CN111565959B - 换档装置 - Google Patents

Abstract

一种车辆用的换档装置，其具备能够在彼此正交的换档方向及选档方向上操作的换档手柄，该车辆用的换档装置具有：磁传感器，其检测从外部作用的磁中的至少沿着预定的检测面(201S)的成分的作用方向；以及磁铁(21)，其对磁传感器作用磁，根据换档手柄的沿着换档方向及选档方向中的至少任一个方向的操作而使检测面(201S)上的磁的作用方向变化。

Description

换档装置

技术领域

本发明涉及车辆的驾驶员为了选择换档位置而进行操作的换档装置。

背景技术

以往，已知有用于对车辆的原动机输出的旋转进行加减速的自动变速器。作为包含该自动变速器的变速系统，通过信号线将控制自动变速器的车载计算机单元和用于选择换档位置的换档装置连接而成的线控换档的变速系统被实用化。在该变速系统中，表示由换档装置选择的换档位置的电信号被传递到车载计算机单元，根据该电信号控制自动变速器。

作为与线控换档的变速系统对应的换档装置，例如提出了如下装置，即，在能够在换档方向及选档方向上操作的换档杆的后端安装磁铁，并且设置检测磁铁的位移位置的磁传感器(例如，参照下述的专利文献1。)。在该换档装置中，配置有多个磁传感器的传感器基板以与磁铁的位移区域相对的方式配置。在该换档装置中，通过利用多个磁传感器检测换档杆的后端的磁铁的位移位置，从而检测换档杆被操作的换档位置。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-223384号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在所述现有的换档装置中，为了能够检测与换档杆的操作对应的磁铁的两个方向(换档方向及选档方向)的位移位置，需要确保供磁铁位移的空间，并且需要与磁铁的位移区域对应地二维地配置磁传感器。由于需要较大尺寸的传感器基板，因此存在装置的紧凑设计的难度增大的问题。

本发明是鉴于所述现有的问题而完成的，提供一种紧凑设计容易的换档装置。

用于解决课题的方案

本发明涉及一种换档装置，其为车辆用的换档装置并具备能够在彼此正交的换档方向及选档方向上操作的操作部，其中，

所述换档装置具有：

磁传感器，其检测从外部作用的磁中的至少沿着预定的检测面的成分的作用方向；以及

磁铁，其对该磁传感器作用磁，

该换档装置构成为，根据所述操作部的沿着所述换档方向和所述选档方向中的至少任一个方向的操作而使所述检测面上的磁的作用方向变化。

发明效果

在本发明的换档装置中，设定有在操作部被操作了时检测面上的磁的作用方向发生变化的情况。如果检测出磁的作用方向的变化，则能够检测出沿着换档方向及选档方向中的至少任一个方向的操作。这样，在本发明的换档装置中，不是根据磁铁的位置的变化，而是能够根据磁的作用方向的变化来检测操作。在该换档装置中，确保磁铁的位移空间的必要性低，紧凑设计比较容易。

附图说明

图1是表示实施例1中的换档装置的说明图。

图2是表示实施例1中的换档装置的内部结构的组装图。

图3是实施例1中的换档装置的内部结构的说明图。

图4(a)是实施例1中的磁铁的立体图之一。

图4(b)是实施例1中的磁铁的立体图之二。

图5是实施例1中的磁铁根据换档杆的操作进行的位移的说明图。

图6是实施例1中的磁铁与检测面的关系的说明图。

图7是表示实施例1中的其他磁铁之一的说明图。

图8是表示实施例1中的其他磁铁之二的说明图。

图9是表示实施例1中的其他换档杆的说明图。

图10是表示实施例2中的磁铁与检测面的关系的说明图。

图11是表示实施例3中的换档杆的支承结构的说明图。

具体实施方式

使用以下的实施例对本发明的实施方式进行具体说明。

(实施例1)

本例是涉及与线控换档的变速系统对应的换档装置1的例子。对于该内容，参照图1～图9进行说明。

图1的换档装置1是用于选择由搭载于车辆的未图示的自动变速器设定的换档范围的操作装置，具备形成驾驶员的把手的换档手柄(操作部)111。换档装置1经由信号线与控制自动变速器的ECU(未图示的车载计算机单元)连接，将由驾驶员对换档手柄111操作的操作信息转换为电信号并向ECU输入。

在例示的换档装置1中，能够选择需要发动机制动时的B范围、前进时的D(驱动)范围、后退时的R(倒档)范围、N(空档)范围。在换档装置1中，如图1那样，设定作为与各换档范围对应的换档手柄111的操作位置的换档位置，通过将换档手柄111向任一个换档位置操作，能够选择性地设定对应的换档范围。需要说明的是，在以下的说明中，例如将与D范围对应的换档位置称为D档位。

在图1的换档装置1中，能够以成为初始位置的H(原位)档位为操作的起点，在沿着车辆的行进方向的换档方向、以及沿着车宽方向的选档方向上操作换档手柄111。在该换档装置1的例子中，从右座驾驶的驾驶员侧观察时，相对于H档位，B档位配置在换档方向近前侧(行进方向相反侧、车辆后部侧)，N档位配置在向选档方向拉近的一侧(右侧)，相对于N档位，R档位配置在与换档方向远端侧(行进方向侧、车辆前侧)对应的位置，D档位配置在与换档方向近前侧对应的位置。

如果将图1所示的H档位作为起点，驾驶员将换档手柄111向位于换档方向近前侧的B档位操作，则能够选择B范围。通过使换档手柄111从H档位沿着选档方向移动而暂时操作到N档位，并在该状态下将换档手柄111向换档方向近前侧的D档位操作，从而能够选择D范围。通过使换档手柄111从H档位沿着选档方向移动而暂时操作到N档位之后，在该状态下将换档手柄111向换档方向远端侧的R档位操作，从而能够选择R范围。需要说明的是，在该换档装置1中，换档手柄111被朝向作为操作的起点的H档位施力。例如，在将换档手柄111操作到D档位之后，当驾驶员将手从换档手柄111离开时，换档手柄111自动地复位到H档位。

如图1～图3那样，该换档装置1构成为包括：棒状的换档杆11，其在一个端部设置有球状部110(图2)；以及壳体13(图1)，其将换档杆11支承为能够转动。换档手柄111(图1)安装于换档杆11的与球状部110相反一侧的端部。在换档装置1中，球状部110收容于在箱状的壳体13的底面安装的滚珠承接部15，通过该收容结构，能够进行伴随换档杆11的转动的换档手柄111的操作。

在换档杆11的球状部110的外周面立起设置有：驱动销116，其用于驱动磁铁21，该磁铁21用于检测换档手柄111的操作位置；以及限制销118，其用于限制换档手柄111的旋转。驱动销116是具有圆柱状的轴部，并且在顶端侧设置有球状的滑动滚珠116A的销。限制销118是剖面圆形状的轴状的销。

驱动销116以如下方式设置于球状部110，即，根据换档方向的换档手柄111的操作而使滑动滚珠116A向接近水平方向的方向(以下，称为大致水平方向。)位移，根据选档方向的换档手柄111的操作而使滑动滚珠116A向接近铅垂方向的方向(以下，称为大致铅垂方向。)位移。限制销118以如下方式设置于球状部110，即，根据选档方向的换档手柄111的操作而向铅垂方向位移，另一方面在换档方向上操作了换档手柄111时，其轴向不会发生转动位移而仅产生绕轴的旋转。

如上所述，在箱状的壳体13(图1)的底面安装有滚珠承接部15，该滚珠承接部15形成有与换档杆11的球状部110对应的球状的内部空间。另外，在位于驱动销116的顶端侧的壳体13的内壁面安装有用于检测换档手柄111的操作位置的基板2。另外，在壳体13的上部安装有换档板131，该换档板131设置有用于规定换档杆11的移动路径的导槽130。

滚珠承接部15通过组合对开的二分割结构的部件15A、15B(图2)而形成，例如螺纹固定于壳体13的底面。在组合好二分割结构的部件15A、15B时，在其内部形成有用于收容球状部110的球状的内部空间。该球状的内部空间不是完全的密闭空间，而是经由至少三个部位的开口部150A～C(图1)向外部开口。

作为开口部150，具有用于贯通配置换档杆11的开口部150A、用于贯通配置驱动销116的开口部150B、以及用于贯通配置限制销118的开口部150C。与换档杆11及驱动销116对应的开口部150A、150B具有余量而形成得较宽，使得不与换档杆11或者驱动销116的外周侧面干涉。

另一方面，与限制销118对应的开口部150C与限制销118从动于换档手柄111的位移而移动的路径对应地形成。如上所述，限制销118被设置成，当换档手柄111在换档方向上被操作时不产生轴向的转动位移，而是从动于选档方向的换档手柄111的操作而在铅垂方向上发生位移。槽状的开口部150C沿着该铅垂方向延伸设置，其槽宽度被设定为窄至能够贯通配置限制销118的程度。因此，根据开口部150，通过与限制销118的外周侧面干涉，限制在换档杆11旋转的情况下可能产生的限制销118的转动位移，由此，能够使换档手柄111止转。

基板2(图2)是除了磁传感器IC(磁传感器)201之外，还安装有用于生成并输出表示通过换档手柄111的操作而选择的换档位置的电信号的未图示的微型计算机芯片等的电子基板。在与两面安装对应的基板2上，面向壳体13的内部空间配置有磁传感器IC201，在其背面配置有微型计算机芯片等其他电子部件。

磁传感器IC201(图2)是能够检测正交的两个方向的磁的大小的双轴磁传感器。该磁传感器IC201具有由该正交的两个方向规定的检测面201S，该检测面201S以沿着基板2的表面的方式安装。磁传感器IC201检测该检测面201S上的磁的作用方向，输出表示其作用方向的传感器信号。也就是说，该磁传感器IC201作为检测绕与检测面201S正交的轴的旋转角的单轴旋转传感器发挥功能。

微型计算机芯片通过处理磁传感器IC201输出的传感器信号，检测操作了换档手柄111的换档位置，并电输出表示该换档位置的操作信号。

如图2那样，在配置有磁传感器IC201的基板2的表面固定有圆环状的保持架引导件23。保持架引导件23配置为磁传感器IC201位于圆环形状的大致中心。该保持架引导件23保持作为大致圆板状的旋转台的磁体保持架25。并且，磁铁21以能够在旋转台的径向上进退的状态被磁体保持架25保持。在换档装置1中，对于隔着磁体保持架25及保持架引导件23保持于基板2的磁铁21，能够进行沿着基板2的表面的进退动作和在沿着基板2的平面内的旋转动作。

磁体保持架25(图2)是保持大致长方体形状的磁铁21的构件，由树脂等非磁性材料形成。磁体保持架25具有大致圆板状的外形形状，另一方面，具备通过中心且沿径向贯通的进退槽250。在和与基板2相反的一侧对应的表面上穿设的该进退槽250是能够进退地收容磁铁21的槽。对于组装状态的换档装置1中的大致圆板状的磁体保持架25，在其圆形状的底面与壳体13的内壁面相对并且沿径向穿设的进退槽250接近铅垂方向延伸的状态下被保持于保持架引导件23。

保持架引导件23(图2)具有形成基板2侧的底座的圆环状的基部230，并且在基部230的周向的四个部位具有顶端呈钩形状向内侧弯折的保持爪231。四个部位的保持爪231的内切圆的直径与磁体保持架25的直径大致一致。该保持架引导件23在四个部位的保持爪231的内侧以能够旋转的状态保持大致圆板状的磁体保持架25。

需要说明的是，该保持架引导件23隔着呈圆环状的间隔件27(图2)安装于基板2。该间隔件27的外径与保持架引导件23的基部230的外径大致一致，并且其内径比磁体保持架25的直径小。间隔件27的厚度是稍微超过磁传感器IC201的安装高度的尺寸。如果在磁体保持架25与基板2之间夹设有间隔件27，则能够将磁传感器IC201的上表面与磁体保持架25的底面之间的间隙保持为恒定。

如图4那样，磁铁21是将三个使形成磁极对的N极与s极相对的块状的磁铁21H、M、L排列而成的大致长方体形状的磁铁。三个磁铁21H、M、L中的两端的两个磁铁21H、L的N极所面对的一侧(在该图(b)中图示的侧面侧)相同，另一方面，中央的磁铁21M被翻转，s极面向另两个磁铁21H、L的N极所面对的一侧。

在该磁铁21中，除了通过各磁铁21H、M、L的磁极对形成N极与s极相对的方向的磁场之外，还通过由属于磁铁21H、M、L中的不同的两个磁铁并相邻的N极与s极的组合形成的磁极对形成磁场。在这样的磁极对中，包含由磁铁21H的N极与磁铁21M的s极的组合形成的磁极对215A、以及由磁铁21M的s极与磁铁21L的N极的组合形成的磁极对215B。

磁极对215A、215B形成沿磁铁21H、磁铁21M以及磁铁21L相邻的方向、即大致长方体形状的磁铁21的长度方向的磁场。在此，如上所述，磁铁21在大致长方体形状的长度方向相对于以与基板2相对的状态被保持的磁体保持架25的进退槽250的槽方向一致的状态下，被收容于该进退槽250。因此，磁极对215A、215B形成的磁场在沿着基板2的表面的方向上作用磁。

需要说明的是，在以下的说明中，将在磁铁21的长度方向上配置在上侧(与换档手柄侧的上方对应的一侧)的磁铁21H的面向基板2的N极称为第一N极211N，将在磁铁21的长度方向上与磁铁21H相反一侧的磁铁21L的面向基板2的N极称为第二N极212N。另外，将中央的磁铁21M的面向基板2的s极称为s极21S。另外，将磁极对215A中的第一N极211N与s极21S的分界称为第一边界B1，将磁极对215B中的第二N极212N与s极21S的分界称为第二边界B2。在本例的结构中，由磁铁21H的第一N极211N、磁铁21M的s极21S、磁铁21L的第二N极212N形成的磁铁21的侧面(在图4(b)中图示的侧面。)面向基板2。

在磁铁21中，在与基板2相反一侧对应的侧面(在图4(a)中图示的侧面。)立起设置有圆筒状的滚珠保持架210。滚珠保持架210被设置为，在磁铁21被磁体保持架25保持的状态下，位于从磁体保持架25的旋转中心偏心的位置。在换档装置1中，驱动销116的滑动滚珠116A被收容于该滚珠保持架210，由此，换档杆11和磁铁21连结(参照图1、图3。)。滑动滚珠116A相对于滚珠保持架210的收容结构起到球窝接头的作用，允许驱动销116随着滑动滚珠116A的位移而转动。

在此，如上所述，在换档装置1中，驱动销116的顶端的滑动滚珠116A根据换档方向的换档手柄111的操作而在大致水平方向上位移，滑动滚珠116A根据选档方向的换档手柄111的操作而在大致铅垂方向上位移。另一方面，大致长方体形状的磁铁21成为被收容于在接近铅垂方向上延伸的磁体保持架25的进退槽250的状态。因此，若滑动滚珠116A根据选档方向的换档手柄111的操作而在大致铅垂方向上位移，则磁铁21沿着进退槽250在其长度方向上进退。另外，当在换档方向上操作了换档手柄111时，在伴随磁体保持架25的旋转的同时，被位于从磁体保持架25的旋转中心偏心的位置的滚珠保持架210收容的滑动滚珠116A向大致水平方向位移。磁铁21与磁体保持架25一起旋转，因此其长度方向旋转。

这样，在换档装置1中，磁铁21隔着磁体保持架25及保持架引导件23被基板2保持。并且，驱动销116相对于该磁铁21卡合，由此，能够进行磁铁21根据换档手柄111的操作的进退动作及旋转动作。也就是说，在换档装置1中，由磁体保持架25、保持架引导件23、以及驱动销116构成使磁铁21与磁传感器IC201的相对位置关系变化的驱动机构。

接着，参照图5及图6对在如上那样构成的换档装置1中对检测换档位置的方法进行说明。图5示出了各档位的磁铁21的旋转位置及进退位置。图6示出了各档位的磁铁21与检测面201s的位置关系。需要说明的是，图5中的对每个档位标记的纵长的平行四边形表示面向基板2的磁铁21的侧面形状，在该平行四边形的内侧重叠表示的粗框的平行四边形表示磁传感器IC201的检测面201S。图6的各图是为了容易理解而将与磁铁21对应的该平行四边形和表示检测面201s的粗框的平行四边形的相对位置关系重写为主视观察的图。如上所述，在换档装置1中，由磁铁21H的第一N极211N、磁铁21M的s极21s、以及磁铁21L的第二N极212N形成的磁铁21的侧面面向基板2。

在换档手柄111位于H档位时(参照图5。)，处于磁传感器IC201的检测面201S面对磁铁21的第二边界B2的状态。在该状态时，在检测面201S作用有从第二N极212N到S极21S的朝向图6中的上方的磁。

在以H档位为起点，换档手柄111被向(从驾驶员侧观察)换档方向近前侧的B档位操作时，在磁体保持架25旋转的同时，磁铁21以与检测面201s相对的状态旋转，由此磁铁21的长度方向沿旋转方向位移。在该情况下，在维持磁铁21的第二边界B2与检测面201s相对的状态的同时，通过磁铁21的旋转，从第二N极212N到s极21S的磁场的朝向旋转。并且，由此，检测面201S上的磁的作用方向发生变化。即，对磁传感器IC201作用磁的磁极对215不切换，根据磁铁21的旋转，作用于磁传感器IC201的磁的方向发生变化。

在以H档位为起点，换档手柄111被向选档方向的N档位操作时，磁铁21沿磁体保持架25的进退槽250向长度方向下方移动。在该情况下，从磁铁21的第二边界B2与检测面201s相对的状态切换为磁铁21的第一边界B1与检测面201S相对的状态。此时，检测面201s上的磁的作用方向自从第二N极212N到s极21s的图6中的上方反转为从第一N极211N到s极21s的该图中的下方。即，通过对磁传感器作用磁的磁极对从包含第一边界B1的磁极对215A切换为包含第二边界B2的磁极对215B，从而检测面201S上的磁的作用方向反转。

此外，在换档手柄111被从N档位向D档位操作时，与上述从H档位向B档位的操作的情况相同，磁铁21的长度方向根据磁体保持架25的旋转而在旋转方向上位移。在该情况下，在维持磁铁21的第一边界B1与检测面201S相对的状态的同时，磁铁21倾斜且从第一N极211N到s极21S的磁场的朝向旋转，由此，检测面201S上的磁的作用方向变化。

这样，在本例的换档装置1中，当进行了从H档位到B档位、或者从N档位到R档位、D档位的换档方向上的操作时，保持于磁体保持架25的磁铁21从动于换档杆11而旋转，由此，检测面201s上的磁的作用方向在旋转方向上变化。安装于基板2的微型计算机芯片通过检测这样的磁的作用方向的变化来检测换档方向的操作位置。

另外，在进行了从H档位到N档位的选档方向的操作时，磁铁21沿着检测面201S在其长度方向上进退，与检测面201S相对的部位从磁铁21的第二边界B2切换为第一边界B1。在包含第一边界B1的磁极对215A和包含第二边界B2的磁极对215B中，N极与s极的配置更换，磁场的朝向相反，因此检测面201S上的磁的作用方向相反。因此，通过检测检测面201S上的磁的作用方向的180度的旋转(反转)，能够检测上述选档方向的操作。

在该换档装置1中，通过检测磁对一个磁传感器IC201的作用方向，能够检测沿着正交的换档方向及选档方向的二维的换档手柄111的操作。与需要确保磁铁的位移空间并且二维地配置磁传感器IC的现有的换档装置相比，在换档装置1中，确保磁铁的位移空间的必要性低，为配置磁传感器IC201所需的空间也格外小，因此紧凑设计变得容易。

需要说明的是，在本例中，以面向基板2，s极21S位于中央，并且N极211N、212N位于两侧的方式构成磁铁21。也可以取而代之，采用s极位于两侧，N极位于中央的磁铁。另外，也可以代替三个磁铁21H、M、L并列配置的磁铁21，如图7那样，采用由将s极作为内侧而对置配置的两个磁铁21A、21B的组合构成的磁铁21。在该情况下，磁铁21A及21B的N极与s极的组合成为对磁传感器IC201作用磁的磁极对。也可以构成为，在H档位所属的换档方向的列操作换档手柄111时、以及在N档位所属的换档方向的列操作换档手柄111时磁传感器IC201所面对的磁铁21A、B被切换。例如，通过对塑料磁体进行磁化，能够形成两个磁铁21A、21B一体化了的磁铁21。或者，例如也可以通过使熔融状态的树脂材料流入该两个磁铁21A、21B的周围并使其固化的嵌入成形，形成两个磁铁21A、21B一体化了的磁铁21。对于这两个磁铁21A、21B，也可以代替将s极作为内侧进行对置配置，如图8那样，配置为磁场的朝向不同。并且，也可以排列配置三个以上磁场的朝向不同的磁铁来形成磁铁21。在该情况下，也能够应对例如沿着三列以上换档方向的各列操作换档手柄的换档装置。能够仅通过一个磁传感器IC来检测包括三列以上换档方向的二维的换档手柄操作。

进而，例如，如图9那样，也可以在换档杆11的球状部110的外周面并列粘贴三张细长的片状的磁铁板218，使这些磁铁板218的磁作用于磁传感器IC201。优选使中央的磁铁板218的s极朝向外侧，使两侧的磁铁板218的N极朝向外侧。也可以代替该磁铁板218，例如，通过磁化球状部110的外周面、或在球状部110的外周面粘贴磁带等，从而在球状部110的外周面设置在s极区域的两侧配置有N极区域的部位。在该情况下，可以省略用于使磁铁21旋转、进退等的驱动机构。如果省略驱动机构，则能够将磁传感器IC201接近配置于球状部110，紧凑设计变得更容易。另外，在该结构的情况下，存在能够减少部件个数的可能性，低成本化变得容易。

本例是从动于换档杆11的磁铁21相对于在壳体13固定的基板2位移的结构的例子。也可以代替该结构，例如在换档杆11的球状部110设置磁传感器IC201。只要构成为磁传感器IC201从动于换档杆11而相对于在壳体13侧固定的磁铁21位移即可。而且，也可以构成为磁铁21及磁传感器IC201双方从动于换档杆11而位移，两者之间的相对位置关系变化。

另外，在本例中，例示了磁铁21根据换档手柄111的换档方向的操作而旋转，在选档方向的操作时磁铁21沿其长度方向进退的结构。也可以代替该结构，采用在换档方向的操作时磁铁21进退，在选档方向的操作时磁铁21旋转的结构。

在本例中，以与换档杆11的球状部110相对的方式设置磁传感器IC201。包括磁传感器IC201的基板2的配置不限于换档杆11的旁边。只要是能够检测沿着换档方向及选档方向的换档手柄111的操作的位置，就能够适当地变更包含磁传感器IC201的基板2的配置。

在本例中，采用了能够检测在正交的两个方向上作用的磁的双轴磁传感器，但也可以取而代之采用能够检测在彼此正交的三个方向上作用的磁的三轴磁传感器。在换档装置1中，如上所述，在换档手柄111被在选档方向上操作时，从磁铁21的第二边界B2与磁传感器的检测面201S相对的状态切换到磁铁21的第一边界B1与磁传感器的检测面201S相对的状态，由此，检测面201S上的磁的作用方向旋转180度。在这样的切换中途，产生磁铁21的s极21S与检测面201S相对的状态，在该状态下，作用与检测面201S正交的方向的磁。因此，也可以构成为，在能够检测出检测面201S上的磁的作用方向的180度旋转且在180度旋转的中途能够检测出与检测面201S正交的作用方向的磁时，检测出选档方向的操作。在该情况下，能够准确性更高地检测选档方向的操作。

(实施例2)

本例是基于实施例1的换档装置1且提高了检测可靠性的换档装置的例子。参照图1及图10对该内容进行说明。该图是与实施例1中的图6对应的图。

在本例的换档装置1中，磁铁21及磁传感器IC的配置结构与实施例1不同。磁铁21是面向磁传感器IC，并以两个部位的N极与两个部位的s极在长度方向上交替配置的方式组合四个磁铁而成的。在该磁铁21中，在磁传感器IC侧的侧面，从图10中的上方依次配置N极、s极、N极、s极，由此，形成有三对磁极对215A、215B、215C。在该磁铁21中，形成磁极的分界的边界B1(磁极对215A的边界)、边界B2(磁极对215B的边界)、以及边界B3(磁极对215C的边界)以与磁极的跨度s2一致的间隔形成。

在与该磁铁21相对的基板(省略图示)中，两个磁传感器IC隔开间隔地配置，形成有两个部位的检测面201A、201B。两个磁传感器IC配置成检测面201A、201B的跨度S1与磁铁21的成为磁极的间隔的跨度S2大致一致。

在换档手柄111位于H档位时，处于检测面201A与磁极的边界B2相对，检测面201B与边界B3相对的状态。例如，在以该H档位为起点将换档手柄111向换档方向近前侧的B档位操作时，磁铁21从动于换档杆11而旋转。在该情况下，在维持检测面201A、201B与边界B2、B3相对的状态的同时，磁铁21倾斜且磁场的朝向旋转，由此，检测面201A、201B上的磁的作用方向变化。

另外，例如，在以H档位为起点，换档手柄111被向选档方向的N档位操作时，磁铁21被换档杆11驱动，向图10中的下方移动。在该情况下，从边界B2与检测面201A相对的状态切换为边界B1与检测面201A相对的状态，并且从边界B3与检测面201B相对的状态切换为边界B2与检测面201B相对的状态。在边界B1与B2、边界B2与B3处，磁场的朝向相反，因此根据向N档位的操作，检测面201A、201B上的磁的作用方向反转。

根据本例的换档装置1，由于利用具有检测面201A、201B的两个磁传感器IC来检测换档手柄111的操作位置，因此能够提高检测的可靠性、准确性。

需要说明的是，在本例中，构成为在换档手柄111被向任一个档位操作时，成为检测面201A、201B与不同的边界相对的状态。也可以代替该结构，构成为在换档手柄111被向任一个档位操作时，成为仅一个检测面与任一个边界相对的状态。

需要说明的是，其他结构及作用效果与实施例1相同。

(实施例3)

本例是基于实施例1，以根据磁的作用方向检测换档杆11(换档手柄)的换档方向的操作位置的方式变更结构的例子。参照图11对该内容进行说明。

在本例的换档装置1中，在壳体13与能够在换档方向及选档方向上操作的换档杆11之间夹设有有底圆筒状的摆动块19。该摆动块19经由固定于壳体13的选档轴191被轴支承为能够旋转。并且，该摆动块19在其外周面具有换档轴119的轴孔，将相对于换档杆11以贯通状态嵌入的换档轴119支承为能够旋转。在该换档装置1中，换档杆11能够通过以选档轴191为中心的摆动块19的旋转在选档方向上转动。而且，换档杆11能够以与选档轴191正交的换档轴119为中心在换档方向上转动。

在摆动块19的底面设置有棒磁铁219，该棒磁铁219向下方突出。在壳体13的底面安装有基板29，该基板29以与棒磁铁219的端面相对的方式装配了霍尔元件202。例如，根据在选档方向上排列的三个霍尔元件202，能够检测选档方向的换档杆11的操作。

换档轴119贯通摆动块19的侧壁，从摆动块19的外周侧面稍微突出。在从图11中剖切一侧的外周侧面突出的换档轴119的端部安装有磁铁119M。该磁体119M具有与换档轴119的剖面形状相同的圆形状的端面，该端面的一半为N极(点部分)，其余一半为s极(斜线部分)。因此，当在换档方向上操作换档杆11时，磁体119M的磁场的朝向根据嵌入于换档杆11的换档轴119的旋转而旋转。

在摆动块19的外周侧面设置有传感器基板(省略图示)，该传感器基板安装有能够检测检测面201S上的磁的作用方向的磁传感器IC。该传感器基板以构成换档轴119的端部的磁体119M与检测面201S相对的方式安装。在换档装置1中，能够根据检测面201S上的磁的作用方向检测换档轴119的旋转位置，由此，能够检测换档方向的操作位置。

也可以如实施例1的磁铁21那样采用包含磁场的朝向不同的多个磁极对的磁铁。例如，也可以构成为在任一个方向上操作了时，对磁传感器作用磁的磁极对进行切换。在该情况下，通过磁相对于磁传感器的作用方向的旋转(例如180度旋转等)，能够检测任一个方向的操作。

需要说明的是，其他结构及作用效果与实施例1相同。

以上，如实施例那样详细地说明了本发明的具体例，但这些具体例只不过公开了技术方案所包含的技术的一例。当然，不应该利用具体例的结构、数值等对技术方案进行限定性解释。技术方案包含利用公知技术、本领域技术人员的知识等将所述具体例进行各种变形、变更或者适当组合而成的技术。

附图标记说明：

1 换档装置

11 换档杆

110 球状部

111 换档手柄(操作部)

116 驱动销

116A 滑动滚珠

118 限制销

13 壳体

130 导槽

131 换档板

15 滚珠承接部

2 基板

201 磁传感器IC(磁传感器)

201S 检测面

21 磁铁

215A～C 磁极对

23 保持架引导件

25 磁体保持架(旋转台)

250 进退槽。

Claims (5)

1.一种换档装置，其为车辆用的换档装置并具备能够在彼此正交的换档方向及选档方向上操作的操作部，其中，

所述换档装置具有：

磁传感器，其检测从外部作用的磁中的至少沿着预定的检测面的成分的作用方向；以及

磁铁，其包括N极与S极并对所述磁传感器作用磁，

该磁铁以N极与S极的分界即边界位于和所述检测面相对的位置的方式设置，

所述换档装置构成为，根据所述操作部的沿着所述换档方向和所述选档方向中的至少任一个方向的操作而维持所述边界与所述检测面相对的状态并且使所述磁铁相对于所述磁传感器旋转，从而使从N极到S极的方向沿着该检测面相对旋转，并使沿着所述检测面的磁的作用方向变化。

2.根据权利要求1所述的换档装置，其中，

所述磁铁至少包含两对由N极与S极的组合构成并且所述检测面上的磁的作用方向不同的磁极对，

在沿着所述换档方向和所述选档方向中的一个方向操作了所述操作部时，从属于所述磁铁的任一个磁极对作用于所述磁传感器的磁的方向变化，

在沿着所述换档方向和所述选档方向中的另一个方向操作了所述操作部时，属于所述磁铁的磁极对中的对所述磁传感器作用磁的磁极对进行切换。

3.根据权利要求2所述的换档装置，其中，

所述换档装置具备驱动机构，所述驱动机构通过根据所述操作部的操作使所述磁铁和所述磁传感器中的至少任一方位移，从而使所述磁铁与所述磁传感器的相对位置关系变化。

4.根据权利要求3所述的换档装置，其中，

所述驱动机构包括能够以与所述检测面相对的状态旋转的旋转台，所述旋转台将所述磁铁保持为能够沿着所述检测面进退。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的换档装置，其中，

所述换档装置具备以作用磁的磁极对不同的方式配置的至少两个磁传感器。

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