CN107869576B - 一种结合式手自一体换挡手柄总成 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种结合式手自一体换挡手柄总成，所述总成包括换挡箱和贯穿所述换挡箱上底的换挡杆；所述换挡杆以下端为轴可以纵向转动；所述换挡杆下端与可测量其纵向转动角度的角位移传感器连接；所述换挡杆下端设有定位组件和回位组件；所述换挡箱上端嵌设有与整车控制***和所述角位移传感器通讯连接的人机交互界面。本发明提供的技术方案，通过人机交互界面与换挡杆进行结合使用手动换档与自动换档集成为一体，具有多种换档模式。采用角位移传感器降低了对位置感应元件安装精度的要求，减少了元件数量，降低了制造成本，设计新颖、操作方便。

Description

一种结合式手自一体换挡手柄总成
技术领域
本发明涉及换挡手柄总成，具体涉及一种结合式手自一体换挡手柄总成。
背景技术
随着全球经济的不断发展，越来越多的人享受到了汽车给人类带来的便利；但同时也对汽车的舒适度和操作的方便性提出了更高的要求。汽车操作的关键部件换挡机构的发展经历了手动、自动、手自一体的发展历程，如今手自一体的换挡操作已经对市场的占有率越来越大。
但是现有技术中，汽车的自动换档手柄总成多是通过手柄杆的转动选择档位区间，其与传统的手动换挡并没有实质的变化，仅仅是在同种操作的基础上进行了简化。并且现有的自动换档手柄在换档时，多采用霍尔元件作为档位感应元件。而霍尔元件对安装位置的精度要求较高，稍有偏差可能导致感应不灵敏的情况发生，从而影响对档位的判断。
发明内容
针对现有技术的不足，本申请人设计了一种结合式手自一体换挡手柄总成；将手动换挡与自动换挡结合为一体、具有多种换档模式、方便快捷，操作方便。
本发明的目的是通过下述技术方案进行实现的：
本发明提供了一种结合式手自一体换挡手柄总成，所述总成包括换挡箱和贯穿所述换挡箱上底的换挡杆；所述换挡杆以下端为轴可以纵向转动；所述换挡杆下端与可测量其纵向转动角度的角位移传感器连接；所述换挡杆下端设有定位组件和回位组件；所述换挡箱上端嵌设有与整车控制***和所述角位移传感器通讯连接的人机交互界面。
优选的，所述人机交互界面包括从上至下依次嵌设于所述换挡箱上端且相互之间贴合固定的按键板、玻璃支座板和电路板；所述按键板的上表面与所述换挡箱的上端平齐。
优选的，所述电路板上设有锅仔片；所述玻璃支座板对应所述锅仔片的位置设有固定孔；所述固定孔内设有玻璃按钮。
优选的，所述电路板与所述整车控制***和所述角位移传感器通讯连接。
优选的，所述按键板上设有与所述整车控制***通讯连接的显示屏。
优选的，所述回位组件包括套设于所述换挡杆下端的槽钢、沿径向贯穿所述换挡杆下端的第一螺钉、贯穿所述槽钢侧壁且与所述第一螺钉平行的第二螺钉和套设在所述第一螺钉的外端的扭转弹簧；所述扭转弹簧的两个端部分别与所述第二螺钉相切。
优选的，所述槽钢呈n形；所述换挡杆贯穿所述槽钢的上底；所述第二螺钉垂直贯穿所述槽钢的侧壁；所述槽钢上底供所述换挡杆贯穿的通孔呈矩形，其纵向的边长大于所述换挡杠的直径。
优选的，所述第二螺钉设于所述第一螺钉的下方；所述第一螺钉的数目为2且同轴设置；所述第二螺钉的数目为2且同轴设置。
优选的，所述定位组件包括垂直贯穿所述槽钢侧壁的上部的筒状定位套和从底至顶设于所述定位套内的定位弹簧和钢球。
优选的，所述换挡杆与所述钢球对应的位置设有容纳钢球的球缺形凹槽。
优选的，所述定位套的数目为2，且同轴线设置。
优选的，所述第一螺钉与所述定位套之间设有贯穿所述槽钢的侧壁和所述换挡杆且与所述第一螺钉平行的销轴；所述销轴一端与所述角位移传感器连接，另一端设有销子。
优选的，所述销轴与所述位移传感器连接的一端设有周向凸起；所述槽钢侧壁外侧设有容纳所述凸起的环状外延边。
优选的，所述锅仔片分别对应空挡、倒挡、前进挡兼手自切换和用能模式切换功能。
优选的，所述按键板上对应所述锅仔片的位置标注所述锅仔片所对应的功能。
与最接近现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的技术方案，通过人机交互界面与换挡杆进行结合使用，将手动换档与自动换档集成为一体，具有多种换档模式。采用角位移传感器降低了对位置感应元件安装精度的要求，减少了元件数量，降低了制造成本，设计新颖、操作方便。
2、本发明提供的技术方案，回位组件的设计新颖别致，定位准确；具体说来，当换挡杆带动螺栓转动时，螺钉对于扭转弹簧一个端部的定位使其产生了回位力，撤销对换挡杆施加的外力后能够自动回位。
3、本发明提供的技术方案，定位组件的设计简单，定位准确：定位套中时刻被弹簧施加推力的钢珠与换挡杆上的球缺形凹槽的配合严密准确，且用料简单；效果明显。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1：本发明提供的换挡总成的俯视图；
图2：图1沿A-A方向的剖视图；
图3：本发明提供的换挡杆与其他部件之间的连接图；
图4：图3沿B-B方向的剖视图
附图标记：1-回位组件、2-按键板、3-玻璃按钮、4-玻璃支座板、5-电路板、6-手柄球头、7-显示屏、8-换档杆、9-槽钢、10-钢球、11-定位弹簧、12-定位套、13-扭转弹簧、14-弹簧座、15-销轴、16-销子、17-第一螺钉、18-第二螺钉、19-角位移传感器、20-换挡箱、21-功能标记。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1至图4所示，本发明提供了一种结合式手自一体换挡手柄总成，所述总成包括换挡箱20和贯穿所述换挡箱上底的换挡杆8；所述换挡杆8以下端为轴可以纵向转动；所述换挡杆8下端与可测量其纵向转动角度的角位移传感器19连接；所述换挡杆8下端设有定位组件和回位组件1；所述换挡箱20上端嵌设有与整车控制***和所述角位移传感器通讯连接的人机交互界面。
所述人机交互界面包括从上至下依次嵌设于所述换挡箱20上端且相互之间贴合固定的按键板2、玻璃支座板4和电路板5；所述按键板2的上表面与所述换挡箱20的上端平齐。
所述电路板5上设有锅仔片；所述玻璃支座板4对应所述锅仔片的位置设有固定孔；所述固定孔内设有玻璃按钮3。
所述电路板5与所述整车控制***和所述角位移传感器19通讯连接。
所述按键板2上设有与所述整车控制***通讯连接的显示屏7。
所述回位组件包括套设于所述换挡杆下端的槽钢9、沿径向贯穿所述换挡杆8下端的第一螺钉17、垂直贯穿所述槽钢侧壁且与所述第一螺钉17平行的第二螺钉18和套设在所述第一螺钉17的外端的扭转弹簧13；所述扭转弹簧13的两个端部分别与所述第二螺钉18相切。
所述槽钢9呈n形；所述换挡杆8贯穿所述槽钢9的上底；所述第二螺钉18贯穿所述槽钢9的侧壁；所述槽钢9上底供所述换挡杆贯穿的通孔呈矩形，其纵向的边长大于所述换挡杠8的直径。
所述第二螺钉18设于所述第一螺钉17的下方；所述第二螺钉18的数目为2且同轴设置；所述第一螺钉17数目为2且同轴设置。
所述定位组件包括垂直贯穿所述槽钢9侧壁的上部的筒状定位套12和从底至顶设于所述定位套12内的定位弹簧11和钢球10。
所述换挡杆8与所述钢球10对应的位置设有容纳钢球10的球缺形凹槽。
所述定位套12的数目为2，且同轴线设置。
所述第一螺钉17和所述定位套12之间设有贯穿所述换挡杆8和所述槽钢9的侧壁且与所述螺栓17平行的销轴15；所述销轴15一端与所述角位移传感器19连接，另一端设有销子16。
所述销轴15与所述位移传感器19连接的一端设有周向凸起；所述槽钢9侧壁外侧设有容纳所述凸起的环状外延边。
所述锅仔片分别对应空挡、倒挡、前进挡兼手自切换和用能模式切换功能。
所述按键板2上对应所述锅仔片的位置标注所述锅仔片所对应的功能，即设有功能标记21。
所述按键板2、玻璃支座板4和电路板5分别设有容纳所述换挡杆8的通孔；所述换挡杆上端设有手柄球头6。
下面对本实施例的换挡总成所设置的不同模式进行分别描述：
(1)倒挡模式对应按键板2上的功能标记“R”：
操作时，按下按键板2上的“R”键时，推动其下方的玻璃支座板4固定孔内的玻璃按钮3向下运动，将电路板5上对应“R”键的锅仔片开关接通，并向整车控制***发送倒档模式信号，在显示屏7上显示“R”。
(2)空档模式对应按键板2上的功能标记“N”：
操作时，按下按键板2上的“N”键时，推动其下方的玻璃支座板4固定孔内的玻璃按钮3向下运动，将电路板5上对应“N”键的锅仔片开关接通，并向整车控制***发送空档模式信号，在显示屏7上显示“N”。
(3)前进挡兼手自切换模式对应按键板2上的功能标记“D/M”：
按“D/M”键一下，电路板5向所述整车控制***发送自动前进挡模式信号；再按一下发送手动前进挡模式信号；再按的话相互交替切换。
(4)用能模式切换对应按键板2上的功能标记“MODE”：
当处于自动前进档模式时，默认为经济模式换档，按下按键板2上的“MODE”键时，电路板向所述整车控制***发送动力模式换挡信号；再按的话相互交替切换。
(5)手动前进档模式：
当手柄球头6可沿与所述销轴垂直的方向运动，此时带动换档杆8在手柄球头6的带动下做旋转运动，进而带动销轴15旋转。当销轴15旋转时带动件19角位移传感器旋转，角位移传感器19测量出的角度即为件8换档杆旋转的角度。本实施例的换档手柄总成设定15°为阈值。当换档杆现有位置与中位夹角达到15°时，电控***判定手柄“+”1档或者“-”1档；如图1位置放置时，定义手柄杆向上为“+”档，向下为“-”档。
当换档杆8旋转时，带动第一螺钉17运动，扭转弹簧13的两个端部在第一螺钉17和第一螺钉18的作用下较中位张开更大的角度，形成回位力。此时，钢球10不能与件8换档杆上的球缺形凹槽完全匹配。当换档杆8不受外力作用时，如前所述的回位力使换档杆8旋转，换挡手柄杆恢复中位。钢球10恢复与换档杆8完全匹配，并且此结构有助于保持件8换档杆处于中位。
最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (11)

1.一种结合式手自一体换挡手柄总成，所述总成包括换挡箱和贯穿所述换挡箱上底的换挡杆；所述换挡杆以下端为轴可以纵向转动；其特征在于，
所述换挡杆下端与可测量其纵向转动角度的角位移传感器连接；所述换挡杆下端设有定位组件和回位组件；
所述换挡箱上端嵌设有与整车控制***和所述角位移传感器通讯连接的人机交互界面；
所述回位组件包括套设于所述换挡杆下端的槽钢、沿径向贯穿所述换挡杆下端的第一螺钉、贯穿所述槽钢侧壁且与所述第一螺钉平行的第二螺钉和套设在所述第一螺钉的外端的扭转弹簧；所述扭转弹簧的两个端部分别与所述第二螺钉相切；
所述人机交互界面包括从上至下依次嵌设于所述换挡箱上端且相互之间贴合固定的按键板、玻璃支座板和电路板；所述按键板的上表面与所述换挡箱的上端平齐；
所述电路板上设有锅仔片；所述玻璃支座板对应所述锅仔片的位置设有固定孔；所述固定孔内设有玻璃按钮；
所述锅仔片分别对应空挡、倒挡、前进挡兼手自切换和用能模式切换功能。
2.根据权利要求1所述的一种结合式手自一体换挡手柄总成，其特征在于，所述电路板与所述整车控制***和所述角位移传感器通讯连接。
3.根据权利要求1所述的一种结合式手自一体换挡手柄总成，其特征在于，所述按键板上设有与所述整车控制***通讯连接的显示屏。
4.根据权利要求1所述的一种结合式手自一体换挡手柄总成，其特征在于，所述槽钢呈n形；所述换挡杆贯穿所述槽钢的上底；所述第二螺钉垂直贯穿所述槽钢的侧壁；所述槽钢上底供所述换挡杆贯穿的通孔呈矩形，其纵向的边长大于所述换挡杆的直径。
5.根据权利要求1所述的一种结合式手自一体换挡手柄总成，其特征在于，所述第二螺钉设于所述第一螺钉的下方；所述第一螺钉的数目为2且同轴设置；所述第二螺钉的数目为2且同轴设置。
6.根据权利要求5所述的一种结合式手自一体换挡手柄总成，其特征在于，所述定位组件包括垂直贯穿所述槽钢侧壁的上部的筒状定位套和从底至顶设于 所述定位套内的定位弹簧和钢球。
7.根据权利要求6所述的一种结合式手自一体换挡手柄总成，其特征在于，所述换挡杆与所述钢球对应的位置设有容纳钢球的球缺形凹槽。
8.根据权利要求6所述的一种结合式手自一体换挡手柄总成，其特征在于，所述定位套的数目为2，且同轴线设置。
9.根据权利要求6所述的一种结合式手自一体换挡手柄总成，其特征在于，所述第一螺钉与所述定位套之间设有贯穿所述槽钢的侧壁和所述换挡杆且与所述第一螺钉平行的销轴；所述销轴一端与所述角位移传感器连接，另一端设有销子。
10.根据权利要求9所述的一种结合式手自一体换挡手柄总成，其特征在于，所述销轴与所述位移传感器连接的一端设有周向凸起；所述槽钢侧壁外侧设有容纳所述凸起的环状外延边。
11.根据权利要求1所述的一种结合式手自一体换挡手柄总成，其特征在于，所述按键板上对应所述锅仔片的位置标注所述锅仔片所对应的功能。
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