一种单稳态推杆式电子换挡器的制作方法

本实用新型涉及汽车电子电控技术领域，特别是涉及一种单稳态推杆式电子换挡器，适用于手/自动挡一体的商用车。

背景技术：

随着汽车各项技术的飞速发展，换挡器也经历了几代的更替，从手动换挡至自动换挡，从机械式至电子式。目前市场上乘用车辆使用的换挡器包括手动挡推杆式、自动挡推杆式和近些年刚出现电子换挡产品。

相比传统机械拉锁式，近年出现的电子换挡器异军突起，展现了很大的优势：体积小，外部结构简单有助于优化驾驶室的布置；换挡方式多样丰富了驾驶员的操作；强调换挡手感强化驾驶员换挡感知等等。

但是电子换挡器也是近年刚刚出现，大多数人的驾驶习惯还是倾向于机械拉锁式的换挡，且目前电子换挡器驾驶员的盲操作性不强。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种单稳态推杆式电子换挡器，其外部设计合理、简单；包含自动换挡和手动换挡两种模式：优化车辆燃油性、满足驾驶员的驾驶习惯。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种单稳态推杆式电子换挡器，包括壳体总成和操作执行机构，操作执行机构位于壳体总成内，且部分伸出壳体总成，

所述壳体总成包括上壳体、中壳体、控制模块安装板、控制模块盖和下壳体；

所述操作执行机构包括推杆操控机构、自动锁止机构、换挡机构和路径调整机构，推杆操控机构竖直设置在壳体总成内，且其底部设置在下壳体上，其上端部伸出上壳体的上表面，自动锁止机构设置在推杆操控机构下部前侧，路径调整机构位于推杆操控机构下部后侧，换挡机构设在推杆操控机构左侧，换挡机构的外侧依次安装有控制模块安装板和控制模块盖。

进一步地限定，所述推杆操控机构包括固定在下壳体上的路径块、两个固定在上壳体和中壳体之间的轴套、装配在两个轴套之间的主轴、从主轴中间穿过的推杆、用于固定主轴和推杆的副轴以及安装在推杆内部的挡位销、弹簧和卡套，主轴上设有拉钩结构和凹陷结构，推杆上设有推杆孔结构。

更进一步地限定，所述换挡机构包括限位板和换挡块，换挡块和限位板连接，换挡块上设有滑块结构以及与安装于推杆孔结构内的推杆结构，限位板上设有卡在拉钩结构内的扣环结构。

再更进一步地限定，所述换挡块上设有挡位爪结构，挡位抓机构上附有磁铁。

更进一步地限定，所述自动锁止机构包括电磁铁、磁铁和磁铁套，电磁铁固定在下壳体上，磁铁装配在磁铁套中，磁铁套安装在推杆上。

更进一步地限定，所述路径块中包含自动挡路径、手动挡路径和手动/自动挡位转换通道，自动挡路径和手动挡路径为对称结构，其中间低、两边高，手动/自动挡位转换通道连接在自动挡路径和手动挡路径之间。

更进一步地限定，所述路径调整机构包括电机、蜗杆、中心转轴、限位轴和单叶扇轴，中心转轴一端设有与蜗杆啮合的涡轮，限位轴和单叶扇轴套在中心转轴上，并通过内部肋定位，限位轴设有与凸台结构相配合的凹陷结构。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比较，

(1)外部结构简单，形状是较规则的长方体，节省了驾驶舱的空间，方便驾驶室布置；

(2)继承了传统推杆式换挡的操作方式，更容易让客户接受，同时保留了传统换挡的可盲操作性；

(3)取消了传统换挡器拉索结构件，同时也取消了拉索或拉杆的布置、结构设计等工作，避免了无力和行程损失等不利要素；采用电子信号通信，使换挡可靠性更强。

(4)加入了两种不同的锁止机构，防止驾驶员因误操作或在错误状态下切换换挡或挡位模式。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型实施例的一种单稳态推杆式电子换挡器侧上方视图。

图2为本实用新型的一种单稳态推杆式电子换挡器初步结构展开的侧上方视图。

图3为本实用新型的一种单稳态推杆式电子换挡器中操控执行机构的侧上方视图。

图4为本实用新型的一种单稳态推杆式电子换挡器中操控执行机构另一种角度的侧上方视图。

图5为本实用新型的一种单稳态推杆式电子换挡器的操控执行机构中推杆操控机构和自动锁止机构结构展开的视图。

图6为本实用新型的一种单稳态推杆式电子换挡器操的控执行机构中路径调整机构处于固定状态下的侧上方局部放大视图。

图7为本实用新型的一种单稳态推杆式电子换挡器的操控执行机构中路径调整机构处于可调状态下的侧上方局部放大视图。

图8为本实用新型操的一种单稳态推杆式电子换挡器的控执行机构中推杆操控机构和换挡机构的侧上方视图。

图9为本实用新型操的一种单稳态推杆式电子换挡器的控执行机构中推杆操控机构和换挡机构结构展开的侧上方视图。

图中：1.操控执行机构；2.壳体总成；3.上壳体；4.中壳体；5.下壳体； 6.控制模块盖；7.控制模块；8.推杆；9.轴套；10.主轴；11.副轴；12.路径块；13.电机；14.蜗杆；15.中心转轴；16.限位轴；17.单叶扇轴；18.限位板；19.换挡块；20.电磁铁；21.磁铁套；22.磁铁；23.卡套；24挡位销；25. 凹陷结构；26.凸台结构；27.拉钩结构；28.推杆孔结构；29.推杆结构；30. 挡位爪结构；31.滑块结构；31.扣环结构。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1和图2所示，本实施例的一种单稳态推杆式电子换挡器包括壳体总成2和操作执行机构1，操作执行机构1位于壳体总成2内，且部分伸出壳体总成2，壳体总成2包括上壳体3、中壳体4、控制模块7安装板、控制模块盖 6和下壳体5。

如图3和图4所示，本实施例的操控执行机构1包括推杆操控机构、自动锁止机构、换挡机构和路径调整机构，推杆操控机构竖直设置在壳体总成2内，且其底部设置在下壳体5上，其上端部伸出上壳体3的上表面，自动锁止机构设置在推杆操控机构下部前侧，路径调整机构位于推杆操控机构下部后侧，换挡机构设在推杆操控机构左侧，换挡机构的外侧依次安装有控制模块7安装板和控制模块盖6。

如图5所示，本实施例的推杆操控机构包括推杆8、主轴10、轴套9、副轴 11、挡位销24、卡套23和路径块12，轴套9装配在上壳体3和中壳体4之间的圆形孔内，主轴10两端分别插入左右两侧轴套9中，推杆8从主轴10中心大孔穿过，副轴11用来将推杆固定在主轴上。

当驾驶员纵向(轴套9的轴向方向)推动推杆8的上方杆臂，推杆8以副轴11为中心做前后的圆周运动，同时带动装配在推杆8内部的挡位销24在路径块12中自动挡路径中运动，路径块12中两种路径均形状均为中间低，两边逐渐变高；在驾驶员松手后，装配在挡位销24上面的弹簧挤压挡位销24，促使挡位销24从路径高出自动回位至低处，即中间位置。

当驾驶员横向(副轴11的轴向方向)推动推杆8的上方杆臂，推杆8以轴套9为中心带动主轴10一起做左右的圆周运动；同时带动装配在推杆8内部的挡位销24在路径块12中的路径通道运动，实现挡位模式的切换，该通道连通两种挡位模式路径的中间低处，在弹簧和挡位销24的相互作用下，可以保证两种挡位模式相互切换时，推杆8的初始位置都处于路径的低处，即中间位置。

如图5所示，本实施例的自动锁止机构包括电磁铁20、磁铁22和磁铁套 21，电磁铁20固定在下壳体5上，磁铁22装配在磁铁套21中，磁铁套21装配在推杆8上。在某些情况下电磁铁20通电，产生磁性，吸住对面的装配在推杆8上的磁铁22，使推杆8无法绕副轴11转动，即实现驾驶员在某些情况下无法换挡；在另一些情况下电磁铁20通电，产生磁性，吸住对面的装配在推杆8 上的磁铁22，推杆8无法绕副轴11转动，但可以绕卡套9轴线方向转动，此时驾驶员可以横向(副轴11的轴向方向)推动推杆8的上方杆臂，实现挡位模式的切换，并且在此情况下，本实施例的换挡器从自动挡模式切换至手动挡模式时，电磁铁20断电，再从手动挡模式调制自动挡模式时电磁铁20再次通电。

如图6和图7所示，本实施例的路径调整包括电机13、蜗杆14、中心转轴 15、限位轴16和单叶扇轴17。图6为本实施例的换挡器处于自动挡模式，换挡机构处于固定状态，限位轴16上面的凸台结构26处于主轴10上的凹陷结构25 内，从而阻止主轴10绕轴套9转动，这样驾驶员无法通过横向推动推杆8切换至手动挡模式；图7为本实施例的换挡器处于自动挡模式，换挡机构处于可调状态，限位轴16上面的凸台结构26转离主轴10上的凹陷结构25，此时主轴 10可以绕轴套9转动，同样驾驶员也可以通过横向推动推杆8切换至手动挡模式。

当本实施例的换挡起初处于手动挡模式，且车辆减慢静止时，电机13在接到控制模块7的指令后，驱动中心转轴15并带动限位轴16和单叶扇轴17转动，使换挡机构由图7中的可调状态变成图6中的固定状态。

如图8和图9所示，本实施例的换挡机构包括限位板18和换挡块19，换挡块19和限位板18装配在一起，换挡块19上的推杆结构29装配到推杆8上的推杆孔结构28内，使换挡块19可随推杆8转动而前后移动。当驾驶员沿纵向 (轴套9轴向)向前推动推杆8时，推杆8带动换挡块19向后运动；当驾驶员沿纵向(轴套9轴向)向后推动推杆8时，推杆8带动换挡块19向前运动。

换挡块19可通过换挡块19上的滑块结构31在限位板18旁边做相对于实施例换挡器的前后运动；限位板18上的扣环结构32卡在主轴10上的拉钩结构 27内，使限位板18带动换挡块19随主轴10绕轴套9左右转动时上下运动。当驾驶员纵向(轴套9轴向)推动推杆8，将自动挡模式切换成手动挡模式时，限位板18带动换挡块19向下运动；相反，若驾驶员把手动挡模式切换成自动挡模式时，限位板18带动换挡块19向上运动。

换挡块19上的挡位爪结构30上附有磁铁，控制模块7通过自带的霍尔传感器感应换挡块19上的挡位爪结构30上磁铁的不同位置，判断出此时的挡位。

上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。