專利名稱：一種非接觸磁感應式amt換擋手柄執(zhí)行機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種換擋執(zhí)行機構(gòu)，具體涉及的是一種非接觸磁感應式AMT換擋 手柄執(zhí)行機構(gòu)，屬于自動變速器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著汽車保有量的快速發(fā)展以及非專業(yè)駕駛員數(shù)量的急劇增加，汽車自動變速器 正呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢，AMT換檔手柄的電氣化同樣呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢。AMT代表機械式 自動變速器，這個比較特殊，其具體情況就是他以手動變速器為母體，將手動變速器餓離合 器分離及換擋拔叉等等靠人力操縱的部件實現(xiàn)自動操縱。電控機械式自動變速器(AMT)是在傳統(tǒng)固定軸式變速器和干式離合器的基礎(chǔ)上， 應用電子技術(shù)和自動變速理論，以電子控制單元(ECU)為核心，通過執(zhí)行機構(gòu)控制離合器 的分離和結(jié)合、選換檔操作和通過電子裝置控制發(fā)動機的供油，來實現(xiàn)起步、換檔的自動操 作。這就需要在控制整車的狀態(tài)(停車、起步、加速、減速、倒車、手自切換等等)上實現(xiàn)電 子信號傳輸給電子控制單元(ECU)，把加速者的目的告訴電子控制單元(ECU)，從而實現(xiàn)整 車的控制。如果換檔手柄不是輸出電子信號的話，還是先前的拉絲式換檔手柄，這樣就起不 到以電子控制單元(ECU)，通過執(zhí)行機構(gòu)控制離合器、選換檔等操作。并且現(xiàn)有的手柄執(zhí)行 機構(gòu)都需要駕駛員空間旋轉(zhuǎn)的操縱操作桿才能實現(xiàn)換擋和換擋的時機，增加了操作的復雜 度。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明目的是在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝性 好，使用壽命長、性能可靠，不受環(huán)境影響的非接觸磁感應式AMT換檔手柄執(zhí)行機構(gòu)。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)非接觸磁感應式AMT換擋手柄執(zhí)行機構(gòu)，包括操作桿、面板、設(shè)置在面板下的面板 支架和設(shè)置在面板支架底端的底座，還包括設(shè)置在操作桿上，并限制操作桿徑向移動的旋 轉(zhuǎn)部件；設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部件下方的平動部件以及設(shè)置在操作桿底端，并實現(xiàn)操作桿操作位置 的導向槽塊；平動部件包括隨操作桿運動的平動板和分別設(shè)置在平動板上下方的電路板及 支撐板，在平動板上設(shè)有可活動的磁鐵，電路板上設(shè)有控制變速箱的電子控制單元和與磁 鐵的運動軌跡相對應的霍爾傳感器，霍爾傳感器與電子控制單元相連接。上述的面板上還設(shè)有自動/手動切換按鈕、爬行按鈕和經(jīng)濟/自動切換按鈕，給予 駕駛者更大的自由度，可以自由選擇自己認為合適的檔位和換擋時機，增加駕駛的樂趣，電 路板上還設(shè)有第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)和第三電子開關(guān)，自動/手動切換按鈕、爬行按 鈕和經(jīng)濟/自動切換按鈕分別操作性連接第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)和第三電子開關(guān)， 且第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)和第三電子開關(guān)電性連接電子控制單元。上述支撐板上設(shè)有軌跡槽，軌跡槽上設(shè)有可隨平動板運動的微調(diào)部件，軌跡槽與 磁鐵運動的位置相對應。微調(diào)部件和平動板間隙配合，微調(diào)部件隨平動板一起運動，對平動板的平面運動取到微調(diào)作用，讓平動板能夠更好更準確的回位。上述旋轉(zhuǎn)部件包括左軸端蓋和右軸端蓋，左軸端蓋和右軸端蓋的兩側(cè)分別設(shè)有 臂；左軸端蓋與右軸端蓋通過臂固定為一體，構(gòu)成一大圓球結(jié)構(gòu)。大圓球結(jié)構(gòu)限制了操作桿 的徑向運動。上述的左軸端蓋和右軸端蓋上分別還設(shè)有彈片，通過彈片可以消除操作桿左右方 向的晃動。上述的平動板上下兩側(cè)分別設(shè)有平動板上蓋和平動板下蓋，電路板、平動板和支 撐板通過平動板上蓋和平動板下蓋固連為一體。上述的操作桿包括一設(shè)置在頂端的手球和與手球固聯(lián)的連桿，在手球的下方設(shè)有 既保護連桿不受外力撞擊，又起到美觀的效果的加長管。上述的連桿的下端設(shè)有一孔，孔中設(shè)有一復位彈簧，復位彈簧上連接有滾球。從而 實現(xiàn)了操作桿在前后方向換擋功能和舒適的手感。上述的導向槽塊上設(shè)有曲面槽，曲面槽與操作位置所連成的軌跡相對應，滾球設(shè) 置在曲面槽內(nèi)。本發(fā)明操在操作桿上分別設(shè)有旋轉(zhuǎn)部件和平動部件，旋轉(zhuǎn)部件限制操作桿的徑向 運動，平動部件可以將操作桿的空間旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為平面運動，使得駕駛員操縱操作桿時 只需前、后、左、右方向的運動，無需上下方向的運動，降低了操作的復雜度，并設(shè)計了自動/ 手動、爬行、經(jīng)濟/自動一體的操作模式，通過A/M按鈕隨意切換手動模式與自動模式，C按 鈕隨時切換到爬行模式，E/P按鈕隨意切換經(jīng)濟模式與自動模式，操作上給予駕駛者更大的 自由度，就是可以自由選擇自己認為合適的檔位和換擋時機，增加駕駛的樂趣。而且本發(fā)明 結(jié)構(gòu)簡單、加工工藝性好、使用壽命長、性能精確、控制簡單和舒適性好。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
來詳細說明本發(fā)明；圖1為本發(fā)明的外觀示意圖；圖2為本發(fā)明核心部件圖；圖3為圖2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明旋轉(zhuǎn)部件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明平動部件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明電路板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明平動板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明支撐板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明的操作桿的操作位置分布示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施方式
，進一步闡述本發(fā)明。如圖1至9所示，本發(fā)明包括操作桿、面板3、設(shè)置在面板3下的面板支架5和設(shè) 置在面板支架5底端的底座6，操作桿包括頂端的手球1和連桿4，手球1和連桿4用兩個螺釘連接，在手球1下配有加長管2，加長管2采用電鍍工藝，既保護連桿4不受外力撞擊， 又起到美觀的效果。在連桿4的底端設(shè)有一孔，孔中設(shè)有一直處于壓縮狀態(tài)的復位彈簧，復 位彈簧的底端連接滾球22，同時在孔中裝有粘緊套可以防止?jié)L球在孔中晃動，裝有復位彈 簧的目的是對滾球22進行回位。在操作桿的下方設(shè)有一導向槽塊16，在導向槽塊16上設(shè) 有曲面槽27，曲面槽27與操作桿的第一操作位置、第二操作位置、第三操作位置、第四操作 位置和第五操作位置所連成的軌跡相對應，以曲面槽27為滾球22的運動軌跡，實現(xiàn)連桿4 前后旋轉(zhuǎn)運動。復位彈簧使?jié)L球22始終與曲面槽27緊密接觸，保證操作桿在前后方向換 擋和舒適的手感。面板3上還設(shè)有自動/手動切換按鈕(A/M按鈕9)、爬行按鈕(C按鈕8) 和經(jīng)濟/自動切換按鈕(E/P按鈕7)。參見圖3至圖5，在連桿4上分別固定套有旋轉(zhuǎn)部件和設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部件下端的平動 板20，旋轉(zhuǎn)部件包括左軸端蓋18和右軸端蓋12，在左軸端蓋18和右軸端蓋12的兩側(cè)分別 安裝有臂25，左軸端蓋18和右軸端蓋12通過臂25連為一個整體，形成大圓球結(jié)構(gòu)，臂25 通過螺釘固定安裝有外殼，臂25可以對旋轉(zhuǎn)部件進行Z方向的旋轉(zhuǎn)限制，所以操作桿只能 在XY平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。左軸端蓋18和右軸端蓋12可以防止操作桿的磨損，在左軸端蓋18和 右軸端蓋12上分別設(shè)有彈片13，通過彈片13可以消除操作桿左右方向的晃動。在旋轉(zhuǎn)部 件上設(shè)有0型圈17的目的是為了緩沖來自操作桿的壓力。參見圖3至圖5，在臂25的下方安裝有平動板20，在平動板20的上下兩方分別設(shè) 有平動板上蓋14和平動板下蓋15，使整個平動部件連為一體。在平動板20與平動板上蓋 14之間設(shè)有電路板19，在平動板20和平動板下蓋15之間設(shè)有支撐板21。在平動板20上 嵌有可以在平動板20上運動的磁鐵23和與四臂25相適配的十字槽(參見圖7)，十字槽進 一步限定了操作桿在Z方向的運動。在電路板19上設(shè)有電子開關(guān)、霍爾傳感器和變速箱的 電子控制單元(ECU)，霍爾傳感器和電子開關(guān)分別與ECU電路連接，在支撐板21上設(shè)有兩個 軌跡槽26 (參見圖8)，軌跡槽26與磁鐵23運動在每個檔位的位置相對應，在軌跡槽26上 設(shè)有微調(diào)部件24，微調(diào)部件24和平動板20間隙配合，微調(diào)部件24隨平動板20 —起運動， 對平動板20的平面運動取到微調(diào)作用，讓平動板20能夠更好更準確的回位。磁鐵23嵌在 平動板20上并隨平動板20 —起運動，從而達到“ + ”、“_”、“D”、“N”和“R”五個位置。從而 將操作桿的YZ面和XZ面的旋轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為XY面的平動運動。在左軸端蓋18和右軸端蓋12對應的一側(cè)分別間隙配合有左外殼11和右外殼10， 左外殼11和右外殼10通過螺釘與臂25固定連接，左外殼11和右外殼10可以將旋轉(zhuǎn)部件、 平動部件和導向槽塊16固定為一個整體即核心部件。本實施例中，參見圖9，操作桿的操作位置、磁鐵23的運動位置以及霍爾傳感器的 數(shù)量均為5。①位置是手動加檔位置，用符號“ + ”表示②位置是正常行駛位置，用符號“D”表示③位置是手動減檔位置，用符號“_”表示④位置是空檔位置，用符號“N”表示⑤位置是倒檔位置，用符號“R”表示使用時，使用者操縱操作桿，以大圓球結(jié)構(gòu)為旋轉(zhuǎn)中心，由于四臂25對大圓球結(jié) 構(gòu)進行了 Z方向的限制，同時平動板20上的十字槽與四臂25相對應，所以操作桿只能在XY平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。大圓球結(jié)構(gòu)的四臂25帶動平動板20進行前、后、左、右方向的運動，從而 達到“ + ”、“D”、“-”、“R”、“N”五個位置。當磁鐵23跟隨平動板20到達其中的一個操作位 置時，相對應的霍爾傳感器由于磁場強度增強，而輸出信號，遠離位置的霍爾傳感器由于磁 場的減弱，而斷開信號。例如由“D”、運動到“ + ”位置時，由于磁鐵23慢慢的靠近“ + ”位置 的霍爾傳感器，磁場強度變強，“ + ”位置的霍爾傳感器工作，輸出“ + ”位置信號；反之，由于 “D”位置霍爾傳感器停止工作，“D”位置信號關(guān)閉，從而實現(xiàn)不同操作位置的信號輸出，輸出 給電子控制單元，實現(xiàn)整機的控制。本實施例中，參見圖6，電路板19 (參見圖6)上還設(shè)有第一電子開關(guān)、第二電子開 關(guān)和第三電子開關(guān)，第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)和第三電子開關(guān)分別操作性連接面板3 上的動/手動切換按鈕、爬行按鈕和經(jīng)濟/自動切換按鈕。第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)和 第三電子開關(guān)電性連接電子控制單元。例如初始狀態(tài)為自動擋模式，當按下A/M按鈕9時， A/M按鈕9與下方的第一電子開關(guān)接觸，第一電子開關(guān)導通，輸出信號給電子控制單元，切 換為手動檔模式。本發(fā)明所有材料滿足-40°C 85°C的要求，保證在復雜情況下?lián)Q檔機構(gòu)性能穩(wěn)定 性。其中的手球1、加長管2、面板3、E/P按鈕7、C按鈕8、A/M按鈕9都添加了阻燃性材料， 增加了安全性。手球1材料采用ABS樹脂，保證了手球1的強度和韌度，外包裹黑牛皮使握 緊手感更舒適。連桿4采用45號無縫鋼管，保證了足夠的強度和韌度，保證換擋操作的安 全性。通過霍爾傳感器傳輸電信號給電子控制單元，完成電子控制單元對自動變速箱的 控制，并設(shè)計了自動/手動、爬行、經(jīng)濟/自動一體的操作模式，通過A/M按鈕9隨意切換手 動模式與自動模式，C按鈕8隨時切換到爬行模式，E/P按鈕7隨意切換經(jīng)濟模式與自動模 式，操作上給予駕駛者更大的自由度，就是可以自由選擇自己認為合適的檔位和換擋時機， 增加駕駛的樂趣。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù) 人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變 化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
權(quán)利要求
一種非接觸磁感應式AMT換擋手柄執(zhí)行機構(gòu)，包括操作桿、面板、設(shè)置在面板下的面板支架和設(shè)置在面板支架底端的底座，其特征在于，還包括設(shè)置在操作桿上，并限制操作桿徑向移動的旋轉(zhuǎn)部件；設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部件下方的平動部件以及設(shè)置在操作桿底端，并實現(xiàn)操作桿操作位置的導向槽塊(16)；所述的平動部件包括隨操作桿運動的平動板(20)和分別設(shè)置在平動板(20)上下方的電路板(19)及支撐板(21)，在所述的平動板(20)上設(shè)有可活動的磁鐵(23)，所述的電路板(19)上設(shè)有控制變速箱的電子控制單元和與所述磁鐵(23)的運動軌跡相對應的霍爾傳感器，所述的霍爾傳感器與電子控制單元相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸磁感應式AMT換擋手柄執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于，所述 的面板(3)上還設(shè)有自動/手動切換按鈕(9)、爬行按鈕(8)和經(jīng)濟/自動切換按鈕(7)， 所述的電路板(19)上還設(shè)有第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)和第三電子開關(guān)，所述的自動/ 手動切換按鈕(9)、爬行按鈕(8)和經(jīng)濟/自動切換按鈕(7)分別操作性連接第一電子開 關(guān)、第二電子開關(guān)和第三電子開關(guān)，且所述的第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)和第三電子開關(guān) 電性連接所述的電子控制單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的非接觸磁感應式AMT換擋手柄執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于，所 述支撐板(21)上設(shè)有軌跡槽(26)，所述的軌跡槽(26)上設(shè)有可隨平動板運動的微調(diào)部件 (24)，所述的軌跡槽(26)與磁鐵(23)運動的位置相對應。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的非接觸磁感應式AMT換擋手柄執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于，所 述旋轉(zhuǎn)部件包括左軸端蓋(18)和右軸端蓋(12)，所述左軸端蓋(18)和右軸端蓋(12)的兩 側(cè)分別設(shè)有臂(25)；所述左軸端蓋(18)與右軸端蓋(12)通過臂(25)固定為一體，構(gòu)成一 大圓球結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的非接觸磁感應式AMT換擋手柄執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于，所述的 左軸端蓋(18)和右軸端蓋(12)上分別還設(shè)有彈片(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的非接觸磁感應式AMT換擋手柄執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于， 所述的平動板(20)上下兩側(cè)分別設(shè)有平動板上蓋(14)和平動板下蓋(15)，所述電路板 (19)、平動板(20)和支撐板(21)通過平動板上蓋(14)和平動板下蓋(15)固連為一體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的非接觸磁感應式AMT換擋手柄執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于，所 述的操作桿包括一設(shè)置在頂端的手球(1)和與手球(1)固聯(lián)的連桿(4)，在所述的手球(1) 的下方設(shè)有加長管(2)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非接觸磁感應式AMT換擋手柄執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于，所述 的連桿(4)的下端設(shè)有一孔，所述的孔中設(shè)有一復位彈簧，所述的復位彈簧上連接有滾球 (22)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的非接觸磁感應式AMT換擋手柄執(zhí)行機構(gòu)，其特征在于，所述的 導向槽塊(16)上設(shè)有曲面槽(27)，所述的滾球(22)設(shè)置在曲面槽(27)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種非接觸磁感應式AMT換擋手柄執(zhí)行機構(gòu)，包括操作桿、面板、設(shè)置在面板下的面板支架和設(shè)置在面板支架底端的底座，還包括設(shè)置在操作桿上，并限制操作桿徑向移動的旋轉(zhuǎn)部件；設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部件下方的平動部件以及設(shè)置在操作桿底端，并實現(xiàn)操作桿操作位置的導向槽塊；所述的平動部件包括隨操作桿運動的平動板和分別設(shè)置在平動板上下方的電路板及支撐板，在所述的平動板上設(shè)有可活動的磁鐵，所述的電路板上設(shè)有控制變速箱的電子控制單元和與所述磁鐵的運動軌跡相對應的霍爾傳感器，所述的霍爾傳感器與電子控制單元相連接。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝性好，使用壽命長、性能可靠，不受環(huán)境影響等優(yōu)點。
文檔編號F16H59/02GK101915300SQ20101024769
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者劉軍勝, 王如凱, 陳婷, 黃文龍 申請人:南京奧聯(lián)汽車電子電器有限公司