JP2007302070A - シフトレバーユニット - Google Patents

Abstract

【課題】電子式のシフトレバーユニットにおいて、長期間の使用に渡って操作位置を精度高く検知できると共に良好な操作感を維持し得るシフトレバーユニットを提供すること。
【解決手段】シフトレバーユニットは、２次元的に配置した複数のシフトポジションのいずれかを選択するためのシフトレバーと、該シフトレバーにより選択したシフトポジションを検知する位置検知手段３とを含む。位置検知手段３は、少なくとも１個以上の検知センサ３１と、検知センサ３１により検知可能な反応領域を設けてなると共にシフトレバーの操作に従動する従動プレート３２と、検知センサ３１に対面する状態を略一定に維持しながら略直交する２方向に変位可能な状態で従動プレート３２を支持するホルダ３３と、ホルダ３３に対する従動プレート３２の変位方向を規制する規制部材３４とを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、シフトポジションに応じて電気的なポジション信号を出力するシフトレバーユニットに関する。

従来より、シフトレバーユニットとしては、例えば、シフトレバーの操作位置であるシフトポジションに応じて電気的なポジション信号を出力する電子式のものがある。さらに、シフトレバーユニットとしては、例えば、略直交する２方向に沿ってシフトレバーを操作可能に構成したことにより、大文字のＨ字状や小文字のｈ字状のシフトパターンを実現したものがある。そして、このような電子式のシフトレバーユニットとしては、シフトレバーの操作に応じて変位する従動プレートの位置を検知する位置検知手段を備えたものがある。

位置検知手段としては、例えば、所定方向に変位可能な状態で上記従動プレートを収容する第１のホルダ部材と、上記所定方向と直交する方向に上記第１のホルダ部を変位可能な状態で収容する第２のホルダ部とを組み合わせたものがある（特許文献１参照。）。このような位置検知手段によれば、上記従動プレート、上記第１のホルダ部及び上記第２のホルダ部がなす２重の収容構造に基づいて、上記シフトレバーの操作に伴う上記従動プレートの変位精度を向上でき、該従動プレートを介した上記シフトポジションの検知精度を向上し得る。

しかしながら、上記従来の電子式のシフトレバーユニットでは、次のような問題がある。すなわち、上記２重の収容構造の最も内側に上記従動プレートが位置しており、構成部品の寸法公差のばらつき、あるいは温度や湿度や歪み等による寸法変化等に起因して上記従動プレートの変位が阻害されたり、上記従動プレートにがたつきを生じるおそれがあるという問題がある。上記従動プレートの変位が阻害されると上記シフトレバーの操作感を良好に維持できないおそれがある。また、上記従動プレートにがたつきを生じると上記従動プレートを介した上記シフトポジションの検知精度が低下するおそれがある。

特開２００４−１３８２３５号公報

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、電子式のシフトレバーユニットにおいて、長期間の使用に渡って操作位置を精度高く検知できると共に良好な操作感を維持し得るシフトレバーユニットを提供しようとするものである。

本発明は、２次元的に配置した複数のシフトポジションのいずれかを選択するためのシフトレバーと、該シフトレバーにより選択した上記シフトポジションを検知する位置検知手段と、上記シフトポジションに応じたポジション信号を出力する信号出力手段とを含むシフトレバーユニットであって、
上記位置検知手段は、少なくとも１個以上の検知センサと、
上記検知センサにより検知可能な反応領域を設けてなると共に上記シフトレバーの操作に従動する従動プレートと、
上記検知センサに対面する状態を略一定に維持しながら略直交する２方向に変位可能な状態で上記従動プレートを支持するホルダと、
該ホルダに対する上記従動プレートの変位方向を規制するための規制部材とを有し、
上記ホルダは、上記従動プレートが変位する上記略直交する２方向のうちの一方に沿って形成した溝状のホルダ溝を、上記従動プレートに対面する支持面に設けてなり、
上記従動プレートは、上記略直交する２方向のうちの他方に沿って形成した溝状のプレート溝を、上記支持面に対面するガイド面に設けてなり、
上記規制部材は、上記ホルダ溝の延設方向に沿って上記従動プレートが変位し得るように上記ホルダ溝に係合するホルダ係合部と、上記プレート溝の延設方向に沿って上記従動プレートが変位し得るように上記プレート溝に係合するプレート係合部とを有していることを特徴とするシフトレバーユニットにある（請求項１）。

本発明のシフトレバーユニットにおける上記位置検知手段は、上記シフトレバーの操作に従動して、上記検知センサに対面する状態を維持しながら上記略直交する２方向に変位する上記従動プレートを有している。この従動プレートは、上記検知センサにより検知可能な上記反応領域を形成してなる。

上記位置検知手段においては、上記規制部材により、上記ホルダに対する上記従動プレートの変位方向が規制されている。この規制部材は、上記ホルダ溝との係合により上記ホルダ溝に沿って上記従動プレートを変位させる上記ホルダ係合部と、上記プレート溝との係合により上記プレート溝に沿って上記従動プレートを変位させる上記プレート係合部とを有するものである。

この規制部材によれば、上記ホルダと上記従動プレートとの収容構造に依らず、上記ホルダ溝と上記ホルダ係合部との係合構造、及び上記プレート溝と上記プレート係合部との係合構造に基づいて、上記従動プレートが変位し得る方向を精度良く規制することができる。

上記のような係合構造によれば、上記ホルダあるいは上記従動プレート等の寸法公差のばらつきや、環境変化による寸法変化や、歪み等による経時的な寸法変化等の影響を受ける度合いを抑制できる。上記係合構造によれば、長期間の使用期間に渡って、上記従動プレートの変位状態を良好に維持できる。それ故、上記シフトレバーユニットによれば、長期間の使用期間に渡って上記シフトポジションを精度高く検知でき、上記シフトレバーの操作感を良好に維持することができる。

以上のように、本発明のシフトレバーユニットは、長期間の使用期間に渡ってシフトポジションを精度高く検出できると共に、シフトレバーの操作感を良好に維持し得る動作信頼性の高いものである。

本発明において、上記シフトレバーと上記従動プレートとは、直接的に連結できるほか、上記シフトレバーに剛性高く接続された中間部材を介して間接的に連結することもできる。
また、上記検知センサにより上記反応領域を検知する方法としては、例えば、渦電流式非接触変位計（ギャップセンサ）である上記検知センサを用いて導電材料よりなる上記端部を検知する方法や、磁気センサである上記検知センサを用いて着磁した上記端部を検知する方法等がある。

また、上記ホルダ係合部は、上記ホルダ溝を形成する内側面のうちの一方側に面する内側面に沿って摺動する摺動面と、他方側に面する内側面に沿って摺動する摺動面とを、少なくとも１面ずつ有しており、
上記プレート係合部は、上記プレート溝を形成する内側面のうちの一方側に面する内側面に沿って摺動する摺動面と、他方側に面する内側面に沿って摺動する摺動面とを、少なくとも１面ずつ有していることが好ましい（請求項２）。

この場合には、上記ホルダ溝の反対側に面する２面の上記内側面により、上記ホルダ係合部を上記ホルダ溝に確実性高く係合させることができる。同様に、上記プレート溝の反対側に面する２面の上記内側面により、上記従動プレートを上記プレート溝に確実性高く係合させることができる。なお、上記各２面の内側面としては、１本の上記ホルダ溝あるいは上記プレート溝をなす相互に対面する内側面であっても良く、２本以上の上記ホルダ溝あるいは上記プレート溝をなす内側面のうちのいずれかであっても良い。

また、上記ホルダ係合部及び上記プレート係合部は、上記ホルダ溝あるいは上記プレート溝の断面形状に略一致する断面形状を呈する軸状のガイドレールよりなり、
上記各摺動面は、上記ガイドレールの外側面よりなることが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記ガイドレールよりなる上記ホルダ係合部が上記ホルダ溝に収容されるため、上記ホルダ溝に沿って上記従動プレートが変位する精度を高めることができる。同様に、上記ガイドレールよりなる上記プレート係合部が上記プレート溝に収容されるため、上記プレート溝に沿って上記従動プレートが変位する精度を高めることができる。

また、上記ホルダ溝及び上記プレート溝は２本ずつ設けてあり、上記ホルダ係合部及び上記プレート係合部は、上記ガイドレールを２本ずつ有していることが好ましい（請求項４）。
この場合には、２本の上記ガイドレールよりなる上記ホルダ係合部と、２本の上記ホルダ溝との組み合わせにより、上記ホルダ溝に沿って上記従動プレートが変位する精度を一層、高めることができる。また、２本の上記ガイドレールよりなる上記プレート係合部と、２本の上記プレート溝との組み合わせにより、上記プレート溝に沿って上記従動プレートが変位する精度を一層、高めることができる。

特に、２本の上記ホルダ溝あるいは上記プレート溝と２本の上記ガイドレールとの組み合わせによれば、上記従動プレートの変位精度を効果的に高めることができる。それ故、上記従動プレートの変位精度を所望のレベルに到達させるために必要となる各部材の寸法精度を緩和でき、その加工コストを抑制し得る。

また、上記ホルダ溝及び上記プレート溝は、２本ずつ設けてあり、上記規制部材は、上記ホルダ溝及び上記プレート溝が交差する４カ所に略一致して、上記従動プレートと上記ホルダとの対面方向に延設された軸状のガイドピンを有しており、
上記ホルダ係合部は、上記各ガイドピンの上記ホルダ側の端部を含み、上記プレート係合部は、上記各ガイドピンの上記従動プレート側の端部を含むことが好ましい（請求項５）。

この場合には、上記各ガイドピンの上記ホルダ側の端部が上記ホルダ溝に沿って進退することで、該ホルダ溝に沿って上記従動プレートが変位できる。また、上記各ガイドピンの上記従動プレート側の端部が上記プレート溝に沿って進退することで、該プレート溝に沿って上記従動プレートが変位できる。

また、上記従動プレートに対面する実装面に２以上の上記検知センサを配置したセンサ基板を有し、
上記従動プレートは、上記実装面に対面する表面に、上記検知センサが検知しない非反応領域と上記反応領域とを組み合わせたセンシング領域を上記各検知センサ毎に設けたセンシングパターンを有していることが好ましい（請求項６）。

この場合には、上記センシングパターンに対して上記センサ基板を対面させることで、上記各検知センサの検知信号を組み合わせた上記ポジション信号を得ることができる。例えば、ハミング符号系列をなすように上記ポジション信号を構成すれば、上記検知センサのいずれかにトラブルを生じた場合等に誤り訂正を実現できる可能性がある。

また、上記検知センサは、磁気を検知する磁気センサであることが好ましい（請求項７）。
この場合には、上記検知センサを利用して上記従動プレートの位置を非接触で検知できる。それ故、機械的な磨耗等による特性の劣化を抑制することができる。したがって、上記検知センサとして上記磁気センサを採用すれば、その優れた初期性能を長期間に渡って維持できる。なお、上記検知センサとしては、上記磁気センサ以外にも、光センサや、接触センサ等、様々なセンサを採用することができる。

（実施例１）
本例は、シフトレバー１２が操作されたシフトポジションに応じて電気的なポジション信号を出力するシフトレバーユニット１に関する例である。この内容について、図１〜図１６を用いて説明する。
本例のシフトレバーユニット１は、図１〜図４に示すごとく、２次元的に配置した複数のシフトポジションのいずれかを選択するためのシフトレバー１２と、該シフトレバー１２により選択したシフトポジションを検知する位置検知手段３と、シフトポジションに応じたポジション信号を出力する信号出力手段３０（本例では、信号出力回路。以下、信号出力回路３０という。）とを含む自動車用の部品である。
このシフトレバーユニット１の位置検知手段３は、少なくとも１個以上の検知センサ３１と、検知センサ３１により検知可能な反応領域３５１（図１０参照。）を設けてなると共にシフトレバー１２の操作に従動する従動プレート３２と、検知センサ３１に対面する状態を略一定に維持しながら略直交する２方向に変位可能な状態で従動プレート３２を支持するホルダ３３と、該ホルダ３３に対する従動プレート３２の変位方向を規制するための規制部材３４とを有している。

上記ホルダ３３は、同図に示すごとく、従動プレート３２が変位する上記略直交する２方向のうちの一方に沿って形成した溝状のホルダ溝３３０を、従動プレート３２に対面する支持面３３１に設けてなる。
上記従動プレート３２は、上記略直交する２方向のうちの他方に沿って形成した溝状のプレート溝３２０を、上記支持面３３１に対面するガイド面３２１に設けてなる。
上記規制部材３４は、ホルダ溝３３０の延設方向に沿って従動プレート３２が変位し得るようにホルダ溝３３０に係合するホルダ係合部３４１と、プレート溝３２０の延設方向に沿って従動プレート３２が変位するようにプレート溝３２０に係合するプレート係合部３４２とを有している。
以下、この内容について詳しく説明する。

本例のシフトレバーユニット１は、図２及び図３に示すごとく、パーキングレンジ（Ｐレンジ１１Ｐ）、ニュートラルレンジ（Ｎレンジ１１Ｎ）、リバースレンジ（Ｒレンジ１１Ｒ）、ドライブレンジ（Ｄレンジ１１Ｄ）、シフトアップレンジ（＋レンジ１１Ａ）、及びシフトダウンレンジ（−レンジ１１Ｓ）の各シフトポジションを略Ｈ字状のシフトパターンに沿って配置したものである。

このシフトレバーユニット１では、図２及び図３に示すごとく、Ｐレンジ１１Ｐ、Ｎレンジ１１Ｎ、Ｒレンジ１１Ｒの各シフトポジション、及び＋レンジ１１Ａ、Ｄレンジ１１Ｄ、−レンジ１１Ｓの各シフトポジションをそれぞれ一直線上に配置してある。すなわち、大文字の”Ｈ”の文字をなす線分のうちの垂直方向の左右の線分が、それぞれ、セレクトラインを形成している。一方のセレクトラインには、Ｐレンジ１１Ｐ、Ｎレンジ１１Ｎ、Ｒレンジ１１Ｒの各シフトポジションを配置してある。他方のセレクトラインには、＋レンジ１１Ａ、Ｄレンジ１１Ｄ、−レンジ１１Ｓの各シフトポジションを配置してある。

シフトレバーユニット１では、図２及び図３に示すごとく、断面略矩形状を呈する筒状のユニットハウジング２の上面をなす化粧面２１からシフトレバー１２が突き出している。シフトレバー１２の突出方向の先端には、シフトノブ１２５を取り付けてある。また、シフトレバーユニット１は、その外周側に、車体側に固定するためのブラケット部２４を有している。化粧面２１には、シフトパターンに対応する略Ｈ字状のゲート２２０を設けた化粧プレート２２を配設してある。この化粧プレート２２の表面には、各シフトポジションに対応してＰ、Ｎ、Ｒ、＋、Ｄ、−のレタリング文字２３をプリントしてある。

ユニットハウジング２は、図２及び図４〜図６に示すごとく、シフトレバー１２の２次元的な操作を実現する回動機構４と、シフトポジションを検知する位置検知手段３とを収容している。ユニットハウジング２における下面、すなわち、上記化粧面２１とは反対側の端面は、開口部２６を形成している。この開口部２６は、底板２０をねじ止めするように構成してある。なお、ねじ止め構造の底板２０に代えて、スナップフィットなどによる固定構造の底板を採用することもできる。また、車載時に車室内側に面する側壁２７の内周面２７０は、位置検知手段３を取り付け可能なように構成してある。なお、図２では、ユニットハウジング２に収容した位置検知手段３の外形を破線で示すと共に、従動プレート３２及び検知センサ３１を実線で示してある。

シフトレバー１２は、図２及び図４〜図６に示すごとく、鉄（Ｓ４５Ｃ）よりなる棒状部材である。シフトレバー１２における車室内側の先端には、ドライバーが操作するシフトノブ１２５を取り付けてある。シフトレバー１２の他端側の先端には、図示しない雄ねじ部を形成してある。シフトレバー１２は、この雄ねじ部の螺入により回動機構４をなす回動ブロック４３（後述する。）に固定可能である。

なお、回動ブロック４３に対するシフトレバー１２の固定構造としては、本例のねじ結合のほか、シフトレバー１２をインサートした状態で回動ブロック４３を樹脂成形する、いわゆるインサート成形による固定構造等がある。インサート成形によりシフトレバー１２を一体的に固定した回動ブロックを樹脂成形する際には、シフトレバー１２のインサート部分の外周に、例えば、ローレット等のセレーションを形成するのが良い。このセレーションは、シフトレバー１２の回り止めとして機能し得る。

回動機構４は、図４〜図６に示すごとく、ユニットハウジング２を幅方向（図２中の左右方向。）に貫通するシフトシャフト軸４１により軸支されている。シフトシャフト軸４１は、ユニットハウジング２の相互に対面する２面の外周面２５に設けたシャフト孔２５１を貫通している。回動機構４は、シフトシャフト軸４１により軸支されたアングルブロック４４、シフトレバー１２を固定した回動ブロック４３、及びアングルブロック４４と回動ブロック４３とを連結するセレクトシャフト軸４２を含んでいる。

回動ブロック４３は、図４〜図６に示すごとく、ガラス繊維入りナイロン材よりなる部材である。この回動ブロック４３は、シフトレバー１２を螺入する雌ねじ部（図示略）を設けたレバー固定部４３１と、略一定の間隙４３４を空けて２枚１組の側板４３３が対面する収容部４３２と、従動プレート３２に係合するガイドロッド４５とを有している。回動ブロック４３は、全体的な概略の外形状として、軸方向に長い略直方体形状を呈している。

レバー固定部４３１は、図４〜図６に示すごとく、この略直方体形状の長軸方向におけるシフトレバー１２側の端部に位置している。レバー固定部４３１の長軸方向の端面には、シフトレバー１２を螺入する上記雌ねじ部を穿設してある。この雌ねじ部は、回動ブロック４３の長軸方向に沿って形成してある。それ故、シフトレバー１２を螺入、固定した回動ブロック４３は、シフトレバー１２から軸方向に延設されたごとき状態を呈する。

回動ブロック４３の収容部４３２は、図４〜図６に示すごとく、略平行をなして対面する２枚１組の側板４３３を有している。各側板４３３は、回動ブロック４３の長軸方向に沿って延設されている。各側板４３３には、セレクトシャフト軸４２を貫通させるためのシャフト孔４３０を略一直線上に設けてある。収容部４３２は、シャフト孔４３０を貫通するセレクトシャフト軸４２に軸支されたアングルブロック４４を収容するように構成してある。

回動ブロック４３のガイドロッド４５は、図４〜図６に示すごとく、側板４３３から立設する軸状の部分である。ガイドロッド４５は、その先端部に、従動プレート３２の係合部３２３（後述する。）に係合する球状ピボット４５０を有している。ガイドロッド４５は、その軸方向がシフトシャフト軸４１に略直交して交差すると共に、セレクトシャフト軸４２と略平行をなしている。

本例のシフトレバーユニット１では、ガイドロッド４５の軸方向を上記のように設定することで、シフトシャフト軸４１を中心として回動ブロック４３が回動した際の球状ピボット４５０の回動中心を、シフトシャフト軸４１の軸芯に近づけてある。そして、これにより、ガイドロッド４５の球状ピボット４５０とユニットハウジング２の内周面２７０とのクリアランスが、シフトレバー１２の操作に伴って極端に変動するおそれを抑制している。

アングルブロック４４は、図４〜図６に示すごとく、ガラス繊維入りナイロン材よりなる。このアングルブロック４４は、略円柱状の第１円柱部４４１及び略円柱状の第２円柱部４４２を有し、連結部４４３を介して第１円柱部４４１と第２円柱部４４２とを連結したものである。第１円柱部４４１は、シフトシャフト軸４１を貫通配置するための軸孔４４５を有している。第２円柱部４４２は、セレクトシャフト軸４２を貫通配置するための軸孔４４６を有している。

第２円柱部４４２の軸方向の長さは、上記収容部４３２に収容可能な程度に、間隙４３４に略一致させてある。回動機構４では、第２円柱部４４２の端面と側板４３３との当接構造により、シフトシャフト軸４１を中心としたアングルブロック４４の回動に応じて回動ブロック４３が一体的に回動する。連結部４４３は、第１円柱部４４１に貫通配置したシフトシャフト軸４１と、第２円柱部４４２に貫通配置したセレクトシャフト軸４２とが、所定の距離を空けた状態で略直交するように第１円柱部４４１と第２円柱部４４２とを連結している。

シフトシャフト軸４１は、図２及び図４〜図６に示すごとく、鉄よりなる。このシフトシャフト軸４１は、ユニットハウジング２のシャフト孔２５１と、アングルブロック４４の第１円柱部４４１とを貫通する軸である。シフトシャフト軸４１の両端には、ユニットハウジング２の外周面２５に固定するための固定部４１２を設けてある。

セレクトシャフト軸４２は、図２及び図４〜図６に示すごとく、鉄よりなる。このセレクトシャフト軸４２は、回動ブロック４３の側板４３３に設けたシャフト孔４３０と、アングルブロック４４の第２円柱部４４２とを貫通する軸である。セレクトシャフト軸４２は、挿入方向の後端に、端部に向けて拡径する大径部４２５を有しており、挿入方向の先端部分にＥリング４２６（Ｅ型止め輪）を係合するための外周溝を有している。セレクトシャフト軸４２は、大径部４２５とＥリング４２６とにより、２枚１組の側板４３３を挟持した状態で固定される。

上記のように構成した本例の回動機構４では、図４〜図６に示すごとく、シフトシャフト軸４１によりアングルブロック４４が軸支されている。さらに、アングルブロック４４の第２円柱部４４２を貫通するセレクトシャフト軸４２により、回動ブロック４３に対してアングルブロック４４が軸支されている。

回動機構４によれば、図２及び図４〜図６に示すごとく、セレクトシャフト軸４２を中心とした回動ブロック４３の回動により、シフトレバー１２の図２中の左右方向の操作、すなわちセレクトラインの選択操作が可能になる。また、シフトシャフト軸４１を中心としたアングルブロック４４及び回動ブロック４３の一体的な回動により、シフトレバー１２の図２中の奥行き方向の操作、すなわちセレクトライン上の各シフトポジションの選択操作が可能になる。

位置検知手段３は、図２、図４及び図７に示すごとく、ユニットハウジング２の内周面２７０に取り付けられている。位置検知手段３は、回動機構４のガイドロッド４５が係合する従動プレート３２を有している。位置検知手段３は、シフトレバー１２の操作による従動プレート３２の変位位置を検知する。

位置検知手段３は、図１、図４、図７及び図８に示すごとく、検知センサ３１（本例では、磁気センサ。以下、磁気センサ３１という。）を実装したセンサ基板３５と、シフトレバー１２の操作に応じて変位する従動プレート３２と、センサ基板３５と対面する状態を維持しながら従動プレート３２を変位可能な状態で支持するホルダ３３と、ホルダ３３に対する従動プレート３２の変位方向を規制する規制部材３４と、センサ基板３５と従動プレート３２とのクリアランスを略一定に保持するための摺動スペーサ板３６と、ユニットハウジング２の内周面２７０とセンサ基板３５とのクリアランスを確保するための取付スペーサ３７とを有している。

センサ基板３５は、図１、図４及び図９に示すごとく、７個の磁気センサ３１を２列に振り分けて実装すると共に、各磁気センサ３１の検知信号を組み合わせてポジション信号を生成する信号出力回路３０を形成した略平板状の基板である。各磁気センサ３１は、所定の方向に作用する磁界を検知するセンサである。

各磁気センサ３１は、所定方向の磁界を検出したときにオン信号（１）を出力し、非検出のときにオフ信号（０）を出力する。センサ基板３５は、磁気センサ３１を実装した実装面３５０が従動プレート３２に対面するように組み付けられる。なお、本例では、上記磁気センサ３１としてホール効果ＩＣを用いた。これに代えて、磁気センサ３１として、磁気抵抗素子、ホール素子等を採用することもできる。

信号出力手段としての上記信号出力回路３０は、図１、図４、図７及び図８に示すごとく、上記７個の磁気センサ３１の検知信号を組み合わせてポジション信号を生成するように構成してある。この信号出力回路３０が生成するポジション信号は、図示しないコネクタを介して車両側に出力される。

従動プレート３２は、図１、図４、図８及び図９に示すごとく、樹脂材料にフェライト粉末等を混入して練り込んだプラスチックマグネット材料を射出成型してなる略平板矩形状の部材である。従動プレート３２は、ガイドロッド４５の球状ピボット４５０を収容して係合する中空四角柱状の係合部３２３を、ホルダ３３側の表面であるガイド面３２１の略中央に設けてなる。

従動プレート３２は、図１、図２、図８及び図９に示すごとく、ガイド面３２１の幅方向（図２中の左右方向。）全域に渡って延設された凹溝状のプレート溝３２０を２本、有している。２本のプレート溝３２０は、互いに略平行をなし、その間隙の略中間に係合部３２３が位置するように形成してある。各プレート溝３２０は、略矩形状を呈する略一定断面を呈するものである。

従動プレート３２は、図９〜図１２に示すごとく、センサ基板３５の実装面３５０に対面する表面にセンシングパターン３５５を形成してなる。センシングパターン３５５は、磁気センサ３１で検知可能な反応領域３５１と、磁気センサ３１が検知しない非反応領域３５２とを組み合わせたものである。反応領域３５１はＳ極に着磁した領域であり、非反応領域３５１はＮ極に着磁した領域である。なお、センシングパタ−ン３５５の詳しい構成については、後述する。

ホルダ３３は、図１、図４、図７及び図８に示すごとく、樹脂材（ポリアセタール）よりなる略矩形平板状の部材である。ホルダ３３は、その下側に、センサ基板３５の信号出力回路３０の配置に対応して略矩形状の切り欠き３３９を有している。ホルダ３３は、センサ基板３５側の表面に、従動プレート３２を収容する凹状のプレート収容部３３５を穿設してなる。プレート収容部３３５は、略矩形状をなし、上記切り欠き３３９に接する部分を除いて、ホルダ３３の外周に設けた側壁３３６により三方を取り囲まれている。

プレート収容部３３５の底面をなす支持面３３１の略中央には、図２、図４、図７及び図８に示すごとく、従動プレート３２の係合部３２３を貫通配置するための貫通窓３３７を形成してある。支持面３３１には、貫通窓３３７を挟んで略等間隔に位置すると共に、略平行をなす２本のホルダ溝３３０を設けてある。上記のごとく幅方向（図２における左右方向。）に形成したプレート溝３２０に対して、このホルダ溝３３０は高さ方向（図２における上下方向。）に延設してある。各ホルダ溝３３０は、略矩形状を呈する略一定断面を呈している。

摺動スペーサ板３６は、図１及び図４に示すごとく、樹脂材（ポリアセタール）よりなる。摺動スペーサ板３６は、センサ基板３５に隣接して配置する薄い平板状の部材である。摺動スペーサ板３６は、磁気センサ３１の実装高さに対してわずかに厚く形成してある。摺動スペーサ板３６は、磁気センサ３１との干渉を回避するための略矩形状のセンサ窓３６０と、信号出力回路３０との干渉を回避するための略矩形状の切り欠き３６９とを有している。センサ窓３６０は、摺動スペーサ板３６の内周において貫通している。切り欠き３６９は、摺動スペーサ板３６の下側に設けてある。

規制部材３４は、図１及び図８に示すごとく、樹脂材（ポリアセタール）よりなる。規制部材３４は、従動プレート３２のプレート溝３２０に係合するプレート係合部３４２と、ホルダ３３のホルダ溝３３０に係合するホルダ係合部３４１とを組み合わせた部材である。プレート係合部３４２は、プレート溝３２０に収容できる程度に、プレート溝３２０の断面形状に略一致した断面形状の棒状の２本のガイドレール３４２Ｒよりなる。各ガイドレール３４２Ｒは、プレート溝３２０に収容された状態で、該プレート溝３２０に沿って進退可能なように構成してある。ホルダ係合部３４１は、ホルダ溝３３０に収容できる程度に、ホルダ溝３３０の断面形状に略一致した断面形状の棒状の２本のガイドレール３４１Ｒよりなる。各ガイドレール３４１Ｒは、ホルダ溝３３０に収容された状態で、該ホルダ溝３３０に沿って進退可能なように構成してある。

図１及び図８に示すごとく、規制部材３４における２本のガイドレール３４２Ｒ（プレート係合部３４２）の間隔は、従動プレート３２に設けた２本のプレート溝３２０の間隔に略一致している。規制部材３４における２本のガイドレール３４１Ｒ（ホルダ係合部３４１）の間隔は、ホルダ３３に設けた２本のホルダ溝３３０の間隔に略一致している。それ故、プレート係合部３４２をなす２本のガイドレール３４２Ｒは、それぞれ、プレート溝３２０に収容され、ホルダ係合部３４１をなす２本のガイドレール３４１Ｒは、それぞれ、ホルダ溝３３０に収容され得る。

プレート係合部３４２のガイドレール３４２Ｒの外表面のうち、プレート溝３２０に収容した際にその開口面に当たる表面が、ホルダ係合部３４１に対する接合面をなしている。また、ホルダ係合部３４１のガイドレール３４１Ｒの外表面のうち、ホルダ溝３３０に収容した際にその開口面に当たる表面が、プレート係合部３４２に対する接合面をなしている。それ故、本例の規制部材３４によれば、各プレート溝３２０にガイドレール３４２Ｒ（プレート係合部３４２）が収容されると同時に、各ホルダ溝３３０にガイドレール３４１Ｒ（ホルダ係合部３４１）が収容される状態を実現できる。

図１及び図８に示すごとく、プレート係合部３４２の各ガイドレール３４２Ｒの両端部は、ホルダ係合部３４１との接合箇所よりもさらに外方に向けて突出している。同様に、ホルダ係合部３４１の各ガイドレール３４１Ｒの両端部は、プレート係合部３４２との接合箇所よりもさらに外方に向けて突出している。

シフトレバーユニット１における位置検知手段３では、図２、図４及び図７に示すごとく、回動ブロック４３から突出するガイドロッド４５の球状ピボット４５０が、従動プレート３２の係合部３２３に係合している。セレクトラインを切り替えるようにシフトレバー１２が操作され、回動ブロック４３がセレクトシャフト軸４２を中心として回動すると、ガイドロッド４５が位置検知手段３の幅方向（図２における左右方向。）にストロークする。ガイドロッド４５が幅方向にストロークするに当たって、プレート溝３２０に沿うガイドレール３４２Ｒの変位により、従動プレート３２の幅方向（プレート溝３２０の延設方向。）の変位が許容される。

また、同図に示すごとく、シフトポジションを切り替えるようにシフトレバー１２が操作され、シフトシャフト軸４１を中心として回動ブロック４３及びアングルブロック４４が一体的に回動すると、ガイドロッド４５が位置検知手段３の高さ方向（図２における上下方向。）にストロークする。ガイドロッド４５が高さ方向にストロークするに当たって、ホルダ溝３３０に沿うガイドレール３４１Ｒの変位により、従動プレート３２の高さ方向（ホルダ溝３３０の延設方向。）の変位が許容される。

次に、上記センシングパターン３５５について説明する。センシングパターン３５５は、図９〜図１２に示すごとく、各磁気センサ３１に対応する７領域のセンシング領域３５０を組み合わせたものである。なお、図１１では、センサ番号２の磁気センサ３１に対応するセンシング領域３５０のみを抜き出して示してある。各センシング領域３５０は、反応領域３５１と非反応領域３５２とを３行２列の２次元アレイ状に配置したものである。反応領域３５１はＳ極に着磁した領域であり、非反応領域３５２は、Ｎ極に着磁した領域である。各磁気センサ３１は、反応領域３５１に対面したときにオン信号（１）を出力し、上記非反応領域３５２に対面したときにオフ信号（０）を出力する。

センシング領域３５０は、図１０〜図１２に示すごとく、各シフトポジション毎にオン信号あるいはオフ信号が得られるよう、各磁気センサ３１に対応して設けたものである。ここで、センサ番号２の磁気センサ３１を例として、センシング領域３５０の構成について図１１を用いて説明する。同図のセンシング領域３５０は、４領域の反応領域３５１と２領域の非反応領域３５２とを各シフトポジションに対応して配置したものである。なお、図１１における磁気センサ３１の位置は、シフトレバー１２がＤレンジ１１Ｄ（図２及び図３参照。）に位置したときのものである。

センシング領域３５０は、図１１に示すごとく、固定された磁気センサ３１（同図では、丸囲み数字「２」により位置を示してある。）に対して全体的に変位する。例えば、図２、図３及び図１１に示すごとく、Ｄレンジ１１ＤからＮレンジ１１Ｎにセレクトラインを切り替えるようにシフトレバー１２が図２中の左方向に回動すると、それに伴って、ガイドロッド４５先端の球状ピボット４５０が左方向に回動する。そうすると、球状ピボット４５０に係合する従動プレート３２が図２中の左方向に変位し、センシング領域３５０全体が図１１中の左方向に変位する。これにより、磁気センサ３１に対面する領域は、行番号２、列番号１の非反応領域３５２から行番号２、列番号２の反応領域３５１に切り替わる。

また、例えば、Ｄレンジ１１Ｄから−レンジ１１Ｓに切り替えるようにシフトレバー１２が手前側（図２中の下方向。）に操作されると、それに伴って、従動プレート３２が図２中の下方向に変位する。これにより、センシング領域３５０全体が図１１中の下方向に変位し、磁気センサ３１に対面する領域が行番号１、列番号１の反応領域３５１に切り替わる。

このように、各センシング領域３５０では、図３及び図１１に示すごとく、行番号２、列番号１の非反応領域３５２がＤレンジ１１Ｄに対応し、行番号３、列番号１の反応領域３５１が＋レンジ１１Ａに対応し、行番号１、列番号１の反応領域３５１が−レンジ１１Ｓに対応し、行番号２、列番号２の反応領域３５１がＮレンジ１１Ｎに対応し、行番号３、列番号２の反応領域３５１がＰレンジ１１Ｐに対応し、行番号１、列番号２の非反応領域３５２がＲレンジ１１Ｒに対応している。

本例のシフトレバーユニット１では、例えば、シフトレバーがＤレンジ１１Ｄに位置すると、図１０に示すごとくセンサ番号１、３、４、６の各磁気センサ３１が反応領域３５１に対面し、センサ番号２、５、７の各磁気センサ３１が非反応領域３５２に対面する。これにより、図１３に示すごとくＤレンジ１１Ｄのポジション信号として「１０１１０１０」が出力される。

また、シフトレバー１２が操作されて＋レンジ１１Ａが選択されると、図１２に示すごとく従動プレート３２全体が同図中の上方向に変位する。このとき、センサ番号１、２、４、７の各磁気センサ３１が反応領域３５１に対面し、センサ番号３、５、６の各磁気センサ３１が非反応領域３５２に対面する。これにより、図１３に示すごとく、＋レンジ１１Ａのポジション信号として「１１０１００１」が出力される。さらにまた、図３及び図１３に示すごとく、例えば、シフトノブが−レンジ１１Ｓに位置すると、上記各磁気センサ３１の出力信号を組み合わせた「１１００１１０」が−レンジ１１Ｓのポジション信号として出力される。

本例のシフトレバーユニット１は、図１３に示すごとく、各磁気センサ３１から取り込んだ出力信号を組み合わせて、上記ポジション信号を出力する。同図では、各行にシフトポジションを表すと共に、各列に磁気センサ３１のセンサ番号を示してある。そして、同図では、シフトポジション毎の各磁気センサ３１の１（オン信号）、０（オフ信号）の検知信号を示している。本例のポジション信号は、各シフトポジションについて、各磁気センサ３１の検知信号を組み合わせたものである。

なお、本例では、各ポジション信号がハミング符号をなすように各センシング領域３５０を構成してある。それ故、本例のポジション信号に基づけば、１つの磁気センサ３１にトラブルを生じた場合であってもポジション信号を訂正し、正しいポジション信号を出力できる。さらに、２つの磁気センサ３１にトラブルを生じても、そのトラブルの発生を検知することができる。なお、上記ポジション信号を訂正する機能や、２つの磁気センサ３１にトラブルを生じたことを検知する機能としては、シフトレバーユニットの一部の機能として構成しても良く、ポジション信号を受信するＥＣＵ等の機能として構成することもできる。

以上のように、本例のシフトレバーユニット１の位置検知手段３では、ホルダ係合部３４１及びプレート係合部３４２を備えた規制部材３４を介して、ホルダ３３が従動プレート３２を支持している。従動プレート３２は、プレート溝３２０に対するプレート係合部３４２の係合、及びホルダ溝３３０に対するホルダ係合部３４１の係合により略直交する２方向に変位し得る。ホルダ溝３３０とホルダ係合部３４１との係合構造、プレート溝３２０とプレート係合部３４２との係合構造によれば、ホルダ３３あるいは従動プレート３２等の寸法公差のばらつきや環境変化による寸法変化や経時的な寸法変化等の影響を受ける度合いを抑制できる。上記係合構造によれば、長期間の使用期間に渡って、シフトポジションを精度高く検知でき、シフトレバー１２の操作感を良好に維持できる。

したがって、本発明のシフトレバーユニット１は、長期間の使用期間に渡ってシフトポジションを精度高く検出できると共に、シフトレバー１２の操作感を良好に維持し得る動作信頼性の高いものとなる。
なお、本例では、ホルダ溝３３０及びプレート溝３２０を２本ずつ設けたが、ホルダ溝３３０及びプレート溝３２０の両方又はいずれか一方を１本のみとすることもできる。さらに、図１４に示すごとく、幅広のホルダ溝３３０あるいはプレート溝３２０の対面する一対の内側面により、ホルダ係合部３４１あるいはプレート係合部３４２を係合させることができる。

さらに、図１５に示すごとく、ホルダ３３あるいはプレート３２の端部に連通し、内側面を１面しか持たない不完全なホルダ溝３３０あるいはプレート溝３２０を２本、形成することも良い。この場合には、２本のホルダ溝３３０あるいはプレート溝３２０の反対方向に面する２面の内側面によりホルダ係合部３４１あるいはプレート係合部３４２を係合させることができる。

なお、シフトレバーユニットとしては、図２あるいは図３のシフトパターンに代えて、図１６に示すごとくシフトパターンを採用したシフトレバーユニット１であっても良い。このシフトパターンは、＋レンジ１１Ａ及び−レンジ１１Ｓが属するセレクトライン上の中間点に、シフトレバー１２のホームポジション１１Ｈを設けたものである。図１６のシフトレバーユニット１では、シフトレバー１２をホームポジション１１Ｈに復帰させようとする付勢力が作用している。このシフトレバーユニット１では、例えば、シフトレバー１２がＤレンジ１１Ｄに操作されるとＤレンジが選択され（Ｄレンジに対応するポジション信号を出力。）、その後、シフトレバー１２がホームポジション１１Ｈに復帰する。

（実施例２）
本例は、実施例１の位置検知手段を基にして、部品点数を低減した例である。この内容について、図１及び図１７〜図１９を用いて説明する。
図１７は、実施例１の位置検知手段を基にして、ホルダ（図１における符号３３。）と摺動スペーサ板（図１における符号３６。）とを一体化したホルダ３３を採用した例である。このホルダ３３は、樹脂材料であるポリアセタールを射出成型したものである。このホルダ３３の支持面３３１には、下端部の切り欠き３３９から貫通窓３３７に連通する連通路３３８を設けてある。

規制部材３４を組み付けた従動プレート３２をプレート収容部３３５に組み付ける際、連通路３３８を経由して係合部３２３を挿入していけば、支持面３３１と係合部３２３との干渉を未然に回避できる。なお、図１８に示すごとく、通路３３８に代えて、外側に向けて凸状に湾曲するブリッジ部３３８Ａを設けることも良い。この場合には、ブリッジ部３３８Ａの内側を経由して係合部３２３を挿入することができる。

図１９は、さらに、取付スペーサ（図１における符号３７。）を一体化したホルダ３３を採用した例である。このホルダ３３は、図１８のホルダに対して延長された部分の内周面に凹溝状の基板溝３３Ｍを有している。ホルダ３３では、基板溝３３Ｍに沿ってセンサ基板３５を挿入して組み付けることとができる。

以上のように、本例の図１７〜図１９に示すホルダ３３によれば、位置検知手段３を構成する部品点数を抑制でき、部品コストを低減することができる。
なお、その他の構成及び作用効果については、実施例１と同様である。

（実施例３）
本例は、実施例１の位置検知手段を基にして、規制部材３４の構成を変更した例である。この内容について、図２０を用いて説明する。
本例の規制部材３４は、実施例１の規制部材のガイドレール（図８における符号３４１Ｒ）とガイドレール（図８における符号３４２Ｒ）とが交差する位置に略円柱軸状のガイドピン３４５を設けたものである。

本例の規制部材３４は、ホルダ３３と従動プレート３２との対面方向に長い軸状のガイドピン３４５と、内周部に窓３４７を設けた平板略矩形状の連結板３４６とを有している。各ガイドピン３４５は、連結板３４６に略直交する状態で、連結板３４６の各角部に保持されている。各ガイドピン３４５は、連結板３４６により軸方向に２分割されたごとき状態を呈している。

各ガイドピン３４５では、従動プレート３２側の端部がプレート係合部３４２をなし、ホルダ３３側の端部がホルダ係合部３４１をなしている。プレート溝３２０に沿って隣り合う２本のガイドピン３４５の外周面が、プレート溝３２０の内側面に対する摺動面を形成している。ホルダ溝３３０に沿って隣り合う２本のガイドピン３４５の外周面が、ホルダ溝３３０の内側面に対する摺動面を形成している。

規制部材３４では、各ガイドピン３４５の外周面とプレート溝３２０あるいはホルダ溝３３０の内側面との当接箇所に、ガイドピン３４５の軸方向に延びる線状の接触領域が形成される。そして、ホルダ溝３３０あるいはプレート溝３２０の延設方向に離れて位置する２箇所の上記線状の接触領域を組み合わせた摺動面が形成される。
なお、その他の構成及び作用効果については実施例１と同様である。

実施例１における、位置検知手段の組み付け構造を示す分解斜視図。 実施例１における、シフトレバーユニットを示す斜視図。 実施例１における、シフトパターンを示す説明図。 実施例１における、シフトレバーユニットの断面構造を示す断面図（図２におけるＡ−Ａ線矢視断面図。）。 実施例１における、回動機構の構成を示す分解斜視図。 実施例１における、シフトレバーユニットの断面構造を示す断面図（図４におけるＢ−Ｂ線矢視断面図。） 実施例１における、位置検知手段を示す斜視図。 実施例１における、ホルダによる従動プレートの支持構造を示す説明図。 実施例１における、従動プレートとセンサ基板とが対面する様子を示す説明図。 実施例１における、磁気センサとセンシングパターンとの関係を示す説明図（Ｄレンジが選択された状態。）。 実施例１における、センサ番号２の磁気センサとセンシング領域との関係を抜き出して示す説明図。 実施例１における、磁気センサとセンシングパターンとの関係を示す説明図（Ｎレンジが選択された状態。）。 実施例１における、シフトレバーユニットが出力するポジション信号を示す説明図。 実施例１における、その他のホルダ溝あるいはプレート溝の構成を示す断面図。 実施例１における、その他のホルダ溝あるいはプレート溝の構成を示す断面図。 実施例１における、その他のシフトレバーユニットを示す斜視図。 実施例２における、第１のホルダを示す斜視図。 実施例２における、第２のホルダを示す斜視図。 実施例２における、第３のホルダを示す斜視図。 実施例３における、ホルダによる従動プレートの支持構造を示す説明図。

符号の説明

１ シフトレバーユニット
１２ シフトレバ−
２ ユニットハウジング
３ 位置検知手段
３０ 信号出力手段（信号出力回路）
３１ 検知センサ（磁気センサ）
３２ 従動プレート
３２０ プレート溝
３３ ホルダ
３３０ ホルダ溝
３４ 規制部材
３４１ ホルダ係合部
３４２ プレート係合部
４ 回動機構
４１ シフトシャフト軸
４２ セレクトシャフト軸
４３ 回動ブロック
４４ アングルブロック
４５ ガイドロッド
４５０ 球状ピボット
３５０ センシング領域
３５１ 反応領域
３５２ 非反応領域
３５５ センシングパターン

Claims (7)

1. ２次元的に配置した複数のシフトポジションのいずれかを選択するためのシフトレバーと、該シフトレバーにより選択した上記シフトポジションを検知する位置検知手段と、上記シフトポジションに応じたポジション信号を出力する信号出力手段とを含むシフトレバーユニットであって、
   上記位置検知手段は、少なくとも１個以上の検知センサと、
   上記検知センサにより検知可能な反応領域を設けてなると共に上記シフトレバーの操作に従動する従動プレートと、
   上記検知センサに対面する状態を略一定に維持しながら略直交する２方向に変位可能な状態で上記従動プレートを支持するホルダと、
   該ホルダに対する上記従動プレートの変位方向を規制するための規制部材とを有し、
   上記ホルダは、上記従動プレートが変位する上記略直交する２方向のうちの一方に沿って形成した溝状のホルダ溝を、上記従動プレートに対面する支持面に設けてなり、
   上記従動プレートは、上記略直交する２方向のうちの他方に沿って形成した溝状のプレート溝を、上記支持面に対面するガイド面に設けてなり、
   上記規制部材は、上記ホルダ溝の延設方向に沿って上記従動プレートが変位し得るように上記ホルダ溝に係合するホルダ係合部と、上記プレート溝の延設方向に沿って上記従動プレートが変位し得るように上記プレート溝に係合するプレート係合部とを有していることを特徴とするシフトレバーユニット。
2. 請求項１において、上記ホルダ係合部は、上記ホルダ溝を形成する内側面のうちの一方側に面する内側面に沿って摺動する摺動面と、他方側に面する内側面に沿って摺動する摺動面とを、少なくとも１面ずつ有しており、
   上記プレート係合部は、上記プレート溝を形成する内側面のうちの一方側に面する内側面に沿って摺動する摺動面と、他方側に面する内側面に沿って摺動する摺動面とを、少なくとも１面ずつ有していることを特徴とするシフトレバーユニット。
3. 請求項２において、上記ホルダ係合部及び上記プレート係合部は、上記ホルダ溝あるいは上記プレート溝の断面形状に略一致する断面形状を呈する軸状のガイドレールよりなり、
   上記各摺動面は、上記ガイドレールの外側面よりなることを特徴とするシフトレバーユニット。
4. 請求項３において、上記ホルダ溝及び上記プレート溝は２本ずつ設けてあり、上記ホルダ係合部及び上記プレート係合部は、上記ガイドレールを２本ずつ有していることを特徴とするシフトレバーユニット。
5. 請求項２において、上記ホルダ溝及び上記プレート溝は、２本ずつ設けてあり、上記規制部材は、上記ホルダ溝及び上記プレート溝が交差する４カ所に略一致して、上記従動プレートと上記ホルダとの対面方向に延設された軸状のガイドピンを有しており、
   上記ホルダ係合部は、上記各ガイドピンの上記ホルダ側の端部を含み、上記プレート係合部は、上記各ガイドピンの上記従動プレート側の端部を含むことを特徴とするシフトレバーユニット。
6. 請求項１〜５のいずれか１項において、上記従動プレートに対面する実装面に２以上の上記検知センサを配置したセンサ基板を有し、
   上記従動プレートは、上記実装面に対面する表面に、上記検知センサが検知しない非反応領域と上記反応領域とを組み合わせたセンシング領域を上記各検知センサ毎に設けたセンシングパターンを有していることを特徴とするシフトレバーユニット。
7. 請求項１〜６のいずれか１項において、上記検知センサは、磁気を検知する磁気センサであることを特徴とするシフトレバーユニット。

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