CN108869719B - 带自复位功能的升降式旋钮电子换挡器 - Google Patents

带自复位功能的升降式旋钮电子换挡器 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种带自复位功能的升降式旋钮电子换挡器，包括外壳和旋钮，所述旋钮包括主轴，还包括用于带动所述旋钮升降的升降机构；所述外壳的顶面上设有供所述主轴穿过的通孔，该通孔的孔壁上向内侧凸出设有复位挡角，所述主轴的外侧壁上对应所述复位挡角处竖向设有复位槽，所述复位槽的上段为宽度不变的直槽段，下段为左右对称的斜槽段，所述斜槽段的宽度自上而下逐渐增大，所述斜槽段的两侧侧壁为倾斜的复位斜边。本发明的带自复位功能的升降式旋钮电子换挡器，可自动升降，并在下降到位时能够自动复位，提高了产品的科技感、保证了使用安全性。

Description

带自复位功能的升降式旋钮电子换挡器
技术领域
本发明涉及汽车换挡开关技术领域，尤其是涉及一种带自复位功能的升降式旋钮电子换挡器。
背景技术
传统的手柄式换挡器相对占用空间较大，断电后挡位容易错乱，其替代品旋钮式电子换挡器目前已广泛应用，尤其是电动汽车，但是现有的旋钮式电子换挡器趋同化严重，功能简单，结构单一，大多数不能自动升降，不带自动复位功能，在停车时需要人工操纵旋钮式电子换挡器复位。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提出一种带自复位功能的升降式旋钮电子换挡器，可自动升降，并在下降到位时能够自动复位，提高了产品的科技感、保证了使用安全性。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：
带自复位功能的升降式旋钮电子换挡器，包括外壳和旋钮，所述旋钮包括主轴，还包括用于带动所述旋钮升降的升降机构；
所述外壳的顶面上设有供所述主轴穿过的通孔，该通孔的孔壁上向内侧凸出设有复位挡角，所述主轴的外侧壁上对应所述复位挡角处竖向设有复位槽，所述复位槽的上段为宽度不变的直槽段，下段为左右对称的斜槽段，所述斜槽段的宽度自上而下逐渐增大，所述斜槽段的两侧侧壁为倾斜的复位斜边。
优选的，所述主轴上对应所述直槽段处沿所述主轴的周向设置环形的降落运动沟槽。
优选的，所述降落运动沟槽的深度与所述直槽段的深度相同。
优选的，所述升降机构包括设于所述外壳下侧的齿轮箱，所述齿轮箱内设有电机、电机蜗杆、中间齿轮和升降齿轮，所述电机的输出轴与所述电机蜗杆固定连接，所述电机蜗杆与所述涡轮传动连接，所述涡轮与所述中间齿轮同轴安装，所述中间齿轮与所述升降齿轮传动连接；
所述升降齿轮固定连接有升降蜗杆，所述升降蜗杆上套设有与所述升降蜗杆的螺纹相匹配的滑块，所述主轴安装在所述滑块上。
优选的，所述涡轮上同轴安装有中间齿轮，所述升降齿轮与所述中间齿轮传动连接，所述中间齿轮的直径小于所述升降齿轮的直径和所述涡轮的直径，所述升降齿轮的直径大于涡轮的直径。
优选的，所述外壳内设有升降限位结构，所述升降限位结构包括PCB板，所述PCB板固定安装于所述外壳上，所述PCB板上设有上霍尔开关和位于所述上霍尔开关下方的下霍尔开关，所述滑块靠近所述PCB板的侧壁上设有磁铁，当所述升降机构带动所述滑块上升到最高点时，所述磁铁正对上霍尔开关，当所述升降机构带动所述滑块下降到最低点时，所述磁铁正对所述下霍尔开关。
优选的，还包括控制单元，所述电机、所述上霍尔开关以及所述下霍尔开关均与所述控制单元电连接。
采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：
本发明的带自复位功能的升降式旋钮电子换挡器，升降机构能够带动旋钮实现自动升降，使旋钮在下电后可隐藏，能很好地保护旋钮，提高了产品的科技感。另外，外壳的顶面上设有供主轴穿过的通孔，该通孔的孔壁上向内侧凸出设有复位挡角，主轴的外侧壁上对应复位挡角处设有复位槽，复位槽的上段为直槽段，下段为左右对称的斜槽段，斜槽段的宽度自上而下逐渐增大，斜槽段的两侧侧壁为倾斜的复位斜边，自复位功能依靠下降时复位斜边与复位挡角相互作用，形成带动主轴旋转的力，使主轴复位至N挡位置，从而实现挡位的自动复位，避免车辆在起步时因挡位错乱而导致误操作，提高了车辆的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一种实施例的结构示意图；
图2是图1中的齿轮箱部分的结构示意图；
图3是图1所示实施例中的升降机构的结构示意图；
图4是图1所示实施例中的升降限位结构的结构示意图；
图5是图1所示实施例中的主轴与外壳配合安装的部分结构示意图；
图6是图1所示实施例中的升降机构的控制原理框图；
其中：1、外壳；11、通孔；12、复位挡角；2、齿轮箱；3、单片机；4、旋钮；5、主轴；51、复位槽；511、直槽段；512、斜槽段；513、复位斜边；52、降落运动沟槽；6、升降机构；61、电机；62、电机蜗杆；63、中间齿轮；64、升降齿轮；65、升降蜗杆；66、滑块；67、涡轮；7、PCB板；8、上霍尔开关；9、下霍尔开关；10、磁铁。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1、图2以及图3，本实施例的带自复位功能的升降式旋钮电子换挡器，包括控制单元、外壳1和旋钮4，外壳1下侧设有齿轮箱2。控制单元可设置于外壳1内，或者整车的控制单元，控制单元可采用单片机3等控制芯片来实现，例如51系列等的单片机3等。
旋钮4的主轴5通过升降机构6带动升降。
本实施例中，升降机构6的具体结构可采用如下结构：
升降机构6包括设于齿轮箱2内的电机61、电机蜗杆62、中间齿轮63和升降齿轮64，电机61的输出轴与电机蜗杆62固定连接，电机蜗杆62与涡轮传动连接，涡轮与中间齿轮63同轴安装，中间齿轮63与升降齿轮64传动连接。升降齿轮64固定连接有升降蜗杆65，升降蜗杆65上设有与升降蜗杆65的螺纹相匹配的滑块66，升降蜗杆65转动时，滑块66通过与升降蜗杆65的螺纹做上下运动，主轴5安装在滑块66上。
中间齿轮63的直径小于升降齿轮64的直径和涡轮的直径，升降齿轮64的直径大于涡轮的直径，升降齿轮64与中间齿轮63的传动实现，降速增扭，提供合适的转速和扭矩，噪声小，有利于控制噪音，同时蜗轮蜗杆的自锁功能可以避免升起来的旋钮4因受外力而压下。
此种传动结构中，齿轮箱2的体积小减速比大，可实现用小体积、小扭矩的电机提供动力。参照图4和图6，外壳1内设有升降限位结构，升降限位结构包括PCB板7，PCB板7可固定安装于外壳1上，PCB板7上设有上霍尔开关8和位于上霍尔开关8下方的下霍尔开关9，滑块66靠近PCB板7的侧壁上设有磁铁10，当升降机构6带动滑块66和旋钮4上升到最高点时，磁铁10正对上霍尔开关8，当升降机构6带动滑块66和旋钮4下降到最低点时，磁铁10正对下霍尔开关9，上霍尔开关8、下霍尔开关9以及电机61均与单片机3电连接。单片机3是公知技术，本领域的技术人员公知霍尔开关以及电机61与单片机3的连接，以及通过单片机3获知点火信号S0，控制电机61的运转和停止，在此不再赘述。
本实施例的带自复位功能的升降式旋钮电子换挡器，在接收到点火信号时，单片机3控制电机61正向旋转，直至单片机3接收到上霍尔开关信号8，单片机3控制电机61停止转动，此时，升降机构6带动旋钮4上升到最顶点，可方便地操作旋钮实现电子换挡。当点火信号消失后，单片机3控制电机61反向旋转，直至单片机3收到下霍尔开关9信号，单片机3控制电机61停止转动，此时，升降机构6带动旋钮4下降到最低点，使旋钮4与面板平齐，提高了产品的科技感。
参照图5，本实施例的带自复位功能的升降式旋钮电子换挡器，外壳1的顶面上设有供主轴5穿过的通孔11，该通孔11的孔壁上向内侧凸出设有复位挡角12，主轴5的外侧壁上对应复位挡角12处设有复位槽51，复位槽51的上段为直槽段511，下段为左右对称的斜槽段512，斜槽段512的宽度自上而下逐渐增大，斜槽段512的两侧侧壁为倾斜的复位斜边513，自复位功能依靠下降时复位斜边513与复位挡角12相互作用，形成带动主轴5旋转的力，使主轴5复位至N挡位置，从而实现挡位的自动复位。
考虑到电机61故障、霍尔开关故障等意外造成换挡无法升起的情况，在主轴5上对应直槽段511处沿主轴5的周向设置环形的降落运动沟槽52，降落运动沟槽52的深度与复位槽51的直槽段511处的深度相同，让换挡开关可以在主轴5处于降落状态时，在降落到复位挡角12正对环形的降落运动沟槽52的时候，能够手动转动主轴5，复位挡角12不会再阻碍主轴5的转动，使主轴5能够换挡。
本实施例的带自复位功能的升降式旋钮电子换挡器，打开点火开关自动升起，关闭点火开关自动降落，内饰更整洁。降落时自动复位至N挡，更安全。整体体积小，便于布置，为提高产品技术含量，增强产品竞争力，优化车内内饰空间，全新设计了一款带自复位功能的升降式换挡，在提高产品科技感的同时，保证产品安全性。体积微型化、安装方式多样化，尤其适用于紧凑型汽车、电动汽车。
带自复位功能的升降式旋钮电子换挡器的其余部件，如换挡机构和挡位识别机构等均为旋钮电子换挡器的现有技术，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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之内。

Claims (7)

1.带自复位功能的升降式旋钮电子换挡器，包括外壳和旋钮，所述旋钮包括主轴，其特征在于：还包括用于带动所述旋钮升降的升降机构；
所述外壳的顶面上设有供所述主轴穿过的通孔，该通孔的孔壁上向内侧凸出设有复位挡角，所述主轴的外侧壁上对应所述复位挡角处竖向设有复位槽，所述复位槽的上段为宽度不变的直槽段，下段为左右对称的斜槽段，所述斜槽段的宽度自上而下逐渐增大，所述斜槽段的两侧侧壁为倾斜的复位斜边。
2.根据权利要求1所述的带自复位功能的升降式旋钮电子换挡器，其特征在于：所述主轴上对应所述直槽段处沿所述主轴的周向设置环形的降落运动沟槽。
3.根据权利要求2所述的带自复位功能的升降式旋钮电子换挡器，其特征在于：所述降落运动沟槽的深度与所述直槽段的深度相同。
4.根据权利要求1至3任一项所述的带自复位功能的升降式旋钮电子换挡器，其特征在于：所述升降机构包括设于所述外壳下侧的齿轮箱，所述齿轮箱内设有电机、电机蜗杆、中间齿轮和升降齿轮，所述电机的输出轴与所述电机蜗杆固定连接，所述电机蜗杆与涡轮传动连接，所述涡轮与所述中间齿轮同轴安装，所述中间齿轮与所述升降齿轮传动连接；
所述升降齿轮固定连接有升降蜗杆，所述升降蜗杆上套设有与所述升降蜗杆的螺纹相匹配的滑块，所述主轴安装在所述滑块上。
5.根据权利要求4所述的带自复位功能的升降式旋钮电子换挡器，其特征在于：所述涡轮上同轴安装有中间齿轮，所述升降齿轮与所述中间齿轮传动连接，所述中间齿轮的直径小于所述升降齿轮的直径和所述涡轮的直径，所述升降齿轮的直径大于涡轮的直径。
6.根据权利要求4所述的带自复位功能的升降式旋钮电子换挡器，其特征在于：所述外壳内设有升降限位结构，所述升降限位结构包括PCB板，所述PCB板固定安装于所述外壳上，所述PCB板上设有上霍尔开关和位于所述上霍尔开关下方的下霍尔开关，所述滑块靠近所述PCB板的侧壁上设有磁铁，当所述升降机构带动所述滑块上升到最高点时，所述磁铁正对上霍尔开关，当所述升降机构带动所述滑块下降到最低点时，所述磁铁正对所述下霍尔开关。
7.根据权利要求6所述的带自复位功能的升降式旋钮电子换挡器，其特征在于：还包括控制单元，所述电机、所述上霍尔开关以及所述下霍尔开关均与所述控制单元电连接。
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