CN105270172A - 一种换挡装置 - Google Patents

Abstract

为克服现有技术中旋钮式换挡装置结构复杂、装配困难的问题，本发明提供一种换挡装置，包括下转轴，下转轴包括下转轴本体、下卡脚和凸台；下卡脚位于下转轴本体顶部；凸台固定至下转轴本体，凸台上设有磁铁；上转轴，上转轴包括上转轴本体及上卡脚；上卡脚位于上转轴本体底部；上转轴本体可转动的设置于内饰面板上，且上卡脚与下卡脚配合连接，将上转轴和下转轴在上下方向固定；旋钮，旋钮位于上转轴上，并连接至上转轴和下转轴；旋钮的转动带动上转轴和下转轴同步转动；感应组件，感应组件包括固定至内饰面板的电路板和设置于电路板上的多个霍尔元件；下转轴的转动带动磁铁对应至不同的霍尔元件。本发明提供的换挡装置结构简单，且便于装配。

Description

一种换挡装置

技术领域

本发明涉及一种汽车换挡装置，尤其是一种旋钮式电子换挡装置。

背景技术

汽车换挡机构是进行汽车挡位之间的切换装置，该装置实现汽车的前进、后退和停车等动作。通常自动挡汽车的挡位包括P挡(停车挡)、R挡(倒车挡)、N挡(空挡)、D挡(行驶挡)、有些还包括S挡(运动挡)。汽车的换挡装置使得汽车挡位能灵活的转换。

随着汽车技术的发展，人们对汽车的驾驶舒适性、操纵方便性、美观等要求越来越高，汽车换挡机构也发生着日新月异的变化，从手动换挡到自动换挡，再到电子换挡，换挡操作越来越方便，电子化程度越来越高。随着电子换挡技术日趋成熟，电子换挡装置的使用也越来越普遍。通常，电子换挡装置分为常规式和旋钮式。

旋钮式电子换挡装置主要通过旋转旋钮来实现挡位在P挡、R挡、N挡、D挡、S挡之间转换。但是，现有的各种旋钮式电子换挡装置结构复杂，装配困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的旋钮式电子换挡装置结构复杂、装配困难的问题，提供一种换挡装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种换挡装置，包括：

下转轴，所述下转轴包括下转轴本体、下卡脚和凸台；所述下卡脚位于所述下转轴本体顶部；所述凸台固定至所述下转轴本体，所述凸台上设置有磁铁；

上转轴，所述上转轴包括上转轴本体及上卡脚；所述上卡脚位于所述上转轴本体底部；所述上转轴本体可转动的设置于内饰面板上，并且所述上卡脚与所述下卡脚配合连接，将所述上转轴和下转轴在上下方向上固定；

旋钮，所述旋钮位于上转轴上，并同时连接至所述上转轴和下转轴；所述旋钮的转动带动上转轴和下转轴同步转动；

感应组件，所述感应组件包括固定至内饰面板的电路板和设置于所述电路板上的多个霍尔元件；所述下转轴的转动带动磁铁对应至不同的霍尔元件。

本发明提供的换挡装置结构简单，装配时，只需先将下转轴置于具有电路板和霍尔元件的内饰面板的安装孔下方。然后将上转轴从内饰面板上方插入内饰面板上的安装孔内，将上转轴的上卡脚和下转轴的下卡脚配合连接，使上转轴和下转轴在上下方向上相互固定。同时由于上转轴本体可转动的设置于内饰面板上，此时，上转轴和下转轴形成一个整体设置于内饰面板上。最后将旋钮设置于上转轴上，并同时连接至上转轴和下转轴即可。

上述换挡装置结构简单，并且利于装配。

使用时，通过转动旋钮，带动上转轴和下转轴同时转动，改变下转轴上凸台的位置，使凸台上的磁铁对应至不同的霍尔元件，通过霍尔元件感应并形成换挡信号，经电路板输出，并最终形成换挡操作。

进一步的，所述上卡脚包括从所述上转轴本体底部向下延伸的第一竖直延伸部和从所述第一竖直延伸部底端水平延伸的第一水平延伸部；所述下卡脚包括从所述下转轴本体向上延伸的第二竖直延伸部和从所述第二竖直延伸部顶端水平延伸的第二水平延伸部；所述第二水平延伸部位于第一水平延伸部上方并与所述第一水平延伸部搭接。

具有上述结构的上卡脚和下卡脚既可有效的将上转轴和下转轴在上下方向上固定，又利于装配。只需将上卡脚的第一水平延伸部和下卡脚的第二水平延伸部沿水平方向相向搭接即可。操作方便。

进一步的，所述第一水平延伸部和第二水平延伸部均为沿水平面内的圆周延伸的弧形；所述第一水平延伸部和第二水平延伸部的弧形半径相同；所述第一水平延伸部和第二水平延伸部延伸的方向相反。

装配时，只需将上转轴的第一水平延伸部伸至下转轴的第二水平延伸部之下，然后旋转上转轴使上卡脚的第一水平延伸部和下卡脚的第二水平延伸部配合搭接即可。降低了装配的难度。

进一步的，所述上卡脚和下卡脚均为两个。

进一步的，所述上转轴和/或下转轴为自润滑材料注塑件。

上述上转轴和/或下转轴通过自润滑材料注塑得到，利于提高产品使用的耐久稳定性。

进一步的，所述上转轴本体上开设有上内孔，所述下转轴本体上开设有与所述上内孔形状相同的下内孔，所述上内孔与所述下内孔同轴正对；所述旋钮包括旋柄和旋钮轴，所述旋钮轴位于旋柄底面并向下延伸；所述旋柄设置于上转轴本体上，并且所述旋钮轴依次穿过上内孔和下内孔，所述旋柄的转动通过旋钮轴带动上转轴和下转轴同步转动。

进一步的，所述旋钮轴横截面为非圆形；所述上内孔和下内孔的形状均与所述旋钮轴横截面相同。

此时，通过旋钮轴与上内孔和下内孔形状的配合即可使旋钮轴、上内孔和下内孔在水平方向上相互固定，一方面可有效将旋柄的转动通过旋钮轴传递到下转轴并由霍尔元件感应随下转轴转动的磁铁的磁场变化而形成换挡信号；另一方面，可使下转轴在空间六个维度上更稳定的与上转轴固定，保证换挡装置的可靠性。

进一步的，所述下转轴还包括扇形的转盘；所述下转轴本体固定于转盘上，所述凸台固定于转盘的边缘上。

进一步的，所述转盘表面开设有弧形定位槽；所述定位槽底面设有多个定位孔，所述多个定位孔沿弧形定位槽间隔分布；所述换挡装置还包括可轴向伸缩的定位销；所述定位销的顶部固定至内饰面板，所述定位销底部抵止于所述定位槽的底面上；所述旋钮转动可使定位销抵止于定位槽底面不同的定位孔内，同时使所述磁铁正对不同的霍尔元件。

上述结构中，转动旋钮时，定位销沿定位槽底面运动，当定位销运动至定位孔上时，定位销因弹性卡入定位孔，对旋钮的继续旋转产生一定的抑制作用，对操作者形成换挡到位的反馈。同时，由于定位销抵止于定位槽底面的定位孔内时，磁铁正对于该定位孔相应的霍尔元件，可形成相应的换挡信号。通过上述定位销和定位槽底面上的定位孔的配合，便于操作者准确感知换挡操作是否准确完成，利于提高操作精度。

进一步的，所述换挡装置还包括回位弹簧、销轴和限位块；所述上转轴本体表面设有凹槽；所述回位弹簧设置于所述凹槽内，并且回位弹簧一端抵止于所述旋柄底部，另一端抵止于凹槽底部；所述旋钮轴下端部位于下转轴本体底面下方，所述旋钮轴下端部沿水平方向开设有销孔；所述销轴插设于所述销孔内；所述限位块固定至内饰面板，所述限位块底部具有多个限位齿槽，相邻两个限位齿槽之间设有限位凸起；所述限位齿槽位于下转轴本体底面之下；所述销轴水平延伸至限位块底部并卡设于述限位齿槽内；所述旋钮转动可使动销轴卡设于不同的限位齿槽内，同时使定位销抵止于定位槽底面不同的定位孔内。

在上述结构下，换挡时，需先将旋钮按下，使销轴从限位齿槽中脱离，然后转动旋钮至目标位置后，松开旋钮，在回位弹簧作用下，旋钮向上运动，带动销轴卡入相应挡位的限位齿槽中。通过上述销轴与限位齿槽的配合可有效的避免换挡过程中误操作的产生，提高了使用的安全性。

附图说明

图1是本发明优选实施方式提供的换挡装置中旋钮的立体图；

图2是本发明优选实施方式提供的换挡装置中旋钮的正视图；

图3是本发明优选实施方式提供的换挡装置中上转轴的立体图；

图4是本发明优选实施方式提供的换挡装置中下转轴的立体图；

图5是本发明优选实施方式提供的换挡装置中，上转轴和下转轴的装配立体图；

图6是本发明优选实施方式提供的换挡装置中，旋钮、上转轴和下转轴的装配立体图；

图7是本发明优选实施方式提供的换挡装置中，上转轴、下转轴和霍尔元件的装配状态示意图；

图8是本发明优选实施方式提供的换挡装置的立体图；

图9是本发明优选实施方式提供的换挡装置的正视图；

图10是本发明优选实施方式提供的换挡装置的剖视图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、旋钮；11、旋柄；12、旋钮轴；13、销孔；14、销轴；

2、上转轴；21、上转轴本体；22、上内孔；23、上卡脚；231、第一竖直延伸部；232、第一水平延伸部；24、凹槽；

3、下转轴；31、下转轴本体；32、下内孔；33、下卡脚；331、第二竖直延伸部；332、第二水平延伸部；34、凸台；35、安装槽；36、转盘；37、定位槽；

41、内饰面板；42、电路板；43、霍尔元件；44、限位块；45、限位齿槽；

5、定位销；

6、回位弹簧。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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发明中的具体含义。

本发明提供的换挡装置包括：

下转轴，所述下转轴包括下转轴本体、下卡脚和凸台；所述下卡脚位于所述下转轴本体顶部；所述凸台固定至所述下转轴本体，所述凸台上设置有磁铁；

上转轴，所述上转轴包括上转轴本体及上卡脚；所述上卡脚位于所述上转轴本体底部；所述上转轴本体可转动的设置于内饰面板上，并且所述上卡脚与所述下卡脚配合连接，将所述上转轴和下转轴在上下方向上固定；

旋钮，所述旋钮位于上转轴上，并同时连接至所述上转轴和下转轴；所述旋钮的转动带动上转轴和下转轴同步转动；

感应组件，所述感应组件包括固定至内饰面板的电路板和设置于所述电路板上的多个霍尔元件；所述下转轴的转动带动磁铁对应至不同的霍尔元件。

根据本发明，具体的，所述下转轴包括下转轴本体、下卡脚和凸台；所述下卡脚位于所述下转轴本体顶部；所述凸台固定至所述下转轴本体，所述凸台上设置有磁铁。

上述下转轴用于在外力驱动下进行转动，使固定于下转轴上的磁铁随下转轴转动，从而使磁铁与固定于内饰面板上的霍尔元件产生相对运动，形成变化的磁场，由霍尔元件感应并形成换挡信号。

本发明中，所述上转轴包括上转轴本体及上卡脚；所述上卡脚位于所述上转轴本体底部。

所述上转轴本体可转动的设置于内饰面板上。位于上转轴本体底部的上卡脚穿过内饰面板向下设置。并且，所述上卡脚与所述下卡脚配合连接，将所述上转轴和下转轴在上下方向上固定。

根据本发明，由于霍尔元件固定于内饰面板上，换挡时，需要磁铁随旋钮的转动而转动。通常，磁铁设置于内饰面板下方，而旋钮需设置于内饰面板表面上，为换挡装置的装配带来较大障碍。本发明中，通过下卡脚与上卡脚的配合连接，下转轴在竖直方向上连接至上转轴上。在装配时，可将位于分别位于内饰面板上下方的部件分开装配，降低了装配的难度。

具体的，上述相互配合上转轴的上卡脚和下转轴的下卡脚只需可将相互分离的上转轴和下转轴在竖直方向上相互固定，避免二者在竖直方向上出现相对运动即可。上述上卡脚和下卡脚的结构可以采用机械领域的各种配合。例如，所述上卡脚包括从所述上转轴本体底部向下延伸的第一竖直延伸部和从所述第一竖直延伸部底端水平延伸的第一水平延伸部；所述下卡脚包括从所述下转轴本体向上延伸的第二竖直延伸部和从所述第二竖直延伸部顶端水平延伸的第二水平延伸部；所述第二水平延伸部位于第一水平延伸部上方并与所述第一水平延伸部搭接。

此时，上卡脚大体呈“L”型，下卡脚大体呈倒“L”型，上卡脚和下卡脚形成互锁结构。具有上述结构的上卡脚和下卡脚既可有效的将上转轴和下转轴在上下方向上固定，又利于装配。只需将上卡脚的第一水平延伸部和下卡脚的第二水平延伸部沿水平方向相向搭接即可。操作方便。

根据本发明，为在保证上卡脚和下卡脚连接稳定性的前提下，简化装配难度，优选情况下，所述第一水平延伸部和第二水平延伸部均为沿水平面内的圆周延伸的弧形；所述第一水平延伸部和第二水平延伸部的弧形半径相同；所述第一水平延伸部和第二水平延伸部延伸的方向相反。

装配时，只需将上转轴的第一水平延伸部伸至下转轴的第二水平延伸部之下，然后旋转上转轴使上卡脚的第一水平延伸部和下卡脚的第二水平延伸部配合搭接即可。降低了装配的难度。

根据本发明，为保证上转轴和下转轴相互连接的稳定性，优选情况下，所述上卡脚和下卡脚均为两个。

对于上述上转轴和下转轴，可采用现有的各种方式制备得到。例如可采用常规的注塑工艺进行生产。优选情况下，根据本发明，上述上转轴和/或下转轴为注塑件。其材质可为现有的各种塑料。对于本发明提供的换挡装置，在装配及换挡操作中，该换挡装置中各个部件之间的多个接触面会发生摩擦，实际操作中会产生发涩等负面感觉，对换挡装置的换挡品质产生较大负面影响，本发明中，上述上转轴和/或下转轴优选采用自润滑塑料制备而成，有利于降低各个摩擦面间的摩擦，提高换挡品质，同时对提高换挡装置的耐久稳定性有利。

上述自润滑塑料可采用常规的各种材料，例如POM(聚氧化聚甲醛)自润滑材料、PTFE(聚四氟乙烯)自润滑材料等。本领域技术人员可根据具体情况进行选择。

本发明中，旋钮用于在使用者的操作下，带动上转轴和下转轴同步转动。具体的，所述旋钮位于上转轴上，并同时连接至所述上转轴和下转轴。

上述旋钮连接至上转轴和下转轴，并实现上转轴和下转轴同步转动方式有多种，本发明中，为便于装配，优选情况下，所述上转轴本体上开设有上内孔，所述下转轴本体上开设有与所述上内孔形状相同的下内孔，所述上内孔与所述下内孔同轴正对；所述旋钮包括旋柄和旋钮轴，所述旋钮轴位于旋柄底面并向下延伸；所述旋柄设置于上转轴本体上，并且所述旋钮轴依次穿过上内孔和下内孔，所述旋柄的转动通过旋钮轴带动上转轴和下转轴同步转动。

通过旋钮轴和上转轴的上内孔、下转轴的下内孔的配合实现旋钮轴带动上转轴和下转轴同步转动。具体的，所述旋钮轴横截面为非圆形；所述上内孔和下内孔的形状均与所述旋钮轴横截面相同。

根据本发明，非圆形的旋钮轴在转动时，可通过与旋钮轴配合的上内孔和下内孔带动上转轴和下转轴转动，不会与上述上转轴和下转轴在轴向上产生相对运动。通过上述结构，一方面可实现对上转轴和下转轴转动的精确控制；另一方面，上转轴和下转轴在轴向上均与旋钮轴固定，即上转轴相对下转轴在轴向上固定，可有效避免上转轴和下转轴在轴向上产生相对运动而导致二者相互脱离。同时，采用横截面为非圆形的旋钮轴并且上内孔和下内孔的形状均与旋钮轴横截面相同可在保证转动旋钮可带动上转轴和下转轴同步转动的同时，降低旋钮轴与上转轴和下转轴的间隙，提高换挡装置的换挡品质。同时，上述旋钮轴结构简单，易于加工和装配。

旋钮轴横截面具体形状可以为各种，例如可以为矩形、三角形、椭圆、弓形或者圆形经两条平行线切割后的图形。

此时，通过旋钮轴与上内孔和下内孔形状的配合即可使旋钮轴、上内孔和下内孔在水平方向上相互固定，一方面可有效将旋柄的转动通过旋钮轴传递到下转轴并由霍尔元件感应随下转轴转动的磁铁的磁场变化而形成换挡信号；另一方面，上内孔和下内孔的形状均与所述旋钮轴横截面相同可保证上转轴和下转轴与旋钮轴连接的稳定性。

根据本发明，下转轴还包括扇形的转盘；所述下转轴本体固定于扇形转盘上，所述凸台固定于转盘的边缘上。旋钮轴带动下转轴本体转动时，转盘和固定于转盘上的凸台随旋钮轴同步转动，设置于凸台上的磁铁同时运动，内饰面板上霍尔元件所处位置的磁场改变，形成换挡信号。

本发明中，优选情况下，所述转盘表面开设有弧形定位槽；所述定位槽底面设有多个定位孔，所述多个定位孔沿弧形定位槽间隔分布。

同时，所述换挡装置还包括可轴向伸缩的定位销；所述定位销的顶部固定至内饰面板，所述定位销底部抵止于所述定位槽的底面上。

根据本发明，所述定位销固定至内饰面板，并且其部抵止于所述定位槽的底面上可通过多种方式实现。例如，可采用内部具有弹性元件的定位销，使该定位销的底部可相对于其顶部轴向伸缩。此时，可直接将该定位销的顶部固定于内饰面板上，并使定位销的底部抵止于定位槽底面上。或者，可采用上下一体固定的定位销，此时可在内饰面板底面上形成定位销安装筒，在该定位销安装筒内放置一弹性元件，然后将定位销顶部置于该定位销安装筒内，并将定位销的底部抵止于定位槽底面上，通过该弹性元件的作用使定位销可在轴向上伸缩运动。

当下转轴转动时，定位销可沿定位槽底面滑动。当定位销滑动至定位孔处时，定位销头部在自身内部弹力作用下插入定位孔中。此时，插入定位孔中的定位销对下转轴的继续转动产生一定的阻碍作用，驾驶者会感觉到旋转旋钮的动作产生卡顿感，以此示意驾驶者已换挡到位。当需继续换挡时，驾驶者可稍微加大转动旋钮的力量，使定位销从定位孔中滑出，继续运动至下一定位孔中。

本发明中，所述旋钮转动可使定位销抵止于定位槽底面不同的定位孔内，同时使所述磁铁正对不同的霍尔元件。

可以理解的，定位销和定位孔的作用为向驾驶者反馈已换挡到位，所以，当定位销抵止于定位孔内时，设置于凸台上的磁铁需正对该定位孔相应挡位的霍尔元件。当转动下转轴，使定位销滑动至另一定位孔时，下转轴转动，带动磁铁运动至正对另一霍尔元件。

通过上述定位销和定位槽底面上的定位孔的配合，便于操作者准确感知换挡操作是否准确完成，利于提高操作精度。

本发明中，由于定位销抵止于定位槽底面上，沿定位槽底面滑动，并需频繁滑入定位孔或从定位孔滑出，为提高换挡装置的操作性，优选在定位槽内涂覆润滑脂，以便定位销可更顺畅的沿定位槽滑动。

根据本发明，为避免驾驶者在换挡时发生误操作，优选情况下，所述换挡装置还包括回位弹簧、销轴和限位块。

所述上转轴本体表面设有凹槽；所述回位弹簧设置于所述凹槽内，并且回位弹簧一端抵止于所述旋柄底部，另一端抵止于凹槽底部。当外界对旋柄施加下压力时，旋钮整体向下运动。当外力撤去时，回位弹簧将旋钮顶起，回复至初始位置。

同时，所述旋钮轴下端部位于下转轴本体底面下方，所述旋钮轴下端部沿水平方向开设有销。并且，所述销轴插设于所述销孔内。

上述限位块固定至内饰面板，所述限位块底部具有多个限位齿槽，相邻两个限位齿槽之间设有限位凸起，并且所述限位齿槽位于下转轴本体底面之下。

并且，所述销轴水平延伸至限位块底部并卡设于述限位齿槽内。所述旋钮转动可使销轴卡设于不同的限位齿槽内，同时使定位销抵止于定位槽底面不同的定位孔内。

对于上述限位块，可通过注塑与内饰面板一体成型。

当换挡装置处于某一挡位上时，磁铁正对该挡位相应的霍尔元件，定位销抵止于该挡位相应的定位孔中，并且，销轴卡设与该挡位相应的限位齿槽中。当换挡时，由于限位齿槽的限位作用，销轴无法转动。即旋钮无法转动，此时，需要驾驶者按下旋柄，旋钮轴带动销轴向下运动，使销轴从限位齿槽中脱出。并且在按压旋柄的状态下，转动旋柄至目标挡位后，撤去外力，旋钮在回位弹簧作用下恢复到初始位置，此时，销轴向上运动，卡入目标挡位相应的限位齿槽中。完成换挡操作。此时可避免误操作而换入错误挡位，提高使用安全性。

根据本发明，卡设于限位块底部限位齿槽内的销轴同时穿设于旋钮轴底部的销孔内，可限制旋钮竖直向上的自由度，同时，通过上转轴的支撑作用以及位于上转轴本体的凹槽内的回位弹簧持续竖直向上弹力作用下，旋钮在竖直方向上被固定，提高了换挡装置装配稳定性。

下面结合图1-图10，对本发明优选实施方式提供的换挡装置进行进一步说明。

本优选实施方式提供的换挡装置包括旋钮1、上转轴2、下转轴3、电路板42和霍尔元件43。

参见图1和图2，旋钮1包括圆柱体状旋柄11，换挡时，驾驶者转动旋柄11进行操作。

旋钮轴12固定于旋柄11轴心处，并竖直向下延伸。旋钮轴12横截面为经两条平行线切割后的圆，即旋钮轴12侧面由两个相互平行的平面及两个相对的圆弧面围成。

旋钮轴12的下端部沿旋钮轴12的径向开设有销孔13。销孔13内穿设有销轴14。

参见图3，上转轴2通过自润滑材料POM(聚氧化聚甲醛)注塑得到，具体包括圆柱体状上转轴本体21。上转轴2中心位置具有贯穿上转轴本体21的上内孔22。上内孔22的形状与旋钮轴12的横截面形状相同。

上转轴本体21上还开设有圆环状凹槽24。

两个上卡脚23固定于上转轴本体21底面上，并位于上内孔22之外。上卡脚23包括从上转轴本体21底面向下延伸的第一竖直延伸部231和从第一竖直延伸部231底端沿上转轴本体21周向逆时针延伸的第一水平延伸部232。第一水平延伸部232为弧形。

上卡脚23大体呈“L”型。

参见图4，下转轴3通过自润滑材料POM(聚氧化聚甲醛)注塑得到，具体包括圆柱体状下转轴本体31。下转轴3中心位置具有贯穿下转轴本体31的下内孔32。下内孔32的形状与旋钮轴12的横截面形状相同。

两个下卡脚33固定于下转轴本体31顶部，并位于下内孔32之外。下卡脚33包括从下转轴本体31顶部向上延伸的第二竖直延伸部331和从第二竖直延伸部331顶端沿下转轴本体31周向顺时针延伸的第二水平延伸部332。第二水平延伸部332为弧形，且第二水平延伸部332的弧形半径与第一水平延伸部232的弧形半径相等。

下卡脚33大体呈倒“L”型。

下转轴本体31底部固定于转盘36上。转盘36为扇形。转盘36上开设有弧形定位槽37。定位槽37以下转轴本体31轴线为圆心。定位槽37底面上沿弧线分布有四个定位孔，分别对应于停车挡、倒车挡、空挡和行使挡。

凸台34固定于转盘36的边缘。凸台34顶端开设有用于安装磁铁(图中未示出)的安装槽35。

参见图5，上转轴2和下转轴3装配时，将上转轴2沿下转轴本体31轴线从上到下移动，使上转轴2的上卡脚23抵靠于下转轴本体31顶端，然后以上转轴本体21轴线为旋转轴逆时针转动上转轴2，使上卡脚23的第一水平延伸部232移动至下卡脚33的第二水平延伸部332之下。

上转轴2的上内孔22和下转轴3的下内孔32连通成为一个整体，贯穿上转轴2和下转轴3。

参见图6，将旋钮1的旋钮轴12沿上转轴本体21的轴线从上到下插入上内孔22和下内空中，并且旋钮轴12下端部位于转盘36之下。穿设于旋钮轴12下端部的销轴14位于转盘36下方，并延伸至转盘36之外。

固定于内饰面板41(本图中未示出)上的可伸缩的定位销5抵止于定位槽37底面上。

参见图7，电路板42上设置有四个霍尔元件43，分别对应停车挡、倒车挡、空挡和行使挡。并且下转轴3转动可使凸台34上的磁铁分别与四个霍尔元件43正对。

参见图8-图10。内饰面板41上设置有电路板42和固定于电路板42上的霍尔元件43。定位销5固定于内饰面板41底面上。内饰面板41上一体固定有限位块44。限位块44底端具有四个限位齿槽45，依次对应于停车挡、倒车挡、空挡和行使挡。

上转轴2的上转轴本体21通过内饰面板41上的安装孔安装于内饰面板41上。上转轴本体21上的凹槽24内设置有回位弹簧6。上转轴2的上卡脚23位于内饰面板41之下。

下转轴3位于内饰面板41下方，且下转轴3的下卡脚33与上转轴2的上卡脚23配合连接，将下转轴3在竖直方向上固定。并且，定位销5抵止于定位槽37底面上。

旋钮1设置于上转轴2上，旋柄11压设于回位弹簧6上，旋钮1的旋钮轴12向下依次穿过上内孔22和下内孔32，并从转盘36底面穿出。旋钮轴12下端部穿设有销轴14。销轴14水平延伸至限位块44下方并卡设于限位齿槽45内。

下面对本发明优选实施方式提供的换挡装置的装配过程进行详细说明。

首先，将定位销5置于内饰面板41底面上的内部设有弹簧的安装筒内。

然后，将定位槽37内涂覆有润滑脂的下转轴3置于具有电路板42和霍尔元件43的内饰面板41的安装孔下方，并使定位销5底部抵止于下转轴3的定位槽37内。下转轴3的凸台34的安装槽35内设置有磁铁。

将上转轴2从内饰面板41上方插入内饰面板41上的安装孔内，使上转轴2的上卡脚23的第一水平延伸部232抵靠于下转轴3的下转轴本体31顶部。

逆时针转动上转轴2，使第一水平延伸部232插入下转轴本体31顶部和第二水平延伸部332之间，将上转轴2和下转轴3在竖直方向上相互固定。此时，上转轴2的上内孔22和下转轴3的下内孔32同轴正对。

在上转轴本体21上的凹槽24内放置回位弹簧6。

将旋钮1的旋钮轴12从上内孔22上方，沿上转轴2轴线向下依次插入上内孔22和下内孔32中，使旋柄11抵止于回位弹簧6上。

下压旋钮1，使旋钮轴12下端部从下转轴3底面伸出，并露出销孔13。将销轴14一端插入销孔13内，并使销轴14另一端位于内饰面板41底面上的限位块44下方。

松开旋钮1，回位弹簧6将旋柄11弹起，并带动旋钮轴12向上运动，使销轴14卡入限位块44底部的限位齿槽45内。同时定位销5抵止于定位槽37底面相应的定位孔内，磁铁正对其中一个霍尔元件43。

下面以上述从停车挡换挡至倒车挡对上述换挡装置的换挡过程进行说明。

初始状态下，换挡装置处于停车挡，此时，凸台34上的磁铁正对停车挡霍尔元件43，定位销5抵止于定位槽37底面上的停车挡定位孔内，销轴14卡设于停车挡限位齿槽45内。

按下旋钮1，旋钮轴12带动销轴14向下运动，从停车挡限位齿槽45内脱出。

按下旋钮1的状态下，向倒车挡方向转动旋钮1，销轴14向倒车挡限位齿槽45方向转动，定位销5从停车挡定位孔内滑出并沿定位槽37底面向倒车挡定位孔滑动，凸台34上的磁铁从停车挡霍尔元件43正下方向倒车挡霍尔元件43转动。

磁铁随下转轴3转动至倒车挡霍尔元件43正下方。销轴14摆动至倒车挡限位齿槽45正下方。定位销5滑动至倒车挡定位孔处，并抵止于倒车挡定位孔内，对下转轴3的继续转动产生阻碍作用。

驾驶者通过旋钮1感觉到卡顿效果，判断已旋转到位，撤去外力。旋钮1在回位弹簧6的弹力作用下向上回复到初始位置。旋钮轴12带动销轴14向上运动，使销轴14卡设于倒车挡限位齿槽45内。

至此，换挡完成。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种换挡装置，其特征在于，包括：

下转轴(3)，所述下转轴(3)包括下转轴本体(31)、下卡脚(33)和凸台(34)；所述下卡脚(33)位于所述下转轴本体(31)顶部；所述凸台(34)固定至所述下转轴本体(31)，所述凸台(34)上设置有磁铁；

上转轴(2)，所述上转轴(2)包括上转轴本体(21)及上卡脚(23)；所述上卡脚(23)位于所述上转轴本体(21)底部；所述上转轴本体(21)可转动的设置于内饰面板(41)上，并且所述上卡脚(23)与所述下卡脚(33)配合连接，将所述上转轴(2)和下转轴(3)在上下方向上固定；

旋钮(1)，所述旋钮(1)位于上转轴(2)上，并同时连接至所述上转轴(2)和下转轴(3)；所述旋钮(1)的转动带动上转轴(2)和下转轴(3)同步转动；

感应组件，所述感应组件包括固定至内饰面板(41)的电路板(42)和设置于所述电路板(42)上的多个霍尔元件(43)；所述下转轴(3)的转动带动磁铁对应至不同的霍尔元件(43)。

2.根据权利要求1所述的换挡装置，其特征在于，所述上卡脚(23)包括从所述上转轴本体(21)底部向下延伸的第一竖直延伸部(231)和从所述第一竖直延伸部(231)底端水平延伸的第一水平延伸部(232)；

所述下卡脚(33)包括从所述下转轴本体(31)向上延伸的第二竖直延伸部(331)和从所述第二竖直延伸部(331)顶端水平延伸的第二水平延伸部(332)；

所述第二水平延伸部(332)位于第一水平延伸部(232)上方并与所述第一水平延伸部(232)搭接。

3.根据权利要求2所述的换挡装置，其特征在于，所述第一水平延伸部(232)和第二水平延伸部(332)均为沿水平面内的圆周延伸的弧形；所述第一水平延伸部(232)和第二水平延伸部(332)的弧形半径相同；所述第一水平延伸部(232)和第二水平延伸部(332)延伸的方向相反。

4.根据权利要求3所述的换挡装置，其特征在于，所述上卡脚(23)和下卡脚(33)均为两个。

5.根据权利要求1所述的换挡装置，其特征在于，所述上转轴(2)和/或下转轴(3)为自润滑材料注塑件。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的换挡装置，其特征在于，所述上转轴本体(21)上开设有上内孔(22)，所述下转轴本体(31)上开设有与所述上内孔(22)形状相同的下内孔(32)，所述上内孔(22)与所述下内孔(32)同轴正对；

所述旋钮(1)包括旋柄(11)和旋钮轴(12)，所述旋钮轴(12)位于旋柄(11)底面并向下延伸；所述旋柄(11)设置于上转轴本体(21)上，并且所述旋钮轴(12)依次穿过上内孔(22)和下内孔(32)，所述旋柄(11)的转动通过旋钮轴(12)带动上转轴(2)和下转轴(3)同步转动。

7.根据权利要求6所述的换挡装置，其特征在于，所述旋钮轴(12)横截面为非圆形；所述上内孔(22)和下内孔(32)的形状均与所述旋钮轴(12)横截面相同。

8.根据权利要求7所述的换挡装置，其特征在于，所述下转轴(3)还包括扇形的转盘(36)；所述下转轴本体(31)固定于转盘(36)上，所述凸台(34)固定于转盘(36)的边缘上。

9.根据权利要求8所述的换挡装置，其特征在于，所述转盘(36)表面开设有弧形定位槽(37)；所述定位槽(37)底面设有多个定位孔，所述多个定位孔沿弧形定位槽(37)间隔分布；

所述换挡装置还包括可轴向伸缩的定位销(5)；所述定位销(5)的顶部固定至内饰面板(41)，所述定位销(5)底部抵止于所述定位槽(37)的底面上；所述旋钮(1)转动可使定位销(5)抵止于定位槽(37)底面不同的定位孔内，同时使所述磁铁正对不同的霍尔元件(43)。

10.根据权利要求9所述的换挡装置，其特征在于，所述换挡装置还包括回位弹簧(6)、销轴(14)和限位块(44)；

所述上转轴本体(21)表面设有凹槽(24)；所述回位弹簧(6)设置于所述凹槽(24)内，并且回位弹簧(6)一端抵止于所述旋柄(11)底部，另一端抵止于凹槽(24)底部；

所述旋钮轴(12)下端部位于下转轴本体(31)底面下方，所述旋钮轴(12)下端部沿水平方向开设有销孔(13)；所述销轴(14)插设于所述销孔(13)内；

所述限位块(44)固定至内饰面板(41)，所述限位块(44)底部具有多个限位齿槽(45)，相邻两个限位齿槽(45)之间设有限位凸起；所述限位齿槽(45)位于下转轴本体(31)底面之下；

所述销轴(14)水平延伸至限位块(44)底部并卡设于述限位齿槽(45)内；所述旋钮(1)转动可使销轴(14)卡设于不同的限位齿槽(45)内，同时使定位销(5)抵止于定位槽(37)底面不同的定位孔内。