CN113586702B - 一种具有自锁功能的拨钮升起或卧倒的电子换档器总成 - Google Patents

一种具有自锁功能的拨钮升起或卧倒的电子换档器总成 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有自锁功能的拨钮升起或卧倒的电子换档器总成，包括上壳、下壳、换挡组件、自锁组件、档位识别组件和换挡把手组件；所述换挡把手组件包括拨钮和固定安装在拨钮上的挡位显示组件；所述上壳与下壳固定连接且上壳与下壳围成安装空间，所述拨钮与换挡组件连接并用于带动换挡组件进行换挡，所述挡位识别组件用于识别挡位并在挡位显示组件上显示；换挡时，自锁组件对档位波形的位置进行锁定，换挡组件进行换挡；熄火下电后，自锁组件带动拨钮卧倒；开门上电时，自锁组件带动拨钮升起。本申请提高了换档器的准确性，增加了挡位判断的准确性以及及时性，减少零部件数量，增加了驾驶的安全性。

Description

一种具有自锁功能的拨钮升起或卧倒的电子换档器总成
技术领域
本发明涉及电子换挡器总成技术领域，特别是涉及一种具有自锁功能的拨钮升起或卧倒的电子换档器总成。
背景技术
随着汽车测试规范的提高，现有车辆操作模式单一，不够新颖。为了改善以上情况，本发明旨在提出一种具有自锁功能的拨钮升起或卧倒的电子换档器总成。在汽车开门上电后，减速电机带动换挡器的拨钮上升，提供换挡操作；在汽车熄火下电后，减速电机带动换挡器的拨钮卧倒，提醒操作结束。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本专利申请所要解决的技术问题是如何提供一种结构简单新颖，便于使用，成本低的具有自锁功能的拨钮升起或卧倒的电子换档器总成。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种具有自锁功能的拨钮升起或卧倒的电子换档器总成，包括上壳、下壳、换挡组件、自锁组件、档位识别组件和换挡把手组件；
所述换挡把手组件包括拨钮和固定安装在拨钮上的挡位显示组件；
所述上壳与下壳固定连接且上壳与下壳围成安装空间，所述换挡组件、自锁组件以及档位识别组件均位于安装空间内，所述拨钮与换挡组件连接并用于带动换挡组件进行换挡，所述挡位识别组件用于识别挡位并在挡位显示组件上显示；换挡时，自锁组件对档位波形的位置进行锁定，换挡组件进行换挡；熄火下电后，自锁组件带动拨钮卧倒；开门上电时，自锁组件带动拨钮升起。
进一步的，所述换挡组件包括换挡杆、档位顶针组件、涡轮和固定轴，所述换挡杆的上端与拨钮固定连接，所述换挡杆的下端设置有顶针孔，所述档位顶针组件安装在顶针孔，所述换挡杆的下端与涡轮插接配合，所述涡轮正对档位顶针组件设置有档位波形，所述换挡杆通过第一衬套与固定轴连接，所述固定轴与涡轮固定连接，所述涡轮通过第二衬套与壳体连接。
进一步的，所述档位顶针组件包括弹簧、开口衬套和顶针，所述开口衬套安装在顶针外侧，所述开口衬套滑动配合在顶针孔内，弹簧位于顶针孔内且位于顶针外侧。
进一步的，所述自锁组件包括固定安装在下壳内的减速电机，所述减速电机的输出轴与蜗杆固定连接，所述蜗杆与涡轮啮合。
进一步的，所述档位识别组件包括固定安装在下壳内的主控电路板，所述主控电路板上固定安装有旋转霍尔传感器，所述主控电路板上固定安装有齿轮安装座，所述齿轮安装座上转动安装有永磁体齿轮，所述永磁体齿轮正对旋转霍尔传感器固定安装有永磁铁，所述涡轮正对换挡杆设置有让位孔，所述换挡杆的下部固定安装有冠齿轮，所述冠齿轮穿过让位孔向外与永磁铁齿轮啮合，所述主控电路板与挡位显示组件连接。
进一步的，所述挡位显示组件包括挡位字符板和遮光罩，所述挡位字符板的下方对应挡位分别设置有LED灯或设置LED屏幕或设置标识铭牌。
进一步的，还包括固定安装在上壳上的上壳装饰组件，所述上盖装饰组件上设置有P档按钮。
进一步的，所述下壳固定安装有定位柱，所述主控电路板设置有与定位柱插接配合的定位孔。
进一步的，所述下壳内固定安装有用于对主控电路板进行支撑的支撑座，所述支撑座上设置有用于对主控电路板进行支撑的支撑台阶。
进一步的，所述减速电机与蜗杆过盈配合连接。
综上，本具有自锁功能的拨钮升起或卧倒的电子换档器总成为用户提供新颖的操作模式，在汽车上电或熄火后，换挡器给出用户明确的指示是否可以操作。在实际使用中提高了换档器的准确性，增加了挡位判断的准确性以及及时性，减少零部件数量，增加了驾驶的安全性。
正常换挡操作时，拨钮连接换挡杆，换挡杆上设置冠齿轮结构，冠齿轮与永磁体齿轮啮合，永磁体齿轮设置永磁体，底部电路板设置旋转霍尔，通过换挡带动以上结构旋转感应换挡。此时涡轮内部设置挡位波形，换挡杆内部的顶针组件与波形进行运动。同时，单头蜗杆与涡轮进行自锁，防止换挡时，涡轮相对运动，此时，只有换挡杆与顶针在正常换挡。
附图说明
图1为本发明所述的一种具有自锁功能的拨钮升起或卧倒的电子换档器总成的结构示意图。
图2为图1去掉换挡把手组件之后的示意图。
图3为图2去掉上壳之后的示意图。
图4为拨钮的轴测图。
图5为上壳装饰组件的轴测图。
图6为涡轮的轴测图。
图7为档位识别组件的轴测图。
图8为换挡杆的轴测图。
图9为换挡杆与涡轮的装配示意图。
图10为自锁组件的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“上、下”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
如图1-10所示，一种具有自锁功能的拨钮升起或卧倒的电子换档器总成，包括上壳1、下壳2、换挡组件、自锁组件、档位识别组件和换挡把手组件；
所述换挡把手组件包括拨钮3和固定安装在拨钮上的挡位显示组件4；
所述上壳与下壳固定连接且上壳与下壳围成安装空间，所述换挡组件、自锁组件以及档位识别组件均位于安装空间内，所述拨钮与换挡组件连接并用于带动换挡组件进行换挡，所述挡位识别组件用于识别挡位并在挡位显示组件上显示；换挡时，自锁组件对档位波形的位置进行锁定，换挡组件进行换挡；熄火下电后，自锁组件带动拨钮卧倒；开门上电时，自锁组件带动拨钮升起。
进一步的，所述换挡组件包括换挡杆5、档位顶针组件6、涡轮7和固定轴8，所述换挡杆的上端与拨钮固定连接，所述换挡杆的下端设置有顶针孔，所述档位顶针组件安装在顶针孔，所述换挡杆的下端与涡轮插接配合，所述涡轮正对档位顶针组件设置有档位波形11，所述换挡杆通过第一衬套12与固定轴连接，所述固定轴与涡轮固定连接，所述涡轮通过第二衬套13与壳体连接。第一衬套和第二衬套用于消除各方向间隙。自锁组件对涡轮进行锁定，拨钮带动换挡杆绕固定轴转动，进而带动档位顶针组件运动至对应的档位波形进行换挡。
进一步的，所述档位顶针组件包括弹簧、开口衬套和顶针，所述开口衬套安装在顶针外侧，所述开口衬套滑动配合在顶针孔内，弹簧位于顶针孔内且位于顶针外侧。开口衬套用于消除换挡间隙。
进一步的，所述自锁组件包括固定安装在下壳内的减速电机14，所述减速电机的输出轴与蜗杆15固定连接，所述蜗杆与涡轮啮合。减速电机带动蜗杆转动，蜗杆带动涡轮转动。自锁时，减速电机不动，蜗杆不动，则涡轮不动。
进一步的，所述档位识别组件包括固定安装在下壳内的主控电路板16，所述主控电路板上固定安装有旋转霍尔传感器17，所述主控电路板上固定安装有齿轮安装座18，所述齿轮安装座上转动安装有永磁体齿轮19，所述永磁体齿轮正对旋转霍尔传感器固定安装有永磁铁20，所述涡轮正对换挡杆设置有让位孔，所述换挡杆的下部固定安装有冠齿轮21，所述冠齿轮穿过让位孔向外与永磁铁齿轮啮合，所述主控电路板与挡位显示组件连接。换挡杆带动冠状齿转动，冠状齿带动永磁体齿轮转动，进而带动永磁铁转动，利用旋转霍尔传感器检测信号，即可识别档位，并在档位显示组件上显示档位。
进一步的，所述挡位显示组件包括挡位字符板和遮光罩，所述挡位字符板的下方对应挡位分别设置有LED灯或设置LED屏幕或设置标识铭牌。
进一步的，还包括固定安装在上壳上的上壳装饰组件9，所述上盖装饰组件上设置有P档按钮(未画出)。
进一步的，所述下壳固定安装有定位柱，所述主控电路板设置有与定位柱插接配合的定位孔。便于装配。
进一步的，所述下壳内固定安装有用于对主控电路板进行支撑的支撑座，所述支撑座上设置有用于对主控电路板进行支撑的支撑台阶。便于支撑和安装。
具体的，装配时，为了防止涡轮与壳体的偏差，在壳体和涡轮上分别设置装配定位孔，在涡轮与壳体定位后，再安装蜗杆，使得蜗杆与涡轮配合，从而固定换挡杆的O位。
进一步的，所述减速电机与蜗杆过盈配合连接。减速电机通过金属固定板与下壳固定，蜗杆的另一端通过齿轮与金属固定板连接，金属固定板与下壳固定连接，防止松脱。
综上，本具有自锁功能的拨钮升起或卧倒的电子换档器总成为用户提供新颖的操作模式，在汽车上电或熄火后，换挡器给出用户明确的指示是否可以操作。在实际使用中提高了换档器的准确性，增加了挡位判断的准确性以及及时性，减少零部件数量，增加了驾驶的安全性。
正常换挡操作时，拨钮连接换挡杆，换挡杆上设置冠齿轮结构，冠齿轮与永磁体齿轮啮合，永磁体齿轮设置永磁体，底部电路板设置旋转霍尔，通过换挡带动以上结构旋转感应换挡。此时涡轮内部设置挡位波形，换挡杆内部的顶针组件与波形进行运动。同时，单头蜗杆与涡轮进行自锁，防止换挡时，涡轮相对运动，此时，只有换挡杆与顶针在正常换挡。
1、正常换挡操作的挡位限位：采用涡轮蜗杆进行自锁限位，防止换挡时涡轮运动。
2、开门上电升起与熄火下电卧倒：
熄火下电卧倒：熄火后，换挡器收到整车下电信号，减速电机带动蜗杆，蜗杆带动涡轮旋转运动，同时带动换挡杆与拨钮一起整体卧倒，此时永磁体齿轮与冠齿轮进行啮合旋转判断位置，最终在指定角度实现减速电机断电，完成卧倒动作；拨钮旋转不在卧倒角度范围内，同时检测到减速电机的电流增大，则判断为异常卡滞，换挡器根据整车策略报警。
开门上电升起：开门后，换挡器上电，减速电机带动蜗杆，蜗杆带动涡轮旋转运动，同时带动换挡杆与拨钮一起整体升起，此时永磁体齿轮与冠齿轮进行啮合旋转判断位置，最终在指定角度实现减速电机断电，完成升起动作。
具体的，旋转霍尔传感器的逻辑在工作时只能选择一种逻辑，在上下电时进行切换。正常换挡时，旋转霍尔传感器只检测拨钮的角度范围；在上电前与下电后，旋转霍尔传感器检测拨钮的角度范围是否为正确角度，不在检测正常换挡时的角度。
最后应说明的是：本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等统计数的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (9)

1.一种具有自锁功能的拨钮升起或卧倒的电子换档器总成，其特征在于，包括上壳、下壳、换挡组件、自锁组件、档位识别组件和换挡把手组件；
所述换挡把手组件包括拨钮和固定安装在拨钮上的挡位显示组件；
所述上壳与下壳固定连接且上壳与下壳围成安装空间，所述换挡组件、自锁组件以及档位识别组件均位于安装空间内，所述拨钮与换挡组件连接并用于带动换挡组件进行换挡，所述挡位识别组件用于识别挡位并在挡位显示组件上显示；换挡时，自锁组件对档位波形的位置进行锁定，换挡组件进行换挡；熄火下电后，自锁组件带动拨钮卧倒；开门上电时，自锁组件带动拨钮升起；
所述换挡组件包括换挡杆、档位顶针组件、涡轮和固定轴，所述换挡杆的上端与拨钮固定连接，所述换挡杆的下端设置有顶针孔，所述档位顶针组件安装在顶针孔，所述换挡杆的下端与涡轮插接配合，所述涡轮正对档位顶针组件设置有档位波形，所述换挡杆通过第一衬套与固定轴连接，所述固定轴与涡轮固定连接，所述涡轮通过第二衬套与壳体连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有自锁功能的拨钮升起或卧倒的电子换档器总成，其特征在于，所述档位顶针组件包括弹簧、开口衬套和顶针，所述开口衬套安装在顶针外侧，所述开口衬套滑动配合在顶针孔内，弹簧位于顶针孔内且位于顶针外侧。
3.根据权利要求2所述的一种具有自锁功能的拨钮升起或卧倒的电子换档器总成，其特征在于，所述自锁组件包括固定安装在下壳内的减速电机，所述减速电机的输出轴与蜗杆固定连接，所述蜗杆与涡轮啮合。
4.根据权利要求3所述的一种具有自锁功能的拨钮升起或卧倒的电子换档器总成，其特征在于，所述档位识别组件包括固定安装在下壳内的主控电路板，所述主控电路板上固定安装有旋转霍尔传感器，所述主控电路板上固定安装有齿轮安装座，所述齿轮安装座上转动安装有永磁体齿轮，所述永磁体齿轮正对旋转霍尔传感器固定安装有永磁铁，所述涡轮正对换挡杆设置有让位孔，所述换挡杆的下部固定安装有冠齿轮，所述冠齿轮穿过让位孔向外与永磁铁齿轮啮合，所述主控电路板与挡位显示组件连接。
5.根据权利要求4所述的一种具有自锁功能的拨钮升起或卧倒的电子换档器总成，其特征在于，所述挡位显示组件包括挡位字符板和遮光罩，所述挡位字符板的下方对应挡位分别设置有LED灯或设置LED屏幕或设置标识铭牌。
6.根据权利要求5所述的一种具有自锁功能的拨钮升起或卧倒的电子换档器总成，其特征在于，还包括固定安装在上壳上的上壳装饰组件，所述上壳装饰组件上设置有P档按钮。
7.根据权利要求6所述的一种具有自锁功能的拨钮升起或卧倒的电子换档器总成，其特征在于，所述下壳固定安装有定位柱，所述主控电路板设置有与定位柱插接配合的定位孔。
8.根据权利要求7所述的一种具有自锁功能的拨钮升起或卧倒的电子换档器总成，其特征在于，所述下壳内固定安装有用于对主控电路板进行支撑的支撑座，所述支撑座上设置有用于对主控电路板进行支撑的支撑台阶。
9.根据权利要求8所述的一种具有自锁功能的拨钮升起或卧倒的电子换档器总成，其特征在于，所述减速电机与蜗杆过盈配合连接。
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