JP7200801B2 - Ａｔ／ｍｔ切替ギアシフト装置及びそのギアシフト方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置に関する。

自動車運転免許取得のための自動車教習所や、運転免許センターには、ドライブシミュレータが設置されている。ドライブシミュレータは、教習所や安全運転教習の教習生（以下、運転手と呼ぶ）が、自動車の運転を模擬する装置である。教習生は、ドライブシミュレータを使用し、安全運転の意識や技能を向上させる。

ドライブシミュレータは、例えば、運転手が座る運転席、アクセルペダル、ブレーキペダル、クラッチペダル、ステアリング、シフトレバー、速度メータなどの計測機器などを有する。運転手は、自動車の運転を模してアクセルなどの機器を操作する。また、ドライブシミュレータは、例えば、運転席の前方にフロントガラスに映る風景や交通状態を模した映像を表示するモニタ装置を有する。運転手は、モニタ装置に映される映像に応じて、各操作機器を操作する。

自動車のシフトレバーは、オートマチック式（以降、ＡＴモード：レバーを前後方向に倒す方式）とマニュアル式（以降、ＭＴモード：レバーを前後左右に倒す方式）がある。そのため、教習所や運転免許センターは、ＡＴモードのシフトレバーを有するドライブシミュレータとＭＴモードのシフトレバーを有するドライブシミュレータを、それぞれ設置する必要がある。

しかし、それぞれを設置するには、広い場所が必要でありまたコストがかかる。そこで、ＡＴモードとＭＴモードを切り替えることができるドライブシミュレータが開発され実用化されている。

ＡＴ／ＭＴ切替可能なドライブシミュレータは、以下の特許文献に記載されている。

特開２００２－０５９７５９号公報 特開２０１１－０６４９０１号公報

しかし、従来のＡＴ／ＭＴ切替ドライブシミュレータは、ＡＴ／ＭＴそれぞれの専用機構を備え、使用する専用機構を運転手に提供し、もう一方の専用機構を収納しておくものである。この場合、一方の専用機構を使用しているときもう一方の専用機構を収納しておくスペースが必要となる。

また、別の従来のＡＴ／ＭＴ切替ドライブシミュレータは、ＡＴ／ＭＴそれぞれの操作位置規制板を有し、使用する規制板をシフトレバーの下方に挿入し、もう一方の規制板をシフトレバーに影響しない位置まで引き出しておくものである。この場合、もう一方の規制板をドライブシミュレータの側面にはみ出すように引き出すため、ドライブシミュレータ同士をある程度離して設置する必要がある。また、運転手が運転席に座った状態で、規制板を切り替えることができない。

そこで、本実施の形態の目的は、省スペースでＡＴ／ＭＴを簡易に切り替えることができるＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置を提供することにある。

本実施の形態の一つの側面は、ギアを変更するシフトレバーと、前記シフトレバーを前後回転支軸により前後に回転可能に支える側面板を有するメインレバーブロック（登録商標）と、
前記メインレバーブロックを左右に回転可能に支える前面側及び背面側のベースプレートと、
対向辺に可動域窪みを有する底面カバー水平板と、前記対向辺につながる少なくとも一方の側辺に略垂直に設けられた底面カバー側面板とをそれぞれ有し、前記底面カバー側面板の開閉支軸穴に挿入された開閉支軸により前記ベースプレートに開閉可能に支えられた１対の底面カバーと、
オートマチックモードとマニュアルモードの切替を行う切替手段と有し、
オートマチックモードでは、前記切替手段への第１の操作により、前記１対の底面カバーが前記開閉支軸を中心に第１の方向に回転して前記対向辺で分離する開口状態となり、前記シフトレバーが前記１対の底面カバーの間で前後に回転可能になり、前記オートマチックモードのギアシフトが行われ、
マニュアルモードでは、前記切替手段への第２の操作により、前記１対の底面カバーが前記開閉支軸を中心に前記第１の方向と反対の第２の方向に回転して前記対向辺が近接または接触する閉口状態となり、前記シフトレバーが前記１対の底面カバー水平板の前記可動域窪みで形成される可動域内で前後及び左右に傾斜可能になり、前記マニュアルモードのギアシフトが行われる、ＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置である。

本実施の形態によれば、省スペースでＡＴ／ＭＴを簡易に切り替えることができる。

本実施の形態のＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置を備えたドライブシミュレータの一例を示す構成図である。 ＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置の全体構成を示す前方左上方からの斜視図である。 シフトレバーの構成を示す図である。 メインレバーブロック１０の構成例を示す図である。 可動域制御用の底面カバー４０の構成を示す斜視図である。 ＡＴモードでのＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置１の下方から見た斜視図である。 ＡＴモードでのメインレバーブロック１０とハンドルプレート５０と底面カバー４０との関係を示す図である。 ＭＴモードでのＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置の前側上方から見た斜視図である。 同装置の前側下方から見た斜視図である。 ＭＴモードでのメインレバーブロック１０とハンドルプレート５０と底面カバー４０との関係を示す図である。 シフトレバーによるギア位置判定を説明する図である。

図１は、本実施の形態のＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置を備えたドライブシミュレータの一例を示す構成図である。ドライブシミュレータは、運転席２の左側にＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置１が備えられている。また、運転席２の前方にハンドル３が設けられ、ＡＴモードでは前方下方にアクセルペダル４とブレーキペダル５が設けられる。ＭＴモードではこれらに跳ね上げてあったクラッチ（図示せず）が加えられる。そして、運転席２に座った運転手の前方及び左右前方に、前方の交通状態と左右の交通状態を表示する表示装置６が設けられる。

表示装置６は簡易版では前方に１つのみでもよく、その場合は３画面の左右の情報のうち運転に必要な情報、例えばサイドミラーの映像を取り入れる。簡易版の前方１画面だけを設ける場合は設置面積が少なくて済む。

［ＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置の構成例］
図２は、ＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置の全体構成を示す前方左上方からの斜視図である。図２の構成は、オートマチックモードの状態を示す。図中ＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置の前後左右方向を矢印で示す。

ＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置１の概略構成は、シフトレバーシャフト１００からなるシフトレバーを収納するメインレバーブロック１０が、前後に配置されたベースプレート７０Ｆ，７０Ｂに左右方向に傾斜可能に支えられる。また、ベースプレート７０Ｆ，７０Ｂの上部にはシフトレバーシャフト移動窓２０２を有する上面カバー２０が設けられ、ベースプレートの下部にはシフトレバーシャフトの可動域を制御する可動域制御用の底面カバー４０が設けられる。上面カバー２０には、表示パネル用窓２０３が設けられ、その窓を介して表示パネル６０が運転手から見えるようにされている。

後で詳述するが、ＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置１は、シフトレバーシャフト１００の前方の位置に、ＡＴ／ＭＴ切替ハンドル３０を有する。ＡＴ／ＭＴ切替ハンドル３０を引き上げると、上面カバー２０のＡＴ／ＭＴ切替ハンドル挿入穴２０１から突出し、図２に示すように、表示パネル６０にオートマチックモードのギア位置「Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，２，Ｌ」が表示され、底面カバー４０が左右の中心線で分離し底面カバー開閉支軸４０８を中心に回転して開口状態となり、シフトレバーシャフト１００が、分離した底面カバー４０の間を、表示パネル６０に示された６つのギア位置に沿った前後方向に大きく傾斜可能になる。ギア位置は、一般的には直線上に並んでおり、Ｐ：パーキングレンジ、Ｒ：リバースレンジ、Ｎ：ニュートラルレンジ、Ｄ：ドライブレンジ、２（Ｓ）：セカンドレンジ、Ｌ：ローレンジを示す。

ＡＴ／ＭＴ切替ハンドル３０を押し下げると、上面カバー２０のＡＴ／ＭＴ切替ハンドル挿入穴２０１から下方に押下げられ、後述する図８，９，１０に示すように、表示パネル６０にマニュアルモードのギア位置が表示され、底面カバー４０が底面カバー開閉支軸４０８を中心に逆方向に回転して閉口状態となり、シフトレバーシャフト１００がマニュアルモードのギア位置に対応する前後左右の限定された領域内でしか傾斜できないことになる。ギア位置は、１速（ローレンジ）、２速（セカンドレンジ）、３速（サードレンジ）、４速（トップレンジ）、５速（ハイトップレンジ）、Ｒ（リバースレンジ）、ニュートラルレンジは特に表示されていないが各ギアを戻す位置であり、クラッチを踏みながら切替操作を行う。このマニュアルモードで運転するには、運転席の手前の跳ね上がったクラッチを下げて併用する。運転者がクラッチを踏まず、ＭＴギアを操作した際は、実車同様にギア鳴り音を発音するとともに警告表示を表示装置１０に表示する。

ここで、シフトレバーとメインレバーブロック１０と底面カバー４０について以下説明した後、再度、図１及び図６，７のＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置１の構成を説明する。

［シフトレバー］
図３は、シフトレバーの構成を示す図である。シフトレバーは、グリップ１０１を上端に有するシフトレバーシャフト１００と、シフトレバーシャフト１００が挿入され固定されるシフトレバーロッド１０８と、シフトレバーロッドをカバーするシフトレバーカバー１０５とを有する。

シフトレバーロッド１０８には、シフトレバーシャフト１００の前後方向の回転の支軸となる前後回転支軸１０６が垂直に挿入される。シフトレバーロッド１０８の下部には、ＭＴ位置決め穴１０９が前後両側に設けられ、さらに上下移動ピン１０７が挿入される上下方向のスリット１１１がシフトレバーロッド１０８を左右に貫通して設けられる。上下移動ピン１０７は、シフトレバーロッド１０８の内部に設けられたスプリング１１２により上方向の押上げ力を与えられ、前後回転支軸１０６と平行状態に保たれる。また、シフトレバーロッド１０８の最下端にスプリング１１２の押上げ力を調整するスプリング調整ボルト１１０が設けられる。

上記の上下移動ピン１０７が、シフトレバーシャフト１００の前後方向の回転移動に応じて、図４のメインレバーブロックの左右側面板１０３Ｌ／Ｒに取り付けられた前後回転の位置決め用の円弧状の歯車形状板７０Ｇの下方に向いた６つの谷とその間の５つの山に沿って、移動し、６つの谷に押し上げられた位置でオートマチックモードの６つのギア位置に位置決めされる。さらに、上下移動ピン１０７がスプリング１１２により押し上げられることで、運転手がグリップ１０１を握って前後方向にシフトレバーシャフト１００を移動させるとき、歯車形状板７０Ｇの山や谷を移動する際に運転手にシフトレバーの操作感触をもたらす。

［メインレバーブロック１０］
図４は、メインレバーブロック１０の構成例を示す図である。メインレバーブロック１０は、図３のメインレバーのシフトレバーシャフト１００及びシフトレバーロッド１０８を、前後回転支軸１０６を中心に前後に回転可能に支えるように収納する。メインレバーブロック１０は、１対の前後側面板１０３Ｆ／Ｂと、１対の左右側面板１０３Ｌ／Ｒと、それらの上部に設けられた１対のメインレバーブロックカバー１０２Ｌ／Ｒを有する。

図３で示したシフトレバーロッド１０８に設けられた前後回転支軸１０６が、左右側面板１０３Ｌ／Ｒに設けた穴（図示せず）に回転自在に取り付けられる。また、前後回転支軸１０６の左端部には一部に凹み部を有し、図４に示す前後回転板１０４の凸部（図示せず）がこの凹み部に合わせられ位置決めされて前後回転板取付ネジ１１３により取り付けられる。

そして、シフトレバーシャフト１００が、メインレバーブロックカバー１０２Ｌ／Ｒの間の窓１０２Ｗ内を、前後方向に回転移動し、図３の上下移動ピン１０７が、オートマチックモードでのギア位置で前後回転位置決め用の歯車形状板７０Ｇの谷に係合して、各ギア位置に位置決めされる。前後回転位置決め用の歯車形状板は、例えば、左右側面板１０３Ｒ／Ｌの底面側に設けられる。

前後回転板取付ネジ１１３により、ギア位置検出用の前後回転板１０４が位置決めして取り付けられることで、左側面板１０３Ｌに設けられた位置感知センサ１０４１，１０４２，１０４３と、前後回転板１０４の突起１０４Ｐ＿１，１０４Ｐ＿２の位置関係に基づいて、位置感知センサがオートマチックモードでのギア位置を検出する。ギア位置検出用の前後回転板１０４と位置感知センサ１０４１等との関係については、図１１で再度説明する。

次に、シフトレバーシャフト１００の左右方向の傾斜に関する構成を説明する。前後側面板１０３Ｆ，Ｂには、左右傾斜用支軸穴１０３１が設けられる。この左右傾斜用支軸穴１０３１に挿入された左右傾斜用支軸（図示せず）を、図２に示した前後ベースプレート７０Ｆ／Ｂに取り付けることで、メインレバーブロック１０が、前後ベースプレート間に左右傾斜可能な状態で支えられる。また、左右傾斜用支軸穴１０３１の上方向に、シフトレバーシャフト１００が左右方向に傾斜操作されるときに、メインレバーブロック１０を左右方向の中央位置に位置決めするための中央位置決め円錐窪み１０３２が設けられる。この中央位置決め円錐窪み１０３２は前側側面板１０３Ｆの対応位置にも設けられる。この円錐窪み１０３２は、その円錐窪みと前後側面板１０３Ｂの平面との間の円形のふちが面取り加工されている。

そして、図２に示した前方の前後ベースプレート７０Ｆに設けられた中央位置決めプランジャ７０２の先端が、メインレバーブロック１０を左右方向に傾けたときに、その中央位置で上記の円錐窪み１０３２に滑り込む。これにより、メインレバーブロック１０を左右方向に傾けたとき、プランジャ７０２の円錐窪み１０３２への押し圧力により、メインレバーブロック１０を中央位置に移動しやすくし、プランジャ７０２が円錐窪み１０３２に挿入したときの反動により左右に振動することを抑制している。

さらに、前後側面板１０３Ｆ／Ｂの底面側には、両端に角丸形状突起１０３４と台形状のＡＴモード位置決め窪み１０３３が設けられる。前後側面板１０３Ｆ／Ｂの両側面と、角丸形状突起１０３４とＡＴモード位置決め窪み１０３３を設けることで、オートマチックモードで、メインレバーブロック１０が左右の中央位置に強固に固定される。この点は、図２、図６、図７で詳細に説明する。

［可動域制御用の底面カバー４０］
図５は、可動域制御用の底面カバー４０の構成を示す斜視図である。底面カバー４０は、左右中央の前後方向の線である対向辺４１２で左右に分離可能な１対の底面カバー４０Ｌ、４０Ｒを有する。左右を示すために各部材の番号にＬ，Ｒを付記する。１対の底面カバー４０Ｌ／Ｒは、略矩形形状の１対の底面カバー水平板４５０Ｌ／Ｒを有する。１対の底面カバー水平板４０５Ｌ／Ｒの対向辺４１２には、可動域窪み４１０Ｌ／Ｒが設けられ、更に、底面カバー立上がり板４０７Ｌ／Ｒが設けられる。底面カバー水平板４０５Ｌ／Ｒの対向辺４１２につながる前側の側辺と後側の側辺には、底面カバー側面板４０６Ｌ／Ｒが設けられる。

底面カバー側面板４０６Ｌ／Ｒには、底面カバー開閉支軸４０８（図２参照）が挿入される開閉支軸挿入穴４０１と、ハンドルプレート５０（図２参照）と結合するためのハンドルプレート結合穴４０２とが設けられ、更に、ＡＴ用制限縁４０４が形成される。ハンドルプレート結合穴４０２は、楕円形状を有し、底面カバー開閉支軸４０８を中心に左右の底面カバー４０Ｌ／Ｒが回転して開閉するときの底面カバー結合ネジ５０１（図２参照）の回転移動を可能にする。

ＡＴ用制限縁４０４は、ＡＴモードで底面カバー４０Ｌ／Ｒが左右方向に開口したとき、図７に示すとおり、メインレバーブロック１０の前後側面板１０３Ｆ／Ｂの左右側辺を挟み、メインレバーブロック１０を左右中央位置に固定する。

図５に示すように可動域窪み４１０Ｌ／Ｒには、前後の位置に１対のＭＴギア位置決め突起４０３がそれぞれ設けられる。ＭＴモードで底面カバー４０が閉口状態になり底面カバー水平板４０５Ｌ／Ｒが水平面で一致したとき、可動域窪み４１０Ｌ／Ｒは、４つのＭＴギア位置決め突起４０３を有する角丸略正方形窓を形成し、シフトレバーロッド１０８の可動域を制限する。シフトレバーロッド１０８の先端は、可動域窪み４１０Ｌ／Ｒ内の対向縁４１１Ｌ／Ｒにより左右方向の可動域外への傾斜を抑制される。また、メインレバーブロック１０が中央位置決めプランジャ７０２によって円錐窪み１０３２に作用して中央に戻ろうとする。そこで左右方向からＭＴギア位置決め突起４０３にシフトレバーロッド１０８のＭＴ位置決め穴１０９が嵌合することで、傾斜した左右方向から中央位置への移動を抑制される。４つのＭＴギア位置決め突起を有する角丸略正方形窓の形状とＭＴギアとの対応については、図９で説明する。

また、図５に示すＭＴモードで底面カバー４０が閉口状態になると、図１０で示すとおり、底面カバー立上がり板４０７Ｌ／Ｒが立ち上がり面で近接または接触し、ハンドルプレート５０に取り付けられた１対の位置決めネジ５０２の間に挿入される。ＭＴモードで底面カバー４０Ｌ／Ｒの対向縁４１１Ｌ／Ｒに対し左右の片側方向に応力が発生したときに、この底面カバー立上がり板４０７Ｌ／Ｒと１対の位置決めネジ５０２により、底面カバー４０Ｌ／Ｒが開口状態に回転することが防止される。

［ハンドルプレート５０］
図６は、ＡＴモードでのＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置１の下方から見た斜視図である。図７は、ＡＴモードでのメインレバーブロック１０とハンドルプレート５０と底面カバー４０との関係を示す図である。図７では、ハンドルプレート５０は一点鎖線で外形を表示され内部は透明化され、ベースプレート７０Ｆは表示を省略され、メインレバーブロック１０と底面カバー４０との位置関係が示される。図２のＡＴモードでのＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置１の上方から見た斜視図と併せて参照しながら、ハンドルプレート５０の構成について説明する。

図２、図６に示されるとおり、ハンドルプレート５０は、その上端部でハンドルプレート取り付けネジ５０８によりＡＴ／ＭＴ切替ハンドル３０に結合され、ＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置１の前方側のベースプレート７０Ｆの前方面で上下方向に移動可能に取り付けられる。ハンドルプレート５０は、上部中央に上部中央窓５０３を、上部左右に縦方向にくり抜かれた上部左右窓５０４を、上下中央に中窓５０５をそれぞれ有する。また、ハンドルプレート５０は、ベースプレート取付ネジ５０７でベースプレート７０Ｆに取り付けられる。さらに、ハンドルプレート５０は、下部両端に下部突起５０６を有し、１対の下部突起５０６は、ベースプレート７０Ｆの取り付け部材７０４の矩形穴に挿入される。

上部中央窓５０３にはベースプレート７０Ｆに取り付けられた中央位置決めプランジャ７０２のボルトが位置し、上部左右窓５０４にはベースプレート７０Ｆに取り付けられたベースプレート取付ネジ５０７が位置し、中窓５０５には左右傾斜支軸取付ネジ７０３が位置する。

ハンドルプレート５０には、中窓５０５の下方中央に１対の位置決めネジ５０２と、１対の位置決めネジ５０２の両側に底面カバー４０のハンドルプレート結合穴４０２に挿入される底面カバー結合ネジ５０１とが、取り付けられる。１対の位置決めネジ５０２と底面カバー結合ネジ５０１は、ハンドルプレート５０の背面のベースプレート７０Ｆの厚みより長い円筒スペーサ（図示せず）が取り付けられる。１対の位置決めネジ５０２の円筒スペーサは、図７の如くＡＴモード時に、メインレバーブロック１０の前後側面板１０３ＦのＡＴモード位置決め窪み１０３３内に配置される。また、底面カバー結合ネジ５０１の円筒スペーサは、底面カバー４０Ｌ／Ｒのハンドルプレート結合穴４０２に挿入される。

そして、ハンドルプレート５０には、右側の底面カバー結合ネジ５０１によりハンドルプレート５０と表示パネル６０とを結合する接続部材６１が取り付けられる。図２、図６、図７に示されるように、ＡＴ／ＭＴ切替ハンドル３０とハンドルプレート５０が上方に移動すると、接続部材６１を介して表示パネル６０が時計方向に回転し、ＡＴモードギアを表示する表示面が上面カバー２０の表示パネル用窓２０３に現れる。逆に、図８、図９、図１０に示されるように、ＡＴ／ＭＴ切替ハンドル３０とハンドルプレート５０が下方に移動すると、接続部材６１を介して表示パネル６０が逆時計方向に回転し、ＭＴモードギアを表示する表示面が現れる。

ハンドルプレート５０の下部突起５０６には、ＡＴ／ＭＴ切替ハンドル３０の上下方向のＡＴ／ＭＴモード位置に対応して、ベースプレート７０Ｆに設けた上下位置決めプランジャ７０６が挿入する２つの上下位置決め凹部５０６Ｈが設けられる。下部突起５０６の上下位置決め凹部５０６Ｈと上下位置決めプランジャ７０６とにより、ハンドルプレート５０のＡＴ／ＭＴモードの位置決めが行われる。

［ベースプレート７０］
１対のベースプレート７０Ｆ／Ｂは、ＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置の前面と後面に配置され、メインレバーブロック１０を、左右傾斜用支軸穴１０３１に挿入される左右傾斜用支軸を中心に左右に傾き可能に支える。さらに、１対のベースプレート７０Ｆ／Ｂは、底面カバー４０Ｌ／Ｒの底面カバー開閉支軸挿入穴４０１に挿入される底面カバー開閉支軸４０８により、底面カバー４０Ｌ／Ｒを開閉可能に支える。

図６、図９に示されるとおり、前面側のベースプレート７０Ｆは、１対の底面カバー結合ネジ５０１が上下方向に移動する１対の左右窓７０１と、１対の位置決めネジ５０２が上下方向に移動する下部中央窓７０５を有する。そして、ベースプレート７０Ｆには、メインレバーブロック１０の中央位置決め円錐窪み１０３２に嵌合し中央位置に位置決めする中央位置決めプランジャ７０２と、ハンドルプレート５０の１対の下部突起５０６の上下位置決め凹部５０６Ｈ（図７)に嵌合しＡＴモードとＭＴモードでの位置を決める上下位置決めプランジャ７０６とが取り付けられる。

更に、後面側のベースプレート７０Ｂには、メインレバーブロックの左右の傾きを検出する１対の感知センサ（図示せず）が設けられる。また、前面側のベースプレート７０Ｆには、底面カバー４０Ｌ／Ｒの開閉状態を感知する１個の感知センサ（図示せず）が設けられる。

［ＡＴモード、底面カバー開口状態］
図２、図６、図７に示されるＡＴモードでは、ＡＴ／ＭＴ切替ハンドル３０が運転手等により引き上げられ、ＡＴ／ＭＴ切替ハンドル３０の引き上げ動作がハンドルプレート５０を介して、底面カバー４０の開口動作と、表示パネル６０の回転動作を行う。

図６に示されるとおり、底面カバー４０の開口動作により、１対の底面カバー４０Ｌ／Ｒが対向辺４１２で分離し、図５に示した閉口状態で１対の底面カバー４０Ｌ／Ｒの可動域窪み４１０Ｌ／Ｒが形成する角丸略正方形による可動域制限をなくし、シフトレバーロッド１０８の前後方向に傾斜動作を可能にする。さらに、メインレバーブロック１０の左右中央位置での固定を可能にする。

即ち、図６には、底面カバー４０Ｌ／Ｒが対向辺４１２で左右に分離して開口状態となる様子が示される。底面カバー４０Ｌ／Ｒが開口状態になると、底面カバー水平板４０５Ｌ／Ｒが対向辺４１２で分離し、閉口状態で可動域窪み４１０Ｌ／Ｒが形成していた角丸略正方形の開口がなくなり、可動域制限の機能がなくなる。

また、図７では、前述のとおり、ハンドルプレート５０は一点鎖線で外形を表示され内部は透明化され、ベースプレート７０Ｆは表示を省略され、メインレバーブロック１０と底面カバー４０との位置関係が示される。

図７に示されるとおり、ＡＴ／ＭＴ切替ハンドル３０とハンドルプレート５０が引き上げられると、底面カバー結合ネジ５０１が、底面カバー開閉支軸取付ネジ７０８で取り付けられた開閉支軸４０８の周りを、左側の底面カバー４０Ｌでは反時計方向に回転し、右側の底面カバー４０Ｒでは時計方向に回転し、開口状態になる。開口状態では、前述のとおり、底面カバー水平板４０５Ｌ／Ｒは対向辺４１２で分離し開口するが、底面カバー側面板４０６Ｌ／Ｒは逆に互いに近づいて閉じる動きをする。

上記の開口状態では、第１に、底面カバー４０Ｌ／Ｒの底面カバー側面板４０６Ｌ／Ｒに設けられたＡＴ用制限縁４０４Ｌ／Ｒが、メインレバーブロック１０の前後側面板１０３Ｆの左右辺を両側から挟み込む。第２に、ハンドルプレート５０に取り付けられた位置決めネジ５０２の円筒スペーサが、前後側面板１０３Ｆの角丸形状突起１０３４の内側を滑ることでメインレバーブロック１０を中央方向に移動させ、そしてＡＴモード位置決め窪み１０３３内に挿入する。これらにより、メインレバーブロック１０は、左右中央位置に強固に固定され、左右方向への傾斜が制限される。このため、ＡＴモードでは、シフトレバーシャフト１００は、左右方向の傾斜は制限され、前後方向にしか傾斜移動できなくなる。シフトレバーロッド１０８は、開口状態の底面カバー４０Ｌ／Ｒの間で可動域窪み４１０Ｌ／Ｒによる可動域を超えて前後方向に移動可能となる。

そして、表示パネル６０は、接続部材６１が上昇することで、時計方向に回転し、ＡＴモードのギア位置を示す表示が表示パネル用窓２０３に現れる。

ＡＴモードでは、シフトレバーシャフト１００が表示パネル６０に表示されるＡＴモードのギア位置「Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，２，１」に移動すると、メインレバーブロック１０の左右側面板１０３Ｌ／Ｒに設けられた前後回転位置決め用の歯車形状板７０Ｇの一つの谷に、シフトレバーロッド１０８に設けられた上下移動ピン１０７が押し上げられて係合し（図３参照）、各ギア位置に位置決めされる。この各ギア位置の状態は、図４に示した、メインレバーブロック１０の左側面板１０３Ｌに設けられた前後回転板１０４の突起１０４Ｐ＿１，１０４Ｐ＿２と位置感知センサ１０４１－１０４３との位置関係で検出される。

［ＭＴモード、底面カバー閉口状態］
図８は、ＭＴモードでのＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置の前側上方から見た斜視図である。図９は、同装置の前側下方から見た斜視図である。そして、図１０は、ＭＴモードでのメインレバーブロック１０とハンドルプレート５０と底面カバー４０との関係を示す図である。図１０は、図７と同様に、ハンドルプレート５０が一点鎖線でその外形を表示され内部は透明化され、ベースプレート７０Ｆが表示を省略され、メインレバーブロック１０と底面カバー４０との位置関係が示される。

図８、図９、図１０に示されるＭＴモードでは、ＡＴ／ＭＴ切替ハンドル３０が運転手等により押し下げられ、ＡＴ／ＭＴ切替ハンドル３０の押し下げ動作がハンドルプレート５０を介して、底面カバー４０の閉口動作と、表示パネル６０の逆回転動作を行う。

図９に示されるとおり、底面カバー４０Ｌ／Ｒの閉口動作により、１対の底面カバー４０Ｌ／Ｒの可動域窪み４１０Ｌ／Ｒが形成する角丸略正方形による可動域制限が有効になり、シフトレバーロッド１０８がＭＴモードでの前後方向と左右方向の狭い傾斜または回転動作に制限される。さらに、メインレバーブロック１０は底面カバー４０Ｌ／Ｒによる左右中央位置での固定状態から開放される。

即ち、図１０に示されるとおり、ＡＴ／ＭＴ切替ハンドル３０が押し下げられると、ハンドルプレート５０の押し下げ動作により、底面カバー４０Ｌ／Ｒのハンドルプレート結合穴４０２に挿入された底面カバー結合ネジ５０１が、底面カバー開閉支軸挿入穴４０１の開閉支軸４０８を中心に下方向に回転する。これにより、左側の底面カバー４０Ｌは反時計方向（図１０では時計方向）に回転し、右側の底面カバー４０Ｒは時計方向（図１０では反時計方向）に回転し、底面カバー４０Ｌ／Ｒの立上がり板４０７Ｌ／Ｒが接触または近接して重なり、底面カバー４０Ｌ／Ｒの水平面板４０５Ｌ／Ｒが対向辺４１２で接触し水平面で一致する。このとき、立上がり板４０７Ｌ／Ｒは、押し下げられたハンドルプレート５０に取り付けられた１対の位置決めネジ５０２の間に挿入する。

図９に示されるとおり、底面カバー４０Ｌ／Ｒが閉口状態になると、水平面板４０５Ｌ／Ｒに設けられた可動域窪み４１０Ｌ／Ｒが、角丸略正方形の可動域領域を形成し、シフトレバーロッド１０８の左右の傾斜領域と前後の傾斜領域を制限する。

更に、図１０に示されるとおり、メインレバーブロック１０が左右方向に傾斜すると、メインレバーブロック１０の左右側面板１０３Ｌ、１０３Ｒが底面カバー立上がり板４０７Ｌ、４０７Ｒに当接する。更に、メインレバーブロック１０が左右方向に傾斜すると、左右側面板１０３Ｌ、１０３Ｒが底面カバー開閉支軸４０８とベースプレート取付ネジ５０７にも当接する。これにより、メインレバーブロック１０の左右方向の傾き範囲が制限される。この場合、底面カバー４０Ｌ、４０Ｒの立上がり板４０７Ｌ、４０７Ｒが面で重なっており、左側底面カバー４０Ｌが反時計方向（図１０では時計方向）に、右側底面カバー４０Ｒが時計方向（図１０では反時計方向）に、これ以上回転することはない。

そして、表示パネル６０は、接続部材６１が下降することで、時計方向（図１０では反時計方向）に回転し、図８のとおり、ＭＴモードのギア位置を示す表示が表示パネル用窓２０３に現れる。

ＭＴモードでは、シフトレバーシャフト１００が表示パネル６０に表示されるＭＴモードのギア位置「１，２，３，４，５，Ｒ」に移動すると、シフトレバーロッド１０８のＭＴ位置決め穴１０９が、図９中の可動域窪み４１０Ｌ、４１０Ｒが形成する角丸正方形内の、４つの突起４０３（図中、丸２，丸Ｒ，丸１，丸５）と、前側の１対の突起４０３の間（図中、丸４）と、後側の１対の突起４０３の間（図中、丸３）に位置する。図９中にギア位置が明示される。ＭＴ位置決め穴１０９が４つの突起４０３（図中、丸１，丸２，丸５，丸Ｒ）に嵌合することで、ＭＴモードのギア位置「１，２，５，Ｒ」に位置決めされる。この場合４つの突起４０３はＭＴ位置決め穴１０９が嵌合することで、左右方向の動きが規制される。前後方向の動きは、シフトレバーロッドの上下移動ピン１０７が歯車形状板７０Ｇの中央寄りの３つの窪み（谷）のいずれかに位置することで位置決めされる。図中の丸３、丸４の位置は、シフトレバーロッド１０８の左右方向の中央であり、これはメインレバーブロック１０の円錐窪み１０３２に中央位置決めプランジャ７０２が付勢することで、センター位置が保たれる。シフトレバーシャフト１００がどのギア位置にも位置しない場合は、ニュートラル状態となる。

ＭＴモードのギア位置「１，２，３，４，５，Ｒ」の検出は、前後方向の位置は、ＡＴモードと同じように、前後回転板１０４の突起１０４Ｐ＿１，１０４Ｐ＿２と位置感知センサ１０４１～１０４３により行われ、左右方向の位置は、後面側のベースプレート７０Ｂに設けた１対の感知センサ（図示せず）がメインレバーブロックの左右方向の傾きを検出することで行われる。

［ギア位置の判定］
図１１は、シフトレバーによるギア位置判定を説明する図である。図１１には、メインレバーブロック１０の左側面を示す。左側面板１０３Ｌには、シフトレバーロッドに取り付けられた前後回転支軸１０６（図３参照）に対応する前後回転板取付ネジ１１３により、前後回転板１０４が取り付けられる。前後回転板１０４は、メインレバーロッド１０８と共に前後方向に回転し、それに伴い前後回転板１０４の２つの突起１０４Ｐ＿１，１０４Ｐ＿２も回転移動する。そして、３つの位置感知センサ１０４１～１０４３が、２つの突起１０４Ｐ＿１，１０４Ｐ＿２との位置関係を検出し、ＡＴモードでのシフトレバーシャフト１００の前後方向の傾斜または回転位置を検出し、ＡＴモードのギア位置を検出する。

ＭＴモードでは、シフトレバーシャフト１００の前後方向の位置に加えて、左右方向の位置も検出が必要になる。前後方向の位置の検出については、上記のＡＴモードと同様に行うことができる。一方、左右方向の位置の検出は、シフトレバーシャフト１００と連動して左右方向に傾斜するメインレバーブロック１０の左右の傾斜位置が、後面側のベースプレート７０Ｂに設けた感知センサ（図示せず）により検出される。

以上説明したとおり、本実施の形態におけるＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置１によれば、シフトレバーシャフト１００とそれが挿入されたシフトレバーロッド１０８が、メインレバーブロック１０内で前後方向に大きく回転または傾斜することで、ＡＴモードでのギア切替が行われる。また、メインレバーブロック１０自体が左右方向に回転または傾斜することと、シフトレバーシャフトとシフトレバーロッドが前後方向に回転または傾斜することで、ＭＴモードのギア切替が行われる。そして、メインレバーブロック１０の下方に設けた底面カバー４０Ｌ／Ｒを、ＡＴモードでは開口状態にして、メインレバーブロック１０を左右方向の傾斜ができない状態で固定し、ＭＴモードでは閉口状態にして、メインレバーブロック１０の左右方向の傾斜を可能にする。更に、ＭＴモードの閉口状態では、底面カバー４０Ｌ／Ｒの可動域くぼみ４１０Ｌ／Ｒにより形成される角丸略正方形の可動域内に、シフトレバーロッド先端の前後左右の回転または傾斜の移動位置を制限する。

ＭＴモードではクラッチ操作を併用して切替操作を行わせ、ギア操作時にクラッチを踏まないで切替操作を行うと、実車同様にギア鳴り等の障害が足元に設けた振動スピーカや通常のスピーカに発音するとともに表示装置１０に障害内容を表示する。ＡＴモードではクラッチ操作はないので、クラッチは跳ね上げておく。リバースにするには、一旦車を停車させてから操作する。

図１０に示された底面カバー４０Ｌ／Ｒの底面カバー側面板４０６Ｌ／Ｒ（図５参照）の底面カバー水平面板４０５Ｌ／Ｒからの立上がり縁（ＡＴ用制限縁４０４Ｌ／Ｒと底面カバー水平面板との間の縁）は水平面板４０５Ｌ／Ｒとの角度が約９０度になっている。これは、図５の底面カバー側面板４０６Ｌ／Ｒの立上がり縁の角度より急になっている。この角度は、図５のように９０度未満の緩やかな角度でも良いし、図７，図１０に示されるように約９０度の急な角度でもよい。

［変形例］
上述の実施の形態では、ＡＴ／ＭＴ切替ハンドル３０を上に引き上げるとＡＴモードになり、押し下げるとＭＴモードになる構造について説明してきた。しかし、本実施の形態は、このようにＡＴ／ＭＴ切替ハンドル３０を上下に移動させる構造には限定されず、異なる構造で同様の機能を有するようにしてもよい。

上述の実施の形態のハンドルプレート５０は、底面カバー４０と表示パネル６０を動かす為の動力をＡＴ／ＭＴ切替ハンドル３０から伝達する部品であり、その切換動作は、ハンドルプレート５０が決められた範囲を上下に直線移動すると、それに連動して、底面カバー４０が開閉し、表示パネル６０が回転する。

上述の実施の形態では、ＡＴ／ＭＴ切替ハンドル３０をハンドルプレート５０に直接取り付けた構造である。しかし、それに代えて、ハンドルプレート５０に上下方向のラックギヤを設け、操作側のＡＴ／ＭＴ切替ハンドル３０をピニオンギアと連動する回転操作可能なツマミやレバーに変更し、ツマミやレバーへの回転操作をハンドルプレート５０の上下直線移動に伝達させる構造にしてもよい。

また別の構造として、例えば、ＡＴ／ＭＴ切替ツマミやレバーの回転軸にカムシャフトやクランクシャフトを組込み、ＡＴ／ＭＴ切替ツマミやレバーを回転させることで、カムシャフトやクランクシャフトに生成される上下移動によりハンドルプレート５０が上下に直線移動する構造にしてもよい。

更に別の構造として、例えば、ＡＴ／ＭＴ切替ハンドル３０をモータやソレノイドなどの電気部品で構成し、ハンドルプレート５０をワイヤーやチェーンなどの動力伝達部品で構成し、モータの回転運動やソレノイドの上下運動をワイヤーやチェーンなどの動力伝達部品で底面カバー４０と表示パネル６０の回転運動に伝達する構造にしてもよい。

上記のようにＡＴ／ＭＴ切替手段の操作による移動運動と連動する手段によって、操作部であるＡＴ／ＭＴ切替手段をＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置の天面や側面になど自由な位置に設けることができる。また、ＡＴ／ＭＴ切替手段の操作方向の変更と、ギアなどの可動比率や電気部品により、小さい操作力でＡＴ／ＭＴ切替操作を行うことも可能となる。

更に、ＡＭ／ＭＴ切替ハンドルの操作について、例えば、上述の実施の形態とは逆に、ＭＴモードではＡＴ／ＭＴ切替ハンドルを上に引き上げ、ＡＴモードでは押し下げる構造とすることも可能である。また、ＡＴ／ＭＴ切替操作は、上下の操作に限らず、横方向にスライドする操作でもよく、ＡＴ／ＭＴ操作手段に対する第１の操作と第２の操作に応じて、底面カバー４０と表示パネル６０が回転移動すれば良い。第１の操作と第２の操作の操作状態に応じて、シフトレバー１００を、ドライブシュミレータの例えばダッシュボード側に取り付ける等、様々な設計変更が可能である。

このように本発明のＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置を用いることにより、運転者はいずれのギアモードでも教習を受けることができ、安全運転の意識向上をすることができる。いずれのギアモードでの運転技能の習得にも安全に利用でき、しかも運転者が自らギアモードを選定できるのである。ＡＴ／ＭＴ切替ギアシフトギアの設計にあたり、シミュレータの形状に合わせて、最適な操作ができるように設計変更ができるので、運転者に分かり易いギアシフト装置を提供できる。

上記説明では自動車教習車を例に説明したが、自動車シミュレータならアミューズメントセンタや、科学館等に設置されるドライブゲームに適用可能である。

１ ：ＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置
１０ ：メインレバーブロック
２０ ：上面カバー
３０ ：ＡＴ／ＭＴ切替ハンドル
４０ ：可動域制御用の底面カバー
５０ ：ハンドルプレート
６０ ：表示パネル
６１ ：接続部材
７０Ｆ／Ｂ：前後ベースプレート
７０Ｇ ：前後回転の位置決め用の歯車形状板
１００ ：シフトレバーシャフト
１０１ ：グリップ
１０２ ：メインレバーブロックカバー
１０３Ｆ／Ｂ ：前後側面板
１０３Ｒ／Ｌ ：左右側面板
１０４ ：前後回転板
１０４Ｐ＿１，２：突起
１０５ ：シフトレバーカバー
１０６ ：前後回転支軸
１０７ ：上下移動ピン
１０８ ：シフトレバーロッド
１０９ ：ＭＴ位置決め穴
１１０ ：スプリング調整ボルト
１１１ ：スリット
１１２ ：スプリング
１１３ ：前後回転板取付ネジ
２０１ ：ＡＴ／ＭＴ切替ハンドル挿入穴
２０２ ：シフトレバー移動窓
２０３ ：表示パネル窓
４０１ ：底面カバー開閉支軸挿入穴
４０２ ：ハンドルプレート結合穴
４０３ ：ＭＴギア用位置決め突起
４０４ ：ＡＴ用制限縁
４０５ ：底面カバー水平面板
４０６ ：底面カバー側面板
４０７ ：底面カバー立上がり板
４０８ ：底面カバー開閉支軸
４１０ ：可動域くぼみ部
４１１ ：対向縁
４１２ ：対向辺
５０１ ：底面カバー結合ネジ
５０２ ：位置決めネジ
５０３ ：上部中央窓
５０４ ：上部左右窓
５０５ ：中部窓
５０６ ：下部突起
５０６Ｈ ：上下位置決め凹部
５０７ ：ベースプレート取付ネジ
５０８ ：ハンドルプレート取り付けネジ
７０１ ：左右窓
７０２ ：中央位置決めプランジャ
７０３ ：左右傾斜支軸取り付けネジ
７０４ ：ハンドルプレート取り付け部材
７０５ ：下部中央窓
７０６ ：上下位置決めプランジャ
７０８ ：底面カバー開閉支軸取付ネジ
１０３１ ：左右傾斜用支軸穴
１０３２ ：中央位置決め円錐窪み
１０３３ ：ＡＴモード位置決め窪み
１０３４ ：角丸形状突起
１０４１ ：位置感知センサ
１０４２ ：位置感知センサ
１０４３ ：位置感知センサ

Claims (8)

1. ギアを変更するシフトレバーと、前記シフトレバーを前後回転支軸により前後に回転可能に支える側面板を有するメインレバーブロックと、
   前記メインレバーブロックを左右に回転可能に支える前面側及び背面側のベースプレートと、
   対向辺に可動域窪みを有する底面カバー水平板と、前記対向辺につながる少なくとも一方の側辺に略垂直に設けられた底面カバー側面板とをそれぞれ有し、前記底面カバー側面板の開閉支軸穴に挿入された開閉支軸により前記ベースプレートに開閉可能に支えられた１対の底面カバーと、
   オートマチックモードとマニュアルモードの切替を行う切替手段と有し、
   オートマチックモードでは、前記切替手段への第１の操作により、前記１対の底面カバーが前記開閉支軸を中心に第１の方向に回転して前記対向辺で分離する開口状態となり、前記シフトレバーが前記１対の底面カバーの間で前後に回転可能になり、前記オートマチックモードのギアシフトが行われ、
   マニュアルモードでは、前記切替手段への第２の操作により、前記１対の底面カバーが前記開閉支軸を中心に前記第１の方向と反対の第２の方向に回転して前記対向辺が近接または接触する閉口状態となり、前記シフトレバーが前記１対の底面カバー水平板の前記可動域窪みで形成される可動域内で前後及び左右に傾斜可能になり、前記マニュアルモードのギアシフトが行われる、ＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置。
2. 前記底面カバー側面板に、前記開口状態で前記メインレバーブロックの左右側面を両側から挟む制限縁が形成され、
   前記オートマチックモードでは、１対の前記底面カバー側面板の制限縁が前記メインレバーブロックの左右側面を両側から挟み、前記メインレバーブロックを左右の中心位置に固定する、請求項１に記載のＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置。
3. 更に、前記切替手段の前記第１及び第２の操作に応じて、前記前面側または背面側のベースプレートの面に沿って上下に移動し、前記底面カバー側面板に設けられたハンドルプレート結合穴と結合されたハンドルプレートを有し、
   前記メインレバーブロックの前面または後面の側面板が、下端に、位置決め窪みを有し、
   前記ハンドルプレートが、前記オートマチックモードで前記位置決め窪み内に挿入される位置決めネジを有し、
   前記オートマチックモードでは、前記ハンドルプレートが引き上げられて前記位置決めネジが前記位置決め窪み内に挿入し、前記メインレバーブロックを左右の中心位置に固定する、請求項１または２に記載のＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置。
4. 前記位置決めネジが水平に１対配置され、
   前記１対の底面カバー水平板の前記対向辺にそれぞれ、垂直に立ち上がる底面カバー立上がり板が設けられ、
   前記マニュアルモードでは、前記１対の底面カバー水平板に設けられた前記底面カバー立上がり板が、前記１対の位置決めネジの間に垂直方向で重ねられる、請求項３に記載のＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置。
5. 前記マニュアルモードでは、前記メインレバーブロックが左右方向に傾斜したとき、前記メインレバーブロックの左右側面が、前記１対の底面カバー立上がり板に当接する、請求項４に記載のＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置。
6. 更に、前記オートマチックモードのギア位置の表示と、前記マニュアルモードのギア位置の表示とを行う表示装置を有し、
   前記表示装置は、
   前記オートマチックモードでは、前記第１の操作に連動して、前記オートマチックモードのギア位置の表示を行い、
   前記マニュアルモードでは、前記第２の操作に連動して、前記マニュアルモードのギア位置の表示を行う、請求項１に記載のＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置。
7. 前記１対の底面カバーに設けられた可動域窪みには、前記マニュアルモードのときの前記シフトレバーの下側先端のマニュアルモードの複数のギア位置にギア位置決め突起が設けられ、
   前記シフトレバーの下側先端に設けられた位置決め穴が、前記マニュアルモードのギア位置に移動したとき、前記ギア位置決め突起に嵌合して、前記マニュアルモードのギアの位置決めがされる、請求項１に記載のＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置。
8. ＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置によるギアシフト方法であって、
   前記ＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置は、
   ギアを変更するシフトレバーと、前記シフトレバーを前後回転支軸により前後に回転可能に支える側面板を有するメインレバーブロックと、
   前記メインレバーブロックを左右に回転可能に支える前面側及び背面側のベースプレートと、
   対向辺に可動域窪みを有する底面カバー水平板と、前記対向辺につながる少なくとも一方の側辺に略垂直に設けられた底面カバー側面板とをそれぞれ有し、前記底面カバー側面板の開閉支軸穴に挿入された開閉支軸により前記ベースプレートに開閉可能に支えられた１対の底面カバーと、
   オートマチックモードとマニュアルモードの切替を行う切替手段とを有し、
   前記ギアシフト方法は、
   オートマチックモードでは、前記切替手段への第１の操作により、前記１対の底面カバーが前記開閉支軸を中心に第１の方向に回転して前記対向辺で分離する開口状態となり、前記シフトレバーが前記１対の底面カバーの間で前後に回転可能になり、前記オートマチックモードのギアシフトを行い、
   マニュアルモードでは、前記切替手段への第２の操作により、前記１対の底面カバーが前記開閉支軸を中心に前記第１の方向と反対の第２の方向に回転して前記対向辺が近接または接触する閉口状態となり、前記シフトレバーが前記１対の底面カバー水平板の前記可動域窪みで形成される可動域内で前後及び左右に傾斜可能になり、前記マニュアルモードのギアシフトを行う、ＡＴ／ＭＴ切替ギアシフト装置によるギアシフト方法。

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