DE102015012769A1 - Schaltvorrichtung - Google Patents

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DE102015012769A1
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Manabu Tsukazaki
Ippei MAKIO
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U Shin Ltd
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Abstract

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine Schaltvorrichtung mit einer vereinfachten Konstruktion zu schaffen, die leicht verkleinert werden kann und gegenüber Temperaturänderungen unempfindlich ist. Eine Schaltvorrichtung 1 enthält: ein Rotorelement 80, das durch ein Basiselement 30 in drehbarer Weise schwenkbar gelagert wird und dafür konfiguriert ist, sich einer Schaltrichtung eines Schalthebels 10 folgend zu drehen; ein Hebelelement 90, das durch das Basiselement 30 in drehbarer Weise schwenkbar gelagert wird und dafür konfiguriert ist, sich einer Auswahlrichtung des Schalthebels 10 folgend zu drehen; einen Hallsensor 71 als ein Erfassungselement, der auf einer Schaltungskarte montiert 70 ist und einem Erfassungszielabschnitt des Rotorelements 80 zugewandt ist; und einen Hallsensor 72, der auf einer Oberfläche der Schaltungskarte 70 angebracht ist und einem Erfassungszielabschnitt des Hebelelements 90 zugewandt ist, wobei die Oberfläche mit einer Oberfläche identisch ist, auf der der erste Hallsensor 71 angebracht ist.

Description

  • [Gebiet der Erfindung]
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung, die in einem Fahrzeug montiert ist, um eine Schaltposition zu schalten.
  • [Hintergrund der Erfindung]
  • Herkömmlicherweise ist eine Schaltvorrichtung, die eine Schaltposition unter Verwendung eines Sensors erfasst (siehe PTL 1), so konfiguriert, dass Hall-ICs auf einer einzigen Schaltungskarte bereitgestellt sind, eine Schaltrichtung durch eine Drehposition eines Magneten erfasst wird und eine Auswahlrichtung durch eine Änderung eines magnetischen Flusses erfasst wird, wenn sich ein Joch in axialer Richtung in Bezug auf den Magneten bewegt. Da herkömmlicherweise ein Mechanismus verwendet wurde, bei dem sich die Erfassungsrichtungen zwischen der Schaltrichtung und der Auswahlrichtung unterscheiden, variiert auf diese Weise ein Betätigungsvorgang stark abhängig von der Richtung, wodurch die Größe einer Struktur der Vorrichtung zunimmt. Da ferner ein magnetoresistives Element verwendet wird, ist die Erfassung der Schaltrichtung in Drehrichtung empfindlich gegenüber einer Temperaturänderung.
  • Falls die Schaltvorrichtung einen herkömmlichen Sensor verwendet, kann darüber hinaus Wasser oder dergleichen, das den Schalthebel hinunterläuft, möglicherweise in die Schaltvorrichtung eintreten. Da Wasser oder dergleichen, das den Sensor erreicht, zu einer Fehlerursache oder dergleichen wird, ist es erwünscht, Maßnahmen gegen Wassereinwirkung für die Schaltvorrichtung, die einen Sensor verwendet, zu ergreifen. Da Führungsnuten, wie eine Schaltkulisse und eine Wahlkulisse, gemäß der oben beschriebenen Technik von PTL 1 sich nach oben öffnen, war es jedoch schwierig, Maßnahmen gegen Wassereinwirkung zu ergreifen.
  • Darüber hinaus wird, während herkömmlicherweise ein Schaltsperrmechanismus bereitgestellt wurde, wenn ein Motor ausgeschaltet ist (z. B. PTL 2), die Schaltsperre unter Verwendung einer Magnetspule durchgeführt und es wurde nicht erfasst, ob sich ein Zustand in einem Schaltsperrzustand befindet oder nicht. Während darüber hinaus eine Vorrichtung bekannt ist, die mit einer Funktion zum Zurückschalten des Schalthebels in die Ausgangsposition ausgerüstet ist, wenn erfasst wird, dass sich der Schalthebel nicht in einer Ausgangsposition, sondern in einer manuellen Position befindet, wenn ein Motor ausgeschaltet ist, wird eine derartige Funktion separat von dem Schaltsperrmechanismus bereitgestellt.
  • [Dokumente des Stands der Technik]
  • [Patentliteratur]
    • PTL 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2007-62664
    • PTL 2: Japanisches Patent Nr. 3,996,380 .
  • [Zusammenfassung der Erfindung]
  • [Technisches Problem]
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltvorrichtung mit einer vereinfachten Konstruktion bereitzustellen, die leicht verkleinert werden kann und gegenüber Temperaturänderungen unempfindlich ist.
  • Ferner besteht eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Schaltvorrichtung mit einer vereinfachten Konstruktion bereitzustellen, die leicht verkleinert werden kann, unempfindlich gegenüber Temperaturänderungen ist und ein Eindringen von Fremdstoffen verhindern kann.
  • Darüber hinaus besteht noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Schaltvorrichtung bereitzustellen, die durch Integrieren einer Schaltsperre eines Schaltmechanismus sowie eines Mechanismus zum Zurückkehren in einen manuellen Modus weiter verkleinert wird, so dass ein Erfassungsmittel zum Erfassen, ob sich ein Zustand in einem Schaltsperrzustand befindet oder nicht, und ein Erfassungsmittel zum Erfassen einer Schaltposition auf der gleichen Schaltungskarte bereitgestellt werden.
  • [Lösung des Problems]
  • Die vorliegende Erfindung löst die obigen Aufgaben durch folgende Lösungen. Während Bezugszeichen wie in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in der folgenden Beschreibung verwendet werden, um das Verständnis zu erleichtern, wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf derartige Beispiele beschränkt ist.
  • Die Erfindung nach Anspruch 1 ist eine Schaltvorrichtung (1, 2, 3), die versehen ist mit: einem bedienbaren Schalthebel (10, 210, 310); einem Führungselement (20, 50, 250, 352) mit einer Führungsnut (21, 52, 252, 352c) zur Führung des Schalthebels (10, 210, 310) in eine Vielzahl von Betriebspositionen; einer Schaltungskarte (70, 270, 370), die ein auf dieser angeordnetes Erfassungselement (71, 72, 271, 272, 371, 372) aufweist, wobei das Erfassungselement (71, 72, 271, 272, 371, 372) zum Erfassen einer Schwenkrichtung des Schalthebels (10, 210, 310) vorgesehen ist; einem Basiselement (30, 230, 330) mit einem Behälterabschnitt (33, 233, 333) zum Halten der Schaltungskarte (70, 270, 370); und einem Gehäuse (40, 240, 340) zur Aufnahme der Schaltungskarte (70, 270, 370) und des Basiselements (30, 230, 330), und die ferner versehen ist mit: einem ersten Erfassungszielelement (80, 280, 380), das durch das Basiselement (30, 230, 330) in drehbarer Weise schwenkbar gelagert ist und dafür konfiguriert ist, sich dem Schwenken des Schalthebels (10, 210, 310) in eine erste Schwenkrichtung folgend zu drehen; und einem zweiten Erfassungszielelement (90, 290, 390), das durch das Basiselement (30, 230, 330) in drehbarer Weise schwenkbar gelagert ist und dafür konfiguriert ist, sich dem Schwenken des Schalthebels (10, 210, 310) in eine zweite Schwenkrichtung folgend zu drehen, wobei das Erfassungselement (71, 72, 271, 272, 371, 372) enthält: ein erstes Erfassungselement (71, 271, 371), das auf der Schaltungskarte (70, 270, 370) angebracht ist und zu einem Erfassungszielabschnitt (82, 282, 382) des ersten Erfassungszielelements (80, 280, 380) weist; und ein zweites Erfassungselement (72, 272, 372), das auf einer Oberfläche der Schaltungskarte (70, 270, 370) angebracht ist und zu einem Erfassungszielabschnitt (92, 292, 392) des zweiten Erfassungszielelements (90, 290, 390) weist, wobei die Oberfläche mit einer Oberfläche identisch ist, auf der das erste Erfassungselement (71, 271, 371) angebracht ist.
  • Die Erfindung gemäß Anspruch 2 ist die Schaltvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, die versehen ist mit: einem Kugelabschnitt (11), der einstückig für einen Endabschnitt des Schalthebels (10) bereitgestellt ist; und einem konkaven Abschnitt (31), der für das Basiselement (30) bereitgestellt ist und den Kugelabschnitt (11) in schwenkbarer Weise hält, wobei das erste Erfassungszielelement (80) durch ein Rotorelement (80) konfiguriert ist, das in drehbarer Weise von dem Basiselement (30) schwenkbar gelagert wird, und den Erfassungszielabschnitt (82) an einem Endabschnitt drehbar in einer Ebene senkrecht zu einer Drehachse der ersten Schwenkrichtung hält, das zweite Erfassungszielelement (90) durch ein Hebelelement (90) konfiguriert ist, das in drehbarer Weise von dem Basiselement (30) schwenkbar gelagert wird, und den Erfassungszielabschnitt (92) an einem Endabschnitt eines Armabschnitts (90b) hält, der sich in einer Richtung senkrecht zu einer Drehachse der zweiten Schwenkrichtung erstreckt, und wobei Eingriffsstücke (81, 91) jeweils an den anderen Enden des Rotorelements (80) und des Hebelelements (90) bereitgestellt sind, wobei die Eingriffsstücke (81, 91) jeweils mit Eingriffsnuten (11a, 11b) in Eingriff stehen, die für den Kugelabschnitt (11) und in einer Richtung einer Betätigungsachse des Schalthebels (10) bereitgestellt sind, wobei die Eingriffsstücke (81, 91) der Bewegung des Schalthebels (10) in einer von der ersten Schwenkrichtung und der zweiten Schwenkrichtung folgen.
  • Die Erfindung gemäß Anspruch 3 ist die Schaltvorrichtung (1) gemäß Anspruch 2, wobei der Erfassungszielabschnitt (82) des ersten Erfassungszielelements (80) ein Magnet (82) ist, der für das Rotorelement (80) bereitgestellt ist, so dass sowohl ein N-Pol als auch ein S-Pol des Magneten (82) dem ersten Erfassungselement (71) zugewandt ist, und das erste Erfassungselement (71) ein Hallsensor (71) zum Erfassen eines Drehwinkels des Magneten (82) ist, wenn sich das Rotorelement (80) gemäß der ersten Schwenkrichtung des Schalthebels (10) in einem Zustand dreht, in dem der Magnet (82) als Erfassungszielabschnitt (82) des ersten Erfassungszielelements (80) dem ersten Erfassungselement (71) zugewandt ist.
  • Die Erfindung gemäß Anspruch 4 ist die Schaltvorrichtung (1) gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei der Erfassungszielabschnitt (92) des zweiten Erfassungszielelements (90) ein Magnet (92) ist, der für das Hebelelement (90) bereitgestellt ist, um in der Lage zu sein, dem zweiten Erfassungselement (72) zugewandt zu sein, und das zweite Erfassungselement (72) ein Hallsensor (72) zur Erfassung ist, ob sich der Magnet (92) in einer zugewandten Position befindet oder nicht, wenn das Hebelelement (90) den Magneten (92) als Erfassungszielabschnitt (92) des zweiten Erfassungszielelements (90) entweder weg von oder näher zu dem zweiten Erfassungselement (72) gemäß der zweiten Schwenkrichtung des Schalthebels (10) bewegt.
  • Die Erfindung gemäß Anspruch 5 ist die Schaltvorrichtung (2) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei ein konvexer Abschnitt (236), der dem konkaven Abschnitt (231) entspricht, auf einer Seite bereitgestellt ist, die dem konkaven Abschnitt (231) des Basiselements (230) gegenüberliegt, der Schalthebel (210) durch eine Durchgangsöffnung (237) angeordnet ist, die in den konvexen Abschnitt (236) mündet, die Schaltvorrichtung (2) ferner mit einer Führungsabdeckung (213) versehen ist, die an dem Schalthebel (210) anliegt und dafür vorgesehen ist, den konvexen Abschnitt (236) zu bedecken, wobei die Führungsabdeckung (213) dazu vorgesehen ist, ein Eindringen von Fremdstoffen in die Durchgangsöffnung (237) in dem konvexen Abschnitt (236) von außen zu verhindern und Fremdstoffe zu einem Umfangsabschnitt des konvexen Abschnitts (236) zu leiten, und wobei das Basiselement (230) ferner enthält: einen Wandabschnitt (238) zur Verhinderung, dass sich die Fremdstoffe, die von der Führungsabdeckung (213) geleitet werden, aus dem Basiselement (230) heraus bewegen; und einen Ablassabschnitt (239) zum Ablassen der Fremdstoffe, die von der Führungsabdeckung (213) geleitet werden, aus dem Basiselement (230) heraus.
  • Die Erfindung gemäß Anspruch 6 ist eine Schaltvorrichtung (3), die versehen ist mit: einem Schalthebel (310), der dafür konfiguriert ist, von einer neutralen Position in eine Vielzahl von Betriebspositionen bewegt zu werden; einem Führungselement (352) mit einer Führungsnut (352c) zur Führung des Schalthebels (310) in die Vielzahl von Betriebspositionen; eine Schaltungskarte (370), auf der ein Erfassungselement (371, 372) angeordnet ist, wobei das Erfassungselement (371, 372) zum Erfassen einer Schwenkrichtung des Schalthebels (310) dient; und einem Schalthebeleinschränkungsmechanismus (350), der dafür konfiguriert ist, den Schalthebel (370) unter einer vorbestimmten Bedingung einzuschränken, zu einer vorbestimmten Betriebsposition bewegt zu werden, und die ferner versehen ist mit: einem ersten Erfassungszielelement (380), das dafür konfiguriert ist, eine Position dem Schwenken des Schalthebels (310) in eine erste Schwenkrichtung folgend zu ändern; einem zweiten Erfassungszielelement (390), das dafür konfiguriert ist, eine Position dem Schwenken des Schalthebels (310) in eine zweite Schwenkrichtung folgend zu ändern; einem Einschränkungselement (356), das für den Schalthebeleinschränkungsmechanismus (350) bereitgestellt ist und dafür konfiguriert ist, eine Position zwischen einer Schalteinschränkungsposition und einer freigegebenen Position zu ändern; und einem dritten Erfassungszielelement (357), das dafür konfiguriert ist, eine Position im Anschluss an eine Betätigung des Einschränkungselements (356) zu ändern, wobei das Erfassungselement (371, 372) enthält: ein erstes Erfassungselement (371), das auf der Schaltungskarte (370) angebracht ist und einem Erfassungszielabschnitt (382) des ersten Erfassungszielelements (380) zugewandt ist; und ein zweites Erfassungselement (372), das auf einer Oberfläche der Schaltungskarte (370) angebracht ist und einem Erfassungszielabschnitt (392) des zweiten Erfassungszielelements (390) zugewandt ist, wobei die Oberfläche mit einer Oberfläche identisch ist, auf der das erste Erfassungselement (371) angebracht ist, und das ferner enthält: ein drittes Erfassungselement (373), das auf einer Oberfläche der Schaltungskarte (370) angebracht ist und einem Erfassungszielabschnitt (356c, 356d) des dritten Erfassungszielelements (357) zugewandt ist, wobei die Oberfläche mit der Oberfläche identisch ist, auf der das erste Erfassungselement (371) angebracht ist.
  • Die Erfindung gemäß Anspruch 7 ist die Schaltvorrichtung (3) gemäß Anspruch 6, die versehen ist mit: einem Stellglied (M), das dafür konfiguriert ist, den Schalthebeleinschränkungsmechanismus (350) anzutreiben; einem Steuerabschnitt (358), der dafür konfiguriert ist, das Stellglied (M) zu steuern; und, einem Schalthebelhaltemechanismus (312, 352), der dafür konfiguriert ist, den Schalthebel (310) in einer manuellen Betriebsposition zu halten, wenn der Schalthebel (310) aus der neutralen Position in die manuelle Betriebsposition betätigt wird, wobei das Einschränkungselement (356) einen Kontaktabschnitt (356b) enthält, der dafür konfiguriert ist, mit dem Schalthebel (310) in Kontakt gebracht zu werden und den Schalthebel durch den Schalthebelhaltemechanismus (312, 352) aus einem Haltezustand zu lösen, wobei der Kontaktabschnitt (356b) durch Betätigung des Stellglieds (M) durch den Steuerabschnitt (358) unter einer Bedingung mit dem Schalthebel (310) in Kontakt gebracht wird, dass eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, wenn sich der Schalthebel (310) in der manuellen Betriebsposition befindet, um die Position des Einschränkungselements (356) zu ändern.
  • Die Erfindung gemäß Anspruch 8 ist die Schaltvorrichtung (3) gemäß Anspruch 7, wobei das Einschränkungselement (356) einen bogenförmigen Nockenabschnitt (356a) enthält, der drehbar um eine Drehwelle und einstückig mit einer Drehwelle (355) parallel zu dem Schalthebel (310) bereitgestellt ist, wenn sich der Schalthebel (310) in der neutralen Position befindet, wobei der Nockenabschnitt (356a) exzentrisch in Bezug auf die Drehwelle (355) ist und den Kontaktabschnitt (356b) aufweist.
  • Die Erfindung gemäß Anspruch 9 ist die Schaltvorrichtung (3) gemäß Anspruch 8, wobei, wenn der Steuerabschnitt (358) bestimmt, dass ein Fahrzeug eine vorbestimmte Schalteinschränkungsbedingung erfüllt, wenn sich der Schalthebel (310) in der manuellen Betriebsposition befindet, der Steuerabschnitt (358) das Stellglied (M) so steuert, dass durch Betätigen des Stellgliedes (M), um das Einschränkungselement (356) so anzutreiben, dass es den Nockenabschnitt (356a) mit dem Schalthebel (310) in Kontakt bringt, der Schalthebel (310) durch den Schalthebelhaltemechanismus (312, 352) aus dem Haltezustand freigegeben wird und das Einschränkungselement (356) in der Schalteinschränkungsposition gehalten wird, bei der der Schalthebel (310) an einer Bewegung aus der neutralen Position in die manuelle Betriebsposition gehindert wird.
  • [Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung]
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Schaltvorrichtung so konfiguriert sein, dass sie eine vereinfachte Konstruktion aufweist, leicht verkleinert werden kann und gegenüber Temperaturänderungen unempfindlich ist.
  • Ferner kann die Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung so konfiguriert sein, dass sie eine vereinfachte Konstruktion aufweist, leicht verkleinert werden kann, unempfindlich gegenüber Temperaturänderungen ist und ein Eindringen von Fremdstoffen verhindern kann.
  • Darüber hinaus kann die Schaltvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung durch Integrieren einer Schaltsperre eines Schaltmechanismus sowie eines Mechanismus zum Zurückkehren in einen manuellen Modus noch weiter verkleinert werden, so dass ein Erfassungsmittel zum Erfassen, ob sich ein Zustand in einem Schaltsperrzustand befindet oder nicht, und ein Erfassungsmittel zum Erfassen einer Schaltposition auf der gleichen Schaltungskarte bereitgestellt werden.
  • [KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN]
  • 1 ist eine Draufsicht, die eine Ausführungsform einer Schaltvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • 2 ist eine Schnittansicht der Schaltvorrichtung 1, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil A-A in 1 angezeigt ist.
  • 3 ist eine Schnittansicht der Schaltvorrichtung 1, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil C-C in 1 angezeigt ist.
  • 4 ist eine Schnittansicht der Schaltvorrichtung 1, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil D-D in 1 angezeigt ist.
  • 5 ist eine Schnittansicht der Schaltvorrichtung 1, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil B-B in 3 angezeigt ist.
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil der Elemente zeigt, die die Schaltvorrichtung 1 bilden.
  • 7 ist eine Draufsicht, die ein Basiselement 30 veranschaulicht.
  • 8 ist eine Schnittansicht des Basiselements 30, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil E-E in 7 angezeigt ist.
  • 9 ist eine Ansicht des Basiselements 30 entlang eines Pfeils G in 7.
  • 10 ist eine Draufsicht, die ein Gehäuse 40 veranschaulicht.
  • 11 ist eine Schnittansicht des Gehäuses 40, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil F-F in 10 angezeigt ist.
  • 12 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Abschnitt des Gehäuses 40 nahe eines elastischen Klauenabschnitts 42 zusammen mit einem Kugelabschnitt 11 und dem Basiselement 30 veranschaulicht, bevor der Kugelabschnitt 11 und das Basiselement 30 zusammengebaut werden.
  • 13 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Abschnitt des Gehäuses 40 nahe des elastischen Klauenabschnitts 42 veranschaulicht, wobei der Kugelabschnitt 11 und das Basiselement 30 zusammengebaut sind.
  • 14 ist ein Diagramm, das eine Ausgangswellenform eines Hallsensors 71 mit einer linearen Ausgabe zeigt.
  • 15 ist ein Diagramm, das eine Ausgangswellenform des Hallsensors 71 mit einer nicht-linearen Ausgabe zeigt.
  • 16 ist ein Diagramm, das eine Ausgangswellenform eines Hallsensors 72 zeigt.
  • 17 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform einer Schaltvorrichtung 2 gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • 18 ist eine perspektivische Ansicht der Schaltvorrichtung 2, wobei ein Knopf 214 und eine Blende 220 aus 17 entfernt sind.
  • 19 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Schaltvorrichtung 2.
  • 20 ist eine perspektivische Ansicht der Schaltvorrichtung 2 aus einem anderen Winkel gesehen.
  • 21 ist eine perspektivische Ansicht der Schaltvorrichtung 2, wobei der Knopf 214 und die Blende 220 aus 20 entfernt sind.
  • 22 ist eine Draufsicht der Schaltvorrichtung 2, wobei der Knopf 214 entfernt ist.
  • 23 ist eine Schnittansicht der Schaltvorrichtung 2, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil H-H in 22 angezeigt ist.
  • 24 ist eine Schnittansicht der Schaltvorrichtung 2, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil I-I in 22 angezeigt ist.
  • 25 ist eine Schnittansicht der Schaltvorrichtung 2, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil J-J in 22 angezeigt ist.
  • 26 ist eine Draufsicht der Schaltvorrichtung 2, wobei die Blende 220 aus 22 darüber hinaus entfernt ist.
  • 27 ist eine Schnittansicht der Schaltvorrichtung 2, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil K-K in 26 angezeigt ist.
  • 28 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform einer Schaltvorrichtung 3 gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • 29 ist eine Ansicht, die die Schaltvorrichtung 3 mit angebrachter Blende 320 veranschaulicht.
  • 30 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Hauptteil der Schaltvorrichtung 3 veranschaulicht.
  • 31 ist eine perspektivische Ansicht, die den Hauptteil der Schaltvorrichtung 3 veranschaulicht.
  • 32 ist eine perspektivische Ansicht, die den Hauptteil der Schaltvorrichtung 3 veranschaulicht.
  • 33 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Einschränkungselement 356 veranschaulicht.
  • 34 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, bei dem ein Einschränkungszahnrad 357 von dem Einschränkungselement 356, das in 33 gezeigt ist, entfernt ist.
  • 35 ist eine Seitenansicht des Hauptteils der Schaltvorrichtung 3 von einer negativen Y-Seite gesehen.
  • 36 ist eine Seitenansicht des Hauptteils der Schaltvorrichtung 3 von einer positiven X-Seite gesehen.
  • 37 ist eine Schnittansicht des Hauptteils der Schaltvorrichtung 3, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil L-L in 36 angezeigt ist.
  • 38 ist eine Schnittansicht eines Schalthebelhaltemechanismus, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil N-N in 36 in einem Zustand, bei dem sich ein Schalthebel 310 in der Ausgangsposition befindet, angezeigt ist.
  • 39 ist eine Schnittansicht des Schalthebelhaltemechanismus, die entlang der Linie genommen ist, die durch den Pfeil N-N in 36 in einem Zustand, bei dem sich der Schalthebel 310 in einer manuellen Betriebsposition befindet, angezeigt ist.
  • [DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN]
  • Nachfolgend werden die besten Modi zum Ausführen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • (Erste Ausführungsform)
  • 1 ist eine Draufsicht, die eine Ausführungsform einer Schaltvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In 1 ist ein Teil der Komponenten transparent dargestellt.
  • 2 ist eine Schnittansicht der Schaltvorrichtung 1, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil A-A in 1 angezeigt ist.
  • 3 ist eine Schnittansicht der Schaltvorrichtung 1, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil C-C in 1 angezeigt ist.
  • 4 ist eine Schnittansicht der Schaltvorrichtung 1, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil D-D in 1 angezeigt ist.
  • 5 ist eine Schnittansicht der Schaltvorrichtung 1, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil B-B in 3 angezeigt ist.
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil der Komponenten zeigt, die die Schaltvorrichtung 1 bilden.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die nachstehend aufgeführten Zeichnungen, einschließlich 1 bis 6, eine schematische Veranschaulichung darstellen, und die Größen und Formen der Komponenten nach Bedarf hervorgehoben und nicht maßstabgerecht dargestellt sind, um das Verständnis zu erleichtern.
  • Während in der folgenden Beschreibung auf spezifische Werte, Formen, Materialien und dergleichen Bezug genommen wird, können ferner diese Einzelheiten nach Bedarf geändert werden.
  • Während darüber hinaus ein orthogonales XYZ-Koordinatensystem in den nachfolgend aufgeführten Zeichnungen beschrieben ist, um das Verständnis und die Veranschaulichung zu erleichtern, dient dies nicht zur Angabe von absoluten Koordinaten, sondern lediglich zur Veranschaulichung der allgemeinen Orientierung in den Zeichnungen.
  • Die Schaltvorrichtung 1 enthält einen Schalthebel 10, ein Führungselement 20, ein Basiselement 30, ein Gehäuse 40, ein Führungsgehäuse 50, eine Führungsabdeckung 60, eine Schaltungskarte 70, ein Rotorelement 80, und ein Hebelelement 90, und ist in einem Fahrzeug montiert, um eine Schaltposition des Fahrzeugs zu schalten.
  • Der Schalthebel 10 ist ein Hebel, der von einem Fahrer betätigt werden kann, und wird durch das Basiselement 30 und das Gehäuse 40 in schwenkbarer Weise gehalten, wobei ein darunter bereitgestellter Kugelabschnitt 11 (an einer negativen Z-Seite) als ein Drehpunkt dient. Eine Richtung, in der der Schalthebel 10 schwenken darf, ist auf eine Richtung beschränkt, die durch eine Führungsnut 21 geführt wird, die für das Führungselement 20 bereitgestellt ist, das später beschrieben wird. Insbesondere ist die Richtung, in der der Schalthebel 10 schwenken darf, auf eine Auswahlrichtung, in der sich ein oberes Ende (positives Z-seitiges Ende) des Schalthebels 10 in einer X-Richtung bewegt, und eine Schaltrichtung beschränkt, in der sich das obere Ende (positives Z-seitiges Ende) des Schalthebels 10 in einer Y-Richtung bewegt.
  • Der Kugelabschnitt 11 ist in den Schalthebel 10 integriert, indem der Schalthebel 10 dort hindurch eingefügt ist, und weist eine im Wesentlichen kugelförmige äußere Form auf. Der Kugelabschnitt 11 ist mit Eingriffsnuten 11a und 11b versehen, die jeweils auf einer negativen X-Seite und einer positiven Y-Seite in Schlitzform geöffnet sind.
  • Mit der Eingriffsnut 11a wird ein Eingriffsstück 81, das später beschrieben wird, gleitend in Eingriff gebracht. Ferner wird mit der Eingriffsnut 11b ein Eingriffsstück 91, das später beschrieben wird, gleitend in Eingriff gebracht.
  • Darüber hinaus ist an dem Kugelabschnitt 11 ein Rastelement 12 angebracht. Das Rastelement 12 ist mit einem Vorspannelement und einem kleinen kugelförmigen Objekt, die nicht gezeigt sind, bereitgestellt und das kleine kugelförmige Objekt, das an einem Spitzenende des Rastelements 12 angeordnet ist, ist in vorgespannter Weise in Kontakt mit einer Rastnut 51 des Führungsgehäuses 50. Da das Rastelement 12 beim Betätigen des Schalthebels 10 zu einer benachbarten Rastnut 51 bewegt wird, kann bei Betätigung ein angemessenes Gefühl von Widerstand (Rastgefühl) bereitgestellt und damit das Betätigungsgefühl verbessert werden. Ferner kann eine Betriebsposition des Schalthebels 10 durch den Eingriff zwischen dem Rastelement 12 und der Rastnut 51 beibehalten werden.
  • Anders als ein Betätigungsabschnitt des Schalthebels 10 ist das Führungselement 20 auf einer Oberfläche, die dem Fahrer am nächsten ist, angeordnet, und die Führungsnut 21 ist darin geöffnet. Das Führungselement 20 ist an dem Gehäuse 40 unter Verwendung eines Hakenabschnitts 22 befestigt, um den Kugelabschnitt 11, das Führungsgehäuse 50 und die Führungsabdeckung 60 in einem Zustand schichtweise anzuordnen, in dem der Schalthebel 10 durch die Führungsnut 21 eingeführt ist.
  • Die Führungsnut 21 führt den Schalthebel 10 zu einer Vielzahl von Betriebspositionen. Insbesondere führt die Führungsnut 21, um einen Schwenkbereich des Schalthebels 10 auf Schaltpositionen zu beschränken, die eine R-Position (Rückwärtsgang), eine D-Position (Fahren), eine N-Position (Leerlauf), eine Mittelposition (eine in 1 dargestellte Position) und eine B-Position (Trägheitsbremse) enthalten. Die B-Position kann die L-Position (Low – niedrig), die M-Position (Manuell) oder dergleichen umfassen. Wie hierin verwendet, wird eine Schwenkrichtung, in der das Spitzenende des Schalthebels 10 in die Y-Richtung bewegt wird, als eine Schaltrichtung (erste Schwenkrichtung) bezeichnet und eine Schwenkrichtung, in der das Spitzenende des Schalthebels 10 in die X-Richtung bewegt wird, als eine Auswahlrichtung (zweite Schwenkrichtung) bezeichnet.
  • Das Basiselement 30 ist an einer Seite eines unteren Endes (negative Z-Seite) der Schaltvorrichtung 1 bereitgestellt.
  • 7 ist eine Draufsicht, die das Basiselement 30 veranschaulicht.
  • 8 ist eine Schnittansicht des Basiselements 30, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil E-E in 7 angezeigt ist.
  • 9 ist eine Ansicht des Basiselements 30 entlang eines Pfeils G in 7.
  • Das Basiselement 30 enthält in seiner wesentlichen Mitte einen konkaven Abschnitt 31, in dem der Kugelabschnitt 11 gehalten wird, und hält somit den Schalthebel 10 in schwenkbarer Weise. Wie in 8 dargestellt ist, öffnet sich der konkave Abschnitt 31 in 8 nach oben (positive Z-Seite) und nach rechts (positive X-Seite).
  • Für eine Ebene auf einer linken Seite (negative X-Seite) in 8 des Basiselements 30 ist ein Behälterabschnitt 33 bereitgestellt, der eine Behälteröffnung 32 aufweist, die zur Seite hin (negative X-Seite) geöffnet ist. Der Behälterabschnitt 33 hält die Schaltungskarte 70 und nimmt diese auf. Da sich die Behälteröffnung 32 in eine Richtung entgegengesetzt der Öffnung des konkaven Abschnitts 31 öffnet, können der konkave Abschnitt 31 und die Behälteröffnung 32 durch ein einzelnes Basiselement 30 bereitgestellt werden. Bei dem später beschriebenen Gehäuse 40 ist es ferner möglich, leicht eine Konfiguration bereitzustellen, bei der der konkave Abschnitt 31 und die Behälteröffnung 32 vollständig abgedeckt sind.
  • Das Basiselement 30 enthält ferner einen ersten Schwenklagerabschnitt 34 und einen zweiten Schwenklagerabschnitt 35, die jeweils das Rotorelement 80 und das Hebelelement 90 in drehbarer Weise schwenkbar lagern.
  • Der erste Schwenklagerabschnitt 34 lagert schwenkbar einen Wellenabschnitt 80a des Rotorelements 80 in drehbarer Weise dem Schwenken des Schalthebels 10 in der Schaltrichtung folgend.
  • Der zweite Schwenklagerabschnitt 35 lagert schwenkbar einen Wellenabschnitt 90a des Hebelelements 90 in drehbarer Weise dem Schwenken des Schalthebels 10 in der Auswahlrichtung folgend.
  • Wie in 9 und 8 dargestellt, sind der erste Schwenklagerabschnitt 34 und der zweite Schwenklagerabschnitt 35 in einer Form bereitgestellt, bei der ausgeschnittene Öffnungen 34a und 35a verbunden sind, wobei jede der ausgeschnittenen Öffnungen 34a und 35a eine Öffnung ist, die eine Kreisform mit einem peripher außenliegenden konvexen Abschnitt definiert. Das Rotorelement 80 und das Hebelelement 90 sind durch Positionieren und Einsetzen entsprechender Halteabschnitte des Rotorelements 80 und des Hebelelements 90 jeweils in den ausgeschnittenen Öffnungen 34a und 35a angebracht.
  • Das Basiselement 30 enthält ferner Halteplatten 36, die in später beschriebene Durchgangsöffnungen 43 in dem Gehäuse 40 um den konkaven Abschnitt 31 herum eingeführt sind.
  • Das Gehäuse 40 weist eine nach unten geöffnete Kastenform (negative Z-Seite) auf, um zusammen mit der Schaltungskarte 70 das Basiselement 30 aufzunehmen, an dem die Schaltungskarte 70 angebracht ist. Das Gehäuse 40 enthält darüber hinaus einen nach oben geöffneten Kastenabschnitt (positive Z-Seite), wo das Rastelement 12, das an dem Kugelabschnitt 11 angebracht ist, und ein Teil des Führungsgehäuses 50 untergebracht sind.
  • 10 ist eine Draufsicht, die das Gehäuse 40 veranschaulicht.
  • 11 ist eine Schnittansicht des Gehäuses 40, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil F-F in 10 angezeigt ist.
  • Das Gehäuse 40 enthält einen Kugelaufnahmeabschnitt 41, der eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweist, die größer ist als der Kugelabschnitt 11, an einer Position, in der der Kugelabschnitt 11 untergebracht ist. Entlang eines inneren Umfangs des Kugelaufnahmeabschnitts 41 sind elastische Klauenabschnitte 42 und die Durchgangsöffnungen 43 vorgesehen.
  • Jeder der elastischen Klauenabschnitte 42 enthält einen Greifabschnitt 42a, der mit dem Kugelabschnitt 11 in axialer Richtung des Schalthebels 10 (Z-Richtung) in Eingriff steht. In dieser Ausführungsform sind die Greifabschnitte 42a an vier Positionen vorgesehen.
  • Jede Durchgangsöffnung 43 ist in durchdringender Weise in einer Aufwärts-Abwärts-Richtung (Z-Richtung) an einer Rückseite des entsprechenden elastischen Klauenabschnitts 42 bereitgestellt, das heißt, auf einer Seite gegenüber der Seite, auf der der Greifabschnitt 42a hervorsteht, um den Kugelabschnitt 11e aufzunehmen.
  • 12 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Abschnitt des Gehäuses 40 nahe des elastischen Klauenabschnitts 42 gemeinsam mit den Kugelabschnitt 11 und das Basiselement 30 veranschaulicht, bevor der Kugelabschnitt 11 und das Basiselement 30 zusammengebaut werden.
  • In dem Zustand, in dem das Basiselement 30 nicht an dem Gehäuse 40 angebracht ist, können sich die elastischen Klauenabschnitte 42, die für das Gehäuse 40 vorgesehen sind, jeweils in Richtung der Durchgangsöffnungen 43 elastisch verformen, so dass der Kugelabschnitt 11 durch die Greifabschnitte 42a in axialer Richtung des Schalthebels 10 (Z-Richtung) eingefügt werden kann.
  • 13 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Abschnitt des Gehäuses 40 nahe des elastischen Klauenabschnitts 42 veranschaulicht, wobei der Kugelabschnitt 11 und das Basiselement 30 zusammengebaut sind.
  • In dem Gehäuse 40 wird der Kugelabschnitt 11 zuerst durch die Greifabschnitte 42a in axialer Richtung des Schalthebels 10 (Z-Richtung) eingeführt und dann wird das Basiselement 30 an dem Gehäuse 40 befestigt. In dem Zustand, in dem das Basiselement 30 an dem Gehäuse 40 befestigt ist, wird jede der Halteplatten 36 in die entsprechende Durchgangsöffnung 43 eingeführt und zwischen der Rückseite des entsprechenden elastischen Klauenabschnitts 42 und dem Kugelaufnahmeabschnitt angeordnet. In diesem Zustand verhindern die Halteplatten 36, die durch die Durchgangsöffnungen 43 eingeführt sind, eine elastische Verformung der elastischen Klauenabschnitte 42, die für das Gehäuse 40 vorgesehen sind. Somit können sich die elastischen Klauenabschnitte 42 in dem Zustand, in dem die Greifabschnitte 42a mit dem Kugelabschnitt 11 in Eingriff stehen, nicht elastisch verformen. Auf diese Weise wird der Kugelabschnitt 11 zuverlässig durch das Basiselement 30 und das Gehäuse 40 in dem Zustand gehalten, in dem der Schalthebel 10 schwingen kann.
  • Das Führungsgehäuse 50 ist zwischen dem Kugelabschnitt 11 und dem Führungselement 20 bereitgestellt. In einer Ebene auf einer abwärts gerichteten Seite (negative Z-Seite) des Führungsgehäuses 50 sind Rastnuten 51 an Positionen bereitgestellt, die den Positionen des Rastelements 12 entsprechen, das sich entsprechend der Schaltposition des Schalthebels 10 bewegt. Ferner öffnet sich eine Führungsnut 52 ähnlich der Führungsnut 21 des Führungselements 20 in dem Führungsgehäuse 50, und der Schalthebel 10 durchdringt die Führungsnut 52.
  • Ähnlich wie die Führungsnut 21 führt die Führungsnut 52 ebenfalls den Schalthebel 10 in die Vielzahl von Betriebspositionen. Es wird darauf hingewiesen, dass die Führungsnut 52 den Schalthebel 10 durch Kontakt führt und das Führungsgehäuse 50 eine Last von dem Schalthebel 10 empfängt. Daher ist das Führungsgehäuse 50 unter Verwendung einer Welle 53 sicher an dem Gehäuse 40 befestigt.
  • Die Führungsabdeckung 60 ist an einer Position zwischen dem Führungselement 20 und dem Führungsgehäuse 50 vorgesehen, um in einer XY-Ebene beweglich zu sein. In der Führungsabdeckung 60 öffnet sich ein Rundloch 61, das im Wesentlichen so groß wie die äußere Form des Schalthebels 10 ist, und der Schalthebel 10 durchdringt das Rundloch 61. Die Führungsabdeckung 60 bewegt sich, um die Führungsnut 52 des Führungsgehäuses 50 abzudecken, wenn der Schalthebel 10 geschwenkt wird, wodurch ein vorteilhaftes äußeres Aussehen bereitgestellt und ein Eindringen von Fremdstoffen in das Innere verhindert wird.
  • Die Schaltungskarte 70 ist innerhalb des Behälterabschnitts 33 des Basiselements 30 angeordnet, so dass ihre Kartenoberfläche parallel zu einer YZ-Ebene angeordnet ist. Die Schaltungskarte 70 ist mit Hallsensoren 71 und 72 als Erfassungselement ausgerüstet, um die Schwenkrichtung des Schalthebels 10 zu erfassen, und die Hallsensoren 71 und 72 sind in Positionen angeordnet, in denen die Sensoren jeweils einem Magneten 82 des Rotorelements 80 und einem Magneten 92 des Hebelelements 90 zugewandt sein können.
  • Der Hallsensor (erstes Erfassungselement) 71 erfasst einen Drehwinkel des Magneten 82, wenn sich das Rotorelement 80 entsprechend dem Schwenken des Schalthebels 10 in der Schaltrichtung in einem Zustand dreht, in dem der Magnet 82 dem Hallsensor 71 zugewandt ist. Als Hallsensor 71 wird ein Hall-IC verwendet, der eine Änderung eines Winkels eines magnetischen Flusses aufgrund der Drehung des Magneten 82 erfassen kann und als ein Erfassungssignal eine Spannung, die dem erfassten Winkel des magnetischen Flusses entspricht, ausgeben kann.
  • Durch die Erfassung des Drehwinkels des Magneten 82 durch den Hallsensor 71 kann bestimmt werden, ob der Schalthebel 10 zur positiven Y-Seite oder zur negativen Y-Seite in der Schaltrichtung bewegt wurde.
  • Die Hallsensoren (zweites Erfassungselement) 72 erfassen, ob sich der Magnet 92 in einer zugewandten Position befindet oder nicht, wenn das Hebelelement 90 den Magneten 92 gemäß dem Schwenken des Schalthebels 10 in der Auswahlrichtung entweder von den Hallsensoren 72 weg oder näher zu ihnen hin bewegt. Da die Hallsensoren 72 lediglich die Anwesenheit des Magneten 92 bestimmen müssen, gibt ein Hall-IC nur EIN bzw. AUS aus.
  • Durch die Erfassung der Position des Magneten 92 durch die Hallsensoren 72 kann bestimmt werden, ob der Schalthebel 10 zur positiven X-Seite (entweder R, N oder D) oder zur negativen X-Seite (neutrale Position, die der Zustand ist, der in 1 gezeigt ist, oder Position B) in der Auswahlrichtung bewegt wurde.
  • Während ferner in dieser Ausführungsform die zwei Hallsensoren 72 vorgesehen sind, so dass die Erfassung durchgeführt werden kann, auch wenn bei einem der Sensoren ein Problem vorliegt, kann auch nur ein Hallsensor 72 vorgesehen sein.
  • Das Rotorelement (erstes Erfassungszielelement) 80 wird durch das Basiselement 30 in drehbarer Weise schwenkbar gelagert und ist so konfiguriert, dass es sich dem Schwenken des Schalthebels 10 in der Schaltrichtung folgend dreht. Das Rotorelement 80 hält den Magneten (Erfassungszielabschnitt) 82 an einem Endabschnitt (Endabschnitt auf der negativen X-Seite) in drehbarer Weise in einer Ebene senkrecht zur Drehachse des Schalthebels 10 in Schaltrichtung (in einer YZ-Ebene). Der Magnet 82 ist für das Rotorelement 80 bereitgestellt, so dass sowohl sein N-Pol als auch sein S-Pol dem Hallsensor 71 zugewandt ist.
  • An dem anderen Endabschnitt des Rotorelements 80 (Endabschnitt auf der positiven X-Seite) ist das Eingriffsstück 81 befestigt. Das Eingriffsstück 81 greift in die Eingriffsnut 11a ein, die in einer Richtung einer Betätigungsachse des Schalthebels 10 bereitgestellt ist, und dreht sich nach der Bewegung des Schalthebels 10 in der Schaltrichtung.
  • Das Hebelelement (zweites Erfassungszielelement) 90 wird durch das Basiselement 30 in drehbarer Weise schwenkbar gelagert und ist so konfiguriert, dass es sich dem Schwenken des Schalthebels 10 in Auswahlrichtung folgend dreht. Das Hebelelement 90 hält den Magneten (Erfassungszielabschnitt) 92 an einem Endabschnitt eines Armabschnitts 90b (Endabschnitt auf der negativen X-Seite), der sich in einer Richtung senkrecht zur Drehachse der Auswahlrichtung erstreckt. Bei dieser Ausführungsform ist der Magnet 92 für das Hebelelement 90 bereitgestellt, so dass er den Hallsensoren 72 zugewandt ist, wenn sich der Schalthebel 10 in Mittelposition befindet. An dem anderen Endabschnitt des Hebelelements 90 (Endabschnitt auf der positiven X-Seite) ist das Eingriffsstück 91 befestigt. Das Eingriffsstück 91 greift in die Eingriffsnut 11b ein, die in Richtung der Betätigungsachse des Schalthebels 10 bereitgestellt ist, und dreht sich bei Bewegung des Schalthebels 10 in der Auswahlrichtung.
  • Der Magnet 92 dieser Ausführungsform ist so konfiguriert, dass sich sein N-Pol auf einer Spitzenendseite (einer Seite näher an den Hallsensoren 72) befindet, und eine Seite des N-Pols (Spitzenendseite) ist dünner konfiguriert als eine Seite des S-Pols, um die Bestimmung einer Polaritätsrichtung zu erleichtern. Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn die Hallsensoren 72 für den S-Pol bestimmt sind, sich der S-Pol an der Spitzenendseite des Magneten 92 befinden kann.
  • Wie oben beschrieben, sind das Rotorelement 80 und das Hebelelement 90 mit dem Kugelabschnitt 11 jeweils über das Eingriffsstück 81 und das Eingriffsstück 91 verbunden, und daher können sich das Rotorelement 80 und das Hebelelement 90 unabhängig voneinander ohne Behinderung der Bewegung des Schalthebels 10 in der Schaltrichtung und der Auswahlrichtung drehen.
  • 14 ist ein Diagramm, das eine Ausgangswellenform des Hallsensors 71 mit einer linearen Ausgabe zeigt.
  • 15 ist ein Diagramm, das eine Ausgangswellenform des Hallsensors 71 mit einer nicht-linearen Ausgabe zeigt.
  • Wie oben beschrieben, wird ein Hall-IC, der einen Drehwinkel erfassen kann, als der Hallsensor 71 verwendet, und der Hallsensor 71 erfasst die Änderung des Winkels des magnetischen Flusses aufgrund der Drehung des Magneten 82 und gibt als das Erfassungssignal eine Spannung aus, die dem erfassten Winkel des magnetischen Flusses entspricht. Beispielsweise ist es möglich, einen linearen Hall-IC, der eine lineare Wellenform (lineare Ausgabe) aufweist, wie in 14 gezeigt, oder einen Hall-IC, der eine nicht-lineare Wellenform (nicht-lineare Ausgabe) aufweist, wie in 15 gezeigt, zu verwenden. Bei dem letzteren ist es möglich, eine Ausgabe des Hall-IC frei einzustellen, ohne die Spezifikation einer ausgangsseitigen höheren ECU, die nicht gezeigt ist, zu ändern. Bei dieser Ausführungsform ändert sich die Ausgangswellenform des Hallsensors 71 so, dass sich die Ausgangsspannung in der Reihenfolge der R-Position, der N-Position oder der Mittelposition sowie der D-Position oder der B-Position in Abhängigkeit von der Drehposition (Drehwinkel) des Rotorelements 80 linear ändert. Somit ist es möglich, die Schwenkposition des Schalthebels 10 in Schaltrichtung durch Überwachen der Ausgangsspannung des Hallsensors 71 zu bestimmen.
  • 16 ist ein Diagramm, das eine Ausgangswellenform der Hallsensoren 72 zeigt.
  • Da die Hallsensoren 72, wie oben beschrieben, lediglich die Anwesenheit des Magneten 92 bestimmen müssen, werden analoge Hall-IC als die Hallsensoren 72 verwendet. Ferner ist die Ausgangswellenform der Hallsensoren 72 in Abhängigkeit von der Drehposition (Drehwinkel) des Hebelelements 90 bei der B-Position und der Mittelposition niedrig und bei der R-Position, der D-Position und der N-Position hoch dargestellt. Somit ist es möglich, die Schwenkposition des Schalthebels 10 in der Auswahlrichtung zu bestimmen.
  • Basierend auf der Kombination der Schwenkpositionen des Schalthebels 10 in Schaltrichtung und der Auswahlrichtung, die durch die Ausgangswellenformen des oben beschriebenen Hallsensors 71 und der Hallsensoren 72 bestimmt wird, kann die Betriebsposition des Schalthebels 10 bestimmt werden.
  • Wie oben beschrieben, kann die Schaltvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform so konfiguriert werden, dass sie eine vereinfachte Konstruktion aufweist, leicht verkleinert werden kann und gegenüber Temperaturänderungen unempfindlich ist.
  • Insbesondere sind der Hallsensor 71 und die Hallsensoren 72 zum Umwandeln der Bewegung des Schalthebels 10 sowohl in der Schaltrichtung als auch der Auswahlrichtung in eine Drehbewegung sowohl des Rotorelements 80 als auch des Hebelelements 90 und zur Erfassung der Änderung durch die Drehung bereitgestellt. Dadurch können Betätigungsvorgänge des Rotorelements 80 und des Hebelelements 90 durch einen gemeinsamen Antriebsmechanismus erreicht werden, wodurch der Antriebsmechanismus in einer kompakten Größe integriert werden kann. Da der Hallsensor 71 und die Hallsensoren 72 ferner auf der gleichen Oberfläche der Schaltungskarte 70 angeordnet sind, kann die Schaltungskarte 70 gemeinsam verwendet werden. Darüber hinaus kann durch Bereitstellen des Basiselements 30 mit einer Funktion zum Halten des Schalthebels 10 in schwenkbarer Weise und einer Funktion zum Halten der Schaltungskarte 70 eine Haltefunktion integriert werden.
  • Ferner sind die anderen Endabschnitte des Rotors 80 und des Hebelelements 90 jeweils mit den Eingriffsstücken 81 und 91 versehen, die jeweils mit den Eingriffsnuten 11a und 11b in Eingriff sind, die für den Kugelabschnitt 11 in Richtung der Betätigungsachse des Schalthebels 10 vorgesehen sind, und der Bewegung des Schalthebels 10 in der Schaltrichtung oder der Auswahlrichtung folgen. Dadurch kann der Antriebsmechanismus, mit dem sich das Rotorelement 80 und das Hebelelement 90 gemäß dem Schwenken des Kugelabschnitts 11, der den Schalthebel 10 schwenkbar macht, dreht, mit einer einfachen Konstruktion realisiert werden. Ferner kann durch Bereitstellen des Basiselements 30 mit einer Funktion zum schwenkbaren Lagern des Rotorelements 80 und des Hebelelements 90, zusätzlich zu der Funktion zum Halten des Schalthebels 10 in schwenkbarer Weise und der Funktion zum Halten der Schaltungskarte 70, eine Konstruktion zum Halten der Komponenten in dem Basiselement 30 integriert werden. Somit ist es möglich, den Gesamtaufbau zu vereinfachen und zu verkleinern.
  • Darüber hinaus wird der Erfassungszielabschnitt des Rotorelements 80 durch den Magneten 82 gebildet, der für das Rotorelement 80 vorgesehen ist, so dass sowohl der N-Pol als auch der S-Pol zu dem Hallsensor 71 weisen. Der Hallsensor 71 erfasst den Drehwinkel des Magneten 82, wenn sich das Rotorelement 80 entsprechend dem Schwenken des Schalthebels 10 in der Schaltrichtung in einem Zustand dreht, bei dem der Magnet 82 als Erfassungszielabschnitt des Rotorelements 80 zu dem Hallsensor 71 weist. Die Schaltrichtung erfordert die Erfassung wichtiger Positionen wie beispielsweise R (Rückwärtsgang), D (Fahren), N (Leerlauf) und B (Trägheitsbremse), wodurch eine Konfiguration mit einer hochgenauen Erfassung bereitgestellt werden kann, indem als der Hallsensor 71 ein linearer Hall-IC zum Erfassen der Änderung des Winkels des magnetischen Flusses aufgrund der Drehung des Magneten 82 verwendet wird.
  • Ferner wird der Erfassungszielabschnitt des Hebelelements 90 durch den Magneten 92 gebildet, der für das Hebelelement 90 vorgesehen ist, so dass er den Hallsensoren 72 zugewandt ist. Die Hallsensoren 72 erfassen, ob sich der Magnet 92 in der zugewandten Position befindet oder nicht, wenn das Hebelelement 90 den Magneten 92 als den Erfassungszielabschnitt des Hebelelements 90 gemäß dem Schwenken des Schalthebels 10 in der Auswahlrichtung entweder von den Hallsensoren 72 weg oder näher zu ihnen hin bewegt. Die Erfassung in der Auswahlrichtung erfolgt nur zwischen der Leerlaufposition und der Auswahlposition, und der Bedarf an Erfassungsgenauigkeit in dieser Richtung ist im Vergleich zu der Schaltrichtung geringer. Daher kann eine einfache Konstruktion zum Erfassen der beiden Positionen verwendet werden.
  • Da ein Hall-IC für beide der Hallsensoren 71 und 72 verwendet wird, ist es darüber hinaus möglich, eine Konfiguration bereitzustellen, die gegenüber Temperaturänderungen unempfindlich ist, wodurch ein stabiler Betrieb erzielt wird.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • 17 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform einer Schaltvorrichtung 2 gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • 18 ist eine perspektivische Ansicht der Schaltvorrichtung 2, wobei ein Knopf 214 und eine Blende 220 aus 17 entfernt sind.
  • 19 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Schaltvorrichtung 2.
  • 20 ist eine perspektivische Ansicht der Schaltvorrichtung 2 aus einem anderen Winkel gesehen.
  • 21 ist eine perspektivische Ansicht der Schaltvorrichtung 2, wobei der Knopf 214 und die Blende 220 aus 20 entfernt sind.
  • 22 ist eine Draufsicht der Schaltvorrichtung 2, wobei der Knopf 214 entfernt ist.
  • 23 ist eine Schnittansicht der Schaltvorrichtung 2, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil H-H in 22 angezeigt ist.
  • 24 ist eine Schnittansicht der Schaltvorrichtung 2, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil I-I in 22 angezeigt ist.
  • 25 ist eine Schnittansicht der Schaltvorrichtung 2, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil J-J in 22 angezeigt ist.
  • 26 ist eine Draufsicht der Schaltvorrichtung 2, wobei die Blende 220 aus 22 darüber hinaus entfernt ist.
  • 27 ist eine Schnittansicht der Schaltvorrichtung 2, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil K-K in 26 angezeigt ist.
  • Die Schaltvorrichtung 2 enthält einen Schalthebel 210, die Blende 220, ein Basiselement 230, ein Gehäuse 240, ein Führungsgehäuse 250, einen Halter 260, eine Schaltungskarte 270, ein Rotorelement 280 und ein Hebelelement 290 und ist in einem Fahrzeug montiert, um eine Schaltposition des Fahrzeugs zu schalten.
  • Hier werden Beschreibungen für die Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ausgelassen, wenn sie nicht notwendig sind.
  • Der Schalthebel 210 ist ein Hebel, der von einem Fahrer bedient werden kann und von dem Basiselement 230 und dem Halter 260 in einer Weise schwenkbar gehalten wird, wobei ein Kugelabschnitt 211, der darunter (in einer negativen Z-Seite) bereitgestellt ist, als ein Drehpunkt verwendet wird. Eine Richtung, in der der Schalthebel 210 schwenken darf, ist auf eine Richtung beschränkt, die durch eine Führungsnut 252 geführt wird, die für das Führungsgehäuse 250 bereitgestellt ist, das später beschrieben wird. Insbesondere ist die Richtung, in der der Schalthebel 210 schwenken darf, auf die Auswahlrichtung, in der sich ein oberes Ende (positives Z-seitiges Ende) des Schalthebels 210 in der X-Richtung bewegt, und die Schaltrichtung beschränkt, in der sich das obere Ende (positives Z-seitiges Ende) des Schalthebels 210 in der Y-Richtung bewegt.
  • Der Kugelabschnitt 211 ist in den Schalthebel 210 integriert, indem der Schalthebel 210 dort hindurch eingefügt ist, und weist eine im Wesentlichen kugelförmige äußere Form auf. Der Kugelabschnitt 211 ist mit Eingriffsnuten 211a und 211b versehen, die jeweils auf der negativen X-Seite und der positiven Y-Seite in Schlitzform geöffnet sind.
  • Mit der Eingriffsnut 211a wird ein Eingriffsstück 281, das später beschrieben wird, gleitend in Eingriff gebracht. Ferner wird mit der Eingriffsnut 211b ein Eingriffsstück 291, das später beschrieben wird, gleitend in Eingriff gebracht.
  • Darüber hinaus ist an dem Kugelabschnitt 211 ein Rastelement 212 angebracht. Wie in 23 dargestellt, ist das Rastelement 212 mit einem Vorspannelement 212a und einem Kontaktstift 212b bereitgestellt. Das Führungsgehäuse 250 ist mit Rastnuten 251 an Positionen versehen, die den Schwenkpositionen des Schalthebels 210 entsprechen. Der Kontaktstift 212b, der an einem Spitzenende des Rastelements 212 vorgesehen ist, ist in vorgespannter Weise mit den Rastnuten 251 in Kontakt. Wenn der Schalthebel 210 betätigt wird und sich das Rastelement 212 zu einer der benachbarten Rastnuten 251 bewegt, kann bei Betätigung ein angemessenes Gefühl von Widerstand (Rastgefühl) bereitgestellt und damit das Betätigungsgefühl verbessert werden. Ferner kann eine Betriebsposition des Schalthebels 210 durch den Eingriff zwischen dem Rastelement 212 und den Rastnuten 251 gehalten werden.
  • Der Schalthebel 210 enthält darüber hinaus eine Führungsabdeckung 213, die an dem Schalthebel 210 anliegt und so bereitgestellt ist, dass ein konvexer Abschnitt 236 des Basiselements 230 bedeckt wird, der später beschrieben wird. Die Führungsabdeckung 213 kann ein Eindringen von Fremdstoffen in eine Durchgangsöffnung 237 in dem konvexen Abschnitt 236 von außen verhindern und die Fremdstoffe zu einem Umfangsabschnitt des konvexen Abschnitts 236 leiten.
  • Anders als ein Betätigungsabschnitt des Schalthebels 210 ist die Blende 220 auf einer Oberfläche in nächster Nähe des Fahrers angeordnet, und eine Durchgangsöffnung 221, durch die der Schalthebel 210 eingeführt ist, ist darin vorgesehen. Die Blende 220 wird an dem Gehäuse 240 unter Verwendung eines Hakenabschnitts 222 in einem Zustand angebracht, in dem der Schalthebel 210 durch die Durchgangsöffnung 221 eingeführt ist.
  • Das Basiselement 230 ist in dem Gehäuse 240 enthalten und enthält in seiner wesentlichen Mitte einen konkaven Abschnitt 231, in dem der Kugelabschnitt 211 zusammen mit dem Halter 260 so gehalten wird, dass der Schalthebel 210 in schwenkbarer Weise gehalten wird. Wie in 19 dargestellt ist, öffnet sich der konkave Abschnitt 231 nach unten (negative Z-Seite) und zu einer Seite gegenüber der Schaltungskarte 270 (positive X-Seite).
  • Für eine Ebene auf der negativen X-Seite des Basiselements 230 ist ein Behälterabschnitt 233a bereitgestellt, der eine Behälteröffnung 232 aufweist, die zur negativen X-Seite hin geöffnet ist. Der Behälterabschnitt 233 hält die Schaltungskarte 270 und nimmt diese auf. Da sich die Behälteröffnung 232 in eine Richtung entgegengesetzt der Öffnung des konkaven Abschnitts 231 öffnet, können der konkave Abschnitt 231 und die Behälteröffnung 232 durch ein einzelnes Basiselement 230 bereitgestellt werden. Bei dem später beschriebenen Gehäuse 240 ist es ferner möglich, leicht eine Konfiguration bereitzustellen, bei der der konkave Abschnitt 231 und die Behälteröffnung 232 vollständig abgedeckt sind.
  • Das Basiselement 230 enthält ferner einen ersten Schwenklagerabschnitt 234 und einen zweiten Schwenklagerabschnitt 235, die jeweils das Rotorelement 280 und das Hebelelement 290 in drehbarer Weise schwenkbar lagern.
  • Der erste Schwenklagerabschnitt 234 lagert schwenkbar einen Wellenabschnitt 280a des Rotorelements 280 in drehbarer Weise dem Schwenken des Schalthebels 210 in Schaltrichtung folgend.
  • Der zweite Schwenklagerabschnitt 235 lagert schwenkbar einen Wellenabschnitt 290a des Hebelelements 290 in drehbarer Weise dem Schwenken des Schalthebels 210 in Auswahlrichtung folgend.
  • Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform sind der erste Schwenklagerabschnitt 234 und der zweite Schwenklagerabschnitt 235 in einer Form bereitgestellt, bei der ausgeschnittene Öffnungen verbunden sind, wobei jede der ausgeschnittenen Öffnungen eine Öffnung ist, die eine Kreisform mit einem umfänglich nach außen weisenden konvexen Abschnitt definiert. Das Rotorelement 280 und das Hebelelement 290 sind durch Positionieren und Einsetzen entsprechender Halteabschnitte des Rotorelements 280 und des Hebelelements 290 jeweils in den ausgeschnittenen Öffnungen angebracht.
  • Ferner ist das Basiselement 230 mit dem konvexen Abschnitt 236 versehen, der dem konkaven Abschnitt 231 auf einer entgegengesetzten Seite des konkaven Abschnitts 231 entspricht. Die Durchgangsöffnung 237 öffnet sich in dem konvexen Abschnitt 236, und der Schalthebel 210 ist durch die Durchgangsöffnung 237 angeordnet. Das Basiselement 230 ist auch mit einem Wandabschnitt 238 und einen Ablassabschnitt 239 ausgerüstet.
  • Der Wandabschnitt 238 ist vorgesehen, um zu verhindern, dass sich die Fremdstoffe, die von der Führungsabdeckung 213 geleitet werden, aus dem Basiselement 230 heraus bewegen, und erstreckt sich zur positiven Z-Seite, um eine obere Oberfläche des Basiselements 230 (positive Z-seitige Oberfläche) rundum zu bedecken.
  • Der Ablassabschnitt 239 ist eine Ablassöffnung zum Ablassen von Fremdstoffen, die dafür vorgesehen ist, die Fremdstoffe, die zu der oberen Fläche des Basiselements 230 durch die Führungsabdeckung 213 geleitet werden, nach außerhalb des Basiselements 230 abzulassen. Bei dieser Ausführungsform ist der Ablassabschnitt 239 so geöffnet, dass er die Fremdstoffe nach unten ablässt. Ferner wird eine Ablassstrecke bereitgestellt, die vollständig von dem Gehäuse 240 umgeben ist, und ein Fremdstoff kann nicht näher an die Schaltungskarte 270 oder dergleichen gelangen.
  • Bei dieser Ausführungsform deckt die Führungsabdeckung 213 die Öffnung (die Durchgangsöffnung 237) des Basiselements 230 ab, um Fremdstoffe, wie Wasser und Staub, daran zu hindern, in das Basiselement 230 einzudringen, und der Wandabschnitt 238 und der Ablassabschnitt 239 leiten die Fremdstoffe nach außerhalb des Basiselements 230. Somit kann das Eindringen von Fremdstoffen in die Schaltvorrichtung 2 verhindert werden.
  • Das Gehäuse 240 enthält einen nach oben geöffneten Kastenabschnitt (positive Z-Seite), um zusammen mit der Schaltungskarte 270 das Basiselement 230 aufzunehmen, an dem die Schaltungskarte 270 angebracht ist. Ferner weist das Gehäuse 240 eine Kastenform auf, die zur unteren Seite geöffnet ist (negative Z-Seite), wo das Führungsgehäuse 250 angebracht ist.
  • In einer Ebene auf einer aufwärts gerichteten Seite (positive Z-Seite) des Führungsgehäuses 250 sind die Rastnuten 251 an den Positionen vorgesehen, die den Positionen des Rastelements 212 entsprechen, das sich entsprechend der Schaltposition des Schalthebels 210 bewegt. Ferner öffnet sich die Führungsnut 252 in das Führungsgehäuse 250, und der Schalthebel 210 wird entlang der Führungsnut 252 zu der Vielzahl von Betriebspositionen geführt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Führungsnut 252 den Schalthebel 210 durch Kontakt führt und das Führungsgehäuse 250 eine Last von dem Schalthebel 210 empfängt. Daher ist das Führungsgehäuse 250 unter Verwendung einer Welle 253 und einer Klemmscheibe 254 sicher an dem Gehäuse 240 befestigt.
  • Die Führungsnut 252 führt den Schalthebel 210 zu der Vielzahl von Betriebspositionen. Insbesondere führt die Führungsnut 252 ähnlich der ersten Ausführungsform in einer Weise, dass der Schwenkbereich des Schalthebels 210 auf die Schaltpositionen beschränkt ist, die die R-Position (Rückwärtsgang), die D-Position (Fahren), die N-Position (Leerlauf), die Mittelposition (die in 1 dargestellte Position) und die B-Position (Trägheitsbremse) umfassen. Die B-Position kann die L-Position (Low – niedrig), die M-Position (Manuell) oder dergleichen umfassen. Wie hierin verwendet, wird eine Schwenkrichtung, in der das Spitzenende des Schalthebels 210 in die Y-Richtung bewegt wird, als Schaltrichtung (erste Schwenkrichtung) bezeichnet und eine Schwenkrichtung, in der das Spitzenende des Schalthebels 210 in die X-Richtung bewegt wird, als Auswahlrichtung (zweite Schwenkrichtung) bezeichnet.
  • Der Halter 260 ist an einer Position zwischen dem Basiselement 230 und dem Gehäuse 240 angeordnet und hält gemeinsam mit dem konkaven Abschnitt 231 des Basiselements 230 den Kugelabschnitt 211.
  • Die Schaltungskarte 270 ist innerhalb des Behälterabschnitts 233 des Basiselements 230 angeordnet, so dass ihre Kartenoberfläche parallel zu der YZ-Ebene verläuft. Die Schaltungskarte 270 ist mit Hallsensoren 271 und 272 als Erfassungselement ausgerüstet, um die Schwenkrichtung des Schalthebels 210 zu erfassen, und die Hallsensoren 271 und 272 sind an Positionen vorgesehen, an denen die Sensoren jeweils einem Magneten 282 des Rotorelements 280 und einem Magneten 292 des Hebelelements 290 zugewandt sein können.
  • Der Hallsensor (erstes Erfassungselement) 271 erfasst einen Drehwinkel des Magneten 282, wenn sich das Rotorelement 280 gemäß dem Schwenken des Schalthebels 210 in der Schaltrichtung in einem Zustand dreht, in dem der Magnet 282 dem Hallsensor 271 zugewandt ist. Als Hallsensor 271 wird ein Hall-IC verwendet, der eine Änderung eines Winkels des magnetischen Flusses aufgrund der Drehung des Magneten 282 erfassen kann und als Erfassungssignal eine Spannung, die dem erfassten Winkel des magnetischen Flusses entspricht, ausgeben kann.
  • Durch die Erfassung des Drehwinkels des Magneten 282 durch den Hallsensor 271 kann bestimmt werden, ob der Schalthebel 210 zur positiven Y-Seite oder zur negativen Y-Seite in der Schaltrichtung bewegt wurde.
  • Die Hallsensoren (zweites Erfassungselement) 272 erfassen, ob sich der Magnet 292 in einer zugewandten Position befindet oder nicht, wenn das Hebelelement 290 den Magneten 292 gemäß dem Schwenken des Schalthebels 210 in Auswahlrichtung entweder von den Hallsensoren 72 weg oder näher zu ihnen hin bewegt. Da die Hallsensoren 272 lediglich die Anwesenheit des Magneten 292 bestimmen müssen, gibt ein Hall-IC nur EIN bzw. AUS aus.
  • Dadurch, dass die Hallsensoren 272 die Position des Magneten 292 erfassen, kann bestimmt werden, ob der Schalthebel 210 in der Auswahlrichtung zu der positiven X-Seite (R, N oder D) oder zu der negativen X-Seite (Leerlaufposition oder B-Position) bewegt wird.
  • Während ferner in dieser Ausführungsform die zwei Hallsensoren 272 vorgesehen sind, so dass die Erfassung durchgeführt werden kann, auch wenn bei einem der Sensoren ein Problem vorliegt, kann auch nur ein Hallsensor 272 vorgesehen sein.
  • Das Rotorelement (erstes Erfassungszielelement) 280 ist durch das Basiselement 230 in drehbarer Weise schwenkbar gelagert und ist so konfiguriert, dass es sich dem Schwenken des Schalthebels 210 in Schaltrichtung folgend dreht. Das Rotorelement 280 hält den Magneten (Erfassungszielabschnitt) 282 an einem Endabschnitt (Endabschnitt auf der negativen X-Seite) in drehbarer Weise in einer Ebene senkrecht zur Drehachse des Schalthebels 210 in Schaltrichtung (in der YZ-Ebene). Der Magnet 282 ist für das Rotorelement 280 bereitgestellt, so dass sowohl sein N-Pol als auch sein S-Pol dem Hallsensor 271 zugewandt ist.
  • An dem anderen Endabschnitt des Rotorelements 280 (Endabschnitt auf der positiven X-Seite) ist das Eingriffsstück 281 befestigt. Das Eingriffsstück 281 greift in die Eingriffsnut 211a ein, die in Richtung der Betätigungsachse des Schalthebels 210 bereitgestellt ist, und dreht sich bei Bewegung des Schalthebels 210 in Schaltrichtung.
  • Das Hebelelement (zweites Erfassungszielelement) 290 wird durch das Basiselement 230 in drehbarer Weise schwenkbar gelagert und ist so konfiguriert, dass es sich dem Schwenken des Schalthebels 210 in der Auswahlrichtung folgend dreht. Das Hebelelement 290 hält den Magneten (Erfassungszielabschnitt) 292 an einem Endabschnitt eines Armabschnitts 290b (Endabschnitt auf der negativen X-Seite), der sich in einer Richtung senkrecht zur Drehachse der Auswahlrichtung erstreckt. Bei dieser Ausführungsform ist der Magnet 292 für das Hebelelement 290 bereitgestellt, so dass er den Hallsensoren 272 zugewandt ist, wenn sich der Schalthebel 210 in Mittelposition befindet. An dem anderen Endabschnitt des Hebelelements 290 (Endabschnitt auf der positiven X-Seite) ist das Eingriffsstück 291 befestigt. Das Eingriffsstück 291 greift in die Eingriffsnut 211b ein, die in Richtung der Betätigungsachse des Schalthebels 210 bereitgestellt ist, und dreht sich bei Bewegung des Schalthebels 210 in Auswahlrichtung.
  • Der Magnet 292 dieser Ausführungsform ist so konfiguriert, dass sich sein N-Pol auf einer Spitzenendseite (einer Seite näher an den Hallsensoren 272) befindet, und eine Seite des N-Pols (Spitzenendseite) ist dünner konfiguriert als eine Seite des S-Pols, um die Bestimmung einer Polaritätsrichtung zu erleichtern. Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn die Hallsensoren 272 für den S-Pol bestimmt sind, sich der S-Pol an der Spitzenendseite des Magneten 292 befinden kann.
  • Wie oben beschrieben, sind das Rotorelement 280 und das Hebelelement 290 mit dem Kugelabschnitt 211 jeweils über das Eingriffsstück 281 und das Eingriffsstück 291 verbunden, und daher können sich das Rotorelement 280 und das Hebelelement 290 unabhängig voneinander ohne Behinderung der Bewegung des Schalthebels 210 in der Schaltrichtung und der Auswahlrichtung drehen.
  • Während im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie in der ersten Ausführungsform verwendet wird, ist der Kugelabschnitt 211, wie oben gemäß dieser Ausführungsform beschrieben, an einer Position näher an der Blende 220 angeordnet, um die Öffnung an der oberen Seite zu minimieren. Des Weiteren deckt bei dieser Ausführungsform die Führungsabdeckung 213 die Öffnung (die Durchgangsöffnung 237) des Basiselements 230 ab, um Fremdstoffe, wie Wasser und Staub, daran zu hindern, in das Basiselement 230 einzudringen, und der Wandabschnitt 238 und der Ablassabschnitt 239 leiten die Fremdstoffe nach außerhalb des Basiselements 230. Somit kann mit der Schaltvorrichtung 2 gemäß dieser Ausführungsform zusätzlich zu den Auswirkungen ähnlich der ersten Ausführungsform das Eindringen von Fremdstoffen in die Schaltvorrichtung 2 verhindert und die Zuverlässigkeit der Vorrichtung verbessert werden.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • 28 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform einer Schaltvorrichtung 3 gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • In 28 ist eine Blende 320 nicht dargestellt und wurde ausgelassen.
  • Während ferner ein orthogonales XYZ-Koordinatensystem in den nachfolgend aufgeführten Zeichnungen einschließlich 28 beschrieben ist, um das Verständnis und die Veranschaulichung zu erleichtern, dient dies nicht zur Angabe von absoluten Koordinaten, sondern lediglich zur Veranschaulichung der allgemeinen Orientierung in den Zeichnungen.
  • 29 ist eine Ansicht, die die Schaltvorrichtung 3 mit angebrachter Blende 320 veranschaulicht.
  • 30 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Hauptteil der Schaltvorrichtung 3 veranschaulicht.
  • 31 ist eine perspektivische Ansicht, die den Hauptteil der Schaltvorrichtung 3 veranschaulicht.
  • 32 ist eine perspektivische Ansicht, die den Hauptteil der Schaltvorrichtung 3 veranschaulicht.
  • 33 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Einschränkungselement 356 veranschaulicht.
  • 34 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, bei dem ein Einschränkungszahnrad 357 von dem Einschränkungselement 356, das in 33 gezeigt ist, entfernt ist.
  • 35 ist eine Seitenansicht des Hauptteils der Schaltvorrichtung 3 von einer negativen Y-Seite gesehen.
  • 36 ist eine Seitenansicht des Hauptteils der Schaltvorrichtung 3 von einer positiven X-Seite gesehen.
  • 37 ist eine Schnittansicht des Hauptteils der Schaltvorrichtung 3, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil L-L in 36 angezeigt ist.
  • 38 ist eine Schnittansicht eines Schalthebelhaltemechanismus, die entlang der Linie genommen ist, die durch einen Pfeil N-N in 36 in einem Zustand, bei dem sich ein Schalthebel 310 in der Ausgangsposition befindet, angezeigt ist.
  • 39 ist eine Schnittansicht des Schalthebelhaltemechanismus, die entlang der Linie genommen ist, die durch den Pfeil N-N in 36 in einem Zustand, bei dem sich der Schalthebel 310 in einer manuellen Betriebsposition befindet, angezeigt ist.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die nachstehend aufgeführten Zeichnungen eine schematische Veranschaulichung darstellen, und die Größen und Formen der Komponenten nach Bedarf hervorgehoben und nicht maßstabgerecht dargestellt sind, um das Verständnis zu erleichtern. Während in der folgenden Beschreibung auf spezifische Werte, Formen, Materialien und dergleichen ferner Bezug genommen wird, können diese Einzelheiten nach Bedarf geändert werden.
  • Die Schaltvorrichtung 3 enthält den Schalthebel 310, die Blende 320, ein Basiselement 330, ein Gehäuse 340, einen Schalthebeleinschränkungsmechanismus 350, eine Schaltungskarte 370, ein Rotorelement 380 und ein Hebelelement 390 und ist in einem Fahrzeug montiert, um eine Schaltposition des Fahrzeugs zu ändern.
  • Hier werden Beschreibungen für die Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform ausgelassen, wenn sie nicht notwendig sind.
  • Der Schalthebel 310 ist ein Hebel, der von einem Fahrer betätigt werden kann, und wird durch das Basiselement 330 und das Gehäuse 340 in schwenkbarer Weise gehalten, wobei ein darunter bereitgestellter Kugelabschnitt 311 (an einer negativen Z-Seite) als ein Drehpunkt dient. Eine Richtung, in der der Schalthebel 310 schwenken darf, ist auf eine Richtung beschränkt, die durch eine Führungsnut 352c geführt wird, die für ein Sperrelement 352 bereitgestellt ist, das später beschrieben wird. Insbesondere ist die Richtung, in die der Schalthebel 310 schwingen darf, auf die Auswahlrichtung, in der sich ein oberes Ende (positives Z-seitiges Ende) des Schalthebels 310 in der X-Richtung bewegt, und die Schaltrichtung beschränkt, in der sich das obere Ende (positives Z-seitiges Ende) des Schalthebels 210 in der Y-Richtung bewegt.
  • Der Kugelabschnitt 311 ist in den Schalthebel 310 integriert, indem der Schalthebel 310 dort hindurch eingefügt ist, und weist eine wesentliche kugelförmige äußere Form als Ganzes auf, obwohl die äußere Form Löcher zur Gewichtsersparnis enthält. Der Kugelabschnitt 311 ist mit Eingriffsnuten 311a und 311b versehen, die jeweils auf der negativen X-Seite und der positiven Y-Seite in Schlitzform geöffnet sind.
  • Mit der Eingriffsnut 311a wird ein Eingriffsstück 381, das später beschrieben wird, gleitend in Eingriff gebracht. Ferner wird mit der Eingriffsnut 311b ein Eingriffsstück 391, das später beschrieben wird, gleitend in Eingriff gebracht.
  • Darüber hinaus ist an dem Kugelabschnitt 311 ein Rastelement 312 angebracht, das einen Schalthebelhaltemechanismus bildet. Wie in 38 und 39 dargestellt, ist das Rastelement 312 mit einem Vorspannelement 312a und einem Kontaktstift 312b bereitgestellt. Das Sperrelement 352, das an einem Getriebebasiselement 351 vorgesehen ist, ist mit Rastnuten 352a und 352b an Positionen versehen, die den Schwenkpositionen des Schalthebels 310 entsprechen. Der Kontaktstift 312b, der an einem Spitzenende des Rastelements 312 vorgesehen ist, ist in vorgespannter Weise mit den Rastnuten 352a und 352b in Kontakt. Wenn der Schalthebel 310 von der Ausgangsposition in die manuelle Betriebsposition betätigt wird, bewegt sich das Rastelement 312 von einer in 38 gezeigten Position zu einer in 39 gezeigten Position und der Kontaktstift 312b bewegt sich auch von der Rastnut 352a zu der Rastnut 352b. Demgemäß kann bei Betätigung ein angemessenes Gefühl von Widerstand (Rastgefühl) bereitgestellt und damit das Betätigungsgefühl verbessert werden. Ferner kann die Betriebsposition des Schalthebels 310 durch den Eingriff zwischen dem Kontaktstift 312b und der Rastnut 352a oder 352b beibehalten werden und dient somit als Schalthebelhaltemechanismus.
  • Darüber hinaus ist ein Teil des Schalthebels 310, der sich nach unten (negative Z-Seite) unter den Kugelabschnitt 311 erstreckt, mit einem hebelseitigen Kontaktabschnitt 311c versehen, der zur negativen X-Seite vorragt. Der hebelseitige Kontaktabschnitt 311c ist an einer Position bereitgestellt, an der der hebelseitige Kontaktabschnitt 311c mit einem Kontaktabschnitt 356b eines Nockenabschnitts 356a in Kontakt gebracht werden kann, der später beschrieben wird.
  • Anders als ein Betätigungsabschnitt des Schalthebels 310 ist die Blende 320 auf einer Oberfläche in nächster Nähe des Fahrers angeordnet und eine Durchgangsöffnung 321, durch die der Schalthebel 310 eingeführt ist, öffnet sich darin. Die Blende 320 wird an dem Gehäuse 340 in einem Zustand angebracht, in dem der Schalthebel 310 durch die Durchgangsöffnung 321 eingeführt ist.
  • Das Basiselement 330 hält den Kugelabschnitt 311 in seiner wesentlichen Mitte und hält somit den Schalthebel 310 in schwenkbarer Weise. Der Abschnitt, der den Kugelabschnitt 311 hält, ist so bereitgestellt, dass er zur negativen Z-Seite und zur positiven X-Seite geöffnet ist.
  • Ferner enthält das Basiselement 330 einen Behälterabschnitt 333 zum Halten der Schaltungskarte 370. Der Behälterabschnitt 333 ist für eine negative X-Seitenfläche des Basiselements 330 vorgesehen, um sich zur negativen X-Seite zu öffnen. Da sich der Behälterabschnitt 333 in eine Richtung entgegengesetzt der Öffnung des Abschnitts öffnet, der den Kugelabschnitt 311 hält, kann der Abschnitt, der den Kugelabschnitt 311 und den Behälterabschnitt 333 hält, durch ein einziges Basiselement 330 bereitgestellt sein. Bei dem später beschriebenen Gehäuse 340 ist es ferner möglich, leicht eine Konfiguration bereitzustellen, bei der der konkave Abschnitt 31 und die Behälteröffnung 32 vollständig abgedeckt sind.
  • Ferner lagert das Basiselement 330 das Rotorelement 380 und das Hebelelement 390 schwenkbar in drehbarer Weise.
  • Das Gehäuse 340 weist eine nach oben geöffnete Kastenform (positive Z-Seite) auf, um zusammen mit der Schaltungskarte 370 das Basiselement 330 aufzunehmen, an dem die Schaltungskarte 370 angebracht ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die Konstruktion des Gehäuses 340 nicht auf eine Konstruktion mit einer Öffnung, wie in dieser Ausführungsform, eingeschränkt sein muss und in geeigneter Weise geändert werden kann.
  • Der Schalthebeleinschränkungsmechanismus 350 enthält das Getriebebasiselement 351, das Sperrelement 352, eine Schnecke 353, ein Transmissionsgetriebe 354, eine Welle 355, das Einschränkungselement 356, ein Einschränkungszahnrad 357 und einen Motor M.
  • Das Getriebebasiselement 351 ist an einem unteren Abschnitt (negative Z-Seite) der Schaltvorrichtung 3 vorgesehen und an dem Basiselement 330 befestigt. Das Getriebebasiselement 351 ist mit einem Hauptteil des Schalthebeleinschränkungsmechanismus 350 versehen.
  • Das Sperrelement 352 ist an dem Getriebebasiselement 351 angebracht und mit den Rastnuten 352a und 352b und der Führungsnut 352c versehen. Wenn der Schalthebel 310 betätigt wird, stellen die Rastnuten 352a und 352b ein Rastgefühl gemäß der Beziehung zu dem oben beschriebenen Rastelement 312 bereit. Die Führungsnut 352 führt den Schalthebel 310 zu der Vielzahl von Betriebspositionen. Insbesondere führt die Führungsnut 352c, wie in 29 veranschaulicht, in einer Weise, dass der Schwenkbereich des Schalthebels 310 auf die Schaltpositionen beschränkt ist, die die R-Position (Rückwärtsgang), die D-Position (Fahren), die H-Position (Ausgangsposition, Leerlaufposition), die M-Position (manuelle Betriebsposition), die positive Position (Hochschalten) und die negative Position (Herunterschalten) umfassen. Wie hierin verwendet, wird eine Schwenkrichtung, in der das Spitzenende des Schalthebels 310 in die Y-Richtung bewegt wird, als eine Schaltrichtung (erste Schwenkrichtung) bezeichnet und eine Schwenkrichtung, in der das Spitzenende des Schalthebels 310 in die X-Richtung bewegt wird, als eine Auswahlrichtung (zweite Schwenkrichtung) bezeichnet.
  • Die Schnecke 353 ist vorgesehen, um sich zusammen mit einer Ausgangswelle des Motors M zu drehen. Die Schnecke 353 kämmt mit einem Schneckenrad 354a des Transmissionsgetriebes 354.
  • Das Transmissionsgetriebe 354 enthält das Schneckenrad 354a und einen Zahnradabschnitt 354b und ist so bereitgestellt, dass es drehbar eine Getriebewelle 354c zentriert.
  • Wie oben beschrieben, kämmt das Schneckenrad 354a mit der Schnecke 353, und der Zahnradabschnitt 354b kämmt mit dem Einschränkungszahnrad 357.
  • Die Getriebewelle 354c erstreckt sich in einer Richtung parallel zu einer Richtung, in der sich der Schalthebel 310 in der Ausgangsposition erstreckt (die Richtung der Z-Achse).
  • Die Welle (Drehwelle) 355 erstreckt sich in der gleichen Richtung wie die Getriebewelle 354c, das heißt, parallel zu der Richtung, in der sich der Schalthebel 310 in der Ausgangsposition erstreckt (Richtung der Z-Achse). Die Welle 355 ist mit dem Einschränkungselement 356 und dem Einschränkungszahnrad 357 versehen, so dass sich das Einschränkungselement 356 und das Einschränkungszahnrad 357 zusammen mit der Welle 355 drehen. Die Welle 355 ist als Magnetkörper gebildet, Magneten 356c und 356d, die später beschrieben werden, sind an dem Einschränkungszahnrad 357 unter Verwendung einer Zugkraft aufgrund einer Magnetkraft zur Welle 355 befestigt.
  • Das Einschränkungselement 356 enthält den Nockenabschnitt 356a, den Kontaktabschnitt 356b und die Magneten 356c und 356d, und dreht sich zusammen mit der Welle 355 und dem Einschränkungszahnrad 357.
  • Der Nockenabschnitt 356a ist eine bogenförmige Nocke und ist exzentrisch in Bezug auf eine Drehmitte der Welle 355. Eine bogenförmige Fläche des Nockenabschnitts bildet den Kontaktabschnitt 356b, der mit dem hebelseitigen Kontaktabschnitt 311c des Schalthebels 310 in Kontakt gebracht wird.
  • Wenn das Einschränkungselement 356 in die Schalteinschränkungsposition gedreht wird, wird der Kontaktabschnitt 356b mit dem hebelseitigen Kontaktabschnitt 311c des Schalthebels 310 in Kontakt gebracht und gibt einen Haltezustand des Schalthebels 310 durch den Schalthebelhaltemechanismus (das Rastelement 312 und das Sperrelement 352) frei, um den Schalthebel 310 in die H-Position zurück zu bewegen. Ferner wird, wenn sich das Einschränkungselement 356 in der Schaltbegrenzungsposition befindet, die Bewegung des Schalthebels 310 in die M-Position durch den hebelseitigen Kontaktabschnitt 311c, der mit dem Kontaktabschnitt 356b in Kontakt gebracht wird, beschränkt.
  • Nachdem der Nockenabschnitt 356a und das Einschränkungszahnrad 357 an der Welle 355 angebracht sind, werden die Magneten (Erfassungszielabschnitt) 356c und 356d jeweils in zwei Durchgangsöffnungen eingeführt, die in dem Einschränkungszahnrad 357 geöffnet sind, und durch die Zugkraft der Magneten 356c und 356d an der Welle 355 befestigt. Der Magnet 356c und der Magnet 356d sind so befestigt, dass ihre Polaritäten, die von dem Einschränkungszahnrad 357 freigelegt sind, voneinander verschieden sind. Wenn sich die Magneten 356c und 356d drehen und ihre Positionen ändern, indem sie der Drehung des Einschränkungselements 356 folgen, kann die Drehposition des Einschränkungselements 356 basierend auf der magnetischen Polarität erfasst werden, die durch einen Hallsensor 373 erfasst wird, der später beschrieben wird.
  • Das Einschränkungszahnrad (drittes Erfassungszielelement) 357 ist an der Welle 355 befestigt und dreht sich zusammen mit der Welle 355 und dem Nockenabschnitt 356a. Das Einschränkungszahnrad 357 kämmt mit dem Zahnradabschnitt 354b des Transmissionsgetriebes 354. Wenn sich der Motor M dreht, dreht sich demgemäß das Einschränkungszahnrad 357 ebenfalls, um das Einschränkungselement 356 zu drehen. Ferner sind die Magneten (Erfassungszielabschnitt) 356c und 356d wie oben beschrieben an dem Einschränkungszahnrad 357 befestigt.
  • Ein Steuerabschnitt 358 bezieht sich auf ein Ergebnis der Erfassung durch den Hallsensor 373 und weist einen Mikrocomputer an, der nicht dargestellt, jedoch auf der Schaltungskarte 370 montiert ist, die Position des Einschränkungselements 356 zwischen der Schalteinschränkungsposition und der gelösten Position zu ändern. Der Mikrocomputer steuert den Motor M.
  • Der Motor M ist ein Stellglied, das eine Antriebsquelle für den Antrieb des Schalthebeleinschränkungsmechanismus 350 darstellt. Wie oben beschrieben, wird der Antrieb des Motors M durch den Steuerabschnitt 358 über den Mikrocomputer gesteuert, der auf der Schaltungskarte 370 montiert ist.
  • Basierend auf der oben beschriebenen Konfiguration schränkt der Schalthebeleinschränkungsmechanismus 350 die Bewegung des Schalthebels 310 auf die M-Position unter einer vorbestimmten Bedingung ein.
  • Die Schaltungskarte 370 ist innerhalb des Behälterabschnitts 333 des Basiselements 330 angeordnet, so dass ihre Kartenoberfläche parallel zu der YZ-Ebene angeordnet ist. Die Schaltungskarte 370 ist mit Hallsensoren 371 und 372 als Erfassungselement ausgerüstet, um die Schwenkrichtung des Schalthebels 310 zu erfassen, und die Hallsensoren 371 und 372 sind in Positionen angeordnet, in denen die Sensoren jeweils einem Magneten 382 des Rotorelements 380 und einem Magneten 392 des Hebelelements 390 zugewandt sein können.
  • Der Hallsensor (erstes Erfassungselement) 371 erfasst einen Drehwinkel des Magneten 382, wenn sich das Rotorelement 380 entsprechend dem Schwenken des Schalthebels 310 in der Schaltrichtung in einem Zustand dreht, in dem der Magnet 82 dem Hallsensor 71 zugewandt ist. Als Hallsensor 371 wird ein Hall-IC verwendet, der eine Änderung eines Winkels eines magnetischen Flusses aufgrund der Drehung des Magneten 382 erfassen kann und als ein Erfassungssignal eine Spannung ausgeben kann, die dem erfassten Winkel des magnetischen Flusses entspricht.
  • Durch die Erfassung des Drehwinkels des Magneten 382 durch den Hallsensor 371 kann bestimmt werden, ob der Schalthebel 310 zur positiven Y-Seite oder zur negativen Y-Seite in Schaltrichtung bewegt wurde.
  • Der Hallsensor (zweites Erfassungselement) 372 ist durch zwei Paare der Hallsensoren 372a und 372b konfiguriert. Der Hallsensor 372 erfasst eine Bewegungsposition des Magneten 392 dadurch, dass das Hebelelement 390 den Magneten 392 gemäß dem Schwenken des Schalthebels 310 in der Auswahlrichtung weg von den beiden Paaren von Hallsensoren 372a und 372b und näher zu ihnen hin bewegt. Der Hallsensor 372a ist an der positiven Z-Seite angeordnet und erfasst, dass der Magnet 392 sich in die positive Z-Richtung bewegt, wenn der Schalthebel 310 in Richtung der positiven X-Seite (M-Position) betätigt wird. Andererseits ist der Hallsensor 372b auf der negativen Z-Seite angeordnet und erfasst, dass sich der Magnet 392 in die negative Z-Richtung bewegt, wenn der Schalthebel 310 in Richtung der negativen X-Seite (R-Position oder D-Position) betätigt wird. Wenn sich der Schalthebel 310 in der H-Position befindet, wird der Schalthebel 310 zwischen den Hallsensoren 392a und 392b angeordnet und wird von keinem der Sensoren erfasst.
  • Dadurch, dass der Hallsensor 372 die Position des Magneten 392 erfasst, kann bestimmt werden, ob sich der Schalthebel 310 zu der negativen X-Seite (R-Position oder D-Position) in der Auswahlrichtung, der H-Position, oder zu der positiven X-Seite (M-Position) bewegt hat.
  • Ferner ist die Schaltungskarte 370 mit dem Hallsensor (drittes Erfassungselement) 373 auf einer Oberfläche der Schaltungskarte 370 ausgestattet, die die selbe ist, wie die Oberfläche, auf der die Hallsensoren 371 und 372 befestigt sind. Der Hallsensor 373 ist in einer Position angeordnet, in der der Hallsensor 373 den Magneten (Erfassungszielabschnitt) 356c und 356d des Einschränkungszahnrads (drittes Erfassungszielelement) 357 zugewandt sein kann.
  • Der Hallsensor (drittes Erfassungselement) 373 ist durch einen Hall-IC konfiguriert, der sowohl auf den N-Pol als auch den S-Pol reagiert, und ist dafür konfiguriert, unterschiedliche Signale abhängig von der erfassten magnetischen Polarität auszugeben, und erfasst die Drehposition des Einschränkungselements 356.
  • Das Rotorelement (erstes Erfassungszielelement) 380 wird durch das Basiselement 330 in drehbarer Weise schwenkbar gelagert und ist so konfiguriert, dass es sich dem Schwenken des Schalthebels 310 in Schaltrichtung folgend dreht. Das Rotorelement 380 hält den Magneten (Erfassungszielabschnitt) 382 an einem Endabschnitt (Endabschnitt auf der negativen X-Seite) in drehbarer Weise in einer Ebene senkrecht zur Drehachse des Schalthebels 310 in Schaltrichtung (in der YZ-Ebene). Der Magnet 382 ist für das Rotorelement 380 bereitgestellt, so dass sowohl sein N-Pol als auch sein S-Pol dem Hallsensor 371 zugewandt ist.
  • An dem anderen Endabschnitt des Rotorelements 380 (Endabschnitt auf der positiven X-Seite) ist das Eingriffsstück 381 befestigt. Das Eingriffsstück 381 greift in die Eingriffsnut 311a ein, die in Richtung der Betätigungsachse des Schalthebels 310 bereitgestellt ist, und dreht sich bei Bewegung des Schalthebels 310 in der Schaltrichtung.
  • Das Hebelelement (zweites Erfassungszielelement) 390 ist durch das Basiselement 330 in drehbarer Weise schwenkbar gelagert und ist so konfiguriert, dass es sich dem Schwenken des Schalthebels 310 in Auswahlrichtung folgend dreht. Das Hebelelement 390 hält den Magneten (Erfassungszielabschnitt) 392 an einem Endabschnitt eines Armabschnitts 390b (Endabschnitt auf der negativen X-Seite), der sich in einer Richtung senkrecht zur Drehachse der Auswahlrichtung erstreckt. Bei dieser Ausführungsform ist der Magnet 392 für das Hebelelement 390 bereitgestellt, um dem Hallsensor 372 zugewandt zu sein, wenn sich der Schalthebel 310 in der H-Position befindet. An dem anderen Endabschnitt des Hebelelements 390 (Endabschnitt auf der positiven X-Seite) ist das Eingriffsstück 391 befestigt. Das Eingriffsstück 391 greift in die Eingriffsnut 311b ein, die in Richtung der Betätigungsachse des Schalthebels 310 bereitgestellt ist, und dreht sich bei Bewegung des Schalthebels 310 in der Auswahlrichtung.
  • Wie oben beschrieben, sind das Rotorelement 380 und das Hebelelement 390 mit dem Kugelabschnitt 311 jeweils über das Eingriffsstück 381 und das Eingriffsstück 391 verbunden, und daher können sich das Rotorelement 380 und das Hebelelement 390 unabhängig voneinander ohne Behinderung der Bewegung des Schalthebels 310 in der Schaltrichtung und der Auswahlrichtung drehen.
  • Hier wird auf einen Betrieb in der M-Position, den die Steuerung durch den Steuerabschnitt 358 betrifft, Bezug genommen.
  • Wenn sich der Schalthebel 310 von der H-Position zu der M-Position bewegt, wird der Schalthebel 310 durch das Rastelement 312 und das Sperrelement 352, die den Schalthebelhaltemechanismus bilden, in der M-Position gehalten.
  • In diesem Zustand wird der Schalthebel 310 in der Schaltrichtung bedienbar und wird nach oben verschoben, wenn er in die positive Richtung bewegt wird, und nach unten verschoben, wenn er in die negative Richtung bewegt wird.
  • Wenn der Fahrer einen Motor im manuellen Zustand ausschaltet, das heißt, während sich der Schalthebel 310 in der M-Position befindet, erfasst der Hallsensor 372 die Position des Magneten 392. Wenn bestimmt wird, dass der Schalthebel 310 in der M-Position (manuelle Betriebsposition) verbleibt, betätigt der Steuerabschnitt 358 den Motor M so, dass er das Einschränkungselement 356 dreht. Wenn daraufhin der Kontaktabschnitt 356b des Nockenabschnitts 356a mit dem hebelseitigen Kontaktabschnitt 311c des Schalthebels 310 in Kontakt gebracht wird, wird der Schalthebel 310 in die H-Position gedrückt und der Schalthebel 310 kehrt in die H-Position zurück.
  • Wenn der Hallsensor 373 erfasst, dass der Nockenabschnitt 356a die Einschränkungsposition erreicht, stoppt der Steuerabschnitt 358 den Antrieb des Motors M und stoppt das Einschränkungselement 356 in der Position, in der der Kontaktabschnitt 356b dem hebelseitigen Kontaktabschnitt 311c zugewandt ist.
  • Hiermit wird durch den Kontaktabschnitt 356b des Einschränkungselements 356 die Bewegung in die M-Position beschränkt, es sei denn, der Motor wird wieder gestartet und der Schalthebel 310 wird in die Fahrposition (D) oder die Rückwärtsposition (R) bewegt.
  • Wenn erfasst wird, dass der Schalthebel 310 in die D-Position (Fahrposition) oder die R-Position (Rückwärtsposition) bewegt wurde, nachdem der Motor gestartet wurde, betätigt der Steuerabschnitt 358 erneut den Motor M, um den Kontaktabschnitt 356b in eine Position zu bewegen, in der der Kontaktabschnitt 356b nicht dem hebelseitigen Kontaktabschnitt 311c zugewandt ist. Dadurch wird die Einschränkung der Bewegung des Schalthebels 310 auf die M-Position freigegeben und der Schalthebel 310 kann in die M-Position bewegt werden.
  • Wie oben gemäß der dritten Ausführungsform beschrieben, ist die Drehmittelwelle (die Welle 355) des Einschränkungselements 356 so angeordnet, dass sie parallel zu dem Schalthebel 310 in der H-Position angeordnet ist. Dadurch können der Hallsensor (drittes Erfassungselement) 373 zum Erfassen der Position des Einschränkungselements 356, der Hallsensor (erstes Erfassungselement) 371 und der Hallsensor (zweites Erfassungselement) 372 zum Erfassen der Schwenkrichtung des Schalthebels 310 auf der gleichen Oberfläche der Schaltungskarte 370 angeordnet sein. Somit kann mit der Schaltvorrichtung 3 gemäß dieser Ausführungsform zusätzlich zu den Auswirkungen ähnlich der ersten Ausführungsform bestimmt werden, ob die Bewegung des Schalthebels 310 beschränkt ist, um den Schalthebel 310 zu veranlassen, automatisch in die H-Position zurückzukehren und seine Größe sogar mit den oben genannten weiteren Funktionen zu verringern.
  • (Modifiziertes Beispiel)
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und es können verschiedene Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden, die ebenfalls in dem Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
  • In der zweiten Ausführungsform führt der Ablassabschnitt 239 beispielsweise Fremdstoffe durch das Gehäuse 240 nach unten und nach außen und lässt diese ab. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf ein derartiges Beispiel beschränkt und der Ablassabschnitt kann so konfiguriert sein, dass Fremdstoffe aus dem Gehäuse abgelassen werden, wobei die Ablassstrecke zum Ablassen von Fremdstoffen nach Bedarf geändert werden kann.
  • Während die erste Ausführungsform bis dritte Ausführungsform sowie das modifizierte Beispiel in geeigneter Weise kombiniert werden können, wird eine ausführliche Beschreibung dieser Kombinationen ausgelassen. Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schaltvorrichtung
    10
    Schalthebel
    11
    Kugelabschnitt
    11a
    Eingriffsnut
    11b
    Eingriffsnut
    12
    Rastelement
    20
    Führungselement
    21
    Führungsnut
    22
    Hakenabschnitt
    30
    Basiselement
    31
    konkaver Abschnitt
    32
    Behälteröffnung
    33
    Behälterabschnitt
    34
    erster Schwenklagerabschnitt
    34a
    ausgeschnittene Öffnung
    35
    zweiter Schwenklagerabschnitt
    35a
    ausgeschnittene Öffnung
    36
    Halteplatte
    40
    Gehäuse
    41
    Kugelaufnahmeabschnitt
    42
    elastischer Klauenabschnitt
    42a
    Greifabschnitt
    43
    Durchgangsöffnung
    50
    Führungsgehäuse
    51
    Rastnut
    52
    Führungsnut
    53
    Welle
    60
    Führungsabdeckung
    61
    Rundloch
    70
    Schaltungskarte
    71
    Hallsensor
    72
    Hallsensor
    80
    Rotorelement
    80a
    Wellenabschnitt
    81
    Eingriffsstück
    82
    Magnet
    90
    Hebelelement
    90a
    Wellenabschnitt
    90b
    Armabschnitt
    91
    Eingriffsstück
    92
    Magnet
    2
    Schaltvorrichtung
    210
    Schalthebel
    211
    Kugelabschnitt
    211a
    Eingriffsnut
    211b
    Eingriffsnut
    212
    Rastelement
    212a
    Vorspannelement
    212b
    Kontaktstift
    213
    Führungsabdeckung
    214
    Knopf
    220
    Blende
    221
    Durchgangsöffnung
    222
    Hakenabschnitt
    230
    Basiselement
    231
    konkaver Abschnitt
    232
    Behälteröffnung
    233
    Behälterabschnitt
    234
    erster Schwenklagerabschnitt
    235
    zweiter Schwenklagerabschnitt
    236
    konvexer Abschnitt
    237
    Durchgangsöffnung
    238
    Wandabschnitt
    239
    Ablassabschnitt
    240
    Gehäuse
    250
    Führungsgehäuse
    251
    Rastnut
    252
    Führungsnut
    253
    Welle
    254
    Klemmscheibe
    260
    Halter
    270
    Schaltungskarte
    271
    Hallsensor
    272
    Hallsensor
    280
    Rotorelement
    280a
    Wellenabschnitt
    281
    Eingriffsstück
    282
    Magnet
    290
    Hebelelement
    290a
    Wellenabschnitt
    290b
    Armabschnitt
    291
    Eingriffsstück
    292
    Magnet
    3
    Schaltvorrichtung
    310
    Schalthebel
    311
    Kugelabschnitt
    311a
    Eingriffsnut
    311b
    Eingriffsnut
    311c
    hebelseitiger Kontaktabschnitt
    312
    Rastelement
    312a
    Vorspannelement
    312b
    Kontaktstift
    320
    Blende
    321
    Durchgangsöffnung
    330
    Basiselement
    333
    Behälterabschnitt
    340
    Gehäuse
    350
    Schalthebeleinschränkungsmechanismus
    351
    Getriebebasiselement
    352
    Sperrelement
    352a
    Rastnut
    352b
    Rastnut
    352c
    Führungsnut
    353
    Schnecke
    354
    Transmissionsgetriebe
    354a
    Schneckenrad
    354b
    Zahnradabschnitt
    354c
    Getriebewelle
    355
    Welle
    356
    Einschränkungselement
    356a
    Nockenabschnitt
    356b
    Kontaktabschnitt
    356c
    Magnet
    356d
    Magnet
    357
    Einschränkungszahnrad
    358
    Steuerabschnitt
    370
    Schaltungskarte
    371
    Hallsensor
    372 (372a, 372b)
    Hallsensor
    373
    Hallsensor
    380
    Rotorelement
    381
    Eingriffsstück
    382
    Magnet
    390
    Hebelelement
    390b
    Armabschnitt
    391
    Eingriffsstück
    392
    Magnet
    M
    Motor

Claims (9)

  1. Schaltvorrichtung, die enthält: einen bedienbaren Schalthebel; ein Führungselement mit einer Führungsnut zur Führung des Schalthebels in eine Vielzahl von Betriebspositionen; eine Schaltungskarte, auf der ein Erfassungselement angeordnet ist, wobei das Erfassungselement zur Erfassung einer Schwenkrichtung des Schalthebels vorgesehen ist; ein Basiselement mit einem Behälterabschnitt zum Halten der Schaltungskarte; und ein Gehäuse zum Aufnehmen der Schaltungskarte und des Basiselements, und ferner umfassend: ein erstes Erfassungszielelement, das durch das Basiselement in drehbarer Weise schwenkbar gelagert ist und dafür konfiguriert ist, sich einer ersten Schwenkrichtung des Schalthebels folgend zu drehen; und ein zweites Erfassungszielelement, das durch das Basiselement in drehbarer Weise schwenkbar gelagert ist und dafür konfiguriert ist, sich einer zweiten Schwenkrichtung des Schalthebels folgend zu drehen; wobei das Erfassungselement enthält: ein erstes Erfassungselement, das auf der Schaltungskarte angebracht ist und einem Erfassungszielabschnitt des ersten Erfassungszielelements zugewandt ist; und ein zweites Erfassungselement, das auf einer Oberfläche der Schaltungskarte angebracht ist und einem Erfassungszielabschnitt des zweiten Erfassungszielelements zugewandt ist, wobei die Oberfläche mit einer Oberfläche identisch ist, auf der das erste Erfassungselement angebracht ist.
  2. Schaltvorrichtung gemäß Anspruch 1, die umfasst: einen Kugelabschnitt, der einstückig für einen Endabschnitt des Schalthebels bereitgestellt ist; und einen konkaven Abschnitt, der für das Basiselement bereitgestellt ist und den Kugelabschnitt in schwenkbarer Weise hält, wobei das erste Erfassungszielelement durch ein Rotorelement konfiguriert ist, das in drehbarer Weise von dem Basiselement schwenkbar gelagert ist und den Erfassungszielabschnitt an einem Endabschnitt in drehbarer Weise in einer Ebene senkrecht zu einer Drehachse der ersten Schwenkrichtung hält, das zweite Erfassungszielelement durch ein Hebelelement konfiguriert ist, das in drehbarer Weise von dem Basiselement schwenkbar gelagert ist und den Erfassungszielabschnitt an einem Endabschnitt eines Armabschnitts hält, der sich in einer Richtung senkrecht zu einer Drehachse der zweiten Schwenkrichtung erstreckt, und wobei Eingriffsstücke jeweils an den anderen Enden des Rotorelements und des Hebelelements bereitgestellt sind, wobei die Eingriffsstücke jeweils mit Eingriffsnuten in Eingriff stehen, die für den Kugelabschnitt in einer Richtung einer Betätigungsachse des Schalthebels bereitgestellt sind, wobei die Eingriffsstücke der Bewegung des Schalthebels in einer der ersten Schwenkrichtung und der zweiten Schwenkrichtung folgen.
  3. Schaltvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der Erfassungszielabschnitt des ersten Erfassungszielelements ein Magnet ist, der für das Rotorelement bereitgestellt ist, so dass sowohl ein N-Pol als auch ein S-Pol des Magneten dem ersten Erfassungselement zugewandt ist, und das erste Erfassungselement ein Hallsensor zum Erfassen eines Drehwinkels des Magneten ist, wenn sich das Rotorelement gemäß der ersten Schwenkrichtung des Schalthebels in einem Zustand dreht, bei dem der Magnet als den Erfassungszielabschnitt des ersten Erfassungszielelements dem ersten Erfassungselement zugewandt ist.
  4. Schaltvorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei der Erfassungszielabschnitt des zweiten Erfassungszielelements ein Magnet ist, der für das Hebelelement bereitgestellt ist, so dass er dem zweiten Erfassungselement zugewandt ist, wenn sich der Schalthebel in einer neutralen Position befindet, und das zweite Erfassungselement ein Hallsensor ist, der erfasst, ob sich der Magnet in einer zugewandten Position befindet oder nicht, wenn das Hebelelement gemäß der zweiten Schwenkrichtung des Schalthebels den Magneten als den Erfassungszielabschnitt des zweiten Erfassungszielelements entweder von dem zweiten Erfassungselement weg oder näher zu ihm hin bewegt.
  5. Schaltvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei ein konvexer Abschnitt, der dem konkaven Abschnitt entspricht, auf einer Seite bereitgestellt ist, die dem konkaven Abschnitt des Basiselements gegenüberliegt, der Schalthebel durch eine Durchgangsöffnung angeordnet ist, die sich in den konvexen Abschnitt öffnet, die Schaltvorrichtung ferner eine Führungsabdeckung enthält, die an dem Schalthebel anliegt und dafür vorgesehen ist, den konvexen Abschnitt zu bedecken, wobei die Führungsabdeckung bereitgestellt ist, um ein Eindringen von Fremdstoffen durch die Durchgangsöffnung in dem konvexen Abschnitt von außen zu verhindern und die Fremdstoffe zu einem Umfangsabschnitt des konvexen Abschnitts zu leiten, und wobei das Basiselement ferner enthält: einen Wandabschnitt, der verhindert, dass sich die Fremdstoffe, die von der Führungsabdeckung geleitet werden, aus dem Basiselement heraus bewegen; und einen Ablassabschnitt zum Ablassen der Fremdstoffe, die von der Führungsabdeckung geleitet werden, aus dem Basiselement heraus.
  6. Schaltvorrichtung, die enthält: einen Schalthebel, der dafür konfiguriert ist, von einer neutralen Position in eine Vielzahl von Betriebspositionen betätigt zu werden; ein Führungselement mit einer Führungsnut zur Führung des Schalthebels in die Vielzahl von Betriebspositionen; eine Schaltungskarte, auf der ein Erfassungselement angeordnet ist, wobei das Erfassungselement zur Erfassung einer Schwenkrichtung des Schalthebels vorgesehen ist; und einen Schalthebeleinschränkungsmechanismus, der dafür konfiguriert ist, den Schalthebel unter einer vorbestimmten Bedingung einzuschränken, zu einer vorbestimmten Betriebsposition bewegt zu werden, und ferner umfassend: ein erstes Erfassungszielelement, das dafür konfiguriert ist, eine Position dem Schwenken des Schalthebels in eine erste Schwenkrichtung folgend zu ändern; ein zweites Erfassungszielelement, das dafür konfiguriert ist, eine Position dem Schwenken des Schalthebels in eine zweite Schwenkrichtung folgend zu ändern; ein Einschränkungselement, das für den Schalthebeleinschränkungsmechanismus bereitgestellt ist und dafür konfiguriert ist, eine Position zwischen einer Schalteinschränkungsposition und einer freigegebenen Position zu ändern; und ein drittes Erfassungszielelement, das dafür konfiguriert ist, eine Position im Anschluss an eine Betätigung des Einschränkungselements zu ändern, wobei das Erfassungselement enthält: ein erstes Erfassungselement, das auf der Schaltungskarte angebracht ist und einem Erfassungszielabschnitt des ersten Erfassungszielelements zugewandt ist; und ein zweites Erfassungselement, das auf einer Oberfläche der Schaltungskarte angebracht ist und einem Erfassungszielabschnitt des zweiten Erfassungszielelements zugewandt ist, wobei die Oberfläche mit einer Oberfläche identisch ist, auf der das erste Erfassungselement angebracht ist, und ferner enthaltend: ein drittes Erfassungselement, das auf einer Oberfläche der Schaltungskarte angebracht ist und einem Erfassungszielabschnitt des dritten Erfassungszielelements zugewandt ist, wobei die Oberfläche mit der Oberfläche identisch ist, auf der das erste Erfassungselement angebracht ist.
  7. Schaltvorrichtung gemäß Anspruch 6, die enthält: ein Stellglied, das dafür konfiguriert ist, den Schalthebeleinschränkungsmechanismus anzutreiben; einen Steuerabschnitt, der dafür konfiguriert ist, das Stellglied zu steuern; und einen Schalthebelhaltemechanismus, der dafür konfiguriert ist, den Schalthebel in einer manuellen Betriebsposition zu halten, wenn der Schalthebel aus der neutralen Position in die manuelle Betriebsposition betätigt wird, wobei das Einschränkungselement einen Kontaktabschnitt enthält, der dafür konfiguriert ist, mit dem Schalthebel in Kontakt gebracht zu werden und den Schalthebel aus einem Haltezustand durch den Schalthebelhaltemechanismus freizugeben, wobei der Kontaktabschnitt durch Betätigung des Stellglieds durch den Steuerabschnitt unter einer Bedingung mit dem Schalthebel in Kontakt gebracht wird, dass eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, wenn sich der Schalthebel in der manuellen Betriebsposition befindet, um die Position des Einschränkungselements zu ändern.
  8. Schaltvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei das Einschränkungselement einen bogenförmigen Nockenabschnitt enthält, der drehbar um eine Drehwelle und einstückig mit einer Drehwelle parallel zu dem Schalthebel bereitgestellt ist, wenn sich der Schalthebel in der neutralen Position befindet, wobei der Nockenabschnitt exzentrisch in Bezug auf die Drehwelle ist und den Kontaktabschnitt aufweist.
  9. Schaltvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei wenn der Steuerabschnitt bestimmt, dass ein Fahrzeug eine vorbestimmte Schalteinschränkungsbedingung erfüllt, wenn sich der Schalthebel in der manuellen Betriebsposition befindet, der Steuerabschnitt das Stellglied so steuert, dass durch Betätigen des Stellgliedes, um das Einschränkungselement so anzutreiben, dass es den Nockenabschnitt mit dem Schalthebel in Kontakt bringt, der Schalthebel durch den Schalthebelhaltemechanismus aus dem Haltezustand freigegeben wird und das Einschränkungselement in der Schaltbegrenzungsposition gehalten wird, in der der Schalthebel daran gehindert wird, sich von einer neutralen Position in die manuelle Betriebsposition zu bewegen.
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