JP2004207144A

JP2004207144A - 非接触スイッチ

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Publication number: JP2004207144A
Application number: JP2002377310A
Authority: JP
Inventors: Tamaki Koide; 珠貴小出
Original assignee: Kojima Press Industry Co Ltd
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2022-12-26
Also published as: JP3809417B2

Abstract

【課題】手動変速モードを備えたシフトレバー装置に設けた場合でも安定して位置を検出することができる非接触スイッチの提供。
【解決手段】手動変速モードを備えたシフトレバー装置１０に用いられる非接触スイッチ７０であって、作動側要素７１と作動受け側要素７２とを有し、作動側要素７１と作動受け側要素７２は、作動受け側要素７２が配置される面４１に平行またはほぼ平行な方向に作動側要素７１が移動して互いに作動し合う、非接触スイッチ７０。作動側要素７１は磁石からなり、作動受け側要素７２はホール素子からなる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シフトレバー装置に用いられる非接触スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
シフトレバー装置に用いられる非接触スイッチとして、特開平１２−７６９７０号公報に開示された非接触スイッチがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１２−７６９７０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に開示された非接触スイッチは、手動変速モードを備えていないシフトレバー装置に用いられているが、上記公報に開示された非接触スイッチを単純に手動変速モードを備えたシフトレバー装置に用いると、磁石がホール素子配置面の面直方向に移動する。磁石がホール素子配置面の面直方向に移動することは、磁石とホール素子との接近・離反動で位置検出を行うことになる。そのため、位置検出精度が出しにくい。
本発明の目的は、手動変速モードを備えたシフトレバー装置に用いられた場合でも位置検出精度の高い、非接触スイッチを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）手動変速モードを備えたシフトレバー装置に用いられる非接触スイッチであって、
作動側要素と作動受け側要素とを有し、前記作動側要素と前記作動受け側要素は、前記作動受け側要素が配置される面に平行またはほぼ平行な方向に前記作動側要素が移動して互いに作動し合う、非接触スイッチ。
（２）前記作動側要素は磁石からなり、前記作動受け側要素はホール素子からなる、（１）記載の非接触スイッチ。
【０００６】
上記（１）、（２）の非接触スイッチでは、作動側要素と作動受け側要素は、作動受け側要素が配置される面に平行またはほぼ平行な方向に作動側要素が移動して作動し合う。そのため、手動変速モードを備えたシフトレバー装置に非接触スイッチを用いた場合でも、位置検出精度が出しやすい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明実施例の非接触スイッチと、本発明実施例の非接触スイッチが用いられるシフトレバー装置を、図１〜図５を参照して、説明する。
まず、非接触スイッチ７０が用いられるシフトレバー装置１０を説明する。
シフトレバー装置１０は、図５に示すように、自動変速モード１１と手動変速モード１２を有する。
【０００８】
自動変速モード１１は、Ｐ（パーキング）位置１１ａ、Ｒ（リバース）位置１１ｂ、Ｎ（ニュートラル）位置１１ｃ、Ｄ（ドライブ）位置１１ｄの４位置が直線状またはジグザグ状に並んでいるモードである（図示例ではジグザグ状を示している）。ただし、自動変速モード１１は、Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄの全ての位置を有していなくてもよく、また、Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄの４位置に加えてさらに３（サード）、２（セカンド）、Ｌ（ロー）等の位置を有していてもよい。
手動変速モード１２は、Ｍ（マニュアル）位置１２ａと、＋位置１２ｂと、−位置１２ｃの３位置が直線状に並んでいるモードである。Ｍ位置１２ａから＋位置１２ｂと−位置１２ｃにシフト操作可能である。走行時にシフトレバー２０を＋位置１２ｂに入れＭ位置１２ａに戻すと１速シフトアップし、＋位置１２ｂに入れる毎にシフトアップする。−位置１２ｃは逆にシフトダウンする。なお、＋位置１２ｂおよび−位置１２ｃではシフトレバー２０が保持されることはなく、手を離すとＭ位置１２ａに戻るように図示略のスプリングにより付勢されている。
自動変速モード１１のうち、シフトレバー２０を手動変速モード１２から自動変速モード１１に移動させたときに到達するシフト位置は、たとえばＤ位置１１ｄである。ただし、Ｄ位置１１ｄに限定されるものではない。手動変速モード１２のうち、シフトレバー２０を自動変速モード１１から手動変速モード１２に移動させたときに到達するシフト位置は、Ｍ位置１２ａである。
【０００９】
シフトレバー装置１０は、図１、図４に示すように、シフトレバー２０と、ＥＣＵケース３０と、プリント基板４０と、リンク５０と、ホルダ６０とを、有する。ただし、リンク５０は、必須の構成要件ではない。
シフトレバー２０は、図１に示すように、図示略のベースプレートに車両前後・左右方向に移動可能とされている。ここで、移動は揺動であってもよく、回動であってもよく、直線動であってもよい（図示例では、揺動である場合を示している）。以下、本発明実施例では、揺動である場合を例にとって説明する。
シフトレバー２０には、シフトレバー２０の長手方向（上下方向）中間部に、ホルダ作動部２１が設けられている。ホルダ作動部２１は、シフトレバー２０と一体に形成されていてもよく（シフトレバー自体である場合を含む）、シフトレバー２０と別体に形成されてシフトレバー２０に固定して取付けられていてもよい。ホルダ作動部２１は、ホルダ６０と係合可能である。ホルダ作動部２１は、シフトレバー２０が自動変速モード１１内にあるときホルダ６０と係合せず、シフトレバー２０が手動変速モード１２内にあるときホルダ６０と係合する。
【００１０】
ＥＣＵケース３０は、ベースプレートに固定される。ＥＣＵケース３０は、ベースプレートの内部に位置する。
プリント基板４０は、ＥＣＵケース３０を介してベースプレートに固定される。プリント基板４０は、ＥＣＵケース３０の内部に配置される。
【００１１】
リンク５０は、図４に示すように、ベースプレートまたはＥＣＵケース３０に取付けられる。以下、本発明実施例では、リンク５０がＥＣＵケース３０に取付けられる場合を例にとって説明する。
リンク５０は、ＥＣＵケース３０の、シフトレバー２０に対向する外側面に配置される。リンク５０は、ＥＣＵケース３０に移動可能に支持される。ここで、リンク５０のＥＣＵケース３０に対する移動は、直線動であってもよく、回動であってもよい（図示例では、回動である場合を示している）。以下、本発明実施例では、リンク５０がＥＣＵケース３０に対して回動する場合を例にとって説明する。
リンク５０は、ＥＣＵケース３０に、非接触スイッチ７０の作動受け側要素７２が配置される面と平行またはほぼ平行な面内で、上下方向に回動可能に支持される。リンク５０は、リンク付勢バネ５１により、常時、下方に回動付勢されている。リンク付勢バネ５１の一端は、リンク５０に当てられており、リンク付勢バネ５１の他端は、ＥＣＵケース３０に当てられている。
リンク５０は、ガイド５２を有する。ガイド５２は、たとえば、リンク５０に設けられた溝からなる。ガイド５２は、シフトレバー２０を手動変速モード１２内で移動させたときにホルダ作動部２１が移動する方向と同方向に延びている。ガイド５２は、直線上に延びていてもよく、シフトレバー２０の揺動軸を中心とする弧上に延びていてもよい（図示例では、弧上に延びる場合を示している）。
【００１２】
ホルダ６０は、リンク５０に移動可能に取付けられる。ホルダ６０は、リンク５０に対して、非接触スイッチ７０の作動受け側要素７２が配置される面と平行またはほぼ平行な面内で移動可能である。ただし、ホルダ６０は、リンク５０が設けられていない場合には、ＥＣＵケース３０またはベースプレートに移動可能に取付けられる。
ホルダ６０は、図２に示すように、爪部６１と、傾斜面６２と、当接面６３を、有する。
【００１３】
爪部６１は、リンク５０のガイド５２に入り込んでいる。爪部６１がリンク５０のガイド５２内に入り込んでいるため、ホルダ６０はガイド５２に沿ってガイド５２内をガイド５２の延び方向に移動可能である。ホルダ６０は、リンク５０に対して、ガイド５２の延び方向と直交する方向には移動しない。
傾斜面６２は、図１に示すように、シフトレバー２０から離れる方向で下方に傾斜する面である。傾斜面６２は、ホルダ作動部２１と摺動接触（係合）可能である。傾斜面６２は、シフトレバー２０が自動変速モード１１に位置するとき、ホルダ作動部２１と接触しておらず、シフトレバー２０を自動変速モード１１から手動変速モード１２に移動させるとき、ホルダ作動部２１と接触し始め、シフトレバー２０が手動変速モード１２に位置するとき、ホルダ作動部２１と接触する。
傾斜面６２がホルダ作動部２１と摺動接触可能であるので、▲１▼シフトレバー２０が自動変速モード１１内にあるとき、ホルダ６０はリンク付勢バネ５１の付勢力によりホルダ６０またはリンク５０がＥＣＵケース３０に設けられるストッパ３１に当たるまでリンク５０とともに下方に下がっており、▲２▼シフトレバー２０を自動変速モード１１から手動変速モード１２に移動させるとき、ホルダ６０はホルダ作動部２１によりリンク付勢バネ５１の付勢力に抗してリンク５０とともに上方に移動し、▲３▼シフトレバー２０が手動変速モード１２内に位置するとき、ホルダ６０はホルダ作動部２１によりリンク付勢バネ５１の付勢力に抗してリンク５０とともに上方に上がった位置に位置し続け、▲４▼シフトレバー２０を手動変速モード１２から自動変速モード１１に移動させるとき、ホルダ６０はリンク付勢バネ５１の付勢力によりリンク５０とともに下方に下がる。
当接面６３は、ホルダ作動部２１と当接（係合）可能である。当接面６３は、シフトレバー２０を手動変速モード１２内で移動させたとき、ホルダ作動部２１と当接する。当接面６３がホルダ作動部２１と当接するので、シフトレバー２０を手動変速モード１２内で移動させたとき、ホルダ６０がリンク５０のガイド５２に沿ってホルダ作動部２１とともに動く。
【００１４】
つぎに、非接触スイッチ７０を説明する。
非接触スイッチ７０は、リードスイッチであってもよく、ホール素子を用いたスイッチであってもよく、光センサを用いたスイッチであってもよい。以下、本発明実施例では、非接触スイッチ７０がホール素子を用いたスイッチである場合を例にとって説明する。
非接触スイッチ７０は、作動側要素７１と、作動受け側要素７２とを、有する。
作動側要素７１は、ホルダ６０に設けられる。作動受け側要素７２は、ベースプレートまたはＥＣＵケース３０またはプリント基板４０に設けられる（図示例では、作動受け側要素７２がプリント基板４０に設けられる場合を示している）。以下、本発明実施例では、作動受け側要素７２がプリント基板４０に設けられる場合を例にとって説明する。
【００１５】
作動側要素７１は、永久磁石または電磁石からなる。
作動受け側要素７２は、ホール素子からなる。作動受け側要素７２は、図３に示すように、Ｍ位置１２ａを検出するための第１の作動受け側要素７２ａと、＋位置１２ｂを検出するための第２の作動受け側要素７２ｂと、−位置１２ｃを検出するための第３の作動受け側要素７２ｃとを、有する。
第１〜第３の作動受け側要素７２ａ、７２ｂ、７２ｃは、プリント基板４０のシフトレバー２０側の同一の面４１に配置されている。第１〜第３の作動受け側要素７２ａ、７２ｂ、７２ｃの、作動側要素７１と対向する面７２ｄ、７２ｅ、７２ｆは、プリント基板４０の面４１と平行な平面である。
第１〜第３の作動受け側要素７２ａ、７２ｂ、７２ｃは、作動側要素対向面７２ｄ、７２ｅ、７２ｆと直交する方向の磁界だけを検出するようにされていることが望ましい。
【００１６】
ここで、本発明実施例の作動を説明する。
▲１▼ シフトレバー２０が自動変速モード１１に位置するとき
図１の２点鎖線で示すように、ホルダ作動部２１はホルダ６０と係合していない。ホルダ６０は、リンク５０とともにリンク付勢バネ５１の付勢力により、下方に下がった位置にある。ホルダ６０またはリンク５０はストッパ３１に当たっている。作動側要素７１は、第１の作動受け側要素７２ａに対向する位置から下方に下がった位置にある。作動側要素７１は、作動受け側要素７２と対向していない。
【００１７】
▲２▼ シフトレバー２０を自動変速モード１１から手動変速モード１２に移動させるとき
ホルダ作動部２１がホルダ６０の傾斜面６２に接触する。さらにシフトレバー２０をＭ位置１２ａ側に移動させると、ホルダ作動部２１が傾斜面６２上を摺動しホルダ６０を上方に押し上げる。ホルダ６０は、リンク５０とともにリンク付勢バネ５１の付勢力に抗して、面４１と平行またはほぼ平行な面内で上方に移動する。
【００１８】
▲３▼ シフトレバー２０がＭ位置１２ａに位置するとき
ホルダ作動部２１は、ホルダ６０の傾斜面６２および当接面６３に接触している。ホルダ６０は、ホルダ作動部２１が傾斜面６２に接触しているため、リンク５０とともに上方に移動した位置にある。作動側要素７１は第１の作動受け側要素７２ａに対向する位置にある。作動側要素７１が第１の作動受け側要素７２ａに対向する位置にあるため、シフトレバー２０がＭ位置１２ａに位置することを検出できる。
【００１９】
▲４▼ シフトレバー２０をＭ位置１２ａから＋位置１２ｂまたは−位置１２ｃに移動させるとき
ホルダ作動部２１は、ホルダ６０の傾斜面６２および当接面６３に接触している。ホルダ６０は、ホルダ作動部２１が傾斜面６２に接触しているため、リンク５０とともに上方に移動した位置にある。ホルダ６０は、ホルダ作動部２１が当接面６３に接触しているため、ホルダ作動部２１とともに移動する。ホルダ６０は、面４１と平行またはほぼ平行な面内で移動する。
【００２０】
▲５▼ シフトレバー２０が＋位置１２ｂまたは−位置１２ｃにあるとき
ホルダ作動部２１は、ホルダ６０の傾斜面６２および当接面６３に接触している。ホルダ６０は、ホルダ作動部２１が傾斜面６２に接触しているため、リンク５０とともに上方に移動した位置にある。作動側要素７１は第２の作動受け側要素７２ｂまたは第３の作動受け側要素７２ｃに対向する位置にある。作動側要素７１が第２の作動受け側要素７２ｂまたは第３の作動受け側要素７２ｃに対向する位置にあるため、シフトレバー２０が＋位置１２ｂまたは−位置１２ｃに位置することを検出できる。
【００２１】
つぎに、本発明実施例の作用を説明する。
本発明実施例では、非接触スイッチ７０を手動変速モード１２が設けられたシフトレバー装置１０に用いた場合でも、作動側要素７１の作動受け側要素７２に対する移動方向を作動受け側要素７２が配置される面４１と平行またはほぼ平行な方向にしている。そのため、作動側要素７１の作動受け側要素７２に対する移動方向を面４１と直交する方向にした場合に比べて、位置検出精度が出しやすい。したがって、温度変化などにより作動側要素７１の磁力が変化した場合でも、その影響は少なくてすむ。
【００２２】
また、非接触スイッチ７０を用いているため、つぎのａ）〜ｃ）の作用を得ることができる。
ａ）スイッチの耐久性は半永久的である。
ｂ）スイッチの切り替え時に音が発生することはない。
ｃ）ＥＣＵケース３０に穴を設ける必要がない。そのため、ＥＣＵケース３０に穴を設けないことにより、ＥＣＵケース３０内に水やほこり等の異物が入ることを防止できる。
【００２３】
また、図３に示すように、Ｄ位置１１ｄでの作動側要素７１の位置とＭ位置１２ａ、＋位置１２ｂおよび−位置１２ｃでの作動側要素７１の位置とが上下方向に異なっているため、Ｄ位置を検出するための作動受け側要素を含めた４つの作動受け側要素を横一列に並べる必要がない。したがって、長手方向スペースが小となるだけでなく、手動変速モード１２にあるときにＤ位置が検出されてしまうことも防ぐことができる。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１または請求項２記載の非接触スイッチによれば、作動側要素と作動受け側要素は、作動受け側要素が配置される面に平行またはほぼ平行な方向に作動側要素が移動して作動し合う。そのため、手動変速モードを備えたシフトレバー装置に非接触スイッチを用いた場合でも、位置検出精度が出しやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の非接触スイッチを用いたシフトレバー装置の、車両後方から見た概略断面図である。
【図２】本発明実施例の非接触スイッチを用いたシフトレバー装置の、ホルダの斜視図である。
【図３】本発明実施例の非接触スイッチの、図１のＡ視図である。
【図４】本発明実施例の非接触スイッチを用いたシフトレバー装置のリンクの、図１のＡ視図である。
【図５】本発明実施例の非接触スイッチを用いたシフトレバー装置の、シフトパターンのみを示す平面図である。
【符号の説明】
１０シフトレバー装置
１１自動変速モード
１２手動変速モード
２０シフトレバー
２１ホルダ作動部
３０ＥＣＵケース
４０プリント基板
４１作動受け側要素が配置される面
５０リンク
５１リンク付勢バネ
５２ガイド
６０ホルダ
６１爪部
６２傾斜面
６３当接面
７０非接触スイッチ
７１作動側要素
７２作動受け側要素

Claims

手動変速モードを備えたシフトレバー装置に用いられる非接触スイッチであって、
作動側要素と作動受け側要素とを有し、前記作動側要素と前記作動受け側要素は、前記作動受け側要素が配置される面に平行またはほぼ平行な方向に前記作動側要素が移動して互いに作動し合う、非接触スイッチ。
前記作動側要素は磁石からなり、前記作動受け側要素はホール素子からなる、請求項１記載の非接触スイッチ。