CN203560418U - 车辆换档机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车辆换档机构，包括：换档机构壳体；可枢转地支撑在换档机构壳体上的第一转轴；与第一转轴连接的换档杆；用于测量换档杆的角位移的角位移传感器，角位移传感器包括磁体元件、以及非接触式磁阻霍尔元件；以及用于档位信号的产生和处理的印刷电路板，非接触式磁阻霍尔元件被安装在印刷电路板上；其特征在于，车辆换档机构还包括安装到第一转轴上的第一齿轮、以及与第一齿轮啮合的至少一个另外齿轮，从第一齿轮到至少一个另外齿轮中的最后一个齿轮的传动比大于1，并且磁体元件被安装到至少一个另外齿轮中的最后一个齿轮的转轴上。根据本实用新型，可以减小位移传感器的测量误差，以确保产生与换档杆的移动相匹配的档位信号。

Description

车辆换档机构

技术领域

本实用新型涉及车辆，尤其是涉及一种车辆换档机构。

背景技术

随着车辆电子化以及新技术的推广和应用，传统的换档机构逐渐被电子换档机构所替代，并且越来越多的功能被集成在电子换档机构上。因而，对电子换档机构配合精度的要求也越来越高。

现有的电子换档机构通常包括可枢转地支撑在换档机构壳体上的转轴、安装到转轴上的换档杆、用于测量换档杆的角位移的角位移传感器、以及安装在换档机构壳体上用于档位信号的产生和处理的印刷电路板。用于测量换档杆的角位移的角位移传感器通常包括固定地安装到转轴上的磁体元件、以及位于印刷电路板上的非接触式磁阻霍尔元件。当驾驶员操作换档杆时，换档杆导致转轴转动，并且因而导致固定地安装到转轴上的磁体元件随着转轴一起转动。磁体元件的转动导致磁体元件与非接触式磁阻霍尔元件之间的相对角度发生变化，切割磁力线并产生电流。非接触式磁阻霍尔元件将模拟电流信号转换成数字信号，并且由印刷电路板上的控制单元对数字信号进行处理，处理后的数字信号被传送给变速箱控制单元，从而将档位信号发出。

在这种现有换档机构中，由于磁体元件固定地安装到转轴上，换档杆的移动可能导致磁体元件的旋转角度较小，这又导致磁体元件与非接触式磁阻霍尔元件之间的相对角度变化很小。结果，位移传感器的测量误差可能较大，因而有可能产生不匹配或者错误的档位信号，给驾驶员造成档位混乱的感觉。

因而，需要对现有的车辆换档机构进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的就是要克服上述现有技术中的至少一种缺陷，提出一种车辆换档机构，这种车辆换档机构能够在换档杆移动时使得磁体元件与非接触式磁阻霍尔元件之间的相对角度变化表现为较大的值，从而减小位移传感器的测量误差，以确保产生与换档杆的移动相匹配的档位信号。

为此，根据本实用新型的一方面，提供一种车辆换档机构，包括：

换档机构壳体；

可枢转地支撑在所述换档机构壳体上的第一转轴；

与所述第一转轴连接的换档杆；

用于测量所述换档杆的角位移的角位移传感器，所述角位移传感器包括磁体元件、以及非接触式磁阻霍尔元件；以及

用于档位信号的产生和处理的印刷电路板，所述非接触式磁阻霍尔元件被安装在所述印刷电路板上；

其特征在于，所述车辆换档机构还包括安装到所述第一转轴上的第一齿轮、以及与所述第一齿轮啮合的至少一个另外齿轮，从所述第一齿轮到所述至少一个另外齿轮中的最后一个齿轮的传动比大于1，并且所述磁体元件被安装到所述至少一个另外齿轮中的最后一个齿轮的转轴上。

优选地，所述最后一个齿轮的转轴与所述非接触式磁阻霍尔元件的中心线位于一条直线上。

优选地，所述至少一个另外齿轮包括与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述磁体元件被安装到所述第二齿轮的第二转轴上。

优选地，所述第二转轴被可枢转地支撑在所述换档机构壳体上。

优选地，所述第一齿轮是扇形齿轮。

优选地，所述传动比为1至10之间。

优选地，所述传动比为3至5之间。

优选地，装有所述非接触式磁阻霍尔元件的所述印刷电路板被封装在盒体中，以形成盒装电子模块。

优选地，所述盒装电子模块被安装在所述换档机构壳体上。

根据本实用新型，由于安装了传动比大于1的齿轮，磁体元件与非接触式磁阻霍尔元件之间的相对角度变化表现为更大的值，从而减小了位移传感器的测量误差，因而以确保产生与换档杆的移动相匹配的档位信号。

附图说明

图1是根据本实用新型优选实施例的车辆换档机构的立体图；

图2是根据本实用新型优选实施例的车辆换档机构的立体图，其中去除了车辆换档机构的壳体以清楚显示车辆换档机构的内部结构；以及

图3是将图2中的盒装电器模块以及换档杆去除之后的局部示意图，以清楚显示车辆换档机构的旋转部件总成。

具体实施方式

下面结合示例详细描述本实用新型的优选实施例。本领域技术人员应理解的是，这些实施例是示例性的，并不意味着对本实用新型形成任何限制。

图1是根据本实用新型优选实施例的车辆换档机构1的立体图，图2是根据本实用新型优选实施例的车辆换档机构的立体图，其中去除了车辆换档机构的壳体以清楚显示车辆换档机构的内部结构；以及图3是将图2中的盒装电器模块以及换档杆去除之后的局部示意图，以清楚显示车辆换档机构的旋转部件总成，但在图3中还显示有驻车锁紧机构支架。如图1-3所示，车辆换档机构1包括换档机构壳体3、可枢转地支撑在换档机构壳体3上的第一转轴5、通过连接装置7安装到第一转轴5上的换档杆9、用于测量换档杆9的角位移的角位移传感器11、以及用于档位信号的产生和处理的印刷电路板13。而且，用于测量换档杆9的角位移的角位移传感器11包括磁体元件15、以及位于印刷电路板13上的非接触式磁阻霍尔元件17。

与现有技术不同，根据本实用新型优选实施例的车辆换档机构1还包括安装到第一转轴5上具有较大直径的第一齿轮19、以及与第一齿轮19啮合的具有较小直径的第二齿轮21。尽管第一齿轮19可以是一个完整的齿轮，但为了减少整个车辆换档机构1的体积，第一齿轮19优选为扇形齿轮。第二齿轮21安装到可枢转地支撑在换档机构壳体3上的第二转轴23上。角位移传感器11的磁体元件15被安装在第二转轴23上。

尽管可以将印刷电路板13上直接安装到换档机构壳体3上并且使得角位移传感器11的非接触式磁阻霍尔元件17靠近磁体元件15与第二转轴23的轴线对齐，但是根据本实用新型优选地将安装有非接触式磁阻霍尔元件17、系统控制模块、以及左右驾手动模式开关等电子元件的印刷电路板13封装在一个盒体25中（因而在所提供的附图中印刷电路板13实际上是不可见的），从而形成一个盒装电子模块27。通过形成盒装电子模块27可以防止粉尘和油污等污染物对印刷电路板13以及其上的电子元件的侵蚀。换档机构壳体3上留有安装盒装电子模块27的位置，使得盒装电子模块27安装之后，非接触式磁阻霍尔元件17的中心线正好处于第二转轴23的轴线上。

当驾驶员操作换档杆9时，换档杆9导致第一转轴5并因而导致第一齿轮19转动时，与第一齿轮19啮合的第二齿轮21也转动。结果，最终导致固定安装到第二转轴23上的磁体元件15转动。磁体元件15的转动导致磁体元件15与非接触式磁阻霍尔元件17之间的相对角度发生变化，切割磁力线并产生电流。非接触式磁阻霍尔元件17将模拟电流信号转换成数字信号，并且由印刷电路板13上的系统控制单元对数字信号进行处理，处理后的数字信号被传送给变速箱控制单元，从而将档位信号发出。

根据本实用新型，由于第一齿轮19具有比第二齿轮21更大的直径，从第一齿轮19到第二齿轮21具有大于1的传动比。假如第一齿轮19的直径与第二齿轮21的直径之比为大于1的N，换档杆9角向移动一个角度α时，磁体元件15则转动角度α的N倍。结果，磁体元件15与非接触式磁阻霍尔元件17之间的相对角度变化表现为更大的值，从而减小了位移传感器11的测量误差，以确保产生与换档杆9的移动相匹配的档位信号。由于磁体元件15与非接触式磁阻霍尔元件17之间的相对角度变化表现为更大的值，还可以降低对整个换档机构加工精度的要求。

尽管第一齿轮19与第二齿轮21之间的传动比可以为大于1的任何数，但优选传动比为1至10，更优选地为3至5。

此外，在优选实施例中，车辆换档机构1包括相互啮合的第一齿轮19和第二齿轮21，但是应理解的是可以包括多于两个的相互啮合的齿轮，只要它们最终的传动比大于1。

以上结合具体实施例对本实用新型进行了详细描述。显然，以上描述以及在附图中示出的实施例均应被理解为是示例性的，而不构成对本实用新型的限制。对于本领域技术人员而言，可以在不脱离本实用新型的精神的情况下对其进行各种变型或修改，这些变型或修改均不脱离本实用新型的范围。

Claims (9)

1.一种车辆换档机构（1），包括：

换档机构壳体（3）；

可枢转地支撑在所述换档机构壳体（3）上的第一转轴（5）；

与所述第一转轴（5）连接的换档杆（9）；

用于测量所述换档杆（9）的角位移的角位移传感器（11），所述角位移传感器（11）包括磁体元件（15）、以及非接触式磁阻霍尔元件（17）；以及

用于档位信号的产生和处理的印刷电路板（13），所述非接触式磁阻霍尔元件（17）被安装在所述印刷电路板（13）上；

其特征在于，所述车辆换档机构（1）还包括安装到所述第一转轴（5）上的第一齿轮（19）、以及与所述第一齿轮（19）啮合的至少一个另外齿轮，从所述第一齿轮（19）到所述至少一个另外齿轮中的最后一个齿轮的传动比大于1，并且所述磁体元件（15）被安装到所述至少一个另外齿轮中的最后一个齿轮的转轴上。

2.根据权利要求1所述的车辆换档机构（1），其特征在于，所述最后一个齿轮的转轴与所述非接触式磁阻霍尔元件（17）的中心线位于一条直线上。

3.根据权利要求1所述的车辆换档机构（1），其特征在于，所述至少一个另外齿轮包括与所述第一齿轮（19）啮合的第二齿轮（21），所述磁体元件（15）被安装到所述第二齿轮（21）的第二转轴（23）上。

4.根据权利要求3所述的车辆换档机构（1），其特征在于，所述第二转轴（23）被可枢转地支撑在所述换档机构壳体（3）上。

5.根据权利要求1所述的车辆换档机构（1），其特征在于，所述第一齿轮（19）是扇形齿轮。

6.根据权利要求1所述的车辆换档机构（1），其特征在于，所述传动比为1至10之间。

7.根据权利要求1所述的车辆换档机构（1），其特征在于，所述传动比为3至5之间。

8.根据权利要求1所述的车辆换档机构（1），其特征在于，装有所述非接触式磁阻霍尔元件（17）的所述印刷电路板（13）被封装在盒体（25）中，以形成盒装电子模块（27）。

9.根据权利要求8所述的车辆换档机构（1），其特征在于，所述盒装电子模块（27）被安装在所述换档机构壳体（3）上。