DE102020206400B4 - Fahrzeugbereichsschaltvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Eine Bereichsschaltvorrichtung (12; 100; 150) zum Schalten zwischen mehreren Schaltbereichen (P, R, N, D) in einem Fahrzeug (10). In der Bereichsschaltvorrichtung (12; 100; 150) werden die Schaltbereiche (P, R, N, D) in Abhängigkeit von einem Drehwinkel (Θ) einer Rastplatte (18; 110; 156) geschaltet, die (i) einen ersten Eingriffsabschnitt (32p; 112p; 166p) zum Aufrechterhalten eines Winkelwerts des Drehwinkels (Θ) der Rastplatte (18; 110; 156), durch den ein Parkbereich (P) als einer der Schaltbereiche (P, R, N, D) im Fahrzeug (10) festgelegt ist, und (ii) einen zweiten Eingriffsabschnitt (32d; 112d; 166d) zum Aufrechterhalten eines anderen Winkelwerts des Drehwinkels (θ) der Rastplatte (18; 110; 156) umfasst, durch den ein Rückwärtsfahrbereich (R) als ein anderer der Schaltbereiche (P, R, N, D) im Fahrzeug (10) festgelegt ist. Der erste und der zweite Eingriffsabschnitt (32p 32d; 112p, 112d; 166p, 166d) befinden sich an Positionen, die in einer Umfangsrichtung um eine Drehachse, um die die Rastplatte (18; 110; 156) zu drehen ist, benachbart sind.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bereichsschaltvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere auf die Verhinderung einer unbeabsichtigten Bereichsschaltung, die bei einem Übergang des Schaltens zwischen einem Vorwärtsfahrbereich und einem Parkbereich des Fahrzeugs verursacht werden könnte.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Bereichsschaltvorrichtung für ein Fahrzeug bekannt, wobei das Fahrzeug so konfiguriert ist, dass es einen von einem Benutzer des Fahrzeugs ausgeführten Schaltvorgang in ein elektrisches Signal umwandelt und durch einen Elektromotor elektrisch zwischen Schaltbereichen im Fahrzeug schaltet. Das Patentdokument 1 offenbart einen Aufbau einer solchen Bereichsschaltvorrichtung. In der im Patentdokument 1 gezeigten Bereichsschaltvorrichtung sind ein Parkmechanismus 4, eine fächerförmige Rastplatte 32, mehrere Aussparungsabschnitte 33, die in einem Außenumfangsabschnitt der Rastplatte 32 vorgesehen sind, und eine Rastfeder 34 vorgesehen, die mit einer Rolle versehen ist, die gegen jeden der Aussparungsabschnitte 33 zu drücken ist, so dass die Schaltbereiche durch Drehung der Rastplatte 32 nacheinander eingerichtet bzw. festgelegt werden.
  • STAND DER TECHNIK DOKUMENTE
  • PATENTDOKUMENTE
    • Patent-Dokument 1: JP-2017-150618 A
    • Patent-Dokument 2: JP-2009-127856 A
    • Patentdokument 3: JP-S58-105828 A
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Wenn die im Patentdokument 1 gezeigte Bereichsschaltvorrichtung so aufgebaut ist, dass der P-Bereich (Parkbereich), der R-Bereich (Rückwärtsfahrbereich), der N-Bereich (Antriebskraftübertragungsunterbrechungsbereich) und der D-Bereich (Vorwärtsfahrbereich) in dieser Reihenfolge der Beschreibung durch Drehung der Rastplatte nacheinander festgelegt werden, so werden, wenn der P-Bereich und der D-Bereich gegenseitig bzw. zueinander geschaltet werden sollen, der P-Bereich und der D-Bereich notwendigerweise über den N-Bereich und den R-Bereich zueinander geschaltet. Wenn z.B. bei einem Schaltübergang zwischen dem P-Bereich und dem D-Bereich ein Elektromotor, der zur Drehung der Rastplatte vorgesehen ist, aufgrund eines Ausfalls einer elektrischen Quelle gestoppt wird, besteht daher die Gefahr, dass ein unbeabsichtigter der Schaltbereiche festgelegt wird, weil der P-Bereich und der D-Bereich notwendigerweise über den N-Bereich und den R-Bereich zueinander geschaltet werden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf den oben beschriebenen Stand der Technik gemacht. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Fahrzeugbereichsschaltvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, bei einem Schaltübergang zwischen einem P-Bereich und einem D-Bereich die Festlegung eines unbeabsichtigten Schaltbereiches zu verhindern. Die oben genannte Aufgabe wird gemäß der folgenden Aspekte der vorliegenden Erfindung erreicht.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Bereichsschaltvorrichtung zum Schalten zwischen mehreren Schaltbereichen in einem Fahrzeug vorgesehen, wobei die Bereichsschaltvorrichtung umfasst: einen Elektromotor; und eine Rastplatte, die durch den Elektromotor um eine Drehachse zu drehen ist, so dass die Schaltbereiche in Abhängigkeit von einem Drehwinkel der Rastplatte geschaltet werden, wobei, während die Rastplatte aus einem Zustand, in dem einer der Schaltbereiche im Fahrzeug eingerichtet oder (im Folgenden:) festgelegt ist, gedreht wird, die anderen der Schaltbereiche im Fahrzeug nacheinander festgelegt werden, und wenn die Rastplatte aus dem Zustand um 360 Grad gedreht wurde, wieder der eine der Schaltbereiche im Fahrzeug festgelegt ist, wobei die Rastplatte mehrere Eingriffsabschnitte aufweist, die in einem Außenumfangsendabschnitt der Rastplatte vorgesehen sind, so dass die Eingriffsabschnitte in einer Umfangsrichtung um die Drehachse angeordnet sind, und so dass jeder der Schaltbereiche im Fahrzeug festgelegt ist, wenn der Drehwinkel der Rastplatte ein vorgegebener entsprechender Winkelwert ist, wobei ein entsprechender der Eingriffsabschnitte in der Umfangsrichtung in einer Bezugsposition positioniert ist, wobei die Bereichsschaltvorrichtung zusätzlich ein Eingriffselement umfasst, so dass, wenn jeder der Eingriffsabschnitte in der Bezugsposition positioniert ist, das Eingriffselement mit jedem der Eingriffsabschnitte in Eingriff zu bringen ist, um dadurch den vorgegebenen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels der Rastplatte aufrechtzuerhalten, wobei die Schaltbereiche einen Parkbereich und einen Vorwärtsfahrbereich umfassen, so dass das Fahren des Fahrzeugs gestoppt ist, wenn der Parkbereich im Fahrzeug festgelegt ist, und das Fahrzeug in eine Vorwärtsrichtung fahren kann, wenn der Vorwärtsfahrbereich im Fahrzeug festgelegt ist, wobei die Eingriffsabschnitte einen ersten Eingriffsabschnitt und einen zweiten Eingriffsabschnitt umfassen, so dass der Parkbereich im Fahrzeug festgelegt ist, wenn der erste Eingriffsabschnitt in der Bezugsposition positioniert ist, und so dass der Vorwärtsfahrbereich im Fahrzeug festgelegt ist, wenn der zweite Eingriffsabschnitt in der Bezugsposition positioniert ist, und wobei sich der erste und der zweite Eingriffsabschnitt an in Umfangsrichtung benachbarten Positionen befinden, so dass der Parkbereich und der Vorwärtsfahrbereich durch Drehung der Rastplatte direkt zueinander zu schalten sind, ohne über einen anderen der Schaltbereiche außer dem Parkbereich und dem Vorwärtsfahrbereich zu schalten. Zum Beispiel sind die mehreren Eingriffsabschnitte Aussparungsabschnitte und das Eingriffselement ein Druckelement, so dass, wenn jeder der Aussparungsabschnitte in der Bezugsposition positioniert ist, das Druckelement gegen jeden der Aussparungsabschnitte zu drücken ist. Des Weiteren kann die Bereichsschaltvorrichtung zusätzlich umfassen: einen Parksperrmechanismus mit einem Schaltelement; einen Ventilmechanismus mit einem Kolbenventilelement; eine erste Verbindungsstange, die mit der Rastplatte verbunden ist, um den Parksperrmechanismus zu betätigen; und eine zweite Verbindungsstange, die mit der Rastplatte verbunden ist, um den Ventilmechanismus zu betätigen, wobei jede der ersten und zweiten Verbindungsstange ein erstes Element, ein zweites Element und einen Gelenkabschnitt umfasst, der das erste und das zweite Element verbindet, wobei das erste Element jeder der ersten und zweiten Verbindungsstange an einem seiner gegenüberliegenden Längsendabschnitte durch den Gelenkabschnitt der ersten und zweiten Verbindungsstange mit einem von gegenüberliegenden Längsendabschnitten des zweiten Elements von jeder der ersten und zweiten Verbindungsstange verbunden ist, und an seinem anderen der gegenüberliegenden Längsendabschnitte mit einem Verbindungsabschnitt verbunden ist, der mit der Rastplatte verbunden ist und der sich an einer von der Drehachse versetzten Position befindet, wobei das zweite Element jeder der ersten und zweiten Verbindungsstange an dem anderen seiner gegenüberliegenden Längsendabschnitte mit einem entsprechenden von dem Schaltelement des Parksperrmechanismus und dem Kolbenventilelement des Ventilmechanismus verbunden ist, so dass die Drehung der Rastplatte bewirkt, dass das zweite Element und der Gelenkabschnitt zusammen mit dem Schaltelement bzw. dem Kolbenventilelement entlang einer Gerade, die durch die Drehachse verläuft, linear bewegt werden und bewirkt, dass das erste Element um den Gelenkabschnitt geschwenkt wird, und wobei jeder von dem Parksperrmechanismus und dem Ventilmechanismus in einen seiner mehreren Betriebszustände zu bringen ist, der einer Position des Schaltelements bzw. des Kolbenventilelements relativ zu einem anderen Element des Parksperrmechanismus bzw. des Ventilmechanismus in einer Richtung der durch die Drehachse verlaufenden Gerade entspricht. Des Weiteren sind das zweite Element und der Gelenkabschnitt von jeder der ersten und zweiten Verbindungsstange zusammen mit dem Schaltelement bzw. dem Kolbenventilelement durch die Drehung der Rastplatte entlang der Gerade hin- und herzubewegen, so dass eine Hin- und Herbewegung des zweiten Elements und des Gelenkabschnitts einen Zyklus hat, der der Drehung der Rastplatte um 360 Grad entspricht, wobei ein Abstand des Gelenkabschnitts der ersten Verbindungsstange von dem anderen Element des Parksperrmechanismus in der Richtung der Gerade minimiert ist, wenn der Drehwinkel der Rastplatte ein erster Winkelwert ist, und maximiert ist, wenn der Drehwinkel der Rastplatte ein dritter Winkelwert ist, und wobei ein Abstand des Gelenkabschnitts der zweiten Verbindungsstange von dem anderen Element des Ventilmechanismus in Richtung der Gerade minimiert ist, wenn der Drehwinkel der Rastplatte ein zweiter Winkelwert ist, der sich von dem ersten Winkelwert unterscheidet, und maximiert ist, wenn der Drehwinkel der Rastplatte ein vierter Winkelwert ist, der sich von dem dritten Winkelwert unterscheidet.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung umfassen in der Bereichsschaltvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung die mehreren Schaltbereiche zusätzlich zu dem Parkbereich und dem Vorwärtsfahrbereich einen Rückwärtsfahrbereich und einen Antriebskraftübertragungsunterbrechungsbereich, so dass das Fahrzeug in eine Rückwärtsrichtung fahren kann, wenn der Rückwärtsfahrbereich im Fahrzeug festgelegt ist, und so dass die Übertragung einer Antriebskraft unterbrochen ist, wenn der Antriebskraftübertragungsunterbrechungsbereich im Fahrzeug festgelegt ist, wobei die Bereichsschaltvorrichtung zusätzlich umfasst: einen Parksperrmechanismus; einen Ventilmechanismus; eine erste Verbindungsstange, die mit der Rastplatte verbunden ist, um den Parksperrmechanismus zu betätigen; und eine zweite Verbindungsstange, die mit der Rastplatte verbunden ist, um den Ventilmechanismus zu betätigen, wobei jede der ersten und zweiten Verbindungsstange durch Drehung der Rastplatte hin- und herzubewegen ist, wobei der Parksperrmechanismus ein Schaltelement umfasst, das mit der ersten Verbindungsstange verbunden ist, so dass sich der Parksperrmechanismus in einem seiner mehreren Betriebszustände befindet, der einer Position des Schaltelements entspricht, und wobei der Ventilmechanismus ein Kolbenventilelement umfasst, das mit der zweiten Verbindungsstange verbunden ist, so dass sich der Ventilmechanismus in einem seiner mehreren Betriebszustände befindet, der einer Position des Kolbenventilelements entspricht, und so dass jeder des Antriebskraftübertragungsunterbrechungsbereichs, des Vorwärtslaufbereichs und des Rückwärtslaufbereichs in Abhängigkeit von dem einen der mehreren Betriebszustände des Ventilmechanismus festzulegen ist.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung umfassen in der Bereichsschaltvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung die mehreren Eingriffsabschnitte vier Eingriffsabschnitte, die in Umfangsrichtung mit einer Winkelteilung von 90 Grad angeordnet sind und dem Parkbereich, dem Rückwärtsfahrbereich, dem Antriebskraftübertragungsunterbrechungsbereich und dem Vorwärtsfahrbereich entsprechen, wobei die vier Eingriffsabschnitte zusätzlich zum ersten und zweiten Eingriffsabschnitt einen dritten Eingriffsabschnitt umfassen, der dem Antriebskraftübertragungsunterbrechungsbereich entspricht, so dass der Antriebskraftübertragungsunterbrechungsbereich im Fahrzeug festgelegt ist, wenn der dritte Eingriffsabschnitt in der Bezugsposition positioniert ist, wobei der erste und dritte Eingriffsabschnitt an in Umfangsrichtung diagonalen Positionen angeordnet sind, und wobei, wenn jede der ersten und zweiten Verbindungsstange durch Drehung der Rastplatte hin- und herbewegt wird, die Hin- und Herbewegungen der ersten und zweiten Verbindungsstange um 90 Grad phasenversetzt sind.
  • Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ist in der Bereichsschaltvorrichtung gemäß einem des ersten bis dritten Aspekts der Erfindung zusätzlich ein Absolutwinkelsensor vorgesehen, der so konfiguriert ist, dass er den Drehwinkel der Rastplatte erfasst.
  • In der Bereichsschaltvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung werden, während die Rastplatte aus einem Zustand gedreht wird, in dem einer der Schaltbereiche festgelegt ist, die anderen der Schaltbereiche nacheinander festgelegt, und wenn die Rastplatte um eine Umdrehung aus dem Zustand gedreht wurde, ist wieder derselbe der Schaltbereiche festgelegt. Diese Merkmalsanordnung ermöglicht es, den Freiheitsgrad bei der Gestaltung eines Musters des Schaltens zwischen den Schaltbereichen im Vergleich zu einer Anordnung zu erhöhen, bei der die Schaltbereiche durch Drehung einer Rastplatte um einen bestimmten Winkelwert des Drehwinkels festzulegen sind. In Verbindung mit dieser Merkmalsanordnung können der Parkbereich und der Vorwärtsfahrbereich durch Drehung der Rastplatte direkt, ohne über einen anderen der Schaltbereiche als den Parkbereich und den Vorwärtsfahrbereich zu schalten, zueinander geschaltet werden. Somit kann auch dann, wenn die Rastplatte z.B. wegen eines Ausfalls der elektrischen Quelle nicht gedreht werden kann, während des Schaltübergangs zwischen dem Parkbereich und dem Vorwärtsfahrbereich verhindert werden, dass ein unbeabsichtigter der Schaltbereiche festgelegt wird. Des Weiteren wirkt der erste Eingriffsabschnitt mit dem Eingriffselement zusammen, um einen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels der Rastplatte aufrechtzuerhalten, durch den der Parkbereich im Fahrzeug festgelegt ist, während der zweite Eingriffsabschnitt mit dem Eingriffselement zusammenwirkt, um einen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels der Rastplatte aufrechtzuerhalten, durch den der Vorwärtsfahrbereich im Fahrzeug festgelegt ist, so dass der erste und der zweite Eingriffsabschnitt an in Umfangsrichtung benachbarten Positionen liegen. Aufgrund dieser Anordnung können der Parkbereich und der Vorwärtsfahrbereich durch Drehung der Rastplatte direkt zueinander geschaltet werden, ohne über einen anderen der Schaltbereiche als der Parkbereich und der Vorwärtsfahrbereich zu schalten. Daher kann auch dann, wenn die Rastplatte z.B. wegen eines Ausfalls der elektrischen Quelle nicht gedreht werden kann, während des Schaltüberganges zwischen dem Parkbereich und dem Vorwärtsfahrbereich verhindert werden, dass der unbeabsichtigte eine der Schaltbereiche festgelegt wird.
  • In der Bereichsschaltvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung kann der Parksperrmechanismus in einen seiner mehreren Betriebszustände gebracht werden, der einer Position des Schaltelementes entspricht, die durch eine durch Drehung der Rastplatte bewirkte Hin- und Herbewegung der ersten Verbindungsstange zu ändern ist. Des Weiteren kann der Ventilmechanismus in einen seiner mehreren Betriebszustände gebracht werden, der einer Position des Kolbenventilelements entspricht, die durch eine durch Drehung der Rastplatte bewirkte Hin- und Herbewegung der zweiten Verbindungsstange zu ändern ist, so dass jeder des Antriebskraftübertragungsunterbrechungsbereichs, des Vorwärtslaufbereichs und des Rückwärtslaufbereichs in Abhängigkeit von einem ausgewählten der mehreren Betriebszustände des Ventilmechanismus festgelegt werden kann.
  • In der Bereichsschaltvorrichtung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung sind die vier Eingriffsabschnitte, von denen jeder mit dem Eingriffselement zusammenwirkt, um einen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels der Rastplatte aufrechtzuerhalten, durch den ein entsprechender des Parkbereichs, des Rückwärtsfahrbereichs, des Antriebskraftübertragungsunterbrechungsbereichs und des Vorwärtsfahrbereichs im Fahrzeug festgelegt ist, in Umfangsrichtung mit einer Winkelteilung von 90 Grad angeordnet, so dass der erste und der dritte Eingriffsabschnitt an in Umfangsrichtung diagonalen Positionen angeordnet sind, und so dass bei Hin- und Herbewegung der ersten und zweiten Verbindungsstange durch Drehung der Rastplatte die Hin- und Herbewegungen der ersten und zweiten Verbindungsstange um 90 Grad phasenversetzt sind. Durch diese Anordnung ist es möglich, dass sich der Parksperrmechanismus entweder in seinem Verriegelungszustand oder in seinem Entriegelungszustand befindet, wobei sich der Ventilmechanismus in seinem Übertragungsunterbrechungszustand befindet. Wenn der Parkbereich im Fahrzeug festzulegen ist, kann der Parkbereich daher festgelegt werden, wobei sich der Ventilmechanismus im Übertragungsunterbrechungszustand und der Parksperrmechanismus im Verriegelungszustand befindet.
  • In der Bereichsschaltvorrichtung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung, in der der Drehwinkel der Rastplatte vom Absolutwinkelsensor erfasst wird, können die Schaltbereiche auf Basis des vom Absolutwinkelsensor erfassten Drehwinkels der Rastplatte zuverlässig zwischen den Schaltbereichen geschaltet werden. Da der Drehwinkel der Rastplatte durch den Absolutwinkelsensor erfasst wird, kann die Erfassung des Drehwinkels der Rastplatte auch dann erfolgen, wenn die Rastplatte um eine Umdrehung oder mehr gedreht wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 ist eine schematische Ansicht einer Fahrzeugbereichsschaltvorrichtung, die gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist und einen Betriebszustand zeigt, in dem der P-Bereich als einer der Schaltbereiche festgelegt ist;
    • 2 ist eine schematische Ansicht der gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebauten Fahrzeugbereichsschaltvorrichtung, die einen Betriebszustand zeigt, in dem der R-Bereich als einer der Schaltbereiche festgelegt ist;
    • 3 ist eine schematische Ansicht der gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebauten Fahrzeugbereichsschaltvorrichtung, die einen Betriebszustand zeigt, in dem der N-Bereich als einer der Schaltbereiche festgelegt ist;
    • 4 ist eine schematische Ansicht der gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebauten Fahrzeugbereichsschaltvorrichtung, die einen Betriebszustand zeigt, in dem der D-Bereich als einer der Schaltbereiche festgelegt ist;
    • 5 ist eine Gruppe von Ansichten der in 1-4 gezeigten Fahrzeugbereichsschaltvorrichtung, wenn sie in einem Fahrzeug eingebaut ist, die die jeweiligen Betriebszustände zeigen, wobei die Ansichten von der oberen Seite der Bereichsschaltvorrichtung aus gesehen sind;
    • 6 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen einem Drehwinkel einer Rastplatte und der Position eines konischen Elements und eine Beziehung zwischen dem Drehwinkel der Rastplatte und der Position eines Kolbenventilelements zeigt;
    • 7 ist eine Ansicht einer gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebauten Fahrzeugbereichsschaltvorrichtung, wenn sie in das Fahrzeug eingebaut ist, wobei die Ansicht von der oberen Seite der Bereichsschaltvorrichtung aus gesehen ist;
    • 8 ist eine aus einer Richtung des in 7 angegebenen Pfeils A aus gesehene Ansicht der Fahrzeugbereichsschaltvorrichtung von 7;
    • 9 ist eine Ansicht einer gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebauten Fahrzeugbereichsschaltvorrichtung, wenn sie in das Fahrzeug eingebaut ist, wobei die Ansicht von der oberen Seite der Bereichsschaltvorrichtung aus gesehen ist; und
    • 10 ist eine aus einer Richtung des in 9 angegebenen Pfeils B aus gesehene Ansicht der Fahrzeugbereichsschaltvorrichtung von 9.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben. Die Figuren der Zeichnungen sind je nach Bedarf vereinfacht oder verformt, wobei nicht jeder Abschnitt unbedingt genau in Bezug auf Maßstab, Form usw. dargestellt ist.
  • ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • Die 1-4 sind von seitlich des Fahrzeugs 10 aus gesehene schematische Ansichten einer Bereichsschaltvorrichtung 12, die gemäß einer ersten Ausführungsform aufgebaut ist, wobei jede der Ansichten die Bereichsschaltvorrichtung 12 in einem Vorrichtungseinbauzustand zeigt, in dem die Vorrichtung 12 in ein Fahrzeug 10 eingebaut ist. In jeder der 1-4 entspricht eine Aufwärtsrichtung im Zeichnungsblatt einer Aufwärtsrichtung der Vorrichtung 12 im Vorrichtungseinbauzustand, und eine Abwärtsrichtung im Zeichnungsblatt entspricht einer Abwärtsrichtung der Vorrichtung 12 im Vorrichtungseinbauzustand. Es ist zu beachten, dass es sich beim Vorrichtungseinbauzustand um einen Zustand handelt, in dem die Vorrichtung 12 in das Fahrzeug 10 eingebaut ist und sich das Fahrzeug 10 auf einer ebenen horizontalen Straßenoberfläche befindet.
  • In der Bereichsschaltvorrichtung 12 werden eine Schaltwelle 16 und eine Rastplatte 18 integral um eine Drehachse gedreht, so dass ein Drehwinkel θ der Schaltwelle 16 und der Rastplatte 18 zu einem Winkelwert wird, der von einem ausgewählten von mehreren Schaltbereichen abhängig ist, der durch eine manuelle Betätigung durch einen Benutzer des Fahrzeugs 10 ausgewählt wird, wodurch der ausgewählte der Schaltbereiche im Fahrzeug 10 festgelegt wird. Die Bereichsschaltvorrichtung 12 ist so konfiguriert, dass sie zwischen den mehreren Schaltbereichen schaltet, die bestehen aus: einem P-Bereich (Parkbereich), der ein Fahrzeugparkbereich ist, in dem das Fahrzeug 10 gestoppt ist; einem R-Bereich (Rückwärtsbereich), der ein Rückwärtsfahrbereich ist, in dem das Fahrzeug 10 in eine Rückwärtsrichtung fahren kann; einem N-Bereich (Neutralbereich), der ein Antriebskraftübertragungsunterbrechungsbereich ist, in dem die Übertragung einer Antriebskraft unterbrochen ist; und einem D-Bereich (Fahrbereich), in dem das Fahrzeug 10 in eine Vorwärtsrichtung fahren kann. Das heißt, die Bereichsschaltvorrichtung 12 ist so konfiguriert, dass sie einen der oben beschriebenen Schaltbereiche festlegt, der vom Drehwinkel θ der Schaltwelle 16 und der Rastplatte 18 abhängig ist. Der P-Bereich, der R-Bereich, der N-Bereich und der D-Bereich entsprechen dem „Parkbereich“, dem „Rückwärtsfahrbereich“, dem „Antriebskraftübertragungsunterbrechungsbereich“ und dem „Vorwärtsfahrbereich“, die in den beigefügten Ansprüchen genannt sind.
  • 1 zeigt einen Bezugsbetriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, bei dem es sich um einen Betriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12 handelt, durch den der P-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist. 2 zeigt einen weiteren Betriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, der ein Betriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12 ist, durch den der R-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist. 3 zeigt noch einen weiteren Betriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, durch den der N-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist. 4 zeigt noch einen weiteren Betriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, durch den der D-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist. In dem in 2 dargestellten Betriebszustand beträgt der Drehwinkel θ (der Schaltwelle 16 und der Rastplatte 18) gegenüber dem in 1 dargestellten Bezugsbetriebszustand 90 Grad. In dem in 3 dargestellten Betriebszustand beträgt der Drehwinkel θ gegenüber dem in 1 dargestellten Bezugsbetriebszustand 180 Grad. In dem in 4 dargestellten Betriebszustand beträgt der Drehwinkel θ gegenüber dem in 1 dargestellten Bezugsbetriebszustand 270 Grad.
  • 5 ist eine Gruppe von Ansichten der von einer oberen Seite aus gesehenen Bereichsschaltvorrichtung 12. Insbesondere zeigt die Ansicht (a) in 5 den oben beschriebenen Bezugsbetriebszustand, d.h. den (in 1 dargestellten) Betriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, durch den der P-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist. Die Ansicht (b) zeigt den (in 2 dargestellten) Betriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, durch den der R-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist, sowie den (in 4 dargestellten) Betriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, durch den der D-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist. Die Ansicht (c) zeigt den (in 3 dargestellten) Betriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, durch den der N-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist.
  • Die Bereichsschaltvorrichtung 12 umfasst: einen Elektromotor 14; die oben beschriebene Schaltwelle 16, die durch den Elektromotor 14 zu drehen ist; die oben beschriebene Rastplatte 18, die mit der Schaltwelle 16 verbunden ist, so dass sie durch den Elektromotor 14 integral mit der Schaltwelle 16 gedreht wird; eine erste Verbindungsstange 20, die an ihrem Längsendabschnitt mit der Rastplatte 18 verbunden ist, einen Parksperrmechanismus 22, der an einem anderen Längsendabschnitt der ersten Verbindungsstange 20 verbunden ist; eine zweite Verbindungsstange 24, die an ihrem Längsendabschnitt mit der Rastplatte 18 verbunden ist; einen manuellen Ventilmechanismus 26, der mit einem anderen Längsendabschnitt der zweiten Verbindungsstange 24 verbunden ist; und einen Rastpositionierungsmechanismus 28, der so konfiguriert ist, dass er den Drehwinkel θ der Rastplatte 18 aufrechterhält. Jede der ersten und zweiten Verbindungsstange 20, 24 ist mit einem Verbindungsabschnitt 42 der Rastplatte 18 verbunden, der sich in einer Position befindet, die von der Drehachse, um die die Schaltwelle 16 und die Rastplatte 18 zu drehen sind, versetzt ist, so dass jede der ersten und zweiten Verbindungsstange 20, 24 durch Drehung der Rastplatte 18 hin- und herzubewegen ist. Es ist zu beachten, dass der Rastpositionierungsmechanismus 28 auch als „Rastdrehwinkelaufrechterhaltungsmechanismus“ bezeichnet werden kann.
  • Der Elektromotor 14 ist so konfiguriert, dass bei einer Betätigung durch den Benutzer des Fahrzeugs 10 zum Schalten eines aktuell gewählten Schaltbereichs in einen anderen Schaltbereich die Schaltwelle 16 und die Rastplatte 18 so gedreht werden, dass der Drehwinkel θ der Schaltwelle 16 und der Rastplatte 18 ein Zielwinkelwert wird, der dem anderen durch die Betätigung gewählten Schaltbereich entspricht. Winkelwerte des Drehwinkels θ der Schaltwelle 16 und der Rastplatte 18, die den jeweiligen Schaltbereichen entsprechen, sind vorgegeben. Der Elektromotor 14 ist durch ein (nicht dargestelltes) elektronisches Steuergerät so zu steuern, dass er die Schaltwelle 16 und die Rastplatte 18 entsprechend einem von dem elektronischen Steuergerät zugeführten Antriebssignal (Befehlssignal) so dreht, dass der Drehwinkel θ ein Winkelwert wird, der einem der Schaltbereiche entspricht, der zur Festlegung im Fahrzeug 10 ausgewählt ist.
  • Die Bereichsschaltvorrichtung 12 umfasst einen Absolutwinkelsensor 30 (z.B. Absolutdrehgeber), der so konfiguriert ist, dass er einen Drehwinkel des Elektromotors 14, d.h. den Drehwinkel θ der Schaltwelle 16 und der Rastplatte 18, erfasst. Der Elektromotor 14 wird auf der Grundlage des vom Absolutwinkelsensor 30 erfassten Drehwinkels θ so gesteuert, dass der Drehwinkel θ ein Winkelwert des Drehwinkels θ wird, der einem der zur Festlegung im Fahrzeug 10 ausgewählten Schaltbereiche entspricht. Es ist zu beachten, dass in den 1-4 der Elektromotor 14 durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, da sich der Elektromotor 14 in den Ansichten der 1-4 hinter der Rastplatte 18 befindet.
  • Die Rastplatte 18 ist über die Schaltwelle 16 mit dem Elektromotor 14 verbunden. Somit ist die Rastplatte 18 durch den Elektromotor 14 über die Schaltwelle 16 in entgegengesetzte Richtungen drehbar.
  • Die Rastplatte 18 ist aus einem quadratischen Plattenelement mit einer vorgegebenen Dicke gebildet. Die Rastplatte 18 hat vier Aussparungsabschnitte 32p, 32r, 32n, 32d (im Folgenden einfach als „Aussparungsabschnitte 32“ bezeichnet, sofern sie nicht voneinander zu unterscheiden sind), die an vier Seiten vorgesehen sind, die sich in einem Außenumfangsendabschnitt der Rastplatte 18 befinden und in Umfangsrichtung um die Drehachse angeordnet sind. Jeder der vier Aussparungsabschnitte 32p, 32r, 32n, 32d entspricht einem entsprechenden der Schaltbereiche und dient dazu, einen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels θ der Rastplatte 18 aufrechtzuerhalten, um dadurch den entsprechenden der Schaltbereiche aufrechtzuerhalten, der durch den entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels θ der Rastplatte 18 festgelegt ist. Es ist zu beachten, dass die Aussparungsabschnitte 32p, 32r, 32n, 32d den „Eingriffsabschnitten“ entsprechen, die in den beigefügten Ansprüchen genannt sind.
  • 1 zeigt den Bezugsbetriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, bei dem es sich um einen Betriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12 handelt, durch den der P-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist. In diesem Bezugsbetriebszustand, durch den der P-Bereich festgelegt ist, ist der Aussparungsabschnitt 32p, der dem P-Bereich entspricht, in Umfangsrichtung um die Drehachse in einer Bezugsposition positioniert, und eine Rolle 38 des Rastpositionierungsmechanismus 28, der sich in der Bezugsposition befindet, wird gegen den Aussparungsabschnitt 32p gedrückt, um dadurch einen Winkelwert (0 Grad) des Drehwinkels θ der Rastplatte 18 aufrechtzuerhalten, der dem P-Bereich entspricht.
  • 2 zeigt den Betriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, durch den der R-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist. In diesem Betriebszustand von 2, durch den der R-Bereich festgelegt ist, ist der Aussparungsabschnitt 32r, der dem R-Bereich entspricht, in Umfangsrichtung in der Bezugsposition positioniert, und die Rolle 38 wird gegen den Aussparungsabschnitt 32r gedrückt, um dadurch einen Winkelwert (90 Grad) des Drehwinkels θ der Rastplatte 18 aufrechtzuerhalten, der dem R-Bereich entspricht.
  • 3 zeigt den Betriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, durch den der N-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist. In diesem Betriebszustand von 3, durch den der N-Bereich festgelegt ist, ist der Aussparungsabschnitt 32n, der dem N-Bereich entspricht, in Umfangsrichtung in der Bezugsposition positioniert, und die Rolle 38 wird gegen den Aussparungsabschnitt 32n gedrückt, um dadurch einen Winkelwert (180 Grad) des Drehwinkels θ der Rastplatte 18 aufrechtzuerhalten, der dem N-Bereich entspricht.
  • 4 zeigt den Betriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, durch den der D-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist. In diesem Betriebszustand von 4, durch den der D-Bereich festgelegt ist, ist der Aussparungsabschnitt 32d, der dem D-Bereich entspricht, in Umfangsrichtung in der Bezugsposition positioniert, und die Rolle 38 wird gegen den Aussparungsabschnitt 32d gedrückt, um dadurch einen Winkelwert (270 Grad) des Drehwinkels θ der Rastplatte 18 aufrechtzuerhalten, der dem D-Bereich entspricht.
  • Der Rastpositionierungsmechanismus 28 umfasst eine Rastfeder 36, die aus einem länglichen Plattenelement gebildet ist, und die oben beschriebene Rolle 38, die in einem distalen Endabschnitt der Rastfeder 36 vorgesehen ist. Die Rolle 38, die im distalen Endabschnitt der Rastfeder 36 vorgesehen ist, ist um ihre Drehachse frei drehbar. Die Rastfeder 36 ist an ihrem proximalen Endabschnitt (d.h. an ihrem von der Rolle 38 entfernten Längsendabschnitt) an einem Ventilkörper 26b des manuellen Ventilmechanismus 26 befestigt. Die Rastfeder 36 drückt oder beeinflusst die Rolle 38 ständig so, dass sie gegen den Außenumfangsendabschnitt der Rastplatte 18 gedrückt wird. Es ist zu beachten, dass die Rolle 38 dem in den beigefügten Ansprüchen genannten „Eingriffselement“ und „Druckelement“ entspricht.
  • Wenn die Rolle 38 gegen den Außenumfangsendabschnitt der Rastplatte 18 gedrückt wird, wird der Drehwinkel θ der Rastplatte 18 auf einem Winkelwert gehalten, der dem im Fahrzeug 10 festgelegten Schaltbereich entspricht, wie oben beschrieben. Wenn z.B. der P-Bereich festgelegt ist, ist die Rolle 38 mit dem Aussparungsabschnitt 32p im Eingriff, d.h. die Rolle 38 wird gegen den Aussparungsabschnitt 32p gedrückt, wodurch der Drehwinkel θ der Rastplatte 18 auf einem Winkelwert (0 Grad) gehalten wird, der dem P-Bereich entspricht, d.h. wodurch der Winkelwert, der dem P-Bereich der Rastplatte 18 entspricht, beibehalten wird. Wenn einer der Schaltbereiche auf einen anderen der Schaltbereiche zu schalten ist, gibt der Elektromotor 14 ein Drehmoment ab, das gegen eine Vorspannkraft (d.h. Beibehaltungskraft) wirkt, die von der Rastfeder 36 auf die Rolle 38 ausgeübt wird, wobei das abgegebene Drehmoment auf die Rastplatte 18 ausgeübt wird, wodurch die Rastplatte 18 gedreht wird. In diesem Fall wird die Rolle 38 entlang des Außenumfangsendabschnitts der Rastplatte 18 relativ zu den Aussparungsabschnitten 32 bewegt, während sie in Kontakt mit dem Außenumfangsendabschnitt der Rastplatte 18 gehalten wird. Dann, wenn die Rastplatte 18 auf einen Winkelwert des Drehwinkels θ gedreht wurde, der einem ausgewählten der Schaltbereiche entspricht, wird die Drehung der Rastplatte 18 gestoppt und die Rolle 38 gegen einen der Aussparungsabschnitte 32 gedrückt, der dem ausgewählten der Schaltbereiche entspricht und der in Umfangsrichtung in der Bezugsposition positioniert wurde.
  • Da die Aussparungsabschnitte 32 im Außenumfangsendabschnitt der Rastplatte 18 vorgesehen und in Umfangsrichtung um die Drehachse mit einer vorgegebenen Winkelteilung (90 Grad) angeordnet sind, werden die mehreren Schaltbereiche (P-Bereich, R-Bereich, N-Bereich, D-Bereich) nacheinander festgelegt, wenn die Rastplatte 18 gedreht wird. Das heißt, wenn die Rastplatte 18 aus einem Zustand gedreht wird, in dem einer der Schaltbereiche festgelegt ist, werden die anderen Schaltbereiche nacheinander festgelegt, und wenn die Rastplatte 18 aus dem Zustand um eine Drehung (360 Grad) gedreht wurde, wird wieder derselbe Schaltbereich festgelegt.
  • Die erste Verbindungsstange 20 ist ein Zwischenelement, das so konfiguriert ist, dass es die Drehung der Rastplatte 18 in eine Hin- und Herbewegung umwandelt, so dass der Parksperrmechanismus 22 zusammen mit der Drehung der Rastplatte 18 betätigt wird. Die erste Verbindungsstange 20 ist zusammen mit der Drehung der Rastplatte 18 im Wesentlichen in einer Richtung hin- und herbewegbar, in der die erste Verbindungsstange 20 länglich ist. Das heißt, die erste Verbindungsstange 20 ist so konfiguriert, dass sie die Drehung der Rastplatte 18 in die Hin- und Herbewegung umwandelt. Die erste Verbindungsstange 20 umfasst: ein erstes Element 20a, das mit der Rastplatte 18 verbunden ist; ein zweites Element 20b, das mit einem konischen Element 48 des Parksperrmechanismus 22 verbunden ist; und einen Verbindungsabschnitt 20c, der das erste und das zweite Element 20a, 20b verbindet.
  • Das erste Element 20a ist an seinem Längsendabschnitt mit dem oben beschriebenen Verbindungsabschnitt 42 (der sich an der von der Drehachse, um die die Rastplatte 18 zu drehen ist, versetzten Position befindet) der Rastplatte 18 verbunden, so dass das erste Element 20a durch Drehung der Rastplatte 18 um den Gelenkabschnitt 20c schwenkbar ist. Der Verbindungsabschnitt 42 wird zusammen mit der Drehung der Rastplatte 18 entlang eines Kreises bewegt, dessen Mittelpunkt auf der oben beschriebenen Drehachse, d.h. einer Achse der Schaltwelle 16, liegt. Das zweite Element 20b wird von einem Halteelement 44 so gehalten, dass das zweite Element 20b zusammen mit dem Verbindungsabschnitt 20c entlang einer Gerade, die durch die Drehachse in Längsrichtung des zweiten Elements 20b verläuft, linear hin- und herbewegbar ist. Der Gelenkabschnitt 20c verbindet das erste und das zweite Element 20a, 20b, während er eine Biegung oder Neigung des ersten Elements 20a relativ zum zweiten Element 20b ermöglicht. Wenn die Rastplatte 18 gedreht wird, wird das zweite Element 20b der ersten Verbindungsstange 20 linear hin- und herbewegt und das erste Element 20a der ersten Verbindungsstange 20 um den Verbindungsabschnitt 20c geschwenkt. Wenn die Rastplatte 18 gedreht wird, wird das konische Element 48, das mit dem zweiten Element 20b verbunden ist, zusammen mit dem zweiten Element 20b entlang der durch die Drehachse in Längsrichtung des zweiten Elements 20b verlaufenden Gerade ebenfalls linear hin- und herbewegt.
  • Zum Beispiel ist im Bezugsbetriebszustand der in 1 gezeigten Bereichsschaltvorrichtung 12 und der Ansicht (a) von 5 der Verbindungsabschnitt 42, der entlang des oben beschriebenen Kreises zu bewegen ist, in seiner äußersten rechten Position, wie in den Zeichnungsblättern gesehen, und das zweite Element 20b der ersten Verbindungsstange 20 in seiner äußersten rechten Position, wie in den Zeichnungsblättern gesehen, positioniert. Wenn der Verbindungsabschnitt 42 durch Drehung der Rastplatte 18 aus dem Bezugsbetriebszustand nach links, wie in den Zeichnungsblättern gesehen, bewegt wird, wird das zweite Element 20b ebenfalls nach links, wie in den Zeichnungsblättern gesehen, bewegt. Dann ist im Betriebszustand der in 3 und der Ansicht (c) von 5 dargestellten Bereichsschaltvorrichtung 12 der Verbindungsabschnitt 42 in seiner äußersten linken Position, wie in den Zeichnungsblättern gesehen, und das zweite Element 20b der ersten Verbindungsstange 20 in seiner äußersten linken Position, wie in den Zeichnungsblättern gesehen, positioniert. Wenn der Verbindungsabschnitt 42 durch weitere Drehung der Rastplatte 18 nach rechts, wie in den Zeichnungsblättern gesehen, bewegt wird, wird das zweite Element 20b ebenfalls nach rechts, wie in den Zeichnungsblättern gesehen, bewegt. Somit wird das zweite Element 20b der ersten Verbindungsstange 20 durch Drehung der Rastplatte 18 hin- und herbewegt.
  • Die zweite Verbindungsstange 24 ist ein Zwischenelement, das so konfiguriert ist, dass es die Drehung der Rastplatte 18 in die Hin- und Herbewegung umwandelt, so dass der manuelle Ventilmechanismus 26 zusammen mit der Drehung der Rastplatte 18 betätigt wird. Die zweite Verbindungsstange 24 ist zusammen mit der Drehung der Rastplatte 18 im Wesentlichen in einer Richtung hin- und herbewegbar, in der die zweite Verbindungsstange 24 länglich ist. Das heißt, die zweite Verbindungsstange 24 ist so konfiguriert, dass sie die Drehung der Rastplatte 18 in die Hin- und Herbewegung umwandelt. Die zweite Verbindungsstange 24 umfasst: ein erstes Element 24a, das mit der Rastplatte 18 verbunden ist; ein zweites Element 24b, das mit einem Kolbenventilelement 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 verbunden ist; und einen Gelenkabschnitt 24c, der das erste und das zweite Element 24a, 24b verbindet.
  • Das erste Element 24a ist an seinem Längsendabschnitt mit dem Verbindungsabschnitt 42 (der sich in der von der Drehachse versetzten Position befindet) der Rastplatte 18 verbunden, so dass das erste Element 24a um den Gelenkabschnitt 24c schwenkbar ist. Das zweite Element 24b ist mit dem Kolbenventilelement 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 verbunden, das verschiebbar in einer im Ventilkörper 26b vorgesehenen Zylinderbohrung 26c aufgenommen ist. Das zweite Element 24b wird durch das Kolbenventilelement 26a gehalten, mit dem das zweite Element 24b verbunden ist, so dass das zweite Element 24b zusammen mit dem Gelenkabschnitt 24c entlang einer Gerade, die durch die Drehachse in Längsrichtung des zweiten Elements 24b verläuft, linear hin- und herbewegbar ist. Der Gelenkabschnitt 24c verbindet das erste und das zweite Element 24a, 24b, während er eine Biegung oder Neigung des ersten Elements 24a relativ zum zweiten Element 24b ermöglicht. Wenn die Rastplatte 18 gedreht wird, wird das zweite Element 24b der zweiten Verbindungsstange 24 linear hin- und herbewegt und das erste Element 24a der zweiten Verbindungsstange 24 um den Gelenkabschnitt 24c geschwenkt. Wenn die Rastplatte 18 gedreht wird, wird auch das mit dem zweiten Element 24b verbundene Kolbenventilelement 26a zusammen mit dem zweiten Element 24b in der Zylinderbohrung 26c entlang der durch die Drehachse in Längsrichtung des zweiten Elements 24b verlaufenden Gerade linear hin- und herbewegt.
  • Zum Beispiel befindet sich im Betriebszustand der in 4 dargestellten Bereichsschaltvorrichtung 12 der Verbindungsabschnitt 42, der entlang des oben beschriebenen Kreises zu bewegen ist, in seiner obersten Position, wie auf dem Zeichnungsblatt gesehen, und das zweite Element 24b der zweiten Verbindungsstange 24 in seiner obersten Position, wie auf dem Zeichnungsblatt gesehen. Wenn der Verbindungsabschnitt 42 aus dem in 4 dargestellten Betriebszustand durch Drehung der Rastplatte 18 nach unten bewegt wird, wie auf den Zeichnungsblättern gesehen, wird das zweite Element 24b ebenfalls nach unten bewegt. Dann ist in dem in 2 dargestellten Betriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12 der Verbindungsabschnitt 42 in seiner untersten Position, wie in den Zeichnungsblättern gesehen, und das zweite Element 24b der zweiten Verbindungsstange 24 in seiner untersten Position, wie in den Zeichnungsblättern gesehen, positioniert. Wenn der Verbindungsabschnitt 42 durch weitere Drehung der Rastplatte 18 nach oben bewegt wird, wie auf dem Zeichnungsblatt gesehen, wird das zweite Element 24b ebenfalls nach oben bewegt, wie auf dem Zeichnungsblatt gesehen. Somit wird das zweite Element 24b der zweiten Verbindungsstange 24 durch Drehung der Rastplatte 18 hin-und herbewegt.
  • Der Parksperrmechanismus 22 ist zu betätigen, wenn der Benutzer den aktuell gewählten Schaltbereich in den P-Bereich schaltet, so dass Drehungen der (nicht gezeigten) Antriebsräder des Fahrzeugs 10 mechanisch gestoppt werden, um dadurch das Fahrzeug 10 zu stoppen. Der Parksperrmechanismus 22 umfasst das konische Element 48, das mit einem Längsendabschnitt des zweiten Elements 20b der ersten Verbindungsstange 20 verbunden ist, eine Parksperrenklinke 50, die in Kontakt mit dem konischen Element 48 gehalten wird und je nach Position des konischen Elements 48 zu bewegen oder zu schwenken ist, und ein Parkrad 52 mit Außenumfangszähnen 52a, die in in der Parksperrenklinke 50 vorgesehene Eingriffszähne 50a eingreifen sollen. Es ist zu beachten, dass das konische Element 48 dem in den beigefügten Ansprüchen genannten „Schaltelement“ entspricht und dass die Parksperrenklinke 50 dem in den beigefügten Ansprüchen genannten „anderen Element (des Parksperrmechanismus)“ entspricht.
  • Das konische Element 48 hat einen Durchmesser, der sich in einer Richtung weg vom Halteelement 44, d.h. in den Zeichnungsblättern nach rechts verringert, und ist zusammen mit der Hin- und Herbewegung des zweiten Elements 20b und dem Gelenkabschnitt 20c der ersten Verbindungsstange 20 hin- und herzubewegen. Das konische Element 48 ist in einer seiner Betriebspositionen zu positionieren, die einem ausgewählten der vom Benutzer gewählten Schaltbereiche entspricht. Die Parksperrenklinke 50 wird in Kontakt mit einer konischen Fläche 48a des konischen Elements 48 gehalten und je nach der gewählten der Betriebspositionen des konischen Elements 48 bewegt oder geschwenkt.
  • Wenn der Benutzer beispielsweise den zuvor gewählten Schaltbereich in den P-Bereich schaltet, wird das konische Element 48 in die P-Position (die eine der Betriebspositionen des konischen Elements 48 ist) bewegt, wie in 1 und der Ansicht (a) von 5 gezeigt. In diesem Fall ist die Parksperrenklinke 50 in Kontakt mit einem Abschnitt mit großem Durchmesser der konischen Fläche 48a des konischen Elements 48, wie in 1 dargestellt, wodurch die Parksperrenklinke 50 nach oben bewegt oder geschwenkt wird. Bei der Aufwärtsbewegung oder Schwenkbewegung der Parksperrenklinke 50 kommen die Zähne 50a der Parksperrenklinke 50 mit den Außenumfangszähnen 52a des Parkrads 52 im Eingriff, wodurch die Drehung des Parkrads 52 gestoppt wird. Das Parkrad 52 ist mit den (nicht gezeigten) Antriebsrädern des Fahrzeugs 10 verbunden, so dass die Drehungen der Antriebsräder mit dem Stopp der Drehung des Parkrads 52 gestoppt werden. Auf diese Weise wird der P-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt, wodurch das Fahrzeug 10 gestoppt ist.
  • Wenn der Benutzer den zuvor gewählten Schaltbereich in den R-Bereich schaltet, wird das konische Element 48 in die D/R-Position (die eine der Betriebspositionen des konischen Elements 48 ist) bewegt, wie in 2 und der Ansicht (b) von 5 gezeigt. In diesem Fall befindet sich die Parksperrenklinke 50, wie in 2 gezeigt, in Kontakt mit einem axial mittleren Abschnitt der konischen Fläche 48a des konischen Elements 48, der einen Durchmesser hat, der kleiner ist als der oben beschriebene Abschnitt mit großem Durchmesser der konischen Fläche 48a des konischen Elements 48, wodurch die Parksperrenklinke 50 in eine Position bewegt oder geschwenkt wird, die sich auf einer unteren Seite einer in 1 gezeigten Position befindet. Mit der Abwärtsbewegung oder Schwenkbewegung der Parksperrenklinke 50 wird der Eingriff der Eingriffszähne 50a der Parksperrenklinke 50 mit den Außenumfangszähnen 52a des Parkrads 52 gelöst, wodurch die Drehung des Parkrads 52 ermöglicht wird.
  • Wenn der Benutzer den zuvor gewählten Schaltbereich in den N-Bereich schaltet, wird das konische Element 48 in die N-Position (die eine der Betriebspositionen des konischen Elements 48 ist) bewegt, wie in 3 und der Ansicht (c) von 5 gezeigt. In diesem Fall befindet sich die Parksperrenklinke 50, wie in 3 gezeigt, in Kontakt mit einem Abschnitt mit kleinem Durchmesser der konischen Fläche 48a des konischen Elements 48, wodurch die Parksperrenklinke 50 aus einer in 2 gezeigten Position weiter nach unten bewegt oder geschwenkt wird. Mit der weiteren Abwärtsbewegung oder Schwenkbewegung der Parksperrenklinke 50 werden die Eingriffszähne 50a der Parksperrenklinke 50 weiter von den Außenumfangszähnen 52a des Parkrads 52 getrennt, so dass die Drehung des Parkrads 52 möglich bleibt.
  • Wenn der Benutzer den zuvor gewählten Schaltbereich in den D-Bereich schaltet, wird das konische Element 48 in die D/R-Position bewegt, wie in 4 und der Ansicht (b) von 5 gezeigt. In diesem Fall befindet sich die Parksperrenklinke 50, wie in 4 gezeigt, in Kontakt mit dem oben beschriebenen axial mittleren Abschnitt der konischen Fläche 48a des konischen Elements 48, wodurch die Parksperrenklinke 50 in die Position bewegt oder geschwenkt wird, die sich auf der unteren Seite der in 1 gezeigten Position befindet. Mit der Bewegung oder Schwenkbewegung der Parksperrenklinke 50 in die in 4 gezeigte Position wird der Eingriff der Eingriffszähne 50a der Parksperrenklinke 50 mit den Außenumfangszähnen 52a des Parkrads 52 gelöst, wodurch die Drehung des Parkrads 52 möglich ist.
  • Somit ist das konische Element 48 in einer ausgewählten der drei Betriebspositionen, die aus der P-Position, der D/R-Position und der N-Position bestehen, zu positionieren, die auf der Grundlage des Schaltvorgangs zwischen den vier Schaltbereichen ausgewählt wird. Es ist zu beachten, dass sowohl die D/R-Position als auch die N-Position einer Nicht-P-Position entspricht, durch die im Fahrzeug 10 ein Nicht-P-Bereich (R-Bereich, N-Bereich, D-Bereich), der ein anderer als der P-Bereich ist, festgelegt wird, da der Eingriff der Eingriffszähne 50a der Parksperrenklinke 50 mit den Außenumfangszähnen 52a des Parkrads 52 gelöst wird, wenn das konische Element 48 entweder in der N-Position oder in der D/R-Position positioniert wird. Es ist auch zu beachten, dass sich die D/R-Position zwischen der P-Position und der N-Position in einer Richtung befindet, in der das konische Element 48 hin und herzubewegen ist. Es ist zu beachten, dass der Ventilkörper 26b einem „anderen Element (des Ventilmechanismus 26)“ entspricht, das in den beigefügten Ansprüchen genannt ist.
  • Der manuelle Ventilmechanismus 26 umfasst das Kolbenventilelement 26a, das mit der zweiten Verbindungsstange 24 verbunden ist, und den Ventilkörper 26b mit der Zylinderbohrung 26c, in der das Kolbenventilelement 26a verschiebbar aufgenommen ist. Der manuelle Ventilmechanismus 26 ist so konfiguriert, dass er zwischen den im Fahrzeug 10 festgelegten Schaltbereichen schaltet, wobei das Kolbenventilelement 26a in einer von Betriebspositionen positioniert wird.
  • Das Kolbenventilelement 26a ist in einer der Betriebspositionen zu positionieren, die aus der P/N-Position, in der die Übertragung der Antriebskraft im Fahrzeug 10 unterbrochen ist, der D-Position, in der das Fahrzeug 10 in Vorwärtsrichtung fahren kann, und der R-Position bestehen, in der das Fahrzeug 10 in Rückwärtsrichtung fahren kann. Wenn das Kolbenventilelement 26a in der P/N-Position positioniert ist, die eine Zwischenposition in der Zylinderbohrung 26c ist, wie in 1 und 3 dargestellt, ist der P-Bereich oder der N-Bereich festgelegt, wodurch die Übertragung der Antriebskraft im Fahrzeug 10 unterbrochen wird. Die P/N-Position des Kolbenventilelements 26a ist dem P-Bereich und dem N-Bereich, die im Fahrzeug 10 festgelegt sind, gemeinsam. Das heißt, dass entweder bei Festlegung des P-Bereichs im Fahrzeug 10 oder bei Festlegung des N-Bereichs im Fahrzeug 10 das Kolbenventilelement 26a in der P/N-Position positioniert ist. Dies liegt daran, dass bei der Festlegung des P-Bereichs im Fahrzeug 10 die Drehungen der Antriebsräder durch die P/N-Position mechanisch gestoppt werden und die Übertragung der Antriebskraft wie bei der Festlegung des N-Bereichs im Fahrzeug 10 unterbrochen wird. Wenn das Kolbenventilelement 26a in der R-Position positioniert ist, die eine untere Position in der Zylinderbohrung 26c ist, wie in 2 dargestellt, ist der R-Bereich festgelegt, wodurch das Fahrzeug 10 in die Rückwärtsrichtung fahren kann. Wenn das Kolbenventilelement 26a in der D-Position positioniert ist, die eine öffnungsseitige Position in der Zylinderbohrung 26c ist, wie in 4 dargestellt, wird der D-Bereich festgelegt, wodurch das Fahrzeug 10 in Vorwärtsrichtung fahren kann. Es ist zu beachten, dass die P/N-Position zwischen der D-Position und der R-Position in einer Richtung liegt, in der das Kolbenventilelement 26a hin-und herzubewegen ist.
  • Wie oben beschrieben, hat die Rastplatte 18 die vier Aussparungsabschnitte 32, die in ihrem Außenumfangsendabschnitt vorgesehen sind und die in der Umfangsrichtung mit einer konstanten Winkelteilung von 90 Grad angeordnet sind, wobei die vier Aussparungsabschnitte 32 aus dem Aussparungsabschnitt 32p, dem Aussparungsabschnitt 32r, dem Aussparungsabschnitt 32n und dem Aussparungsabschnitt 32d bestehen. Jeder aus dem Aussparungsabschnitt 32p, dem Aussparungsabschnitt 32r, dem Aussparungsabschnitt 32n und dem Aussparungsabschnitt 32d dient als der Eingriffsabschnitt, der mit der Rolle 38 als Eingriffselement zusammenwirkt, um den Drehwinkel θ der Rastplatte 18 in einem entsprechenden der Winkelwerte zu halten, wenn er in der Bezugsposition in der Umfangsrichtung positioniert ist, d.h. wenn der Drehwinkel θ der Rastplatte 18 der entsprechende der Winkelwerte wird. Somit wird jedes Mal, wenn die Rastplatte 18 um 90 Grad aus einem Zustand gedreht wird, in dem einer der Schaltbereiche im Fahrzeug 10 festgelegt ist, wobei ein entsprechender der Aussparungsabschnitte 32 in Umfangsrichtung in der Bezugsposition positioniert ist, ein anderer der Schaltbereiche im Fahrzeug 10 festgelegt, wobei der andere der Schaltbereiche einem der Aussparungsabschnitte 32 entspricht, der zum entsprechenden der Aussparungsabschnitte 32 in Umfangsrichtung benachbart ist.
  • Genauer beschrieben, wenn die Rastplatte 18 aus dem oben beschriebenen Bezugsbetriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, in dem der Aussparungsabschnitt 32p in Umfangsrichtung in der Bezugsposition positioniert ist, im Uhrzeigersinn gedreht wird (wie in den 1-4 gesehen), werden der Aussparungsabschnitt 32r, der Aussparungsabschnitt 32n und der Aussparungsabschnitt 32d in dieser Reihenfolge der Beschreibung nacheinander in der Bezugsposition positioniert, wodurch die Rolle 38 in dieser Reihenfolge der Beschreibung in Kontakt mit dem Aussparungsabschnitt 32r, dem Aussparungsabschnitt 32n und dem Aussparungsabschnitt 32d gebracht wird. Wenn die Rastplatte 18 aus dem Bezugsbetriebszustand mit dem im Fahrzeug 10 festgelegten P-Bereich im Uhrzeigersinn gedreht wird, werden der R-Bereich, der N-Bereich und der D-Bereich nacheinander in dieser Reihenfolge der Beschreibung festgelegt. Wenn die Rastplatte 18 aus dem Bezugsbetriebszustand mit dem im Fahrzeug 10 festgelegten P-Bereich gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, werden der D-Bereich, der N-Bereich und der R-Bereich nacheinander in dieser Reihenfolge der Beschreibung festgelegt. Wenn die Rastplatte 18 um 360 Grad, d.h. um eine Umdrehung, aus dem Bezugsbetriebszustand gedreht wird, wird wieder der P-Bereich festgelegt. In der Rastplatte 18 befinden sich der Aussparungsabschnitt 32p, der dem P-Bereich entspricht, und der Aussparungsabschnitt 32d, der dem D-Bereich entspricht, in Umfangsrichtung an benachbarten Positionen, und der Aussparungsabschnitt 32p, der dem P-Bereich entspricht, und der Aussparungsabschnitt 32n, der dem N-Bereich entspricht, befinden sich in Umfangsrichtung an diagonalen Positionen. Es ist zu beachten, dass die Aussparungsabschnitte 32p, 32d, 32n dem „ersten Eingriffsabschnitt“, „zweiten Eingriffsabschnitt“ bzw. „dritten Eingriffsabschnitt“ entsprechen, die in den beigefügten Ansprüchen genannt sind.
  • Des Weiteren sind in der Bereichsschaltvorrichtung 12 der Parksperrmechanismus 22 und der manuelle Ventilmechanismus 26 unabhängig voneinander zwischen den Betriebszuständen zu schalten. Der Parksperrmechanismus 22 ist in Abhängigkeit von einer ausgewählten der drei Betriebspositionen des konischen Elements 48, das mit der ersten Verbindungsstange 20 (zweites Element 20b) verbunden ist, die durch Drehen der Rastplatte 18 hin- und herzubewegen ist, d.h. in Abhängigkeit von einer der drei Betriebspositionen des konischen Elements 48, die dem Drehwinkel θ der Rastplatte 18 entspricht, zwischen den Betriebszuständen zu schalten. Zum Beispiel ist im Bezugsbetriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, wie in 1 und der Ansicht (a) von 5 gezeigt, in dem der Drehwinkel θ der Rastplatte 180 Grad beträgt, um den P-Bereich im Fahrzeug 10 festzulegen, das konische Element 48 in der P-Position positioniert, wodurch sich der Parksperrmechanismus 22 in einem Verriegelungszustand (als einer der Betriebszustände) befindet, in dem die Drehung des Parkrads 52 verhindert ist. Des Weiteren ist in jedem der Betriebszustände der Bereichsschaltvorrichtung 12, wie in den 2-4 und den Ansichten (b), (c) von 5 gezeigt, in denen der Drehwinkel θ der Rastplatte 18 90 Grad, 180 Grad oder 270 Grad beträgt, um den R-Bereich, den N-Bereich oder den D-Bereich im Fahrzeug 10 festzulegen, das konische Element 48 in der N-Position oder der D/R-Position positioniert, wodurch sich der Parksperrmechanismus 22 in einen Entriegelungszustand (als ein weiterer der Betriebszustände) befindet, in dem die Drehung des Parkrads 52 möglich ist. Es ist zu beachten, dass der Verriegelungszustand des Parksperrmechanismus 22 auch als „Aktivierungszustand“ des Parksperrmechanismus 22 und der Entriegelungszustand des Parksperrmechanismus 22 auch als „Nicht-Aktivierungszustand“ des Parksperrmechanismus 22 bezeichnet werden kann.
  • Der manuelle Ventilmechanismus 26 ist in Abhängigkeit von einer ausgewählten der drei Betriebspositionen des Kolbenventilelements 26a, das mit der zweiten Verbindungsstange 24 (zweites Element 24b) verbunden ist, die durch Drehung der Rastplatte 18 hin- und hergzubewegen ist, zwischen den Betriebszuständen zu schalten, d.h. in Abhängigkeit von einer der drei Betriebspositionen des Kolbenventilelements 26a, die dem Drehwinkel θ der Rastplatte 18 entspricht. Zum Beispiel ist in jedem der in den 1 und 3 dargestellten Betriebszustände der Bereichsschaltvorrichtung 12, in denen der Drehwinkel θ der Rastplatte 18 0 Grad oder 180 Grad beträgt, um den P-Bereich oder N-Bereich im Fahrzeug 10 festzulegen, das Kolbenventilelement 26a in der P/N-Position positioniert, wodurch sich der manuelle Ventilmechanismus 26 in einem Übertragungsunterbrechungszustand (als einer der Betriebszustände) befindet, in dem die Übertragung der Antriebskraft im Fahrzeug 10 unterbrochen ist. Im Betriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, in dem der Drehwinkel θ der Rastplatte 18 90 Grad beträgt, um den R-Bereich im Fahrzeug 10 festzulegen, wie in 2 dargestellt, ist das Kolbenventilelement 26a in der R-Position positioniert, wodurch sich der manuelle Ventilmechanismus 26 in einem Rückwärtsfahrzustand (als einer der Betriebszustände) befindet, in dem das Fahrzeug 10 in die Rückwärtsrichtung fahren kann. Im Betriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, in dem der Drehwinkel θ der Rastplatte 18 270 Grad beträgt, wie in 4 dargestellt, um den D-Bereich im Fahrzeug 10 festzulegen, ist das Kolbenventilelement 26a in der D-Position positioniert, wodurch sich der manuelle Ventilmechanismus 26 in einem Vorwärtsfahrzustand (als einer der Betriebszustände) befindet, in dem das Fahrzeug 10 in die Vorwärtsrichtung fahren kann.
  • Des Weiteren ist die Bereichsschaltvorrichtung 12 so aufgebaut, dass die Richtung der Hin- und Herbewegung des zweiten Elements 20b der ersten Verbindungsstange 20 und die Richtung der Hin- und Herbewegung des zweiten Elements 24b der zweiten Verbindungsstange 24 senkrecht zueinander sind. Insbesondere sind das zweite Element 20b und der Verbindungsabschnitt 20c der ersten Verbindungsstange 20 und das konische Element 48 des Parksperrmechanismus 22 entlang einer ersten Gerade linear hin- und herzubewegen, während das zweite Element 24b und der Gelenkabschnitt 24c der zweiten Verbindungsstange 24 und das Kolbenventilelement 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 entlang einer zweiten Gerade linear hin- und herzubewegen sind. Die erste Gerade ist eine Linie, die durch eine untere Mitte des Aussparungsabschnitts 32p und eine untere Mitte des Aussparungsabschnitts 32n in dem in 1 gezeigten Bezugsbetriebszustand verläuft, d.h. eine Linie, die durch die oben beschriebene Drehachse der Rastplatte 18 und die oben beschriebene Drehachse der Rolle 38 verläuft. Die zweite Gerade ist eine Linie, die durch die untere Mitte des Aussparungsabschnitts 32d und die untere Mitte des Aussparungsabschnitts 32r in dem in 1 gezeigten Bezugsbetriebszustand verläuft, d.h. eine Linie, die durch die oben beschriebene Drehachse der Rastplatte 18 und senkrecht zu der oben beschriebenen ersten Gerade verläuft.
  • Aufgrund des oben beschriebenen Aufbaus der Bereichsschaltvorrichtung 12 kann bei einer Betätigung durch den Benutzer zur Festlegung des P-Bereichs im Fahrzeug 10 das konische Element 48 des Parksperrmechanismus 22 in der P-Position positioniert werden, während das Kolbenventilelement 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 in der P/N-Position positioniert werden kann. Des Weiteren kann bei einer Betätigung durch den Benutzer zur Festlegung des R-Bereichs im Fahrzeug 10 das konische Element 48 des Parksperrmechanismus 22 in der D/R-Position positioniert werden, während das Kolbenventilelement 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 in der R-Position positioniert werden kann. Des Weiteren kann bei einer Betätigung durch den Benutzer zur Festlegung des N-Bereichs im Fahrzeug 10 das konische Element 48 des Parksperrmechanismus 22 in der N-Position positioniert werden, während das Kolbenventilelement 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 in der P/N-Position positioniert werden kann. Des Weiteren kann bei einer Betätigung durch den Benutzer zur Festlegung des D-Bereichs im Fahrzeug 10 das konische Element 48 des Parksperrmechanismus 22 in der D/R-Position positioniert werden, während das Kolbenventilelement 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 in der D-Position positioniert werden kann. Es ist zu beachten, dass die N-Position, die D/R-Position und die P-Position des konischen Elements 48 eine Position des konischen Elements 48 als Schaltelement relativ zur Parksperrenklinke 50 als das andere Element des Parksperrmechanismus 22 in Richtung der ersten Gerade ist, in der das zweite Element 20b und der Verbindungsabschnitt 20c der ersten Verbindungsstange 20 und das konische Element 48 des Parksperrmechanismus 22 linear hin- und herzubewegen sind, und dass die D-Position, die P/N-Position und die R-Position des Kolbenventilelements 26a eine Position des Kolbenventilelements 26a relativ zum Ventilkörper 26b als das andere Element des manuellen Ventilmechanismus 26 in Richtung der zweiten Gerade ist, in der das zweite Element 24b und der Gelenkabschnitt 24c der zweiten Verbindungsstange 24 und das Kolbenventilelement 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 linear hin- und herzubewegen sind.
  • Die Richtung der Hin- und Herbewegung des zweiten Elements 20b der ersten Verbindungsstange 20 und die Richtung der Hin- und Herbewegung des zweiten Elements 24b der zweiten Verbindungsstange 24 sind, wie oben beschrieben, senkrecht zueinander, wobei die Hin- und Herbewegungen der zweiten Elemente 20b, 24b der ersten und zweiten Verbindungsstange 20, 24 um 90 Grad phasenversetzt sind (d.h. abhängig vom Drehwinkel θ der Rastplatte 18), d.h. ein Bewegungsrichtungsumkehrzeitpunkt bei der Hin- und Herbewegung des zweiten Elements 20b der ersten Verbindungsstange 20 und ein Bewegungsrichtungsumkehrzeitpunkt bei der Hin- und Herbewegung des zweiten Elements 24b der zweiten Verbindungsstange 24 weichen um einen Betrag voneinander ab, der einem Viertel eines Zyklus der Hin- und Herbewegungen der zweiten Elemente 20b, 24b der ersten und zweiten Verbindungsstange 20, 24 entspricht. Mit anderen Worten sind die Phase der Hin- und Herbewegung des konischen Elements 48 des Parksperrmechanismus 22 und die Phase der Hin- und Herbewegung des Kolbenventilelements 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 um 90 Grad zueinander versetzt. In Verbindung mit diesem Merkmal können das konische Element 48 und das Kolbenventilelement 26a in jeweiligen Positionen positioniert werden, die durch Drehung der Rastplatte 18 verändert werden.
  • 6 zeigt die Betriebspositionen des konischen Elements 48 des Parksperrmechanismus 22 und des Kolbenventilelements 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 bei jedem der in der Abszisse von 6 dargestellten Winkelwerte des Drehwinkels θ der Rastplatte 18. Wie in 6 dargestellt, befindet sich die Bereichsschaltvorrichtung 12 im Bezugsbetriebszustand und der P-Bereich als einer der Schaltbereiche ist im Fahrzeug 10 festgelegt, wenn der Drehwinkel θ der Rastplatte 18 0 Grad beträgt. In 6 gibt die durchgezogene Linie die Betriebspositionen des konischen Elements 48 an, während die Strichpunktlinie die Betriebspositionen des Kolbenventilelements 26a angibt. Wenn der Drehwinkel θ der Rastplatte 18 z.B. 0 Grad beträgt, ist das konische Element 48 in der P-Position und das Kolbenventilelement 26a in der P/N-Position positioniert, wie in 6 gezeigt. Wenn der Drehwinkel θ der Rastplatte 18 90 Grad beträgt, ist das konische Element 48 in der D/R-Position und das Kolbenventilelement 26a in der R-Position positioniert. Wie der 6 entnommen werden kann, ist ein Abstand des Gelenkabschnitts 20c der ersten Verbindungsstange 20 von der Parksperrenklinke 50 als anderes Element des Parksperrmechanismus 22 in Richtung der oben beschriebenen ersten Gerade minimiert, wenn der Drehwinkel θ der Rastplatte 18 0 Grad (erster Winkelwert) beträgt, und maximiert, wenn der Drehwinkel θ der Rastplatte 18 180 Grad (dritter Winkelwert) beträgt, wobei ein Abstand des Gelenkabschnitts 24c der zweiten Verbindungsstange 24 vom Ventilkörper 26b als das andere Element des manuellen Ventilmechanismus 26 in Richtung der oben beschriebenen zweiten Gerade minimiert ist, wenn der Drehwinkel θ der Rastplatte 18 90 Grad (zweiter Winkelwert) beträgt, und maximiert ist, wenn der Drehwinkel θ der Rastplatte 18 270 Grad (vierter Winkelwert) beträgt. Somit sind die Phase der Hin- und Herbewegung des konischen Elements 48 (d.h. der Positionsort des konischen Elements 48), die durch die durchgezogene Linie angegeben ist, und die Phase der Hin- und Herbewegung des Kolbenventilelements 26a (d.h. der Positionsort des Kolbenventilelements 26a), die durch die Strichpunktlinie angegeben ist, um 90 Grad des Drehwinkels θ der Rastplatte 18 zueinander versetzt, d.h. um einen Betrag, der einem Viertel des Zyklus der Hin- und Herbewegungen des konischen Elements 48 und des Kolbenventilelements 26a entspricht.
  • Wie des Weiteren der 6 entnommen werden kann ist es möglich, bei einer Betätigung zur Festlegung des D-Bereichs oder des R-Bereichs im Fahrzeug 10 zu bewirken, dass das konische Element 48 des Parksperrmechanismus 22 in der D/R-Position positioniert wird, um den Parksperrmechanismus 22 in den Entriegelungszustand zu bringen, in dem das Parkrad 52 gedreht werden kann, und auch zu bewirken, dass das Kolbenventilelement 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 in die D-Position oder die R-Position gebracht wird, um den manuellen Ventilmechanismus 26 in den Vorwärtsfahrtzustand oder den Rückwärtsfahrtzustand zu bringen, in dem das Fahrzeug 10 in die Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung fahren kann. Wenn eine Betätigung zur Festlegung des P-Bereichs oder des N-Bereichs im Fahrzeug 10 vorgenommen wird, ist es möglich zu bewirken, dass das konische Element 48 des Parksperrmechanismus 22 in der P-Position oder der N-Position positioniert wird, um den Parksperrmechanismus 22 in den Verriegelungszustand oder den Entriegelungszustand zu bringen, in dem das Drehen des Parkrads 52 zugelassen oder verhindert wird, und auch zu bewirken, dass das Kolbenventilelement 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 in der P/N-Position positioniert wird, um den manuellen Ventilmechanismus 26 in den Übertragungsunterbrechungszustand zu bringen, in dem die Übertragung der Antriebskraft im Fahrzeug 10 unterbrochen ist. Da des Weiteren der Aussparungsabschnitt 32p, der dem P-Bereich entspricht, und der Aussparungsabschnitt 32n, der dem N-Bereich entspricht, an in Umfangsrichtung um die Drehachse, um die die Rastplatte 18 zu drehen ist, diagonalen Positionen angeordnet sind, ist es, wenn entweder der P-Bereich oder der N-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist, möglich zu bewirken, dass das Kolbenventilelement 26a in der P/N-Position positioniert ist, die dem P-Bereich und dem N-Bereich gemeinsam ist. Da des Weiteren der Aussparungsabschnitt 32r, der dem R-Bereich entspricht, und der Aussparungsabschnitt 32d, der dem D-Bereich entspricht, an in Umfangsrichtung um die Drehachse diagonalen Positionen angeordnet sind, ist es, wenn entweder der R-Bereich oder der D-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist, möglich zu bewirken, dass das konische Element 48 in der D/R-Position positioniert ist, die dem R-Bereich und dem D-Bereich gemeinsam ist.
  • Der Betrieb der Bereichsschaltvorrichtung 12 wird beschrieben. Im Bezugsbetriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, in dem der P-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist, wie in 1 dargestellt, ist die Rolle 38 des Rastpositionierungsmechanismus 28 in Kontakt mit dem Aussparungsabschnitt 32p der Rastplatte 18, die in Umfangsrichtung in der Bezugsposition positioniert ist. In diesem Fall wirkt die Rolle 38 aufgrund der Vorspannkraft der Rastfeder 36, die die Rolle 38 in Richtung des Aussparungsabschnitts 32p drückt, mit dem Aussparungsabschnitt 32p zusammen, um den Winkelwert des Drehwinkels θ der Rastplatte 18 aufrechtzuerhalten, der dem P-Bereich entspricht.
  • Die Ansicht (a) von 5 zeigt die Bereichsschaltvorrichtung 12 von der oberen Seite der Bereichsschaltvorrichtung 12 aus gesehen, wenn sich die Bereichsschaltvorrichtung 12 wie in 1 im Bezugsbetriebszustand befindet. Wie in 1 und der Ansicht (a) von 5 dargestellt, ist der Verbindungsabschnitt 42 der Rastplatte 18 in seiner äußersten rechten Position, wie in den Zeichnungsblättern gesehen, positioniert, wodurch das zweite Element 20b der ersten Verbindungsstange 20 ebenfalls in seiner äußersten rechten Position, wie in den Zeichnungsblättern gesehen, positioniert ist. Des Weiteren ist das mit dem zweiten Element 20b verbundene konische Element 48 in seiner äußersten rechten Position, wie in den Zeichnungsblättern gesehen, positioniert, wodurch die Parksperrenklinke 50 in Kontakt mit dem Abschnitt großen Durchmessers der konischen Fläche 48a des konischen Elements 48 ist. Dadurch befindet sich der Parksperrmechanismus 22 im Verriegelungszustand, in dem die Eingriffszähne 50a der Parksperrenklinke 50 in die Außenumfangszähne 52a des Parkrads 52 eingreifen. Wie in 1 dargestellt, ist das Kolbenventilelement 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 durch die zweite Verbindungsstange 24 in der P/N-Position positioniert, so dass sich der manuelle Ventilmechanismus 26 im Übertragungsunterbrechungszustand befindet, durch den die Übertragung der Antriebskraft im Fahrzeug 10 unterbrochen wird.
  • Wenn die Schaltwelle 16 und die Rastplatte 18 durch den Elektromotor 14 aus dem in 1 dargestellten Bezugsbetriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, in dem der P-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist, im Uhrzeigersinn gedreht werden, wird die Rolle 38 gegen die Vorspannkraft der Rastfeder 36 aus dem Aussparungsabschnitt 32p herausbewegt und dann entlang des Außenumfangsendabschnitts der Rastplatte 18 in Richtung des Aussparungsabschnitts 32r bewegt. Da die Rolle 38 von der Rastfeder 36 gehalten wird, wird in diesem Fall die Rastplatte 18 relativ zur Rolle 38 bewegt.
  • Wenn die Rolle 38 in Kontakt mit dem Aussparungsabschnitt 32r der Rastplatte 18 gebracht wird, die durch Drehung der Rastplatte 18 in Umfangsrichtung in der Bezugsposition positioniert wird, wie in 2 gezeigt, wird der R-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt. Die Ansicht (b) von 5 zeigt die Bereichsschaltvorrichtung 12 von der oberen Seite der Bereichsschaltvorrichtung 12 aus gesehen, wenn sich die Bereichsschaltvorrichtung 12 im Betriebszustand befindet, durch den der R-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist. Wie in 2 und der Ansicht (b) von 5 dargestellt, ist der Verbindungsabschnitt 42 der Rastplatte 18 in seiner untersten Position, wie in den Zeichnungsblättern gesehen, positioniert, wobei das zweite Element 20b der ersten Verbindungsstange 20 und das konische Element 48 (wie in den Zeichnungsblättern gesehen) von dem in 1 dargestellten Bezugsbetriebszustand (in dem der P-Bereich festgelegt ist) nach links bewegt sind. In diesem Fall ist das konische Element 48 des Parksperrmechanismus 22 in der D/R-Position positioniert, wodurch der Eingriff der Eingriffszähne 50a der Parksperrenklinke 50 mit den Außenumfangszähnen 52a des Parkrads 52 gelöst ist, so dass sich der Parksperrmechanismus 22 im Entriegelungszustand befindet. Des Weiteren wird das Kolbenventilelement 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 währenddessen durch die zweite Verbindungsstange 24 in die R-Position gebracht, wie in 2 dargestellt, wodurch das Fahrzeug 10 in die Rückwärtsrichtung fahren kann.
  • Wenn des Weiteren die Schaltwelle 16 und die Rastplatte 18 durch den Elektromotor 14 aus dem in 2 dargestellten Betriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, in dem der R-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist, im Uhrzeigersinn gedreht werden, wird die Rolle 38 gegen die Vorspannkraft der Rastfeder 36 aus dem Aussparungsabschnitt 32r herausbewegt und dann entlang des Außenumfangsendabschnitts der Rastplatte 18 in Richtung des Aussparungsabschnitts 32n bewegt.
  • Wenn die Rolle 38 in Kontakt mit dem Aussparungsabschnitt 32n der Rastplatte 18 gebracht wird, die durch Drehung der Rastplatte 18 in Umfangsrichtung in der Bezugsposition positioniert wird, wie in 3 gezeigt, wird der N-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt. Die Ansicht (c) von 5 zeigt die Bereichsschaltvorrichtung 12 von der oberen Seite der Bereichsschaltvorrichtung 12 aus gesehen, wenn sich die Bereichsschaltvorrichtung 12 im Betriebszustand befindet, durch den der N-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist. Wie in 3 und der Ansicht (c) von 5 dargestellt, ist der Verbindungsabschnitt 42 der Rastplatte 18 in seiner äußersten linken Position, wie in den Zeichnungsblättern gesehen, positioniert, wobei das zweite Element 20b der ersten Verbindungsstange 20 und das konische Element 48 in ihrer äußersten linken Position positioniert sind. In diesem Fall ist das konische Element 48 des Parksperrmechanismus 22 in der N-Position positioniert, wodurch der Eingriff der Eingriffszähne 50a der Parksperrenklinke 50 mit den Außenumfangszähnen 52a des Parkrads 52 gelöst gehalten wird, so dass der Entriegelungszustand des Parksperrmechanismus 22 beibehalten wird. Des Weiteren wird das Kolbenventilelement 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 währenddessen durch die zweite Verbindungsstange 24 in die P/N-Position gebracht, wie in 3 dargestellt, wodurch die Übertragung der Antriebskraft im Fahrzeug 10 unterbrochen wird.
  • Wenn des Weiteren die Schaltwelle 16 und die Rastplatte 18 durch den Elektromotor 14 aus dem in 3 dargestellten Betriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, in dem der N-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist, im Uhrzeigersinn gedreht werden, wird die Rolle 38 gegen die Vorspannkraft der Rastfeder 36 aus dem Aussparungsabschnitt 32n herausbewegt und dann entlang des Außenumfangsendabschnitts der Rastplatte 18 in Richtung des Aussparungsabschnitts 32d bewegt.
  • Wenn die Rolle 38 in Kontakt mit dem Aussparungsabschnitt 32d der Rastplatte 18 gebracht wird, die durch Drehung der Rastplatte 18 in Umfangsrichtung in der Bezugsposition positioniert wird, wie in 4 gezeigt, wird der D-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt. Die Ansicht (b) von 5 zeigt die Bereichsschaltvorrichtung 12 von der oberen Seite der Bereichsschaltvorrichtung 12 aus gesehen, wenn sich die Bereichsschaltvorrichtung 12 im Betriebszustand befindet, durch den der D-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist. Wie in 4 und der Ansicht (b) von 5 dargestellt, ist der Verbindungsabschnitt 42 der Rastplatte 18 in seiner obersten Position, wie in den Zeichnungsblättern gesehen, positioniert, wobei das zweite Element 20b der ersten Verbindungsstange 20 und das konische Element 48 aus dem in 3 dargestellten Betriebszustand (in dem der N-Bereich festgelegt ist) nach rechts (wie in den Zeichnungsblättern gesehen) bewegt sind. In diesem Fall ist das konische Element 48 des Parksperrmechanismus 22 in der D/R-Position positioniert, genau wie in 2, wodurch der Eingriff der Eingriffszähne 50a der Parksperrenklinke 50 mit den Außenumfangszähnen 52a des Parkrads 52 gelöst gehalten wird, so dass der Entriegelungszustand des Parksperrmechanismus 22 beibehalten wird. Des Weiteren wird das Kolbenventilelement 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 währenddessen durch die zweite Verbindungsstange 24 in die D-Position gebracht, wie in 4 dargestellt, wodurch das Fahrzeug 10 in Vorwärtsrichtung fahren kann.
  • Wenn des Weiteren die Schaltwelle 16 und die Rastplatte 18 durch den Elektromotor 14 aus dem in 4 dargestellten Betriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, in der der D-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist, im Uhrzeigersinn gedreht werden, wird die Rolle 38 gegen die Vorspannkraft der Rastfeder 36 aus dem Aussparungsabschnitt 32d herausbewegt und dann entlang des Außenumfangsendabschnitts der Rastplatte 18 in Richtung des Aussparungsabschnitts 32p bewegt. Wenn dann die Rolle 38 mit dem Aussparungsabschnitt 32p der Rastplatte 18 in Kontakt gebracht wird, die durch Drehung der Rastplatte 18 in Umfangsrichtung in die Bezugsposition gebracht wird, wie in 1 dargestellt, wird im Fahrzeug 10 der P-Bereich wieder festgelegt.
  • Wenn die Rastplatte 18 im Uhrzeigersinn um 360 Grad, d.h. um eine Umdrehung, aus dem Bezugsbetriebszustand gedreht wurde, durch den der P-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist, wie in 1 dargestellt, wird im Fahrzeug 10 wieder der P-Bereich festgelegt, nachdem der R-Bereich, der N-Bereich und der D-Bereich nacheinander in dieser Reihenfolge der Beschreibung festgelegt wurden.
  • Wenn die Schaltwelle 16 und die Rastplatte 18 aus dem in 1 dargestellten Bezugsbetriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, in der der P-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist, gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden, wird die Rolle 38 gegen die Vorspannkraft der Rastfeder 36 aus dem Aussparungsabschnitt 32p herausbewegt und dann entlang des Außenumfangsendabschnitts der Rastplatte 18 in Richtung des Aussparungsabschnitts 32d bewegt. Wenn dann die Rolle 38 mit dem Aussparungsabschnitt 32d der Rastplatte 18 in Kontakt gebracht wird, die in Umfangsrichtung in der Bezugsposition positioniert ist, wie in 4 gezeigt, wird der D-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt. In diesem Fall befindet sich die Bereichsschaltvorrichtung 12 in dem in 4 und der Ansicht (b) von 5 dargestellten Betriebszustand, so dass sich der Parksperrmechanismus 22 im Entriegelungszustand befindet, und das Kolbenventilelement 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 befindet sich in der D-Position, wodurch sich der manuelle Ventilmechanismus 26 im Vorwärtsfahrzustand befindet, in dem das Fahrzeug 10 in Vorwärtsrichtung fahren kann.
  • Wenn des Weiteren die Schaltwelle 16 und die Rastplatte 18 aus dem in 4 und der Ansicht (b) von 5 dargestellten Betriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, in der der D-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist, gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden, wird die Rolle 38 gegen die Vorspannkraft der Rastfeder 36 aus dem Aussparungsabschnitt 32d herausbewegt und dann entlang des Außenumfangsendabschnitts der Rastplatte 18 in Richtung des Aussparungsabschnitts 32n bewegt. Wenn dann die Rolle 38 mit dem Aussparungsabschnitt 32n der Rastplatte 18 in Kontakt gebracht wird, die in Umfangsrichtung in der Bezugsposition positioniert ist, wie in 3 gezeigt, wird der N-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt. In diesem Fall befindet sich die Bereichsschaltvorrichtung 12 in dem in 3 und der Ansicht (c) von 5 dargestellten Betriebszustand, so dass sich der Parksperrmechanismus 22 im Entriegelungszustand befindet, wobei sich das Kolbenventilelement 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 befindet sich in der P/N-Position, wodurch sich der manuelle Ventilmechanismus 26 im Übertragungsunterbrechungszustand befindet, in dem die Übertragung der Antriebskraft im Fahrzeug 10 unterbrochen ist.
  • Wenn des Weiteren die Schaltwelle 16 und die Rastplatte 18 aus dem in 3 und der Ansicht (c) von 5 dargestellten Betriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, in der der N-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist, gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden, wird die Rolle 38 gegen die Vorspannkraft der Rastfeder 36 aus dem Aussparungsabschnitt 32n herausbewegt und dann entlang des Außenumfangsendabschnitts der Rastplatte 18 in Richtung des Aussparungsabschnitts 32r bewegt. Wenn dann die Rolle 38 mit dem Aussparungsabschnitt 32r der Rastplatte 18 in Kontakt gebracht wird, die in Umfangsrichtung in der Bezugsposition positioniert ist, wie in 2 gezeigt, wird der R-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt. In diesem Fall befindet sich die Bereichsschaltvorrichtung 12 in dem in 2 und der Ansicht (b) von 5 dargestellten Betriebszustand, so dass sich der Parksperrmechanismus 22 im Entriegelungszustand befindet, und das Kolbenventilelement 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 befindet sich in der R-Position, wodurch sich der manuelle Ventilmechanismus 26 im Rückwärtsfahrzustand befindet, in dem das Fahrzeug 10 in die Rückwärtsrichtung fahren kann.
  • Wenn des Weiteren die Schaltwelle 16 und die Rastplatte 18 aus dem in 2 und der Ansicht (b) von 5 dargestellten Betriebszustand der Bereichsschaltvorrichtung 12, in der der R-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist, gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden, wird die Rolle 38 gegen die Vorspannkraft der Rastfeder 36 aus dem Aussparungsabschnitt 32r herausbewegt und dann entlang des Außenumfangsendabschnitts der Rastplatte 18 in Richtung des Aussparungsabschnitts 32p bewegt. Wenn dann die Rolle 38 mit dem Aussparungsabschnitt 32p der Rastplatte 18 in Kontakt gebracht wird, die in Umfangsrichtung in der Bezugsposition positioniert ist, wie in 1 gezeigt, wird der P-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt.
  • Wenn die Rastplatte 18 um 360 Grad gegen den Uhrzeigersinn, d.h. um eine Umdrehung, aus dem Bezugsbetriebszustand gedreht wurde, durch den der P-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist, wie in 1 dargestellt, wird im Fahrzeug 10 wieder der P-Bereich festgelegt, nachdem der D-Bereich, der N-Bereich und der R-Bereich nacheinander in dieser Reihenfolge der Beschreibung festgelegt worden sind.
  • Wie oben beschrieben, sind die Aussparungsabschnitte 32 im Außenumfangsendabschnitt der Rastplatte 18 vorgesehen und in Umfangsrichtung um die Drehachse mit der vorgegebenen Winkelteilung (90 Grad) angeordnet. Durch die Anordnung der Aussparungsabschnitte 32 im Außenumfangsendabschnitt der Rastplatte 18 in der vorgegebenen Winkelteilung in Umfangsrichtung können die Schaltbereiche durch Drehen der Rastplatte 18 periodisch geschaltet werden. Damit ist es möglich, einen Freiheitsgrad bei der Gestaltung eines Musters des Schaltens zwischen den Schaltbereichen zu vergrößern, so dass der dem P-Bereich entsprechende Aussparungsabschnitt 32p und der dem D-Bereich entsprechende Aussparungsabschnitt 32d in benachbarten Positionen in Umfangsrichtung um die Drehachse, um die die Rastplatte 18 zu drehen ist, vorgesehen werden können. Durch diese Anordnung können der P-Bereich und der D-Bereich durch Drehung der Rastplatte 18 direkt, ohne über die anderen Schaltbereiche (R-Bereich, N-Bereich) zu schalten, geschaltet werden. Das heißt, dass beim Schaltübergang zwischen dem P-Bereich und dem D-Bereich der P-Bereich oder der D-Bereich in den jeweils anderen des P-Bereichs und des D-Bereichs geschaltet werden können, ohne über den R-Bereich und den N-Bereich zu schalten. Somit kann die Schaltung zwischen dem P-Bereich und dem D-Bereich mit einem verbesserten Ansprechverhalten durchgeführt werden. Auch wenn die Bereichsschaltvorrichtung 12 nicht vom Elektromotor 14 betätigt werden kann, z.B. aufgrund des Ausfalls einer elektrischen Quelle, kann während des Schaltübergangs zwischen dem P-Bereich und dem D-Bereich vermieden werden, dass der R-Bereich festgelegt wird, d.h. es kann vermieden werden, dass ein unbeabsichtigter der Schaltbereiche festgelegt wird.
  • Wie oben beschrieben, werden in der vorliegenden Ausführungsform, während die Rastplatte 18 aus einem Zustand gedreht wird, in dem einer der Schaltbereiche festgelegt ist, die anderen Schaltbereiche nacheinander festgelegt, und wenn die Rastplatte 18 um eine Umdrehung aus dem Zustand gedreht wurde, wird derselbe der Schaltbereiche wieder festgelegt. Diese Merkmalsanordnung ermöglicht es, den Freiheitsgrad bei der Gestaltung eines Musters des Schaltens zwischen den Schaltbereichen im Vergleich zu einer Anordnung zu erhöhen, bei der die Schaltbereiche durch Drehung einer Rastplatte um einen bestimmten Winkelwert des Drehwinkels θ festzulegen sind. In Verbindung mit dieser Merkmalsanordnung können der P-Bereich und der D-Bereich durch Drehung der Rastplatte 18 direkt, ohne über einen anderen der Schaltbereiche als den P-Bereich und den D-Bereich zu schalten, zueinander geschaltet werden. Somit kann auch dann, wenn die Rastplatte 18 z.B. wegen eines Ausfalls der elektrischen Quelle nicht gedreht werden kann, während des Schaltübergangs zwischen dem P-Bereich und dem D-Bereich verhindert werden, dass der unbeabsichtigte eine der Schaltbereiche festgelegt wird.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wirkt der Aussparungsabschnitt 32p mit der Rolle 38 zusammen, um einen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels θ der Rastplatte 18 aufrechtzuerhalten, durch den der P-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist, während der Aussparungsabschnitt 32d mit der Rolle 38 zusammenwirkt, um einen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels θ der Rastplatte 18 aufrechtzuerhalten, durch den der D-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist, so dass die Aussparungsabschnitte 32p, 32d in Umfangsrichtung in entsprechenden benachbarten Positionen angeordnet sind. Aufgrund dieser Anordnung können der P-Bereich und der D-Bereich durch Drehung der Rastplatte 18 direkt, ohne über einen anderen der Schaltbereiche als den P-Bereich und den D-Bereich zu schalten, zueinander geschaltet werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann der Parksperrmechanismus 22 in einen seiner mehreren Betriebszustände gebracht werden, der einer Position des konischen Elements 48 des Parksperrmechanismus 22 entspricht, die durch die Hin- und Herbewegung der ersten Verbindungsstange 20 verändert wird, die durch die Drehung der Rastplatte 18 verursacht wird. Des Weiteren kann der manuelle Ventilmechanismus 26 in einen seiner mehreren Betriebszustände versetzt werden, der einer Position des Kolbenventilelements 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 entspricht, die durch die durch die Drehung der Rastplatte 18 verursachte Hin- und Herbewegung der zweiten Verbindungsstange 24 zu ändern ist, so dass jeder aus dem N-Bereich, dem D-Bereich und dem R-Bereich in Abhängigkeit von dem ausgewählten der mehreren Betriebszustände des manuellen Ventilmechanismus 26 festgelegt werden kann.
  • In der vorliegenden Ausführungsform sind die vier Aussparungsabschnitte 32, von denen jeder mit der Rolle 38 zusammenwirkt, um einen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels θ der Rastplatte 18 aufrechtzuerhalten, durch den ein entsprechender des P-Bereichs, des R-Bereichs, des N-Bereichs und des D-Bereichs im Fahrzeug 10 festgelegt ist, in Umfangsrichtung mit einer Winkelteilung von 90 Grad angeordnet, so dass die Aussparungsabschnitte 32p, 32n an in Umfangsrichtung diagonalen Positionen angeordnet sind, und so dass bei Hin- und Herbewegung der ersten und zweiten Verbindungsstange 20, 24 durch Drehung der Rastplatte 18 die Hin- und Herbewegungen der ersten und zweiten Verbindungsstange 20, 24 um 90 Grad phasenversetzt sind. Durch diese Anordnung ist es möglich, dass sich der Parksperrmechanismus 22 entweder in seinem Verriegelungszustand oder in seinem Entriegelungszustand befindet, wobei sich der manuelle Ventilmechanismus 26 in seinem Übertragungsunterbrechungszustand befindet. Wenn daher der P-Bereich im Fahrzeug 10 festzulegen ist, kann der P-Bereich festgelegt werden, wobei der manuelle Ventilmechanismus 26 in den Übertragungsunterbrechungszustand und der Parksperrmechanismus 22 in den Verriegelungszustand gebracht wird.
  • In der vorliegenden Ausführungsform, in der der Drehwinkel θ der Rastplatte 18 vom Absolutwinkelsensor 30 erfasst wird, können die Schaltbereiche auf Basis des vom Absolutwinkelsensor 30 erfassten Drehwinkels θ der Rastplatte 18 zuverlässig zwischen den Schaltbereichen geschaltet werden. Da der Drehwinkel θ der Rastplatte 18 durch den Absolutwinkelsensor 30 erfasst wird, kann die Erfassung des Drehwinkels θ der Rastplatte 18 auch dann erfolgen, wenn die Rastplatte 18 um eine Umdrehung oder mehr gedreht wird.
  • Es werden weitere Ausführungsformen dieser Erfindung beschrieben. In den folgenden Ausführungsformen werden die gleichen Bezugszeichen wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform verwendet, um die funktionell entsprechenden Elemente zu identifizieren, wobei diese Elemente nicht beschrieben werden.
  • ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
  • Die 7 und 8 sind Ansichten, die den Aufbau einer Bereichsschaltvorrichtung 100 zeigen, die gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist. 7 ist eine Ansicht der Bereichsschaltvorrichtung 100, wenn sie in dem Fahrzeug 10 eingebaut ist, wobei die Ansicht von einer oberen Seite der Bereichsschaltvorrichtung 100 aus gesehen ist. 8 ist eine Ansicht der Bereichsschaltvorrichtung 100 von 7, wobei die Ansicht aus einer Richtung des in 7 angegebenen Pfeils A gesehen ist. Es ist zu beachten, dass der Rastpositionierungsmechanismus 28 in 7 nicht dargestellt ist.
  • In der Bereichsschaltvorrichtung 100 der zweiten Ausführungsform steht eine Schaltwelle 104, die von einem Elektromotor 102 zu drehen ist, von gegenüberliegenden Seiten des Elektromotors 102 hervor. Die Schaltwelle 104 ist an einem ihrer gegenüberliegenden Längsendabschnitte mit einer ersten Verbindungsstange 106 verbunden, durch die der Parksperrmechanismus 22 zu betätigen ist, und am anderen ihrer gegenüberliegenden Längsendabschnitte mit einer zweiten Verbindungsstange 108 verbunden, durch die der manuelle Ventilmechanismus 26 zu betätigen ist. Es ist zu beachten, dass sowohl der eine als auch der andere der gegenüberliegenden Längsendabschnitte der Schaltwelle 104, mit denen die erste und die zweite Verbindungsstange 106, 108 verbunden sind, gegenüber der Drehachse einer Rastplatte 110 versetzt sind, wie in 8 dargestellt.
  • Die Bereichsschaltvorrichtung 100 umfasst: den Elektromotor 102; die Schaltwelle 104, die durch den Elektromotor 102 zu drehen ist; die Rastplatte 110, die mit der Schaltwelle 104 so verbunden ist, dass sie integral mit der Schaltwelle 104 gedreht wird; die erste Verbindungsstange 106, die mit dem oben beschriebenen einen der gegenüberliegenden Längsendabschnitte der Schaltwelle 104 so verbunden ist, dass sie mit der Drehung der Schaltwelle 104 hin- und herbewegt wird; die zweite Verbindungsstange 108, die mit dem oben beschriebenen anderen der gegenüberliegenden Längsendabschnitte der Schaltwelle 104 so verbunden ist, dass sie mit der Drehung der Schaltwelle 104 hin- und herbewegt wird; den Parksperrmechanismus 22, der in einen der Betriebszustände zu bringen ist, der in Abhängigkeit von der Hin- und Herbewegung der ersten Verbindungsstange 106 ausgewählt wird; den manuellen Ventilmechanismus 26, der in einen der Betriebszustände zu bringen ist, der in Abhängigkeit von der Hin- und Herbewegung der zweiten Verbindungsstange 108 ausgewählt wird; und den Rastpositionierungsmechanismus 28. Es ist zu beachten, dass der Parksperrmechanismus 22, der manuelle Ventilmechanismus 26 und der Rastpositionierungsmechanismus 28 im Wesentlichen die gleichen sind wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform, so dass für diese Mechanismen 22, 26, 28 die gleichen Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform verwendet werden und deren Beschreibungen weggelassen werden.
  • Die erste Verbindungsstange 106 umfasst: ein erstes Element 106a, das mit der Schaltwelle 104 verbunden ist; ein zweites Element 106b, das an seinem in Längsrichtung distalen Endabschnitt mit dem konischen Element 48 des Parksperrmechanismus 22 verbunden ist; und einen Gelenkabschnitt 106c, der das erste und das zweite Element 106a, 106b verbindet und gleichzeitig ein Biegen oder Neigen des ersten Elements 106a relativ zum zweiten Element 106b ermöglicht. Der oben beschriebene eine der gegenüberliegenden Längsendabschnitte der Schaltwelle 104, mit dem das erste Element 106a der ersten Verbindungsstange 106 verbunden ist, ist durch einen ersten Verbindungsabschnitt 114 gebildet, der sich in einer Position befindet, die von der Drehachse, um die die Schaltwelle 104 und die Rastplatte 110 zu drehen sind, versetzt ist, so dass das erste Element 106a um den Gelenkabschnitt 106c schwenkbar ist. Der erste Verbindungsabschnitt 114 wird zusammen mit Drehungen der Schaltwelle 104 und der Rastplatte 110 entlang eines Kreises bewegt, dessen Mittelpunkt auf der oben beschriebenen Drehachse, d.h. einer Achse der Schaltwelle 104, liegt. Wenn die Schaltwelle 104 und die Rastplatte 110 gedreht werden, wird das zweite Element 106b der ersten Verbindungsstange 106 hin- und herbewegt und das erste Element 106a der ersten Verbindungsstange 106 um den Gelenkabschnitt 106c geschwenkt.
  • Die zweite Verbindungsstange 108 umfasst: ein erstes Element 108a, das mit der Schaltwelle 104 verbunden ist; ein zweites Element 108b, das an seinem in Längsrichtung distalen Endabschnitt mit dem Kolbenventilelement 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 verbunden ist; und einen Gelenkabschnitt 108c, der das erste und das zweite Element 108a, 108b verbindet und gleichzeitig ein Biegen oder Neigen des ersten Elements 108a relativ zum zweiten Element 108b ermöglicht. Der oben beschriebene andere der gegenüberliegenden Längsendabschnitte der Schaltwelle 104, mit dem das erste Element 108a der zweiten Verbindungsstange 108 verbunden ist, ist durch einen zweiten Verbindungsabschnitt 116 gebildet, der sich in einer Position befindet, die von der Drehachse, um die die Schaltwelle 104 und die Rastplatte 110 zu drehen sind, versetzt ist, so dass das erste Element 108a um den Gelenkabschnitt 108c schwenkbar ist. Der zweite Verbindungsabschnitt 116 wird zusammen mit den Drehungen der Schaltwelle 104 und der Rastplatte 110 entlang eines Kreises bewegt, dessen Mittelpunkt auf der oben beschriebenen Drehachse, d.h. der Achse der Schaltwelle 104, liegt. Wenn die Schaltwelle 104 und die Rastplatte 110 gedreht werden, wird das zweite Element 108b der zweiten Verbindungsstange 108 hin- und herbewegt und das erste Element 108a der zweiten Verbindungsstange 108 um den Gelenkabschnitt 108c geschwenkt.
  • Die Rastplatte 110, die mit der Schaltwelle 104 verbunden ist, ist integral mit der Schaltwelle 104 zu drehen. Die Rastplatte 110 ist aus einem quadratischen Plattenelement mit einer vorgegebenen Dicke gebildet. Die Rastplatte 110 hat vier Aussparungsabschnitte 112p, 112r, 112n, 112d, die an vier Seiten vorgesehen sind, die sich in einem Außenumfangsendabschnitt der Rastplatte 110 befinden, und die in einer Umfangsrichtung um die Drehachse mit einer vorgegebenen Winkelteilung (90 Grad) angeordnet sind. Wenn der Aussparungsabschnitt 112p, der dem P-Bereich entspricht, in Umfangsrichtung in der Bezugsposition positioniert ist, ist die Rolle 38 des Rastpositionierungsmechanismus 28 mit dem Aussparungsabschnitt 112p in Kontakt und wirkt mit dem Aussparungsabschnitt 112p zusammen, um einen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels θ der Rastplatte 110 aufrechtzuerhalten, durch den der P-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist. Wenn der Aussparungsabschnitt 112r, der dem R-Bereich entspricht, in Umfangsrichtung in der Bezugsposition positioniert ist, ist die Rolle 38 mit dem Aussparungsabschnitt 112r in Kontakt und wirkt mit dem Aussparungsabschnitt 112r zusammen, um einen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels θ der Rastplatte 110 aufrechtzuerhalten, durch den der R-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist. Wenn der Aussparungsabschnitt 112n, der dem N-Bereich entspricht, in Umfangsrichtung in der Bezugsposition positioniert ist, ist die Rolle 38 mit dem Aussparungsabschnitt 112n in Kontakt und wirkt mit dem Aussparungsabschnitt 112n zusammen, um einen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels θ der Rastplatte 110 aufrechtzuerhalten, durch den der N-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist. Wenn der Aussparungsabschnitt 112d, der dem D-Bereich entspricht, in Umfangsrichtung in der Bezugsposition positioniert ist, ist die Rolle 38 mit dem Aussparungsabschnitt 112d in Kontakt und wirkt mit dem Aussparungsabschnitt 112d zusammen, um einen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels θ der Rastplatte 110 aufrechtzuerhalten, durch den der D-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist. Es ist zu beachten, dass die Aussparungsabschnitte 112p, 112r, 112n, 112d den „Eingriffsabschnitten“ entsprechen, die in den beigefügten Ansprüchen genannt sind.
  • In der vorliegenden zweiten Ausführungsform wirkt der Aussparungsabschnitt 112p mit der Rolle 38 zusammen, um einen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels θ der Rastplatte 110 aufrechtzuerhalten, durch den der P-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist, während der Aussparungsabschnitt 112d mit der Rolle 38 zusammenwirkt, um einen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels θ der Rastplatte 110 aufrechtzuerhalten, durch den der D-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist, so dass die Aussparungsabschnitte 112p, 112d wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform an in Umfangsrichtung benachbarten Positionen liegen. Des Weiteren sind die Aussparungsabschnitte 112p, 112n, von denen jeder mit der Rolle 38 zusammenwirkt, um einen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels θ der Rastplatte 110 aufrechtzuerhalten, durch den ein entsprechender des P-Bereichs und des N-Bereichs im Fahrzeug 10 festgelegt ist, wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform an in Umfangsrichtung diagonalen Positionen angeordnet. Es ist zu beachten, dass die Aussparungsabschnitte 112p, 112d, 112n dem „ersten Aussparungsabschnitt“, „zweiten Aussparungsabschnitt“ bzw. „dritten Aussparungsabschnitt“ entsprechen, die in den beigefügten Ansprüchen genannt sind.
  • In der vorliegenden zweiten Ausführungsform sind die Bewegungsrichtung des zweiten Elements 106b der ersten Verbindungsstange 106 und die Bewegungsrichtung des zweiten Elements 108b der zweiten Verbindungsstange 108 parallel zueinander. Wie jedoch in 8 dargestellt, befinden sich der erste Verbindungsabschnitt 114, mit dem die erste Verbindungsstange 106 verbunden ist, und der zweite Verbindungsabschnitt 116, mit dem die zweite Verbindungsstange 108 verbunden ist, an Positionen, die in Umfangsrichtung um die Drehachse, um die die Rastplatte 110 zu drehen ist, um 90 Grad zueinander versetzt sind. Daher sind die Hin-und Herbewegung des zweiten Elements 106b der ersten Verbindungsstange 106 und die Hin- und Herbewegung des zweiten Elements 108b der zweiten Verbindungsstange 108 wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform um 90 Grad phasenversetzt. In Verbindung mit diesem Merkmal, auf das in der Beschreibung der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wie in 6 dargestellt Bezug genommen wird, sind die Phase der Hin- und Herbewegung des konischen Elements 48 des Parksperrmechanismus 22 und die Phase der Hin- und Herbewegung des Kolbenventilelements 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 um 90 Grad zueinander versetzt, so dass eine Positionsbeziehung zwischen dem konischen Element 48 und dem Kolbenventilelement 26a in jeder Winkelwertstufe des Drehwinkels θ der Rastplatte 110 wie in 6 dargestellt festgelegt werden kann. Daher kann die Bereichsschaltvorrichtung 100 so betrieben werden, dass sie im Wesentlichen die gleichen technischen Vorteile bietet wie die Bereichsschaltvorrichtung 12 der oben beschriebenen ersten Ausführungsform.
  • Auch in der Bereichsschaltvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden zweiten Ausführungsform befinden sich die Aussparungsabschnitte 112p, 112d, die jeweils mit der Rolle 38 zusammenwirken, um einen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels θ der Rastplatte 110 aufrechtzuerhalten, durch den ein entsprechender des P-Bereichs und des D-Bereichs im Fahrzeug 10 festgelegt ist, in Umfangsrichtung nebeneinander. Daher kann beim Schaltübergang zwischen dem P-Bereich und dem D-Bereich einer des P-Bereichs und des D-Bereichs in den anderen des P-Bereichs und des D-Bereichs geschaltet werden, ohne über die anderen Bereiche zu schalten. Damit lassen sich im Wesentlichen die gleichen technischen Vorteile erzielen wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform.
  • DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • Die 9 und 10 sind Ansichten, die den Aufbau einer Bereichsschaltvorrichtung 150 zeigen, die gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist. 9 ist eine Ansicht der Bereichsschaltvorrichtung 150, wenn sie in dem Fahrzeug 10 eingebaut ist, wobei die Ansicht von einer oberen Seite der Bereichsschaltvorrichtung 150 aus gesehen ist. 10 ist eine Ansicht der Bereichsschaltvorrichtung 150 von 9, wobei die Ansicht aus einer Richtung des in 9 angegebenen Pfeils B gesehen ist. Es ist zu beachten, dass der Rastpositionierungsmechanismus 28 in 9 nicht dargestellt ist.
  • Die Bereichsschaltvorrichtung 150 der dritten Ausführungsform umfasst: einen Elektromotor 152; eine Schaltwelle 154, die durch den Elektromotor 152 zu drehen ist; eine Rastplatte 156, die mit der Schaltwelle 154 so verbunden ist, dass sie integral mit der Schaltwelle 154 gedreht wird; eine erste Verbindungsstange 160, die mit einem ersten Verbindungsabschnitt 158 der Schaltwelle 154 so verbunden ist, dass sie mit der Drehung der Schaltwelle 154 hin- und herbewegt wird; eine zweite Verbindungsstange 164, die mit einem zweiten Verbindungsabschnitt 162 der Schaltwelle 154 so verbunden ist, dass sie mit der Drehung der Schaltwelle 154 hin-und herbewegt wird; den Parksperrmechanismus 22, der in einen der Betriebszustände zu bringen ist, der in Abhängigkeit von der Hin- und Herbewegung der ersten Verbindungsstange 160 ausgewählt wird; den manuellen Ventilmechanismus 26, der in einen der Betriebszustände zu bringen ist, der in Abhängigkeit von der Hin- und Herbewegung der zweiten Verbindungsstange 164 ausgewählt wird; und den Rastpositionierungsmechanismus 28. Es ist zu beachten, dass der Parksperrmechanismus 22, der manuelle Ventilmechanismus 26 und der Rastpositionierungsmechanismus 28 im Wesentlichen die gleichen sind wie in der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform, so dass für diese Mechanismen 22, 26, 28 die gleichen Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform verwendet werden und deren Beschreibungen weggelassen werden.
  • Die erste Verbindungsstange 160 umfasst: ein erstes Element 160a, das mit einem ersten Verbindungsabschnitt 158 der Schaltwelle 154 verbunden ist; ein zweites Element 160b, das an seinem in Längsrichtung distalen Endabschnitt mit dem konischen Element 48 des Parksperrmechanismus 22 verbunden ist; und einen Gelenkabschnitt 160c, der das erste und das zweite Element 160a, 160b verbindet und gleichzeitig ein Biegen oder Neigen des ersten Elements 160a relativ zum zweiten Element 160b ermöglicht. Der erste Verbindungsabschnitt 158 befindet sich in einer Position, die von der Drehachse, um die die Schaltwelle 154 und die Rastplatte 156 zu drehen sind, versetzt ist, so dass das erste Element 160a um den Gelenkabschnitt 160c schwenkbar ist. Der erste Verbindungsabschnitt 158 wird zusammen mit Drehungen der Schaltwelle 154 und der Rastplatte 156 entlang eines Kreises bewegt, dessen Mittelpunkt auf der oben beschriebenen Drehachse, d.h. einer Achse der Schaltwelle 154, liegt. Wenn die Schaltwelle 154 und die Rastplatte 156 gedreht werden, wird das zweite Element 160b der ersten Verbindungsstange 160 hin- und herbewegt und das erste Element 160a der ersten Verbindungsstange 160 um den Gelenkabschnitt 160c geschwenkt.
  • Die zweite Verbindungsstange 164 umfasst: ein erstes Element 164a, das mit einem zweiten Verbindungsabschnitt 162 der Schaltwelle 154 verbunden ist; ein zweites Element 164b, das an seinem in Längsrichtung distalen Endabschnitt mit dem Kolbenventilelement 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 verbunden ist; und einen Gelenkabschnitt 164c, der das erste und das zweite Element 164a, 164b verbindet und gleichzeitig eine Biegung oder Neigung des ersten Elements 164a relativ zum zweiten Element 164b ermöglicht. Der zweite Verbindungsabschnitt 162 befindet sich an einer Position, die von der Drehachse, um die die Schaltwelle 154 und die Rastplatte 156 zu drehen sind, versetzt ist, so dass das erste Element 164a um den Gelenkabschnitt 164c schwenkbar ist. Der zweite Verbindungsabschnitt 162 wird zusammen mit den Drehungen der Schaltwelle 154 und der Rastplatte 156 entlang eines Kreises bewegt, dessen Mittelpunkt auf der oben beschriebenen Drehachse, d.h. der Achse der Schaltwelle 154, liegt. Wenn die Schaltwelle 154 und die Rastplatte 156 gedreht werden, wird das zweite Element 164b der zweiten Verbindungsstange 164 hin- und herbewegt und das erste Element 164a der zweiten Verbindungsstange 164 um den Gelenkabschnitt 164c geschwenkt.
  • Die Rastplatte 156, die mit der Schaltwelle 154 verbunden ist, ist integral mit der Schaltwelle 154 zu drehen. Die Rastplatte 156 ist aus einem quadratischen Plattenelement mit einer vorgegebenen Dicke gebildet. Die Rastplatte 156 hat vier Aussparungsabschnitte 166p, 166r, 166n, 166d, die an vier Seiten vorgesehen sind, die sich in einem Außenumfangsendabschnitt der Rastplatte 156 befinden, und die in einer Umfangsrichtung um die Drehachse mit einer vorgegebenen Winkelteilung (90 Grad) angeordnet sind. Wenn der Aussparungsabschnitt 166p, der dem P-Bereich entspricht, in Umfangsrichtung in der Bezugsposition positioniert ist, ist die Rolle 38 des Rastpositionierungsmechanismus 28 mit dem Aussparungsabschnitt 166p in Kontakt und wirkt mit dem Aussparungsabschnitt 166p zusammen, um einen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels θ der Rastplatte 156 aufrechtzuerhalten, durch den der P-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist. Wenn der Aussparungsabschnitt 166r, der dem R-Bereich entspricht, in Umfangsrichtung in der Bezugsposition positioniert ist, ist die Rolle 38 mit dem Aussparungsabschnitt 166r in Kontakt und wirkt mit dem Aussparungsabschnitt 166r zusammen, um einen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels θ der Rastplatte 156 aufrechtzuerhalten, durch den der R-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist. Wenn der Aussparungsabschnitt 166n, der dem N-Bereich entspricht, in Umfangsrichtung in der Bezugsposition positioniert ist, ist die Rolle 38 mit dem Aussparungsabschnitt 166n in Kontakt und wirkt mit dem Aussparungsabschnitt 166n zusammen, um einen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels θ der Rastplatte 156 aufrechtzuerhalten, durch den der N-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist. Wenn der Aussparungsabschnitt 166d, der dem D-Bereich entspricht, in Umfangsrichtung in der Bezugsposition positioniert ist, ist die Rolle 38 mit dem Aussparungsabschnitt 166d in Kontakt und wirkt mit dem Aussparungsabschnitt 166d zusammen, um einen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels θ der Rastplatte 156 aufrechtzuerhalten, durch den der D-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist. Es ist zu beachten, dass die Aussparungsabschnitte 166p, 166r, 166n, 166d den „Eingriffsabschnitten“ entsprechen, die in den beigefügten Ansprüchen genannt sind.
  • In der vorliegenden dritten Ausführungsform wirkt der Aussparungsabschnitt 166p mit der Rolle 38 zusammen, um einen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels θ der Rastplatte 156 aufrechtzuerhalten, durch den der P-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist, während der Aussparungsabschnitt 166d mit der Rolle 38 zusammenwirkt, um einen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels θ der Rastplatte 156 aufrechtzuerhalten, durch den der D-Bereich im Fahrzeug 10 festgelegt ist, so dass die Aussparungsabschnitte 166p, 166d wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform in Umfangsrichtung an benachbarten Positionen liegen. Des Weiteren sind die Aussparungsabschnitte 166p, 166n, von denen jeder mit der Rolle 38 zusammenwirkt, um einen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels θ der Rastplatte 156 aufrechtzuerhalten, durch den ein entsprechender des P-Bereichs und des N-Bereichs im Fahrzeug 10 festgelegt ist, wie in der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform in Umfangsrichtung an diagonalen Positionen angeordnet. Es ist zu beachten, dass die Aussparungsabschnitte 166p, 166d, 166n dem „ersten Aussparungsabschnitt“, „zweiten Aussparungsabschnitt“ bzw. „drittem Aussparungsabschnitt“ entsprechen, die in den beigefügten Ansprüchen genannt sind.
  • Auch in der vorliegenden dritten Ausführungsform befinden sich, wie in 10 dargestellt, der erste Verbindungsabschnitt 158, mit dem die erste Verbindungsstange 160 verbunden ist, und der zweite Verbindungsabschnitt 162, mit dem die zweite Verbindungsstange 164 verbunden ist, an Positionen, die in Umfangsrichtung um die Drehachse, um die die Rastplatte 156 zu drehen ist, um 90 Grad zueinander versetzt sind. Daher sind die Hin- und Herbewegung des zweiten Elements 160b der ersten Verbindungsstange 160 und die Hin- und Herbewegung des zweiten Elements 164b der zweiten Verbindungsstange 164 wie bei der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform um 90 Grad phasenversetzt. In Verbindung mit diesem Merkmal, auf das in der Beschreibung der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wie in 6 dargestellt Bezug genommen wird, sind die Phase der Hin- und Herbewegung des konischen Elements 48 des Parksperrmechanismus 22 und die Phase der Hin- und Herbewegung des Kolbenventilelements 26a des manuellen Ventilmechanismus 26 um 90 Grad zueinander versetzt, so dass eine Positionsbeziehung zwischen dem konischen Element 48 und dem Kolbenventilelement 26a in jeder Winkelwertstufe des Drehwinkels θ der Rastplatte 156 wie in 6 dargestellt festgelegt werden kann. Daher kann die Bereichsschaltvorrichtung 156 so betrieben werden, dass sie im Wesentlichen die gleichen technischen Vorteile bietet wie die Bereichsschaltvorrichtungen 12, 100 der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen.
  • Auch in der Bereichsschaltvorrichtung 150 gemäß der vorliegenden zweiten Ausführungsform sind die Aussparungsabschnitte 166p, 166d, die jeweils mit der Rolle 38 zusammenwirken, um einen entsprechenden Winkelwert des Drehwinkels θ der Rastplatte 156 aufrechtzuerhalten, durch den ein entsprechender des P-Bereichs und des D-Bereichs im Fahrzeug 10 festgelegt ist, in Umfangsrichtung benachbart. Daher kann im Schaltübergang zwischen dem P-Bereich und dem D-Bereich einer des P-Bereichs und des D-Bereichs in den anderen des P-Bereichs und des D-Bereichs geschaltet werden, ohne über die anderen Bereiche schalten zu müssen. Somit lassen sich im Wesentlichen die gleichen technischen Vorteile erzielen wie in der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform.
  • Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung durch Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben wurden, ist zu verstehen, dass die Erfindung auch anders ausgeführt werden kann.
  • Zum Beispiel ist in den oben beschriebenen Ausführungsformen jede der Rastplatten 18, 110, 156 aus einem quadratischen Plattenelement mit vier Ecken gebildet. Die Rastplatte kann jedoch eine Form haben, die nicht auf dieses Detail beschränkt ist. Zum Beispiel kann jede der vier Ecken des quadratischen Plattenelements, aus dem die Rastplatte gebildet ist, durch eine Kurve definiert sein, die zwei benachbarte Seiten glatt abschließt. Des Weiteren muss die Rastplatte nicht notwendigerweise aus einem quadratischen Plattenelement gebildet sein, sondern kann aus einem kreisförmigen oder anderweitig geformten Plattenelement gebildet sein, solange, wenn die Rastplatte aus einem Zustand, in dem einer der Schaltbereiche festgelegt ist, um 360 Grad gedreht wird, wieder derselbe Schaltbereich festgelegt wird. Des Weiteren wird in den oben beschriebenen Ausführungsformen das Eingriffselement durch das Druckelement in Form der Rolle 38 gebildet, und die Eingriffsabschnitte werden durch die Aussparungsabschnitte 32, 112, 166 gebildet. Der Aufbau des Eingriffselements und der Eingriffsabschnitte sind jedoch nicht auf diese Details beschränkt. Das Eingriffselement und die Eingriffsabschnitte können beliebige Formen und einen beliebigen Aufbau haben, solange der Drehwinkel θ der Rastplatte durch Eingriff des Eingriffselements mit einem entsprechenden der Eingriffsabschnitte auf einem Winkelwert gehalten werden kann, der jedem der Schaltbereiche entspricht.
  • Es ist zu verstehen, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen nur zur Veranschaulichungszwecken beschrieben werden und dass die vorliegende Erfindung mit verschiedenen Modifikationen und Verbesserungen, die im Bereich fachmännischen Könnens liegen, ausgeführt werden kann.
  • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 10
    Fahrzeug
    12, 100, 150
    Bereichsschaltvorrichtung
    14, 102, 152
    Elektromotor
    18, 110, 156
    Rastplatte
    20, 106, 160
    erste Verbindungsstange
    22
    Parksperrmechanismus
    24, 108, 164
    zweite Verbindungsstange
    26
    manueller Ventilmechanismus (Ventilmechanismus)
    26a
    Kolbenventilelement
    30
    Absolutwinkelsensor
    32p, 32r, 32n, 32d
    mehrere Aussparungsabschnitte (mehrere Eingriffsabschnitte)
    32p, 112p, 166p
    erster Aussparungsabschnitt (erster Eingriffsabschnitt)
    32d, 112d, 166d
    zweiter Aussparungsabschnitt (zweiter Eingriffsabschnitt)
    32n, 112n, 166n
    dritter Aussparungsabschnitt (dritter Eingriffsabschnitt)
    38
    Rolle (Eingriffselement, Druckelement)
    48
    konisches Element (Schaltelement)
    112p, 112r, 112n, 112d
    mehrere Aussparungsabschnitte (mehrere Eingriffsabschnitte)
    166p, 166r, 166n, 166d
    mehrere Aussparungsabschnitte (mehrere Eingriffsabschnitte)

Claims (7)

  1. Bereichsschaltvorrichtung (12; 100; 150) zum Schalten zwischen mehreren Schaltbereichen (P, R, N, D) in einem Fahrzeug (10), wobei die Bereichsschaltvorrichtung (12; 100; 150) umfasst: einen Elektromotor (14; 102; 152); und eine Rastplatte (18; 110; 156), die durch den Elektromotor (14; 102; 152) um eine Drehachse zu drehen ist, so dass die Schaltbereiche (P, R, N, D) in Abhängigkeit von einem Drehwinkel (Θ) der Rastplatte (18; 110; 156) geschaltet werden, wobei, während die Rastplatte (18; 110; 156) aus einem Zustand, in dem einer der Schaltbereiche (P, R, N, D) im Fahrzeug (10) festgelegt ist, gedreht wird, die anderen der Schaltbereiche (P, R, N, D) im Fahrzeug (10) nacheinander festgelegt werden, und wenn die Rastplatte (18; 110; 156) aus dem Zustand um 360 Grad gedreht wurde, wieder der eine der Schaltbereiche (P, R, N, D) im Fahrzeug (10) festgelegt ist, wobei die Rastplatte (18; 110; 156) mehrere Eingriffsabschnitte (32p, 32d, 32n, 32r; 112p, 112d, 112n, 112r; 166p, 166d, 166n, 166r) aufweist, die in einem Außenumfangsendabschnitt der Rastplatte (18; 110; 156) vorgesehen sind, so dass die Eingriffsabschnitte (32p, 32d, 32n, 32r; 112p, 112d, 112n, 112r; 166p, 166d, 166n, 166r) in einer Umfangsrichtung um die Drehachse angeordnet sind, und so dass jeder der Schaltbereiche (P, R, N, D) im Fahrzeug (10) festgelegt ist, wenn der Drehwinkel (Θ) der Rastplatte (18; 110; 156) ein vorgegebener entsprechender Winkelwert (Θ) ist, wobei ein entsprechender der Eingriffsabschnitte (32p, 32d, 32n, 32r; 112p, 112d, 112n, 112r; 166p, 166d, 166n, 166r) in der Umfangsrichtung in einer Bezugsposition positioniert ist, wobei die Bereichsschaltvorrichtung (12; 100; 150) zusätzlich ein Eingriffselement (38) umfasst, so dass, wenn jeder der Eingriffsabschnitte (32p, 32d, 32n, 32r; 112p, 112d, 112n, 112r; 166p, 166d, 166n, 166r) in der Bezugsposition positioniert ist, das Eingriffselement (38) mit jedem der Eingriffsabschnitte (32p, 32d, 32n, 32r; 112p, 112d, 112n, 112r; 166p, 166d, 166n, 166r) in Eingriff zu bringen ist, um dadurch den vorgegebenen entsprechenden Winkelwert (Θ) des Drehwinkels (Θ) der Rastplatte (18; 110; 156) aufrechtzuerhalten, wobei die Schaltbereiche (P, R, N, D) einen Parkbereich (P) und einen Vorwärtsfahrbereich (D) umfassen, so dass das Fahren des Fahrzeugs (10) gestoppt ist, wenn der Parkbereich (P) im Fahrzeug (10) festgelegt ist, und das Fahrzeug (10) in eine Vorwärtsrichtung fahren kann, wenn der Vorwärtsfahrbereich (D) im Fahrzeug (10) festgelegt ist, wobei die Eingriffsabschnitte (32p, 32d, 32n, 32r; 112p, 112d, 112n, 112r; 166p, 166d, 166n, 166r) einen ersten Eingriffsabschnitt (32p; 112p; 166p) und einen zweiten Eingriffsabschnitt (32d; 112d; 166d) umfassen, so dass der Parkbereich (P) im Fahrzeug (10) festgelegt ist, wenn der erste Eingriffsabschnitt (32p; 112p; 166p) in der Bezugsposition positioniert ist, und so dass der Vorwärtsfahrbereich (D) im Fahrzeug (10) festgelegt ist, wenn der zweite Eingriffsabschnitt (32d; 112d; 166d) in der Bezugsposition positioniert ist, und wobei sich der erste und der zweite Eingriffsabschnitt (32p, 32d; 112p, 112d; 166p, 166d) an in Umfangsrichtung benachbarten Positionen befinden, so dass der Parkbereich (P) und der Vorwärtsfahrbereich (D) durch Drehung der Rastplatte (18; 110; 156) direkt zueinander zu schalten sind, ohne über einen anderen der Schaltbereiche (P, R, N, D) außer dem Parkbereich (P) und dem Vorwärtsfahrbereich (D) zu schalten.
  2. Bereichsschaltvorrichtung (12; 100; 150) nach Anspruch 1, wobei die mehreren Schaltbereiche (P, R, N, D) zusätzlich zu dem Parkbereich (P) und dem Vorwärtsfahrbereich (D) einen Rückwärtsfahrbereich (R) und einen Antriebskraftübertragungsunterbrechungsbereich (N) umfassen, so dass das Fahrzeug (10) in eine Rückwärtsrichtung fahren kann, wenn der Rückwärtsfahrbereich (R) im Fahrzeug (10) festgelegt ist, und so dass die Übertragung einer Antriebskraft unterbrochen ist, wenn der Antriebskraftübertragungsunterbrechungsbereich (N) im Fahrzeug (10) festgelegt ist, wobei die Bereichsschaltvorrichtung (12; 100; 150) zusätzlich umfasst: einen Parksperrmechanismus (22); einen Ventilmechanismus (26); eine erste Verbindungsstange (20; 106; 160), die mit der Rastplatte (18; 110; 156) verbunden ist, um den Parksperrmechanismus (22) zu betätigen; und eine zweite Verbindungsstange (24; 108; 164), die mit der Rastplatte (18; 110; 156) verbunden ist, um den Ventilmechanismus (26) zu betätigen, wobei jede der ersten und zweiten Verbindungsstange (20, 24; 106, 108; 160, 164) durch Drehung der Rastplatte (18; 110; 156) hin- und herzubewegen ist, wobei der Parksperrmechanismus (22) ein Schaltelement (48) umfasst, das mit der ersten Verbindungsstange (20; 106; 160) verbunden ist, so dass sich der Parksperrmechanismus (22) in einem seiner mehreren Betriebszustände befindet, der einer Position des Schaltelements (48) entspricht, und wobei der Ventilmechanismus (26) ein Kolbenventilelement (26a) umfasst, das mit der zweiten Verbindungsstange (24; 108; 164) verbunden ist, so dass sich der Ventilmechanismus (26) in einem seiner mehreren Betriebszustände befindet, der einer Position des Kolbenventilelements (26a) entspricht, und so dass jeder des Antriebskraftübertragungsunterbrechungsbereichs (N), des Vorwärtslaufbereichs (D) und des Rückwärtslaufbereichs (R) in Abhängigkeit von dem einen der mehreren Betriebszustände des Ventilmechanismus (26) festzulegen ist.
  3. Bereichsschaltvorrichtung (12; 100; 150) nach Anspruch 2, wobei die mehreren Eingriffsabschnitte (32p, 32d, 32n, 32r; 112p, 112d, 112n, 112r; 166p, 166d, 166n, 166r) vier Eingriffsabschnitte (32p, 32d, 32n, 32r; 112p, 112d, 112n, 112r; 166p, 166d, 166n, 166r) umfassen, die in Umfangsrichtung mit einer Winkelteilung von 90 Grad angeordnet sind und dem Parkbereich (P), dem Rückwärtsfahrbereich (R), dem Antriebskraftübertragungsunterbrechungsbereich (N) und dem Vorwärtsfahrbereich (D) entsprechen, wobei die vier Eingriffsabschnitte (32p, 32d, 32n, 32r; 112p, 112d, 112n, 112r; 166p, 166d, 166n, 166r) zusätzlich zum ersten und zweiten Eingriffsabschnitt (32p, 32d; 112p, 112d; 166p, 166d) einen dritten Eingriffsabschnitt (32n; 112n; 166n) umfassen, der dem Antriebskraftübertragungsunterbrechungsbereich (N) entspricht, so dass der Antriebskraftübertragungsunterbrechungsbereich (N) im Fahrzeug (10) festgelegt ist, wenn der dritte Eingriffsabschnitt (32n; 112n; 166n) in der Bezugsposition positioniert ist, wobei der erste und dritte Eingriffsabschnitt (32p, 32n; 112p, 112n; 166p, 166n) an in Umfangsrichtung diagonalen Positionen angeordnet sind, und wobei, wenn jede der ersten und zweiten Verbindungsstange (20, 24; 106, 108; 160, 164) durch Drehung der Rastplatte (18; 110; 156) hin- und herbewegt wird, die Hin- und Herbewegungen der ersten und zweiten Verbindungsstange (20, 24; 106, 108; 160, 164) um 90 Grad phasenversetzt sind.
  4. Bereichsschaltvorrichtung (12; 100; 150) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die zusätzlich einen Absolutwinkelsensor (30) umfasst, der so konfiguriert ist, dass er den Drehwinkel (Θ) der Rastplatte (18; 110; 156) erfasst.
  5. Bereichsschaltvorrichtung (12; 100; 150) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die mehreren Eingriffsabschnitte (32p, 32d, 32n, 32r; 112p, 112d, 112n, 112r; 166p, 166d, 166n, 166r) Aussparungsabschnitte (32p, 32d, 32n, 32r; 112p, 112d, 112n, 112r; 166p, 166d, 166n, 166r) sind und das Eingriffselement (38) ein Druckelement (38) ist, und wobei, wenn jeder der Aussparungsabschnitte (32p, 32d, 32n, 32r; 112p, 112d, 112n, 112r; 166p, 166d, 166n, 166r) in der Bezugsposition positioniert ist, das Druckelement (38) gegen jeden der Aussparungsabschnitte (32p, 32d, 32n, 32r; 112p, 112d, 112n, 112r; 166p, 166d, 166n, 166n, 166r) zu drücken ist.
  6. Bereichsschaltvorrichtung (12; 100; 150) nach Anspruch 1, die zusätzlich einen Parksperrmechanismus (22) mit einem Schaltelement (48); einen Ventilmechanismus (26) mit einem Kolbenventilelement (26a); eine erste Verbindungsstange (20; 106; 160), die mit der Rastplatte (18; 110; 156) verbunden ist, um den Parksperrmechanismus (22) zu betätigen; und eine zweite Verbindungsstange (24; 108; 164) umfasst, die mit der Rastplatte (18; 110; 156) verbunden ist, um den Ventilmechanismus (26) zu betätigen, wobei jede der ersten und zweiten Verbindungsstange (20, 24; 106, 108; 160, 164) ein erstes Element (20a, 24a; 106a, 108a; 160a, 164a), ein zweites Element (20b, 24b; 106b, 108b; 160b, 164b) und einen Gelenkabschnitt (20c, 24c; 106c, 108c; 160c, 164c) umfasst, der das erste und das zweite Element (20a, 20b, 24a, 24b; 106a, 106b, 108a, 108b; 160a, 160b, 164a, 164b) verbindet, wobei das erste Element (20a, 24a; 106a, 108a; 160a, 164a) jeder der ersten und zweiten Verbindungsstange (20, 24; 106, 108; 160, 164) an einem seiner gegenüberliegenden Längsendabschnitte durch den Gelenkabschnitt (20c, 24c; 106c, 108c; 160c, 164c) der ersten und zweiten Verbindungsstange (20, 24; 106, 108; 160, 164) mit einem von gegenüberliegenden Längsendabschnitten des zweiten Elements (20b, 24b; 106b, 108b; 160b, 164b) von jeder der ersten und zweiten Verbindungsstange (20, 24; 106, 108; 160, 164) verbunden ist, und an seinem anderen der gegenüberliegenden Längsendabschnitte mit einem Verbindungsabschnitt (42; 114, 116; 158, 162) verbunden ist, der mit der Rastplatte (18; 110; 156) verbunden ist und der sich an einer von der Drehachse versetzten Position befindet, wobei das zweite Element (20b, 24b; 106b, 108b; 160b, 164b) jeder der ersten und zweiten Verbindungsstange (20, 24; 106, 108; 160, 164) an dem anderen seiner gegenüberliegenden Längsendabschnitte mit einem entsprechenden von dem Schaltelement (48) des Parksperrmechanismus (22) und dem Kolbenventilelement (26a) des Ventilmechanismus (26) verbunden ist, so dass die Drehung der Rastplatte (18; 110; 156) bewirkt, dass das zweite Element (20b, 24b; 106b, 108b; 160b, 164b) und der Gelenkabschnitt (20c, 24c; 106c, 108c; 160c, 164c) zusammen mit dem Schaltelement (48) bzw. dem Kolbenventilelement (26a) entlang einer Gerade, die durch die Drehachse verläuft, linear bewegt werden und bewirkt, dass das erste Element (20a, 24a; 106a, 108a; 160a, 164a) um den Gelenkabschnitt (20c, 24c; 106c, 108c; 160c, 164c) geschwenkt wird, und wobei jeder von dem Parksperrmechanismus (22) und dem Ventilmechanismus (26) in einen seiner mehreren Betriebszustände zu bringen ist, der einer Position des Schaltelements (48) bzw. des Kolbenventilelements (26a) relativ zu einem anderen Element (50, 26b) des Parksperrmechanismus (22) bzw. des Ventilmechanismus (26) in einer Richtung der durch die Drehachse verlaufenden Gerade entspricht.
  7. Bereichsschaltvorrichtung (12; 100; 150) nach Anspruch 6, wobei das zweite Element (20b, 24b; 106b, 108b; 160b, 164b) und der Gelenkabschnitt (20c, 24c; 106c, 108c; 160c, 164c) von jeder der ersten und zweiten Verbindungsstange (20, 24; 106, 108; 160, 164) zusammen mit dem Schaltelement (48) bzw. dem Kolbenventilelement (26a) durch die Drehung der Rastplatte (18; 110; 156) entlang der Gerade hin- und herzubewegen sind, so dass eine Hin- und Herbewegung des zweiten Elements (20b, 24b; 106b, 108b; 160b, 164b) und des Gelenkabschnitts (20c, 24c; 106c, 108c; 160c, 164c) einen Zyklus hat, der der Drehung der Rastplatte (18; 110; 156) um 360 Grad entspricht, wobei ein Abstand des Gelenkabschnitts (20c; 106c; 160c) der ersten Verbindungsstange (20; 106; 160) von dem anderen Element (50) des Parksperrmechanismus (22) in der Richtung der Gerade minimiert ist, wenn der Drehwinkel (Θ) der Rastplatte (18; 110; 156) ein erster Winkelwert (Θ) ist, und maximiert ist, wenn der Drehwinkel (Θ) der Rastplatte (18; 110; 156) ein dritter Winkelwert (Θ) ist, und wobei ein Abstand des Gelenkabschnitts (24c; 108c; 164c) der zweiten Verbindungsstange (24; 108; 164) von dem anderen Element (26b) des Ventilmechanismus (26) in Richtung der Gerade minimiert ist, wenn der Drehwinkel (Θ) der Rastplatte (18; 110; 156) ein zweiter Winkelwert (Θ) ist, der sich von dem ersten Winkelwert (Θ) unterscheidet, und maximiert ist, wenn der Drehwinkel (Θ) der Rastplatte (18; 110; 156) ein vierter Winkelwert (Θ) ist, der sich von dem dritten Winkelwert (Θ) unterscheidet.
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