JP2005067547A - 自動変速機のシフトレバー構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 シフトレバーを所望のポジションへシフトさせたときのシフトレバーのガタを抑制する。
【解決手段】 自動変速機のシフトレバー２２は、車両１１に取り付けた第１・第２ブラケット３１，３２に第１ボルト（支点軸）３３を介してシフトレバーを揺動可能に取り付けるとともに、ブラケットとシフトレバーとの間にボール７６および圧縮スプリング７５からなるクリック手段７４を介在させ、このクリック手段でシフトレバーを複数の静止ポジションに任意に止めることができるもので、ボールを当てるディテントプレート７７に、第１ボルト３３に対して、所定角度をθｄに設定した斜面１１６を備えた。ボール７６は斜面１１６によって、シフトレバー２２を第１ボルト３３に押付ける。
【選択図】 図５

Description

本発明は、自動車の自動変速機のシフトレバー構造に関するものである。

一般に、自動車の変速操作は、自動変速機のシフトレバーをシフト操作し、予め決められた走行条件から所望の走行条件を選択することで実施する。選択する場合には、シフトレバーのグリップを左手で握り、走行条件を表示したポジションへ移動させる。
走行条件を例えば、それぞれ「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「２」の略語で表示するとともに、これらをこの順に並べた５ポジションとしたものがある。

従来のシフトレバー構造として、ポジションの数だけディテントプレートに止め穴を開け、この止め穴にボールを係合させるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平８−７４９７９号公報

図１０（ａ），（ｂ）は特許文献１の図１、図４の再掲図である。
特許文献１の自動変速機用セレクトレバーのロケーティング構造は、セレクトレバー１の下端をセレクトレバーシャフト５で回動自在に取り付け、セレクトレバー１にホルダ８を取り付けるとともに、ホルダ８の軸心Ｌ２をディテントプレート１１の止め穴１２の軸心Ｌ１に対して距離ｔだけオフセットさせ、且つホルダ８内にスプリング９、ボール１０を設けたもので、ホルダ８を距離ｔだけオフセットすることによって、ガタをなくすることができ、また、オフセットによって点接触になるので、音の発生を抑えることができるというものである。

しかし、止め穴１２にボール８が一点で接触するため、ボール８は不安定な状態になりやすく、セレクトレバー１がガタつく心配がある。
また、オフセットさせる距離ｔを確保するには、セレクトレバー１の下端を回動可能に支持するセレクトレバーシャフト５やディテントプレート１１などオフセットに関係する部品の寸法をも高精度に加工し且つ、高精度に組立てる必要があり、生産コストが嵩む。

本発明は、シフトレバーを所望のポジションへシフトさせたときのシフトレバーのガタを抑制できないことがある点を解決した自動変速機のシフトレバー構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車両に取り付けたブラケットに支点軸を介してシフトレバーを揺動可能に取り付けるとともに、ブラケットとシフトレバーとの間にボールおよびスプリングからなるクリック手段を介在させ、このクリック手段でシフトレバーを複数の静止ポジションに任意に止めることのできる自動変速機のシフトレバー構造において、ボールを当てるボール受け部材に、ボールを支点軸から離れる方向へ分力を発生させる斜面を備えたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ボールを当てるボール受け部材に、ボールを支点軸から離れる方向へ分力を発生させる斜面を備えたので、ボール受け部材で節度感を確保しつつ、斜面によって発生した分力で支点軸にシフトレバーを常に押付けることができる、シフトレバーを所望のポジションへシフトさせたときのシフトレバーのガタを抑制するという利点がある。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。「左」「右」は運転者から見た方向、「前」は前進側、「後」はその逆側をいう。
図１は、本発明のシフトレバー構造を配置した車両室内を示す図であり、車両１１は、オートマチック・トランスミッション車（ＡＴ車）、つまり、自動変速機を搭載した車両で、右に設けた運転席１２と、この運転席１２の前方に設けたインストルメントパネル１３と、ステアリングホイール１４と、インストルメントパネル１３の中央に配置したシフトレバー装置１５と、を備える。

シフトレバー装置１５は、予め決められた走行条件から所望の走行条件を選択し、設定するもので、走行条件をそれぞれ「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「２」の略語で表示するとともに、これらをこの順に並べた５ポジションとし、ゲート２１を一直線に形成し、シフトレバー２２のグリップ２３を左手で握り、走行条件を表示したポジションへシフトレバー２２をゲート２１に沿って一直線に移動させる。その際、条件によってはノブ２４を押しながら、移動させる。図１は「Ｎ」レンジを選択したシフトレバー２２の状態を示す。２５はオーバードライブ（ＯＤ）ボタン、２６はロック解除キー穴を示す。
ここで、複数の静止ポジションとは、「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「２」の略語で表示した、５ポジションである。

Ｐは、パーキングレンジで、駐車専用のブレーキのレンジである。
Ｒは、リバース（後退）レンジで、バックギアで走行するレンジである。
Ｎは、ニュートラル（中立）レンジで、エンジンと駆動系との間で動力を切るレンジである。
Ｄは、ドライブレンジで、通常走行時、全ギアの自動変速を行うレンジである。
２は、セカンドレンジで、セカンドギアとローギアで走行するレンジである。

図２は、図１の２−２線断面図であり、シフトレバー装置１５の右側面を示す。
シフトレバー装置１５はまた、車両１１に取り付けた第１ブラケット３１と、同様に車両１１に取り付けた第２ブラケット３２と、第１・第２ブラケット３１，３２に支点軸としての第１ボルト３３を介して揺動可能（矢印ａの方向）に取り付けたシフトレバー２２と、これらの第１・第２ブラケット３１，３２およびシフトレバー２２を重ねて組立てるために第１ボルト３３とともに用いた第２ボルト３４、第３ボルト３５と、レバー誤操作防止機構３６と、レバー位置決め機構３７と、シフトロック機構３８と、このシフトロック機構３８を予め設定した条件に基づいて制御する図に示していない制御装置と、を備える。

レバー誤操作防止機構３６は、第１ブラケット３１に形成した第１切り欠き部４１と、第２ブラケット３２に形成した第２切り欠き部４２（図４参照）と、これらの第１・第２切り欠き部４１，４２（図４参照）間に掛けるとともに、シフトレバー２２に通したロックピン４３と、を備え、誤操作などによるシフトレバー２２の移動を防止する。
ロックピン４３は、シフトレバー２２内に取り付けた圧縮ばね４４によって常時上方（矢印ｂの方向）に押される。

第１ブラケット３１は、車両１１に固定する金属製ブラケット４５を樹脂部４６にインサートするとともに、機能装置４７を取り付ける第１〜第５取り付け部５１〜５５を一体的に成形した樹脂製ブラケットである。
第１〜第５取り付け部５１〜５５は、機能装置４７を構成する各部品に対応した形状に樹脂成形した部位である。

樹脂部４６の材料は、任意であるが、例えば、ポリアミドを用いた。
ブラケット４５には、樹脂で鋳包んだ際にアンカー効果を向上させ且つ、一体的に結合させるためのアンカー切り欠き５６（図５参照）を開けた。なお、アンカー切り欠き５６の形状や数量は任意である。同様の目的で、アンカー切り欠き５６以外に凸部を形成することも可能である。

シフトロック機構３８は、第１ブラケット３１の第１取り付け部５１（図３参照）に取り付けたパーキングスイッチ５７と、第１ブラケット３１に配置したロック手段５８とを有する。
パーキングスイッチ５７は、検出器であり、仕様は任意である。一例としては、マイクロスイッチを挙げることができる。

ロック手段５８は、第１ブラケット３１の第２取り付け部５２にシフトロックレバー５９を揺動可能に嵌合し、第３取り付け部５３に駆動手段６１を取り付けるとともに駆動手段６１の先端をシフトロックレバー５９の連結軸部６２に掛け、第４取り付け部５４に解除レバー６３を揺動可能に嵌合したもので、ブレーキペダルを踏んでいないと、「Ｐ」ポジションからシフトレバー２２を動かすことができないようにするものである。

図３は、本発明のシフトレバー構造に採用したロック手段の正面図で、シフトロック機構３８のパーキングスイッチ５７およびロック手段５８を示す。
ロック手段５８は、既に述べたように、第１ブラケット３１の第２取り付け部５２にシフトロックレバー５９を揺動可能に嵌合し、このシフトロックレバー５９の端部６４と第１切り欠き部４１とでロックピン４３の移動（矢印ｃの方向）を制限する。
駆動手段６１は、予め設定した条件に基づいてシフトロックレバー５９を所定角度θｓだけ揺動させるもので、例えば、ソレノイドを用いた。

第１切り欠き部４１は、金属製ブラケット４５に図１の「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「２」のそれぞれに対応するパーキング部６５、リバース部６６、ニュートラル部６７、ドライブ部６８およびセカンド部６９を形成したもので、パーキング部６５にロックピン４３をロックする。

図４は、図１の４−４線断面図であり、シフトレバー装置１５の左側面を示す。
シフトレバー装置１５の第２ブラケット３２は、第２切り欠き部４２を有する。
第２切り欠き部４２は、第１切り欠き部４１と同様であり、パーキング部６５、リバース部６６、ニュートラル部６７、ドライブ部６８およびセカンド部６９を形成し、パーキング部６５にロックピン４３をロックする。

第２切り欠き部４２と第１切り欠き部４１（図３参照）を備えたレバー誤操作防止機構３６では、シフトレバー２２およびロックピン４３を「Ｎ」と「Ｄ」間を矢印ｄのように自由に動かすことができ、また、「２」から「Ｎ」へ、「Ｒ」から「Ｄ」へ自由に動かすことができる。しかし、シフトレバー２２およびロックピン４３を「Ｎ」から「Ｒ」へ、「Ｒ」から「Ｐ」へ、「Ｄ」から「２」へ移動させるときは、シフトレバー２２のノブ２４（図２参照）押してロックピン４３を圧縮ばね４４に抗して下げて（矢印ｅの方向）各部位の高低差による制限を解除しないと、シフトレバー２２を動かすことはできない。

次に図３でシフトロック機構３８の機構を簡単に説明する。
まず、図３の如くロックされる場合。シフトレバー２２のノブ２４（図２参照）を押した状態で、シフトレバー２２を「Ｐ」ポジションにし、ノブ２４を離すと、ロックピン４３がパーキングスイッチ５７を「ＯＮ」にし、パーキングスイッチ５７の情報に基づいて、駆動手段６１（「ＯＦＦ」となる）はシフトロックレバー５９を角度θｓだけ揺動させるので、シフトロックレバー５９はパーキング部６５にロックピン４３をロックする。
次にロックが解除される場合は、エンジン始動後、図に示していないブレーキペダルを踏む。ブレーキペダルの動作を検出する図に示していないブレーキペダル検出器の情報に基づいて、駆動手段６１（「ＯＮ」となる）はシフトロックレバー５９を角度θｓだけ二点鎖線で示すように揺動させるので、ロックピン４３のロックは解除状態となる。なお、この後の機構および全体の詳細な制御条件については説明を省略する。
このようにシフトロック機構３８は、シフトレバー２２をロックすることができる。

解除レバー６３は、駆動手段６１が作動しないときに、手動でロックを解除するもので、図２のロック解除キー穴２６にイグニッションキーを矢印ｆのように差し込むと、第４取り付け部５４を支点に回動し、先端７１でシフトロックレバー５９の凸部７２を矢印ｇの如く押してロックを解除する。なお、通常はねじりコイルばね７３で図２に示す待機状態を保つ。
次にシフトレバー２２を所定のポジションに位置決めするレバー位置決め機構３７について説明する。

図５は、図２の５−５線断面図で、レバー位置決め機構３７の断面を示す。
レバー位置決め機構３７は、第１ブラケット３１に設けたクリック手段７４と、シフトレバー２２に形成したボール受け部材としてのディテントプレート７７と、からなる。
クリック手段７４は、第１ブラケット３１の樹脂製の第５取り付け部５５内にスプリングとしての圧縮スプリング７５を入れ、圧縮スプリング７５の端にボール７６を配置したもので、ディテントプレート７７を押圧する。すなわち、レバー位置決め機構３７は、ディテントプレート７７にボール７６を押圧して、シフトレバー２２の作動時に節度を持たせるとともに、シフトレバー２２の位置決めを行う。言い換えると、シフトレバー２２を複数の静止ポジションに任意に止める。

シフトレバー２２は、下方の第１ボルト（支点軸）３３で揺動（図の表裏方向）可能に支持した樹脂製のベース部８１と、このベース部８１に一体に成形したレバー部８２と、このレバー部８２の下部に内蔵した圧縮ばね４４（図２参照）と、レバー部８２の上部に取り付けたグリップ２３（図２参照）と、を備える。

第１ボルト（支点軸）３３は、本体部８４の一方にインサート用のアンカー段部８５を形成し、他方に第２ブラケット３２を介して締め付け力（軸力）を受けるショルダー部８６を形成したもので、支点となる軸を兼ねる。
第２ボルト３４（図２参照）および第３ボルト３５（図２参照）は、支点として用いないものであるが、第１ボルト３３と同様の形状であり、説明を省略する。

図６は、本発明のシフトレバー構造の斜視図であり、シフトレバー２２の樹脂製のベース部８１と、レバー部８２と、を示す。
ベース部８１は、下方に第１ブラケット３１から一体的に伸ばした第１ボルト（支点軸）３３に嵌合する孔８７を有する支点部８８を成形し、この支点部８８に連ねてワイヤ掛止部９１を成形し、上方にロックピン４３を嵌めるロック孔９２および円弧条の位置決め部９３を成形したもので、位置決め部９３にディテントプレート７７を一体的にインサートしたものである。
孔８７は、第１ボルト３３に回動可能に嵌合し且つ、第１ボルト３３の外径よりわずかに大きい内径に設定した部位である。

第１ブラケット３１には、上述した樹脂製の第１〜第５取り付け部５１〜５５を成形し、機能装置４７を配置した。
機能装置４７は、ロック手段５８と、クリック手段７４と、パーキングスイッチ５７と、を備えたものである。

第１取り付け部５１は、パーキングスイッチ５７を取り付ける面である。箱状に成形してもよい。
第２取り付け部５２は、シフトロックレバー５９を揺動可能に支持することができる直径および長さに設定した軸である。
第３取り付け部５３は、駆動手段６１を嵌め込む箱状の部位である。平面に成形することも可能である。
第４取り付け部５４は、解除レバー６３を、解除レバー６３に嵌合したねじりコイルばね７３とともに揺動可能に支持することができる直径および長さに設定した軸である。

第５取り付け部５５は、筒部９６、筒部９６の一方にばね受け部９７、他方に開口部９８（図５参照）を樹脂成形したものである。詳しくは、図５に示すように、筒部９６の内径をボール７６の球径よりわずかに大きく設定し、開口部９８にスリット１０１を図６のディテントプレート７７が入り込むように形成した。

第２ブラケット３２は、前述の第２切り欠き部４２と、第１〜第３ボルト３３〜３５用の孔１０２・・・（・・・は複数を示す。以下同様。）とを有する。１０３・・・は第１〜第３ボルト３３〜３５にねじ込むナットである。
第２ブラケット３２の材質は、鉄鋼材である。
次にディテントプレート７７を説明する。

図７は、図６の７部詳細図である。
ディテントプレート７７は、第１〜第５Ｖ溝部１１１〜１１５を連ねて形成するとともに、第１〜第５Ｖ溝部１１１〜１１５にそれぞれ斜面１１６・・・を形成した。
第１Ｖ溝部１１１は「Ｐ」ポジション、第２Ｖ溝部１１２は「Ｒ」ポジション、第３Ｖ溝部１１３は「Ｎ」ポジション、第４Ｖ溝部１１４は「Ｄ」ポジション、第５Ｖ溝部１１５は「２」ポジションに対応する。
ディテントプレート７７の材質は、樹脂であり、例えば、エンジニアリングプラスチックを用いた。成形する際の、成形機や金型や成形温度など成形条件は任意である。
なお、Ｖ溝部の数量、Ｖの開きの角度、Ｖ溝部のピッチは任意である。

図８は、図７の８−８線断面図である。
ディテントプレート７７の斜面１１６は、ボール７６を支点軸としての第１ボルト３３（図５参照）から離れる方向（矢印ｈの方向）へ傾斜させ、分力Ｆｄを発生させる斜面である。つまり、第１ボルト（支点軸）３３（図５参照）に対して、所定角度をθｄに設定した勾配である。１１７は凸状に成形したアンカー段部である。

以上に述べた自動変速機のシフトレバー構造の作用を次に説明する。
図９は、本発明の自動変速機のシフトレバー構造の作用図である。
圧縮スプリング７５で押されたボール７６が斜面１１６を力Ｆで押すと、斜面１１６によって分力Ｆｄが発生するので、ボール７６は、第１ボルト（支点軸）３３にシフトレバー２２を矢印ｊのように押付ける。従って、シフトレバー２２を所望のポジション、例えば、「Ｄ」ポジションへシフトさせたときのガタを抑制することができる。

尚、本発明の自動変速機のシフトレバー構造は、実施の形態では四輪車に適用したが、三輪車にも適用可能であり、一般の車両に適用することは差し支えない。

本発明の自動変速機のシフトレバー構造は、四輪車に好適である。

本発明のシフトレバー構造を配置した車両室内を示す図 図１の２−２線断面図 本発明のシフトレバー構造に採用したロック手段の正面図 図１の４−４線断面図 図２の５−５線断面図 本発明のシフトレバー構造の斜視図 図６の７部詳細図 図７の８−８線断面図 本発明の自動変速機のシフトレバー構造の作用図 特許文献１の図１、図４の再掲図

符号の説明

１１…車両、２２…シフトレバー、３１…第１ブラケット、３２…第２ブラケット、３３…支点軸（第１ボルト）、７４…クリック手段、７５…スプリング（圧縮スプリング）、７６…ボール、７７…ボール受け部材（ディテントプレート）、１１６…斜面。

Claims (1)

1. 車両に取り付けたブラケットに支点軸を介してシフトレバーを揺動可能に取り付けるとともに、前記ブラケットと前記シフトレバーとの間にボールおよびスプリングからなるクリック手段を介在させ、このクリック手段でシフトレバーを複数の静止ポジションに任意に止めることのできる自動変速機のシフトレバー構造において、
   前記ボールを当てるボール受け部材に、前記ボールを前記支点軸から離れる方向へ分力を発生させる斜面を備えたことを特徴とする自動変速機のシフトレバー構造。
   

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