一种七点式手动电子换挡器

摘要

本发明提供了一种七点式手动电子换挡器，电子式手动换挡器技术领域，包括：安装座，其设置有电路板，所述电路板设置有3D霍尔传感器；操纵杆，其可活动的与所述安装座连接，所述操作杆设置有磁钢，且所述3D霍尔传感器用于感应所述磁钢的位置；限位销，其与所述操纵杆的末端连接；行程挡位座，其与所述安装座连接，所述行程挡位座设置有第一挡位、第二挡位、第三挡位、第四挡位、第五挡位、R挡位以及N挡位。本发明的有益效果为：提供了一种电子手动换挡器，该手动换挡器能够通过3D霍尔传感器传输挡位信号，从而将手动挡的换挡器改进成电子式换挡器。

说明书

技术领域

本发明属于电子式手动换挡器技术领域，涉及一种七点式手动电子换挡器。

背景技术

换挡器是汽车在行驶过程中进行换挡所需的器件，其包括操纵杆和操纵杆支架，操纵杆铰接在操纵杆支架上，操纵杆的上端为手柄，摆动手柄可使得操纵杆绕铰接点摆动。操纵杆的末端在摆动时经过不同位置，可实现与不同挡位电路的切换。

换挡器可以分为手动换挡器与自动换挡器，其中，手动换挡器一般具有7个挡位，即1挡、2挡、3挡、4挡、5挡、R挡以及N挡，而现有的手动换挡器一般都采用机械式控制结构，即手动换挡器通过拉索带动。

而目前许多客户存在着将7点式(7挡位)手动换挡器改进为电子换挡器的需求，但是现有技术中又不存在这类7挡位手动电子换挡器，重新进行研发的话又费时费力，所以具有一定的改进空间。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种七点式手动电子换挡器。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种七点式手动电子换挡器，包括：

安装座，其设置有电路板，所述电路板设置有3D霍尔传感器；

操纵杆，其可活动的与所述安装座连接，所述操作杆设置有磁钢，且所述3D霍尔传感器用于感应所述磁钢的位置；

限位销，其与所述操纵杆的末端连接；

行程挡位座，其与所述安装座连接，所述行程挡位座设置有第一挡位、第二挡位、第三挡位、第四挡位、第五挡位、R挡位以及N挡位，所述限位销可位于所述第一挡位或所述第二挡位或所述第三挡位或所述第四挡位或所述第五挡位或所述R挡位或所述N挡位从而限制所述操纵杆运动。

较佳的，所述行程挡位座还设置有第一纵向滑槽，所述第一挡位与所述第二挡位分别位于所述第一纵向滑槽的两端，并且所述限位销可沿所述第一纵向滑槽滑动至所述第一挡位或者所述第二挡位。

较佳的，所述行程挡位座还设置有第二纵向滑槽，所述第三挡位与所述第四挡位分别位于所述第二纵向滑槽的两端，所述N 挡位位于所述第二纵向滑槽的中部，并且所述限位销可沿所述第二纵向滑槽滑动至所述第三挡位或者所述第四挡位或者所述N挡位。

较佳的，所述行程挡位座还设置有第三纵向滑槽，所述第五挡位与所述R挡位分别位于所述第三纵向滑槽的两端，并且所述限位销可沿所述第三纵向滑槽滑动至所述第五挡位或者所述R挡位。

较佳的，所述第二纵向滑槽位于所述第一纵向滑槽与所述第三纵向滑槽之间，且所述第一纵向滑槽、所述第二纵向滑槽以及所述第三纵向滑槽呈平行设置。

较佳的，所述行程挡位座还设置有第一横向滑槽，所述第一纵向滑槽的中部设置有第一复位点，所述第一横向滑槽的两端分别与所述第一复位点以及所述N挡位连接。

较佳的，所述行程挡位座还设置有第二横向滑槽，所述第三纵向滑槽的中部设置有第二复位点，所述第二横向滑槽的两端分别与所述第二复位点以及所述N挡位连接。

较佳的，所述第一横向滑槽与所述第二横向滑槽均为斜槽结构，且所述第一复位点与所述第二复位点均高于所述N挡位。

较佳的，所述安装座设置有安装斜面，所述3D霍尔传感器设置于所述安装斜面，所述操纵杆设置有朝向所述安装斜面的斜面架，所述磁钢设置于所述斜面架。

较佳的，所述限位销设置有弹簧，所述限位销可移动的穿设于所述操纵杆的末端，且所述弹簧的两端分别与所述操纵杆以及所述限位销连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、提供了一种电子手动换挡器，该手动换挡器能够通过3D 霍尔传感器传输挡位信号，从而将手动挡的换挡器改进成电子式换挡器。

2、操纵杆能够带动磁钢前后移动或者左右移动，使得磁钢能够以立体式的轨迹进行移动，这样就能够使3D霍尔传感器感应到操纵杆切换到的挡位。

3、特地将行程挡位座的滑槽设置成三条纵向滑槽以及两条横向滑槽的结构，使得操纵杆能够沿着这些滑槽移动，这样就能够使操纵杆在电子换挡器的基础上实现七点式切换的目的。

4、在本申请中采用了3D霍尔传感器结合三条纵向滑槽以及两条横向滑槽的结构，能够很方便的将现有的自动挡换挡器改进成手动挡的电子换挡器，其改进以及设计的难度小，便于实施操作，具有很强的可实施性。

5、3D霍尔传感器以及磁钢均位于斜面上，这种斜面结构的设计能够使操纵杆在前后左右移动时移动的行程都是均匀的，例如，这种斜面配合的结构能够使操纵杆在切换挡位时只需要摆动 10°即可，便于通过软件控制换挡。

附图说明

图1为本发明的七点式手动电子换挡器的结构分解图。

图2为本发明的行程挡位座的结构示意图。

图3为本发明的行程挡位座的俯视图。

图4为本发明的3D霍尔传感器与磁钢的位置示意图。

图中，100、安装座；110、电路板；120、3D霍尔传感器； 130、安装斜面；200、操纵杆；210、磁钢；220、斜面架；300、限位销；400、行程挡位座；410、第一纵向滑槽；411、第一挡位；412、第二挡位；420、第二纵向滑槽；421、第三挡位；422、第四挡位；423、N挡位；430、第三纵向滑槽；431、第五挡位；432、 R挡位；440、第一横向滑槽；441、第一复位点；450、第二横向滑槽；451、第二复位点。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图2、图3、图4所示，一种七点式手动电子换挡器，包括：安装座100、操纵杆200、限位销300以及行程挡位座400，该手动换挡器采用电子控制的方式，能够用于手动挡汽车上，还能够用于驾校的教练车上。

安装座100，其设置有电路板110，所述电路板110设置有 3D霍尔传感器120；优选的，电路板110呈水平状设置在安装座 100上，3D霍尔传感器120为现有的霍尔元件，从现有技术而言，霍尔传感器一般用于自动挡换挡器中，而手动挡换挡器在换挡时，操纵杆200除了前后摇动外还会左右摇动，导致其活动范围是立体的，所以需要用3D霍尔传感器120来感应操纵杆200的动作。

操纵杆200，其可活动的与所述安装座100连接，所述操作杆设置有磁钢210，且所述3D霍尔传感器120用于感应所述磁钢210的位置；其中，磁钢210靠近或者对应3D霍尔传感器120。

优选的，操纵杆200能够穿过安装座100，且操纵杆200能够左右摇动以及前后摇动(即实现选档与换挡)，所以操纵杆200 能够带动磁钢210前后移动或者左右移动，使得磁钢210能够以立体式的轨迹进行移动，这样就能够使3D霍尔传感器120感应到操纵杆200切换到的挡位。

此处需要重点说明的是，自动挡换挡器的挡位较少，一般只具有R、N、D这三个挡位，N挡一般通过按键来实现，而对于手动挡来说，其需要挡位非常多，一般需要7个挡位，所以特地采用了3D霍尔传感器120来感应操纵杆200的动作，使得磁钢210 能够通过前后移动以及左右移动来实现7个挡位信号的输出。

限位销300，其与所述操纵杆200的末端连接；限位销300 用于限制操纵杆200运动，使得操纵杆200能够滑入并停留在对应的挡位上。

行程挡位座400，其与所述安装座100连接，所述行程挡位座400设置有第一挡位411、第二挡位412、第三挡位421、第四挡位422、第五挡位431、R挡位432以及N挡位423，所述限位销300可位于所述第一挡位411或所述第二挡位412或所述第三挡位421或所述第四挡位422或所述第五挡位431或所述R挡位 432或所述N挡位423从而限制所述操纵杆200运动。

从工作原理来说，操纵杆200在摇动时能够运动至各个挡位，更具体的说，就是操纵杆200底部的限位销300位于所述第一挡位411或所述第二挡位412或所述第三挡位421或所述第四挡位 422或所述第五挡位431或所述R挡位432或所述N挡位423，此时操纵杆200能够保持在1挡或者2挡或者3挡或者4挡或者5 挡或者N挡或者R挡上，并且当操纵杆200位于各个挡位时，磁钢210也处于特定的位置，使得3D霍尔传感器120输出对应的挡位信号。

行程挡位座400是本实施方式中的重要部件，通过该行程挡位座400能够将现有的自动换挡器改进呈手动电子换挡器，具体来说，就是通过行程挡位座400形成七个挡位，使得操纵杆200 能够在七个挡位之间切换，并是操纵杆200停留在需要的挡位内。

此处值得说明的是，在现有技术中，换挡器一般分为手动挡与自动挡，手动挡的换挡器基本上都采用拉索带动的结构，属于机械式结构，而针对一些手动换挡器来说，传统的拉索带动的结构无法满足实际的需求，例如目前一些新款的手动挡汽车，或者一些驾校的教练车，这些汽车都急需手动挡电子式换挡器，尤其是一些汽车训练模拟设备中，更是需要能够模拟手动挡环境的电子换挡器，所以需要将一些手动换挡器改进成电子式结构。

在本实施方式中，提供了一种电子手动换挡器，该手动换挡器能够通过3D霍尔传感器120传输挡位信号，从而将手动挡的换挡器改进成电子式换挡器，将行程挡位座400与3D霍尔传感器 120结合，即满足的换挡器的电子控制的要求，又满足了手动换挡的要求。

如图1、图2、图3所示，在上述实施方式的基础上，所述行程挡位座400还设置有第一纵向滑槽410，所述第一挡位411与所述第二挡位412分别位于所述第一纵向滑槽410的两端，并且所述限位销300可沿所述第一纵向滑槽410滑动至所述第一挡位 411或者所述第二挡位412。

优选的，行程挡位座400的内腔底部设置有呈纵向延伸的第一纵向滑槽410，第一挡位411与第二挡位412实际上就是第一纵向滑槽410的两端，操纵杆200位于第一纵向滑槽410内切前后摇动时，能够通过限位销300滑入至第一挡位411或者第二挡位412，从而实现手动换挡的目的，而操纵杆200滑入到第一挡位411或者第二挡位412实际上就是通过模拟手动换挡的方式来发出对应的换挡信号。

如图1、图2、图3所示，在上述实施方式的基础上，所述行程挡位座400还设置有第二纵向滑槽420，所述第三挡位421与所述第四挡位422分别位于所述第二纵向滑槽420的两端，所述 N挡位423位于所述第二纵向滑槽420的中部，并且所述限位销 300可沿所述第二纵向滑槽420滑动至所述第三挡位421或者所述第四挡位422或者所述N挡位423。

优选的，行程挡位座400的内腔底部设置有呈纵向延伸的第二纵向滑槽420，第三挡位421与第四挡位422实际上就是第二纵向滑槽420的两端，N挡位423位于第二纵向滑槽420的中点，操纵杆200可以停留在N挡位423上，操纵杆200在第二纵向滑槽420且前后摇动时，能够通过限位销300滑入至第三挡位421 或者第四挡位422，从而实现手动换挡的目的。

总之，通过第一纵向滑槽410、第二纵向滑槽420、第三纵向滑槽430能够使操纵杆200通过前后拨动的方式滑入至各个挡位内，从而使操纵杆200能够模拟出手动换挡的结构。

如图1、图2、图3所示，在上述实施方式的基础上，所述行程挡位座400还设置有第三纵向滑槽430，所述第五挡位431与所述R挡位432分别位于所述第三纵向滑槽430的两端，并且所述限位销300可沿所述第三纵向滑槽430滑动至所述第五挡位 431或者所述R挡位432。

优选的，行程挡位座400的内腔底部设置有呈纵向延伸的第三纵向滑槽430，第五挡位431与R挡位432实际上就是第三纵向滑槽430的两端，操纵杆200可以从N挡位423摇动至第五挡位431或R挡位432，当操纵杆200位于第三纵向滑槽430内且前后摇动时，能够通过限位销300滑入至第五挡位431或者R挡位432，从而实现手动换挡的目的。

如图1、图2、图3所示，在上述实施方式的基础上，所述第二纵向滑槽420位于所述第一纵向滑槽410与所述第三纵向滑槽430之间，且所述第一纵向滑槽410、所述第二纵向滑槽420以及所述第三纵向滑槽430呈平行设置。

优选的，第一纵向滑槽410、第二纵向滑槽420、第三纵向滑槽430三者呈平行设置，这样能够使操纵杆200操纵的更加流畅。

如图1、图2、图3所示，在上述实施方式的基础上，所述行程挡位座400还设置有第一横向滑槽440，所述第一纵向滑槽410 的中部设置有第一复位点441，所述第一横向滑槽440的两端分别与所述第一复位点441以及所述N挡位423连接。

如图1、图2、图3所示，在上述实施方式的基础上，所述行程挡位座400还设置有第二横向滑槽450，所述第三纵向滑槽430 的中部设置有第二复位点451，所述第二横向滑槽450的两端分别与所述第二复位点451以及所述N挡位423连接。

当操纵杆200位于N挡位423时，其位于第二纵向滑槽420 内，当其需要切换到第一挡位411或者第二挡位412时，沿着第一横向滑槽440移动至第一纵向滑槽410，当其需要切换到第五挡位431或者R挡位432时，可以沿着第二横向滑槽450移动至第三纵向滑槽430内。

优选的，由于在第一纵向滑槽410的中点设置有第一复位点 441，在第二纵向滑槽420的中点设置有第二复位点451，且在实际的结构中，第一复位点441位于第一横向滑槽440的端部，而第二复位点451位于第二横向滑槽450的端部，这样的设计能够使操纵杆200在第一纵向滑槽410与第三纵向滑槽430时具有自动复位的效果，即操纵杆200从第一挡位411、第二挡位412中退出后能够自动滑入到第一复位点441，或者操纵杆200从第五挡位431、R挡位432中退出后能够自动滑入到第二复位点451，此时操纵杆200能够从第一复位点441自动沿着第一横向滑槽 440滑动至N挡位423，或者能够从第二复位点451自动沿着第二横向滑槽450滑动至N挡位423，使得手动挡换挡时的手感更好。

此处需要说明的是，在现有的电子换挡器中均不存在这种形状的滑槽，因为现有的电子换挡器一般只需要前后移动即可，而在本实施方式中，特地将行程挡位座400的滑槽设置成三条纵向滑槽以及两条横向滑槽的结构，使得操纵杆200能够沿着这些滑槽移动，这样就能够使操纵杆200在电子换挡器的基础上实现七点式切换的目的。

并且需要重点说明的是，第一复位点441与第二复位点451 实际上是两个虚拟的过渡点，操纵杆200并不会在这两点上停留，而是通过这两个虚拟的过渡点实现流畅复位的效果。

由于在本申请中采用了3D霍尔传感器120结合三条纵向滑槽以及两条横向滑槽的结构，能够很方便的将现有的自动挡换挡器改进成手动挡的电子换挡器，其改进以及设计的难度小，便于实施操作，具有很强的可实施性。

如图1、图2、图3、图4所示，在上述实施方式的基础上，所述第一横向滑槽440与所述第二横向滑槽450均为斜槽结构，且所述第一复位点441与所述第二复位点451均高于所述N挡位 423。

优选的，第一横向滑槽440与第二横向滑槽450还可以设置成弧形槽，这样能够使操纵杆200在复位时沿着斜槽或者弧形槽的轨迹移动，使操纵杆200在滑动至N挡位423时更加的流畅。

如图1、图2、图3、图4所示，在上述实施方式的基础上，所述安装座100设置有安装斜面130，所述3D霍尔传感器120设置于所述安装斜面130，所述操纵杆200设置有朝向所述安装斜面130的斜面架220，所述磁钢210设置于所述斜面架220。

优选的，安装斜面130与电路板110呈45°角，且斜面架220 也呈45°角设置，这样能够使3D霍尔传感器120以及磁钢210 均位于斜面上，这种斜面结构的设计能够使操纵杆200在前后左右移动时移动的行程都是均匀的，例如，这种斜面配合的结构能够使操纵杆200在切换挡位时只需要摆动10°即可，便于通过软件控制换挡。

如图1、图4所示，在上述实施方式的基础上，所述限位销 300设置有弹簧(图中未画出)，所述限位销300可移动的穿设于所述操纵杆200的末端，且所述弹簧的两端分别与所述操纵杆200 以及所述限位销300连接。

优选的，限位销300与弹簧结合后能够行成子弹头结构，由于各个滑槽均是弧形或者高低不平的结构，在各个挡位处必定的存在一定的凹陷从而锁住限位销300，所以特地设置了弹簧，使得限位销300能够在操纵杆200的底部伸缩，便于操纵杆200活动或者入挡。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示) 下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。