JP2015102112A - 車両制御装置 - Google Patents
車両制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015102112A JP2015102112A JP2013241237A JP2013241237A JP2015102112A JP 2015102112 A JP2015102112 A JP 2015102112A JP 2013241237 A JP2013241237 A JP 2013241237A JP 2013241237 A JP2013241237 A JP 2013241237A JP 2015102112 A JP2015102112 A JP 2015102112A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit board
- printed circuit
- magnet
- conversion element
- housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Control Of Transmission Device (AREA)
Abstract
【課題】インヒビタスイッチを備える車両制御装置において、スライド構造よりも長期にわたって選択レンジを精度良く検出できること。
【解決手段】電動機(22)と減速機(24)を有するアクチュエータ(12)、アクチュエータの駆動を制御する制御回路が形成されたプリント基板(14)、第1磁石(92)と第1磁電変換素子(94)を有し、電動機の回転状態を検出する回転検出センサ(16)、第2磁石(96)と第2磁電変換素子(98)を有し、選択レンジを検出するインヒビタスイッチ(18)、筐体(20)を備える。プリント基板は、電動機と減速機との間に介在されるように筐体に固定されている。第1磁電変換素子はプリント基板の電動機側の面に配置され、第1磁石は電動機とともに回転するように固定されている。第2磁電変換素子はプリント基板の減速機側の面に配置され、第2磁石は減速機とともに回転するように固定されている。
【選択図】図6
【解決手段】電動機(22)と減速機(24)を有するアクチュエータ(12)、アクチュエータの駆動を制御する制御回路が形成されたプリント基板(14)、第1磁石(92)と第1磁電変換素子(94)を有し、電動機の回転状態を検出する回転検出センサ(16)、第2磁石(96)と第2磁電変換素子(98)を有し、選択レンジを検出するインヒビタスイッチ(18)、筐体(20)を備える。プリント基板は、電動機と減速機との間に介在されるように筐体に固定されている。第1磁電変換素子はプリント基板の電動機側の面に配置され、第1磁石は電動機とともに回転するように固定されている。第2磁電変換素子はプリント基板の減速機側の面に配置され、第2磁石は減速機とともに回転するように固定されている。
【選択図】図6
Description
本発明は、シフトバイワイヤシステムに用いられる車両制御装置に関し、特に非接触式のインヒビタスイッチを備える車両制御装置に関する。
従来、自動変速機の選択レンジ(シフトポジション)を検出する非接触式のインヒビタスイッチとして、特許文献1に記載のものが知られている。
このインヒビタスイッチは、固定部材と、固定部材に対してスライド可能に取り付けられる可動部材と、を有している。固定部材には、ホール素子が設けられ、可動部材には、磁石が設けられている。可動部材は、操作者の選択レンジに応じた油路の切り替えを行うマニュアルスプール弁と一体的に変位するように、マニュアルスプール弁に取り付けられる。
上記したように、スライド構造のインヒビタスイッチを用いた場合、可動部材及び固定部材の少なくとも一方に反りが生じ、固定部材に対する可動部材の摺動性が変化して、選択レンジの検出精度が低下する虞がある。
また、繰り返しの摺動により、摺動箇所に磨耗による凹部や段差が生じ、これによって摺動性が変化して、選択レンジの検出精度が低下する虞もある。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、インヒビタスイッチを備える車両制御装置において、スライド構造よりも長期にわたって選択レンジを精度良く検出できることを目的とする。
ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。
開示された発明のひとつは、電動機(22)と、電動機の回転を減速して出力する減速機(24)と、を有し、自動変速機のシフトレンジを切り替えるために駆動するアクチュエータ(12)と、一面(14a)及び該一面と反対の裏面(14b)を有し、操作者の選択した選択レンジにシフトレンジを切り替えるように、アクチュエータの駆動を制御する制御回路が形成されたプリント基板(14)と、第1磁石(92)と、第1磁電変換素子(94)と、を有し、電動機の回転状態を検出して検出信号を制御回路に出力する回転検出センサ(16)と、第2磁石(96)と、第2磁電変換素子(98)と、を有し、選択レンジを検出するインヒビタスイッチ(18)と、アクチュエータ、プリント基板、回転検出センサ、及びインヒビタスイッチを収容する筐体(20)と、を備える。プリント基板は、電動機と減速機との並び方向において、電動機と減速機との間に介在されるように、筐体に固定されている。そして、第1磁電変換素子は、プリント基板における電動機側の一面に配置され、第1磁石は、電動機とともに回転するように電動機に固定され、第2磁電変換素子は、プリント基板における減速機側の裏面に配置され、第2磁石は、減速機とともに回転するように減速機に固定されており、インヒビタスイッチは、減速機の回転に応じて選択レンジを検出することを特徴とする。
これによれば、インヒビタスイッチを構成する第2磁電変換素子がプリント基板の裏面に配置され、第2磁石は減速機に固定されている。減速機の回転に応じて第2磁石と第2磁電変換素子の相対位置が変化するため、インヒビタスイッチにより、選択レンジを検出することができる。また、プリント基板は筐体に固定されており、減速機は、プリント基板に対して摺動しないため、そもそも摺動性の変化が生じない。したがって、従来のスライド構造に較べて、長期にわたり選択レンジを精度良く検出することができる。
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。なお、各実施形態において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。
(第1実施形態)
先ず、図1〜図4に基づき、本実施形態に係る車両制御装置について説明する。なお、車両制御装置のうち、アクチュエータの構造は、本出願人による特開2009−177982号公報、特開2011−231834号公報に記載のアクチュエータと基本的に同じである。したがって、先の出願に対して、アクチュエータの要素の一部を省略するなど、アクチュエータ部分の説明を簡略化している。また、図1及び図4では、プリント基板に形成された導体パターンやプリント基板に実装された電子部品を省略している。
先ず、図1〜図4に基づき、本実施形態に係る車両制御装置について説明する。なお、車両制御装置のうち、アクチュエータの構造は、本出願人による特開2009−177982号公報、特開2011−231834号公報に記載のアクチュエータと基本的に同じである。したがって、先の出願に対して、アクチュエータの要素の一部を省略するなど、アクチュエータ部分の説明を簡略化している。また、図1及び図4では、プリント基板に形成された導体パターンやプリント基板に実装された電子部品を省略している。
図1及び図2に示すように、車両制御装置10は、アクチュエータ12と、アクチュエータ12の駆動を制御する制御回路が形成されたプリント基板14と、回転検出センサ16と、インヒビタスイッチ18と、筐体20と、を備えている。
アクチュエータ12は、自動変速機のシフトレンジを切り替えるために駆動するものであり、軸方向に、モータ22と、モータ22の回転を減速して出力する減速機24と、を有している。モータ22は、特許請求の範囲に記載の電動機に相当する。筐体20は、アクチュエータ12を収容し、車両制御装置10の外郭を構成している。
筐体20は、樹脂を用いて形成されている。筐体20は、軸方向において2分割されており、モータ22側を覆う第1ハウジング26と、減速機24側を覆う第2ハウジング28と、を有している。第1ハウジング26の側方には、コネクタ30が形成されている。
第2ハウジング28は、減速機24に合わせた形状となっており、第1ハウジング26へ向かって開口し、第1ハウジング26から離れるにしたがって段階的に径が小さくなる円筒形状となっている。第2ハウジング28の先端側の内周には、減速機24を回転可能に支持するための円筒状のメタルベアリング32が配置されている。
第1ハウジング26及び第2ハウジング28は、軸方向に組み付けられ、例えば図示しないボルトにて螺着される。ハウジング26,28同士の環状の当接部のうち、内周側の一部分にプリント基板14が挟み込まれている。すなわち、ハウジング26,28による挟持によって、プリント基板14が筐体20に固定されている。
モータ22は、駆動力を発生するブラシレスモータであり、ステータ34と、ロータ36と、を有している。ステータ34は、ステータコア38、コイル40、及び端子42を有しており、略円筒状をなしている。端子42は、コイル40の巻線に電気的に接続され、軸方向においてプリント基板14側に延びている。そして、端子42は、プリント基板14と電気的に接続されている。これにより、コイル40へ、ECUからの駆動信号に基づく電力が、プリント基板14及び端子42を介して供給される。
ステータコア38は、複数の薄板が板厚方向に積層されることで形成されており、図4に示すように、径方向内側へ向けて所定角度(例えば30度)毎に突設されたステータティース44を有している。コイル40は、これらステータティース44に対して巻回されている。
ロータ36は、ステータ34の径方向内側に回転可能に軸支されている。ロータ36は、ロータ軸46と、ロータコア48と、を有している。ロータ軸46は、軸方向において第1ハウジング26に近い側から、圧入部50、偏心部52、及び先端部54の順に構成されている。先端部54は、相対的に小径の軸であり、圧入部50には、ロータコア48が圧入固定されている。また、圧入部50及び先端部54は同軸上に設けられているのに対し、偏心部52だけが、偏心して設けられている。
ロータコア48は、複数の薄板が板厚方向に積層されることで形成されており、上記したように、ロータ軸46の圧入部50に圧入固定されている。また、ロータコア48は、その外周に、ステータ34に向けて所定角度(例えば45度)毎に突設された複数の突極56を有している。
減速機24は、遊星歯車の一種であるサイクロイド減速機であり、サンギア58、出力軸60、及びリングギア62を備えている。サンギア58は、円筒状の中央部64と、中央部64から径外方向へ張り出す円板部66とを有して、略円盤状をなしている。
中央部64の内周には、ミドルベアリング68が設けられている。このミドルベアリング68に支持されるのが、ロータ軸46の偏心部52である。換言すれば、サンギア58は、偏心部52にミドルベアリング68を介して回転可能に支持されている。円板部66は、その外周に、外歯70を有している。また、円板部66は、出力軸60側の面に、出力軸60側へ突出する複数の突部72を有している。突部72は、円板部66の周方向に所定間隔で形成されている。この突部72が、特許請求の範囲に記載の嵌合部に相当する。
出力軸60は、軸方向においてサンギア58に対し、モータ22と反対側に配置されている。この出力軸60は、ロータ軸46の先端部54を支持する支持部74と、支持部74に連続しサンギア58側へ開口するカップ状のカップ部76と、カップ部76の開口縁から径方向外側へ張り出すフランジ部78とを有している。
支持部74にはフロントベアリング80が配置されている。このフロントベアリング80によって、ロータ軸46の先端部54が支持される。また、フランジ部78には、軸方向に貫通する嵌合孔82が設けられている。これにより、サンギア58の突部72が、嵌合孔82に遊嵌する。嵌合孔82が、特許請求の範囲に記載の被嵌合部に相当する。
リングギア62は、サンギア58の径方向外側に配置されている。このリングギア62は、サンギア58よりも一回り大きな円環状の環状基部84を有している。環状基部84には、第2ハウジング28側の周縁が径方向内側へ折り曲げられるようにして、開口86が形成されている。この開口86には、径方向内側へ突出する内歯88が形成されている。
リングギア62は、第2ハウジング28に圧入固定されている。そして、サンギア58がロータ軸46の偏心部52に支持されることにより、サンギア58の外歯70と、リングギア62の内歯88とが噛み合う。
このような状態で、ロータ軸46が回転すると、サンギア58は、偏心部52を軸として自転運動を行いつつ、リングギア62の内側に接した状態で、公転運動を行う。このサンギア58の回転は、円板部66に設けられた突部72が出力軸60の嵌合孔82に対し回転方向に当接することで、出力軸60へ伝達される。
プリント基板14は、軸方向において、モータ22に対向する一面14aと、該一面14aと反対の面であり、減速機24に対向する裏面14bを有している。このプリント基板14には、操作者が選択した選択レンジにシフトレンジを切り替えるように、アクチュエータ12の駆動を制御する制御回路(シフトバイワイヤECU)が形成されている。
プリント基板14には、貫通孔90が形成されており、この貫通孔90には、ロータ軸46の偏心部52が配置されている。すなわち、プリント基板14は、上記したように第1ハウジング26と第2ハウジング28によって挟持されており、この挟持状態で、軸方向において、モータ22と減速機24との間に介在されている。なお、貫通孔90に代えて、切り欠きを採用することもできる。
プリント基板14には、上記したように、モータ22を構成するステータ34の端子42が電気的に接続されている。また、プリント基板14は、上記したコネクタ30と電気的に接続されている。
回転検出センサ16は、モータ22の回転状態を検出して、その検出信号をプリント基板14に形成された制御回路に出力する。この回転検出センサ16は、ロータコア48の回転角度量に応じたパルスを出力するエンコーダであり、第1磁石92と、第1磁電変換素子94と、を有している。
第1磁石92は、ロータコア48の回転方向に沿って複数取り付けられており、ロータ36と一体的に回転するようになっている。詳しくは、図3に示すように、ロータコア48の突極56それぞれに、第1磁石92が取り付けられている。第1磁電変換素子94は、例えばホール素子であり、第1磁石92と対向するように、プリント基板14の一面14aに配置されている。
インヒビタスイッチ18は、操作者が選択した選択レンジ(シフトポジション)を検出するものであり、第2磁石96と、第2磁電変換素子98と、を有する。インヒビタスイッチ18の検出信号は、自動変速機制御装置(AT−ECU)に出力される。
第2磁石96は、減速機24を構成するサンギア58のうち、円板部66におけるプリント基板14の裏面14bと対向する面に取り付けられている。したがって、第2磁石96は、サンギア58と一体的に回転する。
第2磁電変換素子98は、例えばホール素子であり、第2磁石96と対向するように、プリント基板14の裏面14bに配置されている。本実施形態では、自動変速機202のシフトレンジである「Pレンジ」、「Rレンジ」、「Nレンジ」、「Dレンジ」、及び「Bレンジ」に対応して、図4に示すように5つの第2磁電変換素子98が、サンギア58の回転方向に沿って配置されている。詳しくは、第2磁電変換素子98が、回転方向において、P、R、N、D、Bの順に配置されている。そして、「Pレンジ」に対応する第2磁電変換素子98の直下に、第1磁電変換素子94が配置されている。なお、「Bレンジ」は回生ブレーキレンジである。したがって、第2磁石96と一体的に回転するサンギア58の回転角度に応じて、操作者が選択した選択レンジを検出できるようになっている。
次に、図5に基づき、上記した車両制御装置10が適用されるシフトバイワイヤシステムについて説明する。
図5に示すように、シフトバイワイヤシステム200は、車両制御装置10が備えるアクチュエータ12により、自動変速機202のマニュアルバルブ204を駆動する。自動変速機202は、変速機ケース内の下部に、変速制御を行なうための図示しない油圧制御ユニットを有している。油圧制御ユニットは、内部に油圧回路が形成されたバルブボディを備えており、このバルブボディに、マニュアルバルブ204が組みつけられている。
プリント基板14に形成された制御回路(シフトバイワイヤECU)は、マイクロコンピュータを主体に構成された電気回路であり、CPU、ROM、RAM等から構成されている。そして、制御回路は、操作者がシフトレバー206及びパーキングスイッチ208を操作して選択した選択レンジを検出し、選択レンジに応じた回転角度量を回転するように、駆動信号をアクチュエータ12のモータ22に出力する。これにより、アクチュエータ12は回転する。
アクチュエータ12の回転運動は、駆動力伝達部210に伝達される。駆動力伝達部210は、アクチュエータ12(減速機24の出力軸60)から出力された回転駆動力を、マニュアルバルブ204に伝達する。
駆動力伝達部210は、コントロールロッド212と、ディテントプレート214と、ストッパ216などを有している。コントロールロッド212は、アクチュエータ12の出力軸60に連結されており、アクチュエータ12によって回転駆動される。ディテントプレート214は、コントロールロッド212から径方向外側に延びて、コントロールロッド212との一体的な回転が可能なように構成されている。これにより、ディテントプレート214は、アクチュエータ12によって、コントロールロッド212と一体的に回転駆動される。
ディテントプレート214には、コントロールロッド212の軸方向と平行に突出するピン218が設けられている。ピン218は、マニュアルバルブ204と接続されている。このため、ディテントプレート214が往復回動すると、マニュアルバルブ204は自身の軸方向(長手方向)へ往復移動する。このように、駆動力伝達部210は、アクチュエータ12の回転駆動力を直線運動に変換してマニュアルバルブ204に伝達する。
ディテントプレート214は、径方向においてコントロールロッド212と反対側に複数の凹部220を有している。凹部220は、自動変速機202のシフトレンジである「Pレンジ」、「Rレンジ」、「Nレンジ」、「Dレンジ」、及び「Bレンジ」に対応している。ストッパ216は、自動変速機202に片持ち支持された板ばね222の先端に取り付けられている。ストッパ216がディテントプレート214の凹部220のいずれかと噛み合うことによって、マニュアルバルブ204の軸方向の位置が決定される。
コントロールロッド212を経由してディテントプレート214に回転力が加わると、ストッパ216は隣接する他の凹部220へ移動する。アクチュエータ12によってコントロールロッド212を回転させることにより、マニュアルバルブ204の軸方向の位置が変化し、自動変速機202の油圧回路が切り替わって、シフトレンジが変更される。
パーキングロック機構224は、パーキングギア226の外周部に形成されている凹部228にパーキングロックポール230の爪部232を係合させて自動変速機202の図示しない出力軸の回転を止めるように構成されている。パークロッド234の一端はディテントプレート214に固定されており、他端にはテーパーコーン状のカム236が嵌合している。カム236は、スプリング238により他端側に押圧された状態でパークロッド234に嵌合しており、パークロッド234に沿って往復移動自在となっている。
そして、ディテントプレート214の回転に伴いパークロッド234が往復移動することにより、カム236がパーキングロックポール230を上下動させ、爪部232がパーキングギア226の凹部228に係合、又は、凹部228から外れる。爪部232がパーキングギア226に係合すると、自動変速機202は出力軸の回転が機械的に禁止されたロック状態となる。パーキングギア226から爪部232が外れると、自動変速機202は出力軸の回転が許可されたロック解除状態となる。
次に、本実施形態に係る車両制御装置10の効果について説明する。
本実施形態では、インヒビタスイッチ18を構成する第2磁電変換素子98が、制御回路の形成されたプリント基板14の裏面14bに配置され、第2磁石96が、減速機24のサンギア58に取り付けられている。サンギア58とともに第2磁石96が回転し、第2磁石96と第2磁電変換素子98の相対位置が変化する。サンギア58の回転により、第2磁石96が対向する第2磁電変換素子98は、例えば「Pレンジ」に対応する素子から、「Dレンジ」に対応する素子に変化する。したがって、インヒビタスイッチ18により、操作者が選択した選択レンジを検出することができる。
また、プリント基板14は筐体20に固定されており、減速機24は、プリント基板14に対して摺動しないため、スライド構造のインヒビタスイッチを用いる場合に生じる摺動性の変化が、本実施形態ではそもそも生じない。したがって、従来のスライド構造に較べて、長期にわたり選択レンジを精度良く検出することができる。
また、アクチュエータ12が収容される筐体20内に、インヒビタスイッチ18も収容している。したがって、従来のようにスライド構造のインヒビタスイッチがマニュアルバルブに対して取り付けられる構成に較べて、シフトバイワイヤシステム200のスペースを小さくすることができる。
また、インヒビタスイッチ18を構成する第2磁電変換素子98が、シフトバイワイヤECUをなす制御回路が形成されたプリント基板14に配置されている。したがって、インヒビタスイッチ18用に別のプリント基板を準備しなくて良いので、部品点数を削減することができる。
(第2実施形態)
本実施形態において、第1実施形態に示した車両制御装置10と共通する部分についての説明は割愛する。
本実施形態において、第1実施形態に示した車両制御装置10と共通する部分についての説明は割愛する。
本実施形態では、図6に示すように、プリント基板14が、導体パターンとして、内層に配置され、磁性材料を用いて形成されたベタパターン100を有している。そして、ベタパターン100は、図7に破線で示すように、軸方向に直交する面において、第1磁電変換素子94及び第2磁電変換素子98のそれぞれを内包するように配置されている。
磁性材料としては、軟磁性材料が好適である。ベタパターン100全体を磁性材料によって構成しても良いし、例えば銅の表面を、軟磁性材料であるニッケルをめっきすることで、ベタパターン100を形成しても良い。
本実施形態では、第1実施形態同様、「Pレンジ」に対応する第2磁電変換素子98の直下に、第1磁電変換素子94が配置されている。そして、第1磁電変換素子94と、5つの第2磁電変換素子98を一体的に内包するように、ベタパターン100が配置されている。
次に、本実施形態に係る車両制御装置10の効果について説明する。
上記したように、本実施形態では、磁性材料を用いて形成されたベタパターン100が、第1磁電変換素子94及び第2磁電変換素子98のそれぞれを内包するように配置されている。したがって、図8に示すように、各磁石92,96による磁束は、ベタパターン100に吸収される。すなわち、各磁石92,96において、ベタパターン100を通る磁気回路が形成される。
これにより、第1磁石92による磁束が第2磁電変換素子98に影響を及ぼすのを抑制することができる。同様に、第2磁石96による磁束が第1磁電変換素子94に影響を及ぼすのを抑制することができる。すなわち、各磁電変換素子94,98が誤検出するのを抑制することができる。
図8に示す例では、第1磁石92におけるプリント基板14の一面14aと対向する側の磁極と、第2磁石96における裏面14bと対向する側の磁極と、が異なる種類の極となっている。このような場合にも、本実施形態では、ベタパターン100が存在するため、第1磁石92の磁界と第2磁石96の磁界との磁気干渉により、1つの大きな磁界が形成されるのを抑制することができる。換言すれば、磁気干渉として吸引力が作用するのを抑制することができる。したがって、磁気干渉により、各磁電変換素子94,98が誤検出するのを抑制することができる。
(第1変形例)
上記した実施形態では、ベタパターン100を1層分有する例を示した。しかしながら、ベタパターン100が多層配置された構成を採用することもできる。図9に示す例では、プリント基板14に、3層のベタパターン100が配置されている。各ベタパターン100は、軸方向に直交する面において、少なくとも一部が重なるような位置関係となっている。これによれば、第1磁石92と第2磁電変換素子98との間に、多層の磁気シールドが配置され、第2磁石96と第1磁電変換素子94との間に、多層の磁気シールドが配置される。したがって、各磁電変換素子94,98の誤検出をより効果的に抑制することができる。
上記した実施形態では、ベタパターン100を1層分有する例を示した。しかしながら、ベタパターン100が多層配置された構成を採用することもできる。図9に示す例では、プリント基板14に、3層のベタパターン100が配置されている。各ベタパターン100は、軸方向に直交する面において、少なくとも一部が重なるような位置関係となっている。これによれば、第1磁石92と第2磁電変換素子98との間に、多層の磁気シールドが配置され、第2磁石96と第1磁電変換素子94との間に、多層の磁気シールドが配置される。したがって、各磁電変換素子94,98の誤検出をより効果的に抑制することができる。
(第2変形例)
図10に示すように、ベタパターン100の厚みを、他の導体パターン102の厚みより厚くしても良い。これによっても、多層配置のベタパターン100同様、磁気シールドの効果を高めることができる。したがって、各磁電変換素子94,98の誤検出をより効果的に抑制することができる。
図10に示すように、ベタパターン100の厚みを、他の導体パターン102の厚みより厚くしても良い。これによっても、多層配置のベタパターン100同様、磁気シールドの効果を高めることができる。したがって、各磁電変換素子94,98の誤検出をより効果的に抑制することができる。
(第3実施形態)
本実施形態において、第2実施形態に示した車両制御装置10と共通する部分についての説明は割愛する。
本実施形態において、第2実施形態に示した車両制御装置10と共通する部分についての説明は割愛する。
本実施形態では、第2実施形態に記載したベタパターン100に加え、図11及び図12に示すように、プリント基板14が、孔内に磁性材料が充填されてなり、ベタパターン100に一端が接続された接続部104を有している。この接続部104は所謂ビアである。また、筐体20が磁性材料を用いて形成されており、ベタパターン100は、接続部104を介して筐体20と電気的に接続されている。
接続部104の構成材料としては、軟磁性材料を含んでいれば良い。また、筐体20の構成材料としても、軟磁性材料を含んでいれば良い。例えば、軟磁性材料のみを用いて筐体20が形成されても良いし、非磁性材料の表面に軟磁性材料がコーティングされてなる筐体20を採用することができる。
本実施形態では、接続部104が、プリント基板14のうち、筐体20によって挟持される外周縁部に設けられている。また、ベタパターン100に対し、一面14a及び裏面14bの両側にそれぞれ設けられている。そして、接続部104におけるベタパターン100とは反対の端部が、一面14a及び裏面14bにそれぞれ露出されており、この露出部分に、挟持状態で、筐体20が接触するようになっている。
また、ベタパターン100は、図12に破線で示すように、軸方向に直交する面において、プリント基板14のほぼ全域に配置されている。そして、その外周縁部に、接続部104が所定ピッチで全周にわたって配置されている。
次に、本実施形態に係る車両制御装置10の効果について説明する。
上記したように、本実施形態では、接続部104の一端がベタパターン100に接続され、他端が筐体20に接触する。したがって、筐体20、接続部104、及びベタパターン100により、第1磁石92及び第2磁石96をそれぞれ取り囲む閉空間が形成される。すなわち、磁石92,96をそれぞれ磁気シールドで覆った構造とすることができる。このため、第1磁石92による磁束が第2磁電変換素子98に影響を及ぼし、第2磁石96による磁束が第1磁電変換素子94に影響を及ぼすのを、より効果的に抑制することができる。また、磁気干渉により、各磁電変換素子94,98が誤検出するのを、より効果的に抑制することができる。
なお、本実施形態では、プリント基板14のほぼ全域にベタパターン100が設けられ、外周縁部の全周にわたって接続部104が設けられる例を示した。しかしながら、ベタパターン100の配置を、プリント基板14の一部のみとしても良い。
(第3変形例)
上記した接続部104に加え、図13に示す例では、プリント基板14が、導体パターンとして、一面14a及び裏面14bの外周端部全周に配置され、磁性材料を用いて形成された外層パターン106を有している。そして、外層パターン106が、接続部104と接続されている。このような構成とすると、外層パターン106を設けた分、軸方向における接続部104の形成範囲が狭まり、磁気的により閉ざされた空間を形成することができる。したがって、各磁電変換素子94,98の誤検出をより効果的に抑制することができる。
上記した接続部104に加え、図13に示す例では、プリント基板14が、導体パターンとして、一面14a及び裏面14bの外周端部全周に配置され、磁性材料を用いて形成された外層パターン106を有している。そして、外層パターン106が、接続部104と接続されている。このような構成とすると、外層パターン106を設けた分、軸方向における接続部104の形成範囲が狭まり、磁気的により閉ざされた空間を形成することができる。したがって、各磁電変換素子94,98の誤検出をより効果的に抑制することができる。
(第4実施形態)
本実施形態において、第2実施形態に示した車両制御装置10と共通する部分についての説明は割愛する。
本実施形態において、第2実施形態に示した車両制御装置10と共通する部分についての説明は割愛する。
第2実施形態では、プリント基板14が、内層にベタパターン100を有し、このベタパターン100が磁気シールドとして機能する例を示した。これに対し、本実施形態では、図14に示すように、プリント基板14が、一面14a側に第1絶縁層108及び第1磁性層110を有し、裏面14b側に第2絶縁層112及び第2磁性層114を有している。
第1絶縁層108は、電気絶縁材料を用いて形成されている。この第1絶縁層108は、プリント基板14の一面14aにおける第1磁電変換素子94の周囲に配置されている。本実施形態では、第1磁電変換素子94を覆って、第1絶縁層108が設けられている。しかしながら、第1磁電変換素子94を覆わないように、第1磁電変換素子94の周囲に第1絶縁層108を設けても良い。
第1磁性層110は、ニッケルやコバルトなどの磁性材料を用いて形成されている。この第1磁性層110は、第1磁電変換素子94を覆わないように、第1絶縁層108を介して第1磁電変換素子94の周囲に配置されている。
第2絶縁層112は、電気絶縁材料を用いて形成されている。この第2絶縁層112は、プリント基板14の裏面14bにおける第2磁電変換素子98の周囲に配置されている。本実施形態では、第2磁電変換素子98を覆って、第2絶縁層112が設けられている。しかしながら、第2磁電変換素子98を覆わないように、第2磁電変換素子98の周囲に第2絶縁層112を設けても良い。
第2磁性層114は、ニッケルやコバルトなどの磁性材料を用いて形成されている。この第2磁性層114は、第2磁電変換素子98を覆わないように、第2絶縁層112を介して第2磁電変換素子98の周囲に配置されている。
次に、本実施形態に係る車両制御装置10の効果について説明する。
上記したように、本実施形態では、第1磁電変換素子94の周囲に第1磁性層110が設けられ、第2磁電変換素子98の周囲に第2磁性層114が設けられている。第1磁性層110は、主として、第1磁石92の磁束が第2磁電変換素子98に作用するのを抑制する磁気シールドとして機能する。また、第2磁性層114は、主として、第2磁石96の磁束が第1磁電変換素子94に作用するのを抑制する磁気シールドとして機能する。
このため、本実施形態に記載の構成によっても、第1実施形態と同等の効果を奏することができる。すなわち、第1磁石92による磁束が第2磁電変換素子98に影響を及ぼし、第2磁石96による磁束が第1磁電変換素子94に影響を及ぼすのを抑制することができる。また、磁気干渉により、各磁電変換素子94,98が誤検出するのを抑制することができる。
(第5実施形態)
本実施形態において、第1実施形態に示した車両制御装置10と共通する部分についての説明は割愛する。
本実施形態において、第1実施形態に示した車両制御装置10と共通する部分についての説明は割愛する。
第1実施形態では、各磁石92,96の磁極について特に言及しなかった。本実施形態では、図15に示すように、第1磁石92におけるプリント基板14の一面14aと対向する側の磁極と、第2磁石96における裏面14bと対向する側の磁極と、が同種の極となるように、各磁石92,96が配置されている。図15に示す例では、第1磁石92の一面14a側の磁極及び第2磁石96の裏面14b側の磁極が、ともにN極となっている。
次に、本実施形態に係る車両制御装置10の効果について説明する。
上記したように、本実施形態では、第1磁石92の一面14a側の磁極及び第2磁石96の裏面14b側の磁極が、同じ種類の極となっている。このため、磁気干渉として反発力が作用する。したがって、磁気干渉(吸引力)によって、磁電変換素子94,98が誤検出するのを抑制することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
上記実施形態によれば、第2磁石96が減速機24に取り付けられ、第2磁電変換素子98がプリント基板14に固定される。したがって、従来のようにマニュアルバルブがなくても、インヒビタスイッチ18により、選択レンジを検出することができる。このため、シフトバイワイヤシステム200において、マニュアルバルブ204を無くすことも可能である。この場合、マニュアルバルブ204の代わりに例えばリニアソレノイドを用いて油圧回路を切り替えることができる。リニアソレノイドは、インヒビタスイッチ18の検出信号に基づく自動変速機制御装置(AT−ECU)からの指示信号によって制御される。このように、マニュアルバルブ204を無くすことができれば、さらにバイワイヤ化を図ることができる。すなわち、小型・軽量化を図ることができる。
10・・・車両制御装置、12・・・アクチュエータ、14・・・プリント基板、16・・・回転検出センサ、18・・・インヒビタスイッチ、20・・・筐体、22・・・モータ、24・・・減速機、26・・・第1ハウジング、28・・・第2ハウジング、30・・・コネクタ、34・・・ステータ、36・・・ロータ、46・・・ロータ軸、48・・・ロータコア、52・・・偏心部、56・・・突極、58・・・サンギア、60・・・出力軸、62・・・リングギア、68・・・ミドルベアリング、70・・・外歯、72・・・突部、82・・・嵌合孔、88・・・内歯、90・・・貫通孔、92・・・第1磁石、94・・・第1磁電変換素子、96・・・第2磁石、98・・・第2磁電変換素子、100・・・ベタパターン、104・・・接続部、106・・・外層パターン、108・・・第1絶縁層、110・・・第1磁性層、112・・・第2絶縁層、114・・・第2磁性層、200・・・シフトバイワイヤシステム、204・・・マニュアルバルブ
Claims (9)
- 電動機(22)と、前記電動機の回転を減速して出力する減速機(24)と、を有し、自動変速機のシフトレンジを切り替えるために駆動するアクチュエータ(12)と、
一面(14a)及び該一面と反対の裏面(14b)を有し、操作者の選択した選択レンジに前記シフトレンジを切り替えるように、前記アクチュエータの駆動を制御する制御回路が形成されたプリント基板(14)と、
第1磁石(92)と、第1磁電変換素子(94)と、を有し、前記電動機の回転状態を検出して検出信号を前記制御回路に出力する回転検出センサ(16)と、
第2磁石(96)と、第2磁電変換素子(98)と、を有し、前記選択レンジを検出するインヒビタスイッチ(18)と、
前記アクチュエータ、前記プリント基板、前記回転検出センサ、及び前記インヒビタスイッチを収容する筐体(20)と、
を備え、
前記プリント基板は、前記電動機と前記減速機との並び方向において、前記電動機と前記減速機との間に介在されるように、前記筐体に固定されており、
前記第1磁電変換素子は、前記プリント基板における電動機側の前記一面に配置され、前記第1磁石は、前記電動機とともに回転するように前記電動機に固定され、
前記第2磁電変換素子は、前記プリント基板における減速機側の前記裏面に配置され、前記第2磁石は、前記減速機とともに回転するように前記減速機に固定されており、前記インヒビタスイッチは、前記減速機の回転に応じて前記選択レンジを検出することを特徴とする車両制御装置。 - 前記電動機は、円筒状のステータ(34)と、前記ステータの径方向内側に回転可能に軸支され、該軸中心に対して偏心する偏心部(52)が形成されたロータ軸(46)を有するロータ(36)と、を有し、
前記第1磁石は、前記ロータに固定されており、
前記減速機は、前記偏心部に軸受けを介して回転可能に支持され、外周に外歯(70)が形成されるとともに、前記並び方向に沿う軸方向へ回転を伝達するための嵌合部(72)が形成された円盤状のサンギア(58)と、前記サンギアの径方向外側に配置され、前記外歯に噛み合う内歯(88)が内周に形成された円環状のリングギア(62)と、前記サンギアの軸方向に配置され、前記嵌合部に遊嵌する被嵌合部(82)が形成されて、前記嵌合部と前記被嵌合部との回転方向における接触により、前記サンギアの回転を取り出す出力軸(60)と、を有し、
前記第2磁石は、前記サンギアに固定されていることを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記プリント基板は、導体パターンとして、内層に配置され、磁性材料を用いて形成されたベタパターン(100)を有し、
前記ベタパターンは、前記並び方向に直交する面において、前記第1磁電変換素子及び前記第2磁電変換素子のそれぞれを内包するように配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両制御装置。 - 前記ベタパターンが多層配置されていることを特徴とする請求項3に記載の車両制御装置。
- 前記筐体は、磁性材料を用いて形成されており、
前記プリント基板は、孔内に磁性材料が充填されてなり、前記ベタパターンと接続された接続部(104)を有し、
前記ベタパターンは、前記接続部を介して前記筐体と電気的に接続されていることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の車両制御装置。 - 前記筐体は、前記並び方向に第1ハウジング(26)と第2ハウジング(28)を組みつけてなり、
前記第1ハウジング及び前記ハウジングは、前記プリント基板の外周端部の全周に接触して前記プリント基板を挟持し、
前記プリント基板は、前記導体パターンとして、前記一面及び前記裏面の外周端部全周に配置され、磁性材料を用いて形成された外層パターン(106)を有し、
前記外層パターンは、前記接続部と接続されていることを特徴とする請求項5に記載の車両制御装置。 - 前記ベタパターンの厚みが、他の前記導体パターン(102)の厚みよりも厚いことを特徴とする請求項3〜6いずれか1項に記載の車両制御装置。
- 前記プリント基板は、電気絶縁材料を用いて形成され、前記一面における前記第1磁電変換素子の周囲に配置された第1絶縁層(108)と、磁性材料を用いて形成され、前記第1磁電変換素子を覆わないように前記第1絶縁層を介して前記第1磁電変換素子の周囲に配置された第1磁性層(110)と、電気絶縁材料を用いて形成され、前記裏面における前記第2磁電変換素子の周囲に配置された第2絶縁層(112)と、磁性材料を用いて形成され、前記第2磁電変換素子を覆わないように前記第2絶縁層を介して前記第2磁電変換素子の周囲に配置された第2磁性層(114)と、を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両制御装置。
- 前記第1磁石における前記プリント基板の一面と対向する側の磁極と、前記第2磁石における前記プリント基板の裏面と対向する側の磁極と、が同種の極であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013241237A JP2015102112A (ja) | 2013-11-21 | 2013-11-21 | 車両制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013241237A JP2015102112A (ja) | 2013-11-21 | 2013-11-21 | 車両制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015102112A true JP2015102112A (ja) | 2015-06-04 |
Family
ID=53377993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013241237A Pending JP2015102112A (ja) | 2013-11-21 | 2013-11-21 | 車両制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015102112A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102037426B1 (ko) * | 2018-10-25 | 2019-10-28 | 주식회사 서연전자 | 전자식 자동 변속 입력장치 |
CN111853230A (zh) * | 2019-04-24 | 2020-10-30 | 株式会社电装 | 旋转致动器 |
-
2013
- 2013-11-21 JP JP2013241237A patent/JP2015102112A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102037426B1 (ko) * | 2018-10-25 | 2019-10-28 | 주식회사 서연전자 | 전자식 자동 변속 입력장치 |
CN111853230A (zh) * | 2019-04-24 | 2020-10-30 | 株式会社电装 | 旋转致动器 |
JP2020182293A (ja) * | 2019-04-24 | 2020-11-05 | 株式会社デンソー | 回転式アクチュエータ |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2124021B1 (en) | Rotary angle detecting device | |
JP4560743B2 (ja) | 回転式アクチュエータ | |
JP4492176B2 (ja) | 回転式アクチュエータ | |
JP6686966B2 (ja) | 回転式アクチュエータ | |
JP5984898B2 (ja) | レンジ切り替え装置 | |
JP2010159828A (ja) | 回転式アクチュエータおよびその製造方法 | |
JP5692606B2 (ja) | 回転式アクチュエータ | |
JP5488931B2 (ja) | 回転式アクチュエータ | |
JP4003754B2 (ja) | リラクタンス電動機のロータ角検出装置 | |
JP2015023659A (ja) | 減速機付モータおよび駆動装置 | |
JP5291442B2 (ja) | ギヤードモータ | |
CN214699142U (zh) | 车辆用致动器 | |
JP2015102112A (ja) | 車両制御装置 | |
JP6673142B2 (ja) | 回転駆動装置、および、それを用いたシフトバイワイヤシステム | |
JP6116735B1 (ja) | レンジ切替装置 | |
KR20160025381A (ko) | 모터 및 이를 포함하는 동력 전달 장치 | |
JP5093156B2 (ja) | 回転式アクチュエータ | |
JP6145391B2 (ja) | 駆動装置 | |
JP2011229197A (ja) | 回転式アクチュエータ | |
JP2016036205A (ja) | 転てつ機 | |
JP7468214B2 (ja) | 回転電機のロータ | |
JP7205405B2 (ja) | 回転式アクチュエータ | |
JP2004301685A (ja) | 回転角度検出装置 | |
JP5372606B2 (ja) | 歯車装置 | |
JP2007046625A (ja) | 駆動装置 |