CN111094046A - 换档装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供换档装置。在换档装置(10)中，通过使操纵杆(16)的球轴(18)旋转，从而能够变更磁铁(28)相对于传感器(34)的配置，传感器(34)检测磁铁(28)产生的磁场，由此检测操纵杆(16)的换档位置。另外，屏蔽件(26)限制位于球轴(18)的外侧的磁场到达传感器(34)。这里，在球轴(18)配置有磁铁(28)、传感器(34)以及屏蔽件(26)。因此，能够将换档装置(10)小型化。

Description

换档装置
技术领域
本发明涉及通过换档体的旋转轴旋转来变更换档体的换档位置的换档装置。
背景技术
在日本特表2008－520484号公报所记载的选档杆装置中，通过选档杆的壳体旋转来变更选档杆的换档位置。
另外，壳体被支承于关节球，壳体的传感器组件检测由关节球的永久磁铁产生的磁场，从而检测选档杆的换档位置。
这里，在这种选档杆装置中，在限制位于壳体的外侧的磁场到达传感器组件的情况下，优选能够将选档杆装置小型化。
发明内容
考虑上述事实，本发明的目的在于获得即便在限制位于旋转轴的外侧的磁场到达检测部的情况下也能够实现小型化的换档装置。
本发明的第一方式的换档装置具备：换档体，其设置有旋转轴，通过使上述旋转轴旋转来变更换档位置；产生部，其产生磁场，且配置于上述旋转轴；检测部，其配置于上述旋转轴，通过使上述旋转轴旋转而能够变更上述检测部相对于上述产生部的配置，从而检测由上述产生部产生的磁场来检测上述换档体的换档位置；以及限制部，其配置于上述旋转轴，限制上述旋转轴的外侧的磁场到达上述检测部。
本发明的第二方式的换档装置为：在本发明的第一方式的换档装置中，上述限制部包覆上述检测部的顶面侧以及侧面侧。
本发明的第三方式的换档装置为：在本发明的第一方式或第二方式的换档装置中，上述产生部隔着上述检测部而对置配置。
本发明的第四方式的换档装置为：在本发明的第一方式～第三方式中的任一换档装置中，上述换档装置具备保持部，该保持部设置于上述旋转轴，将上述产生部保持于上述旋转轴，并且该保持部不与上述限制部接触。
本发明的第五方式的换档装置为：在本发明的第一方式～第四方式中的任一换档装置中，上述限制部配置于上述产生部的周向整体。
本发明的第六方式的换档装置为，在本发明的第一方式～第五方式中的任一换档装置中，上述限制部配置于上述检测部的两侧。
发明的效果
在本发明的第一方式的换档装置中，通过使换档体的旋转轴旋转来变更换档体的换档位置。并且，通过使旋转轴旋转而能够变更检测部相对于产生部的配置，从而通过检测部检测由产生部产生的磁场来检测换档体的换档位置。另外，限制部限制旋转轴的外侧的磁场到达检测部。
这里，在旋转轴配置有产生部、检测部以及限制部。因此，即便在限制旋转轴的外侧的磁场到达检测部的情况下，也能使换档装置小型化。
在本发明的第二方式的换档装置中，限制部包覆检测部的顶面侧以及侧面侧。因此，限制部能够有效地限制旋转轴的外侧的磁场到达检测部。
在本发明的第三方式的换档装置中，产生部隔着检测部而对置配置。因此，能够增大由产生部在检测部位置产生的磁场，能够提高通过检测部检测由产生部产生的磁场的检测精度。
在本发明的第四方式的换档装置中，旋转轴的保持部将产生部保持于旋转轴。
这里，保持部不与限制部接触。因此，能够降低限制部的尺寸精度。
在本发明的第五方式的换档装置中，限制部配置于产生部的周向整体。因此，限制部能够有效地限制旋转轴的外侧的磁场到达检测部。
在本发明的第六方式的换档装置中，限制部配置于检测部的两侧。因此，限制部能够有效地限制旋转轴的外侧的磁场到达检测部。
附图说明
图1是表示从后方观察本发明的实施方式的换档装置的剖视图。
图2是表示从右斜后方观察本发明的实施方式的换档装置的立体图。
图3是表示从右斜后方观察本发明的实施方式的换档装置的分解立体图。
图4A是表示本发明的实施方式的换档装置的操纵杆的图，且是从前方观察到的主视图。
图4B是表示本发明的实施方式的换档装置的操纵杆的图，且是从右方观察到的剖视图。
图5A是表示从右斜后方观察本发明的实施方式的换档装置的操纵杆的立体图，且是表示操纵杆的罩为未安装状态的图。
图5B是表示从右斜后方观察本发明的实施方式的换档装置的操纵杆的立体图，且是表示操纵杆的罩为安装状态的图。
具体实施方式
在图1中，示出从后方观察本发明的实施方式的换档装置10的剖视图，在图2中，示出从右斜后方观察换档装置10的立体图。此外，在附图中，用箭头FR表示换档装置10的前方，用箭头RH表示换档装置10的右方，用箭头UP表示换档装置10的上方。
本实施方式的换档装置10为地板式的换档装置，设置于车辆(汽车)的车室的地板部(车身侧)中的车宽方向中央部，换档装置10的前方、左方以及上方分别朝向车辆的前方、左方以及上方。
如图1以及图2所示，在换档装置10设置有作为设置体的板12，其为树脂制，且为大致长方体形箱状(在图1以及图2中仅图示出板12的前侧部)，板12设置(固定)于车室的地板部。
在板12的前侧部分内的上部设置有作为支承部的大致球壁状的轴承14，轴承14被分割为位于车辆上侧且车辆左侧的部分、位于车辆上侧且车辆右侧的部分、位于车辆下侧且车辆左侧的部分、和位于车辆下侧且车辆右侧的部分，并在内周形成有球面状的支承面14A。
在板12内设置有作为换档体的操纵杆16，其为树脂制，形成我长条且近似柱状，操纵杆16沿上下方向延伸。在操纵杆16的上下方向(长边方向)中间部，形成有作为旋转轴的近似球状的球轴18，在球轴18的外周形成有球面状的旋转面18A。旋转面18A与轴承14的支承面14A嵌合，由此，球轴18以能够旋转的方式支承于轴承14。操纵杆16在板12的上侧以能够转动的方式伸出，在操纵杆16的上端部(长边方向前端部)设置有作为操作部的球形握手16A。球形握手16A配置于车室，通过车辆的乘员把持球形握手16A，能够在前后方向以及左右方向上操作操纵杆16使其在规定范围转动，由此球轴18分别在前后方向以及左右方向旋转，来变更操纵杆16的换档位置。
在操纵杆16的球轴18形成有作为配置部的近似矩形柱状的配置孔20，配置孔20在前后方向上贯通球轴18，且前后方向、左右方向以及上下方向的中央配置于球轴18的中心(旋转面18A的中心)。在配置孔20的上端部以及下端部形成有作为产生孔的近似矩形柱状的磁铁孔20A，磁铁孔20A在配置孔20的内侧以及后侧开放。在配置孔20的左端部以及右端部形成有作为限制孔的近似矩形柱状的屏蔽孔20B，屏蔽孔20B在配置孔20的内侧以及后侧开放。在屏蔽孔20B的内侧形成有作为框部的剖面大致呈T字形柱状的插入框20C，插入框20C沿前后方向延伸。插入框20C的基端部与屏蔽孔20B的配置孔20外侧的面的上下方向中央部形成为一体，且前端部向上方以及下方伸出，在屏蔽孔20B的上侧部分以及下侧部分，分别通过插入框20C的上侧部分以及下侧部分形成有作为插入部的剖面L字形状的插入孔20D。
在操纵杆16的球轴18，且是在配置孔20的右侧以及左侧，形成有矩形柱状的卡合孔22，卡合孔22沿前后方向延伸，且在后侧开放。在卡合孔22的配置孔20侧的面，且是在前侧部分，形成有卡合突起22A，卡合突起22A的前表面配置为与前后方向垂直。
在操纵杆16的球轴18设置有检测机构24(参照图3、图4A、图4B、图5A以及图5B)。
在检测机构24的上侧和下侧，设置有作为限制部的屏蔽件26，屏蔽件26为金属制(例如铁制)，且形成为近似长方体形箱状，上侧以及下侧的屏蔽件26内分别在下侧以及上侧开放。在屏蔽件26的前壁以及后壁的左右方向两端部形成有插通孔26A，上侧以及下侧的屏蔽件26从后侧插入球轴18的配置孔20，在上侧以及下侧的屏蔽件26的前侧的插通孔26A分别插通有配置孔20的插入框20C前端部的上侧部分以及下侧部分。因此，上侧以及下侧的屏蔽件26的左右方向两端部分别被插入配置孔20的上侧以及下侧的插入孔20D，且上侧以及下侧的屏蔽件26的左右方向中间部分别被插入到配置孔20的比上侧以及下侧的磁铁孔20A靠内侧的位置。在屏蔽件26的底壁(上侧的屏蔽件26的上壁以及下侧的屏蔽件26的下壁)贯通有近似圆状的贯通孔26B，贯通孔26B与屏蔽件26的底壁配置在同轴上。
在检测机构24的上侧和下侧设置有作为产生部的磁铁28，上侧以及下侧的磁铁28分别和上侧以及下侧的屏蔽件26一起从后侧插入球轴18的配置孔20。在磁铁28设置有矩形板状的磁铁板28A，磁铁板28A配置于屏蔽件26的配置孔20外侧，与配置孔20的磁铁孔20A嵌合。在磁铁板28A的配置孔20内侧一体地设置有近似圆柱状的磁铁柱28B，磁铁柱28B与磁铁板28A配置在同轴上，且磁铁柱28B以被卡止而无法旋转的状态贯通且嵌合于屏蔽件26的贯通孔26B。上侧以及下侧的磁铁28的磁铁板28A和屏蔽件26的底壁分别夹持在上侧以及下侧的磁铁孔20A的配置孔20外侧的面与配置孔20的各插入框20C前端部的上端以及下端之间，上侧以及下侧的屏蔽件26和磁铁28被压入配置孔20。上侧的磁铁28的上侧成为N极，下侧成为S极，下侧的磁铁28的上侧成为N极，下侧成为S极。
在检测机构24的后侧设置有作为保持部的树脂制的罩30，在罩30设置有大致矩形环状的罩主体30A。在罩主体30A的左端部以及右端部一体地设置有卡合爪30B，卡合爪30B向前侧伸出。在卡合爪30B的顶端(前端)形成有剖面为直角三角形的爪部30C，卡合爪30B从后侧插入球轴18的卡合孔22。爪部30C通过卡合爪30B的弹性变形而从前侧与卡合孔22的卡合突起22A卡合，由此限制卡合爪30B从球轴18脱离，且罩主体30A从后侧与球轴18的配置孔20周围抵接，罩30被安装于球轴18。在罩主体30A的上端部以及下端部，且是在左右方向中央部，一体地设置有作为按压部的近似矩形柱状的按压柱30D，上侧以及下侧的按压柱30D分别从后侧按压上侧以及下侧的磁铁28的磁铁板28A。因此，磁铁28向前后方向的移动被限制，磁铁28以及屏蔽件26被保持于球轴18。
在操纵杆16的球轴18的后侧设置有作为检测体的传感器基板32，传感器基板32固定于板12的后侧部分内，且配置为与上下方向垂直。在传感器基板32的前部设置有矩形板状的伸出部32A，伸出部32A向前侧伸出，贯通于罩30的罩主体30A内以及球轴18的配置孔20。在伸出部32A的上表面以及下表面设置有构成检测机构24的作为检测部的传感器34(例如3D霍尔传感器)，上侧以及下侧的传感器34隔着伸出部32A对置，且与上侧以及下侧的磁铁28配置在同轴上。此外，在转动操作操纵杆16而使球轴18旋转时，球轴18的配置孔20周面、屏蔽件26、磁铁28以及罩30不与伸出部32A以及磁铁28抵接。
接下来，说明本实施方式的作用。
在形成为以上结构的换档装置10中，通过转动操纵杆16而使操纵杆16的球轴18旋转，由此变更操纵杆16的换档位置。并且，通过使球轴18旋转，从而能够变更磁铁28相对于传感器基板32的传感器34的配置，传感器34检测磁铁28产生的磁场来检测操纵杆16的换档位置。另外，屏蔽件26限制球轴18的外侧(特别是板12的外侧)的磁场(干扰磁场)到达传感器34。因此，通过传感器34检测由磁铁28产生的磁场的检测精度提高，操纵杆16的换档位置的检测精度提高。
这里，在球轴18配置有磁铁28、传感器34以及屏蔽件26。因此，即便在限制球轴18的外侧的磁场到达传感器34的情况下，也能避免需要通过屏蔽件26包覆板12的外侧的情况，从而能够使换档装置10小型化。并且，通过在球轴18设置有磁铁28，能够避免需要另外设置将操纵杆16的转动传递至磁铁28的部件，能够使结构简单，能够使换档装置10进一步小型化，且能够降低换档装置10的成本。
并且，在屏蔽件26设置有底壁以及侧壁，屏蔽件26包覆传感器34的顶面侧以及侧面侧。因此，屏蔽件26能够有效地限制球轴18的外侧的磁场到达传感器34。
并且，屏蔽件26配置于磁铁28的周向整体。因此，屏蔽件26能够有效地限制球轴18的外侧的磁场到达传感器34。
并且，屏蔽件26配置于传感器34的上侧和下侧。因此，一对屏蔽件26能够有效地限制球轴18的外侧的磁场到达传感器34。
另外，一对磁铁28隔着传感器34而对置配置。因此，能够增大由一对磁铁28在传感器34的位置产生的磁场，能够提高通过传感器34检测由一对磁铁28产生的磁场的检测精度，能够有效地提高操纵杆16的换档位置的检测精度。
并且，罩30的按压柱30D与磁铁28接触，而罩30不与屏蔽件26接触。因此，能够避免需要使屏蔽件26相对于罩30的尺寸正确，能够降低屏蔽件26的尺寸精度。
此外，在本实施方式中，磁铁28以及屏蔽件26通过罩30而保持于球轴18。然而，也可以在球轴18嵌入成形磁铁28以及屏蔽件26来对它们进行保持。
并且，在本实施方式中，使旋转轴为操纵杆16的近似球状的球轴18。然而，旋转轴可以是操纵杆16的被支承为能够旋转的部分，例如也可以使旋转轴为圆柱状。
另外，在本实施方式中，磁铁28的磁铁板28A以及磁铁柱28B具有磁性。然而，也可以构成为磁铁柱28B具有磁性，而磁铁板28A不具有磁性。例如，也可以在树脂制的磁铁板28A组装或者嵌入成形具有磁性的磁铁柱28B而使它们成为一体。
并且，在本实施方式中，磁铁28、传感器34以及屏蔽件26分别设置有两个。然而，也可以将磁铁28、传感器34以及屏蔽件26中的至少一方设置为一个或者三个以上。例如，也可以取代以多个接通/断开传感器(检测部)的输出的组合来判定操纵杆16的换档位置的形式的装置，而将本发明应用于如下形式的装置，即：以传感器(检测部)的输出结果在操纵杆16的每个换档位置改变的方式，使一个磁铁(产生部)的传感器(检测部)侧的磁化方式变化，由此使用一个磁铁(产生部)来判定操纵杆16的换档位置。并且，例如也可以使两个屏蔽件26形成为一体。
另外，在本实施方式中，使换档装置10为地板式的换档装置而将其设置于车室的地板部。然而，也可以将换档装置10设置于车室的仪表板、转向柱。
于2017年9月13日申请的日本专利申请2017－175427号的公开的整体内容通过参照被引入本说明书中。

Claims (6)

1.一种换档装置，其特征在于，具备：
换档体，其设置有旋转轴，通过使所述旋转轴旋转来变更换档位置；
产生部，其产生磁场，且配置于所述旋转轴；
检测部，其配置于所述旋转轴，通过使所述旋转轴旋转而能够变更所述检测部相对于所述产生部的配置，从而检测由所述产生部产生的磁场来检测所述换档体的换档位置；以及
限制部，其配置于所述旋转轴，限制所述旋转轴的外侧的磁场到达所述检测部。
2.根据权利要求1所述的换档装置，其特征在于，
所述限制部包覆所述检测部的顶面侧以及侧面侧。
3.根据权利要求1或2所述的换档装置，其特征在于，
所述产生部隔着所述检测部而对置配置。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的换档装置，其特征在于，
所述换档装置具备保持部，该保持部设置于所述旋转轴，将所述产生部保持于所述旋转轴，并且该保持部不与所述限制部接触。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的换档装置，其特征在于，
所述限制部配置于所述产生部的周向整体。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的换档装置，其特征在于，
所述限制部配置于所述检测部的两侧。
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