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CN110185784B - 换档装置 - Google Patents

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CN110185784B
CN110185784B CN201910113994.0A CN201910113994A CN110185784B CN 110185784 B CN110185784 B CN 110185784B CN 201910113994 A CN201910113994 A CN 201910113994A CN 110185784 B CN110185784 B CN 110185784B
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Tokai Rika Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种换档装置。使限制机构的结构简单。在换档装置(10)中，通过对马达(22)的控制而限制杆(16)向左右方向的转动，并且通过对马达(22)的控制而限制杆(16)向前后方向的转动。因此，能够通过对一个马达(22)的控制而限制杆(16)向左右方向和前后方向的转动，能够使限制机构(20)的结构简单。

Description

换档装置
技术领域
本发明涉及使换档体移动而变更换档体的换挡位置的换档装置。
背景技术
在下述专利文献1所记载的锁定装置中，通过对螺线管的控制，第1锁定件限制变速杆从空挡位置N向倒车位置R的左右方向上的移动，并且第2锁定件限制变速杆从驻车位置P向倒车位置R的左右方向上的移动。
这里，在该锁定装置中，通过对螺线管的控制而限制变速杆向左右方向的移动。另外，第1锁定件限制变速杆从空挡位置N向驻车位置P的移动，并且第2锁定件限制变速杆从驻车位置P向空挡位置N的移动。
专利文献1：日本特开平8－93897号公报
发明内容
本发明考虑到上述情况，目的在于得到一种换档装置，能够使限制机构的结构简单。
本发明的第1方式的换档装置具备：换档体，其向相互交叉的一个方向和另一方向移动而变更换挡位置；和限制机构，其设置有驱动装置，通过对上述驱动装置的控制而限制上述换档体向一个方向的移动，并且通过对上述驱动装置的控制而限制上述换档体向另一方向的移动。
本发明的第2方式的换档装置具备：换档体，其移动而变更换挡位置；和限制机构，其设置有限制部件，上述限制部件配置于第1位置而限制上述换档体从第1换挡位置向第2换挡位置的移动，并且上述限制部件配置于第2位置而限制上述换档体从第2换挡位置向第1换挡位置的移动。
本发明的第3方式的换档装置在本发明的第2方式的换档装置中，第1换挡位置与第2换挡位置相邻设置。
在本发明的第1方式的换档装置中，换档体向相互交叉的一个方向和另一方向移动，而变更换档体的换挡位置。
这里，在限制机构设置有驱动装置，通过对驱动装置的控制而限制换档体向一个方向的移动，并且通过对驱动装置的控制而限制换档体向另一方向的移动。因此，能够通过对驱动装置的控制而限制换档体向一个方向和另一方向的移动，能够使限制机构的结构简单。
在本发明的第2方式的换档装置中，移动换档体而变更换档体的换挡位置。
这里，在限制机构设置有限制部件，限制部件配置于第1位置而限制换档体从第1换挡位置向第2换挡位置的移动，并且限制部件配置于第2位置而限制换档体从第2换挡位置向第1换挡位置的移动。因此，限制部件能够限制换档体从第1换挡位置向第2换挡位置的移动以及从第2换挡位置向第1换挡位置的移动，能够使限制机构的结构简单。
在本发明的第3方式的换档装置中，第1换挡位置与第2换挡位置相邻设置。因此，将限制部件的配置位置变更为第1位置和第2位置，而变更限制换档体从第1换挡位置向第2换挡位置的移动的限制部件的部分以及限制换档体从第2换挡位置向第1换挡位置的移动的限制部件的部分，由此即使在第1换挡位置与第2换挡位置相邻设置的情况下，也能够增大换档体从第1换挡位置向第2换挡位置的移动的限制强度以及换档体从第2换挡位置向第1换挡位置的移动的限制强度。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的换档装置的从左方观察的剖视图。
图2的(A)是示出本发明的实施方式的换档装置的主要部分的从后方观察的后视图，图2的(B)是示出本发明的实施方式的换档装置的杆的换挡位置的配置的从上方观察的俯视图。
图3的(A)～(C)是示出本发明的实施方式的换档装置的杆配置在“P”位置的状态的剖视图，图3的(A)是从上方观察的图，图3的(B)是示出允许杆向“R”位置的转动时的从前方观察的图，图3的(C)是示出限制杆向“R”位置的转动时的从前方观察的图。
图4的(A)～(C)是示出本发明的实施方式的换档装置的杆配置在“R”位置的状态的剖视图，图4的(A)是从上方观察的图，图4的(B)是示出允许杆向“P”位置的转动时的从前方观察的图，图4的(C)是示出限制杆向“P”位置的转动时的从前方观察的图。
图5的(A)～(C)是示出本发明的实施方式的换档装置的杆配置在“N”位置的状态的剖视图，图5的(A)是从上方观察的图，图5的(B)是示出允许杆向“R”位置的转动时的从右方观察的图，图5的(C)是示出限制杆向“R”位置的转动时的从右方观察的图。
图6的(A)～(C)是示出本发明的实施方式的换档装置的杆配置在“D”位置的状态的剖视图，图6的(A)是从上方观察的图，图6的(B)是示出允许杆向“R”位置的转动时的从右方观察的图，图6的(C)是示出限制杆向“R”位置的转动时的从右方观察的图。
图7的(A)是示出本发明的实施方式的换档装置的凸轮的旋转位置(横轴)与锁定件的上下方向位置(纵轴)的关系的图，图7的(B)是示出本发明的实施方式的换档装置的凸轮的旋转位置与锁定件的上下方向位置的关系的从后方观察的后视图。
附图标记的说明
10…换档装置；16…杆(换档体)；20…限制机构；22…马达(驱动装置)；28…锁定件(限制部件)。
具体实施方式
图1示出了从左方观察本发明的实施方式的换档装置10的剖视图。另外，在附图中，箭头FR表示换档装置10的前方，箭头RH表示换档装置10的右方，箭头UP表示换档装置10的上方。
本实施方式的换档装置10设置于车辆(汽车)的中控台(省略图示)，换档装置10的前方、右方和上方分别朝向车辆的前方、右方和上方。
如图1所示，在换档装置10设置有大致长方体形箱状的板12，板12固定于中控台内，换档装置10设置于中控台(省略图示)。使板12的上壁为作为引导部件的大致矩形板状的强度门12A，在强度门12A贯通形成有作为引导部的俯视L字状的限制槽14(参照图2的(B))。限制槽14的前侧部在左右方向上延伸，限制槽14的后侧部在限制槽14的前侧部的右端部后侧，沿前后方向延伸。
在板12内的下端部支承有作为换档体(操作体)的大致长棒状的杆16的下端部(基端部)，杆16能够以下端部为中心在前后方向(一个方向、换档方向)和左右方向(另一方向、选择方向)上转动(移动)。杆16贯通于强度门12A的限制槽14，杆16被限制槽14引导而沿着限制槽14转动，并且被限制槽14的周面限制转动(参照图2的(B))。在杆16配置于限制槽14的前侧部的左端部和右端部时，杆16分别配置于作为换挡位置的“P”位置(驻车位置、第1换挡位置)和“R”位置(倒车位置、第2换挡位置)。在杆16配置于限制槽14的后侧部的前部和后端部时，杆16分别配置于作为换挡位置的“N”位置(空挡位置、第3换挡位置)和“D”位置(前进位置)。
杆16从板12向上侧延伸突出，杆16的上部从中控台向车室内延伸突出。在杆16的上端部(前端部)设置有作为把持部的把手(省略图示)，杆16能够由车辆的乘员(特别是驾驶员)在把持着把手的状态下，在前后方向和左右方向上转动操作。在把手设置有作为操作部的开关18(参照图2的(A))，开关18能够由乘员进行操作。
在杆16中，在强度门12A的下侧设置有作为第1被限制部的长方体状的第1突起16A，第1突起16A向前侧突出。在杆16中，在强度门12A的下侧设置有作为第2被限制部的长方体状的第2突起16B(参照图3的(A))，第2突起16B向右侧突出，并且上下方向位置与第1突起16A的上下方向位置相同。
在板12内，在杆16的前侧设置有限制机构20(锁定机构、参照图2的(A))。
在限制机构20设置有作为驱动装置的马达22，马达22固定于板12内的下部。在马达22的输出轴，同轴地固定有蜗杆24，对马达22进行驱动而使蜗杆24旋转。
在蜗杆24的上侧设置有凸轮体26，凸轮体26在板12内被支承为能够旋转。凸轮齿轮26A(蜗轮)以能够一体旋转的方式设置于凸轮体26，凸轮齿轮26A的中心轴线与凸轮体26的旋转中心轴线O一致。凸轮齿轮26A与蜗杆24噛合，通过使蜗杆24旋转，而使凸轮齿轮26A旋转，从而使凸轮体26旋转。大致半圆板状的凸轮26B以能够一体旋转的方式设置于凸轮体26，凸轮26B相对于凸轮体26的旋转中心轴线O偏置。
在凸轮体26的上侧设置有作为限制部件的块状的锁定件28，锁定件28以能够在上下方向上移动(滑动)的方式支承在板12内。锁定件28被上侧的作为推压单元的弹簧29(压缩螺旋弹簧)向下侧推压，从上侧与凸轮体26的凸轮26B抵接，通过使凸轮26B旋转，从而锁定件28因凸轮26B(抵抗弹簧29的作用力)而向上侧移动，并且因弹簧29的作用力而向下侧移动(参照图7的(A)和(B))。因此，锁定件28能够配置在作为第1位置(限制位置)的下侧的下位置、作为第2位置(限制位置)的上侧的上位置以及作为第3位置(解除位置)的上下方向中间的中位置。
锁定件28俯视时呈大致L字状，锁定件28配置在强度门12A的限制槽14的前侧和右侧。在锁定件28的左端部固定有作为被检测部的磁体30，磁体30能够与锁定件28一体地在上下方向上移动。
在锁定件28的前侧部，在左右方向中间部的后侧设置有长方体状的第1限制部28A(参照图3的(A)～(C))，第1限制部28A向后侧突出，并且与锁定件28的右表面和前表面之间的部分是实心的。
在锁定件28的前侧部，在左部的后侧设置有长方体状的第2限制部28B(参照图4的(A)～(C))，第2限制部28B向后侧突出，并且与锁定件28的左表面和前表面之间的部分是实心的。第2限制部28B配置在第1限制部28A的下侧且左侧，第1限制部28A与第2限制部28B的间隙的上下方向尺寸比杆16的第1突起16A的上下方向尺寸大，并且左右方向尺寸比第1突起16A的左右方向尺寸小。
在锁定件28的后侧部，在前部的左侧设置有长方体状的第3限制部28C(参照图5和图6的(A)～(C))，第3限制部28C向左侧突出，并且与锁定件28的前表面和右表面之间的部分是实心的。第3限制部28C配置在第1限制部28A的右侧且后侧，第3限制部28C的上下方向位置与第1限制部28A的上下方向位置相同。
在板12内固定有作为位置检测机构的传感器基板32(参照图2的(A))，传感器基板32在限制机构20的锁定件28的左侧，与左右方向垂直地配置。在传感器基板32设置有作为检测部的传感器32A(例如霍尔IC)，传感器32A检测锁定件28的磁体30的上下方向位置，而检测锁定件28的上下方向位置。
传感器基板32(传感器32A)与车辆的控制装置34(参照图2的(A))电连接，在控制装置34电连接有杆16的开关18和限制机构20的马达22。在控制装置34电连接有作为换档检测机构的换档传感器36(参照图2的(A))，换档传感器36检测杆16的前后方向和左右方向上的转动位置，而检测杆16的换挡位置。控制装置34电连接有车辆的制动器38(参照图2的(A))，通过由乘员对制动器38进行操作，而对车辆进行制动。
接下来，对本实施方式的作用进行说明。
在以上的结构的换档装置10中，杆16从“P”位置向右侧转动而配置于“R”位置，并且杆16从“R”位置向后侧转动而依次配置于“N”位置和“D”位置。
另外，控制装置34基于传感器基板32(传感器32A)所检测的限制机构20的锁定件28的上下方向位置而对限制机构20的马达22进行驱动控制，从而在限制机构20中，经由蜗杆24使凸轮体26(凸轮齿轮26A和凸轮26B)旋转，而将锁定件28配置在下位置、上位置和中位置。
在将杆16配置于“P”位置时(在换档传感器36检测到将杆16配置于“P”位置时)，当在对制动器38进行了操作的状态下未对杆16(把手)的开关18进行操作的情况下，通过控制装置34的控制对马达22进行驱动，而将锁定件28配置于下位置(参照图3的(C))。因此，锁定件28的第1限制部28A限制杆16的第1突起16A向右侧的转动，通过限制杆16向右侧的转动，而限制(锁定)杆16从“P”位置向“R”位置的转动。
另一方面，在将杆16配置于“P”位置时(在换档传感器36检测到将杆16配置于“P”位置时)，当在对制动器38进行了操作的状态下对杆16的开关18进行操作的情况下，通过控制装置34的控制对马达22进行驱动，而将锁定件28配置于中位置(参照图3的(B))。因此，锁定件28的第1限制部28A允许杆16的第1突起16A向右侧的转动，通过允许杆16向右侧的转动，而允许(不锁定)杆16从“P”位置向“R”位置的转动。
在将杆16配置于“R”位置时(在换档传感器36检测到将杆16配置于“R”位置时)，当在对制动器38进行了操作的状态下未对杆16的开关18进行操作的情况下，通过控制装置34的控制对马达22进行驱动，而将锁定件28配置于上位置(参照图4的(C))。因此，通过由锁定件28的第2限制部28B限制杆16的第1突起16A向左侧的转动，而限制杆16向左侧的转动，从而限制杆16从“R”位置向“P”位置的转动。
另一方面，在将杆16配置于“R”位置时(在换档传感器36检测到将杆16配置于“R”位置时)，当在对制动器38进行了操作的状态下对杆16的开关18进行操作的情况下，通过控制装置34的控制对马达22进行驱动，而将锁定件28配置于中位置(参照图4的(B))。因此，通过由锁定件28的第2限制部28B允许杆16的第1突起16A向左侧的转动，而允许杆16向左侧的转动，从而允许杆16从“R”位置向“P”位置的转动。
在将杆16配置于“N”位置和“D”位置时(在换档传感器36检测到将杆16配置于“N”位置和“D”位置时)，当在对制动器38进行了操作的状态下未对杆16的开关18进行操作的情况下，通过控制装置34的控制对马达22进行驱动，而将锁定件28配置于下位置(参照图5的(C)和图6的(C))。因此，通过由锁定件28的第3限制部28C限制杆16的第2突起16B向前侧的转动，而限制杆16向前侧的转动，从而限制杆16从“N”位置向“R”位置的转动。
另一方面，在将杆16配置于“N”位置和“D”位置时(在换档传感器36检测到将杆16配置于“N”位置和“D”位置时)，当在对制动器38进行了操作的状态下对杆16的开关18进行了操作的情况下，通过控制装置34的控制对马达22进行驱动，而将锁定件28配置于中位置(参照图5的(B)和图6的(B))。因此，通过由锁定件28的第3限制部28C允许杆16的第2突起16B向前侧的转动，而允许杆16向前侧的转动，从而允许杆16从“N”位置向“R”位置的转动。
这里，像上述那样，通过控制装置34对马达22的控制而限制杆16向左右方向的转动(从“P”位置向“R”位置的右侧的转动以及从“R”位置向“P”位置的左侧的转动)，并且通过控制装置34对马达22的控制而限制杆16向前后方向的转动(从“N”位置向“R”位置的前侧的转动)。因此，能够通过控制装置34对一个马达22的控制而限制杆16向左右方向和前后方向的转动。由此，能够不需要为了限制杆16向左右方向和前后方向的转动而设置多个马达22，能够使限制机构20的结构简单。
另外，像上述那样，将锁定件28(第1限制部28A)配置于下位置而限制杆16(第1突起16A)从“P”位置向“R”位置的转动，并且将锁定件28(第2限制部28B)配置于上位置而限制杆16(第1突起16A)从“R”位置向“P”位置的转动。因此，能够通过一个锁定件28而限制杆16从“P”位置向“R”位置的转动以及从“R”位置向“P”位置的转动。由此，能够不需要为了限制杆16从“P”位置向“R”位置的转动以及从“R”位置向“P”位置的转动而设置多个锁定件28，能够使限制机构20的结构简单。
并且，使“P”位置与“R”位置为相邻设置的换挡位置，将锁定件28的配置位置变更为下位置和上位置，而变更限制杆16(第1突起16A)从“P”位置向“R”位置的转动的锁定件28的部分(第1限制部28A)以及限制杆16(第1突起16A)从“R”位置向“P”位置的转动的锁定件28的部分(第2限制部28B)。因此，在使“P”位置与“R”位置为相邻设置的换挡位置的情况下，也能够增大锁定件28的第1限制部28A和第2限制部28B的左右方向(“P”位置与“R”位置的相邻设置方向)上的强度，能够增大杆16从“P”位置向“R”位置的转动的限制强度(第1限制部28A的左右方向强度)以及杆16从“R”位置向“P”位置的转动的限制强度(第2限制部28B的左右方向强度)。
另外，在本实施方式中，通过在对制动器38进行了操作的状态下对杆16的开关18进行操作，使锁定件28向中位置移动，而允许(限制解除)杆16的转动。然而，也可以仅通过对制动器38进行操作，使锁定件28向中位置移动，而允许(限制解除)杆16的转动。并且，也可以对制动器38进行操作，并且根据车辆的速度条件而使锁定件28向中位置移动，而允许(限制解除)杆16的转动。
另外，在本实施方式中，使第1换挡位置和第2换挡位置为“P”位置和“R”位置，而成为相邻设置的换挡位置。然而，也可以在第1换挡位置与第2换挡位置之间夹有换挡位置。
并且，在本实施方式中，杆16向前后方向和左右方向转动。然而，杆16也可以仅向前后方向(一个方向)转动。
另外，在本实施方式中，对杆16(换档体)进行转动。然而，换档体也可以绕中心轴线旋转或者滑动。
并且，在本实施方式中，将换档装置10设置于中控台。然而，也可以将换档装置10设置于车室的地板部、仪表盘或者转向柱。

Claims (2)

1.一种换档装置，其中，具备：
换档体，其向相互交叉的一个方向和另一方向移动而变更换挡位置；和
限制机构，其设置有驱动装置和限制部件，通过对所述驱动装置的控制而使得所述换档体向一个方向的移动被所述限制部件限制，并且通过对所述驱动装置的控制而使得所述换档体向另一方向的移动被所述限制部件限制，
在所述换档体，作为第1被限制部而设置有第1突起部，作为第2被限制部而设置有第2突起部，
在所述换档体向一个方向侧的移动被限制时，所述第1被限制部被所述限制部件限制，
在所述换档体向另一方向侧的移动被限制时，所述第2被限制部被所述限制部件限制。
2.一种换档装置，其中，具备：
换档体，其移动而变更换挡位置；和
限制机构，其设置有单一的限制部件，所述限制部件配置于第1位置而限制所述换档体从第1换挡位置向第2换挡位置的移动，并且所述限制部件配置于第2位置而限制所述换档体从所述第2换挡位置向所述第1换挡位置的移动，
所述第1换挡位置与所述第2换挡位置相邻设置。
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