(57)【要約】【課題】シフトレバー装置において、シフトレバーへのアシストをダイレクトに行う構造とすることにより、タイムラグやアシストの遅れをなくし、高い精度を不要とする。【解決手段】自動変速機のレンジ位置を切り替えるため回転操作されるシフトレバー２０と、シフトレバー２０への操作力を検出するための支持部３１を有し、この支持部３１がシフトレバー２０の枢支部位に設けられるトルク検出手段３０と、トルク検出手段３０が検出するトルクに応じてシフトレバー２０にアシスト力を加算して自動変速機に出力するアシスト力付与手段４０と、トルク検出手段３０の支持部３１に一体回転するように取り付けられる伝達プレート５０と、弾性力を有して伝達プレート５０を押圧し、当該押圧によって伝達プレート５０を介してシフトレバー２０に操作感を付与するチェック機構６０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機のレンジ位置を切り替えるため回転操作されるシフトレバーと、
該シフトレバーへの操作力が入力される支持部を有し、この支持部が該シフトレバーの枢支部位に設けられるトルク検出手段と、
該トルク検出手段が検出するトルクに応じて該シフトレバーにアシスト力を加算して自動変速機に出力するアシスト力付与手段と、
該トルク検出手段の支持部に一体回転するように取り付けられる伝達プレートと、
弾性力を有して該伝達プレートを押圧し、当該押圧によって該伝達プレートを介して該シフトレバーに操作感を付与するチェック機構とを備えていることを特徴とするシフトレバー装置。
【請求項２】
請求項１記載のシフトレバー装置であって、
前記チェック機構は、前記伝達プレートに形成された凹凸部と、前記アシスト力付与手段に取り付けられ、該凹凸部を圧接するように係合するチェックローラとを備えていることを特徴とするシフトレバー装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のシフトレバー装置であって、
前記アシスト力付与手段の出力軸に噛合する伝達ギヤ部が前記伝達プレートに形成されていることを特徴とするシフトレバー装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載のシフトレバー装置であって、
前記シフトレバーの回転方向およびアシスト位置を検出する位置検出センサが前記トルク検出手段の支持部上に設けられていることを特徴とするシフトレバー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の自動変速機のレンジ位置を切り替えるシフトレバーの手動操作力にアシスト力（支援力）を付与してレンジ選択操作の負担を軽減するシフトレバー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は特許文献１に開示された車両用自動変速装置を示す。この車両用自動変速装置は、シフトレバー１１０と、アシスト力付与手段１２０と、これらを連結する伝達ケーブル１３０とを備えている。
【０００３】
シフトレバー１１０はインストルメントパネル１４０の室内側に設けられており、インストルメントパネル１４０の裏側に設けられたレバーボックス１１１から延びている操作軸１１２を有している。操作軸１１２の回転軸側には、レバー側アーム１１４が取り付けられ、このレバー側アーム１１４に伝達ケーブル１３０の一端側が連結されている。また、操作軸１１２の回転軸側には、シフトレバー１１０への操作力を検出するトルクセンサ１６０が設けられている。
【０００４】
アシスト力付与手段１２０は、車体のフロアパネル１５０の裏側に配置されており、電動モータ１２１と、減速ギヤハウジング１２２と、伝達ケーブル１３０の他端側が連結される入力側アーム１２３とを有している。また、減速ギヤハウジング１２２には、出力側アーム１２４が取り付けられており、この出力側アーム１２４とエンジンルーム内の自動変速機とがシフト伝達ケーブル１７０によって連結されている。
【０００５】
アシスト力付与手段１２０は、トルクセンサ１６０が検出したシフトレバー１１０への手動操作力に対し、電動モータ１２１の回転力をアシスト力としてシフトレバー１１０の手動操作力に付与するものであり、これにより、シフトレバー１１０への操作力の負担を軽減するように作用する。
【特許文献１】特開２００３−２８７１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図３に示す構造では、シフトレバー１１０のレバー側アーム１１４とアシスト力付与手段１２０の入力側アーム１２３とが伝達ケーブル１３０によって連結されているため、シフトレバー１１０へのアシストにタイムラグが発生し易い問題を有している。また、伝達ケーブル１３０が長く、弛みが発生し易いものとなっており、弛みが発生した場合には、弛みの分、トルクセンサ１６０がトルクを検出しないため、シフトレバー１１０へのアシストが遅れる問題を有している。このような弛みを発生しないようにするためには、各部品に高い精度が要求されるため、それぞれの部品の加工や組立が面倒となっている。
【０００７】
そこで、本発明は、シフトレバーへのアシストをダイレクトに行う構造とすることによりタイムラグやアシストの遅れを解消し、さらには、高い精度を不要としたシフトレバー装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載のシフトレバー装置は、自動変速機のレンジ位置を切り替えるため回転操作されるシフトレバーと、該シフトレバーへの操作力が入力される支持部を有し、この支持部が該シフトレバーの枢支部位に設けられるトルク検出手段と、該トルク検出手段が検出するトルクに応じて該シフトレバーにアシスト力を加算して自動変速機に出力するアシスト力付与手段と、該トルク検出手段の支持部に一体回転するように取り付けられる伝達プレートと、弾性力を有して該伝達プレートを押圧し、当該押圧によって該伝達プレートを介して該シフトレバーに操作感を付与するチェック機構とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のシフトレバー装置であって、前記チェック機構は、前記伝達プレートに形成された凹凸部と、前記アシスト力付与手段に取り付けられ、該凹凸部を圧接するように係合するチェックローラとを備えていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のシフトレバー装置であって、アシスト力付与手段の出力軸に噛合する伝達ギヤ部が前記伝達プレートに形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載のシフトレバー装置であって、前記シフトレバーの回転方向およびアシスト位置を検出する位置検出センサが前記トルク検出手段の支持部上に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、アシスト力付与手段の出力軸を回転させる伝達プレートをトルク検出手段の支持部に一体回転するように取り付けているため、長い伝達ケーブルが不要となると共に、回転力をダイレクトに伝達することができる。また、チェック機構が伝達プレートを押圧しているため、伝達プレートが作動時にがたつくことがない。これらにより、タイムラグやアシストの遅れをなくすことができる。また、回転力がダイレクトに伝達されるため、部品を高精度に加工したり、高精度の組立が不要となる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、チェックローラが伝達プレートの凹凸部に圧接状態で係合しているため、伝達プレートが回転の際にがたつくことを確実に防止することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、アシスト力付与手段の出力軸に噛合する伝達ギヤ部が前記伝達プレートに形成されているため、部品点数の少ない簡単な構造でアシスト力伝達手段に対して回転力を伝達することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、位置検出センサがトルク検出手段の支持部上に設けられているため、シフトレバーの回転方向およびアシスト位置を高精度に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図示する実施形態により具体的に説明する。図１は本発明の一実施形態の全体を示す分解斜視図、図２は組立状態の断面図である。
【００１７】
この実施形態のシフトレバー装置１は、図２に示すように、第１のケース１１及び第２のケース１２からなる一対のケースを有し、この一対のケースにシフトレバー２０と、トルク検出手段としてのトルクセンサ３０と、アシスト力付与手段としてのアクチュエータ４０と、伝達プレート５０と、チェック機構６０とが取り付けられている。トルクセンサ３０はトルク検出手段として従来からある構造である。第１のケース１１及び第２のケース１２は、固定用ボルト１３によって相互の組み付け状態が保持されるものである。
【００１８】
シフトレバー２０は、自動変速機（図示省略）のレンジ位置を切り替えるために回転操作されるものであり、シフトレバー２０への回転操作によって、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（セカンドレンジ）、Ｌ（ローレンジ）の各レンジ位置に移動するようになっている。
【００１９】
シフトレバー２０は操作ノブ２１が上端部に取り付けられるシフトロッド２２と、シフトロッド２２が挿入される筒状のレバー本体２３とレバー本体２３の下端部に設けられたＬ字形のレバーベース２４とを備えている。シフトロッド２２はレバー本体２３内に挿入されたコイルバネ２６によって常に上方に付勢されている。レバー本体２３と同本体２３内に挿入されたシフトロッド２２には、ロックピン２５が貫通する。このロックピン２５は第１のケース１１及び第２のケース１２の上部に形成した操作孔１１ａ，１２ａ内を移動し、上述した各レンジ位置にシフトロッド２２を停止させるように作用する。レバーベース２４には、伝達プレート５０が取り付けられるものであり、この伝達プレート５０とレバーベース２４とによってトルクセンサ３０が保持される。
【００２０】
レバーベース２４と伝達プレート５０は、レバーベース２４の一端側の端面に形成された矩形の切欠溝２４ａと、伝達プレート５０の上端部に形成され、切欠溝２４ａに対応した矩形の突起５０ａとを所定の隙間を持たせた状態で嵌合させる。また、レバーベース２４には伝達プレート５０と対面する側面２４ｂが形成されており、この側面２４ｂと伝達プレート５０とによって後述するトルクセンサ３０が保持される。
【００２１】
トルクセンサ３０は、同軸上における一端側が第１の軸３１ａ、他端側が第２の軸３１ｂとなっている支持部３１を有している。第１の軸３１ａ及び第２の軸３１ｂの間には、トルク検出部３３が設けられている。トルク検出部３３は第１の軸３１ａと第２の軸３１ｂの間に生じるねじれトルクを検出する。
【００２２】
トルクセンサ３０の第１の軸３１ａ及び第２の軸３１ｂは、丸棒が平行にカットされた略小判型の断面形状となっている。レバーベース２４の側面２４ｂ及び伝達プレート５０には、これらの略小判型に相応した軸孔２４ｃ及び５０ｃが形成されており、これらの軸孔２４ｃ、５０ｃに第１の軸３１ａ及び第２の軸３１ｂが挿入されて嵌合することにより、トルクセンサ３０がレバーベース２４及び伝達プレート５０に支持される。このような構造では、伝達プレート５０はトルクセンサ３０の支持部３１（第２の軸３１ｂ）に一体回転するように取り付けられる。
【００２３】
トルクセンサ３０の第１の軸３１ａ及び第２の軸３１ｂの先端部分は、断面形状が円形の軸部３５ａ，３５ｂとなっており、この軸部３５ａ，３５ｂが軸受としてのブッシュ１９を介して第１のケース１１及び第２のケース１２に回転可能に支持される。
【００２４】
トルクセンサ３０の第１の軸３１ａ及び第２の軸３１ｂは、対応した第１のケース１１及び第２のケース１２を貫通して、これらのケースの外側に突出する。第１のケース１１から突出した第１の軸３１ａの端部には、位置検出センサとしてのポテンショメータ７０が取り付けられる。また、第２のケース１２から突出した第２の軸３１ｂにはセレクトレバー７３が一体回転するように連結される。第２の軸３１ｂはセレクトレバー７３を貫通し、その貫通端にナット７４を螺合することにより第２の軸３１ｂへのセレクトレバー７３の連結が行われる。このセレクトレバー７３は図示を省略した車載の自動変速機に連結される。
【００２５】
ポテンショメータ７０は第１のケース１１の外面にネジ止めにより固定されるものであり、トルクセンサ３０の第１の軸３１ａが貫通する非円形の貫通孔７１が形成されている。なお、貫通孔７１を貫通した第１の軸３１ａの貫通端である円形の軸部３５ａには、プッシュナット１６が取り付けられることにより第１の軸３１ａからのポテンショメータ７０の脱落が防止されている。
【００２６】
このポテンショメータ７０は、トルクセンサ３０の第１の軸３１ａが回転することによりそのシフトレバー２０の回転方向およびアシスト位置を検出し、後述するアクチュエータ４０の回転方向（正逆回転）およびアシスト位置を検出するものである。このようにポテンショメータ７０をトルクセンサ３０の支持部３１上に設けていることにより、回転方向およびアシスト位置を高精度に検出することができる。
【００２７】
上述した伝達プレート５０には、レバーベース２４よりも下方に延びる伝達部５１が形成されている。伝達部５１は略中央部分の窓部５１ａと、窓部５１ａの両側に位置する一対のアーム部５１ｂと、一対のアーム部５１ｂの下端部を橋渡しする架橋部５１ｃとによって形成されている。アクチュエータ４０はこの伝達部５１と第２のケース１２との間に挟まれるように配置される。
【００２８】
アクチュエータ４０は、第２のケース１２の下端部から垂下している保持部１２ｃに取り付けられるものであり、保持部１２ｃからネジ１５をねじ込むことにより第２のケース１２に固定される。この固定により、アクチュエータ４０は第２のケース１２と伝達プレート５０との間に挟まれるようになっている。
【００２９】
アクチュエータ４０は、電動モータ４１と、減速ギヤハウジング４２とが一直線上に組み付けられることにより形成されている。減速ギヤハウジング４２の外面には、ピニオンギヤ４３が取り付けられている。ピニオンギヤ４３は減速ギヤハウジング４２内の減速ギヤを介して電動モータ４１の出力軸（図示省略）に連結されており、ピニオンギヤ４３と電動モータ４１の出力軸とは減速ギヤを介して相互に回転力が伝達されるようになっている。
【００３０】
アクチュエータ４０のピニオンギヤ４３は、伝達プレート５０の窓部５１ａ内に挿入される。この場合、窓部５１ａの下側の架橋部５１ｃには、ピニオンギヤ４３に噛合する伝達ギヤ部５５が形成されている。伝達ギヤ部５５とピニオンギヤ４３との噛合により伝達プレート５０が揺動すると、その回転力がピニオンギヤ４３に伝達される一方、ピニオンギヤ４３の回転によって伝達プレート５０が揺動する。
【００３１】
このようにピニオンギヤ４３と伝達ギヤ部５５とが噛合することにより、アクチュエータ４０は伝達プレート５０を介してシフトレバー２０に連結される。このアクチュエータ４０は、シフトレバー２０への負荷が増すと、トルクセンサ３０が検出するトルクも増すことを利用してそのトルクに応じて電動モータ４１への印加電圧を増やし、電動モータ４１への回転力をアシスト力としてシフトレバー２０の手動操作力に付与して合成するものである。
【００３２】
この実施形態において、電動モータ４１は伝達ギヤ部５５によって一段分、減速されて伝達する構造となっている。このため、その分、電動モータ４１を小型化することが可能となっている。
【００３３】
伝達プレート５０の架橋部５１ｃにおける伝達ギヤ部５５との反対側（架橋部５１ｃの下面）には、チェック機構６０の構成部材としての凹凸部６１が形成されている。
【００３４】
チェック機構６０は、この凹凸部６１と、チェックローラ６２とによって形成されている。チェックローラ６２は板ばねからなる取付アーム６３の自由端部分を上方に折り曲げた支持部６３ａに両端部が挿入されて支持されることにより取付アーム６３に対して回転可能となっている。板ばねからなる取付アーム６３は、アクチュエータ４０の減速ギヤハウジング４２にネジ１７によって取り付けられるものであり、この取り付けによりチェックローラ６２は架橋部５１ｃの凹凸部６１に弾性力を有して押圧される。これにより、チェックローラ６２は凹凸部６１を圧接するように係合している。
【００３５】
凹凸部６１は、シフトレバー２０のレンジ位置に対応するように形成されるものである。このような構造において、シフトレバー２０への回転操作によって伝達プレート５０が揺動するときには、チェックローラ６２は凹凸部６１への圧接状態で回転する。このときシフトレバー２０のレンジ位置に応じてチェックローラ６２が凹凸部６１における凹部から凸部あるいは凸部から凹部へ移動するが、この移動の際には圧接力が変化し、この変化が伝達プレート５０を介してシフトレバー２０に伝達される。これにより、レンジ位置切り替えを行うシフトレバー２０の操作に対して節度感を与えることができる。
【００３６】
つまり、シフトレバー２０が操作されると、シフトレバー２０とともにレバーベース２４が回動する。このとき、ポテンショメータ７０にシフトレバー２０の回転が入力され、シフトレバー２０の回転方向と回転位置を検出する。これらの検出によりアクチュエータ４０によるアシストの回転方向と位置が決定される。また、シフトレバー２０が操作されると、この切欠溝２４ａに嵌合している矩形の突起５０ａが切欠溝２４ａとの間に設定されている隙間分を移動することによってトルクセンサ３０がねじれ、このねじれトルクによりシフトレバー２０の操作力が検出される。そして、検出された操作力から付与するアシスト力を算出し、アシスト力に相当する所定の電流を電動モータ４１に流す。電動モータ４１は、ピニオンギヤ４３と伝達ギヤ部５５との噛合により、回転力を伝達プレート５０に伝え、シフトレバー２０にアシスト力を付与する。
【００３７】
そして、さらにシフトレバー２０の操作を続けると、セレクトレバー７３に連結された自動変速機（不図示）のポジションが切替わる。そしてさらに、チェック機構６０の取付アーム６３が撓み、チェックローラ６２が凹凸部６１の凹部から凸部を乗越えて、隣の凹部に移動し、操作者にポジションが変わったことを知らせる。
【００３８】
以上のような実施形態では、トルクセンサ３０は、その支持部３１がレバーベース２４と伝達プレート５０とに掛け渡された状態で装着される。これにより、トルクセンサ３０の支持部３１はシフトレバー２０の枢支部位に位置するものであり、トルクセンサ３０の支持部３１がシフトレバー２０の回転中心軸を兼ねるため、シフトレバー２０の回転中心軸が不要となり、部品点数が少なくなり、軽量化及び小型化することができる。
【００３９】
また、アクチュエータ４０のピニオンギヤ４３により回転される伝達プレート５０をトルクセンサ３０の支持部３１に一体回転するように取り付けた構造となっている。従って、シフトレバー２０へ回転力をダイレクトに伝達することができる。これにより、伝達のための長い伝達ケーブルが不要となる。また、チェック機構６０のチェックローラ６２及び凹凸部６１が伝達プレート５０を押圧しているため、作動時に伝達プレート５０ががたつくことがない。これらにより、タイムラグやアシストの遅れをなくすことが可能となる。また、回転力がダイレクトに伝達されるため、伝達のための部品を高精度に加工したり、高精度の組立が不要となる。
【００４０】
この実施形態では、チェックローラ６２がばね力によって伝達プレート５０の凹凸部６１に圧接状態で係合しているため、伝達プレート５０が回転（揺動）する際にがたつくことを確実に防止することができる。
【００４１】
さらに、アクチュエータ４０のピニオンギヤ４３に噛合する伝達ギヤ部５５が伝達プレート５０に形成されていることにより、部品点数の少ない簡単な構造でアクチュエータ４０に対して回転力を伝達することができる。
【００４２】
また、本実施例ではポテンショメータによりシフトレバーの回転方向とアシスト位置を検出しているが、トルクセンサ側で検出が可能であればポテンショメータを廃止しても良い。この場合、部品点数が少なくなり、構造が簡単で組付けが容易となるメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態の全体を示す分解斜視図である。
【図２】一実施形態の組付状態を示す断面図である。
【図３】従来の車両用自動変速装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  シフトレバー装置
１１  第１のケース
１２  第２のケース
２０  シフトレバー
２１  操作ノブ
２２  シフトロッド
２４  レバーベース
３０  トルクセンサ
３１  トルクセンサの支持部
３１ａ  トルクセンサの第１の軸
３１ｂ  トルクセンサの第２の軸
４０  アクチュエータ
４１  電動モータ
４２  減速ギヤハウジング
４３  ピニオンギヤ
５０  伝達プレート
５１  伝達部
５５  伝達ギヤ部
６０  チェック機構
６１  凹凸部
６２  チェックローラ
６３  取付アーム
７０  ポテンショメータ
【図１】
2006234016.tif 000003
【図２】
2006234016.tif 000004
【図３】
2006234016.tif 000005