CN110036354B - 操作装置和使用该操作装置的车辆用换挡装置 - Google Patents

操作装置和使用该操作装置的车辆用换挡装置 Download PDF

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Abstract

具有：支承体(3)，其将换挡杆(2)支承为能够自如地倾倒；第一可动部件(4)，其与换挡杆(2)连动而被从起始挡位(H)向D1方向进行倾倒操作；第一磁性体(5)，其设置于第一可动部件(4)；一对永磁体(6、6)，它们以在操作基准位置与第一磁性体(5)对置的方式支承于支承体(3)；以及第一板簧(7、7)，其对第一可动部件(4)向使第一磁性体(5)接近永磁体(6、6)的方向施力，利用第一板簧(7、7)的作用力对由克服在第一磁性体与永磁体部件之间发挥作用的吸引力而将第一磁性体从永磁体部件拉开的力而产生的卡顿感进行调整，对换挡杆(2)向第一挡挡位(F1)的倾倒操作赋予规定的操作载荷和操作时机等操作触感。

Description

操作装置和使用该操作装置的车辆用换挡装置
技术领域
本发明涉及通过操作部件的倾倒操作将操作部件向多个挡位进行移动操作的操作装置和使用该操作装置的车辆用换挡装置，特别是涉及伴随着卡顿感来对操作部件进行倾倒操作的操作装置。
背景技术
通常，通过操作部件的倾倒操作来使操作部件向多个挡位移动的操作装置被用于电视、录像机等各种电子设备的遥控器、游戏机的输入装置、车辆用换挡装置等。特别是，在车辆用换挡装置中，为了提高操作部件的倾倒操作的操作感，而使操作部件伴随着卡顿感而被进行倾倒操作。
在专利文献1(以往例)中，公开有使操作部件即换挡杆伴随着卡顿感而被进行倾倒操作的自动变速器用换挡操作装置。
自动变速器用换挡操作装置通过支承于支架的换挡杆的摆动操作，而被向P挡(驻车挡)、R挡(倒退挡)、N挡(空挡)以及D挡(前进挡)各挡位进行移动操作。
在换挡杆被摆动操作时，设置于支架内的节度体被节度弹簧(螺旋弹簧)向设置于支架的底部的节度槽按压。通过利用节度弹簧的作用力将节度体向节度槽按压，能够在使换挡杆向各挡位移动时赋予卡顿感。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-144905号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在专利文献1所公开的技术中，为了产生该卡顿感，而采用节度体在节度槽滑动的结构，若对换挡杆反复进行摆动操作，则有可能发生节度槽、节度弹簧的磨损、节度弹簧的弹性劣化、节度弹簧与节度体之间的松动等，耐久性成为一大课题。
本发明解决上述课题，其目的在于提供一种利用在磁性体与永磁体之间发挥作用的吸引力和弹性体的作用力而伴随着卡顿感地对操作部件向规定挡位进行倾倒操作，从而耐久性优异、实现小型化的操作装置和使用该操作装置的车辆用换挡装置。
用于解决课题的方案
为了解决该课题，本发明的操作装置具备操作部件和将所述操作部件支承为能够自如地倾倒的支承体，所述操作部件伴随着卡顿感地被向规定挡位进行倾倒操作，所述操作装置的特征在于，具备：第一可动部件，其以与所述操作部件的倾倒动作连动的方式支承于所述支承体；第一磁性体，其设置于所述第一可动部件；永磁体，其以在所述操作部件的操作基准位置与所述第一磁性体对置的方式支承于所述支承体；以及弹性体，其对所述第一可动部件向所述第一磁性体接近所述永磁体的方向施力，在所述操作部件处于所述操作基准位置的情况下，所述操作部件借助在所述第一磁性体与所述永磁体之间发挥作用的吸引力而在所述操作基准位置被支承，在对所述操作部件从所述操作基准位置向第一挡挡位进行了倾倒操作的情况下，所述可动部件克服在所述第一磁性体与所述永磁体之间发挥作用的吸引力和所述弹性体的作用力，使所述第一磁性体与所述永磁体远离，从而对所述操作部件向规定位置进行倾倒操作。
采用该结构，利用弹性体的作用力对由克服在第一磁性体与永磁体之间发挥作用的吸引力而将第一磁性体从永磁体拉开的力而产生的卡顿感进行调整，对操作部件的倾倒操作赋予规定的操作载荷和操作时机等操作触感，因此能够提供耐久性优异、寿命长、实现小型化的操作装置。
优选为，特征在于，所述第一可动部件由设置于所述支承体的第一倾倒轴支承为能够自如地倾倒。
采用该结构，由于对第一可动部件以第一倾倒轴为中心进行倾倒操作，因此能够进行操作部件的顺畅的倾倒操作。
优选为，特征在于，所述操作部件被从所述操作基准位置向第一倾倒方向进行倾倒操作，并且被向与所述第一倾倒方向相反的一侧的第二倾倒方向进行倾倒操作，所述第一可动部件、所述第一磁性体以及所述弹性体隔着所述永磁体，分别设置于所述第一倾倒方向侧和所述第二倾倒方向侧。
采用该结构，在将操作部件向第一倾倒方向和第二倾倒方向这两个方向进行了倾倒操作时，利用弹性体的作用力对由在第一磁性体与永磁体之间发挥作用的吸引力而产生的卡顿感进行调整，对操作部件的倾倒操作赋予规定的操作载荷和操作时机等操作触感。
优选为，特征在于，具有：第二可动部件，其在所述第一可动部件与所述永磁体之间的位置支承于所述支承体，与所述操作部件的倾倒操作连动而动作；和第二磁性体，其以与所述永磁体对置的方式设置于所述第二可动部件，在所述操作部件处于所述操作基准位置的情况下，所述操作部件借助在所述第一磁性体与所述永磁体之间发挥作用的吸引力而在所述操作基准位置被支承，在对所述操作部件向所述第一倾倒方向或所述第二倾倒方向进行了倾倒操作的情况下，所述第二可动部件克服在所述第二磁性体与所述永磁体之间发挥作用的吸引力而使所述第二磁性体与所述永磁体远离，从而对所述操作部件向规定的挡位进行倾倒操作。
采用该结构，利用弹性体的作用力和永磁体对磁性体的吸引力来设定赋予操作部件的操作载荷、时机等。
优选为，特征在于，所述第二可动部件由设置于所述支承体的所述第一倾倒轴支承为能够自如地倾倒。
采用该结构，由于对第一可动部件和第二可动部件以第一倾倒轴为中心进行倾倒操作，因此能够进行操作部件的顺畅的倾倒操作。
另外，第一倾倒轴是第一可动部件与第二可动部件兼用的倾倒轴，因此能够减少部件数量，并且外壳主体内的收纳空间的使用效率提高，从而实现小型化。
优选为，特征在于，所述弹性体是与所述第二可动部件一体成形的树脂制板簧。
采用该结构，能够避免部件数量的增加，价格低廉且组装性优良。
优选为，特征在于，所述第二可动部件由树脂成形，并且所述第二可动部件被所述支承体支承为能够自如地滑动，在所述第二可动部件的与所述支承体滑动的部分设置有与所述第二可动部件一体成形的移动引导部。
采用该结构，利用由树脂成形的移动引导部将第二可动部件以能够自如地滑动的方式支承于支承体。因此，第二可动部件不松动地滑动。另外，由于移动引导部在第二可动部件成形时与第二可动部件一体成形，因此不会增加部件数量。另外，第二可动部件与支承体的组装性也优化。
优选为，特征在于，具有：第二倾倒轴，其将所述操作部件支承为能够向与所述第一倾倒方向或所述第二倾倒方向正交的第三倾倒方向自如地倾倒；和间歇驱动机构，其将所述操作部件向所述第三倾倒方向进行间歇驱动，所述间歇驱动机构具有与所述第二可动部件一体成形的凸轮部。
采用该结构，由于在对操作部件向第三倾倒方向进行倾倒操作时对操作部件的倾倒操作赋予卡顿感的凸轮部与第二可动部件一体成形，因此不会增加部件数量。另外，间歇驱动机构的组装性也优化。
本发明的车辆用换挡装置的特征在于，具有：前述技术方案中任一项所述的操作装置；控制部，其接收来自所述操作装置的信号，向车辆侧设备发送信号；换挡手柄，其安装于所述操作装置的所述操作部件；以及位置检测单元，其检测所述操作部件所在的所述多个挡位。
采用该结构，在车辆用换挡装置中，在对操作部件向规定的挡位进行倾倒操作时，对操作部件赋予与挡位相对应的卡顿感。因此，以与所使用的车辆相对应的操作载荷、操作时机等对操作部件进行倾倒操作。另外，由于能够通过利用永磁体的吸引力来获得操作部件的倾倒操作的卡顿感，因此能够实现小型化。
发明效果
根据本发明，由于利用在磁性体与永磁体之间发挥作用的吸引力和弹性体的作用力而伴随着卡顿感地对操作部件向规定位置进行倾倒操作，因此能够提供耐久性优异且实现小型化的操作装置和使用该操作装置的车辆用换挡装置。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的车辆用换挡装置的外观立体图。
图2是示出图1所示的车辆用换挡装置的结构的框图。
图3是图1所示的车辆用换挡装置的换挡操作装置的外观立体图。
图4是用于说明图3所示的换挡操作装置的换挡杆的各挡位的示意图。
图5是图3所示的换挡操作装置的主要部分侧视图。
图6是示出图3所示的换挡操作装置的第一可动部件的立体图。
图7是示出图3所示的换挡操作装置的第二可动部件和第四可动部件的立体图。
图8是示出图5所示的第二可动部件由支承体支承的状态的立体图。
图9是示出对图5所示的第一可动部件进行了倾倒操作的状态的主要部分侧视图。
图10是示出对图9所示的第二可动部件进行了倾倒操作的状态的主要部分侧视图。
图11是用于说明换挡杆的操作载荷的图表。
图12是图3所示的换挡操作装置的主视图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式的操作装置和使用该操作装置的车辆用换挡装置。
图1是本发明的实施方式的车辆用换挡装置的外观立体图。图2是示出图1所示的车辆用换挡装置的结构的框图。图3是图1所示的车辆用换挡装置的换挡操作装置的外观立体图。图4是用于说明图3所示的换挡操作装置的换挡杆的各挡位的示意图。图5是图3所示的换挡操作装置的主要部分侧视图。图6是示出图3所示的换挡操作装置的第一可动部件的立体图。图7是示出图3所示的换挡操作装置的第二可动部件和第四可动部件的立体图。图8是示出图5所示的第二可动部件由支承体支承的状态的立体图。图9是示出对图5所示的第一可动部件进行了倾倒操作的状态的主要部分侧视图。图10是示出对图9所示的第二可动部件进行了倾倒操作的状态的主要部分侧视图。图11是用于说明换挡杆的操作载荷的图表。图12是图3所示的换挡操作装置的主视图。需要说明的是，图中，箭头D1方向表示换挡杆的第一倾倒方向，箭头D2方向表示换挡杆的第二倾倒方向，D3方向表示换挡杆的第三倾倒方向。
(车辆用换挡装置)
如图1～图4所示，车辆用换挡装置100具有：作为操作装置的换挡操作装置1；控制部101，其接收来自换挡操作装置1的信号，并向车辆侧设备200发送信号；以及位置检测单元102，其对换挡操作装置1的操作部件即换挡杆2被进行倾倒操作的多个挡位进行检测。
车辆用换挡装置100具有外壳主体110和对外壳主体110的上侧的敞开部分进行覆盖的罩111，在外壳主体110内收容有操作装置即换挡操作装置1。
外壳主体110通过将聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT，polybutylene terephthalate)等树脂材料进行注塑成形而形成。
与外壳主体110同样地，罩111由聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等树脂成形。在罩111的中央部分形成有圆形的贯通孔111a，在该贯通孔111a中插通有操作部件即换挡杆2，换挡杆2的前端2a向罩111的上表面侧突出，在换挡杆2的前端2a安装有用于对换挡杆2进行倾倒操作的换挡手柄112。
换挡手柄112由ABS(ABS，acrylonitrile butadiene styrene)树脂等树脂成形。
车辆用换挡装置100并非换挡手柄112与变速器直接连接的机械控制方式，而是线控换挡方式。由于线控换挡方式的车辆用换挡装置100无需连杆机构等机械结构，所以能够小型化。因此，能够使车辆内的车辆用换挡装置100的布局具有自如地度。另外，能够以较小的力操作换挡杆2，因此换挡的操作简单。
车辆用换挡装置100具有与车辆侧设备连接的控制部101和对换挡操作装置的换挡杆2的操作挡位进行检测的位置检测单元。
控制部101向车辆侧设备200发送换挡杆2被进行的倾倒操作的各操作挡位的位置信息信号。车辆侧设备200接收位置信息信号，实施与换挡模式相对应的动作，并且在设置于仪表板等的显示部显示换挡模式的换挡杆2的操作挡位。
位置检测单元102具有：第一位置检测器102A，其用于在换挡杆2被向第一倾倒方向(D1方向)或第二倾倒方向(D2方向)进行了倾倒操作时检测多个挡位；和第二位置检测器102B，其用于在换挡杆2被向第三倾倒方向(D3方向)进行了倾倒操作时检测其挡位。第一位置检测器102A和第二位置检测器102B收容于外壳主体110内。需要说明的是，第二位置检测器102A与后述的支承体3的第一倾倒轴16卡合，检测第一倾倒轴16的旋转角度。另外，第二位置检测器102B与后述的支承体的第二倾倒轴即轴部17A、17B卡合，检测轴部17的旋转角度。
位置检测单元102具有对从第一位置检测器102A和第二位置检测器102B发送的检测信号进行处理的第一信号处理部102C和第二信号处理部102D。第一信号处理部102C基于从第一位置检测器102A发送的信号计算出第一倾倒轴16的旋转角度，根据所计算出的旋转角度检测出换挡杆2向第一倾倒方向(D1方向)或第二倾倒方向(D2方向)的移动。同样地，第二信号处理部102D基于从第二位置检测器102B发送的信号计算出轴部17A、17B的旋转角度，根据该旋转角度检测出换挡杆2向第三倾倒方向(D3方向)的移动。基于所检测出的换挡杆2的移动信息，由控制部101向车辆侧设备200发送各操作挡位的位置信息信号。
接下来，参见图4，说明车辆用换挡装置100的换挡操作。需要说明的是，图4是显示装置的示意图，该显示装置通过点灯等方式向驾驶员显示车辆当前由车辆用换挡装置100设定为哪个挡位状态。
当对换挡杆2从在操作基准位置支承为大致竖直状态的初始状态向第一倾倒方向(D1方向)进行倾倒操作时，车辆的挡位状态从挡位H移动到挡位F1。挡位F1为第一倾倒方向(D1方向)侧的第一挡挡位F1。当对换挡杆2向第一倾倒方向(D1方向)进一步进行倾倒操作时，车辆的挡位状态从第一挡挡位F1移动到挡位F2。挡位F2为第一倾倒方向(D1方向)侧的第二挡挡位F2。当倾倒操作结束，操作者松开手时，换挡杆2自动地返回操作基准位置而以大致竖直的状态被支承，车辆的挡位状态维持在F2的状态。
当对换挡杆2从第二挡挡位F2的状态向第二倾倒方向(D2方向)进行倾倒操作时，车辆的挡位状态返回第一挡挡位F1或挡位H。当倾倒操作结束，操作者松开手时，换挡杆2自动地返回操作基准位置而以大致竖直的状态被支承，车辆的挡位状态维持在孔或H的状态。
当对换挡杆2从在操作基准位置支承为大致竖直状态的初始状态向第二倾倒方向(D2方向)进行倾倒操作时，车辆的挡位状态从起始挡位H移动到挡位R1。挡位R1为第二倾倒方向(D2方向)侧的第一挡挡位R1。当对换挡杆2向第二倾倒方向(D2方向)进一步进行倾倒操作时，车辆的挡位状态从挡位R1移动到挡位R2。挡位R2为第二倾倒方向(D2方向)侧的第二挡挡位R2。当倾倒操作结束，操作者松开手时，换挡杆2自动地返回操作基准位置而以大致竖直的状态被支承，车辆的挡位状态维持在R2的状态。
当将换挡杆2从挡位R2的状态向第一倾倒方向(D1方向)倾倒时，车辆的挡位状态返回挡位R1或挡位H。当倾倒操作结束，操作者松开手时，换挡杆2自动地返回操作基准位置而以大致竖直的状态被支承，车辆的挡位状态维持在R1或H的状态。
接下来，当对换挡杆2从操作基准位置向第三倾倒方向(D3方向)进行倾倒操作时，车辆的挡位状态从挡位H移动到挡位M。即使倾倒操作结束，操作者松开手，换挡杆2也在向第三倾倒方向(D3方向)侧倾倒了的位置(挡位M用位置)被支承。当对换挡杆2从挡位M的状态向第一倾倒方向(D1方向)进行倾倒操作时，车辆使车辆的挡位状态从挡位M移动到M+。当倾倒操作结束，操作者松开手时，换挡杆2自动地返回挡位M用位置并被支承，车辆的挡位状态维持在M+的状态。
当将换挡杆2从挡位M的状态向第二倾倒方向(D2方向)进行倾倒操作时，车辆使车辆的挡位状态从挡位M移动到M-。当倾倒操作结束，操作者松开手时，换挡杆2自动地返回挡位M用位置并被支承，车辆的挡位状态维持在M+的状态。
当对换挡杆2从挡位M用位置向操作基准位置方向(D3方向的相反方向)进行倾倒操作时，车辆的挡位状态从挡位M移动到挡位H，换挡杆2在操作基准位置，以大致竖直状态被支承。
(换挡操作装置)
如图3以及图5～图7所示，换挡操作装置1具有：换挡杆2；支承体3，其将换挡杆2支承为能够自如地倾倒；第一可动部件4，其与换挡杆2连动而被从操作基准位置向第一倾倒方向(D1方向)进行倾倒操作；第一磁性体5，其设置于第一可动部件4；一对永磁体6、6，它们以在操作基准位置与第一磁性体5对置的方式支承于支承体3；作为第一弹性体的一对第一板簧7、7，它们对第一可动部件4向使第一磁性体5接近永磁体6、6的方向施力；第二可动部件8，其配置于第一可动部件4与永磁体6、6之间，与换挡杆2连动而被向第一倾倒方向(D1方向)进行倾倒动作；以及一对第二磁性体9、9，它们设置于第二可动部件8。
在换挡杆2置于操作基准位置的情况下，第一磁性体5与第二磁性体9、9相互靠近，配置于永磁体6、6的第一倾倒方向(D1方向)侧，并且第一磁性体5和第二磁性体9、9分别由永磁体6、6吸引。
另外，换挡操作装置1具有：第三可动部件10，其隔着永磁体6、6，配置于与第一可动部件4相反的一侧，与换挡杆2连动而被从操作基准位置向第二倾倒方向(D2方向)进行倾倒操作；第三磁性体11，其设置于第三可动部件10；作为第二弹性体的一对第二板簧12、12，它们向使第三磁性体11接近永磁体6、6的方向施力；第四可动部件13，其配置于第三可动部件10与永磁体6、6之间，与换挡杆2连动而被向第二倾倒方向(D2方向)进行倾倒操作；以及一对第四磁性体14、14，它们设置于第四可动部件13。
在换挡杆2被置于操作基准位置上的情况下，第三磁性体11与第四磁性体14、14相互接近而配置于永磁体6、6的第二倾倒方向(D2方向)侧，并且第三磁性体11和第四磁性体14、14分别被永磁体6、6吸引。
需要说明的是，第三可动部件10与第一可动部件4结构相同，第四可动部件13与第二可动部件8结构相同，第三磁性体11与第一磁性体5结构相同，第四磁性体14、14与第二磁性体9、9结构相同，第一板簧7、7与第二板簧12、12结构相同。
因此，在以下说明中，说明第一可动部件4、第一磁性体5、第二可动部件8、第二磁性体9、9以及第一板簧7、7的结构，而省略对第三可动部件10、第三磁性体11、第四可动部件13、第四磁性体14、14以及第二板簧12、12的结构的详细说明。
(支承体)
支承体3具有由锌压铸件等非磁性体成形的矩形状的框体15。框体15具有相互对置的第一框部15A和第二框部15B以及在与第一框部15A和第二框部15B正交的方向上相互对置的第三框部15C和第四框部15D，框体15的上下表面敞开。在第一框部15A和第二框部15B以对置的方式形成有轴承部15a、15a，在轴承部15a、15a以能够自如旋转的方式嵌合有构成支承体3的第一倾倒轴16的两端部。
由于对第一可动部件4以第一倾倒轴16为中心进行倾倒操作，因此能够实施对换挡杆2的顺畅的倾倒操作。
换挡杆2的基端一体安装于由铁等磁性材料形成的第一倾倒轴16。通过将第一倾倒轴16的两端以能够自如旋转的方式支承于轴承部15a、15a，由此将换挡杆2支承为能够自如地向第一倾倒方向(D1方向)或者第二倾倒方向(D2方向)进行倾倒操作。
在第三框部15C和第四框部15D以向外侧突出的方式形成有构成支承体3的一对轴部17A、17B。轴部17A、17B在外壳主体110内被支承为能够自如旋转。由轴部17A、17B的组合构成第二倾倒轴，将换挡杆2支承为能够向第三倾倒方向(D3方向)自如地进行倾倒操作。
通过这样的结构，能够对换挡杆2向第一倾倒方向(D1方向)、第二倾倒方向(D2方向)以及第三倾倒方向(D3方向)进行倾倒操作。
(第一可动部件和第一磁性体)
第一可动部件4由铁等磁性材料形成为板状。在第一可动部件4的两侧部的基端侧弯曲形成有一对安装片部4A、4A。在安装片部4A、4A上对置地形成有轴承部4a、4a。第一倾倒轴16的两端嵌合于轴承部4a、4a，第一可动部件4在框体15内被支承为能够以第一倾倒轴16为中心自如旋转。
在第一可动部件4的两侧部以水平伸出的方式形成有供第一板簧7、7的前端抵接的板簧承接部4B、4B。
在第一可动部件4的基端的背面形成有供支承块部18的突起18a卡合的缺口卡合部4b，该支承块部18一体地突出设置于换挡杆2的基端。第一可动部件4的背面由支承块部18止挡，由此将换挡杆2支承为在操作基准位置不会向第一倾倒方向(D1方向)倾倒。需要说明的是，在换挡杆2被置于操作基准位置时，第一可动部件4借助第一磁性体5与永磁体6、6之间的吸引力而以基准状态被支承。
由铁等磁性材料形成为板状的第一磁性体5一体接合于第一可动部件4的上表面。
(第三可动部件和第三磁性体)
第三可动部件10由铁等磁性材料形成为板状，与第一可动部件4相同地，第一倾倒轴16的两端与形成于一对安装片部10A、10A的轴承部10a、10a嵌合，第三可动部件10在框体15内被支承为能够以第一倾倒轴16为中心自如旋转。
在第三可动部件10的两侧部以水平伸出的方式形成有供第二板簧12、12抵接的板簧承接部10B、10B。
第三可动部件10的缺口卡合部(省略图示)与设置于一体地突出设置于换挡杆2的基端的支承块部18的、与突起18a相反的一侧的表面的突起(省略图示)卡合，第三可动部件10的背面由支承块部18止挡，换挡杆2被支承为在操作基准位置不会向第二倾倒方向(D2方向)倾倒。需要说明的是，在换挡杆2被置于操作基准位置时，第三可动部件10借助第三磁性体11与永磁体6、6之间的吸引力被支承为基准状态。由铁等磁性材料形成为板状的第一磁性体11一体接合于第三可动部件10的上表面。
(第二可动部件和第二磁性体)
第二可动部件8由树脂成形为板状。在第二可动部件8的两侧部的基端侧以对置的方式形成有一对安装片部8A、8A。在安装片部8A、8A上对置地形成有轴承部8a、8a。与第一可动部件4相同地，在轴承部8a、8a嵌合有第一倾倒轴16的两端，第二可动部件8在框体15内被支承为能够以第一倾倒轴16为中心自如旋转。
这样，由于对第一可动部件4和第二可动部件8以第一倾倒轴16为中心进行倾倒操作，因此能够实现对换挡杆2的顺畅的倾倒操作。另外，第一倾倒轴16为第一可动部件4和第二可动部件8兼用的倾倒轴，因此能够减少部件数量，并且提高外壳主体110内的收纳空间的使用效率，从而实现小型化。
在第二可动部件8的前端侧空开间隙地并列配置有由铁等磁性材料形成为板状的一对第二磁性体9、9。第二磁性体9、9与第二可动部件8一体成形。
在第二磁性体9、9的前端，水平地突出形成有限位片部9A、9A。当限位片部9A、9A与第三框部15C的上表面抵接时，第二可动部件8配设为基准状态。当换挡杆2被置于操作基准位置时，第二可动部件8借助第二磁性体9与永磁体6、6之间的吸引力被支承为基准状态。
在第二磁性体9、9的前端侧，以对置的方式立起形成有脚片部9B、9B。脚片部9B、9B的前端由向前方突出的横长的环状的安装框部9C连结。
在第二可动部件8的前端侧，以夹设于脚片部9B、9B之间的方式一体成形有弹簧支承腿部8B。弹簧支承腿部8B的前端与安装框部9C一体形成。在弹簧支承腿部8B的前端，以向第二可动部件8的两侧方向突出的方式一体成形有第一板簧7、7。第一板簧7、7的前端形成为向第二可动部件8的正面侧垂下。需要说明的是，第一板簧7、7优选由能够弹性变形的成形用树脂材料成形，因此第二可动部件8使用例如POM(聚缩醛)等成形。
第二可动部件8配置为，安装框部9C插入于在第一可动部件4的前端侧形成的缺口部4c而比第一可动部件4的正面向上方突出。第一板簧7、7的前端与第一可动部件4的板簧承接部4B、4B抵接而被止挡。
如图8所示，在用成形树脂与第一板簧7、7一体成形的弹簧支承腿部8B的中央部分纵长地形成有狭缝状的移动引导部8C，在移动引导部8C，以能够自如滑动的方式嵌合有立起形成于框体15的第三框部15C上的凸条部15b。当第二可动部件8向第一倾倒方向(D1方向)进行倾倒动作时，移动引导部8C沿凸条部15b滑动。凸条部15b由锌压铸件等非磁性体与第三框部15C一体成形。因此，移动引导部8C与凸条部15b紧贴地嵌合。故而，即使不向移动引导部8C与凸条部15b之间的嵌合部分注入润滑脂等，也不会产生松动且滑动性良好，从而第二可动部件8向第一倾倒方向(D1方向)顺畅地进行倾倒动作。
另外，能够提高移动引导部8C与凸条部15b之间的滑动部分的耐久性。并且第二可动部件8与框体15的组装性也优化。
(第四可动部件和第四磁性体)
第四可动部件13由树脂成形为板状。第四可动部件13形成为板状，在安装片部13A、13A形成有轴承部13a、13a，与第一可动部件8相同地，在轴承部13a、13a嵌合有第一倾倒轴16，第四可动部件13在框体15内被支承为能够以第一倾倒轴16为中心自如旋转。
在第四可动部件13的前端侧，空开间隙地并列配置有由铁等磁性材料形成为板状的一对第四磁性体14、14，在第四磁性体14、14的前端，水平地突出形成有一对限位片部14A、14A，通过限位片部14A、14A与第三框部15C的下表面抵接，由此第四可动部件13配设为基准状态。
在换挡杆2被置于操作基准位置时，第四可动部件13借助第四磁性体14与永磁体6、6之间的吸引力，被支承为基准状态。
形成于第四磁性体14、14的前端侧的脚片部14B、14B的前端由横长的环状的安装框部14C连结。
在第四可动部件13的前端侧，以夹设于脚片部14B、14B之间的方式一体成形有弹簧支承腿部13B。弹簧支承腿部13B的前端与安装框部14C一体成形。第二板簧12、12的前端形成为向第三可动部件10的正面侧垂下。第二板簧12、12优选由能够弹性变形的成形用树脂材料成形，因此与第二可动部件8相同地，第四可动部件13使用例如POM(聚缩醛)等而成形。
第二板簧12、12的前端与第三可动部件10的板簧承接部10B、10B抵接而被止挡。
与第二可动部件8的弹簧支承腿部8B相同地，在由成形树脂与第二板簧12、12一体成形的弹簧支承腿部13B的中央部分形成有移动引导部13C，移动引导部13C与形成于第三框部15C的凸条部(省略图示)紧贴地嵌合。因此，与第二可动部件8相同地，第四可动部件14能够不松动地滑动。
(永磁体)
在第二可动部件和第四可动部件的背面侧，以与一对第二磁性体9、9和一对第四磁性体14、14对置的方式配置有一对永磁体6、6。永磁体6、6由钕、钐钴磁体等成形。永磁体6、6从形成于框体15的两侧框部的开口部15E、15E插入框体15中，在框体15内保持为水平。
这样，通过配置由铁等磁性材料形成的第一可动部件4和第一磁性体5、由铁等磁性材料形成的第二磁性体9、9、永磁体6、6、由铁等磁性材料形成的第三可动部件10和第三磁性体11、以及由铁等磁性材料形成的第四磁性体14、14，并且将第一可动部件4和第三可动部件10的一端侧与由铁等磁性材料形成的第一倾倒轴16卡合，由此由第一磁性体5、第一可动部件4、第一倾倒轴16、第三可动部件10以及第三磁性体11形成从永磁体6、6产生的磁通的流路。因此，第一磁性体5和第三磁性体11的对永磁体6、6的吸引力以及第二磁性体9、9和第四磁性体14、14的对永磁体6、6的吸引力增强。
(换挡操作装置的作用)
接下来，说明换挡操作装置的作用。
图5示出将换挡杆2支承于操作基准位置的状态。例如，通过对换挡杆2向第一倾倒方向(D1方向)的倾倒操作，使换挡杆2倾倒，以使车辆的挡位状态从起始挡位H向第一挡挡位F1移动。这样一来，能够使换挡杆2以第一倾倒轴16为中心向图9中的顺时针方向旋转。通过换挡杆2的旋转，支承块部18克服第一磁性体5与永磁体6、6之间的吸引力和第一板簧7、7的作用力，将第一可动部件4上推。第一可动部件4被上推，由此对换挡杆2伴随着卡顿感地向第一倾倒方向(D1方向)的第一挡挡位(图9的状态)进行倾倒操作。
图11是用于说明作用于换挡杆2的操作载荷的图表。
在图11中，单点划线A示出仅是克服在第一磁性体5与永磁体6、6之间发挥作用的吸引力将第一磁性体5从永磁体6、6拉开的力作为操作载荷作用于换挡杆2的设定状态(仅使用了永磁体6、6的状态)。双点划线B示出仅第一板簧7、7的作用力作为操作载荷作用于换挡杆2的设定状态(仅使用了第一板簧7、7的状态)。实线C适用于本实施方式的换挡操作装置1的情况，示出克服在第一磁性体5与永磁体6、6之间发挥作用的吸引力将第一磁性体5从永磁体6、6拉开的力和第一板簧7、7的作用力这两者作为操作载荷作用于换挡杆2的设定状态(使用了永磁体6、6与第一板簧7、7的状态)。
本实施方式的换挡操作装置1，当对换挡杆2向第一倾倒方向(D1方向)的第一挡挡位进行倾倒操作时，首先，与图11中由单点划线A示出的仅使用了永磁体6、6的情况相同，因较强的吸引力所引起的操作载荷(图11中虚线所示的峰值载荷a)作用于换挡杆2。之后，永磁体6、6对第一磁性体5的吸引力变弱，换挡杆2的操作载荷急剧减轻，但该减轻了的操作载荷由第一板簧7、7的作用力调整，从而对换挡杆2作用所需的操作载荷(图11中虚线所示的谷底载荷b)。
在对作用于换挡杆2的操作载荷进行可变调整的情况下，能够通过对第一板簧7、7的厚度、宽度或者长度加以变更而达成。
另外，在对换挡杆2向D1方向的第一挡挡位进行倾倒操作时，换挡杆2的操作载荷没有急剧地变化，因此能够防止换挡杆2的倾倒操作时的冲击音的产生。
接下来，当解除换挡杆2的倾倒操作时，能够使换挡杆2以第一倾倒轴16为中心向图9中的逆时针方向自动地旋转。即，第一可动部件4借助永磁体6、6对第一磁性体5的吸引力和第一板簧7、7的作用力，向第二倾倒方向(D2方向)旋转，随之，通过支承块部18被第一可动部件4下压而对换挡杆2向操作基准位置进行倾倒操作。
接下来，为了对换挡杆2从第一倾倒方向(D1方向)侧的第一挡挡位(图9的状态)向第一倾倒方向(D1方向)侧的第二挡挡位(图10的状态)进行倾倒操作，将换挡杆2向第一倾倒方向(D1方向)进行倾倒操作。通过换挡杆2向第一倾倒方向(D1方向)的倾倒操作，能够使换挡杆2以第一倾倒轴16为中心，向图9中顺时针方向旋转。当通过换挡杆2的旋转使第一可动部件4以第一倾倒轴16为中心向图9中的顺时针方向旋转时，第一可动部件4的板簧承接部4B、4B经由第一板簧7、7将第二磁性体9、9的安装框部9C克服第二磁性体9、9与永磁体6、6之间的吸引力而上推。当安装框部9C被上推时，与安装框部9C一体的第二可动部件8被上推，从而对换挡杆2伴随着卡顿感地向第一倾倒方向(D1方向)侧的第二挡挡位进行倾倒操作。
需要说明的是，在使换挡杆2从第一倾倒方向(D1方向)侧的第二挡挡位返回到第一挡挡位或者操作基准位置时，解除换挡杆2向第一倾倒方向(D1方向)的倾倒操作。这样一来，首先，第二磁性体9、9被永磁体6、6吸引，换挡杆2向第一倾倒方向(D1方向)侧的第一挡挡位返回，接下来，第一磁性体5被永磁体6、6吸引，向操作基准位置返回。
在换挡杆2向第二倾倒方向(D2方向)的倾倒操作，即换挡杆2从操作基准位置向第二倾倒方向(D2方向)侧的第一挡挡位的倾倒操作或者/以及换挡杆2从第二倾倒方向(D2方向)侧的第一挡挡位向第二倾倒方向(D2方向)侧的第二挡挡位的倾倒操作中的第三可动部件10、第三磁性体11、第四可动部件13、第四磁性体14、14以及第二板簧12、12的动作都与在换挡杆2向第一倾倒方向(D1方向)的倾倒操作中的第一可动部件4、第一磁性体5、第二可动部件8、第二磁性体9、9以及第一板簧7、7的动作基本相同，故省略详细说明。
这样，利用第一板簧7、7的作用力对由克服在第一磁性体5与永磁体6、6之间发挥作用的吸引力而将第一磁性体5从永磁体6、6拉开的力而产生的卡顿感进行调整，对换挡杆2向第一倾倒方向(D1方向)侧的第一挡位的倾倒操作赋予规定的操作载荷和操作时机等操作触感，并且，利用第二板簧12、12的作用力对由克服在第三磁性体11与永磁体6、6之间发挥作用的吸引力而将第三磁性体11从永磁体6、6拉开的力而产生的卡顿感进行调整，对换挡杆2向第二倾倒方向(D2方向)侧的第一挡位的倾倒操作赋予规定的操作载荷和操作时机等操作触感，因此与以往那样通过部件的滑动来产生卡顿感的情况相比，耐久性优异，寿命变长。另外，由于使用永磁体6、6，因此与以往的使用螺旋弹簧的情况相比，能够实现小型化。
(间歇驱动机构)
如图12所示，在框体15的第三框部15C与外壳主体110之间配设有用于对换挡杆2向第三倾倒方向(D3方向)间歇地进行倾倒操作的间歇驱动机构20。
间歇驱动机构20具有：轴承板21，其一体安装于外壳主体110；和第一凸轮部8D，其在第二可动部件8的弹簧支承腿部8B的前端与弹簧支承腿部8B一体形成。在第四可动部件13的弹簧支承腿部13B的前端也形成有第二凸轮部13D。
在轴承板21的上端部，与轴承板21一体成形有与第一凸轮部8D嵌合的例如由弹性体构成的第一凸轮引导部件22。在轴承板21的下端部，也与轴承板21一体成形有与第二凸轮部13D嵌合的例如由弹性体构成的第二凸轮引导部件23。
第一凸轮部8D借助第二磁性体9、9与永磁体6、6之间的吸引力而被按压于第一凸轮引导部件22。另外，第二凸轮部13D也借助第四磁性体14、14与永磁体6、6之间的吸引力而被按压于第二凸轮引导部件23。
在轴承板21的中央部分形成有供构成突出形成于第三框部15C的第二倾倒轴的轴部17A嵌合的轴承部21A。
为了使车辆的挡位状态从挡位H向挡位M移动，对换挡杆2向第三倾倒方向(D3方向)进行倾倒操作。通过换挡杆2向第三倾倒方向(D3方向)的倾倒操作，使框体15以轴部17A、17B为中心向图12中的逆时针方向旋转。当框体15以轴部17A、17B为中心向图12中的逆时针方向旋转时，第一凸轮部8D和第二凸轮部13D克服第二磁性体8与永磁体6、6之间的吸引力和第四磁性体14、14与永磁体6、6之间的吸引力，沿第一凸轮引导部件22的表面和第二凸轮引导部件23的表面间歇地移动。
因此，在车辆的挡位状态从挡位H向挡位M移动时，换挡杆2伴随着卡顿感地向第三倾倒方向(D3方向)侧的位置(挡位M用位置)进行倾倒操作。需要说明的是，在使车辆的挡位状态从挡位M返回挡位H时，将换挡杆2向与第三倾倒方向(D3方向)相反的方向进行倾倒操作。通过这样的结构，对换挡杆2伴随着卡顿感地进行倾倒操作。
第一凸轮部8D与第二可动部件8一体成形，并且第二凸轮部13D与第四可动部件13一体成形，因此不会增加部件数量。另外，间歇驱动机构20的组装性也优化。
需要说明的是，在将车辆的挡位状态从挡位M向挡位M+进行倾倒操作时，对换挡杆2从挡位M用位置向第一倾倒方向(D1方向)进行倾倒操作。以与对换挡杆2从基准操作位置向第一倾倒方向(D1方向)侧的第一挡挡位进行倾倒操作的情况相同的动作，使第一可动部件4伴随着卡顿感地旋转。另外，在对车辆的挡位状态从挡位M向挡位M-进行倾倒操作时，将换挡杆2从挡位M用位置向第二倾倒方向(D2方向)进行倾倒操作。以与对换挡杆2从基准操作位置向第二倾倒方向(D2方向)侧的第一挡挡位进行倾倒操作的情况相同的动作，使第三可动部件10伴随着卡顿感地旋转。
(总结)
这样，采用本实施方式的换挡操作装置1，对换挡杆2向第一倾倒方向(D1方向)侧的第一挡挡位的倾倒操作赋予通过由克服在第一磁性体5与永磁体6、6之间发挥作用的吸引力而将第一磁性体5从永磁体6、6拉开的力而产生的卡顿感和通过第一板簧7、7的作用力调整了操作载荷和操作时机等而得到的操作触感，并且对换挡杆2向第二倾倒方向(D2方向)侧的第一挡挡位的倾倒操作赋予通过由克服在第三磁性体11与永磁体6、6之间发挥作用的吸引力而将第三磁性体11从永磁体6、6拉开的力而产生的卡顿感和通过第二板簧12、12的作用力调整了操作载荷和操作时机等而得到的操作触感，因此能够提供耐久性优异、寿命变长、实现小型化的操作装置。
另外，采用本实施方式的换挡装置1，通过对第一板簧7、7以及第二板簧12、12的厚度、宽度或长度适当地加以变更，由此能够将作用于换挡杆2的操作载荷可变调整为所需的操作载荷。
另外，采用本实施方式的车辆用换挡装置100，在换挡操作装置1中，利用第一板簧7、7或第二板簧12、12的作用力对由在第一磁性体5或第三磁性体11与永磁体6、6之间发挥作用的吸引力而产生的卡顿感进行调整，并对换挡杆2的倾倒操作赋予规定的操作载荷和操作时机等操作触感，因此能够与所使用的车辆相对应地，获得换挡操作的操作触感。另外，由于能够借助永磁体6、6的吸引力获得换挡杆2的倾倒操作的卡顿感，因此能够实现小型化。
本发明也可以设定为，设置对第二可动部件施力的弹性体，与第一可动部件相同地，第二可动部件将利用弹性体的作用力调整了操作载荷和操作时机等而得到的操作触感赋予操作部件的倾倒操作。
本发明并不局限于上述实施方式。即，本领域技术人员也可以在本发明的技术范围或其等同的范围内，对上述的实施方式的构成要素进行各种变更、组合、子组合以及代替。
工业实用性
本发明能够应用于将操作部件向规定挡位进行倾倒操作的各种操作装置。
附图标记说明
1 换挡操作装置
2 换挡杆
3 支承体
4 第一可动部件
5 第一磁性体
6 永磁体
7 第一板簧
8 第二可动部件
8D 第一凸轮部
9 第二磁性体
10 第三可动部件
11 第三磁性体
12 第二板簧
13 第四可动部件
13D 第二凸轮部
14 第四磁性体
16 第一倾倒轴
17A、17B 轴部(第二倾倒轴)
20 间歇驱动机构
8C、13C 移动引导部
100 车辆用换挡装置
101 控制部
102 位置检测单元
112 换挡手柄
200 车辆侧设备。

Claims (8)

1.一种操作装置，具备操作部件和将所述操作部件支承为能够自如地倾倒的支承体，所述操作部件伴随着卡顿感地被向规定挡位进行倾倒操作，其中，
所述操作装置具备：
第一可动部件，其以与所述操作部件的倾倒动作连动的方式支承于所述支承体；
第一磁性体，其设置于所述第一可动部件；
永磁体，其以在所述操作部件的操作基准位置与所述第一磁性体对置的方式支承于所述支承体；
弹性体，其对所述第一可动部件向所述第一磁性体接近所述永磁体的方向施力；
第二可动部件，其在所述第一可动部件与所述永磁体之间的位置支承于所述支承体，与所述操作部件的倾倒操作连动而动作；以及
第二磁性体，其以与所述永磁体对置的方式设置于所述第二可动部件，
在所述操作部件处于所述操作基准位置的情况下，所述操作部件借助在所述第一磁性体与所述永磁体之间、以及所述第二磁性体与所述永磁体之间发挥作用的吸引力而在所述操作基准位置被支承，
在对所述操作部件从所述操作基准位置向第一挡挡位进行了倾倒操作的情况下，所述第一可动部件克服在所述第一磁性体与所述永磁体之间发挥作用的吸引力和所述弹性体的作用力，使所述第一磁性体远离所述永磁体，从而对所述操作部件向规定位置进行倾倒操作，
在对所述操作部件向第二挡挡位进行了倾倒操作的情况下，所述第二可动部件克服在所述第二磁性体与所述永磁体之间发挥作用的吸引力而使所述第二磁性体远离所述永磁体，从而对所述操作部件向规定位置进行倾倒操作。
2.根据权利要求1所述的操作装置，其中，
所述第一可动部件由设置于所述支承体的第一倾倒轴支承为能够自如地倾倒。
3.根据权利要求1或2所述的操作装置，其中，
所述操作部件被从所述操作基准位置向第一倾倒方向进行倾倒操作，并且被向与所述第一倾倒方向相反的一侧的第二倾倒方向进行倾倒操作，所述第一可动部件、所述第一磁性体、所述第二可动部件、所述第二磁性体以及所述弹性体隔着所述永磁体，分别设置于所述第一倾倒方向侧和所述第二倾倒方向侧。
4.根据权利要求1所述的操作装置，其中，
所述第二可动部件由设置于所述支承体的第一倾倒轴支承为能够自如地倾倒。
5.根据权利要求1或4所述的操作装置，其中，
所述弹性体是与所述第二可动部件一体成形的树脂制板簧。
6.根据权利要求1或4所述的操作装置，其中，
所述第二可动部件由树脂成形，并且所述第二可动部件被所述支承体支承为能够自如地滑动，在所述第二可动部件的与所述支承体滑动的部分设置有与所述第二可动部件一体成形的移动引导部。
7.根据权利要求3所述的操作装置，其中，具有：
第二倾倒轴，其将所述操作部件支承为能够向与所述第一倾倒方向或所述第二倾倒方向正交的第三倾倒方向自如地倾倒；和间歇驱动机构，其将所述操作部件向所述第三倾倒方向进行间歇驱动，
所述间歇驱动机构具有与所述第二可动部件一体成形的凸轮部。
8.一种车辆用换挡装置，具有：
权利要求1至7中任一项所述的操作装置；
控制部，其接收来自所述操作装置的信号，向车辆侧设备发送信号；
换挡手柄，其安装于所述操作装置的所述操作部件；以及
位置检测单元，其检测所述操作部件所在的多个挡位。
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