JP5137197B2 - ポジションスイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のシフトレバー装置に組み込んでシフトポジションを検出するポジションスイッチ装置に関するものであり、特にＡＭＴ（オートメイテッド・マニュアル・トランスミッション）シフトレバー装置のためのポジションスイッチ装置に関するものである。

周知のとおりシフトレバー装置にはＭＴ（マニュアル・トランスミッション）とＡＴ（オートマチック・トランスミッション）とがあり、また特許文献１に示されるように、ＡＴモードとＭＴモードとを変更可能とした形式も普及している。しかし近年における燃料の高騰やドライバーの人材不足により、特に商用車には燃費がよく熟練ドライバーでなくても容易に扱え、かつ安全性に優れたトランスミッションが求められている。そこでクラッチの操作を電気的に制御したオートメイテッド・マニュアル・トランスミッション（本明細書においてはＡＭＴと記す。なおＭＭＴとも呼ばれることもある。）が注目され、既に一部の商用車に採用されている。

ＡＭＴシフトレバー装置は従来のシフトレバー装置とは異なり、シフトケーブルでトランスミッションとつながっている訳ではなく、電気信号をオンオフするスイッチとしての機能を有するものである。ＡＭＴシフトレバーの多くはＡＴモードとＭＴモードとを備えているため、従来はＡＴモード用のポジション検出スイッチとＭＴモード用のポジション検出スイッチとの２個のスイッチを、シフトレバー装置のリテーナの左右各側面に組み込んでいた。

しかしながら、２個のスイッチをリテーナ内部の別の場所にそれぞれ組み込むには、多くのスペースを必要とし、小型化を図るうえで障害になること、各々のスイッチ間を繋ぐハーネスが長くなり、配索作業が行いにくいこと、従ってコストアップの要因となることなどの問題があった。

またこのようなスイッチの接点には、数百万回のオンオフを繰り返しても磨耗等によるチャタリング（接点圧の不安定）が生じない高度の耐久性が要求されるが、従来型のポジションスイッチ装置はこの点においても不安があった。
特開２００６−２２４７６３号公報

従って本発明の第１の目的は、上記した従来の問題点を解決し、耐久性に優れ接点のチャタリングのないシフトレバー装置のためのポジションスイッチ装置を提供することである。また本発明の第２の目的は、２個のスイッチを別の場所にそれぞれ組み込む必要をなくし、小型化とコストダウンを図ることができるシフトレバー装置のためのポジションスイッチ装置を提供することである。

上記の課題を解決するためになされた本発明のポジションスイッチ装置は、シフトレバー装置のリテーナの片側に配置されたスイッチボックスの内部に、表裏とも同一位置に機能が同一の複数の接点を形成した両面基板と、この両面基板の両面に同時に接触しながらスライドできる可動コンタクトプレートとを収納するとともに、このスイッチボックスの側方には、シフトレバーのシフト方向の動きに追従して可動コンタクトプレートをシフト方向にスライドさせるコントロールレバーを配置したポジションスイッチ装置であって、前記両面基板の複数の接点が、シフト方向に直線的に配置されたことを特徴とするものである。

なお請求項２のように、両面基板の複数の接点が、ＡＴモードのR、N、Dの各ポジションに対応する接点と、ＭＴモードのM＋、M、M−の各ポジションに対応する接点とを含み、かつそれらの一部を共用した接点を持つことが好ましい。

さらに請求項３のように、両面基板は中央にスリットが形成されたものであり、可動コンタクトプレートはこのスリットを介して両面基板の両面に延びている構造とすることが好ましく、請求項４のように、可動コンタクトプレートは、スイッチボックスに形成された長孔から突出する突起を備えたものであり、コントロールレバーがこの突起と係合して可動コンタクトプレートをシフト方向にスライドさせるものであることが好ましい。

本発明のポジションスイッチ装置においては、可動コンタクトプレートは常に両面基板を挟みながらスイッチボックスの内部をスライドする。しかも両面基板には表裏とも同一位置に機能が同一の接点が配置されている。このために仮に磨耗その他の原因によって片側の接点の接点圧が不安定となっても、反対側の接点でカバーすることができ、耐久性に優れる。

また複数の接点が、ＡＴモードのR、N、Dの各ポジションに対応する接点と、ＭＴモードのM＋、M、M−の各ポジションに対応する接点とを含み、かつそれらの一部を共用させたものとしておくことにより、従来のようにＡＴモード用とＭＴモード用の２個のスイッチを異なる位置に組み込む必要がなくなり、小型化とコストダウンを図ることができる。

以下に本発明の好ましい実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明のポジションスイッチ装置が組み込まれたシフトレバー装置の全体斜視図、図２はその平面図、図３は内部構造を示す断面図である。これらの図において、１はボックス型をした樹脂製のリテーナであり、その内部下方にはシフト操作用の軸２が配置されている。またこの軸２の中心部にはほぼ水平にセレクト操作用の軸３が貫通しており、シフトレバー４の下端がこの軸３に枢着されている。この構造により、シフトレバー４は車体前後方向のシフト方向及び車体幅方向のセレクト方向の何れの方向にも操作することができる。

また図２に示すように、リテーナ１の上面にはゲートプレート５が配置されており、以下に述べるゲートパターンのゲート溝６が形成されている。シフトレバー４はこのゲート溝６を貫通しているので、ゲート溝６に沿った所定のゲートパターンに規制されながら操作されるようになっている。ゲート溝６の形状は、Ｒ、N、Dの３レンジが左側にほぼシフト方向に沿って配置され、またＭ+、Ｍ、Ｍ−の３レンジが右側にそれぞれシフト方向に配置され、さらにＤレンジとＭレンジとがセレクト方向に連続するように隣接配置された形状である。

従って、シフトレバー４は左側のＡＴモードにセレクトされた状態においてはR、N、Dの各ポジションを取ることができ、右側のＭＴモードにセレクトされた状態においてはM＋、M、M−の各ポジションを取ることができる。シフトレバー４がこれらのうちいずれのポジションにあるかを検出するために、図３に示すようにリテーナ１の一方の側面に、本発明のポジションスイッチ装置が組み込まれている。このポジションスイッチ装置は、スイッチボックス１０の内部に組み込まれたスイッチ機構と、スイッチボックス１０の側方に配置されたスイッチ操作用のコントロールレバー１１とからなる。

図４はスイッチボックス１０の内部機構の断面図である。スイッチボックス１０の内部には、図５の斜視図に示すような両面基板１２と、可動コンタクトプレート１３とからなるスイッチ機構が収納されている。両面基板１２はスイッチボックス１０の中央部に垂直に固定されたものであり、図５に示すようなコ字状であって中央にスリット１４が形成されている。上側には４つの接点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４がシフト方向に直線的に一列に形成されており、下側には単一の接点Ｓ５が横長に形成されている。これらの接点は、両面基板１２の表裏両面に面対称となるように形成されている。そして両面基板１２の表裏の同一位置の接点は、同一の機能を有するものとなっている。このため、表裏何れの接点が可動コンタクトプレート１３（の接点）と接触しても、同一の電気信号を出力することが可能である。各接点は樹脂性の両面基板１２の表裏表面に銅箔によりパターン形成されたものである。

図６に示すように、接点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３はそれぞれＡＴモードのR、N、Dの各ポジションを検出するものであり、また接点Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４はそれぞれＭＴモードのＭ+、Ｍ、Ｍ−の各ポジションを検出するものである。接点Ｓ５は接地極である。このように接点Ｓ２とＳ３はＡＴモードのN、DとＭＴモードのＭ+、Ｍとの検出を兼ねるものであり、接点を共有させることによりスイッチの小型化を図っている。なお、シフトレバー４がＡＴモードにあるかＭＴモードにあるかは、後述するようにスイッチボックス１０の下側に設けたモード検出スイッチ１５により検出される。

可動コンタクトプレート１３は、両面基板１２の両面に同時に接触しながらスライドできる樹脂製部材であり、図４に示すように両面基板１２のスリット１４を介して両面基板１２の両面に延びている。また可動コンタクトプレート１３は両面基板１２の接点Ｓと接触する上下の２位置に、可動接点Ｓ６，Ｓ６を備えている。これらの可動接点Ｓ６，Ｓ６は相互に接続された同一の接点であり、可動コンタクトプレート１３の左右両側に形成されている。

可動コンタクトプレート１３はスイッチボックスに形成された長孔１６から突出する突起１７を片側に備えたものである。一方、スイッチボックス１０の側方には、シフトレバー４のシフト方向の動きに追従して可動コンタクトプレート１３をシフト方向にスライドさせるためのコントロールレバー１８が配置されている。コントロールレバー１８は図７に示される形状のもので、下部は図３に示すようにシフト操作用の軸２に嵌っている。なお軸２とコントロールレバー１８との嵌合部は断面が非円形とされているため、コントロールレバー１８は常にシフト操作用の軸２と一体となってシフト方向に揺動する。そして上部の縦長孔１９に可動コンタクトプレート１３の突起１７が嵌り、シフトレバー４のシフト方向の動きに追従して可動コンタクトプレート１３をシフト方向にスライドさせることができる。

なお、コントロールレバー１８の中央部には扇形の貫通孔２０が形成されているが、これは図３に示すようにシフトレバー４の側面に形成された突起２１が、この貫通孔２０を貫通し、スイッチボックス１０の下面に配置されたモード検出スイッチ１５をオンオフさせるために設けられたものである。すなわち、シフトレバー４がＭＴモード側にセレクト操作されるとモード検出スイッチ１５がオンとなり、ＡＴモード側にセレクト操作されるとオフとなる。

このように構成された本発明のポジションスイッチ装置は、シフトレバー４がＡＴモード側にあるかＭＴモード側にあるかをモード検出スイッチ１５により検出し、またシフトレバー４のシフト方向の動きに連動させてコントロールレバー１８を動かして可動コンタクトプレート１３をシフト方向にスライドさせ、接点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によってＡＴモードのR、N、Dの各ポジションを検出し、また接点Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４によってＭＴモードのＭ+、Ｍ、Ｍ−の各ポジションを検出するものである。接点Ｓ２，Ｓ３は共用されているが、モード検出スイッチ１５の出力と組み合わせることによって、シフトレバー４がどのポジションにあるかの電気信号をトランスミッションに送ることができる。

上記したように、本発明のポジションスイッチ装置はリテーナ１の片側に配置されてコントロールレバー１８により可動コンタクトプレート１３をスライドさせる構造のものであるが、両面基板１２の表裏とも同一位置に機能が同一の接点が配置されており、可動コンタクトプレート１３は常に両面基板１２を両側から挟みながらスライドする。このため接点圧を安定させることができるうえに、仮に片側の接点圧が不安定となっても、反対側の接点でカバーすることができ、数百万回の繰り返し使用に耐えることができる耐久性に優れる利点がある。また従来のようにリテーナ内の異なる位置にＡＴモード用とＭＴモード用の２個のスイッチを異なる位置に組み込む必要がないから、シフトレバー装置の小型化とコストダウンを図ることができる利点がある。

本発明のポジションスイッチ装置が組み込まれたシフトレバー装置の全体斜視図である。 本発明のポジションスイッチ装置が組み込まれたシフトレバー装置の平面図である。 は内部構造を示す断面図である。 スイッチボックスの内部機構の断面図である。 両面基板の斜視図である。 接点の配置説明図である。 コントロールレバーの正面図と断面図である。

符号の説明

１ リテーナ
２ シフト操作用の軸
３ セレクト操作用の軸
４ シフトレバー
５ ゲートプレート
６ ゲート溝
１０ スイッチボックス
１１ コントロールレバー
１２ 両面基板
１３ 可動コンタクトプレート
１４ スリット
１５ モード検出スイッチ
１６ 長孔
１７ 突起
１８ コントロールレバー
１９ 縦長孔
２０ 扇形の貫通孔
２１ 突起

Claims (4)

1. シフトレバー装置のリテーナの片側に配置されたスイッチボックスの内部に、表裏とも同一位置に機能が同一の複数の接点を形成した両面基板と、この両面基板の両面に同時に接触しながらスライドできる可動コンタクトプレートとを収納するとともに、このスイッチボックスの側方には、シフトレバーのシフト方向の動きに追従して可動コンタクトプレートをシフト方向にスライドさせるコントロールレバーを配置したポジションスイッチ装置であって、前記両面基板の複数の接点が、シフト方向に直線的に配置されたことを特徴とするポジションスイッチ装置。
2. 両面基板の複数の接点が、ＡＴモードのR、N、Dの各ポジションに対応する接点と、ＭＴモードのM＋、M、M−の各ポジションに対応する接点とを含み、かつそれらの一部を共用した接点を持つことを特徴とする請求項１記載のポジションスイッチ装置。
3. 両面基板は中央にスリットが形成されたものであり、可動コンタクトプレートはこのスリットを介して両面基板の両面に延びていることを特徴とする請求項１記載のポジションスイッチ装置。
4. 可動コンタクトプレートは、スイッチボックスに形成された長孔から突出する突起を備えたものであり、コントロールレバーがこの突起と係合して可動コンタクトプレートをシフト方向にスライドさせることを特徴とする請求項１記載のポジションスイッチ装置。

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