WO2017094217A1 - 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
WO2017094217A1
WO2017094217A1 PCT/JP2016/004621 JP2016004621W WO2017094217A1 WO 2017094217 A1 WO2017094217 A1 WO 2017094217A1 JP 2016004621 W JP2016004621 W JP 2016004621W WO 2017094217 A1 WO2017094217 A1 WO 2017094217A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
axis
spherical
lever
support
axis direction
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/004621
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
英樹 西中間
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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 パナソニックIpマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックIpマネジメント株式会社
Priority to JP2017553605A priority Critical patent/JP6846600B2/ja
Priority to DE112016005523.4T priority patent/DE112016005523B4/de
Publication of WO2017094217A1 publication Critical patent/WO2017094217A1/ja
Priority to US15/654,038 priority patent/US10626914B2/en

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
    • F16C11/0614Ball-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
    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a spherical bearing device capable of regulating rotation around an arbitrary axis, and a switch using the spherical bearing device.
  • the spherical bearing device can move the shaft member freely in the X direction and the Y direction orthogonal to the X direction with respect to the bearing, and can rotate the shaft member around the central axis of the shaft member. Moreover, the spherical bearing device has an advantage that it can be miniaturized.
  • Patent Document 1 discloses a spherical bearing device that can reduce the frictional resistance while suppressing the backlash of the shaft member relative to the bearing, and can take a relatively large allowable inclination angle of the shaft member.
  • JP 2012-172664 A Japanese registered utility model No. 3107440
  • the spherical bearing device has an advantage of a large degree of freedom of operation of the shaft member with respect to the bearing, but there are cases where it is desired to limit one of the degrees of freedom.
  • the structure is complicated, the number of parts is increased, and the manufacturing becomes difficult, and the structure is simple and the size can be reduced. It will fade.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems of the conventional spherical bearing device, and is capable of limiting the degree of freedom of operation of the shaft member while maintaining the possibility of downsizing with a simple structure.
  • An object is to provide a device and a switch using the same.
  • a spherical bearing device includes a sphere having a first engaging portion formed in a spherical member, and a shaft attached to an axis passing through the center of the sphere.
  • the spherical bearing device is further formed on a member having a rotating body shape, and engages with the first engagement portion in a first rotation direction centering on a first axis passing through the center of the sphere, and the first shaft at the center.
  • a rotating body having a second engaging portion that allows rotation of the first engaging portion in a second rotation direction about a second axis that intersects the axis.
  • the spherical bearing device further includes a first space that accommodates the sphere so as to be spherically slidable around the center of the sphere, and a rotating body in which the second engagement portion is engaged with the first engagement portion of the sphere. And a second space that is rotatably accommodated around a third axis that intersects the first axis and the second axis at the center.
  • the spherical bearing device further includes a bearing that allows the shaft body to move as the spherical body slides.
  • the sphere of the shaft member is accommodated in the first space of the bearing, while the rotation of the sphere around the first axis is restricted in the second space communicating with the first space.
  • a rotating body that rotates with the sphere around a third axis that intersects one axis is accommodated.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a spherical bearing device according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a perspective view which shows a spherical bearing apparatus by notching a bearing and a rotary body. It is a perspective view which disassembles and shows a shaft member and a rotating body with a bearing omitted. It is a perspective view which cuts and shows a bearing.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between a lever mechanism and a steering column according to a third embodiment. It is a block diagram which shows the functional structure of a non-contact lever switch. It is sectional drawing when a lever mechanism and a steering column are cut
  • FIG. 10 is a diagram for illustrating a transmission mechanism according to a first modification of the third embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram for illustrating a transmission mechanism according to a second modification of the third embodiment.
  • drawings are schematic diagrams in which emphasis, omission, and ratio adjustment are appropriately performed to show the invention of the present disclosure, and may differ from actual shapes, positional relationships, and ratios.
  • (Embodiment 1) 1 is a perspective view showing an external appearance of a spherical bearing device according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a spherical bearing device according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a spherical bearing device by cutting out a bearing and a rotating body.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the shaft member and the rotating body with the bearing omitted.
  • the spherical bearing device 400 includes a shaft member 401, a rotating body 402, and a bearing 403.
  • the shaft member 401 is an operating portion that operates in a state in which any one of the three degrees of freedom is limited with respect to the bearing 403, and a first engagement for restricting one degree of freedom of operation of the shaft member 401.
  • a sphere 410 having a portion 411 and a shaft 412 attached to the sphere 410 are provided.
  • the shaft body 412 is arranged so that the center axis passes through the center C of the sphere 410.
  • the shaft body 412 is attached to the sphere body 410 in a penetrating state. That is, the shaft body 412 is attached so as to protrude in opposite directions with respect to the sphere 410 on the same central axis.
  • the first engaging portion 411 is a portion of the sphere 410 formed on the surface layer portion of the spherical sphere 410.
  • the first engagement portion 411 is a portion of the sphere 410 formed so as to cut out (depress) a part of the spherical sphere 410.
  • the first engaging portion 411 includes a first surface 413 that is perpendicular to the Z axis that passes through the center C of the sphere 410, and an XZ that includes the X axis and the Z axis that intersect the Z axis at the center C.
  • a part of the spherical body 410 is cut out by the second surface 414 parallel to the plane, and a substantially partial disk shape formed by cutting out the plane-symmetric part with respect to the cut-out part and the XZ plane. It is a part of.
  • the spherical body 410 and the shaft body 412 are integrally formed.
  • the rotator 402 is a member that regulates one degree of freedom of the spherical slide of the sphere 410 with respect to the bearing 403, and is a rotator-shaped member that includes a second engagement portion 422 that engages with the first engagement portion 411.
  • the rotating body shape is a three-dimensional shape obtained by rotating a straight line or a curve such as a disk shape, a cylindrical shape, or a conical shape around one axis.
  • the rotating body 402 follows the rotation of the shaft member 401 about the third axis (Z axis in the figure) by engaging with the first engaging portion 411 of the sphere 410. It has a disk shape that rotates in the third rotation direction R3. That is, the rotating body 402 is disposed with respect to the bearing 403 so that the central axis of the rotating body 402 coincides with the third axis.
  • the second engaging portion 422 is a portion of the rotating body 402 formed on the rotating body-shaped member.
  • the second engaging portion 422 is a portion formed so as to cut out (depress) a part of the surface of the rotating body 402.
  • the second engagement portion 422 is engaged with the first engagement portion 411 in the first rotation direction R1 centering on the first axis (X axis in the drawing) passing through the center C of the sphere 410.
  • the rotation of the shaft member 401 with respect to 403 is restricted, and the first engagement is performed in the second rotation direction R2 centering on the second axis (Y axis in the figure) intersecting the first axis (X axis in the figure) at the center C.
  • This is a portion that allows the rotation of the shaft member 401 while allowing the rotation of the portion 411.
  • the second engagement portion 422 is a groove provided on the surface of the rotating body 402, and the second engagement portion 422 includes the first engagement portion 411. It has a width that can be inserted. Further, the groove-like second engaging portion 422 is disposed at a position intersecting with the central axis (Z-axis in the drawing) of the rotating body 402 and extends along the first axis (X-axis in the drawing). .
  • both ends of the groove-like second engaging portion 422 may be open or closed.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the bearing cut away.
  • the bearing 403 holds the spherical body 410 accommodated therein so that it can slide on the spherical surface, and the first engaging portion 411 is engaged with the second engaging portion 422.
  • the rotary body 402 is rotatably held and includes a substantially spherical first space 431 centered on the center C of the sphere 410.
  • the bearing 403 includes a rotating body 402 in which the second engaging portion 422 is engaged with the first engaging portion 411 of the sphere 410, the first axis (X axis in the figure) and the second axis (in the figure in the figure) at the center C.
  • a substantially disc-shaped second space 432 is provided that is rotatably accommodated about a third axis (Z axis in the figure) intersecting with the Y axis.
  • the first space 431 and the second space 432 are in communication.
  • the bearing 403 includes a through portion 433 that allows the operation of the shaft body 412 accompanying the spherical sliding of the sphere 410.
  • the penetrating portion 433 has a truncated cone shape arranged so as to expand toward the outside so as to communicate the first space 431 and the outer space, and the shaft body 412 tilts in a wide range. Is allowed.
  • the through portion 433 is provided on both sides of the bearing 403.
  • the bearing 403 is divided into two parts for accommodating the spherical body 410 and the rotating body 402, and is integrally fastened by a bolt (not shown).
  • the first space 431 is not limited to the spherical shape along the sphere 410, but may be any shape such as a rectangle or a cylinder circumscribing the sphere 410.
  • one degree of freedom among the three degrees of freedom of the operation of the shaft member 401 with respect to the bearing 403 can be restricted with a simple structure. Further, it is possible to easily reduce the size of the spherical bearing device 400 in which one degree of freedom is restricted.
  • a switch 500 including a spherical bearing device 400 will be described as a second embodiment.
  • symbol may be attached
  • differences from the first embodiment will be mainly described, and description of the same contents may be omitted.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the switch 500 according to the second embodiment by cutting out the bearing and the rotating body.
  • the switch 500 is a device that sends an operation signal indicating the operation of the shaft member 401 based on the operation of the shaft member 401 with respect to the bearing 403 of the spherical bearing device 400, and includes the spherical bearing device 400, the sensor 404, the substrate 405, and the spacer. 406.
  • the central axis of the shaft body 412 of the spherical bearing device 400 coincides with the first axis (X axis in the figure) in the first rotation direction R1 in which the rotation is restricted.
  • the shaft body 412 includes a bent portion 415. Therefore, the posture of the bent portion 415 with respect to the bearing 403 (in this embodiment, the posture in which the bent portion 415 is disposed in the XZ plane and the tip faces downward) is maintained even when the shaft member 401 is operated.
  • the sensor 404 includes a first component 441 attached to the shaft member 401 of the spherical bearing device 400 and a second component 442 attached to the substrate 405, and corresponds to the positional relationship between the first component 441 and the second component 442. It is a device that sends out an operation signal.
  • the first component 441 is a permanent magnet
  • the second component 442 is a magnetic sensor
  • the second component 442 is mounted on the substrate 405, and the substrate 405 is attached to the bearing 403 via the spacer 406.
  • FIG. 6 is a side view of the switch showing the position of the first component 441 when the shaft member of the spherical bearing device is rotated about the second axis in the second rotation direction.
  • FIG. 7 is a side view of the switch showing the position of the first component 441 when the shaft member of the spherical bearing device is rotated in the third rotation direction about the third axis.
  • the second component 442 detects the position PO1 that is the position of the first component 441 with respect to the second component 442, and the second component 442 receives an operation signal indicating the position PO1. Send it out.
  • the second component 442 sends an operation signal indicating the position PO2.
  • the second part 442 sends an operation signal indicating the position PO3.
  • the second component 442 when the first component 441 is moved from the position PO1 to the position PO4 due to the swing of the shaft member 401 in the horizontal plane, the second component 442 sends an operation signal indicating the position PO4. Conversely, when the first part 441 is moved from the position PO1 to the position PO5, the second part 442 sends an operation signal indicating the position PO5.
  • the operation signals indicating the position PO1, the position PO2, the position PO3, the position PO4, and the position PO5 are signals that can be distinguished from each other. Based on the operation signals, the switch 500 can transmit signals indicating at least five states. It becomes possible.
  • the shaft member 401 of the spherical bearing device 400 is restricted from rotating in the first rotation direction R1 around the first axis (X-axis in the figure). As shown in FIGS. Regardless of the position (tilt) of the axis (Y axis in the figure) and the third axis (Z axis in the figure). Accordingly, even if the first part 441 is attached to the tip of the bent portion 415, the first member 441 is changed to the positions PO1 to PO5 regardless of the posture of the shaft member 401 when the position is changed. The rotation of the shaft member 401 is restricted in the rotation direction R ⁇ b> 1, and the first component 441 can be avoided from being largely separated from the second component 442.
  • the spherical bearing Since one degree of freedom of the shaft member 401 of the device 400 is limited, the positional relationship between the first component 441 and the second component 442 can be accommodated within a predetermined region. Therefore, the degree of freedom of the mounting position of the first part 441 and the second part 442 is improved, and the degree of freedom of structural design of the device using the switch 500 can be improved.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • another embodiment realized by arbitrarily combining the components described in this specification and excluding some of the components may be used as an embodiment of the present invention.
  • the present invention includes modifications obtained by making various modifications conceivable by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention, that is, the meaning of the words described in the claims. It is.
  • the penetrating portion 433 is not only for connecting the first space and the outer space, but also when the first space and the second space are directly connected to the outer space as shown in FIGS.
  • the opening portion of the bearing 403 becomes the through portion 433.
  • the through portion 433 may be penetrated not only by the shaft body 412 but also the sphere 410.
  • the penetrating portion 433 may be rectangular.
  • the rotating body 402 is not limited to a disc shape, and may be a cylindrical shape or a combination of a plurality of rotating shapes as shown in FIG.
  • the through portion 433 may be not only a hole provided in the bearing 403 but also a notched bearing 403 as shown in FIG.
  • the first engagement portion 411 is a groove provided in the sphere 410
  • the second engagement portion 422 is a prismatic protrusion that fits into the first engagement portion 411. It doesn't matter.
  • the rotating body 402 may have a concave spherical surface that follows the spherical body 410.
  • the first engagement portion 411 may be a prismatic protrusion protruding from the sphere 410, and the second engagement portion 422 may be a groove into which the first engagement portion 411 is fitted. It doesn't matter.
  • the rotating body 402 may have a concave spherical surface that follows the spherical body 410.
  • the bearing 403 may not include the through portion 433. That is, the bearing 403 may be a box-shaped member that accommodates the entire shaft member 401. In this case, the force for operating the shaft member 401 must be applied in a non-contact manner from the outside of the bearing 403. Therefore, for example, the first magnet 511 may be attached to the end portion of the shaft member 401 and a force may be applied to the first magnet 511 by the second magnet 512 from the outside of the bearing 403. Further, the sensor 404 and the substrate 405 may be accommodated in the bearing 403. Thus, the switch 500 can be a component packaged with the bearing 403 as a housing.
  • the engagement of the first engagement portion 411 of the sphere 410 and the second engagement portion 422 of the rotating body 402 causes the first rotation direction R1 around the first axis (X axis in the figure).
  • the rotation around any direction axis with respect to the bearing 403 is restricted, such as the rotation around the second axis (Y axis in the figure) or the third axis (Z axis in the figure). It doesn't matter.
  • the engagement relationship between the first engagement portion 411 and the second engagement portion 422 may be a restriction with some allowance (play). That is, the rotation of the shaft member 401 around the first axis may be permitted within a predetermined range and the rotation outside the predetermined range may be restricted.
  • FIG. 16 Embodiment 3 will be described with reference to FIGS. 16 to 28.
  • FIG. 16 Embodiment 3 will be described with reference to FIGS. 16 to 28.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an installation example of the non-contact lever switch according to the third embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a state in which the non-contact lever switch and the control device according to the third embodiment are disassembled.
  • the non-contact lever switch 1 includes, for example, lever mechanisms 10 and 30 and a control device 20 provided in a driver's seat of an automobile.
  • the lever mechanisms 10 and 30 are disposed so that the levers of the lever mechanisms 10 and 30 extend from the control device 20 along the left-right direction (Z-axis direction) of the paper surface.
  • the lever mechanism 10 is connected to the right side surface of the control device 20.
  • the lever mechanism 10 functions as a light switch for switching operations such as turning on / off of a direction indicator and turning on / off of a headlight, with a magnetic sensor as a detection unit provided in the control device 20.
  • the lever mechanism 30 is connected to the left side surface of the control device 20.
  • the lever mechanism 30 functions as a wiper switch for switching operations such as on / off of the wiper with another magnetic sensor as a detection unit provided in the control device 20.
  • the control device 20 is a steering column that functions as a rotating shaft of the steering wheel, and includes a circuit board on which a magnetic sensor described later is arranged.
  • the direction in which the rotation axis of the steering wheel extends is the Y-axis direction, and the direction substantially orthogonal to the Y-axis direction and the Z-axis direction is the X-axis direction.
  • the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are directions that are substantially orthogonal to each other.
  • the side on which the arrowheads in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are directed is referred to as a plus side, and the opposite side is referred to as a minus side.
  • the lever mechanisms 10 and 30 are fixed at predetermined positions on both ends of the control device 20 in the Z-axis direction.
  • the lever mechanisms 10 and 30 are arranged in a state where the levers of the lever mechanisms 10 and 30 are inclined from the Z-axis direction to the Y-axis direction minus side. No electrical wiring is provided between the lever mechanisms 10 and 30 and the control device 20.
  • FIG. 18 is a block diagram showing a functional configuration of the non-contact lever switch.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of the lever mechanism and the control device taken along the YZ plane.
  • FIG. 20 is a diagram for explaining the relationship between the circuit board and the transmission mechanism.
  • FIG. 21 is a perspective view of the non-contact lever switch cut along the YZ plane.
  • the non-contact lever switch 1 includes a lever mechanism 10 and a control device 20.
  • the lever mechanism 10 includes a lever 110 that receives a user's operation, and a transmission mechanism 100 that moves the actuated body with a displacement that is smaller than the displacement of the lever according to the user's operation received by the lever 110.
  • the transmission mechanism 100 includes a first transmission mechanism 100a and a second transmission mechanism 100b.
  • the first transmission mechanism 100a is a first permanent magnet that is a first component 441 as an operating body. 101a, and the second transmission mechanism 100b includes a second permanent magnet 101b, which is a first component 441, as an operated body.
  • the detailed configuration of the lever mechanism 10 will be described later.
  • control device 20 includes a magnetic sensor 23 that is the second component 442 and a control unit 24.
  • the magnetic sensor 23 includes a first magnetic sensor 23a and a second magnetic sensor 23b as shown in FIGS.
  • the first magnetic sensor 23a detects the position of the first permanent magnet 101a moved by the first transmission mechanism 100a.
  • the second magnetic sensor 23b detects the position of the second permanent magnet 101b moved by the second transmission mechanism 100b.
  • the first magnetic sensor 23a and the second magnetic sensor 23b are sensors configured by, for example, Hall elements.
  • the first magnetic sensor 23a and the second magnetic sensor 23b are not limited to Hall elements, and may be sensors configured by magnetoresistive elements.
  • the first magnetic sensor 23a detects a change in the magnetic field in the first detection region S1 (see FIG. 19) and outputs a detection result.
  • the second magnetic sensor 23b detects a change in the magnetic field in the second detection region S2 (see FIG. 21) and outputs a detection result.
  • the first magnetic sensor 23a and the second magnetic sensor 23b may be arranged on one circuit board 22 (for example, see FIG. 19), or may be arranged on separate circuit boards.
  • the control unit 24 determines the position of the first permanent magnet 101a in the first detection region S1 of the first magnetic sensor 23a in the three-dimensional space and the second The position of the second permanent magnet 101b in the second detection region S2 of the magnetic sensor 23b is specified in the three-dimensional space, and according to the specified positions of the first permanent magnet 101a and the second permanent magnet 101b in the three-dimensional space. For example, the operation of each device such as a direction indicator and a headlight is switched.
  • the control unit 24 is realized by, for example, a processor and a memory storing a program.
  • control unit 24 associates an output (for example, a voltage value) of the first magnetic sensor 23a with a position in the three-dimensional space in the first detection region S1, and the detection result of the first magnetic sensor 23a.
  • a coordinate value indicating the position in the three-dimensional space corresponding to is specified.
  • control part 24 specifies the coordinate value which shows the position in three-dimensional space by performing the process similar to the process with respect to the 1st magnetic sensor 23a also with respect to the 2nd magnetic sensor 23b.
  • the lever mechanism 10 includes a first transmission mechanism 100a, a second transmission mechanism 100b, and a lever 110.
  • the lever mechanism 10 includes a second housing 11 that accommodates a portion where the lever 110 is supported and the first transmission mechanism 100a.
  • the second casing 11 is connected to a predetermined position outside the first casing 21 that is the casing of the control device 20.
  • the portion where the lever 110 is supported is, for example, a portion including at least a portion between the swing axis of the lever 110 and the end on the side opposite to the handle of the lever 110.
  • the first transmission mechanism 100a includes a first permanent magnet 101a as an actuated body, a first swing member 102 that is one of shaft members 401, and a first support body 103 that supports the first swing member 102. And a second support 104.
  • the second support 104 is a bearing 403.
  • the first transmission mechanism 100a moves the first permanent magnet 101a to the first magnetic sensor 23a by swinging from the lever 110 in a state where the first casing 21 and the second casing 11 are connected to each other. It moves within the detection area S1.
  • the first rocking member 102 is a rod-like member having a first permanent magnet 101a disposed at one end and extending in the Z-axis direction (first direction).
  • a first permanent magnet 101a is fixed to the first rocking member 102 at the end on the negative side in the Z-axis direction.
  • the first swing member 102 is, for example, a metal member having a predetermined rigidity.
  • the first support member 103 and the second support member 104 support the first swing member 102 so as to be swingable at two different positions in the Z-axis direction of the first swing member 102.
  • the first support body 103 disposed on the plus side in the Z-axis direction is movable according to the displacement input by the lever 110.
  • the second support body 104 disposed on the minus side in the Z-axis direction has the first axis parallel to the X-axis direction with the second support body 104 as a fulcrum.
  • the first rocking member 102 is supported in a state where a first rocking as a fulcrum and a second rocking with a second axis parallel to the Y-axis direction as a fulcrum are possible. That is, the second support body 104 supports the first swing member 102 so as to be swingable about at least two axes in different directions.
  • the first transmission mechanism 100a may further include a second swing member 120.
  • the second swing member 120 swings around a fifth axis parallel to the Y-axis direction according to the displacement input by the lever 110, and is a displacement along the Z-axis direction with respect to the second support 104. Give 3 inputs.
  • the lever 110 has a third swing with a third axis parallel to the X-axis direction as a fulcrum and a fourth swing with a fourth axis parallel to the Y-axis direction as a fulcrum.
  • the movement is supported. That is, the lever 110 is swingably supported on two axes in different directions according to the movement of the handle portion.
  • the end of the lever 110 opposite to the handle of the lever 110 is fixed to the first support 103 with the third swing shaft and the fourth swing shaft interposed therebetween. That is, the lever 110 can give a displacement to the first support 103 by the third swing and the fourth swing.
  • the lever 110 applies the first input to the first support 103 of the first transmission mechanism 100a by the third swing, and the second input by the first swing mechanism by the fourth swing. This is applied to the first support 103 of 100a.
  • the lever 110 includes a first lever member 111, a second lever member 112, and a third lever member 113.
  • the first lever member 111 is supported so as to be swingable with respect to the second housing 11.
  • the second lever member 112 is disposed inward of the first lever member 111, and has an axis parallel to the extending direction of the lever 110 (that is, a direction inclined from the Z-axis direction to the Y-axis direction minus side) as a rotation axis. It is a member that is rotatably provided with respect to one lever member 111 and extends in the extending direction.
  • the third lever member 113 is disposed inward of the first lever member 111 and outward of the second lever member 112, and the first lever member 111 has an axis parallel to the extending direction of the lever 110 as a rotation axis.
  • the second lever member 112 is rotatably provided and extends in the extending direction.
  • the first lever member 111 has a cylindrical space inside.
  • the third lever member 113 is a cylindrical member having an outer shape corresponding to a columnar space formed inside the first lever member 111, and is disposed inside the columnar space.
  • the second lever member 112 is a columnar member having an outer shape corresponding to a columnar space formed inside the cylindrical shape of the third lever member 113, and inward of the third lever member 113. It is arranged inside the formed cylindrical space.
  • the second lever member 112 can rotate with respect to the first lever member 111 and the third lever member 113 about an axis parallel to the extending direction as a rotation axis.
  • an axis parallel to the extending direction can be rotated as a rotation axis.
  • the second lever member 112 has a knob portion 112a and a protrusion 112b arranged at an end portion on the shaft side of the swing of the lever 110.
  • the knob portion 112a is rotated by the driver, the protrusion 112b moves as the second lever member 112 rotates relative to the first lever member 111 and the third lever member 113.
  • the first slide member 130 slidable in the X-axis direction with respect to the second housing 11 is moved in the X-axis direction.
  • the convex portion 131 provided on the first slide member moves, so that the second swing member 120 can be swung.
  • the third lever member 113 has a knob portion 113a and a protrusion 113b disposed at an end portion on the shaft side of the swing of the lever 110.
  • the knob portion 113a is rotated by the driver, the third lever member 113 is rotated with respect to the first lever member 111 and the second lever member 112, so that the protrusion 113b moves, whereby the second transmission mechanism. 100b can be swung.
  • the configuration of the second transmission mechanism 100b is the same as the configuration of the first transmission mechanism 100a, and a description thereof will be omitted.
  • the control device 20 includes a first housing 21 and a circuit board 22 that is a board 405 on which the first magnetic sensor 23a is arranged.
  • the circuit board 22 is accommodated in the first housing 21.
  • the first magnetic sensor 23a has a direction and a position in which the first detection region S1 of the first magnetic sensor 23a is disposed on a predetermined position side where the second casing 11 outside the first casing 21 is connected. It is arranged with.
  • the circuit board 22 may be mounted with a processor functioning as the control unit 24 described in FIG. 18 and a memory.
  • the processor that implements the control unit 24 and the memory may be arranged outside the first housing 21.
  • the first oscillating member 102 has the second support 104 as a fulcrum, a first oscillating with a first axis parallel to the X-axis direction as a fulcrum, and a second axis parallel to the Y-axis direction as a fulcrum.
  • This is a configuration capable of second oscillation.
  • a specific configuration of the first transmission mechanism 100a for realizing the first swing and the second swing of the first swing member 102 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view of the transmission mechanism in the YZ plane.
  • the first swing member 102 is formed at a position of a first distance d11 from the rod-shaped rod-shaped portion 102a that is the shaft body 412 and the end on the negative side of the Z-axis direction of the rod-shaped portion 102a. And a spherical surface portion 102b which is a spherical sphere 410 having a diameter larger than the width of the rod-shaped portion 102a.
  • the first rocking member 102 is spherically supported by the second support body 104 at the spherical surface portion 102b.
  • the first distance d11 between the end of the first swing member 102 on the negative side in the Z-axis direction (permanent magnet 101) and the second support 104 is determined by the first support 103, the second support 104, and the like. Is shorter than the second distance d12.
  • the second support body 104 that is the bearing 403 includes a pressing member 104A disposed on the Z axis direction minus side and a main support member 104B disposed on the Z axis direction plus side.
  • the holding member 104A and the main support member 104B have through holes 104Aa and 104Ba that are penetrated by the rod-like portion 102a, and spherical portions 104Ab and 104Bb that are in spherical contact with the spherical portion 102b.
  • the through hole 104Aa of the pressing member 104A is penetrated by the rod-shaped portion 102a on the minus side in the Z-axis direction from the spherical portion 102b, and the spherical portion 104Ab of the holding member 104A is formed on the surface on the minus side in the Z-axis direction of the spherical portion 102b. Touch.
  • the through hole 104Ba of the main support member 104B is penetrated by the rod-like portion 102a on the Z axis direction plus side with respect to the spherical portion 102b, and the spherical portion 104Bb of the main support member 104B is on the Z axis direction plus side of the spherical portion 102b. Touch the surface.
  • the through holes 104Aa and 104Ba have a substantially conical shape whose diameter increases toward the opposite side to the spherical portion 102b so that the rod-like portion 102a can swing around the center P1 of the spherical portion 102b. Further, since the main support member 104B has a larger width in the Z-axis direction than the pressing member 104A, the spherical surface portion 104Bb is in contact with not only the Z-axis plus side surface of the spherical surface portion 102b but also the Z-axis minus side surface. Yes.
  • the holding member 104A and the main support member 104B are penetrated by the rod-like portion 102a of the first swing member 102, and a fastening member (not shown) such as a screw or a rivet in a state where the spherical portion 102b is sandwiched in the Z-axis direction. Z)).
  • a fastening member such as a screw or a rivet
  • the spherical portion 102 b of the first swing member 102 is spherically supported by the second support body 104.
  • the first support 103 includes a pressing member 103A disposed on the positive side in the Z-axis direction and a main support member 103B disposed on the negative side in the Z-axis direction, and further includes a pressing member 103A and a main support member 103B. It has a spherical member 103C that is in spherical contact.
  • the holding member 103A and the main support member 103B have through-holes 103Aa and 103Ba that are penetrated by the rod-like portion 102a, and spherical portions 103Ab and 103Bb that make spherical contact with the spherical member 103C.
  • the spherical surface portion 103Ab of the pressing member 103A is in contact with the surface on the positive side in the Z-axis direction of the spherical member 103C
  • the spherical surface portion 103Bb of the main support member 103B is in contact with the surface on the negative side of the spherical member 103C.
  • the through holes 103Aa and 103Ba have a substantially conical shape whose diameter increases toward the opposite side to the spherical member 103C side so that the rod-like portion 102a can swing around the center P2 of the spherical member 103C. Further, since the main support member 103B has a larger width in the Z-axis direction than the pressing member 103A, the spherical surface portion 103Bb is not only on the surface on the negative side of the Z-axis direction of the spherical surface portion 102b but also on the surface on the positive side of the Z-axis direction. It touches.
  • the spherical member 103C has a through hole 103Ca that is penetrated by the rod-like portion 102a.
  • the through hole 103Ca has a shape corresponding to the outer surface of the rod-shaped portion 102a, and the inner surface thereof is in contact with the outer surface of the rod-shaped portion 102a.
  • the spherical member 103C is configured to be slidable with the rod-like portion 102a in the through hole 103Ca. That is, the first support 103 and the first swing member 102 are slidably connected in a direction (first direction) in which the rod-like portion 102a of the first swing member 102 extends.
  • the rod-like portion 102a of the first swing member 102 is connected so as to be swingable with the center P2 of the spherical member 103C as a fulcrum while passing through the through hole 103Ca of the spherical member 103C.
  • the first swing member 102 is configured to be movable in the Z-axis direction.
  • a specific configuration of the first transmission mechanism 100a in which the first swing member 102 can move in the Z-axis direction will be described with reference to FIG.
  • FIG. 23 is a plan view of the transmission mechanism as viewed from above (Y axis direction plus side).
  • the first transmission mechanism 100a has a second swinging motion.
  • a member 120, a first slide member 130, and a second slide member 140 are provided.
  • the first slide member 130 is supported so as to be slidable in the X-axis direction with respect to the rectangular opening 12 provided in the second housing 11 and extending in the X-axis direction.
  • the first slide member 130 has a columnar convex portion 131 that protrudes toward the Y axis direction plus side.
  • the second slide member 140 is supported so as to be slidable in the Z-axis direction with respect to the rectangular opening 13 provided in the second housing 11 and extending in the Z-axis direction.
  • the second slide member 140 has a columnar convex portion 141 that protrudes toward the Y axis direction plus side, and is fixed to the second support body 104 via the convex portion 141. That is, the second support body 104 can be moved in the Z-axis direction with respect to the second housing 11 by the second slide member 140.
  • the second swing member 120 is a substantially L-shaped member, and is connected to the second casing 11 by a substantially cylindrical shaft body 127 so that the second swing member 120 can swing (turn) around the shaft body 127. ing.
  • the shaft body 127 is disposed on the side of the second support body 104 on the plus side in the X-axis direction.
  • the second swing member 120 includes a first portion 121 extending from the shaft body 127 toward the plus side in the Z-axis direction, and a second portion extending from the shaft body 127 toward the second support body 104 (that is, the minus side in the X-axis direction). Two portions 122.
  • the first portion 121 has a shape divided into two in the X-axis direction. That is, the first portion 121 is formed with a slit extending in the Z-axis direction. Specifically, the first portion 121 includes a third portion 123 disposed on the X axis direction minus side of the convex portion 131 of the first slide member 130 and a first portion 121 disposed on the X axis direction plus side of the convex portion 131. And four portions 124. That is, the first portion 121 includes the third portion 123 and the fourth portion 124 that are two portions extending from the shaft body 127 toward the positive side in the Z-axis direction. The convex 131 is sandwiched between the two.
  • the second portion 122 has a shape divided into two in the Z-axis direction. That is, the second portion 122 has a slit extending in the X-axis direction. Specifically, the second portion 122 includes a fifth portion 125 disposed on the negative side in the Z-axis direction of the convex portion 141 of the second slide member 140 fixed to the second support member 104, and the convex portion 141. And a sixth portion 126 disposed on the plus side in the Z-axis direction. That is, the second portion 122 has a fifth portion 125 and a sixth portion 126 that are two portions extending from the shaft body 127 toward the minus side in the X-axis direction. The convex portion 141 is sandwiched between them.
  • 24A to 24C are diagrams for explaining the relationship between the lever operation with the third axis as a fulcrum and the operation of the transmission mechanism.
  • FIG. 24A (a) shows that when the driver gives an input I11 or an input I12 with a third axis A3 parallel to the X-axis direction as a fulcrum for the lever 110, the lever 110 moves the third axis A3. It is a figure which shows a mode that it rocks
  • FIG. 24A (b) shows the first transmission mechanism when the first support body 103 receives the first input by the swing (third swing) of the lever 110 shown in FIG. 24A (a). It is a figure for demonstrating operation
  • FIG. 24A (b) is a cross-sectional view of the circuit board 22 and the first transmission mechanism 100a along the YZ plane. FIG.
  • FIG. 24B is an example when the input I11 is given to the lever 110.
  • FIGS. 24A and 24B correspond to FIGS. 24A and 24B, respectively.
  • FIG. 24C is an example when the input I12 is given to the lever 110, and (a) and (b) in FIG. 24C correspond to (a) and (b) in FIG. 24A, respectively. It is.
  • the first transmission mechanism 100a swings about a first axis A1 parallel to the X-axis direction as a fulcrum (first swing).
  • the first axis A1 is an axis that passes through the center P1 of the spherical portion 102b of the first swing member 102 and is parallel to the X-axis direction.
  • the first support 103 receives the first input given by the third swing of the lever 110 and moves in the direction intersecting the first direction (Z-axis direction). Specifically, the first support 103 is connected to the end of the lever 110 on the action point side, and moves in the rotational direction with the third axis A3 of the lever 110 as a fulcrum.
  • the second support body 104 serves as a fulcrum for the swing of the first swing member 102 when the first support body 103 is moved. Since the first distance d11 between the permanent magnet 101 and the second support 104 is shorter than the second distance d12 between the first support 103 and the second support 104, the first swing member 102 is By swinging, the first permanent magnet 101a is moved with a displacement amount smaller than the displacement amount of the displacement input to the first support 103.
  • the first support body 103 when the input I11 directed toward the Y-axis direction plus side is given by the driver, the first support body 103 is thirdly moved toward the Y-axis direction minus side. It turns around the axis A3. For this reason, as shown in FIG. 24B (b), the first swinging member 102 swings around the first axis A1 of the second support 104 in the direction of the right rotation of the paper, and the first permanent member 102 The magnet 101a is moved toward the Y axis direction plus side.
  • the first support body 103 moves the third axis A3 toward the Y axis direction plus side. Turn as a fulcrum.
  • the first swinging member 102 swings in the direction of counterclockwise rotation about the first axis A1 of the second support 104 and becomes the first permanent rotation.
  • the magnet 101a is moved toward the Y axis direction minus side.
  • 25A to 25C are diagrams for explaining the relationship between the lever operation with the fourth axis as a fulcrum and the operation of the transmission mechanism.
  • FIG. 25A shows (a) that when the driver gives an input I21 or an input I22 with a fourth axis A4 parallel to the Y-axis direction as a fulcrum to the lever 110, the lever 110 moves the fourth axis A4. It is a figure which shows a mode that it rocks
  • FIG. 25A (b) shows the first transmission mechanism when the first support body 103 receives the second input by the swing (the fourth swing) of the lever 110 shown in FIG. 25A (a). It is a figure for demonstrating operation
  • FIG. 25A (b) is a cross-sectional view of the circuit board 22 and the first transmission mechanism 100a along the YZ plane.
  • FIG. 25B is an example when the input I21 is given to the lever 110, and (a) and (b) of FIG. 25B correspond to (a) and (b) of FIG. 25A, respectively.
  • FIG. 25C is an example when the input I22 is given to the lever 110, and (a) and (b) in FIG. 25C correspond to (a) and (b) in FIG. 25A, respectively. It is.
  • the lever 110 swings around the fourth axis A4 as a result of the input I21 or the input I22 being given by the driver, as shown in (a) of FIG. 25A.
  • the first transmission mechanism 100a swings around the second axis A2 parallel to the Y-axis direction (second swing).
  • the second axis A2 is an axis that passes through the center P1 of the spherical surface portion 102b of the first swing member 102 and is parallel to the X-axis direction.
  • the first support 103 includes the first input by movement along the second direction (Y-axis direction) intersecting the Z-axis direction, The second input by the movement along the third direction (X-axis direction) intersecting the Y-axis direction is received.
  • the first swinging member 102 swings the first permanent magnet 101a different from the Z-axis direction by swinging around the first axis A1 of the two axes in the second support 104 by the first input. Move along the axial direction.
  • the first swing member 102 receives the second input in the direction different from the first input in the first support 103 and swings about the second axis A2 of the two axes as a fulcrum,
  • the first permanent magnet 101a is moved in a third direction (X-axis direction) different from the Z-axis direction and the Y-axis direction.
  • 26A to 26C are diagrams for explaining the relationship between the rotation operation and the operation of the transmission mechanism.
  • FIG. 26A is a diagram illustrating a state in which the driver inputs the input I31 or the input I32 by rotating around the lever 110 to the knob portion 112a of the lever 110 (second lever member 112). It is. Moreover, (b) of FIG. 26A is a figure for demonstrating operation
  • FIG. 26B correspond to (a) and (b) in FIG. 26A, respectively.
  • FIG. FIG. 26C is an example when the input I32 is given to the knob portion 112a, and (a) and (b) in FIG. 26C correspond to (a) and (b) in FIG. 26A, respectively.
  • the 2nd support body 104 when the 2nd support body 104 is moved along the Z-axis direction, the 1st rocking
  • the first support member 103 supports the rod-shaped portion 102a of the first swing member 102 so as to be slidable in the Z-axis direction with respect to the spherical member 103C. Will slide. That is, the first swinging member 102 moves along the Z-axis direction by the third input and slides with respect to the first support 103, thereby moving the first permanent magnet 101a along the Z-axis direction. To move. Accordingly, the first permanent magnet 101a fixed to the first swing member 102 moves along the Z-axis direction.
  • the second distance between the first support 103 and the second support 104 d12a is shorter than the second distance d12. Even in this case, the second distance d12a is longer than the first distance d11.
  • FIG. 26C (a) when the driver gives the left rotation input I32 as viewed from the Z-axis direction plus side to the knob portion 112a, as shown in FIG. 26C (b).
  • the first slide member 130 slides toward the minus side in the X-axis direction.
  • the second swing member 120 swings in the direction of clockwise rotation of the paper surface, and moves the second support 104 to the negative side in the Z-axis direction.
  • the first swing member 102 moves to the Z axis direction minus side
  • the first permanent magnet 101a moves to the Z axis direction minus side.
  • the second distance between the first support 103 and the second support 104 d12b is longer than the second distance d12.
  • the first transmission mechanism 100a makes the first permanent magnet 101a three different by performing the three different movements of the first swing, the second swing, and the movement in the Z-axis direction. Move in the direction. Note that these movements may be performed simultaneously. That is, two of the movement of the first permanent magnet 101a by the first swing, the movement of the first permanent magnet 101 by the second swing, and the movement of the first permanent magnet 101a by the movement in the Z-axis direction.
  • the above combination may be performed. That is, two of the movement of the first permanent magnet 101a by the first swing, the movement of the first permanent magnet 101a by the second swing, and the movement of the first permanent magnet 101a by the movement in the Z-axis direction.
  • each movement becomes a movement in three different directions in the three-dimensional space. Therefore, the operation of each device for each of the three types of movement (for example, turning on / off each direction indicator of the direction indicator, turning on / off the headlight, turning on / off the headlight high beam, turning on / off the wiper, adjusting the speed of the wiper) Can be assigned.
  • the first permanent magnet 101a can be moved with a displacement amount smaller than the displacement amount of the displacement input to the first support body 103 by swinging. Even if the position of the swing axis is set within a predetermined range, the first permanent magnet 101a is moved closer to the first magnetic sensor 23a and the amount of movement of the first permanent magnet 101a is reduced. Can do. As a result, the amount of movement of the first permanent magnet 101a can be appropriately adjusted to the first detection region of the first magnetic sensor 23a that detects the first permanent magnet 101a. For example, a detection unit of a huge detection region is employed. The first permanent magnet 101a can be accurately detected without using a plurality of detection units. Therefore, the manufacturing cost can be reduced.
  • the first permanent magnet when the N pole and S pole of the first permanent magnet are arranged in the vertical direction (Z-axis direction), and the first magnetic sensor also detects the positional relationship between the N pole and the S pole, the first support body Therefore, the first permanent magnet can be moved without changing the positional relationship between the N pole and the S pole.
  • the configuration for moving the first permanent magnet 101a with a displacement amount smaller than the displacement amount of the input displacement can be realized with a simple configuration.
  • the first permanent magnet 101a can be moved in a different direction in each of the different directions.
  • a detection unit for switching the operation of different devices Available to:
  • the structure which moves the 1st permanent magnet 101a to three different directions can be implement
  • the first permanent magnet 101a can be moved on an arc. For this reason, it is possible to relatively easily calculate the coordinate value when the first permanent magnet 101a is detected by the first magnetic sensor 23a. In addition, since the movement of the first permanent magnet 101a can be realized by moving the two members of the first support 103 and the second support 104, the cumulative tolerances that affect the moving distance of the first permanent magnet 101a are compared. Can be less.
  • the permanent magnet 101 can be moved to an appropriate first detection region S1 detected by the first magnetic sensor 23a. It is not necessary to perform wiring between the first casing 21 and the second casing 11, and the manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. 27 is a diagram for explaining a transmission mechanism according to a first modification of the third embodiment.
  • the first support 203 is connected to the end of the lever 110 on the action point side as shown in FIG.
  • the first swinging member 102 has a spherical spherical surface portion 102b having a diameter larger than the width of the rod-shaped portion 102a in the portion supported by the second support 104.
  • the portion 202b may be included.
  • the spherical portion 202b is formed at the end on the positive side in the Z-axis direction of the rod-like portion 202a.
  • the first support 203 supports the spherical portion 202b of the first swing member 202 on the spherical surface, and has the same configuration as the second support 104 of the third embodiment. That is, the first support body 203 includes a pressing member 203A and a main support member 203B, and the pressing member 203A and the main support member 203B are respectively the second support body 104 of the third embodiment.
  • the configuration is the same as that of the pressing member 104A and the main support member 104B. For this reason, description of the detailed structure of the 1st support body 203 is abbreviate
  • the second support 204 has the same configuration as the first support 103 of the third embodiment. That is, the second support body 204 includes a pressing member 204A, a main support member 204B, and a spherical member 204C.
  • the pressing member 204A, the main support member 204B, and the spherical member 204C are respectively implemented.
  • the configuration is the same as that of the pressing member 103A, the main support member 103B, and the spherical member 103C of the first support 103 of the third mode. For this reason, description of the detailed structure of the 2nd support body 204 is abbreviate
  • the 2nd support body 204 is the structure similar to the 1st support body 103 of Embodiment 3, the 2nd support body 204 and the 1st rocking
  • the first support 203 receives the input given by the swing of the lever 110 and moves in a direction intersecting the first direction (Z-axis direction). Specifically, the first support 203 is connected to the end of the lever 110 on the action point side, and moves in the rotation direction with the third axis A3 or the fourth axis A4 of the lever 110 as a fulcrum. .
  • the second support body 204 serves as a fulcrum for the swing of the first swing member 202 when the first support body 203 moves.
  • the first distance d31 between the first permanent magnet 101a and the second support body 204 is shorter than the second distance d32 between the first support body 203 and the second support body 204.
  • the swing member 202 swings to move the first permanent magnet 101a with a displacement amount smaller than the displacement amount of the displacement input to the first support 203.
  • the first distance d31 and the second distance d32 fluctuate by swinging, but the first distance d31 is shorter than the second distance d32 even if it fluctuates. Has been.
  • the first swing member 202 is Using the first axis A11 of the support 204 as a fulcrum, the first permanent magnet 101a is moved along the Y axis direction plus side while sliding in the Z axis direction plus side while swinging in the clockwise direction of the paper.
  • the first swinging member 202 becomes the second support.
  • the first axis A11 of 204 as a fulcrum, the first permanent magnet 101a is moved along the Y axis direction minus side while sliding in the Z axis direction plus side while swinging in the counterclockwise direction of the drawing.
  • the first permanent magnet 101a can be moved along three different directions from one place of the first support body 203, which affects the moving distance of the first permanent magnet 101a.
  • the accumulated tolerance can be reduced.
  • FIG. 28 is a diagram for explaining a transmission mechanism according to a second modification of the third embodiment.
  • the first support 303 is connected to the end of the lever 110 on the action point side as shown in FIG.
  • the first swinging member 102 has a spherical spherical surface portion 102b having a diameter larger than the width of the rod-shaped portion 102a in the portion supported by the second support 104.
  • the spherical portion 302b having a spherical shape whose diameter is larger than the width of the rod-shaped portion 302a is provided at the end on the minus side in the Z-axis direction. Also good.
  • the transmission mechanism 300 is different from the first transmission mechanism 100a of the third embodiment, and further includes a third support 301A and a guide member 301B.
  • the third support 301 ⁇ / b> A supports one end of the first swing member 302 on a spherical surface, and supports the first permanent magnet 301 in a position corresponding to one end of the first swing member 302.
  • the third support body 301 ⁇ / b> A supports the spherical surface portion 302 b on the spherical surface with the first permanent magnet 301.
  • the guide member 301B moves the third support 301A along a plane that intersects the first direction (Z-axis direction).
  • each of the first support body 303 and the second support body 304 includes pressing members 303A and 304A, main support members 303B and 304B, and spherical members 303C and 304C.
  • 304A, the main support members 303B and 304B, and the spherical members 303C and 304C have the same configurations as the pressing member 103A, the main support member 103B, and the spherical member 103C of the first support body 103 of the third embodiment, respectively.
  • description of the detailed structure of the 1st support body 303 and the 2nd support body 304 is abbreviate
  • the first support 303 receives an input given by the swing of the lever 110 and moves in a direction intersecting the first direction (Z-axis direction). Specifically, the first support 303 is connected to the end of the lever 110 on the action point side, and moves in the rotation direction with the third axis A3 or the fourth axis A4 of the lever 110 as a fulcrum. . Since the first support 303 is slidably connected to the rod-like portion 302a of the first swing member 302, the angle of the first swing member 302 is set with the spherical portion 302b as a fulcrum even when swiveling as described above. While changing, the end on the positive side in the Z-axis direction of the first swing member 302 is moved along the Y-axis direction.
  • the second support 304 serves as a fulcrum for the swing of the first swing member 302 when the first support 303 is moved.
  • the second support 304 is fixed to the second housing 11 and is slidably connected to the rod-shaped portion 302a of the first swinging member 302, so that the first support 303 is in the Y-axis direction.
  • the spherical portion 302b moves along the guide member 301B in a direction perpendicular to the Z-axis direction (that is, the X-axis direction or the Y-axis direction).
  • the first distance d41 between the first permanent magnet 301 and the second support 304 is shorter than the second distance d42 between the first support 303 and the second support 304.
  • the moving member 302 swings to move the first permanent magnet 301 with a displacement amount smaller than the displacement amount input to the first support 303.
  • the second distance d42 varies by swinging, the relationship that the first distance d41 is shorter than the second distance d42 is maintained even if the second distance d42 varies. Has been.
  • the first swing member 302 when the first support member 303 is turned about the third axis A3 toward the minus side in the Y-axis direction, the first swing member 302 is With the first axis A21 of the support 304 as a fulcrum, the support 304 swings in the direction of clockwise rotation on the paper.
  • the spherical surface portion 302b at the end on the minus side in the Z-axis direction is supported by the third support body 301A and is guided by the guide member 301B so as to move in a direction perpendicular to the Z-axis direction. For this reason, the 1st permanent magnet 301 is moved to the Y-axis direction plus side.
  • the first swinging member 302 of the second support 304 is The first axis A21 is used as a fulcrum to swing in the direction of counterclockwise rotation.
  • the spherical surface portion 302b at the end on the minus side in the Z-axis direction is supported by the third support body 301A and is guided by the guide member 301B so as to move in a direction perpendicular to the Z-axis direction. For this reason, the 1st permanent magnet 301 is moved to the Y-axis direction minus side.
  • the transmission mechanism 300 By configuring the transmission mechanism 300 in this way, the first permanent magnet 301 can be moved on a plane perpendicular to the Z-axis direction. For this reason, it is possible to easily calculate the coordinate value when the first permanent magnet 301 is detected by the first magnetic sensor 23a.
  • the transmission mechanism moves the permanent magnet as the operated body along three different directions of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction. It only needs to be able to move in at least one direction. In this case, only one axis of the two axes may be used, or movement along the Z-axis direction may be used.
  • the mechanism that swings the second swinging member 120 by rotating the knob portion 112a of the lever 110 is adopted.
  • a mechanism for swinging the second swing member 120 by the swing of 3 or the fourth swing may be employed.
  • a mechanism for causing the first swing member 102 to swing first or second by rotating the knob portion 112a of the lever 110 may be employed.
  • the second permanent magnet 101b is moved by swinging the second transmission mechanism 100b.
  • this configuration may be omitted.
  • the transmission mechanism includes a driven body, a rod-shaped first swinging member that extends in the first direction, and two different positions in the first direction of the first swinging member. And two support bodies that support the swing member so as to be swingable. And the 1st rocking
  • the driven body can be moved with a displacement amount smaller than the displacement amount input to the first support by swinging, for example, the position of the lever swing shaft is Even if it is set within a predetermined range, the amount of movement of the operated object can be reduced after the operated object is brought close to the detection unit. As a result, the amount of movement of the moving object can be adjusted appropriately in the detection area of the detecting unit that detects the moving object.For example, a detection part of a huge detection area or a plurality of detection parts is used. Even if it does not do, a to-be-operated body can be detected accurately. Therefore, the manufacturing cost can be reduced.
  • the first support moves in a direction crossing the first direction by receiving an input
  • the second support disposed on one end side of the first support out of the two supports is the first
  • the first oscillating member becomes a fulcrum of oscillating
  • the first distance between the one end of the first oscillating member and the second supporting body is the first supporting body and the second supporting body. It may be shorter than the second distance between.
  • the second support may support the first swing member so as to be swingable on at least two axes in different directions.
  • the object to be operated can be moved in a different direction in each of the different directions.
  • a detection unit for switching the operation of different devices Available for example, a detection unit for switching the operation of different devices Available.
  • the first support body has a first input by movement along a second direction intersecting the first direction and a second input by movement along a third direction intersecting the first direction and the second direction. You may make it receive.
  • the first swing member swings the second support in the second direction different from the first direction by swinging about the first axis of the two axes on the second support by the first input.
  • the first support body receives the second input in a direction different from the first input, and swings about the second axis different from the first axis of the two axes as a fulcrum.
  • the operated body may be moved in a third direction different from the first direction and the second direction.
  • one of the first support and the second support receives a third input by movement along the first direction, and the first swing member moves along the first direction by the third input. And it is good also as moving a to-be-operated body along a 1st direction by sliding with respect to the other of a 1st support body and a 2nd support body.
  • the first swing member is spherically supported by the second support, and the second support receives the third input and moves in the first direction, thereby moving the first swing member to the first.
  • the first support body and the first swing member may be connected so as to be slidable and swingable in the first direction.
  • the actuated body can be moved on the arc. For this reason, it is possible to relatively easily calculate the coordinate value when the operated body is detected by the first magnetic sensor. Further, since the movement of the driven body can be realized by moving the two members of the first support body and the second support body, the accumulated tolerance that affects the moving distance of the driven body can be relatively reduced.
  • the first swing member is spherically supported by the first support member, and the first support member receives the third input and moves in the first direction, thereby moving the first swing member to the first direction.
  • the second support body and the first swing member may be configured to be slidable in the first direction and connected so as to be swingable.
  • the driven body can be moved along three different directions from one place of the first support body, the accumulated tolerance that affects the moving distance of the driven body can be reduced.
  • a third support that supports one end of the first swinging member on a spherical surface and supports the operated body at a position corresponding to one end of the first swinging member, and the third support intersecting the first direction. At least one of the movement along the plane to move and the movement along the first direction by receiving the third input by the movement along the first direction and moving along the first direction. And a guide member for performing the above.
  • each of the first support body and the second support body and the first swing member are slidably connected in the first direction, and the first swing member is connected to the first swing member by a third input.
  • the operated body may be moved along the first direction by moving along the one direction and sliding with respect to the first support body and the second support body.
  • the actuated body can be moved on a plane intersecting the first direction. For this reason, it is possible to easily calculate the coordinate value when the operated body is detected by the first magnetic sensor.
  • the lever mechanism may include a first transmission mechanism that is a transmission mechanism, and a lever that is supported so as to be able to swing according to the movement of the handle portion and that gives displacement to the first support.
  • the actuated body can be easily moved by swinging the lever.
  • the lever mechanism includes a first transmission mechanism that is a transmission mechanism, and a lever that is swingably supported on two axes in different directions according to movement of the handle portion and that gives displacement to the first support body.
  • the lever swings around the third axis of the two axes as a fulcrum, thereby giving the first input to the first transmission mechanism and swinging around the fourth axis of the two axes.
  • the second input may be given to the first transmission mechanism.
  • the driven body can be easily moved in two different directions.
  • the lever includes a first lever member that is swingably supported, and at least a part of the lever is disposed inward or outward of the first lever member, and an axis parallel to the extending direction of the lever is a rotation axis.
  • a second lever member that is rotatably provided with respect to the first lever member and extends in the extending direction may be included.
  • the lever mechanism further includes a second swinging member that swings in response to the rotation of the second lever member to give a third input to the first swinging member by movement along the first direction. Also good.
  • the driven body can be easily moved in three different directions by swinging and rotating the lever.
  • the non-contact lever switch houses a first housing that houses the first magnetic sensor, a lever mechanism, a supported portion of the lever, and a first transmission mechanism.
  • a second housing connected to a predetermined position on the outside.
  • the to-be-operated body with which a 1st transmission mechanism is provided is a 1st permanent magnet, and the 1st magnetic sensor arrange
  • the first transmission mechanism moves in the first detection area by swinging from the lever with the first housing and the second housing connected, with the first transmission mechanism arranged in the orientation and position.
  • a control unit may be provided.
  • the lever is further disposed inward or outward of the first lever member, and is provided rotatably with respect to the first lever member and the second lever member with an axis parallel to the extending direction as a rotation axis. You may have the 3rd lever member extended in a direction.
  • the third lever member rotates about the axis with respect to the first lever member, and the first casing further moves the second magnetic sensor to the predetermined position side of the first casing.
  • the magnetic sensor may be accommodated in the direction and position where the second detection region is disposed, and the second casing may further accommodate the second permanent magnet and the second transmission mechanism.
  • the second transmission mechanism moves the second permanent magnet in the second detection region by receiving the rotation of the third lever member in a state where the first housing and the second housing are connected. It is good.
  • the position of the first permanent magnet in the first detection area in the three-dimensional space is specified based on the detection result of the first magnetic sensor, and the second detection area in the second detection area is determined based on the detection result of the second magnetic sensor.
  • a controller may be provided that identifies the position of the two permanent magnets in the three-dimensional space and switches the operation of the device in accordance with the positions of the identified first permanent magnet and second permanent magnet in the three-dimensional space.
  • the present invention can be used for a spherical bearing device or a joint device having a high degree of freedom of operation of the shaft member with respect to the bearing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Switches With Compound Operations (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

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

球面軸受装置、および、スイッチ
 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。
PCT/JP2016/004621 2015-12-02 2016-10-19 球面軸受装置、および、スイッチ WO2017094217A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017553605A JP6846600B2 (ja) 2015-12-02 2016-10-19 球面軸受装置、および、スイッチ
DE112016005523.4T DE112016005523B4 (de) 2015-12-02 2016-10-19 Kugelförmige Lagervorrichtung und Schalter
US15/654,038 US10626914B2 (en) 2015-12-02 2017-07-19 Spherical bearing device and switch

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015235923 2015-12-02
JP2015-235923 2015-12-02

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US15/654,038 Continuation US10626914B2 (en) 2015-12-02 2017-07-19 Spherical bearing device and switch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017094217A1 true WO2017094217A1 (ja) 2017-06-08

Family

ID=58796628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/004621 WO2017094217A1 (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)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022513543A (ja) * 2019-07-26 2022-02-09 深▲セン▼聯合創達科技有限公司 二自由度と三自由度とを切り替え可能なボールジョイント構造

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
WO2019178461A1 (en) * 2018-03-16 2019-09-19 Federal-Mogul Motorparts Llc Improved pivot joint assembly
JP7352795B2 (ja) * 2019-09-19 2023-09-29 パナソニックIpマネジメント株式会社 入力装置及び移動体

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5351832A (en) * 1976-10-22 1978-05-11 Ichikoh Ind Ltd Pivot mechanism
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
JPS62114018A (ja) * 1985-11-08 1987-05-25 デ−ナ、コ−ポレイシヨン シフトレバ−軸受アセンブリ

Family Cites Families (14)

* 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
JPS4939098Y1 (ja) * 1969-07-10 1974-10-26
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
US4333360A (en) 1980-07-03 1982-06-08 Borg-Warner Corporation Transmission shift control apparatus
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
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
US9464663B2 (en) * 2011-05-10 2016-10-11 THK RHYTHM AUTOMOTIVE GmbH Ball joint
BR112015008403A2 (pt) * 2012-10-17 2017-07-04 Halliburton Energy Services Inc conexão de velocidade constante da coluna de perfuração
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
US9831819B2 (en) * 2015-03-24 2017-11-28 Kirk-Rudy, Inc. Solar tracking panel mount

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5351832A (en) * 1976-10-22 1978-05-11 Ichikoh Ind Ltd Pivot mechanism
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
JPS62114018A (ja) * 1985-11-08 1987-05-25 デ−ナ、コ−ポレイシヨン シフトレバ−軸受アセンブリ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022513543A (ja) * 2019-07-26 2022-02-09 深▲セン▼聯合創達科技有限公司 二自由度と三自由度とを切り替え可能なボールジョイント構造
JP7036468B2 (ja) 2019-07-26 2022-03-15 深▲セン▼聯合創達科技有限公司 二自由度と三自由度とを切り替え可能なボールジョイント構造

Also Published As

Publication number Publication date
DE112016005523B4 (de) 2019-04-11
JPWO2017094217A1 (ja) 2018-09-20
JP6846600B2 (ja) 2021-03-24
US20170314610A1 (en) 2017-11-02
US10626914B2 (en) 2020-04-21
DE112016005523T5 (de) 2018-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017094217A1 (ja) 球面軸受装置、および、スイッチ
JP4629591B2 (ja) シフト装置
JP6410358B2 (ja) 回動式スイッチ装置
JP6741918B2 (ja) 伝達機構、レバー機構および非接触レバースイッチ
JP6023011B2 (ja) 位置検出装置
JP5600858B2 (ja) スイッチ装置
JP2005332039A (ja) 力覚付与型入力装置
JP2009064638A (ja) 複合操作装置
JP2016155483A (ja) 位置検出装置
JP6059794B1 (ja) ジョイスティック
JP2017178060A (ja) シフト装置
JP2006286334A (ja) 多方向入力装置
WO2018147206A1 (ja) スイッチ装置
JP5395703B2 (ja) 多方向入力装置
JP2017222457A (ja) 電気レバー装置
JP2008041317A (ja) 揺動操作型入力装置
JP2015216038A (ja) 操作レバー装置
JP5603280B2 (ja) ストークスイッチ装置
JP2018160050A (ja) 操作装置
JP7163552B2 (ja) 操作装置
JP6698173B2 (ja) 操作装置
JP2017157360A (ja) 多方向入力装置
JP2007188414A (ja) 力覚付与型入力装置
JP6101161B2 (ja) 車両用操作装置
EP3124310B1 (en) Lever device

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017553605

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16870160

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112016005523

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16870160

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1