JP2021017212A - シフト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シフト体のシフト位置の検出精度を向上する。【解決手段】シフト装置１０では、リンク６８の接続孔６８Ｂにノブ４４の接続板７２が接続されており、ノブ４４が回転されて、接続板７２が回動されることで、リンク６８が回動されて、リンク６８のマグネット７０が回転される。さらに、マグネット７０の回転位置を検出基板７４が検出して、リンク６８の回動位置が検出されることで、ノブ４４の回転位置が検出されて、ノブ４４のシフト位置が検出される。ここで、リンク６８の回動角が接続板７２の回動角に対し増幅されて、マグネット７０の回転角がノブ４４の回転角に対し増幅される。このため、ノブ４４のシフト位置の検出精度を向上できる。【選択図】図２

Description

本発明は、シフト体が移動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、ダイヤルが回転されて、スライダが回動される。さらに、スライダの回動位置が検出されて、ダイヤルのシフト位置が検出される。

ここで、このようなシフト装置では、ダイヤルのシフト位置の検出精度を向上できるのが好ましい。

特開２０１８−９８０１０号公報

本発明は、上記事実を考慮し、シフト体のシフト位置の検出精度を向上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、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て回動される接続部と、前記接続部が接続される被接続部が設けられ、前記接続部が回動されることで前記接続部と前記被接続部との接続が維持されて回動されると共に、回動角が前記接続部の回動角に対し増幅される回動体と、前記回動体に設けられると共に、外周内側に前記回動体の回動中心軸線が配置され、前記回動体が回動されて移動されることで移動位置が検出されて前記シフト体のシフト位置が検出される被検出部と、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、前記回動体の回動中心軸線が前記接続部の回動中心軸線に対し前記被接続部側に配置される。

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、前記被接続部が前記接続部の回動軸方向への変位を許容する。

本発明の第１態様のシフト装置では、シフト体が移動されて、シフト体のシフト位置が変更される。また、回動体の被接続部に接続部が接続されており、シフト体が移動されて、接続部が回動されることで、接続部と被接続部との接続が維持されて、回動体が回動される。さらに、回動体の被検出部の外周内側に回動体の回動中心軸線が配置されており、回動体が回動されて、被検出部が移動されることで、被検出部の移動位置が検出されて、シフト体のシフト位置が検出される。

ここで、回動体の回動角が接続部の回動角に対し増幅される。このため、シフト体のシフト位置間での移動量に対する被検出部の移動量を大きくでき、シフト体のシフト位置の検出精度を向上できる。

本発明の第２態様のシフト装置では、回動体の回動中心軸線が接続部の回動中心軸線に対し被接続部側に配置される。このため、簡単な構成で、回動体の回動角を接続部の回動角に対し増幅できる。

本発明の第３態様のシフト装置では、被接続部が接続部の回動軸方向への変位を許容する。このため、接続部が回動軸方向に変位する構成にできる。

（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施形態に係るシフト装置を示す図であり、（Ａ）は、左斜め後方から見た斜視図であり、（Ｂ）は、上方から見た上面図である。 本発明の実施形態に係るシフト装置を示す後方から見た断面図（図１（Ｂ）の２−２線断面図）である。 本発明の実施形態に係るシフト装置の下側部分を示す左斜め後方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におけるノブベースを示す右斜め前方から見た斜視図であり、（Ｂ）は、本発明の実施形態に係るシフト装置におけるプレートアッパを示す左斜め前方から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係るシフト装置の下側部分を示す左斜め前方から見た分解斜視図である。

図１（Ａ）には、本発明の実施形態に係るシフト装置１０が左斜め後方から見た斜視図にて示されており、図１（Ｂ）には、シフト装置１０が上方から見た上面図にて示されている。さらに、図２には、シフト装置１０が後方から見た断面図（図１（Ｂ）の２−２線断面図）にて示されている。なお、図面では、シフト装置１０の前方を矢印ＦＲで示し、シフト装置１０の左方を矢印ＬＨで示し、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の前方、左方及び上方は、それぞれ車両の前方、左方及び上方に向けられている。

図１の（Ａ）及び（Ｂ）、図２に示す如く、シフト装置１０には、支持体としての樹脂製のプレート１２が設けられている。プレート１２の下側には、第１部材としてのプレートロア１４（図３参照）が設けられると共に、プレート１２の上側には、第２部材としてのプレートアッパ１６（図４（Ｂ）参照）が設けられており、プレート１２は、プレートロア１４にプレートアッパ１６が組付けられて構成されている。また、プレート１２は、プレートロア１４において、コンソール内に固定されている。

プレートロア１４の下側部分には、略直方体形箱状の下ベース１４Ａが設けられており、下ベース１４Ａ内は、下側に開放されている。下ベース１４Ａには、左右方向中間部において、略直方体状の収容室１８が形成されており、収容室１８は、上方及び左方に開放されている。収容室１８の下壁下面には、円柱状の支持室２０（図５参照）が形成されており、支持室２０は、軸方向が上下方向に平行にされると共に、下方に開放されている。

プレートロア１４の左部には、外支持部としての略直方体状の支持ブロック１４Ｂが設けられており、支持ブロック１４Ｂは、下ベース１４Ａから上方に突出されると共に、前後方向に延伸されている。支持ブロック１４Ｂの右面には、外支持面２２が形成されており、外支持面２２は、上面視略半円弧状に湾曲されると共に、内部が右方に開放されている。下ベース１４Ａの上壁の左部には、挿通孔２８（図５参照）が貫通形成されており、挿通孔２８は、外支持面２２に沿って湾曲されると共に、外支持面２２内及び収容室１８に連通されている。

プレートアッパ１６の下側部分には、略直方体形箱状の上ベース１６Ａが設けられており、上ベース１６Ａは、内部が下側に開放されると共に、プレートロア１４の下ベース１４Ａの上側に固定されている。上ベース１６Ａの左壁は、プレートロア１４の挿通孔２８の右側において、挿通孔２８に沿って配置されており、上ベース１６Ａの左側は、挿通孔２８を上方に開放させている。

プレートアッパ１６の左側部分には、内支持部としての略円筒状の支持筒１６Ｂが設けられており、支持筒１６Ｂは、軸方向が上下方向に平行にされて、内部が上方及び下方に開放されている。また、支持筒１６Ｂの中心軸線は、プレートロア１４（支持ブロック１４Ｂ）の外支持面２２の曲率中心軸線と一致されている。

プレート１２（プレートロア１４及びプレートアッパ１６）の上側には、矩形箱状のハウジング３２が設けられており、ハウジング３２内は、下側に開放されている。ハウジング３２は、プレート１２の上側を被覆しており、ハウジング３２の上壁は、プレートアッパ１６の支持筒１６Ｂが貫通されると共に、上面がコンソールから車室内に露出されている。

プレート１２（プレートロア１４）の下側には、樹脂製で矩形箱状のケース３４（図５参照）が固定されており、ケース３４内は、下側に開放されている。ケース３４内には、矩形箱状のカバー３６（図５参照）が固定されており、カバー３６は、内部が上側に開放されると共に、ケース３４内に嵌合されている。

プレートアッパ１６の支持筒１６Ｂの外周には、シフト体としての樹脂製のノブ４４が支持されている。

ノブ４４には、シフト部材としてのノブベース４６（図４（Ａ）参照）が設けられており、ノブベース４６には、円筒状の回転筒４６Ａが設けられている。回転筒４６Ａは、内部に支持筒１６Ｂが同軸上に嵌合されると共に、ハウジング３２の上壁に回転可能かつ上下方向に変位可能に貫通されており、ノブ４４は、回転筒４６Ａの中心軸線周りに一方向（図１（Ａ）等の矢印Ａの方向）及び他方向（図１（Ａ）等の矢印Ｂの方向）に回転可能にされると共に、上下方向（回転筒４６Ａの軸方向）に変位可能にされている。

回転筒４６Ａの上部の外周には、操作部材としての略円筒状のノブアッパ４８が同軸上に固定されており、ノブアッパ４８は、ノブベース４６と一体回転可能にされている。ノブアッパ４８は、車室内に露出されており、ノブ４４は、ノブアッパ４８において車両の乗員（特に運転手）が操作可能にされている。ノブ４４は、シフト位置としての「Ｈ」位置（ホーム位置）に配置されており、ノブ４４は、「Ｈ」位置から一方向に回転されて、シフト位置としての「Ｎ」位置（ニュートラル位置）及び「Ｄ」位置（ドライブ位置）にこの順番で配置される。さらに、ノブ４４は、「Ｈ」位置から下方に変位された後に他方向に回転されて、シフト位置としての「Ｎ」位置（ニュートラル位置）及び「Ｒ」位置（ドライブ位置）にこの順番で配置される。

ノブベース４６の回転筒４６Ａの左部には、延出部としての湾曲矩形板状の延出板４６Ｂが一体形成されており、延出板４６Ｂは、下方に延出されて、プレートロア１４（下ベース１４Ａ）の挿通孔２８に回転可能かつ上下方向に変位可能に挿通されている。延出板４６Ｂは、回転筒４６Ａの周方向に湾曲されており、延出板４６Ｂは、回転筒４６Ａに対し回転筒４６Ａの径方向外側（左側）にずれた位置に配置されている。延出板４６Ｂの左側面（外周面）は、プレートロア１４（支持ブロック１４Ｂ）の外支持面２２に当接されており、ノブ４４が回転及び上下方向に変位される際には、延出板４６Ｂの左側面が外支持面２２に摺動される。このため、延出板４６Ｂの左側（ノブ４４回転径方向外側）への移動が外支持面２２によって規制される。

延出板４６Ｂの右側には、付勢機構としての節度機構５６（図３参照）が設けられている。

節度機構５６には、外形略直方体状のホルダ５８が設けられており、ホルダ５８は、プレートロア１４（下ベース１４Ａ）の収容室１８に固定されている。ホルダ５８には、円状の収容孔５８Ａが形成されており、収容孔５８Ａは、左右方向に延伸されると共に、左方に開放されている。

収容孔５８Ａ内には、付勢部としての略円柱状のディテントピン６０が嵌合されており、ディテントピン６０は、左右方向に移動可能にされると共に、左面が球面状に突出されている。収容孔５８Ａの右面（底面）とディテントピン６０との間には、付勢部材としてのスプリング６２（圧縮コイルスプリング）が掛渡されており、スプリング６２は、ディテントピン６０を左方に付勢している。

ノブ４４（ノブベース４６）の延出板４６Ｂの右側面（内周面）には、被付勢部としての節度面６４（図４（Ａ）参照）が形成されており、節度面６４のノブ４４回転方向中央部の下部は、底部６４Ａにされて、節度面６４のノブ４４回転径方向外側端部にされている。節度面６４の底部６４Ａには、ディテントピン６０の左面がスプリング６２の付勢力により当接されており、これにより、ノブ４４が、スプリング６２により付勢されて、「Ｈ」位置に配置されている。

節度面６４は、ノブ４４回転方向の全体において、上側へ向かうに従いノブ４４の回転径方向内側へ向かう方向に傾斜されており、ノブ４４は、スプリング６２により上側に付勢されている。このため、ノブ４４が「Ｈ」位置から下方に変位操作される際には、節度面６４へのディテントピン６０左面の当接位置が底部６４Ａから上側に移動されることで、ノブ４４がスプリング６２の付勢力に抗して下方に変位される。節度面６４は、底部６４Ａから他方向側へ向かうに従いノブ４４の回転径方向内側へ向かう方向に傾斜されており、ノブ４４が「Ｈ」位置から一方向に回転操作される際には、節度面６４へのディテントピン６０左面の当接位置が底部６４Ａから他方向側に移動されることで、ノブ４４がスプリング６２の付勢力に抗して一方向に回転される。節度面６４は、底部６４Ａの上側から一方向側へ向かうに従いノブ４４の回転径方向内側へ向かう方向に傾斜されており、ノブ４４が「Ｈ」位置の下方から他方向に回転操作される際には、節度面６４へのディテントピン６０左面の当接位置が底部６４Ａの上側から一方向側に移動されることで、ノブ４４がスプリング６２の付勢力に抗して他方向に回転される。

一方、ノブ４４が「Ｈ」位置以外のシフト位置に配置された状態でノブ４４への操作力の作用が解除された際には、節度面６４へのディテントピン６０左面の当接位置が底部６４Ａに向けて移動されることで、ノブ４４がスプリング６２の付勢力により回転及び上方に変位されて、ノブ４４が「Ｈ」位置に復帰される。

節度機構５６の下側には、検出機構６６（図５参照）が設けられている。

検出機構６６には、回動体としての樹脂製で外形略直方体状のリンク６８が設けられており、リンク６８は、上記ケース３４の上壁上面に支持されると共に、左右方向に延伸されている。リンク６８の右部には、略有底円筒状の固定筒６８Ａが設けられており、固定筒６８Ａは、内部が下側に開放されると共に、中心軸線がノブ４４の回転中心軸線Ｏ１（回転筒４６Ａの中心軸線、図２参照）に対し左方に配置されている。固定筒６８Ａの前端部及び後端部には、固定爪６８Ｃが形成されており、固定爪６８Ｃは、固定筒６８Ａの上端から下方に延出されると共に、先端部（下端部）が固定筒６８Ａの径方向内側に突出されている。固定筒６８Ａは、プレートロア１４の支持室２０に同軸上に嵌合されており、リンク６８は、固定筒６８Ａの中心軸線を中心として、一方向側（前側）及び他方向側（後側）に回動可能にされている。リンク６８の左端部には、被接続部としての矩形状の接続孔６８Ｂが形成されており、接続孔６８Ｂは、リンク６８を上下方向に貫通している。接続孔６８Ｂは、左側に開放されており、接続孔６８Ｂは、プレートロア１４（下ベース１４Ａ）の挿通孔２８の下側に配置されている。

リンク６８の固定筒６８Ａ内には、被検出部としての略円柱状のマグネット７０が同軸上に嵌合されている。マグネット７０上端の前端部及び後端部には、矩形板状の固定板７０Ａが一体に設けられており、固定板７０Ａは、マグネット７０の径方向外側に突出されている。固定板７０Ａは、固定筒６８Ａの上壁と固定筒６８Ａの固定爪６８Ｃ先端部との間に挟持されると共に、固定筒６８Ａに対する回転が係止されており、マグネット７０は、固定筒６８Ａ内に固定されて、リンク６８の回動（固定筒６８Ａの回転）と一体に回転可能にされている。マグネット７０の中心軸線（回転中心軸線）は、リンク６８の回動中心軸線Ｏ２（固定筒６８Ａの中心軸線、図２参照）と一致されており、マグネット７０の外周内側（外周面の内側）には、リンク６８の回動中心軸線Ｏ２が配置されている。

ノブ４４（ノブベース４６）の延出板４６Ｂの下端には、接続部としての略矩形板状の接続板７２（図４（Ａ）参照）が一体形成されており、接続板７２は、延出板４６Ｂから下方に突出されている。接続板７２の前面（一方向側面）及び後面（他方向側面）の下側部分には、球面状の接触面７２Ａが形成されており、接触面７２Ａは、接続板７２のノブ４４回転方向外側に突出されている。接続板７２は、リンク６８の接続孔６８Ｂに挿入（係合）されており、これにより、接続板７２が接続孔６８Ｂに接続されて、ノブ４４がリンク６８に接続されている。接続板７２は、接続孔６８Ｂに対し上下方向に移動可能にされており、これにより、ノブ４４の上下方向への変位が許容されている。接続板７２は、接触面７２Ａが接続孔６８Ｂの前面（一方向側面）及び後面（他方向側面）に接触されて、接続孔６８Ｂに前後方向において嵌合されており、ノブ４４が、接続板７２と接続孔６８Ｂとの接続を常に維持された状態で、一方向及び他方向に回転されることで、それぞれ、リンク６８がノブ４４と共に一方向側及び他方向側に回動されて（接続板７２と接続孔６８Ｂとの接続位置が一方向側及び他方向側に回動されて）、マグネット７０がリンク６８と一体に一方向側及び他方向側に回転される。

リンク６８及びマグネット７０の下側には、検出部材としての略矩形板状の検出基板７４（図５参照）が設けられており、検出基板７４は、上記ケース３４の上壁下側に固定されると共に、下側が上記カバー３６によって被覆されている。検出基板７４の上面には、検出部としてのセンサ７４Ａ（リニアホールセンサ）が所定数（本実施形態では２個）設けられており、センサ７４Ａは、ケース３４の上壁を介して、マグネット７０に上下方向において対向されている。センサ７４Ａは、マグネット７０が発生する磁場を検出して、マグネット７０の回転位置を検出可能にされており、このため、センサ７４Ａは、リンク６８の回動位置を検出して、ノブ４４の回転位置ひいてはシフト位置を検出可能にされている。

検出基板７４は、車両の制御装置７６に電気的に接続されており、制御装置７６には、車両の自動変速機７８（変速機）が電気的に接続されている。検出基板７４のセンサ７４Ａがノブ４４の「Ｎ」位置、「Ｄ」位置及び「Ｒ」位置への配置を検出した際には、それぞれ、制御装置７６の制御により、自動変速機７８のシフトレンジが「Ｎ」レンジ（ニュートラルレンジ）、「Ｄ」レンジ（ドライブレンジ）及び「Ｒ」レンジ（リバースレンジ）に変更される。

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、検出機構６６において、リンク６８の接続孔６８Ｂにノブ４４の接続板７２が接続されている。ノブ４４が回転されて（接続板７２が回動されて）、ノブ４４のシフト位置が変更される際には、リンク６８がノブ４４の回転と共に回動されて、リンク６８のマグネット７０がリンク６８の回動と一体に回転される。さらに、マグネット７０の回転位置を検出基板７４のセンサ７４Ａが検出して、リンク６８の回動位置が検出されることで、ノブ４４の回転位置が検出されて、ノブ４４のシフト位置が検出される。

ここで、リンク６８の回動角（リンク６８の回動中心軸線Ｏ２を中心とする回動角）が接続板７２の回動角（接続板７２の回転中心軸線Ｏ１を中心とする回動角）に対し増幅されて、マグネット７０の回転角（マグネット７０の回動中心軸線Ｏ２を中心とする回転角）がノブ４４の回転角（ノブ４４の回転中心軸線Ｏ１を中心とする回転角）に対し増幅される。このため、ノブ４４のシフト位置間での回転角に対するマグネット７０の回転角を大きくでき、ノブ４４のシフト位置の検出精度を向上できる。

さらに、リンク６８の回動中心軸線Ｏ２（固定筒６８Ａの中心軸線）が接続板７２の回動中心軸線（ノブ４４の回転筒４６Ａの中心軸線、回転中心軸線Ｏ１）に対し接続孔６８Ｂ側（接続板７２側）に配置されて、接続孔６８Ｂの回動半径が接続板７２の回動半径に対し小さくされることで、リンク６８の回動角が接続板７２の回動角に対し増幅されて、マグネット７０の回転角がノブ４４の回転角に対し増幅される。このため、ノブ４４とマグネット７０とを複雑な機構（ギヤ機構等）により接続しなくても、マグネット７０の回転角をノブ４４の回転角に対し増幅でき、簡単な構成で、マグネット７０の回転角をノブ４４の回転角に対し増幅できる。

また、接続孔６８Ｂが接続板７２の上下方向（回動軸方向）への変位を許容する。このため、接続板７２が上下方向に変位する構成にできると共に、ノブ４４（接続板７２）が上下方向に変位しても接続板７２と接続孔６８Ｂとの接続が維持される構成にできる。

なお、本実施形態では、接続板７２がノブ４４と一体にされる。しかしながら、接続板７２がノブ４４と一体にされなくてもよく、ノブ４４が回転されて接続板７２が回動されればよい。

さらに、本実施形態では、マグネット７０が円柱状にされる。しかしながら、マグネット７０が多角形柱状や環状（例えば円環状）にされてもよい。また、マグネット７０が環状にされる場合にも、マグネット７０の外周内側（内周内側を含む）にリンク６８の回動中心軸線Ｏ２が配置される。

また、本実施形態では、リンク６８が回動されて、マグネット７０が回転される。しかしながら、リンク６８が回動されて、マグネット７０が回動又はスライドされてもよい。

さらに、本実施形態では、ノブ４４が回転される。しかしながら、ノブ４４が回動又はスライドされてもよい。例えば、操作部材が回転筒４６Ａから延出されることで、操作部材が回動されて、回転筒４６Ａが回転されてもよい。

また、本実施形態では、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、４４・・・ノブ（シフト体）、６８・・・リンク（回動体）、６８Ｂ・・・接続孔（被接続部）、７０・・・マグネット（被検出部）、７２・・・接続板（接続部）

Claims (3)

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て回動される接続部と、
   前記接続部が接続される被接続部が設けられ、前記接続部が回動されることで前記接続部と前記被接続部との接続が維持されて回動されると共に、回動角が前記接続部の回動角に対し増幅される回動体と、
   前記回動体に設けられると共に、外周内側に前記回動体の回動中心軸線が配置され、前記回動体が回動されて移動されることで移動位置が検出されて前記シフト体のシフト位置が検出される被検出部と、
   を備えるシフト装置。
2. 前記回動体の回動中心軸線が前記接続部の回動中心軸線に対し前記被接続部側に配置される請求項１記載のシフト装置。
3. 前記被接続部が前記接続部の回動軸方向への変位を許容する請求項１又は請求項２記載のシフト装置。