JP2008540239A - 自動車の変速機用シフト装置及びシフト方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、異なるシフトポジションに移動可能であるシフトレバー（１）と、シフトレバー（１）のシフトポジションに応じて、変速信号を生成して電気式変速機制御ユニットへ伝送するための作動ユニット（２）と、作動ユニットの変速信号に応じて、変速機のシフト要素に電気起動信号を伝送して所望の変速段を設定する電気式変速機制御ユニットとを有する自動車の変速機用シフト装置に関する。作動ユニット（２）は、復元手段（９、１３）を含むので、選択したシフト位置への到達後、シフトレバー（１）は常に予め設定された開始位置に移動される。

Description

本発明は、異なるシフトポジションに移動可能であるシフトレバーと、シフトレバーのシフトポジションに応じて、変速信号を生成して電気式変速機制御ユニットに伝送するための作動ユニットと、作動ユニットの変速信号に応じて、変速機のシフト要素に電気起動信号を送信して所望の変速段に設定する電気式変速機制御ユニットとを有する、自動車の変速機用シフト装置に関する。

本発明は、自動車の変速機のシフト方法にも関し、ここでは、シフトレバーのシフトポジションに応じて、変速機のシフト要素に電気起動信号を出力して、シフトレバーのシフトポジションに割り当てられた変速段を設定する。

特許文献１には、シフトレバーによって、予め設定された変速段に設定するために変速機が作動される自動車の変速機用シフト装置が開示されている。シフトレバーは、変速機に機械的に接続されていないが、作動ユニットによって電気式変速機制御ユニットに電気的に作用し、電気式変速機制御ユニットは、作動ユニットの変速信号に応じて、変速機のシフト要素に電気起動信号を出力する。

独国特許出願公開第１９７ ４６ ４３８Ａ１号明細書

本発明の目的は、使用者にとって使いやすいように、変速段の設定に必要なシフトレバーのシフト移動距離が最小限となるように自動車の変速機用シフト装置及びシフト方法を特定することにある。

前記目的を達成するために、請求項１の前段に関連する本発明によるシフト装置は、作動ユニットが復元手段を含み、選択されたシフトポジションへの到達後に、シフトレバーが常に予め設定された開始位置へ自動的に移動されるようにすることを特徴とする。

本発明によるシフト装置に特有の利点は、シフトレバーの作動後に、前記シフトレバーを開始位置に戻すように移動させる復元手段が設けられていることによって、次の変速段を設定するために必要なシフト移動距離を著しく減少できることである。使用者は、いずれの場合もシフトレバーを開始位置から所望のシフトポジションまで移動させる必要があるだけである。シフトレバーの作動後に、前記シフトレバーが常に好ましくは共通の開始位置に移動されることによって、次の変速段の設定の間のシフトレバー移動距離を小さくすることができる。

本発明の好ましい一実施形態によれば、復元手段は、シフトレバーに弾性的に取付けられた作動要素によって、及び動作が固定されかつ前記作動要素と相互作用するシフトプレートによって形成される。シフトプレートには、それぞれの変速段に割り当てられる複数のスイッチが配置され、そのスイッチは作動要素によって作動されると電気変速信号を生成して、電気式変速機制御ユニットがトリガされて、所望の変速段に対応する変速機のシフト要素を起動する。シフトプレートは実質的に、スイッチの位置がシフトレバー移動距離の長さを決定する、二次元的又は三次元的な設計であり得る。

本発明の一改良形態によれば、シフトプレートは、少なくとも断面において基部領域に向かって狭くなるように先細になる複数の傾斜面を有するシフト溝として形成される。傾斜面は、予圧バネによって傾斜面を押圧する作動要素との相互作用において、作動要素が常に開始位置に自動的に移動するように整列される。対応する変速段を設定するために傾斜面に割り当てられるスイッチは常に、予め設定された押圧力によって作動され得る。その押圧力によって作動要素が傾斜面又はスイッチに作用する。スイッチは好ましくは圧力スイッチとして供される。

本発明の一改良形態によれば、作動ユニットの傾斜面は少なくとも１つの段を備えるので、シフトレバーのシフトポジションへの移動は、ラッチ動作を伴って行われる。シフトレバーの異なるシフトポジション間の明瞭で知覚可能な境界は、このようにして形成されるのが有利である。

本発明の一改良形態によれば、シフトレバーの開始位置はベース変速段に割り当てられ、シフトレバーが開始位置にある時には作動要素がシフトプレートの中央領域に位置する。これによってニュートラル変速段をシフトレバーの開始位置として保持することが可能であることが有利である。

本発明の一改良形態によれば、シフトレバーには、選択された変速段を示すための可視表示ユニットが割り当てられる。このようにして、操作者は常に現在設定されているギヤ段を確認できる。現在の変速段を、常に同一である開始位置にあるシフトレバー位置から識別することはできない。

この目的を達成するために、請求項１０の前段に関連する本発明による方法は、シフトレバーが、その作動中常に、復元手段によって開始位置に自動的に移動されることを特徴とする。

本発明による方法の特有の利点は、変速段を設定するためのシフトレバーのシフト経路を著しく減少できることである。本発明の基本的な概念は、変速段を表すシフトレバーの位置と変速段との分離を提供することである。選択された変速段に関わらず、シフトレバーは、その作動後常に、好ましい開始位置に位置する。作動ユニットの対応する復元手段は、このようにするために設けられる。

本発明のさらなる利点は、他の従属請求項から明らかになり得る。

本発明の例示された実施形態を図面に基づいて以下詳細に説明する。

自動車の変速機用の本発明によるシフト装置は、シフトレバー１と、作動ユニット２と、電気式変速機制御ユニット（図示せず）とから実質的に構成される。

駆動ユニット３及び垂直ガイド４によって、シフトレバー１の上側がハウジング６の上側５と同じ高さに整列する非使用位置と、図面のように、シフトレバー１がハウジング６の凹部から延在するように配置される使用位置との間でシフトレバー１を垂直に移動できる。使用位置では、シフトレバー１は、自動変速機として供される変速機の所望の変速段を設定する働きをする。このようにするために、シフトレバー１を、シフトレバー１の基部８の水平旋回軸７の周りで旋回できるように取り付ける。

基部８は、水平面において延在するシフトプレート９を含む。シフトプレート９には、中央領域１０（基部領域）において切欠きが設けられ、その切欠きに第１のスイッチ１１が下から係合する。シフトプレート９は、基部領域１０の方向に先細式になっている２つの対向する傾斜面１２を有するシフト溝として供される。傾斜面１２は、水平面に対して鋭角α（例えば２５°）を形成する。傾斜面１２は、シフトレバー１の作動ウェブ１５の凹部に予圧バネ１４によって配置される作動要素１３のための摺動面又は案内面として働く。ローラとして供され得る作動要素１３は、作動要素１３の位置に応じて傾斜面１２又は第１のスイッチ１１に対して絶えずバネ１４によって押圧される。

第１のスイッチ１１は、傾斜面１２の内側端部１６に直ぐ近接して配置される。傾斜面１２の外側端部１７は、それぞれ対向する側において第２のスイッチ１８及び第３のスイッチ１９と隣接する。第２のスイッチ１８及び第３のスイッチ１９は、第１のスイッチ１１に垂直に位置合わせされ、シフトプレート９の上方に配置される。このようにして、作動要素１３の中央位置と第２のスイッチ１８又は第３のスイッチ１９を搭載する外側シフト位置との間のシフト移動距離をさらに短縮できる。

第１のスイッチ１１、第２のスイッチ１８及び第３のスイッチ１９を、圧力スイッチ、好ましくはマイクロスイッチとして供する。作動要素１３によって第１のスイッチ１１に負荷がかけられると、電気式変速機制御ユニットに変速信号が伝送される。その変速信号は変速機制御ユニットをトリガし、変速機のシフト要素に電気起動信号を出力して、変速段ニュートラル（Ｎ）を設定する。変速段Ｎは、ベース変速段としての働きをする。作動要素１３によって第２のスイッチ１８が作用されると、電気式変速機制御ユニットに変速信号が伝送されて、前進走行用の変速段Ｄが設定される。作動要素１３によって第３のスイッチ１９が作用されると、変速機制御ユニットをトリガする変速信号が生成されて、後退走行用の変速段（Ｒ）を設定する変速機のシフト要素をトリガする。さらなる作動要素２１が、シフトレバー１のシフトノブ２０に配置される。前記さらなる作動要素２１が作用されると、電気式変速機制御ユニットをトリガする変速信号が生成され、変速機のシフト要素を設定してパーキング用の変速段（Ｐ）を設定する。

対応して設定された変速段を表示するために可視表示ユニット２２が設けられる。このようにするために、基部８及びシフトノブ２０に発光ダイオードが組み込まれ、その発光ダイオードが、強調された又は異なる色を付けられたシンボル２４によって現在の変速段を示す。

作動ユニット２は、実質的に作動要素１３、シフトプレート９及びスイッチ１１、１８、１９によって形成される。

図示しない本発明の実施形態によれば、シフトプレート９は、上述したように垂直断面の平面には位置しないが基部領域１０の外周線に沿って配置される複数のスイッチを備えることもできる。この場合には、シフトプレート９は球形状の又は球面キャップ状の傾斜面を有する。さらに、前記実施形態は、３方向以上に旋回できるように例えばカルダン式に取り付けられたシフトレバー１をもたらす。

図３、４及び５は、作動要素１３が第１のスイッチ１１を押圧する中央開始位置におけるシフトレバー１を示す。変速段Ｄが設定されるとする。この場合には、シンボルＤは例えば赤く点灯され、他のシンボルＲ、Ｎ、Ｐは白く点灯される。変速機を後退の変速段（Ｒ）に設定するために、シフトレバー１をシフトレバー面２５において移動させて、作動要素１３が、傾斜面１２を摺動しながら、移動経路２６に沿って第３のスイッチ１９に作用するまで移動するようにする。第３のスイッチ１９が作動される結果、変速機の変速段は前進（Ｄ）から後退（Ｒ）に変更される。これは、対応してシンボルＲの色が白から赤へ変更されることによって示される。シフトレバー１が解放されると、作動要素１３又は作動ウェブ１５とシフトレバー１とが、図４に一例として示すように傾斜面１２によって中央開始位置に戻される。

傾斜面１２はそれぞれ、移動経路２６に対して横方向に延在する段２７を有する。このようにして、作動要素１３のラッチ動作が行われ、それは、所望の変速段が作動されたことを操作者に知覚可能及び可聴式に示す。変速機制御ユニットは、第２又は第３のスイッチ１８、１９の作動直後に第１のスイッチ１１の作動によって変速段に変更が生成されないように構成される。

変速段ニュートラル（Ｎ）を設定するためには、作動ウェブ１５が、作動要素１３が中央のスイッチ１１を押圧する中央開始位置から傾斜面１２の段２７へ移動するので十分であり、それにより第１のスイッチ１１には負荷がなくなり、負荷は、作動要素１３の開始位置への自動戻り動作によって生じる。それゆえ、変速段ニュートラル（Ｎ）を設定するためのシフトレバー移動距離は、変速段前進（Ｄ）及び後退（Ｒ）を設定するためのシフトレバー移動距離のおよそ半分である。

作動要素１３の中央開始位置への自動的な移動のための復元手段として働くのは、傾斜面１２を備えるシフトプレート９、及びスイッチ１１、１８、１９又は傾斜面１２を予め設定された押圧力で常に押圧する、弾性的に取り付けられた作動要素１３の両方である。

作動ユニットの斜視図である。 シフトレバーの平面図を示す。 図２による線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って作動ユニットを通る垂直断面図を示す。 図３による線ＩＶ−ＩＶに沿って作動ユニットを通る垂直断面図を示す。 図４における作動ユニットの細部Ｘの拡大図である。

Claims (12)

1. 異なるシフトポジションに移動可能であるシフトレバーと、シフトレバーのシフトポジションに応じて、変速信号を生成して電気式変速機制御ユニットへ伝送するための作動ユニットと、作動ユニットの変速信号に応じて、変速機のシフト要素に電気起動信号を送信して、所望の変速段を設定する電気式変速機制御ユニットとを有する、自動車の変速機用シフト装置において、
   選択されたシフトポジションへの到達後、前記シフトレバー（１）が常に、予め設定された開始位置に自動的に移動されるように、前記作動ユニット（２）が復元手段（９、１３）を含むことを特徴とするシフト装置。
2. 前記復元手段（９、１３）が、一方では、固定されかつ変速段にそれぞれ割り当てられて分布して配置される複数のスイッチ（１１、１８、１９）を有するシフトプレート（９）によって、他方では、前記シフトレバー（１）の弾性的に取付けられた作動要素（１３）によって形成され、前記シフトレバー（１）は、前記シフトプレート（９）から離間する旋回軸（７）の周りで旋回可能であるように取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のシフト装置。
3. 前記シフトプレート（９）が、基部領域（１０）において狭くなるように先細になる対向する傾斜面（１２）を有するシフト溝として形成され、前記スイッチ（１８、１９）がそれぞれ、前記傾斜面（１２）の外側端部（１７）領域又は前記傾斜面（１２）の内側端部（１６）領域に配置されることを特徴とする請求項１あるいは２に記載のシフト装置。
4. 前記スイッチ（１１、１８、１９）が、前記作動要素（１３）の移動経路（２６）に沿って配置され、かつ前記移動経路（２６）が実質的に前記旋回軸（７）に垂直に延在することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のシフト装置。
5. 前記傾斜面（１２）が、水平面に対して鋭角（α）をなしていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のシフト装置。
6. 前記作動要素（１３）が、前記シフトレバー（１）の作動ウェブ（１５）の凹部に予圧バネ（１４）によって取り付けられ、前記バネ（１４）が、前記スイッチ（１１、１８、１９）をトリガするシフト力を、前記作動要素（１３）に及ぼすことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のシフト装置。
7. 前記作動要素（１３）がラッチ動作を伴って前記所望のシフトポジションに移動されるように、前記傾斜面（１２）が少なくとも１つの段（２７）を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のシフト装置。
8. 前記シフトレバー（１）の前記開始位置がベース変速段に割り当てられ、前記シフトレバー（１）が前記開始位置にあるときには、前記作動要素（１３）が前記シフトプレート（９）の中央領域に位置することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のシフト装置。
9. 前記選択された変速段を示すために、可視表示ユニット（２２）が設けられることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のシフト装置。
10. シフトレバーのシフトポジションに応じて、変速機のシフト要素に電気起動信号が出力されて、前記シフトレバーのシフトポジションに割り当てられた変速段を設定する、自動車の変速機をシフトするための方法において、
    前記シフトレバー（１）が、その作動中常に、復元手段（９、１３）によって開始位置に自動的に移動されることを特徴とする方法。
11. 前記シフトレバー（１）が常に、同じ開始位置に自動的に移動されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記所望の変速段が、少なくとも１つの予め設定された方向における前記シフトレバーの移動距離の長さに応じて設定されることを特徴とする請求項１０あるいは１１に記載の方法。

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