CN108413024A - 一种旋钮式换挡装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋钮式换挡装置。该旋钮式换挡装置包括：旋钮，旋钮被转动时切换档位；转盘，转盘与旋钮周向固定，在转盘上设有沿周向延伸的滑槽和与滑槽连通的第一限位槽，在转盘的周表面上设有若干齿；连杆，在连杆上设有穿入于滑槽或第一限位槽内的锁紧件；第一齿轮组，连杆固定连接在第一齿轮组上；第二齿轮组，第二齿轮组与第一齿轮组啮合，第二齿轮组转动连接在连杆上；及驱动机构，驱动机构带动第一齿轮组转动从而带动连杆和第二齿轮组转动，使锁紧件在滑槽与第一限位槽之间转移并且使第二齿轮组与转盘上的齿相啮合或相分离。本发明旋钮式换挡装置能实现自动复位至驻车档位并且被锁紧在驻车档位。

Description

一种旋钮式换挡装置

技术领域

本发明涉及一种旋钮式换挡装置。

背景技术

旋钮式挡器包括旋钮，使用者通过转动旋钮来切换档位。旋钮式换挡装置中的旋钮一般能分别转动至驻车档位(P档位)、倒车档位(R档位)、空档位(N档位)和行车档位(D档位)。

现有旋钮式换挡装置中，在按压驻车按钮时，旋钮能够自动复位至P档位。但是，旋钮不能被锁紧在P档位，旋钮受到外力时仍绕能被转动，旋钮容易被误碰导致误操作，风险较大。

此外，当旋钮转动至其他非P档位时，也需要锁紧旋钮，使旋钮在受外力时不能被转动。而现有旋钮式换挡装置不能实现该非P档锁紧功能。

因此，有必要对现有的旋钮式换挡装置进行改进。

发明内容

本发明的目的之一是为了克服现有技术中的不足，提供一种实现自动复位至且锁紧在驻车档位的旋钮式换挡装置。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

根据本发明的一个方面，提供了一种旋钮式换挡装置。该旋钮式换挡装置包括：旋钮，所述旋钮被转动时切换档位；转盘，所述转盘与旋钮周向固定，在所述转盘上设有沿周向延伸的滑槽和与所述滑槽连通的第一限位槽，在所述转盘的周表面上设有若干齿；连杆，在所述连杆上设有穿入于所述滑槽或第一限位槽内的锁紧件；第一齿轮组，所述连杆固定连接在第一齿轮组上；第二齿轮组，所述第二齿轮组与第一齿轮组啮合，所述第二齿轮组转动连接在连杆上；及驱动机构，所述驱动机构带动第一齿轮组转动从而带动所述连杆和第二齿轮组转动，使所述锁紧件在所述滑槽与第一限位槽之间转移并且使所述第二齿轮组与所述转盘上的齿相啮合或相分离。

可选地，还包括驻车按钮，所述第二齿轮组被设置在驻车按钮被触发时能与所述转盘上的齿相啮合，并且带动所述旋钮移动至驻车档位；所述锁紧件被设置为在所述旋钮移动至驻车档位后被移动至所述第一限位槽内。

可选地，所述锁件件包括固定连接在所述连杆上的锁销。

可选地，在所述转盘上还设有与所述滑槽连通的第二限位槽，所述锁紧件被设置为能在所述驱动机构和第二齿轮组的带动下在所述滑槽与第二限位槽之间转移。

可选地，所述锁紧件被设置为在所述旋钮被转动至空档位时从所述滑槽移动至第二限位槽内。

可选地，所述驱动机构直接或者通过传动机构带动所述第一齿轮组转动。

可选地，还包括第三齿轮组，所述驱动机构通过传动机构带动所述第一齿轮组转动，所述驱动机构包括旋转电机，所述传动机构包括蜗杆蜗轮机构，所述旋转电机带动所述蜗轮蜗杆机构中的蜗杆旋转，所述蜗轮蜗机构中的蜗轮与第三齿轮组同轴固定，所述第一齿轮组与所述第三齿轮组啮合。

可选地，所述第一齿轮组包括同轴固定的第一大齿轮和第一小齿轮，所述第二齿轮组包括同轴固定的第二大齿轮和第二小齿轮，所述第三齿轮组包括与所述蜗轮同轴固定的第三齿轮，所述第一大齿轮与第三齿轮啮合，所述连杆固定连接在第一大齿轮上，所述第一小齿轮与所述第二大齿轮啮合，所述第二小齿轮与转盘上的齿相啮合或者相分离。

可选地，还包括围有腔体的壳体，所述旋钮至少部分位于所述壳体外部并且转动连接在所述壳体上；所述驱动机构、第一齿轮组、第二齿轮组、连杆和转盘收纳在所述腔体内。

可选地，在所述转盘上穿入有沿径向延伸的子弹头和弹簧，在所述壳体的内表面上设有多个限位槽，多个所述限位槽与所述旋钮的档位分别对应；所述子弹头的头部被设置为在所述旋钮转动至一个档位时能被所述弹簧弹性限位在对应的限位槽内。

可选地，还包括第一连接轴，所述第一齿轮组和连杆周向固定地套设在第一连接轴上，所述第一连接轴转动连接在所述壳体上，所述驱动机构安装在所述壳体上。

可选地，在所述第一连接轴上还周向固定套设有安装块，在所述安装块上固设有第一磁体，在所述转盘上固设有第二磁体；在所述壳体的内表面上设置有电路板，所述电路板位于所述转盘和安装块的一侧，在所述电路板上电连接有用于感应所述第一磁体磁场信息的第一霍尔传感器和用于感应所述第二磁体磁场信息的第二霍尔传感器。

可选地，所述壳体包括盖接在一起的上壳和下壳，所述连杆转动连接在所述下壳上，所述第一连接轴转动连接在所述上壳上；所述第一齿轮组位于所述上壳与连杆之间，所述安装块位于所述上壳与第一齿轮组之间，在所述上壳与安装块之间设有被压缩的弹簧。

本发明提供的旋钮式换挡装置中，第一齿轮组在驱动机构的带动下，能带动连杆同步运动并且使锁紧件在滑槽与第一限位槽之间转移。当锁销位于滑槽内时，旋钮能被外力转动切换档位。锁销位于第一限位槽内时，旋钮被锁紧，不能被周向转动。第一齿轮组在驱动机构的带动下，能带动第二齿轮组转动并且使第二齿轮组与转盘上的齿相啮合或相分离。

第一齿轮组与转盘上的齿啮合时，能带动旋钮转动至驻车档位。在旋钮转动至驻车档位后，第一齿轮组件能带动连杆上的齿移动至第一限位槽内。如此，旋钮式换挡装置能实现自动复位至驻车档位并且被锁紧在驻车档位。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明优选实施例中的旋钮式换挡装置的结构示意图。

图2为图1旋钮式换挡装置去除下壳后的仰视图。

图3为图1旋钮式换挡装置去除下壳后的结构示意图。

图4为图1旋钮式换挡装置的连杆结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的描述：

请参阅图1至图3，其为本发明提供的一种优选实施例中的旋钮式换挡装置。该旋钮式换挡装置包括壳体10、旋钮11、转盘12、驱动机构、传动机构、连杆27、第一齿轮组和第二齿轮组。所述壳体10围成有腔体，所述壳体10包括盖接在一起的上壳100和下壳101。

所述旋钮11转动连接在所述上壳100上，所述旋钮11全部或者部分地位于所述壳体10的外部。所述旋钮11受到外力转动，以在不同档位之间切换。所述旋钮11能被分别转动至驻车档位(P档位)、空档位(N档位)、倒档位(R档位)和前进档位(D档位)。

所述驱动机构、传动机构、第一齿轮组、第二齿轮组、连杆27和转盘12收纳在所述腔体内。所述转盘12与所述旋钮11周向固定，所述旋钮11转动时能带动所述转盘12同步转动。

请参阅图2和图3，在所述转盘12上设有穿孔，所述穿孔沿所述转盘12的径向延伸设置。在所述穿孔内设有子弹头33和弹簧34。在所述壳体10的内表面上设有多个限位槽，多个所述限位槽与所述旋钮11的档位分别对应。所述限位槽与所述子弹头33头部的形状相匹配。

在所述旋钮11转动至一个档位时，所述子弹头33的头部与所述限位槽位置对应并且被所述弹簧34弹性限位在对应的限位槽内，以提供给使用者操作手感。

请参阅图3和4，在所述转盘12上固定设置有锁紧件，所述锁紧件包括锁销30。例如，所述锁销30可一体设置在或者固定连接在所述转盘12上。

在所述转盘12的周表面上设有若干齿16。在所述转盘12径向一侧的表面上设有滑槽13和第一限位槽14。所述滑槽13沿所述转盘12的周向方向延伸设置。

所述锁销30穿入于所述滑槽13或者第一限位槽14内。当所述锁销30位于所述滑槽13内时，所述锁销30与所述滑槽13滑动配合，所述锁销30能在所述滑槽13内往复移动。此时，所述旋钮11受力能被转动，处于自由状态。

当所述锁销30位于所述第一限位槽14内时，所述第一限位槽14对所述锁销30进行止挡，所述旋钮11和转盘12被周向固定，不能被周向转动，所述旋钮11处于锁紧状态。

所述连杆27固定连接在所述第一齿轮组上，所述连杆27能与所述第一齿轮组同步运动。所述第二齿轮组与所述第一齿轮组啮合。

请参阅图3和图4，在所述连杆27上固设有第二连接轴31，所述第二齿轮组转动连接在所述第二连接轴31上，所述第二齿轮组通过所述第二连接轴31转动连接在所述连杆27上。所述连杆27在所述第一齿轮组的带动下同步运动，进而带动所述第二齿轮组绕所述第一齿轮组的旋转中心转动，实现所述第二齿轮组与所述转盘12上的齿16相啮合或者相分离。

所述驱动机构通过传动机构带动所述第一齿轮组转动。所述驱动机构包括旋转电机17。所述传动机构包括蜗轮蜗杆机构。所述旋钮式换挡装置还包括第三齿轮组。所述旋转电机17的转轴18与所述蜗轮蜗杆机构中的蜗杆19周向固定在一起。所述蜗轮20与所述第三齿轮组同轴固定。所述第三齿轮组与所述第一齿轮组啮合。

所述旋钮式换挡装置还包括转动连接在所述壳体10上的第一连接轴26。所述第一齿轮组、连杆27和安装块25周向固定地套设在第一连接轴26上，所述第一齿轮组、连杆27和第一连接轴26同步转动。

在所述安装块25上固定设置有第一磁体，所述第一磁体与所述安装块25同步转动。在所述转盘12上固定设置有第二磁体，所述第二磁体与所述旋钮11和转盘12同步转动。

在所述上壳100的内表面上设置有电路板32。所述电路板32位于所述转盘12和安装块25的一侧。在所述电路板32上电连接有第一霍尔传感器和第二霍尔传感器。所述第一霍尔传感器用于感应所述第一磁体的磁场信息，并且输出相应的档位电信号。所述第二霍尔传感器用于感应所述第二磁体的磁场信息，检测所述第一齿轮组和安装块25的转动角度。

请参阅图1至图4，当所述旋转电机17通过蜗轮蜗杆机构带动所述第一齿轮组转动时，所述第一齿轮组带动所述连杆27同步运动，使所述锁销30在所述滑槽13与第一限位槽14之间转移，以使所述旋钮11能在自由状态与锁紧状态之间切换。

当所述旋转电机17通过蜗轮蜗杆机构、第三齿轮组带动所述第一齿轮组转动时，所述第一齿轮组还带动所述第二齿轮组转动，使所述第二齿轮组与所述转盘12上的齿16相啮合或相分离。

所述旋钮式换挡装置还包括驻车按钮。当所述驻车按钮被触发时，所述旋转电机17通过蜗轮蜗杆机构、第三齿轮组带动所述第一齿轮组和连杆27同步转动，进而带动所述第二齿轮组转动至与所述转盘12上的齿16相啮合。之后，所述第二齿轮组在所述第一齿轮组的驱动下，带动所述转盘12和旋钮11转动，直至所述旋钮11转动至P档位。之后，所述旋转电机17通过蜗轮蜗杆机构、第三齿轮组带动所述第一齿轮组和连杆27同步转动，使所述锁销30从所述滑槽13移动至所述第一限位槽14内。如此，在所述驻车按钮被触发后，所述旋钮11自动复位至并且锁紧在P档位。

所述旋转电机17反转时通过所述传动机构带动所述第一齿轮组和连杆27反向转动，使所述锁销30从所述第一限位槽14移动至所述滑槽13内，所述旋钮11处于自由状态。

该实施例中，请参阅图2至图4，为使所述旋钮11还能在其他档位被锁紧，在所述转盘12上还设有与所述滑槽13连通的第二限位槽15。在所述驱动机构、传动机构、第三齿轮组和第一齿轮组的带动下，所述锁销30能在所述滑槽13与第二限位槽15之间转移。

具体地，在所述旋钮11被转动至空档位时，所述锁销30从所述滑槽13移动至第二限位槽15内，以锁紧所述转盘12和旋钮11，所述旋钮11不能被周向转动。

该实施例中，请参阅图3，所述第一齿轮组包括固定连接的第一大齿轮23和第一小齿轮24。所述第二齿轮组包括第二大齿轮28和第二小齿轮29。所述第三齿轮组包括第三齿轮21。所述第三齿轮21与所述蜗轮20同轴固定。所述第三齿轮21与所述第一大齿轮23啮合。所述第一小齿轮24与所述第二大齿轮28啮合。所述第二小齿轮29与所述转盘12的齿16相啮合或者相分离。

所述旋钮式换挡装置还包括第三连接轴22，所述蜗杆19和第三齿轮21周向固定地套设在所述第三连接轴22上。所述第三连接轴22转动连接在所述壳体10上。

该实施例中，请参阅图1和图3，所述连杆27转动连接在所述下壳101上。所述第一连接轴26转动连接在所述上壳100上。所述第一齿轮组位于所述上壳100与连杆27之间。所述安装块25位于所述上壳100与第一齿轮组之间。在所述上壳100与安装块25之间设有被压缩的弹簧34，以提供将所述安装块25、第一齿轮组和连杆27轴向固定的弹力。所述驱动机构安装壳体10上。当然，所述驱动机构、传动机构、第一齿轮组、第二齿轮组和连杆27也可以有其他安装结构。

该实施例中的锁紧件包括锁销30。在其他实施例中，所述锁紧件也可以包括块状结构或者其他结构。

本发明提供的旋钮式换挡装置中，所述第一齿轮组在所述驱动机构的带动下，能带动连杆27同步运动并且使锁紧件在所述滑槽13与第一限位槽14之间转移。当所述锁销30位于滑槽13内时，所述旋钮11能被外力转动切换档位。所述锁销30位于第一限位槽14内时，所述旋钮11被锁紧，不能被周向转动。

所述第一齿轮组在所述驱动机构的带动下，能带动所述第二齿轮组转动并且使所述第二齿轮组与所述转盘12上的齿16相啮合或相分离。

所述第一齿轮组与所述转盘12上的齿16啮合时，能带动所述旋钮11转动至P档位。在所述旋钮11转动至P档位后，所述第一齿轮组件能带动所述连杆27上的齿移动至第一限位槽14内。如此，所述旋钮式换挡装置能实现自动复位至P档位。

以上仅为本发明较佳的实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (13)

1.一种旋钮式换挡装置，其特征在于，包括：

旋钮，所述旋钮被转动时切换档位；

转盘，所述转盘与旋钮周向固定，在所述转盘上设有沿周向延伸的滑槽和与所述滑槽连通的第一限位槽，在所述转盘的周表面上设有若干齿；

连杆，在所述连杆上设有穿入于所述滑槽或第一限位槽内的锁紧件；

第一齿轮组，所述连杆固定连接在第一齿轮组上；

第二齿轮组，所述第二齿轮组与第一齿轮组啮合，所述第二齿轮组转动连接在连杆上；及

驱动机构，所述驱动机构带动第一齿轮组转动从而带动所述连杆和第二齿轮组转动，使所述锁紧件在所述滑槽与第一限位槽之间转移并且使所述第二齿轮组与所述转盘上的齿相啮合或相分离。

2.根据权利要求1所述的旋钮式换挡装置，其特征在于，还包括驻车按钮，所述第二齿轮组被设置在驻车按钮被触发时能与所述转盘上的齿相啮合，并且带动所述旋钮移动至驻车档位；

所述锁紧件被设置为在所述旋钮移动至驻车档位后被移动至所述第一限位槽内。

3.根据权利要求1所述的旋钮式换挡装置，其特征在于，所述锁件件包括固定连接在所述连杆上的锁销。

4.根据权利要求1所述的旋钮式换挡装置，其特征在于，在所述转盘上还设有与所述滑槽连通的第二限位槽，所述锁紧件被设置为能在所述驱动机构和第二齿轮组的带动下在所述滑槽与第二限位槽之间转移。

5.根据权利要求4所述的旋钮式换挡装置，其特征在于，所述锁紧件被设置为在所述旋钮被转动至空档位时从所述滑槽移动至第二限位槽内。

6.根据权利要求1所述的旋钮式换挡装置，其特征在于，所述驱动机构直接或者通过传动机构带动所述第一齿轮组转动。

7.根据权利要求6所述的旋钮式换挡装置，其特征在于，还包括第三齿轮组，所述驱动机构通过传动机构带动所述第一齿轮组转动，所述驱动机构包括旋转电机，所述传动机构包括蜗杆蜗轮机构，所述旋转电机带动所述蜗轮蜗杆机构中的蜗杆旋转，所述蜗轮蜗机构中的蜗轮与第三齿轮组同轴固定，所述第一齿轮组与所述第三齿轮组啮合。

8.根据权利要求7所述的旋钮式换挡装置，其特征在于，所述第一齿轮组包括同轴固定的第一大齿轮和第一小齿轮，所述第二齿轮组包括同轴固定的第二大齿轮和第二小齿轮，所述第三齿轮组包括与所述蜗轮同轴固定的第三齿轮，所述第一大齿轮与第三齿轮啮合，所述连杆固定连接在第一大齿轮上，所述第一小齿轮与所述第二大齿轮啮合，所述第二小齿轮与转盘上的齿相啮合或者相分离。

9.根据权利要求1所述的旋钮式换挡装置，其特征在于，还包括围有腔体的壳体，所述旋钮至少部分位于所述壳体外部并且转动连接在所述壳体上；所述驱动机构、第一齿轮组、第二齿轮组、连杆和转盘收纳在所述腔体内。

10.根据权利要求9所述的旋钮式换挡装置，其特征在于，在所述转盘上穿入有沿径向延伸的子弹头和弹簧，在所述壳体的内表面上设有多个限位槽，多个所述限位槽与所述旋钮的档位分别对应；

所述子弹头的头部被设置为在所述旋钮转动至一个档位时能被所述弹簧弹性限位在对应的限位槽内。

11.根据权利要求9所述的旋钮式换挡装置，其特征在于，还包括第一连接轴，所述第一齿轮组和连杆周向固定地套设在第一连接轴上，所述第一连接轴转动连接在所述壳体上，所述驱动机构安装在所述壳体上。

12.根据权利要求11所述的旋钮式换挡装置，其特征在于，在所述第一连接轴上还周向固定套设有安装块，在所述安装块上固设有第一磁体，在所述转盘上固设有第二磁体；

在所述壳体的内表面上设置有电路板，所述电路板位于所述转盘和安装块的一侧，在所述电路板上电连接有用于感应所述第一磁体磁场信息的第一霍尔传感器和用于感应所述第二磁体磁场信息的第二霍尔传感器。

13.根据权利要求11所述的旋钮式换挡装置，其特征在于，所述壳体包括盖接在一起的上壳和下壳，所述连杆转动连接在所述下壳上，所述第一连接轴转动连接在所述上壳上；

所述第一齿轮组位于所述上壳与连杆之间，所述安装块位于所述上壳与第一齿轮组之间，在所述上壳与安装块之间设有被压缩的弹簧。