JP4634941B2 - シフト装置 - Google Patents
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Description
このシフト位置を保持させる構成とすれば、運転者は、少なくとも現在のレンジが後進レンジあるいはローレンジであることを手の感覚によって識別できるため、シフトレバーの操作判断を素早く下せるようになる。
したがって、リバース位置やロー位置などについては、シフトレバーに保持機能(ステーショナリ機能)を持たせて、通常走行時に用いるドライブ位置や停車時に用いるニュートラル位置など多用するシフト位置には、モーメンタリ機能を持たせることで、シフトレバーの操作性を良好にすることができる。
この場合、次の乗車時に運転者がシフトレバーを手動で一旦中立位置に戻さなければならないという問題点がある。
ここで、3つの保持位置とは、シフトレバーが任意のシフト位置に保持されるポジションであって、例えば、中立位置、スポーツモード位置、およびリバース位置である。
図1は、本発明の実施形態に係るシフト装置の設置状態を示す斜視図である。
図1に示すように、シフト装置1は、自動変速機(図示せず)のレンジをチェンジするための操作装置である。このシフト装置1は、複数のシフト位置のいずれかにシフトレバー2を位置させることにより、自動変速機に設定された複数のレンジのいずれかを選択するものであり、シフトバイワイヤ方式からなる。シフト装置1は、運転席と助手席との間のインストルメントパネルIPにシフトレバー2を突出した状態に取り付けられている。
図2に示すシフト装置1は、複数のシフト位置に移動自在に設置されたシフトレバー2と、このシフトレバー2を3つの保持位置のうちのいずれかで保持するディテント機構6とを備えている。その他このシフト装置1は、シフトレバー2をディテント機構6の一方の外側から押圧して一方の保持位置から中央の保持位置に移動させる第1リンク機構7と、シフトレバー2をディテント機構6の他方の外側から押圧して他方の保持位置から中央の保持位置に移動させる第2リンク機構8と、第1リンク機構7と第2リンク機構8とを移動させるためのアクチュエータAと、ゲート溝4aの第1ゲート溝4b上の前後にあるシフトレバー2を中立位置に自動復帰させるための復帰機構9と、を備えている。
図1に示すように、シフトレバー2は、自動変速機のレンジを切換え操作するための操作レバーであり、インストルメントパネルIPに取り付けたエスカッションカバー4のゲート溝4aを挿通し、このゲート溝4aに沿って前後左右方向に揺動操作することができる。シフトレバー2は、その先端にシフトノブ3を備え、その下端部側が、自在継手からなる可動部材5を介在してケース本体10内に軸支されている。
エスカッションカバー4は、シフトレバー2のシフトパターンを形成するゲート溝4aを形成するための板状の部材であり、シフト装置1のシフト位置を示す銘板の役目や、パーキングスイッチPを設置するためのパネル板の役目も兼ねている。このエスカッションカバー4は、例えば、インストルメントパネルIPに面一に設置されている。
また、エスカッションカバー4の上面の前端側には、プッシュスイッチまたはプッシュロックスイッチからなるパーキングスイッチPが設けられている。
図2に示すように、ゲート溝4aは、運転者によってシフト操作されて揺動するシフトレバー2の操作方向を規制およびガイドするための操作経路となる溝である。このゲート溝4aは、車両の前後方向に沿って延びる直線状の第1ゲート溝4bと、この第1ゲート溝4bの前端から右側に向けて直交するように形成された第2ゲート溝4cと、第1ゲート溝4bの後端から左側に向けて直交するように形成された第3ゲート溝4dを有してなる。このゲート溝4aにおいて、第1ゲート溝4bの中央部がシフトレバー2の中立位置(ホームポジション)(H)、第1ゲート溝4bの前端近傍がニュートラルレンジNに対応するニュートラ位置、第1ゲート溝4bの後端近傍がドライブレンジDに対応するドライブ位置、第2ゲート溝4c内がリバースレンジRに対応するリバース位置、第3ゲート溝4d内がスポーツモードレンジSに対応するスポーツモード位置である。
なお、シフト装置1では、ニュートラル位置およびドライブ位置がモーメンタリ位置となっており、リバース位置およびスポーツモード位置が保持位置となっている。
図2に示すように、ケース本体10は、可動部材5の左右軸5bを回動自在に支持すると共に、この可動部材5、復帰機構9、ディテント機構6、第1リンク機構7、第2リンク機構8およびアクチュエータAを覆って保護するための部材である。このケース本体10内には、可動部材5によって前後左右方向に揺動可能に軸支されたシフトレバー2の下側半分が配置されている。
基体11は、ケース本体10の下側開口部に装着される下側ケースを構成する部材である。この基体11の盤面11a上には、復帰機構9の前後用節度溝91と、ディテント機構6のディテント63と、シフトレバー2のスイッチ作動部2bを挿通するための挿通孔11bと、可動部材5の前後端部を支持する支柱11c,11cが形成されている。また、この盤面11a上には、ディテント機構6の係止手段61と、復帰機構9の節度ピン92と、第1リンク機構7と、第2リンク機構8と、アクチュエータAとが配設されている。盤面11aの下には、スイッチ作動部2bが係合されて、シフトレバー2の位置を検出するシフトポジションスイッチSWが配設されている。
このシフトポジションスイッチSWは、シフトレバー2のシフト位置を検知するための検出スイッチであり、それぞれのシフト位置を検出できるようになっている。
図2に示すように、復帰機構9は、ニュートラル位置およびドライブ位置にあったシフトレバー2を、前後軸部2aを中心として前後方向に揺動させ、第1ゲート溝4bの中立位置に自動復帰させるための節度機構であり、側面視してV字状に形成されている。この復帰機構9は、基体11に形成された前後用節度溝91と、この前後用節度溝91に圧接しシフトレバー2に出没自在に設置された節度ピン92と、この節度ピン92を前後用節度溝91側に付勢しシフトレバー2に弾装された節度ばね93とから構成されている。
節度ばね93は、コイルスプリングからなる。
図2に示すように、ディテント機構6は、シフトレバー2を中立位置と、リバース位置と、スポーツモード位置の3つの保持位置のいずれかに保持する機構である。このディテント機構6は、シフトレバー2の下端部に設けた係止手段61を保持するためのディテント63と、このディテント63に係合する係止手段61と、係止手段61を付勢する付勢手段62とから構成されている。
係止手段61は、ディテント63に形成された中立位置支持溝63aと、スポーツモード位置支持溝63bと、リバース位置支持溝63cとに係合して、シフトレバー2の左右方向の動きを規制して保持するためのピンである。この係止手段61は、シフトレバー2を左右方向(スポーツモード位置またはリバース位置)にシフト操作したときに、前後方向に延設した左右軸5bを中心としてシフトレバー2と一体になって回動する可動部材5の筒状部5cに出没自在に設けられている。係止手段61は、先端が半球状または曲面形状に形成され、その基端部には、ばね受けが形成されている。
付勢手段62は、係止手段61をディテント63側に付勢して圧接させるためのばね部材であり、筒状部5cの盲孔に弾装されたコイルばねからなる。
<ディテントの構成>
図2および図3に示すように、ディテント63は、係止手段61をシフトレバー2の第1ゲート溝4b(図2参照)上のニュートラル位置、中立位置およびドライブ位置と、リバース位置と、スポーツモード位置とにそれぞれ保持するためのものであり、3つのV字状の節度溝を連設してなる。その節度溝は、シフトレバー2を第1ゲート溝4b上に支持する中立位置支持溝63aと、シフトレバー2をスポーツモード位置に支持するスポーツモード位置支持溝63bと、シフトレバー2をリバース位置に支持するリバース位置支持溝63cとからなる。中立位置支持溝63a、スポーツモード位置支持溝63b、およびリバース位置支持溝63cは、前後方向に向けて形成されている。
図2および図3に示すように、アクチュエータAは、スポーツモード位置支持溝63bまたはリバース位置支持溝63cにあった係止手段61を、第1リンク機構7または第2リンク機構8を介在して中立位置支持溝63aに復帰させる装置である。このアクチュエータAは、例えば、内設した電磁コイル(図示せず)から発生した電磁力によって作動杆Aaを吸引または反発させて進退させる1つのソレノイドからなる。
ソレノイドは、電磁コイル(図示せず)と、電磁コイル内に進退自在に配置されて鉄心からなる作動杆Aaと、作動杆Aaを元の位置に戻すための復帰用ばねと、作動杆Aaに固定され連結軸Acを有する連結部Abとから構成されている。
なお、制御装置は、運転者がパーキングスイッチPを押圧操作したときに、パーキングスイッチPの操作に応じて入力されるパーキング位置信号に基づいて、自動変速機に制御信号を出力して、自動変速機のレンジをパーキングレンジに切り替える構成になっている。
連結軸Acは、第1リンク機構7および第2リンク機構8に穿設された長孔に挿入して連結されている。
図2および図3に示すように、第1リンク機構7は、アクチュエータAの作動杆Aaの直線往復移動を略直交する左右方向に変換させるためのものであって、スポーツモード位置にあるシフトレバー2を中立位置がある第1ゲート溝4bに戻すための部材である。この第1リンク機構7は、第1リンク72と、第1支軸73と、第1スライダ71と、第1連結ピン74とから構成されている。
第1支軸73は、基体11の盤面11a上に配設されている。
第1スライダ71は、第1リンク72の先端部に配置されて、第1ガイド溝63d内を摺動し、係止手段61をスポーツモード位置支持溝63bから中立位置支持溝63aに押し戻すための摺動部材である。この第1スライダ71は、アクチュエータAの作動に連動し、第1ガイド溝63dにガイドされて直線往復移動するように組み付けられている。
第1連結ピン74は、直線移動する第1スライダ71に第1リンク72を回動するように連結するためのものであり、第1リンク72の先端側に穿設された長孔に挿入されている。
図2および図3に示すように、第2リンク機構8は、アクチュエータAの作動杆Aaの直線往復移動を略直交する左右方向に変換させるためのものであって、リバース位置にあるシフトレバー2を中立位置がある第1ゲート溝4bに戻すための部材である。この第2リンク機構8は、第2リンク82と、第2支軸83と、第2スライダ81と、第2連結ピン84(図3参照)とから構成されている。
第2支軸83は、図2に示すように、基体11の盤面11a上に配設されている。
第2スライダ81は、第2リンク82の先端部に配置され、第2ガイド溝63e内を摺動して、係止手段61をリバース位置支持溝63cから中立位置支持溝63aに押し戻すための摺動部材である。この第2スライダ81は、第1スライダ71と共にアクチュエータAの作動に連動し、第2ガイド溝63eにガイドされて直線往復移動するように組み付けられている。この第2スライダ81は、連結部Abの前面とディテント63の前面とを囲むように略コ字状に形成されている。
図3に示す第2連結ピン84は、第2スライダ81と第2リンク82とを回動自在に連結するためのものであり、第2リンク82の先端側に穿設された長孔に挿入されている。
次に、図1〜図6を参照して、シフト装置1の動作を説明する。
図4は、本発明の実施形態に係るシフト装置のディテント機構を示す要部拡大断面図である。図5は、本発明の実施形態に係るシフト装置の第1リンク機構の動きを示す図であり、(a)はシフトレバーが第1ゲート溝上にあるときの状態を示す要部斜視図、(b)はシフトレバーがスポーツモード位置にあるときの状態を示す要部斜視図、(c)はシフトレバーが第1ゲート溝上に押し戻されたときの状態を示す要部斜視図である。
例えば、運転者が自動車に乗車してイグニッションスイッチをONしたとき、シフトレバー2は、図1〜図3に示すように、中立位置(ホームポジション)にある。
すなわち、シフトレバー2は、下端部に配置された係止手段61が図3に示すように、ディテント63の中央にある中立位置支持溝63aに係合しているため、第1ゲート溝4b(図2参照)上の中立位置にある。さらに、シフトレバー2は、下端部の節度ピン92が節度ばね93に付勢されて前後用節度溝91の谷91aに圧接して、中立位置に保持されている。
なお、パーキングスイッチPの押圧操作によって自動変速機がパーキングレンジに選択された場合は、エンジン側と駆動輪側との動力伝達を遮断した中立状態に設定されると共に、電動パーキングロック機構が作動して自動変速機の出力軸を機械的にロックする構成となっている。
例えば、シフトレバー2を中立位置からニュートラル位置にシフト操作した場合には、図2に示すシフトレバー2は、前後軸部2aを中心として矢印cの前方向に揺動し、第1ゲート溝4bを中立位置から前端まで移動する。すると、これをシフトポジションスイッチSWは、シフトレバー2がニュートラル位置にシフト操作されたことを検出して、自動変速機がニュートラルレンジNに選択され、自動変速機のエンジン側と駆動輪側との動力伝達を遮断した中立状態に設定される。
このニュートラル位置の状態から運転者がシフトレバー2から手を離すと、復帰機構9の節度ピン92が、前後用節度溝91の傾斜面91bを下って谷91aに係合し、ディテント機構6の係止手段61が、中立位置支持溝63aを矢印bの前方向に摺動して、シフトレバー2は、元に中立位置に自動復帰する。
ディテント機構6の係止手段61は、中立位置支持溝63aを矢印bの前方向に摺動して元の中立位置支持溝63aの中央に戻る。
例えば、シフトレバー2を中立位置からドライブ位置にシフト操作した場合には、図2に示すシフトレバー2は、前後軸部2aを中心として矢印dの後方向に揺動し、第1ゲート溝4bを中立位置から後端まで移動する。すると、これをシフトポジションスイッチSWは、シフトレバー2がドライブ位置にシフト操作されたことを検出して、自動変速機がドライブレンジDになる。
この状態から運転者がシフトレバー2から手を離すと、節度ピン92が、前後用節度溝91の傾斜面91cを下って谷91aに係合し、係止手段61が、中立位置支持溝63aを矢印aの後方向に摺動して、シフトレバー2は、元に中立位置に自動復帰する。
ディテント機構6の係止手段61は、中立位置支持溝63aを矢印aの後方向に摺動して元の中立位置支持溝63aの中央に戻る。
例えば、シフトレバー2を、前記ドライブ位置を通ってスポーツモード位置にシフト操作した場合には、図2に示すシフトレバー2は、前後方向に伸びる左右軸5bを中心として矢印eの左方向に揺動し、第3ゲート溝4dを左端まで移動する。すると、これをシフトポジションスイッチSWは、シフトレバー2がスポーツモード位置にシフト操作されたことを検出して、自動変速機がスポーツモードレンジSになる。
この状態から運転者がシフトレバー2から手を離しても、係止手段61が、スポーツモード位置支持溝63bに係合しているため、シフトレバー2は、スポーツモード位置(保持位置)に保持される。
運転者が降車するために、シフトレバー2をこのスポーツモード位置にした状態で、イグニッションをOFF、またはアクセサリ接点(ACC接点)に操作すると制御装置からアクチュエータAに制御信号が送られて、図5(c)に示すように、アクチュエータAが作動する。このアクチュエータAは、作動杆Aaを電磁力で吸引して矢印i方向に移動させる。
その第1スライダ71は、矢印m方向に移動したことにより、スポーツモード位置支持溝63bにあった係止手段61を中立位置支持溝63aに押し戻す。
その結果、シフトレバー2は、スポーツモード位置からドライブ位置を通って中立位置に自動復帰する。
このため、運転者が乗車してイグニッションスイッチをON操作するときに、シフトレバー2の位置をその都度確認することを解消することができる。
すると、第1リンク72は、作動杆Aaに連結した基端部が矢印j方向に回動することにより、第1支軸73を中心として矢印l方向に回動して、第1スライダ71を矢印nの右方向に移動させる。
例えば、シフトレバー2を、前記ニュートラル位置を通ってリバース位置にシフト操作した場合には、図2に示すシフトレバー2は、左右軸5bを中心として矢印fの右方向に揺動し、第2ゲート溝4cを右端まで移動する。すると、これをシフトポジションスイッチSWは、シフトレバー2がリバース位置にシフト操作されたことを検出して、自動変速機がリバースレンジRになる。
この状態から運転者がシフトレバー2から手を離しても、係止手段61が、リバース位置支持溝63cに係合しているため、シフトレバー2は、リバース位置(保持位置)に保持される。
運転者が降車するために、シフトレバー2をこのリバース位置にした状態でイグニッションをOFF、またはアクセサリ接点(ACC接点)に操作すると制御装置からアクチュエータAに制御信号が送られて、図6(c)に示すように、アクチュエータAが作動する。このアクチュエータAは、作動杆Aaを電磁力で吸引して矢印i方向に移動させる。
その第2スライダ81は、元の矢印q方向に移動したことにより、リバース位置支持溝63cにあった係止手段61を中立位置支持溝63aに押し戻す。
その結果、シフトレバー2は、リバース位置からニュートラル位置を通って中立位置に自動復帰する。
このため、運転者が乗車してイグニッションスイッチをON操作するときに、シフトレバー2の位置をその都度確認しなくても済むようになる。
すると、第1リンク72は、作動杆Aaに連結した基端部が矢印j方向に回動することにより、第1支軸73を中心として矢印l方向に回動して、第1スライダ71を矢印nの右方向に移動させる。
アクチュエータAは、例えば、図5(c)に示すように、第1リンク機構7の第1スライダ71が矢印mの中立位置支持溝63a側に移動しているときに、シフトレバー2をスポーツモード位置に操作すれば、係止手段61に押圧されて、図5(a)に示す元に位置に戻る。
同じように、アクチュエータAは、例えば、図6(c)に示すように、第2リンク機構8の第2スライダ81が矢印qの中立位置支持溝63a側に移動しているときに、シフトレバー2をリバース位置に操作すれば、係止手段61に押圧されて、図6(a)に示す元に位置に戻る。
このように、アクチュエータAは、シフトレバー2の操作によって元の状態に戻るため、前記復帰用ばねを備えていないソレノイドであっても、ほぼ同じ動作をさせることが可能である。
このように、シフト装置1は、運転者が降車するときに、イグニッションスイッチを操作したときにのみアクチュエータAが作動するため、電源の消費量が少ない。
また、1つのアクチュエータAによって第1リンク機構7と第2リンク機構8を作動させるため、構造を簡素化することができる。
例えば、エスカッションカバー4のゲート溝4aの形状であるシフトレバー2のシフトパターンは、中立位置を備えたものであればよく、他の形状のものであっても構わない。
なお、その歯車機構は、ピニオンおよびラック以外に、ウォームおよびホイール等の歯車伝達機構によるものであってもよい。
2 シフトレバー
4a ゲート溝
6 ディテント機構
61 係止手段
62 付勢手段
63 ディテント
7 第1リンク機構
71 第1スライダ
72 第1リンク
8 第2リンク機構
81 第2スライダ
82 第2リンク
9 復帰機構
A アクチュエータ
Claims (2)
- 車両の前後方向に沿って延びる第1ゲート溝と、前記第1ゲート溝に直交して一方方向に延びる第2ゲート溝と、前記第1ゲート溝に直交して他方方向に延びる第3ゲート溝とからなるゲート溝と、
複数のシフト位置に移動自在に設置されたシフトレバーと、
前記シフトレバーを前記複数のシフト位置のうち、前記第2ゲート溝上と前記第3ゲート溝上とに設けられる3つの保持位置のいずれかに保持するディテント機構と、を備え、
前記複数のシフト位置のいずれかに前記シフトレバーを位置させることにより、自動変速機に設定された複数のレンジのいずれかを選択するシフト装置であって、
前記ディテント機構は、前記シフトレバーの先端部に設けられた係止手段と、
前記シフトレバーを前記3つの保持位置の何れかに留める支持溝と、
前記支持溝に隣接され、前記シフトレバーが前記保持位置から移動するのを規制する山部と、を備え、
前記シフトレバーは、当該シフトレバーを軸直方向に押圧し、前記係止手段が前記山部を乗り越えて、前記シフトレバーを隣接する前記保持位置に移動させるリンク機構と、
前記3つの保持位置のうちの中央の保持位置に前記シフトレバーが位置するとき、前記第1ゲート溝上で前記シフトレバーを所定位置に自動復帰させる復帰機構と、によって移動されることを特徴とするシフト装置。 - 前記リンク機構は、前記シフトレバーを、左右方向の一方の外側から押圧して左右方向の一方の保持位置から中央の保持位置に移動させる第1リンク機構と、
前記シフトレバーを、左右方向の他方の外側から押圧して左右方向の他方の保持位置から前記中央の保持位置に移動させる第2リンク機構と、
前記第1リンク機構と前記第2リンク機構とを移動させるためのアクチュエータと、を備え、
前記ディテント機構は、前記係止手段が係合するディテントと、
前記係止手段を前記ディテント側へ付勢する付勢手段と、を備え、
前記ディテントは、3つのV字状の溝を連設してなる前記支持溝に直交する一端側に形成された第1ガイド溝と、
前記支持溝に直交する他端側に形成された第2ガイド溝と、を備え、
前記第1リンク機構は、一端が前記第1ガイド溝に移動自在に係合され、他端が前記アクチュエータに連結されて、前記アクチュエータによって前記左右方向の一方の保持位置から前記中央の保持位置に前記係止手段を復帰させる第1スライダを備え、
前記第2リンク機構は、一端が前記第2ガイド溝に移動自在に係合され、他端が前記アクチュエータに連結されて、前記アクチュエータによって前記左右方向の他方の保持位置から前記中央の保持位置に前記係止手段を復帰させる第2スライダを備えていることを特徴とする請求項1に記載のシフト装置。
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