CN109780196A - 一种新型推杆式电子换挡机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车零部件技术领域，具体是一种新型推杆式电子换挡机构。一种新型推杆式电子换挡机构，包括左换挡支架和右换挡支架，所述左换挡支架和右换挡支架左右盖合，左换挡支架和右换挡支架内设有换挡组件，换挡组件包括换挡杆，换挡杆与左换挡支架和右换挡支架活动连接，换挡杆下端设有子弹头组件，子弹头组件与下方的档位限位组件配合连接，换挡杆中部设有磁铁，左换挡支架内设有换挡电路板，拨动换挡杆带动磁铁动作，与换挡电路板连接的感应元件感应产生换挡信号完成换挡动作。本发明的有益之处：简化整体结构，降低产品的生产成本，通用性更好。

Description

一种新型推杆式电子换挡机构

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，具体是一种新型推杆式电子换挡机构。

背景技术

目前推杆式电子换挡器的设计主要是将挡位电路板置于底部通过换挡杆头部磁铁的移动来感应位置，这样的设计必须将挡位定位45度布置，这样整体空间就变大，而且成本比较高，或是电路板竖直布置，但是需要前后左右2个方向的采集来实现，这样的布置结构复杂，产品的通用性下降。

发明内容

为了解决上述现有的推杆式电子换挡器体积大、布置结构复杂以及通用性差的技术问题 ，本发明提供一种新型推杆式电子换挡机构。

本发明的技术方案如下：

一种新型推杆式电子换挡机构，包括左换挡支架和右换挡支架，所述左换挡支架和右换挡支架左右盖合，左换挡支架和右换挡支架内设有换挡组件，换挡组件包括换挡杆，换挡杆与左换挡支架和右换挡支架活动连接，换挡杆下端设有子弹头组件，子弹头组件与下方的档位限位组件配合连接，换挡杆中部设有磁铁，左换挡支架内设有换挡电路板，拨动换挡杆带动磁铁动作，与换挡电路板连接的感应元件感应产生换挡信号完成换挡动作。

所述换挡电路板竖直安装在左换挡支架内，换挡电路板一侧设有电路板盖板，电路板盖板上部与磁铁对应位置设有用于感应磁铁旋转和靠近远离动作的霍尔感应器。

所述换挡组件包括换挡杆，换挡杆中部向外凸起形成与左换挡支架和右换挡支架活动连接的球体，左换挡支架和右换挡支架盖合后中间形成容置空间，容置空间上部与换挡杆连接部位形成球座，换挡杆中部的球体安装在球座内。

所述换挡杆中部的球体中部两侧向外凸起形成限位销，球座两侧与限位销对应位置开有限位槽，限位销与限位槽活动连接。

所述换挡杆中部设有磁铁支架，磁铁支架外侧设有磁铁。

所述子弹头组件包括子弹头衬套、子弹头弹簧和子弹头，子弹头衬套与换挡杆底部连接，子弹头衬套内设有子弹头，子弹头与子弹头衬套之间设有子弹头弹簧，左换挡支架和右换挡支架下部设有档位限位组件，档位限位组件包括齿形板以及其中部的档位限位槽和其两侧的换挡杆限位体，子弹头与档位限位槽配合连接，换挡杆底部向两侧延伸形成限位块，限位块与换挡杆限位体配合使用。

所述右换挡支架下部内壁设有固定柱，齿形板上横向贯穿形成固定孔，齿形板通过固定孔和固定柱连接安装在左换挡支架下部。

所述档位限位槽为一字型或H字型，限位块为开口向下的C字型。

所述档位限位槽表面设有与子弹头配合使用的齿形沟槽。

所述左换挡支架和右换挡支架上方设有防尘片，防尘片套设在换挡杆上。

使用本发明的技术方案，结构新颖，设计巧妙，简化整体结构，降低产品的生产成本；通过适配不同的换挡组件和档位限位组件以及子弹头组件，即可在该新型推杆式电子换挡器上实现不同的档位形式，可以实现 “5点式”和“8点式”等推杆档位形式的快速切换，并且所有的档位齿形沟槽以及所有的档位限位都集成在齿形板上，这样就不需要通过其它零部件的更换来实现共用；整体降噪采用齿形板包软胶的形式实现，在齿形板和左右换挡支架接触和装配的地方都包软胶，这样有助于改善和降低操纵杆换挡时的冲击，在档位限位槽底部软胶处理，这样子弹头回位到档位限位槽时就和软胶接触，在前后左右档位限位处设置软胶，这样换挡杆到达极限位置时就和软胶接触，实现了降噪，整体提升车辆的NVH降噪水平；采用了2块电路板桥接的形式，辅电路板主要布置霍尔感应器及周边匹配电路，换挡电路板布置其他器件，辅电路板和磁铁垂直布置，整体成45度角，换挡电路板侧布置形式，使这个系统能在很小的空间内得以实现；换挡电路板上的3D霍尔感应器通过感应磁铁X，Y，Z方向的磁场变化来确定实际的档位信息，这样的挡位采集设计通过软件的算法将前后左右方向的不同状态能最大程度的柔性表现出来，相较于现有的开关霍尔传感器，双方向的布置结构更简单可靠，通用性更强；本发明推杆式电子换挡机构整体结构简洁明了，为三明治结构，只需几个组件就能拼接成一个产品而且装配时可采用层层叠加的形式，非常容易实现全自动装配。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的剖面结构示意图；

图3是本发明的俯视结构示意图；

图4是本发明换挡组件的结构示意图；

图5是本发明左换挡支架的结构示意图；

图6是本发明部分结构示意图；

图7是本发明部分结构示意图；

图8是本发明下盖板“8点式”推杆档位形式的结构示意图；

图9是本发明下盖板“5点式”推杆档位形式的结构示意图；

图10是本发明的爆炸结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1~10所示的一种新型推杆式电子换挡机构，包括左换挡支架1和右换挡支架2，所述左换挡支架1和右换挡支架2左右盖合，盖合后通过螺钉或卡扣进行固定连接，左换挡支架1和右换挡支架2内侧面上凸起形成对插连接体和连接槽，盖合后连接体插入连接槽内，限制左换挡支架1和右换挡支架2盖合后产生滑动，所述左换挡支架1和右换挡支架2上方设有防尘片18，防尘片18套设在换挡杆3上，起到防尘作用，左换挡支架1和右换挡支架2四角设有用于与汽车连接的连接孔，连接孔内设有金属衬套，左换挡支架1和右换挡支架2内设有换挡组件，换挡组件包括换挡杆3，换挡杆3与左换挡支架1和右换挡支架2上部活动连接，换挡杆3上部弯曲设置，其上安装换挡手球，换挡杆3中部向外凸起形成与左换挡支架1和右换挡支架2活动连接的球体，左换挡支架1和右换挡支架2盖合后中间形成容置空间，容置空间上部与换挡杆3连接部位形成球座9，换挡杆3中部的球体安装在球座9内，换挡杆3中部的球体中部两侧向外凸起形成限位销8，球座9两侧与限位销8对应位置开有限位槽10，限位销8与限位槽10活动连接，限位销8为圆柱体，限位槽10开口为竖直设置的腰圆形，限位销8插入限位槽10内并可上下活动，换挡杆3中部的球体和左换挡支架1、右换挡支架2盖合形成的球座9配合可以实现360度旋转，再加上换挡杆3上限位销8和左换挡支架1、右换挡支架2上限位槽10的限位，可以实现前后左右4个方向的运动，而不产生球体不受控旋转的问题，整体结构简单，易于实现。本发明推杆式电子换挡机构整体结构简洁明了，为三明治结构，只需几个组件就能拼接成一个产品而且装配时可采用层层叠加的形式，非常容易实现全自动装配。

所述换挡杆3中部设有磁铁支架11，磁铁支架11外侧设有磁铁4，左换挡支架1内的卡位上竖直安装有换挡电路板5，换挡电路板5一侧设有电路板盖板6，电路板盖板6上部安装有辅电路板，辅电路板上与磁铁4对应位置设有用于感应磁铁4旋转和靠近远离动作的霍尔感应器7，霍尔感应器7为3D霍尔感应器7，换挡电路板5与辅电路板通过桥接进行连接，拨动换挡杆3带动磁铁4动作，与辅电路板上的3D霍尔感应器7感应产生换挡信号，完成换挡动作。

所述换挡杆3下端设有子弹头组件，子弹头组件包括子弹头衬套12、子弹头弹簧13和子弹头14，子弹头衬套12与换挡杆3底部连接，子弹头衬套12内设有子弹头14，子弹头14与子弹头衬套12之间设有子弹头弹簧13，对子弹头14施加一个向外的作用力，换挡杆3底部向两侧延伸形成限位块17，左换挡支架1和右换挡支架2下部设有档位限位组件，档位限位组件包括齿形板21以及其中部的档位限位槽15和其两侧的换挡杆限位体16，右换挡支架2下部内壁横向设有固定柱19，齿形板21上横向贯穿形成固定孔20，齿形板21通过固定孔20和固定柱19连接安装在左换挡支架1下部，子弹头14与档位限位槽15配合连接，限位块17与换挡杆限位体16配合使用，档位限位槽15表面设有与子弹头14配合使用的齿形沟槽，每个档位的位置为一个凹槽，子弹头14下端为光滑面设置，换挡时子弹头14下端在齿形沟槽上滑动，切到对应档位后子弹头14下端滑入对应凹槽内，提供档位的错落感，又对不同档位间进行一定的限位作用，限位块17为开口向下的C字型，换挡杆限位体16横截面为C字型，表面的凹槽位置与限位块17向下的部件位置相对应，限位块17向下的部件插入换挡杆限位体16表面的凹槽内，限制换挡杆3左右方向的位移，只有在特定位置才能进行左右转动位移，并且换挡杆限位体16前后端为封闭结构，限制换挡杆3在前推后向前的位移和后推后向后的位移。整体降噪采用齿形板21包软胶的形式实现，在齿形板21和左换挡支架1、右换挡支架2接触和装配的地方都包软胶，这样有助于改善和降低换挡杆3换挡时的冲击，在档位限位槽15底部包软胶处理，这样子弹头14回位到档位限位槽15时就和软胶接触，实现了降噪，在前后换挡杆限位体16处设置软胶，这样换挡杆3到达极限前后位置时就和软胶接触，实现了降噪，在档位限位槽15两侧设置软胶，这样换挡杆3进行左右拨动时就和软胶接触，实现了降噪，整体提升车辆的NVH降噪水平。

所述档位限位槽15为一字型或H字型，通过适配不同的换挡组件和齿形板21以及子弹头组件，即可在该推杆式电子换挡机构上实现不同的档位形式，可以实现 “5点式”和“8点式”等推杆档位形式的快速切换，并且所有的档位齿形沟槽以及所有的档位限位都集成在齿形板21上，这样就不需要通过其它零部件的更换来实现共用，档位限位槽15为一字型，其上可设置5个档位，可在此硬件配置上适配“5点式”推杆档位形式，档位限位槽15为H字型，其上可设置直线上5个档位和侧面3个档位，侧面的3个档位一般可用作手动换挡模式，可在此硬件配置上适配“8点式”推杆档位形式，可适应手自一体形式的换挡排布结构。

本发明采用磁铁4加3D霍尔感应器7的形式通过磁铁4位置的变化来获取当前档位。将磁铁4布置于换挡杆3中部，换挡杆3前后旋转带动磁铁4一起旋转，左右方向运动时，换挡杆3带动磁铁4绕换挡杆3中部的球体轴向旋转，换挡电路板5上的3D霍尔感应器7通过感应磁铁4X，Y，Z方向的磁场变化来确定实际的档位信息，这样的挡位采集设计通过软件的算法将前后左右方向的不同状态能最大程度的柔性表现出来，相较于现有的开关霍尔传感器，双方向的布置结构更简单可靠，通用性更强。

驾驶时，通过手球向前或向后推动换挡杆3，换挡杆3以换挡杆3中部的球体为圆心前后转动，带动磁铁4一起转动，辅电路板上的3D霍尔感应器7通过感应磁铁4的磁场变化来确定实际的档位信息，然后行车电脑将档位信息编译后通过信号收发器发送到整车网络上，在手自一体形式的电子换挡器上，通过手球向左或向右推动换挡杆3，整个换挡组件以换挡杆3中部的球体为圆心左右转动，带动磁铁4靠近或远离辅电路板上的3D霍尔感应器7，辅电路板上的3D霍尔感应器7通过感应磁铁4的磁场变化来确定实际的档位信息，然后行车电脑将档位信息编译后通过信号收发器发送到整车网络上。

应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型推杆式电子换挡机构，包括左换挡支架（1）和右换挡支架（2），其特征在于：所述左换挡支架（1）和右换挡支架（2）左右盖合，左换挡支架（1）和右换挡支架（2）内设有换挡组件，换挡组件包括换挡杆（3），换挡杆（3）与左换挡支架（1）和右换挡支架（2）活动连接，换挡杆（3）下端设有子弹头组件，子弹头组件与下方的档位限位组件配合连接，换挡杆（3）中部设有磁铁（4），左换挡支架（1）内设有换挡电路板（5），拨动换挡杆（3）带动磁铁（4）动作，与换挡电路板（5）连接的感应元件感应产生换挡信号完成换挡动作。

2.根据权利要求1所述的新型推杆式电子换挡机构，其特征在于：所述换挡电路板（5）竖直安装在左换挡支架（1）内，换挡电路板（5）一侧设有电路板盖板（6），电路板盖板（6）上部与磁铁（4）对应位置设有用于感应磁铁（4）旋转和靠近远离动作的霍尔感应器（7）。

3.根据权利要求1所述的新型推杆式电子换挡机构，其特征在于：所述换挡组件包括换挡杆（3），换挡杆（3）中部向外凸起形成与左换挡支架（1）和右换挡支架（2）活动连接的球体，左换挡支架（1）和右换挡支架（2）盖合后中间形成容置空间，容置空间上部与换挡杆（3）连接部位形成球座（9），换挡杆（3）中部的球体安装在球座（9）内。

4.根据权利要求3所述的新型推杆式电子换挡机构，其特征在于：所述换挡杆（3）中部的球体中部两侧向外凸起形成限位销（8），球座（9）两侧与限位销（8）对应位置开有限位槽（10），限位销（8）与限位槽（10）活动连接。

5.根据权利要求1或3所述的新型推杆式电子换挡机构，其特征在于：所述换挡杆（3）中部设有磁铁支架（11），磁铁支架（11）外侧设有磁铁（4）。

6.根据权利要求1所述的新型推杆式电子换挡机构，其特征在于：所述子弹头组件包括子弹头衬套（12）、子弹头弹簧（13）和子弹头（14），子弹头衬套（12）与换挡杆（3）底部连接，子弹头衬套（12）内设有子弹头（14），子弹头（14）与子弹头衬套（12）之间设有子弹头弹簧（13），左换挡支架（1）和右换挡支架（2）下部设有档位限位组件，档位限位组件包括齿形板（21）以及其中部的档位限位槽（15）和其两侧的换挡杆限位体（16），子弹头（14）与档位限位槽（15）配合连接，换挡杆（3）底部向两侧延伸形成限位块（17），限位块（17）与换挡杆限位体（16）配合使用。

7.根据权利要求6所述的新型推杆式电子换挡机构，其特征在于：所述右换挡支架（2）下部内壁设有固定柱（19），齿形板（21）上横向贯穿形成固定孔（20），齿形板（21）通过固定孔（20）和固定柱（19）连接安装在左换挡支架（1）下部。

8.根据权利要求6所述的新型推杆式电子换挡机构，其特征在于：所述档位限位槽（15）为一字型或H字型，限位块（17）为开口向下的C字型。

9.根据权利要求1或6所述的新型推杆式电子换挡机构，其特征在于：所述档位限位槽（15）表面设有与子弹头（14）配合使用的齿形沟槽。

10.根据权利要求1所述的新型推杆式电子换挡机构，其特征在于：所述左换挡支架（1）和右换挡支架（2）上方设有防尘片（18），防尘片（18）套设在换挡杆（3）上。