JP2014052281A - Biaxial position sensor and shift position sensor including the same - Google Patents

Biaxial position sensor and shift position sensor including the same Download PDF

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Akiyuki Kamikawa
晃幸 神川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biaxial position sensor capable of detecting biaxial movements as changes in independent magnetic fields and a shift position sensor including the same.SOLUTION: A biaxial position sensor comprises: a striking rod 100 that can perform rotational movement around an axis CL and slide movement in a direction of the axis CL; a first move part 200 that is rotationally and slidingly moved by the rotational movement and the slide movement of the striking rod 100; a first magnet 230 that is fitted to the first move part 200 in a direction of the slide movement and is movably supported in a direction of the rotational movement around the axis CL; a first position sensor 250 for detecting a magnetic field of the first magnet 230; a second move part 300 that is rotationally and slidingly moved by the rotational movement and the slide movement of the striking rod 100; a second magnet 330 that is fitted to the second move part 300 in the direction of the rotational movement and is movably supported in the direction of the slide movement; and a second position sensor 350 for detecting a magnetic field of the second magnet 330.

Description

本発明は、2軸ポジションセンサ及びそれを用いたシフトポジションセンサに関し、特に、回転方向と軸方向の2軸方向を独立して検出する2軸ポジションセンサ及びそれを用いたシフトポジションセンサに関する。   The present invention relates to a biaxial position sensor and a shift position sensor using the biaxial position sensor, and more particularly to a biaxial position sensor that independently detects the biaxial direction of the rotational direction and the axial direction and a shift position sensor using the biaxial position sensor.

従来、手動により車両の変速機をシフト操作するシフト制御装置がある(例えば、特許文献1参照)。このシフト制御装置は、横軸が「Y−Y」選択方向に軸方向移動することによってレールを選択し、選択されたレールを「X−X」連結/切離し方向に移動させるように回転することによって選択歯車比の連結および切離しを行うことができる。また、各シフトフォークを選択するための個別の回転位置を備えた単一のシフト軸において、第3/第4速シフトフォークが選択されている位置から、反時計回りに回転すると第5/第6速シフトフォークが選択され、時計回りに回転すると第1/第2速シフトフォークが選択され、さらに後進シフトフォークが選択される。   Conventionally, there is a shift control device that manually shifts a transmission of a vehicle (see, for example, Patent Document 1). This shift controller selects the rail by moving the horizontal axis in the “YY” selection direction, and rotates to move the selected rail in the “XX” connecting / disconnecting direction. The selected gear ratio can be connected and disconnected. Further, when the third / fourth speed shift fork is rotated counterclockwise from the position where the third / fourth speed shift fork is selected in a single shift shaft having an individual rotational position for selecting each shift fork, the fifth / second When the 6-speed shift fork is selected and rotates clockwise, the 1st / 2nd speed shift fork is selected, and the reverse shift fork is further selected.

特開平6−235457号公報JP-A-6-235457

しかし、特許文献1に示すシフト制御装置では、シフト操作時における軸の軸方向移動と各シフトフォークを選択するための個別の回転位置をそれぞれ検出する必要がある。例えば、磁気検出素子を用いて軸方向とその軸の回りの2軸ポジションを検出しようとすると、検出に用いる永久磁石を複雑な形状、複雑な着磁にする必要があり、あるいは、それぞれの動きに対して移動と回転の検出を行なうための複数個の磁気検出素子を配置する必要があった。   However, in the shift control device disclosed in Patent Document 1, it is necessary to detect the axial movement of the shaft during the shift operation and the individual rotational position for selecting each shift fork. For example, if a magnetic detection element is used to detect the axial direction and the two-axis position around the axis, the permanent magnet used for detection must have a complicated shape and complex magnetization, or each movement On the other hand, it is necessary to arrange a plurality of magnetic detection elements for detecting movement and rotation.

従って、本発明の目的は、2軸動作を独立した磁界の変化として検出可能な2軸ポジションセンサ及びそれを用いたシフトポジションセンサを提供する。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a two-axis position sensor capable of detecting a two-axis operation as an independent magnetic field change, and a shift position sensor using the two-axis position sensor.

[1]本発明は、上記目的を達成するため、軸回りの回転移動と前記軸方向のスライド移動が可能なストライキングロッドと、前記ストライキングロッドの前記回転移動及び前記スライド移動により回転移動及びスライド移動する第1移動部と、前記スライド移動方向に大きな間隙を有して前記第1移動部に嵌合し、前記回転移動方向に移動可能に支持された第1マグネットと、前記第1マグネットの磁界の変化を検出する第1ポジションセンサと、前記ストライキングロッドの前記回転移動及び前記スライド移動により回転移動及びスライド移動する第2移動部と、前記回転移動方向に大きな間隙を有して前記第2移動部に嵌合し、前記スライド移動方向に移動可能に支持された第2マグネットと、前記第2マグネットの磁界の変化を検出する第2ポジションセンサと、を有することを特徴とする2軸ポジションセンサを提供する。 [1] In order to achieve the above object, the present invention provides a striking rod capable of rotational movement around an axis and sliding movement in the axial direction, and rotational movement and sliding movement by the rotational movement and sliding movement of the striking rod. A first moving part, a first magnet fitted into the first moving part with a large gap in the sliding movement direction and supported so as to be movable in the rotational movement direction, and a magnetic field of the first magnet A first position sensor that detects a change of the second position, a second moving portion that rotates and slides by the rotational movement and sliding movement of the striking rod, and the second movement having a large gap in the rotational movement direction. The second magnet that is fitted to the part and supported so as to be movable in the slide movement direction, and the change in the magnetic field of the second magnet is detected. A second position sensor that provides a two-axis position sensor and having a.

[2]前記第1マグネットは、前記第1移動部により前記回転移動方向にのみ移動し、前記第2マグネットは、前記第2移動部により前記スライド移動方向にのみ移動することを特徴とする上記[1]に記載の2軸ポジションセンサであってもよい。 [2] The first magnet is moved only in the rotational movement direction by the first moving part, and the second magnet is moved only in the sliding movement direction by the second moving part. The biaxial position sensor described in [1] may be used.

[3]また、前記ストライキングロッドがシフトレバーにより操作され、前記第1ポジションセンサ及び前記第2ポジションセンサの出力により前記シフトレバーのシフト動作とセレクト動作を独立して検出する上記[1]又は[2]に記載の2軸ポジションセンサを用いたシフトポジションセンサであってもよい。 [3] The above-described [1] or [3], wherein the striking rod is operated by a shift lever, and the shift operation and the select operation of the shift lever are detected independently based on outputs of the first position sensor and the second position sensor. The shift position sensor using the biaxial position sensor described in 2] may be used.

本発明によれば、2軸動作を独立した磁界の変化として検出可能な2軸ポジションセンサ及びそれを用いたシフトポジションセンサを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a two-axis position sensor capable of detecting a two-axis operation as an independent magnetic field change and a shift position sensor using the two-axis position sensor.

図1は、本発明の実施の形態に係る2軸ポジションセンサ及びそれを用いたシフトポジションセンサを示す概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing a two-axis position sensor and a shift position sensor using the same according to an embodiment of the present invention. 図2(a)は、図1における第1移動部付近のA矢視図であり、図2(b)は、B矢視図である。2A is a view as seen from an arrow A in the vicinity of the first moving unit in FIG. 1, and FIG. 2B is a view as seen from an arrow B. 図3(a)は、図1における第2移動部付近のA矢視図であり、図3(b)は、C矢視図である。FIG. 3A is a view taken in the direction of arrow A in the vicinity of the second moving unit in FIG. 1, and FIG. 3B is a view taken in the direction of arrow C. 図4(a)は、第1ポジションセンサの出力信号を示すグラフ図、図4(b)は、第2ポジションセンサ出力信号を示すグラフ図である。FIG. 4A is a graph showing the output signal of the first position sensor, and FIG. 4B is a graph showing the second position sensor output signal.

(2軸ポジションセンサ、シフトポジションセンサの構成)
図1は、本発明の実施の形態に係る2軸ポジションセンサ及びそれを用いたシフトポジションセンサを示す概略斜視図である。図2(a)は、図1における第1移動部付近のA矢視図であり、図2(b)は、B矢視図である。また、図3(a)は、図1における第2移動部付近のA矢視図であり、図3(b)は、C矢視図である。
(Configuration of 2-axis position sensor and shift position sensor)
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a two-axis position sensor and a shift position sensor using the same according to an embodiment of the present invention. 2A is a view as seen from an arrow A in the vicinity of the first moving unit in FIG. 1, and FIG. 2B is a view as seen from an arrow B. Moreover, Fig.3 (a) is A arrow view of the 2nd moving part vicinity in FIG. 1, FIG.3 (b) is C arrow view.

本発明の実施の形態に係る2軸ポジションセンサ10は、軸CL回りの回転移動と軸CL方向のスライド移動が可能なストライキングロッド100と、ストライキングロッド100の回転移動及びスライド移動により回転移動及びスライド移動する第1移動部200と、スライド移動方向に大きな間隙を有して第1移動部200に嵌合し、軸CL回りの回転移動方向に移動可能に支持された第1マグネット230と、第1マグネット230の磁界の変化を検出する第1ポジションセンサ250と、ストライキングロッド100の回転移動及びスライド移動により回転移動及びスライド移動する第2移動部300と、回転移動方向に大きな間隙を有して第2移動部300に嵌合し、スライド移動方向に移動可能に支持された第2マグネット330と、第2マグネット330の磁界の変化を検出する第2ポジションセンサ350と、を有して概略構成されている。   The biaxial position sensor 10 according to the embodiment of the present invention includes a striking rod 100 capable of rotating around the axis CL and sliding in the direction of the axis CL, and rotating and sliding by rotating and sliding the striking rod 100. A first moving unit 200 that moves, a first magnet 230 that is fitted in the first moving unit 200 with a large gap in the sliding movement direction and is supported so as to be movable in the rotational movement direction around the axis CL; A first position sensor 250 that detects a change in the magnetic field of one magnet 230; a second moving unit 300 that rotates and slides by the rotational movement and sliding movement of the striking rod 100; and a large gap in the rotational movement direction. The second magnet 33 fitted to the second moving part 300 and supported so as to be movable in the slide moving direction. When, it is schematically configured to have a second position sensor 350 for detecting a change in magnetic field of the second magnet 330, a.

シフトポジションセンサ20は、ストライキングロッド100がシフトレバー50により操作され、第1ポジションセンサ250及び第2ポジションセンサ350の出力によりシフトレバー50のシフト動作とセレクト動作を独立して検出する上記の2軸ポジションセンサ10を用いて概略構成されている。   In the shift position sensor 20, the striking rod 100 is operated by the shift lever 50, and the shift operation of the shift lever 50 and the selection operation are independently detected by the outputs of the first position sensor 250 and the second position sensor 350. The position sensor 10 is schematically configured.

本発明の実施の形態に係る2軸ポジションセンサ10は、ストライキングロッド100に装着された第1移動部200により軸CL回りの回転移動方向にのみ駆動されて移動する第1マグネット230とこれに対向して設けられた第1ポジションセンサ250がストライキングロッド100の軸CL回りの回転移動を検出すると共に、ストライキングロッド100に装着された第2移動部300により軸CL方向のスライド移動方向にのみ駆動されて移動する第2マグネット330とこれに対向して設けられた第2ポジションセンサ350がストライキングロッド100の軸CL方向のスライド移動を検出する。この検出において、第1ポジションセンサ250はストライキングロッド100の軸CL回りの回転移動のみを独立して検出可能であり、一方、第2ポジションセンサ350はストライキングロッド100の軸CL方向のスライド移動のみを独立して検出可能である。   The biaxial position sensor 10 according to the embodiment of the present invention is opposed to the first magnet 230 that moves by being driven only in the rotational movement direction around the axis CL by the first moving unit 200 attached to the striking rod 100. The first position sensor 250 provided to detect the rotational movement of the striking rod 100 around the axis CL and is driven only in the slide movement direction in the direction of the axis CL by the second moving part 300 attached to the striking rod 100. The second position sensor 350 provided opposite to the second magnet 330 that moves and detects the sliding movement of the striking rod 100 in the axis CL direction. In this detection, the first position sensor 250 can independently detect only the rotational movement of the striking rod 100 around the axis CL, while the second position sensor 350 can detect only the sliding movement of the striking rod 100 in the axis CL direction. It can be detected independently.

ストライキングロッド100は、長尺状のシャフトであり、図1に示すシャフトの中心軸である軸CL方向のスライド移動であるセレクト動作S(ロッドストローク)と軸CL回りの回転移動であるシフト動作R(ロッド回転)が可能とされている。ストライキングロッド100は、トランスミッションに接続されている。このセレクト動作Sとシフト動作Rは、シフトレバー50により操作され、セレクト動作Sとシフト動作Rの組合せにより、例えば、1速〜5速、R等のシフトポジション70が選択可能とされている。   The striking rod 100 is a long shaft, and a selection operation S (rod stroke) that is a sliding movement in the direction of the axis CL that is the central axis of the shaft shown in FIG. 1 and a shift operation R that is a rotational movement about the axis CL. (Rod rotation) is possible. The striking rod 100 is connected to the transmission. The selection operation S and the shift operation R are operated by the shift lever 50, and a shift position 70 such as 1st to 5th, R, etc. can be selected by a combination of the selection operation S and the shift operation R, for example.

このストライキングロッド100は、シフトレバー50が取付け部材60によりストライキングロッド100の円筒外周部101に固定されている。シフトレバー50をシフト動作Rにより軸CL回りの回転移動をさせることで第1移動部200及び第2移動部300をストライキングロッド100と一体に軸CL回りに回転移動させることができる。また、シフトレバー50をセレクト動作Sにより軸CL方向のスライド移動をさせることで第1移動部200及び第2移動部300をストライキングロッド100と一体に軸CL方向へスライド移動させることができる。   In this striking rod 100, the shift lever 50 is fixed to the cylindrical outer peripheral portion 101 of the striking rod 100 by an attachment member 60. By rotating the shift lever 50 about the axis CL by the shift operation R, the first moving unit 200 and the second moving unit 300 can be rotated about the axis CL integrally with the striking rod 100. Further, the first moving part 200 and the second moving part 300 can be slid in the direction of the axis CL integrally with the striking rod 100 by causing the shift lever 50 to slide in the direction of the axis CL by the selection operation S.

第1移動部200は、環状の取付部202によりストライキングロッド100の円筒外周部101に固定されている。第1移動部200の環状の取付部202の一部には、第1マグネット230を駆動するための駆動枠体210が突出して設けられている。この駆動枠体210は、図1、2に示すように、第1マグネット230の方向に開いた凹部211とこの凹部211の周囲を形成する枠部212で形成されている。凹部211は、軸CL回りの回転移動方向よりも軸CL方向のスライド移動方向の方が大寸法に形成されている。   The first moving part 200 is fixed to the cylindrical outer peripheral part 101 of the striking rod 100 by an annular mounting part 202. A drive frame 210 for driving the first magnet 230 protrudes from a part of the annular mounting portion 202 of the first moving unit 200. As shown in FIGS. 1 and 2, the drive frame 210 is formed of a recess 211 that opens in the direction of the first magnet 230 and a frame 212 that forms the periphery of the recess 211. The concave portion 211 is formed with a larger dimension in the slide movement direction in the axis CL direction than in the rotation movement direction around the axis CL.

第1マグネット230は、図1、2に示すように、板状あるいは棒状の永久磁石で形成され、両端部がN、S極となるように着磁されている。この永久磁石によるN、S極からの磁束は、図2等に示すように、第1ポジションセンサ250を平行に貫く。この第1マグネット230は、マグネットホルダ232に固定されており、このマグネットホルダ232が第1移動部200により駆動されることにより一体的に駆動される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the first magnet 230 is formed of a plate-like or bar-like permanent magnet, and is magnetized so that both end portions have N and S poles. The magnetic flux from the N and S poles by this permanent magnet penetrates the first position sensor 250 in parallel as shown in FIG. The first magnet 230 is fixed to the magnet holder 232, and is driven integrally by the magnet holder 232 being driven by the first moving unit 200.

ここで、マグネットホルダ232及び第1マグネット230は、軸CL回りの回転移動のみが可能な状態で、図1、図2(a)に示すような支持ライン240上で支持(支持機構は図示省略)されている。なお、マグネットホルダ232及び第1マグネット230が軸CL回りの回転移動に近似する直線上で支持される構成であっても、第1ポジションセンサ250がストライキングロッド100の軸CL回りの回転移動を検出することは可能である。   Here, the magnet holder 232 and the first magnet 230 are supported on a support line 240 as shown in FIGS. 1 and 2A in a state in which only the rotational movement around the axis CL is possible (the support mechanism is not shown). ) Even if the magnet holder 232 and the first magnet 230 are supported on a straight line that approximates the rotational movement about the axis CL, the first position sensor 250 detects the rotational movement of the striking rod 100 about the axis CL. It is possible to do.

マグネットホルダ232から突出して設けられた軸部233は、凹部211に嵌合されている。前述のように、凹部211は、軸CL回りの回転移動方向よりも軸CL方向のスライド移動方向の方が大寸法に形成されているので、図2(a)、(b)に示すように、軸部233と枠部212との間の軸CL回りの回転移動方向には摺動可能な程度のスキマ211aが形成されているのに対して、軸部233と枠部212との間の軸CL方向のスライド移動方向には枠部212のスライド移動方向への移動によっても軸部233と当接しない程度の大きな間隙であるスキマ211b、211cが形成されている。このように、第1マグネット230、マグネットホルダ232は、スライド移動方向に大きな間隙を有して第1移動部200と嵌合しているので、ストライキングロッド100の軸CL回りの回転移動によってのみ駆動される。   A shaft portion 233 that protrudes from the magnet holder 232 is fitted in the recess 211. As described above, the concave portion 211 is formed in a larger dimension in the slide movement direction in the axis CL direction than in the rotation movement direction around the axis CL. Therefore, as shown in FIGS. In the rotational movement direction around the axis CL between the shaft portion 233 and the frame portion 212, a slidable clearance 211a is formed, whereas the gap between the shaft portion 233 and the frame portion 212 is formed. Clearances 211b and 211c are formed in the slide movement direction in the axis CL direction, which are large gaps that do not contact the shaft part 233 even when the frame part 212 moves in the slide movement direction. As described above, the first magnet 230 and the magnet holder 232 are fitted only to the first moving part 200 with a large gap in the sliding movement direction, and thus are driven only by the rotational movement of the striking rod 100 around the axis CL. Is done.

第1ポジションセンサ250は、第1マグネット230の磁界の変化を検出する磁気検出デバイスであり、本実施の形態では、ホール素子を使用するが、MR(Magneto Resistance)素子等の他の磁気検出デバイスも使用可能である。ホール素子はホール効果を利用した磁気センサで、磁石の発生する磁界や電流の発生する磁界を電気信号に変換して出力する。第1ポジションセンサ250としてのホール素子は、磁界の変化として磁束密度B1に比例した電圧を出力する。   The first position sensor 250 is a magnetic detection device that detects a change in the magnetic field of the first magnet 230. In the present embodiment, a Hall element is used, but other magnetic detection devices such as an MR (Magneto Resistance) element. Can also be used. The Hall element is a magnetic sensor using the Hall effect, which converts a magnetic field generated by a magnet or a magnetic field generated by a current into an electrical signal and outputs the electrical signal. The Hall element as the first position sensor 250 outputs a voltage proportional to the magnetic flux density B1 as a change in the magnetic field.

第1ポジションセンサ250は、基板450上に実装されている。   The first position sensor 250 is mounted on the substrate 450.

図1、2に示すように、第1ポジションセンサ250は、第1マグネット230に対向して配置されている。これにより、第1マグネット230の回転移動による図2(a)に示す磁場B1における磁束密度の変化を検出することができる。第1マグネット230は、シフトレバー50によるストライキングロッド100の軸CL回りの回転移動に伴うシフト動作R(ロッド回転)によってのみ回転移動され、セレクト動作S(ロッドストローク)によっては駆動されない。したがって、第1ポジションセンサ250は、シフト動作R(ロッド回転)方向の磁界の変化を検知し、セレクト動作S(ロッドストローク)方向の磁界の変化は検知しない。これにより、第1ポジションセンサ250は、ストライキングロッド100のシフト動作R(ロッド回転)のみを独立して検出することができる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the first position sensor 250 is disposed to face the first magnet 230. Thereby, a change in magnetic flux density in the magnetic field B1 shown in FIG. 2A due to the rotational movement of the first magnet 230 can be detected. The first magnet 230 is rotationally moved only by the shift operation R (rod rotation) accompanying the rotational movement of the striking rod 100 around the axis CL by the shift lever 50, and is not driven by the select operation S (rod stroke). Accordingly, the first position sensor 250 detects a change in the magnetic field in the shift operation R (rod rotation) direction, and does not detect a change in the magnetic field in the selection operation S (rod stroke) direction. Thereby, the first position sensor 250 can independently detect only the shifting operation R (rod rotation) of the striking rod 100.

第2移動部300は、環状の取付部302によりストライキングロッド100の円筒外周部101に固定されている。第2移動部300の環状の取付部302の一部には、第2マグネット330を駆動するための駆動枠体310が突出して設けられている。この駆動枠体310は、図1、3に示すように、第2マグネット330の方向に開いた凹部311とこの凹部311の周囲を形成する枠部312で形成されている。凹部311は、軸CL方向のスライド移動方向よりも軸CL回りの回転移動方向の方が大寸法に形成されている。   The second moving part 300 is fixed to the cylindrical outer peripheral part 101 of the striking rod 100 by an annular mounting part 302. A drive frame 310 for driving the second magnet 330 protrudes from a part of the annular mounting portion 302 of the second moving unit 300. As shown in FIGS. 1 and 3, the drive frame 310 is formed of a recess 311 that opens in the direction of the second magnet 330 and a frame portion 312 that forms the periphery of the recess 311. The recess 311 is formed with a larger dimension in the rotational movement direction around the axis CL than in the sliding movement direction in the axis CL direction.

第2マグネット330は、図1、3に示すように、板状あるいは棒状の永久磁石で形成され、両端部がN、S極となるように着磁されている。この永久磁石によるN、S極からの磁束は、図3等に示すように、第2ポジションセンサ350を平行に貫く。この第2マグネット330は、マグネットホルダ332に固定されており、このマグネットホルダ332が第2移動部300により駆動されることにより一体的に駆動される。   As shown in FIGS. 1 and 3, the second magnet 330 is formed of a plate-shaped or bar-shaped permanent magnet, and is magnetized so that both end portions have N and S poles. Magnetic flux from the N and S poles by this permanent magnet penetrates through the second position sensor 350 in parallel as shown in FIG. The second magnet 330 is fixed to the magnet holder 332, and is driven integrally by the magnet holder 332 being driven by the second moving unit 300.

ここで、マグネットホルダ332及び第2マグネット330は、軸CL方向のスライド移動のみが可能な状態で、図1、図3(b)に示すような軸CLに平行な支持ライン340上で支持(支持機構は図示省略)されている。   Here, the magnet holder 332 and the second magnet 330 are supported on a support line 340 parallel to the axis CL as shown in FIG. 1 and FIG. The support mechanism is not shown).

マグネットホルダ332から突出して設けられた軸部333は、凹部311に嵌合されている。前述のように、凹部311は、軸CL方向のスライド移動方向よりも軸CL回りの回転移動方向の方が大寸法に形成されているので、図3(a)、(b)に示すように、軸部333と枠部312との間の軸CL方向のスライド移動方向には摺動可能な程度のスキマ311aが形成されているのに対して、軸部333と枠部312との間の軸CL回りの回転移動方向には枠部312の回転移動方向への移動によっても軸部333と当接しない程度の大きな間隙であるスキマ311b、311cが形成されている。このように、第2マグネット330、マグネットホルダ332は、回転移動方向に大きな間隙を有して第2移動部300と嵌合しているので、ストライキングロッド100の軸CL方向のスライド移動によってのみ駆動される。   A shaft portion 333 provided so as to protrude from the magnet holder 332 is fitted in the recess 311. As described above, the recess 311 is formed with a larger dimension in the rotational movement direction around the axis CL than in the sliding movement direction in the axis CL direction, so as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). In the slide movement direction in the axis CL direction between the shaft portion 333 and the frame portion 312, a slidable clearance 311 a is formed, whereas between the shaft portion 333 and the frame portion 312, In the rotational movement direction around the axis CL, gaps 311b and 311c, which are large gaps that do not come into contact with the shaft part 333 even when the frame part 312 moves in the rotational movement direction, are formed. As described above, the second magnet 330 and the magnet holder 332 are fitted only to the second moving unit 300 with a large gap in the rotational movement direction, and thus are driven only by the sliding movement of the striking rod 100 in the axis CL direction. Is done.

第2ポジションセンサ350は、第2マグネット330の磁界の変化を検出する磁気検出デバイスであり、本実施の形態では、ホール素子を使用するが、MR(Magneto Resistance)素子等の他の磁気検出デバイスも使用可能である。ホール素子はホール効果を利用した磁気センサで、磁石の発生する磁界や電流の発生する磁界を電気信号に変換して出力する。第2ポジションセンサ350としてのホール素子は、磁界の変化として磁束密度B2に比例した電圧を出力する。   The second position sensor 350 is a magnetic detection device that detects a change in the magnetic field of the second magnet 330. In the present embodiment, a Hall element is used, but other magnetic detection devices such as an MR (Magneto Resistance) element. Can also be used. The Hall element is a magnetic sensor using the Hall effect, which converts a magnetic field generated by a magnet or a magnetic field generated by a current into an electrical signal and outputs the electrical signal. The Hall element as the second position sensor 350 outputs a voltage proportional to the magnetic flux density B2 as a change in the magnetic field.

第2ポジションセンサ350は、第1ポジションセンサ250と実装向きが同じであるので、第1ポジションセンサ250と共に基板450上に実装されている。   Since the second position sensor 350 has the same mounting direction as the first position sensor 250, it is mounted on the substrate 450 together with the first position sensor 250.

図1、3に示すように、第2ポジションセンサ350は、第2マグネット330に対向して配置されている。これにより、第2マグネット330のスライド移動による図3(b)に示す磁場B2における磁束密度の変化を検出することができる。第2マグネット330は、シフトレバー50によるストライキングロッド100の軸CL方向のスライド移動に伴うセレクト動作S(ロッドストローク)によってのみスライド移動され、シフト動作R(ロッド回転)によっては駆動されない。したがって、第2ポジションセンサ350は、セレクト動作S(ロッドストローク)方向の磁界の変化を検知し、シフト動作R(ロッド回転)方向の磁界の変化は検知しない。これにより、第2ポジションセンサ350は、ストライキングロッド100のセレクト動作S(ロッドストローク)のみを独立して検出することができる。   As shown in FIGS. 1 and 3, the second position sensor 350 is disposed to face the second magnet 330. Thereby, the change of the magnetic flux density in the magnetic field B2 shown in FIG. 3B due to the sliding movement of the second magnet 330 can be detected. The second magnet 330 is slid only by the selection operation S (rod stroke) accompanying the sliding movement of the striking rod 100 in the axis CL direction by the shift lever 50, and is not driven by the shift operation R (rod rotation). Therefore, the second position sensor 350 detects a change in the magnetic field in the select operation S (rod stroke) direction and does not detect a change in the magnetic field in the shift operation R (rod rotation) direction. Thereby, the second position sensor 350 can independently detect only the selection operation S (rod stroke) of the striking rod 100.

図4(a)は、第1ポジションセンサの出力信号を示すグラフ図、図4(b)は、第2ポジションセンサ出力信号を示すグラフ図である。   FIG. 4A is a graph showing the output signal of the first position sensor, and FIG. 4B is a graph showing the second position sensor output signal.

第1ポジションセンサ250は、シフト動作R(ロッド回転)によって、図1等に示す第1マグネット230と第1ポジションセンサ250の中心が一致した中立位置をオフセットセンターとして出力電圧V1が直線領域(リニア出力)となるRwの範囲で使用する。一方、第2ポジションセンサ350は、セレクト動作S(ロッドストローク)によって、図1等に示す第2マグネット330と第2ポジションセンサ350の中心が一致した中立位置をオフセットセンターとして出力電圧V2が直線領域となるSwの範囲で使用する。   In the first position sensor 250, the shift voltage R (rod rotation) causes the output voltage V1 to be a linear region (linear) with a neutral position where the centers of the first magnet 230 and the first position sensor 250 shown in FIG. The output is used in the range of Rw. On the other hand, in the second position sensor 350, the output voltage V <b> 2 is a linear region with the neutral position where the centers of the second magnet 330 and the second position sensor 350 shown in FIG. It is used in the range of Sw.

これらの出力電圧V1、V2は、第1ポジションセンサ250、第2ポジションセンサ350のストライキングロッド100の軸CL回りの回転移動、軸CL方向のスライド移動をそれぞれ独立に検出するものである。また、出力電圧V1、V2の組み合わせによりシフトレバー50の操作によるシフトポジション70を求めることが可能となる。   These output voltages V1 and V2 are for independently detecting the rotational movement of the first position sensor 250 and the second position sensor 350 around the axis CL and the sliding movement in the direction of the axis CL. Further, it is possible to obtain the shift position 70 by operating the shift lever 50 by combining the output voltages V1 and V2.

(本発明の実施の形態の効果)
本実施の形態に係る2軸ポジションセンサ10、シフトポジションセンサ20によれば以下のような効果を有する。
(1)本実施の形態では、第1移動部200がストライキングロッド100と一体にスライド移動しても、第1ポジションセンサ250の出力はこのスライド移動により影響を受けず、ストライキングロッド100の回転による第1マグネット230の磁界の変化のみを独立して検出することができる。また、第2移動部300がストライキングロッド100と一体に回転移動しても、第2ポジションセンサ350の出力はこの回転移動により影響を受けず、ストライキングロッド100のスライド移動による第2マグネット330の磁界の変化のみを独立して検出することができる。これにより、2軸動作を独立して検出、出力させることができ、検出精度の向上が可能となる。
(2)第1マグネット230、第2マグネット330は、マグネットの形状、着磁が単純であるので、加工、製造が容易である。
(3)1個のポジションセンサで回転移動又はスライド移動を独立して検出できるので、部品点数の削減、コスト削減が可能となる。
(4)2軸検出するための2個のポジションセンサ(第1ポジションセンサ250、第2ポジションセンサ350)は実装向きが同じであるので、同一基板上に実装可能であり、加工、製造の容易化を図ることが可能となる。
(Effect of Embodiment of the Present Invention)
The biaxial position sensor 10 and the shift position sensor 20 according to the present embodiment have the following effects.
(1) In the present embodiment, even if the first moving unit 200 slides integrally with the striking rod 100, the output of the first position sensor 250 is not affected by this sliding movement, and is due to the rotation of the striking rod 100. Only the change in the magnetic field of the first magnet 230 can be detected independently. Further, even if the second moving unit 300 rotates integrally with the striking rod 100, the output of the second position sensor 350 is not affected by this rotational movement, and the magnetic field of the second magnet 330 due to the sliding movement of the striking rod 100. Only the change in can be detected independently. As a result, biaxial motion can be detected and output independently, and detection accuracy can be improved.
(2) Since the first magnet 230 and the second magnet 330 have a simple magnet shape and magnetization, they are easy to process and manufacture.
(3) Since one position sensor can independently detect rotational movement or slide movement, the number of parts and the cost can be reduced.
(4) Since the two position sensors (first position sensor 250 and second position sensor 350) for detecting two axes have the same mounting direction, they can be mounted on the same substrate, and are easy to process and manufacture. Can be achieved.

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態およびその変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態およびその変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, these embodiment is only an example and does not limit the invention which concerns on a claim. These novel embodiments and modifications thereof can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the scope of the present invention. . In addition, not all the combinations of features described in these embodiments are essential to the means for solving the problems of the invention. Furthermore, these embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10…2軸ポジションセンサ
20…シフトポジションセンサ
50…シフトレバー
60…取付け部材
70…シフトポジション
100…ストライキングロッド
101…円筒外周部
200…第1移動部
202…取付部
210…駆動枠体
211…凹部
212…枠部
230…第1マグネット
232…マグネットホルダ
233…軸部
240…支持ライン
250…第1ポジションセンサ
300…第2移動部
302…取付部
310…駆動枠体
311…凹部
312…枠部
330…第2マグネット
332…マグネットホルダ
333…軸部
340…支持ライン
350…第2ポジションセンサ
450…基板
B1、B2…磁場
CL…軸
R…シフト動作
S…セレクト動作
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... 2-axis position sensor 20 ... Shift position sensor 50 ... Shift lever 60 ... Mounting member 70 ... Shift position 100 ... Strike rod 101 ... Cylindrical outer peripheral part 200 ... 1st moving part 202 ... Mounting part 210 ... Drive frame 211 ... Recessed part 212 ... Frame portion 230 ... First magnet 232 ... Magnet holder 233 ... Shaft portion 240 ... Support line 250 ... First position sensor 300 ... Second moving portion 302 ... Mounting portion 310 ... Drive frame body 311 ... Recess 312 ... Frame portion 330 ... second magnet 332 ... magnet holder 333 ... shaft 340 ... support line 350 ... second position sensor 450 ... substrates B1, B2 ... magnetic field CL ... axis R ... shift operation S ... select operation

Claims (3)

軸回りの回転移動と前記軸方向のスライド移動が可能なストライキングロッドと、
前記ストライキングロッドの前記回転移動及び前記スライド移動により回転移動及びスライド移動する第1移動部と、
前記スライド移動方向に大きな間隙を有して前記第1移動部に嵌合し、前記回転移動方向に移動可能に支持された第1マグネットと、
前記第1マグネットの磁界の変化を検出する第1ポジションセンサと、
前記ストライキングロッドの前記回転移動及び前記スライド移動により回転移動及びスライド移動する第2移動部と、
前記回転移動方向に大きな間隙を有して前記第2移動部に嵌合し、前記スライド移動方向に移動可能に支持された第2マグネットと、
前記第2マグネットの磁界の変化を検出する第2ポジションセンサと、
を有することを特徴とする2軸ポジションセンサ。
A striking rod capable of rotational movement around the axis and sliding movement in the axial direction;
A first moving part that rotates and slides by the rotational movement and sliding movement of the striking rod;
A first magnet fitted into the first moving part with a large gap in the sliding movement direction and supported so as to be movable in the rotational movement direction;
A first position sensor for detecting a change in the magnetic field of the first magnet;
A second moving part that rotates and slides by the rotational movement and sliding movement of the striking rod;
A second magnet that is fitted in the second moving part with a large gap in the rotational movement direction and supported so as to be movable in the sliding movement direction;
A second position sensor for detecting a change in the magnetic field of the second magnet;
2 axis position sensor characterized by having.
前記第1マグネットは、前記第1移動部により前記回転移動方向にのみ移動し、前記第2マグネットは、前記第2移動部により前記スライド移動方向にのみ移動することを特徴とする請求項1に記載の2軸ポジションセンサ。   The first magnet moves only in the rotational movement direction by the first moving part, and the second magnet moves only in the sliding movement direction by the second moving part. The two-axis position sensor described. 前記ストライキングロッドがシフトレバーにより操作され、前記第1ポジションセンサ及び前記第2ポジションセンサの出力により前記シフトレバーのシフト動作とセレクト動作を独立して検出する請求項1又は2に記載の2軸ポジションセンサを用いたシフトポジションセンサ。
3. The biaxial position according to claim 1, wherein the striking rod is operated by a shift lever, and a shift operation and a select operation of the shift lever are independently detected by outputs of the first position sensor and the second position sensor. Shift position sensor using a sensor.
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