(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作力を生じさせるアクチュエータと、このアクチュエータによって回転される回転軸と、この回転軸の回転により前記回転軸の軸心周りを回動する回動部材と、この回動部材の回動により移動操作される移動機構と、この移動機構の操作部の移動により駆動軸の回転を阻止するロック部材と、前記回動部材に係合され前記回動部材の回動に対して段階的に付勢力を付与する付勢部材とを備えたシフト機構であって、
前記回動部材は、前記ロック部材が前記駆動軸の回転を阻止するロック位置と、前記ロック部材による前記駆動軸の回転の阻止を解除するロック解除位置との間を回動され、
前記回動部材の近傍には、前記回動部材が前記ロック位置又は前記ロック解除位置に回動したときに前記回動部材と当接して前記回動部材の回動を規制する規制部材が設けられ、
前記規制部材は、前記回動部材が前記ロック位置に位置するとき、前記回動部材と当接する第１の部分と、前記回動部材が前記ロック解除位置に位置するとき、前記回動部材と当接する第２の部分とを有し、
前記第１の部分及び前記第２の部分は、前記回動部材に対して、前記移動機構の操作部と逆側に配置されていることを特徴とするシフト機構。
【請求項２】
請求項１記載のシフト機構であって、
前記回動部材の回動軸心から前記回動部材と前記移動機構との連結部までの半径位置を第１の半径位置とし、前記回動部材の回動軸心から前記回動部材が前記規制部材に当接する位置を第２の半径位置としたとき、前記第２の半径位置が前記第１の半径位置より小径側に位置していることを特徴とするシフト機構。
【請求項３】
請求項１又は２記載のシフト機構であって、
前記回動部材が前記ロック位置又は前記ロック解除位置に回動したとき、前記付勢部材は、前記ロック位置又は前記ロック解除位置の２段階に前記回動部材に付勢力を付与すると共に、前記回動部材と前記規制部材との間に隙間を保持して前記回動部材に付勢力を付与することを特徴とするシフト機構。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシフト機構であって、
前記回動部材は、少なくとも２分割されたケーシングに収容され、前記規制部材は、前記ケーシングの分割ケーシング同士の固定位置を位置決めするノックピンであることを特徴とするシフト機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に適用されるシフト機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パークロックなどに適用されるシフト機構としては、操作力を生じさせるアクチュエータと、このアクチュエータによって回転される回転軸としてのシャフトと、このシャフトの回転によりシャフトの軸心周りを回動する回動部材としてのディテントプレートと、このディテントプレートの回動により移動操作される移動機構としてのロッドと、このロッドの移動により駆動軸の回転を阻止するロック部材としてのパーキングロックポールと、ディテントプレートに係合されディテントプレートの回動に対して段階的に付勢力を付与する付勢部材としてのディテントスプリングとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このシフト機構では、ディテントプレートが、パーキングロックポールが駆動軸の回転を阻止するロック位置と、パーキングロックポールによる駆動軸の回転の阻止を解除するロック解除位置との間を回動される。このディテントプレートは、ディテントスプリングのバネ力によってロック位置又はロック解除位置への回動が規制されている。
【０００４】
そして、アクチュエータの回転位置を設定するために、アクチュエータの回転量に応じた計数値を取得する計数手段を設けている。この計数手段は、取得した計数値の最大値又は最小値が所定時間変化しない状態を検出することにより、アクチュエータがロック位置又はロック解除位置まで回転したと判断する。これにより、アクチュエータの回転位置が設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３０８７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のようなシフト機構では、回動部材のロック位置又はロック解除位置での回動の規制がディテントスプリングのような付勢力を有する付勢部材によって行われている。
【０００７】
このため、回動部材がロック位置又はロック解除位置に位置されたとしても、付勢部材の伸縮によって回動部材の位置固定が難しく、アクチュエータの回転位置を検出する際に、誤差が生じ易い。加えて、付勢部材の伸縮を考慮する場合には、付勢部材の撓み量や撓み角など付勢部材の固有データを入力する必要があるなど、構造が複雑化してしまう。
【０００８】
そこで、この発明は、アクチュエータの回転位置の検出を簡易化することができるシフト機構の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、操作力を生じさせるアクチュエータと、このアクチュエータによって回転される回転軸と、この回転軸の回転により前記回転軸の軸心周りを回動する回動部材と、この回動部材の回動により移動操作される移動機構と、この移動機構の操作部の移動により駆動軸の回転を阻止するロック部材と、前記回動部材に係合され前記回動部材の回動に対して段階的に付勢力を付与する付勢部材とを備えたシフト機構であって、前記回動部材は、前記ロック部材が前記駆動軸の回転を阻止するロック位置と、前記ロック部材による前記駆動軸の回転の阻止を解除するロック解除位置との間を回動され、前記回動部材の近傍には、前記回動部材が前記ロック位置又は前記ロック解除位置に回動したときに前記回動部材と当接して前記回動部材の回動を規制する規制部材が設けられ、前記規制部材は、前記回動部材が前記ロック位置に位置するとき、前記回動部材と当接する第１の部分と、前記回動部材が前記ロック解除位置に位置するとき、前記回動部材と当接する第２の部分とを有し、前記第１の部分及び前記第２の部分は、前記回動部材に対して、前記移動機構の操作部と逆側に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
このシフト機構では、回動部材の近傍に回動部材がロック位置又はロック解除位置に回動したときに回動部材と当接して回動部材の回動を規制する規制部材が設けられているので、回動部材をロック位置又はロック解除位置で確実に位置決めさせることができる。
【００１１】
このため、回動部材のロック位置又はロック解除位置でアクチュエータの回転に誤差が生じることがなく、アクチュエータの回転を検出することで、位置検出スイッチなどを用いずに、アクチュエータの回転位置を容易に検出することができる。
【００１２】
従って、このようなシフト機構では、アクチュエータの回転位置の検出を簡易化することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、アクチュエータの回転位置の検出を簡易化することができるシフト機構を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るシフト機構を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るシフト機構の側面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るシフト機構を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るシフト機構の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１〜図４を用いて本発明の実施の形態に係るシフト機構について説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
図１，図２を用いて第１実施形態について説明する。
【００１７】
本実施の形態に係るシフト機構１は、操作力を生じさせるアクチュエータ３と、このアクチュエータ３によって回転される回転軸５と、この回転軸５の回転により回転軸５の軸心周りを回動する回動部材７と、この回動部材７の回動により移動操作される移動機構９と、この移動機構９の移動により駆動軸１１の回転を阻止するロック部材１３と、回動部材７に係合され回動部材７の回動に対して段階的に付勢力を付与する付勢部材１５とを備えている。
【００１８】
また、回動部材７は、ロック部材１３が駆動軸１１の回転を阻止するロック位置と、ロック部材１３による駆動軸１１の回転の阻止を解除するロック解除位置との間を回動される。
【００１９】
そして、回動部材７の近傍には、回動部材７がロック位置又はロック解除位置に回動したときに回動部材７と当接して回動部材７の回動を規制する規制部材１７，１９が設けられている。
【００２０】
また、回動部材７の回動軸心から回動部材７と移動機構９との連結部２１までの半径位置を第１の半径位置Ｒ１とし、回動部材７の回動軸心から回動部材７が規制部材１９に当接する位置を第２の半径位置Ｒ２としたとき、第２の半径位置Ｒ２が第１の半径位置Ｒ１より小径側に位置している。
【００２１】
さらに、回動部材７がロック位置又はロック解除位置に回動したとき、付勢部材１５は、ロック位置又はロック解除位置の２段階に回動部材７に付勢力を付与すると共に、回動部材７と規制部材１７，１９との間に隙間を保持して回動部材７に付勢力を付与する。
【００２２】
図１，図２に示すように、アクチュエータ３は、電動モータからなり、ケーシング２３の外部に取り付けられている。このアクチュエータ３は、ドライバなどのユーザがシフトレンジを切り替えることによって作動され、回転軸５を回転駆動させる。
【００２３】
回転軸５は、アクチュエータ３と一体回転可能に設けられ、ケーシング２３の内部に回転可能に収容されている。この回転軸５には、回動部材７が一体回転可能に設けられている。
【００２４】
回動部材７は、薄板状のプレートからなり、回転軸５の回転により回転軸５の軸心周りを回動する。この回動部材７は、回転軸５、すなわちアクチュエータ３の正逆回転により、ロック部材１３が駆動軸１１の回転を阻止するロック位置と、ロック部材１３による駆動軸１１の回転の阻止を解除するロック解除位置との間を回動される。この回動部材７の回動は、移動機構９に伝達される。
【００２５】
移動機構９は、移動部材２５と、操作部材２７とを備えている。移動部材２５は、長尺状のロッドからなり、ケーシング２３の内部に設けられた保持部材２９の下面側に軸方向移動可能に配置されている。この移動部材２５の一端側は、回動部材７に連結部２１を介して係合され、回動部材７の回動により移動部材２５が軸方向移動される。また、移動部材２５の他端側には、操作部材２７が設けられている。
【００２６】
操作部材２７は、軸部３１と、操作部３３とを備えている。軸部３１は、ケーシング２３の内部に固定された筒状保持部材３５の端壁に形成された孔３７と係合し、操作部３３の移動が案内される。操作部３３は、筒状保持部材３５の内部に軸方向移動可能に保持され、ロック部材１３と当接してロック部材１３を操作する傾斜面からなる操作面３９が形成されている。また、操作部３３と移動部材２５との間には、ロック部材１３が駆動軸１１の回転を阻止する際に、ロック部材１３の待ち機構となるスプリング４１が配置されている。この操作部材２７は、軸方向移動により、操作部３３の操作面３９がロック部材１３と当接する、もしくは当接を解除することによってロック部材１３を操作する。
【００２７】
ロック部材１３は、ケーシング２３の内部に設けられたロック保持部４３の凹部４５内で軸支部４７に回動可能に軸支され、当接部４９とロック部５１とを備えている。当接部４９は、一端側に設けられ、回動部材７のロック解除位置では筒状保持部材３５の内部に配置されており、回動部材７のロック位置では操作部３３の操作面３９が当接されてロック部材１３が駆動軸１１の回転を阻止する方向に回動される。ロック部５１は、他端側に設けられ、ロック部材１３が駆動軸１１の回転を阻止する方向に回動されたときに、駆動軸１１と一体回転可能に設けられたギヤ５３と噛み合い、駆動軸１１の回転を阻止する。また、ロック部材１３が軸支された軸支部４７には、ロック部材１３とロック保持部４３とに当接し、ロック部材１３をロック部５１とギヤ５３との噛み合い解除方向に付勢するスプリング５５が配置されている。なお、このスプリング５５の付勢力は、移動機構９に設けられたスプリング４１よりも弱く設定されている。このロック部材１３の回動によって駆動軸１１の回転が阻止、又は回転の阻止が解除される。
【００２８】
駆動軸１１は、駆動源から車輪までの動力伝達経路上に設けられた変速機構（不図示）の出力軸又は入力軸となっている。この駆動軸１１には、一体回転可能にギヤ５３が設けられており、このギヤ５３がロック部材１３と噛み合うと、駆動軸１１の回転が阻止され、駆動源から車輪への駆動力の伝達が阻止される。このような駆動軸１１の回転の阻止、又は回転の阻止の解除をその回動位置の変動によって行う回動部材７は、付勢部材１５によって段階的に付勢力が付与されている。
【００２９】
付勢部材１５は、板バネからなり、一端が筒状保持部材３５に係合されると共に保持部材２９にボルトで固定され、他端が回動部材７に係合されている。この付勢部材１５の他端は、コロからなる係合部５７となっており、回動部材７の回動により、回動部材７に形成されたロック凹部５９と解除凹部６１との間を変動していずれかに係合される。詳細には、この係合部５７は、回動部材７がロック位置に位置したときは回動部材７のロック凹部５９に係合され、回動部材７がロック解除位置に位置したときには回動部材７の解除凹部６１に係合される。このため、付勢部材１５は、ロック位置又はロック解除位置の２段階に回動部材７に付勢力を付与する。また、この付勢部材１５は、回動部材７がロック位置又はロック解除位置に位置したとき、回動部材７と規制部材１７，１９との間に隙間を保持するように回動部材７に付勢力を付与する。
【００３０】
規制部材１７，１９は、ケーシング２３の内部に突設するようにケーシング２３にそれぞれ離間して固定されている。この規制部材１７，１９は、ピンなどの剛性を有する部材からなり、回動部材７が回動したときの最大位置で回動部材７と当接するように配置されている。詳細には、規制部材１７は、回動部材７がロック位置に位置するとき、回動部材７と当接してそれ以上の回動を規制し、規制部材１９は、回動部材７がロック解除位置に位置するとき、回動部材７と当接してそれ以上の回動を規制する。なお、回動部材７が規制部材１７，１９と当接した後には、付勢部材１５によって回動部材７と規制部材１７，１９との間に隙間が保持される。また、回動部材７の回動軸心から回動部材７が規制部材１９に当接する位置である第２の半径位置Ｒ２は、回動部材７の回動軸心から回動部材７と移動機構９との連結部２１までの半径位置である第１の半径位置Ｒ１より小径側に位置している。これにより、回動部材７の回動スパンが大きくなり、回動角を大きく設定しなくても移動部材２５の移動ストロークを長くさせることができ、ロック部材１３のロック及びロック解除を迅速に行うことができる。
【００３１】
このように回動部材７の回動を規制部材１７，１９によって規制することにより、回動部材７のロック位置又はロック解除位置に変動が起こることがない。このため、アクチュエータ３の回転数にも変動が起こることがなく、一定の回転数で回動部材７をロック位置又はロック解除位置に位置させることができる。従って、アクチュエータ３の回転位置を検出する位置検出スイッチなどの検出手段や他の情報を入力してアクチュエータ３の回転位置を算出する算出手段などを用いる必要がなく、アクチュエータ３の回転を検知するエンコーダなどの検出手段を設けるだけでアクチュエータ３の回転位置を検出することができる。
【００３２】
このように構成されたシフト機構１は、アクチュエータ３の作動により回動部材７がロック位置に回動したとき、移動部材２５がロック部材１３側に移動され、操作部材２７がロック部材１３の当接部４９と当接する。このとき、操作部材２７の操作部３３に形成された操作面３９がロック部材１３の当接部４９を押圧してロック部材１３の当接部４９側をスプリング５５の付勢力に抗して押下する。これにより、図１の実線で示すように、ロック部材１３のロック部５１が軸支部４７を支点として押し上げられてギヤ５３と噛み合い、駆動軸１１の回転が阻止される。なお、ロック部５１がギヤ５３の歯面に位置してギヤ５３と噛み合っていない場合には、待ち機構としてのスプリング４１によってロック部５１がギヤ５３の歯底に向けて付勢されており、ロック部５１がギヤ５３との噛み合い位置に位置したときにギヤ５３と噛み合う。このときの回動部材７の回動の最大位置は、回動部材７が規制部材１７と当接することによって規制される。
【００３３】
このロック部材１３のロック状態からアクチュエータ３の作動により回動部材７がロック解除位置に回動したとき、移動部材２５が回動部材７側に移動され、操作部材２７とロック部材１３の当接部４９との当接が解除される。このとき、スプリング５５の付勢力によってロック部材１３の当接部４９が上昇して筒状保持部材３５の内部に収容される。これにより、図１の想像線で示すように、ロック部材１３のロック部５１が軸支部４７を支点として下降されてギヤ５３と噛み合いが解除され、駆動軸１１の回転の阻止が解除される。このときの回動部材７の回動の最大位置は、回動部材７が規制部材１９と当接することによって規制される。
【００３４】
このようなシフト機構１では、回動部材７の近傍に回動部材７がロック位置又はロック解除位置に回動したときに回動部材７と当接して回動部材７の回動を規制する規制部材１７，１９が設けられているので、回動部材７をロック位置又はロック解除位置で確実に位置決めさせることができる。
【００３５】
このため、回動部材７のロック位置又はロック解除位置でアクチュエータ３の回転に誤差が生じることがなく、アクチュエータ３の回転を検出することで、位置検出スイッチなどを用いずに、アクチュエータ３の回転位置を容易に検出することができる。
【００３６】
従って、このようなシフト機構１では、アクチュエータの回転位置の検出を簡易化することができる。
【００３７】
また、第２の半径位置Ｒ２が第１の半径位置Ｒ１より小径側に位置しているので、第１の半径位置Ｒ１を外径側に位置させることにより、回動部材７の回動スパンを大きくすることができ、回動角を大きくせずに移動機構９の移動ストロークを長くしてロック部材１３のロック及びロック解除を迅速に行うことができる。加えて、第２の半径位置Ｒ２を小径側に設けることで、回動部材７と規制部材１９との相対位置をより近接させて、シフト機構１をコンパクトに取りまとめることができる。
【００３８】
さらに、回動部材７がロック位置又はロック解除位置に回動したとき、付勢部材１５は、ロック位置又はロック解除位置の２段階に回動部材７に付勢力を付与すると共に、回動部材７と規制部材１７，１９との間に隙間を保持して回動部材７に付勢力を付与する。
【００３９】
このため、回動部材７がロック位置又はロック解除位置で、付勢部材１５がその付勢力によって回動部材７の位置を設定し、回動部材７と規制部材１７，１９との間に隙間を保持させることで、振動発生時のチャタリングを防止すると共に、摩耗や変形を防止し、機能の安定性及び耐久性を向上させることができる。
【００４０】
（第２実施形態）
図３，図４を用いて第２実施形態について説明する。
【００４１】
本実施の形態に係るシフト機構１０１は、回動部材７は、２分割されたケーシング１０３に収容され、規制部材１０５は、ケーシング１０３の分割ケーシング１０７，１０９同士の固定位置を位置決めするノックピンである。なお、第１実施形態と同一の構成には、同一の記号を記して説明を省略するが、第１実施形態と同一の構成であるので、構成及び機能説明は第１実施形態を参照するものとし省略するが、得られる効果は同一である。
【００４２】
図３，図４に示すように、ケーシング１０３は、２分割された分割ケーシング１０７，１０９からなる。また、分割ケーシング１０７には凹状に形成されたロック当接部１１１が設けられ、分割ケーシング１０９には凹状に形成された解除当接部１１３が設けられている。これらの分割ケーシング１０７，１０９は、規制部材１０５がそれぞれ挿通されて固定位置が位置決めされている。
【００４３】
規制部材１０５は、剛性を有する１本の軸状部材からなり、分割ケーシング１０７，１０９を回動部材７の長さ方向に挿通して分割ケーシング１０７，１０９同士の固定位置を位置決めするノックピンとなっている。この規制部材１０５は、ケーシング１０３に組み付けられた状態で、回動部材７がロック位置に回動したときに、ロック当接部１１１で回動部材７のロック位置部１１５と規制部材１０５とが当接し、回動部材７がロック解除位置に回動したときに、解除当接部１１３で回動部材７の解除位置部１１７と規制部材１０５とが当接して回動部材７のロック位置及びロック解除位置での回動を規制する。なお、回動部材７が規制部材１０５と当接した後には、付勢部材１５によって回動部材７と規制部材１０５との間に隙間が保持される。
【００４４】
このようなシフト機構１０１では、規制部材１０５がケーシング１０３の分割ケーシング１０７，１０９同士の固定位置を位置決めするノックピンであるので、回動部材７の周辺部材に大きな設計変更を伴わずに回動部材７の位置決めを行うことができる。加えて、規制部材１０５は、１本のノックピンであるので、部品点数を削減することができる。
【００４５】
なお、本発明の実施の形態に係るシフト機構では、規制部材がピンなどのケーシングと別体で形成された部材を用いているが、ケーシングに突部を設けて規制部材とするなど規制部材とケーシングとを一体に設けてもよい。加えて、規制部材の形状は、ピンのような軸状部材に限らず、回動部材の回動を規制するものであればどのような形状であってもよい。
【００４６】
また、本発明の実施の形態に係るシフト機構では、ケーシングを２分割構造としているが、これに限らず、２分割以上の構造を有するケーシングの位置決めを行うノックピンを規制部材としてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１，１０１…シフト機構
３…アクチュエータ
５…回転軸
７…回動部材
９…移動機構
１１…駆動軸
１３…ロック部材
１５…付勢部材
１７，１９，１０５…規制部材
２１…連結部
Ｒ１…第１の半径位置
Ｒ２…第２の半径位置
１０３…ケーシング
１０７，１０９…分割ケーシング
【図１】
0005643060.tif 000002
【図２】
0005643060.tif 000003
【図３】
0005643060.tif 000004
【図４】
0005643060.tif 000005