一种能够自动复位的单稳态旋钮换挡器制造技术

本发明专利技术公开了一种能够自动复位的单稳态旋钮换挡器，设有旋钮本体、旋钮支架和换挡控制系统，其特征在于：单稳态旋钮换挡器还设有双扭簧，该双扭簧由顺时针扭簧、逆时针扭簧和连接部构成，旋钮本体具有中空内腔，该中空内腔的底部设有与旋钮本体连接固定的隔板，隔板的顶面设有第一定位柱、第二定位柱和传动块，旋钮本体开设有连通中空内腔的第一缺口和第二缺口。本发明专利技术通过旋钮本体、旋钮支架和双扭簧连接组成的机械结构，能够在驾驶员拧动旋钮本体向逆时针方向或顺时针方向旋转进行换挡操作后，使旋钮本体自动复位至稳态位置，实现了旋钮换挡器的单稳态自动复位功能，并且，机械结构具有结构紧凑、可靠性高的优点。

A monostable knob shifter with automatic reset

【技术实现步骤摘要】
一种能够自动复位的单稳态旋钮换挡器
本专利技术涉及一种能够自动复位的单稳态旋钮换挡器。
技术介绍
随着汽车电子技术的飞速发展，现代汽车越来越多地使用电子换挡器与变速箱控制器进行通信。这类电子换挡器通常通过换挡杆位置传感器来感应驾驶员的选择挡位，变速箱控制器根据这些输入控制整车变速箱进行换挡。整车控制器通常会连接到其他的整车传感器以阻止驾驶员不安全的换挡操作，如车在高速行驶中驾驶员从D挡换到R挡的情况。传统的电子换挡器多采用推杆式的结构，换挡器的布置、设计及换挡手柄造型、布置及结构设计等工作十分复杂，且占用较大的驾驶舱空间，影响美观，降低驾驶舒适性。目前，大部分旋钮电子换挡器不具备自复位功能，而具备自复位功能的现有旋钮换挡器则可靠性不够高；并且，大部分旋钮电子换挡器不具备升降功能，且P挡与其他挡位一起集成在面板上。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种能够自动复位的单稳态旋钮换挡器。解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种能够自动复位的单稳态旋钮换挡器，设有旋钮本体、旋钮支架和换挡控制系统，所述旋钮支架设有支架基板，所述旋钮本体可旋转的安装在所述支架基板的顶面上，所述换挡控制系统能够感应所述旋钮本体的旋转动作并生成相应的换挡电信号；其特征在于：所述的单稳态旋钮换挡器还设有双扭簧，该双扭簧由顺时针扭簧、逆时针扭簧和连接部构成，所述顺时针扭簧和逆时针扭簧分别沿顺时针方向和逆时针方向旋转，且所述顺时针扭簧与逆时针扭簧相互平行布置，所述顺时针扭簧的上扭脚与所述逆时针扭簧的上扭脚通过所述连接部相连接；所述旋钮本体具有中空内腔，该中空内腔的底部设有与所述旋钮本体连接固定的隔板，所述隔板的顶面设有第一定位柱、第二定位柱和传动块，所述第一定位柱的轴线、第二定位柱的轴线和所述旋钮本体的旋转轴线共面，且所述旋钮本体的旋转轴线为所述第一定位柱与第二定位柱的对称轴；并且，所述旋钮本体开设有连通所述中空内腔的第一缺口和第二缺口；所述支架基板的顶面上设有第一限位件和第二限位件；所述顺时针扭簧和逆时针扭簧分别套在所述第一定位柱和第二定位柱上，使得：所述顺时针扭簧的下扭脚从所述第一缺口伸出至所述旋钮本体外部并固定在所述第一限位件上，所述逆时针扭簧的下扭脚从所述第二缺口伸出至所述旋钮本体外部并固定在所述第二限位件上，且在所述双扭簧未受外力作用时，所述传动块被夹紧在所述顺时针扭簧的上扭脚与所述逆时针扭簧的上扭脚之间；所述换挡控制系统生成所述换挡电信号的方式为：将所述旋钮本体在所述双扭簧未受外力作用时所处的位置称为稳态位置，在所述旋钮本体从所述稳态位置开始顺时针旋转的角度达到预设的升挡角度值时，所述换挡控制系统生成升挡电信号，在所述旋钮本体从所述稳态位置开始逆时针旋转的角度达到预设的降挡角度值时，所述换挡控制系统生成降挡电信号；其中，将车辆的各个挡位按预设顺序排列，所述升挡电信号用于控制所述车辆的挡位按所述预设顺序的正序上升一个挡位，所述降挡电信号用于控制所述车辆的挡位按所述预设顺序的逆序下降一个挡位。作为本专利技术的优选实施方式：所述旋钮本体的外侧壁上设有波浪形曲面，该波浪形曲面沿圆弧方向延伸，且所述圆弧方向的轴心为所述旋钮本体的旋转轴线；所述的单稳态旋钮换挡器还设有顶块、弹簧和支座，所述支座固定在所述支架基板的顶面上，所述弹簧安装在所述顶块与支座之间，使得：当所述双扭簧未受外力作用时，所述顶块被所述弹簧压在所述波浪形曲面的稳态波谷上，其中，所述波浪形曲面以除了位于最边缘位置的波谷之外的任意一个波谷作为所述稳态波谷；并且，在所述旋钮本体从所述稳态位置开始顺时针旋转的角度达到预设的升挡角度值时，所述顶块被所述弹簧压在所述波浪形曲面的升挡波谷上，在所述旋钮本体从所述稳态位置开始逆时针旋转的角度达到预设的降挡角度值时，所述顶块被所述弹簧压在所述波浪形曲面的降挡波谷上，其中，所述升挡波谷为所述稳态波谷在逆时针方向上的下一个波谷，所述降挡波谷为所述稳态波谷在顺时针方向上的下一个波谷。其中，优选的：所述顶块由滑杆部和抵顶部连接构成，所述支座设有安装腔，所述顶块滑动安装在所述支座的安装腔中，所述弹簧套在所述顶块的滑杆部上并抵顶在所述顶块的抵顶部与所述支座的安装腔底部之间。作为本专利技术的优选实施方式：所述旋钮本体的隔板开设有避让槽和上避让孔；所述旋钮支架的支架基板上开设有下避让孔，且所述支架基板的顶面还设有延伸方向平行于所述旋钮本体的旋转轴线的导轨；使得：所述旋钮本体可旋转的安装在所述支架基板的顶面上时，所述导轨穿过所述避让槽伸入所述旋钮本体的中空内腔中，且所述避让槽能够在所述旋钮本体旋转时避开相对所述旋钮本体旋转的导轨；所述换挡控制系统还设有按键板，该按键板上设有P挡按键；所述按键板固定在所述支架基板与所述换挡控制系统的第一PCB板之间，且所述第一PCB板设有P挡触点，使得：所述P挡按键穿过所述下避让孔，且所述P挡按键位于所述P挡触点上；所述的单稳态旋钮换挡器还设有P挡按钮，该P挡按钮的底面设有滑块和按压杆；所述P挡按钮位于所述旋钮本体的上方，所述滑块和按压杆均伸入所述中空内腔中，且所述滑块与所述导轨滑动连接，所述按压杆的下端穿过所述上避让孔，使得：在所述双扭簧未受外力作用时，所述按压杆的下端位于所述P挡按键的正上方，且在所述P挡按钮受到向下的作用力时，能够带动所述按压杆将所述P挡按键向下按压在所述第一PCB板的P挡触点上，以触发所述第一PCB板产生用于控制车辆切换到P挡的P挡换挡电信号。作为本专利技术的优选实施方式：所述旋钮本体的隔板开设有三个所述避让槽，且该三个避让槽环绕所述旋钮本体的旋转轴线均匀间隔布置；所述支架基板的顶面对应每一个所述避让槽设有一条所述导轨，使得：所述旋钮本体可旋转的安装在所述支架基板的顶面上时，每一条所述导轨均穿过应对的避让槽伸入所述旋钮本体的中空内腔中；所述P挡按钮的底面对应每一条所述导轨设有一根所述滑块，每一根所述滑块均与对应的导轨滑动连接。作为本专利技术的优选实施方式：所述旋钮支架的支架基板开设有两个所述下避让孔，所述按键板上设有两个所述P挡按键，且所述第一PCB板设有两个所述P挡触点，使得：该两个P挡按键分别穿过该两个下避让孔，且所述两个P挡按键位于该两个P挡触点上；所述旋钮本体的隔板开设有两个所述上避让孔，且该两个上避让孔绕所述旋钮本体的旋转轴线对称布置；所述P挡按钮的底面设有两根所述按压杆，该两根按压杆的下端分别穿过所述两个上避让孔；使得：在所述双扭簧未受外力作用时，所述两根按压杆的下端分别位于所述两个P挡按键的正上方，且在所述P挡按钮受到向下的作用力时，能够带动所述两根按压杆将所述两个P挡按键向下按压在所述第一PCB板的两个P挡触点上，以触发所述第一PCB板产生用于控制车辆切换到P挡的P挡换挡电信号；并且，所述按压杆具有十字形横截面。作为本专利技术的优选实施方式：所述的单稳态旋钮换挡器还设有旋钮外圈，所述旋钮外圈套在所述旋钮本体外并固定连接，且所述旋钮外圈将所述P挡按钮向下压，使得：当所述双扭簧未受外力作用且所述P挡按钮未受外力作用时，所述按压杆的下端抵顶在所述P挡按键上。作为本专利技术的优选实施方式：所述的单稳态旋钮换挡器还设有升降装置，该升降装置包含有第二PCB板、驱动电机、主动同步轮、同步带、从动同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够自动复位的单稳态旋钮换挡器，设有旋钮本体(1)、旋钮支架(2)和换挡控制系统，所述旋钮支架(2)设有支架基板(2‑1)，所述旋钮本体(1)可旋转的安装在所述支架基板(2‑1)的顶面上，所述换挡控制系统能够感应所述旋钮本体(1)的旋转动作并生成相应的换挡电信号；其特征在于：所述的单稳态旋钮换挡器还设有双扭簧(5)，该双扭簧(5)由顺时针扭簧(5‑1)、逆时针扭簧(5‑2)和连接部(5‑3)构成，所述顺时针扭簧(5‑1)和逆时针扭簧(5‑2)分别沿顺时针方向和逆时针方向旋转，且所述顺时针扭簧(5‑1)与逆时针扭簧(5‑2)相互平行布置，所述顺时针扭簧(5‑1)的上扭脚(5‑11)与所述逆时针扭簧(5‑2)的上扭脚(5‑21)通过所述连接部(5‑3)相连接；所述旋钮本体(1)具有中空内腔(1a)，该中空内腔(1a)的底部设有与所述旋钮本体(1)连接固定的隔板(1‑2)，所述隔板(1‑2)的顶面设有第一定位柱(1‑3)、第二定位柱(1‑4)和传动块(1‑5)，所述第一定位柱(1‑3)的轴线、第二定位柱(1‑4)的轴线和所述旋钮本体(1)的旋转轴线共面，且所述旋钮本体(1)的旋转轴线为所述第一定位柱(1‑3)与第二定位柱(1‑4)的对称轴；并且，所述旋钮本体(1)开设有连通所述中空内腔(1a)的第一缺口(1b)和第二缺口(1c)；所述支架基板(2‑1)的顶面上设有第一限位件(2‑3)和第二限位件(2‑4)；所述顺时针扭簧(5‑1)和逆时针扭簧(5‑2)分别套在所述第一定位柱(1‑3)和第二定位柱(1‑4)上，使得：所述顺时针扭簧(5‑1)的下扭脚(5‑12)从所述第一缺口(1b)伸出至所述旋钮本体(1)外部并固定在所述第一限位件(2‑3)上，所述逆时针扭簧(5‑2)的下扭脚(5‑22)从所述第二缺口(1c)伸出至所述旋钮本体(1)外部并固定在所述第二限位件(2‑4)上，且在所述双扭簧(5)未受外力作用时，所述传动块(1‑5)被夹紧在所述顺时针扭簧(5‑1)的上扭脚(5‑11)与所述逆时针扭簧(5‑2)的上扭脚(5‑21)之间；所述换挡控制系统生成所述换挡电信号的方式为：将所述旋钮本体(1)在所述双扭簧(5)未受外力作用时所处的位置称为稳态位置，在所述旋钮本体(1)从所述稳态位置开始顺时针旋转的角度达到预设的升挡角度值时，所述换挡控制系统生成升挡电信号，在所述旋钮本体(1)从所述稳态位置开始逆时针旋转的角度达到预设的降挡角度值时，所述换挡控制系统生成降挡电信号；其中，将车辆的各个挡位按预设顺序排列，所述升挡电信号用于控制所述车辆的挡位按所述预设顺序的正序上升一个挡位，所述降挡电信号用于控制所述车辆的挡位按所述预设顺序的逆序下降一个挡位。...

【技术特征摘要】
1.一种能够自动复位的单稳态旋钮换挡器，设有旋钮本体(1)、旋钮支架(2)和换挡控制系统，所述旋钮支架(2)设有支架基板(2-1)，所述旋钮本体(1)可旋转的安装在所述支架基板(2-1)的顶面上，所述换挡控制系统能够感应所述旋钮本体(1)的旋转动作并生成相应的换挡电信号；其特征在于：所述的单稳态旋钮换挡器还设有双扭簧(5)，该双扭簧(5)由顺时针扭簧(5-1)、逆时针扭簧(5-2)和连接部(5-3)构成，所述顺时针扭簧(5-1)和逆时针扭簧(5-2)分别沿顺时针方向和逆时针方向旋转，且所述顺时针扭簧(5-1)与逆时针扭簧(5-2)相互平行布置，所述顺时针扭簧(5-1)的上扭脚(5-11)与所述逆时针扭簧(5-2)的上扭脚(5-21)通过所述连接部(5-3)相连接；所述旋钮本体(1)具有中空内腔(1a)，该中空内腔(1a)的底部设有与所述旋钮本体(1)连接固定的隔板(1-2)，所述隔板(1-2)的顶面设有第一定位柱(1-3)、第二定位柱(1-4)和传动块(1-5)，所述第一定位柱(1-3)的轴线、第二定位柱(1-4)的轴线和所述旋钮本体(1)的旋转轴线共面，且所述旋钮本体(1)的旋转轴线为所述第一定位柱(1-3)与第二定位柱(1-4)的对称轴；并且，所述旋钮本体(1)开设有连通所述中空内腔(1a)的第一缺口(1b)和第二缺口(1c)；所述支架基板(2-1)的顶面上设有第一限位件(2-3)和第二限位件(2-4)；所述顺时针扭簧(5-1)和逆时针扭簧(5-2)分别套在所述第一定位柱(1-3)和第二定位柱(1-4)上，使得：所述顺时针扭簧(5-1)的下扭脚(5-12)从所述第一缺口(1b)伸出至所述旋钮本体(1)外部并固定在所述第一限位件(2-3)上，所述逆时针扭簧(5-2)的下扭脚(5-22)从所述第二缺口(1c)伸出至所述旋钮本体(1)外部并固定在所述第二限位件(2-4)上，且在所述双扭簧(5)未受外力作用时，所述传动块(1-5)被夹紧在所述顺时针扭簧(5-1)的上扭脚(5-11)与所述逆时针扭簧(5-2)的上扭脚(5-21)之间；所述换挡控制系统生成所述换挡电信号的方式为：将所述旋钮本体(1)在所述双扭簧(5)未受外力作用时所处的位置称为稳态位置，在所述旋钮本体(1)从所述稳态位置开始顺时针旋转的角度达到预设的升挡角度值时，所述换挡控制系统生成升挡电信号，在所述旋钮本体(1)从所述稳态位置开始逆时针旋转的角度达到预设的降挡角度值时，所述换挡控制系统生成降挡电信号；其中，将车辆的各个挡位按预设顺序排列，所述升挡电信号用于控制所述车辆的挡位按所述预设顺序的正序上升一个挡位，所述降挡电信号用于控制所述车辆的挡位按所述预设顺序的逆序下降一个挡位。2.根据权利要求1所述能够自动复位的单稳态旋钮换挡器，其特征在于：所述旋钮本体(1)的外侧壁上设有波浪形曲面(1-6)，该波浪形曲面(1-6)沿圆弧方向延伸，且所述圆弧方向的轴心为所述旋钮本体(1)的旋转轴线；所述的单稳态旋钮换挡器还设有顶块(6)、弹簧(7)和支座(8)，所述支座(8)固定在所述支架基板(2-1)的顶面上，所述弹簧(7)安装在所述顶块(6)与支座(8)之间，使得：当所述双扭簧(5)未受外力作用时，所述顶块(6)被所述弹簧(7)压在所述波浪形曲面(1-6)的稳态波谷(1-6a)上，其中，所述波浪形曲面(1-6)以除了位于最边缘位置的波谷之外的任意一个波谷作为所述稳态波谷(1-6a)；并且，在所述旋钮本体(1)从所述稳态位置开始顺时针旋转的角度达到预设的升挡角度值时，所述顶块(6)被所述弹簧(7)压在所述波浪形曲面(1-6)的升挡波谷(1-6b)上，在所述旋钮本体(1)从所述稳态位置开始逆时针旋转的角度达到预设的降挡角度值时，所述顶块(6)被所述弹簧(7)压在所述波浪形曲面(1-6)的降挡波谷(1-6c)上，其中，所述升挡波谷(1-6b)为所述稳态波谷(1-6a)在逆时针方向上的下一个波谷，所述降挡波谷(1-6c)为所述稳态波谷(1-6a)在顺时针方向上的下一个波谷。3.根据权利要求2所述能够自动复位的单稳态旋钮换挡器，其特征在于：所述顶块(6)由滑杆部(6-1)和抵顶部(6-2)连接构成，所述支座(8)设有安装腔，所述顶块(6)滑动安装在所述支座(8)的安装腔中，所述弹簧(7)套在所述顶块(6)的滑杆部(6-1)上并抵顶在所述顶块(6)的抵顶部(6-2)与所述支座(8)的安装腔底部之间。4.根据权利要求1所述能够自动复位的单稳态旋钮换挡器，其特征在于：所述旋钮本体(1)的隔板(1-2)开设有避让槽(1-2a)和上避让孔(1-2b)；所述旋钮支架(2)的支架基板(2-1)上开设有下避让孔(2-1a)，且所述支架基板(2-1)的顶面还设有延伸方向平行于所述旋钮本体(1)的旋转轴线的导轨(2-5)；使得：所述旋钮本体(1)可旋转的安装在所述支架基板(2-1)的顶面上时，所述导轨(2-5)穿过所述避让槽(1-2a)伸入所述旋钮本体(1)的中空内腔(1a)中，且所述避让槽(1-2a)能够在所述旋钮本体(1)旋转时避开相对所述旋钮本体(1)旋转的导轨(2-5)；所述换挡控制系统还设有按键板(10)，该按键板(10)上设有P挡按键(10-1)；所述按键板(10)固定在所述支架基板(2-1)与所述换挡控制系统的第一PCB板(4)之间，且所述第一PCB板(4)设有P挡触点，使得：所述P挡按键(10-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志恒，陈建国，王云玉，符耀明，唐林丁，余波，
申请(专利权)人：广汽零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44