JP6713058B2 - 操作装置及びその操作装置を用いた車両用シフト装置 - Google Patents
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Description
自動変速機用シフト操作装置は、ホルダーに支持されたシフトレバーの揺動操作により、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)及びDレンジ(ドライブレンジ)の各ポジションへ移動操作される。
シフトレバーが揺動操作されたとき、ホルダー内に設けられた節度体が節度ばね(コイルスプリング)によってホルダーの底部に設けられている節度溝に押付けられる。節度体が節度ばねの付勢力によって節度溝に押付けられることによって、シフトレバーが各ポジションへ移動させられるときにクリック感が与えられる。
この構成によれば、第1傾倒軸を中心に第1可動部材が傾倒操作されるので、操作部材のスムーズな傾倒操作が可能となる。
この構成によれば、操作部材が第1傾倒方向及び第2傾倒方向の両方向に傾倒操作されたとき、第1磁性体と永久磁石との間に働く吸引力によるクリック感が弾性体の付勢力により調整され、所定の操作荷重及び操作タイミング等の操作感触が操作部材の傾倒操作に与えられる。
この構成によれば、弾性体の付勢力及び磁性体に対する永久磁石の吸引力によって、操作部材に付与される操作荷重やタイミング等が設定される。
この構成によれば、第1可動部材及び第2可動部材が第1傾倒軸を中心として傾倒操作されるので、操作部材のスムーズな傾倒操作が可能となる。
また、第1傾倒軸が第1可動部材及び第2可動部材の兼用の傾倒軸となるので、部品点数の削減が図られるとともに、ケース本体内の収納スペースの使用効率が高くなり、小型化が図られる。
この構成によれば、部品点数の増加を避けることができ、安価で且つ組み立て性が良い。
この構成によれば、樹脂により成形された移動ガイド部によって第2可動部材が支持体に摺動自在に支持される。したがって、第2可動部材はガタつきなく摺動される。また、移動ガイド部が第2可動部材の成形時に第2可動部材と一体に成形されるので、部品点数が増えることがない。また、第2可動部材と支持体との組み立て性もよくなる。
この構成によれば、操作部材が第3傾倒方向へ傾倒操作されるとき、操作部材の傾倒操作にクリック感を与えるカム部が第2可動部材と一体に成形されているので、部品点数が増えることがない。また、間欠駆動機構の組み立て性もよくなる。
図1、本発明の実施形態に係る車両用シフト装置の外観斜視図である。図2は、図1に示す車両用シフト装置の構成を示すブロック図である。図3は、図1に示す車両用シフト装置のシフト操作装置の外観斜視図である。図4は、図3に示すシフト操作装置のシフトレバーの各ポジションを説明するための模式図である。図5は、図3に示すシフト操作装置の要部側面図である。図6は、図3に示すシフト操作装置の第1可動部材を示す斜視図である。図7は、図3に示すシフト操作装置の第2可動部材及び第4可動部材を示す斜視図である。図8は、図5に示す第2可動部材が支持体に支持されている状態を示す斜視図である。図9は、図5に示す第1可動部材が傾倒操作された状態を示す要部側面図である。図10は、図9に示す第2可動部材が傾倒操作された状態を示す要部側面図である。図11は、シフトレバーの操作荷重を説明するためのグラフである。図12は、図3に示すシフト操作装置の正面図である。なお、図中、矢印D1方向はシフトレバーの第1傾倒方向を示し、矢印D2方向はシフトレバーの第2傾倒方向を示し、D3方向はシフトレバーの第3傾倒方向を示す。
図1〜図4に示すように、車両用シフト装置100は、操作装置であるシフト操作装置1と、シフト操作装置1からの信号を受けて車両側機器200に信号を送信する制御部101と、シフト操作装置1の操作部材であるシフトレバー2が傾倒操作された複数のポジションを検出する位置検出手段102を有する。
車両用シフト装置100は、ケース本体110と、ケース本体110の上側の開放部分を覆うカバー111とを有し、ケース本体110内には操作装置であるシフト操作装置1が収容されている。
ケース本体110はポリブチレンテレフタレート(PBT、polybutylene terephthalate)等の樹脂材を射出成形することによって形成されている。
制御部101は、シフトレバー2が傾倒操作された各操作ポジションの位置情報信号を車両側機器200に送信する。車両側機器200は、位置情報信号を受けて、シフトパターンに対応した動作を行うとともに、シフトパターンにおけるシフトレバー2の操作ポジションをインストルメントパネル等に設けられた表示部に表示する。
シフトレバー2が操作基準位置で略垂直状態に支持された初期状態から第1傾倒方向(D1方向)に傾倒操作されると、車両のポジション状態は、ポジションHからポジションF1に移動される。ポジションF1は第1傾倒方向(D1方向)側の第1段ポジションF1となる。シフトレバー2が第1傾倒方向(D1方向)へさらに傾倒操作されると、車両のポジション状態は、第1段ポジションF1からポジションF2に移動される。ポジションF2は第1傾倒方向(D1方向)側の第2段ポジションF2となる。シフトレバー2は傾倒操作が終了して操作者が手を離すと自動的に操作基準位置に戻り略垂直な状態で支持され、車両のポジション状態はF2のまま維持される。
第2段ポジションF2の状態からシフトレバー2が第2傾倒方向(D2方向)に傾倒操作されると、車両のポジション状態は第1段ポジションF1またはポジションHに戻される。シフトレバー2は傾倒操作が終了して操作者が手を離すと自動的に操作基準位置に戻り略垂直な状態で支持され、車両のポジション状態はF1またはHのまま維持される。
ポジションR2の状態からシフトレバー2が第1傾倒方向(D1方向)へ傾倒されると、車両のポジション状態はポジションR1またはポジションHに戻される。シフトレバー2は傾倒操作が終了して操作者が手を離すと、自動的に操作基準位置に戻り略垂直な状態で支持され、車両のポジション状態はR1またはHのまま維持される。
車両がポジションMの状態からシフトレバー2が第2傾倒方向(D2方向)へ傾倒操作されると、車両のポジション状態がポジションMからM−に移動される。シフトレバー2は傾倒操作が終了して操作者が手を離すと、自動的にポジションM用位置に戻り支持され、車両のポジション状態はM+のまま維持される。
シフトレバー2がポジションM用位置から操作基準位置方向(D3方向の反対方向)へ傾倒操作されると、車両のポジション状態は、ポジションMからポジションHに移動され、シフトレバー2は操作基準位置で略垂直状態で支持される。
(シフト操作装置)
したがって、以下の説明においては、第1可動部材4、第1磁性体5、第2可動部材8、第2磁性体9、9、そして第1板バネ7、7の構成について説明し、第3可動部材10、第3磁性体11、第4可動部材13、第4磁性体14、14、そして第2板バネ12、12の構成についての詳細な説明は省略する。
支持体3は亜鉛ダイキャスト等の非磁性体により成形された矩形状の枠体15を有している。枠体15は、互いに対向する第1枠部15Aと第2枠部15Bと、第1枠部15A及び第2枠部15Bと直交する方向で互いに対向する第3枠部15Cと第4枠部15Dを有し、枠体15の上下面は開放されている。第1枠部15Aと第2枠部15Bには対向するように軸受け部15a、15aが形成されており、軸受け部15a、15aには支持体3を構成する第1傾倒軸16の両端部が回転自在に嵌合されている。
第1可動部材4が第1傾倒軸16を中心に傾倒操作されるので、シフトレバー2のスムーズな傾倒操作が可能となる。
このような構成により、シフトレバー2は、第1傾倒方向(D1方向)、第2傾倒方向(D2方向)、そして第3傾倒方向(D3方向)へ傾倒操作される。
第1可動部材4は鉄等の磁性材料によって板状に形成されている。第1可動部材4の両側部の基端側には一対の取り付け片部4A、4Aが屈曲形成されている。取り付け片部4A、4Aには軸受け部4a、4aが対向して形成されている。軸受け部4a、4aには第1傾倒軸16の両端が嵌合され、第1可動部材4は枠体15内で第1傾倒軸16を中心に回転自在に支持されている。
第1可動部材4の両側部には第1板バネ7、7の先端が当接する板バネ受け部4B、4Bが水平に張りだすように形成されている。
第3可動部材10は鉄等の磁性材料により板状に形成され、一対の取り付け片部10A、10Aに形成されている軸受け部10a、10aには、第1可動部材4と同じように第1傾倒軸16の両端が嵌合され、第3可動部材10は枠体15内で第1傾倒軸16を中心に回転自在に支持されている。
第3可動部材10の両側部には第2板バネ12、12が当接する板バネ受け部10B、10Bが水平に張りだすように形成されている。
第2可動部材8は樹脂によって板状に成形されている。第2可動部材8の両側部の基端側には一対の取り付け片部8A、8Aが対向するように形成されている。取り付け片部8A、8Aには軸受け部8a、8aが対向して形成されている。軸受け部8a、8aには第1可動部材4と同じように第1傾倒軸16の両端が嵌合され、第2可動部材8は枠体15内で第1傾倒軸16を中心に回転自在に支持されている。
このように、第1可動部材4及び第2可動部材8が第1傾倒軸16を中心として傾倒操作されるので、シフトレバー2のスムーズな傾倒操作が可能となる。また、第1傾倒軸16が第1可動部材4及び第2可動部材8の兼用の傾倒軸となるので、部品点数の削減が図られるとともに、ケース本体110内の収納スペースの使用効率が高くなり、小型化が図られる。
また、移動ガイド部8Cと凸条部15bとの摺動部分の耐久性の向上も図れる。また、第2可動部材8と枠体15との組立て性もよくなる。
第4可動部材13は樹脂によって板状に成形されている。第4可動部材13は板状に形成され、取付け片部13A、13Aには軸受け部13a、13aが形成されており、軸受け部13a、13aには第1可動部材8と同じように第1傾倒軸16が嵌合され、第4可動部材13は枠体15内で第1傾倒軸16を中心に回転自在に支持されている。
シフトレバー2が操作基準位置に置かれているとき、第4可動部材13は第4磁性体14と永久磁石6、6との間の吸引力によって基準状態に支持される。
第2板バネ12、12の先端は第3可動部材10の板バネ受け部10B、10Bに当接され受け止められている。
第2可動部材及び第4可動部材の背面側には一対の永久磁石6、6が一対の第2磁性体9、9及び一対の第4磁性体14、14と対向するように配置されている。永久磁石6、6はネオジウムやサマリウムコバルト磁石等により成形されている。永久磁石6、6は枠体15の両側枠部に形成された開口部15E、15Eから枠体15に挿入され、枠体15内で水平となるように保持されている。
次に、シフト操作装置の作用について説明する。
図5はシフトレバー2が操作基準位置に支持されている状態を示す。例えば、シフトレバー2の第1傾倒方向(D1方向)へ傾倒操作により、シフトレバー2を車両のポジション状態がホームポジションHから第1段ポジションF1へ移動するように傾倒させる。そうすると、シフトレバー2は第1傾倒軸16を中心に図9中時計回り方向へ回転させられる。シフトレバー2の回転によって、支持ブロック部18は第1磁性体5と永久磁石6、6との間の吸引力及び第1板バネ7、7の付勢力に抗して第1可動部材4を押上げる。第1可動部材4が押上げられることによって、シフトレバー2はクリック感を伴って第1傾倒方向(D1方向)の第1段ポジション(図9の状態)へ傾倒操作される。
図11中、一点鎖線Aは、第1磁性体5と永久磁石6、6との間で働く吸引力に抗して第1磁性体5が永久磁石6、6から引き剥がされる力のみがシフトレバー2に操作荷重として作用する設定状態(永久磁石6、6のみを使用した状態)を示す。二点鎖線Bは、第1板バネ7、7の付勢力のみがシフトレバー2に操作荷重として作用する設定状態(第1板バネ7、7のみを使用した状態)を示す。実線Cは、本実施形態のシフト操作装置1に適用されたものであり、第1磁性体5と永久磁石6、6との間で働く吸引力に抗して第1磁性体5が永久磁石6、6から引き剥がされる力と第1板バネ7、7の付勢力の両方がシフトレバー2に操作荷重として作用する設定状態(永久磁石6、6と第1板バネ7、7を使用した状態)を示す。
本実施形態のシフト操作装置1は、シフトレバー2が第1傾倒方向(D1方向)の第1段ポジションへ傾倒操作されると、はじめにシフトレバー2には、図11中、1点鎖線Aで示す永久磁石6、6のみを使用した場合と同様に強い吸引力による操作荷重(図11中破線で示すピーク荷重a)が作用する。その後、第1磁性体5に対する永久磁石6、6の吸引力が弱くなり、シフトレバー2の操作荷重が急激に軽くなるが、その軽くなった操作荷重は第1板バネ7、7の付勢力によって調整され、シフトレバー2には所望の操作荷重(図11中破線で示すボトム荷重b)が作用する。
シフトレバー2に作用する操作荷重を可変調整する場合は、第1板バネ7、7の厚さ、幅、または長さに変更を加えることにより達成できる。
また、シフトレバー2がD1方向の第1段ポジションへ傾倒操作されるとき、シフトレバー2の操作荷重が急激に変化することがないので、シフトレバー2の傾倒操作時の衝撃音の発生が防げる。
図12に示すように、枠体15の第3枠部15Cとケース本体110との間にはシフトレバー2を第3傾倒方向(D3方向)に間欠的に傾倒操作するための間欠駆動機構20が配設されている。
間欠駆動機構20は、ケース本体110に一体的に取付けられた軸受け板21と、第2可動部材8のバネ支持脚部8Bの先端にバネ支持脚部8Bと一体形成された第1カム部8Dとを有している。第4可動部材13のバネ支持脚部13Bの先端にも第2カム部13Dが形成されている。
第1カム部8Dは第2磁性体9、9と永久磁石6、6との間の吸引力によって第1カム案内部材22に押し付けられている。また、第2カム部13Dも第4磁性体14、14と永久磁石6、6との間の吸引力によって第2カム案内部材23に押し付けられている。
したがって、車両のポジション状態がポジションHからポジションMへ移動されるとき、シフトレバー2はクリック感を伴って第3傾倒方向(D3方向)側の位置(ポジションM用位置)に傾倒操作される。なお、車両のポジション状態をポジションMからポジションHへ戻すときは、シフトレバー2を第3傾倒方向(D3方向)と逆方向へ傾倒操作する。このような構成により、シフトレバー2はクリック感を伴って傾倒操作される。
第1カム部8Dは第2可動部材8と一体に成形されるとともに、第2カム部13Dは第4可動部材13と一体成形されているので、部品点数が増えることがない。また、間欠駆動機構20の組み立て性もよくなる。
このように、本実施形態のシフト操作装置1によれば、第1磁性体5と永久磁石6、6との間で働く吸引力に抗して第1磁性体5が永久磁石6、6から引き剥がされる力で発生するクリック感及び第1板バネ7、7の付勢力により操作荷重及び操作タイミング等が調整された操作感触がシフトレバー2の第1傾倒方向(D1方向)側の第1段ポジションへの傾倒操作に与えられるとともに、第3磁性体11と永久磁石6、6との間に働く吸引力に抗して第3磁性体11が永久磁石6、6から引き剥がされる力で発生するクリック感及び第2板バネ12、12の付勢力により操作荷重及び操作タイミング等が調整された操作感触がシフトレバー2の第2傾倒方向(D2方向)側の第1段ポジションへの傾倒操作に与えられるので、耐久性に優れ、寿命が長くなり、小型化が図れる操作装置を提供することができる。
2・・・・・・・・・・・シフトレバー
3・・・・・・・・・・・支持体
4・・・・・・・・・・・第1可動部材
5・・・・・・・・・・・第1磁性体
6・・・・・・・・・・・永久磁石
7・・・・・・・・・・・第1板バネ
8・・・・・・・・・・・第2可動部材
8D・・・・・・・・・・第1カム部
9・・・・・・・・・・・第2磁性体
10・・・・・・・・・・第3可動部材
11・・・・・・・・・・第3磁性体
12・・・・・・・・・・第2板バネ
13・・・・・・・・・・第4可動部材
13D・・・・・・・・・第2カム部
14・・・・・・・・・・第4磁性体
16・・・・・・・・・・第1傾倒軸
17A、17B・・・・・軸部(第2傾倒軸)
20・・・・・・・・・・間欠駆動機構
8C、13C・・・・・・移動ガイド部
100・・・・・・・・・車両用シフト装置
101・・・・・・・・・制御部
102・・・・・・・・・位置検出手段
112・・・・・・・・・シフトノブ
200・・・・・・・・・車両側機器
Claims (6)
- 操作部材と、前記操作部材を傾倒自在に支持する支持体と、を備え、前記操作部材がクリック感を伴って所定のポジションへ傾倒操作される操作装置であって、
前記操作部材の傾倒動作に連動するように前記支持体に支持された第1可動部材と、
前記第1可動部材に備えられた第1磁性体と、
前記操作部材の操作基準位置で前記第1磁性体と対向するように前記支持体に支持された永久磁石と、
前記第1磁性体が前記永久磁石に近づく方向に前記第1可動部材を付勢する弾性体と、
前記第1可動部材と前記永久磁石の間の位置で前記支持体に支持され前記操作部材の傾倒操作に連動して動作する第2可動部材と、
前記永久磁石と対向するように前記第2可動部材に備えられた第2磁性体と、を有し、
前記操作部材が前記操作基準位置にある場合、前記操作部材は、前記第1磁性体と前記永久磁石との間に働く吸引力によって前記操作基準位置で支持され、
前記操作部材が前記操作基準位置から第1段ポジションへ傾倒操作された場合、前記第1可動部材は、前記第1磁性体と前記永久磁石との間に働く吸引力および前記弾性体の付勢力に抗して前記第1磁性体を前記永久磁石から離間させ、前記操作部材が所定のポジションへ傾倒操作され、
前記第1可動部材は前記支持体に設けられた第1傾倒軸に傾倒自在に支持されており、
前記操作部材は、前記操作基準位置から第1傾倒方向に傾倒操作されるとともに前記第1傾倒方向と反対側の第2傾倒方向に傾倒操作され、前記第1可動部材、前記第1磁性体および前記弾性体は、前記永久磁石を間に置き、前記第1傾倒方向側および前記第2傾倒方向側にそれぞれ配設されており、
前記操作部材が前記操作基準位置にある場合、前記操作部材は、前記第1磁性体と前記永久磁石との間に働く吸引力によって前記操作基準位置で支持され、
前記操作部材が前記第1傾倒方向または前記第2傾倒方向へ傾倒操作された場合、前記第2可動部材は、前記第2磁性体と前記永久磁石との間に働く吸引力に抗して前記第2磁性体を前記永久磁石から離間させ、前記操作部材が所定のポジションへ傾倒操作される、
操作装置。 - 前記第2可動部材は前記支持体に設けられた前記第1傾倒軸に傾倒自在に支持されている、
請求項1に記載の操作装置。 - 前記弾性体は前記第2可動部材と一体に成形された樹脂製板バネである、
請求項1または請求項2に記載の操作装置。 - 前記第2可動部材は樹脂により成形されるとともに、前記第2可動部材は前記支持体に摺動自在に支持され、前記第2可動部材の前記支持体との摺動部分に前記第2可動部材と一体成形された移動ガイド部が設けられた、
請求項1〜請求項3のいずれかに記載の操作装置。 - 前記操作部材を前記第1傾倒方向または前記第2傾倒方向と直交する第3傾倒方向へ傾倒自在に支持する第2傾倒軸と、前記操作部材を前記第3傾倒方向へ間欠駆動する間欠駆動機構と、を有し、前記間欠駆動機構は前記第2可動部材と一体に成形されたカム部を有する、
請求項1〜請求項4のいずれかに記載の操作装置。 - 請求項1〜請求項5のいずれかに記載の操作装置と、
前記操作装置からの信号を受けて車両側機器に信号を送信する制御部と、
前記操作装置の前記操作部材に取付けられたシフトノブと、
前記操作部材が位置する前記複数のポジションを検出する位置検出手段と、を有する、
する車両用シフト装置。
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