CN104723871A - 轮盘式电子自动变速杆 - Google Patents

Abstract

公开了一种轮盘式电子自动变速杆。本发明涉及一种适合于车辆的自动变速器装置，并且更具体地，涉及一种轮盘式电子自动变速杆，其中通过以轮盘形式制造电子自动变速杆提高该轮盘式电子自动变速杆的可操作性、安全性和商业价值。更具体而言，根据本发明，提供一种轮盘式电子自动变速杆，其包括：操作按钮，其设置在控制台表面上并可向上和向下移动；复位弹簧、扁平电动机和操作按钮识别PCB，复位弹簧、扁平电动机和操作按钮识别PCB连接至操作按钮的底部并容纳在按钮壳体中；轮盘部分，其可旋转地连接至按钮壳体的外圆周表面；和挡位识别PCB，其连接至轮盘部分的底部并识别当前挡位。

Description

轮盘式电子自动变速杆

技术领域

本发明涉及一种适合于车辆的自动变速器装置，并且更具体地，涉及一种轮盘式电子自动变速杆，其通过以轮盘形式制造电子自动变速杆改进该轮盘式电子自动变速杆的可操作性、安全性和商业价值。

背景技术

一般而言，汽车自动变速器具有按照P挡位、R挡位、N挡位、D挡位和其它挡位的顺序操作的换挡模式。在配备有根据在运动中的车辆的速度自动改变挡位的自动变速器的车辆中，提供了使驾驶员能够改变自动变速器的换挡模式的变速杆。

在具有自动变速器的车辆中的驾驶员可根据驾驶情况通过操作变速杆将自动变速器的换挡模式选择性地改变成驻车挡(P-挡位)、倒挡(R-挡位)、空挡(N-挡位)和前进挡(D-挡位)。

在相关技术中，已普遍使用手自一体(tiptronic)型模式转换设备，其中通过由驾驶员操作的机械机构直接连接至自动变速器的变速杆将施加至变速杆的操作力直接传输至自动变速器，由此控制换挡模式。

然而，根据通过机械机构改变换挡模式的用于相关技术的自动变速器的换挡模式转换设备，因为驾驶员必须通过变速杆亲自施加用于控制换挡模式的力以改变换挡模式，因此驾驶的方便性差，并且由于变速杆设置在驾驶员的座位侧的控制台的中央处，因此车辆内部的可用性变差。

因此，已开发用于电子自动变速器的变速杆，其中变速杆沿着预定方向移动预定距离，即使施加小操作，电子控制设备感测移动方向和移位，并且操作部分(诸如，致动器或电动机)改变自动变速器的换挡模式。

然而，由于用于电子自动变速器的变速杆还具有操作向前/向后移动的杆的类型，所以该操作类型类似于相关技术的机械变速杆的操作类型，并且不被认为具有显着的优点。而且，用于变速杆和变速杆附件的空间很大，因此容纳空间(例如杯架)和用于特定功能的按钮的空间是不够的。而且，变速杆向上突出，因此驾驶员或乘客的头部和身体可能在碰撞中受到严重伤害。

而且，由于变速杆突出，因此仍存在美学外观不良和由于在变速杆处的不理想的挡位显示功能引起的驾驶员难以看到挡位的问题。

以上作为本发明的相关技术所提供的描述仅用于帮助对本发明的背景技术的理解并且不应当被解释为被包括在本领域技术人员已知的现有技术中。

发明内容

本发明已致力于提供一种轮盘式电子自动变速杆，其通过以轮盘形式制造用于车辆的电子自动变速杆具有优秀的可操作性，改善的安全性和优秀的美学外观。

而且，本发明提供一种轮盘式电子自动变速杆，其通过比相关技术的变速杆简单的结构而具有低制造成本并提高燃料效率。

用于在本发明中实现的技术主题不限于以上所述的技术问题，本文中没有陈述的其他技术主题将从本发明的描述而被本领域技术人员清楚理解。

为了实现以上目的，根据本发明一个方面，轮盘式电子自动变速杆可包括：操作按钮，所述操作按钮设置在控制台表面上并能够向上和向下移动；复位弹簧、扁平电动机和操作按钮识别PCB，所述复位弹簧、扁平电动机和操作按钮识别PCB连接至所述操作按钮的底部并容纳在按钮壳体中；轮盘部分，所述轮盘部分能够旋转地连接至所述按钮壳体的外圆周表面；以及挡位识别PCB，所述挡位识别PCB连接至所述轮盘部分的底部并识别当前挡位。

本发明的轮盘式电子自动变速杆可进一步包括：齿轮部分，所述齿轮部分设置在所述控制台表面的底部上并连接至所述轮盘部分的一侧；步进电动机，所述步进电动机连接至所述齿轮部分并向所述齿轮部分提供旋转动力；以及至少一个挡位识别磁体，所述至少一个挡位识别磁体设置在所述轮盘部分内部。

所述轮盘部分可包括：驻车挡位轮盘部分、倒挡位轮盘部分、空挡域轮盘部分和前进挡位轮盘部分，并且进一步可包括高挡位轮盘部分或低挡位轮盘部分。

用于设置所述轮盘部分的旋转方向的正向旋转按钮和反向旋转按钮可形成于所述按钮壳体的顶部表面上。

本发明的轮盘式电子自动变速杆可进一步包括显示装置，所述显示装置设置在所述控制台表面的一侧上并显示车辆的当前挡位。

外部啮合齿轮可形成于所述轮盘部分的外圆周表面上以根据齿轮部分的旋转来旋转所述轮盘部分。

仅当显示装置显示驻车挡位轮盘部分时车辆为开，并且仅当显示装置显示驻车挡位轮盘部分或空挡域轮盘部分时车辆为关。

附图说明

现将参照由所附附图显示的本发明的示例性实施方案来详细地描述本发明的以上及其它特征，这些附图在下文中仅以例示的方式给出，因而对本发明是非限定性的，并且在这些附图中：

图1为示出了根据本发明的实施方案的轮盘式电子自动变速杆的截面图；以及

图2为示出了根据本发明的实施方案的轮盘式电子自动变速杆的平面图。

应当理解，所附附图不一定按比例绘制，从而显示本文中所公开的本发明的各种示例性特征的略微简化的画法，包括例如具体尺寸、方向、位置和外形的各种示例性特征将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。

具体实施方式

在下文中，将参考所附附图对本发明的优选实施方案进行详细描述。而且，在描述本发明时，在本说明书和权利要求书中所使用的术语和语句不应当被解读为限制成典型含义或字典定义，但应当基于根据其发明人能够适当地定义术语的概念来最适当地描述他或她知道的用于实施本发明的最好方法的规则被解读为具有与本发明的技术范围相关的含义和概念。因此，在本发明的实施方式和附图中描述的结构仅仅是最优选的实施方案，但并不代表本发明的所有的技术精神。因此，本发明应被解释为包括包含在提交本申请时的本发明的精神和范围中的所有的变化、等同和替换。

根据本发明的实施方案的配置为提高可操作性、安全性和商业价值的轮盘式电子自动变速杆可包括：操作按钮200，其设置在车辆的控制台表面100上并且可向上和向下移动；复位弹簧210、扁平(coin)电动机220和操作按钮识别PCB(印刷电路板)230，复位弹簧210、扁平电动机220和操作按钮识别PCB230连接至操作按钮的底部并且容纳在按钮壳体300中；轮盘部分400，其可旋转地连接至按钮壳体的外圆周表面；以及挡位识别PCB460，其连接至轮盘部分的底部并且识别车辆的当前挡位。此处，根据本发明的实施方案的轮盘式电子自动变速杆可进一步包括：齿轮部分500，其设置在控制台表面的底部上并且连接至轮盘部分的一侧；步进电动机600，其连接至齿轮部分并且向齿轮部分提供旋转动力；至少一个挡位识别磁体450，其设置在轮盘部分内部；以及显示装置700，其设置在控制台表面的一侧上并且显示车辆的当前挡位。

此处，图1为示出了根据本发明的实施方案的轮盘式电子自动变速杆的截面图，图2为示出了根据本发明的实施方案的轮盘式电子自动变速杆的平面图。

首先，操作按钮200伴随着驾驶员的操作而向上和向下移动并且设置在车辆的控制台表面100上。控制表面设置在驾驶员座位和乘客座位之间或在仪表板的前表面或顶部表面上以用于保护变速杆不受灰尘或冲击影响，并且可以以各种形状和颜色形成。

而且，操作按钮200设置在控制台表面100上，并且同时，用于命令执行各种功能的按钮可设置在控制台表面的空闲空间中。例如，用于调节收音机的频率和音量的按钮、用于操作并调节冷却/加热空调设备的按钮和用于操作安装在驾驶员的座位和乘客座位上的加热座垫的按钮可被设置在控制台面的空闲空间中以提高驾驶的方便性。

此处，容纳在按钮壳体300中的复位弹簧210、扁平电动机220和操作按钮识别PCB230连接至操作按钮200的底部。

复位弹簧210用于在复位弹簧210在驾驶员按压操作按钮时被压缩之后使操作按钮200返回至其初始位置，并且扁平电动机220用于在挡位通过轮盘部分400的旋转改变挡位的情况下产生振动并且通知驾驶员挡位正被转换的状态。也就是说，通过扁平电动机220，驾驶员可仅手的感觉就容易地看到挡位是否被转换，而不需要看着轮盘式电子自动变速杆。

当按压操作按钮200时，操作按钮识别PCB230将其识别并且将旋转信号传输至轮盘部分400，轮盘部分400中可以以各种方式来设计用于识别操作按钮被按压的情况的电路和用于将旋转信号传输至轮盘部分的电路。

同时，轮盘部分400形成于按钮壳体300的外圆周表面上以被可旋转地连接。轮盘部分连接至设置在控制台表面100的底部上的齿轮部分500，并且齿轮部分连接至步进电动机600以用于提供旋转动力，结果，轮盘部分可被旋转，其中外部啮合齿轮形成于轮盘部分的外圆周表面上以旋转轮盘部分。

步进电动机600指的是通过脉冲型电压以预定角度旋转的电动机，其中旋转角度与输入脉冲信号的数量成比例，并且旋转速度与脉冲信号的频率成比例。虽然根据步进电动机的结构而存在差异，但是对于每一步，旋转角度可至少精确地控制在1.5°，并且具有大于1的齿数比的一对涡轮可用于步进电动机。

然而，在本发明中，轮盘部分400的直径可形成为大于齿轮部分500的直径，以减小步进电动机600的旋转量。

而且，轮盘部分400可进一步包括分别对应于P、R、N和D挡位的驻车挡位轮盘部分P 410、倒挡位轮盘部分R 420、空挡域轮盘部分N 430和前进挡位轮盘部分D 440，并且如果需要的话，可进一步包括高挡位轮盘部分和/或低挡位轮盘部分。

可改变轮盘部分的设置顺序以提高其方便性，然而，驻车挡位轮盘部分410、倒挡位轮盘部分420、空挡域轮盘部分430、前进挡位轮盘部分440、高挡位轮盘部分和/或低挡位轮盘部分可最优选地按照顺时针或逆时针顺序设置。

此处，可在驻车挡位轮盘部分410、倒挡位轮盘部分420、空挡域轮盘部分430和前进挡位轮盘部分440、高挡位轮盘部分和/或低挡位轮盘部分的顶部表面上标示用于显示对应的挡位的P、R、N、D、H、L或M，而且其可以进一步通过不同的颜色而得到标示。

同时，至少一个挡位识别磁体450可设置在轮盘部分400的内部，使得挡位识别磁体的位置通过连接至轮盘部分的底部的挡位识别PCB450得到识别挡位，从而获得当前挡位。

挡位识别磁体450可被设置为至少一个，并且如果按需提供三个或三个以上磁铁，即使它们中的一个偏离，也可通过剩余的两个挡位识别磁体识别当前挡位。

还可提供利用挡位识别磁体450的数量和位置来确定挡位的逻辑。

而且，本发明的轮盘式电子自动变速杆可进一步包括用于在控制台表面100的一侧和毗邻轮盘部分400的位置显示车辆的当前挡位的显示装置700。

显示装置700可形成为标示驻车挡位轮盘部分410、倒挡位轮盘部分420、空挡域轮盘部分430、前进挡位轮盘部分440、高挡位轮盘部分和低挡位轮盘部分中的一个，其中在图中提供了箭头，但考虑到车辆的布局，可用各种形状标示挡位。

此外，用于设置轮盘部分的旋转方向的正向旋转按钮310和反向旋转按钮320可形成于按钮壳体300的顶部表面上。

例如，如果顺时针方向被设置为正旋转方向，则当在正向旋转按钮310被按压的情况下按压操作按钮200时，轮盘部分400以顺时针方向旋转，并且当在反向旋转按钮320被按压的情况下按压操作按钮时，轮盘部分以逆时针方向旋转。

相反，如果逆时针方向被设置为正向，很明显将获得相反的结果。

如果驾驶员确定挡位已被转换成期望的挡位，并因此移除施加至操作按钮200的力，则操作按钮识别PCB 230完成操作按钮识别，通过复位弹簧210向上移动，结果，轮盘部分400的旋转信号的传输也完成，从而使步进电动机600停止。因此，连接至步进电动机的齿轮部分500和轮盘部分400同时停止，从而完成车辆的换挡。

最后，产生对应于在停止位置处的挡位的换挡信号以使车辆换挡。

本发明具有下述优点，通过以轮盘式制造相关技术的变速杆和轮盘部分400的旋转为驾驶员提供优秀的可操作性，以及通过移除可导致碰撞的突出部来提高安全性。

此外，根据本发明的变速杆配置成比传统变速杆更简单以由此大大节约成本并且提高燃油效率，此外，由自动变速杆所占据的空间是很小，以便布置控制台。

参照本发明的示例性实施方案具体描述了本发明。然而，本领域技术人员将理解，可对这些实施例作出改变而不背离本发明的原理和精神，本发明的原理和精神由所附权利要求及其等同形式限定。

Claims (7)

1.一种轮盘式电子自动变速杆，包括：

操作按钮，所述操作按钮设置在控制台表面上并能够向上和向下移动；

复位弹簧、扁平电动机和操作按钮识别PCB，所述复位弹簧、扁平电动机和操作按钮识别PCB连接至所述操作按钮的底部并容纳在按钮壳体中；

轮盘部分，所述轮盘部分能够旋转地连接至所述按钮壳体的外圆周表面；以及

挡位识别PCB，所述挡位识别PCB连接至所述轮盘部分的底部并识别当前挡位。

2.根据权利要求1所述的轮盘式电子自动变速杆，进一步包括：齿轮部分，所述齿轮部分设置在所述控制台表面的底部上并连接至所述轮盘部分的一侧；步进电动机，所述步进电动机连接至所述齿轮部分并向所述齿轮部分提供旋转动力；以及

至少一个挡位识别磁体，所述至少一个挡位识别磁体设置在所述轮盘部分内部。

3.根据权利要求1所述的轮盘式电子自动变速杆，其中所述轮盘部分包括：驻车挡位轮盘部分、倒挡位轮盘部分、空挡域轮盘部分和前进挡位轮盘部分，并且进一步包括高挡位轮盘部分或低挡位轮盘部分。

4.根据权利要求1所述的轮盘式电子自动变速杆，其中用于设置所述轮盘部分的旋转方向的正向旋转按钮和反向旋转按钮形成于所述按钮壳体的顶部表面上。

5.根据权利要求1所述的轮盘式电子自动变速杆，进一步包括显示装置，所述显示装置设置在所述控制台表面的一侧上并显示车辆的当前挡位。

6.根据权利要求1所述的轮盘式电子自动变速杆，其中外部啮合齿轮形成于所述轮盘部分的外圆周表面上以根据齿轮部分的旋转来旋转所述轮盘部分。

7.根据权利要求5所述的轮盘式电子自动变速杆，其中仅当显示装置显示驻车挡位轮盘部分时车辆为开，并且仅当显示装置显示驻车挡位轮盘部分或空挡域轮盘部分时车辆为关。