一種旋鈕電子換擋器及其與周邊構件的搭接結構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種旋鈕電子換擋器，包括設在殼體組件內的主電路板組件，設在所述上殼組件上面的面板組件，設在所述上殼組件中部上面并且上部穿過所述面板組件的旋鈕組件，其特征是：所述殼體組件包括下殼體、上殼體、與設在所述上殼體上部的大圓孔邊緣配合的旋鈕導光體、與設在所述上殼體下部的小圓孔配合的A/M按鍵導光體、與所述A/M按鍵導光體上端部配合連接的A/M按鍵帽、與所述A/M按鍵導光體下端部配合連接的A/M按鍵底座，所述A/M按鍵導光體通過多顆自攻螺釘連接在所述上殼體上。本發(fā)明還涉及一種旋鈕電子換擋器及其與周邊構件的搭接結構。本發(fā)明結構緊湊、體積小、裝配方便，不僅操作簡便，而且與周邊部件配合連接可靠，外型美觀。
【專利說明】一種旋鈕電子換擋器及其與周邊構件的搭接結構
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車部件，具體涉及到一種在乘用車中控箱上的旋鈕電子換擋器及其與周邊構件的搭接結構。
【背景技術】
[0002]目前的旋鈕電子換擋器包括換擋旋鈕、微處理器、驅動模塊(第一電機驅動模塊、第二電機驅動模塊、第三電機驅動模塊)、電機、減速器、電機位置反饋模塊、非易失性存儲器和電源等模塊。雖然完全取代了現有車輛中排擋器及變速桿的，避免了變速桿的機械摩擦，但結構復雜，體積較大，控制繁瑣，美觀性及操作性較差，不利于換擋器在整車上布置、安裝及與周邊結構的搭接。為了克服上述旋鈕電子換擋器存在的不足，汽車行業(yè)的技術人員作了有益的探索，如CN 102563030 A公布的“一種汽車電子換擋器總成”。該總成包括支座體、擋位板、電路板、擋位感應組件和擋位操作組件，其可靠性高、操作方便、體積小、成本低。但是，還沒有解決電子換擋器總成與周邊部件的配合連接問題以及人機舒適性問題。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種旋鈕電子換擋器及其與周邊構件的搭接結構，其結構緊湊、體積小、裝配方便，不僅操作簡便，而且與周邊部件配合連接可靠，外型美觀。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案如下:
一種旋鈕電子換擋器，包括設在殼體組件內的主電路板組件，設在所述上殼組件上面的面板組件，設在所述上殼組件中部上面并且上部穿過所述面板組件的旋鈕組件，其特征是:所述殼體組件包括下殼體、上殼體、與設在所述上殼體上部的大圓孔邊緣配合的旋鈕導光體、與設在所述上殼體下部的小圓孔配合的A/Μ按鍵導光體、與所述A/Μ按鍵導光體上端部配合連接的A/Μ按鍵帽、與所述A/Μ按鍵導光體下端部配合連接的A/Μ按鍵底座，所述A/M按鍵導光體通過多顆自攻螺釘連接在所述上殼體上。
[0005]進一步，所述主電路板組件包括PCB板、定位連接在所述PCB板上的旋轉軌道體、設在所述PCB板上并位于所述旋轉導軌體周圍的兩個光電傳感器和一個微動開關，還包括覆蓋在所述PCB板上面的防水/防塵膠墊和設在所述PCB板下面的接插件；所述接插件與設在所述下殼體上的定位孔配合并集成在PCB板上，所述下殼體、PCB板和上殼體通過螺釘
固定連接在一起。
[0006]進一步，所述面板組件包括中部設有一個鴨梨形孔的面板本體、設在鴨梨形孔大端邊緣的擋位標識、分別設在所述面板本體下面四個角部的V型卡子；還包括擋位電路板及連接在其上的蓋板，所述擋位電路板搭接在所述上殼體上并與所述面板本體上的擋位標識對應，所述擋位電路板通過線束與所述所述PCB板電連接。
[0007]進一步，所述旋鈕組件包括旋鈕本體、與所述旋鈕本體外面配合的配重環(huán)、配合連接在所述旋鈕本體上端部的電鍍裝飾環(huán)、配合連接在所述旋鈕本體下端部的橡膠軟觸；所述旋鈕本體的下端穿過所述旋鈕面板本體上的鴨梨形孔與所述主電路板組件的旋轉軌道體配合連接。旋鈕本體、配重環(huán)、橡膠軟觸、電鍍裝飾環(huán)通過導向筋依次連接，設置配重環(huán)和橡膠軟觸以增加人機操作時旋鈕的自重感和防止操作打滑。
[0008]進一步，所述的旋轉軌道體包括設在其上端的環(huán)形導軌，在所述旋轉軌道體內壁徑向設置有兩根相對的擋位柱，每根擋位柱的端部均設有擋位彈簧，還包括設置所述旋轉軌道體內壁的導向筋。旋鈕本體旋轉并作用于擋位彈簧上，推動擋位柱在軌道上滑動。本旋鈕電子換擋器的工作角度為45°。
[0009]進一步，在所述旋鈕導光體與所述上殼體的大圓孔配合的部位設有電鍍裝飾圈，并在所述旋鈕導光體上設有的防水槽。
[0010]進一步，在所述A/Μ按鍵導光體與上殼體的小圓孔配合的部位設有密封圈。
[0011]本發(fā)明所述一種旋鈕電子換擋器與周邊構件的搭接結構，包括旋鈕電子換擋器本體的面板本體、中控箱蓋板、中控箱上面板和中控箱下面板，其特征是:所述面板本體的上邊、左邊和右邊分別與所述中控箱蓋板搭接，所述面板本體的上邊并通過設在其下面的V型卡子與所述中控箱上面板卡接，所述面板本體的左邊、右邊和下邊與所述中控箱下面板卡接，所述中控箱下面板連接在中控箱本體上。這種搭接結構能夠很好地控制各個面板之間的高差(=5_)，具有良好的裝配性及美觀性。
[0012]本發(fā)明和現有技術相比具有以下優(yōu)點:簡化了旋鈕電子換擋器本體結構；首先，總成化設計將旋鈕電子換擋器劃分為各個總成，且各個總成之間沒有重復結構，安裝緊湊；其次，旋鈕電子換擋器功能模塊集中化，使各個總成之間既存在連接點結構設計，又具有獨自的功能實現，使兩者很好結合在一起減小了相應結構的空間尺寸。具有更加穩(wěn)定的功能，裝配方便，控制簡單，能夠更好地滿足人機操作舒適性要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的外形示意圖；
圖2是本發(fā)明的殼體組件的示意圖(未畫出下殼體)；
圖3是本發(fā)明的主電路板組件的示意圖；
圖4是本發(fā)明的面板組件的示意圖；
圖5是本發(fā)明的旋鈕組件的示意圖；
圖6是本發(fā)明的組成零部件的分解示意圖；
圖7是本發(fā)明的旋轉軌道體結構示意圖之一；
圖8是本發(fā)明的旋轉軌道體結構示意圖之二；
圖9是本發(fā)明的防水結構示意圖；
圖10是本發(fā)明與周邊構件搭接的斷面示意圖之一；
圖11是本發(fā)明與周邊構件搭接的斷面示意圖之二 ；
圖12是本發(fā)明與車輛換擋系統配合的示意圖；
圖13是控制器電路原理示意圖；
圖14是旋鈕R/N/D擋背景指示燈電路示意圖；
圖15是A/Μ擋背景指TjV燈電路意圖；
圖16是第一編碼器的電路示意圖；
圖17是第二編碼器的電路示意圖； 圖18是第二編碼器的電路不意圖；
圖19是第四編碼器的電路示意圖。
[0014]圖中:1 一上殼體，2 —電鍍裝飾圈，3 — A/M按鍵帽，4 一旋鈕導光體，5 — A/Μ按鍵導光體，6 - A/Μ按鍵底座，7 -自攻螺釘，8 - PCB板，9 一旋轉軌道體，10 —微動開關，11 一光電傳感器，12 一接插件，13 一下殼體，14 一擋位電路板，15 一蓋板,16 一面板本體，17 一 V型卡子，18 —旋鈕本體，19 一配重環(huán)，20 —橡膠軟觸，21 —電鍍裝飾環(huán)，22 —防水/防塵膠墊，23 —擋位標識，24 —線束，25 —防水槽，26 —密封圈，27 —環(huán)形導軌，28 —擋位柱，29 一擋位彈簧，30 —導向筋，31 —中控箱蓋板，32 一中控箱上面板，33 一中控箱下面板，34 一旋鈕電子換擋器本體。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對比本發(fā)明作進一步的說明。
[0016]參見圖1至圖9，一種旋鈕電子換擋器，包括設在殼體組件內的主電路板組件，設在所述上殼組件上面的面板組件，設在所述上殼組件中部上面并且上部穿過所述面板組件的旋鈕組件，其特征是:所述殼體組件包括下殼體13、上殼體1、與設在所述上殼體上部的大圓孔邊緣配合的旋鈕導光體4、與設在所述上殼體下部的小圓孔配合的A/Μ按鍵導光體
5、與所述A/Μ按鍵導光體上端部配合連接的A/Μ按鍵帽3、與所述A/Μ按鍵導光體下端部配合連接的A/Μ按鍵底座6，所述A/Μ按鍵導光體5通過多顆自攻螺釘7連接在所述上殼體I上。
[0017]所述主電路板組件包括PCB板8、定位連接在所述PCB板上的旋轉軌道體9、設在所述PCB板上并位于所述旋轉導軌體周圍的兩個光電傳感器11和一個微動開關10，還包括覆蓋在所述PCB板8上面的防水/防塵膠墊22和設在所述PCB板8下面的接插件12 ；所述接插件12與設在所述下殼體13上的定位孔配合并集成在PCB板，所述下殼體13、PCB板8和上殼體I通過螺釘固定連接在一起。所述PCB板即是印刷電路板(Printed circuitboard,PCB)。
[0018]所述面板組件包括中部設有一個鴨梨形孔的面板本體16、設在鴨梨形孔大端邊緣的擋位標識23、分別設在所述面板本體下面四個角部的V型卡子17 ;還包括擋位電路板14及連接在其上的蓋板15，所述擋位電路板14搭接在所述上殼體I上并與所述面板本體16上的擋位標識23對應，所述擋位電路板14通過線束24與所述所述PCB板8電連接。
[0019]所述旋鈕組件包括旋鈕本體18、與所述旋鈕本體外面配合的配重環(huán)19、配合連接在所述旋鈕本體上端部的電鍍裝飾環(huán)21、配合連接在所述旋鈕本體下端部的橡膠軟觸20 ；所述旋鈕本體的下端穿過所述旋鈕面板本體16上的鴨梨形孔與所述主電路板組件的旋轉軌道體9配合連接。旋鈕本體、配重環(huán)、橡膠軟觸、電鍍裝飾環(huán)通過導向筋依次連接，設置配重環(huán)和橡膠軟觸以增加人機操作時旋鈕的自重感和防止操作打滑。
[0020]所述的旋轉軌道體9包括設在其上端的環(huán)形導軌27，在所述旋轉軌道體內壁徑向設置有兩根相對的擋位柱28，每根擋位柱的端部均設有擋位彈簧29，還包括設置所述旋轉軌道體內壁的導向筋30。旋鈕本體旋轉并作用于擋位彈簧上，推動擋位柱在軌道上滑動。本旋鈕電子換擋器的工作角度為45°。
[0021]在所述旋鈕導光體4與所述上殼體的大圓孔配合的部位設有電鍍裝飾圈2，并在所述旋鈕導光體4上設有的防水槽25。
[0022]在所述A/Μ按鍵導光體5與上殼體的小圓孔配合的部位設有密封圈26。
[0023]
參見圖10和圖11所述一種旋鈕電子換擋器與周邊構件的搭接結構，包括旋鈕電子換擋器本體34的面板本體16、中控箱蓋板31、中控箱上面板32和中控箱下面板33 ;所述面板本體16的上邊、左邊和右邊分別與所述中控箱蓋板31搭接，所述面板本體16的上邊并通過設在其下面的V型卡子17與所述中控箱上面板32卡接，所述面板本體16的左邊、右邊和下邊與所述中控箱下面板33卡接，所述中控箱下面板連接在中控箱本體上。這種搭接結構能夠很好地控制各個面板之間的高差(=5_)，具有良好的裝配性及美觀性。為滿足人機工程手部空間作要求，旋鈕電子換擋器在中控箱上的布置傾角為0°?20°。
[0024]本發(fā)明較以前的電子旋鈕電子換擋器，極大地簡化了旋鈕電子換擋器本體結構。首先，總成化設計將旋鈕電子換擋器劃分為各個總成，且各個總成之間沒有重復結構，安裝緊湊；其次，旋鈕電子換擋器功能模塊集中化使各個總成之間既存在連接點結構設計又具有獨自的功能實現，使兩者很好結合在一起減小了相應結構的空間尺寸。
[0025]本發(fā)明較以前的電子旋鈕換擋器具有更加穩(wěn)定的功能、舒適的操作性、更強的裝配性及控制簡單，并能更好地滿足人機操作舒適性要求。首先，該旋鈕電子換擋器設計了相應的防水結構和換擋滑槽限位結構等，能夠確保其設計穩(wěn)定性；其次，該旋鈕電子換擋器設計了相應的防滑及舒適的換擋標識等，能夠保證其操作舒適性；再次，該旋鈕電子換擋器多采用結構卡接，并且通過控制面差來控制周邊結構搭接等，具有較強的裝配性；最后，該旋鈕電子換擋器控制邏輯均采用直線控制，簡單易實現。因此，該旋鈕電子換擋器設計具有較強的工程可實現性。
[0026]圖12是換擋系統示意圖。圖中方向盤上采用了兩個撥片，分別實現“ + ”擋、“一”擋信號輸出，信號直接輸入旋鈕電子換擋器，所有擋位信號最終都由旋鈕電子換擋器輸入給變速器T⑶。
[0027]車輛的換擋系統結構主要在方向盤上設置了兩個換擋撥片，分別實現標有“ + ”的加擋、標“一”的減擋信號輸出，信號直接輸入本旋鈕電子換擋器。本旋鈕電子換擋器自身有“A/Μ”手動/自動轉換、“D”前進擋、“N”駐車擋、和“R”倒擋功能，同時需要接收方向盤輸入的“ + ”擋、“一”擋信號，所有擋位信號最終都由旋鈕電子換擋器輸入給變速器T⑶。
[0028]當旋鈕指示在“N”擋狀態(tài)時，旋鈕電子換擋器通電后則輸出“N”擋信號，信號為常態(tài)(即持續(xù))輸出，此時操作旋鈕電子換擋器上其他按鈕(“A/M”、“ + ”、“一”)則無效。車輛必須在“N”擋狀態(tài)下并踩住剎車才能正常啟動。
[0029]當旋鈕指示在“R”擋狀態(tài)時，旋鈕電子換擋器通電后則輸出“R”擋信號，信號為常態(tài)(即持續(xù))輸出，此時操作旋鈕電子換擋器上其他按鈕(“A/M”、“ + ”、“一”)則無效。
[0030]當旋鈕指示在“D”擋狀態(tài)時，旋鈕電子換擋器通電后則輸出“D”擋信號，信號為常態(tài)(即持續(xù))輸出，此時操作旋鈕電子換擋器上其他按鈕(“A/M”、“ + ”、“一”)中任何一個則有效，如同時操作兩個或兩個以上則無效。
[0031 ] 當旋鈕指示在“D”擋狀態(tài)時，按下“A/Μ”按鈕，此時旋鈕電子換擋器輸出則由“D”擋信號改變?yōu)椤癆/Μ”擋信號，松開“A/Μ”按鈕，則又輸出“D”擋信號；若同時按下并同時松開“ A/M”中任意兩個或三個按鈕，此過程旋鈕電子換擋器輸出信號將不發(fā)生任何變化(即保持“D”信號輸出)，此類操作被定義為非法操作，即判定為無效。
[0032]當接通整車電源時，旋鈕電子換擋器就開始工作了，并一直持續(xù)輸出信號給變速器TCU，而TCU則每10毫秒檢測一次信號，如檢測到新信號就執(zhí)行新指令；如檢測到信號無變化則維持原狀態(tài)；如檢測不到任何信號則報故障，此時車輛將無法行駛。
[0033]A/Μ轉換功能通過A/Μ按鍵導光體來實現。微動開關實現按鍵的導通和復位，通過導光體來實現按鍵的漏光。按鈕模塊主要功能為實現“A/Μ”應用模式信號的輸出，“A/M”按鈕為手動模式與自切模式切換按鈕，按鈕都采用輕觸式自復位開關，操作時只需用手指將按鈕往下按一下即可。按鈕模塊主要電路原理:采用輕觸式自復位開關，開關提供通/斷信號，再由單片機對通/斷信號進行處理，最終轉換為相對應電壓脈沖信號輸出。擋位變換通過導軌體上的擋位軌道和擋位彈簧來實現。本旋鈕電子換擋器的工作角度為45°，由擋位軌道來實現。初始擋位N擋，向右旋轉45°，換到D擋，回至N擋，N擋旋鈕下按5_，向左轉45°，換入R擋，松開手在軌道和擋位彈簧作用下自動彈回原始高度。
[0034]圖13是本旋鈕電子換擋器的工作原理示意圖。當方向盤“+ ”時，SWl開關接通，B4和B5輸出“+”擋信號，輸出的信號分別對應線路給第二編碼器II和第三編碼器III，輸出0-1電頻給T⑶控制器，如圖19和圖16所示。其它擋位對應關系參見表1和圖13至圖19。
[0035]
【權利要求】
1.一種旋鈕電子換擋器，包括設在殼體組件內的主電路板組件，設在所述上殼組件上面的面板組件，設在所述上殼組件中部上面并且上部穿過所述面板組件的旋鈕組件，其特征是:所述殼體組件包括下殼體(13)、上殼體(I)、與設在所述上殼體上部的大圓孔邊緣配合的旋鈕導光體(4)、與設在所述上殼體下部的小圓孔配合的A/Μ按鍵導光體(5)、與所述A/Μ按鍵導光體上端部配合連接的A/Μ按鍵帽(3)、與所述A/Μ按鍵導光體下端部配合連接的A/Μ按鍵底座(6 )，所述A/Μ按鍵導光體(5 )通過多顆自攻螺釘(7 )連接在所述上殼體(I)上。
2.根據權利要求1所述的一種旋鈕電子換擋器，其特征的:所述主電路板組件包括PCB板(8)、定位連接在所述PCB板上的旋轉軌道體(9)、設在所述PCB板上并位于所述旋轉導軌體周圍的兩個光電傳感器(11)和一個微動開關(10 )，還包括覆蓋在所述PCB板(8 )上面的防水/防塵膠墊(22)和設在所述PCB板(8)下面的接插件(12);所述接插件(12)與設在所述下殼體(13)上的定位孔配合并集成在PCB板上，所述下殼體(13)、PCB板(8)和上殼體(I)通過螺釘固定連接在一起。
3.根據權利要求1所述的一種旋鈕電子換擋器，其特征的:所述面板組件包括中部設有一個鴨梨形孔的面板本體(16)、設在鴨梨形孔大端邊緣的擋位標識(23)、分別設在所述面板本體下面四個角部的V型卡子(17);還包括擋位電路板(14)及連接在其上的蓋板(15)，所述擋位電路板(14)搭接在所述上殼體(I)上并與所述面板本體(16)上的擋位標識(23 )對應，所述擋位電路板(14 )通過線束(24 )與所述所述PCB板(8 )電連接。
4.根據權利要求1所述的一種旋鈕電子換擋器，其特征的:所述旋鈕組件包括旋鈕本體(18)、與所述旋鈕本體外面配合的配重環(huán)(19)、配合連接在所述旋鈕本體上端部的電鍍裝飾環(huán)(21)、配合連接在所述旋鈕本體下端部的橡膠軟觸(20);所述旋鈕本體的下端穿過所述旋鈕面板本體(16)上的鴨梨形孔與所述主電路板組件的旋轉軌道體(9)配合連接。
5.根據權利要求2所述的一種旋鈕電子換擋器，其特征的:所述的旋轉軌道體(9)包括設在其上端的環(huán)形導軌(27)，在所述旋轉軌道體內壁徑向設置有兩根相對的擋位柱(28)，每根擋位柱的端部均設有擋位彈簧(29)，還包括設置所述旋轉軌道體內壁的導向筋(30)。
6.根據權利要求1所述的一種旋鈕電子換擋器，其特征的:在所述旋鈕導光體(4)與所述上殼體的大圓孔配合的部位設有電鍍裝飾圈(2)，并在所述旋鈕導光體(4)上設有的防水槽(25)。
7.根據權利要求1所述的一種旋鈕電子換擋器，其特征的:在所述A/Μ按鍵導光體(5)與上殼體的小圓孔配合的部位設有密封圈(26)。
8.如權利要求1所述一種旋鈕電子換擋器與周邊構件的搭接結構，包括旋鈕電子換擋器本體(34)的面板本體(16)、中控箱蓋板(31)、中控箱上面板(32)和中控箱下面板(33)，其特征是:所述面板本體(16)的上邊、左邊和右邊分別與所述中控箱蓋板(31)搭接，所述面板本體(16)的上邊并通過設在其下面的V型卡子(17)與所述中控箱上面板(32)卡接，所述面板本體(16)的左邊、右邊和下邊與所述中控箱下面板(33)卡接，所述中控箱下面板連接在中控箱本體上。
【文檔編號】F16H59/02GK103470746SQ201310396474
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月4日 優(yōu)先權日:2013年9月4日
【發(fā)明者】李瑩, 陳忠賢, 楊廷翠, 伍習松, 周隕, 盛俊華, 彭瀟 申請人:重慶長安汽車股份有限公司