JP6215745B2 - レバー装置 - Google Patents

Description

本発明は、交差する少なくとも２方向に操作レバーを操作可能なレバー装置に関する。

従来、車両においてシフト位置を切り替える際に操作されるレバー装置が周知である（特許文献１等参照）。この種のレバー装置は、シフト位置に応じた電気信号を変速機に出力して、変速機の作動状態を切り替えるシフトバイワイヤ型が広く普及している。操作レバーは、例えば車体前後方向に沿うシフト方向と、シフト方向に直交する向きのセレクト方向との２方向に操作可能なものが多い。

特許第４５６３８３２号公報

ところで、特許文献１において、操作レバーは、シフト方向に操作されるときの回動軸となるシャフトと、セレクト方向に操作されるときの回動軸となるシャフトとによって、レバー装置のハウジングに連結される。すなわち、操作レバーには、ハウジングへ取り付けるにあたり、２本のシャフトが必要であった。このように、従来の構造では、シャフトが２本必要となるので、部品点数を削減したいニーズがあった。

本発明の目的は、部品点数を削減することができるレバー装置を提供することにある。

前記問題点を解決するレバー装置は、レバー部を互いに異なる複数方向に操作可能な構成において、前記レバー部が第１方向に操作されるときの回動軸となるシャフトと、前記シャフトが架設されるハウジングと、前記レバー部に形成され、前記シャフトが挿通される挿通孔を有するシャフト取付部と、前記シャフトに設けられ、前記レバー部を前記シャフト取付部の挿通孔の内部において支持して、前記第１方向と、これと交差する第２方向とに操作可能とするレバー支持部と、前記ハウジング及びレバー部の間において、少なくとも一方が曲面状に形成されることにより、前記レバー部の前記第１方向及び第２方向への動きを許容する当接部とを備えた。

本構成によれば、レバー部を第１方向に操作するときには、レバー部がシャフトの軸回りに回動するとともに、当接部が摺動することにより、同方向へのレバー操作が許容される。また、レバー部を第２方向に操作するときには、レバー部がレバー支持部の中心回りに回動するとともに、当接部が摺動することにより、同方向へのレバー操作が許容される。よって、レバー部が互いに異なる複数方向に操作可能なレバー装置において、必要なシャフトが１本のみで済むので、部品点数を削減することが可能となる。

前記レバー装置において、前記レバー支持部は、曲面を有する球状部であることが好ましい。この構成によれば、レバー部を球状部のレバー支持部によってバランスよく回動可能に支持することが可能となる。

前記レバー装置において、前記当接部は、前記レバー部の両側に設けられていることが好ましい。この構成によれば、レバー部をレバー部の両側の当接部によって安定した状態でハウジングに支持することが可能となる。

前記レバー装置において、前記当接部は、前記シャフト取付部に設けられていることが好ましい。この構成によれば、当接部の全部又は一部をシャフト取付部に一体形成することが可能となるので、シャフト取付部を有効利用して当接部を設けることが可能となる。

前記レバー装置において、前記シャフト取付部の挿通孔には、前記シャフトを挿し込み始める側の内周面にテーパ部が形成されていることが好ましい。この構成によれば、シャフトをシャフト取付部の挿通孔に挿し込むとき、シャフト挿し込みがテーパ部によって案内されるので、シャフトをシャフト取付部の挿通孔に挿し込み易くすることが可能となる。

本発明によれば、レバー装置において、部品点数を削減することができる。

一実施形態のレバー装置の斜視図。 図１のII−II線断面図。 レバー装置の分解斜視図。 図１のIII−III線断面図。 図１のIV−IV線断面図。 レバー部をホーム位置からＮ位置に操作するときの動作図。 レバー部をＮ位置からＤ位置に操作するときの動作図。

以下、レバー装置の一実施形態を図１〜図７に従って説明する。
図１に示すように、例えば自動車等の車両は、車載された変速機のシフト位置を切り替えるときに操作されるレバー装置１を備える。レバー装置１は、レバー装置１のハウジング２と、機器を操作するための入力部材であるレバー部３とを備える。レバー装置１は、レバー部３の操作位置（シフト位置）に応じた電気信号を変速機に出力して、変速機の作動状態を切り替えるシフトバイワイヤ型である。ハウジング２は、例えば直方体形状に形成される。

レバー部３は、異なる複数方向に操作可能である。レバー部３は、車体前後方向に沿うシフト方向（図１の矢印Ｆ１方向）と、シフト方向に直交する向きのセレクト方向（図１の矢印Ｆ２方向）との２方向に回動操作可能である。シフト位置には、ホーム位置、ニュートラル位置（Ｎ位置）、ドライブ位置（Ｄ位置）、リバース位置（Ｒ位置）、回生ブレーキ位置（Ｂ位置）がある。レバー装置１は、レバー部３をホーム位置から操作した後、レバー部３から手を離すと、レバー部３が自動でホーム位置に戻るモーメンタリ式である。

図３に示すように、レバー部３は、１本のシャフト４を介してハウジング２に組み付けられている。レバー部３は、先端にノブ５が取着されるレバー軸６と、レバー軸６を根元において支持するレバー軸支持体７とを備える。レバー軸６は、例えば棒状に形成され、ハウジング２の外部に露出される。レバー軸支持体７は、レバー軸６と同一軸心上に配置され、ハウジング２の内部に収納される。

レバー部３は、シャフト４の連結箇所となるシャフト取付部８を備える。シャフト取付部８は、例えばレバー軸支持体７に設けられる。シャフト取付部８は、レバー装置１の高さ方向（図３のＺ軸方向）においてレバー部３の略中央位置、すなわちレバー軸支持体７の上部に配置され、レバー装置１の奥行き方向（図３のＸ軸方向）においてレバー部３の側部に配置される。シャフト取付部８は、例えば無底略円筒状に形成される。レバー部３は、ハウジング２において対向する側壁に設けられた大小の違う一対の貫通孔９，１０と、シャフト取付部８に貫設された挿通孔１１とに、シャフト４を通してハウジング２に架設することにより、ハウジング２に回動可能に組み付けられる。

レバー軸支持体７の側部には、レバー部３の傾倒操作（シフト操作及びセレクト操作）を案内するガイドピン１２が突設される。ガイドピン１２は、ハウジング２の底壁に設けられたガイド溝１３に係止される。ガイド溝１３は、レバー部３の操作パターン（本例は英子文字「ｈ」）に応じた孔形状に形成される。レバー部３は、ガイドピン１２をガイド溝１３に沿わせて操作することにより、ホーム位置、Ｎ位置、Ｄ位置、Ｒ位置、Ｂ位置の各位置に操作される。

ハウジング２及びレバー軸支持体７の間には、操作されたレバー部３に節度を付与する節度発生機構１４が設けられる。節度発生機構１４は、先端が曲面状を呈する節度ピン１５と、節度ピン１５を後から押す付勢部１６と、節度ピン１５が押し付けられる節度山１７とを備える。節度ピン１５は、間に付勢部１６を挟みながら、レバー軸支持体７の側壁に設けられた取付筒１８に内嵌されることにより、レバー軸支持体７に取り付けられる。

レバー軸支持体７の裏面には、ボールジョイント１９を介してマグネット部品２０が取り付けられている。すなわち、レバー軸支持体７の裏面には、先端が球状のマグネット取付突２１が突設され、これがマグネット部品２０のボス部２２に挿嵌される。マグネット取付突２１は、ハウジング２の底壁に設けられた逃げ孔２３に通され、ハウジング２の外部に露出する球状部位がマグネット部品２０に連結される。レバー部３が回動操作されたときには、回動運動がボールジョイント１９によってマグネット部品２０の平面運動に変換される。レバー装置１は、マグネット部品２０に設けられたマグネット２４の位置を、例えばＭＲＥ等の磁気センサ２５によって検出することにより、レバー部３のシフト位置を検出する。

図２に示すように、レバー装置１は、レバー部３を第１方向（一例はシフト方向Ｆ１）のみならず、これと交差する第２方向（一例はセレクト方向Ｆ２）にも操作可能とするレバー支持部２６を備える。レバー支持部２６は、シャフト４に設けられ、曲面２７においてレバー部３を支持することにより、レバー部３を複数方向に回動操作可能とする。シャフト４は、頭部２８及びシャフト軸２９を備え、例えばシャフト軸２９の中央にレバー支持部２６を備える。レバー支持部２６は、シャフト軸２９の軸方向（図２のＹ軸方向）に沿う両端が面取りされた球面状に形成される。レバー部３は、球面状のレバー支持部２６の外形に沿って円を描いたとすると、その円の中心Ｏを回動中心として回動する。

シャフト取付部８の挿通孔１１の内面には、孔の途中で段状部３０が形成されることにより、大径孔３１及び小径孔３２が形成されている。レバー部３は、シャフト４のレバー支持部２６の曲面２７が大径孔３１に当接することにより、シャフト４に回動可能に支持されている。大径孔３１には、間口付近において、外方向に向かうに従って開口が徐々に広くなったテーパ部３３が形成されている。

図４及び図５に示すように、レバー装置１は、レバー支持部２６と協同してレバー部３の複数方向への動きを許容する当接部３４を備える。当接部３４は、ハウジング２及びレバー部３の間に設けられ、ハウジング２及びレバー部３の当接面３５において少なくとも一方が曲面状に形成されることにより、レバー部３の複数方向への動きを許容する。本例の場合、当接部３４は、シャフト取付部８の端面に形成された摺動部３６であることが好ましい。摺動部３６は、シャフト４の軸方向各端部に２つずつの計４つ設けられるとよい。

図２及び図５に示すように、ハウジング２の内部には、シャフト４の組み付け時においてシャフト取付部８を下から支持することが可能な支持突起３７が設けられている。支持突起３７は、例えば球状をなすシャフト取付部に対しての当接面が曲面状に形成される。支持突起３７は、シャフト取付部８をしっかりと下から支持するために複数箇所に形成される。

次に、図６及び図７を用いて、レバー装置１の動作を説明する。
図６に示すように、レバー部３がセレクト方向（図６はホーム位置→Ｎ位置）に操作されるとき、レバー部３は、シャフト取付部８の挿通孔１１（大径孔３１）の内面がレバー支持部２６の表面（曲面２７）を摺動しつつ、シャフト取付部８の摺動部３６がハウジング２の内壁面を摺動することにより、セレクト方向の操作が許容される。すなわち、レバー部３は、図中の矢印Ｆ２’方向に沿い、レバー支持部２６の中心Ｏ回りに回動する動きをとる。この動きにより、レバー部３がホーム位置からＮ位置に傾倒操作される。

レバー装置１は、レバー部３がＮ位置に位置したことを磁気センサ２５によって検出すると、Ｎ位置検出信号をＥＣＵ（Electronic Control Unit）に出力する。ＥＣＵは、Ｎ位置検出信号の入力をトリガにして変速機をＮ位置に切り替える。

図７に示すように、レバー部３がシフト方向（図７はＮ位置→Ｄ位置）に操作されるとき、レバー部３は、シャフト取付部８の摺動部３６がハウジング２の内壁面を摺動しながら、シャフト４の軸Ｌ１回りに回動することにより、シフト方向の操作が許容される。すなわち、レバー部３は、図中の矢印Ｆ１’方向に沿い、シャフト４の軸回りに回動する動きをとる。この動きにより、レバー部３がＮ位置からＤ位置に傾倒操作される。

レバー装置１は、レバー部３がＤ位置に位置したことを磁気センサ２５によって検出すると、Ｄ位置検出信号をＥＣＵに出力する。ＥＣＵは、Ｄ位置検出信号の入力をトリガにして変速機をＤ位置に切り替える。

なお、レバー部３をＲ位置やＢ位置に操作するときのレバー装置１の動きは、動きの方向が異なるだけで、前述したＮ位置やＤ位置に操作するときと同様であるので、説明を省略する。また、レバー部３を各シフト位置に操作した後にレバー部３がホーム位置に戻るときの動きも、動きの方向が異なるだけであるので、説明を省略する。

さて、本例の場合、レバー装置１が備える１本のシャフト４の途中に略球状のレバー支持部２６を設け、このレバー支持部２６を介して、レバー部３をシャフト４に連結することにより、レバー部３をシフト方向及びセレクト方向の両方向に回動操作可能とした。このため、シフト方向回動用のシャフトと、セレクト方向回動用のシャフトとを、別途設けずに済む。よって、レバー部３をハウジング２に組み付けるにあたり、１本のシャフト４で済むので、レバー装置１にかかる部品点数を削減することが可能となる。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）レバー部３をシフト方向Ｆ１に操作するときには、レバー部３がシャフト４の軸Ｌ１回りに回動するとともに、当接部３４（摺動部３６）がハウジング２の内面を摺動することにより、シフト方向Ｆ１へのレバー操作が許容される。また、レバー部３をセレクト方向Ｆ２に操作するときには、レバー部３がレバー支持部２６の中心Ｏ回りに回動するとともに、当接部３４（摺動部３６）がハウジング２の内面を摺動することにより、セレクト方向Ｆ２へのレバー操作が許容される。よって、レバー部３が互いに異なる複数方向に操作可能なレバー装置１において、必要なシャフト４が１本で済むので、部品点数を削減することができる。

（２）レバー支持部２６は、曲面２７を有する球状部である。よって、レバー部３を球状部のレバー支持部２６によってバランスよく回動可能に支持することができる。
（３）当接部３４は、レバー部３の両側、すなわちシャフト４の軸方向に沿ってレバー軸６を挟んだ両側に設けられている。よって、レバー部３をレバー部３の両側の当接部３４（摺動部３６）によって安定した状態でハウジング２に支持することができる。

（４）当接部３４（摺動部３６）はシャフト取付部８に一体形成されるので、シャフト取付部８を有効利用して当接部３４（摺動部３６）を設けることができる。
（５）シャフト取付部８の挿通孔１１には、シャフト４を挿し込み始める側の内周面、すなわちシャフト４の頭部２８が位置する側の内周面にテーパ部３３が形成される。よって、シャフト４を挿通孔１１に挿し込むとき、シャフト４の挿し込みがテーパ部３３によって案内されるので、シャフト４を挿通孔１１に挿し込み易くすることができる。

（６）ハウジング２の内面に支持突起３７を設けたので、レバー部３をシャフト４によってハウジング２に組み付けるときに、レバー部３が下方に落ち難くなる。また、シャフト４をシャフト取付部８の挿通孔１１に挿通し易くもなる。よって、レバー部３の組み付け易さを確保するのに有利となる。

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・シャフト４が挿通される挿通孔１１は、段のない孔としてもよい。もちろん、テーパ部３３も省略可能である。

・レバー支持部２６は、球状部に形成されることに限らず、レバー部３を回動可能に下から支持することができれば、種々の形状に変更可能である。
・当接部３４（摺動部３６）は、少なくとも１つ形成されていればよい。

・当接部３４（摺動部３６）は、シャフト取付部８に形成されることに限らず、ハウジング２に形成されてもよい。
・当接部３４（摺動部３６）は、レバー部３及びハウジング２の両方に設けられた部材から構築されてもよい。

・当接部３４（摺動部３６）は、シャフト取付部８に形成されることに限らず、他の位置に設けられてもよい。
・シャフト４は、レバー軸６の長手方向（軸方向）の中央位置に配置されることに限らず、例えばレバー部３の下端に配置するなど、他の位置に配置してもよい。

・レバー部３を操作可能な複数方向は、交差する方向であれば、どの向きにでも設定することが可能である。
・レバー部３を複数方向に操作可能とするにあたり、操作方向は３方向以上でもよい。

・レバー部３の構造や形状は、種々のものに適宜変更できる。
・第１方向は、シフト方向以外の他の方向に変更可能である。また、第２方向は、セレクト方向以外の他の方向に変更可能である。

・レバー装置１のガイドピン１２、ガイド溝１３、節度発生機構１４、ボールジョイント１９、マグネット部品２０などの配置位置は、実施形態で述べた以外の他の位置に配置を変更できる。

・レバー装置１は、モーメンタリ式に限らず、ステーショナリ式でもよい。
・レバー装置１は、車両に適用されることに限らず、他の装置、機器、システムに適用してもよい。

１…レバー装置、２…ハウジング、３…レバー部、４…シャフト、８…シャフト取付部、１１…挿通孔、２６…レバー支持部、３３…テーパ部、３４…当接部、３５…当接面、３６…当接部の一例である摺動部、Ｆ１…第１方向（複数方向）の一例であるシフト方向、Ｆ２…第２方向（複数方向）の一例であるセレクト方向。

Claims (4)

1. レバー部を互いに異なる複数方向に操作可能なレバー装置において、
   前記レバー部が第１方向に操作されるときの回動軸となるシャフトと、
   前記シャフトが架設されるハウジングと、
   前記レバー部に形成され、前記シャフトが挿通される挿通孔を有するシャフト取付部と、
   前記シャフトに設けられ、前記レバー部を前記シャフト取付部の挿通孔の内部において支持して、前記第１方向と、これと交差する第２方向とに操作可能とするレバー支持部と、
   前記ハウジング及びレバー部の間において、少なくとも一方が曲面状に形成されることにより、前記レバー部の前記第１方向及び第２方向への動きを許容する当接部とを備え、
   前記レバー支持部は、曲面を有する球状部であり、
   前記ハウジングが一対の貫通孔を備え、前記シャフトが前記一対の貫通孔に架設されることを特徴とするレバー装置。
2. 前記当接部は、前記レバー部の両側に設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のレバー装置。
3. 前記当接部は、前記シャフト取付部に設けられている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレバー装置。
4. 前記シャフト取付部の挿通孔には、前記シャフトを挿し込み始める側の内周面にテーパ部が形成されている
   ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のレバー装置。