JP5439999B2 - 走行モード切換装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転者の操作により車両の走行モードを切り換える走行モード切換装置に関する。

従来、運転者の操作により走行モードを切り換える装置として、特許文献１に記載の技術が知られている。この公報には、十字方向にゲート溝が形成されたパネルを有し、このパネル下方側から上方側にシフトレバーのロッド部が延び、その先端にノブが配置され、運転者による操作部材として機能している。

特開２００２−２５４９４４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術にあっては、ロッド部やノブが運転者の服の袖やアクセサリー等に引っかかるおそれがあり、誤操作を招く虞があった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、誤操作を回避可能な走行モード切換装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、レバー部材の回動軸方向から見て、フィニッシャ部材の切り欠きにおける外周補助線と、レバー部材の把持部の最下面の補助線とが交差するように構成した。

これにより、把持部とフィニッシャ部材との間の隙間を小さくすることができ、引っかかりに伴う誤操作を回避することができる。

実施例１の車両の車室内部分側面図である。 実施例１の車両のセンターコンソール部分を表す斜視図である。 実施例１のモーメンタリ型シフトスイッチの構成を表す斜視図である。 実施例１のシフトノブの上面図及び側面図である。 実施例１のフィニッシャゲートの上面図である。 実施例１の図５のＡ−Ａ部分断面図を表す概略図である。 シフトノブ近傍と運転者等の手との関係を表す概略図である。 実施例１のユーティリティスペースに、運転者等がアクセスした際の手の軌跡及び袖の軌跡を表す図である。 実施例２の車両の車室内部分側面図である。

図１は本発明の走行モード切換装置が適用された実施例１の車両の車室内部分側面図、図２は実施例１の車両のセンターコンソール部分を表す斜視図である。実施例１の走行モード切換装置は、シフトバイワイヤシステムに搭載されるスイッチとして機能するものであり、リンク機構やワイヤによって自動変速機と連結されたセレクトレバーとはその趣が異なる。主な違いは、自動変速機に備えられたマニュアルバルブ等を物理的に動かすものではない点、レンジ位置を確定させて操作感を演出するためのディテント機構等を備えていない点において相違する。また、実施例１の走行モード切換装置は後退走行モード（Ｒレンジに相当）、前進走行モード（Ｄレンジに相当）、ニュートラルモード（Ｎレンジに相当）を選択する際に操作される。一般的な自動変速機のセレクトレバーが選択かつ静止した位置と走行モードが一致しているのに対し、後述するシフトノブ３１の初期位置及びモード切換後の位置は常にホームポジションに位置する点で相違する。一般に、このようなスイッチ形式をモーメンタリ型といい、本明細書においても走行モード切換装置の一実施例として、モーメンタリ型シフトスイッチ３と記載する。尚、詳細については後述する。また、実施例１の車両は電気自動車であり、エンジン等の内燃機関を備えず、電動モータの駆動力制御によって種々の走行モードを達成する構成である。ただし、一般的な内燃機関を備えた車両や、ハイブリッド車両であってもよい。

車幅方向に延在されたインストルメントパネル１の車幅方向略中央にはセンターコンソール２が配置されている。センターコンソール２は、運転席４及び図外の助手席との間に立設されている。このセンターコンソール２は、運転席４のシートバック付近に形成された肘掛部２ａと、肘掛部２ａよりも若干下方において車両前方側に延在されモーメンタリ型シフトスイッチ３が設置される延設部２ｂと、更に延設部２ｂよりも下方において車両前方側に形成されトレイ２１，カップホルダー２２等が配置されたユーティリティスペース２ｃと、を有する。

図３は実施例１のモーメンタリ型シフトスイッチ３の構成を表す斜視図である。モーメンタリ型シフトスイッチ３はセンターコンソール２内に内装されたシフト基台５に対して固定支持されている。シフト基台５は、車体のフロアパネルに対して固定されるベースブラケット５１と、運転者のシフト操作方向を規定するとともに操作された信号をコントロールユニット等に発信するシフトアッセンブリ５２と、を有する。シフトアッセンブリ５２は、ベースブラケット５１に対してボルト５３により締結固定される。シフトアッセンブリ５２は、車両前後方向のシフト操作時の回動中心となる第１回動軸521を有する。また、この第１回動軸521に一体に形成され第１回動軸521と共に回動しつつ車幅方向のシフト操作時の回動中心となる第２回動軸522とを有する。第２回動軸522には後述するシフトノブ３１が取り付けられるレバー部材523が上方に延在されている。

第１回動軸521及び第２回動軸522は中立位置となるように弾性力が付与されており、レバー部材523に何らの外力も作用していない状態では上方を向く位置となる（初期位置：ホームポジション）。また、実施例１のモーメンタリ型シフトスイッチ３は、その機械的構成によって、ホームポジションから車幅方向にあっては運転席側にのみ回動を許可し（第１の範囲）、ホームポジションから車両前後方向への回動は許可しない。そして、ホームポジションから一旦運転席側に引き寄せて回動させたあと、車両前後方向への回動を許可する（第２の範囲）構成とされている。ここで、運転者側に引き寄せた位置は所定条件成立時（例えば、所定時間の経過等）にニュートラルポジションが選択されたと判断される。よって、ＲレンジやＤレンジを選択するに当たり、ニュートラルポジションを複数回通過しても、それはニュートラルポジションが選択されたとは判断されない。これにより、略Ｔ字状の操作を可能としている。

シフトアッセンブリ５２の上方には、シフトノブアッセンブリ３０が取り付けられている。シフトノブアッセンブリ３０は、運転者が把持して操作する操作部材であるシフトノブ３１と、シフトノブ３１と一体に取り付けられるカバースライド３３と、シフトノブ３１とカバースライド３３との間に配置され、シフトアッセンブリ５２に対して固定支持されるフィニッシャゲート３２とを有する。カバースライド３３は、スライド球面333と、スライド球面333の略中央に形成されシフトノブ３１の一部が挿入される貫通孔331と、シフトノブ３１とカバースライド３３とを一体に組み付けるための嵌め合い部332とを有する。フィニッシャゲート３２は、フィニッシャ球面321と、シフトノブ３１の操作範囲のみ開口するゲート322とを有する。フィニッシャゲート３２とカバースライド３３は相対移動可能に形成されている。スライド球面333は、シフトノブ３１が操作されゲート322内でシフトノブ３１の位置が変化したとしても、常時、車室内側とシフトアッセンブリ５２側とを遮蔽可能な範囲に亘って形成されている。

図４はシフトノブ３１の上面図及び側面図である。シフトノブ３１は、運転者の手等が接触可能な把持部３１ａと、運転者の手等と非接触となるレバー部３１ｂとを有する。本明細書において把持部か否かは、通常の操作時において運転者の手が接触するか否かによって区別することとし、同一部材から構成されていたとしても、各部位の形状及びその形状に基づく機能に基づいて決定される。例えば、把持部の軸０１の垂直方向最大断面積を有する面を把持部の最下面とする場合や、同一断面積の筒形状のシフトノブにおいて筒形状のくびれが開始された位置を最下面とする場合もある。把持部３１ａは上面視において最外周が円形状であり、その大きさは一般的な成人の掌よりも若干小さい範囲（例えば直径１０ｃｍ程度）で設計されている。把持部３１ａの車両後方側には、滑らかな曲面である第１曲面310が形成されている。ここで、レバー部材523の延在する軸０１方向をシフトレバー方向と記載し、軸０１に沿って上方とはシフトレバー上方と記載し、軸０１に沿って下方とはシフトレバー下方と記載する。第１曲面310はシフトレバー上方から下方に向かうほど軸０１から拡径するように形成されている。言い換えると、第１曲面310の法線ベクトルは、必ずシフトレバー上方の成分を有する曲面として形成されている。

把持部３１ａのシフトレバー上方には天面部311を有する。天面部311は車両後方よりも車両前方側が高くなるように傾斜した円形傾斜面である。言い換えると、天面部311の法線ベクトルは車両後方向成分を有する。この天面部311は運転者の掌から入力される車両前方への力を広い範囲で受け止める。また、把持部３１ａの側方から前方には、シフトレバー下方の所定位置の外周より大きく、把持部３１ａの最大外周よりも小さな範囲で外周側に膨出する膨出部312と、この膨出部312よりもシフトレバー下方において内周側に湾曲した湾曲面313と、この湾曲面313よりも更にシフトレバー下方において外周側に拡径し把持部３１ａの最大外周を形成する拡大部314とを有する。湾曲面313は車両前方側の湾曲が最もシフトレバー方向に長く形成され、側方に行くに従って短く形成されている。また、拡大部314は第１曲面310と連続的に接続され円盤状の最大外周を形成している。

これら膨出部312，湾曲面313及び拡大部314により運転者の手の指がかかりやすい指掛かり部分を形成し、操作性を向上している。把持部３１ａとレバー部３１ｂとの間には下面315が形成され、実施例１の場合、下面315の軸０１に垂直な方向の断面は、他の位置の断面積よりも大きくなるように、すなわち、最大断面積と成るように形成されている。また、把持部３１ａの最大断面積である下面315の軸０１を通る最大対角線すなわち直径は、把持部３１ａのシフトレバー方向長さの最大値よりも大きくなるように形成されている。このように、把持部３１ａを扁平な形状とすることで、運転者の掌を全体的に受け止めることができ、所謂パームレスト効果を発揮する。例えば、肘掛部２ａに肘を乗せ、掌を把持部３１ａに乗せて待機するような状態が得られる。また、扁平な形状とすることで、車室内空間に閉めるシフトレバーが占有する空間を小さくすることができ、空間内を効率的に使用することができる。

レバー部３１ｂは、カバースライド３３の貫通孔331の直径と略同じ直径を有する第１レバー部材316を有する。第１レバー部材316は、カバースライド３３の嵌め合い部332に嵌入される爪部317を有し、フィニッシャゲート３２を挟んで両者を嵌め合わせ、第１レバー部材316がカバースライド３３のスライド球面333よりも所定長さ飛び出した状態で組みつけられる。レバー部３１ｂは、第１レバー部材316より小径であって、かつ、レバー部材523のシャフトと嵌合する第２レバー部材318を有する。

図５はフィニッシャゲート３２の上面図である。フィニッシャゲート３２は、センターコンソール２の延設部２ｂに形成された円形の開口２ｂ１からフィニッシャ球面321のみが露出するように設置されている。フィニッシャ球面321にはゲート322が開口している。このゲート322は、後退走行モードを選択するＲレンジ位置を形成するリバースゲート322bと、前進走行モードを選択するＤレンジ位置を形成するドライブゲート322cと、リバースゲート322bとドライブゲート322cとの中間に位置しニュートラルレンジ位置を形成するニュートラルゲート322dと、を有する。また、ニュートラルゲート322dの助手席側にはホームポジションを形成するホームゲート322aを有する。言い換えると、フィニッシャゲート３２は、シフトノブ３１が所定範囲で作動する切り欠きを有し、所定範囲以外を覆う曲面状の部材である。ここで、切り欠きとは上記各ゲート322を表し、特許請求の範囲に記載の第１の範囲はホームゲート322aからニュートラルゲート322dに掛けて形成された切り欠きの範囲に相当し、第２の範囲はニュートラルゲート322dからリバースゲート322b及びドライブゲート322cに掛けて形成された切り欠きの範囲に相当する。図５の点線で示すように、ホームポジション時において、ホームゲート322aの縁部は、シフトノブ３１により完全に覆われて露出しない状態とされている。

図６は図５のＡ−Ａ部分断面図を表す概略図である。図６の点線で示すように、フィニッシャゲート３２のゲート部分の補助線は、側面視において把持部３１ａの下面の補助線よりシフトレバー上方となるように配置されている。言い換えると、ゲート部分の補助線と下面315の補助線とが回動中心方向から見て交点を持つように配置されている。これにより、把持部３１ａは、フィニッシャゲート３２と極めて近い距離で配置され、レバー部分がほとんど露出しないように配置されている。また、フィニッシャ球面321の曲率及びカバースライド３３のスライド球面333の曲率は、第１回動軸521及び第２回動軸522を回動中心とした一定曲率により形成されている。これにより、シフトノブ３１をどの方向に操作しても把持部３１ａの下面315とフィニッシャゲート３２との間の距離を一定に保つ。同様に、フィニッシャゲート３２とスライド球面333との距離も一定に保つ。これらは、言い換えると、把持部３１ａとフィニッシャゲート３２との距離、及びフィニッシャゲート３２とカバースライド３３との距離を極めて近接させることができることを意味する。シフトレバー操作によって干渉が生じることが無いからである。

このことは、また、フィニッシャゲート３２からシフトレバー上方に飛び出す部分を極めて短く設定できることを意味する。すなわち、レバー部３１ｂ及びレバー部材523の長さを短く設定することができ、小さなシフトストロークによって走行モードを切り換えることができるのである。実施例１のように把持部３１ａを掌全体で包み込むように掴むタイプにあっては、手首の動作でシフトレバー操作を達成可能である。

次に、上記構成に基づく作用について説明する。図７はシフトノブ３１近傍と運転者等の手との関係を表す概略図である。図７（ａ）は比較例の把持部を示し、図７（ｂ）は実施例１の把持部３１ａを示す。比較例は、把持部の形状としてレバー部をフィニッシャゲートよりも上方まで延在させ、その後、拡径して把持部を形成したものである。比較例の場合、運転者の袖や腕にはめたアクセサリー等が把持部とフィニッシャゲートとの間に入り込みやすい。この場合、意図せぬシフトレバー操作がなされる虞があり、好ましくない。特に、実施例１のようにモーメンタリ型シフトスイッチ３の場合、自動変速機のディテント機構のような大きな反力は設定されていないため、容易に操作されてしまう。

尚、実施例１のようにフィニッシャゲートのゲートがＴ字状の場合、ホームポジションにおける前後方向への入力ではもともとシフトレバー操作が規制されるため問題ない。しかし、実際には斜めの力が入ることが多く、その場合には、車幅方向成分の力によって誤操作されるおそれがある。また、運転者側に引き寄せた位置をニュートラルポジションに設定していると、例えば前進走行モードが選択されている状態で、意図しない走行モードであるニュートラルポジションが選択される虞がある。これを回避するには、ニュートラルポジションが選択されたことを確定するまでの判断時間を長く取ることが考えられる。しかし、この時間が長くなると、運転者がニュートラルポジションを選択する際に長い時間、ずっとシフトレバーを引き寄せ続けなければならず、違和感となる。

これに対し、実施例１の把持部３１ａは、把持部３１ａとフィニッシャゲート３２との距離が極めて近接して配置されているため、把持部３１ａとフィニッシャゲート３２との間の隙間が狭く、袖等が極めて入り込みにくい。加えて、把持部３１ａの形状として、第１曲面310の法線ベクトルは、必ずシフトレバー上方の成分を有する曲面として形成されているため、袖がかかったとしても、引っかかることなく第１曲面310に沿って前方に逃がすことになり、意図しないシフトレバー操作を回避することができる。また、運転者側に引き寄せてから操作する構成であるため、把持部３１ａの最下面運転者側とカバースライド３３との間には比較的大きな隙間が形成されるが、この隙間に引っかかったとしても、助手席側にはそもそも移動しない構成であり、特に問題は無い。

図８はユーティリティスペース２ｃのカップホルダー２２に飲み物を置き、運転者等が飲み物を取ろうとした際の手の軌跡及び袖の軌跡を表す図である。実施例１では、モーメンタリ型シフトスイッチ３を平べったい形状とし、短いストロークでシフトレバー操作ができる構成を採用しているため、モーメンタリ型シフトスイッチ３をセンターコンソール２の比較的車両後方側に配置している。そして、インストルメントパネル１とセンターコンソール２との間に創出された空間にユーティリティスペース２ｃを設けている。このとき、比較例のような把持部であると、袖の軌跡が示すように、ユーティリティスペース２ｃにアクセスするたびに引っかかってしまい、ユーティリティスペース２ｃの有用性は極端に低下してしまう虞がある。これに対し、実施例１では、袖等が引っかかりにくい構成を採用することで、ユーティリティスペース２ｃの有用性を向上することができる。

以上説明したように、実施例１にあっては下記に列挙する作用効果を得ることができる。
（１）第１回動軸521及び第２回動軸522（回動中心）を有し、所定範囲を移動するレバー部３１ｂ及びレバー部材523（レバー部材）と、所定範囲にレバー部３１ｂが貫通するゲート322（切り欠き）を有し、所定範囲以外を覆う曲面状のフィニッシャゲート３２（フィニッシャ部材）と、レバー部３１ｂの端部に設けられ、運転者が把持する把持部３１ａと、を備え、把持部３１ａの最下面の補助線とフィニッシャゲート３２のゲート322における外周補助線とが回動中心方向から見て交差する構成とした。

よって、把持部３１ａとフィニッシャゲート３２との間の隙間を小さくすることができ、服の袖やアクセサリー等が引っかかりにくく、誤操作を回避することができる。

（２）レバー部材523は、操作後に運転者の意思に係らず初期位置に戻るモーメンタリ型であり、所定範囲は、初期位置から運転者側に引き寄せる第１の範囲と、該第１の範囲から他の範囲に移動する第２の範囲を有する。

大半の状態を占めるホームポジションにおいて、把持部３１ａとフィニッシャゲート３２との間の隙間が小さいため、誤操作を回避することができる。また、運転者側に引き寄せる側にゲート322が形成されるため、把持部３１ａの下面315とカバースライド３３との間の隙間は若干存在するが、仮にここに袖等が引っかかったとしても、助手席側にはそもそも移動しないため、特に問題は無い。

（３）フィニッシャゲート３２の曲率と、レバー部材523の作動時における曲率とが略同一である。よって、把持部３１ａとフィニッシャゲート３２との間の隙間を一定にでき、常時引っかかりにくくすることができる。尚、同様の理由により、フィニッシャゲート３２の曲率と、カバースライド３３の曲率も略同一とすることが好ましい。

次に実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため異なる点についてのみ説明する。図９は実施例２の車両の車室内部分側面図である。実施例１ではセンターコンソールにモーメンタリ型シフトスイッチ３を配置した。これに対し、実施例２では、インストルメントパネル１にモーメンタリ型シフトスイッチ３を配置したものである。例えば、運転席と助手席の間がウォークスルーによって後席側に移動可能な車両の場合、乗員の移動に伴って引っ掛かりが生じる場合がある。このとき、本願発明を適用することで、引っ掛かりが生じにくくなり、誤操作を回避することができる。尚、インストルメントパネル１にモーメンタリ型シフトスイッチ３を配置する場合には、第１曲面310を車室内方向において上方側とし、湾曲面313を車室内方向において下方側とすることが好ましい。この場合、乗員が不用意にモーメンタリ型シフトスイッチ３にゴミ袋等を引っ掛けて使用するような事態を回避できるからである。

（他の実施例）
以上走行モード切換装置の発明に関し実施例１，２に基づいて説明したが、他の構成であっても、本発明に含まれる。例えば、実施例ではモーメンタリ型シフトスイッチとして説明したが、シフトバイワイヤ形式に限らず、通常の自動変速機に係る他のゲート式シフト装置や、レンジ選択式シフト装置に適用しても良い。また、実施例では、電動車両について説明したが、エンジンを備えたハイブリッド車両に適用してもよい。

１ インストルメントパネル
２ センターコンソール
３ モーメンタリ型シフトスイッチ
４ 運転席
３１ シフトノブ
３１ａ 把持部
３１ｂ レバー部
３２ フィニッシャゲート
３３ カバースライド
315 下面
321 フィニッシャ球面
322 ゲート
333 スライド球面
521 第１回動軸
522 第２回動軸
523 レバー部材

Claims (3)

1. 回動軸を有し、所定範囲を移動するレバー部材と、
   前記所定範囲に前記レバー部材が貫通する切り欠きを有し、前記所定範囲以外を覆う曲面状のフィニッシャ部材と、
   前記レバー部材の端部に設けられ、運転者が把持する把持部と、
   を備え、
   前記回動軸方向から見て、前記フィニッシャ部材の切り欠きにおける外周補助線と、前記把持部の最下面の補助線とが交差することを特徴とする走行モード切換装置。
2. 請求項１に記載の走行モード切換装置において、
   前記レバー部材は、操作後に運転者の意思に係らず初期位置に戻るモーメンタリ型であり、
   前記所定範囲は、前記初期位置から運転者側に引き寄せる第１の範囲と、該第１の範囲から他の範囲に移動する第２の範囲を有することを特徴とする走行モード切換装置。
3. 請求項１または２に記載の走行モード切換装置において、
   前記フィニッシャ部材の曲率と、前記レバー部材の作動時における曲率とが略同一であることを特徴とする走行モード切換装置。