CN113531108B - 换挡装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提高换挡体的换挡位置的检测精度。在换挡装置(10)中，使捏手(14)旋转，从而变更捏手(14)的换挡位置。并且，布线基板(20)的霍尔IC(22)检测捏手(14)的磁铁(16)的旋转位置，从而检测捏手(14)的换挡位置。在这里，在磁铁(16)的旋转径向外侧配置有霍尔IC(22)。因此，能够使基于磁铁(16)的旋转的磁铁(16)和霍尔IC(22)的相对位置的变化变大，能够提高捏手(14)的换挡位置的检测精度。

Description

换挡装置

技术领域

本发明涉及通过使换挡体旋转来变更换挡体的换挡位置的换挡装置。

背景技术

在下述专利文献1所记载的换挡装置中，通过使操作元件旋转，使永久磁铁旋转，从而检测出永久磁铁与霍尔效应元件的相对旋转位置，来检测出操作元件的换挡位置。

在这里，在该换挡装置中，在永久磁铁的旋转径向内侧配置有霍尔效应元件。

专利文献1：日本特表2009-519855号公报

发明内容

本发明的目的在于考虑到上述事实，获得能够提高换挡体的换挡位置的检测精度的换挡装置。

本发明的第一方式的换挡装置具备：换挡体，该换挡体被向周向侧旋转从而变更换挡位置；旋转部，通过使所述换挡体旋转从而该旋转部被旋转；以及检测机构，设置有配置于上述旋转部的旋转径向外侧的配置部，检测上述旋转部和上述配置部的相对位置，从而检测上述换挡体的换挡位置。

在本发明的第一方式的换挡装置的基础上，本发明的第二方式的换挡装置构成为，将上述旋转部与上述换挡体一体地设置。

在本发明的第一方式或第二方式的换挡装置的基础上，本发明的第三方式的换挡装置构成为，将上述换挡体向轴向侧位移，从而变更上述换挡体的换挡位置，并且将上述旋转部和上述配置部的相对位置在一侧与另一侧之间进行变更。

在本发明的第一方式～第三方式的任一个换挡装置的基础上，本发明的第四方式的换挡装置构成为，具备设置部件，该设置部件供上述配置部设置，与上述换挡体的轴向侧垂直地配置。

在本发明的第一方式的换挡装置中，将换挡体向周向侧旋转，变更换挡体的换挡位置。另外，使换挡体旋转，从而使旋转部旋转。并且，在检测机构设置有配置部，检测旋转部和配置部的相对位置，从而检测换挡体的换挡位置。

在这里，在旋转部的旋转径向外侧配置有配置部。因此，能够使由旋转部向旋转周向侧的旋转产生的旋转部和配置部的相对位置的变化变大，能够提高换挡体的换挡位置的检测精度。

在本发明的第二方式的换挡装置中，在换挡体上一体地设置有旋转部。因此，能够使结构变得简单。

在本发明的第三方式的换挡装置中，将换挡体向轴向侧位移，从而变更换挡体的换挡位置。

在这里，将换挡体向轴向侧位移，将旋转部和配置部的相对位置在一侧与另一侧之间变更。因此，能够使由换挡体向轴向侧的位移产生的旋转部和配置部的相对位置的变化变大，能够提高换挡体的换挡位置的检测精度。

在本发明的第四方式的换挡装置中，配置部设置在设置部件，设置部件与换挡体的轴向侧垂直地配置。因此，能够在设置部件上容易地设置检测机构以外的机构。

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从后方观察的剖视图。

图2的(A)～(C)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左斜后方观察的立体图，(A)表示捏手配置于“N”位置时，(B)表示捏手配置于“R”位置时，(C)表示捏手配置于“D”位置时。

图3的(A)和(B)是表示本发明的实施方式所涉及的换挡装置中的捏手的换挡位置的检测状况的从后方观察的侧视图，(A)表示捏手的“H”位置的检测状况，(B)表示捏手的“N”位置的检测状况。

图4的(A)～(C)是表示本发明的实施方式所涉及的换挡装置中的捏手的换挡位置的检测状况的从上方观察的俯视图，(A)表示捏手的“D”位置的检测状况，(B)表示捏手的“H”位置和“N”位置的检测状况，(C)表示捏手的“R”位置的检测状况。

附图标记说明

10…换挡装置；14…捏手(换挡体)；16…磁铁(旋转部)；18…检测机构；20…布线基板(设置部件)；22…霍尔IC(配置部)。

具体实施方式

在图1中，利用从后方观察的剖视图表示本发明的实施方式所涉及的换挡装置10。此外，在附图中，用箭头FR表示换挡装置10的前方，用箭头LH表示换挡装置10的左方，用箭头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(汽车)的控制台(省略图示)，配置于车辆的驾驶座(省略图示)的车辆前侧且车宽方向内侧，换挡装置10的前方、左方以及上方分别朝向车辆的前方、左方以及上方。

如图1所示，在换挡装置10上设置有作为支承体的大致长方体箱状的板12(参照图2的(A))，板12内部向下侧敞开。板12固定于控制台内，板12的上壁与上下方向垂直而配置。在板12的右侧部分一体形成有大致圆筒状的支承筒12A，支承筒12A向上方突出，向控制台的上侧延伸突出。

在板12的支承筒12A支承有作为换挡体的大致有底圆筒状的捏手14(参照图2的(A))，捏手14内部向下侧敞开。

在捏手14的下侧部分设置有作为换挡部件的大致圆筒状的捏手基座14A，在捏手基座14A内同轴地嵌入有支承筒12A。因此，捏手14支承于支承筒12A，捏手14能够沿中心轴线O(参照图1等)在上下方向上位移(滑动)，并且能够绕中心轴线O向一个方向A以及另一个方向B(参照图2的(A)等)旋转。

在捏手基座14A的上侧同轴地固定有作为操作部件的大致有底圆筒状的捏手上部14B，捏手上部14B能够与捏手基座14A一体地位移且能够旋转。捏手上部14B在车辆的车室内露出，能够在捏手上部14B由车辆的乘员(特别是驾驶员)操作捏手14。

捏手14配置在作为换挡位置的“H”位置(起始位置)，捏手14从“H”位置向下方位移，配置在作为换挡位置的“N”位置(空挡位置)(参照图2的(A))。进而，捏手14从“N”位置向另一方向B旋转，配置在作为换挡位置的“R”位置(倒退位置)(参照图2的(B))，并且从“N”位置向一个方向A旋转，配置在作为换挡位置的“D”位置(驱动位置)(参照图2的(C))。捏手14被从“N”位置向“H”位置侧施力，并且被从“R”位置以及“D”位置向“N”位置侧施力，在捏手14***作到“H”位置以外的位置的状态下，在对捏手14的操作力的作用被解除时，捏手14通过作用力被复原(旋转以及位移)到“H”位置。

在捏手14(捏手基座14A)的下侧且左侧的端部，例如通过嵌入成形一体地设置有作为旋转部的矩形板状的磁铁16，磁铁16能够与捏手14一体地进行位移并且能够旋转。磁铁16与左右方向垂直而配置，并且长边方向与上下方向平行，磁铁16例如左面为N极，并且右面为S极，产生磁通M(参照图3的(A))。

在磁铁16的左侧设置有检测机构18。

在检测机构18设置有作为设置部件的大致矩形板状的布线基板20，布线基板20在板12的左侧部分的上侧与上下方向垂直而配置。在布线基板20的上下方向中央的右端部固定有多个(在本实施方式中三个)作为配置部的霍尔IC22(所谓的3D霍尔IC)，霍尔IC22以配置位置相互稍微不同的状态配置在布线基板20的上表面和下表面。

霍尔IC22配置于捏手14的磁铁16的左侧(磁铁16的旋转径向外侧)附近。如上所述，捏手14配置于“H”位置，霍尔IC22配置于磁铁16的左面(N极)中央的下侧且左方，磁铁16产生的磁通M在霍尔IC22上的方向形成为随着趋向左方而朝向下侧的方向(参照图3的(A)以及图4的(B))。在捏手14配置于“N”位置时，霍尔IC22配置于磁铁16的左面(N极)中央的上侧且左方，磁铁16产生的磁通M在霍尔IC22上的方向形成为随着趋向左方而朝向上侧的方向(参照图3的(B)以及图4的(B))。

在捏手14配置于“R”位置时，霍尔IC22配置于磁铁16的左面(N极)中央的上侧且前侧，磁铁16产生的磁通M在霍尔IC22上的方向形成为随着趋向左方而朝向上侧且前侧的方向(参照图3的(B)以及图4的(C))。在捏手14配置于“D”位置时，霍尔IC22配置于磁铁16的左面(N极)中央的上侧且后侧，磁铁16产生的磁通M在霍尔IC22上的方向形成为随着趋向左方而朝向上侧且后侧的方向(参照图3的(B)以及图4的(A))。

根据以上，霍尔IC22检测磁铁16产生的磁通M在霍尔IC22上的方向，并检测磁铁16和霍尔IC22的相对位置，从而检测捏手14(磁铁16)的位移位置以及旋转位置，检测捏手14的换挡位置。

在换挡装置10的上侧设置有作为包覆体的大致长方体箱状的罩24，罩24的内部向下侧敞开，并且上表面在控制台的上侧(车室内)露出。罩24包覆板12以及布线基板20的上侧，在罩24的右侧部分贯通有捏手14(捏手上部14B)。

在罩24的左端部设置有作为操作机构的开关机构26。在开关机构26设置有作为操作部的有底筒状的“P”开关26A，“P”开关26A的内部向下侧敞开，并且配置于布线基板20的上侧。“P”开关26A的上表面与罩24的上表面形成为共面，“P”开关26A能够由乘员进行按压操作。在开关机构26设置有作为操作检测部的操作传感器26B，操作传感器26B固定于布线基板20上，并且检测“P”开关26A的按压操作。

在罩24上，在开关机构26的右侧，设置有作为照明机构的指示器28。在指示器28设置有作为照明部的板状的显示板28A，显示板28A固定于罩24的上壁，与上下方向垂直而配置。显示板28A的上表面与罩24的上表面形成为共面，乘员能够从上侧看到显示板28A。在指示器28设置有规定数量的作为发光部的LED28B，LED28B固定于布线基板20上，并且能够产生光。

布线基板20(霍尔IC22、操作传感器26B以及LED28B)与车辆的控制装置30电连接，在控制装置30电连接有车辆的自动变速器32(变速器)。

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，在开关机构26中，在对“P”开关26A进行按压操作时(布线基板20的操作传感器26B检测出“P”开关26A的按压操作时)，通过控制装置30的控制，将自动变速器32的换挡挡位变更为“P”挡位(停车挡位)。

另外，将捏手14在上下方向(轴向侧)上位移并且向一个方向A以及另一方向B(周向侧)旋转，从而变更捏手14的换挡位置。在将捏手14从“H”位置配置到“N”位置、“R”位置以及“D”位置时(布线基板20的霍尔IC22检测出捏手14(磁铁16)从“H”位置向“N”位置、“R”位置以及“D”位置的配置时)，分别通过控制装置30的控制，将自动变速器32的换挡挡位变更为“N”挡位(空挡)、“R”挡位(倒车挡)以及“D”挡位(驱动挡)。

并且，在指示器28中，通过控制装置30的控制，布线基板20的LED28B产生光，在显示板28A的上侧照明显示有自动变速器32的换挡挡位。

在这里，在捏手14的磁铁16的旋转径向外侧(左侧)配置有布线基板20的霍尔IC22。因此，能够使由磁铁16向旋转周向(一个方向A以及另一方向B)的旋转产生的磁铁16和霍尔IC22的相对位置的变化变大，能够使基于磁铁16向旋转周向的旋转的磁铁16产生的磁通M在霍尔IC22上的方向的变化变大，能够提高基于霍尔IC22的磁铁16的旋转位置的检测精度，能够提高捏手14的换挡位置的检测精度。

并且，将捏手14在上下方向上位移，从而使磁铁16的左面中央和霍尔IC22的相对位置在上侧与下侧之间(磁铁16的旋转轴方向的一侧与另一侧之间)变更。因此，能够使由磁铁16向上下方向的位移产生的磁铁16和霍尔IC22的相对位置的变化变大，能够使基于磁铁16向上下方向的位移的磁铁16产生的磁通M在霍尔IC22上的方向的变化变大，能够提高基于霍尔IC22的磁铁16的位移位置的检测精度，能够提高捏手14的换挡位置的检测精度。

并且，设置有多个霍尔IC22。因此，能够提高捏手14的换挡位置的检测的冗余性，能够有效地提高捏手14的换挡位置的检测精度。

另外，在捏手14一体地设置有磁铁16。因此，不需要设置将捏手14和磁铁16连接的连接机构，能够使结构变得简单。由此，能够提高基于捏手14的位移以及旋转的磁铁16的位移位置以及旋转位置的精度，从而能够进一步提高捏手14的换挡位置的检测精度，并且，能够减少部件件数从而能够减少成本，并且能够使换挡装置10小型化。

并且，设置有霍尔IC22的布线基板20与捏手14的轴向(上下方向)垂直地配置。因此，能够在布线基板20的上侧容易地设置检测机构18以外的开关机构26以及指示器28。并且，检测机构18、开关机构26以及指示器28能够使用同一布线基板20，能够减少部件件数从而能够减少成本，并且能够使换挡装置10小型化。

此外，在本实施方式中，在磁铁16的旋转轴方向内侧(上下方向内侧)配置有霍尔IC22。然而，也可以在磁铁16的旋转轴方向外侧(上下方向外侧)配置有霍尔IC22。

并且，在本实施方式中，通过嵌入成形将磁铁16与捏手14一体地设置。然而，也可以在捏手14组装磁铁16而一体地设置。

另外，在本实施方式中，由于将磁铁16与捏手14一体地设置，因此捏手14被旋转，则磁铁16被旋转。然而，也可以将磁铁16经由连接机构(连杆机构或者齿轮机构等)与捏手14连接，从而捏手14被旋转，经由连接机构使磁铁16旋转。

并且，在本实施方式中，在捏手14侧设置有磁铁16，并且与捏手14侧独立地设置有霍尔IC22。然而，也可以在捏手14侧设置有霍尔IC22(旋转部)，并且与捏手14侧独立地设置有磁铁16(配置部)。

另外，在本实施方式中，换挡装置10设置于控制台。然而，也可以将换挡装置10设置于车辆的其他的部分(仪表盘或者柱罩等)。

Claims (3)

1.一种换挡装置，其特征在于，具备：

换挡体，向周向侧旋转从而变更换挡位置；

旋转部，使所述换挡体旋转从而该旋转部被旋转；

检测机构，设置有配置于所述旋转部的旋转径向外侧的配置部，检测所述旋转部和所述配置部的相对位置，从而检测所述换挡体的换挡位置，

将所述换挡体向轴向侧位移，从而变更所述换挡体的换挡位置，并且将所述旋转部的左面中央和所述配置部的相对位置在所述旋转部的旋转轴方向的一侧与另一侧之间进行变更。

2.根据权利要求1所述的换挡装置，其特征在于，

所述旋转部与所述换挡体一体地设置。

3.根据权利要求1或2所述的换挡装置，其特征在于，

所述换挡装置具备设置部件，

所述设置部件供所述配置部设置，与所述换挡体的轴向侧垂直地配置。