JP2015109151A - レバースイッチ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】製造コストを抑制するレバースイッチ装置を提供する。
【解決手段】レバースイッチ装置1は、第1の磁場181を変化させる第1の磁性領域145を有し、レバー本体12に対して回転可能な第1のノブ14と、第2の磁場182を変化させる第2の磁性領域165を有し、レバー本体12に対して回転可能な第2のノブ16と、第1のノブ14と第2のノブ16との間のレバー本体12に取り付けられ、第1のノブ14に第1の磁場181、及び第2のノブ16に第2の磁場182を発生させる磁石18と、レバー本体12に対する第1のノブ14の回転により、第1の磁性領域145と磁石18との相対的な位置の変化に伴う第1の磁場181の変化を検出する第1の磁気センサ20と、第2のノブ16のレバー本体12に対する回転により、第2の磁性領域165と磁石18との相対的な位置の変化に伴う第2の磁場182の変化を検出する第2の磁気センサ22と、を備えている。
【選択図】図2
【解決手段】レバースイッチ装置1は、第1の磁場181を変化させる第1の磁性領域145を有し、レバー本体12に対して回転可能な第1のノブ14と、第2の磁場182を変化させる第2の磁性領域165を有し、レバー本体12に対して回転可能な第2のノブ16と、第1のノブ14と第2のノブ16との間のレバー本体12に取り付けられ、第1のノブ14に第1の磁場181、及び第2のノブ16に第2の磁場182を発生させる磁石18と、レバー本体12に対する第1のノブ14の回転により、第1の磁性領域145と磁石18との相対的な位置の変化に伴う第1の磁場181の変化を検出する第1の磁気センサ20と、第2のノブ16のレバー本体12に対する回転により、第2の磁性領域165と磁石18との相対的な位置の変化に伴う第2の磁場182の変化を検出する第2の磁気センサ22と、を備えている。
【選択図】図2
Description
本発明は、レバースイッチ装置に関する。
従来の技術として、レバー本体に回転自在に設けられた操作ノブと、操作ノブの回転中心に配置された円筒形状のマグネットと、操作ノブの回転でマグネットとの相対的な回転位置が変化する磁気センサと、を備えたコンビネーションスイッチが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
このコンビネーションスイッチは、操作ノブの回転に伴うマグネットと磁気センサとの相対的な位置の変化に基づく磁界強度の変化を磁気センサで検出するので、非接触で回転ノブの回転を検出することができる。
しかし、従来のコンビネーションスイッチは、レバー本体に、操作ノブを追加すると、さらにマグネットと磁気センサとが必要となり、製造コストが増加する問題がある。
従って、本発明の目的は、製造コストを抑制するレバースイッチ装置を提供することにある。
本発明の一態様は、第1の磁場を変化させる第1の磁性領域を有し、レバー本体に対して回転可能な第1の回転部と、第2の磁場を変化させる第2の磁性領域を有し、レバー本体に対して回転可能な第2の回転部と、第1の回転部と第2の回転部との間のレバー本体に取り付けられ、第1の回転部に第1の磁場、及び第2の回転部に第2の磁場を発生させる磁場発生部と、レバー本体に対する第1の回転部の回転により、第1の磁性領域と磁場発生部との相対的な位置の変化に伴う第1の磁場の変化を検出する第1の磁気検出部と、第2の回転部のレバー本体に対する回転により、第2の磁性領域と磁場発生部との相対的な位置の変化に伴う第2の磁場の変化を検出する第2の磁気検出部と、備えたレバースイッチ装置を提供する。
本発明によれば、製造コストを抑制することができる。
(実施の形態の要約)
実施の形態に係るレバースイッチ装置は、第1の磁場を変化させる第1の磁性領域を有し、レバー本体に対して回転可能な第1の回転部と、第2の磁場を変化させる第2の磁性領域を有し、レバー本体に対して回転可能な第2の回転部と、第1の回転部と第2の回転部との間のレバー本体に取り付けられ、第1の回転部に第1の磁場、及び第2の回転部に第2の磁場を発生させる磁場発生部と、レバー本体に対する第1の回転部の回転により、第1の磁性領域と磁場発生部との相対的な位置の変化に伴う第1の磁場の変化を検出する第1の磁気検出部と、第2の回転部のレバー本体に対する回転により、第2の磁性領域と磁場発生部との相対的な位置の変化に伴う第2の磁場の変化を検出する第2の磁気検出部と、を備えて概略構成されている。
実施の形態に係るレバースイッチ装置は、第1の磁場を変化させる第1の磁性領域を有し、レバー本体に対して回転可能な第1の回転部と、第2の磁場を変化させる第2の磁性領域を有し、レバー本体に対して回転可能な第2の回転部と、第1の回転部と第2の回転部との間のレバー本体に取り付けられ、第1の回転部に第1の磁場、及び第2の回転部に第2の磁場を発生させる磁場発生部と、レバー本体に対する第1の回転部の回転により、第1の磁性領域と磁場発生部との相対的な位置の変化に伴う第1の磁場の変化を検出する第1の磁気検出部と、第2の回転部のレバー本体に対する回転により、第2の磁性領域と磁場発生部との相対的な位置の変化に伴う第2の磁場の変化を検出する第2の磁気検出部と、を備えて概略構成されている。
このレバースイッチ装置は、第1の磁気検出部が検出する第1の磁場と、第2の磁気検出部が検出する第2の磁場と、が、一つの磁場発生部により生成されるので、レバー本体に第1の回転部と第2の回転部とを配置するため、二つの磁場発生部が必要な場合と比べて、製造コストを抑制することができる。
[第1の実施の形態]
(レバースイッチ装置1の全体構成)
図1(a)は、第1の実施の形態に係るレバースイッチ装置が搭載された車両内部の概略図であり、図1(b)は、レバースイッチ装置の斜視図である。図2(a)は、第1の実施の形態に係るレバースイッチ装置の分解図であり、図2(b)は、第1の磁気センサ、第2の磁気センサ及び磁石の位置関係を説明するための概略図であり、図2(c)は、磁石が発生させる磁場を模式的に示した概略図である。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。
(レバースイッチ装置1の全体構成)
図1(a)は、第1の実施の形態に係るレバースイッチ装置が搭載された車両内部の概略図であり、図1(b)は、レバースイッチ装置の斜視図である。図2(a)は、第1の実施の形態に係るレバースイッチ装置の分解図であり、図2(b)は、第1の磁気センサ、第2の磁気センサ及び磁石の位置関係を説明するための概略図であり、図2(c)は、磁石が発生させる磁場を模式的に示した概略図である。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。
レバースイッチ装置1は、例えば、車両5の方向指示器の点灯及び消灯を制御したり、ワイパーの可動及び停止を制御したりできるように構成されている。本実施の形態では、一例として、方向指示器を制御するレバースイッチ装置1について説明する。
このレバースイッチ装置1は、図1(a)に示すように、ステアリング50と共に回転し、車両5の操舵機構の一部であるステアリングシャフトの周囲に配置されるステアリングコラムカバー51の右側面から突出するように配置されている。また、ワイパーを操作可能なレバースイッチ装置1は、ステアリングコラムカバー51の左側面から突出するように配置されている。なお、上記の左右の方向は、操作者である運転者から見た方向を示している。
このレバースイッチ装置1は、図1(b)に示すように、後述するスイッチ部を内部に有するスイッチ機構部3と、このスイッチ機構部3の側面から突出するように配置されたレバー10と、を備えて概略構成されている。このスイッチ機構部3は、下カバー31に上カバー30が取り付けられ、上カバー30の上面300が、操作者方向に向くように、車両5に配置されている。
このレバー10は、図1(b)に示すように、十字方向、つまり、矢印A方向、及び矢印A方向と逆方向の矢印B方向に操作可能に構成されると共に、矢印C方向、及び矢印C方向と逆方向の矢印D方向に操作可能に構成されている。レバースイッチ装置1は、矢印A方向〜矢印C方向においては、操作された後に、元の位置に復帰するモーメンタリースイッチである。なおレバースイッチ装置1は、矢印D方向、すなわち操作者から遠ざかるように操作された場合は、その操作位置を保持するように構成されている。
レバースイッチ装置1は、図2(a)〜図2(c)に示すように、第1の磁場181を変化させる第1の磁性領域145を有し、レバー本体12に対して回転可能な第1の回転部としての第1のノブ14と、第2の磁場182を変化させる第2の磁性領域165を有し、レバー本体12に対して回転可能な第2の回転部としての第2のノブ16と、第1のノブ14と第2のノブ16との間のレバー本体12に取り付けられ、第1のノブ14に第1の磁場181、及び第2のノブ16に第2の磁場182を発生させる磁場発生部としての磁石18と、レバー本体12に対する第1のノブ14の回転により、第1の磁性領域145と磁石18との相対的な位置の変化に伴う第1の磁場181の変化を検出する第1の磁気検出部としての第1の磁気センサ20と、第2のノブ16のレバー本体12に対する回転により、第2の磁性領域165と磁石18との相対的な位置の変化に伴う第2の磁場182の変化を検出する第2の磁気検出部としての第2の磁気センサ22と、を備えて概略構成されている。
この第1の磁気センサ20及び第2の磁気センサ22は、一例として、フレキシブル基板19に配置されている。
またレバースイッチ装置1は、第1の磁気センサ20から出力される第1の検出信号としての後述する検出信号S1に基づいて第1のノブ14の操作を判定すると共に、第2の磁気センサ22から出力される第2の検出信号としての後述する検出信号S2に基づいて第2のノブ16の操作を判定する後述する判定部36を備える。
(レバー10の構成)
レバー10は、図1(b)に示すように、スイッチ機構部3側が先端側より太い棒形状を有している。レバー10は、例えば、ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymer)等の樹脂を用いて形成される。このレバー10には、上述の第1のノブ14及び第2のノブ16が配置されている。
レバー10は、図1(b)に示すように、スイッチ機構部3側が先端側より太い棒形状を有している。レバー10は、例えば、ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymer)等の樹脂を用いて形成される。このレバー10には、上述の第1のノブ14及び第2のノブ16が配置されている。
またレバー10は、例えば、図2(a)に示すように、レバー本体12の中は空洞となっており、収容部121を形成している。この収容部121には、上述のフレキシブル基板19等が配置される。
またレバー10は、第1のノブ14が配置される外周面120に円周方向に開口する開口125が形成されている。開口125の両側の外周面120には、第1の溝122と第2の溝123とが、開口125を挟むように形成されている。この第1の溝122及び第2の溝123は、レバー本体12に対する第1のノブ14の回転をガイドするように構成されている。
開口125は、図2(a)に示すように、第1のノブ14の回転を規制するための端部125aと後述する端部125bとを有する。この端部125a及び端部125bは、第1のノブ14の第1の磁性領域145と接触することにより、第1のノブ14の回転を規制するものである。
レバー10の先端には、第2のノブ16の回転をガイドする第3の溝124が設けられている。また、レバー10の先端部126には、第2のノブ16の方向に突出する凸部128及び凸部129が設けられている。この凸部128及び凸部129は、第2のノブ16の回転角を規定するために設けられている。
(第1のノブ14の構成)
図3(a)〜図3(c)は、第1の実施の形態に係るレバースイッチ装置の第1のノブの回転を説明するための概略図である。この図3(a)〜図3(c)は、図2(a)の矢印J方向、つまり、スイッチ機構部3側からレバー本体12の先端部126の方向を見た際の第1の磁性領域145と第1の磁気センサ20との位置関係を示している。
図3(a)〜図3(c)は、第1の実施の形態に係るレバースイッチ装置の第1のノブの回転を説明するための概略図である。この図3(a)〜図3(c)は、図2(a)の矢印J方向、つまり、スイッチ機構部3側からレバー本体12の先端部126の方向を見た際の第1の磁性領域145と第1の磁気センサ20との位置関係を示している。
第1のノブ14は、例えば、回転に共なって、第1の磁性領域145以外の部分が第1の磁場181に影響を与えないような金属又は樹脂材料を用いてリング形状に形成されている。
この第1のノブ14は、一例として、図2(a)に示すように、全体としてはリング形状を有すると共に、リング片14aとリング片14bとに二分割されている。第1のノブ14は、例えば、このリング片14aとリング片14bとが、ねじを用いて一体とされることで形成される。
リング片14aは、レバー本体12の第1の溝122に嵌る凸部141aが内周面140aから第1のノブ14の回転軸100に向かって円周に沿って突出すると共に、第2の溝123に嵌る凸部142aが内周面140aから円周に沿って突出している。
またリング片14bは、レバー本体12の第1の溝122に嵌る凸部141bが内周面140bから第1のノブ14の回転軸100に向かって円周に沿って突出すると共に、第2の溝123に嵌る凸部142bが内周面140bから円周に沿って突出している。
第1のノブ14は、リング片14aとリング片14bとが一体とされることで、凸部141aと凸部141bとが繋がり、第1の溝122に嵌る凸部141が形成される。
同様に、第1のノブ14は、リング片14aとリング片14bとが一体とされることで、凸部142aと凸部142bとが繋がり、第2の溝123に嵌る凸部142が形成される。
従って第1のノブ14は、凸部141が第1の溝122にガイドされると共に、凸部142が第2の溝123にガイドされるので、安定して矢印E方向及び矢印F方向に回転可能となる。
第1のノブ14は、図3(a)〜図3(c)に示すように、第1の磁性領域145が、その内周面140aから回転軸100に向かって突出するように設けられている。
この第1の磁性領域145は、磁石18との相対的な位置の変化に基づいて、第1の磁場181を変化させる材料を用いて形成されている。第1の磁性領域145は、例えば、第1のノブ14とは異なる鉄やパーマロイ等の磁化及び消磁が容易に可能となる材料、つまり軟磁性材料を用いて形成される。この軟磁性材料から形成された第1の磁性領域145は、例えば、第1のノブ14の内周面140aに設けられたホルダに取り付けられる。
また第1の磁性領域145は、第1のノブ14を形成する樹脂に、上述の軟磁性材料の粒子を混ぜ、第1のノブ14の形成と一体に形成されても良い。
第1の磁性領域145は、図3(a)〜図3(c)に示すように、第1のノブ14の回転に伴って、レバー本体12に対して静止している磁石18及び第1の磁気センサ20との相対的な位置が変化するように構成されている。従って第1の磁性領域145は、その重心145aが第1のノブ14の回転軸100とずれるような形状及び配置がなされている。
第1のノブ14、磁石18及び第1の磁気センサ20は、一例として、フォグランプスイッチを概略構成している。このフォグランプスイッチは、第1のノブ14の操作位置が初期状態では、フォグランプがオフであり、操作状態では、フォグランプがオンとなる。なお、第1のノブ14の操作位置は、第1の磁気センサ20から出力される検出信号S1に基づいて複数設定されても良い。
(第2のノブ16の構成)
図4(a)〜図4(c)は、第1の実施の形態に係るレバースイッチ装置の第2のノブの回転を説明するための概略図である。この図4(a)〜図4(c)は、図2(a)の矢印J方向、つまり、スイッチ機構部3側からレバー本体12の先端部126の方向を見た際の第2の磁性領域165と第2の磁気センサ22との位置関係を示している。
図4(a)〜図4(c)は、第1の実施の形態に係るレバースイッチ装置の第2のノブの回転を説明するための概略図である。この図4(a)〜図4(c)は、図2(a)の矢印J方向、つまり、スイッチ機構部3側からレバー本体12の先端部126の方向を見た際の第2の磁性領域165と第2の磁気センサ22との位置関係を示している。
第2のノブ16は、例えば、第1のノブ14と同様に、回転に共なって、第2の磁性領域165以外の部分が第2の磁場182に影響を与えないような金属又は樹脂材料を用いてリング形状に形成されている。
この第2のノブ16は、例えば、円錐形状の頂上を、回転軸100と垂直な方向に切断したような形状を有している。
第2のノブ16は、図4(a)〜図4(c)に示すように、レバー本体12の先端近くに形成された第3の溝124に嵌る凸部162を有している。この凸部162は、内周面160から回転軸100方向に突出するように円周に沿って形成されている。
従って第2のノブ16は、凸部162が第3の溝124にガイドされ、安定して矢印G方向及び矢印H方向に回転可能となる。
第2のノブ16は、図4(a)〜図4(c)に示すように、第2の磁性領域165が、その内周面160から回転軸100に向かって突出するように設けられている。
この第2の磁性領域165は、磁石18との相対的な位置の変化に基づいて、第2の磁場182を変化させる材料を用いて形成されている。第2の磁性領域165は、例えば、第2のノブ16とは異なる鉄やパーマロイ等の磁化及び消磁が容易に可能となる材料、つまり軟磁性材料を用いて形成される。この軟磁性材料から形成された第2の磁性領域165は、例えば、第2のノブ16の内周面160に設けられたホルダに取り付けられる。
また第2の磁性領域165は、第2のノブ16を形成する樹脂に、上述の軟磁性材料の粒子を混ぜ、第2のノブ16の形成と一体に形成されても良い。
第2の磁性領域165は、図4(a)〜図4(c)に示すように、第2のノブ16の回転に伴って、レバー本体12に対して静止している磁石18及び第2の磁気センサ22との相対的な位置が変化するように構成されている。従って第2の磁性領域165は、その重心165aが第2のノブ16の回転軸100とずれるような形状及び配置がなされている。
第2のノブ16、磁石18及び第2の磁気センサ22は、一例として、車幅灯、尾灯、番号灯、メータの照明及びヘッドランプ等の点灯と消灯を制御するランプスイッチである。このランプスイッチは、例えば、第2のノブ16が初期状態の場合は、各ランプが消灯し、操作された場合は、車両5の外の明るさの検知に基づいて各ランプの点灯及び消灯を制御するように構成されている。
(磁石18の構成)
磁石18は、例えば、アルニコ磁石、フェライト磁石、ネオジム磁石等の永久磁石、又は、フェライト系、ネオジム系、サマコバ系、サマリウム鉄窒素系等の磁性体材料と、ポリスチレン系、ポリエチレン系、ポリアミド系、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン(ABS)等の合成樹脂材料と、を混合して所望の形状に成形したプラスチックマグネットである。
磁石18は、例えば、アルニコ磁石、フェライト磁石、ネオジム磁石等の永久磁石、又は、フェライト系、ネオジム系、サマコバ系、サマリウム鉄窒素系等の磁性体材料と、ポリスチレン系、ポリエチレン系、ポリアミド系、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン(ABS)等の合成樹脂材料と、を混合して所望の形状に成形したプラスチックマグネットである。
この磁石18は、一例として、円柱形状を有し、円柱の一方の端部が第1の磁気センサ20側に、他方の端部が第2の磁気センサ22側に位置するように配置されている。この磁石18は、図2(b)に示すように、レバー本体12の収容部121に設けられたホルダ127に保持されている。なお、磁場発生部としては、一例として、芯とコイルを含んで構成される電磁石であっても良い。磁場発生部が電磁石であった場合、配線は、例えば、フレキシブル基板19に形成される。
この磁石18は、図2(a)に示すように、第1の磁気センサ20側が第1の磁極に着磁され、第2の磁気センサ22側が第2の磁極に着磁されている。本実施の形態では、第1の磁気センサ20側がN極であり、第2の磁気センサ22側がS極である。
また磁石18が形成する磁場180は、図2(c)に示すように、実質的にレバー本体12の収容部121内に留まるような磁場となる。この磁場180が、第1の磁性領域145の近傍に形成する磁場が第1の磁場181であり、第2の磁性領域165の近傍に形成する磁場が第2の磁場182である。
(フレキシブル基板19の構成)
図5(a)は、第1の実施の形態に係るレバースイッチ装置のフレキシブル基板の概略図であり、図5(b)は、レバースイッチ装置のブロック図である。
図5(a)は、第1の実施の形態に係るレバースイッチ装置のフレキシブル基板の概略図であり、図5(b)は、レバースイッチ装置のブロック図である。
フレキシブル基板(FPC:Flexible printed circuits)19は、ポリイミド等の柔軟性を有するフィルム状の絶縁体を含んで構成されている。
このフレキシブル基板19は、図5(a)に示すように、基部191を第1の方向Kに折り曲げて形成され、第1の磁気センサ20が搭載される第1の搭載部192と、第1の方向Kとは逆方向の第2の方向Lに折り曲げて形成された中間部193と、第2の方向Lと同方向に折り曲げて形成され、第2の磁気センサ22が搭載される第2の搭載部194と、を有している。
このフレキシブル基板19は、レバー本体12の収容部121に収容されている。フレキシブル基板19は、第1の搭載部192から端部190までの基部191が、レバー本体12からスイッチ機構部3内部まで配置され、この基部191の一部と端部190とが、レバー本体12から突出している。この端部190は、コネクタ34に接続される。
このコネクタ34は、図5(b)に示すように、第1の磁気センサ20及び第2の磁気センサ22を後述する判定部36に、電気的に接続するものである。この判定部36は、さらに後述するスイッチ部35と電気的に接続されている。なお第1の磁気センサ20及び第2の磁気センサ22に印加される電圧は、このフレキシブル基板19に配置された配線を介して供給される。
またフレキシブル基板19は、第1の搭載部192、中間部193及び第2の搭載部194で囲まれて形成される収容空間195に磁石18が配置されている。
フレキシブル基板19は、第1の搭載部192、中間部193及び第2の搭載部194が、第1のノブ14及び第2のノブ16の間に位置するように配置されている。
なお、レバースイッチ装置1は、第1の搭載部192が第1の磁性領域145に近い位置、つまり、第1の搭載部192が開口125に近く、第2の搭載部194が第2の磁性領域165に近い位置、つまり、先端部126の近くに位置するように構成されることがより好ましい。
(第1の磁気センサ20及び第2の磁気センサ22の構成)
第1の磁気センサ20及び第2の磁気センサ22は、一例として、磁場の変化を検出可能な磁気センサを用いて構成され、ホール効果に基づいて磁場の変化を検出するホール素子、及び磁場ベクトルの向きの変化を検出する磁気抵抗素子等を含んで構成される。
第1の磁気センサ20及び第2の磁気センサ22は、一例として、磁場の変化を検出可能な磁気センサを用いて構成され、ホール効果に基づいて磁場の変化を検出するホール素子、及び磁場ベクトルの向きの変化を検出する磁気抵抗素子等を含んで構成される。
第1の磁気センサ20は、検出結果に基づいた検出信号S1を判定部36に出力するように構成されている。また第2の磁気センサ22は、検出結果に基づいた検出信号S2を判定部36に出力するように構成されている。
第1の磁気センサ20は、図3(a)〜図3(c)に示すように、その中心が回転軸100からずれた位置となるように第1の搭載部192に搭載されている。なお、中心とは、第1の磁気センサ20が、主に磁場の変化を検出することができる領域の中心を示している。
この搭載位置は、図3(a)に示す第1のノブ14の初期位置、つまり第1の磁性領域145の側面である端部146が、開口125の端部125aと接触した状態において、図3(a)の紙面で第1の磁気センサ20と第1の磁性領域145とが交差しない配置となるように定められている。また、この搭載位置は、図3(c)における操作位置、つまり第1の磁性領域145の端部146の反対側の端部147が、開口125の他方の端部125bと接触した状態において、図3(c)の紙面で第1の磁気センサ20と第1の磁性領域145とが交差する配置に基づいている。
なお、第1の磁気センサ20と第1の磁性領域145との位置関係は、上述に限定されず、初期位置と操作位置とで、第1の磁気センサ20が、磁石18が形成する第1の磁場181の変化を検出可能であれば良い。
同様に、第2の磁気センサ20は、図4(a)〜図4(c)に示すように、その中心が回転軸100からずれた位置となるように第2の搭載部194に搭載されている。なお、中心とは、第2の磁気センサ22が、主に磁場の変化を検出することができる領域の中心を示している。
この搭載位置は、図4(a)に示す第2のノブ16の初期位置、つまり第2の磁性領域165の側面である端部166が、レバー本体12の先端部126に形成された凸部128と接触した状態において、図4(a)の紙面で第2の磁気センサ22と第2の磁性領域165とが交差しない配置に基づいている。また、この搭載位置は、図4(c)における操作位置、つまり第2の磁性領域165の端部166の反対側の端部167が、先端部126の他方の凸部129と接触した状態において、図4(c)の紙面で第2の磁気センサ22と第2の磁性領域165とが交差する配置に基づいている。
なお、第2の磁気センサ22と第2の磁性領域165との位置関係は、上述に限定されず、初期位置と操作位置とで、第2の磁気センサ22が、磁石18が形成する第2の磁場182の変化を検出可能であれば良い。
(スイッチ機構部3の構成)
スイッチ機構部3は、スイッチ部35と、判定部36と、を備えている。
スイッチ機構部3は、スイッチ部35と、判定部36と、を備えている。
スイッチ部35は、主に、スイッチ機構部3に対するレバー10の操作を検出すると共に、操作に応じたスイッチ信号S3を判定部36に出力するように構成されている。
この操作は、レバー10の矢印A方向〜矢印D方向の操作である。矢印A方向の操作は、例えば、車両5の左側の方向指示器を点灯させる操作方向であり、矢印B方向の操作は、右側の方向指示器を点灯させる操作方向である。この方向指示器の消灯は、ステアリング50が、車両5が方向指示器の方向に曲がるように操作された状態から元の状態に戻る際に行われる。
また矢印C方向の操作は、例えば、操作者から見て、レバー10を手前に操作する操作方向であり、操作を維持している間、ヘッドライトを上向きの光軸とする操作方向である。また矢印D方向の操作は、例えば、操作者から見て、レバー10を遠ざける操作方向であり、ヘッドランプが点灯している場合、下向きの光軸を上向きの光軸に切り替えるものであり、操作位置は解除するまで保持される。
判定部36は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工等を行うCPU(Central Processing Unit)、半導体メモリであるRAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)等から構成されるマイクロコンピュータである。このROMには、例えば、判定部36が動作するためのプログラムやしきい値360が格納されている。
判定部36は、第1の磁気センサ20から取得した検出信号S1、及び第2の磁気センサ22から取得した検出信号S2と、しきい値360とを比較することで、第1のノブ14及び第2のノブ16の操作位置を判定するように構成されている。
判定部36は、判定結果に基づいて操作情報S4を生成し、車両5のECUに出力するように構成されている。
以下に、本実施の形態に係るレバースイッチ装置1の動作について説明する。なお第1の磁気センサ20及び第2の磁気センサ22が、ホール素子を含んで構成される場合について説明する。
(動作)
まず、操作者が、図3(a)に示す初期状態から図3(c)に示す操作位置に第1のノブ14を回転させる場合について説明する。
まず、操作者が、図3(a)に示す初期状態から図3(c)に示す操作位置に第1のノブ14を回転させる場合について説明する。
第1のノブ14が初期位置にある場合、図3(a)の紙面において、第1の磁性領域145と第1の磁気センサ20とは、重ならないので、磁石18から湧き出した磁束は、殆ど第1の磁気センサ20を介さずに第1の磁性領域145に引き寄せられる。
次に、操作者が第1のノブ14を回転させると、回転の途中である図3(b)の紙面において、第1の磁性領域145と第1の磁気センサ20とが重なる部分が発生する。従って第1の磁性領域145に引き寄せられた磁束が第1の磁気センサ20を貫通するので、第1の磁気センサ20を貫く磁束が増加する。
そして、操作者が第1のノブ14を回転が規制されるまで回転させると、図3(c)の紙面において、第1の磁性領域145と第1の磁気センサ20とが重なる部分がさらに増加するので、第1の磁気センサ20を貫く磁束がさらに増加する。
この第1の磁気センサ20は、自身を貫く磁束に応じた検出信号S1を出力するので、判定部36は、この検出信号S1としきい値360とに基づいて第1のノブ14の操作位置を判定することが可能となる。
同様に、第2のノブ16が初期位置にある場合、図4(a)の紙面において、第2の磁性領域165と第2の磁気センサ22とは、重ならないので、磁石18から湧き出した磁束は、殆ど第2の磁気センサ22を介さずに第2の磁性領域165に引き寄せられる。
次に、操作者が第2のノブ16を回転させると、回転の途中である図4(b)の紙面において、第2の磁性領域165と第2の磁気センサ22とが重なる部分が発生する。従って第2の磁性領域165に引き寄せられた磁束が第2の磁気センサ22を介して磁石18に吸い込まれるので、第2の磁気センサ22を貫く磁束が増加する。
そして、操作者が第2のノブ16を回転が規制されるまで回転させると、図4(c)の紙面において、第2の磁性領域165と第2の磁気センサ22とが重なる部分がさらに増加するので、第2の磁気センサ22を貫く磁束がさらに増加する。
第2の磁気センサ22は、自身を貫く磁束に応じた検出信号S2を出力するので、判定部36は、この検出信号S2としきい値360とに基づいて第2のノブ16の操作位置を判定することが可能となる。
(第1の実施の形態の効果)
本実施の形態に係るレバースイッチ装置1は、製造コストを抑制することができる。具体的には、このレバースイッチ装置1は、第1の磁気センサ20が検出する第1の磁場181と、第2の磁気センサ22が検出する第2の磁場182と、が、一つの磁石18により生成されるので、レバー本体に二つのスイッチ用ノブを配置するために、二つの磁石が必要な場合と比べて、製造コストを抑制することができる。
本実施の形態に係るレバースイッチ装置1は、製造コストを抑制することができる。具体的には、このレバースイッチ装置1は、第1の磁気センサ20が検出する第1の磁場181と、第2の磁気センサ22が検出する第2の磁場182と、が、一つの磁石18により生成されるので、レバー本体に二つのスイッチ用ノブを配置するために、二つの磁石が必要な場合と比べて、製造コストを抑制することができる。
またレバースイッチ装置1は、第1の磁気センサ20及び第2の磁気センサ22が、一枚のフレキシブル基板19に配置されているので、それぞれが基板に配置されている場合と比べて、配置の自由度が向上して小型化が可能になると共に、製造コストがさらに抑制される。
またレバースイッチ装置1は、第1の磁気センサ20及び第2の磁気センサ22に必要な配線が、一枚のフレキシブル基板19に形成されるので、電線が束ねられたハーネスによってスイッチ機構部に接続される場合と比べて、コストが抑制されると共に、配置の自由度が向上する。
さらにレバースイッチ装置1は、第1の磁気センサ20、第2の磁気センサ22、及び一つの磁石18により、第1のノブ14と第2のノブ16の回転操作を検出することができるので、二つの磁石を用いる場合と比べて、小型化が可能となる。
さらにまたレバースイッチ装置1は、一つの磁石18の第1の磁極側の第1の磁場181と、第2の磁極側の第2の磁場182と、を利用するので、二つの磁石を使用する場合と比べて、一方の磁場の変化が他方の磁場に与える影響を抑制することができる。
[第2の実施の形態]
第2の実施の形態は、磁石、磁気センサ及び磁性領域の位置関係が他の実施の形態と異なっている。
第2の実施の形態は、磁石、磁気センサ及び磁性領域の位置関係が他の実施の形態と異なっている。
図6(a)は、第2の実施の形態に係るレバースイッチ装置の磁石、磁気センサ及び磁性領域の位置関係を模式的に示した概略図である。なお、以下に記載する実施の形態において、第1の実施の形態と同じ構成及び機能を有する部分については、第1の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。
第1の実施の形態では、図2(b)に示すように、磁性領域と磁石との間に磁気センサが位置していた。しかし、第2の実施の形態では、レバースイッチ装置1は、図6(a)に示すように、磁性領域が磁気センサと磁石との間を移動するように構成されている。
このレバースイッチ装置1は、例えば、フレキシブル基板19の収容空間195に、磁石18、第1の磁気センサ20、第2の磁気センサ22、第1の磁性領域145及び第2の磁性領域165が配置されている。
一例として、第1の実施の形態のレバー本体12、第1のノブ14及び第2のノブ16の構成を適用すると、図5(a)の紙面上側に位置していた中間部193は、第1の磁性領域145及び第2の磁性領域165の回転によるフレキシブル基板19との接触を回避するため、図6(a)の紙面下側に位置することとなる。
変形例として、上述の第1の磁気センサ20及び第2の磁気センサ22は、収容空間195側に配置されるが、これに限定されず、外側に配置されても良い。
本実施の形態に係るレバースイッチ装置1は、フレキシブル基板19の収容空間195に、少なくとも磁石18、第1の磁性領域145及び第2の磁性領域165が配置されるので、磁場180の強い領域で第1の磁場181及び第2の磁場182を変化させることが可能となり、検出精度が向上する。
なお、レバースイッチ装置1は、第1の実施の形態の配置と、本実施の形態の配置と、を組み合わせて用いても良い。
[第3の実施の形態]
第3の実施の形態は、基板が折り曲げられていない点で他の実施の形態と異なっている。
第3の実施の形態は、基板が折り曲げられていない点で他の実施の形態と異なっている。
図6(b)は、第3の実施の形態に係るレバースイッチ装置の磁石、磁気センサ及び磁性領域の位置関係を模式的に示した概略図である。
このレバースイッチ装置1は、図6(b)に示すように、折り曲げられていない基部191aの面の法線方向に第1の磁気センサ20及び第2の磁気センサ22が配置されている。
この基板19aは、例えば、柔軟性が高いフレキシブル基板でも良いし、ガラスエポキシ基板のような折り曲げられないプリント配線基板でも良い。
またレバースイッチ装置1は、磁性領域と磁石18との間に磁気センサが位置するが、磁気センサと磁石18との間に、移動した磁性領域が位置する構成であっても良い。
本実施の形態に係るレバースイッチ装置1は、基板を折り曲げる場合と比べて、第1の磁気センサ20及び第2の磁気センサ22と、磁石18と、の位置合わせが容易となる。
なお変形例として、レバー本体12に対して第1のノブ14及び第2のノブ16を回転させる構造は、上述の実施の形態に限定されず、レバー本体12を貫通するシャフトを回転軸として回転する構造等であっても良い。
以上述べた少なくとも1つの実施の形態のレバースイッチ装置1によれば、製造コストを抑制することが可能となる。
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1…レバースイッチ装置、3…スイッチ機構部、5…車両、10…レバー、12…レバー本体、14…第1のノブ、14a…リング片、14b…リング片、16…第2のノブ、18…磁石、19…フレキシブル基板、19a…基板、20…第1の磁気センサ、22…第2の磁気センサ、30…上カバー、31…下カバー、34…コネクタ、35…スイッチ部、36…判定部、50…ステアリング、51…ステアリングコラムカバー、100…回転軸、120…外周面、121…収容部、122…第1の溝、123…第2の溝、124…第3の溝、125…開口、125a…端部、125b…端部、126…先端部、127…ホルダ、128…凸部、129…凸部、140a…内周面、140b…内周面、141…凸部、141a…凸部、141b…凸部、142…凸部、142a…凸部、142b…凸部、145…第1の磁性領域、145a…重心、146…端部、147…端部、160…内周面、162…凸部、165…第2の磁性領域、165a…重心、166…端部、167…端部、180…磁場、181…第1の磁場、182…第2の磁場、190…端部、191…基部、191a…基部、192…第1の搭載部、193…中間部、194…第2の搭載部、195…収容空間、300…上面、360…しきい値
Claims (6)
- 第1の磁場を変化させる第1の磁性領域を有し、レバー本体に対して回転可能な第1の回転部と、
第2の磁場を変化させる第2の磁性領域を有し、前記レバー本体に対して回転可能な第2の回転部と、
前記第1の回転部と前記第2の回転部との間の前記レバー本体に取り付けられ、前記第1の回転部に前記第1の磁場、及び前記第2の回転部に前記第2の磁場を発生させる磁場発生部と、
前記レバー本体に対する前記第1の回転部の回転により、前記第1の磁性領域と前記磁場発生部との相対的な位置の変化に伴う前記第1の磁場の変化を検出する第1の磁気検出部と、
前記第2の回転部の前記レバー本体に対する回転により、前記第2の磁性領域と前記磁場発生部との相対的な位置の変化に伴う前記第2の磁場の変化を検出する第2の磁気検出部と、
備えたレバースイッチ装置。 - 前記第1の磁気検出部及び前記第2の磁気検出部は、フレキシブル基板に配置される、
請求項1に記載のレバースイッチ装置。 - 前記フレキシブル基板は、第1の方向に折り曲げて形成され、前記第1の磁気検出部が搭載される第1の搭載部と、前記第1の方向とは逆方向の第2の方向に折り曲げて形成された中間部と、前記第2の方向と同方向に折り曲げて形成され、前記第2の磁気検出部が搭載される第2の搭載部と、を有する、
請求項2に記載のレバースイッチ装置。 - 前記フレキシブル基板は、前記第1の搭載部、前記中間部及び前記第2の搭載部で囲まれて形成される収容空間に前記磁場発生部が配置される、
請求項3に記載のレバースイッチ装置。 - 前記第1の磁性体及び前記第2の磁性体は、その重心が前記第1の回転部及び前記第2の回転部の回転軸からずれている、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載のレバースイッチ装置。 - 前記第1の磁気検出部から出力される第1の検出信号に基づいて前記第1の回転部の操作を判定すると共に、前記第2の磁気検出部から出力される第2の検出信号に基づいて前記第2の回転部の操作を判定する判定部を備える、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載のレバースイッチ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013250350A JP2015109151A (ja) | 2013-12-03 | 2013-12-03 | レバースイッチ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2013250350A JP2015109151A (ja) | 2013-12-03 | 2013-12-03 | レバースイッチ装置 |
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JP2015109151A true JP2015109151A (ja) | 2015-06-11 |
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Family Applications (1)
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JP2013250350A Pending JP2015109151A (ja) | 2013-12-03 | 2013-12-03 | レバースイッチ装置 |
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JP (1) | JP2015109151A (ja) |
-
2013
- 2013-12-03 JP JP2013250350A patent/JP2015109151A/ja active Pending
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