霍尔开关断电后自动复位的汽车换挡器应用
现有电动汽车的换挡器没有锁止功能，当汽车断电后换挡器仍然能够旋转换挡，这样会在停车断电后不小心继续旋转误操作，当再次通电后会造成安全事故，另外，如果换挡器处于行驶挡位时断电熄火，忘记复位到空挡位置，再次打开电源时，也会造成安全事故，所以需要有一种带锁止和断电后能自动复位的换挡器。
一种断电后自动复位的汽车换挡器，包括壳体、定位弹簧、定位销、旋转臂、复位电磁铁、磁铁、电路板，旋钮、霍尔开关、扭力销和锁止电磁铁。电路板、磁铁、霍尔开关和旋转臂共同组成霍尔，起到换挡器的开关功能。扭力销是换挡器旋钮的旋转轴，在扭转方向上有合适的刚度，下端固定在壳体上，旋钮与旋转臂固定在上端，换挡时，旋钮与旋转臂转动，不同位置对应不同的挡位，同时，扭力销的上、下端之间产生相对转动，并产生弹性恢复力矩。定位弹簧和定位销安装在壳体上，旋转臂的一端加工有定位孔，定位弹簧、定位销与定位孔共同作用，能够起到对旋转臂的定位作用，防止旋转臂在扭力销的弹性恢复力矩的作用下自行转动，复位电磁铁的作用可以使定位功能解除。旋转臂的另一端加工有凹槽，锁止电磁铁能够通过凹槽对旋转臂起到空挡锁止的作用。
在旋转臂上开有一个小孔，小孔的位置正对着霍尔开关，换挡时，小孔在不同的霍尔开关之间移动，霍尔可以将挡位信息转变成电信号，供相关的控制系统使用。复位电磁铁固定在旋转臂上，其活动铁芯可以在旋转臂的定位孔里伸缩，复位电磁铁通电时，其活动铁芯收缩，断电时，活动铁芯伸长，复位电磁铁的数量比挡位数少一个，除空挡位置的定位孔不需要安装，其他位置的定位孔处都要安装复位电磁铁；锁止电磁铁固定在壳体上，其活动铁芯可以在旋转臂的凹槽中伸缩，锁止电磁铁通电工作时，活动铁芯收缩，断电时，活动铁芯伸长，起到锁止旋转臂的作用。定位弹簧和定位销安装在壳体上，其安装位置刚好与空挡时的定位孔相对，旋转臂每处于一个挡位时，定位弹簧都能将定位销推向定位孔，防止旋转臂自行转动。
当汽车通电时，复位电磁铁通电工作，活动铁芯收缩，而锁止电磁铁断电不工作，其伸长的活动铁芯挡住了旋转臂的转动，换挡器处于锁止状态；当踩下制动踏板时，锁止电磁铁通电工作，活动铁芯收缩，锁止解除，转动换挡器旋钮便可挂入任一挡位，挂挡后，定位弹簧将定位销压向定位孔，虽然扭力销上产生了弹性恢复力矩，但不足以克服定位销的作用力而自行复位，只有在旋钮上施加外力才能旋转，起到了很好的定位作用；当汽车熄火断电时，复位电磁铁断电，其活动铁芯伸长，将定位销顶出定位孔，旋转臂将会在扭力销的弹性恢复力矩作用下自动复位到空挡状态。旋转臂凹槽两侧的斜边，能够在锁止电磁铁不工作时，允许旋转臂回到空挡位置。
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