JP4758011B2 - シフト装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、シフト装置に係り、詳しくはシフトバイワイヤ方式によるシフト装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、自動変速機を搭載した自動車では、そのシフト装置のシフトレバーを操作することにより自動変速機の変速位置を指定するようになっている。
【0003】
このようなシフト装置として、近年、シフトレバーの切換操作を電気的な切換信号に変換し、その信号によってアクチュエータを作動させてマニュアルシフトバルブを切換動作させるシフトバイワイヤ自動変速機が開発されている。このシフトバイワイヤ自動変速機は、従来のシフト装置よりも設計の自由度が大きくなっている。そのため、シフトバイワイヤ自動変速機としては、シフトレバーを備えたものに限らず様々なものが提案されている。
【0004】
例えば、シフトレバーの代わりにダイヤルを備えたダイヤル式のシフト装置が提案されている。ダイヤルは、車両の自動変速機のギアトレーンの接続状態を選択するために回動操作するためのものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、シフト装置にシフトレバーが用いられていたときには、誤操作(例えば、前進中にシフトレバーが駐車(P)や後進(R)に切り換わってしまうような操作)がシフトロックによって防止されるようになっていた。そのため、ダイヤル式のシフト装置にも誤操作を未然に防止するための構造に対する要求があった。
【0006】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、誤操作を防止することができるダイヤル式のシフト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、請求項1に記載の発明は、切換操作を電気的な切換信号に変換し、その信号によってマニュアルシフトバルブを切換動作させるシフトバイワイヤ方式によるシフト装置であって、車両の変速機のギアトレーンの接続状態を選択するために回動操作される選択操作手段としてのダイヤルと、前記選択操作手段の内周面に設けられた被押圧手段と、前記被押圧手段の内端面に当接することにより、前記被押圧手段を前記内周面方向に押圧することによって、前記選択操作手段を回動操作不能な状態にするアクチュエータとを備え、前記選択操作手段に第1係合部を設けるとともに、前記被押圧手段に、同被押圧手段が前記アクチュエータに押圧されたときに前記第1係合部に係合する第2係合部を設け、前記第1係合部と前記第2係合部との係合状態において前記選択操作手段の回動を阻止することを要旨とする。
【0008】
以下、本発明の「作用」について説明する。
請求項1に記載の発明によれば、アクチュエータが被押圧手段の内端面に当接していないとき、選択操作手段は回動可能になる。それに対して、アクチュエータが被押圧手段の内端面に当接しているときには、選択操作手段の回動が被押圧手段を内周面方向に押圧することによって阻止される。その結果、選択操作手段に外力が加わった場合であっても、選択操作手段が回動してしまうのが未然に防止される。従って、ダイヤル式のシフト装置の誤操作を防止することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を車両用変速機制御装置に具体化したシフト装置の一実施形態を図1〜図6に従って説明する。
【0010】
図1に示すように、車両用変速機制御装置10は、変速制御用電子制御装置(以下、SBW−ECUという)11を備えている。SBW−ECU11には、ECT−ECU18、変速用油圧アクチュエータ14、レンジ位置検出器15及びシフト位置インジケータ1が電気的に接続されている。
【0011】
ECT−ECU18は、SBW−ECU11から信号を入力すると、車速及びスロットル開度に基づいて変速用油圧ユニットを制御するようになっている。そして、ECT−ECU18は、ギアトレーンの接続状態をギア比が異なる4段階の中で順次切り換える公知の自動変速制御を行う。
【0012】
変速用油圧アクチュエータ14は、変速機としてのオートマチックトランスミッション(以下、自動変速機という)17に設けられたものである。変速用油圧アクチュエータ14は、電気信号によって操作される図示しない電磁制御弁を備えている。変速用油圧アクチュエータ14は、油圧ポンプから供給される作動油を各電磁制御弁が給排制御することによってギアトレーンの接続状態を切り換えるようになっている。ギアトレーンは、駐車(パーキング)P、後進(リバース)R、中立(ニュートラル)N及び前進(ドライブ)Dの各接続状態に切り換えられるようになっている。
【0013】
レンジ位置検出器15は自動変速機17のハウジング内に設けられている。レンジ位置検出器15は、ギアトレーンの接続状態(P、R、N、D)を区別して検出し、その検出信号をSBW−ECU11に出力するようになっている。シフト位置インジケータ1は、SBW−ECU11が出力する制御信号に基づいて表示部1aを表示制御するようになっている。
【0014】
また、SBW−ECU11は図示しないマイクロコンピュータを備え、予め記憶されている制御プログラムをマイクロコンピュータが実行することで変速用油圧アクチュエータ14を制御するようになっている。その結果、ギアトレーンの接続状態が切り換えられる。SBW−ECU11は、シフト装置13からの操作信号とレンジ位置検出器15からの検出信号とに基づいて変速用油圧アクチュエータ14を制御するようになっている。
【0015】
図1に示すように、SBW−ECU11の入力側には、エンジン始動スイッチ20、アクセルスイッチ21、ブレーキスイッチ22、エンジン回転数センサ25及び車速センサ26がそれぞれ電気的に接続されている。SBW−ECU11は、各スイッチ20,21,22及び各センサ25,26からの信号に基づいて車両状況を検出するようになっている。
【0016】
エンジン始動スイッチ20は、イグニッションスイッチの操作によらずにエンジンの始動及び停止を行うためのモーメンタリスイッチである。SBW−ECU11には、エンジン電子制御装置(以下、エンジン−ECUという)32が電気的に接続されている。エンジン−ECU32には、エンジンスタータ33が電気的に接続されている。エンジン−ECU32は、例えばスロットル開度、エンジン回転数等に基づく燃料噴射制御、給気量及びクランク位置に基づく点火時期制御等の公知の制御によってエンジンを運転制御する。エンジン−ECU32は、エンジンを運転していないときにエンジン始動スイッチ20がON操作されると、エンジンスタータ33を制御してエンジンを始動させる。一方、エンジン−ECU32は、エンジンを運転しているときにエンジン始動スイッチ20がON操作されると、エンジンの運転を停止する。
【0017】
アクセルスイッチ21は、後記するアクセルペダル38が操作されたときにアクセル信号を出力するようになっている。ブレーキスイッチ22は、後記するブレーキペダル37が操作されたときにブレーキ信号を出力するようになっている。エンジン回転数センサ25はエンジン回転数を検出し、回転数信号を出力するようになっている。車速センサ26は車速を検出し、車速信号を出力するようになっている。
【0018】
図1に示すように、車両用変速機制御装置10はシフト装置13を備えている。シフト装置13には磁気抵抗素子28が接続されている。磁気抵抗素子28はSBW−ECU11に電気的に接続されている。シフト装置13が操作されると、磁気抵抗素子28は操作信号をSBW−ECU11に出力するようになっている。また、シフト装置13には、アクチュエータとしてのソレノイド19が接続されている。ソレノイド19はSBW−ECU11に電気的に接続されている。ソレノイド19は、ギアトレーンの接続状態がP(パーキング)のときにブレーキペダル37が操作されると、作動するようになっている。
【0019】
次に、車両用変速機制御装置10の機械的な構成について説明する。
図2に示すように、運転席の足元前方には、アクセルペダル38及びブレーキペダル37が設けられている。インストルメントパネル12にはシフト装置13が設けられている。
【0020】
図3に示すように、インストルメントパネル12には、「P」,「R」,「N」,「D」の文字が表示されている。「P」は駐車位置、「R」は後進位置、「N」は中立位置、「D」は前進位置を示している。また、シフト装置13には、選択操作手段としてのダイヤル45が設けられている。ダイヤル45の盤面には指示マーク30が設けられている。ダイヤル45にはつまみ部16cが一体形成されている。つまみ部16cは、前記自動変速機17のギアトレーンの接続状態を各選択位置P,R,N,Dのいずれかに切り換えるために回動操作されるようになっている。
【0021】
図4に示すように、シフト装置13は支台24を備えている。支台24は有蓋円筒状をなし、その開口縁部外周にはフランジ部14aが設けられている。支台24は、フランジ部14aを介してインストルメントパネル12内の固定部12aに固定されている。また、支台24の蓋部24aには貫通孔14bが設けられている。蓋部24aの内側面には、複数の磁気抵抗素子28が設けられている。本実施形態では、P位置検知、R位置検知、N位置検知及びD位置検知のために4個の磁気抵抗素子28が設けられている。また、蓋部24aの外側面には、棒状のガイドバー61が突設されている。
【0022】
支台24の蓋部24aの前面には、ダイヤル45が支台24を覆うように配設されている。ダイヤル45は有蓋円筒状をなし、中心軸A1を中心として回動可能になっている。ダイヤル45の端部25bにおける外側面には、磁石31が設けられている。磁石31が特定の磁気抵抗素子28に相対する位置に移動すると、その磁気抵抗素子28はシフト位置検出信号をSBW−ECU11に出力するようになっている。ダイヤル45の前面には、前記つまみ部16cが突設されている。つまみ部16cは断面略四角形状をなしている。つまみ部16cの突出量は、ダイヤル45の下端近傍から中心軸A1に向けて徐々に大きくなっている。
【0023】
また、ダイヤル45の筒部45cの内周面25aには、第1係合部としての係合凹部43が複数箇所に設けられている。本実施形態において、係合凹部43は、ダイヤル45の内周面25aにおいて3箇所に設けられている。各係合凹部43は、ダイヤル45の内周面25aにおいて離間して設けられている。具体的には、各係合凹部43は、120°毎に均一に離間して設けられている。
【0024】
また、蓋部24aの内側面には前記ソレノイド19が固定されている。ソレノイド19は支台24の中心軸A1上に配設されている。ソレノイド19のプランジャ19aは、貫通孔14bに挿通されている。プランジャ19aは円柱状をなしている。プランジャ19aは、ソレノイド19の本体部19bから前方に進出してロック位置に至るようになっている。また、プランジャ19aは、ソレノイド19の本体部19b内に後退してアンロック位置に至るようになっている。尚、このソレノイド19は、通電時にプランジャ19aが本体部19b内に後退する吸引タイプのものである。
【0025】
図4及び図5に示すように、ダイヤル45の内周面25aには、被押圧手段としての回動阻止プレート41が設けられている。回動阻止プレート41は略扇型の板状をなしている。各回動阻止プレート41は、中心軸A1を中心として放射状に設けられている。回動阻止プレート41は、ダイヤル45の内周面25aに沿って複数箇所に設けられている。本実施形態において、回動阻止プレート41は、ダイヤル45の内周面25aに沿って3箇所に設けられている。各回動阻止プレート41は、ダイヤル45の内周面25aに沿って離間して設けられている。具体的には、各回動阻止プレート41は、120°毎に均一に離間して設けられている。
【0026】
また、各回動阻止プレート41の支台24側を向いた面には、ガイド溝62が設けられている。各ガイド溝62は、図4に示す上下方向に沿って延設されている。各ガイド溝62には、前記ガイドバー61の先端部が挿入されるようになっている。そのため、各回動阻止プレート41が回動してしまうのが防止される。
【0027】
図5に示すように、回動阻止プレート41と内周面25aとの間には、弾性部材としてのコイルスプリング42が介在している。コイルスプリング42は、各回動阻止プレート41の対称軸A2を介して2箇所に配設されている。各コイルスプリング42は、回動阻止プレート41をダイヤル45の中心軸A1方向に向けて支持している。換言すると、回動阻止プレート41は、ダイヤル45の中心軸A1方向に向けて押圧されるようになっている。そのため、回動阻止プレート41の内端面41aは、プランジャ19aの外周面に当接するようになっている。それにより、回動阻止プレート41はプランジャ19aによって内周面25a方向に押圧される。
【0028】
図4に示すように、各回動阻止プレート41の内端面41aにおいてソレノイド19が配置される側には、ソレノイド19側に向かって広がるテーパ41bが設けられている。また、各回動阻止プレート41の内周面25a側の面には、第2係合部としての係合凸部44が突設されている。係合凸部44は、回動阻止プレート41の対称軸A2上に設けられている。つまり、各係合凸部44は、回動阻止プレート41がプランジャ19aに押圧されたときに前記係合凹部43に係合する。その結果、つまみ部16cが回動操作不能な状態になる。
【0029】
次に、シフト装置13の作用について説明する。
図4及び図6に示すように、エンジンを始動する前の状態において、プランジャ19aは各回動阻止プレート41を内周面25a側に押圧した状態になっている。それとともに、係合凸部44が係合凹部43に係合したままの状態になっている。そのため、つまみ部16c及びダイヤル45の回転操作が不能となっている。
【0030】
この状態において、エンジン始動スイッチ20を操作してエンジンを始動するとともにブレーキペダル37を操作すると、ブレーキスイッチ22からSBW−ECU11にブレーキ信号が出力される。SBW−ECU11は、このブレーキ信号に基づいて作動信号をソレノイド19に出力する。その結果、ソレノイド19が通電状態になり、プランジャ19aが本体部19b内に後退する。それとともに、図5に示すように、各回動阻止プレート41がコイルスプリング42の付勢力によって中心軸A1方向に移動する。その結果、係合凸部44と係合凹部43との係合が解除される。ゆえに、つまみ部16c及びダイヤル45が回動可能な状態になる。
【0031】
このとき、つまみ部16cを走行用のレンジ(例えばDレンジ)に回動操作すると、シフト位置検出信号が磁気抵抗素子28からSBW−ECU11に出力される。SBW−ECU11は、シフト位置検出信号に基づいて信号を変速用油圧アクチュエータ14に出力する。そして、変速用油圧アクチュエータ14は、ギアトレーンを前進(D)の接続状態に切り換える。ここで、ユーザがアクセルペダル38を操作すると車両が走行する。
【0032】
この状態において、SBW−ECU11は、車速センサ26から出力される車速信号から車両の速度を検知する。車両が所定の速度に達したとき、SBW−ECU11は、ソレノイド19に対する作動信号の出力を停止する。その結果、ソレノイド19が非通電の状態になり、プランジャ19aが本体部19bから前方に進出する。このとき、プランジャ19aの先端は、テーパ41bを押圧することにより、各回動阻止プレート41をダイヤル45の内周面25a側に押圧する。その結果、図4及び図6に示すように、各係合凸部44が各係合凹部43に係合する。ゆえに、つまみ部16c及びダイヤル45が回動不能な状態になる。つまり、前進中につまみ部16c及びダイヤル45が駐車(P)や後進(R)に切り換わってしまうのが防止される。
【0033】
そして、ブレーキペダル37を操作して車両を停止させると、ブレーキスイッチ22からSBW−ECU11にブレーキ信号が出力されるとともに、車速センサ26からSBW−ECU11に車速信号が出力される。SBW−ECU11は、ブレーキ信号に基づいてブレーキペダル37が操作されたことを検知するとともに、車速信号によって車両が停止していることを検知する。このとき、SBW−ECU11は、ソレノイド19に対して作動信号を出力する。その結果、つまみ部16c及びダイヤル45が回動可能な状態になる。ここで、ユーザがつまみ部16cを回動操作してギアトレーンを駐車(P)の接続状態に切り換える。そして、エンジン始動スイッチ20を操作するとエンジンが停止する。
【0034】
本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)ソレノイド19が回動阻止プレート41の内端面41aに当接していないとき、ダイヤル45は回動可能になる。それに対して、ソレノイド19が回動阻止プレート41の内端面41aに当接しているときには、ダイヤル45の回動が回動阻止プレート41を内周面25a方向に押圧することによって阻止される。その結果、つまみ部16cに外力が加わった場合であっても、ダイヤル45が回動してしまうのが未然に防止される。従って、ダイヤル式のシフト装置13の誤操作を防止することができる。
【0035】
(2)回動阻止プレート41と内周面25aとの間にはコイルスプリング42が介在している。よって、回動阻止プレート41が中心軸A1の下方にある場合でも、同回動阻止プレート41は中心軸A1方向に押圧される。従って、回動阻止プレート41をダイヤル45の内周面25aに沿って自由に配置することができる。
【0036】
(3)係合凸部44は、ソレノイド19に押圧されたときに係合凹部43に係合するようになっている。そのため、係合凸部44を係合凹部43に係合した場合、係合凸部44が係合凹部43に係止されてダイヤル45の回動が阻止される。ゆえに、回動阻止プレート41がダイヤル45の回動方向に位置ズレしてしまうのを防止することができる。
【0037】
(4)回動阻止プレート41が複数箇所に設けられているため、回動阻止プレート41の接触面積が大きくなる。そのため、回動阻止プレート41とソレノイド19との摩擦力が大きくなる。また、各回動阻止プレート41が離間して設けられているため、ソレノイド19を各回動阻止プレート41によって均等な力で挟み込むことができる。従って、外力が加わったときにダイヤル45が回動してしまうのをより確実に防止することができる。
【0038】
(5)回動阻止プレート41の内端面41aにおける一端には、テーパ41bが設けられている。そのため、プランジャ19aを本体部19bから前方に進出させると、プランジャ19aの先端がテーパ41bに当接し、回動阻止プレート41がスムーズに内周面25a側に移動する。従って、プランジャ19aによって回動阻止プレート41を容易に押圧することができる。
【0039】
(6)ソレノイド19には回動阻止プレート41が当接するようになっている。そのため、ソレノイド19と回動阻止プレート41との接触面積は、ソレノイド19にコイルスプリング42を当接させる場合よりも大きくなる。よって、回動阻止プレート41とソレノイド19との摩擦力が大きくなる。従って、外力が加わったときにダイヤル45が回動してしまうのを確実に防止することができる。
【0040】
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態において、係合凹部43及び係合凸部44を省略して、回動阻止プレート41と内周面25aとの間にゴムを介在させてもよい。このように構成すれば、ゴムの摩擦力によってダイヤル45の回動が阻止される。ゆえに、回動阻止プレート41がダイヤル45の回動方向にずれてしまうのを防止することができる。
【0041】
・前記実施形態では、回動阻止プレート41は、ダイヤル45の内周面25aに沿って3箇所に設けられていた。しかし、回動阻止プレート41を、内周面25aに沿って1箇所または2箇所に設けてもよいし、4箇所以上に設けてもよい。
【0042】
・前記実施形態では、第1係合部として係合凹部43が用いられ、第2係合部として係合凸部44が用いられていた。しかし、第1係合部として係合凸部を用いるとともに、第2係合部として係合凹部を用いてもよい。また、第1係合部及び第2係合部のうち少なくともいずれか一方を省略してもよい。
【0043】
・前記実施形態では、回動阻止プレート41の内端面41aにはテーパ41bが設けられていた。しかし、テーパ41bはなくてもよい。
・前記実施形態では、弾性部材としてコイルスプリング42が用いられていた。しかし、板バネ等を弾性部材として用いてもよい。また、コイルスプリング42を省略し、回動阻止プレート41を中心軸A1より上方に1箇所のみ配設するようにしてもよい。このように構成すれば、プランジャ19aが本体部19b内に後退したときに、回動阻止プレート41が自重で落下する。その結果、シフトロックが可能になる。
【0044】
・前記実施形態では、アクチュエータとしてソレノイド19が用いられていた。しかし、空気圧シリンダ等をアクチュエータとして用いてもよい。
・前記実施形態では、シフト装置13はインストルメントパネル12に設けられていた。しかし、シフト装置13を、図2に示すコラム部51またはフロアコンソール52等に設けてもよい。
【0045】
・前記実施形態におけるシフト装置13を、ステーショナリー方式に限らず、モメンタリー方式に適用してもよい。
次に、上記実施形態及び別例によって把握される技術的思想を以下に記載する。
【0046】
(1)シフト装置において、前記被押圧手段と前記内周面との間に弾性部材を介在させたこと。よって、技術的思想(1)によれば、被押圧手段を選択操作手段の内周面方向に沿って自由に配置することができる。
【0047】
(2)シフト装置において、前記選択操作手段に第1係合部を設けるとともに、前記被押圧手段に、同被押圧手段が前記アクチュエータに押圧されたときに前記第1係合部に係合する第2係合部を設けたこと。よって、技術的思想(2)によれば、被押圧手段が選択操作手段の回動方向に位置ズレしてしまうのを防止することができる。
【0048】
(3)シフト装置において、前記被押圧手段は、前記選択操作手段の内周面における複数箇所に離間して設けられていること。よって、技術的思想(3)によれば、外力が加わったときに選択操作手段が回動してしまうのをより確実に防止することができる。
【0049】
(4)シフト装置において、前記被押圧手段の内端面に、前記アクチュエータ側に向かって広がるテーパを設けたこと。
【0050】
(5)シフト装置において、前記アクチュエータは、前記被押圧手段の内端面に当接するプランジャを備えたソレノイドであること。
【0051】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1に記載の発明によれば、ダイヤル式のシフト装置の誤操作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態における車両変速機制御装置を示す模式図。
【図2】 運転席を示す概略図。
【図3】 インストルメントパネルの部分斜視図。
【図4】 シフト装置の側断面図。
【図5】 回動阻止プレートがプランジャに押圧される前の状態を示す正面図。
【図6】 回動阻止プレートがプランジャに押圧された後の状態を示す正面図。
【符号の説明】
13…シフト装置、17…変速機としての自動変速機、19…アクチュエータとしてのソレノイド、25a…内周面、41…被押圧手段としての回動阻止プレート、41a…内端面、43…第1係合部としての係合凹部、44…第2係合部としての係合凸部、45…選択操作手段としてのダイヤル。
Claims (1)
- 切換操作を電気的な切換信号に変換し、その信号によってマニュアルシフトバルブを切換動作させるシフトバイワイヤ方式によるシフト装置であって、車両の変速機のギアトレーンの接続状態を選択するために回動操作される選択操作手段としてのダイヤルと、前記選択操作手段の内周面に設けられた被押圧手段と、前記被押圧手段の内端面に当接することにより、前記被押圧手段を前記内周面方向に押圧することによって、前記選択操作手段を回動操作不能な状態にするアクチュエータとを備え、
前記選択操作手段に第1係合部を設けるとともに、前記被押圧手段に、同被押圧手段が前記アクチュエータに押圧されたときに前記第1係合部に係合する第2係合部を設け、前記第1係合部と前記第2係合部との係合状態において前記選択操作手段の回動を阻止することを特徴とするシフト装置。
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