JP5588562B2 - 車両変速機用のモジュール式操作装置 - Google Patents

Description

本発明は，特に車両変速機の変速段を選択するための，請求項１の上位概念に係る操作装置に関するものである。

車両変速機においては，ドライバーの手元に配置された操作装置により変速段の選択又はシフトプログラムの調整を行うのが普通である。その操作装置は，通常，シフトレバー又はセレクトレバー等として，例えば車両の前部座席間，又は車室内の他の領域に配置されている。

このような操作装置は，多くの場合には特定の車種毎に開発されている。操作装置に対するアクセス性や人間工学上の諸要件，異なる車種に対する取り付け構造等が多くの場合にその都度異なり，一般的には同一構造の操作装置を異なる車種に適用できないからである。

操作装置に求められている構造的多様性に関する問題は，共通のプラットフォーム（シャーシ）に基づいて車両製造ライン上で多品種の車両（例えば，リムジンやコンパクトＳＵＶ等）を製造する際に一層顕在化する。この場合には，シフトノブの「人間工学的ポイント」（シフトノブの垂直方向位置及び／又は進行方向に沿う水平方向位置）に関して，その都度異なる要求が生じ得るからである。

これに関連して，例えばシフトレバーを単に延長又は短縮することにより，垂直方向における所望の人間工学的ポイントを達成することは，操作装置における構成部材の強度が制限されているために適当ではない。更に，シフトレバーの長さを変更する度にシフトレバーストローク，即ち各シフト位置間における移動距離が相対的に変化することとなり，これも望ましくない場合がある。

加えて，従来技術により既知の操作装置は，車両への取り付けに際して必要とされる要件，特に組み立て順序に関して，常に柔軟に対応できるとは限らない。特に，車両変速機とシフトレバー又はセレクトレバーとが依然として機械的に連結されている操作装置の場合，例えば駐車ブレーキを機械的に作動させるには，操作装置部分をしばしば車内の境界部分から突出させる必要がある。これは，変速機への機械的な連結部が車両のサブフロアとしての床下に取り付けられるためである。

従って，既知の操作装置は，車内装備品に先立って取り付けるか（車内装備品を後付けする際に不都合が生じる場合がある），又は車内装備品の後に取り付けを行う必要がある（サブフロアへの後付けによりコスト増となる場合がある）。操作装置は，事前に用意された複数の部材グループ（モジュール），例えばシフトレバー，レバーハウジング，伝達手段及びラッチ手段又はラッチ部材等の部材グループから構成される。即ち，操作装置はモジュール構造とされている。

上述した背景に鑑み，本発明の課題は，従来技術における前記の欠点を克服することのできる車両変速機用の操作装置を提案することである。本発明に係る操作装置は，特に多様な車種に対して適用することができ，個別的な車種に対する操作装置の新規開発や大幅な変更を回避することが可能である。そのため，単純な構造であるにも関わらず，シフトノブ位置に関する人間工学上の要件や，操作装置の組み立て順序に関する種々の要求に対応することが可能である。

上述した課題は，請求項１に記載した特徴を有する操作装置により解決される。

また，本発明の好適な実施形態は従属請求項に記載したとおりである。

本発明に係る操作装置は，それ自体は既知の構成要素として，多段変速機における変速段を選択するよう，少なくとも１つのシフトゲートに沿って少なくとも２つのシフト位置間で移動可能なシフトレバーと，レバーハウジングとを備え，シフトレバーは，レバーハウジング内に固定したシフトレバー支持体を中心として旋回可能としてレバーハウジング内で支持されている。操作装置は，シフト指令を車両変速機に伝達するための伝達手段を更に備えている。

しかしながら，本発明に係る操作装置は，何れもモジュール化された「レバーハウジング」及び「伝達手段」の間に配置されたモジュールアダプタによって特徴付けられるものである。操作装置は，複数の既存モジュールアダプタから特定のモジュールアダプタを選択することにより，異なる周辺条件，例えば人間工学的特性の異なる取り付け態様等に対応させて取り付けることが可能である。特に，特定のモジュールアダプタを選択することにより，操作装置の人間工学的ポイント，即ちシフトノブの垂直方向及び／又は水平方向位置を，その都度随意の状態で，特定の車種の取り付け条件及び周辺条件に対応させることが可能である。

換言すれば，本発明に係る操作装置は，レバーハウジング及びその内部に支持されたシフトレバーを含むシフトレバー側モジュールと，シフト指令を変速機に伝達するための伝達手段を含む伝達手段側モジュールとに区分したモジュール構造とされている。その際，シフトレバー側モジュールと伝達手段側モジュールとの間には，本発明に従って，例えば実質的にプレート形状又は楔形状のモジュールアダプタ又は「アダプタ」を配置する。モジュールアダプタは，操作装置におけるレバーハウジングモジュールと伝達手段モジュールとを，変更可能な所望の態様で接続するものである。

従って，特定サイズのモジュールアダプタを選択して取り付けることにより，異なる人間工学的ポイントを有する多様な操作装置を実現することが可能であり，シフトノブの垂直方向位置及び／又は（進行方向に対して）水平方向位置を随意に変更することができ，その都度操作装置全体を新たに製造し，又は改造する必要がない。

本発明によれば，異なる車種にその都度対応できる操作装置が実現可能であり，特に，いわゆる人間工学的ポイント，即ち車室内におけるシフトノブの垂直位置及び／又は水平位置を，例えば車両シートの姿勢及び位置に対応させ，各種の車両パッケージ毎に調整することができる。モジュール式であるため，新たな車種や追加的な車種用に調整するためには，単にモジュールアダプタの変更又は交換のみが必要とされ，操作装置の構造，製造及び取り付けが大幅に簡素化され，コストを削減することが可能である。

一般的に，本発明は，モジュールアダプタがレバーハウジング及び伝達手段をモジュール式に変更可能な態様で接続する限り，モジュールアダプタの具体的構成に依存することなく実施可能である。

しかしながら，本発明の好ましい実施形態においては，モジュールアダプタに異なる厚さ又は高さを持たせることにより操作装置の人間工学的ポイントを垂直方向で調整可能とし，及び／又は，モジュールアダプタに異なる角度（モジュールアダプタの接続面と，レバーハウジング又は伝達手段との間における角度）を持たせることにより水平方向（及び／又は垂直方向）の人間工学的ポイントを調整可能である。

このように，適切なモジュールアダプタを選択して取り付けることにより，シフトノブの人間工学的ポイントを規定する垂直方向位置及び水平方向位置（初期状態におけるシフトレバーの傾斜角度）を所定の限度内で変更可能とし，これにより人間工学的ポイント又はシフトノブ位置を異なる取り付け状態及び周辺条件に対応させることが可能である。

その際，一方では，モジュールアダプタを独立モジュールとすることが可能である。しかし，他方では，本発明の更なる実施形態によって，モジュールアダプタをレバーハウジング又は伝達手段のハウジングと一体的に構成することも可能である。例えば，レバーハウジング又は伝達手段ハウジングを（選択的に，その都度成形されるモジュールアダプタと共に）製造する際に，交換部品を有する工具を使用することにより，レバーハウジング又は伝達手段をその都度所望の形状に形成されるモジュールアダプタと共に製造することができる。この実施形態においては，構造上及び製造上最小のコストで，その都度異なる周辺条件に対応した人間工学的ポイントを有する，多様な操作装置を実現することが可能である。

本発明に係る操作装置に関し，更に広範な多様性が求められる可能性に鑑み，本発明の特に好適な実施形態においては，操作装置を異なるモジュールアダプタに対応させるため，各種車両の周辺条件に対応するシフトレバーとして，例えば異なる長さのシフトレバーを準備しておき，選択することができる。このように，交換可能なモジュール式の，長さの異なるシフトレバーを使用することで，選択したモジュールアダプタに対応して，一方ではシフトレバーの伝達手段側端部を確実に伝達手段と係合させることが可能になる。他方では，モジュールアダプタとシフトレバーの長さを適切に組み合わせることで，その都度所望されるシフトストローク又はシフトレバーのシフト位置間距離を，選択した人間工学的ポイントに関わらず，シフトノブの実際の垂直方向及び／又は水平方向位置に対応して実現することができる。

換言すれば，モジュールアダプタと，その都度対応するシフトレバーの選択の組み合わせにより，シフトノブの垂直方向及び水平方向位置と，シフトレバーの角度及びシフトノブのシフトストロークとを，互いに独立して個別的に変更することが可能となり，各車種の取り付け条件及び周辺条件に対して広範囲な対応が可能となる。

上記は，例えば既存のシフトレバーラッチ手段の構造には依存しない。そのため，シフトレバーラッチ手段は，例えば適切なアクチュエータを選択するか，又は係合深度を適切に対応させることによって伝達手段側に設けることができる。しかし，本発明の更なる好適な実施形態において，操作装置は，交換モジュール式のラッチ手段を備え，シフトレバーラッチ手段に関する異なる要件に対して操作装置を，ラッチ手段側で対応させる。

この場合，シフトレバーラッチ手段も，各車種や車室内パッケージにおけるラッチ距離及びラッチ位置数に関する要件に対応させることができる。即ち，本発明に係る操作装置全体によれば，更に広範な多様性を実現することが可能である。

同様に，本発明の更なる実施形態においては，操作装置を異なるシフト図に対応させるため，操作装置が交換モジュール式のシフトゲート部材を備える。全体として，ほぼ完全にモジュール化された操作装置が実現され，単に所要のモジュールを交換するだけで異なる仕様に対応させることが可能である。

更に，本発明は伝達手段の構造に依存せずに実施することが可能である。特に，操作装置と車両変速機との間が少なくとも部分的に機械的に接続される場合において駐車ブレーキを機械的に作動させるため，本発明の更なる好適な実施形態においては，操作装置がスライダを備える。

このスライダにより，シフトレバー又はセレクトレバーの旋回運動を単純な方法で直動に変換して，操作装置を車両変速機に接続するためのロッド又はワイヤを作動させる。更に，スライダには操作装置の付加機能手段を統合させることができ，そのような付加機能手段としては，電気機械式ロック，又は操作装置のシフトストロークを変更，制限又はロックするためのアクチュエータ等が挙げられる。

この場合，本発明の他の好適な実施形態においては，操作装置のシフト電子機器及び／又はシフトメカトロニクス部品系統を，伝達手段に配置する。これにより，操作装置の主要機能の多くが伝達手段側に集約される。即ち，シフトレバーと係合するためのスライドシステム，ケーブル用の接続部，シフトレバーの電子機器，電気機械式ロック又はアクチュエータ等が全て，一つのコンパクトなユニットとして伝達手段側に配置されるのである。その際，伝達手段は，車種に依存しないユニットとして変更を必要とせずに使用される。各車種に対しては，モジュールアダプタのみを選択するか，又は必要に応じて更に交換可能なラッチ手段を交換するか，及び／又はシフトレバーの長さを適応させることで対応可能である。

このようにして，操作装置の統合機能の全てを内蔵した伝達手段，並びに変速機に接続される全てのケーブル及び伝達手段の電気接続部を，レバーハウジング及びシフトレバーには全く依存することなく，事前に車両に取り付けておくことも可能である。モジュールアダプタ及びシフトレバーは，後の時点で，特に車両への内装品取り付け時に補足的に組み立て，完成することができる。その際，本発明の更なる実施形態においては，伝達手段及び伝達ワイヤを，内装品の取り付けに先立って，事前に車両のサブフロアに取り付けておくことが可能であり，レバーハウジング及びシフトレバーは，後の時点で内装品取り付けに際して組み込み可能である。

以下，本発明を図示の実施形態について更に詳述する。

本発明に係る操作装置の実施形態の斜視図である。 図１に係る操作装置におけるシフトレバー及びレバーハウジングを示す斜視図である。 図１及び２に係る操作装置のシフトレバー及びレバーハウジングをモジュールアダプタの装備状態で示す，図２に対応する斜視図である。 図１〜３に係る操作装置の伝達手段における伝達ワイヤを示す斜視図である。 本発明に係る操作装置の実施形態における，変更可能なシフトレバージオメトリを示す説明図である。

図１は本発明に係る実施形態を示す。シフトレバー１は，レバーハウジング２の内部に配置されており，ボール状の支持体６により旋回可能に支持されている。操作装置の構成部材を明示すべく，レバーハウジング２は開放状態として後半部のみを図示している。

更に，図１にはモジュール式の伝達手段３が示されており，この伝達手段は車両変速機（図示せず）まで延在する伝達ワイヤで構成されている。伝達手段３とレバーハウジング２の間には，モジュールアダプタ５を配置する。モジュールアダプタ５は，操作装置の他の構成部材を明示するように破断した状態で，後半部のみが図示されている。

モジュールアダプタ５は，伝達手段３をレバーハウジング２に接続するものである。その際，図示の実施形態においては，操作装置におけるほぼ全ての機能的構成部材，特に操作装置の電子制御ユニットや関連するメカトロニクス部品（電磁ロック，アクチュエータ等）が，伝達手段３の内部に配置されている。そのため，レバーハウジング側に配置されるのは，シフトレバー，シフトレバー支持体，必要に応じて配置されるシフトレバーラッチ手段７等，若干の機械的構成部材である。

本発明においては，異なるモジュールアダプタ５を適用することにより，レバーハウジング２と伝達手段３の相対位置及び相対角度を大幅に変更可能とする。即ち，本発明に係る操作装置は，多様に異なる車種に対してその都度異なる取り付け条件や，車室内で運転席に対するシフトノブ（図示されず）の位置についての異なる配置条件下でも適用可能である。

そのため，レバーハウジング２及び伝達手段３は，全体として実質的な変更が不要である。伝達手段３は，先ず適切なモジュールアダプタ５を選択し，選択されたモジュールアダプタ５の長さに対応して所用に応じてシフトレバーの長さを調整することにより，他の車種又は新たな車種に適用可能である。

図２及び４は，伝達手段の主要な構成部品を示す。図２はレバーハウジング２の後半部と，支持体６によりレバーハウジング内部に支持されたシフトレバー１を示す。図１〜図４に示す操作装置の実施形態においては，シフトレバーラッチ手段７と，交換可能な挿入モジュール式のシフトゲート部材８とが設けられている。シフトレバーにおける延長ラッチ手段９と係合するシフトレバーラッチ手段７（線図的に示す）を交換することにより，種々の変速段数，各変速比間の種々の間隔，及びラッチ力の種々の大きさ及び変化に対して操作装置を対応させることが可能である。

同様にモジュール式としたシフトゲート部材８も，シフトレバー位置又はシフトゲート数に関する要件に従って，低コストで異なる仕様に変更可能である。操作装置も，適切なゲートモジュール８を選択することにより，対応する適合が可能である。

図３は，レバーハウジング２，シフトレバー１，ラッチモジュール７及びゲートモジュール８の配置を示し，更にレバーハウジング２に装備されたモジュールアダプタ５も示している。モジュールアダプタ５は，基本的に異なるアダプタ角α及びアダプタ厚ｔを有し，操作装置と併用される。このような構成により，シフトレバー１と伝達手段との間で，異なる相対位置及び相対角度（即ち，異なる人間工学的ポイント）を実現することが可能である。その結果，構成要素を最小限に抑えつつ，異なる車種，又は車内パッケージにおける異なるサイズに関する種々の要件に対して，操作装置を随意に対応させることが可能である。

図４は，操作装置の伝達手段３（図１を参照）を単独で示す。伝達手段３は，シフトレバー（図２，３を参照）における伝達ボール１１を支持するボールソケット１０を備えている。この場合，伝達ボール１１をボールソケット１０内で支持することにより，シフトレバー１と伝達手段３の間で操作力が伝達される。

シフトレバー１の操作力は，ボールソケット１０からスライダ１２に伝達され，スライダ１２は更に伝達ワイヤ４と接続している。このようにして，例えば駐車ブレーキを機械的に作動させて解除させることができる。更に，伝達手段３には，操作装置（図示されず）の全てのセンサ機器及び電子機器，所要に応じて配置される電磁ロック１３又はロック用のモーターアクチュエータ等，並びに操作装置における他の機能，例えばフォースフィードバック等のための機器が内蔵される。
即ち，特に伝達手段３により，レバーハウジング２及びシフトレバー１自体とは別に，伝達ワイヤ４を含め，シフトレバーの電気系統であるセンサ機器の全ての接続ケーブルが車両に取り付け可能となり，他方，レバーハウジング２及びシフトレバー１は後の時点でモジュールアダプタ５により車両に対して取り付け可能である。

このように，伝達手段３は特に車両のサブフロア，例えば車両床下等に取り付け可能である。その際，伝達手段３を予め伝達ワイヤ４によって変速機と接続しておき，電気系統の配線を事前に完成させておく。他方，レバーハウジング２，シフトレバー１及びモジュールアダプタ５は，車室内の内装部品の実装段階で取り付け，その際に伝達手段３と接続する。上述したように，本発明に係る操作装置によれば，多種多様な車種に対して組み立て工程を柔軟に適応させることが可能である。

図５は，ワイヤの移動量１４と，シフトノブ１６のシフトストローク１５と，シフトレバー支持体６の垂直方向位置，又はモジュールアダプタ５の厚さｔ及びアダプタ角α（図３を参照）との間の幾何学的関係を模式的に示す。モジュールアダプタ５の厚さｔ及び／又はアダプタ角αを適切に選択し，それに対応してシフトレバー１の長さを１’に変更することにより，人間工学的ポイント１６であるシフトノブの高さｈは変化するものの，シフトレバー１６のシフトストローク１５は変化せず，同様にワイヤ移動量１４も不変である。

換言すれば，同一の伝達手段３を使用するにも関わらず人間工学的ポイント１６，即ち車室内におけるシフトノブ１６の最高点ｈをｈ‘に変化させることができ，他のモジュールについての構造的変更，特に伝達手段３及びレバーハウジング２についての構造的変更は不要である。

結果として，本発明によれば，特に車両変速機用として，大幅な構造的変更を必要とせずに多様な車種に対して取り付け可能な操作装置が実現される。本発明に係る操作装置は，構造的に単純な方法で，異なる車種に対してシフトノブを人間工学上の最適位置に調整するという問題を解決しており，操作装置を車両に取り付ける際に，可及的に柔軟に組み立て可能であることや，組み立て順序が変更可能であること等の要件も満足することが可能である。

上述したとおり，本発明によれば，車両変速機用のモジュール式操作装置についての重要な改良が達成され，操作装置の構造を大幅に単純化し，構成，製造及び組み立てに際してコストを大幅に削減することが可能である。

１ シフトレバー
２ レバーハウジング
３ 伝達手段
４ 伝達ワイヤ
５ モジュールアダプタ
６ シフトレバー支持体
７ シフトレバーラッチ手段（ラッチモジュール）
８ シフトゲート部材（シフトゲートモジュール）
９ 延長ラッチ手段
１０ ボールソケット
１１ 伝達ボール
１２ スライダ
１３ アクチュエータ
１４ ワイヤ移動量
１５ シフトストローク
１６ シフトノブ（人間工学的ポイント）
α アダプタ角
ｈ シフトノブ（高位位置）
ｔ アダプタ厚

Claims (9)

1. 多段変速機における変速段を選択するための操作装置であって，レバーハウジング（２）と，少なくとも１つのシフトゲート部材に沿って少なくとも２つのシフト位置間で，前記レバーハウジング（２）内に固定したシフトレバー支持体（６）を中心として旋回可能としたシフトレバー（１）と，シフト指令を多段変速機に伝達する伝達手段（３）とを備える操作装置において，前記レバーハウジング（２）と伝達手段（３）との間にアダプタ（５）が設けられており，該アダプタ（５）が異なる角度（α）を有することにより，操作装置の人間工学的ポイント（１６）を垂直方向及び／又は水平方向に変更可能とし，これにより操作装置を調整可能としたことを特徴とする操作装置。
2. 請求項１に記載の操作装置において，人間工学的ポイントを垂直方向に調整可能とするために，前記アダプタ（５）が異なる厚さ又は高さ（ｔ）を有すること特徴とする操作装置。
3. 請求項１又は２に記載の操作装置において，前記アダプタ（５）が，前記レバーハウジング（２）又は前記伝達手段（３）に一体化されていることを特徴とする操作装置。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の操作装置において，操作装置を異なるアダプタ（５）に対応させるために，前記シフトレバー（１）が交換可能であることを特徴とする操作装置。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の操作装置において，操作装置を異なるシフトレバーラッチ手段に対応させるために，交換可能なラッチ部材（７）を備えることを特徴とする操作装置。
6. 請求項１〜５の何れか一項に記載の操作装置において，操作装置を異なるシフト図に対応させるために，交換可能なシフトゲート部材（８）を備えることを特徴とする操作装置。
7. 請求項１〜６の何れか一項に記載の操作装置において，前記伝達手段（３）が，スライダ（１２）を備えることを特徴とする操作装置。
8. 請求項１〜７の何れか一項に記載の操作装置において，前記伝達手段（３）が，操作装置のシフト用電子機器及び／又はシフト用メカトロニクス部品（１３）を備えることを特徴とする操作装置。
9. 請求項１〜８の何れか一項に記載の操作装置において，前記伝達手段（３）が，前記レバーハウジング（２）及び前記アダプタ（５）から独立して，車両のサブフロアに配置可能であることを特徴とする操作装置。

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