JP7022913B2 - レバー入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両のシフトレバー等のレバー入力装置に関する。

従来、レバー入力装置として、例えば、特許文献１に示すストークスイッチが知られている。このストークスイッチは、操作レバー、及び、この下端面に対向して配置される電磁ブレーキを備えている。この下端面は、略半球状であって、アーマチュアが取り付けられている。電磁ブレーキは、アーマチュアに対向するヨークと、ヨークに巻回された電磁コイルとによって構成されている。

このストークスイッチでは、操作レバーの揺動操作に伴って、アーマチュアがヨークの端面上を移動する。そして、揺動された操作レバーが所定の角度に達すると、電磁コイルに通電している。これにより、アーマチュアがヨークに吸引されて、操作レバーの動きにブレーキをかけている。

特開２００４－３２６１６３号

上述した特許文献１のストークスイッチでは、揺動された操作レバーの角度によっては、ヨークがアーマチュアの外側へはみ出してしまうため、ヨークとアーマチュアとの接触面積が減少し、ブレーキ力が低下してしまう。一方、ブレーキ力を維持するために、ヨークをアーマチュアの可動範囲まで広げると、ストークスイッチが大型化してしまう。

そこで本発明は、大型化を抑制しつつ、レバーの変位に対する規制力をより確実に生じさせることができるレバー入力装置を提供することを目的とする。

本発明に係るレバー入力装置は、傾倒又は平行移動して変位するレバーと、レバーの変位を検出する検出部と、レバーの変位を規制する規制部と、を備え、規制部は、通電により励磁するコイルと、一方向側に開口部を有し且つコイルを収容する収容部を有するヨークと、ヨークの開口部を覆うように配置された磁性板と、磁性板のヨーク側と反対側の平面状の第１主面上に、摺動可能に積層された平面状の第２主面を有し、且つ、レバーに連結されて、レバーの変位に連動して移動するアーマチュアと、を有し、アーマチュアは、磁性板の外周縁内に配置され、レバーの変位に応じて磁性板の外周縁内を移動するように構成されている。

これにより、レバーの変位に応じてアーマチュアが移動しても、アーマチュアは磁性板の外周縁内に配置されるため、アーマチュアが磁性板の外側へはみ出さず、これらの接触面積が減少せずに、これらの間の磁力によってレバーの変位を規制することができる。このため、ヨークをアーマチュアの可動範囲まで広げずに、レバー入力装置の大型化を抑制しつつ、レバーの変位に対する磁力（規制力）をほぼ一様にかつより確実に生じさせることが可能となる。

レバー入力装置では、アーマチュア及び磁性板のうち少なくとも一方は、電磁軟鉄から成っていてもよい。これによれば、通電によりコイルから発生した磁力によってアーマチュアは磁性板に吸着され、レバーの変位が規制される。これに対し、通電が停止された非通電時には、残留磁気による比較的小さな残磁力（以降、残磁力と記載する。）が生じる。これにより、レバーを操作していないときに、振動等によってレバーに位置ずれが生じるのを、残磁力により抑制することができる。さらに、上記の通り電磁軟鉄に生じる残磁力は小さいので、アーマチュアを移動させるのに必要な力は小さくて済むため、アーマチュアに取り付けられたレバーを容易に変位させて操作することができ、操作性の良好なものにすることができる。

レバー入力装置では、アーマチュアの厚み寸法は、磁性板の厚み寸法よりも大きくてもよい。これによれば、ヨーク、磁性板及びアーマチュアにより構成される磁気回路において、磁束が磁性板にとどまらずに、アーマチュアまで至る。このため、磁性板とアーマチュアとの間に大きな磁力を生じさせ、アーマチュアの変位をより確実に規制することができる。

レバー入力装置では、磁性板の第１主面及びアーマチュアの第２主面の各表面粗さは、算術平均高さＳａが１０μｍ以下であってもよい。これによれば、磁性板とアーマチュアとの間の隙間を均一且つ小さくすることができるため、磁力によるこれらの吸着力をより大きくしつつ、これらの積層方向に直交する方向において吸着力を一様にすることができる。よって、アーマチュアの変位をより確実に規制することが可能になる。

レバー入力装置では、レバーは軸方向の途中に支点を有し、且つ、支点に対して傾倒するよう変位し、アーマチュアは、レバーの軸方向においてヨークよりも支点から離れて配置されていてもよい。これにより、ヨークよりも支点から離れたアーマチュアの移動を規制し易く、レバー入力装置の上下方向の寸法を小さくしてコンパクトな構造とすることができる。

レバー入力装置では検出部は、検出部は、レバーの軸方向においてアーマチュアよりも支点から離れて配置されていてもよい。これによれば、支点と検出部との間の長さが支点とアーマチュアとの間の長さよりも長いことにより、アーマチュアの変位量よりも検出部におけるレバーの変位量が増大されるため、レバーの変位の検出精度の向上が図られる。

本発明によれば、大型化を抑制しつつ、レバーの変位に対する規制力をより確実に生じさせることができるレバー入力装置を提供することが可能である。

図１は、本発明の実施の形態１に係るレバー入力装置の外観構成を示す斜視図である。 図２（ａ）は、図１のレバー入力装置を上側から視た図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のレバー入力装置を後側から視た図である。 図３は、図２（ｂ）のレバー入力装置のIII－III線で切断した断面図である。 図４は、レバー入力装置の分解斜視図である。 図５は、規制部を示す斜視図である。 図６（ａ）は、レバーがＤポジションに位置しているレバー入力装置を上側から視た図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のレバー入力装置を後側から視た図である。 図７は、図６（ｂ）のレバー入力装置のVII－VII線で切断した断面図である。 図８（ａ）は、本発明の実施の形態２に係るレバー入力装置を上側から視た図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）のレバー入力装置のVIII－VIII線で切断した要部断面図である。 図９（ａ）は、レバーが変位しているレバー入力装置を上側から視た図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のレバー入力装置のIX－IX線で切断した要部断面図である。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１に係るレバー入力装置１０の好ましい実施の形態について、当該レバー入力装置１０を車両のシフト装置に適用した場合を例にして説明する。

（レバー入力装置の構成）
図１に示すように、レバー入力装置１０は、直方体形状の筐体２０、及び、筐体２０から突出するレバー３０を備えている。筐体２０は、ケース２１、ハウジング２２、カバー２３及びベゼル２４により構成されており、ケース２１、ハウジング２２、カバー２３及びベゼル２４はこの順で積層されている。この積層方向を上下方向としてレバー入力装置１０は配置されている。但し、レバー入力装置１０の配置はこの方向に限定されない。

なお、以下の説明では、直方体形状を成す筐体２０の短辺に沿った方向を左右方向といい、筐体２０の長辺に沿った方向を前後方向という。また、レバー３０は、操作されていない無負荷状態では、その軸心が上下方向に向けられている。

本実施の形態に係るレバー入力装置１０は、操作者の操作によってレバー３０を前後左右に変位させて傾けることができる。図１では、レバー３０がＨポジション（ホーム・ポジション）に位置する状態を示している。そして、このＨポジションを含めて５つのポジションの間で位置を切り替え可能になっている（ベゼル２４の上面の模式図参照）。

例えば、レバー３０は、Ｈポジションとその後方のＭポジション（マニュアル・ポジション）との間で変位可能であり、Ｈポジションとその左側のＮポジション（ニュートラル・ポジション）との間でも変位可能となっている。さらに、レバー３０は、Ｎポジションとその前方のＲポジション（リア・ポジション）との間で変位可能であり、Ｎポジションとその後方のＤポジション（ドライブ・ポジション）との間でも変位可能となっている。

なお、レバー３０は、所定の軸線Ａを中心にして、この軸線Ａに沿った第１方向に傾倒可能であり、かつ、軸線Ａに直交した方向である第２方向の軸線Ｂにも傾倒可能に構成されている。そして、図１に示したレバー入力装置１０では、軸線Ａを前後方向に沿うように設定している。そのため、上述の第１方向は前後方向に一致し、第２方向は左右方向に一致している。

次に、レバー入力装置１０の詳細な構成について、図２（ａ）～図４を参照して説明する。

レバー３０は、軸心が上下方向の延びる円柱の棒形状を成し、操作部３１、第１球状部３２及び第２球状部３３が設けられている。操作部３１は、操作者に把持される部分であって、第１球状部３２よりも上方に配置されている。第１球状部３２はレバー３０の中央に配置され、第２球状部３３は第１球状部３２よりも下方に配置されている。第１球状部３２の径は第２球状部３３の径よりも大きく、第２球状部３３は操作部３１の径よりも大きく形成されている。

また、レバー３０の下部には、レバー３０の軸心に沿って延びる第１収容穴３４が設けられている。第１収容穴３４はレバー３０の下端に開口し、第１収容穴３４にバネ３５及びプランジャ３６が収容されている。

プランジャ３６は、円筒状であって、内部に第２収容穴３７を有し、先端にピン先３８を有している。プランジャ３６は、ピン先３８と反対側の基端側からレバー３０の第１収容穴３４に挿入されている。これにより、第２収容穴３７と第１収容穴３４とが連通して一体的な空間を形成し、この空間に、軸心方向に長寸を成すコイル状のバネ３５が収容されている。また、ピン先３８が第１収容穴３４から下方へ突出し、ピン先３８は先端ほど細くなる円錐状を成している。

ケース２１は、上部が開口する直方体形状であって、底部（ケース底部２１ａ）、及び、ケース底部２１ａから上方へ立設する側壁（ケース側壁２１ｂ）を有している。このケース２１の上方に配置されるハウジング２２は、ケース側壁２１ｂから上方へ延びるように拡がる側壁（ハウジング側壁２２ａ）を有している。

ハウジング側壁２２ａは、上部開口及び下部開口を有し、軸心に直交する断面が矩形状の筒状を成している。ハウジング側壁２２ａの下端はケース側壁２１ｂの上端に接続されて、ハウジング側壁２２ａ及びケース側壁２１ｂは一体になってレバー入力装置１０の側壁を形成している。

ハウジング２２は、ハウジング側壁２２ａにより囲まれる内部空間を有しており、この内部空間にはレバー３０の変位を規制する規制部４０、レバー３０を傾倒可能に支持する第１円筒部２２ｂが設けられている。なお、規制部４０の詳細については、後述する。

第１円筒部２２ｂは、軸心が上下方向に延びており、支持板２２ｃにより支持されている。支持板２２ｃは、上下方向に直交する方向に拡がる平板状を成し、外周端がハウジング側壁２２ａの内面に接続され、内周端が第１円筒部２２ｂの外周面に接続されている。これにより、第１円筒部２２ｂはハウジング２２に固定されている。また、第１円筒部２２ｂ内にはソケット２５が配置されている。

ソケット２５は、上下方向に軸心を向けた略円筒状を成しており、下端から上方へ延びる複数のスリットが設けられている。スリットが伸縮することにより、ソケット２５は、縮径及び拡径可能である。このソケット２５内にレバー３０の第１球状部３２が挿入されると、ソケット２５は第１球状部３２と第１円筒部２２ｂとの間において、内周面が第１球状部３２に沿って変形し、第１円筒部２２ｂに対して第１球状部３２を保持する。これにより、ソケット２５は球面軸受として、レバー３０が軸方向の途中の第１球状部３２を支点として、前後左右を含めて支持範囲内で傾倒自在に変位可能となる。

ハウジング２２の上側開口はカバー２３により覆われており、カバー２３はハウジング２２に第１ビス２７により固定されている。カバー２３は、前後方向に長寸の矩形状を成し、その略中央部分には円形状のカバー孔２３ａが貫通して形成されている。カバー孔２３ａは、中心がハウジング２２の第１円筒部２２ｂの軸心に一致し、上下方向においてハウジング２２の第１円筒部２２ｂに重なるように配置されている。カバー孔２３ａには、第１円筒部２２ｂ内に配置される第１球状部３２よりも上方のレバー３０が挿入されている。

カバー２３のカバー孔２３ａ上に、キャップ２６が配置されている。キャップ２６は、円盤形状であって、中心が上方へ突出する曲面により形成されている。キャップ２６には、中心に円形状の孔（キャップ孔２６ａ）が設けられており、キャップ孔２６ａはキャップ２６を貫通し、上下方向にカバー孔２３ａに重なるように配置され、径がカバー孔２３ａの径よりも小さく形成されている。このため、キャップ孔２６ａにレバー３０が挿入され、レバー３０が傾けられても、キャップ２６は、レバー３０とカバー孔２３ａとの隙間を覆うことができる。

ベゼル２４は、前後方向に長寸の矩形状を成し、キャップ２６及びカバー２３を覆っている。ベゼル２４には、略中央部分に円形状の孔（ベゼル孔２４ａ）が貫通して形成されており、ベゼル孔２４ａにはレバー３０が挿入されている。レバー３０のうち、ベゼル孔２４ａから上方へ突出している部分は、筐体２０の外部において操作者によって把持され操作可能になっており、操作部３１を構成する。

ケース２１内には、レバー３０の操作に対する手応え（節度感）を付与する節度部２９、及び、レバー３０の変位を検出する検出部５０が収容されている。検出部５０は、第１基板５１、第２基板５２、スライダ５３、アーム５４、マグネットホルダ５５、及び、マグネット体５６を有している。

節度部２９は、ケース２１のケース底部２１ａの略中央部分に配置され、ケース底部２１ａよりも肉厚のブロック状を成しており、その上面には凹部２９ａが形成されている。凹部２９ａの内面には、左右方向及び前後方向へ延びる節度溝が形成されており、レバー３０はこの節度溝に案内されることで上述の５つのポジション間で変位することができる。

スライダ５３は、ハウジング２２の支持板２２ｃよりも下方において上下方向に直交する方向に拡がるように、前後方向に長寸の矩形板状を成し、ケース２１内に前後方向に移動可能に収納されている。

スライダ５３の前部分には、左右方向に長寸の長円孔５３ａが貫通して形成されている。この長円孔５３ａは、節度部２９及び第１円筒部２２ｂと上下方向に重なるように位置している。また、スライダ５３の後部分には、左右方向に長寸の矩形孔５３ｂが貫通して形成されている。この矩形孔５３ｂには、マグネットホルダ５５が配設されている。

マグネットホルダ５５は横長の直方体形状を成している。マグネットホルダ５５の左右方向寸法は矩形孔５３ｂの方が大きく、マグネットホルダ５５は矩形孔５３ｂに案内されて左右方向に変位することができる。一方、矩形孔５３ｂは、マグネットホルダ５５と前後方向寸法がほぼ等しく、マグネットホルダ５５の前後方向の位置ずれ（姿勢のずれ）は矩形孔５３ｂによって規制される。

スライダ５３の上方にはアーム５４が配設されている。アーム５４は、前後方向に長寸の板状を成し、第１支持孔５４ａ及び第２支持孔５４ｂが貫通して形成されている。第１支持孔５４ａ及び第２支持孔５４ｂは、互いに間隔を空けて前後方向に並んで配置されている。第１支持孔５４ａは円形状であるのに対し、第２支持孔５４ｂは前後方向に長寸の長円を成している。第１支持孔５４ａ及び第２支持孔５４ｂには、スライダ５３の上面に立設された第１枢軸５３ｃ、及び、マグネットホルダ５５の上面に立設された第２枢軸５５ａがそれぞれ挿通されている。これにより、アーム５４は、第１枢軸５３ｃを中心にして後部分が左右方向に揺動可能にスライダ５３に取り付けられている。

また、アーム５４の前部分には第２円筒部５４ｃが貫通して形成されており、第２円筒部５４ｃにレバー３０の第２球状部３３が挿入されている。従って、レバー３０が第２円筒部５４ｃ内で左右方向に変位すると、これに伴ってアーム５４が第１枢軸５３ｃを中心に左右方向に揺動する。その変位がアーム５４及びマグネットホルダ５５を介して伝達され、マグネットホルダ５５に保持されたマグネット体５６も左右に変位する。

スライダ５３の下方には、第１基板５１が配設されている。第１基板５１は、前後方向に長寸の矩形板状を成し、上下方向に直交する方向へ拡がるようにケース２１に固定されている。

第１基板５１の前部上面にはホールＩＣ等から成る少なくとも一つ以上の磁気センサ５７が設けられている。磁気センサ５７は、マグネットホルダ５５に保持されたマグネット体５６に対して下方から対向して位置し、マグネット体５６の磁気を検出する。これにより、マグネット体５６は、検出素子である磁気センサ５７により検出される被検出素子である。

第２基板５２は、前後方向に長寸の矩形板状を成し、左右方向に直交する方向へ拡がるようにケース２１に固定されている。第２基板５２には、マイクロコンピュータ等から成る制御部５２ａが設けられている。制御部５２ａは、第１基板５１の磁気センサ５７と電気的に接続されていると共に、例えば、車両本体の制御装置等の外部機器に電気的に接続されている。これにより、制御部５２ａは、磁気センサ５７に基づいた信号を外部機器に出力する。

（規制部の構成）
規制部４０は、所謂、電磁ブレーキであり、コイル４１、ボビン４２、ヨーク４３、磁性板４４及びアーマチュア４５を有している。ヨーク４３、磁性板４４及びアーマチュア４５がこの順で積層されており、この積層方向が上下方向に沿うように規制部４０はハウジング２２内に配置されている。

ボビン４２は、樹脂等の非磁性材料から成り、円筒状であって、円筒状の孔（ボビン孔４２ａ）が中心に設けられている。コイル４１は、ボビン４２の外周面に巻き付けられており、外部電源からの通電により励磁する。

ヨーク４３は、焼結鉄等の磁性材料から成り、下部が有底で上部が開口する略円筒状である。つまり、ヨーク４３は、環状底部４３ａ、環状底部４３ａの内周縁から上方に立ち上がる内周壁４３ｂ、環状底部４３ａの外周縁から上方に立ち上がる外周壁４３ｃを有している。内周壁４３ｂ及び外周壁４３ｃは、円筒状であって、同軸心状に配置されている。

ヨーク４３において、この環状底部４３ａ、内周壁４３ｂ及び外周壁４３ｃは、これらにより取り囲まれる窪み４６ａにコイル４１を収容する収容部４６を構成している。収容部４６は一方向側（上側）部に開口部４６ｂを有し、窪み４６ａは円筒状を成している。この開口部４６ｂから窪み４６ａにコイル４１及びボビン４２が収容されている。収容部４６の上端と、窪み４６ａに収容されたボビン４２の上端とは、ほぼ同じ高さにあり、略面一になるように配置されている。

ヨーク４３の中央において、内周壁４３ｂの内側に円柱状の孔（ヨーク孔４３ｄ）が設けられている。ヨーク孔４３ｄには、ハウジング２２の第１円筒部２２ｂが嵌められている。これにより、ヨーク４３は、ヨーク孔４３ｄの周囲を取り囲む内周壁４３ｂが第１円筒部２２ｂの外周面に沿って、ハウジング２２に固定されている。

ヨーク４３には、外周壁４３ｃから径方向の外側へ突出するフランジ４３ｅが設けられている。例えば、３つのフランジ４３ｅが、外周壁４３ｃの周方向に均等な間隔を空けて配置され、フランジ４３ｅには挿通孔が設けられている。第２ビス４７を挿通孔に通し、ハウジング２２の支持板２２ｃに設けられた孔に螺合されることにより、環状底部４３ａが支持板２２ｃ上に載り、ヨーク４３はハウジング２２に固定される。

ハウジング２２には、支持板２２ｃの上面から上方へ立ち上がる突起２２ｄが設けられている。例えば、３つの突起２２ｄが、第１円筒部２２ｂの周囲を取り囲むように、周方向に均一な間隔を空けながら配置されている。複数の突起２２ｄの間のスペースに磁性板４４が嵌められる。これにより、磁性板４４は、上下方向に対して直交する方向への移動が規制される。

磁性板４４は、鉄及び電磁軟鉄等の磁性材料から成る。このため、コイル４１に通電されると、コイル４１に発生する磁束がヨーク４３を通り、ヨーク４３の上端に集束し、上端に積層された磁性板４４を吸着する。この磁力により、磁性板４４はヨーク４３に強力に保持される。また、通電後においても、残磁力によって、磁性板４４はヨーク４３に比較的小さい吸着力で保持される。なお、磁性板４４には、Ｎｉメッキ及びＣｒメッキ等の表面処理が施されていてもよい。

磁性板４４は環状の平板により形成され、磁性板４４の中央に円形状の孔（磁性板孔４４ａ）が設けられ、この磁性板孔４４ａにレバー３０が挿通されている。磁性板孔４４ａは、上下方向においてヨーク孔４３ｄと重なるように配置されている。

磁性板孔４４ａの周囲を取り囲む磁性板４４の内周縁は、ヨーク４３のヨーク孔４３ｄの周囲を取り囲む内周壁４３ｂの内周縁に一致又はやや小さい。また、磁性板４４の内周縁の周囲を取り囲む外周縁は、ヨーク４３の内周壁４３ｂの周囲を取り囲む外周壁４３ｃの外周縁に一致又はやや大きく、磁性板４４はヨーク４３上に積層されている。このため、磁性板４４はヨーク４３の上端及び収容部４６の開口部４６ｂを覆っている。

アーマチュア４５は、磁性板４４においてヨーク４３側と反対側の面（上面）上に積層され、環状の平板であって、中央に円形状の孔（アーマチュア孔４５ａ）が設けられている。このアーマチュア孔４５ａには、ダンパー４８を介してレバー３０が挿入されている。

ダンパー４８は、ゴム等の弾性材料から成り、円筒状であって、円柱状の孔（ダンパー孔４８ａ）が中心に形成されている。ダンパー孔４８ａの周囲を取り囲む内周面は内側に突出した環状の突状部４８ｂが設けられ、突状部４８ｂは周方向に延びている。この内周面を取り囲む外周面には内側に窪む環状の溝状部４８ｃが設けられ、溝状部４８ｃは周方向に延びている。この溝状部４８ｃにアーマチュア４５の内周端が嵌められ、ダンパー孔４８ａにレバー３０が挿通されると、突状部４８ｂがレバー３０に当接する。

これにより、レバー３０が突状部４８ｂにより支えられ、突状部４８ｂに沿って容易に傾倒することができる。また、ダンパー４８が変形することにより、レバー３０の傾倒操作による弧状の動きが平面的な動きに変換されるため、アーマチュア４５は磁性板４４の平面上をスムーズに摺動することができ、レバー３０の操作性に優れる。

このようにして、レバー３０は、ダンパー４８を介してアーマチュア４５に連結されている。このため、アーマチュア４５は、レバー３０の操作による変位に連動して磁性板４４上を移動する。

アーマチュア４５は、電磁軟鉄等の磁性材料から成る。このため、コイル４１に通電されると、コイル４１により発生した磁束が、ヨーク４３、磁性板４４及びアーマチュア４５を通り磁気回路が形成される。これにより、レバー３０の傾倒に応じて磁性板４４上を移動するアーマチュア４５は、この磁力によって磁性板４４に吸着されて停止し、レバー３０の移動が規制される。

なお、電磁軟鉄は鉄等に比べ残磁力が少なく、アーマチュア４５は、残磁力が磁性板４４の残磁力以下である。このため、コイル４１への通電が停止された後であっても、アーマチュア４５に残る磁力が小さい。よって、磁性板４４上においてアーマチュア４５を移動させるために大きな力を要せず、アーマチュア４５が取り付けられるレバー３０の操作性を阻害しない。

また、アーマチュア４５の残磁力により、比較的小さい吸着力でアーマチュア４５が磁性板４４に保持されている。このため、車両の走行中等であっても、アーマチュア４５が磁性板４４から浮き上がり難く、アーマチュア４５と磁性板４４との衝突音が生じ難い。

アーマチュア孔４５ａの周囲を取り囲むアーマチュア４５の内周縁の径（内径）は、磁性板孔４４ａの周囲を取り囲む磁性板４４の内周縁の径（内径）よりも小さい。また、アーマチュア４５は、レバー３０の変位に応じたアーマチュア孔４５ａの可動範囲が磁性板孔４４ａ以内になる寸法（内径）を有している。これにより、アーマチュア４５は、アーマチュア孔４５ａが磁性板孔４４ａからはみ出すことなく磁性板孔４４ａ上を移動し、アーマチュア４５の内周縁は磁性板４４の内周縁以内に位置する。

また、内周縁の周囲を取り囲むアーマチュア４５の外周縁の径（外径）は、磁性板４４の外径よりも小さい。つまり、アーマチュア４５は磁性板４４の外周縁内に配置されている。また、アーマチュア４５は、レバー３０の変位に応じて磁性板４４の外周縁内を移動するように、磁性板４４の上面（第１主面４４ｂ）の法線方向（上下方向）から視たときの寸法が設定されている。これにより、アーマチュア４５は磁性板４４の外周縁からはみ出すことなく磁性板４４上を移動し、アーマチュア４５の外周縁は磁性板４４の外周縁以内に位置する。

このため、アーマチュア４５と磁性板４４との接触面積は、アーマチュア４５が移動しても変化せずに、一定である。よって、レバー３０の傾倒に応じてアーマチュア４５が変位しても、アーマチュア４５と磁性板４４との接触面積が減少することがなく、この間の吸着力（磁力）の低下を低減することができ、一様に吸着力を発生させることができる。よって、ヨーク４３を大型化することなく、レバー３０の操作規制をより確実に行うことができる。

磁性板４４の上面（第１主面４４ｂ）と、これに対向するアーマチュア４５の下面（第２主面４５ｂ）は平面かつ平滑に形成されている。例えば、磁性板４４の第１主面４４ｂ及びアーマチュア４５の第２主面４５ｂの表面粗さは、算術平均高さＳａが、１０μｍ以下であって、好ましくは、１μｍ以下である。よって、対向するアーマチュア４５の第２主面４５ｂ及び磁性板４４の第１主面４４ｂは平面であって、平滑に形成されているため、これらの間の隙間を均一に小さく抑えることができる。よって、この間の磁力による吸着力を増加すると共に、均一にすることができ、レバー３０の操作規制をより確実に行うことが可能となる。

アーマチュア４５は、カバー２３により上方から覆われている。カバー２３の下面には、下方へ突出する第１リブ２３ｂ及び第２リブ２３ｃが複数、設けられている。第１リブ２３ｂは第２リブ２３ｃを挟んでカバー孔２３ａ側と反対側に設けられており、第１リブ２３ｂ及び第２リブ２３ｃはカバー孔２３ａを中心に円周上に配置されている。第１リブ２３ｂの下端は、磁性板４４の第１主面４４ｂに当接して、磁性板４４を上下方向に固定している。第２リブ２３ｃの下端は、磁性板４４上のアーマチュア４５の上側主面に近接して、アーマチュア４５を上下方向に規制している。但し、磁性板４４及びアーマチュア４５は、通電時及び非通電時においても、磁力により磁性板４４及びヨーク４３に対してそれぞれ吸着されて保持されているため、第１リブ２３ｂ及び第２リブ２３ｃを省略することができる。

上下方向における磁性板４４の寸法（厚み寸法）は、アーマチュア４５の厚み寸法よりも小さい。また、ヨーク４３の厚み寸法は、磁性板４４の厚み寸法及びアーマチュア４５の厚み寸法よりも大きく、磁性板４４の厚み寸法とアーマチュア４５の厚み寸法とを合計した厚み寸法とほぼ等しい。このヨーク４３の厚み寸法は、収容部４６において窪み４６ａを規定する内面と、内面と反対側の外面との間の寸法であって、内周壁４３ｂの径方向の寸法、外周壁４３ｃの径方向の寸法、及び、環状底部４３ａの上下方向の寸法である。これにより、磁気回路を構成するヨーク４３、磁性板４４及びアーマチュア４５において、コイル４１で発生した磁束は、ヨーク４３を通り、磁性板４４だけに収まらず、アーマチュア４５まで至る。よって、アーマチュア４５を磁性板４４に磁力により吸着することができる。

すなわち、磁性板４４が薄いほど、磁束が磁性板４４から漏れるため、アーマチュア４５まで通る磁束量が増え、アーマチュア４５に生じる磁力は大きくなる。反対に、磁性板４４が厚いほど、磁束が磁性板４４から漏れなくなるため、アーマチュア４５まで通る磁束量が減少し、アーマチュア４５に生じる磁力は小さくなる。

また、このような磁気回路において、磁性板４４とアーマチュア４５とが重なった積層部分は、ヨーク４３の厚みとほぼ等しい厚みとする。これによって、積層部分を流れる磁束量は、積層部分からの漏れが少なく、ヨーク４３における磁束量と同等となる。よって、積層部分において、より効率的で、より大きな磁力を発生させることができる。

なお、上記では、積層部分を流れる磁束量をヨーク４３の磁束量と同等にするために、磁性板４４の厚み自体、及び、アーマチュア４５の厚み自体を調整した。ただし、これに限定されず、例えば、磁性板４４及びアーマチュア４５について材質及びメッキ等の表面処理を適宜選択することにより、積層部分を流れる磁束量をヨーク４３の磁束量と同等にするようにしてもよい。

ヨーク４３のヨーク孔４３ｄ内に配置された第１円筒部２２ｂには、傾倒するレバー３０の支点である第１球状部３２が挿入されている。このため、レバー３０の軸方向においてヨーク４３と支点とは同じ位置に配置されている。このため、ヨーク４３、磁性板４４及びアーマチュア４５の順で積層される規制部４０では、軸方向において、アーマチュア４５は磁性板４４よりも支点から離れている。

このように、ヨーク４３のヨーク孔４３ｄ内に第１円筒部２２ｂ、ソケット２５及び第１球状部３２は、軸方向において同じ位置で収納されている。また、アーマチュア４５は、ヨーク４３よりも傾倒支点である第１球状部３２から離れて配置されている。これにより、傾倒支点から離れたアーマチュア４５の移動を規制し易く、レバー入力装置１０の上下方向の寸法を小さくしてコンパクトな構造とすることができる。

レバー３０の初期操作では、レバー３０の傾倒に伴って、アーマチュア４５が変位する前に、アーマチュア４５内のダンパー４８が変形する。このダンパー４８の変形量は小さく、レバー３０の初期操作を検出することは難しい。しかしながら、レバー３０の軸方向において、検出部５０の被検出素子であるマグネット体５６は、アーマチュア４５よりも支点から離れて設けられている。これにより、このダンパー４８の変形量よりもマグネット体５６の変位量が増大されるため、マグネット体５６を磁気センサ５７により検出することによってレバー３０の初期操作を検出することが可能となる。

（レバー入力装置の動作）
レバー入力装置１０では、レバー３０の上部の操作部３１を操作すると、第１球状部３２を中心にして傾倒する。このとき、ピン先３８が節度部２９の節度溝に沿って案内されることにより、レバー３０の操作方向は前後左右の所定方向に規制される。

例えば、図１～図３に示すようにレバー３０がＨポジションにあるとき、図３に示すようにプランジャ３６が節度部２９の凹部２９ａの中央最深部（ディテントセンタ）に位置し、レバー３０は上下方向に沿った姿勢となっている。このとき、アーマチュア４５は、磁性板４４と同心円状に配置され、外周縁が磁性板４４の外周縁内に配置され、内周縁が磁性板４４の内周縁内に配置されている。

そして、図６（ａ）～図７に示すように、Ｈポジションにあるレバー３０は、例えば、操作部３１を左に操作した後、後方に操作することによってＤポジションに切り替えられる。このとき、レバー３０の第２球状部３３は、第１球状部３２を中心にして右側前方へ変位し、これに伴ってスライダ５３及びこれに枢支されたアーム５４も前方へ変位する。ここで、検出部５０のマグネット体５６の位置を磁気センサ５７が検出して、制御部５２ａはＤポジションにレバー３０が操作されたことを判別する。そして、制御部５２ａはコイル４１に通電することにより、磁力が発生し、アーマチュア４５が磁性板４４に吸着されるため、アーマチュア４５が装着されたレバー３０がＤポジションに維持される。

このとき、アーマチュア４５は、中心が磁性板４４の中心よりも左側後方に位置するが、外周縁が磁性板４４の外周縁内に配置され、内周縁が磁性板４４の内周縁内に配置されている。このため、Ｈポジションから最も離れたＤポジションにおいても、アーマチュア４５と磁性板４４との接触面積が変化せず、一定の磁力によりアーマチュア４５及びレバー３０の変位を規制することができる。

また、制御部５２ａは、車両本体の制御装置等から車両の走行状態に関する情報を取得し、走行状態に応じてコイル４１への通電を制御している。例えば、車両が前方へ走行している場合、Ｎポジション等の許容ポジションに変位操作がなされそうになると、この操作に基づく検出部５０からの検出信号に応じて制御部５２ａはコイル４１への通電を停止する。これにより、磁性板４４に対してアーマチュア４５及びレバー３０は変位可能となり、レバー３０はＮポジションへ移動することができる。

一方、前方への走行中に、レバー３０がＲポジション等の禁制ポジションへ変位操作がなされそうになると、この操作にたいする検出部５０の検出信号に応じて制御部５２ａは、コイル４１へ通電する。これにより、コイル４１による磁力によってアーマチュア４５が磁性板４４に吸着されて、レバー３０の変位操作が制限される。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係るレバー入力装置１１０では、図８（ａ）～図９（ｂ）に示すように、レバー１３０は軸方向に直交する方向へスライド（平行移動）して変位する。なお、図８（ａ）～図９（ｂ）では、説明の便宜上、レバー１３０及び規制部１４０以外の図示については省略している。また、レバー１３０の軸方向が上下方向に沿うように、レバー入力装置１１０が配置されているが、レバー入力装置１１０の配置はこれに限定されない。さらに、実施の形態２に係る規制部１４０は、形状が実施の形態１に係る規制部１４０と異なるが、それ以外は同様であって、その具体的な説明は省略する。また、検出部については、スライドするレバー１３０の変位を検出する公知の技術を用いることができる。

ヨーク１４３は、上下方向に直交する断面が矩形状の角筒状であって、中心にヨーク孔１４３ｄが設けられている。ヨーク孔１４３ｄは、上下方向に延びる直方体状であって、レバー１３０が挿通されている。左右方向においてヨーク孔１４３ｄの寸法はレバー１３０の寸法よりも大きく、レバー１３０はヨーク孔１４３ｄを左右方向に変位（スライド）可能である。そして、スライドするレバー１３０は、ヨーク孔１４３ｄを規定するヨーク１４３の内周面に当接し、可動範囲が制限されている。

ヨーク１４３は、底部１４３ａ、内周壁１４３ｂ、外周壁１４３ｃ、及び、これらにより取り囲まれる窪み１４６ａを有している。底部１４３ａ、内周壁１４３ｂ、外周壁１４３ｃにより収容部１４６が構成されており、窪み１４６ａにコイル１４１が収容される。この収容部１４６は上部が開口しており、収容部１４６の上面及び開口を覆うように磁性板１４４がヨーク１４３上に積層されている。

磁性板１４４は、矩形状の平板であって、レバー１３０が挿通される矩形状の磁性板孔１４４ａを中央に有している。磁性板孔１４４ａは、ヨーク孔１４３ｄとサイズが等しく、上下方向においてヨーク孔１４３ｄと重なるように配置されている。

磁性板１４４の上面（第１主面１４４ｂ）と、これに対向するアーマチュア１４５の下面（第２主面１４５ｂ）は平面かつ平滑に形成されている。例えば、磁性板１４４の第１主面１４４ｂ及びアーマチュア４５の第２主面１４５ｂの算術平均高さＳａは、１０μｍ以下であって、好ましくは、１μｍ以下である。

これにより、互いに対向する磁性板１４４の第１主面１４４ｂとアーマチュア１４５の第２主面１４５ｂとの間の隙間をより小さく、且つ、より均一にすることができる。よって、磁性板１４４とアーマチュア１４５との間の磁力を、より大きく、且つ、上下方向に直交する方向において均一化することができる。

アーマチュア１４５は、矩形状の平板であって、レバー１３０が挿通される矩形状のアーマチュア孔１４５ａを中央に有している。左右方向において、アーマチュア孔１４５ａの寸法は磁性板孔１４４ａの寸法よりも小さい。レバー１３０の変位に伴って磁性板１４４上を左右方向に移動するアーマチュア１４５において、アーマチュア孔１４５ａの周囲を取り囲むアーマチュア１４５の内周縁が、磁性板孔１４４ａの周囲を取り囲む内周縁内に配置されるように、アーマチュア１４５の内周縁の寸法が設定される。

また、同様に、アーマチュア１４５の内周縁の周囲を取り囲む外周縁が、磁性板孔１４４ａの内周縁の周囲を取り囲む外周縁内に配置されるように、アーマチュア１４５の外周縁の寸法が設定される。これにより、アーマチュア１４５は、磁性板１４４の外周縁内に配置され、レバー１３０の変位に応じて変位しても磁性板１４４の外周縁内を移動する。このため、アーマチュア１４５と磁性板１４４との接触面積が変化しない。よって、大型化を抑制しつつ、レバー１３０の変位に対する規制力をほぼ一様にかつ確実に生じさせることができる。

なお、上述した実施の形態１及び２で示した構成は一例であり、適宜変更してもよい。例えば、実施の形態１に係るレバー入力装置１０では、アーマチュア４５にダンパー４８を装着したが、装着しなくてもよい。一方、実施の形態２に係るレバー入力装置１１０では、アーマチュア１４５にダンパーを装着していないが、装着してもよい。

また、実施の形態１及び２では、レバー３０、１３０が規制部４０、１４０のヨーク４３、１４３、磁性板４４、１４４及びアーマチュア４５、１４５を挿通し軸心上に配置されることにより、磁性板４４、１４４上をアーマチュア４５、１４５がレバー３０、１３０の変位に連動して移動するように構成した。但し、この構成はこれに限定されない。例えば、レバー３０、１３０を規制部４０、１４０から離れた位置に配置し、レバー３０、１３０とアーマチュア４５、１４５とをリンク機構等で連結して、レバー３０、１３０の操作による変位に連動してアーマチュア４５、１４５が磁性板４４、１４４上を移動する構成としてもよい。

さらに、レバー３０、１３０を軸心が上下方向に延びる円柱の棒形状とした。但し、レバー３０、１３０は、傾倒操作及びスライド操作が可能であれば、多様な形状を適用してもよい。

また、全実施の形態において、アーマチュア４５、１４５及び磁性板４４、１４４のうち少なくとも一方が電磁軟鉄から成っていればよい。これによれば、コイル４１、１４１への通電時にはレバー３０、１３０の操作を規制し、非通電時にはレバー３０、１３０を容易に操作することができる。

本発明は、例えば車両のシフトレバー等のレバー入力装置に適用することができる。

１０ ：レバー入力装置
３０ ：レバー
４０ ：規制部
４１ ：コイル
４３ ：ヨーク
４４ ：磁性板
４４ｂ ：第１主面
４５ ：アーマチュア
４５ｂ ：第２主面
４６ ：収容部
４６ｂ ：開口部
５０ ：検出部
１１０ ：レバー入力装置
１３０ ：レバー
１４０ ：規制部
１４１ ：コイル
１４３ ：ヨーク
１４４ ：磁性板
１４４ｂ ：第１主面
１４５ ：アーマチュア
１４５ｂ ：第２主面
１４６ ：収容部

Claims (5)

1. 傾倒又は平行移動して変位するレバーと、
   前記レバーの変位を検出する検出部と、
   前記レバーの変位を規制する規制部と、を備え、
   前記規制部は、
   通電により励磁するコイルと、
   一方向側に開口部を有し且つ前記コイルを収容する収容部を有するヨークと、
   前記ヨークの前記開口部を覆うように配置された磁性板と、
   前記磁性板の前記ヨーク側と反対側の平面状の第１主面上に、摺動可能に積層された平面状の第２主面を有し、且つ、前記レバーに連結されて、前記レバーの変位に連動して移動するアーマチュアと、を有し、
   前記アーマチュアは、前記磁性板の外周縁内に配置され、前記レバーの変位に応じて前記磁性板の外周縁内を移動するように構成されており、
   前記レバーは軸方向の途中に支点を有し、且つ、前記支点に対して傾倒するよう変位し、
   前記アーマチュアは、前記レバーの軸方向において前記ヨークよりも前記支点から離れて配置されている、レバー入力装置。
2. 前記アーマチュア及び前記磁性板のうち少なくとも一方は、電磁軟鉄から成る、請求項１に記載のレバー入力装置。
3. 前記アーマチュアの厚み寸法は、前記磁性板の厚み寸法よりも大きい、請求項１又は２に記載のレバー入力装置。
4. 前記磁性板の前記第１主面及び前記アーマチュアの前記第２主面の各表面粗さは、算術平均高さＳａが１０μｍ以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載のレバー入力装置。
5. 前記検出部は、前記レバーの軸方向において前記アーマチュアよりも前記支点から離れて配置されている、請求項１～４のいずれか一項に記載のレバー入力装置。

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