JP2011192392A

JP2011192392A - レバー操作装置

Info

Publication number: JP2011192392A
Application number: JP2010054858A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Sano; 正佐野
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2010-03-11
Filing date: 2010-03-11
Publication date: 2011-09-29
Also published as: DE102011005372A1; US8334470B2; CN102194600A; DE102011005372B4; CN102194600B; US20110221551A1

Abstract

【課題】小型化が可能なレバー操作装置を提供すること。
【解決手段】レバー操作装置は、操作レバー２の基部２０を第１の操作面に沿って回動可能に支持する可動支持部材６と、可動支持部材６を第１の操作面に対して直交する第２の操作面に沿って回動可能に支持するハウジング１と、基部２０に第２の操作面に沿う回動が可能な状態で取り付けられたアクチュエータホルダ７と、このアクチュエータホルダ７に保持された第１アクチュエータ８と、可動支持部材６に保持された第２アクチュエータ９とを備えている。ハウジング１の内壁面には第１アクチュエータ８が弾接する第１カム面１３ａと第２アクチュエータ９が弾接する第２カム面１３ｂとが設けられており、操作レバー２が第１の操作面に沿って揺動操作されるとアクチュエータホルダ７が基部２０と一体的に回転し、第２の操作面に沿って揺動操作されると可動支持部材６が基部２０と一体的に回転する。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動車のターンシグナルスイッチ装置やワイパースイッチ装置等に用いて好適なレバー操作装置に関するものである。

自動車のターンシグナルスイッチ装置やワイパースイッチ装置等として用いられるレバー操作装置は、ステアリングコラム等に固定されるハウジングから筒状の操作レバーを突出させており、この操作レバーが互いに略直交する２つの操作面内で揺動操作できるようになっている。そして、それぞれの操作面に沿って操作レバーを選択的に操作することにより、その操作方向に応じた複数種類の動作信号が出力される。

この種のレバー操作装置における操作レバーの支持構造としては、従来、操作レバーの基部を第１の操作面に沿って揺動可能に支持するホルダと、このホルダの内奥壁に設けられた第１カム面に弾接する第１駆動体と、ホルダを第１の操作面に対して略直交する第２の操作面に沿って揺動可能に支持するハウジングと、このハウジングの内奥壁に設けられた第２カム面に弾接する第２駆動体と、操作レバーの第１および第２の操作面に沿う揺動操作を個別に検出可能な検出手段とを備え、第１および第２駆動体をほぼ同一直線上に配設した構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このように概略構成された従来のレバー操作装置において、ユーザが操作レバーを第１の操作面に沿って操作すると、操作レバーはホルダおよびハウジングに対して揺動する。そして、この操作に伴って第１駆動体が第１カム面を摺動してクリック感を生起すると共に、検出手段の一方のスライドスイッチが操作レバーの基部に駆動されてオン動作するようになっている。また、ユーザが操作レバーを第２の操作面に沿って操作すると、操作レバーはホルダと一体的にハウジングに対して揺動する。そして、この操作に伴って第２駆動体が第２カム面を摺動してクリック感を生起すると共に、検出手段の他方のスライドスイッチがホルダに駆動されてオン動作するようになっている。

特開２００１−６４９４号公報

しかしながら、前述した従来のレバー操作装置では、ホルダの内奥壁に弾接する第１駆動体とハウジングの内奥壁に弾接する第２駆動体とをほぼ同一直線上に配設することにより、操作レバーを第１および第２の操作面に沿って操作したときに所望のクリック感が生起されるようにしてあるため、操作レバーの支持構造をコンパクトに設計できないという問題があった。つまり、かかる従来例では、操作レバーの基部を所望の操作が行えるように支持するための機構部が、必然的に奥行き寸法の長い形状になってしまうため、レバー操作装置の小型化が困難であるという問題があった。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、小型化が可能なレバー操作装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明のレバー操作装置は、操作レバーの基部を第１の操作面に沿って揺動可能に支持する可動支持部材と、この可動支持部材を前記第１の操作面に対して略直交する第２の操作面に沿って揺動可能に支持するハウジングと、前記操作レバーの基部に前記第２の操作面に沿う回動が可能な状態で取り付けられたアクチュエータホルダと、このアクチュエータホルダに第１弾性付勢手段を介して保持された第１アクチュエータと、前記可動支持部材に第２弾性付勢手段を介して保持された第２アクチュエータとを備え、前記ハウジングに前記第１アクチュエータが弾接する第１カム面と前記第２アクチュエータが弾接する第２カム面とが設けられている構成とした。

このように構成されたレバー操作装置では、操作レバーの基部に回動可能に連結されているアクチュエータホルダと可動支持部材がそれぞれ第１アクチュエータと第２アクチュエータを保持しており、これら両アクチュエータが摺動する第１カム面と第２カム面をハウジング内の同一面に設けることができるため、レバー操作装置の奥行き寸法を短くして小型化が可能になる。また、第１の操作面に沿って操作レバーを揺動操作した場合は、操作レバーの基部と連動しない可動支持部材に保持された第２アクチュエータは第２カム面を摺動せず、かつ、操作レバーの基部と連動するアクチュエータホルダに保持された第１アクチュエータのみが第１カム面を摺動し、第２の操作面に沿って操作レバーを揺動操作した場合は、常時弾接する第１カム面から受ける反力で第１アクチュエータは第１カム面を摺動せず、かつ、操作レバーの基部と連動する可動支持部材に保持された第２アクチュエータのみが第２カム面を摺動するため、第１カム面および第２カム面をハウジングの同一面上の異なる箇所に設けることができ、第１の操作面に沿って操作する操作レバーのクリック感（操作感触）と第２の操作面に沿って操作する操作レバーのクリック感とを互いに干渉させることなく、かつ所望のフィーリング曲線で設定することができ、操作感触に優れたレバー操作装置を提供することが可能となる。

上記の構成において、アクチュエータホルダに設けられた第１駆動部によって回転駆動される第１回動部材と、可動支持部材に設けられた第２駆動部によって回転駆動される第２回動部材とを備え、これら第１および第２回動部材がそれぞれ被検出体を保持してハウジングに取り付けられていると共に、各被検出体に対向する検出体を装着した回路基板がハウジングに取り付けられていると、操作レバーの第１の操作面に沿う操作と第２の操作面に沿う操作を検出するための検出機構の省スペース化を図ることができ、レバー操作装置のさらなる小型化が可能になって好ましい。この場合において、第１および第２駆動部をギア部として形成すると共に、被検出体が永久磁石であり、検出体が磁気センサであると、操作レバーの第１および第２の操作面に沿う回転動作情報をギア部によって対応する回動部材に正確に伝えることができるため、該回動部材と一体的に回転する永久磁石の回転位置変化に伴う磁場の変化を磁気センサで検出することにより、操作レバーの操作位置が極めて高精度に検出できるようになる。しかも、永久磁石と磁気センサとが非接触なため、摩耗等に起因する導通不良も回避できて長寿命化が図りやすくなる。

また、上記の構成において、アクチュエータホルダが、相対向する一対の取付壁部と、該取付壁部と逆向きに突出して第１アクチュエータを保持する第１保持部とを有し、取付壁部を操作レバーの基部に枢着させていると共に、可動支持部材が、アクチュエータホルダの取付壁部を包囲する中空枠体と、この中空枠体から第１保持部と同じ向きに突出して第２アクチュエータを保持する第２保持部とを有し、中空枠体の相対向する二対の壁部のうち、一方の対の壁部を操作レバーの基部に枢着させ、他方の対の壁部をハウジングに枢着させていると、レバー操作装置を簡素化できて一層の小型化を図ることができる。

本発明のレバー操作装置によれば、操作レバーの基部を第１の操作面に沿って揺動可能に支持する可動支持部材と、この可動支持部材を第１の操作面に対して略直交する第２の操作面に沿って揺動可能に支持するハウジングと、操作レバーの基部に第２の操作面に沿う回動が可能な状態で取り付けられたアクチュエータホルダと、このアクチュエータホルダに第１弾性付勢手段を介して保持された第１アクチュエータと、可動支持部材に第２弾性付勢手段を介して保持された第２アクチュエータとを備え、ハウジングに第１アクチュエータが弾接する第１カム面と第２アクチュエータが弾接する第２カム面とが設けられている構成としてあり、これら両アクチュエータが摺動するカム面をいずれもハウジング内の同一面に設けることができるため、レバー操作装置の奥行き寸法を短くして小型化が可能になる。

本発明の実施形態例に係るレバー操作装置の外観図である。該レバー操作装置の分解斜視図である。該レバー操作装置において操作レバーの基部を支持している支持機構を示す斜視図である。図３に示す支持機構を同図の下方から見た斜視図である。図３に示す支持機構の分解斜視図である。該レバー操作装置における回転ノブ用の動力伝達手段を示す斜視図である。該レバー操作装置における操作レバー先端側の内部構造を示す説明図である。図７のVIII−VIII線に沿う断面図である。該レバー操作装置において操作レバーが中立位置にあるときの第１アクチュエータの係合状態を示す説明図である。図９の時計回りに操作レバーが操作されたときの第１アクチュエータの係合状態を示す説明図である。図９の反時計回りに操作レバーが操作されたときの第１アクチュエータの係合状態を示す説明図である。該レバー操作装置において操作レバーが中立位置にあるときの第２アクチュエータの係合状態を示す説明図である。図１２の時計回りに操作レバーが操作されたときの第２アクチュエータの係合状態を示す説明図である。図１２の反時計回りに操作レバーが操作されたときの第２アクチュエータの係合状態を示す説明図である。該レバー操作装置において回転ノブの操作位置を検出するための磁気センサの出力波形を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態例に係るレバー操作装置について図１〜図１５を参照しつつ説明する。このレバー操作装置は自動車のターンシグナルスイッチ装置に適用したものであり、図１に示すように、ステアリングコラム（図示せず）等に固定されるハウジング１と、ハウジング１から突出する操作レバー２とを備えている。この操作レバー２は互いに直交する２つの操作面（第１および第２の操作面）内で揺動可能であり、それぞれの操作面に沿って操作レバー２を選択的に操作できるようになっている。また、操作レバー２の外周部には回転ノブ３やスライドノブ４等の複数の操作体が配設されており、これら各操作体がそれぞれ操作できるようになっている。

ハウジング１は、図２に示す上ケース１１と下ケース１２とカム板１３と底板１４とを組み合わせて一体化された箱状体である。上ケース１１と下ケース１２とは、上ケース１１の係止孔１１ａに下ケース１２の係止爪１２ａに嵌入させることによってスナップ結合されており、上ケース１１が下ケース１２の上部開口を覆っている。下ケース１２の両側壁部には相対向する箇所にＵ字溝状の切欠き１２ｂが形成されている。これら切欠き１２ｂは軸受部であって、上ケース１１の図示せぬ内壁の一部と協働して後述する可動支持部材６の支軸１６ｆを回動可能に軸支する。また、下ケース１２の奥壁部１２ｃの内面にはカム板１３が固定されている。図５に示すように、このカム板１３には、第１カム面１３ａと第２カム面１３ｂとが各カム面の山谷を繰り返す方向が交差するように別々の箇所にそれぞれ形成されており、両カム面１３ａ，１３ｂはハウジング１の内壁面の一部を構成している。ハウジング１の奥壁部１２ｃと対向する側には、上ケース１１と下ケース１２との結合によって形成された開口１ａ（図９および図１２参照）が設けられ、この開口１ａから外方へ操作レバー２が突出している。底板１４は下ケース１２に固定されて該下ケース１２の下部開口を覆っている。この底板１４には後述する検出用歯車２３，２６を位置決めして取り付けるための取付孔１４ａ，１４ｂが形成されている。なお、図１２〜図１４に示すように、回路基板１５は底板１４に近接して平行に配置され、この回路基板１５上に磁気センサ２５，２８が実装されている。

ハウジング１の内部には、操作レバー２と一体化される中空構造の基部２０が収納されている。この基部２０は操作レバー２の基端部を支持するものであり、図１〜図５に示す構成によって互いに直交する２方向へ揺動可能に支持されている。図５から明らかなように、基部２０には、操作レバー２が嵌着される円筒部２０ａと、円筒部２０ａに連続する角筒部２０ｂと、角筒部２０ｂの相対向する壁部からそれぞれ外向きに突出する一対の第１軸部２０ｃと、角筒部２０ｂの別の相対向する壁部からそれぞれ外向きに突出する一対の第２軸部２０ｄとが設けられており、第１軸部２０ｃの軸心と第２軸部２０ｄの軸心は互いに直交している。

操作レバー２は、操作レバー２の基部２０を第１の操作面Ｐ１（第１軸部２０ｃの軸心と直交する平面）に沿って回動可能に支持する可動支持部材６と、この可動支持部材６を第１の操作面Ｐ１に対して直交する第２の操作面Ｐ２（支軸１６ｆの軸心と直交する平面）に沿って回動可能に支持するハウジング１の前記軸受部（切欠き１２ｂ）と、基部２０に第２の操作面Ｐ２に沿う揺動が可能な状態で取り付けられたアクチュエータホルダ７と、このアクチュエータホルダ７にトーションばね（第１弾性付勢手段）１８を介して保持された第１アクチュエータ８と、可動支持部材６にトーションばね（第２弾性付勢手段）１９を介して保持された第２アクチュエータ９とによって、互いに直交する２方向へ揺動可能に支持されている。そして、操作レバー２が第１の操作面Ｐ１に沿って操作されたときに、可動支持部材６は連動しないがアクチュエータホルダ７が基部２０と一体的に第１の操作面Ｐ１に沿って回転するため、第１アクチュエータ８のみが第１カム面１３ａを摺動するようになっている。また、操作レバー２が第２の操作面Ｐ２に沿って操作されたときに、後述するように、アクチュエータホルダ７は連動しないが、可動支持部材６が基部２０と一体的に第２の操作面Ｐ２に沿って回動するため、第２アクチュエータ９のみが第２カム面１３ｂを摺動するようになっている。なお、第１の操作面Ｐ１は底板１４や図９〜図１１の紙面に沿う平面であり、第２の操作面Ｐ２はハウジング１の側壁部や図１２〜図１４の紙面に沿う平面である。

可動支持部材６は、基体部１６と橋絡板１７とをスナップ結合等で一体化させた中空枠体である。図５に示すように、この基体部１６は、底面部１６ａと、底面部１６ａの両端から同じ方向へ突設された一対の側壁部１６ｂと、これらの側壁部１６ｂの一側壁からカム板１３の第２カム面１３ｂに向かって突出するアクチュエータ保持部（第２保持部）１６ｃと、底面部１６ａの背面側で中継歯車２２に噛合するギア部６ｄとを有している。底面部１６ａと橋絡板１７の相対向する面には、基部２０の一対の第１軸部２０ｃを回動可能に軸支する一対の軸受凹部１６ｅ，１７ａが形成されており、各側壁部１６ｂの外側面には、ハウジング１の前記軸受部（切欠き１２ｂ）に回動可能に軸支される一対の支軸１６ｆが外向きに突設されている。これら両支軸１６ｆは可動支持部材６のハウジング１に対する回動軸であり、ハウジング１に取り付けられた可動支持部材６は支軸１６ｆの軸心を中心として第２の操作面Ｐ２に沿って回動可能である。なお、支軸１６ｆの軸心は基部２０の第２軸部２０ｄの軸心と合致しており、基部２０と可動支持部材６は支軸１６ｆを回動軸として第２の操作面Ｐ２に沿って一体的に回転するようになっている。ただし、基部２０が第１軸部２０ｃを回動軸として第１の操作面Ｐ１に沿って回転しても、可動支持部材６が連動して回転することはない。アクチュエータ保持部１６ｃにはトーションばね１９と第２アクチュエータ９とが組み込まれて保持されており、トーションばね１９の付勢力によって第２アクチュエータ９が第２カム面１３ｂに常時弾接するようになっている。図４に示すように、ギア部１６ｄはかさ歯車の一部として形成されており、このギア部１６ｄは底板１４に沿って回転可能な中継歯車２２、すなわち、底板１４に対し回転軸が直交して回転可能な中継歯車２２の小径部２２ａに噛合している。そして、この中継歯車２２の大径部２２ｂに、同じく底板１４に沿って回転可能な検出用歯車２３が噛合しているため、ギア部１６ｄは中継歯車２２を介して検出用歯車２３を回転駆動することができる。すなわち、可動支持部材６が支軸１６ｆを中心に回転すると、その回転駆動力がギア部１６ｄから中継歯車２２に伝達されて回転方向が直交変換され、この中継歯車２２が検出用歯車２３を増速回転させるようになっている。

中継歯車２２と検出用歯車２３はハウジング１の底板１４に回転可能に支持されており、この検出用歯車２３の下面側に永久磁石２４が固着されている。そして、この永久磁石２４が回路基板１５上の磁気センサ２５と近接して対向するように、検出用歯車２３の取付位置が底板１４の取付孔１４ａによって規定されている。そのため、検出用歯車２３と一体的に回転する永久磁石２４の回転位置変化に伴う磁場の変化を磁気センサ２５で検出することによって、可動支持部材６の回転位置、つまり第２の操作面Ｐ２に沿う操作レバー２の操作位置を高精度に検出できるようになっている。なお、ギア部１６ｄと検出用歯車２３との間に中継歯車２２を介在させている理由は、検出用歯車２３とギア部１６ｄとを直接噛合させると、操作レバー２の操作により回転する検出用歯車２３の角度範囲が磁気センサ２５による最大検出角度範囲に比べて著しく小さくなってしまうので、検出用歯車２３の角度範囲を磁気センサ２５による最大検出角度範囲近くまで拡大して、第２の操作面Ｐ２に沿う操作レバー２の操作位置を高精度に検出するためである。

図５に示すように、アクチュエータホルダ７には、相対向してそれぞれに軸孔７ａが形成されている一対の取付壁部７ｂと、これら取付壁部７ｂと逆向きに突出するアクチュエータ保持部（第１保持部）７ｃと、該保持部７ｃの背面側で検出用歯車２６に噛合するギア部７ｄとが設けられている。両取付壁部７ｂの軸孔７ａは基部２０の一対の第２軸部２０ｄに回動可能に外挿されるため、アクチュエータホルダ７は第２軸部２０ｄの軸心を中心として回動可能な状態で基部２０に取り付けられる。また、第１カム面１３ａに常時弾接する第１アクチュエータ８が、トーションばね１８の付勢力によって生じる第１カム面１３ａからの反力を受けて第１カム面１３ａ上を摺動しにくくなる。それゆえ、基部２０が支軸１６ｆを回動軸として第２の操作面Ｐ２に沿って回転すると、アクチュエータホルダ７が基部２０と連動して回転することはなく、可動支持部材６が基部２０と一体的に第２の操作面Ｐ２に沿って回動するため、第２アクチュエータ９のみが第２カム面１３ｂを摺動する。しかるに、基部２０が第１軸部２０ｃを回動軸として第１の操作面Ｐ１に沿って回転するときだけ、アクチュエータホルダ７は基部２０と一体的に回転する。アクチュエータ保持部７ｃにはトーションばね１８と第１アクチュエータ８とが組み込まれて保持されており、トーションばね１８の付勢力によって第１アクチュエータ８が第１カム面１３ａに常時弾接するようになっている。ギア部７ｄは底板１４に沿って回転可能な検出用歯車２６に噛合しており、アクチュエータホルダ７が基部２０と一体的に第１の操作面Ｐ１に沿って回転すると、その回転駆動力がギア部７ｄから検出用歯車２６に伝達されて該歯車２６が回転するようになっている。

検出用歯車２６はハウジング１の底板１４に支持されており、この検出用歯車２６の下面側に永久磁石２７が固着されている。そして、この永久磁石２７が回路基板１５上の磁気センサ２８と近接して対向するように、検出用歯車２６の取付位置が底板１４の取付孔１４ｂによって規定されている。そのため、検出用歯車２６と一体的に回転する永久磁石２７の回転位置変化に伴う磁場の変化を磁気センサ２８で検出することによって、アクチュエータホルダ７の回転位置、つまり第１の操作面Ｐ１に沿う操作レバー２の操作位置を高精度に検出できるようになっている。

次に、操作レバー２とその内部構造、および操作レバー２の外周部に配設されている回転ノブ３等の操作体について説明する。操作レバー２は、前記基部２０に一体化される一対の半割筒体３１，３２と、これら半割筒体３１，３２を組み合わせて形成される筒状体の先端部に一体化される円筒状の先端カバー３３とからなる。本実施形態例において、半割筒体３１，３２どうしはスナップ結合によって一体化されており、先端カバー３３もスナップ結合によって半割筒体３１，３２に一体化されている。また、半割筒体３１，３２は途中で折れ曲がって延在する形状に成形されているため、図１に示すように、操作レバー２は折曲部２ａを有する筒状体として基部２０から外方へ突出している。

操作レバー２の折曲部２ａよりも先端側の略円筒状部分２ｂには、その外周部に回転ノブ３とスライドノブ４とが配設されていると共に、先端部にロッカーノブ５が配設されている（図７参照）。また、この略円筒状部分２ｂの内部空間には軸線方向に沿ってスイッチユニット３０が組み込まれている。図２に示すように、このスイッチユニット３０は、支持ケース３４と蓋ケース３５を対向させて一体化してなるケーシングと、該ケーシングに配設された歯車４０〜４５やカムレバー４６やコイルばね４７等と、支持ケース３４の下面側に対向して取り付けられた回路基板３６とによって主に構成されており、両ケース３４，３５および回路基板３６が略円筒状部分２ｂの軸線方向に沿って延在するように操作レバー２内に配置されている。なお、図７に示すように、回路基板３６にはフラットケーブル２１が接続されており、このフラットケーブル２１は操作レバー２の内部を通ってハウジング１内へ導出されている。

歯車４０は大径なリング歯車であり、歯車４１〜４３は該リング歯車４０に噛合する増速歯車である。これら４つの歯車４０〜４３は回転ノブ３用の動力伝達手段として配設されている。また、歯車４４はスライドノブ４用の動力伝達手段として配設されており、作動部４５ａ付きの歯車４５はロッカーノブ５用の動力伝達手段として配設されている。そして、リング歯車４０を除く残余の歯車４１〜４５の下面側にそれぞれ永久磁石５１〜５５が固着されており、これら永久磁石５１〜５５がそれぞれ回路基板３６上に実装されている磁気センサ６１〜６５と近接して対向している。なお、支持ケース３４には各歯車４１〜４５を位置決めして取り付けるための複数の取付孔３４ａが形成されており、蓋ケース３５には各歯車４１〜４５を軸支するための複数の軸受孔３５ａが形成されている。それゆえ、これら歯車４１〜４５はすべて回路基板３６に沿って回転可能となるように、すなわち、これら歯車４１〜４５の回転軸を回路基板３６と直交するように支持されており、歯車４１〜４３を包囲するように噛合させたリング歯車４０も回路基板３６に沿って回転可能となるように支持されている。

回転ノブ３は、半割筒体３１，３２に形成された段差部３１ａ，３２ａに外挿されて、所定の角度範囲内で回転操作できるように支持されている。図６に示すように、回転ノブ３の内周面には複数条のリード溝からなる多条リード３ａが刻設されている。この多条リード３ａはリング歯車４０を回転駆動するためのリード歯部として形成されたものであり、回転ノブ３が回転操作されるとウォームギアとして動作する。すなわち、回転ノブ３の多条リード３ａはリング歯車４０の外周面に設けられた外歯４０ａに噛合しており、回転ノブ３の回転軸に直交する平面とリング歯車４０の回転軸に直交する平面とが直交しているため、回転ノブ３が回転操作されると、リング歯車４０には回転方向を直交変換した駆動力が伝達されるようになっており、リード溝の進み角を適宜設定することによってリング歯車４０に所望の回転角度を伝達できるようになっている。リング歯車４０の内周面には増速歯車４１，４２，４３に噛合する内歯４０ｂが設けられており、リング歯車４０が回転すると、増速歯車４１〜４３が駆動されて同じ向きに回転するため、各増速歯車４１〜４３と一体的に永久磁石５１，５２，５３が回転する。これら永久磁石５１〜５３の回転位置変化に伴う磁場の変化は、それぞれ磁気センサ６１，６２，６３によって精度良く検出することができる。なお、各増速歯車４１〜４３の取付位置は支持ケース３４の対応する取付孔３４ａによって規定されている。また、本実施形態例において、３つの増速歯車４１〜４３はリング歯車４０の内周面に沿って等間隔に配設された同じ特性の歯車であり、各増速歯車４１〜４３に固着されている永久磁石５１〜５３も磁気特性が同じものを使用している。さらに、各永久磁石５１〜５３と近接して対向している磁気センサ６１〜６３も検出特性が同じものを使用している。

スライドノブ４は、半割筒体３１に形成された開口部３１ｂに操作部４ａを露出させており、この操作部４ａが半割筒体３１の周方向に沿ってスライド操作できるように蓋ケース３５に揺動可能に支持されている。スライドノブ４の一側部にはかさ歯車の一部としてギア部４ｂが設けられている。このギア部４ｂは検出用の歯車４４と噛合しており、スライドノブ４がスライド操作されると、ギア部４ｂに駆動される歯車４４が回路基板３６に沿って回転するようになっているため、この歯車４４と一体的に永久磁石５４が回転する。この永久磁石５４の回転位置変化に伴う磁場の変化は、磁気センサ６４によって精度良く検出することができる。なお、歯車４４の取付位置は支持ケース３４の対応する取付孔３４ａによって規定されている。また、本実施形態例において、永久磁石５４は永久磁石５１〜５３と磁気特性が同じものを使用しており、磁気センサ６４も磁気センサ６１〜６３と検出特性が同じものを使用している。

ロッカーノブ５は半割筒体３１，３２の先端部に形成された開口部２ｃ（図７参照）に操作部５ａを露出させており、この操作部５ａの長手方向の両端部が操作レバー２の内方へ選択的に押圧操作できるように両ケース３４，３５の先端部に揺動可能に支持されている。ロッカーノブ５には操作部５ａの裏側にギア部５ｂが設けられており、このギア部５ｂが検出用の歯車４５と噛合しているため、ロッカーノブ５の両端部が選択的に押圧操作されると、歯車４５と一体的に永久磁石５５が回転する。この永久磁石５５の回転位置変化に伴う磁場の変化は、磁気センサ６５によって精度良く検出することができる。歯車４５には作動部４５ａが設けられており、この作動部４５ａがカムレバー４６のカム面の山部を乗り越える際にクリック感を生起するようになっている。カムレバー４６は両ケース３４，３５に回動可能に軸支されており、カムレバー４６とロッカーノブ５との間に一対のコイルばね４７が介装されている。これらカムレバー４６およびコイルばね４７によって押圧操作後のロッカーノブ５が元の位置まで自動復帰するようになっている。なお、歯車４５の取付位置は支持ケース３４の対応する取付孔３４ａによって規定されている。また、本実施形態例において、永久磁石５５は永久磁石５１〜５４と磁気特性が同じものを使用しており、磁気センサ６５も磁気センサ６１〜６４と検出特性が同じものを使用している。

なお、本実施形態例では、永久磁石２４，２７，５１〜５５として、Ｎ極とＳ極が１８０度離れて着磁されている環状の磁石を用いており、かつ、磁気センサ２５，２８，６１〜６５としてＧＭＲ(Giant Magnet-Resistive)センサを用いている。ただし、永久磁石の形状や着磁方向は適宜選択可能であり、磁気センサとしてＭＲＥセンサやホール素子等を用いることも可能である。

次に、このように構成されたレバー操作装置の動作について説明する。まず、操作レバー２の動作について説明すると、図９と図１２は操作レバー２がいずれの方向にも揺動操作されておらず中立位置に保持されている状態を示している。この場合、第１アクチュエータ８がトーションばね１８に付勢されて第１カム面１３ａの谷部に弾接しているため、アクチュエータホルダ７は安定的に保持されている。また、第２アクチュエータ９がトーションばね１９に付勢されて第２カム面１３ｂの谷部に弾接しているため、可動支持部材６も安定的に保持されている。

この状態で、操作レバー２が図９の紙面と平行な第１の操作面Ｐ１に沿って揺動操作されると、可動支持部材６は操作レバー２の基部２０と連動しないため、可動支持部材６に保持された第２アクチュエータ９は第２カム面１３ｂを摺動せず、操作レバー２の基部２０と連動するアクチュエータホルダ７に保持された第１アクチュエータ８のみが第１カム面１３ａを摺動する。このように、基部２０と一体的にアクチュエータホルダ７が回転するため、第１アクチュエータ８が第１カム面１３ａを摺動すると共に、ギア部７ｄが検出用歯車２６を回転駆動する。すなわち、操作レバー２が図９の時計回りに揺動操作された場合、第１アクチュエータ８は第１カム面１３ａの一方の山部を乗り越えてクリック感を生起した直後に該カム面１３ａの一端部に係止されるため、アクチュエータホルダ７および基部２０は図１０に示す位置まで回転して保持される。また、操作レバー２が図９の反時計回りに揺動操作された場合には、第１アクチュエータ８は第１カム面１３ａの他方の山部を乗り越えてクリック感を生起した直後に該カム面１３ａの他端部に係止されるため、アクチュエータホルダ７および基部２０は図１１に示す位置まで回転して保持される。そして、このようなアクチュエータホルダ７および基部２０の回転動作に伴って検出用歯車２６が所定の回転方向へ所定量回転するため、検出用歯車２６に固着されている永久磁石２７の回転位置変化に伴う磁場の変化を磁気センサ２８（図１２〜図１４参照）で検出することによって、第１の操作面Ｐ１に沿う操作レバー２の操作位置を正確に検出することができる。それゆえ、操作レバー２を操作して図１０の状態になったときに、磁気センサ２８から出力される検出信号に基づいて右折用ランプの点滅動作を行わせるスイッチをオンさせることができる。同様に、操作レバー２を操作して図１１の状態になったときに、磁気センサ２８から出力される検出信号に基づいて左折用ランプの点滅動作を行わせるスイッチをオンさせることができる。

また、中立位置に保持されている操作レバー２が図１２の紙面と平行な第２の操作面Ｐ２に沿って揺動操作されると、基部２０と一体的に可動支持部材６が回転するため、第２アクチュエータ９が第２カム面１３ｂを摺動すると共に、ギア部１６ｄが中継歯車２２を介して検出用歯車２３を回転駆動する。ただし、前述したように基部２０とアクチュエータホルダ７とは、第２の操作面Ｐ２に沿って一体的にではなく別々に回転できるように連結されており、かつ、アクチュエータ保持部７ｃに保持された第１アクチュエータ８が、常時弾接する第１カム面１３ａから反力を受けて第１カム面１３ａを摺動しにくくなっているため、操作レバー２が第２の操作面Ｐ２に沿って揺動操作されても、アクチュエータホルダ７は操作レバー２と連動しない。したがって、操作レバー２が図１２の時計回りに揺動操作された場合、第２アクチュエータ９のみが第２カム面１３ｂの山部を乗り越えてクリック感を生起した直後に該第２カム面１３ｂの一端部に係止されるため、可動支持部材６および基部２０は図１３に示す位置まで回転して保持される。また、操作レバー２が図１２の反時計回りに揺動操作された場合には、図１４に示すように第２アクチュエータ９は第２カム面１３ｂの他端部で係止されないため、かかる操作力が除去されると、第２アクチュエータ９が第２カム面１３ｂの谷部まで押し戻されて可動支持部材６および基部２０は図１２の状態に自動復帰する。そして、このような可動支持部材６および基部２０の回転動作に伴って検出用歯車２３が所定の回転方向へ所定量回転するため、検出用歯車２３に固着されている永久磁石２４の回転位置変化に伴う磁場の変化を磁気センサ２５で検出することによって、第２の操作面Ｐ２に沿う操作レバー２の操作位置を正確に検出することができる。それゆえ、操作レバー２を操作して図１３の状態になったときに、磁気センサ２５から出力される検出信号に基づいて前照灯を上向きに切り替えるスイッチをオンさせることができる。同様に、操作レバー２を操作して図１４の状態になったときに、磁気センサ２５から出力される検出信号に基づいて前照灯のパッシング操作を行わせるスイッチをオンさせることができる。

次に、操作レバー２に付設された回転ノブ３等の操作体を操作したときの動作について説明する。ユーザが回転ノブ３を回転操作すると、その内周面の多条リード３ａがリング歯車４０を駆動して回転させるため、リング歯車４０の内歯４０ｂに噛合している増速歯車４１〜４３がそれぞれ永久磁石５１〜５３と一体的に増速回転する。増速歯車４１〜４３の回転方向と回転角は回転ノブ３の回転操作方向と回転操作量に応じて規定されるので、永久磁石５１〜５３の回転位置変化に伴う磁場の変化を磁気センサ６１〜６３で検出することによって、図１５の上段に示すような出力波形が得られる。そのため、これを図１５の下段に示すようなパルスに波形整形し、それらの各パルス波形の組み合わせに基づいて、回転ノブ３の１回転の操作中に６箇所の操作位置を正確かつ容易に検出することが可能となる。つまり、永久磁石５１〜５３の回転位置変化をそれぞれ磁気センサ６１〜６３によって精度良く検出することができるため、回転ノブ３の操作位置が６ポジション判定可能な高分解能のロータリスイッチとして使用することができる。ただし、回転ノブ３の操作位置の検出ポジション数がさほど多くない場合には、増速歯車４１〜４３のうちの１つあるいは２つだけに永久磁石を固着する構成にしても良い。

ユーザがスライドノブ４をスライド操作すると、歯車４４と一体的に永久磁石５４が回転するため、この永久磁石５４の回転位置変化に伴う磁場の変化を磁気センサ６４で検出することによって、スライドノブ４の操作位置を精度良く検出することができる。したがって、この操作部位を高信頼性のスライドスイッチとして使用することができる。

ユーザがロッカーノブ５が押圧操作すると、歯車４５と一体的に永久磁石５５が回転するため、永久磁石５５の回転位置変化に伴う磁場の変化を磁気センサ６５で検出することによって、ロッカーノブ５の操作位置を精度良く検出することができる。したがって、この操作部位を高信頼性のシーソースイッチとして使用することができる。また、ロッカーノブ５が押圧操作されて歯車４５が回転すると、作動部４５ａがカムレバー４６を回動させると共にコイルばね４７が弾性圧縮されるため、ロッカーノブ５に対する操作力が除去されたときに、コイルばね４７の復帰力で逆向きに回動するカムレバー４６が作動部４５ａを駆動して歯車４５が元の回転位置まで回転するようになっている。

以上説明したように、本実施形態例に係るレバー操作装置では、操作レバー２の基部２０を第１の操作面Ｐ１に沿って揺動可能に支持する可動支持部材６と、この可動支持部材６を第１の操作面Ｐ１に対して略直交する第２の操作面Ｐ２に沿って揺動可能に支持するハウジング１と、操作レバー２の基部２０に第２の操作面Ｐ２に沿う回動が可能な状態で取り付けられたアクチュエータホルダ７と、このアクチュエータホルダ７にトーションばね（第１弾性付勢手段）１８を介して保持された第１アクチュエータ８と、可動支持部材６にトーションばね（第２弾性付勢手段）１９を介して保持された第２アクチュエータ９とを備え、ハウジング１に第１アクチュエータ８が弾接する第１カム面１３ａと第２アクチュエータ９が弾接する第２カム面１３ｂとが設けられているので、これら両アクチュエータ８，９が摺動する第１カム面１３ａと第２カム面１３ｂをハウジング１内の同一面（内壁面）に設けることができる。それゆえ、レバー操作装置の奥行き寸法を短くして小型化が可能になる。また、第１の操作面Ｐ１に沿って操作レバー２を揺動操作したときは、第１アクチュエータ８のみが第１カム面１３ａを摺動し、第２の操作面Ｐ２に沿って操作レバー２を揺動操作したときは、第２アクチュエータ９のみが第２カム面１３ｂを摺動するため、第１カム面１３ａおよび第２カム面１３ｂをハウジング１の略同一面上の異なる箇所に設けることができる。したがって、第１の操作面Ｐ１に沿って操作する操作レバー２のクリック感（操作感触）と第２の操作面Ｐ２に沿って操作する操作レバー２のクリック感とを互いに干渉させることなく、かつ所望のフィーリング曲線で設定することができ、操作感触に優れたレバー操作装置を提供することが可能となる。なお、これに対して、レバー操作装置の奥行き寸法を短くして小型化するために、四角錐状の凹部をなすカム面に共通のアクチュエータを摺動させる構成が考えられるが、かかる構成では、アクチュエータの先端が凹部中心付近で第１と第２の操作面の両方に跨って当接するなどして、第１の操作面と第２の操作面に沿って操作する操作レバーのクリック感が同時に生起されて互いに干渉するなどの問題がある。

また、本実施形態例においては、アクチュエータホルダ７が、相対向する一対の取付壁部７ｂと、両取付壁部７ｂと逆向きに突出して第１アクチュエータ８を保持するアクチュエータ保持部７ｃとを有し、両取付壁部７ｂに形成した各軸孔７ａを操作レバー２の基部２０の各第２軸部２０ｄに軸支させていると共に、可動支持部材６が、一対の取付壁部７ｂを包囲する基体部１６と橋絡板１７とを一体化させてなる中空枠体と、基体部１６の両側壁部１６ｂの一方からアクチュエータ保持部７ｃと同じ向きに突出して第２アクチュエータ９を保持するアクチュエータ保持部１６ｃとを有し、前記可動支持部材６の相対向する二対の壁部のうち、一方の対の壁部、すなわち底板部１６ａと橋絡板１７の対向面に形成した軸受凹部１６ｅ，１７ａに操作レバー２の基部２０の各第１軸部２０ｃを枢着させ、他方の対の壁部、すなわち側壁部１６ｂ，１６ｂの外側面に突設された各支軸１６ｆをハウジング１の軸受部（切欠き１２ｂ）に枢着させているため、レバー操作装置を簡素化できて一層の小型化を図ることができる。

また、本実施形態例に係るレバー操作装置では、図１２〜図１４から明らかなように、アクチュエータホルダ７と可動支持部材６とを隣接させた構造であるため、アクチュエータホルダ７の背面のギア部７ｄと可動支持部材６の背面のギア部１６ｄとが隣接して配置され、検出用歯車２６，２３も互いに隣接されるので、それらの歯車２６，２３に永久磁石２７，２４を同一面で取り付けることで、永久磁石２７，２４に対する磁気センサ２８，２５を装着する回路基板１５を共有化して小型化できる。したがって、検出機構（ギア部７ｄ，１６ｄと検出用歯車２６，２３と永久磁石２７，２４と磁気センサ２８，２５と回路基板１５とからなる検出機構）の省スペース化を図ることができ、レバー操作装置を一層小型化できる。また、操作レバー２が第１の操作面Ｐ１に沿って揺動操作されたときには、アクチュエータホルダ７のギア部７ｄが検出用歯車２６を回転駆動して検出が行われ、操作レバー２が第２の操作面Ｐ２に沿って揺動操作されたときには、可動支持部材６のギア部１６ｄが検出用歯車２３を回転駆動して検出が行われるようにしてあるため、操作レバー２の各操作面Ｐ１，Ｐ２に沿う揺動動作情報をギア部７ｄ，６ｃによって対応する検出用歯車２６，２３に正確に伝えることができる。しかも、本実施形態例では、検出用歯車２３，２６が被検出体として永久磁石２４，２７を保持しており、各永久磁石２４，２７が磁気センサ２５，２８に近接して対向したまま検出用歯車２３，２６とそれぞれ一体的に回転するように構成されているため、永久磁石２４，２７の回転位置変化に伴う磁場の変化を磁気センサ２５，２８で検出することによって、操作レバー２の操作位置を極めて高精度に検出することが可能である。また、永久磁石２４，２７と磁気センサ２５，２８とが非接触なため、摩耗等に起因する導通不良も回避できて長寿命化が期待できる。

なお、本発明は操作レバーの支持機構に関するものなので、操作レバーの突出形状や、その外周部に配設される操作体等については、任意に選択可能である。

１ハウジング
２操作レバー
３回転ノブ
４スライドノブ
５ロッカーノブ
６可動支持部材
６ｅ支軸
７アクチュエータホルダ
７ａ軸孔
７ｂ取付壁部
７ｃアクチュエータ保持部（第１保持部）
７ｄギア部（第１駆動部）
８第１アクチュエータ
９第２アクチュエータ
１０支持機構
１１上ケース
１２下ケース
１３カム板
１３ａ第１カム面
１３ｂ第２カム面
１４底板
１４ａ，１４ｂ取付孔
１５回路基板
１６基体部
１６ａ底板部
１６ｂ側壁部
１６ｃアクチュエータ保持部（第２保持部）
１６ｄギア部（第２駆動部）
１６ｅ軸受凹部
１６ｆ支軸
１７橋絡板
１７ａ軸受凹部
１８トーションばね（第１弾性付勢手段）
１９トーションばね（第２弾性付勢手段）
２０基部
２０ｃ第１軸部
２０ｄ第２軸部
２２中継歯車
２３検出用歯車（第２回動部材）
２４，２７永久磁石（被検出体）
２５，２８磁気センサ
２６検出用歯車（第１回動部材）

Claims

操作レバーの基部を第１の操作面に沿って揺動可能に支持する可動支持部材と、この可動支持部材を前記第１の操作面に対して略直交する第２の操作面に沿って揺動可能に支持するハウジングと、前記操作レバーの基部に前記第２の操作面に沿う回動が可能な状態で取り付けられたアクチュエータホルダと、このアクチュエータホルダに第１弾性付勢手段を介して保持された第１アクチュエータと、前記可動支持部材に第２弾性付勢手段を介して保持された第２アクチュエータとを備え、前記ハウジングに前記第１アクチュエータが弾接する第１カム面と前記第２アクチュエータが弾接する第２カム面とが設けられていることを特徴とするレバー操作装置。
請求項１の記載において、前記アクチュエータホルダに設けられた第１駆動部によって回転駆動される第１回動部材と、前記可動支持部材に設けられた第２駆動部によって回転駆動される第２回動部材とを備え、これら第１および第２回動部材がそれぞれ被検出体を保持して前記ハウジングに取り付けられていると共に、前記被検出体に対向する検出体を装着した回路基板が前記ハウジングに取り付けられていることを特徴とするレバー操作装置。
請求項２の記載において、前記第１および第２駆動部をギア部として形成すると共に、前記被検出体が永久磁石であり、前記検出体が磁気センサであることを特徴とするレバー操作装置。
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記アクチュエータホルダが、相対向する一対の取付壁部と、該取付壁部と逆向きに突出して前記第１アクチュエータを保持する第１保持部とを有し、前記取付壁部を前記操作レバーの基部に枢着させていると共に、前記可動支持部材が、前記アクチュエータホルダの前記取付壁部を包囲する中空枠体と、この中空枠体から前記第１保持部と同じ向きに突出して前記第２アクチュエータを保持する第２保持部とを有し、前記中空枠体の相対向する二対の壁部のうち、一方の対の壁部を前記操作レバーの基部に枢着させ、他方の対の壁部を前記ハウジングに枢着させていることを特徴とするレバー操作装置。