JP2015054673A - Shifter device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シフター装置に関する。 The present invention relates to a shifter device.
近年、シフトレバーの操作位置に基づいて車両のシフト位置を電気的に制御する、シフトバイワイヤ方式のシフト制御装置(シフター装置)が知られている。このシフト制御装置は、シフトレバーの操作位置を位置センサーにより検出し、検出された操作位置に基づいてシフトレバーの操作位置を判定するコントロール部を備え、その判定結果に基づいてシフト位置の切り替えを行う。 In recent years, shift-by-wire shift control devices (shifter devices) that electrically control the shift position of a vehicle based on the operation position of a shift lever are known. The shift control device includes a control unit that detects an operation position of the shift lever by a position sensor and determines the operation position of the shift lever based on the detected operation position, and switches the shift position based on the determination result. Do.
このようなシフト制御装置として、例えば下記特許文献1には、シフトレバーが操作されるX方向及びY方向にそれぞれセンサーユニットを設け、各方向別に設けられた二種のセンサーユニットで電気信号を検出し、外部のレバー判定装置ECUへ電気信号を送信するようにしたものが開示されている。 As such a shift control device, for example, in Patent Document 1 below, a sensor unit is provided in each of the X direction and the Y direction in which the shift lever is operated, and an electric signal is detected by two types of sensor units provided for each direction. A device that transmits an electrical signal to an external lever determination device ECU is disclosed.
しかしながら、前記特許文献1の技術では、X方向、Y方向にそれぞれセンサーユニットを設けているため、これらセンサーユニットを搭載する基板が少なくとも2枚必要となり、したがってシフター装置の構造が複雑になることから、設計コストや製造コストが高くなってしまう。
また、レバー判定装置(シフト位置判定装置)ECUを外部に別体に設けているため、新たな製造コストが発生してトータルの製造コストが高くなり、また、シフター装置の小型化が難しくなる。
However, in the technique of Patent Document 1, since sensor units are provided in each of the X direction and the Y direction, at least two substrates on which these sensor units are mounted are required, and thus the structure of the shifter device is complicated. Design costs and manufacturing costs will be high.
In addition, since the lever determination device (shift position determination device) ECU is provided separately from the outside, a new manufacturing cost is generated, the total manufacturing cost is increased, and it is difficult to downsize the shifter device.
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、シフター装置の構造を簡易にしてコストの低減化を可能にし、さらには小型化を可能にした、シフター装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a shifter device that can reduce the cost by simplifying the structure of the shifter device and that can be downsized.
本発明のシフター装置は、車両のシフトレバーが操作されるシフター装置において、前記シフトレバーを移動操作可能に保持するシフターメカニズム部と、前記シフトレバーの第1方向の位置を検出する第1のセンサーと、前記シフトレバーの前記第1方向と直交する第2方向を検出する第2のセンサーと、前記第1のセンサー、前記第2のセンサーを搭載するセンサー基板と、を備え、前記第1のセンサーおよび第2のセンサーは、共に前記シフターメカニズム部の、前記第1方向に沿う面に配設されていることを特徴とする。 The shifter device of the present invention is a shifter device in which a shift lever of a vehicle is operated. A shifter mechanism portion that holds the shift lever so as to be movable, and a first sensor that detects a position of the shift lever in a first direction. And a second sensor for detecting a second direction orthogonal to the first direction of the shift lever, and a sensor board on which the first sensor and the second sensor are mounted. The sensor and the second sensor are both arranged on a surface of the shifter mechanism portion along the first direction.
また、前記本発明のシフター装置において、前記第1のセンサーおよび前記第2のセンサーは同一のセンサー基板に搭載され、前記センサー基板には、前記第1のセンサーで検出された検出結果を処理して電気信号に変換する第1のセンサー信号処理部と、前記第2のセンサーで検出された検出結果を処理して電気信号に変換する第2のセンサー信号処理部とが、共に設けられていることが好ましい。 In the shifter device of the present invention, the first sensor and the second sensor are mounted on the same sensor board, and the detection result detected by the first sensor is processed on the sensor board. And a first sensor signal processing unit for converting into an electric signal and a second sensor signal processing unit for processing the detection result detected by the second sensor and converting it into an electric signal. It is preferable.
また、前記本発明のシフター装置において、前記センサー基板には、前記第1のセンサー信号処理部および前記第2のセンサー信号処理部から出力された電気信号により、前記シフトレバーのシフトパターンにおけるシフト位置を判定するコントロール部が設けられていることが好ましい。 In the shifter device of the present invention, the shift position in the shift pattern of the shift lever is applied to the sensor substrate by the electrical signals output from the first sensor signal processing unit and the second sensor signal processing unit. It is preferable that a control unit for determining whether or not is provided.
本発明のシフター装置によれば、第1のセンサーおよび第2のセンサーを、共にシフターメカニズム部の第1方向に沿う面に配設しているので、構造が簡易になり、したがって設計コストや製造コストを低減化することができる。 According to the shifter device of the present invention, since the first sensor and the second sensor are both disposed on the surface along the first direction of the shifter mechanism portion, the structure is simplified, and therefore the design cost and manufacturing are simplified. Cost can be reduced.
以下、図面を参照して本発明に係るシフター装置を詳しく説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, a shifter device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size.
図1は、本発明のシフター装置の一実施形態の概略構成を模式的に示す平面図であり、図1において符号1はシフター装置である。このシフター装置1は、車両に搭載され、運転者によって操作されるシフトレバー2のシフトパターンにおけるシフト位置を判定するもので、シフトレバー2を移動操作可能に保持するシフターメカニズム部3と、シフトレバー2のY軸方向(第1方向)の位置を検出するY軸方向センサー(第1のセンサー)4と、シフトレバー2のY軸方向と直交するX軸方向(第2方向)の位置を検出するX軸方向センサー(第2のセンサー)5と、これらY軸方向センサー4、X軸方向センサー5を搭載するセンサー基板6と、を備えて構成されている。
FIG. 1 is a plan view schematically showing a schematic configuration of an embodiment of the shifter device of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a shifter device. The shifter device 1 is mounted on a vehicle and determines a shift position in a shift pattern of a
シフターメカニズム部3は、筐体7の蓋部7aに長孔状の案内路8を形成し、この案内路8に沿ってシフトレバー2を移動操作可能に構成している。本実施形態では、案内路8はY軸方向に沿う第1の案内路8aと、この第1の案内路8aの一端(図1中上端)からX軸方向(図1中左方向)に向かう第2の案内路8bと、この第2の案内路8bの一端(図1中左端)からY軸方向(図1中上下方向)に延びる第3の案内路8cと、によって形成されている。
The
ここで、本実施形態のシフトレバー2は、「H(ホーム)」、「N(ニュートラル)」、「D(ドライブ)」、及び「R(リバース)」という4種類のシフト位置からなるシフトパターンが適用されている。図1では、第1の案内路8aの他端(図1中下端)がシフトレバー2のH位置(ホームポジション)、第2の案内路8bの左端(第3の案内路8cとの交差部)がN位置(ニュートラルポジション)、第3の案内路8cの下端がD位置(ドライブポジション)、第4の案内路8cの上端がR位置(リバースポジション)となっている。したがって、図1ではシフトレバー2はそのシフト位置がN位置となっている。
Here, the
Y軸方向センサー4は、シフトレバー2のY軸方向の位置、具体的には第1の案内路8a中、あるいは第3の案内路8c中におけるシフト位置を検出するものである。
X軸方向センサー5は、シフトレバー2のX軸方向の位置、具体的には第2の案内路8b中におけるシフト位置を検出するものである。これらY軸方向センサー4、X軸方向センサー5は、ローター4a(5a)を有する従来公知のインダクティブ方式のセンサーであり、コイル(図示せず)とローター4a(5a)との組み合わせから電磁誘導やそのために生じる電圧を検出する。
The Y-
The
ただし、本実施形態では、これらY軸方向センサー4、X軸方向センサー5は共に、シフターメカニズム部3の筐体7の、Y軸方向(第1方向)に沿う面7b(図1中の右側面)に配設されている。すなわち、各ローター4a、5aがX軸方向に沿うようにして、シフターメカニズム部3の面7b側に取り付けられている。ここで、Y軸方向センサー4は、従来と同様にY軸方向に沿う面7bに取り付けられている。したがって、Y軸方向センサー4は従来と同様にして、シフトレバー2の操作に伴うY軸方向のシフト位置を検出する。
However, in the present embodiment, the Y-
一方、X軸方向センサー5は、従来では前記面7bに隣り合う面、すなわちX軸方向に沿う面7cに取り付けられていたのに対し、本実施形態ではY軸方向センサー4と共に面7bに取り付けられている。したがって、このX軸方向センサー5でシフトレバー2の操作に伴うX軸方向のシフト位置を検出するためには、シフトレバー2と前記ローター5aとの間に、X軸方向の変位(運動)をY軸方向の変位(運動)に変換するリンク機構を介在させる必要がある。
On the other hand, the
このようなリンク機構としては、例えば図2(a)、(b)に示すように、ラック・ピニオンを用いた機構が採用される。すなわち、図2(a)に示すようにシフターメカニズム部3の筐体7内に配置されるシフトレバー2の、回動中心となる中心部2aにアーム9を連結し、このアーム9をラックギア10の側面、すなわちギア部10aを形成した面に隣り合う面10bに連結しておく。
As such a link mechanism, for example, a mechanism using a rack and pinion is employed as shown in FIGS. That is, as shown in FIG. 2 (a), an
その際、アーム9とラックギア10とは、シフトレバー2のX軸方向への移動操作による前記中心部2aのY軸回りの回動が、ラックギア10の直線運動(例えば上下動)に変換されるように軸支される。また、シフトレバー2のY軸方向への移動操作により前記中心部2aがX軸回りに回動した際には、アーム9はラックギア10の側面10b上をその軸回りに空回りし、したがってラックギア10にその回動が干渉されることなく、かつ、ラックギア10を上下動させないように構成されている。
At that time, the
また、ラックギア10にはピニオンギア11が歯合しており、このピニオンギア11には直接、あるいはシャフト等を介して前記X軸方向センサー5のローター5aが連結している。
Further, a
このような構成により、図2(b)に示すようにシフトレバー2をX軸方向、すなわち図1に示した第2の案内路8bに沿って移動させると、前記中心部2aはY軸回りに回動し、ラックギア10を直線運動させる。すると、このラックギア10に歯合するピニオンギア11は、シフトレバー2のX軸方向における正逆方向に対応して正方向あるいは逆方向に回動し、ローター5aを回動させる。
With such a configuration, when the
これにより、シフトレバー2のX軸方向の移動操作に伴う中心部2aのY軸回りの回動運動がラックギア10の直線運動に変換され、さらにピニオンギア11のX軸回りの回動運動に変換される。したがって、このように変換されたX軸回りの回動運動によってローター5aがX軸回りに回動することにより、X軸方向センサー5はシフトレバー2の操作に伴うX軸方向のシフト位置を検出することができる。
As a result, the rotational movement around the Y axis of the
また、シフトレバー2をY軸方向、すなわち図1に示した第1の案内路8aあるいは第3の案内路8cに沿って移動させた際には、前述したようにラックギア10は上下動を起こさず、したがってX軸方向センサー5は先に行ったシフトレバー2の操作に伴うX軸方向のシフト位置をそのまま検出した状態に維持される。そして、その状態で、Y軸方向センサー4は従来と同様にして、シフトレバー2の操作に伴うY軸方向のシフト位置を検出する。
When the
また、リンク機構としては、例えば図3(a)、(b)に示すような機構を採用することもできる。すなわち、図3(a)に示すようにシフターメカニズム部3の筐体7内に配置されるシフトレバー2の、回動中心となる中心部2aにアーム12を連結し、このアーム12を稼働板13にリンクさせる。稼働板13は、所定の間隔で上下に配置され、かつ水平方向に延びて配置された一対のガイドレール14、14間に移動可能に設けられた板状体である。この稼働板13には、図3(b)に示すように長孔15が斜めに、すなわちガイドレール14、14に対して傾斜して形成されている。そして、この長孔15内に前記アーム12が移動可能に挿通され、これによってアーム12は稼働板13にリンクさせられている。
As the link mechanism, for example, a mechanism as shown in FIGS. 3A and 3B can be adopted. That is, as shown in FIG. 3 (a), an
ここで、アーム12は、図3(a)に示すように中心部2aからX軸方向に延びて設けられている。したがって、シフトレバー2をX軸方向に移動させると、アーム12は中心部2aがY軸回りに回動することに伴い、その先端側、すなわち前記長孔15に挿通した部位がY軸回りに回動(上下動)する。すると、このアーム12の先端側は図3(b)に示した斜めの長孔15を押し下げ、あるいは押し上げることにより、稼働板13をガイドレール14、14に沿って水平方向に移動させる。
Here, as shown in FIG. 3A, the
また、稼働板13にはラックギア状のギア部13aが設けられており、このギア部13aにはピニオンギア16が歯合している。そして、このピニオンギア16には直接、あるいはシャフト等を介して前記X軸方向センサー5のローター5aが連結している。
The
このような構成により、シフトレバー2を図3(a)に示したX軸方向、すなわち図1に示した第2の案内路8bに沿って移動させると、前記中心部2aはY軸回りに回動し、図3(b)に示すように稼働板13を水平方向に直線運動させる。すると、この稼働板13のギア部13aに歯合するピニオンギア16は、シフトレバー2のX軸方向における正逆方向に対応して正方向あるいは逆方向に回動し、ローター5aを回動させる。
With such a configuration, when the
これにより、シフトレバー2のX軸方向の移動操作に伴う中心部2aのY軸回りの回動運動が稼働板13の直線運動に変換され、さらにピニオンギア16のX軸回りの回動運動に変換される。したがって、このように変換されたX軸回りの回動運動によってローター5aがX軸回りに回動することにより、X軸方向センサー5はシフトレバー2の操作に伴うX軸方向のシフト位置を検出することができる。
As a result, the rotational movement around the Y-axis of the
また、シフトレバー2をY軸方向、すなわち図1に示した第1の案内路8aあるいは第3の案内路8cに沿って移動させた際には、図3(b)に示す長孔15内に挿通されたアーム12が長孔15内を空転するため、稼働板13の移動が起こらず、したがってX軸方向センサー5は先に行ったシフトレバー2の操作に伴うX軸方向のシフト位置をそのまま検出した状態に維持される。そして、その状態で、Y軸方向センサー4は従来と同様にして、シフトレバー2の操作に伴うY軸方向のシフト位置を検出する。
When the
これらY軸方向センサー4、X軸方向センサー5は、本実施形態では図1に示すように同一のセンサー基板6に搭載されている。ただし、これらY軸方向センサー4、X軸方向センサー5は、それぞれのローター4a、5aが回転可能なよう、基板側の角度検出部(図示せず)に対して隙間をあけて配置されている。
センサー基板6には、図4に示すように第1のセンサー信号処理部17、第2のセンサー信号処理部18が搭載されている。第1のセンサー信号処理部17は、Y軸方向センサー4の近傍に配設されて該Y軸方向センサー4に電気的に接続されており、第2のセンサー信号処理部18は、X軸方向センサー5の近傍に配設されて該X軸方向センサー4に電気的に接続されている。
In the present embodiment, the Y-
As shown in FIG. 4, a first sensor
これら第1のセンサー信号処理部17、第2のセンサー信号処理部18は、Y軸方向センサー4あるいはX軸方向センサー5からの検出信号、すなわち各センサーにおいて電磁誘導やそのために生じる電圧によって検出された角度情報(検出結果)を基に、ローター4a、5aが初期値(ゼロ点)からどれだけ回転したかを電圧(電気信号)に変換にして、コントロール部19に出力するように構成されている。具体的には、Y軸方向センサー4あるいはX軸方向センサー5から出力される検出信号を角度に変換し、さらにマイクロコンピュータが読み出し可能な電気信号に変換する機能を備えた、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)によって構成されている。
The first sensor
コントロール部19は、レバー判定装置ECU(Electronic Control Unit)、すなわちシフトバイワイヤECUとして機能するもので、Y軸方向センサー4、X軸方向センサー5、第1のセンサー信号処理部17、第2のセンサー信号処理部18と共にセンサー基板6に設けられている。そして、第1のセンサー信号処理部17および第2のセンサー信号処理部18から出力された電圧値(電気信号)に基づき、シフトレバー2のシフトパターンにおけるシフト位置を判定する。このコントロール部19には、シフト位置を判定するマイクロコンピュータ20が備えられている。
The
マイクロコンピュータ20は、Y軸方向センサー4、X軸方向センサー5、第1のセンサー信号処理部17、第2のセンサー信号処理部18が配置されたセンサー基板6上のセンサー領域24から離間した位置にて、該センサー基板6に搭載されている。すなわち、マイクロコンピュータ20はセンサー領域24から離間して配置されている。このマイクロコンピュータ20は、ROM(Read Only Memory)21、RAM(Random Access Memory)22及びCPU(Central Processing Unit)23等を備えて構成されている。
The
ROM21は、CPU23で実行される各種演算制御プログラム及びその他データを記憶する不揮発性メモリである。
RAM22は、CPU23が演算制御プログラムを実行して各種動作を行う際に、データの一時保存先となるワーキングエリアとして用いられる揮発性メモリである。
The
The
CPU23は、ROM21及びRAM22と電気的に接続されると共に、第1のセンサー信号処理部17、第2のセンサー信号処理部18と電気的に接続され、ROM21に記憶された各種演算制御プログラム及びセンサー信号処理部17、18から入力される信号に基づいて各種の演算処理を行い、シフトレバー2のシフト位置を判定する。
なお、このマイクロコンピュータ20は、図4では第1のセンサー信号処理部17、第2のセンサー信号処理部18とともに、センサー基板6の同一面上に実装されているが、第1のセンサー信号処理部17や第2のセンサー信号処理部18とは異なる面上に実装されていてもよい。
The
In FIG. 4, the
本実施形態のシフター装置1にあっては、Y軸方向センサー4およびX軸方向センサー5を、共にシフターメカニズム部3の筐体7のY軸方向に沿う面7bに配設しているので、従来のようにY軸方向に沿う面にY軸方向センサーを配設し、X軸方向に沿う面にX軸方向センサーを配設した場合に比べ、例えばセンサー基板6を各センサー4、5に対して共通に用いることができるなど、装置の構造を簡易にすることができ、したがって設計コストや製造コストを低減化することができる。
In the shifter device 1 of the present embodiment, the Y-
また、Y軸方向センサー4およびX軸方向センサー5を同一のセンサー基板6に搭載し、さらにこのセンサー基板6に第1のセンサー信号処理部17と第2のセンサー信号処理部18とを共に設けているので、部品点数を低減してコストを低減化することができるとともに、装置を小型化することができる。さらに、製造工程の簡素化を進めることができる。
In addition, the Y-
また、センサー基板6に、シフトレバー2のシフトパターンにおけるシフト位置を判定する、シフトバイワイヤECUとして機能するコントロール部19を設けているので、従来ではセンサー基板6とは別に設けられていたコントロール部19をセンサー基板6に一体化したことにより、シフター装置1をより小型化するとともに、製造工程の簡素化を進めることができる。
Further, since the
さらに、コントロール部19にマイクロコンピュータ20を設け、このマイクロコンピュータ20を、センサー基板6上のセンサー領域24から離間した位置に配置しているので、センサー基板6上の配線設計や実装工程を簡素化することができ、コストを低減化することができる。
Furthermore, since the
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、前記実施形態では本発明を、図1に示したように「H(ホーム)」、「N(ニュートラル)」、「D(ドライブ)」、及び「R(リバース)」という4種類のシフト位置からなるシフトパターンを有した構造に適用したが、例えばこれに「P(パーキング)」を加えた5種類のシフト位置からなるシフトパターンを有した構造に適用することもできる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the present invention has four types of shifts “H (home)”, “N (neutral)”, “D (drive)”, and “R (reverse)” as shown in FIG. Although the present invention is applied to a structure having a shift pattern composed of positions, for example, the present invention can be applied to a structure having shift patterns composed of five kinds of shift positions obtained by adding “P (parking)” thereto.
また、シフトレバー2とX軸方向センサー5との間に介在して軸方向を変換するリンク機構としては、図2(a)、(b)や図3(a)、(b)に示した機構に限定されることなく、種々のリンク機構を採用することができる。
さらに、前記実施形態では本発明における第1方向をY軸方向とし、したがってシフターメカニズム部3のY軸方向に沿う面にY軸方向センサー4、X軸方向センサー5を共に配設したが、第1方向をX軸方向とし、したがってシフターメカニズム部3のX軸方向に沿う面にY軸方向センサー4、X軸方向センサー5を共に配設してもよい。ただし、その場合には、前記実施形態においてX軸方向センサー5に連結したリンク機構を、Y軸方向センサー4に連結するようにする。
Moreover, as a link mechanism which is interposed between the
Further, in the above embodiment, the first direction in the present invention is the Y-axis direction, and thus the Y-
1…シフター装置、2…シフトレバー、3…シフターメカニズム部、4…Y軸方向センサー(第1のセンサー)、5…X軸方向センサー(第2のセンサー)、6…センサー基板、17…第1のセンサー信号処理部、18…第2のセンサー信号処理部、19…コントロール部、20…マイクロコンピュータ、24…センサー領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Shifter device, 2 ... Shift lever, 3 ... Shifter mechanism part, 4 ... Y-axis direction sensor (1st sensor), 5 ... X-axis direction sensor (2nd sensor), 6 ... Sensor board | substrate, 17 ... 1st 1 sensor signal processing unit, 18 second sensor signal processing unit, 19 control unit, 20 microcomputer, 24 sensor area
Claims (3)
前記シフトレバーを移動操作可能に保持するシフターメカニズム部と、
前記シフトレバーの第1方向の位置を検出する第1のセンサーと、
前記シフトレバーの前記第1方向と直交する第2方向を検出する第2のセンサーと、
前記第1のセンサー、前記第2のセンサーを搭載するセンサー基板と、を備え、
前記第1のセンサーおよび第2のセンサーは、共に前記シフターメカニズム部の、前記第1方向に沿う面に配設されていることを特徴とするシフター装置。 In the shifter device in which the shift lever of the vehicle is operated,
A shifter mechanism that holds the shift lever so as to be movable; and
A first sensor that detects a position of the shift lever in a first direction;
A second sensor for detecting a second direction orthogonal to the first direction of the shift lever;
A sensor board on which the first sensor and the second sensor are mounted;
The first sensor and the second sensor are both disposed on a surface of the shifter mechanism portion along the first direction.
前記センサー基板には、前記第1のセンサーで検出された検出結果を処理して電気信号に変換する第1のセンサー信号処理部と、前記第2のセンサーで検出された検出結果を処理して電気信号に変換する第2のセンサー信号処理部とが、共に設けられていることを特徴とする請求項1記載のシフター装置。 The first sensor and the second sensor are mounted on the same sensor substrate,
The sensor board processes a detection result detected by the first sensor and converts it into an electrical signal, and processes a detection result detected by the second sensor. The shifter device according to claim 1, further comprising a second sensor signal processing unit that converts the electric signal into an electric signal.
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JP2003327002A (en) * | 2002-05-15 | 2003-11-19 | Tokai Rika Co Ltd | Shifting device |
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