JP7485310B2 - シフト装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のシフトペダルのシフト操作を変速機に伝達して変速操作を行わせるためのシフト装置に関するものである。

二輪車等の変速機は、運転者によるシフトペダルのシフト操作に応じて変速操作可能とされており、従来、シフトペダルの操作力を変速機に伝達させる伝達経路の途中にシフト装置が取り付けられたものが提案されている。従来のシフト装置として、例えば特許文献１にて開示されているように、シフトペダルのシフト操作に応じて変位し得る軸部材と、軸部材を変位可能に収容したハウジングと、軸部材に取り付けられた磁石と、ハウジングに取り付けられた磁気センサとを有したものが挙げられる。

かかる従来のシフト装置は、シフトペダルを操作開始して、ハウジングに対して軸部材が変位したことを磁気センサが検出すると、車両のエンジンを制御して駆動トルクを調整するとともに、当該軸部材が変位端に達した状態で軸部材とハウジングとが一体的に移動することにより変速機の変速操作を行わせるよう構成されていた。これにより、クラッチを操作することなく変速操作を行うことができる。

独国特許１０２０１００１５０３６号公報

しかしながら、上記従来技術においては、磁気センサがハウジングの外側に取り付けられていたため、外部の磁気の影響を受けて誤作動してしまう虞がある。また、外部の磁気の影響を抑制すべく磁気センサの周囲に外部の磁気を遮蔽する遮蔽部材を取り付けることも考えられるが、その場合、少なくとも遮蔽部材の分だけ部品点数が増加してしまい、組み付け性の低下及び製造コストの増大を招来してしまうという不具合がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、組み付け性及び製造コストを維持しつつ外部からの磁気の影響を抑制して誤作動を防止することができるシフト装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、車両のシフトペダルのシフト操作に応じて変位し得る軸部材と、前記軸部材を変位可能に収容するとともに、当該軸部材が変位端に達した状態で一体的に移動して車両の変速操作を行わせ得るハウジングと、前記軸部材に形成され、磁気を発生する磁気発生手段と、前記ハウジングに取り付けられるとともに、前記磁気発生手段の磁気変化を検出することにより、前記ハウジングに対する前記軸部材の変位を検出する検出手段とを具備したシフト装置であって、前記検出手段は、前記ハウジングの内部に配設され、前記軸部材の中心軸線上に配設されるとともに、前記磁気発生手段は、前記軸部材の中心軸線に対してオフセットした位置に形成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記載のシフト装置において、前記軸部材は、他の部位より側方に突出した複数の拡径部が形成された軸状部材から成り、前記拡径部の間には、コイルスプリングが取り付けられたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載のシフト装置において、前記軸部材は、その先端部に取付部材が取り付けられるとともに、当該取付部材に前記磁気発生手段が取り付けられることにより、当該磁気発生手段が前記軸部材の中心軸線に対して所定寸法オフセットした状態とされることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１～３の何れか１つに記載のシフト装置において、前記磁気発生手段は、円筒状に形成された永久磁石から成ることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１～４の何れか１つに記載のシフト装置において、前記ハウジングは、その側面に前記検出手段が取り付けられた収容ケースを嵌合可能な開口部を有することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項５記載のシフト装置において、前記収容ケースは、シール材を充填可能な取付凹部を有し、当該取付凹部の底面における所定位置に前記検出手段が形成されたことを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項６記載のシフト装置において、前記検出手段は、基板上に形成された磁気センサから成り、前記基板が前記取付凹部の底面に所定の締結手段にて固定されたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、検出手段は、ハウジングの内部に配設されたので、組み付け性及び製造コストを維持しつつ外部からの磁気の影響を抑制して誤作動を防止することができる。

さらに、検出手段は、軸部材の中心軸線上に配設されるとともに、磁気発生手段は、軸部材の中心軸線に対してオフセットした位置に形成されたので、軸部材の中心軸線上に配設された検出手段に磁気発生手段が干渉するのを回避しつつ当該軸部材及び磁気発生手段を移動させることができる。

請求項３の発明によれば、軸部材は、その先端部に取付部材が取り付けられるとともに、当該取付部材に磁気発生手段が取り付けられることにより、当該磁気発生手段が軸部材の中心軸線に対して所定寸法オフセットした状態とされるので、磁気発生手段を安定した状態で移動させることができる。

請求項４の発明によれば、磁気発生手段は、円筒状に形成された永久磁石から成るので、比較的強い磁気を発生させることができ、検出手段による磁気変化の検出をより精度よく行わせることができる。

請求項５の発明によれば、ハウジングは、その側面に検出手段が取り付けられた収容ケースを嵌合可能な開口部を有するので、検出手段を所定の位置に精度よく組み付けることができる。

請求項６の発明によれば、収容ケースは、シール材を充填可能な取付凹部を有し、当該取付凹部の底面における所定位置に検出手段が形成されたので、検出手段の位置決め精度を向上させることができるとともに、シール材の充填作業をより容易に行わせることができる。

請求項７の発明によれば、検出手段は、基板上に形成された磁気センサから成り、基板が取付凹部の底面に所定の締結手段にて固定されたので、検出手段の位置決め精度を向上させつつ基板を所定位置に強固に固定させて検出手段による検出を安定して行わせることができる。

本発明の実施形態に係るシフト装置を示す平面図及び側面図 同シフト装置を示す斜視図 図１におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図 図１におけるＩＶ－ＩＶ線断面図 図１におけるＶ－Ｖ線断面図 同シフト装置の軸部材に取付部材、磁石及びコイルスプリングが取り付けられた状態を示す正面図及び側面図 同シフト装置の軸部材に取付部材、磁石及びコイルスプリングが取り付けられた状態を示す斜視図 同シフト装置の軸部材を示す３面図 同シフト装置の軸部材を示す斜視図 同シフト装置の取付部材を示す正面図及び側面図 同シフト装置のハウジングを示す３面図 同シフト装置のハウジングを示す斜視図 同シフト装置の収容ケースを示す斜視図

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。
本実施形態に係るシフト装置１は、車両（特に二輪車）のシフトペダルのシフト操作を変速機に伝達して変速操作を行わせるためのもので、図１～７に示すように、軸部材Ｌと、ハウジング２と、収容ケース３と、磁気センサ５（検出手段）と、封止部材６と、取付部材７と、永久磁石Ｍ（磁気発生手段）とを有して構成されている。

軸部材Ｌは、車両のシフトペダルに連結されるとともに、当該シフトペダルのシフト操作に応じて変位し得るもので、図８、９に示すように、第１拡径部Ｌａ及び第２拡径部Ｌｂが形成された軸状部材から成る。第１拡径部Ｌａと第２拡径部Ｌｂは、他の部位より側方に突出した部位から成り、これら第１拡径部Ｌａ及び第２拡径部Ｌｂの間には、コイルスプリングＳが取り付けられている。

また、軸部材Ｌは、図６、７に示すように、先端部Ｌｃに取付部材７が取り付けられるとともに、図１～４に示すように、基端部Ｌｄがハウジング２の下端部より延設されて組み付けられている。そして、軸部材Ｌの基端部Ｌｄには、車両のシフトペダルが連結され得るよう構成されており、シフトペダルの操作に応じて上下方向に変位可能とされている。

取付部材７は、軸部材の先端部Ｌｃに取り付けられるとともに、永久磁石Ｍが取り付けられるもので、図１０に示すように、永久磁石Ｍを挿通して取り付けるための取付穴７ａと、軸部材Ｌの先端を挿通して組み付けるための挿通孔７ｂとを有して構成されている。かかる取付部材７に軸部材Ｌ及び永久磁石Ｍをそれぞれ組み付けることにより、図６、７に示すように、永久磁石Ｍが軸部材Ｌの中心軸線Ｃに対して所定寸法ｔだけオフセットした状態とされる。

また、永久磁石Ｍは、円筒状に形成された磁石から成り、取付部材７の取付穴７ａに取り付けられることにより、軸部材Ｌの中心軸線Ｃに対してオフセットした位置に形成されるようになっている。なお、軸部材Ｌに形成されて磁気を発生するものであれば、本実施形態に係る永久磁石Ｍに代えて、他の形状の永久磁石やプラスチック等に着磁したもの、或いは軸部材Ｌに直接着磁したもの等であってもよい。

ハウジング２は、軸部材Ｌを変位可能に収容するとともに、当該軸部材Ｌが変位端に達した状態で一体的に移動して車両の変速操作を行わせ得るもので、図３、４、１１、１２に示すように、規制面２ａと、連結部２ｂと、開口部２ｃと、挿通孔２ｄとを有して構成されている。規制面２ａは、軸部材Ｌがａ方向（図３、４参照）に変位する過程で第１拡径部Ｌａと干渉する面から成り、かかる干渉により軸部材Ｌがａ方向の変位端に達するとともに、当該軸部材Ｌが更にａ方向に変位するのに伴い、軸部材Ｌ及びハウジング２が同方向に一体的に移動し得るようになっている。

連結部２ｂは、ハウジング２の上部から突出した部位から成り、車両の変速機の入力機構等に連結されるよう構成されている。また、開口部２ｃは、ハウジング２の側面に形成され、磁気センサ５が取り付けられた収容ケース３を嵌合可能とされている。さらに、挿通孔２ｄは、軸部材Ｌの先端部Ｌｃを挿通し得る孔から成り、当該軸部材Ｌの軸方向（ａ及びｂ方向）への変位を許容させるものである。

一方、ハウジング２の下端部は、封止部材６が取り付けられており、かかる封止部材６には、規制面６ａ及び挿通孔６ｂが形成されている。規制面６ａは、軸部材Ｌがｂ方向（図３、４参照）に変位する過程で第２拡径部Ｌｂと干渉する面から成り、かかる干渉により軸部材Ｌがｂ方向の変位端に達するとともに、当該軸部材Ｌが更にｂ方向に変位するのに伴い、軸部材Ｌ及びハウジング２が同方向に一体的に移動し得るようになっている。また、挿通孔６ｂは、軸部材Ｌの基端部Ｌｄを挿通し得る孔から成り、当該軸部材Ｌの軸方向（ａ及びｂ方向）への変位を許容させるものである。

収容ケース３は、図１～４、１３に示すように、シール材を充填可能な取付凹部３ａを有するもので、当該取付凹部３ａの底面における所定位置に磁気センサ５が形成されている。具体的には、磁気センサ５は、基板４上に形成されたホールＩＣ素子等のセンサから成り、その磁気センサ５が形成された基板４が取付凹部３ａの底面３ａａにビスＢ（所定の締結手段）にて固定されるとともに、取付凹部３ａ内に防水のためのシール材が充填されるのである。なお、ビスＢに代えて、基板４を取付凹部３ａの底面３ａａに固定するための他の締結手段としてもよい。

しかるに、ハウジング２の開口部２ｃに対して磁気センサ５が取り付けられた収容ケース３を嵌合させて取り付けることにより、図５に示すように、磁気センサ５が永久磁石Ｍの近傍に位置することとなり、軸部材Ｌのａ及びｂ方向の変位に伴う永久磁石Ｍの磁気変化を検出可能とされている。そして、磁気センサ５で磁気変化が検出されると、軸部材Ｌ（すなわち、シフトペダル）が変位開始したか、及び何れの方向（ａ方向又はｂ方向）に操作されたか判別されるので、その判別信号が例えば車両のＥＣＵに送信可能とされている。

これにより、運転者がシフトペダルを操作開始して、ハウジング２に対して軸部材Ｌが変位したことを磁気センサ５が検出すると、車両のエンジンを制御して駆動トルクを調整するとともに、当該軸部材Ｌが変位端に達した状態で軸部材Ｌとハウジング２とが一体的に移動することにより変速機の変速操作を行わせることができる。

ここで、本実施形態に係る磁気センサ５（検出手段）は、図４、５に示すように、ハウジング２の内部に配設されている。具体的には、本実施形態に係る磁気センサ５は、軸部材Ｌの中心軸線Ｃ上に配設されるとともに、永久磁石Ｍ（磁気発生手段）は、軸部材Ｌの中心軸線Ｃに対してオフセットした位置（寸法ｔだけオフセットした位置）に形成されている。

これにより、本実施形態によれば、検出手段としての磁気センサ５がハウジング２の内部に配設されたので、組み付け性及び製造コストを維持しつつ外部からの磁気の影響（外乱）を抑制して誤作動を防止することができる。特に、本実施形態に係る磁気センサ５（検出手段）は、軸部材Ｌの中心軸線Ｃ上に配設されるとともに、永久磁石Ｍは、軸部材Ｌの中心軸線Ｃに対してオフセットした位置に形成されたので、軸部材Ｌの中心軸線Ｃ上に配設された磁気センサ５に永久磁石Ｍが干渉するのを回避しつつ当該軸部材Ｌ及び永久磁石Ｍを移動させることができる。

さらに、本実施形態に係る軸部材Ｌは、その先端部Ｌｃに取付部材７が取り付けられるとともに、当該取付部材７に永久磁石Ｍが取り付けられることにより、当該永久磁石Ｍが軸部材Ｌの中心軸線Ｃに対して所定寸法ｔだけオフセットした状態とされるので、永久磁石Ｍを安定した状態で移動させることができる。またさらに、本実施形態に適用される磁気発生手段は、円筒状に形成された永久磁石Ｍから成るので、比較的強い磁気を発生させることができ、磁気センサ５による磁気変化の検出をより精度よく行わせることができる。

加えて、本実施形態に係るハウジング２は、その側面に磁気センサ５が取り付けられた収容ケース３を嵌合可能な開口部２ｃを有するので、磁気センサ５を所定の位置に精度よく組み付けることができる。また、本実施形態に係る収容ケース３は、シール材を充填可能な取付凹部３ａを有し、当該取付凹部３ａの底面３ａａにおける所定位置に磁気センサ５が形成されたので、磁気センサ５の位置決め精度を向上させることができるとともに、シール材の充填作業をより容易に行わせることができる。

さらに、本実施形態に係る検出手段は、基板４上に形成された磁気センサ５から成り、基板４が取付凹部３ａの底面３ａａに所定の締結手段（本実施形態においてはビスＢ）にて固定されたので、磁気センサ５の位置決め精度を向上させつつ基板４を所定位置に強固に固定させて磁気センサ５による検出を安定して行わせることができる。なお、検出手段は、永久磁石Ｍ（磁気発生手段）の磁気変化を検出することにより、ハウジング２に対する軸部材Ｌの変位を検出するものであれば、ホールＩＣ素子等の他、種々の形態のものであってもよい。

以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば磁気センサ５（検出手段）は、軸部材Ｌの中心軸線Ｃ上に配設されるものに限らず、ハウジング２の内部の他の位置に配設されるものであってもよい。また、永久磁石Ｍ（磁気発生手段）は、軸部材Ｌの中心軸線Ｃに対してオフセットした位置に形成されたものに限らず、軸部材Ｌの変位過程で干渉しないものであれば、軸部材Ｌの中心軸線Ｃに対してオフセットしない位置に形成されたものであってもよい。

検出手段がハウジングの内部に配設されたシフト装置であれば、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等にも適用することができる。

１ シフト装置
２ ハウジング
２ａ 規制面
２ｂ 連結部
２ｃ 開口部
２ｄ 挿通孔
３ 収容ケース
３ａ 取付凹部
３ａａ 底面
４ 基板
５ 磁気センサ（検出手段）
６ 封止部材
６ａ 規制面
６ｂ 挿通孔
７ 取付部材
７ａ 取付穴
７ｂ 挿通孔
Ｌ 軸部材
Ｌａ 第１拡径部
Ｌｂ 第２拡径部
Ｌｃ 先端部
Ｌｄ 基端部
Ｍ 永久磁石（磁気発生手段）
Ｓ コイルスプリング
Ｃ 中心軸線
Ｂ ビス（締結手段）

Claims (7)

1. 車両のシフトペダルのシフト操作に応じて変位し得る軸部材と、
   前記軸部材を変位可能に収容するとともに、当該軸部材が変位端に達した状態で一体的に移動して車両の変速操作を行わせ得るハウジングと、
   前記軸部材に形成され、磁気を発生する磁気発生手段と、
   前記ハウジングに取り付けられるとともに、前記磁気発生手段の磁気変化を検出することにより、前記ハウジングに対する前記軸部材の変位を検出する検出手段と、
   を具備したシフト装置であって、
   前記検出手段は、前記ハウジングの内部に配設され、前記軸部材の中心軸線上に配設されるとともに、前記磁気発生手段は、前記軸部材の中心軸線に対してオフセットした位置に形成されたことを特徴とするシフト装置。
2. 前記軸部材は、他の部位より側方に突出した複数の拡径部が形成された軸状部材から成り、前記拡径部の間には、コイルスプリングが取り付けられたことを特徴とする請求項１記載のシフト装置。
3. 前記軸部材は、その先端部に取付部材が取り付けられるとともに、当該取付部材に前記磁気発生手段が取り付けられることにより、当該磁気発生手段が前記軸部材の中心軸線に対して所定寸法オフセットした状態とされることを特徴とする請求項１記載のシフト装置。
4. 前記磁気発生手段は、円筒状に形成された永久磁石から成ることを特徴とする請求項１～３の何れか１つに記載のシフト装置。
5. 前記ハウジングは、その側面に前記検出手段が取り付けられた収容ケースを嵌合可能な開口部を有することを特徴とする請求項１～４の何れか１つに記載のシフト装置。
6. 前記収容ケースは、シール材を充填可能な取付凹部を有し、当該取付凹部の底面における所定位置に前記検出手段が形成されたことを特徴とする請求項５記載のシフト装置。
7. 前記検出手段は、基板上に形成された磁気センサから成り、前記基板が前記取付凹部の底面に所定の締結手段にて固定されたことを特徴とする請求項６記載のシフト装置。

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