JP2013156040A - マニュアルトランスミッションのシフトフィーリング評価用シフト操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 マニュアルトランスミッションのシフトフィーリング評価用シフト操作装置において、シフトフィーリング評価時のマニュアルトランスミッションの自動的操作状態を、実際の手動操作状態によりいっそう近づけること。
【解決手段】 本発明のシフト操作装置は、可動部材と、アクチュエータと、弾性結合部材と、ダミーマス部材と、を備えている。アクチュエータは、マニュアルトランスミッション側の被操作部材を操作する際に駆動されることで、可動部材を所定方向に移動させるようになっている。弾性結合部材は、可動部材と被操作部材とを、人間の掌の弾性を模擬するように弾性的に結合するように設けられている。また、ダミーマス部材は、人間の手腕の重量を模擬するように、可動部材に搭載されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、マニュアルトランスミッションのシフトフィーリング評価用シフト操作装置に関する。

この種の装置として、油圧式あるいは電動式のアクチュエータを用いてマニュアルトランスミッションを自動的に操作しつつ、シフトフィーリング評価を行うものが、従来多数提案されている（例えば、特公平６−５１９９号公報、特公平６−４１８９７号公報、特開平６−１０２１４５号公報、特開平６−２０１５２９号公報、特開平６−２０１５３０号公報、特開平７−９８２６６号公報、特開２００６−３１７３３７号公報、等参照。）。

しかしながら、従来のこの種の装置においても、シフトフィーリング評価時のマニュアルトランスミッションの自動的操作状態と、実際の手動操作状態との間には、いまだに少なからず乖離があった。本発明は、かかる課題に対処するためになされたものである。すなわち、本発明の目的は、シフトフィーリング評価時のマニュアルトランスミッションの自動的操作状態を、実際の手動操作状態によりいっそう近づけることが可能な、マニュアルトランスミッションのシフトフィーリング評価用シフト操作装置を提供することにある。

本発明の対象となる、マニュアルトランスミッションのシフトフィーリング評価用シフト操作装置（以下、単に「シフト操作装置」と称する。）は、可動部材と、アクチュエータと、を備えている。前記可動部材は、所定方向に移動可能に設けられている。前記アクチュエータは、前記マニュアルトランスミッション側の被操作部材を操作する際に駆動されることで、前記可動部材を前記所定方向に移動させるように構成されている。

本発明の特徴は、前記シフト操作装置が、さらに、弾性結合部材と、ダミーマス部材と、を備えたことにある。ここで、前記弾性結合部材（例えばコイルバネ）は、前記被操作部材と前記可動部材とを、人間の掌の弾性を模擬するように弾性的に結合するように設けられている。また、前記ダミーマス部材は、人間の手腕の重量を模擬するように、前記可動部材に搭載されている。

かかる構成を備えた、本発明の前記シフト操作装置においては、前記マニュアルトランスミッション側の前記被操作部材と、前記アクチュエータによって駆動される前記可動部材とが、前記弾性結合部材によって、人間の掌の弾性を模擬するように弾性的に結合されている。また、前記アクチュエータによって駆動される前記可動部材には、前記ダミーマス部材が、人間の手腕の重量を模擬するように搭載されている。すなわち、本発明の前記シフト操作装置は、人間の掌の弾性と手腕の重量を模擬する手段を備えている。これにより、前記被操作部材の操作状態を実際の手動操作状態によりいっそう近づけることが可能となる。

本発明の一実施形態であるシフト操作装置の概略構成図である。 図１に示されているスライダの周辺を拡大した概略構成図である。 図１に示されている本実施形態のシフト操作装置を用いた場合と用いなかった場合における、シフトフィーリング評価結果を示すグラフである。 図１に示されているシフト操作装置の一変形例の構成を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、後述するように、本発明が、以下に説明する実施形態の具体的構成に何ら限定されるものではないことは、全く当然である。本実施形態に対して施され得る各種の変更（変形例：modification）は、当該実施形態の説明中に挿入されると、一貫した実施形態の説明の理解が妨げられるので、末尾にまとめて記載されている。

＜構成＞
図１は、本発明の一実施形態であるシフト操作装置１の概略構成図である。図１を参照すると、このシフト操作装置１は、マニュアルトランスミッションＭＴのシフト操作性を評価する装置であるシフトフィーリング評価装置Ｓに備えられていて、制御ユニットＣの制御下でマニュアルトランスミッションＭＴを操作するように構成されている。具体的には、このシフト操作装置１は、スライダ２と、ボールネジ３と、モータ４と、を備えている。

本実施形態においては、シフト操作装置１は、マニュアルトランスミッションＭＴにおけるシフトワイヤＷ１及びセレクトワイヤＷ２をそれぞれ個別に操作するように構成されている。したがって、本実施形態においては、シフト操作装置１には、シフトワイヤＷ１に対応するスライダ２、ボールネジ３、及びモータ４と、セレクトワイヤＷ２に対応するスライダ２、ボールネジ３、及びモータ４とが、それぞれ設けられている。なお、以下、シフトワイヤＷ１及びセレクトワイヤＷ２を総称して、単に「ワイヤＷ」と表現することがある。

スライダ２は、ボールネジ３がモータ４（本発明の「アクチュエータ」に対応する）によって回転駆動されることで、ボールネジ３の長手方向（図中左右方向）に沿って移動可能に構成されている。図２は、図１に示されているスライダ２の周辺を拡大した概略構成図である。図２を参照すると、スライダ２は、スライダ本体２１と、ダミーマス部材２２と、結合部２３と、を備えている。

本発明の「可動部材」に対応するスライダ本体２１は、ボールネジ３とギア結合可能に形成された貫通孔を有している。このスライダ本体２１は、上述の貫通孔にボールネジ３が挿通されることで、ボールネジ３の回転駆動により図中左右方向に移動可能に構成されている。また、スライダ本体２１には、ダミーマス部材２２及び結合部２３が固定されている。スライダ本体２１は、結合部２３を介して、ワイヤＷと結合されている。

ダミーマス部材２２は、シフト操作装置１がスライダ本体２１及び結合部２３を介してワイヤＷを操作する際に、人間の手腕の重量を模擬するように、スライダ本体２１に搭載されている。すなわち、ダミーマス部材２２は、スライダ本体２１が駆動された際にワイヤＷに作用する荷重及びその変動状態が、人間の手腕によりマニュアルトランスミッションＭＴが操作された場合とほぼ同等となるように、その重量、形状及び搭載位置が適宜設定されている。

結合部２３は、シフト操作装置１がスライダ本体２１を介してワイヤＷを操作する際に、人間の掌の弾性を模擬するような態様で、ワイヤＷとスライダ本体２１とを弾性的に結合するように設けられている。具体的には、本実施形態においては、結合部２３は、ストッパ部材２３ａと、ハウジング２３ｂと、コイルバネ２３ｃと、コイルバネ２３ｄと、を備えている。

ストッパ部材２３ａは、ワイヤＷの端部に固定されている。ハウジング２３ｂは、ストッパ部材２３ａを、ボールネジ３の長手方向（すなわちスライダ本体２１の移動方向：図中左右方向）に沿ってスライド可能に支持するように構成されている。コイルバネ２３ｃと、ストッパ部材２３ａと、コイルバネ２３ｄとは、ストッパ部材２３ａのスライド方向（図中左右方向：以下単に「スライド方向」と称する。）に沿ってこの順に配列された状態で、ハウジング２３ｂに支持（収容）されている。

すなわち、コイルバネ２３ｃは、そのスライド方向における一方の端部がハウジング２３ｂの内壁と当接するとともに、他方の端部がストッパ部材２３ａと当接するように設けられている。同様に、コイルバネ２３ｄは、そのスライド方向における一方の端部がストッパ部材２３ａと当接するとともに、他方の端部がハウジング２３ｂの内壁と当接するように設けられている。そして、コイルバネ２３ｃ及びコイルバネ２３ｄは、スライダ本体２１が駆動された際にワイヤＷに作用する荷重及びその変動状態が、人間の手腕によりマニュアルトランスミッションＭＴが操作された場合とほぼ同等となるように、そのバネ定数、自然長及び与圧状態（スライダ本体２１の停止中におけるコイルバネ２３ｃ及びコイルバネ２３ｄによるストッパ部材２３ａへの押圧状態）が適宜設定されている。なお、本実施形態においては、コイルバネ２３ｃ及びコイルバネ２３ｄは、同一の自然長及びバネ定数を有しているものとする。

＜作用・効果＞
かかる構成を備えたシフトフィーリング評価装置Ｓにおいては、制御ユニットＣの制御下でシフト操作装置１が駆動されることで、マニュアルトランスミッションＭＴにおけるシフト操作が行われる。そして、このシフト操作の際の各部の動作状況を図示しないセンサを介してモニターすることで、制御ユニットＣにより、マニュアルトランスミッションＭＴのシフト操作性が評価される。このようなシフトフィーリング評価については周知であるので、本明細書においては、シフトフィーリング評価そのものについてのこれ以上の詳細な説明は省略する（必要であれば上記の各公報参照）。

具体的には、本実施形態のシフト操作装置１においては、各モータ４によって各ボールネジ３が回転駆動されることで、各スライダ２が適宜移動する。この各スライダ２の移動により、マニュアルトランスミッションＭＴ側の被操作部材であるシフトワイヤＷ１及びセレクトワイヤＷ２が適宜操作されることで、シフト操作が行われる。

ここで、本実施形態のシフト操作装置１においては、マニュアルトランスミッションＭＴ側の被操作部材であるワイヤＷ（シフトワイヤＷ１やセレクトワイヤＷ２）と、モータ４によって駆動されるスライダ本体２１とが、コイルバネ２３ｃ及びコイルバネ２３ｄを備えた結合部２３によって、人間の掌の弾性を模擬するように弾性的に結合されている。また、モータ４によって駆動されるスライダ本体２１には、ダミーマス部材２２が、人間の手腕の重量を模擬するように搭載されている。

すなわち、本実施形態のシフト操作装置１は、人間の掌の弾性と手腕の重量を模擬する手段であるダミーマス部材２２並びにコイルバネ２３ｃ及びコイルバネ２３ｄを備えている。特に、ダミーマス部材２２を設けることによって、人間の手腕の重量の要素がシフトフィーリング評価に加味される。したがって、本実施形態のシフト操作装置１によれば、シフトワイヤＷ１やセレクトワイヤＷ２の操作状態を、実際のマニュアルトランスミッションＭＴの手動操作状態によりいっそう近づけることが可能となる。

また、本実施形態のシフト操作装置１においては、シフトワイヤＷ１とセレクトワイヤＷ２とが、別々のモータ４によって操作される。したがって、かかる構成によれば、２速−３速間変速操作等の「斜めシフト操作」時における、ニュートラル位置を通らない最短距離でのシフト操作が、人間の操作により近い状態で良好に実現することが可能となる。

図３は、図１に示されている本実施形態のシフト操作装置１を用いた場合と用いなかった場合における、シフトフィーリング評価結果を示すグラフである。なお、図３中、（ｉ）は従来のシフト制御装置の場合（すなわち本実施形態のシフト操作装置１を用いなかった場合）を示し、（ii）は本実施形態のシフト操作装置１を用いた場合を示すものとする。また、図中、縦軸はワイヤＷに加えられた荷重を示し、横軸はストロークすなわちワイヤＷの変位量を示すものとし、さらに、実線は自動操作の場合を示し、破線は手動操作の場合を示すものとする。

図３における（ｉ）に示されているように、従来のシフト制御装置の場合、荷重変動が手動操作よりも大きくなるとともに、波形が「尖った」形状となった。これに対し、図３における（ii）に示されているように、本実施形態のシフト操作装置１を用いた場合、荷重変動が手動操作により近い形状となった。

＜変形例の例示列挙＞
なお、上述の実施形態は、上述した通り、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の代表的な実施形態を単に例示したものにすぎない。よって、本発明はもとより上述の実施形態に何ら限定されるものではない。したがって、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、上述の実施形態に対して種々の変形が施され得ることは、当然である。

以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。以下の変形例の説明において、上述の実施形態における各構成要素と同様の構成・機能を有する構成要素については、本変形例においても同一の名称及び同一の符号が付されているものとする。そして、当該構成要素の説明については、上述の実施形態における説明が、矛盾しない範囲で適宜援用され得るものとする。

もっとも、言うまでもなく、変形例とて、以下に列挙されたものに限定されるものではない。また、複数の変形例が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。本発明（特に、本発明の課題を解決するための手段を構成する各構成要素における、作用的あるいは機能的に表現されているもの）は、上述の実施形態や、下記変形例の記載に基づいて限定解釈されてはならない。このような限定解釈は、（先願主義の下で出願を急ぐ）出願人の利益を不当に害する反面、模倣者を不当に利するものであって、許されない。

本発明は、上述の実施形態にて開示された具体的な装置構成に限定されない。例えば、スライダ本体２１と、結合部２３におけるハウジング２３ｂの少なくとも一部とは、継ぎ目なく一体に形成されていてもよい。

また、本発明は、ワイヤＷを直接操作するものに限定されない。図４は、図１に示されているシフト操作装置１の一変形例の構成を示す概略図である。図４を参照すると、本変形例のシフト操作装置１は、シフトレバーＳＬの先端部に設けられたシフトノブＳＮを二次元的に操作可能に構成されている。具体的には、このシフト操作装置１は、ダミーマス部材２２と、結合部２３と、グリップ本体２４と、アーム２５と、を備えている。

結合部２３は、グリップ本体２４とシフトノブＳＮとを、人間の掌の弾性を模擬するような態様で弾性的に結合するように設けられている。具体的には、結合部２３は、ハウジング２３ｂと、コイルバネ２３ｃと、ハウジング２３ｆと、を備えている。ハウジング２３ｆは、下方に開口する開口部を有する箱状の部材であって、シフトノブＳＮを上側から覆うように設けられている。

コイルバネ２３ｃは、一方の端部がハウジング２３ｆの内壁と当接するとともに、他方の端部がストッパ部材２３ａと当接するように設けられている。同様に、コイルバネ２３ｄは、一方の端部がストッパ部材２３ａと当接するとともに、他方の端部がハウジング２３ｆの内壁と当接するように設けられている。そして、コイルバネ２３ｃ及びコイルバネ２３ｄは、グリップ本体２４が駆動された際にシフトノブＳＮ及びシフトレバーＳＬに作用する荷重及びその変動状態が、人間の手腕によりが操作された場合とほぼ同等となるように、そのバネ定数、自然長及び与圧状態が適宜設定されている。

なお、本変形例においては、２つのコイルバネ２３ｃが、互いの中心軸線が互いに直交するように設けられているとともに、２つのコイルバネ２３ｄが、互いの中心軸線が互いに直交するように設けられているものとする（図４においては、図示の簡略化のため、シフトノブＳＮに対して紙面と直交する方向に隣接するコイルバネ２３ｃ及びコイルバネ２３ｄの図示が省略されているものとする。）。

グリップ本体２４は、周知の駆動装置によって３次元的に移動可能なアーム２５の先端に固定されている。すなわち、グリップ本体２４は、かかるアーム２５を介して任意の方向に操作可能に設けられている。また、アーム２５には、ダミーマス部材２２が搭載されている。

かかる構成においては、シフトレバーＳＬ（シフトノブＳＮ）とグリップ本体２４あるいはアーム２５とが、コイルバネ２３ｃ及びコイルバネ２３ｄを備えた結合部２３によって、人間の掌の弾性を模擬するように弾性的に結合されている。また、アーム２５には、ダミーマス部材２２が、人間の手腕の重量を模擬するように搭載されている。したがって、本変形例の構成によれば、シフトレバーＳＬ（シフトノブＳＮ）の操作状態を、実際の手動操作状態によりいっそう近づけることが可能となる。

なお、ダミーマス部材２２は、グリップ本体２４やハウジング２３ｆに搭載されていてもよい。また、グリップ本体２４とハウジング２３ｆとは、一つの部材として、継ぎ目なく一体に形成されていてもよい。

その他、特段に言及されていない変形例についても、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、本発明の範囲内に含まれることは当然である。

また、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用的あるいは機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構造の他、当該作用あるいは機能を実現可能ないかなる構造をも含む。さらに、本明細書にて引用した各公報の内容（明細書及び図面を含む）は、技術的に矛盾しない範囲において、本明細書の一部を構成するものとして適宜援用され得る。

Ｓ…シフトフィーリング評価装置 １…シフト操作装置
２…スライダ ２１…スライダ本体 ２２…ダミーマス部材
２３…結合部 ２３ａ…ストッパ部材 ２３ｂ…ハウジング
２３ｃ…コイルバネ ２３ｄ…コイルバネ ２３ｆ…ハウジング
２４…グリップ本体 ２５…アーム
３…ボールネジ ４…モータ
Ｃ…制御ユニット ＭＴ…マニュアルトランスミッション
ＳＬ…シフトレバー ＳＮ…シフトノブ
Ｗ…ワイヤ Ｗ１…シフトワイヤ Ｗ２…セレクトワイヤ

特公平６−５１９９号公報 特公平６−４１８９７号公報 特開平６−１０２１４５号公報 特開平６−２０１５２９号公報 特開平６−２０１５３０号公報 特開平７−９８２６６号公報 特開２００６−３１７３３７号公報

Claims (2)

1. マニュアルトランスミッションのシフトフィーリング評価用シフト操作装置であって、
   所定方向に移動可能に設けられた、可動部材と、
   前記マニュアルトランスミッション側の被操作部材を操作する際に駆動されることで前記可動部材を前記所定方向に移動させるように構成された、アクチュエータと、
   前記被操作部材と前記可動部材とを、人間の掌の弾性を模擬するように弾性的に結合するように設けられた、弾性結合部材と、
   人間の手腕の重量を模擬するように、前記可動部材に搭載された、ダミーマス部材と、
   を備えたことを特徴とする、シフトフィーリング評価用シフト操作装置。
2. 請求項１に記載の、シフトフィーリング評価用シフト操作装置であって、
   前記弾性結合部材は、コイルバネであることを特徴とする、シフトフィーリング評価用シフト操作装置。

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