CN102678915A - 旋转位置检测装置及具有其的变速机驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供旋转位置检测装置及具有该旋转位置检测装置的变速机驱动装置。选换档轴的旋转位置由旋转变压器检测。旋转变压器具有外嵌固定于选换档轴的外周的大致圆筒状的旋转变压器转子、和以包围旋转变压器转子的周围的方式配置的圆环状的旋转变压器定子。旋转变压器转子以及旋转变压器定子与选换档轴同心地配置。即使在选换档轴位于第一选档位置、第二选档位置以及第三选档位置中的任一位置的情况下,旋转变压器定子的内周的整个区域也与旋转变压器转子的外周在径向上对置。
Description
技术领域
本发明涉及对选换档(shift select)轴的旋转位置进行检测的旋转位置检测装置、以及具有该旋转位置检测装置的变速机驱动装置。
背景技术
一直以来,已知对手动变速器的变速实现自动化的自动控制式手动变速器(Automated Manual Transmission)的变速机。这样的变速机具有变速操作用的选换档轴。选换档轴设置为能够旋转、且能够在多个选档(select)位置间轴向移动。通过使选换档轴轴向移动,在多个选档位置间切换其轴向位置,从而变速机进行选档动作。另外,通过使选换档轴在各选档位置旋转,从而变速机进行换档动作(参照日本特开2002-131048号公报)。
为了良好地进行选换档轴的旋转控制,需要高精度地检测选换档轴的旋转位置。选换档轴设为可在任一选档位置旋转,即使在位于任一选档位置的情况下,也优选高精度地进行选换档轴的旋转位置的检测。
本申请发明人对使用例如齿轮传感器检测上述选换档轴的旋转位置的情况进行了研究。具体地说,在选换档轴的外周使第一齿轮花键嵌合,并且将具有第二齿轮的齿轮传感器以第一和第二齿轮相互啮合的方式进行配置。然后,通过计测随着选换档轴的旋转而旋转的第二齿轮的旋转位置来检测选换档轴的旋转位置。
然而,上述旋转位置检测中,在选换档轴和花键嵌合于选换档轴的第一齿轮之间产生齿隙。进而,在第一齿轮与齿轮传感器的第二齿轮之间也产生齿隙。因此,不能高精度地检测选换档轴的旋转位置,所以很难高精度地实现变速机的换档动作。
发明内容
本发明的目的之一在于,提供能够高精度地检测选换档轴的旋转位置的旋转位置检测装置、以及能够高精度地实现变速机的换档动作的变速机驱动装置。
本发明的一个方式的旋转位置检测装置的构成上的特征为,其用于检测选换档轴的旋转位置,该选换档轴具有中心轴线,并通过绕着该中心轴线的旋转来进行换档动作,通过多个选档位置间的轴向移动来进行选档动作,该旋转位置检测装置的特征在于,具有:环状的检测转子,其外嵌固定于上述选换档轴;和检测部,其在旋转半径方向上的所述检测转子的外侧的位置被固定保持于固定构件,其中,将上述检测转子以及上述检测部中的一方形成为沿上述选换档轴的轴向的长条,以在上述选换档轴位于上述多个选档位置中的任一位置的情况下,上述检测转子以及上述检测部都在与上述中心轴线正交的方向上重叠,对在与上述中心轴线正交的方向上与该检测部重叠的上述检测转子相对于上述检测部所旋转的旋转角进行检测。
附图说明
通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述,本发明前述的和其它的特点和优点得以进一步明确。其中,附图标记表示本发明的要素,其中,
图1是组装有本发明的一个实施方式涉及的旋转位置检测装置的变速装置的简要结构的分解立体图。
图2是表示图1所示的电动致动器的构成的剖视图。
图3是沿图2的剖面线III-III切断时的剖视图。
图4是表示从图3的箭头IV方向观察的旋转变压器(resolver)转子的构成的图。
图5(a)~图5(c)是简要表示旋转变压器转子和旋转变压器定子之间的位置关系的剖视图。
图6是表示设置有本发明的其它实施方式涉及的旋转位置检测装置的变速装置的主要部分的构成的剖视图。
图7是示意地表示图6所示的磁式编码器装置的主要部分的构成的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。
图1是组装有本发明的一个实施方式的旋转位置检测装置的变速装置1的简要结构的分解立体图。
变速装置1具有变速机2和对变速机2进行变速驱动的变速机驱动装置3。
变速机2是公知的常啮合式平行齿轮式变速机,其安装在轿车、卡车等车辆上。变速机2具有齿轮箱7和常啮合式平行齿轮式变速机构(未图示)。上述平行齿轮式变速机构被收容在齿轮箱7内。
变速机驱动装置3包括选换档轴15和电动致动器21。上述选换档轴15使变速机构进行换档动作或选档动作。上述电动致动器21作为用于使选换档轴15进行换档动作或选档动作的共通的驱动源来使用。
在选换档轴15的中途部固定有收容在齿轮箱7内的内杆16的一端16a。内杆16绕着选换档轴15的中心轴线17与选换档轴15一同旋转。选换档轴15的一端部(图1所示的右上部)向齿轮箱7外突出。
在齿轮箱7内收容有相互平行地延伸的多个换档杆10A、10B、10C。在各换档杆10A、10B、10C固定有可与内杆16的另一端16b卡合的换档拨块(shift block)12A、12B、12C。另外,在各换档杆10A、10B、10C设有与离合器套(未图示)卡合的换档拨叉11(图1中仅示出设置于换档杆10A的换档拨叉11)。
当通过电动致动器21使选换档轴15在其轴向M4上移动时,内杆16在轴向M4上移动。当选换档轴15处于预先设定的第一选档位置(未图示)时,内杆16的另一端16b与例如换档拨块12A卡合。当选换档轴15处于第二选档位置(未图示)时,内杆16的另一端16b与例如换档拨块12B卡合。另外,当选换档轴15处于第三选档位置(未图示)时,内杆16的另一端16b与例如换档拨块12C卡合。即,通过选换档轴15在轴向M4上移动,其轴向位置在第一、第二以及第三选档位置间进行切换,从而内杆16的另一端16b与预期的换档拨块12A、12B、12C卡合,由此实现选档动作。
另一方面,当通过电动致动器21使选换档轴15绕着其中心轴线17旋转时,内杆16绕着中心轴线17摆动。其结果,与内杆16卡合的换档拨块12A、12B、12C在换档杆10A、10B、10C的轴向M1、M2、M3上移动,由此,实现换档动作。
电动致动器21具有有底大致筒状的壳体22。电动致动器21固定在齿轮箱7的外表面或者车辆的规定位置。
图2是表示电动致动器21的构成的剖视图。图3是沿图2的剖面线III-III剖开时的剖视图。
电动致动器21具有电动马达23、换档转换机构24、选档转换机构25以及切换单元26。上述电动马达23例如由无刷马达构成。上述换档转换机构24将电动马达23的旋转转矩转换为使选换档轴15绕着中心轴线17旋转的力。上述选档转换机构25将电动马达23的旋转转矩转换为使选换档轴15在其轴向M4(与图2所示的纸面正交的方向。图3所示的左右方向)上移动的力。上述切换单元26在换档转换机构24和选档转换机构25之间对电动马达23的旋转驱动力的传递对象进行切换。这些电动马达23、换档转换机构24、选档转换机构25以及切换单元26被收容在壳体22内。
壳体22的开口部(图2所示的左侧)被大致板状的盖27闭塞。该壳体22以及盖27分别使用例如铸铁、铝等金属材料形成,盖27的外周嵌合于壳体22的开口部。在盖27形成有贯通其内面(图2所示的右面)和外面(图2所示的左面)的圆形的贯通孔29。
壳体22包括主要收容选换档轴15的前端侧的区域、换档转换机构24的各构成部件的大致箱状的主壳体22A。主壳体22A具有第一侧壁111(参照图3)、第二侧壁112(参照图3)、第一轴支架113(参照图3)以及第二轴支架114(参照图3)。上述第一轴支架113支承选换档轴15的比前端部略靠基端的部位。上述第二轴支架114收容并支承选换档轴15的前端部。
第一侧壁111的内侧的侧面是由平坦面构成的第一内壁面111A(参照图3)。第二侧壁112的内侧的侧面是由平坦面构成的第二内壁面112A(图3参照)。第二内壁面112A形成为与第一内壁面111A对置且与第一内壁面111A平行。
第一轴支架113形成为从第一侧壁111的外壁面(与第一内壁面111A相反的一侧的面)向外侧突出,并且例如形成为圆柱状。第一轴支架113与第一侧壁111形成为一体。在第一轴支架113以及第一侧壁111形成有圆筒状的插通孔104。圆筒状的插通孔104将第一轴支架113以及第一侧壁111沿它们的厚度方向(图3所示的左右方向)进行贯通。在插通孔104插通有选换档轴15。
在插通孔104的内周壁内嵌固定有第一滑动轴承101(参照图3)。第一滑动轴承101将插通于插通孔104的选换档轴15的中途部(比前端部略靠基端)的外周包围起来,并与选换档轴15的中途部的外周滑动接触地对其进行支承。
第二轴支架114形成为从第二侧壁112的外壁面(与第二内壁面112A相反的一侧的面)向外侧突出,并且例如形成为大致圆筒状。第二轴支架114与第二侧壁112形成为一体。由第二轴支架114的内周面和底面划分出对选换档轴15的前端部(图3所示的右端部)进行收容的圆柱状的收容槽115(参照图3)。收容槽115的内周壁形成为具有与圆筒状的插通孔104同轴的中心轴线的圆筒状。
在收容槽115的内周壁内嵌固定有第二滑动轴承102(参照图3)。第二滑动轴承102将收容于收容槽115的选换档轴15的前端部的外周包围起来,并与该前端部的外周滑动接触地对其进行支承。选换档轴15被这些第一以及第二滑动轴承101、102支承为可绕其中心轴线17旋转、且可在轴向M4上移动。
在插通孔104的第一滑动轴承101的外侧部分夹装有密封构件103,该密封构件103用于密封选换档轴15的外周与插通孔104的内周壁之间,以防止尘埃、灰尘进入壳体22内(主壳体22A内)。
第一轴支架113中,在厚度方向(图3所示的左右方向)上、在密封构件103和第一滑动轴承101之间配设有锁止球106。具体地说,在将插通孔104的内周壁和第一轴支架113的外周面进行贯通的贯通孔105内收容有锁止球106。锁止球106在与圆筒状的收容槽115的中心轴线(即,选换档轴15的中心轴线17)正交的方向(正交方向)上延伸,形成为大致圆筒状,并且设置为可沿该方向(正交方向)移动。锁止球106的前端部为半球状,与以下阐述的卡合槽107卡合。
在选换档轴15的外周,沿轴向M4拉开间隔地形成有在周向上延伸的多个(例如3个)卡合槽107。各卡合槽107遍及整个圆周设定。通过锁止球106在其长度方向移动,使前端部向比插通孔104的内周壁更靠中心轴线17侧(图3所示的下方)突出,其前端部与卡合槽107卡合,从而阻止选换档轴15在轴向M4上移动。由此,选换档轴15在沿轴向M4的移动被阻止的状态下,以恒定力被保持。
在选换档轴15的外周的与第一滑动轴承101滑动接触的部分和与第二滑动轴承102滑动接触的部分之间,外花键部121(参照图3)和供小齿轮36啮合的后述的齿条部122(参照图3)从第一滑动轴承101侧起按该顺序形成。
如图2所示,作为电动马达23例如采用无刷马达。电动马达23以其主体外壳向壳体22之外露出的方式安装。电动马达23的输出轴40沿与选换档轴15正交的规定方向(图2所示的左右方向)延伸。
切换单元26具有第一传递轴41、第一转子42、第二转子44以及离合器机构39。上述第一传递轴41与电动马达23的输出轴40同轴地连结。上述第一转子42设为与第一传递轴41同轴且能够一同旋转。上述第二转子44设为与第一传递轴41同轴且能够一同旋转。上述离合器机构39在第一转子42与第二转子44之间对第一传递轴41的连结对象进行切换。
第一传递轴41具有小径的主轴部46和大径部47。上述主轴部46设置在电动马达23侧。上述大径部47与主轴部46一体地设置在主轴部46的第一转子42侧的轴向端部(图2所示的右端部),上述大径部47的直径比主轴部46的直径大。
第一转子42相对于第一传递轴41配置在与电动马达23侧相反的一侧。第一转子42具有第一电枢轮毂(armature hub)54。上述第一电枢轮毂54从电动马达23侧的轴向端部(图2所示的左端部)的外周朝向径向外侧伸出。第一电枢轮毂54与大径部47的与电动马达23侧相反的一侧的面(图2所示的右面)对置地配置。
第二转子44相对于第一传递轴41的大径部47配置在与第一转子42相反的一侧、即电动马达23侧,并将第一传递轴41的主轴部46的周围包围起来。第二转子44具有第二电枢轮毂55。上述第二电枢轮毂55从与电动马达23侧相反的一侧的轴向端部(图2所示的右端部)的外周朝向径向外侧伸出。第二电枢轮毂55与大径部47的电动马达23侧的面(图2所示的左面)对置地配置。换言之,第一转子42(的第一电枢轮毂54)以及第二转子44(的第二电枢轮毂55)以隔着第一传递轴41的大径部47的方式配置。
离合器机构39具有第一电磁离合器43和第二电磁离合器45。通过上述第一电磁离合器43与第一转子42的连接、断开,从而第一传递轴41与第一转子42连结/放开。通过上述第二电磁离合器45与第二转子44的连接、断开,从而第一传递轴41与第二转子44连结/放开。
第一电磁离合器43具有第一磁场发生器(field)48和第一衔铁49。第一衔铁49与第一电枢轮毂54的电动马达23侧的面(图2所示的左面)拉开微小间隔地配置在第一传递轴41的大径部47的轴向另一侧(图2所示的右面),并形成为大致圆环板状。第一衔铁49使用铁等强磁性体形成。第一磁场发生器48在磁轭内内置第一电磁线圈50而成,并固定于壳体22。
第二电磁离合器45具有第二磁场发生器51和第二衔铁52。第二衔铁52与和第二电枢轮毂55的电动马达23相反侧的面(图2所示的右面)拉开微小间隔地配置在第一传递轴41的大径部47的轴向一侧(图2所示的左面),并形成为大致圆环板状。第二衔铁52使用铁等强磁性体形成。第二磁场发生器51在磁轭内内置第二电磁线圈53而成,并固定于壳体22。第一磁场发生器48和第二磁场发生器51隔着大径部47、第一电枢轮毂54以及第二电枢轮毂55沿轴向并排配置。
若向第一电磁线圈50通电,则该第一电磁线圈50成为励磁状态,在包括第一电磁线圈50的第一磁场发生器48产生电磁吸引力。然后,第一衔铁49被第一磁场发生器48吸引而朝向第一磁场发生器48变形,第一衔铁49与第一电枢轮毂54摩擦接触。由此,通过在第二电磁线圈53断电的状态下向第一电磁线圈50通电,来使第一电磁线圈50与第一转子42连接,从而第一传递轴41与第一转子42连结。
另一方面,若向第二电磁线圈53通电,则该第二电磁线圈53成为励磁状态,在包括第二电磁线圈53的第二磁场发生器51产生电磁吸引力。然后,第二衔铁52被第二磁场发生器51吸引而朝向第二磁场发生器51变形,第二衔铁52与第二电枢轮毂55摩擦接触。由此,通过在第一电磁线圈50断电的状态下向第二电磁线圈53通电,来使第二电磁线圈53与第二转子44连接,从而第一传递轴41与第二转子44连结。
即,利用离合器机构39在第一传递轴41与第一转子42连结的状态和第一传递轴41与第二转子44连结的状态之间进行选择性切换。在第一传递轴41与第一转子42的连结状态下,将第一传递轴41和第二转子44放开,在第一传递轴41与第二转子44的连结状态下,将第一传递轴41和第一转子42放开。
在第二转子44的外周外嵌固定有小径圆环状的第一齿轮56。第一齿轮56与第二转子44同轴地设置。第一齿轮56被滚动轴承57支承。滚动轴承57的外圈内嵌固定于第一齿轮56。滚动轴承57的内圈外嵌固定于第一传递轴41的主轴部46的外周。
换档转换机构24具有滚珠丝杠机构58和臂60。上述滚珠丝杠机构58将旋转运动转换为直线运动。伴随着上述滚珠丝杠机构58的螺母59的轴向移动,上述臂60绕着选换档轴15的中心轴线17摆动。
滚珠丝杠机构58具有丝杠轴61和螺母59。上述丝杠轴61与第一转子42同轴(或者与第一传递轴41同轴)地延伸。上述螺母59通过滚珠(未图示)螺合于丝杠轴61。
丝杠轴61与选换档轴15形成交错角为90°的交错轴的关系。
丝杠轴61向轴向的移动被滚动轴承64限制,同时被滚动轴承64支承。具体地说,丝杠轴61的一端部(图2所示的左端部)被滚动轴承64支承。滚动轴承64的内圈外嵌固定于丝杠轴61的一端部。另外,滚动轴承64的外圈内嵌于贯通孔,该贯通孔将固定于壳体22的切换单元26的外壳的底壁65的内外面进行贯通。另外,防松螺母66卡合于滚动轴承64的外圈,从而限制丝杠轴61向轴向的另一方(图2所示的右侧)的移动。丝杠轴61的一端部的比滚动轴承64更靠近电动马达23侧(图2所示的左侧)的部分插通于第一转子42的内周,并可与该第一转子42一同旋转地连结。丝杠轴61的另一端部(图2所示的右端部)被滚动轴承67支承。滚动轴承67的外圈固定于壳体22。
在螺母59的一侧面(图2所示的近前侧侧面。图3所示的左侧侧面)、以及与该一侧面相反的一侧的另一侧面(图2所示的内侧侧面。图3所示的右侧侧面),分别突出形成有沿着选换档轴15的轴向M4的方向(与图2所示的纸面正交的方向。图3所示的左右方向)延伸的圆柱状的突出轴70(图2中只图示一侧。一并参照图3)。一对突出轴70为同轴。螺母59绕着丝杠轴61的旋转被臂60的第一卡合部72限制。因此,伴随着丝杠轴61的旋转,螺母59在丝杠轴61的轴向上移动。
臂60具有第一卡合部72、第二卡合部73(参照图3)、直线状的连接杆74。上述第一卡合部72与螺母59卡合。上述第二卡合部73与选换档轴15卡合。上述连接杆74将第一卡合部72和第二卡合部73连接起来。第二卡合部73形成为大致圆筒状,外嵌于选换档轴15。
第一卡合部72具有一对支承板部76和连结板部77,侧视为大致U字状。上述一对支承板部76相互对置。上述连结板部77将一对支承板部76的基端边相互(图2以及图3所示的下端边)连结。各支承板部76形成有U字卡合槽78,该U字卡合槽78允许各突出轴70旋转地与该突出轴70的外周卡合。U字卡合槽78从与上述基端边相反的一侧的前端边切开。因此,第一卡合部72能够绕着突出轴70相对旋转地与螺母59卡合,且能够在丝杠轴61的轴向一起移动。
另外,利用各U字卡合槽78和突出轴70的卡合,螺母59绕着丝杠轴61的旋转被臂60的第一卡合部72限制。因此,伴随着丝杠轴61的旋转,螺母59和第一卡合部72在丝杠轴61的轴向上移动。
选换档轴15与第二卡合部73花键嵌合。具体地说,设置于第二卡合部73的内周的内花键75与设置于选换档轴15的外周的外花键121啮合。换言之,在选换档轴15的外周,第二卡合部73以相对于该选换档轴15不能相对旋转而允许相对轴向移动的状态进行连结。因此,若丝杠轴61旋转,与此相伴,螺母59在丝杠轴61的轴向上移动,则臂60绕着选换档轴15的中心轴线17摆动,伴随着该臂60的摆动,选换档轴15旋转。
选档转换机构25具有第一齿轮56、第二传递轴95、第二齿轮81以及小径的小齿轮36。上述第二传递轴95设置为与第一传递轴41平行地延伸、并能够旋转。上述第二齿轮81被同轴地固定在靠近第二传递轴95的一端部(图2所示的左端部)的规定位置。上述小齿轮36被同轴地固定在靠近第二传递轴95的另一端部(图2所示的右端部)的规定位置。此外,第二齿轮81的直径形成为比第一齿轮56和小齿轮36这两者的直径大。
第二传递轴95的一端部(图2所示的左端部)由固定于壳体22的滚动轴承96支承。滚动轴承96的内圈外嵌固定于第二传递轴95的一端部(图2所示的左端部)。另外,滚动轴承96的外圈固定在形成于盖27的内表面的圆筒状的凹部97内。另外,第二传递轴95的另一端部(图2所示的右端部)被滚动轴承84支承。
另外,在壳体22的外侧,设置有作为对选换档轴15的旋转位置进行检测的旋转位置检测机构的旋转变压器200(图2中未图示。参照图3)。此外,在该实施方式中,旋转位置检测装置由旋转变压器200和ECU88构成。图4是表示从图3的箭头IV方向观察的旋转变压器转子201的构成的图。
旋转变压器200具有大致圆筒状的旋转变压器转子201和圆环状的旋转变压器定子202。上述旋转变压器转子201是外嵌固定于选换档轴15的外周的检测用转子。上述旋转变压器定子202是以包围旋转变压器转子201的周围的方式配置的检测部。旋转变压器转子201和旋转变压器定子202与选换档轴15同心地配置。因此,选换档轴15、旋转变压器定子202、旋转变压器转子201的轴向、径向以及周向是互为一致的。
旋转变压器200例如由磁阻式旋转变压器构成,能够检测旋转变压器转子201相对于旋转变压器定子202的相对旋转角度。即,由于旋转变压器转子201和旋转变压器定子202不接触,所以利用旋转变压器200能够非接触地检测选换档轴15的旋转位置。
旋转变压器转子201被旋转变压器定子202包围而形成磁路。在旋转变压器转子201的外周201a,沿旋转变压器转子201的轴向的旋转位置检测用的多个突条203,在周向上相互拉开大致相等的间隔配置。外周201a的整体作为位置检测用区域起作用。旋转变压器转子201的内周201b外嵌固定于选换档轴15的外周。
旋转变压器定子202通过固定用夹具(未图示)固定于壳体22的例如第一轴支架113(参照图2)。旋转变压器定子202具有卷绕有线圈的多个铁心。多个铁心配置成环状。
旋转变压器定子202的检测输出被输入到ECU88(ElectronicControl Unit:电子控制单元、控制机构、旋转位置检测装置)。ECU88基于该旋转变压器定子202的检测输出,对选换档轴15的旋转位置进行检测。ECU88可以收容在变速机驱动装置3内,也可以设置在变速机2内。
当操作车辆的换档手柄(shift Knob)93时,来自换档手柄93的操作检测传感器的信号被赋予到ECU88(Electronic Control Unit:电子控制单元)。ECU88通过马达驱动器(未图示)来对电动马达23进行驱动控制。另外,ECU88通过继电器电路(未图示)来对第一以及第二电磁离合器43、45进行驱动控制。
图5(a)~图5(c)是简要表示旋转变压器转子201和旋转变压器定子202之间的位置关系的剖视图。图5(a)表示选换档轴15处于第一选档位置的状态,图5(b)表示选换档轴15处于第二选档位置的状态,图5(c)表示选换档轴15处于第三选档位置的状态。
第一、第二以及第三选档位置沿选换档轴15的轴向M4排列。当选换档轴15处于第一选档位置时,选换档轴15从电动致动器21的壳体22伸出的量最多,当选换档轴15处于第三选档位置时,选换档轴15从电动致动器21的壳体22伸出的量最少。另外,第二选档位置是处于第一选档位置和第三选档位置之间的中间位置。在选换档轴15的轴向M4上旋转变压器转子201一同移动。
即使在选换档轴15位于第一选档位置、第二选档位置以及第三选档位置中任一个的情况下,旋转变压器定子202的内周的整个区域也与旋转变压器转子201的外周201a在径向上对置。换言之,在与中心轴线17正交的方向上,旋转变压器转子201以及旋转变压器定子202重叠。另外,即使选换档轴15处于任一位置,旋转变压器转子201的外周201a的与旋转变压器定子202的内周对置的部分的面积也不变化,因此,旋转变压器转子201的外周201a的形成磁路的部分的大小也不变化。而且,即使在选换档轴15位于任一选档位置的情况下,也能够对旋转变压器转子201相对于旋转变压器定子202的相对旋转角度进行检测。
如上所述,根据该实施方式,由于在选换档轴15固定有旋转变压器转子201,因此,选换档轴15和旋转变压器转子201一体地旋转。因此,选换档轴15和旋转变压器转子201之间不产生旋转方向的偏离。另外,大致圆筒状的旋转变压器转子201形成为沿选换档轴15的轴向M4的长条,因此,即使选换档轴15位于第一选档位置、第二选档位置以及第三选档位置中的任一位置,旋转变压器定子202的内周整个区域也与旋转变压器转子201的外周201a对置。即,即使在选换档轴15位于任一选档位置的情况下,也能够对旋转变压器转子201相对于旋转变压器定子202的相对旋转角度进行检测。由此,即使选换档轴15位于任一选档位置,也能够精度良好地检测选换档轴15的旋转位置。并且,由于使用作为非接触式旋转角度机构的旋转变压器200,所以在选换档轴15和旋转变压器200之间没有齿隙产生,因此能够更高精度地检测选换档轴15的旋转位置。由此,即使选换档轴15位于任一选档位置,也能够高精度地实现变速机2的换档动作。
图6是表示设置有本发明的其它实施方式的旋转位置检测装置的变速装置的主要部分的构成的剖视图。
该实施方式中,对与图1~图5(c)所示的各部对应的部分,附上与图1~图5(c)相同的附图标记来表示,并省略说明。
该实施方式中,与图1~图5(c)所示的实施方式不同,作为旋转位置检测机构,采用磁式编码器装置300。该实施方式中,旋转位置检测装置由磁式编码器装置300和ECU88构成。图7是示意性地表示图6所示的磁式编码器装置300的主要部分的构成的图。
如图6和图7所示,磁式编码器装置300具有圆筒状的筒状磁性体(磁性体)301和霍尔元件302,并配置在电动致动器21的壳体22外。上述筒状磁性体(磁性体)301是外嵌固定于选换档轴15的外周的检测用转子。上述霍尔元件302是配置于筒状磁性体301的旋转半径方向的外侧的磁场检测元件。
筒状磁性体301与选换档轴15同心地配置。如图7所示,在筒状磁性体301,沿周向交替地设置有被N极磁化的多个(例如2个)N极部和被S极磁化的多个(例如2个)S极部。各N极部和各S极部的周向长度几乎相等。与筒状磁性体301的外周301a空出微小间隔地对置配置有霍尔元件302。当筒状磁性体301绕着中心轴线17旋转时,处于静止状态的霍尔元件302产生磁场的变化。霍尔元件302的检测输出被输入到ECU88。ECU88基于该霍尔元件302的检测输出,对选换档轴15的旋转位置进行检测。
选换档轴15在轴向M4上移动,筒状磁性体301一同移动。即使在选换档轴15位于第一选档位置、第二选档位置以及第三选档位置中的任一位置的情况下,霍尔元件302也与筒状磁性体301的外周301a在径向上对置。换言之,在与中心轴线17正交的方向上,筒状磁性体301和霍尔元件302重叠。因此,即使在选换档轴15位于任一选档位置的情况下,也能够对筒状磁性体301相对于霍尔元件302的相对旋转角度进行检测。
如上所述,根据该实施方式,因为在选换档轴15固定有筒状磁性体301,所以选换档轴15和筒状磁性体301一体地旋转。因此,在选换档轴15和筒状磁性体301之间不产生旋转方向的偏离。另外,大致圆筒状的筒状磁性体301形成为沿选换档轴15的轴向M4的长条,所以即使选换档轴15位于第一选档位置、第二选档位置以及第三选档位置的任一位置,霍尔元件302的内周整个区域也与筒状磁性体301的外周301a对置。即,即使在选换档轴15位于任一选档位置的情况下,也能够对筒状磁性体301相对于霍尔元件302的相对旋转角度进行检测。由此,即使选换档轴15位于任一选档位置,也能够精度良好地检测选换档轴15的旋转位置。并且,由于使用作为非接触式旋转角度机构的磁式编码器装置300,所以在选换档轴15和磁式编码器装置300之间没有齿隙产生,能够更高精度地检测选换档轴15的旋转位置。由此,即使选换档轴15位于任一选档位置,也能够高精度地实现变速机2的换档动作。
以上,对本发明的两个实施方式进行了说明,但本发明也可以通过其它方式实施。
虽然以旋转变压器定子202、霍尔元件302分别固定并支承于壳体22来进行了说明,但这些检测部202、302也可以固定并支承于其它固定构件。
另外,旋转变压器200、磁式编码器装置300不限于配置于电动致动器21的壳体22外的构成,也可以收容在电动致动器21的壳体22内。
此外,可以在权利要求中记载的事项的范围内实施各种设计变更。
根据该构成,即使选换档轴位于任一选档位置,也能够高精度地实现变速机的换档动作。
Claims (4)
1.一种旋转位置检测装置,其用于检测选换档轴的旋转位置,该选换档轴具有中心轴线,并通过绕该中心轴线的旋转来进行换档动作,通过多个选档位置间的轴向移动来进行选档动作,
该旋转位置检测装置的特征在于,
具有:环状的检测转子,其外嵌固定于所述选换档轴;和检测部,其在旋转半径方向上的所述检测转子的外侧的位置被固定保持于固定构件,
将所述检测转子以及所述检测部中的一方形成为沿所述选换档轴的轴向的长条,以在所述选换档轴位于所述多个选档位置中的任一位置的情况下,所述检测转子以及所述检测部都在与所述中心轴线正交的方向上重叠,
对在与所述中心轴线正交的方向上与所述检测部重叠的所述检测转子相对于该检测部所旋转的旋转角进行检测。
2.根据权利要求1所述的旋转位置检测装置,其特征在于,
所述检测转子包括圆筒状的旋转变压器转子,所述检测部包括包围所述旋转变压器转子的外周而设置的环状的旋转变压器定子。
3.根据权利要求1所述的旋转位置检测装置,其特征在于,
所述检测转子包括圆筒状的磁性体,所述检测部包括霍尔元件。
4.一种变速机驱动装置,其特征在于,包括:
选换档轴,其设置为能够绕中心轴线旋转,并且通过多个选档位置间的轴向移动来进行选档动作;
所述权利要求1~3中的任一项所述的旋转位置检测装置;以及
控制机构,其基于由所述旋转位置检测装置检测出的所述选换档轴的旋转位置,对该选换档轴进行旋转控制。
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