JP7020751B2 - シフト装置 - Google Patents

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Description

本発明は、シフト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、連結部材がダイヤルノブと節度部材とを連結及び連結解除すると共に、ロック部材がダイヤルノブの回転を規制及び規制解除する。
ここで、このシフト装置では、連結部材の作動機構とロック部材の作動機構とが別々にされている。
特開2015-107671号公報
本発明は、上記事実を考慮し、部品点数を低減できるシフト装置を得ることが目的である。
本発明の第1態様のシフト装置は、回転可能にされる回転体と、回転されてシフト位置が変更されるシフト体と、前記回転体と前記シフト体とを連絡し、前記回転体の回転に伴い前記シフト体が回転される連絡体と、前記回転体又は前記シフト体の回転を規制可能にされる規制体と、移動されることで前記連絡体が前記回転体と前記シフト体とを連絡及び連絡解除すると共に前記規制体が前記回転体又は前記シフト体の回転を規制及び規制解除する移動体と、を備える。
本発明の第2態様のシフト装置は、本発明の第1態様のシフト装置において、前記移動体に設けられると共に、前記連絡体と係合され、前記移動体が移動されて前記連絡体が前記回転体と前記シフト体とを連絡及び連絡解除する第1係合部と、前記移動体に設けられると共に、前記規制体と係合され、前記移動体が移動されて前記規制体が前記回転体又は前記シフト体の回転を規制及び規制解除する第2係合部と、を備える。
本発明の第3態様のシフト装置は、本発明の第1態様又は第2態様のシフト装置において、前記移動体の移動位置を検出する検出機構を備える。
本発明の第4態様のシフト装置は、本発明の第1態様~第3態様の何れか1つのシフト装置において、前記移動体が移動されることで前記移動体が前記連絡体を移動させて前記連絡体が前記回転体と前記シフト体とを連絡及び連絡解除する。
本発明の第5態様のシフト装置は、本発明の第1態様~第4態様の何れか1つのシフト装置において、前記規制体が複数設けられる。
本発明の第6態様のシフト装置は、本発明の第1態様~第5態様の何れか1つのシフト装置において、前記移動体が移動されて前記シフト体が回転される。
本発明の第1態様のシフト装置では、回転体とシフト体とを連絡体が連絡しており、回転体の回転に伴いシフト体が回転されて、シフト体のシフト位置が変更される。また、規制体が回転体又はシフト体の回転を規制可能にされる。
ここで、移動体が移動されることで、連絡体が回転体とシフト体とを連絡及び連絡解除すると共に、規制体が回転体又はシフト体の回転を規制及び規制解除する。このため、移動体の移動によって、回転体とシフト体とを連絡及び連絡解除できると共に、回転体又はシフト体の回転を規制及び規制解除でき、部品点数を低減できる。
本発明の第2態様のシフト装置では、移動体の第1係合部と連絡体とが係合されており、移動体が移動されて、連絡体が回転体とシフト体とを連絡及び連絡解除する。また、移動体の第2係合部と規制体とが係合されており、移動体が移動されて、規制体が回転体又はシフト体の回転を規制及び規制解除する。このため、移動体に第1係合部及び第2係合部を設けることで、回転体とシフト体とを連絡及び連絡解除できると共に、回転体又はシフト体の回転を規制及び規制解除でき、移動体の構成を簡単にできる。
本発明の第3態様のシフト装置では、検出機構が移動体の移動位置を検出する。このため、移動体の移動位置に基づき、回転体とシフト体との連絡及び連絡解除と回転体又はシフト体の回転の規制及び規制解除とを容易に検出できる。
本発明の第4態様のシフト装置では、移動体が移動されることで、移動体が連絡体を移動させて、連絡体が回転体とシフト体とを連絡及び連絡解除する。このため、連絡体を移動させる構成を簡単にできる。
本発明の第5態様のシフト装置では、規制体が複数設けられる。このため、移動体の移動によって、複数の規制体が回転体又はシフト体の回転を規制及び規制解除できる。
本発明の第6態様のシフト装置では、移動体が移動されて、シフト体が回転される。このため、移動体の移動によってシフト体のシフト位置を変更できる。
本発明の第1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。 本発明の第1実施形態に係るシフト装置を示す上側から見た斜視図である。 本発明の第1実施形態に係るシフト装置のノブアッパ等を示す下側から見た斜視図である。 (A)は、本発明の実施形態に係るシフト装置のロータカム等を示す上側から見た斜視図であり、(B)は、当該ロータカムを示す上側から見た斜視図であり、(C)は、当該ロータカムを示す上側から見た破断斜視図である。 (A)及び(B)は、本発明の実施形態に係るシフト装置のロータカム等を示す上側から見た平面図であり、(A)は、ロータカムが第1規制位置に配置された際を示し、(B)は、ロータカムが第2規制位置に配置された際を示している。 (A)及び(B)は、本発明の実施形態に係るシフト装置におけるノブの回転規制を示す上側から見た断面図及び概念図であり、(A)は、ノブロアの「P」位置から「R」位置への回転が規制される際を示し、(B)は、ノブロアの「P」位置から「R」位置への回転規制が解除された際を示している。 (A)及び(B)は、本発明の実施形態に係るシフト装置におけるノブの回転規制を示す上側から見た断面図及び概念図であり、(A)は、ノブロアの「D」位置から「M」位置への回転が規制される際を示し、(B)は、ノブロアの「D」位置から「M」位置への回転規制が解除された際を示している。 (A)~(C)は、本発明の第1実施形態に係るシフト装置におけるノブロアが「M」位置に配置された際を示す上側から見た断面図であり、(A)は、キーとロータカムとの配置を示し、(B)は、ノブアッパとノブロアとキーとの配置を示し、(C)は、ノブロアとキーとの配置を示している。 (A)~(C)は、本発明の第1実施形態に係るシフト装置における作動機構のロータカムが逆方向への回転を開始した際を示す上側から見た断面図であり、(A)は、キーとロータカムとの配置を示し、(B)は、ノブアッパとノブロアとキーとの配置を示し、(C)は、ノブロアとキーとの配置を示している。 (A)~(C)は、本発明の第1実施形態に係るシフト装置におけるキーによるノブアッパとノブロアとの連絡が解除された際を示す上側から見た断面図であり、(A)は、キーとロータカムとの配置を示し、(B)は、ノブアッパとノブロアとキーとの配置を示し、(C)は、ノブロアとキーとの配置を示している。 (A)~(C)は、本発明の第1実施形態に係るシフト装置における作動機構がノブロアを「P」位置に回転させた際を示す上側から見た断面図であり、(A)は、キーとロータカムとの配置を示し、(B)は、ノブアッパとノブロアとキーとの配置を示し、(C)は、ノブロアとキーとの配置を示している。 (A)~(C)は、本発明の第1実施形態に係るシフト装置におけるキーがノブアッパとノブロアとを連絡した際を示す上側から見た断面図であり、(A)は、キーとロータカムとの配置を示し、(B)は、ノブアッパとノブロアとキーとの配置を示し、(C)は、ノブロアとキーとの配置を示している。 (A)~(C)は、本発明の第1実施形態に係るシフト装置におけるロータカムが第1規制位置に回転された際を示す上側から見た断面図であり、(A)は、キーとロータカムとの配置を示し、(B)は、ノブアッパとノブロアとキーとの配置を示し、(C)は、ノブロアとキーとの配置を示している。 本発明の第2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平面図である。
[第1実施形態]
図1には、本発明の第1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2には、シフト装置10が上側から見た斜視図にて示されている。なお、シフト装置10の上方を矢印UPで示している。
本実施形態に係るシフト装置10は、車両(自動車)のコンソール(図示省略)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、車両の上方に向けられている。
図1及び図2に示す如く、シフト装置10には、支持体としての略直方体形箱状のプレート12が設けられており、プレート12は、コンソール内に固定されている。プレート12の上側には、略直方体形箱状のプレートアッパ14が設けられると共に、プレート12の下側には、略直方体形箱状のプレートロア16が設けられており、プレート12は、プレートアッパ14とプレートロア16とが組付けられて構成されている。プレートアッパ14の下面及びプレートロア16の下面は、開口されており、プレートアッパ14の下面は、プレートロア16の上壁(底壁)が閉鎖している。
プレートアッパ14の上壁には、支持部としての略円筒状の支持筒14Aが一体に設けられており、支持筒14Aは、上側に突出されている。支持筒14Aの軸方向は、上下方向に平行にされており、支持筒14A内は、上側及び下側に開放されている。プレートアッパ14の上壁には、規制部としての柱状の規制柱14Bが一対一体に設けられており、規制柱14Bは、上側に突出されると共に、支持筒14Aの径方向外側に突出されている。規制柱14Bは、支持筒14Aの周方向に沿って延伸されており、一対の規制柱14Bは、支持筒14Aの周方向において等間隔に配置されている。支持筒14Aの周壁には、円柱状の節度孔18が一対形成されており、一対の節度孔18は、それぞれ上側に開放されると共に、支持筒14Aの周方向において等間隔に配置されている。
支持筒14Aの下端部内には、案内部としての断面U字形枠状の第1案内枠14E及び第2案内枠14F(図6(A)参照)が一体に設けられており、第1案内枠14E及び第2案内枠14Fは、支持筒14Aの径方向に延伸されている。第1案内枠14E内は、一方の規制柱14Bより正方向(図1等の矢印Aの方向)側において、支持筒14Aの径方向外側に開放されており、第2案内枠14F内は、一方の規制柱14Bの逆方向(図1等の矢印Bの方向)側近傍において、支持筒14Aの径方向外側に開放されている。
プレートロア16の下側には、略直方体形箱状のケース20が設けられており、ケース20は、プレートロア16に組付けられている。ケース20の上面は、開口されており、ケース20の上面は、プレートロア16の上壁が閉鎖している。ケース20内には、検出機構としての略矩形板状の検出基板22が固定されており、検出基板22は、上下方向に垂直に配置されている。検出基板22は、車両の制御装置24に電気的に接続されており、制御装置24には、車両の自動変速機26(変速機)が電気的に接続されている。制御装置24には、車両のブレーキ50が電気的に接続されており、車両の乗員(特に運転手)がブレーキ50を操作することで、車両が制動される。制御装置24には、速度計52が電気的に接続されており、速度計52は、車両の速度を検出する。
プレートアッパ14の上側には、回転体(操作体)としての略有底円筒状のノブアッパ28が配置されており、ノブアッパ28内は、下側に開放されている。ノブアッパ28は、プレートアッパ14の支持筒14Aに同軸上に支持されており、ノブアッパ28の径方向及び上下方向への移動は、規制されている。ノブアッパ28は、上下方向(中心軸線)周りに回転可能にされており、ノブアッパ28は、正方向及び逆方向に回転可能にされている。ノブアッパ28は、コンソールを回転可能に貫通されて、車室内に突出されており、ノブアッパ28は、乗員によって回転操作可能にされている。
ノブアッパ28の下端部には、被連絡部として直方体状の連絡凹部28A(図3参照)が複数形成されており、複数の連絡凹部28Aは、ノブアッパ28の周方向に等間隔に配置されると共に、それぞれノブアッパ28の径方向外側及び下側に開放されている。
ノブアッパ28の下部には、連絡凹部28Aのノブアッパ28径方向内側かつ上側において、被付勢部としての三角柱状の節度山28C(図3参照)が複数形成されており、複数の節度山28Cは、ノブアッパ28の周方向に等間隔に配置されると共に、ノブアッパ28周方向における配置間隔角度が連絡凹部28Aのノブアッパ28周方向における配置間隔角度と同一にされている。節度山28Cは、下側に突出されており、節度山28C間の空間は、下側に開放されている。
ノブアッパ28の節度山28Cより下側には、付勢部としての略円柱状の節度ピン30(図3参照)が一対設けられており、一対の節度ピン30は、それぞれプレート12の節度孔18に嵌入されて、ノブアッパ28の周方向に等間隔に配置されている。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の水平方向(上下方向に垂直な方向)への移動は、規制されている。また、節度ピン30の上面は、略円錐状に突出されている。
各節度ピン30の下側には、付勢部材としての節度スプリング32(圧縮コイルスプリング、図3参照)が設けられており、節度スプリング32は、プレート12の節度孔18に挿入されている。節度スプリング32は、節度ピン30と節度孔18の下面(底面)との間に掛渡されており、節度スプリング32は、節度ピン30を上側に付勢して、節度ピン30の上面をノブアッパ28の節度山28Cに当接させている。
プレートアッパ14の支持筒14Aには、ノブアッパ28の下側において、シフト体としての略円環状のノブロア34が同軸上に支持されており、ノブロア34は、ノブアッパ28と同軸上に配置されると共に、径方向及び上下方向への移動が規制されている。ノブロア34は、上下方向(中心軸線)周りに回転可能にされており、ノブロア34は、正方向及び逆方向に回転可能にされている。
ノブロア34の下面には、被規制部(規定部)としての矩形柱状の第1規制突起34A及び第2規制突起34B(図6(A)参照)が一体に設けられており、第1規制突起34Aと第2規制突起34Bとは、ノブロア34の周方向において等間隔に配置されている。第1規制突起34A及び第2規制突起34Bは、下側に突出されており、第1規制突起34Aは、プレートアッパ14の一方の規制柱14Bの正方向側において、規制柱14B間に挿入されると共に、第2規制突起34Bは、一方の規制柱14Bの逆方向側において、規制柱14B間に挿入されている。第1規制突起34A及び第2規制突起34Bの正方向側面は、ノブロア34の径方向内側へ向かうに従い逆方向側へ向かう方向に僅かに傾斜されており、第1規制突起34A及び第2規制突起34Bの逆方向側面は、ノブロア34の径方向内側へ向かうに従い正方向側へ向かう方向に僅かに傾斜されている。ノブロア34の回転可能範囲は、第1規制突起34A及び第2規制突起34Bの規制柱14B間での回転可能範囲に規定(規制)されており、ノブロア34の正方向への回転は、第1規制突起34A及び第2規制突起34Bが規制柱14Bの逆方向側端面に当接(面接触)されて解除不能に規制されると共に、ノブロア34の逆方向への回転は、第1規制突起34A及び第2規制突起34Bが規制柱14Bの正方向側端面に当接(面接触)されて解除不能に規制される。
ノブロア34は、回転可能範囲において、逆方向側から正方向側に向けて、シフト位置としての「P」位置(パーキング位置、所定シフト位置)、「R」位置(リバース位置、規定シフト位置)、「N」位置(ニュートラル位置、規定シフト位置)、「D」位置(ドライブ位置、規定シフト位置)及び「M」位置(マニュアル位置、特定シフト位置)にこの順番で配置可能にされている。ノブロア34の各シフト位置間での回転角度は、同一にされると共に、連絡凹部28Aのノブアッパ28周方向における配置間隔角度と同一にされている。ノブロア34が「R」位置に配置される際には、ノブロア34の第1規制突起34Aがプレートアッパ14の第1案内枠14E内にノブロア34の径方向において対向される。ノブロア34が「M」位置に配置される際には、ノブロア34の第2規制突起34Bがプレートアッパ14の第2案内枠14F内にノブロア34の径方向において対向される。
ノブロア34の外周には、シフト検出機構としての略円柱状のシフトセンサ36の上端部が噛合されており、シフトセンサ36は、プレートアッパ14の上壁を貫通されると共に、プレートロア16上に回転可能に支持されている。シフトセンサ36は、ノブロア34が回転されて回転可能にされており、ケース20内の検出基板22がシフトセンサ36の回転位置(シフトセンサ36の下端に固定されたマグネット36Aの回転位置)を検出することで、ノブロア34の回転位置が検出されて、ノブロア34のシフト位置が検出される。これにより、制御装置24の制御により、自動変速機26のシフトレンジがノブロア34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、所定シフトレンジ)、「R」レンジ(リバースレンジ、規定シフトレンジ)、「N」レンジ(ニュートラルレンジ、規定シフトレンジ)、「D」レンジ(ドライブレンジ、規定シフトレンジ)又は「M」レンジ(マニュアルレンジ、特定シフトレンジ))に変更される。
ノブロア34には、連絡体としての略矩形柱状のキー38が支持されており、キー38は、ノブロア34の径方向に移動可能にされると共に、ノブロア34に対するノブロア34周方向及び上下方向への移動が規制されている。キー38は、プレートアッパ14の支持筒14Aを貫通されており、キー38は、支持筒14Aの周方向に所定範囲で移動可能にされている。キー38の一端側部分(ノブロア34径方向外側部分)には、連絡部としての略矩形板状の連絡板38Aが一体に設けられており、連絡板38Aは、上側に突出されている。連絡板38Aは、ノブアッパ28の連絡凹部28Aにノブアッパ28の径方向外側から嵌入されており(図8(B)参照)、キー38は、ノブアッパ28とノブロア34とを一体回転可能に連絡している。このため、ノブアッパ28が回転されることで、ノブロア34が回転されて、ノブロア34のシフト位置が変更される。キー38の他端(ノブロア34径方向内側端)には、被移動部としての略円柱状の移動柱38Bが一体に設けられており、移動柱38Bは、ノブロア34の径方向内側かつ支持筒14A内において、下側に延出されている。
ノブロア34が各シフト位置に配置される際には、節度ピン30が節度スプリング32の付勢力によりノブアッパ28の節度山28C間に挿入されることで、ノブロア34が、ノブアッパ28及びキー38を介して各シフト位置側に付勢されて、各シフト位置に保持される。ノブアッパ28が回転操作されることで、キー38を介してノブロア34が回転されて、ノブロア34のシフト位置が変更される際には、節度山28Cが節度スプリング32の付勢力に抗して節度ピン30を乗越えることで、ノブアッパ28の回転操作に節度感が作用される。
プレートアッパ14の第1案内枠14E内には、規制体としての矩形柱状の第1ロックバー54が嵌入されており、第1ロックバー54は、第1案内枠14Eに案内されてノブロア34の径方向に移動可能にされると共に、ノブロア34の周方向及び上下方向への移動が規制されている。第1ロックバー54の基端部(ノブロア34径方向内側端部)の下側には、係合部としての略矩形柱状の第1当接柱54A(図5(A)参照)が設けられており、第1当接柱54Aは、第1ロックバー54の下面と一体にされると共に、ノブロア34の径方向に延伸されている。第1ロックバー54と第1案内枠14Eの底面(ノブロア34径方向内側面)との間には、規制付勢部材としての第1ロックスプリング56(圧縮コイルスプリング)が掛渡されており、第1ロックスプリング56は、第1ロックバー54をノブロア34の径方向外側に付勢している。
プレートアッパ14の第2案内枠14F内には、規制体としての矩形柱状の第2ロックバー58が嵌入されており、第2ロックバー58は、第2案内枠14Fに案内されてノブロア34の径方向に移動可能にされると共に、ノブロア34の周方向及び上下方向への移動が規制されている。第2ロックバー58の基端部(ノブロア34径方向内側端部)の下側には、係合部としての略矩形柱状の第2当接柱58A(図5(A)参照)が設けられており、第2当接柱58Aの基端(ノブロア34径方向内側端)は、第2ロックバー58の基端と一体にされている。第2当接柱58Aは、第2ロックバー58の下面から離間された状態で、ノブロア34の径方向外側に延出されており、第2当接柱58Aは、第1ロックバー54の第1当接柱54Aより下側に配置されている。第2ロックバー58と第2案内枠14Fの底面(ノブロア34径方向内側面)との間には、規制付勢部材としての第2ロックスプリング60(圧縮コイルスプリング)が掛渡されており、第2ロックスプリング60は、第2ロックバー58をノブロア34の径方向外側に付勢している。
プレートロア16上には、移動機構としての作動機構40が設けられている。
作動機構40には、移動体としての略円柱状のロータカム42(図4の(A)~(C)参照)が設けられており、ロータカム42は、ウォームホイールにされると共に、プレートロア16上に回転可能に支持されている。ロータカム42は、プレートアッパ14の支持筒14Aと同軸上に配置されており、ロータカム42は、ノブアッパ28及びノブロア34と同軸上に配置されている。また、ロータカム42の回転位置(ロータカム42の下端に固定されたマグネット42Aの回転位置)は、ケース20内の検出基板22が検出する。
ロータカム42の上端部には、第1係合部(作動部)としてのカム溝44が形成されており、カム溝44は、上側に開放されている。カム溝44の正方向側端部及び正方向側端部近傍を除く部分は、連絡部としての連絡溝44Aにされており、連絡溝44Aは、ロータカム42の周方向に延伸されている。カム溝44の正方向側端部は、解除部としての解除溝44Bにされており、解除溝44Bは、連絡溝44Aよりロータカム42径方向外側の位置において、ロータカム42の周方向に延伸されている。カム溝44の正方向側端部近傍は、移動部としての移動溝44Cにされており、移動溝44Cは、正方向側へ向かうに従いロータカム42の径方向外側へ向かう方向に延伸されて、連絡溝44Aと解除溝44Bとを連通している。
カム溝44には、キー38の移動柱38Bが挿入されており、移動柱38Bは、カム溝44にカム溝44の幅方向において嵌合されている。ノブアッパ28が回転操作されて、ノブロア34が「P」位置から「M」位置までの範囲で回転される際には、移動柱38Bがカム溝44の連絡溝44Aの範囲で回転される。
ロータカム42の上端部には、カム溝44のロータカム42径方向内側において、第2係合部を構成する解除配置部としての断面略円状の解除孔62が形成されており、解除孔62は、上側に開放されると共に、ロータカム42と同軸上に配置されている。解除孔62は、第1ロックバー54の第1当接柱54Aの上下方向位置及び第2ロックバー58の第2当接柱58Aの上下方向位置に配置されており、解除孔62には、第1当接柱54A及び第2当接柱58Aが挿入可能にされている。
ロータカム42の上端部には、カム溝44の逆方向側かつ解除孔62の径方向外側において、第2係合部を構成する規制配置部としての断面台形状の第1規制孔64が形成されており、第1規制孔64は、上側に開放されている。第1規制孔64は、解除孔62に連通されており、第1規制孔64の正方向側面は、正方向側へ向かうに従いロータカム42の径方向内側へ向かう方向に傾斜されている。第1規制孔64は、第1ロックバー54の第1当接柱54Aの上下方向位置に配置されると共に、第2ロックバー58の第2当接柱58Aより上側に配置されており、第1規制孔64には、第1当接柱54Aが挿入可能にされると共に、第2当接柱58Aが挿入不能にされている。
ロータカム42の上端部には、カム溝44の正方向側かつ解除孔62の径方向外側において、第2係合部を構成する規制配置部としての断面台形状の第2規制孔66が形成されており、第2規制孔66は、下側に開放されると共に、第1規制孔64の逆方向側に配置されている。第2規制孔66は、解除孔62に連通されており、第2規制孔66の正方向側面は、正方向側へ向かうに従いロータカム42の径方向内側へ向かう方向に傾斜されると共に、第2規制孔66の逆方向側面は、逆方向側へ向かうに従いロータカム42の径方向内側へ向かう方向に傾斜されている。第2規制孔66は、第1ロックバー54の第1当接柱54Aより下側に配置されると共に、第2ロックバー58の第2当接柱58Aの上下方向位置に配置されており、第2規制孔66には、第1当接柱54Aが挿入不能にされると共に、第2当接柱58Aが挿入可能にされている。
作動機構40には、作動装置としてのモータ46が設けられており、モータ46は、プレートロア16上に支持されている。モータ46の出力軸には、ウォーム48が同軸上に固定されており、ウォーム48は、ロータカム42の外周に噛合されている。モータ46は、制御装置24に電気的に接続されており、制御装置24の制御により、モータ46が正作動及び逆作動されることで、それぞれ、ウォーム48が回転されて、ロータカム42が正方向及び逆方向に回転される。
ロータカム42は、第1規制位置(図5(A)及び図6(A)参照)に配置可能にされている。ロータカム42が第1規制位置に配置された際には、ロータカム42の第1規制孔64の底面(ロータカム42径方向外側面)に第1ロックバー54の第1当接柱54Aが第1ロックスプリング56の付勢力により当接されて、第1ロックバー54がプレートアッパ14の支持筒14A外側に突出される。さらに、ロータカム42の解除孔62の周面に第2ロックバー58の第2当接柱58Aが第2ロックスプリング60の付勢力により当接されて、第2ロックバー58が支持筒14Aの外側に突出されない。
ロータカム42は、第1規制位置より逆方向側の第2規制位置(図5(B)、図6(B)及び図7(A)参照)に配置可能にされている。ロータカム42が第2規制位置に配置された際には、ロータカム42の解除孔62の周面に第1ロックバー54の第1当接柱54Aが第1ロックスプリング56の付勢力により当接されて、第1ロックバー54がプレートアッパ14の支持筒14A外側に突出されない。さらに、ロータカム42の第2規制孔66の底面(ロータカム42径方向外側面)に第2ロックバー58の第2当接柱58Aが第2ロックスプリング60の付勢力により当接されて、第2ロックバー58が支持筒14Aの外側に突出される。
ロータカム42が第1規制位置と第2規制位置との間で回転される際には、ロータカム42の第1規制孔64の正方向側面に対し第1ロックバー54の第1当接柱54Aが第1ロックスプリング56の付勢力により摺動されて、第1ロックバー54がロータカム42の径方向に移動される。さらに、ロータカム42の第2規制孔66の逆方向側面に対し第2ロックバー58の第2当接柱58Aが第2ロックスプリング60の付勢力により摺動されて、第2ロックバー58がロータカム42の径方向に移動される。また、第1ロックバー54がロータカム42の径方向への移動を開始する際と第2ロックバー58がロータカム42の径方向への移動を開始する際とは同時にされると共に、第1ロックバー54がロータカム42の径方向への移動を終了する際と第2ロックバー58がロータカム42の径方向への移動を終了する際とは同時にされる。
ロータカム42は、第2規制位置より逆方向側の解除位置(図7(B)参照)に配置可能にされている。ロータカム42が解除位置に配置された際には、ロータカム42の解除孔62の周面に第1ロックバー54の第1当接柱54Aが第1ロックスプリング56の付勢力により当接されて、第1ロックバー54がプレートアッパ14の支持筒14A外側に突出されない。さらに、解除孔62の周面に第2ロックバー58の第2当接柱58Aが第2ロックスプリング60の付勢力により当接されて、第2ロックバー58が支持筒14Aの外側に突出されない。
ロータカム42が第2規制位置と解除位置との間で回転される際には、ロータカム42の解除孔62の周面に対し第1ロックバー54の第1当接柱54Aが第1ロックスプリング56の付勢力により摺動されて、第1ロックバー54がロータカム42の径方向に移動されない。さらに、ロータカム42の第2規制孔66の正方向側面に対し第2ロックバー58の第2当接柱58Aが第2ロックスプリング60の付勢力により摺動されて、第2ロックバー58がロータカム42の径方向に移動される。
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、ノブロア34におけるキー38の連絡板38Aがノブアッパ28の連絡凹部28Aに嵌合されて、キー38がノブアッパ28とノブロア34とを連絡しており、ノブアッパ28が回転操作されることで、キー38を介してノブロア34が回転されて、ノブロア34のシフト位置が変更される。これにより、制御装置24の制御により、自動変速機26のシフトレンジがノブロア34のシフト位置に対応するシフトレンジに変更される。
ところで、ノブロア34が「P」位置に配置された際に、ブレーキ50が操作されない場合には、作動機構40において、制御装置24の制御により、ロータカム42が第1規制位置に配置される(図5(A)及び図6(A)参照)。このため、ロータカム42の第1規制孔64の底面に第1ロックバー54の第1当接柱54Aが当接されて、第1ロックバー54がプレートアッパ14の支持筒14A外側に突出される。さらに、ロータカム42の解除孔62の周面に第2ロックバー58の第2当接柱58Aが当接されて、第2ロックバー58が支持筒14Aの外側に突出されない。これにより、ノブロア34の第1規制突起34Aが第1ロックバー54に当接(面接触)されて、ノブアッパ28及びノブロア34の「P」位置から正方向(「R」位置)への回転が規制(ロック)される。
一方、ノブロア34が「P」位置に配置された際に、ブレーキ50が操作された場合には、作動機構40において、制御装置24の制御により、ロータカム42が第2規制位置に配置される(図5(B)及び図6(B)参照)。このため、ロータカム42の解除孔62の周面に第1ロックバー54の第1当接柱54Aが当接されて、第1ロックバー54が支持筒14Aの外側に突出されない。これにより、ノブロア34の第1規制突起34Aが第1ロックバー54に当接不能にされて、ノブアッパ28及びノブロア34の「P」位置から正方向(「R」位置)への回転規制が解除される。
ノブロア34が「D」位置に配置されてから所定時間経過しない際には、作動機構40において、制御装置24の制御により、ロータカム42の第2規制位置に配置される(図7(A)参照)。このため、ロータカム42の第2規制孔66の底面に第2ロックバー58の第2当接柱58Aが当接されて、第2ロックバー58が支持筒14Aの外側に突出される。これにより、ノブロア34の第2規制突起34Bが第2ロックバー58(面接触)に当接されて、ノブアッパ28及びノブロア34の「D」位置から正方向(「M」位置)への回転が規制される。
一方、ノブロア34が「D」位置に配置されてから所定時間経過した際には、作動機構40において、制御装置24の制御により、ロータカム42が解除位置に配置される(図7(B)参照)。このため、ロータカム42の解除孔62の周面に第2ロックバー58の第2当接柱58Aが当接されて、第2ロックバー58が支持筒14Aの外側に突出されない。これにより、ノブロア34の第2規制突起34Bが第2ロックバー58に当接不能にされて、ノブアッパ28及びノブロア34の「D」位置から正方向(「M」位置)への回転規制が解除される。
ノブロア34が「D」位置、「M」位置又は「N」位置に配置された際に、速度計52が検出する車両の前進速度が所定速度以上である場合には、作動機構40において、制御装置24の制御により、ロータカム42が第1規制位置に配置される(図5(A)参照)。このため、ロータカム42の第1規制孔64の底面に第1ロックバー54の第1当接柱54Aが当接されて、第1ロックバー54が支持筒14Aの外側に突出される。これにより、ノブロア34の第1規制突起34Aが第1ロックバー54に当接(面接触)されて、ノブアッパ28及びノブロア34の「N」位置から逆方向(「R」位置)への回転が規制される。
一方、ノブロア34が「D」位置、「M」位置又は「N」位置に配置された際に、速度計52が検出する車両の前進速度が所定速度未満である場合には、作動機構40において、制御装置24の制御により、ロータカム42が第2規制位置又は解除位置に配置される(図7の(A)及び(B)参照)。このため、ロータカム42の解除孔62の周面に第1ロックバー54の第1当接柱54Aが当接されて、第1ロックバー54が支持筒14Aの外側に突出されない。これにより、ノブロア34の第1規制突起34Aが第1ロックバー54に当接不能にされて、ノブアッパ28及びノブロア34の「N」位置から逆方向(「R」位置)への回転規制が解除される。
また、ノブロア34が「P」位置以外(例えば「M」位置)に配置された際(図8の(A)~(C)参照)には、所定の機会(例えば車両のエンジンが停止された場合)に、制御装置24の制御により、自動変速機26のシフトレンジが自動的に「P」レンジに変更される。
ノブロア34が「P」位置以外に配置された際における所定の機会には、作動機構40において、制御装置24の制御により、ロータカム42が第1規制位置、第2規制位置又は解除位置から逆方向に回転される(図9の(A)~(C)参照)。
このため、キー38の移動柱38Bがロータカム42のカム溝44の連絡溝44Aから移動溝44Cに挿入されることで、移動溝44Cが、移動柱38Bをロータカム42の径方向外側に押圧して、キー38をロータカム42の径方向外側に移動させる。そして、移動柱38Bがカム溝44の解除溝44Bに挿入されることで、キー38の連絡板38Aがノブアッパ28の連絡凹部28Aから離脱されて、キー38によるノブアッパ28とノブロア34との連絡が解除される(図10の(A)~(C)参照)。
さらに、ノブアッパ28の節度山28C間に節度ピン30が節度スプリング32の付勢力により挿入されてノブアッパ28の回転が制限された状態で、解除溝44Bの正方向側端が、移動柱38Bを逆方向に押圧して、キー38を介してノブロア34を逆方向に回転させることで、ノブロア34が「P」位置に回転される(図11の(A)~(C)参照)。このため、ノブロア34のシフト位置が自動変速機26のシフトレンジに対応される。
その後、制御装置24の制御により、ロータカム42が正方向に回転される。このため、キー38の移動柱38Bがカム溝44の解除溝44Bから移動溝44Cに挿入されることで、移動溝44Cが、移動柱38Bをロータカム42の径方向内側に押圧して、キー38をロータカム42の径方向内側に移動させる。そして、移動柱38Bがカム溝44の連絡溝44Aに挿入されることで、キー38の連絡板38Aがノブアッパ28の連絡凹部28Aに挿入されて、キー38がノブアッパ28とノブロア34とを連絡する(図12の(A)~(C)参照)。さらに、ロータカム42が第1規制位置又は第2規制位置に回転(復帰)される(図13の(A)~(C)参照)。
なお、ロータカム42が解除位置より逆方向側において回転される際には、ロータカム42の解除孔62の周面に第1ロックバー54の第1当接柱54A及び第2ロックバー58の第2当接柱58Aが当接されて、第1ロックバー54及び第2ロックバー58が支持筒14Aの外側に突出されない。このため、第1ロックバー54及び第2ロックバー58がノブロア34の回転を規制不能にされる。
ここで、上述の如く、ロータカム42が回転されることで、第1ロックバー54及び第2ロックバー58が、ロータカム42の径方向外側及び径方向内側に移動されて、それぞれノブロア34の回転を規制及び規制解除する。さらに、ロータカム42が回転されることで、キー38が、ロータカム42の径方向内側及び径方向外側に移動されて、それぞれノブアッパ28とノブロア34とを連絡及び連絡解除する。このため、1つの作動機構40のロータカム42の回転によって、ノブロア34の回転を規制及び規制解除できると共に、ノブアッパ28とノブロア34とを連絡及び連絡解除でき、部品点数を低減できて、シフト装置10の構成を簡単にできると共に、シフト装置10を小型化できる。
また、ロータカム42の解除孔62及び第1規制孔64に第1ロックバー54の第1当接柱54Aが挿入可能にされると共に、ロータカム42の解除孔62及び第2規制孔66に第2ロックバー58の第2当接柱58Aが挿入可能にされており、ロータカム42が回転されることで、第1ロックバー54及び第2ロックバー58が、ロータカム42の径方向に移動されて、ノブロア34の回転を規制及び規制解除する。さらに、ロータカム42のカム溝44にキー38の移動柱38Bが挿入されており、ロータカム42が回転されることで、キー38が、ロータカム42の径方向に移動されて、ノブアッパ28とノブロア34とを連絡及び連絡解除する。このため、ロータカム42に解除孔62、第1規制孔64第2規制孔66及びカム溝44を設けることで、第1ロックバー54及び第2ロックバー58がノブロア34の回転を規制及び規制解除できると共に、キー38がノブアッパ28とノブロア34とを連絡及び連絡解除でき、ロータカム42の構成を簡単にできる。
さらに、検出基板22がロータカム42の回転位置(マグネット42Aの回転位置)を検出する。このため、検出基板22がロータカム42の回転位置に基づき第1ロックバー54及び第2ロックバー58のロータカム42径方向位置とキー38のロータカム42径方向位置とを検出できて、ノブロア34の回転の規制及び規制解除とノブアッパ28とノブロア34との連絡及び連絡解除とを容易に検出できる。
また、第1ロックバー54と第2ロックバー58とが設けられている。このため、ロータカム42の回転によって、第1ロックバー54と第2ロックバー58とがノブロア34の回転を規制及び規制解除できて、ノブロア34の回転の規制態様(規制するノブロア34の回転位置及び回転範囲)を多くできる。
さらに、ロータカム42に第1規制孔64及び解除孔62が設けられており、ロータカム42に第1ロックバー54によるノブロア34の回転の規制可能角度範囲(第1規制孔64の角度範囲)と規制不能角度範囲(解除孔62の第1規制孔64以外の角度範囲)とが設定されている。このため、ロータカム42において第1ロックバー54によるノブロア34の回転の規制可能角度範囲と規制不能角度範囲とを容易に大きくできて、ロータカム42における第1ロックバー54によるノブロア34の回転の規制可能角度範囲と規制不能角度範囲との設定自由度を大きくできる。
しかも、ロータカム42に第2規制孔66及び解除孔62が設けられており、ロータカム42に第2ロックバー58によるノブロア34の回転の規制可能角度範囲(第2規制孔66の角度範囲)と規制不能角度範囲(解除孔62の第2規制孔66以外の角度範囲)とが設定されている。このため、ロータカム42において第2ロックバー58によるノブロア34の回転の規制可能角度範囲と規制不能角度範囲とを容易に大きくできて、ロータカム42における第2ロックバー58によるノブロア34の回転の規制可能角度範囲と規制不能角度範囲との設定自由度を大きくできる。
また、ロータカム42が第1規制位置から第2規制位置に回転される際には、第1ロックバー54のロータカム42径方向内側への移動開始と第2ロックバー58のロータカム42径方向外側への移動開始とが同時にされて、第1ロックバー54がロータカム42の径方向内側に移動される時間と第2ロックバー58がロータカム42の径方向外側に移動される時間とが一致(重複)される。このため、第1ロックバー54のロータカム42径方向内側への移動終了後に第2ロックバー58がロータカム42の径方向外側への移動を開始する場合に比し、第2ロックバー58がロータカム42の径方向外側に早期に移動でき、ノブアッパ28及びノブロア34が早期に「M」位置に回転される場合でも、第2ロックバー58がノブロア34の「M」位置への回転を適切に規制できる。しかも、第2ロックバー58のロータカム42径方向外側への移動終了後に第1ロックバー54がロータカム42の径方向内側への移動を開始する場合に比し、第1ロックバー54がロータカム42の径方向内側に早期に移動でき、ノブアッパ28及びノブロア34が早期に「R」位置に回転される場合でも、第1ロックバー54がノブロア34の「R」位置への回転規制を適切に解除できる。
さらに、ロータカム42が第2規制位置から第1規制位置に回転される際には、第1ロックバー54のロータカム42径方向外側への移動開始と第2ロックバー58のロータカム42径方向内側への移動開始とが同時にされて、第1ロックバー54がロータカム42の径方向外側に移動される時間と第2ロックバー58がロータカム42の径方向内側に移動される時間とが一致(重複)される。このため、第1ロックバー54のロータカム42径方向外側への移動終了後に第2ロックバー58がロータカム42の径方向内側への移動を開始する場合に比し、第2ロックバー58がロータカム42の径方向内側に早期に移動でき、ノブアッパ28及びノブロア34が早期に「M」位置に回転される場合でも、第2ロックバー58がノブロア34の「M」位置への回転規制を適切に解除できる。しかも、第2ロックバー58のロータカム42径方向内側への移動終了後に第1ロックバー54がロータカム42の径方向外側への移動を開始する場合に比し、第1ロックバー54がロータカム42の径方向外側に早期に移動でき、ノブアッパ28及びノブロア34が早期に「R」位置に回転される場合でも、第1ロックバー54がノブロア34の「R」位置への回転を適切に規制できる。
また、ロータカム42が正方向及び逆方向に回転されることで、それぞれ、ロータカム42の移動溝44Cがキー38をロータカム42の径方向内側及び径方向外側に移動させて、キー38がノブアッパ28とノブロア34とを連絡及び連絡解除する。このため、キー38にロータカム42の径方向内側又は径方向外側への移動力(例えば付勢力)を作用させる部品(例えばスプリング)を設ける必要をなくすことができ、キー38を移動させる構成を簡単にできると共に、部品点数を低減できる。
さらに、ロータカム42が逆方向に回転されることで、ロータカム42の解除溝44Bがキー38を逆方向に回転させて、キー38を介してノブロア34が逆方向に回転される。このため、ロータカム42の逆方向への回転によってノブロア34のシフト位置を変更できる。
また、ロータカム42がウォームホイールにされている。このため、モータ46のウォーム48とロータカム42との間に減速ギア機構を設ける必要をなくすことができ、部品点数を低減できて、シフト装置10の構成を簡単にできると共に、シフト装置10を小型化できる。
[第2実施形態]
図14には、本発明の第2実施形態に係るシフト装置50の主要部が上側から見た斜視図にて示されている。
本実施形態に係るシフト装置50は、上記第1実施形態と、ほぼ同様であるが、以下の点で異なる。
図14に示す如く、本実施形態に係るシフト装置50の作動機構40では、ロータカム42のカム溝44に正方向側及び逆方向側において解除溝44B及び移動溝44Cが設けられており、正方向側の解除溝44B及び移動溝44Cと逆方向側の解除溝44B及び移動溝44Cとは、それぞれロータカム42の中心軸線に沿い連絡溝44Aの長手方向中央を通過する平面に対し対称な配置及び形状にされている。また、第1規制孔64の逆方向側面は、逆方向側へ向かうに従いロータカム42の径方向内側へ向かう方向に傾斜されている。
ところで、車両の自動運転(例えば自動駐車)においては、制御装置24の制御により、自動変速機26のシフトレンジが自動的に変更される(例えば衝突安全モードの作動時には自動変速機26のシフトレンジが「N」レンジに変更される)。
自動変速機26のシフトレンジがノブロア34の現シフト位置よりも逆方向側のシフト位置に対応するシフトレンジに変更された際には、作動機構40において、制御装置24の制御により、ロータカム42が第1規制位置、第2規制位置又は解除位置から逆方向に回転される。このため、上記第1実施形態と同様に、カム溝44の正方向側の移動溝44Cがキー38によるノブアッパ28とノブロア34との連絡を解除した後に、カム溝44の正方向側の解除溝44Bがキー38を介してノブロア34を逆方向に回転させることで、ノブロア34が当該逆方向側のシフト位置に回転される。これにより、ノブロア34のシフト位置が自動変速機26のシフトレンジに対応される。
その後、制御装置24の制御により、ロータカム42が正方向に回転される。このため、上記第1実施形態と同様に、カム溝44の正方向側の移動溝44Cによってキー38がノブアッパ28とノブロア34とを連絡した後に、ロータカム42が第1規制位置、第2規制位置又は解除位置に回転される。
自動変速機26のシフトレンジがノブロア34の現シフト位置よりも正方向側のシフト位置に対応するシフトレンジに変更された際には、作動機構40において、制御装置24の制御により、ロータカム42が第1規制位置、第2規制位置又は解除位置から正方向に回転される。このため、カム溝44の正方向側の移動溝44C及び解除溝44Bと同様に、カム溝44の逆方向側の移動溝44Cがキー38によるノブアッパ28とノブロア34との連絡を解除した後に、カム溝44の逆方向側の解除溝44Bがキー38を介してノブロア34を正方向に回転させることで、ノブロア34が当該正方向側のシフト位置に回転される。これにより、ノブロア34のシフト位置が自動変速機26のシフトレンジに対応される。
その後、制御装置24の制御により、ロータカム42が逆方向に回転される。このため、カム溝44の正方向側の移動溝44Cと同様に、カム溝44の逆方向側の移動溝44Cによってキー38がノブアッパ28とノブロア34とを連絡した後に、ロータカム42が第1規制位置、第2規制位置又は解除位置に回転される。
したがって、本実施形態では、作動機構40がノブロア34を現シフト位置よりも逆方向側のシフト位置に回転させる際、及び、作動機構40がノブロア34を現シフト位置よりも正方向側のシフト位置に回転させる際において、上記第1実施形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
なお、上記第1実施形態及び第2実施形態では、第1ロックバー54及び第2ロックバー58がノブロア34の回転を規制及び規制解除する。しかしながら、第1ロックバー54及び第2ロックバー58の少なくとも一方がノブアッパ28の回転を規制及び規制解除してもよい。
また、上記第1実施形態及び第2実施形態では、規制体(第1ロックバー54及び第2ロックバー58)が2個設けられる。しかしながら、規制体が1個又は3個以上設けられてもよい。
さらに、上記第1実施形態及び第2実施形態では、ロータカム42が第1規制位置と第2規制位置との間を回転される際に、第1ロックバー54がロータカム42の径方向に移動される時間と第2ロックバー58がロータカム42の径方向に移動される時間とが完全に一致される。しかしながら、ロータカム42が第1規制位置と第2規制位置との間を回転される際に、第1ロックバー54がロータカム42の径方向に移動される時間と第2ロックバー58がロータカム42の径方向に移動される時間とが部分的に一致されてもよい。
また、上記第1実施形態及び第2実施形態では、ノブアッパ28に節度山28Cを設けると共に、プレート12に節度ピン30及び節度スプリング32を設けた。しかしながら、ノブアッパ28に節度ピン30及び節度スプリング32を設けると共に、プレート12に節度山28Cを設けてもよい。
さらに、上記第1実施形態及び第2実施形態では、ノブアッパ28を回転体にすると共に、ノブロア34をシフト体にした。しかしながら、ノブアッパ28をシフト体にすると共に、ノブロア34を回転体にしてもよい。この場合、節度山28C、節度ピン30及び節度スプリング32をノブアッパ28側に代えてノブロア34側に設けてもよい。
また、上記第1実施形態及び第2実施形態では、シフト装置10をコンソールに設置した。しかしながら、シフト装置10をインストルメントパネル又はコラムカバーに設置してもよい。
10・・・シフト装置、22・・・検出基板(検出機構)、28・・・ノブアッパ(回転体)、34・・・ノブロア(シフト体)、38・・・キー(連絡体)、42・・・ロータカム(移動体)、44・・・カム溝(第1係合部)、50・・・シフト装置、54・・・第1ロックバー(規制体)、58・・・第2ロックバー(規制体)、62・・・解除孔(第2係合部)、64・・・第1規制孔(第2係合部)、66・・・第2規制孔(第2係合部)

Claims (6)

  1. 回転可能にされる回転体と、
    回転されてシフト位置が変更されるシフト体と、
    前記回転体と前記シフト体とを連絡し、前記回転体の回転に伴い前記シフト体が回転される連絡体と、
    前記回転体又は前記シフト体の回転を規制可能にされる規制体と、
    移動されることで前記連絡体が前記回転体と前記シフト体とを連絡及び連絡解除すると共に前記規制体が前記回転体又は前記シフト体の回転を規制及び規制解除する移動体と、
    を備えるシフト装置。
  2. 前記移動体に設けられると共に、前記連絡体と係合され、前記移動体が移動されて前記連絡体が前記回転体と前記シフト体とを連絡及び連絡解除する第1係合部と、
    前記移動体に設けられると共に、前記規制体と係合され、前記移動体が移動されて前記規制体が前記回転体又は前記シフト体の回転を規制及び規制解除する第2係合部と、
    を備える請求項1記載のシフト装置。
  3. 前記移動体の移動位置を検出する検出機構を備える請求項1又は請求項2記載のシフト装置。
  4. 前記移動体が移動されることで前記移動体が前記連絡体を移動させて前記連絡体が前記回転体と前記シフト体とを連絡及び連絡解除する請求項1~請求項3の何れか1項記載のシフト装置。
  5. 前記規制体が複数設けられる請求項1~請求項4の何れか1項記載のシフト装置。
  6. 前記移動体が移動されて前記シフト体が回転される請求項1~請求項5の何れか1項記載のシフト装置。
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