電子換擋器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電子換擋器，屬于汽車零部件領域。它解決了現(xiàn)有換擋器限位不穩(wěn)的問題。本發(fā)明的一種電子換擋器，包括操縱桿、第一彈簧、銷軸、操縱桿支架和控制電路板；操縱桿中部通過第一轉軸鉸接在操縱桿支架上，操縱桿下部開設有沿軸向延伸的腰形孔；銷軸穿過腰形孔且軸向平行于第一轉軸；第一彈簧套設在第一轉軸和銷軸之間的操縱桿上并處于壓縮狀態(tài)；操縱桿支架下部設有供銷軸隨操縱桿擺動的銷軸滑槽，銷軸滑槽為V形斜面；控制電路板位于操縱桿支架下方，控制電路板上設有至少三個傳感器，其中三個傳感器分別位于特定的位置上，并在操縱桿下部末端達到任一傳感器時輸出相應的擋位切換信號。操縱桿通過上述結構的配合，達到限位作用。
【專利說明】電子換擋器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車零部件領域，更具體來說，涉及一種電子換擋器。
【背景技術】
[0002]換擋器是汽車在行駛過程中進行換擋所需的器件，其包括操縱桿和操縱桿支架，操縱桿鉸接在操縱桿支架上，操縱桿的上端為手柄，擺動手柄可使得操縱桿繞鉸接點擺動。操縱桿的末端在擺動時經過不同位置，可實現(xiàn)與不同擋位電路的切換。
[0003]現(xiàn)有的操縱桿直接鉸接在操縱桿支架上，例如如CN102322514A所述。操縱桿底部由于直接受手柄擺動而控制，缺乏定位功能，使得手柄固定不穩(wěn)定，容易晃動而誤換擋。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術存在上述問題，提出了一種具有限位功能、自動換擋的電子換擋器。
[0005]本發(fā)明的目的可通過下列技術方案來實現(xiàn):一種電子換擋器，包括操縱桿、第一彈簧、銷軸、操縱桿支架和控制電路板；
[0006]所述操縱桿中部通過第一轉軸鉸接在所述操縱桿支架上，所述操縱桿下部開設有沿軸向延伸的腰形孔；所述銷軸穿過所述腰形孔且軸向平行于所述第一轉軸；所述第一彈簧套設在所述第一轉軸和所述銷軸之間的操縱桿上并處于壓縮狀態(tài)；
[0007]所述操縱桿支架下部設有供所述銷軸隨所述操縱桿擺動的銷軸滑槽，所述銷軸滑槽為V形斜面；
[0008]所述控制電路板位于所述操縱桿支架下方，所述控制電路板上設有至少三個傳感器，其中三個所述傳感器分別位于所述銷軸位于所述V形斜面底部時、所述銷軸位于所述V形斜面一側斜面和另一側斜面上時所述操縱桿下部末端所對應的位置上，并在所述操縱桿下部末端達到任一所述傳感器時輸出相應的擋位切換信號。
[0009]優(yōu)選地，所述電子換擋器還包括滑套，所述滑套套在所述操縱桿上，所述滑套上設有通孔，所述銷軸穿過所述通孔并穿過所述腰形孔，所述第一彈簧位于所述第一轉軸和所述滑套上表面之間。
[0010]優(yōu)選地，所述電子換擋器還包括底座，所述操縱桿支架通過第二轉軸鉸接在所述底座上，且所述第一轉軸垂直于所述第二轉軸。
[0011]優(yōu)選地，所述操縱桿支架上還設有軸線同時垂直于所述第一轉軸和第二轉軸的頂桿，所述頂桿上設有第二彈簧，所述操縱桿支架上設有供所述頂桿在所述第二彈簧的彈力作用下伸出或縮入的移動槽。
[0012]優(yōu)選地，所述底座上對應于所述頂桿末端的位置安裝頂桿滑槽，所述頂桿滑槽為中間下凹的斜面。
[0013]優(yōu)選地，所述操縱桿末端連接有磁鐵，所述傳感器為磁感應的霍爾元件。
[0014]優(yōu)選地，所述控制電路板上設有五個霍爾元件，其中四個霍爾元件排成一列，另一個霍爾元件位于所述四個霍爾元件排成的列的一側且處于所述四個霍爾元件的中間兩個霍爾元件之間。
[0015]優(yōu)選地，所述電子換擋器還包括操縱面板，所述操縱面板安裝在所述操縱桿支架上，并開設有T形槽，所述操縱桿穿過所述T形槽地安裝在所述操縱桿支架上。
[0016]優(yōu)選地，所述T形槽包括橫槽和垂直連接到所述橫槽中點的豎槽，所述操縱桿繞所述第一轉軸擺動時位于所述橫槽內，且此時所述操縱桿的下部末端分別經過所述排成一列的四個霍爾元件。
[0017]優(yōu)選地，所述四個霍爾元件的中間兩個霍爾元件均連接至使車輛處于N擋的電路，兩端的兩個霍爾元件分別連接至使車輛處于前進擋和后退擋的電路。
[0018]采用本發(fā)明，具有以下有益效果:通過銷軸隨操縱桿在銷軸滑槽上滾動，從而限定了操縱桿的擺動范圍和擺動方向，達到限位作用；同時操縱桿上第一彈簧的彈力，可使得銷軸位于銷軸滑槽的V形斜面的兩側斜面上時可自動復位；傳感器的位置進行精確設定，可確保擋位切換的準確性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的電子換擋器的結構圖；
[0020]圖2是圖1所示電子換擋器拆除操縱面殼和底座后的結構視圖；
[0021]圖3是圖2所示結構的主視圖；
[0022]圖4是霍爾元件的排布示意圖。
[0023]圖中，1、操縱桿；2、操縱面板；21、T形槽；3、底座；4、操縱桿支架；5、頂桿滑槽；7、控制電路板；11、第一彈簧；12、銷軸；13、滑套；42、第二轉軸；43、銷軸滑槽；44、頂桿；71、第一傳感器；72、第二傳感器；73、第三傳感器；74、第四傳感器；75、第五傳感器；410、第一轉軸孔；440、移動槽；441、第二彈簧。
【具體實施方式】
[0024]以下是本發(fā)明的具體實施例并結合附圖，對本發(fā)明的技術方案作進一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
[0025]本發(fā)明保護一種電子換擋器，用于汽車換擋。該電子換擋器相對于傳統(tǒng)的換擋器，對操縱桿的換擋定位結構進行了改進，使其結構簡單、穩(wěn)定性更好，具體如下文所述。
[0026]如圖1至圖3所示，本發(fā)明的電子換擋器主要包括操縱桿1、底座3、位于底座3內的操縱桿支架4、位于底座3內的控制電路板7。該電子換擋器還可包括裝在安裝座上端面的操縱面板2。
[0027]操縱桿1用于駕駛人員對車輛進行調速換擋的操縱，其頂部為手柄，方便駕駛人員把持，中部及下部則安裝在操縱桿支架4內，并通過一定的機械配合結構使得操縱桿1可相對底座3擺動從而實現(xiàn)換擋。
[0028]如圖2、圖3所示，該機械配合結構包括第一彈簧11、銷軸12、滑套13、第二彈簧441以及頂桿44和頂桿滑槽5。
[0029]其中，操縱桿支架4中部設有第一轉軸孔410，一個第一轉軸穿過第一轉軸孔410和操縱桿1，從而將操縱桿支架4和操縱桿1鉸接，實現(xiàn)操縱桿1的橫向擺動。[0030]進一步地，操縱桿1的下部具有腰形孔，該腰形孔沿操縱桿1的軸向延伸。操縱桿1的末端裝有銷軸12，銷軸12穿過該腰形孔且軸向平行于第一轉軸，且如圖2所示，操縱桿支架4下端設有銷軸滑槽43，使得銷軸12可在該銷軸滑槽43上隨著操縱桿1擺動而滾動。在第一轉軸和銷軸12之間的操縱桿上套設有保持壓縮狀態(tài)的第一彈簧11。第一彈簧11的彈力使得銷軸12始終緊密地貼在銷軸滑槽43上。
[0031]為了避免銷軸12在腰形孔內晃動，優(yōu)選在操縱桿1下部外表面套有滑套13，滑套13表面上設有通孔，銷軸12穿過通孔同時穿過腰形孔，第一彈簧11位于第一轉軸和滑套13上表面之間，則銷軸12在銷軸滑槽43上滾動時將帶動滑套13沿腰形孔上下移動。
[0032]其中，銷軸滑槽43為V形斜面，具有中間高度最低的底部和位于底部兩側的兩個高度相對較高的斜面，且兩個斜面到第一轉軸的距離小于前述V形斜面的底部到第一轉軸的距離。則當操縱桿1及其銷軸12停在兩個斜面上時，第一彈簧11因距離減小而處于壓緊狀態(tài)，一旦操縱桿1沒有被施加外力，操縱桿1將在第一彈簧11的彈力作用下自動回復到V形斜面的底部。
[0033]V形斜面的兩側斜面為平面，也可以為曲率大于銷軸12外圓柱面曲率的平滑曲面，只要使得銷軸12在不受外力輔助時無法停留在該平面或曲面上即可。因此，當操縱桿1繞第一轉軸擺動時，銷軸12位于V形斜面底部時為初始位置，當銷軸12被操縱桿1帶至兩側斜面上，可分別對應于兩個擋位。
[0034]操縱桿支架4通過第二轉軸42與底座3鉸接，第二轉軸42的軸向垂直于第一轉軸的軸向。則當操縱桿1縱向擺動時，將帶動操縱桿支架4繞第二轉軸42轉動。
[0035]如圖2、圖3所示，操縱桿支架4 一側設有移動槽440，移動槽440內裝有頂桿44，頂桿44的軸向同時垂直于第一轉軸和第二轉軸42。頂桿44外套設或頂桿44上部與移動槽440之間裝有第二彈簧441，頂桿44在第二彈簧441的作用下伸出移動槽440。
[0036]在底座3內部，在頂桿44末端的對應位置安裝有具有頂桿滑槽5，頂桿滑槽5為中間下凹的斜面，斜面的兩端距離限定了操縱桿縱向擺動的幅度。
[0037]因此，具有上述機械配合結構的操縱桿1既能橫向擺動，也能縱向擺動，構成T形擺動軌跡。因此，操縱面板2上設有T形槽21，操縱桿1穿過該T形槽21而與操縱桿支架4鉸接。如圖1所示，該T形槽21包括橫槽和豎槽，豎槽垂直于橫槽，且一端連接到橫槽的中點上。當操縱桿1在橫槽內擺動時，對應地繞第一轉軸擺動，銷軸12在銷軸滑槽43上滾動；當操縱桿1在豎槽內擺動時，對應地帶動操縱桿支架4繞第二轉軸擺動，銷軸12不滾動。
[0038]要在操縱桿1在T形槽21內擺動從而實現(xiàn)換擋，需要在控制電路板7上設置傳感器，以感應操縱桿1的位置。其中，本實施例中，操縱桿1位于豎槽的遠離橫槽的一端對應于車輛的0擋(即常駐點擋)。操縱桿1位于橫槽的中點對應于車輛的N擋(即空擋)，此時，操縱桿1末端的銷軸12位于銷軸滑槽43的V形斜面的底部；操縱桿1擺動至橫槽的兩端分別對應于R擋(即前進擋)和D擋(即后退擋)，此時操縱桿1末端的銷軸12分別位于V形斜面的兩側斜面上。
[0039]因此，控制電路板上至少具有三個傳感器，這三個傳感器分別位于上述N擋、R擋和D擋時操縱桿1下部末端所對應的位置上，并在該操縱桿末端到達其中任一位置的傳感器時輸出對應的擋位切換信號。顯然，這三個傳感器在橫向上排成一列。[0040]本實施例中，為了信號感應的延續(xù)性，對應于N擋的傳感器有兩個，位于對應于R擋和D擋的兩個傳感器之間。因此，共四個傳感器排成一列。操縱桿1繞第一轉軸擺動并在T形槽21的橫槽內擺動，對應地操縱桿1下部末端將分別經過這四個傳感器。
[0041]另外還有一個傳感器，位于操縱桿1擺動至0擋時操縱桿1末端對應的位置上，因此該傳感器位于上述一列四個傳感器的一側，并位于中間的感應N擋的兩個傳感器之間。上述五個傳感器的排布如圖4所不,其中，第一傳感器71、第二傳感器72、第三傳感器73、第四傳感器74排成一列，第一、第四傳感器分別對應于R擋和D擋，第二、第三傳感器均對應于N擋，第五傳感器75對應于0擋。
[0042]每個擋位對應的傳感器分別與使得車輛切換至該擋位行駛的電路連接，例如R擋的傳感器感應到操縱桿末端達到該處時，使車輛前進的電路接通，傳感器所發(fā)出的擋位切換信號即為該使車輛前進的電路接通，其他擋位同理。這些電路是現(xiàn)有電子換擋器均采用的現(xiàn)有電路，本文不作詳述。
[0043]感應物體的傳感器有很多，有電響應、磁響應、光響應等多種。本實施例中，操縱桿1末端連接有磁鐵，傳感器為磁感應的霍爾元件。當磁鐵接近到霍爾元件，霍爾元件感應到磁場強度變大，轉化為變化的電流輸出?？刂齐娐钒?上還設置有MCU (單片機)處理器轉成數(shù)字信號，即可控制對應擋位的電路工作。
[0044]采用本發(fā)明的電子換擋器，通過銷軸隨操縱桿在銷軸滑槽上滾動，從而限定了操縱桿的擺動范圍和擺動方向，達到限位作用；同時操縱桿上第一彈簧的彈力，可使得銷軸位于銷軸滑槽的V形斜面的兩側斜面上時可自動復位；傳感器的位置進行精確設定，可確保擋位切換的準確性。
[0045]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
[0046]盡管本文較多地使用了換擋器、操縱桿、彈簧、銷軸等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
【權利要求】
1.一種電子換擋器，其特征在于，包括操縱桿、第一彈簧、銷軸、操縱桿支架和控制電路板； 所述操縱桿中部通過第一轉軸鉸接在所述操縱桿支架上，所述操縱桿下部開設有沿軸向延伸的腰形孔；所述銷軸穿過所述腰形孔且軸向平行于所述第一轉軸；所述第一彈簧套設在所述第一轉軸和所述銷軸之間的操縱桿上并處于壓縮狀態(tài)； 所述操縱桿支架下部設有供所述銷軸隨所述操縱桿擺動的銷軸滑槽，所述銷軸滑槽為V形斜面； 所述控制電路板位于所述操縱桿支架下方，所述控制電路板上設有至少三個傳感器，其中三個所述傳感器分別位于所述銷軸位于所述V形斜面底部時、所述銷軸位于所述V形斜面一側斜面和另一側斜面上時所述操縱桿下部末端所對應的位置上，并在所述操縱桿下部末端達到任一所述傳感器時輸出相應的擋位切換信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的電子換擋器，其特征在于，所述電子換擋器還包括滑套，所述滑套套在所述操縱桿上，所述滑套上設有通孔，所述銷軸穿過所述通孔并穿過所述腰形孔，所述第一彈簧位于所述第一轉軸和所述滑套上表面之間。
3.根據(jù)權利要求1所述的電子換擋器，其特征在于，所述電子換擋器還包括底座，所述操縱桿支架通過第二轉軸鉸接在所述底座上，且所述第一轉軸垂直于所述第二轉軸。
4.根據(jù)權利要求3所述的電子換擋器，其特征在于，所述操縱桿支架上還設有軸線同時垂直于所述第一轉軸和第二轉軸的頂桿，所述頂桿上設有第二彈簧，所述操縱桿支架上設有供所述頂桿在所述第二彈簧的彈力作用下伸出或縮入的移動槽。
5.根據(jù)權利要求4所述的電子換擋器，其特征在于，所述底座上對應于所述頂桿末端的位置安裝頂桿滑槽，所述頂桿滑槽為中間下凹的斜面。
6.根據(jù)權利要求1所述的電子換擋器，其特征在于，所述操縱桿末端連接有磁鐵，所述傳感器為磁感應的霍爾元件。
7.根據(jù)權利要求6所述的電子換擋器，其特征在于，所述控制電路板上設有五個霍爾元件，其中四個霍爾元件排成一列，另一個霍爾元件位于所述四個霍爾元件排成的列的一側且處于所述四個霍爾元件的中間兩個霍爾元件之間。
8.根據(jù)權利要求7所述的電子換擋器，其特征在于，所述電子換擋器還包括操縱面板，所述操縱面板安裝在所述操縱桿支架上，并開設有T形槽，所述操縱桿穿過所述T形槽地安裝在所述操縱桿支架上。
9.根據(jù)權利要求8所述的電子換擋器，其特征在于，所述T形槽包括橫槽和垂直連接到所述橫槽中點的豎槽，所述操縱桿繞所述第一轉軸擺動時位于所述橫槽內，且此時所述操縱桿的下部末端分別經過所述排成一列的四個霍爾元件。
10.根據(jù)權利要求9所述的電子換擋器，其特征在于，所述四個霍爾元件的中間兩個霍爾元件均連接至使車輛處于N擋的電路，兩端的兩個霍爾元件分別連接至使車輛處于前進擋和后退擋的電路。
【文檔編號】F16H59/04GK103557317SQ201310356965
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權日:2013年8月15日
【發(fā)明者】錢高法 申請人:寧波高發(fā)汽車控制系統(tǒng)股份有限公司