專利名稱：車輛檔位切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裝備有通過電信號設(shè)定由駕駛?cè)藛T通過變速桿選擇的行駛檔位(例如，P、R、N、D)的所謂線換檔系統(tǒng)的車輛檔位切換裝置。
背景技術(shù)：
例如，具有自動變速器的車輛的行駛檔位一般是駕駛?cè)藛T通過操作變速桿來移動手動閥、從而切換油路來進行設(shè)定的。此時，駕駛?cè)藛T所選擇的行駛檔位不是通過機械式線或桿、而是通過電信號進行設(shè)定的方式即為人們所知的線換檔(SBW)系統(tǒng)(例如參照專利文獻1)。
例如，已經(jīng)公開的有專利文獻2中的采用進給絲桿裝置的線換檔(SBW)系統(tǒng)和專利文獻3中的采用渦輪的線換檔(SBW)系統(tǒng)。
眾所周知，專利文獻2所公開的進給絲桿裝置本身能夠達到大的減速比和高的位置精度。
另一方面，專利文獻3所公開的渦輪能夠簡單地獲得大的減速比。
專利文獻1特開平7-310820號公報專利文獻2特開2002-310295號公報專利文獻3美國專利第4843901號說明書但是，上述專利文獻2中，馬達2的旋轉(zhuǎn)通過作為變速機構(gòu)的進給絲桿裝置4直接使控制閥1的芯桿11前后移動。即，絲桿部件42與芯桿11串聯(lián)配置在同一軸上，沿軸方向移動絲桿部件42并使其頂端直接推拉芯桿11的頂端。這樣，作為裝置，必須確保絲桿部件42的長度再加上芯桿11的長度、還要加上絲桿部件42的軸方向的進退移位量(與芯桿11的軸方向的進退移位量相同)的尺寸，結(jié)果裝置出現(xiàn)大型化，設(shè)置位置受到限制，從而降低了設(shè)計的自由度。
另外，專利文獻2中，絲桿部件42的旋轉(zhuǎn)定位通過與駐車裝置5連接的桿51來進行，因此必須提高桿51的耐久性。另外，由于螺母部件41的旋轉(zhuǎn)引起的振動通過絲桿部件42直接傳送到駐車裝置5以及控制閥1的芯桿11，從而降低了控制閥1的耐久性。另外，由于通過同一絲桿部件42驅(qū)動需要不同的壓力的桿51和控制閥1的芯桿11，因此絲桿部件42上可能產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。此時，螺母部件41內(nèi)的滾珠可能出現(xiàn)局部接觸的情況，從而不能平滑地驅(qū)動螺母部件41，降低了效率。
另一方面，專利文獻3中，通常由于渦輪的齒輪相互之間的接觸阻力大，與滾珠絲杠相比，馬達需要給于很大的力以使其旋轉(zhuǎn)，而且反向驅(qū)動時需要更大的力、例如需要馬達輸出很大的轉(zhuǎn)矩。因此，例如當(dāng)馬達或渦輪出現(xiàn)故障、不能切換行駛檔位時，專利文獻3則能夠進行強制切換行駛檔位的手動分離，而且為了能夠利用較小的力來進行手動分離，采用機械方法將渦輪從其它的齒輪分離開來。
但是，此時由于是在利用機械方法將齒輪分離開來之后，進行手動分離，因此不能進行簡單的手動分離。另外，由于需要機械分離機構(gòu)，所以產(chǎn)生檔位切換裝置大型化、成本高昂等問題。另外，由于采用齒輪傳動轉(zhuǎn)矩，所以不能簡單進行手動分離，手動分離的設(shè)置位置和方法受到限制。另外，與渦輪嚙合的齒輪被分離后，由于需要再次使齒輪相互嚙合，因此會造成齒輪損傷，降低裝置的耐久性。特別是只分離渦輪時，必須調(diào)整與渦輪嚙合的齒輪的嚙合狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第1目的在于提供一種能夠防止裝置的大型化、提高設(shè)計的自由度的檔位切換裝置。
另外，本發(fā)明的第2目的在于通過進一步設(shè)置止轉(zhuǎn)機構(gòu)、提供一種變速機構(gòu)的動作平滑且高效的檔位切換裝置。
另外，本發(fā)明的第3目的在于還提供一種能夠簡單地進行手動分離的檔位切換裝置。
本發(fā)明之1(例如參照圖1、圖8)作為根據(jù)電信號S1對檔位切換部件7、73進行切換、以便駕駛?cè)藛T將車輛的行駛檔位變成從多個行駛檔位中選擇的規(guī)定的行駛檔位的車輛檔位切換裝置1、68，其特征在于具有通過駕駛?cè)藛T選擇行駛檔位的檔位選擇機構(gòu)2、
根據(jù)來自上述檔位選擇機構(gòu)2的信號受到控制的馬達4、將上述馬達4的旋轉(zhuǎn)運動變換成直線運動的變換機構(gòu)5、和將利用上述變換機構(gòu)5變換的直線運動變換成擺動運動的中間部件150，上述檔位切換部件7能夠在與上述多個行駛檔位相對應(yīng)的多個切換區(qū)域a、c、e、g、h、j中移動，同時能夠根據(jù)上述中間部件150的擺動運動切換到規(guī)定的切換區(qū)域。
本發(fā)明之2(例如參照圖1、圖8)作為本發(fā)明之1所述的車輛檔位切換裝置1、68、140，其特征在于上述中間部件150設(shè)置在上述檔位切換部件7與上述變換機構(gòu)5之間，上述檔位切換部件7根據(jù)上述馬達4的旋轉(zhuǎn)運動、通過上述中間部件150配置在多個切換區(qū)域a、c、e、g、h、j中的規(guī)定的切換區(qū)域內(nèi)，從而能夠進行切換。
本發(fā)明之3(例如參照圖1、圖8、圖23、圖24)作為本發(fā)明之2所述的車輛檔位切換裝置1、68、140，其特征在于上述中間部件150具有將利用上述變換機構(gòu)5所變換的直線運動變換成擺動的臂部件6、101、101E。
本發(fā)明之4(參照圖1、圖8)作為本發(fā)明之3所述的車輛檔位切換裝置1、68，其特征在于具有通過中間部件150將上述檔位切換部件7保持在上述多個切換區(qū)域a、c、e、g、h、j中的規(guī)定的切換區(qū)域內(nèi)的棘爪機構(gòu)9。
本發(fā)明之5(參照圖1、圖8、圖23、圖24)作為本發(fā)明之4所述的車輛檔位切換裝置1、68、140，其特征在于上述棘爪機構(gòu)9具有與上述臂部件一體化構(gòu)成的棘爪部件40，上述臂部件將上述變換機構(gòu)5的直線運動變換成擺動運動并傳送到上述棘爪部件40。
本發(fā)明之6(例如參照圖1、圖8、圖23)作為本發(fā)明之5所述的車輛檔位切換裝置1、68，其特征在于上述檔位切換部件7、73與上述棘爪部件40連接在一起。
本發(fā)明之7(例如參照圖24)作為本發(fā)明之5所述的車輛檔位切換裝置140，其特征在于上述檔位切換部件7與上述臂部件(101E)連接在一起。
本發(fā)明之8(例如參照圖24)作為本發(fā)明之7所述的車輛檔位切換裝置140，其特征在于利用上述變換機構(gòu)5變換的直線運動的方向與上述檔位切換部件7的移動方向不同。
本發(fā)明之9(例如參照圖1、圖8)作為本發(fā)明之4至8中任一項所述的車輛檔位切換裝置1、68，其特征在于上述變換機構(gòu)5能夠在旋轉(zhuǎn)運動和直線運動之間進行雙向變換，同時利用根據(jù)來自上述檔位選擇機構(gòu)2的電信號所控制的上述馬達4的旋轉(zhuǎn)，使上述檔位切換部件7移動到上述多個切換區(qū)域a、c、e、g、h、j中的規(guī)定的切換區(qū)域內(nèi)，上述棘爪機構(gòu)9再將移動到上述規(guī)定的切換區(qū)域a、c、e、g、h、j中的上述檔位切換部件7定位在規(guī)定位置上并進行保持。
本發(fā)明之10(例如參照圖1、圖23、圖24)作為本發(fā)明之9所述的車輛檔位切換裝置1、140，其特征在于上述檔位切換部件7為手動閥7，上述中間部件150通過將上述馬達4的旋轉(zhuǎn)運動變換成用于滑動上述手動閥7的直線運動、并將上述手動閥7配置到上述多個切換區(qū)域a、c、e、g、h、j中的規(guī)定的切換區(qū)域內(nèi)而進行切換。
本發(fā)明之11(例如參照圖2、圖5)作為本發(fā)明之1至10中任一項所述的車輛檔位切換裝置1、50、68，其特征在于具有安裝上述馬達4的殼體部件10和探測上述檔位切換部件7的位置的位置探測機構(gòu)8，上述殼體部件10內(nèi)收容有根據(jù)上述位置探測機構(gòu)8的輸出控制上述馬達4的第1控制機構(gòu)3、與控制變速器的第2控制機構(gòu)18中的至少一個。
本發(fā)明之12(例如參照圖1、圖2、圖5、圖6、圖8、圖23)作為本發(fā)明之11所述的車輛檔位切換裝置1、50、68，其特征在于上述位置探測機構(gòu)8被收容在上述殼體部件10內(nèi)。
本發(fā)明之13(例如參照圖5)作為本發(fā)明之11或12所述的車輛檔位切換裝置50，其特征在于上述第1、第2控制機構(gòu)3、18被配置在上下2層。
本發(fā)明之14(例如參照圖3)作為本發(fā)明之11或12所述的車輛檔位切換裝置1，其特征在于上述第1、第2控制機構(gòu)3、18被配置在同一臺座17上。
本發(fā)明之15(例如參照圖1、圖23、圖24)作為本發(fā)明之11至14中任一項所述的車輛檔位切換裝置1、140，其特征在于上述位置探測機構(gòu)8通過上述中間部件150探測上述檔位切換部件7的位置。
本發(fā)明之16(例如參照圖3)作為本發(fā)明之1至15中任一項所述的車輛檔位切換裝置1，其特征在于上述變換機構(gòu)5為具有由上述馬達4驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的滾珠絲杠軸21、與上述滾珠絲杠軸21結(jié)合并能夠沿軸方向移動的同時由于上述滾珠絲杠軸21的旋轉(zhuǎn)運動而沿軸方向移動的滾珠螺母22、安裝在上述滾珠絲杠軸21與上述滾珠螺母22之間的滾珠23的滾珠絲杠。
本發(fā)明之17(例如參照圖7)作為本發(fā)明之3至15中任一項所述的車輛檔位切換裝置1、50、60、68，其特征在于上述變換機構(gòu)5裝備有受上述馬達4驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的具有螺旋狀的凸輪槽61的軸狀凸輪部件62、被上述臂部件63自由旋轉(zhuǎn)地支撐且由于上述凸輪部件62的旋轉(zhuǎn)而沿上述凸輪槽61旋轉(zhuǎn)的滾輪狀的凸輪從動件65。
本發(fā)明之18(例如參照圖9、圖14)作為本發(fā)明之1至17中任一項所述的車輛檔位切換裝置100，其特征在于具有與上述馬達4不同的切換上述檔位切換部件7的輔助切換機構(gòu)103、108。
本發(fā)明之19(例如參照圖14)作為本發(fā)明之11至17中任一項所述的車輛檔位切換裝置100，其特征在于具有與上述馬達4不同的切換上述檔位切換部件7的輔助切換機構(gòu)108，上述輔助切換機構(gòu)108設(shè)置在上述殼體部件10內(nèi)，同時通過移動上述臂部件101切換上述檔位切換部件7。
本發(fā)明之20(例如參照圖9)作為本發(fā)明之11至17中任一項所述的車輛檔位切換裝置100，其特征在于具有與上述馬達4不同的切換上述檔位切換部件7的輔助切換機構(gòu)103，上述輔助切換機構(gòu)103設(shè)置在上述殼體部件10內(nèi)，同時通過移動上述變換機構(gòu)5切換上述檔位切換部件7。
本發(fā)明之21(例如參照圖15、圖16)作為本發(fā)明之16至20中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述變換機構(gòu)5裝備有禁止上述滾珠螺母22旋轉(zhuǎn)的止轉(zhuǎn)機構(gòu)，上述止轉(zhuǎn)機構(gòu)具有在上述滾珠螺母22中沿上述滾珠絲杠軸21的軸方向形成的引導(dǎo)槽25、游嵌在上述引導(dǎo)槽25中并被上述殼體部件10所保持的結(jié)合部件111、112。
本發(fā)明之22(例如參照圖15)作為本發(fā)明之21所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述結(jié)合部件111為向上述殼體部件10的內(nèi)側(cè)突出并游嵌在上述引導(dǎo)槽25內(nèi)的銷狀部件111。
本發(fā)明之23(例如參照圖16)作為本發(fā)明之21所述的車輛檔位切換裝置1、50、60、68、100、140，其特征在于上述結(jié)合部件112為插入上述殼體部件10并游嵌在上述引導(dǎo)槽113內(nèi)的導(dǎo)軌狀部件112。
本發(fā)明之24(例如參照圖17-圖20、圖22)作為本發(fā)明之16至23中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述臂部件101、101A～101D以通過上述滾珠絲杠軸21的軸的1個平面為基準(zhǔn)形成面對稱形式。
本發(fā)明之25(例如參照圖19)作為本發(fā)明之16至23中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述臂部件101對于通過上述滾珠絲杠軸21的軸的任意平面都不對稱。
本發(fā)明之26(例如參照圖22)作為本發(fā)明之16至25中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述滾珠螺母22在沿上述滾珠絲杠軸21的徑方向的厚度方向的兩端部分別具有結(jié)合槽27、28，上述臂部件101具有各頂端部114a、114a分別與上述各結(jié)合槽27、28相結(jié)合的叉形部114，上述叉形部114的各頂端部114a、114a的間隔小于上述滾珠螺母22的寬度。
本發(fā)明之27(例如參照圖11)作為本發(fā)明之11至26中任一項所述的車輛檔位切換裝置100，其特征在于上述殼體部件10安裝在上述變速器的外殼12的外面。
本發(fā)明之28(例如參照圖9-圖11)作為本發(fā)明之27所述的車輛檔位切換裝置100，其特征在于上述殼體部件10裝備有固定在上述變速器的外殼12上的殼體本體13、從上方覆蓋上述殼體本體13的上蓋14、和在上述殼體本體13的內(nèi)側(cè)覆蓋其一部分的中蓋15，上述第1、第2控制機構(gòu)3、18設(shè)置在上述殼體本體13與上述中蓋15之間，同時上述變換機構(gòu)5、上述臂部件101、以及輔助切換機構(gòu)103設(shè)置在上述中蓋15與上述上蓋14之間。
本發(fā)明之29(例如參照圖9)作為本發(fā)明之16至28中任一項所述的車輛檔位切換裝置100，其特征在于與上述馬達4的輸出軸20的頂端側(cè)的延長線平行地設(shè)置上述滾珠絲杠軸21，安裝在上述輸出軸20上的齒輪52a與安裝在上述滾珠絲杠軸21上的齒輪52b相互嚙合，并使上述臂部件設(shè)置在沿上述滾珠絲杠軸21的區(qū)域以及上述輸出軸20的延長區(qū)域。
本發(fā)明之30(例如參照圖9)作為本發(fā)明之29所述的車輛檔位切換裝置100，其特征在于上述馬達4被設(shè)置在沿上述滾珠絲杠軸21的方向的、上述滾珠螺母22的移動范圍的外側(cè)。
本發(fā)明之31(例如參照圖9)作為本發(fā)明之29或30所述的車輛檔位切換裝置100，其特征在于具有與上述馬達4不同的切換上述檔位切換部件7的輔助切換機構(gòu)103。
本發(fā)明之32(例如參照圖9)作為本發(fā)明之31所述的車輛檔位切換裝置100，其特征在于作為上述輔助切換機構(gòu)，裝備有與上述電信號無關(guān)而根據(jù)手動操作切換上述檔位切換部件7的輔助切換機構(gòu)103，上述輔助切換機構(gòu)103具有與上述滾珠絲杠軸21平行設(shè)置，根據(jù)手動操作沿著軸方向滑動的軸狀部件106。
本發(fā)明之33(例如參照圖9)作為本發(fā)明之29至32中任一項所述的車輛檔位切換裝置100，其特征在于支撐上述馬達4旋轉(zhuǎn)的軸承與支撐上述滾珠絲杠軸21的上述馬達4側(cè)的端部的軸承被設(shè)置在沿上述滾珠絲杠軸21的軸方向的不同位置。
本發(fā)明之34(例如參照圖1、圖15、圖16)作為根據(jù)電信號S1對檔位切換部件7進行切換、以便駕駛?cè)藛T將車輛的行駛檔位變成從多個行駛檔位中選擇的規(guī)定的行駛檔位的車輛檔位切換裝置1，其特征在于具有通過駕駛?cè)藛T選擇行駛檔位的檔位選擇機構(gòu)2、根據(jù)來自上述檔位選擇機構(gòu)2的信號受到控制的馬達4、和將上述馬達4的旋轉(zhuǎn)變換成直線運動、切換上述檔位切換部件7的變換機構(gòu)5，上述變換機構(gòu)5具有隨著上述馬達4的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的絲桿部件21、與上述絲桿部件21螺合的螺母部件22、在禁止上述螺母部件22的旋轉(zhuǎn)運動的同時容許沿上述絲桿部件21直線運動的止轉(zhuǎn)機構(gòu)，上述螺母部件22通過上述絲桿部件21的旋轉(zhuǎn)而進行直線運動并切換上述檔位切換部件7。
本發(fā)明之35(例如參照圖15)作為本發(fā)明之34所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述止轉(zhuǎn)機構(gòu)被殼體部件10所支撐。
本發(fā)明之36(例如參照圖15)作為本發(fā)明之35所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述殼體部件10為至少收容上述變換機構(gòu)5的殼體部件10。
本發(fā)明之37(例如參照圖15、圖16)作為本發(fā)明之34至36中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述止轉(zhuǎn)機構(gòu)具有在上述螺母部件22中沿上述絲桿部件21的軸方向形成的引導(dǎo)槽25、游嵌在上述引導(dǎo)槽25中并被上述殼體部件10所保持的結(jié)合部件111、112。
本發(fā)明之38(例如參照圖15)作為本發(fā)明之37所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述結(jié)合部件111為向上述殼體部件10的內(nèi)側(cè)突出并游嵌在上述引導(dǎo)槽25內(nèi)的銷狀部件111。
本發(fā)明之39(例如參照圖15)作為本發(fā)明之38所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述銷狀部件111為與上述殼體部件10螺合的螺栓狀部件111。
本發(fā)明之40(例如參照圖16)作為本發(fā)明之37所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述結(jié)合部件112為插入上述殼體部件10并游嵌在上述引導(dǎo)槽25內(nèi)的導(dǎo)軌狀部件112。
本發(fā)明之41(例如參照圖7、圖15-圖22)作為本發(fā)明之37至40中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述變換機構(gòu)5具有作為上述絲桿部件的滾珠絲杠軸21、作為上述螺母部件的滾珠螺母22、與上述滾珠螺母22結(jié)合并隨著上述滾珠螺母22的直線運動進行擺動運動從而切換上述檔位切換部件7的臂部件63、101、101A～101D，上述臂部件63、101、101A～101D具有以從徑方向兩側(cè)夾持的方式與上述滾珠螺母22結(jié)合的叉形部114。
本發(fā)明之42(例如參照圖23)作為本發(fā)明之41所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于具有與上述臂部件101連接的檔位控制軸102，在上述臂部件101上形成長方形狀的嵌合部126的同時、在上述檔位控制軸102的端部形成嵌合在上述嵌合部126中的棱柱狀部122，利用上述長方形狀的嵌合部126的相互相向的2面嵌合上述棱柱狀部122，從而進行連接。
本發(fā)明之43(例如參照圖17-圖20)作為本發(fā)明之41或42所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述臂部件101A～101D在上述叉形部114的各頂端上具有嵌入上述滾珠螺母22上形成的槽的凸輪從動件115-118。
本發(fā)明之44(例如參照圖17)作為本發(fā)明之43所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述凸輪從動件115為圓板形，與頂端逐漸變細的上述叉形部114的頂端連接。
本發(fā)明之45(例如參照圖18)作為本發(fā)明之43所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述凸輪從動件116為圓板形，通過將上述叉形部114的頂端向內(nèi)側(cè)折回而形成。
本發(fā)明之46(例如參照圖19)作為本發(fā)明之43所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述凸輪從動件117為圓板形，與上述叉形部114的頂端內(nèi)側(cè)重疊地設(shè)置。
本發(fā)明之47(例如參照圖20)作為本發(fā)明之43所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述凸輪從動件118通過滾輪狀的部件形成，被上述叉形部114的頂端自由旋轉(zhuǎn)地支撐。
本發(fā)明之48(例如參照圖1、圖12-14)作為根據(jù)電信號S1對檔位切換部件7進行切換、以便駕駛?cè)藛T將車輛的行駛檔位變成從多個行駛檔位中選擇的規(guī)定的行駛檔位的車輛檔位切換裝置1，其特征在于具有通過駕駛?cè)藛T選擇行駛檔位的檔位選擇機構(gòu)2、根據(jù)來自上述檔位選擇機構(gòu)2的信號受到控制的馬達4、將上述馬達4的旋轉(zhuǎn)變換成直線運動、切換上述檔位切換部件7的變換機構(gòu)5、和與上述電信號無關(guān)而根據(jù)手動操作切換上述檔位切換部件7的輔助切換機構(gòu)103、108。
本發(fā)明之49(例如參照圖12-圖14)作為本發(fā)明之48所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述輔助切換機構(gòu)103、108與從上述變換機構(gòu)5至上述檔位切換部件7的動力傳送部件連接并能夠自由結(jié)合脫離、從而自由切換上述檔位切換部件7。
本發(fā)明之50(例如參照圖12)作為本發(fā)明之49所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述輔助切換機構(gòu)103根據(jù)上述手動操作驅(qū)動上述變換機構(gòu)5從而切換上述檔位切換部件7。
本發(fā)明之51(例如參照圖12)作為本發(fā)明之50所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述輔助切換機構(gòu)103具有與上述變換機構(gòu)5自由結(jié)合脫離的結(jié)合部106a、通過上述結(jié)合部106a驅(qū)動上述變換機構(gòu)5。
本發(fā)明之52(例如參照圖13、圖14)作為本發(fā)明之49所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述輔助切換機構(gòu)108根據(jù)上述手動操作驅(qū)動設(shè)置在從上述變換機構(gòu)5至檔位切換部件7之間的中間部件150，從而切換上述檔位切換部件。
本發(fā)明之53(例如參照圖13、圖14)作為本發(fā)明之52所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述輔助切換機構(gòu)108具有與上述中間部件150自由結(jié)合脫離的結(jié)合部109a、通過上述結(jié)合部109a驅(qū)動上述中間部件150。
本發(fā)明之54(例如參照圖12-圖14)作為本發(fā)明之49至53中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述變換機構(gòu)5具有隨著上述馬達4的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸21、和配置在上述旋轉(zhuǎn)軸21的外側(cè)并沿上述旋轉(zhuǎn)軸21直線運動的部件22，上述輔助切換機構(gòu)103、108與上述部件22連接并能夠自由結(jié)合脫離、從而自由切換上述檔位切換部件7。
本發(fā)明之55(例如參照圖12-圖14)作為本發(fā)明之49至54中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述輔助切換機構(gòu)103、108具有與上述旋轉(zhuǎn)軸21平行配置、根據(jù)上述手動操作沿軸方向滑動的軸狀部件106、109。
本發(fā)明之56(例如參照圖1、圖3)作為本發(fā)明之48至55中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述變換機構(gòu)5具有受上述馬達4驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的滾珠絲杠軸21、與上述滾珠絲杠軸21結(jié)合并能夠沿軸方向移動且通過上述滾珠絲杠軸21的旋轉(zhuǎn)運動而沿軸方向移動的滾珠螺母22、和安裝在上述滾珠絲杠軸21與上述滾珠螺母22之間的滾珠23。
本發(fā)明之57(例如參照圖12)作為本發(fā)明之48至56中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述輔助切換機構(gòu)103與上述滾珠螺母22連接并能夠自由結(jié)合脫離、從而自由切換上述檔位切換部件7。
本發(fā)明之58(例如參照圖12)作為本發(fā)明之57所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述滾珠螺母22具有向上述軸狀部件106側(cè)突出的突起107，上述軸狀部件106具有沿軸方向滑動時與上述突起107結(jié)合并移動上述滾珠螺母22的鉤106a。
另外，上述符號為與附圖對照所用，這是為了容易理解發(fā)明而采用的方法，對權(quán)利要求范圍的構(gòu)成沒有任何影響。
根據(jù)本發(fā)明之1，中間部件將變換機構(gòu)的直線運動變換為擺動運動，根據(jù)該中間部件的擺動運動，檔位切換部件配置在規(guī)定的切換區(qū)域內(nèi)，因此可以利用中間部件(的形狀、尺寸、設(shè)置位置、設(shè)置方向)適當(dāng)調(diào)整檔位切換部件的進退位移量(移動量)。這樣，在設(shè)置組成檔位切換裝置的各部件時，不必特別考慮檔位切換部件的進退位移量，從而增加了設(shè)計的自由度，各部件的設(shè)置位置也不受到限定。
另外，變換機構(gòu)與具有多個齒輪的齒輪列組成的變換機構(gòu)相比，可以減少齒輪級數(shù)，所以控制性能提高，不需為了進行復(fù)雜控制以及提高控制性而增加部件，從而可以降低成本。
根據(jù)本發(fā)明之2，由于通過中間部件將檔位切換部件配置到規(guī)定的切換區(qū)域，從而可以利用簡單的控制正確地將檔位切換部件配置到規(guī)定的切換區(qū)域切換。
根據(jù)本發(fā)明之3，由于利用臂部件將來自變換機構(gòu)的直線運動變換成擺動運動，通過適當(dāng)設(shè)定臂部件的臂的長度，可以容易調(diào)整傳送轉(zhuǎn)矩的大小或檔位切換部件的移動量(進退位移量)。由于不必增加齒輪列，因此轉(zhuǎn)矩傳送率不會下降，而且安靜性很好。另外，通過改變臂部件的長度或形狀或連接方向，可以自由調(diào)整檔位切換部件的進退位移量或移動方向。因此，對于在臂部件上，在檔位切換部件以外增加需要進退位移量的部件、例如鎖止機構(gòu)的場合，可以適當(dāng)設(shè)計各部件的進退位移量或移動方向，從而具有很高的通用性。
根據(jù)本發(fā)明之4，與由多個齒輪列組成的變換機構(gòu)相比，由于提高了變換機構(gòu)的控制性，從而可以容易地將檔位切換部件放入規(guī)定的切換區(qū)域內(nèi)，利用棘爪機構(gòu)將規(guī)定的切換區(qū)域內(nèi)的檔位切換部件移動到要求高位置精度的切換位置上，從而可以簡化整體的控制，同時確保高位置精度。
由于具有將檔位切換部件保持在規(guī)定的切換區(qū)域內(nèi)的棘爪機構(gòu)，從而可以利用該棘爪機構(gòu)鎖住來自檔位切換部件(例如手動閥)的反作用力并保持位置。這樣，可以利用原來的棘爪結(jié)構(gòu)，不必重新追加位置保持機構(gòu)，從而能夠降低成本。
根據(jù)本發(fā)明之5，可以通過改變用于棘爪部件的定位的多個凹凸間的距離、形狀來改變檔位切換部件的進退位移量，從而可以自由調(diào)整檔位切換部件的進退位移量，即使棘爪的鎖止機構(gòu)等的進退位移量與檔位切換部件的進退位移量不一樣，也可以分別設(shè)定進退位移量，從而具有很高的通用性。
根據(jù)本發(fā)明之6，可以利用檔位切換部件與棘爪部件的連接位置或連接方向，來適當(dāng)設(shè)定檔位切換部件的進退位移量或進退方向。
根據(jù)本發(fā)明之7，可以利用檔位切換部件與臂部件的連接位置或連接方向來適當(dāng)設(shè)定檔位切換部件的進退位移量或進退方向。
根據(jù)本發(fā)明之8，通過使變換機構(gòu)所變換的直線運動的方向與檔位切換部件的移動方向不同，可以增加設(shè)計的自由度。
根據(jù)本發(fā)明之9，利用馬達、通過變換機構(gòu)或臂部件將檔位切換部件移動到多個切換區(qū)域中的規(guī)定的切換區(qū)域內(nèi)，然后利用棘爪機構(gòu)再將該檔位切換部件進一步移動到切換位置并保持定位。即大致為根據(jù)馬達對檔位切換部件進行移動控制、將檔位切換部件放入規(guī)定的切換區(qū)域內(nèi)，然后利用棘爪機構(gòu)將規(guī)定切換區(qū)域內(nèi)的檔位切換部件移動到位置精度要求高的切換位置，從而可以簡化整體的控制，同時確保高位置精度。
根據(jù)本發(fā)明之10，可以對作為檔位切換部件的手動閥進行簡單控制，同時確保高位置精度。
根據(jù)本發(fā)明之11，檔位切換部件的位置探測與變換機構(gòu)的位置以及中間部件的動作機構(gòu)的動作狀態(tài)無關(guān)(與滾珠絲杠的鎖止位置無關(guān))，從而提高了位置探測的精度。
另外，由于第1、第2控制機構(gòu)中的任一個被收容在殼體部件內(nèi)，所以不必在上述殼體外部安裝控制機構(gòu)，不會增加成本，且能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化。
另外，由于第1、第2控制機構(gòu)中至少有一個被收容在安裝有馬達的殼體部件內(nèi)，收容在殼體部件內(nèi)的控制機構(gòu)與馬達相互接近、可以使連接二者的配線降到所需的最小限度，從而縮小用于配線的空間，而且可以降低由于配線過長引起的電磁噪聲的影響。
根據(jù)本發(fā)明之12，由于第1、第2控制機構(gòu)中至少有一個與位置探測部件一起被收容在殼體部件內(nèi)，可以使連接二者的配線降到必要最小限度，從而縮小用于配線的空間，而且可以降低由于配線過長引起的電磁噪聲的影響。
另外，由于第1、第2控制機構(gòu)中至少有一個與位置探測部件一起被收容在殼體部件內(nèi)，所以不必在上述殼體外部安裝這些東西，不會增加成本，且能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。
根據(jù)本發(fā)明之13，由于第1、第2控制機構(gòu)為上下2層配置，與橫向并列相比，可以減少二者交迭的部分的占有面積。另外，在不產(chǎn)生大幅度的設(shè)計變更或配置變更的前提下，可以對過去已有的第2控制機構(gòu)追加設(shè)置第1控制機構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明之14，由于第1、第2控制機構(gòu)配置在同一臺座上，與上下2層配置相比，容易進行第1、第2控制機構(gòu)的組裝操作。特別是第1、第2控制機構(gòu)處于同一臺座上的不同區(qū)域時，更加容易進行組裝操作。
根據(jù)本發(fā)明之15，由于通過中間部件探測檔位切換部件的位置，所以不必直接探測檔位切換部件的位置，增加了設(shè)計的自由度。
根據(jù)本發(fā)明之16，由于變換機構(gòu)為滾珠絲杠，可以高位置精度地移動檔位切換部件。另外，與一般滑移接觸的絲杠相比，摩擦系數(shù)極小，當(dāng)利用棘爪機構(gòu)的作用將檔位切換部件配置到切換位置時特別有效。即當(dāng)必須利用滾珠螺母的軸方向的移動旋轉(zhuǎn)滾珠絲杠時，可以比較容易地使其旋轉(zhuǎn)，因為用于旋轉(zhuǎn)滾珠絲杠軸的轉(zhuǎn)矩小，所以作為驅(qū)動源的馬達的尺寸可以減小。因此可以實現(xiàn)裝置的小型化，降低消耗電力。
除此之外，由于可以利用驅(qū)動源的馬達的旋轉(zhuǎn)方向控制滾珠螺母的軸方向的移動，提高了控制精度，不必設(shè)置新的部件、例如電磁離合器等來改變軸方向的移動，從而降低了成本。
另外，與由具有多個齒輪的齒輪列組成的變換機構(gòu)相比，容易設(shè)定減速比，從而省略了齒輪的徑方向空間、實現(xiàn)高的減速比。
根據(jù)本發(fā)明之17，可以利用具有螺旋狀的凸輪槽的軸狀凸輪部件、和沿凸輪槽轉(zhuǎn)動的滾輪狀的凸輪從動件，組成摩擦系數(shù)極小的變換機構(gòu)。此時也能夠獲得與本發(fā)明之16相同的效果。
根據(jù)本發(fā)明之18，即使馬達不動作，可以利用輔助切換機構(gòu)對檔位切換部件進行切換。
根據(jù)本發(fā)明之19，由于輔助切換機構(gòu)通過移動臂部件來對檔位切換部件進行切換，從而可以進行自由配置，而與螺母部件的位置無關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明之20，由于輔助切換機構(gòu)通過移動變換機構(gòu)(的螺母部件)來對檔位切換部件進行切換，與移動臂部件相比，可以利用較小的力移動螺母部件，對檔位切換部件進行切換。
根據(jù)本發(fā)明之21，由于被殼體部件保持的結(jié)合部件游嵌在變換機構(gòu)的螺母部件的引導(dǎo)槽內(nèi)，從而可以在制止旋轉(zhuǎn)的同時，容許沿滾珠絲杠軸方向進行移動。
根據(jù)本發(fā)明之22，結(jié)合部件為向殼體部件的內(nèi)側(cè)突出的銷狀部件，結(jié)構(gòu)簡單。
根據(jù)本發(fā)明之23，結(jié)合部件為插入殼體部件的導(dǎo)軌狀部件，所以不需要結(jié)合部件貫穿殼體部件的內(nèi)外的結(jié)構(gòu)所需的油密封。
根據(jù)本發(fā)明之24，由于臂部件可以由2個相同形狀的部件組合而成，從而利用相同形狀的部件的批量效果可以降低成本。
根據(jù)本發(fā)明之25，臂部件的形狀的自由度高，可以隨著其它部件的配置適當(dāng)確定臂部件的形狀。
根據(jù)本發(fā)明之26，臂部件可以減小叉形部，從而可以減少占有空間。
根據(jù)本發(fā)明之27，例如可以使檔位切換裝置與殼體部件一起實現(xiàn)單元化，單元化后再安裝到外殼上，所以對沒有裝備與本發(fā)明有關(guān)的檔位切換裝置的車輛，也能夠簡單進行組裝。
根據(jù)本發(fā)明之28，可以將收容第1、第2控制機構(gòu)的部分(電氣室)與收容變換機構(gòu)、上述臂部件、以及輔助切換機構(gòu)的部分(機械室)明確區(qū)分開來。
根據(jù)本發(fā)明之29，能夠?qū)崿F(xiàn)整體的小型化。
根據(jù)本發(fā)明之30，可以防止?jié)L珠螺母與馬達發(fā)生干涉，同時能夠?qū)崿F(xiàn)整體的小型化。
根據(jù)本發(fā)明之31，可以在具有輔助切換機構(gòu)的同時，實現(xiàn)整體的小型化。
根據(jù)本發(fā)明之32，輔助切換機構(gòu)中，與滾珠絲杠軸為軸平行設(shè)置的軸狀部件在手動操作時沿軸方向滑動，從而可以縮短包括滑動方向在內(nèi)的整體結(jié)構(gòu)、特別是與軸方向垂直方向的尺寸，實現(xiàn)小型化。
根據(jù)本發(fā)明之33，由于支撐馬達旋轉(zhuǎn)的軸承與支撐滾珠絲杠軸的端部的軸承設(shè)置在軸方向的不同位置上，從而可以防止二者交迭，縮短與軸垂直方向的尺寸。
根據(jù)本發(fā)明之34，由于利用止轉(zhuǎn)機構(gòu)防止螺母部件的旋轉(zhuǎn)，絲桿部件不會發(fā)生翹曲，螺母部件可以平滑地旋轉(zhuǎn)、并沿軸方向移動。與背景技術(shù)所說明的發(fā)明不同，不必設(shè)置用于與停止絲桿部件旋轉(zhuǎn)的駐車桿結(jié)合的結(jié)合部件，所以可以降低成本。另外，由于不必確保用于與止轉(zhuǎn)部件結(jié)合的結(jié)合部件的軸方向的尺寸，可以使軸方向的尺寸小型化。
根據(jù)本發(fā)明之35，由于止轉(zhuǎn)機構(gòu)受殼體部件支撐，馬達的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動也被止轉(zhuǎn)機構(gòu)所吸收，從而可以提高檔位切換部件的定位精度。另外，與背景技術(shù)中說明的發(fā)明不同，不會對駐車機構(gòu)產(chǎn)生影響。
根據(jù)本發(fā)明之36，由于可以包括變換機構(gòu)而作為一個單元，提高了通用性。另外，與背景技術(shù)中說明的發(fā)明不同，不會對駐車機構(gòu)產(chǎn)生影響。
根據(jù)本發(fā)明之37，止轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)為使被殼體部件所支撐的結(jié)合部件與螺母部件的引導(dǎo)槽結(jié)合，從而可以有效地防止絲桿部件的扭轉(zhuǎn)等變形，從而可以使螺母部件平滑地沿絲桿部件移動。
根據(jù)本發(fā)明之38，止轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)為使被殼體部件所支撐的結(jié)合部件與螺母部件的引導(dǎo)槽結(jié)合，可以有效地防止絲桿部件的扭轉(zhuǎn)等變形，從而可以使螺母部件平滑地沿絲桿部件移動。本發(fā)明中，結(jié)合部件為游嵌在引導(dǎo)槽內(nèi)的銷狀部件。
根據(jù)本發(fā)明之39，止轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)為使被殼體部件所支撐的結(jié)合部件與螺母部件的引導(dǎo)槽結(jié)合，可以有效地防止絲桿部件的扭轉(zhuǎn)等變形，從而可以使螺母部件平滑地沿絲桿部件移動。本發(fā)明中，結(jié)合部件為作為游嵌在引導(dǎo)槽內(nèi)的銷狀部件的螺栓狀的部件。
根據(jù)本發(fā)明之40，止轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)為使被殼體部件所支撐的結(jié)合部件與螺母部件的引導(dǎo)槽結(jié)合，可以有效地防止絲桿部件的扭轉(zhuǎn)等變形，從而可以使螺母部件平滑地沿絲桿部件移動。本發(fā)明中，結(jié)合部件為游嵌在引導(dǎo)槽內(nèi)的導(dǎo)軌狀部件根據(jù)本發(fā)明之41，由于臂部件的叉形部的雙方端部夾持著滾珠螺母，故滾珠螺母與臂部件為2個點接觸。這樣，利用2個點均等向臂部件傳送轉(zhuǎn)矩，滾珠能夠平滑地轉(zhuǎn)動，滾珠螺母也相對軸作平行運動，所以可以提高滾珠絲杠的效率，提高滾珠絲杠的耐久性。
根據(jù)本發(fā)明之42，由于可以調(diào)節(jié)滾珠螺母與臂部件之間的軸方向間隙，滾珠能夠平滑地轉(zhuǎn)動，滾珠螺母也相對軸作平行運動，所以可以提高滾珠絲杠的效率，提高滾珠絲杠的耐久性。
根據(jù)本發(fā)明之43，通過滾珠螺母的沿滾珠絲杠軸的直線運動，臂部件以與滾珠螺母的槽結(jié)合的凸輪從動件為基準(zhǔn)進行擺動運動，故其擺動運動為平滑運動。
根據(jù)本發(fā)明之44，凸輪從動件為圓板形，臂部件的擺動運動為平滑運動。另外，由于圓板形的凸輪從動件與頂端逐漸變細的叉形部的頂端連接，當(dāng)臂部件進行擺動運動時，叉形部的頂端難以與滾珠螺母發(fā)生干涉。
根據(jù)本發(fā)明之45，凸輪從動件為圓板形，臂部件的擺動運動為平滑運動。另外，由于凸輪從動件的叉形部的頂端向內(nèi)側(cè)折回，因此容易制造。
根據(jù)本發(fā)明之46，凸輪從動件為圓板形，臂部件的擺動運動為平滑運動。另外，由于圓板形的凸輪從動件的頂端向內(nèi)側(cè)重疊，當(dāng)臂部件進行擺動運動時，叉形部的頂端難以與滾珠螺母發(fā)生干涉。
根據(jù)本發(fā)明之47，由于凸輪從動件為在叉形部的頂端的支撐下自由旋轉(zhuǎn)的滾輪狀的部件，所以臂部件的擺動運動更加平滑。
根據(jù)本發(fā)明之48，由于可以根據(jù)輔助切換機構(gòu)的手動操作切換檔位，即使檔位切換裝置不能動作，也可以通過該手動操作來移動車輛。因為不必進行機械性分離，因此不必設(shè)置進行分離的機構(gòu)，從而可以利用簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)輔助切換機構(gòu)，可以實現(xiàn)裝置的小型化。因為可以抑制由于分離造成的齒輪劣化，提高了裝置的耐久性。
根據(jù)本發(fā)明之49，由于變換機構(gòu)為將旋轉(zhuǎn)運動變換為直線運動的機構(gòu)，與使用齒輪列的變換機構(gòu)不同，不必旋轉(zhuǎn)齒輪，可以用直線運動手動分離，裝置簡單，且可以實現(xiàn)裝置的小型化。另外，與使用渦輪的變換機構(gòu)不同，不必在特定傳送部件上設(shè)置用于手動分離的部件，提高了設(shè)計的自由度。
根據(jù)本發(fā)明之50，由于驅(qū)動對象為變換機構(gòu)，從而可以設(shè)定適當(dāng)臂部件的臂的長度引起的分離載荷以及分離行程。另外，由于變換機構(gòu)為將旋轉(zhuǎn)運動變換為直線運動的機構(gòu)，不需要旋轉(zhuǎn)齒輪，可以利用直線運動進行手動分離，裝置簡單，且可以實現(xiàn)裝置的小型化。不需要對齒輪進行相互分離、嚙合的機構(gòu)，可以實現(xiàn)裝置的小型化。
根據(jù)本發(fā)明之51，可以簡單的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)手動分離。不需要對齒輪進行相互分離、嚙合的機構(gòu)，可以實現(xiàn)裝置的小型化。
根據(jù)本發(fā)明之52，驅(qū)動對象為中間部件，從而可以自由配置輔助切換機構(gòu)，而與滾珠螺母的位置無關(guān)。另外，通過驅(qū)動中間部件切換檔位，可以更加可靠地對檔位切換部件進行切換。不需要對齒輪進行相互分離、嚙合的機構(gòu)，可以實現(xiàn)裝置的小型化。
根據(jù)本發(fā)明之53，結(jié)構(gòu)簡單，可以實現(xiàn)手動分離。不需要對齒輪進行相互分離、嚙合的機構(gòu)，可以實現(xiàn)裝置的小型化。
根據(jù)本發(fā)明之54，由于輔助切換機構(gòu)與直線運動的部件結(jié)合且能夠自由脫離，所以通過利用輔助切換機構(gòu)使直線運動的部件沿旋轉(zhuǎn)軸直線運動，可以對檔位切換部件進行切換。
根據(jù)本發(fā)明之55，由于軸狀部件與旋轉(zhuǎn)軸平行，軸長不需不必要地延長，可以實現(xiàn)小型化。另外，由于軸狀部件根據(jù)手動操作沿軸方向滑動，從而直線運動的部件可以平滑地沿旋轉(zhuǎn)軸移動。
根據(jù)本發(fā)明之56，由于變換機構(gòu)由滾珠絲杠組成，所以可以簡化輔助切換機構(gòu)的結(jié)構(gòu)，而且利用較小的力對檔位切換部件進行切換。
根據(jù)本發(fā)明之57，由于輔助切換機構(gòu)與滾珠螺母結(jié)合且能夠自由脫離，所以不需設(shè)置特別部件，可以利用簡單結(jié)構(gòu)對檔位切換部件進行切換。
根據(jù)本發(fā)明之58，利用使?jié)L珠螺母的突起與軸狀部件的鉤部結(jié)合的簡單結(jié)構(gòu)及動作，可以實現(xiàn)手動分離。


圖1為模式化表示實施方式1的檔位切換裝置的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖2(a)為表示實施方式1的拆除上蓋以及中蓋的狀態(tài)的殼體部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖，(b)、(c)分別表示在(a)的E-E線附近、F-F線附近切斷殼體部件10的狀態(tài)的圖。
圖3為表示滾珠絲杠結(jié)構(gòu)的縱向截面圖。
圖4為表示棘爪桿的結(jié)構(gòu)的圖。
圖5(a)為表示實施方式2中拆去上蓋以及中蓋后的狀態(tài)的殼體部件的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)的圖，(b)、(c)分別表示在(a)的E-E線附近、F-F線附近切斷殼體部件10的狀態(tài)的圖。
圖6為說明實施方式3的結(jié)構(gòu)的圖。
圖7為說明實施方式4的變換機構(gòu)的結(jié)構(gòu)的圖。
圖8為模式化表示實施方式5的檔位切換裝置的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖9為表示實施方式6中除去上蓋后的狀態(tài)的殼體部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
圖10(a)為表示實施方式6中拆去上蓋以及中蓋后的狀態(tài)的殼體部件的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)的圖，(b)為(a)的M-M線向視圖。
圖11為實施方式6的檔位切換裝置的K-K線向視圖。
圖12(a)、(b)為說明實施方式6的手動分離機構(gòu)的結(jié)構(gòu)以及動作的圖。
圖13(a)、(b)為說明其它的手動分離機構(gòu)的結(jié)構(gòu)以及動作的圖。
圖14(a)、(b)為說明圖13所示的手動分離機構(gòu)的、組裝進殼體部件狀態(tài)時的動作的圖。
圖15(a)、(b)為說明實施方式6的滾珠螺母的止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的圖。
圖16(a)、(b)為說明實施方式6的其它的滾珠螺母的止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的圖。
圖17(a)、(b)為說明其它的臂部件的結(jié)構(gòu)的圖。
圖18(a)、(b)為說明另外的臂部件的結(jié)構(gòu)的圖。
圖19(a)、(b)、(c)為說明其它另外的臂部件的結(jié)構(gòu)的圖。
圖20(a)、(b)為說明其它的臂部件的結(jié)構(gòu)的圖。
圖21(a)、(b)為說明空間效率高的臂部件的結(jié)構(gòu)的圖。
圖22(a)、(b)為說明空間效率高的其它的臂部件的結(jié)構(gòu)的圖。
圖23為實施方式6的檔位切換裝置的分解立體圖。
圖24為模式化表示實施方式7的檔位切換裝置的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖中1、50、60、68、100、140-檔位切換裝置，2-檔位選擇機構(gòu)(變速桿)，3、104-第1控制機構(gòu)(SBW-CU)，4-馬達，5-變換機構(gòu)，6、63、101、101A-101E-臂部件，7-檔位切換部件(滑閥)，8-位置探測機構(gòu)(位置傳感器)，9-棘爪機構(gòu)，10-殼體部件，12-動力傳動系的外殼(A/T外殼)，13-殼體本體，14-上蓋，15-中蓋，17-臺座，18、105-第2控制機構(gòu)(A/T ECU)，20-馬達的輸出軸，21-滾珠絲杠軸(絲桿部件，旋轉(zhuǎn)軸)，22-滾珠螺母(螺母部件)，23-滾珠，25、113-引導(dǎo)槽，27、28-結(jié)合槽(槽)，40-棘爪部件(棘爪桿)，52a、52b-齒輪，61-凸輪槽，62-凸輪部件，65、66、115-118、120-凸輪從動件，73-檔位切換部件(駐車機構(gòu))，102-檔位控制軸，103、108-輔助切換機構(gòu)(手動分離機構(gòu))，106、109-軸狀部件(分離桿)，106a、109a結(jié)合部(鉤)，111-止轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)合部件(銷狀部件，螺栓狀部件(螺栓))，112-止轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)合部件(導(dǎo)軌狀部件)，114-叉形部，122-棱柱狀部(臂嵌合部)，126-嵌合部(透孔)，150-中間部件，a、c、e、g-切換區(qū)域(檔位槽)，a1、c1、e1、g1-切換位置，D-行駛檔位(D檔位)，N-行駛檔位(N檔位)，P-行駛檔位(P檔位)，R-行駛檔位(R檔位)，S1-電信號。
具體實施例方式
以下利用

本發(fā)明的實施方式。各附圖中的同一符號表示具有同一結(jié)構(gòu)或作用，從而省略對其的重復(fù)說明。
圖1作為與本發(fā)明有關(guān)的車輛檔位切換裝置的一例，表示與實施方式1有關(guān)的車輛檔位切換裝置(以下簡稱“檔位切換裝置”)1。該圖為模式化表示檔位切換裝置1的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。
檔位切換裝置1被組裝進搭載在車輛上的自動變速器(例如多級自動變速器或無級變速器(CVT))中。如圖1所示，檔位切換裝置1的主要結(jié)構(gòu)成分有作為駕駛?cè)藛T選擇行駛檔位的檔位選擇機構(gòu)的變速桿2、根據(jù)來自該變速桿2的電信號(換檔信號)S1產(chǎn)生電信號(控制信號)的第1控制機構(gòu)3、根據(jù)來自該第1控制機構(gòu)3的控制信號進行控制的馬達4、將該馬達4的旋轉(zhuǎn)運動變換為直線運動的變換機構(gòu)(變換機構(gòu))5、將利用該變換機構(gòu)5變換的直線運動變換成擺動運動的臂部件6、利用該臂部件6進行移動的作為檔位切換部件的滑閥7、作為通過臂部件6探測滑閥7的位置的位置探測機構(gòu)的位置傳感器8、對滑閥進行定位并保持的棘爪機構(gòu)9。這些主要結(jié)構(gòu)部件中，第1控制機構(gòu)3、變換機構(gòu)5、臂部件6、位置傳感器8均被收容在同一殼體部件10內(nèi)，馬達4安裝在該殼體部件10上。另外?；y7設(shè)置在自動變速器的閥體11內(nèi)。另外，本實施方式中，變換機構(gòu)5與滑閥(檔位切換部件)7之間設(shè)置有作為動力傳送部件的中間部件150。該中間部件150在圖1所示例中具有臂部件6、檔位控制軸34(后述)、棘爪桿40(后述)。
以下從變速桿2開始按順序詳細說明結(jié)構(gòu)。
變速桿(檔位選擇機構(gòu))2上顯示有自動變速器的P(駐車檔)、R(倒車檔)、N(空檔)、D(前進檔)等各行駛檔位(圖中未表示)。變速桿2由駕駛?cè)藛T直接操作，從上述行駛檔位中選擇1個行駛檔位。然后，產(chǎn)生與所選擇的行駛檔位相對應(yīng)的換檔信號S1。另外，作為檔位選擇機構(gòu)，只要能夠產(chǎn)生反映駕駛?cè)藛T的意圖、即與駕駛?cè)藛T選擇的行駛檔位相對應(yīng)的換檔信號S1，則也可以是變速桿2以外的東西，例如可以使用換檔按鈕、換檔開關(guān)、聲音輸入裝置等。
第1控制機構(gòu)3根據(jù)上述變速桿2產(chǎn)生的換檔信號S1產(chǎn)生控制信號，利用該控制信號控制馬達4的旋轉(zhuǎn)。另外，將來自探測滑閥7的位置的位置傳感器8的信號輸入到該第1控制機構(gòu)3中。第1控制機構(gòu)3根據(jù)該探測信號控制馬達4的旋轉(zhuǎn)方向或開始·停止旋轉(zhuǎn)的時刻。這樣，第1控制機構(gòu)3是根據(jù)來自變速桿2的換檔信號S1利用馬達4控制滑閥7的動作從而切換行駛檔位的控制機構(gòu)、即控制所謂線換檔系統(tǒng)(SBW)的控制單元(SBW-CU)。該第1控制機構(gòu)3設(shè)置在殼體部件10的內(nèi)部。
這里參照圖2(a)、(b)、(c)，說明殼體部件10以及其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。殼體部件10裝備有固定在自動變速器的一部分12(A/T殼體)上的殼體本體13、從上方覆蓋該殼體本體13的上蓋14、在殼體本體13的內(nèi)側(cè)再覆蓋其一部分的中蓋15。圖2中的(a)表示拆除上蓋14以及中蓋15的狀態(tài)。另外，(b)、(c)分別表示在(a)的E-E線附近、F-F線附近切斷殼體部件10的狀態(tài)。如這些圖所示，上述第1控制機構(gòu)3安裝在殼體本體13的底部16的長方形狀的臺座17上。另外，本實施方式中，作為控制自動變速器整體的第2控制機構(gòu)的A/T ECU(自動變速器電子控制單元)安裝在同一臺座17上。另外，第1、第2控制機構(gòu)3、18可以先在各基板上構(gòu)成后再如(c)所示排列在同一臺座17上，也可以先在同一基板上的各自不同區(qū)域上構(gòu)成后再配置到臺座17上。兩控制機構(gòu)3、18在同一基板上構(gòu)成時，可以省略連接二者的束線，還可以減少組裝檔位切換裝置1時的組裝工時。
如圖2(a)所示，馬達4安裝在殼體部件10的外側(cè)，其輸出軸20插入殼體部件10內(nèi)。作為馬達4，采用具有永久磁鐵的直流馬達，通過上述第1控制機構(gòu)控制其旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)時間、旋轉(zhuǎn)時刻。
作為變換機構(gòu)5，本實施方式中采用滾珠絲杠。如圖3所示，滾珠絲杠具有被馬達4驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的滾珠絲杠軸21、與滾珠絲杠軸21結(jié)合并能夠沿軸方向移動的滾珠螺母(螺母部件)22、安裝在這些滾珠絲杠21和滾珠螺母22之間的多個滾珠23。相對于滾珠絲杠21的旋轉(zhuǎn)，滾珠螺母處于不能旋轉(zhuǎn)·能夠沿軸方向移動的狀態(tài)。滾珠絲杠軸21旋轉(zhuǎn)時，滾珠23在與滾珠螺母22成一體的管道24內(nèi)循環(huán)，同時滾珠螺母22沿軸方向移動。如圖1、圖2(a)、(b)所示，滾珠螺母22基本為圓筒狀，背面?zhèn)?(a)中的上側(cè))形成有沿軸方向的引導(dǎo)槽25。
如(a)、(b)所示，在殼體本體13的內(nèi)側(cè)與滾珠絲杠軸21平行設(shè)置的導(dǎo)軌26游嵌在該引導(dǎo)槽25中。由此，禁止?jié)L珠螺母22的旋轉(zhuǎn)。滾珠螺母22的上部以及下部形成有與滾珠絲杠軸21垂直的方向的槽(結(jié)合槽)27、28。這些槽27、28與下面說明的臂部件6的一部分結(jié)合。本實施方式中，除了滾珠絲杠21的旋轉(zhuǎn)使得滾珠螺母22沿軸方向移動，滾珠螺母22的沿軸方向的移動也可以比較容易地使?jié)L珠絲杠21旋轉(zhuǎn)。這里，比較容易的意思是指象利用后述的棘爪機構(gòu)9的作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)一樣容易。這樣在本實施方式中，變換機構(gòu)5可以將旋轉(zhuǎn)運動變換為直線運動，反過來還可以將直線運動變換成旋轉(zhuǎn)運動。另外，例如滾珠絲杠軸21的螺旋槽的角度越大，越容易將滾珠螺母22的直線運動變換成滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)運動。
臂部件6的頂端部具有上側(cè)與下側(cè)分開的叉形部30。該叉形部30的頂端上形成有分別與上述滾珠螺母22的槽27、28結(jié)合的圓柱狀的突起31、32。臂部件6的基端部上穿設(shè)有如圖1所示的矩形的透孔33。檔位控制軸(后述)34的一個端部與該透孔33嵌合。隨著上述滾珠螺母22的軸方向的移動，臂部件6的頂端部以透孔33為基準(zhǔn)進行擺動動作，該擺動動作通過透孔33旋轉(zhuǎn)檔位控制軸34。另外，圖2(a)中的P、R、N、D表示依次與變速桿2的P檔、R檔、N檔、D檔相對應(yīng)的臂部件6的位置。即，例如選擇P檔時，臂部件6配置在P所示位置，這樣滑閥7配置在P位置上。
如圖1所示，滑閥(檔位切換部件)7為構(gòu)成設(shè)置在閥體11內(nèi)的手動閥35的一部分的部件?；y7沿軸方向(箭頭A、B方向)自由移動，通過軸方向的移動，切換閥體11內(nèi)的油路，設(shè)定規(guī)定的行駛檔位。即，可以移動到與P檔對應(yīng)的P位置、與R檔對應(yīng)的R位置、與N檔對應(yīng)的N位置、與D檔對應(yīng)的D位置?；y7的頂端上固定有2塊圓板36、36，這些圓板36、36之間形成有結(jié)合槽37。棘爪桿(后述)的一部分與該結(jié)合槽37結(jié)合。
參照圖2(a)～(c)，如上所述，位置傳感器8設(shè)置在殼體部件10內(nèi)部的中蓋15的內(nèi)部。檔位控制軸34貫通于該位置傳感器8的中央。作為位置傳感器8，可以采用例如電位計，輸出與檔位控制軸34的旋轉(zhuǎn)角度相對應(yīng)的電壓。檔位控制軸34的一個端部上形成有棱柱體狀的嵌合部38，該嵌合部38嵌合在上述臂部件6的矩形透孔33中。
如圖1所示，棘爪機構(gòu)9具有棘爪桿(棘爪部件)40、棘爪彈簧41、滾輪42。其中棘爪桿40為圖板狀部件，下部形成有矩形的透孔43，上述檔位控制軸34的另一端上形成的棱柱體的嵌合部44與該透孔43嵌合。棘爪桿40以該檔位控制軸34為擺動中心，朝箭頭C、D方向進行擺動。棘爪桿4的圖4中左側(cè)下部上穿設(shè)有與駐車機構(gòu)(圖中未表示)的一部分結(jié)合的透孔45。另外，圖4中的右側(cè)下部朝右方形成有臂部46，該臂部46上突設(shè)有銷47。
該銷47與上述的滑閥7的2塊圓板36、36之間的結(jié)合槽37結(jié)合。棘爪桿40的上部設(shè)有作為該圖中從右起的4個切換區(qū)域的從右起的檔位槽a、c、e、g。這些檔位槽a、c、e、g之間形成有凸部b、d、f。上述檔位槽a、c、e、g依次與上述滑閥7的P位置、R位置、N位置、D位置的位置大致對應(yīng)。這里，“大致”的意思指上述檔位槽a、c、e、g為具有寬度的區(qū)域(切換區(qū)域)，嚴格來說，作為這些檔位槽a、c、e、g的一部分的切換位置a1、c1、e1、g1與滑閥7的P位置、R位置、N位置、D位置的對應(yīng)。在結(jié)束棘爪彈簧41的說明之后再對這些切換位置a1、c1、e1、g1進行說明。
棘爪彈簧41為大致長板狀部件，基端部48如圖1所示固定在閥體11上，同時在頂端形成叉形部50。該叉形部50之間支撐滾輪42并使其自由旋轉(zhuǎn)。棘爪彈簧41整體起板簧的作用，將在其頂端配置的能夠自由旋轉(zhuǎn)的滾輪42壓在棘爪桿40的各檔位槽a、c、e、g的傾斜面上，使棘爪桿40高精度定位并保持。即，棘爪彈簧41頂端的滾輪42處于配置在棘爪桿40的檔位槽a內(nèi)的狀態(tài)，且棘爪桿40處于比較容易擺動的狀態(tài)，棘爪桿40由于棘爪彈簧41的彈性力產(chǎn)生的滾輪42的壓緊力而被配置在切換位置a1上。
換句話說，當(dāng)棘爪桿40在可以擺動的狀態(tài)下將滾輪42配置到檔位槽a內(nèi)時，該切換位置a1就是由于滾輪42的壓緊力而使棘爪桿40移動并停止時的檔位槽a與滾輪42的接觸點。同樣，當(dāng)棘爪桿40在可以擺動的狀態(tài)下將滾輪42配置到檔位槽c內(nèi)時，檔位槽c內(nèi)的切換位置c1就是由于滾輪42的壓緊力而使棘爪桿40移動并停止時的檔位c與滾輪42的接觸點。另外，對于設(shè)定在檔位槽e的一部分的切換位置e1、以及設(shè)定在檔位槽g的一部分的切換位置g1，也與上述切換位置a1或切換位置c1同樣設(shè)定，故省略說明。
這樣設(shè)定的切換位置a1、c1、e1、g1依次與上述的滑閥7的P位置、R位置、N位置、D位置嚴格對應(yīng)。另外，棘爪桿40上設(shè)定有朝箭頭C、D方向旋轉(zhuǎn)(擺動)時的基準(zhǔn)位置，從該基準(zhǔn)位置到切換位置a1、c1、e1、g1以及凸部d、b、f的角度、和與各角度對應(yīng)的位置傳感器8的輸出電壓的大小的關(guān)系儲存在第1控制機構(gòu)3中。
如上所述，本實施方式中，棘爪桿40的箭頭C、D方向的擺動動作(旋轉(zhuǎn)動作)與滑閥7的箭頭A、B方向的移動動作連動、即棘爪桿40的位置與滑閥7的位置為一一對應(yīng)，在此基礎(chǔ)上，不直接控制滑閥7的位置，而是高精度控制棘爪桿40來高精度控制滑閥7。
接著，關(guān)于上述結(jié)構(gòu)的檔位切換裝置1的動作，以從P檔向R檔的切換為例進行說明。
在P檔中，棘爪機構(gòu)9的滾輪42配置在圖4中的檔位槽a內(nèi)的切換位置a1。駕駛?cè)藛T將變速桿2從P檔向R檔切換時，與此對應(yīng)的換檔信號S1輸入到第1控制機構(gòu)3。利用控制機構(gòu)3旋轉(zhuǎn)馬達4，并旋轉(zhuǎn)滾珠絲杠21。利用該旋轉(zhuǎn)，向圖2(a)的左方移動滾珠螺母22。與此同時，臂部件6向左方擺動。這樣，通過檔位控制軸34，棘爪桿40向箭頭C方向旋轉(zhuǎn)，同時滑閥7向箭頭B方向移動。當(dāng)位置傳感器8的輸出電壓等于與圖4中的凸部b對應(yīng)的值時，第1控制機構(gòu)3停止馬達4的旋轉(zhuǎn)。這樣，滾輪42從檔位槽a內(nèi)越過凸部b進入檔位槽c內(nèi)。
通過停止馬達4的旋轉(zhuǎn)，棘爪桿40由于棘爪彈簧41的彈性力產(chǎn)生的滾輪42的壓緊力而進行旋轉(zhuǎn)。通過該旋轉(zhuǎn)，滾輪42精確地定位并保持于檔位槽c內(nèi)的切換位置c1。這樣，原處于P位置的滑閥7被高精度地配置到R位置。馬達4停止后，由于上述棘爪機構(gòu)9的作用，棘爪桿40進行旋轉(zhuǎn)時，通過檔位控制軸34、臂部件6沿軸方向移動滾珠螺母22，旋轉(zhuǎn)滾珠絲杠軸21。
根據(jù)與本實施方式有關(guān)的檔位切換裝置1，當(dāng)駕駛?cè)藛T將行駛檔位從P檔切換到R檔、與此對應(yīng)滑閥7從P位置移動到R位置時，馬達4的控制為從凸部b越過滾輪42開始、至滾輪42進入檔位槽c為止，然后利用將配置在檔位槽c內(nèi)的滾輪42拉進棘爪機構(gòu)9的作用，在切換位置c1定位并保持，從而可以利用簡單的結(jié)構(gòu)及控制，將滑閥7高精度地配置到與作為所選擇的行駛檔位R檔相對應(yīng)的R位置。
另外，其它行駛檔位的切換也與上述相同。
另外，根據(jù)本實施方式，利用滾珠絲杠構(gòu)成變換機構(gòu)5，再使用臂部件6，構(gòu)成變換機構(gòu)，所以與使用多個齒輪構(gòu)成變換機構(gòu)的以前例相比，簡化了用于減速的結(jié)構(gòu)，可以使檔位切換裝置整體實現(xiàn)小型化。另外，由于利用臂部件6將滾珠螺母22的軸方向的直線運動變換為擺動運動，可以獲得大的減速比。另外，通過改變臂部件6的長度這種簡單的變更，可以改變減速比。
另外，根據(jù)本實施方式，作為電子零件的第1、第2控制機構(gòu)3、18與同為電子零件的位置傳感器8一起配置在殼體部件10的內(nèi)部，且被中蓋15所覆蓋。即，處于2重覆蓋的狀態(tài)。這樣，即使在同一殼體部件10的內(nèi)部，也可以通過中蓋15與配置在中蓋15的外側(cè)的變換機構(gòu)5或臂部件6等可動部件區(qū)分開來。因此，可以有效防止可動部分的潤滑油或灰塵侵入第1、第2控制機構(gòu)3、18或位置傳感器8。另外，如上所述，通過使第1、第2控制機構(gòu)3、18以及位置傳感器8相近配置，可以將與其連接的線束的長度或根數(shù)抑制到最小必要限度，實現(xiàn)配線的簡單化，降低零件成本或組裝成本，實現(xiàn)小體積化，而且可以降低由于配線過長引起的電磁噪聲的影響。
圖5(a)、(b)、(c)表示與本實施方式有關(guān)的檔位切換裝置50。這些圖依次相當(dāng)于上述圖2(a)、(b)、(c)。另外，與圖2(a)、(b)、(c)所示的相同的部分，采用相同符號，并省略說明。
本實施方式中，第1控制機構(gòu)(SBW-CU)3與第2控制機構(gòu)(AT ECU)18為上下2層配置。
第1控制機構(gòu)3配置在殼體部件10的殼體本體13的底部16上，第2控制機構(gòu)配置在第1控制機構(gòu)3的上方設(shè)置的支撐部件51上。第1控制機構(gòu)3的整體相對于第2控制機構(gòu)18處于交迭配置的狀態(tài)。
根據(jù)本實施方式，與橫向并列相比，可以減少與二者交迭的部分相當(dāng)?shù)恼加忻娣e。另外，在不產(chǎn)生大幅度的設(shè)計變更或配置變更的前提下，可以對過去已有的第2控制機構(gòu)18追加設(shè)置第1控制機構(gòu)3。這樣，可以有效使用過去已有的檔位切換裝置。
另外，本實施方式中，與實施方式1同樣，第1、第2控制機構(gòu)3、18、位置傳感器8也都配置在中蓋15的內(nèi)部。
圖6(a)、(b)、(c)表示與本實施方式有關(guān)的檔位切換裝置60。該圖表示的檔位切換裝置60在馬達4的輸出軸20、變換機構(gòu)5的滾珠絲杠軸21之間安裝正齒輪52a、52b。
馬達4的輸出軸20上嵌合小徑的正齒輪52a，另一方面，滾珠絲杠軸21上則嵌合大徑的正齒輪52b，這些正齒輪52a、52b相互嚙合。
這樣，可以擴大齒輪比，因此可以實現(xiàn)馬達4的尺寸的小型化。
上述實施方式1～3中，說明了使用滾珠絲杠作為變換機構(gòu)5的使用例。
本實施方式如圖7(a)、(b)所示，做為變換機構(gòu)5，使用凸輪以及凸輪從動件的組合。
如該圖所示，變換機構(gòu)5包括具有螺旋狀的凸輪槽61的軸狀的凸輪部件62、和被臂部件63的頂端側(cè)的叉形部64支撐并自由旋轉(zhuǎn)的2個滾輪狀的凸輪從動件65、66。這2個凸輪從動件65、66分別從反對側(cè)與凸輪部件62的凸輪槽61結(jié)合。另外，臂部件63被軸67支撐并能夠擺動。
上述結(jié)構(gòu)的變換機構(gòu)5中，凸輪部件62旋轉(zhuǎn)時，2個凸輪從動件65、66沿螺旋狀的凸輪槽61轉(zhuǎn)動，臂部件64以軸67為中心進行擺動。
根據(jù)本實施方式，與使用滾珠絲杠的實施方式1～3的變換機構(gòu)5同樣，可以具有摩擦系數(shù)極小的結(jié)構(gòu)。另外，與實施方式1～3的結(jié)構(gòu)相比，由于不需要相當(dāng)于滾珠螺母22以及滾珠23的部件，因而可以簡化這部分結(jié)構(gòu)。對于作用·效果，則與實施方式1～3基本相等。
圖8表示本發(fā)明的檔位切換裝置68。本實施方式表示將本發(fā)明的檔位切換裝置適用于駐車機構(gòu)的例。另外，對與實施方式1的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)，采用相同符號，并適當(dāng)省略了說明。
上述實施方式1中，被臂部件6移動的檔位切換部件為滑閥7，對應(yīng)于P位置、R位置、N位置、D位置的4個位置。與此對應(yīng)，本實施方式中，檔位切換部件為駐車機構(gòu)73，對應(yīng)于P位置(鎖止位置)和notP位置(解除位置)的2個位置。
本實施方式中，構(gòu)成棘爪機構(gòu)9的棘爪桿70的形狀與實施方式1的棘爪桿40不同。另外，棘爪機構(gòu)9的其它結(jié)構(gòu)部件、即棘爪彈簧41和滾輪42與實施方式1相同。
本實施方式的棘爪桿70如圖8所示，下部形成有矩形的透孔71。檔位控制軸34的另一個端部上形成的棱柱體的嵌合部44嵌合在該透孔71中。棘爪桿70的上部穿設(shè)有與后述的駐車機構(gòu)73的駐車桿74結(jié)合的透孔72。棘爪桿70的上端緣設(shè)有作為2個切換區(qū)域的檔位槽h、j。這些檔位槽h、j之間形成凸部i。上述檔位槽h、j分別與后述的駐車桿74的鎖止位置、解除位置大致對應(yīng)。這里，“大致”的意思指上述檔位槽h、j為具有寬度的區(qū)域(切換區(qū)域)，嚴格來說，設(shè)定在這些檔位槽h、j的一部分的切換位置h1、j1(圖中未表示)與駐車桿74的鎖止位置、解除位置相對應(yīng)。另外，這些檔位槽h、j與切換位置h1、j1的關(guān)系與上述實施方式1的檔位槽a、c、e、g與切換位置a1、c1、e1、g1的關(guān)系相同，因此省略說明。另外，棘爪桿70上設(shè)定有向箭頭C、D方向旋轉(zhuǎn)(擺動)時的基準(zhǔn)位置，從該基準(zhǔn)位置到切換位置h1、j1以及凸部i的角度、和與各角度對應(yīng)的位置傳感器8的輸出電壓的大小的關(guān)系儲存在第1控制機構(gòu)3中。
如圖8所示，駐車機構(gòu)73裝備有基端側(cè)彎曲成L字形、與上述棘爪桿70結(jié)合的駐車桿74、游嵌在該駐車桿74的頂端側(cè)并能夠移動的圓錐狀的楔塊75(鎖止部件)、與固定在駐車桿74上的突緣部76和楔塊75連接的彈簧(壓縮彈簧)77、配置在駐車桿74的頂端部的下方的支撐體78、楔塊75插入其與該支撐體78之間的自由擺動的駐車爪80。駐車爪80以基端側(cè)的軸81為中心配置并基本為上下方向擺動，上側(cè)突設(shè)有相對于固定在自動變速器的輸出軸(圖中未表示)上的駐車齒輪82能夠結(jié)合脫離的爪83。
接著，說明利用例如變速桿2從notP檔位切換到P檔位時的駐車機構(gòu)73的動作。選擇P檔位后，利用馬達4的旋轉(zhuǎn)，通過變換機構(gòu)5、臂部件6、檔位控制軸34，向箭頭方向C旋轉(zhuǎn)棘爪桿70。這樣，駐車桿74向箭頭G方向移動。此時，與駐車桿74為一體的突緣部76通過彈簧77使楔塊75向箭頭G方向壓緊。通過該壓緊力，楔塊75進入支撐體78與駐車爪80之間，將駐車爪80向上擠，使其爪83與駐車齒輪82嚙合。此時，爪83碰到駐車齒輪82的齒頂時，楔塊75沒有進入其之間，而處于被彈簧77壓擠的待機狀態(tài)。在該狀態(tài)下，車輛稍微移動使得駐車齒輪82旋轉(zhuǎn)時，爪83進入駐車齒輪83的齒谷，從而能夠進行駐車鎖止。
駐車鎖止解除時，利用變速桿2選擇notP檔，通過馬達4、變換機構(gòu)5、臂部件6等，棘爪桿70朝箭頭D方向旋轉(zhuǎn)。這樣，駐車桿34朝箭頭H方向移動，楔塊75從支撐體78與駐車爪80之間拔出，駐車爪80向下方擺動，其爪83從駐車齒輪82的齒谷拔出。這樣，解除鎖止。
作為本實施方式的變換機構(gòu)5，可以使用例如圖3所示滾珠絲杠、或圖7所示凸輪部件62與凸輪從動件65、66的組合。
根據(jù)本實施方式的檔位切換裝置68，駕駛?cè)藛T將行駛檔位從notP檔切換到P檔時，與此對應(yīng)，駐車桿74從解除位置移動到P位置，馬達4的控制為從滾輪42越過棘爪桿70的凸部i開始、至滾輪42進入檔位槽h為止。然后利用將配置在檔位槽h內(nèi)的滾輪42拉進棘爪機構(gòu)9的作用，在切換位置(圖中未表示)定位并保持，從而可以利用簡單的結(jié)構(gòu)及控制，將駐車桿74高精度地配置到與作為所選擇的行駛檔位P檔相對應(yīng)的P位置。
如上所述，本實施方式只在鎖止位置(P位置)與解除位置(notP位置)的2個位置的切換中使用本發(fā)明的檔位切換裝置。此時，如上所述，駐車機構(gòu)73相當(dāng)于檔位切換部件。另外，此時N、D、R的行駛檔位的切換具有其它機構(gòu)。
參照圖9、圖10(a)、(b)、圖11，說明本實施方式的檔位切換裝置100的殼體部件10的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。另外，以下的說明中，對于與上述實施方式1～5相同的結(jié)構(gòu)·作用的部件，采用相同符號，省略說明。
圖9～圖11中，圖9為在構(gòu)成殼體部件10的殼體本體13、中蓋15、上蓋14中，除去上蓋14后從上蓋14側(cè)觀察到的圖。另外，圖10為除去上蓋14和中蓋15后從上蓋14側(cè)觀察到的內(nèi)側(cè)的圖。圖11為K-K線向視圖。但是，在圖11中，圖9中所除去的上蓋14處于安裝狀態(tài)。
這些圖所表示的檔位切換裝置100的殼體部件10裝備有固定在A/T殼體12的殼體本體13、從上方覆蓋該殼體本體13的上蓋14、在殼體本體13的內(nèi)側(cè)中再覆蓋其一部分的中蓋15。
如圖9所示，馬達4安裝在殼體部件10的外側(cè)，其輸出軸20插入殼體部件10內(nèi)。該輸出軸20上固定有小徑的正齒輪52a，該正齒輪52a與固定在滾珠絲杠軸21上的大徑的正齒輪52b嚙合。這樣，馬達4的正反旋轉(zhuǎn)通過這些正齒輪52a、52b減速并作為滾珠絲杠軸21的正反轉(zhuǎn)進行傳送。通過滾珠23(參照圖3)與該滾珠絲杠軸21螺合的滾珠螺母22，通過滾珠絲杠軸21的正反旋轉(zhuǎn)而沿滾珠絲杠軸21的長度方向朝一方或另一方移動。另外，該滾珠螺母22上設(shè)有與上述實施方式不同的止轉(zhuǎn)機構(gòu)(后述)。
上述滾珠螺母22上形成有槽27、28(圖9～圖11中未表示槽27)，與上述實施方式不同的臂部件101(后述)的頂端側(cè)與該槽27、28結(jié)合。該臂部件101的基端側(cè)上嵌合有與上述實施方式不同的檔位控制軸102(后述)。通過上述滾珠螺母22的沿滾珠絲杠軸21的移動，臂部件101以基端側(cè)為中心進行擺動，檔位控制軸102進行旋轉(zhuǎn)。通過該檔位控制軸102的旋轉(zhuǎn)，如上述圖1所述，滑閥7向箭頭A方向或箭頭B方向移動。
另外，本實施方式中，為了在馬達等出現(xiàn)故障時也保證行駛檔位的切換，設(shè)有手動分離機構(gòu)103(后述)。
另外，本實施方式中，控制馬達4的旋轉(zhuǎn)的第1控制機構(gòu)(SBW CU)104以及第2控制機構(gòu)(A/T ECU)105的結(jié)構(gòu)以及收容方法與上述實施方式不同。
以下，依次詳細敘述本實施方式中與上述實施方式1～5的不同之處1～5。
(1)手動分離機構(gòu)本實施方式中，檔位切換裝置100具有作為輔助切換機構(gòu)的手動分離機構(gòu)103。當(dāng)作為驅(qū)動源的馬達4出現(xiàn)例如斷線、短路等故障時(失效時)，由于不能旋轉(zhuǎn)滾珠絲杠軸21，所以不能切換行駛檔位。
因而，本實施方式中，如圖12(a)、(b)所示，設(shè)有手動分離機構(gòu)103。
這些圖所示的手動分離機構(gòu)103由與滾珠絲杠軸21平行設(shè)置、同時受殼體部件10支撐且能夠在長度方向自由移動的分離桿106、和突設(shè)在滾珠螺母22上的突起(結(jié)合部)107組成。分離桿106的頂端部具有能夠與突起107結(jié)合的鉤(結(jié)合部)106a，其基端部106b與能夠?qū)⒎蛛x桿106拉向箭頭L方向的金屬線(圖中未表示)連接。
例如，在選擇了P檔位、即在如圖12(a)所示的狀態(tài)下，馬達4如發(fā)生失效，不能利用馬達4通過滾珠絲杠軸21、滾珠螺母22等來擺動臂部件101，因此不能切換行駛檔位。
此時，通過拉動上述金屬線，使分離桿106向箭頭L方向移動，分離桿106的鉤106a掛住滾珠螺母22的突起107，使?jié)L珠螺母22同樣向箭頭L方向移動。利用這一移動，擺動其頂端部與滾珠螺母22結(jié)合的臂部件101，如圖12(b)所示，可以強制性地移動到與N檔位對應(yīng)的位置。
利用上述手動分離機構(gòu)103，由于分離桿106的驅(qū)動對象為滾珠螺母22，從而能夠適當(dāng)設(shè)定與臂部件101的長度有關(guān)的分離載荷(拉動金屬線的力)以及分離行程，可以實現(xiàn)小型化結(jié)構(gòu)。
圖13(a)、(b)表示手動分離機構(gòu)的其它例子。另外，圖14(a)、(b)表示該手動分離機構(gòu)(輔助切換機構(gòu))108組裝進殼體部件10的狀態(tài)的動作。如圖13(a)、(b)所示，手動分離機構(gòu)108直接移動臂部件101、而不是滾珠螺母。手動分離機構(gòu)108裝備有分離桿109、和支撐其長度方向中間部并能夠沿長度方向移動的引導(dǎo)套管110。分離桿109的頂端部上形成有能夠與臂部件101的長度方向中間部結(jié)合的鉤(結(jié)合部)109a。另外，分離桿109的中間部突設(shè)有凸部109b，該凸部109b通過沿著引導(dǎo)套管110的、頂端側(cè)開口的槽110a移動，阻止分離桿108的旋轉(zhuǎn)。另外，在分離桿109的基端部109c上連接著與上述同樣的金屬線(圖中未表示)、即能夠?qū)⒎蛛x桿109拉向箭頭M方向的金屬線。
例如，當(dāng)選擇P檔位、即臂部件101處于圖13(a)、(b)的實線、以及圖14(a)的實線所表示的位置時，馬達4(參照圖12)如果出現(xiàn)失效故障，不能利用馬達4通過滾珠絲杠軸21、滾珠螺母22來擺動臂部件101，因此不能切換行駛檔位。
此時，通過拉動上述金屬線，使分離桿109向箭頭M方向移動，分離桿109的鉤109a掛住臂部件101，使臂部件101擺動，從而可以強制性地移動到圖13(a)、(b)的虛線、以及圖14(b)的虛線所表示的位置。
由于利用上述手動分離機構(gòu)108，分離桿109的驅(qū)動對象為臂部件101，從而可以自由配置手動分離機構(gòu)108，而與滾珠螺母的位置無關(guān)。
(2)滾珠螺母的止轉(zhuǎn)上述實施方式1中，如圖2所示，通過將滾珠螺母22上形成的引導(dǎo)槽28游嵌到導(dǎo)軌26，從而使?jié)L珠螺母22止轉(zhuǎn)。
此時，導(dǎo)軌26或安裝該導(dǎo)軌26上的殼體部件20的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，產(chǎn)生加工工時增加的問題。
因而，本實施方式中，如圖15(a)、(b)所示，在殼體部件10上設(shè)有螺栓孔110，該螺栓孔110與螺栓(銷狀部件)111螺合，螺栓111的頂端部111a游嵌在滾珠螺母22的引導(dǎo)槽25上，從而構(gòu)成滾珠螺母22的止轉(zhuǎn)機構(gòu)。殼體部件10與螺栓111之間安裝有密封圈111b，從而使殼體部件10的內(nèi)側(cè)密封。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與使用上述導(dǎo)軌26的情況相比，能夠簡化結(jié)構(gòu)，從而能夠降低加工工時。
圖16(a)、(b)表示其它的滾珠螺母止轉(zhuǎn)機構(gòu)(止轉(zhuǎn)機構(gòu))。如圖16(a)、(b)所示，殼體部件10上設(shè)有孔10a，將長銷(結(jié)合部件112)沿滾珠絲杠軸21插入該孔10a內(nèi)，使銷112游嵌在滾珠螺母22的引導(dǎo)槽113內(nèi)，構(gòu)成滾珠螺母22的止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，只要將銷112插入孔10a，結(jié)構(gòu)簡單，與上述結(jié)構(gòu)相比，不必在殼體部件10上設(shè)置螺栓孔，不需要專用的密封圈111b(參照15(a))。
(3)臂部件圖17～圖20表示臂部件101A～101D的各種形狀。各圖的(a)分別表示與滾珠螺母22的軸垂直的發(fā)現(xiàn)的截面。另外各圖的(b)為從右方觀察的圖，表示臂部件101A～101D與滾珠螺母22的長度方向垂直的情況、以及向后傾斜20度左右時的情況。另外，圖19的(c)與(b)相同。
這些臂部件101A～101D均具有叉形部114，主要區(qū)別在于嵌入槽27、28的部分(以下稱為“凸輪從動件”)的形狀不同。
圖17的凸輪從動件115為圓板形，叉形部114的頂端部114a逐漸變細并與該凸輪從動件115的該圖中的下部連接。
圖18的凸輪從動件116為圓板形，通過將叉形部114的頂端114a向內(nèi)側(cè)折回而形成。
圖19的凸輪從動件117為圓板形，在該凸輪從動件117的該圖中的上下整體上，叉形部114的頂端114a向內(nèi)側(cè)重疊。凸輪從動件117可以如圖19(b)所示，焊接到叉形部114的頂端114a上，也可以與叉形部114的頂端114a一體化形成。
圖20的凸輪從動件118由滾輪狀的部件形成。該凸輪從動件118被軸119自由旋轉(zhuǎn)地支撐，其中軸119被叉形部114的頂端114a支撐。利用圖20所示的凸輪從動件118，隨著滾珠螺母22的移動，臂部件101D可以進行平滑的擺動動作。
如圖17～圖20中各自的(a)所示，臂部件101A～101D的形狀為以圖中縱方向的中心線為基準(zhǔn)左右對稱構(gòu)成時，這些臂部件101A～101D可以由以該中心線為基準(zhǔn)左右分割的2個相同形狀的部分接合在一起而組成。此時，由于采用同種形狀部件的批量效果，可以降低成本。
但是，這些圖17～圖20表示的臂部件101A～101D、以及上述圖2、圖5、圖6所示的臂部件6、以及圖7所示的臂部件63中，其叉形部114的左右頂端114a之間的距離均比較大，不得不占有許多空間。即，這些臂部件擺動時，例如圖17(a)所示，為了防止叉形部114的頂端114a與滾珠螺母22的槽27、28的側(cè)壁22a發(fā)生干涉，各頂端114a內(nèi)面間的距離L2要大于滾珠螺母22的外徑L1。這樣，降低了空間效率。
因而，本實施方式的其它例中，臂部件101也可以為圖21所示的形狀。圖21的(a)表示與滾珠螺母22的軸垂直的方向的截面圖。另外，圖21(b)為從右方觀察(a)的圖。
即，如圖21的(b)所示，加大滾珠螺母22的槽28(27)的槽寬L3，與此對應(yīng)，增加圓板狀的凸輪從動件120的外徑。并且，縮短叉形部114的頂端114a的寬度L4。這樣，例如即使臂部件101從圖21(b)所示的狀態(tài)向左方或右方傾斜，也可以有效地防止槽28(27)的側(cè)壁22a與叉形部114的頂端114a發(fā)生干涉。這樣如圖21(a)所示，可以使各頂端114a之間的距離L2小于滾珠螺母22的外徑(參照圖17(a))L1。即，可以減小叉形部的結(jié)構(gòu)，可以減少占有空間。
圖22(a)、(b)表示臂部件的另外的其它例。如圖22(a)、(b)所示，加大滾珠螺母22的槽28(27)的槽寬L3，與此對應(yīng)，增加圓板狀的凸輪從動件120的外徑。并且，減小叉形部114的頂端114a的寬度L4。這樣，例如即使臂部件101從圖21(b)所示的狀態(tài)向左方或右方傾斜，也可以有效地防止槽28(27)的側(cè)壁22a與叉形部114的頂端114a發(fā)生干涉。這樣如圖22(a)所示，可以使各頂端114a之間的寬度(距離)L2小于滾珠螺母22的外徑(參照圖17(a))L1。即，可以減小叉形部的結(jié)構(gòu)，可以減少占有空間。另外，與上述圖17～圖20所示的結(jié)構(gòu)相同，圖22(a)、(b)表示的臂部件101的形狀以(a)中縱方向的中心線為基準(zhǔn)左右對稱構(gòu)成，所以可以由以該中心線為基準(zhǔn)左右分割的2個相同形狀的部分接合在一起組成，利用采用同種形狀部件的批量效果，可以降低成本。
(4)檔位控制軸圖11、圖23(檔位切換裝置100的分解立體圖)表示本實施方式的檔位控制軸102。
如這些圖所示，檔位控制軸102從頂端部(圖11中的上部)向基端側(cè)依次具有頂端支撐部121、臂嵌合部(棱柱狀部)122、傳感器嵌合部123、后端支撐部124、桿嵌合部125。頂端支撐部121為圓柱狀，并高精度地嵌入殼體部件10的上蓋14的圓柱狀的凹部14a。即，頂端支撐部121為凹窩結(jié)構(gòu)、受凹部140支撐并能夠自由旋轉(zhuǎn)。通過采用這種凹窩結(jié)構(gòu)，可以廢止利用螺母緊固檔位控制軸102的頂端的結(jié)構(gòu)。這樣，將SBW單元安裝到A/T殼體12時，可以在組裝SBW單元本身之后再安裝到A/T殼體12，從而可以大幅降低整體的組裝工時。
臂嵌合部122為棱柱狀，嵌合在臂部件10上穿設(shè)的矩形的透孔(嵌合部)126中。傳感器嵌合部123具有臺階形狀，嵌合在貫通位置傳感器8的中心并設(shè)置在位置傳感器8上的透孔中。后端支撐部124為圓柱狀，受安裝在自動變速器的一部分(殼體)12的滾針軸承(軸承部件)127支撐并能夠自由旋轉(zhuǎn)。桿嵌合部125為棱柱狀，嵌合在棘爪桿40的矩形的透孔43中。這樣，檔位控制軸102的長度方向的兩端部、即頂端支撐部121以及后端支撐部124分別被凹部14a、滾針軸承127支撐并能夠自由旋轉(zhuǎn)，因此可以降低對位置傳感器8的角度誤差的影響。
但是，檔位控制軸102的頂端支撐部121只為凹窩結(jié)構(gòu)時，將SBW單元安裝到A/T殼體12時，有可能出現(xiàn)不必要的傾斜。
因而，本實施方式中，通過使SBW單元的殼體部件10具有嵌入A/T殼體12的結(jié)構(gòu)(凹窩結(jié)構(gòu))128，可以防止上述不必要的傾斜。這樣，通過將組裝好的SBW單元嵌入到A/T殼體12，高精度地連接A/T殼體12與SBW單元，同時將檔位控制軸102的頂端嵌入凹部14a，檔位控制軸102的頂端支撐部121以及后端支撐部124分別被支撐并能夠自由旋轉(zhuǎn)，從而可以抑制檔位控制軸102的不必要的傾斜。
這樣，通過將殼體部件10從外側(cè)安裝到動力傳動系的外殼(相當(dāng)于實施方式中的A/T殼體12)，可以將檔位切換裝置與殼體部件10一起以單元化狀態(tài)安裝到外殼上，所以對沒有裝備本發(fā)明的檔位切換裝置的車輛，也能夠簡單進行組裝。這里，所謂動力傳動系為作為驅(qū)動裝置的發(fā)動機、自動進行起步操作或變速操作的自動變速器(A/T)、手動進行變速級的切換的半自動變速器、能夠連續(xù)控制變速級的變速比的無級變速器(CVT)、驅(qū)動混合動力車的內(nèi)燃機與電動機、以及驅(qū)動電動車的馬達。
(5)第1控制機構(gòu)(SBW CU)、第2控制機構(gòu)(A/T ECU)如圖10(a)、(b)所示，本實施方式分別構(gòu)成有控制馬達4的第1控制機構(gòu)104和控制自動變速器整體的第2控制機構(gòu)105。即，控制馬達4的第1控制機構(gòu)104設(shè)置在與第2控制機構(gòu)不同的基板上。并且，第1控制機構(gòu)104和第2控制機構(gòu)105分別被收容在大小不同的凹狀的獨立的收容室130、131。這些收容室130、131由壁部132分隔開來。這樣，對于不使用第1控制機構(gòu)103的產(chǎn)品，第2控制機構(gòu)105也能夠采用相同的殼體。另外，由于第1控制機構(gòu)104和第2控制機構(gòu)105分別被收容在大小不同的收容室130、131，從而容易地確定組裝時的位置，也可以提高定位精度。并且，如果利用粘接劑粘接這些第1、第2控制機構(gòu)104、105時，即使粘接劑過多，也不會出現(xiàn)粘接劑流到其它收容室從而對其它控制機構(gòu)產(chǎn)生影響的情況。并且，如果在壁部上面設(shè)置間隙、使收容室104、105連通起來，則例如如果將二者分別收容在密閉的收容室時需要2個通氣孔，現(xiàn)在就可以減為1個。
圖24為模式化表示本實施方式的檔位切換裝置140的簡要結(jié)構(gòu)的立體圖。
本實施方式中，在變換機構(gòu)5與檔位切換部件7之間設(shè)置有中間部件150。中間部件150具有自由旋轉(zhuǎn)的檔位控制軸102、安裝在圖24中的檔位控制軸102的上側(cè)的棘爪桿40、安裝在檔位控制軸102的下側(cè)的臂部件101E。這些檔位控制軸102、棘爪桿40、臂部件101E以檔位控制軸102為中心一體化旋轉(zhuǎn)(擺動)。棘爪桿40上形成有多個檔位槽a、c、e、g。棘爪桿40旋轉(zhuǎn)時，這些檔位槽a、c、e、g的其中一個與棘爪彈簧41的頂端所保持的滾輪42結(jié)合并處于壓緊狀態(tài)，通過中間部件150，將檔位切換部件7配置到規(guī)定的位置。
該圖所示的臂部件101E具有3根臂101a、101b、101c。這3根臂101a、101b、101c在周方向配置在大致3等分的位置。臂101a與滾珠螺母22連接在一起，其中滾珠螺母22與滾珠絲杠軸21一起構(gòu)成作為變換機構(gòu)5的滾珠絲杠。臂101b通過連接部件7a與檔位切換部件7連接在一起。臂101c與駐車機構(gòu)73的駐車桿74連接在一起。另外，該圖中，檔位切換部件7配置在P(駐車檔)檔位上，駐車桿74向箭頭方向移動，通過與此一體化的突緣部76使壓縮彈簧77向箭頭方向壓緊，并通過該壓縮彈簧77使楔塊部75向箭頭方向壓緊，使駐車爪80向上方壓緊。因此，駐車齒輪82稍微旋轉(zhuǎn)后，駐車爪80的爪83便與駐車齒輪82嚙合并鎖止。
本實施方式中，移動滾珠螺母22的滾珠絲杠軸21、檔位切換部件7、駐車桿74的各軸基本在同一平面上配置，當(dāng)臂部件101E擺動時，除了以檔位控制軸102為中心的旋轉(zhuǎn)力以外的不需要的旋轉(zhuǎn)力不發(fā)生作用。另外，滾珠絲杠軸21與駐車桿74基本平行配置，且滾珠螺母22的移動方向與駐車桿74的移動方向相反。并且，檔位切換部件7配置在相對于滾珠絲杠軸21以及駐車桿74垂直的方向，并沿垂直方向移動。
3個部件、即滾珠絲杠軸21、檔位切換部件7、駐車桿74以臂部件101E為基準(zhǔn)，按照上述的位置關(guān)系、以及移動方向進行配置，所以通過由滾珠螺母22的直線運動引起的臂部件101E的擺動運動，檔位切換部件7和駐車桿74可以分別沿長度方向平滑地直線運動。而且，檔位切換部件7的移動方向與駐車桿74的移動方向不同，所以當(dāng)檔位切換部件7移動時，駐車桿74的移動不易受到影響。因此，可以提高檔位切換部件7的移動精度以及定位精度。
另外，上面說明了駐車桿74相對于滾珠絲杠軸21平行配置、以及檔位切換部件7相對于滾珠絲杠軸21垂直配置的情況，但是通過利用上述臂部件101E，可以不局限于上述結(jié)構(gòu)，可以任意設(shè)定駐車桿74以及檔位切換部件7的移動方向。即這些部件的配置位置以及移動方向可以任意設(shè)定，因此大幅度提高了設(shè)計的自由度。另外，例如不必因為空間的限制而一定要將滾珠絲杠軸21、檔位切換部件7和駐車桿74配置在同一平面上。
權(quán)利要求
1.一種車輛檔位切換裝置，為根據(jù)電信號對檔位切換部件進行切換、以便駕駛?cè)藛T將車輛的行駛檔位變成從多個行駛檔位中選擇的規(guī)定的行駛檔位的車輛檔位切換裝置，其特征在于具有通過駕駛?cè)藛T選擇行駛檔位的檔位選擇機構(gòu)、根據(jù)來自上述檔位選擇機構(gòu)的信號而控制的馬達、將上述馬達的旋轉(zhuǎn)運動變換成直線運動的變換機構(gòu)、和將利用上述變換機構(gòu)變換成的直線運動變換為擺動運動的中間部件，上述檔位切換部件能夠在與上述多個行駛檔位相對應(yīng)的多個切換區(qū)域中移動，并且根據(jù)上述中間部件的擺動運動切換到規(guī)定的切換區(qū)域內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述中間部件設(shè)置在上述檔位切換部件與上述變換機構(gòu)之間，上述檔位切換部件根據(jù)上述馬達的旋轉(zhuǎn)運動、通過上述中間部件配置在多個切換區(qū)域中的規(guī)定的切換區(qū)域內(nèi)，從而能夠進行切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述中間部件具有將利用上述變換機構(gòu)所變換的直線運動變換成擺動的臂部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于具有通過上述中間部件將上述檔位切換部件保持在上述多個切換區(qū)域中的規(guī)定的切換區(qū)域內(nèi)的棘爪機構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述棘爪機構(gòu)具有與上述臂部件一體化構(gòu)成的棘爪部件，上述臂部件將上述變換機構(gòu)的直線運動變換成擺動運動并傳送到上述棘爪部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述檔位切換部件與上述棘爪部件連接在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述檔位切換部件與上述臂部件連接在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于利用上述變換機構(gòu)變換的直線運動的方向與上述檔位切換部件的移動方向不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至8中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述變換機構(gòu)能夠在旋轉(zhuǎn)運動和直線運動之間進行雙向變換，并且通過根據(jù)來自上述檔位選擇機構(gòu)的電信號所控制的上述馬達的旋轉(zhuǎn)，使上述檔位切換部件移動到上述多個切換區(qū)域中的規(guī)定的切換區(qū)域內(nèi)，上述棘爪機構(gòu)再將移動到上述規(guī)定的切換區(qū)域內(nèi)的上述檔位切換部件定位在規(guī)定位置上并進行保持。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述檔位切換部件為手動閥，上述中間部件通過將上述馬達的旋轉(zhuǎn)運動變換成用于滑動上述手動閥的直線運動、并將上述手動閥配置到上述多個切換區(qū)域中的規(guī)定的切換區(qū)域內(nèi)而進行切換。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于具有安裝上述馬達的殼體部件、和探測上述檔位切換部件的位置的位置探測機構(gòu)，上述殼體部件內(nèi)收容有根據(jù)上述位置探測機構(gòu)的輸出控制上述馬達的第1控制機構(gòu)、和控制變速器的第2控制機構(gòu)中的至少一個。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述位置探測機構(gòu)被收容在上述殼體部件內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述第1、第2控制機構(gòu)被配置在上下2層。
14.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述第1、第2控制機構(gòu)被配置在同一臺座上。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至14中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述位置探測機構(gòu)通過上述中間部件探測上述檔位切換部件的位置。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述變換機構(gòu)為具有由上述馬達驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的滾珠絲杠軸、與上述滾珠絲杠軸結(jié)合并能夠沿軸方向移動、并且通過上述滾珠絲杠軸的旋轉(zhuǎn)運動而沿軸方向移動的滾珠螺母、和安裝在上述滾珠絲杠軸與上述滾珠螺母之間的滾珠的滾珠絲杠。
17.根據(jù)權(quán)利要求3至15中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述變換機構(gòu)裝備有具有由上述馬達驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的螺旋狀的凸輪槽的軸狀凸輪部件、和被上述臂部件支撐并能夠自由旋轉(zhuǎn)、并且通過上述凸輪部件的旋轉(zhuǎn)而沿上述凸輪槽轉(zhuǎn)動的滾輪狀的凸輪從動件。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于在上述馬達之外，具有切換上述檔位切換部件的輔助切換機構(gòu)。
19.根據(jù)權(quán)利要求11至17中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于在上述馬達之外，具有切換上述檔位切換部件的輔助切換機構(gòu)，上述輔助切換機構(gòu)設(shè)置在上述殼體部件內(nèi)，并且通過移動上述臂部件切換上述檔位切換部件。
20.根據(jù)權(quán)利要求11至17中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于在上述馬達之外，具有切換上述檔位切換部件的輔助切換機構(gòu)，上述輔助切換機構(gòu)設(shè)置在上述殼體部件內(nèi)，并且通過移動上述變換機構(gòu)切換上述檔位切換部件。
21.根據(jù)權(quán)利要求16至20中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述變換機構(gòu)裝備有禁止上述滾珠螺母旋轉(zhuǎn)的止轉(zhuǎn)機構(gòu)，上述止轉(zhuǎn)機構(gòu)具有在上述滾珠螺母上沿上述滾珠絲杠軸的軸方向形成的引導(dǎo)槽、和游嵌在上述引導(dǎo)槽中并被上述殼體部件所保持的結(jié)合部件。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述結(jié)合部件為向上述殼體部件的內(nèi)側(cè)突出并游嵌在上述引導(dǎo)槽內(nèi)的銷狀部件。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的車輛檔位切換裝置，，其特征在于上述結(jié)合部件為插入向上述殼體部件并游嵌在上述引導(dǎo)槽內(nèi)的導(dǎo)軌狀部件。
24.根據(jù)權(quán)利要求16至23中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述臂部件以通過上述滾珠絲杠軸的軸的1個平面為基準(zhǔn)形成面對稱形式。
25.根據(jù)權(quán)利要求16至23中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述臂部件相對于通過上述滾珠絲杠軸的軸的任意平面都不對稱。
26.根據(jù)權(quán)利要求16至25中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述滾珠螺母在沿上述滾珠絲杠軸的徑方向的寬度方向的兩端部分別具有結(jié)合槽，上述臂部件具有各頂端部分別與上述各結(jié)合槽相結(jié)合的叉形部，上述叉形部的各頂端部的間隔小于上述滾珠螺母的寬度。
27.根據(jù)權(quán)利要求11至26中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述殼體部件安裝在上述變速器的外殼的外面。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述殼體部件裝備有固定在上述變速器的外殼上的殼體本體、從上方覆蓋上述殼體本體的上蓋、和在上述殼體本體的內(nèi)側(cè)覆蓋其一部分的中蓋，上述第1、第2控制機構(gòu)設(shè)置在上述殼體本體與上述中蓋之間，并且上述變換機構(gòu)、上述臂部件、以及輔助切換機構(gòu)設(shè)置在上述中蓋與上述上蓋之間。
29.根據(jù)權(quán)利要求16至28中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于與上述馬達的輸出軸的頂端側(cè)的延長線平行地設(shè)置上述滾珠絲杠軸，安裝在上述輸出軸上的齒輪與安裝在上述滾珠絲杠軸上的齒輪相互嚙合、并使上述臂部件設(shè)置在沿上述滾珠絲杠軸的區(qū)域以及上述輸出軸的延長區(qū)域。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述馬達被設(shè)置在沿上述滾珠絲杠軸的方向的、上述滾珠螺母的移動范圍的外側(cè)。
31.根據(jù)權(quán)利要求29或30所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于在上述馬達之外，具有切換上述檔位切換部件的輔助切換機構(gòu)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于作為上述輔助切換機構(gòu)，裝備有與上述電信號無關(guān)而根據(jù)手動操作切換上述檔位切換部件的輔助切換機構(gòu)，上述輔助切換機構(gòu)具有與上述滾珠絲杠軸平行設(shè)置，根據(jù)手動操作沿著軸方向滑動的軸狀部件。
33.根據(jù)權(quán)利要求29至32中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于支撐上述馬達旋轉(zhuǎn)的軸承與支撐上述滾珠絲杠軸的上述馬達側(cè)的端部的軸承被設(shè)置在沿上述滾珠絲杠軸的軸方向的不同位置。
34.一種車輛檔位切換裝置，為根據(jù)電信號對檔位切換部件進行切換、以便駕駛?cè)藛T將車輛的行駛檔位變成從多個行駛檔位中選擇的規(guī)定的行駛檔位的車輛檔位切換裝置，其特征在于具有通過駕駛?cè)藛T選擇行駛檔位的檔位選擇機構(gòu)、根據(jù)來自上述檔位選擇機構(gòu)的信號而控制的馬達、和將上述馬達的旋轉(zhuǎn)運動變換成直線運動、切換上述檔位切換部件的變換機構(gòu)，上述變換機構(gòu)具有隨著上述馬達的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的絲桿部件、與上述絲桿部件螺合的螺母部件、和禁止上述螺母部件的旋轉(zhuǎn)運動、并且容許沿上述絲桿部件的直線運動的止轉(zhuǎn)機構(gòu)，上述螺母部件通過上述絲桿部件的旋轉(zhuǎn)而進行直線運動并切換上述檔位切換部件。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述止轉(zhuǎn)機構(gòu)被殼體部件所支撐。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述殼體部件為至少收容上述變換機構(gòu)的殼體部件。
37.根據(jù)權(quán)利要求34至36中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述止轉(zhuǎn)機構(gòu)具有在上述螺母部件上沿上述絲桿部件的軸方向形成的引導(dǎo)槽、和游嵌在上述引導(dǎo)槽中并被上述殼體部件所保持的結(jié)合部件。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述結(jié)合部件為向上述殼體部件的內(nèi)側(cè)突出并游嵌在上述引導(dǎo)槽內(nèi)的銷狀部件。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述銷狀部件為與上述殼體部件螺合的螺栓狀部件。
40.根據(jù)權(quán)利要求37所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述結(jié)合部件為插入上述殼體部件并游嵌在上述引導(dǎo)槽內(nèi)的導(dǎo)軌狀部件。
41.根據(jù)權(quán)利要求37至40中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述變換機構(gòu)具有作為上述絲桿部件的滾珠絲杠軸、作為上述螺母部件的滾珠螺母、和與上述滾珠螺母結(jié)合、并隨著上述滾珠螺母的直線運動而進行擺動運動、從而切換上述檔位切換部件的臂部件，上述臂部件具有以從徑方向兩側(cè)夾持的方式與上述滾珠螺母結(jié)合的叉形部。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于具有與上述臂部件連接的檔位控制軸，在上述臂部件上形成長方形狀的嵌合部的同時、在上述檔位控制軸的端部形成嵌合在上述嵌合部中的棱柱狀部，利用上述長方形狀的嵌合部的相互相向的2面嵌合上述棱柱狀部，從而進行連接。
43.根據(jù)權(quán)利要求41或42所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述臂部件，在上述叉形部的各頂端上具有嵌入上述滾珠螺母上形成的槽的凸輪從動件。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述凸輪從動件為圓板形，與頂端逐漸變細的上述叉形部的頂端連接。
45.根據(jù)權(quán)利要求43所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述凸輪從動件為圓板形，通過將上述叉形部的頂端向內(nèi)側(cè)折回而形成。
46.根據(jù)權(quán)利要求43所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述凸輪從動件為圓板形，與上述叉形部的頂端的內(nèi)側(cè)重疊設(shè)置。
47.根據(jù)權(quán)利要求43所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述凸輪從動件由滾輪狀的部件形成，由上述叉形部的頂端自由旋轉(zhuǎn)地支撐。
48.一種車輛檔位切換裝置，為根據(jù)電信號對檔位切換部件進行切換、以便駕駛?cè)藛T將車輛的行駛檔位變成從多個行駛檔位中選擇的規(guī)定的行駛檔位的車輛檔位切換裝置，其特征在于具有通過駕駛?cè)藛T選擇行駛檔位的檔位選擇機構(gòu)、根據(jù)來自上述檔位選擇機構(gòu)的信號而控制的馬達、將上述馬達的旋轉(zhuǎn)變換成直線運動、切換上述檔位切換部件的變換機構(gòu)、和與上述電信號無關(guān)而根據(jù)手動操作切換上述檔位切換部件的輔助切換機構(gòu)。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述輔助切換機構(gòu)與從上述變換機構(gòu)至上述檔位切換部件的動力傳送部件連接并能夠自由結(jié)合脫離、從而自由切換上述檔位切換部件。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述輔助切換機構(gòu)根據(jù)上述手動操作驅(qū)動上述變換機構(gòu)，從而切換上述檔位切換部件。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述輔助切換機構(gòu)具有與上述變換機構(gòu)自由結(jié)合脫離的結(jié)合部，通過上述結(jié)合部驅(qū)動上述變換機構(gòu)。
52.根據(jù)權(quán)利要求49所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述輔助切換機構(gòu)根據(jù)上述手動操作驅(qū)動中間部件，從而切換上述檔位切換部件，上述中間部件設(shè)置在從上述變換機構(gòu)至檔位切換部件之間。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述輔助切換機構(gòu)具有與上述中間部件自由結(jié)合脫離的結(jié)合部，通過上述結(jié)合部驅(qū)動上述中間部件。
54.根據(jù)權(quán)利要求49至53中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述變換機構(gòu)具有隨著上述馬達的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸、和配置在上述旋轉(zhuǎn)軸的外側(cè)并沿上述旋轉(zhuǎn)軸直線運動的部件，上述輔助切換機構(gòu)與上述部件連接并能夠自由結(jié)合脫離、從而自由切換上述檔位切換部件。
55.根據(jù)權(quán)利要求49至54中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述輔助切換機構(gòu)具有與上述旋轉(zhuǎn)軸平行配置、根據(jù)上述手動操作沿軸方向滑動的軸狀部件。
56.根據(jù)權(quán)利要求48至55中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述變換機構(gòu)具有由上述馬達驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的滾珠絲杠軸、與上述滾珠絲杠軸結(jié)合并能夠沿軸方向移動、并且通過上述滾珠絲杠軸的旋轉(zhuǎn)運動而沿軸方向移動的滾珠螺母、和安裝在上述滾珠絲杠軸與上述滾珠螺母之間的滾珠。
57.根據(jù)權(quán)利要求48至56中任一項所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述輔助切換機構(gòu)與上述滾珠螺母連接并能夠自由結(jié)合脫離，從而自由切換上述檔位切換部件。
58.根據(jù)權(quán)利要求57所述的車輛檔位切換裝置，其特征在于上述滾珠螺母具有向上述軸狀部件側(cè)突出的突起，上述軸狀部件具有沿軸方向滑動時與上述突起結(jié)合并移動上述滾珠螺母的鉤。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車輛檔位切換裝置，由滾珠絲杠軸(21)、滾珠螺母(22)等組成變換機構(gòu)(5)，通過臂部件(6)、檔位控制軸(34)、棘爪桿(40)將滾珠螺母(22)與滑閥(7)連接。利用馬達(4)，通過變換機構(gòu)(5)、臂部件(6)將滑閥(7)移動到多個切換區(qū)域中的規(guī)定的切換區(qū)域內(nèi)，然后利用棘爪機構(gòu)(9)將該滑閥(7)再移動到切換位置并定位保持。由此，可以利用簡單的結(jié)構(gòu)及控制，高精度地切換行駛檔位。
文檔編號F16H59/08GK1537744SQ20041003295
公開日2004年10月20日 申請日期2004年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月18日
發(fā)明者尾崎和久, 宏, 犬塚武, 久, 細野智宏, 昌, 村瀨和久, 田中玄昌 申請人:愛信艾達株式會社