JP4199374B2 - 無接触式位置検出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無接触式位置検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、Ａ／Ｔ車には自動変速機のシフトレバーの位置を検出するために位置検出装置が設けられている。この位置検出装置の例として、例えば、特開平７−３０１３０９号公報に記載されているような構成のものがある。
【０００３】
前記位置検出装置は、シフトレバーのシフトレバー位置への変位操作と同期して軸を中心に回動する回転子と、装置本体ケースに設けられ、回転子の周面との距離に応じて検出電圧を出力する距離センサとを備えている。前記回転子の周面は、シフトレバー位置に応じて回動する角度範囲において連続的に変化する半径値を有しており、回転子の回転角度に対して、距離センサが出力する検出電圧はリニアに変化するようになっている。
【０００４】
そして、この位置検出スイッチをコントロールワイヤ等を介してシフトレバーと連結する際には、シフトレバーとの位置合わせ（ニュートラル位置合わせ）を行う必要がある。即ち、コントロールワイヤを自動変速機のマニュアルシャフトに連結されたアウターレバーから外した状態でシフトレバーをＮ（ニュートラル）位置に合わせる。その後、前記リニアに変化する検出電圧において、シフトレバーがＮ位置にあるべき範囲を予め設定し、検出電圧がその範囲における下限値又は上限値となるように回転子を回転させる。
【０００５】
その後、前記下限値又は上限値から若干ずれるように回転子をＮ位置側へ少し回転させ、その位置でコントロールワイヤをアウターレバーに固定する。このようにすることにより、シフトレバーがＮ位置にあるときにおいて、検出電圧に基づく、インストルメントパネル上へのシフトレバーがＮ位置にある旨の表示等の電気的な制御が可能となる。
【０００６】
又、前記公報には、シフトレバー位置に応じて回動する角度範囲において連続的に変化する半径値を有する回転子に代えて、シフトレバー位置に応じて所定の角度毎にそれぞれ異なる一定の半径値を有する回転子を備えた位置検出スイッチについても開示されている。この位置検出スイッチにおいては、回転子の回転角度に対して、距離センサが出力する検出電圧は、互いに異なる一定の出力レベルを複数備えたものとなっている。
【０００７】
そして、この位置検出スイッチにおけるシフトレバーとのニュートラル位置合わせを行う際には、検出電圧が、シフトレバーがＮ位置にあるべき範囲の値（一定値）と、シフトレバーがＮ位置と隣合う位置（例えば、Ｒ（リバース）位置）にあるべき範囲の値（一定値）とが切り換わる位置まで回転子を回転させる。その後、その切り換わり位置から若干ずれるように回転子をＮ位置側へ少し回転させ、その位置でコントロールワイヤをアウターレバーに固定する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前者の位置検出スイッチにおいては、検出電圧がリニアに変化しているため、即ち、シフトレバーがＮ位置にあるべき範囲と、シフトレバーがＲ位置又はＤ（ドライブ）位置にあるべき範囲とが連続しているため、その境界を見極めることが困難である。従って、調整に手間がかかるという問題があった。
【０００９】
一方、後者の位置検出スイッチにおいては、回転子を一度Ｎ位置とＲ位置との切り換わり位置に合わせた後、Ｎ位置側へずらすことが必要であり、そのときにずらした量によって調整誤差が生じるという問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、シフトレバーの位置を簡単且つ正確に検出でき、シフトレバーとの位置合わせを容易に且つ精度良く行うことができる無接触式位置検出装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、少なくともＮ（ニュートラル）位置を含むシフトレバーの位置に応じて変位する移動部材と、同移動部材に相対して固定部材とが設けられ、前記移動部材と固定部材のいずれか一方の部材には、被検出部が形成され、他方の部材には、前記被検出部に相対可能に配置され、且つ、被検出部との相対離間距離に応じた検出信号を出力する検出手段が設けられ、前記被検出部は、前記両部材の相対位置に応じて、前記検出手段の検出信号が、互いに異なる一定の出力レベルとなる第１及び第２の被検出領域と、両被検出領域の間に設けられ、前記検出手段の検出信号が、前記第１及び第２の被検出領域の出力レベルを含まない範囲でリニアに出力変化する第３の被検出領域とを含み、前記第３の被検出領域は、前記Ｎ位置に対応するＮ位置被検出部であって、前記シフトレバーとの位置合わせを行うための領域であることを要旨としている。
【００１２】
従って、請求項１の発明では、移動部材と固定部材のいずれか一方の部材に設けられた検出手段は、被検出部との相対離間距離に応じて検出信号を出力する。詳述すると、検出手段は、シフトレバーの位置に基づいて、第１の被検出領域までの相対離間距離に応じて、シフトレバーが第１の被検出領域に対応する位置にあることを示す一定の出力レベルの検出信号を出力する。
【００１３】
又、検出手段は、第２の被検出領域までの相対離間距離に応じて、シフトレバーが第２の被検出領域に対応する位置にあることを示す一定の出力レベルの検出信号を出力する。
【００１４】
さらに、検出手段は、第３の被検出領域までの相対離間距離に応じて、シフトレバーが第３の被検出領域に対応する位置にあることを示す、第１及び第２の被検出領域の出力レベルを含まない範囲でリニアに変化する出力レベルの検出信号を出力する。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記移動部材は、所定の軸心を中心に回動するロータであることを要旨としている。
従って、請求項２の発明では、前記請求項１の発明の作用に加えて、ロータと固定部材のいずれか一方の部材に設けられた検出手段は、被検出部との相対離間距離に応じて検出信号を出力する。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項２に記載の発明において、前記被検出部は、ロータに設けられたことを要旨としている。
従って、請求項３の発明では、前記請求項２の発明の作用に加えて、固定部材に設けられた検出手段は、ロータに設けられた被検出部（第１、第２及び第３の被検出領域）までの相対離間距離に応じて検出信号を出力する。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の発明において、前記検出手段は、バイアスマグネットを備えた磁気抵抗素子であることを要旨としている。
【００１８】
従って、請求項４の発明では、前記請求項１〜請求項３のうち何れか一項の発明の作用に加えて、移動部材と固定部材のいずれか一方の部材に設けられた磁気抵抗素子は、検出手段と被検出部との相対離間距離に応じて、バイアスマグネットから生じる磁束の向きが変わり、その結果、磁気抵抗の変化による検出信号を出力する。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の発明において、前記検出手段は、ホール素子であり、被検出部は、マグネットにて構成されていることを要旨としている。
【００２０】
従って、請求項５の発明では、前記請求項１〜請求項３のうち何れか一項の発明の作用に加えて、移動部材と固定部材のいずれか一方の部材に設けられたホール素子は、ホール素子とマグネットとの相対離間距離に応じた磁界の強度変化による検出信号を出力する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図面に従って説明する。図１は、自動車のシフトレバー位置を検出する位置検出スイッチを示す正面図であり、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【００２２】
図１及び図２において、無接触式位置検出装置としての位置検出スイッチ１はケース２とロータ３とを備えている。固定部材としてのケース２は電気絶縁性に優れた合成樹脂からなり、断面略扇形をなしている。ケース２において扇形のかなめ部分近傍には円形の貫通孔４が形成されている。そして、同貫通孔４に対して図示しない自動変速機のマニュアルシャフト５が挿入され、その状態でケース２が自動変速機のハウジング（図示しない）に取り付けされている。
【００２３】
即ち、ケース２において、マニュアルシャフト５の軸心Ｏを中心とした同心円上には、それぞれ円弧状をなす一対の長孔８が形成されている。そして、前記一対の長孔８とハウジングのボルト取付孔（図示しない）とを位置合わせした状態で、ケース２の反ハウジング側から一対のボルト９をボルト取付孔に螺合することにより、ケース２がハウジングに固着されている。
【００２４】
尚、前記マニュアルシャフト５はコントロールワイヤ６３（図９参照）等を介してシフトレバー６１（図９参照）と連結されている。尚、マニュアルシャフト５の軸心Ｏを通過するケース２の中心線を以下、基準線αという。
【００２５】
移動部材としてのロータ３は磁性体（本実施形態では鉄板）からなり、前記マニュアルシャフト５に対して取付部材６を介して固定されており、同ロータ３はマニュアルシャフト５と一体となって回動自在となっている。詳述すると、ロータ３は前記シフトレバー６１のシフトレバー位置（本実施形態ではＰ（パーキング）位置、Ｒ（リバース）位置、Ｎ（ニュートラル）位置、Ｄ（ドライブ）位置の４位置）への変位操作と同期してマニュアルシャフト５の軸心Ｏを中心に回動する。そして、同ロータ３はシフトレバー位置（Ｐ位置等）に応じて、所定の角度範囲においてそれぞれ異なる一定の半径値や、連続的に変化する半径値を有する形状をなしている。
【００２６】
即ち、ロータ３には図１に示すように、Ｐ位置に対応するＰ位置被検出部１５、Ｒ位置に対応するＲ位置被検出部１６、Ｎ位置に対応するＮ位置被検出部１７、Ｄ位置に対応するＤ位置被検出部１８が同図において時計回り方向に順に並ぶように設けられている。Ｐ位置被検出部１５は各被検出部１５〜１８のうち最も小さな一定の半径値を有しており、同Ｐ位置被検出部１５の反軸心Ｏ側の周面は、軸心Ｏを中心とし、且つ、前記半径値を有する円弧状のＰ位置被検出面１５ａとされている。Ｒ位置被検出部１６はＰ位置被検出部１５よりも大きな一定の半径値を有しており、同Ｒ位置被検出部１６の反軸心Ｏ側の周面は、軸心Ｏを中心とし、且つ、前記半径値を有する円弧状のＲ位置被検出面１６ａとされている。
【００２７】
Ｎ位置被検出部１７はＲ位置被検出部１６よりも大きな半径値を有しており、Ｒ位置被検出部１６側からＤ位置被検出部１８側に向かうに従って、その半径値が徐々に大きくなるように形成されている。従って、Ｎ位置被検出部１７の反軸心Ｏ側の周面は、軸心Ｏを中心とした半径値が徐々に増加する円弧状のＮ位置被検出面１７ａとされている。
【００２８】
Ｄ位置被検出部１８はＮ位置被検出部１７よりも大きな一定の半径値を有しており、同Ｄ位置被検出部１８の反軸心Ｏ側の周面は、軸心Ｏを中心とし、且つ、前記半径値を有する円弧状のＤ位置被検出面１８ａとされている。尚、マニュアルシャフト５の軸心Ｏを通過し、ロータ３のＰ位置被検出部１５側端面を通過する仮想線を以下、基準線β０という。又、軸心Ｏを通過し、ロータ３のＮ位置被検出部１７のセンターラインを通過する仮想線を以下、中心線γという。
【００２９】
本実施形態では、Ｐ位置被検出部１５、Ｒ位置被検出部１６、Ｎ位置被検出部１７、Ｄ位置被検出部１８はそれぞれ被検出部を構成している。又、Ｒ位置被検出部１６は第１の被検出領域を構成している。さらに、Ｄ位置被検出部１８は第２の被検出領域を構成している。さらに又、Ｎ位置被検出部１７は第３の被検出領域を構成している。
【００３０】
前記ケース２の中央部において前記ロータ３の周面と対向する位置には磁気検知部２１が設けられている。検出手段としての磁気検知部２１は磁気抵抗素子２２とバイアスマグネット２３と基板２４とを備えている。基板２４はケース２の取付段部７に固定されている。磁気抵抗素子２２及びバイアスマグネット２３は基板２４上に配置された収容部材２５内に設けられている。磁気抵抗素子２２は前記基準線α上に配置されているとともに、バイアスマグネット２３は、磁気抵抗素子２２に対して反軸心Ｏ側で、且つ、図１において時計回り方向にオフセットされている。
【００３１】
磁気抵抗素子２２は、バイアスマグネット２３の磁束の向きによって検出電圧が変化する磁気検知素子であって、磁束の向きによってその抵抗値が変化する２個の抵抗体からなる公知の構成である。そして、バイアスマグネット２３とロータ３の周面との間の距離に応じて磁気抵抗素子２２が受ける磁束の向きが変化して各抵抗体の抵抗値が変化し、磁気抵抗素子２２の検出信号としての検出電圧が変化する。
【００３２】
そして、バイアスマグネット２３とロータ３の周面との間の距離が短い程、磁気抵抗素子２２の検出電圧が大きくなるようになっている。これは、バイアスマグネット２３とロータ３の周面との間の距離が短い程、バイアスマグネット２３の磁束が磁性体であるロータ３により引き寄せられ、より大きな検出電圧となり得る磁束の向きとなるからである。尚、図１及び図３においては、ロータ３の中心線γが前記基準線α上に配置された状態を示し、図２にそのときの磁路Ｍを示す。
【００３３】
尚、図示はしないが、前記ケース２に対してカバーがロータ３を覆うように取り付けられている。
次に、上記のように構成した位置検出スイッチ１の作用について図３及び図４を用いて説明する。図４はロータ３の回転角度θと検出電圧Ｖとの関係を示す特性図である。
【００３４】
まず、ロータ３の基準線β０が、ケース２の基準線α上に配置された際のロータ３の回転角度θを０とする。尚、図３に示すロータ３の第１〜第４仮想線β１〜β４が、前記ケース２の基準線α上に配置された際のロータ３の回転角度θをそれぞれθ１〜θ４とする。ここで、第１〜第４仮想線β１〜β４は、それぞれ前記軸心Ｏと、各位置被検出部１５〜１８の終端（図３において右側）とを通過する仮想線である。
【００３５】
さて、回転角度θが０のとき、バイアスマグネット２３とロータ３の周面との間の距離（この場合、バイアスマグネット２３からＰ位置被検出部１５のＰ位置被検出面１５ａの始端までの距離）は最大となり、磁気抵抗素子２２の検出電圧Ｖは略０に近いＶ１となる。
【００３６】
次に、シフトレバー６１の操作に伴ってロータ３が図３に示すＣＣＷ方向に回転されて、第１仮想線β１が基準線α上に配置される迄の間、即ち、回転角度θが０≦θ＜θ１の範囲においては、バイアスマグネット２３とロータ３の周面との間の距離が一定であるため、検出電圧ＶはＶ１のまま一定となる。
【００３７】
次に、回転角度θがθ１となると、バイアスマグネット２３とロータ３の周面との間の距離（この場合、バイアスマグネット２３からＲ位置被検出部１６のＲ位置被検出面１６ａの始端までの距離）は、回転角度θが０のときよりも短くなる。すると、磁気抵抗素子２２の検出電圧Ｖは、回転角度θが０のときの値（Ｖ１）よりも大きなＶ２となる。
【００３８】
次に、第２仮想線β２が基準線α上に配置される迄の間、即ち、回転角度θがθ１≦θ＜θ２の範囲においては、バイアスマグネット２３とロータ３の周面との間の距離が一定であるため、検出電圧ＶはＶ２のまま一定となる。
【００３９】
次に、回転角度θがθ２となると、バイアスマグネット２３とロータ３の周面との間の距離（この場合、バイアスマグネット２３からＮ位置被検出部１７のＮ位置被検出面１７ａの始端までの距離）は、回転角度θがθ１のときよりも短くなる。すると、磁気抵抗素子２２の検出電圧Ｖは、回転角度θがθ１のときの値（Ｖ２）よりも大きなＶ３となる。
【００４０】
次に、第３仮想線β３が基準線α上に配置される迄の間、即ち、回転角度θがθ２≦θ＜θ３の範囲においては、第２仮想線β２が基準線α上に配置された位置から第３仮想線β３が基準線α上に配置された位置にロータ３が回転されるに従って、バイアスマグネット２３とロータ３の周面との間の距離が徐々に短くなるため、検出電圧ＶはＶ３からＶ４に線形に増加する。
【００４１】
次に、回転角度θがθ３となると、バイアスマグネット２３とロータ３の周面との間の距離（この場合、バイアスマグネット２３からＤ位置被検出部１８のＤ位置被検出面１８ａの始端までの距離）は、回転角度θがθ２≦θ＜θ３のときよりも短くなる。すると、磁気抵抗素子２２の検出電圧Ｖは、回転角度θがθ２≦θ＜θ３のときの値（Ｖ３≦Ｖ＜Ｖ４）よりも大きなＶ５（Ｖ５＞Ｖ４）となる。
【００４２】
次に、第４仮想線β４が基準線α上に配置される迄の間、即ち、回転角度θがθ３≦θ≦θ４の範囲においては、バイアスマグネット２３とロータ３の周面との間の距離が一定であるため、検出電圧ＶはＶ５のまま一定となる。
【００４３】
次に、本実施形態の位置検出スイッチ１を車両に対して取り付ける際のシフトレバー６１とのニュートラル位置合わせ方法について図９を用いて説明する。図９はシフトレバー６１とロータ３との関係を示す斜視図である。尚、実際には、図９においてロータ３の反アウターレバー６４側にはケース２が設けられているが、説明の便宜上、同図においてケース２は省略されている。
【００４４】
まず、図９について簡単に説明すると、シフトレバー６１の操作に伴って該シフトレバー６１が軸６２を中心に回動すると、その回転力がコントロールワイヤ６３を介してアウターレバー６４に伝達される。すると、マニュアルシャフト５が回転し、それに伴ってロータ３が自動変速機のマニュアルシャフト５と一体となって回動する。
【００４５】
さて、位置検出スイッチ１におけるシフトレバー６１とのニュートラル位置合わせを行う際には、まず、コントロールワイヤ６３をアウターレバー６４から外した状態でシフトレバー６１をＮ位置に合わせる。
【００４６】
次に、磁気抵抗素子２２の検出電圧Ｖが所定の値（本実施形態では図４に示すＶＮ）となるように、ケース２をロータ３に対して、マニュアルシャフト５の軸心Ｏを中心に相対回転させ、検出電圧ＶがＶＮとなったところでボルト９を介してケース２を自動変速機のハウジングに固定する。その後、コントロールワイヤ６３をアウターレバー６４に固定する。このようにすることにより、シフトレバー６１がＮ位置にあるときにおいて、検出電圧Ｖ（この場合、ＶＮ）に基づく、図示しないインストルメントパネル上へのシフトレバー６１がＮ位置にある旨の表示等の電気的な制御が可能となる。
【００４７】
従って、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、ロータ３の回転角度θと検出電圧Ｖとの関係は次の通りである。即ち、シフトレバー６１がＰ、Ｒ、Ｄの各位置に位置する範囲（回転角度θが０≦θ＜θ１、θ１≦θ＜θ２、θ３≦θ＜θ４の各範囲）においては、互いに異なる一定の検出電圧Ｖ（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ５の各値）が得られ、Ｎ位置に位置する範囲（θ２≦θ＜θ３）においては、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ５の各値を含まない範囲でリニアに出力変化する検出電圧Ｖ（Ｖ３≦Ｖ＜Ｖ４）が得られる。
【００４８】
特に、Ｒ位置、Ｎ位置、Ｄ位置にそれぞれ対応する範囲（θ１≦θ≦θ４）においては、リニア領域を挟んでリニア領域における出力レベルの検出電圧値を含まない一定電圧領域が存在する。従って、ニュートラル位置合わせを行う際には、一定電圧値であるＶ２やＶ５を回避した上で、Ｎ位置に対応するリニア領域内の所定の検出電圧値ＶＮとなるようにロータ３を回転させるだけで良い。その結果、シフトレバー６１の位置を簡単且つ正確に検出でき、シフトレバー６１との位置合わせを容易に且つ精度良く行うことができる。
【００４９】
（２）本実施形態では、ロータ３の回転角度θと検出電圧Ｖとの関係において、検出電圧Ｖがリニアに変化する範囲（検出電圧θがθ２≦θ＜θ３の範囲）を設けたことにより、その範囲において、検出電圧Ｖの値（本実施形態ではＶＮ）に基づいて、シフトレバー６１の位置（本実施形態ではＮ位置）を簡単に検出できる。
【００５０】
（３）本実施形態では、検出電圧Ｖが一定のＶ１である範囲（回転角度θが０≦θ＜θ１の範囲）において、その検出電圧Ｖの値（この場合、Ｖ１）に基づいて、シフトレバー６１の位置（この場合、Ｐ位置）を簡単に検出できる。
【００５１】
（４）本実施形態では、検出電圧Ｖが一定のＶ２である範囲（回転角度θがθ１≦θ＜θ２の範囲）において、その検出電圧Ｖの値（この場合、Ｖ２）に基づいて、シフトレバー６１の位置（この場合、Ｒ位置）を簡単に検出できる。
【００５２】
（５）本実施形態では、検出電圧Ｖが一定のＶ５である範囲（回転角度θがθ３≦θ≦θ４の範囲）において、その検出電圧Ｖの値（この場合、Ｖ５）に基づいて、シフトレバー６１の位置（この場合、Ｄ位置）を簡単に検出できる。
【００５３】
（６）本実施形態では、ロータ３の回転角度θと検出電圧Ｖとの関係において、回転角度θがθ＝θ１、θ＝θ２、θ＝θ３であるときには、検出電圧Ｖが急激に立ち上がる（それぞれＶ１〜Ｖ２、Ｖ２〜Ｖ３、Ｖ４〜Ｖ５）ため、回転角度θがθ１、θ２、θ３付近においても、検出電圧Ｖの値に基づいて、シフトレバー６１の位置を確実に検出できる。
【００５４】
（７）本実施形態では、磁気抵抗素子２２が、バイアスマグネット２３とロータ３の周面との距離に応じた磁気抵抗の変化による検出電圧Ｖを出力することにより、（１）〜（６）に記載の効果を奏する。
【００５５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図５〜図７を参照して説明する。図５は、第２実施形態の位置検出スイッチを示す正面図であり、図６は、図５におけるＢ−Ｂ断面図である。図５及び図６において、位置検出スイッチ１はケース２とロータ５３とを備えている。尚、本実施形態では、ロータ５３の構成は、前記第１実施形態のロータ３の構成と異なっている。従って、以下の説明において、前記第１実施形態の構成と同一又は相当する構成については同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５６】
本実施形態の移動部材としてのロータ５３は、前記第１実施形態のロータ３と同様の磁性体（本実施形態では鉄板）からなり、マニュアルシャフト５に対して取付部材６を介して固定されている。そして、同ロータ５３は、前記ロータ３と同様に、シフトレバー６１のシフトレバー位置（Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄの各位置）への変位操作と同期して、マニュアルシャフト５と一体となって軸心Ｏを中心に回動自在となっている。前記ロータ５３は、シフトレバー位置（Ｐ位置等）に応じて、所定の角度範囲においてそれぞれ異なる一定の半径値や、連続的に変化する半径値を有する形状をなしている。
【００５７】
即ち、ロータ５３は、その中央部に所定の角度範囲毎に段差を有する凹所５４が形成されており、断面コ字状をなしている。そして、ロータ５３には図５に示すように、Ｐ位置に対応するＰ位置被検出部５５、Ｒ位置に対応するＲ位置被検出部５６、Ｎ位置に対応するＮ位置被検出部５７、Ｄ位置に対応するＤ位置被検出部５８が同図において時計回り方向に順に並ぶように設けられている。
【００５８】
Ｐ位置被検出部５５は、同一角度範囲（後記する回転角度θが０〜θ１の範囲）に形成された一対のＰ位置被検出面５５ａ、５５ｂを備えている。Ｐ位置被検出面５５ａは、軸心Ｏを中心とし、且つ、各被検出面５５ａ〜５８ａのうち最も小さな一定の半径値を有する円弧状をなしている。一方、Ｐ位置被検出面５５ｂは、軸心Ｏを中心とし、且つ、各被検出面５５ｂ〜５８ｂのうち最も大きな一定の半径値を有する円弧状をなしている。
【００５９】
Ｒ位置被検出部５６は、同一角度範囲（後記する回転角度θがθ１〜θ２の範囲）に形成された一対のＲ位置被検出面５６ａ、５６ｂを備えている。Ｒ位置被検出面５６ａは、軸心Ｏを中心とし、且つ、Ｐ位置被検出面５５ａよりも大きな一定の半径値を有する円弧状をなしているとともに、Ｒ位置被検出面５６ｂは、軸心Ｏを中心とし、且つ、Ｐ位置被検出面５５ｂよりも小さな一定の半径値を有する円弧状をなしている。
【００６０】
Ｎ位置被検出部５７は、同一角度範囲（後記する回転角度θがθ２〜θ３の範囲）に形成された一対のＮ位置被検出面５７ａ、５７ｂを備えている。Ｎ位置被検出面５７ａはＲ位置被検出面５６ａよりも大きな半径値を有しており、Ｒ位置被検出部５６側からＤ位置被検出部５８側に向かうに従って、その半径値が徐々に大きくなるような円弧状をなしている。一方、Ｎ位置被検出面５７ｂはＲ位置被検出面５６ｂよりも小さな半径値を有しており、Ｒ位置被検出部５６側からＤ位置被検出部５８側に向かうに従って、その半径値が徐々に小さくなるような円弧状をなしている。
【００６１】
Ｄ位置被検出部５８は、同一角度範囲（後記する回転角度θがθ３〜θ４の範囲）に形成された一対のＤ位置被検出面５８ａ、５８ｂを備えている。Ｄ位置被検出面５８ａは、軸心Ｏを中心とし、且つ、Ｎ位置被検出面５７ａよりも大きな一定の半径値を有する円弧状をなしているとともに、Ｄ位置被検出面５８ｂは、軸心Ｏを中心とし、且つ、Ｎ位置被検出面５７ｂよりも小さな一定の半径値を有する円弧状をなしている。
【００６２】
本実施形態では、Ｐ位置被検出部５５、Ｒ位置被検出部５６、Ｎ位置被検出部５７、Ｄ位置被検出部５８はそれぞれ被検出部を構成している。又、Ｒ位置被検出部５６は第１の被検出領域を構成している。さらに、Ｄ位置被検出部５８は第２の被検出領域を構成している。さらに又、Ｎ位置被検出部５７は第３の被検出領域を構成している。
【００６３】
尚、図５及び図７においては、ロータ５３の中心線γが基準線α上に配置された状態を示し、図６にそのときの磁路Ｍを示す。本実施形態では、図６に示すように、ロータ５３の断面形状に沿ってコ字状の磁路Ｍが形成される。
【００６４】
本実施形態では、上記のようなロータ５３の構成としたことにより、前記第１実施形態と同様に、図４に示す回転角度θと検出電圧Ｖとの関係が得られる。即ち、シフトレバー６１がＰ、Ｒ、Ｄの各位置に位置する範囲（回転角度θが０≦θ＜θ１、θ１≦θ＜θ２、θ３≦θ＜θ４の各範囲）においては、互いに異なる一定の検出電圧Ｖ（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ５の各値）が得られ、Ｎ位置に位置する範囲（θ２≦θ＜θ３）においては、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ５の各値を含まない範囲でリニアに出力変化する検出電圧Ｖ（Ｖ３≦Ｖ＜Ｖ４）が得られる。
【００６５】
従って、本実施形態においては、位置検出スイッチ１におけるシフトレバー６１とのニュートラル位置合わせは、前記第１実施形態と同様の方法で行われるとともに、前記第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００６６】
なお、前記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記各実施形態では、移動部材としてのロータ３やロータ５３に被検出部としての各被検出部１５〜１８や各被検出部５５〜５８を形成したが、固定部材としてのケース２側に前記各被検出部１５〜１８や各被検出部５５〜５８を形成してもよい。この場合、検出手段としての磁気検知部２１はロータ３やロータ５３に、前記各被検出部１５〜１８や各被検出部５５〜５８と相対するように設けるものとする。
【００６７】
・前記各実施形態では、移動部材としてマニュアルシャフト５の軸心Ｏを中心に回動するロータ３やロータ５３を用いたが、各ロータ３、５３の代わりに、シフトレバー６１の位置に応じて直線移動する移動部材を用いてもよい。この場合、回転角度θではなく、移動部材の移動距離に応じて検出手段から検出信号が出力される。
【００６８】
・図８に示すような検出手段としてホール素子７１を用いた位置検出スイッチ１としてもよい。この場合、各被検出部７５〜７８が形成された移動部材としてのロータ７３をマグネットにて構成する。ロータ７３は前記第１実施形態のロータ３と同様の形状をなしており、各被検出部７５〜７８はそれぞれ各被検出面７５ａ〜７８ａを有している。
【００６９】
この場合、Ｐ位置被検出部７５、Ｒ位置被検出部７６、Ｎ位置被検出部７７、Ｄ位置被検出部７８はそれぞれ被検出部を構成する。又、Ｒ位置被検出部７６は第１の被検出領域を構成する。さらに、Ｄ位置被検出部７８は第２の被検出領域を構成する。さらに又、Ｎ位置被検出部７７は第３の被検出領域を構成する。
【００７０】
このようにした場合には、ホール素子７１が、ホール素子７１と各被検出面７５ａ〜７８ａとの間の距離に応じた磁界の強度変化による検出電圧Ｖを出力することにより、図４に示す回転角度θと検出電圧Ｖとの関係が得られる。そして、位置検出スイッチ１におけるシフトレバー６１とのニュートラル位置合わせは、前記第１実施形態と同様の方法で行われるとともに、前記第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００７１】
・図示はしないが、検出手段としてホトインタラプタを用いた位置検出スイッチ１としてもよい。このようにした場合には、ホトインタラプタが、被検出部との相対離間距離に応じた検出信号を出力することにより、前記第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００７２】
・図１０に示すような形状のロータ３としてもよい。即ち、Ｎ位置に対応するＮ位置被検出部１７のＮ位置被検出面１７ａが連続的に変化する半径値を有する円弧状をなし、且つ、その半径値がＰ位置被検出面１５ａ、Ｒ位置被検出面１６ａ、Ｄ位置被検出面１８ａの半径値と異なっていれば、どのような形状でもよい。
【００７３】
・前記各実施形態では、シフトレバー位置を４位置（Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄの各位置）有する車両に具体化したが、少なくともＲ位置、Ｎ位置、Ｄ位置の３位置を有する車両に具体化してもよい。即ち、Ｒ位置、Ｎ位置、Ｄ位置の３位置を有する車両や、Ｐ位置、Ｒ位置、Ｎ位置、Ｄ位置、２（セカンド）位置の５位置を有する車両等に具体化してもよい。
【００７４】
次に、前記各実施形態及び別例から把握できる請求項に記載した発明以外の技術的思想について、それらの効果と共に以下に記載する。
（イ）前記無接触式位置検出装置において、前記被検出部は、固定部材に設けられたこと。
【００７５】
従って、この（イ）に記載の発明によれば、移動部材に設けられた検出手段が、固定部材に設けられた被検出部（第１、第２及び第３の被検出領域）までの相対離間距離に応じた検出信号を出力することにより、前記効果を奏する。
【００７６】
（ロ）前記無接触式位置検出装置において、前記検出手段は、ホトインタラプタであること。
従って、この（ロ）に記載の発明によれば、移動部材と固定部材のいずれか一方の部材に設けられたホトインタラプタが、被検出部との相対離間距離に応じた検出信号を出力することにより、前記効果を奏する。
【００７７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、移動部材の変位量と検出手段の検出信号との関係において、リニア領域を挟んでリニア領域における検出信号の出力レベルを含まない一定の出力レベル領域が存在する。従って、シフトレバーとの位置合わせを行う際には、一定出力値を回避した上で、リニア領域内の所定の検出信号値となるように移動部材を変位させるだけで良い。その結果、シフトレバーの位置を簡単且つ正確に検出でき、シフトレバーとの位置合わせを容易に且つ精度良く行うことができる。
【００７８】
請求項２に記載の発明によれば、ロータの回転角度と検出信号との関係において、検出信号がリニアに変化するロータの回転角度範囲を設けたことにより、その範囲において、請求項１に記載の発明の効果を奏する。
【００７９】
請求項３に記載の発明によれば、ロータが回転すると、検出手段はロータに設けられた被検出部までの相対離間距離に応じた検出信号を出力することにより、請求項２に記載の発明の効果を奏する。
【００８０】
請求項４に記載の発明によれば、磁気抵抗素子が、検出手段と被検出部との相対離間距離に応じた磁気抵抗の変化による検出信号を出力することにより、請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の発明の効果を奏する。
【００８１】
請求項５に記載の発明によれば、ホール素子が、ホール素子とマグネットとの相対離間距離に応じた磁界の強度変化による検出信号を出力することにより、請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の発明の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態の位置検出スイッチを示す正面図。
【図２】 図１におけるＡ−Ａ断面図。
【図３】 ロータと磁気検知部との位置関係を示す正面図。
【図４】 ロータの回転角度と検出電圧との関係を示す特性図。
【図５】 第２実施形態の位置検出スイッチを示す正面図。
【図６】 図５におけるＢ−Ｂ断面図。
【図７】 ロータと磁気検知部との位置関係を示す正面図。
【図８】 位置検出スイッチの別例におけるロータと磁気検知部との位置関係を示す正面図。
【図９】 シフトレバーとロータとの関係を示す斜視図。
【図１０】 ロータの別例を示す正面図。
【符号の説明】
１…無接触式位置検出装置としての位置検出スイッチ、
２…固定部材としてのケース、３…移動部材としてのロータ、
１５…被検出部としてのＰ位置被検出部、
１６…被検出部及び第１の被検出領域としてのＲ位置被検出部、
１７…被検出部及び第３の被検出領域としてのＮ位置被検出部、
１８…被検出部及び第２の被検出領域としてのＤ位置被検出部、
２１…検出手段としての磁気検知部、
２２…磁気抵抗素子、２３…バイアスマグネット、
５３…移動部材としてのロータ、５５…被検出部としてのＰ位置被検出部、
５６…被検出部及び第１の被検出領域としてのＲ位置被検出部、
５７…被検出部及び第３の被検出領域としてのＮ位置被検出部、
５８…被検出部及び第２の被検出領域としてのＤ位置被検出部、
６１…シフトレバー、７１…ホール素子、７３…移動部材としてのロータ、
７５…被検出部としてのＰ位置被検出部、
７６…被検出部及び第１の被検出領域としてのＲ位置被検出部、
７７…被検出部及び第３の被検出領域としてのＮ位置被検出部、
７８…被検出部及び第２の被検出領域としてのＤ位置被検出部、
Ｏ…軸心。

Claims (5)

1. 少なくともＮ（ニュートラル）位置を含むシフトレバーの位置に応じて変位する移動部材と、同移動部材に相対して固定部材とが設けられ、
   前記移動部材と固定部材のいずれか一方の部材には、被検出部が形成され、
   他方の部材には、前記被検出部に相対可能に配置され、且つ、被検出部との相対離間距離に応じた検出信号を出力する検出手段が設けられ、
   前記被検出部は、
   前記両部材の相対位置に応じて、前記検出手段の検出信号が、互いに異なる一定の出力レベルとなる第１及び第２の被検出領域と、両被検出領域の間に設けられ、前記検出手段の検出信号が、前記第１及び第２の被検出領域の出力レベルを含まない範囲でリニアに出力変化する第３の被検出領域とを含み、
   前記第３の被検出領域は、前記Ｎ位置に対応するＮ位置被検出部であって、前記シフトレバーとの位置合わせを行うための領域である無接触式位置検出装置。
2. 前記移動部材は、所定の軸心を中心に回動するロータである請求項１に記載の無接触式位置検出装置。
3. 前記被検出部は、ロータに設けられた請求項２に記載の無接触式位置検出装置。
4. 前記検出手段は、バイアスマグネットを備えた磁気抵抗素子である請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の無接触式位置検出装置。
5. 前記検出手段は、ホール素子であり、被検出部は、マグネットにて構成されている請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の無接触式位置検出装置。

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