CN109661319B

CN109661319B - 换挡装置

Info

Publication number: CN109661319B
Application number: CN201780054052.9A
Authority: CN
Inventors: 中川大辅
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2016-09-12
Filing date: 2017-08-30
Publication date: 2022-08-16
Anticipated expiration: 2037-08-30
Also published as: WO2018047701A1; JPWO2018047701A1; JP6785865B2; US11746891B2; US20200149626A1; CN109661319A; DE112017004578T5

Abstract

本发明提供一种换挡装置。在换挡杆装置中，将锁定杆配置于限制位置而限制杆的换挡位置的变更，通过驱动马达而使凸轮旋转，由此将锁定杆移动到允许位置，而允许杆的换挡位置的变更。这里，随着变更凸轮的旋转位置，而移动锁定杆。因此，能够降低用于将锁定杆配置于限制位置和允许位置的凸轮的旋转位置的精度，能够通过马达的驱动而适当地改变杆的换挡位置的变更的限制和允许。

Description

换挡装置

技术领域

本发明涉及使换挡体移动而变更换挡体的换挡位置的换挡装置。

背景技术

在日本特开2013－86550号公报所记载的换挡杆装置中，限制连杆被配置在限制位置，而限制换挡杆的换挡位置的变更，通过操作按钮而驱动螺线管，由此使限制连杆从限制位置转动到允许位置，而允许换挡杆的换挡位置的变更。

这里，在该换挡杆装置中，优选能够适当地改变换挡杆的换挡位置的变更的限制和允许。

发明内容

本发明考虑上述情况，目的在于，得到一种换挡装置，能够适当地改变换挡体的换挡位置的变更的限制和允许。

本发明的第1方式的换挡装置具备：换挡体，其移动而变更换挡位置；限制部，其配置于限制位置而限制上述换挡体的换挡位置的变更，并且通过从限制位置向允许位置移动而允许上述换挡体的换挡位置的变更；操作部，其能够被进行操作；以及旋转部，该旋转部的旋转位置通过上述操作部被操作而变更，从而使上述限制部从限制位置向允许位置移动，并且随着旋转位置的变更而使上述限制部移动。

本发明的第2方式的换挡装置具备：换挡体，其移动而变更换挡位置；限制部，其配置于限制位置而限制上述换挡体的换挡位置的变更，并通过从限制位置向允许位置移动而允许上述换挡体的换挡位置的变更，并且限制位置为恒定的位置；以及操作部，其被进行操作而使上述限制部从限制位置向允许位置移动。

本发明的第3方式的换挡装置具备：换挡体，其移动而变更换挡位置；限制部，其配置于限制位置而限制上述换挡体的换挡位置的变更，并通过从限制位置向允许位置移动而允许上述换挡体的换挡位置的变更；操作部，其能够被进行操作；以及马达，其通过上述操作部被操作而被驱动从而使上述限制部从限制位置向允许位置移动。

在本发明的第1方式的换挡装置中，移动换挡体而变更换挡体的换挡位置。并且，将限制部配置于限制位置而限制换挡体的换挡位置的变更，通过对操作部进行操作而变更旋转部的旋转位置，由此使限制部从限制位置移动到允许位置，而允许换挡体的换挡位置的变更。

这里，随着变更旋转部的旋转位置而移动限制部。因此，能够降低用于将限制部配置于限制位置和允许位置中的至少一方的旋转部的旋转位置的精度，能够适当地改变换挡体的换挡位置的变更的限制和允许。

在本发明的第2方式的换挡装置中，移动换挡体而变更换挡体的换挡位置。并且，将限制部配置于限制位置而限制换挡体的换挡位置的变更，通过对操作部进行操作而使限制部从限制位置移动到允许位置，从而允许换挡体的换挡位置的变更。

这里，限制部的限制位置为恒定的位置。因此，能够减少限制部在限制位置与允许位置之间的移动行程，能够适当地改变换挡体的换挡位置的变更的限制和允许。

在本发明的第3方式的换挡装置中，移动换挡体而变更换挡体的换挡位置。并且，将限制部配置于限制位置而限制换挡体的换挡位置的变更，通过对操作部进行操作而使限制部从限制位置移动到允许位置，从而允许换挡体的换挡位置的变更。

这里，通过对操作部进行操作而驱动马达，从而使限制部从限制位置移动到允许位置。因此，即使在限制部的移动阻力较大的情况下，也能够使限制部从限制位置移动到允许位置，能够适当地改变换挡体的换挡位置的变更的限制和允许。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的换挡杆装置的从前斜左方观察的立体图。

图2是示出本发明的实施方式的换挡杆装置的主要部分的从右方观察的侧视图。

图3是示出在本发明的实施方式的换挡杆装置中限制杆从“N”位置向前侧的转动操作时的从右方观察的侧视图。

图4是示出在本发明的实施方式的换挡杆装置中允许杆从“N”位置向前侧的转动操作时的从右方观察的侧视图。

图5是示出本发明的实施方式的换挡杆装置的支承板和锁定杆的从上方观察的剖视图。

具体实施方式

图1示出从前斜左方观察作为本发明的实施方式的换挡装置的换挡杆装置10的立体图，图2示出从右方观察换挡杆装置10的主要部分的侧视图。另外，在附图中，箭头FR表示换挡杆装置10的前方，箭头RH表示换挡杆装置10的右方，箭头UP表示换挡杆装置10的上方。

本实施方式的换挡杆装置10为所谓直线式的结构。换挡杆装置10为地板式的结构，设置于车辆(汽车)的驾驶席(省略图示)的车宽方向内侧处的车室的底部(车体侧)，换挡杆装置10的前方、右方以及上方分别朝向车辆的前方、右方以及上方。

如图1和图2所示，在换挡杆装置10设置有作为支承体的由树脂制成且大致长方体形箱状的板12(壳体)，板12固定于车室的底部，而将换挡杆装置10设置于车室的底部。

在板12内配置有作为换挡体的大致长条棒状的杆14。在杆14的上下方向中间部设置有圆柱状的支承轴14A，杆14在支承轴14A处被支承为能够在板12的上部在规定范围内向前后方向转动(移动)。杆14从板12向上侧延出，杆14的上侧部分在长边方向上被弯曲。

在杆14的上端部(前端部)一体地设置有作为把持部的把手16，杆14能够在由车辆的乘员(特别是驾驶员)把持着把手16的状态下进行转动操作。由此，杆14能够从前侧朝向后侧，转动到作为换挡位置的“P”位置(驻车位置)、“R”位置(倒车位置)、“N”位置(空挡位置)以及“D”位置(前进位置)。

在把手16设置有作为操作部的按钮(开关、省略图示)，按钮能够由乘员进行操作(按压操作)。

在板12内设置有换挡检测机构44(参照图2)，在将杆14配置于“P”位置时，换挡检测机构44检测出将杆14配置于“P”位置。操作检测机构46(参照图2)与把手16的按钮电连接，在对按钮进行了操作时，操作检测机构46检测出对按钮进行了操作。

在杆14的下部设置有大致扇形板状的转动板18，转动板18的下表面沿着杆14的转动周向弯曲。在转动板18的下端部一体地设置有突出部18A，突出部18A向右侧突出，并且沿着杆14的转动周向延伸。

在突出部18A的上表面形成有作为卡止部的规定形状的止动槽20，止动槽20配置于突出部18A的延伸方向整体。在止动槽20的前端部形成有P槽20P，P槽20P的后表面与杆14的转动周向大致垂直地配置。在止动槽20的前后方向中间部形成有R槽20R，R槽20R的前表面与杆14的转动周向大致垂直地配置，并且后表面随着朝向后侧而向朝着上侧的方向倾斜。在止动槽20中，在R槽20R的后侧形成有N槽20N，N槽20N的前表面与杆14的转动周向大致垂直地配置。在止动槽20中，在N槽20N的后侧形成有D槽20D，D槽20D与N槽20N的后侧连通。另外，止动槽20的上表面(P槽20P与R槽20R之间以及R槽20R与N槽20N之间的上表面)为沿着杆14的转动周向的相同的弯曲面，止动槽20的下表面(P槽20P、R槽20R、N槽20N以及D槽20D的下表面)为沿着杆14的转动周向的相同的弯曲面。

如图3所示，在板12内固定有作为支承部件的大致平板状的支承板22，支承板22与左右方向垂直地配置。支承板22配置在杆14的突出部18A的上侧，突出部18A向支承板22的右侧突出。在支承板22一体地设置有大致长方体形箱状的支承框22A(参照图5)，支承框22A的左壁由支承板22形成。支承框22A向右侧突出，支承框22A的下表面整体和后表面的左侧部分开放。在支承框22A的前壁的左右方向中央以及支承框22A的后壁的左端一体地设置有剖面矩形状的引导部24，一对引导部24分别沿上下方向延伸，并且在前后方向上对置。

在支承板22的下端部一体地设置有限制突起26，限制突起26向右侧突出。在限制突起26形成有剖面矩形状的限制槽26A，限制槽26A供限制突起26沿上下方向贯通，并且向右侧开放。

在支承板22的右侧设置有作为限制部的大致T字形板状的锁定杆28，在锁定杆28的上部的前侧部分一体地设置有大致长方体状的突起部28A(参照图5)。突起部28A向右侧突出，锁定杆28的上部的前侧部分(包含突起部28A)被插入支承板22的支承框22A内。在突起部28A的前表面和后表面形成有剖面矩形状的引导槽28C，一对引导槽28C分别沿上下方向延伸而供突起部28A贯通，并且在前后方向上夹着突起部28A而对置。支承框22A的引导部24与引导槽28C嵌合，由此，限制锁定杆28(突起部28A)向前后方向和左右方向的移动，并且引导槽28C被引导部24引导而在上下方向上移动，由此锁定杆28在上下方向上移动。锁定杆28的下部以能够在上下方向上移动的方式插入于支承板22的限制突起26的限制槽26A，锁定杆28的下部在前后方向上与限制槽26A嵌合，而限制锁定杆28向前后方向的移动。在锁定杆28的上部的后侧部分形成有剖面大致矩形状的凹部28B，凹部28B向左右方向两侧、下侧以及后侧开放。

在支承板22(也可以是支承框22A)与锁定杆28之间搭挂有施力单元(省略图示)，锁定杆28被施力单元向下侧施力。因此，在杆14配置于“P”位置、“R”位置、“N”位置以及“D”位置时，通过施力单元的作用力而将锁定杆28配置于下侧的限制位置，分别将锁定杆28的下端部插入于杆14的止动槽20的P槽20P、R槽20R、N槽20N以及D槽20D。锁定杆28能够抵抗施力单元的作用力而向上侧的允许位置移动，锁定杆28被配置于允许位置，而下端部被配置于止动槽20的上侧(参照图4)。

在板12内设置有限制检测机构48(参照图2)，限制检测机构48检测锁定杆28的上下方向位置。

在锁定杆28的凹部28B上表面的下侧配置有作为旋转部的大致平板状的凸轮30，在凸轮30中以能够一体旋转的方式贯通有旋转轴32。旋转轴32搭挂在支承板22与板12的右壁之间，与左右方向平行地配置，凸轮30能够以旋转轴32为中心而向图3的限制方向A和允许方向B旋转。凸轮30的旋转直径尺寸随着朝向限制方向A而逐渐变大，凸轮30配置在限制方向A侧的旋转位置。

如图2所示，旋转轴32在凸轮30的右侧在同轴上贯通齿轮34(蜗轮)，齿轮34能够与旋转轴32一体旋转。

在板12内，在齿轮34的后侧且上侧的位置配置有作为驱动机构的马达36，马达36固定于板12的右壁。马达36的输出轴向下方延出，在马达36的输出轴，同轴地固定有蜗杆38。齿轮34与蜗杆38噛合，通过对马达36进行驱动而使蜗杆38与马达36的输出轴一体地旋转，从而使齿轮34减速地旋转，使旋转轴32和凸轮30与齿轮34一体地旋转。

马达36与控制装置40电连接，马达36通过控制装置40的控制而被向一个方向和另一方向驱动。车辆的制动器42与控制装置40电连接，通过由乘员对制动器42进行操作而对车辆进行制动。另外，上述换挡检测机构44、操作检测机构46、限制检测机构48以及通知机构(省略图示)与控制装置40电连接。

接下来，对本实施方式的作用进行说明。

在以上结构的换挡杆装置10中，在杆14配置于“P”位置、“R”位置、“N”位置以及“D”位置时，通过施力单元的作用力将锁定杆28配置于限制位置，而分别将锁定杆28的下端部插入于杆14(转动板18的突出部18A)的止动槽20的P槽20P、R槽20R、N槽20N以及D槽20D。

在将杆14配置于“P”位置的情况下(在换挡检测机构44检测出将杆14配置于“P”位置的情况下)，当对制动器42进行了操作的状态下未对把手16的按钮进行操作时(在操作检测机构46未检测出对按钮进行了操作时)，维持将锁定杆28的下端部插入于P槽20P的状态。因此，在将杆14从“P”位置向后侧转动操作而将转动板18向前侧转动时，P槽20P的后表面与锁定杆28的下端部抵接，转动板18向前侧的转动被锁定杆28卡止，由此限制(锁定)杆14从“P”位置向后侧的转动操作。

另一方面，在将杆14配置于“P”位置的情况下(在换挡检测机构44检测出将杆14配置于“P”位置的情况下)，当对制动器42进行了操作的状态下对把手16的按钮进行了操作时(在操作检测机构46检测出对按钮进行了操作时)，通过控制装置40的控制而向一个方向驱动马达36，使马达36的输出轴、蜗杆38、齿轮34以及旋转轴32旋转，由此使凸轮30向允许方向B旋转，使锁定杆28抵抗施力单元的作用力而向允许位置移动，锁定杆28的下端部被配置于P槽20P的上侧。因此，在将杆14从“P”位置向后侧转动操作而将转动板18向前侧转动时，P槽20P的后表面不与锁定杆28的下端部抵接，转动板18向前侧的转动没有被锁定杆28卡止，由此允许杆14从“P”位置向后侧的转动操作。

在解除了把手16的按钮的操作时(在从操作检测机构46检测出对按钮进行了操作的状态变成操作检测机构46未检测出对按钮进行了操作的状态时)，通过控制装置40的控制而向另一方向驱动马达36，使马达36的输出轴、蜗杆38、齿轮34以及旋转轴32旋转，由此使凸轮30向限制方向A旋转，锁定杆28由于施力单元的作用力而向下侧移动。因此，在将杆14配置于“P”位置、“R”位置、“N”位置以及“D”位置时，锁定杆28被配置于限制位置，锁定杆28的下端部分别被插入于P槽20P、R槽20R、N槽20N以及D槽20D。

在将杆14配置于“R”位置的情况下(在换挡检测机构44未检测出将杆14配置于“P”位置的情况下)，在未对把手16的按钮进行操作时(在操作检测机构46未检测出对按钮进行了操作时)，维持将锁定杆28的下端部插入于R槽20R的状态。因此，在将杆14从“R”位置向前侧转动操作而将转动板18向后侧转动时，R槽20R的前表面与锁定杆28的下端部抵接，转动板18向后侧的转动被锁定杆28卡止，由此限制杆14从“R”位置向前侧的转动操作。

另一方面，在将杆14配置于“R”位置的情况下(在换挡检测机构44未检测出将杆14配置于“P”位置的情况下)，在对把手16的按钮进行了操作时(在操作检测机构46检测出对按钮进行了操作时)，通过控制装置40的控制而向一个方向驱动马达36，使马达36的输出轴、蜗杆38、齿轮34以及旋转轴32旋转，由此使凸轮30向允许方向B旋转，使锁定杆28抵抗施力单元的作用力而向允许位置移动，锁定杆28的下端部被配置于R槽20R的上侧。因此，在将杆14从“R”位置向前侧转动操作而将转动板18向后侧转动时，R槽20R的前表面不与锁定杆28的下端部抵接，转动板18向后侧的转动没有被锁定杆28卡止，由此允许杆14从“R”位置向前侧的转动操作。

另外，在将杆14从“R”位置向后侧转动操作而将转动板18向前侧转动时，锁定杆28借助R槽20R的后表面而抵抗施力单元的作用力而向上侧移动，然后N槽20N到达锁定杆28，由此锁定杆28由于施力单元的作用力而向下侧移动，锁定杆28的下端部被插入于N槽20N。

在将杆14配置于“N”位置的情况下(在换挡检测机构44未检测出将杆14配置于“P”位置的情况下)，在未对把手16的按钮进行操作时(在操作检测机构46未检测出对按钮进行了操作时)，维持将锁定杆28的下端部插入于N槽20N的状态。因此，在将杆14从“N”位置向前侧转动操作而将转动板18向后侧转动时，N槽20N的前表面与锁定杆28的下端部抵接，转动板18向后侧的转动被锁定杆28卡止，由此限制杆14从“N”位置向前侧的转动操作。

另一方面，在将杆14配置于“N”位置的情况下(在换挡检测机构44未检测出将杆14配置于“P”位置的情况下)，在对把手16的按钮进行了操作时(在操作检测机构46检测出对按钮进行了操作时)，通过控制装置40的控制而向一个方向驱动马达36，使马达36的输出轴、蜗杆38、齿轮34以及旋转轴32旋转，由此使凸轮30向允许方向B旋转，使锁定杆28抵抗施力单元的作用力而配置于允许位置，锁定杆28的下端部被配置于N槽20N的上侧。因此，在将杆14从“N”位置向前侧转动操作而将转动板18向后侧转动时，N槽20N的前表面不与锁定杆28的下端部抵接，转动板18向后侧的转动没有被锁定杆28卡止，由此允许杆14从“N”位置向前侧的转动操作。

另外，在将杆14从“N”位置向后侧转动操作而将转动板18向前侧转动时，在锁定杆28没有在上下方向上移动的状态下，止动槽20的从N槽20N到D槽20D的部分通过锁定杆28的下端部，由此允许杆14从“N”位置向后侧的转动操作。

并且，在将杆14从“D”位置向前侧转动操作而将转动板18向后侧转动时，在锁定杆28没有在上下方向上移动的状态下，止动槽20的从D槽20D到N槽20N的部分通过锁定杆28的下端部，由此允许杆14从“D”位置向前侧的转动操作。

这里，凸轮30的旋转直径尺寸随着朝向限制方向A而逐渐变大，随着变更凸轮30的旋转位置而使锁定杆28在上下方向上移动。因此，能够减小相对于基于马达36的驱动而产生的凸轮30的旋转位置的变更量的、锁定杆28的上下方向上的移动量，能够降低用于将锁定杆28配置于限制位置和允许位置的凸轮30的旋转位置的精度，能够降低用于将锁定杆28配置于限制位置和允许位置的马达36的输出轴的旋转位置的精度，能够通过马达36的驱动而适当地改变杆14的换挡位置的变更的限制和允许。

并且，通过使凸轮30旋转而使锁定杆28在上下方向上移动。因此，能够减少用于使锁定杆28在上下方向上移动的部件件数，能够减少成本，并且能够实现小型化。

另外，止动槽20的下表面(P槽20P、R槽20R、N槽20N以及D槽20D的下表面)为沿着杆14的转动周向的相同的弯曲面，锁定杆28的下端部与止动槽20的下表面抵接时的锁定杆28相对于支承板22的上下方向位置、亦即锁定杆28的限制位置为恒定的位置。因此，能够减少锁定杆28在限制位置与允许位置之间的移动行程，能够使通过马达36的驱动将锁定杆28配置于限制位置和允许位置的控制装置40的控制变得容易，能够通过控制装置40的控制而适当地改变杆14的换挡位置的变更的限制和允许。

并且，向一个方向驱动马达36而使锁定杆28从限制位置移动到允许位置，因此能够增大锁定杆28从限制位置向允许位置的移动力。因此，即使在从例如乘员向杆14输入转动负载，而增大止动槽20的侧面(P槽20P的后表面、R槽20R的前表面或者N槽20N的前表面)与锁定杆28的下端部的接触压力，由此使止动槽20的侧面与锁定杆28的下端部的摩擦力较大而锁定杆28的移动阻力较大的情况下，也能够使锁定杆28从限制位置移动到允许位置，能够适当地改变杆14的换挡位置的变更的限制和允许。

另外，在向一个方向驱动马达36而使锁定杆28从限制位置向允许位置移动时，限制检测机构48检测出锁定杆28到达允许位置，通过控制装置40的控制而停止马达36的驱动。因此，能够抑制锁定杆28与支承板22的支承框22A的上壁抵接，能够抑制由于锁定杆28与支承框22A的上壁抵接而导致的抵接音的产生。

并且，驱动马达36而使锁定杆28向限制位置和允许位置移动。因此，不需要使把手16的按钮经由杆14内(包含把手16内)而与锁定杆28机械式地相连。由此，能够使杆14(包含把手16)小型化和异形化(例如能够使杆14的上侧部分在长边方向上弯曲等)，并且能够在例如把手16设置附加机构(例如指示器)，能够提高杆14(包含把手16)的外观设计的自由度。

另外，在例如车辆被长时间放置的情况下(车辆的驻车时等)，当将杆14配置于“P”位置的状态(换挡检测机构44检测出将杆14配置于“P”位置的状态)下对把手16的按钮进行了关闭操作(例如与将锁定杆28移动到允许位置的上述的情况相比为长时间的操作)时(在操作检测机构46检测出对按钮进行了关闭操作时)，通过控制装置40的控制而将马达36关闭(切断电源)。因此，即使在对制动器42进行了操作的状态下对把手16的按钮进行操作，也不允许杆14从“P”位置向后侧的转动操作。

并且，当将马达36关闭的状态下对把手16的按钮进行待机操作(例如与将锁定杆28移动到允许位置的上述的情况相比为长时间的操作)时(在操作检测机构46检测出对按钮进行了待机操作时)，通过控制装置40的控制而使马达36处于待机状态(恢复操作等待状态)。另外，在使马达36处于待机状态时，通过控制装置40的控制而由通知机构向乘员报告马达36处于待机状态的情况(例如需要按钮的恢复操作)。例如，作为通知机构的显示机构(车辆的指示器、仪表等)显示马达36处于待机状态的情况、或者作为通知机构的发光机构(车辆的照明光等)按照规定色发光。

而且，当使马达36处于待机状态的状态下对把手16的按钮进行了恢复操作(例如在规定的模式下的多次的间歇操作)时(在操作检测机构46检测出对按钮进行了恢复操作时)，通过控制装置40的控制而使马达36从关闭状态恢复(接通电源)。因此，通过在对制动器42进行了操作的状态下对把手16的按钮进行操作，而像上述那样允许杆14从“P”位置向后侧的转动操作。另外，按钮的恢复操作被乘员预先输入至控制装置40。

通过像以上那样将马达36关闭，而不允许杆14从“P”位置的转动操作。由此，能够有效地抑制车辆被盗取，能够提高车辆的安全性。

另外，在本实施方式中，在杆14设置有止动槽20，并且在车体侧(板12和支承板22)设置有锁定杆28(包含马达36等)。然而，也可以在杆14设置锁定杆28(包含马达36等)，并且在车体侧(板12和支承板22中的至少一方)设置止动槽20。

另外，在本实施方式中，使换挡杆装置10为地板式的结构而设置于车室的底部。然而，也可以将换挡杆装置10设置于车室的管柱盖体或仪表板。

通过参照而将在2016年9月12日申请的日本专利申请2016－178006号的发明的整体编入本说明书。

附图标记的说明

10…换挡杆装置(换挡装置)；14…杆(换挡体)；28…锁定杆(限制部)；30…凸轮(旋转部)；36…马达。

Claims

1.一种换挡装置，其具备：

换挡体，其能够以支承轴为中心进行转动，并且移动而变更换挡位置；

把持部，其设置于所述换挡体；

限制部，其配置于限制位置而限制所述换挡体的换挡位置的变更，并且通过从限制位置向允许位置移动而允许所述换挡体的换挡位置的变更；

操作部，其能够被进行操作；

旋转部，其相对于所述支承轴在所述支承轴的径向上配置于与所述把持部相反的一侧，该旋转部的旋转位置通过所述操作部被操作而变更，从而使所述限制部从限制位置向允许位置移动，并且随着旋转位置的变更而使所述限制部移动；以及

卡止部，其设置于所述换挡体，以隔着所述换挡体的所述支承轴的方式配置于与所述把持部相反的一侧，供所述限制部卡止，

所述旋转部配置在所述卡止部与所述换挡体的所述支承轴之间。

2.根据权利要求1所述的换挡装置，其中，

所述旋转部的旋转直径尺寸在所述旋转部的旋转周向上变更。