一种集成EPB功能的单稳态旋钮电子换挡器及具有其的汽车的制作方法

一种集成epb功能的单稳态旋钮电子换挡器及具有其的汽车
技术领域
1.本实用新型涉及汽车电子换挡器技术领域，具体涉及一种集成epb功能的单稳态旋钮电子换挡器及具有其的汽车。


背景技术：

2.随着汽车行业的发展和人们对驾驶性、舒适性的追求，自动挡变速器的车辆逐渐占据了大部分市场，同时，匹配的电子换挡器也应运而生，成为主流车辆的基本配置。目前电子换挡器主要以杆式换挡、旋钮换挡为主。而现有技术中，大多采用的旋钮电子换挡器中的旋钮开关、p挡按键及epb(电子驻车制动系统)开关均分开布置在换挡面板上，存在布置空间相对大，零件布置较散，装配工序较多，换挡操作动作较复杂等缺点，同时不利于整车成本控制。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提供一种集成epb功能的单稳态旋钮电子换挡器及具有其的汽车，通过将p挡及epb功能均集成在旋钮换挡器上，只需按压 p挡按键帽即可实现p挡及epb驻车联动功能，集成性较好，简化了装配工序，降低了整车成本。
4.本实用新型提供的一种集成epb功能的单稳态旋钮电子换挡器，包括主壳体、套设在所述主壳体外的上壳体以及安装在所述主壳体下端的后盖，所述上壳体上设有旋钮组件，所述旋钮组件包括可转动地设于所述上壳体内的旋转支架，所述主壳体上设有用于反馈所述旋转支架转动角度的传动组件，所述传动组件包括能够随所述旋转支架转动的转动件、和用于感测所述转动件转动角度的角度传感器，所述主壳体上设有与所述旋钮组件配合、用于使转动后的旋转支架复位的挡位销组件，所述旋转支架内穿设有p挡按键组件，所述后盖上安装有epb功能触发装置和p挡出发装置，当所述p挡按键组件被按压时，所述epb功能触发装置和所述p挡触发装置被同时触发。
5.进一步地，所述主壳体包括主壳底座与自所述主壳底座垂直向上延伸且贯穿所述主壳底座的第一空心柱、以及与所述挡位销组件位置相对应的第一销孔，所述p挡按键组件穿入所述第一空心柱内，所述挡位销组件穿设于所述第一销孔内。
6.进一步地，所述p挡按键组件包括p挡按键本体、与所述p挡按键本体配合的p挡按键帽、沿所述p挡按键本体纵向延伸的p挡按键导轨，所述p 挡按键本体从下向上穿入所述第一空心柱，所述p挡按键帽向下卡装在所述 p挡按键本体上，所述p挡按键导轨用于引导所述p挡按键组件上下滑动。
7.进一步地，所述p挡按键本体的内部还设有导光条，用于将光线导至所述p挡按键帽。
8.进一步地，所述上壳体包括上壳底座以及自所述上壳底座垂直向上延伸且贯穿所述上壳底座的第二空心柱，所述旋转支架自下而上穿出所述第二空心柱，所述旋钮组件还包括设于所述旋转支架上部外侧的旋钮外圈，所述旋钮外圈固定于所述旋转支架的上部外
侧。
9.进一步地，所述旋钮组件还包括设于所述旋钮外圈与所述p挡按键组件之间的旋钮装饰圈，所述旋钮装饰圈卡固于所述第一空心柱的顶部。
10.进一步地，所述旋钮组件还包括固定于所述旋转支架底部的支架软胶，所述支架软胶的底部具有导引面，所述导引面的起点与终点处于不同高度处，所述挡位销组件包括与所述导引面配合的顶部、与所述顶部连接的导向杆以及套设在所述导向杆上并与所述顶部底端连接的弹簧。
11.进一步地，所述传动组件还包括固定于所述转动件中部的磁石，所述角度传感器在所述磁石随所述转动件转动时根据磁通量的变化感测所述旋转支架的转动角度。
12.进一步地，所述旋转支架包括垂直向上的第三空心柱(及位于所述第三空心柱底部的底部外圈，所述转动件为与所述旋转支架啮合的齿轮，所述底部外圈侧壁上设有一段与所述转动件啮合的驱动齿。
13.本实用新型还提供了一种汽车，该汽车包括上述的集成epb功能的单稳态旋钮电子换挡器。
14.与现有的技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
15.本实用新型提供的一种集成epb功能的单稳态旋钮电子换挡器，在主壳体上设置了磁石和角度传感器，能够在驾驶员逆时针或顺时针拧动旋钮装饰圈进行换挡操作后，通过感应磁通量的变化来识别不同挡位信号，由于挡位销组件的设置，旋钮组件及传动组件能够在弹簧反作用力的作用下自动复位至原先位置，实现了旋钮换挡器的单稳态自动复位功能；同时取消了epb实体按键，通过将p挡按键及epb功能均集成在换挡旋钮组件上，在换挡器主 pcb板上增加epb功能触发装置和p挡触发装置，通过按压p挡按键帽可触动epb功能触发装置和p挡触发装置，实现p挡及epb驻车联动功能，节省了换挡面板布置的空间，集成性较好。本实用新型提供的电子换挡器简化了装配工序，提高品质管控可行性，同时有利于降低整车成本。
附图说明
16.图1为本实用新型旋钮电子换挡器的俯视图。
17.图2为本实用新型中上壳体、主壳体、后盖的结构示意图。
18.图3为本实用新型中挡位销组件及支架软胶的结构示意图。
19.图4为本实用新型中传动组件的结构示意图。
20.图5为本实用新型中旋钮组件的结构示意图。
21.图6为本实用新型中p挡按键组件的结构示意图。
22.图7为本实用新型中pcb板组件的结构示意图。
23.图8a-8e为本实用新型旋钮电子换挡器的安装示意图。
24.图9为本实用新型中单稳态旋钮电子换挡器工作原理图。
25.其中：10-主壳体；11-第一空心柱；12-第一销孔；13-第一螺钉孔；14
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衬套；20-上壳体；21-第二空心柱；22-第二螺钉孔；30-后盖；31-第二销孔； 32-第三螺钉孔；40-挡位销组件；41-顶部；42-导向杆；43-弹簧；50-传动组件；51-转动件；52-磁石；53-角度传感器；60-p挡按键组件；61-p挡按键本体；62-p挡按键帽；63-p挡按键导轨；70-旋钮组件；71-旋转
支架；72-旋钮装饰圈；73-旋钮外圈；74-支架软胶；711-第三空心柱；712-底部外圈；713
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驱动齿；741-导引面；742-起点；743-终点；80-pcb板组件；81-epb微动开关；82-p挡触点；90-硅胶套；100-螺钉。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，本描述中指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
28.请参图1-2，本实用新型提供一种集成epb功能的单稳态旋钮电子换挡器，包括主壳体10、套设在主壳体10上的上壳体20以及安装在主壳体10 下部的后盖30，所述主壳体10、上壳体20、后盖30共同形成电子换挡器的主框架。
29.请进一步参阅图3至图6，所述电子换挡器还包括安装在所述主壳体10 上用于复位的2个挡位销组件40、用于发出换挡信号的传动组件50、p挡按键组件60、安装所述上壳体20上便于手动旋转换挡的旋钮组件70、以及安装所述后盖30上的pcb板组件80，所述主壳体10、上壳体20、后盖30通过多个螺钉100进行固定，形成一个p挡及epb功能均布置在换挡旋钮上的电子换挡器。
30.请继续参阅图2，所述主壳体10包括主壳底座与自所述主壳底座垂直向上延伸且贯穿所述主壳底座的第一空心柱11。所述主壳底座大致为矩形，其上设有与所述挡位销组件40位置相对应的2个第一销孔12以及与所述螺钉 100位置相对应的多个第一螺钉孔13，所述主壳体10底座的四个角均设有起衬垫作用的衬套14。所述上壳体20包括上壳底座以及自所述上壳底座垂直向上延伸且贯穿所述上壳底座的第二空心柱21。所述上壳底座大致为矩形，其上设有与所述第一螺钉孔13位置相对应的第二螺钉孔22，所述后盖30上设有与所述第一螺钉孔13和所述第一销孔12对应的第三螺钉孔32和第二销孔31。
31.需要说明的是，在本实施例中，所述第一螺钉孔13、第二螺钉孔22和第三螺钉孔32的数量各为3个，所述螺钉100具体为十字槽盘头自攻螺钉。
32.请参阅图3，所述挡位销组件40包括顶部41、与顶部41连接的导向杆 42以及套设在所述导向杆42上并与所述顶部41底端连接的弹簧43。所述挡位销组件40通过所述第一销孔12穿插在所述主壳体10上。
33.请参阅图4和图5，所述传动组件50包括转动件51及凸设于转动件51 中部的磁石52。本实施例中的转动件51为齿轮。所述传动组件50镶嵌在所述主壳体10上。所述传动组件50与所述主壳体10之间还安装有角度传感器 53。所述角度传感器53通过所述磁石52的磁通量变化来识别不同的挡位信号。
34.请继续参阅图5，所述旋钮组件70包括可转动地设于所述上壳体20内的旋转支架71以及设于所述旋转支架71上部外侧的旋钮外圈73、设于所述旋钮外圈73与所述p挡按键组件60之间的旋钮装饰圈72，固定于所述旋转支架71底部的支架软胶74，所述旋钮装饰圈72卡固于所述第一空心柱11 的顶部。所述旋转支架71包括垂直向上的第三空心柱711及位
于所述第三空心柱711底部的底部外圈712，所述底部外圈712侧壁上设有一段与所述转动件51啮合的驱动齿713。所述驱动齿713在所述旋转支架71转动时带动所述传动组件50进行转动。所述支架软胶74固定在所述第三空心柱711及底部外圈712之间。请参阅图3，所述支架软胶74的底部具有导引面741，所述导引面741的起点742与终点743处于不同高度处，所述换挡旋钮组件 70安装完成后，所述镂空部741的起点742与所述挡位销组件40的顶部41 位置相接触。
35.安装完成后，旋转所述旋钮组件70时，旋转支架71底部的驱动齿713 随第三空心柱711转动，带动所述转动件51转动，转动过程中，所述磁石 52的磁通量发生变化，此时，所述角度传感器53根据磁通量的变化识别出转动角度信号，实现不同挡位的换挡操作。
36.与此同时，在旋转所述旋钮组件70时，支架软胶74随第三空心柱711 转动，使所述挡位销组件40相对于支架软胶74滑动，在滑动过程中，挡位销组件40的顶部41从所述导引面741的起点742向终点743移动，所述弹簧43被压缩，停止旋转后，在所述弹簧43反作用力的作用下，所述挡位销组件40的顶部沿着所述终点743回到所述起点742的位置，所述旋钮组件 70也被带动恢复到原来的位置，实现挡位的复位功能。
37.请进一步参阅图6，所述p挡按键组件60包括p挡按键本体61、与所述 p挡按键本体61配合的p挡按键帽62、沿所述p挡按键本体61纵向延伸的 p挡按键导轨63，所述p挡按键本体61从下向上穿入所述第一空心柱11，p 挡按键导轨63用于引导p挡按键组件60上下滑动，所述p挡按键帽62向下卡装在所述p挡按键本体61上。所述p挡按键本体61的内部还设有导光条，用于感应到按键操作后将光线导引至所述p挡按键帽62。
38.请参阅图6、图7及图8d，所述pcb板组件80上设有开启epb功能的 epb功能触发装置以及开启p挡的p挡触发装置，本实施例中的epb功能触发装置为epb微动开关81，p挡触发装置为p挡触点82，所述pcb板组件80还设有与所述pcb板组件相对应的硅胶套90，当按压所述p挡按键帽62 时，所述p挡按键本体61、所述p挡按键帽62及所述导光条整体向下运动，所述epb微动开关81和p挡触点82被同时按压，实现p挡及epb功能的联动。所述pcb板组件80安装在所述后盖30上，所述硅胶套90安装在所述pcb板组件80上。
39.本实用新型提供的集成epb功能的单稳态旋钮电子换挡器的安装过程如下：请参图8a-8e，首先将所述旋转支架71从所述上壳体20的下部穿进其上的第二空心柱21的内部，再将所述旋钮外圈73套设在所述旋转支架71上，形成组件a；接着将所述传动组件50镶嵌在所述主壳体10上，再将2个所述挡位销组件40通过所述主壳体10上的第一销孔12安装在所述主壳体10 上，接着将所述p挡按键组件60从所述主壳体10的下部穿进所述主壳体10 上的所述第一空心柱11内部，形成组件b；接着将所述组件a套设在所述组件b上的第一空心柱11上，然后将所述旋转装饰圈72插装在所述组件a上的所述旋转外圈73内，再将所述p挡按键帽62插装在所述旋转装饰圈72内，形成组件c；接着再将所述硅胶套90安装在所述pcb板组件80上，然后将安装好的所述pcb组件80和所述硅胶套90安装在所述后盖30上形成组件 d；接着再将所述组件c安装在所述组件d上，最后通过3个螺钉100将所述组件c和所述组件d进行固定，形成一个p挡及epb功能均布置在旋钮换挡上的电子换挡器。
40.本实用新型提供的集成epb功能的单稳态旋钮电子换挡器的n挡、r挡、 d挡的工作原理如图4和图5所示，具体为：通过旋转所述旋钮外圈73带动整个所述旋转支架71旋转，所述旋转支架71在转动的过程中，所述旋转支体71上的驱动齿713带动所述传动组件50的转
动件51进行逆时针或顺时针旋转动，此时，所述磁石52的磁通量发生变化，所述角度传感器53根据所感应到的磁通量的变化来识别当前的挡位信号发出，n挡或d挡或r挡功能开启，具体的，如图9所示，当换挡旋钮外圈73顺时针或逆时针转至b1/f1 位置后，换挡器发出n挡信号；换挡旋钮外圈73逆时针转至b2位置，换挡器发出r挡信号；顺时针转至f2位置发出d挡。而在旋转支架71转动的过程中，旋转支架71上的支架软胶74也跟着做顺时针或逆时针运动，使所述挡位销组件40相对于支架软胶74的导引面741滑动，在滑动过程中，挡位销组件40的顶部41从所述导引面741的起点742向终点743移动，所述弹簧43被压缩，停止旋转后，在所述弹簧43反作用力的作用下，所述挡位销组件40的顶部41沿着所述终点743回到所述起点742的位置，带动转动件 51和驱动齿713的回位，所述旋钮组件70也被带动恢复到原来的位置，如图9所示，即挡位回到o位置，实现挡位的复位功能，由于在旋转支架71 内包覆支架软胶74，大大降低了挡位操作发出的声音，提高了操作手感。
41.经过上面的叙述可以知道，本实用新型提供的一种集成epb功能的单稳态旋钮电子换挡器，在主壳体上设置了磁石和角度传感器，能够在驾驶员逆时针或顺时针拧动旋钮装饰圈进行换挡操作后，通过感应磁通量的变化来识别不同挡位信号，由于挡位销组件的设置，旋钮装饰圈及传动组件能够在弹簧反作用力的作用下自动复位至原先位置，实现了旋钮换挡器的单稳态自动复位功能；同时取消了epb实体按键，通过将p挡按键及epb功能均集成在换挡旋钮组件上，在换挡器主pcb板上增加epb微动开关和p挡触点，通过按压p挡按键帽可触动epb微动开关和p挡触点，实现p挡及epb驻车联动功能，节省了换挡面板布置的空间，集成性较好。本实用新型提供的电子换挡器简化了装配工序，提高品质管控可行性，同时有利于降低整车成本。
42.本实用新型还提供了一种汽车，其包括上述的集成epb功能的单稳态旋钮电子换挡器，关于该车辆的其它技术特征，请参见现有技术，在此不再赘述。
43.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种集成epb功能的单稳态旋钮电子换挡器，其特征在于，包括主壳体(10)、套设在所述主壳体(10)外的上壳体(20)以及安装在所述主壳体(10)下端的后盖(30)，所述上壳体(20)上设有旋钮组件(70)，所述旋钮组件(70)包括可转动地设于所述上壳体(20)内的旋转支架(71)，所述主壳体(10)上设有用于反馈所述旋转支架(71)转动角度的传动组件(50)，所述传动组件(50)包括能够随所述旋转支架(71)转动的转动件(51)、和用于感测所述转动件(51)转动角度的角度传感器(53)，所述主壳体(10)上设有与所述旋钮组件(70)配合、用于使转动后的旋转支架(71)复位的挡位销组件(40)，所述旋转支架(71)内穿设有p挡按键组件(60)，所述后盖(30)上安装有epb功能触发装置和p挡触发装置，当所述p挡按键组件(60)被按压时，所述epb功能触发装置和p挡触发装置被同时触发。2.如权利要求1所述的集成epb功能的单稳态旋钮电子换挡器，其特征在于，所述主壳体(10)包括主壳底座与自所述主壳底座垂直向上延伸且贯穿所述主壳底座的第一空心柱(11)、以及与所述挡位销组件(40)位置相对应的第一销孔(12)，所述p挡按键组件(60)穿入所述第一空心柱(11)内，所述挡位销组件(40)穿设于所述第一销孔(12)内。3.如权利要求2所述的集成epb功能的单稳态旋钮电子换挡器，其特征在于，所述p挡按键组件(60)包括p挡按键本体(61)、与所述p挡按键本体(61)配合的p挡按键帽(62)、沿所述p挡按键本体(61)纵向延伸的p挡按键导轨(63)，所述p挡按键本体(61)从下向上穿入所述第一空心柱(11)，所述p挡按键帽(62)向下卡装在所述p挡按键本体(61)上，所述p挡按键导轨(63)用于引导所述p挡按键组件(60)上下滑动。4.如权利要求3所述的集成epb功能的单稳态旋钮电子换挡器，其特征在于，所述p挡按键本体(61)的内部还设有导光条，用于将光线导至所述p挡按键帽(62)。5.如权利要求2所述的集成epb功能的单稳态旋钮电子换挡器，其特征在于，所述上壳体(20)包括上壳底座以及自所述上壳底座垂直向上延伸且贯穿所述上壳底座的第二空心柱(21)，所述旋转支架(71)自下而上穿出所述第二空心柱(21)，所述旋钮组件(70)还包括设于所述旋转支架(71)上部外侧的旋钮外圈(73)，所述旋钮外圈(73)固定于所述旋转支架(71)的上部外侧。6.如权利要求5所述的集成epb功能的单稳态旋钮电子换挡器，其特征在于，所述旋钮组件(70)还包括设于所述旋钮外圈(73)与所述p挡按键组件(60)之间的旋钮装饰圈(72)，所述旋钮装饰圈(72)卡固于所述第一空心柱(11)的顶部。7.如权利要求1所述的集成epb功能的单稳态旋钮电子换挡器，其特征在于，所述旋钮组件(70)还包括固定于所述旋转支架(71)底部的支架软胶(74)，所述支架软胶(74)的底部具有导引面(741)，所述导引面(741)的起点(742)与终点(743)处于不同高度处，所述挡位销组件(40)包括与所述导引面(741)配合的顶部(41)、与所述顶部(41)连接的导向杆(42)以及套设在所述导向杆(42)上并与所述顶部(41)底端连接的弹簧(43)。8.如权利要求1所述的集成epb功能的单稳态旋钮电子换挡器，其特征在于，所述传动组件(50)还包括固定于所述转动件(51)中部的磁石(52)，所述角度传感器(53)在所述磁石(52)随所述转动件(51)转动时根据磁通量的变化感测所述旋转支架(71)的转动角度。9.如权利要求1所述的集成epb功能的单稳态旋钮电子换挡器，其特征在于，所述旋转支架(71)包括垂直向上的第三空心柱(711)及位于所述第三空心柱(711)底部的底部外圈(712)，所述转动件(51)为与所述旋转支架(71)啮合的齿轮，所述底部外圈(712)侧壁上设
有与所述齿轮啮合的驱动齿(713)。10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的集成epb功能的单稳态旋钮电子换挡器。

技术总结
本实用新型公开了一种集成EPB功能的单稳态旋钮电子换挡器，包括形成电子换挡器主框架的主壳体、套设在所述主壳体上的上壳体以及安装在所述主壳体下部的后盖，所述主壳体上还安装有具有2个挡位销组件、传动组件、P挡按键组件，所述上壳体上还安装有旋钮组件，所述后盖上安装有PCB板组件，所述主壳体、上壳体、后盖通过多个螺钉进行固定，形成一个P挡及EPB功能均布置在换挡旋钮上的电子换挡器。本实用新型提供的电子换挡器，简单、集成性好、成本低。本实用新型还提供了一种使用该旋钮电子换挡器的汽车。的汽车。的汽车。


技术研发人员：蒋苗苗 谭火南 凌新新 刘志刚 邹海洋
受保护的技术使用者：广州汽车集团股份有限公司
技术研发日：2021.04.07
技术公布日：2022/5/25