JP7088485B2 - シフト装置 - Google Patents

Description

本発明は、シフト装置に関する。

下記特許文献１には、車両の乗員によって操作されることで複数のシフト位置のうちいずれかのシフト位置に変更されるノブと、ノブの操作を制限するシフトロック機構と、を備えたシフトロック装置が開示されている。この文献に記載されたシフト装置では、シフトロック機構の一部を構成する規制部がノブと一体に回転するノブ本体の一部に係合されることで、ノブの操作を制限している。

ところで、ノブ等の操作部の操作範囲が所定の範囲内に制限されるシフト装置では、規制部（規制体）を移動させる機構の単純化が望まれる。

特開２０１７－１１４１７０号公報

本発明は上記事実を考慮し、規制体を移動させる機構の単純化を図ることができるシフト装置を得ることが目的である。

第１の態様に係るシフト装置は、移動されてシフト位置が変更されるシフト体と、前記シフト体が移動されることで変位する変位部と、前記変位部側又は前記変位部とは反対側へ移動可能とされ、前記変位部の一部に係合されることで、前記変位部の変位が規制されて、前記シフト体の移動が制限される複数の規制体と、複数の前記規制体が係合される単一の被係合部を有し、変位されることで前記規制体が移動される駆動体と、を備えている。

第２の態様に係るシフト装置は、第１の態様のシフト装置において、前記駆動体は、回転変位され、前記駆動体の外周部には、前記被係合部が回転周方向に沿って設けられ、複数の前記規制体が、前記駆動体の回転に伴い前記駆動体の回転軸方向へ移動される。

第３の態様に係るシフト装置は、第２の態様のシフト装置において、前記変位部は、前記シフト体が移動されることで回転変位し、前記駆動体の回転軸と前記変位部の回転軸とが平行に配置されている。

第４の態様に係るシフト装置は、第１の態様～第３の態様のいずれかのシフト装置において、前記変位部の回転径方向外側の外周部に前記規制体が係合される。

第１の態様に係るシフト装置によれば、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、シフト体が移動されると変位部が変位する。ここで、複数の規制体は、変位部側又は変位部とは反対側へ移動可能とされていると共に駆動体に設けられた単一の被係合部に係合されている。そして、駆動体が変位されると、規制体が移動される。規制体が変位部の一部に係合されると、変位部の変位が規制される。その結果、シフト体の移動が制限される。このように、第１の態様に係るシフト装置によれば、複数の規制体を駆動体の単一の被係合部に係合させることで、各々の規制体を移動させることができ、複数の規制体を移動させる機構の単純化を図ることができる。

第２の態様に係るシフト装置によれば、駆動体が回転変位されると、規制体において駆動体の被係合部に係合されている部分が当該被係合部に沿って移動される。これにより、規制体が駆動体の回転軸方向へ移動される。このように、第２の態様に係るシフト装置によれば、駆動体を回転させることで、複数の規制体を駆動体の回転軸方向へ移動させることができる。当該構成とすることで、シフト装置における駆動体の回転径方向への体格の大型化を抑制することができる。

第３の態様に係るシフト装置によれば、駆動体の回転軸と変位部の回転軸とが平行に配置されている。当該構成とすることで、シフト装置における駆動体及び変位部の回転径方向への体格の大型化を抑制することができる。

第４の態様に係るシフト装置によれば、変位部の回転径方向外側の外周部に規制体が係合される構成とすることで、シフト体に荷重が入力された際に変位部及び規制体に生じる応力を低減することができる。

シフトレバー装置をシフトレバーとは反対側から見た斜視図である。 シフトレバー装置のシフトロック機構の周辺部を拡大して示す拡大斜視図である。 シフトレバー装置のシフトロック機構の周辺部を拡大して示す拡大平面図である。 第１ロックバー及び第２ロックバーの動きを模式的に示した模式図である。 シフトレバーがＰ位置にロックされている状態のシフトロック機構の周辺部を拡大して示す拡大斜視図である。 図５に示された状態からシフトレバーのロックが解除された状態のシフトロック機構の周辺部を拡大して示す拡大斜視図である。 シフトレバーがＲ位置に位置している状態のシフトロック機構の周辺部を拡大して示す拡大斜視図である。 シフトレバーがＮ位置に位置している状態のシフトロック機構の周辺部を拡大して示す拡大斜視図である。 シフトレバーがＤ位置に位置している状態のシフトロック機構の周辺部を拡大して示す拡大斜視図である。 シフトレバーがＮ位置にロックされている状態のシフトロック機構の周辺部を拡大して示す拡大斜視図である。

図１には、本発明の実施形態に係るシフト装置としてのシフトレバー装置１０をシフトレバー１２とは反対側から見た斜視図にて示されている。なお、図面では、シフトレバー装置１０の前方を矢印ＦＲで示し、シフトレバー装置１０の左方を矢印ＬＨで示し、シフトレバー装置１０の上方を矢印ＵＰで示している。また、シフトレバー装置１０の前方、左方及び上方は、車両の前方、左方及び上方とそれぞれ一致している。

本実施形態に係るシフトレバー装置１０は、シフト体としてのシフトレバー１２が車両のステアリングコラムの側方側へ延出する所謂コラム式のものにされて、車両のステアリングコラムに設置されている。

シフトレバー装置１０は、円柱状又は円筒状に形成された主軸１４を備えている。この主軸１４における軸方向一方側（後側）の端部には、シフトレバー連結部材１６を介してシフトレバー１２が連結されている。また、主軸１４における軸方向一方側及び軸方向他方側（前側）は、カラー１８を介して図示しないボディに回転可能に支持されている。

シフトレバー１２は、主軸１４を中心軸として上下方向に傾動（移動）可能となっている。シフトレバー１２においてシフトレバー連結部材１６に連結された側とは反対側の端部は、車両の乗員（特に運転手）によって把持される把持部とされている。なお、図１においてはこの把持部の図示を省略している。そして、把持部が把持された状態で、シフトレバー１２が上下方向へ傾動操作可能となっている。これにより、シフトレバー１２のシフト位置が、上側から下側へ向けて、例えば、「Ｐ」位置、「Ｒ」位置、「Ｎ」位置及び「Ｄ」位置にこの順番で変更される。

主軸１４の軸方向一方側には、シフトレバー１２の移動範囲を制限するシフトロック機構２０が設けられている。このシフトロック機構２０は、主軸１４と一体に回転（回転変位）する変位部としてのディテント板２２と、ディテント板２２に係合されることでディテント板２２の回転範囲を規制する規制体としての第１ロックバー２４及び第２ロックバー２６と、を備えている。また、シフトロック機構２０は、第１ロックバー２４及び第２ロックバー２６が係合されていると共にモータ２８によって回転（回転変位）されることで第１ロックバー２４及び第２ロックバー２６が移動される駆動体としてのカム３０を備えている。

ディテント板２２は、主軸１４の軸方向を厚み方向とする板状に形成されている。このディテント板２２は、主軸１４が挿通された状態で当該主軸１４に溶接等により固定される固定部２２Ａと、固定部２２Ａから主軸１４の回転径方向外側（ディテント板２２の回転径方向外側）へ向けて延びると共に主軸１４の軸方向から見て略扇形に形成された係合板部２２Ｂを備えている。この係合板部２２Ｂにおける主軸１４の回転径方向外側かつ回転周方向一方側（矢印Ｃ１方向側）の端部には、主軸１４の回転径方向外側へ向けて突出する第１突出部２２Ｃが形成されている。また、係合板部２２Ｂにおける主軸１４の回転径方向外側かつ回転周方向他方側（矢印Ｃ２方向側）の端部には、主軸１４の回転径方向外側へ向けて突出する第２突出部２２Ｄが形成されている。さらに、係合板部２２Ｂにおける主軸１４の回転径方向外側かつ第１突出部２２Ｃと第２突出部２２Ｄとの間には、主軸１４の回転径方向外側へ向けて突出する中間突出部２２Ｅが形成されている。この中間突出部２２Ｅと第２突出部２２Ｄとの間の間隔（主軸１４の回転周方向への間隔）は、中間突出部２２Ｅと第１突出部２２Ｃとの間の間隔（主軸１４の回転周方向への間隔）よりも狭く設定されていると共に、後述する第２ロックバー２６のディテント板係合部２６Ａの幅寸法（主軸１４の回転周方向への寸法）よりも若干広い寸法に設定されている。

図２に示されるように、第１ロックバー２４は、後述するカム３０の回転軸方向に移動可能とされている。なお、第１ロックバー２４は、図示しない支持部材にスライド可能に支持されることで、後述するカム３０の回転軸方向に移動可能とされている。この第１ロックバー２４におけるディテント板２２側の部分は、ディテント板２２へ係合されるディテント板係合部２４Ａとされている。また、第１ロックバー２４におけるディテント板２２とは反対側かつディテント板係合部２４Ａと同軸上に配置された部分はスプリング係合部２４Ｂとされている。このスプリング係合部２４Ｂにスプリング３２（図５参照）が係合されることで、第１ロックバー２４がディテント板２２側へ向けて付勢されている。また、第１ロックバー２４は、スプリング係合部２４Ｂから後述するカム３０側へ向けて延びると共に当該カム３０へ係合されるカム係合部２４Ｃを備えている。

第２ロックバー２６の基本的な構成は、前述の第１ロックバー２４と同様に構成されている。この第２ロックバー２６は、図示しない支持部材にスライド可能に支持されることで、後述するカム３０の回転軸方向に移動可能とされている。なお、第２ロックバー２６のディテント板係合部２６Ａ、スプリング係合部２６Ｂ及びカム係合部２６Ｃは、第１ロックバー２４のディテント板係合部２４Ａ、スプリング係合部２４Ｂ及びカム係合部２４Ｃと対応している。

図２及び図３に示されるように、カム３０は、回転軸方向の一方側の端部３０Ａ及び他方側の端部３０Ｂが同一の部品により両持ち支持されることにより回転（回転変位）可能とされており、このカム３０の回転軸と主軸１４の回転軸とは、平行に配置されている。また、カム３０は、外周部に外歯３０Ｃが形成されたウォームホイール部３０Ｄを備えている。このウォームホイール部３０Ｄの外歯３０Ｃは、モータ２８の回転軸２８Ａに固定されたウォームギヤ３４に係合されている。そして、回路装置３６（図１参照）を介して通電されることによりモータ２８の回転軸２８Ａが回転されて、当該回転軸２８Ａの回転がウォームギヤ３４及びウォームホイール部３０Ｄを介してカム３０に伝達されることで、カム３０が回転されるようになっている。なお、本実施形態では、モータ２８の回転軸２８Ａの回転軸方向が主軸１４及びカム３０の回転軸方向と直交する方向へ向けられていると共に、モータ２８の回転軸２８Ａに固定されたウォームギヤ３４が主軸１４とカム３０との間に配置されている。

図２及び図４に示されるように、カム３０は、第１ロックバー２４のディテント板係合部２４Ａ及び第２ロックバー２６のディテント板係合部２６Ａをロック位置Ｂ１からアンロック位置Ｂ２へ移動させる又はアンロック位置Ｂ２からロック位置Ｂ１へ移動させるための被係合部３０Ｅを備えている。この被係合部３０Ｅは、ウォームホイール部３０Ｄと隣接する部分の外周部に形成されている。具体的には、被係合部３０Ｅは、第１ロックバー２４のカム係合部２４Ｃにおけるディテント板２２側の端面及び第２ロックバー２６のカム係合部２６Ｃにおけるディテント板２２側の端面が当接する第１当接面３０Ｅ１、傾斜面３０Ｅ２及び第２当接面３０Ｅ３を備えている。第１当接面３０Ｅ１、傾斜面３０Ｅ２及び第２当接面３０Ｅ３は、カム３０の回転周方向に沿って繋がっている。

第１当接面３０Ｅ１は、カム３０の回転径方向と略平行に延在している。そして、第１ロックバー２４のカム係合部２４Ｃ及び第２ロックバー２６のカム係合部２６Ｃが第１当接面３０Ｅ１に当接している状態では、第１ロックバー２４のディテント板係合部２４Ａ及び第２ロックバー２６のディテント板係合部２６Ａがアンロック位置Ｂ２に配置される。なお、ディテント板係合部２４Ａ、２６Ａがアンロック位置Ｂ２に配置された状態とは、ディテント板係合部２４Ａ、２６Ａが、ディテント板２２の外周部に係合していない位置（ディテント板係合部２４Ａ、２６Ａが、ディテント板２２の外周部に当接しない位置）に配置された状態のことである。

第２当接面３０Ｅ３は、第１当接面３０Ｅ１よりもディテント板２２側に配置されていると共にカム３０の回転径方向と略平行に延在している。そして、第１ロックバー２４のカム係合部２４Ｃ及び第２ロックバー２６のカム係合部２６Ｃが第２当接面３０Ｅ３に当接している状態では、第１ロックバー２４のディテント板係合部２４Ａ及び第２ロックバー２６のディテント板係合部２６Ａがロック位置Ｂ１に配置される。なお、ディテント板係合部２４Ａ、２６Ａがロック位置Ｂ１に配置された状態とは、ディテント板係合部２４Ａ、２６Ａが、ディテント板２２の外周部に係合可能な位置（ディテント板係合部２４Ａ、２６Ａが、ディテント板２２の外周部に当接可能な位置）に配置された状態のことである。

傾斜面３０Ｅ２は、第１当接面３０Ｅ１と第２当接面３０Ｅ３とを繋ぐと共に第１当接面３０Ｅ１側から第２当接面３０Ｅ３側へ向かうにつれてカムの回転周方向一方側（矢印Ｃ３側）へ傾斜されている。そして、カム３０が回転周方向他方側（矢印Ｃ４側）へ回転されて、第１ロックバー２４のカム係合部２４Ｃや第２ロックバー２６のカム係合部２６Ｃが傾斜面３０Ｅ２上を第１当接面３０Ｅ１側から第２当接面３０Ｅ３側へ移動している状態では、第１ロックバー２４や第２ロックバー２６がスプリング３２の付勢力によってディテント板２２側へ移動される。これに対して、カム３０が回転周方向一方側へ回転されて、第１ロックバー２４のカム係合部２４Ｃや第２ロックバー２６のカム係合部２６Ｃが傾斜面３０Ｅ２上を第２当接面３０Ｅ３側から第１当接面３０Ｅ１側へ移動している状態では、第１ロックバー２４や第２ロックバー２６がスプリング３２の付勢力に抗してディテント板２２とは反対側へ移動される。

ここで、図４に示されるように、第１ロックバー２４のディテント板係合部２４Ａ及び第２ロックバー２６のディテント板係合部２６Ａの両方がアンロック位置Ｂ２に配置されている状態をパターンＡ配置という。また、第１ロックバー２４のディテント板係合部２４Ａがロック位置Ｂ１に配置され、第２ロックバー２６のディテント板係合部２６Ａがアンロック位置Ｂ２に配置されている状態をパターンＢ配置という。さらに、第１ロックバー２４のディテント板係合部２４Ａ及び第２ロックバー２６のディテント板係合部２６Ａの両方がロック位置Ｂ１に配置されている状態をパターンＣ配置という。本実施形態では、第１ロックバー２４のディテント板係合部２４Ａ及び第２ロックバー２６のディテント板係合部２６Ａが、パターンＡ配置、パターンＢ配置及びパターンＣ配置のいずれかに配置されるように、モータ２８の回転軸２８Ａの回転が回路装置３６（図１参照）によって制御される。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

以上の構成のシフトレバー装置１０では、シフトレバー１２が、上下方向に傾動操作されて、シフト位置が「Ｐ」位置、「Ｒ」位置、「Ｎ」位置及び「Ｄ」位置に配置される。

ここで、図４及び図５に示されるように、シフトレバー１２のシフト位置が「Ｐ」位置に配置された場合で、かつ、ブレーキが操作されない際には、第１ロックバー２４のディテント板係合部２４Ａ及び第２ロックバー２６のディテント板係合部２６ＡがパターンＢ配置とされる。この状態では、第１ロックバー２４のディテント板係合部２４Ａがディテント板２２の第１突出部２２Ｃに対して当該ディテント板２２の回転周方向一方側（矢印Ｃ１方向側）に配置されると共に第１突出部２２Ｃと近接して配置される。これにより、ディテント板２２の回転周方向一方側への回転変位が第１ロックバー２４によって規制されることで主軸１４の回転周方向一方側への回転変位が規制される。その結果、シフトレバー１２の「Ｐ」位置から「Ｒ」位置、「Ｎ」位置及び「Ｄ」位置側への傾動が制限される。

一方、シフトレバー１２が「Ｐ」位置に配置された場合に、ブレーキが操作された際には、図４及び図６に示されるように、第１ロックバー２４のディテント板係合部２４Ａ及び第２ロックバー２６のディテント板係合部２６ＡがパターンＡ配置とされる。この状態では、ディテント板２２の回転変位が第１ロックバー２４及び第２ロックバー２６によって規制されない。これにより、シフトレバー１２が「Ｐ」位置から「Ｒ」位置、「Ｎ」位置及び「Ｄ」位置に傾動可能にされる。

また、シフトレバー１２が「Ｐ」位置から「Ｒ」位置に配置された場合、図４及び図７に示されるように、第１ロックバー２４のディテント板係合部２４Ａ及び第２ロックバー２６のディテント板係合部２６ＡがパターンＢ配置とされる。この状態では、第１ロックバー２４のディテント板係合部２４Ａがディテント板２２の第１突出部２２Ｃと中間突出部２２Ｅとの間に配置される。これにより、シフトレバー１２が図７に示された「Ｒ」位置、図８に示された「Ｎ」位置及び図９に示された「Ｄ」位置に傾動可能にされる。

さらに、図４及び図１０に示されるように、シフトレバー１２が「Ｎ」位置に配置された場合で、かつ、ロックスイッチが操作された際には、第１ロックバー２４のディテント板係合部２４Ａ及び第２ロックバー２６のディテント板係合部２６ＡがパターンＣ配置とされる。この状態では、第２ロックバー２６のディテント板係合部２６Ａがディテント板２２の中間突出部２２Ｅと第２突出部２２Ｄとの間に配置される。これにより、ディテント板２２の回転周方向一方側及び他方側への回転変位が第２ロックバー２６によって規制されることで主軸１４の回転周方向一方側及び他方側への回転変位が規制される。その結果、シフトレバー１２の「Ｎ」位置からの傾動が制限される。

ここで、本実施形態のシフトレバー装置１０では、第１ロックバー２４のカム係合部２４Ｃ及び第２ロックバー２６のカム係合部２６Ｃがカム３０の第１当接面３０Ｅ１、傾斜面３０Ｅ２及び第２当接面３０Ｅ３に当接することで、第１ロックバー２４及び第２ロックバー２６を移動させることが可能となっている。これにより、第１ロックバー２４及び第２ロックバー２６を移動させる機構の単純化を図ることができる。すなわち、カム３０の構造が複雑化することを抑制することができる。

また、本実施形態のシフトレバー装置１０では、カム３０が回転されると、第１ロックバー２４及び第２ロックバー２６がカム３０の回転軸方向に移動される。これのより、第１ロックバー２４及び第２ロックバー２６を移動させる機構のカム３０の回転径方向への体格の大型化が抑制される。その結果、シフトレバー装置１０の体格の大型化（カム３０の回転径方向への体格の大型化）を抑制することができる。

さらに、本実施形態のシフトレバー装置１０では、カム３０の回転軸と主軸１４及びディテント板２２の回転軸とが平行に配置されている。これにより、シフトレバー装置１０の体格の大型化（カム３０、主軸１４及びディテント板２２の回転径方向への体格の大型化）を抑制することができる。

また、本実施形態のシフトレバー装置１０では、ディテント板２２の回転径方向外側の外周部に設けられた第１突出部２２Ｃ及び中間突出部２２Ｅに第１ロックバー２４のディテント板係合部２４Ａが当接し、中間突出部２２Ｅ及び第２突出部２２Ｄに第２ロックバー２６のディテント板係合部２６Ａが当接することで、シフトレバー１２の傾動範囲が制限される。これにより、シフトレバー１２へ荷重が入力された際に、第１ロックバー２４、第２ロックバー２６及びディテント板２２に生じる応力を低減することができる。

なお、本実施形態では、第１当接面３０Ｅ１、傾斜面３０Ｅ２及び第２当接面３０Ｅ３を有するカム３０を回転させることで、第１ロックバー２４及び第２ロックバー２６を移動させた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。カム３０において第１ロックバー２４及び第２ロックバー２６が係合する部分の形状は、第１ロックバー２４及び第２ロックバー２６の動きや配置等を考慮して適宜設定すればよい。

また、図４におけるパターンＢ配置の逆パターンとして、第１ロックバー２４がアンロック位置Ｂ２、第２ロックバー２６がロック位置Ｂ１となる配置（パターンＤ配置）をとれるように被係合部３０Ｅ等を設定してもよい。

また、本実施形態では、第１ロックバー２４及び第２ロックバー２６を前述のように移動させた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１ロックバー２４及び第２ロックバー２６が、同時に同じ方向に移動するように被係合部３０Ｅ等を設定してもよい。

さらに、本発明は、本実施形態のようなレバー操作タイプのシフト装置に限らず、ダイヤル操作タイプのシフト装置にも適用できる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０ シフトレバー装置（シフト装置）
１２ シフトレバー（シフト体）
２２ ディテント板（変位部）
２４ 第１ロックバー（規制体）
２６ 第２ロックバー（規制体）
３０ カム（駆動体）

Claims (4)

1. 移動されてシフト位置が変更されるシフト体と、
   前記シフト体が移動されることで変位する変位部と、
   前記変位部側又は前記変位部とは反対側へ移動可能とされ、前記変位部の一部に係合されることで、前記変位部の変位が規制されて、前記シフト体の移動が制限される２つの規制体と、
   ２つの前記規制体が係合される単一の被係合部を有し、変位されることで前記規制体が移動される駆動体と、
   を備え、
   ２つの前記規制体のうち一方の前記規制体が前記変位部側へ移動している状態で、前記変位部の変位が規制されて、前記シフト体の移動が制限され、
   ２つの前記規制体の両方が前記変位部側へ移動している状態で、前記変位部の変位が規制されて、前記シフト体の移動が制限され、
   ２つの前記規制体の両方が前記変位部側に移動していない状態で、前記変位部の変位が許容されて、前記シフト体の移動が許容され、
   ２つの前記規制体のうち一方の前記規制体のみが前記変位部側へ移動している状態で、前記変位部の変位が規制されて、前記シフト体の移動が制限されるシフト装置。
2. 前記駆動体は、回転変位され、
   前記駆動体の外周部には、前記被係合部が回転周方向に沿って設けられ、
   ２つの前記規制体が、前記駆動体の回転に伴い前記駆動体の回転軸方向へ移動される請求項１記載のシフト装置。
3. 前記変位部は、前記シフト体が移動されることで回転変位し、
   前記駆動体の回転軸と前記変位部の回転軸とが平行に配置されている請求項２記載のシフト装置。
4. 前記変位部の回転径方向外側の外周部に前記規制体が係合される請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のシフト装置。

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