JP3729709B2

JP3729709B2 - コラムシフト装置の衝撃吸収機構

Info

Publication number: JP3729709B2
Application number: JP2000186542A
Authority: JP
Inventors: 洋司三木; 拓史若尾; 久朗渡瀬
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2005-12-21
Anticipated expiration: 2020-06-21
Also published as: JP2002002322A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコラムシフト装置の衝撃吸収機構、特に運転者の２次衝突時の衝撃吸収機能を有するコラムシフト装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
変速機のシフト装置は、一般にフロアシフト装置とコラムシフト装置に大別される。コラムシフト装置はフロアシフト装置に比べて、運転席周辺のスペースを広く確保できることから、トラックやタクシーなどに広く使用されている。このようなコラムシフト装置の中でも、比較的構造が簡単なものとして、特開２０００−２５４８０号公報には、シフトレバーの一端部を回転自在に支持するリテーナをステアリングコラムのブラケットなどに固定した構造のコラムシフト装置が提案されている。このコラムシフト装置の場合、シフトレバーの他端部に設けられたノブの押しボタンによるセレクト操作と、シフトレバーをリテーナを中心として回転させるシフト操作とによって、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄなどの各シフト位置へ切り替えることができるようになっている。
【０００３】
この種のコラムシフト装置の場合、リテーナから突出するシフトレバーの根元部分が運転者の膝の高さとほぼ同等な高さに位置しているため、車両の衝突時に運転者の膝がシフトレバーの根元部に２次衝突する恐れがある。
そこで、２次衝突時における運転者への損傷を軽減するため、特開２０００−６２４９２号公報のように、衝突時にシフトレバー組立体がボルト締結部から離脱する構造のものが提案されている。この従来技術は、主にインパネに取り付けられるシフトレバー組立体に関するものであり、コラムシフト装置とは直接関連性はないが、締結部に変形容易にするための切欠を設けることで、シフトレバー組立体を車体から離脱可能とし、衝撃吸収を行うようになっている。
また、特開２０００−１１８４１６号公報には、衝突時にコラムシフトレバーのシフトリンクプレートを破壊するための脆弱部を設け、運転者への衝撃を緩和するようにしたものが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の場合には、シフトレバー組立体をインパネに取り付けるためのリテーナのボルト締結部に脆弱部を設けるため、通常のシフト操作時にも脆弱部には荷重がかかり、リテーナのインパネに対する支持剛性が低下する可能性があった。
また、後者の場合、２次衝突時にシフトリンクプレートを破壊するだけであり、シフトレバー自体が取付部から離脱するわけではないので、衝撃緩和効果が必ずしも十分ではない可能性があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、シフトレバーの支持剛性を低下させずに、２次衝突による運転者の膝への衝撃を緩和できるコラムシフト装置の衝撃吸収機構を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１にかかる発明は、シフトレバーの基端部をその軸線を中心として回転自在に支持する支持部材を、ステアリングコラム又は車体部材に設けられたブラケットに固定してなるコラムシフト装置において、上記支持部材には、上記ブラケットの取付面とシフトレバーの基端部の軸線とがほぼ平行となるように、ブラケットの取付面に対して取り付けられる取付フランジが一体に設けられ、上記支持部材の取付フランジのうち、シフトレバーの基端部先端側に対応する部分であって、上記ブラケットの取付面に対して取り付けられる部分と上記シフトレバーの基端部を回転自在に支持する軸受部との間に、脆弱部を設けたことを特徴とするコラムシフト装置の衝撃吸収機構を提供する。
【０００７】
通常のシフト操作においては、シフトレバーのノブを操作することにより、シフトレバーが支持部材に対してその軸線を中心として回転する。この時、シフトレバーの操作荷重は支持部材の取付フランジとブラケットの取付面とに作用するが、シフトレバーの基端部の軸線を中心とするモーメントが主に作用するので、取付フランジとブラケットに対して主に曲げ応力として作用し、脆弱部があってもシフトレバーの支持剛性を低下させない。
一方、車両が前面衝突を起こすと、慣性によって運転者は前方へ押され、運転者の膝が支持部材から突出するシフトレバーの根元部に２次衝突することがある。このとき、膝によるシフトレバーの根元部への荷重入力によって、シフトレバーには倒れ方向への荷重が作用し、取付フランジとブラケットに対しては曲げ応力よりも、むしろ捩れ応力が作用する。脆弱部はシフトレバーの基端部先端側に対応する部分に設けられているので、この脆弱部がシフトレバーの倒れ力によって最も大きく捩じられ、この脆弱部から亀裂が発生して取付フランジまたは取付面全体に波及する。その結果、支持部材がブラケットから離脱し、運転者の膝への損傷を軽減できる。
【０００８】
支持部材の取付フランジ、またはブラケットの取付面は、運転者の膝の２次衝突による荷重入力方向に対して、角度をもって配置するのが望ましい。さらに好ましくは、取付フランジまたはブラケットの取付面を膝の２次衝突による荷重入力方向に対してほぼ直交方向とするのがよい。
このように角度をもって配置することにより、膝の２次衝突による荷重が、取付フランジとブラケットに対して捩れ応力として効果的に作用し、取付フランジの脆弱部を容易に破断させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例である自動変速機用コラムシフト装置について、図を参照して説明する。
図１，図２は本発明にかかるコラムシフト装置の周辺部の構造を示し、図３はその斜め下方から見た斜視図であり、図４〜図７はシフトレバー組立体７の構造を示し、図８，図９は支持部材の構造を示す。
【００１０】
ステアリングホイール１に連結されたステアリングシャフト２はステアリングコラム３内に挿通され、ステアリングコラム３はその上面に固定された第１のブラケット４によって車体に固定されている。また、ステアリングコラム３の下面には、シフトレバー組立体７を取り付けるための第２のブラケット５が固定されている。
【００１１】
上記ステアリングコラム３およびシフトレバー組立体７の一部は、樹脂よりなるコラムカバー６で覆われている。また、コラムカバー６の周囲にはインパネのホールカバー８が設けられ、このホールカバー８にはシフトレバー２０が外部へ突出する窓穴（図示せず）が形成され、この窓穴はシフトレバー２０をＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，３，２などの各シフト位置へシフトした時に干渉しない大きさに形成されている。
【００１２】
シフトレバー組立体７は、図３〜図７に示すように、シフトレバー２０とシフトレバー２０を回転自在に支持するリテーナ（支持部材）１０とを備えている。リテーナ１０は、シフトレバー２０の基端部２０ａをその軸線を中心として回転自在に支持する軸受部１１を備え、この軸受部１１から半径方向に取付フランジ１２が一体に突設されている。この取付フランジ１２が３本のボルト１３によってステアリングコラム３の下面に固定された第２のブラケット５の取付面５ａに締結されている。取付フランジ１２には、上記ボルト１３を挿通するため、シフトレバー２０の基端部２０ａの先端側に１個、反対側に２個のボルト挿通穴１４が形成され、取付フランジ１２の上面にはブラケット５の取付面５ａに嵌合する２本の位置決め突起１５が突設されている。取付ブラケット１２は、ブラケット５の取付面５ａとシフトレバー２０の基端部の軸線とがほぼ平行となるように、ブラケット５の取付面５ａに対して取り付けられる。本実施例では、取付フランジ１２（ブラケット５の取付面５ａ）は、図５に示すように、後述する運転者の膝Ｎがシフトレバー２０に２次衝突した時の荷重入力方向Ｆに対して、ほぼ直交方向に配置されている。
【００１３】
図８，図９に示すように、取付フランジ１２の下面中央部と軸受部１１との間には補強用リブ１６が一体に形成され、取付フランジ１２の曲げ強度は十分に高く設定されている。一方、取付フランジ１２の下面であって、シフトレバー２０の基端部２０ａの先端側に対応する部分に切欠溝１７（図３，図４，図８，図９参照）が形成されており、この切欠溝１７によって取付フランジ１２の一端側に脆弱部１２ａが形成されている。そのため、取付フランジ１２の捩れ強度は曲げ強度に比べて低く設定されている。
リテーナ１０の一端部には、半径方向に突出する２つの腕部１８，１９が一体に設けられている。一方の腕部１８には、後述するディテントプレート２６が固定され、他方の腕部１９には、シフトロックケーブル２５を取り付けるためのケーブルブラケット２４が固定される。
【００１４】
シフトレバー２０は、金属パイプを２箇所で屈曲形成したものであり、その先端部には樹脂製のノブ２１が固定され、ノブ２１には押ボタン２２が装備されている。押ボタン２２を押すと、シフトレバー２０の中に挿通されたケーブル（図示せず）を介して、シフトレバー２０の基端部２０ａに設けられたディテントピン２３（図５，図７参照）がシフトレバー２０の軸方向に操作される。ケーブルブラケット２４に固定されたシフトロックケーブル２５の先端は、ディテントプレート２６の側面に回転可能に取り付けられたシフトロックプレート２７に連結されている。シフトロックプレート２７には半径方向の開口部２７ａが形成されており、この開口部２７ａに上記ディテントピン２３が係合して、シフトロックプレート２７を回転させるようになっている。
【００１５】
シフトレバー２０の基端部２０ａは上記リテーナ１０の軸受部１１に回転自在に支持されている。シフトレバー２０の基端部２０ａの近傍にはコントロールレバー３０が固定されており、コントロールレバー３０にはケーブル取付軸３１が突設されている。ケーブル取付軸３１にはシフト用コントロールケーブル３２の一端部が取り付けられ、コントロールケーブル３２の他端は自動変速機に連結されている。シフトレバー２０をリテーナ１０を中心として回転操作すると、コントロールレバー３０も一体に回動し、コントロールケーブル３２を介して自動変速機が操作される。また、コントロールレバー３０には板ばねよりなるディテントスプリング３３の基端部が固定されている。ディテントスプリング３３の先端部に取り付けられたローラ３４（図７参照）は、リテーナ１０の第１腕部１８に固定されたディテントプレート２６のディテント溝２６ａに弾性的に係合し、所定の節度感が得られるようになっている。ディテント溝２５ａは、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，３，２の各シフト位置に対応している。
【００１６】
次に、上記構造を有するコラムシフト装置Ａの作動について説明する。
上述のように、本発明のシフトレバー組立体７は、シフトレバー２０の基端部２０ａがリテーナ１０によって回転自在に支持された構造のものであり、しかもシフトレバー２０はリテーナ１０によって片持ち支持されている。そのため、シフトレバー２０にかかる荷重がリテーナ１０の取付フランジ１２に直接的に作用する。
通常のシフト操作時には、図８，図９に矢印で示すように、シフトレバー２０をその基端部２０ａを中心として回転させようとする力Ｂが働くので、取付フランジ１２には曲げ応力と捩れ応力とが作用する。曲げ応力に対しては、取付フランジ１２の一端側（図８の左側）への負担が大きいが、取付フランジ１２は十分な強度を有するので、リテーナ１０のブラケット５に対する支持剛性が低下するおそれがない。
また、シフトレバー２０のリテーナ１０から突出する屈曲した根元部２０ｂは、図５に示すように、運転者の左膝Ｎの前方位置にあるため、前面衝突時に膝Ｎがホールカバー８を介して根元部２０ｂ付近に２次衝突する可能性がある。２次衝突に伴い、シフトレバー２０の基端部２０ａには倒れ方向の力Ｔが作用し（図６参照）、取付フランジ１２は基端部２０ａの軸線とほぼ平行でかつ２次衝突の入力方向Ｆに対してほぼ直交方向に配置されているので、取付フランジ１２には殆ど捩れ応力のみが作用する。このような捩れ力Ｔに対しては、取付フランジ１２の他端側（図８の右側）への負担が大きく、この取付フランジ１２の部位には脆弱部１２ａが設けられているので、捩れ応力によって脆弱部１２ａが最も大きく変位する。そのため、脆弱部１２ａを起点として取付フランジ１２が破断し、シフトレバー組立体７がステアリングコラム３から離脱することができる。そのため、膝Ｎにかかる荷重ピークが抑えられ、運転者の損傷を軽減できる。
【００１７】
上記実施例では、リテーナ１０の取付フランジ１２の一端部に脆弱部１２ａを形成したが、取付フランジ１２が締結されるブラケット５の取付面５ａの一端側に脆弱部を形成しても、同様の作用効果を奏する。
また、支持部材（リテーナ１０）を締結するためのブラケット５をステアリングコラム３に固定したが、車体部材に固定してもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、支持部材にブラケットの取付面とシフトレバーの基端部の軸線とがほぼ平行となるように、ブラケットの取付面に対して取り付けられる取付フランジを一体に設け、支持部材の取付フランジのうち、シフトレバーの基端部先端側に対応する部分であって、ブラケットの取付面に対して取り付けられる部分とシフトレバーの基端部を回転自在に支持する軸受部との間に、脆弱部を設けたので、通常のシフト操作時には十分な支持剛性を発揮し、シフトレバーに運転者の膝が２次衝突した場合には、脆弱部を起点として取付フランジを破断させ、運転者の損傷を軽減できるという作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるコラムシフト装置を搭載した車両の運転席前方の平面図である。
【図２】図１に示す車両の運転席前方の側部断面図である。
【図３】本発明のコラムシフト装置の斜め下方から見た斜視図である。
【図４】本発明にかかるコラムシフト装置のシフトレバー組立体の平面図である。
【図５】図４に示すシフトレバー組立体の左側面図である。
【図６】図４に示すシフトレバー組立体の後方から見た正面図である。
【図７】図４に示すシフトレバー組立体の斜め前方から見た側面図である。
【図８】リテーナの正面図である。
【図９】リテーナの右側面図である。
【符号の説明】
Ａコラムシフト装置
３ステアリングコラム
５ブラケット
１０リテーナ
１２取付フランジ
１２ａ脆弱部
１７切欠溝
２０シフトレバー
２０ａ基端部
２０ｂ根元部

Claims

シフトレバーの基端部をその軸線を中心として回転自在に支持する支持部材を、ステアリングコラム又は車体部材に設けられたブラケットに固定してなるコラムシフト装置において、
上記支持部材には、上記ブラケットの取付面とシフトレバーの基端部の軸線とがほぼ平行となるように、ブラケットの取付面に対して取り付けられる取付フランジが一体に設けられ、
上記支持部材の取付フランジのうち、シフトレバーの基端部先端側に対応する部分であって、上記ブラケットの取付面に対して取り付けられる部分と上記シフトレバーの基端部を回転自在に支持する軸受部との間に、脆弱部を設けたことを特徴とするコラムシフト装置の衝撃吸収機構。