WO2018110339A1 - 操作装置 - Google Patents

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WO2018110339A1
WO2018110339A1 PCT/JP2017/043417 JP2017043417W WO2018110339A1 WO 2018110339 A1 WO2018110339 A1 WO 2018110339A1 JP 2017043417 W JP2017043417 W JP 2017043417W WO 2018110339 A1 WO2018110339 A1 WO 2018110339A1
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WO
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cam
magnetic
pair
housing
operating device
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PCT/JP2017/043417
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English (en)
French (fr)
Inventor
祥吾 渡邉
元喜 竹内
毅 荒田
Original Assignee
アルプス電気株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/06—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member for holding members in one or a limited number of definite positions only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/24—Providing feel, e.g. to enable selection
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G25/00—Other details or appurtenances of control mechanisms, e.g. supporting intermediate members elastically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K20/00—Arrangement or mounting of change-speed gearing control devices in vehicles
    • B60K20/02—Arrangement or mounting of change-speed gearing control devices in vehicles of initiating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H2061/241—Actuators providing feel or simulating a shift gate, i.e. with active force generation for providing counter forces for feed back
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H2061/243—Cams or detent arrays for guiding and providing feel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • F16H59/08—Range selector apparatus
    • F16H59/10—Range selector apparatus comprising levers
    • F16H59/105—Range selector apparatus comprising levers consisting of electrical switches or sensors
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/04—Controlling members for hand actuation by pivoting movement, e.g. levers

Definitions

  • the present invention relates to an operation device that generates a click feeling during operation.
  • a shifter structure using a mechanical mechanism (cam) for generating a click feeling during operation in an automobile equipped with an automatic transmission is disclosed.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a shift operation device 900 for an automatic transmission disclosed in Patent Document 1.
  • the automatic transmission shift operating device 900 is mounted on an automobile equipped with an automatic transmission, and shifts to a required driving position from driving positions such as running, stopping, and parking.
  • the shift lever 901 is made of, for example, a metal rod-like tube, has a knob 902 fixed to the upper end, a holder 903 fixed to the lower end, and a swingable shaft by a first shaft and a second shaft disposed in the case 940. Be supported.
  • the shift lever 901 is covered with a soft resin or leather at the upper end, and a knob 902 having a pseudo select button 942 is fixed thereto.
  • the holder 903 has a blind hole 903g into which a moderation spring 909 and a moderation body 910 are inserted at the lower end.
  • the moderation body 910 biased by the moderation spring 909 presses against the moderation groove 904 formed on the inner bottom of the case 940 to support the shift lever 901 at each position (P, R, N, D), It can be automatically restored.
  • the moderation groove 904 supports the first moderation groove 904b for supporting the shift lever 901 in the P range, the second moderation groove 904c for supporting the shift lever 901 in the R range, and the shift lever 901 in the N range.
  • a third moderation groove 904d and a fourth moderation groove 904e for supporting the shift lever 901 in the D range are formed in the front-rear direction.
  • the shift operation device 900 for automatic transmission has a structure in which the moderation body is brought into contact with the cam surface by the moderation spring, the urging force in the moderation groove (recess) of the cam is minimized and the holding force of the operation lever is weak. There was a problem that the control lever was rattling. In addition, if this holding force is increased, the urging force at the convex part of the cam becomes stronger than necessary, and there is a problem that the operating feeling of the operation lever is deteriorated or the convex part is worn and the life of the apparatus is shortened. It was.
  • the present invention has been made in view of such a state of the art, and an object of the present invention is to provide an operation device having a good operation feeling.
  • an operating device of the present invention includes an operating lever, a housing, and a moderation generation mechanism that is coupled to the operating lever and is housed in the housing, and is operated when the operating lever is operated.
  • the moderation generating mechanism includes a cam member having a cam surface formed with a concave portion and a convex portion and fixed to the housing, and a contact with the cam member.
  • the restricting member is supported by the housing so as to be able to rotate in conjunction with the operation lever, and the biasing force generating means includes a pair of magnetic bodies having a permanent magnet at least on one side, The magnetic body rotates in conjunction with the restriction member.
  • the contact member is supported by the restricting member so as to be movable in the contact / separation direction while being attracted to each other, and the contact member is attached to the cam surface by an attractive force between the pair of magnetic bodies.
  • the operating device configured in this manner uses the attracting force of the magnetic body as the biasing force against the abutting member, the biasing force at the concave portion of the cam member is maximized, and rattling of the operating lever can be suppressed. In addition, even if the concave portion is worn, the urging force is further increased, so the life can be extended. Therefore, it is possible to obtain an operating device with a good operating feel.
  • the magnetic sensor detects a change in magnetic flux of the pair of magnetic bodies that rotate.
  • the operation device configured as described above uses a magnetic body used to generate a click feeling during operation to detect a change in magnetic flux due to a rotation operation, and is therefore dedicated to detecting the magnetic flux. No need for magnet. Therefore, the operating device can be manufactured at a low cost.
  • the cam member is formed in a substantially annular shape, and the pair of magnetic bodies are disposed inside the cam member.
  • the operating device configured as described above can improve the space efficiency because a pair of magnetic bodies can be arranged inside the cam member.
  • the cam surfaces are formed in a pair on the cam member, and each of the pair of cam surfaces is disposed point-symmetrically with respect to the virtual center axis. .
  • the operating device configured in this way can obtain a stronger click feeling because each of the pair of cam surfaces is arranged point-symmetrically with respect to the virtual central axis.
  • the operating device of the present invention is characterized in that the magnetic sensor is disposed on the virtual central axis.
  • the operating device configured in this manner can detect a change in magnetic flux more efficiently because the magnetic sensor is arranged on the virtual central axis.
  • the operating device of the present invention since the attracting force of the magnetic material is used as the biasing force against the contact member, the biasing force at the concave portion of the cam member is maximized, and the play of the operation lever can be suppressed. In addition, even if the concave portion is worn, the urging force is further increased, so the life can be extended. Therefore, it is possible to obtain an operating device with a good operating feel.
  • FIG. 7A is an external view showing an urging force generating means
  • FIG. 7A is a side view seen from the X2 side
  • FIG. 7B is a plan view thereof, and FIG.
  • FIG. 7C is a bottom view thereof. . It is an external view which shows a control member, Fig.8 (a) is a front view, FIG.8 (b) is the side view seen from the X1 side. It is sectional drawing which shows the internal structure of a moderation generation
  • FIG. 1 is a block diagram showing an operating device 100 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view showing a moderation generating mechanism 90 in the operating device 100
  • FIG. 3 is a moderation generating mechanism in the operating device 100. It is the front view seen from the Y1 side which shows 90. 4 is a side view of the moderation generating mechanism 90 in the operating device 100 as viewed from the X2 side
  • FIG. 5 is an exploded perspective view showing the moderation generating mechanism 90 in the operating device 100.
  • FIG. 6 is an external view showing the cam member 40, and is a side view seen from the X2 side. 7 is an external view showing the urging force generating means 10, FIG.
  • FIG. 7 (a) is a side view seen from the X2 side
  • FIG. 7 (b) is a plan view thereof
  • 8 is an external view showing the regulating member 60
  • FIG. 8 (a) is a front view seen from the Y1 side
  • FIG. 8 (b) is a side view seen from the X1 side.
  • FIG. 9 is an explanatory view showing the internal structure of the moderation generating mechanism 90, and is a schematic cross-sectional view of the cross section taken along line BB of FIG. 4 as viewed from the Z1 side.
  • the operation device 100 includes an operation lever 50, a housing 80, and a moderation generation mechanism 90 that is connected to the operation lever 50 and accommodated in the housing 80.
  • a click feeling during operation of the operation lever 50 can be generated.
  • the operation device 100 detects the position of the operation lever 50 when the operation lever 50 is operated as a rotation angle based on a line extending perpendicularly to the virtual central axis 90a shown in FIG. 4 in the Z1 direction, Output to an external device.
  • the change in the rotation angle is detected by the change in magnetic flux generated when the operation lever 50 is operated.
  • the operation device 100 has the moderation generating mechanism 90 as shown in FIGS. 2 to 9, the specific configuration thereof will be described below.
  • a mechanism for imparting an operation feeling can be added to the operating device 100 as necessary. I will omit the explanation for the part.
  • the description of the shapes of the operation lever 50 and the housing 80 and the coupling mechanism between the operation lever 50 and the regulating member 60 will be omitted. Therefore, the shapes of the operation lever 50 and the housing 80 are indicated by a two-dot chain line as a substantially rectangular parallelepiped for convenience in each drawing.
  • the moderation generation mechanism 90 includes a cam member 40, a contact member 30, an urging force generation unit 10, a regulation member 60, and a signal output mechanism 70 in a housing 80.
  • the urging force generating means 10 in this embodiment includes a pair of magnetic bodies 11 and 21.
  • the operation lever 50 is coupled to the restriction member 60, and the restriction member 60 is configured to move relative to the housing 80 when the operation lever 50 is operated.
  • the signal output mechanism 70 includes an electronic circuit for outputting information related to the position of the operation lever 50.
  • the electronic circuit includes a magnetic sensor 7 and generates a signal when the operation lever 50 is operated and outputs the signal to the outside.
  • the cam member 40 is fixed to the casing 80, and the restriction member 60 is configured to rotate when the operation lever 50 is operated.
  • the cam member 40 is formed of a synthetic resin and includes an annular portion 45 formed in a substantially annular shape as shown in FIGS. 5 and 6.
  • a pair of cam surfaces 49 are formed outside the annular portion 45 of the cam member 40, and each of the pair of cam surfaces 49 is disposed point-symmetrically with respect to the virtual center axis 90a.
  • a concave portion 40a (41a, 42a) and a convex portion 40b (41b, 42b) are formed in each of the pair of cam surfaces 49.
  • four concave portions 41a and 42a are arranged so as to be point symmetric when viewed from the virtual center axis 90a of rotation shown in FIGS. 5 and 6, and three convex portions 41b and 42b are respectively provided. Be placed.
  • each of the pair of cam surfaces 49 has a Z1 at a substantially central portion in the X1-X2 direction of the concave portion 40a (41a, 42a) and the convex portion 40b (41b, 42b) of the annular portion 45.
  • a substantially rectangular opening 45a having a long side in the ⁇ Z2 direction is provided.
  • each of the pair of cam surfaces 49 is divided into two portions on the X1 side and the X2 side by the opening 45a.
  • the urging force generating means 10 is configured to include a pair of magnetic bodies 11 and 21.
  • the urging force generating means 10 includes a holder member 15 that integrally holds the permanent magnet 12 and the yoke 13 that constitute the magnetic body 11, and a holder that integrally holds the permanent magnet 22 and the yoke 23 that constitute the magnetic body 21.
  • a member 25 is provided.
  • the holder member 15 is formed of a synthetic resin, and as shown in FIG. 7, a first holding portion 15a for holding the permanent magnet 12 and a second holding portion 15b for holding the yoke 13 (13a, 13b). And a support portion 15e that supports the contact member 30. A hole 15f for inserting the contact member 30 is formed in the support portion 15e.
  • the first holding portion 15a of the holder member 15 has a first opening 15c for inserting the permanent magnet 12 into the surface on the Z2 side. Further, the Z1 side of the first holding portion 15 a is closed with the wall surface of the holder member 15. Thus, when the permanent magnet 12 is inserted into the first opening 15c, the permanent magnet 12 may be pushed into contact with the wall surface on the Z1 side.
  • the second holding portion 15b of the holder member 15 has a second opening portion 15d for inserting the yoke 13 (13a, 13b) on the Z1 side surface, and the holder member 15 includes the first opening portion 15c and the second opening portion 15c.
  • the two openings 15d are arranged in different directions.
  • the yoke 13 (13a, 13b) and the second opening 15d have an L shape when viewed from the Z1 side, and also serve as a retaining in the Y2 direction. Further, the Z2 side of the second holding portion 15b is closed by the wall surface of the holder member 15.
  • the yoke 13 (13a, 13b) when the yoke 13 (13a, 13b) is inserted into the second opening 15d, the yoke 13 (13a, 13b) may be pushed into contact with the wall surface on the Z2 side. Further, when the permanent magnet 12 is inserted into the first holding part 15a after the yoke 13 (13a, 13b) is inserted into the second holding part 15b, the yoke 13 (13a, 13b) comes out of the second opening part 15d. There is no worry that it will be attracted to the permanent magnet 12, and it will be extremely easy to handle.
  • the holder member 15 has a shape in which an opening is provided in the X1-X2 direction of the first holding portion 15a so that the permanent magnet 12 inserted into the holder member 15 contacts the yoke 13 (13a, 13b). It has become. Since the permanent magnet 12 inserted into the first holding part 15a acts to draw the yoke 13 (13a, 13b) inserted into the second holding part 15b, it is fixed by magnetic force after assembly. Therefore, the permanent magnet 12 and the yoke 13 (13a, 13b) are integrally held by the holder member 15 without using an adhesive or the like. For this reason, manufacture is easy even when downsizing.
  • the direction of the second opening 15d is not limited to the direction shown in FIG. 7 and may be other than the direction of the first opening 15c and the surface facing the magnetic body 21. Since the holder member 15 of the present embodiment is arranged so that the first opening 15c and the second opening 15d face in opposite directions, the wall surfaces that divide each of them also serve as reinforcement as ribs. For this reason, the holder member 15 of the present embodiment is more difficult to deform.
  • the urging force generating means 10 includes the holder member 25 that integrally holds the permanent magnet 22 and the yoke 23 that constitute the magnetic body 21.
  • the holder member 25 is made of synthetic resin, and as shown in FIG. 7, a first holding part 25a for holding the permanent magnet 22 and a second holding part 25b for holding the yoke 23 (23a, 23b) And a support portion 25e for supporting the contact member 30.
  • a hole 25f for inserting the contact member 30 is formed in the support portion 25e.
  • maintenance part 25a of the holder member 25 has the 1st opening part 25c which inserts the permanent magnet 22 in the surface at the side of Z2. Further, the Z1 side of the first holding part 25a is closed by the wall surface of the holder member 25.
  • the second holding portion 25b of the holder member 25 has a second opening 25d for inserting the yoke 23 (23a, 23b) on the surface on the Z1 side, and the holder member 25 includes the first opening 25c and the second opening.
  • the parts 25d are arranged in different directions.
  • the holder member 25 that integrally holds the permanent magnet 22 and the yoke 23 that constitute the magnetic body 21 has the same structure as the holder member 15. That is, the holder member 15 in which the permanent magnet 12 and the yoke 13 (13a, 13b) are integrally held is rotated 180 degrees about the Z1-Z2 direction. In this way, if two sets of permanent magnets and yokes having exactly the same configuration are prepared and arranged in opposing directions, they are arranged so as to generate a magnetic attractive force. In the urging force generating means 10, the generated urging force is a magnetic attractive force between the pair of magnetic bodies 11 and 21.
  • the permanent magnet 12 constituting a part of the magnetic body 11 is composed of a permanent magnet 12 a and a permanent magnet 12 b
  • the permanent magnet 22 constituting a part of the magnetic body 21 is It consists of a permanent magnet 22a and a permanent magnet 22b.
  • the permanent magnet 12a and the permanent magnet 12b, and the permanent magnet 22a and the permanent magnet 22b are held such that different magnetic poles are arranged in the X1-X2 directions when viewed from the Z1 side.
  • the magnetic pole arrangement of the permanent magnet 12 and the magnetic pole arrangement of the permanent magnet 22 are opposite to each other, and the yoke 13 (13 a and 13 b) and the yoke 23 (23 a and 23 b) are interposed.
  • the lines of magnetic force are closed loops and are efficiently arranged as a magnetic circuit. As a result, the magnetic force can be increased even with the small permanent magnets 12 and 22.
  • the holder members 15 and 25 holding the magnetic bodies 11 and 21 rotate in conjunction with the regulating member 60, and are contacted and separated while being attracted to each other by the attraction force of the pair of magnetic bodies 11 and 21. It is supported by the regulating member 60 so as to be movable in the direction.
  • the regulating member 60 is made of synthetic resin, and is disposed so that the cover 62 fixed to the housing 80 and the end portion on the X1 side face each other with a minute gap as shown in FIGS. Then, it is supported by the casing 80 so as to be able to rotate in conjunction with the operation lever 50.
  • the restricting member 60 is formed with a connecting portion 66 that protrudes in the Z1 direction, and the operation lever 50 is connected to the restricting member 60 via the connecting portion 66. As shown in FIG. 4, the operation lever 50 is operated by rotating around the virtual central axis 90a.
  • the regulating member 60 is formed with a cylindrical wall surface 60c and regulating portions 60a and 60b.
  • the cylindrical wall surface 60c of the restricting member 60 is formed so as to be in sliding contact with the outer periphery of the annular portion 45 of the cam member 40, and has a cylindrical surface centered on the virtual center axis 90a of rotation.
  • the restricting portions 60 a and 60 b of the restricting member 60 are formed so as to be in sliding contact with the holder members 15 and 25 holding the pair of magnetic bodies 11 and 21.
  • Each of the restricting portions 60a and 60b includes a plurality of protruding portions protruding to the X1 side, and the plurality of protruding portions restrict movement of the holder members 15 and 25 in the Z1-Z2 direction and also in the Y1-Y2 direction. The movement is slidably guided.
  • the contact member 30 is formed in a columnar shape from a metal material, and in this embodiment, the contact member 31 fixed to the support portion 15 e of the holder member 15 and the holder member 25. And a contact member 32 fixed to the support portion 25e.
  • the support portions 15e and 25e are formed with holes 15f and 25f into which the contact members 30 (31 and 32) are inserted.
  • the contact members 31 and 32 are fixed by press-fitting the contact members 31 and 32. In addition, it is good also as a structure which supports the contact members 31 and 32 so that rotation is possible at the said position.
  • the wiring board 9 is attached to the X1 side end of the cam member 40 described above, and the cam member 40 and the wiring board 9 are fixed to the housing 80 together with the cover 62. ing.
  • a magnetic sensor 7 is mounted at the center of the wiring board 9. Therefore, the magnetic sensor 7 is positioned on the center X1 side in the Y1-Y2 direction of the space in the cam member 40 formed in an annular shape. The magnetic sensor 7 is provided to detect a change in magnetic flux in the vicinity of the magnetic sensor 7.
  • a change in the rotation angle when the operating lever 50 is operated is detected by a change in magnetic flux generated when the operating lever 50 is operated.
  • the restriction member 60 connected to the operation lever 50 is turned, and the magnetic bodies 11 and 21 are turned as the restriction member 60 is turned.
  • the magnetic sensor 7 is located on the center X1 side in the Y1-Y2 direction of the space in the cam member 40 formed in an annular shape. That is, the magnetic sensor 7 is disposed on the virtual center axis 90a.
  • the pair of magnetic bodies 11 and 21 are disposed inside a cam member 40 formed in a substantially annular shape, and the permanent magnets 12 (12 a and 12 b) in the magnetic body 11 are disposed.
  • the permanent magnets 22 (22a, 22b) in the magnetic body 21 are disposed with a predetermined distance from each other and are disposed with a predetermined distance from the magnetic sensor 7.
  • the magnetic sensor 7 is efficiently arranged on a closed loop of magnetic lines of force formed between the permanent magnet 12 and the permanent magnet 22.
  • the operating device 100 includes the cam member 40, the regulating member 60, the contact member 30, and the pair of magnetic bodies 11 and 21 including the permanent magnets 12 and 22. And these members are provided in order to generate the click feeling at the time of operation. The operation for generating the click feeling will be described in detail later.
  • the permanent magnets 12 and 22 are used for generating a click feeling during operation, and also for detecting the rotation angle of the operation lever 50 as described above. That is, it is used for both the generation of the operation click feeling and the detection of the rotation angle. Therefore, the operating device 100 does not require a dedicated magnet for detecting a change in magnetic flux due to the turning operation of the operating lever 50.
  • the moderation generating mechanism 90 is assembled as follows.
  • the holder member 15 holding the permanent magnet 12 and the yokes 13a and 13b and the holder member 25 holding the permanent magnet 22 and the yokes 23a and 23b are connected to the opening 45a of the cam member 40 by the support portions 15e and 25e.
  • the cam member 40 is inserted so as to protrude.
  • the contact member 31 is fixed to the hole 15f of the support portion 15e in the holder member 15, and the contact member 32 is fixed to the hole 25f of the support portion 25e in the holder member 25.
  • positioning is performed so that the contact members 31 and 32 are arranged in the concave portions 41a and 42a that are point-symmetrical as viewed from the virtual center axis 90a of rotation.
  • the spacer jig is removed, and these members are accommodated in the cylindrical wall surface 60 c of the regulating member 60.
  • the holder members 15 and 25 are arranged at desired positions so as to be guided by the protruding portions of the restricting portions 60 a and 60 b of the restricting member 60.
  • the restricting portions 60a and 60b restrict the movement in the Z1-Z2 direction so that the holder members 15 and 25 can move only in the Y1-Y2 direction.
  • the operating device 100 is assembled by arranging the moderation generating mechanism 90 assembled as described above together with the operating lever 50 and other components.
  • FIG. 10 is an explanatory view showing the operation of the urging force generating means 10, and is an explanatory view showing a stable state in which the contact member 30 is accommodated in the recess 40 a of the cam member 40.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the cross section taken along line AA of FIG. 3 as viewed from the X1 side.
  • FIG. 11 is an explanatory view showing the operation of the urging force generating means 10, and is an explanatory view showing a transient state in which the contact member 30 is located on the convex portion 40 b of the cam member 40.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing the lines of magnetic force of the pair of magnetic bodies 11 and 21 in the state of FIG. 11 in plan view.
  • the contact member 31 is disposed in contact with the recess 41a in the cam surface 49 of the cam member 40, and the contact member 32 is disposed in contact with the recess 42a in the cam surface 49 of the cam member 40.
  • a pair of magnetic bodies 11 and 21 are divided and arranged in two places which urge two contact members 31 and 32 separately, and are arranged in the vicinity of virtual center axis 90a. Since the pair of magnetic bodies 11 and 21 generate a magnetic attractive force in a direction in which the contact members 31 and 32 are brought closer to each other, the stable state in which the contact members 31 and 32 are accommodated in the recesses 41 a and 42 a of the cam member 40. It has become.
  • the contact members 31 and 32 become the cam surface 49 of the cam member 40 as shown in FIG. 11. Relative movement to the transitional state located at the convex portions 41b, 42b. At this time, the pair of magnetic bodies 11 and 21 move together with the holder member 15 or the holder member 25 slidably in contact with the restricting portions 60a and 60b in directions substantially separated from each other in the Y1-Y2 direction. For this reason, as shown in FIG. 12, the magnetic lines of force of the pair of magnetic bodies 11 and 21 are in the direction in which the closed loop is expanded, and are relatively weakened.
  • the magnetic attraction force increases when the pair of magnetic bodies 11 and 21 are close to each other, so that a stronger urging force is obtained as compared with the case of the urging force using expansion and contraction of the moderation spring. It is possible.
  • the stronger the urging force in this state the less the backlash.
  • the urging force at the recess 40a of the cam member 40 is maximized, and the play of the operation lever 50 is suppressed. Further, even if the recess 40a is worn, the biasing force is further increased, so that the play of the operation lever 50 does not occur, resulting in a longer life.
  • the operating device 100 can generate a click feeling when the operating lever 50 is operated three times in the rotation direction to correspond to the four operating states. Further, if the number of the recesses 41a and 42a is increased, more operation states can be handled.
  • the concave portions 40a (41a, 42a) and the convex portions 40b (41b, 42b) are arranged so as to be point symmetric when viewed from the virtual central axis 90a of the rotation of the moderation generating mechanism 90. There is no biasing in a direction deviating from the central axis 90a. Therefore, since an unnecessary urging force is not generated on the operation lever 50, the operation feeling is good.
  • the urging force generating means 10 of the moderation generating mechanism 90 is arranged point-symmetrically with respect to the rotation operation, a strong holding force can be generated in a balanced manner. Further, the biasing force generating means 10 using the magnetic attraction force of the pair of magnetic bodies 11 and 21 is accommodated in the cam member 40, and further the cam member 40 is accommodated in the restriction member 60. It is easy to reduce the size even when increasing. Therefore, it is possible to reduce the size of the moderation generating mechanism 90 as compared with the conventional configuration.
  • the operating device 100 uses the attracting force of the magnetic bodies 11 and 21 as the biasing force with respect to the contact member 30, the biasing force at the concave portion 40a of the cam member 40 is maximized, and the operation lever 50 is rattled. Can be suppressed. Further, even if the recess 40a is worn, the urging force is further increased, so that the life can be extended. Therefore, it is possible to obtain the operation device 100 having a good operation feeling.
  • the magnetic bodies 11 and 21 used for generating a click feeling during operation are also used for detecting a change in magnetic flux due to a rotation operation, a dedicated magnet for detecting the magnetic flux is required. do not do. Therefore, the operating device 100 can be manufactured at low cost.
  • each of the pair of cam surfaces 49 is arranged point-symmetrically with respect to the virtual central axis 90a, a stronger click feeling can be obtained.
  • the magnetic sensor 7 is arranged on the virtual central axis 90a, the change of the magnetic flux can be detected more efficiently.
  • the operating device uses the attracting force of the magnetic body as the biasing force against the abutting member, so that the biasing force at the concave portion of the cam member is maximized, and the play of the operating lever can be suppressed. it can.
  • the urging force is further increased, so the life can be extended. Therefore, it is possible to obtain an operating device with a good operating feel.

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Abstract

【課題】操作感触の良い操作装置を提供する。 【解決手段】操作装置１００における節度発生機構９０は、カム面４９を有して筐体８０に固定されたカム部材４０と、該カム部材４０に当接する当接部材３０と、当接部材３０の可動方向を規制する規制部材６０と、当接部材３０を可動方向に付勢する付勢力発生手段１０と、筐体８０に固定された磁気センサ７と、を備え、規制部材６０は、操作レバー５０に連動して回動動作可能に筐体８０に支持され、付勢力発生手段１０は、一対の磁性体１１，２１を備えており、磁性体１１，２１は、規制部材６０と連動して回動動作すると共に、互いに吸着し合った状態で接離方向に移動可能となるように規制部材６０に支持されており、当接部材３０は、磁性体１１，２１間の吸着力によりカム面４９に対して付勢され、操作レバー５０が回動操作されると、カム面４９と当接部材３０との摺動負荷変動によりクリック感を発生させる。

Description

操作装置
　本発明は、操作時のクリック感を発生する操作装置に関する。
　オートマチック・トランスミッションを搭載した自動車における操作時のクリック感を発生させるための、メカ機構（カム）を利用したシフターの構造が開示されている。
　図１３は、特許文献１に開示された自動変速機用シフト操作装置９００を示す断面図である。自動変速機用シフト操作装置９００は自動変速機付きの自動車に搭載され、走行、停止、駐車等の各運転ポジションの中から所要の運転ポジションにシフト操作するものである。シフトレバー９０１は、例えば金属製の棒状管で成り、上端にノブ９０２を固着し、下端にホルダ９０３を固着し、ケース９４０内に配置される第１軸及び第２軸により揺動自在に軸支される。シフトレバー９０１は、図１３に示すように上端に軟質樹脂又は皮で覆われ、擬似セレクト釦９４２を有するノブ９０２を固着している。ホルダ９０３は、下端部に節度ばね９０９及び節度体９１０を挿入する盲孔９０３ｇを穿設している。節度ばね９０９に付勢された節度体９１０は、ケース９４０の内底に形成された節度溝９０４に圧接して、シフトレバー９０１を各ポジション（Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ）に支持したり、自動復帰させたりする。節度溝９０４は、図１３に示すようにシフトレバー９０１をＰレンジに支持する第１節度溝９０４ｂ、シフトレバー９０１をＲレンジに支持する第２節度溝９０４ｃ、シフトレバー９０１をＮレンジに支持する第３節度溝９０４ｄ、シフトレバー９０１をＤレンジに支持する第４節度溝９０４ｅを前後方向に形成している。
　このシフトレバー９０１を操作すると、節度ばね９０９に付勢された節度体９１０によってクリック感触が得られる。この操作感触は、節度ばね９０９の付勢力によって適度な強さに調整することができる。
特開２００２－１４４９０５号公報
　しかしながら、自動変速機用シフト操作装置９００は、節度ばねで節度体をカム面に当接するという構造であったため、カムの節度溝（凹部）での付勢力が最低となり操作レバーの保持力が弱く操作レバーがガタつくという問題があった。またこの保持力を強くするとカムの凸部での付勢力が必要以上に強くなり、操作レバーの操作感が悪くなったり、凸部が摩耗して装置の寿命が短くなったりするという問題があった。
　本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、操作感触の良い操作装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために本発明の操作装置は、操作レバーと、筐体と、前記操作レバーに連結されて前記筐体に収納された節度発生機構と、を備え、前記操作レバーの操作時のクリック感を発生させる操作装置であって、前記節度発生機構は、凹部及び凸部が形成されたカム面を有して前記筐体に固定されたカム部材と、該カム部材に当接する当接部材と、前記当接部材の可動方向を規制する規制部材と、前記当接部材を前記可動方向に付勢する付勢力発生手段と、前記筐体に固定された磁気センサと、を備え、前記規制部材は、前記操作レバーに連動して回動動作可能に前記筐体に支持され、前記付勢力発生手段は、少なくとも一方に永久磁石を有する一対の磁性体を備えており、一対の前記磁性体は、前記規制部材と連動して回動動作すると共に、互いに吸着し合った状態で接離方向に移動可能となるように前記規制部材に支持されており、前記当接部材は、一対の前記磁性体間の吸着力により前記カム面に対して付勢され、前記操作レバーが回動操作されると、前記カム面と前記当接部材との摺動負荷変動により前記クリック感を発生させる、という特徴を有する。
　このように構成された操作装置は、磁性体の吸着力を当接部材に対する付勢力としたので、カム部材の凹部での付勢力が最大となり、操作レバーのガタつきを抑えることができる。また、凹部が摩耗したとしても更に付勢力が強まる方向なので、寿命を長くすることができる。従って、操作感触の良い操作装置を得ることができる。
　また、上記の構成において、回動動作する一対の前記磁性体の磁束の変化を前記磁気センサによって検出する、という特徴を有する。
　このように構成された操作装置は、操作時のクリック感を発生させるために用いられる磁性体を、回動操作による磁束の変化を検出するためにも用いたので、磁束を検出するための専用の磁石を必要としない。そのため、操作装置を安価に製造することができる。
　また、上記の構成において、前記カム部材が略環状に形成されており、一対の前記磁性体が前記カム部材の内部に配設されている、ことを特徴とする。
　このように構成された操作装置は、カム部材内部に一対の磁性体を配置できるため、スペース効率を良くすることができる。
　また、上記の構成において、前記カム面が、前記カム部材に一対に形成されており、一対の前記カム面それぞれが、仮想中心軸に対して点対称に配置されている、ことを特徴とする。
　このように構成された操作装置は、一対のカム面それぞれを仮想中心軸に対して点対称に配置したので、より強いクリック感を得ることができる。
　また、本発明の操作装置は、前記磁気センサが、前記仮想中心軸上に配置されている、ことを特徴とする。
　このように構成された操作装置は、磁気センサを仮想中心軸上に配置したので、磁束の変化をより効率良く検出することができる。
　本発明の操作装置は、磁性体の吸着力を当接部材に対する付勢力としたので、カム部材の凹部での付勢力が最大となり、操作レバーのガタつきを抑えることができる。また、凹部が摩耗したとしても更に付勢力が強まる方向なので、寿命を長くすることができる。従って、操作感触の良い操作装置を得ることができる。
本発明の実施形態の操作装置の構成を示すブロック図である。 操作装置における節度発生機構の外観を示す斜視図である。 操作装置における節度発生機構の正面図である。 操作装置における節度発生機構の、Ｘ２側から見た側面図である。 操作装置における節度発生機構を示す分解斜視図である。 カム部材を示す外観図であり、Ｘ２側から見た側面図である。 付勢力発生手段を示す外観図であり、図７（ａ）はＸ２側から見た側面図であり、図７（ｂ）はその平面図であり、図７（ｃ）はその底面図である。 規制部材を示す外観図であり、図８（ａ）は正面図であり、図８（ｂ）はＸ１側から見た側面図である。 節度発生機構の内部構造を示す断面図である。 付勢力発生手段の動作を示す説明図であり、当接部材がカム部材の凹部に収容された安定状態を示す説明図である。 付勢力発生手段の動作を示す説明図であり、当接部材がカム部材の凸部に位置する過渡状態を示す説明図である。 図１１の状態における一対の磁性体の磁力線を平面視で示す説明図である。 従来の自動変速機用シフト操作装置を示す断面図である。
　［実施形態］
　以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。尚、分かりやすいように、各図面は寸法を適宜変更している。
　図１は、本発明の実施形態の操作装置１００を示すブロック図であり、図２は、操作装置１００における節度発生機構９０を示す斜視図であり、図３は、操作装置１００における節度発生機構９０を示すＹ１側から見た正面図である。図４は、操作装置１００における節度発生機構９０の、Ｘ２側から見た側面図であり、図５は、操作装置１００における節度発生機構９０を示す分解斜視図である。また、図６は、カム部材４０を示す外観図であり、Ｘ２側から見た側面図である。図７は、付勢力発生手段１０を示す外観図であり、図７（ａ）はＸ２側から見た側面図であり、図７（ｂ）はその平面図であり、図７（ｃ）はその底面図である。更に、図８は、規制部材６０を示す外観図であり、図８（ａ）はＹ１側から見た正面図であり、図８（ｂ）はＸ１側から見た側面図である。図９は、節度発生機構９０の内部構造を示す説明図であり、図４のＢ－Ｂ線で切断した断面をＺ１側から見た断面模式図である。
　本実施形態の操作装置１００は、図１に示すように、操作レバー５０と、筐体８０と、操作レバー５０に連結されて筐体８０に収納された節度発生機構９０と、を備えており、操作レバー５０の操作時のクリック感を発生することができる。
　操作装置１００は、操作レバー５０が操作された時の操作レバー５０の位置を、図４に示す仮想中心軸９０ａに対してＺ１方向に垂直に伸びる線を基準とした回動角度として検出し、外部の装置に出力する。本実施形態の操作装置１００では、当該回動角度の変化を、操作レバー５０の操作時に発生する磁束の変化によって検出する。
　操作装置１００は、節度発生機構９０が図２～図９に示すものであるとして、以下に、その具体的な構成を説明する。尚、操作装置１００には、図２～図９に示す節度発生機構９０以外にも操作感触を付与するための機構を必要に応じて付加することが可能であるが、本明細書では他の部分については説明を割愛する。また、操作レバー５０及び筐体８０の形状や、操作レバー５０と規制部材６０との連結機構についても説明を割愛する。そのため、操作レバー５０及び筐体８０の形状は、各図面上で便宜上略直方体として２点鎖線で表示している。
　節度発生機構９０は、図１に示すように、カム部材４０と、当接部材３０と、付勢力発生手段１０と、規制部材６０と、信号出力機構７０と、を筐体８０内に備えている。本実施形態における付勢力発生手段１０は、一対の磁性体１１、２１を備えている。本実施形態では、規制部材６０に操作レバー５０が連結され、操作レバー５０の操作時に規制部材６０が筐体８０に対して相対移動するように構成される。
　信号出力機構７０は、操作レバー５０の位置に関する情報を出力するための電子回路を備えている。当該電子回路には磁気センサ７を含み、操作レバー５０の操作時に信号を発生し、外部に出力する。
　本実施形態では、カム部材４０が筐体８０に固定されており、操作レバー５０の操作時に規制部材６０が回動するように構成されている。カム部材４０は、合成樹脂から形成され、図５及び図６に示すように、略環状に形成された環状部４５を備えている。カム部材４０の環状部４５の外側には、カム面４９が一対に形成されており、一対のカム面４９それぞれが、仮想中心軸９０ａに対して点対称に配置されている。
　一対のカム面４９それぞれには、凹部４０ａ（４１ａ、４２ａ）及び凸部４０ｂ（４１ｂ、４２ｂ）が形成されている。本実施形態では、図５及び図６に示す回動の仮想中心軸９０ａから見て点対称となるように凹部４１ａ、４２ａがそれぞれ４個ずつ配置され、凸部４１ｂ、４２ｂがそれぞれ３個ずつ配置される。また、図５に示すように、一対のカム面４９それぞれには、環状部４５の凹部４０ａ（４１ａ、４２ａ）及び凸部４０ｂ（４１ｂ、４２ｂ）のＸ１－Ｘ２方向の略中央部分に、Ｚ１－Ｚ２方向に長辺を有した略長方形形状の開口４５ａが設けられている。言い換えれば、一対のカム面４９それぞれは、開口４５ａによってＸ１側及びＸ２側の２つの部分に分けられている。
　付勢力発生手段１０は、図５に示すように、一対の磁性体１１、２１を備える構成となっている。付勢力発生手段１０は、磁性体１１を構成する永久磁石１２とヨーク１３とを一体に保持するホルダ部材１５、及び、磁性体２１を構成する永久磁石２２とヨーク２３とを一体に保持するホルダ部材２５を備えている。
　ホルダ部材１５は、合成樹脂から形成され、図７に示すように、永久磁石１２を保持するための第１保持部１５ａと、ヨーク１３（１３ａ、１３ｂ）を保持するための第２保持部１５ｂと、当接部材３０を支持する支持部１５ｅと、を有している。支持部１５ｅには、当接部材３０を挿入するための孔１５ｆが形成されている。
　本実施形態では、ホルダ部材１５の第１保持部１５ａは、Ｚ２側の面に永久磁石１２を挿入する第１開口部１５ｃを有している。また、第１保持部１５ａのＺ１側はホルダ部材１５の壁面で塞がれている。これにより、第１開口部１５ｃに永久磁石１２を挿入する際、Ｚ１側の壁面に当接するまで押し込めばよい。
　さらに、ホルダ部材１５の第２保持部１５ｂは、Ｚ１側の面にヨーク１３（１３ａ、１３ｂ）を挿入する第２開口部１５ｄを有しており、ホルダ部材１５は第１開口部１５ｃと第２開口部１５ｄとが互いに異なる方向を向いて配置されている。尚、Ｚ１側から見てヨーク１３（１３ａ、１３ｂ）及び第２開口部１５ｄはＬ字形状を有しており、Ｙ２方向への抜け止めを兼ねている。また、第２保持部１５ｂのＺ２側はホルダ部材１５の壁面で塞がれている。これにより、第２開口部１５ｄにヨーク１３（１３ａ、１３ｂ）を挿入する際、Ｚ２側の壁面に当接するまで押し込めばよい。また、第２保持部１５ｂにヨーク１３（１３ａ、１３ｂ）を挿入してから第１保持部１５ａに永久磁石１２を挿入するときに、ヨーク１３（１３ａ、１３ｂ）が第２開口部１５ｄから抜け出てしまったり、永久磁石１２に吸着してしまったりする心配がなく、きわめて取り扱いしやすいものとなる。
　本実施形態では、ホルダ部材１５に挿入された永久磁石１２とヨーク１３（１３ａ、１３ｂ）とが接するように、ホルダ部材１５は第１保持部１５ａのＸ１－Ｘ２方向に開口が設けられた形状になっている。第１保持部１５ａに挿入された永久磁石１２が、第２保持部１５ｂに挿入されたヨーク１３（１３ａ、１３ｂ）を引き寄せるように作用するので、組立後は磁力で固定される。したがって、接着材等を用いることなく、ホルダ部材１５に永久磁石１２とヨーク１３（１３ａ、１３ｂ）とが一体に保持される。このため、小型化する場合でも製造が容易である。
　尚、第２開口部１５ｄの向きは、図７に示す向きに限定されず、第１開口部１５ｃの向き及び磁性体２１と対向する面の向き以外であればよい。本実施形態のホルダ部材１５は、第１開口部１５ｃと第２開口部１５ｄとが逆方向を向くように配置されているので、それぞれを区画する壁面がリブとしての補強を兼ねている。このため、本実施形態のホルダ部材１５は、より変形しにくいものとなっている。
　付勢力発生手段１０は、前述したように、磁性体２１を構成する永久磁石２２とヨーク２３とを一体に保持するホルダ部材２５を備えている。ホルダ部材２５は、合成樹脂から形成され、図７に示すように、永久磁石２２を保持するための第１保持部２５ａとヨーク２３（２３ａ、２３ｂ）を保持するための第２保持部２５ｂと、当接部材３０を支持する支持部２５ｅと、を有している。支持部２５ｅには、当接部材３０を挿入するための孔２５ｆが形成されている。
　ホルダ部材２５の第１保持部２５ａは、Ｚ２側の面に永久磁石２２を挿入する第１開口部２５ｃを有している。また、第１保持部２５ａのＺ１側はホルダ部材２５の壁面で塞がれている。ホルダ部材２５の第２保持部２５ｂは、Ｚ１側の面にヨーク２３（２３ａ、２３ｂ）を挿入する第２開口部２５ｄを有しており、ホルダ部材２５は第１開口部２５ｃと第２開口部２５ｄとが互いに異なる方向を向いて配置されている。
　本実施形態では、図７に示すように、磁性体２１を構成する永久磁石２２とヨーク２３とを一体に保持するホルダ部材２５が、ホルダ部材１５とまったく同じ構造になっている。すなわち、永久磁石１２とヨーク１３（１３ａ、１３ｂ）とが一体に保持されたホルダ部材１５を、Ｚ１－Ｚ２方向を軸として１８０度回転させたものである。このように、まったく同じ構成の永久磁石とヨークを２組用意して対向する向きに配置すれば、磁気吸引力を発生させるように配置されることになる。付勢力発生手段１０は、発生する付勢力が一対の磁性体１１、２１同士の磁気吸引力である。
　図９に示すように、磁性体１１の一部を構成している永久磁石１２は、永久磁石１２ａと永久磁石１２ｂとから成り、磁性体２１の一部を構成している永久磁石２２は、永久磁石２２ａと永久磁石２２ｂとから成る。永久磁石１２ａと永久磁石１２ｂ、及び永久磁石２２ａと永久磁石２２ｂとは、Ｚ１側から見た場合、それぞれＸ１－Ｘ２方向に異なる磁極が配置されるように保持されている。
　そのため、一対の磁性体１１、２１は、永久磁石１２の磁極配置と永久磁石２２の磁極配置とが逆向きで対向し、ヨーク１３（１３ａ、１３ｂ）及びヨーク２３（２３ａ、２３ｂ）を介して磁力線が閉ループとなり、磁気回路としても効率的に配置される。その結果、小さな永久磁石１２、２２でも磁力を高めることができる。
　磁性体１１、２１を保持しているホルダ部材１５、２５は、規制部材６０と連動して回動動作すると共に、一対の磁性体１１、２１の吸着力によって互いに吸着し合った状態で接離方向に移動可能となるように規制部材６０に支持される。
　規制部材６０は、合成樹脂によって形成され、図２乃至図５に示すように、筐体８０に固定されるカバー６２とＸ１側の端部が微小な隙間を有して対向するように配設され、操作レバー５０に連動して回動動作可能に筐体８０に支持される。規制部材６０には、Ｚ１方向に突出形成された連結部６６が形成されており、操作レバー５０は、連結部６６を介して規制部材６０に連結される。操作レバー５０は、図４に示すように、仮想中心軸９０ａを中心に回動させて操作される。
　規制部材６０には、図８に示すように円筒壁面６０ｃと規制部６０ａ、６０ｂとが形成されている。規制部材６０の円筒壁面６０ｃは、カム部材４０の環状部４５の外周と摺接するように形成されており、回動の仮想中心軸９０ａを中心とする円筒面になっている。一方、規制部材６０の規制部６０ａ、６０ｂは、一対の磁性体１１、２１を保持しているホルダ部材１５、２５と摺接するように形成されている。規制部６０ａ、６０ｂは、それぞれＸ１側に突出する突出部分を複数箇所備えており、これら複数の突出部分でホルダ部材１５、２５のＺ１－Ｚ２方向の動きを規制すると共に、Ｙ１－Ｙ２方向の動きを摺動可能にガイドしている。
　当接部材３０は、図５に示すように、金属材から円柱状に形成されており、本実施形態では、ホルダ部材１５の支持部１５ｅに固設される当接部材３１と、ホルダ部材２５の支持部２５ｅに固設される当接部材３２とに分かれている。前述したように、支持部１５ｅ、２５ｅには、当接部材３０（３１、３２）が挿入される孔１５ｆ、２５ｆが形成されており、図９に示すように、この孔１５ｆ、２５ｆに当接部材３１、３２を圧入することによって当接部材３１、３２が固設される。尚、当接部材３１、３２を当該位置で回動可能に軸支する構成としてもよい。
　図５及び図９に示すように、上述したカム部材４０のＸ１側の端部には、配線基板９が取り付けられており、カム部材４０及び配線基板９はカバー６２と共に筐体８０に固定されている。また、配線基板９の中央部には、磁気センサ７が搭載されている。従って、磁気センサ７が、環状に形成されたカム部材４０内の空間のＹ１－Ｙ２方向における中央のＸ１側に位置する。磁気センサ７は、磁気センサ７の近傍における磁束の変化を検出するために設けられている。
　前述したように、操作装置１００では、操作レバー５０の操作時の回動角度の変化を、操作レバー５０の操作時に発生する磁束の変化によって検出する。操作レバー５０が回動操作された時、操作レバー５０に連結された規制部材６０が回動し、その規制部材６０の回動に伴って磁性体１１、２１が回動する。
　上述したように、磁気センサ７は、環状に形成されたカム部材４０内の空間のＹ１－Ｙ２方向における中央のＸ１側に位置している。即ち、磁気センサ７は、仮想中心軸９０ａ上に配置されている。一方、一対の磁性体１１、２１は、図９に示すように、略環状に形成されたカム部材４０の内部に配設されており、磁性体１１内の永久磁石１２（１２ａ、１２ｂ）、及び磁性体２１内の永久磁石２２（２２ａ、２２ｂ）は、互いに所定の距離を有して配設されていると共に、磁気センサ７に対して所定の距離を有して配設されている。言い換えれば、永久磁石１２と永久磁石２２との間に形成された磁力線の閉ループ上に、磁気センサ７が効率的に配置されている。
　このように、永久磁石１２と永久磁石２２との間に形成された磁力線の閉ループ上に磁気センサ７を効率的に配置することによって、操作レバー５０が回動操作された時、発生する磁束の変化を精度良く検出することができる。その結果、操作レバー５０の回動角度を正確に検出することができる。
　前述したように、操作装置１００では、カム部材４０と規制部材６０と当接部材３０と永久磁石１２、２２を含む一対の磁性体１１、２１とを備えている。そして、これらの部材は、操作時のクリック感を発生させるために設けられている。尚、このクリック感を発生させる動作については、後に詳述する。
　本発明の操作装置１００では、永久磁石１２、２２を、操作時のクリック感を発生させるために用いると共に、上述したように、操作レバー５０の回動角度を検出するためにも用いている。即ち、操作クリック感の発生用と回動角度の検出用に兼用している。そのため、操作装置１００では、操作レバー５０の回動操作による磁束の変化を検出するための専用の磁石を必要としない。
　本実施形態の操作装置１００では、節度発生機構９０が以下のようにして組み立てられる。
　永久磁石１２とヨーク１３ａ、１３ｂとが保持されたホルダ部材１５と、永久磁石２２とヨーク２３ａ、２３ｂとが保持されたホルダ部材２５とを、カム部材４０の開口４５ａに支持部１５ｅ、２５ｅが突出するようにカム部材４０に挿入する。尚、両者が引き合う磁力を有しているので、スペーサ―冶具を配置して次の作業をしやすくしておくことが好ましい。
　続いて、ホルダ部材１５における支持部１５ｅの孔１５ｆに当接部材３１が固設され、また、ホルダ部材２５における支持部２５ｅの孔２５ｆに当接部材３２が固設される。このとき、回動の仮想中心軸９０ａから見て点対称となる凹部４１ａ、４２ａに当接部材３１、３２が配置されるように位置決めしておく。
　次に、スペーサ―冶具を外して、これらの部材を規制部材６０の円筒壁面６０ｃに収容する。このとき、ホルダ部材１５、２５は規制部材６０の規制部６０ａ、６０ｂの突出部分にガイドされるようにして、所望の位置に配置される。規制部６０ａ、６０ｂは、ホルダ部材１５、２５がＹ１－Ｙ２方向のみに移動可能とするようにＺ１－Ｚ２方向の動きを規制している。ホルダ部材１５、２５に対して可動方向を規制することにより、規制部材６０を当接部材３１、３２の位置に設けなくてもよいので、規制部材６０の規制部６０ａ、６０ｂの配置が容易で小型化しやすい。
　最後に、カバー６２、磁気センサ７が実装された配線基板９及びカム部材４０を固定部材(図示せず)によって筐体８０に固定する。操作装置１００は、以上のようにして組み立てられた節度発生機構９０が、操作レバー５０や他の構成部材とともに配設されて組み立てられる。
　次に、本実施形態における節度発生機構９０の、操作レバー５０の操作時におけるクリック感を発生させる動作について、図１０～図１２を参照して説明する。図１０は、付勢力発生手段１０の動作を示す説明図であり、当接部材３０がカム部材４０の凹部４０ａに収容された安定状態を示す説明図である。尚、図１０は、図３のＡ－Ａ線で切断した断面をＸ１側から見た断面図である。図１１は、付勢力発生手段１０の動作を示す説明図であり、当接部材３０がカム部材４０の凸部４０ｂに位置する過渡状態を示す説明図である。図１２は、図１１の状態における一対の磁性体１１，２１の磁力線を平面視で示す説明図である。
　図１０に示すように、当接部材３１がカム部材４０のカム面４９における凹部４１ａに当接し、当接部材３２がカム部材４０のカム面４９における凹部４２ａに当接して配置される。これにより、一対の磁性体１１、２１が、２個の当接部材３１、３２を別々に付勢する２箇所に分かれて配置され、仮想中心軸９０ａの近傍で対向配置される。一対の磁性体１１、２１は当接部材３１、３２同士を近づける方向に磁気吸引力を発生させているので、カム部材４０の凹部４１ａ、４２ａに当接部材３１、３２が収容された安定状態となっている。このため、操作レバー５０を回動動作させようとしても、当接部材３１、３２が凹部４１ａ、４２ａのそれぞれの両側にある凸部４１ｂ、４２ｂを乗り越えるまでは、図１０の安定位置に引き戻されることになる。
　一対の磁性体１１、２１による磁気吸引力より強い力を加えて、操作レバー５０を回動動作させることによって、図１１に示すように、当接部材３１、３２がカム部材４０のカム面４９における凸部４１ｂ、４２ｂに位置する過渡状態まで相対移動する。このとき、一対の磁性体１１、２１それぞれは、規制部６０ａ、６０ｂに摺接するホルダ部材１５又はホルダ部材２５と共に、略Ｙ１－Ｙ２方向の互いに離れる向きに移動することになる。このため、図１２に示すように、一対の磁性体１１、２１の磁力線は、閉ループが広げられる方向になり、相対的に弱まることになる。
　図１１及び図１２に示す過渡状態での磁気吸引力Ｆ１１、Ｆ２１は、互いの位置が離れるほど小さくなるので、当接部材３１、３２がカム部材４０の凸部４１ｂ、４２ｂを削る力も弱められる。尚、この作用は節度ばねの伸縮を利用した付勢力の場合には得られないものであり、本実施形態のように磁性体１１、２１を配置したことによる特徴的な作用効果である。
　一方、図１０に示すように、一対の磁性体１１、２１が近接した状態では磁気吸引力が大きくなるので、節度ばねの伸縮を利用した付勢力の場合に比べて、より強い付勢力を得ることが可能である。この状態での付勢力が強いほど、ガタつきが少ないものにすることができる。本実施形態では、カム部材４０の凹部４０ａでの付勢力が最大となり、操作レバー５０のガタつきが抑えられる。また凹部４０ａが摩耗したとしてもさらに付勢力が強まる方向なので操作レバー５０のガタが発生せず結果として寿命が長くなる。また、上述のように、節度ばねで付勢力を強くしようとすると、カム山を削る力も強くなるので好ましくない。本実施形態のように磁性体１１，２１の磁気吸引力で節度ばねと同じ強さの付勢力を得る場合、節度ばねで得られる状態に比べて、より好ましい状態が得られると言える。
　本実施形態では、カム部材４０のカム面４９には凹部４１ａ、４２ａがそれぞれ４個ずつ形成され、その４箇所で安定状態を得ることができる。すなわち、本実施形態の操作装置１００は、操作レバー５０の操作時のクリック感を回動方向で３回発生させて、４箇所の操作状態に対応させることができる。また、凹部４１ａ、４２ａの個数を増やせば、より多くの操作状態に対応させることができる。
　本実施形態では、節度発生機構９０の回動の仮想中心軸９０ａから見て点対称となるように凹部４０ａ（４１ａ、４２ａ）及び凸部４０ｂ（４１ｂ、４２ｂ）が配置されているので、仮想中心軸９０ａから偏った方向に付勢することがない。したがって、操作レバー５０に余計な付勢力を生じないため、操作感触が良い。
　また、本実施形態では、節度発生機構９０の付勢力発生手段１０が回転動作に対して点対称で配置されているのでバランスよく強い保持力を発生することができる。また、一対の磁性体１１、２１の磁気吸引力を利用した付勢力発生手段１０がカム部材４０の内部に収容され、更にカム部材４０が規制部材６０の内部に収容されているので、可動範囲を大きくする場合であっても小型化することが容易である。したがって、従来の構成に比べ、節度発生機構９０としての小型化が可能である。
　以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。
　本実施形態の操作装置１００は、磁性体１１、２１の吸着力を当接部材３０に対する付勢力としたので、カム部材４０の凹部４０ａでの付勢力が最大となり、操作レバー５０のガタつきを抑えることができる。また、凹部４０ａが摩耗したとしても更に付勢力が強まる方向なので、寿命を長くすることができる。従って、操作感触の良い操作装置１００を得ることができる。
　また、操作時のクリック感を発生させるために用いられる磁性体１１、２１を、回動操作による磁束の変化を検出するためにも用いたので、磁束を検出するための専用の磁石を必要としない。そのため、操作装置１００を安価に製造することができる。
　また、カム部材４０内部に一対の磁性体１１、２１を配置したので、スペース効率を良くすることができる。
　また、一対のカム面４９それぞれを仮想中心軸９０ａに対して点対称に配置したので、より強いクリック感を得ることができる。
　また、磁気センサ７を仮想中心軸９０ａ上に配置したので、磁束の変化をより効率良く検出することができる。
　以上説明したように、本発明の操作装置は、磁性体の吸着力を当接部材に対する付勢力としたので、カム部材の凹部での付勢力が最大となり、操作レバーのガタつきを抑えることができる。また、凹部が摩耗したとしても更に付勢力が強まる方向なので、寿命を長くすることができる。従って、操作感触の良い操作装置を得ることができる。
　本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。
　７　　　磁気センサ
　９　　　配線基板
　１０　　付勢力発生手段
　１１　　磁性体
　１２　　永久磁石
　１２ａ　永久磁石
　１２ｂ　永久磁石
　１３　　ヨーク
　１３ａ　ヨーク
　１３ｂ　ヨーク
　１５　　ホルダ部材
　１５ａ　第１保持部
　１５ｂ　第２保持部
　１５ｃ　第１開口部
　１５ｄ　第２開口部
　１５ｅ　支持部
　１５ｆ　孔
　２１　　磁性体
　２２　　永久磁石
　２２ａ　永久磁石
　２２ｂ　永久磁石
　２３　　ヨーク
　２３ａ　ヨーク
　２３ｂ　ヨーク
　２５　　ホルダ部材
　２５ａ　第１保持部
　２５ｂ　第２保持部
　２５ｃ　第１開口部
　２５ｄ　第２開口部
　２５ｅ　支持部
　２５ｆ　孔
　３０　　当接部材
　３１　　当接部材
　３２　　当接部材
　４０　　カム部材
　４０ａ　凹部
　４０ｂ　凸部
　４１ａ　凹部
　４１ｂ　凸部
　４２ａ　凹部
　４２ｂ　凸部
　４５　　環状部
　４５ａ　開口
　４９　　カム面
　５０　　操作レバー
　６０　　規制部材
　６０ａ　規制部
　６０ｂ　規制部
　６０ｃ　円筒壁面
　６２　　カバー
　６６　　連結部
　７０　　信号出力機構
　８０　　筐体
　９０　　節度発生機構
　９０ａ　仮想中心軸
　１００　操作装置

Claims (5)

  1. 　操作レバーと、筐体と、前記操作レバーに連結されて前記筐体に収納された節度発生機構と、を備え、前記操作レバーの操作時のクリック感を発生させる操作装置であって、
    　前記節度発生機構は、凹部及び凸部が形成されたカム面を有して前記筐体に固定されたカム部材と、該カム部材に当接する当接部材と、前記当接部材の可動方向を規制する規制部材と、前記当接部材を前記可動方向に付勢する付勢力発生手段と、前記筐体に固定された磁気センサと、を備え、
    　前記規制部材は、前記操作レバーに連動して回動動作可能に前記筐体に支持され、
    　前記付勢力発生手段は、少なくとも一方に永久磁石を有する一対の磁性体を備えており、一対の前記磁性体は、前記規制部材と連動して回動動作すると共に、互いに吸着し合った状態で接離方向に移動可能となるように前記規制部材に支持されており、
    　前記当接部材は、一対の前記磁性体間の吸着力により前記カム面に対して付勢され、
    　前記操作レバーが回動操作されると、前記カム面と前記当接部材との摺動負荷変動により前記クリック感を発生させる、
    ことを特徴とする操作装置。
  2. 　回動動作する一対の前記磁性体の磁束の変化を前記磁気センサによって検出する、
    ことを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
  3. 　前記カム部材が略環状に形成されており、一対の前記磁性体が前記カム部材の内部に配設されている、
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の操作装置。
  4. 　前記カム面が、前記カム部材に一対に形成されており、一対の前記カム面それぞれが、仮想中心軸に対して点対称に配置されている、
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の操作装置。
  5. 　前記磁気センサが、前記仮想中心軸上に配置されている、
    ことを特徴とする請求項４に記載の操作装置。
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