JP6034242B2 - 操作装置 - Google Patents
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Description
たとえば特許文献1のプッシュノブは、押す力が解除されたときに元の基準位置に自動復帰するいわゆるモーメンタリ動作を行う。この点、近年では当該プッシュノブに対していわゆるオルタネート動作が要求される場合もある。オルタネート動作とは、押す力が解除されても変位した位置を維持し、もう一度押圧されたとき元の基準位置に復帰する動作をいう。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、回転操作および押圧操作を両立させつつ押圧操作に際してオルタネート動作を実現することができる操作装置を提供することにある。
上記操作装置において、前記規制部材は、筒状の内側規制部材と筒状の外側規制部材とを備えて構成してもよい。内側規制部材は、自身の外周面から端部が突出する被規制部材の昇降を許容しかつノブの回転操作に伴う被規制部材の回転に対してのみ連動してノブと同軸で回転する。外側規制部材は、前記突出する被規制部材の端部を含む内側規制部材の外周を囲むように設けられるとともに自身の内部に前記案内部を有しノブの押圧操作に伴いノブと同軸で回転する。この構成によれば、ノブの回転操作および押圧操作をそれぞれ内側規制部材の回転運動および外側規制部材の回転運動として明確に区別することができる。
また、上記操作装置において、外側規制部材の円周方向に沿って複数の前記案内部が並んで設けられてもよい。このとき、ノブが押圧操作される毎に外側規制部材は同じ方向へかつ案内部の数に応じた一定量だけ回転する。
図1に示すように、シフト装置11は車体に固定される直方体状のハウジング12および当該ハウジング12の上部に支持された円柱状のノブ13を備えている。ハウジング12は、下部カバー21、中間ケース22および上部カバー23が組み合わせられてなる。ノブ13は自身の中心軸Oに沿ってハウジング12の上面に対して近接または離間する方向へ移動可能、かつ中心軸Oを中心として回転可能に設けられている。図1に矢印Dpで示されるように、ノブ13はハウジング12の上面に対して近接する方向へ向けて押圧操作される。また、図1に矢印Drで示されるように、ノブ13は中心軸Oを中心として回転操作される。ノブ13の下部周面には鍔部13aが設けられている。
つぎに、シフト装置の構成を詳細に説明する。まずシフト装置の機械的な構成を説明する。
下部カバー21は上方へ向けて開口する直方体状に形成されている。下部カバー21の互いに対向する2つの長側壁の上部にはそれぞれ上方へ延びる2つのアーム31,31が設けられている。各アーム31には孔31aが形成されている。また、下部カバー21の2つの長側壁に交わる2つの短側壁の一方には配線などの引出し口32が設けられている。なお、下部カバー21の内底部には基板41が固定される。基板41の上面には磁気センサ42が設けられている。
上部カバー23の下方へ突出するロッド50の先端部に内側規制部材53および外側規制部材54をそれぞれ取り付けた状態を維持しつつ、上部カバー23は中間ケース22の上部に取り付けられる。上部カバー23を中間ケース22に取り付ける際、内側規制部材53の小径部53bは中間ケース22の挿通孔34に上方から挿入される。上部カバー23の四隅に図示しないボルトをそれぞれ上方から挿入し中間ケース22の上部四隅に締め付けることにより、上部カバー23は中間ケース22の上部に固定される。
ノブ13の下面と突部36(小径部36b)の上面との間には圧縮コイルばね52が若干圧縮された状態に保持されている。ノブ13は圧縮コイルばね52の弾性力により常時上方(突部36に対して離れる方向)へ付勢される。ノブ13の上方への移動は、ノブ13の鍔部13aがインストルメントパネル63の内面に係合することにより規制される。
つぎに、ノブ13の押圧操作に伴うオルタネート動作を実現するための構成について説明する。
つぎに、ピン51の移動経路について説明する。ピン51の両端は外側規制部材54の半径方向において互いに反対側に位置する2つの案内部70,70によって案内される。ここでは、一つの案内部70に対するピン51の経路を説明する。
この初期状態でノブ13が下方へ押圧操作されたとき、ピン51は矢印D1で示されるように溝57aに沿って下方へ移動して案内面81aに接触しさらに案内面81aに案内されつつ下方へ移動する。このとき、案内面81aに対するピン51の下方への押圧力は案内面81aによって外側規制部材54の時計方向へ向けた回転力に変換される。このため、ピン51が案内面81aに案内されて下方へ移動するにつれて外側規制部材54は時計方向(図7(a)中の右方向)へ回転する。やがてピン51は案内面81aを越えて第1の案内突部81と第2の案内突部82との間に押し込まれる。
つぎに、外側規制部材54の鍔部56について説明する。
図9(a)に示すように、鍔部56の外周面には4つの検出突部56a,56b,56c,56dが設けられている。外側規制部材54を下から見たとき、各検出突部56a〜56dは外側規制部材54の中心軸O回りに90°間隔で設けられている。各検出突部56a〜56dの頂部は、鍔部56の外周面に一致する仮想円C1に対して同心かつ大径の仮想円C2に一致する円弧面とされている。また、各検出突部56a〜56dの中心軸O回りにおける頂部を基準とする両端部は滑らかに鍔部56の外周面に連続している。
つぎに、ノブ13の押圧操作に伴うオルタネート動作について説明する。
図10(a)に示すように、ノブ13が押圧操作されない基準位置Psに保持されているとき、ピン51は溝57aの上部である初期位置P1に保持されている。なお、ノブ13の基準位置Psはノブ13の上面の位置を示す。
図11(b)に示すように、ピン51が保持位置P3に保持された状態で再びノブ13が圧縮コイルばね52の弾性力に抗して押圧操作されたとき、ピン51は下方へ移動し、さらに案内面82aに案内されて第2の押込み位置P4に至る。このとき、ピン51が案内面82aに案内されて下方へ移動するにつれて外側規制部材54は時計方向へ回転する。そして、ピン51が第2の押込み位置P4まで押し込まれた状態でノブ13に対する押圧力が解除されたとき、ピン51は圧縮コイルばね52の弾性力によって上方へ移動する。
つぎに、シフト装置の電気的な構成を説明する。
図13に示すように、シフト装置11の電子制御装置91には磁気センサ42および2つのマイクロスイッチ43,44が接続されている。また、電子制御装置91には変速機92が接続されている。
つぎに、シフト装置の作用を説明する。
車両の走行中においては、ノブ13は図10(a)に示される初期状態に維持される。また図9(a)に示されるように、ノブ13が初期状態に維持されているとき、2つのマイクロスイッチ43,44はそれぞれオフ状態に維持されている。この状態でノブ13を回転操作することにより変速機92のレンジを切り替えることができる。
ノブ13は押圧操作および回転操作の2つの操作が行われるところ、本例ではこれら2つの操作を別々の検出手段により検出している。これは、ノブ13、ひいては永久磁石59の回転運動および上下運動を単一の磁気センサ42により検出することが難しいからである。
ちなみに、ユーザはノブ13を押圧操作したつもりであっても実際にはノブ13のオルタネート動作が完了していないこともあり得る。すなわち、図12に矢印で示されるように、ノブ13の押圧操作に伴いピン51は溝57aに沿って下方へ移動するものの、ノブ13の押圧操作が中途半端であるためにピン51が第1の案内突部81の案内面81aを下方へ越える前にノブ13に対する押圧が解除される状況が想定される。この場合、ピン51は圧縮コイルばね52の弾性力によって上方に移動するものの、第3の案内突部83の案内面83aに案内されることなくそのまま溝57aに沿って上方へ移動して初期位置P1に復帰する。
つぎに、従来一般の押しボタンスイッチの概略構成を説明しつつ当該押しボタンスイッチに対する利点について説明する。
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)ノブ13の回転操作に対してのみ追従する内側規制部材53、およびノブ13の押圧操作に連動して回転する外側規制部材54を設けた。外側規制部材54の内部には、ノブ13の押圧に連動するピン51の下降を外側規制部材54の回転に変換しつつ前記押圧が解除されたときピン51の上昇を規制するとともに、ノブ13の再度の押圧に伴うピン51の下降を外側規制部材54の回転に変換しつつ前記再度の押圧が再び解除されたときピン51の前記規制を解除する案内部70を設けた。この構成によれば、ノブ13の回転操作および押圧操作を両立させつつ押圧操作に際していわゆるオルタネート動作を実現することができる。
(6)ノブ13の押圧に伴うピン51の下降運動は、たとえば第1の案内突部81の案内面81aに案内されることにより外側規制部材54の回転運動に変換される。すなわち、外側規制部材54が回転することによりピン51の押圧力が逃がされる。このため、ピン51には過大な力が作用しにくい。したがって、ノブ13に対して大きな押圧力が印加されるなど、強度が要求されるシフト装置11などの製品に好適である。
なお、前記実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・本例では、2つのマイクロスイッチ43,44を設けたが、いずれか一つのみ設けてもよい。
・本例では、外側規制部材54の回転をマイクロスイッチ43,44により検出したが、マイクロスイッチ43,44に代えて磁気センサなどの非接触センサを採用してもよい。磁気センサを採用する場合には、外側規制部材54の各検出突部56a〜56dに代えて永久磁石などの磁界発生源を設ける。
・本例では、4組の案内部70を設けたが、4組未満あるいは5組以上設けてもよい。案内部70の数を増やすほど、外側規制部材54の円周方向において1つの案内部70の占める範囲が狭くなるため、各案内突部の案内面の傾斜の度合いを大きくする必要がある。この場合、外側規制部材54の回転力は大きくなる反面、外側規制部材54の回転量は少なくなる。逆に、案内部70の数を減らすほど、外側規制部材54の円周方向において1つの案内部70の占める範囲が広くなるため、各案内突部の案内面の傾斜の度合いを小さくする必要がある。この場合、外側規制部材54の回転力は小さくなる反面、外側規制部材54の回転量は多くなる。案内部70の組数は、要求されるノブ13の操作特性などに応じて適宜設定すればよい。
次に、前記実施の形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
(イ)内側規制部材および外側規制部材はそれぞれ合成樹脂材料により一体形成されること。
Claims (4)
- ノブの回転操作に伴いその回転中心軸回りに回転するとともにノブの押圧操作に伴い上昇方向へ向けた付勢力に抗して下降する被規制部材と、
被規制部材が挿入されてその昇降を許容するとともに被規制部材の回転に連動してノブと同軸で回転する筒状の規制部材と、を備え、
規制部材の内部には、ノブの押圧に伴う被規制部材の下降を規制部材の回転に変換しつつ前記押圧が解除されたとき被規制部材の上昇を規制するとともに、ノブの再度の押圧に伴う被規制部材の下降を規制部材の回転に変換することにより前記上昇が規制された状態を解除しつつ再度の押圧が解除されたとき被規制部材の上昇を許容する案内部が設けられており、
前記規制部材は、外周面から端部が突出する被規制部材の昇降を許容しかつノブの回転操作に伴う被規制部材の回転に対してのみ連動してノブと同軸で回転する筒状の内側規制部材と、
前記突出する被規制部材の端部を含む内側規制部材の外周を囲むように設けられるとともに自身の内部に前記案内部を有しノブの押圧操作に伴いノブと同軸で回転する筒状の外側規制部材とを備えてなる操作装置。 - 請求項1に記載の操作装置において、
ノブの回転操作に伴う内側規制部材の回転を検出する第1の検出器と、
ノブの押圧操作に伴う外側規制部材の回転を検出する第2の検出器と、を備えてなる操作装置。 - 請求項2に記載の操作装置において、
外側規制部材の周面にはその円周方向に沿って起伏を設け、
前記第2の検出器は前記起伏を利用して外側規制部材の回転を検出する操作装置。 - 請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の操作装置において、
外側規制部材の円周方向に沿って複数の前記案内部が並んで設けられ、
ノブが押圧操作される毎に外側規制部材は同じ方向へかつ案内部の数に応じた一定量だけ回転する操作装置。
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