全周旋转式切换装置及车辆换挡设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种全周旋转式切换装置，包括：操纵组件，包括：旋钮，其能够在全周的多个有效角度位置之间旋转以切换操作模式；传动组件，包括：第一齿轮，其与旋钮为旋转固定地连接，其各齿沿其全周分布，从而提供旋钮的多个有效角度位置，控制组件，包括：角度传感器，其布置成能获悉旋钮相对于其初始角度位置所转过的角度值，控制器，其配置成能根据角度值来切换到对应的操作模式，并且在切换完成之后将旋钮的当前角度位置设定为初始角度位置。借助该全周旋转式切换装置，可以通过在驾驶过程中对旋钮进行“盲旋转”，从而大大提高了驾驶的安全性和可操作性。本实用新型专利技术还涉及一种包括全周旋转式切换装置的车辆换挡设备。

【技术实现步骤摘要】
全周旋转式切换装置及车辆换挡设备
本技术涉及一种全周旋转式切换装置，该全周旋转式切换装置可以用于切换各种操作模式，例如可以作为换挡开关用于切换车辆变速器的各个挡位。此外，本技术还涉及一种包括全周旋转式切换装置在内的车辆换挡设备。
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。但传统的电子换挡器多采用换挡杆的结构，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，已经开发出旋钮换挡开关和按键换挡开关来取代传统的自动换挡杆。例如，如果采用旋钮式换挡开关，在换挡时需要旋动旋钮并使其转动到固定的几个指定挡位以对行车状态进行指令。然而，现有的旋钮式汽车换挡开关在转动旋钮时，就进行换挡，造成各个挡位之间频繁换挡，影响了换挡开关的使用寿命，特别是车上的幼儿出于好奇心也会转动旋钮从而进行换挡，导致汽车驾驶造成安全隐患。另外，由于驾驶者在操作时有可能过度旋转旋钮，使得其无法停留在指定位置，因而汽车无法准确地判断其指定，也容易发生误操作，具有一定的安全隐患。此外，由于目前的旋钮式换挡开关固定在几个位置(例如，对应于P挡、R挡、D挡等的几个角度位置)，触点磨损较快，使用寿命较短，耐久性差，因而不能满足车辆所需的长寿命(例如，20万次以上使用)的要求。为此，在车辆领域中始终存在对开发出一种操作极方便且可靠性和安全性也高的旋钮式换挡开关的需求。
技术实现思路
本技术提供一种全周旋转式切换装置，包括：操纵组件，包括：旋钮，所述旋钮能够在全周的多个有效角度位置之间旋转以切换操作模式；传动组件，包括：第一齿轮，所述第一齿轮与所述旋钮为旋转固定地连接，所述第一齿轮的各齿沿其全周分布(尤其是均匀分布)，从而提供所述旋钮的所述多个有效角度位置，控制组件，包括：角度传感器，所述角度传感器布置成能获悉所述旋钮相对于其初始角度位置所转过的角度值；控制器，所述控制器配置成能根据所述角度值来切换到对应的操作模式，并且在切换完成之后将所述旋钮的当前角度位置设定为所述初始角度位置。借助该全周旋转式切换装置，由于可以旋转到全周范围内的各个有效角度位置，因而可以通过在驾驶过程中对旋钮进行“盲旋转”，从而大大提高了驾驶的安全性，方便了操作性。在优选的实施例中，传动组件可以包括接合构件，所述接合构件配置成通过与所述第一齿轮的接合而使所述旋钮能保持在所述多个有效角度位置中的一个有效角度位置中。借助接合构件，可以为操作者、例如驾驶员提供已经转动到某个有效角度位置的及时触感。尤其是，接合构件可以包括至少一个弹性触头，所述弹性触头随着所述第一齿轮的转动而与其各齿弹性接触，从而通过弹性接合到各齿之间而使所述旋钮保持在所述多个有效角度位置中的一个有效角度位置中。借助这种例如由片簧构成的弹性触头，可以一方面确保平稳地在各个有效角度位置之间扫过，另一方面由于弹性偏置的原因也容易实现通过伸入第一齿轮的各齿之间的凹部内而暂时稳定地保持就位。有利地，传动组件还可以包括第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合传动，且从所述第一齿轮到所述第二齿轮的传动比小于1，所述角度传感器布置在所述第二齿轮处，以能监测所述第二齿轮所转过的角度值。借助第二齿轮，一方面可以降低对第一齿轮附近的角度传感器布置的空间要求，另一方面可以显著降低角度传感器对角度识别的精度，因为第一齿轮转过的角度会小于与其啮合的第二齿轮所对应转过的角度。特别是，传动组件还可以包括锁止装置，所述锁止装置构造成能锁住所述第一齿轮以及由此所述旋钮从而使其无法旋转。由此，可以提供在全周旋转式切换装置故障时的安全保障。在一个实施例中，锁止装置可以包括电磁阀模块，所述电磁阀模块包括可伸缩的柱塞，所述控制器配置成能致动所述柱塞，以使其在锁止位置和解锁位置之间移动，在所述锁止位置，所述柱塞朝向所述第一齿轮突伸到其相邻各齿之间，而在所述解锁位置，所述柱塞远离所述第一齿轮缩回从而不阻挡其转动。借助平移运动的柱塞，可以通过简单的方式来控制与第一齿轮之间的干涉，并且这种机械锁定是非常稳定的。优选的是，锁止装置还可以包括传感器，所述传感器构造成能监测所述柱塞在所述电磁阀模块中的位置，并且将此位置信息反馈给所述控制器。借助这种传感器，可以及时识别出柱塞的当前位置，从而使得控制器能获悉是否准确完成了锁止或解锁。例如，前述传感器可以构造成光学传感器，电磁阀模块包括与所述柱塞成一体或者与所述柱塞固定连接的头部，所述柱塞远离所述第一齿轮的缩回运动导致所述头部向外突伸到所述光学传感器，从而使所述光学传感器能获得所述位置信息。这种通过阻挡光学传感器的发射极和接收极之间的空间而获得的位置信息是可靠的且容易获得。此外，全周旋转式切换装置还可以包括能显示当前操作模式的显示组件，所述显示组件包括对应于不同的操作模式的LED指示件。由此使得操作者能方便观察到当前所挂入的挡位，提供良好的用户体验。另外，操纵组件还可以包括按钮，所述按钮与所述控制器相关联，以使得能响应于所述按钮的按下而切换到预定的操作模式。通常，按钮所关联的操作模式是基础操作模式(例如，车辆的P挡)，从而使得控制器及时知晓即将开始挂入各种所需的挡位。有利地，传动组件还可以包括支承轴，所述支承轴相对于所述第一齿轮为同心布置，所述第一齿轮可旋转地支承于所述支承轴上，以能围绕其中心轴线旋转。但第二齿轮也可以设计成没有类似的支承轴，而是通过磁体来非接触式支承。最后，本技术还涉及一种车辆换挡设备，车辆换挡设备包括如前所述的全周旋转式切换装置，所述旋钮能够在全周的多个有效角度位置之间旋转以切换车辆挡位模式。附图说明通过以下结合附图的详细描述，本技术的其他特征和优点将变得显而易见，其中：图1示意性示出根据本技术的一个实施例的全周旋转式切换装置的从外部可见的布置；图2示意性示出根据本技术的一个实施例的全周旋转式切换装置的内部机械结构的分解图；图3示意性示出根据本技术的一个实施例的全周旋转式切换装置的第一齿轮、第二齿轮、锁止装置、接合构件等部件的俯视图；图4示意性示出根据本技术的图3实施例的第一齿轮和第二齿轮；图5示意性示出根据本技术的一个实施例的全周旋转式切换装置的第一齿轮、第二齿轮、锁止装置、接合构件等部件的立体图；图6示意性示出根据本技术的一个实施例的全周旋转式切换装置的锁止装置的立体图；图7示意性示出根据本技术的图6实施例的全周旋转式切换装置的电磁阀模块的立体图；图8示意性示出根据本技术的图6实施例的全周旋转式切换装置的光学传感器的立体图；图9示意性示出根据本技术的一个实施例的全周旋转式切换装置的第一齿轮所提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全周旋转式切换装置，其特征在于，所述全周旋转式切换装置包括：/n操纵组件，包括：/n旋钮，所述旋钮能够在全周的多个有效角度位置之间旋转以切换操作模式；/n传动组件，包括：/n第一齿轮，所述第一齿轮与所述旋钮为旋转固定地连接，所述第一齿轮的各齿沿其全周分布，从而提供所述旋钮的所述多个有效角度位置；以及/n控制组件，包括：/n角度传感器，所述角度传感器布置成能获悉所述旋钮相对于其初始角度位置所转过的角度值，/n控制器，所述控制器配置成能根据所述角度值来切换到对应的操作模式，并且在切换完成之后将所述旋钮的当前角度位置设定为所述初始角度位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种全周旋转式切换装置，其特征在于，所述全周旋转式切换装置包括：
操纵组件，包括：
旋钮，所述旋钮能够在全周的多个有效角度位置之间旋转以切换操作模式；
传动组件，包括：
第一齿轮，所述第一齿轮与所述旋钮为旋转固定地连接，所述第一齿轮的各齿沿其全周分布，从而提供所述旋钮的所述多个有效角度位置；以及
控制组件，包括：
角度传感器，所述角度传感器布置成能获悉所述旋钮相对于其初始角度位置所转过的角度值，
控制器，所述控制器配置成能根据所述角度值来切换到对应的操作模式，并且在切换完成之后将所述旋钮的当前角度位置设定为所述初始角度位置。


2.如权利要求1所述的全周旋转式切换装置，其特征在于，所述传动组件还包括接合构件，所述接合构件配置成通过与所述第一齿轮的接合而使所述旋钮能保持在所述多个有效角度位置中的一个有效角度位置中。


3.如权利要求2所述的全周旋转式切换装置，其特征在于，所述接合构件包括至少一个弹性触头，所述弹性触头随着所述第一齿轮的转动而与其各齿弹性接触，从而通过弹性接合到各齿之间而使所述旋钮保持在所述多个有效角度位置中的一个有效角度位置中。


4.如权利要求1所述的全周旋转式切换装置，其特征在于，所述传动组件还包括第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合传动，且从所述第一齿轮到所述第二齿轮的传动比小于1，所述角度传感器布置在所述第二齿轮处，以能监测所述第二齿轮所转过的角度值。


5.如权利要求1所述的全周旋转式切换装置，其特征在于，所述传动组件还包括锁止装置，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翔，吴志惠，吕冬华，
申请(专利权)人：康斯博格汽车部件无锡有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32