CN109578567B - 一种电子换挡器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电子换挡器，包括连杆部件，换向座，磁铁座，磁铁设置于磁铁座上，磁铁座卡接与换向座上；电路板，卡接与壳体内，在电路板上设置有霍尔传感器，与磁铁配合；驱动电机，驱动电机的蜗杆与蜗轮配合，凸轮固定于蜗轮轴上，滑块滑动设置于壳体上，一端与凸轮活动式相抵，另一端与连杆部件活动式相抵；电磁铁。本技术方案的电子换挡器，包括电子换挡器结构、防误挂结构及自回位机构，取消了现有技术的机械换挡结构，全部以电信号传递，不需要考虑效率损失等因素的影响，可将驾驶感控制在驾驶员最理想的范围内。

Description

一种电子换挡器
技术领域
本发明属于传动系统技术领域，特别是指一种电子换挡器。
背景技术
目前汽车普遍是通过一根钢索带动变速器的换挡摇臂，实现挡位切换。现有的车辆换挡操纵装置由选换挡操纵机构02、换挡拉索01组成，结构较复杂，且拉索的传递效率比较低，大约在85％左右，使得在坡道上驾驶员的换挡手感较差，平路工况时手感良好，如图1所示。
现有的设计缺点主要是机械机构传递效率低，换挡准确性和手感都会受到影响，平路上的机械损失较小，但在坡道上，变速器受载较大，拉索的效率损失也更大，导致在坡道上驾驶员退出P挡的力可到达100N左右，驾驶员的驾驶感非常差。
发明内容
本发明的目的是提供一种电子换挡器，以解决现有技术的换挡操纵机构的传递效率低，驾驶员换挡手感较差的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种电子换挡器，包括：
连杆部件，活动式插入壳体内；
换向座，通过旋转销与所述连杆部件转动连接，所述换向座设置于所述壳体内，且与所述壳体转动连接，且换向座与壳体连接处形成旋转轴；
磁铁座，磁铁设置于所述磁铁座上，所述磁铁座卡接与所述换向座上；
在所述磁铁座包括D/M磁铁座和挡位磁铁座，在所述D/M磁铁座上设置有D/M磁铁轨道，D/M磁铁爪滑动设置于所述D/M磁铁轨道上；
电路板，卡接与所述壳体内，在电路板上设置有霍尔传感器，与所述磁铁配合；
驱动电机，驱动电机的蜗杆与蜗轮配合，凸轮固定于蜗轮轴上，滑块滑动设置于壳体上，一端与凸轮活动式相抵，另一端与连杆部件活动式相抵；
电磁铁，固定于壳体上，翘板转动设置于壳体上，翘板的一端与电磁铁的芯杆活动式接触，另一端与限位滑块相抵，所述限位滑块和弹簧安装于壳体内，限位滑块的侧臂与连杆部件相配合。
包括齿形槽，通过齿形槽固定板固定于壳体内，齿形槽与所述连杆部件的下端部活动式连接。
所述壳体包括上盖、中盖、底盖及电机盖；所述电磁铁、所述限位滑块、所述弹簧、所述齿形槽及所述齿形槽固定板圴设置于所述中盖内；
所述电机盖与所述底盖均与所述中盖连接，所述上盖与所述中盖连接。
包括摇臂部，所述摇臂部包括摇臂本体有固定于所述摇臂本体上部的轴销，固定于所述摇臂本体下部固定部；所述固定部与连杆部固定连接，所述摇臂本体通过所述轴销与拨叉转动连接，所述拨叉的另一端与所述D/M磁铁爪转动连接。
包括限位块，固定于换向座上，用于拨叉限位。
所述连杆部件包括连杆、固定于连杆下端的子弹头，固定于连杆侧部的摇臂固定部；
子弹头与齿形槽活动连接，摇臂固定部与所述摇臂固定连接。
包括防尘罩部件，所述连杆穿过所述防尘罩部件，所述防尘罩部件的下端固定于所述上盖上。
本发明的有益效果是：
本技术方案的电子换挡器，包括电子换挡器结构、防误挂结构及自回位机构，取消了现有技术的机械换挡结构，全部以电信号传递，不需要考虑效率损失等因素的影响，可将驾驶感控制在驾驶员最理想的范围内。
附图说明
图1为现有技术换挡操纵装置结构示意图；
图2为本发明电子换挡器结构示意图；
图3为本发明电子换挡器分解图；
图4为连杆部件与磁铁座配合示意图；
图5为左右换挡时，连杆部件与摇臂配合示意图；
图6为自回位机构结构示意图；
图7为电磁铁断电示意图；
图8为电磁铁通电示意图。
附图标记说明
01换挡拉索，02选选挡操纵机构，1连杆部件，110连杆，120摇臂固定部，201上盖，202中盖，203下盖，204电机盖，3D/M磁铁爪，41D/M磁铁座，42挡位磁铁座，5D/M磁铁轨道，6挡位固定槽，7齿形槽固定板，8电路板，9旋转销，10换向座，101旋转支座，11电磁铁，12齿形槽，121旋转轴，13驱动电机，14蜗杆，15蜗轮，16防尘罩部件，17摇臂，18限位块，19限位销，20磁铁，21拨叉，22凸轮，24滑块，25翘板，26限位滑块，27弹簧。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
如图2和图3所示，本申请提供一种电子换挡器结构，包括电子换挡器结构、防误挂结构及自回位结构。上述的电子换挡器结构、防误挂结构及自回位结构均设置于壳体内。
壳体，包括上盖201、中盖202、底盖203及电机盖204，上盖的下端与中盖的上端固定通过螺栓或卡接配合；底盖的侧部与电机盖固定连接，且同时与中盖的下端通过螺栓或者卡接配合。
在上盖的上表面设置有连杆穿孔，防尘罩部件16的下端卡接于该连杆穿孔内，在防尘罩部件的上端设置有通孔，该通孔套于连杆上。
连杆部件1包括连杆110、子弹头、摇臂固定部120，连杆的上端与换挡手柄连接，下端与子弹头固定连接，在连杆的侧壁上固定有摇臂固定部；在连杆上设置有旋转销穿孔，其中子弹头及摇臂固定部均设置于壳体内。摇臂固定部为U型槽结构。
换向座10套于连杆上，并通过旋转销9与连杆转动连接，在换向座的相对两侧设置有向外的凸出部，两个凸出部插入到中盖的两侧，使得换向座相对于中盖转动，这两个凸出部形成旋转轴121，在凸出部的两端设置有旋转支座101。
电路板8上设置有霍尔传感器，用于同磁铁20配合，电路板插接固定于中盖内。
磁铁座包括D/M磁铁座41和挡位磁铁座42，在D/M磁铁座上设置有D/M磁铁轨道5，D/M磁铁爪3滑动设置于D/M磁铁轨道上，D/M磁铁座和挡位磁铁座均卡接于换向座上，在D/M磁铁座和挡位磁铁座上均设置有磁铁，随着连杆的转动而移动。
齿形槽12固定于壳体内，子弹头在齿形槽内滑动，齿形槽通过齿形槽固定板固定于壳体内。
还包括挡位固定槽6，固定于中盖的侧壁内侧。
在换向座上设置有限位销19和限位块18，用于拨叉的移动限位。
包括摇臂部17，摇臂部包括摇臂本体有固定于摇臂本体上部的轴销，固定于摇臂本体下部固定部；固定部与连杆部固定连接，摇臂本体通过轴销与拨叉转动连接，拨叉的另一端与D/M磁铁爪转动连接。摇臂本体的轴向路线与连杆的轴向中线平行。
如图3和图4所示，前后方向换挡(R/N/D&M+-)操作，R→N→D挡位切换时，连杆绕旋心轴转动，从而带动磁铁座(磁铁包注于磁铁座上)转动，改变磁铁与角度霍尔芯片响应角度，输出不同的电信号，实现挡位切换；M+/-切换原理相同。
如图3和图5所示，左右换挡(D-M切换)，驾驶员左右方向拨动连杆，连杆绕旋转销转动，连杆上注塑的结构带动摇臂部件转动，摇臂转动过程中拨叉会上下移动，拨叉与D/M磁铁爪连接在一起，拨叉移动过程中带动D/M磁铁爪在D/M磁铁轨内移动，从而感应不同的挡位信号。
连杆绕旋转销转动一定的角度，带动拨叉绕自己的轴销转动同样的角度，从而带动磁铁上下滑动，感应背面的开关霍尔，判断M和D挡的相互切换。
如图2，图6所示，熄火工况下M挡自回位功能，整车熄火后，如连杆处于M挡位置，此时操纵机构控制器可以根据接收到的TCU以及整车其它信号，驱动电机工作，通过蜗轮蜗杆减速机构及凸轮机构推动换挡杆由M挡切换到换挡零位。
驱动电机13的蜗杆14与蜗轮15配合，凸轮22固定于蜗轮轴上，滑块24滑动设置于壳体上，一端与凸轮活动式相抵，另一端与连杆部件活动式相抵。
电机工作带动蜗杆移动，通过蜗杆和蜗轮的运动传递，带动凸轮转动，凸轮转动到顶点时会推动滑块运动，滑块运动会将连杆从右侧的M挡位推动到初始零位置。
如图2，图7和图8所示，为非D挡位下禁止切换至M挡的锁止结构。电磁铁11，固定于壳体上，翘板25转动设置于壳体上，翘板的一端与电磁铁的芯杆活动式接触，另一端与限位滑块26相抵，限位滑块26和弹簧27安装于壳体内，限位滑块的侧臂与连杆部件相配合。
在D挡时，电磁铁断电，限位滑块在弹簧弹力的作用下处于图7示位置，在其他挡位时，电磁铁通电吸合，将翘板顶起，限位滑块被翘起，阻碍换挡杆切换至M挡。
电磁铁固联在中盖上，翘板转动设置在底盖上，限位滑块和弹簧一起安装在中盖的限位槽内，电磁铁断电情况下，限位滑块和弹簧都处于自由状态。电磁铁通电时，中间的芯杆伸出将翘板顶起，限位滑块将弹簧压缩被翘起，正好卡住换挡杆侧面的突起部分，阻碍换挡杆向左切换至M挡，如图8所示。
电子换挡器与传统操纵机构差异性比较如下表所示
Figure BDA0001911497830000051
Figure BDA0001911497830000061
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (5)

1.一种电子换挡器，其特征在于，包括：
连杆部件，活动式插入壳体内；
换向座，通过旋转销与所述连杆部件转动连接，所述换向座设置于所述壳体内，且与所述壳体转动连接，且换向座与壳体连接处形成旋转轴；
磁铁座，磁铁设置于所述磁铁座上，所述磁铁座卡接于所述换向座上；
所述磁铁座包括D/M磁铁座和挡位磁铁座，在所述D/M磁铁座上设置有D/M磁铁轨道，D/M磁铁爪滑动设置于所述D/M磁铁轨道上；
电路板，卡接于所述壳体内，在电路板上设置有霍尔传感器，与所述磁铁配合；
驱动电机，驱动电机的蜗杆与蜗轮配合，凸轮固定于蜗轮轴上，滑块滑动设置于壳体上，一端与凸轮活动式相抵，另一端与连杆部件活动式相抵；
电磁铁，固定于壳体上，翘板转动设置于壳体上，翘板的一端与电磁铁的芯杆活动式接触，另一端与限位滑块相抵，所述限位滑块和弹簧安装于壳体内，限位滑块的侧臂与连杆部件相配合；
包括限位块，固定于换向座上，用于拨叉限位；
包括摇臂部，所述摇臂部包括摇臂本体和固定于所述摇臂本体上部的轴销，固定于所述摇臂本体下部固定部；所述固定部与连杆部件固定连接，所述摇臂本体通过所述轴销与拨叉转动连接，所述拨叉的另一端与所述D/M磁铁爪转动连接。
2.根据权利要求1所述的电子换挡器，其特征在于，包括齿形槽，通过齿形槽固定板固定于壳体内，齿形槽与所述连杆部件的下端部活动式连接。
3.根据权利要求2所述的电子换挡器，其特征在于，所述壳体包括上盖、中盖、底盖及电机盖；所述电磁铁、所述限位滑块、所述弹簧、所述齿形槽及所述齿形槽固定板圴设置于所述中盖内；
所述电机盖与所述底盖均与所述中盖连接，所述上盖与所述中盖连接。
4.根据权利要求3所述的电子换挡器，其特征在于，所述连杆部件包括连杆、固定于连杆下端的子弹头，固定于连杆侧部的摇臂固定部；
子弹头与齿形槽活动连接。
5.根据权利要求4所述的电子换挡器，其特征在于，包括防尘罩部件，所述连杆穿过所述防尘罩部件，所述防尘罩部件的下端固定于所述上盖上。
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