CN103133675A - 变速操纵装置、变速操纵系统以及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变速操纵装置，该变速操纵装置与继电器连接以选取挡位，其中，该变速操纵装置包括：底座(10)，该底座(10)上设置有多个挡位标线，所述挡位标线分别与挡位相对应；选挡件(20)，该选挡件(20)能够选择所述挡位标线；和检测器(30)，该检测器(30)能够检测所述选挡件所选择的挡位并与所述继电器电连接。通过上述技术方案，本发明的变速操纵装置利用简单的控制结构来选择挡位以实现自动变速，从而使得汽车的变速操纵系统结构简单，操纵方便舒适，外形小巧美观，占用空间小，而且成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及汽车的变速控制领域，具体地，涉及一种变速操纵装置。另外，本发明还涉及一种包括该变速操纵装置的变速操纵系统，以及一种包括该变速操纵系统的汽车。
背景技术
汽车的变速系统所实现的功能是汽车驱动车轮的转速和转矩适应汽车负载和道路条件变化的要求。汽车的变速系统主要包括相互连接的变速操纵系统和控制器，该变速操纵系统包括变速操纵装置和继电器，驾驶员操纵变速操纵装置，继电器通过变速操纵装置的动作来控制控制器。其中，现有的变速系统的变速操纵装置主要包括手动操纵和自动操纵等。
但是，现有的变速操纵装置的结构较为复杂，操纵不方便，而且体积大、质量重、成本高、安全性能低。
发明内容
本发明的目的是提供一种变速操纵装置，该变速操纵装置利用简单的控制结构来实现变速控制。
为了实现上述目的，本发明提供一种变速操纵装置，该变速操纵装置与继电器连接以选取挡位，其中，该变速操纵装置包括：
底座，该底座上设置有多个挡位标线，所述挡位标线分别与挡位相对应；
选挡件，该选挡件能够选择所述挡位标线；和
检测器，该检测器能够检测所述选挡件所选择的挡位并与所述继电器电连接。
优选地，所述底座包括底板和设置于该底板上的环形凸台，该环形凸台的内周面上形成有多个沿径向向外凹的不同深度的挡位槽，每个所述挡位槽对应一个挡位；
所述选挡件固定在所述底板上并位于所述环形凸台的中心，所述选挡件包括沿径向方向设置的导向管，所述导向管中设置有弹簧和固定在该弹簧的径向外侧一端的球体，所述弹簧的另一端与检测器接触，所述球体能选择性地卡在所述挡位槽中。
优选地，所述检测器为压力传感器。
优选地，所述弹簧通过压板与检测器连接。
优选地，所述变速操纵装置还包括旋钮件，所述旋钮件可旋转地安装在所述底座上，该选挡件随着所述旋钮件旋转以选择所述挡位标线。
优选地，所述环形凸台上设置有凸棱，所述旋钮件上设置有卡接部，该卡接部能够与凸棱相配合。
优选地，所述旋钮件的侧壁上设置有防滑槽。
优选地，所述旋钮件上设置与所述导向管相对应的定位标线。
本发明的另一个目的是提供一种变速操纵系统，该变速操纵系统包括本发明的变速操纵装置。
为了实现上述目的，本发明提供一种变速操纵系统，该变速操纵系统用于操纵控制器以进行换挡，所述变速操纵系统包括电连接的变速操纵装置和继电器，该继电器对控制器进行控制，其中，该变速操纵装置为本发明所述的变速操纵装置。
另外，本发明还有一个目的是提供一种汽车，该汽车包括本发明的变速操纵系统。
通过上述技术方案，本发明的变速操纵装置利用简单的控制结构来选择挡位以实现自动变速，从而使得汽车的变速操纵系统结构简单，操纵方便舒适，外形小巧美观，占用空间小，而且成本低廉。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明优选实施方式的变速操纵装置的示意图；
图2是根据本发明优选实施方式的变速操纵装置的分解示意图。
附图标记说明
10 底座 11 底板
12 环形凸台 13 挡位槽
20 选挡件 21 导向管
22 弹簧 23 球体
30 检测器 40 旋钮件
41 定位标线
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“径向”通常是指直径的方向，由于在本发明的优选实施方式中，底板上设置有环形凸台，该径向方向即指环形凸台的径向，旋钮件与该环形凸台相配合，该旋钮件也可以用该径向方向来形容。
本发明提供一种变速操纵装置，该变速操纵装置与继电器连接以选取挡位，其中，该变速操纵装置包括：
底座10，该底座10上设置有多个挡位标线，所述挡位标线分别与挡位相对应；
选挡件20，该选挡件20能够选择所述挡位标线；和
检测器30，该检测器30能够检测所述选挡件所选择的挡位并与所述继电器电连接。
本发明的变速操纵装置包括底座10、选挡件20和检测器30，选挡件20用于选择挡位标线从而选择相应的挡位，检测器30用于检测选挡件20所选择的挡位标线，以获得选挡信号。
本发明的变速操纵装置通过上述的方案即可实现相应的挡位选择的功能，本领域技术人员通过上述技术特征的描述即可实现本发明，因此本发明对例如选挡件20和检测器30的具体结构及相互之间的安装关系等并不加以限制，下文例举了优选的实施方式来对其进行说明。
因此，相应地，检测器30也可以通过多种方式来检测选挡件所选择的挡位，例如通过多路开关来根据所选择的挡位分别接通电路，并将相应的信号传递到继电器，再通过继电器对控制器进行控制以换挡。另外，为了与不同原理和检测不同信号的检测器30相配合，还可以相应地设置选挡件20和底座10从而更有利于本发明的变速操纵装置来实现其功能，可以选择现有技术中的任意一种适宜的结构来实现，例如现有的利用旋钮调节所常用的各种机械结构，此处不再详细例举。
优选地，所述底座包括底板11和设置于该底板11上的环形凸台12，该环形凸台12的内周面上形成有多个沿径向向外凹的不同深度的挡位槽13，每个所述挡位槽13对应一个挡位；
所述选挡件20固定在所述底板11上并位于所述环形凸台12的中心，所述选挡件20包括沿径向方向设置的导向管21，所述导向管21中设置有弹簧22和固定在该弹簧22的径向外侧一端的球体23，所述弹簧22的另一端与检测器30接触，所述球体23能选择性地卡在所述挡位槽13中。
在本发明的优选实施方式中，底座10包括底板11和设置在底板11上的环形凸台12，该环形凸台12的内周面上形成有向外周面凹的挡位槽13，每个挡位槽13对应一个挡位，而且为了区分挡位，每个挡位槽13的凹陷的深度各不相同，这样检测器30就能根据凹陷深度的不同而区分不同的挡位。
选挡件20固定在底板11上，并且位于环形凸台12的中心处，该选挡件具有沿径向方向的导向管21，该导向管21的长度可以任意，但是一般需要延伸至环状凸台12的内表面，这样才能保证选挡件20旋转的过程中，球体23能够沿环状凸台12的内表面滚动。在如图1和图2中所示的优选实施方式中，该选挡件20包括固定在底板11上的柱体部和与该柱体部连接的导向管21，弹簧22和球体23设置在该导向管21中，在球体23沿环状凸台12的内表面滚动的过程中，由于各个挡位槽13的深度不同，因此球体23也会沿导向管21滚动以使不同程度地压缩弹簧22。
此处选择球体是因为球体与环形凸台12的内周面之间为滚动摩擦，因此旋转旋钮件时所受到的摩擦阻力较小，比较容易操作。当然也可以利用滑块或者优选为具有球头的滑块来实现。
在选择弹簧22时，应当确保当球体23位于凹陷最深的挡位槽13时弹簧仍然被压缩，也就是说当球体23位于距离旋转中心最远的位置时弹簧22能够利用回复力将球体23压紧在挡位槽中。这样，在整个选挡件20的旋转过程中，弹簧22都对球体23施加径向向外的压力，从而有利于将球体卡在挡位槽13中。而且，挡位槽13的深度经过设计和计算，并且当球体23位于不同深度的挡位槽13中时，弹簧22所受到的压力也为已知的值。这样随着球体23所位于的挡位槽13不同，弹簧22另一端连接的检测器30所接收到的压力就不同，根据当球体23位于挡位槽13中时弹簧22所收到的额定压力判断出选挡件当前所选择的挡位。
上述的变速操纵装置的结构使得在旋转旋钮件40的过程中，当球体23进入挡位槽13中时，会在弹簧22突然释放所产生的压力作用下撞击挡位槽13的内周面，从而产生响声，并且要使球体23离开挡位槽13则需要较大的力量，该弹簧22对球体23的压力不但能使球体23较为稳定的保持在挡位槽13中，而且会产生顿挫感，让驾驶员明显感知换挡动作。
当然本发明并不限于上述结构，现有技术中任何能够实现本发明的挡位选择功能，并且适应人体工学的结构都可以应用到本发明中。例如，环形凸台12的内周面也可以设计成锯齿形结构，以使得球体23在不同的台阶面上时弹簧所承受的压力不同，同样能够实现上述功能。由于这种常用结构的简单替换对于本领域技术人员来说不需要付出创造性的劳动，因此不再赘述。
优选地，所述检测器30为压力传感器。与本发明优选实施方式的利用弹簧22的弹力的大小来判断挡位的方式相适应地，本发明中的检测器30选择为压力传感器。现有技术中常用的压阻式压力传感器和压电式压力传感器等都可以应用到本发明中，因此本发明对压力传感器的选型不加以限制。与该检测器30相适应地，在底板11上的相应位置还可以设置有用于穿过电线的孔，使得设置在选挡件20中的检测器30能够通过电线而与继电器的电路连接。而且，压力传感器的安装和设置，以及相应的外围电路都是本领域技术人员所熟知的，本发明对此不再赘述。
优选地，所述弹簧22通过压板与检测器30连接。
为了使弹簧22的压力更加均匀地传递到检测器30，在弹簧22和检测器30之间还设置有压板。由于弹簧与检测器30的接触面积较小，因此会造成测量上的误差甚至损坏检测器30，而该压板的面积较大，能够将弹簧22的压力更加均匀地传递到检测器30上，从而获得更加良好的测量效果。
如上文所述，弹簧22的两端分别连接有球体23和检测器30，也就是说导向管21的与环形凸台12相配合的一端设置球体23，这样球体23才能在挡位槽13之间滚动以选择挡位。
这样，当弹簧22被压缩变形时，弹簧22对检测器30也要施加压力，由于检测器30通常是传感器等电子设备，如果将检测器30直接压在旋钮件40上比较容易破坏检测器30，因此在检测器30一侧设置橡胶块。该橡胶块只是起到缓冲的作用，而不会减少弹簧22对检测器30的压力。
优选地，所述变速操纵装置还包括旋钮件40，所述旋钮件与所述选挡件20连接以控制所述选挡件20的旋转。
旋钮件40与选挡件20连接以带动选挡件选择与所需的挡位对应的挡位标线，由于挡位标线与挡位分别对应，因此使选挡件与挡位标线相对应的动作就是选择挡位的动作。检测器30检测所述选挡件所选择的挡位标线并将表示这一结果的信号传递到继电器，继电器对控制器进行控制，就能够通过判断驾驶员所选择的挡位标线来进行相应的换挡操作。
该旋钮件40可以形成为圆形、半圆形或扇形，或者旋钮件也可以形成为通过滑动旋钮或者操纵杆式旋钮来实现选挡件的旋转。在本发明的优选实施方式中，如图1和图2所示，在选挡件20的顶面上形成有键，在旋钮件40的下表面上形成有键槽，选挡件20与旋钮件40之间通过键与键槽的配合而连接，因此旋钮件40能够带动选挡件20旋转。
优选地，所述环形凸台12上设置有凸棱，所述旋钮件40上设置有卡接部，该卡接部能够与凸棱相配合。
该旋钮件40与底座10之间的连接，在本优选实施方式中，通过凸棱和卡接部配合的方式，但是任何本领域常用的连接方式都可以应用到本发明中。当然，也可以使用其他方式，例如在环形凸台12上形成有安装凹槽，该旋钮件40能够插入所述安装凹槽中。
为了便于驾驶员查看，用于指示挡位的挡位标线可以设置在底板11上。当然该挡位标线可以设置在任意便于驾驶员查看的位置，本发明对此不加以限制。
优选地，所述旋钮件40的侧壁上设置有防滑槽。
在旋钮件40的侧壁上设置防滑槽是为了便于驾驶员操作，从而避免由于操作不便而导致换挡不及时。
优选地，所述旋钮件40上设置与所述导向槽21相对应的定位标线41。
该定位标线41的作用是指示当前选挡件所选择的挡位，这样使挡位的选择更加直观和准确。
另外，本发明还提供一种变速操纵系统，该变速操纵系统用于操纵控制器以进行换挡，所述变速操纵系统包括电连接的变速操纵装置和继电器，该继电器对控制器进行控制，其中，该变速操纵装置为本发明上述的变速操纵装置。
本发明的变速操纵系统包括变速操纵装置和继电器，驾驶员通过变速操纵装置选择所需要的挡位之后，将反应该挡位的信号传递到继电器，继电器对控制器进行控制，控制器根据反应驾驶员的这一操作意图的信号进行汽车的变速。其中，该变速操纵装置可以使用本发明所提供的上述变速操纵装置。
另外，本发明还提供一种汽车，其中，该汽车包括本发明所提供的变速操纵装置。利用上述的变速操纵装置进行换挡的汽车能够更加方便驾驶员的驾驶。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种变速操纵装置，该变速操纵装置与继电器连接以选取挡位，其特征在于，该变速操纵装置包括：
底座(10)，该底座(10)上设置有多个挡位标线，所述挡位标线分别与挡位相对应；
选挡件(20)，该选挡件(20)能够选择所述挡位标线；和
检测器(30)，该检测器(30)能够检测所述选挡件所选择的挡位并与所述继电器电连接。
2.根据权利要求1所述的变速操纵装置，其特征在于，
所述底座包括底板(11)和设置于该底板(11)上的环形凸台(12)，该环形凸台(12)的内周面上形成有多个沿径向向外凹的不同深度的挡位槽(13)，每个所述挡位槽(13)对应一个挡位；
所述选挡件(20)固定在所述底板(11)上并位于所述环形凸台(12)的中心，所述选挡件(20)包括沿径向方向设置的导向管(21)，所述导向管(21)中设置有弹簧(22)和固定在该弹簧(22)的径向外侧一端的球体(23)，所述弹簧(22)的另一端与检测器(30)接触，所述球体(23)能选择性地卡在所述挡位槽(13)中。
3.根据权利要求2所述的变速操纵装置，其特征在于，所述检测器(30)为压力传感器。
4.根据权利要求3所述的变速操纵装置，其特征在于，所述弹簧(22)通过压板与检测器(30)连接。
5.根据权利要求2所述的变速操纵装置，其特征在于，所述变速操纵装置还包括旋钮件(40)，所述旋钮件(40)与所述选挡件(20)连接以控制所述选挡件(20)的旋转。
6.根据权利要求5所述的变速操纵装置，其特征在于，所述环形凸台(12)上设置有凸棱，所述旋钮件(40)上设置有卡接部，该卡接部能够与凸棱相配合。
7.根据权利要求1或2所述的变速操纵装置，其特征在于，所述旋钮件(40)的侧壁上设置有防滑槽。
8.根据权利要求5所述的变速操纵装置，其特征在于，所述旋钮件(40)上设置与所述导向管(21)相对应的定位标线(41)。
9.一种变速操纵系统，该变速操纵系统用于操纵控制器以进行换挡，所述变速操纵系统包括电连接的变速操纵装置和继电器，该继电器对控制器进行控制，其特征在于，该变速操纵装置为上述权利要求1-8中任意一项所述的变速操纵装置。
10.一种汽车，其特征在于，该汽车包括上述权利要求9所述的变速操纵装置。
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