JP5395703B2 - 多方向入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、操作部材による多方向の操作によって各種信号の入力を行なうことができる多方向入力装置であって、特に、シフトバイワイヤ方式のシフト操作装置に適する構造を有する多方向入力装置に関する。

多方向入力装置は、一般に、ケーシングと、互いに直交する２方向に回動自在にケーシングに軸支され且つそれぞれが回動方向と直角する方向に延びる長孔を有する一組の回動部材と、これら一組の回動部材の各長孔を貫通して延びるとともに任意の方向に操作されることにより前記各回動部材を回動させる操作部材と、前記一組の回動部材に関連付けて設けられ且つ各回動部材の回動角度に対応する信号を出力する信号出力手段とを備えている（例えば、特許文献１参照）。

また、このような多方向入力装置は、その構造原理により、例えば自動車の自動変速機のシフト操作装置に適用できる。該シフト操作装置は、従来から様々な形態のものが知られているが、最近では、シフトレバー等のシフト部材の切換位置をセンサによって検知して、それを電気的な切換信号に変換し、その切換信号によってアクチュエータを作動させて変速機の接続状態を切り換える、いわゆるシフトバイワイヤ方式が開発されている。

図７および図８には、そのようなシフトバイワイヤ方式のシフト操作装置の一例（特許文献２参照）が示されている。図示のように、このシフト操作装置１１１はハウジング１１２を備えている。ハウジング１１２は、下端部に設けられたフランジ部１１２ａを介して車両のフロアコンソールＦに締結固定される。ハウジング１１２の上部には、シフトゲート１１３が形成されたカバー体１１４が被せられている。シフトゲート１１３からはシフトレバー１１５が突出しており、その上端部には球状のノブ１１６が取り付けられる。シフトゲート１１３は、車両の前後左右方向に沿ってそれぞれ延びる十字状のゲートと、十字部分の左端部から車両前方に延びるゲートとを組み合わせることによって形成されている。シフトレバー１１５がシフトゲート１１３における左側の前端部（Ｒ位置）に操作されると、車両の変速機は後進状態に切り換えられるようになっている。また、シフトレバー１１５が、十字部分の左端部（Ｎ位置）に操作されると、変速機は中立状態に切り換えられるようになっている。さらに、シフトレバー１１５が、十字部分の中央部（Ｓ位置）に操作されると、変速機はシーケンシャル状態に切り換えられるようになっている。

ハウジング１１２内にはリテーナ１１７が配置されており、リテーナ１１７はシャフト１１８と一体で前後方向（シフト方向）に回動するようになっている。また、リテーナ１１７の上部は、略コ字状に形成されたシフトレバー１１５の下部にセレクトピン１１９を介して回動可能に取り付けられている。したがって、シフトレバー１１５がリテーナ１１７に対して左右方向（セレクト方向Ｘ）に回動可能であるとともに、リテーナ１１７が前後方向（シフト方向Ｙ）に回動可能であるため、シフトレバー１１５は前後左右方向に回動可能になっている。

ハウジング１１２においてシャフト１１８が貫通する側壁１３４にはセンサユニット１３６が取り付けられている。センサユニット１３６は、扁平な有底四角箱状のケース１３７と、ケース１３７を覆うカバープレート１３８とを備えている。ケース１３７内には、ケース１３７よりも小さく形成された基板としてのプリント基板１３９が締結固定されている。

ケース１３７内には、第１センサ機構１４３及び第２センサ機構１４４が集中配置されている。第１センサ機構１４３は、第１回動片１４５、磁石１４６、第１センサとしての第１磁気抵抗素子（以下、ＭＲＥ素子という）１４７ａ及び第２センサとしての第２ＭＲＥ素子１４７ｂによって構成されている。第１回動片１４５は、シフトレバー１１５がシフト方向に操作される際に、シフトレバー１１５と連動してシフト方向に回動することにより、シフトレバー１１５のシフト方向への位置を検知するのに用いられている。第１回動片１４５は、磁石１４６を備えており、シャフト１１８の先端部に案内板１１８ａを介して取り付けられている。第１回動片１４５及び磁石１４６は、シャフト１１８と一体で回動可能になっている。

第１ＭＲＥ素子１４７ａ及び第２ＭＲＥ素子１４７ｂは非接触センサを構成しており、プリント基板１３９において磁石１４６と対向する位置に１個ずつ取り付けられている。第１及び第２ＭＲＥ素子１４７ａ，１４７ｂは、第１回動片１４５と一体で回動する磁石１４６の磁束の変化をそれぞれ検知してアナログ信号を出力するようになっている。

第２センサ機構１４４は、回動軸１５１を中心として回動可能に取り付けられる連動部１４８、第２回動片１４９、磁石１５０、第２センサとしての第３ＭＲＥ素子１４７ｃ及び第２センサとしての第４ＭＲＥ素子１４７ｄによって構成されている。第２回動片１４９は、シフトレバー１１５がセレクト方向に操作される際に、シフトレバー１１５及び連動部１４８に連動してシフト方向に沿って回動することにより、シフトレバー１１５のセレクト方向への位置を検知するのに用いられる。第２回動片１４９は、磁石１５０を備えており、ケース１３７内に突設された軸部１６１に回動可能に軸着されている。第２回動片１４９及び磁石１５０は一体に回動するようになっている。

第３ＭＲＥ素子１４７ｃ及び第４ＭＲＥ素子１４７ｄは、非接触センサを構成しており、前記プリント基板１３９において磁石１５０に対向する位置に１個ずつ取り付けられている。第３及び第４ＭＲＥ素子１４７ｃ，１４７ｄは、連動部１４８によって第２回動片１４９が回動したときに、磁石１５０の磁束の変化をそれぞれ検知してアナログ信号を出力するようになっている。

そして、第１及び第２ＭＲＥ素子１４７ａ，１４７ｂからの第１出力信号と、第３及び第４ＭＲＥ素子１４７ｃ，１４７ｄからの第２出力信号とは、ＡＮＤ回路で演算されて、得られた結果が変速機の接続状態を切換制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）に入力されるようになっている。ＥＣＵは、シフトレバー１１５のシフト方向及びセレクト方向における位置を、第１及び第２出力信号から把握し、把握したシフトレバー１１５の位置に基づいて、車両の変速機を切り替えるアクチュエータに、所定の操作信号を出力するように構成されている。

特開２００１−７５７２７号公報 特許第４０６８３９３号公報

しかしながら、前述した従来技術の多方向入力装置（シフト操作装置）は、特に図７および図８に示される特許文献２から明らかなように、多数の部品の複雑な回動結合によって実現されるものであり、部品点数および組み立て工数が多く、したがって、製造コストが高くなる。

また、前述した従来技術の多方向入力装置（シフト操作装置）は、多方向に傾動されるレバー１１５のＸ軸（セレクト方向）およびＹ軸（シフト方向）の動き量を検知する検知手段（センサ等）を１枚の基板（プリント基板１３９）上に配置して、電気回路部分を一括して配置できるようにしている点で有益であるが、各種回動部材を旋回動作させることによってレバー１１５の操作方向を検出しており、しかも、様々な異なる位置で回動部材が複雑に回動（旋回）するため、回動部材の動作範囲をケース内で十分に確保する必要があり、省スペース化、したがって、装置の小型化を図ることが難しい。更に、レバー１１５の動き量を検知手段に伝えるための回動機構の動作の信頼性が十分とは言い難い。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、動作の信頼性および検出精度が高く、省スペース化・小型化を図ることができる、低コストな多方向入力装置を提供することを目的とする。

本発明の多方向入力装置は、ハウジングに回動可能に軸支される互いに直交する２つの第１および第２の連動軸と、前記ハウジング内に揺動可能に支持され、該揺動によって前記第１および第２の連動軸を個別に回動させる操作レバーと、前記第１および第２の連動軸のそれぞれの一端に同軸的に設けられて該連動軸と一体で回動する第１のかさ歯車と、前記第１および第２の連動軸のそれぞれに対応して設けられ、前記第１および第２の連動軸の両軸に直交する第３および第４の連動軸と、前記第３および第４の連動軸のそれぞれの一端に同軸的に設けられて該連動軸と一体で回動するとともに、対応する前記第１のかさ歯車と噛み合う第２のかさ歯車と、前記第３および第４の連動軸のそれぞれの他端に設けられて該連動軸と一体で回動する回動体と、前記回動体に設けられた磁石と、前記ハウジング内に固定された１つの基板上に配置され、前記操作レバーの操作に伴って回動する前記回動体の磁石の作用に基づいて電気的な検出信号を出力する回動検出手段とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、操作レバーの揺動動作をこれに連動して回動体に伝える連動機構が、連動軸と、互いに直交するかさ歯車とによって構成されているため、すなわち、互いに直交するかさ歯車および連動軸の固定位置での回転のみによって操作レバーの動きを直線的に伝達でき、連動機構を略一方向に沿って配列することができるため（大きな動作範囲を確保しなければならない旋回動作を必要としないため）、各種構成部品をハウジング内にコンパクトに収容することができ、省スペース化、したがって、装置の小型化を図ることができる。また、操作レバーの動きを検出領域の回動体に伝える連動機構がかさ歯車の噛み合いによって実現されるため、連動機構の動作の信頼性が高く、したがって、検出精度を高めることができるとともに、図７および図８に示されるような多数の部品の複雑な回動結合も不要となり（かさ歯車の採用により、直角方向の軸へ回転を伝達できるため）、部品点数および組み立て工数を少なくして製造コストを低減することができる。

また、本発明は、前記多方向入力装置において、前記第２のかさ歯車の歯数が前記第１のかさ歯車の歯数よりも少ないことを特徴とする。

この構成により、第１および第２の連動軸の動きを更に大きくして第３および第４の連動軸に伝えることができるため、すなわち、回動検出手段によって検出される回動体の動きを大きく確保できるため、検出精度を高めることができる。

また、本発明は、前記多方向入力装置において、前記回動検出手段は、前記磁石の磁束の変化を検知する磁気抵抗素子を含むことを特徴とする。

この構成により、回動体の動き、すなわち、操作レバーの動きを、磁気的に正確に検出することができる。

また、本発明は、前記多方向入力装置において、前記回動体が平歯車から成り、この平歯車には、該平歯車とギア比が異なり且つ磁石を保持する別の補助平歯車が噛み合い、前記回動検出手段は、前記平歯車および前記補助平歯車のそれぞれに設けられた磁石の作用を個別に検出することを特徴とする。

この構成により、１つの連動軸（第３、第４の連動軸）に対して２つの磁石が対応付けられ、しかも、各磁石を保持する平歯車のギア比が異なるため、１つの連動軸に関して回動検出手段で異なる検出値を得ることができるとともに、これらの異なる検出値に基づいて操作レバーの動きを検出でき、検出における冗長性を高めることができる。また、一方の磁石（例えば、メインとなる平歯車の磁石）に障害が発生しても、他方の磁石（例えば、サブとなる補助平歯車の磁石）を用いて検出できるという付随的効果も有する。

また、本発明は、前記構成の多方向入力装置と、前記ハウジングに設けられ、前記操作レバーの操作方向を規定するシフトゲートが形成されたカバー体とを備えることを特徴とするシフト操作装置も提供する。

この構成によれば、シフト操作装置の動作の信頼性および検出精度を高めることができるとともに、省スペース化・小型化を図ることができる。

本発明によれば、動作の信頼性および検出精度が高く、省スペース化・小型化を図ることができる、低コストな多方向入力装置を提供できる。

本発明の一実施形態に係る多方向入力装置（カバーケースが除去されている）の概略的な部分斜視図である。 （ａ）はカバーケースが除去された図１の多方向入力装置の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ方向矢視図（側面図）、（ｃ）は（ａ）のＣ方向矢視図（側面図）である。 図２の（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図１の多方向入力装置のカバーケースおよび操作レバーの分解斜視図である。 図１の多方向入力装置のハウジングおよび連動機構の分解斜視図である。 図１の多方向入力装置の検出領域の分解斜視図である。 従来のシフト操作装置の概略斜視図である。 図７のシフト操作装置の概略的な分解斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１〜図６は、本発明の一実施形態に係る多方向入力装置を示しており、この多方向入力装置は、以下で説明するように、操作レバーの操作方向をセンサによって検出して、それを電気的な切換信号に変換し、その切換信号によって例えばアクチュエータを作動させる、いわゆるシフトバイワイヤ方式のものである。

図１〜図６に示されるように、本実施形態の多方向入力装置１は、略六面体状のハウジング３０を基台として備えている。ハウジング３０には、その上面および４つの側面をほぼ覆うカバーケース６（図４参照）が上側から被着される。また、ハウジング３０の底部には、後述する検出領域を閉塞するためのボトムケース９０（図２，３，６参照）が設けられる。また、ハウジング３０は、特に図５に明確に示されるように、その上面の４つの角部にそれぞれ取付支柱３５を有している。なお、以下では、説明の便宜上、ハウジング３０の互いに対向する一対の側面が向き合う方向をＸ方向、ハウジング３０の対向する他の一対の側面が向き合う方向（Ｘ方向と垂直な方向）をＹ方向、ＸＹ平面に対して直交する方向をＺ方向として、向きを規定する。

ハウジング３０には、互いに直交する２つの第１および第２の連動軸１２，２２が回動可能に軸支されている。具体的には、特に図３および図５に示されるように、その長手中心軸が互いに直交するように交差して配置される２つの第１および第２の回動部材１０，２０がハウジング３０に回動可能に支持されており、第１の回動部材１０の下向き（Ｚ方向）に開放するコの字状の本体１０Ａの両側からＸ方向に延びる第１の連動軸１２，１２が、Ｘ方向で互いに対向するハウジング３０の一対の矩形の支持側板１１，１１に回動可能に軸支され、一方、第２の回動部材２０の箱型の本体２０Ａの両側からＹ方向に延びる第２の連動軸２２，２２が、Ｙ方向で互いに対向するハウジング３０の一対の矩形の支持側板２１，２１に回動可能に軸支されている。この場合、第２の回動部材２０は、その本体２０Ａが第１の回動部材１０の本体１０Ａのコの字状の凹陥部１０ｂに嵌め込まれることにより第１の回動部材１０と交差状態で直交して配置され、また、支持側板１１，１１は、ハウジング３０の隣り合う取付支柱３５間に形成されてＸ方向で対向する矩形の嵌合溝３０ｂ，３０ｂに嵌着され、一方、支持側板２１，２１は、ハウジング３０の隣り合う取付支柱３５間に形成されてＹ方向で対向する矩形の嵌合溝３０ａ，３０ａに嵌着される。

また、第１の連動軸１２の一端側（特に第１の連動軸１２が第１の回動部材１０の両側に存在する本実施形態では、一方の連動軸１２の端部）には、該連動軸１２と一体で回動する第１のかさ歯車１４が同軸的に固定されている。また、同様に、第２の連動軸２２の一端側（特に第２の連動軸２２が第２の回動部材２０の両側に存在する本実施形態では、一方の連動軸２２の端部）にも、該連動軸２２と一体で回動する第１のかさ歯車２４が同軸的に固定されている。なお、連動軸１２，２２に対するかさ歯車１４，２４の固定形態は様々なものが考えられ、例えば、前述したように両側の連動軸１２，１２（２２，２２）を支持側板１１，１１（２１，２１）に回動可能に軸支する代わりに、図５に明確に示されるように、一方の円形断面の連動軸１２（２２）のみを一方の支持側板１１（２１）に回動可能に軸支するとともに、他方の矩形断面の連動軸１２（２２）の端部にかさ歯車１４（２４）をその矩形中心軸穴を介して回り止め嵌合し、かさ歯車１４（２４）の円形断面の軸部１４ａ（２４ａ）を他方の支持側板１１（２１）に回動可能に軸支させるようにしてもよい。

また、本実施形態において、ハウジング３０内には操作レバー２が揺動可能に支持されている。この操作レバー２は、その揺動によって第１および第２の連動軸１２，２２を個別に回動させることができるようになっている。具体的には、操作レバー２は、第１の回動部材１０の本体１０Ａに設けられたＸ方向に延びる第１の長穴１０ａに挿通されるとともに、第２の回動部材２０の本体２０Ａに設けられたＹ方向に延びる第２の長穴２０ａに挿通されており、操作レバー２が第１の長穴１０ａ（Ｘ方向）に沿って揺動することにより、第２の回動部材２０（したがって、第２の連動軸２２）がＹ軸周りに回動し、一方、操作レバー２が第２の長穴２０ａ（Ｙ方向）に沿って揺動することにより、第１の回動部材１０（したがって、第１の連動軸１２）がＸ軸周りに回動するようになっている。

また、操作レバー２の節度ある揺動を確保するため、多方向入力装置１は、操作レバー２のための節度機構を有している。この節度機構は、操作レバー２を第２の回動部材２０に対して取り付け支持する第１の節度機構４９Ａ（図５参照）と、操作レバー２の揺動経路を規定する第２の節度機構４９Ｂ（図６参照）とから成る。

第１の節度機構４９Ａは、操作レバー２の下端に連結される筒状の連結部材４２を有する。この連結部材４２は、ハウジング３０の中心孔３３を通じてＺ方向に延びており、その嵌合頭部４２Ａが第２の回動部材２０の本体２０Ａの下部開口を通じて本体２０Ａ内に嵌め込まれるとともに、嵌合頭部４２Ａ内にその上部開口４２ｂを通じて操作レバー２の下端部を受けた状態（図３参照）で、嵌合頭部４２Ａの両側の側孔４２ａと操作レバー２の下端部の両側の側孔２ａとに軸部材２６を挿通させることにより、操作レバー２と連結される。この場合、軸部材２６は、矩形断面を有しており、矩形の前記側孔２ａ，４２ａに挿通されることにより、操作レバー２と連結部材４２とを回動不能に連結する一方で、それ自体が、第２の回動部材２０の本体２０Ａの両側の側部開口２０ｂに嵌め付けられる軸支部材２５，２５に対して回動可能に軸支される。したがって、操作レバー２は連結部材４２と一体で揺動できる。

なお、第１の回動部材１０の第１の長穴１０ａから突出する操作レバー２の上端側は、ハウジング３０上に被着される前記カバーケース６（図４参照）の上部開口６ｂを通じて装置１の外部に導出され、その導出端に操作ノブ８が取付けられる。また、カバーケース６は、その上面の４隅に設けられる通孔６ａ（図４参照）とハウジング３０の取付支柱３５の上端のネジ穴３４（図５参照）とに挿通されて捩じ込まれる取り付けネジ９によってハウジング３０に対して固定される。

連結部材４２は、第１の節度機構４９Ａの作用部を構成する摺動係合部材４０をその内孔で摺動自在に受けている。この摺動係合部材４０は、該摺動係合部材４０と連結部材４２との間に介挿された付勢手段としてのコイルバネ４１によって連結部材４２の内孔から突出する方向に常時付勢されており、その先端が、中心孔３３の底部でハウジング３０に嵌着された第２の節度機構４９ｂの節度部材５０の節度凹部５０ａ（図３および図６参照）に対して係合される。なお、節度凹部５０ａは、操作レバー２の操作方向（揺動経路）を規定するように例えば前述したシフトゲート１１３（図７および図８参照）の形状を成す凹陥溝から成る。

また、前述した第１のかさ歯車１４，２４を有する第１および第２の連動軸１２，２２のそれぞれには、これらに対応して第３および第４の連動軸５４，５２が関連付けられる（図３および図６参照）。第３および第４の連動軸５４，５２は、第１および第２の連動軸１２，２２と直交するようにハウジング３０の垂直穴３１，３２を通じてＺ方向に上下に延びており、その下端が、垂直穴３１，３２と連通するハウジング３０の検出空間（検出領域）Ｓ内に突出している。第３および第４の連動軸５４，５２の上端には、対応する第１のかさ歯車１４，２４と噛み合う第２のかさ歯車３９Ａ，３９Ｂが設けられている。これらの第２のかさ歯車３９Ａ，３９Ｂは、第１のかさ歯車１４，２４と９０度の角度を成して噛み合っており、第３および第４の連動軸５４，５２に同軸的に設けられて該連動軸５４，５２と一体で回動するようになっている。なお、本実施形態において、第２のかさ歯車３９Ａ，３９Ｂの歯数は、第１のかさ歯車１４，２４の歯数よりも少なく設定されている。

ハウジング３０の底部の検出空間Ｓ内に突出する第３および第４の連動軸５４，５２のそれぞれの下端には、該連動軸５４，５２と一体で回動する回動体としての平歯車５８，５６（図３および図６参照）が設けられている。これらの平歯車５８，５６は、その底面に形成された凹部内に対応する磁石６３，６１を保持しており、ハウジング３０に取付け固定された歯車受けプレート７０の受け穴７２，７４内に回転可能に支持されている。また、これらの平歯車５８，５６には、該平歯車とギア比が異なる別の補助平歯車５７，５５が噛み合っている。補助平歯車５７，５５は、その底面に形成された凹部内に対応する磁石６２，６０を保持しており、前記歯車受けプレート７０の受け穴７１，７３内に回転可能に支持されている。

また、本実施形態の多方向入力装置１は、操作レバー２の操作に伴って回動する平歯車５８，５７，５５，５６の磁石６３，６２，６０，６１の作用に基づいて電気的な検出信号を出力する回動検出手段を備えている。該回動検出手段は、本実施形態では、磁石６３，６２，６０，６１の磁束の変化を検知する磁気抵抗素子から成るセンサ８２，８１，８４，８３によって構成される。これらのセンサ８２，８１，８４，８３は、対応する磁石６３，６２，６０，６１と対向しており、歯車受けプレート７０に取付けられた（したがって、ハウジング３０内に固定された）１つの基板８０上に配置されている。なお、基板８０は、歯車受けプレート７０の取り付け穴７５および基板８０の取り付け穴８５に捩じ込まれるネジ９１によって歯車受けプレート７０に固定される。

以上のように構成される多方向入力装置１では、操作レバー２を節度機構４９Ａ，４９Ｂの節度作用（特に、節度凹部５０ａの経路規定）により所定の操作方向に沿って安定して操作することができ、また、その操作の動きは、第１ないし第４の連動軸１２，２２，５２，５４と互いに直交配置されるかさ歯車１４，２４，３９Ａ，３９Ｂとから成る連動機構を介して平歯車５８，５７，５５，５６に伝えられる。そして、平歯車５８，５７，５５，５６のそれぞれの回動量に応じた磁石６３，６２，６０，６１の磁束変化がセンサ８２，８１，８４，８３によって個別に検出される。

以上説明したように、本実施形態の多方向入力装置１によれば、操作レバー２の揺動動作をこれに連動して平歯車５８，５７，５５，５６に伝える連動機構が、連動軸１２，２２，５２，５４と、互いに直交するかさ歯車１４，２４，３９Ａ，３９Ｂとによって構成されているため、すなわち、互いに直交するかさ歯車１４，３９Ａ（２４，３９Ｂ）および連動軸１２，２２，５２，５４の固定位置での回転のみによって操作レバー２の動きを直線的に伝達でき、連動機構を略一方向に沿って配列することができるため（大きな動作範囲を確保しなければならない旋回動作を必要としないため）、各種構成部品をハウジング３０内にコンパクトに収容することができ、省スペース化、したがって、装置の小型化を図ることができる。また、操作レバー２の動きを検出領域Ｓの平歯車５８，５７，５５，５６に伝える連動機構がかさ歯車１４，２４，３９Ａ，３９Ｂの噛み合いによって実現されるため、連動機構の動作の信頼性が高く、したがって、検出精度を高めることができるとともに、図７および図８に示されるような多数の部品の複雑な回動結合も不要となり（かさ歯車１４，２４，３９Ａ，３９Ｂの採用により、直角方向の軸へ回転を伝達できるため）、部品点数および組み立て工数を少なくして製造コストを低減することができる。なお、第２のかさ歯車を使用しなくても良い。

また、上記構成では、第２のかさ歯車３９Ａ，３９Ｂの歯数が第１のかさ歯車１４，２４の歯数よりも少なく設定されているため、第１および第２の連動軸１２，２２の動きを更に大きくして第３および第４の連動軸５２，５４に伝えることができ、すなわち、センサ８２，８１，８４，８３によって検出される平歯車５８，５７，５５，５６の動きを大きく確保でき、そのため、検出精度を高めることができる。

また、上記構成では、１つの連動軸（第３、第４の連動軸５２，５４）に対して２つの磁石６２，６３（６０，６１）が対応付けられ、しかも、各磁石を保持する平歯車５８，５７（５６，５５）のギア比が異なるため、１つの連動軸に関して回動検出手段（センサ）で異なる検出値を得ることができるとともに、これらの異なる検出値に基づいて操作レバー２の動きを検出でき、検出における冗長性を高めることができる。また、一方の磁石（例えば、メインとなる平歯車５８，５６の磁石６３，６１）に障害が発生しても、他方の磁石（例えば、サブとなる補助平歯車５７，５５の磁石６２，６０）を用いて検出できるという付随的効果も有する。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることは言うまでもない。例えば、前述した多方向入力装置１は、自動車の変速装置等におけるシフト操作装置に適用することもできる。その場合には、操作レバー２の操作方向を規定する図７および図８に示したシフトゲート１１３を有するカバー体１１４を多方向入力装置１に付加すればよい。

本発明は、自動車の変速装置など、様々な多方向入力の用途に適用可能である。

１ シフト操作装置（多方向入力装置）
２ 操作レバー
１２ 第１の連動軸
２２ 第２の連動軸
３０ ハウジング
１４，２４ 第１のかさ歯車
３９Ａ，３９Ｂ 第２のかさ歯車
５２ 第４の連動軸
５４ 第３の連動軸
５５，５７ 補助平歯車
５６，５８ 平歯車（回動体）
６０，６１，６２，６３ 磁石
８０ 基板
８１，８２，８３，８４ センサ（回動検出手段）
１１３ シフトゲート
１１４ カバー体

Claims (5)

1. ハウジングに回動可能に軸支される互いに直交する２つの第１および第２の連動軸と、前記ハウジング内に揺動可能に支持され、該揺動によって前記第１および第２の連動軸を個別に回動させる操作レバーと、前記第１および第２の連動軸のそれぞれの一端に同軸的に設けられて該連動軸と一体で回動する第１のかさ歯車と、前記第１および第２の連動軸のそれぞれに対応して設けられ、前記第１および第２の連動軸の両軸に直交する第３および第４の連動軸と、前記第３および第４の連動軸のそれぞれの一端に同軸的に設けられて該連動軸と一体で回動するとともに、対応する前記第１のかさ歯車と噛み合う第２のかさ歯車と、前記第３および第４の連動軸のそれぞれの他端に設けられて該連動軸と一体で回動する回動体と、前記回動体に設けられた磁石と、前記ハウジング内に固定された１つの基板上に配置され、前記操作レバーの操作に伴って回動する前記回動体の磁石の作用に基づいて電気的な検出信号を出力する回動検出手段とを備えることを特徴とする多方向入力装置。
2. 前記第２のかさ歯車の歯数が前記第１のかさ歯車の歯数よりも少ないことを特徴とする請求項１に記載の多方向入力装置。
3. 前記回動検出手段は、前記磁石の磁束の変化を検知する磁気抵抗素子を含むことを特徴とする請求項１に記載の多方向入力装置。
4. 前記回動体が平歯車から成り、この平歯車には、該平歯車とギア比が異なり且つ磁石を保持する別の補助平歯車が噛み合い、前記回動検出手段は、前記平歯車および前記補助平歯車のそれぞれに設けられた磁石の作用を個別に検出することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の多方向入力装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の多方向入力装置と、前記ハウジングに設けられ、前記操作レバーの操作方向を規定するシフトゲートが形成されたカバー体とを備えることを特徴とするシフト操作装置。

Images