CN212203078U - 一种具有手动解锁功能的换挡执行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有手动解锁功能的换挡执行器，属于车用换挡执行器技术领域，包括：壳体，其具有密封的安装腔，并且所述壳体上设置有解锁口以及安装块；动力单元，其设置在所述安装腔内；传动单元，其设置在所述安装腔内，并且所述传动单元与所述动力单元联动连接，所述传动单元上设置有手动驱动端，所述手动驱动端对准所述解锁口，当所述动力单元失效时解锁工具可通过所述解锁口与所述手动驱动端连接从而带动所述传动单元运动。本实用新型的有益效果为：在执行器断电或者出现无法工作的状况时，可以通过手动的方式来驱动执行器，从而实现换挡功能，解决了因执行器故障导致车辆无法移动的问题。

Description

一种具有手动解锁功能的换挡执行器

技术领域

本实用新型属于车用换挡执行器技术领域，涉及一种具有手动解锁功能的换挡执行器。

背景技术

在现代社会，汽车已经成为大众首选的代步工具之一。汽车大致可以分为自动挡和手动挡两种。当然现在有很多汽车顾忌到驾驶体验，也有手自一体的。在汽车内安装有变速器，通过变速器来实现不同挡位的切换。

执行器是控制汽车变速箱变速的部件，目前广泛的应用于自动挡汽车上，自动挡汽车由前端电子换挡器发出换挡指令，电子换挡执行器执行机械动作驱动变速箱改变挡位并反馈当时位置电信号来实现的换挡功能。

但是在执行器断电情况下，换挡操作是无法进行的，简单来说，就是在断电时或者出现某种状况时，执行器无法工作，导致变速箱无法换挡，这样会导致车辆无法换挡。

例如，在汽车处于P挡锁止状态时，车辆因故障无法通过通电等条件将变速箱切换至非P挡锁止状态，从而导致车辆无法移动。汽车在发生故障无法移动时占用正常道路，对其他正常行驶车辆造成安全隐患以及强行移动车辆造成变速箱损坏。

所以，为了解决这种车辆执行器因断电或损坏无法进行换挡的缺点，目前存在一种申请号为201910355355.5的中国专利，公开了一种汽车变速箱零部件，尤其涉及一种电子换挡执行器的P挡解锁机构。一种电子换挡执行器的P挡解锁机构，包括解锁杆组件，解锁杆组件固定在解锁杆支架上，解锁杆组件通过联动结构与输出轴相接，输出轴与变速箱内主轴连接，所述的解锁杆组件包括解锁杆，解锁杆运动时带动输出轴转动。

但是上述的这种执行器，其结构比较复杂，还需要设置额外的解锁杆，并且在手动切换档位时比较麻烦，所以具有一定的改进空间。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种具有手动解锁功能的换挡执行器。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种具有手动解锁功能的换挡执行器，包括：

壳体，其具有密封的安装腔，并且所述壳体上设置有解锁口以及安装块，所述安装块用于与变速箱连接；

动力单元，其设置在所述安装腔内；

传动单元，其设置在所述安装腔内，并且所述传动单元与所述动力单元联动连接，所述传动单元上设置有手动驱动端，所述手动驱动端对准所述解锁口，当所述动力单元失效时解锁工具可通过所述解锁口与所述手动驱动端连接从而带动所述传动单元运动。

较佳的，所述壳体包括基座以及上盖，所述上盖固定在所述基座上，所述解锁口设置在所述上盖，并且所述解锁口上设置有堵盖，当所述堵盖从所述解锁口内分离时可对所述传动单元进行解锁。

较佳的，所述传动单元包括齿轮轴、蜗杆以及蜗轮，所述齿轮轴与所述蜗杆联动连接，所述蜗杆与所述蜗轮联动连接，所述蜗轮上设置有输出轴，所述输出轴的下端穿过所述基座后与变速箱换挡轴连接，所述手动驱动端设置在所述齿轮轴上。

较佳的，所述安装腔内设置有压板，所述压板与所述基座固定连接，所述传动单元以及所述动力单元均设置在所述压板与所述基座之间，所述压板与所述上盖之间设置有PCB板，所述PCB板与所述动力单元电连接。

较佳的，所述压板与所述基座之间形成有两个第一轴孔以及两个第二轴孔，所述第一轴孔与所述第二轴孔内均设置有轴承，所述齿轮轴的两端分别设置在两个所述第一轴孔内，所述蜗杆的两端分别设置在两个所述第二轴孔内，并且所述齿轮轴与所述蜗杆呈平行设置，所述输出轴的上端穿设在所述压板上。

较佳的，所述动力单元为电机，所述电机上设置有一级主动齿轮，所述齿轮轴上设置有一级从动齿轮以及二级主动齿轮，所述蜗杆上设置有二级从动齿轮，所述一级主动齿轮与所述一级从动齿轮啮合从而使所述电机与所述齿轮轴联动连接，所述二级主动齿轮与所述二级从动齿轮啮合从而使所述齿轮轴与所述蜗杆联动连接。

较佳的，所述输出轴的上端设置有输入端，所述输入端穿过所述压板并设置有磁钢，所述PCB板上设置有角度霍尔传感器，所述磁钢位于所述角度霍尔传感器的下方。

较佳的，所述手动驱动端为槽体结构，所述齿轮轴的端部对准所述解锁口，并且所述手动驱动端开设在所述齿轮轴的端部并与螺丝刀适配。

较佳的，所述输出轴的下端面设置有槽孔，所述槽孔具有两个平行的直面以及两个弧面，两个所述直面用于传递扭矩，两个所述弧面用于同轴定位。

较佳的，所述一级主动齿轮与所述一级从动齿轮形成一级传动，所述二级主动齿轮与所述二级从动齿轮形成二级传动，所述一级传动传递的扭矩小于所述二级传动传递的扭矩。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、在执行器断电或者出现无法工作的状况时，可以通过手动的方式来驱动执行器，从而实现换挡功能，解决了因执行器故障导致车辆无法移动的问题。

2、动力单元与传动单元设置在基座上，并被压板压住，而安装腔内设置有PCB板，而PCB板位于压板的上方，使得整个执行器结构更加的紧凑，并且保证传动单元与动力单元的稳定性；此外由于压板与基座配合能够固定住动力单元与传动单元，从而保证动力单元与传动单元的安装精度，保证传动时的可靠性。

3、在实际解锁时，首先拆下堵盖，然后将螺丝刀伸进去，使得螺丝刀与手动驱动端的槽体结构配合起来，然后拧动齿轮轴，这样就能够实现手动换挡的目的。

附图说明

图1为本实用新型的换挡执行器的爆炸示意图。

图2为本实用新型的传动单元与动力单元的结构示意图。

图3为本实用新型的解锁口的结构示意图。

图4为本实用新型的解锁口与堵盖的示意图。

图5为本实用新型的传动单元与动力单元的连接关系示意图。

图6为本实用新型的磁钢与PCB板的位置示意图。

图7为本实用新型的槽孔的结构示意图。

图中，100、基座；110、压板；120、第一轴孔；130、第二轴孔；200、上盖；210、解锁口；220、堵盖；300、PCB板；310、角度霍尔传感器；410、齿轮轴；411、手动驱动端；412、一级从动齿轮；413、二级主动齿轮；420、蜗杆；421、二级从动齿轮；430、蜗轮；440、输出轴；441、槽孔；442、直面；443、弧面；444、输入端；450、磁钢；500、电机；510、一级主动齿轮。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，一种具有手动解锁功能的换挡执行器，包括：壳体、动力单元以及传动单元，在正常工作时，传动单元由动力单元驱动，一旦动力单元无法工作时，可以采用手动调节的方式来带动传动单元运动。

此处值得说明的是，一旦执行器无法执行换挡操作时，变速箱实际上就处于某一档位上无法切换，此时可以看作是处于锁定状态，例如，由于执行器无法工作，一旦车辆处在P档，就无法挪动车辆，此时就非常的麻烦，常规办法难以通过执行器进行解锁从而切换到其他档位。

为了解决上述问题，需要一种能够进行手动切换或者解锁的执行器，其中，壳体具有密封的安装腔，壳体实际上为可拆卸结构，并且安装腔为密封的腔体，其密封等级为IP67，能在1m水深的情况下，30分钟不进水，还可以防灰尘和杂物，各种部件设置在安装腔内。

并且所述壳体上设置有解锁口210以及安装块，安装块为支架结构或者凸耳结构，通过螺栓穿过安装块以及变速箱从而将壳体固定在变速箱上，解锁口210为通孔状结构，更具体来说，解锁口210为螺纹孔结构，并且其贯穿壳体设置，解锁工具可以穿过解锁口210伸入至安装腔内，然后进行解锁，这种结构能够使执行器在无需设置额外解锁结构的基础上，能够直接通过手动的方式来解锁，使得执行器结构更加的紧凑可靠。

动力单元设置在所述安装腔内，动力组件就是提供动力的组件，目前，在执行器中，均是通过电动的方式来使动力单元工作，但是一旦执行器内部断电或者出现故障时，动力单元就无法工作，此时车辆处于某一档位，例如处于P挡，由于动力单元无法工作，所以车辆无法移动，此时会造成种种不便。

传动单元设置在所述安装腔内，并且所述传动单元与所述动力单元联动连接，此处值得说明的是，传动单元被动力单元带动，然后进行转动，从而提供扭矩，这样就可以带动变速箱切换档位。

在现有技术中，由于传动单元只能由动力单元带动，或者说，传动单元只能由执行器内部的结构带动，并且壳体为密封结构，外部工具无法向传动单元传递扭矩，如果在执行器内部设置额外的解锁结构的话，则会造成执行器体积增大，并且可靠性也较低。

而在本实施方式中，所述传动单元上设置有手动驱动端411，所述手动驱动端411对准所述解锁口210，这样就可以通过解锁口210向手动驱动端411施加扭矩，从而带动传递单元工作。

具体来说，当所述动力单元失效时解锁工具可通过所述解锁口210与所述手动驱动端411连接从而带动所述传动单元运动。

这种通过解锁口210使得外界的工具能够与传动单元连接，进而手动传递扭矩，所以整个执行器的结构紧凑可靠，无需额外设置其他结构，相对于在执行器内额外设置复杂的解锁组件来说，其结构巧妙，可以通过手动的方式来驱动执行器，从而实现换挡功能，解决了因执行器故障导致车辆无法移动的问题。

如图1、图2、图3、图4所示，在上述实施方式的基础上，所述壳体包括基座100以及上盖200，所述上盖200固定在所述基座100上，所述解锁口210设置在所述上盖200，并且所述解锁口210上设置有堵盖220，当所述堵盖220从所述解锁口210内分离时可对所述传动单元进行解锁。

优选的，壳体实际上是可拆卸结构，基座100用于与变速箱固定连接，上盖200固定在基座100上，从而在内部形成安装腔，并且可以在基座100与上盖200之间设置密封圈，从而保证壳体的密封性，而解锁口210穿过上盖200，堵盖220堵住解锁口210，这样就可以保证壳体在使用时处于密封状态，进一步来说，这种结构能够使壳体的密封等级达到IP67，具有极佳的防水效果，在1m水深的情况下，30分钟不进水，此外还能够避免灰尘杂物进入到安装腔内，此处还值得说明的是，这种设置了堵盖220后，再加上整个壳体通过密封圈形成密封结构，所以其具有很好的防水效果，并且在一定的水压下也能够起到防水效果。

具体来说，解锁口210为螺纹孔结构，其贯穿上盖，堵盖220为六角螺钉结构，其能够拧入的解锁口210内，并且可以将堵盖220拧出解锁口210。

优选的，在实际使用时，可以先将堵盖220拆下，从而露出解锁口210，使用者通过工具伸入至解锁口210内，然后与手动驱动端411连接，并向传动单元传递扭矩，最终实现手动切换档位的效果。

如图1、图2、图5所示，在上述实施方式的基础上，所述传动单元包括齿轮轴410、蜗杆420以及蜗轮430，所述齿轮轴410与所述蜗杆420联动连接，所述蜗杆420与所述蜗轮430联动连接，所述蜗轮430上设置有输出轴440，所述输出轴440的下端穿过所述基座100后与变速箱换挡轴连接，所述手动驱动端411设置在所述齿轮轴410上。

传动单元实际上包括了齿轮传动以及蜗轮430蜗杆420传动的结构，更具体的说，动力单元并不是直接与蜗杆420联动连接的，而是通过齿轮轴410与蜗杆420联动连接，而在现有技术中，蜗杆420通常是直接与电机500连接在一起的。

优选的，齿轮轴410将动力单元的扭矩传递至蜗杆420上，并且手动驱动端411设置在齿轮轴410上，且对准解锁口210，或者使手动驱动端411位于解锁口210内，总之，只要使人员可以将工具通过解锁口210穿入至安装腔内，并且与手动驱动端411连接在一起，然后通过拧动来使齿轮轴410转动，一旦齿轮轴410转动，就能够带动蜗杆420转动，进而实现手动解锁的目的。

此外，还值得说明的是，通过齿轮轴410来传递动力单元的扭矩，并不是常规的设置，而是实现手动解锁的必要的结构，因为如果直接将动力单元与蜗杆420连接在一起的话，是无法直接拧动蜗杆420的，因为蜗轮430蜗杆420需要较大的扭力才能够驱动，而设置了齿轮轴410后，通过拧动齿轮轴410，可以通过较小的扭矩来带动蜗杆420，简单来说，就是额外设置的齿轮轴410既起到了传递扭矩的目的，又能够配合解锁口210实现手动解锁的目的，尤其是其与解锁口210配合进行手动设计非常的巧妙，两者结合在一起能够实现新的技术效果。

优选的，蜗轮430上设置有输出轴440，所述输出轴440的下端穿过所述基座100后与变速箱换挡轴连接，此处值得说明的是，蜗杆420带动蜗轮430转动，然后带动输出轴440转动，当输出轴440转动时能够拧动变速箱的换挡轴，具体来说，就是输出轴440的转动角度能够将变速箱切换到不同的档位。

如图1、图2、图5、图6所示，在上述实施方式的基础上，所述安装腔内设置有压板110，所述压板110与所述基座100固定连接，所述传动单元以及所述动力单元均设置在所述压板110与所述基座100之间，所述压板110与所述上盖200之间设置有PCB板300，所述PCB板300与所述动力单元电连接。

优选的，安装腔内具有压板110，压板110能够辅助传动单元以及动力单元安装定位，具体来说，动力单元与传动单元设置在基座100上，并被压板110压住，而安装腔内设置有PCB板300，而PCB板300位于压板110的上方，使得整个执行器结构更加的紧凑，并且保证传动单元与动力单元的稳定性；此外由于压板110与基座100配合能够固定住动力单元与传动单元，从而保证动力单元与传动单元的连接精度，保证传动时的可靠性。

如图1、图5所示，在上述实施方式的基础上，所述压板110与所述基座100之间形成有两个第一轴孔120以及两个第二轴孔130，所述第一轴孔120与所述第二轴孔130内均设置有轴承，所述齿轮轴410的两端分别设置在两个所述第一轴孔120内，所述蜗杆420的两端分别设置在两个所述第二轴孔130内，并且所述齿轮轴410与所述蜗杆420呈平行设置，所述输出轴440的上端穿设在所述压板110上。

优选的，压板110与基座100的前端以及后端分别设置有两个半圆形缺口，所以当压板110与基座100连接后，两个半圆形缺口能够拼成轴孔，更具体来说就是形成两个第一轴孔120与第二轴孔130，两个第一轴孔120与两个第二轴孔130分别位于前后设置。

优选的，在第一轴孔120与第二轴孔130内均设置有轴孔，其中，齿轮轴410的两端设置在两个第一轴孔120内，蜗杆420的两端设置在两个第二轴孔130内，这种通过压板110与基座100形成的第一轴孔120与第二轴孔130能够提高齿轮轴410与蜗杆420的安装精度，由于齿轮轴410与蜗杆420被第一轴孔120与第二轴孔130定位，所以能够大幅度提高两者的安装精度。

如图1、图2、图5、图6所示，在上述实施方式的基础上，所述动力单元为电机500，所述电机500上设置有一级主动齿轮510，所述齿轮轴410上设置有一级从动齿轮412以及二级主动齿轮413，所述蜗杆420上设置有二级从动齿轮421，所述一级主动齿轮510与所述一级从动齿轮412啮合从而使所述电机500与所述齿轮轴410联动连接，所述二级主动齿轮413与所述二级从动齿轮421啮合从而使所述齿轮轴410与所述蜗杆420联动连接。

优选的，动力单元采用电机500，电机500上的一级主动齿轮510能够与齿轮轴410上的一级从动齿轮412啮合，使得电机500带动齿轮轴410转动，而齿轮轴410转动时，通过二级主动齿轮413带动二级从动齿轮421转动，然后带动蜗杆420转动，由于蜗杆420与蜗轮430啮合，所以最终使蜗轮430转动。

如图1、图2、图6所示，在上述实施方式的基础上，所述输出轴440的上端设置有输入端444，所述输入端444穿过所述压板110并设置有磁钢450，所述PCB板300上设置有角度霍尔传感器310，所述磁钢450位于所述角度霍尔传感器310的下方。

优选的，输出轴440的上端穿过压板110，并且设置有输入端444，输入端444上套设有磁钢450，磁钢450正好位于角度霍尔传感器310，这样就能够感应输出轴440的转动角度，当PCB板300驱动电机500转动，然后使输出轴440转动一定角度，此时角度霍尔传感器310监控输出轴440的转动角度，然后角度霍尔传感器310反馈信号至PCB板300，控制电机500停止转动。

如图1、图2、图5所示，在上述实施方式的基础上，所述手动驱动端411为槽体结构，所述齿轮轴410的端部对准所述解锁口210，并且所述手动驱动端411开设在所述齿轮轴410的端部并与螺丝刀适配。

优选的，手动驱动端411实际上就是齿轮轴410的端部，并且手动驱动端411可以为一字槽或者十字槽，这样能够与一字螺丝刀或者十字螺丝刀适配，在实际解锁时，首先拆下堵盖220，然后将螺丝刀伸进去，使得螺丝刀与手动驱动端411的槽体结构配合起来，然后拧动齿轮轴410，这样就能够实现手动换挡的目的。

如图1、图2、图7所示，在上述实施方式的基础上，所述输出轴440的下端面设置有槽孔441，所述槽孔441具有两个平行的直面442以及两个弧面443，两个所述直面442用于传递扭矩，两个所述弧面443用于同轴定位。

优选的，槽孔441能够与变速箱的换挡轴连接，通过这种结构既能够实现定位效果，又能够实现传递扭矩的效果，所以非常的巧妙。

如图1、图2、图5所示，在上述实施方式的基础上，所述一级主动齿轮510与所述一级从动齿轮412形成一级传动，所述二级主动齿轮413与所述二级从动齿轮421形成二级传动，所述一级传动传递的扭矩小于所述二级传动传递的扭矩。

此处还值得说明的是，第一主动齿轮为小齿轮，第一从动齿轮为大齿轮，这样能够使通过较小的扭矩带动齿轮轴410转动，而在实际的结构中，第一主动齿轮的齿数为14，第一从动齿轮的齿轮为59，这样能够形成一级传递，第二主动齿轮的齿数为10，第二从动齿轮的齿数为23，这样能够形成二级传递，所以，由于第一从动齿轮为大齿轮，其能够通过较小的扭矩来拧动齿轮轴410，简单来说，就是能够使齿轮轴410更方便的被拧动，如果是直接拧动蜗杆420的话，由于需要的扭矩太大，就很难通过手动的方式转动，如果是采用单纯的齿轮轴410的话，也可能会存在阻力过大的原因，而齿轮轴410配合大齿轮结构的第一从动齿轮的话，只需要较小的扭矩就能够带动齿轮轴410转动。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型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，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种具有手动解锁功能的换挡执行器，其特征在于，包括：

壳体，其具有密封的安装腔，并且所述壳体上设置有解锁口以及安装块，所述安装块用于与变速箱连接；

动力单元，其设置在所述安装腔内；

传动单元，其设置在所述安装腔内，并且所述传动单元与所述动力单元联动连接，所述传动单元上设置有手动驱动端，所述手动驱动端对准所述解锁口，当所述动力单元失效时解锁工具可通过所述解锁口与所述手动驱动端连接从而带动所述传动单元运动。

2.如权利要求1所述的一种具有手动解锁功能的换挡执行器，其特征在于：所述壳体包括基座以及上盖，所述上盖固定在所述基座上，所述解锁口设置在所述上盖，并且所述解锁口上设置有堵盖，当所述堵盖从所述解锁口内分离时可对所述传动单元进行解锁。

3.如权利要求2所述的一种具有手动解锁功能的换挡执行器，其特征在于：所述传动单元包括齿轮轴、蜗杆以及蜗轮，所述齿轮轴与所述蜗杆联动连接，所述蜗杆与所述蜗轮联动连接，所述蜗轮上设置有输出轴，所述输出轴的下端穿过所述基座后与变速箱换挡轴连接，所述手动驱动端设置在所述齿轮轴上。

4.如权利要求3所述的一种具有手动解锁功能的换挡执行器，其特征在于：所述安装腔内设置有压板，所述压板与所述基座固定连接，所述传动单元以及所述动力单元均设置在所述压板与所述基座之间，所述压板与所述上盖之间设置有PCB板，所述PCB板与所述动力单元电连接。

5.如权利要求4所述的一种具有手动解锁功能的换挡执行器，其特征在于：所述压板与所述基座之间形成有两个第一轴孔以及两个第二轴孔，所述第一轴孔与所述第二轴孔内均设置有轴承，所述齿轮轴的两端分别设置在两个所述第一轴孔内，所述蜗杆的两端分别设置在两个所述第二轴孔内，并且所述齿轮轴与所述蜗杆呈平行设置，所述输出轴的上端穿设在所述压板上。

6.如权利要求4所述的一种具有手动解锁功能的换挡执行器，其特征在于：所述动力单元为电机，所述电机上设置有一级主动齿轮，所述齿轮轴上设置有一级从动齿轮以及二级主动齿轮，所述蜗杆上设置有二级从动齿轮，所述一级主动齿轮与所述一级从动齿轮啮合从而使所述电机与所述齿轮轴联动连接，所述二级主动齿轮与所述二级从动齿轮啮合从而使所述齿轮轴与所述蜗杆联动连接。

7.如权利要求6所述的一种具有手动解锁功能的换挡执行器，其特征在于：所述输出轴的上端设置有输入端，所述输入端穿过所述压板并设置有磁钢，所述PCB板上设置有角度霍尔传感器，所述磁钢位于所述角度霍尔传感器的下方。

8.如权利要求3所述的一种具有手动解锁功能的换挡执行器，其特征在于：所述手动驱动端为槽体结构，所述齿轮轴的端部对准所述解锁口，并且所述手动驱动端开设在所述齿轮轴的端部并与螺丝刀适配。

9.如权利要求3所述的一种具有手动解锁功能的换挡执行器，其特征在于：所述输出轴的下端面设置有槽孔，所述槽孔具有两个平行的直面以及两个弧面，两个所述直面用于传递扭矩，两个所述弧面用于同轴定位。

10.如权利要求6所述的一种具有手动解锁功能的换挡执行器，其特征在于：所述一级主动齿轮与所述一级从动齿轮形成一级传动，所述二级主动齿轮与所述二级从动齿轮形成二级传动，所述一级传动传递的扭矩小于所述二级传动传递的扭矩。

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