特開 2024-155612 シフト装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024155612

(43)【公開日】2024-10-31

(54)【発明の名称】シフト装置

(51)【国際特許分類】

   B60K 20/02 20060101AFI20241024BHJP

【ＦＩ】

B60K20/02 A

B60K20/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023070475

(22)【出願日】2023-04-21

(71)【出願人】

【識別番号】000003551

【氏名又は名称】株式会社東海理化電機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小野 宙樹

【テーマコード（参考）】

3D040

【Ｆターム（参考）】

3D040AA03

3D040AB01

3D040AC01

3D040AC13

3D040AC17

3D040AC36

3D040AC57

3D040AD04

3D040AD05

3D040AD15

(57)【要約】

【課題】小型化をすることができるシフト装置を得る。
【解決手段】シフト装置１０は、回動軸Ｐに対して回動可能な操作ロッド３３を有するシフト体３０と、操作ロッド３３の回動位置を検出する磁気センサ６１を備えるセンサ基板６０であって、回動軸Ｐに対して、操作ロッド３３の回動方向の前側に配置されているセンサ基板６０と、を備えている。センサ基板６０は、回動軸Ｐの軸方向において、シフト装置１０の内側寄りに配置することができる。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回動軸に対して回動可能な操作ロッドを有するシフト体と、
前記操作ロッドの回動位置を検出するセンサを備えるセンサ基板であって、
前記回動軸に対して、前記操作ロッドの回動方向の一側に配置されているセンサ基板と、
を備えているシフト装置。

【請求項2】

前記センサ基板は、前記回動軸の軸方向における前記シフト体の外側部より内側に配置されている
請求項１に記載のシフト装置。

【請求項3】

前記センサ基板の少なくとも一部は、前記シフト体における前記回動軸の軸方向に凹んだ凹部に配置されている
請求項１に記載のシフト装置。

【請求項4】

前記シフト体に、ギヤによって連結される回転体を備え、
前記センサは、前記回転体の回転位置を検出可能な位置に配置されている
請求項１に記載のシフト装置。

【請求項5】

前記センサ基板は、前記回動軸の軸方向から見て、前記操作ロッドの回動範囲を避けて配置されている
請求項１に記載のシフト装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シフト装置に関する。

【背景技術】

【0002】

回動軸に対して回転可能な操作ロッドを有するシフト体を備えたシフト装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１には、揺動する操作ロッドの回転軸を、揺動方向に跨ぐように、回路基板が設けられる技術が開示されている。

【0004】

ところで、このようなシフト装置では、小型化することが好ましい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】中国実用新案第２１２５８７４０９号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、上記事実を考慮し、小型化をすることができるシフト装置を得ることが目的である。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１態様のシフト装置は、回動軸に対して回動可能な操作ロッドを有するシフト体と、前記操作ロッドの回動位置を検出するセンサを備えるセンサ基板であって、前記回動軸に対して、前記操作ロッドの回動方向の一側に配置されているセンサ基板と、
を備えている。

【0008】

本発明の第２態様のシフト装置では、本発明の第１態様のシフト装置において、前記センサ基板は、前記回動軸の軸方向における前記シフト体の外側部より内側に配置されている。

【0009】

本発明の第３態様のシフト装置では、本発明の第１態様又は第２態様のシフト装置において、前記センサ基板の少なくとも一部は、前記シフト体における前記回動軸の軸方向に凹んだ凹部に配置されている。

【0010】

本発明の第４態様のシフト装置では、本発明の第１態様から第３態様のいずれか１つのシフト装置において、前記シフト体に、ギヤによって連結される回転体を備え、前記センサは、前記回転体の回転位置を検出可能な位置に配置されている。

【0011】

本発明の第５態様のシフト装置では、本発明の第１態様から第４態様のいずれか１つのシフト装置において前記センサ基板は、前記回動軸の軸方向から見て、前記操作ロッドの回動範囲を避けて配置されている。

【発明の効果】

【0012】

本発明の第１態様のシフト装置では、操作ロッドの回動位置を検出するセンサを備えるセンサ基板であって、回動軸に対して、操作ロッドの回動方向の一側に配置されているセンサ基板を備えることで、センサ基板が回動軸を跨いで配置されない。そのため、センサ基板は、回動軸の軸方向において、シフト装置の内側寄りに配置することができる。その結果、シフト装置を、回動軸の軸方向において、小型化することができる。

【0013】

本発明の第２態様のシフト装置では、センサ基板は、回動軸の軸方向におけるシフト体の外側部より内側に配置されていることで、センサ基板は、回動軸の軸方向におけるシフト体の外側部より外側に配置されない。そのため、シフト装置を、回動軸の軸方向において、小型化することができる。

【0014】

本発明の第３態様のシフト装置では、センサ基板の少なくとも一部は、シフト体における回動軸の軸方向に凹んだ凹部に配置されていることで、センサ基板は、回動軸の軸方向において、シフト体の中央部に近づけて配置される。そのため、シフト装置を、回動軸の軸方向において、小型化することができる。

【0015】

本発明の第４態様のシフト装置では、センサは、回転体の回転位置を検出可能な位置に配置されていることで、回転体の回転位置を検出可能なセンサを有するセンサ基板を備えたシフト装置を、回動軸の軸方向において、小型化することができる。

【0016】

本発明の第５態様のシフト装置では、センサ基板は、回動軸の軸方向から見て、操作ロッドの回動範囲を避けて配置されていることで、センサ基板は、回動軸の軸方向において、操作ロッドより外側に配置しないで済む。そのため、シフト装置は、回動軸の軸方向において、小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】一実施形態に係るシフト装置を示す斜視図である。

【図2】一実施形態に係るシフト装置を示す分解斜視図である。

【図3】一実施形態に係るシフト体とセンサ基板を示す斜視図である。

【図4】一実施形態に係るシフト装置を示す断面図であり、図１のＢ－Ｂ断面を示す。

【図5】一実施形態に係るシフト装置を示す断面図であり、図１のＡ－Ａ断面を示す。

【図6】一実施形態に係るシフト装置を示す断面図であり、操作ロッドが前方に傾倒した状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、一実施形態に係るシフト装置について、図面を参照して説明する。実施形態では、シフト装置１０を、シフトバイワイヤ式の車両用シフト装置とする例を説明する。なお、各図において、矢印Ｄは、シフト体の上下方向Ｄを示し、矢印Ｅは、シフト装置の前後方向Ｅを示し、矢印Ｆは、シフト装置の幅方向Ｆを示している。

【0019】

［シフト装置の構成］
図１に示すように、シフト装置１０は、例えば、車室内の運転席と助手席の間に設けられたセンターコンソール２に配置されている。運転席に着座したドライバがシフト装置１０を操作することで、シフトポジションを切り替え可能となっている。

【0020】

図１及び図２に示すように、シフト装置１０は、筐体２０と、シフト体３０と、付勢機構４０と、ポジション検出機構５０と、センサ基板６０と、を備えている。

【0021】

（筐体２０）
筐体２０は、第１筐体２１と、第２筐体２２とで、前後方向Ｅに延在した矩形の箱状に形成されている。筐体２０の前後方向Ｅの後方上部には、上方に開口した開口部２０Ａが形成されている。筐体２０の開口部２０Ａから、シフト体３０のノブ３６が、筐体２０の外部に突出している。

【0022】

図２に示すように、筐体２０の内側には、シフト体３０の一部と、付勢機構４０と、ポジション検出機構５０と、センサ基板６０と、が設けられている。

【0023】

（シフト体３０）
図３及び図５に示すように、シフト体３０は、本体部３１と、ノブ３６と、を備えている。

【0024】

＜本体部３１＞
本体部３１は、軸体３２と、軸体３２から上方に突出するように設けられた操作ロッド３３と、軸体３２から後方に突出するように設けられた第１突出部３４と、軸体３２から前方に突出するように設けられた第２突出部３５と、を備えている。

【0025】

≪軸体３２≫
軸体３２は、幅方向Ｆに延在した略円柱状に形成されている。軸体３２は、筐体２０に取り付けられた支軸８０（図２参照）に対して、回動可能に構成されている。これにより、操作ロッド３３は、幅方向Ｆに延在する回動軸Ｐの周りに回動可能となっている。言い換えると、操作ロッド３３は、前後方向Ｅに回動可能となっている。

【0026】

≪操作ロッド３３≫
操作ロッド３３は、軸体３２から上方に延在した断面略矩形の柱状に形成されている。操作ロッド３３は、筐体２０の開口部２０Ａを貫通している。操作ロッド３３の先端には、ノブ３６が設けられており、ノブ３６が、筐体２０の外部に露出している。

【0027】

≪第１突出部３４≫
第１突出部３４は、軸体３２から後方に延在した断面矩形の柱状に形成されている。第１突出部３４は、操作ロッド３３の回動方向において、軸体３２に対して、後側に配置されている。第１突出部３４は、シフト体３０の上下方向Ｄに対して、直交方向に突出している。第１突出部３４の先端面（後端面）には、前後方向Ｅに延在し、底面を有する底付穴３４Ａが形成されている。底付穴３４Ａには、節度ピン４１と、節度スプリング（圧縮コイルバネ）４２と、が挿入されている。

【0028】

節度ピン４１は、先端面（後端面）が球面状に形成されている。節度ピン４１は、節度スプリング４２によって、第１突出部３４の先端面から突出する方向に付勢されている。

【0029】

筐体２０には、節度ピン４１の先端面が当接する当接部材４３が取り付けられている。当接部材４３には、第１当接穴４３Ａと、第１当接穴４３Ａの上方に設けられた第２当接穴４３Ｂと、第１当接穴４３Ａの下方に設けられた第３当接穴４３Ｃと、が設けられている。

【0030】

第１当接穴４３Ａと第２当接穴４３Ｂとの間、及び第１当接穴４３Ａと第３当接穴４３Ｃとの間には、前方に突出するように形成された節度山４３Ｄが形成されている。

【0031】

節度ピン４１と、節度スプリング４２と、当接部材４３とは、操作ロッド３３の操作に節度感を与える付勢機構４０を構成する。

【0032】

≪第２突出部３５≫
図３及び図５に示すように、第２突出部３５は、軸体３２から前方に延在した断面矩形の柱状に形成されている。第２突出部３５は、操作ロッド３３の回動方向において、軸体３２の前側に配置されている。第１突出部３４と、第２突出部３５とは、軸体３２を挟んで互いに反対側に突出している。第２突出部３５は、シフト体３０の上下方向Ｄに対して、直交方向に突出している。

【0033】

第２突出部３５には、幅方向Ｆの左側に凹んだ凹部３５Ｂが形成されている。言い換えると、第２突出部３５には、回動軸Ｐの軸方向に凹んだ凹部が形成されている。第２突出部３５の先端面（前端面）には、複数の歯を有するギヤ３５Ａが形成されている。

【0034】

筐体２０には、回転体としての磁石５１を回転可能に保持するホルダ５３が取り付けられている。磁石５１は、例えば、円柱状に形成され、周方向において、異なる磁極が着磁されている。言い換えると、磁石５１は、径方向の一方側にＮ極が着磁され、径方向の他方側にＳ極が着磁されている。磁石５１には、複数の歯を有するギヤ５２が取り付けられている。第２突出部３５のギヤ３５Ａは、磁石５１に取り付けられたギヤ５２に噛み合っており、操作ロッド３３が操作されると、ギヤ３５Ａからギヤ５２に動力が伝達され、磁石５１が回転するようになっている。すなわち、磁石５１は、シフト体３０に、ギヤ３５Ａ及びギヤ５２によって連結されている。

【0035】

＜センサ基板６０＞
図２に示すように、センサ基板６０は、磁石５１の幅方向Ｆの右側に配置されて、筐体２０に取り付けられている。図５に示すように、センサ基板６０は、回動軸Ｐに対して、前後方向Ｅの前方に配置されている。言い換えると、センサ基板６０は、回動軸Ｐに対して、操作ロッド３３の回動方向の前方に配置されている。

【0036】

図３及び図４に示すように、センサ基板６０は、幅方向Ｆにおける軸体３２の最も外側の最外面３２Ａより、幅方向Ｆの内側に配置されている。言い換えると、センサ基板６０は、回動軸Ｐの軸方向におけるシフト体３０の外側部より内側に配置されている。センサ基板６０の後端部は、回動軸Ｐの軸方向に凹んだ凹部３５Ｂに収まるように配置されている。

【0037】

図２及び図５に示すように、センサ基板６０は、幅方向Ｆを板厚方向とし、前後方向Ｅに延在した略矩形の板状に形成されている。センサ基板６０の後方上部には、第１切欠き部６０Ａと、第２切欠き部６０Ｂと、が形成されている。

【0038】

第１切欠き部６０Ａは、センサ基板６０の後方上部に、矩形の切欠きとして形成されている。第２切欠き部６０Ｂは、センサ基板６０の後方上部であって、第１切欠き部６０Ａより前側に形成されている。第１切欠き部６０Ａと第２切欠き部６０Ｂとは、連続しており、後方から前方に上る階段状に形成されている。

【0039】

図６に示すように、センサ基板６０は、幅方向Ｆから見て、操作ロッドの回動範囲Ｒを避けるように、配置されている。言い換えると、センサ基板６０は、回動軸Ｐの軸方向から見て、操作ロッド３３の回動範囲Ｒを避けて配置されている。

【0040】

図２及び図５に示すように、センサ基板６０には、センサとしての磁気センサ６１が設けられている。磁気センサ６１は、磁石５１の回転位置を検出可能な位置に配置されている。磁気センサ６１は、磁石５１による磁界の方向を検出することで、操作ロッド３３のシフトポジションを検出するようになっている。言い換えると、磁気センサ６１は、操作ロッド３３の回動位置を検出する。

【0041】

ギヤ３５Ａと、磁石５１と、ギヤ５２と、磁気センサ６１とは、操作ロッド３３のシフトポジションを検出するポジション検出機構５０を構成する。

【0042】

［シフト装置の動作］
図５に示すように、操作ロッド３３がホームポジションにある状態では、節度ピン４１は、節度スプリング４２の付勢力により節度ピン４１の先端面が、第１当接穴４３Ａに嵌合されている。

【0043】

図６に示すように、ノブ３６が操作されて、操作ロッド３３がホームポジションから前方に傾倒した際には、第１突出部３４は、回動軸Ｐを回転中心として、上方に回転する。この際、節度ピン４１は、節度山４３Ｄを乗り越えて、第２当接穴４３Ｂに移動する。節度ピン４１が節度山４３Ｄを乗り越えることで、ノブ３６の操作者は、節度感を得ることができる。

【0044】

また、ノブ３６が操作されて、操作ロッド３３がホームポジションから前方に傾倒した際には、第２突出部３５は、回動軸Ｐを回転中心として、下方に回転する。この際、第２突出部３５の下方への動力は、第２突出部３５のギヤ３５Ａと、ギヤ５２に伝達され、磁石５１が回転する。そして、磁気センサ６１は、磁石５１による磁界の方向を検出することで、操作ロッド３３のシフトポジションを検出する。

【0045】

ノブ３６から手を離すと、第１突出部３４は、節度スプリング４２の付勢力により、回動軸Ｐを回転中心として、第２当接穴４３Ｂから第１当接穴４３Ａに移動して、操作ロッド３３は、前方に傾倒した状態からホームポジションに復帰する。

【0046】

ノブ３６が操作されて、操作ロッド３３がホームポジションから後方に傾倒した際には、第１突出部３４は、回動軸Ｐを回転中心として、下方に回転する。この際、節度ピン４１は、節度山４３Ｄを乗り越えて、第３当接穴４３Ｃに移動する。節度ピン４１が節度山４３Ｄを乗り越えることで、ノブ３６の操作者は、節度感を得ることができる。

【0047】

また、ノブ３６が操作されて、操作ロッド３３がホームポジションから後方に傾倒した際には、第２突出部３５は、回動軸Ｐを回転中心として、上方に回転する。この際、第２突出部３５の上方への動力は、第２突出部３５のギヤ３５Ａと、ギヤ５２に伝達され、磁石５１が回転する。そして、磁気センサ６１は、磁石５１による磁界の方向を検出することで、操作ロッド３３のシフトポジションを検出する。

【0048】

ノブ３６から手を離すと、第１突出部３４は、節度スプリング４２の付勢力により、回動軸Ｐを回転中心として、第３当接穴４３Ｃから第１当接穴４３Ａに移動して、操作ロッド３３は、後方に傾倒した状態からホームポジションに復帰する。

【0049】

［作用］
実施形態のシフト装置１０は、回動軸Ｐに対して回動可能な操作ロッド３３を有するシフト体３０と、操作ロッド３３の回動位置を検出する磁気センサ６１を備えるセンサ基板６０であって、回動軸Ｐに対して、操作ロッド３３の回動方向の前側に配置されているセンサ基板６０と、を備えている（図５参照）。

【0050】

ところで、センサ基板６０が、回動軸Ｐを跨いで配置される場合、センサ基板６０は、回動軸Ｐの軸方向において、シフト装置１０の外側寄りに配置されることになる。そのため、シフト装置１０を、回動軸Ｐの軸方向において、小型化できない問題がある。

【0051】

操作ロッド３３の回動位置を検出する磁気センサ６１を備えるセンサ基板６０であって、回動軸Ｐに対して、操作ロッド３３の回動方向の前側に配置されているセンサ基板６０を備えることで、センサ基板６０が回動軸Ｐを跨いで配置されない。そのため、センサ基板６０は、回動軸Ｐの軸方向において、シフト装置１０の内側寄りに配置することができる。その結果、シフト装置１０を、回動軸Ｐの軸方向において、小型化することができる。

【0052】

実施形態のシフト装置１０では、センサ基板６０は、回動軸Ｐの軸方向におけるシフト体３０の最外面３２Ａより内側に配置されている（図３参照）。

【0053】

センサ基板６０は、回動軸Ｐの軸方向におけるシフト体３０の最外面３２Ａより内側に配置されていることで、センサ基板６０は、回動軸Ｐの軸方向におけるシフト体３０の最外面３２Ａより外側に配置されない。そのため、シフト装置１０を、回動軸Ｐの軸方向において、小型化することができる。

【0054】

実施形態のシフト装置１０では、センサ基板６０の前後方向Ｅの後端は、シフト体３０における回動軸Ｐの軸方向に凹んだ凹部３５Ｂに配置されている（図３参照）。

【0055】

センサ基板６０の前後方向Ｅの後端は、シフト体３０における回動軸Ｐの軸方向に凹んだ凹部３５Ｂに配置されていることで、センサ基板６０は、回動軸Ｐの軸方向において、シフト体３０の中央部に近づけて配置される。そのため、シフト装置１０を、回動軸Ｐの軸方向において、小型化することができる。

【0056】

実施形態のシフト装置１０では、シフト体３０に、ギヤ５２によって連結される磁石５１を備え、磁気センサ６１は、磁石５１の回転位置を検出可能な位置に配置されている（図５参照）。

【0057】

磁気センサ６１は、磁石５１の回転位置を検出可能な位置に配置されていることで、磁石５１の回転位置を検出可能な磁気センサ６１を有するセンサ基板６０を備えたシフト装置１０を、回動軸Ｐの軸方向において、小型化することができる。

【0058】

実施形態のシフト装置１０では、センサ基板６０は、回動軸Ｐの軸方向から見て、操作ロッド３３の回動範囲Ｒを避けて配置されている（図６参照）。

【0059】

ところで、センサ基板６０が、回動軸Ｐの軸方向から見て、操作ロッド３３の回動範囲Ｒに配置されている場合、センサ基板６０は、回動軸Ｐの軸方向において、操作ロッド３３の回動範囲Ｒを避けて配置する必要がある。そのため、センサ基板６０は、回動軸Ｐの軸方向において、操作ロッド３３より外側に配置される。その結果、シフト装置１０は、回動軸Ｐの軸方向において、小型化できない問題がある。

【0060】

センサ基板６０は、回動軸Ｐの軸方向から見て、操作ロッド３３の回動範囲Ｒを避けて配置されていることで、センサ基板６０は、回動軸Ｐの軸方向において、操作ロッド３３より外側に配置しないで済む。そのため、シフト装置１０は、回動軸Ｐの軸方向において、小型化することができる。

【0061】

以上、本発明のシフト装置を、上記実施形態に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、この実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更などは許容される。

【0062】

上記実施形態では、センサ基板６０の後方上部には、第１切欠き部６０Ａと、第２切欠き部６０Ｂと、が形成されることで、操作ロッド３３の回動範囲Ｒを避けるように構成される例を示した。しかし、センサ基板の後方上部を前後方向Ｅに対して傾斜したテーパ状にして、操作ロッド３３の回動範囲Ｒを避けるようにしてもよい。

【0063】

上記実施形態では、センサ基板６０は、回動軸Ｐに対して、前後方向Ｅの前方に配置されている例を示した。しかし、センサ基板６０は、回動軸Ｐに対して、前後方向Ｅの後方に配置されてもよい。

【0064】

上記実施形態では、軸体３２から突出する突出部として、第１突出部３４と第２突出部３５の２つを備える例を示した。しかし、軸体から突出する突出部は、１つでもあってもよいし、３つ以上であってもよい。

【0065】

上記実施形態では、シフト装置１０は、ノブ３６から手を離すとホームポジションに自ら戻るモーメンタリ式とする例を示した。しかし、シフト装置は、ノブを操作することで、シフトポジションに維持されるステーショナリ式とすることもできる。

【0066】

上記実施形態では、磁石５１を回転可能に保持するホルダ５３が筐体２０に取り付けられる例を示した。しかし、磁石は、第２突起部に設けるようにしてもよい。

【0067】

上記実施形態では、シフト装置１０は、センターコンソール２に配置されている例を示した。しかし、シフト装置は、インストルメントパネル、コラムカバー、ドアトリムその他の車室内の部品に配置することができる。

【符号の説明】

【0068】

１０・・・シフト装置、３１・・・シフト体、３２Ａ・・・最外面（最外部の一例）、３３・・・操作ロッド、３５Ｂ・・・凹部、５１・・・磁石（回転体の一例）、５２・・・ギヤ、６０・・・センサ基板、６１・・・磁気センサ（センサの一例）、Ｐ・・・回動軸、Ｒ・・・回動範囲

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】