JP2020111153A - シフト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移動機構が保持体を移動させる際に保持体へのシフト体の保持部の保持を適切に維持する。【解決手段】シフト装置１０では、レバー１４の回転ギア１８がディテントスライド２０に保持されて、レバー１４がシフト位置に保持される。ここで、駆動機構３４がディテントスライド２０及び回転ギア１８を介してレバー１４を回動させる際には、ストッパ４６が、ディテントスライド２０の移動を制限して、回転ギア１８のディテントスライド２０への保持の解除を制限する。このため、回転ギア１８のディテントスライド２０への保持を適切に維持できる。【選択図】図１

Description

本発明は、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シフト装置に関する。

下記特許文献１に記載の回転式ノブシフタでは、ノブダイヤルのディテントブレットがディテントギアの凹部に保持されて、ノブダイヤルがギア位置に保持される。また、ノブダイヤルが回転されて、ディテントギアの凹部へのディテントブレットの保持が解除されることで、ノブダイヤルのギア位置が変更される。

ここで、この回転式ノブシフタでは、モータがウォームギアを介してディテントギアを回転させる際に、ディテントギアの凹部へのディテントブレットの保持が維持されて、ノブダイヤルが回転される。

特表２０１８−５２７２４２号公報

本発明は、上記事実を考慮し、移動機構が保持体を移動させる際に保持体へのシフト体の保持部の保持を適切に維持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、車体側に設けられる保持体と、移動されてシフト位置が変更されるシフト体と、前記シフト体に設けられ、前記保持体に保持されて前記シフト体がシフト位置に保持されると共に、前記シフト体が移動されて前記保持体への保持が解除されることで前記シフト体のシフト位置が変更される保持部と、前記保持体を移動可能にされる移動機構と、前記移動機構が前記保持体を移動させる際に前記保持体への前記保持部の保持の解除を制限して前記シフト体が移動される制限機構と、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、前記保持体の移動が規制される際に前記制限機構が前記保持体への前記保持部の保持の解除を制限する。

本発明の第３態様のシフト装置は、本発明の第１態様又は第２態様のシフト装置において、前記移動機構が前記保持体の移動を規制する。

本発明の第１態様のシフト装置では、車体側の保持体にシフト体の保持部が保持されて、シフト体がシフト位置に保持される。また、シフト体が移動されて、保持体への保持部の保持が解除されることで、シフト体のシフト位置が変更される。

ここで、移動機構が保持体を移動させる際に、制限機構が保持体への保持部の保持の解除を制限して、シフト体が移動される。このため、保持体への保持部の保持を適切に維持できる。

本発明の第２態様のシフト装置では、保持体の移動が規制される際に、制限機構が保持体への保持部の保持の解除を制限する。このため、保持体がシフト体の移動を制限できる。

本発明の第３態様のシフト装置では、移動機構が保持体の移動を規制する。このため、保持体の移動を簡単な構成で規制できる。

本発明の実施形態に係るシフト装置を示す右斜め後方から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係るシフト装置を示す右斜め後方から見た分解斜視図である。 本発明の実施形態に係るシフト装置の主要部を示す右斜め後方から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係るシフト装置において回転ギアのディテントスライダへの保持の解除が制限された際を示す右斜め後方から見た斜視図である。

図１には、本発明の実施形態に係るシフト装置１０が右斜め後方から見た斜視図にて示されており、図２には、シフト装置１０が右斜め後方から見た分解斜視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、車両のコンソールに設置されており、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及び図２に示す如く、シフト装置１０には、支持体（車体側）としての円柱状のシャフト１２が設けられており、シャフト１２は、コンソール内に支持されると共に、軸方向が左右方向に平行に配置されている。

シャフト１２には、シフト体としての略長尺棒状のレバー１４の下端部（基端部）が支持されており、レバー１４は、シャフト１２を中心として前後方向に所定範囲で回動（移動）可能にされると共に、左側への移動が規制されている。レバー１４は、コンソールの上側（車室）に前後方向に回動可能に延出されており、レバー１４は、車両の乗員（特に運転者）により、上端部（先端部）が把持された状態で、前後方向に回動操作可能にされている。また、レバー１４が前側から後側に回動されることで、レバー１４のシフト位置が、例えば、「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）及び「Ｄ」位置（ドライブ位置）にこの順番で変更される。さらに、レバー１４の各シフト位置間の回動角度は、同一にされている。

シャフト１２には、保持機構としての節度機構１６が設けられている。

節度機構１６には、保持部としての略円環板状の回転ギア１８が設けられており、回転ギア１８には、シャフト１２が同軸上に貫通されている。回転ギア１８は、レバー１４の右側に配置されると共に、レバー１４の下端部と一体にされており、回転ギア１８は、レバー１４の回動と一体に回転される。

回転ギア１８の右面には、円環板状の節度板１８Ａが同軸上に一体形成されており、節度板１８Ａは、右側に突出されている。節度板１８Ａの右面には、被係合部としての断面略台形状の凹部１８Ｂが複数形成されており、凹部１８Ｂは、節度板１８Ａの径方向に延伸されている。複数の凹部１８Ｂは、節度板１８Ａの周方向に等間隔に配置されており、各凹部１８Ｂの配置間隔角度は、レバー１４の各シフト位置間の回動角度と同一にされている。また、節度板１８Ａの右面には、各凹部１８Ｂ間において、略台形柱状の凸部１８Ｃが形成されている。

回転ギア１８の右側には、保持体としての略円筒状のディテントスライド２０が設けられており、ディテントスライド２０には、シャフト１２が同軸上に貫通されている。ディテントスライド２０は、シャフト１２に対し、回転可能にされると共に、左右方向に移動可能にされている。ディテントスライド２０の周壁は、左側部分が右側部分に対し同軸上に拡径されており、ディテントスライド２０の左側部分の右面は、円環面状の制限面２０Ａにされている。ディテントスライド２０の内周面には、矩形柱状の連絡凸部２０Ｂが所定数（本実施形態では４個）形成されており、所定数の連絡凸部２０Ｂは、それぞれディテントスライド２０の軸方向に延伸されると共に、ディテントスライド２０の周方向に等間隔に配置されている。

ディテントスライド２０の左面には、係合部としての略台形柱状の節度突起２０Ｃが複数（本実施形態では６個）一体形成されており、節度突起２０Ｃは、左側に突出されると共に、ディテントスライド２０の径方向に延伸されている。複数の節度突起２０Ｃは、ディテントスライド２０の周方向に等間隔に配置されており、節度突起２０Ｃは、回転ギア１８（節度板１８Ａ）の凹部１８Ｂに挿入（係合）されて、回転ギア１８の周方向において凹部１８Ｂに嵌合されている。

ディテントスライド２０の右側には、移動体としての略円筒状のディテントギア２２が設けられており、ディテントギア２２には、シャフト１２が同軸上に貫通されている。ディテントギア２２は、シャフト１２に回転可能に支持されており、ディテントギア２２の右側への移動は、規制されている。

ディテントギア２２の中心側部分には、円筒状の連絡筒２２Ａが同軸上に一体形成されており、連絡筒２２Ａは、左側に延出されている。連絡筒２２Ａの外周面には、断面矩形状の連絡凹部２２Ｂが所定数（本実施形態では４個）形成されており、所定数の連絡凹部２２Ｂは、それぞれ連絡筒２２Ａの軸方向に延伸されると共に、連絡筒２２Ａの周方向に等間隔に配置されている。連絡筒２２Ａは、ディテントスライド２０内に嵌合されると共に、連絡凹部２２Ｂには、ディテントスライド２０の連絡凸部２０Ｂが嵌合されており、ディテントスライド２０は、ディテントギア２２に一体回転可能に支持されると共に、ディテントギア２２に対し左右方向に移動可能にされている。

ディテントギア２２の周壁には、連絡筒２２Ａの径方向外側において、断面円環状の付勢凹部２２Ｃ（図３参照）が同軸上に形成されており、付勢凹部２２Ｃは、左側に開放されている。付勢凹部２２Ｃには、付勢部材としてのスプリング２４（圧縮コイルスプリング）が挿入されており、スプリング２４には、シャフト１２が同軸上に貫通されている。スプリング２４は、付勢凹部２２Ｃの右面（底面）とディテントスライド２０の右面との間に掛渡されており、スプリング２４は、ディテントスライド２０を左側に付勢している。

節度機構１６の回転ギア１８の前側かつ上側には、検出機構２６が設けられている。

検出機構２６には、センサギア２８が設けられており、センサギア２８の軸方向及び径方向への移動は、規制されている。センサギア２８は、回転ギア１８の外周に噛合されており、回転ギア１８が回転されて、センサギア２８が回転される。センサギア２８には、円板状のマグネット２８Ａが同軸上に固定されており、マグネット２８Ａは、センサギア２８と一体回転される。マグネット２８Ａには、検出装置としてのセンサ基板（図示省略）が対向されており、センサ基板が、マグネット２８Ａが発生する磁場に基づき、マグネット２８Ａの回転位置を検出して、センサギア２８の回転位置を検出することで、回転ギア１８の回転位置ひいてはレバー１４の回動位置が検出されて、レバー１４のシフト位置が検出される。

センサ基板は、車両の制御装置３０に電気的に接続されており、車両の制御装置３０には、車両の自動変速機３２（変速機）が電気的に接続されている。レバー１４が前後方向に回動操作されて、レバー１４のシフト位置が変更された際（レバー１４のシフト位置の変更をセンサ基板が検出した際）には、制御装置３０の制御により、自動変速機３２のシフトレンジがレバー１４のシフト位置に対応するシフトレンジに変更される。

節度機構１６のディテントギア２２の下側及び右側には、移動機構としての駆動機構３４が設けられている。

駆動機構３４には、出力ギア３６が設けられており、出力ギア３６は、ディテントギア２２の外周に噛合されている。出力ギア３６は、規制機構を構成するヘリカルギア３８（ウォームホイール）と一体回転可能に連結されており、出力ギア３６及びヘリカルギア３８の軸方向及び径方向への移動は、規制されている。ヘリカルギア３８には、規制機構を構成するウォームギア４０が噛合されており、ウォームギア４０は、駆動装置としてのモータ４２の出力軸に同軸上に固定されて、軸方向及び径方向への移動が規制されている。ウォームギア４０は、ヘリカルギア３８の回転を規制しており、これにより、ディテントギア２２及びディテントスライド２０の回転が規制されている。モータ４２は、制御装置３０に電気的に接続されており、制御装置３０の制御により、モータ４２が正方向及び逆方向に駆動可能にされている。

節度機構１６のディテントスライド２０の後側には、制限機構４４が設けられている。

制限機構４４には、略矩形柱状のストッパ４６が設けられており、ストッパ４６は、ディテントスライド２０の後側に配置されている。ストッパ４６は、前後方向に移動（スライド）可能にされており、ストッパ４６の上下方向及び左右方向への移動は、規制されている。

ストッパ４６には、作動装置としてのソレノイド４８が機械的に接続されており、ソレノイド４８は、制御装置３０に電気的に接続されている。ソレノイド４８は、制御装置３０の制御により、作動可能にされており、ソレノイド４８が作動された際（ソレノイド４８の作動が解除された際でもよい）には、ソレノイド４８がストッパ４６を前側に移動させることで、ストッパ４６が、ディテントスライド２０の制限面２０Ａの右側に配置されて、ディテントスライド２０の右側への移動を制限する。

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、レバー１４が各シフト位置に配置される際に、節度機構１６において、スプリング２４の付勢力により、ディテントスライド２０の節度突起２０Ｃが回転ギア１８（節度板１８Ａ）の凹部１８Ｂに挿入されることで、回転ギア１８がディテントスライド２０に保持されて、レバー１４が各シフト位置に保持される。

レバー１４が前後方向に回動操作されて、レバー１４のシフト位置が変更される際には、レバー１４の回動と一体に回転ギア１８が回転される。このため、スプリング２４の付勢力に抗してディテントスライド２０が右側に移動されて節度突起２０Ｃが凹部１８Ｂから離脱された（回転ギア１８のディテントスライド２０への保持が解除された）後に、スプリング２４の付勢力によりディテントスライド２０が左側に移動されて節度突起２０Ｃが当該凹部１８Ｂの回転ギア１８回転方向とは反対側の凹部１８Ｂに挿入される。これにより、レバー１４の回動操作に回動抵抗力が作用された後に回動補助力が作用されて、レバー１４の回動操作に節度感が作用される。また、制御装置３０の制御により、自動変速機３２のシフトレンジがレバー１４のシフト位置に対応するシフトレンジに変更される。

ところで、例えば、車両の自動運転（自動駐車を含む）時には、制御装置３０の制御により、自動変速機３２のシフトレンジが、レバー１４のシフト位置とは無関係に、自動的に変更される。

ここで、自動変速機３２のシフトレンジが自動的に変更された際には、制限機構４４において、制御装置３０の制御により、ソレノイド４８が作動されてストッパ４６を前側に移動させることで、ストッパ４６が、ディテントスライド２０の制限面２０Ａの右側に配置されて、ディテントスライド２０の右側への移動を制限する（図４参照）。このため、節度突起２０Ｃの凹部１８Ｂからの離脱が制限されて、回転ギア１８のディテントスライド２０への保持の解除が制限される。

さらに、駆動機構３４において、制御装置３０の制御により、モータ４２が正方向又は逆方向に駆動されて、ウォームギア４０、ヘリカルギア３８及び出力ギア３６が回転されることで、ディテントギア２２、ディテントスライド２０及び回転ギア１８が一体回転されて、レバー１４が前側又は後側に回動される。このため、レバー１４のシフト位置が自動変速機３２のシフトレンジに対応される。

このように、駆動機構３４がレバー１４を回動させる際には、制限機構４４のストッパ４６が回転ギア１８のディテントスライド２０への保持の解除を制限する。このため、スプリング２４の付勢力により回転ギア１８のディテントスライド２０への保持を維持する場合とは異なり、回転ギア１８のディテントスライド２０への保持を適切に維持できる。これにより、ディテントスライド２０及び回転ギア１８を適切に一体回転させることができて、レバー１４を適切に回動させることができる。さらに、スプリング２４の付勢力により回転ギア１８のディテントスライド２０への保持を維持する必要がないため、スプリング２４の付勢力を大きくする必要をなくすことができ、スプリング２４の付勢力の設定自由度を大きくできる。

しかも、モータ４２が正方向又は逆方向に駆動されて、レバー１４が前側又は後側に回動される。このため、自動変速機３２のシフトレンジに対応するレバー１４のシフト位置がレバー１４の前側及び後側の何れのシフト位置であっても、レバー１４を回動させて、レバー１４のシフト位置を自動変速機３２のシフトレンジに対応させることができる。

また、駆動機構３４において、モータ４２が駆動されない際には、ウォームギア４０がヘリカルギア３８の回転を規制（ロック）して、ディテントギア２２及びディテントスライド２０の回転が規制される。さらに、制限機構４４において、制御装置３０の制御により、ソレノイド４８が作動されてストッパ４６を前側に移動させた際には、ストッパ４６がディテントスライド２０の右側への移動を制限して、回転ギア１８のディテントスライド２０への保持の解除が制限される。このため、ディテントスライド２０が、回転ギア１８の回転を制限できて、レバー１４の回動を制限（ロック）でき、レバー１４のシフト位置の変更を制限できる。しかも、レバー１４のシフト位置が何れのシフト位置であっても、ストッパ４６が回転ギア１８のディテントスライド２０への保持の解除を制限できて、ディテントスライド２０がレバー１４の回動を制限できるため、レバー１４の全てのシフト位置からのシフト位置の変更を制限できる。

さらに、駆動機構３４によるレバー１４の回動が終了した際には、制限機構４４において、ストッパ４６がディテントスライド２０の右側への移動を制限して、回転ギア１８のディテントスライド２０への保持の解除が制限される状態で、ウォームギア４０がヘリカルギア３８の回転を規制して、ディテントギア２２及びディテントスライド２０の回転が規制されることで、ディテントスライド２０が回転ギア１８の回転及びレバー１４の回動を制限する。このため、駆動機構３４によるレバー１４の回動が終了すると同時に、レバー１４の回動を制限でき、レバー１４の回動を早期に制限できる。

また、上述の如く、ウォームギア４０及びヘリカルギア３８によってディテントスライド２０の回転が規制される。このため、ディテントスライド２０の回転を簡単な構成で規制できる。

さらに、スプリング２４が、ディテントスライド２０及び回転ギア１８を左側に付勢して、レバー１４を左側に付勢している。このため、レバー１４が回動される際にレバー１４が左右方向にガタ付くことを抑制でき、レバー１４の回動性を良好にできる。

なお、本実施形態では、車両の自動運転時に、駆動機構３４がレバー１４を回動させて、レバー１４のシフト位置が自動変速機３２のシフトレンジに対応される。しかしながら、レバー１４が所定シフト位置（例えば「Ｐ」位置）以外に配置された状態で車両のエンジンが停止されて、制御装置３０の制御により自動変速機３２のシフトレンジが自動的に所定シフトレンジ（例えば「Ｐ」レンジ（パーキングレンジ））に変更される場合に、駆動機構３４がレバー１４を所定シフト位置に回動させて、レバー１４のシフト位置が自動変速機３２のシフトレンジに対応されてもよい。

また、本実施形態では、ソレノイド４８がストッパ４６を移動させる。しかしながら、例えばモータがストッパ４６を移動させてもよい。

さらに、本実施形態では、ストッパ４６がスライドされる。しかしながら、ストッパ４６が回動されてもよい。

また、本実施形態では、制限機構４４のストッパ４６がディテントスライド２０の右側への移動を制限して、回転ギア１８のディテントスライド２０への保持の解除が制限される。しかしながら、制限機構４４がスプリング２４を左側に圧縮させてスプリング２４の付勢力を増加させることで、スプリング２４が増加された付勢力によりディテントスライド２０の右側への移動を制限して、回転ギア１８のディテントスライド２０への保持の解除が制限されてもよい。

さらに、本実施形態では、回転ギア１８に節度板１８Ａ（凹部１８Ｂ）が設けられると共に、ディテントスライド２０に節度突起２０Ｃが設けられる。しかしながら、回転ギア１８に節度突起２０Ｃが設けられると共に、ディテントスライド２０に節度板１８Ａ（凹部１８Ｂ）が設けられてもよい。

また、本実施形態では、レバー１４（シフト体）が回動される。しかしながら、シフト体が回転（中心軸線周りに回転）されてもよく、この場合、例えばシフト体が回転ギア１８と一体回転される。しかも、シフト体がスライドされてもよく、この場合、例えば、シフト体が回転ギア１８に噛合されて、シフト体のスライドにより回転ギア１８が回転される。

さらに、本実施形態では、シフト装置１０をコンソールに設置した。しかしながら、シフト装置１０をインストルメントパネル又はステアリングコラムに設置してもよい。

１０・・・シフト装置、１２・・・シャフト（車体側）、１４・・・レバー（シフト体）、１８・・・回転ギア（保持部）、２０・・・ディテントスライド（保持体）、３４・・・駆動機構（移動機構）、４４・・・制限機構

Claims (3)

1. 車体側に設けられる保持体と、
   移動されてシフト位置が変更されるシフト体と、
   前記シフト体に設けられ、前記保持体に保持されて前記シフト体がシフト位置に保持されると共に、前記シフト体が移動されて前記保持体への保持が解除されることで前記シフト体のシフト位置が変更される保持部と、
   前記保持体を移動可能にされる移動機構と、
   前記移動機構が前記保持体を移動させる際に前記保持体への前記保持部の保持の解除を制限して前記シフト体が移動される制限機構と、
   を備えるシフト装置。
2. 前記保持体の移動が規制される際に前記制限機構が前記保持体への前記保持部の保持の解除を制限する請求項１記載のシフト装置。
3. 前記移動機構が前記保持体の移動を規制する請求項１又は請求項２記載のシフト装置。