JP2014091334A - 車両のシフトレバー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両のシフトレバー装置において、レバーシャフトとシフトノブとの間のストローク量を十分に設けられない構造であっても、衝撃を低減することにある。
【解決手段】レバーシャフト（９）には、径方向寸法が締結部（１５）側の上端部（１３Ａ）から離間するに従って下方へ漸次小さくなるテーパ部（１３）を形成するとともに、テーパ部（１３）の下端部（１３Ｂ）を本体部（１１）に連結する連結部（２４）で外力の負荷により応力集中する脆弱部（１４）を形成している。シフトレバー装置（４）は、シフトノブ（１６）に衝撃が加わった際に、脆弱部（１４）を破断させてテーパ部（１３）の下端部（１３Ｂ）がレバーシャフト（９）の中空部（１０）内へ入り込むように構成されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両のシフトレバー装置に係り、特にシフトノブに加わる衝撃を低減する車両のシフトレバー装置に関する。

車両においては、内燃機関と、この内燃機関に連結した変速機としての手動変速機（ＭＴ）とを搭載しているものがある。手動変速機は、シフトセレクトケーブルを介してシフトレバー装置によって変速操作される。
シフトレバー装置にあっては、基端部がレバー支持部に支持され且つ内部に中空部を有するレバーシャフトを設け、レバーシャフトの先端部に締結部を形成し、レバーシャフトには締結部を介してシフトノブを取り付けた構造のものがある。
このようなシフトレバー装置としては、以下の先行技術文献がある。

特開２００８−２９６８１３号公報

特許文献１に係る車両のシフトレバー装置は、レバーシャフトの先端部にシフトノブの挿入穴を挿入してシフトノブをレバーシャフトに取り付ける構造であって、レバーシャフトの先端面とシフトノブの挿入穴の底面との間に空間部を形成し、衝撃時に、レバーシャフトとシフトノブとの係合が解除した際に、シフトノブをストローク（移動）させるものである。

ところが、従来、シフトレバー装置においては、シフトノブのストローク時に抵抗が発生しなく、衝撃エネルギが吸収されない。言い換えれば、シフトノブをストロークさせるための空間部が長く必要であり、シフトノブのレイアウト要件が大きい。また、衝撃エネルギが十分に吸収されない状態で、シフトノブがレバーシャフトに底付きすると、衝撃物に対して瞬間に大きな荷重（減速加速度）が発生するおそれがあった。
また、上記の特許文献１では、衝撃後のノブストローク開始荷重（レバーシャフトとシフトノブとの勘合力：「レバーシャフト破断荷重」に相当する）は、荷重設定が可能であるが、シフトノブのストローク時の抵抗力が比較的小さく、衝撃エネルギを吸収するためには、長い時間が掛かり、よって、長いストローク空間が必要となり、レイアウト上の制約があった。
また、ストローク空間が足りなく、衝撃エネルギが残った状態でレバーシャフトがシフトノブに底付きした場合に、残ったエネルギが発散して衝撃物に荷重ピークが発生するおそれがあった。

そこで、この発明の目的は、レバーシャフトとシフトノブとの間のストローク量を十分に設けられない構造であっても、衝撃を低減することができる車両のシフトレバー装置を提供することにある。

この発明は、基端部がレバー支持部に支持され且つ内部に中空部を有するレバーシャフトを設け、前記レバーシャフトの先端部に締結部を形成し、前記レバーシャフトには前記締結部を介してシフトノブを取り付けた車両のシフトレバー装置において、前記レバーシャフトには、径方向寸法が前記締結部側の上端部から離間するに従って下方へ漸次小さくなるテーパ部を形成するとともに、前記テーパ部の下端部を前記レバーシャフトの本体部に連結する連結部で外力の負荷により応力集中する脆弱部を形成し、前記シフトノブに衝撃が加わった際に、前記脆弱部を破断させて前記テーパ部の下端部が前記レバーシャフトの中空部内へ入り込むように構成したことを特徴とする。

この発明は、レバーシャフトとシフトノブとの間のストローク量を十分に設けられない構造であっても、衝撃を低減することができる。

図１は変速機及びシフトレバー装置の斜視図である。（実施例１） 図２は衝撃吸収機構の断面図である。（実施例１） 図３は衝撃吸収機構の斜視図である。（実施例１） 図４は図２のＩＶ−ＩＶ線による衝撃吸収機構の断面図である。（実施例１） 図５（Ａ）はシフトノブに衝撃（外力）が加わっていない状態を示す衝撃吸収機構の断面図である。図５（Ｂ）はシフトノブに上方から衝撃（外力）が加わった際の第１の段階を示す衝撃吸収機構の断面図である。図５（Ｃ）はシフトノブに上方から衝撃（外力）が加わった際の第２の段階を示す衝撃吸収機構の断面図である。 図６は衝撃吸収機構の断面図である。（実施例２） 図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線による衝撃吸収機構の断面図である。（実施例２）

この発明は、レバーシャフトとシフトノブとの間のストローク量を十分に設けられない構造であっても、衝撃を低減する目的を、衝撃時に脆弱部を破断させてテーパ部の下端部がレバーシャフトの中空部内へ入り込むようにして実現するものである。

図１〜図５は、この発明の実施例１を示すものである。
図１に示すように、車両には、車両の駆動力を発生する内燃機関１と、この内燃機関１に連結した変速機２と、この変速機２にシフトセレクトケーブル３を介して接続したシフトレバー装置４とが搭載される。
変速機２は、手動変速機（ＭＴ）であって、ギヤ機構等を内蔵した変速機ケース５を備える。この変速機ケース５には、シフトセレクトケーブル３の操作によって動作されるシフトアンドセレクト軸６が支持されている。

シフトレバー装置４は、シフトレバーケース７と、このシフトレバーケース７内のレバー支持部８と、シフトレバーケース７から上方へ突出するレバーシャフト９とを備える。
レバーシャフト９は、図２に示すように、内部に中空部１０を有する円筒形状の本体部１１と、この本体部１１に連設した衝撃吸収機構１２とを備える。
レバーシャフト９は、基端部９Ａがシフトレバーケース７内のレバー支持部８に支持されている。レバーシャフト９の基端部９Ａは、レバー回転中心となるものである。レバーシャフト９の基端部９Ａには、シフトセレクトケーブル３が接続される。

図１〜図３に示すように、衝撃吸収機構１２は、レバーシャフト９の本体部１１に連設したテーパ部１３と脆弱部１４とを備える。
レバーシャフト９の先端部９Ｂとなるテーパ部１３の上端部１３Ａには、中央部位でねじ状の締結部１５が上方へ突出して形成されている。
テーパ部１３は、径方向寸法が締結部１５側の上端部１３Ａから離間するに従って下方へ漸次小さくなるように形成されている。つまり、図３に示すように、テーパ部１３は、軸方向が上下方向に指向し、締結部１５側の上端部１３Ａが直径Ｄ１に形成され、締結部１５から離れた下端部１３Ｂが上端部１３Ａの直径Ｄ１よりも小さな直径Ｄ２に形成されている（Ｄ１＞Ｄ２）。
締結部１５には、シフトノブ１６がねじ込まれて取り付けられる。つまり、シフトノブ１６は、締結部１５を介してレバーシャフト９に取り付けられる。
シフトノブ１６は、球状体からなり、レバーシャフト９の先端部９Ｂを収容させるように、下方に開口する内側空間部１７を形成するとともに、この内側空間部１７の中央部位で上方へ窪んだねじ穴１８を形成している。このシフトノブ１６のねじ穴１８は、レバーシャフト９のねじ状の締結部１５へねじ込まれる。
内側空間部１７は、底面１９と内周面２０とによって下方に開口する空間として形成される。この場合、シフトノブ１６のねじ穴１８がレバーシャフト９の締結部１５へねじ込まれた際に、テーパ部１３の締結部１５の周辺の環状上面２１には、内側空間部１７の底面１９が当接する。

脆弱部１４は、テーパ部１３の下端部１３Ｂをレバーシャフト９の本体部１１に連結する連結部２４で、外力の負荷により応力集中するように形成されている。
脆弱部１４は、レバーシャフト９の強度を低下させた衝撃吸収機能を有し、複数の開口孔、例えば、連結部２４に円周方向等間隔で形成された３つの第１〜第３開口孔２５Ａ〜２５Ｃを含むとともに、第１〜第３開口孔２５Ａ〜２５Ｃのそれぞれの間に存在する３つの第１〜第３懸架部２６Ａ〜２６Ｃを含んでいる。
第１〜第３開口孔２６Ａ〜２６Ｃは、図２〜図４に示すように、テーパ部１３の下端部１３Ｂとレバーシャフト９の本体部１１との境界部２７の周方向に沿ってレバーシャフト９の中空部１０内へ開口している。また、図２に示すように、第１〜第３懸架部２７Ａ〜２７Ｃの厚さは、テーパ部１３の下面に形成した山形テーパ溝部２８によってレバーシャフト９の本体部１１の厚さと略同一に形成されている。

このような構造のシフトレバー装置４では、シフトノブ１６を操作すると、レバーシャフト９を介してシフトセレクトケーブル３を押し・引き操作させ、変速機２を操作して変速を行わせる。
シフトレバー装置４は、シフトノブ１６に上方から衝撃（外力）が加わった際に、脆弱部１４を破断させて、テーパ部１３の下端部１３Ｂをレバーシャフト９の中空部１０内へと入り込むような構造である。上記の衝撃（外力）とは、例えば、乗員がシフトノブ１６に当たってシフトノブ１６に加える荷重を意味する。

次いで、この実施例の作用を説明する。
図５（Ａ）に示すように、シフトノブ１６に衝撃荷重が加わっていない通常の状態において、シフトノブ１６に上方から衝撃荷重（又は外力）Ｆ１が加わると、つまり、衝撃荷重が入力すると、図５（Ｂ）に示すように、脆弱部１４に応力集中が発生して、テーパ部１３の下端部１３Ｂが破断し、レバーシャフト９が容易に破断される（第１の段階）。
そして、さらに衝撃荷重（又は外力）Ｆ２が加わると、図５（Ｃ）に示すように、テーパ部１３は、下端部１３Ｂから上端部１３Ａ側へと徐々に（又は段階的に）レバーシャフト９の中空部１０内に移動又は入り込んでストローク（移動）する（第２の段階）。このストローク時に、テーパ部１３は、シフトノブ１６のストロークを中空部１０の中央側へ案内し、同時に、衝撃エネルギを吸収するための抵抗力を与え続ける。
これにより、シフトノブ１６の下方へのストローク（移動）時に、テーパ部１３がレバーシャフト９の中空部１０内に徐々に（又は段階的に）ストローク（移動）することで、衝撃エネルギを効率良く吸収させる。そして、シフトノブ１６がレバーシャフト９の本体部１１に底付けした際、乗員が受ける衝撃荷重を低減させることができる。
この結果、レバーシャフト９とシフトノブ１６との間のストローク量が十分に設けられない構造であっても、衝撃荷重を低減して、乗員を保護することができる。
また、レイアウト上制約がなく、従来の構造に衝撃吸収機構１２を容易に設置することができる。

また、脆弱部１４は、テーパ部１３の下端部１３Ｂとレバーシャフト９の本体部１１との境界部２７の周方向に沿ってレバーシャフト９の中空部１０内へと開口する複数の第１〜第３開口孔２５Ａ〜２５Ｃを含んでいる
このように、境界部２７に第１〜第３開口孔２５Ａ〜２５Ｃを形成することで、テーパ部１３と本体部１１とが連結する面積が低減する。
これにより、境界部２７がレバーシャフト９の他の部分よりも脆弱になり、シフトノブ１６が衝撃を受けた際に、第１〜第３開口孔２５Ａ〜２５Ｃを形成した箇所に応力が集中して、その後、テーパ部１３と本体部１１とが懸架する第１〜第３懸架部２６Ａ〜２６Ｃ（つまり、隣接する開口孔と開口孔との間）へと伝達されて、テーパ部１３と本体部１１とを確実に破断させることができる。

図６、図７は、この発明の実施例２を示すものである。
この実施例２においては、上述の実施例１と同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。
この実施例２の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、図６、図７に示すように、脆弱部１４には、境界部２７の周方向に沿って延び且つ第１〜第３開口孔２５Ａ〜２５Ｃ間を連絡する第１〜第３凹溝部２９Ａ〜２９Ｃを形成した。この第１〜第３凹溝部２９Ａ〜２９Ｃは、第１〜第３懸架部２６Ａ〜２６Ｃの上面で円弧状に一定の幅で形成されている。
このような構造により、この実施例２では、レバーシャフト９のうち第１〜第３凹溝部２９Ａ〜２９Ｃが形成される部分は、レバーシャフト９の肉厚寸法を急激に小さくできる。
そして、シフトノブ１６が衝撃を受けた際に、第１〜第３開口孔２５Ａ〜２５Ｃから第１〜第３凹溝部２９Ａ〜２９Ｃへと応力を伝達させて、第１〜第３凹溝部２９Ａ〜２９Ｃに沿ってテーパ部１３と本体部１１とを確実に破断させることができ、破断した形状を円形状とすることができる。
これにより、テーパ部１３は、レバーシャフト９の中空部１０内へ破断箇所である脆弱部１４を介してスムーズに移動することができる。

この発明に係る車両のシフトレバー装置を、手動変速機（ＭＴ）に限らず、自動変速機（ＡＴ）にも適用可能である。

１ 内燃機関
２ 変速機
４ シフトレバー装置
８ レバー支持部
９ レバーシャフト
１０ 中空部
１１ 本体部
１２ 衝撃吸収機構
１３ テーパ部
１４ 脆弱部
１５ 締結部
１６ シフトノブ
１７ 内側空間部
２４ 連結部
２５Ａ〜２５Ｃ 第１〜第３開口孔
２６Ａ〜２６Ｃ 第１〜第３懸架部
２７ 境界部
２９Ａ〜２９Ｃ 第１〜第３凹溝部

Claims (3)

1. 基端部がレバー支持部に支持され且つ内部に中空部を有するレバーシャフトを設け、前記レバーシャフトの先端部に締結部を形成し、前記レバーシャフトには前記締結部を介してシフトノブを取り付けた車両のシフトレバー装置において、前記レバーシャフトには、径方向寸法が前記締結部側の上端部から離間するに従って下方へ漸次小さくなるテーパ部を形成するとともに、前記テーパ部の下端部を前記レバーシャフトの本体部に連結する連結部で外力の負荷により応力集中する脆弱部を形成し、前記シフトノブに衝撃が加わった際に、前記脆弱部を破断させて前記テーパ部の下端部が前記レバーシャフトの中空部内へ入り込むように構成したことを特徴とする車両のシフトレバー装置。
2. 前記脆弱部は、前記テーパ部の下端部と前記レバーシャフトの本体部との境界部の周方向に沿って前記レバーシャフトの中空部内へ開口する複数の開口孔を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両のシフトレバー装置。
3. 前記脆弱部には、前記境界部の周方向に沿って延び且つ前記複数の開口孔間を連絡する複数の凹溝部を形成したことを特徴とする請求項２に記載の車両のシフトレバー装置。

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