(57)【要約】【課題】シフター装置の構造を簡易にしてコストの低減化を可能にし、さらには小型化を可能にした、シフター装置を提供する。【解決手段】車両のシフトレバー２が操作されるシフター装置１である。シフトレバー２を移動操作可能に保持するシフターメカニズム部３と、シフトレバー２の第１方向（Ｙ軸方向）の位置を検出するＹ軸方向センサー４と、シフトレバー２の第１方向と直交する第２方向（Ｘ軸方向）を検出するＸ軸方向センサー５と、Ｙ軸方向センサー４、Ｘ軸方向センサー５を搭載するセンサー基板６と、を備える。Ｙ軸方向センサー４およびＸ軸方向センサー５は、共にシフターメカニズム部３の、第１方向に沿う面に配設されている。【選択図】図１
2015054673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のシフトレバーが操作されるシフター装置において、
前記シフトレバーを移動操作可能に保持するシフターメカニズム部と、
前記シフトレバーの第１方向の位置を検出する第１のセンサーと、
前記シフトレバーの前記第１方向と直交する第２方向を検出する第２のセンサーと、
前記第１のセンサー、前記第２のセンサーを搭載するセンサー基板と、を備え、
前記第１のセンサーおよび第２のセンサーは、共に前記シフターメカニズム部の、前記第１方向に沿う面に配設されていることを特徴とするシフター装置。
【請求項２】
前記第１のセンサーおよび前記第２のセンサーは同一のセンサー基板に搭載され、
前記センサー基板には、前記第１のセンサーで検出された検出結果を処理して電気信号に変換する第１のセンサー信号処理部と、前記第２のセンサーで検出された検出結果を処理して電気信号に変換する第２のセンサー信号処理部とが、共に設けられていることを特徴とする請求項１記載のシフター装置。
【請求項３】
前記センサー基板には、前記第１のセンサー信号処理部および前記第２のセンサー信号処理部から出力された電気信号により、前記シフトレバーのシフトパターンにおけるシフト位置を判定するコントロール部が設けられていることを特徴とする請求項２記載のシフター装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シフター装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、シフトレバーの操作位置に基づいて車両のシフト位置を電気的に制御する、シフトバイワイヤ方式のシフト制御装置（シフター装置）が知られている。このシフト制御装置は、シフトレバーの操作位置を位置センサーにより検出し、検出された操作位置に基づいてシフトレバーの操作位置を判定するコントロール部を備え、その判定結果に基づいてシフト位置の切り替えを行う。
【０００３】
このようなシフト制御装置として、例えば下記特許文献１には、シフトレバーが操作されるＸ方向及びＹ方向にそれぞれセンサーユニットを設け、各方向別に設けられた二種のセンサーユニットで電気信号を検出し、外部のレバー判定装置ＥＣＵへ電気信号を送信するようにしたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１の技術では、Ｘ方向、Ｙ方向にそれぞれセンサーユニットを設けているため、これらセンサーユニットを搭載する基板が少なくとも２枚必要となり、したがってシフター装置の構造が複雑になることから、設計コストや製造コストが高くなってしまう。
また、レバー判定装置（シフト位置判定装置）ＥＣＵを外部に別体に設けているため、新たな製造コストが発生してトータルの製造コストが高くなり、また、シフター装置の小型化が難しくなる。
【０００６】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、シフター装置の構造を簡易にしてコストの低減化を可能にし、さらには小型化を可能にした、シフター装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のシフター装置は、車両のシフトレバーが操作されるシフター装置において、前記シフトレバーを移動操作可能に保持するシフターメカニズム部と、前記シフトレバーの第１方向の位置を検出する第１のセンサーと、前記シフトレバーの前記第１方向と直交する第２方向を検出する第２のセンサーと、前記第１のセンサー、前記第２のセンサーを搭載するセンサー基板と、を備え、前記第１のセンサーおよび第２のセンサーは、共に前記シフターメカニズム部の、前記第１方向に沿う面に配設されていることを特徴とする。
【０００８】
また、前記本発明のシフター装置において、前記第１のセンサーおよび前記第２のセンサーは同一のセンサー基板に搭載され、前記センサー基板には、前記第１のセンサーで検出された検出結果を処理して電気信号に変換する第１のセンサー信号処理部と、前記第２のセンサーで検出された検出結果を処理して電気信号に変換する第２のセンサー信号処理部とが、共に設けられていることが好ましい。
【０００９】
また、前記本発明のシフター装置において、前記センサー基板には、前記第１のセンサー信号処理部および前記第２のセンサー信号処理部から出力された電気信号により、前記シフトレバーのシフトパターンにおけるシフト位置を判定するコントロール部が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のシフター装置によれば、第１のセンサーおよび第２のセンサーを、共にシフターメカニズム部の第１方向に沿う面に配設しているので、構造が簡易になり、したがって設計コストや製造コストを低減化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のシフター装置の一実施形態の概略構成を模式的に示す平面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はＸ軸方向センサーに係るリンク機構の一例の説明図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）はＸ軸方向センサーに係るリンク機構の他の例の説明図である。
【図４】センサー基板の概略構成説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明に係るシフター装置を詳しく説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１３】
図１は、本発明のシフター装置の一実施形態の概略構成を模式的に示す平面図であり、図１において符号１はシフター装置である。このシフター装置１は、車両に搭載され、運転者によって操作されるシフトレバー２のシフトパターンにおけるシフト位置を判定するもので、シフトレバー２を移動操作可能に保持するシフターメカニズム部３と、シフトレバー２のＹ軸方向（第１方向）の位置を検出するＹ軸方向センサー（第１のセンサー）４と、シフトレバー２のＹ軸方向と直交するＸ軸方向（第２方向）の位置を検出するＸ軸方向センサー（第２のセンサー）５と、これらＹ軸方向センサー４、Ｘ軸方向センサー５を搭載するセンサー基板６と、を備えて構成されている。
【００１４】
シフターメカニズム部３は、筐体７の蓋部７ａに長孔状の案内路８を形成し、この案内路８に沿ってシフトレバー２を移動操作可能に構成している。本実施形態では、案内路８はＹ軸方向に沿う第１の案内路８ａと、この第１の案内路８ａの一端（図１中上端）からＸ軸方向（図１中左方向）に向かう第２の案内路８ｂと、この第２の案内路８ｂの一端（図１中左端）からＹ軸方向（図１中上下方向）に延びる第３の案内路８ｃと、によって形成されている。
【００１５】
ここで、本実施形態のシフトレバー２は、「Ｈ（ホーム）」、「Ｎ（ニュートラル）」、「Ｄ（ドライブ）」、及び「Ｒ（リバース）」という４種類のシフト位置からなるシフトパターンが適用されている。図１では、第１の案内路８ａの他端（図１中下端）がシフトレバー２のＨ位置（ホームポジション）、第２の案内路８ｂの左端（第３の案内路８ｃとの交差部）がＮ位置（ニュートラルポジション）、第３の案内路８ｃの下端がＤ位置（ドライブポジション）、第４の案内路８ｃの上端がＲ位置（リバースポジション）となっている。したがって、図１ではシフトレバー２はそのシフト位置がＮ位置となっている。
【００１６】
Ｙ軸方向センサー４は、シフトレバー２のＹ軸方向の位置、具体的には第１の案内路８ａ中、あるいは第３の案内路８ｃ中におけるシフト位置を検出するものである。
Ｘ軸方向センサー５は、シフトレバー２のＸ軸方向の位置、具体的には第２の案内路８ｂ中におけるシフト位置を検出するものである。これらＹ軸方向センサー４、Ｘ軸方向センサー５は、ローター４ａ（５ａ）を有する従来公知のインダクティブ方式のセンサーであり、コイル（図示せず）とローター４ａ（５ａ）との組み合わせから電磁誘導やそのために生じる電圧を検出する。
【００１７】
ただし、本実施形態では、これらＹ軸方向センサー４、Ｘ軸方向センサー５は共に、シフターメカニズム部３の筐体７の、Ｙ軸方向（第１方向）に沿う面７ｂ（図１中の右側面）に配設されている。すなわち、各ローター４ａ、５ａがＸ軸方向に沿うようにして、シフターメカニズム部３の面７ｂ側に取り付けられている。ここで、Ｙ軸方向センサー４は、従来と同様にＹ軸方向に沿う面７ｂに取り付けられている。したがって、Ｙ軸方向センサー４は従来と同様にして、シフトレバー２の操作に伴うＹ軸方向のシフト位置を検出する。
【００１８】
一方、Ｘ軸方向センサー５は、従来では前記面７ｂに隣り合う面、すなわちＸ軸方向に沿う面７ｃに取り付けられていたのに対し、本実施形態ではＹ軸方向センサー４と共に面７ｂに取り付けられている。したがって、このＸ軸方向センサー５でシフトレバー２の操作に伴うＸ軸方向のシフト位置を検出するためには、シフトレバー２と前記ローター５ａとの間に、Ｘ軸方向の変位（運動）をＹ軸方向の変位（運動）に変換するリンク機構を介在させる必要がある。
【００１９】
このようなリンク機構としては、例えば図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ラック・ピニオンを用いた機構が採用される。すなわち、図２（ａ）に示すようにシフターメカニズム部３の筐体７内に配置されるシフトレバー２の、回動中心となる中心部２ａにアーム９を連結し、このアーム９をラックギア１０の側面、すなわちギア部１０ａを形成した面に隣り合う面１０ｂに連結しておく。
【００２０】
その際、アーム９とラックギア１０とは、シフトレバー２のＸ軸方向への移動操作による前記中心部２ａのＹ軸回りの回動が、ラックギア１０の直線運動（例えば上下動）に変換されるように軸支される。また、シフトレバー２のＹ軸方向への移動操作により前記中心部２ａがＸ軸回りに回動した際には、アーム９はラックギア１０の側面１０ｂ上をその軸回りに空回りし、したがってラックギア１０にその回動が干渉されることなく、かつ、ラックギア１０を上下動させないように構成されている。
【００２１】
また、ラックギア１０にはピニオンギア１１が歯合しており、このピニオンギア１１には直接、あるいはシャフト等を介して前記Ｘ軸方向センサー５のローター５ａが連結している。
【００２２】
このような構成により、図２（ｂ）に示すようにシフトレバー２をＸ軸方向、すなわち図１に示した第２の案内路８ｂに沿って移動させると、前記中心部２ａはＹ軸回りに回動し、ラックギア１０を直線運動させる。すると、このラックギア１０に歯合するピニオンギア１１は、シフトレバー２のＸ軸方向における正逆方向に対応して正方向あるいは逆方向に回動し、ローター５ａを回動させる。
【００２３】
これにより、シフトレバー２のＸ軸方向の移動操作に伴う中心部２ａのＹ軸回りの回動運動がラックギア１０の直線運動に変換され、さらにピニオンギア１１のＸ軸回りの回動運動に変換される。したがって、このように変換されたＸ軸回りの回動運動によってローター５ａがＸ軸回りに回動することにより、Ｘ軸方向センサー５はシフトレバー２の操作に伴うＸ軸方向のシフト位置を検出することができる。
【００２４】
また、シフトレバー２をＹ軸方向、すなわち図１に示した第１の案内路８ａあるいは第３の案内路８ｃに沿って移動させた際には、前述したようにラックギア１０は上下動を起こさず、したがってＸ軸方向センサー５は先に行ったシフトレバー２の操作に伴うＸ軸方向のシフト位置をそのまま検出した状態に維持される。そして、その状態で、Ｙ軸方向センサー４は従来と同様にして、シフトレバー２の操作に伴うＹ軸方向のシフト位置を検出する。
【００２５】
また、リンク機構としては、例えば図３（ａ）、（ｂ）に示すような機構を採用することもできる。すなわち、図３（ａ）に示すようにシフターメカニズム部３の筐体７内に配置されるシフトレバー２の、回動中心となる中心部２ａにアーム１２を連結し、このアーム１２を稼働板１３にリンクさせる。稼働板１３は、所定の間隔で上下に配置され、かつ水平方向に延びて配置された一対のガイドレール１４、１４間に移動可能に設けられた板状体である。この稼働板１３には、図３（ｂ）に示すように長孔１５が斜めに、すなわちガイドレール１４、１４に対して傾斜して形成されている。そして、この長孔１５内に前記アーム１２が移動可能に挿通され、これによってアーム１２は稼働板１３にリンクさせられている。
【００２６】
ここで、アーム１２は、図３（ａ）に示すように中心部２ａからＸ軸方向に延びて設けられている。したがって、シフトレバー２をＸ軸方向に移動させると、アーム１２は中心部２ａがＹ軸回りに回動することに伴い、その先端側、すなわち前記長孔１５に挿通した部位がＹ軸回りに回動（上下動）する。すると、このアーム１２の先端側は図３（ｂ）に示した斜めの長孔１５を押し下げ、あるいは押し上げることにより、稼働板１３をガイドレール１４、１４に沿って水平方向に移動させる。
【００２７】
また、稼働板１３にはラックギア状のギア部１３ａが設けられており、このギア部１３ａにはピニオンギア１６が歯合している。そして、このピニオンギア１６には直接、あるいはシャフト等を介して前記Ｘ軸方向センサー５のローター５ａが連結している。
【００２８】
このような構成により、シフトレバー２を図３（ａ）に示したＸ軸方向、すなわち図１に示した第２の案内路８ｂに沿って移動させると、前記中心部２ａはＹ軸回りに回動し、図３（ｂ）に示すように稼働板１３を水平方向に直線運動させる。すると、この稼働板１３のギア部１３ａに歯合するピニオンギア１６は、シフトレバー２のＸ軸方向における正逆方向に対応して正方向あるいは逆方向に回動し、ローター５ａを回動させる。
【００２９】
これにより、シフトレバー２のＸ軸方向の移動操作に伴う中心部２ａのＹ軸回りの回動運動が稼働板１３の直線運動に変換され、さらにピニオンギア１６のＸ軸回りの回動運動に変換される。したがって、このように変換されたＸ軸回りの回動運動によってローター５ａがＸ軸回りに回動することにより、Ｘ軸方向センサー５はシフトレバー２の操作に伴うＸ軸方向のシフト位置を検出することができる。
【００３０】
また、シフトレバー２をＹ軸方向、すなわち図１に示した第１の案内路８ａあるいは第３の案内路８ｃに沿って移動させた際には、図３（ｂ）に示す長孔１５内に挿通されたアーム１２が長孔１５内を空転するため、稼働板１３の移動が起こらず、したがってＸ軸方向センサー５は先に行ったシフトレバー２の操作に伴うＸ軸方向のシフト位置をそのまま検出した状態に維持される。そして、その状態で、Ｙ軸方向センサー４は従来と同様にして、シフトレバー２の操作に伴うＹ軸方向のシフト位置を検出する。
【００３１】
これらＹ軸方向センサー４、Ｘ軸方向センサー５は、本実施形態では図１に示すように同一のセンサー基板６に搭載されている。ただし、これらＹ軸方向センサー４、Ｘ軸方向センサー５は、それぞれのローター４ａ、５ａが回転可能なよう、基板側の角度検出部（図示せず）に対して隙間をあけて配置されている。
センサー基板６には、図４に示すように第１のセンサー信号処理部１７、第２のセンサー信号処理部１８が搭載されている。第１のセンサー信号処理部１７は、Ｙ軸方向センサー４の近傍に配設されて該Ｙ軸方向センサー４に電気的に接続されており、第２のセンサー信号処理部１８は、Ｘ軸方向センサー５の近傍に配設されて該Ｘ軸方向センサー４に電気的に接続されている。
【００３２】
これら第１のセンサー信号処理部１７、第２のセンサー信号処理部１８は、Ｙ軸方向センサー４あるいはＸ軸方向センサー５からの検出信号、すなわち各センサーにおいて電磁誘導やそのために生じる電圧によって検出された角度情報（検出結果）を基に、ローター４ａ、５ａが初期値（ゼロ点）からどれだけ回転したかを電圧（電気信号）に変換にして、コントロール部１９に出力するように構成されている。具体的には、Ｙ軸方向センサー４あるいはＸ軸方向センサー５から出力される検出信号を角度に変換し、さらにマイクロコンピュータが読み出し可能な電気信号に変換する機能を備えた、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）によって構成されている。
【００３３】
コントロール部１９は、レバー判定装置ＥＣＵ（Electronic Control Unit）、すなわちシフトバイワイヤＥＣＵとして機能するもので、Ｙ軸方向センサー４、Ｘ軸方向センサー５、第１のセンサー信号処理部１７、第２のセンサー信号処理部１８と共にセンサー基板６に設けられている。そして、第１のセンサー信号処理部１７および第２のセンサー信号処理部１８から出力された電圧値（電気信号）に基づき、シフトレバー２のシフトパターンにおけるシフト位置を判定する。このコントロール部１９には、シフト位置を判定するマイクロコンピュータ２０が備えられている。
【００３４】
マイクロコンピュータ２０は、Ｙ軸方向センサー４、Ｘ軸方向センサー５、第１のセンサー信号処理部１７、第２のセンサー信号処理部１８が配置されたセンサー基板６上のセンサー領域２４から離間した位置にて、該センサー基板６に搭載されている。すなわち、マイクロコンピュータ２０はセンサー領域２４から離間して配置されている。このマイクロコンピュータ２０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）２１、ＲＡＭ（Random Access Memory）２２及びＣＰＵ（Central Processing Unit）２３等を備えて構成されている。
【００３５】
ＲＯＭ２１は、ＣＰＵ２３で実行される各種演算制御プログラム及びその他データを記憶する不揮発性メモリである。
ＲＡＭ２２は、ＣＰＵ２３が演算制御プログラムを実行して各種動作を行う際に、データの一時保存先となるワーキングエリアとして用いられる揮発性メモリである。
【００３６】
ＣＰＵ２３は、ＲＯＭ２１及びＲＡＭ２２と電気的に接続されると共に、第１のセンサー信号処理部１７、第２のセンサー信号処理部１８と電気的に接続され、ＲＯＭ２１に記憶された各種演算制御プログラム及びセンサー信号処理部１７、１８から入力される信号に基づいて各種の演算処理を行い、シフトレバー２のシフト位置を判定する。
なお、このマイクロコンピュータ２０は、図４では第１のセンサー信号処理部１７、第２のセンサー信号処理部１８とともに、センサー基板６の同一面上に実装されているが、第１のセンサー信号処理部１７や第２のセンサー信号処理部１８とは異なる面上に実装されていてもよい。
【００３７】
本実施形態のシフター装置１にあっては、Ｙ軸方向センサー４およびＸ軸方向センサー５を、共にシフターメカニズム部３の筐体７のＹ軸方向に沿う面７ｂに配設しているので、従来のようにＹ軸方向に沿う面にＹ軸方向センサーを配設し、Ｘ軸方向に沿う面にＸ軸方向センサーを配設した場合に比べ、例えばセンサー基板６を各センサー４、５に対して共通に用いることができるなど、装置の構造を簡易にすることができ、したがって設計コストや製造コストを低減化することができる。
【００３８】
また、Ｙ軸方向センサー４およびＸ軸方向センサー５を同一のセンサー基板６に搭載し、さらにこのセンサー基板６に第１のセンサー信号処理部１７と第２のセンサー信号処理部１８とを共に設けているので、部品点数を低減してコストを低減化することができるとともに、装置を小型化することができる。さらに、製造工程の簡素化を進めることができる。
【００３９】
また、センサー基板６に、シフトレバー２のシフトパターンにおけるシフト位置を判定する、シフトバイワイヤＥＣＵとして機能するコントロール部１９を設けているので、従来ではセンサー基板６とは別に設けられていたコントロール部１９をセンサー基板６に一体化したことにより、シフター装置１をより小型化するとともに、製造工程の簡素化を進めることができる。
【００４０】
さらに、コントロール部１９にマイクロコンピュータ２０を設け、このマイクロコンピュータ２０を、センサー基板６上のセンサー領域２４から離間した位置に配置しているので、センサー基板６上の配線設計や実装工程を簡素化することができ、コストを低減化することができる。
【００４１】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、前記実施形態では本発明を、図１に示したように「Ｈ（ホーム）」、「Ｎ（ニュートラル）」、「Ｄ（ドライブ）」、及び「Ｒ（リバース）」という４種類のシフト位置からなるシフトパターンを有した構造に適用したが、例えばこれに「Ｐ（パーキング）」を加えた５種類のシフト位置からなるシフトパターンを有した構造に適用することもできる。
【００４２】
また、シフトレバー２とＸ軸方向センサー５との間に介在して軸方向を変換するリンク機構としては、図２（ａ）、（ｂ）や図３（ａ）、（ｂ）に示した機構に限定されることなく、種々のリンク機構を採用することができる。
さらに、前記実施形態では本発明における第１方向をＹ軸方向とし、したがってシフターメカニズム部３のＹ軸方向に沿う面にＹ軸方向センサー４、Ｘ軸方向センサー５を共に配設したが、第１方向をＸ軸方向とし、したがってシフターメカニズム部３のＸ軸方向に沿う面にＹ軸方向センサー４、Ｘ軸方向センサー５を共に配設してもよい。ただし、その場合には、前記実施形態においてＸ軸方向センサー５に連結したリンク機構を、Ｙ軸方向センサー４に連結するようにする。
【符号の説明】
【００４３】
１…シフター装置、２…シフトレバー、３…シフターメカニズム部、４…Ｙ軸方向センサー（第１のセンサー）、５…Ｘ軸方向センサー（第２のセンサー）、６…センサー基板、１７…第１のセンサー信号処理部、１８…第２のセンサー信号処理部、１９…コントロール部、２０…マイクロコンピュータ、２４…センサー領域
【図１】
2015054673.tif 000003
【図２】
2015054673.tif 000004
【図３】
2015054673.tif 000005
【図４】
2015054673.tif 000006