CN103538472A

CN103538472A - 换挡装置及变速挡选择器

Info

Publication number: CN103538472A
Application number: CN201310282416.2A
Authority: CN
Inventors: 山本诚; 三轮胜士
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2033-07-05
Also published as: US9765878B2; US20140013889A1; EP2685134B1; EP2685134A2; JP6026800B2; JP2014015173A; EP2685134A3; CN103538472B

Abstract

本发明提供一种可以将变速杆迅速地保持在H位置上的瞬时方式的换挡装置。该换挡装置（1）的变速杆（12）能够从主位置（H）朝左方及后方移动。倒挡（R）位置分配在从主位置（H）至少朝左方延伸的路径上。前进挡（D）分配在从主位置（H）至少朝后方延伸的路径上。

Description

换挡装置及变速挡选择器

技术领域

本发明涉及用于选择变速器的挡的换挡装置及变速挡选择器。

背景技术

线控换挡方式的换挡装置包含检测变速杆操作的位置传感器，并按照位置传感器的检测信号输出用于切换变速器的挡的信号。瞬时方式的换挡装置的变速杆在使用者解除对变速杆的操作力时自动复位至主位置（H）。

在日本专利第4373212号公报中披露了瞬时方式的换挡装置。一个例子的换挡装置的变速杆能沿操作路线移动，该操作路线由从H位置到倒挡（R）选择位置的第1路线、和从H位置到前进挡（D）选择位置的第2路线形成。在变速器中遮断转矩传递的空挡选择位置包含：设置于第1路线的途中的N1位置；和设置于第2路线的途中的N2位置。N1位置、H位置、和N2位置排列于同一直线上。

本申请的发明人详细地研究了上述公报中的换挡装置的变速杆在从R挡或D挡朝H位置自动复位时的变速杆的移动。变速杆由于惯性通过H位置，此后为了返回H位置而朝反方向移动。本申请的发明人注意到变速杆以H位置中心振荡，并在该振荡的振幅渐渐地衰减之后将其保持在H位置上。

发明内容

本发明的目的为，提供一种可以将变速杆迅速地保持于H位置上的瞬时方式的换挡装置及变速挡选择器。

本发明的一个方面提供一种换挡装置，其中，具备：变速杆；以及瞬时方式的杆单元，其包含主位置和多个挡选择位置，并使所述变速杆自动复位至所述主位置，所述变速杆，其能够从所述主位置朝互相交叉的2个方向移动，多个挡选择位置所包含的倒挡选择位置分配在至少沿所述2个方向的一个方向延伸的路径上，多个挡选择位置所包含的前进挡选择位置分配在至少沿所述2个方向的另一个方向延伸的路径上。

本发明的另一个方面提供一种变速挡选择器，其中，具备：变速杆；以及瞬时方式的杆单元，包含：移动路径，其包含2个终端和所述2个终端之间的第1及第2屈曲部；主位置，其分配在所述移动路径上的所述第1屈曲部上；以及多个挡选择位置，其分配在除所述第1及第2屈曲部以外的位置上，所述瞬时方式的杆单元使所述变速杆自动复位至所述主位置，所述多个挡选择位置包含分别分配在所述移动路径的所述2个终端上的倒挡选择位置及前进挡选择位置。

根据本发明，可以提供将变速杆迅速地保持于H位置上的瞬时方式的换挡装置及变速挡选择器。

附图说明

图1是换挡装置的立体图、及换挡滑槽的俯视图。

图2是换挡滑槽的示意俯视图。

图3是第1变更例的换挡滑槽的示意俯视图。

图4是第2变更例的换挡滑槽的示意俯视图。

图5是第3变更例的换挡滑槽的示意俯视图。

图6是第4变更例的换挡滑槽的示意俯视图。

具体实施方式

以下，对本发明的一个实施方式的换挡装置进行说明。

换挡装置1设置在例如助手席和驾驶席之间的地板控制台上。如图1所示，换挡装置1具备：变速杆12；以及支撑该变速杆12的杆单元11。换挡装置1可以具备变速杆12贯穿的换挡面板13。在换挡面板13上形成有对应于变速杆12的移动路径的换挡滑槽20。变速杆12以能够沿换挡滑槽20朝为车辆前后方向的换挡方向及为车宽方向的选择方向移动的方式被支撑。朝换挡方向的变速杆12的移动包含：沿第1直线的移动；和沿平行于该第1直线的第2直线的移动。第1直线包含主位置（H）。从H位置朝车辆后方按顺序分配了第1N位置及D位置。H位置分配于右方的屈曲部上。从H位置经由左方的屈曲部并朝前方以第2N位置及R位置的按顺序设置了换挡位置。每个N位置在变速器中遮断转矩传递的空挡（N）选择位置。D位置是前进挡（D）选择位置。R位置是倒挡（R）选择位置。

瞬时方式的杆单元11包含对应于换挡滑槽20的形状的变速杆移动路径。在图示出的例子中，变速杆移动路径包含2个终端和2个终端之间的第1及第2屈曲部。H位置分配于变速杆移动路径上的第1屈曲部上。多个挡选择位置（R、N、N、D）分配于除第1及第2屈曲部以外的位置上。变速杆移动路径可为由从主位置朝2个终端分别延伸的L形的路径及直线形的路径形成的、没有3路交汇的2终端屈曲路径。在几个例子中，2个空挡选择位置（N、N）将第1及第2屈曲部夹于中间并分开。在变速杆移动径路的第2屈曲部上可以不用分配挡选择位置。

通过包含复位机构的杆单元11，变速杆12通常保持于H位置上。使用者通过将变速杆12从H位置向换挡方向或选择方向的操作，从而选择变速器的挡。当使用者解除对变速杆12的操作力时，杆单元11使变速杆12自动复位至H位置。包含位置传感器的杆单元11对变速杆12的位置或操作进行检测，并将检测信号供给至未予图示的变速控制装置。变速控制装置按照检测信号切换变速器的挡。

以下，对换挡装置1的作用进行说明。

如图2所示，当使用者没有操作变速杆12时，变速杆12保持于H位置上。在这个状态下，使用者对变速杆12错误地（erroneously）或无意识地（unintentionally）赋予了面向前方的外力时，形成换挡滑槽20的换挡面板13的壁K1限制从H位置朝车辆前方的变速杆12的移动。在变速杆12设置在地板控制台上的例子中，在使用者将手放在变速杆12的顶端的状态中，容易在变速杆12上产生将变速杆12从H位置推向前方的力。但是，在本例中，从H位置朝前方的变速杆12的无意识地移动被限制。

当使用者选择倒挡（R）时，使用者使变速杆12从H位置向移动至左方（选择方向），然后将移动方向变更为车辆前方（换挡方向），移动至第2直线上的第2N位置，然后使之移动至R位置。当换挡装置1检测到在第2N位置上的变速杆12的停留时间是阈值以上时，输出将变速器切换为空挡（N）的信号。换挡装置1在变速杆12从第2N位置移动至R位置时，换挡装置1输出将变速器从空挡（N）切换至倒挡（R）的信号。

当倒挡（R）选择后使用者从R位置的变速杆12松开手时，对变速杆12的操作力被解除，换挡装置1让变速杆12从R位置通过第2直线上的第2N位置自动复位至H位置。由于惯性，变速杆12有超过H位置而移动至右方的倾向。但是，形成换挡滑槽20的换挡面板13的壁K2限制从H位置朝右方的惯性移动。因此，变速杆12迅速地静止在H位置。

当使用者选择前进挡（D）时，使用者使变速杆12从H位置朝后方（换挡方向）、第1直线上的第1N位置移动，然后使之移动至D位置。换挡装置1检测到在第1N位置上的变速杆12的停留时间超过阈值以上时，输出将变速器切换为空挡（N）的信号。变速杆12从第1N位置移动至D位置时，换挡装置1输出将变速器从空挡（N）切换为前进挡（D）的信号。

当前进挡（D）选择后使用者从D位置的变速杆12松开手时，对变速杆12的操作力被解除，换挡装置1让变速杆12从D位置通过第1直线上的第1N位置自动复位至H位置。由于惯性，变速杆12有超过H位置移动至前方的倾向。但是，换挡面板13的壁K1限制从H位置朝前方的变速杆12的惯性移动。因此，变速杆12迅速地静止在H位置。

一个例子的杆单元11在2个N位置、R位置、和D位置中设置有点击或生成反作用力的点击机构。点击机构包含例如，形成于移动路径的途中的峰和/或谷；和朝移动路径弹性地赋能的销。在使用者使变速杆12从H位置移动到第1或第2N位置时和经由该N位置移动到R位置或D位置时，使用者感到点击。

通过本实施方式可以得到以下效果。

（1）变速杆12能够从H位置朝相交叉的2个方向、即第1方向（左方）和第2方向（后方）移动。倒挡（R）分配于从H位置至少朝第1方向延伸的路径（例如L形的路径）上。前进挡（D）分配于从H位置至少朝第2方向延伸的路径（例如直线形的路径）上。在倒挡（R）的选择后使用者解除对变速杆12的操作力时，变速杆12朝H位置移动，但是变速杆12从H位置朝与第1方向交叉的第2方向的惯性移动会被抑制。同样，选择前进挡（D）后使用者解除对变速杆12的操作力时，变速杆12朝H位置移动，但是变速杆12朝与第2方向交叉的第1方向的惯性移动会被限制。试图自动复位至H位置的变速杆12超过H位置朝另一个方向的惯性移动被限制，因此变速杆12迅速地静止在H位置。

（2）变速杆12能够从H位置朝互相垂直的2个方向、即第1方向（左方）和第2方向（后方）移动。所以，试图自动复位至H位置的变速杆12超过H位置朝另一个方向的惯性移动被限制，因此变速杆12迅速地静止在H位置。

（3）变速杆12在从主位置（H）即将到达倒挡（R）选择位置之前的移动和变速杆12在从主位置（H）即将到达前进挡（D）选择位置之前的移动全都是沿换挡方向的移动。使用者能够毫不犹豫地操作变速杆12，所以操作性得到改善。换挡装置1需要检测变速杆12的换挡方向的操作的传感器，但是不一定需要检测变速杆12的选择方向操作的传感器。因此，可以简化变速杆12的检测系统。

（4）变速杆12在从主位置（H）即将到达倒挡（R）选择位置之前的移动的方向（前方）与变速杆12在从主位置（H）即将到达前进挡（D）选择位置之前的移动的方向（后方）相反。因此，不容易弄错倒挡（R）的选择和前进挡（D）的选择。

（5）在从R位置或D位置变速杆12自动复位至H位置时，壁K1、K2限制变速杆12的惯性移动。因此，变速杆12迅速地静止在H位置。

（6）在使用者选择前进挡（D）时，使用者让变速杆12从H位置上只向换挡方向（车辆后方）移动。在使用者选择倒挡（R）时，使用者首先将变速杆12从H位置向选择方向（左方）移动，然后将移动方向变更为换挡方向（前方）。选择方向的移动和换挡方向移动的组合可以与只有换挡方向的移动明确地区别。因此，能够抑制变速杆12的误操作。

（7）在使用者选择倒挡（R）时，使用者首先将变速杆12从H位置移动至选择方向(左方)移动，然后将移动方向变更为换挡方向（前方）。这样，倒挡（R）的选择需要变更变速杆12的移动方向，所以变速杆12的操作速度必然下降。因此，使用者能够认识变速杆12的当前位置，不容易弄错D位置和R位置。

（8）变速杆移动路径是没有3路交汇的2终端屈曲路径。因此，变速杆12的操作简单且易懂。

上述的实施方式可以更改为以下的形式。

·可以省略第1及第2N位置的一方。在图3的例子中，H位置和R位置之间的第2N位置被省略。在这个情况下，使用者将变速杆12从H位置移动到第1直线上的第1N位置，由此选择空挡（N）。图3的N位置是多个挡选择位置中离H位置最近的挡选择位置，所以空挡（N）的选择的操作得到改善。在图4的例子中，H位置和D位置之间的第1N位置被省略。在这个情况下，使用者将变速杆12从H位置移动到左方（选择方向），然后将移动方向变更为前方（换挡方向），将变速杆12移动到第2直线上的第2N位置，由此选择空挡（D）。变速杆12从H位置到达第2N位置之前使用者变更变速杆12的移动方向，因此用于选择空挡（N）的操作速度下降，在N位置的变速杆12的停留时间有变长的倾向。因此，可以准确地选择空挡（N）。

·图5示出的其他例子的换挡装置1，换挡滑槽20朝车辆高度方向延伸，换挡滑槽20的2个终端为上端及下端。这个换挡装置1可以设置在例如驾驶席前方的仪表盘上。变速杆12的换挡方向是车辆高度方向，选择方向是车宽方向。朝换挡方向的变速杆12的移动包含沿第3直线的移动和沿与该第3直线平行的第4直线的移动。第3直线包含主位置（H）。第1N位置及R位置按顺序从H位置向上方分配。H位置分配于左方的屈曲部上。从H位置经由右方的屈曲部，第2N位置及D位置按顺序向车辆下方分配。

当使用者没有操作变速杆12时，变速杆12保持在H位置上。在这个状态下，对变速杆12使用者错误地(erroneously)或无意识地(unintentionally)赋予了朝下的外力时，形成换挡滑槽20的换挡面板13上的壁K3限制从H位置朝下方的变速杆12的移动。在变速杆12设置在仪表盘上的例子中，使用者把手放在变速杆12的顶端时，容易在变速杆12上产生将变速杆12从H位置朝下推的力。但是，在本例中，变速杆12从H位置朝下方无意识的移动被限制。

当使用者选择倒挡（R）时，使用者让变速杆12从H位置移动到上方（换挡方向）的N位置，接着再从N位置移动到上方的R位置。换挡装置1当检测到在这个N位置的变速杆12的停留时间为阈值以上时，输出将变速器切换至空挡（N）的信号。变速杆12从这个位置移动至R位置时，换挡控制装置1输出将变速器从空挡（N）切换至倒挡（R）的信号。

当倒挡（R）的选择后使用者从变速杆12松开手时，对变速杆12的操作力被解除，换挡装置1让变速杆12从R位置通过第3直线上的N位置自动复位至H位置。变速杆12由于惯性超过N位置试图朝下方移动。但是，换挡面板13的壁K3限制从H位置朝下方的变速杆12的惯性移动。因此，变速杆12迅速地静止在H位置上。

当使用者选择前进挡（D）时，使用者将变速杆12从H位置右方（选择方向）移动，然后将移动方向变更为下方（换挡方向），从而移动到第4直线上的N位置，再从N位置使之移动到D位置。换挡装置1当检测到在这个N位置的变速杆12的停留时间为阈值以上时，向变速器输出切换为空挡（N）的信号。在变速杆12从该N位置移动到D位置时，换挡装置1输出将变速器从空挡（N）切换至前进挡（D）的信号。

当选择前进挡（D）后的使用者从D位置的变速杆12把手松开手时，对变速杆12的操作力被解除，换挡装置1让变速杆12从D位置通过第4直线上的N位置，并沿选择方向自动复位至H位置。变速杆12由于惯性有超过N位置朝左方移动的倾向。但是，形成换挡滑槽20的换挡面板13的壁K4限制从H位置朝左方的变速杆12的惯性移动。因此，变速杆12迅速地静止在H位置上。

根据图5的例子可以取得与根据上述实施方式的（1）-（8）同样的效果。

·可以省略图5的2个N位置的一方。在图6的例子中，可以省略H位置和D位置之间的N位置。在这个情况下，使用者将变速杆12从H位置移动到第3直线上的N位置，由此选择空挡（N）位置。图6的N位置多个选择位置中离H位置最近的挡选择位置，因此空挡（N）的选择的操作性得到改善。虽未予图示，但是可以省略图5的H位置和R位置之间的N位置。在这个情况下，与图5同样，使用者将变速杆12从H位置朝右方（选择方向）移动，再将移动方向更改为朝下方（换挡方向）移动到第4直线上的N位置，由此选择空挡（N）。在这个例子中，由于在变速杆12从H位置移动到第4直线上的N位置之前使用者变更变速杆12的移动方向，所以为了选择空挡（N）的操作速度降低，并在N位置的变速杆12的停留时间有变长倾向。因此，可以准确地选择空挡。

·对于上述的实施方式及变更例的换挡滑槽20的可以是左右反转的形状。

·对于上述实施方式及各个变更例，换挡滑槽20可以是以瞬时针或逆时针方向旋转的形状。例如图2的换挡滑槽20以逆时针的方向旋转90度的例子中，各个换挡方向是车宽方向，选择方向是车辆前后方向。另外，旋转角度不被限定为90度，旋转方向也不被限定为逆时针方向。

·靠近于R位置的N位置和靠近于D位置的N位置双方都可以省略。在这个情况下，优选地，配置与停车挡用的P开关相同的专用的N挡选择开关。

·D位置可以不被分配于一终端。可以分配在例如在换挡方向中超过D位置的位置上分配其他的挡选择位置（例如低速行驶用的L位置和回再生制动用的B位置）。

·在H位置中的换挡方向和选择方向的角度不仅限于直角。只要是能将变速杆12从H位置朝相互交叉的2个方向操作的话，换挡方向和选择方向的角度既可以是锐角也可以是钝角。

·在图2的例子中，在第1直线上分配有：主位置（H）；N位置；及D位置。在这个例子中，变速杆12从H位置的移动距离越长，杆单元11可以向使用者施加比较高的操作负荷。在这个情况下，使用者可以根据让变速杆12移动所需的力来得知变速杆12的移动位置。

·在图2的例子中，H位置到左方的屈曲部的距离、即第1直线和第2直线的间隔可以通过换挡装置1的控制逻辑或壁K1的位置适当地变更。

·如上所述，图2-图4的例子适合于地板控制台上换挡装置，图5及图6的例子适合于仪表盘上设置的换挡装置1。但是，图2-图4的换挡装置1可以设置在仪表盘上，图5及图6的换挡装置1也可以设置在地板控制台上。

Claims

1.一种用于选择变速器的挡的换挡装置，其中，

具备：变速杆；以及

瞬时方式的杆单元，其包含主位置和多个挡选择位置，并使所述变速杆自动复位至所述主位置，

所述变速杆，其能够从所述主位置朝互相交叉的2个方向移动，

多个挡选择位置所包含的倒挡选择位置分配在至少沿所述2个方向的一个方向延伸的路径上，

多个挡选择位置所包含的前进挡选择位置分配在至少沿所述2个方向的另一个方向延伸的路径上。

2.根据权利要求1所述的换挡装置，其中，

所述2个方向互相垂直。

3.根据权利要求1或2中所述的换挡装置，其中，

所述变速杆，其能够朝包含所述主位置的呈直线的第1换挡方向、与所述第1换挡方向平行且不包含所述主位置的呈直线的第2换挡方向、和包含所述主位置且与所述第1和第2的换挡方向交叉的呈直线的选择方向移动，

所述变速杆从所述主位置即将到达所述倒挡选择位置之前的移动是沿所述第1及第2换挡方向中的一个方向的移动，

所述变速杆从所述主位置即将到达所述前进挡选择位置之前的移动是沿所述第1及第2换挡方向中的另一个方向的移动。

4.根据权利要求3所述的换挡装置，其中，

所述变速杆即将到达所述倒挡选择位置之前的移动方向与所述变速杆即将到达所述前进挡选择位置之前的移动方向相反。

5.根据权利要求1或2中所述的换挡装置，其中，

进一步具备壁，其限制从所述倒挡选择位置或所述前进挡选择位置自动复位至所述主位置的所述变速杆的移动不超过所述主位置。

6.一种变速挡选择器，其中，

具备：变速杆；以及

瞬时方式的杆单元，包含：移动路径，其包含2个终端和所述2个终端之间的第1及第2屈曲部；主位置，其分配在所述移动路径上的所述第1屈曲部上；以及多个挡选择位置，其分配在除所述第1及第2屈曲部以外的位置上，所述瞬时方式的杆单元使所述变速杆自动复位至所述主位置，

所述多个挡选择位置包含分别分配在所述移动路径的所述2个终端上的倒挡选择位置及前进挡选择位置。

7.根据权利要求6所述的变速挡选择器，其中，

所述移动路径的所述第2屈曲部在为所述第1屈曲部的所述主位置和所述倒挡选择位置之间。

8.根据权利要求6所述的变速挡选择器，其中，

所述移动路径的所述第2屈曲部在为所述第1屈曲部的所述主位置和所述前进挡选择位置之间。

9.根据权利要求6-8任意一项中所述的变速挡选择器，其中，

所述移动路径是由从所述主位置朝所述2个终端分别延伸的L形的路径及直线形的路径形成的、没有3路交汇的2终端屈曲路径。

10.根据权利要求6-8任意一项中所述的变速挡选择器，其中，

所述多个挡选择位置包含分配于所述主位置和一终端之间的直线路径上的空挡选择位置。