CN109312846A - 换挡器组件 - Google Patents

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Abstract

一种换挡器组件为车辆选择变速器的第一模式和第二模式。所述换挡器组件包括壳体和可动地联接到壳体并可相对于壳体枢转的换挡杆。换挡杆包括主体和限定孔并联接到主体的盖。盖可相对于主体在第一取向与第二取向之间旋转。换挡杆还包括由盖部分地接纳在孔中的拨动装置，其中拨动装置的至少一部分在闲置位置与压下位置之间可动地联接到主体。换挡杆还包括安装到拨动装置并可与盖一起在第一取向与第二取向之间旋转的元件。换挡杆还包括传感器系统，传感器系统被配置成与该元件相互作用以检测盖在第一取向与第二取向之间的旋转。

Description

换挡器组件
技术领域
本发明大体涉及用于改变车辆变速器中的挡位的换挡器组件。
背景技术
换挡器组件与车辆中的变速器一起使用以用于改变变速器的挡位。例如，换挡器组件可以用于将自动变速器换挡到多个自动模式，诸如停车、倒车、空挡和驱动。换挡器组件还可以用于将自动变速器换挡到类似于手动变速器的手动模式。一旦处于手动模式，驾驶员可以手动地使自动变速器在各挡位之间换挡。
常规换挡器组件包括在多个自动模式之间可沿第一路径操作的换挡器。然后将换挡器移动到第二路径中以用于从自动模式切换到手动模式。一旦处于手动模式，换挡器可沿第二路径以前后方式操作，以便手动地改变自动变速器内的挡位。第二路径通常平行于第一路径并与第一路径隔开或者横向于第一路径。在任何一种情况下，换挡器必须相对于第一路径横向移动。
不同类型的常规换挡器组件包括单稳态的换挡器，这意味着它在激活后返回到共同位置。这些类型的换挡器正变得越来越流行，特别是在换挡器组件完全是电子的情况下。
仍然有机会将双路径换挡器组件中存在的自动模式和手动模式与单稳态换挡器组件的功能合并。
发明内容
换挡器组件为车辆选择变速器的第一模式和第二模式。所述换挡器组件包括壳体。所述换挡器组件还包括可动地联接到所述壳体并可相对于所述壳体枢转的换挡杆。所述换挡杆包括主体。所述换挡杆还包括限定孔并联接到所述主体的盖。所述盖可相对于所述主体在用于选择所述变速器的第一模式的第一取向与用于选择所述变速器的第二模式的第二取向之间旋转。所述换挡杆还包括拨动装置，所述拨动装置联接到所述盖以用于与所述盖一起在各取向之间移动并设置在所述孔中。所述拨动装置的至少一部分在闲置位置与压下位置之间可移动地联接到所述盖。偏置构件设置在所述主体中并与所述拨动装置接合以将所述拨动装置向预定位置偏置。元件安装到所述拨动装置并可与所述拨动装置和所述盖一起在所述第一取向与所述第二取向之间旋转。传感器系统在所述拨动装置附近安装在所述主体中并被配置成与所述元件相互作用以检测所述盖在所述第一取向与所述第二取向之间的旋转。
附图说明
本发明的其他优点将容易理解，因为当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述，可以更好地理解本发明的其他优点。
图1是换挡器组件的立体图。
图2是图1的换挡器组件的分解立体图。
图3是图2的换挡器组件的拨动装置和传感器系统的局部侧视图。
图4A是图2的拨动装置的旋转凸轮驱动部分的立体图。
图4B是替代性旋转凸轮驱动部分的立体图。
图5是图1的换挡器组件的局部截面侧视图，其中盖处于第一取向并且按钮部分处于闲置位置。
图6是图1的换挡器组件的局部截面侧视图，其中盖处于间歇取向并且按钮部分处于闲置位置。
图7是图1的换挡器组件的局部截面侧视图，其中盖处于第二取向并且按钮部分处于闲置位置。
图8A是图1的换挡器组件的局部截面侧视图，其中盖处于第一取向并且按钮部分处于压下位置。
图8B是替代性换挡器组件的局部截面侧视图，其中盖处于第一取向并且按钮部分处于压下位置。
图9是换挡器组件的替代性实施例的分解立体图。
图10是图9的换挡器组件的截面图，其中盖处于第一取向并且按钮部分处于闲置位置。
图11是换挡器组件的另一个替代性实施例的分解立体图。
图12是图11的换挡器组件的局部截面侧视图，其中盖处于第二取向并且按钮部分处于闲置位置。
具体实施方式
参照附图，其中在全部的若干视图中相同的数字指示相同或对应的部件，换挡器组件大体以20示出。操作换挡器组件20以用于为车辆选择多个变速器模式，诸如变速器的第一模式和第二模式。多个变速器模式可以涉及变速器的挡位(第一挡、第二挡、第三挡等)、变速器的状态(停车、空挡、驱动、倒车等)、或者自动模式和手动模式。通常，换挡器组件20设置在车辆的中央控制台内。然而，换挡器组件20可以设置在车辆内的其他位置，诸如仪表板或转向柱。
参考图1-2、图9和图11，示出了具有壳体22的换挡器组件20的三个不同实施例。在本发明的各种实施例之间的共同或相似部分被给予共同的参考编号。壳体22具有外表面24。通常，壳体22的外表面24设置在车辆的中央控制台中。然而，应当理解的是，壳体22可以设置在车辆内的其他位置，诸如仪表板或转向柱。
换挡器组件20包括在第一换挡器端部28与第二换挡器端部30之间延伸的换挡杆26，所述第二换挡器端部30与所述第一换挡器端部28间隔开。换挡杆26在换挡杆26的在第一换挡器端部28与第二换挡器端部30之间限定纵向轴线LA。换挡杆26延伸出壳体22，使得换挡杆26的第一换挡器端部28暴露在车辆的内部。换挡杆26的第二换挡器端部30设置在壳体22内并且可移动地联接到壳体24。车辆操作者利用换挡杆26的第一换挡器端部28来移动换挡杆26的第二换挡器端部30。换挡杆26可相对于壳体22枢转。在某些实施例(诸如所示实施例)中，换挡杆26相对于壳体是单稳态的。换言之，在使换挡杆26相对于壳体22从正常位置枢转到一个或多个激活位置之后，换挡杆26返回到相同的正常位置。
换挡杆26包括在第一主体端部34与第二主体端部36之间延伸的主体32，所述第二主体端部36与所述第一主体端部34间隔开。主体32设置在换挡杆26的第一换挡器端部28与第二换挡器端部30之间，其中第二主体端部36邻近壳体22的外表面24。第一主体端部34和第二主体端部36大体沿换挡杆26的纵向轴线LA延伸。主体32可以具有任何合适的配置并且可以根据需要包括任何合适的标记48。
换挡杆26还包括联接到主体32并在第一盖端部40与第二盖端部42之间延伸的盖38，所述第二盖端部42与所述第一盖端部40间隔开。第一盖端部40邻近换挡杆26的第一换挡器端部28，并且第二盖端部42邻近第一主体端部34。第一盖端部40和第二盖端部42大体沿换挡杆26的纵向轴线LA延伸。盖38限定孔44，所述孔44位于第一盖端部40处并与换挡杆26的纵向轴线LA一致(对齐)。盖38也可以具有任何合适的配置。
盖38可相对于主体32在用于选择变速器的第一模式的第一取向与用于选择变速器的第二模式的第二取向之间旋转。应当理解的是，盖38可相对于主体32旋转到附加的取向，诸如第三取向。盖38包括指示器延伸部46，所述指示器延伸部46朝向主体32延伸，以提供盖38相对于主体32的取向的指示。指示器延伸部46可以根据需要具有任何长度、宽度或厚度，只要可以理解盖38相对于主体32的取向即可。
具体地，如图所示，主体32还可以包括对应于盖38相对于主体32的取向的标记48，其中指示器延伸部46与标记48一致(对齐)。如图5所示，例如，在某些实施例中，盖38还包括一对保持凸出部50，其沿纵向轴线LA朝向主体32延伸以用于将盖38联接到主体32。
转到图2-5、图9-10和图11-12，各种实施例的每个换挡杆26还包括拨动装置52，所述拨动装置52联接到盖38，以与盖38一起在各取向之间移动。拨动装置52也部分地设置在盖38的孔44中。拨动装置52可动地联接到盖38，使得当盖38相对于主体32旋转时，拨动装置52也相对于主体32旋转。拨动装置52在第一拨动端部54与第二拨动端部56之间延伸，所述第二拨动端部56与所述第一拨动端部54间隔开。第一拨动端部54和第二拨动端部56大体沿换挡杆26的纵向轴线LA延伸。拨动装置52包括邻近第一拨动端部54的暴露表面58。拨动装置52的暴露表面58被配置成通过盖38的孔44朝向第一换挡器端部28延伸。拨动装置52还包括面向主体32并邻近第二拨动端部56的多个止动表面(掣子表面)60。如图4A-4B所示，止动表面60包括凹陷部分62和凸起部分64。
拨动装置(切换装置)52的至少一部分在闲置位置与压下位置之间可移动地联接到主体32。如下面更详细讨论的，在图1-10的实施例中，拨动装置52的一部分在闲置位置与压下位置之间移动，而在图11-12的实施例中，整个拨动装置52在闲置位置与压下位置之间移动。具体地，拨动装置52(或其一部分)在闲置位置与压下位置之间沿着换挡杆26的纵向轴线LA相对于主体32移动。应当理解的是，拨动装置52可以沿纵向轴线LA移动到附加的位置。车辆操作者利用拨动装置52的暴露表面58使拨动装置52沿纵向轴线LA朝向主体32移动。如图5、图10和图12所示，当拨动装置52处于闲置位置时，暴露表面58通过孔44朝向第一换挡器端部28延伸。如图8A和图8B所示，当拨动装置52的一部分处于压下位置时，暴露表面58的一部分设置在孔44中。应当理解的是，图9-10和图11-12所示的换挡器组件的实施例的某些方面以与图1-8B所示的换挡器的实施例类似的方式操作，使得暴露表面58的一部分将同样设置在孔44中。
换挡杆26还包括偏置构件66，所述偏置构件66设置在主体32中并与拨动装置52接合以将拨动装置52朝向预定位置偏置。在图11-12的实施例中，预定位置是闲置位置。在图1-10的实施例中，预定位置是拨动装置52的旋转位置。偏置构件66接合拨动装置52以将拨动装置52朝向闲置位置偏置。偏置构件66包括邻近主体32的第二主体端部36的弹簧部分68和邻近第一主体端部34的柱塞部分70。柱塞部分70接合拨动装置52以将拨动装置52朝向预定位置偏置。在某些实施例中，主体32包括两个偏置构件66。然而，应当理解的是，主体32可以包括多于两个的偏置构件66以将拨动装置52朝向闲置位置偏置。
偏置构件66接合拨动装置52的止动表面60以提供触觉反馈。如图5、图6和图7所示，在盖38和拨动装置52的旋转期间，偏置构件66延伸到止动表面60的凹陷部分62中并与止动表面60的凸起部分64一起缩回以保持与止动表面60的接合。由于偏置构件66在盖38和拨动装置52的旋转期间保持与止动表面60的这种接合，因此触觉反馈对于车辆操作者是显而易见的。
参考图1-10所示的实施例，拨动装置52由多个部件形成。如图所示，拨动装置52包括旋转凸轮驱动部分72和按钮部分74。弹簧76设置在旋转凸轮驱动部分72与按钮部分74之间以将按钮部分74朝向拨动装置52的闲置位置偏置。按钮部分74由盖38接纳在盖38的孔44中，其中按钮部分74包括暴露表面58。车辆操作者利用拨动装置52的按钮部分74的暴露表面58使按钮部分74沿纵向轴线LA朝向主体32移动。如这些实施例所示的，按钮部分74包括至少一个、以及优选两个腿部75，所述腿部75围绕旋转凸轮驱动部分72从第一拨动端部54处的暴露表面58朝向第二拨动端部56延伸。甚至更优选地，腿部75彼此分开并从第一拨动端部54处的暴露表面58悬臂地伸出。此外，如图3-4B所示，旋转凸轮驱动部分72具有至少一个、以及优选两个凹槽77以用于接纳腿部75。在按钮部分74在闲置位置与压下位置之间移动期间，按钮部分74的腿部75在旋转凸轮驱动部分72的凹槽77内滑动。
如图2和图4-10所示，旋转凸轮驱动部分72邻近主体32并包括止动表面60。旋转凸轮驱动部分72包括一对突起78，所述突起78从旋转凸轮驱动部分72相对于纵向轴线LA横向延伸以用于将旋转凸轮驱动部分72联接到主体32。旋转凸轮驱动部分72还包括沿纵向轴线LA朝向盖38延伸的一对锁定凸出部80。锁定凸出部80与盖38的保持凸出部50协作以将盖38联接到主体32。盖38联接到旋转凸轮驱动部分72，使得盖38联接到主体32，同时允许盖38相对于主体32旋转。在盖38的旋转期间，旋转凸轮驱动部分72和按钮部分74都旋转。在拨动装置52的部分沿纵向轴线LA移动期间，按钮部分74沿纵向轴线LA移动，同时旋转凸轮驱动部分72沿纵向轴线LA保持在适当位置(保持在位)。
如图2、图5-10所示，换挡杆26还包括设置在盖38与主体32之间的保持器(保持件)82，其中所述保持器82联接到主体32。保持器82沿纵向轴线LA延伸并限定也沿着纵向轴线LA延伸的开口84，其中开口84被配置成接纳旋转凸轮驱动部分72。保持器82被配置成将拨动装置52的旋转凸轮驱动部分72保持在主体32与盖38之间。保持器82包括沿着纵向轴线LA朝向主体32延伸的一对锁定突片86，其被配置成在主体32的第一主体端部34附近将保持器82联接到主体32。保持器82包括搁架(搁置部)88，所述搁架88围绕保持器82的周边在保持器82的内表面上延伸。保持器82的搁架88被配置成与旋转凸轮驱动部分72的突起78协作，以将旋转凸轮驱动部分72联接到主体32，使得旋转凸轮驱动部分72沿纵向轴线LA保持在适当位置(保持在位)。
参考图11-12所示的实施例，拨动装置52是包括暴露表面58和止动表面60的统一部件(联合部件)。拨动装置52的暴露表面58邻近第一拨动端部52，并且止动表面60邻近第二拨动端部54设置。在盖38的旋转期间，暴露表面58和止动表面60都旋转。在拨动装置52沿纵向轴线LA移动期间，暴露表面58和止动表面60都沿纵向轴线LA移动。
在所有的实施例中，主体32具有第一锁定构件90，而盖38具有第二锁定构件92。第一锁定构件90和第二锁定构件92彼此接合，使得盖38联接到主体32，同时允许盖38的旋转。
继续参考所有的实施例，换挡杆26还包括安装到拨动装置52的元件94。元件94从第二拨动端部56朝向主体32延伸。元件94大体与纵向轴线LA一致(对齐)。在拨动装置52包括旋转凸轮驱动部分72的实施例中，元件94安装到旋转凸轮驱动部分72并从第二拨动端部56朝向主体32延伸。在拨动装置52是统一部件的实施例中，元件94安装到拨动装置52并从第二拨动端部56朝向主体32延伸。
元件94可与拨动装置52和盖38一起在第一取向与第二取向之间旋转。在拨动装置52包括旋转凸轮驱动部分72的实施例中并且在盖38的旋转期间，旋转凸轮驱动部分72和元件94旋转。在拨动装置52是统一部件的实施例中并且在盖38的旋转期间，拨动装置52和元件94旋转。
换挡杆26还包括在拨动装置52附近安装在主体32中的传感器系统96。传感器系统96沿纵向轴线LA设置。虽然传感器系统96包括在拨动装置52附近安装在主体32中的传感器，但传感器系统96还可以包括位于换挡杆26内的其他位置的传感器，诸如位于拨动装置52的按钮部分74与旋转凸轮驱动部分72之间。传感器系统96可以包括用于检测盖38在第一取向与第二取向之间的旋转、检测拨动装置52在闲置位置与压下位置之间的移动、或两者的任何类型的一个或多个传感器。合适的传感器的示例包括霍尔效应传感器、电位计、开关或其组合。
优选地，传感器系统96包括用于传感器的任何类型的合适支撑结构100，诸如PCB。支撑结构100可以具有大体与纵向轴线LA相交的任何配置。
传感器系统96被配置成与元件94相互作用，以检测盖38在第一取向与第二取向之间的旋转。元件94与传感器系统96之间的相互作用可以是物理相互作用、电相互作用、磁相互作用、电磁相互作用或其组合。
在某些实施例中，传感器系统96被配置成在盖38处于第一取向时输出第一电压以选择变速器的第一模式，并且被配置成在盖38处于第二取向时输出不同于第一电压的第二电压以选择变速器的第二模式。在盖38可相对于主体32旋转到第三取向的实施例中，传感器系统96被配置成在盖38处于第三取向时输出不同于第一电压和第二电压的第三电压以选择变速器的第三模式。应当理解的是，传感器系统96可以配置成输出对应于盖38可旋转到的多个取向的各种不同电压。
在其他实施例中，传感器系统96被配置成在拨动装置52的至少一部分处于闲置位置时输出第四电压，并且在拨动装置52的至少一部分处于压下位置时输出第五电压，其中第四电压和第五电压彼此不同并不同于第一电压、第二电压和第三电压。应当理解的是，传感器系统96可以被配置成输出对应于拨动装置52的闲置位置与压下位置之间的任何中间位置的各种不同电压。
如图1-8A的实施例所示的，传感器系统96包括设置在支撑结构100上的开关98。开关98可以具有任何合适的配置。开关98被配置成检测拨动装置52的至少一部分在闲置位置与压下位置之间的运动。应当理解的是，开关可以配置成检测拨动装置52的该部分到拨动装置52的该部分的闲置位置与压下位置之间的任何中间位置的运动。如图2、图3和图8A所示，开关98是在按钮部分74移动到压下位置时由按钮部分74的腿部75接合的机械开关。如具体所示的，针对每个腿部75有一个开关98。应当理解的是，可以存在任何数量的开关98，并且开关98可以具有由按钮部分74的任何合适配置所致动的任何接触式或非接触式设计。
参考图8B和图9-10所示的实施例，传感器系统96包括设置在拨动装置52的按钮部分74与拨动装置52的旋转凸轮驱动部分72之间的开关98。如图8B所示，在替代位置中可能存在冗余开关98。该开关被示意性地示出并且可以具有任何合适的配置。开关98被配置成检测拨动装置52的至少一部分在闲置位置与压下位置之间的移动。应当理解的是，开关可以配置成检测拨动装置52的该部分到拨动装置52的该部分的闲置位置与压下位置之间的任何中间位置的移动。
如图2、图3和图5-8B所示，传感器系统96包括霍尔效应传感器101。如图所示，霍尔效应传感器101以任何合适的方式设置在支撑结构100上并且可以具有任何合适的配置。在该实施例中，元件94包括磁体102。磁体102可与盖38一起相对于霍尔效应传感器101旋转，使得霍尔效应传感器101在盖38处于第一取向时输出第一电压并且在盖38处于第二取向时输出第二电压。如图4A所示，磁体102可以具有圆柱形配置并且具有第一面104和与第一面104间隔开的第二面106，其中所述第一面104和第二面106沿着纵向轴线LA设置。图4A的磁体102可以具有沿纵向轴线LA从第一面104延伸到第二面106的第一侧108和第二侧110。图4A的磁体102还可以在第一侧108上限定N极并在第二侧110上限定S极，其中N极和S极限定磁场。应当理解的是，磁体102可具有任何合适的配置。例如，磁体102可以具有D形配置，如图4B所示。
在一个实施例中，传感器系统96包括霍尔效应传感器101和开关98。霍尔效应传感器101检测盖38在第一取向与第二取向之间的旋转。开关98检测拨动装置52的至少一部分在闲置位置与压下位置之间的移动。由于磁场的改变，磁体102相对于霍尔效应传感器101的旋转导致从霍尔效应传感器101输出的可变电压。这样，当盖38处于第一取向时，霍尔效应传感器101输出第一电压，并且当盖38处于第二取向时，霍尔效应传感器101输出第二电压。
在另一个实施例中，传感器系统96的霍尔效应传感器101检测盖38在第一取向与第二取向之间的旋转，并且检测拨动装置52的至少一部分在闲置位置与压下位置之间的移动。由于磁场的改变，磁体102相对于霍尔效应传感器101的旋转导致从霍尔效应传感器101输出的可变电压。这样，当盖38处于第一取向时，霍尔效应传感器101输出第一电压，并且当盖38处于第二取向时，霍尔效应传感器101输出第二电压。由于磁场的改变，磁体102沿纵向轴线LA的移动导致从霍尔效应传感器101输出的可变电压。这样，当拨动装置52的至少一部分处于闲置位置时，霍尔效应传感器101输出第四电压，并且当拨动装置52的至少一部分处于压下位置时，霍尔效应传感器101输出第五电压。
传感器系统96还可以或替代地包括电位计112。电位计在图9-12中的换挡器的实施例中具体地示出。如图所示，电位计112设置在支撑结构100上和/或与支撑结构100集成。在这些实施例中，元件94包括电阻元件114。电阻元件114可与盖38一起相对于电位计112旋转，使得电位计112在盖38处于第一取向时输出第一电压并且在盖38处于第二取向时输出第二电压。电位计112限定孔口116，其中电阻元件114由孔口116接纳，以检测电阻元件114相对于电位计112的旋转。电阻元件114可以具有圆柱形配置，并且具有第一电阻元件端部和与所述第一电阻元件端部间隔开的第二电阻元件端部，其中所述第一电阻元件端部和所述第二电阻元件端部沿纵向轴线LA设置。第一电阻元件端部邻近拨动装置52并且第二电阻元件端部面向主体32。电阻元件114可以限定在第一电阻元件端部与第二电阻元件端部之间围绕纵向轴线LA延伸的周缘。电阻元件114可以具有沿电阻元件114的圆周延伸的可变电阻率(Ω·m)，可以具有在第一电阻元件端部与第二电阻元件端部之间延伸的可变电阻率(Ω·m)，或具有两者。
图9-10的实施例具有带有电位计112和开关98的传感器系统96。电位计112检测盖38在第一取向与第二取向之间的旋转。开关98检测拨动装置52的至少一部分在闲置位置与压下位置之间的移动。在该实施例中，电阻元件114具有沿电阻元件114的周缘延伸的可变电阻率(Ω·m)。由于电阻率(Ω·m)的改变，电阻元件114相对于电位计112的旋转导致从电位计112输出的可变电压。这样，当盖38处于第一取向时，电位计112输出第一电压，并且当盖38处于第二取向时，电位计112输出第二电压。
在图11-12所示的实施例中，传感器系统96的电位计112检测盖38在第一取向与第二取向之间的旋转，并且检测拨动装置52的至少一部分在闲置位置与压下位置之间的移动。在该实施例中，电阻元件114具有沿电阻元件114的周缘延伸的可变电阻率(Ω·m)，并且具有在第一电阻元件端部与第二电阻元件端部之间延伸的可变电阻率(Ω·m)。由于电阻率(Ω·m)的改变，电阻元件114相对于电位计112的旋转导致从电位计112输出的可变电压。这样，当盖38处于第一取向时，电位计112输出第一电压，并且当盖38处于第二取向时，电位计112输出第二电压。由于电阻率(Ω·m)的改变，电阻元件114沿纵向轴线LA的移动导致从电位计112输出的可变电压。这样，当拨动装置52的至少一部分处于闲置位置时，电位计112输出第四电压，并且当拨动装置52的至少一部分处于压下位置时，电位计112输出第五电压。
在所有的实施例中，换挡器组件20可以包括在换挡杆26的附近安装在壳体22中的附加传感器系统(未示出)。附加传感器系统可以包括用于检测换挡杆26相对于壳体22的移动的任何类型的一个或多个传感器。附加传感器系统可以检测换挡杆26相对于壳体22从标称/正常位置到一个或多个致动位置的移动。
换挡器组件20旨在与传感器系统96一起工作，该传感器系统响应于盖38在第一取向与第二取向之间的旋转、拨动装置52的至少一部分在闲置位置与压下位置之间的移动、或响应于两者，以便产生用于施加到变速器控制器的信号。换挡器组件20还旨在与附加传感器系统(未示出)一起工作，所述附加传感器系统响应于换挡杆26相对于壳体22从正常位置到一个或多个延伸位置的移动。变速器控制器包括已知的处理逻辑电路，所述逻辑电路用于以已知的方式实现变速器内的换挡。应当理解的是，变速器控制器可以与车辆的其他部件(诸如制动踏板)通信，以用于在允许变速器从停车进行换挡之前确定制动踏板是否被压下。
返回参考上面介绍的变速器模式，在某些实施例中，变速器的第一模式进一步被限定为变速器的驱动位置(前进位置)，并且变速器的第二模式进一步被限定为变速器的倒车位置。变速器可以包括附加模式，所述附加模式可以进一步被限定为变速器的空挡位置、停车位置等。当盖38在第一取向与第二取向之间致动时(在该示例中为驱动和倒车)，拨动装置52/按钮部分74的闲置位置对应于变速器的自动模式，并且拨动装置的压下位置对应于变速器的手动模式。换挡杆26在变速器的各挡位(第一挡、第二挡、第三挡等)之间致动。
作为一个示例性实施例，换挡杆26的拨动装置52在变速器的自动模式与变速器的手动模式之间致动。当接合自动模式时，盖38在驱动(前进)、倒车、空挡和停车之间致动。当接合手动模式时，盖38在驱动、倒车、空挡和停车之间致动，并且换挡杆26在变速器的各挡位之间致动。
在其他实施例中，变速器的第一模式进一步被定义为自动模式并且变速器的第二模式进一步被定义为手动模式。当盖38在自动模式与手动模式之间致动时，换挡杆26在驱动位置与倒车位置之间致动。换挡杆26可以致动到附加状态，所述附加状态可以进一步被定义为空挡、停车等。换挡杆26也可以在变速器的挡位之间致动。在该实施例中，拨动装置52可以接合超速、牵引力控制、停车等。
作为另一个示例性实施例，换挡杆26的盖38在变速器的自动模式与变速器的手动模式之间致动。当接合自动模式时，换挡杆26在驱动、倒车、空挡和停车之间致动。当接合手动模式时，换挡杆26在驱动、倒车、空挡和停车之间致动，并且在变速器的各挡位之间致动。
显然，鉴于上述教导，本发明的许多修改和变化是有可能的。已经根据相关法律标准描述了前述发明；因此，该描述本质上是示例性的而不是限制性的。对所公开实施例的变化和修改对于本领域技术人员来说是显而易见的，并且确实落入本发明的范围内。因此，本发明被给予的法律保护范围只能通过研究以下权利要求来确定。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于为车辆选择变速器的第一模式和第二模式的换挡器组件(20)，所述换挡器组件(20)包括：
壳体(22)，其具有外表面(24)；
换挡杆(26)，其可动地联接到所述壳体并可相对于所述壳体(22)枢转，所述换挡杆(26)包括：
主体(32)，其具有第一主体端部(34)和第二主体端部(36)，其中所述第二主体端部(36)邻近所述壳体(22)的所述外表面(24)，
盖(38)，其限定孔(44)并在所述第一主体端部(34)的附近联接到所述主体(32)，其中所述盖(38)相对于所述主体(32)能在用于选择所述变速器的所述第一模式的第一取向与用于选择所述变速器的所述第二模式的第二取向之间旋转，
拨动装置(52)，其联接到所述盖(38)，以与所述盖(38)一起在各取向之间运动，并设置在所述孔(44)中，其中所述拨动装置(52)的至少一部分在闲置位置与压下位置之间可动地联接到所述盖(38)，
偏置构件(66)，其设置在所述主体(32)中并与所述拨动装置(52)接合以将所述拨动装置(52)预定位置偏置，
元件(94)，其安装到所述拨动装置(52)并能与所述拨动装置(52)和所述盖(38)一起在所述第一取向与所述第二取向之间旋转，以及
传感器系统(96)，其在所述拨动装置(52)附近安装在所述主体(32)中并被配置成与所述元件(94)相互作用以检测所述盖(38)在所述第一取向与所述第二取向之间的旋转。
2.根据权利要求1所述的换挡器组件，其中所述传感器系统(96)被配置成在所述盖(38)处于用于选择所述变速器的所述第一模式的所述第一取向时输出第一电压，并且被配置成在所述盖(38)处于用于选择所述变速器的所述第二模式的所述第二取向时输出不同于所述第一电压的第二电压。
3.根据权利要求1或2所述的换挡器组件，其中所述传感器系统(96)包括霍尔效应传感器(101)，并且所述元件(94)包括磁体(102)，其中所述磁体(102)能与所述盖(38)一起相对于所述霍尔效应传感器(101)旋转，使得所述霍尔效应传感器(101)在所述盖(38)处于所述第一取向时输出第一电压并且在所述盖(38)处于所述第二取向时输出第二电压。
4.根据权利要求3所述的换挡器组件，其中所述传感器系统(96)的所述霍尔效应传感器(101)检测所述盖(38)在所述第一取向与所述第二取向之间的旋转，并且检测所述拨动装置(52)的至少一部分在所述闲置位置与所述压下位置之间的移动。
5.根据权利要求1或2所述的换挡器组件，其中所述传感器系统(96)包括霍尔效应传感器(101)和开关(98)，其中所述霍尔效应传感器(101)检测所述盖(38)在所述第一取向与所述第二取向之间的旋转，并且所述开关(98)检测所述拨动装置(52)的至少一部分在所述闲置位置与所述压下位置之间的移动。
6.根据权利要求1或2所述的换挡器组件，其中所述传感器系统(96)包括电位计(112)，并且所述元件(94)包括电阻元件(114)，其中所述电阻元件(114)能与所述盖(38)一起相对于所述电位计(112)旋转，使得所述电位计(112)在所述盖(38)处于所述第一取向时输出第一电压并且在所述盖(38)处于所述第二取向时输出第二电压。
7.根据权利要求6所述的换挡器组件，其中所述传感器系统(96)还包括开关(98)，其中所述电位计(112)检测所述盖(38)在所述第一取向与所述第二取向之间的旋转，并且所述开关(98)检测所述拨动装置(52)的所述至少一部分在所述闲置位置与所述压下位置之间的移动。
8.根据权利要求6所述的换挡器组件，其中所述传感器系统(96)的所述电位计(112)检测所述盖(38)在所述第一取向与所述第二取向之间的旋转，并且检测所述拨动装置(52)的所述至少一部分在所述闲置位置与所述压下位置之间的移动。
9.根据权利要求6所述的换挡器组件，其中所述电位计(112)限定孔(116)，其中所述电阻元件(114)由所述孔(116)接纳，以检测所述电阻元件(114)相对于所述电位计(112)的旋转。
10.根据权利要求1所述的换挡器组件，其中所述换挡杆(26)限定通过其延伸的纵向轴线(LA)，其中所述传感器系统(96)沿着所述纵向轴线(LA)设置。
11.根据权利要求1所述的换挡器组件，其中所述拨动装置(52)包括多个止动表面(60)，其中所述偏置构件(66)与所述多个止动表面(60)接合以提供触觉反馈。
12.根据权利要求11所述的换挡器组件，其中所述主体(32)包括两个偏置构件(66)。
13.根据权利要求1所述的换挡器组件，其中所述拨动装置(52)包括旋转凸轮驱动部分(72)和按钮部分(74)，其中弹簧(76)设置在所述旋转凸轮驱动部分(72)与所述按钮部分(74)之间，以将所述按钮部分(74)朝向所述闲置位置偏置。
14.根据权利要求13所述的换挡器组件，其中所述盖(38)联接到所述旋转凸轮驱动部分(72)，使得所述盖(38)联接到所述主体(32)，同时允许所述盖(38)相对于所述主体(32)的旋转。
15.根据权利要求14所述的换挡器组件，其还包括设置在所述盖(38)与所述主体(32)之间的保持器(82)，其中所述保持器(82)联接到所述主体(32)，其中所述保持器(82)被配置成将所述拨动装置(52)的所述旋转凸轮驱动部分(72)保持在所述主体(32)与所述盖(38)之间。
16.根据权利要求13所述的换挡器组件，其中所述元件(94)安装到所述拨动装置(52)的所述旋转凸轮驱动部分(72)。
17.根据权利要求1所述的换挡器组件，其中所述主体(32)具有第一锁定构件(90)并且所述盖(38)具有第二锁定构件(92)，其中所述第一锁定构件(90)和所述第二锁定构件(92)彼此接合，使得所述盖(38)联接到所述主体(32)，同时允许所述盖(38)的所述旋转。
18.根据权利要求1所述的换挡器组件，其中所述盖(38)能相对于所述主体(32)旋转到第三取向。
19.根据权利要求1所述的换挡器组件，其中所述盖(38)包括朝向所述换挡杆(26)的所述主体(32)延伸的指示器延伸部(46)，以提供所述盖(38)的所述取向的指示。
20.根据权利要求1所述的换挡器组件，其中所述换挡杆(26)相对于所述壳体(22)是单稳态的。
21.根据权利要求1所述的换挡器组件，其中所述变速器的所述第一模式进一步被定义为所述变速器的前进位置，并且所述变速器的所述第二模式进一步被定义为所述变速器的倒车位置，并且其中当所述盖(38)在所述第一取向与第二取向之间致动时，所述拨动装置(52)的所述闲置位置对应于所述变速器的自动模式，并且所述拨动装置(52)的所述压下位置对应于所述变速器的手动模式。
22.一种操作车辆变速器的换挡杆(26)的方法，其中所述换挡杆(26)联接到具有外表面(24)的壳体(22)，并且所述换挡杆(26)具有：具有第一主体端部(34)和第二主体端部(36)的主体(32)，其中所述第二主体端部邻近所述壳体的所述外表面；在所述第一主体端部(34)附近联接到所述主体(32)的盖(38)；联接到所述盖(38)的拨动装置(52)；安装到所述拨动装置(52)的元件(94)；和安装在所述主体(32)中的传感器系统(96)，所述方法包括以下步骤：
使所述盖(38)相对于所述主体(32)旋转到用于选择所述变速器的第一模式的第一取向与用于选择所述变速器的第二模式的第二取向中的至少一个；
将所述拨动装置(52)的至少一部分从对应于所述变速器的自动模式的闲置位置致动到对应所述于变速器的手动模式的压下位置；
通过所述传感器系统(96)检测安装到所述拨动装置(52)的所述元件(94)在所述第一取向与第二取向之间的旋转来感测所述盖(38)和所述拨动装置(52)的旋转；以及
使所述主体(32)、盖(38)和拨动装置(52)相对于所述壳体(22)枢转以选择所述变速器的特定挡位。
23.根据权利要求22所述的方法，其还包括用所述传感器系统(96)感测所述拨动装置(52)的至少一部分的致动的步骤。
24.根据权利要求22所述的方法，其中，旋转所述盖(38)的步骤进一步被定义为将所述盖(38)和所述拨动装置(52)作为一个单元旋转。
25.根据权利要求24所述的方法，其中旋转所述盖(38)和致动所述拨动装置(52)的至少一部分的步骤彼此独立地执行。
26.根据权利要求22所述的方法，其中所述拨动装置(52)包括旋转凸轮驱动部分(72)和按钮部分(74)，其中旋转所述盖(38)的步骤进一步被定义为将所述盖(38)和所述旋转凸轮驱动部分(72)作为一个单元旋转，并且其中致动所述拨动装置(52)的至少一部分的步骤进一步被定义为致动所述按钮部分(74)。
27.根据权利要求22所述的方法，其中通过设置在所述主体(32)中的偏置构件(66)将所述按钮部分(74)朝向所述闲置位置偏置。
28.根据权利要求22所述的方法，其中所述换挡杆(26)还包括设置在所述主体(32)上并与所述拨动装置(52)接合的偏置构件(66)，并且还包括用所述偏置装置(66)将所述拨动装置(52)朝向所述闲置位置偏置的步骤。
29.根据权利要求22所述的方法，其中所述元件(94)包括磁体(102)，并且所述传感器系统(96)包括霍尔效应传感器(101)，并且还包括以下步骤：
感测所述磁体(102)随盖(38)相对于所述霍尔效应传感器(101)的旋转的旋转；
当所述盖(38)处于所述第一取向时，由所述霍尔效应传感器(101)输出第一电压；以及
当所述盖(38)处于所述第二取向时，由所述霍尔效应传感器(101)输出第二电压。
30.根据权利要求30所述的方法，其还包括由所述霍尔效应传感器(101)检测所述拨动装置(52)的至少一部分在所述闲置位置与所述压下位置之间的移动的步骤。
31.根据权利要求22所述的方法，其中所述传感器系统(96)包括开关(98)，并且还包括由所述开关(98)检测所述拨动装置(52)的至少一部分在所述闲置位置与所述压下位置之间的移动的步骤。
32.根据权利要求22所述的方法，其中所述元件(94)包括电阻元件(114)，并且所述传感器系统(96)包括电位计(112)，并且还包括以下步骤：
感测所述电阻元件(114)随所述盖(38)相对于所述电位计(112)的旋转的旋转；
当所述盖(38)处于所述第一取向时，由所述电位计(112)输出第一电压；以及
当所述盖(38)处于所述第二取向时，由所述电位计(112)输出第二电压。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
已对原始权利要求1和22进行了修改以阐明所要求保护的换挡杆的主体和盖相对于壳体的取向。实质上，所要求保护的换挡杆的主体取向在壳体外部，其中第二主体端部邻近壳体的外表面并且第一主体端部邻近盖。原始权利要求1和22还要求安装在主体中并因此安装在壳体外部的传感器系统。申请人提出，参考文献D1-D9中没有一个单独或组合地公开、教导或建议所要求保护的换挡器组件包括壳体以及具有邻近壳体的主体和安装在主体 中的传感器系统的换挡杆，如经修改权利要求1和22所要求的那样。
此外，原始权利要求22已经被修改为引用通过传感器系统来感测盖和拨动装置的旋转的方法步骤，所述传感器系统检测安装到拨动装置的元件在第一取向与第二取向之间的旋转。在所要求保护的主体的取向在壳体外部(因为第二主体端部邻近壳体的外表面并且第一主体端部邻近盖)的情况下，申请人提出，参考文献D1-D9中没有一个单独或组合地公开、教导或建议通过检测元件在第一取向与第二取向之间的旋转的传感器系统(安装在主体中)来感测盖和拨动装置(外壳外)的旋转。
出于上述原因，申请人提出，经修改的权利要求与所引用的技术相比是新颖的且非显而易见的。

Claims (33)

1.一种用于为车辆选择变速器的第一模式和第二模式的换挡器组件(20)，所述换挡器组件(20)包括：
壳体(22)；
换挡杆(26)，其可动地联接到所述壳体并可相对于所述壳体(22)枢转，所述换挡杆(26)包括：
主体(32)，
盖(38)，其限定孔(44)并联接到所述主体(32)，其中所述盖(38)相对于所述主体(32)能在用于选择所述变速器的所述第一模式的第一取向与用于选择所述变速器的所述第二模式的第二取向之间旋转，
拨动装置(52)，其联接到所述盖(38)，以与所述盖(38)一起在各取向之间运动，并设置在所述孔(44)中，其中所述拨动装置(52)的至少一部分在闲置位置与压下位置之间可动地联接到所述盖(38)，
偏置构件(66)，其设置在所述主体(32)中并与所述拨动装置(52)接合以将所述拨动装置(52)预定位置偏置，
元件(94)，其安装到所述拨动装置(52)并能与所述拨动装置(52)和所述盖(38)一起在所述第一取向与所述第二取向之间旋转，以及
传感器系统(96)，其在所述拨动装置(52)附近安装在所述主体(32)中并被配置成与所述元件(94)相互作用以检测所述盖(38)在所述第一取向与所述第二取向之间的旋转。
2.根据权利要求1所述的换挡器组件，其中所述传感器系统(96)被配置成在所述盖(38)处于用于选择所述变速器的所述第一模式的所述第一取向时输出第一电压，并且被配置成在所述盖(38)处于用于选择所述变速器的所述第二模式的所述第二取向时输出不同于所述第一电压的第二电压。
3.根据权利要求1或2所述的换挡器组件，其中所述传感器系统(96)包括霍尔效应传感器(101)，并且所述元件(94)包括磁体(102)，其中所述磁体(102)能与所述盖(38)一起相对于所述霍尔效应传感器(101)旋转，使得所述霍尔效应传感器(101)在所述盖(38)处于所述第一取向时输出第一电压并且在所述盖(38)处于所述第二取向时输出第二电压。
4.根据权利要求3所述的换挡器组件，其中所述传感器系统(96)的所述霍尔效应传感器(101)检测所述盖(38)在所述第一取向与所述第二取向之间的旋转，并且检测所述拨动装置(52)的至少一部分在所述闲置位置与所述压下位置之间的移动。
5.根据权利要求1或2所述的换挡器组件，其中所述传感器系统(96)包括霍尔效应传感器(101)和开关(98)，其中所述霍尔效应传感器(101)检测所述盖(38)在所述第一取向与所述第二取向之间的旋转，并且所述开关(98)检测所述拨动装置(52)的至少一部分在所述闲置位置与所述压下位置之间的移动。
6.根据权利要求1或2所述的换挡器组件，其中所述传感器系统(96)包括电位计(112)，并且所述元件(94)包括电阻元件(114)，其中所述电阻元件(114)能与所述盖(38)一起相对于所述电位计(112)旋转，使得所述电位计(112)在所述盖(38)处于所述第一取向时输出第一电压并且在所述盖(38)处于所述第二取向时输出第二电压。
7.根据权利要求6所述的换挡器组件，其中所述传感器系统(96)还包括开关(98)，其中所述电位计(112)检测所述盖(38)在所述第一取向与所述第二取向之间的旋转，并且所述开关(98)检测所述拨动装置(52)的所述至少一部分在所述闲置位置与所述压下位置之间的移动。
8.根据权利要求6所述的换挡器组件，其中所述传感器系统(96)的所述电位计(112)检测所述盖(38)在所述第一取向与所述第二取向之间的旋转，并且检测所述拨动装置(52)的所述至少一部分在所述闲置位置与所述压下位置之间的移动。
9.根据权利要求6所述的换挡器组件，其中所述电位计(112)限定孔(116)，其中所述电阻元件(114)由所述孔(116)接纳，以检测所述电阻元件(114)相对于所述电位计(112)的旋转。
10.根据权利要求1所述的换挡器组件，其中所述换挡杆(26)限定通过其延伸的纵向轴线(LA)，其中所述传感器系统(96)沿着所述纵向轴线(LA)设置。
11.根据权利要求1所述的换挡器组件，其中所述拨动装置(52)包括多个止动表面(60)，其中所述偏置构件(66)与所述多个止动表面(60)接合以提供触觉反馈。
12.根据权利要求11所述的换挡器组件，其中所述主体(32)包括两个偏置构件(66)。
13.根据权利要求1所述的换挡器组件，其中所述拨动装置(52)包括旋转凸轮驱动部分(72)和按钮部分(74)，其中弹簧(76)设置在所述旋转凸轮驱动部分(72)与所述按钮部分(74)之间，以将所述按钮部分(74)朝向所述闲置位置偏置。
14.根据权利要求13所述的换挡器组件，其中所述盖(38)联接到所述旋转凸轮驱动部分(72)，使得所述盖(38)联接到所述主体(32)，同时允许所述盖(38)相对于所述主体(32)的旋转。
15.根据权利要求14所述的换挡器组件，其还包括设置在所述盖(38)与所述主体(32)之间的保持器(82)，其中所述保持器(82)联接到所述主体(32)，其中所述保持器(82)被配置成将所述拨动装置(52)的所述旋转凸轮驱动部分(72)保持在所述主体(32)与所述盖(38)之间。
16.根据权利要求13所述的换挡器组件，其中所述元件(94)安装到所述拨动装置(52)的所述旋转凸轮驱动部分(72)。
17.根据权利要求1所述的换挡器组件，其中所述主体(32)具有第一锁定构件(90)并且所述盖(38)具有第二锁定构件(92)，其中所述第一锁定构件(90)和所述第二锁定构件(92)彼此接合，使得所述盖(38)联接到所述主体(32)，同时允许所述盖(38)的所述旋转。
18.根据权利要求1所述的换挡器组件，其中所述盖(38)能相对于所述主体(32)旋转到第三取向。
19.根据权利要求1所述的换挡器组件，其中所述盖(38)包括朝向所述换挡杆(26)的所述主体(32)延伸的指示器延伸部(46)，以提供所述盖(38)的所述取向的指示。
20.根据权利要求1所述的换挡器组件，其中所述换挡杆(26)相对于所述壳体(22)是单稳态的。
21.根据权利要求1所述的换挡器组件，其中所述变速器的所述第一模式进一步被定义为所述变速器的前进位置，并且所述变速器的所述第二模式进一步被定义为所述变速器的倒车位置，并且其中当所述盖(38)在所述第一取向与第二取向之间致动时，所述拨动装置(52)的所述闲置位置对应于所述变速器的自动模式，并且所述拨动装置(52)的所述压下位置对应于所述变速器的手动模式。
22.一种操作车辆变速器的换挡杆(26)的方法，其中所述换挡杆(26)联接到壳体(22)并具有主体(32)、盖(38)、拨动装置(52)和传感器系统(96)，所述方法包括以下步骤：
使所述盖(38)相对于所述主体(32)旋转到用于选择所述变速器的第一模式的第一取向与用于选择所述变速器的第二模式的第二取向中的至少一个；
将所述拨动装置(52)的至少一部分从对应于所述变速器的自动模式的闲置位置致动到对应所述于变速器的手动模式的压下位置；以及
使所述主体(32)、盖(38)和拨动装置(52)相对于所述壳体(22)枢转以选择所述变速器的特定挡位。
23.根据权利要求22所述的方法，其还包括用所述传感器系统(96)感测所述盖(38)的旋转和所述拨动装置(52)的至少一部分的致动的步骤。
24.根据权利要求22所述的方法，其中所述盖(38)和所述拨动装置(52)联接在一起，并且旋转所述盖(38)的步骤进一步被定义为将所述盖(38)和所述拨动装置(52)作为一个单元旋转。
25.根据权利要求24所述的方法，其中旋转所述盖(38)和致动所述拨动装置(52)的至少一部分的步骤彼此独立地执行。
26.根据权利要求24所述的方法，其中所述换挡杆(26)还包括安装到所述拨动装置(52)的元件(94)，并且还包括通过所述传感器系统(96)检测所述元件(94)在所述第一取向与第二取向之间的旋转来感测所述盖(38)和所述拨动装置(52)的旋转的步骤。
27.根据权利要求22所述的方法，其中所述拨动装置(52)包括旋转凸轮驱动部分(72)和按钮部分(74)，其中旋转所述盖(38)的步骤进一步被定义为将所述盖(38)和所述旋转凸轮驱动部分(72)作为一个单元旋转，并且其中致动所述拨动装置(52)的至少一部分的步骤进一步被定义为致动所述按钮部分(74)。
28.根据权利要求27所述的方法，其中通过设置在所述主体(32)中的偏置构件(66)将所述按钮部分(74)朝向所述闲置位置偏置。
29.根据权利要求22所述的方法，其中所述换挡杆(26)还包括设置在所述主体(32)上并与所述拨动装置(52)接合的偏置构件(66)，并且还包括用所述偏置装置(66)将所述拨动装置(52)朝向所述闲置位置偏置的步骤。
30.根据权利要求22所述的方法，其中所述换挡杆(26)还包括安装到所述拨动装置(52)的元件(94)，其中所述元件(94)包括磁体(102)，并且所述传感器系统(96)包括霍尔效应传感器(101)，并且还包括以下步骤：
感测所述磁体(102)随盖(38)相对于所述霍尔效应传感器(101)的旋转的旋转；
当所述盖(38)处于所述第一取向时，由所述霍尔效应传感器(101)输出第一电压；以及
当所述盖(38)处于所述第二取向时，由所述霍尔效应传感器(101)输出第二电压。
31.根据权利要求30所述的方法，其还包括由所述霍尔效应传感器(101)检测所述拨动装置(52)的至少一部分在所述闲置位置与所述压下位置之间的移动的步骤。
32.根据权利要求22所述的方法，其中所述传感器系统(96)包括开关(98)，并且还包括由所述开关(98)检测所述拨动装置(52)的至少一部分在所述闲置位置与所述压下位置之间的移动的步骤。
33.根据权利要求22所述的方法，其中所述换挡杆(26)还包括安装到所述拨动装置(52)的元件(94)，其中所述元件(94)包括电阻元件(114)，并且所述传感器系统(96)包括电位计(112)，并且还包括以下步骤：
感测所述电阻元件(114)随所述盖(38)相对于所述电位计(112)的旋转的旋转；
当所述盖(38)处于所述第一取向时，由所述电位计(112)输出第一电压；以及
当所述盖(38)处于所述第二取向时，由所述电位计(112)输出第二电压。
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