一种挡位开关及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种挡位开关及车辆。


背景技术：

2.近年来，电动自行车以其经济实惠、机动方便、节能环保的特点，已经成为人们短距离出行的重要交通工具。电动自行车的行驶模式一般包括三种：经济模式(eco)、正常模式(common)和运动模式(sport)等，此外，有的电动自行车还设置有倒车挡(r挡)。gb 24155-2020对电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求做出了标准化规定，根据其4.3.1.2条，电动摩托车从驱动系统电源切断状态到“可行驶模式”，应至少经历两次有意识的不同动作。
3.为了符合规范要求，目前电动车企业采用的方式多为新增一个驻车挡(p挡)以及一个自复位的p挡开关，电动车上电时，先按下p挡开关解除p挡，然后用户拧动转把行驶，并且用户会根据使用需求按下mode进行eco/common/sport等模式切换挡位，同时还会额外设置r挡开关以打开或关闭倒车挡。但问题是，该设计方案开关设计冗余繁重，且按键式的挡位切换无法体现车辆驾驶的流畅感。
4.也有现有技术公开了电瓶车换挡旋钮开关，设置旋钮固定座和挡位旋块，通过旋转挡位旋块切换挡位，可同时解除p挡并切换入行驶挡位，但存在的问题是，挡位旋块在旋转后需要暂时固定于目标挡位处，在电动自行车行驶期间，如需换挡，可能需要使挡位旋块先转动至其它挡位再切换至目标挡位。例如在挡位开关位于前进挡时，如需挂入r挡则需再重新挂入p挡，再挂入r挡，多余的p挡开关会影响到正常的挂挡动作，导致换挡操作复杂，降低了换挡的流畅性，影响驾驶体验，同时也使得挡位开关的结构更加复杂。
5.因此，亟需一种挡位开关及车辆，以解决上述问题。


技术实现要素：

6.根据本实用新型的一个方面，提供一种挡位开关，使转把能够自动复位，简化换挡操作，优化挡位设计。
7.为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.一种挡位开关，包括：
9.底壳；
10.转把，转动连接于上述底壳；
11.触点机构，包括动触片、静触片和弹性组件，上述静触片设置有第一静触点，上述弹性组件包括第一弹性件，上述动触片与上述转把固定连接，上述静触片与上述底壳固定连接，上述转把能够带动上述动触片转动而具有初始位置和第一p挡解除位置，上述第一弹性件设置在上述底壳与上述动触片之间，且始终具有驱动上述动触片向上述初始位置运动的趋势，当上述动触片位于上述第一p挡解除位置时，上述动触片与上述第一静触点接触，当上述动触片位于上述初始位置时，上述动触片与上述第一静触点分离。
12.作为一种挡位开关的优选方案，上述静触片还设置有第二静触点，上述弹性组件还包括第二弹性件，上述转把还能够带动上述动触片转动而具有第二p挡解除位置，上述第二弹性件设置在上述底壳与上述动触片之间，且始终具有驱动上述动触片由上述第二p挡解除位置向上述初始位置运动的趋势，上述动触片位于上述第一弹性件与上述第二弹性件之间，上述初始位置位于上述第一p挡解除位置与上述第二p挡解除位置之间，当上述动触片位于上述第二p挡解除位置时，上述动触片与上述第二静触点接触。
13.作为一种挡位开关的优选方案，上述触点机构还包括固定架，上述固定架固定连接于上述底壳，上述转把转动连接于上述底壳，上述固定架开设有滑槽，上述滑槽沿上述转把圆周方向延伸并具有沿上述转把圆周方向间隔设置的两个滑槽壁，上述动触片设置于上述滑槽内，上述第一弹性件与上述第二弹性件分别设置在两个上述滑槽壁与上述动触片之间。
14.作为一种挡位开关的优选方案，上述动触片包括连接杆和固定连接在上述连接杆上的动触端，上述连接杆与上述转把固定连接，上述动触端能够与上述第一静触点或上述第二静触点接触，上述固定架具有与上述滑槽连通的导向槽，上述导向槽沿上述转把圆周方向延伸并具有沿上述转把圆周方向间隔设置的两个导向槽壁，上述连接杆穿设于上述导向槽，当上述动触端位于上述第一p挡解除位置时，上述连接杆抵接于一个上述导向槽壁，当上述动触端位于上述第二p挡解除位置时，上述连接杆抵接于另一个上述导向槽壁。
15.作为一种挡位开关的优选方案，还包括挡位饰条，上述挡位饰条固定于上述底壳，上述挡位饰条设置有挡位标识。
16.作为一种挡位开关的优选方案，上述挡位饰条还包括led灯，上述led灯用于为上述挡位标识提供照明。
17.作为一种挡位开关的优选方案，上述底壳设置有卡扣，上述转把设置有卡槽，上述卡扣与上述卡槽卡接以限制上述转把和上述底壳沿上述转把轴向的相对位置。
18.作为一种挡位开关的优选方案，还包括安装组件，上述安装组件能够将上述底壳安装于车把。
19.作为一种挡位开关的优选方案，上述安装组件包括套箍和螺栓，上述套箍具有两个自由端，上述螺栓转动穿设于一个上述自由端并与另一个上述自由端螺纹连接。
20.根据本实用新型的另一个方面，提供一种车辆，包括上述挡位开关，还包括车把，上述底壳安装于上述车把。
21.本实用新型的有益效果是：
22.通过设置动触片与设置于静触片上的第一静触点，并可通过二者接触的方式解除p挡并切换挡位，使用者仅需转动转把即可带动动触片转动至第一p挡解除位置，使动触片与第一静触点接触，从而完成解除p挡与挂挡两个动作。通过将第一弹性件设置在底壳与动触片之间，且第一弹性件始终具有驱动动触片向初始位置运动的趋势，使动触片转动完成换挡后可自动转动至初始位置。同时由于动触片位于初始位置时动触片不与第一静触点接触，此时动触片处于空闲状态，在车辆行驶至颠簸路面或转把受到外力而使动触片发生微小转动时不会影响挡位开关的正常运行；且动触片的初始位置与第一p挡解除位置没有多余的挂挡位置，使用者如需换挡无需先挂入多余的其它挡位，可直接转动至目标挡位，大大简化了挡位开关结构，使换挡操作更加简便。
附图说明
23.图1是本实用新型实施例中挡位开关的爆炸示意图；
24.图2是本实用新型实施例中固定架的结构及其连接关系示意图；
25.图3是本实用新型实施例中挡位开关的正视示意图；
26.图4是本实用新型实施例中挡位开关的外观示意图；
27.图5是本实用新型实施例中电控组件的电路示意图。
28.图中：
29.1、转把；
30.2、触点机构；21、动触片；211、连接杆；212、动触端；22、静触片；221、第一静触点；222、第二静触点；23、弹性组件；231、第一弹性件；232、第二弹性件；24、固定架；241、导向槽；
31.3、底壳；31、卡扣；
32.4、挡位饰条；41、挡位标识；42、led灯；421、led-d灯；422、led-p灯；423、led-r灯；
33.5、安装组件；51、套箍；52、螺栓；
34.6、电控组件；61、up针脚；62、down针脚；63、led-d针脚；64、led-p针脚；65、led-r针脚；
35.a、第一方向。
具体实施方式
36.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
37.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
39.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
40.图1示出本实用新型实施例中挡位开关的爆炸示意图。参照图1，本实施例提供一种挡位开关，可用于车辆技术领域。
41.继续参照图1，一种挡位开关，包括转把1、触点机构2和底壳3，转把1转动连接于底壳3，触点机构2包括动触片21、静触片22、弹性组件23和固定架24。底壳3设置有卡扣31，转把1设置有卡槽，卡扣31与卡槽卡接以限制转把1和底壳3沿转把1轴向的相对位置。通过设置于底壳3的卡扣31与设置于转把1的卡槽卡接，限制转把1和底壳3沿转把1轴向的相对位置而使转把1仅能相对于底壳3沿转把1的圆周方向转动。作为一种可替代方案，卡扣31可设置于转把1，卡槽设置于底壳3，卡扣31与卡槽卡接以限制转把1和底壳3沿转把1轴向的相对位置。
42.图2示出本实用新型实施例中固定架24的结构及其连接关系示意图，参照图1-2，静触片22设置有第一静触点221，弹性组件23包括第一弹性件231，动触片21与转把1固定连接，静触片22与底壳3固定连接，转把1能够带动动触片21转动而具有初始位置和第一p挡解除位置，当动触片21位于初始位置时，动触片21不与第一静触点221接触，在车辆开始上电时，动触片21位于初始位置，挡位开关位于p挡。第一弹性件231设置在底壳3与动触片21之间，且始终具有驱动动触片21向初始位置运动的趋势，在动触片21转动至第一p挡解除位置或由于误触而使转把1带动动触片21转动后，第一弹性件231均可驱动动触片21回到初始位置。当动触片21位于第一p挡解除位置时，动触片21与第一静触点221接触，挡位开关解除p挡并挂入前进挡，当动触片21位于初始位置时，动触片21与第一静触点221分离。可选地，第一弹性件231为弹簧。
43.继续参照图1-2，本实施例通过设置动触片21与设置于静触片22上的第一静触点221，并以二者接触的方式解除p挡并切换挡位，使用者在换挡时转动转把1使动触片21转动至第一p挡解除位置，使动触片21与第一静触点接触221，从而完成解除p挡与挂挡两个动作。通过将第一弹性件231设置在底壳3与动触片21之间，且第一弹性件231始终具有驱动动触片21向初始位置运动的趋势，使动触片21转动完成换挡后可自动转动至初始位置。同时由于动触片21位于初始位置时动触片21不与第一静触点221接触，此时动触片21处于空闲状态，在车辆行驶至颠簸路面或转把1受到外力而使动触片21发生微小转动时不会影响挡位开关的正常运行；且动触片21的初始位置与第一p挡解除位置没有多余的挂挡位置，使用者如需换挡无需先挂入多余的其它挡位，可直接转动至目标挡位，大大简化了挡位开关结构，使换挡操作更加简便。
44.继续参照图1-2，可选地，以图2箭头所示方向为第一方向a，第一方向a的反方向为第二方向，当使用者沿第一方向a转动转把1时，动触片21可转动至第一p挡解除位置，挡位开关解除p挡并挂入前进挡。使用者在换前进挡时，转把的第一方向a与车轮的前进方向相同，符合操作习惯。
45.继续参照图1-2，静触片22还设置有第二静触点222，弹性组件23还包括第二弹性件232，转把1还能够带动动触片21转动而具有第二p挡解除位置，第二弹性件232设置在底壳3与动触片21之间，且始终具有驱动动触片21向初始位置运动的趋势。动触片21位于第一弹性件231与第二弹性件232之间，初始位置位于第一p挡解除位置与第二p挡解除位置之间，当动触片21位于第二p挡解除位置时，动触片21与第二静触点222接触，挡位开关解除p挡并挂入r挡。在车辆行驶中，动触片21转动至第二p挡解除位置时，挡位开关随即挂入r挡，当动触片21再次转动至第一p挡解除位置时，重新挂入前进挡，可选地，为保持行驶时的安全，只有在车速为0时，挡位开关才能够挂入r挡。可选地，第二弹性件232为弹簧。通过设置
第一弹性件231与第二弹性件232，并将动触片21设置于第一弹性件231与第二弹性件232之间，且两个弹性件始终具有驱动动触片21由第二p挡解除位置向初始位置运动的趋势，使动触片21在不受外力时静止于初始位置，并在受到外力而转动后可复位至初始位置。同时，设置第二静触点222，并增设了第二p挡解除位置，增加了换挡操作的灵活性。
46.继续参照图1-2，可选地，当使用者沿第二方向转动转把1时，动触片21可转动至第二p挡解除位置，使用者可沿第一方向a或第二方向转动转把1，分别进行不同的挡位切换操作。
47.继续参照图1-2，固定架24固定连接于底壳3，转把1转动连接于底壳3，固定架24开设有滑槽，滑槽沿转把1圆周方向延伸并具有沿转把1圆周方向间隔设置的两个滑槽壁，动触片21设置于滑槽内，通过滑槽可限制动触片1相对于底壳3沿转把1轴向方向的移动。第一弹性件231与第二弹性件232分别设置在两个滑槽壁与动触片21之间。
48.继续参照图1-2，动触片21包括连接杆211和固定连接在连接杆211上的动触端212，连接杆211与转把1固定连接，动触端212能够与第一静触点221或第二静触点222接触，固定架24具有与滑槽连通的导向槽241，导向槽241沿转把1圆周方向延伸并具有沿转把1圆周方向间隔设置的两个导向槽壁，连接杆211穿设于导向槽241，当动触端212位于第一p挡解除位置时，连接杆211抵接于一个导向槽壁，当动触端212位于第二p挡解除位置时，连接杆211抵接于另一个导向槽壁。通过连接杆211与两个导向槽壁的抵接，可将动触片21限制于第一p挡解除位置与第二p挡解除位置之间。可选地，当动触端212位于第一p挡解除位置或第二p挡解除位置时，第一弹性件231和第二弹性件232均未达到最短压缩状态，以防止动触端212转动时的弹性阻力过大，进而影响转把1的转动。
49.图3示出本实用新型实施例中挡位开关的正视示意图，参照图3，挡位开关还包括挡位饰条4，挡位饰条4固定于底壳3，挡位饰条4设置有挡位标识41，用于标识出目前的挡位状态。
50.图4示出本实用新型实施例中挡位开关的外观示意图。参照图4，挡位开关还包括安装组件5，安装组件5能够将底壳3安装于车把。具体地，安装组件5包括套箍51和螺栓52，套箍51具有两个自由端，螺栓52转动穿设于一个自由端并与另一个自由端螺纹连接。通过转动螺栓52即可调节两个自由端的间距，进而调节套箍51的直径，并将底壳3安装或拆卸于车把。
51.可选地，本实施例的挡位开关还包括电控组件6，图5示出本实用新型实施例中电控组件的电路示意图。参照图5，动触片21与地线相连，当用户往第一方向a旋转转把1时，位于动触片21第一方向a一侧的第一静触点221与动触端212相接触，up针脚61接收到低电平，当用户往第二方向旋转转把1时，位于动触片21第二方向一侧的第二静触点222与动触端212相接触，down针脚62接收到低电平。
52.在本实施例中，电控组件6执行挡位切换的逻辑如下：电源启动，电控组件6默认处于p挡。up针脚61与down针脚62任一针脚接受到低电平信号即解除p挡，同时，电控组件6切换至eco挡。电控组件6在此次电源通电期间不会再切换至p挡。车辆解除p挡后，up针脚61接收到低电平信号时，车辆在不同的行驶模式之间进行切换，可选地，车辆有eco、common、sport三种模式，在车辆通电后，up针脚61接收到低电平信号时，车辆在三种模式间循环切换，具体为，当up针脚61首次接收到低电平信号时，挡位开关解除p挡，同时进入eco模式，当
up针脚61再次接收到低电平信号时，进入common模式，当up针脚61第三次接收到低电平信号时，进入sport模式，随后每当up针脚61接收到一次低电平信号后，挡位开关在eco、common、sport三种模式间依次循环切换。在车辆通电后，down针脚62接收到低电平信号后，车辆解除p挡，此时如果down针脚62接收到低电平信号的持续信号少于3s，则进入eco模式，如果down针脚62接收到低电平信号并持续3s或3s以上，电控组件6切换为r挡。此外，在车辆通电期间，车速为0后，每当down针脚62接收到低电平信号并持续3s或3s以上时，电控组件6均切换为r挡。
53.继续参照图5，挡位饰条4还包括led灯42，led灯42用于为挡位标识41提供照明。可选地，led灯42设置有三个，分别为led-d灯421、led-p灯422和led-r灯423，电控组件6还包括led-d针脚63、led-p针脚64和led-r针脚65，led-d针脚63、led-p针脚64和led-r针脚65分别与led-d灯421、led-p灯422和led-r灯423的负极连接。当电控组件6处于不同的挡位时，电控组件6分别控制不同的led灯42点亮，以提醒用户当前挡位。具体地，当电控组件6处于p挡时，led-p灯422被点亮；当电控组件6处于前进挡位，例如处于eco、common或sport模式时，led-d灯421被点亮；当电控组件6处于r挡时，led-r灯423被点亮。
54.以下结合图1-5详细说明本实施例中挡位开关的使用方法：
55.电源启动，电控组件6默认处于p挡，动触端212位于初始位置，此时车辆无法行驶，led-p灯422被点亮。使用者往第一方向a或第二方向转动转把1，使动触端212能够随着转把1转动至第一p挡解除位置或第二p挡解除位置，同时动触端212与第一静触点221或第二静触点222接触，当动触端212与第一静触点221接触或与第二静触点222接触且持续时间少于3s时，电控组件6均可解除p挡，并进入eco模式，同时led-p灯422熄灭，led-d灯421被点亮，在此次上电期间，电控组件6不再切换回p挡。用户松开转把1，动触端212在第一弹性件231与第二弹性件232的驱动下回复至初始位置。
56.当需要切换行驶模式时，用户可再次沿第一方向a转动转把1使动触端212转动至第一p挡解除位置，使动触端212与第一静触点221接触，up针脚61接收到低电平，电控组件6的进入common模式，再次沿第一方向a转动转把1并使动触端212转动至第一p挡解除位置时，进入sport模式，再次重复上述操作，电控组件6按照eco、common、sport的顺序循环切换。同时，led-d灯421始终被点亮。
57.当需要挂上r挡时，在车速为0时，沿第二方向转动转把1，使动触端212转动至第二p挡解除位置，使动触端212与第二静触点222接触，down针脚62接收到低电平信号，持续3s或3s以上后，电控组件6切换至r挡，此时，led-d灯421熄灭，led-r灯423被点亮。
58.本实施例还提供一种车辆，车辆可以为电动自行车、电动摩托车等，车辆包括上述挡位开关，还包括车把，底壳安装于车把。
59.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。