一次冲撞旋转式单稳态换档器制造技术

一种具有旋钮的旋转式换档器，该旋钮以单稳态和返回中央取向的方式双向地且偏置地被支撑在壳体上。印刷电路板组件被结合在壳体中并且该印刷电路板组件包括传感器和处理器。正齿轮以可旋转的方式被支撑在壳体内并由旋钮致动，该正齿轮支撑靠近传感器的磁体。旋钮的旋转导致磁体相对于传感器的旋转移位，以使处理器发出换档器位置改变的指令。旋钮结合了图形显示器，该图形显示器用于指示组件的当前换档器位置。档器位置。档器位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一次冲撞旋转式单稳态换档器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年12月17日提交的美国专利申请No.17/124,549的优先权，该美国专利申请要求2019年12月18日提交的美国临时专利申请No.62/949,515的优先权，这些专利申请的内容被并入本文。


[0003]本专利技术总体上涉及旋转式换档器组件(rotary shifter assembly)。更具体地，本专利技术公开了一种旋转式换档器，该旋转式换档器具有单次冲撞(bump)或一个位置单稳态顺时针(cw)或逆时针(ccw)的齿轮/档选择(gear selection)，用于相继地换档通过停车(Park)、倒车(Reverse)、空档(Neutral)、前进(Drive)和手动(Manual)的位置，这与直接换档功能相结合，在该直接换档功能中拨动件(dial)保持在cw或ccw方向，以便在直接前进或直接停车配置之间换档。

技术介绍

[0004]现有技术公开了多种旋转式换档器配置。CN 109973640中阐述了这方面的第一示例，其公开了一种具有自动复位功能的单稳态旋转式旋钮选择器，并且教导了以顺时针和逆时针方式布置的双扭力弹簧。
[0005]DE 10 2005 002 086教导了一种旋转式线控换档器(参见翻译)，该换档器具有用于在档位(gear position)之间换档的开槽引导件和端部止动件(end stop)的变型。
[0006]CN 109505966公开了一种具有多个磁性位置指示部件的旋转式换档器。
[0007]CN 110185785教导了具有磁体和霍尔型传感器的多稳态连续旋转式旋钮换档器。
[0008]US 7,971,498(Meyer)教导了一种具有可调节止动装置以限制旋转的控制装置。
[0009]穆勒(Muller)的US 8,581,718教导了机动车辆应用中的旋转式换档器，其中换档器可以包括薄膜(TFT)晶体管功能。
[0010]菲特(Fett)的US 9,334,949教导了一种机动化换档器旋钮，该换档器旋钮具有环形齿轮(ring gear)布置(非单稳态)的变型。
[0011]霍斯金斯(Hoskins)的US 9,863,526公开了一种旋转式开关换档器，该旋转式开关换档器具有可编程端部止动件和/或可变触觉反馈装置。
[0012]最后，普罗文萨(Provenza)的US 2015/0226317公开了一种单稳态旋转式变速器选择系统，该选择系统包括沿着参考位置与轴向压下位置之间的中央轴线进行轴向地移动的选择器。

技术实现思路

[0013]本专利技术公开了一种旋转式换档器组件，该旋转式换档器组件具有在相反的端部止动位置处的单稳态一次冲撞功能，并且该旋转式换档器组件包括以可旋转的方式支撑在壳体之上的旋钮状手柄。手柄可以是一件式的，或被设置为上下共旋转部件。
[0014]印刷电路板组件(PCBA)被结合到壳体中并且包括传感器和处理器。正齿轮(spur gear)被支撑在壳体内并由旋钮状手柄致动。磁体被支撑在靠近传感器的正齿轮上，并受到被配置在手柄的下周向上的环形齿轮的影响，使得旋钮状手柄的旋转导致磁体相对于PCBA传感器移位(displacement)，以使处理器发出换档器位置改变的指令。显示器部件被定位在与PCBA连通(communicate)的手柄上，以用于指示组件的当前换档器位置。
[0015]旋钮状手柄还包括开放内部，该开放内部结合具有内周向齿部的内周向环形齿轮，该内周向齿与所述正齿轮的相对外部齿啮合(mesh)或相互接合。壳体还包括被固定在下盖壳体上的主壳体。壳体的面向外的壁缘(ledge)以与周向延伸的环形齿轮结合的方式支撑正齿轮。
[0016]旋钮状手柄还包括内部延伸的致动部分，当旋转时，该致动部分可围绕壳体移位有限的弓形距离，换档阻力/偏置响应于顺时针旋转或逆时针旋转中的任一者而被施加在致动部分上，以提供单稳态换档功能。响应于将所述旋转状旋钮保持在最大旋转的顺时针位置或逆时针位置，提供从停车换档器位置换挡至前进换档器位置或者从前进换档器位置换挡至停车换档器位置的直接换档功能。
[0017]在第一选定的变型中，扭力弹簧被固定到壳体并且具有第一腿部和第二腿部，该第一腿部和第二腿部响应于顺时针旋转或逆时针旋转中的任一者的旋转而交替地抵接内部延伸的致动部分。紧固件和弹簧保持器被设置成用于将扭力弹簧固定在壳体上。旋钮状手柄的开放内部还包括内突起部，该内突起部坐置在弓形轨道内，该弓形轨道被配置在壳体的外周界(perimeter)内，以用于限定顺时针方向或逆时针方向中的任一者的旋转的范围。内部延伸的致动部分还包括侧向延伸的翼部，该翼部交替地抵接扭力弹簧的腿部。
[0018]在第二选定的变型中，一对弹簧加载棘爪被结合至主壳体中，这些棘爪抵接被限定在可旋转手柄的内周向轮廓上的相对的倾斜表面，以在手柄从单稳态的顺时针旋转方向或逆时针旋转方向中的任一者被释放时将手柄作用至中央位置。其他特征包括还具有处理器的PCBA，该处理器在接收到来自靠近传感器定位的磁体的信号或来自外部信号的信号时，将换档器组件重置到停车的换档器位置。
[0019]照明部件与集成到表面显示器中的LED元件和图形显示器相关联。显示器还可以包括薄膜晶体管显示器或有机发光二极管显示器中的任一者。图形显示器还包括具有LED背光元件的分段式LCD元件。
附图说明
[0020]现在将参考附图，当结合以下详细描述阅读时，其中相同的附图标记在若干视图中指代相同的部件，并且其中：
[0021]图1是根据本专利技术的旋转式换档器的分解图，该旋转式换档器合并有手柄组件、图形显示器、扭力弹簧(torsion spring)、主壳体、ASM齿轮和磁体、PCBA和下壳体中的每一者；
[0022]图2是诸如图1描绘的旋转式换档器的组装透视图；
[0023]图3是其中图形显示器被去除的旋转式换档器的俯视平面图，并且示出了放置在主壳体上的扭力弹簧，描绘了与可旋转手柄组件相关联的内部延伸弹簧致动部分相结合的单次冲撞单稳态轮廓；
[0024]图4是图3的旋转且向下看的透视图，并且从另一角度描绘了旋转式换档器的内部。
[0025]图5是本专利技术的主壳体、齿轮和扭力弹簧部件的剖视图。
[0026]图6是其中去除了其他部件的另一剖视图和向下看的透视图，并且示出了具有单次冲撞致动部分的可旋转手柄组件的环状内部，该单次冲撞致动部分与齿轮和PCBA相结合；
[0027]图7是另一侧旋转截面透视图，描绘了靠近集成到PCBA中的传感器布置的ASM齿轮和底部内部安装的磁体；
[0028]图8是类似于图4所示的俯视平面图，并且示出了旋转式换档器处于初始位置(home position)。
[0029]图9是图8的后续图，并且描绘了手柄组件在顺时针方向旋转，使得手柄的内突起部抵接被配置在主壳体中同时与弹簧致动部分旋转式接合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种旋转式换档器组件，包括：旋钮，所述旋钮以单稳态和返回中央取向的方式双向地且偏置地被支撑在壳体上；印刷电路板组件，所述印刷电路板组件被结合在所述壳体中，并且所述印刷电路板组件包括传感器和处理器；正齿轮，所述正齿轮以可旋转的方式被支撑在所述壳体内并且由所述旋钮致动，所述正齿轮支撑靠近所述传感器的磁体；所述旋钮的旋转导致所述磁体相对于所述传感器的旋转移位，以使所述处理器发出换档器位置改变的指令；以及所述旋钮结合图形显示器，以用于指示所述组件的当前换档器位置。2.根据权利要求1所述的换档器组件，所述旋钮还包括开放内部，所述开放内部结合具有内周向齿部的内周向环形齿轮，所述内周向齿部与所述正齿轮的相对的外部齿部以啮合方式相互接合。3.根据权利要求2所述的换档器组件，所述壳体还包括被固定在下盖壳体上的主壳体。4.根据权利要求2所述的换档器组件，所述主壳体还包括面向外的壁缘，所述壁缘用于与所述周向延伸的环形齿轮相结合来支撑行星齿轮。5.根据权利要求2所述的换档器组件，所述偏置单稳态和返回中央取向还包括换档阻力/偏置，所述换档阻力/偏置响应于顺时针旋转或逆时针旋转中的任一者而被施加在致动部分上，以提供在停车、倒车、空档、前进和手动的换档器位置中的每个换档器位置之间的换档。6.根据权利要求5所述的换档器组件，还包括扭力弹簧，所述扭力弹簧被固定至所述壳体并且所述扭力弹簧具有第一腿部和第二腿部，所述第一腿部和所述第二腿部响应于顺时针旋转或逆时针旋转中的任一者的旋转而交替地抵接所述可旋转式旋钮的内部延伸部分。7.根据权利要求5所述的换档器组件，手柄的所述开放内部还包括内突起部，所述内突起部坐置在弓形轨道内，所述弓形轨道被配置在所述壳体的外周界内，以限定顺时针方向或逆时针方向中的任一者旋转的范围。8.根据权利要求6所述的换档器组件，所述内部延伸的致动部分还包括侧向延伸的翼部部分，所述翼部部分交替地抵接扭力弹簧的腿部。9.根据权利要求1所述的换档器组件，还包括一对弹簧加载棘...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡洛杰罗，
申请(专利权)人：库斯特北美公司，
类型：发明
国别省市：