WO2016042949A1

WO2016042949A1 - 車両用シフタ装置

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Publication number: WO2016042949A1
Application number: PCT/JP2015/072822
Authority: WO
Inventors: 陽山崎; 雅之徳毛
Original assignee: マツダ株式会社
Priority date: 2014-09-18
Filing date: 2015-08-12
Publication date: 2016-03-24
Also published as: US10634242B2; CN106687326B; DE112015004278B4; DE112015004278T5; JP6156301B2; US20180180173A1; JP2016060376A; CN106687326A

Abstract

　車両用シフタ装置は、操作部材と、操作部材をホーム位置から所定方向に変位可能に支持すると共に、変位後の操作部材をホーム位置に自動的に復帰させる本体部と、操作部材の変位操作に基いて変速機のレンジを制御する制御手段とを備える。制御手段は、操作部材がホーム位置から上記所定方向に変位操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジに設定し、上記変位操作の後、さらに、操作部材がホーム位置から上記所定方向に変位操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジから走行レンジに切り替える。

Description

車両用シフタ装置

　本発明は、車両の変速レンジを切り替えるための車両用シフタ装置、特に、モメンタリ式の車両用シフタ装置に関する。

　近年、自動車等の車両用のシフタ装置として、シフトレバーのポジションを電気的に検出して変速を行う、いわゆるエレキシフタ装置が知られている。エレキシフタ装置は、機械式の変速機を持たない電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載されることが多かったが、シフトレバーと変速機との機械的な接続が不要でデザイン自由度が高いことから、機械式の変速機を備えた車両、例えばエンジン（内燃機関）のみを動力源とする従来型の自動車にも徐々に搭載されつつある。

　エレキシフタ装置はシフトレバーの操作ストロークに制約がない。そのため、コンパクト化や操作性の向上を図る観点から、モメンタリ式と呼ばれる機構が広く用いられる。モメンタリ式のエレキシフタ装置は、例えば、シフトレバーが直立したホーム位置から所定の方向にシフトレバーが移動操作されると変速機のレンジが変更され、その後シフトレバーから手が放されると、変更後のレンジが維持されたままシフトレバーが自動的にホーム位置に復帰する。このようなモメンタリ式のエレキシフタ装置は、運転者や他の乗員の手や荷物等がうっかりシフトレバーに触れてしまうこと（誤操作）により不意にレンジが切り替わるおそれがある。

　そこで、特許文献１には、ホーム位置から第１の方向にシフトレバーが操作されるとレンジがニュートラルレンジに切り替わり、その時点のレバー位置（ニュートラル位置）を起点として別の方向（第２の方向）にシフトレバーが操作されるとレンジが走行レンジ（ドライブレンジ又はリバースレンジ）に切り替わる技術が開示されている。この構成によれば、乗員がうっかりシフトレバーに触れても、ニュートラルレンジが選択されてエンジンの駆動力伝達が切断されるだけに留まり、レンジが走行レンジに切り替わらないので、仮に誤操作があってもその影響を最小限に抑えることができる。

　また、特許文献２には、シフトレバーがホーム位置から上方又は下方の第１ストッパまで移動されるとレンジがニュートラルレンジに切り替わり、シフトレバーがホーム位置から第１ストッパを飛び越してこれよりもさらに上方又は下方の第２ストッパまで移動されるとレンジが走行レンジに切り替わる技術が開示されている。この構成によれば、乗員がうっかりシフトレバーに触れても、シフトレバーが第１ストッパで止まってニュートラルレンジが選択されるだけに留まり、レンジが走行レンジに切り替わらないので、仮に誤操作があってもその影響を最小限に抑えることができる。

　また、特許文献３には、シフトレバーにボタンスイッチが設けられ、上記ボタンスイッチが押圧操作されるとレンジがニュートラルレンジに切り替わり、そのボタンスイッチの押圧操作が継続されたままシフトレバーが移動操作されるとレンジが走行レンジに切り替わる技術が開示されている。この構成によれば、ボタンスイッチの押圧操作とシフトレバーの移動操作とが同時に行われない限りレンジが走行レンジに切り替わらないので、運転者の意に反して走行レンジが選択されるような事態を防止することができる。

　上記各技術は、誤操作に対する安全性を確保できる技術であるが、それぞれ、次のような解決すべき問題がある。

　特許文献１の場合、走行レンジを選択するには、シフトレバーを第１の方向に操作した後さらに別の第２の方向に操作しなければならず、操作が二段階になると共にシフトレバーのトータルストロークが長くなる。このことは、素早く簡便に走行レンジを選択したい運転者にとって煩わしさを感じる要因となる。また、シフトレバーの移動範囲が大きくなり、装置の大型化を招く。

　特許文献２も同様である。すなわち、走行レンジを選択するには、シフトレバーを第１ストッパを飛び越して第２ストッパまで移動させなければならず、シフトレバーのトータルストロークが長くなる。このことは、素早く簡便に走行レンジを選択したい運転者にとって煩わしさを感じる要因となる。また、シフトレバーの移動範囲が大きくなり、装置の大型化を招く。加えて、ニュートラルレンジを選択するには、シフトレバーを確実に第１ストッパで止めなければならず、この点においても、シフトレバーの素早い操作がし難くなる。

　特許文献３の場合、走行レンジを選択するには、ボタンスイッチを押圧操作した状態でシフトレバーを移動操作しなければならず、レバー操作の軽快感が損なわれる。このこともまた、素早く簡便に走行レンジを選択したい運転者にとって煩わしさを感じる要因となる。

特許第４３７３２１２号公報特許第４００９４０５号公報ＷＯ２０１１／０９００１１号公報

　本発明は、モメンタリ式の車両用シフタ装置における上記のような現状に鑑みてなされたもので、誤操作に対する安全性を確保しつつ、素早く簡便にニュートラルレンジ及び走行レンジを選択することができ、さらには、装置の大型化の抑制も可能な車両用シフタ装置の提供を目的とする。

　上記課題を解決するためのものとして、本発明は、運転者により操作される操作部材と、上記操作部材をホーム位置から所定方向に変位可能に支持すると共に、変位後の操作部材を上記ホーム位置に自動的に復帰させる本体部と、上記操作部材の変位操作に基いて車両に搭載された変速機のレンジを制御する制御手段とを備える車両用シフタ装置であって、上記制御手段は、上記操作部材が上記ホーム位置から上記所定方向に変位操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジに設定し、上記変位操作の後、さらに、上記操作部材が上記ホーム位置から上記所定方向に変位操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジから走行レンジに切り替えることを特徴とする。

　本発明は、モメンタリ式の車両用シフタ装置において、誤操作に対する安全性を確保しつつ、素早く簡便にニュートラルレンジ及び走行レンジを選択することができ、さらには、装置の大型化の抑制も可能なので、この種の車両用シフタ装置の信頼性・商品性の向上に寄与する。

本発明の第１実施形態に係るシフタ装置が適用された車両の車室前部の構成を示す図である。上記車両のセンターコンソールにおける上記シフタ装置が配設された部分の平面図である。上記シフタ装置を左後方から見た一部切り欠きの分解斜視図である。上記シフタ装置を左後方から見た一部切り欠きの斜視図である。上記シフタ装置を右後方から見た一部切り欠きの斜視図である。上記シフタ装置に採用されたディテント機構を説明するための平断面図である。上記シフタ装置に採用されたシフトレバーの傾動操作を説明するための左縦断面図である。上記シフタ装置の制御システムのブロック図である。上記シフタ装置のコントローラが行うレンジ選択動作のフローチャートである。本発明の第２実施形態を示す図２対応図である。本発明の第３実施形態を示す図２対応図である。

　＜第１実施形態＞
　（１）構成
　図１は、本実施形態に係る車両の車室前部の構成を示す図である。図１に示すように、車室前部には、車幅方向に延びるインストルメントパネル２が設けられている。インストルメントパネル２の運転席側（図１において左側）にメータユニット３が設けられ、メータユニット３の後方にステアリングハンドル４が設けられている。インストルメントパネル２の車幅方向中央部から車両後方に向けてセンターコンソール５が設けられ、センターコンソール５にシフタ装置１が設けられている。

　本実施形態において、車両は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関からなるエンジン（図示せず）と、エンジンの駆動力を車速やエンジン負荷等に応じて自動的に変速しつつ車輪に伝達する有段式の自動変速機（ＡＴ）５０とを備えている（図８参照）。自動変速機５０のレンジ（変速レンジ）として、駆動力の伝達が切断されるニュートラルレンジと、駆動力の伝達が切断された上に出力軸がロックされるパーキングレンジと、車両を前進させる方向に駆動力が伝達されるドライブレンジ（前進走行レンジ）と、車両を後退させる方向に駆動力が伝達されるリバースレンジ（後退走行レンジ）とが設けられている。ここで、ニュートラルレンジ及びパーキングレンジは非走行レンジであり、ドライブレンジ及びリバースレンジは走行レンジである。シフタ装置１は、これらの複数のレンジの中から所望のレンジを選択するために運転者により操作される。

　図２は、上記センターコンソール５における上記シフタ装置１の配設部分を拡大して示す平面図である。図２以降の図において、符号Ｆ及びＬは、それぞれ、車両の前及び左を示す。

　図２に示すように、シフタ装置１は、パーキングスイッチ８とインジケータ９とを備えている。

　パーキングスイッチ８は、押圧式のボタンスイッチであって、レンジをパーキングレンジに切り替えるときに操作される。パーキングスイッチ８の上面に、「Ｐ」（パーキングレンジを表す）の文字が表記された文字盤が設けられ、パーキングレンジが選択されると、ＬＥＤ等の光源により、上記「Ｐ」の文字が強調表示される。パーキングスイッチ８は、レンジをパーキングレンジに切り替えるためのスイッチとしての機能と、パーキングレンジが選択されていることを表示するインジケータとしての機能とを兼ね備えている。

　インジケータ９は、現在選択されている走行レンジを表示するものである。インジケータ９は、パーキングスイッチ８に近接して、前方から順に、「Ｒ」（リバースレンジを表す）、「Ｈ」（後述するホーム位置を表す）、「Ｄ」（ドライブレンジを表す）の文字が並んで表記された文字盤が設けられ、次に説明するメイン操作部７の操作に応じてリバースレンジ又はドライブレンジが選択されると、ＬＥＤ等の光源により、その選択されたレンジに対応した「Ｒ」又は「Ｄ」の文字が強調表示される。

　本実施形態では、メータユニット３（図１参照）にも現在選択されているレンジが表示される。メータユニット３は、例えばスピードメータとタコメータとの間に表示部を有し、その表示部に、現在選択されているレンジに対応した「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」（ニュートラルレンジを表す）、「Ｄ」のいずれかの文字が表示される。

　図２に示すように、シフタ装置１は、さらにメイン操作部７を備えている。メイン操作部７は、レンジをパーキングレンジ以外のニュートラル、リバース、ドライブのいずれかのレンジに切り替えるときに操作される。

　図３～図５に示すように、メイン操作部７は、シフトレバー１０（請求項にいう「操作部材」に相当）と、シフトレバー１０を前後方向に傾動可能に支持する本体部２０とを含む。

　シフトレバー１０は、上下方向に延びるレバー部１２と、レバー部１２の上端部に設けられてシフトレバー１０の操作時に運転者により把持されるシフトノブ１１と、レバー部１２の下端部に設けられて車幅方向に延びる円柱状の傾動軸部１３と、レバー部１２の上下方向の略中間の位置に設けられたブロック体１５と、ブロック体１５の左側面から左方に突出する棒状のディテント用脚部１６と、ブロック体１５の右側面から右方に突出する棒状のセンサ用被検出部１７とを有する。

　本体部２０は、上面及び前後左右の側面で形成される筐体２１（図３～図５には左側面及び後側面が切り欠かれている）と、筐体２１の左側面の内面に設けられたディテント用誘導部材２４と、筐体２１の右側面に円弧状開口２５を介して設けられた傾動角センサ２９とを有する。

　筐体２１の上面に前後方向に延びる長円形のゲート２２が形成され、このゲート２２をシフトレバー１０のレバー部１２が挿通する。レバー部１２のブロック体１５は筐体２１の内部に配置される。筐体２１の左右の側面に円形開口２３が形成され、この円形開口２３にシフトレバー１０の傾動軸部１３の左右の端部が回動可能に嵌合される。これにより、シフトレバー１０が傾動軸部１３を介して本体部２０に前後方向に傾動可能に支持される。

　シフトレバー１０が本体部２０に支持された状態で、ブロック体１５の左側面に設けられたディテント用脚部１６と、筐体２１の左側面に設けられたディテント用誘導部材２４とが対接する。ディテント用脚部１６はブロック体１５に対して左右方向に進退可能であり、ブロック体１５に内蔵された圧縮スプリング（図示せず）により常時左方に付勢されている。図５に明らかなように、ディテント用誘導部材２４のディテント用脚部１６との対接面は、左方に凹んだ部分凹球面状の球状受け面２４ａに形成され、この球状受け面２４ａにディテント用脚部１６の先端部が上記圧縮スプリングの左方への付勢力により常時押し付けられている。

　図６に実線で示すように、ディテント用脚部１６は球状受け面２４ａの中心部（凹球面の底部）に対接しているとき、ブロック体１５から最も進出する。このとき圧縮スプリングは最も伸びて付勢力が低下する。一方、図６に鎖線で示すように、ディテント用脚部１６は球状受け面２４ａの中心部から離れるほど、ブロック体１５の内部に後退する。このとき圧縮スプリングは縮んで付勢力が増大する。そのため、後退したディテント用脚部１６は球状受け面２４ａに強く押し付けられ、その押し付け力がディテント用脚部１６を球状受け面２４ａの中心部に戻す力に変換される。したがって、シフトレバー１０に前後方向の操作力が加えられていないときは、シフトレバー１０はディテント用脚部１６が球状受け面２４ａの中心部に位置する位置に保持される。このときのシフトレバー１０の位置を「ホーム位置」と称する。ホーム位置ではシフトレバー１０は鉛直方向に起立した姿勢となる（図４及び図５参照）。

　ホーム位置にあるシフトレバー１０が操作力を受けて前後方向に傾動すると、ディテント用脚部１６が球状受け面２４ａの中心部から離間し、それに伴いディテント用脚部１６を球状受け面２４ａの中心部に戻す力が発生する。そのため、シフトレバー１０に対する操作力が解除されると、シフトレバー１０は自ずとホーム位置に復帰する。すなわち、本実施形態のシフタ装置１は、シフトレバー１０をホーム位置から前後方向に傾動可能に支持すると共に傾動後のシフトレバー１０をホーム位置に自動的に復帰させる本体部２０を備えた、モメンタリ式のシフタ装置である。

　図３～図５に戻り、シフトレバー１０が本体部２０に支持された状態で、ブロック体１５の右側面に設けられたセンサ用被検出部１７と、筐体２１の右側面に設けられた傾動角センサ２９とが係合する。傾動角センサ２９は、センサ用被検出部１７の位置を検出することにより、シフトレバー１０がホーム位置から前後方向に傾動したときのシフトレバー１０の傾動角度を検出するものである。

　図７は、上記シフトレバー１０の傾動操作を説明するための左縦断面図である。図中、実線は、シフトレバー１０がホーム位置に保持される基準状態を示している。この基準状態では、シフトレバー１０は、前後方向に延びるゲート２２の中央部で直立姿勢をとる。

　図７に破線で示すように、シフトレバー１０がホーム位置から後方（請求項にいう「第１方向」に相当）に傾動し、レバー部１２がゲート２２の後端部に当接すると、シフトレバー１０はその位置を超えて後方に傾動できない。このときのシフトレバー１０の位置を「後方限界位置」と称する。同様に、図７に鎖線で示すように、シフトレバー１０がホーム位置から前方（請求項にいう「第２方向」に相当）に傾動し、レバー部１２がゲート２２の前端部に当接すると、シフトレバー１０はその位置を超えて前方に傾動できない。このときのシフトレバー１０の位置を「前方限界位置」と称する。すなわち、シフトレバー１０は、ホーム位置（実線）と、ホーム位置から後方に離れた後方限界位置（破線）と、ホーム位置から前方に離れた前方限界位置（鎖線）との間で傾動操作が可能である。

　シフトレバー１０がホーム位置にあるときのシフトレバー１０の傾動角度（基準傾動角度という）θｏを予め定めておくと、シフトレバー１０が後方限界位置にあるときのシフトレバー１０の傾動角度（後方限界角度という）θｒ及びシフトレバー１０が前方限界位置にあるときのシフトレバー１０の傾動角度（前方限界角度という）θｆも予め定まる。したがって、傾動角センサ２９で後方限界角度θｒが検出されたときは、シフトレバー１０が後方限界位置にあることが検出され、前方限界角度θｆが検出されたときは、シフトレバー１０が前方限界位置にあることが検出される。同様に、傾動角センサ２９で基準傾動角度θｏが検出されたときは、シフトレバー１０がホーム位置にあることが検出される。

　図８は、シフタ装置１の制御システムを示すブロック図である。図中、コントローラ６０は、周知のＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含むマイクロコンピュータからなり、請求項にいう「制御手段」に相当する。図８では、コントローラ６０は、一体のブロックとして表されているが、例えば車体側と自動変速機５０側とにそれぞれ分割して設けられた複数のマイクロコンピュータから構成されるものでもよい。

　コントローラ６０は、上述したメータユニット３、パーキングスイッチ８、インジケータ９、傾動角センサ２９、及び自動変速機５０の変速アクチュエータ５０ａと電気的に接続されている。なお、自動変速機５０の変速アクチュエータ５０ａとは、例えば、自動変速機５０に内蔵されるクラッチやブレーキ等の摩擦締結要素の締結・解放を切り替えるソレノイドバルブ等のことである。すなわち、コントローラ６０は、シフタ装置１の操作状態に基いて、自動変速機５０の変速動作を制御する機能も有している。

　コントローラ６０は、パーキングスイッチ８に内蔵された接点から出力される信号に応じて、パーキングスイッチ８が押圧操作されたか否かを判定し、傾動角センサ２９から出力される信号に応じて、シフトレバー１０がホーム位置に保持されているか、あるいはシフトレバー１０が前後のいずれの方向にどの程度傾動操作されたかを判定する。そして、このようにして判定されるシフタ装置１の操作状態に基いて、コントローラ６０は、自動変速機５０のレンジの切り替え制御や、メータユニット３及びインジケータ９の表示制御（現在選択されているレンジを表示する制御）等を実行する。

　以上のようなコントローラ６０の制御の下、本実施形態では、シフタ装置１のシフトパターンが次のように設定されている。

　すなわち、現在のレンジが何であるかに拘わらず、シフトレバー１０がホーム位置から後方限界位置まで１回傾動操作されると、レンジがニュートラルレンジに設定される。そして、上記１回目の傾動操作がされてから所定時間（例えば２秒）以内に２回目の傾動操作、つまり、シフトレバー１０が再びホーム位置から後方限界位置まで傾動操作されると、レンジがニュートラルレンジからドライブレンジに切り替わる。

　同様に、現在のレンジが何であるかに拘わらず、シフトレバー１０がホーム位置から前方限界位置まで１回傾動操作されると、レンジがニュートラルレンジに設定される。そして、上記１回目の傾動操作がされてから所定時間（例えば２秒）以内に２回目の傾動操作、つまり、シフトレバー１０が再びホーム位置から前方限界位置まで傾動操作されると、レンジがニュートラルレンジからリバースレンジに切り替わる。

　上記以外の場合、例えば、２回目の傾動操作が行われなかった場合、２回目の傾動操作が上記所定時間を超えた後に行われた場合、２回目の傾動操作の方向が１回目の傾動操作の方向と異なる場合、２回目の傾動操作が後方限界位置又は前方限界位置まで至らなかった場合等は、いずれも、レンジがニュートラルレンジに維持される。

　図２に示すように、メイン操作部７のシフトレバー１０の側方には、運転者の便宜のために、上述したシフトパターンが記号で表示されている。すなわち、ホーム位置（●Ｈ）から後方に１回傾動操作するとニュートラルレンジが設定されることを表す記号「▼Ｎ」と、ホーム位置から後方に２回連続して傾動操作するとドライブレンジが設定されることを表す記号「▼▼Ｄ」と、ホーム位置から前方に１回傾動操作するとニュートラルレンジが設定されることを表す記号「▲Ｎ」と、ホーム位置から前方に２回連続して傾動操作するとリバースレンジが設定されることを表す記号「▲▲Ｒ」とが表示されている。

　一方、パーキングレンジ以外のレンジからパーキングレンジに切り替える場合は、シフトレバー１０を用いずに、パーキングスイッチ８を押圧操作する。すなわち、現在のレンジがニュートラル、リバース、ドライブのいずれかのレンジであるときにパーキングスイッチ８を押圧操作すると、それだけでレンジがパーキングレンジに切り替わる。

　また、パーキングレンジからパーキングレンジ以外のレンジに切り替える場合は、シフトレバー１０をホーム位置から前方又は後方に傾動操作すればよく、いちいちパーキングスイッチ８を解除操作する必要はない。すなわち、現在のレンジがパーキングレンジであるときにシフトレバー１０を後方限界位置又は前方限界位置まで１回傾動操作すると、それだけでレンジがニュートラルレンジに切り替わり、２回傾動操作すると、それだけでレンジがドライブレンジ又はリバースレンジに切り替わる。

　まとめとして、コントローラ６０が行うレンジの選択動作を図９のフローチャートに従って説明する。このレンジ選択動作は、シフトレバー１０がホーム位置に保持される基準状態からスタートする。

　ステップＳ１で、コントローラ６０は、傾動角センサ２９で検出される傾動角度が基準傾動角度θｏから後方限界角度θｒに変化したか否かを判定する。つまり、シフトレバー１０がホーム位置から後方限界位置まで傾動操作されたか否かを判定する。その結果、ＹＥＳのときはステップＳ２に進み、ＮＯのときはステップＳ７に進む。

　ステップＳ２で、コントローラ６０は、ニュートラルレンジを選択する。次いで、コントローラ６０は、ステップＳ３で、タイマーをカウントし、さらに、ステップＳ４で、タイマーの値が所定の閾値Ｔ以下か否かを判定する。つまり、１回目の傾動操作がされてから所定時間以内か否かを判定する。その結果、ＹＥＳのときはステップＳ５に進み、ＮＯのときはリターンする（ニュートラルレンジ確定）。

　ステップＳ５で、コントローラ６０は、傾動角センサ２９で検出される傾動角度が後方限界角度θｒから基準傾動角度θｏに変化し、再び、基準傾動角度θｏから後方限界角度θｒに変化したか否かを判定する。つまり、シフトレバー１０が後方限界位置からホーム位置に復帰した後、さらに、ホーム位置から後方限界位置まで傾動操作されたか否かを判定する。その結果、ＹＥＳのときはステップＳ６に進み、ＮＯのときはステップＳ３に戻る。

　ステップＳ６で、コントローラ６０は、ドライブレンジを選択し、リターンする（ドライブレンジ確定）。

　一方、ステップＳ１からステップＳ７に進んだ場合は、ステップＳ７で、コントローラ６０は、傾動角センサ２９で検出される傾動角度が基準傾動角度θｏから前方限界角度θｆに変化したか否かを判定する。つまり、シフトレバー１０がホーム位置から前方限界位置まで傾動操作されたか否かを判定する。その結果、ＹＥＳのときはステップＳ８に進み、ＮＯのときはリターンする。

　ステップＳ８で、コントローラ６０は、ニュートラルレンジを選択する。次いで、コントローラ６０は、ステップＳ９で、タイマーをカウントし、さらに、ステップＳ１０で、タイマーの値が上記閾値Ｔ以下か否かを判定する。つまり、１回目の傾動操作がされてから所定時間以内か否かを判定する。その結果、ＹＥＳのときはステップＳ１１に進み、ＮＯのときはリターンする（ニュートラルレンジ確定）。

　ステップＳ１１で、コントローラ６０は、傾動角センサ２９で検出される傾動角度が前方限界角度θｆから基準傾動角度θｏに変化し、再び、基準傾動角度θｏから前方限界角度θｆに変化したか否かを判定する。つまり、シフトレバー１０が前方限界位置からホーム位置に復帰した後、さらに、ホーム位置から前方限界位置まで傾動操作されたか否かを判定する。その結果、ＹＥＳのときはステップＳ１２に進み、ＮＯのときはステップＳ９に戻る。

　ステップＳ１２で、コントローラ６０は、リバースレンジを選択し、リターンする（リバースレンジ確定）。

　（２）作用
　以上、図面を参照して詳しく説明したように、本実施形態の車両用シフタ装置１は、運転者により操作されるシフトレバー１０と、シフトレバー１０をホーム位置から前後方向に傾動可能に支持すると共に、傾動後のシフトレバー１０をホーム位置に自動的に復帰させる本体部２０と、シフトレバー１０の傾動操作に基いて車両に搭載された自動変速機５０のレンジを制御するコントローラ６０とを備える。コントローラ６０は、シフトレバー１０がホーム位置から後方又は前方に傾動操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジに設定し、上記傾動操作の後、さらに、シフトレバー１０がホーム位置から後方又は前方に傾動操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジから前進方向の走行レンジであるドライブレンジ又は後退方向の走行レンジであるリバースレンジに切り替える。

　この構成によれば、ニュートラルレンジを選択するとき、運転者は、例えばボタンスイッチの押圧操作等することなく、シフトレバー１０をホーム位置から前後方向に傾動操作するだけでよい。また、ドライブレンジ又はリバースレンジの走行レンジを選択するとき、運転者は、同じくボタンスイッチの押圧操作等することなく、ニュートラルレンジ選択時と同じ傾動操作を繰り返すだけでよい。そのため、シフトレバー１０の傾動操作で、ニュートラルレンジ、ドライブレンジ、及びリバースレンジの選択操作が素早く簡便なものとなる。それでいて、走行レンジを選択しようとする運転者の意思を同じ操作の繰り返しにより確認することができる。

　さらに、シフトレバー１０は、ホーム位置から前後方向のみに傾動するから、シフトレバー１０が傾動する範囲が小さくて済み、当該シフタ装置１のコンパクト化が図られる。しかも、乗員がうっかりシフトレバー１０に触れても、ニュートラルレンジが選択されてエンジンの駆動力伝達が切断されるだけに留まるから、誤操作に対する安全性が確保される。

　以上により、本実施形態においては、誤操作に対する安全性を確保しつつ、素早く簡便にニュートラルレンジ及び走行レンジを選択することができ、さらには、大型化の抑制も可能な車両用シフタ装置１が提供される。

　また、シフトレバー１０をホーム位置から相互に異なる後方又は前方に傾動操作することで、走行方向が相互に異なるドライブレンジとリバースレンジとを明確に区別して選択することができる。

　本実施形態において、コントローラ６０は、１回目の傾動操作の後、所定時間Ｔ以内に、シフトレバー１０に対し上記１回目の傾動操作と同じ操作がされたとき（ステップＳ５又はＳ１１でＹＥＳ）、上記レンジをドライブレンジ又はリバースレンジに切り替え（ステップＳ６又はＳ１２）、１回目の傾動操作の後、所定時間Ｔ以内に、シフトレバー１０に対し上記１回目の傾動操作と同じ操作がされなかったとき（ステップＳ４又はＳ１０でＮＯ）、上記レンジをニュートラルレンジに維持する。

　この構成によれば、所定時間Ｔ以内に同じ傾動操作が連続して行われたときに限り、レンジが走行レンジに切り替わるので、走行レンジを選択しようとする運転者の意思をより明確に確認することができる。一方、それ以外のとき、例えば、運転者がニュートラルレンジを希望して２回目の傾動操作が行われなかったときや、２回目の傾動操作が上記所定時間Ｔを超えた後に行われたとき等は、ニュートラルレンジが維持されるので、安全性が保たれる。

　本実施形態においては、上記コントローラ６０は、１回目の傾動操作の後、上記シフトレバー１０が上記１回目の傾動操作と異なる傾動操作されたとき（ステップＳ５又はＳ１１でＮＯ）、上記レンジをニュートラルレンジに維持する。

　この構成によれば、例えば、２回目の傾動操作の方向が１回目の傾動操作の方向と異なるときや、２回目の傾動操作が後方限界位置又は前方限界位置まで至らなかったとき（シフトレバー１０の傾動量が不足するとき）等は、走行レンジを選択しようとする運転者の意思が確認できないので、レンジが切り替わらずニュートラルレンジに維持される。そのため、安全性が保たれる。

　本実施形態においては、運転者により操作されるパーキングスイッチ８がシフタ装置１に備えられ、コントローラ６０は、パーキングスイッチ８が押圧操作されたとき、上記レンジをパーキングレンジに設定し、上記レンジがパーキングレンジに設定されている状態で、シフトレバー１０がホーム位置から後方又は前方に傾動操作されたとき、上記レンジをパーキングレンジからニュートラルレンジあるいはさらに走行レンジに切り替える。

　この構成によれば、シフトレバー１０の傾動操作がパーキングスイッチ８の解除操作を兼ねるので、パーキングレンジからニュートラルレンジに切り替えるとき、運転者は、パーキングスイッチ８を解除操作する必要がない。そのため、Ｐ→Ｎ、Ｐ→Ｎ→Ｄ、Ｐ→Ｎ→Ｒの各選択操作の利便性が向上する。

　しかも、以上の構成によれば、シフトレバー１０の傾動操作で、ニュートラルレンジと走行レンジとを素早く簡便に選択することができる。

　＜第２実施形態＞
　上記第１実施形態では、操作部材は、本体部２０に傾動可能に支持されたシフトレバー１０であったが、これに限らず、例えば、本体部にスライド移動可能に支持されたスライド部材でもよい。そのようなスライド部材の例を図１０に示し、第１実施形態と同じ部分は説明を省略し、特徴部分のみ説明を加える。

　図１０において、シフタ装置１０１は、本体部（図示せず）に前後方向にスライド移動可能に支持されたスライド部材１１０を含む。スライド部材１１０は、操作時に運転者により把持される把持部１１１を有する。把持部１１１は、パソコンで用いられるマウスに似た形状である。シフタ装置１０１は、スライド移動後のスライド部材１１０を図１０に示すホーム位置に自動的に復帰させるモメンタリ式のシフタ装置である。図１０に示すように、スライド部材１１０の側方には、運転者の便宜のために、ホーム位置（●Ｈ）から後方に１回スライド操作するとニュートラルレンジが設定されることを表す記号「▼Ｎ」と、ホーム位置から後方に２回連続してスライド操作するとドライブレンジが設定されることを表す記号「▼▼Ｄ」と、ホーム位置から前方に１回スライド操作するとニュートラルレンジが設定されることを表す記号「▲Ｎ」と、ホーム位置から前方に２回連続してスライド操作するとリバースレンジが設定されることを表す記号「▲▲Ｒ」とが表示されている。

　なお、スライド部材１１０をホーム位置に復帰させる機構としては、上述のディテント用脚部とディテント用誘導部材とを備えてもよく、あるいは、スライド部材１１０を後方に付勢する前方側リターンスプリングと前方に付勢する後方側リターンスプリングとをスライド部材１１０を間に挟んで前後に配設してもよい。

　＜第３実施形態＞
　さらに、操作部材は、例えば、本体部に回動可能に支持されたダイヤル部材でもよい。そのようなダイヤル部材の例を図１１に示し、第１実施形態と同じ部分は説明を省略し、特徴部分のみ説明を加える。

　図１１において、シフタ装置２０１は、本体部（図示せず）に左右方向（反時計回り・時計回り）に回動可能に支持されたダイヤル部材２１０を含む。ダイヤル部材２１０は、操作時に運転者により把持される把持部２１１を有する。把持部２１１は、回動軸Ｏが上下方向に延びるように配置されている。シフタ装置２０１は、回動後のダイヤル部材２１０を図１１に示すホーム位置に自動的に復帰させるモメンタリ式のシフタ装置である。図１１に示すように、ダイヤル部材２１０の前方には、運転者の便宜のために、ホーム位置から右方に１回回動操作するとニュートラルレンジが設定されることを表す記号（斜め右向きの１つの黒三角とＮの文字との組合せ）と、ホーム位置から右方に２回連続して回動操作するとドライブレンジが設定されることを表す記号（斜め右向きの２つの黒三角とＤの文字との組合せ）と、ホーム位置から左方に１回回動操作するとニュートラルレンジが設定されることを表す記号（斜め左向きの１つの黒三角とＮの文字との組合せ）と、ホーム位置から左方に２回連続して回動操作するとリバースレンジが設定されることを表す記号（斜め左向きの２つの黒三角とＲの文字との組合せ）とが表示されている。

　なお、ダイヤル部材２１０をホーム位置に復帰させる機構としては、ダイヤル部材２１０を右方に付勢する巻きバネ（トーションバネ）と左方に付勢する巻きバネとの双方を共に回動軸Ｏに巻き掛けること等が提案される。

　＜その他の変形例＞
　上記第１、第２実施形態では、シフタ装置は、ドライブレンジの選択方向が後方、リバースレンジの選択方向が前方であったが、逆に、ドライブレンジの選択方向が前方、リバースレンジの選択方向が後方でもよい。また、操作部材（１０，１１０）の変位方向が前後方向であったが、これに限らず、例えば左右方向等としてもよい。

　上記第３実施形態では、シフタ装置２０１は、ドライブレンジの選択方向が右方、リバースレンジの選択方向が左方であったが、逆に、ドライブレンジの選択方向が左方、リバースレンジの選択方向が右方でもよい。また、ダイヤル部材２１０の変位方向が左右方向であったが、これに限らず、例えば上下方向等としてもよい（例えば回動軸Ｏを車幅方向に延びるように配置する）。

　上記各実施形態では、シフタ装置は、有段式の自動変速機（ＡＴ）５０のレンジを切り替え操作するものであったが、これに限らず、例えば無段式の自動変速機（ＣＶＴ）のレンジを切り替え操作するものでもよい。

　上記各実施形態では、シフタ装置は、いわゆる左ハンドル車に適用されたが（図１参照）、右ハンドル車にも適用可能である。その場合、例えば、図２に示したパーキングスイッチ８及びインジケータ９とシフトレバー１０との配置や、図２、図１０、図１１に示したシフトパターンの記号表示等は、左右反転させることが好ましい。

　上記実施形態では、操作部材（１０，１１０，２１０）を１回操作するとニュートラルレンジが設定され、２回操作すると走行レンジが設定されたが、操作回数はこれに限定されない。

　上記第１実施形態では、傾動角センサ２９により基準傾動角度θｏが検出されるとシフトレバー１０がホーム位置にあると判定し、傾動角センサ２９により後方限界角度θｒが検出されるとシフトレバー１０が後方限界位置にあると判定し、傾動角センサ２９により前方限界角度θｆが検出されるとシフトレバー１０が前方限界位置にあると判定したが、基準傾動角度θｏ、後方限界角度θｒ、前方限界角度θｆに、それぞれある程度の誤差範囲を設けても構わない。

　上記実施形態は、内燃機関からなるエンジンを備えた車両に本発明を適用したものであったが、これに限られないことはいうまでもなく、例えば、動力源として走行用モータを備え、この走行用モータで走行することが可能な電気自動車やハイブリッド自動車等にも本発明を適用することができる。

　＜実施形態のまとめ＞
　最後に、上記実施形態で開示された特徴的な構成およびそれに基づく作用効果についてまとめて説明する。

　車両用シフタ装置は、運転者により操作される操作部材と、上記操作部材をホーム位置から所定方向に変位可能に支持すると共に、変位後の操作部材を上記ホーム位置に自動的に復帰させる本体部と、上記操作部材の変位操作に基いて車両に搭載された変速機のレンジを制御する制御手段とを備える。制御手段は、上記操作部材が上記ホーム位置から上記所定方向に変位操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジに設定し、上記変位操作の後、さらに、上記操作部材が上記ホーム位置から上記所定方向に変位操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジから走行レンジに切り替える。

　このシフタ装置では、ニュートラルレンジを選択するとき、運転者は、例えばボタンスイッチの押圧操作等することなく、操作部材をホーム位置から所定方向に変位操作するだけでよい。また、走行レンジを選択するとき、運転者は、同じくボタンスイッチの押圧操作等することなく、ニュートラルレンジ選択時と同じ変位操作を繰り返すだけでよい。そのため、レンジの選択操作が素早く簡便なものとなる。それでいて、走行レンジを選択しようとする運転者の意思を同じ操作の繰り返しにより確認することができる。

　さらに、操作部材は、ホーム位置から所定方向のみに変位するから、操作部材が変位する範囲が小さくて済み、装置のコンパクト化が図られる。しかも、乗員がうっかり操作部材に触れても、ニュートラルレンジが選択されてエンジンの駆動力伝達が切断されるだけに留まるから、誤操作に対する安全性が確保される。

　以上により、誤操作に対する安全性を確保しつつ、素早く簡便にニュートラルレンジ及び走行レンジを選択することができ、さらには、装置の大型化の抑制も可能な車両用シフタ装置が提供される。

　上記シフタ装置において、好ましくは、上記制御手段は、上記変位操作の後、所定時間以内に、上記操作部材が上記ホーム位置から上記所定方向に変位操作されたとき、上記レンジを走行レンジに切り替え、上記変位操作の後、所定時間以内に、上記操作部材が上記ホーム位置から上記所定方向に変位操作されなかったとき、上記レンジをニュートラルレンジに維持する。

　この構成によれば、所定時間以内に同じ変位操作が連続して行われたときに限り、レンジが走行レンジに切り替わるので、走行レンジを選択しようとする運転者の意思をより明確に確認することができる。一方、それ以外のときは、ニュートラルレンジが維持されるので、安全性が保たれる。

　上記シフタ装置において、好ましくは、上記制御手段は、上記変位操作の後、上記操作部材が上記変位操作と異なる変位操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジに維持する。

　この構成によれば、例えば、操作部材の変位方向が異なる、変位量が不足する等、走行レンジを選択しようとする運転者の意思が確認できないときは、レンジが切り替わらずニュートラルレンジに維持されるので、安全性が保たれる。

　上記シフタ装置は、好ましくは、運転者により操作されるパーキングスイッチが備えられる。この場合、上記制御手段は、上記パーキングスイッチが操作されたとき、上記レンジをパーキングレンジに設定し、上記レンジがパーキングレンジに設定されている状態で、上記操作部材が上記ホーム位置から上記所定方向に変位操作されたとき、上記レンジをパーキングレンジからニュートラルレンジに切り替える。

　この構成によれば、操作部材の変位操作がパーキングスイッチの解除操作を兼ねるので、パーキングレンジからニュートラルレンジに切り替えるとき、運転者は、パーキングスイッチを解除操作する必要がない。そのため、Ｐ→Ｎ選択操作の利便性が向上する。

　上記シフタ装置において、好ましくは、上記本体部は、上記操作部材をホーム位置から相互に異なる第１方向及び第２方向に変位可能に支持し、上記制御手段は、上記操作部材が上記ホーム位置から上記第１方向に変位操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジに設定し、上記変位操作の後、さらに、上記操作部材が上記ホーム位置から上記第１方向に変位操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジから前進方向の走行レンジであるドライブレンジに切り替え、上記操作部材が上記ホーム位置から上記第２方向に変位操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジに設定し、上記変位操作の後、さらに、上記操作部材が上記ホーム位置から上記第２方向に変位操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジから後退方向の走行レンジであるリバースレンジに切り替える。

　この構成によれば、ホーム位置から相互に異なる方向への変位操作で、ドライブレンジとリバースレンジとを明確に区別して選択することができる。

　上記シフタ装置において、好ましくは、上記操作部材は、シフトレバーであり、上記本体部は、上記シフトレバーをホーム位置から所定方向に傾動可能に支持すると共に、傾動後のシフトレバーを上記ホーム位置に自動的に復帰させ、上記制御手段は、上記シフトレバーが上記ホーム位置から上記所定方向に傾動操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジに設定し、上記傾動操作の後、さらに、上記シフトレバーが上記ホーム位置から上記所定方向に傾動操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジから走行レンジに切り替える。

　この構成によれば、シフトレバーの傾動操作で、ニュートラルレンジと走行レンジとを素早く簡便に選択することができる。

Claims

　運転者により操作される操作部材と、
　上記操作部材をホーム位置から所定方向に変位可能に支持すると共に、変位後の操作部材を上記ホーム位置に自動的に復帰させる本体部と、
　上記操作部材の変位操作に基いて車両に搭載された変速機のレンジを制御する制御手段とを備える車両用シフタ装置であって、
　上記制御手段は、上記操作部材が上記ホーム位置から上記所定方向に変位操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジに設定し、上記変位操作の後、さらに、上記操作部材が上記ホーム位置から上記所定方向に変位操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジから走行レンジに切り替えることを特徴とする車両用シフタ装置。
　請求項１に記載の車両用シフタ装置において、
　上記制御手段は、上記変位操作の後、所定時間以内に、上記操作部材が上記ホーム位置から上記所定方向に変位操作されたとき、上記レンジを走行レンジに切り替え、上記変位操作の後、所定時間以内に、上記操作部材が上記ホーム位置から上記所定方向に変位操作されなかったとき、上記レンジをニュートラルレンジに維持することを特徴とする車両用シフタ装置。
　請求項１又は２に記載の車両用シフタ装置において、
　上記制御手段は、上記変位操作の後、上記操作部材が上記変位操作と異なる変位操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジに維持することを特徴とする車両用シフタ装置。
　請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用シフタ装置において、
　運転者により操作されるパーキングスイッチが備えられ、
　上記制御手段は、上記パーキングスイッチが操作されたとき、上記レンジをパーキングレンジに設定し、上記レンジがパーキングレンジに設定されている状態で、上記操作部材が上記ホーム位置から上記所定方向に変位操作されたとき、上記レンジをパーキングレンジからニュートラルレンジに切り替えることを特徴とする車両用シフタ装置。
　請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用シフタ装置において、
　上記本体部は、上記操作部材をホーム位置から相互に異なる第１方向及び第２方向に変位可能に支持し、
　上記制御手段は、
　　上記操作部材が上記ホーム位置から上記第１方向に変位操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジに設定し、上記変位操作の後、さらに、上記操作部材が上記ホーム位置から上記第１方向に変位操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジから前進方向の走行レンジであるドライブレンジに切り替え、
　　上記操作部材が上記ホーム位置から上記第２方向に変位操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジに設定し、上記変位操作の後、さらに、上記操作部材が上記ホーム位置から上記第２方向に変位操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジから後退方向の走行レンジであるリバースレンジに切り替えることを特徴とする車両用シフタ装置。
　請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用シフタ装置において、
　上記操作部材は、シフトレバーであり、
　上記本体部は、上記シフトレバーをホーム位置から所定方向に傾動可能に支持すると共に、傾動後のシフトレバーを上記ホーム位置に自動的に復帰させ、
　上記制御手段は、上記シフトレバーが上記ホーム位置から上記所定方向に傾動操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジに設定し、上記傾動操作の後、さらに、上記シフトレバーが上記ホーム位置から上記所定方向に傾動操作されたとき、上記レンジをニュートラルレンジから走行レンジに切り替えることを特徴とする車両用シフタ装置。