一种换挡器和车辆的制作方法
【专利摘要】一种换挡器，包括操纵杆（1）、换挡臂（2）和底座（3），所述操纵杆（1）设置在所述底座（3）上，所述换挡臂（2）与所述操纵杆（1）连接，其中，该换挡器还安装有用于识别所述操纵杆（1）移动到空挡位置的非接触式感应检测装置。此外，本实用新型还提供一种包括所述换挡器的车辆。本实用新型的换挡器采用非接触式感应装置感应变速器是否处于空挡，其结构紧凑，不会产生空挡检测元件的磨损，并且可靠性高。
【专利说明】一种换挡器和车辆
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种换挡器，更具体地，涉及一种能够识别空挡的换挡器。此外，本实用新型还涉及一种车辆，所述车辆包括所述换挡器。
【背景技术】
[0002]随着人们生活水平的提高，国内汽车保有量日益增多，驾车行驶在道路上难免不断进行启停操作，这就要求汽车上装有能够识别空挡的装置，以便驾驶员做出合理的操纵动作，保证行驶安全，同时，改善汽车的燃油经济性、减少空气污染等。
[0003]然而，目前变速器一般采用机械开关结构识别变速器是否处于空档状态，但机械开关结构为接触式，具有易磨损、寿命低等缺点。机械开关工作时存在作用力，对开关品质要求较高，需要设置专用触点，制造成本较高。
[0004]有鉴于此，需要设计一种新型的换挡器。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种换挡器，该换挡器能够识别变速操纵杆处于空挡位置并且具有较好耐用性。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种换挡器，该换挡器包括操纵杆、换挡臂和底座，所述操纵杆设置在所述底座上，所述换挡臂与所述操纵杆连接，其中，该换挡器还安装有用于识别所述操纵杆移动到空挡位置的非接触式感应检测装置。
[0007]典型地，所述非接触式感应检测装置为磁场感应检测装置或光感应检测装置。
[0008]优选地，所述磁场感应检测装置包括控制盒和磁场生成装置，该控制盒内安装有磁感应装置以及电连接于该磁感应装置的感应信号转换输出电路。
[0009]优选地，所述控制盒内的磁感应装置与感应信号转换输出电路及其他辅助元件也可以形成为一体式开关形式。
[0010]具体选择地，所述磁感应装置为霍尔开关，所述磁场生成装置为永久磁铁。
[0011]优选地，所述磁场生成装置安装在换挡臂上，所述控制盒安装在底座侧壁上且在所述操纵杆处于空挡时能够感应到所述磁场生成装置生成的磁场。
[0012]一般地，所述换挡器还包括连接在所述底座与所述操纵杆之间的空挡回位弹簧。
[0013]优选地，所述非接触式感应检测装置包括数字信号输出电路或模拟信号输出电路，以能够输出表示所述操纵杆处于空挡位置的信号。
[0014]在上述换挡器技术方案的基础上，本实用新型还提供了一种车辆，所述车辆包括上面任一项所述的换挡器。
[0015]通过上述技术方案，本实用新型的换挡器由于具有检测操纵杆是否处于空档位置的非接触式感应装置，由于其通过感应来检测操纵杆是否处于空挡位置，检测时不需要与操纵杆进行解除，其无触点，因此耐用性高。同时，本实用新型的换挡器结构简单紧凑，检测灵敏度高，可靠性好。[0016]本实用新型的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下列附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，其与下述的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但本实用新型的保护范围并不局限于下述附图及【具体实施方式】。在附图中:
[0018]图1是本实用新型【具体实施方式】的换挡器的立体图；
[0019]图2是图1中换挡器的主视图；[0020]图3是图1中换挡器的左视图；
[0021]图4是图1中换挡器的俯视图；
[0022]图5是图1中换挡器去除控制盒后的主视图；
[0023]图6是本实用新型另一种【具体实施方式】的换挡器的立体图；
[0024]图7是数字信号输出电路系统原理图；
[0025]图8是模拟信号输出电路系统原理图。
[0026]附图标记说明:
[0027]I 操纵杆2 换挡臂
[0028]3 底座4 控制盒
[0029]5 一体式开关6 控制盒安装孔
[0030]7 空挡回位弹簧8 数字信号输出电路系统
[0031]9 模拟信号输出电路系统 C 电容器
[0032]HST 霍尔开关D 二极管
[0033]M 永久磁铁VCC 电源
[0034]GND 接地端OUT 输出端
[0035]Rl 负载电阻R2 限流电阻
[0036]VT 晶体管① 霍尔开关电源端
[0037]② 霍尔开关输出端③ 霍尔开关接地端
【具体实施方式】
[0038]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，本实用新型的保护范围并不局限于下述的【具体实施方式】。
[0039]如图1至图8所示，本实用新型的实施方式提供了一种换挡器，该换挡器包括操纵杆1、换挡臂2和底座3，所述操纵杆I设置在所述底座3上，所述换挡臂2与所述操纵杆I连接，该换挡器还安装有用于识别所述操纵杆I移动到空挡位置的非接触式感应检测装置。通过非接触式感应方法识别操纵杆I的位置，从而识别变速器是否处于空挡，消除了因机械接触而磨损空挡检测元件，节约了检修费用，同时也可以使换挡器整体结构更加紧凑。
[0040]上述非接触式感应检测装置可以采用本领域技术人员公知的任意一种传感方式，例如各类磁电式传感装置、超声波传感装置或激光传感装置等。作为本实用新型的一种优选实施方式，所述非接触式感应检测装置为磁场感应检测装置或光感应检测装置。[0041]作为本实用新型的一种典型实施方式，上述磁场感应检测装置包括控制盒4和磁场生成装置，该控制盒4内安装有磁感应装置以及电连接于该磁感应装置的感应信号转换输出电路。当然，为了能应用于较小的空间内，所述磁感应装置与感应信号转换输出电路及其他辅助电子元器件也可以集成为一体式开关5。这里磁感应装置可以有多种选择，常见的有磁阻式传感器、霍尔式传感器或感应同步器等。优选地，选择霍尔开关HST作为磁场感应装置，选择永久磁铁M用于生成磁场。
[0042]上述磁场感应装置应能感应到磁场生成装置在操纵杆I在空挡与其他挡位时位置的差别，也即在空挡和其他挡位时，磁场生成装置或磁场感应装置会随着换挡器上的运动部件有相对的运动。在本实用新型的具体实施例中，磁场生成装置安装在换挡臂2上，安装有磁感应装置的控制盒4安装在底座3，且在操纵杆I处于空挡时能够感应到磁场生成装置生成的磁场，从而识别出变速器处于空挡位置。
[0043]一般地，所述换挡器还包括连接在所述底座3与所述操纵杆I之间的空挡回位弹簧7。
[0044]磁感应装置检测到的随换挡操作而改变的磁场，需通过转换输出电路提供给驾驶员或车辆其他系统以做出相应动作。本实用新型的【具体实施方式】提供了数字信号输出电路8和模拟信号输出电路9两种方式，如图7和图8所示。需要说明的是，这些输出方式仅为具体实施提供参照，并不限制本实用新型的范围。
[0045]作为霍尔开关典型的应用电路，结合图7所示的数字信号输出电路8对本实用新型的换挡器具体工作过程进行说明，以对本实用新型有更好的了解。
[0046]图7中电源VCC通过二极管D与霍尔开关电源端①连接，其中二极管D使电路只能单向导通，对电源VCC起到保护作用。霍尔开关接地端③与车辆接地端GND连接，霍尔开关电源端①与霍尔开关接地端③间的电容器C起稳压作用。霍尔开关输出端②通过限流电阻R2与输出端OUT连接，输出信号给操作人员。负载电阻Rl使霍尔开关在导通状态下使霍尔开关输出端②不至于与接地端GND短路。图8中的电路与图7中的电路基本类似，不同在于霍尔开关输出端连接有晶体管VT开关电路，从而控制继电器K的工作状态。
[0047]空挡时:操纵杆I在空挡回位弹簧7的作用下，处在空挡位置，换挡臂2上的永久磁铁M与底座3的侧壁上的霍尔开关HST相对应，霍尔开关HST感应到永久磁铁M的磁场，霍尔开关输出端②输出高电平。
[0048]换1、3、5挡时:操纵杆I绕中心轴线逆时针转动，换挡臂2绕中心轴线向上转动，带动永久磁铁M向上运动，移出永久磁铁M的磁场感应范围，霍尔开关HST没有磁场感应，霍尔开关输出端②输出低电平。
[0049]换2、4、R挡时:同换1、3、5挡原理，只是操纵杆I绕中心轴线顺时针转动，换挡臂2绕绕中心轴线向下转动，同样霍尔开关HST没有磁场感应,霍尔开关输出端②输出低电平。
[0050]以上所述电路也不局限于图示的两种，任何使用霍尔开关并通过输出电平的翻转来判定变速杆是否处于空挡位置的检测装置均属于本实用新型保护范围。
[0051]另外需要说明的是，虽然上述实施例以典型六挡变速器操纵系统进行描述，但对于本领域技术人员是显然地，本实用新型的换挡器同样可以应用在其他种类变速操纵系统上，无论为何种变速器操纵系统类型，只要其使用本实用新型的换挡器结构，均属于本实用新型的保护范围。[0052]由上描述可以看出，本实用新型优点在于以非接触式感应方法检测操纵杆I的位置，从而识别变速器是否处于空挡状态，具有较好的耐用性，能够进行精确检测识别，可靠性高。
[0053]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0054]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0055]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1.一种换挡器，包括操纵杆(I)、换挡臂(2 )和底座(3 )，所述操纵杆(I)设置在所述底座(3)上，所述换挡臂(2)与所述操纵杆(I)连接，其特征在于，该换挡器还安装有用于识别所述操纵杆(I)移动到空挡位置的非接触式感应检测装置。
2.根据权利要求1所述的换挡器，其特征在于，所述非接触式感应检测装置为磁场感应检测装置或光感应检测装置。
3.根据权利要求2所述的换挡器，其特征在于，所述磁场感应检测装置包括控制盒(4)和磁场生成装置，该控制盒(4)内安装有磁感应装置以及电连接于该磁感应装置的感应信号转换输出电路。
4.根据权利要求3所述的换挡器，其特征在于，所述控制盒(4)内的磁感应装置与感应信号转换输出电路及其他辅助元件形成为一体式开关(5)。
5.根据权利要求3所述的换挡器，其特征在于，所述磁感应装置为霍尔开关(HST)，所述磁场生成装置为永久磁铁(M)。
6.根据权利要求3所述的换挡器，其特征在于，所述磁场生成装置安装在换挡臂(2)上，所述控制盒(4 )安装在底座(3 )侧壁上且在所述操纵杆(I)处于空挡时能够感应到所述磁场生成装置生成的磁场。
7.根据权利要求1所述的换挡器，其特征在于，所述换挡器还包括连接在所述底座(3)与所述操纵杆(I)之间的空挡回位弹簧(J)。
8.根据权利要求1至7任一项所述的换挡器，其特征在于，所述非接触式感应检测装置包括数字信号输出电路(8)或模拟信号输出电路(9)，以能够输出表示所述操纵杆(I)处于空挡位置的信号。
9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求1至8中任一项所述的换挡器。
【文档编号】F16H59/02GK203442100SQ201320464899
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】张玉文 申请人:北汽福田汽车股份有限公司