JP2016075374A - 作動状態解除機構 - Google Patents

Abstract

【課題】過負荷吸収機構に起因する課題を生じることなく、過剰なケーブルの引き操作を回避することのできる作動状態解除機構を提供する。
【解決手段】作動状態解除機構１は、作動状態と解除状態とを遷移する作動機構と、前記作動機構の状態を前記解除状態に変更する変更レバー１１と、一端が変更レバー１１に直接または間接的に係合するケーブル１２と、ケーブル１２の他端部の延在方向に延出する操作部３１を有し、操作部３１を回転することで、ケーブル１２の前記他端部を引くケーブル操作機構１３−１と、を備え、操作部３１の回転によりケーブル１２を介して変更レバー１１に加えられる荷重を吸収する過負荷吸収機構を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、作動状態解除機構に関する。

特許文献１には、シフトレンジを切り替えるためにエンジンルーム内に設けられた変更レバーに、ケーブルの一端が連結され、このケーブルの他端を、回転して引き操作することにより、パーキングレンジ等の作動状態にあるシフトレンジを解除する作動状態解除機構が開示されている。

この作動状態解除機構は、車両のトランスミッションのシフトレンジを切り替え制御する方式として、シフトバイワイヤシステムが適用された車両に搭載されている。シフトバイワイヤシステムは、運転者が車室内のシフトレバーを操作すると、その操作に応じた電気信号が生成され、生成された電気信号に基づいて、アクチュエータがトランスミッションのシフトレンジを切り替えるものである。シフトバイワイヤシステムにおいて、電気的失陥が発生した場合、車室内のシフトレバーを操作しても、パーキングレンジを解除することができない。パーキングレンジを解除しなければ、車両を移動させることができない。上述の作動状態解除機構は、このような場合に、手動によりパーキングレンジを解除するための機構である。

作動状態解除機構は、手動で操作部を回転することにより、ケーブルを引き操作して作動状態を解除する。

特開２０１０−０２５２１２号公報

作動状態を解除したにもかかわらず、ケーブルの引き操作を継続してしまうと、トランスミッションと作動状態解除機構との接続部、或いは、作動状態解除機構自体が破損することが考えられる。そこで、これを回避するために過負荷吸収機構を設けることが考えられる。

ここで、過負荷吸収機構を、作動状態解除機構の操作部（手動で回転操作する機構部）に設ける場合を検討する。操作部は、大抵、一般的な工具を差し込んで回転する構造が採用されるなど、コンパクトな構成が可能である。しかし、操作部に過負荷吸収機構を設けると、操作部をコンパクトに構成できなくなる。また、工具に過負荷吸収機構を設けることで、作動状態解除機構の操作部に過負荷吸収機構を設けたのと同様の作用を得ることができる。しかし、この場合、車両に特殊な工具を用意しておく必要が生じ、さらに、工具が大きくなることから、工具を回すスペースも大きくなって、操作部を搭載するスペースに、工具を回す余分なスペースを設ける必要が生じるという課題が発生する。

また、過負荷吸収機構を、作動状態解除機構の操作部とトランスミッションの作動機構とを接続するケーブルに設ける場合を検討する。この場合、空いたスペースに通されて配置されるケーブルに、重量の重い過負荷吸収機構が設けられると、車両の移動に伴って過負荷吸収機構が揺れて、他の機構にぶつかるなどの課題が発生する。

なお、上記課題においては、トランスミッションの作動状態を解除する作動状態解除機構について説明したが、同様の構成がパーキングブレーキなど、他の機構に適用される場合もある。

本発明の目的は、上述したような過負荷吸収機構に起因する課題を生じることなく、過剰なケーブルの引き操作を回避することのできる作動状態解除機構を提供することである。

本発明の一態様に係る作動状態解除機構は、作動状態と解除状態とを遷移する作動機構と、前記作動機構の状態を前記解除状態に変更する変更レバーと、一端が前記変更レバーに直接または間接的に係合するケーブルと、前記ケーブルの他端部の延在方向に延出する操作部を有し、前記操作部を回転することで、前記ケーブルの前記他端部を引くケーブル操作機構と、を備えた作動状態解除機構であって、前記操作部の回転により前記ケーブルを介して前記変更レバーに加えられる荷重を吸収する過負荷吸収機構を備え、前記変更レバーに前記過負荷吸収機構が設けられている構成を採る。

本発明によれば、変更レバーに加えられる荷重を吸収する過負荷吸収機構が変更レバーに設けられるので、過剰なケーブルの引き操作を回避することができる。

本発明の実施の形態１に係る作動状態解除機構を示す図 図１の変更レバーとケーブルとの過負荷吸収機構を介した接続状態を示す部分断面図 図１の変更レバー及び作用桿の接続部位における部分断面図 （ａ）作動機構が作動状態にある変更レバーの様子を示す図、（ｂ）作動機構が解除状態にある変更レバーの様子を示す図 過負荷吸収機構が過負荷を吸収している様子を示す図 （ａ）本発明の実施の形態２に係る変更レバーの構成を示す図、（ｂ）作動機構が解除状態にある変更レバーの様子を示す図 過負荷吸収機構が過負荷を吸収している様子を示す図 （ａ）本発明の実施の形態３に係る変更レバーの構成を示す図、（ｂ）作動機構が解除状態にある変更レバーの様子を示す図 過負荷吸収機構が過負荷を吸収している様子を示す図 （ａ）本発明の実施の形態４に係る変更レバーの構成を示す図、（ｂ）作動機構が解除状態にある変更レバーの様子を示す図 過負荷吸収機構が過負荷を吸収している様子を示す図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、実施の形態において、同一の構成には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る作動状態解除機構１を示す図である。図２は、図１の変更レバーとケーブルとの過負荷吸収機構を介した接続状態を示す部分断面図である。図３は、変更レバー及び作用桿の接続部位における部分断面図である。以下、作動状態解除機構１について図１〜３を参照して説明する。なお、以下において、車両のトランスミッションの操作桿５を作動機構とし、例えば、パーキングレンジを作動状態、ニュートラルレンジを解除状態として説明する。

作動状態解除機構１は、固定部３、操作桿５、変更レバー１１、ケーブル１２、操作側機構１３−１、作用側機構１３−２、ブラケット１４、１５、作用桿１６を備える。

作動機構には、固定部３が設けられている。固定部３には、操作桿５が設けられている。操作桿５は、作動機構の一部であり、作動状態となる第１の状態と解除状態となる第２の状態とを取り得る。なお、図１の実施形態においては、操作桿５の第１の状態と第２との状態とは、例えば、４５°程度回転した、所定の位置に対する角度の異なる状態であるが、一方を作動状態とし、他方を解除状態とすることができる。なお、作動機構の作動によっては、第１の状態から第２の状態の遷移については、状態の変化のみならず、位置の移動であってもよい。

変更レバー１１は、操作桿５を第１の状態から第２の状態に変えて、作動機構を作動状態から解除状態に変更するためのレバーである。変更レバー１１は、一端が操作桿５に接続された第１変更レバー要素２１と、第１変更レバー要素２１の他端に設けられた支点２３を中心に旋回可能に接続された第２変更レバー要素２２とを有する。変更レバー１１は、折り曲げられた状態になるよう第２変更レバー２２要素に付勢するバネ２４を備える。第２変更レバー要素２２は、図３に示すように、長手方向に凹み状となるように折り曲げられて凹部２２ａが形成されている。凹部２２ａは、作用桿１６が掛けられる部分であり、第２変更レバー要素２２に作用する際、横ずれを防止する。バネ２４は、一端が第１変更レバー要素２１に、他端が第２変更レバー要素２２に接続される。バネ２４の付勢力は、操作桿５を第１の状態から第２の状態へと遷移するのに必要な最小の力（例えば、トルク）を発生させる力より大きいものとする。これにより、第２変更レバー要素２２が作用桿１６によって引かれた場合、バネが収縮することなく、変更レバー１１が操作桿５を第１の状態から第２の状態へと遷移するように回転させることができる。

ケーブル１２は、インナーケーブルとアウターケーシングを有する。インナーケーブルは、摺動可能にアウターケーシングに収容される。インナーケーブルの一端が作用桿１６を介して変更レバー１１の第２変更レバー要素２２に係合し、インナーケーブルの他端が操作側機構１３−１に接続されている。

操作側機構１３−１（ケーブル操作機構に相当）は、手動によりケーブル１２に荷重を付加してインナーケーブルを引くことのできる機構である。操作側機構１３−１は、回転操作を受ける操作部３１を有し、操作部３１が回転操作を受けると、インナーケーブルの他端を操作部側に引いて、インナーケーブルを介して作用桿１６を操作する。操作側機構１３−１は、操作部３１の回転軸が、インナーケーブルとの接続部から延びる方向にインナーケーブルの他端から延在方向に延出しており、ネジ構造を有することから、回転軸の回転によって、インナーケーブルを引くことができように構成されている。この構成では、レバー等による引き操作に比べ、回転操作量に対するインナーケーブルが引かれる量が小さくなるので、インナーケーブルに大きな荷重をかけることができる。また、操作部３１を回転操作する際には、操作部３１の先端にマイナスドライバー等の標準的な工具を差し入れて、工具を回転させることもできる。操作側機構１３−１は、ブラケット１４に固定される。

作用側機構１３−２は、インナーケーブルの一端側に設けられ、操作部に入力された力をインナーケーブルを介して変更レバー１１に作用させる機構であり、作用桿１６を有している。作用側機構１３−２は、ブラケット１５により、作用桿１６が移動可能に保持される。

ブラケット１４は、操作側機構１３−１を保持しつつ、操作側機構１３−１が手動で操作できる位置に固定される。

ブラケット１５は、作動機構の近傍に固定され、例えば、操作桿５を回転可能に固定しているボルト及びナットにより固定部３に固定される。

作用桿１６は、インナーケーブルの一端に接続され、アウターケーシングの端部に設けられたキャップに対して摺動可能に設けられ、鉤状の先端部分が第２変更レバー要素２２に係合する。作用桿１６は、図３に示すように、第２変更レバー要素２２の凹部２２ａによって、横ずれが規制される。作用桿１６は、インナーケーブルが引かれることにより、変更レバー１１を動かす。なお、作用桿１６を介さずに、特段の作用側機構を設けずに、インナーケーブルのケーブルエンドを変更レバー１１に取付けて、インナーケーブルと変更レバー１１とが直接接続されてもよい。

次に、変更レバー１１の動作について図４及び５を用いて説明する。図４（ａ）は、作動機構が作動状態にある変更レバー１１の様子を示し、図４（ｂ）は、作動機構が解除状態にある変更レバー１１の様子を示し、図５は、過負荷吸収機構が過負荷を吸収したときの様子を示す。

操作部３１が回転操作を受けると、インナーケーブルが引かれ、変更レバー１１は、図４（ａ）に示す作動状態から図４（ｂ）に示す解除状態に遷移する。このとき、変更レバー１１は折り曲げられた状態のままで遷移するものであり、変更レバー１１にかかる荷重は、バネ２４の付勢力を越えるものではない。さらに操作部３１が回転操作を受けると、インナーケーブルが引かれ、作動機構が解除状態となって変更レバー１１の更なる回転が規制されているときは、操作桿５の回転が停止しているので変更レバー１１に更なる荷重がかかり、変更レバー１１にバネ２４の付勢力を越える荷重がかかることとなるため、図５に示す過負荷吸収状態に遷移する。具体的には、変更レバー１１は、支点２３を中心に第２変更レバー要素２２がバネ２４の付勢力に抗して回転し、過負荷を吸収する。このため、過負荷吸収の際には、付勢力に相当する荷重に対応した操作部の回転操作を継続することとなるが、過負荷吸収機構は、過負荷吸収を終えた時には、第１変更レバー要素２１と第２変更レバー要素２２とが係合するために、操作部の操作が更につづけられると、変更レバー１１に加えられる力を急激に大きくする。バネ２４が収縮して過負荷を吸収し終えたときに、負荷が増大したことが操作部３１を介して操作者に伝わり、操作者はそれ以上の回転操作を停止する。

このように、実施の形態１の作動状態解除機構１は、一端が操作桿５に接続された第１変更レバー要素２１と、第１変更レバー要素２１の他端に設けられた支点２３を中心に折り曲げ可能に接続された第２変更レバー要素２２とを有する変更レバー１１において、折り曲げられた状態になるよう第２変更レバー要素２２に付勢するバネ２４を備える。解除状態からさらにインナーケーブルが引かれた場合には、第２変更レバー要素２２が支点２３を中心にバネ２４の付勢力に抗して回転することにより、過負荷を吸収することができる。

また、作動機構が解除状態からさらにインナーケーブルが引かれた場合には、バネ２４の付勢力を越える荷重が必要となり、操作部３１を回転させる力が増えるため、その手応えを操作者に伝えることができる。よって、過剰なケーブルの引き操作を回避することができる。なお、過負荷を吸収するのが、作動状態から解除状態へ遷移したときであっても、解除状態から作動状態へ遷移したときであっても、過負荷を吸収して課題を解決できれば、作動状態解除機構の構成としては用途・目的に応じて適宜構成することができれば、特段の限定がされるものではない。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２では、実施の形態１の図１に示した作動状態解除機構において、変更レバーの構成を変更した場合について説明する。

図６（ａ）は、本発明の実施の形態２に係る変更レバー４１の構成を示す図である。図６（ａ）では、作動機構が作動状態にある変更レバー４１の様子を示しているものとする。また、図６（ａ）では、作用桿１６の図示を省略している。

変更レバー４１は、操作桿５を第１の状態から第２の状態に変えて、作動機構を作動状態から解除状態に変更するためのレバーである。変更レバー４１は、一端が操作桿５に接続され、作用桿１６の鉤状の先端部分が係合し、引き操作によって作用する荷重を受ける受け部４２と、受け部４２を付勢するバネ４３とを備える。

次に、変更レバー４１の動作について図６〜７を用いて説明する。図６（ｂ）は、作動機構が解除状態にある変更レバー４１の様子を示し、図７は、過負荷吸収機構が過負荷を吸収した様子を示す。

操作部３１が回転操作を受けると、インナーケーブルが引かれ、変更レバー４１は、図６（ａ）に示す作動状態から図６（ｂ）に示す解除状態に遷移する。このとき、バネ４３は収縮しておらず、変更レバー４１にかかる荷重は、バネ４３の付勢力を越えるものではない。さらに操作部３１が回転操作を受けると、インナーケーブルが引かれ、変更レバー４１にバネ４３の付勢力を越える荷重がかかった場合、操作桿５の回転が停止し、変更レバー４１は図７に示す過負荷吸収状態に遷移する。過負荷吸収状態について、具体的には、変更レバー４１は、受け部４２と受け部４２を付勢する付勢部材であるバネ４２とを収容する収容部を有し、作用桿等による荷重を受けた受け部４２がバネ４３の付勢力に抗して押され、過負荷を吸収する。このため、実施の形態１と同様に、過負荷吸収機構は、過負荷吸収時には、変更レバー４１に加えられる力を急激に大きくする。バネが収縮したときに、負荷が増大したことが操作部３１を介して操作者に伝わり、操作者はそれ以上の回転操作を停止する。

このように、実施の形態２によれば、変更レバー４１は、一端が作動機構の操作桿５に接続され、作用桿１６の鉤状の先端部分が係合し、引き操作によって作用する荷重を受ける受け部４２と、受け部４２に付勢するバネ４３を備える。解除状態からさらにインナーケーブルが引かれた場合には、受け部４２がバネ４３の付勢力に抗して押されることにより、過負荷を吸収することができる。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３では、実施の形態１の図１に示した作動状態解除機構において、変更レバーの構成を変更した場合について説明する。

図８は、本発明の実施の形態３に係る変更レバー５１の構成を示す図である。図８では、作動機構が作動状態にある変更レバー５１の様子を示しているものとする。また、図８では、作用桿１６の図示を省略している。

変更レバー５１は、操作桿５を第１の状態から第２の状態に変えて、作動機構を作動状態から解除状態に変更するためのレバーである。変更レバー５１は、一端が操作桿５に接続され、作用桿１６の鉤状の先端部分が係合し、引き操作によって作用する荷重を受ける受け部５２と、受け部５２と一体化した突起５３と、突起５３に係合する球体５４と、球体５４を付勢するバネ５５と、を備える。

次に、変更レバー５１の動作について図８〜９を用いて説明する。図８（ｂ）は、作動機構が解除状態にある変更レバー５１の様子を示し、図９は、過負荷吸収機構が過負荷を吸収した様子を示す。

操作部３１が回転操作を受けると、インナーケーブルが引かれ、変更レバー５１は、図８（ａ）に示す作動状態から図８（ｂ）に示す解除状態に遷移する。このとき、バネ５５は収縮しておらず、変更レバー５１にかかる荷重は、バネ５５の付勢力を越えるものではない。さらに操作部３１が回転操作を受けると、インナーケーブルが引かれ、操作桿５の回転が停止し、変更レバー５１にバネ５５の付勢力を越える荷重がかかった場合、変更レバー５１は図９に示す過負荷吸収状態に遷移する。具体的には、受け部５２に設けられた突起５３が球体５４をバネ５５の付勢力に抗して押し込むと共に、受け部５２が押し下げられ、過負荷を吸収する。このため、過負荷吸収機構は、過負荷吸収時には、受け部５２と球体５４との係合が解除された際に変更レバー５１に加えられる力が急激に小さくなった後、急激に大きくする。また、突起５３が球体５４を押し込む際、操作部３１に作用させる力の変化が生じるためにクリック感が生じ、操作者に作動機構が解除状態に遷移し、変更レバー５１に過負荷がかかっていることを通知することができる。操作者はそれ以上の回転操作を停止する。

このように、実施の形態３によれば、変更レバー５１は、一端が操作桿５に接続され、作用桿１６の鉤状の先端部分が係合し、引き操作によって作用する荷重を受ける受け部５２と、受け部５２と一体化した突起５３と、突起５３に係合する球体５４と、球体５４に付勢するバネ５５を備える。解除状態からさらにインナーケーブルが引かれた場合には、突起５３が球体５４をバネ５５の付勢力に抗して押し込むと共に、受け部５２が押し下げられることにより、過負荷を吸収することができる。

（実施の形態４）
本発明の実施の形態４では、実施の形態１の図１に示した作動状態解除機構において、変更レバーの構成を変更した場合について説明する。

図１０は、本発明の実施の形態４に係る変更レバー６１の構成を示す図である。図１０（ａ）では、作動機構が作動状態にある変更レバー６１の様子を示しているものとする。

固定部３は、作動機構に固定される。固定部３には、操作桿５が設けられている。操作桿５は、作動機構に接続され、作動状態となる第１の状態と解除状態となる第２の状態とを取り得る。操作桿５には、バネ７の一端が接続されている。バネ７の他端には、球体９が接続されている。

変更レバー６１は、操作桿５を第１の状態から第２の状態に変えて、作動機構を作動状態から解除状態に変更するためのレバーである。変更レバー６１は、操作桿５に連結する連結部６２と、連結部６２に接続し、作用桿１６に係合するレバー部６４とを有する。連結部６２は、リング状を有し、リングの内側に球体９の一部と嵌合する凹部６３が形成されている。

次に、変更レバー６１の動作について図１０〜１１を用いて説明する。図１０（ｂ）は、作動機構が解除状態にある変更レバーの様子を示し、図１１は、過負荷吸収機構が過負荷を吸収した様子を示す。

操作部３１が回転操作を受けると、インナーケーブルが引かれ、変更レバー６１は、図１０（ａ）に示す作動状態から図１０（ｂ）に示す解除状態に遷移する。このとき、変更レバー６１と操作桿５との位置関係は変わらず、変更レバー６１にかかる荷重は、バネ７の付勢力を越えるものではない。さらに操作部３１が回転操作を受けると、インナーケーブルが引かれ、変更レバー６１にバネ７の付勢力を越える荷重がかかった場合、操作桿５の回転が停止し、変更レバー６１は図１１に示す過負荷吸収状態に遷移する。具体的には、球体９がバネ７の付勢力に抗して押し下げられると共に、凹部６３から外れ、過負荷を吸収する。このため、過負荷吸収機構は、過負荷吸収時には、変更レバー６１に加えられる力を急激に大きくした後、急激に小さくする。また、球体９が凹部６３から外れる際、クリック感が生じ、操作者に作動機構が解除状態に遷移し、変更レバー６１に過負荷がかかっていることを通知することができる。操作者はそれ以上の回転操作を停止する。

このように、実施の形態４によれば、操作桿５にバネ７の一端が接続され、バネ７の他端に球体９が接続され、変更レバー６１は、操作桿５と連結するリング状の連結部６２を有し、連結部６２のリングの内側に凹部６３が形成され、凹部６３に球体９の一部が嵌合する。解除状態からさらにインナーケーブルが引かれた場合には、球体９がバネ７の付勢力に抗して押し下げられると共に、凹部６３から外れることにより、過負荷を吸収することができる。

なお、実施の形態１〜３において説明した、変更レバーに過負荷吸収機構を備えることは、変更レバーとケーブルとを接続し、この接続部に過負荷吸収機構を備える場合を含んでもよい。また、実施の形態４において説明したように、変更レバーと作動機構との間に過負荷吸収機構を備える場合を含んでもよい。

本発明は、車両のトランスミッション等に適用できる。

１ 作動状態解除機構
３ 固定部
５ 操作桿
７、２４、４３、５５ バネ
９、５４ 球体
１１、４１、５１、６１ 変更レバー
１２ ケーブル
１３−１、１３−２ ケーブル操作機構
１４、１５ ブラケット
１６ 作用桿
２１ 第１変更レバー要素
２２ 第２変更レバー要素
２２ａ、６３ 凹部
２３ 支点
４２、５２ 受け部
５３ 突起
６２ 連結部
６４ レバー部

Claims (6)

1. 作動状態と解除状態とを遷移する作動機構と、
   前記作動機構の状態を前記解除状態に変更する変更レバーと、
   一端が前記変更レバーに直接または間接的に係合するケーブルと、
   前記ケーブルの他端部の延在方向に延出する操作部を有し、前記操作部を回転することで、前記ケーブルの前記他端部を引くケーブル操作機構と、
   を備えた作動状態解除機構であって、
   前記操作部の回転により前記ケーブルを介して前記変更レバーに加えられる荷重を吸収する過負荷吸収機構を備え、
   前記変更レバーに前記過負荷吸収機構が設けられている、
   作動状態解除機構。
2. 前記過負荷吸収機構は、前記ケーブルを介して前記変更レバーに加えられる力が、所定の力を超えた場合に変形して前記荷重を吸収する、
   請求項１記載の作動状態解除機構。
3. 前記所定の力は、前記変更レバーが動いて前記作動機構の状態が前記解除状態へ移行する間に前記ケーブルを介して前記変更レバーに加えられる力よりも大きい、
   請求項２に記載の作動状態解除機構。
4. 前記過負荷吸収機構は、荷重の吸収時に、前記ケーブルを介して前記変更レバーに加えられる力を急激に大きくする、
   請求項１に記載の作動状態解除機構。
5. 前記過負荷吸収機構は、荷重の吸収時に、前記ケーブルを介して前記変更レバーに加えられる力を急激に小さくする、
   請求項１に記載の作動状態解除機構。
6. 前記過負荷吸収機構は、荷重の吸収時に、クリック感を発生するように動作する、
   請求項１に記載の作動状態解除機構。
   

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