JP2963477B2 - オートマチック車用シフト機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はオートマチツク車のシフトレバーを操作する
ためのオートマチツク車用シフト機構に関する。

〔従来技術〕

最近、オートマチツク車のシフト機構において、車両
のフツトブレーキを操作中でないとパーキングレンジ
（以下Ｐレンジという）から抜け出すことができないよ
うにした装置が考えられている。これにより、シフト操
作時には必ずフツトブレーキを踏み込んでいるようにす
ることができる。

一方、ドライブレンジ（以下Ｄレンジという）で走行
中にニユートラルレンジ（以下Ｎレンジという）を通過
してリバースレンジ（以下Ｒレンジという）へシフトさ
れることを防止するために、車両の速度に応じてＮレン
ジからＲレンジ方向への移動を阻止する装置も考えられ
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、これらの装置は、それぞれ別個の駆動
部により駆動されており、部品点数が多くシフトレバー
近傍の狭いスペースに両方の機能を満足するのは困難と
なる。

本発明は上記事実を考慮し、単一の駆動部により発進
時及び走行時の特定のシフト操作を防止することができ
るオートマチツク車用シフト機構を得ることが目的であ
る。

〔課題を解決するための手段〕

請求項（１）に記載の発明は、パーキングレンジ、ニ
ュートラルレンジ、前進走行レンジ及び後退走行レンジ
の各レンジ溝が形成されたデイテントプレートと、前記
レンジ溝に収容されたピングルーブドと、前記ピングル
ーブドを移動させシフト操作する操作手段と、前記デイ
テントプレートのレンジ溝に対応した凹凸部を有し、軸
回転可能に軸支され、且つ、回転方向の一方へ付勢され
たカムプレートと、前記回転方向とは逆の方向への前記
カムプレートの回転を阻止する保持手段と、車両の停止
状態を表す所定の信号に基づいて、前記保持手段を作動
させてカムプレートを保持して前記ピングルーブドのパ
ーキングレンジ及びニュートラルレンジからの操作を前
記デイテントプレートと前記カムプレートの前記凹凸部
により阻止する制御手段と、を有している。

請求項（２）に記載の発明は、パーキングレンジ、ニ
ュートラルレンジ、前進走行レンジ及び後退走行レンジ
の各レンジ溝が形成されたデイテントプレートと、前記
レンジ溝に収容されたピングルーブドと、前記ピングル
ーブドを移動させシフト操作する操作手段と、前記ピン
グルーブドの移動を制限することが可能であると共に互
いに相対移動可能で、且つ、前記デイテントプレートの
レンジ溝に対応し、それぞれ異なる凹凸部を有する複数
のカムプレートと、前記カムプルートの移動を許容する
位置と移動を阻止する位置とを持つ保持手段と、前記保
持手段を前記カムプレートの移動を阻止する位置に作動
させてカムプレートを保持して前記ピングルーブドの移
動を阻止することにより車両の走行開始前の状態でパー
キングレンジ又はニュートラルレンジからの操作及び車
両が前進走行中の場合に後退走行レンジへの操作を阻止
する制御手段と、を有している。

〔作用〕

本発明によれば、エンジン始動状態、ドア開閉状態等
の所定の条件に従って制御手段が、単一の前記保持手段
を作動させることにより、前記ピングルーブドのパーキ
ングレンジ及びニュートラルレンジからの操作をデイテ
ントプレートとデイテントプレートのレンジ溝に対応し
たカムプレートの凹凸部により阻止する。これによっ
て、単一の前記保持手段で複数のレンジからのシフトロ
ックが可能となる。

更に、前進走行中の場合に後退走行レンジへの誤操作
防止機能も制御手段により、単一の保持手段を作動し、
デイテントプレートとデイテントプレートのレンジ溝に
対応した複数のカムプレートのそれぞれ異なる凹凸部に
より行うことができる。

このように、複数レンジでのシフトロックを単一の保
持手段により行うことができるため、部品点数の増加を
抑えることができ、装置自体をコンパクトとすることが
できる。

〔実施例〕

第１図乃至第３図には、本実施例に係るオートマチツ
ク車用シフト機構部10が示されている。扇状のデイテン
トプレート12には孔14が設けられ、その孔14の外側円弧
部には各シフトレンジのレンジ溝16が形成されている。
孔14にはピングルーブド18が収容されている。このピン
グルーブド18は操作手段としてのシフトレバー19と共に
移動されるものであり、これにより、シフトレバー19は
ピングルーブド18の位置に対応してシフト位置が決定さ
れることになる。ピングルーブド18は、それぞれのレン
ジ溝16に収容されることにより、その円弧方向移動が制
限されるようになっている。各レンジは第１図に示され
る如く、左からＰレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレン
ジ、２レンジ、Ｌレンジとされ、それぞれの位置でシフ
トレバー19が固定されるように図示しないクリツクが設
けられている。

ピングルーブド18は、シフトレバー19に取り付けられ
前記シフトレバー19と共に操作手段とされる操作ボタン
21により、孔14の内側円弧方向へ移動あせることができ
るようになっている。すなわち、ＰレンジとＲレンジと
の間、ＲレンジとＮレンジとの間及び２レンジＬレンジ
との間の移動に際しては、操作ボタン21を操作した状態
で移動させ（第１図矢印Ａ参照）、Ｎレンジと２レンジ
との間は操作ボタン21の操作・非操作に拘らず移動させ
ることができるようになっている（第１図矢印Ｂ参
照）。

このデイテントプレート12上には、カムプレート30、
32が肉厚方向に重合した状態で配設されている。デイテ
ントプレート12に近い側のカムプレート30は、デイテン
トプレート12の孔14及びその周辺に亘る部分と対応する
横長形状とされ、中央部には孔34が設けられている。

第４図及び第５図に示される如く、カムプレート30の
長手方向一端部（Ｌレンジ側）近傍には円孔36が設けら
れている。この円孔36と同軸的にカムプレート30のデイ
テントプレート側の側面には円筒部材38が取付けられて
いる。

デイテントプレート12には、そのＬレンジ側端部は略
コ字状のフランジ部40が形成されており、互いに平行と
される立設面にはそれぞれ同軸状の円孔42、44が設けら
れている。この円孔42、44は手前側が大径とされ、奥側
が小径とされており、これらの円孔42、44の内、手前側
の円孔42には前記円筒部材38が挿入されている。また、
円筒部材38の軸方向中間部（基部からデイテントプレー
ト12のほぼ肉厚分離れた位置）には、全周に亘り溝46が
形成され、Ｃリング48が取付けられている。これによ
り、円筒部材38の軸移動が阻止されると共にカムプレー
ト30は円筒部材38を中心に回転可能とされる。なお、円
筒部材38の基部にはスペーサ50が配設されカムプレート
30の回転摩擦係数を小さくしている。

円筒部材38の中空部には、カムプレート32の長手方向
一端側面から直角方向に延長された軸52が挿入軸支され
ている。この軸52の先端は前記奥側の円孔44へも挿入軸
支されている。カムプレート32は、前記カムプレート30
と重合して配設されており、このカムプレート32は、横
長形状とされている。

軸52の基部にはスペーサ54が取付けられており、カム
プレート32の回転を円滑としている。軸52の先端部には
全周に亘り溝56が形成され、Ｃリング58が取付けられ、
軸52の軸方向移動を阻止している。

ここで、前記円筒部材38の外周にはねじりコイルばね
60が挿入され、一端がカムプレート32の外周の一部に係
止され、他端がデイテントプレート12に係止されてい
る。また、軸52の先端部には、ねじりコイルばね62が挿
入され、一端が円筒部材38の先端に形成された切欠部64
に係止され、他端がフランジ部40に係止されている。こ
れにより、カムプレート30、32は、それぞれねじりコイ
ルばね62、60により円筒部材38、軸52を中心に第１図時
計方向（第１図矢印Ｃ方向）へ付勢回転されるようにな
っている。

第６図乃至第８図に示される如く、デイテントプレー
ト12には、カムプレート30、32のＰレンジ側端部の回転
移動軌跡上にピン66が立設され、ねじりコイルばね60、
62による付勢回転を制限している。また、カムプレート
30、32のねじりコイルばね60、62の付勢力に抗した回転
方向における前記Ｐレンジ側端部の移動軌跡上に対応し
てデイテントプレート12には、円孔68が設けられてい
る。円孔68には、筒状の収容体70が配設されている。こ
の収容体70には、ストツパピン72が軸方向移動可能に収
容されている。このストツパピン72の軸方向移動によ
り、ストツパピン72の先端大径部が前記カムプレート3
0、32の移動軌跡上を進退されることになる。

ストツパピン72の後端部には受け皿74が取付けられ、
この受け皿74と収容体70の外周に形成されたリブ76との
間には圧縮コイルばね78が取付けられている。これによ
り、ストツパピン72は、通常は圧縮コイルばね78が付勢
力で円孔68から引き込まれる方向に移動されている。

このストツパピン72と同軸的にソレノイド80のプラン
ジヤ82が配設されている。このプランジヤ82は、圧縮コ
イルばね84の付勢力でソレノイド80への非通電時に伸び
出すようになっている。この圧縮コイルばね84は、前記
圧縮コイルばね78の付勢力よりも強い付勢力を有してお
り、前記ストツパピン72を圧縮コイルばね78の付勢力に
抗して移動させ、カムプレート30、32の移動軌跡上に配
置させるようになっている。また、ソレノイド80の通電
時にはプレンジヤ82は励磁力により圧縮コイルばね84の
付勢力に抗して引き込まれるようになっている。

第９図に示される如く、ソレノイド80の通電、非通電
は、マイクロコンピユータ86からの信号によりドライバ
88を介してなされるようになっている。マイクロコンピ
ユータ86には、条件設定回路90が接続され、この条件設
定回路90からの信号に応じてソレノイド80への通電、非
通電が制御される。

条件設定回路90としての組み合わせを以下に示す。

まず、車両の停止状態から発進するときの条件設定回
路90の構成を示す。

これは、第10図に示される如く、レンジ位置センサ9
1、イグニツシヨンスイツチセンサ92、ブレーキセンサ9
3の組み合わせによるものである。これらのセンサの信
号は、AND回路94の入力側へ接続されており、レンジ位
置検出センサ91でシフト位置がＰレンジであることが検
出され、かつイグニツシヨンスイツチセンサ92でイグニ
ツシヨンスイツチがオンであることが検出され、かつブ
レーキセンサ93でブレーキが操作されていることが検出
された場合のみマイクロコンピユータ86へハイレベルの
信号が出力され、ドライバ88を介してソレノイド80へ通
電される構成である。

次に車両走行中の条件設定回路の構成を示す。

第11図に示される如く、レンジ位置センサ91、速
度センサ95の組み合わせによるものである。レンジ位置
検出センサ91は、NOT回路96を介して、また速度センサ9
5は直接AND回路94の入力側へ接続されており、シフト位
置がＰレンジ以外、かつ車速が所定値以下の場合のみマ
イクロコンピユータ86へハイレベルの信号が出力され、
ドライバ88を介してソレノイド80へ通電される構成であ
る。

第12図に示される如く、レンジ位置センサ91、速
度センサ95、ブレーキセンサ93の組み合わせによるもの
である。これらのセンサはAND回路94の入力側へ接続さ
れており、シフト位置がＮレンジ、かつ速度センサ95で
車速０が１秒間継続し、かつブレーキセンサでブレーキ
が操作されていることが検出された場合のみマイクロコ
ンピユータ86へハイレベルの信号が出力され、ドライバ
88を介してソレノイド80へ通電される構成である。

上記発進時の構成と、及びの構成とを組み合わせ
ることにより、車両の発進時及び走行中のシフト操作の
制限が行われる。

以下に本実施例の作用を説明する。

まず、発進時のシフトロツクについて説明する。第１
図に示される如く、エンジン始動時には通常シフト位置
はＰレンジとされている。このとき、ブレーキペダルが
踏み込まれていない状態では、条件設定回路90からの信
号はローレベルの信号であり、マイクロコンピユータ86
からドライバ88へは信号が出力されず、ソレノイド80が
非通電の状態となっている。このため、ストツパピン72
は、デイテントプレート12の円孔68から突出され、カム
プレート30、32の移動軌跡上に配置される。このため、
カムプレート30、32はピン66及びストツパピン72との間
に挟まれた状態で保持される。

従って、ピングルーブド18を操作ボタン21の操作によ
って孔14の内側円弧方向へ移動させようとしても、カム
プレート30によってその移動が押され、Ｐレンジから抜
け出すことができず、シフトロツクが作動していること
になる。これにより、アクセルペダルを踏み込んだ状態
でＤレンジ等の走行レンジへシフトされることがない。

次にこのシフトロツクを解除する場合、ブレーキペダ
ルを踏み込む。これにより、条件設定回路90からマイク
ロコンピユータ86へハイレベルの信号が出力され、マイ
クロコンピユータ86ではドライバ88を作動させてソレノ
イド80へ通電する。ソレノイド80が通電されると、プラ
ンジヤ82が引き込まれ、これによってフリーとなったス
トツパピン72が圧縮コイルばね78の付勢力でソレノイド
80方向へ引き込まれ、円孔68から突出されなくなる。こ
のため、カムプレート30は第１図反時計方向回転が自由
となる。

ここで、操作ボタン21を操作すると、この操作に応じ
てカムプレート30もねじりコイルばね62の付勢力に抗し
て円筒部材38を中心に回転され、ピングルーブド18を移
動させることができる。この操作ボタン21を操作しなが
らシフトレバー19を操作することにより、Ｒレンジ方向
へピングルーブド18を移動させることができる。

これと同様に、エンジン始動中でＮレンジにシフトさ
れているとき、前記条件設定回路90の構成により、速
度０が１秒以上継続され、かつブレーキペダルが踏み込
まれたときのみ、ソレノイド80が通電状態となり、スト
ツパピン72が円孔68から引き込まれる。従って、それ以
外ではピングルーブド18のＲレンジ方向移動はカムプレ
ート30によって阻止され、Ｄレンジ方向移動はカムプレ
ート32によって阻止され、シフトロツク状態が成立す
る。

次に車両の走行時の場合について説明する。シフト位
置が走行レンジ（例えばＤレンジ）となると、例えば条
件設定回路90の構成により、条件が不成立となり、ソ
レノイド80が非通電状態となる。この場合、カムプレー
ト32は、ピングルーブド18によって軸52を中心に第３図
反時計方向へ回転された状態となっているので、ストツ
パピン72の圧縮コイルばね78の付勢力による軸方向移動
は、このカムプレート32の側面と当接した状態で停止す
る。一方カムプレート30は、ピン66及びストツパピン72
との間に挟まれた保持されているので、ＤレンジからＮ
レンジを超えてＲレンジへシフトされることが防止され
る。しかし、Ｎレンジで速度が所定値以下となると条件
設定回路の構成によりソレノイド80へ通電されるの
で、カムプレート30も回転移動可能となり、Ｒレンジへ
シフトすることができる。なお、この構成で速度を０
とせず所定値以下としたのは、泥や砂地に車輪を取られ
た場合などに車両を前後に揺すり脱出させるような状況
を考慮したからであり、通常の走行では速度０としても
差し支えない。

このように、本実施例では単一のソレノイド80によ
り、発進時及び走行時の特定のシフト操作を防止するこ
とができるので、装置自体をコンパクトにすることがで
きる。従って、シフトレバー19近傍の狭いスペースでも
容易に設置することができる。

なお、本実施例では条件設定回路90の構成を上記複数
のセンサの組み合わせによって行ったが、他のセンサ、
例えば車両のドアの開閉状態を検出するセンサやエンジ
ン回転速度センサ等の用いてもよく、これらの併用して
もよい。

また、本実施例では、２枚のカムプレート30、32を用
いパーキングレンジ及びニユートラルレンジから車両走
行開始前にシフト操作されることを防止したが、第13図
に示される如く、パーキングレンジの無いデイテントプ
レート12Aの場合は、ニユートラルレンジからの操作を
防止すればよく、１枚のカムプレート33を配設すればよ
い。なお、第13図では本実施例と同一構成部分について
は同一番号を付してその構成の説明は省略する。

〔発明の効果〕

以上説明した如く本発明に係るオートマチツク車用シ
フト機構は、単一の駆動部により発進時及び走行時の特
定のシフト操作を防止することができるという優れた効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例に係るオートマチツク車用シフト機構
の正面図、第２図及び第３図はシフト操作状態を示す説
明図、第４図はカムプレート取付部分の分解斜視図、第
５図は第４図のＶ−Ｖ線断面図、第６図は第１図のVI−
VI線断面図、第７図は第６図においてストツパピンが引
き込まれた場合の断面図、第８図はカムプレートが第３
図の状態となった場合における第６図に対応する断面
図、第９図は制御ブロツク図、第10図乃至第12図は条件
設定回路の構成図、第13図はカムプレートが１枚の場合
のシフト機構の正面図である。 10……シフト機構部、 12……デイテントプレート、 18……ピングルーブド、 30、32……カムプレート、 66……ピン、 68……円孔、 72……ストツパピン、 80……ソレノイド、 86……マイクロコンピユータ、 90……条件設定回路。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パーキングレンジ、ニュートラルレンジ、
   前進走行レンジ及び後退走行レンジの各レンジ溝が形成
   されたデイテントプレートと、前記レンジ溝に収容され
   たピングルーブドと、前記ピングルーブドを移動させシ
   フト操作する操作手段と、前記デイテントプレートのレ
   ンジ溝に対応した凹凸部を有し、軸回転可能に軸支さ
   れ、且つ、回転方向の一方へ付勢されたカムプレート
   と、前記回転方向とは逆の方向への前記カムプレートの
   回転を阻止する保持手段と、車両の停止状態を表す所定
   の信号に基づいて、前記保持手段を作動させてカムプレ
   ートを保持して前記ピングルーブドのパーキングレンジ
   及びニュートラルレンジからの操作を前記デイテントプ
   レートと前記カムプレートの前記凹凸部により阻止する
   制御手段と、を有するオートマチック車用シフト機構。
2. 【請求項２】パーキングレンジ、ニュートラルレンジ、
   前進走行レンジ及び後退走行レンジの各レンジ溝が形成
   されたデイテントプレートと、前記レンジ溝に収容され
   たピングルーブドと、前記ピングルーブドを移動させシ
   フト操作する操作手段と、前記ピングルーブドの移動を
   制限することが可能であると共に互いに相対移動可能
   で、且つ、前記デイテントプレートのレンジ溝に対応
   し、それぞれ異なる凹凸部を有する複数のカムプレート
   と、前記カムプレートの移動を許容する位置と移動を阻
   止する位置とを持つ保持手段と、前記保持手段を前記カ
   ムプレートの移動を阻止する位置に作動させてカムプレ
   ートを保持して前記ピングルーブドの移動を阻止するこ
   とにより車両の走行開始前の状態でパーギングレンジ又
   はニュートラルレンジからの操作及び車両が前進走行中
   の場合に後退走行レンジへの操作を阻止する制御手段
   と、を有するオートマチック車用シフト機構。