JP2008137441A - シフトレバー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シフト位置検出手段を安価で、高信頼性とすると共に、１カ所に集中配置する。
【解決手段】セレクト・シフト方向に揺動自在に支持されたシフトレバー３と、シフトレバー３の揺動に応じて互いに直交する方向に揺動するスイッチアーム５１と、スイッチアーム５１のセレクト方向の移動によって移動し、移動接点６８〜７０を有するセレクト検知スライダ５６と、スイッチアーム５１のシフト方向の移動によって移動し、移動接点６７を有するシフト検知スライダ５５と、セレクト検知スライダ５６とシフト検知スライダ５５がそれぞれ摺動し、検知スライダ５５，５６の移動接点６７〜７０との間でスイッチＳＷａ〜ＳＷｆを構成する固定接点６１〜６６を有するベース基板５３とを備え、各シフト位置に応じてスイッチＳＷａ〜ＳＷｆのオン・オフパターンが変化し、このオン・オフパターンによって位置情報を得るシフト位置検出手段４とを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用のシフトレバーのシフト位置を電気信号として変速機に出力する、いわゆるシフトバイワイヤー方式のシフトレバー装置に関する。

この種の従来のシフトレバー装置としては、特許文献１に開示されたものがある。このシフトレバー装置１００は、図１５及び図１６に示すように、シフトレバー１０１と、このシフトレバー１０１を揺動自在に支持するベースブラケット１０２と、ベースブラケット１０２の下面を被うように取り付けられ、シフトレバー１０１の先端側に干渉するチェックブロック１０３と、シフトレバー１０１のシフト位置を電気的に検出する２カ所のシフト位置検出手段１０４，１０５とを備えている。

シフトレバー１０１は、シフト軸１０６及びセレクト軸１０７によってシフト方向とこれに直交するセレクト方向に揺動自在に支持されている。シフトレバー１０１の先端には、スプリング１２０で下方に付勢されたボール１０８が設けられている。

チェックブロック１０３は、シフトレバー１０１の先端のボール１０８が摺動する摺動面１０９を有し、この摺動面１０９の各シフト位置に対応する位置には凹部１０９ａが形成されている。また、シフトレバー１０１が各シフト位置に変位したことを節度感を与えることによって操作者が確認できるようになっている（シフトチェック機能）。

各シフト位置検出手段１０４，１０５は、シフトレバー１０１のシフト方向やセレクト方向の変位によって変位する被検出部と、この被検出部の変位を検出するフォトインタラプタとを備え、シフト位置を非接触式の素子を使用して検出するよう構成されている。

また、特許文献２のシフトレバー装置には、シフト位置検出手段が非接触式のホール素子によって構成されたものが開示されている。
特開２０００−１４２１５８号公報 特開２００６−２１３０７４号公報

しかしながら、従来のシフトレバー装置１００では、シフト位置検出手段１０４，１０５が非接触式の素子を用いてシフト位置を検出するため、高価であり、又、周辺環境（例えば温度）による影響を受けやすく信頼性の点で問題がある。又、シフト位置検出手段１０４，１０５を２カ所に分割配置しているため、シフトレバー装置１００の構造が複雑になる、組み付け性が悪くなる、信号線の引き回しが面倒である等の問題がある。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、シフト位置検出手段を安価で、且つ、信頼性の高いものとすることができると共に、シフト位置検出手段を１カ所に集中配置したシフトレバー装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、ベースブラケットにセレクト方向及びシフト方向に揺動自在に支持されたシフトレバーと、前記シフトレバーの各シフト位置を電気信号として検出するシフト位置検出手段とを備えたシフトレバー装置において、前記シフト位置検出手段は、前記シフトレバーの揺動中心よりオフセットした位置に固定され、前記シフトレバーのセレクト方向及びシフト方向の揺動に応じて互いにほぼ直交する方向にそれぞれ揺動するスイッチアームと、前記スイッチアームのセレクト方向の移動によって移動し、移動接点を有するセレクト検知スライダと、前記スイッチアームのシフト方向の移動によって移動し、移動接点を有するシフト検知スライダと、前記セレクト検知スライダと前記シフト検知スライダがそれぞれ摺動し、前記各検知スライダの前記各移動接点との間で複数のスイッチを構成する複数の固定接点を有するベース基板とを備え、各シフト位置に応じて複数の前記スイッチのオン・オフパターンが変化し、この複数の前記スイッチのオン・オフパターンによって位置情報を得るように構成されたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載のシフトレバー装置であって、前記シフト位置検出手段は、各シフト位置毎に複数の前記スイッチのオン信号が得られるよう構成されたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載のシフトレバー装置であって、前記シフト位置検出手段は、前記セレクト検知スライダ、前記シフト検知スライダ及び前記ベース基板がシフト位置検出ユニットとしてユニット化されていることを特徴とする。

以上説明したように、請求項１の発明によれば、シフト位置検出手段が接触式であるため、部品コストが安く、且つ、周辺環境（例えば温度）による影響を受けにくいため、シフト位置検出手段を安価で、且つ、信頼性の高いものとすることができる。又、ベース基板にセレクト検知スライダとシフト検知スライダを摺動するよう配置するため、シフト位置検出手段を１カ所に集中配置できる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、各シフト位置を複数のスイッチが担当するため、その内の一つのスイッチが故障しても無信号状態となることを回避できる。

請求項３の発明によれば、請求項１又は請求項２の発明の効果に加え、シフト位置検出手段の組み付け等が容易にできる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図１４は本発明の実施の形態を示し、図１はシフトレバー装置の分解斜視図、図２はベースブラケットを取り外したシフトレバー装置の斜視図、図３は図１のＡ−Ａ線断面図、図４は図１のＢ−Ｂ線断面図、図５（ａ）はシフトレバーのシフト位置を説明する図、図５（ｂ）はシフトレバーの移動軌道とホーム自動復帰機能（セルフリターン）を説明する図、図６はシフト位置検出ユニットの分解斜視図、図７は固定接点（明確化のためクロスハッチング）と移動接点（明確化のため仮想線表示）の配置位置関係を示す図、図８〜図１３は各シフト位置の固定接点と移動接点の接触・非接触状態をそれぞれ示す図、図１４は各シフト位置におけるスイッチのオン・オフパターンを示す図である。

図１〜図４に示すように、車両用のシフトレバー装置１は、車体に固定されたベースブラケット２と、このベースブラケット２に揺動自在に支持されたシフトレバー３と、このシフトレバー３の各シフト位置を電気信号として検出するシフト位置検出手段４と、ベースブラケット２の下面を被うように取り付けられたチェックブロック５とから大略構成されている。

ベースブラケット２は、中央にシフトレバー３が貫通するレバー孔１０ａを有する上側ブラケット部材１０と、この上側ブラケット部材１０が上面の開口を塞ぐように組み付けされた下側ブラケット部材１１とから構成されている。上側ブラケット部材１０の上面で、且つ、レバー孔１０ａの周囲は、一段低い段差面１０ｂとされている。この段差面１０ｂにはプレート１２が取り付けられている。このプレート１２には、シフトレバー３の各シフト位置が表示されている。シフト位置は、ニュートラル位置「Ｎ」、ドライブ位置「Ｄ」、リバース位置「Ｒ」、ホーム位置「Ｈ」、ダウンシフト位置「−」及びアップシフト位置「＋」である。

下側ブラケット部材１１は、上下面が開口された四角形の箱形状をなし、その対向する上端に左右一対の鍔部１１ａが突設されている。この各鍔部１１ａに車体への取付孔１１ｂが形成されている。この取付孔１１ｂを利用してシフトレバー装置１が車体に固定される。下側ブラケット部材１１の側面には、スイッチアーム５１を外部に導出させるための開口部５０（図４に示す）が形成されている。

又、上側ブラケット部材１０と下側ブラケット部材１１の互いの突き合わせ面で、且つ、左右対称位置には、全体で１つの軸受面１５を構成する半円弧面１５ａ，１５ｂがそれぞれ形成されている。

シフトレバー３は、ロッド状のレバー本体２０と、このレバー本体２０の上端に固定された握持部２１と、レバー本体２０の下端に固定された中央支持ブロック２２と、この中央支持ブロック２２の下端突出部２２ａに圧入された円筒状の下ロッド部２３とを備えている。

レバー本体２０の根本より上方が上側ブラケット部材１０のレバー孔１０ａより外部に突出され、レバー本体２０の根本部より下方がベースブラケット２内に配置されている。

中央支持ブロック２２は、シフト回転軸２４のレバー貫通孔２４ａ内に配置され、シフト回転軸２４に支持されたセレクト回転軸２５によってセレクト方向に回転自在に支持されている。セレクト回転軸２５の先端には抜止リング２６が装着されている。シフト回転軸２４の両端には円柱状の回転支持部２４ｂがそれぞれ突設されている。この一対の回転支持部２４ｂがブッシュ２７を介してベースブラケット２の左右一対の軸受面１５に回転自在に支持されている。

つまり、シフトレバー３は、セレクト回転軸２５を中心に揺動することによってセレクト方向に揺動し、セレクト回転軸２５と一体となってシフト回転軸２４を中心に揺動することによってシフト方向に揺動できる。シフトレバー３は、図５（ａ）に示すように、セレクト方向の揺動によって、ホーム位置「Ｈ」とニュートラル位置「Ｎ」の間を移動する。シフトレバーは、シフト方向の揺動によって、ドライブ位置「Ｄ」、ニュートラル位置「Ｎ」及びリバース位置「Ｒ」の間と、ダウンシフト位置「−」、ホーム位置「Ｈ」及びアップシフト位置「＋」の間を選択的に移動する。

又、下ロッド部２３の外周には、チェックロッド２８が軸方向に摺動自在に挿入されていると共に、下ロッド部２３とチェックロッド２８の内部スペースにはチェックブロック５側にチェックロッド２８を付勢するコイルスプリング２９が収納されている。チェックロッド２８は、下ロッド部２３の外周径より若干だけ大きな内径を有する円筒部２８ａと、この先端に一体に設けられた半球先端部２８ｂとから構成されている。チェックロッド２８は、その円筒部２８ａが下ロッド部２３にほぼ完全にオーバーラップする位置と円筒部２８ａが下ロッド部２３に支持される最少オーバーラップ位置との間で摺動可能である。つまり、チェックロッド２８が下ロッド部２３に支持される最少オーバーラップ量以外のオーバーラップ量をシフトレバー３の追従ストローク量とすることができ、チェックブロック５の摺動面４０が大きな高低差を有するものでも十分に追従できるようになっている。

チェックブロック５は、大略扁平方形形状を有し、その上面より一段低い位置にシフトレバー３の移動軌道であるＨ字形状の摺動面４０を有する。摺動面４０は、シフト位置毎に下記するように高さが異なり、且つ、シフトレバー３の各シフト位置に対応する位置では緩やかな傾斜面に、隣り合うシフト位置の間では急な傾斜面として形成されている。これによって、各シフト位置に変位したことを節度感を与えることによって操作者が確認できるようになっている（シフトチェック機能）。又、摺動面４０はホーム位置が最も低く、且つ、ホーム位置以外のいずれのシフト位置からもホーム位置に向かって徐々に降下する方向に傾斜されている。これによって、図５（ｂ）に示すように、操作者がホーム位置以外でシフトレバー３から手を離すと、シフトレバー３がコイルスプリング２９のスプリング力によって摺動面４０を降下する方向に自動的に移動し、最終的にホーム位置に戻るようになっている（ホーム自動復帰機能）。従って、摺動面４０は大きな高低差を有する傾斜面となっている。更に、Ｈ字状の摺動面４０の両側には、摺動面４０に沿ってガイド壁４１が立設されている。これによって、シフトレバー３が所定の移動軌道に沿ってのみ移動できるようになっている（レバーガイド機能）。

シフト位置検出手段４は、図１〜図４に示すように、シフトレバー３の揺動中心よりオフセットした位置に固定され、先端側が下側ブラケット部材１１の開口部５０より外部に導き出されたスイッチアーム５１と、ベースブラケット２の縦壁外側面に取り付けされ、スイッチアーム５１の先端が挿入されたシフト位置検出ユニット５２とから構成されている。

スイッチアーム５１は、シフトレバー３のセレクト方向及びシフト方向の揺動に応じて互いにほぼ直交する方向にそれぞれ揺動する。

シフト位置検出ユニット５２は、図６及び図７に示すように、方形板状のベース基板５３と、このベース基板５３の上方を被うユニットカバー５４と、ユニットカバー５４で被われたベース基板５３上を摺動自在に配置されたシフト検知スライダ５５と、同じくベース基板５３上を摺動自在に配置されたセレクト検知スライダ５６とを備えている。

ベース基板５３には、スイッチアーム５１の先端が挿入されると共にシフト検知スライダ５５のスライド方向を規制するスライド規制開口部５３ａが形成されている。ベース基板５３上には、ＡスイッチＳＷａ〜ＦスイッチＳＷｆの６つのスイッチを構成する一対の固定接点６１〜６６が６カ所に設けられている。

シフト検知スライダ５５は、スイッチアーム５１にセレクト検知スライダ５６と一体的である摺動ブロック５７を介して連結されたスライド本体５５ａと、このスライド本体５５ａより突出され、ベース基板５３のスライド規制開口部５３ａに係止される一対のスライド突起５５ｂとを備えている。スライド本体５５ａには摺動ブロック５７が摺動する摺動孔５５ｃが開口され、スイッチアーム５１のセレクト方向の揺動時には摺動ブロック５７が摺動孔５５ｃ内を摺動するようになっている。つまり、シフト検知スライダ５５は、スイッチアーム５１のセレクト方向の揺動に対しては移動せず、スイッチアーム５１のシフト方向の揺動に対してのみスライドする。シフト検知スライダ５５のスライド本体５５ａには、第１移動接点６７が設けられている。この第１移動接点６７は、ＡスイッチＳＷａ、ＣスイッチＳＷｃ及びＥスイッチＳＷｅの移動接点を兼用し、各スイッチＳＷａ，ＳＷｃ，ＳＷｅの一対の固定接点６１，６３，６５間を選択的に導通・非導通とさせる。

セレクト検知スライダ５６は、シフト検知スライダ５５が挿入されるスライドレール溝５６ａを有し、このスライドレール溝５６ａによってシフト検知スライダ５５がセレクト方向にスライドすることなくセレクト検知スライダ５６のみがスライドするようになっている。セレクト検知スライダ５６は、摺動ブロック５７の中心にスイッチアーム５１の先端球部５１ａが係合されており、スイッチアーム５１のシフト方向及びセレクト方向の揺動に対して共にスライドする。セレクト検知スライダ５６には、ＢスイッチＳＷｂの第２移動接点６８、ＤスイッチＳＷｄの第３移動接点６９、ＦスイッチＳＷｆの第４移動接点７０がそれぞれ設けられている。第２移動接点６８はＢスイッチＳＷｂの一対の固定接点６２間を、第３移動接点６９はＤスイッチＳＷｄの一対の固定接点６４間を、第４移動接点７０はＦスイッチＳＷｆの一対の固定接点６６間をそれぞれ導通・非導通とさせる。

６つのＡスイッチＳＷａ〜ＦスイッチＳＷｆは、図８〜図１３に示すように、各シフト位置に応じてオン・オフパターンが変化し、図１４に示すように、６つのＡスイッチＳＷａ〜ＦスイッチＳＷｆのオン・オフパターンによって位置情報を得ることができるようになっている。図８は、シフト位置がアップシフト位置「＋」の場合を示している。シフト検知スライダ５５の第１移動接点６７が固定接点６５（ＥスイッチＳＷｅ）と接触するとともに、セレクト検知スライダ５６の第２移動接点６８が固定接点６４（ＤスイッチＳＷｄ）と接触することで、アップシフト位置「＋」を検出している。同様に図９はホーム位置「Ｈ」、図１０はダウンシフト位置「−」、図１１はリバース位置「Ｒ」、図１２はニュートラル位置「Ｎ」、図１３はドライブ位置「Ｄ」の場合のシフト検知スライダ５５とセレクト検知スライダ５６の位置を示している。ＡスイッチＳＷａ〜ＦスイッチＳＷｆは、各シフト位置において２つ以上のスイッチがオンするようになっている。具体的には、ホーム位置では３つのスイッチＳＷｂ，ＳＷｃ，ＳＷｄが、ホーム位置以外のシフト位置では任意の２つのスイッチＳＷａ，ＳＷｂ（ＳＷｄ，ＳＷｅ又は、ＳＷａ，ＳＷｆ又はＳＷｃ，ＳＷｆ又はＳＷｅ，ＳＷｆ）がオンする。

上記構成において、操作者がシフトレバー３の握持部２１を握持してシフトレバー３をホーム位置から目的のシフト位置に移動させるべくシフト方向やセレクト方向に操作する。すると、シフトレバー３のシフト方向やセレクト方向の揺動に追従してスイッチアーム５１も揺動する。このスイッチアーム５１の揺動によってシフト検知スライダ５５及びセレクト検知スライダ５６がスライドし、各シフト位置に応じてＡスイッチＳＷａ〜ＦスイッチＳＷｆがオン・オフする。このＡスイッチＳＷａ〜ＦスイッチＳＷｆのオン・オフパターンによってシフトレバー３のシフト位置を検出する。

以上、本発明では、シフト位置検出手段４が接触式であるため、部品コストが安く、且つ、周辺環境（例えば温度）による影響を受けにくいため、シフト位置検出手段４が安価で、且つ、信頼性の高いものとすることができる。又、ベース基板５３にセレクト検知スライダ５６とシフト検知スライダ５５を摺動するよう配置するため、シフト位置検出手段４を１カ所に集中配置できる。

この実施の形態では、ベース基板５３とセレクト検知スライダ５６とシフト検知スライダ５５をシフト位置検出ユニット５２としてユニット化したので、シフト位置検出手段４の組み付け等が容易である。

この実施の形態では、シフト位置検出手段４は、各シフト位置毎に６つのスイッチ、ＡスイッチＳＷａ〜ＦスイッチＳＷｆの内から少なくとも２つのスイッチのオン信号が得られるよう構成されている。つまり、各シフト位置を複数のスイッチが担当するため、その内の一つのスイッチが故障しても無信号状態となることを回避できる。

尚、前記実施の形態では、チェックブロック５は、シフトチェック機能とレバーガイド機能とホーム自動復帰機能の３つの機能を担当するよう構成されているが、この内の任意の１つ又は任意の２つの機能を担当する構成であっても良い。

尚、前記実施の形態では、シフトレバー３は、Ｈ字状の移動軌道を有するものであったが、Ｈ字状以外の移動軌道（例えばゲート式）であっても本発明を適用できることはもちろんである。

本発明の一実施形態を示し、シフトレバー装置の分解斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、ベースブラケットを取り外したシフトレバー装置の斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の一実施形態を示し、図１のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）はシフトレバーのシフト位置を説明する図、（ｂ）はシフトレバーの移動軌道とホーム自動復帰機能（セルフリターン）を説明する図である。 本発明の一実施形態を示し、シフト位置検出ユニットの分解斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、固定接点（明確化のためクロスハッチング）と移動接点（明確化のため仮想線表示）の配置位置関係を示す図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）はアップシフト位置に位置するシフト位置検出ユニットの斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視方向から見たアップシフト位置における固定接点と移動接点の接触・非接触状態を示す図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）はホーム位置に位置するシフト位置検出ユニットの斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視方向から見たホーム位置における固定接点と移動接点の接触・非接触状態を示す図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）はダウンシフト位置に位置するシフト位置検出ユニットの斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視方向から見たダウンシフト位置における固定接点と移動接点の接触・非接触状態を示す図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）はリバース位置に位置するシフト位置検出ユニットの斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視方向から見たリバース位置における固定接点と移動接点の接触・非接触状態を示す図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）はニュートラル位置に位置するシフト位置検出ユニットの斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視方向から見たニュートラル位置における固定接点と移動接点の接触・非接触状態を示す図である。 本発明の一実施形態を示し、（ａ）はドライブ位置に位置するシフト位置検出ユニットの斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視方向から見たドライブシフト位置における固定接点と移動接点の接触・非接触状態を示す図である。 本発明の一実施形態を示し、各シフト位置におけるスイッチのオン・オフパターンを示す図である。 従来例のシフトレバー装置のセレクト方向の断面図である。 従来例のシフトレバー装置のシフト方向の断面図である。

符号の説明

１ シフトレバー装置
２ ベースブラケット
３ シフトレバー
４ シフト位置検出手段
５１ スイッチアーム
５２ シフト位置検出ユニット
５３ ベース基板
５５ シフト検知スライダ
５６ セレクト検知スライダ
６１〜６６ 固定接点
６７ 第１移動接点
６８ 第２移動接点
６９ 第３移動接点
７０ 第４移動接点
ＳＷａ Ａスイッチ
ＳＷｂ Ｂスイッチ
ＳＷｃ Ｃスイッチ
ＳＷｄ Ｄスイッチ
ＳＷｅ Ｅスイッチ
ＳＷｆ Ｆスイッチ

Claims (3)

1. ベースブラケットにセレクト方向及びシフト方向に揺動自在に支持されたシフトレバーと、前記シフトレバーの各シフト位置を電気信号として検出するシフト位置検出手段とを備えたシフトレバー装置において、
   前記シフト位置検出手段は、前記シフトレバーの揺動中心よりオフセットした位置に固定され、前記シフトレバーのセレクト方向及びシフト方向の揺動に応じて互いにほぼ直交する方向にそれぞれ揺動するスイッチアームと、
   前記スイッチアームのセレクト方向の移動によって移動し、移動接点を有するセレクト検知スライダと、
   前記スイッチアームのシフト方向の移動によって移動し、移動接点を有するシフト検知スライダと、
   前記セレクト検知スライダと前記シフト検知スライダがそれぞれ摺動し、前記各検知スライダの前記各移動接点との間で複数のスイッチを構成する複数の固定接点を有するベース基板とを備え、
   各シフト位置に応じて複数の前記スイッチのオン・オフパターンが変化し、この複数の前記スイッチのオン・オフパターンによって位置情報を得るように構成されたことを特徴とするシフトレバー装置。
2. 請求項１記載のシフトレバー装置であって、
   前記シフト位置検出手段は、各シフト位置毎に複数の前記スイッチのオン信号が得られるよう構成されたことを特徴とするシフトレバー装置。
3. 請求項１又は請求項２記載のシフトレバー装置であって、
   前記シフト位置検出手段は、前記セレクト検知スライダ、前記シフト検知スライダ及び前記ベース基板がシフト位置検出ユニットとしてユニット化されていることを特徴とするシフトレバー装置。

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