(57)【要約】【課題】  所定のシフトポジション同士の間における操作部材の操作感を、他のシフトポジション同士の間における操作部材の操作感よりも高める。【解決手段】  操作部材に与えられた操作力が伝動装置３１を経由して伝達されて動作する駆動部材３０と、駆動部材３０から動作力が伝達されて動作する従動部材１０と、変速機のシフトポジションに応じて従動部材に形成された凹部１４ないし凹部１９および凸部２０ないし凸部２６と、凹部および凸部に接触しながら相対移動することにより、操作部材の操作に必要な操作力を調節する操作力調節装置２７，２８とを有するシフト装置において、駆動部材３０の動作力を従動部材１０に伝達する連結機構９が設けられており、連結機構９は、所定方向Ｆ１における剛性が、他の方向における剛性よりも高いとともに、駆動部材３０に対する操作力の入力方向３１と、連結機構９における剛性の高い方向Ｆ１とが一致する相対関係で、駆動部材３０と連結機構９とが位置決め固定されている。【選択図】  図１
2005321041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の乗員により操作される操作部材と、この操作部材に与えられた操作力が伝達されて動作する駆動部材と、この駆動部材から動作力が伝達されて動作する従動部材と、変速機のシフトポジションに応じて前記従動部材に形成された凹部および凸部と、この凹部および凸部に接触しながら前記従動部材と相対移動することにより、前記操作部材の操作に必要な操作力を変更する操作力変更装置とを有するシフト装置において、
前記駆動部材の動作力を前記従動部材に伝達する連結機構が設けられており、この連結機構は、所定方向における剛性を他の方向における剛性よりも高めた構成を有しているとともに、前記駆動部材に対する操作力の伝達方向と、前記連結機構における剛性の高い方向とが一致する相対関係で、前記駆動部材と前記連結機構とが位置決め固定されていることを特徴とするシフト装置。
【請求項２】
前記変速機は、入力部材と出力部材との間でトルクを伝達することの可能な複数の走行ポジションと、入力部材と出力部材との間でトルクを伝達することの不可能な非走行ポジションとを選択的に切り替え可能に構成されており、
前記非走行ポジションに対応する凹部に接触している前記操作力変更装置が、凸部を経由して前記走行ポジションに対応する凹部へ移動する過程で、前記駆動部材に対する操作力の伝達方向と、前記連結機構における剛性の高い方向とが一致する相対関係となるように、前記連結機構と前記従動部材とが位置決め固定されていることを特徴とする請求項１に記載のシフト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に搭載されている変速機のシフトポジションを選択する場合に操作されるシフト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の駆動力源の動力は、変速機および差動装置などを経由して車輪に伝達される構成となっている。車両においては、室内と室外とが、ダッシュパネルおよびフロアパネル等により仕切られており、室外に変速機が設けられている。この変速機が、有段変速機または無段変速機のいずれであっても、変速機を人為的に制御するためのシフト装置が、室内に設けられている。このシフト装置の操作に応じて変速機を制御する場合、２種類のシフト装置が知られている。例えば、シフト装置の操作を光電的に検知し、その検知結果に基づいてアクチュエータを動作させ、そのアクチュエータの動作力を変速機に伝達する構成の第１のシフト装置が知られている。これに対して、シフト装置に加えられた操作力を、伝動装置を経由させて機械的に変速機に伝達する構成の第２のシフト装置が知られている。
【０００３】
この第２のシフト装置の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されたケーブルブラケットの補強構造においては、変速機のエクステンションケースにシフトレバーシャフトが設けられている。また、水平方向に回動可能なセレクトレバーが設けられており、このセレクトレバーの回動によってシフトレバーシャフトが軸方向に移動するようになっている。さらに、シフトレバーシャフトにはシフトレバーが取り付けられている。そして、シフトレバーにはシフトコントロールケーブルが連結されているとともに、セレクトレバーにはセレクトコントロールケーブルが連結されている。シフトコントロールケーブルおよびセレクトコントロールケーブルは、車室内へ延ばされて、ギヤシフト操作レバーに連結されている。
【０００４】
一方、変速機のアッパーケースにはケーブルブラケットが固定されており、ケーブルブラケットには２つの支持部が設けられており、この２つの支持部にはそれぞれ係合孔が形成されている。そして、各係合孔にシフトコントロールケーブルおよびセレクトコントロールケーブルが別個に嵌合されている。また、２つの支持部同士の間に、略三角形の補強部材が取り付けられている。さらに、エクステンションケースにはセレクトレバーブラケットが取り付けられており、セレクトレバーブラケットと補強部材とがボルトによって連結されている。
【０００５】
上記構成において、所定のシフトパターンにしたがって、車室内のギヤシフト操作レバーを操作することにより、セレクトコントロールケーブルのインナーケーブルが移動し、かつ、シフトコントロールケーブルのインナーケーブルが移動するようになっている。このようにして、変速機で所望のギヤ比を選択することができる。そして、ケーブルブラケットとセレクトレバーブラケットとを補強部材により結合したことにより、ケーブルブラケットおよびセレクトレバーブラケットおよび補強部材と、アッパーケースおよびエクステンションケースとによって閉じた構造が形成されるので、２つの支持部の支持剛性を高めることができる。したがって、ギヤシフト操作レバーの節度感を高めて操作性を向上させることができるものとされている。なお、第２のシフト装置の他の例は、特許文献２にも記載されている。
【特許文献１】特開２００２−１６８２２７号公報
【特許文献２】特開平５−２８０６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されているケーブルブラケットの補強構造においては、ギヤシフト操作レバーの操作全般に亘る節度感を高めることが可能であるものの、ギヤシフトレバーの操作に関して、特定の操作位置における操作性については記載がなされておらず、その点で改善の余地があった。
【０００７】
この発明は上記事情を背景としてなされたものであり、所定のシフトポジション同士の間における操作部材の操作感を、他のシフトポジション同士の間における操作部材の操作感よりも高めることの可能なシフト装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、車両の乗員により操作される操作部材と、この操作部材に与えられた操作力が伝達されて動作する駆動部材と、この駆動部材から動作力が伝達されて動作する従動部材と、変速機のシフトポジションに応じて前記従動部材に形成された凹部および凸部と、この凹部および凸部に接触しながら前記従動部材と相対移動することにより、前記操作部材の操作に必要な操作力を変更する操作力変更装置とを有するシフト装置において、前記駆動部材の動作力を前記従動部材に伝達する連結機構が設けられており、この連結機構は、所定方向における剛性を他の方向における剛性よりも高めた構成を有しているとともに、前記駆動部材に対する操作力の伝達方向と、前記連結機構における剛性の高い方向とが一致する相対関係で、前記駆動部材と前記連結機構とが位置決め固定されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記変速機は、入力部材と出力部材との間でトルクを伝達することの可能な複数の走行ポジションと、入力部材と出力部材との間でトルクを伝達することの不可能な非走行ポジションとを選択的に切り替え可能に構成されており、前記非走行ポジションに対応する凹部に接触している前記操作力変更装置が、凸部を経由して前記走行ポジションに対応する凹部へ移動する過程で、前記駆動部材に対する操作力の伝達方向と、前記連結機構における剛性の高い方向とが一致する相対関係となるように、前記連結機構と前記従動部材とが位置決め固定されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、所定のシフトポジション同士で切換をおこなう場合に、連結機構に伝達される荷重に対する連結機構の剛性が、他の方シフトポジション同士ので切換をおこなう場合に、連結機構に伝達される荷重に対するの剛性よりも高い。したがって、所定のシフトポジション同士の切換をおこなう場合における操作部材の操作感を、他のシフトポジション同士の切換をおこなう場合における操作部材の操作感よりも高めることが可能である。
【００１１】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、非走行ポジションと走行ポジションとの間で切換操作をおこなう場合の操作感を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
つぎに、この発明におけるシフト装置の実施例を図面に基づいて説明する。図２に示す車両１には、エンジン２および変速機３が搭載されており、エンジントルクが変速機３を経由して車輪に伝達される構成となっている。エンジン２はエンジンルームに配置されており、車両１の室内Ａ１と室外Ｂ１とがダッシュパネル４およびフロアパネル５により隔てられている。室外Ｂ１、より具体的にはフロアパネル５の下方には、変速機３が配置されている。変速機３は入力部材（図示せず）および出力部材（図示せず）を有しているとともに、入力部材と出力部材との間における変速比を変更する変速機構（図示せず）を有している。この実施例においては、変速機３として有段変速機、具体的には遊星歯車機構を有する有段変速機が用いられている場合を説明する。変速機３は、例えば、前進段として第１速ないし第５速を選択可能であるとともに、後進１段の変速段を設定可能な変速機を用いることが可能である。
【００１３】
そして、この実施例では、変速機３を制御するためのシフトポジションとして、パーキング（Ｐ）ポジション、リバース（Ｒ）ポジション、ニュートラル（Ｎ）ポジション、ドライブ（Ｄ）ポジション、２ポジション、ロー（Ｌ）ポジションなどを選択的に切り替え可能である。パーキングポジションまたはニュートラルポジションが選択された場合は、入力部材と出力部材との間でトルクを伝達することが不可能となる。すなわち、パーキングポジションおよびニュートラルポジションは、非走行ポジションである。これに対して、リバースポジションが選択された場合は、後進段が選択される。また、ドライブポジションが選択された場合は、第１速ないし第５速の間で変速段が制御され、２ポジションが選択された場合は、第１速または第２速の変速段が選択され、ローポジションが選択された場合は、第１速に固定される。リバースポジションまたはドライブポジションまたは２ポジションまたはローポジションのいずれが選択された場合も、入力部材と出力部材との間でトルクを伝達することが可能である。すなわち、リバースポジションおよびドライブポジションおよび２ポジションおよびローポジションは、走行ポジションである。
【００１４】
また、変速機３を制御する油圧制御装置（図示せず）が設けられており、油圧制御装置はマニュアルバルブを備えている。このマニュアルバルブは、各シフトポジションの切り替えに応じて動作可能に構成されている。図３は、変速機３の一部を破断した背面図、図図４は、変速機３の一部を破断した底面図である。図３および図４に示すように、変速機３はケーシング６を有しており、ケーシング６の内部に遊星歯車機構が設けられている。またケーシング６には軸孔７，８が形成されており、軸孔７，８によりマニュアルシャフト９が回転可能に支持されている。このマニュアルシャフト９の回転力がマニュアルバルブに伝達される構成となっている。
【００１５】
図１は、変速機３の要部の構成を示す側面図である。前記マニュアルシャフト９にはプレート１０が取り付けられている。マニュアルシャフト１０は、断面形状が略円形の円柱部１１と、円柱部１１に連続し、かつ、断面形状が略長方形の連結部１２とを有している。この実施例では、マニュアルシャフト９において、連結部１２の２つの平行面１２Ａ，１２Ｂとの間の幅（短軸方向の幅）ｔ１よりも、長軸方向の長さＬ１の方が長く設計されている。この長さＬ１は円柱部１１の直径と同じである。つまり、マニュアルフャフト９は、長軸方向の中心線Ｆ１方向の曲げ剛性の方が、短軸方向の線分Ｆ２方向に相当する曲げ剛性よりも高くなっている。また、マニュアルシャフト９はケーシング６の内部から外部に亘って配置されており、ケーシング６の内部に設けられたプレート１０が、円柱部１１に固定されている。つまり、マニュアルシャフト９とプレート１０とが一体回転可能である。マニュアルシャフト９はプレート１０を厚さ方向に貫通しており、プレート１０の外周縁には、円弧形状の仮想線Ｃ１を基準として凹部と凸部とが交互に形成されている。
【００１６】
これらの凹部のうち、凹部１４がパーキングポジションに対応し、凹部１５がリバースポジションに対応し、凹部１６がニュートラルポジションに対応し、凹部１７がドライブポジションに対応し、凹部１８が２ポジションに対応し、凹部１９がローポジションに対応する。そして、凹部１４であって、凹部１５の反対側に凸部２０が形成され、凹部１４と凹部１５との間に凸部２１が形成され、凹部１５と凹部１６との間に凸部２２が形成され、凹部１６と凹部１７との間に凸部２３が形成され、凹部１７と凹部１８との間に凸部２４が形成され、凹部１８と凹部１９との間に凸部２５が形成され、凹部１９であって、凸部２５とは反対側に凸部２６が形成されている。これらの凹部および凸部の輪郭は曲線により構成されている。さらに、ケーシング６の内部には長尺状の弾性部材２７が配置されており、弾性部材２７の一端にはローラ２８が取り付けられている。また、弾性部材２７の他端は、固定部材２７Ａによりケーシング６側に固定されており、弾性部材２７Ａは固定部材２７Ａを支点として撓むことが可能である。そして、ローラ２８は、弾性部材２７の付勢力により、プレート１０に押し付けられている。
【００１７】
一方、前記ケーシング６の外部には、ニュートラルスタートスイッチ２９およびレバー３０が設けられている。このニュートラルスタートスイッチ２９は、ケーシング６に取り付けられており、マニュアルシャフト９の回転角度に基づいて、シフトポジション、具体的には、ニュートラルポジションを検知するものである。また、前記連結部１２の外周には雄ねじが形成され、レバー３０は連結部１２に対してナット１３により締め付け固定されている。つまり、レバー３０は、マニュアルシャフト９を中心として回転可能であり、レバー３０の自由端には、伝動装置３１、例えば、リンク、ケーブルなどを介在させて、室内Ａ１のシフトレバー３２が連結されている。シフトレバー３２は、コンソールボックス付近に設けられたフロアシフト形式のシフトレバー、または、ステアリングコラムの側方に設けられたコラムシフト形式のシフトレバーのいずれでもよい。なお、この実施例において、レバー、マニュアルシャフト、プレート、ローラ、弾性部材などの部品は、いずれも金属材料により構成されている。
【００１８】
この実施例において、シフトレバー３２が操作された場合は、その操作力が伝動装置３１に伝達されて、伝動装置３１が動作する。ここで、伝動装置３１の動作方向Ｄ１は、矢印で示すように略直線状である。すると、伝動装置３１の動作力がレバー３０に伝達されて、レバー３０が点Ｅ１を中心として回転する。レバー３０の回転力、すなわちトルクがマニュアルシャフト９に伝達されて、そのマニュアルシャフト９が回転すると、プレート１０もマニュアルシャフト９と共に一体回転するため、ローラ２８がプレート１０の凹部および凸部に接触しながら転動する。そして、いずれかのシフトポジションに対応する凹部にローラが没入した時点で、その凹部に対応するシフトポジションが選択されたこととなる。
【００１９】
具体的には、パーキングポジションとリバースポジションとの切換をおこなう場合は、ローラ２８が凸部２１を乗り越えて、凹部１４と凹部１５の間で行き来する。また、リバースポジションとニュートラルポジションとの切換をおこなう場合は、ローラ２８が凸部２２を乗り越えて、凹部１５と凹部１６の間で行き来する。また、ニュートラルポジションとドライブポジションとの切換をおこなう場合は、ローラ２８が凸部２３を乗り越えて、凹部１６と凹部１７の間で行き来する。また、ドライブポジションと２ポジションとの切換をおこなう場合は、ローラ２８が凸部２４を乗り越えて、凹部１７と凹部１８の間で行き来する。また、２ポジションとローポジションとの切換をおこなう場合は、ローラ２８が凸部２５を乗り越えて、凹部１８と凹部１９の間で行き来する。
【００２０】
そして、弾性部材２７によりローラ２８がプレート１０に押し付けられているため、ローラ２８が、いずれかの凹部から他の凹部に移動する場合には、凸部を乗りこえるためにローラ２８を凹部から退出させるように、弾性部材２７が撓む必要がある。このプレート１０の回転にともない、弾性部材２７を弾性変形させるために、前記シフトレバー３２の操作力が要求される。より具体的には、ローラ２８が凹部から出て凸部の頂点に到達するまでの間は、シフトレバー３２で必要な操作力が増加し、凸部の頂点から凹部に向けてローラ２８が移動する場合は、シフトレバー３２で必要な操作力が減少する。このように、シフトレバー３２の操作に必要な操作力が変化するため、シフトポジションの切換を乗員が触感で認識することができる。また、この実施例では、レバー３０とプレート１０とが一体回転するため、レバー１０の回転方向における位相の変化にともない、マニュアルシャフト９の半径方向の平面内で、連結部１２の長軸方向における中心線Ｆ１と、矢印で示す動作方向Ｄ１との相対関係が変化する。
【００２１】
上記のように、レバー３０からマニュアルシャフト９にトルクが伝達される場合、伝動装置３１が動作方向Ｄ１に動作するため、マニュアルシャフト９に対して曲げ荷重が作用する。また、この実施例においては、パーキングポジションとリバースポジションとの切換え過程で、伝達装置３１の動作方向Ｃ１と中心線Ｅ１とがほぼ平行となるように、マニュアルシャフト９およびレバー３０と、伝動装置３１との相対位置関係が決定されている。なお、その他のシフトポジション同士で切換操作をおこなう場合は、動作方向Ｄ１と中心線とが所定の角度で交差することとなる。
【００２２】
また、この実施例では、マニュアルシャフト９において、連結部１２の２つの平行面１２Ａ，１２Ｂとの間の幅ｔ１よりも、長軸方向の長さＬ１の方が長く設計されている。このため、パーキングポジションとリバースポジションとの切換操作をおこなう過程におけるマニュアルシャフト９の曲げ剛性の方が、この他のシフトポジション同士の間で切換操作をおこなう過程におけるマニュアルシャフト９の曲げ剛性よりも高くなる。したがって、パーキングポジションとリバースポジションとの切り換え操作をおこなう場合の方が、他のシフトポジション同士で切り換え操作をおこなう場合に比べて、シフトレバー３２とマニュアルシャフト９との間における動力伝達効率が高く、したがって、シフトレバー３２の操作フィーリングが向上する。
【００２３】
つぎに、シフトレバー３２の操作量と、シフトレバー３２の操作に必要な操作力（荷重）との関係の一例を、図５の線図に基づいて説明する。図５は、パーキングポジションとリバースポジションとの切換操作をおこなう場合を示している。この図５において、「正」は、シフトレバー３２に操作力が付与されて、シフトレバー３２が動作することを意味しており、「負」は、シフトレバー３２に操作力が付与されなくても、凹部をローラ２８が転動することでシフトレバー３２が動作することを意味している。
【００２４】
この実施例では、所定の操作位置で荷重のピークが生じるとともに、全操作量（ストローク）×荷重で算出される力積が、なるべく少なくなるように、プレート１０の凹部および凸部の形状が設計されている。例えば、図６に示すように、凹部および凸部を構成する湾曲部分の立ち上がり形状を調整することにより、荷重のピークを調整することが可能である。また、仮想線Ｃ１に沿った位相上で、凹部同士の間の範囲Ｌ３内における凸部の湾曲形状の立ち上がり位置を変更することにより、シフトレバー３２の操作方向における荷重のピークの狙い位置（位相）を変更することが可能である。また、図６に示すように、凹部および凸部を構成する輪郭線（外形線）の接線Ｇ１と、凹部の接線Ｈ１とのなす角度θ１を変更することにより、操作位置の変化に対応する荷重変化の程度（勾配）を調整することが可能である。
【００２５】
ここで、実施例で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、シフトレバーが、この発明の操作部材に相当し、レバー３０が、この発明の駆動部材に相当し、プレート１０がこの発明の従動部材に相当し、ローラ２８および弾性部材２７が、この発明の操作力変更装置に相当し、マニュアルシャフト９が、この発明の連結機構に相当し、動作方向Ｄ１が、この発明の動力の伝達方向に相当し、中心線Ｆ１に沿った方向が、この発明の高剛性方向に相当し、中心線Ｆ１と直交する線分Ｆ２に沿った方向が、この発明の低剛性方向に相当し、パーキングポジションが、この発明の非走行ポジションに相当し、リバースポジションが、この発明の走行ポジションに相当する。また、この実施例では、シフトポジションの一例として、変速段の制御可能な範囲（レンジ）が挙げられているが、シフトレバーの操作により変速段自体を変更可能な変速機である場合は、シフトポジションの対象が各変速段自体となる。すなわち、変速段の切り換え操作に応じて、操作力が変化する構成も、この発明に含まれる。また、伝動装置は、操作部材に与えられた操作力を、機械的な運動エネルギとして伝達するものであればよく、リンク、ケーブル、ロッド、シャフト、歯車伝動装置などを用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明におけるシフト装置の要部を示す側面図である。
【図２】この発明におけるシフト装置を有する車両の概略側面図である。
【図３】この発明におけるシフト装置の背面図である。
【図４】この発明におけるシフト装置の底面図である。
【図５】この発明におけるシフト装置の操作力と操作量との関係の一例を示す線図である。
【図６】図１に示すシフト装置の要部を示す拡大図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…車両、  ３…変速機、  ９…マニュアルシャフト、  １０…プレート、  １４，１５，１６，１７，１８，１９…凹部、  ２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６…凸部、  ２７…弾性部材、  ２８…ローラ、  ３０…レバー、  ３１…伝動装置、  ３２…シフトレバー、  Ａ１…室内、  Ｂ１…室外、  Ｄ１…動作方向、  Ｆ１…中心線、  Ｆ２…線分。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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