起卧折叠式换挡器和具有起卧折叠式换挡器的运载工具的制作方法

1.本实用新型涉及电控换挡器技术领域，具体地，涉及一种具有电机并且选择性地锁定的起卧折叠式换挡器。本实用新型还涉及一种具有起卧折叠式换挡器的运载工具。


背景技术：

2.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来实现车辆的换挡操作。汽车的换挡布置形式一般有“地挡”和“怀挡”两种，汽车换挡器位于中控台，称之为地挡。常规的地挡布置的换挡器手球包括手柄式和旋钮式，此外还包括起卧折叠式。
3.现有技术中，存在使用减速电机与双霍尔控制其拨钮可升起卧倒的电子换挡器。在汽车开门上电后，减速电机带动换挡器拨钮上升，提供换挡操作；在汽车熄火下电后，减速电机带动换挡器拨钮卧倒，提醒操作结束。其通过电磁铁轴与锁止孔插接配合，选择性地锁定换挡器的升起位置和卧倒位置。
4.然而，在该换挡器中额外增加用于电磁锁定组件的pcba和用于连接电磁阀与pcba的线束，导致结构较复杂，成本较高，并且通过线束连接，产品可靠性差。
5.因此，仍然存在对现有起卧折叠式换挡器的结构作进一步改进的需求。


技术实现要素：

6.针对现有技术的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种新型起卧折叠式换挡器，通过凸轮和封壳开槽结构设计来实现锁止功能，并且pcba布置成，可采集信号的单一件pcba并且无需内置线束连接。结构简明，成本较低，并且可靠性大大增加。
7.为此，本实用新型提供了一种起卧折叠式换挡器，其包括：换挡器把手；封壳，封壳中设有转轴，换挡器把手固定安装到转轴的端部并且能随之转动，其中，转轴上还设有凸轮和锁定组件，封壳上还设有封壳槽，其中，凸轮构造成驱动锁定组件在第一锁定位置和第二锁定位置之间移动，其中，当锁定组件处于第一锁定位置时，使得锁定组件锁定到封壳槽的第一封壳槽部分，而当锁定组件处于第二锁定位置时，使得锁定组件锁定到封壳槽的第二封壳槽部分。
8.根据本实用新型的一个方面，凸轮与转轴同轴地布置，并且共用转轴的旋转轴线，凸轮的外周缘轮廓构造成在凸轮的轴向两端处连续地包括第一限位部分、第一轮廓部分、第二轮廓部分、第三轮廓部分和第二限位部分，使得当锁定组件处于第一锁定位置时，锁定组件抵靠第二轮廓部分，当锁定组件从第一锁定位置移动并且进入到第二锁定位置时，锁定组件抵靠第一限位部分。
9.根据本实用新型的一个方面，第一限位部分和第二限位部分从凸轮的外周缘朝向旋转轴线径向地收缩，并且其中，第一轮廓部分和第三轮廓部分分别从第一限位部分和第二限位部分连续地收缩到第二轮廓部分。
10.根据本实用新型的一个方面，封壳槽的第一封壳槽部分和第二封壳槽部分共用同一个外缘，其中，第一封壳槽部分从外缘朝转轴的旋转轴线延伸到第一内缘，使得当锁定组
件处于第一锁定位置时，锁定组件抵靠第一内缘，并且其中，第二封壳槽部分从外缘朝旋转轴线延伸到第二内缘，使得当锁定组件处于第二锁定位置时，锁定组件抵靠第二内缘。
11.根据本实用新型的一个方面，锁定组件固定到转轴，并且包括：盒体，盒体固定到转轴并且从转轴径向地突伸出，并且凸轮具有供盒体突伸的凸轮缺口；锁定杆，锁定杆沿平行于转轴的旋转轴线的方向穿过盒体的侧壁锁定槽，其中侧壁锁定槽在轴向方向上相对布置；偏置件，偏置件将锁定杆偏置朝向转轴。
12.根据本实用新型的一个方面，锁定组件还包括：限位井，限位井从盒体背离转轴的一侧朝向转轴径向地深入一定距离；限位块，限位块可移动地设置在盒体的限位井内，并且锁定杆构造成穿过限位块并且固定到限位块；盖体，盖体设置在盒体背离转轴的一侧，并且覆盖限位井，其中偏置件的一端抵靠限位块，而另一端抵靠盖体，偏置件构造成当锁定组件处于第一锁定位置时，偏置件将限位块偏置抵靠限位井的底部。
13.根据本实用新型的一个方面，在凸轮上设有第一磁体，在封壳围绕转轴的位置处对应地设有第一传感器，其中第一传感器检测第一磁体的磁场，获得对应于凸轮的旋转位置的第一信号，第一信号用于指示起卧折叠式换挡器的工作状态或停机状态。
14.根据本实用新型的一个方面，在转轴上设有第二磁体，在封壳围绕转轴的位置处对应地设有第二传感器，其中第二传感器检测第二磁体的磁场，获得对应于转轴的旋转位置的第二信号，第二信号用于指示起卧折叠式换挡器的r挡位、n挡位和d挡位。
15.根据本实用新型的一个方面，转轴在端部还包括定位槽，轴承通过定位槽固定到转轴的端部，换挡器把手通过轴承联接到转轴，转盘通过紧固件固定到轴承。
16.根据本实用新型的一种运载工具，其具有以上方面中任一项的起卧折叠式换挡器。
附图说明
17.为了更完全理解本实用新型，可参考结合附图来考虑示例性实施例的下述描述。附图比例是示意性，不必按比例绘制，而是旨在更清楚说明。在附图中：
18.图1是根据本实用新型的优选实施例的起卧折叠式换挡器的立体图；
19.图2是根据本实用新型的起卧折叠式换挡器的凸轮的立体图；
20.图3是根据本实用新型的起卧折叠式换挡器的另一的立体图；
21.图4是图3的起卧折叠式换挡器的封壳的放大视图；
22.图5是根据本实用新型的起卧折叠式换挡器的锁定组件的透视图；以及
23.图6是根据本实用新型的起卧折叠式换挡器的锁定组件的爆炸视图。
24.附图标记列表：
[0025]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
换挡器把手
[0026]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
转盘
[0027]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
封壳
[0028]
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
封壳槽
[0029]
11a
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一封壳槽部分
[0030]
11b
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二封壳槽部分
[0031]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
外缘
[0032]
13a
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第一内缘
[0033]
13b
ꢀꢀꢀꢀꢀ
第二内缘
[0034]
20
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
转轴
[0035]
21
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
定位槽
[0036]
22
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
轴承
[0037]
30
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
凸轮
[0038]
30b
ꢀꢀꢀꢀꢀ
凸轮缺口
[0039]
30a
ꢀꢀꢀꢀꢀ
外周缘轮廓
[0040]
31
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一限位部分
[0041]
32
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一轮廓部分
[0042]
33
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二轮廓部分
[0043]
34
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第三轮廓部分
[0044]
35
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二限位部分
[0045]
40
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
锁定组件
[0046]
41
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
盒体
[0047]
42
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
限位井
[0048]
43
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
限位块
[0049]
44
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
锁定杆
[0050]
45
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
侧壁锁定槽
[0051]
46
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
盖体
[0052]
47
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
偏置件
[0053]
48
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
侧壁锁定孔
[0054]
50
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
电机
[0055]
90
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
pcba
[0056]
91
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一磁体
[0057]
92
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二磁体
[0058]
93
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一传感器
[0059]
94
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二传感器
[0060]aꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
旋转轴线
[0061]bꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
致动轴线
具体实施方式
[0062]
下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。
[0063]
图1示意性地示出了根据本实用新型的起卧折叠式换挡器，其包括换挡器把手1和封围换挡器主体的封壳10，图1中仅示出了封壳10的一部分，以清楚展示穿过封壳10的转轴20和容纳于封壳10内部的凸轮30、锁定组件40以及电机50。
[0064]
在优选实施例中，换挡器把手1固定安装到转轴20穿过封壳10的突伸出的端部并且可随转轴20转动。转轴20在端部还可以包括定位槽21，轴承22通过定位槽21固定到转轴20的端部。换挡器把手1通过轴承22联接到转轴20。转轴20的端部还可以包括转盘2，转盘2可以通过紧固件固定到轴承22以免转轴20的端部暴露在环境中。
[0065]
凸轮30优选地同轴地套设在转轴20的长度的一部分上。锁定组件40固定到转轴20并且从转轴20的轴表面的一部分径向地延伸出。电机50与凸轮30优选地通过螺杆—斜齿轮啮合，以驱动凸轮30转动。
[0066]
为了将转轴20选择性地旋转锁定，根据本实用新型的起卧折叠式换挡器构造成将锁定组件40经由凸轮30致动而与封壳10上的锁定结构接触锁定。其中，凸轮30构造成通过凸轮的外周缘轮廓30a与锁定组件40直接接触来驱动锁定组件40在其第一锁定位置和第二锁定位置之间移动。在图1中仅示出位于锁定组件40一侧(图1的左侧)的封壳10。
[0067]
封壳10上的锁定结构以附图标记11表示，具体地，封壳10上还设有供锁定组件40与之接触锁定的封壳槽11。关于封壳槽11的具体特征的更多细节将根据图4在下文中描述。锁定结构形成在封壳10中，这允许根据本公开的锁定系统的紧凑设计，无需占用封壳10中的额外空间。
[0068]
图2示意性地示出了图1的起卧折叠式换挡器的放大立体图。先前介绍的部件在后续的图中都被类似地编号，为简洁起见不再重新介绍。在优选实施例中，凸轮30优选地与转轴20同轴地布置，并且共用转轴20的旋转轴线a。转轴20的中央纵向旋转轴线a由虚线表示，以供参考。
[0069]
在优选实施例中，套设在转轴20上的凸轮30可以在凸轮30的中间部段具有扇形形状的凸轮缺口30b，该缺口用于锁定组件40从转轴20径向地延伸超出凸轮30，并且可以在凸轮30的轴向两端处具有外周缘轮廓30a，该外周缘轮廓30a位于与锁定组件40延伸方向相同的外周缘上并且用于接触锁定组件40。
[0070]
在优选实施例中，用于接触锁定组件40的外周缘轮廓30a可包括在凸轮30两端处的外周缘上的限位部分和轮廓部分。限位部分呈阶梯形，用于限制锁定组件40并且因此限制转轴20围绕旋转轴线a转动；轮廓部分呈斜坡形，迫使锁定组件40平滑地、逐渐地在第一锁定位置和第二锁定位置之间移动。较佳地，凸轮30两端处的外周缘轮廓30a是相同的。
[0071]
具体地，如图2中的优选实施例所示，凸轮30连续地包括第一限位部分31、第一轮廓部分32、第二轮廓部分33、第三轮廓部分34和第二限位部分35。锁定组件40与这些限位部分和轮廓部分驱动地接触。
[0072]
第一限位部分31和第二限位部分35从凸轮30的外周缘朝向旋转轴线a呈阶梯形径向地收缩一定距离，与锁定组件40卡合接触，以阻止锁定组件40围绕旋转轴线a转动。第一轮廓部分32和第三轮廓部分34分别从第一限位部分31和第二限位部分35的末端呈斜坡形连续地收缩到第二轮廓部分33，其中第二轮廓部分33是与所述转轴20同心的圆弧形，并且第二轮廓部分33的半径小于凸轮30半径的50％。
[0073]
图3是根据本实用新型的起卧折叠式换挡器的第二视角的立体图，其中，可以看到位于锁定组件40一侧(图3中的左侧)的封壳10中包括封壳槽11，用于限制锁定组件40的移动。
[0074]
图4是图3的起卧折叠式换挡器的封壳的放大视图。封壳槽11包括扇形的第一封壳
槽部分11a和第二封壳槽部分11b，其中，第一封壳槽部分11a和第二封壳槽部分11b结合起来呈阶梯形，共用同一个外缘12，该外缘12是与转轴20同心的弧形。在图示的例子中，显示了两个槽部分；然而，在替代示例中，可以沿着凸轮30的周向存在其它数量的扇形槽部分。
[0075]
在优选实施例中，第一封壳槽部分11a从外缘12朝向转轴20的旋转轴线a延伸到第一内缘13a，第二封壳槽部分11b从外缘12朝旋转轴线a延伸到第二内缘13b，并且第二内缘13b比第一内缘13a更靠近旋转轴线a。封壳的第一内缘13a可以是阶梯形槽的其中一层扇形槽部分，用于接纳锁定构件40。封壳的第二内缘13b可以是阶梯形槽的；另一层扇形槽部分。
[0076]
在优选实施例中，当锁定组件40处于第一锁定位置时，锁定组件40抵靠第一内缘13a，并且当锁定组件40处于第二锁定位置时，锁定组件40抵靠第二内缘13a。
[0077]
图5是是根据本实用新型的起卧折叠式换挡器的锁定组件的透视图，锁定组件40固定到转轴20，锁定组件40从转轴20的轴表面的一部分径向地延伸出(在图5中朝向下方)。锁定组件40优选地与转轴20一体制成。
[0078]
在优选实施例中，锁定组件40包括作为主体的盒体41、与封壳槽11以及凸轮30的外周缘轮廓30a接触的锁定杆44和用于沿着线性致动轴线b偏置锁定杆44的偏置件47。
[0079]
在优选实施例中，盒体41固定到转轴20并且从转轴20径向地突伸出。此外，盒体41从凸轮30的凸轮缺口30b中突伸出。盒体41较佳地呈长方体形状。
[0080]
在优选实施例中，锁定杆44沿平行于转轴20的旋转轴线a的方向穿过盒体41的侧壁锁定槽45，其中侧壁锁定槽45在轴向方向上相对布置。侧壁锁定槽45在旋转轴线a的径向方向上延伸成长条状狭槽。由于受到侧壁锁定槽45的限制，锁定杆44仅能在垂直于旋转轴线a的致动轴线b上移动，使得可以防止凸轮30的旋转运动横向于致动轴线b推动锁定杆44。锁定杆44以及因此的锁定组件40在第一锁定位置中比在第二锁定位置中更靠近旋转轴线a。
[0081]
在优选实施例中，偏置件47沿着致动轴线b将锁定杆44朝向凸轮30的旋转轴线a偏置，即朝向第一锁定位置偏置。在一个实施例中，偏置件47可以将锁定杆44压抵凸轮30的轮廓部分。在一个实施例中，偏置件47可以是螺旋弹簧、板弹簧、碟形弹簧、扭力弹簧或其他类型的弹簧。
[0082]
通过凸轮30的轮廓部分的驱动和偏置件47的偏置，锁定组件40的锁定杆44部分地压缩或释放偏置件47，驱动锁定杆44沿着垂直于旋转轴线a的线性致动轴线b移动，靠近或者远离旋转轴线a，以在第一锁定位置和第二锁定位置之间移动。
[0083]
通过凸轮30的限位部分的驱动，锁定杆44在旋转轴线a的周向方向上的弧线上移动，并且由于封壳槽11的限制，当锁定组件40位于第一锁定位置中时，锁定组件40抵靠所述第一限位部分31并且将锁定杆44限制在第一封壳槽部分11a中，而当锁定组件40位于第二锁定位置中时，锁定组件40抵靠所述第一限位部分31或第二限位部分35并且将锁定杆44限制在第二封壳槽部分11b中。锁定组件40以及因此转轴20和换挡器把手1的转动受到限制。
[0084]
图6是根据本实用新型的起卧折叠式换挡器的锁定组件的爆炸视图。结合图5和图6，在优选实施例中，锁定组件40还可以包括在盒体41中用于容纳偏置件47的限位井42，该限位井42从盒体41背离转轴20的一侧朝向转轴20径向地深入一定距离。较佳地，限位井42的中空空间成长方体形状。
[0085]
在优选实施例中，锁定组件40还可以包括套设在锁定杆44上的限位块43，锁定杆
44构造成穿过限位块43中的通孔。较佳地，锁定杆44固定到限位块43。限位块43形状配合限位井42并且限位块43可移动地设置在盒体41的限位井42内。
[0086]
在优选实施例中，锁定组件40还可以包括盖体46，盖体46设置在盒体41背离转轴20的一侧，并且覆盖限位井42。较佳地，盖体46插设穿过盒体41的侧壁锁定孔48，其中侧壁锁定孔48在轴向方向上相对布置。
[0087]
在优选实施例中，偏置件47的一端可以抵靠限位块43，而另一端可以抵靠盖体46，偏置件47构造成当锁定组件40处于第一锁定位置时，偏置件47将限位块43偏置抵靠限位井42的底部。
[0088]
现在转到图2和图3，为了检测根据本实用新型的起卧折叠式换挡器的工作状态，在优选实施例中，在凸轮30还上设有第一磁体91，在封壳10围绕转轴20的位置附件对应地设有第一传感器93，该第一传感器93检测第一磁体91的磁场，获得对应于凸轮30的旋转位置的第一信号，该第一信号用于指示起卧折叠式换挡器的工作状态或停机状态。
[0089]
为了检测根据本实用新型的起卧折叠式换挡器的前进挡位，在优选实施例中，在转轴20还上设有第二磁体92，在封壳10围绕转轴20的位置附件对应地设有第二传感器94，该第二传感器94检测第二磁体92的磁场，获得对应于转轴20的旋转位置的第二信号，该第二信号用于指示起卧折叠式换挡器的r挡位、n挡位和d挡位。
[0090]
根据本实用新型的起卧折叠式换挡器，第一传感器93和第二传感器94在封壳10的同一部分上设置得较为接近，因此仅需要一件pcba即可采集信号，并且无需如现有技术中的多件pcba需要内置线束来彼此连接。
[0091]
下文将描述根据本实用新型的优选实施例的起卧折叠式换挡器的操作。
[0092]
当运载工具在正常运行模式中时，操作者通过手柄1带动转轴20转动来换挡，通过第二传感器94获得该起卧折叠式换挡器的r挡位、n挡位和d挡位的位置。此时，锁定杆44受到偏置件47朝向转轴20的偏置并且抵靠凸轮30的第二轮廓部分33，并且锁定杆44的两端处于第一封壳槽部分11a中。
[0093]
当运载工具需要驻停时，需要对该起卧折叠式换挡器下电，通过运行电机50，驱动凸轮30转动。此时，凸轮30转动而转轴20不转动，使得锁定杆44抵靠凸轮30的第一轮廓部分32并且逐渐背离转轴20移动，直到锁定杆44抵靠凸轮30的第一限位部分31。随后，电机50进一步驱动凸轮30转动，经由第一限位部分32推动使得锁定杆44的两端从第一封壳槽部分11a到第二封壳槽部分11b中，并且因此推动转轴20进一步转动，连带着该起卧折叠式换挡器的手柄1卧倒。
[0094]
当运载工具需要启动时，需要对该起卧折叠式换挡器上电，通过运行电机50，驱动凸轮30转动。此时，凸轮30转动，使得锁定杆44抵靠凸轮30的第二限位部分35，经由第二限位部分35推动使得锁定杆44的两端从第二封壳槽部分11b到第一封壳槽部分11a中。随后，电机50进一步驱动凸轮30转动而转轴20不转动，使得锁定杆44抵靠第二轮廓部分34并且在偏置件47的作用下逐渐朝向转轴20移动，直到锁定杆44抵靠凸轮30的第二轮廓部分，并且因此该起卧折叠式换挡器进入正常运行模式。
[0095]
采用本公开的起卧折叠式换挡器，通过凸轮和封壳开槽结构设计来限制锁定组件的运动范围，并且传感器布置在封壳的同一部分上，使得仅需要一件pcba即可采集信号。结构简明，成本较低，并且可靠性大大增加。
[0096]
尽管以上已经描述了各种实施例，但应当理解，它们以示例而非限制的方式提出。对相关领域技术人员而言显而易见的是，所公开的主题可以其它特定的形式实施而不脱离其精神和必要特征。因此，以上所描述的实施例在所有方面被认为是示例性而非限制性的，并不作为对本实用新型做任何限制的依据。