JP3809933B2 - Speed change operation device for vehicle - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速操作部へ加わる衝撃を吸収可能とした車両用変速操作装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車(車両)では、インストルメントパネル、そのパネルの近く、あるいは運転席と助手席との間といった部位に変速操作装置を配置して、この変速操作装置に付いている変速操作部、例えばシフトレバーを操作することにより、変速機を変速させるようにしている。
【0003】
近時、こうした変速操作装置においては、衝突安全性の観点からシフトレバーに加わる衝撃のエネルギーを吸収可能とした構造が提案されている。
【0004】
例えば特開平10−16597号公報では、変速操作装置の全体を揺動可能な台座にマウントし、同台座を筒状に成形されたFRP製のステーで支え、このマウントとステー端との間にステー端に圧壊荷重を加えるトリガー部を設ける構造を採用して、所定値以上の荷重がシフトレバーに加わると、トリガー部でFRP製のステーを端から軸方向に連続的に破断させて、加わる衝撃エネルギーを吸収させることが行なわれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前述のようなエネルギー吸収構造は、ステーを軸方向に破断させる方式を採っているため、ステーへの衝撃エネルギーの入力方向が変動すると、ステーを効率良く破断させることができなくなって十分な衝撃吸収効果が得られなくなるおそれがある。即ち、台座の端部が車体側のフレームに回動自在に支持され、その支持部を中心とした台座の回転で他端側に拘束されたステーを軸方向に連続的に破断して衝撃エネルギーを吸収する構成としているため、台座の回転に伴って台座からステーに加わる荷重の方向は変化しやすく、連続したエネルギー吸収を安定して行うことができないことがあるといった問題がある。
【0006】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、連続したエネルギー吸収を確実かつ安定して行うことができる車両用変速操作装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の車両用変速操作装置は、両端部が車体側の部材に回動自在に支持されたシャフトを用いてシフトレバーを支持する構造を前提とした上で、同構造のシャフトの両端部と車体側の部材との間に、シフトレバーの上端部からシャフトに所定値以上の荷重が加わるとシャフトを車体側の部材から脱落させる第1衝撃吸収部材を介装し、さらに一端部が前記シャフトの端部に固定され、他端部が車体側の部材に形成されたスリットを貫通してシャフトとは反対側に延在する延在部分と、該延在部分をスリット幅より大きく蛇行させて形成された蛇行部とを有した金属製のプレートから構成され、脱落後におけるシャフトの移動を、蛇行部がスリットを抜けるときの塑性変形により抑制する第2衝撃吸収部材を用いて、シフトレバーに加わる衝撃エネルギーを吸収する構造とした。
【0008】
すなわち、変速操作部へ衝撃が加わると、同衝撃の荷重で第1衝撃吸収部材が破断される。これにより、変速操作部を支えているシャフトが車体側から脱落する。この脱落により、まず、変速操作部へ加わる衝撃エネルギーが吸収される。シャフトの脱落後、第2衝撃吸収部材は、車体側から離れるシャフトの挙動により塑性変形される。この塑性変形により、脱落に続いて、シャフトの移動を抑制しながら、加わる衝撃エネルギーが吸収される。
【0009】
つまり、第1衝撃吸収部材の破断がもたらすエネルギー吸収と、第2衝撃吸収部材の塑性変形がもたらすエネルギー吸収との組み合せにより、最初だけでなくその後のシャフトの移動中も衝撃エネルギーの吸収が行なわれるので、シャフトの脱落荷重を低く抑えながら変速操作部に加わる衝撃エネルギーが効率よく吸収されるようになる。
【0010】
これにより、連続したエネルギー吸収を確実かつ安定して行うことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図1ないし図4に示す一実施形態にもとづいて説明する。
【0013】
図1は、車両、例えば乗用車におけるフロント側の車室を示していて、図中1はインストルメントパネルである。
【0014】
インストルメントパネル1は、フロントウインド(図示しない)の下縁部に沿って車幅方向に形成されていて、右側(運転席側)にはメータパネル(図示しない)が組み付けられ、左側(助手席側)にはグローブボックス2が組み付けられている。またインストルメントパネル1の車幅方向中央には上側からエアコン操作機器3、オーディオ操作機器4などが組み付けてある。さらにこの中央パネル部分の下側からは、変速機器収容用カバー部5(以下、単にカバー部5という)が運転席と助手席との間へ向かい張り出るように形成されている。このカバー部5は、例えば上面に前後方向に延びる自動変速用ゲート6aとこれと平行につながる手動変速用ゲート6bとを有した操作面6をもつ箱形をなしている。
【0015】
このカバー部5の内部に変速操作装置7が組込まれている。図2にはこの変速操作装置7の本体構造の外観が示され、図3には同装置7の分解図が示されている。
【0016】
この変速操作装置7の構造について説明すれば、図中8は車体構成部品(例えばクロスデッキ)に連結されてカバー部5内の中段に突き出た支持フレーム、例えば車幅方向に平行に並ぶ一対のアームであり、これらアーム8間に変速操作装置7の本体部が取付けてある。
【0017】
同本体部には、各アーム8にマウントされるシフトレバー本体、例えば各アーム8の上面に配置されボルト9で固定される帯板状の固定座10aと同固定座10aの内方側の縁部から下方へ壁状に張り出す支持壁10bとを有して形成される一対の逆L形フレーム10と、両端を各支持壁10b,10bに回動自在に支持させて同支持壁10b,10b間に組み付けられるシャフト、例えば長尺なボルト11と、このボルト11の外周部に組み付く車幅方向および前後方向に移動自在なユニバーサルジョイント12(例えばボルト11に回動自在に嵌挿される筒部12aと該筒部12aの軸心方向に回動自在なフォークエンド12bとから構成されるジョイント)と、このユニバーサルジョイント12に下端部が連結された変速操作部、例えばシフトレバー13とを組合わせた構造が用いられる。
【0018】
このシフトレバー13の上端部が自動変速用ゲート6aからカバー部5外へ突出ていて、同シフトレバー13の上端部に取付けたシフトノブ14を各ゲート6a,6bに沿って、図1中の符号Aで示すシフト方向、符号Bで示すセレクト方向にレバー操作することにより、自動変速のためのポジション変更や手動変速のシフトアップ/シフトダウン操作(いずれも変速機の変速指示)が行なえるようにしてある。
【0019】
この本体部に、破断を用いた衝撃吸収構造20と、塑性変形を用いた衝撃吸収構造30が組み付けてある。
【0020】
衝撃吸収構造20には、ボルト11の各端部と各支持壁10bとの間に、衝撃吸収部材、例えば破断しやすい合成樹脂部材で形成された樹脂製のピン28(以下、樹脂ピン28という:第1衝撃吸収部材に相当)を介装した構造が採用されている。
【0021】
具体的には、ボルト11の各端部に軸支部材、例えばワンウェイカプセル21を取り付け、このワンウェイカプセル21と各支持壁10bとの間を樹脂ピン28で固定する構造が用いられている。詳しくは、ワンウェイカプセル21は、図3に示されるように中央に軸受孔22(軸を回転自在に支持するための孔)を有し、両側の端面にそれぞれ全長に渡る一対の溝部23を有し、かつ溝部23を挟む両側の壁部分に固定用の通孔24を形成した矩形板状の部品から形成してある。このワンウェイカプセル21が、ユニバーサルジョイント12の両端から突き出るボルト11の端部に組み付けられる。具体的には、ワンウェイカプセル21は、軸受孔22をユニバーサルジョイント12の両端から突き出るボルト11の端部に挿通し、ボルト11の先端部をナット11aでねじ止めして締結することにより、ユニバーサルジョイント12の両端部に回動自在に取付けてある。一方、各支持壁10bのボルト取付位置には一対のスリット26が形成してある。スリット26は、支持壁10bの下端から上方へ連続して延びていて、これら支持壁10bの各スリット26に、ワンウェイカプセル21の溝部23が挿脱可能に嵌まり合う。また各スリット26の縁部には、ワンウェイカプセル21の各通孔24と対応する位置に通孔27が形成されていて、支持壁10bの通孔27と同支持壁10bに嵌めたワンウェイカプセル21の通孔24の間に合成樹脂部材を充填して同間部分に樹脂ピン28を形成することによって、各支持壁10bにワンウェイカプセル21を固定してある。つまり、ボルト11の各端部は、シフトレバー13からの衝撃が剪断方向から樹脂ピン28に加わるようにした固定構造で、支持壁10bに固定してある。この樹脂ピン28がもつ破断特性を用いて、シフトレバー13から所定値以上の荷重が加わると、加わる剪断力により樹脂ピン28の軸部が破断して、ワンウェイカプセル21、すなわちボルト11を車体側の部材となる支持壁10bからスリット26沿いに下方へ脱落させて、加わる衝撃のエネルギー吸収が行なわれるようにしてある。
【0022】
また嵌まり合うワンウェイカプセル21の溝部23と支持壁10bのスリット26は、シフトレバー13のシフト方向Aの移動方向に広がりながら下方へ向かうテーパ状に形成されている。このテーパ状の溝部23、スリット26(テーパ部に相当)より、どのポジションにあるシフトレバー13、つまりどの方向のレバー位置からでも、シフトレバー13からの衝撃力がボルト11に向かって入力されるようにしてある。
【0023】
衝撃吸収構造30には、塑性変形可能部材、例えば帯状をなした金属製の波形プレート31(第2衝撃吸収部材)を用いた構造が採用されている。
【0024】
同構造について説明すれば、ボルト11の両端上方に位置する各固定座10a(車体側の部材)の地点には、例えば前後方向に沿って延びる一対のスリット32が形成されている。またボルト11の両端部には、それぞれ波形プレート31の一端部が組み付けられている。具体的には、波形プレート31は一端部に通孔33が形成されていて、同通孔33をボルト11に挿通して、同部分をボルト頭部とワンウェイカプセル21間と、ワンウェイカプセル21とナット11a間との各地点で固定することにより、ボルト両端に波形プレート31の端部を組み付けてある。
【0025】
これら各波形プレート31の他端側が上方にある各スリット32を貫通して上方へ延びている。そして、ボルト11側と反対側に、所定長、プレート部分を延在させている。この延在したプレート部分には、スリット32の近傍の地点からプレート端に渡り、移動抑制部、例えばスリット幅より大きく連続的に左右に蛇行するようプレート部分を曲げた蛇行部34が形成されている。これにより、樹脂ピン28の破断でボルト11が車体側から脱落すると、蛇行部34がスリット32へ導かれるようにし、同スリット32を抜けるときに生ずる波形プレート31の塑性変形の抵抗で脱落の移動を抑制して、衝撃エネルギーの吸収が行なわれるようにしてある。
【0026】
すなわち、今、図4(a)に示されるようにシフトレバー13が上方から衝撃力Pを受けたとする。すると、この衝撃の荷重が、ボルト11を車体側に固定している樹脂ピン28に対して剪断方向から加わる。この荷重が樹脂ピン28で設定される脱落荷重(破断荷重)を超えると、同樹脂ピン28が破断を起こし、シフトレバー13を支えているボルト11が車体側から脱落する。このボルト11が脱落する挙動により、図4(b)に示されるようにシフトレバー13は下方へ移動(変位)を始め、加わる衝撃エネルギーを吸収する。
【0027】
一方、ボルト11の脱落にしたがい、ボルト端に連結されている波形プレート31は、下方へ移動する。これにより、波形プレート31の蛇行部34はスリット32へ引き込まれる。
【0028】
ここで、プレート部分を左右方向に曲げた蛇行部34の幅寸法は、スリット幅よりも大きいから、図4(b)に示されるように蛇行部34がスリット32を抜ける際、スリット32の縁部と蛇行部34のプレート部分とが干渉して、同プレート部分を伸ばすように塑性変形させる。
【0029】
この蛇行部34が塑性変形されるときの抵抗により、ボルト11およびシフトレバー13の移動を抑制しながら、シフトレバー13に加わる衝撃エネルギーの吸収が行なわれる。
【0030】
こうした樹脂ピン28の破断がもたらすエネルギー吸収と、波形プレート31の塑性変形がもたらすエネルギー吸収とを組み合せると、最初だけでなくその後のボルト11の移動中も衝撃エネルギーの吸収が行なわれるので、ボルト11の脱落荷重を低く抑えながらシフトレバー13に加わる衝撃エネルギーを効率よく吸収することができる。
【0031】
それ故、連続したエネルギー吸収を確実かつ安定して行うことができ、変速操作装置7において適切なエネルギー吸収性能を確保できる。
【0032】
しかも、衝撃吸収構造20は、樹脂ピン28を用いてボルト11と車体側(支持壁10b)との間を固定する構造なので、樹脂ピン28の径寸法を変えるだけで、容易にボルト11が脱落する荷重値を変更することができる。
【0033】
そのうえ、ボルト端にワンウェイカプセル21を組み付け、同カプセル21を車体側である支持壁10bの下部に、シフトレバー13の移動方向に広がるテーパ状の溝部23およびテーパ状のスリット26(いずれもテーパ部)を用いて嵌まり合うようにしたことにより、シフトレバー13がどのポジションに配置されていても、加わる衝撃はボルト11に向かうようになり、どのポジションでもボルト11が安定して脱落するようになり、常に安定したエネルギー吸収性能を発揮させることができる。
【0034】
また衝撃吸収構造30は、波形プレート31と同プレート31が通過するスリット32を用いて、波形プレート31がスリット32を抜けるときに生ずる波形プレート31の塑性変形で衝撃エネルギーを徐々に吸収する構造なので、簡単な構造で高いエネルギー吸収性能を確保できる。
【0035】
なお、一実施形態では、本発明を手動変速機能が付いた自動変速操作用の操作変速装置に適用したが、これに限らず、自動変速操作だけの操作変速装置や手動変速操作だけの操作変速装置にも適用してもよい。むろん、インストルメントパネルの近くに配置される変速操作装置の他に、インストルメントパネルに配置される変速操作装置にも、運転席と助手席との間に配置される変速操作装置にも、本発明を適用してもよい。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、第1衝撃吸収部材の破断がもたらすエネルギー吸収と、第2衝撃吸収部材の塑性変形がもたらすエネルギー吸収とを組み合せて、最初のシャフト脱落時だけでなくその後のシャフトの移動中も衝撃エネルギーを吸収するようにしたので、シャフトの脱落荷重を低く抑えながら変速操作部に加わる衝撃エネルギーを効率よく吸収できる。
【0037】
よって、連続したエネルギー吸収を確実かつ安定して行うことができ、適切なエネルギー吸収性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る車両用変速操作装置を、同装置を取付けた車両と共に示す斜視図。
【図2】同変速操作装置の要部を拡大して示す斜視図。
【図3】同変速操作装置の要部の構造を説明するための分解斜視図。
【図4】同変速操作装置において、シフトレバーから加わる衝撃エネルギーが樹脂ピンの破断、波板プレートの塑性変形により吸収されるまでを説明する図。
【符号の説明】
7…変速操作装置
10…フレーム
11…ボルト(シャフト)
12…ユニバーサルジョイント
13…シフトレバー(変速操作部)
21…ワンウェイカプセル(軸支部材)
23…溝部
26…スリット
28…樹脂ピン(第1衝撃吸収部材)
31…波形プレート(第2衝撃吸収部材)
32…スリット
34…蛇行部(移動抑制部)。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle speed change operation device capable of absorbing an impact applied to a speed change operation unit.
[0002]
[Prior art]
In an automobile (vehicle), a shift operation device is disposed in a part such as an instrument panel, near the panel, or between a driver seat and a passenger seat, and a shift operation unit attached to the shift operation device, for example, a shift lever Is operated to shift the transmission.
[0003]
Recently, in such a speed change operation device, a structure capable of absorbing the energy of impact applied to the shift lever has been proposed from the viewpoint of collision safety.
[0004]
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 10-16597, the entire speed change operation device is mounted on a swingable pedestal, and the pedestal is supported by an FRP stay formed in a cylindrical shape, and between this mount and the end of the stay. Adopting a structure that provides a trigger part that applies a crushing load to the end of the stay. When a load greater than a predetermined value is applied to the shift lever, the trigger part continuously breaks the FRP stay from the end in the axial direction. The impact energy is absorbed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the energy absorption structure as described above employs a method of breaking the stay in the axial direction, if the input direction of impact energy to the stay fluctuates, the stay cannot be broken efficiently and sufficient. There is a possibility that the shock absorbing effect cannot be obtained. That is, the end of the pedestal is rotatably supported by the frame on the vehicle body side, and the stay constrained to the other end by the rotation of the pedestal around the support is continuously broken in the axial direction to impact energy. Therefore, the direction of the load applied from the pedestal to the stay is likely to change with the rotation of the pedestal, and there is a problem that continuous energy absorption may not be performed stably.
[0006]
The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a vehicle speed change operation device that can perform continuous energy absorption reliably and stably.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the vehicle speed change operation device according to the present invention is based on the assumption that the shift lever is supported using a shaft whose both ends are rotatably supported by members on the vehicle body side. between the end portions and the vehicle body side member of the shaft structure, when a load of a predetermined value or more to the shaft from the upper end of the shift lever is applied a first shock absorbing member for dropping the shaft from the vehicle body side member interposed Further, one end portion is fixed to the end portion of the shaft, and the other end portion extends through the slit formed in the member on the vehicle body side and extends to the opposite side of the shaft, and the extension portion is A second shock absorbing member comprising a metal plate having a meandering portion formed meandering larger than the slit width, and suppressing the movement of the shaft after dropping by plastic deformation when the meandering portion passes through the slit Using It has a structure that absorbs impact energy applied to the shift lever.
[0008]
That is, when an impact is applied to the speed change operation unit, the first impact absorbing member is broken by the impact load. As a result, the shaft supporting the speed change operation unit is detached from the vehicle body side. Due to this dropout, first, the impact energy applied to the speed change operation unit is absorbed. After the shaft is dropped, the second shock absorbing member is plastically deformed by the behavior of the shaft that is separated from the vehicle body side. This plastic deformation absorbs the applied impact energy while suppressing the movement of the shaft following the dropout.
[0009]
That is, by combining the energy absorption caused by the breakage of the first shock absorbing member and the energy absorption caused by the plastic deformation of the second shock absorbing member, the shock energy is absorbed not only during the initial movement but also during the subsequent movement of the shaft. Therefore, the impact energy applied to the speed change operation portion is efficiently absorbed while keeping the shaft drop load low.
[0010]
Thereby, continuous energy absorption can be performed reliably and stably.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on an embodiment shown in FIGS.
[0013]
FIG. 1 shows a vehicle compartment on the front side of a vehicle, for example, a passenger car, in which 1 is an instrument panel.
[0014]
The instrument panel 1 is formed in the vehicle width direction along the lower edge of the front window (not shown), and a meter panel (not shown) is assembled on the right side (driver's seat side), and the left side (passenger seat). The
[0015]
A shift operation device 7 is incorporated in the cover portion 5. FIG. 2 shows an external appearance of the main body structure of the speed change operation device 7, and FIG. 3 shows an exploded view of the device 7.
[0016]
The structure of the speed change operation device 7 will be described. In the figure,
[0017]
The main body includes a shift lever main body mounted on each
[0018]
An upper end portion of the
[0019]
The main body is assembled with an
[0020]
The
[0021]
Specifically, a structure is used in which a shaft support member, for example, a one-
[0022]
Further, the
[0023]
The
[0024]
Explaining the structure, a pair of
[0025]
The other end side of each
[0026]
That is, it is assumed that the
[0027]
On the other hand, the
[0028]
Here, since the width dimension of the meandering
[0029]
The resistance when the meandering
[0030]
When the energy absorption caused by the breakage of the
[0031]
Therefore, continuous energy absorption can be performed reliably and stably, and appropriate energy absorption performance can be secured in the speed change operation device 7.
[0032]
Moreover, since the
[0033]
In addition, the one-
[0034]
The
[0035]
In one embodiment, the present invention is applied to an operation transmission device for automatic transmission operation having a manual transmission function. However, the present invention is not limited to this, and an operation transmission device for only automatic transmission operation or an operation transmission for only manual transmission operation. You may apply also to an apparatus. Of course, in addition to the speed change operation device disposed near the instrument panel, the speed change operation device disposed on the instrument panel, the speed change operation device disposed between the driver seat and the passenger seat, The invention may be applied.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the energy absorption caused by the breakage of the first shock absorbing member and the energy absorption caused by the plastic deformation of the second shock absorbing member are combined, and not only at the time of the first shaft dropping but also thereafter. Since the impact energy is absorbed even while the shaft is moving, the impact energy applied to the speed change operation portion can be efficiently absorbed while keeping the shaft drop load low.
[0037]
Therefore, continuous energy absorption can be performed reliably and stably, and appropriate energy absorption performance can be ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a vehicle speed change operation device according to an embodiment of the present invention, together with a vehicle to which the device is attached.
FIG. 2 is an enlarged perspective view showing a main part of the speed change operation device.
FIG. 3 is an exploded perspective view for explaining a structure of a main part of the speed change operation device.
FIG. 4 is a diagram for explaining how shock energy applied from a shift lever is absorbed by breakage of a resin pin and plastic deformation of a corrugated plate in the same speed change operation device.
[Explanation of symbols]
7 ...
12 ... Universal joint 13 ... Shift lever (shifting operation part)
21. One-way capsule (shaft support member)
23 ...
31 ... Corrugated plate (second shock absorbing member)
32 ...
Claims (2)
前記シャフトに支持されたシフトレバーと、
前記シャフトの両端部と前記車体側の部材との間に介装され、前記シフトレバーの上端部から前記シャフトに所定値以上の荷重が加わると前記シャフトを前記車体側の部材から脱落させて衝撃を吸収する第1衝撃吸収部材と、
一端部が前記シャフトの端部に固定され、他端部が車体側の部材に形成されたスリットを貫通して前記シャフトとは反対側に延在する延在部分と、該延在部分をスリット幅より大きく蛇行させて形成された蛇行部とを有した金属製のプレートから構成され、前記脱落後における前記シャフトの移動を、前記蛇行部が前記スリットを抜けるときの塑性変形により抑制して衝撃を吸収する第2衝撃吸収部材と
を具備したことを特徴とする車両用変速操作装置。A shaft whose both ends are pivotally supported by members on the vehicle body side,
A shift lever supported by the shaft;
It is interposed between both ends of the shaft and the vehicle body side member, and when a load of a predetermined value or more is applied to the shaft from the upper end portion of the shift lever, the shaft is dropped from the vehicle body side member and shock is applied. A first shock absorbing member that absorbs
One end portion is fixed to the end portion of the shaft, and the other end portion extends through a slit formed in the member on the vehicle body side and extends to the opposite side of the shaft, and the extension portion is slit A metal plate having a meandering portion formed to meander larger than the width, and the movement of the shaft after the dropping is suppressed by plastic deformation when the meandering portion passes through the slit, and impact is applied. And a second shock absorbing member for absorbing the vehicle.
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