JP2017114170A - シフト装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】シフト体を複数のシフト位置の範囲内で操作できるように当該シフト体の操作範囲を制限する。
【解決手段】シフト装置は、操作されることで、複数のシフト位置のうちいずれかのシフト位置に変位されるノブ12を備えている。また、シフト装置は、ノブ12の操作範囲を一のシフト位置から他のシフト位置の範囲内に制限するシフトロック機構46と、を備えている。
【選択図】図3

Description

本発明は、シフト装置に関する。
下記特許文献1には、シフト体(ノブ)が回転されることにより車両のギアポジションを切替えるシフト装置(シフト操作装置)が開示されている。このシフト装置では、シフト体と一体に回転するクラッチギアの回転をストッパによって規制することで、所定の際にノブが回転されることを制限している。
ところで、このようなシフト装置では、シフト体を複数のシフト位置の範囲内で操作できるように当該シフト体の操作範囲を制限することが望まれることがある。
国際公開第2015/107592号
本発明は上記事実を考慮し、シフト体を複数のシフト位置の範囲内で操作できるように当該シフト体の操作範囲を制限することができるシフト装置を得ることが目的である。
請求項1記載のシフト装置は、操作されることで、複数のシフト位置のうちいずれかのシフト位置に変位されるシフト体と、前記シフト体の操作範囲を一の前記シフト位置から他の前記シフト位置の範囲内に制限する制限機構と、を備えている。
請求項2記載のシフト装置は、請求項1記載のシフト装置において、前記制限機構は、前記シフト体が操作されることで変位される被係合部と、該被係合部が係合されることで前記シフト体の操作範囲を制限する規制部と、を含んで構成されている。
請求項3記載のシフト装置は、請求項2記載のシフト装置において、前記規制部への前記被係合部の係合位置が変更されて前記制限機構が制限する前記シフト体の操作範囲が変更される。
請求項4記載のシフト装置は、請求項2又は請求項3記載のシフト装置において、前記被係合部は、互いに隣り合って配置された第1被係合部及び第2被係合部を含んで構成されており、前記規制部に前記第1被係合部が係合される状態では、該規制部に前記第2被係合部が係合される場合よりも広い範囲で前記シフト体を操作することが可能とされている。
請求項5記載のシフト装置は、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のシフト装置において、前記シフト体は、回転されることで前記複数のシフト位置のうちいずれかのシフト位置に変位され、前記制限機構は、前記シフト体の回転範囲を制限する。
請求項1記載のシフト装置によれば、シフト体が操作されることで、当該シフト体が複数のシフト位置のうちいずれかのシフト位置に変位される。また、制限機構が、シフト体の操作範囲を一のシフト位置から他のシフト位置の範囲内に制限する。このため、請求項1記載の発明では、シフト体を複数のシフト位置の範囲内で操作できるように当該シフト体の操作範囲を制限することができる。
請求項2記載のシフト装置によれば、シフト体の操作に伴い被係合部が変位される。また、規制部に被係合部が係合されることで、シフト体の操作範囲を制限することができる。
請求項3記載のシフト装置によれば、規制部への被係合部の係合位置が変更されることで、シフト体の操作範囲が変更される。このように、請求項3記載の発明では、シフト体の操作範囲を複数の範囲で制限することができる。
請求項4記載のシフト装置によれば、シフト体の操作に伴い変位される第1被係合部及び第2被係合部が規制部に係合されることで、シフト体の操作範囲が制限される。ここで、請求項4記載の発明では、規制部に第1被係合部が係合されるか、或いは、第2被係合部が係合されるかが選択されることで、シフト体の操作範囲が制限される範囲を選択することができる。
請求項5記載のシフト装置によれば、シフト体が回転されることで、当該シフト体が複数のシフト位置のうちいずれかのシフト位置に変位される。また、制限機構が、シフト体の回転範囲を一のシフト位置から他のシフト位置の範囲内に制限する。このため、請求項5記載の発明では、シフト体を複数のシフト位置の範囲内で操作できるように当該シフト体の回転範囲を制限することができる。
シフト装置を示す斜視図である。 カバーを外した状態のシフト装置を示す斜視図である。 ノブ及び作動機構を示す斜視図である。 ノブ及び作動機構を図3とは異なる方向から見た斜視図である。 (A)〜(E)は、カム部とロックバーとの係合関係を模式的に示す平面図である。
図1には、車両のインストルメントパネルに設けられるシフト装置10が示されている。なお、図面では、シフト装置10の前方を矢印FRで示し、シフト装置10の右方を矢印RHで示し、シフト装置10の上方を矢印UPで示す。
本実施形態に係るシフト装置10は、当該シフト装置10と電気的な接続がなされて車両のシフトレンジを変更することが可能とされた所謂ものに用いられる。このシフト装置10は、車両(自動車)のインストルメントパネルに設置されて、車両の運転席(図示省略)の車両前側かつ車幅方向内側に配置されており、シフト装置10の前方、右方及び上方は、それぞれ車両の前斜め上方、右方及び後斜め上方に向けられている。
図1及び図2に示されるように、シフト装置10は、箱状に形成されていると共に後述するノブ12が取付けられたノブ本体14(図3参照)等を支持するノブベース16を備えている。このノブベース16には、図示しないボルトが挿通される複数の挿通部16Aが設けられている。そして、この挿通部16Aに挿通されたボルトがインストルメント内に配置されたシフト装置固定部に螺入されることで、シフト装置10がシフト装置固定部に固定される。なお、シフト装置10がシフト装置固定部に固定された状態では、ノブ12がインストルメントパネルに形成された開口から車室内に突出されている。
図2〜図4に示されるように、ノブベース16には、シフト体としての略円筒状のノブ12がノブ本体14を介して回転可能に支持されており、このノブ12は、車両の乗員(特に運転席に着座する運転手)から回転操作可能となっている。ノブ12は、一方向(矢印Aの方向)及び他方向(矢印Bの方向)に所定範囲(所定回転角度)で回転可能とされている。そして、ノブ12が、一方向及び他方向に回転されることで、車両のシフト位置が変更されるようになっている。本実施形態では、ノブ12は、他方向側から一方向側に向けて、所定シフト位置としての「P」位置(パーキング位置)、「R」位置(リバース位置)、「N」位置(ニュートラル位置)、「D」位置(ドライブ位置)に配置可能にされている。
図3及び図4に示されるように、ノブ12は、略円筒状に形成されたノブ本体14の上端部に取付けられることで、当該ノブ本体14と一体回転可能とされている。また、ノブ本体14の下端部の一部には、後述するロックバー54が係合するロックバー被係合部14A及び被係合部としてのロックバー被係合部14Bが形成されている。
図4に示されるように、ロックバー被係合部14Aは、ノブ12の回転径方向外側及び下方側が開放されており、このロックバー被係合部14Aの周方向(ノブ12の回転周方向)幅は、後述するロックバー54の規制部54Cの幅よりもやや大きな寸法に設定されている。
図3に示されるように、ロックバー被係合部14Bは、ノブ本体14の下端部においてロックバー被係合部14Aが形成された部分に対して他方向側(矢印B方向側)に設けられている。このロックバー被係合部14Bは、図5に示されるように、後述するロックバー54の規制部54Cが係合すると共に径方向(ノブ12の回転径方向)に隣合って配置された第1被係合部14B1及び第2被係合部14B2を備えている。第1被係合部14B1の周方向(ノブ12の回転周方向)幅は、ロックバー54の規制部54Cの幅に対して大きな寸法に設定されている。第2被係合部14B2は、第1被係合部14B1に対して径方向(ノブ12の回転径方向)内側かつ回転周方向一方側(図1等の矢印A方向)に配置されている。また、第2被係合部14B2の周方向の幅は、ロックバー54の規制部54Cの幅よりもやや大きな寸法に設定されていると共に第1被係合部14B1の周方向幅に比べて小さな寸法に設定されている。
図3及び図4に示されるように、ノブ本体14の下端には、環状に形成されたシフト体側ギアとしてのノブ駆動ギア18が設けられている。このノブ駆動ギア18の外周部には、後述する中間ギア36と噛合う歯18Aが形成されている。
また、本実施形態では、シフト検出手段としての図示しないシフトセンサが設けられており、シフトセンサは、ノブ12の回転位置を検出して、ノブ12のシフト位置を検出する。シフトセンサは、車両の制御装置(図示省略)に電気的に接続されると共に、制御装置には、車両の自動変速機(図示省略)が電気的に接続されている。そして、ノブ12のシフト位置が変更されることで、制御装置の制御により自動変速機がノブ12のシフト位置に対応するシフトレンジ(「P」レンジ(パーキングレンジ)、「R」レンジ(リバースレンジ)、「N」レンジ(ニュートラルレンジ)、「D」レンジ(ドライブレンジ))に変更される。
さらに、制御装置には、車両の制動手段としてのブレーキが乗員によって操作されているか否かを検出するための検出手段が電気的に接続されており、乗員によってブレーキが操作された際には、車両が制動される。制御装置には、規制操作部としてのロックスイッチ(図示省略)が電気的に接続されており、ロックスイッチは、乗員によって操作可能にされている。
次に、ノブ12の回転の規制及びこの規制の解除を行うと共にノブ12の回転範囲を所定の範囲に制限及びこの制限の解除を行う規制手段、規制解除手段、制限手段及び制限解除手段としてのシフトロック機構46について説明する。
シフトロック機構46は、駆動手段としてのモータ26と、このモータ26の駆動力を伝達する伝達機構28と、を含んで構成されている。モータ26は通電されることで回転される回転軸26Aを有する直流モータである。このモータ26は、回転軸26Aの軸方向がノブ12の回転軸方向と直交する方向に向けられた状態で、ノブ本体14及びノブ駆動ギア18の下方側(ノブ12に対して当該ノブ12の回転軸方向一方側)に配置されている。
伝達機構28は、ノブ本体14の下方側に設けられたノブ駆動ギア18と、モータ26の回転軸26Aに設けられた駆動手段側ギアとしてのウォームギア30と、ノブ駆動ギア18の歯18Aと噛合う第1中間ギア32及びウォームギア30と噛合うと共に第1中間ギア32と一体に回転する第2中間ギア34を有するシフト体駆動ギアとしての中間ギア36と、を含んで構成されている。そして、モータ26の回転軸26Aの回転がウォームギア30及び中間ギア36を介してノブ駆動ギア18に伝達されることで、ノブ駆動ギア18が回転するようになっている。また、本実施形態では、中間ギア36の第2中間ギア34の一部がノブ駆動ギア18の下方側に配置されることにより、中間ギア36の第2中間ギア34の一部とノブ駆動ギア18の一部とがノブ12の回転軸方向にオーバーラップしている。
規制手段及び規制解除手段としてのシフトロック機構46は、ノブ駆動ギア18と噛合うカムギア48及び当該カムギア48と一体回転可能とされたカム部50を有するカム構成体52と、カム構成体52のカム部50と係合された規制体としてのロックバー54と、ロックバー54をノブ駆動ギア18側へ向けて付勢する図示しないスプリングと、を含んで構成されている。
カムギア48は、円板状に形成されており、このカムギア48の外周面には、ノブ駆動ギア18の歯18Aと噛合う歯48Aが全周にわたって形成されている。また、カム部50は、カムギア48に対して当該カムギア48の回転軸方向一方側(上側)に配置されており、このカム部50は、一部が切欠かれることでカム構成体52の回転軸方向から見て略扇形状に形成されている。なお、カム部50において切欠かれた部分を第1切欠部50A1及び第2切欠部50A2というものとし、第1切欠部50A1及び第2切欠部50A2が形成されていない部分の外周面のことを解除面50Bというものとする。また、本実施形態では、第1切欠部50A1が第2切欠部50A2に対してカム構成体52の回転周方向一方側(矢印E方向側)に配置されている。
ロックバー54は、矩形ブロック状に形成されたロックバー本体54Aと、ロックバー本体54Aからカム構成体52のカム部50側へ向けて突出すると共にカム部50に当接するカム部係合部54Bと、ロックバー本体54Aからノブ本体14側へ向けて突出する規制部54Cと、を備えている。そして、このロックバー54は、圧縮コイルスプリングである図示しないスプリングによってノブ本体14側へ向けて付勢されている。
(本実施形態の作用並びに効果)
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。
以上説明したシフト装置10では、図2〜図4に示されるように、ノブ12が「P」位置に配置された場合(ノブ12のシフト位置が「P」位置であることをシフトセンサが検出した場合)で、かつ、ブレーキが操作されない際には、シフトロック機構46において、制御装置の制御により、モータ26が正駆動されて、伝達機構28(ウォームギア30、中間ギア36及びノブ駆動ギア18)を介して、カム構成体52が矢印E側へ向けて回転される。また、カム構成体52が矢印E側へ向けて回転されると、ロックバー54のカム部係合部54Bがカム部50の解除面50Bに当接している状態から当該カム部50の第1切欠部50A1内に配置された状態となる。そして、ロックバー54のカム部係合部54Bがカム部50の第1切欠部50A1内に配置された状態では、ロックバー54が図示しないスプリングの付勢力によってノブ本体14側へ移動されて、ロックバー54の規制部54Cがノブ本体14のロックバー被係合部14Aに挿入される。これにより、ノブ12(ノブ本体14)の回転がロック(規制)されて、ノブ12の「P」位置から「R」位置、「N」位置及び「D」位置への回転がロック(規制)される。
一方、ノブ12が「P」位置に配置された場合に、ブレーキが操作された際には、シフトロック機構46において、制御装置の制御により、モータ26が逆駆動されて、伝達機構28を介して、カム構成体52が矢印F側へ向けて回転される。また、カム構成体52が矢印F側へ向けて回転されると、ロックバー54のカム部係合部54Bがカム部50の第1切欠部50A1内に配置された状態から当該カム部50の解除面50Bに当接している状態となる。そして、ロックバー54のカム部係合部54Bがカム部50の第1切欠部50A1内に配置された状態からカム部50の解除面50Bに当接している状態とされることで、ロックバー54がノブ本体14と離間する方向へ向けて移動される。その結果、ロックバー54の規制部54Cが、ノブ本体14のロックバー被係合部14A内から離脱される。これにより、ノブ12(ノブ本体14)の回転のロックが解除されて、ノブ12が「P」位置から「R」位置、「N」位置及び「D」位置に回転可能にされる。
また、ノブ12が「P」位置から「N」位置又は「D」位置に配置された場合(ノブ12のシフト位置が「N」位置又は「D」位置であることをシフトセンサが検出した場合)には、シフトロック機構46において、制御装置の制御により、モータ26が正駆動されて、伝達機構28(ウォームギア30、中間ギア36及びノブ駆動ギア18)を介して、カム構成体52が矢印E側へ向けて回転される。また、カム構成体52が矢印E側へ向けて回転されると、図5(A)及び(B)に示されるように、ロックバー54のカム部係合部54Bがカム部50の解除面50Bに当接している状態から当該カム部50の第1切欠部50A1内に配置された状態となる。そして、ロックバー54のカム部係合部54Bがカム部50の第1切欠部50A1内に配置された状態では、ロックバー54が図示しないスプリングの付勢力によってノブ本体14側へ移動されて、ロックバー54の規制部54Cがノブ本体14のロックバー被係合部14Bにおける第1被係合部14B1に挿入される。これにより、ノブ12(ノブ本体14)の回転範囲が「N」位置から「D」位置の間に制限される。
一方、ブレーキの操作や解除ボタンが操作される等の所定の操作がなされた際には、シフトロック機構46において、制御装置の制御により、モータ26が逆駆動されて、伝達機構28を介して、カム構成体52が矢印F側へ向けて回転される。また、カム構成体52が矢印F側へ向けて回転されると、ロックバー54のカム部係合部54Bがカム部50の第1切欠部50A1内に配置された状態から当該カム部50の解除面50Bに当接している状態となる。そして、ロックバー54のカム部係合部54Bがカム部50の第1切欠部50A1内に配置された状態からカム部50の解除面50Bに当接している状態とされることで、ロックバー54がノブ本体14と離間する方向へ向けて移動される。その結果、ロックバー54の規制部54Cが、ノブ本体14のロックバー被係合部14Bにおける第1被係合部14B1内から離脱される。これにより、ノブ12(ノブ本体14)の回転範囲の制限が解除されて、ノブ12が「P」位置から「R」位置、「N」位置及び「D」位置に回転可能にされる。
さらに、ノブ12が「N」位置に配置された場合(ノブ12のシフト位置が「N」位置であることをシフトセンサが検出した場合)で、かつ、ロックスイッチが操作された際には、シフトロック機構46において、制御装置の制御により、モータ26が正駆動されて、伝達機構28(ウォームギア30、中間ギア36及びノブ駆動ギア18)を介して、カム構成体52が矢印E側へ向けて回転される。また、カム構成体52が矢印E側へ向けて回転されると、図5(A)〜(D)に示されるように、ロックバー54のカム部係合部54Bがカム部50の解除面50Bに当接している状態から当該カム部50の第2切欠部50A2内に配置された状態となる。そして、ロックバー54のカム部係合部54Bがカム部50の第2切欠部50A2内に配置された状態では、ロックバー54が図示しないスプリングの付勢力によってノブ本体14側へ移動されて、ロックバー54の規制部54Cがノブ本体14のロックバー被係合部14Bにおける第1被係合部14B1及び第2被係合部14B2に挿入される。これにより、ノブ12(ノブ本体14)の回転がロック(規制)されて、ノブ12の「N」位置から「R」位置、「P」位置及び「D」位置への回転がロック(規制)される。なお、図5(E)に示されるように、カム構成体52が矢印E側へ向けてさらに回転されることにより、第2切欠部50A2における矢印F側の面とロックバー54のカム部係合部54Bとをノブ本体14の回転径方向にオーバーラップさせることにより、ロックバー54の径方向外側(ノブ本体14の回転径方向外側)への移動を規制することができる。
一方、ノブ14が「N」位置に配置された場合(ノブ14のシフト位置が「N」位置であることをシフトセンサが検出した場合)に、ノブ14の「N」位置からの回転がロックされた状態で、ロックスイッチが操作された際には、シフトロック機構46において、制御装置の制御により、モータ26が逆駆動されて、伝達機構28を介して、カム構成体52が矢印F側へ向けて回転される。また、カム構成体52が矢印F側へ向けて回転されると、ロックバー54のカム部係合部54Bがカム部50の第2切欠部50A2内に配置された状態から当該カム部50の解除面50Bに当接している状態となる。そして、ロックバー54のカム部係合部54Bがカム部50の第2切欠部50A2内に配置された状態からカム部50の解除面50Bに当接している状態とされることで、ロックバー54がノブ本体14と離間する方向へ向けて移動される。その結果、ロックバー54の規制部54Cが、ノブ本体14のロックバー被係合部14Bにおける第1被係合部14B1及び第2被係合部14B2内から離脱される。これにより、ノブ12(ノブ本体14)の回転のロックが解除されて、ノブ12が「N」位置から「R」位置、「P」位置及び「D」位置に回転可能にされる。
以上説明したように、本実施形態のシフト装置10では、ノブ12を複数のシフト位置の範囲(「N」位置から「D」位置の間の範囲)内で操作できるように当該ノブ12の操作範囲を制限することができる。
また、本実施形態では、ロックバー54の規制部54Cが第1被係合部14B1に係合されるか、或いは、第1被係合部14B1及び第2被係合部14B2に係合されるかが選択されることで、シフト体の操作範囲が制限される範囲を選択することができる。これにより、ロックバー54の変位量が増加することを抑制しつつ、ノブ12の回転範囲を「N」位置から「D」位置の間に制限することができると共に、「N」位置においてノブ12の回転を規制することができる。
なお、上記実施形態では、シフトロック機構46がノブ12の「P」位置及び「N」位置からの回転のロック及びロック解除を行うと共に、ノブ12の回転範囲を「N」位置から「D」位置の間に制限する。しかしながら、シフトロック機構46がノブ12の「P」位置及び「N」位置以外のシフト位置(例えば「R」位置及び「D」位置)からの回転のロック及びロック解除を行ってもよい。また、シフトロック機構46が、ノブ12の回転範囲を「R」位置から「D」位置の間に制限してもよい。この場合、ロックバー54の規制部54C及びノブ本体14に設けられたロックバー被係合部14B(第1被係合部14B1)の寸法を調節すればよい。
また、上記実施形態では、シフト装置10をインストルメントパネルに設置した。しかしながら、シフト装置10をセンタコンソールやコラムカバー等に設置してもよい。
さらに、上記実施形態では、回転されることで複数のシフト位置のうちいずれかのシフト位置に変位されるノブ12を有するタイプのシフト装置10に本発明を適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、前後や左右方向に移動されることで複数のシフト位置のうちいずれかのシフト位置に変位されるシフト体を有するタイプのシフト装置に本発明を適用してもよい。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
10 シフト装置
12 ノブ(シフト体)
14B ロックバー被係合部(被係合部)
14B1 第1被係合部
14B2 第2被係合部
46 シフトロック機構(制限機構)
54C 規制部

Claims (5)

  1. 操作されることで、複数のシフト位置のうちいずれかのシフト位置に変位されるシフト体と、
    前記シフト体の操作範囲を一の前記シフト位置から他の前記シフト位置の範囲内に制限する制限機構と、
    を備えたシフト装置。
  2. 前記制限機構は、前記シフト体が操作されることで変位される被係合部と、該被係合部が係合されることで前記シフト体の操作範囲を制限する規制部と、を含んで構成されている請求項1記載のシフト装置。
  3. 前記規制部への前記被係合部の係合位置が変更されて前記制限機構が制限する前記シフト体の操作範囲が変更される請求項2記載のシフト装置。
  4. 前記被係合部は、互いに隣り合って配置された第1被係合部及び第2被係合部を含んで構成されており、
    前記規制部に前記第1被係合部が係合される状態では、該規制部に前記第2被係合部が係合される場合よりも広い範囲で前記シフト体を操作することが可能とされた請求項2又は請求項3記載のシフト装置。
  5. 前記シフト体は、回転されることで前記複数のシフト位置のうちいずれかのシフト位置に変位され、
    前記制限機構は、前記シフト体の回転範囲を制限する請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のシフト装置。
JP2015248901A 2015-12-21 2015-12-21 シフト装置 Pending JP2017114170A (ja)

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