JP4698988B2 - シフトレバー装置 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載されたシフトレバー装置では、車体側に球状部材を固定された球状部材と、シフトレバーを備えた変速操作部との間に対して、衝撃エネルギー吸収機構が組込まれている。衝撃エネルギー吸収機構には、金属製の帯板材を繰り返し折り曲げてなる蛇腹機構が採用されている。
そして、シフトレバーに所定以上の衝撃荷重が加わったときには、衝撃エネルギー吸収機構の蛇腹機構が塑性変形することによって、衝撃荷重による衝撃エネルギーが吸収されるように構成されている。
すなわち、特許請求の範囲の請求項1に係るシフトレバー装置によると、シフトレバーが所定以上の衝撃荷重を受けたときには、その衝撃荷重による衝撃エネルギーを吸収する方向へ移動するシフトレバーの球状部によりベースブラケットのシート部が開口孔を拡大するように変形されることによって、シフトレバーが受ける衝撃エネルギーを吸収することができる。
したがって、シフトレバーの球状部を支持するベースブラケットのシート部の変形を利用することによって、シフトレバーが受ける衝撃エネルギーを吸収可能でありながらコンパクトに構成することができる。
また、ベースブラケットのシート部は、シフトレバー装置を構成する構成部品の1つであるから、衝撃エネルギーを吸収するための専用部品を不要とし、部品点数の増加を回避し、コストを低減することができる。
なお、本明細書でいう「変形」には、破壊、塑性変形、破断、剪断等が相当する。
したがって、シフトレバーの球状部に対するレバー軸部の移動を利用することによって、シフトレバーが受ける衝撃エネルギーを吸収可能でありながらコンパクトに構成することができる。
また、シフトレバーの球状部は、シフトレバー装置を構成する構成部品の1つであるから、衝撃エネルギーを吸収するための専用部品を不要とし、部品点数の増加を回避し、コストを低減することができる。
また、衝撃エネルギーを吸収する部分である球状部自体がシフトレバーの操作にともなって動くものであるため、シフトレバーの操作位置に関係なく、常に安定した衝撃エネルギーの吸収特性を得ることができる。
また、レバー軸部のねじ軸部を球状部のねじ孔に螺合することによって、レバー軸部と球状部とを容易に一体化することができる。
また、レバー軸部及び球状部にスプリングピンを架設することによって、レバー軸部と球状部とを容易に一体化することができる。
また、図4に示すように、支持台部13の上端部には、ほぼカップ状のシート部30が一体形成されている。シート部30の内側面には、後述するシフトレバー55の球状部58を摺動可能に支持するほぼ凹型球面状のシート面30a(図3参照)が形成されている。なお、図4に示すように、シート部30の軸線30Lは、前下方から後上方へ傾斜している。
また、図3に示すように、シート部30の下端部には、同心状をなす円形の開口孔33が形成されている。
さらに、シート部30の左側部には、筒状部32の上端面から開口孔33に亘って開口するピン受入溝34が形成されている。ピン受入溝34の形成によって、シート部30は、ほぼCリング状に形成されている(図5参照)。
また、支持台部13の上面上には、前記円筒部の後側に連続するボス部38が一体形成されている。ボス部38には、左右方向に延びかつ前記軸線36Lに平行する軸線39L上に位置するピン孔39が形成されている。
シート部材40は、例えば樹脂製で、ほぼ円環板状に形成されており、その下面にほぼ凹型球面状のシート面40aが形成されている。そのシート部材40の外周面と上面とのなす隅角部分には、環状をなす段付凹部40bが形成されている。なお、シート部材40は、後述するシフトレバー55の球状部58を摺動可能に押える部材である。
また、スペーサ42は、ゴム状弾性体によりほぼ円環板状に形成されており、シート部30の筒状部32とシート部材40の段付凹部40bとにより形成される環状溝(符号省略)内に嵌合可能に形成されている。スペーサ42は、キャップ44によって圧縮されることにより、シート部材40を後述するシフトレバー55の球状部58に弾性的に押圧し、その球状部58のがたつきを抑制する。
また、図5に示すように、キャップ44の後端部には、前記ベースブラケット10のボス部38に嵌合した状態で、そのボス部38のピン孔39と同心状をなす左右一対のピン孔45が形成されている。ピン孔39及びピン孔45内にスロッテッドスプリングピン46が圧入されることによって、キャップ44の後端部がベースブラケット10に固定されている。
また、キャップ44の前端部には、ベースブラケット10の左右の軸受部35の相互間に嵌合した状態で、その軸受部35の軸孔36と同心状をなす軸孔44bが形成されている。軸孔36及び軸孔44b内に後述するベルクランクシャフト47が支持されることにより、キャップ44の前端部がベースブラケット10に固定されている。
上記のように、ベースブラケット10にキャップ44がスロッテッドスプリングピン46及びベルクランクシャフト47で装着されることによって、シート部材40及びスペーサ42等が抜け止めされている。
ベースブラケット10には、ベルクランクアーム48が頭付きベルクランクシャフト47により支持されている。ベルクランクシャフト47は、ベルクランクアーム48の軸孔48aから、左側の軸受部35の軸孔36、キャップ44の軸孔44b、右側の軸受部35の軸孔36を通した後、プレートワッシャ51を装着することによって抜け止めされている。このベルクランクシャフト47により、キャップ44の前端部がベースブラケット10に固定されているとともに、ベルクランクアーム48が回動可能に支持されている。
図7に示すように、リターンスプリング53の両端部53aは、平行状に延出されかつ左方へL字状に折り曲げられている。そして、リターンスプリング53の両端部53aは、前記ベースブラケット10の左側の軸受部35の下方近くに形成された突起部35aと、前記ベルクランクアーム48の中央部から下方へ突出された突起部48c(詳しくは、後述するクッションスプリング50)に跨るようにして掛装されている。これにより、リターンスプリング53は、ベルクランクアーム48を常にはニュートラル位置に弾性的に保持している。
レバー軸部56は、例えば金属製で、断面円形の丸棒状に形成されており、ほぼクランク状に折り曲げられている。
また、球状部58は、例えば金属製あるいは樹脂製で、ほぼ球状に形成されている。球状部58は、レバー軸部56の基端部に対して圧入等により取付けられている。また、球状部58の中心58cは、レバー軸部56の基端部の軸線56L上に位置している。なお、図3及び図4において、レバー軸部56の基端部の軸線(以下、単に「レバー軸部の軸線」という。)56Lは、前記シート部30の軸線30Lと同一軸線上に位置している。
また、ノブ59は、例えば樹脂製で、レバー軸部56の上端部に対して螺合等により取付けられている(図1及び図2参照)。
しかして、前記ベースブラケット10に対する前記シフトレバー55の支持に際しては、まず、前記シフトアーム60が溶接された前記レバー軸部56に、前記したキャップ44、スペーサ42及びシート部材40が嵌合された後で、前記球状部58が圧入により取付けられる。
そして、前記ベースブラケット10のシート部30内に球状部58が嵌合される。これとともに、球状部58の連動ピン62の球部62aがシート部30のピン受入溝34内に嵌合される。その後、ベースブラケット10に、前に述べたようにキャップ44が装着されることにより、シート部30のシート面30aとシート部材40のシート面40aとの間に球状部58が摺動可能に保持される。したがって、シフトレバー55は、シフト方向(図4において矢印A方向)へシフト操作可能であり、セレクト方向(図3において矢印B方向)へセレクト操作可能になっている。なお、シフトレバー55のセレクト操作時において、球状部58の連動ピン62がシート部30のピン受入溝34内を図3において矢印C方向に移動する。なお、球状部58とシート部30とシート部材40とにより、球継手が構成されている。
また、前記連動ピン62の球部62aは、前記ベルクランクアーム48の連動孔48b内に摺動可能に嵌合される(図3及び図5参照)。
図2に示すように、エネルギー吸収部66は、ベースブラケット10に対して前記シート部30とともに樹脂によりほぼ三角形板状に一体成形されている。エネルギー吸収部66は、前記軸線56Lに直交して前後方向に延びる一平面上に形成されている。
詳しくは、エネルギー吸収部66に対する複数(図4では2個を示す。)の開口孔67の形成による架橋部68及びその架橋部68の周辺部の変形により、球状部58が受ける衝撃エネルギーが段階的に吸収される。
したがって、シフトレバー55の球状部58を支持するベースブラケット10のシート部30の変形を利用することによって、シフトレバー55が受ける衝撃エネルギーを吸収可能でありながらコンパクトに構成することができる。
また、ベースブラケット10のシート部30は、シフトレバー装置を構成する構成部品の1つであるから、衝撃エネルギーを吸収するための専用部品を不要とし、部品点数の増加を回避し、コストを低減することができる。
したがって、簡単な構造のエネルギー吸収部66によって、球状部58が受ける衝撃エネルギーを段階的に吸収することができる。
また、エネルギー吸収部66の板厚、開口孔67の形状、個数、開口面積の大きさ、配列形態等によって、球状部58が受ける衝撃エネルギーの吸収にかかる設定荷重を容易に調整することができる。
また、球状部58からは、前記実施例1における連動ピン62(図3参照)が省略されている。
一方、球状部58には、ねじ軸部70を螺合可能なねじ孔72が同一軸線56L上に貫通状態で形成されている。そして、レバー軸部56と球状部58とは、レバー軸部56のねじ軸部70と球状部58のねじ孔72とを螺合することによって一体化されている。なお、ねじ孔72は、少なくともねじ軸部70と螺合する部位に形成されていればよく、そのねじ孔72のない部分は貫通孔で形成することができる。
また、球状部58のねじ孔72のねじ山は、シフトレバー55が受ける衝撃荷重による衝撃エネルギーの吸収方向(軸線56Lに沿って前下方)へ移動するレバー軸部56のねじ軸部70のねじ山により変形可能に形成されている。なお、ねじ孔72のねじ山の変形には、剪断、塑性変形等が相当する。
シフトアンドセレクトアーム77は、前記実施例1のシフトアーム60と同様に、前下方へ延びかつ先端部に連結ピン64を有するシフトアーム部78と、後方を迂回してかつ先端部が前記球状部58の左方位置(図9参照)へ延びるセレクトアーム部79とを一体に有している。
図9に示すように、セレクトアーム部79の先端部には、左方に突出する球部80aを有する連動ピン80が一体的に設けられている。なお、連動ピン80の球部80aの中心80cは、前記実施例1における連動ピン62の球部62aの中心62cと同様に、レバー軸部56の軸線56Lに直交して左右方向に延びかつ球状部58の中心58cを通る直線80L上に位置している。
詳しくは、エネルギー吸収部66に対する複数(図9では2個を示す。)の開口孔67の形成による架橋部68及びその架橋部68の周辺部の変形により、レバー軸部56が受ける衝撃エネルギーが段階的に吸収される。
したがって、球状部58に対するレバー軸部56の移動を利用することによって、シフトレバー55が受ける衝撃エネルギーを吸収可能でありながらコンパクトに構成することができる。
また、球状部58は、シフトレバー装置を構成する構成部品の1つであるから、衝撃エネルギーを吸収するための専用部品を不要とし、部品点数の増加を回避し、コストを低減することができる。
また、衝撃エネルギーを吸収する部分である球状部58自体がシフトレバー55の操作にともなって動くものであるため、シフトレバー55の操作位置に関係なく、常に安定した衝撃エネルギーの吸収特性を得ることができる。
また、レバー軸部56のねじ軸部70を球状部58のねじ孔72に螺合することによって、レバー軸部56と球状部58とを容易に一体化することができる(図9参照)。
また、衝撃エネルギーを段階的に吸収可能に形成されているエネルギー吸収部66によって、レバー軸部56が受ける衝撃エネルギーを効率良く吸収することができる。
また、エネルギー吸収部66は、衝撃エネルギーの吸収方向(軸線56Lに沿って前下方)に延びる板状に形成されかつ衝撃エネルギーの吸収方向に所定間隔を隔てて並ぶ複数の開口孔67が形成されている。したがって、簡単な構造のエネルギー吸収部66によって、レバー軸部56が受ける衝撃エネルギーを段階的に吸収することができる。また、エネルギー吸収部66の板厚、開口孔67の形状、個数、開口面積の大きさ、配列形態等によって、レバー軸部56が受ける衝撃エネルギーの吸収にかかる設定荷重を容易に調整することができる。
この回動規制手段は、図10に示すように、前記シート部30の側面に前記実施例1におけるピン受入溝34とほぼ同様に形成されたU字状の規制溝86と、シフトレバー55の球状部58の側面に突出した円柱状の突出軸部88とにより構成されている。突出軸部88は、レバー軸部56の軸線56Lに直交して左右方向に延びかつ球状部58の中心58cを通る直線88L上に同心状に形成されている。
したがって、シート部30と球状部58との間に設けられた規制溝86と突出軸部88とにより構成される回動規制手段(図10〜図12参照)によって、球状部58の軸線56L回りの過剰な回動が規制される。これにより、レバー軸部56に対する球状部58の緩みを防止することができる。
また、球状部58にインサート成形されるレバー軸部56において、前記実施例2における先端軸部74に代えて、その軸部分を二面幅状に押し潰すことにより、帯板状部90が形成されている(図14参照)。なお、帯板状部90の端面90aは、前記先端軸部74の端面74aと同様に、球状部58から突出している。
図13に示すように、レバー軸部56の主体をなす軸部分56aの下端部、テーパ状部91、及び、先端軸部74(下端部を除く。)は、球状部58により埋設される「インサート部分」に相当している。
次に、レバー軸部56に対するノブ59の螺合に先だって、レバー軸部56にその先端部(ノブ59側の端部)からシート部材40、スペーサ42、キャップ44を嵌合する。シート部材40、スペーサ42、キャップ44は、取付けステー95を通過させる。
その後、取付ステー95のボルト挿通孔95aに取付ボルト98(図15参照)を挿通し、その取付ボルト98をシフトアンドセレクトアーム77のねじ孔97に螺合によって締着する。なお、シフトアンドセレクトアーム77には、レバー軸部56の後側面に沿って宛がわれる回り止め部81が設けられている。レバー軸部56に回り止め部81を宛がうことにより、レバー軸部56に対するシフトアンドセレクトアーム77のがたつきを低減することができる。
このようにして、レバー軸部56にシフトアンドセレクトアーム77が取付けられる。一方、レバー軸部56の上端部にはノブ59が螺合等により取付けられる。
そして、レバー軸部56に球状部58及びシフトアンドセレクトアーム77を設けたシフトレバー55は、前記実施例2と同様に、前記ベースブラケット10にシフト操作及びセレクト操作可能に支持される(図13参照)。
また、球状部58は、シフトレバー装置を構成する構成部品の1つであるから、衝撃エネルギーを吸収するための専用部品を不要とし、部品点数の増加を回避し、コストを低減することができる。
また、衝撃エネルギーを吸収する部分である球状部58自体がシフトレバー55の操作にともなって動くものであるため、シフトレバー55の操作位置に関係なく、常に安定した衝撃エネルギーの吸収特性を得ることができる。
また、球状部58の樹脂成形時にレバー軸部56の基端部(詳しくは、前記したインサート部分が相当する。)をインサート成形することにより、レバー軸部56と球状部58とを容易に一体化することができる。
また、帯板状部90の肉厚、板幅、軸方向長さ、外形形状に基づいて、衝撃エネルギーの吸収方向(軸線56Lに沿って前下方)へレバー軸部56が移動する荷重、すなわち衝撃エネルギーの吸収に係る設定荷重を容易に調整することができる。
また、テーパ状部91のテーパ角(楔状に作用する面の傾斜角が相当する。)に基づいて、衝撃エネルギーの吸収に係る設定荷重を容易に調整することができる。
例えば、レバー軸部56の基端部が球状部58内に完全に埋まっている場合を仮定すると、レバー軸部56が球状部58から抜け出るときの初期抵抗が大きくなる。このため、衝撃エネルギーの吸収に係る設定荷重値よりも衝撃荷重の初期値が大きい場合でないと、レバー軸部56の衝撃エネルギーの吸収方向への移動が起こらないという事態が発生することがある。これに対し、前に述べたように、レバー軸部56の帯板状部90の先端部を球状部58から予め突出させることにより、そのような事態の発生を回避することができる。なお、本実施例では、レバー軸部56の帯板状部90の先端部を球状部58から全幅に亘って突出させたが、帯板状部90の先端部を球状部58から部分的に突出させてもよい。また、帯板状部90の先端部を球状部58から突出させずに、球状部58に帯板状部90の端面90aを突き抜け方向に開口する開口を設けても、前記した作用・効果を得ることができる。
そして、図17に示すように、レバー軸部56と球状部58とは、両ピン挿通孔56h,58h内にスプリングピン(スロテッドピン、スロテッドスプリングピン等とも呼ばれている。)110を圧入することによって一体化されている。スプリングピン110は、レバー軸部56のピン挿通孔56hを貫通しており、球状部58のピン挿通孔58hに両持ち状態で架設されている。なお、スプリングピン110は、シフトレバー55が受ける衝撃荷重(図17中、矢印Y参照。)による衝撃エネルギーの吸収方向へ移動するレバー軸部56により変形可能に形成されている。なお、スプリングピン110の変形には、剪断、塑性変形等が相当するが、本実施例では剪断とする。
また、シフトレバー55が所定以上の衝撃荷重を受けたときには、レバー軸部56によりスプリングピン110が剪断されることによって、シフトレバー55が受ける衝撃エネルギーを吸収することができる。
また、レバー軸部56及び球状部58にスプリングピン110を架設することによって、レバー軸部56と球状部58とを容易に一体化することができる(図17参照)。
また、エネルギー吸収部66は、衝撃エネルギーを段階的に吸収するものに代えて、1段階で吸収する構成のものでもよい。また、ベースブラケット10に、別体で形成されたエネルギー吸収部66を組付ける構成としてもよい。
20 パネル(車体側部材)
30 シート部
55 シフトレバー
56 レバー軸部
58 球状部
66 エネルギー吸収部
67 開口孔
70 ねじ軸部
72 ねじ孔
Claims (5)
- 変速機を搭載した車両の車体側部材に固定されたベースブラケットと、
前記ベースブラケットに設けられたカップ状のシート部内に摺動可能に支持される球状部を基端部に有するシフトレバーと
を備えるシフトレバー装置であって、
前記ベースブラケットと前記シート部とが樹脂により一体成形され、
前記シート部には、同心状をなす開口孔が形成され、
前記シート部は、前記シフトレバーが所定以上の衝撃荷重を受けたときにその衝撃荷重による衝撃エネルギーを吸収する方向へ移動する前記球状部により前記開口孔を拡大するように変形可能に形成され、その変形により前記衝撃エネルギーを吸収可能に形成され、
前記ベースブラケットには、前記衝撃エネルギーの吸収方向へ移動する前記球状部により変形可能に形成され、その変形により衝撃エネルギーを吸収可能なエネルギー吸収部が設けられている
ことを特徴とするシフトレバー装置。 - 請求項1に記載のシフトレバー装置であって、
前記シフトレバーが、そのシフトレバーの主体をなす金属製のレバー軸部と、そのレバー軸部と別体で形成された樹脂製の前記球状部とを備え、
前記レバー軸部と前記球状部とは、前記シフトレバーが所定以上の衝撃荷重を受けたときに球状部に対してレバー軸部が衝撃荷重による衝撃エネルギーを吸収する方向へ移動可能となるように一体化されている
ことを特徴とするシフトレバー装置。 - 請求項2に記載のシフトレバー装置であって、
前記レバー軸部と前記球状部とは、そのレバー軸部の基端部に形成されたねじ軸部を、前記球状部に形成されたねじ孔に螺合することにより一体化され、
前記球状部のねじ孔のねじ山は、前記衝撃エネルギーの吸収方向へ移動する前記レバー軸部のねじ軸部のねじ山により変形可能に形成されている
ことを特徴とするシフトレバー装置。 - 請求項3に記載のシフトレバー装置であって、
前記シート部と前記球状部との間には、前記球状部のねじ軸線回りの過剰な回動を規制するための回動規制手段が設けられていることを特徴とするシフトレバー装置。 - 請求項2に記載のシフトレバー装置であって、
前記レバー軸部と前記球状部とは、スプリングピンを架設することにより一体化され、
前記スプリングピンは、前記衝撃エネルギーの吸収方向へ移動する前記レバー軸部により変形可能に形成されている
ことを特徴とするシフトレバー装置。
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