CN221003715U - 车辆的换挡装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆的换挡装置。装置包括换挡杆，换挡杆包括杆体和转轴，转轴连接至杆体，转轴的轴线与杆体的轴线相互垂直。从而在外部操作力的作用下，使得杆体能够沿转轴的轴线的方向移动或者绕转轴的轴线转动。当杆体沿转轴的轴线的方向移动时，移动保持组件使杆体的位置能够保持在第一稳定位置或第二稳定位置。转动限制件限制杆体在第一稳定位置和第二稳定位置能够转动的方向，并且使得杆体在第一稳定位置能够转动的方向与在第二稳定位置能够转动的方向相反。检测组件检测换挡杆的移动或转动，以生成D挡、R挡或N挡的换挡信号。本实用新型的换挡方式不仅有转动还有移动，有利于驾驶员对不同的换挡操作进行区分，以减少误操作。

Description

车辆的换挡装置

技术领域

本实用新型涉及车辆换挡技术领域，尤其涉及一种车辆的换挡装置。

背景技术

电子换挡装置(electronic shifter，E-Shifter)以电子的形式而非机械的形式控制变速器的挡位，目前被广泛地应用在车辆中。驾驶员通过简单地操作电子换挡装置，可以实现驻车(Park，P)挡、空(Neutral，N)挡、倒车(Reverse，R)挡以及行驶(Drive，D)挡的换挡。

目前的电子换挡装置包括使用杆的杆式和使用拨盘的拨盘式。传统的杆式和拨盘式的电子换挡装置通常具有五个操作位置，这五个操作位置分别是R位置、倒车挡侧空(Nr)位置、中间(Null)位置、行驶挡侧空(Nd)位置以及D位置。驾驶员通过将换挡拨盘或换挡杆从Null位置转动到D位置、Nd位置、R位置或Nr位置来实现换挡。在操作力移除之后，换挡拨盘可以从D位置、Nd位置、R位置或Nr位置返回至Null位置。然而，这样的电子换挡装置的换挡方式仅有转动，换挡形式单一，驾驶员很难对不同的换挡操作进行区分。特别地，当驾驶换挡到N挡时，很容易发生误操作而换挡至R挡或D挡。

上述对背景技术的陈述仅是为了方便对本实用新型技术方案(使用的技术手段、解决的技术问题以及产生的技术效果等方面)的深入理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该消息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种车辆的换挡装置，其换挡方式不仅有转动还有移动，非单一的换挡方式有利于驾驶员对不同的换挡操作进行区分，从而减少误操作的发生。

根据本实用新型的实施方案，提供了一种车辆的换挡装置，其包括：换挡杆，其包括：杆体，其接收来自外部的操作力；转轴，其连接至杆体，并且所述转轴的轴线与所述杆体的轴线相互垂直，从而在外部操作力的作用下，使得杆体能够沿转轴的轴线的方向移动或者绕转轴的轴线转动；移动保持组件，其配置为：当杆体沿转轴的轴线的方向移动时，使杆体的位置能够保持在第一稳定位置或第二稳定位置；转动限制件，其配置为：限制杆体在第一稳定位置和第二稳定位置能够转动的方向，并且使得杆体在第一稳定位置能够转动的方向与在第二稳定位置能够转动的方向相反；转动回位组件，其配置为：在杆体转动之后使杆体回位；以及检测组件，其配置为检测换挡杆的移动或转动，以生成行驶挡、倒车挡、空挡的其中一个的换挡信号。

车辆的换挡装置可以进一步包括基座，所述转轴设置在基座上，并且转轴的轴线的方向与基座的纵向方向相同，所述杆体的轴线垂直于基座所在的平面，所述移动保持组件、转动限制件以及转动回位组件设置在基座上。

所述转轴的下周面可以设置有沿转轴的轴线的方向延伸的移动引导面，在移动引导面中设置有间隔的第一谷部和第二谷部；所述移动保持组件可以包括：抵触伸缩头，其设置在基座上，所述抵触伸缩头的头部与移动引导面接触，在杆体沿转轴的轴线的方向移动时，抵触伸缩头沿移动引导面移动，并且能够插入第一谷部或第二谷部中，从而在抵触伸缩头插入第一谷部或第二谷部中时，杆体的位置能够相应地保持在第二稳定位置或第一稳定位置；以及支撑弹簧，其用于弹性地支撑所述抵触伸缩头。

所述第一谷部和第二谷部之间可以设置有峰部。

所述基座可以设置为敞口的盒体形状，基座的沿纵向方向相对设置的两个侧壁分别向基座的内部延伸，以形成支撑座，所述转轴设置为架在两个支撑座上；位于基座底部的底板上设置有用于容纳抵触伸缩头和支撑弹簧的容置筒，并且所述容置筒沿底板的垂直方向延伸，抵触伸缩头的头部在支撑弹簧的弹性支撑下能够从容置筒中伸出，从而抵触伸缩头与移动引导面接触。

在抵触伸缩头插入第一谷部时，转轴的远离第一谷部的端部可以与基座相应的侧壁相抵靠；在抵触伸缩头插入第二谷部时，转轴的远离第二谷部的端部可以与基座相应的侧壁相抵靠。

所述转轴的周向表面沿转轴的轴线的方向可以间隔设置第一限位凸起和第二限位凸起，所述第一限位凸起和第二限位凸起沿转轴的径向方向向外延伸并且延伸方向相反；针对第一限位凸起、第二限位凸起的每一个可以设置一个相应的转动限制件和一个相应的转动回位组件；其中，当杆体在第一稳定位置时，第二限位凸起受到相应的转动限制件的止挡而不能相对于底板下压，第一限位凸起能够相对于底板下压，并且在转动回位组件的作用下，在下压之后能够回位；当杆体在第二稳定位置时，第一限位凸起受到相应的转动限制件的止挡而不能相对于底板下压，第二限位凸起能够相对于底板下压，并且在转动回位组件的作用下，在下压之后能够回位。

两个所述转动限制件可以分开设置在转轴的两侧，并且转动限制件的每一个可以包括：止挡部，其平行于位于基座底部的底板，当杆体在第一稳定位置时，第二限位凸起的下表面与同一侧相应的止挡部相接触，当杆体在第二稳定位置时，第一限位凸起的下表面与同一侧相应的止挡部相接触。

所述转动回位组件的每一个可以包括：安装座，其设置在底板上，并且两个安装座分开设置在转轴的两侧；连接轴，其设置在安装座上，并且对应于第一限位凸起或第二限位凸起的位置而设置，所述连接轴沿平行于转轴的轴线的方向延伸；转动件，其包括相互连接的轴套部和回位部，所述轴套部设置在连接轴上，所述回位部包括分别连接在轴套部的周向表面上并且间隔预定距离的上回位板和下回位板；以及回位弹簧，其设置在轴套部中，并且所述回位弹簧的一端连接在轴套部，另一端连接在连接轴，通过回位弹簧的回弹力，回位部在绕连接轴转动之后能够回位；其中，当杆体在第一稳定位置时，第一限位凸起移动至同一侧相应的上回位板和下回位板之间并且与相应的下回位板相接触，当杆体在第二稳定位置时，第二限位凸起移动至同一侧相应的上回位板和下回位板之间并且与相应的下回位板相接触。

所述止挡部可以设置为在平行于转轴的轴线的方向上具有预定长度，使得第一限位凸起或第二限位凸起的至少一个能够在相应的止挡部上移动。

所述止挡部可以设置有沿平行于转轴的轴线的方向延伸的第一沟槽，所述第一限位凸起和第二限位凸起的与止挡部相接触的表面分别形成与所述第一沟槽相匹配的凸楞。

所述检测组件可以包括：第一电路板，其设置在位于基座底部的底板上，连接在底板上的容置筒从第一电路板中穿出，所述第一电路板上设置有传感器，所述传感器和容置筒在基座的横向方向上排列；以及传感器触发元件，其连接在转轴的沿转轴的轴线的方向的中间，并且平行于底板，在转轴的移动过程中，传感器触发元件的至少一部分能够与传感器在底板的垂直方向上相对。

所述第一电路板可以配置为：当传感器检测出传感器的中心线沿平行于转轴的轴线的方向到传感器触发元件边缘的距离变化为参考距离，并且没有检测到传感器触发元件与传感器之间的角度变化时，生成N挡的换挡信号；当传感器检测出传感器触发元件与传感器之间发生角度变化，以及传感器触发元件与传感器在底板的垂直方向上的距离变小时，生成R挡的换挡信号；当传感器检测出传感器触发元件与传感器之间发生角度变化，以及传感器触发元件与传感器在底板的垂直方向上的距离变大时，生成D挡的换挡信号。

车辆的换挡装置可以进一步包括换挡握持部，所述换挡握持部连接在杆体上，并且换挡握持部上设置有驻车挡按键和用于切换行驶模式的按键。

所述换挡握持部的内部可以设置有第二电路板和阻尼片，阻尼片覆盖在第二电路板上，驻车挡按键位于阻尼片的上方，所述驻车挡按键在按压操作力的作用下能够在换挡握持部上沿平行于杆体的轴线的方向移动，并且在按压操作移除之后能够返回到按压前的位置；所述第二电路板配置为识别驻车挡按键的操作，并输出驻车挡的换挡信号。

用于切换行驶模式的按键可以包括：按键座，其设置在换挡握持部的内部；支撑轴，其设置在按键座上；滚轮，其设置在支撑轴上，并且滚轮位于阻尼片的上方，在外部操作力的作用下能够在换挡握持部上转动；所述第二电路板进一步配置为识别滚轮的操作，输出行驶模式的切换信号。

本实用新型采取以上技术方案，其具有以下有益效果：本实用新型的换挡装置通过移动的操作来切换N挡，通过转动的操作来切换D挡或R挡，通过按压的操作来切换P挡。N挡、R挡和D挡之间的换挡方式有移动和转动，换挡形式不单一，使驾驶员容易进行区分，减少误操作的发生。此外，还可以实现高效率地换挡。换挡装置结构简化，重量更轻，成本也更低。此外，在车辆的换挡装置中设置功能按键，具体地，将行驶模式到SBW中，可以降低开发成本，还为控制台节省了空间，增加了便利。

附图说明

下文将结合附图对本实用新型的示例性实施方案进行更为详细的说明。为清楚起见，不同附图中相同的部件以相同标记示出。需要说明的是，附图仅起到示意作用，其并不必然按照比例绘制。在这些附图中：

图1是示出根据本实用新型的各种实施方案的车辆的换挡装置的换挡模式的示意图。

图2是根据本实用新型的实施方案的车辆的换挡装置的结构示意图。

图3是根据本实用新型的实施方案的车辆的换挡装置的结构分解图。

图4是根据本实用新型的实施方案的车辆的换挡装置的侧视图。

图5是图4中沿线A-A截取的截面图。

图6是图4中沿线B-B截取的截面图。

图7是根据本实用新型的实施方案的车辆的换挡装置的俯视图。

图8是图7中沿线C-C截取的截面图。

图9是根据本实用新型的实施方案的转轴的仰视图。

图10是沿图9中沿线D-D截取的截面图。

图11是根据本实用新型的实施方案的车辆的换挡装置的基座内部的结构示意图。

图12是从图11中的沿基座的纵向方向相对设置的侧壁观察到的结构示意图。

图13A和图13B是根据本实用新型的实施方案的检测组件检测沿Y方向的距离变化的操作示意图。

图14A和图14B是根据本实用新型的实施方案的检测组件检测角度变化时的操作示意图。

图15A和图15B是根据本实用新型的实施方案的检测组件检测沿Z方向的距离变化的操作示意图。

图16是根据本实用新型的实施方案的盖体的表面的结构示意图。

图17A和图17B是根据本实用新型的实施方案的用于切换行驶模式的按键的操作原理图。

图18A至图18E是根据本实用新型的实施方案的车辆的换挡装置的操作示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施方案作详细说明，本实施方案在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施方案。

本实用新型的实施方案提供了一种杆式电子换挡装置(electronic shifter，E-Shifter)。杆式电子换挡装置包括供驾驶员操作的换挡杆。图1是示出根据本实用新型的各种实施方案的车辆的换挡装置的换挡模式的示意图。换挡杆具有呈轴状的杆体。如图1所示，杆体沿Z方向设置。倒车(Reverse，R)位置和倒车挡侧空(Nr)位置在X方向上排列，即，R位置和Nr位置设置在沿X方向延伸的直线X1上。Nr位置和行驶挡侧空(Nd)位置在Y方向上排列，即，Nr位置和Nd位置设置在沿Y方向延伸的直线Y1上。Nd位置和行驶(Drive，D)位置在X方向上排列，即，D位置和Nd位置设置在沿X方向延伸的直线X2上。此外，R位置设置在-X侧，D位置设置在+X侧。

直线X1和直线Y1以角度θ1相交，直线X2和直线Y1以角度θ2相交。角度θ1和θ2可以为90°。

优选地，Z方向可以是车辆的上下方向，其中“+Z”靠近车辆上部，“-Z”靠近车辆下部。X方向可以是车辆的左右方向，其中，“+X”靠近车辆右侧，“-X”靠近车辆左侧。Y方向可以是车辆的前后方向，其中“+Y”靠近车辆前部，“-Y”靠近车辆后部。然而，本实用新型不限于此，X方向可以是车辆的前后方向，Y方向可以是车辆的左右方向。

根据本实用新型的各种实施方案，当换挡杆从Nr位置沿箭头H1移动到Nd位置或者从Nd位置沿箭头H1移动到Nr位置时，换挡装置可以切换到N挡。当换挡杆以下端作为转动中心，上端在XY面上的投影沿箭头H2从Nr位置转动至R位置，换挡装置可以切换到R挡，并且在操作力移除之后，换挡杆的上端可以沿箭头H2的相反方向自动地返回Nr位置。当换挡杆以下端作为转动中心，上端在XY面上的投影沿箭头H3从Nd位置转动至D位置，换挡装置可以切换到D挡，并且在操作力移除之后，换挡杆的上端可以沿箭头H3的相反方向自动地返回Nd位置。

因此，与传统的电子换挡装置相比，本实用新型的各种实施方案的车辆的换挡装置取消了作为稳定位置的中间(Null)位置，而是以Nr位置和Nd位置作为换挡杆的稳定位置。此外，通过移动的操作来切换N挡，通过转动的操作来切换D挡或R挡。换挡方式有移动和转动，换挡形式不单一，使驾驶员容易进行区分，减少误操作的发生。

根据上述换挡模式，本实用新型提供一种具体的车辆换挡装置。

图2是根据本实用新型的实施方案的车辆的换挡装置的结构示意图。

图3是根据本实用新型的实施方案的车辆的换挡装置的结构分解图。

结合图2和图3，根据本实用新型的实施方案的车辆的换挡装置包括换挡杆100。换挡杆100包括杆体110和转轴120。杆体110可以接收来自外部的操作力。转轴120连接至杆体110，并且转轴120的轴线与杆体110的轴线相互垂直。因而，在外部操作力的作用下，杆体110能够沿转轴120的轴线的方向移动或者绕转轴120的轴线转动。

图4是根据本实用新型的实施方案的车辆的换挡装置的侧视图。图5是图4中沿线A-A截取的截面图。图6是图4中沿线B-B截取的截面图。结合图2至图5，车辆的换挡装置包括基座200。转轴120设置在基座200上。杆体110的轴线K垂直于基座200所在的平面。在本实施方案中，转轴120的轴线J的方向可以与基座200的纵向方向相同。

根据图1示出的换挡模式，当换挡杆在Y方向(具体地，直线Y1)上移动时，换挡杆可以在Nr位置或Nd位置保持稳定状态。因此，车辆的换挡装置进一步包括移动保持组件300。在移动的操作力的作用下，杆体110沿轴线J的方向移动时，移动保持组件300使杆体110的位置能够保持在第一稳定位置(其对应于Nr位置)或第二稳定位置(其对应于Nd位置)。

图7是根据本实用新型的实施方案的车辆的换挡装置的俯视图。图8是图7中沿线C-C截取的截面图。结合图2至图5、图7以及图8，转轴120的下周面设置有沿轴线J的方向延伸的移动引导面121，在移动引导面121中设置有间隔的第一谷部122和第二谷部124。移动保持组件300包括抵触伸缩头310和支撑弹簧320。抵触伸缩头310设置在基座200上。支撑弹簧320用于弹性地支撑抵触伸缩头310。

抵触伸缩头310的头部与移动引导面121接触。在杆体110沿轴线J的方向移动时，抵触伸缩头310沿移动引导面121移动，并且能够插入第一谷部122或第二谷部124中。当抵触伸缩头310插入第一谷部122时，杆体110的位置保持在第二稳定位置。当抵触伸缩头插入第二谷部124时，杆体110的位置保持在第一稳定位置。

优选地，第一谷部122和第二谷部124之间设置有峰部123。优选地，第一谷部122与峰部123之间的距离等于第二谷部124与峰部123之间的距离。在驾驶员操作换挡杆100的过程中，仅需将抵触伸缩头310从一个谷部跨过峰部123。在支撑弹簧320的弹性支撑下，抵触伸缩头310可以自动地移动并插入另一个谷部中。因此，可以减少驾驶员操作时移动的杆体110的距离和操作力。此外，在上述过程中，驾驶员可以感受到清晰的操作感，即，驾驶员可以感受到抵触伸缩头310爬上并到达峰部123时支撑弹簧320压缩状态下的弹性力以及在抵触伸缩头310下落并到达谷部时的上述弹性力的释放。

在本实施方案中，移动引导面121设置在转轴120的沿轴线J的方向的中间。结合杆体110连接在转轴120的中间，有利于驾驶员把握当前的挡位位置。

结合图2至图5和图8，基座200可以设置为敞口的盒体形状。具体地，基座200可以包括位于底部的底板210、沿纵向方向相对设置的两个侧壁220以及沿横向方向相对设置的两个侧壁230。基座210的沿纵向方向相对设置的两个侧壁220可以分别向基座210的内部延伸，以形成支撑座240。转轴120设置为架在两个支撑座240上。优选地，支撑座240的上表面可以形成与转轴120的周向表面相吻合的弧形，从而可以对转轴120的移动和转动起到很好的支撑作用。支撑座240的下表面可以延伸至连接底板210，从而形成更好的支撑。

由于转轴120设置为架在两个支撑座240上，因此在底板210和转轴120之间存在空间，从而抵触伸缩头310可以设置在此空间中。具体地，底板210上设置有用于容纳抵触伸缩头310和支撑弹簧320的容置筒330，并且容置筒330沿底板210的垂直方向延伸。抵触伸缩头310的头部在支撑弹簧320的弹性支撑下可以从容置筒330中伸出，并且与移动引导面121接触，从而抵触伸缩头310和移动引导面121接触，具体地，在底板210的垂直方向上接触。图9是根据本实用新型的实施方案的转轴的仰视图。图10是沿图9中沿线D-D截取的截面图。转轴120的与底板210相对的下周面处设置有引导槽130。引导槽130包括沿转轴120的轴线J的方向延伸的第一引导槽131。优选地，第一引导槽131的内部形成上述的移动引导面121。

结合图5和图8，在抵触伸缩头310插入第一谷部122时，转轴120的远离第一谷部122的端部与基座200相应的侧壁220相抵靠。在抵触伸缩头310插入第二谷部124时，转轴120的远离第二谷部124的端部与基座200相应的侧壁220相抵靠。因此，例如，如图8所示，当驾驶员将杆体110从第一稳定位置向图中的右侧移动至第二稳定位置时，抵触伸缩头310从第二谷部124移动至第一谷部122，转轴120的图中靠右侧的端部(即，远离第一谷部122的端部)与基座200相应的侧壁220相抵靠，使得驾驶员不能继续地向图中的右侧移动转轴120。驾驶员可以感知到N挡的换挡完成。类似地，当驾驶员将杆体110从第二稳定位置向图中的左侧移动至第一稳定位置时，抵触伸缩头310从第一谷部122移动至第二谷部124，转轴120的图中靠左侧的端部(即，远离第二谷部124的端部)与基座200相应的侧壁220相抵靠，使得驾驶员不能继续地向图中的左侧移动转轴120。驾驶员可以感知到N挡的换挡完成。此外，这样的设置可以减少基座200的纵向长度，减少换挡装置的体积，使得换挡装置的结构更加紧凑。

转轴120沿轴线J的方向的移动距离是第一谷部122与第二谷部124之间的距离L。因此，转轴120的端部的移动距离也是L。即，转轴120的一个端部与基座200的侧壁220相抵靠时，转轴120的另一个端部与基座200的侧部220之间的距离等于距离L。支撑部240在纵向方向上的延伸长度N(不包括侧壁220本身的厚度)可以大于距离L，使得转轴120的两端部始终位于支撑部240上，避免转轴120一端部悬空的情况，从而使转轴120在移动和转动的过程中更稳定。

根据图1示出的换挡模式，换挡杆可以以下端作为转动中心，上端沿X方向(具体地，直线X1或直线X2)转动。相应地，在本实施方案中，如上所述，Nr位置(即第一稳定位置)和Nd位置(即第二稳定位置)设置在转轴120的轴线J上，轴线J相当于图1的直线Y1。由于杆体110和转轴120相互垂直连接，因此杆体110可以绕转轴120的轴线J转动，并且在杆体110转动时，杆体在底板210上所投影的运动路径垂直于轴线J，即相当于图1中的X方向上。

由于R位置和D位置位于直线Y1的不同侧，换挡杆在Nr位置沿箭头H2转动到R位置，换挡杆在Nd位置沿箭头H3转动到D位置。箭头H2和箭头H3方向相反。因此，根据本实用新型的实施方案的车辆的换挡装置包括转动限制件340。转动限制件340设置在基座200上，并且可以限制杆体110在稳定位置(包括第一稳定位置和第二稳定位置)能够转动的方向，以使得杆体110在第一稳定位置能够转动的方向与在第二稳定位置能够转动的方向相反。

具体地，在杆体110的位置处于第一稳定位置的状态下，转动限制件340将杆体110绕转轴120的轴线J能够转动的方向限制为第一转动方向。由此，杆体在第一稳定位置(其对应于Nr位置)沿第一转动方向绕轴线J转动时，杆体在底板210上所投影的运动路径对应于从Nr位置到R位置。在杆体110的位置处于第二稳定位置的状态下，转动限制件340将杆体110绕转轴120的轴线J能够转动的方向限制为第二转动方向。由此，杆体在第二稳定位置(其对应于Nd位置)沿第二转动方向绕轴线J转动时，杆体在底板210上所投影的运动路径对应于从Nd位置到D位置。由于Nr位置到R位置的方向(即箭头H2的方向)与Nd位置到D位置(即箭头H3的方向)的方向相反，因此第一转动方向和第二转动方向互为相反方向。

图11是根据本实用新型的实施方案的车辆的换挡装置的基座内部的结构示意图。图12是从图11中的沿基座的纵向方向相对设置的侧壁观察到的结构示意图。结合图2至图5、图11以及图12，转轴120的周向表面沿转轴120的轴线J的方向间隔设置第一限位凸起141和第二限位凸起142，第一限位凸起141和第二限位凸起142沿转轴120的径向方向向外延伸并且延伸方向相反。

在没有操作力的情况下，杆体110的轴线K垂直于底板210。如图12所示，第一限位凸起141和第二限位凸起142平行于底板210。在移动的操作力的作用下，第一限位凸起141和第二限位凸起143可以随转轴120一起平移，并且在平移的过程中，始终平行于底板210。在转动的操作力的作用下，第一限位凸起141和第二限位凸起142可以绕转轴120的轴线J转动。在第一限位凸起141和第二限位凸起142处于图12所示的平行于底板210的状态下，当驾驶员使杆体110沿第一转动方向(即，图12中观察的逆时针方向)绕转轴120的轴线J转动时，第一限位凸起141和第二限位凸起142绕转轴120的轴线J逆时针转动。第一限位凸起141相对于底板210下压，第二限位凸起142相对于底板210上翘。当驾驶员使杆体110沿第二转动方向(即，图12中观察的顺时针方向)绕转轴120的轴线J时，第一限位凸起141和第二限位凸起142绕转轴120的轴线J顺时针方向转动，第一限位凸起141相对于底板210上翘，第二限位凸起142相对于底板210下压。

如上所述，第一限位凸起141相对于底板210上翘时的杆体110的转动方向与第二限位凸起142相对于底板210上翘时的杆体110的转动方向相反。第一限位凸起141相对于底板210下压时的杆体110的转动方向与第二限位凸起142相对于底板210下压时的杆体110的转动方向相反。由于杆体110在不同的稳定位置时转动限制件340限制的杆体110能够转动的方向相反，因此，可以针对第一限位凸起141、第二限位凸起142的每一个设置一个相应的转动限制件340。

在一种实施方案中，当杆体110在第一稳定位置时，第一限位凸起141、第二限位凸起142的其中一个受到相应的转动限制件340的止挡而不能相对于底板210下压。当杆体110在第二稳定位置时，第一限位凸起141、第二限位凸起142的另一个受到相应的转动限制件340的止挡而不能相对于底板210下压。

在另一种实施方案中，当杆体110在第一稳定位置时，第一限位凸起141、第二限位凸起142的其中一个受到相应的转动限制件340的止挡而不能相对于底板210上翘，当杆体110在第二稳定位置时，第一限位凸起141、第二限位凸起142的另一个受到相应的转动限制件340的止挡而不能相对于底板210上翘。

图12示出了抵触伸缩头310插入第一谷部122中，即，杆体110处于第二稳定位置状态下的结构示意图。如图12所示，第一限位凸起141受到转动限制件340的止挡而不能相对于底板210下压，杆体110不能沿图12中观察的逆时针方向(即，第一转动方向)绕转轴120的轴线J转动，仅能沿图12中观察的顺时针方向(即，第二转动方向)绕转轴120的轴线J转动。

因此，本实用新型所提供的具体的车辆换挡装置利用了上述的第一种实施方案。即，当杆体110在第二稳定位置时，第一限位凸起141受到相应的转动限制件340的止挡而不能相对于底板210下压，杆体110被限制为仅能沿第二转动方向绕转轴120的轴线J转动。当杆体110在第一稳定位置时，第二限位凸起142受到相应的转动限制件340的止挡而不能相对于底板210下压，杆体110被限制为仅能沿第一转动方向绕转轴120的轴线J转动。

由于针对第一限位凸起141、第二限位凸起142的每一个设置一个转动限制件340，因此，转动限制件340对应于第一限位凸起141或第二限位凸起142的位置而设置。具体地，两个转动限制件340分开设置在转轴120的两侧。

在本实施方案中，在第一限位凸起141或第二限位凸起142平行于底板210的状态下，由于转动限制件340对第一限位凸起141或第二限位凸起142相对于底板210的下压进行止挡，因此，转动限制件340的每一个可以包括平行于底板210的止挡部342。当杆体110在第二稳定位置时，第一限位凸起141的下表面与同一侧相应的止挡部342相接触，因而，第一限位凸起141受到同一侧相应的止挡部342的止挡而不能相对于底板210下压，杆体110仅能沿第二转动方向绕转轴120的轴线J转动。当杆体110在第一稳定位置时，第二限位凸起142的下表面与同一侧相应的止挡部342相接触，因而，第二限位凸起142受到同一侧相应的止挡部342的止挡而不能相对于底板210下压，杆体110仅能沿第一转动方向绕转轴120的轴线J转动。

在其它实施方案中，在转动限制件340对第一限位凸起141或第二限位凸起142相对于底板210的上翘进行止挡的情况下，止挡部342可以设置为与第一限位凸起141或第二限位凸起142的上表面相接触。

转动限制件340的每一个可以进一步包括与止挡部342连接的止挡连接部341，止挡连接部341可以通过螺钉等紧固件固定在底板210上，从而使转动限制件340设置在底板210上。

在转动的操作力的作用下，转轴120以支撑座240作为支撑，绕轴线J转动。如图9所示，引导槽130进一步包括第二引导槽132和第三引导槽133，第二引导槽132和第三引导槽133分别与第一引导槽131连通，并且分别与第一引导槽131相互垂直，此外，第二引导槽132和第三引导槽133的延伸方向相反。从而，杆体110在第一稳定位置且沿第一转动方向绕转轴120的轴线J转动时，抵触伸缩头310的头部插入在第二谷部124中，而抵触伸缩头310的中间部分(即头部以下，容置筒330以上的部分)可以容纳在第三引导槽133中。杆体110在第二稳定位置且沿第二转动方向绕转轴120的轴线J转动时，抵触伸缩头310的头部插入在第一谷部122中，而抵触伸缩头310的中间部分可以容纳在第二引导槽132中。从而，转轴120可以自如地绕轴线J转动。

根据图1示出的换挡模式，在转动的操作力移除之后，换挡杆的上端可以从R位置返回到Nr位置，或者从D位置返回到Nd位置。因此，根据本实用新型的实施方案的车辆的换挡装置包括转动回位组件400。转动回位组件400设置在基座200上，并且可以在杆体110转动之后使杆体110回位。具体地，在杆体110沿第一转动方向绕转轴120的轴线J的转动之后，转动回位组件400可以使杆体110沿第一转动方向的相反方向(即，第二转动方向)转动从而回位。在杆体110沿第二转动方向绕转轴120的轴线J的转动之后，转动回位组件400可以使杆体110沿第二转动方向的相反方向(即，第一转动方向)转动从而回位。

转动回位组件400作用在设置于转轴120上的第一限位凸起141或第二限位凸起142，具体地，作用在杆体110处于第一稳定位置或第二稳定位置的状态下第一限位凸起141和第二限位凸起142中的没有被转动限制件340止挡的那一个。

具体地，针对第一限位凸起141和第二限位凸起142的每一个设置相应的一个转动回位组件400。在本实施方案中，当杆体110在第一稳定位置时，第一限位凸起141和第二限位凸起142的其中一个(例如，第二限位凸起142)受到相应的转动限制件340的止挡而不能相对于底板210下压，因此，杆体110不能沿两个转动方向中的一个转动方向(例如，第二转动方向)绕轴线J转动。当杆体110沿两个转动方向中的另一个转动方向(相应地，第一转动方向)绕轴线J转动时，第一限位凸起141和第二限位凸起142的另一个(相应地，第一限位凸起141)能够相对于底板210下压，并且在转动回位组件400的作用下，在下压之后能够回位。当杆体110在第二稳定位置时，第一限位凸起141受到相应的转动限制件340的止挡而不能相对于底板210下压，因此，杆体110不能沿第一转动方向绕轴线J转动。当杆体110沿第二转动方向绕轴线J转动时，第二限位凸起142能够相对于底板210下压，并且在转动回位组件400的作用下，在下压之后能够回位。

回到图2至图5，针对第一限位凸起141、第二限位凸起142的每一个设置相应的一个转动回位组件400。转动回位组件400的每一个可以包括连接轴411、转动件420和回位弹簧430。进一步地，转动回位组件400的每一个可以包括安装座410，安装座410设置在底板210上。具体地，两个安装座410分开设置在转轴120的两侧，并且两个安装座410可以靠近转轴120的不同端部。安装座410上设置有连接轴411，并且对应于第一限位凸起141或第二限位凸起142的位置而设置。此外，连接轴411沿平行于转轴120的轴线J的方向延伸。转动件420包括相互连接的轴套部421和回位部422。轴套部421设置在连接轴411上。回位部422包括上回位板423和下回位板424，上回位板423和下回位板424分别连接在轴套部421的周向表面上并且间隔预定距离。上回位板423与下回位板424之间的预定距离应当大于限位凸起141、142的厚度。

回位弹簧430可以设置在轴套部421中。优选地，轴套部421的端面形成用于容纳回位弹簧430的容纳槽425，回位弹簧430设置在容纳槽425中。此外，回位弹簧430的一端连接在轴套部421，另一端连接在连接轴411。因此，通过回位弹簧430的回弹力，回位部422在绕连接轴411转动之后能够回位。

在移动的操作力的作用下，第一限位凸起141、第二限位凸起142随转轴120一起平移。在本实施方案中，当杆体110移动至第一稳定位置时，第一限位凸起141移动至与第一限位凸起141相同侧的上回位板423和下回位板424之间，并且第二限位凸起142的下表面与第二限位凸起142相同侧的止挡部342相接触。当杆体110移动至第二稳定位置时，第二限位凸起142移动至与第二限位凸起142相同侧的上回位板423和下回位板424之间，并且第一限位凸起141的下表面与第一限位凸起141相同侧的止挡部342相接触。以图12作为示例，当杆体110在第一稳定位置时，第二限位凸起142受止挡部342的止挡，杆体110仅能沿逆时针方向(即，第一转动方向)绕转轴120的轴线J转动。在外部的转动的操作力使杆体110沿逆时针方向绕转轴120的轴线J转动时，第一限位凸起141沿逆时针方向绕轴线J转动，并且相对于底板210下压。由于此时第一限位凸起141位于同一侧相应的上回位板423和下回位板424之间，因此第一限位凸起141可以带动与第一限位凸起141同一侧的回位部422绕连接轴411顺时针方向(即，第二转动方向)转动。在外部的转动的操作力移除之后，通过回位弹簧430的回弹力，回位部422能够沿逆时针方向(即，第一转动方向)转动，从而带动第一限位凸起141沿顺时针方向(即，第二转动方向)转动。第一限位凸起141可以恢复到与底板210平行的状态，因而杆体110可以恢复到垂直于底板210的状态。此外，由于第二限位凸起142受止挡部342的止挡，因此，在杆体110的回位过程中，杆体110不会沿顺时针方向(即，第二转动方向)过度地转动至转轴120的另一侧(图12中观察到的右侧)，从而可以确保杆体110恢复到垂直于底板210的状态。

当杆体110在第二稳定位置时，第一限位凸起141受止挡部342的止挡，杆体110仅能沿顺时针方向(即，第二转动方向)绕转轴120的轴线J转动。在外部的转动的操作力使杆体110沿顺时针方向绕转轴120的轴线J转动时，第二限位凸起142沿顺时针方向绕轴线J转动，并且相对于底板210下压。由于此时第二限位凸起142位于同一侧相应的上回位板423和下回位板424之间，因此第二限位凸起142可以带动与第二限位凸起142同一侧的回位部422绕连接轴411逆时针方向(即，第一转动方向)转动。在外部的转动的操作力移除之后，通过回位弹簧430的回弹力，回位部422能够沿顺时针方向(即，第二转动方向)转动，从而带动第二限位凸起142沿逆时针方向(即，第一转动方向)转动。第二限位凸起142可以恢复到与底板210平行的状态，因而杆体110可以恢复到垂直于底板210的状态。类似地，由于第一限位凸起141受止挡部342的止挡，因此，在杆体110的回位过程中，杆体110不会沿逆时针方向(即，第一转动方向)过度地转动至转轴120的另一侧(图12中观察到的左侧)，从而可以确保杆体110恢复到垂直于底板210的状态。

在本实施方案中，第一限位凸起141或第二限位凸起142相对于底板210下压，从而带动相应的回位部422中的下回位板424转动。因此，可以对第一限位凸起141或第二限位凸起142与同一侧相应的上回位板423和下回位板424之间的位置关系进行进一步地限定。即，当杆体110在第一稳定位置时，第一限位凸起141移动至同一侧相应的上回位板423和下回位板424之间，并且与相应的下回位板424相接触。当杆体110在第二稳定位置时，第二限位凸起142移动至同一侧相应的上回位板423和下回位板424之间，并且与相应的下回位板424相接触。因此，在操作时，可以避免出现第一限位凸起141或第二限位凸起142相对于底板210的下压不足，回位部422不能转动的情况，从而可以增加换挡装置的灵敏度。

在其它实施方案中，在第一限位凸起141或第二限位凸起142相对于底板210上翘，从而带动相应的回位部422中的上回位板423转动的情况下，第一限位凸起141或第二限位凸起142移动至同一侧相应的上回位板423和下回位板424之间，并且与相应的上回位板423相接触。

如上所述，当杆体110从第一稳定位置移动至第二稳定位置时，第二限位凸起142朝着相应的下回位板424移动，第一限位凸起141从相应的下回位板424离开。当杆体110从第二稳定位置移动至第一稳定位置时，第一限位凸起141朝着相应的下回位板424移动，第二限位凸起142从相应的下回位板424离开。

在这种情况下，优选地，可以将转动限制件340(具体地，止挡部342)设置为在平行于转轴的轴线J的方向上具有预定长度，使得第一限位凸起141或第二限位凸起142的至少一个能够在相应的止挡部342上移动。例如，当在图11所示的车辆的换挡装置的状态下使转轴120移动时，第一限位凸起141和第二限位凸起142随着转轴120一起平移。第一限位凸起141可以在相应侧的止挡部342上移动。然而，由于第二限位凸起142的一部分从同一侧的上回位板423和下回位板424之间移出，还没有移动至相应的止挡部342，因而仅第一限位凸起141在相应的止挡部342上移动。随着进一步地平移转轴120，第二限位凸起142可以在相应的止挡部342上移动，因而第一限位凸起141和第二限位凸起142两者可以同时在相应的止挡部342上移动。因此，转动限制件340除了可以限制转轴120的转动方向外，还可以使转轴120的移动稳定。

更优选地，止挡部342的每一个设置有沿平行于转轴120的轴线J的方向延伸的第一沟槽344。相应地，第一限位凸起141和第二限位凸起142的与止挡部342相接触的表面可以分别形成与第一沟槽344相匹配的凸楞143。通过第一沟槽344和凸楞143的相互匹配，转轴120的移动可以更加稳定。

由于第一限位凸起141和第二限位凸起142具有凸楞143，因此，下回位板424的每一个的上表面形成与凸楞143相匹配的第二沟槽426。以图12为例，第一限位凸起141位于转动限制件340上，并且第一限位凸起141的凸楞143与转动限制件340的第一沟槽344相匹配。第二限位凸起142与下回位板424相接触，并且第二限位凸起142的凸楞143与下回位板424的第二沟槽426相匹配。

为了实现图1示出的换挡模式的换挡，根据本实用新型的实施方案的车辆的换挡装置包括检测组件500，检测组件500可以检测换挡杆100的移动或转动，以生成D挡、R挡、N挡的其中一个的换挡信号。

根据图1示出的换挡模式，当换挡杆从Nr位置沿直线Y1移动到Nd位置或者从Nd位置沿直线Y1移动到Nr位置时，换挡装置可以切换到N挡。相应地，在本实施方案中，通过杆体110带动转轴120移动，抵触伸缩头310从转轴120的第一谷部122移动至第二谷部124或从第二谷部124移动至第一谷部122时，换挡装置可以切换到N挡。

图13A和图13B是根据本实用新型的实施方案的检测组件检测沿Y方向的距离变化的操作示意图。结合图3、图12、图13A以及图13B，根据本实用新型的实施方案的检测组件500可以包括第一电路板510和传感器触发元件520。传感器触发元件520连接在转轴120的沿轴线J的方向的中间。第一电路板510设置在底板210上。设置在底板210上的容置筒330可以从第一电路板510中穿出。第一电路板510上设置有传感器530，传感器530和容置筒330在基座200的横向方向上排列。

在转轴120的移动过程中，传感器触发元件520的至少一部分可以与传感器530在底板210的垂直方向上相对。由于转轴120的表面为圆弧面，不利于传感器触发元件520的固定，因此，转轴120的侧表面可以形成安置部150。传感器触发元件520设置在安置部150中，使得传感器触发元件520所在的平面平行于传感器530所在的平面。

如图13A所示，杆体110在第一稳定位置时，抵触伸缩头310插入到第二谷部124中。相应地，传感器530的位置对应于第二谷部124的位置。由于传感器触发元件520和移动引导面121都设置在转轴120沿轴线J的方向的中间，因此传感器触发元件520的位置对应于峰部123(其是移动引导面121的中间)的位置。此时，传感器触发元件520与传感器530之间的位置关系相当于峰部123与第二谷部124之间的位置关系。传感器触发元件520的一部分(图13A示出的右边部分)与传感器530在底板210的垂直方向上相对。传感器530的中心线M1(其是垂直于底板210且经过传感器530的中心点的直线)沿平行于轴线J的方向(即，Y方向)到传感器触发元件520边缘(具体地，图13A示出的右边缘)的距离为距离a。

如13B所示，杆体110在第二稳定位置时，抵触伸缩头310插入到第一谷部122中。相应地，传感器530的位置对应于第一谷部122的位置。因此，传感器触发元件520与传感器530之间的位置关系相当于峰部123与第一谷部122之间的位置关系。传感器触发元件520的一部分(图13B示出的左边部分)与传感器530在底板210的垂直方向上相对。传感器530的中心线M1到传感器触发元件520边缘(具体地，图13B示出的左边缘)的距离为距离a。

由于第一谷部122到峰部123的距离等于第二谷部124到峰部123的距离，因此，无论杆体110的位置保持在第一稳定位置还是保持在第二稳定位置，传感器530的中心线M1到传感器触发元件520边缘的距离均为距离a。

图14A和图14B是根据本实用新型的实施方案的检测组件检测角度变化时的操作示意图。当杆体110带动转轴120绕转轴120的轴线J转动时，传感器触发元件520的中心线M2(其是垂直于底板210且经过传感器触发元件520的中心点的直线)与传感器530的中心线M1之间的角度会发生变化。

如图14A所示，当杆体110在第一稳定位置时，杆体110沿第一转动方向(即，图14A中观察的逆时针方向)绕轴线J转动，传感器触发元件520相对于底板210下移，传感器触发元件520的中心线M2与传感器530的中心线M1之间的角度由0°变化为角度γ。如图14B所示，当杆体110在第二稳定位置时，杆体110沿第二转动方向(即，图14B中观察的顺时针方向)绕轴线J转动，传感器触发元件520相对于底板210上移，传感器触发元件520的中心线M2与传感器530的中心线M1之间的角度由0°变化为角度γ。

如上所述，杆体110在第一稳定位置或第二稳定位置时，传感器触发元件520的一部分和传感器530在底板210的垂直方向上相对地设置。因此，传感器可以检测传感器触发元件520与传感器530之间是否发生角度变化。

根据图1示出的换挡模式，在转动的操作力移除之后，换挡杆的上端可以自动地返回Nr位置或Nd位置，并且此时挡位保持在R挡或D挡。由于传感器触发元件520可以返回到平行于底板210的状态，例如，传感器触发元件520的中心线M2与传感器530的中心线M1之间的角度由图14A和图14B中的角度γ变化为0°，因此传感器530可以检测出传感器触发元件520与传感器530之间发生角度变化。在这种情况下，第一电路板510不能生成N挡的换挡信号。

综上所述，当传感器530检测出传感器530的中心线M1沿平行于轴线J的方向到传感器触发元件520边缘的距离变化为参考距离(例如，距离a)，并且没有检测到传感器触发元件520与传感器530之间的角度变化时，第一电路板510可以生成N挡的换挡信号。

图15A和图15B是根据本实用新型的实施方案的检测组件检测沿Z方向的距离变化的操作示意图。当杆体110带动转轴120绕转轴120的轴线J转动时，传感器530与传感器触发元件520在底板210的垂直方向(即，Z方向)上的距离也会发生变化。

如图12所示，传感器触发元件520平行于底板210时，传感器530与传感器触发元件520在底板210的垂直方向上的距离为距离d。如图15A所示，当杆体110在第一稳定位置并且杆体110沿第一转动方向(即，图15A中观察的逆时针方向)绕转轴120的轴线J转动时，传感器触发元件520相对于底板210下移，传感器530与传感器触发元件520在底板210的垂直方向上的距离为距离b。如图15B所示，当杆体110在第二稳定位置并且杆体110沿第二转动方向(即，图15B中观察的顺时针方向)绕转轴120的轴线J转动时，传感器触发元件520相对于底板210上移，传感器530与传感器触发元件520在底板210的垂直方向上的距离为距离c。由此，距离b、距离c和距离d之间的大小关系为：距离b＜距离d＜距离c。

如上所述，在杆体110位于第一稳定位置或第二稳定位置时，传感器触发元件520的一部分和传感器530在底板210的垂直方向上相对地设置。因此，传感器530可以检测传感器530与传感器触发元件520在底板210的垂直方向上的距离变化。在此基础上，结合图14A和图14B，传感器530可以检测传感器触发元件520与传感器530之间的角度变化。第一电路板510可以根据传感器530的上述两项的检测结果来输出D挡或R挡的换挡信号。

因此，当传感器530检测出传感器触发元件520与传感器530之间发生角度变化，以及传感器触发元件520与传感器530在底板210的垂直方向上的距离变小时，第一电路板510可以生成R挡的换挡信号。当传感器530检测出传感器触发元件520与传感器530之间发生角度变化，以及传感器触发元件520与传感器530在底板210的垂直方向上的距离变大时，第一电路板510可以生成D挡的换挡信号。

在上述实施方案中，传感器触发元件520可以是磁体。传感器530可以是霍尔效应传感器。第一电路板510可以是印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)。霍尔效应传感器向PCB的微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)发送检测结果信息。MCU可以根据霍尔效应传感器的检测结果输出N挡、D挡或R挡的其中一个的换挡信号。

根据本实用新型的实施方案，车辆的换挡装置可以包括盖体600，盖体600和基座200连接在一起。盖体600和基座200形成容纳空间，从而移动保持组件300、转动限制件340以及转动回位组件400设置在该容纳空间内。

图16是根据本实用新型的实施方案的盖体的表面的结构示意图。如图16所示，盖体600上设置有定向槽610，换挡杆100中的杆体110可以从定向槽610中穿出。定向槽610的形状可以根据杆体的运动路径来形成。具体地，定向槽610可以包括第一定向槽611、第二定向槽612以及第三定向槽613。第二定向槽612和第三定向槽613分别与第一定向槽611连通，并且分别与第一定向槽611相互垂直。第二定向槽612和第三定向槽613的延伸方向相反。因此，杆体110可以沿第一定向槽611移动，并且杆体110上端可以沿第二定向槽612或第三定向槽613转动。定向槽610的设置可以引导驾驶员将换挡杆110移动或转动到相应的换挡位置。优选地，盖体600上还可以设置有诸如“R”、“N”、“D”的挡位标识，以帮助驾驶员识别挡位位置。

在传统的换挡杆中，换挡杆具有呈轴状的杆体和连接在杆体的上端的换挡握持部。在本实用新型的各种实施方案中，结合图2、图3和图7，车辆的换挡装置进一步包括换挡握持部700。换挡握持部700连接在杆体110上。换挡握持部700的外表面可以设置为与人的手掌贴合的形状，以提高握持时的舒适度。换挡握持部700上设置有驻车(Parking，P)挡按键800和用于切换行驶模式的按键900。

驻车挡按键800设置为在外部的按压操作的作用下能够在换挡握持部700上沿平行于杆体110的轴线K的方向移动，并且在按压操作移除之后可以返回到按压前的位置。

换挡握持部700的内部设置有第二电路板810和阻尼片820，阻尼片820覆盖在第二电路板810上，驻车挡按键800位于阻尼片820的上方。当驾驶员按压驻车挡按键800时，驻车挡按键800下方设置的阻尼片820压缩，与第二电路板810接触，第二电路板810可以识别驻车挡按键800的操作，并且输出P挡的换挡信号。当驾驶员松开驻车挡按键800时，通过阻尼片820的恢复力，驻车挡按键800可以向上返回到按压前的位置。

用于切换行驶模式的按键900设置为在外部的按压操作的作用下能够在换挡握持部700上转动，并且在按压操作移除之后可以返回到按压前的位置。

图17A和图17B是根据本实用新型的实施方案的用于切换行驶模式的按键的操作原理图。结合图3、图17A和图17B，用于切换行驶模式的按键900包括按键座910、支撑轴920和滚轮930。按键座910设置在换挡握持部700的内部。支撑轴920设置在按键座910上。滚轮930设置在支撑轴920上，并且位于阻尼片820的上方。当驾驶员按压滚轮930时，滚轮930沿图17A中观察的顺时针方向或沿图17B中观察的逆时针方向转动。滚轮930下方设置的阻尼片820压缩，与第二电路板810接触，第二电路板810可以识别滚轮930的操作，并且输出行驶模式的切换信号。例如，当驾驶员连续两次沿图17A中观察的顺时针方向操作滚轮930转动时，车辆行驶模式可以由经济模式切换至正常模式，再由正常模式切换至运动模式。当驾驶员松开滚轮930时，通过阻尼片820的恢复力，滚轮930可以转动，并且返回到按压前的位置。

车辆的换挡装置可以进一步包括接线装置830，接线装置830的一端连接在第二电路板810上，另一端可以在盖体600和基座200所形成的容纳空间内延伸，从而用于第二电路板810的接线装置830不会裸露在换挡握持部700的外部。接线装置830可以将P挡的换挡信号和关于行驶模式的切换信号输出。

优选地，换挡握持部700可以包括连接在一起的上盖710和底座720，第二电路板810和按键座910设置在底座720上，驻车挡按键800的至少上表面和滚轮930的至少一部分从上盖710中露出。

第二电路板810可以是印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)。此外，驻车挡按键800和用于切换行驶模式的按键900不限于此，这些按键可以配置为其它不同类型的开关。

图18A至图18E是根据本实用新型的实施方案的车辆的换挡装置的操作示意图。结合图18A至图18E，本实用新型的实施方案提供了一种杆式“Z”型的电子换挡装置，并且结合了行驶模式切换功能，操作方便。这种“Z”型结构的线控换挡(shift-by-wire，SBW)仅有四个换挡位置，即R位置、Nr位置、Nd位置和D位置。其中，Nr位置和Nd位置是两个稳定位置，通过使杆体110移动来达到Nr位置或Nd位置，并且通过使杆体110转动来达到R位置或D位置。此外，通过按下驻车挡按键800来切换P挡。因此，本实用新型的车辆的换挡装置可以实现清晰的换挡。

如图18A所示，在驾驶员期望实现从R/N/D挡至P挡的换挡的情况下，驾驶员可以按照箭头A1使驻车挡按键向下移动，此时车辆的换挡装置可以切换到P挡。

如图18B所示，在驾驶员期望实现从P/R/D挡至N挡的换挡的情况下，驾驶员可以按照箭头A2使换挡握持部从Nr位置移动到Nd位置，或者按照箭头A3使换挡握持部从Nd位置移动到Nr位置。此时，车辆的换挡装置可以切换到N挡。

如图18C所示，当驾驶员期望实现从N挡至R挡的换挡时，驾驶员可以按照箭头A4使换挡握持部从Nr位置转动到R位置。此时，车辆的换挡装置可以切换到R挡，并且在操作力移除之后，换挡握持部可以从R位置自动地返回到Nr位置。

如图18D所示，当驾驶员期望实现从N挡至D挡的换挡时，驾驶员可以按照箭头A5使换挡握持部从Nd位置转动到D位置。此时，车辆的换挡装置可以切换到D挡，并且在操作力移除之后，换挡杆可以从D位置自动地返回到Nd位置。

如图18E所示，当驾驶员期望选择行驶模式时，驾驶员可以按照箭头A6拨动滚轮，从而车辆的换挡装置可以切换到正常模式、经济模式、智能模式以及运动模式的其中一个行驶模式。

根据本实用新型的实施方案的车辆的换挡装置为杆式电子换挡装置提供了一种新的“Z”型结构。该换挡装置取消了作为稳定位置的中间(Null)位置，而是以Nr位置和Nd位置作为换挡杆的稳定位置。此外，通过移动的操作来切换N挡，通过转动的操作来切换D挡或R挡，通过按压的操作来切换P挡。N挡、R挡和D挡之间的换挡方式有移动和转动，换挡形式不单一，使驾驶员容易进行区分，减少误操作的发生。此外，还可以实现高效率地换挡。

与传统的电子换挡装置的齿轮传动结构相比，根据本实用新型的实施方案的车辆的换挡装置结构简化，重量更轻，成本也更低。

此外，将行驶模式按键整合到车辆的换挡装置中，可以降低开发成本，还为控制台节省了空间，增加了便利。

本实用新型的各种实施方案并非所有可能组合的穷举性列表，而是旨在描述本实用新型的代表性方面，并且以各种实施方案描述的内容可以独立地或以两种或更多种的组合来应用。

以上示例性实施方案所呈现的描述仅用以说明本实用新型的技术方案，并不想要成为毫无遗漏的，也不想要把本实用新型限制为所描述的精确形式。显然，本领域的普通技术人员根据上述教导做出很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员便于理解、实现并利用本实用新型的各种示例性实施方式及其各种选择形式和修改形式。本实用新型的保护范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。

Claims (16)

1.一种车辆的换挡装置，其特征在于，包括：

换挡杆，其包括：

杆体，其接收来自外部的操作力；

转轴，其连接至杆体，并且所述转轴的轴线与所述杆体的轴线相互垂直，从而在外部操作力的作用下，使得杆体能够沿转轴的轴线的方向移动或者绕转轴的轴线转动；

移动保持组件，其配置为：当杆体沿转轴的轴线的方向移动时，使杆体的位置能够保持在第一稳定位置或第二稳定位置；

转动限制件，其配置为：限制杆体在第一稳定位置和第二稳定位置能够转动的方向，并且使得杆体在第一稳定位置能够转动的方向与在第二稳定位置能够转动的方向相反；

转动回位组件，其配置为：在杆体转动之后使杆体回位；以及

检测组件，其配置为检测换挡杆的移动或转动，以生成行驶挡、倒车挡、空挡的其中一个的换挡信号。

2.根据权利要求1所述的车辆的换挡装置，其特征在于，进一步包括基座，所述转轴设置在基座上，并且转轴的轴线的方向与基座的纵向方向相同，所述杆体的轴线垂直于基座所在的平面，所述移动保持组件、转动限制件以及转动回位组件设置在基座上。

3.根据权利要求2所述的车辆的换挡装置，其特征在于，所述转轴的下周面设置有沿转轴的轴线的方向延伸的移动引导面，在移动引导面中设置有间隔的第一谷部和第二谷部；

所述移动保持组件包括：

抵触伸缩头，其设置在基座上，所述抵触伸缩头的头部与移动引导面接触，在杆体沿转轴的轴线的方向移动时，抵触伸缩头沿移动引导面移动，并且能够插入第一谷部或第二谷部中，从而在抵触伸缩头插入第一谷部或第二谷部中时，杆体的位置能够相应地保持在第二稳定位置或第一稳定位置；以及

支撑弹簧，其用于弹性地支撑所述抵触伸缩头。

4.根据权利要求3所述的车辆的换挡装置，其特征在于，所述第一谷部和第二谷部之间设置有峰部。

5.根据权利要求4所述的车辆的换挡装置，其特征在于，所述基座设置为敞口的盒体形状，基座的沿纵向方向相对设置的两个侧壁分别向基座的内部延伸，以形成支撑座，所述转轴设置为架在两个支撑座上；

位于基座底部的底板上设置有用于容纳抵触伸缩头和支撑弹簧的容置筒，并且所述容置筒沿底板的垂直方向延伸，抵触伸缩头的头部在支撑弹簧的弹性支撑下能够从容置筒中伸出，从而抵触伸缩头与移动引导面接触。

6.根据权利要求5所述的车辆的换挡装置，其特征在于，在抵触伸缩头插入第一谷部时，转轴的远离第一谷部的端部与基座相应的侧壁相抵靠；在抵触伸缩头插入第二谷部时，转轴的远离第二谷部的端部与基座相应的侧壁相抵靠。

7.根据权利要求2所述的车辆的换挡装置，其特征在于，所述转轴的周向表面沿转轴的轴线的方向间隔设置第一限位凸起和第二限位凸起，所述第一限位凸起和第二限位凸起沿转轴的径向方向向外延伸并且延伸方向相反；

针对第一限位凸起、第二限位凸起的每一个设置一个相应的转动限制件和一个相应的转动回位组件；

其中，当杆体在第一稳定位置时，第二限位凸起受到相应的转动限制件的止挡而不能相对于底板下压，第一限位凸起能够相对于底板下压，并且在转动回位组件的作用下，在下压之后能够回位；

当杆体在第二稳定位置时，第一限位凸起受到相应的转动限制件的止挡而不能相对于底板下压，第二限位凸起能够相对于底板下压，并且在转动回位组件的作用下，在下压之后能够回位。

8.根据权利要求7所述的车辆的换挡装置，其特征在于，两个所述转动限制件分开设置在转轴的两侧，并且转动限制件的每一个包括：

止挡部，其平行于位于基座底部的底板，当杆体在第一稳定位置时，第二限位凸起的下表面与同一侧相应的止挡部相接触，当杆体在第二稳定位置时，第一限位凸起的下表面与同一侧相应的止挡部相接触。

9.根据权利要求7所述的车辆的换挡装置，其特征在于，所述转动回位组件的每一个包括：

安装座，其设置在底板上，并且两个安装座分开设置在转轴的两侧；

连接轴，其设置在安装座上，并且对应于第一限位凸起或第二限位凸起的位置而设置，所述连接轴沿平行于转轴的轴线的方向延伸；

转动件，其包括相互连接的轴套部和回位部，所述轴套部设置在连接轴上，所述回位部包括分别连接在轴套部的周向表面上并且间隔预定距离的上回位板和下回位板；以及

回位弹簧，其设置在轴套部中，并且所述回位弹簧的一端连接在轴套部，另一端连接在连接轴，通过回位弹簧的回弹力，回位部在绕连接轴转动之后能够回位；

其中，当杆体在第一稳定位置时，第一限位凸起移动至同一侧相应的上回位板和下回位板之间并且与相应的下回位板相接触，当杆体在第二稳定位置时，第二限位凸起移动至同一侧相应的上回位板和下回位板之间并且与相应的下回位板相接触。

10.根据权利要求8所述的车辆的换挡装置，其特征在于，所述止挡部设置为在平行于转轴的轴线的方向上具有预定长度，使得第一限位凸起或第二限位凸起的至少一个能够在相应的止挡部上移动。

11.根据权利要求10所述的车辆的换挡装置，其特征在于，

所述止挡部设置有沿平行于转轴的轴线的方向延伸的第一沟槽，所述第一限位凸起和第二限位凸起的与止挡部相接触的表面分别形成与所述第一沟槽相匹配的凸楞。

12.根据权利要求5所述的车辆的换挡装置，其特征在于，所述检测组件包括：

第一电路板，其设置在位于基座底部的底板上，连接在底板上的容置筒从第一电路板中穿出，所述第一电路板上设置有传感器，所述传感器和容置筒在基座的横向方向上排列；以及

传感器触发元件，其连接在转轴的沿转轴的轴线的方向的中间，并且平行于底板，在转轴的移动过程中，传感器触发元件的至少一部分能够与传感器在底板的垂直方向上相对。

13.根据权利要求12所述的车辆的换挡装置，其特征在于，所述第一电路板配置为：

当传感器检测出传感器的中心线沿平行于转轴的轴线的方向到传感器触发元件边缘的距离变化为参考距离，并且没有检测到传感器触发元件与传感器之间的角度变化时，生成N挡的换挡信号；

当传感器检测出传感器触发元件与传感器之间发生角度变化，以及传感器触发元件与传感器在底板的垂直方向上的距离变小时，生成R挡的换挡信号；

当传感器检测出传感器触发元件与传感器之间发生角度变化，以及传感器触发元件与传感器在底板的垂直方向上的距离变大时，生成D挡的换挡信号。

14.根据权利要求1所述的车辆的换挡装置，其特征在于，进一步包括换挡握持部，所述换挡握持部连接在杆体上，并且换挡握持部上设置有驻车挡按键和用于切换行驶模式的按键。

15.根据权利要求14所述的车辆的换挡装置，其特征在于，所述换挡握持部的内部设置有第二电路板和阻尼片，阻尼片覆盖在第二电路板上，驻车挡按键位于阻尼片的上方，所述驻车挡按键在按压操作力的作用下能够在换挡握持部上沿平行于杆体的轴线的方向移动，并且在按压操作移除之后能够返回到按压前的位置；

所述第二电路板配置为识别驻车挡按键的操作，并输出驻车挡的换挡信号。

16.根据权利要求15所述的车辆的换挡装置，其特征在于，用于切换行驶模式的按键包括：

按键座，其设置在换挡握持部的内部；

支撑轴，其设置在按键座上；

滚轮，其设置在支撑轴上，并且滚轮位于阻尼片的上方，滚轮的一部分露出在换挡握持部的外部，在外部操作力的作用下能够在换挡握持部上转动；

所述第二电路板进一步配置为识别滚轮的操作，输出行驶模式的切换信号。