JP6026800B2 - シフト装置 - Google Patents

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Description

本発明は、変速機のレンジを選択するシフト装置に関する。
近年、シフトレバーと変速機とが機構的に分離されたシフトバイワイヤ方式のシフト装置が実用化されている。この種のシフト装置では、シフトレバーの操作がポジションセンサで検出され、同センサによる検出信号が電気的に処理されつつ、変速機のレンジが切り換えられる。このうちモーメンタリ方式のシフト装置では、シフトレバーの操作が解除されると、当該シフトレバーが基本位置であるH位置に自動復帰する。
特許文献1には、モーメンタリ方式のシフト装置について、シフトレバーの操作パターンが多岐にわたり開示されている。例えば、H位置から後進(R)レンジを選択するR位置へ向かう第1ルートの途中にN1位置が設定されるとともに、H位置から前進(D)レンジを選択するD位置へ向かう第2ルートの途中にN2位置が設定され、N1位置とN2位置とでH位置を挟みつつこれら3つのシフト位置が同一直線上に設定された操作パターンが開示されている。尚、N1位置及びN2位置はそれぞれ変速機におけるトルク伝達を遮断するニュートラルレンジを選択するシフト位置として規定されている。この操作パターンによると、Rレンジ又はDレンジを選択する際、シフトレバーをH位置から互いに反対の方向へ操作する必要があるため、誤操作による不本意なレンジへの切り換えが抑制されるようになる。
特許第4373212号公報([図3])
しかしながら、2つのシフト位置でH位置を挟みつつこれら3つのシフト位置が同一直線上に設定された操作パターンでは、Rレンジ又はDレンジの選択後にシフトレバーの操作が解除されたとき、当該シフトレバーは当初一方向からH位置へ向かいつつ、慣性によりH位置を超えた後、他方向からH位置へ戻ろうとする。このようにシフトレバーはH位置を中心に一方向又は他方向への超過量が減衰しつつ振動した後にH位置で保持される。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、シフトレバーを速やかにH位置で保持することが可能なシフト装置を提供することにある。
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、シフトゲートに沿って基本位置であるH位置を起点としてシフトレバーを操作しつつ変速機のレンジを選択するシフト装置であって、前記シフトレバーの操作が解除されると、当該シフトレバーが前記H位置に自動復帰するモーメンタリ方式のシフト装置において、前記シフトゲートは、前記H位置から2つの終端に向かってそれぞれ延びるL字状経路と直線状経路とからなり、前記2つの終端の一方に後進レンジを選択するR位置が割り当てられるとともに、前記2つの終端の他方には、前進レンジを選択するD位置が割り当てられており、前記L字状経路と前記直線状経路が交差する形で始端同士が接続され、その始端同士が接続される部分に前記H位置が割り当てられており、前記L字状経路のうちの終端を含む直線部分の中間位置と前記直線状経路のうちの中間位置との少なくとも一方には、ニュートラルレンジを選択するN位置が割り当てられており、前記シフトレバーの操作方向として、直線状経路に沿った方向であるシフト方向と、L字状経路の始端を含む直線部分に沿った方向であるセレクト方向とが規定され、前記シフトレバーが前記R位置に至るときの最終操作と、前記シフトレバーが前記D位置に至るときの最終操作とは、共に前記シフト方向に沿った操作であり、前記シフトレバーが前記R位置に至るときの最終操作と、前記シフトレバーが前記D位置に至るときの最終操作とは、前記シフト方向に沿った互いに逆向きの操作であり、前記L字状経路における前記H位置を起点としたセレクト方向に沿った直線部分には前記H位置以外は設けられてなく、前記シフト方向に沿った前記シフトレバーの操作を検出するポジションセンサを有していることをその要旨としている。
同構成によると、後進(R)レンジの選択後にシフトレバーの操作を解除すると、当該シフトレバーは一方向からH位置へ向かいつつ、当該一方向と交差する他方向へは慣性によって変位され難い。同様に、前進(D)レンジの選択後にシフトレバーの操作を解除すると、当該シフトレバーは他方向からH位置へ向かいつつ、当該他方向と交差する一方向へは慣性によって変位され難い。いずれにせよ、H位置に達したシフトレバーについて、慣性による別方向への変位が抑制される。したがって、シフトレバーを速やかにH位置で保持することができる。
また、後進(R)レンジ又は前進(D)レンジを選択するときには、共にシフト方向への最終操作を行えばよいので、操作に迷いが生じ難い。したがって、操作性を向上することができる。また、シフト方向に沿った操作を検出するセンサが必要であるにせよ、セレクト方向に沿った操作を検出するセンサは必ずしも必要とはならない。したがって、1軸のみのセンサで対応できるため、検出系のコストを削減することができる。また、後進(R)レンジ又は前進(D)レンジの選択について、シフト方向に沿ったシフトレバーの操作の向きが明確に区別されている。したがって、ユーザによる意識のもと、誤操作による不本意なレンジへの切り換えを抑制することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のシフト装置において、前記シフトレバーを前記H位置から互いに直交する前記2方向へ操作可能であることをその要旨としている。
同構成によると、H位置に達したシフトレバーについて、慣性による別方向への変位が最も抑制される。したがって、シフトレバーを確実にH位置で保持することができる。
請求項に記載の発明は、請求項1又は2に記載のシフト装置において、前記R位置又は前記D位置から前記H位置に自動復帰する前記シフトレバーの当該H位置を超える変位を規制する壁を備えることをその要旨としている。
同構成によると、後進(R)レンジ又は前進(D)レンジの選択後にシフトレバーの操作を解除すると、当該シフトレバーはH位置に自動復帰するが、このときH位置を超えるシフトレバーの変位が壁によって規制される。したがって、シフトレバーをH位置で静止させることが容易となる。
本発明によれば、シフトレバーを速やかにH位置で保持することができる。
シフト装置の構成を示す斜視図、及び、シフトレバーの操作方向を規定するシフトゲートの平面図。 シフトゲートの平面図。 変更例によるシフトゲートの平面図。 変更例によるシフトゲートの平面図。 変更例によるシフトゲートの平面図。 変更例によるシフトゲートの平面図。
以下、本発明に係るシフト装置の一実施の形態について説明する。このシフト装置は、運転席と助手席との間のフロアコンソールに設けられる。
図1に示すように、シフト装置1は、車体に設けられるレバーユニット11と、このレバーユニット11に支持されるシフトレバー12と、このシフトレバー12が貫通するシフトパネル13とを備えている。シフトパネル13には、シフトレバー12の操作を案内するシフトゲート20が形成されている。シフトレバー12は、シフトゲート20に沿って、車両前後方向であるシフト方向及び車幅方向であるセレクト方向への操作が許容され、そのうちシフト方向への操作は、第1の直線に沿った操作及びその第1の直線に平行な第2の直線に沿った操作が許容されている。第1の直線は基本位置であるH位置を含み、このH位置から車両後方に向かってN位置及びD位置の順にシフト位置が設定されている。また、H位置から同H位置に対し車両左方にオフセットされた位置を経由して、同位置から車両前方に向かって2つ目のN位置及びR位置の順にシフト位置が設定されている。2つのN位置は共に変速機におけるトルク伝達を遮断するニュートラル(N)レンジを選択するシフト位置として規定され、D位置は前進(D)レンジを選択するシフト位置として規定され、R位置は後進(R)レンジを選択するシフト位置として規定されている。
シフトレバー12は、レバーユニット11に設けられる図示しない復帰機構によって、通常、H位置に保持される。そして、シフトレバー12をH位置からシフト方向或いはセレクト方向へ操作することにより、変速機のレンジを選択できるようになっている。また、シフトレバー12の操作が解除されると、当該シフトレバー12はH位置に自動復帰する。シフトレバー12の操作は、レバーユニット11に設けられる図示しないポジションセンサで検出され、同センサによる検出信号が図示しない制御装置によって電気的に処理されつつ、変速機のレンジが切り換えられる。
次に、シフト装置1の作用について説明する。
図2に示すように、シフトレバー12が操作されていないとき、当該シフトレバー12はH位置で静止しつつ保持される。このとき、フロアコンソールに設けられたこのシフトレバー12に対し、ユーザによる何気ない操作に基づき、車両前方に向かう外力が付与されても、当該シフトレバー12の変位は、シフトゲート20を形成するシフトパネル13の壁K1によって規制される。尚、シフトレバー12がフロアコンソールに設けられる場合、シフトレバー12のノブに手を置くと当該シフトレバー12をH位置から車両前方に向かって押し出そうとする力が働きやすいと考えられるが、本例では、それによるシフトレバー12の変位が好適に規制される。
後進(R)レンジを選択する場合、シフトレバー12がH位置から車両左方(セレクト方向)に操作された後、車両前方(シフト方向)に操作され、第2の直線上のN位置を経由してR位置に到達する。シフトレバー12がN位置に到達した段階で、このN位置での滞在時間が閾値以上であることを条件に、変速機がニュートラル(N)レンジに切り換えられ、シフトレバー12がこのN位置からシフト方向に沿った最終操作を経てR位置に到達すると、変速機がニュートラル(N)レンジから後進(R)レンジに切り換えられる。
後進(R)レンジの選択後にシフトレバー12から手を離してシフトレバー12の操作を解除すると、当該シフトレバー12はR位置から第2の直線上のN位置を通過した後、セレクト方向に沿ってH位置に自動復帰する。このとき、慣性によりH位置を超えようとするシフトレバー12の変位は、シフトゲート20を形成するシフトパネル13の壁K2によって規制されつつ、当該シフトレバー12は速やかにH位置で保持される。
前進(D)レンジを選択する場合、シフトレバー12がH位置から車両後方(シフト方向)に操作され、第1の直線上のN位置を経由してD位置に到達する。シフトレバー12がN位置に到達した段階で、このN位置での滞在時間が閾値以上であることを条件に、変速機がニュートラル(N)レンジに切り換えられ、シフトレバー12がこのN位置からシフト方向に沿った最終操作を経てD位置に到達すると、変速機がニュートラル(N)レンジから前進(D)レンジに切り換えられる。
前進(D)レンジの選択後にシフトレバー12から手を離してシフトレバー12の操作を解除すると、当該シフトレバー12はD位置から第1の直線上のN位置を通過した後、H位置に自動復帰する。このとき、慣性によりH位置を超えようとするシフトレバー12の変位は、シフトパネル13の壁K1によって規制されつつ、当該シフトレバー12は速やかにH位置で保持される。
尚、2つのN位置、R位置、D位置にそれぞれ対応して図示しない節度機構(例えば、節度山と節度ピン)が設けられ、運転者がシフトレバー12をH位置からN位置まで操作するとき、さらにN位置を経由してR位置まで操作するとき等には、操作感が付与される。
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)シフトレバー12は、H位置から互いに交差する2方向、すなわち車両左方に向かう一方向及び車両後方に向かう他方向へ操作可能で、当該一方向には、後進(R)レンジを選択するR位置が割り当てられるとともに、当該他方向には、前進(D)レンジを選択するD位置が割り当てられている。このため、後進(R)レンジの選択後にシフトレバー12の操作を解除すると、当該シフトレバー12は一方向からH位置へ向かいつつ、当該一方向と交差する他方向へは慣性によって変位され難い。同様に、前進(D)レンジの選択後にシフトレバー12の操作を解除すると、当該シフトレバー12は他方向からH位置へ向かいつつ、当該他方向と交差する一方向へは慣性によって変位され難い。いずれにせよ、H位置に達したシフトレバー12について、慣性による別方向への変位が抑制される。したがって、シフトレバー12を速やかにH位置で保持することができる。
(2)シフトレバー12は、H位置から互いに直交する2方向、すなわち車両左方に向かう一方向及び車両後方に向かう他方向へ操作可能である。このため、H位置に達したシフトレバー12について、慣性による別方向への変位が最も抑制される。したがって、シフトレバー12を確実にH位置で保持することができる。
(3)後進(R)レンジ又は前進(D)レンジを選択するときには、共にシフト方向への最終操作を行えばよいので、操作に迷いが生じ難い。したがって、操作性を向上することができる。また、シフト方向に沿った操作を検出するセンサが必要であるにせよ、セレクト方向に沿った操作を検出するセンサは必ずしも必要とはならない。したがって、1軸のみのセンサで対応できるため、検出系のコストを削減することができる。
(4)シフトレバー12がR位置に至るときの最終操作と、シフトレバー12がD位置に至るときの最終操作とは、シフト方向に沿った互いに逆向きの操作である。すなわち、前者は車両前方に向かう操作であり、後者は車両後方に向かう操作である。このように、後進(R)レンジ又は前進(D)レンジの選択について、シフト方向に沿ったシフトレバー12の操作の向きが明確に区別されている。したがって、ユーザによる意識のもと、誤操作による不本意なレンジへの切り換えを抑制することができる。
(5)後進(R)レンジ又は前進(D)レンジの選択後にシフトレバー12の操作を解除すると、当該シフトレバー12はH位置に自動復帰するが、このときH位置を超えるシフトレバー12の変位が壁K1、K2によって規制される。したがって、シフトレバー12をH位置で静止させることが容易となる。
(6)前進(D)レンジを選択する場合には、シフトレバー12をH位置からシフト方向(車両後方)に操作し、一方、後進(R)レンジを選択する場合には、シフトレバー12をH位置からまずセレクト方向(車両左方)に操作した後、シフト方向(車両前方)に操作する。すなわち、前者はシフト方向のみの操作であるのに対し、後者はセレクト方向の操作とシフト方向の操作との組み合わせによる操作である。このように、後進(R)レンジ又は前進(D)レンジの選択について、シフトレバー12の操作態様が明確に区別されている。したがって、ユーザによる意識のもと、誤操作による不本意なレンジへの切り換えを抑制することができる。
(7)後進(R)レンジが選択されるとき、シフトレバー12がH位置からまずセレクト方向(車両左方)に操作された後、シフト方向(車両前方)に操作される。このように、後進(R)レンジの選択過程では、シフトレバー12の操作が一直線上でないため、セレクト方向からシフト方向に移行する際に、自ずと操作スピードが落ちる。したがって、ユーザに現在の操作ポジションを正しく認識させることができるとともに、ひいてはD位置とR位置の認識間違いを抑制できるようになる。
(8)総じてシンプル且つ分かり易い操作パターンを提供することができる。
尚、上記実施の形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・図3に示すように、H位置からR位置に至るルートについて、N位置が割愛されてもよい。この場合、ニュートラル(N)ポジションの選択は、シフトレバー12をH位置から第1の直線上のN位置まで操作することで実現される。このN位置は、H位置から最も近いシフト位置であるため、Nポジションの選択について、操作性を向上できる。
・図4に示すように、H位置からD位置に至るルートについて、N位置が割愛されてもよい。この場合、ニュートラル(N)ポジションの選択は、上記実施の形態と同様に、シフトレバー12をH位置から車両左方(セレクト方向)に操作した後、車両前方(シフト方向)に操作しつつ第2の直線上のN位置まで操作することで実現される。この操作過程では、シフトレバー12がH位置から第2の直線上のN位置に至るまでに、操作方向の異なる2段階の操作が必要であるため、操作スピードが落ちやすいと考えられる。したがって、N位置での滞在時間が長くなる傾向にあり、よってNポジションを確実に選択することができる。
・図5に示すように、シフトゲート20が車両高さ方向に展開されるシフト装置1であってもよい。このシフト装置1は、運転席前方のインストルメントパネルに設けられる。この場合、シフトレバー12は、シフトゲート20に沿って、車両高さ方向であるシフト方向及び車幅方向であるセレクト方向への操作が許容され、そのうちシフト方向への操作は、第3の直線に沿った操作及びその第3の直線に平行な第4の直線に沿った操作が許容される。第3の直線は基本位置であるH位置を含み、このH位置から車両上方に向かってN位置及びR位置の順にシフト位置が設定される。また、H位置から同H位置に対し車両右方にオフセットされた位置を経由して、同位置から車両下方に向かって2つ目のN位置及びD位置の順にシフト位置が設定される。
シフトレバー12が操作されていないとき、当該シフトレバー12はH位置で静止しつつ保持される。このとき、インストルメントパネルに設けられたこのシフトレバー12に対し、ユーザによる何気ない操作に基づき、車両下方に向かう外力が付与されても、当該シフトレバー12の変位は、シフトゲート20を形成するシフトパネル13の壁K3によって規制される。尚、シフトレバー12がインストルメントパネルに設けられる場合、シフトレバー12のノブに手を置くと当該シフトレバー12をH位置から車両下方に向かって押し下げようとする力が働きやすいと考えられるが、本例では、それによるシフトレバー12の変位が好適に規制される。
後進(R)レンジを選択する場合、シフトレバー12がH位置から車両上方(シフト方向)に操作され、第3の直線上のN位置を経由してR位置に到達する。シフトレバー12がN位置に到達した段階で、このN位置での滞在時間が閾値以上であることを条件に、変速機がニュートラル(N)レンジに切り換えられ、シフトレバー12がこのN位置からシフト方向に沿った最終操作を経てR位置に到達すると、変速機がニュートラル(N)レンジから後進(R)レンジに切り換えられる。
後進(R)レンジの選択後にシフトレバー12から手を離してシフトレバー12の操作を解除すると、当該シフトレバー12はR位置から第3の直線上のN位置を通過した後、H位置に自動復帰する。このとき、慣性によりH位置を超えようとするシフトレバー12の変位は、シフトパネル13の壁K3によって規制されつつ、当該シフトレバー12は速やかにH位置で保持される。
前進(D)レンジを選択する場合、シフトレバー12がH位置から車両右方(セレクト方向)に操作された後、車両下方(シフト方向)に操作され、第4の直線上のN位置を経由してD位置に到達する。シフトレバー12がN位置に到達した段階で、このN位置での滞在時間が閾値以上であることを条件に、変速機がニュートラル(N)レンジに切り換えられ、シフトレバー12がこのN位置からシフト方向に沿った最終操作を経てD位置に到達すると、変速機がニュートラル(N)レンジから前進(D)レンジに切り換えられる。
前進(D)レンジの選択後にシフトレバー12から手を離してシフトレバー12の操作を解除すると、当該シフトレバー12はD位置から第4の直線上のN位置を通過した後、セレクト方向に沿ってH位置に自動復帰する。このとき、慣性によりH位置を超えようとするシフトレバー12の変位は、シフトゲート20を形成するシフトパネル13の壁K4によって規制されつつ、当該シフトレバー12は速やかにH位置で保持される。
同構成によれば、上記実施の形態による効果(1)〜(8)に準じた効果を奏することができる。
・図6に示すように、図5による構成に対し、H位置からD位置に至るルートについて、N位置が割愛されてもよい。この場合、ニュートラル(N)ポジションの選択は、シフトレバー12をH位置から第3の直線上のN位置まで操作することで実現される。このN位置は、H位置から最も近いシフト位置であるため、Nポジションの選択について、操作性を向上できる。
・図示しないが、図5による構成に対し、H位置からR位置に至るルートについて、N位置が割愛されてもよい。この場合、ニュートラル(N)ポジションの選択は、図5による構成と同様に、シフトレバー12をH位置から車両右方(セレクト方向)に操作した後、車両下方(シフト方向)に操作しつつ第4の直線上のN位置まで操作することで実現される。この操作過程では、シフトレバー12がH位置から第4の直線上のN位置に至るまでに、操作方向の異なる2段階の操作が必要であるため、操作スピードが落ちやすいと考えられる。したがって、N位置での滞在時間が長くなる傾向にあり、よってNポジションを確実に選択することができる。
・上記実施の形態及び各変更例について、シフトゲート20は左右逆転した形状でもよい。
・上記実施の形態及び各変更例について、シフトゲート20が90度回転されたものに具体化されてもよい。例えば、図2を援用しつつ、シフトゲート20が反時計回りに90度回転されたものでは、シフト方向が車幅方向に展開され、セレクト方向が車両前後方向に展開される。尚、回転の度合は90度に限定されず、また、回転の方向も反時計回りに限定されない。
・R位置側のN位置とD位置側のN位置を両方省略してもよい。この場合、駐車用のPスイッチと同様に、別スイッチとしてNスイッチを設定する。
・D位置の延長方向にさらに別のポジション(例えば、低速走行用のL位置や回生ブレーキ用のB位置)を設けてもよい。
・シフトレバー12をH位置から互いに直交する2方向へ操作可能な構成に限定されない。シフトレバー12をH位置から互いに交差する2方向へ操作可能であれば、交差角度は鋭角又は鈍角のいずれであってもよい。
・図2を援用しつつ、第1の直線に沿って、基本位置であるH位置の他にN位置とD位置とが設定されているが、シフトレバー12をH位置からN位置を経由してD位置まで操作するとき、操作距離が長くなるにつれ、より高い操作荷重が付与されるようにしてもよい。
・図2を援用しつつ、シフトレバー12をH位置からセレクト方向に操作して、同H位置に対し車両左方にオフセットされた位置に到達するまでの距離、すなわち第1の直線と第2の直線との間隔は、制御系のロジック或いは壁K1による規制度合等を考慮して適宜設定されてもよい。
・図2〜図4による例はフロアコンソールに設けると好適であり、また、図5や図6による例はインストルメントパネルに設けると好適である点については既に説明した通りであるが、各例によるシフト装置1は搭載位置が限定されるものではない。例えば、図2〜図4によるシフト装置1をインストルメントパネルに設けること、図5や図6によるシフト装置1をフロアコンソールに設けること、各例によるシフト装置1を他の箇所に設けることも許容される。
1…シフト装置、11…レバーユニット、12…シフトレバー、13…シフトパネル、20…シフトゲート、K1〜K4…壁。

Claims (3)

  1. シフトゲートに沿って基本位置であるH位置を起点としてシフトレバーを操作しつつ変速機のレンジを選択するシフト装置であって、前記シフトレバーの操作が解除されると、当該シフトレバーが前記H位置に自動復帰するモーメンタリ方式のシフト装置において、
    前記シフトゲートは、前記H位置から2つの終端に向かってそれぞれ延びるL字状経路と直線状経路とからなり、
    前記2つの終端の一方に後進レンジを選択するR位置が割り当てられるとともに、前記2つの終端の他方には、前進レンジを選択するD位置が割り当てられており、
    前記L字状経路と前記直線状経路が交差する形で始端同士が接続され、その始端同士が接続される部分に前記H位置が割り当てられており、
    前記L字状経路のうちの終端を含む直線部分の中間位置と前記直線状経路のうちの中間位置との少なくとも一方には、ニュートラルレンジを選択するN位置が割り当てられており、
    前記シフトレバーの操作方向として、直線状経路に沿った方向であるシフト方向と、L字状経路の始端を含む直線部分に沿った方向であるセレクト方向とが規定され、
    前記シフトレバーが前記R位置に至るときの最終操作と、前記シフトレバーが前記D位置に至るときの最終操作とは、共に前記シフト方向に沿った操作であり、
    前記シフトレバーが前記R位置に至るときの最終操作と、前記シフトレバーが前記D位置に至るときの最終操作とは、前記シフト方向に沿った互いに逆向きの操作であり、
    前記L字状経路における前記H位置を起点としたセレクト方向に沿った直線部分には前記H位置以外は設けられてなく、
    前記シフト方向に沿った前記シフトレバーの操作を検出するポジションセンサを有していることを特徴とするシフト装置。
  2. 前記シフトレバーを前記H位置から互いに直交する前記2方向へ操作可能である
    請求項1に記載のシフト装置。
  3. 前記R位置又は前記D位置から前記H位置に自動復帰する前記シフトレバーの当該H位置を超える変位を規制する壁を備える
    請求項1又は2に記載のシフト装置。
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