JP6576838B2 - シフト装置 - Google Patents

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Description

本発明は、回転体が回転されてシフト体のシフト位置が変更されるシフト装置に関する。
下記特許文献1に記載のシフト装置では、ダイヤルノブが回転されることで、節度部材が回転されて、節度部材のシフト位置が変更される。さらに、節度部材の案内面に複数の凹部が設けられており、節度部材の案内面にピンが弾性力により接触されることで、ダイヤルノブが節度部材のシフト位置間からシフト位置側への回転力を作用される。また、モータが駆動されて、カム部材が回転されることで、カム部材が節度部材を回転させて、節度部材のシフト位置がパーキング位置に変更される。
ここで、このようなシフト装置では、カム部材が節度部材を回転させる際に、節度部材の案内面がピンに対し回転されて案内面における凹部間の凸部をピンが乗越えることによる異音(乗越音)が発生することを抑制できるのが好ましい。
特開2015−107671号公報
本発明は、上記事実を考慮し、移動手段がシフト体を移動させる際に異音の発生を抑制できるシフト装置を得ることが目的である。
請求項1及び請求項2に記載のシフト装置は、回転可能にされる回転体と、前記回転体が回転されることで移動されてシフト位置が変更されるシフト体と、前記回転体が相対回転される設置体と、前記回転体及び前記設置体の一方に設けられる接触部と、前記回転体及び前記設置体の他方に設けられ、前記接触部に接触されることで前記回転体が前記シフト体のシフト位置間からシフト位置側への回転力を作用される接触部材と、前記シフト体を移動させることで前記シフト体のシフト位置が変更される移動手段と、を備えている。
請求項1に記載のシフト装置は前記移動手段が前記シフト体を移動させる際に前記移動手段によって作動されて前記回転体の回転が規制される規制手段を備えている。
請求項2に記載のシフト装置は前記シフト体に設けられ、前記回転体に係合されることで前記回転体が回転されて前記シフト体が移動されると共に、前記移動手段が前記シフト体を移動させる際に前記回転体への係合が解除される係合部を備えている。
請求項3に記載のシフト装置は、請求項2に記載のシフト装置において、前記係合部が前記回転体の前記接触部又は前記接触部材に係合される。
請求項1及び請求項2に記載のシフト装置では、回転体が設置体に対し回転されることで、シフト体が移動されて、シフト体のシフト位置が変更される。また、回転体及び設置体の一方に接触部が設けられると共に、回転体及び設置体の他方に接触部材が設けられており、接触部に接触部材が接触されることで、回転体がシフト体のシフト位置間からシフト位置側への回転力を作用される。
さらに、移動手段がシフト体を移動させることで、シフト体のシフト位置が変更される。
ここで、上述の如く、回転体及び設置体の一方に接触部が設けられると共に、回転体及び設置体の他方に接触部材が設けられている。このため、移動手段がシフト体を移動させる際に、接触部と接触部材とが相対移動されることを抑制でき、異音の発生を抑制できる。
請求項1に記載のシフト装置では、移動手段がシフト体を移動させる際に、規制手段が移動手段によって作動されて、回転体の回転が規制される。このため、接触部と接触部材とが相対移動されることを効果的に抑制できる。
請求項2に記載のシフト装置では、シフト体に係合部が設けられており、回転体に係合部が係合されることで、回転体が回転されて、シフト体が移動される。
ここで、移動手段がシフト体を移動させる際に、回転体への係合部の係合が解除される。このため、シフト体の移動によって回転体が回転されることを抑制でき、接触部と接触部材とが相対移動されることを抑制できる。
請求項3に記載のシフト装置では、係合部が回転体の接触部又は接触部材に係合される。このため、回転体に係合部の係合部分を別途設ける必要をなくすことができ、回転体の構成を簡単にできる。
本発明の実施形態に係るシフト装置を示す上側から見た分解斜視図である。 本発明の実施形態に係るシフト装置におけるノブの主要部を示す下側から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係るシフト装置の主要部を示す上側から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係るシフト装置におけるロータカムが他方向に回転される際を示す上側から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係るシフト装置におけるマグネット体が「D」位置から回転される際を示す上側から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係るシフト装置におけるマグネット体が「P」位置に回転された際を示す上側から見た斜視図である。
図1には、本発明の実施形態に係るシフト装置10が上側から見た分解斜視図にて示されており、図3には、シフト装置10の主要部が上側から見た斜視図にて示されている。なお、図面では、シフト装置10の上方を矢印UPで示す。
本実施形態に係るシフト装置10は、所謂バイワイヤ式のものにされている。シフト装置10は、車両(自動車)のインストルメントパネルに設置されて、車両の運転席(図示省略)の車両前側かつ車幅方向内側に配置されており、シフト装置10の上方は、車両の後斜め上方に向けられている。
図1及び図3に示す如く、シフト装置10には、設置体を構成する固定部材としての略直方体形箱状のベース12(プレート)が設けられており、ベース12は、インストルメントパネル内(車体側)に固定されている。
シフト装置10には、設置体を構成する支持部材としての略円柱状の支持ベース14が設けられており、支持ベース14の下側部分は、ベース12に固定されている。支持ベース14の軸方向は、上下方向に平行に配置されており、支持ベース14は、インストルメントパネルから車室内に突出されている。
支持ベース14の外周には、回転体としての略円筒状のノブ16が同軸上に支持されており、ノブ16は、一方向(図1等の矢印Aの方向)及び他方向(図1等の矢印Bの方向)に回転可能にされている。ノブ16は、インストルメントパネルから車室内に突出されており、ノブ16は、車両の乗員(特に運転席に着座する運転手)が回転操作可能にされている。
ノブ16の下端近傍には、内周側部分において、節度機構を構成する接触部としての節度面18(図2参照)が形成されており、節度面18は、下側に向けられた状態でノブ16の周方向全体に延伸されている。節度面18には、断面略三角形状の凹部18Aが複数形成されており、複数の凹部18Aは、ノブ16の周方向に等間隔に並べられている。節度面18には、凹部18A間において、断面略三角形状の凸部18Bが形成されており、凸部18Bは、下側に突出されている。
ノブ16の下端には、被規制部としての矩形状のロック孔20(図2参照)が複数貫通形成されており、複数のロック孔20は、ノブ16の周方向全体に等間隔に並べられている。
ベース12には、ノブ16の節度面18の下側において、シフト体としてのマグネット体22が支持されている。
マグネット体22には、検出部材としての略矩形柱状のマグネット24が設けられており、マグネット24は、軸方向がノブ16の周方向に沿って湾曲されている。マグネット24は、ベース12に支持されており、マグネット24は、ノブ16の周方向に所定範囲で回転(移動)可能にされている。マグネット24の上面には、略矩形板状の挿通板24Aが一体に設けられており、挿通板24Aは、上側に突出されると共に、ノブ16の周方向に沿って湾曲されている。
マグネット24の上側には、係合部材としての略矩形板状のマグネットホルダ26が支持されており、マグネットホルダ26の長手方向は、ノブ16の周方向に沿って湾曲されている。マグネットホルダ26の長手方向両端には、矩形板状の当接板26Bが一体に設けられており、当接板26Bは、マグネット24の軸方向両外側において下側に延出されている。マグネットホルダ26の長手方向中間部には、略矩形状の挿通孔26Cが貫通形成されており、挿通孔26Cは、ノブ16の周方向に沿って湾曲されている。挿通孔26Cには、マグネット24の挿通板24Aが挿通(嵌合)されており、マグネットホルダ26は、マグネット24に対し上下方向に移動可能にされると共に、マグネット24と一体にノブ16の周方向に回転(移動)可能にされている。
マグネットホルダ26の上面には、係合部としての略円錐台状の係合突起26Aが所定数(本実施形態では2個)形成されており、係合突起26Aは、上側に突出されている。係合突起26Aの上面は、平面状にされており、係合突起26Aの側面は、ノブ16の周方向に沿った断面において、凸状に湾曲されている。
マグネット24とマグネットホルダ26との間には、係合付勢手段としての係合スプリング28(圧縮コイルスプリング)が所定数(本実施形態では2個)掛渡されており、係合スプリング28は、マグネットホルダ26を上側に付勢している。マグネットホルダ26の係合突起26Aは、係合スプリング28の付勢力により、ノブ16(節度面18)の凹部18A内に配置されて、凹部18Aに係合されており、係合突起26Aの上面は、凹部18Aの側面に接触不能にされている。
このため、マグネット体22(マグネット24、マグネットホルダ26及び係合スプリング28)がノブ16と一体回転可能にされており、ノブ16が回転されて、マグネット体22がノブ16の周方向に回転されることで、マグネット体22のシフト位置が変更される。これにより、マグネット体22が、他方向側から一方向側に向けて、所定シフト位置としての「P」位置(パーキング位置)、「R」位置(リバース位置)、「N」位置(ニュートラル位置)、「D」位置(ドライブ位置)に配置可能にされている。また、マグネット体22のシフト位置は、ノブ16の周方向における配置間隔(配置角度間隔)が、ノブ16の凹部18A及びロック孔20と同一にされている。
ベース12には、ノブ16の節度面18の下側において、節度機構を構成する接触部材としての略円柱状の節度ピン30が所定数(本実施形態では2個)支持されており、節度ピン30の軸方向は、上下方向に平行に配置されている。節度ピン30は、上下方向に移動可能にされており、節度ピン30の上面は、凸状に湾曲されている。
ベース12と節度ピン30との間には、節度機構を構成する付勢手段としてのスプリング32(圧縮コイルスプリング)が掛渡されており、スプリング32は、節度ピン30を上側に付勢して、節度ピン30の上面をノブ16の節度面18に接触させている。このため、スプリング32が、節度ピン30を介して、ノブ16及びマグネット体22を節度面18の凸部18B側から凹部18A側へ向かう方向に付勢することで、スプリング32の付勢力により、ノブ16及びマグネット体22が、マグネット体22の各シフト位置間から各シフト位置へ向かう方向に付勢されて、各シフト位置に保持される。また、ノブ16が回転操作される際には、マグネット体22のシフト位置が変更される毎に、節度ピン30が、スプリング32によって節度面18側に付勢された状態で、凸部18Bを乗越えつつ凹部18A間を移動されて、ノブ16の回転操作に節度感が作用される。
ベース12(支持ベース14でもよい)には、シフト検出手段としてのシフトセンサ(図示省略)が設けられており、シフトセンサは、マグネット体22のマグネット24のノブ16周方向における回転位置を検出して、マグネット体22のシフト位置を検出する。シフトセンサは、車両の制御装置(図示省略)に電気的に接続されると共に、制御装置には、車両の自動変速機(図示省略)が電気的に接続されており、マグネット体22のシフト位置が変更されることで、制御装置の制御により自動変速機がマグネット体22のシフト位置に対応するシフトレンジ(「P」レンジ(パーキングレンジ)、「R」レンジ(リバースレンジ)、「N」レンジ(ニュートラルレンジ)、「D」レンジ(ドライブレンジ))に変更される。
制御装置には、操作部としてのエンジンスタートストップスイッチ(図示省略)が電気的に接続されると共に、車両のエンジン(図示省略)が電気的に接続されている。エンジンが停止された状態で、乗員によってエンジンスタートストップスイッチが操作された際には、エンジンが始動される。一方、エンジンが駆動された状態で、乗員によってエンジンスタートストップスイッチが操作された際には、エンジンが停止される。
ベース12には、移動手段としてのオートコレクト機構34が設けられている。
オートコレクト機構34には、駆動手段としてのモータ(図示省略)が設けられており、モータは、ノブ16の下側においてベース12に固定されると共に、制御装置に電気的に接続されている。モータは、伝達機構(減速機構、図示省略)に機械的に接続されており、伝達機構は、ベース12に支持されている。
ベース12には、ノブ16の下側において、移動部材としての略円筒状のロータカム36が回転可能に支持されており、ロータカム36は、ノブ16と同軸上において、規定回転位置に配置されている。ロータカム36には、伝達機構が機械的に接続されており、モータが駆動されることで、伝達機構を介して、ロータカム36が減速回転される。
ロータカム36には、移動部としての矩形板状の回転板36Aが一体に設けられており、回転板36Aは、ロータカム36の径方向内側に突出されている。回転板36Aは、ノブ16の下側に配置されており、回転板36Aは、マグネット体22が「P」位置と「D」位置との間で回転されても、マグネット体22から一方向側及び他方向側に離間されて、マグネット体22が当接不能にされている。
ベース12(支持ベース14又はノブ16でもよい)には、移動検出手段としての回転センサ38(例えばホールIC)が設けられており、回転センサ38は、ロータカム36の回転位置を検出すると共に、制御装置に電気的に接続されている。
ベース12には、ロータカム36の径方向外側において、規制手段としてのシフトロック機構40が支持されている。
シフトロック機構40には、伝達部材としてのロックギア42が設けられており、ロックギア42は、ベース12に回転可能に支持されている。ロックギア42は、ロータカム36の外周歯に噛合されており、ロックギア42は、ロータカム36が一方向に回転されて解除方向(図1等の矢印Cの方向)に回転されると共に、ロータカム36が他方向に回転されてロック方向(規制方向、図1等の矢印Dの方向)に回転される。ロックギア42の上面には、扇形柱状のカム42Aが一体に設けられており、カム42Aは、上側に突出されると共に、ロックギア42周方向寸法がロックギア42の径方向外側に向かうに従い徐々に大きくされている。
シフトロック機構40には、規制部材としてのブロック状のロックバー44が設けられており、ロックバー44は、ベース12に支持されて、ノブ16の径方向にスライド可能にされている。ロックバー44には、棒状のスライド突起44Aが一体に設けられており、スライド突起44Aは、ロックギア42側に延出されて、ロックギア42のカム42Aのノブ16とは反対側に配置されている。ロックバー44には、規制部としての矩形柱状のロック突起44Bが一体に設けられており、ロック突起44Bは、ノブ16側に突出されている。ロックバー44は、ノブ16側に付勢されると共に、スライド突起44Aにロックギア42のカム42Aが係合されており、ロック突起44Bは、ノブ16から離間されている。
次に、本実施形態の作用を説明する。
以上の構成のシフト装置10では、ノブ16が回転操作されて、マグネット体22が回転されることで、マグネット体22のシフト位置が「P」位置、「R」位置、「N」位置、「D」位置に変更される。また、ノブ16が回転操作される際には、マグネット体22のシフト位置が変更される毎に、節度ピン30が、スプリング32の付勢力によってノブ16の節度面18に接触された状態で、節度面18における凸部18Bを乗越えつつ凹部18A間を移動されて、ノブ16の回転操作に節度感が作用される。
ところで、図3に示す如く、マグネット体22が「P」位置以外のシフト位置(「R」位置、「N」位置又は「D」位置であり、図3では「D」位置)に配置された場合(マグネット体22のシフト位置が「P」位置以外であることをシフトセンサが検出した場合)に、エンジンスタートストップスイッチが操作されてエンジンが停止された際には、制御装置の制御によって、自動変速機のシフトレンジが「P」レンジに変更される。さらに、この自動変速機のシフトレンジが「P」レンジに変更された状態は、次にエンジンスタートストップスイッチが操作されてエンジンが始動された後にノブ16が回転操作されてマグネット体22が「P」位置以外のシフト位置に回転されるまで(マグネット体22のシフト位置が「P」位置以外に変更されたことをシフトセンサが検出するまで)、維持される。このため、エンジンスタートストップスイッチが操作された際には、常に、自動変速機のシフトレンジが「P」レンジにされる。
マグネット体22が「P」位置以外のシフト位置に配置された場合に、エンジンスタートストップスイッチが操作された際(エンジンが停止及び始動の少なくとも一方を行われた際である所定の機会)には、オートコレクト機構34において、制御装置の制御により、モータが逆駆動されることで、伝達機構を介して、ロータカム36が他方向に回転される。このため、ロータカム36の回転板36Aが、マグネット体22(例えばマグネットホルダ26の当接板26B)に当接された後に、マグネット体22を他方向側に押圧することで、マグネット体22が他方向に回転されて、マグネット体22が「P」位置に回転される。これにより、エンジンスタートストップスイッチが操作された際に、マグネット体22を「P」位置に配置(復帰)でき、マグネット体22のシフト位置と自動変速機のシフトレンジとを一致させることができる。
マグネット体22がマグネット体22の「P」位置に回転された際(マグネット体22のシフト位置が「P」位置であることをシフトセンサが検出した際)には、エンジンスタートストップスイッチが操作されてエンジンが始動されると共に、車両のブレーキが操作されて車両が制動されたタイミングにおいて、制御装置の制御により、モータが正駆動されることで、伝達機構を介して、ロータカム36が一方向に回転される。さらに、ロータカム36が規定回転位置に回転された際(ロータカム36の回転位置が規定回転位置であることを回転センサ38が検出した際)には、制御装置の制御により、モータの正駆動が停止されて、ロータカム36の一方向への回転が停止される。このため、ロータカム36の回転板36Aがマグネット体22から一方向側に離間されることで、マグネット体22が「P」位置から「D」位置に回転されても、マグネット体22がロータカム36の回転板36Aに当接不能にされる。
また、上述の如くロータカム36が他方向に回転される際には、シフトロック機構40において、ロックギア42がロック方向に回転される。
このため、ロータカム36の回転板36Aがマグネット体22を他方向側に押圧する前には、図4に示す如く、ロックギア42(カム42A)のロックバー44(スライド突起44A)への係合が解除されることで、ロックバー44が付勢力によりノブ16側にスライドされて、ロックバー44のロック突起44Bがノブ16のロック孔20に挿入される。これにより、ロックバー44によりノブ16の回転がロック(規制)される。
その後、ロータカム36の回転板36Aがマグネット体22を他方向側に押圧して、マグネット体22が「P」位置以外のシフト位置から「P」位置に回転される際には、図5及び図6に示す如く、マグネット体22がノブ16に対し他方向に回転されて、マグネット体22のマグネットホルダ26が係合スプリング28の付勢力によってノブ16の節度面18に接触された状態で、マグネットホルダ26の係合突起26Aが節度面18における凹部18A間の凸部18Bを乗越えつつ(凹部18Aへの係合を解除されつつ)移動される。
次に、ロータカム36が一方向に回転される際には、ロックギア42が解除方向に回転される。このため、ロータカム36が規定回転位置に回転される前には、ロックギア42のカム42Aがロックバー44のスライド突起44Aに係合されることで、ロックバー44が付勢力に抗してノブ16とは反対側にスライドされて、ロックバー44(ロック突起44B)のノブ16(ロック孔20)への挿入が解除される。これにより、ロックバー44によるノブ16の回転のロックが解除される。
ここで、ノブ16に節度面18が設けられると共に、ベース12に節度ピン30が設けられている。このため、上述の如く、ロータカム36が他方向に回転されて、マグネット体22が「P」位置以外のシフト位置から「P」位置に回転される際には、節度面18と節度ピン30とが相対移動されることを抑制できる。このため、節度ピン30がスプリング32の付勢力によって節度面18に接触された状態で節度面18における凹部18A間の凸部18Bを乗越えることによる異音(乗越音)が発生することを抑制できる。
さらに、上述の如く、ロータカム36が他方向に回転されて、マグネット体22が「P」位置以外のシフト位置から「P」位置に回転される際には、ロックバー44によりノブ16の回転がロックされることで、マグネット体22のマグネットホルダ26の係合突起26Aがノブ16の節度面18の凹部18Aへの係合を解除されつつ、マグネット体22がノブ16に対し他方向に回転される。このため、マグネット体22の他方向への回転によってノブ16が他方向に回転されることを効果的に抑制でき、節度面18と節度ピン30とが相対移動されることを効果的に抑制できる。
しかも、マグネットホルダ26の係合突起26Aは、略円錐台状にされて軸方向寸法が小さくされると共に、上面が節度面18の凹部18Aの側面に接触不能にされている。このため、上述の如く、ロータカム36が他方向に回転されて、マグネット体22が「P」位置以外のシフト位置から「P」位置に回転される際に、係合突起26Aが節度面18における凹部18A間の凸部18Bを乗越えても、係合突起26Aが凸部18Bを乗越えることによる異音が発生することを抑制できる。
また、上述の如く、ロータカム36が一方向に回転される際には、ロックバー44によりノブ16の回転がロックされる。このため、ロータカム36の一方向への回転によってノブ16が一方向に回転されることを効果的に抑制でき、節度面18と節度ピン30とが相対移動されることを効果的に抑制できる。
さらに、マグネット体22のマグネットホルダ26の係合突起26Aがノブ16の節度面18の凹部18Aに係合される。このため、ノブ16に係合突起26Aの係合部分を別途設ける必要をなくすことができ、ノブ16の構成を簡単にできる。
なお、本実施形態において、ノブ16が「P」位置以外のシフト位置に配置された状態で、エンジンスタートストップスイッチが操作されてエンジンが停止された際には、自動変速機のシフトレンジが「P」レンジに変更された後にノブ16のシフト位置が「P」位置に変更されてもよく、また、ノブ16のシフト位置が「P」位置に変更された後に自動変速機のシフトレンジが「P」レンジに変更されてもよい。
さらに、本実施形態では、オートコレクト機構34がノブ16のシフト位置を「P」位置に変更する。しかしながら、オートコレクト機構34がノブ16のシフト位置を「P」位置以外のシフト位置(例えば「R」位置、「N」位置及び「D」位置)に変更してもよい。
また、本実施形態では、シフトロック機構40がオートコレクト機構34のロータカム36によって作動される。しかしながら、シフトロック機構40がオートコレクト機構34とは別に作動されてもよい。
さらに、本実施形態では、ロータカム36が一方向及び他方向に回転される際に、シフトロック機構40のロックバー44によりノブ16の回転がロックされる。しかしながら、ロータカム36が一方向及び他方向の少なくとも一方に回転される際に、ノブ16の回転がロックされなくてもよい。この場合でも、節度ピン30がスプリング32の付勢力によってノブ16の節度面18の凹部18Aに接触されて、ノブ16の回転が制限されることで、マグネット体22によるノブ16の回転及びロータカム36によるノブ16の回転を抑制することを可能にできる。
また、本実施形態では、ベース12側に節度ピン30を設けると共に、ノブ16側に節度面18を設けた。しかしながら、ノブ16側に節度ピン30を設けると共に、ベース12側に節度面18を設けてもよい。
さらに、本実施形態では、スプリング32が節度ピン30を付勢する。しかしながら、スプリング32が節度面18を付勢してもよい。
また、本実施形態では、シフト装置10をバイワイヤ式のものにした。しかしながら、シフト装置10をバイワイヤ式以外(例えば機械的ケーブル式)のものにしてもよい。
さらに、本実施形態では、シフト装置10をインストルメントパネルに設置した。しかしながら、シフト装置10を車室の床部やコラムカバーに設置してもよい。
10 シフト装置
12 ベース(設置体)
14 支持ベース(設置体)
16 ノブ(回転体)
18 節度面(接触部)
22 マグネット体(シフト体)
26A 係合突起(係合部)
30 節度ピン(接触部材)
34 オートコレクト機構(移動手段)
40 シフトロック機構(規制手段)

Claims (3)

  1. 回転可能にされる回転体と、
    前記回転体が回転されることで移動されてシフト位置が変更されるシフト体と、
    前記回転体が相対回転される設置体と、
    前記回転体及び前記設置体の一方に設けられる接触部と、
    前記回転体及び前記設置体の他方に設けられ、前記接触部に接触されることで前記回転体が前記シフト体のシフト位置間からシフト位置側への回転力を作用される接触部材と、
    前記シフト体を移動させることで前記シフト体のシフト位置が変更される移動手段と、
    前記移動手段が前記シフト体を移動させる際に前記移動手段によって作動されて前記回転体の回転が規制される規制手段と、
    を備えたシフト装置。
  2. 回転可能にされる回転体と、
    前記回転体が回転されることで移動されてシフト位置が変更されるシフト体と、
    前記回転体が相対回転される設置体と、
    前記回転体及び前記設置体の一方に設けられる接触部と、
    前記回転体及び前記設置体の他方に設けられ、前記接触部に接触されることで前記回転体が前記シフト体のシフト位置間からシフト位置側への回転力を作用される接触部材と、
    前記シフト体を移動させることで前記シフト体のシフト位置が変更される移動手段と、
    前記シフト体に設けられ、前記回転体に係合されることで前記回転体が回転されて前記シフト体が移動されると共に、前記移動手段が前記シフト体を移動させる際に前記回転体への係合が解除される係合部と、
    を備えたシフト装置。
  3. 前記係合部が前記回転体の前記接触部又は前記接触部材に係合される請求項2記載のシフト装置。
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