(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シフトレバーによって操作されるコントロールブラケットがステアリングコラムの下部に固定され、ステアリングコラムおよびコントロールブラケットが共にコラムカバーで覆われたコラムシフト装置において、
上記コントロールブラケットは、コラムカバーへの運転者の膝の２次衝突予想部位より車両前方位置に配置され、
上記コントロールブラケットより車両後方であって、コラムカバーの２次衝突予想部位とコントロールブラケットとの間に衝撃吸収空間が形成され、
上記衝撃吸収空間に、ステアリングコラムまたはコントロールブラケットに固定された金属製プレートの衝撃吸収部が延設され、
上記衝撃吸収部には、上記コントロールブラケットの車両後方側を間隔をあけて覆い、塑性変形によって２次衝突エネルギーを吸収する第１の部分と、上記コントロールブラケットから側方へ突出した後、後方へクランク状に屈曲したシフトレバーの屈曲部の車両後方側を間隔をあけて覆い、塑性変形によって２次衝突エネルギーを吸収する第２の部分とが一体に設けられていることを特徴とするコラムシフト装置の衝撃吸収機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコラムシフト装置の衝撃吸収機構、特に運転者の２次衝突時の衝撃吸収機能を有するコラムシフト装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
変速機のシフト装置は、一般にフロアシフト装置とコラムシフト装置に大別される。コラムシフト装置はフロアシフト装置に比べて、運転席周辺のスペースを広く確保できることから、トラックやタクシーなどに広く使用されている。このようなコラムシフト装置は、シフトレバーによって操作される操作機構部がステアリングコラムに固定され、ステアリングコラムおよび操作機構部が共に樹脂製のコラムカバーで覆われた構造となっている。特に、自動変速機の操作機構部は、シフトレバーをＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，Ｌなどの各シフト位置に切り換える切換機構のほか、シフトロック機構などの付属機構を有するので、比較的大型でありかつ剛体物で構成されている。通常の場合、操作機構部は運転者の膝の高さとほぼ同等な高さに配置されている。そのため、車両の衝突時に運転者の膝がコラムカバーを介して操作機構部に衝突するという２次衝突を生じる恐れがあった。
【０００３】
図１の破線は従来のコラムシフト装置付車両における２次衝突時の膝荷重の時間変化を示したものである。
図から明らかなように、運転者の膝がコラムカバーに２次衝突し（ｔ１  ）、その後、操作機構部に２次衝突した時（ｔ２  ）に極めて大きな荷重ピークを生じる。この荷重ピークのために、運転者に損傷を与える恐れがあった。
【０００４】
このような問題を解決するため、コラムカバーの運転者の膝が当たる部分に硬質弾性体を配置したものが提案されている（実開平３−１２８５６２号公報）。この場合には、膝と剛体物との間に弾性体が介在することになるので、運転者への衝撃を緩和することが可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の場合には、コラムカバーと剛体物（操作機構など）との狭い隙間に弾性体を配置しているに過ぎないので、十分な衝撃緩和機能を発揮できない。十分な衝撃緩和機能を発揮するには、弾性体の厚みを大きくする必要があるが、これではコラムカバーが車両後方へ膨出し、運転席の前方の空間スペースが狭くなる欠点がある。コラムシフト装置は、そもそも運転席の周辺スペースを広くできる点に長所を有するものであるため、上記のように弾性体によって利点が損なわれるのは合理的でない。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、運転席前方の空間スペースを狭くせずに、２次衝突による運転者の膝への衝撃を効果的に緩和できるコラムシフト装置の衝撃吸収機構を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項１に記載の発明によって達成される。すなわち、シフトレバーによって操作されるコントロールブラケットがステアリングコラムの下部に固定され、ステアリングコラムおよびコントロールブラケットが共にコラムカバーで覆われたコラムシフト装置において、上記コントロールブラケットは、コラムカバーへの運転者の膝の２次衝突予想部位より車両前方位置に配置され、上記コントロールブラケットより車両後方であって、コラムカバーの２次衝突予想部位とコントロールブラケットとの間に衝撃吸収空間が形成され、上記衝撃吸収空間に、ステアリングコラムまたはコントロールブラケットに固定された金属製プレートの衝撃吸収部が延設され、上記衝撃吸収部には、上記コントロールブラケットの車両後方側を間隔をあけて覆い、塑性変形によって２次衝突エネルギーを吸収する第１の部分と、上記コントロールブラケットから側方へ突出した後、後方へクランク状に屈曲したシフトレバーの屈曲部の車両後方側を間隔をあけて覆い、塑性変形によって２次衝突エネルギーを吸収する第２の部分とが一体に設けられていることを特徴とするコラムシフト装置の衝撃吸収機構である。
【０００８】
車両が前面衝突を起こすと、慣性によって運転者は前方へ押され、運転者の膝がコラムカバーに２次衝突することがある。このとき、コラムカバーの２次衝突予想部位とコントロールブラケットとの間には衝撃吸収空間が形成され、この衝撃吸収空間には金属製プレートの衝撃吸収部が配置されているので、運転者の膝はつづいて金属製プレートの衝撃吸収部に２次衝突することになる。衝撃吸収部は車両後方からの所定値以上の荷重によって塑性変形可能に構成されているので、その塑性変形によって衝突エネルギーを吸収し、運転者の膝への衝撃を緩和できる。その後、さらに運転者の膝が前方へ進行した場合には、膝はコントロールブラケットに衝突することになるが、この時点では衝突エネルギーがかなり低減されているので、従来のような荷重ピークを緩和することができる。
【０００９】
本発明のようにコントロールブラケットをコラムカバーへの運転者の膝の２次衝突予想部位より車両前方位置に配置すると、これに応じてシフトレバーの基端部、つまりコントロールブラケットとの連結部を前方へ延長する必要がある。その結果、運転者の膝がコントロールブラケットから側方へ突出するシフトレバーの突出部付近に２次衝突する可能性が高くなる。そこで、金属製プレートの衝撃吸収部に、コントロールブラケットから側方へ突出した後、後方へクランク状に屈曲したシフトレバーの屈曲部の車両後方側を間隔をあけて覆う第２の部分を一体に設けてある。これにより、運転者の膝がまず衝撃吸収部の第２の部分に当たって２次衝突エネルギーが吸収されるので、直接シフトレバーに当たって損傷を受ける可能性が少ない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例である自動変速機用コラムシフト装置の構造について、図２〜図５を参照して説明する。
本実施例のコラムシフト装置１０は、操作機構部を構成する硬質樹脂製のコントロールブラケット１１を備えており、このコントロールブラケット１１には、シフトレバー３０、シフトリンク６０、シフトロックプレート８０などが一体に組付けられている。
【００１１】
コントロールブラケット１１の前後壁部には、シフトチェンジを行うための凹凸を有する一対のディテント部１２，１３が設けられており、これらディテント部１２，１３は互いに逆向きに形成されている。これらディテント部１２，１３において、Ｐはパーキング、Ｒは後退、Ｎはニュートラル、Ｄはドライブ、２はセカンド、Ｌはローの各シフト位置にそれぞれ対応している。
【００１２】
シフトレバー３０は金属製パイプで形成され、その先端部には樹脂製のノブ３２が螺着されている。シフトレバー３０の基端部には樹脂製の軸支持部３６が固定されており、軸支持部３６にはシフトロックプレート８０に係合するピン３７、ディテント部１２，１３に係合する一対の係合爪３８，３９（係合爪３９は図示せず）などが一体成形されている。このようにディテント部１２，１３および係合爪３８，３９をそれぞれ一対設けることで、シフトレバー３０の各シフト位置での安定性を得るとともに、ディテント部１２，１３と係合爪３８，３９との各係合圧力を低くすることができる。軸支持部３６の下面にはスリーブ４０が突設されており、このスリーブ４０の周囲にトーションスプリング４５が挿通されている。トーションスプリング４５の一端４５ａは軸支持部３６の下面の突起（図示せず）に係止され、他端４５ｂはシフトレバー軸５０の上面に係止されている。そのため、シフトレバー３０はプル方向とは反対方向に常時付勢され、この付勢力がディテント部１２，１３と係合爪３８，３９との各係合圧力を与えている。
【００１３】
シフトレバー軸５０はコントロールブラケット１１の前後の壁面に形成された軸受穴１４に回転自在に挿通されており、先端にブッシュナット５１を装着することにより、抜け止めされている。シフトレバー軸５０の軸部中間部には平坦なカット面部５２が形成されており、このカット面部５２には上下に貫通する穴５３が形成されている。シフトレバー３０の軸支持部３６には切欠溝４２と、この切欠溝４２に対して直交する貫通穴４３とが形成され、この切欠溝４２にシフトレバー軸５０のカット面部５２を挿入した状態で、下方よりピボット軸５５を貫通穴４３および貫通穴５３に挿通し、その先端にブッシュナット５６を装着することにより、シフトレバー３０はコントロールブラケット１１に対してシフト方向およびプル方向に揺動可能に取り付けられる。なお、ピボット軸５５の下端部には、トーションスプリング４５を支えるフランジ部５７と、球状部５８とが形成されている。
【００１４】
コントロールブラケット１１の底部には上下方向のシフトリンク取付穴（図示せず）が設けられており、この取付穴に対してシフトリンク６０の軸部６１が下方から挿入され、シフトリンク６０はコントロールブラケット１１に水平回転可能に取り付けられている。なお、軸部６１の上端部には抜け止め部６２が突設され、シフトリンク取付穴からの脱落を防止している。シフトリンク６０の下面にはケーブル取付軸（図示せず）が突設されており、この取付軸にシフト用コントロールケーブル（図示せず）の一端部が取り付けられる。このシフト用コントロールケーブルの他端は自動変速機に連結されている。シフトリンク６０には、ピボット軸５５の球状部５８と係合する半径方向の長穴６５が形成されている。シフトレバー３０をシフト方向に操作すると、ピボット軸５５が揺動し、これに連動してシフトリンク６０は軸部６１を中心として回転するようになっている。
【００１５】
シフトリンク６０の外周部には節度用波形部６６が形成されており、この波形部６６に板ばねよりなるディテントスプリング７０の先端屈曲部７１が弾性的に嵌合している。ディテントスプリング７０の基端部は、コントロールブラケット１１のバネ取付部１６にタッピングねじ７２によって締結されている。従って、シフト動作によって係合爪３８，３９がディテント部１２，１３を一段ずつ移動するのに伴って、ディテントスプリング７０の先端屈曲部７１が節度用波形部６６を乗り越え、これによって運転者は適度な節度感、すなわちシフト位置の切り替えを行っているという確実な手応えを得ることができる。
【００１６】
コントロールブラケット１１の上面部には、シフトロック用ケーブル（図示せず）の外管を固定するためのケーブル固定部１８が設けられており、シフトロック用ケーブルは図示しないシフトロックユニットに接続されている。シフトロックプレート８０は、その軸部８１をコントロールブラケット１１の上部前縁に形成された取付穴１９に嵌合させることによって、水平面内で回転可能に取り付けられる。そして、シフトロック用ケーブルの先端がケーブル取付ピン８２に連結される。シフトロックプレート８０には円弧状の開口部８３が形成されており、この開口部８３にシフトレバー３０のピン３７が係合して、シフトロックプレート８０を回転させるようになっている。つまり、Ｐレンジでブレーキペダルを踏み込んだ状態では、シフトロックユニットがケーブルを送り出し自在であるので、シフトレバー３０をプル動作するとともにピン３７が開口部８３の内縁に当たってシフトロックプレート８０を回転させ、他の位置へシフト動作することができる。一方、Ｐレンジでブレーキペダルを踏み込まない状態では、シフトロックユニットがケーブルを送り出さないので、シフトロックプレート８０が回転せず、シフトレバー３０をプル動作できない。そのため、他の位置へのシフト動作が禁止される。
【００１７】
図４に示すように、ステアリングホイール９０に連結されたステアリングシャフト９１はステアリングコラム９２内に挿通され、ステアリングコラム９２は金属製のブラケット９３を介して車体に固定されている。また、ステアリングコラム９２には操作機構部を構成する上記コントロールブラケット１１が取り付けられている。すなわち、コントロールブラケット１１の後面および右側面には取付座２０，２１が一体に成形されており、これら取付座２０，２１はステアリングコラム１０２に対してボルトで締結されている。このようにして、コラムシフト装置１０はステアリングコラム９２に取り付けられる。
【００１８】
上記コントロールブラケット１１およびステアリングコラム９２は、軟質樹脂よりなるコラムカバー９４で覆われている。このコラムカバー９４にはシフトレバー３０が外部へ突出する窓穴９５が形成され、この窓穴９５はシフトレバー３０をＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，２，Ｌなどの各シフト位置にシフトした時に干渉しない大きさに形成されている。
【００１９】
上記コントロールブラケット１１の取付位置は、図４に示すように、コラムカバー９４への運転者の膝Ｎの２次衝突予想部位９６より車両前方位置にある。そして、コントロールブラケット１１より車両後方上部であって、コラムカバー９４の２次衝突予想部位９６とステアリングコラム９２との間に衝撃吸収空間９７が設けられている。
【００２０】
上記コントロールブラケット１１の下面側には、図２に示すように金属製プレート１００の前端部に設けられた第１取付部１０１がボルトによって締結されている。プレート１００には、コラムカバー９４の内面に沿って車両後方へ延びる平板状の主体部１０２が形成され、この主体部１０２の後端部には、コラムカバー９４の２次衝突予想部位９６の内面にそって延びる傾斜部１０３が、主体部１０２に対して斜め上方へ折曲されて形成されている。傾斜部１０３の上端には、主体部１０２に対してほぼ直角な起立部１０４が形成され、膝Ｍが傾斜部１０３にエッジ当たりするのを防止している。また、傾斜部１０３の左側部には、コラムカバー９４の２次衝突予想部位９６の内面にそったカバー部１０５が突設されている。主体部１０２の右側部には、ステアリングコラム９２にボルトによって締結される取付部１０７が斜め上方に向かって突設されている。また、傾斜部１０３の前面には金属製の補強部材１０８が溶接されており、この補強部材１０８の上端部はステアリングコラム９２にボルトによって締結されている。上記主体部１０２，傾斜部１０３，カバー部１０５および補強部材１０８によって衝撃吸収部１０６を構成している。なお、補強部材１０８は衝撃吸収部１０６が塑性変形を起こす時の耐荷重を上げるために設けたものであり、省略することも可能である。
【００２１】
上記プレート１００の衝撃吸収部１０６は、衝撃吸収空間９７、特にコラムカバー９４の内面に沿って配置されている。そして、主体部１０２と傾斜部１０３と起立部１０４とがコントロールブラケット１１の車両後方側を覆っており、カバー部１０５はシフトレバー３０の屈曲部３１、つまりコントロールブラケット１１から側方へ突出した部分の後方側を覆っている。上記衝撃吸収部１０６は、車両後方からの所定値以上の荷重によって塑性変形可能に構成されている。具体的には、運転者の膝Ｎが衝撃吸収部１０６に２次衝突した時、その荷重が所定値を越える前に衝撃吸収部１０６が塑性変形を開始するように設定されている。
【００２２】
上記構造を有するコラムシフト装置１０の衝撃吸収動作について説明する。
本コラムシフト装置１０を搭載した車両が前面衝突を起こすと、慣性によって運転者は前方へ押され、運転者の膝Ｎがコラムカバー９４の２次衝突予想部位９６に２次衝突する（図４に二点鎖線で示す）。コラムカバー９４の２次衝突予想部位９６とステアリングコラム９２との間には衝撃吸収空間９７が形成され、この衝撃吸収空間９７には金属製プレート１００の衝撃吸収部１０６が配置されているので、運転者の膝Ｎは続いて衝撃吸収部１０６に２次衝突することになる。衝撃吸収部１０６は車両後方からの所定値以上の荷重によって塑性変形可能に構成されているので、その塑性変形によって衝突エネルギーを吸収し、運転者の膝Ｎへの衝撃を緩和できる。その後、さらに運転者の膝Ｎが前方へ進行すると、膝Ｎは操作機構部であるコントロールブラケット１１に衝突することになるが、この時点では衝突エネルギーがかなり低減されているので、従来のような荷重ピークを緩和することができる。
【００２３】
図１の実線は、本発明による膝荷重の時間変化の一例を示す。図において、ｔ３  は金属製プレート１００への２次衝突時、ｔ４  はコントロールブラケット１１への２次衝突時である。なお、斜線範囲は衝突エネルギーを示し、破線で示す従来の衝突エネルギーに等しい。
図から明らかなように、本発明では従来に比べて膝荷重の荷重ピークがかなり緩和されていることがわかる。
【００２４】
また、運転者の膝Ｎがコントロールブラケット１１ではなく、その左側へ突出するシフトレバー３０の屈曲部３１に衝突する可能性もあるが、金属製プレート１００の衝撃吸収部１０６には、シフトレバー３０の屈曲部３１の後方を覆うカバー部１０５が一体に形成されているので、膝Ｎがシフトレバー３０に衝突する前にカバー１０５に衝突してエネルギーが吸収される。そのため、膝Ｎへの負担を軽減できる。
【００２５】
本実施例においては、操作機構部が樹脂製のコントロールブラケット１１に一体に組付けられた構造の例を示したが、複数の部材で構成されたものであってもよい。コラムシフト装置のその他の部分の構成、材料、機能、数、大きさ、接続関係等についても、本実施例に限定されるものではない。
また、金属プレート１００の固定方法は、実施例のように一方の取付部１０１をコントロールブラケット１１に、他方の取付部１０７をステアリングコラム９２に固定しものに限らず、両方の取付部をコントロールブラケット１１に固定してもよいし、あるいはステアリングコラム９２（ステアリングコラム９２を車体に固定するブラケット９３を含む）に固定してもよい。
さらに、金属プレート１００の形状は実施例に限定されるものではなく、衝撃吸収空間９７内に配置可能で、かつ運転者の膝Ｎが２次衝突した際に所定以上の荷重で塑性変形し、衝撃エネルギーを吸収しうる構造であれば、いかなる形状であってもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、コントロールブラケットをコラムカバーへの運転者の膝の２次衝突予想部位より車両前方位置に配置し、コントロールブラケットより車両後方であって、コラムカバーの２次衝突予想部位とコントロールブラケットとの間に衝撃吸収空間を形成し、この空間にステアリングコラムまたはコントロールブラケットに固定された金属製プレートの衝撃吸収部の第１の部分を延設したので、運転者の膝がコラムカバーを介して金属製プレートの衝撃吸収部の第１の部分に２次衝突した時、衝撃吸収部の塑性変形によって衝撃エネルギーを十分に吸収でき、運転者の膝への衝撃を緩和できる。
【００２７】
また、コラムカバーとコントロールブラケットとの間の衝撃吸収空間は、コントロールブラケットを通常位置より車両前方位置に配置したことによって与えられるので、コラムカバーが後方へ大きく膨出することがなく、運転席の前方の空間スペースが狭くなることがない。したがって、コラムシフト装置としての利点を損なうことがない。
さらに、金属製プレートの衝撃吸収部に、コントロールブラケットから側方へ突出した後、後方へクランク状に屈曲したシフトレバーの屈曲部の車両後方側を間隔をあけて覆う第２の部分を一体に設けたので、運転者の膝がまず衝撃吸収部の第２の部分に当たって２次衝突エネルギーが吸収され、直接シフトレバーに当たって損傷を受ける可能性が少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来および本発明のコラムシフト装置への２次衝突時の膝荷重特性を示す図である。
【図２】本発明にかかるコラムシフト装置の一実施例の組立斜視図である。
【図３】図２に示すコラムシフト装置の分解斜視図である。
【図４】図２に示すコラムシフト装置を搭載した車両の運転席前方の側部断面図である。
【図５】図４の平面図である。
【符号の説明】
１０      コラムシフト装置
１１      コントロールブラケット（操作機構部）
３０            シフトレバー
９０      ステアリングホイール
９２            ステアリングコラム
９４      コラムカバー
９７      衝撃吸収空間
１００    金属製プレート
１０５    カバー部
１０６        衝撃吸収部
【図１】
0003558539.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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