CN107178608A - 一种汽车换挡器 - Google Patents

Abstract

一种汽车换挡器，它通过换挡手柄杆的拨动带动相互铰接的大摆臂和小摆臂转动，大摆壁和小摆臂分别连接了一个摆动杆，摆动杆可通过大摆壁和小摆臂的转动带动进行旋转运动，摆动杆上均安装有的一个永磁铁，两个摆动杆上的永磁体分别贴着一块设置有三个霍尔传感器的线路板转动，通过磁铁对齐到不同的霍尔传感器位置来判断当前的档位。

Description

一种汽车换挡器

技术领域

本发明涉及一种汽车换挡器。

背景技术

换挡系统的作用是操纵驻车机构和选择前进档、倒车挡和空档。从传统上来讲，多数换挡系统由驾驶室内的换挡杆和变速箱内的换挡机构组成。这种类型的换挡装置限制了换挡杆的结构形式、换挡操作力、换挡模式等，也限制换挡操作性，例如对于目前的换挡杆，无论是直的或柱式的，换挡位置排列顺序全都为P、R、N、D。因为自动变速器的结构决定了这一切。此外，松开驻车机构需要特别大的力。对于传统换挡机构，为减小司机的误换挡操作，采用复杂的硬件结构，不利于简化换挡操作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有的技术缺陷，提供一种结构简单，消除换挡杆与变速器之间的机械连接，能减小换挡操作力，减小人为误操作，换挡手柄在司机的手松开后，能立即回到预先的位置的新型换挡器。

本发明的技术解决方案是，提供一种汽车换挡器，它包括上盖、活动挡板、扇形挡板、盖板、金属柱、弹簧、大摆臂、小摆臂、壳体、摆动杆、永磁铁、电路板、电路板罩。所述的大摆臂上端为手柄杆，大摆臂上设有圆柱孔，大摆臂与小摆臂铰接；所述的小摆臂与壳体铰接；所述的摆动杆有两个，分别铰接在壳体的两个外侧面上，摆动杆一端装有永磁铁，另一端设有球面柱体，两个摆动杆的球面主体分别插在大摆臂和小摆臂上的长圆孔内；所述的电路板有两块，分别装在两个电路板罩内，每块电路板上设有三个霍尔传感器，霍尔传感器与摆动杆转动不同角度时的永磁铁位置相对应；所述的电路板罩分别装在壳体的两个外侧，扣在两个摆动杆的上面；所述的盖板固定在壳体上，盖板上设档位孔，档位孔内穿过手柄杆，盖板上设有斜坡曲面；所述的金属柱和弹簧装在大摆臂的圆柱孔内，金属柱一端为球面紧贴着盖板的斜坡曲面；所述的扇形挡板铰接在活动挡板上，扇形挡板上设有圆孔，圆孔内穿过手柄杆；所述的活动挡板上设有扇形长圆孔，扇形长圆孔内穿过手柄杆，活动挡板装在上盖和盖板之间；所述上盖固定在壳体和盖板上。

优选的是，所述大摆臂上端设有手柄杆，大摆臂下端与小摆臂下端铰接，小摆臂上端与壳体铰接，所述连接方式可使手柄杆绕两处铰接销向任意方向转动。

优选的是，所述大摆臂上设有圆柱孔，里面装有弹簧和金属柱，金属柱一端为球面，球面紧贴盖板上的斜坡曲面，通过斜坡曲面和弹簧的左右，使手柄杆带动大摆臂向任意方向转动后，手柄杆始终会自动回到预定的位置。

优选的是，所述的摆动杆有两个，分别铰接在壳体的两个外侧面上，摆动杆一端装有永磁铁，另一端设有球面柱体，两个摆动杆的球面柱体分别插在大摆臂和小摆臂上的长圆孔内。所述的电路板有两块，分别装在两个电路板罩内，每块电路板上设有三个霍尔传感器，霍尔传感器与摆动杆转动不同角度时的永磁铁位置相对应。所述的电路板罩分别装在壳体的两个外侧，扣在两个摆动杆的上面。当手柄杆转动时带动大摆臂和小摆臂转动，同时带动两个摆动杆转动，使摆动杆上的永磁铁分别对准两块电路板上的霍尔传感器，通过两块线路板上的不同霍尔传感器信号的组合给出档位信号。

优选的是，所述扇形挡板铰接在活动挡板上，扇形挡板上设有圆孔，圆孔内穿过手柄杆，活动挡板上设有扇形长圆孔，扇形长圆孔内穿过手柄杆，活动挡板装在上盖和盖板之间，上盖固定在壳体和盖板上。当手柄杆转动时，可同时带动扇形挡板旋转和活动挡板滑动，起到遮挡内部结构和阻挡异物掉入换挡器内部的左右。

附图说明

图1是本一种汽车换挡器的爆炸图。

图2是本一种汽车换挡器内部结构示意图。

图3是本一种汽车换挡器内部结构示意图。

图4是本一种汽车换挡器内部结构示意图。

图5是本一种汽车换挡器局部剖视图。

图6是本一种汽车换挡器整体剖视图。

图7是本一种汽车换挡器局部爆炸图。

图8是本一种汽车换挡器使用说明图。

具体实施方式

下面结合附图对本一种汽车换挡器做进一步说明：

如图1所示，换挡器包括上盖1、活动挡板2、扇形挡板3、固定螺丝4、盖板5、金属柱6、弹簧7、大摆臂8、大固定销9、小摆臂10、小固定销11、壳体12、永磁铁13、固定螺丝14、电路板罩15、电路板16、摆动杆17、摆动杆18、永磁铁19、电路板20、电路板罩21、固定螺丝22。

如图2~图7所示，大摆臂8与小摆臂10通过小固定销11铰接，大摆臂8可绕小固定销11摆动。小摆臂10通过大固定销9将大摆臂8和小摆臂10同时铰接在壳体12上，大摆臂8和小摆臂10可同时绕固定销9摆动，即实现大摆臂8可绕大固定销9做X方向摆动，同时可绕小固定销11做Y方向摆动。

盖板5上设有档位孔105，大摆臂8上的手柄杆104穿过档位孔105，盖板5通过卡扣和螺丝4固定在壳体12上，档位孔105限制了大摆臂8的摆动范围。盖板5上设有斜坡106，大摆臂8上设有圆柱孔107，弹簧7和金属柱6装在圆柱孔107内，可做轴向运动，金属柱6一端为球面一端为平面，金属柱6在弹簧7的作用下球面端始终紧贴斜坡106，并在档位孔105的限制下，在只能在斜坡106的斜面范围内运动。在斜坡106的特殊曲面形状和弹簧7作用下，大摆臂8往任意方向运动后，始终会自动回到同一位置上。

扇形挡板3上设有一个圆孔，手柄杆104从中间穿过，活动挡板2上设有一弧形长圆孔101，手柄杆104从中间穿过，扇形挡板3通过轴孔103铰接在活动挡板2的固定卡柱102上，扇形挡板3可以绕固定卡柱102旋转。上盖1通过卡扣固定在壳体12和盖板5上，活动挡板2被限位在上盖1和盖板5之间，只能沿X方向滑动。按照以上结构，手柄杆8转动的时候，可以同时带动扇形挡板3和活动挡板2运动。扇形挡板3和活动挡板2的作用为遮挡内部结构，并防止异物掉落到换挡器内部。

壳体12的其中一个外侧面上装有一只摆动杆17，摆动杆17套在壳体12上的圆柱110上，摆动杆17上设有一个球面柱体109，球面柱体109穿过壳体12上的一个扇形长圆孔插在小摆动臂10上的长圆孔111内，手柄杆104转动时会带动小摆动臂10转动，同时带动摆动杆17绕圆柱110转动。电路板16装在电路板罩15上的卡槽内，电路板罩15通过卡扣和固定螺丝14固定在壳体12上，固定螺丝14同时也固定了电路板16，同时电路板16也将摆动杆17限制在壳体12和电路板16中间，摆动杆17只能绕圆柱110转动。摆动杆17的一端装有永磁铁13，电路板上设有接线端子114和三个霍尔传感器119、120和121，三个霍尔传感器分布在磁体13的运动轨迹上，在摆动杆17转动到一定角度的时候，永磁铁13均可以与三个霍尔传感器中的某一个圆心对齐。

壳体12的另外一个外侧面上也装有一只摆动杆18，摆动杆18套在壳体12上的圆柱112上，摆动杆18上设有一个球面柱体122，球面柱体122穿过壳体12上的一个扇形长圆孔插在大摆动臂8上的长圆孔113内，手柄杆104转动时会带动大摆动臂8转动，同时带动摆动杆18绕圆柱112转动。电路板20装在电路板罩21上的卡槽内，电路板罩21通过卡扣和固定螺丝22固定在壳体12上，固定螺丝22同时也固定了电路板20，同时电路板20也将摆动杆18限制在壳体12和电路板20中间，摆动杆18只能绕圆柱112转动。摆动杆18的一端装有永磁铁19，电路板上设有接线端子115和三个霍尔传感器116、117和118，三个霍尔传感器分布在磁体19的运动轨迹上，在摆动杆18转动到一定角度的时候，永磁铁19均可以与三个霍尔传感器中的某一个圆心对齐。

如图8所示，手柄杆104在斜坡106和弹簧7的作用下，在未受外力作用下始终停在B的位置上，在此位置时，永磁铁13与霍尔传感器121对齐，磁体19与霍尔传感器117对齐，通过电路板16和电路板20上的接线端子各输出一个位置信号，得知当前档位为B。

当手柄杆104被外力扳到A位置时，永磁铁13与霍尔传感器121对齐，永磁铁19与霍尔传感器118对齐，通过电路板16和电路板20上的接线端子各输出一个位置信号，得知当前档位为A。当外力释放时，手柄杆104又自动回到B位置。

同理，当手柄杆104在位置C时，永磁铁13与霍尔传感器121对齐，永磁铁19与霍尔传感器116对齐；当手柄杆104在位置E时，永磁铁13与霍尔传感器119对齐，永磁铁19与霍尔传感器117对齐；当手柄杆104在位置D时，永磁铁13与霍尔传感器119对齐，永磁铁19与霍尔传感器118对齐；当手柄杆104在位置F时，永磁铁13与霍尔传感器119对齐，永磁铁19与霍尔传感器116对齐；当手柄杆104在位置B和E的中间时，永磁铁13与霍尔传感器120对齐，永磁铁19与霍尔传感器117对齐。换挡器输出相应档位信号后自动回到B档位置。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种汽车换挡器，它包括上盖、活动挡板、扇形挡板、盖板、金属柱、弹簧、大摆臂、小摆臂、壳体、摆动杆、永磁铁、电路板、电路板罩，所述的大摆臂上端为手柄杆，大摆臂上设有圆柱孔，大摆臂与小摆臂铰接；所述的小摆臂与壳体铰接；所述的摆动杆有两个，分别铰接在壳体的两个外侧面上，摆动杆一端装有永磁铁，另一端设有球面柱体，两个摆动杆的球面柱体分别插在大摆臂和小摆臂上的长圆孔内；所述的电路板有两块，分别装在两个电路板罩内，每块电路板上设有三个霍尔传感器，霍尔传感器与摆动杆转动不同角度时的永磁铁位置相对应；所述的电路板罩分别装在壳体的两个外侧，扣在两个摆动杆的上面；所述的盖板固定在壳体上，盖板上设档位孔，档位孔内穿过手柄杆，盖板上设有斜坡曲面；所述的金属柱和弹簧装在大摆臂的圆柱孔内，金属柱一端为球面紧贴着盖板的斜坡曲面；所述的扇形挡板铰接在活动挡板上，扇形挡板上设有圆孔，圆孔内穿过手柄杆；所述的活动挡板上设有扇形长圆孔，扇形长圆孔内穿过手柄杆，活动挡板装在上盖和盖板之间；所述上盖固定在壳体和盖板上。

2.如权利要求书1所述的一种汽车换挡器，其特征在于，大摆臂上端设有手柄杆，大摆臂下端与小摆臂下端铰接，小摆臂上端与壳体铰接，所述连接方式可使手柄杆绕两处铰接销向任意方向转动。

3.如权利 要求书1所述的一种汽车换挡器，其特征在于，大摆臂上设有圆柱孔，里面装有弹簧和金属柱，金属柱一端为球面，球面紧贴盖板上的斜坡曲面，通过斜坡曲面和弹簧的左右，使手柄杆带动大摆臂向任意方向转动后，手柄杆始终会自动回到预定的位置。

4.如权利 要求书1所述的一种汽车换挡器，其特征在于，所述的摆动杆有两个，分别铰接在壳体的两个外侧面上，摆动杆一端装有永磁铁，另一端设有球面柱体，两个摆动杆的球面柱体分别插在大摆臂和小摆臂上的长圆孔内，所述的电路板有两块，分别装在两个电路板罩内，每块电路板上设有三个霍尔传感器，霍尔传感器与摆动杆转动不同角度时的永磁铁位置相对应，所述的电路板罩分别装在壳体的两个外侧，扣在两个摆动杆的上面，当手柄杆转动时带动大摆臂和小摆臂转动，同时带动两个摆动杆转动，使摆动杆上的永磁铁分别对准两块电路板上的霍尔传感器，通过两块线路板上的不同霍尔传感器信号的组合给出档位信号。

5.如权利 要求书1所述的一种汽车换挡器，其特征在于，扇形挡板铰接在活动挡板上，扇形挡板上设有圆孔，圆孔内穿过手柄杆，活动挡板上设有扇形长圆孔，扇形长圆孔内穿过手柄杆，活动挡板装在上盖和盖板之间，上盖固定在壳体和盖板上，当手柄杆转动时，可同时带动扇形挡板旋转和活动挡板滑动，起到遮挡内部结构和阻挡异物掉入换挡器内部的左右。