CN113790263A - 一种旋钮式电子换挡器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种旋钮式电子换挡器，属于电子换挡器技术领域，包括：旋钮，其设置有转动盘以及联动块；回位元件，其设置有触发块以及锁定槽；传动组件，其与所述回位齿圈联动连接；电机，其与所述传动组件联动连接；锁止组件，其与所述回位齿圈联动连接，当所述回位齿圈转动时可通过所述锁定槽驱动所述锁止组件移动从而锁住所述转动盘。本发明的有益效果为：这种锁止组件可以通过回位齿圈的转动来实现自动锁定，完全不需要单独设置其他的驱动组件驱动锁止组件锁定转动盘，结构非常的简单紧凑，相较其他回位锁定装置而言，电机驱动回位齿圈转动即可同时完成回位以及锁止两个动作功能。

Description

一种旋钮式电子换挡器

技术领域

本发明属于电子换挡器技术领域，涉及一种旋钮式电子换挡器。

背景技术

随着时代发展，旋钮式电子换挡器迅速普及，现有旋钮式电子换挡器包括支撑体和旋钮组件，旋钮组件可转动地安装在支撑体上。在使用者转动旋钮组件时，能使旋钮组件转动至不同的挡位，通过识别旋钮组件的当前位置实现换挡，但这些旋钮式电子换挡器的旋钮普遍没有自动回P挡位并锁止的功能，容易发生交通事故。

例如一种申请号为202110360477.0的中国专利，提供了一种多功能旋转换挡器，包括：底座；旋钮机构，安装于底座上，所述旋钮机构相对底座周向转动；盖板，与底座可拆卸连接，所述旋钮机构活动穿过盖板；侧光组件，设于旋钮机构内，所述侧光组件发出的灯光从旋钮机构的侧面与盖板之间折射出。

综上所述，虽然现有的一些技术方案现有的旋钮换挡器安全性低且不方便驾驶员换挡的问题，但汽车熄火时仍无法实现旋钮自动回位并且自动锁止功能，因此不够安全，具有较大的改进空间。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种旋钮式电子换挡器。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种旋钮式电子换挡器，包括：旋钮，其设置有转动盘以及联动块，所述联动块与所述转动盘连接；回位齿圈，其设置有触发块以及锁定槽，所述触发块可与所述联动块联动连接，所述回位齿圈可通过所述触发块带动所述转动盘转动；传动组件，其与所述回位齿圈联动连接；电机，其与所述传动组件联动连接，所述电机通过所述传动组件驱动所述回位齿圈转动；锁止组件，其与所述回位齿圈联动连接，当所述回位齿圈转动时可通过所述锁定槽驱动所述锁止组件移动从而锁住所述转动盘。

较佳的，还包括安装座，所述安装座设置于所述回位齿圈以及所述转动盘之间，所述安装座设置有弧形槽，所述触发块穿过所述弧形槽。

较佳的，所述锁止组件包括滑动块以及锁止条，所述锁止条与所述滑动块连接，所述安装座还设置有滑动孔，所述锁止条可滑动的与所述滑动孔连接，所述滑动块可与所述锁定槽抵触连接。

较佳的，所述转动盘还设置有熄火锁止槽，当汽车熄火时所述回位齿圈先带动所述转动盘转动并使所述锁止条对准所述熄火锁止槽，并且所述回位齿圈再反向转动并使所述滑动块位于所述锁定槽从而使所述锁止条插入所述熄火锁止槽。

较佳的，所述转动盘还设置有刹车锁止槽，当汽车刹车时所述回位齿圈先带动所述转动盘反向转动并使所述锁止条对准所述刹车锁止槽，并且所述回位齿圈转动并使所述滑动块位于所述锁定槽从而使所述锁止条插入所述刹车锁止槽。

较佳的，所述传动组件包括传动轴、蜗轮以及齿轮，所述齿轮以及所述蜗轮均与所述传动轴连接，所述电机的输出轴设置有蜗杆，所述蜗轮与所述蜗杆啮合，所述齿轮与所述回位齿圈啮合。

较佳的，还包括子弹头，所述子弹头与所述转动盘联动连接，所述安装座还设置有挡位槽，所述转动盘驱动所述子弹头在所述挡位槽中移动，所述挡位槽包括P挡部，所述锁止条插入所述熄火锁止槽并锁住所述转动盘从而将所述子弹头限制于所述P挡部。

较佳的，所述挡位槽还包括N挡部，所述子弹头可在所述P挡部与N挡部之间移动，当所述锁止条插入所述刹车锁止槽时所述子弹头位于所述N挡部。

较佳的，还包括壳体，所述转动盘设置于所述壳体内，所述锁止条设置有弹簧，所述弹簧的两端分别与所述锁止条以及所述壳体抵触连接。

较佳的，还包括霍尔元件，所述霍尔元件设置于所述转动盘上，所述锁止条设置有磁钢，当所述旋钮通过所述转动盘转动时所述霍尔元件可通过所述磁钢感应所述转动盘从而输出信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、这种锁止组件可以通过回位齿圈的转动来实现自动锁定，完全不需要单独设置其他的驱动组件驱动锁止组件锁定转动盘，结构非常的简单紧凑，相较其他回位锁定装置而言，电机驱动回位齿圈转动即可同时完成回位以及锁止两个动作功能。

2、当汽车在D挡或者R挡熄火时，回位齿圈带动转动盘逆时针转动并使锁止条对准熄火锁止槽，将旋钮转回P挡位，然后回位齿圈顺时针转动使滑动块位于锁定槽从而使锁止条插入熄火锁止槽，将旋钮锁定在P挡位，防止溜车等意外事故的发生。

3、当汽车在D挡踩下刹车时，回位齿圈带动转动盘逆时针转动并使锁止条对准刹车锁止槽，将旋钮转回N挡位，然后回位齿圈顺时针转动使滑动块位于锁定槽从而使锁止条插入刹车锁止槽，将旋钮锁定在N挡位，松开刹车可重新给电机一个复位的信号，驱动回位齿圈逆时针转动并使滑动块离开锁定槽从而解锁N挡位。

4、由于采用了蜗轮蜗杆结构，因此本电子换挡器的噪音较小，同时蜗杆可以轻易带动蜗轮转动，但蜗轮无法带动蜗杆转动，结构更加精巧，不会轻易损坏。

5、子弹头通过弹性件与转动盘连接，当子弹头分别靠近P挡部或者D挡部等各个挡部时弹性件推动子弹头使其自动位于正确位置，从而通过转动盘带动旋钮精准的转动至挡位部。

附图说明

图1为本发明的电子换挡器的爆炸图。

图2为本发明的汽车处于熄火状态的示意图。

图3为本发明的汽车处于刹车状态的示意图。

图4为本发明的转动盘以及回位齿圈的结构示意图。

图5为本发明的电机以及传动组件的结构示意图。

图6为本发明的转动盘以及子弹头的结构示意图。

图7为本发明的安装座的结构示意图。

图8为本发明的壳体的结构示意图。

图9为本发明的电子换挡器的结构示意图。

图中，100、旋钮；110、转动盘；111、联动块；112、熄火锁止槽；113、刹车锁止槽；200、回位齿圈；210、触发块；220、锁定槽；310、传动轴；320、蜗轮；330、齿轮；400、电机；410、蜗杆；510、滑动块；520、锁止条；530、磁钢；600、安装座；610、弧形槽；611、限位部；620、挡位槽；621、P挡部；621、R挡部；623、N挡部；624、D挡部；700、子弹头；800、壳体。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1-图9所示，一种旋钮100式电子换挡器,包括：

旋钮100，其设置有转动盘110，所述转动盘110设置有联动块111，其中，联动块111为位于转动盘110边缘的一个凸块。

回位齿圈200，其设置有触发块210以及锁定槽220，所述触发块210可与所述联动块111联动连接，当所述回位齿圈200转动时所述触发块210可通过所述联动块111带动所述转动盘110转动，其中，锁定槽220为位于回位齿圈200下端的梯形凹槽，触发块210为位于回位齿圈200上端的一个凸块，回位齿圈200在一般换挡时不转动，旋钮可自由在P、R、N、D四个挡位之间自由切换，当回位齿圈200转动时带动触发块210转动从而与联动块111抵触连接，回位齿圈200继续转动即可通过联动块111带动转动盘110转动。

传动组件，其与所述回位齿圈200联动连接。

电机400，其与所述传动组件联动连接，所述电机400通过所述传动组件驱动所述回位齿圈200转动。

锁止组件，其与所述回位齿圈200联动连接，当所述回位齿圈200转动时可通过所述锁定槽220驱动所述锁止组件移动从而锁住所述转动盘110，具体的，锁止组件与回位齿圈200的下边缘抵触连接，当回位齿圈200带动锁定槽220转动时，回位齿圈200带动锁止组件滑进或滑出锁定槽220使得锁止组件沿竖直方向上下移动。

需要说明的是，当车辆运行熄火时，熄火感应器会发送信号给电机400，电机400通过传动组件驱动回位齿圈200转动并带动转动盘110转动使旋钮100回到P挡位，回位齿圈200转动使得锁止组件与锁定槽220连接并且锁止组件限制转动盘110转动。

在本实施方式中，这种锁止组件可以通过回位齿圈200的转动来实现自动锁定，完全不需要单独设置其他的驱动组件驱动锁止组件锁定转动盘，结构非常的简单紧凑，相较其他回位锁定装置而言，电机400驱动回位齿圈200转动即可同时完成回位以及锁止两个动作功能，使用起来更加的方便。

如图1、图4所示，在上述实施方式的基础上，还包括安装座600，所述安装座600设置于所述回位齿圈200以及所述转动盘110之间，所述安装座600设置有弧形槽610，所述触发块210穿过所述弧形槽610并可带动联动块111转动。

在本实施方式中，安装座600隔开回位齿圈200以及所述转动盘110，触发块210可沿弧形槽610移动，并且弧形槽610的两个端部可限制触发块210的最大移动行程，并且其中的一端还设置有护套，护套可与联动块120抵触连接从而限制转动盘110的最大移动行程。

如图1、图4所示，在上述实施方式的基础上，锁止组件包括滑动块510以及锁止条520，所述锁止条520与所述滑动块510连接，所述安装座600还设置有滑动孔(图中未标出)，所述锁止条520可滑动的与所述滑动孔连接，所述滑动块510与所述回位齿圈200抵触连接。

在本实施方式中，转动盘110位于安装座600的上方，回位齿圈200位于安装座600的下方，滑动块510与回位齿圈200的下边缘抵触连接，并且回位齿圈200转动带动锁止条520沿滑动块510竖直上下滑动从而实现锁止组件的锁定以及解锁。

如图1、图2所示，在上述实施方式的基础上，所述转动盘110还设置有熄火锁止槽112，当汽车熄火时所述回位齿圈200先带动所述转动盘110转动并使所述锁止条520对准所述熄火锁止槽112，并且所述回位齿圈200再反向转动并使所述滑动块510位于所述锁定槽220从而使所述锁止条520插入所述熄火锁止槽112。

在本实施方式中，当汽车在D挡或者R挡熄火时，回位齿圈200先带动转动盘110逆时针转动并使锁止条520对准熄火锁止槽112，将旋钮100转回P挡位，然后回位齿圈200再顺时针转动使滑动块510位于锁定槽220从而使锁止条520插入熄火锁止槽112，将旋钮100锁定在P挡位，防止溜车等意外事故的发生。

如图1、图3所示，在上述实施方式的基础上，所述转动盘110还设置有刹车锁止槽113，当汽车刹车时所述回位齿圈200先带动所述转动盘110转动并使所述锁止条520对准所述刹车锁止槽113，并且所述回位齿圈200再反向转动并使所述滑动块510位于所述锁定槽220从而使所述锁止条520插入所述刹车锁止槽113。

在本实施方式中，当汽车在D挡踩下刹车时，回位齿圈200先带动转动盘110逆时针转动并使锁止条520对准刹车锁止槽113，将旋钮100转回N挡位，然后回位齿圈200再顺时针转动使滑动块510位于锁定槽220从而使锁止条520插入刹车锁止槽113，将旋钮100锁定在N挡位。

此处需要特别说明的是，与熄火有所不同的是，松开刹车可重新给电机400一个复位的信号，使得回位齿圈200再次逆时针转动使滑动块510离开锁定槽220从而解锁N挡位，使得旋钮可重新转动，防止其锁死。

如图1、图2、图3、图5所示，在上述实施方式的基础上，所述传动组件包括传动轴310、蜗轮320以及齿轮330，所述齿轮330以及所述蜗轮320均与传动轴310连接，所述电机400的输出轴设置有蜗杆410，所述蜗轮320与所述蜗杆410啮合，所述齿轮330与所述回位齿圈200啮合。

在本实施方式中，传动组件的结构类似于双联齿轮，传动组件的两端分别设置有蜗轮320以及齿轮330，电机400通过蜗杆410带动蜗轮320转动，蜗轮320通过连接轴带动齿轮330转动，与齿轮330啮合的回位齿圈200会随齿轮330一起转动。

此处还值得说明的是，由于采用了蜗轮蜗杆结构，因此本电子换挡器的噪音较小，同时蜗杆410可以轻易带动蜗轮320转动，但蜗轮320无法带动蜗杆410转动，结构更加精巧，不会轻易损坏。

如图3、图8所示，在上述实施方式的基础上，还包括壳体800，所述转动盘110设置于所述壳体800内，所述锁止条520设置有弹簧(图中未画出)，所述弹簧的两端分别与所述锁止条520以及所述壳体800抵触连接，在本实施方式中，弹簧的两端分别与锁止条520以及壳体800抵触连接，弹簧可推动锁止条520与回位齿圈200抵触连接。

如图6、图7所示，在上述实施方式的基础上，还包括子弹头700，所述子弹头700与所述转动盘110联动连接，所述安装座600还设置有挡位槽620，所述转动盘110驱动所述子弹头700在所述挡位槽620中移动，所述挡位槽620包括P挡部621，所述锁止条520插入所述熄火锁止槽112并锁住所述转动盘110从而将所述子弹头700限制于所述P挡部621。

子弹头700为本领域技术人员所熟知的结构，子弹头700通过弹性件与转动盘110连接，当子弹头700分别靠近各个挡部时弹性件推动子弹头700使其自动位于正确位置，从而通过转动盘110带动旋钮100精准的转动至挡位部。

在本实施方式中，当汽车在D挡或者R挡熄火时，回位齿圈200带动转动盘110逆时针转动并使锁止条520对准熄火锁止槽112，将旋钮100转回P挡位，子弹头700位于所述P挡部621。

实际上，挡位槽620还包括R挡部622、N挡部623以及D挡部624，P挡位621、R挡部622、N挡部623以及D挡部624按顺时针方向依次排列，子弹头700的数量可以设置为两个，两个子弹头700沿转动盘110的轴线中心对称分布，P挡部621、R挡部622、N挡部623以及D挡部624也均可设置为两个，各个挡部沿转动盘110的轴线中心对称分布在挡位槽620上，这种双对称设置的结构使得子弹头700定位更加稳定。

如图1、图6、图7所示，在上述实施方式的基础上，所述挡位槽620还包括N挡部623，所述子弹头700可在所述P挡部621与N挡部623之间移动，当所述锁止条520插入所述刹车锁止槽113时所述子弹头700位于所述N挡部623。

在本实施方式中，当汽车在D挡踩下刹车时，回位齿圈200带动转动盘110逆时针转动并使锁止条520对准刹车锁止槽113将旋钮100转回N挡位，所述子弹头位于所述N挡部623。

如图1、图4、图6所示，在上述实施方式的基础上，还包括霍尔元件(图中未画出)，所述霍尔元件设置于所述转动盘110上，所述锁止条520设置有磁钢530，当所述旋钮100通过所述转动盘110转动时所述霍尔元件可通过所述磁钢530感应所述转动盘110从而输出信号。

在本实施方式中，锁止条520的侧部设置有一个安装块，安装块设置有一个凹槽，磁钢530设置在凹槽内，霍尔元件设置在转动盘110的上端，霍尔元件通过磁钢530感应转动盘110的转动角度从而输出信号。

从总的工作原理来说，当汽车在D挡或者R挡熄火时，回位齿圈200带动转动盘110逆时针转动并使锁止条520对准熄火锁止槽112，将旋钮100转回P挡位，然后回位齿圈200顺时针转动使滑动块510位于锁定槽220从而使锁止条520插入熄火锁止槽112，将旋钮100锁定在P挡位；

当汽车在D挡踩下刹车时，回位齿圈200带动转动盘110逆时针转动并使锁止条520对准刹车锁止槽113，将旋钮100转回N挡位，然后回位齿圈200顺时针转动使滑动块510位于锁定槽220从而使锁止条520插入刹车锁止槽113，将旋钮100锁定在N挡位，松开刹车可重新给电机400一个复位的信号，驱动回位齿圈200逆时针转动并使滑动块510离开锁定槽220从而解锁N挡位。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种旋钮式电子换挡器，其特征在于，包括：

旋钮，其设置有转动盘以及联动块，所述联动块与所述转动盘连接；

回位齿圈，其设置有触发块以及锁定槽，所述触发块可与所述联动块联动连接，所述回位齿圈可通过所述触发块带动所述转动盘转动；

传动组件，其与所述回位齿圈联动连接；

电机，其与所述传动组件联动连接，所述电机通过所述传动组件驱动所述回位齿圈转动；

锁止组件，其与所述回位齿圈联动连接，当所述回位齿圈转动时可通过所述锁定槽驱动所述锁止组件移动从而锁住所述转动盘。

2.如权利要求1所述的一种旋钮式电子换挡器，其特征在于：还包括安装座，所述安装座设置于所述回位齿圈以及所述转动盘之间，所述安装座设置有弧形槽，所述触发块穿过所述弧形槽。

3.如权利要求2所述的一种旋钮式电子换挡器，其特征在于：所述锁止组件包括滑动块以及锁止条，所述锁止条与所述滑动块连接，所述安装座还设置有滑动孔，所述锁止条可滑动的与所述滑动孔连接，所述滑动块可与所述锁定槽抵触连接。

4.如权利要求3所述的一种旋钮式电子换挡器，其特征在于：所述转动盘还设置有熄火锁止槽，当汽车熄火时所述回位齿圈先带动所述转动盘转动并使所述锁止条对准所述熄火锁止槽，并且所述回位齿圈再反向转动并使所述滑动块位于所述锁定槽从而使所述锁止条插入所述熄火锁止槽。

5.如权利要求4所述的一种旋钮式电子换挡器，其特征在于：所述转动盘还设置有刹车锁止槽，当汽车刹车时所述回位齿圈先带动所述转动盘反向转动并使所述锁止条对准所述刹车锁止槽，并且所述回位齿圈转动并使所述滑动块位于所述锁定槽从而使所述锁止条插入所述刹车锁止槽。

6.如权利要求1所述的一种旋钮式电子换挡器，其特征在于：所述传动组件包括传动轴、蜗轮以及齿轮，所述齿轮以及所述蜗轮均与所述传动轴连接，所述电机的输出轴设置有蜗杆，所述蜗轮与所述蜗杆啮合，所述齿轮与所述回位齿圈啮合。

7.如权利要求5所述的一种旋钮式电子换挡器，其特征在于：还包括子弹头，所述子弹头与所述转动盘联动连接，所述安装座还设置有挡位槽，所述转动盘驱动所述子弹头在所述挡位槽中移动，所述挡位槽包括P挡部，所述锁止条插入所述熄火锁止槽并锁住所述转动盘从而将所述子弹头限制于所述P挡部。

8.如权利要求7所述的一种旋钮式电子换挡器，其特征在于：所述挡位槽还包括N挡部，所述子弹头可在所述P挡部与N挡部之间移动，当所述锁止条插入所述刹车锁止槽时所述子弹头位于所述N挡部。

9.如权利要求5所述的一种旋钮式电子换挡器，其特征在于：还包括壳体，所述转动盘设置于所述壳体内，所述锁止条设置有弹簧，所述弹簧的两端分别与所述锁止条以及所述壳体抵触连接。

10.如权利要求3所述的一种旋钮式电子换挡器，其特征在于：还包括霍尔元件，所述霍尔元件设置于所述转动盘上，所述锁止条设置有磁钢，当所述旋钮通过所述转动盘转动时所述霍尔元件可通过所述磁钢感应所述转动盘从而输出信号。

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