特開 2025-5805 シフト装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025005805

(43)【公開日】2025-01-17

(54)【発明の名称】シフト装置

(51)【国際特許分類】

   B60K 20/02 20060101AFI20250109BHJP

【ＦＩ】

B60K20/02 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023106183

(22)【出願日】2023-06-28

(71)【出願人】

【識別番号】000003551

【氏名又は名称】株式会社東海理化電機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】堀 憲真

【テーマコード（参考）】

3D040

【Ｆターム（参考）】

3D040AA01

3D040AA03

3D040AA14

3D040AB01

3D040AC01

3D040AC13

3D040AC60

3D040AF26

(57)【要約】

【課題】モータへのダメージを抑制する。
【解決手段】シフト装置１０では、ブロッカ３４が移動された際に、ブロッカ３４によってレバーの回動がロックされる。ここで、ブロッカ３４の移動が制限された際には、ブロッカ３４によってウォームホイール３０の回転が制限されて、ウォームホイール３０に対しウォーム２６が回転されることで、モータ２４の出力軸２４Ａの係合凹部２４Ｃからウォーム２６の係合凸部２６Ａが離脱されて、出力軸２４Ａがウォーム２６に対し回転される。このため、モータ２４へのダメージを抑制できる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動されてシフト位置が変更されるシフト体と、
駆動されるモータと、
前記モータが駆動されて回転される回転軸と、
前記回転軸に設けられ、前記回転軸が回転されて回転されるウォームと、
前記ウォームと噛合され、前記ウォームが回転されて回転されるウォームホイールと、
前記ウォームホイールが回転されることで移動されて前記シフト体の移動をロックすると共に、移動が制限された際に前記回転軸が前記ウォームに対し回転されるロック体と、
を備えるシフト装置。

【請求項2】

前記ロック体の移動が制限された際に前記ウォームが軸方向に移動されて前記回転軸が前記ウォームに対し回転される請求項１記載のシフト装置。

【請求項3】

前記ウォームを付勢して前記回転軸と前記ウォームとが一体回転可能に保持される付勢部材を備える請求項１記載のシフト装置。

【請求項4】

前記ロック体の移動制限が解除された際に前記回転軸と前記ウォームとが一体回転可能にされる請求項１記載のシフト装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シフト体の移動をロック体がロックするシフト装置に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１に記載のシフト装置では、回転モータが駆動されることで、連絡ロッドが、移動されて、ノブの回転をロックする。

【0003】

ここで、このシフト装置では、回転モータの損傷を抑制できるのが好ましい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】中国特許出願公開第１０８４１３０２４号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上記事実を考慮し、モータへのダメージを抑制できるシフト装置を得ることが目的である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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、駆動されるモータと、前記モータが駆動されて回転される回転軸と、前記回転軸に設けられ、前記回転軸が回転されて回転されるウォームと、前記ウォームと噛合され、前記ウォームが回転されて回転されるウォームホイールと、前記ウォームホイールが回転されることで移動されて前記シフト体の移動をロックすると共に、移動が制限された際に前記回転軸が前記ウォームに対し回転されるロック体と、を備える。

【0007】

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、前記ロック体の移動が制限された際に前記ウォームが軸方向に移動されて前記回転軸が前記ウォームに対し回転される。

【0008】

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、前記ウォームを付勢して前記回転軸と前記ウォームとが一体回転可能に保持される付勢部材を備える。

【0009】

本発明の第４態様のシフト装置は、本発明の第１態様～第３態様の何れか１つのシフト装置において、前記ロック体の移動制限が解除された際に前記回転軸と前記ウォームとが一体回転可能にされる。

【発明の効果】

【0010】

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、シフト位置が変更される。また、回転軸にウォームが設けられる共に、ウォームとウォームホイールとが噛合されており、モータが駆動されて、回転軸、ウォーム及びウォームホイールが回転されることで、ロック体が、移動されて、シフト体の移動をロックする。

【0011】

ここで、ロック体の移動が制限された際に、回転軸がウォームに対し回転される。このため、モータへのダメージを抑制できる。

【0012】

本発明の第２態様のシフト装置では、ロック体の移動が制限された際に、ウォームが軸方向に移動されて、回転軸がウォームに対し回転される。このため、簡単な構成で、回転軸をウォームに対し回転させることができる。

【0013】

本発明の第３態様のシフト装置では、付勢部材がウォームを付勢して、回転軸とウォームとが一体回転可能に保持される。このため、簡単な構成で、回転軸とウォームとを一体回転させることができる。

【0014】

本発明の第４態様のシフト装置では、ロック体の移動制限が解除された際に、回転軸とウォームとが一体回転可能にされる。このため、モータの駆動によりロック体がシフト体の移動をロックできる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施形態に係るシフト装置を示す斜視図であり、（Ａ）は、後側から見た図であり、（Ｂ）は、左斜め後方から見た図である。

【図2】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施形態に係るシフト装置を示す左斜め前方から見た斜視図であり、（Ａ）は、レバーの回動がロックされる際を示し、（Ｂ）は、ブロッカの移動が阻害される際を示している。

【図3】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施形態に係るシフト装置においてレバーの回動がロックされる際を示す図であり、（Ａ）は、上側から見た斜視図であり、（Ｂ）は、上側から見た断面図である。

【図4】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施形態に係るシフト装置を示す上方から見た上面図であり、（Ａ）は、レバーの回動がロックされる際を示し、（Ｂ）は、レバーの回動のロックが解除される際を示している。

【図5】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施形態に係るシフト装置においてレバーの回動がロックされる際におけるブロッカ及び駆動ギアを示す斜視図であり、（Ａ）は、左斜め前方から見た図であり、（Ｂ）は、下側から見た図である。

【図6】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施形態に係るシフト装置においてレバーの回動のロックが解除される際におけるブロッカ及び駆動ギアを示す斜視図であり、（Ａ）は、上側から見た図であり、（Ｂ）は、左斜め前方から見た図であり、（Ｃ）は、本発明の実施形態に係るシフト装置の駆動ギアを示す上側から見た斜視図である。

【図7】（Ａ）は、本発明の実施形態に係るシフト装置においてブロッカの移動が阻害される際を示す上側から見た斜視図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１（Ａ）には、本発明の実施形態に係るシフト装置１０が後側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が左斜め後方から見た斜視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の右方を矢印ＲＨで示し、シフト装置１０の上方を矢印ＵＰで示す。

【0017】

本実施形態に係るシフト装置１０は、所謂コラム式のものにされて、車両のステアリングコラムに設置されており、シフト装置１０の前方、右方及び上方は、それぞれ車両の前方、右方及び上方に向けられている。

【0018】

図１の（Ａ）及び（Ｂ）に示す如く、シフト装置１０には、固定体としての略直方体形箱状のハウジング１２が設けられており、ハウジング１２がステアリングコラムに固定されて、シフト装置１０がステアリングコラムに設置されている。ハウジング１２は、上側の上ハウジング１２Ａと下側の下ハウジング１２Ｂとが組付けられて構成されており、上ハウジング１２Ａは、ハウジング１２の下壁より上側を構成すると共に、下ハウジング１２Ｂは、ハウジング１２の下壁を構成している。

【0019】

ハウジング１２内の右側部分には、略直方体状の支持体１４が設けられており、支持体１４は、ハウジング１２内に固定されている。

【0020】

支持体１４には、シフト体としての略Ｌ字形棒状のレバー１６が支持されている。レバー１６の基端側部分は、中心軸１６Ａにされており、中心軸１６Ａは、左右方向に延在されている。中心軸１６Ａの右部は、支持体１４に回転可能に支持されており、中心軸１６Ａの左部は、ハウジング１２の左側に突出されている。レバー１６の先端側部分は、中心軸１６Ａの左端から後側に延出されており、レバー１６は、中心軸１６Ａを中心として上下方向に所定範囲で回動（移動）可能にされている。レバー１６の先端側部分は、車室に上下方向に回動可能に延出されており、レバー１６は、乗員により、先端部（後端部）が把持された状態で、上下方向に回動操作可能にされている。また、レバー１６が上側から下側に回動操作されることで、レバー１６のシフト位置がＰ位置（パーク位置）、Ｒ位置（リバース位置）、Ｎ位置（ニュートラル位置）及びＤ位置（ドライブ位置）にこの順番で変更される。

【0021】

レバー１６には、中心軸１６Ａの左部において、被ロック部材としての板状のディテント板１８（図２の（Ａ）及び（Ｂ）参照）の上側部分が固定されており、ディテント板１８は、レバー１６の回動（中心軸１６Ａの回転）と一体に回動される。ディテント板１８は、中心軸１６Ａから下側に突出されると共に、左右方向に垂直に配置されており、レバー１６が下側に回動される際には、ディテント板１８が前側に回動されると共に、レバー１６が上側に回動される際には、ディテント板１８が後側に回動される。

【0022】

中心軸１６Ａの左右方向中間部の周囲には、ロック装置２０（図２の（Ａ）及び（Ｂ）参照）が設けられており、ロック装置２０には、駆動機構２２が設けられている。駆動機構２２には、駆動装置としてのモータ２４（図３の（Ａ）及び（Ｂ）参照）が設けられており、モータ２４は、ハウジング１２内に中心軸１６Ａの下側において固定されている。

【0023】

モータ２４の回転軸としての出力軸２４Ａの先端部は、同軸上に拡径されている。出力軸２４Ａの基端側部分には、略円板状のフランジ２４Ｂが同軸上に固定されており、フランジ２４Ｂは、出力軸２４Ａと一体回転される。フランジ２４Ｂの先端側（出力軸２４Ａの先端側）の面には、被係合部としての係合凹部２４Ｃが所定数（本実施形態では４個）形成されており、所定数の係合凹部２４Ｃは、フランジ２４Ｂの周方向に等間隔に配置されると共に、フランジ２４Ｂの径方向外側に開放されている。係合凹部２４Ｃは、フランジ２４Ｂの周方向に延在されると共に、断面台形状にされており、係合凹部２４Ｃの両側面（フランジ２４Ｂ周方向両外側の面）は、フランジ２４Ｂの先端側へ向かうに従い係合凹部２４Ｃのフランジ２４Ｂ周方向外側へ向かう方向に傾斜されている。

【0024】

出力軸２４Ａのフランジ２４Ｂより先端側には、略円筒状のウォーム２６が同軸上に設けられており、ウォーム２６の基端部（フランジ２４Ｂ側の端部）内は、同軸上に縮径されている。ウォーム２６の先端部（フランジ２４Ｂとは反対側の端部）内には、出力軸２４Ａの先端部が同軸上に嵌合されると共に、ウォーム２６の基端部内には、出力軸２４Ａのフランジ２４Ｂより先端側近傍が同軸上に嵌合されており、ウォーム２６は、出力軸２４Ａに対し、回転可能にされると共に、軸方向（出力軸２４Ａの軸方向）に移動可能にされている。ウォーム２６の基端面には、係合部としての係合凸部２６Ａが所定数（本実施形態では４個）形成されており、所定数の係合凸部２６Ａは、ウォーム２６の周方向に等間隔に配置されている。係合凸部２６Ａは、ウォーム２６の周方向に延在されると共に、断面台形状にされており、係合凸部２６Ａの両側面（ウォーム２６周方向両外側の面）は、ウォーム２６の基端側へ向かうに従い係合凸部２６Ａのウォーム２６周方向内側へ向かう方向に傾斜されている。係合凸部２６Ａは、フランジ２４Ｂの係合凹部２４Ｃに、係合されて、フランジ２４Ｂ及びウォーム２６の周方向において嵌合（圧入）されており、ウォーム２６は、出力軸２４Ａ（フランジ２４Ｂ）と一体回転される。

【0025】

出力軸２４Ａの先端側には、係止部としての断面Ｕ字状の係止枠４２が設けられており、係止枠４２は、ハウジング１２内に固定されている。係止枠４２内は、先端側（出力軸２４Ａ側）及び上側に開放されており、係止枠４２内には、上側から、出力軸２４Ａの先端部が嵌合されている。ウォーム２６内には、付勢部材としてのスプリング４４（圧縮コイルスプリング）が挿入されており、スプリング４４内には、出力軸２４Ａが挿入されている。スプリング４４は、出力軸２４Ａの先端部とウォーム２６の基端部との間に掛渡されており、スプリング４４は、ウォーム２６をフランジ２４Ｂ側に付勢している。このため、スプリング４４は、付勢力により、フランジ２４Ｂの係合凹部２４Ｃからのウォーム２６の係合凸部２６Ａの離脱を制限して、出力軸２４Ａとウォーム２６とを一体回転可能に保持している。

【0026】

ウォーム２６の左側には、駆動ギア２８（図６（Ｃ）参照）が配置されており、駆動ギア２８は、ハウジング１２内に回転可能に支持されると共に、軸方向が上下方向にされている。駆動ギア２８の上部には、ウォームホイール３０が同軸上に設けられており、ウォームホイール３０には、ウォーム２６が噛合されている。このため、モータ２４が駆動されて、出力軸２４Ａが回転されることで、ウォーム２６が回転されて、駆動ギア２８がロック方向Ａ及び解除方向Ｂ（図３等参照）に回転される。駆動ギア２８の上下方向中間部には、噛合部としてのピニオン３２が設けられており、ピニオン３２には、円柱状のピニオン歯３２Ａが所定数（本実施形態では３個）設けられている。ピニオン歯３２Ａは、駆動ギア２８の軸方向に平行に配置されており、所定数のピニオン歯３２Ａは、駆動ギア２８の周方向に間隔をあけて並べられている。

【0027】

駆動ギア２８の前側には、ロック体としてのブロッカ３４（図４の（Ａ）及び（Ｂ）参照）が設けられている。

【0028】

ブロッカ３４には、移動体としてのブロッカ本体３６が設けられており、ブロッカ本体３６がハウジング１２内に左右方向に移動（スライド）可能に支持されて、ブロッカ３４が左右方向に移動可能にされている。

【0029】

ブロッカ本体３６の後側部分には、被噛合部としての略矩形板状のラック３８が設けられており、ラック３８は、上下方向に垂直に配置されている。ラック３８の後側部分には、所定形状のラック歯３８Ａが形成されており、ラック歯３８Ａには、駆動ギア２８（ピニオン３２）のピニオン歯３２Ａが噛合されている。このため、駆動ギア２８がロック方向Ａ及び解除方向Ｂに回転されて、それぞれブロッカ本体３６（ブロッカ３４）が左方及び右方に移動される。

【0030】

ブロッカ本体３６の前側かつ左側の部分には、ロック部材としての略矩形柱状のロックバー４０が一体に設けられており、ロックバー４０は、左右方向に平行に延在されると共に、ブロッカ本体３６から左方に延出されている。

【0031】

次に、本実施形態の作用を説明する。

【0032】

以上の構成のシフト装置１０では、駆動機構２２において、モータ２４の出力軸２４Ａにおけるフランジ２４Ｂの係合凹部２４Ｃにウォーム２６の係合凸部２６Ａがスプリング４４の付勢力により係合されて、出力軸２４Ａとウォーム２６とが一体回転可能にされている。そして、モータ２４が駆動されて、出力軸２４Ａ及びウォーム２６が回転されることで、駆動ギア２８がロック方向Ａ及び解除方向Ｂに回転されて、それぞれブロッカ３４が左方及び右方に移動される。

【0033】

例えば、レバー１６がＰ位置に配置された場合に、ブロッカ３４が左方に移動された際（図３、図５の（Ａ）及び（Ｂ）参照）には、ブロッカ３４のロックバー４０がレバー１６のディテント板１８の前側に配置される（図２（Ａ）及び図４（Ａ）参照）。このため、ロックバー４０によってディテント板１８の前側への回動がロックされることで、レバー１６の下側への回動がロックされて、レバー１６のＰ位置からＲ位置への回動がロックされる。

【0034】

一方、レバー１６がＰ位置に配置された場合に、ブロッカ３４が右方に移動された際（図６の（Ａ）及び（Ｂ）参照）には、ブロッカ３４のロックバー４０がレバー１６のディテント板１８より右側に配置される（図４（Ｂ）参照）。このため、ロックバー４０によるディテント板１８の前側への回動のロックが解除されることで、レバー１６の下側への回動のロックが解除されて、レバー１６のＰ位置からＲ位置への回動のロックが解除される。

【0035】

ところで、例えば、レバー１６がＰ位置とＲ位置との間に配置された場合に、ブロッカ３４が左方に移動される際には、ブロッカ３４のロックバー４０がレバー１６のディテント板１８に当接されて、ブロッカ３４の左方への移動が制限される（図２（Ｂ）、図７の（Ａ）及び（Ｂ）参照）。

【0036】

ここで、ブロッカ３４の左方への移動が制限された際には、ブロッカ３４によって駆動ギア２８の回転が制限されて、駆動ギア２８のウォームホイール３０に対しウォーム２６が回転されることで、モータ２４の出力軸２４Ａ（フランジ２４Ｂ）に対しウォーム２６がフランジ２４Ｂとは反対側（軸方向）に移動されて、フランジ２４Ｂの係合凹部２４Ｃからウォーム２６の係合凸部２６Ａが離脱される。このため、出力軸２４Ａがウォーム２６に対し回転されることで、モータ２４に過負荷が作用することを抑制でき、モータ２４へのダメージを抑制できる。しかも、ウォーム２６、駆動ギア２８（ウォームホイール３０及びピニオン３２）及びブロッカ３４（ラック３８）へのダメージも抑制できる。

【0037】

さらに、上述の如く、ブロッカ３４の左方への移動が制限された際には、ウォームホイール３０に対しウォーム２６が回転されて、ウォーム２６が軸方向に移動されることで、出力軸２４Ａがウォーム２６に対し回転される。このため、簡単な構成で、出力軸２４Ａをウォーム２６に対し回転させることができる。

【0038】

また、スプリング４４がウォーム２６を付勢することで、フランジ２４Ｂの係合凹部２４Ｃへのウォーム２６の係合凸部２６Ａの係合が保持されて、出力軸２４Ａとウォーム２６とが一体回転可能に保持される。このため、簡単な構成で、出力軸２４Ａとウォーム２６とを一体回転させることができる。しかも、スプリング４４の付勢力に抗して係合凹部２４Ｃから係合凸部２６Ａが離脱されることで、出力軸２４Ａをウォーム２６に対し回転させることができ、簡単な構成で、出力軸２４Ａをウォーム２６に対し回転させることができる。

【0039】

さらに、ブロッカ３４の左方への移動の制限が解除された際には、スプリング４４の付勢力により、駆動ギア２８（ウォームホイール３０）がロック方向Ａに回転されつつウォーム２６がフランジ２４Ｂ側に移動されて、係合凹部２４Ｃに係合凸部２６Ａが係合されることで、出力軸２４Ａとウォーム２６とが一体回転可能にされる。このため、簡単な構成で、再度、出力軸２４Ａとウォーム２６とを一体回転可能にできて、モータ２４の駆動によりブロッカ３４がレバー１６の回動をロックできる。

【0040】

また、駆動ギア２８がロック方向Ａ及び解除方向Ｂに回転されて、それぞれブロッカ３４が左方及び右方に移動される。このため、ブロッカ３４がバネの付勢力により移動される場合とは異なり、ブロッカ３４の移動速度を速くでき、ブロッカ３４がレバー１６の回動をロック及びロック解除するための時間を短くできる。

【0041】

なお、本実施形態では、フランジ２４Ｂの係合凹部２４Ｃにウォーム２６の係合凸部２６Ａが係合されて、出力軸２４Ａとウォーム２６とが一体回転可能にされる。しかしながら、フランジ２４Ｂ及びウォーム２６にそれぞれ係合凹部２４Ｃ及び係合凸部２６Ａが設けられずに、フランジ２４Ｂとウォーム２６との摩擦力により出力軸２４Ａとウォーム２６とが一体回転可能にされてもよい。

【0042】

また、本実施形態では、レバー１６（シフト体）が回動される。しかしながら、シフト体が中心軸線周りに回転（移動）又はスライド（移動）されてもよい。

【0043】

さらに、本実施形態では、シフト装置１０がステアリングコラムに設置される。しかしながら、シフト装置１０がコンソール又はインストルメントパネルに設置してもよい。

【符号の説明】

【0044】

１０・・・シフト装置、１６・・・レバー（シフト体）、２４・・・モータ、２４Ａ・・・出力軸（回転軸）、２６・・・ウォーム、３０・・・ウォームホイール、３４・・・ブロッカ（ロック体）、４４・・・スプリング（付勢部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】