JP7070734B1

JP7070734B1 - 車両自動運転装置のトランスミッションアクチュエータ

Info

Publication number: JP7070734B1
Application number: JP2021020358A
Authority: JP
Inventors: 安紀彦兒玉; 伸夫岡▲崎▼
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 2021-02-12
Filing date: 2021-02-12
Publication date: 2022-05-18
Anticipated expiration: 2041-02-12
Also published as: JP2022123201A; WO2022172665A1

Abstract

【課題】ダッシュボード２０１に配置された上下に操作する必要があるシフトレバー２０２にも対応可能なトランスミッションアクチュエータを提供する。
【解決手段】トランスミッションアクチュエータユニット１３１は、車両幅方向に動作するセレクト用アクチュエータ１３３と、このセレクト用アクチュエータ１３３の動作方向と直交する方向に動作するシフト用アクチュエータ１３４と、を組み合わせて構成される。トランスミッションアクチュエータユニット１３１は、アタッチメント２０５を介してシフト用アクチュエータ１３４をセレクト用アクチュエータ１３３のラック軸１４１先端に支持させた第２の態様に組み換え可能であり、この第２の態様では、シフト用アクチュエータ１３４のラック軸１６６が大きく傾いた姿勢となって、シフトレバー２０２を上下方向に操作できる。
【選択図】図７

Description

この発明は、例えばシャシダイナモメータ上で車両の走行試験を行う際にトランスミッションのシフトレバーの操作を行う車両自動運転装置のトランスミッションアクチュエータに関し、特に、シフトレバーの操作方向が上下方向に近い形で傾斜した車両への適用が可能なトランスミッションアクチュエータに関する。

シャシダイナモメータ上で車両の走行試験を行うに際しては、一般に、車両のペダル操作やシフトレバー操作を運転者に代わって行う車両自動運転装置が用いられる。シフトレバー操作を行うために、車両自動運転装置はトランスミッションアクチュエータを備えている。

トランスミッションアクチュエータは、特許文献１，２等に開示されているように、一般に、シフトレバーを車両幅方向に沿って動かす左右方向アクチュエータと、シフトレバーを車両前後方向に沿って動かす前後方向アクチュエータと、を組み合わせた構成となっており、前後方向アクチュエータの可動部にシフトレバー先端のノブが連結される。

特許第２６０２１２２号公報特許第２６０２１２３号公報

特許文献１，２に開示されるような従来のトランスミッションアクチュエータは、運転席の側方（換言すれば運転席のシートクッションと助手席のシートクッションとの間）にシフトレバーが位置し、このシフトレバーをほぼ水平面に沿った方向に操作するような形式のシフトレバーを前提としている。これに対し、近年の自動変速機付きの車両などでは、シフトレバーの配置の自由度が高いことから、例えば運転席の前方にあるダッシュボード（インストルメントパネルとも呼ばれる）にシフトレバーが配置されることがある。このようなシフトレバーの配置の場合、シフトレバーの操作方向は、通常、ダッシュボードの傾斜に沿ったものとなるので、車両の前後方向というよりも上下方向に近い形でシフトレバーを操作する必要がある。

このような上下に大きく傾いたシフトレバーの操作方向に対しては、特許文献１，２のいずれも対応することができない。

また、トランスミッションアクチュエータの装置全体を特定の車種に専用のものとすることは、当然のことながら好ましくない。

従って、この発明は、操作方向が上下に大きく傾いた形式のシフトレバーと操作方向が水平に近いシフトレバーとの双方に対応が可能な汎用性の高いトランスミッションアクチュエータを提供することを目的としている。

この発明に係る車両自動運転装置のトランスミッションアクチュエータは、
車両の運転席に配置されるフレームに支持され、車両幅方向に動作する第１のアクチュエータロッドを有する第１のアクチュエータと、
上記第１のアクチュエータロッドの先端部に設けられ、かつ第１の取付面を有する第１のブラケットと、
上記第１の取付面に着脱可能に取り付けられる第１の被取付部を備えたアクチュエータハウジングを有し、第２のアクチュエータロッドが上記第１のアクチュエータの動作方向と直交する方向に動作する第２のアクチュエータと、
上記第２のアクチュエータロッドの先端部に設けられ、かつシフトレバーに接続される把持部と、
上記第１の取付面に着脱可能に取付可能な第２の被取付部を一方の端部に有し、他方の端部に、車両幅方向に沿った軸線を中心に揺動可能な第２のブラケットが設けられ、この第２のブラケットに、上記第１の被取付部が着脱可能に取付可能な第２の取付面が設けられたアタッチメントと、
とを備え、
上記第２のアクチュエータの上記アクチュエータハウジングが上記第１の取付面に取り付けられた第１の態様と、
上記第２のアクチュエータの上記アクチュエータハウジングが上記アタッチメントを介して上記第１の取付面に支持された第２の態様と、
に組み換え可能に構成されている。

このようなトランスミッションアクチュエータにおいては、アタッチメントを用いずに第２のアクチュエータを第１のアクチュエータの第１のアクチュエータロッドの先端部に直接に取り付けることで、基本的な第１の態様となる。この第１の態様では、特許文献１，２等と同様に、第２のアクチュエータがシフトレバーを車両の前後方向につまりほぼ水平面に沿った形で操作できる。

一方、第１のアクチュエータロッドの先端部にアタッチメントを介して第２のアクチュエータを取り付けた第２の態様では、アタッチメントの形状（つまり第２の被取付部と第２の取付面との位置関係）に応じて、第２のアクチュエータのアクチュエータハウジングの位置やその傾斜角度等を第１の態様と異なるものとすることできる。

これにより、より広範囲な車種に対応することができる。

アクチュエータハウジングの第１の被取付部およびアタッチメントの第２の被取付部は、第１のアクチュエータロッドの第１の取付面に対して相互に互換性があり、いずれかを第１の取付面に選択的に取り付けることが可能である。同様に、アタッチメントの第２の取付面および第１のアクチュエータロッドの第１の取付面は、アクチュエータハウジングの第１の被取付部に対して相互に互換性があり、アクチュエータハウジングの第１の被取付部をいずれかに選択的に取り付けることが可能である。

本発明の具体的な一例では、
上記第１の取付面上に選択的に配置される上記第１の被取付部もしくは上記第２の被取付部を上記第１のブラケットに着脱可能に固定するための第１のロック機構と、
上記第２の取付面上に配置される第１の被取付部を上記第２のブラケットに着脱可能に固定するための第２のロック機構と、
を備える。

このようなロック機構を介して、アタッチメントを簡単に脱着でき、車種に応じて第１の態様と第２の態様とに容易に変更できる。

本発明の好ましい一つの態様では、上記アタッチメントは、上下方向に延びるアームの下端部に上記第２の被取付部を備え、この第２被取付部よりも上方でかつ車両前方寄りとなる位置に上記第２の取付面を備える。これにより、例えば車両のダッシュボードに近い位置で斜め下方へ傾いた姿勢となるように第２のアクチュエータを支持することができる。

また、本発明の好ましい一つの態様では、
上記第２の態様においては、
上記アタッチメントが取り付けられる上記第１の取付面が上方を指向するのに対して当該アタッチメントの上記第２の取付面が車両後方を指向しており、
上記アクチュエータハウジングが上記第２の取付面の車両後方側となる姿勢で上記第２のアクチュエータが取り付けられる。

これにより、例えば車両のダッシュボード近くに第２のアクチュエータを配置する場合に、アクチュエータハウジングとダッシュボードとが干渉しにくくなる。

さらに、本発明の好ましい一つの態様では、
上記第１のブラケットは、上記第１のアクチュエータロッドの先端部に揺動可能に設けられており、
上記アタッチメントは、上記第１のブラケットに取り付けられたときに、上記第１のブラケットの揺動を阻止するように上記第１のアクチュエータロッドの一部と係合する揺動規制部を有する。

第１の態様として第２のアクチュエータが上記第１のブラケットに取り付けられたときには、第２のアクチュエータのシフト操作に伴って第１のブラケットが揺動する。第２の態様としてアタッチメントが第１のブラケットに取り付けられたときには、当該アタッチメントの揺動規制部が第１のブラケットの揺動を阻止する。

具体的な本発明の一実施例では、
上記第１の態様では水平面に対する上記第２のアクチュエータロッドの傾斜角度が相対的に小さく、
上記第２の態様では水平面に対する上記第２のアクチュエータロッドの傾斜角度が相対的に大きい。

この発明によれば、アタッチメントを介さずに第２のアクチュエータが第１のアクチュエータロッドに直接に支持された第１の態様と、アタッチメントを介して第２のアクチュエータが第１の態様とは異なる位置・姿勢となる第２の態様と、に簡単に組み換えることができる。これにより、例えば、運転席の側方において車両の前後方向に操作されるシフトレバーの形式と、運転席の前方で上下方向に近い傾斜角度でもって操作されるシフトレバーの形式と、の双方に対応することが可能となる。

一実施例の車両自動運転装置を運転席で搭載した状態で示す斜視図。同じく搭載状態での側面図。同じく搭載状態での平面図。トランスミッションアクチュエータユニットおよびペダルアクチュエータを分解した状態で示す車両自動運転装置の斜視図。第１の態様としたトランスミッションアクチュエータユニットの斜視図。シフト用アクチュエータを取り外した状態で示すトランスミッションアクチュエータユニットの斜視図。第２の態様としたトランスミッションアクチュエータユニットの側面図。第２の態様としたトランスミッションアクチュエータユニットの斜視図。図７とは異なる方向から示したトランスミッションアクチュエータユニットの斜視図。アタッチメントの（ａ）正面図、（ｂ）左側面図、（ｃ）右側面図、（ｄ）斜視図、（ｅ）異なる方向からの斜視図。アタッチメントを取り付けたときのセレクト用アクチュエータのラック軸先端部を示した要部拡大図。

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

初めに、この発明に係る車両自動運転装置１の全体的な構成を説明する。図１～図３は、この発明に係る車両自動運転装置１を車両の運転席２に搭載した状態で示している。図４は、車両自動運転装置１のみを示す。この車両自動運転装置１は、図示しないシャシダイナモメータ上で車両の走行試験を行う際に用いられるもので、車両外部に配置される制御装置からの信号によりアクセルペダル等のペダル操作と変速機のシフトレバー操作を行う。

ここで、本実施例の車両自動運転装置１は、クラッチペダルを有する手動変速機型の車両であってもクラッチペダルを具備しない自動変速機型の車両であっても使用が可能であり、さらに、運転席が車両右側にあり左手でシフトレバー操作を行ういわゆる右ハンドル車と、運転席が車両左側にあり右手でシフトレバー操作を行ういわゆる左ハンドル車と、の双方に適用が可能である。図１～図４に示した実施例は、特に、アクセルペダル４５とブレーキペダル４６とクラッチペダル４７とを備えた手動変速機型の車両で、かつ右ハンドル車に適用される態様とした構成例の車両自動運転装置１を示している。

車両自動運転装置１は、運転席２のシートバック４の上端部付近から車両前方へ向けて斜め下方へ延びるように配置されるフレーム１１と、フレーム１１前端においてシートクッション３前端に沿って下方へ延びた一対の脚部１２と、フレーム１１前端から車両前方へ延びて３つのペダル４５，４６，４７をそれぞれ操作する３つのペダルアクチュエータ４１と、フレーム１１の中間部においてシートクッション３ならびにシートバック４から浮き上がった状態に支持された可動ユニット１０１と、可動ユニット１０１の上面に搭載されたトランスミッションアクチュエータユニット１３１と、フレーム１１の前端部に位置する接続ボックス１０６と、から概略構成されている。

接続ボックス１０６は、車両自動運転装置１が具備する種々のアクチュエータ類やセンサ類と車両外部の制御装置から車両内に引き込まれる図示しないケーブル（電源系統と信号系統とを含む）との接続部を構成している。

可動ユニット１０１は、フレーム１１に対して前後方向にスライド可能となるように構成されており、トランスミッションアクチュエータユニット１３１の支持台として機能する。この可動ユニット１０１と接続ボックス１０６とは、可撓性を有する平帯状のケーブル１００を介して電気的に接続されている。

トランスミッションアクチュエータユニット１３１は、図１～図４の例では運転席２の左手側に位置するシフトレバーを操作するものであり、シフトレバーを車両幅方向に沿って操作（いわゆるセレクト操作）するセレクト用アクチュエータ１３３と、シフトレバーを車両前後方向に沿って操作（いわゆるシフト操作）するシフト用アクチュエータ１３４と、を組み合わせた構成となっている。詳しくは、トランスミッションアクチュエータユニット１３１は、図示しないシフトレバー頭部の例えば略球形状をなすノブ（グリップと呼ばれることもある）を把持するグリップハンド１６８を備えており、このグリップハンド１６８がシフト用アクチュエータ１３４の動作によって前後進するとともに、シフト用アクチュエータ１３４全体がセレクト用アクチュエータ１３３の動作によって車両幅方向に沿って移動することで、セレクト操作およびシフト操作の双方を実現する。本発明の要部であるトランスミッションアクチュエータユニット１３１については、後段で詳述する。また、本発明の要部であるトランスミッションアクチュエータユニット１３１は、後述するように、ほぼ水平面に沿って操作する形式のシフトレバーに対応した第１の態様と、ダッシュボードに配置されて上下方向に沿った操作が必要な形式のシフトレバーに対応した第２の態様と、に組み換えできるものであるが、図１～図４においては、第１の態様に構成したトランスミッションアクチュエータユニット１３１が図示されている。

車両の運転席２に搭載された車両自動運転装置１は、運転席２の左右両側でベルト２５を介して後方斜め下方へ引っ張ることにより車両に固定される。運転席２を傷等から保護するために、剛性を有するシートサポート２７がシートクッション３後端に配置されており、このシートサポート２７の両端にベルト２５が掛けられている。ベルト２５は、図示しない汎用のベルト締付器を介して左右のそれぞれでループ状に構成されており、ベルト締付器によって締付操作がなされる。ベルト２５を介して締付・固定した状態において、脚部１２の下端が車体フロア６に当接し、フレーム１１が運転席２上で固定される（図２参照）。

フレーム１１は、例えば炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）を用いて中空管状に構成したものであり、メインフレーム１５と、サブフレーム１６と、を備えており、両者が一体に構成されている。

メインフレーム１５は、平面視（図３のように車両上方から見た状態をいう）において略Ｕ字形をなす。つまり、メインフレーム１５は、車両前後方向に斜めに延びる一対のメインビーム１５ａと、これら一対のメインビーム１５ａの上端を互いに連結する水平方向に沿った横ビーム１５ｂと、を有する。車両搭載状態では、横ビーム１５ｂがシートバック４の上部に当接し、ここからメインビーム１５ａがシートクッション３前端へ向かって斜め下方へ直線的に延びた姿勢となる。

サブフレーム１６は、樽型をなすように膨らんだメインフレーム１５の内側に位置している。サブフレーム１６は、平面視において全体として略Ｕ字形をなしており、互いに平行に位置する一対の直線状をなすサブビーム１６ａと、これら一対のサブビーム１６ａの下端を互いに連結する中空プレート状の横ビーム１６ｂと、横ビーム１６ｂの下端から折れ曲がった形で前方へ延びる接続ボックス支持部１６ｃと、を有する。

一対のサブビーム１６ａと横ビーム１６ｂとは、メインフレーム１５の傾斜に対応した一つの傾斜した平面に沿って延びている。接続ボックス支持部１６ｃは、車両搭載状態において水平面に沿ったものとなるように形成されている。

接続ボックス１０６は、中空管状をなすサブフレーム１６の接続ボックス支持部１６ｃに埋め込まれた形に配置されている。また、図２に示すように、接続ボックス１０６の下部後方に、比較的大型のメインコネクタ１０７が配置されている。このメインコネクタ１０７には、外部の制御装置から車両内に引き込まれたケーブル（図示せず）の先端の比較的大型の集中コネクタ１１６が接続される。

図４に示すように、一対のサブビーム１６ａの各々の下面には、可動ユニット１０１をスライド可能に案内するための金属製のガイドレール２０が取り付けられている。

一対のメインビーム１５ａの前端面には、車両幅方向に延びる金属製のペダルアクチュエータ支持用スライドレール３１が取り付けられており、このペダルアクチュエータ支持用スライドレール３１によって一対のメインビーム１５ａが互いに連結されている。

ペダルアクチュエータ支持用スライドレール３１は、３つのペダルアクチュエータサポート５１をスライド可能に支持している。３つのペダルアクチュエータ４１（アクセルペダルアクチュエータ４１Ａ、ブレーキペダルアクチュエータ４１Ｂ、クラッチペダルアクチュエータ４１Ｃ）は、それぞれ対応するペダルアクチュエータサポート５１に着脱可能に支持されている。

なお、自動変速機を備えた車両に適用する場合には、クラッチペダルアクチュエータ４１Ｃが取り外された状態となり、２つのペダルアクチュエータ４１つまりアクセルペダルアクチュエータ４１Ａとブレーキペダルアクチュエータ４１Ｂのみを具備した構成となる。

図５に示すように、可動ユニット１０１は、一対のサブビーム１６ａによって支持される可動フレーム１０２と、この可動フレーム１０２の上面に位置する剛性を有するアクチュエータ支持プレート１０５と、を備えている。可動フレーム１０２は、側面視において略三角形をなしており、一対のサブビーム１６ａ（詳しくはその下面に取り付けられているガイドレール２０）によって前後方向にスライド可能に支持されている。

この前後方向のスライドに伴い、トランスミッションアクチュエータユニット１３１を支持するアクチュエータ支持プレート１０５の高さも変化する。従って、トランスミッションアクチュエータユニット１３１の高さ位置ひいてはグリップハンド１６８の基本的な高さ位置が変化し、車種によって高さないし長さが異なるシフトレバーに広く対応することが可能となる。

金属板からなるアクチュエータ支持プレート１０５は、平面視において長方形状をなしており、基本的に水平となるように可動フレーム１０２に支持されている。

アクチュエータ支持プレート１０５の上面には、トランスミッションアクチュエータユニット１３１が着脱可能に取り付けられる（図４参照）。このトランスミッションアクチュエータユニット１３１の取付のために、長方形状をなすアクチュエータ支持プレート１０５の四隅の中の対角線上となる２箇所に、ロック孔を備えたグロメット１２１がそれぞれ埋設されている。

同様に、アクチュエータ支持プレート１０５には、トランスミッションアクチュエータユニット１３１との間で電気的接続を行うためのトランスミッションアクチュエータユニット用コネクタ１２３が前後２箇所に設けられている。これら２つのトランスミッションアクチュエータユニット用コネクタ１２３は、トランスミッションアクチュエータユニット１３１の取付姿勢に応じていずれか一方が使用される。

アクチュエータ支持プレート１０５における２つのグロメット１２１および２つのコネクタ１２３は、それぞれ、長方形状をなすアクチュエータ支持プレート１０５の中心を対称点とした点対称の関係にある。つまり、１８０°回転させたときに互いに重なる配置・構成となっている。

トランスミッションアクチュエータユニット１３１は、可動ユニット１０１に対して簡単に着脱できる構成を有する。そして、可動ユニット１０１に対する取付姿勢（前後の向き）を１８０°反転させることで、いわゆる右ハンドル車用の態様と左ハンドル車用の態様とに容易に変更することができる。

図６は、可動ユニット１０１から取り外したトランスミッションアクチュエータユニット１３１を単体で示している。この図６には、前述したように基本的な態様である第１の態様としたトランスミッションアクチュエータユニット１３１が示されている。

トランスミッションアクチュエータユニット１３１は、ベースプレート１３２を備え、このベースプレート１３２の上にセレクト用アクチュエータ１３３が構成されている。セレクト用アクチュエータ１３３は、車両幅方向に沿って細長い箱状をなすアクチュエータハウジング１３５を有し、このアクチュエータハウジング１３５がベースプレート１３２上に固定されている。また、アクチュエータハウジング１３５の長手方向中央部には、一方の側に箱状のコネクタカバー１３７を備え、他方の側に箱状のモータカバー１３８を備えている。なお、コネクタカバー１３７はアクチュエータハウジング１３５と一体に連続している。

セレクト用アクチュエータ１３３は、モータカバー１３８の中に収容された電動モータおよび減速機の作用によりアクチュエータロッドとなるラック軸１４１が車両幅方向に移動するピニオン・ラック形式の直線運動型アクチュエータである。ラック軸１４１は、後退状態においてはそのほぼ全体がアクチュエータハウジング１３５の中に収容されており、アクチュエータハウジング１３５の一方の端部（コネクタカバー１３７を前方へ向けたときに左手側となる端部）からラック軸１４１の先端部のみが突出している。このラック軸１４１の先端部に、シフト用アクチュエータ１３４が支持されている。図１～図４に示したいわゆる右ハンドル車用の構成では、運転席２上に位置するフレーム１１や可動ユニット１０１に対して左手側にシフト用アクチュエータ１３４が位置する。なお、ラック軸１４１は、シフト用アクチュエータ１３４の荷重を支承しつつ精度よく直線運動し得るように、アクチュエータハウジング１３５の内部の図示しないガイド機構によって案内されている。

図６に示すように、コネクタカバー１３７の一側部（車両幅方向に沿った一方の側部）およびモータカバー１３８の反対側の一側部においては、ベースプレート１３２がアクチュエータハウジング１３５やコネクタカバー１３７およびモータカバー１３８の輪郭から張り出しており、対角線上に位置する一対の延長部１３２ａとして形成されている。延長部１３２ａを含めたベースプレート１３２中央部分の四角形の範囲は、可動ユニット１０１のアクチュエータ支持プレート１０５の外形状に対応した形状をなす。そして、この一対の延長部１３２ａの各々に、前述した可動ユニット１０１側のアクチュエータ支持プレート１０５のグロメット１２１とともにロック機構１４３を構成するロックピン１４４が配設されている。ロックピン１４４は、先端部がベースプレート１３２の面から下方へ突出し、かつ、手指にて回転操作するための摘み部１４５を上端部に備えている。このロック機構１４３は、摘み部１４５を有するロックピン１４４を一定角度（例えば９０°ないし１８０°）回転させることで軸方向の締付を伴うロックが行われる汎用のスクリュー形式のものである。

２つのロック機構１４３は対角線上に位置し、従って、シフトレバーが左手側にあるか右手側にあるかに応じてトランスミッションアクチュエータユニット１３１を１８０°反転させて取り付けることが可能である。

また、ベースプレート１３２の底面においては、アクチュエータ支持プレート１０５におけるトランスミッションアクチュエータユニット用コネクタ１２３に対応したトランスミッションアクチュエータ側コネクタ（図示せず）が設けられている。このコネクタは、コネクタカバー１３７に覆われる位置にあり、トランスミッションアクチュエータユニット１３１の取付姿勢に応じて、トランスミッションアクチュエータユニット用コネクタ１２３のいずれか一方に接続される。

なお、ベースプレート１３２の底面には、複数の角柱状の脚部（図示せず）が設けられており、この脚部がアクチュエータ支持プレート１０５におけるロケート用開口部１２４およびロケート用切欠部１２５（図４参照）に嵌合することで、トランスミッションアクチュエータユニット１３１の位置決めがなされる。

アクチュエータハウジング１３５の上面１３５ａには、取り外したトランスミッションアクチュエータユニット１３１を作業者が持ち運びできるように、略Ｕ字形のハンドル１３６が取り付けられている。

上記のように、トランスミッションアクチュエータユニット１３１は、一対のロック機構１４３を緩めるだけで可動ユニット１０１から取り外すことが可能である。そして、逆に、可動ユニット１０１の上にトランスミッションアクチュエータユニット１３１を載せ、一対のロックピン１４４を手指で回転させてロック機構１４３をロック状態とすることで、可動ユニット１０１に取り付けることができる。取付と同時にコネクタ１２３による電気的接続がなされ、外部でのケーブルの接続等は不要である。

また、可動ユニット１０１から取り外したトランスミッションアクチュエータユニット１３１は、前後を１８０°反転させて可動ユニット１０１に取り付けることが可能である。これにより、シフトレバーが運転席２の右側に位置する車両つまりいわゆる左ハンドル車に容易に対応することができる。

なお、右ハンドル車用の取付姿勢と左ハンドル車用の取付姿勢のいずれでも、セレクト用アクチュエータ１３３のラック軸１４１の中心は、等しい位置にあり、互いに変化しない。つまり、アクチュエータ支持プレート１０５の前後方向中央に常にラック軸１４１が位置する。

前述したようにシフト用アクチュエータ１３４は、セレクト用アクチュエータ１３３のラック軸１４１の先端部に支持されているが、このシフト用アクチュエータ１３４はラック軸１４１の先端部から簡単に着脱できる（図６参照）。さらに、セレクト用アクチュエータ１３３に対するシフト用アクチュエータ１３４の取付姿勢を前後反転可能なように構成されている。すなわち、上述した右ハンドル車用の態様と左ハンドル車用の態様との間での変更に伴ってトランスミッションアクチュエータユニット１３１の取付姿勢を１８０°反転させた場合に、多くの車種では、セレクト用アクチュエータ１３３のラック軸１４１よりもシフトレバーの位置が前側にあるので、シフト用アクチュエータ１３４の向き（つまりグリップハンド１６８が前後のどちら側にあるか）を変更する必要が生じる。本実施例では、シフト用アクチュエータ１３４の前後方向が容易に反転する。

図６は、セレクト用アクチュエータ１３３からシフト用アクチュエータ１３４を取り外した状態を示している。なお、図６におけるシフト用アクチュエータ１３４の向き（セレクト用アクチュエータ１３３に対する姿勢）は、図１等のいわゆる右ハンドル車用の態様に相当する。

セレクト用アクチュエータ１３３のアクチュエータハウジング１３５から進退するラック軸１４１は、角柱状をなしており、その先端部に、回転自在に支持されたジョイント１５２を介してＬ字形ブラケット１５１が取り付けられている。ジョイント１５２は、ラック軸１４１の長手方向と平行な回転中心軸を有し、Ｌ字形ブラケット１５１は、この車両幅方向に沿った回転中心軸を中心として揺動可能に支持されている。Ｌ字形ブラケット１５１は、ジョイント１５２の回転中心軸と平行な平面をなす長方形の取付面１５１ａを有し、この取付面１５１ａの両側に、該取付面１５１ａから垂直に立ち上がった第１ガイド面１５１ｂおよび第２ガイド面１５１ｃを備えている（図６参照）。なお、上記取付面１５１ａが請求項の「第１の取付面」に相当する。

ジョイント１５２の回転中心軸は、ラック軸１４１の下方にあり、かつ取付面１５１ａは、ジョイント１５２の回転中心軸よりも下方にオフセットしている。従って、取付面１５１ａは、ラック軸１４１の延長線上よりも下方に位置している。また、第１ガイド面１５１ｂおよび第２ガイド面１５１ｃは、ジョイント１５２の回転中心軸と直交する方向（換言すればラック軸１４１と直交する方向）に延びており、互いに平行である。

Ｌ字形ブラケット１５１の揺動角度は、ラック軸１４１の先端に設けられたストッパピン１５７（図１１参照）にＬ字形ブラケット１５１の上縁が当接することによって一定範囲内に制限されている。なお、ストッパピン１５７は回転中心軸の直上から偏って位置し、揺動可能な角度範囲は前後で非対称である。

Ｌ字形ブラケット１５１の取付面１５１ａの中心部には、ロック機構１５４を構成するロックピン１５５が配置されている。このロック機構１５４は、トランスミッションアクチュエータユニット１３１を固定するための前述したロック機構１４３と実質的に同一の汎用のスクリュー形式のロック機構であって、ロックピン１５５の下端には手指で回転操作するための摘み部１５６を備えている。

シフト用アクチュエータ１３４は、長方形の底面を有する箱状のアクチュエータハウジング１６１と、このアクチュエータハウジング１６１の内部に収容された減速機および電動モータ（いずれも図示せず）と、アクチュエータハウジング１６１の端部から先端部が突出したアクチュエータロッドとしてのラック軸１６６と、を備えている。ラック軸１６６は、歯部を除く基本形状として断面円形の棒状をなしている。アクチュエータハウジング１６１は、後方へと直線的に延びた円筒部１６１ａを備えており、ラック軸１６６が後退位置にあるときはラック軸１６６の大部分がこの円筒部１６１ａの中に収容されている。

アクチュエータハウジング１６１の底面は、剛性の高い比較的に厚肉の底部プレート１６１ｂ（図９参照）によって構成されており、この底部プレート１６１ｂは、ラック軸１６６の長手方向が長辺となる長方形をなしている。そして、底部プレート１６１ｂの短辺側の幅は、上述したＬ字形ブラケット１５１の取付面１５１ａの幅つまり第１ガイド面１５１ｂと第２ガイド面１５１ｃとの間の間隔に実質的に等しい。つまり、底部プレート１６１ｂは、Ｌ字形ブラケット１５１の第１，第２ガイド面１５１ｂ，１５１ｃに挟まれた取付面１５１ａに比較的密に嵌合し得る寸法を有している。そして、底部プレート１６１ｂの中心部には、ロックピン１５５が係合するロック孔を備えたグロメット（図示せず）が取り付けられている。このグロメットは、前述したアクチュエータ支持プレート１０５におけるグロメット１２１と同様のものであり、ロックピン１５５とともにロック機構１５４を構成している。上記の底部プレート１６１ｂは請求項の「第１の被取付部」に相当する。

従って、図６に示すようにアクチュエータハウジング１６１をＬ字形ブラケット１５１の上に載せ、ロックピン１５５を摘み部１５６を介して手指でロック方向に回転操作することにより、アクチュエータハウジング１６１がＬ字形ブラケット１５１の取付面１５１ａ上に締め付けられる。これにより、シフト用アクチュエータ１３４がＬ字形ブラケット１５１上に固定される。この取付状態では、アクチュエータハウジング１６１の底部プレート１６１ｂの左右側縁がＬ字形ブラケット１５１の第１，第２ガイド面１５１ｂ，１５１ｃに係合するので、シフト用アクチュエータ１３４が左右に傾くようなことはない。つまり、セレクト用アクチュエータ１３３のラック軸１４１とシフト用アクチュエータ１３４のラック軸１６６は、常に正しく直交状態を維持する。従って、先端にグリップハンド１６８を備えたラック軸１６６は、Ｌ字形ブラケット１５１の揺動中心を中心として上下に揺動可能である。

また、Ｌ字形ブラケット１５１下面にある摘み部１５６をロック解除方向に回転操作すれば、ロック機構１５４のロックが解除され、図６に示すようにシフト用アクチュエータ１３４をＬ字形ブラケット１５１から取り外すことができる。そして、取り外したシフト用アクチュエータ１３４を前後に１８０°反転させてＬ字形ブラケット１５１に再度取り付けることで、いわゆる左ハンドル車に対応した逆向きの取付姿勢でもってセレクト用アクチュエータ１３３と組み合わせることができる。

なお、図６に示すように、セレクト用アクチュエータ１３３とシフト用アクチュエータ１３４とは、セレクト用アクチュエータ１３３のラック軸１４１先端部からシフト用アクチュエータ１３４の電動モータへ至る２本のケーブル１６７によって接続されている。

シフト用アクチュエータ１３４は、電動モータ１６５および減速機の作用によりアクチュエータロッドとなるラック軸１６６が車両前後方向に移動するピニオン・ラック形式の直線運動型アクチュエータである。断面円形をなすラック軸１６６には、歯車列の最終段のピニオンと噛み合うラック（図示せず）が形成されている。

シフトレバーを把持するグリップハンド１６８は、ラック軸１６６の先端に取り付けられたアーム３０１と、固定側フィンガー３０３および可動側フィンガー３０４を組み合わせてなるハンド部３０２と、可動側フィンガー３０４を固定側フィンガー３０３へ向かって締め付けるネジ機構３０５と、から大略構成されている。アーム３０１は、ラック軸１６６に対し、このラック軸１６６の中心軸線（第１の回転中心軸線）を中心として回転自在に取り付けられている。シフトレバーの先端部を把持するハンド部３０２は、上記第１の回転中心軸線と直交する第２の回転中心軸線を中心として回転自在となるように上記アーム３０１に取り付けられている。換言すれば、実施例のグリップハンド１６８は、いわゆる２軸のジンバル構造を構成しており、２つの回転中心軸線の交点が不動のままアーム３０１の回転およびハンド部３０２の回転が可能である。

次に、第２の態様として構成したトランスミッションアクチュエータユニット１３１を図７～図１１を参照してより詳しく説明する。

図７は第２の態様としたトランスミッションアクチュエータユニット１３１の側面図、図８および図９は斜視図であり、いずれも可動ユニット１０１上に配置されるトランスミッションアクチュエータユニット１３１を単体で示している。

この第２の態様は、図７に模式的に示したように傾斜したダッシュボード２０１にシフトレバー２０２が配置されている形式の車両に適用される。この形式の場合、シフトレバー２０２はヒンジ中心Ｏ１を支点として例えば角度θの範囲で上下に揺動するので、シフトレバー２０２先端部はダッシュボード２０１の傾斜に沿って移動する。つまり、この種の車両では、上下方向に近い角度でもってシフトレバー２０２を操作する必要がある。従って、第１の態様のトランスミッションアクチュエータユニット１３１では、シフトレバー２０２の操作は困難である。

第２の態様においては、シフト用アクチュエータ１３４がアタッチメント２０５を介してセレクト用アクチュエータ１３３のラック軸１４１先端に支持される。図７～図９に示すように、アタッチメント２０５は、ラック軸１４１のＬ字形ブラケット１５１から斜め上方へ延びており、その先端部にシフト用アクチュエータ１３４のアクチュエータハウジング１６１が支持されている。このアタッチメント２０５の介在により、シフト用アクチュエータ１３４はセレクト用アクチュエータ１３３のラック軸１４１よりも上方かつ車両前方寄りの位置に支持され、またアクチュエータロッドとなるラック軸１６６が斜め下方へ向かって進退するように構成される。

図１０は、一実施例のアタッチメント２０５を単体で示しており、図の（ａ）はアタッチメント２０５の正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ），（ｅ）はそれぞれ異なる斜め方向から見た斜視図である。アタッチメント２０５は、略Ｌ字形に緩く曲がった帯状の金属板からなるアーム２０６を主体とし、このアーム２０６の下端部に、該アーム２０６の一方の側面２０６ａから９０°の角度をなすように側方へ突出した相対的に厚肉の金属板からなる第２底部プレート２０７が固定されている。この第２底部プレート２０７は、セレクト用アクチュエータ１３３のラック軸１４１先端におけるＬ字形ブラケット１５１に着脱可能に取り付けられるように、Ｌ字形ブラケット１５１の取付面１５１ａに対応した大きさを有し、かつロックピン１５５（図６）が係合するロック孔を備えたグロメット２０８が取り付けられている。この第２底部プレート２０７は、請求項の「第２の被取付部」に相当する。つまり第２底部プレート２０７は、Ｌ字形ブラケット１５１の取付面１５１ａに関して、シフト用アクチュエータ１３４の底部プレート１６１ｂと互いに互換性を有している。

アーム２０６の上端部には、セレクト用アクチュエータ１３３のＬ字形ブラケット１５１に類似した第２Ｌ字形ブラケット２１０が揺動可能に取り付けられている。詳しくは、Ｌ字形ブラケット１５１の回転中心軸（これはラック軸１４１の長手方向と平行である）と平行となる回転中心軸を中心として揺動可能な構成となっている。第２Ｌ字形ブラケット２１０は、第２底部プレート２０７とは反対側となるアーム２０６の他方の側面２０６ｂ側に配置されており、取付面２１０ａが側面２０６ｂから９０°の角度をなすように側方へ突出している。つまり、図１０（ａ）に示すように、アーム２０６を中心として第２底部プレート２０７と第２Ｌ字形ブラケット２１０とが互いに反対側へ突出している。

第２Ｌ字形ブラケット２１０の取付面２１０ａの中心には、ロック機構２１１を構成するロックピン２１２が設けられており、ロックピン２１２は下端に摘み部２１３を備えている。第２Ｌ字形ブラケット２１０は、取付面２１０ａから垂直に立ち上がったガイド面２１０ｂを備えている。この第２Ｌ字形ブラケット２１０の取付面２１０ａは、請求項の「第２の取付面」に相当する。つまり、シフト用アクチュエータ１３４の底部プレート１６１ｂに関して、第２Ｌ字形ブラケット２１０はＬ字形ブラケット１５１と互いに互換性を有しており、Ｌ字形ブラケット１５１と同様に、シフト用アクチュエータ１３４の底部プレート１６１ｂを第２Ｌ字形ブラケット２１０に着脱可能に取り付けることが可能である。また第２Ｌ字形ブラケット２１０のロックピン２１２は、底部プレート１６１ｂの前述したグロメット（図示せず）に係合する。

またアーム２０６の側面２０６ｂの下部には、揺動規制部となる直方体形状をなすブロック２１５が取り付けられている。このブロック２１５は、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、第２底部プレート２０７よりも所定距離だけ上方でかつ第２底部プレート２０７と平行となるように配置されている。

図６等に示した第１の態様から図７～図９に示した第２の態様に組み換えるには、セレクト用アクチュエータ１３３のＬ字形ブラケット１５１からシフト用アクチュエータ１３４を取り外し、Ｌ字形ブラケット１５１を前方へ向けて傾けた状態とした上で、アタッチメント２０５の第２底部プレート２０７をＬ字形ブラケット１５１に取り付ける。このＬ字形ブラケット１５１に対するシフト用アクチュエータ１３４の取り外しおよびアタッチメント２０５の取付はロック機構１５４（ロックピン１５５）を利用して簡単に行うことができる。このようにＬ字形ブラケット１５１を前方へ傾けた状態でアタッチメント２０５をＬ字形ブラケット１５１に取り付けると、図１１に示すように、揺動規制部となるブロック２１５がラック軸１４１の先端に設けられたストッパピン１５７に係合する。換言すればＬ字形ブラケット１５１の一部とブロック２１５とでストッパピン１５７をＶ字形に挟む形となり、これによって、Ｌ字形ブラケット１５１がいずれの方向にも揺動できない状態となる。つまり、アタッチメント２０５は前後に揺動することがない。

そして、アタッチメント２０５の上部の第２Ｌ字形ブラケット２１０にシフト用アクチュエータ１３４を取り付ければ、トランスミッションアクチュエータユニット１３１は第２の態様となる。ここで、揺動可能に支持されている第２Ｌ字形ブラケット２１０は、その取付面２１０ａが車両後方を指向した姿勢でもってシフト用アクチュエータ１３４と組み立てられている。換言すれば、図７に示すように、第２Ｌ字形ブラケット２１０の取付面２１０ａよりも車両後方側にシフト用アクチュエータ１３４のアクチュエータハウジング１６１が位置している。これにより、図７に示すように、ダッシュボード２０１とアクチュエータハウジング１６１との干渉が生じにくくなり、シフト用アクチュエータ１３４のラック軸１６６をダッシュボード２０１により近づけて配置することが可能となる。またアクチュエータハウジング１６１がセレクト用アクチュエータ１３３に近付くため、両者間でのケーブル１６７の取り回しが容易となる。なお、シフト用アクチュエータ１３４が取り付けられる第２Ｌ字形ブラケット２１０は、アーム２０６を中心としてみたときに、セレクト用アクチュエータ１３３の側に突出しているので、ケーブル１６７がアーム２０６と交差せず、シフト用アクチュエータ１３４の揺動に伴うケーブル１６７とアーム２０６との干渉が生じない。

上記のようにして第２の態様として構成されたトランスミッションアクチュエータユニット１３１においては、図７に明らかなように、シフト用アクチュエータ１３４の進退動作によってダッシュボード２０１から突出したシフトレバー２０２を上下に操作することができる。このとき、シフトレバー２０２の位置に応じてシフト用アクチュエータ１３４の必要な傾斜角度が変化するが、第２Ｌ字形ブラケット２１０が揺動可能であることから、アーム２０６に対する第２Ｌ字形ブラケット２１０の揺動によって、この角度変化が吸収される。なお、シフトレバー２０２の車両幅方向に沿った操作は、第１の態様の場合と同様にセレクト用アクチュエータ１３３によって可能である。

また前述したように、トランスミッションアクチュエータユニット１３１全体が可動フレーム１０２の移動により前後方向に位置調整可能であるので、車種毎に異なるシフトレバー２０２の位置に対する初期調整が容易である。

このように上記実施例のトランスミッションアクチュエータユニット１３１によれば、運転席の側方において車両の前後方向に操作されるシフトレバーに対応する第１の態様と、運転席の前方のダッシュボード２０１に配置されて上下方向に近い傾斜角度でもって操作されるシフトレバー２０２に対応する第２の態様と、に容易に組み換えることができ、１つの車両自動運転装置１でもって多様な車種に広く対応することが可能となる。

また、アタッチメント２０５およびシフト用アクチュエータ１３４は、手指の操作で簡単に着脱することができ、短時間で組み換えが可能である。

さらに、第２の態様においては、第２Ｌ字形ブラケット２１０が揺動し得ることから、シフトレバー２０２の操作のためにはアタッチメント２０５が揺動しないように規制する必要があるが、上記実施例では、図１１に示すように、アタッチメント２０５を取り付けることによってＬ字形ブラケット１５１の回転が規制される。つまり、Ｌ字形ブラケット１５１の回転を規制するための格別の操作が不要である。

以上、この発明の一実施例を詳細に説明したが、この発明は上記実施例に限らず、種々の変更が可能である。例えば、アタッチメントの形状ないし構成は、シフトレバーの位置等に応じて適宜に変更することができる。また車種毎に異なるアタッチメントを用意するなども可能である。

１…車両自動運転装置
２…運転席
１１…フレーム
１３１…トランスミッションアクチュエータユニット
１３３…セレクト用アクチュエータ
１３４…シフト用アクチュエータ
１４１…ラック軸
１５１…Ｌ字形ブラケット
１６１…アクチュエータハウジング
１６６…ラック軸
１６８…グリップハンド
２０５…アタッチメント
２０６…アーム
２０７…第２底部プレート
２１０…第２Ｌ字形ブラケット

Claims

車両の運転席に配置されるフレームに支持され、車両幅方向に動作する第１のアクチュエータロッドを有する第１のアクチュエータと、
上記第１のアクチュエータロッドの先端部に設けられ、かつ第１の取付面を有する第１のブラケットと、
上記第１の取付面に着脱可能に取り付けられる第１の被取付部を備えたアクチュエータハウジングを有し、第２のアクチュエータロッドが上記第１のアクチュエータの動作方向と直交する方向に動作する第２のアクチュエータと、
上記第２のアクチュエータロッドの先端部に設けられ、かつシフトレバーに接続される把持部と、
上記第１の取付面に着脱可能に取付可能な第２の被取付部を一方の端部に有し、他方の端部に、車両幅方向に沿った軸線を中心に揺動可能な第２のブラケットが設けられ、この第２のブラケットに、上記第１の被取付部が着脱可能に取付可能な第２の取付面が設けられたアタッチメントと、
とを備え、
上記第２のアクチュエータの上記アクチュエータハウジングが上記第１の取付面に取り付けられた第１の態様と、
上記第２のアクチュエータの上記アクチュエータハウジングが上記アタッチメントを介して上記第１の取付面に支持された第２の態様と、
に組み換え可能である車両自動運転装置のトランスミッションアクチュエータ。
上記第１の取付面上に選択的に配置される上記第１の被取付部もしくは上記第２の被取付部を上記第１のブラケットに着脱可能に固定するための第１のロック機構と、
上記第２の取付面上に配置される第１の被取付部を上記第２のブラケットに着脱可能に固定するための第２のロック機構と、
を備える請求項１に記載の車両自動運転装置のトランスミッションアクチュエータ。
上記アタッチメントは、上下方向に延びるアームの下端部に上記第２の被取付部を備え、この第２被取付部よりも上方でかつ車両前方寄りとなる位置に上記第２の取付面を備える、請求項１または２に記載の車両自動運転装置のトランスミッションアクチュエータ。
上記第２の態様においては、
上記アタッチメントが取り付けられる上記第１の取付面が上方を指向するのに対して当該アタッチメントの上記第２の取付面が車両後方を指向しており、
上記アクチュエータハウジングが上記第２の取付面の車両後方側となる姿勢で上記第２のアクチュエータが取り付けられる、
請求項３に記載の車両自動運転装置のトランスミッションアクチュエータ。
上記第１のブラケットは、上記第１のアクチュエータロッドの先端部に揺動可能に設けられており、
上記アタッチメントは、上記第１のブラケットに取り付けられたときに、上記第１のブラケットの揺動を阻止するように上記第１のアクチュエータロッドの一部と係合する揺動規制部を有する、
請求項１～４のいずれかに記載の車両自動運転装置のトランスミッションアクチュエータ。
上記第１の態様では水平面に対する上記第２のアクチュエータロッドの傾斜角度が相対的に小さく、
上記第２の態様では水平面に対する上記第２のアクチュエータロッドの傾斜角度が相対的に大きい、
請求項１～５のいずれかに記載の車両自動運転装置のトランスミッションアクチュエータ。