换挡装置的制作方法

本发明涉及换挡技术领域，尤其涉及一种换挡装置。

背景技术：

本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

旋钮式换挡装置因可以使汽车内饰变的更加简洁而受到欢迎，其主要包括安装在主体支架腔室中的旋钮机构，主体支架上表面设置有r、n、d挡位标识符，旋钮机构上设置有面板，该面板上设置有p挡位标识符。旋钮机构可以在主体支架的腔室在转动，从而实现n、r、d三个不同挡位的切换，设置有p挡位标识符的面板被按下时可以实现驻车功能。

为使驾驶者在夜间或外界光线较弱的情况下仍能辨别出p挡位标识符进而实现驻车操作，目前的旋钮式换挡装置多采用在控制电路板对应旋钮机构的下方位置设置光源，光源发出的光经由透光材料制成的旋钮机构传播并照射面板，籍以希冀突出显示p挡位标识符。

然而，该已知实施例中，光源发出的光大部分被导向p挡位标识符所对应地旋钮机构上端面，即光强度大多数集中在旋钮机构的中心位置，而旋钮机构的边缘由于只有少量光照射而致使其被光照亮的程度较弱。

实际上，依照该已知实施例的旋钮机构，通常只能在其上端边缘处形成一个呈环形的且亮度较弱的光圈，而位于面板上的p挡位标识符(一般位于面板的中心位置)实质上并不能被照亮。具体的，光大多数集中在旋钮机构的中心位置，而旋钮机构的边缘被光照亮的程度较弱。并且，面板一般为不透光材料制成，光无法透过面板达到p挡位标识符。如此，光照射面板后，面板周缘被照亮形成环形的光圈，而p挡位标识符一般由于位于面板中心位置而导致其突显效果并不理想。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现要素：

基于前述的现有技术缺陷，本申请提供了一种换挡装置，该换挡装置能较佳地使其旋钮机构上端面的中心位置以及边缘被照亮；进一步地，该换挡机构能够较为突出的显示设置在旋钮机构上的挡位标识部。

为了实现上述目的，本申请提供了如下的技术方案。

一种换挡装置，包括：能被执行以周向转动的旋钮机构，所述旋钮机构包括由透光材料制成的导光元件，所述导光元件具有供光射入的第一端以及供光射出的第二端，所述第二端设置下凹部，所述第二端的端面具有由所述下凹部围合形成的第一目标区域以及位于所述下凹部外的第二目标区域；所述第一端对应设置有光源，所述光源发出的光能射入所述导光元件并至少部分地被导向所述下凹部，被导向所述下凹部的光能在所述下凹部与所述导光元件的交界处反射向所述第一目标区域以及所述第二目标区域。

优选地，所述第二端设置有周向连续的凹槽以形成所述下凹部。

优选地，所述第二端设置有多个沿周向间隔排布的凹槽以形成所述下凹部。

优选地，所述导光元件具有第一导光速度，所述下凹部中容置导光介质，所述导光介质具有第二导光速度，所述第二导光速度大于所述第一导光速度。

优选地，所述第二端设置有容置槽，所述容置槽中嵌设有面板，所述面板对应所述第一目标区域处设置有标识部。

优选地，所述面板由不透光材料制成，所述面板上设置有呈预定字符形状的镂空结构以形成所述标识部；或者，所述面板由透光材料制成，所述标识部设置在所述面板上并呈预定字符形状。

优选地，所述容置槽涵盖所述第一目标区域以及部分所述第二目标区域，从而所述第二端的边缘形成周向凸起。

优选地，所述导光元件具有下端开口的容置腔；所述旋钮机构还包括由不透光材料制成的光引导元件，所述光引导元件至少部分地设置在所述容置腔中。

优选地，所述光引导元件具有锥形部，所述锥形部设置在所述容置腔中，所述锥形部的尖锐端指向所述第一目标区域。

优选地，所述第一端向下延伸形成光导入部，多个所述光导入部的下端与所述光引导元件的下端沿所述旋钮机构的轴向的高度差在预定范围内。

优选地，所述光引导元件还具有位于所述锥形部下方的台，多个所述光导入部围合形成将所述台收容在其中的空腔。

优选地，所述换挡装置还包括主体支架，所述主体支架具有上端开口的腔室，所述导光元件至少部分地设置在所述腔室中；所述导光元件上设置有第一缓冲件，所述第一缓冲件与所述腔室的上端口相配合。

优选地，所述旋钮机构能被执行以使所述导光元件在所述腔室中轴向移动；所述旋钮机构和所述腔室之间偏压设置有弹性件，所述弹性件向所述旋钮机构施以向上的复位力。

优选地，所述腔室的内壁设置有沿径向向内延伸的止挡部，所述旋钮机构位于所述腔室内的外壁设置有卡扣，所述卡扣能在所述弹性件的作用下顶固所述止挡部。

优选地，所述卡扣包括基部以及与所述基部相连接的延伸部，所述基部设置在所述导光元件的外壁上，所述延伸部斜向上延伸且能沿径向伸缩。

优选地，所述换挡装置还包括电路板，所述光源设置在所述电路板上。

优选地，所述换挡装置还包括：对应设置且相互配合的第二缓冲件和凸起；所述第二缓冲件设置在所述旋钮机构的下端，所述凸起设置在所述电路板上；或者，所述第二缓冲件设置在所述电路板上，所述凸起设置在所述旋钮机构的下端。

借由以上的技术方案，本申请通过在导光元件的第二端设置下凹部，则被导向下凹部的光可以在下凹部与导光元件的交界处发生反射，从而光可以被导向大致位于导光元件中心位置的第一目标区域以及大致位于导光元件外缘的第二目标区域，从而实现旋钮机构1上端面的中心位置以及边缘均能被照亮的效果。

其它应用领域将根据本文中提供的描述而变得明显。本发明内容的描述和具体示例仅旨在例示的目的，并非旨在限制本发明的范围。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：

图1为本申请实施方式的换挡装置的俯视结构示意图；

图2为图1中换挡装置的a-a的剖视结构示意图；

图3为光在导光元件中传播以及光在下凹部和导光元件的交界处反射的示意图；

图4为本申请实施方式的换挡装置中旋钮机构的立体结构示意图；

图5为本申请实施方式的换挡装置中旋钮机构与电路板装配的立体结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，当一个零部件被称为“设置于”另一个零部件，它可以直接在另一个零部件上或者也可以存在居中的零部件。当一个零部件被认为是“连接”另一个零部件，它可以是直接连接到另一个零部件或者可能同时存在居中零部件。本文所使用的术语“垂直”、“水平”、“左”、“右”以及类似的表述是基于说明书附图为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请一并参阅图1至图5，本申请实施方式提供了一种换挡装置，其可以包括：能被执行以周向转动的旋钮机构1，旋钮机构1包括由透光材料制成的导光元件11，导光元件11具有供光射入的第一端(如图2所示的下端)以及供光射出的第二端(如图2所示的上端)，第二端设置下凹部13，第二端的端面具有由下凹部13围合形成的第一目标区域14以及位于下凹部13外的第二目标区域15；第一端对应设置有光源2，光源2发出的光能经空腔12射入导光元件11并至少部分地被导向下凹部13，被导向下凹部13的光能在下凹部13与导光元件11的交界处反射向第一目标区域14以及第二目标区域15。

本申请实施方式的换挡装置，通过在导光元件11的第二端设置下凹部13，则被导向下凹部13的光可以在下凹部13与导光元件11的交界处发生反射，从而光可以被导向大致位于导光元件11中心位置的第一目标区域14以及大致位于导光元件11外缘的第二目标区域15，从而实现旋钮机构1上端面的中心位置以及边缘均能被照亮的效果。

如图2所示，导光元件11截面大致呈“t”字形，制成导光元件11的透光材料例如可以包括但不限于pmma(polymethylmethacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯)、pc(polycarbonate，聚碳酸酯)、petg等。

导光元件11的第一端即如图2所示的下端对应竖直光源2，从而光源2发出的光可以经被导入导光元件11，并可以在透光材料制成的导光元件11中向上传播。

如图4所示，导光元件11的第一端可以向下延伸形成光导入部21，光导入部21可以供光源2发出的光照射，以将光导入导光元件11中。光导入部21可以呈周向连续的筒状；或者，光导入部21可以呈块状体，且其数量为多个，多个呈块状体的光导入部21沿周向间隔排布，图4示意性的示出了2个呈块状的光导入部21。依照上述两个实施例的光导入部21可以限定出一个用于收容其他相关结构的空腔12。

通过导光元件11的第一端向下延伸形成的光导入部21，用以缩小导光元件11的受光端面与光源2之间的距离，从而最大限度的使光源2发出的光被导向导光元件11，以实现旋钮机构1上端面的中心位置以及边缘亮度尽可能的最大化。

由上述所列透光材料或其他透光材料制成的导光元件11具有第一导光速度，下凹部13中容置有导光介质，导光介质具有大于第一导光速度的第二导光速度。如此，相对于导光元件11的制成材料而言，下凹部13中容置的导光介质为光疏介质。根据光的反射原理，光由光密介质制成的导光元件11射向下凹部13中容置的光疏介质时，会在两者的交界处发生反射，从而使光射向第一目标区域14和第二目标区域15。

下凹部13中容置的导光介质可以包括任意导光速度大于导光元件11的导光速度的流体介质，例如空气或液体，本申请并不以此为限。

如图3所示，下凹部13的纵截面大致呈平滑过渡的弧形，这样可以在下凹部13和导光元件11的交界处形成多个法线不同的光入射面，如此同一光束或平行的多个光束入射到下凹部13和导光元件11的交界处时，入射角度将不尽相同，从而光被反射至不同方向，籍此光能够较佳地被导向第一目标区域14和第二目标区域15即导光元件11的第二端端面，从而达到均匀照亮导光元件11第二端端面的目的。

下凹部13的形成方式可以为导光元件11的第二端设置的周向连续的凹槽，以此方式形成的下凹部13的俯视形状可以呈环形(包括圆环形、椭圆环形)、多边形等，并优选为圆环形等。在该实施例中，第二端端面位于下凹部13内部的区域为第一目标区域14，位于下凹部13外的区域为第二目标区域15。

下凹部13的形成方式还可以为导光元件11的第二端设置的多个凹槽，多个的凹槽可以以呈环形(包括圆环形、椭圆环形)、多边形的形式沿周向间隔排布。同样的，在该实施例中，以此方式形成的下凹部13所限定的内部区域即为第一目标区域14，下凹部13外的区域即为第二目标区域15。

图2所示，为了使光源2发出的光经由导光元件11传播被最大限度地导向下凹部13，在一个实施例中，导光元件11具有下端开口的容置腔16，容置腔16中收容至少部分地由不透光材料制成的光引导元件3。

在本实施例中，制成光引导元件3的不透光材料例如可以包括但不限于pom(polyformaldehyde，聚甲醛)、pbt(polybutyleneterephthalate，聚对苯二甲酸丁二醇酯)、pa66(聚酰胺66或尼龙66)等。

如图2所示，在一个实施例中，光引导元件3可以具有上端为尖锐端的锥形部31以及位于该锥形部31下方的呈柱状或棱状的台32；或者，在另一个实施例中，上端为尖锐端的锥形部31可以被纵长延伸的柱体部替换。其中，台32位于由光导入部21所限定的空腔12中，锥形部31或者柱体部经开口插设在导光元件11的容置腔16中，锥形部31或者柱体部的上端指向第一目标区域14。由于锥形部31或者柱体部不透光，从而可以避免光线透过，引导光在导光元件11中传播，使光汇聚至第一目标区域14和下凹部13交界处，尽可能避免光的强度损失。

光引导元件3与导光元件11的连接方式可以为过盈配合、胶水粘结、双色或包胶注塑等，其中双色或包胶注塑是成本较低且效果较佳的优选方式。

如上述描述，光导入部21优选为多个沿周向间隔排布的块状体，并且多个呈块状体的光导入部21的厚度沿从上至下的方向逐渐减小，从而多个光导入部21所限定出的空腔12大致呈上小下大的喇叭状。借助该结构设计，通过上述任意一种成型方式实现光引导元件3与导光元件11的连接，成型工艺难度得以降低，加工变的较为方便。

继续承接上文描述，在考虑安装空间以及旋钮机构1向下行程的提前下，可以使光导入部21尽可能靠近光源2。实际中，可以将多个光导入部21的下端与光引导元件11的下端沿旋钮机构1的轴向的高度差控制在预定范围内，该预定范围例如可以为0至10毫米。举例为，当高度差为0毫米时，多个光导入部21的下端与光引导元件11的下端相平齐；当高度差为2或5或7毫米时，可以为光导入部21的下端在竖直方向上高出或低于光引导元件11的下端2或5或7毫米。

由下文描述，用于限定旋钮机构1向下行程的凸起20可以设置在光引导元件3的台32的下端。因此，优选使多个光导入部21的下端略高于光引导元件11的下端，例如，多个光导入部21的下端可以高出光引导元件11的下端大约2至5毫米。以在光引导元件11的下端顶触凸起20时，旋钮机构1的向下行程达到下死点，避免光导入部21与光源2发生碰撞，防止光源2被损坏。

如图1所示，换挡装置还包括主体支架4，主体支架4具有上端开口的腔室41，导光元件11至少部分地设置在腔室41中，实际中，对应可升降式的旋钮换挡装置，导光元件11可以被完全收纳在腔室41中，并在需要使用时由腔室41中升起。而对应非可升降式的如图2所示意的旋钮换挡装置而言，导光元件11为部分设置在腔室41，其第二端即上端则伸出腔室41。

主体支架4上设置有r、n、d挡位标识符，导光元件11能在腔室41中转动以及轴向移动。当旋钮机构1被执行使得导光元件11转动时，可以实现n、r、d三个不同挡位的切换。进一步地，呈“t”字形的导光元件11的第二端即上端外圈可以设置有手控转圆环17，手控转圆环17外侧设置有凹凸的纹路，以增大摩擦便于驾驶者进行旋转操作。

如图2所示，导光元件11的第二端可以形成有容置槽18，容置槽18涵盖第一目标区域14的全部所在区域以及第二目标区域15的部分区域，从而在第二端的边缘形成周向凸起19，周向凸起19为导光元件11自身结构的一部分，也是由透光材料制成。容置槽18中可以嵌设有大致可呈圆形的面板5，周向凸起19的内壁限定面板5的容置区域，面板5对应第一目标区域14处设置有标识部51。

当设置有标识部51的面板5被按下而带动旋钮机构1在向下移动时，可以实现相应地挡位功能。如图1和图5所示，在一个具体的应用场景中，r、n、d挡位标识符设置在主体支架4上时，标识部51可以为p挡位标识符，那么当面板5被按下时，可以实现驻车功能。

需要说明的是，标识部51并不仅仅限于上述所列场景。实际中，r、n、d、p四个挡位标识符中的任意一个设置在面板5上作为所述标识部51，另外三个设置在主体支架4上均是可行的。

面板5可以由不透光材料制成，面板5上设置有呈预定字符形状例如p字符形状的镂空结构以形成标识部51。在该实施例中，由于光在下凹部13与导光元件11的交界处被反射向第一目标区域14以及第二目标区域15，且由于面板5由不透光材料制成，从而实际中得到面板5边缘即周向凸起19以及标识部51被照亮的视觉效果。

面板5也可以由透光材料制成，标识部51设置在面板5上并呈预定字符形状例如p字符形状。在该实施例中，由于面板5透光，实际中得到整个面板5(包括设置在面板5上的标识部51)以及周向凸起19均被照亮的视觉效果。通常上述两个实施例,可以较为突出的显示标识部51。

请一并参阅图2和图4，为了对旋钮机构1在腔室41中的向下行程进行限制，光引导元件3上设置有第一缓冲件6，第一缓冲件6与腔室41的上端口411相配合。第一缓冲件6大致呈圆环状，当旋钮机构1由于面板5被按下而向下移动时，第一缓冲件6可以顶触腔室41的上端口411，以限制旋钮机构1继续向下移动。进一步地，第一缓冲件6可以由柔弹性材料例如橡胶制成，从而可以缓冲旋钮机构1的下行速度，避免旋钮机构1与腔室411的上端口411之间发生刚性接触。

进一步地，为了在旋钮机构1被执行以使导光元件11在腔室41中轴向移动后旋钮机构1能够复位，旋钮机构1和腔室41之间偏压设置有弹性件7，弹性件7能够向旋钮机构1施以向上的复位力。弹性件7可以为螺旋弹簧，其可以套设在导光元件11外，一端顶固旋钮机构1，另一端顶固在腔室41的内壁上。

请一并参阅图2和图4，为了对旋钮机构1在腔室41中的向上行程进行限制，腔室41的内壁设置有沿径向向内延伸的止挡部42，该止挡部42可以为腔室41的内壁向内延伸形成的、且在周向上连续或者不连续的凸起。旋钮机构1位于腔室41内的外壁即导光元件11的外壁设置有卡扣8，卡扣8能在弹性件7的作用下顶固止挡部42。

卡扣8可以为多个，多个卡扣8可以沿周向均匀间隔地设置在旋钮机构1的外壁。卡扣8可以包括大致可呈横向条块状的基部81以及与基部81相连接且大致可呈斜向上延伸的条块状的延伸部82，基部81设置在旋钮机构1位于腔室41内的外壁上，其下端面可供弹性件7顶固，延伸部82斜向上延伸与止挡部42相配合，在弹性件7的作用下延伸部82可以顶固在止挡部42的下表面。

进一步地，为使设置有卡扣8的旋钮机构1能顺利地安装入腔室41中，止挡部42的上表面呈下降的坡面，并且延伸部82沿径向能够伸缩移动。如此，当旋钮机构1下入到腔室41中至延伸部82与止挡部42的上表面相接触时，延伸部82可以在止挡部42的上坡面滑动发生径向收缩，以使延伸部82能顺利进入止挡部42下方，实现旋钮机构1的安装。

请一并参阅图2和图5，换挡装置还可以包括电路板9，光源2设置在电路板9上。电路板9上可以设置有用于实现换挡功能所必需的电子元器件，本申请在此不作详述，电路板9可以为光源2提供设置以及支撑位置。在本实施例中，光源2可以为任意合适现有的构造，例如可以为led发光二极管，本申请对此不作限定。

请一并参阅图2和图4，为实现对旋钮机构1在腔室41中的向下行程的进一步辅助限制，换挡装置还可以包括对应设置且相互配合的第二缓冲件10和凸起20，第二缓冲件10可以设置在旋钮机构1的下端，相应地，凸起20设置在电路板9上；或者，第二缓冲件10可以设置在电路板9上，相应地，凸起20设置在旋钮机构1的下端，具体的，凸起20可以设置在光引导元件3的台32的下端。

第二缓冲件107大致可呈竖直延伸的柱状，其同样可由柔弹性材料例如橡胶制成。凸起20大致呈圆台32状或棱台32状。当旋钮机构1由于面板5被按下而向下移动时，第二缓冲件10可以顶触在凸起20上，从而可以对旋钮机构1的向下形成进行限制，且由于第二缓冲件10具有缓冲旋钮机构1的下行速度的作用，其可以避免旋钮机构1与电路板9之间发生刚性接触。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本申请中引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，阐述的距离的值是从0到10，优选从2到8，更优选从3到7，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了的诸如0、2、5、7等值。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”、“近似”、“略”等适合于该范围的两个端点。因而，“大约2到5”旨在覆盖“大约2到大约5”，至少包括指明的端点。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。