JP6738270B2

JP6738270B2 - シフト装置

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Publication number: JP6738270B2
Application number: JP2016251698A
Authority: JP
Inventors: 敬博山村
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2016-12-26
Filing date: 2016-12-26
Publication date: 2020-08-12
Anticipated expiration: 2036-12-26
Also published as: JP2018103774A; US11525508B2; CN110035917A; US20200079213A1; CN110035917B; WO2018123486A1

Description

本発明は、シフト体が移動されることでシフト位置が変更されるシフト装置に関する。

特許文献１の車両用変速操作装置では、操作レバーが変速操作装置本体に支持されると共に、変速操作装置本体が取付ブラケットに支持されている。また、変速操作装置本体のＬ字状部材内に取付ブラケットの板状部が挿入されており、変速操作装置本体に衝撃荷重が入力されて、変速操作装置本体が移動される際に、Ｌ字状部材が取付ブラケットの張出部（当接面）によって破壊されて、衝撃荷重が吸収される。

ここで、このような車両用変速操作装置では、Ｌ字状部材と取付ブラケットとによる衝撃荷重の吸収態様を安定させることができるのが好ましい。

特開２０００−２８９４８４号公報

本発明は、上記事実を鑑みて成されたものであり、中間部材と支持部とによる衝撃荷重の吸収態様を安定させることができるシフト装置を提供することを目的とする。

請求項１のシフト装置は、支持体に移動可能に支持され、移動されることでシフト位置が変更されるシフト体と、前記支持体に設けられ、収容孔が設けられた支持部と、前記収容孔に収容されると共に、一側に前記支持部が配置され、前記支持体に衝撃荷重が入力された際に周縁によって前記支持部を破断させると共に前記収容孔に侵入されて前記衝撃荷重が吸収される中間部材と、を備えている。

請求項１のシフト装置では、支持体にシフト体が移動可能に支持されており、シフト体が移動されることでシフト位置が変更される。また、支持体の支持部に収容孔が設けられており、収容孔に中間部材が収容されると共に、中間部材の一側に支持部が配置されている。

ここで、支持体に衝撃荷重が入力された際に、中間部材の周縁によって支持部が破断されると共に、中間部材が収容孔に侵入されて、衝撃荷重が吸収される。このため、中間部材と支持部とによる衝撃荷重の吸収態様を安定させることができる。

請求項２のシフト装置は、請求項１のシフト装置において、前記支持部に前記中間部材の一側において設けられ、前記支持部の前記中間部材周囲よりも薄肉とされた薄肉部を備えている。

請求項２のシフト装置では、支持部に中間部材の一側において薄肉部が設けられており、薄肉部が支持部の中間部材周囲よりも薄肉とされている。このため、支持体に衝撃荷重が入力された際に、支持部の薄肉部が中間部材の周縁によって安定して破断される。このため、中間部材と支持部とによる衝撃荷重の吸収態様を効果的に安定させることができる。

請求項３のシフト装置は、請求項１又は請求項２のシフト装置において、前記中間部材の外周面と前記収容孔の内周面との摩擦力を増加させる摩擦部が設けられている。

請求項３のシフト装置では、摩擦部が中間部材の外周面と支持部の収容孔内周面との摩擦力を増加させる。このため、衝撃荷重の吸収量を増加できる。

請求項４のシフト装置は、請求項１又は請求項３のシフト装置において、前記支持部に前記中間部材の周縁に沿って破断促進部が設けられている。

請求項４のシフト装置では、支持部に中間部材の周縁に沿って破断促進部が設けられている。このため、支持体に衝撃荷重が入力された際に、支持部が中間部材の周縁によって安定して破断される。これにより、中間部材と支持部とによる衝撃荷重の吸収態様を効果的に安定させることができる。

請求項１のシフト装置によれば、中間部材と支持部とによる衝撃荷重の吸収態様を安定させることができる、という効果を有する。

請求項２のシフト装置によれば、中間部材と支持部とによる衝撃荷重の吸収態様を効果的に安定させることができる、という効果を有する。また、請求項３のシフト装置によれば、衝撃荷重の吸収量を増加できる、という効果を有する。さらに、請求項４のシフト装置によれば、中間部材と支持部とによる衝撃荷重の吸収態様を効果的に安定させることができる、という効果を有する。

第１の実施の形態に係るシフト装置の主要部を示す側面図である。シフト装置の主要部を示す斜視図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、シフト装置の主要部の断面図であり、（Ａ）は通常時を示し、（Ｂ）は荷重を受けた状態を示している。第２の実施の形態に係る取付部及び支持部を示す斜視図である。第３の実施の形態に係る図３（Ａ）と同様の主要部の断面図である

〔第１の実施の形態〕
図１には、第１の実施の形態に係るシフト装置１０の主要部が側面図にて示されており、図２には、シフト装置１０の主要部が斜視図にて示されている。なお、各図においては、シフト装置１０の上方が矢印ＵＰにて示され、シフト装置１０の前方が矢印ＦＲにて示され、シフト装置１０の右方が矢印ＲＨにて示されている。

第１の実施の形態に係るシフト装置１０は、所謂バイワイヤ式のものとされている。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おいて車両の運転席（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の前方、右方及び上方は、それぞれ車両の前斜め上方、右方及び後斜め上方に向けられている。

シフト装置１０には、支持体としての樹脂製で略直方体形箱状のフレーム１２（ボデー）が設けられており、フレーム１２がインストルメントパネル内に配置されている。また、シフト装置１０には、シフト体としてのシフトレバー１４が設けられている。シフトレバー１４には、シフト部材としてのレバー本体１６Ａが設けられており、レバー本体１６Ａは、フレーム１２内に配置された基端部を軸に回動可能にフレーム１２に支持されている。また、レバー本体１６Ａには、基端部とは反対側の端部にノブ１６Ｂが設けられており、ノブ１６Ｂがフレーム１２から上方に突出されると共に、インストルメントパネルから車室内に突出されている。

これにより、シフトレバー１４は、車両の乗員（特に運転席に着座する運転者）から操作可能にされており、シフトレバー１４は、シフト方向及びセレクト方向（シフト方向のみでも良い）に回動操作（移動操作）されることでシフト位置が変更される。

フレーム１２の下側には、車体側部品としての樹脂製の支持ブラケット１８（プレート）が配置されている。支持ブラケット１８には、脚部２０が左右方向に対で配置されており、脚部２０は、前後方向に延伸されて、後側端部が下側に突出されている。脚部２０の各々の前端部及び後端部（下端部）には、固定部２０Ａが設けられており、固定部２０Ａには、挿通孔２０Ｂ（図２参照）が貫通形成されている。そして、各々の挿通孔２０Ｂに挿通されたボルトが車両フレームのシフト装置固定部に螺入されることで、支持ブラケット１８が車両フレームのシフト装置固定部に固定される。

一対の脚部２０の間には、前側にブロック状の取付部２２が掛渡されていると共に、後側に板状の連結部２４が掛渡されており、取付部２２及び連結部２４が脚部２０と一体にされている。また、連結部２４には、ブロック状の取付部２６が設けられており、取付部２２、２６の上面が略面一にされて上方に向けられている。

図２に示す如く、取付部２２、２６には、位置決め部を構成するピン２８、及び締結部としてのボルト３０が設けられており、ピン２８及びボルト３０は、軸線が上下方向に平行にされて、取付部２２、２６から上方に突設されている。ピン２８は、一対の脚部２０の略中間となる位置において取付部２２、２６に一体成形により形成されている。また、ボルト３０は、取付部２２においてピン２８の左右両側に配置されると共に、取付部２６においてピン２８の右側に配置されており、ボルト３０は、頭部が取付部２２、２６内にインサート成形されて取付けられている。

一方、シフト装置１０のフレーム１２の下端部には、各々が板状とされた支持部３２、３４が設けられており、支持部３２がフレーム１２から前側に突出されて取付部２２に対向されていると共に、支持部３４がフレーム１２から後側に突出されて取付部２６に対向されている。また、支持部３２、３４は、樹脂成形によりフレーム１２に一体に形成されている。

支持部３２、３４には、位置決め部を構成する挿通孔３６が設けられており、支持ブラケット１８上にフレーム１２が配置された際に、ピン２８と同軸となるように挿通孔３６が形成されている。フレーム１２は、挿通孔３６にピン２８が挿入されることで支持ブラケット１８に対して位置決めされる。

また、フレーム１２の支持部３２、３４と支持ブラケット１８の取付部２２、２６との間には、衝撃吸収部３８が設けられており、フレーム１２は、衝撃吸収部３８を介して支持ブラケット１８に取付けられている。衝撃吸収部３８には、中間部材としての略筒体形状のカラー４０が設けられており、カラー４０は、金属製にされている。

カラー４０には、所定半径の円筒状とされた基部４２及び基部４２よりも小径とされた突出部としての縮径部４４が設けられており、基部４２と縮径部４４とが同軸にされて、縮径部４４が基部４２の上面４２Ａから所定高さで上方に突出されている。また、カラー４０の軸心部には、基部４２及び縮径部４４を貫通する貫通孔４６が設けられており、カラー４０は、貫通孔４６にボルト３０が挿通されて支持ブラケット１８の取付部２２、２６に配置される。また、貫通孔４６に挿入されたボルト３０の先端部が貫通孔４６から上方に突出され、上方に突出されたボルト３０がナット４８に螺入されることで、カラー４０が取付部２２、２６に固定される。

一方、図２及び図３（Ａ）に示す如く、フレーム１２の支持部３２、３４には、収容孔としての取付孔５０が設けられており、取付孔５０は、軸線が上下方向と平行にされている。取付孔５０には、カラー４０の基部４２と略同径とされて支持部３２、３４の下面側に開口された貫通部５０Ａと、カラー４０の縮径部４４と略同径とされて支持部３２、３４の上面側に開口された貫通部５０Ｂとが形成されている。また、取付孔５０の貫通部５０Ａと貫通部５０Ｂとは、同軸にされている。

取付孔５０は、貫通部５０Ｂの深さが、カラー４０の縮径部４４の高さと略同様にされていると共に、貫通部５０Ａの深さがカラー４０の基部４２の上部が挿入（圧入）可能な深さに形成されている。支持部３２、３４は、取付孔５０が形成されることにより、貫通部５０Ｂの周囲に貫通部５０Ａの周囲よりも肉厚が薄くされた薄肉部５２が形成されている。

このように構成されているシフト装置１０では、支持ブラケット１８のボルト３０がカラー４０に挿入されて、カラー４０が取付部２２、２６に配置される。フレーム１２では、支持部３２、３４の挿通孔３６に支持ブラケット１８のピン２８が挿入されると共に、取付孔５０にカラー４０が嵌合される。この際、カラー４０は、縮径部４４が取付孔５０の貫通部５０Ｂに挿入されると共に、基部４２の上部（縮径部４４側の上部）が貫通部５０Ａに圧入されるとこで、基部４２の外周面と貫通部５０Ａの内周面とが摩擦力により係合される。また、カラー４０の縮径部４４の上面が支持部３２、３４の上面と略面一にされて、支持部３２、３４の上面から突出されたボルト３０がナット４８に螺入される。

これにより、フレーム１２の支持部３２、３４は、カラー４０により取付部２２、２６上面から所定の高さだけ持上げられて支持される。また、フレーム１２は、取付孔５０の貫通部５０Ａに嵌込まれたカラー４０の基部４２により上下方向と交差する方向の移動が規制されると共に、基部４２の上面４２Ａとナット４８、及び基部４２の外周面と貫通部５０Ａの内周面との間の摩擦力により上下方向の移動が規制される。

ここで、例えば、車両の衝突時に、シフトレバー１４に乗員（上側）から矢印Ｆの衝撃荷重（インパネ衝撃）が入力されると、衝撃荷重がフレーム１２に伝達されて、衝撃荷重をカラー４０の基部４２の上面４２Ａにより受ける。このため、フレーム１２における支持部３２、３４の薄肉部５２周縁には、シフトレバー１４に入力された衝撃荷重に対する応力（せん断応力）が集中する。これにより、図３（Ｂ）に示す如く、シフトレバー１４に入力された衝撃荷重が所定以上である場合には、支持部３２、３４において薄肉部５２周縁に破断が生じると共に、支持部３２、３４の貫通部５０Ａが基部４２に案内されつつ下側に移動されて（貫通部５０Ａに基部４２が侵入されて）、衝撃荷重が吸収される。このため、支持部３２、３４とカラー４０とによる衝撃荷重の吸収態様を安定させることができ、衝撃荷重の吸収量を安定させることができる。

さらに、支持部３２、３４の縮径部４４周囲の薄肉部５２が支持部３２、３４の基部４２周囲よりも薄肉とされている。このため、シフトレバー１４に衝撃荷重が入力された際には、支持部３２、３４の薄肉部５２周縁がカラー４０の基部４２周縁によって安定して破断される。これにより、支持部３２、３４とカラー４０とによる衝撃荷重の吸収態様を効果的に安定させることができ、衝撃荷重の吸収量を効果的に安定させることができる。

また、カラー４０により取付部２２、２６から支持部３２、３４が離間されていることで、支持部３２、３４が下方移動できて、シフトレバー１４が衝撃荷重を受けた際の退避（後退、下方移動）のためのストロークが確保されている。このため、支持部３２、３４は、薄肉部５２において破断が可能となると共に、薄肉部５２の破断開始以降は、シフトレバー１４に入力された衝撃荷重により、基部４２の外周面と貫通部５０Ａの内周面との間の摩擦力に抗して支持部３２、３４が下方移動される。これにより、フレーム１２及びシフトレバー１４が下降すると共に、支持部３２、３４とカラー４０との間で衝撃荷重を吸収できる。従って、衝撃吸収部３８は、シフトレバー１４に入力された衝撃荷重を吸収しながら、シフトレバー１４と共にフレーム１２を退避させることができる。

また、衝撃吸収部３８おいては、薄肉部５２の厚さ及び径の少なくとも一方を調整することで、薄肉部５２が破断することで吸収する荷重を容易に調整できる。さらに、衝撃吸収部３８では、基部４２の外周面と貫通部５０Ａの内周面との間の摩擦力を調整することで、薄肉部５２が破断する荷重を調整できるので、シフトレバー１４に入力される衝撃荷重の吸収量の調整を容易にできる。しかも、支持部３２、３４が下方移動する際には、カラー４０の基部４２が支持部３２、３４の移動を案内するので、フレーム１２及びシフトレバー１４が後退する際に傾倒してしまうのを抑制できる。

〔第２の実施の形態〕
次に第２の実施の形態を説明する。なお、第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同様の構成については、第１の実施の形態と同様の符号を付与して、詳細な説明を省略する。

図４には、第２の実施の形態に係る衝撃吸収部５４の構成が斜め上方から見た斜視図にて示されている。第２の実施の形態においては、中間部材としてのカラー４０Ａがカラー４０に代えて用いられ、支持部５６が支持部３２、３４に代えて支持体（フレーム１２）に形成されている。

カラー４０Ａには、基部４２の外周面４２Ｂに、摩擦部としてのローレット目５８が形成されており、ローレット目５８は、基部４２が取付孔５０の貫通部５０Ａに圧入されることで、貫通部５０Ａの内周面との間に所定の摩擦力が生じように形成されている。

また、支持部５６には、破断促進部としての複数の溝６０が貫通部５０Ｂの開口の周囲に設けられている。溝６０は、貫通部５０Ａ（基部４２）の内径と同様の内径の円弧状にされ、かつ有底のスリット状とされている。複数の溝６０は、貫通部５０Ａと同軸にされて、貫通部５０Ｂの周方向に所定間隔で形成されている。

これにより、シフトレバー１４に衝撃荷重が入力されると、支持部５６では、支持部５６の薄肉部５２周縁に応力が集中し、シフトレバー１４に入力された衝撃荷重が所定以上である際には、支持部５６における周囲よりも脆弱にされた溝６０部分において薄肉部５２に破断が生じることで、衝撃荷重を吸収できる。この際、支持部５６には、溝６０が形成されていることで、薄肉部５２の破断位置を特定させることができる。このため、薄肉部５２の破断位置が変化することで衝撃荷重の吸収量が変化するのを抑制できる。また、溝６０の深さ、幅、間隔、及び長さを調整することで、薄肉部５２の破断が生じる荷重の調整を容易にできる。さらに、薄肉部５２の厚さと共に、溝６０の深さ、幅、間隔、及び長さを調整することで、薄肉部５２の破断が生じる荷重の調整を一層容易にできる。

なお、破断促進部としては、間欠的に形成した溝６０に限らず、リング状に形成した溝であっても良く、また、貫通部５０Ｂの周方向に沿って所定の間隔で形成した有底又は支持部５６の上面と貫通部５０Ａの底面（貫通部５０Ｂ側の面）を貫通したピン孔であっても良い。

一方、ローレット目５８により基部４２の外周面４２Ｂと貫通部５０Ａの内周面との間に摩擦力が生じるので、薄肉部５２において破断した支持部５６が下方移動する際に衝撃荷重を吸収できる。この際、基部４２の外周面４２Ｂと貫通部５０Ａの内周面との間の摩擦力は、ローレット目５８の粗さ（目の間隔）及び深さによって調整できるので、衝撃荷重の吸収量の調整を容易にできる。

なお、第２の実施の形態では、基部４２の外周面４２Ｂにローレット目５８を形成したが、これに限らず、貫通部５０Ａの内周面にもローレット目を形成するようにしても良い。また、第２の実施の形態では、摩擦部としてローレット目５８を設けたが、これに限らず、基部４２の外周面４２Ｂにランダムに凹凸を形成するなどして表面を粗くしても良く、この場合には、表面粗さ（凹凸の深さ及び密度）を調整することで、摩擦力を調整できて、衝撃荷重の吸収量を調整できる。

さらに、中間部材には、基部に摩擦部としての拡径部（傾斜部）が設けられても良く、拡径部は、突出部から離れるに従って外径が徐々に増加するように形成されても良く、これにより、拡径部が支持部の移動に対して抵抗となって、この抵抗に抗して支持部が移動することで衝撃荷重を吸収できる。この際、拡径部の大きさ及び形状を調整することで、衝撃荷重の吸収量の調整を容易にできる。

〔第３の実施の形態〕
次に第３の実施の形態を説明する。なお、第３の実施の形態において、第１の実施の形態と同様の構成については、第１の実施の形態と同様の符号を付与して、詳細な説明を省略する。

第１及び第２の実施の形態では、中間部材としてのカラー４０、４０Ａの基部４２の上側において、フレーム１２に支持部３２、３４、５６を設けて、支持部３２、３４、５６に収容孔としての取付孔５０を設けた。しかしながら、中間部材（支持体）の下側において支持部を設け、この支持部に収容孔を設けても良い。第３の実施の形態では、中間部材の下側の支持部に収容孔を設けて説明する。図５には、第３の実施の形態に係る衝撃吸収部６２の主要部が断面図にて示されている。

衝撃吸収部６２には、平板状の取付板６４、及び略平板状の支持部としての支持板６６が設けられており、取付板６４が上側とされて、取付板６４と支持板６６とが対向されている。取付板６４は、支持部３２、３４、５６に代えてフレーム１２に一体成形されており、支持板６６は、取付部２２、２６に代えて支持ブラケット１８（支持体）に一体成形されている。

支持板６６には、締結部としてのボルト３０Ａがインサート成形されて設けられており、ボルト３０Ａは、頭部が支持板６６の下側（取付板６４とは反対側）にされている。また、取付板６４には、ボルト３０Ａが挿通される挿通孔６４Ａが形成されている。

取付板６４と支持板６６との間には、中間部材としての略円筒状のカラー６８が配置されており、カラー６８の軸心部には、貫通孔６８Ａが貫通形成されている。また、カラー６８の外径は、ボルト３０Ａの頭部の外径よりも大きくされている。支持板６６には、内径がカラー６８の外径と略同様にされた収容孔としての取付孔７０が形成されており、支持板６６の下面と取付孔７０の底面との間に薄肉部７２が形成されている。

カラー６８は、貫通孔６８Ａにボルト３０Ａが挿通されると共に、下部が取付孔７０に嵌合されて支持板６６上に配置される。また、取付板６４の挿通孔６４Ａに挿入されたボルト３０Ａがナット４８に螺入されることで、取付板６４と支持板６６との間にカラー６８が固定され、カラー６８を介して取付板６４（フレーム１２）が支持板６６（支持ブラケット１８）に支持される。

これにより、シフトレバー１４に衝撃荷重が入力されると、支持板６６の薄肉部７２周縁に応力が集中し、シフトレバー１４に入力された衝撃荷重が所定以上である際には、カラー６８の周縁によって薄肉部７２に破断が生じると共に、カラー６８が支持板６６の取付孔７０内周面に案内されつつ下側に移動されて、衝撃荷重が吸収される。このため、支持板６６とカラー６８とによる衝撃荷重の吸収態様を安定させることができ、衝撃荷重の吸収量を安定させることができる。

また、取付孔７０の底部側の薄肉部５２が取付孔７０の周囲よりも薄肉とされている。このため、シフトレバー１４に衝撃荷重が入力された際には、支持板６６の薄肉部７２周縁がカラー６８周縁によって安定して破断される。これにより、支持板６６とカラー６８とによる衝撃荷重の吸収態様を効果的に安定させることができ、衝撃荷重の吸収量を効果的に安定させることができる。

また、カラー６８により取付板６４と支持板６６とが離間されているので、薄肉部７２の破断開始以降は、シフトレバー１４に入力された衝撃荷重によりカラー６８の外周面と取付孔７０の内周面との間の摩擦力に抗してカラー６８と共に取付板６４が下方移動される。これにより、フレーム１２及びシフトレバー１４が下降すると共に、支持板６６とカラー６８との間で衝撃荷重を吸収できる。従って、衝撃吸収部６２は、シフトレバー１４に入力された衝撃荷重を吸収しながら、シフトレバー１４と共にフレーム１２を退避させることができる。

また、衝撃吸収部６２においては、薄肉部５２の厚さ及び径（カラー６８の外径）の少なくとも一方を調整することで、薄肉部７２が破断することで吸収する荷重を容易に調整できる。さらに、衝撃吸収部６２では、カラー６８の外周面と取付孔７０の内周面との間の摩擦力を調整することで、薄肉部７２が破断する荷重を調整できるので、シフトレバー１４に入力される衝撃荷重の吸収量の調整を容易にできる。

なお、第１及び第２の実施の形態では、中間部材としてのカラー４０、４０Ａの基部４２の上部及び縮径部４４が収容孔としての取付孔５０に収容（嵌合）されるようにし、第３の実施の形態では、中間部材としてのカラー６８の下部が収容孔としての取付孔７０に収容（嵌合）されるようにした。しかしながら、カラー４０、４０Ａは、支持部３２、３４、５６にインサート成形されても良く、また、カラー６８は、支持板６６にインサート成形されても良い。

また、第１から第３の実施の形態では、中間部材として略円筒状のカラー４０、４０Ａ、６８を用いて説明した。しかしながら、中間部材の形状は略円筒状に限らず、多角形略柱状であっても良い。

さらに、以上説明した第１から第３の実施形態では、車両のインストルメントパネルに設けられるシフト装置１０を例に説明したが、シフト装置は、車両のフロアに設けられても良く、ステアリングコラムに設けられても良い。また、シフト装置は、シフト体として回転されることでシフト位置が変更される回転体を備えたシフト装置であっても良い。

１０シフト装置
１２フレーム（支持体）
１４シフトレバー（シフト体）
３２、３４、５６支持部
４０、４０Ａ、６８カラー（中間部材）
５０、７０取付孔（収容孔）
５２、７２薄肉部
５８ローレット目（摩擦部）
６０溝（破断促進部）
６６支持板（支持部）

Claims

支持体に移動可能に支持され、移動されることでシフト位置が変更されるシフト体と、
前記支持体に設けられ、収容孔が設けられた支持部と、
前記支持体に衝撃荷重が入力される前から前記収容孔に収容されると共に、一側に前記支持部が配置され、前記支持体に衝撃荷重が入力された際に周縁によって前記支持部を破断させると共に、前記収容孔に更に侵入されて前記衝撃荷重が吸収される中間部材と、
を備えたシフト装置。
前記支持部に前記中間部材の一側において設けられ、前記支持部の前記中間部材周囲よりも薄肉とされた薄肉部を備えた請求項１記載のシフト装置。
前記中間部材の外周面と前記収容孔の内周面との摩擦力を増加させる摩擦部が設けられた請求項１又は請求項２記載のシフト装置。
前記支持部に前記中間部材の周縁に沿って破断促進部が設けられた請求項１から請求項３の何れか１項記載のシフト装置。