JP2015107669A - シフト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を抑えつつ機能を増やすことができるシフト装置を提供する。
【解決手段】シフト装置１１はいわゆるステーショナリータイプであって、モータ３１に連動して第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間を移動する押し部材３７を有している。ダイヤルノブ１４の周面には受け部材３８が設けられている。受け部材３８はダイヤルノブ１４が「Ｐ」位置以外の位置に保持されているとき押し部材３７の移動軌跡上に存在し、第２の位置Ｐ２へ向かう押し部材３７との係合を通じて同部材の移動をダイヤルノブ１４の「Ｐ」位置へ向けた回転に変換する。たとえばエンジン停止時、押し部材３７は第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２へ移動される。エンジン始動時、ブレーキスイッチがオンしていることを条件として、押し部材３７は第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１へ復帰される。
【選択図】図２

Description

本発明は、ダイヤルノブを有するバイワイヤ式のシフト装置に関する。

従来、たとえば特許文献１に記載されるように、ダイヤルノブを操作することにより変速機のシフトレンジを切り替えるバイワイヤ式のシフト装置が提案されている。ダイヤルノブはパーキング位置「Ｐ」、リバース位置「Ｒ」、ニュートラル位置「Ｎ」およびドライブ位置「Ｄ」の各操作位置に操作される。ダイヤルノブの動作方法としては、いわゆるステーショナリータイプが採用されている。すなわち、ダイヤルノブが各操作位置に操作された後、当該操作する力が解除されたときであれダイヤルノブは当該操作位置に保持される。また、シフト装置はいわゆるシフトロック機構を有している。シフトロック機構はシフトノブの誤操作を抑制するための機構である。たとえばエンジンが始動されている状態では、ブレーキペダルを踏み込んでいなければシフトノブをパーキング位置「Ｐ」から他の位置へ動かすことができない。

特開２００２−２５４９４６号公報

ステーショナリータイプのダイヤルノブを有するシフト装置では、降車の際にダイヤルノブがたとえばドライブ位置「Ｄ」からパーキング位置「Ｐ」へ戻し忘れることも考えられる。このため、シフト装置にダイヤルノブの自動復帰機構を設けることが検討されている。自動復帰機構とは、ダイヤルノブがドライブ位置「Ｄ」、リバース位置「Ｒ」およびニュートラル位置「Ｎ」のいずれかの位置に保持された状態でたとえばエンジンが停止されたとき、変速機のシフトレンジが自動的にパーキングレンジに切り替えられる制御の実行に伴いシフトノブの位置をパーキング位置「Ｐ」へ自動復帰させるための機構をいう。しかし、シフトロック機構に加えて自動復帰機構をシフト装置に設ける場合、部品点数の増加が懸念される。部品点数の増加は、シフト装置の組み立て工数の増加あるいは体格の大型化にもつながる。

本発明の目的は、部品点数を抑えつつ機能を増やすことができるシフト装置を提供することにある。

前記目的を達成し得るシフト装置は、車両の変速機のシフトレンジを選択するために回転操作される位置保持型のノブと、アクチュエータと、アクチュエータに連動してノブのパーキング位置から他の位置への操作を許容する第１の位置とノブの一部に係合してノブのパーキング位置から他の位置への操作を規制する第２の位置との間を移動する押し部材と、アクチュエータを制御する制御回路と、を備えている。また、前記ノブの一部として、ノブが前記他の位置に保持されているとき押し部材の移動軌跡上に存在するとともに第１の位置から第２の位置へ向かう押し部材との係合を通じて押し部材の移動をノブの回転に変換する受け部材が設けられている。そして、制御回路は、シフトレンジをパーキングレンジに切り替えるべきとして予め設定された特定の事象が検出される場合には押し部材を第１の位置から第２の位置へ移動させるためにアクチュエータを駆動させる。また制御回路は、車両の走行用駆動源が始動される場合に前記規制の解除条件が成立するときには押し部材を第２の位置から第１の位置へ移動させるためにアクチュエータを駆動させる。

この構成によれば、シフトレンジをパーキングレンジに切り替えるべきとして予め設定された特定の事象が検出される場合、制御回路はアクチュエータの駆動を通じて押し部材を第１の位置から第２の位置へ移動させる。この場合、ノブがパーキング位置に位置しているとき、押し部材はそのまま第２の位置へ移動されてノブの一部としての受け部材に係合する。これにより、ノブのパーキング位置から他の位置への操作が規制される（シフトロック）。これに対し、ノブが他の位置に位置しているとき、第２の位置へ向かう押し部材と受け部材との係合を通じてノブは他の位置からパーキング位置へ向けて回転する。そして押し部材が第２の位置に至るタイミングでノブはパーキング位置に復帰する（自動復帰機能）。また、車両の走行用駆動源が始動される場合、ノブのパーキング位置から他の位置への操作が規制された状態を解除するための条件が成立するとき、制御回路はアクチュエータの駆動を通じて押し部材を第２の位置から第１の位置へ移動させる。これにより、押し部材と受け部材の係合が解除されてノブのパーキング位置から他の位置への操作が許容される（シフトロック解除）。このように、単一のアクチュエータの動作を通じていわゆるシフトロック機能および自動復帰機能の双方を実現することができる。また、これら２つの機能を別個のアクチュエータを利用して実現する場合に比べて部品点数を抑えることができる。シフト装置の構成も簡単になる。

前記シフト装置において、前記受け部材はノブの回転方向に対して交わる方向へ突出していてもよい。受け部材が突出する分、押し部材を受け部材に係合させやすくなる。また、受け部材の突出長さおよび押し部材の移動範囲の調節を通じて、押し部材と受け部材との係合する範囲を調節することが可能である。

前記シフト装置において、押し部材の位置を検出するセンサを有していてもよい。この場合、制御回路はセンサを通じて押し部材が第１の位置または第２の位置に達した旨検出されるときモータを停止させることが好ましい。このようにすれば、押し部材をより正確に第１の位置および第２の位置にそれぞれ停止させることができる。

前記シフト装置において、押し部材はアクチュエータに連動して直線運動するものであってもよいし、ノブの回転中心軸に対して平行に延びる軸線を中心として回転するものであってもよい。押し部材の動作方法は製品仕様などに応じて適宜選択すればよい。

本発明によれば、部品点数を抑えつつ機能を増やすことができる。

シフト装置が設置された車室内の斜視図。 第１の実施の形態におけるシフト装置をダイヤルノブの軸線に直交する平面で切断した断面図。 第１の実施の形態におけるダイヤルノブの操作が規制された状態を示すシフト装置の断面図。 第１の実施の形態におけるダイヤルノブの操作の規制が解除された状態を示すシフト装置の断面図。 第１の実施の形態におけるシフト装置の斜視図。 第１の実施の形態におけるシフト装置の電気的な構成を示すブロック図。 第１の実施の形態におけるシフトロック動作および自動復帰動作の手順を示すフローチャート。 第１の実施の形態におけるシフトロック解除動作の手順を示すフローチャート。 第２の実施の形態におけるシフト装置の構成を示す平面図。 第２の実施の形態におけるシフト装置の構成を示す斜視図。 第２の実施の形態におけるダイヤルノブの操作が規制された状態を示すシフト装置の断面図。 第２の実施の形態におけるダイヤルノブの操作の規制が解除された状態を示すシフト装置の断面図。 他の実施の形態におけるシフトロック動作または自動復帰動作の手順を示すフローチャート。

＜第１の実施の形態＞
以下、シフト装置の第１の実施の形態を説明する。
＜機械的な構成＞
図１に示すように、シフト装置１１はたとえば車両のセンターコンソール１２に設けられる。シフト装置１１はケース１３およびケース１３に対して回転可能に設けられた円柱状のダイヤルノブ１４を有している。ケース１３はセンターコンソール１２の内部に設けられている。ダイヤルノブ１４はセンターコンソール１２の外部に露出している。ダイヤルノブ１４が回転操作されることにより図示しない変速機のシフトレンジが切り替えられる。

図２に示すように、ダイヤルノブ１４には４つの操作位置が設定されている。パーキング位置「Ｐ」、リバース位置「Ｒ」、ニュートラル位置「Ｎ」およびドライブ位置「Ｄ」である。ダイヤルノブ１４をその軸線に沿った方向から見たとき、１２時位置近傍にはドライブ位置「Ｄ」が設定されている。ドライブ位置「Ｄ」を基準としたとき、反時計方向へ向けてニュートラル位置「Ｎ」、リバース位置「Ｒ」およびパーキング位置「Ｐ」がそれぞれ設定されている。各操作位置「Ｐ」，「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」はダイヤルノブ１４の回転方向に沿って等間隔に設定されている。

ケース１３の内部には戻り止め機構（ディテント機構）２０および送り機構３０が設けられている。図２において、戻り止め機構２０はケース１３の上部に、送り機構３０はケース１３の下部に設けられている。戻り止め機構２０と送り機構３０との間にはダイヤルノブ１４が回転可能に支持されている。

戻り止め機構２０は、円弧状に湾曲する案内部材２１およびダイヤルノブ１４と一体回転するピン２２を有している。
案内部材２１はケース１３の内頂部に図２中の上方へ向けて凹んだ状態で設けられた収容部２３に取り付けられている。案内部材２１の内面はケース１３の内部に露出するとともにピン２２の案内面として機能する。当該案内面には、ダイヤルノブ１４の回転方向に沿って４つの凹部２４ｐ，２４ｒ，２４ｎ，２４ｄが設けられている。各凹部２４ｐ，２４ｒ，２４ｎ，２４ｄはダイヤルノブ１４の各操作位置「Ｐ」，「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」に対応している。また、各凹部２４ｐ，２４ｒ，２４ｎ，２４ｄはダイヤルノブ１４の回転方向において滑らかに連続している。

ピン２２は、ダイヤルノブ１４の周面に設けられた扇状の突部２５に取り付けられている。ピン２２は突部２５の円弧面に設けられた収容穴２６に圧縮コイルばね２７を介して抜け止め状態で収容されている。ピン２２の先端部は球面状に形成されるとともに、突部２５の円弧面から突出している。ピン２２は圧縮コイルばね２７の弾性力に抗して収容穴２６の内方へ移動可能である。ピン２２の先端部は案内部材２１の案内面に対して摺動するとともに、各凹部２４ｐ，２４ｒ，２４ｎ，２４ｄに係止される。図２では、ピン２２がドライブ位置「Ｄ」に対応する凹部２４ｄに係止されている。

送り機構３０は、モータ３１、送りねじ３２およびナット３３を有している。
モータ３１はケース１３の下部に固定されている。モータ３１の出力軸３１ａはダイヤルノブ１４の軸線に対して直交する方向（図２中の左右方向）へ延びている。出力軸３１ａには第１の歯車３４が取り付けられている。

送りねじ３２はモータ３１とダイヤルノブ１４との間に設けられている。送りねじ３２はモータ３１の出力軸３１ａに対して平行に延びている。送りねじ３２の第１の端部（図２中の左端）寄りの部位には第２の歯車３５が取り付けられている。第２の歯車３５は第１の歯車３４と噛み合っている。したがって、モータ３１が回転すると送りねじ３２も回転する。送りねじ３２の第２の端部（図２中の右端）寄りの部位は、ケース１３の内部に設けられた壁３６に沿っている。壁３６は送りねじ３２のダイヤルノブ１４と反対側に位置している。

ナット３３は送りねじ３２（正確にはそのねじ部分３２ａ）に対して進退可能に螺合されている。ナット３３の周面には押し部材３７が一体的に設けられている。押し部材３７は送りねじ３２の軸線方向に沿って延び、ナット３３の第２の歯車３５と反対側の側面から突出している。押し部材３７の先端（ナット３３から突出する部分）は、ダイヤルノブ１４の周面に設けられた受け部材３８に当接する。

受け部材３８はダイヤルノブ１４の半径方向において突部２５と反対側に設けられている。突部２５は図２中の上部に、受け部材３８は図２中の下部に設けられている。受け部材３８はダイヤルノブ１４の半径方向に沿って、かつ押し部材３７の直線状の移動軌跡を横切るように延びている。受け部材３８が押し部材３７によって押されるにつれてダイヤルノブ１４は図２中の反時計方向へ回転する。ダイヤルノブ１４が反時計方向に回転するのに伴い、ピン２２は案内部材２１の案内面に案内されて凹部２４ｄ、凹部２４ｎ、凹部２４ｒ、凹部２４ｐの順に移動する。このように、受け部材３８はナット３３、ひいては押し部材３７の直線運動をダイヤルノブ１４の回転運動に変換する。また受け部材３８は、ダイヤルノブ１４がドライブ位置「Ｄ」からパーキング位置「Ｐ」に至るまで、換言すればピン２２が凹部２４ｄから凹部２４ｐに至るまで押し部材３７によって押すことができるように、ダイヤルノブ１４の周面に対する突出長さが設定される。

押し部材３７はモータ３１の駆動を通じて図２に実線で示される第１の位置Ｐ１と図２に二点鎖線で示される第２の位置Ｐ２との間を移動する。第１の位置Ｐ１はピン２２が凹部２４ｄに係合しているときの受け部材３８の先端側面に押し部材３７の先端が当接する位置である。第２の位置Ｐ２は、ピン２２が凹部２４ｐに係合しているときの受け部材３８の先端が押し部材３７の先端を乗り越えて押し部材３７の側面（壁３６と反対側の側面）に当接する位置である。

図３に矢印Ａ１で示されるように、ダイヤルノブ１４がパーキング位置「Ｐ」に位置している場合、押し部材３７が第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２へ向けて移動されて当該第２の位置Ｐ２に達したとき、受け部材３８の先端部は押し部材３７の壁３６と反対側の側面に当接した状態に維持される。このとき、ダイヤルノブ１４を時計方向へ回転操作すること、すなわちダイヤルノブ１４をパーキング位置「Ｐ」から他の操作位置「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」へ操作することが規制される（シフトロック動作）。またこのとき、押し部材３７の受け部材３８と反対側の側面は壁３６に接触した状態に維持される。

また、ダイヤルノブ１４がパーキング位置「Ｐ」以外の位置、すなわちリバース位置「Ｒ」、ニュートラル位置「Ｎ」またはドライブ位置「Ｄ」に位置しているとき、押し部材３７が第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２へ移動する過程において受け部材３８が図３中の右方へ向けて押される。これによりダイヤルノブ１４が反時計方向へ回転してパーキング位置「Ｐ」に復帰する（自動復帰動作）。またこのとき、受け部材３８の先端部は押し部材３７の先端部を乗り越えて押し部材３７の先端側面に当接する。

図４に矢印Ａ２で示されるように、ダイヤルノブ１４がパーキング位置「Ｐ」に位置している場合、押し部材３７が第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１へ退避することにより、受け部材３８の先端部が押し部材３７の壁３６と反対側の側面に当接した状態が解除される。このとき、図４に矢印Ａ３で示されるように、ダイヤルノブ１４を時計方向へ回転操作すること、すなわちダイヤルノブ１４をパーキング位置「Ｐ」から他の操作位置「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」へ操作することが許容される（シフトロック解除動作）。

図５に示すように、ダイヤルノブ１４および送り機構３０の図中下方には基板４０が設けられる。基板４０の上面には第１の位置センサ４１および第２の位置センサ４２が送りねじ３２に対向して設けられている。第１の位置センサ４１は押し部材３７が第１の位置Ｐ１に存在するときのナット３３を、第２の位置センサ４２は押し部材３７が第２の位置Ｐ２に存在するときのナット３３をそれぞれ検出する。第１および第２の位置センサ４１，４２としては、たとえばナット３３に設けられる磁石の磁界を検出する磁気センサを採用してもよい。

＜電気的な構成＞
つぎに、シフト装置の電気的な構成を説明する。
図６に示すように、シフト装置１１は、モータ３１、第１の位置センサ４１及び第２の位置センサ４２に加えて、ノブ位置センサ５１および制御回路５２を有している。制御回路５２にはノブ位置センサ５１、第１の位置センサ４１、第２の位置センサ４２およびモータ３１が接続されている。また制御回路５２には、車両に設けられるエンジンスイッチ５３、フットブレーキスイッチ５４および変速機５５も接続されている。

ノブ位置センサ５１は、たとえば突部２５に設けられる磁石の磁界を検出する複数の磁気センサを含んでいてもよい。各磁気センサは基板４０の上面に設けられて、ダイヤルノブ１４が各操作位置「Ｐ」，「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」に操作されたときの磁石の磁界を検出する。エンジンスイッチ５３は車両の走行用駆動源である図示しないエンジンを停止あるいは始動させる際の操作を検出する。フットブレーキスイッチ５４は図示しないブレーキペダルが踏み込まれていることを検出する。

制御回路５２は、ノブ位置センサ５１により生成される電気信号に基づきダイヤルノブ１４の操作位置「Ｐ」，「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」を検出する。そして制御回路５２はダイヤルノブ１４の操作位置に応じて変速機５５のシフトレンジを切り替える旨の指令信号を生成する。また制御回路５２は、ダイヤルノブ１４の操作位置、ならびにエンジンスイッチ５３、フットブレーキスイッチ５４、第１の位置センサ４１および第２の位置センサ４２のオンオフ状態に応じてモータ３１の駆動を制御する。

なお、制御回路５２は変速機５５のシフトレンジをパーキングレンジに切り替えるべきとして予め設定された特定の事象が検出されるとき、ダイヤルノブ１４の操作位置にかかわらず、変速機５５のシフトレンジを自動的にパーキングレンジに切り替えるための指令信号を生成する。特定の事象としては、たとえばエンジンが停止されること、あるいはメカニカルキーがキーシリンダから引き抜かれたこと、あるいはドアが開けられたことなどが考えられる。これら特定の事象はエンジンスイッチ５３を含む各種のセンサにより検出される。

また制御回路５２は、各種のセンサを通じて特定の事象が検出されるとき、その時々のダイヤルノブ１４の状態に応じた制御を実行する。すなわち、特定の事象を検出するセンサにより生成される電気信号は、当該ダイヤルノブ１４の状態に応じた制御の実行契機となるトリガ信号として機能する。トリガ信号としては、たとえばエンジンスイッチ５３がオフされた旨示す電気信号、あるいはメカニカルキーがキーシリンダから引き抜かれた旨示す電気信号、あるいはドアが開けられた旨示す電気信号などである。

＜シフト装置の動作：特定の事象検出時＞
つぎに、特定の事象が検出されるときのシフト装置の動作を説明する。
特定の事象が検出された旨示すトリガ信号を受信したとき、制御回路５２は図７のフローチャートに示される各処理を実行する。このとき、押し部材３７は第１の位置Ｐ１に維持されている。

制御回路５２はまずダイヤルノブ１４がパーキング位置「Ｐ」に位置しているかどうかを判断する（ステップＳ１０１）。制御回路５２はダイヤルノブ１４がパーキング位置「Ｐ」である旨判断されるとき（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、シフトロック動作を実行する。すなわち、制御回路５２は押し部材３７を第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２へ移動させるためにモータ３１を駆動する（ステップＳ１０２）。そして、制御回路５２は押し部材３７が第２の位置Ｐ２に至った旨検出されるとき（ステップＳ１０３）、モータ３１を停止させて（ステップＳ１０４）、処理を終了する。

押し部材３７が第２の位置Ｐ２に達したとき、受け部材３８の先端部は押し部材３７の壁３６と反対側の側面に当接した状態に維持される。このため、ダイヤルノブ１４を時計方向へ回転操作すること、すなわちダイヤルノブ１４をパーキング位置「Ｐ」から他の操作位置「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」へ操作することが規制される。

先のステップＳ１０１において、制御回路５２はダイヤルノブ１４がパーキング位置「Ｐ」ではない旨判断されるとき（ステップＳ１０１でＮＯ）、自動復帰動作を実行する。すなわち、制御回路５２はダイヤルノブ１４をパーキング位置「Ｐ」へ戻すためにモータ３１を駆動する（ステップＳ１０５）。モータ３１の回転方向は押し部材３７を第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２へ移動させるときと同じである。制御回路５２はダイヤルノブ１４がパーキング位置「Ｐ」に達するまでモータ３１を駆動させる（ステップＳ１０６でＮＯ）。そして制御回路５２はダイヤルノブ１４がパーキング位置「Ｐ」に達した旨検出されるとき（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、先のステップＳ１０４へ処理を移行してモータ３１を停止させる。

ダイヤルノブ１４がパーキング位置「Ｐ」に達したとき、押し部材３７は第２の位置Ｐ２に達する。このため、ダイヤルノブ１４がパーキング位置「Ｐ」に復帰した以降、ダイヤルノブ１４を時計方向へ回転操作すること、すなわちダイヤルノブ１４をパーキング位置「Ｐ」から他の操作位置「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」へ操作することが規制される。なお、モータ３１を停止させる前にナット３３が第２の位置Ｐ２に達しているかどうかを確認してもよい。

＜シフト装置の動作：エンジン始動時＞
つぎに、エンジン始動時におけるシフト装置の動作を説明する。
エンジンが停止している状態でエンジンスイッチ５３がオンされたとき、制御回路５２は図８のフローチャートに示される各処理を実行する。このとき、ダイヤルノブ１４はパーキング位置「Ｐ」に、押し部材３７は第２の位置Ｐ２に維持されている。

制御回路５２はまずフットブレーキスイッチ５４がオンしているかどうかを判断する（ステップＳ２０１）。制御回路５２はフットブレーキスイッチ５４がオンしている旨判断されるとき（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、シフトロック解除動作を実行する。すなわち、制御回路５２は押し部材３７を第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１へ移動させるためにモータ３１を駆動する（ステップＳ２０２）。そして、制御回路５２は押し部材３７が第１の位置Ｐ１に至った旨検出されるとき（ステップＳ２０３）、モータ３１を停止させて（ステップＳ２０４）、処理を終了する。

押し部材３７が第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１へ退避することにより、受け部材３８の先端部が押し部材３７の壁３６と反対側の側面に当接した状態が解除される。また、ダイヤルノブ１４を時計方向へ回転操作すること、すなわちダイヤルノブ１４をパーキング位置「Ｐ」から他の操作位置「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」へ操作することが許容される。

先のステップＳ２０１において、制御回路５２はフットブレーキスイッチ５４がオンしていない旨判断されるとき（ステップＳ２０１でＮＯ）、押し部材３７を第２の位置Ｐ２に維持する（ステップＳ２０５）。すなわち、制御回路５２はモータ３１を駆動させることなく処理を終了する。

ダイヤルノブ１４は時計方向へ回転操作すること、すなわちパーキング位置「Ｐ」から他の操作位置「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」へ操作することが規制されたシフトロック状態に維持される。

＜実施の形態の効果＞
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）単一の送り機構３０を利用して自動復帰動作およびシフトロック動作をそれぞれ実行することができる。すなわち、従来別個に設けられていたシフトロック機構と自動復帰機構とが統合されている。２つの機構を別個に設ける場合に比べて、シフト装置１１の部品点数を抑えることができるし、その分製品コストを低減することも可能である。また、シフト装置１１の体格を小さくすることが可能である。

（２）送り機構３０はその駆動源として単一のモータ３１を有している。すなわち、制御回路５２の制御対象はモータ３１だけである。このため、モータ３１の制御負担が軽減される。自動復帰機構およびシフトロック機構を別個に設ける場合、それら機構にはそれぞれ駆動源（アクチュエータ）を持たせる必要がある。制御回路は２つの駆動源を制御する必要があるため、その分制御回路の制御負担も増える。

（３）受け部材３８はダイヤルノブ１４の回転方向に対して交わる方向（本例ではダイヤルノブ１４の半径方向）へ突出している。受け部材３８が突出する分、押し部材３７を受け部材３８に係合させやすくなる。また、受け部材３８の突出長さおよび押し部材３７の移動範囲の調節を通じて、押し部材３７と受け部材３８との係合する範囲を調節することが可能である。

（４）シフト装置１１は、押し部材３７の位置を検出するセンサとして第１および第２の位置センサ４１，４２を有している。制御回路５２は第１および第２の位置センサ４１，４２を通じて押し部材３７が第１の位置Ｐ１または第２の位置Ｐ２に達した旨検出されるときモータ３１を停止させる。このため、押し部材３７をより正確に第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２にそれぞれ停止させることができる。

（５）ダイヤルノブ１４がパーキング位置「Ｐ」に位置している場合、押し部材３７が第２の位置Ｐ２に位置しているとき、押し部材３７の受け部材３８と反対側の側面は壁３６に接する。この状態でダイヤルノブ１４が他の位置「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」へ向けて操作されたとき、押し部材３７は受け部材３８に押されて受け部材３８と反対方向へ移動しようとする。しかし、当該移動しようとする押し部材３７は壁３６に押し付けられるかたちで受け止められる。このため、ダイヤルノブ１４の操作をより確実にロックすることができる。

（６）押し部材３７は直線運動する。後述するように押し部材３７を回転させることも考えられるところ、当該構成を採用する場合に比べて設置スペースを節約することが可能となる。なお、押し部材の動作方法は製品仕様などに応じて適宜選択すればよい。

＜第２の実施の形態＞
つぎに、シフト装置の第２の実施の形態を説明する。
図９に示すように、本例のシフト装置６１も第１の実施の形態と同様にダイヤルノブ１４を有している。ダイヤルノブ１４の周面には受け部材３８も設けられている。ただし、受け部材３８は矩形板状であってその先端部には丸みを持たせてもよい。また、図示はしないがシフト装置６１にも先の図２に示される戻り止め機構２０が設けられる。すなわち、シフト装置６１も第１の実施の形態と同様にステーショナリータイプである。

シフト装置６１は先の送り機構３０に代えて回転機構６２を有している。図９において、回転機構６２はダイヤルノブ１４の下方に設けられている。回転機構６２はモータ３１、ウォーム６４、二段歯車６５および歯車６６を有している。

ウォーム６４はモータ３１の出力軸３１ａに対して同軸状に取り付けられている。二段歯車６５はダイヤルノブ１４の軸線と平行に延びる軸線を中心として回転する。二段歯車６５の軸線とウォーム６４の軸線とは互いに直交するねじれの位置関係にある。二段歯車６５の下段部分である大径歯車６５ａはウォーム６４と噛み合っている。二段歯車６５の上段部分である小径歯車６５ｂは歯車６６と噛み合っている。したがって、モータ３１の回転はウォーム６４および二段歯車６５を介して歯車６６に伝達される。

図１０に示すように、歯車６６の下面中央には支持部６６ａが設けられている。支持部６６ａの周面には押し部材６７が設けられている。押し部材６７は歯車６６の半径方向へ延びるとともに歯車６６の周面（歯先円）から突出している。押し部材６７はたとえば矩形板状であってその先端面６７ａは平面であることが好ましい。また押し部材６７の先端における２つの角部には丸みが設けられていてもよい。押し部材６７はダイヤルノブ１４の回転中心軸Ｏ１に対して平行に延びる歯車６６の軸線Ｏ２を中心として回転する。

図９に示すように、シフト装置６１は基板４０も有している。基板４０には第１のストッパ６８および第２のストッパ６９が設けられている。第１および第２のストッパ６８，６９は歯車６６よりも大径の同心円上に、換言すれば押し部材６７の回転軌跡上に間隔をおいて設けられている。

押し部材６７はモータ３１の駆動を通じて図９に実線で示される第１の位置Ｐ１と図９に二点鎖線で示される第２の位置Ｐ２との間を移動する。第１の位置Ｐ１は押し部材６７の第１の側面が第１のストッパ６８に当接する位置である。第２の位置Ｐ２は押し部材６７の第２の側面が第２のストッパ６９に当接する位置である。押し部材６７は第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２へ移動する過程においてダイヤルノブ１４の受け部材３８と当接可能である。

図１１に矢印Ｂ１で示されるように、ダイヤルノブ１４がパーキング位置「Ｐ」に位置している場合、歯車６６の回転を通じて押し部材６７が第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に至ったとき、押し部材６７の先端面６７ａは受け部材３８の先端側面に当接する。ダイヤルノブ１４をその軸線方向からみたとき、歯車６６の中心を通る押し部材６７の中心線とダイヤルノブ１４の中心を通る受け部材３８の中心線とは互いに直交する。このとき、ダイヤルノブ１４を時計方向へ回転操作すること、すなわちダイヤルノブ１４をパーキング位置「Ｐ」から他の操作位置「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」へ操作することが規制される（シフトロック動作）。

また、ダイヤルノブ１４がパーキング位置「Ｐ」以外の位置、すなわちリバース位置「Ｒ」、ニュートラル位置「Ｎ」またはドライブ位置「Ｄ」に位置しているとき、押し部材６７が第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２へ移動する過程において受け部材３８が図１１中の右方へ向けて押される。これによりダイヤルノブ１４が反時計方向へ回転してパーキング位置「Ｐ」に復帰する（自動復帰動作）。ダイヤルノブ１４がパーキング位置「Ｐ」に復帰した以降、押し部材６７の先端面６７ａは受け部材３８の先端側面に当接した状態に維持される。

図１２に矢印Ｂ２で示されるように、ダイヤルノブ１４がパーキング位置「Ｐ」に位置している場合、押し部材６７が第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１へ退避することにより、受け部材３８の先端側面が押し部材６７の先端面６７ａに当接した状態が解除される。このとき、図１２に矢印Ｂ３で示されるように、ダイヤルノブ１４を時計方向へ回転操作すること、すなわちダイヤルノブ１４をパーキング位置「Ｐ」から他の操作位置「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」へ操作することが許容される（シフトロック解除動作）。

図９に示すように、基板４０には第１の実施の形態と同様に第１および第２の位置センサ４１，４２が設けられている。ただし、第１の位置センサ４１は第１の位置Ｐ１に位置するときの押し部材６７に対して、第２の位置センサ４２は第２の位置Ｐ２に位置するときの押し部材６７に対して、それぞれ歯車６６の軸線Ｏ２に沿った方向において対向する。第１の位置センサ４１は第１の位置Ｐ１に位置するときの押し部材６７を、第２の位置センサ４２は第２の位置Ｐ２に位置するときの押し部材６７を検出する。

また、シフト装置６１は先の図６に示されるノブ位置センサ５１および制御回路５２を有している。制御回路５２はノブ位置センサ５１を通じてダイヤルノブ１４の位置を検出し、当該検出されるダイヤルノブ１４の位置に応じて変速機５５に対する指令信号を生成する。また、制御回路５２はエンジンスイッチ５３、フットブレーキスイッチ５４、第１の位置センサ４１および第２の位置センサ４２のオンオフ状態に基づきモータ３１の駆動を制御する。

＜シフト装置の動作：特定の事象検出時＞
つぎに、特定の事象が検出されるときのシフト装置の動作を説明する。
特定の事象が検出された旨示すトリガ信号を受信したとき、制御回路５２は先の図７のフローチャートに示される各処理と同様の処理を実行する。このとき、押し部材６７は第１の位置Ｐ１に維持されている。

制御回路５２はダイヤルノブ１４がパーキング位置「Ｐ」に位置しているとき（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、シフトロック動作（ステップＳ１０２〜ステップＳ１０４）を実行する。受け部材３８の先端側面が押し部材６７の先端面６７ａに当接することにより、ダイヤルノブ１４をパーキング位置「Ｐ」から他の操作位置「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」へ操作することが規制される。また、制御回路５２はダイヤルノブ１４がパーキング位置「Ｐ」に位置していないとき（ステップＳ１０１でＮＯ）、自動復帰動作（ステップＳ１０５〜ステップＳ１０６）を実行する。そして制御回路５２はダイヤルノブ１４がパーキング位置「Ｐ」に達したとき（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、モータ３１を停止させる（ステップＳ１０４）。

＜シフト装置の動作：エンジン始動時＞
つぎに、エンジン始動時におけるシフト装置の動作を説明する。
エンジンが停止している状態でエンジンスイッチ５３がオンされたとき、制御回路５２は先の図８のフローチャートに示される各処理と同様の処理を実行する。このとき、ダイヤルノブ１４はパーキング位置「Ｐ」に、押し部材６７は第２の位置Ｐ２に維持されている。

制御回路５２はフットブレーキスイッチ５４がオンしているとき（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、シフトロック解除動作（ステップＳ２０２〜ステップＳ２０４）を実行する。押し部材６７が第２の位置Ｐ２から第１の位置Ｐ１へ退避することにより、ダイヤルノブ１４をパーキング位置「Ｐ」から他の操作位置「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」へ操作することが許容される。また、制御回路５２はフットブレーキスイッチ５４がオンしていないとき（ステップＳ２０１でＮＯ）、押し部材６７を第２の位置Ｐ２に維持する（ステップＳ２０５）。ダイヤルノブ１４はパーキング位置「Ｐ」から他の操作位置「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」へ操作することが規制されたシフトロック状態に維持される。

＜実施形態の効果＞
したがって、本実施の形態によれば、第１の実施の形態の（１）〜（４）の効果に加え、以下の効果を得ることができる。

（７）シフトロック状態でダイヤルノブ１４がパーキング位置「Ｐ」から他の位置「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」へ向けて操作されることも想定される。この点、本例ではダイヤルノブ１４がパーキング位置「Ｐ」に位置している場合、押し部材６７が第２の位置Ｐ２に位置しているとき、押し部材６７の先端面６７ａは受け部材３８の先端側面に当接する。また、ダイヤルノブ１４の軸線方向からみて、歯車６６の中心を通る押し部材６７の中心線とダイヤルノブ１４の中心を通る受け部材３８の中心線とは互いに直交した状態に維持される。このため、シフトロック状態でダイヤルノブ１４が操作された場合であれ当該操作に伴い移動しようとする受け部材３８を好適に受け止めることができる。したがって、ダイヤルノブ１４の操作をより確実にロックすることができる。また、第１の実施の形態において第２の位置Ｐ２に位置する押し部材３７を支持する壁３６に相当する部材を別途設ける必要がない。

＜他の実施の形態＞
なお、第１および第２の実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・第１および第２の実施の形態では円柱状のダイヤルノブ１４を採用したが、ダイヤルノブ１４の形状は適宜変更してもよい。たとえば四角柱あるいは五角柱などの多角柱状、または楕円柱状のダイヤルノブ１４を採用してもよい。

・第１および第２の実施の形態において、受け部材３８はダイヤルノブ１４と一体形成してもよいし、別部材として設けてもよい。受け部材３８がダイヤルノブ１４と一体的に回転すればよい。

・第１および第２の実施の形態では、ダイヤルノブ１４に対して４つの操作位置「Ｐ」，「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」を設定したが、これら操作位置は変速機５５に設定されるシフトレンジに応じて適宜変更すればよい。各凹部２４ｐ，２４ｒ，２４ｎ，２４ｄの個数および配置間隔なども同様である。

・第１および第２の実施の形態では、案内部材２１をケース１３に、ピン２２をダイヤルノブ１４に設けたが、案内部材２１をダイヤルノブ１４に、ピン２２をケース１３に設けてもよい。

・第１の実施の形態では、図７のフローチャートに示されるように、エンジンが停止されるなどの特定の事象が検出された旨示すトリガ信号を受信したとき、ダイヤルノブ１４がパーキング位置「Ｐ」に位置しているかどうかを判断するようにした（ステップＳ１０１）。しかし、当該判断を実行しない手順を採用してもよい。すなわち、図１３のフローチャートに示すように、特定の事象が検出された旨示すトリガ信号を受信したとき、制御回路５２は押し部材３７を第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２へ移動させるためにモータ３１を駆動する（ステップＳ３０１）。そして、制御回路５２は押し部材３７が第２の位置Ｐ２に至った旨検出されるとき（ステップＳ３０２）、モータ３１を停止させて（ステップＳ３０３）、処理を終了する。シフトロック動作および自動復帰動作のいずれを実行する場合であれ、押し部材３７を第２の位置Ｐ２へ移動させる点では同じである。なお、第２の実施の形態において図１３のフローチャートに係る手順を採用してもよい。この手順を採用する場合、先の図７のフローチャートにおけるステップＳ１０１、ステップＳ１０５およびステップＳ１０６の各処理を実行しないようにしてもよい。この場合、制御回路５２の演算負荷を低減させることが可能となる。

・第２の実施の形態では、第１および第２の位置センサ４１，４２により押し部材６７が検出されたときにモータ３１を停止するようにしたが、つぎのようにしてもよい。すなわち、押し部材６７が第１のストッパ６８または第２のストッパ６９に当接した後もモータ３１を駆動させ続けるとき、モータ負荷の増大に伴いモータ３１の電流値も増大する。このことを利用して、モータ３１の電流値を監視し、当該電流値がしきい値を超えたときにモータ３１を停止させる。なお、第１の実施の形態においてもモータ３１の電流値に基づいてモータ３１を停止させてもよい。この場合、押し部材６７が第１および第２の位置Ｐ１，Ｐ２にそれぞれ達したとき、押し部材３７が当接する２つのストッパを設ける。この構成を採用する場合、第１および第２の位置センサ４１，４２を省略してもよい。

・第２の実施の形態における回転機構６２の構成は適宜変更してもよい。たとえば二段歯車６５を省略してウォーム６４を歯車６６に直接噛み合わせてもよい。逆にウォーム６４と歯車６６との間に二段歯車６５以外にも単数または複数の他の歯車をさらに介在させてもよい。すなわち、モータ３１の回転力が押し部材６７の回転に変換されればよく、動力伝達機構としては適宜の構成を採用すればよい。

・第１および第２の実施の形態では、第１および第２の位置センサ４１，４２により押し部材６７が検出されたときにモータ３１を停止するようにしたが、つぎのようにしてもよい。すなわち図６に二点鎖線で示されるように、モータ３１の回転角を検出する回転角センサ４３を設ける。押し部材３７，６７はモータ３１の回転角（回転量）に応じて移動するため、制御回路５２は回転角センサ４３を通じて検出されるモータ３１の回転角に基づき押し部材３７，６７の位置を検出することができる。制御回路５２は押し部材３７，６７が第１の位置Ｐ１または第２の位置Ｐ２に至った旨検出されるときモータ３１を停止させる。この構成を採用する場合、第１および第２の位置センサ４１，４２を省略してもよいし、回転角センサ４３と併せて有効に利用するようにしてもよい。たとえば、モータ３１の回転角に基づきモータ３１が停止されたとき、何らかの原因で押し部材３７，６７が第１の位置Ｐ１または第２の位置Ｐ２と異なる位置で停止することも考えられる。この場合、制御回路５２は、第１の位置センサ４１または第２の位置センサ４２によって押し部材３７，６７が第１の位置Ｐ１または第２の位置Ｐ２まで移動したことが検出されるまでモータ３１をさらに回転させる。

・第１および第２の実施の形態では、押し部材３７，６７の駆動源として回転アクチュエータであるモータ３１を採用したが、リニアアクチュエータを採用してもよい。リニアアクチュエータとしてはプランジャを直線的に移動させるリニアソレノイドなどがある。

・第１および第２の実施の形態において、受け部材３８はダイヤルノブ１４の半径方向へ突出させたが、受け部材３８の突出方向は半径方向に限られない。たとえばダイヤルノブ１４の下面あるいは上面に受け部材３８に相当するカム突部などを設け、当該カム突部が押し部材３７，６７によって押されるようにする。

＜他の技術的思想＞
次に、前記実施の形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）押し部材が第１の位置から第２の位置へ直線移動したとき、受け部材は押し部材の側面に当接することを前提としたうえで、第２の位置に位置する押し部材において受け部材が当接する側面と反対側の側面に当接する支持壁を有すること。

（ロ）押し部材が第１の位置から第２の位置へ回転移動したとき、受け部材の先端側面は押し部材の先端に設けられた平面に当接すること。
（ハ）受け部材の先端側面が押し部材の先端に設けられた平面に当接した状態において、ダイヤルノブの軸線に沿った方向からみたとき、ダイヤルノブの中心を通る受け部材の中心線と、押し部材の中心線とは互いに直交すること。

（ニ）制御回路は、車両の走行用駆動源を停止させるための操作が検出される場合には押し部材を第１の位置から第２の位置へ移動させるために、また車両の走行用駆動源を始動させるための操作が検出される場合に前記規制の解除条件が成立するときには押し部材を第２の位置から第１の位置へ移動させるために、アクチュエータを駆動させること。

１１，６１…シフト装置、１４…ダイヤルノブ、２０…戻り止め機構、３１…モータ（アクチュエータ）、３６…壁（支持壁）、３７…押し部材、３８…受け部材（ノブの一部）、４１…第１の位置センサ、４２…第２の位置センサ、５２…制御回路、５５…変速機、Ｐ１…第１の位置、Ｐ２…第２の位置。

Claims (5)

1. 車両の変速機のシフトレンジを選択するために回転操作される位置保持型のノブと、アクチュエータと、アクチュエータに連動してノブのパーキング位置から他の位置への操作を許容する第１の位置とノブの一部に係合してノブのパーキング位置から他の位置への操作を規制する第２の位置との間を移動する押し部材と、アクチュエータを制御する制御回路と、を備え、
   前記ノブの一部として、ノブが前記他の位置に保持されているとき押し部材の移動軌跡上に存在するとともに第１の位置から第２の位置へ向かう押し部材との係合を通じて押し部材の移動をノブのパーキング位置へ向けた回転に変換する受け部材を設け、
   制御回路は、シフトレンジをパーキングレンジに切り替えるべきとして予め設定された特定の事象が検出される場合には押し部材を第１の位置から第２の位置へ移動させるために、また車両の走行用駆動源が始動される場合に前記規制の解除条件が成立するときには押し部材を第２の位置から第１の位置へ移動させるために、アクチュエータを駆動させるシフト装置。
2. 請求項１に記載のシフト装置において、
   前記受け部材はノブの回転方向に対して交わる方向へ突出しているシフト装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のシフト装置において、
   押し部材の位置を検出するセンサを有し、
   制御回路はセンサを通じて押し部材が第１の位置または第２の位置に達した旨検出されるときモータを停止させるシフト装置。
4. 請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のシフト装置において、
   押し部材はアクチュエータに連動して直線運動するシフト装置。
5. 請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のシフト装置において、
   押し部材はアクチュエータに連動してノブの回転中心軸に対して平行に延びる軸線を中心として回転するシフト装置。