CN113833836B - 换挡力可调式线控换挡器及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供的换挡力可调式线控换挡器及汽车，包括壳体、旋转轴、换挡杆组件和滑片组件，旋转轴穿过壳体且相对壳体固定；换挡杆组件设置在壳体内，换挡杆组件包括换挡杆，滑片组件包括叠加设置的第一滑片和第二滑片，并使第一滑片可相对第二滑片滑动；在第一滑片上设置有至少一个上电磁线圈组，以及在第二滑片上设置有至少一个下电磁线圈组，每个上电磁线圈组与一个下电磁线圈组相对设置，通过电磁线圈产生的磁场强度的大小来影响换挡力的大小。本发明提供的换挡力可调式线控换挡器在高度方面空间减小，重量降低，换挡手感方便调节，无噪音，具有很好的耐久性，因此具有很强的应用前景。

Description

换挡力可调式线控换挡器及汽车

技术领域

本发明涉及变速器技术领域，且特别是涉及一种换挡力可调式线控换挡器及汽车。

背景技术

随着汽车电子技术的发展，顾客对乘用车的自动化、科技化、个性化的要求越来越高，高科技的配置越来越普及，其中线控换挡的发展突飞猛进，不仅欧美车型搭载科技感十足的线控换挡，而且国内品牌也已搭载线控换挡。线控换挡执行器是汽车换挡功能的重要执行部件，线控换挡执行器由插接口、连接推拉杆总成和执行器主体组成，执行器主体能够通过插接口接收来自换挡器的档位信号，并依据该档位信号驱动连接推拉杆总成的外端部沿直线方向伸出或缩回不同的位移行程，使得外端部能够停留在直线方向上多个不同的档位位置上，且每一个档位位置对应于汽车的一个档位，如：P档、R档、N档、D档等；而连接推拉杆总成的外端部用于与汽车的变速箱连接，通过外端部停留在不同的档位位置，驱动所述变速箱换挡到对应的档位。

现有市场上的线控换挡器，换挡手感是通过类似于子弹头和齿形槽的配合产生。这种子弹头与齿形槽的配合不仅在高度方向占用空间大，而且存在耐久后手感变化大等问题，另外，在结构开模后，调整换挡力和行程需要重新修模，花费大周期长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种换挡力可调式线控换挡器及汽车，以解决现有线性换挡器在高度方向占用空间大、结构复杂及变更费用高周期长的问题。

本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

本发明提供一种换挡力可调式线控换挡器，包括：

壳体；

旋转轴，穿过壳体且相对壳体固定；

换挡杆组件，设置在壳体内，换挡杆组件包括换挡杆，换挡杆可绕旋转轴转动；

以及滑片组件，包括叠加设置的第一滑片和第二滑片，第一滑片可相对第二滑片滑动，换挡杆的一端固定至第一滑片；第一滑片上设置有至少一个上电磁线圈组，第二滑片上设置有至少一个下电磁线圈组，每个上电磁线圈组与一个下电磁线圈组相对设置；上电磁线圈组与下电磁线圈组通电后分别产生磁场，第一滑片相对第二滑片滑动至不同位置时，第一滑片上的磁场与第二滑片上的磁场相互吸引或相互排斥。

在本发明的一个实施例中，第一滑片上设置有一个上电磁线圈组，第二滑片上设置有一个下电磁线圈组，上电磁线圈组包括沿第一滑片的滑动方向并列设置第一线圈和第二线圈，下电磁线圈组包括与第一线圈相对设置的第三线圈和与第二线圈相对设置的第四线圈。

在本发明的一个实施例中，第一滑片相对于第二滑片处于初始位置时，第一线圈与第三线圈相对设置且相互吸引，第一线圈的S极与第三线圈的N极相对，第一线圈的N极与第三线圈的S极相对；第二线圈与第四线圈相对设置且相互吸引，第二线圈的S极与第四线圈的N极相对，第二线圈的N极与第四线圈的S极相对。

在本发明的一个实施例中，移动换挡杆使第一滑片相对于第二滑片移动至第一位置时，第一线圈移动至第三线圈与第四线圈之间的上方，第二线圈移动至与第四线圈交错设置，第一线圈与第三线圈相互排斥，第二线圈与第四线圈相互排斥。

在本发明的一个实施例中，移动换挡杆使第一滑片相对于第二滑片移动至第二位置时，第一线圈移动至第四线圈的上方，第一线圈与第四线圈相互排斥。

在本发明的一个实施例中，上电磁线圈组中的电磁线圈和下电磁线圈组中的电磁线圈均通过一体注塑或者过盈配合的形式分别安装至第一滑片和第二滑片。

在本发明的一个实施例中，换挡杆组件还包括设置在换挡杆底部的弹性件，换挡杆的底部套设在弹性件内并通过球销与弹性件连接。

在本发明的一个实施例中，第一滑片上设置套筒，弹性件固定至套筒内，换挡杆的一端通过弹性件固定至套筒内。

在本发明的一个实施例中，第一滑片包括两个对称设置的上电磁线圈组，第二滑片包括两个对称设置的下电磁线圈组，每个上电磁线圈组包括沿第一滑片的滑动方向并列设置第一线圈和第二线圈，每个下电磁线圈组包括与第一线圈相对设置的第三线圈和与第二线圈相对设置的第四线圈。

本发明还提供一种汽车，包括如上所述的换挡力可调式线控换挡器。

本发明提供的换挡力可调式线控换挡器及汽车，包括壳体、旋转轴、换挡杆组件和滑片组件，旋转轴穿过壳体且相对壳体固定；换挡杆组件设置在壳体内，换挡杆组件包括换挡杆，滑片组件包括叠加设置的第一滑片和第二滑片，并使第一滑片可相对第二滑片滑动；通过在第一滑片上设置有至少一个上电磁线圈组，以及在第二滑片上设置有至少一个下电磁线圈组，每个上电磁线圈组与一个下电磁线圈组相对设置，通过电磁线圈产生的磁场强度的大小来影响换挡力的大小。相比较传统的线控换挡结构，本发明提供的换挡力可调式线控换挡器在高度方面空间减小，重量降低，换挡手感方便调节，无噪音，具有很好的耐久性，因此具有很强的应用前景。

附图说明

图1为本发明第一实施例中线控换挡器的分解结构示意图。

图2为本发明第一实施例中换挡杆的运动包络结构示意图。

图3为本发明第一实施例中换挡杆总成的结构示意图。

图4为本发明第一实施例中滑片组件的结构示意图。

图5为图4中另一角度的结构示意图。

图6a为图4中第一滑片相对第二滑片处于初始位置的线圈磁极分布结构示意图。

图6b为图4中第一滑片相对第二滑片移动至第一位置时的线圈磁极分布结构示意图。

图6c为图4中第一滑片相对第二滑片移动至第二位置时的线圈磁极分布结构示意图。

图7为本发明第二实施例中第一滑片相对第二滑片处于初始位置的线圈磁极分布结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

[第一实施例]

图1为本发明第一实施例中线控换挡器的分解结构示意图。请结合图1，本发明的实施例提供一种换挡力可调式线控换挡器，包括壳体10、旋转轴20、换挡杆组件30、滑片组件40、PCB板50和侧盖60组成，其中壳体10包括左壳体11和右壳体12。旋转轴20穿过壳体10且相对壳体10固定；换挡杆组件30设置在壳体10内，换挡杆组件30包括换挡杆31和设置在换挡杆31底部的弹性件32，换挡杆31可绕旋转轴20转动，换挡杆31的底部套设在弹性件32内；滑片组件40固定至壳体10的底部，滑片组件40包括叠加设置的第一滑片41和第二滑片42，第一滑片41可相对第二滑片42滑动，换挡杆31的一端固定至第一滑片41。第一滑片41和第二滑片42上均设置有电磁线圈，电磁线圈通电后产生磁场，第一滑片41相对第二滑片42滑动至不同位置时，第一滑片41上的磁场与第二滑片42上的磁场相互吸引或相互排斥。

图2为本发明第一实施例中换挡杆的运动包络结构示意图。请结合图2，换挡杆31可绕旋转轴20向左转动至F1位置，也可绕旋转轴20向右转动至B1位置。

图3为本发明第一实施例中换挡杆总成的结构示意图，图4为本发明第一实施例中滑片组件的结构示意图，图5为图4中另一角度的结构示意图。请结合图3至图5，换挡杆31可以绕旋转轴20进行旋转，旋转角度及力由滑片组件40上的电磁线圈决定。其中，第一滑片41上设置套筒415，弹性件32固定至套筒415内，换挡杆31的一端通过弹性件32固定至套筒415内，换挡杆31与弹性件32之间可以通过球销连接。

图6a为图4中第一滑片相对第二滑片处于初始位置的线圈磁极分布结构示意图。请结合图6a，本实施例中，第一滑片41上设置有一个上电磁线圈组410，第二滑片42上设置有一个下电磁线圈组420，电磁线圈组410包括沿第一滑片41的滑动方向并列设置第一线圈411和第二线圈412，下电磁线圈组420包括与第一线圈411相对设置的第三线圈413和与第二线圈412相对设置的第四线圈414。在其他实施例中，第一滑片41上可以设置有两个或两个以上的上电磁线圈组410，第二滑片42上可以设置有两个或两个以上的下电磁线圈组420。为了产生换挡过程中反馈给驾驶员的换挡力，需由第一滑片41和第二滑片42之间的导电线圈产生的磁场引起。

图6a为图4中第一滑片相对第二滑片处于初始位置的线圈磁极分布结构示意图，图6b为图4中第一滑片相对第二滑片移动至第一位置时的线圈磁极分布结构示意图，图6c为图4中第一滑片相对第二滑片移动至第二位置时的线圈磁极分布结构示意图。请结合图6a，导电线圈通过将铜线缠绕在工形铁棒的凹槽内形成，导电线圈导线通电后由于电流的磁效应，使导电线圈产生磁场。第一滑片41相对于第二滑片42处于初始位置时，第一线圈411与第三线圈413相对设置且相互吸引，即第一线圈411的S极与第三线圈413的N极相对，第一线圈411的N极与第三线圈413的S极相对；第二线圈412与第四线圈414相对设置且相互吸引，即第二线圈412的S极与第四线圈414的N极相对，第二线圈412的N极与第四线圈414的S极相对。

本实施例中，上电磁线圈组410中的电磁线圈和下电磁线圈组420中的电磁线圈均通过一体注塑或者过盈配合的形式分别安装至第一滑片41和第二滑片42。其中，第一滑片41上设置套筒415，弹性件32固定至套筒415内，即换挡杆31的一端通过弹性件32固定至套筒415内。具体地，换挡杆31与弹性件32之间可以通过球销连接。

请结合图6b，移动换挡杆31使第一滑片41相对于第二滑片42移动至第一位置时，第一线圈411移动至第三线圈413与第四线圈414之间的上方，第二线圈412移动至与第四线圈414交错设置，即第二线圈412移动至第四线圈414远离第三线圈413的一侧。此时，第一线圈411的S极与第三线圈413的S极正对设置，使得第一线圈411与第三线圈413相互排斥；第二线圈412的N极与第四线圈414的N极正对设置，使得第二线圈412与第四线圈414相互排斥。

请结合图6c，移动换挡杆31使第一滑片41相对于第二滑片42移动至第二位置时，第一线圈411移动至第四线圈414的正上方，第一线圈411的S极与第四线圈414的S极正对设置，第一线圈411的N极与第四线圈414的N极正对设置，使得第一线圈411与第四线圈414相互排斥。

请结合图6a至图6c，换挡杆31工作的原理如下：第一滑片41相对第二滑片42处于初始位置(图6a)，当驾驶员推动换挡杆31摆动时，要克服第一滑片41与第二滑片42形成的磁场的N极和S极间的吸力，因此会有一个阻力，此为换挡初始力。当换挡杆31带动第一滑片41移动至第一位置(图6b)时，第一线圈411移动至第三线圈413与第四线圈414之间的上方，磁场由吸力变为斥力，换挡杆31上的人手会感受到一个吸入感。继续往下推换挡杆31，当第一滑片41的第一线圈411与第二滑片42的第四线圈414刚好对齐(图6c)时，磁场相斥，驾驶员会感受到一个回位力，此时松手，换挡杆31自动回到初始位置，从而也带动第一滑片41相对第二滑片42移动至初始位置。

导电线圈的间距会影响换挡行程，导电线圈的匝数、电流大小影响磁场强度，磁场强度的大小影响换挡力的大小。因此在导电线圈结构固定的情况下，电流大小决定磁场强度，磁场强度影响换挡力的大小。因此只需调整电流的大小就可以调整换挡力。

[第二实施例]

图7为本发明第二实施例中第一滑片相对第二滑片处于初始位置的线圈磁极分布结构示意图。请结合图7，本实施例与第一实施例的区别在于，第一滑片41上可以包括两个上电磁线圈组410，第二滑片42上可以包括两个下电磁线圈组420。本实施例中，两个上电磁线圈组410关于套筒415对称设置，两个下电磁线圈组420也关于套筒415对称设置。

具体地，请结合图7，第一滑片41上设置有两个对称设置的上电磁线圈组410，第二滑片42上设置有两个对称设置的下电磁线圈组420，每个上电磁线圈组410包括沿第一滑片41的滑动方向并列设置第一线圈411和第二线圈412，每个下电磁线圈组420包括与第一线圈411相对设置的第三线圈413和与第二线圈412相对设置的第四线圈414。通过设置多个电磁线圈组可以增强磁场强度，从而增大换挡力，提升手感。

本发明还提供一种汽车，包括如上所述的换挡力可调式线控换挡器。

本发明提供的换挡力可调式线控换挡器及汽车，包括壳体10、旋转轴20、换挡杆组件30和滑片组件40，旋转轴20穿过壳体10且相对壳体10固定；换挡杆组件30设置在壳体10内，换挡杆组件30包括换挡杆31和用于与滑片组件40相连接的弹性件32，滑片组件40包括叠加设置的第一滑片41和第二滑片42，并使第一滑片41可相对第二滑片42滑动；通过在第一滑片41上设置有至少一个上电磁线圈组410，以及在第二滑片42上设置有至少一个下电磁线圈组420，每个上电磁线圈组410与一个下电磁线圈组420相对设置，通过电磁线圈产生的磁场强度的大小来影响换挡力的大小。相比较传统的线控换挡结构，本发明提供的换挡力可调式线控换挡器在高度方面空间减小，重量降低，换挡手感方便调节，无噪音，具有很好的耐久性，因此具有很强的应用前景。

在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种换挡力可调式线控换挡器，其特征在于，包括：

壳体(10)；

旋转轴(20)，穿过所述壳体(10)且相对所述壳体(10)固定；

换挡杆组件(30)，设置在所述壳体(10)内，所述换挡杆组件(30)包括换挡杆(31)，所述换挡杆(31)可绕所述旋转轴(20)转动；

以及滑片组件(40)，包括叠加设置的第一滑片(41)和第二滑片(42)，所述第一滑片(41)可相对所述第二滑片(42)滑动，所述换挡杆(31)的一端固定至所述第一滑片(41)；所述第一滑片(41)上设置有至少一个上电磁线圈组(410)，所述第二滑片(42)上设置有至少一个下电磁线圈组(420)，每个上电磁线圈组(410)与一个所述下电磁线圈组(420)相对设置；所述上电磁线圈组(410)与所述下电磁线圈组(420)通电后分别产生磁场，所述第一滑片(41)相对所述第二滑片(42)滑动至不同位置时，所述第一滑片(41)上的磁场与所述第二滑片(42)上的磁场相互吸引或相互排斥；所述第一滑片(41)上设置有一个上电磁线圈组(410)，所述第二滑片(42)上设置有一个下电磁线圈组(420)，所述上电磁线圈组(410)包括沿所述第一滑片(41)的滑动方向并列设置第一线圈(411)和第二线圈(412)，所述下电磁线圈组(420)包括与所述第一线圈(411)相对设置的第三线圈(413)和与所述第二线圈(412)相对设置的第四线圈(414)。

2.如权利要求1所述的换挡力可调式线控换挡器，其特征在于，所述第一滑片(41)相对于所述第二滑片(42)处于初始位置时，所述第一线圈(411)与所述第三线圈(413)相对设置且相互吸引，所述第一线圈(411)的S极与所述第三线圈(413)的N极相对，所述第一线圈(411)的N极与所述第三线圈(413)的S极相对；所述第二线圈(412)与所述第四线圈(414)相对设置且相互吸引，所述第二线圈(412)的S极与所述第四线圈(414)的N极相对，所述第二线圈(412)的N极与所述第四线圈(414)的S极相对。

3.如权利要求1所述的换挡力可调式线控换挡器，其特征在于，移动所述换挡杆(31)使所述第一滑片(41)相对于所述第二滑片(42)移动至第一位置时，所述第一线圈(411)移动至所述第三线圈(413)与所述第四线圈(414)之间的上方，所述第二线圈(412)移动至与所述第四线圈(414)交错设置，所述第一线圈(411)与所述第三线圈(413)相互排斥，所述第二线圈(412)与所述第四线圈(414)相互排斥。

4.如权利要求1所述的换挡力可调式线控换挡器，其特征在于，移动所述换挡杆(31)使所述第一滑片(41)相对于所述第二滑片(42)移动至第二位置时，所述第一线圈(411)移动至所述第四线圈(414)的上方，所述第一线圈(411)与所述第四线圈(414)相互排斥。

5.如权利要求1所述的换挡力可调式线控换挡器，其特征在于，上电磁线圈组(410)中的电磁线圈和下电磁线圈组(420)中的电磁线圈均通过一体注塑或者过盈配合的形式分别安装至所述第一滑片(41)和所述第二滑片(42)。

6.如权利要求1所述的换挡力可调式线控换挡器，其特征在于，所述换挡杆组件(30)还包括设置在所述换挡杆(31)底部的弹性件(32)，所述换挡杆(31)的底部套设在所述弹性件(32)内并通过球销与所述弹性件(32)连接。

7.如权利要求6所述的换挡力可调式线控换挡器，其特征在于，所述第一滑片(41)上设置套筒(415)，所述弹性件(32)固定至所述套筒(415)内，所述换挡杆(31)的一端通过所述弹性件(32)固定至所述套筒(415)内。

8.如权利要求1所述的换挡力可调式线控换挡器，其特征在于，所述第一滑片(41)包括两个对称设置的上电磁线圈组(410)，所述第二滑片(42)包括两个对称设置的下电磁线圈组(420)，每个上电磁线圈组(410)包括沿所述第一滑片(41)的滑动方向并列设置第一线圈(411)和第二线圈(412)，每个下电磁线圈组(420)包括与所述第一线圈(411)相对设置的第三线圈(413)和与所述第二线圈(412)相对设置的第四线圈(414)。

9.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的换挡力可调式线控换挡器。

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