KR102160748B1 - 조작 장치 및 그 조작 장치를 이용한 차량용 시프트 장치 - Google Patents

조작 장치 및 그 조작 장치를 이용한 차량용 시프트 장치 Download PDF

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도시오 오가와
요시츠구 와키타
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알프스 알파인 가부시키가이샤
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Abstract

시프트 레버(2)를 경도 가능하게 지지하는 지지체(3)와, 시프트 레버(2)에 연동하여 홈 포지션 H로부터 D1 방향으로 경도 조작되는 제 1 가동부재(4)와, 제 1 가동부재(4)에 구비된 제 1 자성체(5)와, 조작 기준 위치에서 제 1 자성체(5)와 대향하도록 지지체(3)에 지지된 한 쌍의 영구 자석(6,6)과, 제 1 자성체(5)를 영구 자석(6,6)에 접근하는 방향으로 제 1 가동부재(4)를 가압하는 제 1 판스프링(7,7)을 가지고, 제 1 자성체와 영구 자석부재의 사이에서 작동하는 흡인력에 저항하여 제 1 자성체가 영구 자석부재로부터 떨어지는 힘으로 발생하는 클릭감이 제 1 판스프링(7,7)의 가압력에 의해 조정되고, 소정의 조작 하중 및 조작 타이밍 등의 조작 감촉이 시프트 레버(2)의 제 1단 포지션 F1로의 경도 조작에 부여된다.

Description

조작 장치 및 그 조작 장치를 이용한 차량용 시프트 장치
본 발명은, 조작 부재의 경도(傾倒) 조작에 의해, 조작 부재가 복수의 포지션으로 이동 조작되는 조작 장치 및 그 조작 장치를 이용한 차량용 시프트 장치에 관한 것으로서, 특히 조작 부재가 클릭감을 수반하여 경도 조작되는 것에 관한 것이다.
일반적으로, 조작 부재의 경도 조작에 의해, 조작 부재가 복수의 포지션으로 이동되는 조작 장치는, 텔레비전, 비디오 등의 각종 전자기기의 리모컨, 게임기의 입력장치나 차량용 시프트 장치 등으로 사용되고 있다. 특히, 차량용 시프트 장치로는, 조작 부재의 경도 조작의 조작 필링을 향상시키기 위해서, 조작 부재가 클릭감을 수반하여 경도 조작된다.
특허문헌 1(종래예)에는, 조작 부재인 시프트 레버가 클릭감을 수반하여 경도 조작되는 자동 변속기용 시프트 조작 장치가 개시되어 있다.
자동 변속기용 시프트 조작 장치는, 홀더에 지지된 시프트 레버의 요동 조작에 의해, P레인지(파킹 레인지), R레인지(리버스 레인지), N레인지(뉴트럴 레인지) 및 D레인지(드라이브 레인지)의 각 포지션으로 이동 조작된다.
시프트 레버가 요동 조작되었을 때, 홀더 내에 마련된 절도(節度)체가 절도 스프링(코일스프링)에 의해 홀더의 바닥부에 마련되어 있는 절도홈으로 눌린다. 절도체가 절도 스프링의 가압력에 의해 절도홈으로 눌림으로써, 시프트 레버가 각 포지션으로 이동될 때에 클릭감이 부여된다.
일본국 공개특허 특개2002-144905호 공보
그러나, 특허문헌 1에 개시되어 있는 기술에서는, 이 클릭감을 발생시키기 위하여, 절도체가 절도홈을 슬라이딩하는 구조이며, 시프트 레버가 반복해서 요동 조작되면, 절도홈이나 절도 스프링의 마모, 절도 스프링의 스프링성의 열화, 절도 스프링과 절도체의 덜컥거림 등이 발생할 우려가 있어, 내구성이 과제이다.
본 발명은, 상기 서술한 과제를 해결하는 것으로, 자성체와 영구 자석의 사이에 작동하는 흡인력 및 탄성체의 가압력을 이용하여, 조작 부재가 소정의 포지션에 클릭감을 수반하여 경도 조작되어, 내구성이 우수하며, 소형화가 도모되는 조작 장치 및 그 조작 장치를 이용한 차량용 시프트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 조작 장치는, 조작 부재와, 상기 조작 부재를 경도 가능하게 지지하는 지지체를 구비하고, 상기 조작 부재가 클릭감을 수반하여 소정의 포지션으로 경도 조작되는 조작 장치에 있어서, 상기 조작 부재의 경도 동작에 연동하도록 상기 지지체에 지지된 제 1 가동(可動)부재와, 상기 제 1 가동부재에 구비된 제 1 자성체와, 상기 조작 부재의 조작 기준 위치에서 상기 제 1 자성체와 대향하도록 상기 지지체에 지지된 영구 자석과, 상기 제 1 자성체가 상기 영구 자석에 접근하는 방향으로 상기 제 1 가동부재를 가압하는 탄성체를 가지며, 상기 조작 부재가 상기 조작 기준 위치에 있을 경우, 상기 조작 부재는, 상기 제 1 자성체와 상기 영구 자석의 사이에서 작동하는 흡인력에 의해 상기 조작 기준 위치에 지지되고, 상기 조작 부재가 상기 조작 기준 위치로부터 제 1단 포지션으로 경도 조작된 경우, 상기 가동부재는, 상기 제 1 자성체와 상기 영구 자석의 사이에서 작동하는 흡인력 및 상기 탄성체의 가압력에 저항하여 상기 제 1 자성체를 상기 영구 자석으로부터 이간시켜, 상기 조작 부재가 소정의 포지션으로 경도 조작되는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 제 1 자성체와 영구 자석의 사이에서 작동하는 흡인력에 저항하여 제 1 자성체가 영구 자석으로부터 떨어지는 힘으로 발생하는 클릭감이 탄성체의 가압력에 의해 조정되고, 소정의 조작 하중 및 조작 타이밍 등의 조작 감촉이 조작 부재의 경도 조작에 부여되므로, 내구성이 우수하며, 수명이 길고, 소형화가 도모되는 조작 장치를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제 1 가동부재는 상기 지지체에 마련된 제 1 경도축에 경도 가능하게 지지되는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 제 1 경도축을 중심으로 제 1 가동부재가 경도 조작되므로, 조작 부재의 스무드한 경도 조작이 가능하게 된다.
바람직하게는, 상기 조작 부재는, 상기 조작 기준 위치로부터 제 1 경도 방향으로 경도 조작되는 것과 함께 상기 제 1 경도 방향과 반대측인 제 2 경도 방향으로 경도 조작되며, 상기 제 1 가동부재, 상기 제 1 자성체 및 상기 탄성체는, 상기 영구 자석을 사이에 두고, 상기 제 1 경도 방향측 및 상기 제 2 경도 방향측에 각각 배치하여 마련되는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 조작 부재가 제 1 경도 방향 및 제 2 경도 방향의 양방향으로 경도 조작되었을 때, 제 1 자성체와 영구 자석의 사이에 작용하는 흡인력에 의한 클릭감이 탄성체의 가압력에 의해 조정되고, 소정의 조작 하중 및 조작 타이밍 등의 조작 감촉이 조작 부재의 경도 조작에 부여된다.
바람직하게는, 상기 제 1 가동부재와 상기 영구 자석의 사이의 위치에서 상기 지지체에 지지되며 상기 조작 부재의 경도 조작에 연동하여 동작하는 제 2 가동부재와, 상기 영구 자석과 대향하도록 상기 제 2 가동부재에 구비된 제 2 자성체를 가지며, 상기 조작 부재가 상기 조작 기준 위치에 있을 경우, 상기 조작 부재는, 상기 제 1 자성체와 상기 영구 자석의 사이에서 작동하는 흡인력에 의해 상기 조작 기준 위치에 지지되고, 상기 조작 부재가 상기 제 1 경도 방향 또는 상기 제 2 경도 방향으로 경도 조작된 경우, 상기 제 2 가동부재는, 상기 제 2 자성체와 상기 영구 자석의 사이에서 작동하는 흡인력에 저항하여 상기 제 2 자성체를 상기 영구 자석으로부터 이간시켜, 상기 조작 부재가 소정의 포지션으로 경도 조작되는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 탄성체의 가압력 및 자성체에 대한 영구 자석의 흡인력에 의해, 조작 부재에 부여되는 조작 하중이나 타이밍 등이 설정된다.
바람직하게는, 상기 제 2 가동부재는 상기 지지체에 마련된 상기 제 1 경도축에 경도 가능하게 지지되는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 제 1 가동부재 및 제 2 가동부재가 제 1 경도축을 중심으로 하여 경도 조작되므로, 조작 부재의 스무드한 경도 조작이 가능하게 된다.
또한, 제 1 경도축이 제 1 가동부재 및 제 2 가동부재의 겸용의 경도축이 되므로, 부품수의 삭감이 도모되는 것과 함께, 케이스 본체 내의 수납 스페이스의 사용 효율이 높아져, 소형화가 도모된다.
바람직하게는, 상기 탄성체는 상기 제 2 가동부재와 일체로 성형된 수지제 판스프링인 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 부품수의 증가를 피할 수 있어, 저렴하면서 또한 조립성이 좋다.
바람직하게는, 상기 제 2 가동부재는 수지에 의해 성형되는 것과 함께, 상기 제 2 가동부재는 상기 지지체에 슬라이딩 가능하게 지지되며, 상기 제 2 가동부재의 상기 지지체와의 슬라이딩 부분에 상기 제 2 가동부재와 일체 성형된 이동 가이드부가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 수지에 의해 성형된 이동 가이드부에 의해 제 2 가동부재가 지지체에 슬라이딩 가능하게 지지된다. 따라서, 제 2 가동부재는 덜컥거림 없이 슬라이딩 된다. 또한, 이동 가이드부가 제 2 가동부재의 성형 시에 제 2 가동부재와 일체로 성형되므로, 부품수가 증가하는 일이 없다. 또한, 제 2 가동부재와 지지체의 조립성도 좋아진다.
바람직하게는, 상기 조작 부재를 상기 제 1 경도 방향 또는 상기 제 2 경도 방향과 직교하는 제 3 경도 방향으로 경도 가능하게 지지하는 제 2 경도축과, 상기 조작 부재를 상기 제 3 경도 방향으로 간헐 구동하는 간헐 구동 기구를 가지며, 상기 간헐 구동 기구는 상기 제 2 가동부재와 일체로 성형된 캠부를 가지는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 조작 부재가 제 3 경도 방향으로 경도 조작될 때, 조작 부재의 경도 조작에 클릭감을 부여하는 캠부가 제 2 가동부재와 일체로 성형되어 있으므로, 부품수가 증가하는 일이 없다. 또한, 간헐 구동 기구의 조립성도 좋아진다.
본 발명의 차량용 시프트 장치는, 청구항 1~청구항 8의 어느 한 항에 기재된 조작 장치와, 상기 조작 장치로부터의 신호를 받아서 차량측 기기에 신호를 송신하는 제어부와, 상기 조작 장치의 상기 조작 부재에 부착된 시프트 노브와, 상기 조작 부재가 위치하는 상기 복수의 포지션을 검출하는 위치 검출 수단을 가지는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 차량용 시프트 장치에 있어서, 조작 부재가 소정의 포지션으로 경도 조작될 때, 조작 부재에 대하여 포지션에 따른 클릭감이 부여된다. 따라서, 조작 부재는, 사용되는 차량에 따른 조작 하중이나 조작 타이밍 등으로 경도 조작된다. 또한, 조작 부재의 경도 조작의 클릭감을 영구 자석의 흡인력의 이용에 의해 얻을 수 있으므로 소형화가 도모된다.
본 발명에 의하면, 자성체와 영구 자석의 사이에서 작동하는 흡인력 및 탄성체의 가압력을 이용하여, 조작 부재가 소정의 포지션에 클릭감을 수반하여 경도 조작되므로, 내구성이 우수하며, 소형화가 도모되는 조작 장치 및 그 조작 장치를 이용한 차량용 시프트 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시형태와 관련되는 차량용 시프트 장치의 외관 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 차량용 시프트 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 차량용 시프트 장치의 시프트 조작 장치의 외관 사시도이다.
도 4는 도 3에 나타내는 시프트 조작 장치의 시프트 레버의 각 포지션을 설명하기 위한 모식도이다.
도 5는 도 3에 나타내는 시프트 조작 장치의 주요부 측면도이다.
도 6은 도 3에 나타내는 시프트 조작 장치의 제 1 가동부재를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 3에 나타내는 시프트 조작 장치의 제 2 가동부재 및 제 4 가동부재를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 5에 나타내는 제 2 가동부재가 지지체에 의해 지지되어 있는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 5에 나타내는 제 1 가동부재가 경도 조작된 상태를 나타내는 주요부 측면도이다.
도 10은 도 9에 나타내는 제 2 가동부재가 경도 조작된 상태를 나타내는 주요부 측면도이다.
도 11은 시프트 레버의 조작 하중을 설명하기 위한 그래프이다.
도 12는 도 3에 나타내는 시프트 조작 장치의 정면도이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태와 관련되는 조작 장치 및 그 조작 장치를 이용한 차량용 시프트 장치에 대해서 설명한다.
도 1, 본 발명의 실시형태와 관련되는 차량용 시프트 장치의 외관 사시도이다. 도 2는, 도 1에 나타내는 차량용 시프트 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 3은, 도 1에 나타내는 차량용 시프트 장치의 시프트 조작 장치의 외관 사시도이다. 도 4는, 도 3에 나타내는 시프트 조작 장치의 시프트 레버의 각 포지션을 설명하기 위한 모식도이다. 도 5는, 도 3에 나타내는 시프트 조작 장치의 주요부 측면도이다. 도 6은, 도 3에 나타내는 시프트 조작 장치의 제 1 가동부재를 나타내는 사시도이다. 도 7은, 도 3에 나타내는 시프트 조작 장치의 제 2 가동부재 및 제 4 가동부재를 나타내는 사시도이다. 도 8은, 도 5에 나타내는 제 2 가동부재가 지지체에 지지되어 있는 상태를 나타내는 사시도이다. 도 9는, 도 5에 나타내는 제 1 가동부재가 경도 조작된 상태를 나타내는 주요부 측면도이다. 도 10은, 도 9에 나타내는 제 2 가동부재가 경도 조작된 상태를 나타내는 주요부 측면도이다. 도 11은, 시프트 레버의 조작 하중을 설명하기 위한 그래프이다. 도 12는, 도 3에 나타내는 시프트 조작 장치의 정면도이다. 또한, 도면 중, 화살표 D1 방향은 시프트 레버의 제 1 경도 방향을 나타내고, 화살표 D2 방향은 시프트 레버의 제 2 경도 방향을 나타내고, D3 방향은 시프트 레버의 제 3 경도 방향을 나타낸다.
(차량용 시프트 장치)
도 1~도 4에 나타내는 바와 같이, 차량용 시프트 장치(100)는, 조작 장치인 시프트 조작 장치(1)와, 시프트 조작 장치(1)로부터의 신호를 받아서 차량측 기기(200)에 신호를 송신하는 제어부(101)와, 시프트 조작 장치(1)의 조작 부재인 시프트 레버(2)가 경도 조작된 복수의 포지션을 검출하는 위치 검출 수단(102)을 가진다.
차량용 시프트 장치(100)는, 케이스 본체(110)와, 케이스 본체(110)의 상측의 개방 부분을 덮는 커버(111)를 가지며, 케이스 본체(110) 내에는 조작 장치인 시프트 조작 장치(1)가 수용되어 있다.
케이스 본체(110)는 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT, polybutyleneterephthalate) 등의 수지재를 사출성형함으로써 형성되어 있다.
커버(111)는 케이스 본체(110)와 같이, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 등의 수지에 의해 성형되어 있다. 커버(111)의 중앙 부분에는 원형의 관통구멍(111a)이 형성되어 있으며, 이 관통구멍(111a)에는 조작 부재인 시프트 레버(2)가 삽입 통과되며, 시프트 레버(2)의 선단(2a)은 커버(111)의 상면측에 돌출되며, 시프트 레버(2)의 선단(2a)에는 시프트 레버(2)를 경도 조작하기 위한 시프트 노브(112)가 부착되어 있다.
시프트 노브(112)는 ABS(ABS, acrylonitrile butadiene styrene) 수지 등의 수지에 의해 성형되어 있다.
차량용 시프트 장치(100)는, 시프트 노브(112)가 변속기에 직접 접속되어 있는 기계 제어 방식이 아닌, 시프트 바이 와이어 방식이다. 시프트 바이 와이어 방식의 차량용 시프트 장치(100)는, 링크 기구 등의 기계적인 구성이 불필요하게 되기 때문에, 소형화가 도모될 수 있다. 따라서, 차량 내에 있어서의 차량용 시프트 장치(100)의 레이아웃에 자유도를 갖게 할 수 있다. 또한, 시프트 레버(2)를 비교적 작은 힘으로 조작할 수 있으므로, 시프트 체인지의 조작이 간단하게 된다.
차량용 시프트 장치(100)는, 차량측 기기에 접속된 제어부(101)와, 시프트 조작 장치의 시프트 레버(2)의 조작 포지션을 검출하는 위치 검출 수단을 가지고 있다.
제어부(101)는, 시프트 레버(2)가 경도 조작된 각 조작 포지션의 위치 정보 신호를 차량측 기기(200)로 송신한다. 차량측 기기(200)는, 위치 정보 신호를 받아, 시프트 패턴에 대응한 동작을 행하는 것과 함께, 시프트 패턴에 있어서의 시프트 레버(2)의 조작 포지션을 인스트루먼트 패널 등에 마련된 표시부에 표시한다.
위치 검출 수단(102)은, 시프트 레버(2)가 제 1 경도 방향(D1 방향) 또는 제 2 경도 방향(D2 방향)으로 경도 조작되었을 때, 복수의 포지션을 검출하기 위한 제 1 위치 검출기(102A)와, 시프트 레버(2)가 제 3 경도 방향(D3 방향)으로 경도 조작되었을 때, 그 포지션을 검출하기 위한 제 2 위치 검출기(102B)를 가지고 있다. 제 1 위치 검출기(102A) 및 제 2 위치 검출기(102B)는 케이스 본체(110) 내에 수용되어 있다. 또한, 제 1 위치 검출기(102A)는 후술하는 지지체(3)의 제 1 경도축(16)에 계합(engaging)되어 제 1 경도축(16)의 회전 각도를 검출한다. 또한, 제 2 위치 검출기(102B)는 후술하는 지지체의 제 2 경도축인 축부(17A,17B)에 계합되어 축부(17)의 회전 각도를 검출한다.
위치 검출 수단(102)에는, 제 1 위치 검출기(102A) 및 제 2 위치 검출기(102B)로부터 송신되는 검출 신호를 처리하는 제 1 신호 처리부(102C) 및 제 2 신호 처리부(102D)를 가지고 있다. 제 1 신호 처리부(102C)는, 제 1 위치 검출기(102A)로부터 송신되는 신호에 의거하여 제 1 경도축(16)의 회전 각도를 산출하고, 산출된 회전 각도로부터 시프트 레버(2)의 제 1 경도 방향(D1 방향) 또는 제 2 경도 방향(D2 방향)에의 이동을 검출한다. 마찬가지로, 제 2 신호 처리부(102D)는, 제 2 위치 검출기(102B)로부터 송신되는 신호에 의거하여 축부(17A,17B)의 회전 각도를 산출하고, 이 회전 각도로부터 시프트 레버(2)의 제 3 경도 방향(D3 방향)에의 이동을 검출한다. 검출된 시프트 레버(2)의 이동 정보를 기초로 제어부(101)에 의해 각 조작 포지션의 위치 정보 신호가 차량측 기기(200)로 송신된다.
다음으로, 도 4를 참조하여, 차량용 시프트 장치(100)의 시프트 조작에 대해서 설명한다. 또한, 도 4는, 차량용 시프트 장치(100)에 의해 차량이 현재 어느 포지션 상태로 설정되어 있는지를 운전자에 대하여 점등 등에 의해 표시하는 표시 장치의 모식도이다.
시프트 레버(2)가 조작 기준 위치에서 대략 수직 상태로 지지된 초기 상태로부터 제 1 경도 방향(D1 방향)으로 경도 조작되면, 차량의 포지션 상태는, 포지션 H로부터 포지션 F1로 이동된다. 포지션 F1은 제 1 경도 방향(D1 방향)측의 제 1단 포지션 F1이 된다. 시프트 레버(2)가 제 1 경도 방향(D1 방향)으로 더 경도 조작되면, 차량의 포지션 상태는, 제 1단 포지션 F1로부터 포지션 F2로 이동된다. 포지션 F2는 제 1 경도 방향(D1 방향)측의 제 2단 포지션 F2가 된다. 시프트 레버(2)는 경도 조작이 종료되어 조작자가 손을 떼어놓으면 자동적으로 조작 기준 위치로 되돌아가 대략 수직한 상태로 지지되며, 차량의 포지션 상태는 F2인채로 유지된다.
제 2단 포지션 F2의 상태로부터 시프트 레버(2)가 제 2 경도 방향(D2 방향)으로 경도 조작되면, 차량의 포지션 상태는 제 1단 포지션 F1 또는 포지션 H로 되돌려진다. 시프트 레버(2)는 경도 조작이 종료되어 조작자가 손을 떼어놓으면 자동적으로 조작 기준 위치로 되돌아가 대략 수직한 상태로 지지되며, 차량의 포지션 상태는 F1 또는 H인채로 유지된다.
시프트 레버(2)가 조작 기준 위치에서 대략 수직 상태로 지지된 초기 상태로부터 제 2 경도 방향(D2 방향)으로 경도 조작되면, 차량의 포지션 상태는, 홈 포지션 H로부터 포지션 R1로 이동된다. 포지션 R1은 제 2 경도 방향(D2 방향)측의 제 1단 포지션 R1이 된다. 시프트 레버(2)가 제 2 경도 방향(D2 방향)으로 더 경도 조작되면, 차량의 포지션 상태는, 포지션 R1로부터 포지션 R2로 이동된다. 포지션 R2는 제 2 경도 방향(D2 방향)측의 제 2단 포지션 R2가 된다. 시프트 레버(2)는 경도 조작이 종료되어 조작자가 손을 떼어놓으면 자동적으로 조작 기준 위치로 되돌아가 대략 수직한 상태로 지지되며, 차량의 포지션 상태는 R2인채로 유지된다.
포지션 R2의 상태로부터 시프트 레버(2)가 제 1 경도 방향(D1 방향)으로 경도되면, 차량의 포지션 상태는 포지션 R1 또는 포지션 H로 되돌려진다. 시프트 레버(2)는 경도 조작이 종료되어 조작자가 손을 떼어놓으면, 자동적으로 조작 기준 위치로 되돌아가 대략 수직한 상태로 지지되며, 차량의 포지션 상태는 R1 또는 H인채로 유지된다.
다음으로, 시프트 레버(2)가 조작 기준 위치로부터 제 3 경도 방향(D3 방향)으로 경도 조작되면, 차량의 포지션 상태는, 포지션 H로부터 포지션 M으로 이동된다. 시프트 레버(2)는 경도 조작이 종료되어 조작자가 손을 떼어놓아도 제 3 경도 방향(D3 방향)측으로 경도한 위치(포지션 M용 위치)에 지지된다. 차량이 포지션 M의 상태로부터 시프트 레버(2)가 제 1 경도 방향(D1 방향)으로 경도 조작되면, 차량의 포지션 상태가 포지션 M으로부터 M+로 이동된다. 시프트 레버(2)는 경도 조작이 종료되어 조작자가 손을 떼어놓으면, 자동적으로 포지션 M용 위치로 되돌아가 지지되며, 차량의 포지션 상태는 M+인채로 유지된다.
차량이 포지션 M의 상태로부터 시프트 레버(2)가 제 2 경도 방향(D2 방향)으로 경도 조작되면, 차량의 포지션 상태가 포지션 M으로부터 M-로 이동된다. 시프트 레버(2)는 경도 조작이 종료되어 조작자가 손을 떼어놓으면, 자동적으로 포지션 M용 위치로 되돌아가 지지되며, 차량의 포지션 상태는 M+인채로 유지된다.
시프트 레버(2)가 포지션 M용 위치로부터 조작 기준 위치 방향(D3 방향의 반대 방향)으로 경도 조작되면, 차량의 포지션 상태는, 포지션 M으로부터 포지션 H로 이동되어, 시프트 레버(2)는 조작 기준 위치에서 대략 수직 상태로 지지된다.
(시프트 조작 장치)
도 3 및 도 5~도 7에 나타내는 바와 같이, 시프트 조작 장치(1)는, 시프트 레버(2)와, 시프트 레버(2)를 경도 가능하게 지지하는 지지체(3)와, 시프트 레버(2)에 연동하여 조작 기준 위치로부터 제 1 경도 방향(D1 방향)으로 경도 조작되는 제 1 가동부재(4)와, 제 1 가동부재(4)에 구비된 제 1 자성체(5)와, 조작 기준 위치에서 제 1 자성체(5)와 대향하도록 지지체(3)에 지지된 한 쌍의 영구 자석(6,6)과, 제 1 자성체(5)를 영구 자석(6,6)에 접근하는 방향으로 제 1 가동부재(4)를 가압하는 제 1 탄성체인 한 쌍의 제 1 판스프링(7,7)과, 제 1 가동부재(4)와 영구 자석(6,6)의 사이에 배치되며 시프트 레버(2)에 연동하여 제 1 경도 방향(D1 방향)으로 경도 동작되는 제 2 가동부재(8)와, 제 2 가동부재(8)에 구비된 한 쌍의 제 2 자성체(9,9)를 가진다.
시프트 레버(2)가 조작 기준 위치에 놓여져 있는 경우에는, 제 1 자성체(5)와 제 2 자성체(9,9)는 서로 접근하여 영구 자석(6,6)의 제 1 경도 방향(D1 방향)측에 배치되는 것과 함께, 제 1 자성체(5) 및 제 2 자성체(9,9)가 각각 영구 자석(6,6)에 의해 흡인된다.
또한, 시프트 조작 장치(1)는, 영구 자석(6,6)을 사이에 두고 제 1 가동부재(4)와 반대측에 배치되며, 시프트 레버(2)에 연동하여 조작 기준 위치로부터 제 2 경도 방향(D2 방향)으로 경도 조작되는 제 3 가동부재(10)와, 제 3 가동부재(10)에 구비된 제 3 자성체(11)와, 제 3 자성체(11)를 영구 자석(6,6)에 접근하는 방향으로 가압하는 제 2 탄성체인 한 쌍의 제 2 판스프링(12,12)과, 제 3 가동부재(10)와 영구 자석(6,6)의 사이에 배치되며 시프트 레버(2)와 연동하여 제 2 경도 방향(D2 방향)으로 경도 조작되는 제 4 가동부재(13)와, 제 4 가동부재(13)에 구비된 한 쌍의 제 4 자성체(14,14)를 가진다.
시프트 레버(2)가 조작 기준 위치에 놓여져 있는 경우에는, 제 3 자성체(11)와 제 4 자성체(14,14)가 서로 접근하여 영구 자석(6,6)의 제 2 경도 방향(D2 방향)측에 배치되는 것과 함께, 제 3 자성체(11) 및 제 4 자성체(14,14)가 각각 영구 자석(6,6)에 의해 흡인된다.
또한, 제 3 가동부재(10)는 제 1 가동부재(4)와 구성이 동일하며, 제 4 가동부재(13)는 제 2 가동부재(8)와 구성이 동일하며, 제 3 자성체(11)는 제 1 자성체(5)와 구성이 동일하며, 제 4 자성체(14,14)는 제 2 자성체(9,9)와 구성이 동일하며, 제 1 판스프링(7,7)과 제 2 판스프링(12,12)은 구성이 동일하다.
따라서, 이하의 설명에 있어서는, 제 1 가동부재(4), 제 1 자성체(5), 제 2 가동부재(8), 제 2 자성체(9,9), 그리고 제 1 판스프링(7,7)의 구성에 대해서 설명하고, 제 3 가동부재(10), 제 3 자성체(11), 제 4 가동부재(13), 제 4 자성체(14,14), 그리고 제 2 판스프링(12,12)의 구성에 관한 상세한 설명은 생략한다.
(지지체)
지지체(3)는 아연 다이캐스트 등의 비(非)자성체에 의해 성형된 직사각형상의 프레임체(15)를 가지고 있다. 프레임체(15)는, 서로 대향하는 제 1 프레임부(15A)와 제 2 프레임부(15B)와, 제 1 프레임부(15A) 및 제 2 프레임부(15B)와 직교하는 방향으로 서로 대향하는 제 3 프레임부(15C)와 제 4 프레임부(15D)를 가지며, 프레임체(15)의 상하면은 개방되어 있다. 제 1 프레임부(15A)와 제 2 프레임부(15B)에는 대향하도록 베어링부(15a,15a)가 형성되어 있으며, 베어링부(15a,15a)에는 지지체(3)를 구성하는 제 1 경도축(16)의 양단부가 회전 가능하게 감합(嵌合)되어 있다.
제 1 가동부재(4)가 제 1 경도축(16)을 중심으로 경도 조작되므로, 시프트 레버(2)의 스무드한 경도 조작이 가능하게 된다.
시프트 레버(2)의 기단은 철 등의 자성 재료에 의해 형성된 제 1 경도축(16)에 일체적으로 부착되어 있다. 제 1 경도축(16)의 양단이 베어링부(15a,15a)에 회전 가능하게 지지됨으로써, 시프트 레버(2)는 제 1 경도 방향(D1 방향) 또는 제 2 경도 방향(D2 방향)으로 경도 조작이 자유롭도록 지지되어 있다.
제 3 프레임부(15C)와 제 4 프레임부(15D)에는 지지체(3)를 구성하는 한 쌍의 축부(17A,17B)가 외방으로 돌출하도록 형성되어 있다. 축부(17A,17B)는 케이스 본체(110) 내에서 회전 가능하게 지지되어 있다. 축부(17A,17B)의 조합에 의해 제 2 경도축이 구성되며, 시프트 레버(2)는 제 3 경도 방향(D3 방향)으로 경도 조작이 자유롭도록 지지되어 있다.
이러한 구성에 의해, 시프트 레버(2)는, 제 1 경도 방향(D1 방향), 제 2 경도 방향(D2 방향), 그리고 제 3 경도 방향(D3 방향)으로 경도 조작된다.
(제 1 가동부재와 제 1 자성체)
제 1 가동부재(4)는 철 등의 자성 재료에 의해 판상으로 형성되어 있다. 제 1 가동부재(4)의 양측부의 기단측에는 한 쌍의 부착편(片)부(4A,4A)가 굴곡 형성되어 있다. 부착편부(4A,4A)에는 베어링부(4a,4a)가 대향하여 형성되어 있다. 베어링부(4a,4a)에는 제 1 경도축(16)의 양단이 감합되고, 제 1 가동부재(4)는 프레임체(15) 내에서 제 1 경도축(16)을 중심으로 회전 가능하게 지지되어 있다.
제 1 가동부재(4)의 양측부에는 제 1 판스프링(7,7)의 선단이 맞닿는 판스프링 받이부(4B,4B)가 수평으로 돌출하도록 형성되어 있다.
제 1 가동부재(4)의 기단의 배면에는 시프트 레버(2)의 기단에 일체로 돌출하여 마련된 지지 블록부(18)의 돌기(18a)가 계합되는 컷아웃 계합부(4b)가 형성되어 있다. 제 1 가동부재(4)의 배면이 지지 블록부(18)에 의해 받아들여짐으로써, 시프트 레버(2)는 조작 기준 위치에서 제 1 경도 방향(D1 방향)으로 경도되지 않도록 지지된다. 또한, 시프트 레버(2)가 조작 기준 위치에 놓여져 있을 때, 제 1 가동부재(4)는 제 1 자성체(5)와 영구 자석(6,6)의 사이의 흡인력에 의해 기준 상태로 지지된다.
제 1 가동부재(4)의 상면에는 철 등의 자성 재료에 의해 판상으로 형성된 제 1 자성체(5)가 일체로 접합되어 있다.
(제 3 가동부재와 제 3 자성체)
제 3 가동부재(10)는 철 등의 자성 재료에 의해 판상으로 형성되고, 한 쌍의 부착편부(10A,10A)에 형성되어 있는 베어링부(10a,10a)에는, 제 1 가동부재(4)와 같이 제 1 경도축(16)의 양단이 감합되고, 제 3 가동부재(10)는 프레임체(15) 내에서 제 1 경도축(16)을 중심으로 회전 가능하게 지지되어 있다.
제 3 가동부재(10)의 양측부에는 제 2 판스프링(12,12)이 맞닿는 판스프링 받이부(10B,10B)가 수평으로 돌출하도록 형성되어 있다.
제 3 가동부재(10)의 컷아웃 계합부(도시는 생략한다)가 시프트 레버(2)의 기단에 일체로 돌출하여 마련된 지지 블록부(18)의 돌기(18a)와는 반대측의 면에 마련된 돌기(도시는 생략한다)에 계합되고, 제 3 가동부재(10)의 배면은 지지 블록부(18)에 의해 받아들여져, 시프트 레버(2)는 조작 기준 위치에서 제 2 경도 방향(D2 방향)으로 경도되지 않도록 지지된다. 또한, 시프트 레버(2)가 조작 기준 위치에 놓여져 있을 때, 제 3 가동부재(10)는 제 3 자성체(11)와 영구 자석(6,6)의 사이의 흡인력에 의해 기준 상태로 지지된다. 제 3 가동부재(10)의 상면에는 철 등의 자성 재료에 의해 판상으로 형성된 제 1 자성체(11)가 일체로 접합되어 있다.
(제 2 가동부재와 제 2 자성체)
제 2 가동부재(8)는 수지에 의해 판상으로 성형되어 있다. 제 2 가동부재(8)의 양측부의 기단측에는 한 쌍의 부착편부(8A,8A)가 대향하도록 형성되어 있다. 부착편부(8A,8A)에는 베어링부(8a,8a)가 대향하여 형성되어 있다. 베어링부(8a,8a)에는 제 1 가동부재(4)와 같이 제 1 경도축(16)의 양단이 감합되고, 제 2 가동부재(8)는 프레임체(15) 내에서 제 1 경도축(16)을 중심으로 회전 가능하게 지지되어 있다.
이처럼, 제 1 가동부재(4) 및 제 2 가동부재(8)가 제 1 경도축(16)을 중심으로 하여 경도 조작되므로, 시프트 레버(2)의 스무드한 경도 조작이 가능하게 된다. 또한, 제 1 경도축(16)이 제 1 가동부재(4) 및 제 2 가동부재(8)의 겸용의 경도축이 되므로, 부품수의 삭감이 도모되는 것과 함께, 케이스 본체(110) 내의 수납 스페이스의 사용 효율이 높아져, 소형화가 도모된다.
제 2 가동부재(8)의 선단측에는 철 등의 자성 재료에 의해 판상으로 형성된 한 쌍의 제 2 자성체(9,9)가 간극을 두고 병렬로 배치되어 있다. 제 2 자성체(9,9)는 제 2 가동부재(8)와 일체로 성형되어 있다.
제 2 자성체(9,9)의 선단에는 스토퍼편부(9A,9A)가 수평으로 돌출형성되어 있다. 스토퍼편부(9A,9A)가 제 3 프레임부(15C)의 상면에 맞닿으면, 제 2 가동부재(8)는 기준 상태로 배치하여 마련된다. 시프트 레버(2)가 조작 기준 위치에 놓여져 있을 때, 제 2 가동부재(8)는 제 2 자성체(9)와 영구 자석(6,6)의 사이의 흡인력에 의해 기준 상태로 지지된다.
제 2 자성체(9,9)의 선단측에는 다리편부(9B,9B)가 대향하도록 세워져 형성되어 있다. 다리편부(9B,9B)의 선단은 전방으로 돌출하는 가로로 긴 링형상의 부착 프레임부(9C)에 의해 연결되어 있다
제 2 가동부재(8)의 선단측에는 스프링 지지 다리부(8B)가 다리편부(9B,9B) 사이에 끼워지도록 일체 성형되어 있다. 스프링 지지 다리부(8B)의 선단은 부착 프레임부(9C)와 일체 형성되어 있다. 스프링 지지 다리부(8B)의 선단에는 제 1 판스프링(7,7)이 제 2 가동부재(8)의 양측 방향으로 돌출하도록 일체 성형되어 있다. 제 1 판스프링(7,7)의 선단은 제 2 가동부재(8)의 표면측으로 수하(垂下)하도록 형성되어 있다. 또한, 제 1 판스프링(7,7)은 탄성변형 가능한 성형용 수지재료로 성형되어 있는 것이 바람직하기 때문에, 제 2 가동부재(8)는 예를 들면 POM(폴리아세탈) 등을 이용하여 성형된다.
제 2 가동부재(8)는 부착 프레임부(9C)가 제 1 가동부재(4)의 선단측에 형성된 컷아웃부(4c)에 삽입되며 제 1 가동부재(4)의 표면에서 상방으로 돌출하도록 배치되어 있다. 제 1 판스프링(7,7)의 선단은 제 1 가동부재(4)의 판스프링 받이부(4B,4B)에 맞닿아 받아들여져있다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 성형 수지에 의해 제 1 판스프링(7,7)과 일체로 성형된 스프링 지지 다리부(8B)의 중앙 부분에는 슬릿상의 이동 가이드부(8C)가 세로로 길게 형성되어 있으며, 이동 가이드부(8C)에는 프레임체(15)의 제 3 프레임부(15C)에 세워져 형성된 볼록조(條)부(15b)가 슬라이딩 가능하게 감합되어 있다. 제 2 가동부재(8)가 제 1 경도 방향(D1 방향)으로 경도 동작하면, 이동 가이드부(8C)가 볼록조부(15b)를 따라 슬라이딩 한다. 볼록조부(15b)는 아연 다이캐스트 등의 비자성체에 의해 제 3 프레임부(15C)와 일체로 성형되어 있다. 따라서, 이동 가이드부(8C)와 볼록조부(15b)는 밀접하게 감합되어 있다. 따라서, 이동 가이드부(8C)와 볼록조부(15b)의 감합 부분에 그리스 등이 주입되지 않아도 흔들림이 발생하지 않아 슬라이딩성이 좋은 것이 되고, 제 2 가동부재(8)는 제 1 경도 방향(D1 방향)으로 스무드하게 경도 동작한다.
또한, 이동 가이드부(8C)와 볼록조부(15b)의 슬라이딩 부분의 내구성의 향상도 도모할 수 있다. 또한, 제 2 가동부재(8)와 프레임체(15)의 조립성도 좋아진다.
(제 4 가동부재와 제 4 자성체)
제 4 가동부재(13)는 수지에 의해 판상으로 성형되어 있다. 제 4 가동부재(13)는 판상으로 형성되고, 부착편부(13A,13A)에는 베어링부(13a,13a)가 형성되어 있으며, 베어링부(13a,13a)에는 제 1 가동부재(8)와 같이 제 1 경도축(16)이 감합되고, 제 4 가동부재(13)는 프레임체(15) 내에서 제 1 경도축(16)을 중심으로 회전 가능하게 지지되어 있다.
제 4 가동부재(13)의 선단측에는 철 등의 자성 재료에 의해 판상으로 형성된 한 쌍의 제 4 자성체(14,14)가 간극을 두고 병렬로 배치되며, 제 4 자성체(14,14)의 선단에는 한 쌍의 스토퍼편부(14A,14A)가 수평으로 돌출형성되어 있다. 스토퍼편부(14A,14A)가 제 3 프레임부(15C)의 하면에 맞닿음으로써, 제 4 가동부재(13)는 기준 상태로 배치하여 마련된다.
시프트 레버(2)가 조작 기준 위치에 놓여져 있을 때, 제 4 가동부재(13)는 제 4 자성체(14)와 영구 자석(6,6)의 사이의 흡인력에 의해 기준 상태로 지지된다.
제 4 자성체(14,14)의 선단측에 형성된 다리편부(14B,14B)의 선단은 가로로 긴 링형상의 부착 프레임부(14C)에 의해 연결되어 있다.
제 4 가동부재(13)의 선단측에는 스프링 지지 다리부(13B)가 다리편부(14B,14B) 사이에 끼워지도록 일체로 성형되어 있다. 스프링 지지 다리부(13B)의 선단은 부착 프레임부(14C)와 일체 성형되어 있다. 제 2 판스프링(12,12)의 선단은 제 3 가동부재(10)의 표면측으로 수하하도록 형성되어 있다. 제 2 판스프링(12,12)은 탄성변형 가능한 성형용 수지재료로 성형되어 있는 것이 바람직하기 때문에, 제 4 가동부재(13)는 제 2 가동부재(8)와 마찬가지로, 예를 들면 POM(폴리아세탈) 등을 이용하여 성형된다.
제 2 판스프링(12,12)의 선단은 제 3 가동부재(10)의 판스프링 받이부(10B,10B)에 맞닿아져 받아들여져 있다.
성형 수지에 의해 제 2 판스프링(12,12)과 일체로 성형된 스프링 지지 다리부(13B)의 중앙 부분에는, 제 2 가동부재(8)의 스프링 지지 다리부(8B)와 같이 이동 가이드부(13C)가 형성되고, 이동 가이드부(13C)는 제 3 프레임부(15C)에 형성된 볼록조부(도시는 생략한다)와 밀접하게 감합되어 있다. 따라서, 제 4 가동부재(14)는 제 2 가동부재(8)와 같이 흔들림 없이 슬라이딩 된다.
(영구 자석)
제 2 가동부재 및 제 4 가동부재의 배면측에는 한 쌍의 영구 자석(6,6)이 한 쌍의 제 2 자성체(9,9) 및 한 쌍의 제 4 자성체(14,14)와 대향하도록 배치되어 있다. 영구 자석(6,6)은 네오디움이나 사마륨 코발트 자석 등에 의해 성형되어 있다. 영구 자석(6,6)은 프레임체(15)의 양측 프레임부에 형성된 개구부(15E,15E)로부터 프레임체(15)에 삽입되며, 프레임체(15) 내에서 수평이 되도록 보지되어 있다.
이처럼, 철 등의 자성 재료에 의해 형성된 제 1 가동부재(4) 및 제 1 자성체(5)와, 철 등의 자성 재료에 의해 형성된 제 2 자성체(9,9)와, 영구 자석(6,6)과, 철 등의 자성 재료에 의해 형성된 제 3 가동부재(10) 및 제 3 자성체(11)와, 철 등의 자성 재료에 의해 형성된 제 4 자성체(14,14)가 배치되는 것과 함께, 제 1 가동부재(4) 및 제 3 가동부재(10)의 일단측이 철 등의 자성 재료에 의해 형성된 제 1 경도축(16)에 계합됨으로써, 제 1 자성체(5) 및 제 1 가동부재(4)와 제 1 경도축(16)과 제 3 가동부재(10) 및 제 3 자성체(11)에서, 영구 자석(6,6)으로부터 발생한 자속의 유로가 형성된다. 따라서, 제 1 자성체(5) 및 제 3 자성체(11)에 있어서의 영구 자석(6,6)에의 흡인력, 및 제 2 자성체(9,9) 및 제 4 자성체(14,14)에 있어서의 영구 자석(6,6)에의 흡인력이 강해진다.
(시프트 조작 장치의 작용)
다음으로, 시프트 조작 장치의 작용에 대해서 설명한다.
도 5는 시프트 레버(2)가 조작 기준 위치에 지지되어 있는 상태를 나타낸다. 예를 들면, 시프트 레버(2)의 제 1 경도 방향(D1 방향)으로 경도 조작에 의해, 시프트 레버(2)를 차량의 포지션 상태가 홈 포지션 H로부터 제 1단 포지션 F1로 이동하도록 경도시킨다. 그러면, 시프트 레버(2)는 제 1 경도축(16)을 중심으로 도 9 중 시계 방향으로 회전된다. 시프트 레버(2)의 회전에 의해, 지지 블록부(18)는 제 1 자성체(5)와 영구 자석(6,6)의 사이의 흡인력 및 제 1 판스프링(7,7)의 가압력에 저항하여 제 1 가동부재(4)를 밀어 올린다. 제 1 가동부재(4)를 밀어 올림으로써, 시프트 레버(2)는 클릭감을 수반하여 제 1 경도 방향(D1 방향)의 제 1단 포지션(도 9의 상태)으로 경도 조작된다.
도 11은 시프트 레버(2)에 작용하는 조작 하중을 설명하기 위한 그래프이다.
도 11 중, 일점쇄선 A는, 제 1 자성체(5)와 영구 자석(6,6)의 사이에서 작동하는 흡인력에 저항하여 제 1 자성체(5)가 영구 자석(6,6)으로부터 떨어지는 힘만이 시프트 레버(2)에 조작 하중으로서 작용하는 설정 상태(영구 자석(6,6)만을 사용한 상태)를 나타낸다. 2점쇄선 B는, 제 1 판스프링(7,7)의 가압력만이 시프트 레버(2)에 조작 하중으로서 작용하는 설정 상태(제 1 판스프링(7,7)만을 사용한 상태)를 나타낸다. 실선 C는, 본 실시형태의 시프트 조작 장치(1)에 적용된 것이며, 제 1 자성체(5)와 영구 자석(6,6)의 사이에서 작동하는 흡인력에 저항하여 제 1 자성체(5)가 영구 자석(6,6)으로부터 떨어지는 힘과 제 1 판스프링(7,7)의 가압력의 양방이 시프트 레버(2)에 조작 하중으로서 작용하는 설정 상태(영구 자석(6,6)과 제 1 판스프링(7,7)을 사용한 상태)를 나타낸다.
본 실시형태의 시프트 조작 장치(1)는, 시프트 레버(2)가 제 1 경도 방향(D1 방향)의 제 1단 포지션으로 경도 조작되면, 우선 시프트 레버(2)에는, 도 11 중, 1점 쇄선 A로 나타내는 영구 자석(6,6)만을 사용하였을 경우와 마찬가지로 강한 흡인력에 의한 조작 하중(도 11 중 파선으로 나타내는 피크 하중 a)이 작용한다. 그 후, 제 1 자성체(5)에 대한 영구 자석(6,6)의 흡인력이 약해져, 시프트 레버(2)의 조작 하중이 급격하게 가벼워지지만, 그 가벼워진 조작 하중은 제 1 판스프링(7,7)의 가압력에 의해 조정되어, 시프트 레버(2)에는 소망하는 조작 하중(도 11 중 파선으로 나타내는 보텀 하중 b)이 작용한다.
시프트 레버(2)에 작용하는 조작 하중을 가변 조정하는 경우에는, 제 1 판스프링(7,7)의 두께, 폭, 또는 길이에 변경을 추가하는 것에 의해 달성할 수 있다.
또한, 시프트 레버(2)가 D1 방향의 제 1단 포지션으로 경도 조작될 때, 시프트 레버(2)의 조작 하중이 급격하게 변화되는 일이 없기 때문에, 시프트 레버(2)의 경도 조작 시의 충격음의 발생을 막을 수 있다.
다음으로, 시프트 레버(2)의 경도 조작을 해제하면, 시프트 레버(2)는 제 1 경도축(16)을 중심으로 도 9 중 반시계 방향으로 자동적으로 회전된다. 즉, 제 1 가동부재(4)가 제 1 자성체(5)에 대한 영구 자석(6,6)의 흡인력 및 제 1 판스프링(7,7)의 가압력에 의해, 제 2 경도 방향(D2 방향)으로 회전되고, 이에 수반하여 시프트 레버(2)는 지지 블록부(18)가 제 1 가동부재(4)에 밀어내려짐으로써 조작 기준 위치로 경도 조작된다.
다음으로, 시프트 레버(2)를 제 1 경도 방향(D1 방향)측의 제 1단 포지션(도 9의 상태)으로부터 제 1 경도 방향(D1 방향)측의 제 2단 포지션(도 10의 상태)으로 경도 조작하기 위해서, 시프트 레버(2)를 제 1 경도 방향(D1 방향)으로 경도 조작한다. 시프트 레버(2)의 제 1 경도 방향(D1 방향)으로의 경도 조작에 의해, 시프트 레버(2)는 제 1 경도축(16)을 중심으로 도 9 중 시계 방향으로 회전된다. 시프트 레버(2)의 회전에 의해, 제 1 가동부재(4)가 제 1 경도축(16)을 중심으로 도 9 중 시계 방향으로 회전되면, 제 1 가동부재(4)의 판스프링 받이부(4B,4B)는 제 1 판스프링(7,7)을 개재하여 제 2 자성체(9,9)의 부착 프레임부(9C)를 제 2 자성체(9,9)와 영구 자석(6,6)의 사이의 흡인력에 저항하여 밀어 올린다. 부착 프레임부(9C)를 밀어 올리면, 부착 프레임부(9C)와 일체인 제 2 가동부재(8)가 밀어 올려지고, 시프트 레버(2)는 클릭감을 수반하여 제 1 경도 방향(D1 방향)측의 제 2단 포지션으로 경도 조작된다.
또한, 시프트 레버(2)를 제 1 경도 방향(D1 방향)측의 제 2단 포지션으로부터 제 1단 포지션 또는 조작 기준 위치로 되돌릴 때에는, 시프트 레버(2)의 제 1 경도 방향(D1 방향)으로 경도 조작을 해제한다. 그러면, 우선 제 2 자성체(9,9)가 영구 자석(6,6)에 흡인되어, 시프트 레버(2)는 제 1 경도 방향(D1 방향)측의 제 1단 포지션으로 되돌려지고, 다음으로 제 1 자성체(5)가 영구 자석(6,6)에 흡인되어서 조작 기준 위치로 되돌려진다.
시프트 레버(2)의 제 2 경도 방향(D2 방향)으로의 경도 조작, 즉 시프트 레버(2)의 조작 기준 위치로부터 제 2 경도 방향(D2 방향)측의 제 1단 포지션으로 경도 조작 또는 및 시프트 레버(2)의 제 2 경도 방향(D2 방향)측의 제 1단 포지션으로부터 제 2 경도 방향(D2 방향)측의 제 2포지션으로 경도 조작에 있어서의 제 3 가동부재(10), 제 3 자성체(11), 제 4 가동부재(13), 제 4 자성체(14,14) 및 제 2 판스프링(12,12)의 동작은, 시프트 레버(2)의 제 1 경도 방향(D1 방향)으로의 경도 조작에 있어서의 제 1 가동부재(4), 제 1 자성체(5), 제 2 가동부재(8), 제 2 자성체(9,9) 및 제 1 판스프링(7,7)의 동작과 기본적으로 동일이므로 상세한 설명은 생략한다.
이처럼, 제 1 자성체(5)와 영구 자석(6,6)의 사이에서 작동하는 흡인력에 저항하여 제 1 자성체(5)가 영구 자석(6,6)으로부터 떨어지는 힘으로 발생하는 클릭감이 제 1 판스프링(7,7)의 가압력에 의해 조정되고, 소정의 조작 하중 및 조작 타이밍 등의 조작 감촉이 시프트 레버(2)의 제 1 경도 방향(D1 방향)측의 제 1 포지션으로의 경도 조작에 부여되는 것과 함께, 제 3 자성체(11)와 영구 자석(6,6)의 사이에서 작동하는 흡인력에 저항하여 제 3 자성체(11)가 영구 자석(6,6)으로부터 떨어지는 힘으로 발생하는 클릭감이 제 2 판스프링(12,12)의 가압력에 의해 조정되고, 소정의 조작 하중 및 조작 타이밍 등의 조작 감촉이 시프트 레버(2)의 제 2 경도 방향(D2 방향)측의 제 1 포지션으로의 경도 조작에 부여되므로, 종래와 같이 부품의 슬라이딩에 의해 클릭감을 발생시키는 것보다도 내구성이 우수하며, 수명이 길어진다. 또한, 영구 자석(6,6)을 사용하기 때문에, 종래의 코일스프링을 사용한 것과 비교하여 소형화가 도모될 수 있다.
(간헐 구동 기구)
도 12에 나타내는 바와 같이, 프레임체(15)의 제 3 프레임부(15C)와 케이스 본체(110)의 사이에는 시프트 레버(2)를 제 3 경도 방향(D3 방향)에 간헐적으로 경도 조작하기 위한 간헐 구동 기구(20)가 배치하여 마련되어 있다.
간헐 구동 기구(20)는, 케이스 본체(110)에 일체적으로 부착된 베어링판(21)과, 제 2 가동부재(8)의 스프링 지지 다리부(8B)의 선단에 스프링 지지 다리부(8B)와 일체 형성된 제 1 캠부(8D)를 가지고 있다. 제 4 가동부재(13)의 스프링 지지 다리부(13B)의 선단에도 제 2 캠부(13D)가 형성되어 있다.
베어링판(21)의 상단부에는 제 1 캠부(8D)와 감합하는 예를 들어 엘라스토머로 이루어지는 제 1 캠 안내 부재(22)가 베어링판(21)과 함께 일체로 성형되어 있다. 베어링판(21)의 하단부에도 제 2 캠부(13D)와 감합하는 예를 들어 엘라스토머로 이루어지는 제 2 캠 안내 부재(23)가 베어링판(21)과 함께 일체로 성형되어 있다.
제 1 캠부(8D)는 제 2 자성체(9,9)와 영구 자석(6,6)의 사이의 흡인력에 의해 제 1 캠 안내 부재(22)에 눌리고 있다. 또한, 제 2 캠부(13D)도 제 4 자성체(14,14)와 영구 자석(6,6)의 사이의 흡인력에 의해 제 2 캠 안내 부재(23)에 눌리고 있다.
베어링판(21)의 중앙 부분에는 제 3 프레임부(15C)에 돌출형성된 제 2 경도축을 구성하는 축부(17A)가 감합되는 베어링부(21A)가 형성되어 있다.
차량의 포지션 상태를 포지션 H로부터 포지션 M으로 이동하기 위하여, 시프트 레버(2)를 제 3 경도 방향(D3 방향)으로 경도 조작한다. 시프트 레버(2)의 제 3 경도 방향(D3 방향)으로의 경도 조작에 의해, 프레임체(15)는 축부(17A,17B)를 중심으로 도 12 중 반시계 방향으로 회전된다. 프레임체(15)가 축부(17A,17B)를 중심으로 도 12 중 반시계 방향으로 회전되면, 제 1 캠부(8D) 및 제 2 캠부(13D)는 제 2 자성체(8)와 영구 자석(6,6)의 사이의 흡인력 및 제 4 자성체(14,14)와 영구 자석(6,6)의 사이의 흡인력에 저항하여 제 1 캠 안내 부재(22)의 표면 및 제 2 캠 안내 부재(23)의 표면을 따라 간헐적으로 이동한다.
따라서, 차량의 포지션 상태가 포지션 H로부터 포지션 M으로 이동될 때, 시프트 레버(2)는 클릭감을 수반하여 제 3 경도 방향(D3 방향)측의 위치(포지션 M용 위치)로 경도 조작된다. 또한, 차량의 포지션 상태를 포지션 M으로부터 포지션 H로 되돌릴 때에는, 시프트 레버(2)를 제 3 경도 방향(D3 방향)과 역방향으로 경도 조작한다. 이러한 구성에 의해, 시프트 레버(2)는 클릭감을 수반하여 경도 조작된다.
제 1 캠부(8D)는 제 2 가동부재(8)와 일체로 성형되는 것과 함께, 제 2 캠부(13D)는 제 4 가동부재(13)와 일체 성형되어 있으므로, 부품수가 증가하는 일이 없다. 또한, 간헐 구동 기구(20)의 조립성도 좋아진다.
또한, 차량의 포지션 상태를 포지션 M으로부터 포지션 M+로 경도 조작할 때에는, 시프트 레버(2)를 포지션 M용 위치로부터 제 1 경도 방향(D1 방향)으로 경도 조작한다. 시프트 레버(2)를 기준 조작 위치로부터 제 1 경도 방향(D1 방향)측의 제 1단 포지션으로 경도 조작하는 경우와 마찬가지의 거동으로, 제 1 가동부재(4)가 클릭감을 수반하여 회전된다. 또한, 차량의 포지션 상태를 포지션 M으로부터 포지션 M-로 경도 조작할 때에는, 시프트 레버(2)를 포지션 M용 위치로부터 제 2 경도 방향(D2 방향)으로 경도 조작한다. 시프트 레버(2)를 기준 조작 위치로부터 제 2 경도 방향(D2 방향)측의 제 1단 포지션으로 경도 조작하는 경우와 마찬가지의 거동으로, 제 3 가동부재(10)가 클릭감을 수반하여 회전된다.
(정리)
이처럼, 본 실시형태의 시프트 조작 장치(1)에 의하면, 제 1 자성체(5)와 영구 자석(6,6)의 사이에서 작동하는 흡인력에 저항하여 제 1 자성체(5)가 영구 자석(6,6)으로부터 떨어지는 힘으로 발생하는 클릭감 및 제 1 판스프링(7,7)의 가압력에 의해 조작 하중 및 조작 타이밍 등이 조정된 조작 감촉이 시프트 레버(2)의 제 1 경도 방향(D1 방향)측의 제 1단 포지션으로의 경도 조작에 부여되는 것과 함께, 제 3 자성체(11)와 영구 자석(6,6)의 사이에서 작동하는 흡인력에 저항하여 제 3 자성체(11)가 영구 자석(6,6)으로부터 떨어지는 힘으로 발생하는 클릭감 및 제 2 판스프링(12,12)의 가압력에 의해 조작 하중 및 조작 타이밍 등이 조정된 조작 감촉이 시프트 레버(2)의 제 2 경도 방향(D2 방향)측의 제 1단 포지션으로의 경도 조작에 부여되므로, 내구성이 우수하며, 수명이 길어지고, 소형화가 도모되는 조작 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 시프트 장치(1)에 의하면, 제 1 판스프링(7,7) 및 제 2 판스프링(12,12)의 두께, 폭, 또는 길이에 적절히 변경을 추가하는 것에 의해, 시프트 레버(2)에 작용하는 조작 하중을 소망하는 것으로 가변 조정할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 차량용 시프트 장치(100)에 의하면, 시프트 조작 장치(1)에 있어서, 제 1 자성체(5) 또는 제 3 자성체(11)와 영구 자석(6,6)의 사이에서 작동하는 흡인력에 의한 클릭감이 제 1 판스프링(7,7) 또는 제 2 판스프링(12,12)의 가압력에 의해 조정되고, 소정의 조작 하중 및 조작 타이밍 등의 조작 감촉이 시프트 레버(2)의 경도 조작에 부여되므로, 사용되는 차량에 따라, 시프트 체인지 조작의 조작 감촉이 얻어진다. 또한, 시프트 레버(2)의 경도 조작의 클릭감을 영구 자석(6,6)의 흡인력에 의해 얻을 수 있으므로 소형화가 도모된다.
본 발명은, 제 2 가동부재를 가압하는 탄성체가 마련되며, 제 2 가동부재가 제 1 가동부재와 같이 탄성체의 가압력에 의해 조작 하중 및 조작 타이밍 등이 조정된 조작 감촉이 조작 부재의 경도 조작에 부여되도록 한 것이어도 된다.
본 발명은 상기 서술한 실시형태로는 한정되지 않는다. 즉, 당업자는, 본 발명의 기술적 범위 또는 그 균등한 범위 내에 있어서, 상기 서술한 실시형태의 구성 요소에 관한 것으로서, 다양한 변경, 콤비네이션, 서브 콤비네이션, 및 대체를 행해도 된다.
본 발명은, 조작 부재가 소정의 포지션으로 경도 조작되는 각종 조작 장치에 적용이 가능하다.
1···········시프트 조작 장치
2···········시프트 레버
3···········지지체
4···········제 1 가동부재
5···········제 1 자성체
6···········영구 자석
7···········제 1 판스프링
8···········제 2 가동부재
8D···········제 1 캠부
9···········제 2 자성체
10···········제 3 가동부재
11···········제 3 자성체
12···········제 2 판스프링
13···········제 4 가동부재
13D···········제 2 캠부
14···········제 4 자성체
16···········제 1 경도축
17A,17B·········축부(제 2 경도축)
20···········간헐 구동 기구
8C,13C··········이동 가이드부
100···········차량용 시프트 장치
101···········제어부
102···········위치 검출 수단
112···········시프트 노브
200···········차량측 기기

Claims (9)

  1. 조작 부재와, 상기 조작 부재를 경도 가능하게 지지하는 지지체를 구비하고, 상기 조작 부재가 클릭감을 수반하여 소정의 포지션으로 경도 조작되는 조작 장치에 있어서,
    상기 조작 부재의 경도 동작에 연동하도록 상기 지지체에 지지된 제 1 가동부재와,
    상기 제 1 가동부재에 구비된 제 1 자성체와,
    상기 조작 부재의 조작 기준 위치에서 상기 제 1 자성체와 대향하도록 상기 지지체에 지지된 영구 자석과,
    상기 제 1 자성체가 상기 영구 자석에 접근하는 방향으로 상기 제 1 가동부재를 가압하는 탄성체를 가지며,
    상기 조작 부재가 상기 조작 기준 위치에 있을 경우, 상기 조작 부재는, 상기 제 1 자성체와 상기 영구 자석의 사이에서 작동하는 흡인력에 의해 상기 조작 기준 위치에 지지되고,
    상기 조작 부재가 상기 조작 기준 위치로부터 제 1단 포지션으로 경도 조작된 경우, 상기 가동부재는, 상기 제 1 자성체와 상기 영구 자석의 사이에서 작동하는 흡인력 및 상기 탄성체의 가압력에 저항하여 상기 제 1 자성체를 상기 영구 자석으로부터 이간시켜, 상기 조작 부재가 소정의 포지션으로 경도 조작되고,
    상기 제 1 가동부재는 상기 지지체에 마련된 제 1 경도축에 경도 가능하게 지지되어 있고,
    상기 조작 부재는, 상기 조작 기준 위치로부터 제 1 경도 방향으로 경도 조작되는 것과 함께 상기 제 1 경도 방향과 반대측인 제 2 경도 방향으로 경도 조작되며, 상기 제 1 가동부재, 상기 제 1 자성체 및 상기 탄성체는, 상기 영구 자석을 사이에 두고, 상기 제 1 경도 방향측 및 상기 제 2 경도 방향측에 각각 배치하여 마련되며,
    상기 제 1 가동부재와 상기 영구 자석의 사이의 위치에서 상기 지지체에 지지되며 상기 조작 부재의 경도 조작에 연동하여 동작하는 제 2 가동부재와,
    상기 영구 자석과 대향하도록 상기 제 2 가동부재에 구비된 제 2 자성체를 가지며,
    상기 조작 부재가 상기 조작 기준 위치에 있을 경우, 상기 조작 부재는, 상기 제 1 자성체와 상기 영구 자석의 사이에서 작동하는 흡인력에 의해 상기 조작 기준 위치에 지지되고,
    상기 조작 부재가 상기 제 1 경도 방향 또는 상기 제 2 경도 방향으로 경도 조작된 경우, 상기 제 2 가동부재는, 상기 제 2 자성체와 상기 영구 자석의 사이에서 작동하는 흡인력에 저항하여 상기 제 2 자성체를 상기 영구 자석으로부터 이간시켜, 상기 조작 부재가 소정의 포지션으로 경도 조작되는, 조작 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 가동부재는 상기 지지체에 마련된 상기 제 1 경도축에 경도 가능하게 지지되어 있는, 조작 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성체는 상기 제 2 가동부재와 일체로 성형된 수지제 판스프링인, 조작 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 가동부재는 수지에 의해 성형되는 것과 함께, 상기 제 2 가동부재는 상기 지지체에 슬라이딩 가능하게 지지되며, 상기 제 2 가동부재의 상기 지지체와의 슬라이딩 부분에 상기 제 2 가동부재와 일체로 성형된 이동 가이드부가 마련된, 조작 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 조작 부재를 상기 제 1 경도 방향 또는 상기 제 2 경도 방향과 직교하는 제 3 경도 방향으로 경도 가능하게 지지하는 제 2 경도축과, 상기 조작 부재를 상기 제 3 경도 방향으로 간헐 구동하는 간헐 구동 기구를 가지며, 상기 간헐 구동 기구는 상기 제 2 가동부재와 일체로 성형된 캠부를 가지는, 조작 장치.
  9. 제 1 항에 기재된 조작 장치와,
    상기 조작 장치로부터의 신호를 받아서 차량측 기기에 신호를 송신하는 제어부와,
    상기 조작 장치의 상기 조작 부재에 부착된 시프트 노브와,
    상기 조작 부재가 위치하는 상기 복수의 포지션을 검출하는 위치 검출 수단을 가지는, 차량용 시프트 장치.
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