JP4886606B2 - レバー装置 - Google Patents
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Description
前記特許文献1のようなシフトバイワイヤ方式のシフトレバー装置では、リンク機構等の機械的な構成が不要となるので、図6に示すようなレバー装置100を使用して小型化を図っている。レバー装置100は、上端に把手を備えて前後左右方向に操作可能なレバー200と、このレバー200の下端の球体210に連結されて内部にマグネット500,500を収納した第1スライダ300と、第1スライダ300を前後方向にのみ移動可能に支持する第2スライダ400と、第2スライダ400を左右方向にのみ移動可能に支持するホルダ600と、マグネット500,500の位置を検出する検出部700を載設した基板800と、を備えている。このレバー装置100は、マグネット500,500の磁力をホール素子等からなる検出部700によって検出することによりレバー200のシフト位置を判断している。
このため、レバー200を前方向または後方向に操作し、さらに、そのレバー200を左方向または右方向に操作したときなどレバー200を前後左右方向に操作した際に、第1スライダには、レバー200によって回転方向の力が働く。この回転力によって第1スライダ300および第2スライダ400には、移動の際にこじれが発生するという問題点があった。
さらに、前記摩擦によって第1スライダ部320と摺動溝410とが固着したり、第2スライダ部420と摺動溝610とが固着して、レバー200を操作し難くなるおそれもあった。
請求項3に記載の発明によれば、上部ガイド部は、前後方向において、復帰機構とディテント機構との間に配置されていることによって、レバーを、上部ガイド部と、この上部ガイド部の前後方向に配置された復帰機構およびディテント機構と、で支持することができる。
請求項4に記載の発明によれば、レバー装置は、レバーと第1スライダとが連結される連結部が左右方向に移動可能な状態に内嵌された貫通孔と、この貫通孔の下方に連通して形成されて、第1ガイド部が左右方向に摺動自在に係合する中央ガイド溝を有する第2スライダと、この第2スライダの第2ガイド部に対して直交する左右方向に延設された第1ガイド部、貫通孔および中央ガイド溝と、を有することによって、こじれの発生源のレバーの先端と連結部との連結点付近に、第1スライダの第1ガイド部、および、第2スライダの第2ガイド部を配置して摺動させることができる。
なお、本実施形態において、レバー装置は、取り付ける場所や設置方向によって向きが変化するため、その方向は任意であるが、説明の便宜上、図面の前後方向を「前」「後」、左右方向を「左」「右」とする。
図1は、本発明の実施形態に係るレバー装置の一例を示す概略斜視図である。図2は、本発明の実施形態に係るレバー装置の一例を示す概略分解斜視図である。図3は、本発明の実施形態に係るレバー装置を示す図であり、図5のX−X方向断面図である。図4は、本発明の実施形態に係るレバー装置を示す図であり、図5のY−Y方向断面図である。図5は、図4のZ−Z方向断面図である。
図1に示すように、レバー装置1Aは、例えば、レバー2Aを少なくとも前後左右等の4方向に操作可能な装置であり、4つ以上のポジションに選択可能な装置である。
図2に示すように、このレバー装置1Aは、4方向に操作可能なレバー2Aと、このレバー2Aの先端に連結された第1スライダ3と、この第1スライダ3を当該第1スライダ3に設けた第1ガイド部31に沿って移動可能に支持する第2スライダ4と、第2スライダ4をこの第2スライダ4に設けた第2ガイド部41に沿って移動可能に支持するホルダ5(図3および図4参照)と、前記第1スライダ3によって作動するポジションスイッチSW(図3および図4参照)と、を備えている。
このように、本発明に係るレバー装置1Aは、例えば、4方向に操作可能なレバー2Aを備えた操作装置であれば全ての装置に利用可能であり、以下、自動車に搭載され、レバー2Aとしてのシフトレバー2を有するシフトレバー装置1を例に挙げて説明する。
図1に示すように、シフトレバー装置1は、自動変速機(図示せず)のレンジをチェンジするための操作装置である。このシフトレバー装置1は、シフト位置のいずれかにシフトレバー2を位置させることにより、自動変速機に設定されたレンジのいずれかを選択するものであり、シフトバイワイヤ方式からなる。シフトレバー装置1は、前記シフトレバー2と、このシフトレバー2の上端に設けたシフトノブ2aと、前記第1スライダ3(図2参照)と、前記第2スライダ4(図2参照)と、前記ホルダ5(図3および図4参照)と、前記ポジションスイッチSW(図3および図4参照)と、を備えている。シフトレバー装置1は、運転席と助手席との間のインストルメントパネルIPにシフトレバー2を突出した状態に取り付けられる。
図1に示すように、シフトレバー2は、自動変速機のレンジを切換え操作するための操作部材であり、インストルメントパネルIPに取り付けたエスカッションカバー6のゲート溝6aを挿通し、このゲート溝6aに沿って前後左右方向に揺動操作できるように設けられている。
図2に示すように、シフトレバー2は、前記シフトノブ2a(図1参照)と、下端に形成された球状体2bと、中間部に設けられた前後軸部2cと、球状体2bの上方部位から斜め下方向に向けて突設された筒状部2dと、を備えている。
球状体2bは、シフトレバー2の最下端部に一体形成されて、第2スライダ4の貫通孔42を遊挿し、第1スライダ3の連結部32に係合される部分である。球状体2bは、シフトレバー2が操作された際に、第1スライダ3および第2スライダ4を前後左右方向に移動させてポジションスイッチSW(図3および図4参照)を作動させる部分である。
シフトレバー2の斜め下端部には、後記する復帰機構9の節度ピン92と節度ばね93とを弾装するための底付穴(図示せず)が形成されている。
筒状部2dは、シフトレバー2をニュートラル位置およびドライブ位置から中立位置に自動戻りさせるための節度ピン92および節度ばね93を設けるための部位である。
エスカッションカバー6は、シフトレバー2のシフトパターンを形成するゲート溝6aを形成するための板状の部材であり、シフトレバー装置1のシフト位置を示す銘板の役目や、パーキングスイッチPを設置するためのパネル板の役目も兼ねている。
図2に示すように、ゲート溝6aは、例えば、運転者によってシフト操作されて揺動するシフトレバー2の操作方向を規制およびガイドするための操作経路となる溝である。このゲート溝6aは、前後方向に向けて直線状に形成された第1ゲート溝6bと、この第1ゲート溝6bの前端から右側に向けて直交して形成された第2ゲート溝6cと、第1ゲート溝6bの後端から左側に向けて直交して形成された第3ゲート溝6dを有している。このゲート溝6aにおいて、例えば、第1ゲート溝6bの中央部がシフトレバー2のホームポジションH、第1ゲート溝6bの前端近傍がニュートラルレンジNに対応するニュートラル位置、第1ゲート溝6bの後端近傍がドライブレンジDに対応するドライブ位置、第2ゲート溝6c内がリバースレンジRに対応するリバース位置、第3ゲート溝6d内がスポーツモードレンジSに対応するスポーツモード位置である。
図2に示すように、可動部材7は、シフトレバー2をケース本体10に対して前後左右方向に揺動自在に軸支する自在継手の1部を構成する部材である。この可動部材7には、自在継手部7aと、左右軸7bと、筒状部7cと、が形成されている。
左右軸7bは、シフトレバー2を左右方向に回動させるための軸棒状の部材であり、自在継手部7aの前後側面から前後方向に突出して形成されて、両端部がケース本体10に形成された軸受(図示せず)に軸支されている。
筒状部7cは、シフトレバー2をニュートラル位置、ドライブ位置および中立位置がある第1ゲート溝6b上と、リバース位置と、スポーツモード位置と、に支持するための係止部材81および付勢手段82を支持するための部位である。筒状部7cは、左右軸7bの後側の下面から下方に向けて突出して角筒状に形成されている。
図2に示すように、ケース本体10は、左右軸7bを回動自在に支持すると共に、可動部材7を覆って保護するための部材である。ケース本体10内の下側には、ホルダ5(図3および図4参照)が固定されている。ケース本体10とホルダ5とは、一体でもよい。
図3に示すように、ホルダ5は、ケース本体10(図2参照)の下側開口部に装着される下側ケースを構成する略角筒形状の部材であり、第1スライダ3および第2スライダ4を収納すると共に、可動部材7、ディテント機構8、復帰機構9および基板11を支持している。ホルダ5には、内側中央部に形成された支持板部5aと、この支持板部5aの略中央部に穿設された挿通孔5bと、下端部に形成された底板部5cと、この底板部5cに穿設されてマグネットMgを基板11上に露出した状態に配置するための開口部5dと、支持板部5aの下面に突設された上部ガイド部5e,5eと、左右の内側側壁に突設した側部ガイド部5f,5f(図4参照)と、が形成されている。
図2および図3に示すように、上部ガイド部5e,5eは、第2スライダ4が前後方向に移動する際に、第2スライダ4が前後方向に向かって真っ直ぐに移動するように規制してガイドするための突起である。上部ガイド部5e,5eは、支持板部5aの下面から第2ガイド部41に向けて垂下した2つの突出片からなり、下端部が溝状の第2ガイド部41内に摺動自在に係合される。
図4および図5に示すように、側部ガイド部5f,5fは、前記上部ガイド部5e,5eと同様に、第2スライダ4が前後方向に移動する際に、第2スライダ4が前後方向に向かって真っ直ぐに移動するように規制してガイドする支持突起である。側部ガイド部5f,5fは、支持板部5aの左右内側面から内側に向けて突出した断面凸部形状に形成されている。側部ガイド部5f,5fは、ホルダ5の左右内側面の前端から後端に向けて平行かつ水平に形成され、第2スライダ4の外側摺動溝46,46が摺動自在に係合される。
図2に示すように、復帰機構9は、ニュートラル位置およびドライブ位置にあったシフトレバー2を、前後軸部2cを中心として前後方向に揺動させ、第1ゲート溝6bの中立位置Hに自動戻りさせるための節度機構である。図3に示すように、復帰機構9は、ケース本体10内に側面視してV字状に形成された前後用節度溝91と、この前後用節度溝91に圧接し筒状部2dに出没自在に設置された節度ピン92と、この節度ピン92を前後用節度溝91側に付勢し筒状部2dに弾装された節度ばね93と、から構成されている。
節度ピン92は、基端部側が、コイルスプリングからなる節度ばね93を介在してシフトレバー2の底付穴に挿入され、先端部が半球面状の前後用節度溝91に圧接している。
図3に示すように、ディテント機構8は、シフトレバー2を中立位置と、リバース位置と、スポーツモード位置の3つの保持位置のいずれかに支持する機構である。このディテント機構8は、シフトレバー2の下端部に設けられた係止部材81を支持するためのディテント83と、このディテント83に係合する係止部材81と、この係止部材81を付勢する付勢手段82と、から構成されている。
付勢手段82は、係止部材81を付勢してディテント83側に圧接させるためのばね部材であり、筒状部7cの底付孔に弾装された圧縮コイルばねからなる。
図3に示すように、第1スライダ3は、この第1スライダ3に形成された連結部32にシフトレバー2の球状体2bが係合されて、シフトレバー2の前後左右方向の操作に連動して移動し、下面に設置したS極およびN極の複数のマグネットMgをシフトレバー2の操作に合わせて移動させる部材である。第1スライダ3は、例えば、合成樹脂によって平面視して矩形に形成されている。第1スライダ3は、第2スライダ4の下面に左右方向に移動自在に設けられ、第2スライダ4と共に前後方向に移動するようにケース本体10(図2参照)内に挿入されている。第1スライダ3には、第1ガイド部31と、前記連結部32と、側部スライダ部33,33と、収納凹部34と、が形成されている。
図2に示すように、第1ガイド部31は、シフトレバー2が第2ゲート溝6c内を左右方向に向けて操作されたときと、シフトレバー2が第3ゲート溝6d内を左右方向に向けて操作されたときに、第1スライダ3を、第2スライダ4に左右方向に向けて形成された中央ガイド溝43に沿って左右方向に移動させるためのガイドである。この第1ガイド部31は、第1スライダ3の上面の左端中央部から右端中央部に向けて延設された側面視して略凸部形状に形成されると共に、シフトレバー2と第1スライダ3とを連結する連結部32を通過するように形成されている。第1ガイド部31は、第2ガイド部41に対して直交する方向に延設されている。
図2に示すように、連結部32は、シフトレバー2の下端の球状体2bを第1スライダ3に連結する部分であり、例えば、第1ガイド部31の上面中央部に突出形成された底付円筒形状に形成されている。連結部32は、第2スライダ4に穿設された横長の貫通孔42内に左右方向に移動可能な状態に遊嵌されている。
図2に示すように、側部スライダ部33,33は、シフトレバー2が第2ゲート溝6c内を左右方向に向けて操作されたときと、シフトレバー2が第3ゲート溝6d内を左右方向に向けて操作されたときに、第1スライダ3が、第2スライダ4に前後の内側側壁に左右方向に向けて形成された内側部ガイド溝44,44に案内されて左右方向に移動するように形成されている。この側部スライダ部33,33は、第1スライダ3の前後端面の左端から右端に向けて延設された側面視して略凸部形状に形成されている。
図3および図4に示すように、収納凹部34は、第1スライダ3の下面にマグネットMgを取り付けるための収納空間である。収納凹部34には、例えば、係止手段あるいは接着剤等によって複数のマグネット(被検出部)Mgが固定される。収納凹部34の底面には、マグネットMgが露出可能な状態に配置するための開口部5dが穿設されている。
図2に示すように、第2スライダ4は、この第2スライダ4内に設けた第1スライダ3を左右方向に移動自在に支持すると共に、シフトレバー2によって第1スライダ3が前後方向に移動した際に、ホルダ5(図3参照)内を第1スライダ3と共に前後方向に移動可能に設置されている。第2スライダ4には、シフトレバー2を挿通させる貫通孔42と、貫通孔42を通過するように形成された第2ガイド部41と、第1スライダ3を収納する収納部45と、第1スライダ3の第1ガイド部31が係合する中央ガイド溝43と、第1スライダ3の側部スライダ部33,33が係合する内側部ガイド溝44,44と、ホルダ5の側部ガイド部5f,5fが係合する外側摺動溝46,46と、が形成されている。
貫通孔42は、シフトレバー2の下端部を挿通して第2スライダ4の下面に配置した第1スライダ3の連結部32に球状体2bを配置可能にさせるための長孔である。貫通孔42は、中央ガイド溝43に沿ってその中央部に形成されて、第2ガイド部41に対して直交する方向に長く形成されている。
図2に示すように、第2ガイド部41は、第2スライダ4の中央部に前後方向に向けて形成された溝であり、上部ガイド部5e,5eが摺動自在に係合されて第2スライダ4が前後方向に真っ直ぐに移動するように規制するガイドである。第2ガイド部41の前方側は、貫通孔42の縁から第2スライダ4の前端にわたって形成されている。第2ガイド部41の後方側は、貫通孔42の縁から第2スライダ4の後端にわたって形成されている。
収納部45は、第1スライダを左右方向に移動自在に収納する空間であり、前端部および後端部の内壁に内側部ガイド溝44,44が形成されている。
中央ガイド溝43は、第1ガイド部31が左右方向に摺動自在に係合する溝であり、第1スライダ3が左右方向に真っ直ぐに移動するように案内するために形成されている。中央ガイド溝43は、収納部45の内側天井面に左右方向に向けて第2スライダ4の左端から右端にわたって形成されている。
図3に示すように、内側部ガイド溝44,44は、側部スライダ部33,33が左右方向に摺動自在に係合する溝であり、第1スライダ3が左右方向に真っ直ぐに移動するように案内するために形成されている。
図4に示すように、外側摺動溝46,46は、ホルダ5の側部ガイド部5f,5fに前後方向に摺動自在に係合する溝であって、第2スライダ4が前後方向に真っ直ぐに移動するように規制するためのガイドである。外側摺動溝46,46は、第2スライダ4の左右外側の前端から後端にわたって形成されている。
図3および図4に示すように、ポジションスイッチSWは、シフトレバー2の各シフト位置を検出するスイッチである。ポジションスイッチSWは、例えば、シフトレバー2に連動して動く第1スライダ3に設けられたマグネットMgと、マグネットMgの磁力を検出する磁力検出部12と、から構成されている。
磁力検出部12は、例えば、マグネットMgの発生する磁界を電気信号に変換する半導体薄膜状の複数のホール素子等からなり、シフトレバー2が各ポジションに操作れたときのマグネットMgの各位置に対応した基板11上の位置にそれぞれ載設されている。
基板11は、磁力検出部12が実装されたプリント基板からなり、ホルダ5の下端部に取り付けられている。
次に、図1〜図5を参照して、シフトレバー装置1の動作を説明する。
<エンジンの始動時>
例えば、駐車時等のとき、シフトレバー2は、図1〜図5に示すように、中立位置(ホームポジションH)にある。このとき、シフトレバー2は、係止部材81が図4に示すように、ディテント83の中央の中立位置支持溝83aに係合しているため、第1ゲート溝6b(図2参照)上の中立位置にある。さらに、シフトレバー2は、図3に示す復帰機構9の節度ばね93に付勢された節度ピン92が前後用節度溝91の谷の中央部に圧接して、中立位置に保持されている。このため、シフトレバー2の球状体2bと、第1スライダ3と、第2スライダ4は、図5に示すように、ホルダ5内の移動範囲の中央部にある。
例えば、シフトレバー2を中立位置からニュートラル位置にシフト操作した場合、図2に示すシフトレバー2は、前後軸部2cを中心として矢印aの前方向に揺動し、第1ゲート溝6bを中立位置から前端まで移動する。これをポジションスイッチSW(図3および図4参照)は、シフトレバー2がニュートラル位置にシフト操作されたことを検出して、自動変速機がニュートラルレンジNに選択され、自動変速機のエンジン側と駆動輪側との動力伝達を遮断した中立状態に設定される。
シフトレバー2を中立位置からドライブ位置にシフト操作した場合、図2に示すシフトレバー2は、前後軸部2cを中心として矢印bの後方向に揺動し、第1ゲート溝6bを中立位置から後端まで移動する。これをポジションスイッチSW(図3参照)は、シフトレバー2がドライブ位置にシフト操作されたことを検出して、自動変速機がドライブレンジDになる。
シフトレバー2を、前記ドライブ位置を通ってスポーツモード位置にシフト操作した場合、図2に示すシフトレバー2は、前後軸部2cを中心として矢印bの後方向に揺動して、前後方向に伸びる左右軸7bを中心として矢印cの左方向に揺動すると共に、第1ゲート溝6bを中立位置から後端に移動し、さらに、第3ゲート溝6dを左端まで移動する。これをポジションスイッチSW(図3参照)は、シフトレバー2がスポーツモード位置にシフト操作されたことを検出して、自動変速機がスポーツモードレンジSになる。
この状態から運転者がシフトレバー2から手を離しても、係止部材81が、スポーツモード位置支持溝83bに係合しているため、シフトレバー2は、スポーツモード位置に保持される。
シフトレバー2を、前記ニュートラル位置を通ってリバース位置にシフト操作した場合、図2に示すシフトレバー2は、前後軸部2cを中心として矢印aの前方向に揺動し、さらに、左右軸7bを中心として矢印dの右方向に揺動する。シフトレバー2は、第1ゲート溝6bを中立位置から前端を通って、第2ゲート溝6cを右端まで移動する。これをポジションスイッチSWは、シフトレバー2がリバース位置にシフト操作されたことを検出して、自動変速機がリバースレンジRになる。
この状態から運転者がシフトレバー2から手を離しても、係止部材81が、リバース位置支持溝83cに係合しているため、シフトレバー2は、リバース位置に保持される。
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造および変更が可能であり、本発明はこれら改造および変更された発明にも及ぶことは勿論である。
1A レバー装置
2 シフトレバー
2A レバー
3 第1スライダ
4 第2スライダ
5 ホルダ
31 第1ガイド部
32 連結部
41 第2ガイド部
42 貫通孔
Claims (4)
- レバーの先端に連結された第1スライダと、
前記第1スライダをこの第1スライダに設けた第1ガイド部に沿って移動可能に支持する第2スライダと、
前記第2スライダをこの第2スライダに設けた第2ガイド部に沿って移動可能に支持するホルダと、を備えたレバー装置において、
前記第1ガイド部は、前記レバーと前記第1スライダとを連結する連結部を有し、前記第2ガイド部に対して直交する方向に向けて前記第2スライダに形成された中央ガイド溝内に移動可能に係合されると共に、
前記第1ガイド部と前記レバーの下端とが、当該レバーの軸直交方向でオーバーラップして配置されていることを特徴とするレバー装置。 - 前記レバーは、前後軸および左右軸によって車両の前後方向および左右方向に操作可能に軸支され、
前記第2スライダは、前記レバーが挿通され、左右方向に長く形成された長孔からなる貫通孔を有し、
前記第2ガイド部は、前記貫通孔に直交して前後方向に向けて形成された溝からなり、前記ホルダから下方に向けて突設された上部ガイド部が摺動自在に係合されて、前記第2スライダを前後方向に向かって移動するようにガイドし、
前記上部ガイド部は、前記レバーと左右方向でオフセットして配置されていることを特徴とする請求項1に記載のレバー装置。 - 前記上部ガイド部は、前後方向において、前記レバーを所定位置に自動復帰させる復帰機構と、前記レバーを所定の保持位置に支持するディテント機構との間に配置されていることを特徴とする請求項2に記載のレバー装置。
- 前記第1ガイド部は、前記第1スライダの上面に側面視して凸部形状に形成されて、前記レバーの先端部と前記第1スライダとを連結する連結部を突出形成し、
前記第2スライダは、前記貫通孔の下方に連通して形成されて、前記第1ガイド部が左右方向に摺動自在に係合する中央ガイド溝を有し、
前記第1ガイド部、前記貫通孔および前記中央ガイド溝は、前記第2ガイド部に対して直交する左右方向に延設され、
前記貫通孔は、前記連結部が左右方向に移動可能な状態に内嵌されていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のレバー装置。
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