JP5142285B2 - 自動変速機付き車両の変速レバーロック装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の変速レバーロック装置に係り、より詳しくは、機械式構造からなる自動変速機付き車両の変速レバーロック装置に関するものである。

一般的に、自動変速機付き車両において、運転者は運転席の周辺設けられた変速レバーを、変速レバーハウジングに形成されたレンジ（ｒａｎｇｅ）の溝に沿って移動しながら、Ｐ（パーキング）レンジ、Ｒ（後進）レンジ、Ｎ（中立）レンジ、Ｄ（走行）レンジを選択するように操作する。自動変速機付き車両において、変速レバーボディーは変速レバーハウジングに回転可能に連結されて設けられることが多い。

一般的に、自動変速機付き車両は、運転者がブレーキペダルを踏まない限り変速レバーのＰ→Ｒシフト及びＮ→Ｒシフトができないように配備した変速レバーロック装置が備えられており、運転者の不注意な変速レバー操作による後方発進事故の発生を予防するように配備されている。

従来使われている変速レバーロック装置は、運転者がブレーキペダルを踏むことによって、センサがブレーキペダルの作動状態を検出して電気信号をＥＣＵ（コントローラー）に伝送し、ＥＣＵの制御によって変速機レバーハウジングに取り付けられたシフトロックソレノイドを作動させ、該シフトロックソレノイドに連動するシフトロックリリースレバーを作動させることによって、シフトロックリリースレバーの一端を、変速レバーに設けられたＰレンジ挿入溝又はＮレンジ挿入溝に選択的に挿入することにより、変速レバーのＰ→Ｒシフト及びＮ→Ｒシフトの作動を阻止するようになっているものが多い。

しかし、上記のような従来の変速レバーロック装置は、電気および電子的装置からなっている（例えば特許文献１を参照）ため、高価であると同時に作動時における騒音が大きいという問題点がある。

特開２００６−７８４８号公報

本発明は、比較的に安価であると同時に作動時に騒音を発生しない機械式構造による自動変速機付き車両の変速レバーロック装置を提供することを目的とする。

上記のような目的を達成するための、本発明に係る変速レバーロック装置は、変速レバーハウジングにカムスプリングを介して弾力的な回転ができるように連結され、且つシフトロックケーブルの一端と連結されたシフトロックカムと、変速レバーハウジングにレバースプリングを介して弾力的な回転ができるように連結され、且つ一端は変速レバーボディーに設けられたＰレンジ挿入溝またはＮレンジ挿入溝を選択して挿入できるように配備され、他端はシフトロックカムに設けられたカム溝に摺動自在に挿入されてシフトロックカムと連結されたシフトロックリリースレバーと、を含むことを特徴とする。

また、本発明のシフトロックカムは、シフトロックカムを回転自在に貫通して一側面から突出して形成されたカム回転軸と、一端はカム回転軸と連結され、他端はカム回転軸を軸方向に貫通して変速レバーハウジングと連結されるヒンジボルトと、カム回転軸の外周面に嵌められてカム回転軸とシフトロックカムとを連結されるカムスプリングと、カム回転軸が突出する方向と反対側の側面に突出形成され、シフトロックケーブルの一端と連結されたケーブル結合突起と、カム回転軸が突出した側の側面に形成されシフトロックリリースレバーの他端が挿入されるカム溝と、を備えることが好ましい。

また、本発明のシフトロックリリースレバーは、パイプ状に形成されて変速レバーハウジングと連結するヒンジ軸が軸方向に回転自在に貫通しているレバーボディーと、レバーボディーから突出して形成され、末端がＰレンジ挿入溝またはＮレンジ挿入溝に挿入するように折り曲げられた第１突出ロッドと、レバーボディーから突出して形成され末端にカム溝に挿入するロッド突起が一体に設けられた第２突出ロッドと、レバーボディーの外周面に嵌められてレバーボディーとヒンジ軸とを連結するレバースプリングと、レバースプリングの一端を弾力的に支持するようにレバーボディーから突出して形成されたスプリング支持突起と、を備えることが好ましい。

また、本発明のカム溝は、ロッド突起と摺動自在に円弧状に形成された下部ガイド面と、下部ガイド面と一端が連結されシフトロックカムの回転半径に沿って円弧状に形成された上部ガイド面と、上部ガイド面の反対側端部と下部ガイド面の端部とを連結する連結面と、を備え、シフトロックカムの一側面に大略三角型に窪んで形成されることが好ましい。

また、本発明のカム溝は、シフトロックカムの上面が開口された形状に形成され、ロッド突起が摺動する曲面形状の下部ガイド面が設けられることができる。

また、本発明のカムスプリングは、シフトロックカムが、連結面が変速レバーボディー側に向かう方向に回転する回転力を付与するように設けられることが好ましい。

また、本発明のレバースプリングは、シフトロックリリースレバーが、第１突出ロッドの末端を変速レバーボディーから持ち上げる方向に回転する回転力を付与するように設けられることが好ましい。

本発明に係る変速レバーロック装置は機械式構造からなり、比較的安価であり、作動時に騒音が発生しないと同時に、運転者がブレーキペダルを踏まないと変速レバーのＰ→ＲシフトまたはＮ→Ｒシフトができないように配備して運転者の不注意による後方発進事故の発生を予防する効果がある。

以下、添付図面に基づいて本発明の好ましい実施形態について説明する。
図１〜５は、本発明に係る機械式変速レバーロック装置を説明するための図であり、図６は、本発明に係る変速レバーロック装置の作動状態を説明するための図である。

図１に示すように、シフトロックケーブル３は、固定部材（図示せず）を介して位置を固定するように変速レバーハウジング５に設けられ、一端はブレーキペダル１に連結され、他端は変速レバーハウジング５に連結したシフトロックカム１０に連結される。運転者がブレーキペダル１を踏んでブレーキペダル１が図１の矢印Ｒ１の方向に回転した時に、シフトロックケーブル３は矢印Ｍ１のようにブレーキペダル１の方に牽引される動作をすることができる。

変速レバーハウジング５は、Ｐ（パーキング）レンジ、Ｒ（後進）レンジ、Ｎ（中立）レンジ、Ｄ（走行）レンジなどのレンジ溝５ａが連続して繋がるように形成され、変速レバーボディー７が回転可能に連結されることが好ましい。
変速レバーボディー７に、レンジ溝５ａを貫通し変速レバーハウジング５の上側に突出した変速レバー９を一体に設けることが好ましい。

図２に示すように、変速レバー９は、変速レバーボディー７が回転する時にレンジ溝５ａに沿って移動しながら、Ｐ（パーキング）レンジ、Ｒ（後進）レンジ、Ｎ（中立）レンジ、Ｄ（走行）レンジに選択的に位置することができる。更に、変速レバーボディー７にＰレンジ挿入溝７ａと遮断膜７ｃとＮレンジ挿入溝７ｂとを連続して形成することが好ましい。

シフトロックカム１０はシフトロックケーブル３が連結するケーブル結合突起１２を有し、変速レバーハウジング５に、カムスプリング２１を介して弾力的な回転ができるように設けられることが好ましい。

更に詳細に述べれば、図３に示すように、シフトロックカム１０は、シフトロックカム１０を回転自在に貫通して一側面から突出して形成されたカム回転軸１１と、一端はカム回転軸１１と連結し、他端はカム回転軸１１を軸方向に貫通して変速レバーハウジング５と連結されるヒンジボルト２３と、カム回転軸１１の外周面に嵌められてカム回転軸１１とシフトロックカム１０とを弾性的な回転が出来るように連結するカムスプリング２１と、カム回転軸１１が突出する方向と反対側の側面に突出形成され、シフトロックケーブル３の一端と連結したケーブル結合突起１２と、カム回転軸１１が突出した側の側面に形成されシフトロックリリースレバー３０の他端が挿入されるカム溝１３と、を備えることが好ましい。ここで、カム溝１３はカム回転軸１１が突出していない側の側面に形成することもできる。

図１に示すように、シフトロックリリースレバー３０は、レバースプリング２５を介して、変速レバーハウジング５に弾力的な回転ができるように結合して設けられることが望ましい。
更に詳細に述べれば、図４に示すように、シフトロックリリースレバー３０は、パイプ状に形成され、変速レバーハウジング５と連結するヒンジ軸２７に軸方向に回転自在に貫通されたレバーボディー３１と、レバーボディー３１から突出して形成され、末端がＰレンジ挿入溝７ａまたはＮレンジ挿入溝７ｂに挿入するように折り曲げられた第１突出ロッド３２と、レバーボディー３１から突出して形成され末端にカム溝１３に挿入するロッド突起３３が一体に設けられた第２突出ロッド３４と、レバーボディー３１の外周面に嵌められてレバーボディー３１とヒンジ軸２７とを弾性的な回転が出来るように連結されるレバースプリング２５と、レバースプリング２５の一端を弾力的に支持するようにレバーボディー３１から突出して形成されたスプリング支持突起３５と、を備えた構成であることが好ましい。

シフトロックカム１０に設けられたカム溝１３は、ロッド突起３３と摺動自在に円弧状に形成された下部ガイド面１３ａと、下部ガイド面１３ａと一端が丸みを持って連結されシフトロックカム１０の回転半径に沿って円弧状に形成された上部ガイド面１３ｂと、上部ガイド面１３ｂの反対側端部と下部ガイド面１３ａの端部とが丸みを持って連結される連結面１３ｃと、を備え、シフトロックカム１０の一側面に大略三角型に窪んだ形状であることが好ましい。下部ガイド面１３ａをロッド突起３３の回転半径に沿って設けることも出来る。
連結面１３ｃは変速レバーボディー７側に向かうように設けられてもよく、反対方向に向かって設けられてもよい。

本発明の他の実施形態によれば、図５に示すように、カム溝１３はシフトロックカム１０の上面が開口された形状に形成され、ロッド突起３３が摺動する曲面形状の下部ガイド面１３ａを設けるように形成されることもできる。下部ガイド面１３ａはロッド突起３３の回転半径に沿って設けることも出来る。

カムスプリング２１はシフトロックカム１０のカム回転軸１１に巻回されたトーションスプリングであることが好ましい。カムスプリング２１は、一端が変速レバーハウジング５に支持固定され、他端がシフトロックカム１０の外周面に支持固定され、シフトロックカム１０に変速レバーボディー７に向かう方向に回転するように回転力を付与することが好ましい。すなわちカムスプリング２１は、図６の矢印Ｒ２のようにカム溝１３中の連結面１３ｃが変速レバーボディー７側に向かう方向に回転できるようにシフトロックカム１０に回転力を付与することが好ましい。

レバースプリング２５はシフトロックリリースレバー３０のレバーボディー３１に巻回されたトーションスプリングであることが好ましい。レバースプリング２５は、第１突出ロッド３２の末端を変速レバーボディー７から持ち上げられる方向に回転できるように一端は変速レバーハウジング５に支持固定され、他端はスプリング支持突起３５によって変速レバーボディー７と対向する一面に支持固定されることが好ましい。即ち、シフトロックリリースレバー３０は、図５の矢印Ｒ３の方向にシフトロックリリースレバー３０に回転力を付与することが好ましい。

以下、本発明の実施形態の作用について説明する。
図６は、変速レバー９がＮレンジに位置され、シフトロックリリースレバー３０の第１突出ロッド３２が変速レバーボディー７に設けられたＮレンジ挿入溝７ｂに挿入され、運転者がブレーキペダル１を踏んでいない状態を示す。

この時、第２突出ロッド３４の末端に形成されたロッド突起３３は、カム溝１３の下部ガイド面１３ａと上部ガイド面１３ｂとが連結する地点に位置するように配備されることが好ましい。これによりカムスプリング２１の弾性力によるシフトロックカム１０の矢印Ｒ２方向の回転およびレバースプリング２５の弾性力によるシフトロックリリースレバー３０の矢印Ｒ３方向の回転が阻止される。

図６の状態では、第１突出ロッド３２の末端がＮレンジ挿入溝７ｂに挿入されているために、変速レバーボディー７に設けられた遮断膜７ｃが変速レバーボディー７のＮ→Ｒ→Ｐシフト方向回転を阻止しているので、運転者がブレーキペダル１を踏まない限り、変速レバーボディー７のＮ→Ｒ→Ｐシフト方向回転が不可能であり、変速レバー９のＮ→Ｒ→Ｐシフト操作も不可能である。

図７は、本発明に係る変速レバーロック装置の作動状態を説明するための図である。また、図７は図６の状態で運転者がブレーキペダル１を踏んだ状態を示す。ブレーキペダル１を踏むとシフトロックケーブル３が図７の矢印Ｍ１の方向に牽引され、シフトロックカム１０は矢印Ｒ４の方向に回転して、シフトロックリリースレバー３０の回転阻止が解除される。

シフトロックカム１０が回転すれば、シフトロックリリースレバー３０が回転可能になり、シフトロックリリースレバー３０はレバースプリング２５の弾性力によって矢印Ｒ３方向に回転され、Ｎレンジ挿入溝７ｂに挿入された第１突出ロッド３２の末端はＮレンジ挿入溝７ｂから引き抜かれる。

一方、シフトロックリリースレバー３０がレバースプリング２５の弾性力によって矢印Ｒ３方向に回転されことによって、第２突出ロッド３４に設けられたロッド突起３３は下部ガイド面１３ａに沿って移動し、下部ガイド面１３ａと連結面１３ｃが連結された地点まで移動して固定される。

シフトロックリリースレバー３０に設けられた第１突出ロッド３２の端部がＮレンジ挿入溝７ｂから引き抜かれて離脱することによって、変速レバーボディー７はＮ→Ｒ→Ｐシフト方向への回転が可能となり、これにより変速レバー９もＮ→Ｒ→Ｐシフト操作が可能になる。

図７に示した状態から、変速レバー９のシフト操作後、踏んでいたブレーキペダル１を離すと、カムスプリング２１の弾性力によってシフトロックカム１０が復帰し、レバースプリング２５の弾性力によってシフトロックリリースレバー３０が復帰し、シフトロックカム１０の復帰力によってシフトロックケーブル３も復帰して次の動作を準備する。

ここで、カムスプリング２１の弾性力はレバースプリング２５の弾性力より強いように配備することが好ましい。これによって、シフトロックカム１０が復帰する際に第２突出ロッド３４に設けられたロッド突起３３は押し上げられて下部ガイド面１３ａに沿って移動し、図６に示すように、シフトロックリリースレバー３０がレバースプリング２５の弾性力に抗して復帰すると共に、ロッド突起３３は下部ガイド面１３ａと上部ガイド面１３ｂが連結された地点に復帰する。

図８は、本発明に係る変速レバーロック装置の作動状態を説明するための図である。図８に示すように、変速レバー９がＰレンジに位置した状態である時、運転者が踏んでいたブレーキペダル１を離すと、シフトロックリリースレバー３０に設けられた第１突出ロッド３２の端部はＰレンジ挿入溝７ａに挿入され、この時には、運転者が再度ブレーキペダル１を踏まない限り、変速レバーボディー７のＰ→Ｒ→Ｎシフト方向回転が不可能であり、これにより変速レバー９のＰ→Ｒ→Ｎシフト操作も不可能な状態となる。変速レバー９のＰ→Ｒ→Ｎシフト操作のためには運転者がブレーキペダル１を再度踏んで前述した動作を繰り返して行う必要がある。それに対する説明は省略する。

シフトロックリリースレバー３０に設けられた第１突出ロッド３２の端部がＰレンジ挿入溝７ａまたはＮレンジ挿入溝７ｂに挿入された状態から他のレンジへの変速操作を行うためには、先ずブレーキペダル１を踏んだ後、変速レバー９を操作しなければならない。

しかし、変速レバー９を先に操作し、それとほぼ同時にブレーキペダル１を後に踏むという運転者のミスが発生し得る。
運転者がブレーキペダル１を踏んでもブレーキペダル１が図１の矢印Ｒ１の方向に回転しない場合は、運転者は瞬間的にブレーキペダル１の故障であるとの誤った判断を下し、慌てて安全に係る事故を起こす恐れがある。

このような誤判断を予防するために、本発明の実施形態は、第１突出ロッド３２の端部がＰレンジ挿入溝７ａまたはＮレンジ挿入溝７ｂに挿入された状態で運転者が他のレンジへの変速操作の行うために変速レバー９を操作し、それとほぼ同時にブレーキペダル１を後に踏んでも、ブレーキペダル１は円滑に回転できる構造になっている。

図９は、本発明に係る変速レバーロック装置の作動状態を説明するための図である。図９を用いて、第１突出ロッド３２の端部がＮレンジ挿入溝７ｂに挿入された状態からＰレンジ方向への変速操作を行うために、運転者が変速レバー９をＰレンジ方向に先にシフト操作し、それとほぼ同時にブレーキペダル１を後に踏んだ状況を一例として説明する。

運転者が変速レバー９をＰレンジ方向に先にシフト操作しても、変速レバーボディー７に設けられた遮断膜７ｃが第１突出ロッド３２の末端と接触していることにより、変速レバーボディー７はＮ→Ｒ→Ｐシフト方向の回転ができず、これにより変速レバー９のＮ→Ｒ→Ｐシフト操作もできない。

変速レバー９を先操作した後にブレーキペダル１を踏むと、シフトロックケーブル３の矢印Ｍ１方向の牽引力によってシフトロックカム１０は矢印Ｒ４の方向に回転する。
即ち、シフトロックリリースレバー３０が矢印Ｒ３方向に回転できなくてもシフトロックカム１０は矢印Ｒ４の方向に円滑に回転し、それによってブレーキペダル１も円滑に回転することができる。

このように、シフトロックリリースレバー３０が回転できない状態でシフトロックカム１０だけを回転した時には、第２突出ロッド３４に設けられたロッド突起３３は下部ガイド面１３ａと上部ガイド面１３ｂが連結された地点から出発して上部ガイド面１３ｂに沿って移動した後、上部ガイド面１３ｂと連結面１３ｃとが連結された地点で固定された状態となる。

ブレーキペダル１を踏んでも変速レバー９のシフト操作が不可能であれば、運転者はブレーキペダル１の操作と変速レバー９のシフト操作の順序を間違えた状態であることを認知することができる。これによって、運転者はブレーキペダル１の操作と変速レバー９のシフト操作とを正しい順に行って安全運行をすることができ、誤判断に基づく事故の誘発を予防することができる。

以上のように、本発明の、変速レバー９のＰ→ＲシフトまたはＮ→Ｒシフトを不可能にした変速レバーロック装置の機能は運転者がブレーキペダル１を踏まない限りそのまま維持されるようにした実施形態は、運転者の不注意による事故の発生を予防できる長所がある。

また、本発明は、運転者が変速レバー９を先に操作し、それとほぼ同時にブレーキペダル１を後に踏むという誤操作をしても、ブレーキペダル１は円滑に回転できる構造になっていることによって、不要な安全に係る事故の誘発を予防できる長所もある。
また、本発明の実施形態に係る変速レバーロック装置は、比較的に安価であると共に作動時には騒音がほぼ発生しない機械式構造からなることにより、車両価格に関係なく全車種に適用できる長所もある。

本発明に係る機械式変速レバーロック装置を説明するための図である。 本発明に係る機械式変速レバーロック装置を説明するための図である。 本発明に係る機械式変速レバーロック装置を説明するための図である。 本発明に係る機械式変速レバーロック装置を説明するための図である。 本発明に係る機械式変速レバーロック装置を説明するための図である。 本発明に係る変速レバーロック装置の作動状態を説明するための図である。 本発明に係る変速レバーロック装置の作動状態を説明するための図である。 本発明に係る変速レバーロック装置の作動状態を説明するための図である。 本発明に係る変速レバーロック装置の作動状態を説明するための図である。

符号の説明

１ ブレーキペダル
３ シフトロックケーブル
５ 変速レバーハウジング
５ａ レンジ溝
７ 変速レバーボディー
７ａ Ｐレンジ挿入溝
７ｂ Ｎレンジ挿入溝
７ｃ 遮断膜
９ 変速レバー
１０ シフトロックカム
１１ カム回転軸
１２ ケーブル結合突起
１３ カム溝
１３ａ 下部ガイド面
１３ｂ 上部ガイド面
１３ｃ 連結面
２１ カムスプリング
２３ ヒンジボルト
２５ レバースプリング
２７ ヒンジ軸
３０ シフトロックリリースレバー
３１ レバーボディー
３２ 第１突出ロッド
３３ ロッド突起
３４ 第２突出ロッド
３５ スプリング支持突起

Claims (7)

1. 変速レバーハウジングにカムスプリングを介して弾力的な回転ができるように連結され、且つシフトロックケーブルの一端と連結されたシフトロックカムと、
   前記変速レバーハウジングにレバースプリングを介して弾力的な回転ができるように連結され、且つ一端は変速レバーボディーに設けられたＰレンジ挿入溝またはＮレンジ挿入溝を選択して挿入できるように配備され、他端は前記シフトロックカムに設けられたカム溝に摺動自在に挿入されて前記シフトロックカムと連結されたシフトロックリリースレバーと、
   を含むことを特徴とする自動変速機付き車両の変速レバーロック装置。
2. 前記シフトロックカムは、前記シフトロックカムを回転自在に貫通して一側面から突出して形成されたカム回転軸と、一端は前記カム回転軸と連結され他端は前記カム回転軸を軸方向に貫通して前記変速レバーハウジングと連結されるヒンジボルトと、前記カム回転軸の外周面に嵌められて前記カム回転軸と前記シフトロックカムとを連結する前記カムスプリングと、前記カム回転軸が突出する方向と反対側の側面に突出形成され、前記シフトロックケーブルの一端と連結されたケーブル結合突起と、前記カム回転軸が突出した側の側面に形成され前記シフトロックリリースレバーの他端が挿入されるカム溝と、を備えることを特徴とする請求項１記載の自動変速機付き車両の変速レバーロック装置。
3. 前記シフトロックリリースレバーは、パイプ状に形成され、前記変速レバーハウジングと連結するヒンジ軸が軸方向に回転自在に貫通しているレバーボディーと、前記レバーボディーから突出して形成され、末端を前記Ｐレンジ挿入溝または前記Ｎレンジ挿入溝に挿入するように折り曲げた第１突出ロッドと、前記レバーボディーから突出して形成され末端に前記カム溝に挿入するロッド突起が一体に設けられた第２突出ロッドと、前記レバーボディーの外周面に嵌められて前記レバーボディーと前記ヒンジ軸とを連結するレバースプリングと、前記レバースプリングの一端を弾力的に支持するように前記レバーボディーから突出して形成されたスプリング支持突起と、を備えることを特徴とする請求項１記載の自動変速機付き車両の変速レバーロック装置。
4. 前記カム溝は、前記ロッド突起と摺動自在に円弧状に形成された下部ガイド面と、前記下部ガイド面と一端が連結され前記シフトロックカムの回転半径に沿って円弧状に形成された上部ガイド面と、前記上部ガイド面の反対側端部と前記下部ガイド面の端部とを連結する連結面と、を備え、前記シフトロックカムの一側面に大略三角型に窪んで形成することを特徴とする請求項３記載の自動変速機付き車両の変速レバーロック装置。
5. 前記カム溝は、前記シフトロックカムの上面が開口された形状に形成し、前記ロッド突起が摺動する曲面形状の下部ガイド面を設けることを特徴とする請求項３記載の自動変速機付き車両の変速レバーロック装置。
6. 前記カムスプリングは、前記シフトロックカムが、前記連結面が前記変速レバーボディー側に向かう方向に回転する回転力を付与するように設けることを特徴とする、請求項４に記載の自動変速機付き車両の変速レバーロック装置。
7. 前記レバースプリングは、前記シフトロックリリースレバーが、前記第１突出ロッドの末端を前記変速レバーボディーから持ち上げる方向に回転する回転力を付与するように設けることを特徴とする請求項３記載の自動変速機付き車両の変速レバーロック装置。

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