JP2010040177A - レバースイッチ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レバースイッチ装置1において、操作レバー24は自由継手30を介して、2軸方向に傾動可能且つカバー40と一体回転可能に設けた。また、操作レバー24には磁石50がカバー40内底面には補助磁石がそれぞれ設けられ、それら磁石に対応する第1センサ57a等及び第2センサ67によって操作レバー24の位置検出がされる。この構成では操作レバー24上に設けられた自由継手30の各軸を中心に操作レバー24は傾動するので、その傾動時にカバー40が回動することはないので、カバー40内底面に設置されている第2センサ67の回転位置の検出精度を向上させることができる。
【選択図】図2
Description
請求項1に記載の発明は、定められた操作対象のスイッチング操作をするべく3軸方向に傾動及び回動操作されるレバースイッチ装置であって、外力の印加に基づいて互いに変わる2軸方向に傾動操作される操作レバーと、前記操作レバーの下端部に設けられて前記操作レバーの傾動操作に伴って同操作レバーと一体となって前記2軸方向に沿って変位する磁石と、前記磁石の変位に伴って同磁石との間の相対的な位置が変化するとともに、同磁石の磁界を検出できる位置に設けられ、同磁石の磁界強度の変化を検出する第1センサと、外力の印加に基づき前記操作レバーに対して同操作レバーの長手方向へ伸びる軸線を中心とする1軸方向へ相対的に回転操作がされる操作部と、前記操作部に連動して、前記2軸方向に直交する方向へ伸びる軸を中心として、且つ前記第1センサに対して相対的に回動する回動部と、前記回動部に一体回転可能に設けられた補助磁石と、前記補助磁石に対して相対回転するとともに、同補助磁石の磁界を検出できる位置に設けられ、同補助磁石の磁界の向きの変化を検出する第2センサと、前記第1センサおよび前記第2センサからの検出結果に基づき前記操作レバーの傾動方向における操作位置および前記操作部の回動方向における操作位置を検出し、これら検出される操作位置に基づいて定められた操作対象のスイッチングを制御する制御部とを備え、前記操作レバーは、前記回動部に自在継手を介して前記2軸方向に傾動操作可能且つ一体回転可能に支持されたことをその要旨としている。
図1に示されるように、本実施形態におけるレバースイッチ装置1も、先の図11に示されるレバースイッチ装置と同様に、ステアリングの近傍に配設されるベース120及び同ベース120上面に設けられた支持機構87により支持された操作レバー24を備えてなる。そしてこの操作レバー24は図1に示されるベース120の上面に対して直立した状態を中立状態として、例えば運転者による外力が印加された際には、図1中の矢印x1,x2及び矢印y1,y2で示す互いに直交する2つの方向に所定角度だけ傾動する。また、この操作レバー24の上端部には、同操作レバー24に対してその長手方向の中心線mを中心に相対回転する操作部である第1ノブ10が設けられている。そして、この第1ノブ10は図中の矢印α1,α2で示す方向に所定角度だけ回転する。さらに操作レバー24において第1ノブ10の下端側には同操作レバー24と一体回転する他の操作部、すなわち第2ノブ20が設けられている。そして、この第2ノブ20は、図1中の矢印β1,β2で示す方向に所定角度だけ回転する。このように、本実施形態にかかるレバースイッチ装置1は、操作レバー24等を通じて矢印x1,x2で示す方向に対応するx軸方向、矢印y1,y2で示す方向に対応するy軸方向、矢印α1,α2で示す方向に対応するα軸方向、及び矢印β1,β2で示す方向に対応するβ軸方向の合計4軸方向に操作することができるように構成されている。運転者はこの操作レバー24の各種操作を通じてヘッドライトのオン/オフやターンシグナルランプのオン/オフ等、各種車載機器のスイッチングを操作する。
図2に示されるように、ベース120の上面の中央付近には略円柱状のカバー支持部材121が設置されているとともに、そのカバー支持部材121上面には円柱状の凹部121hが形成されている。その凹部121hには釣鐘状に形成され内部が空洞とされたカバー40、正確にはその底面の中央に突設され且つ凹部121hの内形形状に対応する外形形状を有する円筒状の底部40tが摺動回転可能に嵌入されている。カバー40の底面には、図4(a)に示されるように2つの円弧形状のねじ回動孔47が底部40tを間に挟んで互いに反対側に設けられている。
図9(a)に示されるように、基板70は磁石50に対向する側に設けられる第1の基板71と上記補助磁石60に対向する側に設けられる第2の基板72とから構成されている。ここで、第1の基板71の磁石50に対向する側の面には、磁石50の磁界強度を検出する検出手段として、磁石50の磁界強度の大きさに応じた電圧を出力する4つの第1センサ57a,57b,58a,58bがそれぞれ設けられている。第1センサ57a,57b,58a,58bは巨大磁気抵抗効果(GMR)センサである。ここで、これら第1センサ57a,57b,58a,58bにあっては、上記操作レバー24が中立位置にあるときの磁石50の位置を中心として、一対の第1センサ57a,57bがX軸方向に沿って点対称に、また、一対の第1センサ58a,58bがY軸方向に沿って点対称にそれぞれ設けられている。一方、第2の基板72の補助磁石60に対向する側の面には、補助磁石60の磁界の向きを検出する検出手段として、同補助磁石60の磁界の向きに応じた電圧を出力する第2センサ67が設けられている。第2センサ67は磁気抵抗効果(MR)センサである。ちなみに、補助磁石60は、この第2センサ67とZ軸方向に所定間隔をおいて対向して配設されている。
(1)操作レバー24はx1,x2,y1,y2の2軸方向に傾動可能とするための自由継手30を介して操作レバー24の軸芯21上に設けられ、自由継手30の第1軸30aとレバー突出部25a、第2軸30bとカバー突出部40aとは係合している。これにより、操作レバー24の傾動操作によってカバー40が回動することはなく、第2ノブ20を回動操作した際に操作レバー24が傾動することはない。つまり、操作レバーの傾動操作と回動操作とを独立なものにすることが可能となる。よって例えば第2ノブ20のみを所定角度回動させた場合と、第2ノブ20を同所定角度回動させるのに加え、操作レバー24を傾動させた場合との第2センサ67の検出結果は同じとなる。すなわちこれにより、レバースイッチ装置1の操作レバー24の位置検出誤差(特にカバー40等の回転検出誤差)を小さくでき、操作レバー24の位置検出精度を向上させることができる。
・上記実施形態では、操作部として第1ノブ10及び第2ノブ20を設け、第1ノブ10を回動操作すると操作レバー24の軸芯21が上下するようにしたが、この第1ノブ10は省略して、第2ノブ20のみで構成してもよい。この場合には第2ノブ20、軸部25、軸芯21は一体形成可能であって、入力操作は操作レバー24を2軸方向(x1,x2,y1,y2)への傾動と第2ノブを1軸方向(β1、β2)にさせる回動との3軸方向になされる。
・上記実施形態では、操作レバー24には上方から第1ノブ10、第2ノブ20としたがこれを逆の構成つまり上方から第2ノブ20、第1ノブ10にしてもよい。
・上記実施形態では、案内部材130はカバーの外側であるカバー支持部材121の周面に固定して設けたが、これに限らず例えばカバー40内部に案内部材130を設けて、内側から案内部材130の一部である挿入部130aをガイド孔40cに通すようにしてもよい。またガイド孔40cは必ずしも貫通孔である必要はなく例えば、カバー40周面に凹部を設けて、その凹部に案内部材130の一部分を挿入するようにしてもよい。また、逆にカバー40周面の回動方向に凸部を設けて、その凸部と同凸部に対応する凹形状の案内部材130とを摺動回転可能に係合させてもよい。さらに、このガイド孔40c及び案内部材130を省略することも可能である。
・上記実施形態では、自由継手30の形状は十字形状の物を用いたが、操作レバー24が2軸方向に傾動可能且つ、カバー40との間で回転力の伝達が可能であれば自由継手30の形状は十字でなくてもよい。
・上記実施形態では、軸芯21上に自由継手30を設けるために、軸芯21の下部に略4分の1円柱状の4つの案内部21aを自由継手30が変位可能な幅を有して設けた。しかし軸芯21上に自由継手30を設けるような構成であればこれに限らず、例えば図10に示されるように略十字で形成された自由継手30の中央に貫通孔39hを形成して、その貫通孔39hに軸芯21をZ方向に変位可能、且つ回転可能に貫通させてもよい。このとき自由継手30は両軸49を中心としてXY2軸方向に回転可能に支持される。
・上記実施形態では、カバー40は外部の磁場との干渉を抑制するため磁気シールド部材からなっていたが、カバー40を形成する部材は磁気シールド部材でなくてもよい。またカバー40の形状も釣鐘型に限らず、例えば円錐、円柱、角錐、角柱、角錐等のセンサ等を覆うかたちで形成してもよい。また、カバー40はセンサ等を覆っていなくても、補助磁石60を保持しつつ操作レバー24の回動によって回動する回動部として設けてもよい。
・上記実施形態では、操作レバー24を支持する構成として案内部材130、リング部材85、円弧部材80を設けたが、これらを省略することも可能である。その場合には操作レバー24を支持する構成として、例えば、ベース120に固定されレバースイッチ装置1の操作レバー24以外を内包する筐体で形成されるその上面に操作レバー24の許容可動範囲だけ十字の開口部を設ける。その開口部から操作レバー24を突出させ、その十字の開口部に沿ってのみ操作レバー24が傾動するので、操作レバー24を支持及び案内することできる。
・上記実施形態では、操作レバー24の位置検出手段としてGMRセンサ及びMRセンサを採用したが、位置を検出できるセンサであればこれに限らず各種センサを採用してもよい。
・上記実施形態では、レバースイッチ装置1は車両内に設けたが、これに限らず同レバースイッチ装置1を車両以外の機器の入力装置として採用してもよい。
Claims (4)
- 定められた操作対象のスイッチング操作をするべく3軸方向に傾動及び回動操作されるレバースイッチ装置であって、
外力の印加に基づいて互いに変わる2軸方向に傾動操作される操作レバーと、
前記操作レバーの下端部に設けられて前記操作レバーの傾動操作に伴って同操作レバーと一体となって前記2軸方向に沿って変位する磁石と、
前記磁石の変位に伴って同磁石との間の相対的な位置が変化するとともに、同磁石の磁界を検出できる位置に設けられ、同磁石の磁界強度の変化を検出する第1センサと、
外力の印加に基づき前記操作レバーに対して同操作レバーの長手方向へ伸びる軸線を中心とする1軸方向へ相対的に回転操作がされる操作部と、
前記操作部に連動して、前記2軸方向に直交する方向へ伸びる軸を中心として、且つ前記第1センサに対して相対的に回動する回動部と、
前記回動部に一体回転可能に設けられた補助磁石と、
前記補助磁石に対して相対回転するとともに、同補助磁石の磁界を検出できる位置に設けられ、同補助磁石の磁界の向きの変化を検出する第2センサと、
前記第1センサおよび前記第2センサからの検出結果に基づき前記操作レバーの傾動方向における操作位置および前記操作部の回動方向における操作位置を検出し、これら検出される操作位置に基づいて定められた操作対象のスイッチングを制御する制御部とを備え、
前記操作レバーは、前記回動部に自在継手を介して前記2軸方向に傾動操作可能且つ一体回転可能に支持されているレバースイッチ装置。 - 請求項1に記載のレバースイッチ装置において、
前記回動部は前記第1センサ、前記第2センサ、前記磁石及び前記補助磁石を内包するかたちで覆うカバーとし、同カバーは外部の磁場を遮断する一方で、内部で発生した磁界を遮断する性質を有する磁気シールド材からなる
ことを特徴とするレバースイッチ装置。 - 請求項2に記載のレバースイッチ装置において、
前記カバーには、その回動方向に伸びる被ガイド部を設け、同被ガイド部の少なくとも一部との係合を通じて、同カバーの回転を摺動案内する案内部材を設けた
ことを特徴とするレバースイッチ装置。 - 請求項1〜3の何れか一項に記載のレバースイッチ装置において、
前記レバースイッチ装置は、車両室内に設けられて車載機器のスイッチングの操作の用に供される
ことを特徴とするレバースイッチ装置。
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