JP2019147464A - シフト装置 - Google Patents

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孝亨 近藤
Takaaki Kondo
孝亨 近藤
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Abstract

【課題】複数態様でシフト体のシフト位置からの移動を規制する。【解決手段】シフト装置10では、ラック26が左位置に移動されてノブ14の「P」位置から「R」位置への回転を規制すると共に、ラック26が右位置に移動されてノブ14の「D」位置から「M」位置への回転を規制する。このため、ラック26によって複数態様でノブ14のシフト位置からの回転を規制できる。【選択図】図2

Description

本発明は、シフト体が移動されてシフト位置が変更されるシフト装置に関する。
下記特許文献1に記載のシフト装置では、調整リングの連結要素(歯車)に電動モータが連絡されると共に、調整リングの制御輪郭にロック要素の突起が係合される。このため、電動モータによって調整リングが回転されて、ロック要素が第1位置から第2位置に移動されることで、ロック要素が、操作要素のロック輪郭に係合されて、操作要素のシフト位置からの回転を規制する。
ここで、このようなシフト装置では、複数態様で操作要素のシフト位置からの回転を規制できるのが好ましい。
特表2016−539836号公報
本発明は、上記事実を考慮し、複数態様でシフト体のシフト位置からの移動を規制できるシフト装置を得ることが目的である。
本発明の第1態様のシフト装置は、移動されてシフト位置が変更されるシフト体と、回転可能にされる回転ギヤと、前記回転ギヤと噛合され、前記回転ギヤが回転されて移動されると共に、複数の規制位置に配置されて前記シフト体のシフト位置からの移動を規制する移動体と、を備える。
本発明の第2態様のシフト装置は、本発明の第1態様のシフト装置において、前記移動体が移動方向両側の規制位置に配置される。
本発明の第3態様のシフト装置は、移動されてシフト位置が変更されるシフト体と、回転可能にされる回転ギヤと、前記回転ギヤと噛合され、前記回転ギヤが回転されて移動されることで前記シフト体のシフト位置からの移動を規制する移動体と、前記移動体が移動されて移動されることで前記シフト体のシフト位置からの移動を規制する規制体と、を備える。
本発明の第1態様のシフト装置では、シフト体が移動されて、シフト体のシフト位置が変更される。また、回転ギヤと移動体との噛合により、回転ギヤが回転されて、移動体が移動される。
ここで、移動体が、複数の規制位置に配置されて、シフト体のシフト位置からの移動を規制する。このため、移動体によって複数態様でシフト体のシフト位置からの移動を規制できる。
本発明の第2態様のシフト装置では、移動体が移動方向両側の規制位置に配置される。このため、移動体を移動方向両側の規制位置に容易に配置できる。
本発明の第3態様のシフト装置では、シフト体が移動されて、シフト体のシフト位置が変更される。
ここで、回転ギヤと移動体との噛合により、回転ギヤが回転されて、移動体が移動されることで、移動体がシフト体のシフト位置からの移動を規制する。さらに、移動体が移動されて、規制体が移動されることで、規制体がシフト体のシフト位置からの移動を規制する。このため、移動体及び規制体によって複数態様でシフト体のシフト位置からの移動を規制できる。
(A)及び(B)は、本発明の第1実施形態に係るシフト装置を示す上方から見た平面図であり、(A)は、ノブが「P」位置に配置された際を示し、(B)は、ノブが「M」位置に配置された際を示している。 (A)及び(B)は、本発明の第1実施形態に係るシフト装置の主要部を示す図であり、(A)は、上方から見た平面図であり、(B)は、左斜め後方から見た斜視図である。 (A)及び(B)は、本発明の第1実施形態に係るシフト装置におけるノブの「P」位置から「R」位置への回転が規制される際を示す図であり、(A)は、上方から見た平面図であり、(B)は、左斜め後方から見た斜視図である。 (A)及び(B)は、本発明の第1実施形態に係るシフト装置におけるノブの「N」位置から「R」位置への回転が規制される際を示す図であり、(A)は、上方から見た平面図であり、(B)は、左斜め後方から見た斜視図である。 (A)及び(B)は、本発明の第1実施形態に係るシフト装置におけるノブの「D」位置から「M」位置への回転が規制される際を示す図であり、(A)は、上方から見た平面図であり、(B)は、右斜め後方から見た斜視図である。 (A)及び(B)は、本発明の第1実施形態に係るシフト装置におけるノブの「N」位置から「D」位置への回転が規制される際を示す図であり、(A)は、上方から見た平面図であり、(B)は、左斜め後方から見た斜視図である。 (A)及び(B)は、本発明の第2実施形態に係るシフト装置の主要部を示す図であり、(A)は、上方から見た平面図であり、(B)は、右斜め後方から見た斜視図である。 (A)及び(B)は、本発明の第2実施形態に係るシフト装置におけるノブの「P」位置から「R」位置への回転が規制される際を示す図であり、(A)は、上方から見た平面図であり、(B)は、左斜め後方から見た斜視図である。 (A)及び(B)は、本発明の第2実施形態に係るシフト装置におけるノブの「N」位置から「R」位置への回転が規制される際を示す図であり、(A)は、上方から見た平面図であり、(B)は、左斜め後方から見た斜視図である。 (A)及び(B)は、本発明の第2実施形態に係るシフト装置におけるノブの「D」位置から「M」位置への回転が規制される際を示す図であり、(A)は、上方から見た平面図であり、(B)は、右斜め後方から見た斜視図である。 (A)及び(B)は、本発明の第2実施形態に係るシフト装置におけるノブの「N」位置から「D」位置への回転が規制される際を示す図であり、(A)は、上方から見た平面図であり、(B)は、右斜め後方から見た斜視図である。
[第1実施形態]
図1の(A)及び(B)には、本発明の第1実施形態に係るシフト装置10が上方から見た平面図にて示されている。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で示している。
本実施形態に係るシフト装置10は、車両(自動車)のコンソール(図示省略)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、それぞれ車両の前方、右方及び上方に向けられている。
図1の(A)及び(B)に示す如く、シフト装置10には、支持体としての略矩形板状のプレート12が設けられており、プレート12は、コンソール内に固定されている。プレート12の上面には、外規制部としての略台形柱状の規制柱12Aが一対一体に設けられており、規制柱12Aは、上側に突出されている。
プレート12の上側には、シフト体(操作体)としての略有底円筒状のノブ14が支持されており、ノブ14は、内部が下側に開放されると共に、上下方向(中心軸線)周りに回転(移動)可能にされている。ノブ14は、正方向(図1(A)等の矢印Aの方向)及び逆方向(図1(A)等の矢印Bの方向)に回転可能にされており、ノブ14は、逆方向側から正方向側に向けて、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)及び「M」位置(マニュアル位置)にこの順番で配置可能にされている。ノブ14は、コンソールを回転可能に貫通されて、車室内に突出されており、ノブ14は、車両の乗員(特に運転手)によって回転操作可能にされている。
ノブ14の前側における外周外側には、プレート12の一対の規制柱12Aが配置されており、一対の規制柱12Aは、ノブ14の回転方向(周方向)において互いに離間されている。ノブ14の外周の下端部には、前側部分において、外被規制部としての略矩形柱状の回転柱14Aが一体に設けられており、回転柱14Aは、一対の規制柱12A間に配置されている。これにより、回転柱14Aの逆方向への回転が逆方向側の規制柱12Aに規制されて、ノブ14の「P」位置から逆方向への回転が規制される(図1(A)参照)と共に、回転柱14Aの正方向への回転が正方向側の規制柱12Aに規制されて、ノブ14の「M」位置から正方向への回転が規制される(図1(B)参照)。
ノブ14の下端部には、第1被規制部として矩形状の第1規制孔16(図3(B)参照)が貫通形成されており、第1規制孔16は、回転柱14Aから逆方向側に離間している。ノブ14の下端部には、第2被規制部として長尺矩形状の第2規制孔18(図3(B)参照)が貫通形成されており、第2規制孔18は、第1規制孔16から逆方向側に離間すると共に、ノブ14の回転方向に延伸されている。ノブ14の下端部には、第3被規制部として長尺矩形状の第3規制孔20(図5(B)参照)が貫通形成されており、第3規制孔20は、第2規制孔18から逆方向側に離間すると共に、ノブ14の回転方向に延伸されている。
プレート12には、規制機構22(ロック機構、図2の(A)及び(B)参照)が設置されている。
規制機構22には、回転ギヤとしてのピニオン24が設けられており、ピニオン24は、ノブ14の内側において、プレート12の上側に支持されている。ピニオン24は、ノブ14と同軸上に配置されており、ピニオン24は、上下方向(中心軸線)周りに回転可能にされている。ピニオン24の外周には、ピニオン歯24Aが設けられており、ピニオン歯24Aは、ピニオン24の周方向に等間隔に配置されている。ピニオン24には、駆動機構(図示省略)が機械的に接続されており、駆動機構は、プレート12に支持されると共に、制御装置(図示省略)に電気的に接続されている。駆動機構は、制御装置の制御により、正駆動及び逆駆動可能にされており、駆動機構が正駆動及び逆駆動されて、それぞれピニオン24が互いに反対方向に回転される。
規制機構22には、移動体としての略矩形柱状のラック26が設けられており、ラック26は、ノブ14の内側において、プレート12の上側に支持されている。ラック26は、ピニオン24の後側に配置されており、ラック26は、左右方向に延伸されている。ラック26は、左右方向に移動(スライド)可能にされており、ラック26の前後方向への移動は、規制されている。ラック26の前端には、ラック歯26Aが設けられており、ラック歯26Aは、左右方向に等間隔に配置されている。ラック歯26Aは、ピニオン24のピニオン歯24Aに噛合されており、駆動機構が正駆動及び逆駆動されて、それぞれピニオン24の回転によりラック26が左方及び右方に移動される。このため、ラック26は、左右方向中間の解除位置としての中間位置(図2の(A)及び(B)参照)から、左側(移動方向一側)の規制位置としての左位置(図3及び図4の(A)及び(B)参照)と、右側(移動方向他側)の規制位置としての右位置(図5の(A)及び(B)参照)及び右端位置(図6の(A)及び(B)参照)に配置可能にされており、ラック26の右端位置は、ラック26の右位置より右側にされている。
ラック26の左右方向中間部には、被係合部としての長尺の係合孔28が形成されており、係合孔28は、上側に開放されている。係合孔28の右側部分は、維持部28Aにされて、左右方向に延伸されており、係合孔28の左側部分は、移動部28Bにされて、左方へ向かうに従い後方へ向かう方向に傾斜されている。
規制機構22には、規制体としての略矩形柱状のロックバー30が設けられており、ロックバー30は、ノブ14の内側において、プレート12の上側に支持されている。ロックバー30は、ピニオン24及びラック26の後側に配置されており、ロックバー30は、前後方向に延伸されると共に、前端部がラック26の上側に配置されている。ロックバー30は、前後方向に移動(スライド)可能にされており、ロックバー30の左右方向への移動は、規制されている。ロックバー30の前端部には、係合部としての円柱状の係合突起30A(図3(B)参照)が一体に設けられており、係合突起30Aは、下側に突出されて、ラック26の係合孔28に挿入されている。係合突起30Aは、係合孔28に前後方向において嵌合されており、ラック26が左右方向に移動されて、係合突起30Aが係合孔28の長手方向に沿って相対移動される。
係合突起30Aは、係合孔28の維持部28Aの左右方向中央に配置されており、ロックバー30は、前側の解除位置としての前位置に配置されている(図2の(A)及び(B)参照)。ラック26が左位置から右位置までの範囲(中間位置を含む)を移動される際には、係合突起30Aの維持部28Aへの配置が維持されて、ロックバー30の前位置への配置が維持される(図3〜図5の(A)及び(B)参照)。ラック26が右位置から右端位置に移動される際には、係合孔28の移動部28Bが、右方に移動されて、係合突起30Aを後方に移動させることで、ロックバー30が、ラック26により前位置から後方に移動されて、後側の規制位置としての後位置に配置される(図6の(A)及び(B)参照)。ラック26が右端位置から右位置に移動される際には、移動部28Bが、左方に移動されて、係合突起30Aを前方に移動させることで、ロックバー30が、ラック26により後位置から前方に移動されて、前位置に配置される。
次に、本実施形態の作用を説明する。
以上の構成のシフト装置10では、ノブ14が「P」位置に配置される場合に、第1解除条件が成立しない際には、規制機構22において、制御装置の制御により、駆動機構が正駆動されることで、ピニオン24の回転によりラック26が中間位置から左方に移動されて、ラック26が左位置に配置されると共に、ロックバー30の前位置への配置が維持される(図3の(A)及び(B)参照)。このため、ラック26の左端部がノブ14の第1規制孔16に挿入されることで、ラック26によってノブ14の「P」位置から正方向への回転が規制されて、ノブ14の「P」位置から「R」位置への回転が規制(ロック)される。
一方、ノブ14が「P」位置に配置される場合に、第1解除条件が成立した際には、規制機構22において、制御装置の制御により、駆動機構が逆駆動されることで、ピニオン24の回転によりラック26が左位置から右方に移動されて、ラック26が右位置に配置されると共に、ロックバー30の前位置への配置が維持される(図5の(A)及び(B)参照)。このため、ラック26左端部の第1規制孔16への挿入が解除されることで、ラック26によるノブ14の「P」位置から正方向への回転規制が解除されて、ノブ14の「P」位置から「R」位置への回転が許可(アンロック)される。さらに、ラック26の右端部がノブ14の第3規制孔20に挿入されることで、ラック26によってノブ14の「D」位置から正方向への回転が規制されて、ノブ14の「D」位置から「M」位置への回転が規制される。
ノブ14が「N」位置及び「D」位置に配置される場合に、第2解除条件が成立した際には、規制機構22において、制御装置の制御により、駆動機構が正駆動されることで、ピニオン24の回転によりラック26が右位置から左方に移動されて、ラック26が左位置に配置されると共に、ロックバー30の前位置への配置が維持される(図4の(A)及び(B)参照)。このため、ラック26右端部の第3規制孔20への挿入が解除されることで、ラック26によるノブ14の「D」位置から正方向への回転規制が解除されて、ノブ14の「D」位置から「M」位置への回転が許可される。
ノブ14が「D」位置及び「M」位置に配置される場合に、第3解除条件が成立しない際には、規制機構22において、ラック26の左位置への配置が維持されると共に、ロックバー30の前位置への配置が維持される(図4の(A)及び(B)参照)。このため、ラック26の左端部がノブ14の第2規制孔18に挿入されることで、ラック26によってノブ14の「N」位置から逆方向への回転が規制されて、ノブ14の「N」位置から「R」位置への回転が規制される。
一方、ノブ14が「D」位置及び「M」位置に配置される場合に、第3解除条件が成立した際には、規制機構22において、制御装置の制御により、駆動機構が逆駆動されることで、ピニオン24の回転によりラック26が左位置から右方に移動されて、ラック26が中間位置に配置されると共に、ロックバー30の前位置への配置が維持される(図2の(A)及び(B)参照)。このため、ラック26左端部の第2規制孔18への挿入が解除されることで、ラック26によるノブ14の「N」位置から逆方向への回転規制が解除されて、ノブ14の「N」位置から「R」位置への回転が許可される。
ノブ14が「R」位置に配置される場合に、第4解除条件が成立しない際には、規制機構22において、制御装置の制御により、駆動機構が逆駆動されることで、ピニオン24の回転によりラック26が中間位置から右方に移動されて、ラック26が右端位置に配置されると共に、ラック26によりロックバー30が前位置から後方に移動されて、ロックバー30が後位置に配置される(図6の(A)及び(B)参照)。このため、ラック26の右端部近傍がノブ14の第3規制孔20に挿入された状態で、ロックバー30の後端部がノブ14の第2規制孔18に挿入されることで、ロックバー30によってノブ14の「N」位置から正方向への回転が規制されて、ノブ14の「N」位置から「D」位置への回転が規制される。
一方、ノブ14が「R」位置に配置される場合に、第4解除条件が成立した際には、規制機構22において、制御装置の制御により、駆動機構が正駆動されることで、ピニオン24の回転によりラック26が右端位置から左方に移動されて、ラック26が右位置に配置されると共に、ラック26によりロックバー30が後位置から前方に移動されて、ロックバー30が前位置に配置される(図5の(A)及び(B)参照)。このため、ラック26の第3規制孔20への挿入が維持された状態で、ロックバー30後端部の第2規制孔18への挿入が解除されることで、ロックバー30によるノブ14の「N」位置から正方向への回転規制が解除されて、ノブ14の「N」位置から「D」位置への回転が許可される。
ここで、ラック26が、左位置に移動されてノブ14の「P」位置から「R」位置への回転及び「N」位置から「R」位置への回転を規制すると共に、右位置に移動されてノブ14の「D」位置から「M」位置への回転を規制する。このため、ラック26によって複数態様(本実施形態では2態様)でノブ14のシフト位置からの回転を規制でき、規制機構22の構成を簡単にできると共に、規制機構22を小型化できる。
しかも、ラック26が右端位置に移動されて、ロックバー30が後位置に移動されることで、ロックバー30がノブ14の「N」位置から「D」位置への回転を規制する。このため、ラック26及びロックバー30によって複数態様(本実施形態では3態様)でノブ14のシフト位置からの回転を規制でき、規制機構22の構成を簡単にできると共に、規制機構22を小型化できる。
さらに、ラック26が中間位置より左側の左位置及び中間位置より右側の右位置又は右端位置に配置される。このため、ラック26を中間位置から左方に移動させて左位置に配置できると共に、ラック26を中間位置から右方に移動させて右位置又は右端位置に配置でき、ラック26を左位置と右位置又は右端位置とに容易に配置できる。
また、ピニオン24の回転力によりラック26が左方及び右方の両方に移動される。このため、ラック26を左方及び右方の一方に付勢部材の付勢力により移動させる必要がなく、当該付勢部材を不要にできて、規制機構22の構成を一層簡単にできると共に、規制機構22を一層小型化できる。しかも、仮に当該付勢部材が設けられる場合にはラック26を左位置、中間位置、右位置及び右端位置に配置するために当該付勢部材の寸法を大きくする必要があるため、規制機構22を効果的に小型化できる。
さらに、ラック26の移動力によりロックバー30が後方及び前方の両方に移動される。このため、ラック26を後方及び前方の一方に付勢部材の付勢力により移動させる必要がなく、当該付勢部材を不要にできて、規制機構22の構成を一層簡単にできると共に、規制機構22を一層小型化できる。
[第2実施形態]
図7(A)には、本発明の第2実施形態に係るシフト装置50が上方から見た平面図にて示されており、図7(B)には、シフト装置50が右斜め後方から見た斜視図にて示されている。
本発明の第2実施形態に係るシフト装置50は、上記第1実施形態と、ほぼ同様の構成であるが、以下の点で異なる。
図7の(A)及び(B)に示す如く、本実施形態に係るシフト装置50では、規制機構22において、ラック26に係合孔28が形成されないと共に、ロックバー30が設けられていない。
ラック26には、規制部としての略矩形柱状の規制突起26Bが一体に設けられており、規制突起26Bは、ラック26の右端部の左側から左右方向中央までの範囲において、上側に突出されている。
ノブ14には、第4被規制部として長尺矩形状の第4規制孔52(図11(B)参照)が貫通形成されており、第4規制孔52は、ノブ14の回転方向に延伸されている。第4規制孔52は、第3規制孔20の上側に配置されて、第3規制孔20に上下方向において連通されており、第4規制孔52の正方向側端の位置は、第3規制孔20の正方向側端の位置とノブ14の回転方向において一致されると共に、第4規制孔52の逆方向側端は、第3規制孔20の逆方向側端の正方向側に配置されている。
ところで、ノブ14が「P」位置に配置される場合には、上記第1実施形態と同様に、第1解除条件が成立しない際にノブ14の「P」位置から「R」位置への回転が規制される(図8の(A)及び(B)参照)と共に、第1解除条件が成立した際にノブ14の「P」位置から「R」位置への回転が許可されると共に、ノブ14の「D」位置から「M」位置への回転が規制される(図10の(A)及び(B)参照)。
ノブ14が「N」位置及び「D」位置に配置される場合には、上記第1実施形態と同様に、第2解除条件が成立した際にノブ14の「D」位置から「M」位置への回転が許可される(図9の(A)及び(B)参照)。
ノブ14が「D」位置及び「M」位置に配置される場合には、上記第1実施形態と同様に、第3解除条件が成立しない際にノブ14の「N」位置から「R」位置への回転が規制される(図9の(A)及び(B)参照)と共に、第3解除条件が成立した際にノブ14の「N」位置から「R」位置への回転が許可される(図7の(A)及び(B)参照)。
ノブ14が「R」位置に配置される場合に、第4解除条件が成立しない際には、規制機構22において、制御装置の制御により、駆動機構が逆駆動されることで、ピニオン24の回転によりラック26が中間位置から右方に移動されて、ラック26が右端位置(規制位置)に配置される(図11の(A)及び(B)参照)。このため、ラック26の右端部近傍がノブ14の第3規制孔20に挿入された状態で、ラック26の規制突起26Bがノブ14の第4規制孔52に挿入されることで、ラック26によってノブ14の「N」位置から正方向への回転が規制されて、ノブ14の「N」位置から「D」位置への回転が規制される。
一方、ノブ14が「R」位置に配置される場合に、第4解除条件が成立した際には、規制機構22において、制御装置の制御により、駆動機構が正駆動されることで、ピニオン24の回転によりラック26が右端位置から左方に移動されて、ラック26が右位置に配置される(図10の(A)及び(B)参照)。このため、ラック26の第3規制孔20への挿入が維持された状態で、規制突起26Bの第4規制孔52への挿入が解除されることで、ラック26によるノブ14の「N」位置から正方向への回転規制が解除されて、ノブ14の「N」位置から「D」位置への回転が許可される。
ここで、本実施形態でも、ロックバー30に関係する作用及び効果を除き、上記第1実施形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
特に、ラック26が、左位置に移動されてノブ14の「P」位置から「R」位置への回転及び「N」位置から「R」位置への回転を規制すると共に、右位置に移動されてノブ14の「D」位置から「M」位置への回転を規制し、かつ、右端位置に移動されてノブ14の「N」位置から「D」位置への回転を規制する。このため、ラック26によって複数態様(本実施形態では3態様)でノブ14のシフト位置からの回転を規制でき、規制機構22の構成を効果的に簡単にできると共に、規制機構22を効果的に小型化できる。
なお、本実施形態では、ノブ14の第4規制孔52をラック26の規制突起26Bがノブ14の「P」位置から「N」位置までの範囲で移動可能にした(図11(B)参照)。しかしながら、ノブ14の第4規制孔52をラック26の規制突起26Bがノブ14の「R」位置から「N」位置までの範囲で移動可能にしてもよい。
また、上記第1実施形態及び第2実施形態では、ラック26(移動体)がスライド可能にされる。しかしながら、移動体が中心軸線周りに回転可能又は回動可能にされてもよい。
さらに、上記第1実施形態及び第2実施形態では、ノブ14(シフト体)が中心軸線周りに回転可能にされる。しかしながら、シフト体が回動可能又はスライド可能にされてもよい。
また、上記第1実施形態及び第2実施形態では、シフト装置10、50を車室のコンソールに設置した。しかしながら、シフト装置10、50を車室のコラムカバー又はインストルメントパネルに設置してもよい。
10 シフト装置
14 ノブ(シフト体)
24 ピニオン(回転ギヤ)
26 ラック(移動体)
30 ロックバー(規制体)
50 シフト装置

Claims (3)

  1. 移動されてシフト位置が変更されるシフト体と、
    回転可能にされる回転ギヤと、
    前記回転ギヤと噛合され、前記回転ギヤが回転されて移動されると共に、複数の規制位置に配置されて前記シフト体のシフト位置からの移動を規制する移動体と、
    を備えるシフト装置。
  2. 前記移動体が移動方向両側の規制位置に配置される請求項1記載のシフト装置。
  3. 移動されてシフト位置が変更されるシフト体と、
    回転可能にされる回転ギヤと、
    前記回転ギヤと噛合され、前記回転ギヤが回転されて移動されることで前記シフト体のシフト位置からの移動を規制する移動体と、
    前記移動体が移動されて移動されることで前記シフト体のシフト位置からの移動を規制する規制体と、
    を備えるシフト装置。
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