DE112021002318T5 - Schaltvorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Schaltvorrichtung gemäß einer Ausführungsform umfasst ein Gehäuse mit einem zylindrischen Abschnitt; einen Schalthebel, welcher so konfiguriert ist, um einen Basisabschnitt aufzuweisen, welcher bereitgestellt ist, um innerhalb des zylindrischen Abschnitts rotierbar zu sein, mit welchem ein Operator eine Rotationsoperation durchführt; einen Schaltpositions-Haltemechanismus, welcher konfiguriert ist, um den Schalthebel an einer vorbestimmten Schaltposition zu halten; und ein elastisches Element, konfiguriert, um aus einem des zylindrischen Abschnitts oder des Basisabschnitts hervorzustehen, so dass es einem anderen des zylindrischen Abschnitts oder des Basisabschnitts zugewandt ist und entweder eine äußere umlaufende Oberfläche des Basisabschnitts oder eine innere umlaufende Oberfläche des zylindrischen Abschnitts berührt, um eine Rotationslast auf den Schalthebel auszuüben.

Description

• [Technisches Gebiet]
• Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung.
• [Stand der Technik]
• Patentdokument 1 offenbart eine Schaltvorrichtung, welche mit einem Schalthebel bereitgestellt wird, welcher drehbar in einem Gehäuse installiert ist und in jeder von mehreren Schaltpositionen gehalten werden kann, wenn er von einem Operator rotiert wird.
• [Zugehörige Dokumente zum Stand der Technik]
• [Patentdokumente]
• Patentdokument 1: WO 2019/181023
• [Zusammenfassung der Erfindung]
• [Problem, welches durch die Erfindung gelöst werden soll]
• Bei der in Patentdokument 1 beschriebenen Schaltvorrichtung ist die Rotationslast auf den Schalthebel jedoch relativ gering; daher besteht die Wahrscheinlichkeit, dass, falls er kräftig rotiert wird, der Schalthebel eine Schaltposition überspringen kann, in der der Schalthebel gehalten werden sollte, und in die nächste Schaltposition gelangt.
• [Mittel zum Lösen des Problems]
• Eine Schaltvorrichtung gemäß einer Ausführungsform umfasst ein Gehäuse mit einem zylindrischen Abschnitt; einen Schalthebel, konfiguriert, um einen Basisabschnitt aufzuweisen, der bereitgestellt ist, innerhalb des zylindrischen Abschnitts rotierbar zu sein, mit welchem ein Operator eine Rotationsoperation ausführt; einen Schaltpositions-Haltemechanismus, konfiguriert, um den Schalthebel an einer vorbestimmten Schaltposition zu halten; und ein elastisches Element, konfiguriert, um aus einem des zylindrischen Abschnitts oder des Basisabschnitts hervorzustehen, so dass es einem anderen des zylindrischen Abschnitts oder des Basisabschnitts zugewandt ist und entweder eine äußere umlaufende Oberfläche des Basisabschnitts oder eine innere umlaufende Oberfläche des zylindrischen Abschnitts berührt, um eine Rotationslast auf den Schalthebel auszuüben.
• [Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
• Gemäß einer Ausführungsform kann die Rotationslast auf dem Schalthebel in geeigneter Weise aufgebracht werden, um zu verhindern, dass der Schalthebel stark rotiert.
• Figurenliste
• 1 ist eine äußere perspektivische Ansicht einer Schaltvorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
• 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Schaltvorrichtung gemäß der einen Ausführungsform;
• 3 ist eine Seitenansicht der Schaltvorrichtung (in einem Zustand, in dem ein Schalthebel entfernt ist) gemäß der einen Ausführungsform;
• 4 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht der Schaltvorrichtung gemäß der einen Ausführungsform;
• 5 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der in 3 dargestellten Schaltvorrichtung;
• 6 ist eine äußere perspektivische Ansicht eines elastischen Elements, das in der Schaltvorrichtung gemäß der einen Ausführungsform bereitgestellt ist, von der Oberseite aus gesehen;
• 7 ist eine äußere perspektivische Ansicht eines elastischen Elements, das in der Schaltvorrichtung gemäß der einen Ausführungsform bereitgestellt ist, von der Unterseite aus gesehen; und
• 8 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Befestigungsabschnitts des elastischen Elements in der Schaltvorrichtung gemäß der einen Ausführungsform.
• [Ausführungsformen der Erfindung]
• Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Ausführungsform beschrieben.
• (Überblick über die Schaltvorrichtung 100)
• 1 ist eine äußere perspektivische Ansicht einer Schaltvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform. Zu beachten ist, dass in den folgenden Beschreibungen der Einfachheit halber eine Richtung, die der Höhenrichtung eines Fahrzeugs entspricht, an dem die Schaltvorrichtung 100 installiert ist (Z-Achsen-Richtung), als die Aufwärts-Abwärts-Richtung definiert ist, eine Richtung, die der Längsrichtung des Fahrzeugs entspricht (X-Achsen-Richtung), als die Vorne-Rückwärts-Richtung definiert ist, und eine Richtung, die der Breite des Fahrzeugs entspricht (Y-Achsen-Richtung), als die Links-Rechts-Richtung definiert ist.
• Die in 1 dargestellte Schaltvorrichtung 100 wird in einem Fahrzeug, z. B. einem Automobil, an einer Position installiert, an der sie vom Fahrer des Fahrzeugs bedient werden kann (z. B. an der Mittelkonsole usw.). Die Schaltvorrichtung 100 wird vom Fahrer (einem Operator) des Fahrzeugs bedient, um Gänge des Fahrzeugs zu schalten. Die Schaltvorrichtung 100 ist keine Vorrichtung zur mechanischen Steuerung der Gänge des Fahrzeugs, sondern verwendet ein so genanntes Shift-by-Wire-System zur elektrischen Steuerung der Gänge des Fahrzeugs durch Ausgeben eines einem Schaltvorgang entsprechenden Steuersignals nach außen.
• Zu beachten ist, dass die Schaltvorrichtung 100 für andere Zwecke als das Schalten von Gängen eines Fahrzeugs verwendet werden kann und für anderes Equipment als ein Fahrzeug verwendet werden kann (z. B. Flugzeuge, Eisenbahnwaggons, Spielkonsolen, Fernbedienungen usw.). Auch wenn die Schaltvorrichtung 100 tatsächlich eine elektrische Konfiguration zum Ausgeben eines elektrischen Signals in Antwort auf einen Schaltvorgang aufweist, wird in der vorliegenden Ausführungsform auf die Darstellung und Beschreibung einer solchen elektrischen Konfiguration verzichtet.
• Wie in 1 dargestellt, umfasst die Schaltvorrichtung 100 ein Gehäuse 110 und einen Schalthebel 120.
• Das Gehäuse 110 dient als Grundgerüst der Schaltvorrichtung 100 und ist ein Element, das die anderen Komponenten (wie den Schalthebel 120), die in der Schaltvorrichtung 100 bereitgestellt werden, stützt. Das Gehäuse 110 wird beispielsweise durch Spritzgießen unter Verwendung verschiedener Harzmaterialien wie PBT (Polybutylenterephthalat) gebildet.
• Wie in 1 dargestellt, ist das Gehäuse 110 mit einem zylindrischen Abschnitt 112 bereitgestellt (ein Beispiel für einen der zylindrischen Abschnitte oder den Basisabschnitt). Der zylindrische Abschnitt 112 ist ein Abschnitt, der eine generell zylindrische Form aufweist und den rotierbaren Basisabschnitt 121 des Schalthebels 120 aufnimmt (ein Beispiel für „einen anderen zylindrischen Abschnitt oder den Basisabschnitt“). Der Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 112 ist etwas größer als der Außendurchmesser des Basisabschnitts 121 des Schalthebels 120.
• Der Schalthebel 120 ist ein Element, mit welchem der Fahrer des Fahrzeugs einen Schaltvorgang durchführt. Der Schalthebel 120 ist bereitgestellt, um in Bezug auf das Gehäuse 110 rotierbar zu sein, wobei das Rotationszentrum die Rotationsmittelachse AX ist, welche sich in der lateralen (Y-Achse) Richtung erstreckt. Zum Beispiel wird der Schalthebel 120 entweder im Druckgussverfahren unter Verwendung verschiedener metallischer Werkstoffe (Aluminium, Zink usw.) oder im Spritzgussverfahren aus den verschiedenen oben beschriebenen Kunstharzmaterialien gebildet.
• Der Schalthebel 120 ist so ausgebildet, dass er einen Basisabschnitt 121 und einen Hebelabschnitt 122 aufweist. Der Basisabschnitt 121 ist ein Abschnitt, der eine generelle zylindrische Form aufweist. Der Basisabschnitt 121 ist in dem zylindrischen Abschnitt 112 des Gehäuses 110 untergebracht und kann in dem zylindrischen Abschnitt 112 in Vorwärtsrichtung (eine Richtung, die durch einen Pfeil D3 in der Abbildung angezeigt wird) und in Rückwärtsrichtung (eine Richtung, die durch einen Pfeil D4 in der Abbildung angezeigt wird) rotiert werden, wobei das Zentrum der Rotation die Rotationsmittelachse AX ist. Der Hebelabschnitt 122 ist ein säulenförmiger Abschnitt, der sich linear von der äußeren umlaufenden Oberfläche des Basisabschnitts 121 nach vorne (positive X-Achsenrichtung) und nach oben (positive Z-Achsenrichtung) erstreckt. Der Hebelabschnitt 122 kann rotiert werden, während der Basisabschnitt 121 durch eine Rotationsoperation (Schaltvorgang) durch den Fahrer rotiert wird. Es ist zu beachten, dass, obwohl ein Schaltknauf an der Spitze des Hebelabschnitts 122 angebracht ist, die Darstellung des Schaltknaufs in der vorliegenden Ausführungsform weggelassen wird.
• Der Fahrer des Fahrzeugs kann eine Rotationsoperation des Hebelabschnitts 122 des Schalthebels 120 in einer ersten Bedienungsrichtung (eine Richtung, die in der Figur durch einen Pfeil D1 angezeigt wird), die nach unten gerichtet ist (negative Richtung der Z-Achse), und in einer zweiten Bedienungsrichtung (eine Richtung, die in der Figur durch einen Pfeil D2 angezeigt wird), die nach oben gerichtet ist (positive Richtung der Z-Achse), durchführen.
• Vorbestimmte Schaltmuster der Gänge des Fahrzeugs entsprechen mehreren Schaltpositionen, die in einer vorbestimmten Reihenfolge in einer logischen Vorwärts-Rückwärts-Richtung angeordnet sind. Zum Beispiel in der vorliegenden Ausführungsform umfassen die vorbestimmten Schaltmuster vier Schaltpositionen einschließlich R (rückwärts), N (neutral), A (automatisch) und M (manuell), sind aber nicht als solche beschränkt.
• Der Fahrer des Fahrzeugs kann die Schaltposition des Fahrzeugs zwischen den mehreren Schaltpositionen gemäß den vorgegebenen Schaltmustern umschalten, indem eine Rotationsoperation des Hebelabschnitts 122 in der ersten Bedienungsrichtung oder in der zweiten Bedienungsrichtung durchgeführt wird.
• Beispielsweise kann der Fahrer des Fahrzeugs die Schaltposition des Fahrzeugs in eine Schaltposition in der ersten Bedienungsrichtung umschalten, mittels Rotierens des Hebelabschnitts 122 in der ersten Bedienungsrichtung, um den Basisabschnitt 121 in der Vorwärtsrichtung (die Richtung, die durch den Pfeil D3 in der Figur angegeben ist) um einen vorbestimmten Winkel zu rotieren.
• Auch kann beispielsweise der Fahrer des Fahrzeugs die Schaltposition des Fahrzeugs in eine Schaltposition in der zweiten Bedienungsrichtung umschalten, mittels Rotierens des Hebelabschnitts 122 in der zweiten Bedienungsrichtung, um den Basisabschnitt 121 in der Rückwärtsrichtung (die Richtung, die durch den Pfeil D4 in der Figur angegeben ist) um einen vorbestimmten Winkel zu rotieren.
• (Konfiguration der Schaltvorrichtung 100)
• 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Schaltvorrichtung 100 gemäß der einen Ausführungsform. 3 ist eine Seitenansicht der Schaltvorrichtung 100 (in einem Zustand, in dem der Schalthebel 120 entfernt ist) gemäß der einen Ausführungsform. Wie in 2 und 3 dargestellt, ist die Schaltvorrichtung 100 mit einem ein Klickgefühl vermittelnden Mechanismus 130 und einem Nockenelement 140 innerhalb des zylindrischen Abschnitts 112 des Gehäuses 110 bereitgestellt.
• Der Klickgefühl-vermittelnde Mechanismus 130 vermittelt ein Klickgefühl in Erwiderung auf eine Rotationsoperation des Schalthebels 120. Der Klickgefühl-vermittelnde Mechanismus 130 vermittelt ein Klickgefühl an den Fahrer über den Schalthebel 120 in einem Rotationswinkel, entsprechend jeder der Schaltpositionen.
• Insbesondere weist der Klickgefühl-vermittelnde Mechanismus 130 ein Paar von Magnethaltern 131A und 131B auf, die so angeordnet sind, dass sie sich gegenüberliegen und die Rotationsmittelachse dazwischen angeordnet ist. Jedes Paar von Magnethaltern 131A und 131B hält einen Permanentmagneten. Dementsprechend wird eine magnetische Anziehungskraft zwischen dem Paar von Magnethaltern 131A und 131B erzeugt. Außerdem weist jedes Paar von Magnethaltern 131A und 131B an der äußersten Seite einen zylindrischen Pin 132 auf. Die Pins 132 gleiten an Klickabschnitten 140A und 140B entlang, die an einem Nockenelement 140 bereitgestellt werden, das zusammen mit dem Schalthebel 120 rotiert. Jeder der Klickabschnitte 140A und 140B weist vier Klicknuten auf, die den vier Schaltpositionen entsprechen.
• Das Paar von Magnethaltern 131A und 131B bewegt sich in einer Richtung voneinander weg, wenn der Schalthebel 120 und das Nockenelement 140 rotieren, bis jeder der Pins 132 die Spitze der Klickberge des Klickabschnitts 140A oder 140B erreicht. Zu diesem Zeitpunkt erhöht das Paar von Magnethaltern 131A und 131B die Rotationslast auf dem Nockenelement 140 und dem Schalthebel 120, indem es der magnetischen Anziehungskraft zwischen den beiden Magnethaltern widersteht.
• Dann, nachdem der Schalthebel 120 und das Nockenelement 140 weiter rotieren, bis jeder der Pins 132 die Spitze eines Klickberges des Klickabschnitts 140A oder 140B erreicht, bewegt sich das Paar von Magnethaltern 131A und 131B in eine Richtung, um näher aneinander zu sein. Zu diesem Zeitpunkt beschleunigt das Paar von Magnethaltern 131A und 131B die Rotation des Nockenelements 140 und des Schalthebels 120 mittels der magnetischen Anziehungskraft, welche auf die Magnethalter wirkt.
• Ferner wenn sich der Schalthebel 120 und das Nockenelement 140 in einem vorbestimmten Winkel rotieren (ein vorbestimmter Winkel, der zum Schalten der Schaltposition erforderlich ist) und jeder der Pins 132 in eine Klick Nut des Klickabschnitts 140A oder 140B eingreift, stoppt das Paar von Magnethaltern 131A und 131B die Rotation des Nockenelements 140 und des Schalthebels 120. Dementsprechend vermittelt das Paar von Magnethaltern 131A und 131B dem Fahrer über den Schalthebel 120 in einem Rotationswinkel, welcher der Schaltposition nach dem Schalten entspricht, ein Gefühl des Klickens.
• Auf diese Weise vermittelt das Paar von Magnethaltern 131A und 131B ein Gefühl des Klickens als Antwort auf eine Rotationsoperation des Schalthebels 120, indem es die Rotationslast auf den Schalthebel 120 verändert.
• Das Nockenelement 140 ist bereitgestellt, um die äußere umlaufende Oberfläche des Basisabschnitts 121 des Schalthebels 120 teilweise zu kontaktieren, und rotiert zusammen mit dem Basisabschnitt 121. Zu diesem Zeitpunkt gleitet in dem Nockenelement 140 in Bezug auf einen Nockenabschnitt 141, der entlang der äußeren umlaufenden Oberfläche des Basisabschnitts 121 bereitgestellt ist, eine Spitze 142a des Aktuators 142 (siehe 3), die bereitgestellt ist, um von der inneren umlaufenden Oberfläche 112B des zylindrischen Abschnitts 112 in Richtung des Nockenabschnitts 141 hervorzustehen. Es ist zu beachten, dass der Aktuator 142 an der Unterseite (positive Seite der Y-Achse) des Gehäuses 110 angeordnet ist, und in 3 sind unsichtbare Abschnitte mit Ausnahme der Spitze 142a mit gestrichelten Linien dargestellt. Der Nockenabschnitt 141 weist vier Nockennuten 141a auf, welche den vier Schaltpositionen entsprechen. Der Aktuator 142 wird mittels einer Spiralfeder 143 (siehe 3) in Richtung der Rotationsmittelachse AX vorgespannt und dadurch gegen den Nockenabschnitt 141 gedrückt. Der Aktuator 142 kann sich in Richtung der Rotationsmittelachse AX vorwärts und rückwärts bewegen während er die Spiralfeder 143 ausdehnt und zusammenzieht, indem er entlang des Nockenabschnitts 141 gleitet. Dementsprechend vermittelt jedes Mal, wenn sich der Basisabschnitt 121 des Schalthebels 120 mittels eines vorbestimmten Winkels rotiert (eine Winkel, der zum Umschalten der Schaltposition erforderlich ist), das Nockenelement 140 ein Klickgefühl bei der Rotationsbewegung des Basisabschnitts 121, und indem es die Spitze 142a des Aktuators 142 mittels der Nockennut 141a hält, hält es den Basisabschnitt 121 des Schalthebels 120 in einem Rotationswinkel, welcher jeder der mehreren Schaltpositionen entspricht. Man beachte, dass in der vorliegenden Ausführungsform „ein Schaltpositions-Haltemechanismus, der konfiguriert ist, um den Schalthebel in einer vorbestimmten Schaltposition zu halten“, mit dem Nockenabschnitt 141, dem Aktuator 142 und der Spiralfeder 143 implementiert ist.
• 4 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht der Schaltvorrichtung 100 gemäß der einen Ausführungsform. Man beachte, dass in 4 die Darstellung eines Teils des Klickgefühl-vermittelnden Mechanismus 130 der Einfachheit halber weggelassen wurde, um die positionelle Beziehung zwischen dem zylindrischen Abschnitt 112 des Gehäuses 110, dem Basisabschnitt 121 des Schalthebels 120, dem Nockenabschnitt 141 des Nockenelements 140, dem Aktuator 142 und dem elastischen Element 150, das in 5 und danach beschrieben wird, verständlich darzustellen.
• Wie in 4 dargestellt, ist innerhalb des zylindrischen Abschnitts 112 des Gehäuses 110 der Basisabschnitt 121, der eine allgemeine zylindrische Form des Schalthebels 120 aufweist, so angeordnet, dass er um das Rotationszentrum, das die Rotationsmittelachse AX ist, rotierbar ist. Außerdem ist im Inneren des zylindrischen Abschnitts 112 des Gehäuses 110 das Nockenelement 140 bereitgestellt, welches zusammen mit dem Basisabschnitt 121 des Schalthebels 120 rotiert.
• Wie in 4 dargestellt, sind in der Schaltvorrichtung 100 der Aktuator 142 und das elastische Element 150 an einander gegenüberliegenden Positionen bereitgestellt, wobei die Rotationsmittelachse AX dazwischen angeordnet ist.
• An der Spitze 142a verursacht der Aktuator 142, welcher an der Rückseite (negative Seite der X-Achse) in Bezug auf die Rotationsmittelachse AX bereitgestellt ist, dass der Nockenabschnitt 141, welcher an der äußeren umlaufenden Oberfläche des Nockenelements 140 ausgebildet ist, mittels der Vorspannkraft von der Spiralfeder 143 in Richtung der Rotationsmittelachse AX vorgespannt wird.
• Es ist zu beachten, dass, wie in 4 dargestellt, der Nockenabschnitt 141 eine feste Länge in der Y-Achsenrichtung aufweist, und dementsprechend ist die Schaltvorrichtung 100 mit zwei Sets von Aktuatoren 142 Seite an Seite in der Y-Achsenrichtung bereitgestellt. Mit anderen Worten wird der Nockenabschnitt 141 an zwei Punkten in der Y-Achsenrichtung durch gleichmäßige Vorspannkräfte, die von den beiden Sets von Aktuatoren 142 aufgebracht werden, in die Richtung der Rotationsmittelachse AX vorgespannt.
• Auf der anderen Seite verformt sich das elastische Element 150, das an der Vorderseite (der positiven Seite der X-Achse) relativ zur Rotationsmittelachse AX bereitgestellt ist, elastisch, indem die Kontaktfläche 150A, welche in Richtung der Rotationsmittelachse AX hervorsteht, mit der äußeren umlaufenden Oberfläche 121A des Basisabschnitts 121 des Schalthebels in Kontakt kommt. Dementsprechend erzeugt das elastische Element 150 eine Reibungskraft mit der äußeren umlaufenden Oberfläche 121A, um eine moderate Last auf eine Rotationsoperation des Schalthebels 120 auszuüben.
• (Elastisches Element 150)
• Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 5 das in der Schaltvorrichtung 100 bereitgestellte elastische Element 150 im Detail beschrieben. 5 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der in 3 dargestellten Schaltvorrichtung 100. Wie in den 1 bis 5 dargestellt ist, ist in dem zylindrischen Abschnitt 112 des Gehäuses 110 ein eingekerbter Abschnitt 112A, der eine bestimmte umlaufende Länge und eine bestimmte Tiefe aufweist, von einer Kante auf der negativen Seite der Y-Achse in der positiven Richtung der Y-Achse ausgebildet. Wie in 1 dargestellt, ist in dem eingekerbten Abschnitt 112A der Hebelabschnitt 122 des Schalthebels 120 so angeordnet, dass er rotierbar ist. Außerdem, wie in den 1 bis 5 dargestellt, ist das elastische Element 150 an einem tiefen unteren Abschnitt des eingekerbten Abschnitts 112A (ein Abschnitt auf der positiven Seite der Y-Achse) bereitgestellt.
• Das elastische Element 150 wird mittels Verwenden eines elastischen Materials wie Gummi oder Silikon gebildet. Das elastische Element 150 weist einen Kontaktabschnitt 152 mit der Kontaktfläche 150A auf, die entlang der inneren umlaufenden Oberfläche 112B des zylindrischen Abschnitts 112 gebogen ist und der äußeren umlaufenden Oberfläche 121A des Basisabschnitts 121 des Schalthebels 120 zugewandt ist. Wie in 4 dargestellt, verformt sich der Kontaktabschnitt 152 elastisch in Kontakt mit der äußeren umlaufenden Oberfläche 121A des Basisabschnitts 121 des Schalthebels 120 in einem Zustand, in dem er von dem zylindrischen Abschnitt 112 gehalten wird, und generiert eine Reibungskraft mit der äußeren umlaufenden Oberfläche 121A. Dementsprechend kann das elastische Element 150 eine moderate Last auf eine Rotationsoperation des Schalthebels 120 ausüben.
• Als ein Ergebnis kann die Schaltvorrichtung 100 gemäß der einen Ausführungsform verhindern, dass der Schalthebel 120 kräftig rotiert wird, wenn ein Schaltvorgang durch den Operator durchgeführt wird. Daher kann die Schaltvorrichtung 100 gemäß der einen Ausführungsform verhindern, dass der Schalthebel 120 eine Schaltposition übersteuert, die der Fahrer beabsichtigt, um in die nächste Schaltposition zu gelangen (d. h. verhindern, dass die Spitze 142a des Aktuators 142 in eine Nockennut 141a gelangt, die der nächsten Schaltposition entspricht).
• Es ist zu beachten, dass die Kontaktfläche 150A des elastischen Elements 150 im Vergleich zu der inneren umlaufenden Oberfläche 112B des zylindrischen Abschnitts 112 leicht in Richtung der Rotationsmittelachse AX hervorsteht. Mit anderen Worten, die Kontaktfläche 150A des elastischen Elements 150 weist einen Radius von der AX auf, der etwas kleiner ist als der der inneren umlaufenden Oberfläche 112B des zylindrischen Abschnitts 112. Beispielsweise beträgt das Maß des Vorsprungs des Kontaktabschnitts 152 in Richtung der Rotationsmittelachse AX etwa 0,05 bis 0,10 mm. Allerdings ist das Maß als solches nicht begrenzt, und ein geeignetes Maß des Vorsprungs kann entsprechend dem Zwischenraum zwischen der inneren umlaufenden Oberfläche 112B des zylindrischen Abschnitts 112 und der äußeren umlaufenden Oberfläche 121A des Basisabschnitts 121 des Schalthebels 120 eingestellt werden. Dementsprechend kann die Schaltvorrichtung 100 gemäß der einen Ausführungsform aufweisen, dass die äußere umlaufende Oberfläche 121A des Basisabschnitts 121 des Schalthebels 120 in Kontakt mit der Kontaktfläche 150A des elastischen Elements 150 kommt, bevor sie in Kontakt mit der inneren umlaufenden Oberfläche 112B des zylindrischen Abschnitts 112 kommt. Daher kann die Schaltvorrichtung 100 gemäß der einen Ausführungsform eine Last auf eine Rotationsoperation des Schalthebels 120 sicherer aufbringen.
• Ferner, wenn der Kontaktabschnitt 152 des elastischen Elements 150 durch die äußere umlaufende Oberfläche 121A des Basisabschnitts 121 des Schalthebels 120 leicht abgeflacht ist, kann die Schaltvorrichtung 100 gemäß der einen Ausführungsform die äußere umlaufende Oberfläche 121A aufweisen, die mit der inneren umlaufenden Oberfläche 112B des zylindrischen Abschnitts 112 in Kontakt kommt. Zum Beispiel in dem Fall, in dem das Maß des Vorsprungs des Kontaktabschnitts 152 in Richtung der Rotationsmittelachse AX 0,10 mm beträgt, wenn der Kontaktabschnitt 152 um 0,10 mm abgeflacht ist, ist es möglich, dass die äußere umlaufende Oberfläche 121A des Basisabschnitts 121 des Schalthebels 120 in Kontakt mit der inneren umlaufenden Oberfläche 112B des zylindrischen Abschnitts 112 kommt, der aus einem Material (PBT) ausgebildet ist, das härter als das elastische Element 150 ist. Dementsprechend kann verhindert werden, dass der Kontaktabschnitt 152 um 0,10 mm oder mehr abgeflacht wird. Mit anderen Worten, die Schaltvorrichtung 100 gemäß der einen Ausführungsform kann bewirken, dass die innere umlaufende Oberfläche 112B des zylindrischen Abschnitts 112 als „eine beschränkende Oberfläche zum Beschränken von elastischer Verformung des elastischen Elements“ funktioniert, und dadurch kann verhindert werden, dass die Kontaktoberfläche 150A des elastischen Elements 150 übermäßig abgeflacht wird. Als Ergebnis kann die Schaltvorrichtung 100 gemäß der einen Ausführungsform eine Beschädigung und Verschlechterung des elastischen Elements 150 verhindern. Es ist zu beachten, dass der zylindrische Abschnitt 112 ferner eine andere beschränkende Oberfläche an einer Position aufweisen kann, die sich radikal von derjenigen der inneren umlaufenden Oberfläche 112B unterscheidet.
• Wie in 4 im Detail dargestellt, weist die Schaltvorrichtung 100 gemäß der einen Ausführungsform das elastische Element 150 auf, das an einer Position gegenüber dem Aktuator 142 bereitgestellt ist (ein Beispiel für ein „Vorspannmittel“), wobei die Rotationsmittelachse AX dazwischen angeordnet ist. Daher kann die Schaltvorrichtung 100 gemäß der einen Ausführungsform den Basisabschnitt 121 des Schalthebels 120 an die Seite des elastischen Elements 150 heranbewegen, um den Betrag der Lockerung in der radialen Richtung, der in dem Basisabschnitt 121 des Schalthebels 120 aufgrund der Vorspannkraft von dem Aktuator 142 in Richtung der Rotationsmittelachse AX erzeugt wird, d. h., kann bewirken, dass die äußere umlaufende Oberfläche 121A des Basisabschnitts 121 des Schalthebels 120 sicher gegen die Kontaktfläche 150A des elastischen Elements 150 drückt; und selbst in diesem Fall kann das Maß des Drucks des elastischen Elements 150 mittels der äußeren umlaufenden Oberfläche 121A beschränkt werden, indem die äußere umlaufende Oberfläche 121A die innere umlaufende Oberfläche 112B des zylindrischen Abschnitts 112 als die beschränkende Oberfläche berührt. Daher kann die Schaltvorrichtung 100 gemäß der einen Ausführungsform bewirken, dass die äußere umlaufende Oberfläche 121A des Basisabschnitts 121 des Schalthebels 120 in einen Zustand übergeht, in dem sie gegen die Kontaktfläche 150A des elastischen Elements 150 die ganze Zeit in einer bestimmten Richtung mit einer konstanten Druckkraft mittels der Vorspannkraft von dem Aktuator 142 gedrückt wird, und kann die Fluktuation der Rotationslast an dem Schalthebel 120 unterdrücken, verglichen mit dem Fall, in dem sie einfach mit ihm in Kontakt ist.
• (Spezifische Konfiguration des elastischen Elements 150)
• 6 ist eine externe perspektivische Ansicht des elastischen Elements 150, das in der Schaltvorrichtung 100 gemäß der einen Ausführungsform bereitgestellt ist, von der Oberseite aus gesehen (die negative Seite der Y-Achse, wenn sie am Gehäuse 110 angebracht ist). 7 ist eine externe perspektivische Ansicht des elastischen Elements 150, das in der Schaltvorrichtung 100 gemäß der einen Ausführungsform bereitgestellt ist, von der Unterseite aus gesehen (die positive Seite der Y-Achse, wenn am Gehäuse 110 angebracht).
• Wie in den 6 und 7 dargestellt, weist das elastische Element 150 einen Halteabschnitt 151 und einen Kontaktabschnitt 152 auf. Der Halteabschnitt 151 ist ein gebogener, plattenförmiger Abschnitt, der entlang einer äußeren umlaufenden Oberfläche 112C (siehe 8) des zylindrischen Abschnitts 112 gebogen ist und eine konstante Dicke aufweist.
• Der Kontaktabschnitt 152 ist ein gebogener plattenförmiger Abschnitt mit konstanter Dicke, der an einer Position bereitgestellt ist, die von der inneren umlaufenden Oberfläche des Halteabschnitts 151 nach innen (in Richtung der Rotationsmittelachse AX) hervorsteht. Der Kontaktabschnitt 152 weist eine feste Länge in der umlaufenden Richtung des Halteabschnitts 151 auf. Zum Beispiel ist bei der vorliegenden Ausführungsform die umlaufende Länge des Kontaktabschnitts 152 auf eine Länge gesetzt, die 45 Grad des Basisabschnitts 121 des Schalthebels 120 entspricht. Zu beachten ist, dass die umlaufende Länge des Kontaktabschnitts 152 kürzer ist als die umlaufende Länge des Halteabschnitts 151. Mit anderen Worten, der Halteabschnitt 151 erstreckt sich um eine vorbestimmte Länge weiter in Umfangsrichtung von jedem der beiden Enden des Kontaktabschnitts 152 in Umfangsrichtung. Dementsprechend kann die Größe des elastischen Elements 150 reduziert werden, verglichen mit dem Fall, dass das elastische Element 150 über den gesamten Umfang ringförmig ausgebildet ist.
• Die innere umlaufende Oberfläche des Kontaktabschnitts 152 ist die Kontaktfläche 150A des elastischen Elements 150, das die äußere umlaufende Oberfläche 121A des Basisabschnitts 121 des Schalthebels 120 kontaktiert, wie zuvor beschrieben. Die Dicke des Kontaktabschnitts 152 ist in geeigneter Weise auf eine Dimension gesetzt, die es erlaubt, dass er in Bezug auf die innere umlaufende Oberfläche 112B des zylindrischen Abschnitts 112 leicht in Richtung der Rotationsmittelachse AX hervorsteht, damit die Kontaktfläche 150A in Kontakt mit der äußeren umlaufenden Oberfläche 121A des Basisabschnitts 121 des Schalthebels 120 kommt.
• Wie in 6 dargestellt, weist das elastische Element 150 außerdem eine Nut 153 auf, deren Unterseite zwischen dem Halteabschnitt 151 und dem Kontaktabschnitt 152 geöffnet ist. Die Nut 153 ist entlang der Rippe 112D (siehe 4 und 8) gebogen, welche an dem peripheren WandAbschnitt des Gehäuses 110 bereitgestellt ist. Die Rippe 112D ist in die Nut 153 eingefügt, um das elastische Element 150 einzupassen und zu halten, wenn es an dem Gehäuse 110 angebracht ist.
• Konfiguration des Befestigungsabschnitts des elastischen Elements 150)
• 8 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Befestigungsabschnitts des elastischen Elements 150 in der Schaltvorrichtung 100 gemäß der einen Ausführungsform.
• Wie in 8 dargestellt, ist in dem zylindrischen Abschnitt 112 des Gehäuses 110 ein eingekerbter Abschnitt 112A mit einer bestimmten umlaufenden Länge und einer bestimmten Tiefe (ein Abstand in der Y-Achsen-Richtung) in der rechten Richtung, der positiven Y-Achsen-Richtung, von einer Kante auf der linken Seite (der negativen Y-Achsen-Seite) ausgebildet. Der eingekerbte Abschnitt 112A erlaubt es dem Hebelabschnitt 122 des Schalthebels 120, von dem zylindrischen Abschnitt 112 nach außen hervorzustehen, und bildet einen Bereich aus, in dem der Hebelabschnitt 122 rotiert. Daher ist die Länge in der Umfangsrichtung des eingekerbten Abschnitts 112A zumindest länger festgelegt als die rotierbare Länge in der Umfangsrichtung des Hebelabschnitts 122. Auch die Tiefe des eingekerbten Abschnitts 112A ist zumindest größer festgelegt als die des Hebelabschnitts 122.
• Außerdem ist an dem tiefen Bodenabschnitt des eingekerbten Abschnitts 112A in dem zylindrischen Abschnitt 112 (ein Abschnitt auf der positiven Seite der Y-Achse) die Rippe 112D so ausgebildet, dass sie in Richtung des eingekerbten Abschnitts 112A (der negativen Seite der Y-Achse) hervorsteht und mit einer bestimmten Länge entlang der umlaufenden Wand des zylindrischen Abschnitts 112 gebogen ist.
• Außerdem weist das Gehäuse 110 eine äußere Wand 113 auf, die entlang des zylindrischen Abschnitts 112 außerhalb des zylindrischen Abschnitts 112 gebogen ist. Ferner ist in dem Gehäuse 110 ein Spalt 114, der mit einer festen Breite gebogen ist, zwischen dem eingekerbten Abschnitt 112A und der äußeren Wand 113 ausgebildet.
• Wie in 8 dargestellt, wird das elastische Element 150 angebracht, indem es von der linken Seite (negative Seite der Y-Achse) in Richtung des tiefen unteren Abschnitts des eingekerbten Abschnitts 112A in den zylindrischen Abschnitt 112 eingeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird, wie in 4 dargestellt, der Halteabschnitt 151 des elastischen Elements 150 in den Spalt 114 eingepasst, der im Wesentlichen die gleiche Form wie der Halteabschnitt 151 aufweist, und dadurch kann das elastische Element 150 präzise positioniert und in einer vorbestimmten Position gesichert werden. Indem die Rippe 112D, die im Wesentlichen die gleiche Form wie die Nut 153 aufweist, in die Nut 153 (siehe 7) des elastischen Elements 150 eingesetzt und eingepasst ist, wird das elastische Element 150 in der vorbestimmten Position exakt positioniert und befestigt.
• Man beachte, dass durch das Einsetzen in die Nut 153 des elastischen Elements 150 die Rippe 112D als ein Kernmaterial des elastischen Elements 150 fungiert und die Reaktionskraft während einer elastischen Verformung des elastischen Elements 150 aufnehmen kann.
• Außerdem kann der Halteabschnitt 151 des elastischen Elements 150, der in der Umfangsrichtung länger wird als der Kontaktabschnitt 152 und mit der äußeren umlaufenden Oberfläche 112C des zylindrischen Abschnitts 112 in Kontakt kommt, eine Bewegung des elastischen Elements 150 in der Rotationsrichtung und in der Richtung der Rotationsmittelachse AX beschränken. Mit anderen Worten, der Halteabschnitt 151 kann die Position des Kontaktabschnitts 152 in der Rotationsrichtung und das Maß des Vorsprungs in Richtung der Rotationsmittelachse AX auf geeigneten Levels halten.
• Wie oben, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde im Detail beschrieben; es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsform oder dergleichen beschränkt ist, und verschiedene Variationen oder modifizierte Beispiele können innerhalb des Anwendungsbereichs der Gegenstände der vorliegenden Erfindung gebildet werden, wie in den Ansprüchen dargelegt.
• Zum Beispiel kann das elastische Element 150 am Schalthebel 120 statt am Gehäuse 110 bereitgestellt werden. Mit anderen Worten, das elastische Element 150 kann an der äußeren umlaufenden Oberfläche 121A des Basisabschnitts 121 des Schalthebels 120 bereitgestellt werden, so dass seine Kontaktfläche 150A die innere umlaufende Oberfläche 112B des zylindrischen Abschnitts 112 des Gehäuses 110 berührt.
• Zum Beispiel können der Schalthebel 120 und das Nockenelement 140 als ein integriertes Teil und nicht als getrennte Teile ausgebildet sein. Mit anderen Worten, in der vorliegenden Ausführungsform können individuelle Teile, die so ausgebildet sind, dass sie unter dem Gesichtspunkt der einfachen Herstellung voneinander getrennt werden können, als ein integriertes Teil ausgebildet werden, wie es angemessen ist.
• Die vorliegende internationale Anmeldung beansprucht eine Priorität, basierend auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-072960 , eingereicht am 15. April 2020, deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
• Bezugszeichenliste

100

Schaltvorrichtung

110

Gehäuse

112

zylindrischer Abschnitt

112A

eingekerbter Abschnitt

112B

innere umlaufende Oberfläche

112C

äußere umlaufende Oberfläche

112D

Rippe

113

äußere Wand

114

Spalt

120

Schalthebel

121

Basisabschnitt

121A

äußere umlaufende Oberfläche

122

Hebelabschnitt

130

Klickgefühl-vermittelnder Mechanismus

140

Nockenelement

141

Nockenabschnitt

141a

Nockennut

142

Aktuator (Vorspannmittel)

142a

Spitze

143

Spiralfeder

150

elastisches Element

150a

Kontaktfläche

151

Halteabschnitt

152

Kontaktabschnitt

153

Rille

AX

Rotation Mittelachse

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• WO 2019181023 [0003]
• JP 2020072960 [0056]

Claims (5)

1. Eine Schaltvorrichtung, welche aufweist: ein Gehäuse, welches einen zylindrischen Abschnitt aufweist; einen Schalthebel, welcher konfiguriert ist, um einen Basisabschnitt zu umfassen, welcher bereitgestellt ist, um innerhalb des zylindrischen Abschnitts rotierbar zu sein, mit welchem ein Operator eine Rotationsoperation durchführt; einen Schaltpositions-Haltemechanismus, konfiguriert zum Halten des Schalthebels in einer vorbestimmten Schaltposition; und ein elastisches Element, welches so konfiguriert ist, dass es von dem zylindrischen Abschnitt oder dem Basisabschnitt hervorsteht, um einem anderen des zylindrischen Abschnitts oder des Basisabschnitts zugewandt zu sein, und entweder eine äußere umlaufende Oberfläche des Basisabschnitts oder eine innere umlaufende Oberfläche des zylindrischen Abschnitts zu berühren, um eine Rotationslast auf den Schalthebel auszuüben.
2. Die Schaltvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das elastische Element mittels des zylindrischen Abschnitts gehalten wird und einen Kontaktabschnitt aufweist, welcher in Richtung einer Rotationsmittelachse des Schalthebels hervorsteht und die äußere umlaufende Oberfläche des Basisabschnitts berührt.
3. Die Schaltvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der zylindrische Abschnitt eine beschränkende Oberfläche aufweist, die härter ist als das elastische Element, um die elastische Verformung des elastischen Elements zu beschränken.
4. Die Schaltvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schaltpositions-Haltemechanismus ein Vorspannmittel umfasst, welches konfiguriert ist, um einen Nockenabschnitt, welcher entlang der äußeren umlaufenden Oberfläche des Basisabschnitts bereitgestellt ist, in Richtung einer Rotations-Mittelachse des Schalthebels vorzuspannen, und wobei das elastische Element an einer Position bereitgestellt ist, welche dem Vorspannmittel zugewandt ist, welches die Rotationsmittelachse dazwischen aufweist.
5. Die Schaltvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei das Vorspannmittel ein Aktuator ist, welcher konfiguriert ist, um den Schalthebel mittels einer Nockennut des Nockenabschnitts zu halten, bereitgestellt in einem Rotationswinkel, welcher jeder der mehreren Schaltpositionen entspricht.

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