换挡旋钮的制作方法

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种换挡旋钮。

背景技术

换挡旋钮是汽车上一种用于切换档位的操作部件，通过拧动换挡旋钮，就可以实现汽车的换挡。

目前有一种换挡旋钮在任意档位时，换挡旋钮的旋钮都处于平衡位置。假设汽车有3个挡位(r挡、n挡和d挡)，初始状态时，汽车处于n挡，顺时针拧动换挡旋钮，汽车会切换至r挡，在松开旋钮时，旋钮会沿逆时针方向转回至平衡位置。汽车在r挡时，沿逆时针方向转动旋钮，汽车会切换至n挡，在松开旋钮时，旋钮会沿顺时针方向转回至平衡位置，此时如果再沿逆时针方向转动旋钮，汽车会切换至d挡，在松开旋钮时，旋钮会沿顺时针方向转回至平衡位置。

现在的这种换挡旋钮，都是通过子弹头、弹簧和挡位槽的机械复位结构实现旋钮复位的，这种结构的换挡旋钮在换挡时噪音较大。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种换挡旋钮，能够减低换挡旋钮换挡时的噪音。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种换挡旋钮，包括安装板、旋钮、复位机构，所述旋钮可自转地设置在所述安装板上，所述复位机构设置在所述安装板和所述旋钮之间，所述旋钮具有一平衡位置，当所述旋钮处于所述平衡位置之外的位置时，所述复位机构用于产生磁力，以提供使所述旋钮转动至所述平衡位置的力矩。

可选地，所述复位机构包括设置在所述安装板上的第一磁铁组件和设置在所述旋钮上的第二磁铁组件，所述第一磁铁组件和所述第二磁铁组件相互排斥。

可选地，所述第一磁铁组件包括第一条形磁铁和第二条形磁铁，所述第二磁铁组件包括第三条形磁铁，所述第三条形磁铁沿所述旋钮的一条直径布置，所述第三条形磁铁在所述安装板上的正投影位于所述第一条形磁铁和所述第二条形磁铁之间，当所述旋钮处于所述平衡位置时，所述第一条形磁铁和所述第二条形磁铁关于所述第三条形磁铁对称，所述第一条形磁铁的第一极与所述第三条形磁铁的第一极的距离小于所述第一条形磁铁的第二极与所述第三条形磁铁的第一极的距离，所述第二条形磁铁的第一极与所述第三条形磁铁的第一极的距离小于所述第二条形磁铁的第二极与所述第三条形磁铁的第一极的距离，所述第一条形磁铁的第一极、所述第二条形磁铁的第一极和所述第三条形磁铁的第一极的极性相同。

可选地，所述第一磁铁组件包括第一条形磁铁和第二条形磁铁，所述第二磁铁组件包括第三条形磁铁，所述第一条形磁铁、所述第三条形磁铁和所述第二条形磁铁沿所述旋钮的周向依次间隔分布在同一圆周上，所述第三条形磁铁的第一极与所述第一条形磁铁的第一极相对，所述第三条形磁铁的第二极与所述第二条形磁铁的第二极相对，所述第三条形磁铁的第一极与所述第一条形磁铁的第一极的极性相同，所述第三条形磁铁的第二极与所述第二条形磁铁的第二极的极性相同。

可选地，所述第二磁铁组件还包括第四条形磁铁，所述第四条形磁铁与所述第一条形磁铁关于所述旋钮的转轴中心对称布置，所述第四条形磁铁的第二极与所述第一条形磁铁的第二极相对，所述第四条形磁铁的第一极与所述第二条形磁铁的第一极相对，所述第四条形磁铁的第一极和所述第二条形磁铁的第一极的极性相同，所述第四条形磁铁的第二极和所述第一条形磁铁的第二极的极性相同。

可选地，所述第一磁铁组件包括第一条形磁铁和第二条形磁铁，所述第一条形磁铁和所述第二条形磁铁关于所述旋钮的转轴中心对称布置，所述第二磁铁组件包括第三条形磁铁、第四条形磁铁、第五条形磁铁和第六条形磁铁，所述第一条形磁铁、所述第三条形磁铁、所述第四条形磁铁、所述第二条形磁铁、所述第五条形磁铁和所述第六条形磁铁沿所述旋钮的周向依次间隔分布在同一圆周上，所述第一条形磁铁的第一极与所述第三条形磁铁的第一极相对，所述第一条形磁铁的第二极与所述第六条形磁铁的第二极相对，所述第一条形磁铁的第一极与所述第三条形磁铁的第一极的极性相同，所述第一条形磁铁的第二极与所述第六条形磁铁的第二极的极性相同，所述第二条形磁铁的第一极与所述第四条形磁铁的第一极相对，所述第二条形磁铁的第二极与所述第五条形磁铁的第二极相对，所述第二条形磁铁的第一极与所述第四条形磁铁的第一极的极性相同，所述第二条形磁铁的第二极与所述第五条形磁铁的第二极的极性相同。

可选地，所述复位机构包括设置在所述安装板上的第一磁铁组件和设置在所述旋钮上的第二磁铁组件，所述第一磁铁组件和所述第二磁铁组件相互吸引。

可选地，所述第一磁铁组件包括第一条形磁铁和第二条形磁铁，所述第二磁铁组件包括第三条形磁铁，所述第三条形磁铁沿所述旋钮的一条直径布置，所述第三条形磁铁在所述安装板上的正投影位于所述第一条形磁铁和所述第二条形磁铁之间，当所述旋钮处于所述平衡位置时，所述第一条形磁铁、所述第二条形磁铁和所述第三条形磁铁共线，且所述第三条形磁铁的第一极与所述第一条形磁铁的第二极相对，所述第三条形磁铁的第二极与所述第二条形磁铁的第一极相对，所述第一条形磁铁的第一极、所述第二条形磁铁的第一极和所述第三条形磁铁的第一极的极性相同。

可选地，所述安装板上间隔设置有限位结构，所述限位结构用于限制所述旋钮的自转角度范围。

可选地，所述安装板上沿所述旋钮的周向间隔设置有两个光电开关，所述两个光电开关用于检测所述旋钮相对所述平衡位置的转向。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：通过在安装杆和旋钮之间设置复位机构，复位机构可以产生磁力，以提供使旋钮转动至平衡位置的力矩，避免了使用子弹头、弹簧和挡位槽的机械复位结构，从而可以减小在换挡过程中的噪音。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明实施例提供的一种换挡旋钮的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种换挡旋钮的局部结构示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种换挡旋钮的局部结构示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种换挡旋钮的局部结构示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种换挡旋钮的局部结构示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种换挡旋钮的局部结构示意图；

图7是本发明实施例提供的另一种换挡旋钮的局部结构示意图；

图8是本发明实施例提供的另一种换挡旋钮的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种换挡旋钮的结构示意图。如图1所示，该换挡旋钮包括安装板10、旋钮20、复位机构。旋钮20可自转地设置在安装板10上。复位机构设置在安装板10和旋钮20之间。

旋钮20具有一平衡位置，当旋钮20处于平衡位置之外的位置时，复位机构用于产生磁力，以提供使旋钮20转动至平衡位置的力矩。

通过在安装杆和旋钮之间设置复位机构，复位机构可以产生磁力，以提供使旋钮转动至平衡位置的力矩，避免了使用子弹头、弹簧和挡位槽的机械复位结构，从而可以减小在换挡过程中的噪音。

可选地，复位机构可以包括设置在安装板10上的第一磁铁组件和设置在旋钮20上的第二磁铁组件，第一磁铁组件和第二磁铁组件相互排斥。旋钮20可以在第一磁铁组件和第二磁铁组件之间产生的斥力的作用下转动至平衡位置。

图2是本发明实施例提供的一种换挡旋钮的局部结构示意图。如图2所示，第一磁铁组件可以包括第一条形磁铁31和第二条形磁铁32，第二磁铁组件可以包括第三条形磁铁33。第三条形磁铁33沿旋钮20的一条直径布置，第三条形磁铁33在安装板10上的正投影位于第一条形磁铁31和第二条形磁铁32之间。当旋钮20处于平衡位置(如图2所示位置)时，第一条形磁铁31和第二条形磁铁32关于第三条形磁铁33对称。第一条形磁铁31的第一极与第三条形磁铁的第一极的距离小于第一条形磁铁31的第二极与第三条形磁铁的第一极的距离，第二条形磁铁32的第一极与第三条形磁铁的第一极的距离小于第二条形磁铁32的第二极与第三条形磁铁的第一极的距离。第一条形磁铁31的第一极、第二条形磁铁32的第一极和第三条形磁铁33的第一极的极性相同。当旋钮20处于平衡位置时，第三条形磁铁33受到的第一条形磁铁31和第二条形磁铁32的排斥力大小相等，旋钮20受到的力矩为0。当旋钮20从平衡位置向第一条形磁铁31一侧转动时，第三条形磁铁33的第一极与第一条形磁铁31的第一极相互靠近，两者之间的斥力越来越大，第三条形磁铁33的第二极与第二条形磁铁32的第二极相互靠近，两者之间的斥力也越来越大，这样在驾驶员松手后，旋钮20可以在第三条形磁铁33和第一条形磁铁31、第三条形磁铁33和第二条形磁铁32之间的斥力作用下转回平衡位置。当旋钮20从平衡位置向第二条形磁铁32一侧转动时，驾驶员松手后，旋钮20也可以在第三条形磁铁33和第一条形磁铁31、第三条形磁铁33和第二条形磁铁32之间的斥力作用下转回平衡位置。

在本实施例中，第一条形磁铁31的第一极、第二条形磁铁32的第一极和第三条形磁铁33的第一极可以均为n极，或者第一条形磁铁31的第一极、第二条形磁铁32的第一极和第三条形磁铁33的第一极可以均为s极，图2中仅为示例。

在旋钮20上可以设置第一标示20a，安装板10上可以设置第二标识10a，当旋钮20处于平衡位置时，第一标示20a与第二标识10a正对。示例性地，第一标示20a和第二标识10a均可以为三角形标识。

图3是本发明实施例提供的另一种换挡旋钮的局部结构示意图。如图3所示，第一磁铁组件可以包括第一条形磁铁31和第二条形磁铁32，第二磁铁组件包括第三条形磁铁33。第一条形磁铁31、第三条形磁铁33和第二条形磁铁32沿旋钮20的周向依次间隔分布在同一圆周上。其中，第三条形磁铁33的第一极与第一条形磁铁31的第一极相对，第三条形磁铁33的第二极与第二条形磁铁32的第二极相对。第三条形磁铁33的第一极与第一条形磁铁31的第一极的极性相同，第三条形磁铁33的第二极与第二条形磁铁32的第二极的极性相同。当旋钮20处于平衡位置时，第三条形磁铁33受到的第一条形磁铁31和第二条形磁铁32的排斥力大小相等，旋钮20受到的力矩为0。当旋钮20从平衡位置向第一条形磁铁31一侧转动时，第三条形磁铁33的第一极与第一条形磁铁31的第一极相互靠近，两者之间的斥力越来越大，第三条形磁铁33的第二极与第二条形磁铁32的第二极相互远离，两者之间的斥力越来越小，这样在驾驶员松手后，旋钮20可以在第三条形磁铁33和第一条形磁铁31之间的斥力作用下转回平衡位置。当旋钮20从平衡位置向第二条形磁铁32一侧转动时，驾驶员松手后，旋钮20也可以在第三条形磁铁33和第二条形磁铁32之间的斥力作用下转回平衡位置。

在本实施例中，第一条形磁铁31的第一极、第二条形磁铁32的第一极和第三条形磁铁33的第一极可以均为n极，或者第一条形磁铁31的第一极、第二条形磁铁32的第一极和第三条形磁铁33的第一极可以均为s极，图3中仅为示例。

图4是本发明实施例提供的另一种换挡旋钮的局部结构示意图。如图4所示，图4所示的换挡旋钮相比于图3所示的换挡旋钮，第二磁铁组件还可以包括第四条形磁铁34。第四条形磁铁34与第一条形磁铁31关于旋钮20的转轴中心对称布置。第四条形磁铁34的第二极与第一条形磁铁31的第二极相对，第四条形磁铁34的第一极与第二条形磁铁32的第一极相对，第四条形磁铁34的第一极和第二条形磁铁32的第一极的极性相同，第四条形磁铁34的第二极和第一条形磁铁31的第二极的极性相同。这样在转动旋钮20时，旋钮20可以受到更大且更平衡的斥力作用，旋钮20复位过程更加平稳。第一条形磁铁31、第二条形磁铁32、第三条形磁铁33和第四条形磁铁34可以为大小形状相同的磁铁。

图5是本发明实施例提供的另一种换挡旋钮的局部结构示意图。如图5所示，第一磁铁组件可以包括第一条形磁铁31和第二条形磁铁32，第一条形磁铁31和第二条形磁铁32关于旋钮20的转轴中心对称布置。第二磁铁组件包括第三条形磁铁33、第四条形磁铁34、第五条形磁铁35和第六条形磁铁36。第一条形磁铁31、第三条形磁铁33、第四条形磁铁34、第二条形磁铁32、第五条形磁铁35和第六条形磁铁36沿旋钮20的周向依次间隔分布在同一圆周上。第一条形磁铁31的第一极与第三条形磁铁33的第一极相对，第一条形磁铁31的第二极与第六条形磁铁36的第二极相对。第一条形磁铁31的第一极与第三条形磁铁33的第一极的极性相同，第一条形磁铁31的第二极与第六条形磁铁36的第二极的极性相同。第二条形磁铁32的第一极与第四条形磁铁34的第一极相对，第二条形磁铁32的第二极与第五条形磁铁35的第二极相对。第二条形磁铁32的第一极与第四条形磁铁34的第一极的极性相同，第二条形磁铁32的第二极与第五条形磁铁35的第二极的极性相同。当旋钮20处于平衡位置时，第一条形磁铁31和第二条形磁铁32对第一磁铁组件的排斥力大小相等，旋钮20受到的力矩为0。当旋钮20从平衡位置向第一条形磁铁31一侧转动时，第三条形磁铁33的第一极与第一条形磁铁31的第一极相互靠近，两者之间的斥力越来越大。第五条形磁铁35的第二极与第二条形磁铁32的第二极相互靠近，两者之间的斥力越来越大。这样在驾驶员松手后，旋钮20可以在第一条形磁铁31和第二条形磁铁32产生的斥力作用下转回平衡位置。

当旋钮20从平衡位置向第二条形磁铁32一侧转动时，第四条形磁铁34的第一极与第二条形磁铁32的第一极相互靠近，两者之间的斥力越来越大。第六条形磁铁36的第二极与第一条形磁铁31的第二极相互靠近，两者之间的斥力越来越大。这样在驾驶员松手后，旋钮20也可以在第一条形磁铁31和第二条形磁铁32产生的斥力作用下转回平衡位置。

在本实施例中，第一条形磁铁31、第二条形磁铁32、第三条形磁铁33、第四条形磁铁34、第五条形磁铁35和第六条形磁铁36的第一极可以均为n极或者均为s极。第一条形磁铁31的第一极可以与第二条形磁铁32的第一极的极性相同，第一条形磁铁31的第一极可以与第二条形磁铁32的第二极的极性相同。六个条形磁铁的大小和形状可以相同。

可选地，复位机构包括设置在安装板10上的第一磁铁组件和设置在旋钮20上的第二磁铁组件，第一磁铁组件和第二磁铁组件相互吸引。旋钮20可以在第一磁铁组件和第二磁铁组件之间产生的引力的作用下转动至平衡位置。

图6是本发明实施例提供的另一种换挡旋钮的局部结构示意图。如图6所示，第一磁铁组件可以包括第一条形磁铁31和第二条形磁铁32。第二磁铁组件可以包括第三条形磁铁33。第三条形磁铁33沿旋钮20的一条直径布置，第三条形磁铁33在安装板10上的正投影位于第一条形磁铁31和第二条形磁铁32之间。当旋钮20处于平衡位置时，第一条形磁铁31、第二条形磁铁32和第三条形磁铁33共线，且第三条形磁铁33的第一极与第一条形磁铁31的第二极相对，第三条形磁铁33的第二极与第二条形磁铁32的第一极相对。第一条形磁铁31的第一极、第二条形磁铁32的第一极和第三条形磁铁33的第一极的极性相同，图6中各磁铁的极性仅为示例。

当旋钮20处于平衡位置时，第三条形磁铁33的第一极与第一条形磁铁31的第二极的距离处于最小状态，第三条形磁铁33的第二极与第二条形磁铁32的第一极的距离处于最小状态。此时第三条形磁铁33受到的第一条形磁铁31和第二条形磁铁32的引力共线，且方向相反。旋钮20受到的力矩为0，旋钮20可以在引力作用下保持在平衡位置。当旋钮20旋钮转离平衡位置时，第一条形磁铁31和第二条形磁铁32对第三条形磁铁33的引力不共线，旋钮20受到的力矩不为0，旋钮20可以在第一条形磁铁31和第二条形磁铁32的引力作用下转动回平衡位置。

在图1～图6所示的任意一种换挡旋钮中，安装板10上还可以间隔设置有限位结构，限位结构用于限制旋钮20的自转角度范围。可以方便驾驶员通过手感选择松开旋钮20的时机。

示例性地，如图7所示，限位结构可以包括间隔设置的两根限位挡杆41，当旋钮20从平衡位置沿第一方向转动a°时，旋钮20与两根限位挡杆41中的一个干涉，当旋钮20从平衡位置沿第二方向转动b°时，旋钮20与两根限位挡杆41中的另一根干涉，从而可以将旋钮20的旋转范围限制在a+b°范围内。其中，第一方向和第二方向为相反的两个方向，a与b均为正数，且a与b可以相等。

如图7所示，旋钮20上可以设置一块挡板42，在旋转旋钮20时，挡板42可以与限位挡杆41相干涉。在实际设置时，旋钮20上也可以设置其他结构，使旋钮20可以与限位挡杆41相干涉。

可选地，安装板10上沿旋钮20的周向可以间隔设置有两个光电开关51，两个光电开关51用于检测旋钮20相对平衡位置的转向。这样当旋钮20从平衡位置向一个方向转动时，两个光电开关51中的一个可以检测到旋钮20的转动，当旋钮20从平衡位置向另一个方向转动时，两个光电开关51中的另一个可以检测到旋钮20的转动，根据两个光电开关51就可以检测出旋钮20的转动方向，从而可以根据两个光电开关51产生的信号控制车辆进行换挡。旋钮20上还可以设置有凸起52，该凸起52可以用于光电开关51的检测。

优选地，安装板10上可以设置三个光电开关51，其中两个光电开关51可以用于检测旋钮20相对平衡位置的转向，另一个光电开关51可以用于检测旋钮20是否复位。

图8是本发明实施例提供的一种换挡旋钮的结构示意图。如图8所示，旋钮20可以包括筒状持握部21、骨架22、转轴23和转筒24，转轴23固定在安装板10上，骨架22可转动地设置在转轴23上，筒状持握部21和转筒24均套设在骨架22上，第二磁铁组件可以固定安装在转筒24上。

骨架22可以通过螺钉11固定在安装板10上。

可选地，第一磁铁组件和第二磁铁组件中的磁铁既可以是永磁铁也可以是电磁铁。

可选地，安装板10可以是印刷电路板。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。