CN104252195B - 车辆用操作装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够用简单的支承结构将操作杆支承为转动自如且能够将操作杆牢固地保持的车辆用操作装置。所述车辆用操作装置构成为,在操作杆(1)的基部设有滑动球面(5)和轴体,操作杆被支承为不绕轴线旋转而向两个方向转动自如。滑动球面(5)保持于第一支承体(10)的保持臂(12)。在组合第一支承体(10)与第二支承体(20)时,设于第二支承体(20)的约束壁(22)插入保持臂(12)与安装弹性部(11)之间,而使滑动球面(5)不会从保持臂(12)脱落。而且,在组合第三支承体(30)时,通过限制部(34)来限制安装弹性部(15)的变形,使得第一支承体(10)不会从第二支承体(20)脱离。

Description

车辆用操作装置
技术领域
本发明涉及机动车的行驶模式的切换操作等中使用的车辆用操作装置。
背景技术
在专利文献1中公开了作为车辆用操作装置而使用的杆位置检测装置。
在该杆位置检测装置中,具有移位旋转轴的构件由主壳体支承为转动自如,设于操作捏手的选择旋转轴由具有移位旋转轴的构件支承为旋转自如。通过该支承结构,能够使操作捏手向选择方向和移位方向这两个方向转动。
所述操作杆的下端的连结部与圆板形状的磁铁的中心孔卡合,通过使操作杆向两个方向倾倒,由此使磁铁向六处检测位置中的任一处位置移动。在六处检测位置配置有霍尔元件,霍尔元件对来自磁铁的磁场进行检测,由此能够检测出选择了哪个检测位置。
专利文献1:日本特开2011-11617号公报
专利文献2:日本实开平5-79037号公报
专利文献1所记载的杆位置检测装置中,操作捏手被支承为通过选择旋转轴和移位旋转轴这两个轴的旋转而能够向两个方向转动。在该结构中,在操作捏手上作用选择旋转轴的旋转负载和移位旋转轴的旋转负载这双方的负载,因此操作负载增大。
另外,由于构成为在操作捏手与主壳体之间夹设具有移位旋转轴的构件,因此用于支承操作捏手向两个方向转动的部件较多,使得支承结构复杂。
在专利文献2中,作为将轴部支承为转动自如的一般的结构,公开了使用球接头的轴承卡止装置。
使用球接头的轴承卡止装置虽能够在不使用多个轴的情况下使轴部向其它方向转动(倾倒),但在以轴部为中心的旋转方向上也会自由地旋转,因此难以将球接头结构直接用于所述移位位置检测装置。
另外,在使用球接头的轴承卡止装置中,难以将球部通过简易的作业装入来轻松地防止脱落。在专利文献2中公开了利用保持球部承窝的合成树脂制的轴承来保持球部、将轴承插入到承窝中来保持的结构。
然而,由于合成树脂制的轴承具有凹球面的支承凹部,因此不容易将球部与支承凹部嵌合。另外,承窝内的轴承的支承不稳定,当对轴承作用有向轴部的轴向的外力时,轴承容易从承窝脱出。
发明内容
本发明为了解决上述现有的课题而提出,其目的在于提供一种能够在不使用两个转动轴的情况下将操作杆支承为能向两个方向转动、且能使轴承部不容易分离的结构的位置检测装置。
本发明是一种车辆检测装置,其设有:操作杆;将所述操作杆支承为能够向相互正交的第一方向和第二方向摆动的支承机构部;以及检测所述操作杆的摆动的检测机构部,所述车辆用操作装置的特征在于,
在所述操作杆设有滑动球面及在通过所述滑动球面的曲率中心的第二轴中心线上延伸而从所述滑动球面的两侧突出的轴体,
所述支承机构部具有第一支承体和第二支承体,在所述第一支承体形成有对所述滑动球面进行保持的保持空间及供所述轴体插入的轴体支承部,所述操作杆能够以所述第二轴中心线为中心向第二方向摆动,且轴体在所述轴体支承部内移动,所述操作杆能够以与所述第二轴中心线正交的第一轴中心线为中心向第一方向摆动,
在所述第一支承体设有保持臂,该保持臂在所述滑动球面向保持空间插入时发生弹性变形,对装配于所述保持空间内的滑动球面在比曲率中心靠所述保持空间的开口侧的位置处进行限制,
在所述第二支承体设有约束部,在所述第一支承体与所述第二支承体被组合时,所述约束部与所述保持臂接触或对置来防止所述保持臂的变形,从而限制所述滑动球面从所述保持空间脱离。
就本发明的车辆用操作装置而言,由于在操作杆的基部形成有滑动球面和轴体,因此能够使操作杆不绕其轴线旋转而向第一方向和第二方向摆动(倾倒)。另外,由于不需要在操作杆的基部与第一支承体之间配置两个旋转轴,因此能够减少转动负载,且简化操作杆的支承结构。
本发明优选的是,在所述第一支承体设有安装弹性部,在所述第一支承体与所述第二支承体被组合时,所述安装弹性部和所述第二支承体进行凹凸嵌合,
在所述支承机构部设有具有限制部的第三支承体,在所述第二支承体与第三支承体被组合时,所述限制部与所述安装弹性部接触或对置来限制所述安装弹性部的变形,从而限制所述安装弹性部与所述第二支承体的凹凸嵌合的解除。
在上述结构中,通过设置第三支承体,由此能够限制第一支承体与第二支承体的分离,能够可靠地防止操作杆的脱落。
本发明可以构成为,在所述第一支承体中,在所述保持臂的外侧隔开间隔地设置所述安装弹性部,所述第二支承体的所述约束部插入所述保持臂与所述安装弹性部之间,所述约束部与所述安装弹性部进行凹凸嵌合。
在上述结构中,能够紧凑地构成第一支承体与第二支承体的组合部的结构,能够有助于装置的小型化。
本发明可以构成为,所述第二支承体具有主体部,在主体部的内部空间设置所述约束部,在所述第二支承体的主体部的内部组合所述第一支承体,在所述第二支承体的底部的开口部装配所述第三支承体,所述限制部插入所述安装弹性部与所述主体部之间。
而且,可以构成为,所述第二支承体的上部开口部被引导构件闭塞,所述操作杆通过在所述引导构件贯通形成的引导孔的内部而向上方突出,
由所述第二支承体、所述第三支承体及所述引导构件构成第一框体。
在上述结构中,由第二支承体和第三支承体能够构成框体,因此不会使框体的内部结构复杂化,能够将第二支承体、第一支承体及滑动球面可靠地组装起来以防彼此分离。
发明效果
就本发明的车辆用操作装置而言,由于在操作杆的基部形成有滑动球面和轴体,因此能够使操作杆不绕其轴线旋转而向第一方向和第二方向摆动(倾倒)。另外,由于不需要在操作杆的基部与第一支承体之间配置两个旋转轴,因此能够减少转动负载,且简化操作杆的支承结构。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的车辆用操作装置的整体结构的立体图。
图2是表示车辆用操作装置的内部结构的分解立体图。
图3是表示将操作杆支承为摆动自如的支承机构部的分解立体图。
图4是表示将操作杆支承为摆动自如的支承机构部的图,是用图3的IV-IV线剖切而得到的局部剖视图。
图5是检测机构部的动作说明图。
图6是表示转动体和检测元件的剖视图。
符号说明
1   操作杆
5   基部成形体
7   滑动球面
8   轴体
9   驱动体
9a  连结突部
10  第一支承体
11  滑动支承部
12  保持臂
14  轴体支承部
15  安装弹性部
20  第二支承体
21  主体部
22  约束壁
30  第三支承体
34  限制突起
41  引导孔
50  检测机构部
51  转动检测构件
51b 直线引导部
51c 齿轮部
52  移动检测构件
52b 圆弧引导部
52c 变换凸轮
53  从动构件
53c 连结凹部
54  第一转动体
54b 齿轮
54c 磁铁保持部
55  第二转动体
55b 随动突起
55c 磁铁保持部
56  磁铁
67  固定基板
68  检测元件
X0  第一轴中心线
Y0  第二轴中心线
具体实施方式
图1至图3均为立体图。图1和图3是从同一方向观察的立体图,图2相对于上述两图而言用以Z轴为中心旋转了180度的朝向示出。
如图1所示,本发明的实施方式的车辆用操作装置具有操作杆1。操作杆1被支承为能够向作为第一方向的Y1-Y2方向和作为第二方向的X1-X2方向摆动。在图2中,向第一方向的摆动方向由α方向表示,向第二方向的摆动方向由β方向表示。
在图3中公开了将操作杆1支承为转动自如的支承机构部。在操作杆1的基部一体地形成有合成树脂制的基部成形体5。基部成形体5由第一支承体10支承为摆动自如,而且第一支承体10固定于第二支承体20及第三支承体30。在图3中,第二支承体20在中途被切断而仅示出其底部的结构,但是如图1所示,第二支承体20具有上下长的主体部21,主体部21的内部为空洞。
如图1所示,第二支承体20的主体部21的上侧的开口部由引导构件40闭塞。第二支承体20的底部的开口部由第三支承体30闭塞。通过第二支承体20的主体部21和引导构件40及第三支承体30来构成第一框体,操作杆1的基部成形体5和第一支承体10收纳在第一框体的内部。
如图1所示,在作为第一框体的一部分的所述引导构件40,以上下贯通的方式形成有引导孔41。操作杆1通过引导孔41的内部而向第一框体的上方延伸出。操作杆1的摆动角度根据引导孔41的长度来决定,使操作杆1移动而设定的操作位置根据引导孔41的形状来决定。
如图1和图2所示,在实施方式的车辆用操作装置中,使操作杆1摆动而设定的操作位置为(1)、(2)、(3)、(4)、(5)这五个位置。操作位置(1)与(2)之间的切换通过使操作杆1向第二方向(X1-X2:β方向)摆动来进行。操作位置(1)与(3)之间的切换、以及(2)与(4)之间的切换或(2)与(5)之间的切换通过使操作杆1向第一方向(Y1-Y2:α方向)摆动来进行。
车辆用操作装置是生成机动车的行驶模式的切换的信号的装置,通过所述操作位置的切换来进行机动车的前进模式、行进模式以及制动模式的设定等。
操作位置(1)是原位。如图2所示,在操作杆1的基部的基部成形体5形成有有底的孔5a,复位销6以突出自如的方式插入到该孔5a的内部。通过收纳在孔5a内部的复位弹簧对复位销6向突出方向施力。在图1所示的引导构件40的下表面形成有复位凸轮面,复位销6在复位弹簧的作用力下压接于复位凸轮面。通过该复位凸轮面的形状,在使操作杆1移动到原位(1)以外的位置之后除去对操作杆1的操作力时,操作杆1始终回复到原位(1)。
如图2和图3所示,在基部成形体5一体地形成有滑动球面7。滑动球面7是球面的一部分。滑动球面7的曲率中心7a(参照图4)位于操作杆1的轴中心线上。在图2中,示出通过球面的曲率中心7a且与操作杆1的轴中心线正交的第一轴中心线X0和第二轴中心线Y0。第一轴中心线X0沿X1-X2方向延伸,第二轴中心线Y0沿Y1-Y2方向延伸。
如图2所示,在基部成形体5一体地形成有从滑动球面7延伸出的轴体8、8。轴体8、8的轴中心与第二轴中心线Y0一致。
在图4中,为了便于说明,仅示出在操作杆1的基部设置的基部成形体5的滑动球面7,省略基部成形体5的除了滑动球面7以外的结构。
图3和图4所示的第一支承体10由合成树脂材料一体地成形。
如图4所示,在第一支承体10的底部形成有滑动支承部11,滑动球面7的下端部滑动自如地与滑动支承部11抵接。滑动支承部11是凹球面的一部分,凹球面的曲率半径与滑动球面7的曲率半径大体一致。滑动支承部11可以不是凹球面,而构成为具有与滑动球面7在多点处抵接的滑动突起的结构,但是通过将滑动支承部11形成为凹球面,由此容易防止在滑动球面7和滑动支承部11产生因滑动引起的局部磨损的现象。
如图3和图4所示,在第一支承体10一体地形成有四个保持臂12。各保持臂12的下端部与第一支承体10的底部一体化,且各保持臂12向上延伸出。四个保持臂12隔着保持空间13而相互对置。在各保持臂12的对置部形成有朝向所述保持空间13呈突出形状的保持滑动部12a。
如图3所示,在第一支承体10形成有与所述保持空间13连续而向Y1方向和Y2方向延伸的轴体支承部14、14。轴体支承部14、14的X1-X2方向上的开口宽度尺寸与形成于基部成形体5的轴体8、8的直径大体一致。而且,轴体支承部14、14在维持所述开口宽度尺寸的状态下,朝着上下方向(Z1-Z2方向)比轴体8、8的直径深几倍地形成。
在第一支承体10未固定于第二支承体20的状态下,将操作杆1的基部成形部5的下端部从上方装配于第一支承体10。基部成形部5的滑动球面7插入第一支承体10的保持空间13的内部,各轴体8、8插入轴体支承部14、14的内部。在插入时,滑动球面7与各保持臂12的保持滑动部12a滑动,使保持臂12以相互分离的方式朝向外侧发生弹性变形。当滑动球面7装配于保持空间13时,在保持臂12的弹性力的作用下,保持滑动部12a在比曲率中心7a靠上方的位置处与滑动球面7抵接。滑动球面7被滑动支承部11和四个保持滑动部12a从上下夹持,由此不产生松动地被保持。
当被滑动球面7保持于保持空间13且轴体8、8被保持于轴体支承部14、14的内部时,操作杆1和基部成形体5以轴体8、8的轴中心线即第二轴中心线Y0为中心向第二方向(X1-X2方向:β方向)摆动自如。而且,通过使轴体8、8在轴体支承部14、14的内部以向上下方向(Z1-Z2方向)倾倒的方式移动,由此操作杆1和基部成形体5以通过曲率中心7a的第一轴中心线X0为中心向第一方向(Y1-Y2方向:α方向)摆动自如。
滑动球面7的曲率中心7a成为第一方向的摆动和第二方向的摆动这双方的摆动中心点。
在操作杆1的基部成形体5保持于第一支承体10的状态下,将第一支承体10从上方向第二支承体20的主体部21的内部插入。第二支承体20为合成树脂制。
如图3所示,在第二支承体20的底部一体地形成有作为约束部而发挥功能的沿上下方向延伸的四个约束壁22。各约束壁22的对置面形成为凹状,由四个约束壁22围成的空间成为上下延伸的圆筒空间。而且,与约束壁22连续而一体地形成有向Y1方向平行延伸的支承壁23、23和向Y2方向平行延伸的支承壁23、23。如图3和图4所示,在四个约束壁22各自的外表面上一体地形成有卡止突起24。
如图3和图4所示,在第一支承体10的外周的四处一体地形成有安装弹性部15。各安装弹性部15在保持臂12的外周侧与保持臂12隔开一定的间隔地对置。安装弹性部15的上端与第一支承体10一体地形成,且安装弹性部15向下延伸,下端部朝向内周方向和外周方向弹性变形自如。在各安装弹性部15开设有卡止孔15a。
如图4所示,当保持有基部成形体5的第一支承体10插入到第二支承体20的底部时,第一支承体10的滑动支承部11和四个保持臂12被装配在第二支承体20的由四个约束壁22所围成的圆筒形状的空间内。而且,第一支承体10的轴体支承部14、14插入到第二支承体20的平行的支承壁23与23之间。
此时,第一支承体10的各保持臂12与形成于第二支承体20的约束壁22的内侧接触或对置,并且第一支承体10的安装弹性部15与各约束壁22的外表面密接,形成于安装弹性部15的卡止孔15a卡挂于从约束壁22的外表面突出的卡止突起24,第一支承体10在第二支承体20的内部被定位且被支承。
如图4所示,在滑动球面7由保持臂12保持的状态下将第一支承体10装配于第二支承体20的底部时,保持臂12的外表面与第二支承体20的约束壁22接触或对置,使得保持臂12不会朝向外侧发生弹性变形。因此,滑动球面7在第一支承体10的保持空间13中被牢固地保持,不会朝任意方向脱落。
如图3所示,第三支承体30为合成树脂制。第三支承体30具有:将第二支承体20的主体部21的底部的开口部闭塞的底板部31;从底板部31的长边侧的缘部向上立起的侧板部32、32;从底板部31的短边侧的缘部向上立起的卡止侧板部33、33。在卡止侧板部33、33开设有卡止孔33a。如图1和图3所示,在第二支承体20的主体部21的宽度窄的外侧面一体地形成有卡止突起25。
如图1所示,当将第三支承体30装配于第二支承体20的底部时,主体部21的底部的开口部被底板部31覆盖。侧板部32、32和卡止侧板部33、33与第二支承体20的主体部21的外表面密接,卡止突起25与卡止孔33a嵌合,从而将第二支承体20和第三支承体30定位。
如图3所示,在第三支承体30中,一体地形成有从底板部31向上方突出的四个限制突起34,限制突起34作为限制部而发挥功能。如图4所示,在将保持有滑动球面7的第一支承体10装配于第二支承体20的底部之后,将第三支承体30安装于第二支承体20的底部时,限制突起34被插入到第二支承体20的主体部21的内侧。并且,限制突起34插入第一支承体10的安装弹性部15与第二支承体20的主体部21之间,限制突起34与安装弹性部15的外表面接触或对置来限制安装弹性部15的变形,以免卡止孔15a从卡止突起24脱落。由此,第一支承体10不会从第二支承体20的底部朝向上方脱出。
如图3所示,限制突起34用X-Y平面剖切时的截面积为大致三角形状,因此刚性提高。由此,在第三支承体30安装于第二支承体20的底部的状态下,第一支承体10不会从第二支承体20的底部向上方脱出。
在该检测装置中,首先,将在操作杆1的基部形成的基部成形部5的滑动球面7装配于第一支承体10的保持空间13而利用保持臂12来保持滑动球面7。然后,将第一支承体10插入第二支承体20的主体部21的内部而装配到第二支承体20的底部。接着,向第二支承体20的底部装配第三支承体30,并利用螺纹紧固或固定销等将第二支承体20和第三支承体30固定。通过这一连串的组装作业,如图4所示那样,第一支承体10不会从第二支承体20脱出,而且滑动球面7不会从第一支承体10脱出。
另外,在第二支承体20的上部开口部固定引导构件40,并使操作杆1穿过引导孔41,由此,能够在第一框体的内部使操作杆1沿着引导孔41的引导方向而向第一方向和第二方向摆动(倾倒)。
如图3所示,在第二支承体20的主体部21的一部分形成有开口部26,如图1所示,通过形成有该开口部26的部分将第二框体60固定在主体部21的外侧。
如图1所示,在第二框体60一体地形成有支承壁部61,在支承壁部61的内侧收纳有构成图2和图5所示的检测机构部50的部件。
如图2所示,检测机构部50具有转动检测构件51和移动检测构件52。在转动检测构件51形成有支承孔51a。在支承壁部61的内表面一体地形成有图5所示的支承突起61a,转动检测构件51的支承孔51a转动自如地支承于支承突起61a。在图2中,示出与所述支承突起61a的轴中心一致的转动中心线O1。转动检测构件51被支承为以转动中心线O1为中心转动自如。
如图2所示,移动检测构件52和转动检测构件51沿X1-X2方向重叠配置。在移动检测构件52的X2侧的外表面一体地形成有沿上下方向(Z1-Z2方向)延伸的滑动突起52a。在第二框体60的支承壁部61的内表面形成有向上下方向(Z1-Z2方向)直线性地延伸的引导槽,所述滑动突起52a滑动自如地插入引导槽中,从而移动检测构件52被支承为向上下方向(H方向)直线性地移动自如。
移动检测构件52的直线移动方向(H方向)是与转动检测构件51的转动方向(γ方向)交叉的方向,且移动检测构件52的直线移动方向(H方向)与处于原位(1)而从底板部31垂直立起的操作杆1的轴中心平行。
如图2和图5所示,在检测机构部50设有从动构件53。在转动检测构件51一体地形成有直线引导部51b、51b,形成于从动构件53的滑动部53a、53a滑动自如地保持于直线引导部51b、51b。在移动检测构件52形成有圆弧引导部52b,由从动构件53向X2方向突出的滑动突起53b滑动自如地插入圆弧引导部52b中。
在从动构件53形成有朝向X1方向开口的连结凹部53c。在基部成形部5一体地形成有沿着与操作杆1的轴向正交的方向延伸的驱动体9,在该驱动体9的前端部一体地形成有连结突部9a。如图5所示,连结突部9a几乎无间隙地插入到连结凹部53c的内部,连结突部9a以在连结凹部53c的内部能够向三维方向移动的方式进行凹凸嵌合。需要说明的是,也可以在从动构件53一体地形成连结突部9a,并在驱动体9一体地形成连结凹部53c。
在转动检测构件51、移动检测构件52及从动构件53安装于第二框体60的支承壁部61的内表面的状态下,第二框体60设置在第二支承体20的主体部21的外表面,并利用安装螺钉等将作为第一框体的一部分的主体部21和第二框体60固定。此时,从动构件53与驱动体9的凹凸嵌合部位于第二支承体20的主体部21的开口部26的内部。
在操作杆1的基部设置的基部成形体5的轴体8、8在第一支承体10中保持于沿Y1-Y2方向延伸的轴体支承部14、14的内部,因此操作杆1仅能向以第一轴中心线X0为中心的第一方向(Y1-Y2方向:α方向)和以第二轴中心线Y0为中心的第二方向(X1-X2方向:β方向)摆动,向除此以外的方向的转动受到限制。
当操作杆1以第一轴中心线X0为中心向第一方向摆动时,其力从驱动体9经由从动构件53向转动检测构件51传递,使转动检测构件51向γ方向转动。但是,由于在移动检测构件52形成的圆弧引导部52b沿着以第一轴中心线X0为曲率中心的圆弧轨迹形成,因此即使从动构件53的滑动突起53b在圆弧引导部52b上滑动,向上下方向的移动力也不会作用于移动检测构件52。因此,当操作杆1向第一方向摆动时,移动检测构件52不会向上下方向(H方向)移动,仅仅是转动检测构件51以转动中心线O1为中心向γ方向进行转动动作。
操作杆1由图1所示的引导构件40的引导孔41引导,因此操作杆1仅仅是在操作位置(1)与(2)之间移动时,能够以第二轴中心线Y0为中心向第二方向摆动。即,操作杆1仅在处于第一方向(Y1-Y2方向:α方向)的摆动的中立位置时,能够向第二方向(X1-X2方向:β方向)摆动。
在操作位置(1)与(2)之间使操作杆1向第二方向摆动时,通过从动构件53将转动检测构件51设定于向γ方向的转动方向的中立位置,因此转动检测构件51的直线引导部51b成为沿着上下方向即移动检测构件52的移动方向(H方向)的朝向。当使操作杆1向第二方向转动时,通过驱动体9使从动构件53向上下方向移动。此时,从动构件53仅是在转动检测构件51的直线引导部51b中上下移动,因此不会使转动检测构件51转动,在从动构件53的上下方向的移动力的作用下,仅使移动检测构件52向上下方向(H方向)移动。
在检测机构部50设有一对第一旋转体54、54和一对第二旋转体55、55。在第一旋转体54、54一体地形成有轴部54a、54a,该轴部54a、54a由设置在第二框体60内部的轴承部支承为旋转自如。在第二旋转体55、55一体地形成有轴部55a、55a,该轴部55a、55a由设置在第二框体60内部的轴承部支承为旋转自如。
第一旋转体54、54的轴部54a、54a的轴芯即旋转中心线的方向为X1-X2,第二旋转体55、55的轴部55a、55a的轴芯即旋转中心线的方向也为X1-X2方向。即,一对第一旋转体54、54的旋转中心线与一对第二旋转体的旋转中心线相互平行配置。
如图2和图5所示,在转动检测构件51的下部一体地形成有齿轮部51c。齿轮部51c的节圆的中心与转动检测构件51的转动中心线O1一致。在各个第一旋转体54一体地形成有齿轮54b,该齿轮54b与齿轮部51c啮合。当转动检测构件51以转动中心线O1为中心向γ方向转动时,通过齿轮部51c使一对第一旋转体54、54同步旋转。
如图2和图5所示,在移动检测构件52的Y1方向和Y2方向的两侧一体地形成有变换凸轮52c、52c。变换凸轮52c、52c向与移动检测构件52的移动方向(H方向)正交的Y1-Y2方向以成为直线轨迹的方式延伸。在各个第二旋转体55一体地形成有随动突起55b,随动突起55b滑动自如地插入于变换凸轮52c。通过变换凸轮52c、52c和随动突起55b、55b来构成一对运动变换机构。
当移动检测构件52向上下方向移动时,通过运动变换机构将该直线性的移动力变换成第二旋转体55、55的旋转运动,从而使一对第二旋转体55同步旋转。
需要说明的是,就运动变换机构而言,也可以是在第二旋转体55形成直线轨迹的变换凸轮,并在移动检测构件52设置在所述变换凸轮上滑动的随动突起。
如图2所示,在第一旋转体54的朝向X2侧的对置部形成有磁铁保持部54c,在第二旋转体55的朝向X2侧的对置部形成有磁铁保持部55c。如图1所示,形成于一对第一旋转体54的磁铁保持部54c和形成于一对第二旋转体55的磁铁保持部55c在第二框体60的支承壁部61的外表面露出,各磁铁保持部54c、55c朝向X2方向。
如图6所示,在第一旋转体54的磁铁保持部54c保持有磁铁56。在磁铁56的朝向X2侧的对置面上,朝向第一旋转体54的法线方向(直径方向)磁化出N极和S极这样不同的磁极。在图1中省略图示,但是在第二框体60中,在从支承壁部61向X2方向分离的位置固定有与支承壁部61平行的作为固定部的固定基板67。如图6所示,在固定基板67配置有与磁铁56对置的检测元件68。
检测元件68是巨磁阻效应元件,具有磁化被固定的固定磁性层和追随外部的磁场的变化而磁化的方向进行旋转的自由磁性层,根据固定磁性层的固定磁化方向与自由磁性层的磁化方向的相对角度而电阻发生变化。如图6所示,检测元件68与第一旋转体54的旋转中心对置。当第一旋转体54旋转时,磁铁56的从N极朝向S极的漏泄磁场的方向发生变化,因此追随漏泄磁场的方向而自由磁性层的磁化方向进行旋转,使检测元件68的电阻值发生变化。通过检测该电阻变化,能够检测出第一旋转体54的旋转角度。
在一对第二旋转体55、55的磁铁保持部55c、55c也同样保持有磁铁56,在固定基板67中,检测元件68与第二旋转体55的旋转中心对置。从该检测元件68能够得到与第二旋转体55的旋转角度的变化相应的检测输出。
接下来,对位置检测装置的检测动作进行说明。
在将操作位置从原位(1)向位置(3)切换时,使原位(1)处的操作杆1向作为第一方向的Y1方向摆动。在该操作中,基部成形部5的向Y1方向的摆动不使移动检测构件52移动,而使转动检测构件51向γ1方向转动,从而通过转动检测构件51使第一旋转体54、54向图5中的φ1方向旋转。通过与第一旋转体54、54对置的检测元件68来检测磁场的旋转,在其旋转角度到达规定的范围内时,判断操作位置被切换成(3)。
在将操作位置从原位(1)向位置(4)切换时,使原位(1)处的操作杆1向作为第二方向的X2方向摆动而移动到位置(2),然后使操作杆1向作为第一方向的Y1方向摆动而向位置(4)移动。
当使操作杆1向X2方向摆动时,通过驱动体9使从动构件53下降。此时,不使转动检测构件51转动,而使移动检测构件52下降,从而使第二旋转体55、55向图5中的φ2方向转动。通过与第二旋转体55、55对置的检测元件68来检测磁场的旋转,在其旋转角度到达规定的范围内时,判断操作位置被切换成(2)。而且,当操作杆1向Y1方向倾倒而到达位置(4)时,移动检测构件52不移动而转动检测构件51向γ1方向转动。检测到此时的第一旋转体54、54向φ1方向旋转这一情况,而检测出被切换为位置(4)。
在将操作杆1从原位(1)向位置(5)切换时,使操作杆1向位置(2)转移,然后使操作杆1向位置(5)转移。在该操作中,首先使第二旋转体55、55向图5中的φ2方向旋转,然后使第一旋转体54、54向图5中的φ3方向旋转。通过检测第二旋转体55、55的旋转角度和第一旋转体54、54的旋转角度,由此能够检测出选择了位置(5)。
该车辆用操作装置通过第一旋转体54、54与第二旋转体55、55的旋转角度的组合,由此能够检测操作位置的选择。检测元件68对磁场的旋转进行检测,并不是对磁场的强度进行检测,因此,即使将第一旋转体54、54与第二旋转体55、55接近配置,检测元件的检测动作也不会干涉。因此,如图1所示,能够使多个旋转体54、55的旋转轴平行且相互接近配置,从而容易实现小型化。
另外,旋转体54、55所保持的磁铁只要是磁场的旋转能够被检测到即可,因此无需使用顽磁力大的高价的磁铁。
此外,在因产品规格的变更而使操作杆1的摆动角度、操作位置的个数或位置发生了变更时,只要更换引导构件40就能够应对。这种情况下,虽然选择位置时的操作杆的摆动角度发生变化,但该变化仅表现为旋转体54、55的旋转角度的变化,因此仅通过变更基于来自检测元件68的检测输出的电处理就能够应对规格的变更。

Claims (5)

1.一种车辆用操作装置,其设有:操作杆;将所述操作杆支承为能够向相互正交的第一方向和第二方向摆动的支承机构部;以及检测所述操作杆的摆动的检测机构部,所述车辆用操作装置的特征在于,
在所述操作杆设有滑动球面及在通过所述滑动球面的曲率中心的第二轴中心线上延伸而从所述滑动球面的两侧突出的轴体,
所述支承机构部具有第一支承体和第二支承体,在所述第一支承体形成有对所述滑动球面进行保持的保持空间及供所述轴体插入的轴体支承部,所述操作杆能够以所述第二轴中心线为中心向第二方向摆动,且轴体在所述轴体支承部内移动,所述操作杆能够以与所述第二轴中心线正交的第一轴中心线为中心向第一方向摆动,
在所述第一支承体设有保持臂,该保持臂在所述滑动球面向保持空间插入时发生弹性变形,对装配于所述保持空间内的滑动球面在比曲率中心靠所述保持空间的开口侧的位置处进行限制,
在所述第二支承体设有约束部,在所述第一支承体与所述第二支承体被组合时,所述约束部与所述保持臂接触或对置来防止所述保持臂的变形,从而限制所述滑动球面从所述保持空间脱离。
2.根据权利要求1所述的车辆用操作装置,其中,
在所述第一支承体设有安装弹性部,在所述第一支承体与所述第二支承体被组合时,所述安装弹性部和所述第二支承体进行凹凸嵌合,
在所述支承机构部设有具有限制部的第三支承体,在所述第二支承体与第三支承体被组合时,所述限制部与所述安装弹性部接触或对置来限制所述安装弹性部的变形,从而限制所述安装弹性部与所述第二支承体的凹凸嵌合的解除。
3.根据权利要求2所述的车辆用操作装置,其中,
在所述第一支承体中,在所述保持臂的外侧隔开间隔地设置所述安装弹性部,所述第二支承体的所述约束部插入所述保持臂与所述安装弹性部之间,所述约束部与所述安装弹性部进行凹凸嵌合。
4.根据权利要求2所述的车辆用操作装置,其中,
所述第二支承体具有主体部,在主体部的内部空间设置所述约束部,在所述第二支承体的主体部的内部组合所述第一支承体,在所述第二支承体的底部的开口部装配所述第三支承体,所述限制部插入所述安装弹性部与所述主体部之间。
5.根据权利要求4所述的车辆用操作装置,其中,
所述第二支承体的上部开口部被引导构件闭塞,所述操作杆通过在所述引导构件贯通形成的引导孔的内部而向上方突出,
由所述第二支承体、所述第三支承体及所述引导构件构成第一框体。
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