JP6162589B2 - シフト装置 - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
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- F16H2059/081—Range selector apparatus using knops or discs for rotary range selection
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Description
上記のシフト装置において、ノブは回転操作されるものであってもよい。前記ノブの前記一部は、ノブの回転方向に対して交わる方向へ突出していることが好ましい。
以下、シフト装置の第1の実施の形態を説明する。
<機械的な構成>
図1に示すように、シフト装置11はたとえば車両のセンターコンソール12に設けられる。シフト装置11はケース13およびケース13に対して回転可能に設けられた円柱状のダイヤルノブ14を有している。ケース13はセンターコンソール12の内部に設けられている。ダイヤルノブ14はセンターコンソール12の外部に露出している。ダイヤルノブ14が回転操作されることにより図示しない変速機のシフトレンジが切り替えられる。
送り機構30は、モータ31、送りねじ32およびナット33を有している。モータ31はケース13の内部に固定される。モータ31の出力軸31aはダイヤルノブ14の軸線に沿う方向(図3(a)中の上下方向)へ延びている。送りねじ32はモータ31の出力軸31aに対して同軸状に連結されている。ナット33は送りねじ32に対して進退可能に螺合されている。ナット33の周面には押し部材34が一体的に設けられている。押し部材34は送りねじ32の軸線に対して直交する方向(図3(a)中の左右方向)に沿って延びている。押し部材34には孔35が設けられている。孔35は送りねじ32の軸線に沿う方向において押し部材34を貫通している。
第1のカム41は角柱状であって送りねじ32の軸線に沿って延びている。第1のカム41の下端部は、ダイヤルノブ14の半径方向(図3(a)中の左右方向)においてダイヤルノブ14と対向している。第1のカム41の下端部には傾斜面43が設けられている。傾斜面43は第1のカム41の下端に向かうにつれてダイヤルノブ14から離れるように傾斜している。また、第1のカム41には案内孔44が設けられている。案内孔44は送りねじ32の軸線に対して直交する方向において第1のカム41を貫通している。案内孔44の内部には案内棒45および圧縮コイルばね46が設けられている。案内棒45は圧縮コイルばね46に通された状態で案内孔44の内底面と内頂面との間に連結されている。また案内孔44にはその側方(図3(a)中の左方)から押し部材34が挿入されている。押し部材34の孔35には案内棒45が通されている。圧縮コイルばね46は押し部材34と案内孔44の内底面との間に設けられている。なお図4に示すように、第1のカム41を案内孔44の貫通方向からみたとき、案内孔44は矩形を呈する。
第1のカム41は、図3(a)に示される第1の位置P1と図6(a)に示される第2の位置P2との間を移動する。第1の位置P1は、第1のカム41の傾斜面43が第2のカム42の傾斜面47の直上に位置する位置である。第2の位置P2は、第1のカム41の下方移動に伴い第2のカム42が右方へ押しのけられて第1のカム41の側面(図6(a)中の右側面)に第2のカム42の端部が接触する位置である。
つぎに、送り機構30および動力伝達機構40の動作を説明する。
図3(a)に示すように、ダイヤルノブ14がたとえばドライブ位置「D」に保持されているとき、第1のカム41は第1の位置P1に、第2のカム42は第3の位置P3に位置している。同図に二点鎖線で示すように、この状態でモータ31の駆動を通じてナット33を下方へ移動させるとき、ナット33と一緒に押し部材34も下方へ移動する。押し部材34が下方へ移動しようとする力は圧縮コイルばね46を介して第1のカム41に伝達される。これにより、第1のカム41も下方へ移動する。第1のカム41の下方への移動に伴い第1のカム41の傾斜面43は第2のカム42の傾斜面47に押し付けられる。この後、さらに第1のカム41が下方へ移動するにつれて、第1のカム41の傾斜面43は第2のカム42の傾斜面47に対して相対的に摺動しつつ傾斜面47を下る。これに伴い第2のカム42は右方へ押しのけられるように移動しつつダイヤルノブ14の受け部材48を押す。図3(b)に示されるようにダイヤルノブ14は第2のカム42に押されることにより反時計方向へ回転する。図6(a)に示すように、やがて第1のカム41は第2のカム42の左端を乗り越え第2の位置P2に、第2のカム42は第4の位置P4にそれぞれ至る。このとき、ダイヤルノブ14はパーキング位置「P」に至る。
つぎに、シフト装置の電気的な構成を説明する。
図5に示すように、シフト装置11は、モータ31に加え、ノブ位置センサ50、第1の位置センサ51、第2の位置センサ52および制御回路53を有している。制御回路53にはノブ位置センサ50、第1の位置センサ51、第2の位置センサ52およびモータ31が接続されている。また制御回路53には、車両に設けられるエンジンスイッチ54、フットブレーキスイッチ55、変速機56および警告装置57も接続されている。制御回路53とモータ31との間の給電経路には電流センサ58が設けられている。
つぎに、特定の事象が検出されるときのシフト装置の動作を説明する。
特定の事象が検出された旨示すトリガ信号を受信したとき、制御回路53は図7のフローチャートに示される各処理を実行する。このとき、第2のカム42は第3の位置P3に位置している。
つぎに、エンジン始動時におけるシフト装置の動作を説明する。
エンジンが停止している状態でエンジンスイッチ54がオンされたとき、制御回路53は図8のフローチャートに示される各処理を実行する。このとき、ダイヤルノブ14はパーキング位置「P」に、第2のカム42は第4の位置P4に維持されている。
ここで、先の図7のフローチャートにおけるステップS102の処理を実行する際に、つぎのような懸念がある。すなわち、自動復帰動作の実行を通じてダイヤルノブ14をパーキング位置「P」へ復帰させようとする際、ダイヤルノブ14がたとえばドライブ位置「D」に保持された状態でダイヤルノブ14の回転操作が規制されることが想定される。具体的な状況としては、たとえばユーザがダイヤルノブを持ったままエンジンが停止される場合が考えられる。
ただし、「L1」は圧縮コイルばね46の縮みきったときの長さ、「L2」は押し部材34の厚み、「L3」は第1のカム41が第1の位置P1から第2の位置P2へ至るまでの移動距離である。
したがって、第1のカム41を第1の位置P1から第2の位置P2へ移動させるためにモータ31が駆動されたとき、図9に実線で示すように、押し部材34は圧縮コイルばね46の弾性力に抗して案内孔44の内底面に近接する方向(図9中の下方)へ移動する。これにより、ナット33の移動が吸収される。図9に実線で示すように、ナット33が第2の位置センサ52により検出される位置、すなわち本来であれば第1のカム41が第2の位置P2に至ったときのナット位置に達したとき、モータ31への給電が遮断されてモータ31は停止される。なお、圧縮コイルばね46は圧縮された状態に維持される。
L0<L1+L2+L3 …(C)
ただしこのときは、次式(D)に示すように、圧縮コイルばね46が縮みきるまで押し部材34が移動されたとき、押し部材34と案内孔44の内頂面との間の距離L4は、第1のカム41が第1の位置P1から第2の位置P2へ至るまでの移動距離L3未満となる。
したがって、この場合には圧縮コイルばね46が縮みきった後もモータ31は駆動され続ける。これは、ナット33が第2の位置センサ52により検出される位置に達しないからである。そして、押し部材34がそれ以上移動できない状態でモータ31が駆動され続けるとき、モータ負荷の増大に伴い過電流が発生するおそれがある。このため、つぎのようにしてモータ31を停止させてもよい。すなわち、モータ31の電流値Iが電流しきい値に達したとき、モータ31への給電を遮断する。これによりモータ31が保護される。
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)ダイヤルノブ14の回転操作が規制された状態で自動復帰動作が実行されたとき、押し部材34は第1のカム41に対して相対的に移動する。これにより、モータ負荷の増大が抑えられる。モータ31に過電流が流れることも抑制される。したがって、モータ31が保護される。
つぎに、シフト装置の第2の実施の形態を説明する。本例のシフト装置は第2のカム42が省略されるとともに第1のカム41によりダイヤルノブ14の受け部材48が押されるようにした点で第1の実施の形態と異なる。したがって、第1の実施の形態と同様の部材および構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を割愛する。
図10に示すように、本例のシフト装置61では、モータ31の出力軸31aおよび送りねじ32は、それぞれダイヤルノブ14の軸線に対して直交する方向(図10中の左右方向)へ延びている。ナット33、押し部材34および第1のカム41はそれぞれ送りねじ32の延びる方向に沿って移動する。
さて、特定の事象が検出された旨示すトリガ信号を受信したとき、制御回路53は先の図7のフローチャートに示される各処理と同様の処理を実行する。
制御回路53はフットブレーキスイッチ55がオンしているとき(ステップS201でYES)、シフトロック解除動作を実行する(ステップS202)。第1のカム41が第6の位置P6から第5の位置P5へ退避することにより、ダイヤルノブ14をパーキング位置「P」から他の操作位置「R」,「N」,「D」へ操作することが許容される。また、制御回路53はフットブレーキスイッチ55がオンしていないとき(ステップS201でNO)、第1のカム41を第6の位置P6に維持する(ステップS203)。ダイヤルノブ14はパーキング位置「P」から他の操作位置「R」,「N」,「D」へ操作することが規制されたシフトロック状態に維持される。
(5)第2のカム42が省略されている分、シフト装置61の構成が簡単になる。
つぎに、シフト装置の第3の実施の形態を説明する。本例のシフト装置は、ダイヤルノブ14の受け部材48を押すための機構が第2の実施の形態と異なる。
図12に示すように、本例のシフト装置71は第3のカム72および第4のカム73を有している。
さて、特定の事象が検出された旨示すトリガ信号を受信したとき、制御回路53は先の図7のフローチャートに示される各処理と同様の処理を実行する。
制御回路53はフットブレーキスイッチ55がオンしているとき(ステップS201でYES)、シフトロック解除動作を実行する(ステップS202)。すなわち、第3のカム72が第8の位置P8から第7の位置P7まで時計方向へ回転することにより、第4のカム73は第10の位置P10から第9の位置P9へ退避する。これにより、ダイヤルノブ14をパーキング位置「P」から他の操作位置「R」,「N」,「D」へ操作することが許容される。また、制御回路53はフットブレーキスイッチ55がオンしていないとき(ステップS201でNO)、第4のカム73を第10の位置P10に維持する(ステップS203)。すなわち、ダイヤルノブ14はパーキング位置「P」から他の操作位置「R」,「N」,「D」へ操作することが規制されたシフトロック状態に維持される。
<他の実施の形態>
なお、前記実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・第1〜第3の実施の形態では円柱状のダイヤルノブ14を採用したが、ダイヤルノブ14の形状は適宜変更してもよい。たとえば四角柱あるいは五角柱などの多角柱状、または楕円柱状のダイヤルノブ14を採用してもよい。また、ダイヤルノブ14に代えてレバータイプのシフトノブを採用してもよい。
Claims (5)
- 車両の変速機のシフトレンジを選択するために操作される位置保持型のノブと、
アクチュエータに連動してノブの一部を押すことによりノブをパーキング位置以外の他の位置からパーキング位置へ向けて移動させる接触子と、
アクチュエータに連動して移動することにより接触子にアクチュエータの動力を伝達する移動子と、を有するシフト装置において、
移動子と接触子との間の動力伝達経路には動力伝達方向において弾性変形する弾性体が設けられ、
ノブは回転操作されるものであって、
前記ノブの前記一部は、ノブの回転方向に対して交わる方向へ突出しているシフト装置。 - 請求項1に記載のシフト装置において、
移動子の移動方向と接触子の移動方向とは互いに異なる方向であることを前提として、前記動力伝達経路には移動子の移動を接触子の移動に変換する変換子を設け、前記弾性体は移動子と変換子との間に設けられているシフト装置。 - 請求項1に記載のシフト装置において、
移動子の移動方向と接触子の移動方向とは互いに同じ方向であることを前提として、前記弾性体は移動子と接触子との間に設けられているシフト装置。 - 車両の変速機のシフトレンジを選択するために操作される位置保持型のノブと、
アクチュエータに連動してノブの一部を押すことによりノブをパーキング位置以外の他の位置からパーキング位置へ向けて移動させる接触子と、
接触子を前記ノブの一部を押す方向へ常時付勢する弾性体と、
前記接触子の一部における弾性体と反対側に設けられて前記接触子の一部が弾性体の弾性力により押し付けられることにより当接するとともに、アクチュエータに連動して前記接触子の一部に対する距離が異なる2位置間を揺動する移動子と、を有するシフト装置。 - 請求項4に記載のシフト装置において、
ノブは回転操作されるものであって、
前記ノブの前記一部は、ノブの回転方向に対して交わる方向へ突出しているシフト装置。
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