CN111095155B - 操作装置 - Google Patents

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Abstract

一个实施方式所涉及的操作装置具备：能够倾动操作的轴；接触部，在以能够朝预定的方向移动的方式被施力的状态下由上述轴保持，且在上述倾动操作时与上述轴一体地倾动；第一保持部，相对于上述接触部滑动而产生操作节奏感，且具有将上述接触部保持在上述倾动操作后的位置的多个凹部；以及第二保持部，与上述接触部接触，将该接触部从上述倾动操作后的位置朝预定的位置引导，并在该预定的位置保持，上述第一保持部能够在第一位置与第二位置之间移动，当上述第一保持部位于上述第一位置的情况下，上述接触部与上述第一保持部接触而与上述第二保持部分离，当上述第一保持部位于上述第二位置的情况下，上述接触部与上述第一保持部分离而与上述第二保持部接触。

Description

操作装置
技术领域
本发明涉及操作装置。
背景技术
以往，作为具备在多个位置被保持的能够倾动的操作杆的操作装置，公知有使操作杆朝预定的位置自动地复位的操作装置。作为这样的操作装置，例如提出有在点火钥匙被拔出后等使操作杆(选档杆)自动地朝预定的位置(驻车锁止位置)复位的自动变速器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2010－522115号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在以往的操作装置中，通过直接推压操作杆的轴而使操作杆朝预定的位置复位。因此，当推压操作杆的位置与操作杆的倾动中心近的情况下，存在为了使操作杆复位而需要的动力变大的问题。
本发明就是鉴于上述课题而完成的，其目的在于降低操作杆的复位所需要的动力。
用于解决课题的手段
一个实施方式所涉及的操作装置具备：轴，能够倾动操作；接触部，在以能够朝预定的方向的移动的方式被施力的状态下由上述轴保持，且在上述倾动操作时与上述轴一体地倾动；第一保持部，相对于上述接触部滑动而产生操作节奏感，且具有将上述接触部保持在上述倾动操作后的位置的多个凹部；以及第二保持部，与上述接触部接触，将该接触部从上述倾动操作后的位置朝预定的位置引导，并在该预定的位置保持，上述第一保持部能够在第一位置与第二位置之间移动，当上述第一保持部位于上述第一位置的情况下，上述接触部与上述第一保持部接触而与上述第二保持部分离，当上述第一保持部位于上述第二位置的情况下，上述接触部与上述第一保持部分离而与上述第二保持部接触。
发明效果
根据本发明的各实施方式，能够降低操作杆的复位所需要的动力。
附图说明
图1是示出操作装置的一例的外观立体图。
图2是示出图1的操作杆的立体图。
图3是示出图1的操作装置的内部结构的立体图。
图4是示出图3的上壳体的俯视图。
图5是位于保持位置的第一保持部的局部放大图。
图6是位于复位位置的第一保持部的局部放大图。
图7是示出壳体的内部结构的立体图。
图8是示出图7的驱动机构的主视图。
图9是图3的仰视图。
图10是第一保持部以及滑动部的局部放大图。
图11是第一保持部以及滑动部的局部放大图。
图12是第一保持部以及滑动部的局部放大图。
图13是第一保持部以及滑动部的局部放大图。
图14是示出由第一保持部的e位置保持的接触部的局部放大图。
图15是示出壳体的内部结构的立体图。
图16是示出在e位置与第二保持部接触的接触部的局部放大图。
图17是示出在H位置由第二保持部保持的接触部的局部放大图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的各实施方式进行说明。另外，关于各实施方式所涉及的说明书以及附图的记载，对于实质上具有相同的功能结构的构成要素，标注相同的附图标记并省略重复的说明。并且，为了说明的方便，有时使用上下来规定方向，但这并非意图规定各实施方式的设置状态或使用状态，只要能够确保相对的位置关系即可，能够以任意方向设置。
参照图1～图17对一个实施方式所涉及的操作装置100进行说明。操作装置100是具备在多个位置被保持的能够倾动的操作杆1的装置。操作装置100能够应用于车载的换档装置或行程开关(方向指示器)等。以下，以操作装置100为换档装置的情况为例进行说明。
首先，对操作装置100的结构进行说明。图1是示出操作装置100的一例的外观立体图。图1的操作装置100具备操作杆1、承窝2、框体3。
操作杆1是为了切换车辆的齿轮而由用户操作的部分，相当于所谓的换挡杆或选档杆。操作杆1能够倾动，在分别与不同的齿轮对应的多个位置中的、与用户的操作对应的位置被保持。设置在框体3内部的磁力传感器等(未图示)检测操作杆1位于哪个位置，并将该位置检测信息朝位于车辆的齿轮切换用控制部(未图示)发送。用户能够通过使操作杆1移动至与所期望的齿轮对应的位置而将车辆的齿轮切换为所期望的齿轮。
图2是示出图1的操作杆1的立体图。图2的操作杆1具备轴11、球体部12、连接部13、促动器14。
轴11是能够倾动的金属制的棒状部件。轴11的相比球体部12靠上侧的部分(以下仅称为“上部”)从承窝2的上表面露出至框体3的外侧。在轴11的上端可以设置用于使得用户容易握持的钮。
球体部12是被固定于轴11的树脂制的球状部件。球体部12例如配置成轴11的上部的轴向(图2的大致上下方向)通过该球体部12的中心。球体部12与承窝2一起构成球窝关节。轴11借助该球窝关节而被保持为能够倾动可能。即、球体部12相当于轴11的倾动中心。
连接部13是将球体部12以及促动器14连接的树脂制部件，且被固定于轴11。球体部12、连接部13、以及后述的促动器14的基部141一体地形成。连接部13具有：被固定于轴11的第一部分131；以及从第一部分朝侧方延伸的第二部分132。
促动器14是设置于连接部13的第二部分132的末端、且与轴11一体地倾动的树脂制部件。促动器14具备：设置于第二部分132的末端的中空的基部141；以及与基部141嵌合的中空的接触部142。
接触部142是由基部141保持为能够沿促动器14的轴向(图2的大致上下方向)移动的部件，且由设置于基部141以及接触部142的内侧的压缩螺旋弹簧朝轴向的外侧(从基部141离开的方向)施力(bias)。作为预定的方向的轴向例如是通过球体部12的中心的方向，但并不限于此。若用户对操作杆1进行倾动操作，则接触部142一边与第一保持部5或者第二保持部6接触、一边与轴11一体地倾动。接触部142在末端具备与第一保持部5接触的第一接触部142A，且在与该第一接触部142A邻接的部位(斜面部)具有与第二保持部6接触的第二接触部142B。
承窝2是保持球体部12的部件，设置于框体3的上表面。承窝2如上所述与球体部12一起构成球窝关节。承窝2具有能够供操作杆1的轴11插通的贯通孔。
框体3为大致长方体，在上表面设置有承窝2。框体3例如被固定在车辆的2个前部座椅之间。
接着，对操作装置100的内部结构进行说明。图3是示出图1的操作装置100的内部结构的立体图。图3相当于从图1除去了框体3的图。如图3所示，操作装置100在框体3的内部具备壳体4、第一保持部5、第二保持部6、马达7。
壳体4是保持框体3的内部结构的树脂制部件。壳体4为大致长方体，且被固定于框体3。壳体4具备：构成上侧的上壳体4U；以及构成下侧的下壳体4D。上壳体4U以及下壳体4D通过搭扣接合而接合。在下壳体4D的上表面(壳体4的内部)以及下壳体4D的下表面设置有使第一保持部5上下移动的驱动机构8。关于驱动机构8将在后面叙述。
图4是示出图3的上壳体4U的俯视图。如图4所示，上壳体4U具备第二保持部6、开口部41、引导部42、开口部43。关于第二保持部6将在后面叙述。
开口部41是形成在上壳体4U的上表面的贯通孔，使第一保持部5在上壳体4U的上表面露出。开口部41具有与第一保持部5的俯视形状大致相同的俯视形状。
引导部42是形成在上壳体4U的上表面的贯通孔，供操作杆1的轴11的下端插通，对轴11的倾动进行引导。即、轴11沿着引导部42的形状倾动。引导部42具有分别与齿轮对应的多个位置。在图4的例子中，引导部42的左列上端与“a”对应、左列中央与“b”对应、左列下端与“c”对应、中列上端与“d”对应、中列下端与“H”(Home)对应、右列上端与“e”对应、右列下端与“f”对应。a～f被适当分配为“D”(Drive)、“N”(Neutral)、“R”(Reverse)等档位。以下，将与齿轮X对应的位置称为X位置。
若用户对操作杆1进行倾动操作，则车辆的齿轮切换至与轴11的下端所位于的位置对应的齿轮。例如，当轴11的下端位于引导部42的d位置(中列上端)的情况下，车辆的齿轮切换为“d”。另外，引导部42的形状以及与各齿轮对应的位置的配置并不限于图4的例子。
开口部43是形成在上壳体4U的上表面的贯通孔，供被固定于下壳体4D的马达7插通。当马达7能够被收纳在壳体4的内部的情况下，也可以不形成开口部43。
第一保持部5是通过与促动器14的接触部142接触并相对于接触部142滑动而产生操作节奏感、并保持该接触部142的树脂制部件。通过第一保持部5保持接触部142，操作杆1的倾动操作后的位置被保持。第一保持部5在其上表面具有滑动路51，该滑动路51具有与引导部42对应的形状，接触部142一边与该滑动路51接触一边滑动。滑动路51具有分别与齿轮对应的多个位置。在图4的例子中，第一保持部5的左列上端对应于“a”、左列中央对应于“b”、左列下端对应于“c”、中列上端对应于“d”、中列下端对应于“H”、右列上端对应于“e”、右列下端对应于“f”。
在第一保持部5的各位置分别形成有凹部，该凹部保持与其接触的接触部142。换言之，在第一保持部5的各位置之间分别形成有凸部。若用户对操作杆1进行倾动操作，则接触部142滑动并在越过凹部以及凸部时产生操作感(操作节奏感)。借助该操作感，用户能够容易地掌握齿轮发生了切换这一情况。
第一保持部5以使得接触部142末端的第一接触部142A能够与滑动路51接触的方式设置在壳体4的内部。具体地说，第一保持部5以滑动路51在上壳体4U的上表面露出的方式设置在壳体4的内部。并且，第一保持部5以使得与轴11的下端所位于的位置对应的齿轮和与接触部142所接触的位置对应的齿轮一致的方式形成滑动路51，且配置在壳体4的内部。
并且，第一保持部5在保持位置(第一位置)与复位位置(第二位置)之间移动。此处，图5是位于保持位置的第一保持部5的局部放大图，图6是位于复位位置的第一保持部5的局部放大图。
如图5以及图6所示，保持位置是相比复位位置靠上方的位置，是与接触部142接触的位置。在第一保持部5位于保持位置的情况下，接触部142的第一接触部142A在被施力的状态下与第一保持部5的凹部接触，能够将该接触部142保持在倾动操作后的位置。另外，在该情况下，第二保持部6与接触部142分离(不接触)。
另一方面，复位位置是相比保持位置靠下方的位置，是与接触部142分离的位置。第一保持部5在位于复位位置的情况下与接触部142分离(不接触)。
第二保持部6是以包围第一保持部5的外周的方式设置的树脂制部件，当第一保持部5从保持位置移动至复位位置的情况下，借助压缩螺旋弹簧的作用力被施力的接触部142朝预定的方向进一步移动而能够在接触部142的第二接触部142B与第二保持部6接触，该第二保持部6将该接触部142朝预定的位置引导，并在该预定的位置保持。在图4的例子中，预定的位置是H位置，但并不限于此。
第二保持部6在上壳体4U的上表面与上壳体4U一体地形成。第二保持部6具备斜面61A～61E。以下，在不对61A～61E进行区分的情况下，称为斜面61。斜面61设置在开口部41的周缘部，且形成为使得与其接触的接触部142的第二接触部142B从借助压缩螺旋弹簧的作用力被保持的位置朝预定的位置移动。
具体地说，斜面61A使位于f位置的接触部142朝e位置移动。斜面61B使位于d位置以及e位置的接触部142朝H位置移动、并将接触部142在H位置保持。斜面61C使位于b位置的接触部142朝d位置移动。斜面61D使位于a位置的接触部142朝b位置移动。斜面61E使位于c位置的接触部142朝b位置移动。
当第一保持部5位于保持位置的情况下，接触部142由与第一保持部5的倾动操作后的任意位置对应的凹部保持。若第一保持部5从保持位置移动至复位位置，则接触部142从第一保持部5分离，借助由压缩螺旋弹簧产生的作用力移动而与设置在第一保持部5的外周的斜面61接触，借助由压缩螺旋弹簧产生的作用力，被斜面61引导而移动至预定的位置。接触部142若移动至预定的位置，则在该预定的位置以与斜面61接触的状态被保持。
马达7是对驱动机构8进行驱动的动力源。马达7被固定于下壳体4D。马达7遵照来自外部的控制电路(ECU(Electronic Control Unit)等)的控制信号而旋转，对驱动机构8进行驱动。控制电路也可以包含于操作装置100。
接着，对驱动机构8进行说明。图7是示出壳体4的内部结构的立体图。图7相当于从图3除去了壳体4的图。图8是示出图7的驱动机构8的主视图。图9是图3的仰视图。以下，将图8中的从第一保持部5观察施力部84的方向设为左方、将从施力部84观察第一保持部5的方向设为右方而进行说明。
驱动机构8是使第一保持部5在保持位置与复位位置之间移动的机构。如图7～图9所示，驱动机构8具备齿轮81A～81C、齿条82、滑动部83、施力部84。以下，在不对齿轮81A～81C进行区分的情况下，称为齿轮81。另外，关于齿条82等的由马达7驱动的部件的位置，可以利用未图示的检测构件(机械开关、光传感器、磁力传感器等)直接检测部件的位置，也可以根据各部件的基准位置和朝移动方向旋转的马达7的旋转总数算出。并且，能够利用上述控制电路对马达7的旋转的开始或停止的定时、以及旋转的方向或速度等进行控制。
齿轮81A～81C以相互啮合的状态设置于下壳体4D的下表面，对马达7的旋转进行减速而将驱动力以放大后的状态传递至齿条82。齿轮81的数量并不限于3个。
齿条82以与齿轮81C(小齿轮)啮合的状态，以能够沿左右方向滑动的方式设置在下壳体4D的下表面。若马达7旋转，则齿条82借助所谓的齿条小齿轮机构的原理而根据该旋转沿左右方向滑动。如图8所示，齿条82具备朝与齿条82的移动方向垂直的方向突出的凸部821。
滑动部83是通过沿左右方向滑动而使第一保持部5在保持位置与复位位置之间移动的部件。滑动部83设置成使得下壳体4D的上表面与自身的下表面能够沿左右方向滑动，具备：使第一保持部5升降的升降部831；以及以从升降部831的下表面朝下方突出的方式设置的连结部832。连结部832如图8所示具有供齿条82的凸部821插入的开口部833。
若马达7旋转、齿条82沿左右方向滑动，则凸部821按压开口部822的左右的内壁，使连结部832沿左右方向滑动。由此，与连结部832一体地形成的升降部831沿左右方向滑动。另外，如图9所示，在下壳体4D设置有用于供连结部832滑动的槽部44。
施力部84将左端固定在下壳体4D的侧面，将右端固定在升降部831的左端，对升降部831朝右方施力。施力部84例如是压缩螺旋弹簧，但并不限于此。
接着，对第一保持部5以及滑动部83进行说明。图10～图13是第一保持部5以及滑动部83的局部放大图。在图10以及图11的例子中，第一保持部5位于保持位置。在图12以及图13的例子中，第一保持部5位于复位位置。
如图10～图13所示，升降部831呈上表面以及下表面水平且平坦、在右端具有斜坡部834的大致梯形形状。斜坡部834具有从下表面朝上表面以预定的斜度延伸设置的斜坡形状。并且，如图11所示，第一保持部5在下表面的右端(图10的左端)具有斜坡部52。斜坡部52具有与斜坡部834的斜坡形状大致平行的斜度。升降部831的上表面与第一保持部5的下表面在保持位置对置，斜坡部834与第一保持部5的斜坡部52在升降时对置。
如上所述，第一保持部5的外周由第二保持部6包围，因此无法沿左右方向移动而仅能在上下方向移动。因而，从图10以及图11所示的第一保持部5位于保持位置的状态起，若滑动部83朝图10的左方滑动，则在使第一保持部5的斜坡部52与滑动部83的斜坡部834对置的同时，第一保持部5从升降部831的上表面下降至下表面的位置。由此，第一保持部5从保持位置移动至复位位置。
另一方面，在第一保持部5位于图12以及图13所示的复位位置的状态下，若滑动部83朝右方滑动则进行与上述程序相反的程序，在使第一保持部5的斜坡部52与滑动部83的斜坡部834对置的同时，第一保持部5从升降部831的下表面的位置上升至上表面。由此，如图10以及图11所示，第一保持部5从复位位置移动至保持位置。
另外，在图10～图13的例子中，斜坡部52、834由在横向上使斜面的开始位置错开的3列斜坡形状构成，但斜坡的列数能够任意设计。并且，斜坡部52、834的角度能够任意设计。
接着，对操作装置100的动作进行说明。在本实施方式中，在未图示的车辆的发动机(内燃机或者马达)的动作中，第一保持部5位于保持位置。即、齿条82以及滑动部83如图7所示位于与保持位置对应的自身的可动范围的右端的位置，第一保持部5位于升降部831的上表面。由此，在车辆的发动机的动作中，接触部142产生与由用户进行的操作杆1的倾动操作对应的操作感，并且在操作杆1的倾动操作后的位置(凹部)由第一保持部5保持。
图14是示出在第一保持部5的e位置保持的接触部142的局部放大图。如图14所示，在第一保持部5位于保持位置的情况下，接触部142不与第二保持部6接触，第一接触部142A与第一保持部5接触而被保持。
随后，在车辆的发动机的停止操作中，控制部执行操作杆1的复位控制。具体地说，控制部朝马达7供给用于复位控制的电力，使马达7朝预定的方向旋转。发动机的停止操作中意味着：以停止操作为触发，在停止操作的同时、或者从停止操作起经过预定的时间后。
若马达7旋转，则该旋转经由齿轮81A～81C传递至齿条82，齿条82朝左方移动。若齿条82朝左方移动，则凸部821按压开口部822的左侧的内壁，使连结部832朝左方移动。此处，图15是示出壳体4的内部结构的立体图。若连结部832朝左方移动，则升降部831也一边与第一保持部5滑动一边移动至自身的可动范围的左端，第一保持部5从升降部831的上表面下降至下表面的位置，移动至图15所示的复位位置。此时，接触部142借助内在的压缩螺旋弹簧的作用力而随着第一保持部5的下降在轴向移动，在其位于e位置的状态下，第二接触部142B与第二保持部6接触。另外，在该情况下，第一保持部5下降的移动量被设定为比接触部142的轴向的移动量大，接触部142在朝轴向的移动后也不与第一保持部5接触。
图16是示出在e位置与第二保持部6接触的接触部142的局部放大图。如图16所示，若第一保持部5下降，则接触部142不与第一保持部5接触，第二接触部142B与第二保持部6接触。在图16的例子中，接触部142的第二接触部142B与斜面61A、61B接触。
若接触部142的第二接触部142B借助内在的压缩螺旋弹簧的作用力而沿轴向延伸并与第二保持部6接触，则借助相对于压缩螺旋弹簧的作用力的反力而沿着第二保持部6的斜面61朝H位置移动。即、接触部142的第二接触部142B由第二保持部6的斜面61朝H位置引导。关于操作杆1，若接触部142移动至H位置，则在第二接触部142B与斜面61接触的状态下，由第二保持部6在H位置保持。
图17是示出在H位置由第二保持部6保持的接触部142的局部放大图。如图17所示，接触部142以沿轴向延伸的状态由第二保持部6在H位置保持。在图17的例子中，接触部142的第二接触部142B以与斜面61B接触的状态被保持。
如以上说明了的那样，根据本实施方式，在车辆的发动机的停止操作中，第一保持部5从保持位置移动至复位位置，由此，接触部142被第二保持部6引导而自动地移动至H位置。即、操作杆1自动地复位至H位置。
这样，本实施方式所涉及的操作装置100能够仅通过使第一保持部5沿上下方向移动而使轴11复位至H位置。根据本实施方式，与直接使轴11移动的以往的操作装置相比，能够降低操作杆1的复位所需要的马达7的动力。
并且，根据本实施方式，当使操作杆1复位时，会产生接触部142与第二保持部6的滑动音。由于接触部142以及第二保持部6均为树脂制部件，因此该滑动音比在用于使金属制的轴移动的部件与该轴碰撞的以往的操作装置中产生的声音小。因而，根据本实施方式，能够减小在操作杆1的复位时产生的声音。
并且，根据本实施方式，第一保持部5与第二保持部6为不同部件。由此，能够分别设计第一保持部5以及第二保持部6，因此能够将第一保持部5以及第二保持部6的形状或材料分别设计为最佳。结果，能够提高操作装置100的操作节奏感的强度等操作感、滑动路51以及斜面61的设计精度。
另外，能够在上述实施方式中列举的结构等中追加与其他要素的组合等，本发明并不限定于此处示出的结构。关于这些点，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行变更，能够根据其应用方式适当确定。并且，本国际申请主张享有基于2017年9月8日提出申请的日本国特许出愿第2017－173470号的优先权，并在该国际申请中援引上述申请的全部内容。
附图标记说明
1：操作杆
2：承窝
3：框体
4：壳体
4U：上壳体
4D：下壳体
5：第一保持部
6：第二保持部
7：马达
8：驱动机构
11：轴
12：球体部
13：连接部
14：促动器
41、43：开口部
42：引导部
44：槽部
51：滑动路
52：斜坡部
81：齿轮
82：齿条
83：滑动部
84：施力部
100：操作装置
131：第一部分
132：第二部分
141：基部
142：接触部
821：凸部
822：开口部
831：升降部
832：连结部
833：开口部
834：斜坡部

Claims (6)

1.一种操作装置，具备：
轴，被倾动操作；
接触部，在以能够朝预定的方向移动的方式被施力的状态下由上述轴保持，且在上述倾动操作时与上述轴一体地倾动；
第一保持部，具备滑动路，该滑动路供上述接触部在俯视下沿左右方向以及上下方向滑动而产生操作节奏感，且具有将上述接触部保持在上述倾动操作后的位置的多个凹部；以及
第二保持部，与上述接触部接触，将该接触部从上述倾动操作后的位置朝预定的位置引导，并在该预定的位置保持，
上述第一保持部能够在第一位置与第二位置之间移动，
当上述第一保持部位于上述第一位置的情况下，上述接触部与上述第一保持部接触而与上述第二保持部分离，
当上述第一保持部位于上述第二位置的情况下，上述接触部与上述第一保持部分离而与上述第二保持部接触，
上述第二保持部以包围上述第一保持部所具备的上述滑动路的外周的方式设置。
2.根据权利要求1所述的操作装置，其中，
上述第二保持部具有斜面，该斜面形成为借助被朝上述预定的方向施力的作用力而使上述接触部朝上述预定的位置移动。
3.根据权利要求2所述的操作装置，其中，
上述接触部借助被朝上述预定的方向施力的作用力而被朝上述第一保持部的上述凹部或者上述第二保持部的上述斜面施力，
在上述接触部的末端具有与上述第一保持部的上述凹部接触的第一接触部，
在上述接触部的与上述第一接触部邻接的部位具有与上述第二保持部的上述斜面接触的第二接触部。
4.根据权利要求1所述的操作装置，其中，
还具备使上述第一保持部在上述第一位置与上述第二位置之间移动的驱动机构。
5.根据权利要求4所述的操作装置，其中，
还具备对上述驱动机构进行驱动的马达。
6.根据权利要求1所述的操作装置，其中，
上述第一保持部在车辆的发动机的动作中位于上述第一位置，在上述发动机的停止操作中移动至上述第二位置。
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