阅读说明：本技术 一种用于电动汽车的电子换挡装置 (Electronic gear shifting device for electric automobile ) 是由 陈墨力 扶旭富 喻方云 周海滨 殷昌文 于 2019-09-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于电动汽车的电子换挡装置,包括：主体总成、功能开关总成以及旋钮总成；其中,所述功能开关总成装配在主体总成内,且旋钮总成与功能开关总成相互配合；所述旋钮总成用于通过按压形成驻车动作或通过转动形成换档动作,所述功能开关总成用于根据所述驻车动作或换档动作对应生成驻车信号或换档信号,并将所述驻车信号或换档信号发送给对应的执行机构,以完成驻车操作或换挡操作。本发明集成程度高,操作手感顺畅,且开关耐久寿命长。(The invention discloses an electronic gear shifting device for an electric automobile, which comprises: the device comprises a main body assembly, a function switch assembly and a knob assembly; the functional switch assembly is assembled in the main body assembly, and the knob assembly is matched with the functional switch assembly; the functional switch assembly is used for correspondingly generating a parking signal or a gear shifting signal according to the parking action or the gear shifting action and sending the parking signal or the gear shifting signal to a corresponding executing mechanism so as to finish the parking operation or the gear shifting operation. The invention has high integration degree, smooth operation hand feeling and long switch durability and service life.)

一种用于电动汽车的电子换挡装置

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，特别是一种用于电动汽车的电子换挡装置。

背景技术

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

其中，电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。

随着国家政策的引导，目前汽车行业正在大步向新能源汽车方面发展，电动汽车将会成为汽车行业的主流，对于汽车必备的换挡器，目前汽车用换挡器多为两种结构：一种是机械推动方式；一种是集成的旋钮旋转方式，然而现有的电子换挡装置容易出现旋钮旋转卡滞、功能少、开关耐久寿命受限的情况，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种用于电动汽车的电子换挡装置，其集成程度高，操作手感顺畅，且开关耐久寿命长。

实现上述目的本发明的技术方案为:

提供了一种用于电动汽车的电子换挡装置，其包括：主体总成、功能开关总成以及旋钮总成；其中，所述功能开关总成装配在主体总成内，且旋钮总成与功能开关总成相互配合；所述旋钮总成用于通过按压形成驻车动作或通过转动形成换档动作，所述功能开关总成用于根据所述驻车动作或换档动作对应生成驻车信号或换档信号，并将所述驻车信号或换档信号发送给对应的执行机构，以完成驻车操作或换挡操作。

优选的，所述主体总成包括：外壳、面盖以及底座；所述外壳上部连接所述面盖、下部连接所述底座，且所述外壳与面盖、底座连接后形成有内部安装空间。

优选的，所述外壳与所述面盖，和/或，外壳与底座的连接方式为可拆卸连接。

优选的，所述旋钮总成包括：内部中空的旋钮主体，其可转动的连接在所述面盖上；

按钮，其安装在所述旋钮主体中；

转盘组件，其包括：转盘，其周向上形成有第一卡持位和第二卡持位；卡接位，其连接所述转盘的上端面；第一支脚以及第二支脚，其均连接所述转盘的下端面，且所述第一支脚上开设有止动口，所述第二支脚底部设置有光栅结构；档位轨道，且所述档位轨道两端分别对应连接第一支脚以及第二支脚，且所述档位轨道下端面上均具有高度位置不同的档位突变点；轴承，其位于所述内部安装空间内，且套设在所述卡接位外周；扭簧，其主体套设在所述轴承外周，且两端分别对应与所述第一卡持位和第二卡持位卡持；旋档件，其设置于所述旋钮主体内部，且其底部与所述卡接位卡接，以此与所述转盘组件同步转动；档位销，其通过设置在外壳内壁的纵向安装孔安装在所述外壳上，且可在所述安装孔内纵向移动，且所述档位销与一档位轨道下端面抵接。

优选的，所述轴承与所述外壳过盈配合，以及与所述卡接位过盈配合。

优选的，所述卡接位周向上均匀间隔设置有若干卡钩，且所述旋档件底部与所述卡钩卡接。

优选的，所述功能开关总成包括：控制板组件，其装配于所述内部安装空间中；至少一个轻触开关，其连接所述控制板组件；光电开关，其连接所述控制板组件，且设置于所述光栅结构的转动路径上，且通过与所述光栅结构的感应产生换档信号，并将所述换档信号发送至控制板组件；内壳，其底部连接所述轻触开关，顶部穿过所述转盘、卡接位后与所述按钮底部抵接，由此可通过按压按钮触发所述轻触开关，以产生驻车信号，并将所述驻车信号发送至控制板组件；信号输出总成，其连接所述控制板组件，用于接收所述控制板组件发送的驻车信号或换档信号，且将所述驻车信号或换档信号发送至执行机构，以完成驻车操作或换挡操作。

优选的，所述功能开关总成还包括：电磁阀组件，其包括电磁阀主体和锁止杆，所述电磁阀主体设置于所述内部安装空间内，所述锁止杆一端连接电磁阀主体，另一端穿过所述控制板组件后朝向所述转盘延伸，所述电磁阀主体接收锁止信号后控制所述锁止杆伸入所述止动口内，以实现转盘的止动；所述电磁阀主体接收解除锁止信号后控制所述锁止杆从所述止动口内缩回，以解除转盘的止动。

优选的，所述功能开关总成还包括：防水件，其罩设所述控制板组件的全部/部分。

优选的，所述轻触开关为ALPS轻触开关。

本发明通过同一个旋钮总成即可实现驻车或换档，且旋钮总成的旋转完全是通过轴承实现，因此能在保证开关手感顺畅的前提下提高旋钮总成的旋转寿命；同时，因开关总成采用了光电开关，而光电开关理论寿命无限，因此相比传统设计，本发明在实现功能稳定输出的同时也提高了开关总成的使用寿命，解决了现有的电子换挡装置中容易出现旋钮旋转卡滞、功能少、开关耐久寿命受限的问题。

附图说明

图1a为实施例一中用于电动汽车的电子换挡装置的整体结构图；

图1b为实施例一中用于电动汽车的电子换挡装置的剖视图；

图2为实施例一中用于电动汽车的电子换挡装置的第一结构***图；

图3为实施例一中用于电动汽车的电子换挡装置的第二结构***图；

图4a为实施例一中转盘组件与扭簧、档位销、轴承的装配示意图；

图4b为实施例一中转盘组件上止动口、光栅结构的结构示意图；

图4c为实施例一中转盘组件上档位轨道的结构示意图；

图5为实施例一中档位销的装配示意图；

图6a为实施例一中功能开关总成(不包括电磁阀组件、内壳)与转盘组件的位置关系图；

图6b为实施例一中功能开关总成(不包括电磁阀组件)的装配示意图；

图7为为实施例一中电磁阀组件与止动口的位置关系图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

本实施例中的用于电动汽车的电子换档装置包括：主体总成、功能开关总成以及旋钮总成；其中，所述功能开关总成装配在主体总成内，且旋钮总成与功能开关总成相互配合；所述旋钮总成用于通过按压形成驻车动作或通过转动形成换档动作，所述功能开关总成用于根据所述驻车动作或换档动作对应生成驻车信号或换档信号，并将所述驻车信号或换档信号发送给对应的执行机构，以完成驻车操作或换挡操作。

具体的，如图1a-1b，2-3所示，所述主体总成包括：外壳107、面盖105以及底座115；其中，所述面盖105表面设有档位标志(如R/N/D字符等)，所述外壳 107上部连接所述面盖105、下部连接所述底座115，且所述外壳107与面盖105、底座115连接后形成有内部安装空间，并且所述外壳107与所述面盖105和/或外壳 107与底座115的连接方式可优选为卡接、扣接、螺纹连接等可拆卸连接方式，例如，外壳107与底座115之间或外壳107与面盖105之间可采用螺钉112连接，且螺钉 112的个数至少为5个以上，以保证连接牢固。

如图1a-1b，2-3所示，所述旋钮总成包括：内部中空的旋钮主体103，其可转动的连接在所述面盖105上，且所述旋钮主体103表面还可设计有装饰图案或连接有装饰部件，以提高设计档次；

按钮101，其安装在所述旋钮主体103中，且由透光材料制成，且所述按钮101 表面设有驻车标志(如字母P和/或闪电形状的图案)；

导光体102，其安装在所述旋钮主体103内部，且位于所述驻车标志下方，用于传导光线，以照亮所述驻车标志；

转盘组件，其设置于所述内部安装空间内，且如图4a-4b所示，所述转盘组件包括：转盘109，其周向上形成有第一卡持位1091和第二卡持位1091’；卡接位1092，其连接所述转盘109的上端面，且所述卡接位1092周向上均匀间隔设置有若干卡钩 10921；第一支脚1093以及第二支脚1093’，其均连接所述转盘109的下端面，且所述第一支脚1093上开设有止动口10931，所述第二支脚1093’底部设置有光栅结构10932；两个档位轨道1094(如图4c所示)，且每一档位轨道1094两端分别对应连接第一支脚1093以及第二支脚1093’，且每一档位轨道1094的下端面上均具有高度位置不同的档位突变点10941；且为便于制造加工以及保证结构强度，上述转盘109、第一卡持位1091、第二卡持位1091’、卡接位1092、第一支脚1093、第二支脚1093’以及档位轨道1094中的一项或多项可一体成型；

轴承106，其位于所述内部安装空间内，且与所述外壳107过盈配合，同时，所述轴承106套设在所述卡接位1092外周，并与所述卡接位1092过盈配合；

扭簧108，其主体套设在所述轴承106外周，且两端分别对应与所述转盘109的第一卡持位1091和第二卡持位1091’卡持；

旋档件104，其设置于所述旋钮主体103内部，且通过卡接等方式与所述旋钮主体103可拆卸的连接，且其底部与所述卡接位1092的卡钩10921卡接，以此与所述转盘组件同步转动；

两个档位销110，如图5所述，其通过设置在外壳107内壁的纵向安装孔1071 安装在所述外壳107上，且可通过弹簧等弹性件在所述安装孔1071内纵向移动，如图4a所示，每一档位销110均对应与一档位轨道1094下端面抵接。

进一步的，如图1a-1b，2-3，6a-6b所示，所述功能开关总成包括：

控制板组件113(如PCB控制板组件)，其装配于所述内部安装空间中；

防水件119(优选为橡胶材质制成)，其罩设所述控制板组件113的全部/部分，用于防水；

至少一个轻触开关116，其连接所述控制板组件113，本实施例中，所述轻触开关116优选为ALPS轻触开关，且为多个；

光电开关117，其连接所述控制板组件113，且设置于所述光栅结构10932的转动路径上，且通过与所述光栅结构10932的感应产生换档信号，并将所述换档信号发送至控制板组件113；

内壳111，其底部连接所述轻触开关116，顶部穿过所述转盘109、卡接位1092 后与所述按钮101底部抵接，由此可通过按压按钮101触发所述轻触开关116，以产生驻车信号，并将所述驻车信号发送至控制板组件113；

信号输出总成118，其连接所述控制板组件113，用于接收所述控制板组件113 发送的驻车信号或换档信号，且将所述驻车信号或换档信号发送至执行机构，以完成驻车操作或换挡操作；

以及电磁阀组件114，如2，7所示，其包括电磁阀主体1141和锁止杆1142，所述电磁阀主体1141设置于所述内部安装空间内，所述锁止杆1142一端连接电磁阀主体1141，另一端穿过所述控制板组件113后朝向所述转盘109延伸，所述电磁阀主体1141接收锁止信号后控制所述锁止杆1142伸入所述止动口10931内，以实现转盘109的止动，此时无法转动转盘109，所述电磁阀主体1141接收解除锁止信号后控制所述锁止杆1142从所述止动口1094内缩回，以解除转盘109的止动，此时可以转动转盘109。

本发明的工作过程如下，当按压按钮101时，可通过内壳111触发所述轻触开关116产生驻车信号，驻车信号经控制板组件113、信号输出总成118输出至驻车动作执行机构，以完成驻车操作；

当旋转旋钮主体103时，所述旋钮主体103带动按钮101、旋档件104同步转动，所述旋档件104进一步带动转盘109、档位轨道1094旋转，使得档位轨道1094上的高度位置不同的档位突变点10941轮流与档位销110接触，不同的档位突变点10941 轮流与档位销110接触，以产生不同的档位信号，且每产生一档位信号的同时光栅结构10932在光电开关117之间运动，形成对应的换档信号，光电开关117再将对应的换档信号经控制板组件113、信号输出总成118输出至换挡动作执行机构，以完成换挡操作，因光电开关117理论寿命无限，所以相比传统设计，本换挡装置在功能输出上实现稳定要求上的同时，也提高了开关功能上的使用寿命。

其次，旋档件104带动转盘109旋转时，通过档位轨道1094上的高度位置不同的档位突变点10941使档位销110在纵向安装孔1071内上下移动，由此给转盘109 一个纵向回位力，同时转盘109旋转后压缩扭簧108，由此产生使转盘109准确回位的另一个回位力，两者可保证旋档件104能顺畅的回位；同时，因轴承106与卡接位1092、外壳107过盈配合，所以旋档件104在旋转时不会出现晃动现象，且轴承 106还能保证开关手感顺畅，同时轴承106的耐久寿命远大于注塑件的寿命，所以相比传统的设计，轴承106的使用在提高了开关手感的同时，也提高了旋档件104的旋转寿命。

综上所述，本发明通过同一个旋钮总成即可实现驻车或换档，且旋钮总成的旋转完全是通过轴承实现，因此能在保证开关手感顺畅的前提下提高旋钮总成的旋转寿命；同时，因开关总成采用了光电开关，而光电开关理论寿命无限，因此相比传统设计，本发明在实现功能稳定输出的同时也提高了开关总成的使用寿命，解决了现有的电子换挡装置中容易出现旋钮旋转卡滞、功能少、开关耐久寿命受限的问题。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。