JP4846534B2 - シフトレバー装置 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車において使用される手動変速機を操作するシフトレバー装置に関する。
手動変速機は、運転者がシフトレバーをシフト操作およびセレクト操作することでギアの接続が切り替わり変速が行われる。図に示されるシフトレバー装置では、略鉛直方向に延びる棒状部22と棒状部22に直角に交差する方向に突出した揺動腕211との交点に位置する基部21を中心にシフトレバー2が揺動操作される。
シフトレバー2は棒状部22の軸方向が鉛直方向に保たれる位置を中立位置(ニュートラルポジション)とし、ここを基準にセレクト操作される。一般的に、シフトレバー2は、セレクト操作後、中立位置に復帰させる機能(セレクトリターン機能)が付加されている。
においては、揺動腕211下方に当接し、揺動腕211下方から上方へ揺動腕211を付勢するバネ351を有する位置決め部材35によって、中立位置を保ちかつセレクトリターン機能も実現する。
この構成において、シフトレバー装置は、変速機ないしはエンジンから発生する振動に共振し、シフトレバー2が振動することがある。シフトレバー2が振動することにより、シフトレバー2の中立位置が定まらなかったり、操作者の手への振動伝達によりシフトフィーリングが低下したり等の不具合が生じることがある。
その対策として、揺動腕211に位置決め部材35を当接させない、あるいは、位置決め部材35のバネ定数を小さくすることにより共振する周波数から外す等の方法が考えられる。
しかし、位置決め部材35を揺動腕211に当接させない方法もバネ定数を小さくする方法もシフトレバー2の中立位置がしっかりと定まらないという不具合を生じてしまう。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、シフトレバーをしっかりと中立位置に保持可能で、かつ変速機からの振動に共振しないシフトレバー装置を提供することを目的とする。
本発明のシフトレバー装置は、基部と、該基部から垂直方向に延びる棒状部とを有するシフトレバーと、前記シフトレバーについてセレクト方向及びシフト方向に揺動自在に前記基部を支持するシフトレバー支持部と、前記シフトレバーが前記セレクト方向の中立位置において釣り合うように前記セレクト方向の一方向及び他方向のそれぞれに前記シフトレバーを付勢する位置決め部材と、を有するベース部材とを有する。
上記課題を解決する本発明のシフトレバー装置は、前記位置決め部材は少なくとも一部が前記シフトレバーに接した状態で押圧し、前記シフトレバーの前記セレクト方向への揺動に伴い伸縮する第1弾性部材と、前記第1弾性部材よりもバネ定数が小さく該第1弾性部材に直列に配設された第2弾性部材と、前記第1弾性部材及び前記第2弾性部材の間に配されたスペーサーと、前記第2弾性部材の一端側に固定された第1所定部及び前記第2弾性部材が前記所定値だけ縮んだときに前記スペーサーに当接し前記第2弾性部材の縮みを所定値に規制する第2所定部を備える縮み規制部材と、を有し、前記シフトレバーが中立位置において前記弾性部材の伸縮方向に対して垂直方向で前記スペーサー及び前記縮み規制部材が当接していない第2弾性部材伸縮量規制部材と、を備えることを特徴とする。
つまり、本発明のシフトレバー装置は弾性体からなる位置決め部材によってシフトレバーを付勢して中立状態に位置決めしているが、装置の外部から伝達される振動によりシフトレバーが振動しないように、シフトレバーを付勢する弾性体としてバネ定数が異なる2種類の弾性体を採用している。バネ定数が小さい第2弾性部材は固有振動数が低く共振し難いので外部からの振動が伝わり難くなる。
しかしながら、バネ定数が小さい第2弾性部材では、シフトレバーの操作による付勢力の変化が緩やかになりシフトレバーの中立位置が曖昧になる。そこで第2弾性部材が縮む量を外部からの振動を遮断できる程度の最低限の大きさ(所定値)に規制することで外部からの振動は遮断した上で、大きな変位はバネ定数の大きい第1弾性部材により受けることで中立位置がしっかりと決まり、心地よい操作感を操作者に与えることができる。
そして、前記ベース部材は前記第1弾性部材及び前記第2弾性部材を合わせた長さを前記シフトレバーが中立状態における長さ以下に規制する規制部を備えることができる。第1弾性部材及び第2弾性部材によるシフトレバーの付勢が中立位置を超えて作用することが無くなるので、操作者がシフトレバーをセレクト方向に揺動させたときに反作用のみが加わることになって、反作用の立ち上がりを鋭くすることが可能になり、よりしっかりとした操作感が実現できる
特に、第1弾性部材及び第2弾性部材の自然長が中立位置における長さよりも長いものを採用し、中立位置において圧縮状態にしておくことで一層のしっかり感が実現できる。
更に、前記第2弾性部材伸縮量規制部材は、前記シフトレバーが中立状態において前記縮み規制部材の長さと前記所定値とを合わせた長さよりも前記第2弾性部材を縮めないように前記スペーサーの前記第2弾性部材方向への移動を規制するスペーサー規制部材を備えることができる。
本発明のシフトレバー装置によれば、シフトレバーを中立位置に保持する弾性体をバネ定数が異なる2種類の弾性体(バネ定数が大きい第1弾性部材及びバネ定数が小さい第2弾性部材)の直列に接続したものとすることで、外部からの振動がバネ定数の小さい第2弾性部材により遮断できるので、シフトレバーの中立位置を保持することができかつ不快な振動がシフトレバーに伝達されることが抑制される。
そして、シフトレバーの中立位置が保持される際に第2弾性部材の影響が小さくなるように第2弾性部材が縮む長さを第2弾性部材伸縮量規制部材により所定値以下に規制することで、バネ定数が大きい第1弾性部材によりシフトレバーを中立位置にしっかりと保持することが可能になる。
本発明のシフトレバー装置はシフトレバーとベース部材とを有する。シフトレバーは基部と棒状部とを備える。シフトレバーは基部を揺動中心としてシフト方向とセレクト方向とに揺動可能であり、シフトレバーを揺動させることで変速機の操作を行う装置である。シフトレバーの揺動は棒状部を移動させることで行う。シフトレバーのセレクト方向の中立位置は、シフトレバーの軸方向が鉛直方向であるときなど任意に設定可能である。
ベース部材はシフトレバー支持部と位置決め部材とを有する。シフトレバー支持部はセレクト方向及びシフト方向に揺動自在にシフトレバーの基部を支持する部材である。
位置決め部材は第1弾性部材と第2弾性部材と第2弾性部材伸縮量規制部材とを備える。第1弾性部材及び第2弾性部材は直列に接続されて配されており、シフトレバーを中立位置に向けて付勢している。そして、第1弾性部材の方が第2弾性部材よりもバネ定数が大きい。
第2弾性部材伸縮量規制部材は第2弾性部材が縮む大きさを所定値以下に規制する部材である。例えば、第2弾性部材伸縮量規制部材はスペーサーと縮み規制部材とから構成することができる。スペーサーは第1弾性部材と第2弾性部材との間に配された部材(例えば板状体)である。縮み規制部材は第2弾性部材が所定値だけ縮んだ長さと同じ長さの部分を第2弾性部材と並行して配置することで、第2弾性部材が所定値よりも縮まないようにしている。つまり、縮み規制部材は、第2弾性部材の一端側に固定された第1所定部と、第2弾性部材が所定値だけ縮んだときにスペーサーに当接する第2所定部とを備えることで、第2弾性部材が所定値だけ縮んだ際にスペーサーに当接して第2弾性部材がそれ以上縮まないようにしている。
そして、第2弾性部材伸縮量規制部材はスペーサー規制部材を備えることができる。スペーサー規制部材は第2弾性部材を縮めすぎないようにスペーサーの移動を規制する部材である。具体的には、スペーサー規制部材は、シフトレバーが中立の状態において縮み規制部材の長さと所定値とを合わせた長さよりも第2弾性部材を縮めないようにスペーサーが第2弾性部材方向に移動することを規制する。
ベース部材は規制部を備えることができる。規制部は第1弾性部材及び第2弾性部材を合わせた長さをシフトレバーが中立状態における長さ以下に規制する部材である。規制部は位置決め部材が中立位置を超えてシフトレバーを付勢することを防ぐことが可能になる。特に、予め第1弾性部材及び第2弾性部材を圧縮しておくことで、シフトレバーを中立位置から揺動させたときに加わる反作用が急激に立ち上がることになり心地よい操作感が実現できる。
以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。
(実施例1)
本実施例1のシフトレバー装置1の一部断面図を図1に示し、シフトレバー装置1の要部拡大断面図を図2に示す。
本実施例1のシフトレバー装置1は、シフトレバー2とシフトレバー2のセレクト方向及びシフト方向への揺動を揺動自在に支持するベース部材3と、シフトレバー2からベース部材3を隠すように位置するカバー4とからなる。
シフトレバー2は、基部21と、基部21から垂直方向に延びる棒状部22と、基部から棒状部22とは逆方向に延びアーム(図示せず)を介して変速機(図示せず)に連結される連結部23を有する。基部21は、棒状部22の軸方向に対して直角方向に突出した2つの円柱形状の揺動椀211を有する。揺動椀211は、軸方向に対して直角で直線上に設けられており、棒状部22の垂直方向の軸線と揺動椀211の水平方向軸線との交点が基部21の中心となる。
ベース部材3は、シフトレバー支持部311が一体的に設けられたハウジング31と、シフトレバー2が中立位置(ニュートラルポジション)において水平方向で釣り合うようにセレクト方向の一方向と他方向のそれぞれにシフトレバー2を付勢する位置決め部材32とを備える。ハウジング31は、位置決め部材32が内部に配置される略円筒形状の位置決め部材組み付け部314を有し、位置決め部材組み付け部314の上方に位置決め部材32によるシフトレバー2の付勢を中立位置までに規制する規制部312を有する。位置決め部材32は、図2に示すように、シフトレバー2の軸方向に直列に配設される第1弾性部材321及び第2弾性部材322と、キャップ(縮み規制部材)324とスペーサー325とからなる。第1弾性部材321及び第2弾性部材322はシフトレバー2の軸方向上下に伸縮する。第1弾性部材321より第2弾性部材322のバネ定数が小さい。弾性部材は、図面下方に第1弾性部材321、上方に第2弾性部材322が配置されている。キャップ324は、第2弾性部材322と揺動椀211との間に位置し、軸方向上方で規制部312に接触する肩部324aと、肩部324aから軸方向上方に突出し揺動椀211の下方に接触する頭頂部324bとからなり、軸方向下方が開口した円筒状である。第2弾性部材322の一端部は、キャップ324が被せられている状態である(キャップ324の窪みの底が第1所定部324cである)。第1所定部324cからスペーサー325に当接する第2所定部324dの長さは、2所定部324dの下方がスペーサー325に当接しても第2弾性部材322が所定値よりも縮まない長さである。スペーサー325は、第2弾性部材322の下方と第1弾性部材321の上方とに当接して挟まれ、軸方向下方が開口した円筒状であり、第1弾性部材321に被せられている。シフトレバー2が中立位置にある場合、キャップ324とスペーサー325とは緩衝間隔323の所定値のすき間を隔てて当接しない。
本実施例1のシフトレバー装置1で用いられるシフトレバー2は、基部21を支点として揺動椀211の両方が軸方向において同じ高さに位置するときが中立位置となり、一方が下方に下がり他方が上方に上がることにより、セレクト方向の揺動となる。図1においては、シフトレバー2が左右に揺動するのがセレクト方向の揺動となる。シフト方向は、揺動椀211の水平軸を回転中心とするシフトレバー2の揺動であり、図1ではシフトレバー2が手間とその逆方向への揺動となる。
本実施例1のシフトレバー装置1で用いられるハウジング31は、基部21を支点としてシフトレバー2がシフト方向及びセレクト方向への揺動ができるように、基部21をシフトレバー支持部311で支持する。シフトレバー2のセレクト方向の中立位置は、揺動椀211を位置決め部材32の第1弾性部材321及び第2弾性部材322の軸方向下方から上方への押圧により保たれる。シフトレバー2が中立位置である時、位置決め部材32のキャップ324の頭頂部324bは揺動椀211の下方に当接し、肩部324aは規制部312に当接している。キャップ324とスペーサー325とは所定値の間隔をもつ緩衝間隔32を隔てて離れている。
本実施例1のシフトレバー装置1は、シフトレバー2がセレクト方向の一方に揺動された場合、図3に示すように、一方の揺動椀211が下方に下がり、他方の揺動椀211が上方に上がる回転をする。その時、位置決め部材32は、揺動椀211が下がった方の弾性部材が圧縮され、揺動椀211が上がった方は揺動椀211から離れる。位置決め部材32の弾性部材が圧縮した方は、第1弾性部材321及び第2弾性部材322が圧縮し、キャップ324及びスペーサー325が軸方向下方に下がる。位置決め部材32の他方は、キャップ324の肩部324aが軸方向上方で規制部312に当接し、それ以上上方への押圧が規制される。シフトレバー2のセレクト方向への揺動後は、圧縮されていた方の位置決め部材32の弾性部材が伸張するためシフトレバー2の揺動椀211を下方から上方へと押圧し、基部21を揺動中心として揺動椀211の一方が上がり他方が下がる回転をする。揺動椀211から離れていたキャップ324の頭頂部324bが揺動椀211の下方に当接し、シフトレバー2が中立位置へと戻ることとなる。
変速機からの振動がシフトレバー装置1に伝達されると、位置決め部材32の第1弾性部材321は振動し、第2弾性部材322はその振動を吸収する。第1弾性部材321の振動によりスペーサー325が振動するが、キャップ324とスペーサー325とには緩衝間隔323があるため、スペーサー325が振動してもキャップ324に接触せず、振動が伝達されないこととなる。結果、シフトレバー2に接しているキャップ324は第2弾性部材322が振動せず、かつスペーサー325からも振動が伝達されないため、シフトレバー2は変速機の振動の伝達が抑制されることとなり、共振により振動し難い。
本実施例1のシフトレバー装置1によれば、直列に配設された弾性部材のバネ定数の大きい第1弾性部材321、キャップ324、スペーサー325及び規制部312によって、シフトレバー2のセレクト方向の揺動に対する中立位置を保持することができるため、シフトレバー2の中立位置の位置決めを可能とする。そして、バネ定数の小さい第2弾性部材322及び緩衝間隔32が変速機から伝わってくる振動を吸収するため、変速機から伝わってくる振動による共振し難いシフトレバーを実現することができる。
(実施例2)
本実施例2のシフトレバー装置1の一部断面図を図4に示し、シフトレバー装置1の要部拡大断面図を図5に示す。
本実施例2のシフトレバー装置1は、実施例1のシフトレバー装置1のハウジング31の一部の構成が異なるだけであり、それ以外は実施例1と同様の構成のものである。よって、以下に説明する実施例において特に言及しない部材については、実施例1と同様の部材であり詳細な説明を省略する。
本実施例2のシフトレバー装置1で用いられるハウジング31は、基部21を支持するシフトレバー支持部311と、シフトレバー2が中立位置(ニュートラルポジション)において水平方向で釣り合うようにセレクト方向の一方向と他方向のそれぞれにシフトレバー2を付勢する位置決め部材32とを備える。ハウジング31は、位置決め部材32が内部に配置される略円筒形状の位置決め部材組み付け部314を有し、位置決め部材組み付け部314の上方に位置決め部材32によるシフトレバー2の付勢を中立位置までに規制する規制部312と、中程に第2規制部(スペーサー規制部材)313とを有する。位置決め部材32は、図5に示すように、シフトレバー2の軸方向に直列に配設される第1弾性部材321及び第2弾性部材322と、キャップ(縮み規制部材)326とスペーサー325とからなる。第1弾性部材321及び第2弾性部材322は軸方向上下に伸縮する。第1弾性部材321より第2弾性部材322のバネ定数が小さい。弾性部材は、図面下方に第1弾性部材321、上方に第2弾性部材322が配置されている。キャップ326は、第2弾性部材322と揺動椀211との間に位置し、軸方向上方で規制部312に接触する肩部326aと、肩部326aから軸方向上方に突出し揺動椀211の下方に接触する頭頂部326bとからなり、軸方向下方が開口した円筒状である。第2弾性部材322の一端部は、キャップ326が被せられている状態である(キャップ32の窪みの底が第1所定部である)。第1所定部324cからスペーサー325に当接する第2所定部324dの長さは、2所定部324dの下方がスペーサー325に当接しても第2弾性部材322が所定値よりも縮まない長さである。スペーサー325は、第2弾性部材322の下方と第1弾性部材321の上方とに当接して挟まれ、軸方向下方が開口した円筒状であり、第1弾性部材321に被せられている。シフトレバー2が中立位置にある場合、スペーサー325は上方の一部が第2規制部313の下方に当接し、キャップ32とスペーサー325とは緩衝間隔323の所定値のすき間を隔てて当接しない。キャップ32の外径はスペーサー325の外径より小さく、第2規制部313はスペーサー325の上方への移動を規制し、キャップ32の下方への移動は規制しない。
本実施例2のシフトレバー装置1で用いられるシフトレバー2は、基部21を支点として揺動椀211の両方が軸方向において同じ高さに位置するときが中立位置となり、一方が下方に下がり他方が上方に上がることにより、セレクト方向の揺動となる。図4においては、シフトレバー2が左右に揺動するのがセレクト方向の揺動となる。シフト方向は、揺動椀211の水平軸を回転中心とするシフトレバー2の揺動であり、図4ではシフトレバー2が手間とその逆方向への揺動となる。
本実施例2のシフトレバー装置1で用いられるハウジング31は、基部21を支点としてシフトレバー2がシフト方向及びセレクト方向への揺動ができるように、基部21をシフトレバー支持部311で支持する。シフトレバー2のセレクト方向の中立位置は、揺動椀211を位置決め部材32の第1弾性部材321及び第2弾性部材322の軸方向下方から上方への押圧により保たれる。シフトレバー2が中立位置である時、位置決め部材32のキャップ326の頭頂部326bは揺動椀211の下方に当接し、肩部326aは規制部312に当接している。キャップ326の下方と第2規制部313とは所定値の間隔をもつ緩衝間隔32を隔てて離れている。スペーサー325は、上方の一部が第2規制部313の下方と当接している。
本実施例2のシフトレバー装置1は、シフトレバー2がセレクト方向の一方に揺動された場合、一方の揺動椀211が下方に下がり、他方の揺動椀211が上方に上がる回転をする。その時、位置決め部材32は、揺動椀211が下がった方の弾性部材が圧縮され、揺動椀211が上がった方は揺動椀211から離れる。位置決め部材32の弾性部材が圧縮した方は、第1弾性部材321及び第2弾性部材322が圧縮し、キャップ326及びスペーサー325が軸方向下方に下がる。位置決め部材32の他方は、キャップ326の肩部326aが軸方向上方で規制部312の下方に、スペーサー325の上方が第2規制部313の下方に当接し、それ以上上方への押圧が規制される。シフトレバー2のセレクト方向への揺動後は、圧縮されていた方の位置決め部材32の弾性部材が伸張するためシフトレバー2の揺動椀211を下方から上方へと押圧し、基部21を揺動中心として揺動椀211の一方が上がり他方が下がる回転をする。揺動椀211から離れていたキャップ326の頭頂部326bが揺動椀211の下方に当接し、シフトレバー2が中立位置へと戻ることとなる。
変速機からの振動がシフトレバー装置1に伝達されると、位置決め部材32の第1弾性部材321は振動し、第2弾性部材322はその振動を吸収する。第1弾性部材321の振動によりスペーサー325が振動するが、キャップ326とスペーサー325とには緩衝間隔323があるため、スペーサー325が振動してもキャップ326に接触せず、振動が伝達されないこととなる。結果、シフトレバー2に接しているキャップ326は第2弾性部材322が振動せず、かつスペーサー325からも振動が伝達されないため、シフトレバー2は変速機の振動の伝達が抑制されることとなり、共振により振動しにくい。
本実施例2のシフトレバー装置1によれば、直列に配設された弾性部材のバネ定数の大きい第1弾性部材321、キャップ32、スペーサー325、規制部312及び第2規制部313によって、シフトレバー2のセレクト方向の揺動に対する中立位置を保持することができるため、シフトレバーの中立位置の位置決めを可能とする。そして、バネ定数の小さい第2弾性部材32は変速機から伝わってくる振動を吸収し、第1弾性部材322の振動は緩衝間隔32によりスペーサー325からキャップ326に伝達されないため、変速機から伝わってくる振動による共振が抑制されたシフトレバーを実現することができる。
また、規制部313を設けることにより、緩衝間隔32を確実に確保することができるため、スペーサー325からの振動がキャップ326に伝達されず、より共振しにくいシフトレバーの実現を可能とする。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例えば、位置決め部材は第1弾性部材と第2弾性部材の上下の位置を入れ替えることができる。また、規制部及び第2規制部を設けないものでも良い。そして、キャップ及びスペーサーを用いず弾性部材のみを直列に配設したものでも良い。
本実施例1のシフトレバー装置1の一部断面図である。 図1のシフトレバー装置1の要部拡大断面図である。 図1のシフトレバー2がセレクト方向に揺動した一部断面図である。 本実施例2のシフトレバー装置1の一部断面図である。 図4のシフトレバー装置1の要部拡大断面図である。 従来のシフトレバー装置の一部断面図である。
1:シフトレバー装置
2:シフトレバー
3:ベース部材
4:カバー
21:基部
22:棒状部
23:連結部
31:ハウジング
32、35:位置決め部材
211:揺動椀
311:シフトレバー支持部
312:規制部
313:第2規制部
314:位置決め部材組み付け部
321:第1弾性部材
322:第2弾性部材
323:緩衝間隔
324、326:キャップ
325:スペーサー
324a、326a:肩部
324b、326b:頭頂部
324c:第1所定部
324d:第2所定部
351:バネ

Claims (4)

  1. 基部と、該基部から垂直方向に延びる棒状部とを有するシフトレバーと、
    前記シフトレバーについてセレクト方向及びシフト方向に揺動自在に前記基部を支持するシフトレバー支持部と、前記シフトレバーが前記セレクト方向の中立位置において釣り合うように前記セレクト方向の一方向及び他方向のそれぞれの回転方向に前記シフトレバーを付勢する位置決め部材と、を有するベース部材と、を有するシフトレバー装置において、
    前記位置決め部材は少なくとも一部が前記シフトレバーに接した状態で押圧し、前記シフトレバーの前記セレクト方向への揺動に伴い伸縮する第1弾性部材と、
    前記第1弾性部材よりもバネ定数が小さく該第1弾性部材に直列に配設された第2弾性部材と、
    前記第1弾性部材及び前記第2弾性部材の間に配されたスペーサーと、前記第2弾性部材の一端側に固定された第1所定部及び前記第2弾性部材が前記所定値だけ縮んだときに前記スペーサーに当接し前記第2弾性部材の縮みを所定値に規制する第2所定部を備える縮み規制部材と、を有し、前記シフトレバーが中立位置において前記弾性部材の伸縮方向に対して垂直方向で前記スペーサー及び前記縮み規制部材が当接していない第2弾性部材伸縮量規制部材と、
    を備えることを特徴とするシフトレバー装置。
  2. 前記ベース部材は前記第1弾性部材及び前記第2弾性部材を合わせた長さを前記シフトレバーが中立位置における前記第1弾性部材及び前記第2弾性部材を合わせた長さ以下に規制する規制部を備える請求項1に記載のシフトレバー装置。
  3. 直列に配設された前記第1弾性部材及び前記第2弾性部材は、前記シフトレバーが中立位置において前記伸縮方向が前記シフトレバーの軸方向と略平行に配設される請求項1又は2に記載のシフトレバー装置。
  4. 前記第2弾性部材伸縮量規制部材は、前記シフトレバーが中立位置において前記縮み規制部材の長さと前記所定値とを合わせた長さよりも前記第2弾性部材を縮めないように前記スペーサーの前記第2弾性部材方向への移動を規制するスペーサー規制部材を備える請求項1〜3の何れか1項に記載のシフトレバー装置。
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