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発明の名称 自動変速機のシフト装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−30762(P2007−30762A)
公開日 平成19年2月8日(2007.2.8)
出願番号 特願2005−219197(P2005−219197)
出願日 平成17年7月28日(2005.7.28)
代理人 【識別番号】100064414
【弁理士】
【氏名又は名称】磯野 道造
発明者 平峰 幸太郎
要約 課題
運転者がシフトレバーを操作する意思がない場合には、シフトレバーをロックして操作できないようにする自動変速機のシフト装置を提供する。

解決手段
運転者の手の一部を載せるための凸面部2bに、この凸面部2bに運転者の手の一部が載っている状態であるか否かを検出するセンサ部16を設け、制御装置は、センサ部16から凸面部2bに運転者の手の一部が載っている状態であることを示す信号が入力された場合には、シフトレバーロック機構にロック解除信号を出力してシフトレバー5ロック解除制御を実行し、センサ部16から凸面部2bに運転者の手の一部が載っている状態であることを示す信号が入力されていない場合には、シフトレバーロック機構にロック信号を出力してシフトレバー5のロック制御を実行する。
特許請求の範囲
【請求項1】
複数のシフト位置に移動自在に設置されたシフトレバーと、前記シフトレバーをロックおよびロック解除自在なロック手段と、前記ロック手段による前記シフトレバーのロックおよびロック解除動作を制御する制御手段と、前記シフトレバーと車両の運転席との間の前記シフトレバー側近傍に、運転者の手の一部を載せるための凸面部と、を備えた自動変速機のシフト装置であって、
前記凸面部に、この凸面部に運転者の手の一部が載っている状態であるか否かを検出する検出手段を設け、
前記制御手段は、前記検出手段から前記凸面部に運転者の手の一部が載っている状態であることを示す信号が入力された場合には、前記ロック手段にロック解除信号を出力して前記シフトレバーのロック解除制御を実行し、前記検出手段から前記凸面部に運転者の手の一部が載っている状態であることを示す信号が入力されていない場合には、前記ロック手段にロック信号を出力して前記シフトレバーのロック制御を実行する、
ことを特徴とする自動変速機のシフト装置。
【請求項2】
前記シフト装置は、前記シフトレバーを操作したときのシフト位置を検知するシフト位置検知手段を有し、前記シフトレバーの操作時における前記シフト位置検知手段からの検知信号に基づいて、電気的に自動変速機の複数のレンジを切り替え自在である、
ことを特徴とする請求項1に記載の自動変速機のシフト装置。
【請求項3】
自動変速機の複数のシフト位置のうちいずれかを選択するシフトレバーと、このシフトレバーにより選択されたシフト位置に応じて前記自動変速機のシフト位置を切替えるアクチュエータと、このアクチュエータへ切替指令信号を出力する制御手段と、前記シフトレバーと車両の運転席との間の前記シフトレバー側近傍に、運転者の手の一部を載せるための凸面部と、を備えた自動変速機のシフト装置であって、
前記凸面部に、この凸面部に運転者の手の一部が載っている状態であるか否かを検出する検出手段を設け、
前記制御手段は、前記検出手段から前記凸面部に運転者の手の一部が載っている状態であることを示す信号が入力された場合のみ、前記アクチュエータへの切替指令信号を出力する、
ことを特徴とする自動変速機のシフト装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両に搭載される自動変速機のシフト装置に関する。
【背景技術】
【0002】
自動変速機を搭載した車両(自動車)は、シフト装置に設けたシフトレバーを操作することで自動変速機の複数のレンジのうちいずれかを選択して切り替えるようになっている。また、前記シフトレバーの上部先端に設けたシフトノブには、このシフトレバーが不用意に操作されないようにするシフトレバーロック機構のロック状態を解除する解除ボタン(リリースボタン)が設けられている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
前記特許文献1に開示されているような自動変速機のシフトレバーを、例えば、N(ニュートラル)位置からR(リバース)位置などに移動させる操作を行なう場合、前記解除ボタンを押してシフトレバーロック機構のロックを解除することにより、シフトレバーの操作が可能となる。
【特許文献1】特開平6−174078号公報(図1)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、前記特許文献1に開示されているような従来のシフトレバー装置では、例えば、シフトレバーがN(ニュートラル)位置にあるときは前記解除ボタンを押すことなくD(ドライブ)位置に自在に操作することができる。このため、シフトレバーがN(ニュートラル)位置にあるときに、例えば、運転者の肘などがシフトノブに不用意に触れたり、あるいは運転者以外の乗員が誤ってシフトノブに触れた場合は、運転者がD位置に操作する意思がないにもかかわらず、シフトレバーがD位置に操作されることがある。
【0005】
そこで、本発明は、運転者がシフトレバーを操作する意思がない場合には、シフトレバーをロックして操作できないようにする自動変速機のシフト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】
【0006】
前記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、複数のシフト位置に移動自在に設置されたシフトレバーと、前記シフトレバーをロックおよびロック解除自在なロック手段と、前記ロック手段による前記シフトレバーのロックおよびロック解除動作を制御する制御手段と、前記シフトレバーと車両の運転席との間の前記シフトレバー側近傍に、運転者の手の一部を載せるための凸面部と、を備えた自動変速機のシフト装置であって、前記凸面部に、この凸面部に運転者の手の一部が載っている状態であるか否かを検出する検出手段を設け、前記制御手段は、前記検出手段から前記凸面部に運転者の手の一部が載っている状態であることを示す信号が入力された場合には、前記ロック手段にロック解除信号を出力して前記シフトレバーのロック解除制御を実行し、前記検出手段から前記凸面部に運転者の手の一部が載っている状態であることを示す信号が入力されていない場合には、前記ロック手段にロック信号を出力して前記シフトレバーのロック制御を実行することを特徴としている。
【0007】
請求項1に記載の発明によれば、運転者がシフト操作を行なうために凸面部上に運転者の手の一部が載っている状態のときだけ、ロック手段によるシフトレバーのロックが解除されてシフト操作可能となり、運転者が凸面部上に運転者の手の一部が載っていない状態のときは、ロック手段によってシフトレバーをロック状態に維持することができる。
【0008】
また、請求項2に記載の発明は、前記シフト装置が、前記シフトレバーを操作したときのシフト位置を検知するシフト位置検知手段を有し、前記シフトレバーの操作時における前記シフト位置検知手段からの検知信号に基づいて、電気的に自動変速機の複数のレンジを切り替え自在であることを特徴としている。
【0009】
請求項2に記載の発明によれば、シフト位置検知手段からの検知信号に基づいて、電気的に自動変速機の複数のレンジを切り替え自在なシフト・バイ・ワイヤ方式のシフト装置ように、ホームポジションから各シフト位置に操作自在なシフトレバーに対して、運転者が凸面部上に運転者の手の一部を載せていないとき(運転者がシフト操作の意思がないとき)は、ロック手段によってロック状態に維持することが可能となる。
【0010】
また、請求項3に記載の発明は、自動変速機の複数のシフト位置のうちいずれかを選択するシフトレバーと、このシフトレバーにより選択されたシフト位置に応じて前記自動変速機のシフト位置を切替えるアクチュエータと、このアクチュエータへ切替指令信号を出力する制御手段と、前記シフトレバーと車両の運転席との間の前記シフトレバー側近傍に、運転者の手の一部を載せるための凸面部と、を備えた自動変速機のシフト装置であって、前記凸面部に、この凸面部に運転者の手の一部が載っている状態であるか否かを検出する検出手段を設け、前記制御手段は、前記検出手段から前記凸面部に運転者の手の一部が載っている状態であることを示す信号が入力された場合のみ、前記アクチュエータへの切替指令信号を出力することを特徴とする。
【0011】
請求項3に記載の発明によれば、制御手段が、検出手段から凸面部に運転者の手の一部が載っているときにのみ、アクチュエータへの切替指令信号を出力することにより、シフトノブから解除ボタンを省くことができ、シフトレバーの操作性を向上させることができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、運転者がシフト操作を行なうために凸面部上に運転者の手の一部が載っている状態のときだけ、ロック手段によるシフトレバーのロックが解除されてシフト操作可能となり、運転者が凸面部上に運転者の手の一部が載っていない状態のときは、ロック手段によってシフトレバーがロック状態に維持することができる。よって、運転者がシフト操作の意思がなく、凸面部上に運転者の手の一部を載せていないとき(運転者がシフト操作の意思のないとき)に、例えば、運転者の肘などがシフトノブに不用意に触れたり、あるいは運転者以外の乗員が誤ってシフトノブに触れても、シフトレバーが移動してシフト操作されることを防止することができる。
【0013】
また、本発明によれば、運転者がシフト操作を行なうために凸面部上に運転者の手の一部が載っている状態のときだけ、シフトレバーのシフト操作によってアクチュエータが作動する。よって、運転者がシフト操作の意思がなく、凸面部上に運転者の手の一部を載せていないときに、運転者や運転者以外の乗員が誤ってシフトノブに触れて、シフトレバーが誤操作されても、自動変速機のレンジの切り替えを不能にして、シフト装置が誤作動されることを防止できる。
そして、制御手段が、検出手段から凸面部に運転者の手の一部が載っているときにのみ、アクチュエータへの切替指令信号を出力して、シフト操作を可能とすることにより、シフトノブの解除ボタンやロック機構を省略して、シフトノブおよびシフト装置の構造をシンプル化することができると共に、シフトレバーの操作性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
〈実施形態1〉
図1は、本発明の実施形態1に係る自動変速機のシフト装置を示す概略斜視図、図2は、このシフト装置を示す概略側面図、図3は、このシフト装置を示す概略平面図、図4は、このシフト装置の概略構成図、図5は、このシフト装置を搭載した車両を示す概略図、図6は、凸面部の斜面上に運転者の手首付近を載せた状態を示す要部概略側面図である。
なお、図3の上側が、このシフト装置を搭載した車両の前側であり、図3の下側が、このシフト装置を搭載した車両の後側である。本実施形態1では、シフト・バイ・ワイヤ方式のシフト装置に適用した例である。
【0015】
図1に示すように、本実施形態1に係るシフト・バイ・ワイヤ方式のシフト装置1は、ケース本体2の上面2aの中央部にシフトパターンを形成するゲート溝3が形成されており、このゲート溝3には、先端にシフトノブ4を取り付けたシフトレバー5が挿通されている。なお、このシフト装置1は、本実施形態1では図5に示すように、車両(自動車)Cの運転席Sの斜め前方近傍のフロア(コンソール)上に設置されている。
【0016】
ゲート溝3は、車両C(図5参照)の前後方向に沿って延びる直線状の第1ゲート溝3aと、この第1ゲート溝3aの前端(図1の斜め左上側)から右側に向けて形成した第2ゲート溝3bと、この第1ゲート溝3aの後端(図1の斜め右下側)から左側に向けて形成した第3ゲート溝3cを有しており、第1ゲート溝3aの前端近傍がN(ニュートラル)位置、第1ゲート溝3aの後端近傍がD(ドライブ)位置、第2ゲート溝3b内がR(リバース)位置、第3ゲート溝3c内がL(ロー)位置である。
【0017】
ケース本体2の上面2aの前端側(図1の斜め左上側)には、プッシュボタン方式のP(パーキング)操作ボタン6が設けられている。また、ケース本体2内には、シフトレバー5をゲート溝3(第1ゲート溝3a、第2ゲート溝3b、第3ゲート溝3c)に沿って揺動自在に支持する支持機構(不図示)と、シフトレバー5を第1ゲート溝3a内のN位置もしくはD位置のいずれかに操作した後に手を放すことにより、中立位置(ホームポジション:以下、H位置という)7に自動的に復帰させる復帰機構(不図示)が設けられている。なお、P操作ボタン6が押されてP位置信号が入力された後には、シフトレバー5はH位置7に位置している。
【0018】
シフトレバー5をR位置である第2ゲート溝3b内に入れたとき、およびシフトレバー5をL位置である第3ゲート溝3c内に入れたときには、ディテント機構(不図示)によってその位置に保持するように構成されている。この保持解除は、シフトレバー5を第1ゲート溝3a側に手で押して戻すことで行うことができる。また、ケース本体2内には、運転者がシフトノブ4をシフト操作したときのシフトレバー5のシフト位置(前記したR、N、D、Lの各位置およびH位置7)を検知するためのシフト位置検知部8(図4参照)が設けられている。
【0019】
また、図4に示すように、シフト装置1は制御装置(ECU)10を備えており、シフト装置1は、この制御装置(ECU)10を介して自動変速機11に電気的に接続されている。自動変速機11は、トルクコンバータ12を介してエンジン13の出力軸(不図示)に連結されている。自動変速機11の油圧制御部14には、自動変速機11のレンジ切り替えを行うための電動アクチュエータ14aが設けられている。油圧制御部14および電動アクチュエータ14aは、制御装置10からの制御信号に基づいて駆動制御される。
【0020】
制御装置10は、運転者がシフトノブ4を操作したときに、揺動するシフトレバー5の位置に基づいてシフト位置検知部8から入力されるシフト位置検知信号に基づいて、油圧制御部14および電動アクチュエータ14aに制御信号を出力して両者を駆動制御し、自動変速機11のレンジを切り替える構成になっている。また、制御装置10は、運転者がP操作ボタン6を押圧操作したときに、P操作ボタン6の押圧操作に応じて入力されるP位置信号に基づいて、油圧制御部14および電動アクチュエータ14aに制御信号を出力して両者を駆動制御し、自動変速機11のレンジをPレンジに切り替える構成になっている。
【0021】
さらに、制御装置10は、後記するセンサ部16(図1参照)から入力される検知信号に基づいて、後記するシフトレバーロック機構15(図2参照)に信号を出力してシフトレバーロック機構15を制御し、シフトレバー5のロックおよびロック解除を行なう構成になっている(詳細は後述する)。
【0022】
自動変速機11の各レンジ(R、N、D、L)は、シフト装置1のゲート溝3(第1ゲート溝3a、第2ゲート溝3b、第3ゲート溝3c)によって形成された各シフト位置(R、N、D、L)に対応している。なお、自動変速機11がNレンジに選択された場合は、自動変速機11のエンジン13側と駆動輪(不図示)側との動力伝達を遮断した中立状態に設定される。また、P操作ボタン6の押圧操作によって自動変速機11がPレンジに選択された場合は、エンジン13側と駆動輪(不図示)側との動力伝達を遮断した中立状態に設定されるとともに、電動パーキングロック機構(不図示)が作動して自動変速機11の出力軸(不図示)を機械的にロックする構成となっている。
【0023】
また、シフト装置1のケース本体2内には、シフトレバー5をロックおよびロック解除自在なシフトレバーロック機構15(図2、図4参照)が設けられている。また、シフトレバーロック機構15は、P操作ボタン6を押圧操作したP(パーキング)位置の時には、シフトレバー5をH位置7にシフトロックするように構成されている。前記シフトレバーロック機構15としては、例えば、通電制御で作動するソレノイドを用いることができる。
【0024】
ケース本体2の上面2aの後端側(図1の斜め右下側)には、直線状の第1ゲート溝3aと同一方向に延びる凸面部2bが一体に形成されている。この凸面部2bの中央付近は、車両C(図5参照)の前後方向に対して後方側(運転席S(図5参照)に近い側)に向けて下がる斜面2cを有している。前記凸面部2bは、運転者が指先または手のひらの指先側でシフトノブ4を操作して所望のシフト位置にシフト操作するときに、手首付近の内側を載せるためのものである。なお、凸面部2bの中央付近よりもゲート溝3側の斜面は、シフトノブ4をD位置に操作した場合でも干渉しないように内側に湾曲している。
【0025】
また、図1〜図3に示すように、前記凸面部2bの斜面2cには、運転者がシフトノブ4を操作するシフト操作時に手首付近の内側が載ったことを検知するための検知手段としてのセンサ部16が設置されている。センサ部16には、例えば、公知の静電容量変化を検知するタッチセンサ、あるいは公知の荷重変化を検知する荷重センサなどのセンサを用いることができる。
【0026】
制御装置10は、センサ部16から検知信号が入力されたとき、すなわち、前記凸面部2bの斜面2cに手首付近の内側が載っているときは、シフトレバーロック機構15に対してシフトレバー5のロックを解除する信号(ロック解除信号)を出力する。また、制御装置10は、センサ部16から検知信号が入力されていないとき、すなわち、前記凸面部2bの斜面2cに手首付近の内側が載っていないときは、シフトレバーロック機構15に対してシフトレバー5のロックを維持する信号(ロック信号)を出力する。
【0027】
本実施形態1に係る自動変速機11のシフト装置1は前記のように構成されており、例えば、運転者にシフト操作の意思がなく、シフトノブ4に手のひらや指先が触れていない場合には、凸面部2bの斜面2cに配置されたセンサ部16では何も検出されず、制御装置10は、シフトレバーロック機構15によるシフトレバー5のロック状態を維持する。
【0028】
そして、この状況から図6に示すように、運転者がシフト操作を行なうために、凸面部2bの斜面2c上に運転者のシフト操作側の手首A付近の内側を載せて、シフトノブ4の傾斜部4a付近に人差し指、中指、薬指の各指先側を接触させたときに、手首A付近の内側がセンサ部16に接する。よって、この状況時には、センサ部16から制御装置10に検知信号が出力される。これにより、制御装置10からシフトレバーロック機構15に対してシフトレバー5のロックを解除させる信号が出力され、シフトレバー5のロックが解除される。よって、運転者は、シフトレバー5を所望のシフト位置(R、D、Lのいずれか)に操作することができる。
【0029】
また、P操作ボタン6の押圧操作によってP(パーキング)位置の状態になっている状況から、運転者が、シフトレバー5を所望のシフト位置(R、N、D、Lのいずれか)に操作する場合においても、前記同様に、凸面部2bの斜面2c上に手首付近の内側を載せると、センサ部16から制御装置10に検知信号が出力される。これにより、制御装置10からシフトレバーロック機構15に対してシフトレバー5のロックを解除させる信号が出力されてシフトレバー5のロックが解除され、シフトレバー5の操作が可能となる。
【0030】
このように、本実施形態1に係る自動変速機11のシフト装置1によれば、運転者がシフト操作を行なうために凸面部2bの斜面2c上に手首付近の内側を載せているときだけ、センサ部16から検知信号が出力されて、シフトレバーロック機構15によるシフトレバー5のロックが解除され、運転者が凸面部2bの斜面2c上に手首付近の内側を載せていないとき(シフト操作の意思がないとき)は、常にシフトレバーロック機構15によってシフトレバー5がロックされている。
【0031】
よって、運転者がシフト操作の意思がなく、凸面部2bの斜面2c上に手首付近の内側を載せていないときに、例えば、運転者の肘などがシフトノブ4に不用意に触れたり、あるいは運転者以外の乗員が誤ってシフトノブ4に触れても、シフトレバー5が揺動(移動)してシフト操作されることを防止することができる。
【0032】
また、従来では、P(パーキング)位置の状態のときから所望のシフト位置(R、N、D、Lのいずれか)に操作するときには、P解除ボタンを押し操作して、シフトレバーロック機構15によるシフトレバー5のロックを解除する構成であるが、本実施形態1では、凸面部2bの斜面2c上に手首付近の内側を載せたときだけ、すなわち、運転者がシフト操作の意思があるときだけ、シフトレバーロック機構15によるシフトレバー5のロックが解除されるので、P解除ボタンを不要とすることが可能となる。
【0033】
〈実施形態2〉
図7は、本発明の実施形態2に係る自動変速機のシフト装置を示す平面図である。なお、図1〜図6に示した実施形態1の自動変速機のシフト装置と同一構成部材には同一符合を付し、重複する説明は省略する。
【0034】
本実施形態2では、図7に示すように、前記センサ部16を設けた凸面部2bの斜面2c上に、運転者の手のひら付近の静脈パターンを検出する認証センサ部17を設けた構成である。認証センサ部17としては、例えば、銀行ATM等で用いられている手のひら静脈パターンを画像データとして検出する公知の生体認証技術を用いた認証センサなどを用いることができる。他の構成は前記した実施形態1と同様である。
【0035】
本実施形態2では、運転者がシフト操作を行なう際において、まず凸面部2bの斜面2c上に手のひら付近を載せると、認証センサ部17で静脈パターンが検出される。そして、この検出データを、制御装置10(図4参照)内の記憶部(不図示)に予め記憶している登録データ(例えば、このシフト装置が搭載されている車両の所有者の静脈パターンデータ)と照合し、一致した場合のみ、例えば、エンジン始動を許可する信号を出力するようにする。
【0036】
このように、運転者がシフト操作を行なう際において、凸面部2bの斜面2c上に手のひら付近を載せるだけで、登録されているユーザ(車両の所有者など)か否かを素早く容易に判定することが可能となり、セキュリティー機能を高めることができる。
【0037】
〈変形例〉
前記した実施形態1では、シフトレバーロック機構(ロック手段)15を備えた場合を説明したが、シフトレバーロック機構15はなくてもよい。
この場合は、凸面部2bに、運転者の手の一部が載っている状態であるか否かを検出するセンサ部(検出手段)16を設け、制御装置(制御手段)10によってセンサ部16から凸面部2bに運転者の手の一部が載っている状態であることを示す信号が入力された場合のみ、電動アクチュエータ(アクチュエータ)14aへの切替指令信号を出力するようにする。
このようにすることにより、制御装置10が、センサ部16から凸面部2bに運転者の手の一部が載っているときにのみ、電動アクチュエータ14aへの切替指令信号を出力して、シフト操作を可能とすることができる。よって、運転者がシフト操作の意思がなく、凸面部2b上に運転者の手の一部を載せていないときに、運転者や運転者以外の乗員が誤ってシフトノブ4に触れて、シフトレバー5が誤操作されても、電動アクチュエータ14aが作動せず、自動変速機11のレンジの切り替えをできないようにする。
なお、運転者が凸面部2b上に運転者の手の一部が載っていない状態のときに、シフトレバー5がシフト操作されるような場合には、その操作荷重などを検出し、アラームを鳴動して警報することによって、禁止操作であることを乗員に知らせるようにしてもよい。
【0038】
〈他の変形例〉
また、前記した各実施形態は、シフト・バイ・ワイヤ方式のシフト装置の例であったが、本発明はこれに限定されることなく、運転者によるシフトレバーのシフト操作を機械的に自動変速機側に伝達してレンジ切り替えを行なう通常のシフト装置においても、同様に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明の実施形態1に係る自動変速機のシフト装置を示す概略斜視図。
【図2】本発明の実施形態1に係る自動変速機のシフト装置を示す概略側面図。
【図3】本発明の実施形態1に係る自動変速機のシフト装置を示す概略平面図。
【図4】本発明の実施形態1に係る自動変速機のシフト装置を示す概略構成図。
【図5】本発明の実施形態1に係る自動変速機のシフト装置を搭載した車両を示す概略図。
【図6】凸面部の斜面上に運転者の手首付近を載せた状態を示す要部概略側面図。
【図7】本発明の実施形態2に係る自動変速機のシフト装置を示す概略平面図。
【符号の説明】
【0040】
1 シフト装置
2 ケース本体
2b 凸面部
2c 斜面
3 ゲート溝
4 シフトノブ
5 シフトレバー
6 P操作ボタン
10 制御装置(制御手段)
11 自動変速機
14 油圧制御部
14a 電動アクチュエータ(アクチュエータ)
15 シフトレバーロック機構(ロック手段)
16 センサ部(検出手段)
17 認証センサ部




 

 


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