特許 7287654 シフト装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-29

(45)【発行日】2023-06-06

(54)【発明の名称】シフト装置

(51)【国際特許分類】

   B60K 20/02 20060101AFI20230530BHJP

   G05G 1/10 20060101ALI20230530BHJP

【ＦＩ】

B60K20/02 A

G05G1/10 B

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019079489

(22)【出願日】2019-04-18

(65)【公開番号】P2020175779

(43)【公開日】2020-10-29

【審査請求日】2021-11-26

(73)【特許権者】

【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】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 泰典

(72)【発明者】

【氏名】馬場 雅之

(72)【発明者】

【氏名】村上 陽祐

(72)【発明者】

【氏名】牧村 宗年

【審査官】小川 克久

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－０６７５４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０５１７４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５０－１４０００２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１１４１７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ ２０／０２

Ｇ０５Ｇ １／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転されてシフト位置が変更されるシフト体と、
前記シフト体をシフト位置側に付勢すると共に、前記シフト体に対する付勢により前記シフト体に回転軸方向へ向かうに従い回転径方向へ向かう方向への作用力が作用されることで前記作用力の前記シフト体回転径方向への分力により前記シフト体の回転径方向への移動が抑制され、かつ、前記作用力の前記シフト体回転径方向への分力が前記シフト体の回転周方向全体において釣合う付勢機構と、
を備えるシフト装置。

【請求項2】

前記シフト体の回転軸方向へ向かうに従い前記シフト体の回転径方向へ向かう方向に沿って配置され、前記付勢機構の前記シフト体に対する付勢により前記シフト体に前記作用力が作用される配置面を備える請求項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、シフト体が回転されてシフト体のシフト位置が変更され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、ノブの凹部に節度ピンがスプリングの付勢力により挿入されて、ノブがシフト位置側に付勢される。

【0003】

ここで、このようなシフト装置では、簡単な構成でノブの回転径方向へのガタツキを抑制できるのが好ましい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－１１４１７８号公報

【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、簡単な構成でシフト体の回転径方向へのガタツキ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、回転されてシフト位置が変更されるシフト体と、前記シフト体をシフト位置側に付勢すると共に、前記シフト体に対する付勢により前記シフト体に回転軸方向へ向かうに従い回転径方向へ向かう方向への作用力が作用されることで前記作用力の前記シフト体回転径方向への分力により前記シフト体の回転径方向への移動が抑制される付勢機構と、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、前記シフト体の回転軸方向へ向かうに従い前記シフト体の回転径方向へ向かう方向に沿って配置され、前記付勢機構の前記シフト体に対する付勢により前記シフト体に前記作用力が作用される配置面を備える。

【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、前記作用力の前記シフト体回転径方向への分力が前記シフト体の回転周方向全体において釣合う。

【発明の効果】

【0009】

本発明の第１態様のシフト装置では、シフト体が回転されてシフト体のシフト位置が変更される。さらに、付勢機構がシフト体をシフト位置側に付勢する。

【0010】

ここで、付勢機構のシフト体に対する付勢によりシフト体に回転軸方向へ向かうに従い回転径方向へ向かう方向への作用力が作用されることで、作用力のシフト体回転径方向への分力によりシフト体の回転径方向への移動が抑制される。このため、簡単な構成でシフト体の回転径方向へのガタツキを抑制できる。

【0011】

本発明の第２態様のシフト装置では、シフト体の回転軸方向へ向かうに従いシフト体の回転径方向へ向かう方向に沿って配置面が配置されており、付勢機構のシフト体に対する付勢によりシフト体に配置面によって作用力が作用される。このため、簡単な構成でシフト体に作用力を作用させることができる。

【0012】

本発明の第３態様のシフト装置では、作用力のシフト体回転径方向への分力がシフト体の回転周方向全体において釣合う。このため、シフト体の回転径方向への偏りを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１実施形態に係るシフト装置を示す上側から見た斜視図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係るシフト装置を示す上側から見た分解斜視図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係るシフト装置を示す側方から見た断面図である。

【図4】本発明の第１実施形態に係るシフト装置の節度機構等を示す側方から見た断面図（図３の４－４線断面図）である。

【図5】本発明の第２実施形態に係るシフト装置を示す側方から見た断面図である。

【図6】本発明の第３実施形態に係るシフト装置を示す側方から見た断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

［第１実施形態］
図１には、本発明の第１実施形態に係るシフト装置１０が上側から見た斜視図にて示されており、図２には、シフト装置１０が上側から見た分解斜視図にて示されている。さらに、図３には、シフト装置１０が側方から見た断面図にて示されている。なお、図面では、シフト装置１０の上方を矢印ＵＰで示している。

【0015】

本実施形態に係るシフト装置１０は、車両（自動車）のコンソール（図示省略）に設置されて、車両の運転席（図示省略）の車両前側かつ車幅方向内側に配置されており、シフト装置１０の上方は、車両の上方に向けられている。

【0016】

図１～図３に示す如く、シフト装置１０には、第１支持体としての略有底円筒状のプレート１２が設けられており、プレート１２は、コンソール内に設置されている。プレート１２の下端には、円板状の底壁１２Ａが同軸上に形成されており、底壁１２Ａは、上下方向に垂直に配置されると共に、プレート１２内を下側から閉鎖している。底壁１２Ａの径方向外側端には、円筒状の外筒１２Ｂが同軸上に一体形成されており、外筒１２Ｂは、底壁１２Ａから上方に延出されている。底壁１２Ａの径方向中間部には、円筒状の内筒１２Ｃが同軸上に一体形成されており、内筒１２Ｃは、底壁１２Ａから上方に延出されると共に、上方への延出量が外筒１２Ｂに比し大きくされている。底壁１２Ａには、外筒１２Ｂと内筒１２Ｃとの間において、略円筒状の中筒１２Ｄが同軸上に一体形成されており、中筒１２Ｄは、底壁１２Ａから上方に延出されると共に、上方への延出量が外筒１２Ｂに比し小さくされている。

【0017】

中筒１２Ｄには、矩形状の規制孔１４が一対貫通形成されており、一対の規制孔１４は、中筒１２Ｄの周方向に等間隔に配置されると共に、それぞれ中筒１２Ｄの上下方向（軸方向）全体に延伸されている。底壁１２Ａには、内筒１２Ｃと各規制孔１４との間において、略円柱状の挿入柱１６が一体形成されており、挿入柱１６は、上方に延出されている。一対の挿入柱１６は、プレート１２の周方向に等間隔に配置されており、挿入柱１６は、規制孔１４の中筒１２Ｄ周方向における中央部とプレート１２の径方向において対向されている。

【0018】

プレート１２の上側には、第２支持体としての略円環枠状のカバー１８が固定されており、カバー１８は、プレート１２と同軸上に配置されている。カバー１８には、略円筒状の周壁１８Ａが同軸上に形成されており、周壁１８Ａは、プレート１２の外筒１２Ｂの径方向外側に配置されている。周壁１８Ａの上端には、略円環板状の上壁１８Ｂが同軸上に一体形成されており、上壁１８Ｂは、周壁１８Ａの径方向内側に突出されている。上壁１８Ｂは、プレート１２の径方向外側端部の上側に配置されており、上壁１８Ｂ内には、プレート１２の内筒１２Ｃが同軸上に貫通されている。

【0019】

プレート１２とカバー１８との間には、シフト体としての略有底円筒状のノブ２０が同軸上に支持されている。ノブ２０の上側部分には、略有底円筒状のノブアッパ２２が同軸上に設けられており、ノブアッパ２２内は、下側に開放されている。ノブ２０の下側部分には、略円筒状のノブロア２４（ノブベース）が同軸上に設けられており、ノブロア２４は、ノブアッパ２２と組付けられて、ノブアッパ２２と一体回転可能にされると共に、ノブアッパ２２に対する径方向及び上下方向（軸方向）への移動が規制されている。

【0020】

ノブロア２４の周壁の下端部には、断面略矩形状の拡径部２４Ａが形成されており、ノブロア２４の外径及び内径には、拡径部２４Ａにおいて拡大されている。ノブロア２４内には、プレート１２の内筒１２Ｃが挿入されると共に、拡径部２４Ａは、プレート１２の外筒１２Ｂと中筒１２Ｄとの間に略嵌合されており、ノブロア２４が拡径部２４Ａにおいて外筒１２Ｂと中筒１２Ｄとに回転可能に支持されて、ノブ２０がプレート１２に上下方向（中心軸線）周りに回転可能に支持されている。拡径部２４Ａの上側には、カバー１８の上壁１８Ｂが配置されており、上壁１８Ｂが拡径部２４Ａの上側への移動を規制して、ノブ２０のプレート１２とカバー１８との間からの上側への離脱が規制されている。

【0021】

ノブアッパ２２は、コンソールを回転可能に貫通されて、車室内に突出されており、ノブ２０は、ノブアッパ２２において、車両の乗員（特に運転手）により正方向（図１等の矢印Ａの方向）及び逆方向（図１等の矢印Ｂの方向）に回転操作可能にされている。ノブ２０は、所定範囲で回転可能にされており、ノブ２０は、逆方向側から正方向側に向けて、例えば、シフト位置としての「Ｐ」位置（パーキング位置）、「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）にこの順番で配置可能にされている。

【0022】

ノブロア２４の周壁には、拡径部２４Ａの径方向内側かつ上側において、被付勢部としての断面略三角形状の節度山２６（図４参照）が複数形成されており、複数の節度山２６は、ノブロア２４の周方向に等間隔に配置されている。節度山２６は、下側に突出されており、節度山２６間の空間は、下側及びノブロア２４の径方向内側に開放されている。節度山２６の下側面（両側面及び頂面を含む）は、配置面としての付勢面２６Ａにされており、付勢面２６Ａは、両側面（節度山２６の両側面）が節度山２６のノブロア２４周方向における内方へ向かうに従い下方へ向かう方向に傾斜されると共に、ノブロア２４の径方向内方へ向かうに従い下方へ向かう方向に傾斜されている。

【0023】

ノブロア２４の節度山２６より下側には、付勢機構としての節度機構２８（図４参照）が設けられている。

【0024】

節度機構２８には、付勢部としての略有底円筒状の節度ピン３０が一対設けられており、節度ピン３０は、内部が下側に開放されると共、上面が球面状に突出されている。節度ピン３０内には、プレート１２の挿入柱１６が同軸上に挿入されており、一対の節度ピン３０は、プレート１２の周方向に等間隔に配置されている。節度ピン３０は、プレート１２の内筒１２Ｃと規制孔１４の両側面との間に略嵌合されており、節度ピン３０は、上下方向に移動可能にされると共に、プレート１２の径方向及び周方向への移動が内筒１２Ｃと規制孔１４の両側面とによって規制されている。

【0025】

節度ピン３０の下側には、付勢部材としての節度スプリング３２（圧縮コイルスプリング）が設けられており、節度スプリング３２は、内部にプレート１２の挿入柱１６が同軸上に挿入されると共に、節度ピン３０内に同軸上に挿入されている。節度スプリング３２は、プレート１２の底壁１２Ａと節度ピン３０内の上面との間に掛渡されており、節度スプリング３２は、節度ピン３０を上方に付勢している。節度ピン３０の上面は、節度スプリング３２の付勢力によりノブロア２４の節度山２６の付勢面２６Ａに接触されており、ノブ２０が節度スプリング３２により節度ピン３０を介して上側に付勢されて、ノブロア２４の拡径部２４Ａがカバー１８の上壁１８Ｂに接触されている。また、一対の節度スプリング３２がそれぞれ節度ピン３０を介してノブ２０に作用させる付勢力の大きさは、互いに同一にされている。

【0026】

次に、本実施形態の作用を説明する。

【0027】

以上の構成のシフト装置１０では、節度機構２８において、節度ピン３０が節度スプリング３２の付勢力によりノブ２０（ノブロア２４）の節度山２６の付勢面２６Ａに接触されている。ノブ２０が各シフト位置に配置される際には、節度ピン３０が節度スプリング３２の付勢力により節度山２６間に挿入されることで、ノブ２０が、各シフト位置側に付勢されて、各シフト位置に保持される。また、ノブ２０が回転操作されて、ノブ２０のシフト位置が変更される際には、節度山２６が節度スプリング３２の付勢力に抗して節度ピン３０を乗越えることで、ノブ２０の回転操作に節度感が作用される。

【0028】

ここで、付勢面２６Ａがノブ２０の径方向（回転径方向）内方へ向かうに従い下方（回転軸方向）へ向かう方向に傾斜されている。このため、節度スプリング３２が節度ピン３０を介してノブ２０に上方（回転軸方向）へ向かうに従いノブ２０の径方向内方へ向かう方向への付勢力Ｆ（作用力、図３参照）を作用させることで、当該付勢力Ｆのノブ２０径方向内方への分力によりノブ２０の径方向への移動が抑制される。これにより、ノブ２０の径方向への移動を抑制するための機構を別途設けなくても、節度機構２８を使用してノブ２０の径方向への移動を抑制でき、簡単な構成でノブ２０の径方向へのガタツキを抑制できる。

【0029】

また、上述の如く付勢面２６Ａがノブ２０の径方向内方へ向かうに従い下方へ向かう方向に傾斜されており、節度スプリング３２の付勢力が節度ピン３０を介して付勢面２６Ａに作用されて、ノブ２０に上方へ向かうに従いノブ２０の径方向内方へ向かう方向への付勢力Ｆが作用される。このため、簡単な構成で節度スプリング３２がノブ２０に上方へ向かうに従いノブ２０の径方向内方へ向かう方向への付勢力Ｆを作用させることができる。

【0030】

さらに、一対の節度スプリング３２が、それぞれ節度ピン３０を介して、ノブ２０に周方向（回転周方向）に等間隔な位置において付勢力Ｆを作用させる。このため、付勢力Ｆのノブ２０径方向内方への分力がノブ２０の周方向全体において釣合うことで、一対の節度スプリング３２の付勢力によりノブ２０が径方向に移動することを抑制できて、ノブ２０の径方向への偏りを抑制できる。

【0031】

なお、本実施形態では、節度スプリング３２が節度ピン３０を上方に付勢する。しかしながら、節度スプリング３２が節度ピン３０を上方へ向かうに従いノブ２０の径方向内方へ向かう方向に付勢してもよい。この場合、例えば、ノブ２０の付勢面２６Ａのノブ２０径方向に対する傾斜方向の垂直方向において、付勢面２６Ａに節度ピン３０が接触される。

【0032】

［第２実施形態］
図５には、本発明の第２実施形態に係るシフト装置５０が側方から見た断面図にて示されている。

【0033】

本実施形態に係るシフト装置５０は、上記第１実施形態と、ほぼ同一の構成であるが、以下の点で異なる。

【0034】

図５に示す如く、本実施形態に係るシフト装置５０では、ノブ２０（ノブロア２４）の節度山２６の付勢面２６Ａ（下側面）がノブ２０の径方向（回転径方向）外方へ向かうに従い下方（回転軸方向）へ向かう方向に傾斜されている。このため、節度スプリング３２が節度ピン３０を介してノブ２０に上方（回転軸方向）へ向かうに従いノブ２０の径方向外方へ向かう方向への付勢力Ｆ（作用力、図５参照）を作用させることで、当該付勢力Ｆのノブ２０径方向外方への分力によりノブ２０の径方向への移動が抑制される。

【0035】

これにより、本実施形態でも、上記第１実施形態と同様の作用及び効果を奏することができる。

【0036】

なお、本実施形態では、節度スプリング３２が節度ピン３０を上方に付勢する。しかしながら、節度スプリング３２が節度ピン３０を上方へ向かうに従いノブ２０の径方向外方へ向かう方向に付勢してもよい。この場合、例えば、ノブ２０の付勢面２６Ａのノブ２０径方向に対する傾斜方向の垂直方向において、付勢面２６Ａに節度ピン３０が接触される。

【0037】

［第３実施形態］
図６には、本発明の第３実施形態に係るシフト装置６０が側方から見た断面図にて示されている。

【0038】

本実施形態に係るシフト装置６０は、上記第１実施形態と、ほぼ同一の構成であるが、以下の点で異なる。

【0039】

図６に示す如く、本実施形態に係るシフト装置６０では、ノブ２０（ノブロア２４）の節度山２６の付勢面２６Ａ（下側面）がノブ２０の径方向に平行に配置されている。

【0040】

ノブロア２４の拡径部２４Ａの上面は、配置面としての作用面６２にされており、作用面６２は、ノブ２０の径方向（回転径方向）外方へ向かうに従い下方（回転軸方向）へ向かう方向に傾斜されている。このため、節度スプリング３２が節度ピン３０を介してノブ２０を上側に付勢して、ノブ２０の作用面６２がカバー１８の上壁１８Ｂに接触されることで、上壁１８Ｂがノブ２０に下方へ向かうに従いノブ２０の径方向内方へ向かう方向への反力Ｆ（作用力、図６参照）を作用させて、当該反力Ｆのノブ２０径方向内方への分力によりノブ２０の径方向への移動が抑制される。

【0041】

これにより、本実施形態でも、上記第１実施形態と同様の作用及び効果を奏することができる。

【0042】

特に、カバー１８の上壁１８Ｂがノブ２０に周方向（回転周方向）全体において反力Ｆを作用させる。このため、反力Ｆのノブ２０径方向内方への分力がノブ２０の周方向全体において釣合うことで、反力Ｆによりノブ２０が径方向に移動することを抑制でき、ノブ２０の径方向への偏りを抑制できる。

【0043】

なお、本実施形態では、ノブ２０の拡径部２４Ａの上面が作用面６２にされる。しかしながら、カバー１８の上壁１８Ｂの径方向内側端面が作用面６２にされて、作用面６２がノブ２０の径方向外方（回転径方向）へ向かうに従い下方（回転軸方向）へ向かう方向に傾斜されると共に、作用面６２にノブ２０の拡径部２４Ａが接触されてもよい。

【0044】

また、上記第１実施形態～第３実施形態では、付勢力Ｆ又は反力Ｆのノブ２０径方向への分力がノブ２０の周方向全体において釣合う。しかしながら、付勢力Ｆ又は反力Ｆのノブ２０径方向への分力がノブ２０の周方向全体において釣合わなくてもよい。この場合、付勢力Ｆ又は反力Ｆによるノブ２０の径方向への移動が例えばプレート１２及びカバー１８の少なくとも一方によって係止される。

【0045】

さらに、上記第１実施形態～第３実施形態では、節度ピン３０及び節度スプリング３２をそれぞれ一対設けた。しかしながら、節度ピン３０及び節度スプリング３２をそれぞれ１個又は３個以上設けてもよい。

【0046】

また、上記第１実施形態～第３実施形態では、プレート１２に節度ピン３０及び節度スプリング３２を設けた。しかしながら、カバー１８に節度ピン３０及び節度スプリング３２を設けてもよい。

【0047】

さらに、上記第１実施形態～第３実施形態では、ノブ２０に節度山２６を設けると共に、プレート１２に節度ピン３０及び節度スプリング３２を設けた。しかしながら、ノブ２０に節度ピン３０及び節度スプリング３２を設けると共に、プレート１２又はカバー１８に節度山２６を設けてもよい。

【0048】

また、上記第１実施形態～第３実施形態では、シフト装置１０、５０、６０をコンソールに設置した。しかしながら、シフト装置１０、５０、６０をインストルメントパネル又はコラムカバーに設置してもよい。

【符号の説明】

【0049】

１０・・・シフト装置、２０・・・ノブ（シフト体）、２６Ａ・・・付勢面（配置面）、２８・・・節度機構（付勢機構）、５０・・・シフト装置、６０・・・シフト装置、６２・・・作用面（配置面）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】