CN105090468A - 齿轮换挡杆模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种齿轮换挡杆模块。具有集成于一个电路板上的各种传感器的齿轮换挡杆模块可包括模块外壳、设置于所述模块外壳中的集成电路板、位置传感器、手动模式切换器和连接器。所述位置传感器感测齿轮换挡杆的换挡位置，在对应于在所述齿轮换挡杆的下端的铰链部分的位置处设置于所述集成电路板上。所述手动模式切换器在对应于所述齿轮换挡杆的手动模式的位置处设置于集成电路板上，并在放置所述齿轮换挡杆以获得手动模式时通过被所述齿轮换挡杆挤压而感测手动模式。所述连接器与所述位置传感器和所述手动模式切换器电连接。

Description

齿轮换挡杆模块

技术领域

本发明涉及一种齿轮换挡杆模块，其可使用一个集成电路板，通过将电子器件模块化而显著降低断路、短路和/或其他损坏。

背景技术

相关技术的齿轮换挡杆模块具有由泊车、倒退、空挡和前进组成的四个阶段，并在自动换挡之前根据驾驶者的意图而在驾驶状态下改变成手动模式，因此它们可逐一上下换挡。然而，这些齿轮换挡杆模块具有如下问题：由于感测这些齿轮换挡杆模块的传感器、切换器和固定部分分开并由电线连接，因此结构非常复杂。

因此，存在如下问题：当诸如断路或短路的问题产生时，齿轮换挡杆无法在驾驶中完全执行其功能，且其可导致意料不到的严重问题(如突然加速)。

此外，部件分开组装，在制造相关技术的自动变速器的选择杆的过程中连接缆线，因此，由于组装的难度而常常产生缺陷或者工作量增加，因此制造成本增加。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提供了一种齿轮换挡杆模块，其可使用一个集成电路板，通过将电子器件模块化而显著降低断路、短路和/或其他损坏。

在各个方面，本发明提供了一种具有集成于一个电路板上的各个传感器的齿轮换挡杆模块，其包括：模块外壳、集成电路板、位置传感器、手动模式切换器和连接器，所述集成电路板设置于所述模块外壳中；所述位置传感器感测齿轮换挡杆的换挡位置，在对应于在所述齿轮换挡杆的下端的铰链部分的位置处设置于所述集成电路板上；所述手动模式切换器在对应于所述齿轮换挡杆的手动模式的位置处设置于集成电路板上，并在放置所述齿轮换挡杆以获得手动模式时通过被所述齿轮换挡杆挤压而感测手动模式；所述连接器与所述位置传感器和所述手动模式切换器电连接。

所述位置传感器可包括磁性部分和孔式传感器，所述磁性部分围绕旋转轴旋转；所述孔式传感器感测所述磁性部分的旋转，并且所述磁性部分可与所述齿轮换挡杆的下端连接，并与枢转的齿轮换挡杆一起旋转。

所述磁性部分可设置于所述模块外壳上，所述磁性部分的中心在所述旋转轴上或与所述旋转轴对齐，并在一端具有锁定销，所述锁定销可与所述齿轮换挡杆的下端连接，且引导所述锁定销的弧形引导孔可以在所述模块外壳处形成。

所述手动模式切换器可包括选择旋钮和换挡旋钮，所述选择旋钮被向上弹性支撑，并在其向下滑动时感测手动模式的选择；所述换挡旋钮设置于所述选择旋钮的上端，在中心部分处具有插入凹槽，被向前/向后弹性支撑，并在向前/向后滑动时感测上/下换挡。突出部可在所述齿轮换挡杆处形成，所述突出部插入所述插入凹槽中，并在所述齿轮换挡杆枢转至侧面时将选择旋钮加压。

所述齿轮换挡杆模块还可包括泊车模式切换器，所述泊车模式切换器设置于所述集成电路板上，被向下弹性支撑，被所述齿轮换挡杆上的制动销挤压和向上滑动，并感测所述齿轮换挡杆的泊车模式。

与所述齿轮换挡杆一起枢转的接合杆可设置于所述齿轮换挡杆的下端，锁定孔可在所述接合杆处形成，螺线管驱动单元可设置于所述集成电路板上，且锁定销可设置于所述螺线管驱动单元的中心部分并移入或移出，从而当所述齿轮换挡杆为泊车模式且发动机停止时，所述锁定销可通过所述螺线管驱动单元的操作而向外移动并插入所述锁定孔中。

凸缘可在所述锁定销的端部形成，暴露于外部的应急断电按钮可在所述模块外壳的上端处设置并被向上弹性支撑，且倾斜表面可在所述应急断电按钮的下端处形成，其中当所述应急断电按钮向下滑动时，所述倾斜表面挤压所述锁定销的凸缘，因此所述锁定销向后滑动。

根据本发明的齿轮换挡杆模块，由于用于齿轮换挡杆模块的所有电子器件均设置于一个集成电路板上，因此相比于相关技术，断路和短路的风险更小。此外，通过一个模块化过程而降低了故障风险，在制造过程中组装齿轮换挡杆模块并安装模块是简单的，因此可以降低产品的制造成本。此外，由于换挡锁定/释放功能可直接通过操作螺线管而实施，因此组件简单，故障可能性低，且机械构造简单。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和设备所具有的其他特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

现在将参照由所附附图显示的本发明的某些示例性实施方案来详细地描述本发明的以上及其他特征，这些附图在下文中仅以说明的方式给出，因而对本发明是非限定性的，在这些附图中：

图1为根据本发明的一个示例性齿轮换挡杆模块的立体图；

图2为根据本发明的一个示例性齿轮换挡杆模块的侧视图；

图3和图4为显示了根据本发明的齿轮换挡杆的选择的手动模式的侧视图；

图5为显示了根据本发明的一个示例性齿轮换挡杆模块的位置传感器的视图；

图6和图7为显示了用于手动释放根据本发明的齿轮换挡杆的切换的视图；以及

图8为显示了根据本发明的一个示例性齿轮换挡杆模块的泊车模式切换器的视图。

应了解，所附附图不必按比例，从而表明如本文公开的本发明的各种优选特征(包括例如具体尺寸、取向、位置和形状)的略微简化的表示将部分由特定预期应用和使用环境而决定。

在这些图形中，贯穿附图的数个图形，附图标记引用本发明的相同的或等同的部分。

具体实施方式

下面将对本发明的各个实施方案详细地作出引用，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

根据本发明的各个实施方案，图1为齿轮换挡杆模块的立体图，图2为齿轮换挡杆模块的侧视图，图3和图4为显示了齿轮换挡杆的选择手动模式的侧视图，图5为显示了齿轮换挡杆的位置传感器的视图，图6至图7为显示了用于手动释放齿轮换挡杆的切换的视图，且图8为显示了齿轮换挡杆的泊车模式切换器的视图。

如图1和图2所示，根据本发明的齿轮换挡杆模块(其为各种传感器集成于一个电路板的齿轮换挡杆模块)包括模块外壳10、在模块外壳10中的集成电路板200、位置传感器210、手动模式切换器230和连接器250，所述位置传感器210在集成电路板200上在齿轮换挡杆100的下端的对应于铰链部分190的位置处感测齿轮换挡杆100的换挡位置；所述手动模式切换器230设置于对应于集成电路板200上的齿轮换挡杆100的手动模式的位置处，在放置齿轮换挡杆100以获得手动模式时通过被齿轮换挡杆100挤压而感测手动模式；所述连接器250与位置传感器210和手动模式切换器230电连接。

根据本发明，可以通过实施在模块外壳10中的集成电路板200上的所有电子器件而获得更简单的结构，如图2中那样。具体而言，根据本发明的齿轮换挡杆模块具有作为主要部分的在模块外壳10中的集成电路板200。

在集成电路板200上，齿轮换挡杆100放置在驾驶模式处，当齿轮换挡杆100移动至侧面时，手动模式切换器230设置于相应的位置处，感测齿轮换挡杆100的移动的位置传感器210设置于对应于齿轮换挡杆100的铰链部分190的位置处。

当齿轮换挡杆100在泊车位置时，泊车位置切换器500在对应于齿轮换挡杆100上的制动销600的位置处设置于集成电路板200上。

如图5中那样，由于齿轮换挡杆100上的磁性部分212的枢转，需要感测齿轮换挡杆100的位置的感测单元，在一些实施方案中，优选在此构造中使用孔式传感器215。在此情况中，用于齿轮换挡杆100模块的所有电子器件均设置于一个集成电路板200上，因此相比于相关技术的方式，断路和短路的风险降低。

即，位置传感器210由磁性部分212和孔式传感器215组成，所述磁性部分212设置于模块外壳10上，并围绕旋转轴213旋转，所述孔式传感器215设置于集成电路板200上，并感测磁性部分212的旋转，磁性部分212与齿轮换挡杆100的下端连接，并可与枢转的齿轮换挡杆100一起旋转。

为此，磁性部分212可设置于模块外壳10上，其中心在旋转轴213上或与旋转轴213对齐，并在端部具有锁定销214，锁定销214可与齿轮换挡杆100的下端连接，引导锁定销214的弧形引导孔216可在模块外壳10处形成。

具体而言，如图3和图4所示，齿轮换挡杆100在对应于手动模式切换器230的高度处具有突出部120，手动模式切换器230通过在齿轮换挡杆100的手动模式下由突出部120挤压而感测手动模式。

手动模式切换器230由选择旋钮232和换挡旋钮234组成，所述选择旋钮232被向上弹性支撑，并在向下滑动时感测手动模式的选择；所述换挡旋钮234设置于选择旋钮232的上端，在中心或中心部分处具有插入凹槽235，被向前/向后弹性支撑，并在向前/向后滑动时感测上/下换挡；突出部120可在齿轮换挡杆100处形成，所述突出部120插入所述插入凹槽235中，并在齿轮换挡杆100枢转至侧面时将选择旋钮232加压。

当齿轮换挡杆100移动至左边以从驾驶模式改变成手动模式时，齿轮换挡杆100围绕第二旋转轴190’滑动至侧面，在对应于手动模式切换器230的高度处的突出部120挤压手动模式切换器230，由此准备手动模式。在此状态下，当齿轮换挡杆100向前推动或向后推动时，齿轮向上或向下换挡，实施手动状态。

此外，如图8所示，本发明还可包括泊车模式切换器500，其设置于集成电路板200上，被向下弹性支撑，并被齿轮换挡杆100上的制动销600挤压和向上滑动，并在齿轮换挡杆100的泊车模式下感测泊车模式。

当齿轮换挡杆100放置于泊车模式时，在齿轮换挡杆100的任一部分处的制动销600向上推动泊车模式切换器500，泊车模式得以感测。

即，存在如下问题：由于微切换器通过缆线连接至连接器，因此其易于破碎，但在本发明中，泊车模式切换器500布置在集成电路板200上，因此修理容易，且相比于相关技术，故障的可能性更低。

此外，如图6和图7所示，与齿轮换挡杆100一起枢转的接合杆140设置于齿轮换挡杆100的下端，锁定孔142在接合杆140处形成，螺线管驱动单元300和设置于螺线管驱动单元300的中心或中心部分并移出或移入的锁定销320设置于集成电路板200上，因此，当齿轮换挡杆100为泊车模式且发动机停止时，锁定销320通过螺线管驱动单元300的操作而向外移动，并插入锁定孔142中。

即，当齿轮换挡杆100为泊车模式且发动机停止时，螺线管驱动单元300操作，且齿轮换挡杆100固定。

此外，在本发明中，螺线管驱动单元300选择性地插入接合杆140的锁定孔142中，且齿轮换挡杆100固定，因此结构比相关技术的机械技术更简单，因此修理容易且不产生小故障。

此外，如图6和图7所示，在本发明中，凸缘322在锁定销320的端部形成，暴露于外部的应急断电按钮400在模块外壳10的上端处设置并被向上弹性支撑，倾斜表面410在应急断电按钮400的下端形成，因此当应急断电按钮400向下滑动时，倾斜表面410挤压锁定销320凸缘322，因此锁定销可向后滑动。

因此，螺线管驱动单元300响应电信号而固定齿轮换挡杆100，但是当螺线管驱动单元300发生故障时，电池完全放电，或者当需要在泊车之后将齿轮换挡至空挡状态时，杆无法在泊车模式下释放，因此提供用于手动释放被固定的杆的应急断电按钮400。

此外，由于应急断电按钮400在下部具有倾斜表面410，第二倾斜表面324在凸缘322处形成，因此第二倾斜表面324被在应急断电按钮400的下部处形成的倾斜表面410挤压，且锁定销320向后移动，因此释放被固定的杆。

即，在本发明中，由于滑动部分被应急断电按钮400的倾斜表面平滑向后移动，因此结构简单，且降低了故障的风险。

根据具有上述结构等的结构的齿轮换挡杆模块，由于用于齿轮换挡杆模块的所有电子器件均设置于一个集成电路板上，因此相比于相关技术，断路和短路的风险更小。此外，通过一个模块化过程而降低了故障风险，在制造过程中组装齿轮换挡杆模块并安装模块是简单的，因此可以降低产品的制造成本。此外，由于换挡锁定/释放功能可直接通过操作螺线管而实施，因此组件简单，故障可能性低，且机械构造简单。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语上或下，前或后，内或外等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (7)

1.一种具有集成在集成电路板上的多个传感器的齿轮换挡杆模块，所述齿轮换挡杆模块包括：

模块外壳；

集成电路板，所述集成电路板设置于所述模块外壳中；

位置传感器，所述位置传感器感测齿轮换挡杆的换挡位置，所述位置传感器在对应于在所述齿轮换挡杆的下端的铰链部分的位置处设置于所述集成电路板上；

手动模式切换器，所述手动模式切换器在对应于所述齿轮换挡杆的手动模式的位置处设置于集成电路板上，并在放置所述齿轮换挡杆以获得手动模式时通过被所述齿轮换挡杆挤压而感测手动模式；以及

连接器，所述连接器与所述位置传感器和所述手动模式切换器电连接。

2.根据权利要求1所述的具有集成在集成电路板上的多个传感器的齿轮换挡杆模块，其中所述位置传感器包括：

磁性部分，所述磁性部分围绕旋转轴旋转；以及

孔式传感器，所述孔式传感器感测所述磁性部分的旋转，其中

所述磁性部分与所述齿轮换挡杆的下端连接，并与枢转的齿轮换挡杆一起旋转。

3.根据权利要求2所述的具有集成在集成电路板上的多个传感器的齿轮换挡杆模块，其中：

所述磁性部分设置于所述模块外壳上，所述磁性部分的中心在所述旋转轴上或与所述旋转轴对齐，并在一端具有锁定销，

所述锁定销与所述齿轮换挡杆的下端连接，以及

引导所述锁定销的弧形引导孔在所述模块外壳处形成。

4.根据权利要求1所述的具有集成在集成电路板上的多个传感器的齿轮换挡杆模块，其中：

所述手动模式切换器包括：

选择旋钮，所述选择旋钮被向上弹性支撑，并在其向下滑动时感测手动模式的选择，和

换挡旋钮，所述换挡旋钮设置于所述选择旋钮的上端，在中心部分处具有插入凹槽，被向前/向后弹性支撑，并在向前/向后滑动时感测上/下换挡；以及

突出部在所述齿轮换挡杆处形成，所述突出部插入所述插入凹槽中，并在所述齿轮换挡杆枢转至侧面时将选择旋钮加压。

5.根据权利要求1所述的具有集成在集成电路板上的多个传感器的齿轮换挡杆模块，其还包括：

泊车模式切换器，所述泊车模式切换器设置于所述集成电路板上，被向下弹性支撑，被所述齿轮换挡杆上的制动销挤压和向上滑动，并感测所述齿轮换挡杆的泊车模式。

6.根据权利要求1所述的具有集成在集成电路板上的多个传感器的齿轮换挡杆模块，其中：

与所述齿轮换挡杆一起枢转的接合杆设置于所述齿轮换挡杆的下端；

锁定孔在所述接合杆处形成；

螺线管驱动单元设置于所述集成电路板上；以及

锁定销设置于所述螺线管驱动单元的中心部分并移入或移出，从而当所述齿轮换挡杆为泊车模式且发动机停止时，所述锁定销通过所述螺线管驱动单元的操作而向外移动并插入所述锁定孔中。

7.根据权利要求6所述的具有集成在集成电路板上的多个传感器的齿轮换挡杆模块，其中：

凸缘在所述锁定销的端部形成；

暴露于外部的应急断电按钮在所述模块外壳的上端处设置并被向上弹性支撑；以及

倾斜表面在所述应急断电按钮的下端处形成，其中

当所述应急断电按钮向下滑动时，所述倾斜表面挤压所述锁定销的凸缘，因此所述锁定销向后滑动。