电子换挡器的旋转回位机构的制作方法

1.本实用新型涉及汽车换挡器技术领域，具体地说是一种电子换挡器的旋转回位机构。


背景技术：

2.汽车换挡器是汽车操控系统中的必要组成部分，换挡器通过手部的动作，配合变速箱完成汽车发动机转速与车轮转速的匹配，使得汽车可以兼顾低速行驶中的大扭矩和高速行驶中的高速度，换挡器大体上可以分为拨杆换挡器和旋钮换挡器两个类别。
3.现有的旋钮换挡器结构中，旋转回位组件结构复杂，拆装不变，并且通常只是设置单边一个回位组件，导致回位力不均匀，旋钮现在回位过程中不够平稳，舒适感差。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、回位力均匀，回位运动平稳的电子换挡器的旋转回位机构。
5.本实用新型所采取的技术方案是：提供一种电子换挡器的旋转回位机构，包括用于安装旋钮本体的旋钮连接件，所述旋钮连接件的下端连接有档位架，所述旋钮连接件的内部设有旋钮支撑架，所述档位架上设有安装孔，旋转支撑架的下端穿过安装孔与换挡器的壳体固定，所述旋钮支撑架的下端设有两个中心对称的顶针组件，所述安装孔的内侧壁上设有两个沿轴线对称的v型槽；所述顶针组件一端滑动配合在旋钮支撑架上，且所述旋转支撑架上设有用于驱使顶针组件复位运动的复位件，所述顶针组件的另一端抵靠在v型槽侧壁上。
6.本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
7.本实用新型的换挡器的旋钮回位机构中，在旋钮支撑架的侧壁上沿轴线对称的设置两个顶针组件，相应的，在档位架上设置相应的两个v型槽，每一个顶住针组件配合在与其对应的v型槽中，这样当旋钮本体旋转换挡时，旋钮连接件同步转动，从而实现档位架的正向旋转或者反向旋转，在此过程中旋转支撑架保持不动，此时顶针组件的一端部受到v型槽侧壁的挤压力的法向分力作用后，顶针组件朝着旋钮支撑架的内部回缩；换挡完成后，旋钮上的外力解除，此时在复位件的回复力作用下，顶针组件与v型槽侧壁之间的压力的切向分力和摩擦力作用下促使档位架反向复位转动；此结构中由于对称的设置两个复位机构，使得旋钮换挡后的回位力更加的均匀，回位过程更加的平稳。
8.作为改进的，所述的复位件为圆柱形弹簧，所述旋钮支撑架的侧壁上设有配装孔，所述顶针组件的一端滑动配合在配装孔内；且所述圆柱形弹簧的一端与配装孔底部相抵靠，另一端与顶针组件连接。此改进结构中选用弹簧作为复位件，结构简单，拆装方便，并且能够为顶针组件的复位运动提高稳定的回复力。
9.优选的，所述的顶针组件包括壳体，所述壳体近v型槽的一端设有弧形的顶针支架，所述顶针支架弧形面的中部外凸的设有弧形的顶针。
10.再改进的，所述顶针支架为硬胶材质，所述顶针为软胶材质，且所述顶针采用二次注塑的方式与顶针支架成型为一体。此改进结构中软质的顶针既保证了与v型槽侧壁相配合的顶针面触碰时具有缓冲、减噪的效果，硬质的顶针支架又能保证相应的结构强度，并且两种材质采用二次注塑工艺而形成包胶的结构。
11.再改进的，所述顶针支架上设有用于成型顶针的容置槽，所述容置槽两侧分别设有定位槽；所述顶针支架的上下两端面分别设有与容置槽连通的定位孔。此改进结构中，在顶针支架上设置相应的定位槽以及定位孔，当软胶材质的顶针二次注塑成型在顶针支架上的容置槽内时，在胶料会延伸至定位槽、定位孔中，保证成型后的顶针与顶针支架之间具有更好的连接强度，在使用过程中不会发生两种胶体脱离的情况。
12.再改进的，所述旋钮连接件包括上壳体和下壳体，所述旋钮本体连接在上壳体的上端，所述上壳体的下端与下壳体的外侧壁连接，所述下壳体的内孔与旋钮支撑架的下端转动配合；所述下壳体的上端设有限位槽，旋钮支撑架的下端与限位槽对应的位置设有旋转限位块，当旋转本体正转或反转至极限位置时，所述旋转限位块分别与限位槽内对应的一侧壁相抵靠。此改进结构中将旋钮连接件分为上壳体与下壳体两部分，更加方便加工，降低加工难度，并且在下壳体上成型有限位槽，用于旋钮支撑架上的限位块对应配合，即，用于限定旋钮正向、反向两个方向旋转的极限角度，保证旋钮的旋转换挡性能更加的稳定。
13.再改进的，所述下壳体的内孔侧壁沿轴向朝着上壳体方向延伸形成限位套，所述限位套沿着延伸方向从外向内倾斜，且所述限位套侧壁上沿周向设有多个缺口。此改进结构中，倾斜结构且具有缺口的限位套结构，使得下壳体与旋钮支撑架的配合能够实现自动调节间隙的作用，保证旋钮转动以及回复的稳定性。
附图说明
14.图1是本实用新型的电子换挡器的旋转回位机构的爆炸结构示意图。
15.图2是本实用新型的电子换挡器的旋转回位机构的另一角度保证结构示意图。(去除旋钮本体、旋钮连接件)
16.图3是本实用新型的电子换挡器的旋转回位机构的半剖结构示意图。
17.图4是图3中的c
‑
c向剖视图。
18.图5是本实用新型中的顶针组件的结构示意图。
19.图6是图中去除顶针的结构示意图。
20.图7是本实用新型中的旋钮支撑架与下壳体的爆炸结构示意图。
21.图8是本实用新型中的旋钮支撑架与下壳体的另一角度爆炸结构示意图。
22.其中，1
‑
旋钮本体，2
‑
旋钮连接件，2.1
‑
上壳体，2.2
‑
下壳体，2.2.1
‑
限位槽，3
‑
档位架，3.1
‑
连接槽，4
‑
旋钮支撑架，4.1
‑
配装孔，4.2
‑
旋转限位块，5
‑
顶针组件，5.1
‑
壳体，5.2
‑
顶针支架，5.2.1
‑
容置槽，5.2.2
‑
定位槽，5.2.3
‑
定位孔，5.3
‑
顶针，6
‑
v型槽，7
‑
复位件，8
‑
限位套，8.1
‑
缺口，9
‑
连接柱，10
‑
连接螺栓。
具体实施方式
23.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“下端”、“内部”、“侧壁”、“底部”、“中
部”、“上下”等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。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.如图1、2、3所示，本实用新型提供的一种电子换挡器的旋转回位机构，包括用于安装旋钮本体1的旋钮连接件2，旋钮连接件2的下端连接有档位架3，旋钮连接件2的内部设有旋钮支撑架4，档位架3上设有安装孔，旋转支撑架4的下端穿过安装孔与换挡器壳体固定，在实际使用中，在换挡器壳体上还连接有相应的电路板(图中未示出)，该电路板设在档位架3的上方，在档位架3的侧壁上设置连接板，在连接板上设有磁铁，在电路板上设置相应的霍尔元件，通过旋钮本体1转动带动档位架3同步旋转，并且联动连接板上的磁铁，电路板上的霍尔开关接收磁铁发出的换挡信息后，传递给换挡总控制器，以达到换挡的功能。
27.具体的，本实施例中，在旋钮支撑架4的下端侧壁上设有两个沿轴线对称分布的顶针组件5，安装孔的内侧壁上设有两个沿中心轴线对称的v型槽6；顶针组件5一端滑动配合在旋钮支撑架4上，且旋转支撑架4上设有用于驱使顶针组件5复位运动的复位件7，所述顶针组件5的另一端抵靠在v型槽6侧壁上。优选的，复位件7为圆柱形弹簧，旋钮支撑架4的侧壁上设有配装孔4.1，顶针组件5的一端滑动配合在配装孔4.1内；且所述圆柱形弹簧的一端与配装孔4.1底部相抵靠，另一端与顶针组件5连接。
28.上述结构中，旋钮本体1旋转采用对称的两组复位机构，可以更好的起到二力平衡的效果，进而保证旋钮内部的间隙更加均匀，旋转恢复力更加的平衡、稳定。
29.具体的，双顶针二力(指法向力)平衡原理，以旋钮本体1沿逆时针运动至某一位置进行分析，如图4所示：
30.1、由于顶针5.3和v型槽6结构左右对称，故顶针5.3对v型槽的一组压力大小相等方向相反；
31.2、把上述一组压力分别沿旋钮运动的法向和切向方向分解：
32.即，双顶针5.3与两个v型槽6的接触点的法向分解力分别为a1、b1；切向的分解力分别为a2、b2；对比分析可知：
33.(1)两个接触点的法向分力大小相等方向相反且作用线通过旋转中心，保证了旋钮内部间隙的均匀性；
34.(2)切向分力组成顺时针的转矩，为旋钮提供了换挡力和回位力实际上，旋钮在换挡过程中还受到摩擦力的作用，用同样的方法可以得到摩擦力的法向力也是平衡的。
35.上述结构中，对于旋钮的复位作用力主要是依靠两个顶针组件与各自对应的v型槽6侧壁之间的压力的切向分力以及摩擦力的共同作用力。
36.另外的，从图中还可以看出两个顶针5.3位置的顶针5.3对v型槽6的压力方向a3、b3也是呈相反方向，从而更好的保证整个双顶针5.3结构的旋转回复力稳定。
37.再一方面的，本实施例中，双顶针5.3结构对v型槽6的对称性要求较高，故设计时，
两个v型槽6做成一体件，左右两个槽在模具上用同一滑块实现，避免了注塑和装配时的累积公差，保证对称性要求。
38.顶针组件5包括壳体5.1，壳体5.1近v型槽6的一端设有弧形的顶针支架5.2，顶针支架5.2弧形面的中部外凸的设有弧形的顶针5.3。
39.顶针支架5.2为硬胶材质，顶针5.3为软胶材质，且顶针5.3采用二次注塑的方式与顶针支架5.2成型为一体。本实施例中，为满足减噪要求，将顶针5.3采用包胶结构，由于顶针5.3时受力件，这要求包胶材料要有较高的耐磨性，耐油性，且摩擦系数不宜过大；顶针5.3采用二次注塑的设计，与v型槽6接触面注塑有tpc
‑
et软胶，以减轻旋钮回位到初始位时顶针5.3撞击v型槽的声音，优选的，包胶硬度为55d。
40.另一方面的，为防止顶针5.3受力过程中，软胶与硬胶出现相对位移导致旋钮不能回位或降低商品性的现象，顶针5.3的软胶包胶结构要保证软胶的附着力。在顶针支架5.2上设有用于成型顶针5.3的容置槽5.2.1，容置槽5.2.1两侧分别设有多个定位槽5.2.2；顶针支架5.2的上下两端面分别设有与容置槽5.2.1连通的定位孔5.2.3。这样设置后，当顶针5.3二次注塑成型在顶针支架5.2上时，成型顶针5.3的软质胶材会流动成型至定位槽5.2.2中，即成型后的顶针5.3结构上会形成与各个定位槽5.2.2对应的定位凸起，防止软胶受力过程中在受力点位置与硬胶部分发生转动脱开。同样的，在顶针支架5.2上设置定位孔5.2.3结构，在软质的顶针5.3成型之后，软质胶料会流动成型在相应的定位孔5.2.3中，进一步的提高软胶与硬胶注塑成型后的稳定性，即在软胶顶针5.3受力过程中，软胶与硬胶不易脱离开，保证良好的附着力。
41.旋钮连接件2包括上壳体2.1和下壳体2.2，旋钮本体1连接在上壳体2.1的上端，上壳体2.1的下端与下壳体2.2的外侧壁连接，下壳体2.2的内孔与旋钮支撑架4的下端转动配合；下壳体2.2的上端设有限位槽2.2.1，旋钮支撑架4的下端与限位槽2.2.1对应的位置设有旋转限位块4.2，当旋转本体1正转或反转至极限位置时，旋转限位块4.2分别与限位槽2.2.1内对应的一侧壁相抵靠。此结构中，通过在下壳体2.2上设置相应的限位槽2.2.1实现对于旋钮支撑架4上的限位块4.2正反向转动极限角度的限定。
42.下壳体2.2的内孔侧壁沿轴向朝着上壳体2.1方向延伸形成限位套8，限位套8沿着延伸方向从外向内倾斜，且限位套8侧壁上沿周向设有多个缺口8.1。这样可以保证限位套8结构能够实现适当的形变，从而使得限位套8与旋钮支撑架4的配合面之间可以实现自动的调节间隙作用。另外的，限位套8设置成倾斜面的结构，使得下壳体2.2与旋钮支撑架4侧壁之间具有更小的接触面积，使得产品加工时尺寸与粗糙度更加容易控制，从而可以减小旋钮内部的摩擦力，提高旋钮使用的舒适感。
43.另外的，此结构中旋钮连接件2的下端与档位架3的连接结构为：如图1所示，在下壳体2.2的下端的两侧分别设置有连接柱9，在档位架3两侧壁上对应的设有与连接柱9配合的连接槽3.1，并且在连接槽3.1的底部设有安装孔，连接柱9的下端面设有螺纹孔，安装连接时，下壳体2.2与档位架3插装配合，以保证两个连接柱9配合在连接槽3.1中，然后从下往上在安装孔中装入连接螺栓10，连接螺栓10的上端连接在螺纹孔中，实现档位架3与下壳体2.2的固定连接，即完成旋钮连接件2与档位架3的固定连接。
44.以上就本实用新型较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本实用新型不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本实用新型独立要求的
保护范围内所作的各种变化均在本实用新型的保护范围内。