换档装置的制作方法

本发明涉及移动换档体来改变换档体的档位的换档装置。

背景技术

下述专利文献1记载的换档操作装置中，第一限位器动作，限制第一离合器齿轮从档位旋转。

这里，在这样的换档操作装置中，存在希望能够限制第一离合器齿轮从多个档位的范围进行的旋转的情况。

专利文献1：国际公开第2015/107592号小册子

技术实现要素：

考虑到上述事实，本发明的目的是得到能够限制换档体从多个档位的范围进行的移动的换档装置。

本发明的第一实施方式的换档装置具备换档体和限制单元，该换档体通过被移动而改变档位，该限制单元设置有第一限制部件及第二限制部件，通过上述第一限制部件动作来限制上述换档体从多个档位的范围进行的移动，并且通过上述第一限制部件及上述第二限制部件或者上述第二限制部件动作来限制上述换档体从档位进行的移动。

本发明的第二实施方式的换档装置在本发明的第一实施方式换档装置中，具备旋转部件，其通过旋转使上述第一限制部件及上述第二限制部件动作。

本发明的第三实施方式的换档装置在本发明的第二实施方式换档装置中，具备：第一动作部，其设置于上述旋转部件，通过上述旋转部件旋转使上述第一限制部件动作；第二动作部，其设置于上述旋转部件，通过上述旋转部件旋转使上述第二限制部件动作。

本发明的第四实施方式的换档装置在本发明的第一实施方式～第三实施方式中的任一个换档装置中，上述第一限制部件与上述第二限制部件重叠地配置。

本发明的第一实施方式换档装置中，移动换档体，改变换档体的档位。

这里，在限制单元设置有第一限制部件及第二限制部件，通过第一限制部件及第二限制部件或者第二限制部件动作，限制换档体从档位进行的移动。并且，通过第一限制部件动作，限制换档体从多个档位的范围进行的移动。因此，能够限制换档体从多个档位的范围进行的移动。

本发明的第二实施方式换档装置中，旋转部件旋转，从而第一限制部件及第二限制部件动作。因此，能够通过简单的结构使第一限制部件及第二限制部件动作。

本发明的第三实施方式换档装置中，在旋转部件设置有第一动作部以及第二动作部，旋转部件旋转，第一动作部使第一限制部件动作，并且第二动作部使第二限制部件动作。因此，能够通过旋转部件的旋转，使第一限制部件及第二限制部件动作。

本发明的第四实施方式换档装置中，第一限制部件与第二限制部件重叠地配置。因此，第一限制部件能够限制第二限制部件的移动，并且第二限制部件能够限制第一限制部件的移动。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的换档装置的从左后侧观察的分解立体图。

图2的(a)是表示本发明的实施方式的换档装置的凸轮齿轮的主要部位的从上侧观察的立体图，(b)是表示本发明的实施方式的换档装置的旋钮基座的主要部位的从上侧观察的立体图。

图3的(a)和(b)是表示本发明的实施方式的换档装置的主要部位的立体图，(a)是从左前侧观察的图，(b)是从右前侧观察的图。

图4的(a)和(b)是表示本发明的实施方式的换档装置中旋钮从“p”位置进行的旋转被锁定时的立体图，(a)是从左前侧观察的图，(b)是从右前侧观察的图。

图5的(a)和(b)是表示本发明的实施方式的换档装置中旋钮从“n”位置进行的旋转被锁定时的立体图，(a)是从左前侧观察的图，(b)是从右前侧观察的图。

图6是表示本发明的实施方式的换档装置中旋钮的旋转被锁定以及解锁的状况的简图。

附图文字的说明

10换档装置，18旋钮(换档体)，22换档锁定机构(限制单元)，24凸轮齿轮(旋转部件)，24c第一动作面(第一动作部)，24d第二动作面(第二动作部)，28第一挡块(第一限制部件)，30第二挡块(第二限制部件)

具体实施方式

图1示出了从左后侧观察本发明的实施方式的换档装置10的分解立体图。此外，附图中，箭头fr表示换档装置10的前方，箭头rh表示换档装置10的右方，箭头up表示换档装置10的上方。

本实施方式的换档装置10设置于车辆(汽车)的中控台(车体侧)，配置于车辆的驾驶座(图示省略)的车辆前侧且靠车宽方向内侧，换档装置10的前方、右方以及上方朝向车辆斜前上方、车辆右方以及车辆斜后上方。

如图1所示，在换档装置10设置有作为构成设置体的支承部件的近似矩形板状的板12，板12固定于中控台内，并且垂直于上下方向而配置。板12的上侧固定有作为构成设置体的显示部件的有底圆筒状的面板14，面板14贯通中控台，上表面(底面)向车室内露出。

板12的上侧固定有作为构成设置体的覆盖部件的近似长方体形箱状的外壳16，外壳16的内部向下侧开放，覆盖板12的上侧。在外壳16的上壁形成有近似圆锥台形筒状的贯通筒16a，贯通筒16a内的下侧与外壳16内连通，面板14被同轴地贯通于其中。

板12的上侧支承有作为换档体的近似圆筒状的旋钮18。在旋钮18设置有作为主体部的近似圆筒状的旋钮基座18a，旋钮基座18a能够相对于板12在规定范围内旋转。面板14在同轴上贯通旋钮基座18a内，旋钮基座18a在同轴上贯通外壳16的贯通筒16a。在旋钮基座18a的上端部的外周侧以同轴并且能够一体旋转的方式固定有作为第一露出部的近似圆环框状的第一转动器18b，第一转动器18b从上侧覆盖贯通筒16a的上端部。在第一转动器18b的上侧以同轴并且能够一体旋转的方式固定有作为第二露出部的近似圆环框状的第二转动器18c，第二转动器18c的上端以能够旋转的方式嵌合于面板14的上表面外周。

第一转动器18b以及第二转动器18c贯通中控台，向车室内露出，旋钮18的第一转动器18b以及第二转动器18c能够供车辆的乘客(特别是就坐于驾驶座的驾驶员)在规定范围内旋转操作。旋钮18能够朝一个方向(图1等的箭头x的方向)以及另一方向(图1等的箭头y的方向)旋转，能够改变档位，旋钮18从另一方向侧朝一个方向侧，能够配置于作为档位的“p”位置(驻车档位置，第一档位)、“r”位置(倒退档位置)、“n”位置(空档位置，第一档位)、“d”位置(前进档位置，第二档位)。

在旋钮18(旋钮基座18a)的周壁的下部，从一个方向侧朝另一方向侧贯通形成有作为被限制部的主视为矩形的“p”孔20a、“n”孔20b、“d”孔20c(参照图2的(b))，“p”孔20a、“n”孔20b、“d”孔20c分别向下侧开放。“p”孔20a与“n”孔20b在旋钮18的周向分离，并且“n”孔20b与“d”孔20c在旋钮18的周向连通，“d”孔20c相对于“p”孔20a以及“n”孔20b向上侧突出。

板12的下侧配置有作为检测单元的近似矩形板状的传感器基板(图示省略)，传感器基板检测旋钮18的旋转位置，检测旋钮18的档位。传感器基板与车辆的控制装置(图示省略)电连接，并且控制装置上电连接有车辆的自动变速器(图示省略)，通过改变旋钮18的档位，从而通过控制装置的控制使自动变速器变为与旋钮18的档位对应的变速档(“p”档(驻车档)、“r”档(倒退档)、“n”档(空档)、“d”档(前进档))。

在换档装置10设置有作为限制单元的换档锁定机构22。

在换档锁定机构22设置有作为驱动机构的马达(图示省略)，马达配置于板12的下侧。马达与控制装置电连接，通过控制装置的控制，使马达正向驱动和反向驱动。

在换档锁定机构22设置有作为旋转部件的凸轮齿轮24，凸轮齿轮24在板12的上侧被支承为能够旋转，并且配置于旋钮18(旋钮基座18a)的左前侧。凸轮齿轮24经由传递机构(减速机构)机械连接于马达，在正向驱动和反向驱动马达时，传递机构使马达的旋转减速并向凸轮齿轮24传递，凸轮齿轮24分别正向(图1的箭头s的方向)以及反方(图1的箭头t的方向)旋转。

在凸轮齿轮24的上部的周面形成有作为第一解除部的第一解除面24a(参照图2的(a))，第一解除面24a沿凸轮齿轮24的旋转周向弯曲。在凸轮齿轮24的上下方向中间部的周面形成有作为第二解除部的第二解除面24b(参照图2的(a))，第二解除面24b沿凸轮齿轮24的旋转周向弯曲，并且相对于第一解除面24a朝正向侧延伸突出。

在凸轮齿轮24的上部的周面，在第一解除面24a的正向侧形成有作为第一动作部的第一动作面24c(参照图2的(a))，第一动作面24c沿随着朝向正向侧而朝向凸轮齿轮24的旋转径向内侧的方向弯曲为凸状。在凸轮齿轮24的上下方向中间部的周面，在第二解除面24b的正向侧形成有作为第二动作部的第二动作面24d(参照图2的(a))，第二动作面24d沿随着朝向正向侧而朝向凸轮齿轮24的旋转径向内侧的方向弯曲为凸状，并且正向侧端部与第一动作面24c的正向侧端部共面。

在凸轮齿轮24的下端部通过嵌入成型固定有作为被检测部的磁铁26，磁铁26与凸轮齿轮24一体旋转。上述传感器基板能够检测磁铁26的磁力，传感器基板检测磁铁26的磁力，检测凸轮齿轮24的旋转位置。另外，凸轮齿轮24配置于基准旋转位置(基准位置)。

凸轮齿轮24的右侧配置有作为第一限制部件的第一挡块28(参照图3的(a)和(b))，第一挡块28配置于旋钮18(旋钮基座18a)的前侧。在第一挡块28设置有作为第一限制部的近似长方体状的第一阻挡部28a，第一阻挡部28a沿前后方向延伸。第一阻挡部28a朝左右方向的移动被板12的上侧限制，第一阻挡部28a能够在前后方向移动(滑动)。在第一阻挡部28a的前部上侧一体形成有近似长方体状的重合部28b，重合部28b相对于第一挡块28朝左方延伸突出，并且被外壳16的上壁限制朝上侧的移动。在第一挡块28，从重合部28b的左端部的后侧到左侧，形成有作为第一卡合部的凹状的第一卡合面28c，第一卡合面28c沿随着朝向前方而朝向左方的方向倾斜。

在第一挡块28的左下侧配置有作为第二限制部件的第二挡块30(参照图3的(a)和(b))，第二挡块30配置于旋钮18(旋钮基座18a)的前侧。在第二挡块30设置有作为第二限制部的近似长方体状的第二阻挡部30a，第二阻挡部30a在前后方向延伸。第二阻挡部30a朝左右方向的移动被板12的上侧限制，第二阻挡部30a能够在前后方向移动(滑动)。第二阻挡部30a的后部相对于其它部分朝上侧突出，第二阻挡部30a的后部相对于第一挡块28的第一阻挡部28a朝上侧突出。第一挡块28的重合部28b与第二阻挡部30a的前部上侧重合，重合部28b限制第二阻挡部30a向上侧的移动，并且第二阻挡部30a限制重合部28b向下侧的移动。在第二挡块30的除了第二阻挡部30a的后部以外的部分的左侧形成有作为第二卡合部的凹状的第二卡合面30b，第二卡合面30b沿随着朝向前方而朝向左方的方向倾斜。

第一挡块28的前部与板12之间架设有作为第一施力机构的第一弹簧32(螺旋弹簧，参照图3的(a)和(b))，第一弹簧32被压缩，向后侧对第一挡块28施力。第二挡块30的前部与板12之间架设有作为第二施力机构的第二弹簧34(螺旋弹簧，参照图3的(a)和(b))，第二弹簧34被压缩，向后侧对第二挡块30施力。

第一挡块28的第一卡合面28c通过第一弹簧32的作用力卡合(抵接)于凸轮齿轮24的第一解除面24a的正向侧端部，第一挡块28被限制由第一弹簧32的作用力产生的向后侧的移动，配置于第一解除位置(第一阻挡部28a向前侧离开旋钮18(旋钮基座18a)的位置)。第二挡块30的第二卡合面30b通过第二弹簧34的作用力卡合(抵接)于凸轮齿轮24的第二解除面24b的正向侧端部的相反方向侧，第二挡块30被限制由第二弹簧34的作用力产生的向后侧的移动，配置于第二解除位置(第二阻挡部30a向前侧离开旋钮18(旋钮基座18a)的位置)。

当凸轮齿轮24从基准旋转位置朝相反方向旋转而配置于第一动作位置时(参照图4的(a)和(b))，第一挡块28的第一卡合面28c的卡合对象由凸轮齿轮24的第一解除面24a变为第一动作面24c，从而第一挡块28由于第一弹簧32的作用力从第一解除位置向后侧移动(动作)，配置于第一移动位置。另外，第二挡块30的第二卡合面30b的卡合对象维持为凸轮齿轮24的第二解除面24b，维持第二挡块30在第二解除位置的配置。

当凸轮齿轮24从第一动作位置朝相反方向旋转而配置于第二动作位置时(参照图5的(a)和(b))，第二挡块30的第二卡合面30b的卡合对象由凸轮齿轮24的第二解除面24b变为第二动作面24d，从而第二挡块30由于第二弹簧34的作用力从第二解除位置向后侧移动(动作)，配置于第二移动位置。另外，第一挡块28的第一卡合面28c的卡合对象维持为凸轮齿轮24的第一动作面24c，维持第一挡块28在第一移动位置的配置。

上述控制装置电连接有作为限制解除部的车辆的制动器(图示省略)，乘客操作制动器，从而制动车辆。另外，控制装置电连接有作为限制操作部的锁定开关(图示省略)，乘客能够锁定操作(限制操作)以及解锁操作(限制解除操作)锁定开关。

接下来，说明本实施方式的作用。

以上结构的换档装置10中，旋转操作旋钮18，从而旋钮18的档位变为“p”位置、“r”位置、“n”位置、“d”位置。

然而，在旋钮18配置于“p”位置的情况下(传感器基板检测到旋钮18的档位为“p”位置的情况下)，在不操作制动器时，换档锁定机构22中通过控制装置的控制，反向驱动马达，凸轮齿轮24经由传递机构朝相反方向旋转，从而凸轮齿轮24从基准旋转位置配置于第一动作位置。因此，第一挡块28的第一卡合面28c的卡合对象由凸轮齿轮24的第一解除面24a变为第一动作面24c，第一挡块28通过第一弹簧32的作用力从第一解除位置朝第一移动位置向后侧移动(参照图4的(a)和(b)、图6的(a)栏)。并且，在第一挡块28移动到第一移动位置时(传感器基板检测出凸轮齿轮24配置于第一动作位置时)，通过控制装置的控制，使马达的反向驱动停止。由此，第一挡块28的第一阻挡部28a的后部插入旋钮18的“p”孔20a，从而“p”孔20a的另一方向侧面抵接于第一阻挡部28a，旋钮18从“p”位置向一个方向侧(“r”位置侧)的旋转被锁定(限制)。

另一方面，在旋钮18配置于“p”位置的情况下(传感器基板检测到旋钮18的档位为“p”位置的情况下)，当操作制动器时，换档锁定机构22中，通过控制装置的控制，使马达正向驱动，凸轮齿轮24经由传递机构正向旋转，从而凸轮齿轮24从第一动作位置配置于基准旋转位置。因此，第一挡块28的第一卡合面28c的卡合对象由凸轮齿轮24的第一动作面24c变为第一解除面24a，第一挡块28克服第一弹簧32的作用力从第一移动位置朝第一解除位置向前侧移动(参照图3的(a)和(b)、图6的(a)栏)。并且，当第一挡块28移动到第一解除位置时(传感器基板检测出凸轮齿轮24配置于基准旋转位置时)，通过控制装置的控制，使马达的正向驱动停止。由此，第一阻挡部28a向“p”孔20a的插入被解除，允许旋钮18从“p”位置向一个方向侧(“r”位置侧)旋转。

另外，在旋钮18配置于“n”位置的情况下(传感器基板检测到旋钮18的档位为“n”位置的情况下)，当锁定操作锁定开关时，换档锁定机构22中，通过控制装置的控制，使马达反向驱动，凸轮齿轮24经由传递机构反向旋转，从而凸轮齿轮24从基准旋转位置经由第一动作位置配置于第二动作位置。因此，第一挡块28的第一卡合面28c的卡合对象由凸轮齿轮24的第一解除面24a变为第一动作面24c，第一挡块28由于第一弹簧32的作用力从第一解除位置朝第一移动位置向后侧移动，并且第二挡块30的第二卡合面30b的卡合对象由凸轮齿轮24的第二解除面24b变为第二动作面24d，第二挡块30由于第二弹簧34的作用力从第二解除位置朝第二移动位置向后侧移动(参照图5的(a)和(b)、图6的(e)栏)。并且，当第一挡块28移动到第一移动位置并且第二挡块30移动到第二移动位置时(传感器基板检测出凸轮齿轮24配置于第二动作位置时)，通过控制装置的控制，使马达的反向驱动停止。由此，第一挡块28的第一阻挡部28a的后部插入旋钮18的“n”孔20b，并且第二挡块30的第二阻挡部30a的后部插入旋钮18的“d”孔20c的上侧部分，从而“n”孔20b的一个方向侧面以及“d”孔20c的另一方向侧面分别抵接于第一阻挡部28a以及第二阻挡部30a，旋钮18从“n”位置向一个方向侧(“d”位置侧)以及另一方向侧(“r”位置侧)的旋转被锁定。

然后，当锁定开关被解锁操作时，换档锁定机构22中，通过控制装置的控制，使马达正向驱动，凸轮齿轮24经由传递机构正向旋转，从而凸轮齿轮24从第二动作位置经由第一动作位置配置于基准旋转位置。因此，第一挡块28的第一卡合面28c的卡合对象由凸轮齿轮24的第一动作面24c变为第一解除面24a，第一挡块28克服第一弹簧32的作用力从第一移动位置朝第一解除位置向前侧移动，并且第二挡块30的第二卡合面30b的卡合对象由凸轮齿轮24的第二动作面24d变为第二解除面24b，第二挡块30克服第二弹簧34的作用力从第二移动位置朝第二解除位置向前侧移动(参照图6的(e)栏)。并且，当第一挡块28向第一解除位置移动并且第二挡块30移动到第二移动位置时(传感器基板检测出凸轮齿轮24配置于基准旋转位置时)，通过控制装置的控制，使马达的正向驱动停止。由此，第一阻挡部28a向“n”孔20b的插入以及第二阻挡部30a向“d”孔20c的插入解除，允许旋钮18从“n”位置向一个方向侧以及另一方向侧旋转。

并且，在旋钮18配置于“n”位置或者“d”位置的情况下(传感器基板检测到旋钮18的档位为“n”位置或者“d”位置的情况下)，当不操作制动器时，换档锁定机构22中，通过控制装置的控制，使马达反向驱动，凸轮齿轮24经由传递机构反向旋转，从而凸轮齿轮24从基准旋转位置配置于第一动作位置。因此，第一挡块28的第一卡合面28c的卡合对象由凸轮齿轮24的第一解除面24a变为第一动作面24c，第一挡块28由于第一弹簧32的作用力从第一解除位置朝第一移动位置向后侧移动(参照图6的(c)栏以及(d)栏)。并且，第一挡块28移动到第一移动位置时(传感器基板检测出凸轮齿轮24配置于第一动作位置时)，通过控制装置的控制，使马达的反向驱动停止。由此，第一挡块28的第一阻挡部28a的后部插入旋钮18的“n”孔20b或者“d”孔20c的下侧部分，从而“n”孔20b的一个方向侧面抵接于第一阻挡部28a，旋钮18从“n”位置到“d”位置的范围进行的向另一方向侧(“r”位置侧)的旋转被锁定。

另一方面，在旋钮18配置于“n”位置或者“d”位置的情况下(传感器基板检测到旋钮18的档位为“n”位置或者“d”位置的情况下)，当操作制动器时，换档锁定机构22中，通过控制装置的控制，使马达正向驱动，凸轮齿轮24经由传递机构正向旋转，从而凸轮齿轮24从第一动作位置配置于基准旋转位置。因此，第一挡块28的第一卡合面28c的卡合对象由凸轮齿轮24的第一动作面24c变其第一解除面24a，第一挡块28克服第一弹簧32的作用力从第一移动位置朝第一解除位置向前侧移动(参照图6的(c)栏)。并且，当第一挡块28移动到第一解除位置时(传感器基板检测出凸轮齿轮24配置于基准旋转位置时)，通过控制装置的控制，使马达的正向驱动停止。由此，第一阻挡部28a向“n”孔20b或者“d”孔20c的插入被解除，允许旋钮18从“n”位置到“d”位置的范围进行的向另一方向侧(“r”位置侧)旋转。

此外，如图6的(b)栏所示，旋钮18从“r”位置进行的旋转未锁定。

这里，如上所述，换档锁定机构22中，第一挡块28以及第二挡块30分别向第一移动位置以及第二移动位置移动，旋钮18从“n”位置进行的旋转被锁定，而且第一挡块28向第一移动位置移动，旋钮18从“n”位置到“d”位置的范围进行的旋转也被锁定。因此，在换档锁定机构22设置第一挡块28以及第二挡块30，从而不仅能够锁定旋钮18从“n”位置进行的旋转，还能够锁定旋钮18从“n”位置到“d”位置的范围进行的旋转。

另外，凸轮齿轮24从基准旋转位置朝第一动作位置反向旋转，第一挡块28向第一移动位置移动，并且凸轮齿轮24从第一动作位置朝第二动作位置反向旋转，第二挡块30向第二移动位置移动。因此，能够通过简单的结构使第一挡块28以及第二挡块30分别向第一移动位置以及第二移动位置移动。

并且，第一挡块28的第一卡合面28c因凸轮齿轮24的第一动作面24c的反向旋转而移动，第一挡块28向第一移动位置移动，并且第二挡块30的第二卡合面30b因凸轮齿轮24的第二动作面24d的反向旋转而移动，第二挡块30向第二移动位置移动。因此，能够通过凸轮齿轮24的反向旋转使第一挡块28以及第二挡块30分别向第一移动位置以及第二移动位置移动。

另外，第一挡块28的重合部28b与第二挡块30的第二阻挡部30a的前部上侧重合。因此，重合部28b能够限制第二挡块30向上侧的移动，并且第二阻挡部30a能够限制第一挡块28向下侧的移动，能够通过简单的结构抑制第二挡块30向上侧的晃动以及第一挡块28向下侧的晃动。

并且，第一挡块28仅向后侧的第一移动位置移动，并且第二挡块30仅向后侧的第二移动位置移动。因此，可以不需要使第一挡块28以及第二挡块30分别向后侧的多个移动位置移动，能够减小第一挡块28以及第二挡块30在前后方向的移动行程，能够使换档装置10在前后方向小型化。

此外，在本实施方式中，第一挡块28插入旋钮18的“n”孔20b，并且第二挡块30插入旋钮18的“d”孔20c的上侧部分，从而“n”孔20b的一个方向侧面以及“d”孔20c的另一方向侧面分别抵接于第一挡块28以及第二挡块30，旋钮18从“n”位置向一个方向侧以及另一方向侧的旋转被锁定。然而，也可以是第一挡块28不插入旋钮18的“n”孔20b，第二挡块30插入旋钮18的“d”孔20c的上侧部分，从而“d”孔20c的一个方向侧面以及另一方向侧面抵接于第二挡块30，旋钮18从“n”位置向一个方向侧以及另一方向侧的旋转被锁定。

并且，在本实施方式中，换档锁定机构22将旋钮18从“p”位置以及“n”位置进行的旋转锁定。然而，换档锁定机构22也可以将旋钮18从除了“p”位置以及“n”位置以外的档位(例如“r”位置或者“d”位置)进行的旋转锁定。

另外，在本实施方式中，换档锁定机构22将旋钮18从“n”位置到“d”位置的范围进行的旋转锁定。然而，换档锁定机构22也可以将旋钮18从除了“n”位置到“d”位置的范围以外的多个档位的范围(例如“r”位置到“d”位置的范围)进行的旋转锁定。

并且，在本实施方式中，换档锁定机构22设置于板12、面板14以及外壳16侧，换档锁定机构22的第一挡块28以及第二挡块30卡合于旋钮18侧。然而，也可以将换档锁定机构22设置于旋钮18侧，使换档锁定机构22的第一挡块28以及第二挡块30卡合于板12、面板14以及外壳16侧。

另外，在本实施方式中，旋钮18(换档体)旋转。然而，换档体也可以转动或滑动。

并且，在本实施方式中，换档装置10设置于中控台。然而，也可以将换档装置10设置于车室的地板部、仪表盘或者转向柱罩。