JP2020510176A - パークに自動復帰する回転式及びレバー式のシフト装置 - Google Patents

Abstract

付勢戻りバネを備えた戻り止め係止ホイールを支持するハウジングを有するシフト装置アセンブリ。プランジャハウジングサブアセンブリが、係止ホイール内で回転可能に支持され、外部入力に応じて、パーク、リバース、ニュートラル及びドライブのギアシフト位置のそれぞれの間で回転するように動作する。ソレノイドがハウジングによって支持され、係止ホイールに近接してハウジングに旋回可能に係合するロックレバーアセンブリに連結され、ロックレバーアセンブリの延長部分が係止ホイールと係合する。ＰＣＢ基板がハウジングに組み込まれ、運転者降車状態に連動した少なくとも１つの外部センサと通信可能である。シフト装置がパーク位置以外にある状態で降車状態が惹起されると、ソレノイドが通電されてロックレバーアセンブリを後退させ、戻りバネがホイールをパーク位置に回転させる。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年６月３０日に出願された米国特許出願第６２／５２７，３７２号及び２０１７年３月１０日に出願された米国特許出願第６２／４６９，９５９号の優先権を主張する。

本発明は、パーク（Ｐ）位置、リバース（Ｒ）位置、ニュートラル（Ｎ）位置、ドライブ（Ｄ）位置及びスポーツ（Ｓ）位置のそれぞれの間で切り替えることができる回転式及びレバー式のシフト装置のそれぞれを開示する（例えば、スポーツ位置では、パフォーマンス運転条件などに対して速度が低くなるほど回転数が高くなる）。以下でさらに説明するように、本設計によって、戻り止め係止ホイールの回転を選択的に固定して制御するソレノイドが組み込まれ、これにより、ＰＲＮＤ位置間のシフト操作の制御及びパークへの自動復帰機能の両方が確立される。

従来技術は、パーク状態への復帰を確立するためのセンサ作動リンク機構の例とともに文書化されている（両方とも回転及び線形シフト装置アセンブリに関連する）。このような例には、特に、出力部材、回転板、ラッチ機構、付勢部材を備えた初期設定からパークへの復帰機構を開示するＳｗａｉｔａの特許文献１（米国特許出願公開第２０１５／０１４３９３８号）と、パークへ回転式戻り止め部材を移動させる制御回路付きモーター駆動装置を教示するＷａｔａｎａｂｅの特許文献２（米国特許出願公開第２０１５／０１５２９５８号）と、デュアルシフトチャンネルを備えたシフトレバーであって、解除後にいずれかのチャンネルを手動で撓ませると、単安定のパーク復帰機能が有効になるシフトレバーをさらに開示するＥｈｒｍａｉｅｒの特許文献３（米国特許第７，０２８，５７５号）とが挙げられる。

電動シフト装置アセンブリのその他の例には、とりわけ、Ｆｅｔｔの特許文献４（米国特許第９，３３４，９４９号）と、Ｇａｎｔｅｒの特許文献５（米国特許第９，２３９，１０８号）と、Ｒａｋｅの特許文献６（米国特許第９，５１８，６５０号）とが挙げられる。他のギアセレクター装置にはこのほか、Ｆｕｈｒｏｆｆの特許文献７（米国特許出願公開第２００９／００００４１３号）と、Ｇｉｅｆｅｒの特許文献８（米国特許第８，４１３，５３６号）と、Ｓｅｋｉの特許文献９（米国特許第８，３５９，９４３号）とが挙げられる。

米国特許出願公開第２０１５／０１４３９３８号 米国特許出願公開第２０１５／０１５２９５８号 米国特許第７，０２８，５７５号 米国特許第９，３３４，９４９号 米国特許第９，２３９，１０８号 米国特許第９，５１８，６５０号 米国特許出願公開第２００９／００００４１３号 米国特許第８，４１３，５３６号 米国特許第８，３５９，９４３号

本発明は、パーク（Ｐ）位置、リバース（Ｒ）位置、ニュートラル（Ｎ）位置、ドライブ（Ｄ）位置及びスポーツ（Ｓ）位置のそれぞれの間で切り替えることができる回転式及びレバー式シフト装置のそれぞれを開示する（例えば、スポーツ位置では、パフォーマンス運転条件などに対して速度が低くなるほど回転数が高くなる）。以下でさらに説明するように、本設計によって、戻り止め係止ホイールの回転を選択的に固定して制御するソレノイドが組み込まれ、これにより、ＰＲＮＤ位置間のシフト操作の制御及びパークへの自動復帰機能の両方が確立される。

ソレノイドと戻り止め係止ホイールとの間の係合は、ハウジングに取り付けられてソレノイドに従動する旋回ロックレバーアセンブリを介して生じ、このレバーアセンブリからはロックプランジャが突出し、このロックプランジャは、非励磁ソレノイド状態では、戻り止め係止ホイールの選択された開口位置に係合する。付勢バネの集合には、外側ハウジングに対して戻り止め係止ホイールを付勢する捻りバネが含まれる。捻りバネは、パッケージ支持ハウジングに係止された第１の延長バネ脚部と、爪車の円周位置を付勢する反対側のバネ脚部とを備える。

正常なシフト操作では、捻り（又は戻り）バネに戻り止め係止ホイールとハウジングとの間で負荷がかかり、固定されたノブをパーク位置とドライブ位置でハウジングによって停止させることになる。シフト操作力が、プランジャハウジングサブアセンブリの延長部分に組み込まれたコイルバネよって付勢された一対の鋼球によって生じる。コイルバネは、外側固定ハウジング内に戻り止め面を延長する内周内で案内される。これは、戻り止め係止ホイールの下面内に形成されたラチェット歯に隣接して、調整可能な捻りバネ脚部が連続的に再配置される（押し上げられる）と同時に発生する。

ソレノイドに従動するロックレバーアセンブリは、ハウジングに旋回可能に取り付けられ、戻り止め係止ホイールに向かう方向に別の捻りバネによって付勢される。次に、ロックプランジャは、小さめの第３のバネを介して旋回範囲を限定された状態でロックレバー上に支持され、ロックプランジャの最前端になるように構成されたキャッチレッジと組み合わせて、戻り止め係止ホイールの外側環状壁に連動した選択された周方向配列窓に対する突出／係合位置と後退／解除位置との間の動作を制限し、さらに、その結果、この段部は、バネの付勢により戻り止め係止ホイールがパークに戻るように回転するのに必要な距離を超えてロックプランジャが後退するのを防ぐ。

ＰＣＢ基板と、関連するセンサとは、プランジャハウジングサブアセンブリに組み込まれた磁石ホルダの下側に取り付けられた磁石と連通するように配置される。各ギア位置間のノブの回転により、ＰＣＢ上のセンサに対して磁石の弧状の運動が実施され、センサが磁石の位置を検出すると、パーク位置のリセットを確認する。これは、ノブと端部止め具との間の相対回転によって制御される。相対回転は、戻り止め係止ホイールに対する（再びロックプランジャと旋回ロックレバーアセンブリを介した）ソレノイドの開放／後退位置への通電時に発生する。開放／後退位置では、捻りバネが止め具をパーク位置に逆方向に回転させる。

パークロック機能は、標準のＢＴＳＩ（制動変速システム連動装置）機能をさらに説明するものである。これは、運転者がＲ位置、Ｎ位置及びＤ位置のいずれかに切り替える前にブレーキペダルを踏まない限り、シフト装置ノブをパーク位置に機械的に固定する。ＢＴＳＩ機能は、設計のソレノイド通信プロトコルに加えて、そのパークへの復帰機能とは別に、ＰＣＢに組み込まれる。

パーク位置リセット起動条件を判定するために複数の外部の車両センサがソレノイドと通信して車両全体に配置され、車両のギアが入った状態で、運転者がシートベルトを外したり、ドアを開けて車両から出たりすることにより、そのような判定が生じる。このような条件の１つが満たされると、所与のセンサがソレノイドに指令を出して、ロックプランジャを、通電／解除状態の戻り止め係止ホイールの外側の歯の位置との係合から後退させる。

新たなパーク位置が確立され、（任意の適切なタイプの誘導又は磁気ホール効果センサでもあると理解される）ＰＣＢ搭載センサを介して磁石とホルダとの間に確立された近接条件によって確認されると、戻り止め係止ホイールを再び係合させるために、ソレノイドへの通電を再び停止する。

このように、ＢＴＳＩとパークへの戻り機能の両方が、単一のソレノイドと、戻り止め係止ホイールと、戻り捻りバネと、付勢プランジャハウジングサブアセンブリに組み込まれた挿入ロックレバーとから構成される簡素な設計に組み込まれ、その結果、プランジャは、戻り止め係止ホイールが、ソレノイド及びロックプランジャと組み合わされて、動作してパークへの復帰機能を提供する状態で、正常なシフト操作を提供する。

ここで、添付の図面を参照すると、以下の詳細な説明と組み合わせて読んだ場合、いくつかの図を通して類似する参照番号は類似する部分を指す。
本発明の第１の実施形態による回転式シフト装置に連動するパッケージハウジングの斜視図であって、パーク、リバース、ニュートラル及びドライブのギア位置を示す図。 本発明の第１の実施形態による回転式シフト装置に連動するパッケージハウジングの上面図であって、パーク、リバース、ニュートラル及びドライブのギア位置を示す図。 本発明の第１の実施形態による回転式シフト装置に連動するパッケージハウジングの側面図であって、パーク、リバース、ニュートラル及びドライブのギア位置を示す図。 本発明の第１の実施形態による回転式シフト装置に連動するパッケージハウジングの端面図であって、パーク、リバース、ニュートラル及びドライブのギア位置を示す図。 本発明の非限定的な一変形形態による、パークへの自動復帰及びパークロック機能を備えた回転式シフト装置パッケージの分解図。 ＰＣＢ基板、ライトパイプ及びＬＥＤ素子対の下側斜視図。 固定位置回転式シフト装置の下側回転斜視図であって、パークロック（ＢＴＳＩ）機能が係合した状態で、ソレノイドとロックレバー／ロックプランジャアセンブリによって係合された戻り止め係止ホイールの機能を示す図。 戻り止め係止ホイールの周方向配列窓部分内に係合し、次にラチェット式に主ハウジング本体に捻りバネによって付勢されたロックプランジャを備えるロックレバーアセンブリの別の拡大回転斜視図。 戻り止め係止ホイールに対して後退して部分的にロック解除する位置で通電され、プランジャハウジングをパーク位置から回転させることができるソレノイドの図３と類似する図。 部分的に透明に図示された戻り止め係止ホイールがロックプランジャによって未だ係止されている状態の別の回転部分斜視図。 ロックプランジャの拡大斜視図。 図５に実質的に示す位置（定位置にあるか部分的に後退したソレノイド）での下側斜視図からさらに続く機構の図であって、戻り止め係止ホイールと連動する円周下側ラチェット歯位置に対して位置決めされた第１の捻りバネ脚部を示す図。 図７に続く図であり、各ＰＲＮＤ位置間のラチェット式調整を可能にするために、戻り止め係止ホイールを囲むハウジングの外周下面歯状位置に対してロックされた他の捻りバネ脚部を示す図。 図３、図５及び図７のそれぞれと類似する別の図であって、ロックプランジャが全体的に後退した位置にあり、その結果、戻り止め係止ホイールが解除され、ノブとともにホイールがパーク位置に回転することを示す図。 別の実施形態によるレバー式シフト装置の図であって、シフト装置ハウジング、プランジャハウジングサブアセンブリ、ロックレバーアセンブリ及びソレノイドアセンブリのそれぞれの再構成を含む図。

ここで図１〜図９を参照すると、本発明は、パークへの自動復帰及びパークロック機能を備えた回転式シフト装置を開示する。図１０は、本発明の別の非限定的な変形例によるシフト装置パッケージのもう一つのレバー式のものをさらに示しており、これは再びパークへの自動復帰及びパークロック機能の両方を提供する。

最初に図１Ａ〜図１Ｄを参照すると、本発明の第１の実施形態による回転式シフト装置と連動し、概ね符号１０が付与されたパッケージハウジングの一連の斜視図、上面図、側面図及び端面図が示され、パーク、リバース、ニュートラル及びドライブのギア位置のそれぞれの間で切り替えすることができる回転ノブ１２を示す。シフト装置アセンブリは、ベゼルカバー１６が全体を覆うように取り付けられ、ＰＲＮＤ位置のそれぞれが描かれた三次元長方形ハウジング１４を形成する主パッケージを備える。明確には示してはいないが、ベゼルカバーは、以下でさらに説明するように、内部に形成され、回転ノブサブアセンブリの機能に受容アクセスを提供する環状開口部をさらに備える。

図７及び図８の立体下側回転図に最もよく描かれるパッケージハウジング１４は、以下でさらに詳細に説明するように、ソレノイド及びロックレバーアセンブリを支持するための空洞（１８を参照）を有する開放内部を備える。周方向に延びて内側に延びる仕切り壁が２０で示され、主ハウジング１４の側面へと分離され、ソレノイドとロックレバーアセンブリ支持空洞を、スリーブ形状の戻り止め係止ホイール２２を受容するための受容プロファイルによって形成される別の内部空洞から分離する。係止ホイール２２の下面は、鋸歯状又は角度付きのエッジ部位２４の周方向配列によって構成される。エッジ部位は、連続的に延びる斜面の形態であり、周囲の複数の凹んだ着座部位に対して同軸かつ内側に配置される。着座部位は、分割壁２０の外側の同軸かつ周方向の端面プロファイルに構成される複数の歯付き部分２６と交互に配置される（特に、図３、図５、図７及び図８を参照）。図３〜図６のそれぞれで最もよく示すように、複数の窓形成開口２８が、戻り止め係止ホイール２２の環状側壁を通して周方向に離間して構成される。窓形成開口は、後述するように、ロックレバーアセンブリプランジャと係合するためのものである。

以下でさらに説明するように、外側同軸歯付き部分２６と内側傾斜面２４の周方向に重なり合う配置は、複数の連続したラチェット歯を確立し、挿入された捻りバネ３１を介したノブ１２とプランジャハウジングサブアセンブリの連続した回転を制御する。回転ノブ１２のサブアセンブリと連動して、３０で示される概ね円筒形のプランジャハウジングが提供され、下部で対向する半径方向に突出する一対の案内部分３２及び３４を備える。案内部分は、一対の対向する鋼球（そのうちの１つが図４に３６で示される）を受容するために内部が中空であり、戻り止めバネ（例えば、半径方向に突出する案内部分の開口端内に設置され、案内部分３２／３４の開口端から外向きに軸受又はボールを付勢するコイルバネが挙げられ、半径方向プランジャハウジング部分の開口端の直径は、案内部分の内部に接触する内側環状縁部に最大直径部分が保持される状態で、軸受の一部が開口端から外向きに突出できる大きさであることがさらに理解される）を支持する。明確には示していないが、半径方向に突出する案内部分３２及び３４は、戻り止めホイールの内部と連動する内向きの戻り止めプロファイルと整列し、ノブ１２の案内された回転を確立するために、外向きに付勢された鋼球が半径方向部分の開放内部に支持され、開放内部は、戻り止めホイール内に形成された戻り止めプロファイル縁部と触覚誘導方式で相互作用する。

捻り戻しバネ３１（図２を参照）が、戻り止め係止ホイールの下側傾斜ラチェット歯２４に対して付勢された第１の延長脚部３３（図７を参照）と、 連続する歯付き部位２６の間に位置する、周方向下側着座プロファイルの凹んだ部位と係合した第２の延長脚部３５（図８を参照）とを備える。以下でさらに説明するように、戻りバネは、（例えば、ブレーキペダルが踏まれ、パークロック又はＢＴＳＩ機能が無効になっている場合に）ＰＲＮＤ位置間で選択された制御調整を可能にする。このとき、バネは、外部センサとＰＣＢの指示に従ったパーク状態への自動復帰にて、ソレノイド、ロックプランジャ及び戻り止め係止ホイールと連携して動作する。

回転ノブ１２は、プランジャハウジング１２の開放上部リム内部４１内に取り付けられた下側ノブシール３９を受容する延長シャフト又はステム部分３８を備える。ベゼルカバー１６が主パッケージハウジング１２の上に取り付けられ、プランジャハウジング３０がベゼルカバー開口部１６から主パッケージハウジング１２内に（ノブ下側レッジが、ベゼルカバーの環状リム上に支持されて開口部を囲むシールを囲む状態で）取り付けられると、半径方向突出部分３２／３４は、ノブ１２とプランジャハウジング３０との触覚的係合を促進するために、内側に向いた戻り止めプロファイル面と整列するハウジングの周方向段付き下側プロファイル２６内に同軸に受容される。

図２にさらに示すように、プリント回路基板（ＰＣＢ）４０が、パッケージ内部の概ね底部に位置し、ＰＣＢ４０の下に支持された底部カバー４２に（図示しない）ネジによって固定され、次に主ハウジング１２の下側の外側長方形リムエッジ（図３の４４も参照）に嵌合する。複数の外側及び上方に突出するタブ４５が、底部カバー４２の縁部から延び、主ハウジング本体の下縁側及び端壁になるように構成された受容窓４７内に着座して、パッケージの組み立てを支援する。別個のネジ４３を設けて、ＰＣＢ４０と底部カバー４２（再び図２を参照）の位置合わせ取り付け開口を通って延ばし、パッケージハウジングをともに組み立てるのを支援することができる。さらに示すように、外側パッケージハウジング１４は、車両環境内にアセンブリ全体を取り付けるために、主ハウジングの周りに間隔を空けて延びる周辺取付タブ又は部分を備えることができる（図１Ｂの４６を参照）。

プランジャハウジング３０の下面が磁石ホルダ４８と一体化する。磁石ホルダ４８は、その隠れた下面内に磁石４９を含有し、主パッケージハウジング１４に対してプランジャハウジング３０を回転させた時点で、内部戻り止めプロファイル（同軸面２４及び２６）によって案内されると、磁石４９をＰＣＢ搭載センサに対して円弧運動で移動させ、その結果、ＰＣＢ基板４０内の位置センサによって感知される磁場が調整される。位置センサは、例えば、回転したノブの位置を検出するための任意の適切なタイプの誘導又は磁気ホール効果センサであることがわかる。

複数のライトパイプが設けられ、パーク、リバース、ニュートラル及びドライブのギア位置それぞれのライトパイプを含む。図２の５０、５２、５４、５６を参照されたい。スポーツギア位置用ライトパイプが、ノブ１２に組み込まれた表面「Ｓ」ボタン付属品６０と、「Ｓ」ギア位置用ライトパイプ５８の下端に位置する別の「Ｓ」ボタン押圧パッド６２と組み合わせて、５８でさらに示される。

ライトパイプ５０〜５８のそれぞれ（図２）は、ＰＣＢボード４４に組み込まれるＬＥＤの個々の対と底部開放端が連通する（図２Ａの下側斜視図のライトパイプ５０、５２、５４、５６及び５８については、それぞれ５１、５３、５５、５７、５９を参照）ように、パッケージハウジング内で支持される。ＬＥＤを対にすることにより、各シフト装置位置のバックライトとギアの表示にそれぞれ１つが提供される。ノブ１２の内側環状開口プロファイル内に着座したボタン６０に指定された「Ｓ」位置のほか、図１Ａ及び図１Ｂの上部ベゼルカバー１６に形成された点灯するＲＮＤＳ位置（６４、６６、６８及び７０を参照）を参照する。

本設計は、７２で示されるソレノイドアセンブリを組み込む。ソレノイドアセンブリは、これまでに示したように、戻り止め係止ホイール２２を支持するために、周方向着座プロファイル２６に隣接するハウジング１４の内部で支持される。ソレノイド７２は、外力から電力を供給され、細長い不規則な形状のロックレバーアセンブリ７６の部位７５に係合する直線状に延びる（さらに通電すると後退する）部分７４を備える。部分７４は、部位７８にて主パッケージハウジング１４の内部部位に向かって旋回可能に支持される。

捻りバネ８０を（図３及び図４に最もよく示すように）、ロックレバーアセンブリの旋回支持部位７８を形成する環状台座形状に取り付け、その結果、このバネを戻り止め係止ホイール２２に向かう方向に付勢するために、バネの第１の脚部８２がハウジング１４の内部当接部位に対して付勢され、第２の脚部８４がロックレバーアセンブリ７６の突出部位８８に対して付勢される（図３及び図５の方向矢印も参照）。ロックレバーアセンブリは、内側旋回端部７８と遠隔延長端部９２（図４参照）との間に位置決めされるロックレバーアセンブリ７６の延長部位にて受容されるロックプランジャ９０を（図４〜図６に最もよく示すように）備える。ノイズダンパーＯリング９６がロックレバーアセンブリ７６の延長端部９２にさらに設けられる。

図４に最もよく示すように、ロックプランジャ９０は、ロックレバーアセンブリ７６上に構成され、ピン挿入横方向旋回軸１０２を形成する一対の横方向突出肩部９８及び１００の間に受容される。再び図６Ａ及び図６Ｂでは、ロックプランジャ９０は、旋回軸１０２に連動したピンを着座させるための開口１０４を有して丸みを帯びたベースプロファイル１０３を備える。ロックレバーアセンブリ７６に対するロックプランジャ９０の制限された旋回は、二次バネ１０５によって促進される（再び図４を参照）。ロックプランジャ９０は、最も外側に突出する縁部当接部１０６を備え、以下で説明するように、戻り止め係止ホイール２２の選択された周囲窓２８の縁部（図６Ａの１０７）と接触して保持され、その後、ロックプランジャが戻り止め係止ホイール２２とプランジャハウジングサブアセンブリ３０の両方を中間後退位置（図５〜図８）に拘束する完全パーク位置ロック位置（図３及び図４）から部分的に後退する。中間後退位置では、プランジャサブアセンブリ３０は、（戻り止め係止ホイールの窓の図６Ａに再び示す延長リップ縁部又は段部１０６が突出エッジ部位１０７を把持した状態で）ロックプランジャ９０の部分的な係合位置を介して、未だ固定されている戻り止め係止ホイール２２に対する制御されたシフト操作のために解除される。最後に、（図９）ロックプランジャ９０が三次バネ１０５の横方向旋回保持力に逆らって旋回して、プランジャリップ縁部１０６を戻り止め係止ホイールの窓２８から解除してパークリセット状態に戻すことが可能になる。

ソレノイド７２と戻り止め係止ホイール２２との間の係合が、（７８で再びハウジングに取り付けられた）旋回ロックレバーアセンブリ７６を介して生じ、旋回ロックレバーアセンブリ７６はソレノイドに従動する。ロックプランジャ９０は、レバーアセンブリ７６から突出しており、非励磁ソレノイド状態（図３及び図４）では、ロックプランジャ９０が戻り止め係止ホイール２２の選択された開口部位２８と係合する。正常なシフト操作では、捻り（戻り）バネ３１は、（図７の延長バネ脚部３３を介して）戻り止め係止ホイール２２と、（図８の延長バネ脚部３５を介して）ハウジング１４との間で負荷がかけられ、固定されたノブ１２を、パーク位置とドライブ位置で停止させることになる。プランジャハウジングサブアセンブリ３０の延長部分３２／３４に組み込まれた内部コイルバネによって付勢された一対の鋼球３６によってシフト操作力を生成する。鋼球は、外側固定パッケージハウジング内の同軸に支持された外側プロファイル２６によって形成される戻り止め又は歯付き表面を延長する内周内に案内される。これは、調整可能な捻りバネ脚部３３が、戻り止め係止ホイール２２の下面内に形成された隣接する傾斜ラチェット歯２４に隣接して連続的に再位置決め（押し上げ）されると同時に、発生する。

再びソレノイド７２に従動するロックレバーアセンブリ７６は、ハウジング１４に旋回可能に取り付けられ、別の捻りバネ８０によって戻り止め係止ホイール２２に向かう方向に付勢される（再び図３を参照）。ロックプランジャ９０は、小さめの三次バネ１０５（図４）を介して、制限された旋回様式でロックレバーアセンブリ７６上に支持され、ロックプランジャの最前縁に構成されたキャッチレッジ１０６と組み合わせて、戻り止め係止ホイール２２の外側環状壁に連動して選択された周方向配列窓２８に対して、突出／係合位置（図３及び図４）と部分的後退／解除位置（図５〜図８）との間に限られた動作範囲を提供する。さらに、その結果、この外側のレッジ又は段部１０６は、ロックプランジャ９０が、戻り止め係止ホイール２２の回転をパークに戻すようにバネを付勢するのに必要な距離を超えて後退するのを防止する。図９は、（例えば、図４の横方向旋回軸１０２周りでロックプランジャ９０が撓むと同時に）三次バネ１０５の保持力に逆らって（ロックプランジャ９０の旋回軸１０２周りに方向矢印１０３も参照）、戻り止め係止ホイール２２から完全に外され、ホイール２２がノブ／プランジャを回転させてパーク位置に戻すことを可能にする、ロックプランジャ９０を示す。

ＰＣＢ基板４０及び関連するセンサは、弓状かつ回転可能に移動可能な磁石４９（図３〜図９の連続する底面図のそれぞれを再び参照）及び外側ホルダ４８と連通して配置される。ＰＣＢ４０上に支持されたセンサに対する磁石ホルダ４８及び中心を外れた円弧運動支持磁石４９の移動は、パーク位置のリセットを確認し、ノブ１２と端部止め具との間の相対回転によって制御される。これは、ソレノイド７２の通電時点で発生し、ロックレバー７６とロックプランジャ９０とが戻り止め係止ホイールに対して（ロックプランジャと旋回ロックレバーアセンブリを再び介して）解除／後退位置になり、捻りバネ３１がアセンブリをパーク位置へと逆回転させる。

これまで説明したように、パークロック機能は標準のＢＴＳＩ（制動変速システム連動装置）機能についてさらに説明するものである。これは、運転者がＲ、Ｎ及びＤの位置のいずれかにシフト操作する前にブレーキペダルを踏まない限り、シフト装置ノブ１２をパーク位置に機械的に固定する。ＢＴＳＩの機能は、設計のソレノイド通信プロトコルに加えて、そのパークへの復帰機能とは別に、ＰＣＢ４０に組み込まれる。

パーク位置リセット起動条件を判定するために複数の外部の車両センサがソレノイドと通信して車両全体に配置され、車両のギアが入った状態で、運転者がシートベルトのラッチを解除したり、ドアを開けて車両から出たりすることにより、そのような判定が生じる。このような条件の１つが満たされると、所与のセンサがソレノイドに指令を出して、ロックプランジャを、通電／解除状態の戻り止め係止ホイールの外側の歯付き部位との係合から後退させる。

新たなパーク位置が確立され、（例えば、磁石ホルダ４８と反対側のＰＣＢ表面との間に確立されたインターフェースに組み込まれた任意の適切なタイプの誘導又は磁気ホール効果センサでもあると理解される）ＰＣＢ搭載センサを介して磁石とホルダとの間に確立された近接条件によって確認されると、ロックレバーアセンブリ７６及び横方向に支持されたロックプランジャ９０を押す捻りバネ８０の付勢力と同時に延長部分７２を延長して、戻り止め係止ホイール２２内に構成された選択された窓２８に再び係合させるために、ソレノイド７２への通電を再び停止する。

このように、ＢＴＳＩとパークへ戻り機能の両方が、単一のソレノイドと、戻り止め係止ホイールと、戻り捻りバネと、付勢プランジャハウジングサブアセンブリに組み込まれた挿入ロックレバーとから構成される簡素な設計に組み込まれ、その結果、プランジャは、戻り止め係止ホイールがソレノイド及びロックプランジャと組み合わされて動作してパークへの復帰機能を提供する状態で、正常なシフト操作を提供する。さらに、回転式端部止め具ディスク、ソレノイド及び捻りバネを備えたパークへの自動復帰機能付き回転式シフト装置を利用する能力は、（固定位置回転式シフト装置に連動する複数のモーター又はソレノイドの配置とは対照的に）はるかに簡素化された信頼性の高い設計を提供して、パーク状態への復帰を確実なものにする。

本アセンブリの動作プロトコルを要約すると、図３及び図４は再び、ソレノイドが停止し、ロックレバーアセンブリが戻り止め係止ホイール２２の選択された窓２８内の完全に係合した位置にプランジャを支持した状態を示す。この位置で、パークロック（ＢＴＳＩ）機構が作動し、車両は、ロックプランジャ９０が選択された周囲延長窓２８を介して戻り止め係止ホイール２２に係合し、プランジャハウジングサブアセンブリ３０の当接部位（図５の２９を参照）にさらに係合することにより、パーク位置に固定される。

続いて、図５及び図６は、通電状態のソレノイド７２を示す。ここでは、ロックプランジャ９０は、ロックレバーアセンブリ７６とソレノイド延長部７４の引き込み力とを介して、バネ８０の付勢力を克服し、プランジャを、内側の回転可能に支持されたプランジャハウジング３０の停止部位２９との接触から部分的に後退させる。ロックプランジャの延長リップ縁部１０６は、戻り止め係止ホイール窓２８との係合接触状態を維持し、その結果、図７及び図８に示すような正常なシフト操作では、プランジャハウジングサブアセンブリ３０及び従動ノブ１２は、ＰＲＮＤ（及びＳ）の位置のそれぞれの間でシフト装置を調整することができる。この状態で、戻りばね３１には、これまで説明したようにシフト装置位置間の移行が生じた状態で、戻り止め係止ホイール（移行脚部３３）とハウジング（固定脚部３５）との間で負荷がかかる。パッケージハウジング内部１４の構造により、ノブ１２はパーク位置とドライブ位置との間の回転に制限されており、軸受又は球３６と、プランジャハウジングサブアセンブリ３０の半径方向突出部３２／３４に組み込まれた隠したバネとによってシフト操作力が発生する。

図９は、例えば、運転者が事前にノブをパーク位置に回転させることなく車両から出る準備をしていることに起因して、例えば、ＰＣＢ４０が外部センサによって（ＰＣＢ搭載センサに対する磁石４９の円弧状回転から再び生じる）リセット条件の通知を受けたことに応じて、ロックプランジャ９０が戻り止め係止ホイール２２の連動する係合窓２８から（ピン軸１０２周りの方向矢印１０３に沿い、バネ１０５の三次保持力に対抗した交差旋回を再び介して）完全に後退した完全解除位置を示す。この状態では、ソレノイドがオン状態になり、プランジャが戻り止め係止ホイール２２から完全に後退し、捻りバネ３１が（反対の付勢脚部３３及び３５を介して）ホイール２２及び支持されたノブ１２並びにプランジャハウジングサブアセンブリ３０をパーク位置に回転させることになる。

最後に、図１０は、概ね１１０で示される、パークへの自動復帰及びパークロック機能を有するレバー型固定位置回転式シフト装置の図である。図１〜図９のノブ型回転式シフト装置と比較すると、レバー型パッケージ１１０は、機能的に類似する様式で動作し、（内部が開いた分割半体形態で示される）シフト装置ハウジング１１２を備える。このパッケージは、回転式ノブパッケージハウジング１４と同じように、弓状の実質的周囲延長支持プロファイル１１４を備える。このプロファイルは、周囲に間隔を置いて配置された複数の窓１１８を備える戻り止め係止ホイール１１６の再構成部を同軸に着座させる。

支持プロファイル１１４の外側のハウジング１１２の隣接する内部部位内に（部位１２２にて）旋回可能に支持されるロックレバーアセンブリ１２０が設けられる。ソレノイドアセンブリ１２４が、ハウジング１１２内で支持され、レバーアセンブリ１２０の旋回部位１２２に延びるアーム１２１に１２８にて旋回可能に従動する伸長可能な端部１２６を備え、その結果、アーム１２１はロックレバーアセンブリ１２０から角度をつけてずらされる。

さらに示すように、ロックレバーアセンブリ１２０の一部が、中間の旋回支持部位１２２からソレノイド従動部位１２６とは概ね反対の方向に延び、横方向に延びるロックプランジャ１３０で終端する。従来の実施形態と同じように、ロックプランジャ１３０は、１３２で示すように、横方向ピンに回転式に支持することができ、このほか、戻り止め係止ホイールの選択された窓１１８を通してプランジャ１３０の延長部分の接触を保持するための（例えば、図６の前述のロックプランジャ９０の１０５で示す）任意のタイプの三次付勢バネを備えることができる。

プランジャハウジングサブアセンブリ１３４は、戻り止め係止ホイール１１６内で回転可能に支持される。サブアセンブリ１３４は、３０で前述したものと機能的にほぼ同じであり、ハウジング１１２内のサブアセンブリ１３４を支持するための中心回転軸１４０に対して一対の対向半径方向延伸翼又は部分１３６／１３８を備える。プランジャハウジングサブアセンブリは、延長部分１３６／１３８の開放端部で支持されてＰＲＮＤ位置間の反復シフト操作を提供する（図示しない）バネ付勢球又は軸受の類似する配列を含む。

シフト装置レバー１４２が、プランジャハウジングサブアセンブリ１３４の中央受容ポケット１４４から、各ＰＲＮＤ位置を収容するための（例えば、ハウジングの嵌合半体によってさらに確立される）シフト装置ハウジング１１２の上縁になるように構成されたスロットを通って延びる。戻りバネ（その一部は１４６で示される）が設けられ、前述の実施形態に３１で表されたものとほぼ同じ原理で動作し、制御された調整と、外側シフト装置ハウジング１１２に対する戻り止め係止ホイール１１６及び支持されたシフト装置レバー／プランジャハウジングサブアセンブリのパークリセットへの復帰とを制御する。

レバー式シフト装置１１０の動作が、回転式ノブ型シフト装置１０とほぼ同じ原理の下で動作する。このとき、ロックプランジャ１３０は完全係合（ソレノイド非通電）位置にある。この位置では、プランジャが戻り止め係止ホイール１１６及び選択された周囲窓１１８を通って延び、プランジャハウジングサブアセンブリ１３４との（実質的に隠れた）当接係合する。ソレノイド１２４の初期通電により、延長部１２６が部分的に後退し、ロックプランジャ１３０がプランジャハウジングサブアセンブリ１３４との係合から部分的に旋回し、サブアセンブリ１３４が固定戻り止め係止ホイール１１６に対してＰＲＮＤ位置間で旋回できる通常のシフト操作が可能になる。

（図示しない）類似するＰＣＢ、磁石及びセンサ配列がレバー式の実施形態１１０に設けられ、リセット事象を惹き起こすと、ソレノイド１２４に、戻り止め係止ホイール１１６からロックプランジャ１３０を完全に後退させるように指示する。戻り止め係止ホイールでは、戻りバネ１４６は、外側シフト装置ハウジング１１２に対してパークリセット状態に回転するようにホイール１１６を付勢する。このようにして、図１〜図９の回転ノブの変形例は、図１０で説明されるように、ストレートゲートシフト装置として再構成される。

本発明を説明してきたが、本発明が関係する他の追加の実施形態が、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、本発明に関係する当業者に明らかになるであろう。

Claims (21)

1. 戻り止め係止ホイールを支持するハウジングと、
   前記戻り止め係止ホイールを前記ハウジングに対して回転方向に付勢する戻りバネと、
   前記戻り止め係止ホイール内で回転可能に支持され、外部入力に応答してパーク、リバース、ニュートラル及びドライブのギアシフト位置のそれぞれの間で回転するように作動するプランジャハウジングサブアセンブリと、
   前記ハウジングによって支持され、前記戻り止め係止ホイールに近接して前記ハウジングに旋回可能に係合するロックレバーアセンブリに連結されたソレノイドであって、前記ロックレバーアセンブリの延長部分が前記戻り止め係止ホイールと係合する、ソレノイドと、
   前記ハウジングに組み込まれ、運転者降車状態に連動する少なくとも１つのセンサと通信可能なＰＣＢボードと、を具備する、シフト装置アセンブリであって、
   前記シフト装置がパーク位置以外にある状態で前記降車状態が惹起されると、前記ソレノイドが通電されて前記ロックレバーアセンブリを後退させ、前記戻りバネが前記ホイールをパーク位置に回転させる、シフト装置アセンブリ。
2. 前記ロックレバーアセンブリが前記戻り止め係止ホイールと前記プランジャハウジングサブアセンブリの両方に係合してギア位置間のシフト操作を防止するパークロック機能をさらに具備する、請求項１に記載のシフト装置アセンブリ。
3. 前記ロックレバーアセンブリの前記ハウジングに対する旋回支持部位に対する横方向旋回支持軸に沿って前記ロックレバーアセンブリ上に旋回可能に支持されたロックプランジャをさらに具備する、請求項１に記載のシフト装置アセンブリ。
4. 前記ロックレバーアセンブリを前記戻り止め係止ホイールに向かう方向に付勢する二次バネをさらに具備する、請求項３に記載のシフト装置アセンブリ。
5. 前記戻り止め係止ホイールの周囲窓位置に係合する方向に前記横方向旋回支持軸周りに前記ロックプランジャを付勢する三次バネであって、前記窓からの前記ロックプランジャの取り外しが、前記戻りバネによって指示された前記係止ホイールのパークリセットへの回転戻りと同時に生じる、三次バネをさらに具備する、請求項４に記載のシフト装置アセンブリ。
6. 前記ハウジングの開放内部を覆うように適用されたベゼルカバーをさらに具備する、請求項１に記載のシフト装置。
7. 前記ハウジングの下側の周囲に形成された部位によって囲まれた前記戻り止め係止ホイール上の傾斜した下側周囲部分に連動した同軸整列接触部位をさらに具備し、前記戻りバネの第１の延長脚部が前記ホイールの傾斜した下側に沿って摺動可能に移動し、第２の延長脚部が前記ハウジングの選択された周囲部位に係合する、請求項１に記載のシフト装置。
8. 一対の下方にて対向して半径方向に突出する案内部分であって、一対の対向する鋼球を受容して戻り止めバネを支持するために内部が中空である案内部分を有する前記プランジャハウジングをさらに具備する、請求項１に記載のシフト装置。
9. 前記プランジャハウジングに取り付けられた回転ノブ又は細長いレバーのうちの少なくともいずれかをさらに具備し、前記半径方向突出部は、前記戻り止め係止ホイールに連動する内向き戻り止めプロファイルと整列し、外向きに付勢された前記鋼球は、前記ノブの案内された回転を確立するために、前記ホイール表面内に形成された前記戻り止めプロファイル縁部と触覚誘導方式で相互作用する前記半径方向部分の前記開放内部内に支持される、請求項８に記載のシフト装置。
10. 前記運転者降車状態は、前記ハウジングに一体化された前記ＰＣＢ基板に近接して前記プランジャハウジングの下側に一体化された磁石及びホルダをさらに具備し、前記ハウジングに接続されたノブと端部止め具との間の相対運動が、前記磁石を前記ＰＣＢ基板上の感知部品に対して円弧運動で回転させる、請求項１に記載の回転式シフト装置。
11. 底部開放端部が前記ＰＣＢ基板に組み込まれた個々のＬＥＤと連通するように、前記ハウジング内に配置された複数のライトパイプをさらに具備する、請求項１に記載のシフト装置。
12. 前記個々のＬＥＤは、各シフト装置位置に対してそれぞれバックライト及びギア表示のそれぞれを提供するためのＬＥＤの対をさらに具備する、請求項１１に記載の回転式シフト装置。
13. 戻り止め係止ホイールを支持するハウジングと、
    前記戻り止め係止ホイールを前記ハウジングに対して回転方向に付勢する戻りバネと、
    前記戻り止め係止ホイール内で回転可能に支持され、外部入力に応答してパーク、リバース、ニュートラル及びドライブのギアシフト位置のそれぞれの間で回転するように作動するプランジャハウジングサブアセンブリと、
    前記ハウジングによって支持され、前記戻り止め係止ホイールに近接して前記ハウジングに旋回可能に係合するロックレバーアセンブリに連結されたソレノイドであって、前記ロックレバーアセンブリの延長部分が前記戻り止め係止ホイールと係合する、ソレノイドと、
    前記ハウジングへの前記ロックレバーアセンブリの前記旋回支持部位に対して横方向旋回支持軸に沿って前記ロックレバーアセンブリ上に旋回可能に支持されるロックプランジャであって、二次バネが、前記戻り止め係止ホイールに向かう方向に前記ロックレバーアセンブリを付勢する、ロックプランジャと、
    前記ハウジングに組み込まれ、運転者降車状態に連動する少なくとも１つの外部センサと通信可能なＰＣＢボードと、を具備する、シフト装置アセンブリであって、
    前記シフト装置がパーク位置以外にある状態で前記降車状態が惹起されると、前記ソレノイドが通電されて前記ロックレバーアセンブリを後退させ、前記戻りバネが前記ホイールをパーク位置に回転させる、シフト装置アセンブリ。
14. 前記ロックレバーアセンブリが前記戻り止め係止ホイールと前記プランジャハウジングサブアセンブリの両方に係合してギア位置間のシフト操作を防止するパークロック機能をさらに具備する、請求項１３に記載のシフト装置アセンブリ。
15. 前記戻り止め係止ホイールの周囲窓部位に係合する方向に、前記横方向旋回支持軸周りに前記ロックプランジャを付勢する三次ばねをさらに具備し、前記窓からの前記ロックプランジャの取り外しが、前記戻りバネによって指示された前記係止ホイールのパークリセットへの回転戻りと同時に生じる、請求項１３に記載のシフト装置アセンブリ。
16. 前記ハウジングの下側の周囲に形成された部位によって囲まれた前記戻り止め係止ホイール上の傾斜した下側周囲部分に連動した同軸整列接触部位をさらに具備し、前記戻りバネの第１の延長脚部が前記ホイールの傾斜した下側に沿って摺動可能に移動し、第２の延長脚部が前記ハウジングの選択された周囲部位に係合する、請求項１３に記載のシフト装置。
17. 一対の下方にて対向して半径方向に突出する案内部分であって、一対の対向する鋼球を受容して戻り止めバネを支持するために内部が中空である案内部分を有する前記プランジャハウジングをさらに具備する、請求項１３に記載のシフト装置。
18. 前記プランジャハウジングに取り付けられた回転ノブ又は細長いレバーのうちの少なくともいずれかをさらに具備し、前記半径方向突出部は、前記戻り止め係止ホイールに連動する内向き戻り止めプロファイルと整列し、外向きに付勢された前記鋼球は、前記ノブの案内された回転を確立するために、前記ホイール表面内に形成された前記戻り止めプロファイル縁部と触覚誘導方式で相互作用する前記半径方向部分の前記開放内部内に支持される、請求項１７に記載のシフト装置。
19. 前記運転者降車状態は、前記ハウジングに一体化された前記ＰＣＢ基板に近接して前記プランジャハウジングの下側に一体化された磁石及びホルダをさらに具備し、前記ハウジングに接続されたノブと端部止め具との間の相対運動が、前記磁石ホルダを前記ＰＣＢ基板上の感知部品に対して円弧運動で回転させる、請求項１３に記載の回転式シフト装置。
20. 底部開放端部が前記ＰＣＢ基板に組み込まれた個々のＬＥＤ対と連通するように、前記ハウジング内に配置された複数のライトパイプをさらに具備して、各シフト装置位置に対してそれぞれバックライト及びギア表示のそれぞれを提供する、請求項１３に記載のシフト装置。
21. 戻り止め係止ホイールを支持するハウジングと、
    前記戻り止め係止ホイールを前記ハウジングに対して回転方向に付勢する戻りバネと、
    前記ハウジングの下側の周囲に形成された部位によって囲まれた前記戻り止め係止ホイール上の傾斜した下側周囲部分に連動した同軸整列接触部位であって、前記戻りバネの第１の延長脚部が前記ホイールの傾斜した下側に沿って摺動可能に移動し、第２の延長脚部が前記ハウジングの選択された周囲部位に係合する、同軸整列接触部位と、
    前記戻り止め係止ホイール内で回転可能に支持され、外部入力に応答してパーク、リバース、ニュートラル及びドライブのギアシフト位置のそれぞれの間で回転するように作動するプランジャハウジングサブアセンブリと、
    前記ハウジングによって支持され、前記戻り止め係止ホイールに近接して前記ハウジングに旋回可能に係合するロックレバーアセンブリに連結されたソレノイドであって、前記ロックレバーアセンブリの延長部分が前記戻り止め係止ホイールと係合する、ソレノイドと、
    前記ハウジングに組み込まれ、運転者降車状態に連動する少なくとも１つの外部センサと通信可能なＰＣＢ基板と、
    前記ＰＣＢ基板に近接して前記プランジャハウジングサブアセンブリの下側に一体化された磁石及びホルダであって、前記ハウジングに接続されたノブと端部止め具との間の相対運動が、前記磁石ホルダを前記ＰＣＢ基板上の感知部品に対して円弧運動で回転させる磁石及びホルダと、を具備する、シフト装置アセンブリであって、
    前記シフト装置がパーク位置以外にある状態で前記降車状態が惹起されると、前記ソレノイドが通電されて前記ロックレバーアセンブリを後退させ、前記戻りバネが前記ホイールをパーク位置に回転させる、シフト装置アセンブリ。

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