CN112128361A - 一种电子挡位操控摇杆或机电设备或机动车辆 - Google Patents

Abstract

目前，在工业控制领域中，需要人为用手去操作控制部件实现机器动作，挡位操控摇杆就扮演这种重要的人机交互工具。现如今市场上已经拥有很多种类的操控手柄，而随着大众对电力驱动这种绿色动力的推崇，电子挡位操控摇杆凭借其拥有着科技感强、体积小、低噪声、操作性能好、便于维护等优点，在未来市场上会拥有着广阔应用的空间，大有替代传统机械式换挡或操控手柄的趋势。操控摇杆在长时间的使用后，也无法避免会有回位间隙和噪声，扭簧工作寿命短，以及中位死区大等缺陷。致使操控手柄的使用寿命不能达到预期，并最终影响工作人员的操控体验与控制效果。本申请提出一种可用的技术方案来解决上述问题。

Description

一种电子挡位操控摇杆或机电设备或机动车辆

技术领域

本发明涉及机械领域或机电领域，具体而言，本发明涉及一种电子挡位操控摇杆或机电设备或机动车辆，尤其是一种电子挡位操控摇杆。

背景技术

目前，在港口起重、工程机械、海洋船舶、高铁动车、航空航天等工业控制领域中，需要人为用手去操作控制部件实现机器动作，挡位操控摇杆就扮演这种重要的人机交互工具。现如今市场上已经拥有很多种类的操控手柄，而随着大众对电力驱动这种绿色动力的推崇，电子挡位操控摇杆凭借其拥有着科技感强、体积小、低噪声、操作性能好、便于维护等优点，在未来市场上会拥有着广阔应用的空间，大有替代传统机械式换挡或操控手柄的趋势。例如，公告号为CN108662136A的中国发明专利，公开了“一种摇杆式电子挡位器”，其描述的一种通过扭簧达到两个旋转轴上的自复位以及换挡杆底部安装传感器达到位置识别的方式，能实现结构精简，降低成本等特点。 在该专利文献中也提到，同类产品在实际应用中面临满足用户感知的操控力度和摩擦力需要很长的匹配周期，另外，存在操控摇杆容易卡死，过高的加工成本，以及对加工精度以及材料的选用上有着过高的要求等难题。操控摇杆在长时间的使用后，也无法避免会有回位间隙和噪声，扭簧工作寿命短，以及中位死区大等缺陷。致使操控手柄的使用寿命不能达到预期，并最终影响工作人员的操控体验与控制效果。

发明内容

为了克服以上出现的用户操控感知力匹配周期长，定位装置的回位噪声，操控时的回位间隙、扭簧工作寿命短、中位死区和手感游隙等不足之处，以及提高使用寿命等性能，本发明提供一种电子挡位操控摇杆，其结构简单，安装方便，对材料和加工精度要求也不高，使用寿命长。

本发明解决其以上技术问题所采用的技术方案是：

一种电子挡位操控摇杆，包括壳体、换挡操控杆、内芯；所述一种电子挡位操控摇杆还包含弹性复位机构；内芯与壳体构成转动副；每一所述弹性复位机构包含左、右摆动臂之一或全部；左、右摆动臂的一端连接弹簧或者左、右摆动臂的一端通过弹簧相连；左、右摆动臂的另一端与壳体构成转动副；通过在内芯相对壳体的回转轴端面设置的或者与内芯回转轴端面直接或间接固定连接的零件上设置的并与内芯回转中心线偏心的偏心轴或偏心轴上安装的轴承与摆动臂的中间段相作用使得内芯始终存在回到中间位置或弹簧形变最小时的平衡位置的趋势；或者，所述一种电子挡位操控摇杆还包含转动摆杆，所述转动摆杆与壳体构成转动副。

所述左、右摆动臂交叉安装或者左、右摆动臂的上端分别与壳体构成转动副或者左、右摆动臂的上端分别与壳体构成转动副并且所述左、右摆动臂交叉安装。

这样的设计，有助于在左、右摆动臂之间安装较大，较长的弹簧，可以实现较大的回复力矩，有助于提高操作者的手感和操作的稳定性。另外，这样的设计，也为在左、右摆动臂之间安装弹簧提供了充足的安装空间。再次，这样的设计，也为在左、右摆动臂之间安装的弹簧可以是压簧，从而极大地提高了弹簧的使用寿命。另一方面，这样的设计，在达到相同的回复力矩的前提下，使得左、右摆动臂的高度较小，从而可以减小整个电子挡位操控摇杆的高度，特别是降低安装面板以下的电子挡位操控摇杆的安装空间需求。

优选地，所述转动摆杆的的摆动端平行于所述转动摆杆与壳体构成转动副的回转中心线；或者，所述转动摆杆的的摆动端和所述转动摆杆与壳体两者构成转动副的回转中心线两者之间的距离大于10mm；或者，所述转动摆杆的的摆动端平行于所述转动摆杆与壳体构成转动副的回转中心线，并且，所述转动摆杆的的摆动端和所述转动摆杆与壳体两者构成转动副的回转中心线两者之间的距离大于10mm。

优选地，所述转动摆杆上有内槽口；或者，所述转动摆杆的的摆动端上有内槽口。

优选地，内槽口的两侧安装有滚动圆柱。

优选地，所述电子挡位操控摇杆，包括壳体、换挡操控杆、内芯以及弹性复位机构和传感器；或者，所述电子挡位操控摇杆，包括壳体、换挡操控杆、内芯、转动摆杆以及弹性复位机构；或者，所述电子挡位操控摇杆，包括壳体、换挡操控杆、内芯、转动摆杆以及弹性复位机构和传感器。

优选地，所述电子挡位操控摇杆，包括有弹性滑块装置或感应块安装装置；所述壳体为一整体的壳体或由上、下壳体连接组成或由上、下壳体和底板连接组成；所述壳体带有内腔或所述上、下壳体固定连接构成带有内腔的组合壳体；壳体或组合壳体四面形成有与内芯和转动摆杆两者之一或全部形成转动副的铰接孔或槽；所述内芯轴向两端端部通过铰接孔铰接在壳体内或组合壳体内；所述转动摆杆轴向两端通过铰接孔铰接在壳体内或组合而成的壳体内；或者，所述转动摆杆总体为U形结构，所述U形结构的两端与壳体或组合而成的壳体构成转动副。

优选地，所述内芯有整体内芯或分型内芯；所述分型内芯体现为由一整体内芯分型成为两个或多个零件后的装配组合体。

优选地，所述分型内芯是整体内芯的上、下分型或左、右分型，分型内芯具备所述整体内芯的全部或部分结构特点；在内芯上沿垂直于内芯转动轴心线的方向开有槽口。

优选地，所述内芯沿其自身回转轴心线的一侧轴端面开有走线孔。

优选地，一种电子挡位操控摇杆，包括操控杆安装体；所述操控杆安装体与内芯固定连接，或者，所述操控杆安装体与内芯形成转动副；或者，所述一种电子挡位操控摇杆包括操控杆安装体，在内芯上沿垂直于内芯转动轴心线的方向开有槽或孔，操控杆安装体安置在内芯的槽或孔内；或者，所述一种电子挡位操控摇杆包括操控杆安装体，在内芯上沿垂直于内芯转动轴心线的方向开有槽或孔，操控杆安装体安置在内芯的槽或孔内，操控杆安装体安置在内芯的槽或孔内并与内芯形成转动副。

优选地，在内芯上与内芯上的槽口及内芯相对壳体转动轴心线垂直方向开有与操控杆安装体铰接的圆形孔或通孔。

优选地，换挡操控杆固定连接在操控杆安装体上；所述操控杆安装体上端面开有与换挡操控杆固定连接的孔或光孔。

优选地，操控杆安装体下端面安装弹性滑块装置或者操作杆安装体下端面开有与弹性滑块装置中滑动光杆固定连接的孔或光孔。

优选地，操控杆安装体一侧面开有出线槽或扇形的出线槽口。

优选地，在内芯上沿垂直于内芯转动轴心线的方向开有槽口，操控杆安装体安置在内芯的槽口内并在槽口内转动；操控杆安装体的两侧面设置同轴的柱状突出体；在内芯上与槽口及转动轴心线垂直方向开有圆形孔或通孔为铰接孔，所述操控杆安装体的柱状突出体安置在内芯上的铰接孔中；所述操控杆安装体的柱状突出体与内芯的铰接孔构成转动副。

优选地，操控杆安装体下端面沿滑动光杆固定孔周边设置有凸沿或环状凸沿以安装弹簧。

优选地，操控杆安装体的两侧面的柱状突出体的两侧或一侧轴向端面开有孔或通孔用以走线。

优选地，操控杆中的导线通过操控杆安装体中的走线孔伸出操控杆安装体；内芯或分型内芯的部分表面开有走线槽；内芯走线槽从内芯的外表面贯穿内芯或分型内芯直到内芯上设置的槽口；操控杆中的导线通过操控杆安装体中的走线槽伸出操控杆安装体；导线通过内芯上的走线槽穿出内芯。

优选地，所述电子挡位操控摇杆包含操控杆安装体，操控杆安装体与内芯之间的铰接回转中心线和内芯与壳体之间的铰接回转中心线相垂直；或者所述电子挡位操控摇杆包含操控杆安装体，操控杆安装体与内芯之间的铰接回转中心线和内芯与壳体之间的铰接回转中心线相交；或者所述电子挡位操控摇杆包含操控杆安装体，操控杆安装体与内芯之间的铰接回转中心线和内芯与壳体之间的铰接回转中心线垂直并且相交。

优选地，所述转动摆杆与壳体之间的铰接回转中心线和内芯与壳体之间的铰接回转中心线相垂直；或者所述转动摆杆与壳体之间的铰接回转中心线和内芯与壳体之间的铰接回转中心线相交；或者所述转动摆杆与壳体之间的铰接回转中心线和内芯与壳体之间的铰接回转中心线垂直并且相交。

优选地，所述的内芯与壳体或组合而成的壳体铰接的一个转轴端面和转动摆杆与壳体或组合而成的壳体铰接的一个转轴端面两者之一或全部都安置有识别换挡操控杆运动方位的角位移传感器。

优选地，所述的内芯与壳体或组合而成的壳体铰接的一个转轴端面和转动摆杆与壳体或组合而成的壳体铰接的一个转轴端面两者之一或全部都安置有用于控制换挡操控杆或者内芯或者转动摆杆回到初始位置或平衡位置状态的弹性复位机构的部分零件。

优选地，所述的内芯与壳体或组合而成的壳体铰接的一个转轴端面和转动摆杆与壳体或组合而成的壳体铰接的一个转轴端面两者之一或全部都安置有用于控制换挡操控杆或者内芯或者转动摆杆回到初始位置或平衡位置状态的销钉安装孔或直接设有有销轴；或者进一步在销轴或销钉安装孔上安装的销钉上套有轴承或套筒。

这样的设计，有助于实现在操作杆的摆动角度相同的情况下，左、右摆动臂实现较大的摆动角度，从而实现较大的回复力矩。

优选地，所述弹性滑块装置是由压缩弹簧、滑动光杆、滑动钢套组成；或者，所述弹性滑块装置是由压缩弹簧、滑动光杆、滑动钢套和滚动钢球组成；所述滚动钢球安置在滑动钢套的底部孔槽中，滚动钢球能在孔槽内滚动；所述弹性滑块装置的滑动光杆固定连接于操控杆安装体上或固定连接于操控杆安装体底部的孔中，或者弹性滑块装置的滑动光杆固定连接于换挡操控杆；所述滑动钢套套装于滑动光杆上并能与滑动光杆构成转动副或移动副或二者皆有；滑动光杆外部套装弹簧并且弹簧的一端抵紧滑动钢套，或者滑动光杆与滑动钢套两者之间安装弹簧。

优选地，所述电子挡位操控摇杆包含操控杆安装体，操控杆安装体与滑动光杆连接或固接或者二者构成转动副；所述压缩弹簧安装在滑动钢套上端面和操控杆安装体下端面之间；所述的电子挡位操控摇杆包含底板，在弹簧弹力的压力下，滑动钢套底部孔槽中安置的滚动钢球始终保持能够和底板的上端面接触。

优选地，所述的电子挡位操控摇杆包含底板，所述底板是壳体的一部分，或者底板与上壳体、下壳体组合而成的壳体固定连接。

优选地，所述底板上端面有凹面，或者所述底板上端面有凹面并在凹面上开有定位槽、孔。

优选地，所述底板上端凹槽面可设计成上端凹槽面的底部中心位置距换挡操控杆回转中心的距离大于凹槽面的底部中心位置周边区域距换挡操控杆回转中心的距离的凹槽面；所述的电子挡位操控摇杆包含弹性滑块装置，所述弹性滑块装置是由压缩弹簧、滑动光杆、滑动钢套组成，或者所述弹性滑块装置是由压缩弹簧、滑动光杆、滑动钢套和滚动钢球组成；滑动光杆与滑动钢套之间直接或间接安装压缩弹簧；利用弹性滑块装置中压缩弹簧的恢复力，使得弹性滑块装置一端的滑动钢套有滑出滑动光杆的趋势；滑动钢套与其平衡位置的夹角越大，则压缩弹簧的长度越短，压缩量越大；从而使得弹性滑块装置中的滑动光杆有恢复到中间平衡位置的趋势，从而带动换挡操控杆复位。

优选地，在所述转动摆杆上并沿所述转动摆杆与壳体铰接的转轴的轴心线相垂直的方向设有内槽口；或者在所述转动摆杆上并与所述转动摆杆和壳体铰接的转轴的轴心线在同一平面并相平行的方向设有转轴，转轴与所述转动摆杆形成转动副；或者二者皆有。

优选地，所述的电子挡位操控摇杆包含弹性滑块装置或感应块安装装置；所述弹性滑块装置或感应块安装装置的部分零件伸入转动摆杆的内槽口并可在其内滑动。

优选地，所述的弹性滑块装置包含滑动钢套；弹性滑块装置中的滑动钢套伸入转动摆杆的内槽口并可在其内滑动。

优选地，所述感应块安装装置为磁钢安装装置或者所述感应块安装装置为带有轴套的轴杆；电子挡位操控摇杆包含感应块安装装置，感应块安装装置中的部分零件伸入转动摆杆的内槽口并可在其内滑动；或者电子挡位操控摇杆包含操控杆安装体，换挡操控杆与感应块安装装置或弹性滑块装置直接连接或通过操控杆安装体连接。

优选地，电子挡位操控摇杆包含感应块安装装置；感应块安装装置包含感应块；壳体或底板上安装有检测感应块方位的芯片；通过检测感应块的方位来检测换挡操控杆的转动角度或方位。

优选地，所述检测感应块方位的芯片为空间角位移霍尔传感器。

优选地，所述空间角位移霍尔传感器固定在底板中心位置。

优选地，所述感应块安装装置的一端与操控杆或操控杆安装块连接安装，另一端安装有磁钢或磁性材料。

优选地，所述感应块安装装置的两端中间位置安装有滚筒或轴承，滚筒或轴承与感应块安装装置的主体构成转动副。

优选地，转动摆杆与壳体铰接的转轴的轴心线垂直的方向设有内槽口，滚筒或轴承伸入转动摆杆的内槽口。

优选地，所述转动摆杆内槽口的内侧两边分别安装有光轴。

优选地，所述光轴的轴向两端安装于转动摆杆的轴向两端；或者光轴的轴向两端通过轴承安装于转动摆杆的轴向两端。

优选地，所述电子挡位操控摇杆包含操控杆安装体，以及弹性滑块装置或感应块安装装置二者之一。

优选地，所述弹性滑块装置或感应块安装装置包含滑动光杆或部分表面为滑动光杆；当操控杆安装体相对内芯转动时，与操控杆安装体连接的滑动光杆同方向转动，套装在滑动光杆上的滑动钢套或滑套能够带动转动摆杆进行同方向的转动；当操控杆安装体相对内芯无转动，操控杆安装体与内芯一同沿内芯转轴方向转动时，滑动钢套或滑套在转动摆杆内槽口中滑移，滑动钢套或滑套与滑动光杆构成移动副或转动副或二者皆有。

优选地，所述弹性复位机构包括使内芯转轴复位的弹性复位机构和使转动摆杆转轴复位的弹性复位机构两者之一或全部。

优选地，所述弹性复位机构包括摆动臂，复位弹簧，壳体或组合而成的壳体，内芯或组合内芯以及转动摆杆两种转动体之一或全部。

优选地，摆动臂的上端与壳体构成转动副或通过销钉与壳体铰接；在内芯或转动摆杆两者之一或全部的相对壳体的回转中心轴的轴向一端的端面安装有上、下滚动轴承支撑轴之一或全部。

优选地，滚动轴承支撑轴上安装滚动轴承或轴承；或者，滚动轴承支撑轴直接与摆动臂相作用。

优选地，在中间平衡位置，两摆动臂的部分表面分别与上、下滚动轴承支撑轴之一或全部或其上安装的滚动轴承或轴承之一或全部相接触。

优选地，每一弹性复位机构包含两个摆动臂。

优选地，在中间平衡位置，两摆动臂的部分上表面与壳体的边沿部分的下表面相接触，限制左边摆动臂继续向右摆动以及/或者限制右边摆动臂继续向左摆动。

优选地，所述弹性复位机构安装在壳体或组合而成的壳体的外侧。

优选地，壳体或组合而成的壳体外侧孔伸出有内芯或转动摆杆的用于安装部分弹性复位机构的转轴端面称为弹性复位机构安装轴端面。

优选地，所述弹性复位机构安装轴端面上设有上、下滚动轴承支撑轴两者之一或全部。

优选地，所述上、下滚动轴承支撑轴分别设置在弹性复位机构安装轴端面的回转中心的两边；或者，上、下滚动轴承支撑轴分别设置在其平衡位置时，弹性复位机构安装轴端面的回转中心的上、下两边。

这样的设计，有助于实现在操作杆的摆动角度相同的情况下，左、右摆动臂实现较大的摆动角度，从而实现较大的回复力矩。

优选地，所述弹性复位机构是当换挡操控杆驱动内芯或转动摆杆的转轴端面转动的过程中，所述上、下滚动轴承支撑轴之一或全部带动相应的滚动轴承进行转动，转动的滚动轴承支撑弹性复位机构的两摆动臂张开，两摆动臂底端有复位弹簧连接。

优选地，所述复位弹簧通过滑套或轴承套装在摆动臂的一端设置的销钉上；或者，所述复位弹簧通过滑套或轴承套装在摆动臂的底端设置的销钉上。

优选地，在中间平衡位置，两摆动臂的部分表面相接触。这样的作用在于，避免左摆动臂回复到中位后。继续向右摆动；也防止右摆动臂回复到中位后，继续向左摆动；有助于提高中位的稳定性并且/或者消除中位间隙。

优选地，每一弹性复位机构包含左、右两个摆动臂；在中位或平衡位置时，所述的两摆动臂与上、下滚动轴承两者之一或全部或者与上、下滚动轴承安装轴两者之一或全部接触的的左、右两个摆动臂的接触表面形成V字型结构。这样的设计，有助于实现在操作杆的摆动角度相同的情况下，左、右摆动臂实现较大的摆动角度，从而实现较大的回复力矩。

优选地，所述角位移传感器为电位计或霍尔传感器，通过固定块定位或直接固定在壳体或组合而成的壳体的外侧面，能够收集内芯或转动摆杆的转动角度位移信息。

优选地，所述壳体的上表面设有套防尘套的安装柱台或圆柱台和供挡位操控杆在其内摆动的通孔。

优选地，所述壳体或组合而成的壳体的上壳体部分的下部外表面设有安装摆动臂的销孔。

优选地，所述V形的结构的左、右两侧面可以选择直面，也可以选择曲面；至少一个V形的结构把上、下滚动轴承支撑轴121,122之一或全部或轴承123,124之一或全部夹在中间。

优选地，在壳体或组合而成的壳体外再安装有密封壳，弹性复位机构设置在密封壳与壳体之间的空间内。

优选地，内芯或内芯分型而成的部分内芯的一侧面设有方槽或出线槽；壳体或组合而成的壳体临近内芯上开有方槽或出线槽的一侧设有出线口。

优选地，所述摆动臂的结构为Z字形结构。

优选地，所述摆动臂包含左、右两个摆动臂；所述左、右摆动臂的结构均为Z字形结构。

优选地，所述左、右摆动臂交叉安装。这样的设计，有助于在左、右摆动臂之间安装压簧，提高弹簧的使用寿命。

优选地，所述摆动臂包含左、右两个摆动臂；所述左、右摆动臂的结构为Z字形结构；所述左、右摆动臂交叉安装。通过所述所述左、右摆动臂交叉安装，可以在左、右摆动臂的下端安装压簧来替代拉簧，从而极大地提高弹簧以及整个电子挡位操控摇杆的使用寿命。

优选地，所述摆动臂包含左、右两个摆动臂；所述左、右摆动臂的结构为Z字形结构；所述左、右摆动臂交叉安装；所述左、右摆动臂的一端与壳体形成转动副；所述左、右摆动臂的另一端之间安装有压簧。

优选地，所述复位弹簧为拉簧。

优选地，所述复位弹簧为压簧。

优选地，所述复位弹簧为压簧；为避免所述复位压缩弹簧30会在压缩过程中产生的失稳现象，增设有导向销28和与其形成移动副的导向筒29，使得复位压缩弹簧能够保证一定压缩范围内的稳定压缩状态。

优选地，摆动臂为Z字形摆动臂，并将两个Z字形摆动臂进行交错安置在壳体或组合壳体18一侧壁上。

优选地，弹性复位机构是由组合而成的壳体18，Z字摆动臂27，上、下滚动轴承123、124，上、下滚动轴承支撑轴121、122，导向销28，导向筒29以及复位压缩弹簧30组成。

优选地，在换挡操控杆2摆动过程中会带动与分型内芯6（或转动摆杆7）连接的上、下滚动轴承支撑轴121、122沿转动中心的摆动，进而通过上、下滚动轴承123、124的摆动带动左、右Z字形摆动臂27的开合，Z字形摆动臂27的张开和闭合过程受到复位压缩弹簧30的弹性力或弹性压力，使得上、下滚动轴承支撑轴121、122始终有回到中位状态的趋势；在中位或平衡位置时，与上滚动轴承或者与上滚动轴承安装轴两者之一或同时通过Z字形摆动臂27接触斜面2701、2702的设计能够在Z字形摆动臂27的张、合过程中保持复位压缩弹簧30的压缩方向在水平方向或其他初始的拉伸方向不变，减少了对复位压缩弹簧30以及导向销28和导向筒29的磨损。

优选地，Z字形摆动臂27底部一端开有槽口2709和导向销（或导向筒）安装孔销轴固定孔2708。

优选地，固定复位压缩弹簧30两端的导向销28和导向筒29是通过滑套或轴承安装于槽口2709中，并通过穿过销轴固定孔2708的销轴进行铰接，保证复位压缩弹簧30在压缩过程中受力方向不变。

优选地，销轴21穿过左、右Z字形摆动臂27的销孔2705，分别与组合壳体18或上壳体1形成转动副。

优选地，当弹性复位机构从偏离状态恢复到中位或平衡状态后，左、右Z字形摆动臂27上表面2706与上壳体1的下表面107实现面接触或抵触，或者可以通过左摆动杆的上端面2703与右摆动杆的下端面2707相互抵触以达到相同的目的；防止左摆动臂在到达中位状态后继续向右摆，防止右摆动臂在到达中位状态后继续向左摆。

本发明还提供了一种机电设备或机动车辆，包含上述的任一种电子挡位操控摇杆。

所述分型内芯体现为由一整体内芯分型成为两个或多个零件后的装配组合体。

所述分型内芯是整体内芯的上、下分型或左、右分型，分型内芯具备所述整体内芯的全部或部分结构特点。

电子挡位操控摇杆包含感应块安装装置，感应块安装装置包含感应块，壳体或底板上安装有检测感应块方位的芯片，通过检测感应块的方位来检测换挡操控杆的转动角度或方位。

检测感应块方位的芯片为空间角位移霍尔传感器。

空间角位移霍尔传感器固定在底板中心位置。

感应块安装装置的一端与操控杆或操控杆安装块连接安装，另一端安装有磁钢或磁性材料。

感应块安装装置的两端中间位置安装有滚筒或轴承，滚筒或轴承与感应块安装装置的主体构成转动副。

转动摆杆与壳体铰接的转轴的轴心线垂直的方向设有内槽口，滚筒或轴承伸入转动摆杆的内槽口。

转动摆杆内槽口的内侧两边分别安装有光轴。

光轴的轴向两端安装于转动摆杆的轴向两端。

光轴的轴向两端通过轴承安装于转动摆杆的轴向两端。

电子挡位操控摇杆包含操控杆安装体，弹性滑块装置或感应块安装装置二者之一，弹性滑块装置或感应块安装装置包含滑动光杆或部分表面为滑动光杆；当操控杆安装体相对内芯转动时，与操控杆安装体连接的滑动光杆同方向转动，套装在滑动光杆上的滑动钢套或滑套能够带动转动摆杆进行同方向的转动;当操控杆安装体相对内芯无转动，操控杆安装体与内芯一同沿内芯转轴方向转动时，滑动钢套或滑套在转动摆杆内槽口中滑移，滑动钢套或滑套与滑动光杆构成移动副或转动副或二者皆有。滑动钢套与转动摆杆内槽口内侧安装的光轴可以实现纯滚动摩擦。这样设计的另一个优点在于，避免操控杆摆动过程中，由操控杆带动的伸入转动摆杆内槽口的零件在内槽口容易发生的卡紧现象。

所述弹性复位机构包括使内芯转轴复位的弹性复位机构和使转动摆杆转轴复位的弹性复位机构两者之一或全部。

所述弹性复位机构包括摆动臂，复位弹簧，壳体或组合而成的壳体，内芯或组合内芯以及转动摆杆两种转动体之一或全部。

摆动臂的上端与壳体构成转动副或通过销钉与壳体铰接。

在内芯或转动摆杆两者之一或全部的相对壳体的回转中心轴的轴向一端的端面安装有上下滚动轴承支撑轴之一或全部，支撑轴上安装滚动轴承或轴承；在中间平衡位置，两摆动臂的部分表面分别与上、下滚动轴承支撑轴之一或全部或其上安装的滚动轴承或轴承之一或全部相接触。

每一弹性复位机构包含两个摆动臂；在中间平衡位置，两摆动臂的部分上表面与壳体的边沿部分的下表面相接触，限制左边摆动臂继续向右摆动以及/或者限制右边摆动臂继续向左摆动。

所述弹性复位机构安装在壳体或组合而成的壳体的外侧。

壳体或组合而成的壳体外侧孔伸出有内芯或转动摆杆的用于安装部分弹性复位机构的转轴端面称为弹性复位机构安装轴端面。

所述弹性复位机构安装轴端面上设有上、下滚动轴承支撑轴两者之一或全部。

上、下滚动轴承支撑轴分别设置在弹性复位机构安装轴端面的回转中心的两边；或者，上、下滚动轴承支撑轴分别设置在其平衡位置时，弹性复位机构安装轴端面的回转中心的上、下两边。

这样，便于在存在加工误差以及配合误差或存在磨损的情况下亦能保证较好的中位效果。避免较大的中位间隙。

这样，能够保证在分型内芯6（或转动摆杆7）与组合壳体18之间由于长时间的使用后（或无法避免的加工误差）存在一定的装配间隙时依旧能有很好的复位效果和中位手感游隙。

这样，可以使得操控杆在初始偏离中位或平衡状态时，力量不至于太小。这样结构的另一个优点是减小甚或消除操控杆在中位或平衡状态附近的间隙。当上边的滚动轴承支撑轴或轴承之一与一边的摆动臂相作用时，下边的滚动轴承支撑轴或轴承与另一边的摆动臂相作用。两个摆动臂分别作用于两个滚动轴承支撑轴或两个轴承中的一个或全部，使得恢复力更加均衡，恢复到中位的趋势更加明显，中位启动的力矩更大，操控杆在中位更不容易晃动。

所述弹性复位机构是当换挡操控杆驱动内芯或转动摆杆的转轴端面转动的过程中，所述上、下滚动轴承支撑轴之一或全部带动相应的滚动轴承进行转动，转动的滚动轴承支撑弹性复位机构的两摆动臂张开，两摆动臂底端有复位弹簧连接。

所述复位弹簧通过滑套或轴承套装在摆动臂的一端设置的销钉上，或者，所述复位弹簧通过滑套或轴承套装在摆动臂的底端设置的销钉上。

在中间平衡位置，两摆动臂的部分表面相接触。这样，可以避免左、右摆动臂从非平衡位置运动到平衡位置后，在惯性作用下继续偏离平衡位置。

复位弹簧通过滑套套装在摆动臂的一端或底端，从而减小摆动臂摆动过程中对弹簧的磨损。摆动臂的张开使复位弹簧产生形变，形变后的恢复力致使摆动臂有恢复到初始位置或平衡状态的趋势。在弹性力的作用下，弹性复位机构使得弹性复位机构安装轴端面恢复平衡或初始位置。

所述角位移传感器为电位计或霍尔传感器，通过固定块定位或直接固定在壳体或组合而成的壳体的外侧面，能够收集内芯或转动摆杆的转动角度位移信息。

本发明的有益效果是，该电子挡位操控摇杆将换挡操控杆的空间摆动运动分解成同一平面上两个互相垂直方向上的转轴的摆动运动，并使转动摆杆与与其接触的滑动钢套之间采用滚动摩擦代替了现有产品的滑动摩擦，减少磨损，增长了使用寿命，提升了操控精度。通过弹性复位机构中双滚动轴承与两摆动臂之间的滚动接触方式能增加复位的精度，减小了磨损，减少了回位间隙和中位间隙，对生产精度的要求降低，提供舒适的回位感。操控力度可通过弹簧的弹性系数与力臂的更换达到快速匹配，匹配的周期更短，更能满不同足客户需求，能大大缩短了设计周期。弹性复位机构通过使用压簧可以大大提高弹簧的使用寿命。通过使用一个弹簧连接两个摆动臂的底部提高了左、右摆动时力的均衡性。通过底板定位槽孔的卡位方式能够精确卡位，且结构简单可靠。本发明通过上述设计得到的电子挡位操控摇杆，适用范围广，结构简单，可靠性较高，便于使用者精准的操纵车辆或其他设备。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。附图所谓结构示意图主要指机械结构示意图(如主视图，左视图，右视图，剖面图，俯视图等)，并结合部分零件的三维图对各种装配，零部件结构及功能进行说明。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明电子挡位操控摇杆的分解图；

图2为本发明电子挡位操控摇杆的俯视图（隐去上壳体）；

图3为图2中A-A截面的剖视图；

图4为图2中B-B截面的剖视图；

图5为组合壳体的结构立体图；

图6为组合壳体分解视图1；

图7为组合壳体分解视图2；

图8为部分零件沿分型内芯旋转轴方向的分解视图；

图9为图8中零件装配后的结构立体图；

图10为部分零件沿转动摆杆旋转轴方向的分解视图；

图11为图10中零件装配后的结构立体图；

图12为中位或平衡状态下弹性复位机构部分的正视图；

图13为摆动状态下弹性复位机构部分的正视图；

图14为改装空间角位移传感器后的分解视图；

图15为添加密封壳后的总体装配体结构立体图；

图16为更换出线方式后的部分结构分解示意图；

图17为分型内芯的结构示意图(作图为分解视图，右图为装配后视图)；

图18为转动摆杆的立体示意图；

图19为操控杆安装体的立体示意图；

图20为使用压簧后的中位或平衡状态下弹性复位机构部分的正视图；

图21为使用压簧后的摆动状态下弹性复位机构部分的正视图；

图22为Z字形摆动臂的立体示意图。

图中：1.上壳体；101.通孔或槽；102.圆柱台；103.定位销孔；104.安装通孔或螺纹孔；105.销轴安装孔；106.上壳体固定安装孔；107.上壳体下表面；2.换挡操控杆；201.换挡操控杆内孔；202.换挡操控杆出线口；3.密封环；4.大法兰轴承；5.角位移传感器；5-1.角位移传感器1；5-2.角位移传感器2；501.传感器出线；6.分型内芯；6-1.内芯分型块1；6-2.内芯分型块2；601.内芯的一字槽口；602. 上、下滚动轴承支撑轴安装孔；603.轴承安装孔；604.轴承安装孔；605.螺纹孔；606.传感器安装槽或孔；607.分型内芯固定安装孔；608.出线方槽；7.转动摆杆；701.凹槽面；702. 上、下滚动轴承支撑轴安装孔；703.通孔或槽；704.轴承安装孔；705.传感器定位螺纹孔；706.传感器安装槽或孔；707.转动摆杆内槽口；8.下壳体；801.安装通孔；802.定位销孔；9.底板；901.定位槽孔1；902.定位槽孔2；903.定位槽孔3；10.传感器定位块；11.卡簧；12.弹性复位机构；120.摆动臂；1201.摆动臂上接触面；1202.摆动臂下接触面；121. 上滚动轴承支撑轴；122.下滚动轴承支撑轴；123.上滚动轴承；124.下滚动轴承；125.复位弹簧；13.出线套筒；14.操控杆安装体；141.操控杆安装孔；142. 扇形出线槽口；143.螺纹孔；144.压缩弹簧固定突缘；145.滑动光杆安装孔；146.换挡操控杆固定螺纹孔；147.滑动光杆固定螺纹孔；15.弹性滑块装置；151.压缩弹簧；152.滑动光杆；153.滚动钢球；154.滑动钢套；16.小法兰轴承；17.光轴；18.组合壳体；181.轴承安装孔；182.轴承安装孔； 183.轴承安装孔；184.轴承安装孔；185.出线口；19.弹性垫片；20.螺钉；21.销轴；21-1.左摆动臂销轴；21-2.右摆动臂销轴；22.带法兰滚珠轴承；23.空间角位移霍尔传感器；24.滚筒；25.磁钢固定块；26.密封壳；261.出线位置；27.压缩摆动臂；2701.Z字形摆动臂上接触面2702.Z字形摆动臂下接触面；2703.Z字形摆动臂上端面；2704.Z字形摆动臂凹面；2705.Z字形摆动臂销孔；2706.Z字形摆动臂上表面；2707.Z字形摆动臂下端面；2708.Z字形摆动臂导向销（导向筒）安装孔；2709.Z字形摆动臂槽口；28.导向销；29.导向筒；30.复位压缩弹簧

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，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。

【实施例1】

如图1至图19所示，该电子挡位操控摇杆，包含上壳体1和下壳体8通过上、下分型的方式组成的壳体或组合壳体18。

转动摆杆7和分型内芯6分别与壳体或组合壳体18铰接构成转动副。换挡操控杆2固定连接在操控杆安装体14上。操控杆安装体14与分型内芯6铰接构成转动副。操控杆安装体14安置在分型内芯6的槽口601中并通过孔603和/或604与分型内芯6铰接。操控杆安装体14与分型内芯6之间的铰接转向和分型内芯6与组合壳体18之间的铰接转向相垂直。所述转动摆杆7与组合壳体18之间的铰接转向和分型内芯6与组合壳体18之间的铰接转向相垂直。所述的分型内芯6与组合壳体18的构成转动副的一个轴端面以及转动摆杆7与组合壳体18构成转动副的一个轴端面两者之一或全部都安置有识别换挡操控杆2转动方向的角位移传感器5。所述的分型内芯6与组合壳体18构成转动副的另一轴端以及转动摆杆7与组合壳体18构成转动副的另一轴端两者之一或全部都安置有用于换挡操控杆2回到初始位置状态的弹性复位机构12。所述底板9上端面上设有定位槽孔901、902和903。所述底板9上端面与换挡操控杆2底部或操控杆安装体底部安装的弹性滑块装置15相抵触。优选地，弹性滑块装置15中的滚动钢球153与底板9上端面实现接触和卡位。

如上述，结合图1到图7所示，上壳体1和下壳体8通过上、下分型的结构有以下优点：1）能够在加工的过程中很好的保证构成同一转动副的两孔的同轴度，即孔181和孔182之间的同轴度以及孔183和孔184之间的同轴度；2）便于内芯以及转动摆杆在壳体内的安装；3）也能保证摆动臂120处在中位状态时候的与上壳体之间的定位精度；4）同时便于组合壳体18内部结构的加工、定位与安装，也保证了壳体的整体性与密封防尘效果。

如图8、图9、图17和图19所示，分型内芯6可在整体加工出外形后通过线切割对其分型，形成分型块6-1和分型块6-2，整体加工能够保证轴承孔603和604以及两端面轴的同轴度，线切割后造成的微小间隙能够通过薄垫片进行调整。或者，通过轴承安装后的螺钉调整间隙，同时便于操控杆安装体14安装于分型内芯的一字槽口601内，提高了操控杆安装体14的转动精度。

如图3和图4，弹性滑块装置15包括压缩弹簧151，滑动光杆152，滚动钢球153，滑动钢套154。结合图10、图11和图18，所述滚动钢球153安置在滑动钢套154的底部孔槽中，保证滚动钢球的滚动，滑动钢套154能够沿滑动光杆152滑动及转动，通过压缩弹簧151的弹力使得滑动钢套154下安置的滚动钢球153始终保持能够和底板9的上端面接触或抵触。底板9上开有定位槽孔901、902、903，当换挡操控杆2摆动到相应的挡位上能够给操控者给予挡位感提示，可根据操控者需求更改定位槽、孔的数量或位置。

弹性滑块装置15与换挡操控杆2直接或间接相连接。所述滑动钢套154的运动是与换挡操控杆2一致的。转动摆杆7底部内槽口707两侧安置有两光轴17。光轴17与转动摆杆7构成转动副。光轴17与转动摆杆7之间通过轴承或滚动轴承22连接。滑动钢套154在带动光轴17的运动过程中带动转动摆杆7相对组合壳体18的转动。滑动钢套154和光轴17的接触为点接触，能够将滑动摩擦变成滚动摩擦，有效的减少摩擦磨损，增长了使用寿命。

如图3、图4、图12和图13所示，弹性复位机构12是由组合而成的壳体18，摆动臂120，上、下滚动轴承123、124，上、下滚动轴承支撑轴121、122，复位弹簧125组成。结合图12和图13，在换挡操控杆2摆动过程中会带动与分型内芯6（或转动摆杆7）连接的上、下滚动轴承支撑轴121、122沿转动中心的摆动，进而通过上、下滚动轴承123、124的摆动带动左、右摆动臂120的开合，摆动臂120的张开和闭合过程受到复位弹簧125的弹性力或弹性拉力，使得上、下滚动轴承支撑轴121、122始终有回到中位状态的趋势。

当弹性复位机构12处于中位或平衡状态时，在分型内芯6（或转动摆杆7）的旋转中心线上、下两侧之一或全部安置上、下滚动轴承支撑轴121,122。滚动轴承支撑轴上安装滚动轴承123,124来实现更好的滚动摩擦。这样，能够保证在分型内芯6（或转动摆杆7）与组合壳体18之间由于长时间的使用后（或无法避免的加工误差）存在一定的装配间隙时依旧能有很好的复位效果和中位手感游隙。

当弹性复位机构12处于中位或平衡状态时，左、右摆动臂上与上、下滚动轴承支撑轴121,122之一或全部或轴承123,124之一或全部相接触的部分表面形成V形的结构。V形的结构把上、下滚动轴承支撑轴121,122之一或全部或轴承123,124之一或全部夹在中间。这样，可以使得换挡操控杆2在初始偏离中位或平衡状态时，摆动力矩不至于太小。这样结构的另一个优点是减小甚或消除操控杆在中位或平衡状态附近的间隙。当上边的滚动轴承支撑轴121或轴承123与一边的摆动臂120相作用时，下边的滚动轴承支撑轴122或轴承124与另一边的摆动臂120相作用。两个摆动臂120分别作用于两个滚动轴承支撑轴121/122或两个轴承123、124中的一个或全部，使得恢复力更加均衡，恢复到中位的趋势更加明显，中位启动的力矩更大，操控杆在中位更不容易晃动。

在中位或平衡位置时，与上滚动轴承或者与上滚动轴承安装轴两者之一接触的左、右两个摆动臂120的接触斜面1201形成V字型结构。

在中位或平衡位置时，与下滚动轴承或者与下滚动轴承安装轴两者之一接触的左、右两个摆动臂120的接触斜面1202形成V字型结构。

同时通过摆动臂120接触斜面1201、1202的设计能够在摆动臂张、合的过程中保持复位弹簧的拉伸方向在水平方向或其他初始的拉伸方向不变，减少了对弹簧的磨损。进一步地，两侧摆动臂120的摆动角度能够一致或接近。所述复位弹簧125外置安装特点能够便于弹簧的更换与选用，便于满足不同客户选用不同操控力度的手柄。同时，通过选用拉簧为复位弹簧125，能够避免压簧在受力不均或过大情况时，发生失稳现象。复位弹簧125的两端通过滑套或轴承安装于穿过摆动臂一端的销轴上，进一步减少了对弹簧的磨损。摆动臂与滚动轴承之间的滚动摩擦也有助于减少两者之间的磨损。

左、右摆动臂120分别与组合壳体18或上壳体1形成转动副。当弹性复位机构12从偏离状态恢复到中位或平衡状态后，左、右摆动臂120上表面与上壳体1的下表面107实现面接触或抵触，防止左摆动臂继续向右摆，防止右摆动臂继续向左摆。

所述换挡操控杆2摆动带动操控杆安装体14的摆动，进而转换到两垂直方向上分型内芯6和转动摆杆7相对壳体的摆动，组合壳体18的两垂直侧面上安置的角位移传感器5-1和5-2能够检测出各转动轴的旋转角度，识别出换挡操控杆的运动方位（方向和位移），继而输出用户的换挡操控信号。

所述角位移传感器5为霍尔传感器，角位移传感器5由角位移传感器定位块10固定在组合壳体18的外侧面。霍尔传感器使用寿命长，反应灵敏精度高，线性度好，而且霍尔传感器为非接触式，可以有效防止磨损，从而延长使用寿命。所述角位移传感器5也可以选用电位计。

出线方式可参见图4和图8、图9、图10、图11，图17，出线筒13与内芯螺纹孔605螺纹连接，安装在把手上的开关按钮接线能通过换挡操控杆2的内孔201进入，经过换挡操控杆出线口202进入操控杆安装体14并从扇形出线槽口142穿出操控杆安装体14，通过内芯6的出线螺纹孔605，最终导出壳体内部并与外部控制电路连接。这样能够使得在摆动过程中，出线能够达到最小的弯折与磨损。

进一步地，上壳体1上开有用于限制换挡操控杆2摆动角度的通孔或槽101，以及能够安装防尘套的圆柱台102，防尘套上端通过密封环3进行限位。

【实施例2】

如图14所示，在传感器的选择上，可以选用空间角位移霍尔传感器23（霍尔芯片），所述空间角位移霍尔传感器固定在底板9中心位置或壳体上其他位置，将弹性滑块装置15更换为磁钢安装装置。磁钢安装装置的一端与操控杆或操控杆安装体14连接安装，另一端安装有磁钢。优选地，磁钢安装装置的两端中间位置安装有滚筒或轴承。其中一种选择是弹性滑块装置15更换成滚筒24与磁钢固定块25，所述滚筒24可使用耐磨材质，将磁性材料安置在磁钢固定块25底部，通过换挡操控杆2的摆动带动磁钢固定块25及磁性材料运动，空间角位移霍尔传感器23通过感应到磁场的变化，从而测出磁钢固定块25的位置信息，进而感知操控杆相应的方位或角度信息。滚筒24与磁钢固定块25构成转动副。滚筒24伸入转动摆杆7的内槽口707。这样的有益效果是省去两个角位移传感器5-1和5-2以及弹性滑块装置15，极大的精简了结构。另一种方式是将弹性滑块装置15更换成滚筒24与磁钢固定块25，所述滚筒24可使用耐磨材质，磁钢固定块25底部可以选择不安装磁钢，通过换挡操控杆2的摆动带动磁钢固定块25。滚筒24与磁钢固定块25构成转动副。滚筒24伸入转动摆杆7的内槽口707，在内芯及转动摆杆的轴端两侧采用两个角位移传感器5-1和5-2获取二者的转角信息。

【实施例3】

如图15所示，通过在壳体外再加上一个密封壳26，使得电子挡位操控摇杆除了出线位置261外其他结构部件都能密封在密封壳26内，出线501外接控制电路，这样的有益效果是使该电子挡位操控摇杆装置能在更加恶劣的环境下使用，具有更良好的防尘防水效果。该装置安装方便，可在上壳体1上开设4个固定安装孔106，通过螺钉固定在需要安装的面板上。

【实施例4】

如图16所示，进一步为了方便手把中安装的按钮信号输出，出线方式进行了改进，在分型内芯6的一侧面设有方槽或出线槽608，并在组合壳体18临近分型内芯上开有方槽608的一侧设有出线口185，手把开关按钮接线能通过换挡操控杆2的内孔201进入，经过换挡操控杆出线口202进入操控杆安装体14，穿过扇形出线槽口142，通过分型内芯6的出线方槽608后经过组合壳体18的出线口185导出到壳体外，最终能从密封壳26的出线位置261导出接线与外部控制电路连接。

【实施例5】

如图20、图21和图22所示，对实施例1中的弹性复位机构12进行改进，将其中复位弹簧更换为压缩弹簧，为避免所述复位压缩弹簧30会在压缩过程中产生的失稳现象，增设有导向销28和与其同心配合使用的导向筒29，使得复位压缩弹簧能够保证一定压缩范围内的稳定压缩状态。同时，将摆动臂120更换为Z字形摆动臂27，并将两个Z字形摆动臂进行交错安置在组合壳体18一侧壁上。

此时弹性复位机构是由组合而成的壳体18，Z字摆动臂27，上、下滚动轴承123、124，上、下滚动轴承支撑轴121、122，导向销28，导向筒29以及复位压缩弹簧30组成。如图20和图21所示，在换挡操控杆2摆动过程中会带动与分型内芯6（或转动摆杆7）连接的上、下滚动轴承支撑轴121、122沿转动中心的摆动，进而通过上、下滚动轴承123、124的摆动带动左、右Z字形摆动臂27的开合，Z字形摆动臂27的张开和闭合过程受到复位压缩弹簧30的弹性力或弹性压力，使得上、下滚动轴承支撑轴121、122始终有回到中位状态的趋势。

在中位或平衡位置时，与上滚动轴承或者与上滚动轴承安装轴两者之一或同时通过Z字形摆动臂27接触斜面2701、2702的设计能够在Z字形摆动臂27的张、合过程中保持复位压缩弹簧30的压缩方向在水平方向或其他初始的拉伸方向不变，减少了对复位压缩弹簧30以及导向销28和导向筒29以及安装导向销和导向筒的安装销钉的磨损。进一步地，两侧Z字形摆动臂27的摆动角度能够一致或接近。所述复位压缩弹簧30外置安装特点同实施例1，能够便于弹簧的更换与选用，便于满足不同客户选用不同操控力度的手柄。同时，通过选用压簧为复位弹簧，能够避免拉簧的两端钩环容易损毁的情况。Z字形摆动臂27底部一端开有槽口2709和导向销（导向筒）安装孔销轴固定孔2708，固定复位压缩弹簧30两端的导向销28和导向筒29是通过滑套或轴承安装于槽口2709中，并通过穿过销轴固定孔2708的销轴进行铰接，保证复位压缩弹簧30在压缩过程中受力方向不变。摆动臂与滚动轴承之间的滚动摩擦也有助于减少两者之间的磨损。

穿过销轴固定孔2708的销轴直接或通过套装其上的轴承或套筒实现摆动臂与导向销或导向筒的铰接，从而减少磨损。导向销和导向筒构成移动副。

销轴21穿过左、右Z字形摆动臂27的销孔2705，分别与组合壳体18或上壳体1形成转动副。当弹性复位机构从偏离状态恢复到中位或平衡状态后，左、右Z字形摆动臂27上表面2706与上壳体1的下表面107实现面接触或抵触，或者可以通过左摆动杆的上端面2703与右摆动杆的下端面2707相互抵触以达到相同的目的。防止左摆动臂在到达中位后继续向右摆，防止右摆动臂到达中位后继续向左摆，从而提高了操控的稳定性。

Claims (10)

1.一种电子挡位操控摇杆，包括壳体、换挡操控杆、内芯；其特征在于，所述一种电子挡位操控摇杆还包含弹性复位机构；内芯与壳体构成转动副；每一所述弹性复位机构包含左、右摆动臂之一或全部；左、右摆动臂的一端连接弹簧或者左、右摆动臂的一端通过弹簧相连；左、右摆动臂的另一端与壳体构成转动副；所述左、右摆动臂交叉安装或者左、右摆动臂的上端分别与壳体构成转动副或者左、右摆动臂的上端分别与壳体构成转动副并且所述左、右摆动臂交叉安装；通过在内芯相对壳体的回转轴端面设置的或者与内芯回转轴端面直接或间接固定连接的零件上设置的并与内芯回转中心线偏心的偏心轴或偏心轴上安装的轴承与摆动臂的中间段相作用使得内芯始终存在回到中间位置或弹簧形变最小时的平衡位置的趋势；或者，所述一种电子挡位操控摇杆还包含转动摆杆，所述转动摆杆与壳体构成转动副。

2.如权利要求1所述的电子挡位操控摇杆，其特征在于，所述转动摆杆的的摆动端平行于所述转动摆杆与壳体构成转动副的回转中心线；或者，所述转动摆杆的的摆动端和所述转动摆杆与壳体两者构成转动副的回转中心线两者之间的距离大于10mm；或者，所述转动摆杆的的摆动端平行于所述转动摆杆与壳体构成转动副的回转中心线，并且，所述转动摆杆的的摆动端和所述转动摆杆与壳体两者构成转动副的回转中心线两者之间的距离大于10mm。

3.如权利要求1所述的电子挡位操控摇杆，其特征在于，所述转动摆杆上有内槽口；或者，所述转动摆杆的的摆动端上有内槽口。

4.如权利要求3所述的电子挡位操控摇杆，其特征在于，内槽口的两侧安装有滚动圆柱。

5.如权利要求1所述的电子挡位操控摇杆，其特征在于，所述电子挡位操控摇杆，包括壳体、换挡操控杆、内芯以及弹性复位机构和传感器；或者，所述电子挡位操控摇杆，包括壳体、换挡操控杆、内芯、转动摆杆以及弹性复位机构；或者，所述电子挡位操控摇杆，包括壳体、换挡操控杆、内芯、转动摆杆以及弹性复位机构和传感器。

6.如权利要求1任一项所述的电子挡位操控摇杆，其特征在于，所述电子挡位操控摇杆，包括有弹性滑块装置或感应块安装装置；所述壳体为一整体的壳体或由上、下壳体连接组成或由上、下壳体和底板连接组成；所述壳体带有内腔或所述上、下壳体固定连接构成带有内腔的组合壳体；壳体或组合壳体四面形成有与内芯和转动摆杆两者之一或全部形成转动副的铰接孔或槽；所述内芯轴向两端端部通过铰接孔铰接在壳体内或组合壳体内；所述转动摆杆轴向两端通过铰接孔铰接在壳体内或组合而成的壳体内；或者，所述转动摆杆总体为U形结构，所述U形结构的两端与壳体或组合而成的壳体构成转动副。

7.如权利要求1所述的电子挡位操控摇杆，其特征在于，所述内芯有整体内芯或分型内芯；所述分型内芯体现为由一整体内芯分型成为两个或多个零件后的装配组合体。

8.如权利要求7所述的电子挡位操控摇杆，其特征在于，所述分型内芯是整体内芯的上、下分型或左、右分型，分型内芯具备所述整体内芯的全部或部分结构特点；在内芯上沿垂直于内芯转动轴心线的方向开有槽口。

9.如权利要求7所述的电子挡位操控摇杆，其特征在于，所述内芯沿其自身回转轴心线的一侧轴端面开有走线孔；并且/或者，一种电子挡位操控摇杆，包括操控杆安装体；所述操控杆安装体与内芯固定连接，或者，所述操控杆安装体与内芯形成转动副；或者，所述一种电子挡位操控摇杆包括操控杆安装体，在内芯上沿垂直于内芯转动轴心线的方向开有槽或孔，操控杆安装体安置在内芯的槽或孔内；或者，所述一种电子挡位操控摇杆包括操控杆安装体，在内芯上沿垂直于内芯转动轴心线的方向开有槽或孔，操控杆安装体安置在内芯的槽或孔内，操控杆安装体安置在内芯的槽或孔内并与内芯形成转动副；并且/或者，在内芯上与内芯上的槽口及内芯相对壳体转动轴心线垂直方向开有与操控杆安装体铰接的圆形孔或通孔；并且/或者，换挡操控杆固定连接在操控杆安装体上；所述操控杆安装体上端面开有与换挡操控杆固定连接的孔或光孔；并且/或者，操控杆安装体下端面安装弹性滑块装置或者操作杆安装体下端面开有与弹性滑块装置中滑动光杆固定连接的孔或光孔；并且/或者，操控杆安装体一侧面开有出线槽或扇形的出线槽口；并且/或者，在内芯上沿垂直于内芯转动轴心线的方向开有槽口，操控杆安装体安置在内芯的槽口内并在槽口内转动；操控杆安装体的两侧面设置同轴的柱状突出体；在内芯上与槽口及转动轴心线垂直方向开有圆形孔或通孔为铰接孔，所述操控杆安装体的柱状突出体安置在内芯上的铰接孔中；所述操控杆安装体的柱状突出体与内芯的铰接孔构成转动副；并且/或者，操控杆安装体下端面沿滑动光杆固定孔周边设置有凸沿或环状凸沿以安装弹簧；并且/或者，操控杆安装体的两侧面的柱状突出体的两侧或一侧轴向端面开有孔或通孔用以走线；并且/或者，操控杆中的导线通过操控杆安装体中的走线孔伸出操控杆安装体；内芯或分型内芯的部分表面开有走线槽；内芯走线槽从内芯的外表面贯穿内芯或分型内芯直到内芯上设置的槽口；操控杆中的导线通过操控杆安装体中的走线槽伸出操控杆安装体；导线通过内芯上的走线槽穿出内芯；并且/或者，所述电子挡位操控摇杆包含操控杆安装体，操控杆安装体与内芯之间的铰接回转中心线和内芯与壳体之间的铰接回转中心线相垂直；或者所述电子挡位操控摇杆包含操控杆安装体，操控杆安装体与内芯之间的铰接回转中心线和内芯与壳体之间的铰接回转中心线相交；或者所述电子挡位操控摇杆包含操控杆安装体，操控杆安装体与内芯之间的铰接回转中心线和内芯与壳体之间的铰接回转中心线垂直并且相交；并且/或者，所述转动摆杆与壳体之间的铰接回转中心线和内芯与壳体之间的铰接回转中心线相垂直；或者所述转动摆杆与壳体之间的铰接回转中心线和内芯与壳体之间的铰接回转中心线相交；或者所述转动摆杆与壳体之间的铰接回转中心线和内芯与壳体之间的铰接回转中心线垂直并且相交；并且/或者，所述的内芯与壳体或组合而成的壳体铰接的一个转轴端面和转动摆杆与壳体或组合而成的壳体铰接的一个转轴端面两者之一或全部都安置有识别换挡操控杆运动方位的角位移传感器；并且/或者，

所述的内芯与壳体或组合而成的壳体铰接的一个转轴端面和转动摆杆与壳体或组合而成的壳体铰接的一个转轴端面两者之一或全部都安置有用于控制换挡操控杆或者内芯或者转动摆杆回到初始位置或平衡位置状态的弹性复位机构的部分零件；或者，所述的内芯与壳体或组合而成的壳体铰接的一个转轴端面和转动摆杆与壳体或组合而成的壳体铰接的一个转轴端面两者之一或全部都安置有用于控制换挡操控杆或者内芯或者转动摆杆回到初始位置或平衡位置状态的销钉安装孔或直接设有有销轴；或者进一步在销轴或销钉安装孔上安装的销钉上套有轴承或套筒；并且/或者，所述弹性滑块装置是由压缩弹簧、滑动光杆、滑动钢套组成；或者，所述弹性滑块装置是由压缩弹簧、滑动光杆、滑动钢套和滚动钢球组成；所述滚动钢球安置在滑动钢套的底部孔槽中，滚动钢球能在孔槽内滚动；所述弹性滑块装置的滑动光杆固定连接于操控杆安装体上或固定连接于操控杆安装体底部的孔中，或者弹性滑块装置的滑动光杆固定连接于换挡操控杆；所述滑动钢套套装于滑动光杆上并能与滑动光杆构成转动副或移动副或二者皆有；滑动光杆外部套装弹簧并且弹簧的一端抵紧滑动钢套，或者滑动光杆与滑动钢套两者之间安装弹簧；并且/或者，所述电子挡位操控摇杆包含操控杆安装体，操控杆安装体与滑动光杆连接或固接或者二者构成转动副；所述压缩弹簧安装在滑动钢套上端面和操控杆安装体下端面之间；所述的电子挡位操控摇杆包含底板，在弹簧弹力的压力下，滑动钢套底部孔槽中安置的滚动钢球始终保持能够和底板的上端面接触；并且/或者，所述的电子挡位操控摇杆包含底板，所述底板是壳体的一部分，或者底板与上壳体、下壳体组合而成的壳体固定连接；并且/或者，所述底板上端面有凹面，或者所述底板上端面有凹面并在凹面上开有定位槽、孔；并且/或者，所述底板上端凹槽面可设计成上端凹槽面的底部中心位置距换挡操控杆回转中心的距离大于凹槽面的底部中心位置周边区域距换挡操控杆回转中心的距离的凹槽面；所述的电子挡位操控摇杆包含弹性滑块装置，所述弹性滑块装置是由压缩弹簧、滑动光杆、滑动钢套组成，或者所述弹性滑块装置是由压缩弹簧、滑动光杆、滑动钢套和滚动钢球组成；滑动光杆与滑动钢套之间直接或间接安装压缩弹簧；利用弹性滑块装置中压缩弹簧的恢复力，使得弹性滑块装置一端的滑动钢套有滑出滑动光杆的趋势；滑动钢套与其平衡位置的夹角越大，则压缩弹簧的长度越短，压缩量越大；从而使得弹性滑块装置中的滑动光杆有恢复到中间平衡位置的趋势，从而带动换挡操控杆复位；并且/或者，在所述转动摆杆上并沿所述转动摆杆与壳体铰接的转轴的轴心线相垂直的方向设有内槽口；或者在所述转动摆杆上并与所述转动摆杆和壳体铰接的转轴的轴心线在同一平面并相平行的方向设有转轴，转轴与所述转动摆杆形成转动副；或者二者皆有；并且/或者，所述的电子挡位操控摇杆包含弹性滑块装置或感应块安装装置；所述弹性滑块装置或感应块安装装置的部分零件伸入转动摆杆的内槽口并可在其内滑动；并且/或者，所述的弹性滑块装置包含滑动钢套；弹性滑块装置中的滑动钢套伸入转动摆杆的内槽口并可在其内滑动；并且/或者，所述感应块安装装置为磁钢安装装置或者所述感应块安装装置为带有轴套的轴杆；电子挡位操控摇杆包含感应块安装装置，感应块安装装置中的部分零件伸入转动摆杆的内槽口并可在其内滑动；或者电子挡位操控摇杆包含操控杆安装体，换挡操控杆与感应块安装装置或弹性滑块装置直接连接或通过操控杆安装体连接；并且/或者，电子挡位操控摇杆包含感应块安装装置；感应块安装装置包含感应块；壳体或底板上安装有检测感应块方位的芯片；通过检测感应块的方位来检测换挡操控杆的转动角度或方位；并且/或者，所述检测感应块方位的芯片为空间角位移霍尔传感器；并且/或者，所述空间角位移霍尔传感器固定在底板中心位置；并且/或者，所述感应块安装装置的一端与操控杆或操控杆安装块连接安装，另一端安装有磁钢或磁性材料；并且/或者，所述感应块安装装置的两端中间位置安装有滚筒或轴承，滚筒或轴承与感应块安装装置的主体构成转动副；并且/或者，转动摆杆与壳体铰接的转轴的轴心线垂直的方向设有内槽口，滚筒或轴承伸入转动摆杆的内槽口；并且/或者，所述转动摆杆内槽口的内侧两边分别安装有光轴；并且/或者，所述光轴的轴向两端安装于转动摆杆的轴向两端；或者光轴的轴向两端通过轴承安装于转动摆杆的轴向两端；并且/或者，所述电子挡位操控摇杆包含操控杆安装体，以及弹性滑块装置或感应块安装装置二者之一；并且/或者，所述弹性滑块装置或感应块安装装置包含滑动光杆或部分表面为滑动光杆；当操控杆安装体相对内芯转动时，与操控杆安装体连接的滑动光杆同方向转动，套装在滑动光杆上的滑动钢套或滑套能够带动转动摆杆进行同方向的转动；当操控杆安装体相对内芯无转动，操控杆安装体与内芯一同沿内芯转轴方向转动时，滑动钢套或滑套在转动摆杆内槽口中滑移，滑动钢套或滑套与滑动光杆构成移动副或转动副或二者皆有；并且/或者，所述弹性复位机构包括使内芯转轴复位的弹性复位机构和使转动摆杆转轴复位的弹性复位机构两者之一或全部；并且/或者，所述弹性复位机构包括摆动臂，复位弹簧，壳体或组合而成的壳体，内芯或组合内芯以及转动摆杆两种转动体之一或全部；并且/或者，摆动臂的上端与壳体构成转动副或通过销钉与壳体铰接；在内芯或转动摆杆两者之一或全部的相对壳体的回转中心轴的轴向一端的端面安装有上、下滚动轴承支撑轴之一或全部；并且/或者，滚动轴承支撑轴上安装滚动轴承或轴承；或者，滚动轴承支撑轴直接与摆动臂相作用；并且/或者，在中间平衡位置，两摆动臂的部分表面分别与上、下滚动轴承支撑轴之一或全部或其上安装的滚动轴承或轴承之一或全部相接触；并且/或者，每一弹性复位机构包含两个摆动臂；并且/或者，在中间平衡位置，两摆动臂的部分上表面与壳体的边沿部分的下表面相接触，限制左边摆动臂继续向右摆动以及/或者限制右边摆动臂继续向左摆动；并且/或者，所述弹性复位机构安装在壳体或组合而成的壳体的外侧；并且/或者，壳体或组合而成的壳体外侧孔伸出有内芯或转动摆杆的用于安装部分弹性复位机构的转轴端面称为弹性复位机构安装轴端面；并且/或者，所述弹性复位机构安装轴端面上设有上、下滚动轴承支撑轴两者之一或全部；并且/或者，所述上、下滚动轴承支撑轴分别设置在弹性复位机构安装轴端面的回转中心的两边；或者，上、下滚动轴承支撑轴分别设置在其平衡位置时，弹性复位机构安装轴端面的回转中心的上、下两边；并且/或者，所述弹性复位机构是当换挡操控杆驱动内芯或转动摆杆的转轴端面转动的过程中，所述上、下滚动轴承支撑轴之一或全部带动相应的滚动轴承进行转动，转动的滚动轴承支撑弹性复位机构的两摆动臂张开，两摆动臂底端有复位弹簧连接；并且/或者，所述复位弹簧通过滑套或轴承套装在摆动臂的一端设置的销钉上；或者，所述复位弹簧通过滑套或轴承套装在摆动臂的底端设置的销钉上；并且/或者，在中间平衡位置，两摆动臂的部分表面相接触；并且/或者，每一弹性复位机构包含左、右两个摆动臂；在中位或平衡位置时，所述的两摆动臂与上、下滚动轴承两者之一或全部或者与上、下滚动轴承安装轴两者之一或全部接触的的左、右两个摆动臂的接触表面形成V字型结构；并且/或者，所述角位移传感器为电位计或霍尔传感器，通过固定块定位或直接固定在壳体或组合而成的壳体的外侧面，能够收集内芯或转动摆杆的转动角度位移信息；并且/或者，所述壳体的上表面设有套防尘套的安装柱台或圆柱台和供挡位操控杆在其内摆动的通孔；并且/或者，所述壳体或组合而成的壳体的上壳体部分的下部外表面设有安装摆动臂的销孔；并且/或者，所述V形的结构的左、右两侧面可以选择直面，也可以选择曲面；至少一个V形的结构把上、下滚动轴承支撑轴121,122之一或全部或轴承123,124之一或全部夹在中间；并且/或者，在壳体或组合而成的壳体外再安装有密封壳，弹性复位机构设置在密封壳与壳体之间的空间内；并且/或者，内芯或内芯分型而成的部分内芯的一侧面设有方槽或出线槽；壳体或组合而成的壳体临近内芯上开有方槽或出线槽的一侧设有出线口；并且/或者，所述摆动臂的结构为Z字形结构；并且/或者，所述摆动臂包含左、右两个摆动臂；所述左、右摆动臂的结构均为Z字形结构；并且/或者，所述摆动臂包含左、右两个摆动臂；所述左、右摆动臂的结构为Z字形结构；所述左、右摆动臂交叉安装；并且/或者，所述摆动臂包含左、右两个摆动臂；所述左、右摆动臂的结构为Z字形结构；所述左、右摆动臂交叉安装；所述左、右摆动臂的一端与壳体形成转动副；所述左、右摆动臂的另一端之间安装有压簧；并且/或者，所述复位弹簧为拉簧；并且/或者，所述复位弹簧为压簧；并且/或者，所述复位弹簧为压簧；为避免所述复位压缩弹簧30会在压缩过程中产生的失稳现象，增设有导向销28和与其形成移动副的导向筒29，使得复位压缩弹簧能够保证一定压缩范围内的稳定压缩状态；并且/或者，摆动臂为Z字形摆动臂，并将两个Z字形摆动臂进行交错安置在壳体或组合壳体18一侧壁上；并且/或者，弹性复位机构是由组合而成的壳体18，Z字摆动臂27，上、下滚动轴承123、124，上、下滚动轴承支撑轴121、122，导向销28，导向筒29以及复位压缩弹簧30组成；并且/或者，在换挡操控杆2摆动过程中会带动与分型内芯6（或转动摆杆7）连接的上、下滚动轴承支撑轴121、122沿转动中心的摆动，进而通过上、下滚动轴承123、124的摆动带动左、右Z字形摆动臂27的开合，Z字形摆动臂27的张开和闭合过程受到复位压缩弹簧30的弹性力或弹性压力，使得上、下滚动轴承支撑轴121、122始终有回到中位状态的趋势；在中位或平衡位置时，与上滚动轴承或者与上滚动轴承安装轴两者之一或同时通过Z字形摆动臂27接触斜面2701、2702的设计能够在Z字形摆动臂27的张、合过程中保持复位压缩弹簧30的压缩方向在水平方向或其他初始的拉伸方向不变，减少了对复位压缩弹簧30以及导向销28和导向筒29的磨损；并且/或者，Z字形摆动臂27底部一端开有槽口2709和导向销（或导向筒）安装孔销轴固定孔2708；并且/或者，固定复位压缩弹簧30两端的导向销28和导向筒29是通过滑套或轴承安装于槽口2709中，并通过穿过销轴固定孔2708的销轴进行铰接，保证复位压缩弹簧30在压缩过程中受力方向不变；并且/或者，销轴21穿过左、右Z字形摆动臂27的销孔2705，分别与组合壳体18或上壳体1形成转动副；并且/或者，当弹性复位机构从偏离状态恢复到中位或平衡状态后，左、右Z字形摆动臂27上表面2706与上壳体1的下表面107实现面接触或抵触，或者可以通过左摆动杆的上端面2703与右摆动杆的下端面2707相互抵触以达到相同的目的；防止左摆动臂在到达中位状态后继续向右摆，防止右摆动臂在到达中位状态后继续向左摆。

10.一种机电设备或机动车辆，其特征在于，包含上述权利要求1-9任一项所述的电子挡位操控摇杆。

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