JP6836962B2 - 操作装置 - Google Patents
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Description
ケース12は、シフトレバー装置10の筐体として構成されると共に、略直方体箱状に形成されて、車両(自動車)のセンタコンソール等に設置されている。このケース12は、上側へ開放された略有底矩形筒状のケース本体14と、ケース12の上部を構成し且つケース本体14の開口部を塞ぐガイドプレート16と、を含んで構成されている。ガイドプレート16は、下側へ開放された、底の比較的浅い略有底矩形筒状に形成されて、ケース12の上端部に固定されている。
シフトレバー20は、略上下方向に延在された略丸棒状に形成されている。そして、シフトレバー20が、ガイドプレート16の案内孔18内を挿通して、シフトレバー20の上端側がケース12に対して上方側へ突出されている。シフトレバー20の下端側の部分には、略球状のボール部20Aが形成されており、当該ボール部20Aが、ケース本体14によって揺動可能に支持されている。また、シフトレバー20の上端部には、シフトノブ22が固定されており、運転者がシフトノブ22を把持して、シフトレバー20を操作するようになっている。これにより、シフトレバー20が、案内孔18に沿ってセレクト方向及びシフト方向に操作可能に構成されている。
次に、本発明の要部であるポジションセンサ30について説明する。なお、以下の説明では、特に断りのない限り、シフトレバー20が「H」位置に配置された状態として説明する。
図2に示されるように、ポジションセンサ30は、ケース12内において、シフトレバー20の下側に配置されると共に、前述したシフトレバー20の操作力伝達部24に連結されている。図3及び図4に示されるように、ポジションセンサ30は、ハウジング32と、基板40と、スライダ50と、ホルダ60と、「被検出体」としての磁石70と、を含んで構成されている。
ハウジング32は、上方側へ開放された略矩形箱状に形成されて、図示しない位置において、ケース本体14(図3及び図4では、不図示)の底部に固定されている。このハウジング32の左右の側壁の内周面には、それぞれ前後一対のガイド突起34が一体に形成されている。このガイド突起34は、上下方向に延在された柱状に形成されると共に、軸方向から見た断面視で略半円状に形成されて、ハウジング32の側壁からハウジング32の幅方向内側へ突出されている。また、ハウジング32の底面における左右の縁部には、上方側へ一段上がった段差部36が形成されており、段差部36は、ハウジング32の前壁から後壁に亘って、前後方向に沿って延在されている(図3では、右側の段差部36のみが図示されている)。
図3に示されるように、スライダ50は、下方側へ開放された略矩形箱状に形成されている。このスライダ50の前壁及び後壁には、下方側へ開放された切欠部50Aがそれぞれ形成されおり(図3では、後壁に形成された切欠部50Aのみ図示している)、スライダ50の下端部が、スライダ50の左右の側壁の下端部によって構成されるようになっている。そして、スライダ50が、基板40の上方側において、ハウジング32内に収容されている。スライダ50の収容状態では、スライダ50の左右の側壁の下端面が、ハウジング32の段差部36上に配置されて、当該下端面が段差部36上を前後にスライド可能(摺動可能)に構成されている。また、スライダ50のスライド時には、スライダ50の左右の側面がガイド突起34上を摺動する構成になっている。そして、スライダ50の前後のスライド時には、切欠部50Aによってスライダ50と基板40との干渉が回避される構成になっている。
図3及び図4に示されるように、ホルダ60は、スライダ50の内部に配置されると共に、基板40の上方側に位置している。このホルダ60は、ホルダ本体62を有しており、ホルダ本体62は、上下方向を板厚方向とし且つ平面視で左右方向に沿った略K字形板状に形成されている。具体的には、ホルダ本体62は、左右方向を長手方向とする略矩形状の第1ホルダ部62Aと、ホルダ本体62の前部を構成し且つ前側へ開放された略V字形状に形成された第2ホルダ部62Bと、を含んで構成されており、第2ホルダ部62Bが、第1ホルダ部62Aの長手方向中央部に接続されている。そして、第1ホルダ部62Aと第2ホルダ部62Bとが、前述した基準線L1に対して左右対応を成すように形成されている。また、ホルダ本体62は、第1ホルダ部62Aの右側部分から後方側へ突出された第3ホルダ部62Cを有している。この第3ホルダ部62Cは、平面視で略台形状に形成されて、第3ホルダ部62Cの左側面が、右側へ向かうに従い後側へ傾斜されている。
磁石70は、平面視で左右方向に沿って配置された略K字形板状に形成されており、磁石70の外形が、ホルダ60の保持部62Dの外形と略一致する形状に設定されている。具体的には、磁石70は、磁石70の左側部分を構成し且つ左側へ開放された略V字形形状を成す左側磁石部70Lと、磁石70の右側部分を構成し且つ右側へ開放された略V字形形状を成す右側磁石部70Rと、を含んで構成されており、左側磁石部70L及び右側磁石部70Rが基準線L1に対して左右対称を成すように、左側磁石部70Lの右端部と右側磁石部70Rの左端部とが連結されている。また、左側磁石部70Lの後部を「故障検出部」としての左側磁石後部70L1とし、左側磁石部70Lの前部を左側磁石前部70L2とし、右側磁石部70Rの後部を右側磁石後部70R1とし、右側磁石部70Rの前部を「故障検出部」としての右側磁石前部70R2としており、左側磁石後部70L1と右側磁石後部70R1とが左右方向に沿って直線状に延在している。そして、平面視における左側磁石前部70L2(右側磁石前部70R2)の左側磁石後部70L1(右側磁石後部70R1)に対する角度が、45度に設定されている。
次に、図1及び図6(A)を用いて、シフトレバー20が各シフト位置へ操作されたときのシフトレバー20の位置検出について説明する。なお、図6(A)では、シフトレバー20の各シフト位置におけるセレクト用センサ42及びシフト用センサ44L、44Rの検出信号の状態を表にてまとめている。
図1(A)に示されるように、シフトレバー20の非操作時では、シフトレバー20が「H」位置に配置されている。そして、「H」位置では、シフトレバー20の操作力伝達部24が、スライダ50のスライド孔54の右端部内に配置されている。また、左側磁石後部70L1及び右側磁石後部70R1が左右方向に沿って延在されるように、磁石70がスライダ50に対して配置されている(以下、この状態を「第1配置状態」という)。
シフトレバー20を「D」位置に操作するときには、シフトレバー20を「H」位置からセレクト方向一方側へ操作し、「N」位置への操作後に、シフトレバー20を「N」位置からシフト方向他方側へ操作する。そして、シフトレバー20の「H」位置から「N」位置への操作は、上述と同様であるため割愛する。
シフトレバー20を「R」位置に操作するときには、シフトレバー20を「H」位置からセレクト方向一方側へ操作し、「N」位置への操作後に、シフトレバー20を「N」位置からシフト方向一方側へ操作する。そして、シフトレバー20の「H」位置から「N」位置への操作は、上述と同様であるため割愛する。
シフトレバー20を「L」位置に操作するときには、シフトレバー20を「H」位置からシフト方向他方側へ操作する。そして、図1(A)に示されるように、シフトレバー20の「H」位置では、上述のように、磁石70が第1配置状態とされており、セレクト用センサ42が、制御部80へオン信号を出力している。
次に、シフト用センサ44L、44Rに対する故障判断について説明する。この故障判断は、シフトレバー20が「H」位置から「N」位置にセレクト方向へ操作される過程おいて、シフト用センサ44L、44Rの検出信号が切替わるか否かを判断して行われる。このため、以下の説明では、図1、図5及び図6を用いて、シフトレバー20が「H」位置から「N」位置へ操作される過程における、ポジションセンサ30の状態を時系列で説明する。なお、図5でも、オン信号を制御部80へ出力するセンサを理解し易くするために、オン信号を出力するセンサを塗り潰して図示している。また、図6(B)では、図5における各図に対応した、セレクト用センサ42及びシフト用センサ44L、44Rの検出信号の状態を表にてまとめている。
この状態における磁石70とセレクト用センサ42との間では、右側磁石後端部70R3が、セレクト用センサ42に対して前側へ変位して、右側磁石後部70R1及び右側磁石後端部70R3が、セレクト用センサ42の全体と対向配置される。このため、磁石70とセレクト用センサ42との対向配置状態が維持されて、セレクト用センサ42のオン信号を出力している状態が維持される(図6(B)参照)。
一方、磁石70とシフト用センサ44Lとの間では、左側磁石後部70L1が、平面視で、後側へ変位し、シフト用センサ44Lに対して接近する。そして、左側磁石後部70L1がシフト用センサ44Lの一部と対向配置される。これにより、シフト用センサ44Lの検出信号がオフ信号からオン信号に切替わる(図6(B)参照)。
また、磁石70とシフト用センサ44Rとの間では、右側磁石前部70R2が、平面視で、前側且つ左側へ変位し、シフト用センサ44Rに対して接近する。しかしながら、この状態では、右側磁石前部70R2が、シフト用センサ44Rと未だ対向配置されておらず、シフト用センサ44Rのオフ信号を出力している状態が維持される(図6(B)参照)。
すなわち、図6(B)に示されるように、シフトレバー20のセレクト方向一方側への操作開始直後では、シフト用センサ44Lの検出信号のみが切替わる。
この状態における磁石70とセレクト用センサ42との間では、右側磁石後部70R1及び右側磁石後端部70R3が、セレクト用センサ42に対して前側へ変位しつつ、セレクト用センサ42の全体と対向配置される。このため、磁石70とセレクト用センサ42との対向配置状態が維持されて、セレクト用センサ42のオン信号を出力している状態が維持される(図6(B)参照)。
また、磁石70とシフト用センサ44Lとの間では、左側磁石後部70L1が、後側へ変位し、シフト用センサ44Lに対してさらに接近して、左側磁石後部70L1とシフト用センサ44Lの一部との対向配置状態が維持される。これにより、シフト用センサ44Lのオン信号を出力している状態が維持される(図6(B)参照)。
一方、磁石70とシフト用センサ44Rとの間では、右側磁石前部70R2が、平面視で、前側且つ左側へ変位して、シフト用センサ44Rに対して接近する。そして、右側磁石前部70R2が、シフト用センサ44Rの一部と対向配置される。これにより、シフト用センサ44Rの検出信号がオフ信号からオン信号に切替わる(図6(B)参照)。
すなわち、図6(B)に示されるように、図5(B)に示される状態では、シフト用センサ44Rの検出信号のみが切替わり、セレクト用センサ42及びシフト用センサ44L、44Rの全てが、制御部80にオン信号を出力する。
この状態における磁石70とセレクト用センサ42との間では、平面視で、右側磁石後端部70R3が、セレクト用センサ42に対して離間するように前側へ変位し、右側磁石後端部70R3の大半が、セレクト用センサ42の前側に配置される。しかしながら、この状態では、右側磁石後端部70R3が、セレクト用センサ42の一部と対向配置されている。このため、セレクト用センサ42のオン信号を出力している状態が維持される(図6(B)参照)。
また、磁石70とシフト用センサ44Lとの間では、左側磁石後部70L1が図5(C)に示される位置に変位する途中において、左側磁石後部70L1とシフト用センサ44Lの全体とが対向配置される。そして、この後に、左側磁石後部70L1が、シフト用センサ44Lに対して離間するように後側へ変位して、シフト用センサ44Lの一部と対向配置される。これにより、シフト用センサ44Lのオン信号を出力している状態が維持される(図6(B)参照)。
一方、磁石70とシフト用センサ44Rとの間では、右側磁石前部70R2が図5(C)に示される位置に変位する途中において、右側磁石前部70R2とシフト用センサ44Rの全体とが対向配置される。そして、この後に、右側磁石前部70R2がシフト用センサ44Rに対して離間するように前側且つ左側へ変位する。さらに、図5(C)に示される位置では、右側磁石前部70R2がシフト用センサ44Rに対して前側且つ左側に配置されて、右側磁石前部70R2とシフト用センサ44Rとの対向配置状態が解除される。すなわち、磁石70が、図5(A)に示される位置から図5(C)に示される位置へ回転する間において、右側磁石前部70R2が平面視でシフト用センサ44Rを横切るように回転(変位)する。これにより、シフト用センサ44Rの検出信号がオン信号からオフ信号に切替わる(図6(B)参照)。
すなわち、図6(B)に示されるように、図5(C)に示される状態では、セレクト用センサ42及びシフト用センサ44L、44Rの検出信号の組合せが、図5(A)に示される状態と同じ状態になる。
この状態における磁石70とセレクト用センサ42との間では、右側磁石後端部70R3がセレクト用センサ42に対して離間するように前側へ変位するが、右側磁石後端部70R3がセレクト用センサ42の一部と対向配置されている。このため、セレクト用センサ42のオン信号を出力している状態が維持される(図6(B)参照)。
一方、磁石70とシフト用センサ44Lとの間では、左側磁石後部70L1が、後側へ変位して、シフト用センサ44Lに対して後側に配置される。このため、左側磁石後部70L1とシフト用センサ44Lとの対向配置状態が解除される。すなわち、磁石70が、図1(A)に示される位置から図5(D)に示される位置へ回転する間において、左側磁石後部70L1が平面視でシフト用センサ44Lを横切るように回転(変位)する。これにより、シフト用センサ44Lの検出信号がオン信号からオフ信号へ切替わる(図6(B)参照)。
また、磁石70とシフト用センサ44Rとの間では、右側磁石前部70R2が、シフト用センサ44Rに対して前側且つ左側へさらに変位して、右側磁石前部70R2とシフト用センサ44Rとの対向配置していない状態が維持される。これにより、シフト用センサ44Rのオフ信号を出力している状態が維持される(図6(B)参照)。
すなわち、図5(D)に示される状態では、セレクト用センサ42及びシフト用センサ44L、44Rの検出信号の組合せが、図1(A)に示される状態と同じ状態になる。
この状態における磁石70とセレクト用センサ42との間では、右側磁石後端部70R3が、平面視で、セレクト用センサ42に対して前側に配置される。このため、右側磁石後端部70R3とセレクト用センサ42との対向配置状態が解除されて、セレクト用センサ42の検出信号がオン信号からオフ信号に切替わる(図6(A)参照)。
また、磁石70とシフト用センサ44Lとの間では、左側磁石後部70L1がシフト用センサ44Lに対して後側へさらに変位して、シフト用センサ44Lが、平面視で、左側磁石後部70L1と左側磁石前部70L2との間に配置される。これにより、シフト用センサ44Lのオフ信号を出力している状態が維持される(図6(A)参照)。
また、磁石70とシフト用センサ44Rとの間では、右側磁石前部70R2がシフト用センサ44Rに対して前側且つ左側へさらに変位して、シフト用センサ44Rが、平面視で、右側磁石後部70R1と右側磁石前部70R2との間に配置される。これにより、シフト用センサ44Rのオフ信号を出力している状態が維持される(図6(A)参照)。
これにより、シフト用センサ44L、44Rの何れかの検出信号をオン信号に切替えることで、「N」位置に対してシフト方向に互いに離間した「R」位置又は「D」位置へのシフトレバー20の操作を検出することができる。
すなわち、例えば、仮に、図5(A)に示される状態において、シフト用センサ44Rの検出信号をシフト用センサ44Lよりも先に切替える構成にした場合には、これらセンサの検出信号の組合せが、「L」位置におけるセンサの検出信号の組合せと同じになる。このため、シフトレバー20の「H」位置から「N」位置への操作時に、操作位置の誤検出を起こす可能性がある。
これに対して、本実施の形態では、上述のように、シフトレバー20の「H」位置から「N」位置への操作過程における、セレクト用センサ42及びシフト用センサ44L、44Rの検出信号の組合せが、シフトレバー20の各シフト位置におけるこれらセンサの組合せと、異なる組合せに設定されている。これにより、シフト用センサ44L、44Rの故障判断を行うために、シフトレバー20のセレクト方向への操作時に、シフト用センサ44L、44Rの検出信号を切替える構成にした場合でも、シフトレバー装置10における操作位置の誤検出を防止することができる。
また、同様に、シフト用センサ44L、44Rのそれぞれを、複数備えた構成にしてもよい。この場合には、複数のシフト用センサ44L(44R)を、シフト用センサ44L(44R)の幅方向に並ぶように群として構成してもよい。
これにより、シフトレバー装置10におけるシフトレバー20のシフト位置の検出精度を高くすることができる。
また、これらセンサ(セレクト用センサ42、シフト用センサ44L、44R)のそれぞれを複数備えた構成にすることで、それぞれのセンサの内の1つが仮に故障した場合でも、故障していない残りのセンサの検出信号の組合せから、シフトレバー20のシフト位置を判断することができる。
なお、セレクト用センサ42及びシフト用センサ44L、44Rを複数備えた構成にする場合には、複数のセレクト用センサ42及びシフト用センサ44L、44Rに対応して、磁石70及びホルダ60の形状を適宜変更してもよい。
12 ケース
14 ケース本体
16 ガイドプレート
18 案内孔
18A セレクト通路
18B 第1シフト通路
18C 第2シフト通路
20 シフトレバー(操作部材)
20A ボール部
22 シフトノブ
24 操作力伝達部
24A ボール部
30 ポジションセンサ
32 ハウジング
34 ガイド突起
36 段差部
38 枠部
38A 基板収容部
40 基板
42 セレクト用センサ(第1の検出体)
44L シフト用センサ(第2の検出体)
44R シフト用センサ(第2の検出体)
50 スライダ
50A 切欠部
52 支持部
52A 支持孔
54 スライド孔
60 ホルダ
62 ホルダ本体
62A 第1ホルダ部
62B 第2ホルダ部
62C 第3ホルダ部
62D 保持部
64 回動軸
64A 縮径部
66 操作力入力部
70 磁石(被検出体)
70L 左側磁石部
70L1 左側磁石後部(故障検出部)
70L2 左側磁石前部
70R 右側磁石部
70R1 右側磁石後部
70R2 右側磁石前部(故障検出部)
70R3 右側磁石後端部
80 制御部
L1 基準線
L2 中心線
Claims (9)
- 第1方向、及び該第1方向に交差する第2方向に、操作可能に構成された操作部材と、
前記操作部材が前記第1方向に操作されたときの前記操作部材の操作位置を検出するための検出信号を出力する第1の検出体と、
前記操作部材が前記第2方向に操作されたときの前記操作位置を検出するための検出信号を出力する第2の検出体と、
前記操作部材の操作に連動して前記第1の検出体及び前記第2の検出体に対して相対変位すると共に、前記第1の検出体及び前記第2の検出体との相対位置に応じて、前記第1の検出体及び前記第2の検出体の検出信号を切替えさせる被検出体と、
を備え、
前記操作部材が前記第1方向に操作されたときには、
前記第1の検出体の検出信号が、操作前の検出信号に対して切替わり、
前記第2の検出体の検出信号が、操作途中において操作前の検出信号に対して切替わると共に、操作完了手前において操作前の検出信号に再び切替わる操作装置。 - 前記操作部材が、車両のシフト位置を変更するシフトレバーである請求項1に記載の操作装置。
- 前記操作位置が、
非操作時に前記シフトレバーが位置する基本位置と、
駆動系のシフト位置である駆動シフト位置と、
を含んでおり、
前記シフトレバーを前記基本位置から前記第1方向へ操作させ且つ前記第1方向への操作後に前記第2方向へ操作させることで、前記シフトレバーが前記駆動シフト位置に配置される請求項2に記載の操作装置。 - 前記操作位置は、前記基本位置に対して前記第1方向一方側に設定された分岐位置を有し、
前記駆動シフト位置は、前記分岐位置に対して第2方向一方側に設定されたリバース位置と、前記分岐位置に対して第2方向他方側に設定されたドライブ位置と、を有しており、
前記シフトレバーが前記基本位置から前記第1方向一方側へ操作されることで、前記分岐位置に前記シフトレバーが配置され、
前記シフトレバーが前記分岐位置から前記第2方向一方側へ操作されることで、前記リバース位置に前記シフトレバーが配置され、
前記シフトレバーが前記分岐位置から前記第2方向他方側へ操作されることで、前記ドライブ位置に前記シフトレバーが配置される請求項3に記載の操作装置。 - 前記操作位置は、非駆動系のシフト位置である非駆動シフト位置を含んでおり、
前記非駆動シフト位置が前記分岐位置である請求項4に記載の操作装置。 - 前記第1の検出体及び前記第2の検出体は、前記被検出体との相対位置に応じて、オン信号又はオフ信号を出力し、
前記操作位置が前記基本位置及び前記非駆動シフト位置のときには、前記第2の検出体がオフ信号を出力する請求項5に記載の操作装置。 - 前記第2の検出体は、一対の検出体で構成されており、
前記操作位置がドライブ位置のときには、一方の前記第2の検出体がオフ信号を出力し、他方の前記第2の検出体がオン信号を出力し、
前記操作位置がリバース位置のときには、一方の前記第2の検出体がオン信号を出力し、他方の前記第2の検出体がオフ信号を出力する請求項6に記載の操作装置。 - 前記シフトレバーの基本位置から前記第1方向への操作途中における前記第1の検出体と前記第2の検出体との検出信号の組合せが、前記非駆動シフト位置及び前記駆動シフト位置における前記第1の検出体と前記第2の検出体との検出信号の組合せと異なる組合せに設定されている請求項7に記載の操作装置。
- 前記被検出体は、第2の検出体の故障を検出するための故障検出部を有しており、
前記操作部材が前記第1方向に操作されたときには、
前記故障検出部が前記第2の検出体に対して接近して、前記第2の検出体の検出信号が操作前の検出信号に対して切替わり、前記第2の検出体の検出信号の切替え後に、前記故障検出部が前記第2の検出体に対して離間して、前記第2の検出体の検出信号が操作完了手前において操作前の検出信号に再び切替わる請求項1に記載の操作装置。
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