JP2007237870A - シフト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化が可能であるシフト装置を提供する。
【解決手段】シフト装置１は、シフトレバー７の下端に設けられた磁性体２１と、磁性体２１の下方に配設されるとともに該磁性体２１との間で磁界を形成するマグネット２５と、磁性体２１とマグネット２５との間に配設されるとともに、磁性体２１とマグネット２５との間の磁束の方向の変化を検出するＭＲＥ素子２６と、ＭＲＥ素子２６の検出結果に基づいてシフトレバー７のシフト位置を検知するＥＣＵ２７とを備えている。シフト装置１では、ＭＲＥ素子２６に入る磁束の方向が各シフト位置で異なるようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、変速機を搭載した車両のシフト装置に関する。

従来、自動車等の車両のシフト装置は、運転者がそのシフトレバーを操作することで、車両に搭載された変速機の変速位置を指定するようになっている。この種のシフト装置として、近年、シフトレバーの切換位置（シフト位置）をセンサによって検知し、その検知信号に基づいてアクチュエータを作動させ変速機の接続状態を切り換える、いわゆるシフトバイワイヤ方式が開発されている（例えば、特許文献１参照）。こうしたシフトバイワイヤ方式におけるシフト装置では、リンク機構等の機械的な構成が不要になるため、小型化が可能となる。

しかしながら、この種のシフト装置においては、シフトレバーのシフト位置を検知するためのセンサが各シフト位置に取り付けられているため、それら各センサを設けるためのスペースを各シフト位置に対応して確保する必要があり、シフト装置の小型化を図る上で問題があった。

そこで、シフトレバーの各シフト位置を検知するセンサの数を低減するために、シフトレバーのシフト方向への移動を検知するセンサと、シフトレバーのセレクト方向への移動を検知するセンサとを設け、それらのセンサによりシフトレバーのシフト位置を検知することができるシフト装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平０７−０１２２１６号公報 特開２００３―３２７００２号公報

しかしながら、上記特許文献２のシフト装置の構成では、シフトレバーのシフト方向及びセレクト方向の移動を各センサが検知するためのマグネットが複数の部材を介してシフトレバーの移動に伴って稼働するように設けられている。このため、センサ機構の構造が複雑となり、シフト装置の小型化に支障があった。近年では、車両室内の快適性向上や他の装置との配置関係等の事情により、シフト装置の更なる小型化が求められている。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型化が可能であるシフト装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、第１軸線を中心とした第１方向及び前記第１軸線と交差する第２軸線を中心とした第２方向に回動自在に支持され、ガイドゲートに従って案内されることで該シフトゲートに設定された複数のシフト位置のうち何れか一つのシフト位置とされるシフトレバーのシフト位置を、該シフトレバーのシフト位置に対応して、車両に搭載された変速機の接続状態を切り換えるために検知するシフト装置であって、前記シフトレバーの下端に設けられた第１磁束発生手段と、該第１磁束発生手段の下方に配設されるとともに該第１磁束発生手段との間で磁界を形成する第２磁束発生手段と、前記第１磁束発生手段と前記第２磁束発生手段との間に配設されるとともに、前記第１及び第２磁束発生手段の間の磁束の方向の変化を検出する磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子の検出結果に基づいて前記シフトレバーのシフト位置を検知するシフト位置検知手段と、を備え、前記磁気抵抗効果素子に入る磁束の方向が前記各シフト位置で異なるようにしたことを要旨とする。

上記構成によれば、磁気抵抗効果素子に入る磁束の方向が各シフト位置で異なるため、磁気抵抗効果素子に入る磁束の角度と各シフト位置とを対応付けることで、磁気抵抗効果素子の出力値に基づいてシフトレバーのシフト位置を検出することができる。つまり、シフトレバーが第１方向及び第２方向の何れの方向に回動しても、１つの磁気抵抗効果素子によりシフトレバーのシフト位置の検知が可能である。このため、シフトレバーのシフト位置を検知するための部材が複数設けられる場合と比較してシフト装置の構成が簡易化され、シフト装置を小型化することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシフト装置において、前記シフトレバーの中立位置からの傾斜角度が前記各シフト位置で異なるようにしたことを要旨とする。
上記構成によれば、シフトレバーの中立位置からの傾斜角度が各シフト位置で異なるため、各シフト位置で磁気抵抗効果素子に入る磁束の方向が異なる。つまり、シフトレバーの中立位置からの傾斜角度が各シフト位置で異なるようにガイドゲートを形成することで、シフトレバーが各シフト位置にあることを検出できるようになる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のシフト装置において、前記シフト装置を平面視したときに、前記磁気抵抗効果素子を通る基準線と、同磁気抵抗効果素子と前記シフトレバーが各シフト位置にあるときの前記第１磁束発生手段とを通る線との間に形成される移動角度が、前記各シフト位置で異なるようにしたことを要旨とする。 上記構成によれば、磁気抵抗効果素子を通る基準線と、磁気抵抗効果素子とシフトレバーの下端に設けられた第１磁束発生手段とを通る線との間に形成される移動角度が、各シフト位置で異なるため、各シフト位置で磁気抵抗効果素子に入る磁束の方向が異なる。つまり、磁気抵抗効果素子と各シフト位置とを結ぶ線が重ならないようにガイドゲートを形成することで、シフトレバーが各シフト位置にあることを検出できるようになる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のうち何れか１項に記載のシフト装置において、前記第１磁束発生手段と前記第２磁束発生手段の何れか一方を磁性体としたことを要旨とする。

上記構成によれば、第１磁束発生手段と第２磁束発生手段の何れか一方を磁性体とすることで、それら両方をマグネットで構成する場合と比較して、製造を簡易化することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のうち何れか１項に記載のシフト装置において、前記第２磁束発生手段は、前記磁気抵抗効果素子の直下に配置固定するようにしたことを要旨とする。

上記構成によれば、第２磁束発生手段は固定されているので、第１磁束発生手段が動けば、磁気抵抗効果素子に入る磁束の角度は確実に変化する。また、第１磁束発生手段と第２磁束発生手段との間の磁束は、確実に磁気抵抗効果素子に入る。このため、磁気抵抗効果素子による出力値が安定し、検出精度が向上する。

本発明によれば、シフト装置を小型化することができる。

（第１実施形態）
以下、本発明を自動車のシフト装置に具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。本実施形態のシフト装置が搭載された自動車は、車両の制動エネルギーをバッテリーの充電に活用する回生ブレーキシステムが搭載されたハイブリッドカーである。

図１に示すように、シフト装置１は、上下方向に開口した略筒状のケース２を備えている。ケース２は、その外周面の上下方向略中央位置に、複数の固定部２ａが突設されている。この複数の固定部２ａがビス等の部材で締結されることで、ケース２は図示しないフロアコンソールに固定されている。また、ケース２の上部の開口部は、ガイドゲート３が形成されたカバー部材４により覆われている。

カバー部材４は、ケース２の上部の開口部を覆うカバー部５と、カバー部５から上方に張り出し膨出形成された湾曲部６とを備えている。カバー部５は、カバー部材４の縁部から下方に向けて突出形成された突片５ａがケース２に形成された溝部２ｂに内側から係合されることで、ケース２に固定されている（図３参照）。また、前記ガイドゲート３は、湾曲部６の上面に形成されている。

ガイドゲート３には、シフトレバー７が内側から挿入されている。シフトレバー７は、その基端部がケース２内に配置され、先端部がガイドゲート３から突出するように設けられている。シフトレバー７の先端部にはノブ７ａが設けられており、シフトレバー７は運転者によりノブ７ａが把持されて操作される。シフトレバー７は、シフト方向（車両前後方向）及びセレクト方向（車両幅方向）に回動自在に支持されており、ガイドゲート３に従って案内されることで、ガイドゲート３に予め設定された複数のシフト位置のうち何れか一つのシフト位置とされる。

ここで、ガイドゲート３について詳述する。
図２（ａ）に示すように、ガイドゲート３は、湾曲部６に形成された左側シフトゲート８と、右側シフトゲート９と、セレクトゲート１０とから構成されている。左側シフトゲート８及び右側シフトゲート９は、シフト方向に略同じ長さで平行に延びるように形成されている。セレクトゲート１０は、左側シフトゲート８と右側シフトゲート９との間に、セレクト方向に延びるように形成されている。セレクトゲート１０は、左側シフトゲート８と右側シフトゲート９のシフト方向中間位置よりもやや前方に形成されており、左側シフトゲート８と右側シフトゲート９とセレクトゲート１０とで、略Ｈ字形状のガイドゲート３が形成されている。そして、左側シフトゲート８及び右側シフトゲート９に沿って、湾曲部６の表面には、シフトレバー７のシフト位置を示す文字が表示されている。詳しくは、左側シフトゲート８のシフト方向前方の端部の左側に「Ｐ」の文字が、左側シフトゲート８のシフト方向後方の端部の左側に「Ｂ」の文字が表示されている。本実施の形態では、「Ｐ」はシフトレバー７のシフト位置がパーキングにあることを示し、「Ｂ」はシフトレバー７のシフト位置が回生ブレーキにあることを示している。

また、右側シフトゲート９のセレクトゲート１０と交差する位置の右側に「Ｎ」の文字が、右側シフトゲート９のシフト方向前方の端部の右側に「Ｄ」の文字が、右側シフトゲート９の後方の端部の右側に「Ｒ」の文字が表示されている。本実施の形態では、「Ｎ」はシフトレバー７のシフト位置がニュートラルにあることを示し、「Ｄ」はシフトレバーのシフト位置がドライブにあることを示し、「Ｒ」はシフトレバー７のシフト位置がリバースにあることを示している。

ところで、図２（ａ）に示すように、シフトレバー７が中立位置Ｐ０から左側シフトゲート８の前方端部の位置Ｐ１まで移動されると、シフトレバー７はパーキングのシフト位置とされる。また、シフトレバー７が中立位置Ｐ０から左側シフトゲート８の後方端部の位置Ｐ２まで移動されると、シフトレバー７は回生ブレーキのシフト位置とされる。

また、シフトレバー７が中立位置Ｐ０から右側シフトゲート９のセレクトゲート１０と交差する位置Ｐ３まで移動されると、シフトレバー７はニュートラルのシフト位置とされる。また、シフトレバー７が中立位置Ｐ０から右側シフトゲート９の前方端部の位置Ｐ４まで移動されると、シフトレバー７はドライブのシフト位置とされる。また、シフトレバー７が中立位置Ｐ０から右側シフトゲート９の後方端部の位置Ｐ５まで移動されると、シフトレバー７はリバースのシフト位置とされる。

なお、図２（ｂ）に示すように、ガイドゲート３は、中立位置Ｐ０から位置Ｐ１までの距離ｄ１と、中立位置Ｐ０から位置Ｐ２までの距離ｄ２と、中立位置Ｐ０から位置Ｐ３までの距離ｄ３と、中立位置Ｐ０から位置Ｐ４までの距離ｄ４と、中立位置Ｐ０から位置Ｐ５までの距離ｄ５との関係が、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３＜ｄ４＜ｄ５となるように設定されている。

次に、ケース２内に設けられたシフトレバー７の支持構造について説明する。
図３に示すように、シフトレバー７の基端部にはブロック１１が形成されており、ブロック１１は上下方向に開口した略四角筒状の支持部材１２を介してケース２に支持されている。

詳しくは、ブロック１１は、第１軸線Ｌ１を中心とした第１方向としてのシフト方向に回動自在に支持されている。即ち、ブロック１１は、支持部材１２に上下方向に挿入配置されている。ブロック１１にはセレクト方向に貫通部１１ａが貫通形成されている。支持部材１２のセレクト方向において、対向する２つの壁部には、それぞれ貫通孔１３が、ブロック１１の貫通部１１ａに一致するように貫通形成されている。そして、ブロック１１が支持部材１２内に貫通部１１ａと貫通孔１３とが一致するように配置された状態で、シフト方向回転軸１４が図中右側からブロック１１及び支持部材１２に貫通されており、シフト方向回転軸１４はブロック１１の貫通部１１ａに固定され、支持部材１２の貫通孔１３には回動自在に支持されている。このため、ブロック１１（シフトレバー７）は、第１軸線Ｌ１（シフト方向回転軸１４）を中心にシフト方向に回動自在とされている。

また、シフト方向回転軸１４の外周には、トーションバネ１５が設けられている。トーションバネ１５の２つの両端部１５ａは、セレクト方向に延びるように形成されている。トーションバネ１５の両端部１５ａは、支持部材１２のシフト方向回転軸１４が挿入された側（図中右側）の壁部から上方に突出形成された突出部１６及びブロック１１に係合支持されている。このため、図４に二点鎖線で示されるように、ブロック１１（シフトレバー７）のシフト方向の回動に伴い、トーションバネ１５の何れか一方の端部１５ａが突出部１６に支持された状態で、トーションバネ１５の他方の端部１５ａが第１軸線Ｌ１を中心に回動し、トーションバネ１５は圧縮される。そして、シフトレバー７のシフト方向の操作が解除されると、トーションバネ１５の弾性力によりブロック１１（シフトレバー７）は図４に実線で示される元の中立位置に戻される。

また、図３に示すように、支持部材１２は、第２軸線Ｌ２を中心とした第２方向としてのセレクト方向に回動自在に支持されている。つまり、支持部材１２に支持されたシフトレバー７はセレクト方向に回動自在に支持されている。支持部材１２のシフト方向前側に形成された壁部にはセレクト方向回転軸前部１７がシフト方向前方に延びるように形成され、シフト方向後側に形成された壁部にはセレクト方向回転軸後部１８がシフト方向後方に延びるように形成されている。また、ケース２のシフト方向両側の壁部において、セレクト方向回転軸前部１７及びセレクト方向回転軸後部１８と一致するように、貫通孔１９が形成されている。そして、セレクト方向回転軸前部１７及びセレクト方向回転軸後部１８が貫通孔１９に貫通支持されることで、支持部材１２はケース２に第２軸線Ｌ２を中心にセレクト方向に回動自在に支持されている。

また、セレクト方向回転軸後部１８の外周には、バネ（捻りコイルバネ）２０が設けられている。バネ２０の基端部２０ａはケース２の壁面に固定され、先端部２０ｂはセレクト方向回転軸後部１８に固定されている。

このため、図５に二点鎖線で示されるように、支持部材１２のセレクト方向の回動、即ちシフトレバー７のセレクト方向の回動に伴い、バネ２０の基端部２０ａが固定された状態で、バネ２０の先端部２０ｂが第２軸線Ｌ２を中心に回動し、バネ２０は圧縮される。そして、シフトレバー７のセレクト方向の操作が解除されると、バネ２０の弾性力により、支持部材１２（シフトレバー７）は図５に実線で示される元の中立位置に戻される。

次に、上記のように構成したシフトレバー７のシフト位置を検知する検知機構を説明する。
図３に示すように、ブロック１１（シフトレバー７）の下端部には、第１磁束発生手段としての鉄等の磁性体２１が設けられている。また、ケース２の下端部は、その開口部に略板状の基板２２及び下部カバー２３がケース２側から順に被せられた状態で、ビス２４により締結固定されている。

下部カバー２３の上面には、磁性体２１との間で磁界を形成する第２磁束発生手段としてのマグネット２５が設けられている。また、基板２２の上面において、マグネット２５と磁性体２１との間には、磁気抵抗効果素子、即ちＭＲＥ（ Magnetic Resistance Element ）素子２６が固定されている。ＭＲＥ素子２６とマグネット２５とは、シフトレバー７が中立位置にある状態で、磁性体２１の直下となるように配設されている（図２（ａ）参照）。ＭＲＥ素子２６は、マグネット２５から磁性体２１に向かう磁束の方向の変化に応じた電気信号（電圧）を出力する。つまり、ＭＲＥ素子２６は、シフトレバー７の傾動に伴って変化するマグネット２５から磁性体２１への磁束の方向の変化を検出する。そして、基板２２の下面には、ＭＲＥ素子２６とシフト位置検知手段としての電子制御装置（ＥＣＵ）２７との電気的接続を可能とする接続口２２ａが形成されている。

詳しくは、図６（ａ）に示すように、シフトレバー７が中立位置にあるときは、マグネット２５から磁性体２１に向かう磁束が略垂直に形成されている。そして、図６（ｂ）に示すように、シフトレバー７が傾動操作されて中立位置Ｐ０から上記位置Ｐ１〜Ｐ５（図２（ａ），（ｂ）参照）に移動されると、マグネット２５から磁性体２１に向かう磁束がＭＲＥ素子２６に入射する傾斜角度θは変化する。なお、図６（ａ），（ｂ）においては、説明の便宜上、磁束を１本の直線で示す。

ところで、図２（ａ），（ｂ）に示すように、上記ガイドゲート３は、中立位置Ｐ０から位置Ｐ１〜Ｐ５までの距離ｄ１〜ｄ５が、それぞれ異なるように設定されている。このため、図６（ｂ）に示すＭＲＥ素子２６に入射する磁束の傾斜角度θが、シフトレバー７が位置Ｐ１にあるときは傾斜角度θ１、位置Ｐ２にあるときは傾斜角度θ２、位置Ｐ３にあるときは傾斜角度θ３、位置Ｐ４にあるときは傾斜角度θ４、位置Ｐ５にあるときは傾斜角度θ５であるとすると、θ１＜θ２＜θ３＜θ４＜θ５となる。つまり、ＭＲＥ素子２６に入る磁束の方向、即ちＭＲＥ素子２６からの出力値が、各シフト位置で異なるようになっている。

図７に示すように、ＭＲＥ素子２６は、マグネット２５から磁性体２１に向かう磁束の角度の変化に基づいて、シフトレバー７のシフト位置に応じた電圧値を出力する。即ち、シフトレバー７が位置Ｐ１である「Ｐ」位置に操作された場合、ＭＲＥ素子２６は電圧値ａを出力する。また、シフトレバー７が位置Ｐ２である「Ｂ」位置に操作された場合、ＭＲＥ素子２６は電圧値ｂを出力する。また、シフトレバー７が位置Ｐ３である「Ｎ」位置に操作された場合、ＭＲＥ素子２６は電圧値ｃを出力する。また、シフトレバー７が位置Ｐ４である「Ｄ」位置に操作された場合、ＭＲＥ素子２６は電圧値ｄを出力する。また、シフトレバー７が位置Ｐ５である「Ｒ」位置に操作された場合、ＭＲＥ素子２６は電圧値ｅを出力する。

そして、ＥＣＵ２７は、ＭＲＥ素子２６から入力した信号（電圧値）に基づいてシフトレバー７のシフト位置を判断し、その判断結果に基づいて車両に搭載された変速機を切り換えるアクチュエータ（図示せず）に所定の操作信号を出力するように構成されている。このように、ＭＲＥ素子２６により検出される電圧値に基づいて、シフトレバー７のシフト方向の移動もセレクト方向の移動も検知される。

次に、上記構成のシフト装置１の作用について説明する。
図７に示されるように、シフトレバー７は、運転者によって操作がなされない状態では、中立位置Ｐ０に保持されている。このとき、ＭＲＥ素子２６は電圧値を出力しない。

また、シフトレバー７が位置Ｐ１、即ち「Ｐ」位置まで移動されると、シフトレバー７の移動に伴いＭＲＥ素子２６からＥＣＵ２７に電圧値ａが入力される。すると、ＥＣＵ２７は、電圧値ａに基づいてシフトレバー７のシフト位置が「Ｐ」にあると判断し、車両の変速機をパーキング（駐車）状態に切り換える操作信号を出力する。

また、シフトレバー７が位置Ｐ２、即ち「Ｂ」位置まで移動されると、シフトレバー７の移動に伴いＭＲＥ素子２６からＥＣＵ２７に電圧値ｂが入力される。すると、ＥＣＵ２７は、電圧値ｂに基づいてシフトレバー７のシフト位置が「Ｂ」にあると判断し、車両の変速機を回生ブレーキ状態に切り換える操作信号を出力する。

また、シフトレバー７が位置Ｐ３、即ち「Ｎ」位置まで移動されると、シフトレバー７の移動に伴いＭＲＥ素子２６からＥＣＵ２７に電圧値ｃが入力される。すると、ＥＣＵ２７は、電圧値ｃに基づいてシフトレバー７のシフト位置が「Ｎ」にあると判断し、車両の変速機をニュートラル（中立）状態に切り換える。

また、シフトレバー７が位置Ｐ４、即ち「Ｄ」位置まで移動されると、シフトレバー７の移動に伴いＭＲＥ素子２６からＥＣＵ２７に電圧値ｄが入力される。すると、ＥＣＵ２７は、電圧値ｄに基づいてシフトレバー７のシフト位置が「Ｄ」にあると判断し、車両の変速機をドライブ（前進）状態に切り換える。

また、シフトレバー７が位置Ｐ５、即ち「Ｒ」位置まで移動されると、シフトレバー７の移動に伴いＭＲＥ素子２６からＥＣＵ２７に電圧値ｅが入力される。すると、ＥＣＵ２７は、電圧値ｅに基づいてシフトレバー７のシフト位置が「Ｒ」にあると判断し、車両の変速機をリバース（後進）状態に切り換える。

なお、シフトレバー７の操作後に、その操作が解除されると、シフトレバー７は元の中立位置Ｐ０まで戻される。このため、ＥＣＵ２７は、ＭＲＥ素子２６からの出力値において極大値を検出値として採用するように構成されている。

例えば、シフトレバー７が、図２（ａ）で示される中立位置Ｐ０から位置Ｐ３を経て位置Ｐ４まで移動された場合、ＥＣＵ２７は位置Ｐ４での電圧値ｄを検出値として採用し、車両の変速機を切り換える。また、シフトレバー７が中立位置Ｐ０から位置Ｐ３を経て位置Ｐ５まで移動された場合、ＥＣＵ２７は電圧値ｅを検出値として採用し、車両の変速機を切り換える。

そして、シフトレバー７の操作後、一旦中立位置Ｐ０まで復帰した後に別のシフト位置まで切り換え操作されたときは、ＥＣＵ２７はそのシフト位置における電圧値を検出値として採用して車両の変速機を切り換える。即ち、中立位置Ｐ０は、シフトレバー７の折り返し地点、即ちＭＲＥ素子２６の出力値の極大値を認識するための基準位置となる。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）シフト装置１は、シフトレバー７が第１方向及び第２方向の何れの方向に回動しても、１つのＭＲＥ素子２６によりシフトレバー７のシフト位置の検知が可能である。このため、シフトレバー７のシフト位置を検知するための部材が複数設けられる場合と比較して、シフト装置１の構成が簡易化され、シフト装置１を小型化することができる。

（２）シフトレバー７の中立位置Ｐ０からの傾斜角度θが各シフト位置で異なるため、各シフト位置でＭＲＥ素子２６に入る磁束の方向が異なる。つまり、シフトレバー７の中立位置Ｐ０からの傾斜角度θが各シフト位置で異なるようにガイドゲート３を形成することで、シフトレバー７が各シフト位置にあることを検出できるようになる。

（３）マグネット２５との間で磁界を形成するためにシフトレバー７に設ける部材を磁性体２１とすることで、この部材をマグネットで構成する場合と比較して、シフト装置１の検知機構の製造を簡易化することができる。

（４）マグネット２５は位置を固定されているので、磁性体２１が動けば、ＭＲＥ素子２６に入る磁束の角度は確実に変化する。また、マグネット２５と磁性体２１との間の磁束は、確実にＭＲＥ素子２６に入る。このため、ＭＲＥ素子２６による出力値が安定し、検出精度が向上する。

（５）シフトレバー７の各シフト位置が、シフトレバーの折り返し地点となるようにガイドゲート３を形成することで、運転者はシフトレバー７の操作時に節度感を得ることができる。また、ＭＲＥ素子２６からの検出信号の極大値に基づいてシフト位置を検知することができるため、シフトレバー７が操作されていないときは中立位置に戻される構成とされていても、シフトレバー７のシフト位置を確実に検知することが可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図面に従って説明する。
図８（ａ）に示すように、本実施形態のシフト装置３０は、上記第１実施形態のシフト装置１と比較して、マグネット３１及びＭＲＥ素子３２の位置が異なる点が相違点である。

詳しくは、マグネット３１及びＭＲＥ素子３２は、左側シフトゲート８と右側シフトゲート９の間で、セレクトゲート１０よりも車両後方に配設されている。上記第１実施形態と同様に、マグネット３１は下部カバー２３（図３参照）の上に設けられ、ＭＲＥ素子３２は基板２２（図３参照）の上に設けられており、マグネット３１はＭＲＥ素子３２の直下に配設されている。なお、他の構成は上記シフト装置１と同じであり、同一点については同じ符号を用いその説明は省略する。

本実施の形態では、シフトレバー７が中立位置Ｘ０から左側シフトゲート８の前方端部の位置Ｘ１まで移動されると、シフトレバー７はパーキングのシフト位置とされる。また、シフトレバー７が中立位置Ｘ０から左側シフトゲート８の後方端部の位置Ｘ２まで移動されると、シフトレバー７は回生ブレーキのシフト位置とされる。また、シフトレバー７が中立位置Ｘ０から右側シフトゲート９の前方端部の位置Ｘ３まで移動されると、シフトレバー７はドライブのシフト位置とされる。また、シフトレバー７が中立位置Ｘ０から右側シフトゲート９のセレクトゲート１０と交差する位置Ｘ４まで移動されると、シフトレバー７はニュートラルのシフト位置とされる。また、シフトレバー７が中立位置Ｘ０から右側シフトゲート９の後方端部の位置Ｘ５まで移動されると、シフトレバー７はリバースのシフト位置とされる。

ところで、シフトレバー７は、ガイドゲート３内を移動するとき、第１軸線Ｌ１及び第２軸線Ｌ２（図３参照）を中心に回動する。このとき、シフトレバー７の下端に設けられた磁性体２１は、第１軸線Ｌ１及び第２軸線Ｌ２を中心に、シフトレバー７のシフト位置とは対照的に移動する。なお、シフトレバー７の回動中心からガイドゲート３までの距離と、シフトレバー７の回動中心から下端の磁性体２１までの距離の比率は、略２：１となっている（図４及び図５参照）。このため、シフトレバー７が各シフト位置とされたとき、磁性体２１は、中立位置Ｘ０を中心に各シフト位置の反対側で、中立位置Ｘ０から各シフト位置までの距離の半分の距離の位置とされる。このため、シフト装置３０を平面視したとき、シフトレバー７の移動領域であるガイドゲート３に対して、磁性体２１は図中ハッチングで示す領域２１Ｍを移動する。

なお、図８（ｂ）に示すように、ＭＲＥ素子３２と中立位置Ｘ０とを通る基準線Ｌ０と、ＭＲＥ素子３２とシフトレバー７が「Ｐ」のシフト位置にあるときの磁性体２１とを通る線ＬＰとの間には、移動角度α１が形成される。また、前記基準線Ｌ０と、ＭＲＥ素子３２とシフトレバー７が「Ｂ」のシフト位置にあるときの磁性体２１とを通る線ＬＢとの間には、移動角度α２が形成される。また、前記基準線Ｌ０と、ＭＲＥ素子３２とシフトレバー７が「Ｄ」のシフト位置にあるときの磁性体２１とを通る線ＬＤとの間には、移動角度α３が形成される。また、前記基準線Ｌ０と、ＭＲＥ素子３２とシフトレバー７が「Ｎ」のシフト位置にあるときの磁性体２１とを通る線ＬＮとの間には、移動角度α４が形成される。また、前記基準線Ｌ０と、ＭＲＥ素子３２とシフトレバー７が「Ｒ」のシフト位置にあるときの磁性体２１とを通る線ＬＲとの間には、移動角度α５が形成される。これらの移動角度α１〜α５は、それぞれ異なる角度となるように設定されている。つまり、α１≠α２≠α３≠α４≠α５となっている。

このため、シフトレバー７が各シフト位置にあるときに、ＭＲＥ素子３２に入射する磁束の角度は、異なる角度になる。従って、シフトレバー７の各シフト位置と、シフトレバー７が各シフト位置にあるときのＭＲＥ素子３２からの出力値とを対応付けることで、ＭＲＥ素子３２からの検出信号に基づいてシフトレバー７のシフト位置を検出することが可能となる。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）ＭＲＥ素子３２とシフトレバー７の中立位置Ｘ０とを通る基準線Ｌ０と、ＭＲＥ素子３２とシフトレバー７の下端に設けられた磁性体２１とを通る線ＬＰ，ＬＢ，ＬＤ，ＬＮ，ＬＲとの間に形成される移動角度α１〜α５が、それぞれ異なるように設定されている。このため、シフトレバー７が各シフト位置にあるときのＭＲＥ素子３２への磁束の入射角度が異なるため、ＭＲＥ素子３２からの検出値に基づいてシフトレバー７のシフト位置を検知することが可能となる。このように、ＭＲＥ素子３２と各位置Ｘ１〜Ｘ５とを結ぶ線が重ならないようにガイドゲート３を形成することで、シフトレバー７が各シフト位置にあることを検出できるようになる。

なお、本実施形態は上記構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・上記第１及び第２実施の形態では、シフトレバー７の下端部に設けられた第１磁束発生手段を磁性体２１としたが、第１磁束発生手段をマグネットとしてもよい。また、第１磁束発生手段をマグネットとし、第１磁束発生手段との間で磁界を形成する第２磁束発生手段を磁性体としてもよい。

・上記第１及び第２実施の形態では、ガイドゲート３の形状は略Ｈ字形状であるものとしたが、ガイドゲートの形状はこれに限定されず、例えば階段状等他の形状としてもよい。

・上記第２実施の形態では、ＭＲＥ素子３２と中立位置Ｘ０とを通る線を基準線Ｌ０としたが、基準線Ｌ０は必ずしも中立位置Ｘ０を通る線でなくてもよい。ＭＲＥ素子３２を通る基準線と、ＭＲＥ素子３２とシフトレバー７が各シフト位置にあるときの磁性体２１とを通る線ＬＰ，ＬＢ，ＬＤ，ＬＮ，ＬＲとの間に形成される移動角度が異なるようにできれば、基準線をどの位置としてもよい。

・上記第２実施の形態では、マグネット３１及びＭＲＥ素子３２は、左側シフトゲート８と右側シフトゲート９との間で、セレクトゲート１０よりも車両後方となる位置に設けたが、マグネット３１及びＭＲＥ素子３２を設ける位置はこれに限定されない。マグネット及びＭＲＥ素子３２を設ける位置は、ＭＲＥ素子３２を通る基準線と、ＭＲＥ素子とシフトレバー７が各シフト位置にあるときの磁性体２１とを通る線との間に形成される移動角度が異なるようにできれば、どこに設定してもよい。

・上記第１及び第２実施の形態では、マグネット２５，３１はＭＲＥ素子２６，３２の直下に設けられたものとしたが、磁性体２１とマグネット２５，３１との間に形成される磁束を測ることができれば、マグネット２５，３１をＭＲＥ素子２６，３２の直下に設けなくてもよい。例えば、第２実施の形態においては、シフトレバー７が中立位置Ｘ０にあるときの磁性体２１と、マグネット３１との間に、ＭＲＥ素子を設けてもよい。

・上記第１及び第２実施の形態では、ガイドゲート３にシフト位置として「Ｐ」、「Ｂ」、「Ｄ」、「Ｎ」、「Ｒ」を設定したが、ガイドゲートに設定されるシフト位置の種類及び数はこれに限定されない。例えば、シフト位置を上記実施の形態よりも減らしてもよいし、増速のシフト位置を新たに設定してもよい。

・上記第１及び第２実施の形態では、シフト装置１をフロアコンソールに設けたが、これをインストルメントパネル等の他の部材に設けてもよい。
・上記第１及び第２実施の形態では、駆動源としてエンジンとモータが併用されるハイブリッドカーのシフト装置としたが、エンジン車に適用してもよい。その場合、シフト装置に設定されているＢ（回生ブレーキ）に代えて、別のシフト位置を割り当ててもよいし、そのシフト位置を省略してもよい。

シフト装置の斜視図。 （ａ）はガイドゲートの平面図、（ｂ）はガイドゲートの説明図。 シフト装置の分解斜視図。 シフト装置の動作を説明するための断面図。 シフト装置の動作を説明するための断面図。 （ａ），（ｂ）は、マグネットから磁性体に向かう磁束の説明図。 マグネットから磁性体に向かう磁束の角度−ＭＲＥ出力電圧特性図。 （ａ）はシフト装置の平面図、（ｂ）は磁性体の移動領域の説明図。

符号の説明

１，３０…シフト装置、３…ガイドゲート、７…シフトレバー、２１…磁性体（第１磁束発生手段）、２５，３１…マグネット（第２磁束発生手段）、２６，３２…磁気抵抗効果（ＭＲＥ）素子、２７…ＥＣＵ（シフト位置検知手段）、Ｌ１…第１軸線、Ｌ２…第２軸線、Ｐ０，Ｘ０…中立位置、θ，θ１〜θ５…傾斜角度、Ｌ０…基準線、ＬＰ，ＬＢ，ＬＤ，ＬＮ，ＬＲ…線、α１〜α５…移動角度。

Claims (5)

1. 第１軸線を中心とした第１方向及び前記第１軸線と交差する第２軸線を中心とした第２方向に回動自在に支持され、ガイドゲートに従って案内されることで該シフトゲートに設定された複数のシフト位置のうち何れか一つのシフト位置とされるシフトレバーのシフト位置を、該シフトレバーのシフト位置に対応して、車両に搭載された変速機の接続状態を切り換えるために検知するシフト装置であって、
   前記シフトレバーの下端に設けられた第１磁束発生手段と、該第１磁束発生手段の下方に配設されるとともに該第１磁束発生手段との間で磁界を形成する第２磁束発生手段と、前記第１磁束発生手段と前記第２磁束発生手段との間に配設されるとともに、前記第１及び第２磁束発生手段の間の磁束の方向の変化を検出する磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子の検出結果に基づいて前記シフトレバーのシフト位置を検知するシフト位置検知手段と、を備え、
   前記磁気抵抗効果素子に入る磁束の方向が前記各シフト位置で異なるようにしたことを特徴とするシフト装置。
2. 前記シフトレバーの中立位置からの傾斜角度が前記各シフト位置で異なるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のシフト装置。
3. 前記シフト装置を平面視したときに、前記磁気抵抗効果素子を通る基準線と、同磁気抵抗効果素子と前記シフトレバーが各シフト位置にあるときの前記第１磁束発生手段とを通る線との間に形成される移動角度が、前記各シフト位置で異なるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のシフト装置。
4. 前記第１磁束発生手段と前記第２磁束発生手段の何れか一方を磁性体としたことを特徴とする請求項１〜３のうち何れか１項に記載のシフト装置。
5. 前記第２磁束発生手段は、前記磁気抵抗効果素子の直下に配置固定するようにしたことを特徴とする請求項１〜４のうち何れか１項に記載のシフト装置。
   

Images