CN115126859A - 换挡装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种换挡装置,能够提高施力机构对换挡体的施力载荷的设定自由度。在换挡装置(10)中,在动作机构(36)使杆(14)转动时,对杆(14)作用有外力的情况下,离合器机构(28)允许第1止动板(30)相对于第2止动板(34)的旋转,允许杆(14)的转动。此处,节制机构对杆(14)向换挡位置侧施力。因此,节制机构能够与离合器机构(28)分开地对杆(14)进行施力,能够提高节制机构对杆(14)的施力载荷的设定自由度。
Description
技术领域
本发明涉及移动换挡体而变更换挡位置的换挡装置。
背景技术
在下述专利文献1所述的变速杆装置中,通过螺旋弹簧的作用力使离合器的卡合凸部嵌入蜗轮齿轮的卡合凹部,变速杆与马达连接,通过驱动马达,经由蜗轮齿轮以及离合器而使变速杆转动。另外,在驱动马达时,对变速杆作用外力,从而离合器的卡合凸部克服螺旋弹簧的作用力而从蜗轮齿轮的卡合凹部脱离,将变速杆与马达的连接解除。
此处,在该变速杆装置中,通过螺旋弹簧的作用力使离合器的卡合凸部插入蜗轮齿轮的卡合凹部,变速杆被向换挡位置侧施力。
专利文献1:日本特开2014-156153号公报
发明内容
本发明考虑到上述情况,目的在于提供能够提高施力机构对换挡体的施力载荷的设定自由度的换挡装置。
本发明的第1形态的换挡装置具备:换挡体,其移动而变更换挡位置;施力机构,其对上述换挡体向换挡位置侧施力;动作机构,其能够动作;以及连接机构,其设置有在上述换挡体侧设置的第1连接部以及在上述动作机构侧设置的第2连接部,通过上述动作机构动作使上述换挡体与上述动作机构连接而使上述第1连接部与上述第2连接部一体移动,且使上述换挡体移动,并且在上述动作机构动作时,对上述换挡体作用外力,从而上述第1连接部与上述第2连接部相对移动,将上述换挡体与上述动作机构的连接解除。
在本发明的第1形态的换挡装置的基础上,本发明的第2形态的换挡装置为:在上述动作机构动作时,上述换挡体的因上述施力机构的作用力引起的移动受到限制。
在本发明的第1形态或者第2形态的换挡装置的基础上,本发明的第3形态的换挡装置具备旋转部,上述旋转部设置于上述施力机构,在上述换挡体移动时上述旋转部旋转。
在本发明的第1形态~第3形态中任一种换挡装置的基础上,本发明的第4形态的换挡装置具备:检测装置,其对上述连接机构对上述换挡体与上述动作机构的连接以及上述连接机构对上述换挡体与上述动作机构的连接解除进行检测;和控制装置,其在使上述动作机构向正方向动作而使上述换挡体移动时,在上述检测装置检测出上述连接机构对上述换挡体与上述动作机构的连接解除的情况下,使上述动作机构向反方向动作,在上述检测装置检测出上述连接机构对上述换挡体与上述动作机构的连接时,使上述动作机构向正方向动作。
在本发明的第4形态的换挡装置的基础上,本发明的第5形态的换挡装置为:上述控制装置在上述检测装置检测出上述连接机构对上述换挡体与上述动作机构的连接并使上述动作机构向正方向动作时,在上述检测装置检测出上述连接机构对上述换挡体与上述动作机构的连接解除的情况下,使上述动作机构向反方向动作,在上述检测装置检测出上述连接机构对上述换挡体与上述动作机构的连接时,使上述动作机构向正方向动作。
在本发明的第1形态~第5形态中任一种换挡装置的基础上,本发明的第6形态的换挡装置具备:第3连接部,其设置于上述连接机构,并与上述动作机构连接;和被限制部,其设置于上述第3连接部,上述动作机构限制上述被限制部的相对移动。
在本发明的第1形态~第6形态中任一种换挡装置的基础上,本发明的第7形态的换挡装置具备限制部,上述限制部设置于上述动作机构,且限制上述连接机构的相对移动。
在本发明的第1形态的换挡装置中,移动换挡体,变更换挡位置。另外,连接机构设置有换挡体侧的第1连接部以及动作机构侧的第2连接部,通过动作机构动作,连接机构将换挡体与动作机构连接,使第1连接部与第2连接部一体移动,且使换挡体移动。并且,在动作机构动作时,对换挡体作用外力,从而第1连接部与第2连接部相对移动,将连接机构对换挡体与动作机构的连接解除。
此处,施力机构对换挡体向换挡位置侧施力。因此,施力机构能够与连接机构分开地对换挡体进行施力,能够提高施力机构对换挡体的施力载荷的设定自由度。
在本发明的第2形态的换挡装置中,在动作机构动作时,换挡体的因施力机构的作用力引起的移动受到限制。因此,能够抑制换挡体的移动速度变化。
在本发明的第3形态的换挡装置中,在换挡体移动时施力机构的旋转部旋转。因此,换挡体能够顺畅地移动。
在本发明的第4形态的换挡装置中,控制装置在使动作机构向正方向动作而使换挡体移动时,在检测装置检测出连接机构对换挡体与动作机构的连接解除的情况下,控制装置使动作机构向反方向动作,在检测装置检测出连接机构对换挡体与动作机构的连接时,控制装置使动作机构向正方向动作。因此,在动作机构使换挡体移动时,即便在连接机构对换挡体与动作机构的连接解除的情况下,连接机构也能够较早将换挡体与动作机构连接,而由动作机构使换挡体移动。
在本发明的第5形态的换挡装置中,在检测装置检测出连接机构对换挡体与动作机构的连接而控制装置使动作机构向正方向动作时,在检测装置检测出连接机构对换挡体与动作机构的连接解除的情况下,控制装置使动作机构向反方向动作,在检测装置检测出连接机构对换挡体与动作机构的连接时,控制装置使动作机构向正方向动作。因此,在连接机构将换挡体与动作机构连接并且动作机构使换挡体移动时,即便在换挡体的移动被阻碍而连接机构对换挡体与动作机构的连接解除的情况下,连接机构也能够再次将换挡体与动作机构连接,而动作机构使移动力作用于换挡体。
在本发明的第6形态的换挡装置中,连接机构的第3连接部与动作机构连接。因此,能够将换挡体与动作机构连接。
并且,动作机构限制第3连接部的被限制部的相对移动。因此,动作机构能够限制连接机构的相对移动,能够限制换挡体的相对移动。
在本发明的第7形态的换挡装置中,动作机构的限制部限制连接机构的相对移动。因此,动作机构能够限制换挡体的相对移动。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的换挡装置的杆配置于”P”挡时的从右方观察的侧视图。
图2是表示本发明的实施方式所涉及的换挡装置的杆配置于”D”挡时的从右方观察的侧视图。
图3是表示本发明的实施方式所涉及的换挡装置的内部的从右斜后方观察的立体图。
图4是表示本发明的实施方式所涉及的换挡装置的主要部分的从右斜后方观察的分解立体图。
图5是表示本发明的实施方式所涉及的换挡装置的离合器机构的分解立体图。
图6是表示本发明的实施方式所涉及的换挡装置的转子凸轮的从左斜前方观察的立体图。
图7是表示本发明的实施方式所涉及的换挡装置的节制体等的立体图。
图8的(A)~(C)是表示本发明的实施方式所涉及的换挡装置的杆与动作机构的连接的从上侧观察的俯视图,图8的(A)表示杆与动作机构连接之前,图8的(B)表示杆与动作机构连接的中途,图8的(C)表示杆与动作机构连接时。
图9的(A)~(C)是表示本发明的实施方式所涉及的换挡装置的离合器机构的从上侧观察的俯视图,图9的(A)表示离合器机构将杆与动作机构连接时,图9的(B)表示离合器机构对杆与动作机构的连接被解除的中途,图9的(C)表示离合器机构对杆与动作机构的连接被解除时。
图10的(A)以及(B)是表示本发明的实施方式所涉及的换挡装置的离合器机构的变形例的图,图10的(A)是表示第1止动板的从右侧观察的立体图,图10的(B)是表示第2止动板的从左侧观察的立体图。
附图标记说明
10...换挡装置;14...杆(换挡体);18...换挡检测装置(检测装置);20...控制装置;22...节制机构(施力机构);24A...滚子(旋转部);28...离合器机构(连接机构);30A...凸部(第1连接部);34A...凹部(第2连接部);34B...连接片(第3连接部);34C...限制凸部(被限制部);36...动作机构;38C...限制凹部(限制部);48...动作检测装置(检测装置)。
具体实施方式
在图1中,以从右方观察的侧视图示出本发明的实施方式所涉及的换挡装置10,在图4中,以从右斜后方观察的分解立体图示出换挡装置10的主要部分。需要说明的是,在附图中,由箭头FR表示换挡装置10的前方,由箭头RH表示换挡装置10的右方,由箭头UP表示换挡装置10的上方。
本实施方式所涉及的换挡装置10设置于车辆的副仪表板,换挡装置10的前方、右方以及上方分别指向车辆的前方、右方以及上方。
如图1所示那样,在换挡装置10设置有大致长方体形箱状的板12,板12固定于副仪表板内。在板12的左侧以及右侧分别设置有左板12A以及右板12B,板12由左板12A和右板12B组装而构成。
如图1以及图4所示那样,在板12内设置有作为换挡体的大致棒状的杆14。在杆14的上下方向中间部的左侧以及右侧分别一体形成有大致圆筒状的支承轴14A以及支承轴14B,支承轴14A以及支承轴14B分别向左方以及右方突出,并且相互配置在同轴上。支承轴14A以及支承轴14B分别被板12的左壁以及右壁支承为能够旋转,由此,杆14能够以支承轴14A以及支承轴14B为中心轴而沿前后方向转动(移动)。另外,支承轴14B的除右部(前端部)以外的外周被扩径。
杆14的上侧部分能够转动地贯穿于板12的上壁,且能够转动地突出到副仪表板的上侧(车室内),杆14能够在由车辆的乘坐者(特别是驾驶员)把持了上端部的状态下被转动操作。在杆14从前侧向后侧被转动操作时,杆14的换挡位置按照“P”挡(驻车挡位、规定位置)、“R”挡(倒车挡位)、“N”挡(空挡挡位)以及“D”挡(前进挡位、参照图2)的顺序变更。杆14能够在从”P”挡至”D”挡的范围内转动,在杆14向前侧以及后侧被转动操作时,支承轴14A以及支承轴14B分别向一个方向A以及另一个方向B(参照图1等)旋转。
在杆14的上下方向中间部的右侧一体形成有大致圆筒状的外筒14C,外筒14C向右方突出,并且在支承轴14B的左部(基端部)的径向外侧,与支承轴14B配置在同轴上。在杆14的上下方向中间部的后侧形成有转动齿轮14D,转动齿轮14D在外筒14C的径向外侧沿着外筒14C的周向配置。
在杆14的左侧配置有电路基板16(参照图3),电路基板16固定于板12内。电路基板16与左右方向垂直地配置,在电路基板16的上部能够旋转地贯穿有杆14的支承轴14A。
在杆14的后侧设置有构成检测装置的换挡检测装置18(参照图3)。
在换挡检测装置18设置有换挡齿轮18A,换挡齿轮18A在板12内被支承为能够旋转。换挡齿轮18A与杆14的转动齿轮14D啮合,杆14转动,转动齿轮14D转动,从而换挡齿轮18A旋转。在换挡齿轮18A的左端固定有磁铁(省略图示),该磁铁与换挡齿轮18A一体旋转。
换挡传感器18B与换挡齿轮18A的左侧对置,换挡传感器18B设置于电路基板16。换挡传感器18B对换挡齿轮18A的磁铁所产生的磁场的方向进行检测,对换挡齿轮18A的旋转位置进行检测。由此,检测转动齿轮14D的转动位置,检测杆14的转动位置,进而检测换挡位置。换挡传感器18B与控制装置20(CPU)电连接,控制装置20设置于电路基板16。
在杆14的下侧设置有作为施力机构的节制机构22。
在节制机构22设置有作为施力体的大致圆柱状的节制体24(参照图7),节制体24从下侧插入杆14的下部内侧。节制体24能够与杆14一体转动,节制体24能够沿杆14的长边方向移动,并且无法绕杆14的长边方向旋转。节制体24的下部将作为旋转部的圆柱状的滚子24A支承为能够旋转,滚子24A的旋转轴线与左右方向平行地配置。
在杆14的下部内侧,且在节制体24的上侧,设置有作为施力构件的节制弹簧26(压缩螺旋弹簧),节制弹簧26的下部插入节制体24的上部内内侧。节制弹簧26设于杆14的下部内侧的上表面(底面)与节制体24的上部内内侧的下表面(底面)之间,节制弹簧26对节制体24向下侧施力。
在板12的下壁(右板12B的下壁)形成有多个(在本实施方式中为四个)作为施力部的截面大致三角形状的节制凹部22A,多个节制凹部22A沿着杆14的转动方向排列。
在杆14配置于各换挡位置时,通过节制弹簧26的作用力,将节制体24的滚子24A插入板12的节制凹部22A,由此,保持节制体24的转动位置,将杆14保持于各换挡位置(向各换挡位置侧施力)。
在杆14的上下方向中间部的右侧设置有作为连接机构的离合器机构28(参照图5)。
在离合器机构28设置有作为第1连接构件的大致圆筒状的第1止动板30。第1止动板30在内部嵌入有杆14的支承轴14B,并且第1止动板30嵌入于杆14的外筒14C内,第1止动板30由支承轴14B以及外筒14C同轴地支承。第1止动板30相对于杆14的在杆14转动方向上的位置成为规定的位置,第1止动板30能够与杆14的转动一体旋转(移动),并且能够沿左右方向移动。另外,第1止动板30的右部的外周被扩径。
在第1止动板30的右表面一体形成有多个(在本实施方式中为三个)作为第1连接部的大致长方体状的凸部30A,多个凸部30A分别向右侧突出,并且沿第1止动板30的周向以等间隔配置。凸部30A的外侧面(第1止动板30径向外侧的面)以及内侧面(第1止动板30径向内侧的面)与左右方向平行地配置,并且沿着第1止动板30的周向弯曲。凸部30A的一个侧面(一个方向A侧的面)以及另一个侧面(另一个方向B侧的面)与第1止动板30的径向平行地配置,并且向随着朝向凸部30A的第1止动板30周向外侧而向朝向左侧的方向倾斜。
在第1止动板30的左侧设置有作为连接施力构件的离合器弹簧32(压缩螺旋弹簧),杆14的支承轴14B插入离合器弹簧32的内部,并且离合器弹簧32插入杆14的外筒14C内。离合器弹簧32设于外筒14C内的左表面(杆14的右表面)与第1止动板30的左表面之间,离合器弹簧32对第1止动板30向右侧施力。
在第1止动板30的右侧配置有作为第2连接构件的大致圆环板状的第2止动板34。杆14的支承轴14B的右部附近大致嵌入于第2止动板34内,第2止动板34能够向左方移动,并且向右方的移动被板12的右壁限制。
在第2止动板34的左表面形成有多个(在本实施方式中为三个)作为第2连接部的大致长方体状的凹部34A,多个凹部34A在第2止动板34的周向上以等间隔配置。凹部34A的外侧面(第2止动板34径向外侧的面)以及内侧面(第2止动板34径向内侧的面)与左右方向平行地配置,并且沿着第2止动板34的周向弯曲。凹部34A的一个侧面(一个方向A侧的面)以及另一个侧面(另一个方向B侧的面)与第2止动板34的径向平行地配置,并且向随着朝向凹部34A的第2止动板34周向外侧而向朝向左侧的方向倾斜。
通过离合器弹簧32的作用力,将第1止动板30的凸部30A插入凹部34A(参照图9的(A))。凹部34A的外侧面嵌合于凸部30A的外侧面,由此,第2止动板34在径向上被第1止动板30支承,与第1止动板30配置在同轴上。在凹部34A的一个角部(一个方向A侧并且左侧的角部)以及另一个角部(另一个方向B侧并且左侧的角部)分别抵接(线接触)有凸部30A的一个侧面以及另一个侧面,由此,第2止动板34能够与第1止动板30一体旋转(移动),与杆14的转动以及第1止动板30的旋转一体旋转。
在第2止动板34的外周面一体形成有多个(在本实施方式中为三个)作为第3连接部的大致长条矩形板状的连接片34B,多个连接片34B在第2止动板34的周向上以等间隔配置。连接片34B向第2止动板34的径向外侧突出,连接片34B沿第2止动板34的周向延伸,并沿着第2止动板34的周向弯曲。在连接片34B的另一个方向B侧的端部一体形成有作为被限制部的大致直角三角形板状的限制凸部34C,限制凸部34C向右侧突出。限制凸部34C的一个侧面(一个方向A侧的侧面)向随着朝向另一个方向B而朝向右方的方向倾斜,限制凸部34C的另一个侧面(另一个方向B侧的侧面)构成连接片34B的另一个侧面(另一个方向B侧的侧面)。
在杆14的右侧以及后侧设置有动作机构36(参照图3)。
在动作机构36设置有作为动作构件的大致圆筒状的转子凸轮38(参照图6)。转子凸轮38在杆14的外筒14C、第1止动板30以及第2止动板34的径向外侧同轴地配置,转子凸轮38在板12内以左右方向(轴向)上的移动被限制的状态被支承为能够旋转。
在转子凸轮38的径向内侧部分形成有多个(在本实施方式中为三个)作为被连接部的大致矩形板状的连接孔38A,多个连接孔38A在转子凸轮38的周向上以等间隔配置。连接孔38A沿转子凸轮38的周向延伸,连接孔38A在左侧以及转子凸轮38的径向内侧敞开,并且在右部插入第2止动板34的连接片34B(参照图8的(A))。在连接孔38A的另一个方向B侧并且右侧的角部形成有大致梯形板状的限制突起38B,限制突起38B沿着转子凸轮38的周向弯曲,一个侧面(一个方向A侧的侧面)向随着朝向另一个方向B而朝向左方的方向倾斜。在限制突起38B的左部形成有作为限制部的截面大致直角三角形状的限制凹部38C,限制凹部38C向左侧敞开。限制凹部38C的一个侧面(一个方向A侧的侧面)向随着朝向另一个方向B而朝向右方的方向倾斜,限制凹部38C的另一个侧面(另一个方向B侧的侧面)构成连接孔38A的另一个侧面(另一个方向B侧的侧面)。
转子凸轮38配置于基准旋转位置(基准位置),在杆14在从”P”挡至”D”挡的范围内被转动操作时,即便第2止动板34与杆14的转动一体旋转,第2止动板34的连接片34B也配置于转子凸轮38的限制突起38B的一个方向A侧。
在转子凸轮38的外周的右侧部分,在整个周向上形成有蜗轮38D,在转子凸轮38的外周的左侧部分,在前部形成有旋转齿轮38E。
在动作机构36设置有作为驱动装置的马达40,马达40固定于板12内,并且输出轴与蜗杆42固定在同轴上。马达40与电路基板16的控制装置20电连接,通过控制装置20的控制,驱动马达40(使动作机构36动作),蜗杆42旋转。
蜗杆42与斜齿轮44(蜗轮)啮合,斜齿轮44在板12内被支承为能够旋转。在斜齿轮44的上侧同轴地固定有蜗轮蜗杆副46(蜗杆),蜗杆42旋转,斜齿轮44以及蜗轮蜗杆副46一体旋转。
蜗轮蜗杆副46与转子凸轮38的蜗轮38D啮合,蜗轮蜗杆副46旋转,转子凸轮38旋转。需要说明的是,蜗轮蜗杆副46不会因为转子凸轮38(蜗轮38D)的旋转而旋转,因此,蜗轮蜗杆副46能够限制转子凸轮38的旋转。
在转子凸轮38的前侧设置有构成检测装置的动作检测装置48(参照图3)。
在动作检测装置48设置有转子齿轮48A,转子齿轮48A在板12内被支承为能够旋转。转子齿轮48A与转子凸轮38的旋转齿轮38E啮合,转子凸轮38旋转,旋转齿轮38E旋转,从而转子齿轮48A旋转。在转子齿轮48A的左端固定有磁铁(省略图示),该磁铁与转子齿轮48A一体旋转。
动作传感器48B与转子齿轮48A的左侧对置,动作传感器48B设置于电路基板16。动作传感器48B对转子齿轮48A的磁铁产生的磁场的方向进行检测,来检测转子齿轮48A的旋转位置,从而检测转子凸轮38的旋转位置。另外,动作传感器48B与电路基板16的控制装置20电连接。
在控制装置20电连接有车辆的自动变速器50(变速器)。并且,在控制装置20电连接有车辆的上下车传感器52,上下车传感器52对乘坐者相对于车辆的上车以及下车进行检测。
接下来,对本实施方式的作用进行说明。
在以上的结构的换挡装置10中,在转动杆14而变更杆14的换挡位置时,在节制机构22中,节制体24克服节制弹簧26的作用力而向上侧移动,并且节制体24的滚子24A从板12的节制凹部22A脱离之后,由于节制弹簧26的作用力,节制体24向下侧移动,且滚子24A插入与该节制凹部22A邻设的节制凹部22A。因此,对杆14作用了转动阻止力之后作用转动辅助力,对杆14的转动操作作用节奏感。
另外,在离合器机构28中,通过离合器弹簧32的作用力,将第1止动板30的凸部30A插入第2止动板34的凹部34A,第1止动板30以及第2止动板34与杆14的转动一体地一体旋转(同步旋转)。
在对杆14进行转动操作而变更了杆14的换挡位置时(在换挡检测装置18检测出杆14的换挡位置的变更时),通过控制装置20的控制,将自动变速器50的变速挡变更为与杆14的换挡位置对应的变速挡。
然而,在杆14配置于除”P”挡以外的挡位(例如”D”挡,参照图8的(A))时(换挡检测装置18检测出杆14配置于除”P”挡以外的挡位时)的规定的时机(例如上下车传感器52检测出乘坐者从车辆的下车的情况下),通过控制装置20的控制将自动变速器50的变速挡自动地变更为“P”挡位(驻车挡位)。
在杆14配置于除”P”挡以外的挡位时的规定的时机,在动作机构36中,通过控制装置20的控制,将马达40正向驱动,动作机构36向正方向动作,从而蜗杆42、斜齿轮44以及蜗轮蜗杆副46旋转,转子凸轮38从基准旋转位置向一个方向A旋转。
因此,在通过节制机构22(节制弹簧26的作用力)保持了杆14的转动位置的状态下,转子凸轮38的限制突起38B的一个侧面相对于第2止动板34(连接片34B)的限制凸部34C滑动,第2止动板34以及第1止动板30克服离合器弹簧32的作用力而向左侧移动(参照图8的(B))。而且,转子凸轮38的限制凹部38C的一个侧面相对于限制凸部34C的一个侧面滑动,第2止动板34以及第1止动板30因离合器弹簧32的作用力而向右侧移动,从而限制凸部34C嵌入限制凹部38C,转子凸轮38的连接孔38A的另一个侧面(包括限制凹部38C的另一个侧面)与连接片34B的另一个侧面(包括限制凸部34C的另一个侧面)抵接(参照图8的(C))。由此,杆14与转子凸轮38通过离合器机构28而连接,通过转子凸轮38,使第2止动板34以及第1止动板30向一个方向A旋转,从而杆14向前侧转动至”P”挡,杆14的换挡位置与自动变速器50的变速挡对应。
另外,在杆14转动至”P”挡时(换挡检测装置18检测出杆14向”P”挡的转动时),通过控制装置20的控制,将马达40反向驱动,动作机构36向反方向动作,从而蜗杆42、斜齿轮44以及蜗轮蜗杆副46旋转,转子凸轮38向另一个方向B旋转。
因此,在通过节制机构22(节制弹簧26的作用力)将杆14保持于”P”挡的状态下,转子凸轮38的限制凹部38C的一个侧面相对于第2止动板34的限制凸部34C的一个侧面滑动,第2止动板34以及第1止动板30克服离合器弹簧32的作用力而向左侧移动,从而限制凸部34C从限制凹部38C脱离(参照图8的(B))。而且,转子凸轮38的限制突起38B的一个侧面相对于第2止动板34的限制凸部34C滑动,第2止动板34以及第1止动板30因离合器弹簧32的作用力而向右侧移动(参照图8的(A))。其后,在转子凸轮38进一步向另一个方向B旋转而旋转至基准旋转位置时(动作检测装置48检测出转子凸轮38向基准旋转位置的旋转时),通过控制装置20的控制,停止马达40的反向驱动,转子凸轮38恢复至基准旋转位置。
另外,如上述那样,在动作机构36向正方向动作而使杆14向前侧转动时,转子凸轮38(蜗轮38D)向另一个方向B的旋转被蜗轮蜗杆副46限制,第2止动板34向另一个方向B的旋转被限制。因此,此时,在对杆14作用有向后侧的规定载荷以上的外力而阻碍了杆14向前侧的转动的情况下,在离合器机构28中,第1止动板30的凸部30A克服离合器弹簧32的作用力而从第2止动板34的凹部34A向另一个方向B脱离(离合器机构28对杆14与转子凸轮38的连接被解除),允许第1止动板30相对于第2止动板34的向另一个方向B的旋转(非同步旋转)以及杆14向后侧的转动(参照图9的(B)以及(C))。因此,能够抑制作用于杆14的向后侧的外力向第2止动板34传递,抑制动作机构36损伤。
并且,在动作机构36向正方向动作而使杆14向前侧转动时,在动作检测装置48检测的转子凸轮38的旋转位置(第2止动板34的旋转位置、杆14的基于转子凸轮38的假定转动位置)相对于换挡检测装置18检测的杆14的转动位置(第1止动板30的旋转位置)在一个方向A上大于规定值的情况下,在控制装置20,判断为第1止动板30的凸部30A从第2止动板34的凹部34A脱离,从而通过控制装置20的控制,动作机构36向反方向动作,第2止动板34向另一个方向B旋转。需要说明的是,规定值为第1止动板30的凸部30A即将从第2止动板34的凹部34A脱离之前的第2止动板34相对于第1止动板30向一个方向A的旋转角度(例如1°)。
而且,在动作检测装置48检测的转子凸轮38的旋转位置相对于换挡检测装置18检测的杆14的转动位置在一个方向A上为规定值以下的情况下,在控制装置20,判断为第1止动板30的凸部30A插入第2止动板34的凹部34A(杆14与转子凸轮38被离合器机构28连接在一起),从而通过控制装置20的控制,使动作机构36向正方向动作,第2止动板34向一个方向A旋转。因此,与第2止动板34向一个方向A的旋转一体地,第1止动板30向一个方向A旋转,杆14向前侧转动。
另外,像这样,在第2止动板34向一个方向A旋转时,杆14仍然被作用外力而被阻碍向前侧的转动的情况下,动作检测装置48检测的转子凸轮38的旋转位置相对于换挡检测装置18检测的杆14的转动位置会再次在一个方向A上大于规定值。因此,与上述同样地,第2止动板34向另一个方向B旋转之后,第2止动板34向一个方向A旋转。
此处,在本实施方式所涉及的换挡装置10中,与离合器机构28分开另外设置节制机构22,节制机构22对杆14向各换挡位置侧施力。因此,节制机构22能够与离合器机构28分开地对杆14进行施力,能够提高节制机构22对杆14的施力载荷的设定自由度。
另外,在动作机构36向正方向动作而使杆14向前侧转动时,第2止动板34的限制凸部34C嵌入转子凸轮38的限制凹部38C,从而第2止动板34相对于转子凸轮38的向一个方向A的旋转被限制,第1止动板30相对于转子凸轮38的向一个方向A的旋转以及杆14向前侧的转动被限制。因此,杆14向前侧转动,在节制机构22中,节制体24的滚子24A插入板12的节制凹部22A时,通过节制弹簧26的作用力能够限制杆14向前侧转动,能够限制杆14向前侧的转动速度变大。由此,能够抑制杆14向前侧的转动速度变化,能够使杆14的转动动作的外观良好,并且能够抑制因滚子24A向节制凹部22A的插入而产生的异响,能够使杆14的动作声音变小。
并且,在节制机构22中,通过滚子24A旋转,相对于节制凹部22A脱离以及插入,从而杆14转动。因此,杆14能够顺畅地转动。并且,在通过滚子24A而能够使杆14顺畅地转动的情况下,也如上述那样,动作机构36向正方向动作而使杆14向前侧转动时,能够通过节制弹簧26的作用力来限制杆14向前侧转动。
另外,如上述那样,在动作机构36向正方向动作而使杆14向前侧转动时,若基于动作检测装置48以及换挡检测装置18,控制装置20判断为第1止动板30的凸部30A从第2止动板34的凹部34A脱离,则动作机构36向反方向动作。然后,若基于动作检测装置48以及换挡检测装置18,控制装置20判断为第1止动板30的凸部30A插入第2止动板34的凹部34A,则动作机构36向正方向动作。因此,即便在动作机构36向正方向的动作所引起的杆14向前侧的转动收到阻碍而使第1止动板30的凸部30A从第2止动板34的凹部34A脱离的情况下,也会使动作机构36较早向反方向动作而使第1止动板30的凸部30A插入第2止动板34的凹部34A。由此,动作机构36能够较早再次开始杆14向前侧的转动。
并且,在控制装置20判断为第1止动板30的凸部30A插入第2止动板34的凹部34A而动作机构36向正方向动作时,在控制装置20判断为第1止动板30的凸部30A从第2止动板34的凹部34A脱离的情况下,再次与上述同样地,动作机构36向反方向动作,在第1止动板30的凸部30A插入第2止动板34的凹部34A之后,动作机构36向正方向动作。因此,即便在第1止动板30的凸部30A插入第2止动板34的凹部34A时杆14向前侧的转动依然被阻碍而第1止动板30的凸部30A从第2止动板34的凹部34A脱离的情况下,也能够再次将第1止动板30的凸部30A插入第2止动板34的凹部34A,动作机构36对杆14作用向前侧的转动力。
另外,使用换挡检测装置18和动作检测装置48,来检测第1止动板30的凸部30A相对于第2止动板34的凹部34A的脱离以及插入。因此,不需要另外设置检测第1止动板30的凸部30A相对于第2止动板34的凹部34A脱离以及插入的装置,能够使结构变简单。
需要说明的是,在本实施方式中,在第1止动板30设置有三个凸部30A,并且在第2止动板34设置有三个凹部34A。然而,也可以如图10的(A)以及(B)所示那样,在第1止动板30设置有6个凸部30A,并且在第2止动板34设置有6个凹部34A。在这种情况下,在第1止动板30中,宽度尺寸(第1止动板30径向的尺寸)大的凸部30A与宽度尺寸小的凸部30A在第1止动板30的周向上交替配置。并且,在第2止动板34中,宽度尺寸(第2止动板34径向的尺寸)大的凹部34A与宽度尺寸小的凹部34A在第2止动板34的周向上交替配置。因此,第1止动板30的宽度尺寸大的凸部30A无法插入第2止动板34的宽度尺寸小的凹部34A,第1止动板30的宽度尺寸大的凸部30A和宽度尺寸小的凸部30A分别插入第2止动板34的宽度尺寸大的凹部34A和宽度尺寸小的凹部34A。由此,能够限制第2止动板34的连接片34B相对于第1止动板30的在第1止动板30周向上的位置偏离,能够限制连接片34B相对于杆14的在杆14转动方向上的位置偏离。
另外,在本实施方式中,动作机构36使杆14转动至”P”挡。然而,例如,在车辆的自动驾驶中,动作机构36也可以是使杆14转动至除”P”挡以外的换挡位置。
并且,在本实施方式中,杆14(换挡体)转动。然而,也可以是,换挡体滑动或者绕中心轴线旋转。
另外,在本实施方式中,换挡装置10设置于副仪表板。然而,也可以是,换挡装置10设置于仪表板或者转向柱。
Claims (7)
1.一种换挡装置,其特征在于,具备:
换挡体,其移动而变更换挡位置;
施力机构,其对所述换挡体向换挡位置侧施力;
动作机构,其能够动作;以及
连接机构,其设置有在所述换挡体侧设置的第1连接部以及在所述动作机构侧设置的第2连接部,通过所述动作机构动作使所述换挡体与所述动作机构连接,使所述第1连接部与所述第2连接部一体移动,且使所述换挡体移动,并且在所述动作机构动作时,对所述换挡体作用外力,从而所述第1连接部与所述第2连接部相对移动,将所述换挡体与所述动作机构的连接解除。
2.根据权利要求1所述的换挡装置,其特征在于,
在所述动作机构动作时,所述换挡体的因所述施力机构的作用力引起的移动受到限制。
3.根据权利要求1或2所述的换挡装置,其特征在于,
具备旋转部,所述旋转部设置于所述施力机构,在所述换挡体移动时所述旋转部旋转。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的换挡装置,其特征在于,具备:
检测装置,其检测所述连接机构对所述换挡体与所述动作机构的连接以及所述连接机构对所述换挡体与所述动作机构的连接解除;和
控制装置,其在使所述动作机构向正方向动作而使所述换挡体移动时,在所述检测装置检测出所述连接机构对所述换挡体与所述动作机构的连接解除的情况下,使所述动作机构向反方向动作,在所述检测装置检测出所述连接机构对所述换挡体与所述动作机构的连接时,使所述动作机构向正方向动作。
5.根据权利要求4所述的换挡装置,其特征在于,
所述控制装置在所述检测装置检测出所述连接机构对所述换挡体与所述动作机构的连接并使所述动作机构向正方向动作时,在所述检测装置检测出所述连接机构对所述换挡体与所述动作机构的连接解除的情况下,使所述动作机构向反方向动作,在所述检测装置检测出所述连接机构对所述换挡体与所述动作机构的连接时,使所述动作机构向正方向动作。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的换挡装置,其特征在于,具备:
第3连接部,其设置于所述连接机构,并与所述动作机构连接;和
被限制部,其设置于所述第3连接部,所述动作机构限制所述被限制部的相对移动。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的换挡装置,其特征在于,
具备限制部,所述限制部设置于所述动作机构,且限制所述连接机构的相对移动。
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