JP6148646B2 - Position switching device - Google Patents
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Description
本発明は、二方向に移動可能な操作部材を備えるポジション切替装置に関する。 The present invention relates to a position switching device including an operation member movable in two directions.
従来、複数のポジションに移動可能なシフトレバー等の操作部材を備えるポジション切替装置には、操作部材が、第1回動軸を中心に回動可能であるとともに、第1回動軸と非平行な第2回動軸を中心に回動可能に設けられたものがある。そして、このようなポジション切替装置において、操作部材の第1回動軸を中心とする回動を検知するためのセンサと、操作部材の第2回動軸を中心とする回動を検知するためのセンサが設けられ、各センサの検知結果から操作部材のポジションを判定するように構成されたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a position switching device that includes an operation member such as a shift lever that can move to a plurality of positions, the operation member can rotate about a first rotation axis and is not parallel to the first rotation axis. Some of them are provided so as to be rotatable around a second rotation axis. In such a position switching device, a sensor for detecting a rotation about the first rotation axis of the operation member and a rotation about the second rotation axis of the operation member are detected. There are known sensors configured to determine the position of the operation member from the detection result of each sensor (see, for example, Patent Document 1).
ところで、操作部材のポジションを判定するための構成を簡素化するために、一つのセンサで、操作部材の第1回動軸を中心とする回動と第2回動軸を中心とする回動とを検知できるように構成することが望まれる。 By the way, in order to simplify the configuration for determining the position of the operation member, the rotation of the operation member about the first rotation axis and the rotation about the second rotation axis are performed by one sensor. It is desirable to configure so that it can be detected.
そこで、本発明は、一つのセンサで、操作部材の第1回動軸を中心とする回動と第2回動軸を中心とする回動とを検知できるポジション切替装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a position switching device that can detect a rotation around the first rotation axis and a rotation around the second rotation axis of the operation member with a single sensor. And
前記した目的を達成するため、本発明のポジション切替装置は、第1回動軸を中心に回動することで、第1ポジションと第2ポジションの間を移動し、前記第1回動軸と非平行な第2回動軸を中心に回動することで、前記第2ポジションと第3ポジションの間を移動するように設けられた操作部材と、前記第1回動軸と平行な第3回動軸を中心に回動可能な回動部材と、前記回動部材に設けられた第1移動部と、前記第1移動部に対向する固定部と、前記第1移動部および前記固定部の一方に設けられた第1磁石と、前記第1移動部および前記固定部の他方に設けられ、磁場を検知可能な第1磁気センサと、前記第1磁気センサの出力に基づいて、前記操作部材のポジションを判定する制御部と、前記操作部材および前記回動部材の一方に設けられた当接部と、前記操作部材および前記回動部材の他方に、前記操作部材の前記第1回動軸を中心とする回動方向で前記当接部と対向するように設けられ、前記当接部との対向方向に直交する平面に対して傾斜した傾斜面と、前記当接部と前記傾斜面が当接するように前記回動部材を付勢する付勢部材と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the position switching device of the present invention rotates between the first position and the second position by rotating about the first rotation axis, An operation member provided to move between the second position and the third position by rotating about a non-parallel second rotation axis, and a third parallel to the first rotation axis A rotation member rotatable about a rotation axis, a first moving part provided on the rotation member, a fixed part facing the first moving part, the first moving part and the fixed part A first magnet provided on one of the first magnetic sensor, a first magnetic sensor provided on the other of the first moving part and the fixed part and capable of detecting a magnetic field, and the operation based on the output of the first magnetic sensor. A control unit for determining the position of the member, and one of the operating member and the rotating member. And the other of the operation member and the rotation member is provided to face the contact portion in a rotation direction around the first rotation axis of the operation member, An inclined surface that is inclined with respect to a plane orthogonal to a direction orthogonal to the abutting portion, and an urging member that urges the rotating member so that the abutting portion and the inclined surface are in contact with each other. Features.
このように構成されたポジション切替装置によれば、操作部材が第1回動軸を中心に回動するとき、回動部材が操作部材と一体に回動し、操作部材が第2回動軸を中心に回動するとき、当接部が傾斜面に対して相対移動することで、回動部材が回動する。そのため、第1磁石と第1磁気センサの位置関係が、操作部材のポジションによって異なるので、各ポジションで、第1磁気センサの出力が異なる。これにより、一つのセンサによって、操作部材の第1回動軸を中心とする回動と第2回動軸を中心とする回動とを検知することができる。また、当接部と傾斜面が当接するように回動部材を付勢する付勢部材が設けられているので、がたつきを抑え、信頼性のある検知結果を得ることができる。 According to the position switching device configured as described above, when the operation member rotates about the first rotation shaft, the rotation member rotates integrally with the operation member, and the operation member moves to the second rotation shaft. When rotating around the center, the abutting portion moves relative to the inclined surface, whereby the rotating member rotates. For this reason, the positional relationship between the first magnet and the first magnetic sensor differs depending on the position of the operation member, so the output of the first magnetic sensor differs at each position. Thereby, the rotation around the first rotation axis and the rotation around the second rotation axis of the operation member can be detected by one sensor. Further, since the urging member that urges the rotation member so that the abutting portion and the inclined surface are in contact with each other is provided, rattling can be suppressed and a reliable detection result can be obtained.
前記したポジション切替装置において、前記傾斜面は、前記操作部材が前記第1ポジションから前記第2ポジションを経由して前記第3ポジションへ移動するとき、前記第1磁気センサの出力が次第に増加または減少するように形成されていることが望ましい。 In the position switching device described above, the inclined surface gradually increases or decreases the output of the first magnetic sensor when the operation member moves from the first position to the third position via the second position. It is desirable to form so as to.
これによれば、操作部材が第1ポジションと第2ポジションの間を移動するときと、第2ポジションと第3ポジションの間を移動するときとで、第1磁気センサの出力が異なるので、第1磁気センサによる検知が単純になる。 According to this, since the output of the first magnetic sensor differs between when the operating member moves between the first position and the second position and when it moves between the second position and the third position, 1 Detection by a magnetic sensor is simplified.
前記したポジション切替装置は、前記固定部に対向するように設けられ、前記操作部材が前記第1回動軸を中心に回動するのに連動して、前記固定部に沿って移動し、前記操作部材が前記第2回動軸を中心に回動するのに連動して、前記固定部に対して近接・離間するように移動する第2移動部と、前記第2移動部および前記固定部の一方に設けられる第2磁石と、前記第2移動部および前記固定部の他方に設けられ、磁場を検知可能な第2磁気センサと、を備え、前記第2磁石および前記第2磁気センサは、前記第2移動部が前記固定部に沿って移動しているとき、前記第2磁気センサの出力が変化し、前記第2移動部が前記固定部に対して近接・離間するように移動しているとき、前記第2磁気センサの出力が変化しないように設けられ、前記制御部は、前記第1磁気センサの出力と前記第2磁気センサの出力の両方が変化している場合には、前記操作部材が現在判定しているポジションから前記第1回動軸を中心に回動していると判定し、前記第1磁気センサの出力が変化し、前記第2磁気センサの出力が変化していない場合には、前記操作部材が現在判定しているポジションから前記第2回動軸を中心に回動していると判定するように構成されていてもよい。 The position switching device described above is provided so as to face the fixed portion, and moves along the fixed portion in conjunction with the operation member rotating around the first rotation shaft, A second moving part that moves so as to approach and separate from the fixed part in conjunction with the operation member turning about the second rotation axis, the second moving part, and the fixed part A second magnet provided on one of the second magnetic sensor and a second magnetic sensor provided on the other of the second moving part and the fixed part and capable of detecting a magnetic field, the second magnet and the second magnetic sensor comprising: When the second moving part moves along the fixed part, the output of the second magnetic sensor changes, and the second moving part moves so as to approach and separate from the fixed part. Is provided so that the output of the second magnetic sensor does not change. When both the output of the first magnetic sensor and the output of the second magnetic sensor are changing, the control unit focuses on the first rotation axis from the position currently determined by the operation member. If the output of the first magnetic sensor changes and the output of the second magnetic sensor does not change, the operation member starts from the position currently determined. You may be comprised so that it may determine with rotating centering on 2 rotation axes.
これによれば、操作部材が第1回動軸を中心に回動していると判定したときには、現在のポジションから第2回動軸を中心に移動したときのポジションをポジション判定から除外することができ、また、操作部材が第2回動軸を中心に回動していると判定したときには、現在のポジションから第1回動軸を中心に移動したときのポジションをポジション判定から除外することができるので、信頼性のある検知結果を得ることができる。 According to this, when it is determined that the operation member is rotating around the first rotation axis, the position when moving from the current position around the second rotation axis is excluded from the position determination. In addition, when it is determined that the operation member rotates about the second rotation axis, the position when moving from the current position about the first rotation axis is excluded from the position determination. Therefore, a reliable detection result can be obtained.
前記したポジション切替装置において、前記制御部は、前記第1磁気センサの出力と前記操作部材のポジションの関係を示したマップを記憶する記憶手段を有し、判定した前記操作部材のポジションと前記第1磁気センサの出力に基づいて、前記マップを補正するように構成することができる。 In the above-described position switching device, the control unit includes storage means for storing a map indicating a relationship between the output of the first magnetic sensor and the position of the operation member, and determines the determined position of the operation member and the first position. The map can be corrected based on the output of one magnetic sensor.
本発明によれば、一つのセンサによって、操作部材の第1回動軸を中心とする回動と第2回動軸を中心とする回動とを検知することができる。 According to the present invention, it is possible to detect the rotation about the first rotation axis and the rotation about the second rotation axis of the operation member by one sensor.
[第1実施形態]
次に、本発明の第1実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、前後、左右、上下は、シフトレバー装置を備える車両を運転する運転者を基準とする。
[First Embodiment]
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. In the following description, front and rear, left and right, and top and bottom are based on a driver who drives a vehicle including a shift lever device.
図1に示すように、ポジション切替装置の一例としてのシフトレバー装置1は、操作部材の一例としてのレバー部材10と、カバー部材20と、節度機構30と、回動部材40と、固定部の一例としての回路基板50と、センサユニット60とを主に備えている。
As shown in FIG. 1, a
レバー部材10は、運転者が操作するシフトレバー11と、シフトレバー11が上部に固定されたフレーム12とを主に有している。
The
フレーム12は、下端部に、左右方向に貫通する第1貫通孔121を有している。第1貫通孔121には、シフトレバー装置1の筐体に固定される第1軸部材13が挿通されている。これにより、レバー部材10は、第1軸部材13の中心を通り左右方向に延びる第1回動軸X1を中心に回動するようになっている。
The
また、フレーム12は、下端部に、前後方向に貫通する第2貫通孔122を有している。第2貫通孔122には、第1軸部材13に固定される第2軸部材14が挿通されている。これにより、レバー部材10は、第2軸部材14の中心を通り前後方向に延びる第1回動軸X1と非平行な、ここでは直交する第2回動軸X2を中心に回動するようになっている。
Further, the
このレバー部材10では、第1回動軸X1を中心に回動することで、シフトレバー11が前後に並ぶ複数のポジションに移動し、第2回動軸X2を中心に回動することで、シフトレバー11が左右に並ぶ複数のポジションに移動可能となっている。
In this
具体的に、シフトレバー11は、前から順に、第1ポジションの一例としての駐車位置(P位置)、後退位置(R位置)、中立位置(N位置)および第2ポジションの一例としての走行位置(D位置)に移動することができ、また、D位置の右側に配置された第3ポジションの一例としての低速位置(L位置)にも移動することができるようになっている。
Specifically, the
また、フレーム12は、後面から後斜め上方に向けて延出する筒状部15を有している。筒状部15の穴には、棒状に形成された係合部材31が配置されている。係合部材31は、シフトレバー11の操作に負荷を与えるための節度機構30を構成する部材である。
The
ここで、節度機構30は、係合部材31と、カバー部材20の係合部材31に対向する部分に設けられた図示しない凹凸部と、係合部材31を凹凸部に向けて付勢する圧縮バネ32とを有している。凹凸部は、シフトレバー11を操作したときの係合部材31の移動軌跡上において、各ポジションに対応する位置に凹部を有し、各ポジションの中間部に対応する位置に凸部を有している。
Here, the
この節度機構30では、シフトレバー11が隣り合う2つのポジションの中間部を通過するときに、係合部材31が圧縮バネ32によって凹凸部に押し付けられながら凸部を乗り越えることで、シフトレバー11の操作に負荷を与えることができるようになっている。また、シフトレバー11が所定のポジションに位置するとき、係合部材31が凹部に入り込むことで、シフトレバー11のポジションが保持されるようになっている。
In this
フレーム12は、前面の上部に、前方へ向けて突出する突出部16を有している。この突出部16は、前端面に、後述する回動部材40の当接部451とレバー部材10の第1回動軸X1を中心とする回動方向で対向する傾斜面161を有している。
The
傾斜面161は、図2に示すように、当接部451との対向方向よりも左側を向き、当接部451との対向方向に直交する平面に対して傾斜している。この傾斜面161は、レバー部材10が垂直に立った状態で、左方に向かうほど後方に位置し、下方に向かうほど後方に位置している。
As shown in FIG. 2, the
図1に示すように、カバー部材20は、フレーム12の上部を覆う部材である。カバー部材20は、フレーム12の上方に配置される上壁21と、フレーム12の左右外側に配置される側壁22とを有している。上壁21には、シフトレバー11が通るL字状の開口211が形成されている。そして、開口211の脇には、運転者がシフトレバー11のポジションを確認できるように、シフトレバー11のポジションを示す表示が付されている。
As shown in FIG. 1, the
回動部材40は、第1回動軸X1と平行な第3回動軸を中心に回動可能に設けられた部材である。回動部材40は、レバー部材10のフレーム12の前側に配置される壁部41と、壁部41の左右両端から後方へ延びるアーム部42と、アーム部42の先端に設けられ、フレーム12の第1貫通孔121の左右両側に配置されるリング部43と、左側のアーム部42から後方へ延びる延出部44とを有している。
The
壁部41は、後面の上部に、フレーム12へ向けて突出する突起45を有している。この突起45は、先端部に球形状の当接部451を有している。当接部451は、レバー部材10の傾斜面161の前側に配置されている。
The
また、壁部41は、前面の左端部に、前方へ突出する磁石保持部46を有している。磁石保持部46は、第1移動部の一例であり、センサユニット60を構成する第1磁石の一例としての磁石61が固定されている。
Moreover, the
回動部材40は、リング部43に第1軸部材13が挿通されることで、第1軸部材13に回動可能に支持されている。つまり、本実施形態では、第1回動軸X1と第3回動軸は一致し、回動部材40は、第1回動軸X1を中心に回動可能となっている。
The rotating
また、回動部材40は、当接部451とレバー部材10の傾斜面161が当接するように、付勢部材の一例としてのトーションバネ70によって付勢されている。具体的に、トーションバネ70は、コイル部が第1軸部材13に支持されるとともに、一方のアームが延出部44の先端に係止され、他方のアームがシフトレバー装置1の筐体に係止されている。そして、トーションバネ70は、回動部材40に図3における反時計回りの回転力を与えている。
The rotating
回路基板50は、レバー部材10の左側に配置されている。回路基板50は、レバー部材10の前側において、回動部材40の磁石保持部46と対向する第1部分51と、レバー部材10より下側に配置される第2部分52とを有し、略L字状に形成されている(図3参照)。
The
センサユニット60は、回動部材40の磁石保持部46に固定された磁石61と、回路基板50の第1部分51に固定された第1磁気センサの一例としての磁気センサ62とを主に備えている。
The
図3に示すように、磁石61は、S極とN極が回動部材40の回動方向にずれて配置されている。そして、磁石61は、回動部材40が回動することで、磁気センサ62の近傍を移動するようになっている。これにより、磁石61は、回動部材40が回動するのにともなって、磁気センサ62に異なる方向の磁場を加えるようになっている。
As shown in FIG. 3, the
磁気センサ62は、磁場を検知可能なセンサであり、磁場に応じた電圧を制御部80に出力するように構成されている。このような磁気センサ62としては、例えば、巨大磁気抵抗素子、異方性磁気抵抗素子、ホール素子等を採用することができる。
The
具体的に、磁気センサ62は、磁石61から働く磁場ベクトル成分の向きに反応して出力する電圧が変化するように構成されている。なお、磁気センサ62は、磁石61から働く磁場の強さに反応して出力する電圧が変化するように構成されていてもよい。
Specifically, the
そして、磁石61と磁気センサ62は、回動部材40が後方(図3における反時計回りの方向)へ回動するのにともなって出力が次第に減少し、回動部材40が前方(図3における時計回りの方向)へ回動するのにともなって出力が次第に増加するように設けられている。なお、磁石のS極とN極の配置や、磁石と磁気センサの位置関係は、磁気センサの出力が上記した特性を有するように、適宜調整するとよい。
The output of the
このように構成されたシフトレバー装置1では、図3に示すように、レバー部材10がD位置からP位置へ向かう方向、すなわち、前方へ回動すると、当接部451が傾斜面161に前方へ押されるので、回動部材40が前方へ回動する。これにより、磁気センサ62の出力が次第に増加する。具体的には、シフトレバー11がD位置に位置するとき、磁気センサ62の出力は、第2電圧V12となり、シフトレバー11がN位置に位置するとき、磁気センサ62の出力は、第2電圧V12よりも大きい第3電圧V13となり、シフトレバー11がR位置に位置するとき、磁気センサ62の出力は、第3電圧V13よりも大きい第4電圧V14となり、シフトレバー11がP位置に位置するとき、磁気センサ62の出力は、第4電圧V14よりも大きい第5電圧V15となる(図5参照)。
In the
レバー部材10がP位置からD位置へ向かう方向、すなわち、後方へ回動すると、傾斜面161が当接部451から離れる方向へ移動するので、回動部材40がトーションバネ70の付勢力により後方へ回動する。これにより、磁気センサ62の出力が次第に減少する。
When the
そして、図4に示すように、レバー部材10がD位置からL位置へ向けて右方へ回動すると、当接部451が当接する傾斜面161が左方へ向かうほど後方に位置するように形成されているため、傾斜面161が右方へ移動するのにともなって、傾斜面161の当接部451に対向する部分がより後方に位置する部分に切り替わっていく。これにより、回動部材40がトーションバネ70の付勢力により後方へ回動するので、磁気センサ62の出力が次第に減少し、シフトレバー11がL位置に位置するときには、磁気センサ62の出力は、第2電圧V12よりも小さい第1電圧V11となる(図5参照)。つまり、傾斜面161は、シフトレバー11がP位置からL位置を経由してL位置へ移動するとき、磁気センサ62の出力が次第に減少するように形成されている。
Then, as shown in FIG. 4, when the
レバー部材10がL位置からD位置へ向けて左方へ回動すると、傾斜面161が左方へ移動するのにともなって、傾斜面161の当接部451に対向する部分がより前方に位置する部分に切り替わっていくので、当接部451が傾斜面161に前方へ押されて、回動部材40が前方へ回動する。これにより、磁気センサ62の出力が次第に増加する。
When the
次に、制御部80について説明する。
図6に示すように、制御部80は、予め設定されたプログラム等に従って車両の各部を制御する装置であり、図示しないCPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access
Memory)、ROM(Read Only Memory)などを備えている。なお、制御部80は、シフトレバー装置1の筐体内に設置されていてもよいし、シフトレバー装置1の筐体外に設けられ、例えば、車体に設置されていてもよい。
Next, the
As shown in FIG. 6, the
Memory), ROM (Read Only Memory), and the like. In addition, the
制御部80は、磁気センサ62の出力に基づいて、シフトレバー11のポジションを判定するように構成され、出力電圧取得手段81と、ポジション判定手段82と、キャリブレーション手段83と、記憶手段84とを備えている。
The
出力電圧取得手段81は、磁気センサ62から出力される電圧を取得するように構成されている。
The output
ポジション判定手段82は、出力電圧取得手段81が取得した磁気センサ62の出力と、記憶手段84に記憶されている図5に示すようなシフトレバー11のポジションと磁気センサ62の出力の関係を示したマップを参照して、シフトレバー11のポジションを判定するように構成されている。
The position determination means 82 shows the relationship between the output of the
具体的に、ポジション判定手段82は、磁気センサ62の出力が変化し始めると、磁気センサ62の出力が、前回の判定と異なるいずれかのポジションに対応した出力であると判断されるまでは前回判定したポジション判定を維持し、磁気センサ62の出力が、前回の判定と異なるいずれかのポジションに対応した出力となったとき、該当するポジションに移動したと判定するようになっている。
Specifically, when the output of the
キャリブレーション手段83は、判定したシフトレバー11のポジションと磁気センサ62の出力に基づいて、記憶手段84に記憶されている磁気センサ62の出力とシフトレバー11のポジションの関係を示したマップを補正するように構成されている。
The
具体的に、記憶手段84は、各ポジションにおける磁気センサ62が出力する電圧の差を記憶しており、キャリブレーション手段83は、ポジション判定手段82が判定したシフトレバー11のポジションと出力電圧取得手段81が取得した磁気センサ62の出力を基準にして、シフトレバー11が各ポジションに移動した場合に磁気センサ62が出力すると予想される電圧を計算し、補正したマップを記憶手段84に記憶させるようになっている。キャリブレーション手段83が上記したキャリブレーションを行うタイミングは特に限定されず、例えば、車両のスイッチをACCやSTARTにしたときや、シフトポジションをP位置にしたときなどに行うことができる。
Specifically, the storage means 84 stores the difference in voltage output from the
以上のように構成された本実施形態におけるシフトレバー装置1の動作について説明する。
The operation of the
シフトレバー11がP位置に保持されているとき、磁気センサ62の出力が第5電圧V15となっているので、制御部80は、シフトレバー11がP位置に位置していると判定する。
Since the output of the
シフトレバー11をP位置からR位置へ移動させると、レバー部材10と一体に回動部材40が図3における反時計回りの方向へ回動するので、磁気センサ62の出力が次第に減少する。そして、磁気センサ62の出力が第4電圧V14になると、制御部80は、シフトレバー11がR位置に移動したと判定する。
When the
シフトレバー11をR位置からN位置へ移動させると、レバー部材10と一体に回動部材40が図3における反時計回りの方向へ回動するので、磁気センサ62の出力が次第に減少する。そして、磁気センサ62の出力が第3電圧V13になると、制御部80は、シフトレバー11がN位置に移動したと判定する。
When the
シフトレバー11を、N位置からD位置へ移動させると、レバー部材10と一体に回動部材40が図3における反時計回りの方向へ回動するので、磁気センサ62の出力が次第に減少する。そして、磁気センサ62の出力が第2電圧V12になると、制御部80は、シフトレバー11がD位置に移動したと判定する。
When the
シフトレバー11を、D位置からL位置へ移動させると、レバー部材10が右方へ回動するのにともなって、回動部材40が図3における反時計回りの方向へ回動するので、磁気センサ62の出力が次第に減少する。そして、磁気センサ62の出力が第1電圧V11になると、制御部80は、シフトレバー11がL位置に移動したと判定する。
When the
そして、シフトレバー11を、L位置からD位置へ移動させると、レバー部材10が左方へ回動するのにともなって、回動部材40が図3における時計回りの方向へ回動するので、磁気センサ62の出力が次第に増加する。そして、磁気センサ62の出力が第2電圧V12になると、制御部80は、シフトレバー11がD位置に移動したと判定する。
When the
シフトレバー11を、D位置からN位置へ移動させると、レバー部材10と一体に回動部材40が図3における時計回りの方向へ回動するので、磁気センサ62の出力が次第に増加する。そして、磁気センサ62の出力が第3電圧V13になると、制御部80は、シフトレバー11がN位置に移動したと判定する。
When the
シフトレバー11を、N位置からR位置へ移動させると、レバー部材10と一体に回動部材40が図3における時計回りの方向へ回動するので、磁気センサ62の出力が次第に増加する。そして、磁気センサ62の出力が第4電圧V14になると、制御部80は、シフトレバー11がR位置に移動したと判定する。
When the
シフトレバー11を、R位置からP位置へ移動させると、レバー部材10と一体に回動部材40が図3における時計回りの方向へ回動するので、磁気センサ62の出力が次第に増加する。そして、磁気センサ62の出力が第5電圧V15になると、制御部80は、シフトレバー11がP位置に移動したと判定する。
When the
以上のように構成された本実施形態におけるシフトレバー装置1の効果について説明する。
The effect of the
シフトレバー装置1においては、回動部材40が、レバー部材10が第1回動軸X1を中心に回動するときと、レバー部材10が第2回動軸X2を中心に回動するときの両方で第1回動軸X1を中心に回動するので、磁石61と磁気センサ62の位置関係が、シフトレバー11のポジションによって異なる。これにより、一組の磁石61と磁気センサ62とによって、シフトレバー11のポジションを判定することができる。
In the
そして、傾斜面161が、シフトレバー11がP位置からD位置を経由してL位置へ移動するとき、磁気センサ62の出力が次第に減少するように形成されているので、シフトレバー11がP位置とD位置の間を移動しているときと、シフトレバー11がD位置とL位置の間を移動しているときとで、磁気センサ62が同じ電圧を出力することがない。これにより、シフトレバー11のポジションの判定方法が容易になるとともに、精度のよい判定結果を得ることができる。
The
また、当接部451と傾斜面161が当接するように回動部材40を付勢するトーションバネ70が設けられているので、レバー部材10と回動部材40の間のがたつきを抑えることができる。これにより、信頼性のある判定結果を得ることができる。また、制御部80の記憶手段84に記憶されているマップを補正するキャリブレーションを適宜行うことが可能であるので、使用を続けることで当接部451と傾斜面161の位置関係が変わっても、信頼性のある判定結果を得ることができる。
In addition, since the
ところで、仮に、磁石61がレバー部材の移動に伴って直線状にスライド移動する部材に設けられている構成にした場合、レバー部材10の移動量に対する磁石61の移動量が一定しないので、検知誤差を考慮したポジション判定に用いる閾値(出力電圧)の設定が難しくなる。本実施形態では、磁石61が、レバー部材10の回動軸である第1回動軸X1を中心に回動する回動部材40に設けられ、レバー部材10の回動とともに第1回動軸X1を中心に回動するようになっているので、レバー部材10の移動量に対する磁石61の移動量を略一定にすることができる。これにより、ポジション判定に用いる閾値の設定が簡単になる。
By the way, if the
また、上記した磁石61がスライド移動する部材に設けられている場合、ポジション判定に用いる閾値の閾値を設定しやすくするため、磁石61が設けられる部材の移動量を大きくすることが考えられるが、この場合、装置が大型化してしまう。一方、本実施形態では、磁石61が設けられる部材の移動量を大きくする必要がないので、装置の大型化を抑えることができる。
In addition, when the above-described
また、磁石61が第1回動軸X1を中心に回動するため、第1回動軸X1を中心とする円周上に磁気センサ62を設けることで、磁石61の移動を磁気センサ62で検知することができる。これにより、レイアウトの自由度が高いので、シフトレバー装置1の小型化を図ることができる。
Further, since the
そして、磁石61がスライド移動する部材に設けられている場合、センサが検知できる磁場の方向に制約があるため、主に磁石61から働く磁場の強さを検知する磁気センサを利用することになる。一方、本実施形態においては、上述したように、磁石61から働く磁場の強さを検知する磁気センサのほか、磁石61から働く磁場ベクトル成分の向きを検知する磁気センサ62を採用することができるので、レイアウト等に応じて選択できる磁気センサの種類が多い。
And when the
なお、前記した第1実施形態では、シフトレバー11がL字状の経路に沿って移動することで複数のポジションに移動可能に構成されていたが、図7(a)に示すように、シフトレバー11は、階段状の経路に沿って移動することで複数のポジションに移動可能に構成されていてもよい。
In the first embodiment described above, the
具体的に、カバー部材20の上壁21には、階段状に形成されたゲート211Aが形成されている。そして、レバー部材10が第1回動軸X1を中心に回動することで、シフトレバー11がP位置からR位置へ移動し、レバー部材10が第2回動軸X2を中心に回動することで、シフトレバー11がR位置からN位置へ移動する。そして、レバー部材10が第1回動軸X1を中心に回動することで、シフトレバー11がN位置からD位置へ移動し、レバー部材10が第2回動軸X2を中心に回動することで、シフトレバー11がD位置からL位置へ移動する。
Specifically, the
このように、シフトレバー11の移動経路が左右または前後で平行に並んでいないものや、三方向以上に移動可能に分岐したものでなければ、シフトレバー11がP位置から各ポジションを通ってL位置へ向けて移動したときに、回動部材40は、レバー部材10の回動に応じて図3における反時計回りの方向へ回動するので、磁気センサ62の出力が、各ポジションによって異なる。これにより、磁石61と磁気センサ62のみで、シフトレバー11のポジションを判定することができる。
As described above, if the movement path of the
また、図7(b)に示すように、シフトレバー11がP位置からL位置に移動するとき、磁気センサ62の出力が次第に増加するように、磁石61と磁気センサ62を配置してもよい。
Further, as shown in FIG. 7B, the
具体的には、磁石61と磁気センサ62は、シフトレバー11がP位置に位置するとき、磁気センサ62が第1電圧V21を出力し、シフトレバー11がR位置に位置するとき、磁気センサ62が第1電圧V21よりも大きい第2電圧V22を出力し、シフトレバー11がN位置に位置するとき、磁気センサ62が第2電圧V22よりも大きい第3電圧V23を出力し、シフトレバー11がD位置に位置するとき、磁気センサ62が第3電圧V23よりも大きい第4電圧V24を出力し、シフトレバー11がL位置に位置するとき、磁気センサ62が第4電圧V24よりも大きい第5電圧V25を出力するように設けられている。
Specifically, the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。この第2実施形態におけるシフトレバー装置1Bでは、図8に示すように、2つのセンサ64,66を用いてシフトレバー11のポジションを判定するように構成されている。なお、本実施形態では、前記した第1実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付して、その説明を省略することとする。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. The
シフトレバー装置1Bでは、図8および図9に示すように、レバー部材10が第1回動軸X1を中心に回動することで、シフトレバー11が、前から第1ポジションの一例としてのP位置、第2ポジションの一例としてのN位置、R位置の順で並ぶ3つのポジションに移動可能となっている。また、レバー部材10がN位置から第2回動軸X2を中心に回動することで、シフトレバー11が、N位置の左側に位置する第3ポジションの一例としてのD位置と、D位置の左側に位置するA/M位置(オートモード・マニュアルモード切替位置)に移動可能になっている。そして、レバー部材10がD位置から第1回動軸X1を中心に回動することで、シフトレバー11が、D位置の前側に位置するUP位置と、D位置の後側に位置するDOWN位置にも移動可能となっている。
In the
このシフトレバー装置1Bでは、レバー部材10がP位置からR位置側へ向かう方向、または、UP位置からDOWN位置へ向かう方向、つまり、第1回動軸X1を中心に後方へ回動するとき、回動部材40が後方へ回動し、レバー部材10がN位置からA/M位置へ向かう方向、つまり、第2回動軸X2を中心に左方へ回動するとき、回動部材40が前方へ回動するようになっている。
In this
なお、図8に示すように、カバー部材20の上壁21には、第1実施形態における開口211に代えて、シフトレバー11の移動を案内するゲート211Bが形成されている。
As shown in FIG. 8, a
レバー部材10は、フレーム12の下部から下方に突出する第2移動部の一例としての第2磁石保持部17を有している。第2磁石保持部17は、回路基板50の第2部分52と対向し、レバー部材10が第1回動軸X1を中心に回動するときには、回路基板50に沿って前後に移動し、レバー部材10が第2回動軸X2を中心に回動するときには、回路基板50に対して近接・離間するように左右に移動するようになっている。
The
図10に示すように、センサユニット60は、回動部材40の磁石保持部46に固定される第1磁石63と、回路基板50の第1部分51に固定される第1磁気センサの一例としてメインセンサ64と、レバー部材10の第2磁石保持部17に固定される第2磁石65と、回路基板50の第2部分52に固定される第2磁気センサの一例としてのサブセンサ66とを有して構成されている。
As shown in FIG. 10, the
メインセンサ64は、磁場を検知可能なセンサであり、磁場に応じた電圧を制御部80に出力するようになっている。そして、第1磁石63とメインセンサ64は、図11(a)に示すように、シフトレバー11がP位置からR位置へ移動するとき、メインセンサ64の出力が次第に増加し、シフトレバー11がN位置からA/M位置へ向けて移動するとき、メインセンサ64の出力が次第に減少するように設けられている。
The
これにより、メインセンサ64は、シフトレバー11がD位置に位置するとき、P位置に位置するときよりも大きく、N位置に位置するときよりも小さい電圧を出力し、シフトレバー11がA/M位置に位置するとき、P位置に位置するときよりも大きく、D位置に位置するときよりも小さい電圧を出力するようになっている。また、メインセンサ64は、シフトレバー11がUP位置に位置するとき、P位置に位置するときよりも大きく、D位置に位置するときよりも小さい(より詳細には、A/M位置に位置するときよりも小さい)電圧を出力し、シフトレバー11がDOWN位置に位置するとき、D位置よりも大きく(詳細にはN位置よりも大きく)、R位置に位置するときよりも小さい電圧を出力するようになっている。
As a result, the
サブセンサ66は、磁場を検知可能なセンサであり、磁場に応じた電圧を制御部80に出力するように構成されている。
The
図10に示すように、第2磁石65およびサブセンサ66は、第2磁石保持部17が回路基板50に沿って移動しているとき、サブセンサ66の出力が変化し、第2磁石保持部17が回路基板50に対して近接・離間するように移動しているとき、サブセンサ66の出力が変化しないように設けられている。本実施形態では、第2磁石65は、S極とN極が回動部材40の回動方向にずれて配置され、サブセンサ66は、第2磁石65から働く磁場ベクトル成分の向きに反応して出力する電圧が変化するように構成されている。
As shown in FIG. 10, when the second
具体的に、図11(b)に示すように、レバー部材10が第2回動軸X2を中心に回動するとき、すなわち、N位置とA/M位置の間でシフトレバー11が移動したときには、サブセンサ66の出力は変化せず、レバー部材10がP位置からR位置へ向かう方向またはUP位置からDOWN位置へ向かうように第1回動軸X1を中心に後方へ回動するとき、サブセンサ66の出力が次第に増加し、レバー部材10が第1回動軸X1を中心に前方へ回動するとき、サブセンサ66の出力が次第に減少するようになっている。
Specifically, as shown in FIG. 11B, when the
制御部80は、メインセンサ64の出力とサブセンサ66の出力の両方が変化している場合には、シフトレバー11が現在判定しているポジションから第1回動軸X1を中心に回動していると判定し、メインセンサ64の出力が変化し、サブセンサ66の出力が変化していない場合には、シフトレバー11が現在判定しているポジションから第2回動軸X2を中心に回動していると判定するように構成されている。
When both the output of the
具体的には、制御部80は、記憶手段84に記憶された図12に示すようなマップに従って、現在判定しているシフトレバー11のポジション、メインセンサ64の電圧変化傾向、および、サブセンサ66の電圧変化傾向から閾値を設定し、メインセンサ64の出力電圧が閾値を超えたときに、シフトレバー11のポジションが変わったことを判定するようになっている。
Specifically, the
以上のように構成されたシフトレバー装置1Bにおいては、シフトレバー11がP位置からN位置へ移動すると、メインセンサ64の出力が上昇し、サブセンサ66の出力が増加する。ここで、P位置からN位置への移動の判定閾値は、シフトレバー11がN位置に位置するときのメインセンサ64の出力よりも僅かに小さいVN1に設定されている。そのため、メインセンサ64の出力がVN1より大きくなると、制御部80は、シフトレバー11がN位置へ移動したと判定する。
In the
シフトレバー11がN位置からR位置へ移動すると、メインセンサ64の出力が上昇し、サブセンサ66の出力が増加する。ここで、N位置からR位置への移動の判定閾値は、シフトレバー11がR位置に位置するときのメインセンサ64の出力よりも僅かに小さいVRに設定されている。そのため、メインセンサの出力がVRより大きくなると、制御部80は、シフトレバー11がR位置へ移動したと判定する。
When the
シフトレバー11がR位置からN位置へ移動すると、メインセンサ64の出力が減少し、サブセンサ66の出力が変化する。ここで、R位置からN位置への移動の判定閾値は、シフトレバー11がN位置に位置するときのメインセンサ64の出力よりも僅かに大きいVN2に設定されている。そのため、メインセンサ64の出力がVN2より小さくなると、制御部80は、シフトレバー11がN位置へ移動したと判定する。
When the
シフトレバー11がN位置からD位置へ移動すると、メインセンサ64の出力が減少するが、サブセンサ66の出力は変化しない。ここで、N位置からD位置への移動の判定閾値は、シフトレバー11がD位置に位置するときのメインセンサ64の出力よりも僅かに大きいVD2に設定されている。そのため、メインセンサ64の出力がVD2より小さくなると、制御部80は、シフトレバー11がD位置へ移動したと判定する。
When the
シフトレバー11がD位置からA/M位置へ移動すると、メインセンサ64の出力が減少するが、サブセンサ66の出力は変化しない。ここで、D位置からA/M位置への移動の判定閾値は、シフトレバー11がA/M位置に位置するときのメインセンサ64の出力よりも僅かに大きいVAに設定されている。そのため、メインセンサ64の出力がVAより小さくなると、制御部80は、シフトレバー11がA/M位置へ移動したと判定する。
When the
シフトレバー11がA/M位置からD位置へ移動すると、メインセンサ64の出力が上昇するが、サブセンサ66の出力は変化しない。ここで、A/M位置からD位置への移動の判定閾値は、シフトレバー11がD位置に位置するときのメインセンサ64の出力よりも僅かに小さいVD1に設定されている。そのため、メインセンサ64の出力がVD1より大きくなると、制御部80は、シフトレバー11がD位置へ移動したと判定する。
When the
シフトレバー11がD位置からUP位置へ移動すると、メインセンサ64の出力が減少し、サブセンサの出力が減少する。ここで、D位置からUP位置への移動の判定閾値は、シフトレバー11がUP位置に位置するときのメインセンサの出力よりも僅かに大きいVUに設定されている。そのため、メインセンサ64の出力がVUより小さくなると、制御部80は、シフトレバー11がUP位置へ移動したと判定する。
When the
シフトレバー11がUP位置からD位置へ移動すると、メインセンサ64の出力が上昇し、サブセンサ66の出力が増加する。ここで、UP位置からD位置への移動の判定閾値は、VD1に設定されている。そのため、メインセンサ64の出力がVD1より大きくなると、制御部80は、シフトレバー11がD位置へ移動したと判定する。
When the
シフトレバー11がD位置からDOWN位置へ移動すると、メインセンサ64の出力が上昇し、サブセンサ66の出力が増加する。ここで、D位置からDOWN位置への移動の判定閾値は、シフトレバー11がDOWN位置に位置するときのメインセンサ64の出力よりも僅かに小さいVDOに設定されている。そのため、メインセンサ64の出力がVDOより大きくなると、制御部80は、シフトレバー11がDOWN位置へ移動したと判定する。
When the
シフトレバー11がDOWN位置からD位置へ移動すると、メインセンサ64の出力が減少し、サブセンサ66の出力が減少する。ここで、DOWN位置からD位置への移動の判定閾値は、VD2に設定されている。そのため、メインセンサ64の出力がVD2より小さくなると、制御部80は、シフトレバー11がD位置へ移動したと判定する。
When the
シフトレバー11がD位置からN位置へ移動すると、メインセンサ64の出力が上昇するが、サブセンサ66の出力は変化しない。ここで、D位置からN位置への判定閾値は、シフトレバー11がN位置に位置するときのメインセンサ64の出力よりも僅かに小さいVN1に設定されている。そのため、メインセンサ64の出力がVN1より大きくなると、制御部80は、シフトレバー11がN位置へ移動したと判定する。
When the
シフトレバー11がN位置からP位置へ移動すると、メインセンサ64の出力が減少し、サブセンサ66の出力が減少する。ここで、N位置からP位置への移動の判定閾値は、シフトレバー11がP位置に位置するときのメインセンサ64の出力よりも僅かに大きいVPに設定されている。そのため、メインセンサ64の出力がVPより小さくなると、制御部80は、シフトレバー11がP位置へ移動したと判定する。
When the
以上のように構成された第2実施形態におけるシフトレバー装置1Bの効果について説明する。
The effect of the
第2実施形態のように、シフトレバー11があるポジションから第1回動軸X1を中心に回動した場合と第2回動軸X2を中心に回動した場合とで、メインセンサ64の出力変化の傾向が同じになる構成において、サブセンサ66を設けることで、シフトレバー11が第1回動軸X1を中心に回動しているか、第2回動軸X2を中心に回動しているかを判定することができるので、シフトレバー11のポジション判定を正確に行うことができる。
The output of the
また、メインセンサ64とサブセンサ66を1つの回路基板50上に設けたので、メインセンサ64を固定する基板とサブセンサ66を固定する基板を別個に設ける場合に比べて、部品点数の削減および装置の小型化を図ることができる。
Further, since the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. About a concrete structure, it can change suitably in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
第2実施形態では、レバー部材10が第1回動軸X1を中心に回動しているか、第2回動軸X2を中心に回動しているかを判断するためにサブセンサ66が設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、サブセンサ66を設けずに、メインセンサ64が各ポジションに対応する電圧(例えば、ある範囲内の電圧)を出力している時間が所定時間以上となったのを条件として、シフトレバー11が該当するポジションに移動したと判定するように構成されていてもよい。
In the second embodiment, a
前記実施形態では、回動部材40が第1回動軸X1を中心に回動するように設けられていたが、回動部材の構成はこれに限定されるものではない。例えば、回動部材40は、第1回動軸X1とずれた位置に配置され、第1回動軸X1と平行な第3回動軸を中心に回動可能となるように、シフトレバー装置1の筐体に支持されていてもよい。
In the embodiment, the
前記実施形態では、第1磁石(磁石61、第1磁石63)が回動部材40の第1移動部(磁石保持部46)に設けられ、第1磁気センサ(磁気センサ62、メインセンサ64)が回路基板50に設けられていたが、第1磁石と第1磁気センサの配置はこれに限定されるものではない。例えば、第1磁気センサが回動部材40の第1移動部に設けられ、第1磁石が回路基板50に設けられていてもよい。
In the embodiment, the first magnet (
前記実施形態では、第2磁石65がレバー部材10の第2磁石保持部17(第2移動部)に設けられ、サブセンサ66が回路基板50に設けられていたが、第2磁石とサブセンサの配置はこれに限定されるものではない。例えば、サブセンサが第2移動部に設けられ、第2磁石が回路基板に設けられていてもよい。
In the embodiment, the
前記実施形態では、付勢部材としてトーションバネ70を例示したが、付勢部材はこれに限定されず、引っ張りバネや圧縮バネ、板バネ等であってもよい。
In the above-described embodiment, the
前記実施形態では、当接部451が回動部材40に設けられ、傾斜面161がレバー部材10に設けられていたが、当接部と傾斜面の構成はこれに限定されず、当接部がレバー部材に設けられ、傾斜面が当接部と対向するように回動部材に設けられていてもよい。
In the embodiment, the
1 シフトレバー装置
10 レバー部材
17 第2磁石保持部
40 回動部材
46 磁石保持部
50 回路基板
61 磁石
62 磁気センサ
63 第1磁石
64 メインセンサ
65 第2磁石
66 サブセンサ
70 トーションバネ
80 制御部
84 記憶手段
161 傾斜面
451 当接部
X1 第1回動軸
X2 第2回動軸
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1回動軸と平行な第3回動軸を中心に回動可能な回動部材と、
前記回動部材に設けられた第1移動部と、
前記第1移動部に対向する固定部と、
前記第1移動部および前記固定部の一方に設けられた第1磁石と、
前記第1移動部および前記固定部の他方に設けられ、磁場を検知可能な第1磁気センサと、
前記第1磁気センサの出力に基づいて、前記操作部材のポジションを判定する制御部と、
前記操作部材および前記回動部材の一方に設けられた当接部と、
前記操作部材および前記回動部材の他方に、前記操作部材の前記第1回動軸を中心とする回動方向で前記当接部と対向するように設けられ、前記当接部との対向方向に直交する平面に対して傾斜した傾斜面と、
前記当接部と前記傾斜面が当接するように前記回動部材を付勢する付勢部材と、を備えることを特徴とするポジション切替装置。 By rotating about the first rotation axis, it moves between the first position and the second position, and by rotating about the second rotation axis that is not parallel to the first rotation axis. An operation member provided to move between the second position and the third position;
A rotation member rotatable about a third rotation axis parallel to the first rotation axis;
A first moving part provided on the rotating member;
A fixed part facing the first moving part;
A first magnet provided on one of the first moving part and the fixed part;
A first magnetic sensor provided on the other of the first moving part and the fixed part and capable of detecting a magnetic field;
A control unit for determining a position of the operation member based on an output of the first magnetic sensor;
A contact portion provided on one of the operating member and the rotating member;
The other of the operation member and the rotation member is provided so as to face the contact portion in a rotation direction around the first rotation axis of the operation member, and is opposed to the contact portion. An inclined surface inclined with respect to a plane perpendicular to
A position switching device comprising: an urging member that urges the rotating member so that the abutting portion and the inclined surface abut.
前記第2移動部および前記固定部の一方に設けられる第2磁石と、
前記第2移動部および前記固定部の他方に設けられ、磁場を検知可能な第2磁気センサと、を備え、
前記第2磁石および前記第2磁気センサは、前記第2移動部が前記固定部に沿って移動しているとき、前記第2磁気センサの出力が変化し、前記第2移動部が前記固定部に対して近接・離間するように移動しているとき、前記第2磁気センサの出力が変化しないように設けられ、
前記制御部は、前記第1磁気センサの出力と前記第2磁気センサの出力の両方が変化している場合には、前記操作部材が現在判定しているポジションから前記第1回動軸を中心に回動していると判定し、前記第1磁気センサの出力が変化し、前記第2磁気センサの出力が変化していない場合には、前記操作部材が現在判定しているポジションから前記第2回動軸を中心に回動していると判定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のポジション切替装置。 It is provided so as to face the fixed portion, and moves along the fixed portion in conjunction with the operation member rotating about the first rotation shaft, and the operation member is moved in the second time. A second moving part that moves so as to move closer to and away from the fixed part in conjunction with rotation about a moving axis;
A second magnet provided on one of the second moving part and the fixed part;
A second magnetic sensor provided on the other of the second moving part and the fixed part and capable of detecting a magnetic field,
In the second magnet and the second magnetic sensor, when the second moving part is moving along the fixed part, the output of the second magnetic sensor changes, and the second moving part is changed to the fixed part. Is provided so that the output of the second magnetic sensor does not change when moving so as to be close to or away from
When both the output of the first magnetic sensor and the output of the second magnetic sensor are changing, the control unit focuses on the first rotation axis from the position currently determined by the operation member. If the output of the first magnetic sensor changes and the output of the second magnetic sensor does not change, the operation member starts from the position currently determined. 3. The position switching device according to claim 1, wherein the position switching device is determined to be pivoted about a second pivot axis.
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