JP2019158569A - センサユニット - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトな構成でありながらも、冗長系（２重系）に対応したスプールバルブの位置を検出するセンサユニットを提供する。【解決手段】センサユニット４０は、スプールバルブを収容するスプール収容体に固定され、内部に空間を備えた単一の筐体４１と、空間内に配置され、スプールバルブの位置を検出する複数の磁気センサ素子４２，４３とを備え、筐体４１は、センサユニット４０をスプール収容体に固定する固定部４１ｃを備え、複数の磁気センサ素子４２，４３は、スプールバルブの中心軸方向と直交する方向に並んで配置されている。【選択図】図５

Description

本発明は、センサユニットに関する。

従来、油圧制御弁としてスプールバルブが知られている。例えば、特許文献１には、スプールバルブを有するシフトアクチュエータを適用したツインクラッチ式自動マニュアルトランスミッションが記載されている。

特許第４９４６２１７号明細書

特許文献１に記載のシフトアクチュエータは、柱状のスプールバルブと、ハウジングとを備え、スプールバルブはハウジングに設けられたスプール孔に対し軸方向に摺動可能に収装されている。また、スプールバルブの内部には磁石が設けられ、ハウジングの内部には磁気センサが設けられている。そして、スプールバルブが軸方向に移動すると、この磁気センサによって磁石の発する磁界の変化を検出し、スプールバルブの位置を検出する。

特許文献１のような構成によれば、スプールバルブの軸方向の位置検出が可能である。しかしながら、特許文献１の構成は、１つの磁気センサによって磁石の磁界を検出するため、磁気センサに不具合が発生した場合には、スプールバルブの位置を検出できなくなるため、フェールセーフの観点から、冗長系（二重系）のシステムが求められていた。

冗長系のシステムを構成するためには、既存の磁気センサを２つ設けることが考えられるが、通常、スプールバルブ周辺のハウジング内には、２つの磁気センサを設置するのに充分なスペースがないことが多い。また、仮にハウジング内に２つの磁気センサを設置することができたとしても、装置全体が大きくなってしまうといった問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コンパクトな構成でありながらも、冗長系（２重系）に対応したセンサユニットを提供することである。

本発明のセンサユニットの一つの態様は、スプールバルブを収容するスプール収容体に固定され、スプールバルブの位置を検出するセンサユニットであって、内部に空間を備えた単一のケースと、空間内に配置され、スプールバルブの位置を検出する複数のセンサ素子と、を備え、ケースは、センサユニットをスプール収容体に固定する固定部を備え、複数のセンサ素子は、スプールバルブの中心軸方向と直交する方向に並んで配置されている。

本発明の一つの態様によれば、コンパクトな構成でありながらも、冗長系（２重系）に対応したセンサユニットが実現される。

図１は、本発明の実施形態に係るセンサユニットが搭載されたバルブ装置の構成を示す斜視図である。 図２は、本発明の実施形態に係るセンサユニットが搭載されたバルブ装置の構成を示す分解斜視図である。 図３は、本発明の実施形態に係るセンサユニットが搭載されたバルブ装置の構成を示す図であって、図１におけるIII−III断面図である。 図４は、本発明の実施形態に係るセンサユニットが搭載されたバルブ装置を前側から視た図である。 図５は、本発明の実施形態に係るセンサユニットの構成を示す平面図である。 図６は、図５のセンサユニットからケーブルを取り外した状態を示す平面図である。 図７は、図６のＡ部（破線で囲まれた部分）の拡大図である。 図８は、本発明の実施形態に係るセンサユニットの回路図である。

各図においてＺ軸方向は、上下方向Ｚとする。Ｘ軸方向は、上下方向Ｚと直交する水平方向のうちの左右方向Ｘとする。Ｙ軸方向は、上下方向Ｚと直交する水平方向のうち左右方向Ｘと直交する軸方向Ｙとする。上下方向Ｚのうちの正の側を「上側」と呼び、負の側を「下側」と呼ぶ。軸方向Ｙのうちの正の側を「前側」と呼び、負の側を「後側」と呼ぶ。前側は、軸方向一方側に相当し、後側には、軸方向他方側に相当する。なお、上側、下側、前側、後側、上下方向、および左右方向とは、単に各部の相対位置関係を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。

図１は、本発明の実施形態に係るセンサユニット４０が搭載された、バルブ装置１０の構成を示す斜視図である。図２は、バルブ装置１０の構成を示す分解斜視図である。図３は、図１のIII−III断面図である。図４は、バルブ装置１０を前側から視た図である。図１〜図４に示すバルブ装置１０は、例えば、車両に搭載されるコントロールバルブである。バルブ装置１０は、油路ボディ２０と、スプールバルブ３０と、マグネットホルダ８０と、マグネット５０と、弾性部材７０と、固定部材７１と、センサユニット４０と、を備える。本実施形態のセンサユニット４０は、スプールバルブ３０を収容する油路ボディ２０（スプール収容体）に固定され、スプールバルブ３０の位置を検出する装置である。

（バルブ装置１０の構成）
図３に示すように、油路ボディ２０は、オイルが流れる油路１０ａを内部に有する。図３において示す油路１０ａの部分は、後述するスプール穴２３の一部である。各図においては、例えば、油路ボディ２０の一部を切り出した状態を示す。図１に示すように、油路ボディ２０は、下部ボディ２１と、上部ボディ２２と、を有する。図示は省略するが、油路１０ａは、例えば、下部ボディ２１と上部ボディ２２との両方に設けられる。

下部ボディ２１は、下部ボディ本体２１ａと、下部ボディ本体２１ａの上側に重ねて配置されるセパレートプレート２１ｂと、を有する。本実施形態において下部ボディ２１の上面は、セパレートプレート２１ｂの上面に相当し、上下方向Ｚと直交する。上部ボディ２２は、下部ボディ２１の上側に重ねて配置される。上部ボディ２２の下面は、上下方向Ｚと直交する。上部ボディ２２の下面は、下部ボディ２１の上面、すなわちセパレートプレート２１ｂの上面と接触する。

図３に示すように、上部ボディ２２は、軸方向Ｙに延びるスプール穴２３を有する。本実施形態においてスプール穴２３の軸方向Ｙと直交する断面形状は、中心軸Ｊを中心とする円形状である。中心軸Ｊは、軸方向Ｙに延びる。なお、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。

スプール穴２３は、少なくとも前側に開口する。本実施形態においてスプール穴２３の後端は、閉塞される。すなわち、スプール穴２３は、前側に開口し底部を有する穴である。なお、スプール穴２３は、例えば、軸方向Ｙの両側に開口してもよい。スプール穴２３の少なくとも一部は、油路ボディ２０内の油路１０ａの一部を構成する。

スプール穴２３は、スプール穴本体２３ａと、導入穴部２３ｂと、を有する。図示は省略するが、スプール穴本体２３ａの内周面には、油路ボディ２０のうちスプール穴２３以外の部分に設けられる油路１０ａが開口する。導入穴部２３ｂの内径は、スプール穴本体２３ａの内径よりも大きい。導入穴部２３ｂは、スプール穴本体２３ａの前側の端部に繋がる。導入穴部２３ｂは、スプール穴２３の前側の端部であり、前側に開口する。

図１に示すように、スプール穴２３は、スプール穴２３の内周面から径方向外側に窪み軸方向Ｙに延びる溝部２４を有する。本実施形態において溝部２４は、中心軸Ｊを挟んで一対設けられる。一対の溝部２４は、導入穴部２３ｂの内周面から左右方向Ｘの両側に窪む。溝部２４は、導入穴部２３ｂの内周面における前側の端部から導入穴部２３ｂの内周面における後側の端部まで設けられる。図４に示すように、溝部２４の内側面２４ａは、前側から視て、導入穴部２３ｂの内周面から径方向外側に凹となる半円弧状である。

図３に示すように、上部ボディ２２は、上部ボディ２２の前側の端部に、貫通孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃを有する。貫通孔２２ａは、上部ボディ２２における上部ボディ２２の上面から導入穴部２３ｂの内周面までの部分を上下方向Ｚに貫通する。貫通孔２２ｂは、上部ボディ２２における上部ボディ２２の下面から導入穴部２３ｂの内周面までの部分を上下方向Ｚに貫通する。図１に示すように、貫通孔２２ａおよび貫通孔２２ｂは、上側から視て左右方向Ｘに長い長方形状である。貫通孔２２ａと貫通孔２２ｂとは、上側から視て互いに重なり合う。

図３に示すように、貫通孔２２ｃは、上部ボディ２２における上部ボディ２２の前面から貫通孔２２ｂまでの部分を軸方向Ｙに貫通する。貫通孔２２ｃは、上部ボディ２２の前面における下端部に設けられる。貫通孔２２ｃは、下側に開口する。図４に示すように、貫通孔２２ｃは、前側から視て左右方向Ｘに長い長方形状である。貫通孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃの左右方向Ｘの中心は、例えば、中心軸Ｊの左右方向Ｘの位置と同じである。

図１に示すように、上部ボディ２２は、他の部分よりも一段上側に突出する突出部２２ｄを有する。突出部２２ｄは、前側の端部に位置する段部２２ｅと、段部２２ｅの後側に位置する平面部２２ｆを有する。段部２２ｅの上面は、上側に凸となる半円弧状の曲面である。平面部２２ｆの上面は、左右方向Ｘ及び軸方向Ｙに平行な平面であり、平面部２２ｆの上面には、センサユニット４０が搭載される。また、段部２２ｅの曲面の上端部は、平面部２２ｆよりも高く、平面部２２ｆよりも上側に突出している。センサユニット４０は、センサユニット４０の接触部４１ｂが段部２２ｅの上端部の後側の端面に当て付けられて位置決めされ、平面部２２ｆに固定される。

貫通孔２２ａは、段部２２ｅの半円弧状の曲面の上端部に開口する。下部ボディ本体２１ａとセパレートプレート２１ｂと上部ボディ２２とは、例えば、それぞれ単一の部材である。下部ボディ本体２１ａとセパレートプレート２１ｂと上部ボディ２２とは、非磁性体製である。

図３に示すように、スプールバルブ３０は、上下方向Ｚと交差する軸方向Ｙに延びる中心軸Ｊに沿って配置される。スプールバルブ３０は、円柱状である。スプールバルブ３０は、油路ボディ２０に取り付けられる。スプールバルブ３０は、スプール穴２３内において軸方向Ｙに移動可能に配置される。

スプールバルブ３０は、スプール穴本体２３ａ内を軸方向Ｙに移動して、スプール穴本体２３ａの内周面に開口する油路１０ａの開口部を開閉する。図示は省略するが、スプールバルブ３０の後側の端部には、オイルの油圧あるいはソレノイドアクチュエータ等の駆動装置から前側向きの力が加えられる。スプールバルブ３０は、支持部３１ａと、複数の大径部３１ｂと、複数の小径部３１ｃと、を有する。スプールバルブ３０の各部は、中心軸Ｊを中心として軸方向Ｙに延びる円柱状である。

支持部３１ａは、スプールバルブ３０の前側の端部である。支持部３１ａの前側の端部は、マグネットホルダ８０の後側の端部を支持する。支持部３１ａの後側の端部は、大径部３１ｂの前側の端部と繋がる。

複数の大径部３１ｂと複数の小径部３１ｃとは、支持部３１ａの後側の端部に繋がる大径部３１ｂから後側に向かって交互に連続して配置される。大径部３１ｂの外径は、小径部３１ｃの外径よりも大きい。本実施形態において、支持部３１ａの外径と小径部３１ｃの外径とは、例えば、同じである。大径部３１ｂの外径は、スプール穴本体２３ａの内径とほぼ同じであり、スプール穴本体２３ａの内径よりも僅かに小さい。大径部３１ｂは、スプール穴本体２３ａの内周面に対して滑りながら軸方向Ｙに移動可能である。大径部３１ｂは、スプール穴本体２３ａの内周面に開口する油路１０ａの開口部を開閉する弁部として機能する。本実施形態においてスプールバルブ３０は、例えば、金属製の単一の部材である。

マグネットホルダ８０は、スプールバルブ３０の前側に配置される。マグネットホルダ８０は、導入穴部２３ｂの内部に、軸方向Ｙに移動可能に配置される。スプールバルブ３０とマグネットホルダ８０とは、互いに中心軸周りの相対回転が許容される。図２に示すように、マグネットホルダ８０は、ホルダ本体部８１と、対向部８２と、を有する。

ホルダ本体部８１は、中心軸Ｊを中心として軸方向Ｙに延びる段付きの円柱状である。図３に示すように、ホルダ本体部８１は、スプール穴２３内に配置される。より詳細には、ホルダ本体部８１は、導入穴部２３ｂ内に配置される。ホルダ本体部８１は、滑り部８１ａと、被支持部８１ｂと、を有する。すなわち、マグネットホルダ８０は、滑り部８１ａと、被支持部８１ｂと、を有する。

滑り部８１ａの外径は、大径部３１ｂの外径よりも大きい。滑り部８１ａの外径は、導入穴部２３ｂの内径とほぼ同じであり、導入穴部２３ｂの内径よりも僅かに小さい。滑り部８１ａは、スプール穴２３の内周面、すなわち本実施形態では導入穴部２３ｂの内周面に対して滑りながら軸方向Ｙに移動可能である。滑り部８１ａの後側の面のうち径方向外縁部は、スプール穴本体２３ａと導入穴部２３ｂとの間に生じる段差における前側を向く段差面に、接触可能である。これにより、マグネットホルダ８０がマグネットホルダ８０と段差面とが接触する位置から後側に移動することを抑制でき、マグネットホルダ８０の最後端位置を決めることができる。後述するようにスプールバルブ３０はマグネットホルダ８０を介して弾性部材７０から後側向きの力を受けるため、マグネットホルダ８０の最後端位置を決められることで、スプールバルブ３０の最後端位置を決めることができる。

被支持部８１ｂは、滑り部８１ａの後側の端部に繋がる。被支持部８１ｂの外径は、滑り部８１ａの外径および大径部３１ｂの外径よりも小さく、支持部３１ａの外径および小径部３１ｃの外径よりも大きい。被支持部８１ｂは、スプール穴本体２３ａ内に移動可能である。被支持部８１ｂは、スプールバルブ３０の軸方向Ｙの移動に伴って、導入穴部２３ｂとスプール穴本体２３ａとの間を軸方向Ｙに移動する。

被支持部８１ｂは、被支持部８１ｂの後側の端部から前側に窪む被支持凹部８０ｂを有する。被支持凹部８０ｂには、支持部３１ａが挿入される。被支持凹部８０ｂの底面には、支持部３１ａの前側の端部が接触する。これにより、マグネットホルダ８０は、スプールバルブ３０に後側から支持される。被支持部８１ｂの軸方向Ｙの寸法は、例えば、滑り部８１ａの軸方向Ｙの寸法よりも小さい。

図２に示すように、対向部８２は、ホルダ本体部８１から径方向外側に突出する。より詳細には、対向部８２は、滑り部８１ａから径方向外側に突出する。本実施形態において対向部８２は、中心軸Ｊを挟んで一対設けられる。一対の対向部８２は、滑り部８１ａの外周面から左右方向Ｘの両側に突出する。対向部８２は、滑り部８１ａの前側の端部から滑り部８１ａの後側の端部まで軸方向Ｙに延びる。図４に示すように、対向部８２は、前側から視て、径方向外側に凸となる半円弧状である。

一対の対向部８２は、一対の溝部２４に嵌め合わされる。対向部８２は、溝部２４の内側面２４ａと周方向に対向し内側面２４ａと接触可能である。なお、本明細書において「ある２つの部分が周方向に対向する」とは、ある２つの部分の両方が周方向に沿った１つの仮想円上に位置し、かつ、互いに対向することを含む。

図３に示すように、マグネットホルダ８０は、滑り部８１ａの外周面から径方向内側に窪む第１凹部８１ｃを有する。図３では、第１凹部８１ｃは、滑り部８１ａの上端部から下側に窪む。第１凹部８１ｃの内側面は、軸方向Ｙに対向する一対の面を含む。

マグネットホルダ８０は、マグネットホルダ８０における前側の端部から後側に窪む第２凹部８０ａを有する。第２凹部８０ａは、滑り部８１ａから被支持部８１ｂまで延びる。図２に示すように、第２凹部８０ａは、前側から視て中心軸Ｊを中心とする円形状である。図３に示すように、第２凹部８０ａの内径は、被支持凹部８０ｂの内径よりも大きい。

マグネットホルダ８０は、例えば、樹脂製であってもよいし、金属製であってもよい。マグネットホルダ８０が樹脂製の場合、マグネットホルダ８０の製造を容易にできる。また、マグネットホルダ８０の製造コストを低減できる。マグネットホルダ８０が金属製の場合、マグネットホルダ８０の寸法精度を向上できる。

図２に示すように、マグネット５０は、略直方体状である。マグネット５０の上面は、例えば、周方向に沿って円弧状に湾曲する面である。図３に示すように、マグネット５０は、第１凹部８１ｃ内に収容されて、ホルダ本体部８１に固定される。これにより、マグネット５０は、マグネットホルダ８０に固定される。マグネット５０は、例えば、接着剤により固定される。マグネット５０の径方向外側面は、例えば、滑り部８１ａの外周面よりも径方向内側に位置する。マグネット５０の径方向外側面は、導入穴部２３ｂの内周面と径方向に隙間を介して対向する。

上述したように、第１凹部８１ｃが設けられる滑り部８１ａはスプール穴２３の内周面に対して滑りながら移動する。そのため、滑り部８１ａの外周面とスプール穴２３の内周面とは、接触する、あるいは僅かな隙間を介して対向する。これにより、第１凹部８１ｃ内にはオイルに含まれる金属片等の異物が入り込みにくい。したがって、第１凹部８１ｃに収容されるマグネット５０に、オイルに含まれる金属片等の異物が付着することを抑制できる。マグネットホルダ８０が金属製である場合、滑り部８１ａの寸法精度を向上できるため、オイルに含まれる金属片等の異物が、より第１凹部８１ｃ内に入り込みにくい。

図２に示すように、固定部材７１は、板面が左右方向Ｘと平行な板状である。固定部材７１は、延伸部７１ａと、屈曲部７１ｂと、を有する。延伸部７１ａは、上下方向Ｚに延びる。延伸部７１ａは、前側から視て上下方向Ｚに長い長方形状である。図１および図３に示すように、延伸部７１ａは、貫通孔２２ｂを介して導入穴部２３ｂの内部に挿入される。延伸部７１ａの上端部は、貫通孔２２ａに挿入される。延伸部７１ａは、導入穴部２３ｂの前側の開口の一部を塞ぐ。屈曲部７１ｂは、延伸部７１ａの下側の端部から前側に屈曲する。屈曲部７１ｂは、貫通孔２２ｃに挿入される。固定部材７１は、弾性部材７０の前側に配置される。

本実施形態において固定部材７１は、上部ボディ２２と下部ボディ２１とを重ね合わせる前に、上部ボディ２２の下面に開口する貫通孔２２ｂの開口部から、貫通孔２２ｂおよび導入穴部２３ｂを介して貫通孔２２ａまで挿入される。そして、図１に示すように、上部ボディ２２と下部ボディ２１とが上下方向Ｚに積層されて組み合わされることで、貫通孔２２ｃに挿入された屈曲部７１ｂが下部ボディ２１の上面によって下側から支持される。これにより、固定部材７１を油路ボディ２０に対して取り付けることができる。

図３に示すように、弾性部材７０は、軸方向Ｙに延びるコイルスプリングである。弾性部材７０は、マグネットホルダ８０の前側に配置される。本実施形態において弾性部材７０の少なくとも一部は、第２凹部８０ａ内に配置される。そのため、弾性部材７０の少なくとも一部をマグネットホルダ８０と径方向に重ねることができ、バルブ装置１０の軸方向Ｙの寸法を小型化しやすい。本実施形態では、弾性部材７０の後側の部分が、第２凹部８０ａ内に配置される。

弾性部材７０の後側の端部は、第２凹部８０ａの底面に接触する。弾性部材７０の前側の端部は、固定部材７１と接触する。これにより、弾性部材７０の前側の端部は、固定部材７１によって支持される。固定部材７１は、弾性部材７０から前側向きの弾性力を受け、延伸部７１ａが貫通孔２２ａ，２２ｂの前側の内側面に押し付けられる。

弾性部材７０の前側の端部が固定部材７１に支持されることで、弾性部材７０は、マグネットホルダ８０を介してスプールバルブ３０に後側向きの弾性力を加える。そのため、例えば、スプールバルブ３０の後側の端部に加えられるオイルの油圧あるいはソレノイドアクチュエータ等の駆動装置から加えられる力と、弾性部材７０の弾性力とが釣り合う位置に、スプールバルブ３０の軸方向Ｙの位置を維持することができる。これにより、スプールバルブ３０の後側の端部に加えられる力を変化させることで、スプールバルブ３０の軸方向Ｙの位置を変化させることができ、油路ボディ２０の内部の油路１０ａの開閉を切り換えることができる。

また、スプールバルブ３０の後側の端部に加えられるオイルの油圧あるいはソレノイドアクチュエータ等の駆動装置から加えられる力と、弾性部材７０の弾性力とによって、マグネットホルダ８０とスプールバルブ３０とを軸方向Ｙに押しつけ合うことができる。そのため、マグネットホルダ８０は、スプールバルブ３０に対する中心軸周りの相対回転が許容されつつ、スプールバルブ３０の軸方向Ｙの移動に伴って軸方向Ｙに移動する。

センサユニット４０は、スプールバルブ３０の位置を検出する装置である。上述したように、本実施形態のセンサユニット４０は、センサユニット４０の接触部４１ｂが段部２２ｅの上端部の後側の端面に当て付けられて位置決めされ、平面部２２ｆに固定される。以下、本発明の実施形態に係るセンサユニット４０の構成について詳述する。

（センサユニット４０の構成）
図５は、本実施形態のセンサユニット４０の構成を示す平面図である。センサユニット４０は、筐体４１と、２つの磁気センサ４２、４３（センサ素子）と、電源用バスバー４４と、接地用バスバー４５と、センサ出力端子４６、４７と、を有する。センサユニット４０には、電源用バスバー４４と電気的に接続され、磁気センサ４２、４３の電源端子４２ａ、４３ａに電源を供給するケーブルＣ１が接続される。センサユニット４０には、接地用バスバー４５と電気的に接続され、磁気センサ４２、４３の接地端子４２ｃ、４３ｃを接地するケーブルＣ２が接続される。また、センサユニット４０には、センサ出力端子４６、４７にそれぞれ接続され、磁気センサ４２、４３の出力を外部に出力するケーブルＣ３、Ｃ４が接続されている。図６は、図５のセンサユニット４０からケーブルＣ１〜Ｃ４を取り外した状態を示す平面図である。図７は、図６のＡ部（破線で囲まれた部分）の拡大図である。なお、図７においては、図面を見易くするために、電源用バスバー４４と接地用バスバー４５をグレーで示す。

筐体４１は、上下方向Ｚに扁平の直方体箱形のケースであり、内部の空間にセンサユニット４０の各構成要素を収容する。また、筐体４１は、筐体４１の右側の端面から平面部２２ｆに平行に張り出す固定部４１ｃを有する。固定部４１ｃは、固定部４１ｃの略中央に、上下方向Ｚに貫通する貫通穴４１ｄを有する。センサユニット４０を上部ボディ２２に取り付ける場合、筐体４１を平面部２２ｆに配置し、筐体４１の前側端面である接触部４１ｂを、段部２２ｅの上端部の後側の端面に当て付ける。このとき、平面部２２ｆのネジ穴（不図示）の上側に貫通穴４１ｄが配置される。従って、貫通穴４１ｄに固定ネジ９０を通し、固定ネジ９０を平面部２２ｆのネジ穴（不図示）に固定することにより、筐体４１が平面部２２ｆに固定される（図１）。なお、固定ネジ９０を回転させると、センサユニット４０には貫通穴４１ｄを中心とする回転方向の応力が加わる。しかし、本実施形態においては、筐体４１の接触部４１ｂが段部２２ｅの上端部の後側の端面に接触しているため、センサユニット４０が固定ネジ９０の回転に伴って回転することはない。つまり、センサユニット４０は、１箇所の固定ネジ９０によって固定され、段部２２ｅは、センサユニット４０の回転止めとして機能する。

図３、図５及び図６に示すように、磁気センサ４２、４３は、筐体４１の底面に形成されたセンサ収容部４１ａａ、４１ａｂにそれぞれ収容され、モールド樹脂４９によって固定される。モールド樹脂４９は、例えば、エポキシ樹脂であり、図１に示すように、筐体４１内全体に充填される。なお、モールド樹脂４９は、磁気センサ４２、４３の上側を覆うように部分的に塗布されてもよい。なお、図５〜図７においては、図面を見易くするために、モールド樹脂４９を省略して示す。

磁気センサ４２、４３は、マグネット５０の磁界を検出するセンサ素子である。磁気センサ４２、４３は、例えば、ホール素子である。なお、磁気センサ４２、４３は、磁気抵抗素子であってもよい。本実施形態においては、磁気センサ４２、４３は、マグネット５０の上側に、左右方向Ｘに並んで配置されている（図３、図５）。図６、図７に示すように、磁気センサ４２は、磁気センサ４２から後側に向かって延びる、電源端子４２ａ、信号端子４２ｂ及び接地端子４２ｃを有する。また、磁気センサ４３は、磁気センサ４３から後側に向かって延びる、電源端子４３ａ、信号端子４３ｂ及び接地端子４３ｃを有する。

電源用バスバー４４は、磁気センサ４２の電源端子４２ａ及び磁気センサ４３の電源端子４３ａに電源を供給する共通の部材である。電源用バスバー４４は、金属（例えば、銅）の薄板を加工した部材であり、上下方向Ｚからみたときに（平面視において）、横向き略Ｌ字状の形状を有している。電源用バスバー４４は、電源端子４２ａと電気的に接続される第１接続部４４ａと、電源端子４３ａと電気的に接続される第２接続部４４ｂと、を有する。第１接続部４４ａは、電源用バスバー４４の一端部から上側に起立する板状の部位である。第２接続部４４ｂは、電源用バスバー４４の他端部から上側に起立する板状の部位である。第１接続部４４ａと、第２接続部４４ｂは、軸方向Ｙに離間し、また左右方向Ｘにも離間している。第１接続部４４ａは、電源端子４２ａが通る貫通穴（不図示）を有し、この貫通穴周辺において、電源端子４２ａが第１接続部４４ａにはんだ付けされる。第２接続部４４ｂは、電源端子４３ａが通る貫通穴（不図示）を有し、この貫通穴周辺において、電源端子４３ａが第２接続部４４ｂにはんだ付けされる。また、第１接続部４４ａは、先端部中央に、下側に窪む凹部４４ｃを有している。凹部４４ｃには、ケーブルＣ１の芯線がはんだ付けされ、電気的に接続される（図５）。

接地用バスバー４５は、磁気センサ４２の接地端子４２ｃ及び磁気センサ４３の接地端子４３ｃを接地する共通の部材である。接地用バスバー４５は、金属（例えば、銅）の薄板を加工した部材であり、上下方向Ｚからみたときに（平面視において）、横向き略Ｌ字状の形状を有する。本実施形態においては、接地用バスバー４５及び電源用バスバー４４は、接地用バスバー４５と電源用バスバー４４の左右方向Ｘ及び軸方向Ｙの中間点（所定の基準点）を中心に互いに点対称の関係で配置されている。接地用バスバー４５は、接地端子４２ｃと電気的に接続される第１接続部４５ａと、接地端子４３ｃと電気的に接続される第２接続部４５ｂと、を有する。第１接続部４５ａは、接地用バスバー４５の一端部から上側に起立する板状の部位である。第２接続部４５ｂは、接地用バスバー４５の他端部から上側に起立する板状の部位である。第１接続部４５ａと、第２接続部４５ｂは、軸方向Ｙに離間し、また左右方向Ｘにも離間している。第１接続部４５ａは、接地端子４２ｃが通る貫通穴（不図示）を有し、この貫通穴周辺において、接地端子４２ｃが第１接続部４５ａにはんだ付けされる。第２接続部４５ｂは、接地端子４３ｃが通る貫通穴（不図示）を有し、この貫通穴周辺において、接地端子４３ｃが第２接続部４５ｂにはんだ付けされる。また、第２接続部４５ｂは、先端部中央に、下側に窪む凹部４５ｃを有する。凹部４５ｃには、ケーブルＣ２の芯線がはんだ付けされ、電気的に接続される（図５）。

センサ出力端子４６は、磁気センサ４２の信号端子４２ｂと電気的に接続される部材である。センサ出力端子４６は、筐体４１の底面から上側に起立する金属（例えば、銅）製の板状の部材である。センサ出力端子４６は、信号端子４２ｂが通る貫通穴（不図示）を有し、この貫通穴周辺において、信号端子４２ｂがセンサ出力端子４６にはんだ付けされる。また、センサ出力端子４６は、先端部中央に、下側に窪む凹部４６ａを有する。凹部４６ａには、ケーブルＣ３の芯線がはんだ付けされ、電気的に接続される（図５）。

センサ出力端子４７は、磁気センサ４３の信号端子４３ｂと電気的に接続される部材である。センサ出力端子４７は、筐体４１の底面から上側に起立する金属（例えば、銅）製の板状の部材である。センサ出力端子４７は、信号端子４３ｂが通る貫通穴（不図示）を有し、この貫通穴周辺において、信号端子４３ｂがセンサ出力端子４７にはんだ付けされる。また、センサ出力端子４７は、先端部中央に、下側に窪む凹部４７ａを有している。凹部４７ａには、ケーブルＣ４の芯線がはんだ付けされ、電気的に接続される（図５）。なお、本実施形態においては、センサ出力端子４６とセンサ出力端子４７は、軸方向Ｙに離間し、かつ左右方向Ｘにも離間している。このように、センサ出力端子４６とセンサ出力端子４７が軸方向Ｙ及び左右方向Ｘに十分に離間しているため、両者間のショートが防止されると共に、センサユニット４０がコンパクトな形状となる。

図８は、センサユニット４０の回路図である。図８に示すように、本実施形態においては、共通の電源用バスバー４４が、磁気センサ４２の電源端子４２ａ及び磁気センサ４３の電源端子４３ａに接続されるため、センサユニット４０には、１本の電源用のケーブルＣ１を接続すればよい。また、共通の接地用バスバー４５が、磁気センサ４２の接地端子４２ｃ及び磁気センサ４３の接地端子４３ｃに接続されるため、センサユニット４０には、１本の接地用のケーブルＣ２を接続すればよい。このように、本実施形態のセンサユニット４０においては、電源用バスバー４４及び接地用バスバー４５を用いることにより、センサユニット４０に接続するケーブルの本数が少なくなる。このため、センサユニット４０は、２つの磁気センサ４２、４３を備える構成でありながらもコンパクトな形状となる。

スプールバルブ３０の軸方向Ｙの移動に伴って、マグネット５０の軸方向Ｙの位置が変化すると、磁気センサ４２、４３を通るマグネット５０の磁界が変化する。そのため、磁気センサ４２、４３によってマグネット５０の磁界の変化を検出することで、マグネット５０の軸方向Ｙの位置、すなわちマグネットホルダ８０の軸方向Ｙの位置を検出することができる。上述したように、マグネットホルダ８０は、スプールバルブ３０の軸方向Ｙの移動に伴って軸方向Ｙに移動する。そのため、マグネットホルダ８０の軸方向Ｙの位置を検出することで、スプールバルブ３０の軸方向Ｙの位置を検出することができる。

上述のように、本実施形態においては、２つの磁気センサ４２、４３とマグネット５０が上下方向Ｚに重なって配置される。従って、磁気センサ４２、４３のそれぞれが、マグネットホルダ８０の軸方向Ｙの位置情報を出力する。バルブ装置１０は、この２つの磁気センサ４２、４３を用いることによって、冗長系のシステムを構成する。つまり、バルブ装置１０は、センサユニット４０の２つの磁気センサ４２、４３の出力によってスプールバルブ３０の軸方向Ｙの位置を検出する。そして、２つの磁気センサ４２、４３のいずれか一方に不具合が生じた場合、いずれか他方の出力を用いて、スプールバルブ３０の軸方向Ｙの位置を検出する。このように、本実施形態のセンサユニット４０を用いることにより、コンパクトな構成で、フェールセーフ構造のバルブ装置１０が実現される。

以上が本実施形態の説明であるが、本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内において様々な変形が可能である。

例えば、本実施形態においては、マグネット５０の磁界を２つの磁気センサ４２、４３によって検出する構成を説明したが、スプールバルブ３０の軸方向Ｙの位置を検出することができれば、磁気センサに限定されるものではない。スプールバルブ３０の構成に応じて、例えば、光センサ、圧電素子等、他のセンサを使用することができる。

また、本実施形態のセンサユニット４０は、筐体４１内に２つの磁気センサ４２、４３を備えるとしたが、３個以上の磁気センサを備える構成とすることができる。

また、本実施形態においては、センサユニット４０の磁気センサ４２、４３が、単一のスプールバルブ３０の軸方向Ｙの位置を検出する構成を説明したが、例えば、２本のスプールバルブ３０を平行に配置し、磁気センサ４２、４３のそれぞれが、各スプールバルブ３０の軸方向Ｙの位置を検出する構成とすることもできる。

また、本実施形態においては、電源用バスバー４４及び接地用バスバー４５が、平面視において、それぞれ略Ｌ字形状を有するとしたが、このような構成に限定されるものではない。電源用バスバー４４及び接地用バスバー４５は、少なくとも軸方向Ｙに離間し、かつ互いに並行であればよく、例えば、略Ｉ字形状のものとすることができる。

また、本実施形態のバルブ装置１０の用途は、特に限定されず、車両以外に搭載されてもよい。また、上記の各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。

１０…バルブ装置、１０ａ…油路、２０…油路ボディ、２１…下部ボディ、２２…上部ボディ、２２ｅ…段部、２２ｆ…平面部、２３…スプール穴、２４…溝部、２４ａ…内側面（回転止め部）、３０…スプールバルブ、４０…センサユニット、４１…筐体、４１ｂ…接触部、４１ｃ…固定部、４１ｄ…貫通穴、４２，４３…磁気センサ、４２ａ，４３ａ…電源端子、４２ｂ，４３ｂ…信号端子、４２ｃ，４３ｃ…接地端子、４４…電源用バスバー、４４ａ，４５ａ…第１接続部、４４ｂ，４５ｂ…第２接続部、４４ｃ，４５ｃ，４６ａ，４７ａ…凹部、４５…接地用バスバー、４６，４７…センサ出力端子、４９…モールド樹脂、５０…マグネット、７０…弾性部材、７１…固定部材、８０…マグネットホルダ、８０ａ…第２凹部、８１…ホルダ本体部、８１ａ…滑り部、８１ｃ…第１凹部、８２，１８１ｄ…対向部、９０…固定ネジ、１２４…収容穴、１６０…回転止め部、Ｊ…中心軸、Ｙ…軸方向、Ｚ…上下方向、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４…ケーブル

Claims (8)

1. スプールバルブを収容するスプール収容体に固定され、前記スプールバルブの位置を検出するセンサユニットであって、
   内部に空間を備えた単一のケースと、
   前記空間内に配置され、前記スプールバルブの位置を検出する複数のセンサ素子と、
   を備え、
   前記ケースは、前記センサユニットをスプール収容体に固定する固定部を備え、
   前記複数のセンサ素子は、前記スプールバルブの中心軸方向と直交する方向に並んで配置されている
   ことを特徴とするセンサユニット。
2. 前記ケースは、前記空間内に前記複数のセンサ素子を位置決めして収容するセンサ収容部を備え、
   前記複数のセンサ素子が、モールド樹脂によって前記センサ収容部に固定されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のセンサユニット。
3. 前記モールド樹脂が、エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項２に記載のセンサユニット。
4. 前記固定部は、前記中心軸と直交する方向に開けられた貫通穴を備え、
   前記ケースが、前記貫通穴を通る固定ネジによって前記スプール収容体に固定される
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のセンサユニット。
5. 前記固定部が、前記ケースに一箇所設けられていることを特徴とする請求項４に記載のセンサユニット。
6. 前記スプール収容体は、前記ケースが配置される、前記中心軸方向に平行な平面部と、前記平面部から突出する段部と、を備え、
   前記ケースは、前記段部に接触する接触部を備え、前記接触部が前記段部に接触し、前記貫通穴を通る前記固定ネジによって前記平面部に固定されている
   ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のセンサユニット。
7. 前記各センサ素子は、単一の前記スプールバルブの位置を検出することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のセンサユニット。
8. 前記スプールバルブは、前記中心軸方向の一方端にマグネットを備え、
   前記複数のセンサ素子は、前記マグネットの磁界を検出する磁気センサである
   ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のセンサユニット。