CN104251661B

CN104251661B - 位置检测装置

Info

Publication number: CN104251661B
Application number: CN201410283076.XA
Authority: CN
Inventors: 武田裕; 林幸春
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2013-06-26
Filing date: 2014-06-23
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2034-06-23
Also published as: JP6023011B2; CN104251661A; JP2015007937A

Abstract

本发明提供一种能够准确地检测操作杆的倾倒动作且能够实现小型化，还能容易地应对规格的变化的位置检测装置。所述位置检测装置构成为，操作杆(1)能够向第一方向(α方向)和第二方向(β方向)摆动。向第一方向的摆动由从动构件(53)向转动检测构件(51)传递，使转动检测构件(51)向γ方向转动，而使第一旋转体(54、54)旋转。向第二方向的摆动由从动构件(53)向移动检测构件(52)传递，使移动检测构件(52)向H方向进行直线移动，而使第二旋转体(55、55)旋转。检测第一旋转体(54、54)和第二旋转体(55、55)的旋转而能检测出操作杆(1)到达了哪个操作位置。

Description

位置检测装置

技术领域

本发明涉及在机动车的行驶模式的切换操作等中使用的位置检测装置。

背景技术

在专利文献1中公开了使用磁铁和磁传感器的杆位置检测装置。

在该杆位置检测装置中，操作杆被支承为能够向相互正交的两方向摆动，与操作杆连结的连结杆的下端的连结部卡合于圆板形状的磁铁的中心孔。通过操作杆倒向两方向，而使磁铁在壳体构件的内部进行平面性的移动，使磁铁向六处检测位置中的任一位置移动。

在壳体构件中，在六处检测位置分别配置有使用了霍尔元件的磁传感器，根据哪个磁传感器检测到来自磁铁的磁力，来判别磁铁移动到哪个检测位置。

【专利文献1】日本特开2011-11617号公报

专利文献1所记载的杆位置检测装置通过平面性地配置在六处的磁传感器来检测来自移动的磁铁的磁场，因此为了使磁传感器彼此的检测区域明确化，而需要将磁传感器隔开距离配置，从而难以实现检测机构的小型化。

另外，磁传感器判别从移动的磁铁泄漏的磁力的强度，因此当磁铁的磁化发生劣化时，漏泄磁场发生变动，致使无法进行准确的检测。因此，需要利用顽磁力极高的高价的磁性材料来构成磁铁，制造成本升高。

而且，在因产品规格的变更而产生了操作杆的摆动角度的变更或检测位置的位置的变更时，需要对配置有磁传感器的壳体构件重新进行设计。

发明内容

本发明为了解决上述现有课题而提出，其目的在于提供一种基于旋转体的旋转能够一并检测操作杆的第一方向的摆动和第二方向的摆动，提高检测精度，并实现小型化，对于产品的规格的变更也容易追随的位置检测装置。

本发明涉及的位置检测装置设有操作杆、将所述操作杆支承为能够向相互正交的第一方向和第二方向摆动的支承体、及检测所述操作杆的摆动位置的检测机构部，所述位置检测装置的特征在于，

所述检测机构部设有转动检测构件及移动检测构件，该转动检测构件追随所述操作杆的第一方向的摆动而进行转动动作，该移动检测构件追随所述操作杆的第二方向的摆动而沿着与所述转动检测构件的转动方向交叉的直线轨迹进行移动，

所述位置检测装置设有借助所述转动检测构件而旋转的第一旋转体、将所述移动检测构件的移动变换成旋转运动的运动变换机构、借助所述运动变换机构而旋转的第二旋转体、及检测所述第一旋转体和所述第二旋转体的旋转的检测元件。

本发明的位置检测装置中，将操作杆的向第一方向的摆动和向第二方向的摆动均变换成旋转体的旋转运动，因此通过检测旋转体的旋转角度或旋转量，就能够准确地检测出操作杆倒向哪个位置。无需像现有技术那样将磁铁分离配置，因此能够实现小型化。而且，由于是检测磁场的旋转的方式，因此不需要高价的磁铁。

而且，即使因产品的规格的变更而发生了操作杆的摆动角度的变更或检测位置的位置变更等，也无需变更旋转体的配置等，原封不动地使用旋转体的旋转角度的检测输出而仅变更电控制的规格就能够应对。

本发明优选构成为，所述第一旋转体和所述第二旋转体被支承为旋转中心相互平行，具有所述检测元件的固定部与所述第一旋转体和所述第二旋转体这双方对置。

在上述结构中，能够实现由旋转体和固定部构成的检测部的结构的小型化。

在本发明中，所述操作杆被支承为能够以单一的摆动中心点为支点向第一方向和第二方向摆动。

另外，所述位置检测装置设有从所述操作杆延伸出的驱动体、及与所述驱动体进行凹凸嵌合而向第一方向和第二方向移动的从动构件，

所述从动构件与所述转动检测构件及所述移动检测构件卡合，通过所述从动构件而使所述转动检测构件及所述移动检测构件进行动作。

例如，可以构成为，在所述转动检测构件形成有沿着所述移动检测构件的移动方向延伸的直线引导部，所述从动构件滑动自如地与所述直线引导部卡合，

在所述移动检测构件形成有沿着所述转动检测构件的转动方向延伸的圆弧引导部，所述从动构件滑动自如地与所述圆弧引导部卡合。

在本发明中，优选构成为，在所述转动检测构件形成有将转动检测构件的旋转中心作为节圆的中心的齿轮部，形成于第一旋转体的齿轮与所述齿轮部啮合，将所述转动检测构件的转动增速而向所述第一旋转体传递。

另外，可以构成为，所述运动变换机构中，直线轨迹的变换凸轮设置在所述移动检测构件和所述第二旋转体中的一方，在所述变换凸轮上滑动的随动件设置在所述移动检测构件和所述第二旋转体中的另一方。

本发明中，在所述第一旋转体及所述第二旋转体和与所述第一旋转体及所述第二旋转体对置的固定部中的一方设有朝向旋转体的旋转运动的法线方向被磁化为不同磁极的磁铁，在另一方配置有检测所述磁铁的旋转的磁检测元件。例如，所述磁检测元件是磁阻效应元件。

本发明中，在所述操作杆的基部设有滑动球面和在通过所述滑动球面的曲率中心的支承轴线上延伸的轴体，

在所述支承体设有对所述滑动球面进行支承的滑动支承部、及将所述轴体引导成转动自如且向所述支承轴线倾倒的方向移动自如的轴体支承部。

【发明效果】

就本发明而言，由于将操作杆的向第一方向和第二方向这两方向的摆动均变换成旋转体的旋转运动，因此通过检测旋转体的旋转角度等，就能够准确地检测出操作杆倒向哪个位置。无需像现有技术那样将磁铁分离配置，因此能够实现小型化。而且，由于是检测磁场的旋转的方式，因此不需要高价的磁铁。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的位置检测装置的整体结构的立体图。

图2是表示位置检测装置的内部结构的分解立体图。

图3是表示将操作杆支承为摆动自如的支承机构的分解立体图。

图4是表示将操作杆支承为摆动自如的支承机构的图，是图3的用IV-IV线剖切所得的局部剖视图。

图5是检测机构部的动作说明图。

图6是表示旋转体和检测元件的剖视图。

【符号说明】

1 操作杆

5 基部成形体

7 滑动球面

8 轴体

9 驱动体

9a 连结突部

10 第一支承体

11 滑动支承部

12 弹性保持部

14 轴体支承部

15 安装弹性部

20 第二支承体

21 主体部

22 隔壁部

30 第三支承体

34 限制突起

41 引导孔

50 检测机构部

51 转动检测构件

51b 直线引导部

51c 齿轮部

52 移动检测构件

52b 圆弧引导部

52c 变换凸轮

53 从动构件

53c 连结凹部

54 第一旋转体

54b 齿轮

54c 磁铁保持部

55 第二旋转体

55b 随动突起

55c 磁铁保持部

56 磁铁

67 固定基板

68 检测元件

X₀ 第一轴中心线

Y₀ 第二轴中心线

具体实施方式

图1至图3均是立体图。图1和图3是从同一方向观察到的立体图，图2相对于上述两图而言用以Z轴为中心旋转了180度的朝向示出。

如图1所示，本发明的实施方式的位置检测装置具有操作杆1。操作杆1被支承为能够向作为第一方向的Y₁-Y₂方向和作为第二方向的X₁-X₂方向摆动。在图2中，向第一方向的摆动方向由α方向表示，向第二方向的摆动方向由β方向表示。

如图3所示，在操作杆1的基部一体地形成有合成树脂制的基部成形体5。基部成形体5由第一支承体10支承为摆动自如，而且第一支承体10固定于第二支承体20及第三支承体30。在图3中，第二支承体20在中途被切断而仅示出其底部的结构，但是如图1所示，第二支承体20具有上下长的主体部21，主体部21的内部为空洞。

如图1所示，第二支承体20的主体部21的上侧的开口部由引导构件40闭塞。第二支承体20的底部的开口部由第三支承体30闭塞。通过第二支承体20的主体部21和引导构件40及第三支承体30来构成第一框体，操作杆1的基部成形体5和第一支承体10收纳在第一框体的内部。

如图1所示，引导孔41以上下贯通的方式形成在作为第一框体的一部分的所述引导构件40上。操作杆1通过引导孔41的内部而向第一框体的上方延伸出。操作杆1的摆动角度根据引导孔41的长度来决定，使操作杆1移动来设定的操作位置根据引导孔41的形状来决定。

如图1和图2所示，在实施方式的位置检测装置中，使操作杆1摆动来设定的操作位置为(1)、(2)、(3)、(4)、(5)这五个位置。操作位置(1)与(2)之间的切换通过使操作杆1向第二方向(X₁-X₂：β方向)摆动来进行。操作位置(1)与(3)之间的切换、以及(2)与(4)之间的切换或(2)与(5)之间的切换通过使操作杆1向第一方向(Y₁-Y₂：α方向)摆动来进行。

位置检测装置是生成机动车的行驶模式的切换的信号的装置，通过所述操作位置的切换来进行机动车的前进模式、行进模式、进而制动模式的设定等。

操作位置(1)是原位。如图2所示，在操作杆1的基部的基部成形体5形成有有底的孔5a，复位销6以突出自如的方式插入到该孔5a的内部。通过收纳在孔5a的内部的复位弹簧对复位销6向突出方向施力。在图1所示的引导构件40的下表面形成有复位凸轮面，复位销6在复位弹簧的作用力下压接于复位凸轮面。通过该复位凸轮面的形状，由此在使操作杆1移动到原位(1)以外的位置之后除去对操作杆1的操作力时，操作杆1始终回复到原位(1)。

如图2和图3所示，在基部成形体5一体地形成有滑动球面7。滑动球面7是球面的一部分。滑动球面7的曲率中心7a(参照图4)位于操作杆1的轴中心线上。在图2中，示出通过球面的曲率中心7a且与操作杆1的轴中心线正交的第一轴中心线X₀和第二轴中心线Y₀。第一轴中心线X₀沿X₁-X₂方向延伸，第二轴中心线Y₀沿Y₁-Y₂方向延伸。

如图2所示，在基部成形体5一体地形成有从滑动球面7延伸出的轴体8、8。轴体8、8的轴中心与第二轴中心线Y₀一致。

在图4中，为了便于说明，仅示出在操作杆1的基部设置的基部成形体5的滑动球面7，省略滑动球面7以外的基部成形体5的结构。

图3和图4所示的第一支承体10由合成树脂材料一体地成形。

如图4所示，在第一支承体10的底部形成有滑动支承部11，滑动球面7的下端部滑动自如地与滑动支承部11抵接。滑动支承部11是凹球面的一部分，凹球面的曲率半径与滑动球面7的曲率半径大体一致。滑动支承部11可以不是凹球面，而构成为具有与滑动球面7在多点处抵接的滑动突起的结构，但是通过将滑动支承部11设为凹球面，由此容易防止滑动球面7和滑动支承部11产生因滑动引起的局部磨损。

如图3和图4所示，在第一支承体10一体地形成有四个弹性保持部12。各弹性保持部12的下端部与第一支承体10的底部一体化，且各弹性保持部12向上延伸出。四个弹性保持部12隔着保持空间13而相互对置。在各弹性保持部12的对置部形成有朝向所述保持空间13呈突出形状的保持滑动部12a。

如图3所示，在第一支承体10形成有与所述保持空间13连续且向Y₁方向和Y₂方向延伸的轴体支承部14、14。轴体支承部14、14的X₁-X₂方向上的开口宽度尺寸与形成于基部成形体5的轴体8、8的直径大体一致。而且，轴体支承部14、14在维持所述开口宽度尺寸的状态下，朝着上下方向(Z₁-Z₂方向)比轴体8、8的直径深几倍地形成。

在第一支承体10未固定于第二支承体20的状态下，将操作杆1的基部成形部5的下端部从上方装配于第一支承体10。基部成形部5的滑动球面7向第一支承体10的保持空间13的内部插入，各轴体8、8向轴体支承部14、14的内部插入。在插入时，滑动球面7与各弹性保持部12的保持滑动部12a进行滑动，使弹性保持部12以相互分离的方式朝向外侧发生弹性变形。当滑动球面7装配于保持空间13时，在弹性保持部12的弹性力的作用下，保持滑动部12a在比曲率中心7a靠上方的位置处弹性压接于滑动球面7。通过该弹性力，在滑动球面7上作用向下的作用力，从而使滑动球面7的下部与滑动支承部11密接。滑动球面7由四个弹性保持部12保持且与滑动支承部11密接，由此不产生松动且能够摆动地保持于第一支承体10。

当滑动球面7保持于保持空间13且轴体8、8保持于轴体支承部14、14的内部时，操作杆1和基部成形体5以轴体8、8的轴中心线即第二轴中心线Y₀为中心向第二方向(X₁-X₂方向：β方向)摆动自如。而且，轴体8、8在轴体支承部14、14的内部以向上下方向(Z₁-Z₂方向)倾倒的方式移动，由此操作杆1和基部成形体5以通过曲率中心7a的第一轴中心线X₀为中心向第一方向(Y₁-Y₂方向：α方向)摆动自如。

滑动球面7的曲率中心7a在第一方向的摆动和第二方向的摆动这双方中成为摆动中心点。

在操作杆1的基部成形体5保持于第一支承体10的状态下，将第一支承体10从上方向第二支承体20的主体部21的内部插入。第二支承体20为合成树脂制。

如图3所示，在第二支承体20的底部一体地形成有沿上下方向延伸的四个隔壁部22。各隔壁部22的对置面形成为凹状，由四个隔壁部22围成的空间成为上下延伸的圆筒空间。而且，与隔壁部22连续而一体地形成有向Y₁方向平行延伸的支承壁23、23、向Y₂方向平行延伸的支承壁23、23。如图3和图4所示，在四个隔壁部22各自的外表面上一体地形成有卡止突起24。

如图3和图4所示，在第一支承体10的外周的四处一体地形成有安装弹性部15。各安装弹性部15在弹性保持部12的外周侧与弹性保持部12隔开一定的间隔而对置。安装弹性部15的上端与第一支承体10一体地形成，且安装弹性部15向下延伸，下端部朝向内周方向和外周方向弹性变形自如。在各安装弹性部15开设有卡止孔15a。

如图4所示，当保持有基部成形体5的第一支承体10插入到第二支承体20的底部时，第一支承体10的滑动支承部11和四个弹性保持部12装配在第二支承体20的四个隔壁部22所围成的圆筒形状的空间内。而且，第一支承体10的轴体支承部14、14插入到第二支承体20的平行的支承壁23与23之间。

此时，第一支承体10的各弹性保持部12与形成于第二支承体20的隔壁部22的内侧密接，并且第一支承体10的安装弹性部15与各隔壁部22的外表面密接，安装弹性部15上形成的卡止孔15a卡挂于从隔壁部22的外表面突出的卡止突起24，第一支承体10在第二支承体20的内部被定位且被支承。

如图4所示，在滑动球面7由弹性保持部12保持的状态下将第一支承体10装配于第二支承体20的底部时，弹性保持部12的外表面与第二支承体20的隔壁部22密接，使得弹性保持部12不会朝向外侧发生弹性变形。因此，滑动球面7在第一支承体10的保持空间13中被牢固地保持，不会朝任意方向脱落。

如图3所示，第三支承体30为合成树脂制。第三支承体30具有：将第二支承体20的主体部21的底部的开口部闭塞的底板部31；从底板部31的长边侧的缘部向上立起的侧板部32、32；从底板部31的短边侧的缘部向上立起的卡止侧板部33、33。在卡止侧板部33、33开设有卡止孔33a。如图1和图3所示，在第二支承体20的主体部21的窄幅的外侧面一体地形成有卡止突起25。

如图1所示，当将第三支承体30装配于第二支承体20的底部时，通过底板部31将主体部21的底部的开口部覆盖。侧板部32、32和卡止侧板部33、33与第二支承体20的主体部21的外表面密接，卡止突起25与卡止孔33a嵌合，从而将第二支承体20和第三支承体30定位。

如图3所示，在第三支承体30中，一体地形成有从底板部31向上方突出的四个限制突起34。如图4所示，在将保持有滑动球面7的第一支承体10装配于第二支承体20的底部之后，将第三支承体30安装于第二支承体20的底部时，限制突起34插入到第二支承体20的主体部21的内侧。并且，限制突起34以密接的方式夹入第一支承体10的安装弹性部15与第二支承体20的主体部21之间，限制安装弹性部15的变形，以免卡止孔15a从卡止突起24脱落。由此，第一支承体10不会从第二支承体20的底部朝向上方脱出。

在该检测装置中，首先，将在操作杆1的基部形成的基部成形部5的滑动球面7向第一支承体10的保持空间13装配而利用弹性保持部12来保持滑动球面7。然后，将第一支承体10向第二支承体20的主体部21的内部插入而装配到第二支承体20的底部。接着，向第二支承体20的底部装配第三支承体30，并利用螺纹紧固或固定销等将第二支承体20和第三支承体30固定。通过这一连串的组装作业，由此如图4所示那样，第一支承体10不会从第二支承体20脱落，而且滑动球面7不会从第一支承体10脱落。

另外，在第二支承体20的上部开口部固定引导构件40，并使操作杆1穿过引导孔41，由此，能够在第一框体的内部使操作杆1沿着引导孔41的引导方向而向第一方向和第二方向摆动(倾倒)。

如图3所示，在第二支承体20的主体部21的一部分形成有开口部26，如图1所示，通过形成有该开口部26的部分将第二框体60固定在主体部21的外侧。

如图1所示，在第二框体60一体地形成有支承壁部61，在支承壁部61的内侧收纳有构成图2和图5所示的检测机构部50的部件。

如图2所示，检测机构部50具有转动检测构件51和移动检测构件52。在转动检测构件51形成有支承孔51a。在支承壁部61的内表面一体地形成有图5所示的支承突起61a，转动检测构件51的支承孔51a转动自如地支承于支承突起61a。在图2中，示出与所述支承突起61a的轴中心一致的转动中心线O₁。转动检测构件51被支承为以转动中心线O₁为中心转动自如。

如图2所示，移动检测构件52和转动检测构件51沿X₁-X₂方向重叠配置。在移动检测构件52的X₂侧的外表面一体地形成有沿上下方向(Z₁-Z₂方向)延伸的滑动突起52a。在第二框体60的支承壁部61的内表面形成有向上下方向(Z₁-Z₂方向)直线性地延伸的引导槽，所述滑动突起52a滑动自如地插入引导槽中，移动检测构件52被支承为向上下方向(H方向)直线性地移动自如。

移动检测构件52的直线移动方向(H方向)是与转动检测构件51的转动方向(γ方向)交叉的方向，且移动检测构件52的直线移动方向(H方向)与处于原位(1)而从底板部31垂直立起的操作杆1的轴中心平行。

如图2和图5所示，在检测机构部50设有从动构件53。在转动检测构件51一体地形成有直线引导部51b、51b，形成于从动构件53的滑动部53a、53a滑动自如地保持于直线引导部51b、51b。在移动检测构件52形成有圆弧引导部52b，由从动构件53向X₂方向突出的滑动突起53b滑动自如地插入圆弧引导部52b中。

在从动构件53形成有朝向X₁方向开口的连结凹部53c。在基部成形部5一体地形成有沿着与操作杆1的轴向正交的方向延伸的驱动体9，在该驱动体9的前端部一体地形成有连结突部9a。如图5所示，连结突部9a几乎无间隙地插入到连结凹部53c的内部，连结突部9a在连结凹部53c的内部以能够向三维方向移动的方式进行凹凸嵌合。需要说明的是，也可以在从动构件53一体地形成连结突部9a，并在驱动体9一体地形成连结凹部53c。

在第二框体60的支承壁部61的内表面安装有转动检测构件51、移动检测构件52及从动构件53的状态下，将第二框体60设置在第二支承体20的主体部21的外表面，并利用安装螺钉等将作为第一框体的一部分的主体部21和第二框体60固定。此时，从动构件53与驱动体9的凹凸嵌合部位于第二支承体20的主体部21的开口部26的内部。

在操作杆1的基部设置的基部成形体5的轴体8、8在第一支承体10中保持于沿Y₁-Y₂方向延伸的轴体支承部14、14的内部，因此操作杆1仅能向以第一轴中心线X₀为中心的第一方向(Y₁-Y₂方向：α方向)和以第二轴中心线Y₀为中心的第二方向(X₁-X₂方向：β方向)摆动，向除此以外的方向的转动受到限制。

当操作杆1以第一轴中心线X₀为中心向第一方向摆动时，其力从驱动体9经由从动构件53向转动检测构件51传递，使转动检测构件51向γ方向转动。但是，由于在移动检测构件52形成的圆弧引导部52b沿着以第一轴中心线X₀为曲率中心的圆弧轨迹形成，因此即使从动构件53的滑动突起53b在圆弧引导部52b上滑动，向上下方向的移动力也不会作用于移动检测构件52。因此，当操作杆1向第一方向摆动时，移动检测构件52不会向上下方向(H方向)移动，仅仅是转动检测构件51以转动中心线O₁为中心向γ方向进行转动动作。

操作杆1由图1所示的引导构件40的引导孔41引导，因此操作杆1仅仅是在操作位置(1)与(2)之间移动时，能够以第二轴中心线Y₀为中心向第二方向摆动。即，操作杆1仅在处于第一方向(Y₁-Y₂方向：α方向)的摆动的中立位置时，能够向第二方向(X₁-X₂方向：β方向)摆动。

在操作位置(1)与(2)之间使操作杆1向第二方向摆动时，通过从动构件53将转动检测构件51设定于向γ方向的转动方向的中立位置，因此转动检测构件51的直线引导部51b成为沿着上下方向即移动检测构件52的移动方向(H方向)的朝向。当使操作杆1向第二方向转动时，通过驱动体9使从动构件53向上下方向移动。此时，从动构件53仅是在转动检测构件51的直线引导部51b中上下移动，因此不会使转动检测构件51转动，在从动构件53的上下方向的移动力的作用下，仅使移动检测构件52向上下方向(H方向)移动。

在检测机构部50设有一对第一旋转体54、54和一对第二旋转体55、55。在第一旋转体54、54一体地形成有轴部54a、54a，该轴部54a、54a由设置在第二框体60的内部的轴承部支承为旋转自如。在第二旋转体55、55一体地形成有轴部55a、55a，该轴部55a、55a由设置在第二框体60的内部的轴承部支承为旋转自如。

第一旋转体54、54的轴部54a、54a的轴芯即旋转中心线的方向为X₁-X₂，第二旋转体55、55的轴部55a、55a的轴芯即旋转中心线的方向也为X₁-X₂方向。即，一对第一旋转体54、54的旋转中心线与一对第二旋转体的旋转中心线相互平行配置。

如图2和图5所示，在转动检测构件51的下部一体地形成有齿轮部51c。齿轮部51c的节圆的中心与转动检测构件51的转动中心线O₁一致。在各个第一旋转体54一体地形成有齿轮54b，该齿轮54b与齿轮部51c啮合。当转动检测构件51以转动中心线O₁为中心向γ方向转动时，通过齿轮部51c使一对第一旋转体54、54同步旋转。

如图2和图5所示，在移动检测构件52的Y₁方向和Y₂方向的两侧一体地形成有变换凸轮52c、52c。变换凸轮52c、52c向与移动检测构件52的移动方向(H方向)正交的Y₁-Y₂方向以成为直线轨迹的方式延伸。在各个第二旋转体55一体地形成有随动突起55b，随动突起55b滑动自如地插入于变换凸轮52c。通过变换凸轮52c、52c和随动突起55b、55b来构成一对运动变换机构。

当移动检测构件52向上下方向移动时，通过运动变换机构将该直线性的移动力变换成第二旋转体55、55的旋转运动，从而使一对第二旋转体55同步旋转。

需要说明的是，就运动变换机构而言，也可以是在第二旋转体55形成直线轨迹的变换凸轮，并在移动检测构件52设置在所述变换凸轮上滑动的随动突起。

如图2所示，在第一旋转体54的朝向X₂侧的对置部形成有磁铁保持部54c，在第二旋转体55的朝向X₂侧的对置部形成有磁铁保持部55c。如图1所示，形成于一对第一旋转体54的磁铁保持部54c和形成于一对第二旋转体55的磁铁保持部55c在第二框体60的支承壁部61的外表面露出，各磁铁保持部54c、55c朝向X₂方向。

如图6所示，在第一旋转体54的磁铁保持部54c保持有磁铁56。在磁铁56的朝向X₂侧的对置面上，朝向第一旋转体54的法线方向(直径方向)磁化出N极和S极这样不同的磁极。在图1中省略图示，但是在第二框体60中，在从支承壁部61向X₂方向分离的位置固定有与支承壁部61平行的作为固定部的固定基板67。如图6所示，在固定基板67配置有与磁铁56对置的检测元件68。

检测元件68是巨磁阻效应元件，具有磁化被固定的固定磁性层和追随外部的磁场的变化而磁化的方向进行旋转的自由磁性层，根据固定磁性层的固定磁化方向与自由磁性层的磁化方向的相对角度而电阻发生变化。如图6所示，检测元件68与第一旋转体54的旋转中心对置。当第一旋转体54旋转时，磁铁56的从N极朝向S极的漏泄磁场的方向发生变化，因此追随漏泄磁场的方向而自由磁性层的磁化方向进行旋转，使检测元件68的电阻值发生变化。通过检测该电阻变化，由此能够检测出第一旋转体54的旋转角度。

在一对第二旋转体55、55的磁铁保持部55c、55c也同样保持有磁铁56，在固定基板67中，检测元件68与第二旋转体55的旋转中心对置。从该检测元件68能够得到与第二旋转体55的旋转角度的变化相应的检测输出。

接下来，对位置检测装置的检测动作进行说明。

在将操作位置从原位(1)向位置(3)切换时，使原位(1)处的操作杆1向作为第一方向的Y₁方向摆动。在该操作中，基部成形部5的向Y₁方向的摆动不会使移动检测构件52移动，而是使转动检测构件51向γ₁方向转动，从而通过转动检测构件51使第一旋转体54、54在图5中向φ₁方向旋转。通过与第一旋转体54、54对置的检测元件68来检测磁场的旋转，在其旋转角度到达规定的范围内时，判断操作位置被切换成(3)。

在将操作位置从原位(1)向位置(4)切换时，使原位(1)处的操作杆1向作为第二方向的X₂方向摆动而移动到位置(2)，然后使操作杆1向作为第一方向的Y₁方向摆动而向位置(4)移动。

当使操作杆1向X₂方向摆动时，通过驱动体9使从动构件53下降。此时，不会使转动检测构件51转动，而是使移动检测构件52下降，从而使第二旋转体55、55在图5中向φ₂方向转动。通过与第二旋转体55、55对置的检测元件68来检测磁场的旋转，在其旋转角度到达规定的范围内时，判断操作位置被切换成(2)。而且，当操作杆1倒向Y₁方向而到达位置(4)时，移动检测构件52不移动而转动检测构件51向γ₁方向转动。检测到此时的第一旋转体54、54向φ₁方向旋转这一情况，而检测出被切换为位置(4)。

在将操作杆1从原位(1)向位置(5)切换时，使操作杆1向位置(2)转移，然后使操作杆1向位置(5)转移。在该操作中，首先使第二旋转体55、55在图5中向φ₂方向旋转，然后使第一旋转体54、54在图5中向φ₃方向旋转。通过检测第二旋转体55、55的旋转角度和第一旋转体54、54的旋转角度，由此能够检测出选择了位置(5)。

该位置检测装置通过第一旋转体54、54与第二旋转体55、55的旋转角度的组合，由此能够检测操作位置的选择。检测元件68对磁场的旋转进行检测，并不是检测磁场的强度，因此即使将第一旋转体54、54与第二旋转体55、55接近配置，检测元件的检测动作也不会干涉。因此，如图1所示，能够使多个旋转体54、55的旋转轴平行且相互接近配置，从而容易实现小型化。

另外，旋转体54、55所保持的磁铁只要是磁场的旋转能够被检测到即可，因此无需使用顽磁力大的高价的磁铁。

此外，在因产品规格的变更而使操作杆1的摆动角度、操作位置的个数或位置发生了变更时，只要更换引导构件40就能够应对。这种情况下，虽然选择位置时的操作杆的摆动角度发生变化，但该变化仅表现为旋转体54、55的旋转角度的变化，因此仅通过变更基于来自检测元件68的检测输出的电处理就能够应对规格的变更。

Claims

1.一种位置检测装置，设有操作杆、将所述操作杆支承为能够向相互正交的第一方向和第二方向摆动的支承体、及检测所述操作杆的摆动位置的检测机构部，所述位置检测装置的特征在于，

所述位置检测装置设有借助所述转动检测构件而旋转的第一旋转体、将所述移动检测构件的移动变换成旋转运动的运动变换机构、借助所述运动变换机构而旋转的第二旋转体、及检测所述第一旋转体和所述第二旋转体的旋转的检测元件，

所述位置检测装置设有从所述操作杆延伸出的驱动体、及与所述驱动体进行凹凸嵌合而向第一方向和第二方向移动的从动构件，

2.根据权利要求1所述的位置检测装置，其中，

所述第一旋转体和所述第二旋转体被支承为旋转中心相互平行，具有所述检测元件的固定部与所述第一旋转体对置，并且所述固定部与所述第二旋转体对置。

3.根据权利要求1所述的位置检测装置，其中，

所述操作杆被支承为能够以单一的摆动中心点为支点向第一方向和第二方向摆动。

4.根据权利要求1所述的位置检测装置，其中，

在所述转动检测构件形成有沿着所述移动检测构件的移动方向延伸的直线引导部，所述从动构件滑动自如地与所述直线引导部卡合，

5.根据权利要求1所述的位置检测装置，其中，

在所述转动检测构件形成有将转动检测构件的旋转中心作为节圆的中心的齿轮部，形成于第一旋转体的齿轮与所述齿轮部啮合，将所述转动检测构件的转动增速而向所述第一旋转体传递。

6.根据权利要求1所述的位置检测装置，其中，

所述运动变换机构中，直线轨迹的变换凸轮设置在所述移动检测构件和所述第二旋转体中的一方，在所述变换凸轮上滑动的随动件设置在所述移动检测构件和所述第二旋转体中的另一方。

7.根据权利要求1所述的位置检测装置，其中，

在所述第一旋转体及所述第二旋转体和与所述第一旋转体及所述第二旋转体对置的固定部中的一方设有朝向旋转体的旋转运动的法线方向被磁化为不同磁极的磁铁，在另一方配置有检测所述磁铁的旋转的磁检测元件。

8.根据权利要求7所述的位置检测装置，其中，

所述磁检测元件是磁阻效应元件。

9.根据权利要求1所述的位置检测装置，其中，

在所述操作杆的基部设有滑动球面和在通过所述滑动球面的曲率中心的支承轴线上延伸的轴体，在所述支承体设有对所述滑动球面进行支承的滑动支承部、及将所述轴体引导成转动自如且向所述支承轴线倾倒的方向移动自如的轴体支承部。