电子换挡器的制作方法

1.本发明属于换挡领域，特别是涉及电子换挡器。


背景技术：

2.随着汽车行业竞争日益激烈，汽车人机交互个性化设计需求越来越高，作为汽车人机交互重要的换挡操作形式也有个性化设计需求，目前乘用车电子换挡操作方式主要有杆式操作方式、旋钮式操作方式、按键式操作方式、怀挡式操作方式。
3.现有旋钮式电子换挡器，通过旋转旋钮实现r/n/d挡切换，通过按压物理按键实现p挡切换；现有按键式电子换挡器，通过按压四个独立的物理按键分别实现p/r/n/d挡切换；这两种电子换挡器均不能实现手动加减挡，换挡时需要低头观察旋钮或物理按键位置，影响行车安全。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是：针对现有方案不能实现手动加减挡，提供一种电子换挡器。
5.为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电子换挡器，包括换挡壳体、挡位按键、加减挡组件和pcb板组件，所述挡位按键设于所述换挡壳体上，所述pcb板组件固定于所述换挡壳体内，并能够在按压所述挡位按键时向变速器发出挡位信号；所述加减挡组件包括加减挡旋钮，所述加减挡旋钮转动连接于所述换挡壳体；旋转所述加减挡旋钮，所述pcb板组件能够根据单次旋转所述加减挡旋钮的方向向变速器发出加减挡信号。
6.可选地，所述加减挡组件还包括加减挡滑杆和回位弹簧；
7.所述加减挡旋钮上设有齿圈；
8.所述加减挡滑杆滑设于所述换挡壳体，并能够伸入或退出所述齿圈的齿槽；
9.所述回位弹簧设于所述换挡壳体与所述加减挡滑杆之间，并促使所述加减挡滑杆回位至所述齿槽内。
10.可选地，所述挡位按键位于所述加减挡旋钮的外周之外，包括沿所述加减挡旋钮的周向分布的四个按键，四个所述按键分别为d挡按键、r挡按键、p挡按键和n挡按键。
11.可选地，所述加减挡旋钮的上端凸出于所述换挡壳体外，四个所述按键分布于所述加减挡旋钮的前侧、后侧、左侧和右侧之外。
12.可选地，所述加减挡组件还包括设于所述加减挡旋钮上的磁石，所述pcb板组件包括pcb板以及分别设于所述pcb板上的传感器、挡位开关和连接器，所述挡位开关与所述挡位按键相对，按压所述挡位按键时所述挡位开关接通，所述传感器用于检测所述磁石的旋转方向，所述连接器用于连接所述变速器。
13.可选地，所述换挡壳体包括上壳和下壳，所述上壳和所述下壳之间形成有容纳槽，所述容纳槽包括第一容纳分槽以及位于所述第一容纳分槽外周并连通所述第一容纳分槽的第二容纳分槽；
14.所述pcb板的中部位于所述第一容纳分槽，外端位于所述第二容纳分槽；
15.所述加减挡旋钮设于所述第一容纳分槽，且上端露出所述上壳外；
16.所述挡位按键设于所述第二容纳分槽，且上端露出所述上壳外。
17.可选地，所述上壳上设有pcb板上定位结构，所述下壳上设有pcb板下定位结构和连接器安装槽，所述上壳和所述下壳盖合时所述pcb板抵接于所述pcb板上定位结构和所述pcb板下定位结构之间，所述连接器设于所述连接器安装槽，并露出所述下壳外。
18.可选地，所述上壳上设有加减挡旋钮安装槽，所述下壳上设有旋钮定位结构，所述pcb板上设有第一避让槽；
19.所述加减挡旋钮嵌于所述加减挡旋钮安装槽内，下端位于所述容纳槽，上端伸出所述上壳外；
20.所述旋钮定位结构穿过所述第一避让槽并抵接所述加减挡旋钮的下侧。
21.可选地，所述上壳体上设有加减挡上导向槽，所述下壳体上设有加减挡下导向槽，所述pcb板上设有避让所述加减挡组件的下侧的第二避让槽；
22.所述加减挡上导向槽包括依次连通的第一分槽、第二分槽和第三分槽；
23.所述加减挡滑杆包括杆体和设于所述杆体上的止挡部，所述杆体滑设于所述第一分槽、第二分槽和第三分槽，所述止挡部限位于所述第二分槽和所述加减挡下导向槽内；
24.所述回位弹簧位于所述第二分槽内，套设于所述杆体上，抵接于所述第二分槽在所述杆体的滑动方向上的一端与所述止挡部之间；
25.旋转所述加减挡旋钮时，所述杆体的前端能伸出所述第三分槽外或缩回所述第三分槽内。
26.可选地，还包括弹性垫，所述弹性垫设于所述pcb板的外端，所述弹性垫上形成有按键感结构；
27.所述挡位按键包括所述按键感结构、导电触点和按键帽，所述导电触点设于所述按键感结构靠近所述pcb板的一侧，下压所述挡位按键时所述导电触点接通所述挡位开关；
28.所述上壳上设有按键帽定位槽，所述按键帽套设于所述按键感结构上，并卡嵌于所述按键帽定位槽。
29.可选地，所述按键帽具有透光部，所述弹性垫上设有遮光结构，所述pcb板组件还包括对应每个所述挡位按键设置的挡位指示灯，所述遮光结构罩设于所述挡位指示灯，且下端与所述pcb板封闭连接，上端封闭连接所述按键帽。
30.可选地，所述上壳上设有按压导槽，所述按键帽上设有遮光罩、按压导轨和按键感触点；
31.所述按压导轨滑设于所述按压导槽，所述按键感触点抵接所述按键感结构的上侧，所述遮光罩抵接所述遮光结构的上侧。
32.本发明实施例提供的电子换挡器，集成了挡位按键和加减挡组件，用户按压挡位按键时，pcb板组件向变速器发出相应的挡位信号，变速器换挡至相应的挡位(如d挡、r挡、p挡或n挡)，用户手动旋转加减挡旋钮即可增加或减小前进的具体挡位，如此根据单次旋转加减挡旋钮的方向来进行加减前进挡位，使加减挡实现方式只与加减挡旋钮的旋向有关，与加减挡旋钮的旋转角度无关，释放旋转角度约束，避免误操作，增加手动挡操作的便利性和趣味性，操作个性化，实现可靠换挡，性能优良；结构简单，所需零部件少，实现减重降本。
附图说明
33.图1为本发明实施例提供的电子换挡器的结构示意图；
34.图2为本发明实施例提供的电子换挡器在图1的a-a方向上的剖视图；
35.图3为本发明实施例提供的电子换挡器在图2的b-b方向上的剖视图；
36.图4为图1中上壳的结构示意图；
37.图5为图4所示的上壳在另一视角下的结构示意图；
38.图6为图1中下壳的结构示意图；
39.图7为图6所示的下壳在另一视角下的结构示意图；
40.图8为图2中加减挡旋钮和磁石的结构示意图；
41.图9为图2中pcb板组件的结构示意图；
42.图10为图9所示的pcb板组件在另一视角下的结构示意图；
43.图11为本发明实施例提供的pcb板的局部与弹性垫的结构示意图；
44.图12为本发明实施例提供的上壳与加减挡组件的局部示意图；
45.图13为图1所示按键帽在另一视角下的结构示意图；
46.图14为本发明实施例提供的电子换挡器的装配示意图；
47.说明书中的附图标记如下：
48.1、换挡壳体；
49.11、上壳；111、pcb板上定位结构；112、加减挡旋钮安装槽；113、加减挡上导向槽；1131、第一分槽；1132、第二分槽；1133、第三分槽；114、按键帽定位槽；115、按压导槽；116、定位卡槽；
50.12、下壳；121、pcb板下定位结构；122、旋钮定位结构；123、加减挡下导向槽；124、安装部；1241、安装孔；125、连接器安装槽；126、支撑筋；
51.13、容纳槽；131、第一容纳分槽；132、第二容纳分槽；14、螺钉孔；15、定位凸筋；
52.2、挡位按键；21、d挡按键；22、r挡按键；23、p挡按键；24、n挡按键；
53.25、按键帽；251、透光部；252、遮光罩；253、按压导轨；254、按键感触点；
54.3、pcb板组件；31、pcb板；311、pcb板的中部；312、pcb板的外端；313、第一避让槽；314、第二避让槽；32、传感器；33、连接器；34、挡位指示灯；
55.4、加减挡组件；41、加减挡旋钮；411、齿圈；4111、齿槽；4112、齿牙；42、加减挡滑杆；421、杆体；422、止挡部；43、回位弹簧；44、磁石；
56.5、弹性垫；51、按键感结构；52、遮光结构；
57.6、固定螺钉。
具体实施方式
58.为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
59.如图1至图2示，本发明实施例提供的一种电子换挡器，包括换挡壳体1、挡位按键2、加减挡组件4和pcb板组件3；
60.挡位按键2设于换挡壳体1上；
61.pcb板组件3固定于换挡壳体1内，并能够在按压挡位按键2时向变速器发出挡位信号；具体地，当挡位按键2按下时，pcb板组件3接收到相应挡位的触发电信号，并通过换挡逻辑、策略判断后发出正确的挡位信号给变速器进行换挡操作；
62.加减挡组件4包括加减挡旋钮41，加减挡旋钮41转动连接于换挡壳体1；旋转加减挡旋钮41，pcb板组件3能够根据单次旋转加减挡旋钮41的方向向变速器发出加减挡信号。
63.本发明实施例提供的电子换挡器，集成了挡位按键2和加减挡组件4，用户按压挡位按键2时，pcb板组件3向变速器发出相应的挡位信号，变速器换挡至相应的挡位(如d挡、r挡、p挡或n挡)，用户手动旋转加减挡旋钮41即可增加或减小前进的具体挡位，如加减挡旋钮41的旋转方向为顺时针方向(即图1的“+”向)时，pcb板组件3向变速器发出增加挡位信号，变速器增加一个挡位，加减挡旋钮41的旋转方向为逆时针方向(即图1的
“-”
向)时，pcb板组件3向变速器发出减小挡位信号，变速器减小一个挡位，如此根据单次旋转加减挡旋钮41的方向来进行加减前进挡位，使加减挡实现方式只与加减挡旋钮41的旋向有关，与加减挡旋钮41的旋转角度无关，释放旋转角度约束，避免误操作，增加手动挡操作的便利性和趣味性，操作个性化，实现可靠换挡，性能优良；结构简单，所需零部件少，实现减重降本。
64.在一实施例中，如图3、图8和图12所示，加减挡组件4还包括加减挡滑杆42和回位弹簧43；
65.加减挡旋钮41上设有齿圈411；具体地，齿圈411沿其外周分布有齿槽4111和齿牙4112；
66.加减挡滑杆42滑设于换挡壳体1，并能够伸入或退出齿圈411的齿槽4111；
67.回位弹簧43设于换挡壳体1与加减挡滑杆42之间，并促使加减挡滑杆42回位至齿槽4111内。
68.施加外力转动加减挡旋钮41时，加减挡滑杆42能够压缩回位弹簧43并退出齿槽4111，加减挡滑杆42旋转至对应另一齿槽4111时，加减挡滑杆42在回位弹簧43的作用下伸入齿槽4111，加减挡滑杆42如此往复滑动直至撤销施加于加减挡旋钮41上的外力，回位弹簧43使加减挡滑杆42保持伸入齿槽4111的状态，如此在运动过程中通过加减挡旋钮41、回位弹簧43和加减挡滑杆42配合产生挡位感和挡位节度感。齿牙4112的齿尖到加减挡旋钮41的转动中心的连线l1与另一相邻齿牙4112的齿尖到加减挡旋钮41的转动中心的连线l2之间的夹角α(即l1与l2的夹角)越小，节度感越强，为满足挡位感和挡位节度感一致，α值需能被360整除。
69.在一实施例中，如图1和图2所示，挡位按键2位于加减挡旋钮41的外周之外，包括沿加减挡旋钮41的周向分布的四个按键，四个按键分别为d挡按键21、r挡按键22、p挡按键23和n挡按键24。d挡、r挡、p挡和n挡通过按压按键实现挡位切换，在d挡(即前进挡)时，通过旋转加减挡旋钮41实现加减挡，结构简单，布置紧凑，有利于结构小型化和避免误操作。
70.优选地，如图1和图2所示，加减挡旋钮41的上端凸出于换挡壳体1外，四个按键分布于加减挡旋钮41的前侧、后侧、左侧和右侧之外，更好地避免按键操作时出现操作错误，实现机械式盲操作，避免低头换挡，提高行车安全。
71.在一实施例中，如图2、图9和图10所示，加减挡组件4还包括设于加减挡旋钮41上的磁石44，pcb板组件3包括pcb板31以及分别设于pcb板31上的传感器32和连接器33，传感器32用于检测磁石44的旋转方向，连接器33用于连接变速器。
72.由于pcb板组件3与换挡壳体1固定，传感器32的位置不变，磁石44随加减挡旋钮41转动而转动，在前进挡下加减挡时传感器32根据磁石44的磁场数据识别出加减挡旋钮41的转动方向，并将加减挡信号发出给变速器，变速器相应地切换挡位。
73.具体地，如图2、图8和图9加减挡旋钮41为塑料件，磁石44包塑于加减挡旋钮41的旋转中心处，传感器32可为焊在pcb板31上的2d旋转传感器32，仅焊接一个传感器32在pcb板31上，即可实现磁石44旋转方向检测，简化了结构。
74.在一实施例中，如图1所示，pcb板组件3还包括挡位开关(未图示)，挡位按键2活动设置于换挡壳体1上，挡位开关与挡位按键2相对，按压挡位按键2时挡位开关接通，对应各挡位按键2设置挡位开关，便于物理按压挡位按键2实现换挡，换挡可靠，换挡手感好。
75.在一实施例中，如图1-2及图4-7所示，换挡壳体1包括上壳11和下壳12，上壳11和下壳12之间形成有容纳槽13，容纳槽13包括第一容纳分槽131以及位于第一容纳分槽131外周并连通第一容纳分槽131的第二容纳分槽132；
76.pcb板的中部311位于第一容纳分槽131，pcb板的外端312位于第二容纳分槽132；
77.加减挡旋钮41设于第一容纳分槽131，且上端露出上壳11外；
78.挡位按键2设于第二容纳分槽132，且上端露出上壳11外。
79.结构简单，安装紧凑，有利于产品小型化及降低成本。
80.在一实施例中，如图5、图6和图9所示，上壳11上设有pcb板上定位结构111，下壳12上设有pcb板下定位结构121，上壳11和下壳12盖合时pcb板31抵接于pcb板上定位结构111和pcb板下定位结构121之间。通过pcb板上定位结构111和pcb板下定位结构121抵接pcb板31的上下两侧，实现pcb板31在换挡壳体1内的固定，简化了结构及装配。
81.在一实施例中，如图2、图6和图7所示，下壳12上设有连接器安装槽125，连接器33设于连接器安装槽125，并露出下壳12外。连接器安装槽125能够起到安装并定位连接器33的作用，从而能够实现pcb板组件3整体限位，防止pcb板组件3晃动，也方便外接变速器。
82.在一实施例中，如图2、图4、图5、图6和图9所示，上壳11上设有加减挡旋钮安装槽112，下壳12上设有旋钮定位结构122；
83.加减挡旋钮41嵌于加减挡旋钮安装槽112内，下端位于容纳槽13，上端伸出上壳11外；
84.旋钮定位结构122抵接加减挡旋钮41的下侧。
85.装配时，将加减挡旋钮41装配于上壳11上，对合上壳11和下壳12时，旋钮定位结构122抵接加减挡旋钮41，从而通过上壳11和下壳12配合实现加减挡旋钮41的上下定位，如此既保证加减挡旋钮41能够转动，又避免行车时加减挡旋钮41在上下方向上跳动。
86.优选地，上壳11上还设有加减挡旋钮定位面，加减挡旋钮定位面设于加减挡旋钮安装槽112的外周，旋钮定位结构122将加减挡旋钮41抵于加减挡旋钮定位面上，有利于对加减挡旋钮41进行可靠定位。
87.优选地，pcb板31上设有第一避让槽313；旋钮定位结构122穿过第一避让槽313并抵接加减挡旋钮41的下侧，可将旋钮定位结构122布置到第一容纳分槽131内，而不影响pcb板31的布置，结构更为简单、紧凑，有利于产品小型化。
88.在一实施例中，如图5和图12所示，上壳11体上设有加减挡上导向槽113；
89.导向槽包括依次连通的第一分槽1131、第二分槽1132和第三分槽1133；
90.加减挡滑杆42包括杆体421和设于杆体421上的止挡部422，杆体421滑设于第一分槽1131、第二分槽1132和第三分槽1133(即第一分槽1131用于容纳加减挡滑杆42的后端，第二分槽1132用于容纳加减挡滑杆42的中部，第三分槽1133用于容纳加减挡滑杆42的前端)，止挡部422限位于第二分槽1132内；
91.回位弹簧43位于第二分槽1132内，套设于杆体421上，抵接于第二分槽1132在杆体421的滑动方向上的一端与止挡部422之间；
92.旋转加减挡旋钮41时，杆体421的前端能伸出第三分槽1133外或缩回第三分槽1133内。直接在上壳11上形成用于限位加减挡组件4的结构，有利于简化结构，既方便拆装，又降低成本。
93.优选地，如图6所示，下壳12体上设有加减挡下导向槽123，止挡部422同时限位于第二分槽1132和加减挡下导向槽123内，即止挡部422的上部分位于第二分槽1132，下部分位于加减挡下导向槽123内；加减挡下导向槽123和第二分槽1132组合成的限位空间，用于容纳杆体421的局部、止挡部422和回位弹簧43，便于对加减挡组件4进行限位。
94.优选地，pcb板31上设有避让加减挡组件4的下侧的第二避让槽314(如图9所示)；加减挡组件4的下侧穿设于pcb板31上的第二避让槽314，不影响pcb板31的布置，结构更为简单、紧凑，有利于产品小型化，便于止挡部422伸入下导向槽内，使得旋转加减挡旋钮41时，上壳11和下壳12共同承力，受力均衡。
95.在一实施例中，如图2、图4和图11所示，还包括弹性垫5，弹性垫5具体可为硅胶垫，弹性垫5设于pcb板的外端312，弹性垫5上形成有按键感结构51；
96.挡位按键2包括按键感结构51、导电触点和按键帽25，导电触点设于按键感结构51靠近pcb板31的一侧，下压挡位按键2时导电触点接通挡位开关；
97.上壳11上设有按键帽定位槽114，按键帽25套设于按键感结构51上，并卡嵌于按键帽定位槽114。
98.弹性垫5在上壳11与下壳12之间定位电路板，弹性垫5为绝缘件，局部作为按键感结构51，便于用户按压挡位按键2时感受到按压阻力，同时还能够在撤销外力后复位挡位按键2，按键帽25能够封闭连接上壳11，避免从挡位按键2处进水到换挡壳体1内。
99.优选地，如图1所示，按键帽25上设有挡位标识(如字符d、r、p、n)，便于用户辨识挡位按键2对应的挡位。
100.优选地，如图11所示，每个按键帽25对应有两个按键感结构51，便于平衡按键帽25，增加按压平稳性，同时任意一个按键感结构51受压均能触发挡位开关。
101.在一实施例中，按键帽25具有透光部，具体可将按键帽25的顶部整体设为透光部，或将按键帽25的顶部的挡位标识处设为透光部251(如图1所示)，弹性垫5上设有遮光结构52(如图11所示)，pcb板组件3还包括对应挡位按键2的挡位指示灯34(如图9所示)，遮光结构52罩设于挡位指示灯34，且下端与pcb板31封闭连接，上端封闭连接按键帽25。按压挡位按键2时相应的挡位指示灯34点亮且光线经过遮光结构52的出光孔到达相应的按键帽25，使得各挡位按键2能够独立点亮，增加亮度，同时避免漏光至其它挡位按键2，方便用户了解当前挡位。
102.在一实施例中，如图5和图13所示，上壳11上设有按压导槽115，按键帽25上设有按压导轨253，按压导轨253滑设于按压导槽115，能够保证按压时按键帽25的移动方向。
103.在一实施例中，如图11和图13所示，按键帽25上还设有按键感触点254，按键感触点254抵接按键感结构51的上侧，以此增大按键帽25与按键感结构51的接触面积。
104.在一实施例中，如图11和图13所示，按键帽25上设有遮光罩252，遮光罩252抵接遮光结构52的上侧。保证良好的遮光效果，按压挡位按键2时，对应的挡位指示灯34只照亮相应挡位按键2，而不会漏光。
105.在一实施例中，上壳11和下壳12可拆卸连接，方便维护。
106.具体地，如图5-7和图14所示，上壳11和下壳12上设有螺钉孔14，固定螺钉6穿过螺钉孔14固定上壳11和下壳12。
107.在一实施例中，如图7所示，下壳12上设有安装部124，安装部124上设有安装孔1241，使用时通过穿设于安装孔1241的螺钉将电子换挡器固定于车身上。
108.在一实施例中，如图7所示，下壳12中用于容纳pcb板的外端312的部位的下侧设有多个支撑筋126，多个支撑筋126之间形成有减重槽，既保持具有足够的强度，又能实现减重降本。
109.在一实施例中，如图5和图6所示，上壳11和下壳12中的一个上设有环形的定位卡槽116，另一个上设有环形的定位凸筋15，上壳11和下壳12对合时，定位凸筋15嵌于定位卡槽116并实现上壳11和下壳12对合处的密封，既实现上壳11和下壳12的定位，又提高换挡壳体1内部的密封性。
110.具体地，上壳11、下壳12、加减挡旋钮41、按键帽25、弹性垫5为注塑件，加减挡滑杆和回位弹簧为金属件。
111.以下，结合图14说明优选实施例的装配过程：
112.第一步，将加减挡旋钮41沿箭头方向定位到上壳11上；
113.第二步，将按键帽25沿箭头方向定位到上壳11上；
114.第三步，将加减挡滑杆42和回位弹簧43沿箭头方向定位到上壳11上；
115.第四步，将弹性垫5沿箭头方向定位到上壳11上；
116.第五步，将pcb板组件3沿箭头方向定位到上壳11上；
117.第六步，将下壳12沿箭头方向定位到上壳11上；
118.第七步，将固定螺钉6紧固到上壳11和下壳12上。
119.如此，电子换挡器的内部零部件大多通过上壳11和下壳12限位，连接上壳11和下壳12后即完成装配，简化结构，提高了产品生产效率。
120.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。