CN114127448A - 位置切换装置 - Google Patents

Abstract

提供一种位置切换装置(100)，该位置切换装置(100)具备：旋转体(10)，在表面(11)上具有多个位置切换槽组(G1、G2)，该位置切换槽组的各自规定多个切换位置，上述旋转体以1个轴为旋转轴旋转，多个位置切换槽组(G1、G2)中的至少1个位置切换槽组具备切换结构(26、27、28)，该切换结构用来将以与旋转对应地设定的顺序切换的多个切换位置的编组直接切换为不按顺序的目标编组；驱动部(51)，用来将旋转体(10)向第1旋转方向(Dr1)或与第1旋转方向(Dr1)相反的第2旋转方向(Dr2)旋转驱动；以及多个位置切换杆(30a、30b)，一端与各位置切换槽组(G1、G2)卡合，另一端与多个位置切换机构(40a、40b)卡合。

Description

位置切换装置

关联申请的相互参照

本申请基于2019年7月22日提出的日本专利申请第2019-134438号主张优先权，在此通过参照援引其全部内容。

技术领域

本公开涉及位置切换装置。

背景技术

对于使用旋转式的变速鼓机构来切换变速位置的换挡装置而言，与旋转对应地切换变速位置，因此通常变速位置仅能够依次切换。对此，提出了能够经由空挡位置使变速位置跳变的换挡装置(例如，日本特开2014－152880号公报)。

但是，在能够将变速位置跳变的换挡装置中，也存在不能从当前变速位置直接切换变速位置到目标变速位置、不能进行任意的变速位置间的变速位置切换的问题。

因而，在使用旋转体来进行位置切换的位置切换装置中，要求能够从当前切换位置向任意的目的切换位置直接进行位置切换。

发明内容

本公开能够作为以下的方式实现。

第1方式提供一种位置切换装置。有关第1方式的位置切换装置具备：旋转体，在表面上具有多个位置切换槽组，该多个位置切换槽组的各自规定多个切换位置，上述旋转体以1个轴为旋转轴进行旋转，上述多个位置切换槽组中的至少1个位置切换槽组具备用来将以与旋转对应地设定的顺序切换的多个上述切换位置的编组直接切换为不按上述顺序的目标编组的切换结构；驱动部，用来将上述旋转体向第1旋转方向或向与上述第1旋转方向相反的第2旋转方向旋转驱动；以及多个位置切换杆，其一端与各上述位置切换槽组卡合，其另一端与多个位置切换机构卡合。

根据有关第1方式的位置切换装置，能够将位置从当前切换位置向任意的目的切换位置直接切换。

第2方式提供一种旋转体，该旋转体在位置切换装置中使用，以1个轴为旋转轴进行旋转。有关第2方式的旋转体具备：多个位置切换槽组，形成在表面，该多个位置切换槽组的各自规定多个切换位置；以及切换结构，装备在上述多个位置切换槽组中的至少1个位置切换槽组，用来将以与旋转对应地设定的顺序切换的多个上述切换位置的编组直接切换为不按上述顺序的目标编组。

根据有关第2方式的旋转体，能够将位置从当前切换位置向任意的目的切换位置直接切换。

附图说明

关于本公开的上述目的及其他目的、特征及优点，一边参照附图一边通过下述详细的记述会变得更明确。

图1是表示有关第1实施方式的位置切换装置的概略结构的说明图。

图2是将有关第1实施方式的位置切换装置的位置切换槽组展开而示意地表示的说明图。

图3是将以往的位置切换装置的位置切换槽组展开而示意地表示的说明图。

图4是表示有关第1实施方式的位置切换装置所具备的切换结构的说明图。

图5是表示有关第1实施方式的位置切换装置所具备的第1移动限制部的一例的说明图。

图6是表示有关第1实施方式的位置切换装置所具备的第2移动限制部的一例的说明图。

图7是将有关第1实施方式的位置切换装置的位置切换槽组展开而示意地表示的说明图。

图8是将有关第1实施方式的位置切换装置的位置切换槽组展开而示意地表示的说明图。

图9是表示作为在有关第1实施方式的位置切换装置中使用的一例的位置切换表的说明图。

图10是表示在有关第1实施方式的位置切换装置中能够执行的切换位置的切换模式的说明图。

图11是示意地表示有关第1实施方式的位置切换装置所具备的位置切换杆的凸轮从动件的说明图。

图12是示意地表示有关第1实施方式的位置切换装置所具备的位置切换杆的凸轮从动件相对于槽的配置例的说明图。

图13是概略地表示搭载有应用了有关第2实施方式的位置切换装置的驱动系统的车辆的说明图。

图14是将有关第2实施方式的位置切换装置的位置切换槽组展开而示意地表示的说明图。

图15是表示作为在有关第2实施方式的位置切换装置中使用的一例的位置切换表的说明图。

图16是将第3实施方式的位置切换槽组展开而示意地表示的说明图。

图17是表示在有关第3实施方式的位置切换装置中能够执行的切换位置的切换模式的说明图。

图18是将有关第4实施方式的位置切换装置的位置切换槽组展开而示意地表示的说明图。

图19是表示第5实施方式的移动限制部的一例的说明图。

图20是表示第6实施方式的位置切换杆的一例的说明图。

图21是表示在位置切换装置中执行的位置切换控制所执行的处理流程的一例的流程图。

具体实施方式

基于几个实施方式在以下说明有关本公开的位置切换装置。

第1实施方式：

如图1所示，有关第1实施方式的位置切换装置100至少具备：旋转体10、电动机51、位置切换杆30a、30b。位置切换装置100也可以还具备位置切换机构40a、40b作为构成。通过由控制部50驱动控制的电动机51，位置切换装置100被向第1旋转方向Dr1或向与第1旋转方向Dr1相反的第2旋转方向Dr2旋转驱动，从而实现希望的位置切换。

旋转体10具有圆筒状或圆柱状的形状，以在长边方向上延伸的1个轴12为旋转轴向第1旋转方向Dr1或第2旋转方向Dr2旋转。旋转体10在表面11上具有多个位置切换槽组G1、G2，该多个位置切换槽组G1、G2规定能够使位置从当前切换位置向任意的目标切换位置直接切换的多个切换位置P1、P2、P3、P4。位置切换槽组G1具有多个槽21、22，位置切换槽组G2具有多个槽23、24。切换位置P1、P2、P3、P4通过旋转体10的长边方向即轴向上的槽21、22、23、24的位置来规定。另外，在图1中，记载了2个位置切换槽组G1、G2以及2个槽21、22和2个槽23、24作为多个位置切换槽组以及多个槽，但是也可以是3个以上。切换位置是指作为能够由位置切换装置100切换的位置切换杆30a、30b的一端的基端的移动位置，此外，意味着由伴随着位置切换杆30a、30b的位置移动而位移的位置切换机构40a、40b来实现的位置。此外，在图1中，为了说明而示意地表示了在旋转体10的表面11上呈现的位置切换槽组G1、G2，但与以下详述的形状没有对应关系。

电动机51的驱动轴与轴12直接或经由减速机而间接地连接。电动机51是驱动部的一例，可以使用液压马达、气动马达、磁马达、超声波马达等的能够对轴12赋予旋转力的各种致动器作为驱动部。

位置切换杆30a、30b具备与位置切换槽组G1、G2对应的数量。在位置切换杆30a、30b的基端即与槽21～24卡合的端部，具备凸轮从动件31a、31b，对应于旋转体10的旋转，槽21～24描绘规定的轨跡。作为位置切换杆30a、30b的另一端的前端即与位置切换机构40a、40b卡合的端部具有叉形状。

位置切换机构40a、40b具备驱动轴46、移位套筒41a、41b及输出齿轮45。驱动轴46与未图示的来自外部的动力源连接，对于驱动轴46输入来自动力源的动力即旋转转矩。移位套筒41a、41b具备：圆筒状的被卡合部，具有供位置切换杆30a、30b的前端的叉形状部可转动地卡合的外周部、与驱动轴46花键结合的内周部即枢毂；以及环状的齿部，配置在被卡合部的轴向的两端。移位套筒41a、41b通过被卡合部与驱动轴46花键结合，能够在轴向上移动，此外与驱动轴46一起旋转。输出齿轮45不与驱动轴46连接，是不被驱动轴46直接驱动的圆盘状的齿轮。移位套筒41a、41b移动，移位套筒41a、41b的齿部与输出齿轮45的齿部卡合，从而输入到驱动轴46的驱动力被传递给输出齿轮45。在本实施方式中，位置切换机构40a、40b作为切换被输入到驱动轴46的驱动力的传递目的地的牙嵌式离合器机构来实现。也可以是作为对于位置切换机构40a、40b组装了同步机构的同步离合器机构来实现。进而，位置切换机构40a、40b除了是执行动力传递的连接/断开的离合器机构以外，也可以是通过位置切换杆30a、30b的前端的移动、例如通过实现锁定/解锁来切换对象机构或对象装置的动作形态的切换机构。

参照图2～图8，详细地说明使得能够从当前切换位置向任意的目标切换位置进行直接的位置切换的位置切换槽组G1、G2的结构。在图2、图4、图7及图8中，示意地表示了在旋转体10的圆周方向上展开的位置切换槽组G1、G2，此外，槽21～槽24跨旋转体10的整周即跨圆周方向被形成为环状。另外，与图1所示的旋转体10的表面11上所呈现的位置切换槽组G1、G2的形状没有对应关系。

在第1实施方式中，如图2所示，各位置切换槽组G1、G2具有各两条规定切换位置的槽，即，槽21与槽22、槽23与槽24。在各位置切换槽组G1、G2具有槽21与槽22、槽23与槽24的情况下，切换位置的编组为A～D 4种模式。具体而言，通过槽22和槽23规定切换位置P2和P3的编组A、通过槽21和槽23规定切换位置P1和P3的编组B、通过槽21和槽24规定切换位置P1和P4的编组C、通过槽22和槽23规定切换位置P2和P3的编组D。此外，各槽的A～D的标号位置是位置切换杆30a、30b的凸轮从动件31a、31b的存在位置。当旋转体10向第1旋转方向Dr1即顺时针方向CW旋转，切换位置的编组以A、B、C、D、A的顺序依次被变更；当旋转体10向第2旋转方向Dr2即逆时针方向CCW旋转，切换位置的编组以D、C、B、A、D的顺序依次被变更。另外，为了使以后的说明变得容易，作为与旋转体10的旋转对应的各编组的出现旋转角度，为了方便而赋予编组A：0°、编组B：72°、编组C：144°及编组D：216°。

在槽21与槽22、槽23与槽24，具备切换结构26、27、28，该切换结构26、27、28用来使得以与旋转对应地设定的顺序进行切换的2个切换位置的编组直接切换为不按顺序的目标编组。更具体地讲，切换结构26、27、28是用来在维持规定当前编组的2个当前切换位置的状态下直接切换为规定目标编组的2个目标切换位置的结构。另外，切换结构26、27、28只要装备在多个位置切换槽组G1、G2中的至少1个位置切换槽组中即可。关于切换结构26、27、28使用图4详细说明。

图3所示的以往的位置切换装置所具备的槽81、82具备连续的1条槽在旋转体的轴向上规定不同的切换位置的形状。因而，切换位置的编组A～D在顺时针方向CW上必须以从A朝向D的顺序切换，在逆时针方向CCW上必须以从D朝向A的顺序切换。因而，例如不能跳过编组B而从编组A直接切换为编组C、或从编组C直接切换为编组A。

相对于此，对于有关第1实施方式的位置切换装置100而言，具备切换结构26及27，从而不论与旋转体10的旋转对应地规定的顺序如何，都能够将位置从当前切换位置向任意的目标切换位置直接切换。切换结构26、27是用来不经过多个中间切换位置中的与当前切换位置不同的中间切换位置、而将当前切换位置向目标切换位置切换的结构，上述多个中间切换位置规定作为当前编组与目标编组之间的顺序的中间编组。另外，由于切换位置P1～P4通过槽21～24被规定，所以切换结构27通过连通路27来实现，上述连通路27将规定当前编组的多个当前槽中的与规定目标编组的多个目标槽不同的当前槽、与多个目标槽连通。切换结构26通过迂回路26来实现，上述迂回路26将在与旋转体10的旋转对应地设定的顺序中规定中间编组的多个中间槽中的与规定当前编组的多个当前槽不同的槽迂回地与连通路27连接，形成多个当前切换槽的一部分。即，迂回路26是用来不经由与当前槽不同的中间槽、而维持当前槽直到连通当前槽与目标槽的连通路27的迂回槽，根据槽21～24的模式，也有新形成而构成当前槽的一部分的情况，或者，也有既有的当前槽的一部分作为迂回路26发挥功能的情况。

连通路27根据槽21～24的模式，能够采取下述的任一形态：将多个当前槽中的具有迂回路26的当前槽和多个目标槽中的与具有迂回路26的当前槽不同的目标槽连通；或者将不具有迂回路26的当前槽和多个目标槽中的与不具有迂回路26的当前槽不同的目标槽连通。在哪个形态中，连通路27都以在第1旋转方向上相对于当前槽成钝角而分支、相对于目标槽成锐角而合流的方式与当前槽及目标槽交叉。在图2、图4、图7及图8所示的槽21～24的模式中，由于规定当前编组A的槽22、23和规定隔着中间编组B的目标编组C的槽21、24两条都不同，所以连通路27是将多个当前槽中的具有迂回路26的当前槽和多个目标槽中的与具有迂回路26的当前槽不同的目标槽连通的连通路。

如图4所示，在当前槽、槽21、22、23、24的某个中，对应于连通路27与迂回路26连接的位置即与连通路27交叉位置而配置有第1移动限制部28。第1移动限制部28在第1旋转方向Dr1上不容许位置切换杆30a、30b在当前槽中的移动而容许从当前槽向连通路27的移动，在第2旋转方向Dr2上容许位置切换杆30a、30b在当前槽中的移动。如图5所示，第1旋转方向Dr1上的位置切换杆30a、30b在当前槽的移动不被容许、以及向连通路27的移动被容许，例如通过阶差部28b来实现，第2旋转方向Dr2上的位置切换杆30a、30b在当前槽中的移动被容许例如通过倾斜部28a来实现。在本实施方式中，连通路27被配置或形成为，当旋转体10向第1旋转方向Dr1旋转时，使位置切换杆30a、30b从当前槽向目标槽移动。在图2、图4、图7及图8的例子中，第1移动限制部28被配置在与连通路27连接的迂回路26的末端位置。结果，通过容许位置切换杆30a、30b向第2旋转方向Dr2移动，从而容许位置切换杆30a、30b经由迂回路26一边维持当前槽一边到达连通路27，通过不容许当前槽中的位置切换杆30a、30b向第1旋转方向Dr1移动，从而使位置切换杆30a、30b从当前槽经由连通路27向目的槽移动。

如图4所示，连通路27具备第2移动限制部29，该第2移动限制部29在第1旋转方向Dr1上容许位置切换杆30a、30b在多个槽的相邻的槽间从一方向另一方移动，在第2旋转方向Dr2上不容许位置切换杆30a、30b在相邻的槽间移动。如图6所示，容许在第1旋转方向Dr1上位置切换杆30a、30b在相邻槽间从一方向另一方移动，例如通过倾斜部29a来实现，不容许位置切换杆30a、30b在第2旋转方向Dr2上相邻槽间移动，例如通过阶差部29b来实现。通过具备第2移动限制部29，由此当旋转体10向第2旋转方向Dr2旋转、位置切换杆30a、30b在当前槽移动时，经由连通路27向相邻槽的移动被防止。此外，第2移动限制部29在旋转体10向第1旋转方向Dr1旋转时，容许在当前槽中移动的位置切换杆30a、30b经由连通路27向相邻槽即目标槽移动。另外，根据连通路27相对于槽21～24的交叉角度，也可以不具备第2移动限制部29，即使在这样的情况下，通过具备第2移动限制部29，也能够防止位置切换杆30a、30b的不希望的移动。

使用图7，说明在编组A与编组C之间执行的切换位置的切换的一例。由实线表示的从编组A向编组C的切换，通过旋转体10向逆时针方向CCW旋转到越过迂回路26的旋转角90°，从而维持与规定编组D的切换位置P4(槽24)不同的、规定编组A的切换位置P3(槽23)，通过旋转体10向顺时针方向CW旋转到旋转角144°，从而由连通槽23与槽24的连通路27以及连通槽22与槽21的连通路27将切换位置P2及P3分别向切换位置P1及P4切换。由单点划线表示的从编组C向编组A的直接切换也同样地执行。另外，更具体地讲，通过位置切换杆30a、30b的凸轮从动件31a、31b从切换位置P2向P1、从P3向P4移动，从而实现从当前切换位置向目标切换位置的切换。

使用图8，说明在编组B与编组D之间执行的切换位置的切换的一例。由实线表示的从编组B向编组D的切换，通过旋转体10向逆时针方向CCW旋转到越过迂回路26的旋转角162°，从而维持与规定编组A的切换位置P2(槽22)不同的、规定编组B的切换位置P1(槽21)，通过旋转体10向顺时针方向CW旋转到旋转角216°，从而由连通槽23与槽24的连通路27以及连通槽22与槽21的连通路27将切换位置P1及P3分别向切换位置P2及P4切换。由单点划线表示的从编组D向编组B的直接切换也同样地执行。另外，更具体地讲，通过位置切换杆30a、30b的凸轮从动件31a、31b从切换位置P1向P2、从P3向P4移动，从而实现从当前切换位置向目标切换位置的切换。

在图7及图8中，说明了编组A～D的一部分的切换，按照图9所示的将当前切换位置与目标切换位置建立对应的表，由电动机51对旋转体10的旋转方向及旋转角进行控制，从而实现图10所示的全部的编组间的切换、即实现从当前切换位置向任意的目标切换位置的直接切换。

参照图11说明位置切换杆30a、30b的基端。在图11中以位置切换杆30a为例进行了说明，但位置切换杆30b也具备同样的结构。凸轮从动件31a通过施力机构312例如金属制/树脂制弹簧、液压/气压活塞从而能够在轴向上移动，并且被朝向槽21～24、连通路27施力。结果是凸轮从动件31a的前端在槽21～24或连通路27的底部或底面滑动而移动，能够更准确地跟随由槽21～24规定的切换位置。

还可以如图12所示那样，位置切换杆30a以凸轮从动件31a的前端位于从槽21～24或连通路27的底部或底面离开了距离Sp的位置的方式而配置。通过使凸轮从动件31a的前端从槽21～24或连通路27的底部或底面离开，能够将滑动阻力排除，能够使位置切换装置100的响应性提高，或防止旋转体10、即槽21～24或连通路27的底部或底面的磨损。另外，为了维持第1及第2移动限制部28、29的功能，距离Sp被设定为比阶差部29b的阶差高度St充分小。

根据以上说明的有关第1实施方式的位置切换装置100，多个位置切换槽组G1、G2中的至少1个位置切换槽组具备切换结构26、27、28，该切换结构26、27、28用来将以与旋转对应地设定的顺序切换的多个切换位置P1～P4的编组直接切换为不按顺序的目标编组，所以在使用旋转体10进行位置切换的位置切换装置100中，能够从当前切换位置向任意的目的切换位置直接进行位置切换。即，使用1个旋转体10，控制部50将旋转体10向第1旋转方向Dr1旋转驱动从而执行按顺序的切换位置的编组的切换，将旋转体10向第2旋转方向Dr2旋转驱动后通过向第1旋转方向Dr1旋转驱动从而执行不按顺序的切换位置的编组，由此能够从当前切换位置向任意的目的切换位置直接进行位置切换。

更具体地讲，有关第1实施方式的位置切换装置100，作为切换结构26、27、28，具备：连通路27，将多个当前槽中的与多个目标槽不同的当前槽和作为目标的目标槽连通；迂回路26，绕过(迂回)规定中间编组的多个中间槽中的与多个当前槽不同的中间槽，形成多个当前槽的一部分或被包含在多个当前槽中，上述中间编组是在顺序上作为当前编组与目标编组之间的顺序的编组；以及第1移动限制部28，与连通路27被连接的位置对应地配置在当前槽，在第1旋转方向Dr1上不容许位置切换杆30a、30b在当前槽中的移动，而容许位置切换杆30a、30b从当前槽向连通路27的移动，在第2旋转方向Dr2上容许位置切换杆30a、30b在当前槽中的移动。因而，通过使旋转体10向第2旋转方向Dr2旋转，位置切换杆30a、30b能够绕过中间槽在当前槽中移动直到越过与目标槽连通的连通路27，在位置切换杆30a、30b越过连通路27后使旋转体10向第1旋转方向Dr1旋转，由此，位置切换杆30a、30b能够经由连通路27移动到目标槽。结果，能够不经过多个中间槽中的与多个当前槽不同的中间槽而将多个当前槽向多个目标槽直接切换。

第2实施方式：

说明搭载有应用了有关第2实施方式的位置切换装置的驱动系统的车辆。另外，有关第2实施方式的位置切换装置110除了旋转体在表面所具备的位置切换槽组以及槽的形状不同这一点以外，具备与有关第1实施方式的位置切换装置100同样的结构，所以对于共通的结构赋予与在第1实施方式中使用的标号相同的标号而省略说明。另外，在图13中，为了说明而示意地表示了在旋转体10的表面11上呈现的第1及第2位置切换槽组G3、G4，与以下详述的形状没有对应关系。

如图13所示，有关第2实施方式的位置切换装置110具备内燃机73及马达74作为动力源，被搭载在能够切换两轮驱动和四轮驱动的车辆VC中使用。车辆VC的驱动系统具备前轮75f、后轮75r、前差速齿轮71、后差速齿轮72。前轮75f经由前差速齿轮71与前驱动轴Sh1机械地连接。在前驱动轴Sh1的中间，连接着前从动齿轮Drf，在前驱动轴Sh1前端连接着移位套筒41c。后轮75r经由后差速齿轮72与后驱动轴Sh2机械地连接。在后驱动轴Sh2前端连接着输出齿轮45r。移位套筒41c、位置切换杆30c、凸轮从动件31c、输出齿轮45r构成为作为第2爪组件的位置切换机构40c的至少一部分。当位置切换杆30c切换到第3切换位置P3，移位套筒41c与输出齿轮45r啮合，前驱动轴Sh1和后驱动轴Sh2被连结，从两轮驱动切换为四轮驱动。当位置切换杆30c切换到第2中立位置F2，移位套筒41c与输出齿轮45r不啮合，来自前驱动轴Sh1的驱动力不向后驱动轴Sh2传递，成为两轮驱动状态。

车辆VC的动力系统具备内燃机73、马达74及动力源轴Sh3。在动力源轴Sh3的一端连接着动力输出齿轮Dro，在动力源轴Sh3的另一端连接着作为第1爪组件的位置切换机构40a，更具体地讲连接着移位套筒41a。动力输出齿轮Dro与前从动齿轮Drf啮合。内燃机73在输出轴上具备内燃机驱动齿轮Dre。内燃机驱动齿轮Dre与输出齿轮45e啮合。马达74在输出轴上具备马达驱动齿轮Drm。马达驱动齿轮Drm与输出齿轮45m啮合。当位置切换杆30a切换到第1切换位置P1，移位套筒41a与输出齿轮45m啮合，由马达74输出的驱动力向动力源轴Sh3传递。当位置切换杆30a切换到第2切换位置P2，移位套筒41a与输出齿轮45e啮合，由内燃机73输出的驱动力向动力源轴Sh3传递。当位置切换杆30a切换到第1中立位置F1，移位套筒41a与输出齿轮45e、45m不啮合，来自内燃机73及马达74的驱动力不向动力源轴Sh3传递，成为空挡状态。

旋转体10具备第1位置切换槽组G3及第2位置切换槽组G4。第1位置切换槽组G3在旋转体10的轴向上具备规定第1切换位置P1的第1槽61、规定中立位置F1的第2槽62以及规定第2切换位置P2的第3槽63。第2位置切换槽组G4在旋转体10的轴向上具备第4槽64，该第4槽64具有规定第3切换位置P3的槽位置和规定第2中立位置F2的槽位置。位置切换槽组这一用语除了是指分别独立的两条以上的槽构成的组以外，还可以包括具备具有多个切换位置的槽位置、在轴向上多个槽不重叠的1条槽。即，位置切换槽组只要是能够规定多个切换位置的槽的组即可。

有关第2实施方式的位置切换装置110所具备的旋转体10具有图14所示的位置切换槽组的模式。与第1实施方式同样，第1位置切换槽组G3具备迂回路26、连通路27、第1移动限制部28作为切换结构。除此以外，第1位置切换槽组G3具备第2移动限制部29。在有关第2实施方式的位置切换装置110中，第1位置切换槽组G3具有3条槽61、槽62及槽63以规定3个切换位置。第2位置切换槽组G4具有规定2个切换位置的1条槽64。槽62及64跨旋转体10的周向而连续地形成。图14的例子的切换位置的编组为A～F这6个模式。具体而言，由槽62和槽64规定切换位置F1和P3的编组A、由槽63和槽64规定切换位置P2和P3的编组B、由槽63和槽64规定切换位置P2和F2的编组C、由槽62和槽64规定切换位置F1和F2的编组D、由槽61和槽64规定切换位置P1和F2的编组E、由槽61和槽64规定切换位置P1和P3的编组F。此外，各槽的A～F的标号位置是位置切换杆30a、30c的凸轮从动件31a、31c存在位置。当旋转体10向第1旋转方向Dr1即顺时针方向CW旋转，切换位置的编组以A、B、C、D、E、F、A的顺序依次被变更，当旋转体10向第2旋转方向Dr2即逆时针方向CCW旋转，切换位置的编组以F、E、D、C、B、A、F的顺序依次被变更。

由图13所示的车辆VC及图14所示的槽模式来实现的驱动系统的切换模式如图15所示。两轮驱动(2WD)和四轮驱动(4WD)通过第2爪组件40c切换，在切换位置P3的情况下切换为4WD，在切换位置F2的情况下切换为2WD。内燃机(ENG)73、马达(MG)74以及空挡的动力源的切换通过第1爪组件40a来执行，在切换位置P1的情况下切换为ENG，在切换位置F1的情况下切换为空挡，在切换位置P2的情况下切换为MG。另外，空挡是指与任一动力源都不连接的状态，意味着输出齿轮45e、45m空转的状态。

根据以上说明的有关第2实施方式的位置切换装置110，例如在搭载于车辆VC的驱动系统，在由驱动方式的切换及动力源的切换构成的切换模式中，能够直接切换为任意的切换模式。因而，能够对于以往被强制进行的与顺序对应的切换、且不能直接切换的切换模式执行直接切换，能够提高位置切换装置110能够执行的切换模式的任意性。结果，能够将位置切换机构40a、40c在希望的时点切换到希望的切换位置。

具体而言，在图14所示的槽模式中，当从编组A切换为编组D时，通过具备迂回路26及第1移动限制部28，位置切换杆30a在维持作为当前槽的槽F1的状态下，位置切换杆30c能够移动到从切换位置F2向P3移动的连通路27，能够在编组A与D之间直接变更编组。编组A和编组D的切换是没有来自动力源的动力传递的空挡状态下的4WD和2WD的切换，例如能够从基于马达74的4WD行驶状态不经由基于内燃机73的4WD行驶状态而实现基于内燃机73的2WD行驶状态。进而，能够在没有连接动力源的状态下切换驱动方式。

根据有关第2实施方式的位置切换装置110，能够将动力源在内燃机73与马达74之间任意地切换，并且在基于内燃机73或马达74的驱动状态的任一状态下都能够实现2WD和4WD的切换。以往，通常在具备内燃机73及马达74作为动力源的车辆中，4WD通过将没有被内燃机73驱动的非驱动轮用马达74驱动来实现，但根据有关第2实施方式的位置切换装置110，能够进行基于内燃机73或马达74的2WD－4WD的切换行驶。此外，在上述的例子中，以动力源的切换和驱动方式的切换的编组为例进行了说明，但例如有关第2实施方式的位置切换装置110也可以应用于使用马达作为动力源的车辆中的马达的变速级的切换。此外，有关第2实施方式的位置切换装置110也可以具备除了实现切换位置P3以外还实现P4的位置切换机构40c，追加锁定前驱动轴Sh1的切换位置的编组，实现从2WD+空挡的编组将前驱动轴Sh1锁定的驻车挡。进而，有关第2实施方式的位置切换装置110也可以作为用来切换内燃机73的变速机的变速级的位置切换装置即变速致动器使用。

第3实施方式：

参照图16及图17说明有关第3实施方式的位置切换装置。有关第3实施方式的位置切换装置除了旋转体在表面上所具备的位置切换槽组G5、G6的模式不同以外，具有与有关第1实施方式的位置切换装置100同样的结构，根据需要而使用了相同的标号，省略说明。

有关第3实施方式的位置切换装置具备图16所示的位置切换槽组G5、G6。第3实施方式的位置切换槽组G5、G6都在轴向上具有规定3个切换位置的3个槽。规定切换位置的槽也可以不跨旋转体的周向形成，只要能够规定在轴向上不同的3个切换位置即可。第3实施方式的位置切换槽组G5、G6具备迂回路26、连通路27、第1移动限制部28作为切换结构。除此以外，位置切换槽组G5、G6具备第2移动限制部29。图16的例子中的切换位置的编组为A～I的10个模式。具体而言，是规定了切换位置F1和F2的编组A，规定了切换位置P2和P3的编组B，规定了切换位置P2和F2的编组C，规定了切换位置P2和P4的编组D，规定了切换位置F1和P4的编组E，规定了切换位置F1和F2的编组F，规定了切换位置P1和P4的编组G，规定了切换位置P1和F2的编组H，规定了切换位置P1和P3的编组I，规定了切换位置F1和P3的编组I。此外，各槽的A～I的标号位置是位置切换杆30a、30c的凸轮从动件31a、31c的存在位置。当旋转体10向第1旋转方向Dr1即顺时针方向CW旋转，切换位置的编组以A、B、C、D、E、F、G、H、I、A的顺序依次被变更，通过旋转体10向第2旋转方向Dr2即逆时针方向CCW旋转后向第1旋转方向Dr1旋转的编组，切换位置的编组以I、H、G、F、E、D、C、B、A、I的顺序依次被变更。即，第3实施方式的编组的顺序是从A到I、或从I到A，从A向I的出现顺序通过旋转体10向第1旋转方向Dr1的旋转而实现，而从I向A的出现顺序通过旋转体10向第2旋转方向Dr2及第1旋转方向Dr1的旋转的编组来实现。但是，即使在后者的情况下，基本上也从I向A依次以设定的顺序将切换位置进行切换。相对于此，通过至少具备迂回路26、连通路27、第1移动限制部28作为切换结构，在图17中，实现了带有DT的编组A－F间、编组C－F间、编组E－F间、编组H－F间的直接切换。在图17中，第1爪组件对应于位置切换机构40a，第2爪组件对应于位置切换机构40b。各爪组件的切换位置通过位置切换杆30a、30b被切换，所以也可以说是位置切换杆30a、30b存在的槽位置。例如，编组C－F间的切换，当旋转体10向第2旋转方向Dr2旋转时，通过具备迂回路26及第1移动限制部28，位置切换杆30a能够在维持切换位置F1的状态下移动到连通路27，当旋转体10向第1旋转方向Dr1旋转时，通过第1移动限制部28位置切换杆30a被向连通路27引导，能够经由第2移动限制部29移动到切换位置P2。

根据有关第3实施方式的位置切换装置100，即使在位置切换槽组G5、G6具备3个以上的槽的情况下，也能够不经由中间编组而从当前编组直接切换到目标编组。

第4实施方式：

参照图18说明有关第4实施方式的位置切换装置。有关第4实施方式的位置切换装置除了旋转体在表面上所具备的由槽21t、22t、23t、24t构成的位置切换槽组G1、G2的模式不同以外，具有与有关第1实施方式的位置切换装置100同样的结构，根据需要而使用了相同的标号，省略说明。

在第4实施方式中，从编组A向D的依次切换通过使旋转体10向第1旋转方向Dr1旋转来实现。相对于此，从编组D向A的依次切换通过使旋转体10向第2旋转方向Dr2及第1旋转方向Dr1适当旋转来实现。例如，从编组C向B的位置切换，通过首先使旋转体10向第2旋转方向Dr2旋转直到越过对应于编组D的旋转角度、接着使旋转体10向第1旋转方向Dr1旋转、再使旋转体向第2旋转方向Dr2旋转到对应于编组C的旋转角度，由此来实现。即，位置切换杆30a在槽21t中持续移动，位置切换杆30b在槽24t中移动后，经由连通路27移动到槽23t。另一方面，隔着中间编组C的从编组D向编组B的直接切换，通过首先使旋转体10向第2旋转方向Dr2旋转直到越过对应于编组B的旋转角度、接着使旋转体10向第1旋转方向Dr1旋转，由此来实现。即，位置切换杆30a不向槽21t移动，而经由作为迂回路26发挥功能的槽22t，经过第1移动限制部28移动到越过连通路27的位置。位置切换杆30a被第1移动限制部28向连通路27引导，穿过第2移动限制部29而达到槽21t。位置切换杆30b不向槽23t移动，而经由作为迂回路26发挥功能的槽24t，经过第2移动限制部29，位置切换杆30a移动到越过连通路27的位置。由于在槽24中移动的位置切换杆30b不被第2移动限制部29许可向连通路的移动，所以持续留在槽24t中。该直接切换通过具备作为切换结构的迂回路26、连通路27及第1移动限制部28来实现。此外，通过具备第2移动限制部29，直接切换的准确度提高。这样，即使在位置切换槽组G1、G2具有不能通过旋转体10向第1旋转方向Dr1或第2旋转方向Dr2简单的旋转来实现的、进行依次的编组的切换的槽的模式的情况下，也能够将中间切换位置绕过而实现从当前切换位置向目标切换位置的直接切换。

第5实施方式：

作为第5实施方式，说明第1及第2移动限制部的其他形态。在第1实施方式至第4实施方式中，作为第1移动限制部28及第2移动限制部29，使用形成在槽中的静态的构造上的特征。相对于此，在第5实施方式中，使用配置在槽中的动态的结构。如图19所示，第5实施方式的第1移动限制部28s及第2移动限制部29s被配置在槽21s、22s中，是切换槽与连通路27的连通状态的第1及第2切换闸门28s、29s。第1及第2切换闸门28s、29s能够在由箭头AR表示的双向上移动，构成为：通过施力机构分别使Po1及Po2位于原始位置。因而，在旋转体10向第2旋转方向Dr2旋转时，位于槽22s中的位置切换杆30a能够穿过第1移动限制部28s在迂回路26中向M1方向移动，但不能向M1相反方向移动。此外，当旋转体10向第1旋转方向Dr1旋转时，通过第1移动限制部28s被向连通路27引导。位于槽21s中的位置切换杆30a在旋转体10向第2旋转方向Dr2旋转时，通过第2移动限制部29s而不能从与M2方向相反朝向的槽21s向连通路27侵入，而是维持槽21s中的移动。另外，除此之外，作为动态的第1移动限制部28s及第2移动限制部29s，也可以使用配置在槽21s、22s的底部或底面上的棘爪式的挡块。

第6实施方式：

作为第6实施方式，说明位置切换杆30a、30b的另一例。如图20所示，位置切换杆30a、30b也可以在叉状的前端之间具备冲击吸收部32a、32b。冲击吸收部32a、32b具备弹簧作为弹性部件，在位置切换机构40a、40b中，将移位套筒41a、41b与输出齿轮45啮合时的冲击、即在位置切换机构40a、40b的轴向上发生的应力及振动吸收。位置切换杆30a、30b具备冲击吸收部32a、32b，由此位置切换装置100能够减轻位置切换时的冲击，此外能够减轻施加于旋转体10的冲击。另外，作为弹性部件，例如也可以使用橡胶、树脂。

第7实施方式：

参照图21，说明由上述各实施方式的位置切换装置100执行的位置切换控制。图21所示的处理流程由控制部50执行。另外，控制部50至少具备CPU、存储器及输入输出接口。控制部50接收切换位置的输入(步骤S100)。在切换位置的接收中，例如包括对于如下所述输入的接收：未图示的操作部例如4WD-2WD的切换操作部或伴随着驱动车轮的打滑检测的切换位置的输入；或与针对车辆VC的输出请求输入对应的动力源、内燃机73及马达74的选择输入；马达74被选择为动力源时的输出请求及对应于车速的变速级的切换请求输入。

控制部50对应于切换位置的输入而取得角度指令值(步骤S110)。与切换位置的输入对应的角度指令值的取得，例如通过使用预先准备的切换位置与角度指令值的表来执行。作为表，例如使用图9所示的位置切换表。控制部50对于电动机51输出角度指令值信号(步骤S120)，结束本处理例程。在控制部50是车辆综合控制部的情况下，角度指令值信号是对于电动机的控制部指示角度的信号，在控制部50是电动机的控制部的情况下，角度指令值信号是对于电动机51的驱动信号，例如矩形驱动电流信号或矩形驱动电压信号。

其他实施方式：

(1)上述各实施方式的位置切换槽组G1、G2、G3、G4、G5、G6所具备的槽的配置模式或形状仅是一例。只要配置有迂回路26及连通路27，此外配置有第1移动限制部28，以使得能够进行切换位置的依次连续的切换、并且能够进行不按顺序即不经由中间切换位置而维持当前切换位置地直接切换为目标切换位置，可以适当变更。此外，在上述各实施方式例如第2、第3实施方式中，仅是表示了从当前切换位置向目标切换位置不按顺序地直接切换的一例，根据用途，能够实现更多的从当前切换位置向目标切换位置不按顺序地直接切换。

(2)上述各实施方式的位置切换槽组G1、G2、G3、G4、G5、G6的数量仅是例示，也可以具备3个以上的位置切换槽组。在此情况下，也可以与位置切换槽组的数量相匹配地使用3个以上的位置切换装置。此外，各位置切换槽组所具备的槽的数量也可以是4条以上。进而，各槽既可以跨旋转体10的表面11的整周而形成，也可以形成在一部分上。在槽形成在旋转体10的表面11的一部分上的情况下，通过任意地控制旋转体10向第1旋转方向Dr1及第2旋转方向Dr2的旋转以及适当配置连通路27，能够实现希望的位置切换。

(3)在上述各实施方式中，使用1个位置切换装置100进行了说明，但也可以使用多个位置切换装置100而执行更复杂的位置切换控制。

以上，基于实施方式、变形例对本公开进行了说明，但上述发明的实施方式是为了使本公开易于理解，而并不是限定本公开。本公开能够在不脱离其主旨及权利要求的范围内进行变更、改良，本公开中包括其等同物。例如，为了解决上述课题的一部分或全部或者为了达成上述效果的一部分或全部，与发明内容栏中记载的各方式中的技术特征对应的实施方式、变形例中的技术特征能够适当进行替换、组合。此外，如果该技术特征在本说明书中不是作为必须被说明的，则可以适当删除。

Claims (12)

1.一种位置切换装置(100)，

具备：

旋转体(10)，在表面(11)上具有多个位置切换槽组(G1、G2)，该多个位置切换槽组(G1、G2)分别规定多个切换位置(P1、P2、P3、P4)，上述旋转体以1个轴为旋转轴进行旋转，上述多个位置切换槽组中的至少1个位置切换槽组具备切换结构(26、27、28)，该切换结构(26、27、28)用来将以与旋转对应地设定的顺序切换的多个上述切换位置的编组直接切换为不按上述顺序的目标编组；

驱动部(51)，用来将上述旋转体向第1旋转方向或与上述第1旋转方向相反的第2旋转方向旋转驱动；以及

多个位置切换杆(30a、30b)，一端与各上述位置切换槽组卡合，另一端与多个位置切换机构(40a、40b)卡合。

2.如权利要求1所述的位置切换装置，

上述切换结构将规定当前编组的多个当前切换位置在维持上述多个当前切换位置的同时，向规定上述目标编组的多个目标切换位置直接切换。

3.如权利要求2所述的位置切换装置，

上述切换结构不经过多个中间切换位置中的与上述多个当前切换位置不同的中间切换位置，而将上述多个当前切换位置向上述多个目标切换位置切换，上述多个中间切换位置规定在上述顺序中作为上述当前编组与上述目标编组之间的编组的中间编组。

4.如权利要求2所述的位置切换装置，

上述至少1个位置切换槽组具有规定上述多个切换位置的多个槽(21、22)，

上述切换结构(26、27、28)具备：

连通路(27)，将规定上述当前编组的多个当前槽中的与规定上述目标编组的多个目标槽不同的当前槽与作为目标的目标槽连通；

迂回路(26)，用来将多个中间槽中的与上述多个当前槽不同的中间槽绕过，上述多个中间槽规定在上述顺序中作为上述当前编组与上述目标编组之间的编组的中间编组；以及

第1移动限制部(28)，与连接上述连通路的位置对应地配置在上述当前槽，在上述第1旋转方向上，不容许上述位置切换杆在上述当前槽中的移动，而容许上述位置切换杆从上述当前槽向上述连通路移动，在上述第2旋转方向上，容许上述位置切换杆在上述当前槽中的移动。

5.如权利要求4所述的位置切换装置，

上述连通路(27)，将上述多个当前槽中的具有上述迂回路的当前槽和上述多个目标槽中的与具有上述迂回路的当前槽不同的目标槽连通，或将上述多个当前槽中的不具有上述迂回路的当前槽和上述多个目标槽中的与不具有上述迂回路的当前槽不同的目标槽连通。

6.如权利要求5所述的位置切换装置，

上述连通路(27)具备第2移动限制部(29)，该第2移动限制部(29)在上述第1旋转方向上，容许上述位置切换杆在上述多个槽的相邻的槽间从一方向另一方移动，在上述第2旋转方向上，不容许上述位置切换杆在上述相邻的槽间移动。

7.如权利要求6所述的位置切换装置，

上述第1移动限制部(28)及上述第2移动限制部(29)分别具备容许上述位置切换杆的移动的倾斜部(28a、29a)和不容许上述位置切换杆的移动的阶差部(28b、29b)。

8.如权利要求6所述的位置切换装置，

上述第1移动限制部(28)及上述第2移动限制部(29)是根据上述旋转体的旋转方向切换上述连通路与上述槽的连通状态的第1切换闸门(28s)及第2切换闸门(29s)。

9.如权利要求1～8中任一项所述的位置切换装置，

上述位置切换杆具备将上述一端朝向上述位置切换槽组施力的施力机构(312)，上述一端在上述位置切换槽组中滑动。

10.如权利要求1～8中任一项所述的位置切换装置，

上述位置切换杆具备对于上述一端施力的施力机构(312)，上述位置切换杆被配置为：使上述一端以从上述位置切换槽组的槽的底部离开地沿着上述位置切换槽组而移动。

11.如权利要求1～10中任一项所述的位置切换装置，

还具备上述多个位置切换机构(40a、40b)，上述多个位置切换机构与上述多个位置切换槽组对应地装备，对应于各上述切换位置而进行位置变位。

12.一种旋转体(10)，在位置切换装置(100)中使用，以1个轴为旋转轴进行旋转，

上述旋转体具备：

多个位置切换槽组(G1、G2)，形成在表面(11)，分别规定多个切换位置；以及

切换结构(26、27、28)，装备于上述多个位置切换槽组中的至少1个位置切换槽组，用来将以与旋转对应地设定的顺序切换的多个上述切换位置的编组直接切换为不按上述顺序的目标编组。

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