具有機動化旋鈕的旋轉(zhuǎn)式換擋裝置的制造方法
【專利摘要】一種換擋器裝置，配置為操作車輛的變速控制器，所述換擋器裝置包括選擇旋鈕，所述選擇旋鈕能夠在第一角度位置與第二角度位置之間旋轉(zhuǎn)以用于選擇所述變速控制器的操作模式。所述換擋器裝置還包括擺動臂，所述擺動臂在與所述選擇旋鈕隔開的解鎖位置和與所述選擇旋鈕接合以阻止所述選擇旋鈕的旋轉(zhuǎn)的鎖定位置之間樞轉(zhuǎn)。進一步地，所述換擋器裝置包括電機，所述電機被配置成在滿足脫離條件時使所述擺動臂從所述鎖定位置樞轉(zhuǎn)到所述解鎖位置以選擇不同的操作模式。所述換擋器裝置還可以包括驅(qū)動齒輪，所述驅(qū)動齒輪能夠移動到所述電機和所述選擇旋鈕之間的接合位置，使得所述電機可以使所述選擇旋鈕從所述第一角度位置自動地旋轉(zhuǎn)到所述第二角度位置。
【專利說明】
具有機動化旋鈕的旋轉(zhuǎn)式換擋裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明大體上涉及旋轉(zhuǎn)式換擋裝置、換擋器設備、換擋系統(tǒng)，以及用于使車輛變速器旋轉(zhuǎn)地換擋的方法，并且進一步涉及這樣的具有機動化旋鈕的換擋裝置。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)代車輛通常包括與車輛變速控制器電通信的電子換擋器。通常，這些換擋器具有換擋桿位置傳感器，所述換擋桿位置傳感器指示換擋桿的位置作為表達選定的齒輪位置的一種方式，并且控制器基于這些輸入控制車輛的變速器的換擋。車輛控制器通常連接到其他車輛傳感器并且被編程以防止司機進行不安全地換擋，諸如在車輛行駛過快時從驅(qū)動齒輪位置換擋到倒車齒輪位置。為了進一步防止電子換擋器引發(fā)變速器不安全地換擋，在某些情況下，增加了螺線管操作(solenoid-operated)的可延伸的插針(pin)或其他致動器以阻止換擋桿移動到不安全或其他不能接受的齒輪位置。這些安全考慮也涉及旋轉(zhuǎn)式換擋
目.ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種用于操作車輛的變速控制器的換擋器裝置，包括選擇旋鈕，所述選擇旋鈕能夠在多個角度位置之間旋轉(zhuǎn)以選擇所述變速控制器的操作模式。擺動臂被配置成將所述選擇旋鈕接合在所述多個角度位置的至少一個角度位置。進一步地，所述換擋器裝置包括電機，所述電機與所述擺動臂操作地耦接并且被配置成使所述擺動臂在阻止所述選擇旋鈕旋轉(zhuǎn)的鎖定位置和允許所述選擇旋鈕旋轉(zhuǎn)的解鎖位置之間樞轉(zhuǎn)。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種用于操作車輛的變速控制器的換擋器裝置，包括選擇旋鈕，所述選擇旋鈕能夠在第一角度位置和第二角度位置之間旋轉(zhuǎn)以選擇所述變速控制器的操作模式。擺動臂在與所述選擇旋鈕隔開的解鎖位置和與所述選擇旋鈕接合以阻止所述選擇旋鈕的旋轉(zhuǎn)的鎖定位置之間樞轉(zhuǎn)。進一步地，所述換擋器裝置包括電機，所述電機被配置成在滿足脫離條件時使所述擺動臂從所述鎖定位置樞轉(zhuǎn)到所述解鎖位置以選擇不同的操作模式。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種用于操作車輛的變速控制器的換擋器裝置，包括選擇旋鈕和致動器。所述選擇旋鈕能夠在所述第一角度位置和所述第二角度位置之間旋轉(zhuǎn)，所述第一角度位置和所述第二角度位置分別對應于所述變速控制器的第一操作模式和第二操作模式。所述致動器與所述選擇旋鈕操作地耦接并且被配置成在所述變速控制器移動到所述第二操作模式的條件出現(xiàn)時，使所述選擇旋鈕從所述第一角度位置自動地旋轉(zhuǎn)到所述第二角度位置。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種用于操作換擋器裝置的方法，包括設置選擇旋鈕，所述選擇旋鈕能夠在第一角度位置和第二角度位置之間旋轉(zhuǎn)，所述第一角度位置和所述第二角度位置分別對應于變速控制器的第一操作模式和第二操作模式。該方法還包括在所述變速控制器移動到所述第二操作模式的條件出現(xiàn)時，使所述選擇旋鈕從所述第一角度位置自動地旋轉(zhuǎn)到所述第二角度位置的步驟。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種用于操作換擋器裝置的方法，包括設置選擇旋鈕，所述選擇旋鈕能夠在第一角度位置和第二角度位置之間旋轉(zhuǎn)，所述第一角度位置和所述第二角度位置分別對應于變速控制器的第一操作模式和第二操作模式。該方法還包括使所述選擇旋鈕與鎖定件接合以防止所述選擇旋鈕旋轉(zhuǎn)的步驟。進一步地，該方法還包括在滿足脫離條件時脫離選擇旋鈕位置以選擇不同的操作模式的步驟。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種用于操作車輛的變速控制器的換擋器裝置，包括選擇旋鈕，所述選擇旋鈕能夠在第一角度位置和第二角度位置之間旋轉(zhuǎn)，所述第一角度位置和所述第二角度位置分別對應于變速控制器的驅(qū)動模式和停車模式。所述換擋器裝置還包括齒輪組件，所述齒輪組件具有驅(qū)動齒輪，所述驅(qū)動齒輪能夠在與所述選擇旋鈕隔開的脫離位置和與所述選擇旋鈕的旋鈕齒輪嚙合的接合位置之間移動。進一步地，所述換擋器裝置包括電機，所述電機與所述齒輪組件操作地耦接。所述電機被配置成使所述驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)，并且從而在所述驅(qū)動齒輪處于接合位置時使所述選擇旋鈕旋轉(zhuǎn)，使得所述電機在所述變速控制器處于驅(qū)動模式下關閉所述車輛的點火器時使所述選擇旋鈕從所述第一角度位置自動地移動到所述第二角度位置。
[0009]通過研究以下的說明書、權利要求和所附附圖，本領域技術人員將明了和理解本發(fā)明的這些和其他方面、對象和特征。
【附圖說明】
[0010]附圖中:
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的換擋器裝置的頂視立體圖；
[0012]圖2是圖1的換擋器裝置的頂視立體圖，將換擋器殼體的上區(qū)段連同選擇按鈕的部分一并移除以露出齒輪組件；
[0013]圖3是圖2的換擋器裝置的頂視平面圖，將選擇旋鈕的附加部分移除；
[0014]圖4是沿圖3的線IV-1V得到的換擋器裝置的齒輪組件和擺動臂的截面?zhèn)纫晥D；
[0015]圖5是圖2的換擋器裝置的齒輪組件、擺動臂和電機的頂視立體圖；
[0016]圖6是圖5示出的換擋器裝置的頂視平面圖，圖示了處于鎖定位置的擺動臂以及處于停車模式位置的選擇旋鈕；
[0017]圖7是圖5示出的換擋器裝置的頂視平面圖，圖示了移動到解鎖位置的擺動臂；
[0018]圖8是圖5示出的換擋器裝置的頂視平面圖，圖示了處于解鎖位置的擺動臂以及移動到驅(qū)動模式位置的選擇旋鈕；
[0019]圖9是圖5示出的換擋器裝置的頂視平面圖，圖示了移動到旋鈕接合位置的擺動臂以及處于驅(qū)動模式位置的選擇旋鈕；
[0020]圖10是圖5示出的換擋器裝置的頂視平面圖，圖示了處于旋鈕接合位置的擺動臂以及移動到停車模式位置的選擇旋鈕；
[0021]圖11是圖5示出的換擋器裝置的頂視平面圖，圖示了移動到鎖定位置的擺動臂以及處于停車模式位置的選擇旋鈕；
[0022]圖12是換擋器裝置的附加實施方案的頂視立體圖；
[0023]圖13是圖12的換擋器裝置的附加實施方案的頂視立體圖，將換擋器殼體的上區(qū)段連同選擇按鈕的部分一并移除以露出齒輪組件；
[0024]圖14是圖13的換擋器裝置的頂視平面圖；
[0025]圖15是圖12的換擋器裝置的底視平面圖，將換擋器殼體移除；
[0026]圖16是圖15的換擋器裝置的側視圖；
[0027]圖17是沿圖14的線XVI1-XVII得到的換擋器裝置的齒輪組件和擺動臂的截面?zhèn)纫晥D；
[0028]圖18是圖12的換擋器裝置的齒輪組件、擺動臂以及電機的底視平面圖；
[0029]圖19是圖12的換擋器裝置的頂視平面圖，將選擇旋鈕和換擋器殼體的上區(qū)段移除以示出與選擇旋鈕的旋轉(zhuǎn)抑制器連接的換擋器殼體的門部件(gate);
[0030]圖20是圖15示出的換擋器裝置的頂視平面圖，圖示了處于鎖定位置的擺動臂和處于停車模式位置的選擇旋鈕，用虛線示出門部件；
[0031]圖21是圖15示出的換擋器裝置的頂視平面圖，圖示了移動到解鎖位置的擺動臂；
[0032]圖22是圖15示出的換擋器裝置的頂視平面圖，圖示了處于解鎖位置的擺動臂和移出停車模式位置的選擇旋鈕;以及
[0033]圖23是圖15示出的換擋器裝置的頂視平面圖，圖示了移動到旋鈕接合位置的擺動臂和處于驅(qū)動模式位置的選擇旋鈕。
【具體實施方式】
[0034]此處出于描述的目的，術語“上”、“下”、“左”、“右”、“后”、“前”、“豎直”、“水平”，以及它們的派生詞應當涉及如圖1和圖12示出的實施方案所定向的本發(fā)明。然而，應當理解的是，本發(fā)明可以假設各種可替換定向，除非明確做出相反指定。還應當理解的是，在所附附圖中圖示的以及在以下說明書中描述的具體的設備和過程僅是限定在權利要求中的本發(fā)明構思的實例性實施方案。因此，除非權利要求明確地陳述，否則不將涉及此處公開的實施方案的具體的尺寸和其他物理性質(zhì)認為是限制性的。
[0035]參考圖1-23，附圖標記10通常是指用于操作車輛的變速器的換擋器裝置。換擋器裝置10的圖示的實施方案被配置成安裝在車輛的中控臺，而應當理解的是，圖示的實施方案或附加的實施方案可以安裝在儀表板、轉(zhuǎn)向管柱或者車輛內(nèi)部或車輛上其他可能的安裝位置。圖示的實施方案中的換擋器裝置10包括可旋轉(zhuǎn)的選擇旋鈕12，該旋轉(zhuǎn)按鈕用于輸入或否則選擇變速器的操作模式14。更具體地，選擇旋鈕12可以是在多個角度位置之間可旋轉(zhuǎn)的，以便選擇變速控制器的對應操作模式14。
[0036]通過對圖1-23圖示的實施方案的進一步一般參考，換擋器裝置10還可以包括阻止選擇旋鈕12旋轉(zhuǎn)的鎖定機構，例如，阻止選擇旋鈕12旋轉(zhuǎn)直至剎車踏板被踩下或者直至車輛達到比閾值速度低的速度。根據(jù)一個實施方案，換擋器裝置10的鎖定機構包括擺動臂16，該擺動臂在與選擇旋鈕12隔開的解鎖位置18和與選擇旋鈕12接合以阻止選擇旋鈕12的旋轉(zhuǎn)的鎖定位置20之間樞轉(zhuǎn)。進一步地，換擋器裝置10可以包括電機22，在滿足脫離條件時，該電機被配置成使擺動臂16從鎖定位置20樞轉(zhuǎn)到解鎖位置18以選擇不同的操作模式。此夕卜，換擋器裝置10可以配置有致動器，以使選擇旋鈕12自動地旋轉(zhuǎn)，例如在車輛在不同于停車模式的操作模式14(例如驅(qū)動模式(D))下熄火時，使旋轉(zhuǎn)旋鈕12返回到指示停車模式(P)的角度位置。因此，換擋器裝置10的致動器的一些實施方案可以包括驅(qū)動齒輪24，該驅(qū)動齒輪能夠移動到操作地連接電機22和選擇按鈕12的接合位置，例如電機22可以自動地使選擇按鈕12從第一角度位置旋轉(zhuǎn)到第二角度位置。同樣地，在圖示的實施方案中，電機22可以起作用以同時通過使擺動臂16樞轉(zhuǎn)到鎖定位置20來阻止選擇按鈕12旋轉(zhuǎn)以及自動地使選擇按鈕12旋轉(zhuǎn)到不同的角度位置。然而，能預料的是，被配置成自動地使選擇旋鈕12旋轉(zhuǎn)的致動器可以附加地或者可替換地具體化為液壓設備、充氣設備、滑動件(sliding feature),或者可能有利于選擇旋鈕12旋轉(zhuǎn)的其他機械和/或電子設備。
[0037I 參考圖1圖示的實施方案，換擋器裝置10包括通過上區(qū)段(upper sect1n)28和下區(qū)段(lower sect1n)30限定的換擋器殼體26，上區(qū)段28和下區(qū)段30—起基本上圍成用于隱藏(conceal)和保護電機22、鎖定機構以及換擋器裝置10的其他部件的內(nèi)部體積(volume)。換擋器裝置10還包括從換擋器殼體26的上區(qū)段28的孔32凸出的可旋轉(zhuǎn)的旋鈕
12。在圖示的實施方案中，在選擇旋鈕12的中間區(qū)域內(nèi)設置有不可旋轉(zhuǎn)的內(nèi)部部件34，該選擇旋鈕可以包括在圍繞內(nèi)部部件34的間隔位置上的燈指示器和字母，例如標記的操作模式14，在圖示的實施方案中示出的圍繞可旋轉(zhuǎn)的旋鈕12的旋轉(zhuǎn)軸線的間隔的停車模式(P)、倒車模式(R)、空擋模式(N)以及驅(qū)動模式(D)。此外，圖示的內(nèi)部部件34具有用于選擇運動模式(S)而不需要選擇旋鈕12旋轉(zhuǎn)的中心按鈕36。能夠想到的是，中心按鈕36可以附加地或者可替換地用于制作其他部分，例如超速模式，或者用于致動車輛的其他特征。還能夠想到的是，對于各自的車輛可以設置更多或者更少的操作模式以對應于變速控制器，因為操作模式，例如超速模式或低速模式，僅可以在某些車輛上設置。還可以理解的是，內(nèi)部部件34可以與選擇旋鈕12集成以能夠與選擇按鈕一起旋轉(zhuǎn)，或者在附加的實施方案中可以設置可替換的標識、顯示或控制。
[0038]如圖2所示，換擋器殼體26的上區(qū)段28被移除，在其他部件中，露出齒輪組件38、電機22以及選擇旋鈕12的內(nèi)部部分40。選擇旋鈕12的內(nèi)部部件34也被移除以示出選擇旋鈕的大體上管形形狀的構造，包括用于司機操縱的從換擋器殼體26的上區(qū)段28向上凸出的外部部分42。配置外部部分42用于司機抓握，并且在圖示的實施方案中環(huán)形件限定，該環(huán)形件具有比選擇旋鈕12的內(nèi)部部分40更大的直徑。選擇旋鈕12的內(nèi)部部分40從外部部分42向下延伸到與旋鈕齒輪44固定地耦接，該旋鈕齒輪與選擇旋鈕12同軸對準。旋鈕齒輪44與換擋器殼體26的下區(qū)段30可旋轉(zhuǎn)地耦接以在選擇旋鈕12和換擋器殼體26之間提供可旋轉(zhuǎn)的連接。因此，在附加的實施方案中，旋鈕齒輪44可以是選擇旋鈕12的必要部分。在圖示的實施方案中，選擇旋鈕12的內(nèi)部部分40通過限定開口46以允許擺動臂16樞轉(zhuǎn)進入旋鈕齒輪44的周向的方式附接到旋鈕齒輪44。如圖12-23圖示的附加實施方案所示，還可以在選擇旋鈕12的內(nèi)部部分40的相對側設置附加的開口，以限定選擇旋鈕12的與旋鈕齒輪44接合的兩個保持構件48。能夠理解的是，選擇旋鈕12的內(nèi)部部分40可以包括與旋鈕齒輪44連接的更多或者更少的開口或者保持構件。
[0039]參考圖3，選擇旋鈕12的角度位置(所述角度位置用于確定用于變速器的操作模式以操作)可以由從旋轉(zhuǎn)式傳感器51接收的位置信息確定。在圖示的實施方案中，旋轉(zhuǎn)式傳感器51包括與旋鈕齒輪44嚙合的自由旋轉(zhuǎn)的輔助齒輪53，該輔助齒輪具有與其固定的磁性部分，通過用磁場傳感器55感應該磁性部分的旋轉(zhuǎn)運動以確定選擇旋鈕12相對于換擋器殼體26的角度位置，并且因此確定變速控制器的選定的操作模式。更具體地，圖示的實施方案的輔助齒輪53包括超模壓永磁體，例如鐵氧體環(huán)形磁鐵，并且霍爾效應傳感器在輔助齒輪53的上方固定到換擋器殼體26的上區(qū)段28以精確地感知輔助齒輪53的旋轉(zhuǎn)運動。能夠想到的是，旋轉(zhuǎn)式傳感器51可以可替換地直接并入旋鈕齒輪44或者移動到其他位置。進一步地，還可以理解的是，旋轉(zhuǎn)式傳感器的附加類型(例如電位計、光學傳感器或者其他磁性傳感器)可以用于確定選擇旋鈕12的旋轉(zhuǎn)的角度位置。
[0040]如圖3和4所圖示的，根據(jù)一個實施方案，齒輪組件38被限定為驅(qū)動齒輪24與惰性齒輪50嚙合的接合，該惰性齒輪與蝸輪52嚙合的接合，該蝸輪與電機22固定耦接。齒輪組件38還被示出為驅(qū)動齒輪24旋轉(zhuǎn)地附接到擺動臂16，其作為用于選擇旋鈕12的鎖定機構以及作為使驅(qū)動齒輪24移動到與旋鈕齒輪44接合以使選擇旋鈕12旋轉(zhuǎn)的裝置。更具體地，如下面更加詳細描述的，圖示的實施方案中的擺動臂16包括第一端部54，該第一端部與換擋器殼體26樞轉(zhuǎn)地耦接并且與電機22操作地耦接以在鎖定位置20、解鎖位置18以及旋鈕接合位置58之間樞轉(zhuǎn)擺動臂16的第二端部56。同樣地，擺動臂16的第一端部54圍繞中心軸60與換擋器殼體26樞轉(zhuǎn)地耦接，第一端部和中心軸共同具有同軸地延伸穿過惰性齒輪50的樞轉(zhuǎn)軸線。在圖示的實施方案中，惰性齒輪50也圍繞中心軸60與換擋器殼體26旋轉(zhuǎn)地耦接。如圖示的，惰性齒輪50與通過電機22的轉(zhuǎn)子軸同軸地旋轉(zhuǎn)的蝸輪52恒定嚙合的接合。惰性齒輪50還與驅(qū)動齒輪24恒定嚙合的接合，驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)地附接到在第一端部54和第二端部56之間的擺動臂16的中間部分。通過擺動臂16和驅(qū)動齒輪24在惰性齒輪50上提供的阻力量的不同決定了將發(fā)生何種運動。具體地，在圖示的實施方案中，提供不同的摩擦阻力以配置電機22來致動選擇旋鈕12的鎖定功能和旋轉(zhuǎn)功能。
[0041]進一步參考圖4，在擺動臂16的頂面和換擋器殼體26的上區(qū)段28之間設置第一壓縮彈簧62以使擺動臂16朝向惰性齒輪50偏壓并且在擺動臂和惰性齒輪之間產(chǎn)生第一摩擦阻力。類似地，在驅(qū)動齒輪24下面的豎直軸66上設置第二壓縮彈簧64以使驅(qū)動齒輪24向上偏壓抵在擺動臂16的底面并且在驅(qū)動齒輪和擺動臂之間產(chǎn)生第二摩擦阻力。在圖示的實施方案中，第一壓縮彈簧62被配置成提供比第二壓縮彈簧64少的阻力，并且因此較少的摩擦力，以在驅(qū)動齒輪24的旋轉(zhuǎn)之前控制擺動臂16的樞轉(zhuǎn)。同樣地，第一摩擦阻力被配置成與第二摩擦阻力小。一旦樞轉(zhuǎn)擺動臂16的阻力增大到大于通過第二壓縮彈簧64提供的阻力，惰性齒輪50就會使驅(qū)動齒輪24旋轉(zhuǎn)。例如，當擺動臂16被移入旋鈕接合位置58，擺動臂16樞轉(zhuǎn)直至驅(qū)動齒輪24嚙合的接合的鄰接旋鈕齒輪44，從而提供接合位置，使得然后電機22可以通過驅(qū)動齒輪24使選擇旋鈕12旋轉(zhuǎn)。圖示的實施方案中的壓縮彈簧62、64為螺旋形狀的柱形彈簧，盡管能夠想到，可以提供可替換的形狀的彈簧，例如錐形彈簧。還能夠想到的是，可以用來自壓縮彈簧的附加的或可替換的裝置(例如用摩擦潤滑油、鐘表彈簧、活躍彈簧(living spring)或者其他能夠想到用于提供這樣的阻力的裝置)控制部件之間的摩擦力。
[0042]如圖4和5所示，惰性齒輪50和驅(qū)動齒輪24各自具有兩種不同尺寸的齒型以與期望的連接(interface)齒輪相關聯(lián)。更具體地，對于驅(qū)動齒輪24和惰性齒輪50 二者，較大的齒被布置在較小的齒的上面，較大的齒的直徑比較小的齒的直徑小。驅(qū)動齒輪24和惰性齒輪50是嚙合的，驅(qū)動齒輪的較小的齒與惰性齒輪50的較大的齒連接。然而，惰性齒輪的較小的齒被布置成螺旋型以與蝸輪52嚙合。驅(qū)動齒輪24在從擺動臂16向下延伸的豎直軸66上旋轉(zhuǎn)，但是不接觸換擋器殼體26的下區(qū)段30的內(nèi)表面。能夠理解的是，在附加的實施方案中，圖示的實施方案中的齒輪組件的驅(qū)動齒輪24和其他齒輪部件可以包括可替換地嚙合的接合布置裝置，例如與光滑的表面連接在一起的光滑的高摩擦輪，或者其他可替換裝置，如本領域普通技術人員一般理解的。
[0043]再參考圖4，設置位置傳感器68用于感知擺動臂16的樞轉(zhuǎn)位置。位置傳感器68的圖示的實施方案包括磁體70，該磁體與鄰近驅(qū)動齒輪24的旋轉(zhuǎn)軸的擺動臂16的中間部分耦接。霍爾效應傳感器72與電路板74耦接，該電路板附接到換擋器殼體26的上區(qū)段28?；魻栃獋鞲衅?2感知磁體70的位置以確定擺動臂16的樞轉(zhuǎn)位置。還能理解的是，磁體70和霍爾效應傳感器72可以相對于擺動臂16和換擋器殼體26交替地放置。并且，霍爾效應傳感器72可以可替換地包括其他類型的磁場傳感器。此外，能夠想到的是，位置傳感器可以被配置有附加的或者可替換的傳感器，例如光學傳感器、近距離傳感器、小巧的單極霍爾效應傳感器、簧片開關、機械接觸開關或者其他能想到的可替換傳感器。
[0044]參考圖6-11，示出了擺動臂16在鎖定位置20 (圖6和11)、解鎖位置18 (圖7_8)以及旋鈕接合位置58 (圖9-10)之間旋轉(zhuǎn)。擺動臂16的第二端部56與鎖定位置20的選擇旋鈕12接合以阻止選擇旋鈕12的旋轉(zhuǎn)。具體地，在一個實施方案中，旋鈕齒輪44的上表面包括用于使擺動臂16的第二端部56接合在鎖定位置20的至少一個止動器76(detent)。也在圖5示出的固位(retent1n)止動器76包括帶有終點擋板(end stop)的U型帶槽件，使得從擺動臂16的第二端部56向下延伸的凸起78與帶槽件滑動地接合并且在鎖定位置20與終點擋板鄰接。能夠想到的是，擺動臂16可以包括固位止動器76，并且然后旋鈕齒輪44可以包括凸起78以類似地在鎖定位置20與擺動臂16接合。并且，能夠想到的是，止動器76可以成形為可替換的形狀，例如不包括終點擋板，因為擺動臂16的位置被感應并且可以用電機22精確地控制。
[0045]如圖6-11所示，圖示的止動器76在停車模式(P)和空擋模式(N)下與擺動臂16的鎖定位置20相關聯(lián)，因此允許擺動臂16阻止變速器在這些模式的任意一種模式下時選擇旋鈕12旋轉(zhuǎn)。然而，能夠想到的是，可以用固位止動器76配置不同的、更多的或者更少的操作模式以提供在這些模式下選擇旋鈕12的鎖定功能。為了使選擇旋鈕12旋轉(zhuǎn)以選擇不同的齒輪或者用于變速器的操作模式，在一個實施方案中，接合條件必須滿足，例如通過踩下剎車踏板，將車輛的速度減小到閾值速度以下，例如每小時5英里(5mph)，或者滿足附加的或可替換的條件，如本領域普通技術人員一般理解的。一旦滿足脫離條件，將電機22致動以使擺動臂16的第二端部56旋轉(zhuǎn)到不與固位止動器76接合，這從而允許選擇旋鈕12旋轉(zhuǎn)。
[0046]如圖6所示，選擇旋鈕12在與停車模式(P)相關聯(lián)的角度位置，并且擺動臂16處于鎖定位置20。因此，從擺動臂16的第二端部56向下延伸的凸起78與固位止動器76的帶槽件接合以防止選擇旋鈕12的旋轉(zhuǎn)。一旦滿足脫離條件，例如踩下剎車踏板，擺動臂16就可以從鎖定位置20樞轉(zhuǎn)出來進入解鎖位置18，如圖7所示。通過利用電機22使蝸輪52順時針旋轉(zhuǎn)發(fā)起擺動臂16的樞轉(zhuǎn)運動，渦輪驅(qū)動惰性齒輪50，并且由于擺動臂16上缺少阻力，使擺動臂16在逆時針方向樞轉(zhuǎn)。換句話說，由于擺動臂16和惰性齒輪50之間的摩擦阻力小于驅(qū)動齒輪24和惰性齒輪50之間的摩擦阻力，擺動臂16樞轉(zhuǎn)。
[0047]一旦擺動臂16處于解鎖位置18，就可以使選擇旋鈕12旋轉(zhuǎn)以選擇不同的操作模式，例如驅(qū)動模式(D)，如圖8所示。司機可以通過抓住并且旋轉(zhuǎn)選擇旋鈕12的外部部分42的環(huán)形件來旋轉(zhuǎn)選擇旋鈕12。在一些示例中，車輛的變速控制器可以自動地變換變速器的操作模式而不用司機干預，例如在驅(qū)動模式(D)下當車輛點火器被關閉時，變速控制器自動地變換到停車模式(P)。在一個實施方案中，在變速控制器的操作模式和選擇旋鈕12的角度位置之間這樣的不一致性是可以迫使換擋器裝置10使選擇旋鈕12自動地旋轉(zhuǎn)到與變速控制器的當前操作模式相關聯(lián)的角度位置的條件。用于迫使選擇旋鈕12的角度位置返回到與變速器的操作模式相關聯(lián)的適當位置的其他條件是類似地能想到的。
[0048]如圖9所示，擺動臂16還以逆時針方向從解鎖位置樞轉(zhuǎn)到旋鈕接合位置58，由此驅(qū)動齒輪24移動到與旋鈕齒輪44嚙合的接合。更具體地，電機22在順時針方向上驅(qū)動蝸輪52，這在逆時針方向上再次樞轉(zhuǎn)惰性齒輪50和擺動臂16。擺動臂16的逆時針運動持續(xù)直至擺動臂16上的旋轉(zhuǎn)阻力大于驅(qū)動齒輪24上的旋轉(zhuǎn)阻力，這發(fā)生在驅(qū)動齒輪24鄰接旋鈕齒輪44時。在圖示的實施方案中，在到達旋鈕接合位置58之前，偏壓在驅(qū)動齒輪24的第二壓縮彈簧64為驅(qū)動齒輪24提供比擺動臂16的摩擦載荷更大的摩擦載荷，從而引起擺動臂16在驅(qū)動齒輪24將要快速旋轉(zhuǎn)(spin)之前旋轉(zhuǎn)。在附加的實施方案中，擺動臂16可以碰撞換擋器殼體26上的硬擋板，從而使得擺動臂16不再旋轉(zhuǎn)，并且驅(qū)動齒輪24將被迫快速旋轉(zhuǎn)。此外，還可以理解的是，摩擦載荷可以用不同于圖示的壓縮彈簧62、64的其他裝置實現(xiàn)。
[0049]因此，如圖10所示，一旦擺動臂16處于旋鈕接合位置58，與旋鈕齒輪44嚙合的接合的驅(qū)動齒輪24的持續(xù)的旋轉(zhuǎn)就導致選擇旋鈕12自動旋轉(zhuǎn)到與變速控制器的停車模式(P)相關聯(lián)的角度位置，或者返回位置。在選擇按鈕12旋轉(zhuǎn)到與變速控制器的當前操作模式或者其他期望的操作模式相關聯(lián)的角度位置后，擺動臂16可以樞轉(zhuǎn)出旋鈕接合位置58，例如樞轉(zhuǎn)回鎖定位置，如圖11所示。這通過使電機22反向旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，以引起擺動臂16在順時針方向上的樞轉(zhuǎn)運動，并且因此將擺動臂16上的凸起78置于與止動器76鎖定接合。為了使擺動臂16反向移動遠離旋鈕接合位置，在相反的旋轉(zhuǎn)方向上致動電機以將驅(qū)動齒輪拉到不與旋鈕齒輪44嚙合的接合，并且離開與擺動臂16的樞轉(zhuǎn)軸線和旋鈕齒輪44的中心軸線基本上成直線的位置。一旦移動出旋鈕接合位置58，電機22就可以繼續(xù)旋轉(zhuǎn)以使擺動臂16的第二端部56置于鎖定位置20并且再次防止選擇旋鈕12的旋轉(zhuǎn)。
[0050]現(xiàn)在參考圖12-22，圖示了換擋器裝置10的附加的實施方案，除了之前圖示的實施方案的其他特征和區(qū)別之外，為了減小了換擋器殼體26的尺寸，該實施方案提供了齒輪組件38中的附加齒輪以相對于選擇旋鈕12重新安置電機22。雖然關于該附加的實施方案示出和描述的特征可以采用與之前圖示的實施方案相同的附圖標記，存在描述和圖示上的不同，但是描述的與之前描述的實施方案的不同或類似之處不限制公開的換擋器裝置的其他附加的實施方案的可能性。
[0051]參考圖12，圖示的換擋器裝置10的附加的實施方案類似地包括具有上區(qū)段28和下區(qū)段30的換擋器殼體26。換擋器殼體26的下區(qū)段30包括附接凸緣80，所述附接凸緣橫向突出以容納將換擋器裝置10固定到在車輛內(nèi)或相反在車輛上的安裝位置的緊固件。能夠想到的是，可以設置不同配置和數(shù)量的附接凸緣80以牢固地安裝換擋器裝置10。
[0052]還如圖13所示，換擋器裝置10的附加的實施方案的選擇旋鈕12在外部部分42的環(huán)形件82上設置有表面圖案。該表面圖案可以被設置在彈性材料、聚合材料或金屬材料上以在司機抓住和操縱選擇旋鈕12的環(huán)形件82時為其提供增加的摩擦力。如之前提到的，環(huán)形件82相對于選擇旋鈕12的設置有指示各種操作模式14的字母和燈的大體上固定的內(nèi)部部件34旋轉(zhuǎn)。進而，環(huán)形件82相對于旋鈕齒輪44固定，使得環(huán)形件82的旋轉(zhuǎn)導致旋鈕齒輪44的同步同軸旋轉(zhuǎn)。在圖示的實施方案中，固位構件48(圖16)設置在選擇旋鈕12的內(nèi)部部分40上以將環(huán)形件82與旋鈕齒輪44連接。
[0053]參考圖13和14，示出了擺動臂16的附加的實施方案，具有固定到擺動臂16的第一端部54并且朝向擺動臂16的第二端部56突出的平臺構件84，使得惰性齒輪50在平臺構件84和擺動臂16之間隔開。平臺構件84固定到擺動臂16以提供用于監(jiān)視擺動臂16的位置的功能性表面。更具體地，位置傳感器68與平臺構件84并在一起，通過磁體70與平臺構件84的上表面耦接并且霍爾效應傳感器72間隔一定距離置于平臺構件84的上面以感知平臺構件84的樞轉(zhuǎn)運動并且因此感應擺動臂16的樞轉(zhuǎn)運動。此外，能夠想到的是，可以使用其他類型的位置傳感器，包括與平臺構件84的合并，以感知擺動臂16的樞轉(zhuǎn)運動。
[0054]還如圖14所圖示的，示出了上面參考的齒輪組件38的附加齒輪。在該實施方案中，附加齒輪是在惰性齒輪50和蝸輪52之間嚙合的連接齒輪86。同樣地，連接齒輪86的齒被布置成較大的直徑并且形成為螺旋形以與蝸輪52嚙合，并且較大的齒被布置成較小的直徑并且被配置成與布置成惰性齒輪50上較大直徑的齒嚙合。連接齒輪86附加允許在相對于擺動臂16的第一端部54定位電機22時有更多的變化。與之前描述的實施方案類似，擺動臂16的第一端部54包括擺動臂16的樞轉(zhuǎn)軸線，該樞轉(zhuǎn)軸線與惰性齒輪50的旋轉(zhuǎn)軸線重合。因此，能夠想到的是，除了連接齒輪86外或者作為連接齒輪86的替換，附加的齒輪或者連接裝置可以設置在惰性齒輪50和電機22之間。
[0055]參照圖15和16，擺動臂16的圖示的實施方案與旋鈕齒輪44的底面連接。因此，旋鈕齒輪44的底面包括從底面向下突出的固位止動器76。擺動臂16的第二端部56的凸起78向上延伸以使固位止動器76與在鎖定位置20的擺動臂16接合，如圖15和18所示。與之前圖示的實施方案類似，在圖12-22圖示的實施方案中的固位止動器76設置有用于與凸起78接合的槽并且因此阻止旋鈕齒輪44的旋轉(zhuǎn)運動。此外，對于在止動器76和凸起78之間的連接能夠想到附加的實施方案。
[0056]還如圖15中能夠看到的，旋轉(zhuǎn)式傳感器51的附加的實施方案與旋鈕齒輪44集成，去掉了如之前圖示的實施方案中示出的輔助齒輪53。為了使旋轉(zhuǎn)式傳感器51起作用，旋鈕齒輪44設置有磁性部分88，并且磁場傳感器55在磁性部分88下面固定到換擋器殼體26，使得磁場傳感器55感知旋鈕齒輪44的旋轉(zhuǎn)運動并且進而確定選擇旋鈕12的角度位置。此外，旋轉(zhuǎn)式傳感器51的附加的實施方案是能夠想到的。
[0057]如圖17和18所示，惰性齒輪50被類似地配置成基于遇到的阻力程度使擺動臂16樞轉(zhuǎn)并且使選擇旋鈕12旋轉(zhuǎn)。在圖示的實施方案中，再次設置壓縮彈簧以在擺動臂16的樞轉(zhuǎn)軸線和驅(qū)動齒輪24的旋轉(zhuǎn)軸線上生成摩擦力。第一壓縮彈簧62為錐形部，由此第一壓縮彈簧62的窄端部向下面向擺動臂16，并且第一壓縮彈簧62的大直徑端部與換擋器殼體26的上區(qū)段28的內(nèi)表面鄰接。在圖示的實施方案中，第二壓縮彈簧64也包括錐形部，該錐形部的窄端部直接與擺動臂16的上表面鄰接并且第二壓縮彈簧64的大直徑端部與驅(qū)動齒輪24的底面鄰接。第二壓縮彈簧64因此為驅(qū)動齒輪24產(chǎn)生摩擦力以圍繞從擺動臂16向上完全突出的豎直軸66旋轉(zhuǎn)。此外，在圖示的實施方案中，第一壓縮彈簧62提供比第二壓縮彈簧64少的阻力以在驅(qū)動齒輪24的旋轉(zhuǎn)之前使擺動臂16樞轉(zhuǎn)。更具體地，在一個實施方案中，第一壓縮彈簧62可以提供1N的力，并且第二壓縮彈簧64可以提供22N的力。能夠認識到，在附加的實施方案中這些不同的力在量級和差別上是可以變化的。
[0058]如圖18和19圖示的，旋鈕齒輪44具有向下延伸的柱形延長部90，該柱形延長部90是圖示的實施方案中的旋鈕齒輪44的必要部分。柱形延長部90設置有旋轉(zhuǎn)抑制器92，該旋轉(zhuǎn)抑制器92根據(jù)在與變速控制器的不同的操作模式相對應的角度位置之間選擇旋鈕12的旋轉(zhuǎn)運動給司機提供觸覺反饋。如所示出的，旋轉(zhuǎn)抑制器92包括一對柱塞94，所述柱塞彈性偏壓離開旋鈕齒輪44的旋轉(zhuǎn)軸線。殼體26的下區(qū)段30被形成以包括與柱塞94連接的門部件96。門部件96，如圖19所示，具有限定了一系列拱形的峰部和谷部的曲線形狀，使得一對柱塞94根據(jù)選擇旋鈕12的旋轉(zhuǎn)同時駐留在谷部或者二者同時遇到峰部。同樣地，從一個谷部移動到下一個谷部并且克服峰部為選擇旋鈕12提供了阻力力矩，從而用于使柱塞94克服峰部，并且然后在谷部提供了減小的旋轉(zhuǎn)力矩，根據(jù)選擇旋鈕12的旋轉(zhuǎn)，兩個力矩一起產(chǎn)生給司機的觸覺反饋。谷部圍繞旋鈕齒輪44的旋轉(zhuǎn)軸線間隔布置以與選擇旋鈕12的操作模式14相一致。彈性保險杠98設置在門部件96的端點以防止選擇旋鈕12的過度旋轉(zhuǎn)。然而，能夠想到的是，門部件96可以允許選擇旋鈕12以變化的量旋轉(zhuǎn)，包括選擇旋鈕12的全360度旋轉(zhuǎn)。
[0059]現(xiàn)在參照圖20-23，圖示了該換擋器裝置10的附加的實施方案的在各個位置的功能性運動。如圖20所示，選擇旋鈕12是與停車模式(P)相關聯(lián)的角度位置，并且擺動臂16在鎖定位置20。在該角度位置，選擇旋鈕12使旋轉(zhuǎn)抑制器92置于可用的最遠的逆時針位置。一旦滿足脫離條件，擺動臂16可以樞轉(zhuǎn)出鎖定位置20并且進入解鎖位置18，如圖21所示。與之前描述的實施方案類似，通過蝸輪52的逆時針旋轉(zhuǎn)發(fā)起擺動臂16的移動以使連接齒輪86在順時針方向上旋轉(zhuǎn)，并且因此使惰性齒輪50和擺動臂16在逆時針方向上旋轉(zhuǎn)，如圖21所示。一旦擺動臂16移動到解鎖位置18，司機可以將選擇旋鈕12旋轉(zhuǎn)到不同的角度位置，通過旋轉(zhuǎn)抑制器92給司機提供不同操作模式已被選擇的觸覺反饋。如圖22所示，在一對柱塞94在門部件96中從對應于停車模式的谷部轉(zhuǎn)換到對應于倒車模式的谷部時，選擇旋鈕12從停車位置順時針旋轉(zhuǎn)到倒車位置，并且一對柱塞被徑向向內(nèi)地施加力。該旋轉(zhuǎn)抑制器92可以提供咔噠噪聲(clicking noise)以還給司機提供選擇旋鈕12已被旋轉(zhuǎn)到不同操作模式14的聲音反饋。能夠想到的是，在附加的實施方案中旋轉(zhuǎn)抑制器92可以包括可替換的裝置以根據(jù)選擇旋鈕12的旋轉(zhuǎn)給司機生成觸覺反饋。選擇旋鈕12在順時針方向上持續(xù)的旋轉(zhuǎn)將最終使選擇旋鈕12置于驅(qū)動模式位置，如圖23所示。
[0060]本領域普通技術人員將可以理解的是，本發(fā)明的構造和其他部件不限制為任何具體的材料。具體地，齒輪可以是金屬、聚合物或者其他堅硬的材料，并且擺動臂可以被模制、鑄造、沖壓或任何數(shù)目的采用各種材料的制造工藝。此處公開的本發(fā)明的其他示例性實施方案可以采用各種各樣的材料形成，除非此處另有描述。
[0061]為了本發(fā)明的目的，術語“親接”(其所有形式中，親接(couple)，親接(coupling)，耦接的(coupled)等)通常意味著兩個部件(電的或者機械的)直接的或者間接的彼此連接(joining)。這樣的連接可以是本質(zhì)上穩(wěn)定的或者本質(zhì)上可移動的。這樣的連接可以用兩個部件(電的或者機械的)和彼此之間或者與兩個部件作為單個統(tǒng)一的主體被整體成型的任何附加的中間構件實現(xiàn)。這樣的連接可以在本質(zhì)上是固定的或者可以在本質(zhì)上是可移動或者可釋放的，除非另有陳述。
[0062]同樣重要的是要注意，如在示例性實施方案中示出的本發(fā)明的元件的構造或者布置僅是說明性的。盡管在本公開中，僅對本發(fā)明的一些實施方案進行了詳細描述，但是回顧本公開的本領域技術人員將容易理解到，在實質(zhì)上不背離所引用的技術主題的新穎的教導和優(yōu)點下，很多改變是可能的(例如，各個元件的大小、尺寸、結構、形狀和比例，參數(shù)數(shù)值，安裝布置，使用的材料，顏色，定向等的變化)。例如，作為整體成型示出的元件可以由多個部分構成，或者作為多個部件示出的元件可以整體成型，連接的操作可以是反向的或者另外可以是變化的，系統(tǒng)的結構和/或構件或者連接器或者其他元件的長度或?qū)挾瓤梢允亲兓?，在元件間設置的可調(diào)整位置的性質(zhì)或數(shù)量可以是變化的。應當注意的是，系統(tǒng)的元件和/或組件可以由提供足夠強度和持久性的各種各樣的材料的任一種，以各種各樣的顏色、質(zhì)地的任一種，或它們的組合來構造。因此，所有這樣的改變都旨在包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)?？梢栽谄谕暮推渌纠詫嵤┓桨傅脑O計、操作條件和布置中做出其他的代替、改變、變化和省略，而不脫離本發(fā)明的精神。
[0063]將要理解的是，任何描述的過程或描述的過程中的步驟可以與其他公開的過程或步驟組合以形成落入本發(fā)明的范圍內(nèi)的結構。此處公開的示例性的結構和過程是用于說明性目的，并且不應被認為是限制性的。
[0064]還應當理解的是，可以在上述結構的基礎上作出變形和改變，而不脫離本發(fā)明的構思，并且還應當理解的是，除非這些權利要求通過它們的語言明確地陳述，否則這樣的構思旨在由權利要求所覆蓋。
【主權項】
1.一種用于操作車輛的變速控制器的換擋器裝置，包括: 選擇旋鈕，所述選擇旋鈕能夠在多個角度位置之間旋轉(zhuǎn)以選擇所述變速控制器的操作模式； 擺動臂，所述擺動臂被配置成將所述選擇旋鈕接合在所述多個角度位置的至少一個角度位置；以及 電機，所述電機與所述擺動臂操作地耦接，并且被配置成使所述擺動臂在阻止所述選擇旋鈕旋轉(zhuǎn)的鎖定位置和允許所述選擇旋鈕旋轉(zhuǎn)的解鎖位置之間樞轉(zhuǎn)。2.根據(jù)權利要求1所述的換擋器裝置，還包括: 殼體，所述殼體覆蓋所述電機和所述擺動臂，其中，所述擺動臂的第一端部與所述殼體樞轉(zhuǎn)地耦接，并且所述擺動臂的第二端部與所述鎖定位置的所述選擇旋鈕接合。3.根據(jù)權利要求1和2的任一項所述的換擋器裝置，還包括: 驅(qū)動齒輪，所述驅(qū)動齒輪與所述擺動臂耦接，其中，所述擺動臂還樞轉(zhuǎn)到與所述電機和所述選擇旋鈕之間的驅(qū)動齒輪操作地接合的旋鈕接合位置，從而允許所述電機使所述選擇旋鈕旋轉(zhuǎn)。4.根據(jù)權利要求1-3的任一項所述的換擋器裝置，其中，所述選擇旋鈕包括旋鈕齒輪，所述旋鈕齒輪與所述選擇旋鈕的旋轉(zhuǎn)軸線同軸對準，并且其中所述驅(qū)動齒輪與所述旋鈕齒輪嚙合以使所述選擇旋鈕旋轉(zhuǎn)到所述多個角度位置的一個角度位置。5.根據(jù)權利要求1-4的任一項所述的換擋器裝置，其中，所述擺動臂的第一端部包括惰性齒輪，所述惰性齒輪與所述擺動臂的樞轉(zhuǎn)軸線同軸對準，并且其中所述電機通過所述惰性齒輪將所述選擇旋鈕驅(qū)動到期望的角度位置。6.根據(jù)權利要求1-5的任一項所述的換擋器裝置，其中，所述選擇旋鈕具有旋轉(zhuǎn)抑制器，所述旋轉(zhuǎn)抑制器根據(jù)所述多個角度位置之間的旋轉(zhuǎn)運動提供觸覺反饋，并且其中所述操作模式包括停車模式、倒車模式、空擋模式和驅(qū)動模式中的一種。7.根據(jù)權利要求1-6的任一項所述的換擋器裝置，還包括: 位置傳感器，所述位置傳感器用于感知所述擺動臂的旋轉(zhuǎn)位置以確定所述擺動臂何時處于所述鎖定位置和所述解鎖位置。8.根據(jù)權利要求7所述的換擋器裝置，其中，所述位置傳感器包括霍爾效應傳感器，所述霍爾效應傳感器用于感知所述擺動臂上的磁性特征以確定所述擺動臂的旋轉(zhuǎn)的位置。9.一種用于操作車輛的變速控制器的換擋器裝置，包括: 選擇旋鈕，所述選擇旋鈕能夠在第一角度位置和第二角度位置之間旋轉(zhuǎn)以選擇所述變速控制器的操作模式； 擺動臂，所述擺動臂在與所述選擇旋鈕隔開的解鎖位置和與所述選擇旋鈕接合以阻止所述選擇旋鈕的旋轉(zhuǎn)的鎖定位置之間樞轉(zhuǎn)；以及 電機，所述電機被配置成在滿足脫離條件時使所述擺動臂從所述鎖定位置樞轉(zhuǎn)到所述解鎖位置以選擇不同的操作模式。10.根據(jù)權利要求9所述的換擋器裝置，其中，所述脫離條件包括踩下所述車輛的剎車踏板。11.根據(jù)權利要求9和10的任一項所述的換擋器裝置，其中，所述擺動臂樞轉(zhuǎn)到使所述電機和所述選擇旋鈕操作地接合的旋鈕接合位置，從而允許所述電機使所述選擇旋鈕旋轉(zhuǎn)。12.根據(jù)權利要求9-11的任一項所述的換擋器裝置，還包括: 驅(qū)動齒輪，所述驅(qū)動齒輪在所述擺動臂處于所述旋鈕接合位置時操作地接合在所述電機和所述選擇旋鈕之間，其中，所述驅(qū)動齒輪具有針對旋轉(zhuǎn)的摩擦阻力，所述摩擦阻力被配置成在所述擺動臂遇到比所述驅(qū)動齒輪的所述摩擦阻力大的阻力時，所述電機通過所述驅(qū)動齒輪使所述選擇旋鈕旋轉(zhuǎn)。13.—種用于操作車輛的變速控制器的換擋器裝置，包括: 選擇旋鈕，所述選擇旋鈕能夠在第一角度位置和第二角度位置之間旋轉(zhuǎn)，所述第一角度位置和第二角度位置分別對應于所述變速控制器的第一操作模式和第二操作模式；以及 致動器，所述致動器與所述選擇旋鈕操作地耦接并且被配置成在所述變速控制器移動到第二操作模式的條件出現(xiàn)時，使所述選擇旋鈕從所述第一角度位置自動地旋轉(zhuǎn)到所述第二角度位置。14.根據(jù)權利要求13所述的換擋器裝置，還包括: 擺動臂，所述擺動臂在與所述選擇旋鈕隔開的解鎖位置和與所述選擇旋鈕接合以阻止所述選擇旋鈕的旋轉(zhuǎn)的鎖定位置之間樞轉(zhuǎn)。15.根據(jù)權利要求13和14的任一項所述的換擋器裝置，其中，所述致動器包括: 齒輪組件，所述齒輪組件具有驅(qū)動齒輪，所述驅(qū)動齒輪能夠在與所述選擇旋鈕隔開的脫離位置和與所述選擇旋鈕的旋鈕齒輪嚙合的接合位置之間移動；以及 電機，所述電機與所述齒輪組件操作地耦接并且被配置成使所述驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)，并且因而在所述驅(qū)動齒輪處于接合位置時使所述選擇旋鈕旋轉(zhuǎn)，使得所述電機在條件出現(xiàn)時將所述選擇旋鈕從所述第一角度位置移動到所述第二角度位置，其中，所述條件包括在所述變速控制器處于驅(qū)動模式下關閉所述車輛的點火器。16.—種用于操作車輛的變速控制器的換擋器裝置，包括: 選擇旋鈕，所述選擇旋鈕能夠在多個角度位置之間旋轉(zhuǎn)以選擇所述變速控制器的操作模式； 擺動臂，所述擺動臂被配置成將所述選擇旋鈕接合在所述多個角度位置的至少一個角度位置；以及 電機，所述電機與所述擺動臂操作地耦接，并且被配置成使所述擺動臂在阻止所述選擇旋鈕旋轉(zhuǎn)的鎖定位置和允許所述選擇旋鈕旋轉(zhuǎn)的解鎖位置之間樞轉(zhuǎn)。17.根據(jù)權利要求16所述的換擋器裝置，還包括: 殼體，所述殼體覆蓋所述電機和所述擺動臂，其中，所述擺動臂的第一端部與所述殼體樞轉(zhuǎn)地耦接，并且所述擺動臂的第二端部與所述鎖定位置的所述選擇旋鈕接合。18.根據(jù)權利要求16所述的換擋器裝置，還包括: 驅(qū)動齒輪，所述驅(qū)動齒輪與所述擺動臂耦接，其中所述擺動臂還樞轉(zhuǎn)到與所述電機和所述選擇旋鈕之間的驅(qū)動齒輪操作地接合的旋鈕接合位置，從而允許所述電機使所述選擇旋鈕旋轉(zhuǎn)。19.根據(jù)權利要求18所述的換擋器裝置，其中，所述選擇旋鈕包括旋鈕齒輪，所述旋鈕齒輪與所述選擇旋鈕的旋轉(zhuǎn)軸線同軸對準，并且其中所述驅(qū)動齒輪與所述旋鈕齒輪嚙合以使所述選擇旋鈕旋轉(zhuǎn)到所述多個角度位置的一個角度位置。20.根據(jù)權利要求18所述的換擋器裝置，其中，所述擺動臂的第一端部包括惰性齒輪，所述惰性齒輪與所述擺動臂的樞轉(zhuǎn)軸線同軸對準，并且其中所述電機通過所述惰性齒輪將所述選擇旋鈕驅(qū)動到期望的角度位置。21.根據(jù)權利要求16所述的換擋器裝置，其中，所述選擇旋鈕具有旋轉(zhuǎn)抑制器，所述旋轉(zhuǎn)抑制器根據(jù)所述多個角度位置之間的旋轉(zhuǎn)運動提供觸覺反饋，并且其中所述操作模式包括停車模式、倒車模式、空擋模式和驅(qū)動模式中的一種。22.根據(jù)權利要求16所述的換擋器裝置，還包括: 位置傳感器，所述位置傳感器用于感知所述擺動臂的旋轉(zhuǎn)位置以確定所述擺動臂何時處于所述鎖定位置和所述解鎖位置。23.根據(jù)權利要求22所述的換擋器裝置，其中，所述位置傳感器包括霍爾效應傳感器，所述霍爾效應傳感器用于感知所述擺動臂上的磁性特征以確定所述擺動臂的旋轉(zhuǎn)的位置。24.—種用于操作車輛的變速控制器的換擋器裝置，包括: 選擇旋鈕，所述選擇旋鈕能夠在第一角度位置和第二角度位置之間旋轉(zhuǎn)以選擇所述變速控制器的操作模式； 擺動臂，所述擺動臂在與所述選擇旋鈕隔開的解鎖位置和與所述選擇旋鈕接合以阻止所述選擇旋鈕的旋轉(zhuǎn)的鎖定位置之間樞轉(zhuǎn)；以及 電機，所述電機被配置成在滿足脫離條件時，使所述擺動臂從所述鎖定位置樞轉(zhuǎn)到所述解鎖位置以選擇不同的操作模式。25.根據(jù)權利要求24所述的換擋器裝置，其中，所述脫離條件包括踩下所述車輛的剎車踏板。26.根據(jù)權利要求24所述的換擋器裝置，其中，所述擺動臂樞轉(zhuǎn)到使所述電機和所述選擇旋鈕操作地接合的旋鈕接合位置，從而允許所述電機使所述選擇旋鈕旋轉(zhuǎn)。27.根據(jù)權利要求26所述的換擋器裝置，其中，所述不同的操作模式包括停車模式、倒車模式、空擋模式和驅(qū)動模式，并且其中所述旋鈕接合位置被配置成使所述選擇旋鈕自動地旋轉(zhuǎn)到所述停車模式。28.根據(jù)權利要求24所述的換擋器裝置，還包括: 驅(qū)動齒輪，所述驅(qū)動齒輪在所述擺動臂處于所述旋鈕接合位置時操作地接合在所述電機和所述選擇旋鈕之間。29.根據(jù)權利要求28所述的換擋器裝置，其中，所述驅(qū)動齒輪具有針對旋轉(zhuǎn)的摩擦阻力，所述摩擦阻力被配置成在所述擺動臂遇到比所述驅(qū)動齒輪的摩擦阻力大的阻力時，所述電機通過所述驅(qū)動齒輪使所述選擇旋鈕旋轉(zhuǎn)。30.根據(jù)權利要求28所述的換擋器裝置，還包括: 惰性齒輪，所述惰性齒輪與所述擺動臂的樞轉(zhuǎn)軸線同軸對準；以及 旋鈕齒輪，所述旋鈕齒輪與所述選擇旋鈕的旋轉(zhuǎn)軸線同軸對準，其中所述惰性齒輪與所述驅(qū)動齒輪嚙合，并且所述驅(qū)動齒輪與所述旋鈕齒輪嚙合以使所述選擇旋鈕旋轉(zhuǎn)。31.根據(jù)權利要求24所述的換擋器裝置，還包括: 位置傳感器，所述位置傳感器感知所述擺動臂以監(jiān)測所述擺動臂的樞轉(zhuǎn)位置并且確定何時致動所述電機。32.—種用于操作車輛的變速控制器的換擋器裝置，包括: 選擇旋鈕，所述選擇旋鈕能夠在第一角度位置和第二角度位置之間旋轉(zhuǎn)，所述第一角度位置和第二角度位置分別對應于所述變速控制器的第一操作模式和第二操作模式；以及 致動器，所述致動器與所述選擇旋鈕操作地耦接并且被配置成在所述變速控制器移動到所述第二操作模式的條件出現(xiàn)時，使所述選擇旋鈕從所述第一角度位置自動地旋轉(zhuǎn)到所述第二角度位置。33.根據(jù)權利要求32所述的換擋器裝置，還包括: 擺動臂，所述擺動臂在與所述選擇旋鈕隔開的解鎖位置和與所述選擇旋鈕接合以阻止所述選擇旋鈕的旋轉(zhuǎn)的鎖定位置之間樞轉(zhuǎn)。34.根據(jù)權利要求32所述的換擋器裝置，其中，所述致動器包括: 齒輪組件，所述齒輪組件具有驅(qū)動齒輪，所述驅(qū)動齒輪能夠在與所述選擇旋鈕隔開的脫離位置和與所述選擇旋鈕的旋鈕齒輪嚙合的接合位置之間移動；以及 電機，所述電機與所述齒輪組件操作地耦接并且被配置成使所述驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)，并且從而在所述驅(qū)動齒輪處于接合位置時使所述選擇旋鈕旋轉(zhuǎn)，使得所述電機在條件出現(xiàn)時使所述選擇旋鈕從所述第一角度位置移動到所述第二角度位置，其中所述條件包括在所述變速控制器處于驅(qū)動模式下關閉所述車輛的點火器。35.根據(jù)權利要求34所述的換擋器裝置，還包括: 擺動臂，所述擺動臂樞轉(zhuǎn)到將所述驅(qū)動齒輪置于所述接合位置的旋鈕接合位置，其中所述驅(qū)動齒輪具有相對于所述擺動臂的針對旋轉(zhuǎn)的第一摩擦阻力，所述第一摩擦阻力比用于使所述擺動臂樞轉(zhuǎn)的第二摩擦阻力大，使得在所述擺動臂遇到比所述第一摩擦阻力大的阻力時，所述電機使所述驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)。
【文檔編號】G05G5/06GK105934609SQ201480074285
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2014年10月1日
【發(fā)明人】布萊恩·W·費特, 黛爾·貝蒂
【申請人】Ghsp股份有限公司