JP5357095B2

JP5357095B2 - シフトレバー装置

Info

Publication number: JP5357095B2
Application number: JP2010079739A
Authority: JP
Inventors: 敬博山村
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2030-03-30
Also published as: JP2011207452A

Description

本発明は、例えば車両等でシフト位置を変更する際に操作するシフトレバー装置に関する。

従来、車両には、変速機のギヤを切り換える際に操作する装置として、図１４に示すようなシフトレバー装置８１（特許文献１等参照）が搭載されている。シフトレバー装置８１の装置本体８２には、シフトレバー８３を装置幅方向（セレクト方向）に傾倒操作可能に支持するセレクト側シャフト８４が回動可能に取り付けられ、このセレクト側シャフト８４に、シフトレバー８３のレバー軸８３ａがシフト側シャフト８５を介して装置奥行き方向（シフト方向）に傾倒操作可能に取り付けられている。

特開２００６−２１８９４０号公報

しかし、シフトレバー装置８１では、シフトレバー８３がセレクト側シャフト８４によって軸支される構造をとるので、セレクト側シャフト８４を使用する分だけ、シフトレバー装置８１のセレクト方向における装置サイズが大型化する問題、つまり図１４に示すように矢印Ｗ方向の装置サイズが大型化する問題があった。また、このようなシャフト部品を使用すると、組付箇所におけるガタを抑えるために、ブッシュ等のガタ止め部品が別途必要となるので、部品点数が増加してしまう問題もあった。

また、この種のシフトレバー装置８１では、シフトレバー８３を操作した際に同レバー８３に節度が発生すると、好適な操作感を操作者に付与できるため、シフトレバー装置８１に節度機構を設ける場合が多い。しかし、これまでの構造においては、シフトレバー装置８１の所定箇所に節度機構用の配置スペースを別途設け、同スペースに節度機構を配置する構造をとるので、シフトレバー装置８１の装置サイズが大型化する問題に繋がっていた。

本発明の目的は、装置サイズを小型化することができるシフトレバー装置を提供することにある。

前記問題点を解決するために、本発明では、シフトレバーを操作してシフト位置を変更するシフトレバー装置において、付勢部材を介して往復動するピンディテントによって、前記シフトレバーを傾倒可能にレバー支持部材に取り付け、前記シフトレバーが操作された際、前記ピンディテントが前記付勢部材の付勢力に抗して前記レバー支持部材側の節度山を登ると、その反力を当該シフトレバーに節度感として付与する支持機構を備え、前記支持機構は、前記ピンディテントの一端に形成された摺動部で当該ピンディテントの該一端が抜け止めされつつ、前記ピンディテントの他端と前記シフトレバーとの間に、前記付勢部材が介装された状態で取り付けられ、前記付勢部材は、一端が前記シフトレバーの内面に当接され、他端が前記ピンディテントの軸部の他端に設けられた係止部に係止された取り付け状態をとることを要旨とする。
本発明では、シフトレバーを操作してシフト位置を変更するシフトレバー装置において、付勢部材を介して往復動するピンディテントによって、前記シフトレバーを傾倒可能にレバー支持部材に取り付け、前記シフトレバーが操作された際、前記ピンディテントが前記付勢部材の付勢力に抗して前記レバー支持部材側の節度山を登ると、その反力を当該シフトレバーに節度感として付与する支持機構を備え、前記支持機構は、前記ピンディテントの一端に形成された摺動部で当該ピンディテントの該一端が抜け止めされつつ、前記ピンディテントの他端と前記シフトレバーとの間に、前記付勢部材が介装された状態で取り付けられ、前記レバー支持部材の裏面に前記節度山が形成され、前記シフトレバーの一端に形成された摺動部が当該節度山を登ることにより、前記シフトレバーに節度が付与されることを要旨とする。

この構成によれば、シフトレバーをピンディテントによってレバー支持部材に取り付けるので、例えばシャフト等の軸部材を使用しなくとも、シフトレバーをレバー支持部材に組み付けることが可能となる。ところで、この種のシャフトは軸全体が回動軸となり、しかもシフトレバーを耐久性よく強固に支持するために、相対的に径が太く長いものが使用される傾向にある。このため、シフトレバーをシャフトで支持する構造をとると、シフトレバー装置にシャフトを配置するための大きなスペースが装置幅方向で必要となり、装置サイズが同方向に大型化する懸念がある。しかし、本構成のようにシフトレバーをシャフトではなくピンディテントで取り付けるようにすれば、シャフト使用時に必要となる大きな配置スペースが装置に不要となるので、装置幅方向において装置サイズを小型化することが可能となる。

また、レバー操作時にピンディテントが付勢部材の付勢力に抗して節度山を登ると、そのときに発生する反力がシフトレバーの節度として付与される節度機構を設けたので、シフトレバーの連結箇所が節度機構の一部を兼ねることになる。よって、節度機構を専用の単独部品として設けずに済むので、節度機構の部品配置スペースを別箇所に別途設けずに済む。このため、部品配置スペースの集約が可能となるので、シフトレバー装置の装置サイズを一層小型化することが可能となる。
この構成によれば、付勢部材がピンディテントに組み付く部品配置をとるので、ピンディテント周囲に部品を集約することが可能となる。よって、装置サイズの小型化に一層寄与する。
この構成によれば、レバー支持部材においてピンディテントの摺動部の上面が当接する箇所に節度山を設けることが可能となるので、ピンディテントの横位置に節度山を配置することが可能となる。このため、ピンディテントと節度山とがピンディテントの軸方向に沿って並び配置されずに済むので、シフトレバー装置を装置高さ方向において小型化することが可能となる。

この構成によれば、ピンディテントの軸部の端位置に付勢部材を取り付けることが可能となるので、シフトレバーにおいてピンディテントの端部が露出する部品収納空間に付勢部材を配置することが可能となる。よって、部品配置スペースの有効利用が可能となるので、装置サイズの一層の小型化に寄与する。

本発明では、前記シフトレバーが操作された後、当該シフトレバーから手が離されると操作前の基準位置に自動で復帰するモーメンタリ式と、前記シフトレバーがあるシフト位置から他のシフト位置に位置した際、その操作位置で保持されるステーショナリ式との双方に対応可能であることを要旨とする。

この構成によれば、本構成のシフトレバー装置を基礎部品として、モーメンタリ式及びステーショナリ式のどちらにも設定することが可能となる。このため、本構成のシフトレバー装置からモーメンタリ式及びステーショナリ式の双方を製造することが可能となるので、シフトレバー装置を汎用性の高いものとすることが可能となる。

本発明によれば、シフトレバー装置の装置サイズを小型化することができる。

一実施形態におけるシフトレバー装置の外観を示す斜視図。シフトレバー装置の電気的構成を示すブロック図。支持機構の構成を示す分解斜視図。図５のIII−III線断面図。図４のII−II線断面図。ゲートプレートの外観形状を示す平面図。ゲートプレートの裏面形状を示す斜視図。シフトレバーがセレクト方向に操作された際の動作状態を示す動作図。シフトレバーがシフト方向に操作された際の動作状態を示す動作図。別例におけるシフトレバー装置の構成を示す断面図。他の別例における支持機構の構造を示す断面図。他の別例における支持機構の構造を示す断面図。（ａ）〜（ｃ）は他の別例における摺動部の形状を示す斜視図。従来におけるシフトレバー装置の構造を示す断面図。

以下、本発明を車両のシフトレバー装置に具体化した一実施形態を図１〜図９に従って説明する。
図１に示すように、シフトレバー装置１の装置本体２には、略十字方向に傾倒操作可能なシフトレバー３が設けられている。シフトレバー３は、大文字英字「Ｈ」形状のゲート４に沿って操作可能であって、装置幅方向（セレクト方向）及び装置奥行き方向（シフト方向）に沿って操作される。シフト位置には、中立位置、Ｎ（ニュートラル）位置、Ｒ（リバース）位置、Ｄ（ドライブ）位置、＋位置、−位置等がある。また、シフトレバー３は、レバー操作後に手が離されると、操作前の中立位置に自動で復帰するモーメンタリ式となっている。

図３〜図５に示すように、シフトレバー装置１には、シフトレバー３を十字方向に傾倒可能に支持する支持機構５が設けられている。支持機構５を以下に詳述すると、装置本体２の下部には、シフトレバー３を傾倒可能に支持するゲートプレート６が設けられている。このゲートプレート６には、ピンディテント７を介してシフトレバー３のレバー軸８が取り付けられている。レバー軸８は、ゲートプレート６の上面に凹設された収納凹部６ａに嵌合されている。シフトレバー３のノブ９は、レバー軸８の先端に取り付けられている。なお、ゲートプレート６がレバー支持部材に相当する。

ピンディテント７の基端には、球形状の摺動部１０が一体形成されるとともに、図４及び図５に示すように、ピンディテント７の軸部１１が、ゲートプレート６の案内孔１２と、レバー軸８の嵌挿孔１３との２孔に挿通されている。ピンディテント７の軸部１１は、レバー軸８の側部に凹設された収納部１４に露出され、この露出部分においてコイルばね１５が取り付けられている。コイルばね１５は、ばね材が巻かれてできる中央の通し孔１５ａに、ピンディテント７の軸部１１が挿し込まれた取付状態をとっている。ピンディテント７の軸部１１の先端には、ピンディテント７（コイルばね１５）の抜け止めとしてクリップ１６が係止されている。コイルばね１５は、レバー軸８に対してピンディテント７を上方向に常時付勢する。なお、コイルばね１５が付勢部材を構成し、クリップ１６が係止部に相当する。

シフトレバー３（レバー軸８）は、ピンディテント７の摺動部１０と、クリップ１６を座とするコイルばね１５とよって挟み込まれることにより、前後左右の３６０度方向に傾倒可能な状態でゲートプレート６に取り付けられている。シフトレバー３は、ピンディテント７の略中央位置を仮想の軸Ｐ（図４及び図５参照）として前後左右に傾倒する。

図６及び図７に示すように、ゲートプレート６の案内孔１２は、シフトレバー３がゲート４に沿って移動可能となるように、ゲート４と同一形状、つまり大文字英字「Ｈ」に形成されている。なお、シフトレバー３は軸途中の仮想の軸Ｐを支点に揺動するため、実際のレバー操作位置と摺動部１０の配置位置とは、左右対称の位置関係をとる。また、装置本体２の上蓋２ａ（図１参照）は、シフトレバー３の抜け止めとしても機能する。

図７〜図９に示すように、ゲートプレート６の裏面には、コイルばね１５と協同してシフトレバー３のモーメンタリ機能を実現する斜面部１７が設けられている。本例の場合、中立位置が基準位置となるので、シフト位置が中立位置をとる際に摺動部１０が位置する箇所が、最も斜面位置が高い上段斜面部１７ａとなっている。また、Ｎ位置や＋位置や−位置は中立位置の次に操作される位置であるので、シフト位置が＋位置や＋位置や−位置をとる際に摺動部１０が位置する箇所が、２番目に斜面位置が高い中段斜面部１７ｂとなっている。さらに、Ｒ位置やＤ位置はＮ位置や＋位置や−位置の次に操作される位置であるので、シフト位置がＲ位置やＤ位置をとる際に摺動部１０が位置する箇所が、最も斜面位置が低い下段斜面部１７ｃとなっている。

このため、シフトレバー３を中立位置から他の位置に操作した後にシフトレバー３から手が離されると、縮んだ状態のコイルばね１５が伸びようとする付勢力によって、摺動部１０には斜面部１７を登ろうとする力が作用する。このため、摺動部１０が斜面部１７を下から上に向かって駆け上がり、摺動部１０のこの動きに伴って、シフトレバー３が元の中立位置に復帰する。

また、図４、図５、図７〜図９に示すように、ゲートプレート６とピンディテント７との間には、シフトレバー３に操作荷重を発生させる節度機構１８が設けられている。本例の場合、ピンディテント７の摺動部１０を節度機構１８の一部として使用することにより、支持機構５が節度機構１８の一部を兼ねる構造をとっている。

この場合、ゲートプレート６の裏面には、案内孔１２の開口周縁に沿って節度山群１９が設けられている。節度山群１９は、案内孔１２に沿って節度山２０と節度谷２１とが交互に複数連なる形状をなすとともに、案内孔１２の開口においてレバー操作直交方向の両側に形成される。シフトレバー３が操作された際には、コイルばね１５に抗してピンディテント７が節度山２０を登るため、このときにシフトレバー３に生じる反力（図８及び図９に示す白抜き矢印）が節度としてシフトレバー３に付与される。

図２に示すように、シフトレバー装置１には、シフトレバー３のセレクト方向の位置を検出するセレクト検出部２２と、シフトレバー３のシフト方向の位置を検出するシフト検出部２３とが設けられている。これら検出部２２，２３は、例えばＭＲＥ（Magneto Resistive Effect）等の磁気センサが使用され、磁石がシフトレバー３側に取り付けられ、ＭＲ素子が装置本体２側に取り付けられている。

また、シフトレバー装置１には、シフト位置検出のコントロールユニットとしてシフトＥＣＵ２４が設けられている。シフトＥＣＵ２４は、セレクト検出部２２及びシフト検出部２３から検出信号を入力し、これら検出信号を基にシフトレバー３のシフト位置を判定する。そして、シフトＥＣＵ２４は、この判定情報を、シフト位置が必要な他のＥＣＵに車内ＬＡＮ等を介して出力する。

さて、本例の場合、ピンディテント７はコイルばね１５の伸び縮みにより上下方向に往復移動可能であるので、シフトレバー３を中立位置から他のシフト位置に傾倒操作した際には、コイルばね１５が縮む動作をとりながら、ピンディテント７が斜面部１７を下る動きをとる。これにより、中立位置から他シフト位置へのシフトレバー３の傾倒操作が許容される。このレバー操作時、節度山２０がピンディテント７を下方に引き込み、ピンディテント７が付勢力に抗して下方に動く。このため、ピンディテント７が節度山２０を登る度に、コイルばね１５の付勢力によって荷重が発生し、この荷重が節度としてシフトレバー３に発生する。

シフトレバー３を他シフト位置に操作した後、シフトレバー３から手を離すと、コイルばね１５の付勢力が利いて、ピンディテント７をレバー軸８に対して上方向に押し上げる。すると、ピンディテント７が斜面部１７を駆け上がり、この動きに伴ってシフトレバー３が中立位置に向かって自ら動く動作をとる。このため、シフト操作後にシフトレバー３から手を離すと、操作前の中立位置に自動で復帰する。

以上により、本例においては、ピンディテント７の摺動部１０と、ピンディテント７に係止したクリップ１６を座としてピンディテント７に取り付くコイルばね１５とで挟み込んで、シフトレバー３をゲートプレート６の傾倒操作可能に取り付けた。このため、シフトレバー３をピンディテント７によって軸の下方から傾倒可能に支持するので、装置幅方向に延びるシャフトを使用せずに、シフトレバー３を装置本体２に組み付けることが可能となる。よって、シフトレバー装置１を装置幅方向において小型化することが可能となる。さらに、シャフトが不要となるので、シャフトを使用した際にガタ止めとして必要となっていたブッシュ等が省略可能となるので、その分だけ部品点数を削減することも可能となる。

また、ゲートプレート６の裏面に節度山群１９を形成し、ピンディテント７の摺動部１０がコイルばね１５の付勢力に抗して節度山２０を乗り越える際に生じる反力を節度として付与する。このため、ピンディテント７やコイルばね１５という支持機構５の一部が節度機構１８を兼ねることになるので、シフトレバー装置１に節度機構１８を搭載するに際して、節度機構１８を単独で別途設ける必要がない。よって、節度機構１８を単独配置する専用の配置スペースをシフトレバー装置１に設けずに済むので、シフトレバー３の装置小型化に一層寄与する。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）シフトレバー３をピンディテント７及びコイルばね１５で挟み込むようにしてゲートプレート６に取り付けるので、シャフトを使用せずにシフトレバー３を装置本体２に取り付けることができる。このため、シャフトを使用せずに済む分だけ、シフトレバー装置１を装置幅方向（セレクト方向）において小型化することができる。また、ゲートプレート６の裏面においてピンディテント７の摺動部１０と接触する箇所に節度山群１９を設けて、摺動部１０とこの節度山群１９とにより節度を発生させるので、シフトレバー３の連結箇所が節度機構１８を兼ねることになる。よって、シフトレバー装置１に節度機構１８を単独で設けずに済むので、その分だけシフトレバー装置１を一層小型化することができる。

（２）シフトレバー３を装置本体２に取り付けるに際してシャフトを使用せずに済むので、シャフト使用時に必要であったブッシュ等のガタ止め部品が不要となる。このため、シフトレバー装置１の部品点数を削減することができ、ひいては装置コストも低く抑えることができる。

（３）ピンディテント７の軸部１１の先端にコイルばね１５を取り付けるので、レバー軸８に凹設された収納部１４にコイルばね１５を配置することができる。よって、レバー軸８の内部にコイルばね１５を配置することが可能となるので、部品配置スペースを有効利用でき、ひいては装置サイズを一層小型化することができる。

（４）コイルばね１５の通し孔１５ａをピンディテント７の軸部１１に挿し込み、コイルばね１５をピンディテント７に一体組み付けする。このため、コイルばね１５をピンディテント７の周囲に集約することが可能となるので、シフトレバー装置１の装置サイズの小型化に一層寄与する。

（５）ゲートプレート６の裏面において摺動部１０の上面が当接する箇所に節度山２０を設け、レバー操作時に摺動部１０がコイルばね１５の付勢力に抗してこの節度山群１９を乗り越えようとする際に生じる反力を、シフトレバー３に節度として付与する。よって、ピンディテント７の横位置に節度山２０が配置されるので、ピンディテント７と節度山２０とがピンディテント７の軸方向に沿って並び配置される場合に比較して、シフトレバー装置１を装置高さ方向において小型化することができる。

（６）シフトレバー３の連結箇所が節度機構１８も兼ねるので、シフトレバー３がコイルばね１５の付勢力によってゲートプレート６に押し付けられる箇所で節度を付与することができる。このため、シフトレバー３にガタが生じ難くなるので、シフトレバー３の操作フィーリングを確保することができる。

（７）節度山２０の高さや配置間隔を適宜変更することで節度感が変更可能となるので、節度山２０の形状設定によって、シフトレバー３の操作フィーリングを適宜変更することができる。

（８）ゲートプレート６の表面に収納凹部６ａを設け、この収納凹部６ａにシフトレバー３の基端を嵌合するので、シフトレバー３を安定感よくゲートプレート６に取り付けることができる。

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・シフトレバー３は、モーメンタリ式に限定されず、図１０に示すようなステーショナリ式としてもよい。この場合、ゲートプレート６の裏面には、シフトレバー３を各シフト位置で保持する複数の保持部４１，４１…が形成されている。これら保持部４１，４１…は、シフトレバー３の傾倒軌跡に沿って円弧を描くように配置されている。このため、本例のシフトレバー装置１は、ゲートプレート６の形状を変えれば、モーメンタリ式にもステーショナリ式にも対応可能となる。よって、本構成のシフトレバー装置１を基礎部品として、モーメンタリ式及びステーショナリ式の双方を製造することが可能となるので、シフトレバー装置１を汎用性の高いものとすることができる。

・シフトレバー３の操作方向は、十字方向のみに限定されず、例えば複数の段が連続的に繋がるものなど、適宜変更可能である。
・シフトレバー３の操作方向は、大文字英字「Ｈ」に限らず、例えば小文字英字「ｈ」を左右反転させたものでもよい。

・シフトレバー装置１は、シフトレバー３を十字方向に操作可能な型に限定されない。例えば、シフトレバー３を一軸方向にのみ操作可能な型としてもよい。
・コイルばね１５は、シフトレバー３の内面とクリップ１６との間に配置されることに限定されない。例えば、図１１に示すように、ピンディテント７の摺動部１０とゲートプレート６の内面との間に配置してもよい。なお、図１１に示すシフトレバー装置１は、シフトレバー３が一軸方向のみに操作可能な型を図示している。

・付勢部材は、ピンディテント７の軸部１１に挿し込み取り付けされるコイルばね１５に限定されない。例えば、図１２に示すように、付勢部材をトーションばね４５とし、ピンディテント７をこのトーションばね４５によってシフトレバー３の内面に取り付けてもよい。なお、トーションばね４５が付勢部材を構成する。

・ピンディテント７の摺動部１０の形状は、球状に限定されない。例えば、図１３（ａ）に示すような円筒状、図１３（ｂ）に示すような三角錐状、図１３（ｃ）に示すような上部のみ三角錐状となった形状などに変更してもよい。

・付勢部材は、コイルばね１５やトーションばね４５に限定されず、ゴム等の他の部材を使用してもよい。
・ピンディテント７は、端部に摺動部１０が位置する形状に限らず、軸部途中に摺動部１０が存在してもよい。

・節度山群１９の配置箇所は、ゲートプレート６に限定されず、例えばピンディテント７を収納部１４の内壁に当接するようにし、この当接箇所に節度山２０を設けてもよい。
・節度感は、セレクト方向及びシフト方向でともに同じに限定されず、各方向で異ならせてもよい。

・収納部１４は、蓋によって開口が閉鎖されてもよい。
・セレクト検出部２２やシフト検出部２３は、磁気センサに限定されず、例えば光センサとしてもよい。また、これら検出部２２，２３は、センサに限定されず、例えばマイクロスイッチとしてもよい。

・案内孔１２は、ゲート４と同じ形状に限定されず、単なる大きな円状の孔でもよい。
・シフトレバー装置１は、自動車に採用されることに限らず、他の車両であれば、特に限定されない。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）請求項１〜３のいずれかにおいて、前記付勢部材は、コイルばねが使用されるとともに、ばね材が巻かれてできる中央の孔に、前記ピンディテントの前記軸部を挿し込むことにより、当該ピンディテントに取り付けられている。この構成によれば、ピンディテントの軸部にコイルばねを挿し込む取り付け状態をとるので、これら部品群を一箇所にまとめて集約できる。よって、部品の配置スペースの省略が可能となるので、シフトレバー装置の小型化に寄与する。

１…シフトレバー装置、３…シフトレバー、５…支持機構、６…レバー支持部材としてのゲートプレート、７…ピンディテント、１０…摺動部、１１…軸部、１５…付勢部材を構成するコイルばね、１６…係止部としてのクリップ、２０…節度山、４５…付勢部材を構成するトーションばね。

Claims

シフトレバーを操作してシフト位置を変更するシフトレバー装置において、
付勢部材を介して往復動するピンディテントによって、前記シフトレバーを傾倒可能にレバー支持部材に取り付け、前記シフトレバーが操作された際、前記ピンディテントが前記付勢部材の付勢力に抗して前記レバー支持部材側の節度山を登ると、その反力を当該シフトレバーに節度感として付与する支持機構を備え、
前記支持機構は、前記ピンディテントの一端に形成された摺動部で当該ピンディテントの該一端が抜け止めされつつ、前記ピンディテントの他端と前記シフトレバーとの間に、前記付勢部材が介装された状態で取り付けられ、
前記付勢部材は、一端が前記シフトレバーの内面に当接され、他端が前記ピンディテントの軸部の他端に設けられた係止部に係止された取り付け状態をとる
ことを特徴とするシフトレバー装置。
シフトレバーを操作してシフト位置を変更するシフトレバー装置において、
付勢部材を介して往復動するピンディテントによって、前記シフトレバーを傾倒可能にレバー支持部材に取り付け、前記シフトレバーが操作された際、前記ピンディテントが前記付勢部材の付勢力に抗して前記レバー支持部材側の節度山を登ると、その反力を当該シフトレバーに節度感として付与する支持機構を備え、
前記支持機構は、前記ピンディテントの一端に形成された摺動部で当該ピンディテントの該一端が抜け止めされつつ、前記ピンディテントの他端と前記シフトレバーとの間に、前記付勢部材が介装された状態で取り付けられ、
前記レバー支持部材の裏面に前記節度山が形成され、前記シフトレバーの一端に形成された摺動部が当該節度山を登ることにより、前記シフトレバーに節度が付与される
ことを特徴とするシフトレバー装置。
前記シフトレバーが操作された後、当該シフトレバーから手が離されると操作前の基準位置に自動で復帰するモーメンタリ式と、前記シフトレバーがあるシフト位置から他のシフト位置に位置した際、その操作位置で保持されるステーショナリ式との双方に対応可能である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシフトレバー装置。