CN104633082A - 一种基于amt的换挡手柄控制总成 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车技术领域，具体提供的基于AMT的换挡手柄控制总成，包括球头上壳、球头底壳、手柄杆、顶盖、顶板、壳体和底板，所述球头上壳与球头底壳配合连接，球头底壳与手柄杆之间通过球头底壳中的球头嵌件固定连接，所述顶盖和顶板共同与壳体配合连接，壳体与底板配合连接。本发明中整个AMT系统的主控板TCU控制单元，安装在手柄底部，既节省了空间，也方便了通讯，同时降低了制造成本。

Description

一种基于AMT的换挡手柄控制总成

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种基于AMT的换挡手柄控制总成。

背景技术

1.目前，汽车已成为我们日常生活中的重要交通工具随处可见，随着科技的快速发展，汽车领域技术也在不断提升，为了简化人们汽车驾驶的操作，汽车档位操作也由手动档发展到如今的自动档，由于自动档操作简单易上手，尤其对于新手来说更容易控制，可以减少行驶中的失误，因此受到了越来越多的人们喜欢，所以现在生产汽车都往自动控制方向发展，但是由于早期购买的汽车只有手动档，这部分车主如果需要自动档时，如果选择更换车辆花费就比较大了，一般很难接受，因此本发明针对这种问题，提出一种换挡手柄控制总成。

2.一般的手动挡汽车的换挡手柄，是通过手柄操纵机械软轴来进行换挡的，换挡力大，而且换挡过程中，还需要控制离合器分离结合，对于新手而言，操作不方便，且要求较高。为了解决手动挡汽车换挡力大，操作不方便等问题，针对于改为自动挡的汽车，本发明提供了一种换挡手柄控制总成。

3.目前，现有的自动挡汽车的换挡手柄是在手柄球头上安装一个或几个按键，通过用手指按动按钮，来实现对换挡手柄功能的转换，虽然这样的结构也可以实现功能转换，但是这种结构要求操作人员控制姿势固定、对操作环境较好要求苛刻，操作不方便。当按键较多时由于换挡手柄的手柄顶盖体积较小，从而按键的体积也较小，使按键的寿命与可靠性受到限制。为了解决现有自动挡汽车的换挡手柄使用不方便、无法满足操控要求、可靠性差的技术问题，本发明提供了一种换挡手柄控制总成。

 4.目前现有的自动挡汽车的换挡手柄，档位转换功能的实现，常见的有接触式和非接触式两种。接触式的大多是采用按键开关的方式，这种方式结构简单，操作容易，成本较低，但是按键开关处易产生磨损，可靠性差，寿命较短。非接触式的又分为光电感应和电磁感应两种方式，光电感应的方式控制电路简单，但是工作时需注意防止灰尘，对工作环境要求较高；电磁感应对工作环境要求较低，但是控制电路复杂，成本高。为了保证改装后的自动挡汽车的可靠性，换挡功能转化时定位准确，本发明采用了一种电磁感应的方式来实现手柄的档位转换功能。

发明内容

本发明的目的：

1.提供一种换挡手柄控制总成，克服现有技术中手动档汽车改装自动档成本费用高的问题。

2.提供一种用于自动挡汽车的换挡手柄，克服手动挡换挡手柄中换挡力大，操作不方便等问题。

3.提供一种无按键的换挡手柄，克服现有自动档汽车手柄按键控制的操作不方便、寿命短的缺点。

4.提供一种应用霍尔元件电磁感应方式，克服现有自动挡汽车手柄换挡功能实现不可靠，定位不准确等缺点。

5.提供一种换挡手柄控制总成，将现有自动挡汽车中两个相对独立的换挡手柄总成和TCU控制单元组合成一体。

本发明的解决方案：

为此，本发明提供了一种基于AMT的换挡手柄控制总成，包括球头上壳、球头底壳、手柄杆、顶盖、顶板、壳体和底板，所述球头上壳与球头底壳配合连接，球头底壳与手柄杆之间通过球头底壳中的球头嵌件固定连接，所述顶盖和顶板共同与壳体配合连接，壳体与底板配合连接。

上述壳体内部设置连接有转子，转子由两个转子接头通过顶板连接于壳体内部，所述转子与两个转子垫块配合连接，所述转子通过手柄转轴与手柄杆连接，转子通过换档转轴和手柄杆头连接。所述换档转轴同时穿过手柄杆和手柄杆头相应位置都设置有的内孔，换挡转轴两端架设于转子所设置的卡位槽上。

上述手柄杆与手柄杆套连接，所述手柄杆套与手柄杆挡板连接，所述手柄杆挡板架设于顶板与顶盖之间，所述手柄杆通过手柄转轴与转子连接，所述手柄杆通过换档转轴与手柄杆头连接，所述手柄杆头上架设有手柄杆弹簧。所述手柄杆通过底部外缘设置的沟槽与橡胶环连接，手柄杆通过底部前端的内孔与磁铁连接，所述磁铁架设于壳体所设置的凹槽上。

上述转子内设置有导向孔，所述导向孔内连接有导向弹簧柱，导向弹簧柱上端连接有导向弹簧，导向弹簧柱架设于导向滑块上，导向滑块固定于壳体所设置的卡槽内。

上述壳体底部连接有主控板，所述主控板一端连接有主控板插头，主控板插头分别与壳体、底板固定连接。所述主控板内置有若干霍尔元件，与手柄杆前端连接的磁铁选档换挡时的每个位置相对应， 所述霍尔元件共有7个。

本发明具有的优点是：

1.成本低，寿命长。本发明采用电磁感应原理，不需要手柄操纵机械软轴换挡进行换挡动作，提高了手柄的使用寿命，相应降低了制造成本。

2.操作简单。本发明取消了换挡手柄上的按键，增加了快速切换功能，可以快速实现换挡功能转化，操作简单。

3.可靠性高，定位准确。本发明的手柄换挡位置的采集是通过霍尔元件感应手柄杆端磁铁的位置，通过电磁感应实现控制，定位准确。

4.节省空间，通讯方便。本发明中整个AMT系统的主控板TCU，安装在手柄底部，既节省了空间，也方便了通讯，同时降低了制造成本。

5.应用广泛。本发明可广泛用于中小型乘用车辆、轻型卡车、重型卡车等自动挡改装车辆。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明基于AMT的换挡手柄控制总成的零部件示意图。

图2是基于AMT的换挡手柄控制总成结构示意图。

图3是图2的A-A剖视图。

图4是纵向手柄杆弹簧结构示意图。

图5是纵向手柄杆弹簧结构手柄杆后推位置示意图。

图6是横向导向弹簧结构示意图。

图7是横向导向弹簧结构手柄杆右推位置示意图。

图8是换挡手柄面板档位位置示意图。

附图标记说明：1、球头上壳；2、球头底壳；3、转子；4、手柄转轴；5、换档转轴；6、导向弹簧；7、导向弹簧柱；8、导向滑块；9、壳体；10、主控板；11、底板；12、插头公端；13、转子接头；14、磁铁；15、橡胶环；16、手柄杆头；17、手柄杆弹簧；18、转子垫块；19、顶板；20、手柄杆挡板；21、顶盖；22、手柄杆；23、球头嵌件；24、手柄杆套；25、卡位槽；26、霍尔元件；27、壳体凹槽；28、壳体卡槽；29、导向孔；30、转子转轴。

具体实施方式

本实施例提供了一种如图1所述的基于AMT的换挡手柄控制总成，手柄换挡功能的实现分为机械结构和电路控制两部分，其中机械结构又分为纵向手柄杆弹簧结构和横向导向弹簧结构。

如图2所示基于AMT的换挡手柄控制总成结构，其结构还包括如图3所示，所述纵向手柄杆弹簧结构中，包括球头上壳1、球头下壳2、手柄杆22、顶盖21、顶板19、壳体9、底板11和转子3。球头上壳1和球头底壳2连接组成球头，球头与手柄杆22通过球头底壳2中的球头嵌件23连接，手柄杆22通过手柄转轴4与转子3连接，手柄杆22可以围绕手柄转轴4纵向摆动，手柄杆头16通过换档转轴5与手柄杆22连接，换档转轴5的两端分别架设在转子3两侧的卡位槽25上，换档转轴5可以在手柄杆22的腰型孔中上下运动，手柄杆头16上架设有手柄杆弹簧17，手柄杆弹簧17上端面由手柄杆22上的手柄杆套24的凸台限位，手柄杆弹簧17的下端面由手柄杆头16的上端面限位，磁铁14通过手柄杆套24前端的内孔与手柄杆22连接，磁铁14架设于壳体9的壳体凹槽27上方，壳体9底部安装有主控板10，主控板10上对应的每个换挡位置均设置有霍尔元件26。

如图4所示，纵向手柄杆弹簧17是通过人力驱动手柄杆22以手柄转轴4为中心纵向摆动，从而带动换档转轴5在转子3设置的卡位槽25上运动，如图5所示换挡转轴5带动手柄杆头16在手柄杆22的腰型孔中上下运动，手柄杆头16的上下运动使手柄杆弹簧17压缩或舒张。当换挡转轴5从卡位槽25谷底向谷峰移动时，手柄杆弹簧17随之压缩，当换挡转轴5从卡位槽25谷峰向谷底移动时，手柄杆弹簧17随之舒张，使换挡转轴5在转子3设置的卡位槽25上的三个位置切换，从而使手柄杆22完成纵向换挡位置的切换动作，同时，磁铁14可以随手柄杆22切换档位时来回摆动到不同的位置，从而使主控板10上对应的每个换挡位置的霍尔元件26感应到磁铁14，接收到当前档位信息。

如图3所示，所述横向导向弹簧6结构中，转子3通过两侧的转子接头13与壳体9连接，转子接头13通过顶盖21的卡扣与壳体9固定，转子3可以围绕转子转轴30横向摆动，转子3内设置有导向孔29，所述导向孔29内连接有导向弹簧柱7，导向弹簧柱7上端连接有导向弹簧6，导向弹簧6上端面导向孔29内凸台限位，导向弹簧6的下端面由导向弹簧柱7上的凸台限位，导向弹簧柱7架设于导向滑块8上，导向滑块8固定于壳体9所设置的壳体卡槽28内。

如图6所示，横向导向弹簧6通过人力驱动手柄杆22以转子转轴30为中心横向摆动，转子3带动纵向连接的导向弹簧柱7在导向滑块8上左右摆动，如图7所示导向弹簧柱7在导向孔29内上下运动，使导向弹簧6压缩或舒张。当导向弹簧柱7从导向滑块8谷底向谷峰移动时，导向弹簧6随之压缩，当导向弹簧柱7从导向滑块8谷峰向谷底移动时，导向弹簧6随之舒张，使导向弹簧柱7在导向滑块8上左右摆动来切换档位，从而使手柄杆22完成纵向换挡位置的切换动作，同时，磁铁14可以随手柄杆22切换档位时来回摆动到不同的位置，从而使主控板10上对应的每个换挡位置的霍尔元件26感应到磁铁14，接收到当前档位信息。

所述电路控制部分中，壳体9底部连接有主控板10，主控板10上对应的每个换挡位置均设置有霍尔元件26，霍尔元件26可以感应到磁铁14。磁铁14随着手柄杆22切换档位时来回摆动到不同的位置，从而使主控板10上对应的每个换挡位置的霍尔元件26感应到磁铁14，接收到当前档位信息，然后将档位信息通过插头公端12传送给CPU，进行控制。

如图8所示基于AMT的换挡手柄面板档位位置，用户可以根据手柄面板档位信息得到提示，准确操作。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于AMT的换挡手柄控制总成，其特征在于：包括球头上壳（1）、球头底壳（2）、手柄杆（22）、顶盖（21）、顶板（19）、壳体（9）和底板（11），所述球头上壳（1）与球头底壳（2）配合连接，球头底壳（2）与手柄杆（22）之间通过球头底壳（2）中的球头嵌件（23）固定连接，所述顶盖（21）和顶板（19）共同与壳体（9）配合连接，壳体（9）与底板（11）配合连接。

2.如权利要求1所述的一种基于AMT的换挡手柄控制总成，其特征在于：所述壳体（9）内部设置连接有转子（3），转子（3）由两个转子接头（13）通过顶板（19）连接于壳体（9）内部，所述转子（3）与两个转子垫块（18）配合连接，所述转子（3）通过手柄转轴（4）与手柄杆（22）连接，转子（3）通过换档转轴（5）和手柄杆头（16）连接，所述换档转轴（5）同时穿过手柄杆（22）和手柄杆头（16）相应位置都设置有的内孔，换挡转轴（5）两端架设于转子（3）所设置的卡位槽（25）上。

3.如权利要求1所述的一种基于AMT的换挡手柄控制总成，其特征在于：所述手柄杆（22）与手柄杆套（24）连接，所述手柄杆套（24）与手柄杆挡板（20）连接，所述手柄杆挡板（20）架设于顶板（19）与顶盖（21）之间，所述手柄杆（22）通过手柄转轴（4）与转子（3）连接，所述手柄杆（22）通过换档转轴（5）与手柄杆头（16）连接，所述手柄杆头（16）上架设有手柄杆弹簧（17）；

 所述手柄杆（22）通过底部外缘设置的沟槽与橡胶环（15）连接，手柄杆（22）通过底部前端的内孔与磁铁（14）连接，所述磁铁（14）架设于壳体（9）所设置的壳体凹槽（27）上。

4.如权利要求1所述的一种基于AMT的换挡手柄控制总成，其特征在于：所述转子（3）内设置有导向孔（29），所述导向孔（29）内连接有导向弹簧柱（7），导向弹簧柱（7）上端连接有导向弹簧（6），导向弹簧柱（7）架设于导向滑块（8）上，导向滑块（8）固定于壳体（9）所设置的卡槽（28）内。

5.如权利要求1所述的一种基于AMT的换挡手柄控制总成，其特征在于：所述壳体（9）底部连接有主控板（10），所述主控板（10）一端连接有主控板插头公端（12），主控板插头公端（12）分别与壳体（9）、底板（11）固定连接；

所述主控板（10）内置有若干霍尔元件（26），与手柄杆（22）前端连接的磁铁（14）选档换挡时的每个位置相对应， 所述霍尔元件（26）共有7个。