CN107061711A - 旋钮换挡器用锁止和解锁系统 - Google Patents

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张永祥
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Abstract

本发明公开了一种旋钮换挡器用锁止和解锁系统，所述旋转锁止盘内置于旋钮本体，并且与旋钮环同轴连接，所述旋转锁止盘具有若干盘齿，相邻盘齿之间形成齿槽。所述锁止柄的一端端部形成突出部，所述锁止柄的另一端端部传动连接传动机构。当所述锁止柄受传动机构的传动作用而嵌入相邻盘齿之间的齿槽时，所述旋钮环同步处于锁止状态而不能被转动。当所述锁止柄受传动机构的传动作用而脱离相邻盘齿之间的齿槽时，所述旋钮环恢复为可被旋转的状态，有效地避免驾驶员在N档或者R档时误操作造成安全隐患。

Description

旋钮换挡器用锁止和解锁系统
技术领域
本发明属于换挡机构技术领域，具体涉及一种旋钮换挡器用锁止和解锁系统。
背景技术
换挡机构是车辆的重要组成部分。其中，旋钮类换挡机构作为换挡机构发展趋势的重要代表，近年来逐步应用于新能源车和部分豪华汽车品牌。
旋钮类换挡机构与传统的档把式换挡机构相比，具有操作简洁直观、整体占用空间小、结构紧凑、响应速度快等优点，受到消费者的普遍欢迎。为防止驾驶员在R档和N档处误操作造成安全隐患，通常引入与旋钮类换挡机构适配的锁止和解锁机构。
申请号为201410509717.9的发明专利，公开了一种自动换挡器，其具有锁止和解锁系统。上述发明专利，采用嵌入式锁止结构，其技术方案的核心是通过电磁阀吸合来控制锁止柄在锁止位置和解锁位置之间切换。采用上述技术方案的自动换挡器，若采用小体积电磁阀则吸力较小，低温下可能导致锁止柄迟滞；若采用大体积电磁阀，在提升吸力的同时增大占用空间，而且在高温下锁止柄吸合速度过快，产生较大的噪音。同时，电磁阀需要保持通电状态以随时控制锁止柄切换位置，导致功耗大、发热量大等问题，也会对周边零件产生影响。
因此，有必要提出一种与旋钮换挡器适配的锁止和解锁系统，克服上述技术困难。
发明内容
本发明针对现有技术的状况，提供一种旋钮换挡器用锁止和解锁系统。
本发明采用以下技术方案，所述旋钮换挡器用锁止和解锁系统，适配于旋钮换挡器，所述旋钮换挡器包括基座、旋钮本体和与所述旋钮本体活动连接的旋钮环，所述旋钮本体的下端部固定连接基座，所述旋钮换挡器用锁止和解锁系统包括：
旋转锁止盘，所述旋转锁止盘内置于旋钮本体，并且与旋钮环同轴连接，所述旋转锁止盘具有若干盘齿，相邻盘齿之间形成齿槽；
锁止柄和传动机构，所述锁止柄的一端端部形成突出部，所述锁止柄的另一端端部传动连接传动机构，当所述锁止柄嵌入相邻盘齿之间的齿槽时，所述旋钮环同于锁止状态而不能被转动，当所述锁止柄脱离相邻盘齿之间的齿槽时，所述旋钮环恢复为可被旋转的状态；
锁止销，所述锁止销固定连接基座，所述锁止柄的一端端部套接锁止销。
根据上述技术方案，所述传动机构包括锁止齿轮、马达和蜗杆，所述马达传动连接蜗杆，所述蜗杆啮合连接锁止齿轮，所述锁止齿轮同轴连接锁止销，使得所述马达通过驱动蜗杆，以控制锁止齿轮逆时针或者顺时针旋转，带动所述锁止销同步旋转。
根据上述技术方案，其还包括螺钉和衬套，所述旋钮本体的底板通过螺钉固定连接基座，所述螺钉和旋钮本体底板之间设有衬套。
根据上述技术方案，所述马达采用步进电机。
根据上述技术方案，所述盘齿的数量为5个。
根据上述技术方案，相邻盘齿之间的间距等于或者略大于所述突出部的截面直径。
根据上述技术方案，所述锁止柄与锁止销之间涂有润滑油。
本发明公开的旋钮换挡器用锁止和解锁系统，其有益效果包括：当所述锁止柄受传动机构的传动作用而嵌入相邻盘齿之间的齿槽时，所述旋钮换挡器用锁止和解锁系统即处于锁止状态，此时旋钮环同步处于锁止状态而不能被转动；当所述锁止柄受传动机构的传动作用而脱离相邻盘齿之间的齿槽时，所述旋钮换挡器用锁止和解锁系统即处于解锁状态，此时所述旋钮环恢复为可被旋转的状态。
附图说明
图1是本发明优选实施例的结构示意图。
图2是本发明优选实施例处于锁止状态的示意图。
图3是本发明优选实施例处于解锁状态的示意图。
附图标记包括：1-旋钮环；2-旋钮本体；3-旋转锁止盘；31-盘齿；32-齿槽；4-基座；5-锁止柄；6-锁止销；7-锁止齿轮；8-马达；9-蜗杆；10-螺钉；11-衬套。
具体实施方式
本发明公开了一种旋钮换挡器用锁止和解锁系统，下面结合优选实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。
参见附图的图1，图1示出了旋钮换挡器用锁止和解锁系统的立体结构，与所述旋钮换挡器用锁止和解锁系统适配的旋钮换挡器具有P档、R档、N档和D档，上述旋钮换挡器进一步电连接车辆的电控系统。参见附图的图2，车辆停稳后，驾驶员将旋钮换挡器切换至R档或者N档，此时车辆电控系统输出锁止信号，使得所述旋钮换挡器用锁止和解锁系统切换至锁止状态。参见附图的图3，当驾驶员踩下刹车，将旋钮换挡器切换至D档时，车辆电控系统输出解锁信号，使得所述旋钮换挡器用锁止和解锁系统切换至解锁状态。
根据上述优选实施例，所述旋钮换挡器包括基座4、旋钮本体2和与所述旋钮本体2活动连接的旋钮环1，所述旋钮本体2的下端部固定连接基座4，所述旋钮环1传动连接旋钮换挡器用锁止和解锁系统。
优选地，所述旋钮换挡器用锁止和解锁系统包括旋转锁止盘3，所述旋转锁止盘3内置于旋钮本体2，并且与旋钮环1同轴连接。所述旋转锁止盘3具有若干盘齿31，相邻盘齿31之间形成齿槽32。
优选地，所述旋钮换挡器用锁止和解锁系统还包括锁止柄5和传动机构，所述锁止柄5的一端端部形成突出部51。所述锁止柄5的另一端端部传动连接传动机构。当所述锁止柄5受传动机构的传动作用而嵌入相邻盘齿31之间的齿槽32时，所述旋钮换挡器用锁止和解锁系统即处于锁止状态，此时旋钮环1同步处于锁止状态而不能被转动。当所述锁止柄5受传动机构的传动作用而脱离相邻盘齿31之间的齿槽32时，所述旋钮换挡器用锁止和解锁系统即处于解锁状态，此时所述旋钮环1恢复为可被旋转的状态。
优选地，所述旋钮换挡器用锁止和解锁系统还包括锁止销6，所述锁止销6固定连接基座4，所述锁止柄5不具有突出部51的一端端部套接锁止销6，受传动机构的传动作用下所述锁止柄5得以围绕锁止销6旋转，进而使得所述锁止柄5的突出部51嵌入或者脱离相邻盘齿31之间的齿槽32。
优选地，所述传动机构包括锁止齿轮7、马达8和蜗杆9，所述马达8传动连接蜗杆9，所述蜗杆9啮合连接锁止齿轮7，所述锁止齿轮7同轴连接锁止销6，使得所述马达8通过驱动蜗杆9来控制锁止齿轮7逆时针或者顺时针旋转，进而带动所述锁止销6逆时针或者顺时针旋转，从而实现所述传动机构的传动作用。
进一步地，所述旋钮换挡器用锁止和解锁系统还包括螺钉10和衬套11，所述旋钮本体2的底板通过螺钉10固定连接基座4，所述螺钉10和旋钮本体2底板之间还设有衬套11。
进一步地，所述马达8采用步进电机，所述盘齿31的数量为5个，相邻盘齿31之间的间距（即所述齿槽32的宽度）等于或者略大于所述突出部51的截面直径。
进一步地，所述锁止柄5与锁止销6之间涂有润滑油，用于减小摩擦和降低噪音。
根据上述优选实施例，通过马达8带动锁止柄5，使锁止柄5在R档和N档处嵌入旋转锁止盘3，使旋转锁止盘3不能转动。因为旋钮环1与旋转锁止盘3同轴连接并且同步转动，当旋转锁止盘3被锁住时，旋钮环1也不能被转动，可以防止驾驶员在R档或者N档处的误操作。
踩下刹车时，汽车电控系统会向马达8输出解锁信号，马达8在接收到解锁信号后驱动蜗杆9，通过蜗杆9和锁止齿轮7配合，带动锁止柄5转动，将锁止柄5的突出部51从旋转锁止盘3的齿槽32脱离。
当汽车停稳时，驾驶员切换至P档后，需要锁住P档。汽车电控系统会向马达8输出锁止信号，此时马达8会反转，将锁止柄5的突出部51嵌入旋转锁止盘3的齿槽32中。类似地，N档的锁止方式和P档一致。
在低温环境下，油脂流动度降低，此时转动锁止柄5需要较大的作用力。现有技术中，若采用电磁阀吸合，小体积电磁阀吸力较小，低温下可能导致锁止柄迟滞；大体积的电磁阀可以增加吸力，但是所占空间大，而且高温时锁止柄吸合速度过快，噪音较大。而且电磁阀需要一直通电，功耗大，发热量大，会对周边零件产生影响。在新的设计中，马达驱动蜗杆和锁止齿轮，进而带动锁止销和旋转锁止盘，可有效地避免上述问题。齿轮传动可以在较小的空间内布置。马达输出的扭矩可变，可以克服油脂在低温时阻力较大的问题，有效地降低功耗。
对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种旋钮换挡器用锁止和解锁系统，适配于旋钮换挡器，所述旋钮换挡器包括基座、旋钮本体和与所述旋钮本体活动连接的旋钮环，所述旋钮本体的下端部固定连接基座，所述旋钮换挡器用锁止和解锁系统的特征在于，包括：
旋转锁止盘，所述旋转锁止盘内置于旋钮本体，并且与旋钮环同轴连接，所述旋转锁止盘具有若干盘齿，相邻盘齿之间形成齿槽；
锁止柄和传动机构，所述锁止柄的一端端部形成突出部，所述锁止柄的另一端端部传动连接传动机构，当所述锁止柄嵌入相邻盘齿之间的齿槽时，所述旋钮环同于锁止状态而不能被转动，当所述锁止柄脱离相邻盘齿之间的齿槽时，所述旋钮环恢复为可被旋转的状态；
锁止销，所述锁止销固定连接基座，所述锁止柄的一端端部套接锁止销。
2.根据权利要求1所述的旋钮换挡器用锁止和解锁系统，其特征在于，所述传动机构包括锁止齿轮、马达和蜗杆所述马达传动连接蜗杆，所述蜗杆啮合连接锁止齿轮，所述锁止齿轮同轴连接锁止销，使得所述马达通过驱动蜗杆，以控制锁止齿轮逆时针或者顺时针旋转，带动所述锁止销同步旋转。
3.根据权利要求1所述的旋钮换挡器用锁止和解锁系统，其特征在于，其还包括螺钉和衬套，所述旋钮本体的底板通过螺钉固定连接基座，所述螺钉和旋钮本体底板之间设有衬套。
4.根据权利要求2所述的旋钮换挡器用锁止和解锁系统，其特征在于，所述马达采用步进电机。
5.根据权利要求1所述的旋钮换挡器用锁止和解锁系统，其特征在于，所述盘齿的数量为5个。
6.根据权利要求1所述的旋钮换挡器用锁止和解锁系统，其特征在于，相邻盘齿之间的间距等于或者略大于所述突出部的截面直径。
7.根据权利要求1所述的旋钮换挡器用锁止和解锁系统，其特征在于，所述锁止柄与锁止销之间涂有润滑油。
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