JP2019043467A - 車両用シフタ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡易な操作を以ってパーキングレンジにシフトが可能であるとともに、運転者による誤操作を抑制することができる車両用シフタ装置を提供する。【解決手段】車両用シフタ装置1は、運転者の操作に基づいて、Pレンジ、Rレンジ、Nレンジ、及びDレンジの各変速レンジを切り替えるシフタ装置である。車両用シフタ装置1は、各変速レンジに応じてポジションが規定されるシフトレバーを備え、当該シフトレバーが選択されたレンジに応じた各ポジション10p,10r,10n,10dで保持されるようになっている。車両用シフタ装置1では、運転者がシフトレバーをポジション10n,10dからポジション10v1,10v2に移動させることで変速レンジがPレンジに切り替わる。運転者の操作によりポジション10v1,10v2に移動されたシフトレバーは、経路A4,A5を通り、Pポジション10pに自動的に移動する。【選択図】図3

Description

本発明は、車両用シフタ装置に関する。
車両用シフタ装置は、運転者からの変速レンジの切り替えに係る入力を受け付けるために、センターコンソールやインストルメントパネルに設けられている。車両用シフタ装置としては、自動変速機に対して機械式に連結された従来式のシフタ装置と、シフトレバーのポジションを電気的に検出し、検出した電気信号を制御部に送出することで変速を実行する、所謂、エレキシフタ装置(シフト・バイ・ワイヤ方式のシフタ装置)とがある。
エレキシフタ装置は、シフトレバーの操作ストロークに制約がなく、装置のコンパクト化を図ることができるというメリットがあるとともに、車両設計の際の自由度を高くできるというメリットもある。
特許文献1には、リバース(R)レンジとドライブ(D)レンジの選択をシフトレバーの操作により行い、パーキング(P)レンジとニュートラル(N)レンジの選択及び解除については押ボタンスイッチで行うエレキシフタ装置が開示されている。
特許文献1に開示のシフタ装置では、運転者がPレンジやNレンジにシフトしようとした場合に、押ボタンスイッチを押すだけでよいので、簡易な操作を以ってPレンジやNレンジにシフトすることができる。
特開2007−253912号公報
しかしながら、上記特許文献1に開示のシフタ装置では、RレンジとDレンジの選択がシフトレバーの操作、PレンジとNレンジの選択が押ボタンスイッチの操作、という異なる操作を必要とするので、運転者が操作毎にシフトレバーでの操作か押ボタンスイッチでの操作かを考えることが必要であり、変速レンジの切り替えに際して、運転者が誤操作してしまうことが懸念される。
本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、簡易な操作を以ってパーキングレンジにシフトが可能であるとともに、運転者による誤操作を抑制することができる車両用シフタ装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る車両用シフタ装置は、運転者の操作に基づいて、パーキングレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジ、及びドライブレンジを含む複数のレンジ間で車両の変速レンジを切り替える車両用シフタ装置において、前記複数の変速レンジの各々に応じて、ポジションが規定されるシフトレバーと、前記運転者が所定の前記変速レンジを選択した場合に、当該選択された前記所定の変速レンジに対応する各位置に前記シフトレバーの前記ポジションを保持するレバー保持部と、を備え、前記シフトレバーを上方から平面視するとき、前記パーキングレンジと前記リバースレンジとの間で前記変速レンジを切り替える場合に、前記シフトレバーは第1の経路を移動し、前記ニュートラルレンジ及び前記ドライブレンジの少なくとも一方のレンジから前記パーキングレンジに前記変速レンジを切り換える場合に、前記シフトレバーは前記第1の経路とは異なる第2の経路を移動する。
上記態様に係る車両用シフタ装置では、パーキング(P)レンジとリバース(R)レンジの間で変速レンジを切り替える際にシフトレバーが移動する第1の経路と、ニュートラル(N)レンジ及びドライブ(D)レンジの少なくとも一方のレンジからPレンジに変速レンジを切り替える際に、第1の経路とは異なる第2の経路をシフトレバーが移動する構成となっている。このため、上記態様に係る車両用シフタ装置では、上記一方のレンジからPレンジに変速レンジを切り替える場合に、少なくともRポジション(変速レンジがRレンジである場合のシフトレバーのポジション)を経由せずにPポジション(変速レンジがPレンジである場合のシフトレバーのポジション)に直接移動させることができ、簡易な操作を以ってPレンジにシフトが可能である。
また、上記態様に係る車両用シフタ装置では、シフトレバーを操作するのみで、Pレンジ、Rレンジ、Nレンジ、及びDレンジの各変速レンジを切り替えることが可能であるので、上記特許文献1のように、変速レンジによって異なる操作(シフトレバーでの操作と押ボタンスイッチでの操作)を行う必要がなく、変速シフト時における運転者の誤操作を抑制することができる。
従って、上記態様に係る車両用シフタ装置では、簡易な操作を以ってパーキングレンジにシフトが可能であるとともに、運転者による誤操作を抑制することができる。
本発明の別態様に係る車両用シフタ装置は、上記態様であって、前記シフトレバーの前記ポジションを、電気的、磁気的、又は光学的に検出する検出部を更に備える。
上記態様に係る車両用シフタ装置は、シフトレバーのポジションを電気的、磁気的、又は光学的に検出する、所謂、シフト・バイ・ワイヤ方式のシフタ装置であるので、装置全体でのコンパクト化を図ることができるとともに、設計における高い自由度を確保することができる。なお、シフトレバーのポジションを電気的に検出する場合には、エレキシフタ装置ということになる。
本発明の別態様に係る車両用シフタ装置は、上記態様であって、前記シフトレバーは、下端の根元部を支点として、前記上端部が前記第1の経路及び前記第2の経路を移動可能なように回動可能となっており、前記検出部は、前記シフトレバーの前記根元部の回転角を検出する回転角センサーである。
上記態様に係る車両用シフタ装置では、根元部を支点としてシフトレバーが回動自在である構成を採用するとともに、根元部の回転角でシフトレバーのポジション(姿勢)を検出するようにしているので、車両の高さ方向における装置サイズをコンパクト化することが可能となる。即ち、シフトレバーの回動に係る支点よりも下方の部分までシフトレバーを延長し、その延長端で回転角を検出するような場合に比べて、上記態様に係る車両用シフタ装置では、車両の高さ方向でのコンパクト化を図ることが可能である。
本発明の別態様に係る車両用シフタ装置は、上記態様であって、前記シフトレバーを上方から平面視するとき、前記リバースレンジ、前記ニュートラルレンジ、及び前記ドライブレンジの間で前記変速レンジを切り替える場合には、前記シフトレバーの上端部は第1の直線上を移動し、前記パーキングレンジと前記リバースレンジとの間で前記変速レンジを切り替える場合には、前記シフトレバーは、前記第1の経路としての、前記第1の直線に対して交差する第2の直線上を移動し、前記一方のレンジから前記パーキングレンジに前記変速レンジを切り替える場合には、前記シフトレバーは、前記第2の経路としての、前記第2の直線に対して間隔を空けて並行する第3の直線上と、前記第1の直線に対して間隔を空けて並行する第4の直線上とを、移動する。
上記態様に係る車両用シフタ装置では、第3の直線と第4の直線とで上記第2の経路を構成し、第3の直線が第2の直線と並行であって、且つ、第4の直線が第1の直線と並行であるので、運転者が上記一方のレンジからPレンジに変速レンジを切り替える際に、直感的(感覚的)にシフトレバーを動かす方向を認識することができ、当該切り替え時における誤操作の可能性をより低くすることができる。
本発明の別態様に係る車両用シフタ装置は、上記態様であって、前記シフトレバーは、出没自在であって外向きに弾性付勢されたディテントプランジャーを有し、前記上端部よりも下方の位置に設けられたディテント機構部を備え、前記車両用シフタ装置は、前記シフトレバーの移動に伴う前記ディテントプランジャーの移動領域に設けられたディテントガイドを更に備え、前記ディテントガイドは、前記シフトレバーが前記第4の直線上を移動する際に、前記ディテントプランジャーが移動する領域に設けられ、前記ディテントプランジャーの先端部が摺動する溝部を有し、前記シフトレバーの前記上端部が、前記第3の直線と前記第4の直線との交点から、前記変速レンジが前記パーキングレンジである場合の前記シフトレバーのポジションであるパーキングポジションに移動する区間において、前記ディテントガイドの前記溝部は、前記弾性付勢の作用により前記ディテントプランジャーの突出度合が漸増する傾斜溝となっている。
上記態様に係る車両用シフタ装置では、第3の直線と第4の直線との交点からパーキング(P)ポジションまでシフトレバーが移動する区間において、ディテントガイドの上記溝部が傾斜溝となっているので、ディテントプランジャーをディテントガイドに向けて突出させるように作用する弾性力により、シフトレバーが自動的に(運転者が力を加えなくても)Pポジションへと移動することになる。よって、運転者は、シフトレバーを上記交点へと移動させるだけで、その後、シフトレバーは自動的にPポジションへと移動する。よって、運転者のシフト操作を簡易なものとすることができ、誤操作の抑制に有効である。
なお、運転者が上記交点にシフトレバーを移動させた時点でPレンジとなることが、運転者のシフト操作に対する高い応答性を確保するという観点から望ましい。
本発明の別態様に係る車両用シフタ装置は、上記態様であって、前記ディテントガイドは、前記パーキングレンジ、前記リバースレンジ、前記ニュートラルレンジ、及び前記ドライブレンジの各変速レンジにおける前記シフトレバーの前記ポジションで、前記ディテントプランジャーの前記先端部の侵入を受け入れる凹部又は孔部を有する。
上記態様に係る車両用シフタ装置では、ディテント機構部とディテントガイドとを備えているので、運転者が各変速レンジを選択した際の認識を、シフトレバーを把持する手からの情報(反力などによる情報)でも得ることができる。
また、上記態様に係る車両用シフタ装置では、ディテントプランジャーがディテントガイドの凹部又は孔部に侵入することで、各変速レンジにおけるシフトレバーの姿勢の保持(ポジションの保持)がより確実になされる。
本発明の別態様に係る車両用シフタ装置は、上記態様であって、前記シフトレバーは、上端部に設けられた押ボタンと、前記運転者による前記押ボタンの操作に応じて変位し、且つ、上方に向けて弾性付勢されたガイドレバーと、を更に有し、前記レバー保持部は、前記シフトレバーの周囲に設けられ、前記パーキングレンジ、前記リバースレンジ、前記ニュートラルレンジ、及び前記ドライブレンジの各変速レンジにおける前記シフトレバーの前記ポジションで、前記ガイドレバーと掛合する凹部又は孔部を有するガイドであり、前記ガイドレバーと前記ガイドの凹部又は孔部との掛合により、前記シフトレバーの前記ポジションが保持される。
上記態様に係る車両用シフタ装置では、ガイドの凹部又は孔部とガイドレバーとの掛合という、簡易且つ確実な構成によって各変速レンジにおけるシフトレバーのポジションを保持することとしているので、製造コストの低減を図ることができるとともに、当該機構の故障を低く抑えることができる。
上記の各態様に係る車両用シフタ装置では、簡易な操作を以ってパーキングレンジにシフトが可能であるとともに、運転者による誤操作を抑制することができる。
実施形態に係る車両用シフタ装置が適用された車両の室内空間を示す模式図である。 車両用シフタ装置の外観構成を示す模式斜視図である。 車両用シフタ装置におけるシフトレバーの動きを示す模式平面図である。 シフトレバーの構成を示す模式斜視図である。 図4のV−V断面を示す模式断面図である。 PポジションとRポジションとの間でシフトレバーを操作した場合のディテント機構部の動きを示す模式断面図である。 RポジションからDポジションまでの間でシフトレバーを操作した場合のディテント機構部の動きを示す模式断面図である。 中継ポジションからPポジションまでシフトレバーが移動する場合のディテント機構部の動きを示す模式断面図である。 ディテントガイドにおける傾斜溝部の形状を示す模式断面図である。 PポジションとRポジションとの間でシフトレバーを操作した場合のガイドレバーの動きを示す模式断面図である。 RポジションからDポジションまでの間でシフトレバーを操作した場合のガイドレバーの動きを示す模式断面図である。 Nポジションから中継ポジションにシフトレバーを操作した場合のガイドレバーの動きを示す模式断面図である。 中継ポジションからPポジションまでシフトレバーが移動する場合のガイドレバーの動きを示す模式断面図である。
以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一態様であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。
ここで、以下の説明において用いる図において、“+X”は車両右方、“−X”は車両左方、“+Y”は車両前方、“−Y”は車両後方、“+Z”は車両上方、“−Z”は車両下方、をそれぞれ指す。
[実施形態]
1.車両用シフタ装置1とその周辺構成
車両の室内空間における、車両用シフタ装置1とその周辺構成について、図1を用い説明する。
図1に示すように、運転者が着座する位置の前方には、インストルメントパネル2におけるメーターユニット3やステアリングハンドル4が配置されている。メーターユニット3には、速度やエンジン回転数、さらにはギヤレンジなどの表示がなされるようになっている。
運転席と助手席との間には、センターコンソール5が設けられている。センターコンソール5は、車両の前後方向に延びるように設けられており、運転者の腕を載せることができるように上面が略平面に形成されている。
センターコンソール5には、車両用シフタ装置1及びパーキングスイッチ6が設けられている。本実施形態に係る車両用シフタ装置1は、エレキシフタ方式(シフト・バイ・ワイヤ方式)のシフタ装置である。そして、車両用シフタ装置1は、運転者の入力に応じて、制御部(例えば、ECU)を介して自動変速機(図示を省略。)へ変速レンジを切り替える指令信号を出力する。
なお、車両用シフタ装置1は、パーキングレンジ(Pレンジ)、リバースレンジ(Rレンジ)、ニュートラルレンジ(Nレンジ)、及びドライブレンジ(Dレンジ)の間で変速レンジを切り換えできるようになっている。
パーキングスイッチ6は、パーキングブレーキを操作するためのソレノイドに接続されたスイッチである。運転者がパーキングスイッチ6の前方部分を上に引き上げる操作をすると、パーキングブレーキが利くようになっている。
2.車両用シフタ装置1の外観構成
車両用シフタ装置1の外観構成について、図2を用い説明する。図2は、図1におけるセンターコンソール5の一部を抜き出して図示した模式斜視図である。
図2に示すように、センターコンソール5の上面には、開口部50と凹部51とが設けられている。開口部50は、+Z側からの平面視で略長方形の形状をしている。凹部51についても、同様に、平面視で略長方形の形状をしている。
センターコンソール5の凹部51には、−Y側を中心として回動自在のパーキングスイッチ6が配置されている。凹部51の+Y側の部分は、運転者の指の侵入を受け入れるために空けられている。
センターコンソール5の開口部50には、当該開口部50をZ方向に挿通するシフトレバー10が配されている。シフトレバー10は、軸形状を有するレバー本体11と、その+Z側の端部(上端部)に取り付けられたシフトノブ12を有する。また、シフトノブ12には、運転者により押下される押ボタン13が設けられている。
センターコンソール5の開口部50は、レバー本体11が挿通する部分を除きカバー14で−Z側が隠されている。
開口部50の+X側及び−X側には、シフトポジションを示すインジケータ15p,15r,15n,15dが設けられている。これらインジケータ15p,15r,15n,15dは、選択されているシフトポジションに対応する箇所が−Z側から発光するようになっており、視覚的にも運転者にシフトポジションを確認し易いようになっている。
3.シフトレバー10の動き
本実施形態に係る車両用シフタ装置1におけるシフトレバー10の動きについて、図3を用い説明する。図3は、車両用シフタ装置1におけるシフトレバー10の動きを示す模式平面図である。
図3に示すように、車両用シフタ装置1では、パーキング(P)ポジション10pとリバース(R)ポジション10rとは、X方向に並ぶ状態で配置されている。換言すると、Pポジション10pとRポジション10rとは、X方向に沿って延びる直線Ax上に配置されている。
一方、車両用シフタ装置1において、Rポジション10rとニュートラル(N)ポジション10nとドライブ(D)ポジション10dとは、Y方向に並ぶ状態で配置されている。即ち、Rポジション10rとNポジション10nとDポジション10dとは、Y方向に沿って延びる直線Ax上に配置されている。
直線Axと直線Axとは、角度θで交差する。角度θは、例えば、90°である。ただし、運転者の腕の自然な動きを考慮し、角度θを90°よりも小さくしたり、90°よりも大きくしたりすることも可能である。
運転者がパーキング状態にある車両を発進させようとした場合には、先ず、矢印Aで示す経路(第1の経路)でシフトレバー10をPポジション10pからRポジション10rに移動させる。その後、車両を前進させようとする場合には、矢印A及び矢印Aで示すようにシフトレバー10を、Rポジション10rからNポジション10nを経てDポジション10dへと移動させ、パーキングスイッチ6(図1及び図2を参照。)をOFFにする。
なお、シフトレバー10の移動に伴い、その脇部分に設けられている対応するインジケータ15p,15r,15n,15dが点灯する。また、詳細な図示を省略しているが、メーターユニット3(図1を参照。)にもシフトポジションを表わすインジケータが設けられており、当該インジケータについても、シフトレバー10の移動に連動して点灯するようになっている。
ここで、本実施形態に係る車両用シフタ装置1では、上記のようなシフトレバー10の操作に加え、次のような操作も可能となっている。
本実施形態に係る車両用シフタ装置1では、変速レンジがNレンジにある場合に、Rレンジを介さずにPレンジに切り替えることができる。具体的には、運転者がNレンジからPレンジへと切り替えようとした場合に、Nポジション10nに位置するシフトレバー10を+X側の中継ポジション10vへと移動させる。そして、シフトレバー10が中継ポジション10vに移動した時点で、変速レンジがPレンジへと切り替わる。シフトレバー10は、中継ポジション10vからPポジション10pへと自動的に移動する。このメカニズムについては、後述する。
また、本実施形態に係る車両用シフタ装置1では、変速レンジがDレンジにある場合にも、Rレンジを介さずにPレンジに切り替えることもできる。具体的には、運転者がDレンジからPレンジへと切り替えようとした場合に、Dポジション10dに位置するシフトレバー10を+X側の中継ポジション10vへと移動させる。そして、シフトレバー10が中継ポジション10vに移動した時点で、変速レンジがPレンジへと切り替わる。シフトレバー10は、中継ポジション10vからPポジション10pへと自動的に移動する。このメカニズムについても、後述する。
即ち、本実施形態に係る車両用シフタ装置1では、変速レンジがNレンジ及びDレンジにある場合にも、矢印A,Aで示す第2の経路をシフトレバー10が移動することで、Rレンジを介さずに直接Pレンジへと切り替えることが可能である。
車両用シフタ装置1において、Nポジション10nと中継ポジション10vとは、直線Axと平行な直線Ax上に位置し、Dポジション10dと中継ポジション10vとは、直線Axと平行な直線Ax上に位置する。そして、Pポジション10pと中継ポジション10vと中継ポジション10vとは、直線Axと平行な直線Ax上に位置する。
4.シフトレバー10の構成
シフトレバー10の構成について、図4及び図5を用い説明する。図4は、シフトレバー10の構成を示す模式斜視図であり、図5は、図4のV−V断面を示す模式断面図である。なお、図4及び図5では、シフトノブ12及び押ボタン13の図示を省略している。
図4に示すように、シフトレバー10は、レバー本体11と、ロッド18と、ガイドレバー19,20と、ディテント機構部と、を有する。
レバー本体11は、Z方向に延びる円筒体であって、−Z側のレバー下部16が大径となっている。レバー本体11の下端には、球の上部を切り取った形状の根元部17が設けられている。根元部17は、その外周面を覆うように配された円殻状の回転角センサ―23により支持されている。レバー本体11は、根元部17を支点として、+Z側の先端部分(シフトノブ12が設けられる部分)が回動自在となっている。
回転角センサ―23は、根元部17の回転角を検出し、信号ケーブル24を介して回転角に係る電気信号を制御部(例えば、ECU)に送信する。
なお、レバー本体11において、レバー下部16及び根元部17は一体に形成されている。
図5に示すように、ロッド18は、レバー本体11の筒内空間11bに挿入されており、矢印Cで示すようにZ方向に上下動可能となっている。ロッド18は、−Z側において、弾性体であるバネ(コイルバネ)25により+Z側に向けて弾性付勢されている。
ロッド18には、長手方向(Z方向)の中間部分にフランジ部18c,18dが設けられ、レバー本体11の上開口部11aからの上端部18aの突出量が規制されている。また、ロッド18の下端部18bは、レバー本体11の底面部11cとの間に隙間を空けた状態となっている。この隙間は、レバー本体11に対するロッド18のZ方向でのストロークよりも大きく設定されている。
ガイドレバー19,20は、各一端部分がロッド18に接合されている。ロッド18に対するガイドレバー19,20の接合箇所は、ロッド18の長手方向(Z方向)の中間部分であって、フランジ部18cの−Z側である。
ガイドレバー19は、ロッド18との接合部分から+Y側に延びた腕形状をしており、ガイドレバー20は、ロッド18との接合部分から−Y側に延びた腕形状をしている。ガイドレバー19,20の各先端部分には、+Z側に爪部19a,20aが突設されている。
ガイドレバー19,20は、矢印Cで示すロッド18のZ方向への移動に連動して、矢印C,Cで示すようにZ方向に上下動する。なお、ロッド18は、図示を省略している押ボタン13を運転者が押し下げることで−Z側へ移動し、押ボタン13への運転者の押下が解除されることで、バネ25の弾性力により+Z側へ移動する。これに連動して、ガイドレバー19,20も上下動する。
なお、レバー下部16には、ガイドレバー19,20の通過を許す開口部16a,16bが開口されている。
図4に戻って、ディテント機構部は、レバー下部16に接合されたディテントケース21と、当該ディテントケース21内に収納され、+Z側に向けて弾性付勢されたディテントプランジャー22とを有する。ディテントプランジャー22は、矢印Bのような力が加わった場合にディテントケース21内に没し、力が加わっていない場合に図4に示すように突出した状態となっている。
5.シフトレバー10を操作した際のディテント機構部の動き
運転者がシフトレバー10を操作した際のディテント機構部の動きについて、図6から図9を用い説明する。図6は、運転者がPポジション10pとRポジション10rとの間でシフトレバー10を操作した際のディテント機構部の動きを示す模式断面図であり、図7は、Rポジション10rからDポジション10dまでの間でシフトレバー10を操作した際のディテント機構部の動きを示す模式断面図である。また、図8は、中継ポジション10v,10vからPポジション10pまでのシフトレバー10が移動する場合のディテント機構部の動きを示す模式断面図であり、図9は、ディテントガイド26における傾斜溝部26gの形状を示す模式断面図である。
図6及び図7に示すように、ディテント機構部におけるディテントプランジャー22が移動する領域の+Z側を覆うように、ディテントガイド26が配されている。図6から図8に示すように、ディテントガイド26は、センターコンソール5の−Z側の下面に固定されている。ディテントガイド26の−Z側の下面部26aには、+Z側に凹入するよう形成された凹部26p,26r,26n,26d,26v,26vが設けられている。
ここで、図6に示すように、ディテントガイド26における凹部26pと凹部26rとは、X方向(車幅方向)に並んだ状態で形成されている。凹部26pには、矢印Dで示すように、シフトレバー10をPポジション10pに入れたときにディテントプランジャー22が嵌まり込む。
同様に、凹部26rには、矢印Dで示すように、シフトレバー10をRポジション10rに入れたときにディテントプランジャー22が嵌まり込む。
なお、シフト操作の途中において、ディテントプランジャー22の先端部分がディテントガイド26の下面部26aに当接している状態では、ディテントケース21内に収納されたバネ(図示を省略。)が圧縮され、ディテントプランジャー22の先端部分が下面部26aに隙間なく押付けられた状態となる。
次に、図7に示すように、ディテントガイド26における凹部26rと凹部26nと凹部26dとは、Y方向(車両の前後方向)に並んだ状態で形成されている。凹部26nには、矢印E,Eで示すように、シフトレバー10をNポジション10nに入れたときにディテントプランジャー22が嵌まり込む。
同様に、凹部26dには、矢印Eで示すように、シフトレバー10をDポジション10dに入れたときにディテントプランジャー22が嵌まり込む。
シフト操作の途中において、ディテントプランジャー22の先端部分が凹部26r,26n,26dの各間に位置する場合にも、ディテントケース21内に収納されたバネ(図示を省略。)が圧縮され、ディテントプランジャー22の先端部分が下面部26aに隙間なく押付けられた状態となる。
なお、ディテントガイド26の下面部26aは、シフトレバー10の回動に係る支点P10を中心とする円弧形状に形成されている。これより、スムーズなシフトレバー10の操作が確保される。
次に、図8に示すように、ディテントガイド26における凹部26pと凹部26vと凹部26vとは、Y方向(車両の前後方向)に並んだ状態で形成されている。図9に示すように、上記支点P10から各ポジション26p,26v,26vへの法線Ax,Ax,Axを引くとき、各法線Ax,Ax,Ax上において、シフトレバー10の回動に係る支点P10から凹部26pの底部まで半径をRpとし、凹部26vの底部までの半径をRvとし、凹部26vの底部までの半径をRvとする。半径Rp,Rv,Rvは、次のような関係を満たす。
Rp<Rv<Rv ・・・ (数1)
また、見方を変えて、凹部26pの深さをDPpとし、凹部26vの深さをDPvとし、凹部26vの深さをDPvとするとき、次の関係を満たす。
DPp>DPv>DPv ・・・ (数2)
図9に示すように、ディテントガイド26における凹部26p,26v,26vの各底部は、滑らかな曲線を以って連続している。換言すると、ディテントガイド26における凹部26p,26v,26vは、−Y側から+Y側に向けて深さが漸増する傾斜溝部26gの各該当箇所に設けられている。
図8に戻って、シフトレバー10が中継ポジション10v,10vに移動された場合には、ディテントプランジャー22を+Z側へと付勢する弾性力の作用により、ディテントプランジャー22の先端部が傾斜溝部26gの底部に押圧される。そして、このディテントプランジャー22の押圧により、シフトレバー10は、矢印F,Fで示すように、中継ポジション10vあるいは中継ポジション10vからPポジション10pへ向かって自動的に移動する。即ち、ディテントプランジャー22は、−Y側から+Y側に移動するのに従って、突出度合が漸増するようになっており、中継ポジション10vあるいは中継ポジション10vからPポジション10pへのシフトレバー10の移動は、運転者が必ずしも操作しなくてもなされる。
6.シフトレバー10を操作した際のガイドレバー19,20の動き
運転者がシフトレバー10を操作した際のガイドレバー19,20の動きについて、図10から図13を用い説明する。図10は、運転者がPポジション10pとRポジション10rとの間でシフトレバー10を操作した際のガイドレバー20の動きを示す模式断面図であり、図11は、Rポジション10rからDポジション10dまでの間でシフトレバー10を操作した際のガイドレバー19,20の動きを示す模式断面図である。また、図12は、運転者がNポジションから中継ポジション10vへとシフトレバー10を操作した際のガイドレバー20の動きを示す模式断面図であり、図13は、中継ポジション10vあるいは中継ポジション10vからPポジション10pへのシフトレバー10が移動する際のガイドレバー19,20の動きを示す模式断面図である。
なお、図10及び図12では、図示の都合上、ガイドレバー20のみを図示しているが、ガイドレバー19についても同様の動きをする。
図10から図13に示すように、ガイドレバー19,20の爪部19a,20aが移動する領域の+Z側を覆うように、ガイド27が配されている。ガイド27は、ガイドレバー19,20の各々に対応するように、センターコンソール5の−Z側の内方における開口部50を挟んだY方向両側に設けられている。
なお、各ガイド27についても、センターコンソール5の−Z側の下面に固定されている。そして、開口部50よりも+Y側(車両前方側)に設けられているガイド27と開口部50よりも−Y側(車両後方側)に設けられているガイド27とは同じ形状を有する。
ガイド27の−Z側の下面部27aには、+Z側に凹入するよう形成された凹部27p,27r,27n,27d,27v,27vが設けられている。即ち、本実施形態において、ガイド27は、運転者が所定の変速レンジを選択した場合に、当該選択された所定の変速レンジに対応する各位置(ポジション10p,10r,10n,10d)にシフトレバー10のポジションを保持するレバー保持部として機能する部分である。
図10に示すように、ガイド26における凹部27pと凹部27rとは、X方向(車幅方向)に並んだ状態で形成されている。凹部27pには、矢印Gで示すように、シフトレバー10をRポジション10rからPポジション10pに移動させたときにガイドレバー19,20の爪部19a,20aが嵌まり込む。
同様に、凹部27rには、矢印Gで示すように、シフトレバー10をPポジション10pからRポジション10rに移動させたときにガイドレバー19,20の爪部19a,20aが嵌まり込む。
ここで、運転者がシフトレバー10をPポジション10pとRポジション10rとの間で移動させる際には、押ボタン13(図2を参照。)を押下し、バネ25の弾性力に抗してロッド18とともにガイドレバー19,20を−Z側に押下げた状態とする。運転者による押ボタン13の押下が行われていない場合には、図8に示すように、バネ25によりガイドレバー19,20は+Z側に付勢された状態となる。
なお、図10に示すように、シフトレバー10の回動に係る支点P10から凹部27rの+Z側底部までの距離(半径)Lrと、凹部27pの+Z側底部までの距離(半径)Lpとは、次の関係を満たすよう設けられている。
Lr<Lp ・・・ (数3)
(数3)の関係を換言すると、凹部27rへの爪部19a,20aの嵌まり込みの深さは、凹部27pへの爪部19a,20aの嵌まり込みの深さよりも浅くなっている。
また、ガイド27の下面部27aにおいて、凹部27pと凹部27rとの間の部分は、支点P10を中心とする半径が半径Lp及び半径Lrよりも小径となっている。
次に、図11に示すように、ガイド27における凹部27rと凹部27nと凹部27dとは、Y方向(車両の前後方向)に並んだ状態で形成されている。凹部27nには、矢印H,Hで示すように、シフトレバー10をDポジション10dあるいはRポジション10rからNポジション10nに移動したきにガイドレバー19,20の各爪部19a,20aが嵌まり込む。
同様に、凹部27dには、矢印Hで示すように、シフトレバー10をNポジション10nからDポジション10dに移動したときにガイドレバー19,20の各爪部19a,20aが嵌まり込む。
なお、図11に示すように、シフトレバー10の回動に係る支点P10から凹部27rの+Z側底部までの距離(半径)Lrと、凹部27nの+Z側底部までの距離(半径)Lnと、凹部27dの+Z側底部までの距離(半径)Ldとは、次の関係を満たすよう設けられている。
Lr<Ln=Ld ・・・ (数4)
(数4)の関係を換言すると、凹部27rへの爪部19a,20aの嵌まり込みの深さは、凹部27n及び凹部27dへの爪部19a,20aの嵌まり込みの深さよりも浅くなっている。そして、矢印Gで示すように、Nポジション10nとDポジション10dとの間では、運転者が押ボタン13(図2を参照。)を押下しなくても、Nポジション10nとDポジション10dとの間でシフトレバー10を移動させることが可能となっている。
次に、図12に示すように、ガイド26における凹部27nと凹部27vとは、X方向(車幅方向)に並んだ状態で形成されている。凹部27vには、矢印Iで示すように、シフトレバー10をNポジション10nから中継ポジション10vに移動させたときにガイドレバー19,20の爪部19a,20aが嵌まり込む。
ここで、シフトレバー10の回動に係る支点P10から凹部27nの+Z側底部までの距離(半径)Lnと、凹部27vの+Z側底部までの距離(半径)Lvとは、次の関係を満たすよう設けられている。
Ln=Lv ・・・ (数5)
(数5)の関係を換言すると、凹部27nへの爪部19a,20aの嵌まり込みの深さは、凹部27vへの爪部19a,20aの嵌まり込みの深さと同じになっている。なお、凹部27nと凹部27vとの間には、仮面部27aが介在しているので、シフトレバー10をNポジション10nから中継ポジション10vに移動させる場合には、運転者が押ボタン13(図2を参照。)を押下する必要がある。
上記では、Nポジション10nから中継ポジション10vにシフトレバー10を移動させる場合を説明したが、Dポジション10dから中継ポジション10vにシフトレバー10を移動させる場合についても同様である。
次に、図13に示すように、ガイド27における凹部27vと凹部27vと凹部27pとは、Y方向(車両の前後方向)に並んだ状態で形成されている。凹部27vと凹部27vと凹部27pとは、各底部が段差なくY方向に連続している。このため、矢印J,Jで示すように、シフトレバー10が中継ポジション10vあるいは中継ポジション10vからPポジション10pに移動する際に、ガイドレバー19,20の各爪部19a,20aは、当該移動に対して抵抗となることなく凹部10vあるいは凹部10vから凹部10pへと移動する。
なお、図13に示すように、凹部27pの−Y側に隣接した箇所には、ラッチ28が設けられている。図13の拡大部分に示すように、ラッチ28は、矢印Kで示すように、Z方向に出没自在となっており、ガイドレバー19,20の各爪部19a,20aが凹部27v,27vの側から凹部27pの側へと移動する際に+Z側に没するようになっている。
ラッチ28には、内部にバネ29が取り付けられており、押圧されていない状態では、−Z側に弾性付勢されている。そして、ラッチ28における+Y側の斜面28bは、−Y側の斜面28aよりも急峻な角度を以って形成されており、ガイドレバー19,20が+Y側から−Y側へと逆行するのを防止する。
7.効果
図3を用い説明したように、本実施形態に係る車両用シフタ装置1では、PレンジとRレンジの間で変速レンジを切り替える際にシフトレバー10が移動する第1の経路(矢印Aで示す経路)と、Nレンジ及びDレンジの各レンジからPレンジに変速レンジを切り替える際に、第1の経路とは異なる第2の経路(矢印A,Aで示す経路)をシフトレバー10が移動する構成となっている。このため、本実施形態に係る車両用シフタ装置1では、Nレンジ及びDレンジの各レンジからPレンジに変速レンジを切り替える場合に、Rポジション10rを経由せずにPポジション10pにシフトレバー10を直接移動させることができ、簡易な操作を以ってPレンジにシフトが可能である。
また、車両用シフタ装置1では、シフトレバー10を操作するのみで、Pレンジ、Rレンジ、Nレンジ、及びDレンジの各変速レンジを切り替えることが可能であるので、上記特許文献1のように、変速レンジによって異なる操作(シフトレバーでの操作と押ボタンスイッチでの操作)を行う必要がなく、変速シフト時における運転者の誤操作を抑制することができる。
従って、本実施形態に係る車両用シフタ装置1では、簡易な操作を以ってNレンジ及びDレンジの各レンジからPレンジに直接シフトが可能であるとともに、運転者による誤操作を抑制することができる。
また、図4を用い説明したように、本実施形態に係る車両用シフタ装置1は、シフトレバー10のポジション(Pポジション10p、Rポジション10r、Nポジション10n、Dポジション10d、中継ポジション10v,10v)を、回転角センサー23で電気的に検出する、所謂、エレキシフタ装置であるので、装置全体でのコンパクト化を図ることができるとともに、設計における高い自由度を確保することができる。
なお、シフトレバー10の各ポジションを磁気的又は光学的に検出することとしてもよい。
また、図6〜8,10〜13を用い説明したように、本実施形態に係る車両用シフタ装置1では、根元部17を支点P10としてシフトレバー10が回動自在である構成を採用するとともに、根元部17の回転角でシフトレバー10のポジション(姿勢)を検出するようにしているので、車両の高さ方向における装置サイズをコンパクト化することが可能となる。即ち、仮に、シフトレバーの回動に係る支点よりも下方の部分までシフトレバーを延長し、その延長端で回転角を検出するような場合に比べて、本実施形態に係る車両用シフタ装置1では、車両の高さ方向でのコンパクト化を図ることが可能である。
また、図3を用い説明したように、本実施形態に係る車両用シフタ装置1では、直線Ax,Axと直線Axとを通る経路で、Nポジション10n及びDポジション10dからPポジション10pへのシフトレバー10の移動を可能であり、直線Ax,Axが直線Axと並行であって、且つ、直線Axが直線Axと並行であるので、運転者がNレンジ及びDレンジの各レンジからPレンジに変速レンジを切り替える際に、直感的(感覚的)にシフトレバー10を動かす方向を認識することができ、当該切り替え時における誤操作の可能性をより低くすることができる。
また、図8及び図9を用い説明したように、本実施形態に係る車両用シフタ装置1では、直線Ax,Axと直線Axとの交点(中継ポジション10v,10v)からPポジション10pまでシフトレバー10が移動する区間において、ディテントガイド26に傾斜溝部26gを形成しているので、ディテントプランジャー22をディテントガイド26の溝底に向けて突出させるように作用する弾性力により、シフトレバー10が自動的にPポジション10pへと移動することになる。よって、運転者は、シフトレバー10を中継ポジション10vあるいは中継ポジション10vへと移動させるだけで、その後、シフトレバー10は自動的にPポジション10pへと移動する。よって、運転者のシフト操作を簡易なものとすることができ、誤操作の抑制に有効である。
なお、運転者が中継ポジション10vあるいは中継ポジション10vにシフトレバー10を移動させた時点でPレンジとなることが、運転者のシフト操作に対する高い応答性を確保するという観点から望ましい。
また、本実施形態に係る車両用シフタ装置1では、ディテント機構部(ディテントケース21、ディテントプランジャー22)とディテントガイド26とを備えているので、運転者が各変速レンジを選択した際の認識を、シフトレバー10を把持する手からの情報(反力などによる情報)でも得ることができる。
また、本実施形態に係る車両用シフタ装置1では、ディテントプランジャー22がディテントガイド26の凹部26p,26r,26n,26dにそれぞれ侵入することで、各変速レンジにおけるシフトレバー10の姿勢の保持(ポジションの保持)がより確実になされる。
また、本実施形態に係る車両用シフタ装置1では、ガイ27ドの凹部27p,27r,27n,27dの各々とガイドレバー19,20の各爪部19a,20aとの掛合という、簡易且つ確実な構成によって各変速レンジにおけるシフトレバー10のポジション10p,10r,10n,10dを保持することとしているので、製造コストの低減を図ることができるとともに、当該機構の故障の発生を抑えることができる。
[変形例]
上記実施形態では、シフトポジションをRポジション10rからDポジション10dの間で変更する場合に、シフトレバー10の上端部(シフトノブ12)を直線Ax上を移動させることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。シフトレバー10の移動軌跡は、直線に限らず、曲線であってもよい。この場合、運転者の肘や手首を中心とした円弧とすることも可能である。
同様に、上記実施形態では、シフトレバー10を中継ポジション10v,10vに移動させた後、シフトレバー10がPポジション10pへの移動についても、直線Ax上を移動することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。中継ポジション10v,10vからPポジション10pへの移動軌跡についても、曲線であってもよい。
また、上記実施形態では、直線Ax,Ax,AxをX方向(車幅方向)、直線Ax,Axを車両の前後方向としたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、直線Ax,Ax,AxをY方向(車両の前後方向)、直線Ax,Axを車幅方向とすることもできる。
また、上記実施形態では、ディテントガイド26及びガイド27の両方について、センターコンソール5の内方における上面側に設けることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、シフトレバー10の軸径方向にディテントプランジャーが出没可能なようにディテント機構部を設け、ディテントガイドをセンターコンソールの内方における側面側に設けることもできる。
また、上記実施形態では、シフトレバー10に2つのガイドレバー19,20を設けることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。1つのガイドレバーを設けることとしてもよいし、3つ以上のガイドレバーを設けることとしてもよい。
同様に、上記実施形態では、シフトレバー10に1つのディテント機構部を設けることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。2つ以上のディテント機構部を設けることとしてもよい。
また、上記実施形態では、車両用シフタ装置1がPレンジ、Rレンジ、Nレンジ、Dレンジの間で変速レンジを切り替えるエレキシフタ装置であることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、上記の各レンジに加え、マニュアル(M)レンジを含むこととしてもよい。
また、上記実施形態では、一例として、車室内の左側に運転席が配置されてなる構成を採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、車室内の右側に運転席が配置されてなる構成を採用することとしてもよい。
また、上記実施形態では、センターコンソール5における開口部50の周辺部分にインジケータ15p,15r,15n,15dを設けることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、シフトノブ13の上部にインジケータを設け、当該インジケータに変速レンジを表示させることにすることもできる。
また、上記実施形態では、センターコンソール5に車両用シフタ装置1を設けることとしたが、車両用シフタ装置の配置はこれに限定を受けるものではない。例えば、インストルメントパネルに車両用シフタ装置を設けることとしてもよい。
また、図13を用い説明したように、上記実施形態では、ガイド27にラッチ28を設けてシフトレバー10がPポジション10pから中継ポジション10v,10vに逆行するのを防止することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、電気信号に従ってプランジャーが出没するソレノイドを用いてシフトレバーの逆行を防止する構成を採用することもできる。
また、本発明では、ラッチ等によるシフトレバーの逆行防止機構は必須の構成ではなく、シフトレバー10がPポジション10pから中継ポジション10v,10vに逆行することを妨げない構成としてもよい。
また、上記実施形態では、所謂、エレキシフタ装置を一例として適用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。機械的に自動変速機に連結された車両用シフタ装置に対して適用した場合にも、上記同様の効果を得ることができる。
1 車両用シフタ装置
10 シフトレバー
11 レバー本体
17 根元部
18 ロッド
19,20 ガイドレバー
19a,20a 爪部
22 ディテントプランジャー
23 回転角センサ―(検出部)
26 ディテントガイド
26p,26r,26n,26d,26v,26v 凹部
26g 傾斜溝部
27 ガイド(レバー保持部)
27p,27r,27n,27d,27v,27v 凹部
経路(第1の経路)
,A 経路(第2の経路)

Claims (7)

  1. 運転者の操作に基づいて、パーキングレンジ、リバースレンジ、ニュートラルレンジ、及びドライブレンジを含む複数のレンジ間で車両の変速レンジを切り替える車両用シフタ装置において、
    前記複数の変速レンジの各々に応じて、ポジションが規定されるシフトレバーと、
    前記運転者が所定の前記変速レンジを選択した場合に、当該選択された前記所定の変速レンジに対応する各位置に前記シフトレバーの前記ポジションを保持するレバー保持部と、
    を備え、
    前記シフトレバーを上方から平面視するとき、
    前記パーキングレンジと前記リバースレンジとの間で前記変速レンジを切り替える場合に、前記シフトレバーは第1の経路を移動し、
    前記ニュートラルレンジ及び前記ドライブレンジの少なくとも一方のレンジから前記パーキングレンジに前記変速レンジを切り換える場合に、前記シフトレバーは前記第1の経路とは異なる第2の経路を移動する、
    車両用シフタ装置。
  2. 請求項1に記載の車両用シフタ装置であって、
    前記シフトレバーの前記ポジションを、電気的、磁気的、又は光学的に検出する検出部を更に備える、
    車両用シフタ装置。
  3. 請求項2に記載の車両用シフタ装置であって、
    前記シフトレバーは、下端の根元部を支点として、上端部が前記第1の経路及び前記第2の経路を移動可能なように回動可能となっており、
    前記検出部は、前記シフトレバーの前記根元部の回転角を検出する回転角センサーである、
    車両用シフタ装置。
  4. 請求項1から請求項3の何れかに記載の車両用シフタ装置であって、
    前記シフトレバーを上方から平面視するとき、
    前記リバースレンジ、前記ニュートラルレンジ、及び前記ドライブレンジの間で前記変速レンジを切り替える場合には、前記シフトレバーは第1の直線上を移動し、
    前記パーキングレンジと前記リバースレンジとの間で前記変速レンジを切り替える場合には、前記シフトレバーは、前記第1の経路としての、前記第1の直線に対して交差する第2の直線上を移動し、
    前記一方のレンジから前記パーキングレンジに前記変速レンジを切り替える場合には、前記シフトレバーは、前記第2の経路としての、前記第2の直線に対して間隔を空けて並行する第3の直線上と、前記第1の直線に対して間隔を空けて並行する第4の直線上とを、移動する、
    車両用シフタ装置。
  5. 請求項4に記載の車両用シフタ装置であって、
    前記シフトレバーは、出没自在であって外向きに弾性付勢されたディテントプランジャーを有し、前記上端部よりも下方の位置に設けられたディテント機構部を備え、
    前記車両用シフタ装置は、前記シフトレバーの移動に伴う前記ディテントプランジャーの移動領域に設けられたディテントガイドを更に備え、
    前記ディテントガイドは、前記シフトレバーが前記第4の直線上を移動する際に、前記ディテントプランジャーが移動する領域に設けられ、前記ディテントプランジャーの先端部が摺動する溝部を有し、
    前記シフトレバーの前記上端部が、前記第3の直線と前記第4の直線との交点から、前記変速レンジが前記パーキングレンジである場合の前記シフトレバーの前記ポジションであるパーキングポジションに移動する区間において、前記ディテントガイドの前記溝部は、前記弾性付勢の作用により前記ディテントプランジャーの突出度合が漸増する傾斜溝となっている、
    車両用シフタ装置。
  6. 請求項5に記載の車両用シフタ装置であって、
    前記ディテントガイドは、前記パーキングレンジ、前記リバースレンジ、前記ニュートラルレンジ、及び前記ドライブレンジの各変速レンジにおける前記シフトレバーの前記ポジションで、前記ディテントプランジャーの前記先端部の侵入を受け入れる凹部又は孔部を有する、
    車両用シフタ装置。
  7. 請求項1から請求項6の何れかに記載の車両用シフタ装置であって、
    前記シフトレバーは、上端部に設けられた押ボタンと、当該上端部よりも下方の位置に設けられ、前記運転者による前記押ボタンの操作に応じて変位し、且つ、上方に向けて弾性付勢されたガイドレバーと、を更に有し、
    前記レバー保持部は、前記シフトレバーの周囲に設けられ、前記パーキングレンジ、前記リバースレンジ、前記ニュートラルレンジ、及び前記ドライブレンジの各変速レンジにおける前記シフトレバーの前記ポジションで、前記ガイドレバーと掛合する凹部又は孔部を有するガイドであり、
    前記ガイドレバーと前記ガイドの凹部又は孔部との掛合により、前記シフトレバーの前記ポジションが保持される、
    車両用シフタ装置。
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