JPWO2017094217A1 - 球面軸受装置、および、スイッチ - Google Patents

球面軸受装置、および、スイッチ Download PDF

Info

Publication number
JPWO2017094217A1
JPWO2017094217A1 JP2017553605A JP2017553605A JPWO2017094217A1 JP WO2017094217 A1 JPWO2017094217 A1 JP WO2017094217A1 JP 2017553605 A JP2017553605 A JP 2017553605A JP 2017553605 A JP2017553605 A JP 2017553605A JP WO2017094217 A1 JPWO2017094217 A1 JP WO2017094217A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
axis
spherical
lever
support
axis direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017553605A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6846600B2 (ja
Inventor
英樹 西中間
英樹 西中間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of JPWO2017094217A1 publication Critical patent/JPWO2017094217A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6846600B2 publication Critical patent/JP6846600B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0604Construction of the male part
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0614Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the female part of the joint being open on two sides
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H25/00Switches with compound movement of handle or other operating part
    • H01H25/04Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/965Switches controlled by moving an element forming part of the switch
    • H03K17/97Switches controlled by moving an element forming part of the switch using a magnetic movable element
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H89/00Combinations of two or more different basic types of electric switches, relays, selectors and emergency protective devices, not covered by any single one of the other main groups of this subclass
    • H01H2089/005Multi-purpose combinations, e.g. LS/DI, LS/FI, of normal protective circuit breakers with known other forms of protection, e.g. earthfaults, differential, unbalance
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/94057Rotary switches
    • H03K2217/94068Rotary switches with magnetic detection
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96Touch switches
    • H03K2217/96015Constructional details for touch switches
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00Joints and connections
    • Y10T403/32Articulated members
    • Y10T403/32606Pivoted
    • Y10T403/32631Universal ball and socket
    • Y10T403/32737Universal ball and socket including liner, shim, or discrete seat

Abstract

球面軸受装置の自由度の一つを簡単な構造で規制する。球面軸受装置(400)は第一係合部(411)を有する球体(410)と、軸体(412)とを有する軸部材(401)と、球体(410)の中心を通過する第一軸を中心とする第一回転方向(R1)において第一係合部(411)と係合し、他の回転を許容する第二係合部(422)を有する回転体(402)と、球面摺動可能に球体(410)を収容する第一空間と、回転体(402)を、回転可能に収容する第二空間とを有し、軸体(412)の動作を許容する軸受(403)とを備える。

Description

本発明は、任意の一軸周りの回転を規制することができる球面軸受装置、および、当該球面軸受装置を用いたスイッチに関する。
球面軸受装置は、軸受に対し軸部材をX方向およびX方向に直交するY方向に自在に動作させることができ、さらに、軸部材の中心軸周りで軸部材を回転させることができる。しかも、球面軸受装置は、小型化が可能であるという利点も備える。
このような球面軸受装置としては、例えば特許文献1に示すようなものがある。この特許文献1には、軸受に対する軸部材のガタを抑制しつつ摩擦抵抗を小さくすることができ、軸部材の許容傾斜角を比較的大きく取ることができる球面軸受装置が開示されている。
特開2012−172764号公報 日本国登録実用新案第3107440号公報
一方、球面軸受装置は、軸受に対する軸部材の動作の自由度の多さが利点で有るが、この自由度の一つを制限したい場合も有る。このような場合、例えば特許文献2に開示されている球面軸受装置のように、構造が複雑化し、部品点数の増大を招いて製作が困難になり、構造が簡単で小型化が可能という利点が薄れることになる。
本発明は、従来の球面軸受装置の上記問題点に鑑みなされたものであり、簡単な構造で小型化の可能性を維持しつつ、軸部材の動作の自由度を制限することができる球面軸受装置、および、これを用いたスイッチを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明にかかる球面軸受装置は、球形状の部材に形成される第一係合部を有する球体と、球体の中心を通る軸上に取り付けられる軸体とを有する軸部材と、を備える。この球面軸受装置は、さらに、回転体形状の部材に形成され、球体の中心を通過する第一軸を中心とする第一回転方向において第一係合部と係合し、中心において第一軸と交差する第二軸を中心とする第二回転方向において第一係合部の回転を許容する第二係合部を有する回転体を備える。この球面軸受装置は、さらに、球体の中心を中心とする球面摺動可能に球体を収容する第一空間と、球体の第一係合部に第二係合部が係合した回転体を、中心において第一軸および第二軸と交差する第三軸を中心として回転可能に収容する第二空間とを有する。この球面軸受装置は、さらに、球体の球面摺動に伴う軸体の動作を許容する軸受とを備える。
本発明にかかる球面軸受装置では、軸受の第一空間内に軸部材の球体を収容する一方で、第一空間内に連通する第二空間において球体の第一軸周りの回転を規制しつつ第一軸と交差する第三軸周りで前記球体と共に回転する回転体を収容する。
これにより、簡単な構造で軸受に対する軸部材の自由度を制限することができ、小型の球面軸受装置を提供することが可能となる。
実施の形態1による球面軸受装置の外観を示す斜視図である。 軸受、および、回転体を切り欠いて球面軸受装置を示す斜視図である。 軸受を省略し軸部材と回転体とを分解して示す斜視図である。 軸受を切り欠いて示す斜視図である。 軸受、および、回転体を切り欠いて、実施の形態2によるスイッチを示す斜視図である。 球面軸受装置の軸部材を第二軸を中心として第二回転方向に回転させた際の第一部品の位置を示すスイッチの側面図である。 球面軸受装置の軸部材を第三軸を中心として第三回転方向に回転させた際の第一部品の位置を示すスイッチの側面図である。 変形例における球面軸受装置の外観を示す斜視図である。 他の変形例における球面軸受装置の断面を示す斜視図である。 他の変形例における球面軸受装置の外観を示す斜視図である。 他の変形例における球面軸受装置の断面を示す斜視図である。 図11に示す球面軸受装置の回転体と軸部材とを示す斜視図である。 他の変形例における球面軸受装置の断面を示す斜視図である。 図13に示す球面軸受装置の回転体と軸部材とを示す斜視図である。 他の変形例におけるスイッチの断面を示す斜視図である。 実施の形態3による非接触レバースイッチの設置例を示す図である。 実施の形態3によるレバー機構とステアリングコラムとの関係を示す図である。 非接触レバースイッチの機能的な構成を示すブロック図である。 レバー機構およびステアリングコラムをY−Z平面で切断したときの断面図である。 回路基板と伝達機構との関係を説明するための図である。 Y−Z平面で切断した非接触レバースイッチの斜視図である。 伝達機構のY−Z平面における断面図である。 伝達機構を上方(Z軸方向プラス側)から見た場合の平面図である。 第3軸を支点とするレバー操作と、伝達機構の動作との関係を説明するための図である。 第3軸を支点とするレバー操作と、伝達機構の動作との関係を説明するための図である。 第3軸を支点とするレバー操作と、伝達機構の動作との関係を説明するための図である。 第4軸を支点とするレバー操作と、伝達機構の動作との関係を説明するための図である。 第4軸を支点とするレバー操作と、伝達機構の動作との関係を説明するための図である。 第4軸を支点とするレバー操作と、伝達機構の動作との関係を説明するための図である。 回転操作と、伝達機構の動作との関係を説明するための図である。 回転操作と、伝達機構の動作との関係を説明するための図である。 回転操作と、伝達機構の動作との関係を説明するための図である。 実施の形態3の第1変形例による伝達機構について説明するための図である。 実施の形態3の第2変形例による伝達機構について説明するための図である。
次に、本開示の発明に係る球面軸受装置、および、スイッチの実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本開示の発明に係る球面軸受装置、および、スイッチの一例を示したものに過ぎない。従って本開示の発明は、以下の実施の形態を参考に請求の範囲の文言によって範囲が画定されるものであり、以下の実施の形態のみに限定されるものではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
また、図面は、本開示の発明を示すために適宜強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1による球面軸受装置の外観を示す斜視図である。
図2は、軸受、および、回転体を切り欠いて球面軸受装置を示す斜視図である。
図3は、軸受を省略し軸部材と回転体とを分解して示す斜視図である。
これらの図に示すように、球面軸受装置400は、軸部材401と、回転体402と、軸受403とを備えている。
軸部材401は、軸受403に対し3自由度のいずれか一つの自由度を制限された状態で動作する作動部であり、軸部材401の動作の1自由度を規制するための第一係合部411を有する球体410と、球体410に取り付けられる軸体412とを有している。本実施の形態の場合、軸体412は、中心軸が球体410の中心Cを通過する様に配置されている。また、軸体412は、球体410に貫通状態で取り付けられている。すなわち、軸体412は、同一中心軸線上において球体410に対しそれぞれ反対向きに突出するように取り付けられている。
第一係合部411は、球形状の球体410の表層部分に形成される球体410の部分である。本実施の形態の場合、第一係合部411は、球形状の球体410の一部を切り欠く(陥凹させる)ように形成される球体410の部分である。第一係合部411は、図3に示すように、球体410の中心Cを通るZ軸に垂直な第一面413と、中心CにおいてZ軸と交差するX軸とZ軸とを含むXZ平面と平行な第二面414とにより球体410の一部が切り欠かれ、また、当該切り欠かれた部分とXZ平面を基準に面対称の部分を切り欠いて形成される略部分円板形状の部分である。また、球体410と軸体412とは一体に形成されている。
回転体402は、軸受403に対する球体410の球面摺動の1自由度を規制する部材であり、第一係合部411と係合する第二係合部422を備える回転体形状の部材である。ここで、回転体形状とは、円板形状、円柱形状、円錐形状など直線や曲線を一軸周りで回転させて得られる立体形状である。
本実施の形態の場合、回転体402は、球体410の第一係合部411と係合することにより、第三軸(図中Z軸)を中心とする軸部材401の回転に追随して第三回転方向R3に回転する円板形状となっている。つまり回転体402は、回転体402の中心軸が第三軸と一致するように軸受403に対して配置されている。
第二係合部422は、回転体形状の部材に形成される回転体402の部分である。本実施の形態の場合、第二係合部422は、回転体402の表面の一部を切り欠く(陥凹させる)ように形成される部分である。また、第二係合部422は、球体410の中心Cを通過する第一軸(図中X軸)を中心とする第一回転方向R1において第一係合部411と係合することにより軸受403に対する軸部材401の回転動作を規制し、中心Cにおいて第一軸(図中X軸)と交差する第二軸(図中Y軸)を中心とする第二回転方向R2において第一係合部411の回転を許容して、軸部材401の回転を許容する部分である。
本実施の形態の場合、第二係合部422は、図3に示すように、回転体402の表面に設けられた溝であり、第二係合部422は、第一係合部411を差し込むことができる幅を備えている。また、溝状の第二係合部422は、回転体402の中心軸(図中Z軸)と交差する位置に配置され、第一軸(図中X軸)に沿って延在している。
なお、溝状の第二係合部422の両端は開放されていても、閉鎖状態であってもかまわない。
図4は、軸受を切り欠いて示す斜視図である。
図1〜図4に示すように、軸受403は、内部に収容する球体410を球面摺動可能に保持し、かつ、第一係合部411に第二係合部422を係合させた状態の回転体402を回転可能に保持する部材であり、球体410の中心Cを中心とする略球形状の第一空間431を備えている。また、軸受403は、球体410の第一係合部411に第二係合部422が係合した回転体402を、中心Cにおいて第一軸(図中X軸)および第二軸(図中Y軸)と交差する第三軸(図中Z軸)を中心として回転可能に収容する略円板形状の第二空間432を備えている。第一空間431と第二空間432とは連通している。
また本実施の形態の場合、軸受403は、球体410の球面摺動に伴う軸体412の動作を許容する貫通部433を備えている。貫通部433は、第一空間431と外方空間とを連通させるように外方に向かって拡径するように配置された円錐台形状となっており、広い範囲で軸体412が傾動することを許容するものとなっている。また、軸体412は軸受403からX軸に沿って両側に突出しているため、貫通部433は、軸受403の両側に設けられている。また、軸受403は、球体410および回転体402を収容するために2分割されており、ボルト(図示せず)によって一体に締結されるものとなっている。
なお、第一空間431は、球体410に沿った球形状ばかりでなく、球体410に外接する矩形や円筒形状など任意の形状でもよい。
以上のような球面軸受装置400によれば、軸受403に対する軸部材401の動作の3自由度のうち1自由度を簡単な構造で規制することができる。また、1自由度が規制される球面軸受装置400の小型化も容易に実現できる。
(実施の形態2)
続いて、実施の形態2として球面軸受装置400を備えたスイッチ500について説明する。なお、前記実施の形態1と同様の作用や機能、同様の形状や機構や構造を有するもの(部分)には同じ符号を付して説明を省略する場合がある。また、以下では実施の形態1と異なる点を中心に説明し、同じ内容については説明を省略する場合がある。
図5は、軸受、および、回転体を切り欠いて、実施の形態2によるスイッチ500を示す斜視図である。
スイッチ500は、球面軸受装置400の軸受403に対する軸部材401の動作に基づき軸部材401の動作を示す動作信号を送出する装置であり、球面軸受装置400と、センサ404と、基板405と、スペーサー406とを備えている。
同図に示すように、球面軸受装置400の軸体412の中心軸は、回転が規制されている第一回転方向R1の第一軸(図中X軸)と一致している。また、軸体412は、屈曲部415を備えている。従って、軸受403に対する屈曲部415の姿勢(本実施の形態の場合、屈曲部415がXZ平面内に配置され、先端が下に向く姿勢)は軸部材401を動作させた場合でも維持される。
センサ404は、球面軸受装置400の軸部材401に取り付けられる第一部品441と基板405に取り付けられる第二部品442とを有し、第一部品441と第二部品442との位置関係に対応する動作信号を送出する装置である。
本実施の形態の場合、第一部品441は永久磁石であり、第二部品442は磁気センサである。第二部品442は、基板405に実装されており、基板405はスペーサー406を介して軸受403に取り付けられている。
次にスイッチ500の動作について説明する。
図6は、球面軸受装置の軸部材を、第二軸を中心として第二回転方向に回転させた際の第一部品441の位置を示すスイッチの側面図である。
図7は、球面軸受装置の軸部材を、第三軸を中心として第三回転方向に回転させた際の第一部品441の位置を示すスイッチの側面図である。
図6、図7に示すように、スイッチ500は、第二部品442に対する第一部品441の位置であるポジションPO1を第二部品442が検出し、ポジションPO1を示す動作信号を第二部品442が送出する。次に、図6において、軸部材401の垂直平面内の揺動により、ポジションPO1から第一部品441をポジションPO2に上昇させると、ポジションPO2を示す動作信号を第二部品442が送出する。逆に、ポジションPO1から第一部品441をポジションPO3に下降させると、ポジションPO3を示す動作信号を第二部品442が送出する。また、図7において、軸部材401の水平面内の揺動により、ポジションPO1から第一部品441をポジションPO4に移動させると、ポジションPO4を示す動作信号を第二部品442が送出する。逆に、ポジションPO1から第一部品441をポジションPO5に移動させると、ポジションPO5を示す動作信号を第二部品442が送出する。これらポジションPO1、ポジションPO2、ポジションPO3、ポジションPO4、ポジションPO5を示す動作信号は相互に識別できる信号であり、当該動作信号に基づき、スイッチ500は、少なくとも五つの状態を示す信号を送出することが可能となる。
また、球面軸受装置400の軸部材401は、第一軸(図中X軸)を中心とする第一回転方向R1の回転が規制されており、図6や図7に示すように、第二軸(図中Y軸)や第三軸(図中Z軸)の位置(傾き)によらず規制されている。従って、屈曲部415の先端に第一部品441が取り付けられていても、ポジションPO1〜PO5に第一部品441の位置を変更する際に、軸部材401がいずれの姿勢にある場合でも、第一回転方向R1に軸部材401の回転が規制され、第一部品441が第二部品442に対して大きく離れることを回避できる。
以上により、1回以上屈曲するような屈曲部415の先端に第一部品441が取り付けられ、第一部品441、および、第二部品442が第一軸の軸線上に配置されない場合でも、球面軸受装置400の軸部材401の1自由度を制限しているため、第一部品441と第二部品442との位置関係を所定領域内に納めることが可能となる。従って、第一部品441と第二部品442の取付位置の自由度が向上し、スイッチ500を用いた装置の構造設計の自由度を向上させることが可能となる。
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。
例えば、貫通部433は、第一空間と外方空間とを連通させるものばかりでなく、図8、図9に示すように、第一空間や第二空間が直接外方空間と繋がっている場合、軸受403の開口部分が貫通部433となる。また、貫通部433は、軸体412ばかりでなく、球体410が貫通してもかまわない。また、貫通部433は矩形でもかまわない。
また、回転体402は、円板形状ばかりで無く、円柱形状や、図8に示すような、複数の回転形状が組み合わされたものでもかまわない。
また、貫通部433は、軸受403に設けられた孔ばかりで無く、図10に示すように軸受403が切り欠かれたものでもかまわない。
また、図11、図12に示すように、第一係合部411を球体410に設けられた溝とし、第二係合部422は、第一係合部411にはまり込む角柱状の突起としてもかまわない。また、回転体402は、球体410に沿うような陥凹状の球面を備えてもかまわない。
また、図13、図14に示すように、第一係合部411を球体410から突出する角柱状の突起とし、第二係合部422は、第一係合部411がはまり込む溝としてもかまわない。また、回転体402は、球体410に沿うような陥凹状の球面を備えてもかまわない。
また、図15に示すように、軸受403は、貫通部433を備えなくてもかまわない。つまり、軸受403は、軸部材401の全体を収容する箱状部材であってもかまわない。この場合、軸部材401を動作させる力は、軸受403の外方から非接触で作用させなければならない。そのため、例えば、第一磁石511を軸部材401の端部に取り付け、軸受403の外方から第二磁石512で第一磁石511に力を作用させれば良い。さらに、軸受403内に、センサ404や基板405を収容してもかまわない。これにより、スイッチ500は、軸受403を筐体としてパッケージ化された部品とすることが可能となる。
また、本実施の形態では、球体410の第一係合部411と回転体402の第二係合部422との係合により第一軸(図中X軸)周りの第一回転方向R1の回転を規制する場合を説明したが、第二軸(図中Y軸)や第三軸(図中Z軸)周りの回転を規制するなど、軸受403に対しいずれの方向軸周りの回転を規制してもかまわない。
また、第一係合部411と第二係合部422の係合関係は、ある程度余裕(遊び)を持たせた規制でもかまわない。つまり、第一軸周りの軸部材401の回転を所定の範囲で許容し、所定の範囲外の回転を規制するものであってもかまわない。
(実施の形態3)
次に、実施の形態3として、球面軸受装置400の一態様である伝達機構、これを備えたレバー機構および非接触レバースイッチについて、図面を参照しながら具体的に説明する。
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一適用例を示すものである。
以下、図16〜図28を用いて、実施の形態3を説明する。
図16は、実施の形態3による非接触レバースイッチの設置例を示す図である。図17は、実施の形態3による非接触レバースイッチと制御装置とを分解した状態を示す図である。
図16に示すように、非接触レバースイッチ1は、例えば、自動車の運転席に設けられレバー機構10、30および制御装置20を備える。レバー機構10、30は、レバー機構10、30のレバーが制御装置20から紙面の左右方向(Z軸方向)に沿って延びるように配置されている。
レバー機構10は、制御装置20の右側面に接続される。レバー機構10は、制御装置20が備える検出部としての磁気センサとで、方向指示器のオンオフおよびヘッドライトのオンオフなどの動作の切り替えを行うためのライトスイッチとして機能する。
また、レバー機構30は、制御装置20の左側面に接続される。レバー機構30は、制御装置20が備える検出部としての他の磁気センサとで、ワイパーのオンオフなどの動作の切り替えを行うためのワイパースイッチとして機能する。
制御装置20は、ステアリングホイールの回転軸として機能するステアリングコラムであり、後述する磁気センサが配置された回路基板を備える。
なお、本実施の形態では、ステアリングホイールの回転軸が延びる方向をY軸方向とし、Y軸方向およびZ軸方向に略直交する方向をX軸方向とする。X軸方向、Y軸方向、および、Z軸方向は互いに略直交する方向である。また、以下では、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向の矢印の先が向いている側をプラス側とし、その反対側をマイナス側と呼ぶ。
また、図17に示すように、レバー機構10、30は、制御装置20のZ軸方向の両端の所定の位置に固定される。レバー機構10、30は、レバー機構10、30のレバーがZ軸方向からY軸方向マイナス側に傾いた状態で配置されている。レバー機構10、30と制御装置20との間には、電気配線が設けられていない。
次に、非接触レバースイッチの機能的な構成について説明する。
図18は、非接触レバースイッチの機能的な構成を示すブロック図である。
図19は、レバー機構および制御装置をY−Z平面で切断したときの断面図である。図20は、回路基板と伝達機構との関係を説明するための図である。図21は、YーZ平面で切断した非接触レバースイッチの斜視図である。
図18に示すように、非接触レバースイッチ1は、レバー機構10と、制御装置20とを備える。レバー機構10は、ユーザの操作を受け付けるレバー110と、レバー110により受け付けられたユーザの操作に応じたレバーの変位の変位量よりも小さい変位量で被動作体を移動させる伝達機構100と、を備える。伝達機構100は、図19〜図21に示すように、第1伝達機構100aおよび第2伝達機構100bから構成され、第1伝達機構100aは被動作体として第一部品441である第1永久磁石101aを有し、第2伝達機構100bは被動作体として第一部品441である第2永久磁石101bを有する。なお、レバー機構10の詳細な構成については後述する。
また、制御装置20は、第二部品442である磁気センサ23と、制御部24とを備える。
磁気センサ23は、図19〜図21に示すように、第1磁気センサ23aと第2磁気センサ23bとにより構成される。第1磁気センサ23aは、第1伝達機構100aにより移動された第1永久磁石101aの位置を検出する。第2磁気センサ23bは、第2伝達機構100bにより移動された第2永久磁石101bの位置を検出する。第1磁気センサ23aおよび第2磁気センサ23bは、例えば、ホール素子により構成されるセンサである。なお、第1磁気センサ23aおよび第2磁気センサ23bとしては、ホール素子に限らずに磁気抵抗素子により構成されるセンサを採用してもよい。第1磁気センサ23aは、第1検出領域S1(図19参照)における磁界の変化を検出し、検出結果を出力する。第2磁気センサ23bは、第2検出領域S2(図21参照)における磁界の変化を検出し、検出結果を出力する。なお、第1磁気センサ23aおよび第2磁気センサ23bは、1枚の回路基板22(例えば図19参照)に配置されていてもよいし、別々の回路基板に配置されていてもよい。
制御部24は、第1磁気センサ23aおよび第2磁気センサ23bの検出結果に基づいて、第1磁気センサ23aの第1検出領域S1における第1永久磁石101aの3次元空間上の位置および第2磁気センサ23bの第2検出領域S2における第2永久磁石101bの3次元空間上の位置を特定し、特定した第1永久磁石101aおよび第2永久磁石101bそれぞれの3次元空間上の位置に応じて、例えば方向指示器やヘッドライト等の各機器の動作の切り替えを行う。制御部24は、例えば、プロセッサ、および、プログラムを記憶しているメモリにより実現される。制御部24は、例えば、第1磁気センサ23aの出力(例えば電圧値)と、第1検出領域S1における3次元空間上の位置とが予め対応づけられており、第1磁気センサ23aの検出結果に対応する3次元空間上の位置を示す座標値を特定する。なお、制御部24は、第2磁気センサ23bに対しても第1磁気センサ23aに対する処理と同様の処理を行うことで3次元空間上の位置を示す座標値を特定する。
図19および図20に示すように、レバー機構10は、第1伝達機構100aと、第2伝達機構100bと、レバー110とを備える。
また、レバー機構10は、レバー110の支持されている部分と、第1伝達機構100aとを収容する第2の筐体11を備える。
第2の筐体11は、制御装置20の筐体である第1の筐体21の外方の所定の位置に接続される。なお、レバー110の支持されている部分とは、例えば、レバー110の揺動の軸からレバー110の持ち手とは反対側の端部までの間の部分を少なくとも含む部分である。
第1伝達機構100aは、被動作体としての第1永久磁石101aと、軸部材401の一つである第1揺動部材102と、第1揺動部材102を支持する、第1支持体103および第2支持体104とを備える。特に第2支持体104は軸受403である。第1伝達機構100aは、第1の筐体21および第2の筐体11が互いに接続された状態で、レバー110からの揺動により、第1永久磁石101aを第1磁気センサ23aの第1検出領域S1内で移動させる。
第1揺動部材102は、一端に第1永久磁石101aが配置され、Z軸方向(第1方向)に延びる棒状の部材である。
第1揺動部材102には、例えば、Z軸方向マイナス側の端部に第1永久磁石101aが固定されている。第1揺動部材102は、例えば、所定の剛性を備えた金属製の部材である。
第1支持体103および第2支持体104は、第1揺動部材102のZ軸方向に異なる2つの位置において、第1揺動部材102を揺動可能に支持する。第1支持体103および第2支持体104のうちのZ軸方向プラス側に配置される第1支持体103は、レバー110により入力される変位に応じて移動可能である。第1支持体103および第2支持体104のうちのZ軸方向マイナス側に配置される第2支持体104は、この第2支持体104を支点として、X軸方向に平行な第1軸を支点とする第1の揺動と、Y軸方向に平行な第2軸を支点とする第2の揺動とが可能な状態で、第1揺動部材102を支持している。つまり、第2支持体104は、第1揺動部材102を互いに異なる方向の少なくとも2軸で揺動可能に支持している。
また、第1伝達機構100aは、さらに、第2揺動部材120を備えていてもよい。第2揺動部材120は、レバー110により入力される変位に応じてY軸方向に平行な第5軸を支点として揺動し、第2支持体104にZ軸方向に沿った変位である第3の入力を与える。
レバー110は、持ち手部分の移動に応じて、X軸方向に平行な第3軸を支点とする第3の揺動と、Y軸方向に平行な第4軸を支点とする第4の揺動とが可能に支持されている。つまり、レバー110は、持ち手部分の移動に応じて、互いに異なる方向の2軸に揺動可能に支持されている。また、レバー110は、第3の揺動の軸および第4の揺動の軸を挟んでレバー110の持ち手とは反対側の端部が、第1支持体103に固定されている。つまり、レバー110は、第3の揺動および第4の揺動によって第1支持体103に変位を与えることができる。このように、レバー110は、第3の揺動によって、第1の入力を第1伝達機構100aの第1支持体103に与え、第4の揺動によって、第2の入力を第1伝達機構100aの第1支持体103に与える。
また、レバー110は、第1レバー部材111と、第2レバー部材112と、第3レバー部材113とを有する。第1レバー部材111は、第2の筐体11に対して揺動可能に支持されている。第2レバー部材112は、第1レバー部材111の内方に配置され、レバー110の延伸方向(つまり、Z軸方向からY軸方向マイナス側に傾いた方向)に平行な軸を回転軸として第1レバー部材111に対して回転可能に設けられ、延伸方向に延びる部材である。また、第3レバー部材113は、第1レバー部材111の内方、かつ、第2レバー部材112の外方に配置され、レバー110の延伸方向に平行な軸を回転軸として第1レバー部材111および第2レバー部材112に対して回転可能に設けられ、延伸方向に延びる部材である。
具体的には、第1レバー部材111は、内方に円柱形状の空間を有している。そして、第3レバー部材113は、第1レバー部材111の内方に形成されている円柱形状の空間に対応した外形を有する円筒形状の部材であり、当該円柱形状の空間の内部に配置されている。さらに、第2レバー部材112は、第3レバー部材113の円筒形状の内方に形成された円柱形状の空間に対応した外形を有する円柱形状の部材であり、第3レバー部材113の内方に形成される円柱形状の空間の内部に配置されている。これにより、第2レバー部材112は、第1レバー部材111および第3レバー部材113に対して、延伸方向に平行な軸を回転軸として回転することができ、第3レバー部材113は、第1レバー部材111および第2レバー部材112に対して、延伸方向に平行な軸を回転軸として回転することができる。
また、第2レバー部材112は、つまみ部112aと、レバー110の揺動の軸側の端部に配置される突起112bとを有する。つまみ部112aが運転者によって回転された場合、第2レバー部材112は、第1レバー部材111および第3レバー部材113に対して回転することによりこの突起112bが移動する。これにより、第2の筐体11に対してX軸方向にスライド可能に設けられた第1スライド部材130をX軸方向に移動させる。そして、第1スライド部材130の移動に伴い、第1スライド部材に設けられている凸部131が移動することで、第2揺動部材120を揺動させることができる。
また、第3レバー部材113は、つまみ部113aと、レバー110の揺動の軸側の端部に配置される突起113bとを有する。つまみ部113aが運転者によって回転された場合、第3レバー部材113は、第1レバー部材111および第2レバー部材112に対して回転することによりこの突起113bが移動することで、第2伝達機構100bを揺動させることができる。なお、第2伝達機構100bの構成は、第1伝達機構100aの構成と同様であるため説明を省略する。
制御装置20は、図19に示すように、第1の筐体21と、第1磁気センサ23aが配置された基板405である回路基板22とを備える。回路基板22は、第1の筐体21に収容されている。第1磁気センサ23aは、第1の筐体21の外方の第2の筐体11が接続される所定の位置側に第1磁気センサ23aの第1検出領域S1が配置される向きおよび位置で配置される。なお、回路基板22は、図18で説明した制御部24として機能するプロセッサ、および、メモリを実装していてもよい。また、制御部24を実現する当該プロセッサ、および、当該メモリは、第1の筐体21の外部に配置されていてもよい。
第1揺動部材102は、第2支持体104を支点として、X軸方向に平行な第1軸を支点とする第1の揺動と、Y軸方向に平行な第2軸を支点とする第2の揺動とが可能な構成である。ここで、第1揺動部材102の第1の揺動と第2の揺動とを実現するための第1伝達機構100aの具体的な構成について図22を用いて説明する。
図22は、伝達機構のY−Z平面における断面図である。
図22に示すように、第1揺動部材102は、軸体412である棒状の棒状部102aと、棒状部102aのZ軸方向マイナス側の端部から第1距離d11の位置に形成され、棒状部102aの幅よりも直径が大きい球面形状の球体410である球面部102bとを有する。第1揺動部材102は、球面部102bにおいて第2支持体104により球面支持されている。また、第1揺動部材102のZ軸方向マイナス側の端部(永久磁石101)と第2支持体104との間の第1距離d11は、第1支持体103と第2支持体104との間の第2距離d12よりも短い。
軸受403である第2支持体104は、Z軸方向マイナス側に配置される押さえ部材104Aと、Z軸方向プラス側に配置される主支持部材104Bとにより構成される。押さえ部材104Aおよび主支持部材104Bは、それぞれ、棒状部102aにより貫通される貫通孔104Aa、104Baと、球面部102bに球面接触する球面部104Ab、104Bbとを有する。つまり、押さえ部材104Aの貫通孔104Aaは、球面部102bよりもZ軸方向マイナス側の棒状部102aにより貫通され、押さえ部材104Aの球面部104Abは、球面部102bのZ軸方向マイナス側の面に接する。また、主支持部材104Bの貫通孔104Baは、球面部102bよりもZ軸方向プラス側の棒状部102aにより貫通され、主支持部材104Bの球面部104Bbは、球面部102bのZ軸方向プラス側の面に接する。
なお、貫通孔104Aa、104Baは、棒状部102aが球面部102bの中心P1を支点として揺動できるように、球面部102b側とは反対側に向かうにつれて直径が大きくなる略円錐形状を有する。また、主支持部材104Bは、Z軸方向における幅が押さえ部材104Aよりも大きいため、球面部104Bbは、球面部102bのZ軸プラス側の面だけでなくZ軸マイナス側の面にも接している。
押さえ部材104Aおよび主支持部材104Bは、第1揺動部材102の棒状部102aに貫通され、かつ、球面部102bをZ軸方向において挟んだ状態で、例えばネジ、リベットなどの締結部材(図示せず)により互いに固定されている。このように、第1揺動部材102の球面部102bは、第2支持体104により球面支持されている。
第1支持体103は、Z軸方向プラス側に配置される押さえ部材103Aと、Z軸方向マイナス側に配置される主支持部材103Bとにより構成され、さらに、押さえ部材103Aおよび主支持部材103Bに球面接触している球面部材103Cを有する。押さえ部材103Aおよび主支持部材103Bは、それぞれ、棒状部102aにより貫通される貫通孔103Aa、103Baと、球面部材103Cに球面接触する球面部103Ab、103Bbとを有する。つまり、押さえ部材103Aの球面部103Abは、球面部材103CのZ軸方向プラス側の面に接し、主支持部材103Bの球面部103Bbは、球面部材103CのZ軸方向マイナス側の面に接する。
なお、貫通孔103Aa、103Baは、棒状部102aが球面部材103Cの中心P2を支点として揺動できるように、球面部材103C側とは反対側に向かうにつれて直径が大きくなる略円錐形状を有する。また、主支持部材103Bは、Z軸方向における幅が押さえ部材103Aよりも大きいため、球面部103Bbは、球面部102bのZ軸方向マイナス側の面だけでなくZ軸方向プラス側の面にも接している。
球面部材103Cは、棒状部102aによって貫通される貫通孔103Caを有する。貫通孔103Caは、棒状部102aの外面と対応した形状を有し、その内面が棒状部102aの外面に接している。これにより、球面部材103Cは、貫通孔103Caにおいて棒状部102aとスライド可能な構成である。つまり、第1支持体103と第1揺動部材102とは、第1揺動部材102の棒状部102aが延びる方向(第1方向)にスライド可能に接続されている。また、第1揺動部材102の棒状部102aは、球面部材103Cの貫通孔103Caに貫通した状態で、球面部材103Cの中心P2を支点として揺動可能に接続されている。
また、第1揺動部材102は、Z軸方向に移動可能な構成である。ここで、第1揺動部材102がZ軸方向に移動可能な第1伝達機構100aの具体的な構成について図23を用いて説明する。
図23は、伝達機構を上方(Y軸方向プラス側)から見た場合の平面図である。
図23に示すように、第1伝達機構100aは、第1永久磁石101aと、第1揺動部材102と、第1支持体103と、第2支持体104との他に、第2揺動部材120と、第1スライド部材130と、第2スライド部材140とを備える。
第1スライド部材130は、第2の筐体11に設けられたX軸方向に長い矩形状の開口部12に対して、X軸方向にスライド可能に支持されている。また、第1スライド部材130は、Y軸方向プラス側に向かって突出している円柱形状の凸部131を有する。
第2スライド部材140は、第2の筐体11に設けられたZ軸方向に長い矩形状の開口部13に対して、Z軸方向にスライド可能に支持されている。また、第2スライド部材140は、Y軸方向プラス側に向かって突出している円柱形状の凸部141を有し、凸部141を介して第2支持体104に固定されている。つまり、第2支持体104は、第2スライド部材140によって第2の筐体11に対してZ軸方向に移動可能である。
第2揺動部材120は、略L字形の部材であり、略円柱形状の軸体127により第2の筐体11に対して、軸体127を中心に揺動(回動)可能に接続されている。軸体127は、第2支持体104のX軸方向プラス側の側方に配置されている。第2揺動部材120は、軸体127からZ軸方向プラス側に向かって延びる第1部分121と、軸体127から第2支持体104(つまり、X軸方向マイナス側)に向かって延びる第2部分122とを有する。
第1部分121は、X軸方向に2つに分割された形状を有する。つまり、第1部分121には、Z軸方向に延びるスリットが形成されている。具体的には、第1部分121は、第1スライド部材130の凸部131のX軸方向マイナス側に配置される第3部分123と、凸部131のX軸方向プラス側に配置される第4部分124とを有する。つまり、第1部分121は、軸体127からZ軸方向プラス側に向かって延びる2本の部分である第3部分123および第4部分124を有し、第3部分123および第4部分124とで凸部131を挟んでいる。
第2部分122は、Z軸方向に2つに分割された形状を有する。つまり、第2部分122には、X軸方向に延びるスリットが形成されている。具体的には、第2部分122は、第2支持体104に固定されている第2スライド部材140の凸部141のZ軸方向マイナス側に配置される第5部分125と、凸部141のZ軸方向プラス側に配置される第6部分126とを有する。つまり、第2部分122は、軸体127からX軸方向マイナス側に向かって延びる2本の部分である第5部分125および第6部分126を有し、第5部分125と第6部分126とで凸部141を挟んでいる。
次に、第1伝達機構100aの具体的な動作について図24A〜図24C、図25A〜図25Cおよび図26A〜図26Cを用いて説明する。
図24A〜図24Cは、第3軸を支点とするレバー操作と、伝達機構の動作との関係を説明するための図である。
図24Aの(a)は、運転者によりレバー110に対してX軸方向に平行な第3軸A3を支点とする入力I11または入力I12が与えられた場合に、レバー110が第3軸A3を支点として揺動する様子を示す図である。また、図24Aの(b)は、図24Aの(a)に示すレバー110の揺動(第3の揺動)によって第1支持体103が第1の入力を受け付けた場合の第1伝達機構100aの動作を説明するための図である。また、図24Aの(b)は、回路基板22および第1伝達機構100aのY−Z平面による断面図である。また、図24Bは、レバー110に対して入力I11が与えられた場合の例であり、図24Bの(a)および(b)は、それぞれ図24Aの(a)および(b)に対応する図である。また、図24Cは、レバー110に対して入力I12が与えられた場合の例であり、図24Cの(a)および(b)は、それぞれ図24Aの(a)および(b)に対応する図である。
図24Aの(a)に示すように、運転者により入力I11またはI12が付与されることで、レバー110が第3軸A3を支点として揺動する場合、図24Aの(b)に示すように、第1伝達機構100aは、X軸方向に平行な第1軸A1を支点として揺動する(第1の揺動)。ここで、第1軸A1は、第1揺動部材102の球面部102bの中心P1を通り、かつ、X軸方向に平行な軸である。
このとき、第1支持体103は、レバー110の第3の揺動によって与えられた第1の入力を受けて、第1方向(Z軸方向)に交差する方向へ移動する。具体的には、第1支持体103は、レバー110の作用点側の端部と連結されており、レバー110の第3軸A3を支点とした回転方向に向かって移動する。
また、第2支持体104は、第1支持体103が移動したときに第1揺動部材102の揺動の支点となる。永久磁石101と第2支持体104との間の第1距離d11は、第1支持体103と第2支持体104との間の第2距離d12よりも短いため、第1揺動部材102は、揺動することで、第1支持体103に入力される変位の変位量よりも小さい変位量で第1永久磁石101aを移動させる。
具体的には、図24Bの(a)に示すように運転者によりY軸方向プラス側に向かう入力I11が付与された場合、第1支持体103は、Y軸方向マイナス側に向かって第3軸A3を支点として旋回する。このため、図24Bの(b)に示すように、第1揺動部材102は、第2支持体104の第1軸A1を支点として、紙面の右回転の向きに揺動し、第1永久磁石101aをY軸方向プラス側に向けて移動させる。
また、図24Cの(a)に示すように運転者によりY軸方向マイナス側に向かう入力I12が付与された場合、第1支持体103は、Y軸方向プラス側に向かって第3軸A3を支点として旋回する。このため、図24Cの(b)に示すように、第1揺動部材102は、第2支持体104の第1軸A1を支点として、紙面の左回転の向きに揺動し、第1永久磁石101aをY軸方向マイナス側に向けて移動させる。
図25A〜図25Cは、第4軸を支点とするレバー操作と、伝達機構の動作との関係を説明するための図である。
図25Aの(a)は、運転者によりレバー110に対してY軸方向に平行な第4軸A4を支点とする入力I21または入力I22が与えられた場合に、レバー110が第4軸A4を支点として揺動する様子を示す図である。また、図25Aの(b)は、図25Aの(a)に示すレバー110の揺動(第4の揺動)によって第1支持体103が第2の入力を受け付けた場合の第1伝達機構100aの動作を説明するための図である。また、図25Aの(b)は、回路基板22および第1伝達機構100aのY−Z平面による断面図である。
また、図25Bは、レバー110に対して入力I21が与えられた場合の例であり、図25Bの(a)および(b)は、それぞれ図25Aの(a)および(b)に対応する図である。また、図25Cは、レバー110に対して入力I22が与えられた場合の例であり、図25Cの(a)および(b)は、それぞれ図25Aの(a)および(b)に対応する図である。
図25Aの(a)に示すように、運転者により入力I21または入力I22が付与されることで、レバー110が第4軸A4を支点として揺動する場合、図25Aの(b)に示すように、第1伝達機構100aは、Y軸方向に平行な第2軸A2を支点として揺動する(第2の揺動)。ここで、第2軸A2は、第1揺動部材102の球面部102bの中心P1を通り、かつ、X軸方向に平行な軸である。
図25A〜図25Cのように、Y軸方向に平行な第2軸A2を支点として揺動する場合も、揺動の軸の向きが異なるのみで、図24A〜図24Cで説明したことと同様のことが言える。つまり、第1支持体103は、図24A〜図24Cでの説明も合わせれば、Z軸方向に交差する第2方向(Y軸方向)に沿った移動による第1の入力と、Z軸方向およびY軸方向に交差する第3方向(X軸方向)に沿った移動による第2の入力とを受ける。第1揺動部材102は、第1の入力により第2支持体104において2軸のうちの第1軸A1を支点として揺動することで、第1永久磁石101aをZ軸方向とは異なるY軸方向に沿って移動させる。また、第1揺動部材102は、第1支持体103において第1の入力とは異なる方向の第2の入力を受けて2軸のうちの第2軸A2を支点として揺動することで、第1永久磁石101aをZ軸方向およびY軸方向とは異なる第3方向(X軸方向)に移動させる。
図26A〜図26Cは、回転操作と、伝達機構の動作との関係を説明するための図である。
図26Aの(a)は、運転者によりレバー110(第2レバー部材112)のつまみ部112aに対してレバー110を軸とした回転による入力I31または入力I32が与えられた場合の様子を示す図である。また、図26Aの(b)は、図26Aの(a)に示すレバー110のつまみ部112aが回転された場合の第1伝達機構100aの動作を説明するための図である。また、図26Aの(b)は、第1伝達機構100aを上方(Y軸方向プラス側)から見た場合の平面図である。また、図26Bは、つまみ部112aに対して入力I31が与えられた場合の例であり、図26Bの(a)および(b)は、それぞれ図26Aの(a)および(b)に対応する図である。また、図26Cは、つまみ部112aに対して入力I32が与えられた場合の例であり、図26Cの(a)および(b)は、それぞれ図26Aの(a)および(b)に対応する図である。
図26Aの(a)に示すように、つまみ部112aに対して入力I31または入力I32が付与されることで、第2レバー部材112が第1レバー部材111に対して回転する場合、図26Aの(b)に示すように、第1スライド部材130は、第2の筐体11に対してX軸方向にスライドする。第1スライド部材130は、第2レバー部材112が回転されることにより第2の筐体11に対してX軸方向スライドした場合、第2揺動部材120を、軸体127を軸として揺動させる。第2揺動部材120は、軸体127を軸として揺動した場合、第2スライド部材140の凸部141にZ軸方向に沿った力を加えることができ、第2支持体104をZ軸方向に沿って移動させることができる。
このように、第2支持体104がZ軸方向に沿って移動された場合、第1揺動部材102は、球面部102bが第2支持体104によってZ軸方向で挟まれることにより支持されているため、球面部102bに対してZ軸方向における力が与えられる。つまり、第2支持体104は、第1方向(Z軸方向)に沿った移動による第3の入力を受ける。
このとき、第1支持体103は、第1揺動部材102の棒状部102aが球面部材103Cに対してZ軸方向にスライド可能に支持しているため、第1揺動部材102はZ軸方向にスライドすることになる。つまり、第1揺動部材102は、第3の入力によりZ軸方向に沿って移動し、かつ、第1支持体103に対してスライドすることで、第1永久磁石101aをZ軸方向に沿って移動させる。これにより、第1揺動部材102に固定されている第1永久磁石101aは、Z軸方向に沿って移動する。
具体的には、図26Bの(a)に示すように、運転者によりつまみ部112aに対してZ軸方向プラス側から見て右回転の入力I31が付与された場合、図26Bの(b)に示すように、第1スライド部材130は、X軸方向プラス側に向かってスライドする。これにより、第2揺動部材120は、紙面の左回転の向きに揺動し、第2支持体104をZ軸方向プラス側に移動させる。このため、第1揺動部材102は、Z軸方向プラス側に移動し、第1永久磁石101aは、Z軸方向プラス側に移動する。
なお、この場合、第2支持体104がZ軸方向プラス側に移動し、かつ、第1支持体103は移動しないため、第1支持体103と第2支持体104との間の第2距離d12aは第2距離d12よりも短くなる。この場合であっても、第2距離d12aは第1距離d11よりも長い。
また、図26Cの(a)に示すように、運転者によりつまみ部112aに対してZ軸方向プラス側から見て左回転の入力I32が付与された場合、図26Cの(b)に示すように、第1スライド部材130は、X軸方向マイナス側に向かってスライドする。これにより、第2揺動部材120は、紙面の右回転の向きに揺動し、第2支持体104をZ軸方向マイナス側に移動させる。このため、第1揺動部材102は、Z軸方向マイナス側に移動し、第1永久磁石101aは、Z軸方向マイナス側に移動する。
なお、この場合、第2支持体104がZ軸方向マイナス側に移動し、かつ、第1支持体103は移動しないため、第1支持体103と第2支持体104との間の第2距離d12bは第2距離d12よりもさらに長くなる。
以上のように、第1伝達機構100aは、第1の揺動、第2の揺動、及び、Z軸方向に対する移動の3つの異なる移動を行うことで、第1永久磁石101aを3つの異なる方向へ移動させる。なお、これらの移動は、同時に行われていてもよい。つまり、第1の揺動による第1永久磁石101aの移動と、第2の揺動による第1永久磁石101の移動と、Z軸方向に対する移動による第1永久磁石101aの移動とのうちの2以上の組合せが行われてもよい。つまり、第1の揺動による第1永久磁石101aの移動と、第2の揺動による第1永久磁石101aの移動と、Z軸方向に対する移動による第1永久磁石101aの移動とのうちの2以上の組合せが行われたとしても、それぞれの移動が3次元空間上での3つの異なる方向の移動となる。そのため、3種類の移動のそれぞれに対して、各機器の動作(例えば、方向指示器の各方向指示のオンオフ、ヘッドライトのオンオフ、ヘッドライトのハイビームのオンオフ、ワイパーのオンオフ、ワイパーの速度調節)の切り替えを割り当てることができる。
本実施の形態によれば、揺動することで第1支持体103に入力される変位の変位量よりも小さい変位量で第1永久磁石101aを移動させることができるため、例えば、レバー110の揺動の軸の位置が、予め定められた範囲に設定されていたとしても、第1磁気センサ23aまで第1永久磁石101aを近づけた上で、第1永久磁石101aの移動量を小さくすることができる。この結果、第1永久磁石101aを検出する第1磁気センサ23aの第1検出領域に第1永久磁石101aの移動量を適切に調整できるため、例えば、巨大な検出領域の検出部を採用したり、複数の検出部を採用しなくても精度よく第1永久磁石101aを検出させることができる。よって、製造コストを低減することができる。
さらに、例えば、第1永久磁石のN極とS極とが上下方向(Z軸方向)に並び、第1磁気センサがN極とS極との位置関係についても検知する場合、第1支持体の1自由度が制限されているため、N極とS極との位置関係が入れ替わることなく第1永久磁石を移動させることが可能となる。
また、入力される変位の変位量よりも小さい変位量で第1永久磁石101aを移動させる構成を簡単な構成で実現できる。
また、異なる方向の移動による入力を受けたとしても、異なる方向のそれぞれにおいて、第1永久磁石101aを異なる方向に移動させることができるため、例えば、異なる機器の動作の切り替えをするための検出部に利用できる。
また、第1永久磁石101aを異なる3方向に移動させる構成を容易に実現できるため、例えば1つの伝達機構で異なる3つの機器の動作の切り替えをするための検出部に利用できる。このため、構成を簡単にできる。
また、第1永久磁石101aを円弧上で移動させることができる。このため、第1永久磁石101aが第1磁気センサ23aに検出された場合の座標値の算出を比較的容易に行うことができる。また、第1支持体103および第2支持体104の2つの部材を移動させることで、第1永久磁石101aの移動を実現できるため、第1永久磁石101aの移動距離に影響する累積公差を比較的少なくできる。
また、第1の筐体21と第2の筐体11とを接続すれば、第1磁気センサ23aで検出される適切な第1検出領域S1に永久磁石101を移動させることができるため、第1の筐体21と第2の筐体11との間に配線を行う必要がなくなり、製造コストを抑えることができる。
(第1変形例)
次に、上記実施の形態3の第1変形例について図27を用いて説明する。
図27は、実施の形態3の第1変形例による伝達機構について説明するための図である。なお、図27では、第1支持体203が、図22に示したようにレバー110の作用点側の端部と連結されているものとする。
実施の形態3の第1伝達機構100aでは、第1揺動部材102が第2支持体104において支持されている部分に棒状部102aの幅よりも直径が大きい球面形状の球面部102bを有するが、これに限らない。例えば、図27に示す伝達機構200の第1揺動部材202のように、棒状部202aが第1支持体203において支持されている部分に棒状部202aの幅よりも直径が大きい球面形状の球面部202bを有していてもよい。この場合、球面部202bは、棒状部202aのZ軸方向プラス側の端部に形成されている。
また、第1支持体203は、第1揺動部材202の球面部202bを球面支持しており、実施の形態3の第2支持体104と同様の構成を有する。つまり、第1支持体203は、押さえ部材203Aと、主支持部材203Bとを有しており、これらの押さえ部材203Aおよび主支持部材203Bは、それぞれ、実施の形態3の第2支持体104の押さえ部材104Aおよび主支持部材104Bと同様の構成である。このため、第1支持体203の詳細な構造の説明は省略する。
また、第2支持体204は、実施の形態3の第1支持体103と同様の構成を有する。つまり、第2支持体204は、押さえ部材204Aと、主支持部材204Bと、球面部材204Cとを有しており、これらの押さえ部材204A、主支持部材204Bおよび球面部材204Cは、それぞれ、実施の形態3の第1支持体103の押さえ部材103A、主支持部材103Bおよび球面部材103Cと同様の構成である。このため、第2支持体204の詳細の構造の説明は省略する。なお、第2支持体204は、実施の形態3の第1支持体103と同様の構成であるため、第2支持体204と第1揺動部材202とは、棒状部202aが延びる方向にスライド可能、かつ、揺動可能に接続されている。
このとき、第1支持体203は、レバー110の揺動によって与えられた入力を受けて、第1方向(Z軸方向)に交差する方向へ移動する。具体的には、第1支持体203は、レバー110の作用点側の端部と連結されており、レバー110の第3軸A3または第4軸A4を支点とした回転方向に向かって移動する。
また、第2支持体204は、第1支持体203が移動したときに第1揺動部材202の揺動の支点となる。ここで、第1永久磁石101aと第2支持体204との間の第1距離d31は、第1支持体203と第2支持体204との間の第2距離d32よりも短いため、第1揺動部材202は、実施の形態3と同様に、揺動することで、第1支持体203に入力される変位の変位量よりも小さい変位量で第1永久磁石101aを移動させる。なお、揺動することで、第1距離d31および第2距離d32は、変動するが、変動したとしても第1距離d31の方が第2距離d32よりも短いという関係が保たれるように構成されている。
具体的には、図27の(b)に示すように第1支持体203がY軸方向マイナス側に向かって第3軸A3を支点として旋回したとき、第1揺動部材202は、第2支持体204の第1軸A11を支点として、紙面の右回転の向きに揺動しながら、Z軸方向プラス側に向かってスライドし、第1永久磁石101aをY軸方向プラス側に沿って移動させる。
また、図27の(c)に示すように第1支持体が203がY軸方向プラス側に向かって第3軸A3を支点として旋回したとき、第1揺動部材202は、第2支持体204の第1軸A11を支点として、紙面の左回転の向きに揺動しながら、Z軸方向プラス側に向かってスライドし、第1永久磁石101aをY軸方向マイナス側に沿って移動させる。
また、図示しないが、Z軸方向に対する移動をさせる場合には、第1支持体203をZ軸方向に移動させる機構を設けることで実現できる。
このように伝達機構200を構成することで、第1支持体203の1箇所から異なる3方向に沿って第1永久磁石101aを移動させることができるため、第1永久磁石101aの移動距離に影響する累積公差を少なくできる。
(第2変形例)
次に、上記実施の形態3の第2変形例について図28を用いて説明する。
図28は、実施の形態3の第2変形例に係る伝達機構について説明するための図である。なお、図28では、第1支持体303が、図22に示したようにレバー110の作用点側の端部と連結されているものとする。
実施の形態3の第1伝達機構100aでは、第1揺動部材102が第2支持体104において支持されている部分に棒状部102aの幅よりも直径が大きい球面形状の球面部102bを有するが、これに限らない。例えば、図28に示す伝達機構300の第1揺動部材302のように、Z軸方向マイナス側の端部に棒状部302aの幅よりも直径が大きい球面形状の球面部302bを有していてもよい。
以下、伝達機構300の具体的な構成について説明する。
伝達機構300は、実施の形態3の第1伝達機構100aと異なり、さらに、第3支持体301Aと、ガイド部材301Bとを備える。第3支持体301Aは、第1揺動部材302の一端を球面支持し、かつ、第1永久磁石301を第1揺動部材302の一端に対応する位置に置いて支持する。なお、図28の形態では、第3支持体301Aは、第1永久磁石301とで球面部302bを球面支持している。
ガイド部材301Bは、第3支持体301Aを第1方向(Z軸方向)に交差する平面に沿って移動させる。
また、図示しないが、Z軸方向に対する移動をさせる場合には、第3支持体301AをZ軸方向に移動させる機構を設けることで実現できる。
また、伝達機構300が備える第1支持体303および第2支持体304は、実施の形態3の第1支持体103と同様の構成を有する。つまり、第1支持体303および第2支持体304のそれぞれは、押さえ部材303A、304Aと、主支持部材303B、304Bと、球面部材303C、304Cとを有しており、これらの押さえ部材303A、304A、主支持部材303B、304Bおよび球面部材303C、304Cは、それぞれ、実施の形態3の第1支持体103の押さえ部材103A、主支持部材103Bおよび球面部材103Cと同様の構成である。このため、第1支持体303および第2支持体304の詳細の構造の説明は省略する。
このとき、第1支持体303は、レバー110の揺動によって与えられた入力を受けて、第1方向(Z軸方向)に交差する方向へ移動する。具体的には、第1支持体303は、レバー110の作用点側の端部と連結されており、レバー110の第3軸A3または第4軸A4を支点とした回転方向に向かって移動する。第1支持体303は、第1揺動部材302の棒状部302aとスライド可能に接続されているため、上記のように旋回しても第1揺動部材302の角度を球面部302bを支点として変更しつつ、第1揺動部材302のZ軸方向プラス側の端部をY軸方向に沿って移動させる。
また、第2支持体304は、第1支持体303が移動したときに第1揺動部材302の揺動の支点となる。また、第2支持体304は、第2の筐体11に固定されており、第1揺動部材302の棒状部302aとスライド可能に接続されているため、第1支持体303がY軸方向に沿って移動することで球面部302bがガイド部材301Bに沿ってZ軸方向に直交する方向(つまり、X軸方向またはY軸方向)に移動することとなる。
なお、第1永久磁石301と第2支持体304との間の第1距離d41は、第1支持体303と第2支持体304との間の第2距離d42よりも短いため、第1揺動部材302は、実施の形態3と同様に、揺動することで、第1支持体303に入力される変位の変位量よりも小さい変位量で第1永久磁石301を移動させる。なお、揺動することで、第2距離d42は、変動するが、第2距離d42が変動したとしても第1距離d41の方が第2距離d42よりも短いという関係が保たれるように構成されている。
具体的には、図28の(b)に示すように第1支持体303がY軸方向マイナス側に向かって第3軸A3を支点として旋回したとき、第1揺動部材302は、第2支持体304の第1軸A21を支点として、紙面の右回転の向きに揺動する。このとき、Z軸方向マイナス側の端部の球面部302bは、第3支持体301Aに支持され、かつ、ガイド部材301BによってZ軸方向に直交する方向に移動するようにガイドされる。このため、第1永久磁石301は、Y軸方向プラス側に移動される。
また、図28の(c)に示すように第1支持体303がY軸方向プラス側に向かって第3軸A3を支点として旋回したとき第1揺動部材302は、第2支持体304の第1軸A21を支点として、紙面の左回転の向きに揺動する。このとき、Z軸方向マイナス側の端部の球面部302bは、第3支持体301Aに支持され、かつ、ガイド部材301BによってZ軸方向に直交する方向に移動するようにガイドされる。このため、第1永久磁石301は、Y軸方向マイナス側に移動される。
また、図示しないが、Z軸方向に対する移動をさせる場合には、ガイド部材302BをZ軸方向に移動させることで実現できる。
このように伝達機構300を構成することで、第1永久磁石301をZ軸方向に垂直な平面上を移動させることができる。このため、第1永久磁石301が第1磁気センサ23aに検出された場合の座標値の算出を容易に行うことができる。
(その他の実施の形態)
上記実施の形態によれば、伝達機構は、被動作体としての永久磁石をX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向の3つの異なる方向に沿って移動させているが、これに限らずに、少なくとも一方向に移動できればよい。この場合、2軸の揺動のうちの1軸の揺動のみを用いてもよいし、Z軸方向に沿った移動を用いてもよい。
また、上記実施の形態によれば、レバー110のつまみ部112aを回転させることで、第2揺動部材120を揺動させる機構を採用しているが、これに限らずに、レバー110の第3の揺動または第4の揺動により第2揺動部材120を揺動させる機構を採用してもよい。また、レバー110のつまみ部112aを回転させることで、第1揺動部材102に第1の揺動または第2の揺動をさせる機構を採用してもよい。
また、上記実施の形態によれば、第2伝達機構100bを揺動させることで第2永久磁石101bを移動させている構成を有しているが、この構成は、無くてもよい。
以上、本発明の一つまたは複数の態様に係る伝達機構、レバー機構および非接触レバースイッチについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
例えば、伝達機構は、被動作体と、一端に被動作体が配置され、第1方向に延びる棒状の第1揺動部材と、第1揺動部材の第1方向に異なる2つの位置において第1揺動部材を揺動可能に支持する2つの支持体と、を備えてよい。そして、第1揺動部材は、揺動することで、2つの支持体のうち他端側の第1支持体に入力される変位の変位量よりも小さい変位量で被動作体を移動させる。
これによれば、揺動することで第1支持体に入力される変位の変位量よりも小さい変位量で被動作体を移動させることができるため、例えば、レバーの揺動の軸の位置が、予め定められた範囲に設定されていたとしても、検出部まで被動作体を近づけた上で、被動作体の移動量を小さくすることができる。この結果、被動作体を検出する検出部の検出領域に被動作体の移動量を適切に調整できるため、例えば、巨大な検出領域の検出部を採用したり、複数の検出部を採用したりしなくても、精度よく被動作体を検出させることができる。よって、製造コストを低減することができる。
また第1支持体は、入力を受けることで第1方向に交差する方向へ移動し、前記2つの支持体のうち第1支持体よりも一端側に配置される第2支持体は、第1支持体が移動したときに第1揺動部材の揺動の支点となり、第1揺動部材の一端と第2支持体との間の第1距離は、第1支持体と第2支持体との間の第2距離よりも短いとしてもよい。
これにより、入力される変位の変位量よりも小さい変位量で被動作体を移動させる構成を簡単な構成で実現できる。
また、第2支持体は、第1揺動部材を、互いに異なる方向の少なくとも2軸で揺動可能に支持しているとしてもよい。
これにより、異なる方向の移動による入力を受けたとしても、異なる方向のそれぞれにおいて、被動作体を異なる方向に移動させることができるため、例えば、異なる機器の動作の切り替えをするための検出部に利用できる。
また、第1支持体は、第1方向に交差する第2方向に沿った移動による第1の入力と、第1方向および第2方向に交差する第3方向に沿った移動による第2の入力とを受けるようにしてもよい。そして、第1揺動部材は、第1の入力により第2支持体において2軸のうちの第1軸を支点として揺動することで、被動作体を第1方向とは異なる第2方向に沿って移動させ、第1支持体において第1の入力とは異なる方向の第2の入力を受けて2軸のうちの第1軸とは異なる第2軸を支点として揺動する。このことで、被動作体を第1方向および第2方向とは異なる第3方向に移動させるとしてもよい。
また、第1支持体および第2支持体の一方は、第1方向に沿った移動による第3の入力を受け、第1揺動部材は、第3の入力により第1方向に沿って移動し、かつ、第1支持体および第2支持体の他方に対してスライドすることで、被動作体を第1方向に沿って移動させるとしてもよい。
これにより、被動作体を異なる3方向に移動させる構成を容易に実現できるため、例えば1つの伝達機構で異なる3つの機器の動作の切り替えをするための検出部に利用できる。このため、構成を簡単にできる。
また、第1揺動部材は、第2支持体により球面支持されており、第2支持体は、第3の入力を受けて第1方向に移動することで、第1揺動部材を第1方向に沿って移動させ、第1支持体と、第1揺動部材とは、第1方向にスライド可能、かつ、揺動可能に接続されているとしてもよい。
このため、被動作体を円弧上で移動させることができる。このため、被動作体が第1磁気センサに検出された場合の座標値の算出を比較的容易に行うことができる。また、第1支持体および第2支持体の2つの部材を移動させることで、被動作体の移動を実現できるため、被動作体の移動距離に影響する累積公差を比較的少なくできる。
また、第1揺動部材は、第1支持体により球面支持されており、第1支持体は、第3の入力を受けて第1方向に移動することで、第1揺動部材を第1方向に沿って移動させ、第2支持体と、第1揺動部材とは、第1方向にスライド可能、かつ、揺動可能に接続されている構成としてもよい。
このため、第1支持体の1箇所から異なる3方向に沿って被動作体を移動させることができるため、被動作体の移動距離に影響する累積公差を少なくできる。
さらに、第1揺動部材の一端を球面支持し、かつ、被動作体を第1揺動部材の一端に対応する位置において支持する第3支持体と、第3支持体を第1方向に交差する平面に沿った移動と、第1方向に沿った移動による第3の入力を受けて第1方向に沿って移動することで第1揺動部材を第1方向に沿った移動との少なくとも一方を行うガイド部材と、を備えるようにしてもよい。それとともに、第1支持体および第2支持体のそれぞれと、第1揺動部材とは、第1方向にスライド可能に接続されており、第1揺動部材は、第3の入力により前記第1方向に沿って移動し、かつ、第1支持体および第2支持体に対してスライドすることで、被動作体を前記第1方向に沿って移動させてもよい。
これによれば、被動作体を第1方向に交差する平面上を移動させることができる。このため、被動作体が第1磁気センサに検出された場合の座標値の算出を容易に行うことができる。
また、レバー機構は、伝達機構である第1伝達機構と、持ち手部分の移動に応じて揺動可能に支持され、第1支持体に変位を与えるレバーとを備えてもよい。
このため、レバーを揺動させることで、容易に被動作体を移動させることができる。
また、レバー機構は、伝達機構である第1伝達機構と、持ち手部分の移動に応じて互いに異なる方向の2軸に揺動可能に支持され、第1支持体に変位を与えるレバーと、を備え、レバーは、2軸のうちの第3軸を支点として揺動することで、第1の入力を前記第1伝達機構に与え、前記2軸のうちの第4軸を支点として揺動することで、第2の入力を前記第1伝達機構に与えるようにしてもよい。
このため、レバーを揺動させることで、容易に異なる2方向に被動作体を移動させることができる。
また、レバーは、揺動可能に支持される第1レバー部材と、少なくとも一部が前記第1レバー部材の内方または外方に配置され、前記レバーの延伸方向に平行な軸を回転軸として第1レバー部材に対して回転可能に設けられ、延伸方向に延びる第2レバー部材とを有してもよい。そして、レバー機構は、さらに、第2レバー部材の回転を受けて揺動することで第1揺動部材に第1方向に沿った移動による第3の入力を与える第2揺動部材を備えるとしてもよい。
このため、レバーを揺動させ、かつ、回転させることで、容易に異なる3方向に被動作体を移動させることができる。
また、非接触レバースイッチは、第1磁気センサを収容する第1の筐体と、レバー機構と、レバーの支持されている部分と、第1伝達機構とを収容し、第1の筐体の外方の所定の位置に接続される第2の筐体と、を備えもよい。そして、第1伝達機構が備える被動作体は、第1永久磁石であり、第1磁気センサは、第1の筐体の所定の位置側に第1磁気センサの第1検出領域が配置される向き及び位置で配置され、第1伝達機構は、第1の筐体および第2の筐体が接続された状態で、レバーからの揺動により、第1永久磁石を第1検出領域内で移動させる。
このため、第1の筐体と第2の筐体とを接続すれば、磁気センサで検出される適切な検出領域に永久磁石を移動させることができるため、第1の筐体と第2の筐体との間に配線を行う必要がなくなり、製造コストを抑えることができる。
さらに、第1磁気センサの検出結果に基づいて、第1検出領域における第1永久磁石の3次元空間上の位置を特定し、特定した3次元空間上の位置に応じて機器の動作の切り替えを行う制御部を備えるとしてもよい。
また、第1磁気センサとは異なる第2磁気センサと、第1永久磁石とは異なる第2永久磁石と、レバーとは反対側の端部に第2永久磁石が配置され、第1伝達機構と異なる第2伝達機構と、を備えてもよい。そして、レバーは、さらに、第1レバー部材の内方または外方に配置され、延伸方向に平行な軸を回転軸として第1レバー部材および第2レバー部材に対して回転可能に設けられ、延伸方向に延びる第3レバー部材を有してもよい。そして、第3レバー部材は、第1レバー部材に対して軸を中心に回転し、第1の筐体は、さらに、第2磁気センサを、第1の筐体の所定の位置側に第2磁気センサの第2検出領域が配置される向きおよび位置で収容し、第2の筐体は、さらに、第2永久磁石と、第2伝達機構とを収容するようにしてもよい。そして、第2伝達機構は、第1の筐体および第2の筐体が接続された状態で、第3レバー部材の回転を受けることにより、第2永久磁石を第2検出領域内で移動させるとしてもよい。
また、第1磁気センサの検出結果に基づいて、第1検出領域における第1永久磁石の3次元空間上の位置を特定し、第2磁気センサの検出結果に基づいて、第2検出領域における第2永久磁石の3次元空間上の位置を特定し、特定した第1永久磁石および第2永久磁石それぞれの3次元空間上の位置に応じて機器の動作の切り替えを行う制御部を備えるとしてもよい。
本発明は、軸受に対する軸部材の動作の自由度が高い球面軸受装置や継手装置などに利用することができる。
1 非接触レバースイッチ
10,30 レバー機構
11 第2の筐体
12,13 開口部
20 制御装置
21 第1の筐体
22 回路基板
23 磁気センサ
23a 第1磁気センサ
23b 第2磁気センサ
24 制御部
100,200,300 伝達機構
100a 第1伝達機構
100b 第2伝達機構
101 永久磁石
101a 第1永久磁石
101b 第2永久磁石
102,202,302 揺動部材
102a,202a 棒状部
102b,202b 球面部
103,203,303 第1支持体
103A,203A,303A 押さえ部材
103Aa 貫通孔
103Ab,103Bb 球面部
103B,203B,303B 主支持部材
103C,303C 球面部材
103Ca 貫通孔
104,204,304 第2支持体
104A,204A,304A 押さえ部材
104B,204B,304B 主支持部材
104Aa,104Ba 貫通孔
104Ab,104Bb 球面部
110 レバー
111 第1レバー部材
112 第2レバー部材
112a つまみ部
112b 突起
113 第3レバー部材
113a つまみ部
113b 突起
120 第2揺動部材
121 第1部分
122 第2部分
123 第3部分
124 第4部分
125 第5部分
126 第6部分
127 軸体
130 第1スライド部材
131 凸部
140 第2スライド部材
141 凸部
204C 球面部材
301 第1永久磁石
301A 第3支持体
302a 棒状部
302b 球面部
400 球面軸受装置
401 軸部材
402 回転体
403 軸受
404 センサ
405 基板
406 スペーサー
410 球体
411 第一係合部
412 軸体
413 第一面
414 第二面
415 屈曲部
422 第二係合部
431 第一空間
432 第二空間
433 貫通部
441 第一部品
442 第二部品
500 スイッチ

Claims (6)

  1. 球形状の部材に形成される第一係合部を有する球体と、前記球体の中心を通る軸上に取り付けられる軸体とを有する軸部材と、
    回転体形状の部材に形成され、前記球体の中心を通過する第一軸を中心とする第一回転方向において前記第一係合部と係合し、前記中心において前記第一軸と交差する第二軸を中心とする第二回転方向において前記第一係合部の回転を許容する第二係合部を有する回転体と、
    前記球体の中心を中心とする球面摺動可能に前記球体を収容する第一空間と、前記球体の前記第一係合部に前記第二係合部が係合した前記回転体を前記中心において前記第一軸および前記第二軸と交差する第三軸を中心として回転可能に収容する第二空間とを有し、前記球体の球面摺動に伴う前記軸体の動作を許容する軸受と
    を備える球面軸受装置。
  2. 前記第一係合部は前記球体の表面の一部を切り欠くように形成され、前記第二係合部は前記回転体の表面の一部を切り欠くように形成される
    請求項1に記載の球面軸受装置。
  3. 前記第一係合部は前記球体の表面に設けた凸部により形成され、前記第二係合部は前記回転体の表面に設けた凹部により形成される
    請求項1に記載の球面軸受装置。
  4. 前記第一係合部は前記球体の表面に設けた凹部により形成され、前記第二係合部は前記回転体の表面に設けた凸部により形成される
    請求項1に記載の球面軸受装置。
  5. 前記軸体は、屈曲部を備える
    請求項1〜4のいずれか一項に記載の球面軸受装置。
  6. 軸受と前記軸受に球面摺動可能に保持される軸部材とを有する球面軸受装置と、前記軸部材の動作を示す動作信号を送出するセンサとを備えるスイッチであって、
    前記球面軸受装置の前記軸部材は、球形状の部材に形成される第一係合部を有する球体と、前記球体の中心を通る軸上に取り付けられる軸体とを有し、
    前記球面軸受装置はさらに、回転体形状の部材に形成され、前記球体の中心を通過する第一軸を中心とする第一回転方向において前記第一係合部と係合し、前記中心において前記第一軸と交差する第二軸を中心とする第二回転方向において前記第一係合部の回転を許容する第二係合部を有する回転体を有し、
    前記球面軸受装置の、前記球体の球面摺動に伴う前記軸体の動作を許容する前記軸受は、前記球体の中心を中心とする球面摺動可能に前記球体を収容する第一空間と、前記球体の前記第一係合部に前記第二係合部が係合した前記回転体を、前記中心において前記第一軸および前記第二軸と交差する第三軸を中心として回転可能に収容する第二空間とを有し、
    前記センサは、前記軸部材に取り付けられる第一部品と前記軸受に取り付けられる第二部品とを有し、前記第一部品と前記第二部品との位置関係に対応する動作信号を送出するスイッチ。
JP2017553605A 2015-12-02 2016-10-19 球面軸受装置、および、スイッチ Active JP6846600B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015235923 2015-12-02
JP2015235923 2015-12-02
PCT/JP2016/004621 WO2017094217A1 (ja) 2015-12-02 2016-10-19 球面軸受装置、および、スイッチ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2017094217A1 true JPWO2017094217A1 (ja) 2018-09-20
JP6846600B2 JP6846600B2 (ja) 2021-03-24

Family

ID=58796628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017553605A Active JP6846600B2 (ja) 2015-12-02 2016-10-19 球面軸受装置、および、スイッチ

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10626914B2 (ja)
JP (1) JP6846600B2 (ja)
DE (1) DE112016005523B4 (ja)
WO (1) WO2017094217A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108061503B (zh) * 2017-11-06 2020-04-21 洛阳轴承研究所有限公司 一种在测长仪上检测锥形部件外径的方法
US11053972B2 (en) * 2018-03-16 2021-07-06 Federal-Mogul Motorparts Llc Pivot joint assembly
CN110410414B (zh) * 2019-07-26 2021-04-27 深圳联合创达科技有限公司 一种二自由度和三自由度可转换的球关节结构

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4939098Y1 (ja) * 1969-07-10 1974-10-26
JPH0658321A (ja) * 1992-08-10 1994-03-01 Kayaba Ind Co Ltd ボールジョイント
JP2002254949A (ja) * 2001-03-02 2002-09-11 Tokai Rika Co Ltd シフト装置
WO2014062172A1 (en) * 2012-10-17 2014-04-24 Halliburton Energy Services, Inc. Drill string constant velocity connection
WO2014107813A1 (en) * 2013-01-14 2014-07-17 General Downhole Technologies Ltd. System, method and apparatus for a flexible joint for a downhole drilling motor

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3090642A (en) * 1958-09-28 1963-05-21 Viktor Langen Ball and socket joints
GB1327040A (en) * 1969-12-10 1973-08-15 Cav Ltd Gear change switch
US3850047A (en) * 1972-07-14 1974-11-26 Eaton Corp O-ring gear shift lever isolator
JPS5939342B2 (ja) * 1976-10-22 1984-09-22 市光工業株式会社 ピポツト機構
US4333360A (en) 1980-07-03 1982-06-08 Borg-Warner Corporation Transmission shift control apparatus
JPS6047031U (ja) * 1983-09-07 1985-04-02 三菱自動車工業株式会社 ギヤシフトレバ−マウント機構
US4662772A (en) * 1985-11-08 1987-05-05 Dana Corporation Shift lever tower assembly
JP3878905B2 (ja) * 2002-11-20 2007-02-07 株式会社オーディオテクニカ マイクロホン支持具
JP3107440U (ja) 2004-08-30 2005-02-03 ツバメ無線株式会社 ジョイスティック
JP2012172764A (ja) 2011-02-22 2012-09-10 Kikuchiseisakusho Co Ltd 球面軸受
CN103635702A (zh) * 2011-05-10 2014-03-12 Trw汽车美国有限责任公司 球窝接头
US9831819B2 (en) * 2015-03-24 2017-11-28 Kirk-Rudy, Inc. Solar tracking panel mount

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4939098Y1 (ja) * 1969-07-10 1974-10-26
JPH0658321A (ja) * 1992-08-10 1994-03-01 Kayaba Ind Co Ltd ボールジョイント
JP2002254949A (ja) * 2001-03-02 2002-09-11 Tokai Rika Co Ltd シフト装置
WO2014062172A1 (en) * 2012-10-17 2014-04-24 Halliburton Energy Services, Inc. Drill string constant velocity connection
WO2014107813A1 (en) * 2013-01-14 2014-07-17 General Downhole Technologies Ltd. System, method and apparatus for a flexible joint for a downhole drilling motor

Also Published As

Publication number Publication date
DE112016005523B4 (de) 2019-04-11
JP6846600B2 (ja) 2021-03-24
US10626914B2 (en) 2020-04-21
DE112016005523T5 (de) 2018-08-30
US20170314610A1 (en) 2017-11-02
WO2017094217A1 (ja) 2017-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6410358B2 (ja) 回動式スイッチ装置
JP4629591B2 (ja) シフト装置
WO2017094217A1 (ja) 球面軸受装置、および、スイッチ
JP4831024B2 (ja) 複合操作装置
JP2015522474A (ja) 車両の構成要素のための多機能操作装置
JP5600858B2 (ja) スイッチ装置
JP6023011B2 (ja) 位置検出装置
JP6741918B2 (ja) 伝達機構、レバー機構および非接触レバースイッチ
EP3106716B1 (en) Manipulation apparatus
JP6059794B1 (ja) ジョイスティック
JP6420687B2 (ja) 位置検出装置
JP2006286334A (ja) 多方向入力装置
WO2018147206A1 (ja) スイッチ装置
JP2017178060A (ja) シフト装置
JP2008041317A (ja) 揺動操作型入力装置
JP5395703B2 (ja) 多方向入力装置
EP3214632B1 (en) Multidirectional input device
JP5603280B2 (ja) ストークスイッチ装置
JP7163552B2 (ja) 操作装置
JP6698173B2 (ja) 操作装置
JP5513237B2 (ja) シフトレバー装置
JP6101161B2 (ja) 車両用操作装置
JP2017222457A (ja) 電気レバー装置
JP2023039410A (ja) 多方向入力装置
JP6215745B2 (ja) レバー装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170706

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20190123

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190927

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201204

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210118

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6846600

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

SZ03 Written request for cancellation of trust registration

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313Z03