JP4986742B2 - 車両用変速操作装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両に設けられて当該車両の変速機に対する変速操作を行わせ得る車両用変速操作装置に関するものである。

車両に設けられた変速機を変速操作するための車両用変速操作装置は、一般に、車両に固定されに変速操作装置本体に回動自在に支持された操作レバーシャフトと、該操作レバーシャフトの先端部に取り付けられた操作ノブとを有しており、操作ノブを把持しつつ操作レバーシャフトを回動操作することによって、車両の変速機に対する変速操作を行わせるよう構成されている。

然るに、操作レバーシャフトの一部に可動接点が設けられるとともに、その可動接点と接触又は離間可能な固定接点を変速操作装置本体に設けることにより、操作レバーシャフトの操作位置に応じて所定の固定接点と可動接点との間で電気経路を形成させ、当該操作レバーシャフトの操作位置を検出することが一般に行われていた。即ち、操作レバーシャフトの操作位置に対応して固定接点を複数設けておき、操作レバーシャフトの操作位置に応じて可動接点と接触させ、電気回路を形成させれば、当該操作レバーシャフトが何れの位置にあるかを検出可能となっているのである。尚、かかる先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。

しかしながら、上記従来の車両用変速操作装置においては、操作レバーシャフトの操作位置に応じた数（設定されたポジション数）だけ固定接点を配設する必要があるため、部品点数が増加するとともに組み付け性が悪くなってしまうという問題がある。また、通常、取り付けられるべき機種に応じて操作レバーシャフトの操作位置（回動角度）がそれぞれ異なるため、当該機種毎に複数の固定接点を配設させる必要があり、専用の製造設備が必要となってしまうという問題もあった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、低コストで且つ精度よく操作レバーシャフトの操作位置を検出させることができる車両用変速操作装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、車両に固定された変速操作装置本体と、該変速操作装置本体に回動自在に支持された操作レバーシャフトとを具備し、前記操作レバーシャフトの回動操作によって車両の変速機に対する変速操作を行わせるための車両用変速操作装置において、前記操作レバーシャフトの回動操作に伴い回動する金属製のコア部材と、該コア部材の回動軌跡に沿って延びるとともに電圧の印加が可能なコイルとを有し、当該コイル内を前記コア部材が移動することにより生じる電圧の変化に基づき、前記操作レバーシャフトの操作位置を検出可能とされ、かつ、前記コア部材は、当該コア部材の回動中心から互いに異なる複数の方向に延び、それぞれのコア部材に対応して前記コイルが複数形成されるとともに、それぞれのコア部材が各コイルに対して同一方向へ同一寸法だけ移動することにより生じる各コイルの電圧の変化に基づいて前記操作レバーシャフトの操作位置に応じた複数の検出信号が生成可能とされたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両用変速操作装置において、前記検出信号は、少なくともフェールセーフ用の信号を含むことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、コイル内をコア部材が移動することにより生じる電圧の変化に基づき、操作レバーシャフトの操作位置を検出可能とされたので、低コストで且つ精度よく操作レバーシャフトの操作位置を検出させることができる。

さらに、コア部材は、互いに異なる複数の方向に延び、それぞれのコア部材に対応してコイルが複数形成されるとともに、各コイルの電圧の変化に基づいて操作レバーシャフトの操作位置に応じた複数の検出信号が生成されるので、操作レバーシャフトの操作位置に基づく２種以上の検出信号を生成することができる。

請求項２の発明によれば、生成される検出信号は、少なくともフェールセーフ用の信号を含むので、より精度よく確実に操作レバーシャフトの操作位置を検出させることができ、安全性を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る車両用変速操作装置は、自動車等の車両に設けられて当該車両の変速機に対する変速操作を行わせ得るものであり、図１、２に示すように、車両に固定される変速操作装置本体１と、該変速操作装置本体１の上部に形成された溝（不図示のゲート溝など）に沿って回動可能な操作レバーシャフト２と、該操作レバーシャフト２の先端部に取り付けられた操作ノブ３と、操作位置検出手段５とから主に構成されている。

変速操作装置本体１は、車両に固定されつつ操作レバーシャフト２を回動自在に支持するものであり、上部に化粧パネル４を具備している。かかる化粧パネル４には、図示しないゲート溝が形成されており、当該ゲート溝に操作レバーシャフト２が挿通されている。しかして、操作レバーシャフト２は、変速操作装置本体１に対して左右及び前後方向に回動自在とされている。尚、本実施形態においては、操作レバーシャフト４が変速操作装置本体１に対して左右及び前後方向に回動自在とされているが、前後方向のみの回動のものであってもよい。

また、操作レバーシャフト４は、回動軸Ｌを中心に、例えばＰポジション（パーキングポジション）、Ｒポジション（リバースポジション）、Ｎポジション（ニュートラルポジション）、Ｄポジション（ドライブポジション）及びＬポジション（ローポジション）の間を回動し、車両の変速機に対する変速操作を行わせ得るようになっている。即ち、操作レバーシャフト４は、複数の操作位置（本実施形態においては５つの操作位置）に亘って回動可能とされるとともに、当該操作レバーシャフト２の操作位置を操作位置検出手段５が検出し、それに対応させて変速機に対して変速操作を行わせるよう構成されているのである。

操作位置検出手段５は、図３〜図５に示すように、樹脂製のケースＣ内に収容された金属製のコア部材６と、コイル７ａ、７ｂと、基板Ｋと、該基板Ｋに固定されたＩＣチップ１０とから主に構成されている。基板Ｋは、略中央に貫通孔Ｋａが形成されるとともにケースＣ内に固定されており、その一部に検出信号を車両の変速機側に送信するためのコネクタ９が形成されている。

コア部材６は、操作レバーシャフト４の回動軸Ｌと連結部材８により連結されて構成されており、貫通孔Ｋａに挿通されつつ円弧状に延びる第１延設部６ａと第２延設部６ｂとを有して構成されている。即ち、操作レバーシャフト４が回動軸Ｌを中心として回動するのに伴い金属製のコア部材６が回動するので、第１延設部６ａ及び第２延設部６ｂが同一方向へ同一寸法だけ移動し得るようになっているのである。かかるコア部材６は、全体が金属製であってもよいが、少なくとも第１延設部６ａ及び第２延設部６ｂのみが金属製であってもよい。

コイル７ａ、７ｂは、コア部材６の回動軌跡に沿って延びるとともに電圧の印加が可能なものであり、コア部材６の第１延設部６ａ及び第２延設部６ｂに対応して複数（本実施形態においては２つ）形成されている。即ち、操作レバーシャフト５の回動に伴いコア部材６が回動すると、第１延設部６ａ及び第２延設部６ｂがそれぞれコイル７ａ、７ｂ内で移動するようになっているのである。

しかして、第１延設部６ａ及び第２延設部６ｂがコイル７ａ、７ｂ内で移動すると、図８に示すように、その移動量に応じて当該コイル７ａ、７ｂの電圧に変化が生じることとなる。かかる電圧の変化は、基板Ｋに形成されたＩＣチップ１０にて検出され、当該電圧の変化に基づいて操作レバーシャフト２の操作位置が検出可能となっている。具体的には、操作レバーシャフト２の各操作位置においてコイル７ａ、７ｂで生じる電圧を予め把握しておき、ＩＣチップ１０に記憶させておき、当該コイル７ａ、７ｂの電圧変化が生じた際に記憶したデータを参照して操作レバーシャフト２の操作位置を検出し得るよう構成されているのである。

コア部材６の第１延設部６ａの移動に伴うコイル７ａの電圧変化と、第２延設部６ｂの移動に伴うコイル７ｂの電圧変化とは等しいことから、センサのフェールセーフを図ることができる。これにより、より精度よく確実に操作レバーシャフトの操作位置を検出させることができ、安全性を向上させることができる。

上記実施形態によれば、コイル７ａ、７ｂ内をコア部材６の第１延設部６ａ、第２延設部６ｂが移動することにより生じる電圧の変化に基づき、操作レバーシャフト２の操作位置を検出可能とされたので、低コストで且つ精度よく操作レバーシャフト２の操作位置を検出させることができる。即ち、本実施形態によれば、操作レバーシャフト２の操作位置を連続的（リニア）に検出することができるので、当該操作レバーシャフト２の操作位置毎にセンサ等を設置する必要がなく、部品点数及び組み付け性を向上させ、製造コストを削減することができるのである。

然るに、ＩＣチップ１０の記憶を変更するだけで、何れの形態の変速操作装置にも適用することができ、複数機種に亘る流用及び共用化を図ることができる。即ち、操作レバーシャフトの操作位置や回動角度等が異なる機種であっても、当該操作レバーシャフトの操作位置を容易且つ精度よく検出することができ、製造コストをより削減することができるのである。

また、本実施形態によれば、操作レバーシャフト２の操作位置を非接触にて検出することができるので、接点等により接触させつつ操作レバーシャフトの操作位置を検出するものに比べ、センサの寿命を向上させつつ高精度な操作位置検出を可能とすることができる。更に、コア部材６は、互いに異なる複数の方向に延び、それぞれのコア部材６の第１延設部６ａ及び第２延設部６ｂに対応してコイル７ａ、７ｂが複数形成されるとともに、各コイル７ａ、７ｂの電圧の変化に基づいて操作レバーシャフト２の操作位置に応じた複数の検出信号が生成されるので、操作レバーシャフト２の操作位置に基づく２種以上の検出信号を生成することができる。

ここで、コア部材及びコイルは、図６、７に示すような他の実施形態の構成としてもよい。この場合、コア部材１１は、内側で円弧状に延びる第１延設部１１ａと、その外側で円弧状に延びる第２延設部１１ｂとを有し、これら第１延設部１１ａ及び第２延設部１１ｂのそれぞれの軌跡に沿ってコイル１１ａ、１１ｂが形成されている。尚、コア部材１１における少なくとも第１延設部１１ａ及び第２延設部１１ｂは、上記実施形態と同様、金属製のものから成る。

そして、操作レバーシャフト２の回動操作に伴いコア部材１１が回動すると、上記実施形態と同様、コイル１１ａ、１１ｂの電圧に変化が生じるようになっている。この電圧変化は、基板上に固定されたＩＣチップ１３にて検出され、当該電圧の変化に基づき、操作レバーシャフト２の操作位置が検出可能とされている。ＩＣチップ１３（先の実施形態におけるＩＣチップ１０も同様）は、コア部材１１の延設部及びコイルに対応して複数形成してもよいが、１つのもので各コイルの電圧変化を検出しつつ操作レバーシャフト２の操作位置を検出するものであってもよい。

而して、例えばコイル１１ａの電圧変化に基づいた検出信号を車両の変速機側に送信する一方、コイル１１ｂの電圧変化に基づいた検出信号をインパネ等のインジケータに送信することができる。即ち、各コイル１１ａ、１１ｂの電圧の変化に基づいて操作レバーシャフト２の操作位置に応じた複数の検出信号が生成されるので、操作レバーシャフト２の操作位置に基づく２種以上の検出信号を生成することができるのである。

以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されず、例えばコア部材に３つ以上の延設部を形成させ、その各々の軌跡に沿ってコイルが形成されたものであってもよい。即ち、コア部材は、互いに異なる複数の方向に延び、それぞれのコア部材に対応してコイルが複数形成されるとともに、各コイルの電圧の変化に基づいて操作レバーシャフトの操作位置に応じた複数の検出信号が生成可能とされたものとすることができるのである。

また更に、本実施形態においては、操作レバーシャフト２の回動軸Ｌにコア部材６、１１が取り付けられているが、当該操作レバーシャフト２の回動と連動して回動するよう構成されていれば、他の部位に形成されたコア部材であってもよい。当該コア部材の形状（特に延設部の形状）も本実施形態の如く円弧状に形成されたものに限定されず、操作レバーシャフトの回動操作に伴ってコイル内で移動するものであれば何れの形状であってもよい。

操作レバーシャフトの回動操作に伴い回動する金属製のコア部材と、該コア部材の回動軌跡に沿って延びるとともに電圧の印加が可能なコイルとを有し、当該コイル内をコア部材が移動することにより生じる電圧の変化に基づき、操作レバーシャフトの操作位置を検出可能とされ、かつ、コア部材は、当該コア部材の回動中心から互いに異なる複数の方向に延び、それぞれのコア部材に対応してコイルが複数形成されるとともに、それぞれのコア部材が各コイルに対して同一方向へ同一寸法だけ移動することにより生じる各コイルの電圧の変化に基づいて操作レバーシャフトの操作位置に応じた複数の検出信号が生成可能とされた車両用変速操作装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたものにも適用することができる。

本発明の実施形態に係る車両用変速操作装置を示す側面図 同車両用変速操作装置を示す正面図 同車両用変速操作装置における操作位置検出手段を示す模式図 図３におけるＩＶ−ＩＶ線断面図 同車両用変速操作装置における基板を示す模式図 本発明の他の実施形態に係る車両用変速操作装置における操作位置検出手段を示す模式図 図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図 同車両用変速操作装置における操作レバーシャフトの回動角度とコイルの電圧との関係を示すグラフ

符号の説明

１ 変速操作装置本体
２ 操作レバーシャフト
３ 操作ノブ
４ 化粧パネル
５ 操作位置検出手段
６ コア部材
６ａ 第１延設部
６ｂ 第２延設部
７ａ、７ｂ コイル
８ 連結部材
９ コネクタ
１０ ＩＣチップ
１１ コア部材
１１ａ 第１延設部
１１ｂ 第２延設部
１２ａ、１２ｂ コイル
１３ ＩＣチップ
Ｋ 基板

Claims (2)

1. 車両に固定された変速操作装置本体と、
   該変速操作装置本体に回動自在に支持された操作レバーシャフトと、
   を具備し、前記操作レバーシャフトの回動操作によって車両の変速機に対する変速操作を行わせるための車両用変速操作装置において、
   前記操作レバーシャフトの回動操作に伴い回動する金属製のコア部材と、
   該コア部材の回動軌跡に沿って延びるとともに電圧の印加が可能なコイルと、
   を有し、当該コイル内を前記コア部材が移動することにより生じる電圧の変化に基づき、前記操作レバーシャフトの操作位置を検出可能とされ、かつ、前記コア部材は、当該コア部材の回動中心から互いに異なる複数の方向に延び、それぞれのコア部材に対応して前記コイルが複数形成されるとともに、それぞれのコア部材が各コイルに対して同一方向へ同一寸法だけ移動することにより生じる各コイルの電圧の変化に基づいて前記操作レバーシャフトの操作位置に応じた複数の検出信号が生成可能とされたことを特徴とする車両用変速操作装置。
2. 前記検出信号は、少なくともフェールセーフ用の信号を含むことを特徴とする請求項１記載の車両用変速操作装置。

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