一种可无限正、逆时针旋转的旋钮式电子换挡器

摘要

本发明涉及一种可无限正、逆时针旋转的旋钮式电子换挡器，包括内壳体，外壳体套装在内壳体上，内壳体和外壳体的同一侧上开设有旋钮通孔，旋钮通孔上设置有旋钮支架，旋钮通孔内设置有旋转格栅机构，旋转格栅机构的顶端与旋转支架相卡接，内壳体内设置有控制电路板，控制电路板的一侧上设置有第一光栅传感器和第二光栅传感器，第一光栅传感器和第二光栅传感器间隔相对设置，旋转格栅机构位于第一光栅传感器和第二光栅传感器之间，当格栅盘旋转时，第一光栅传感器和第二光栅传感器在豁口的两侧时，第一光栅传感器和第二光栅传感器形成导通状态。本发明能降低成本，并且还能提高旋钮换挡器的适应性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种可无限正、逆时针旋转的旋钮式电子换挡器。

背景技术

现有的旋钮式电子换挡器按照操作方式主要分为两种，一种是自回位式，这种换挡器有一个固定位置，即稳态位置，当顺时针或者逆时针拨动旋钮时，会根据预先设定的逻辑切换到一个不同的挡位，当操作者放开旋钮后，旋钮会自动回复到稳态位置。另一种是全周旋转式，这种换挡器没有固定的稳态位置，旋钮会记录当前的挡位，当旋钮转动超过设定的角度时，换挡器会发出下一个挡位信号，并将该信号记录为当前挡位，以此类推。

目前的旋钮式电子换挡器都使用霍尔角度传感器来检测旋钮的转动角度，使用该传感器的方案软硬件设计较复杂，需要传感器和磁铁相配合，需要考虑到磁铁在高低温下的磁场变化对传感器的影响，并在软件算法中做补偿，同时该传感器成本较高，零件较多，导致产品的体积较大，限制了换挡器的布置位置。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的可无限正、逆时针旋转的旋钮式电子换挡器，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种可无限正、逆时针旋转的旋钮式电子换挡器。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可无限正、逆时针旋转的旋钮式电子换挡器，包括内壳体以及与其匹配的外壳体，所述外壳体套装在内壳体上，所述内壳体和外壳体的同一侧上开设有旋钮通孔，所述旋钮通孔上设置有旋钮支架，所述旋钮支架上设置有旋钮，所述旋钮通孔内设置有旋转格栅机构，所述旋转格栅机构的顶端与旋转支架相卡接，并且所述旋转格栅机构随旋转支架同步旋转设置，所述旋转格栅机构由格栅和格栅盘构成，所述格栅盘的上端设置有格栅，所述格栅卡接在旋转支架上，所述格栅盘呈圆盖结构，圆盖结构的所述格栅盘的外壁上均匀的开设有若干豁口，所述内壳体内设置有控制电路板，所述控制电路板的一侧上设置有第一光栅传感器和第二光栅传感器，同时它们位于旋转格栅机构的下方，所述第一光栅传感器和第二光栅传感器间隔相对设置，所述格栅盘位于第一光栅传感器和第二光栅传感器之间，当格栅盘旋转时，第一光栅传感器和第二光栅传感器在豁口的两侧时，第一光栅传感器和第二光栅传感器形成导通状态。

优选地，所述的一种可无限正、逆时针旋转的旋钮式电子换挡器，所述外壳体与内壳体相扣接设置。

优选地，所述的一种可无限正、逆时针旋转的旋钮式电子换挡器，沿所述格栅盘的圆周上均匀的分布有16个豁口。

优选地，所述的一种可无限正、逆时针旋转的旋钮式电子换挡器，所述第一光栅传感器和第二光栅传感器为相同的结构，它们包括第一光栅极板和第二光栅极板，所述第一光栅极板和第二光栅极板相接，并构成凹型结构，所述格栅盘活动于凹型结构的第一光栅传感器和第二光栅传感器内。

优选地，所述的一种可无限正、逆时针旋转的旋钮式电子换挡器，所述外壳体内设置有柱塞套，所述柱塞套内设置有弹簧，所述柱塞套内还设置有柱塞，所述柱塞的一端与弹簧相接触，柱塞的另一端与旋转支架的底盘相碰触。

优选地，所述的一种可无限正、逆时针旋转的旋钮式电子换挡器，所述旋转支架的底盘上设置有圆形的凹凸盘圈，所述凹凸盘圈与柱塞相碰触设置。

优选地，所述的一种可无限正、逆时针旋转的旋钮式电子换挡器，所述控制电路板上设置有LED灯，所述内壳体内设置有导光柱，所述导光柱与LED灯呈上下相对应，所述外壳体上设有档位标识，所述档位标识与导光柱相对应。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

本发明采用简单可靠的一对光栅传感器来替代复杂的霍尔角度传感器，配合可调节旋钮力的柱塞系统，实现了可顺、逆时针无限旋转的旋钮换挡器。本发明具有结构简单紧凑、成本低、体积小等特点，可以适配狭小的安装空间，并且可布置在驾驶舱的任意位置，大大提高了旋钮换挡器的适应性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的阻尼结构的结构示意图；

图3是本发明的控制电路板的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例

如图1和图3所示，一种可无限正、逆时针旋转的旋钮式电子换挡器，包括内壳体5以及与其匹配的外壳体4，所述外壳体4套装在内壳体5上，所述内壳体5和外壳体4的同一侧上开设有旋钮通孔，所述旋钮通孔上设置有旋钮支架3，所述旋钮支架3上设置有旋钮1，所述旋钮通孔内设置有旋转格栅机构9，所述旋转格栅机构9的顶端与旋转支架3相卡接，并且所述旋转格栅机构9随旋转支架3同步旋转设置，所述旋转格栅机构9由格栅91和格栅盘92构成，所述格栅盘92的上端设置有格栅91，所述格栅91卡接在旋转支架3上，所述格栅盘92呈圆盖结构，圆盖结构的所述格栅盘92的外壁上均匀的开设有若干豁口93，所述内壳体5内设置有控制电路板10，所述控制电路板10的一侧上设置有第一光栅传感器11和第二光栅传感器12，同时它们位于旋转格栅机构9的下方，所述第一光栅传感器11和第二光栅传感器12间隔相对设置，所述格栅盘92位于第一光栅传感器11和第二光栅传感器12之间，当格栅盘92旋转时，第一光栅传感器11和第二光栅传感器12在豁口93的两侧时，第一光栅传感器11和第二光栅传感器12形成导通状态。

本发明中所述外壳体4与内壳体5相扣接设置。

本发明沿所述格栅盘92的圆周上均匀的分布有16个豁口93。

本发明所述第一光栅传感器11和第二光栅传感器12为相同的结构，它们包括第一光栅极板110和第二光栅极板111，所述第一光栅极板110和第二光栅极板111相接，并构成凹型结构，所述格栅盘92活动于凹型结构的第一光栅传感器11和第二光栅传感器12内。

本发明所述外壳体4内设置有柱塞套6，所述柱塞套6内设置有弹簧7，所述柱塞套6内还设置有柱塞8，所述柱塞8的一端与弹簧7相接触，柱塞8的另一端与旋转支架3的底盘相碰触。

本发明所述旋转支架3的底盘上设置有圆形的凹凸盘圈31，所述凹凸盘圈31与柱塞8相碰触设置。

本发明所述控制电路板10上设置有LED灯，所述内壳体5内设置有导光柱2，所述导光柱2与LED灯呈上下相对应，所述外壳体4上设有档位标识，所述档位标识与导光柱2相对应。

本发明的工作原理如下：

具体工作时，旋钮1用于用户旋动换挡，旋钮1和旋转格栅机构9通过卡扣固定在旋钮支架3上，内壳体5固定在驾驶室安装换挡器的结构上，控制电路板10、旋钮1、旋钮支架3和格栅9都安装在壳体5的相应位置，当用户转动旋钮1时，旋钮支架3和旋转格栅机构9跟随旋钮1转动，旋转格栅机构9的格栅盘下部平均分布有16个豁口结构，该豁口结构安装在控制电路板10的第一光栅传感器和第二光栅传感器之间，当旋转格栅机构9在旋钮1带动下旋转时，控制电路板上的光栅传感器的对射光线会产生变化，当旋转格栅机构9的豁口对准控制电路板10光栅传感器时，光栅传感器的对射光线导通，否则不导通。

上述的格栅盘的豁口，每隔22.5度(即16/360度)时，控制电路板10中的光栅传感器的信号会产生变化，此时，控制电路板10就会发出换挡信号。

如图2所示，阻尼机构包括柱塞套6、弹簧7和柱塞8，它们配合旋钮支架3中的凹凸盘圈31用于产生转动旋钮时的力的变化，用于产生换挡时的“手感”。具体的实现方式为，当柱塞8位于旋钮支架3的凹槽中时，弹簧7为自由状态，此时弹簧7没有弹力，当旋钮支架3转动时，柱塞8逐渐从旋钮支架3的凹槽向突起位置移动，由于柱塞套6固定在壳体4中不能移动，弹簧7会被压缩，从而产生力阻止旋钮支架3转动，此时用户需要增大操作旋转力才能继续操纵旋钮1转动，进而产生了力的变化。同时，可以调节弹簧7的刚度来调整操纵旋钮的力，进而满足不同用户的需求。

导光柱2固定在内壳体5中，正对控制电路板10的LED灯，用于将控制电路板上的LED灯的光传导到面板上的档位标识，以点亮面板上相应的档位标识的提示字符。

如图3所示，第一光栅传感器和第二光栅传感器上有两个光栅极板，如两个光栅极板中间没有阻隔时，第一光栅传感器和第二光栅传感器相导通，如果中间有阻隔时，光栅传感器不导通。格栅盘上设置有一圈薄壁结构，卡在光栅传感器的两个光栅极板之间，当格栅盘随着旋钮转动时，光栅传感器的两个极板在遮挡和不遮挡之间交替变化，从而产生了信号的变化，这样就可以发出不同的挡位信号。同时，可以根据光栅传感器激活的先后顺序来判断当前用户是顺时针还是逆时针转动旋钮。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。