JP4717740B2 - Range determination device and automatic transmission control device using the range determination device - Google Patents

Range determination device and automatic transmission control device using the range determination device Download PDF

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Description

本発明は、自動変速機のレンジの選択に応じて相対移動する磁石と極性センサとを用いてレンジを判定するレンジ判定装置、レンジ判定装置の製造方法、およびそのレンジ判定装置を用いた自動変速機制御装置に関する。   The present invention relates to a range determination device that determines a range using a magnet and a polarity sensor that move relative to each other according to the selection of the range of the automatic transmission, a method for manufacturing the range determination device, and an automatic shift that uses the range determination device. The present invention relates to a machine control device.

固定部にホール素子を設け、相対移動方向の少なくとも１箇所で極性が反転している磁石を可動部に設け、固定部側に設けられているホール素子で磁石の対面する領域の極性を検出することにより可動部の位置を検出し、検出結果に基づいて自動変速機のレンジを判定するレンジ判定装置（インヒビタスイッチ）が知られている（例えば、特許文献１参照）。   A hall element is provided in the fixed part, a magnet whose polarity is reversed in at least one place in the relative movement direction is provided in the movable part, and the polarity of the area facing the magnet is detected by the hall element provided on the fixed part side. Thus, a range determination device (inhibitor switch) that detects the position of the movable portion and determines the range of the automatic transmission based on the detection result is known (see, for example, Patent Document 1).

ところで、このようなインヒビタスイッチでは、高い検出精度を確保するためには極性が反転している境界における磁束密度の変化勾配をできるだけ大きく設定することが望ましい。この場合、磁束密度の大きい磁石を用いると磁束密度の変化勾配を大きくすることができる。しかしながら、一般に磁束密度の大きい磁石は高コストであり、コストの制約からそのような磁石を用いることができず、高精度を確保することが困難であった。   By the way, in such an inhibitor switch, in order to ensure high detection accuracy, it is desirable to set the change gradient of the magnetic flux density at the boundary where the polarity is reversed as large as possible. In this case, if a magnet having a high magnetic flux density is used, the gradient of change in the magnetic flux density can be increased. However, in general, a magnet having a high magnetic flux density is expensive, and such a magnet cannot be used due to cost restrictions, and it has been difficult to ensure high accuracy.

独国特許発明第ＤＥ２０３２０７４２Ｕ１号明細書German Patent Invention No. DE20320742U1

本発明は、上述の問題に鑑みて創作されたものであって、低コストで検出精度の高いレンジ判定装置、レンジ判定装置の製造方法、およびそのレンジ判定装置を用いた自動変速機制御装置を提供することを目的とする。   The present invention was created in view of the above-described problems, and includes a range determination device with high detection accuracy at low cost, a method for manufacturing the range determination device, and an automatic transmission control device using the range determination device. The purpose is to provide.

請求項１〜７に記載の発明によると、第１磁石の境界近傍の磁束密度の変化勾配を増大させる位置に磁性体を設ける。磁性体は、極性センサの検出範囲領域外に設けられている。磁石には、磁性体を近づけると磁界が強くなって磁束密度が増大するという性質がある。従って、磁束密度が増大する位置に磁性体を設けることにより、第１磁石の境界近傍の磁束密度を増大させることができる。第１磁石の境界近傍の磁束密度を増大させると、当該境界近傍における磁束密度の変化勾配が大きくなるので、境界の位置を高精度で検出でき、レンジ判定装置の検出精度が向上する。よって請求項１〜８に記載の発明によると、磁束密度の大きい高価な第１磁石を用いる必要がなく、レンジ判定装置の検出精度を低コストで向上できる。 According to invention of Claims 1-7, a magnetic body is provided in the position which increases the change gradient of the magnetic flux density near the boundary of a 1st magnet. The magnetic body is provided outside the detection range area of the polarity sensor. Magnets have the property that when a magnetic material is brought closer, the magnetic field becomes stronger and the magnetic flux density increases. Therefore, by providing a magnetic body at a position where the magnetic flux density increases, the magnetic flux density near the boundary of the first magnet can be increased. When the magnetic flux density in the vicinity of the boundary of the first magnet is increased, the gradient of change in the magnetic flux density in the vicinity of the boundary is increased, so that the position of the boundary can be detected with high accuracy and the detection accuracy of the range determination device is improved. Therefore, according to the first to eighth aspects of the present invention, it is not necessary to use an expensive first magnet having a high magnetic flux density, and the detection accuracy of the range determination device can be improved at low cost.

請求項４に記載の発明によると、磁性体を第１磁石に密接させない場合に比べて第１磁石の境界近傍の磁束密度をより増大できるので、レンジ判定装置の検出精度をより向上できる。   According to the fourth aspect of the present invention, the magnetic flux density in the vicinity of the boundary of the first magnet can be increased as compared with the case where the magnetic body is not brought into close contact with the first magnet, so that the detection accuracy of the range determination device can be further improved.

請求項５に記載の発明によると、磁性体として第２磁石を用いるので、磁化されていない磁性体を用いる場合に比べて第１磁石の境界近傍の磁束密度をより増大でき、レンジ判定装置の検出精度をより向上できる。   According to the fifth aspect of the present invention, since the second magnet is used as the magnetic body, the magnetic flux density near the boundary of the first magnet can be further increased as compared with the case where a non-magnetized magnetic body is used. Detection accuracy can be further improved.

請求項６に記載の発明によると、第２磁石が境界に接しない場合に比べて第１磁石の境界近傍の磁束密度をより増大できるので、レンジ判定装置の検出精度をより向上できる。   According to the sixth aspect of the present invention, the magnetic flux density near the boundary of the first magnet can be further increased as compared with the case where the second magnet is not in contact with the boundary, so that the detection accuracy of the range determination device can be further improved.

請求項８に記載の発明によると、請求項１〜７のいずれか一項に記載のレンジ判定装置を備えるので、レンジを低コストで精度よく判定できる。   According to invention of Claim 8, since the range determination apparatus as described in any one of Claims 1-7 is provided, a range can be determined accurately at low cost.

以下、本発明の実施の形態を複数の実施形態に基づいて説明する。各実施形態において同一の符号が付された構成要素は、その符号が付されたほかの実施形態の構成要素と対応する。尚、以下の説明では「自動変速機」を「ＡＴ」、「電子制御ユニット」を「ＥＣＵ」と略記する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on a plurality of embodiments. In each embodiment, the component with the same code | symbol respond | corresponds with the component of the other embodiment with the code | symbol attached | subjected. In the following description, “automatic transmission” is abbreviated as “AT”, and “electronic control unit” is abbreviated as “ECU”.

（第１実施形態）
図２は、本発明の一実施形態に係るＡＴ制御装置１０、およびＡＴ制御装置１０に組み付けられているスプール１１を駆動するディテント機構１２を示す模式図である。
始めに、ＡＴ制御装置１０について説明する。
ＡＴ制御装置１０は車輌に搭載されている図示しないＡＴを制御する装置であって、ハウジング１３、図示しないＡＴ制御ＥＣＵ、ハウジング１３に収容されている複数の図示しない電磁弁、ハウジング１３に収容されている図示しないマニュアル弁、本発明の一実施形態に係るレンジ判定装置としてのインヒビタスイッチ１４などを有している。 (First embodiment)
FIG. 2 is a schematic diagram showing the AT control device 10 according to an embodiment of the present invention and the detent mechanism 12 that drives the spool 11 assembled in the AT control device 10.
First, the AT control device 10 will be described.
The AT control device 10 is a device for controlling an AT (not shown) mounted on a vehicle, and is housed in a housing 13, an AT control ECU (not shown), a plurality of solenoid valves (not shown) housed in the housing 13, and the housing 13. A manual valve (not shown), an inhibitor switch 14 as a range determination device according to an embodiment of the present invention, and the like.

ハウジング１３に収容されているマニュアル弁は軸方向に往復移動可能なスプール１１を有している。スプール１１は挿入口１５から挿入されてハウジング１３内でマニュアル弁の弁本体に挿入されている。ＡＴには例えば前進（Ｄ）レンジ、後進（Ｒ）レンジ、駐車（Ｐ）レンジ、および中立（Ｎ）レンジが用意されており、Ｄレンジにおける変速段が例えば４段用意されている。スプール１１が軸線Ａｖ方向に移動するとスプール１１の移動位置（レンジ位置）に応じてＡＴ内の油路に加わる油圧が切り替わり、シフトレンジが切り替わる。マニュアル弁は特許請求の範囲に記載の「レンジ切替手段」に相当する。図示するようにスプール１１には軸線Ａｖ方向に対して垂直に突出する円柱状の出力軸１６が設けられている。   The manual valve accommodated in the housing 13 has a spool 11 that can reciprocate in the axial direction. The spool 11 is inserted from the insertion port 15 and is inserted into the valve body of the manual valve in the housing 13. For example, a forward (D) range, a reverse (R) range, a parking (P) range, and a neutral (N) range are prepared for the AT, and for example, four shift stages in the D range are prepared. When the spool 11 moves in the axis Av direction, the hydraulic pressure applied to the oil passage in the AT is switched according to the movement position (range position) of the spool 11, and the shift range is switched. The manual valve corresponds to “range switching means” described in the claims. As shown in the figure, the spool 11 is provided with a columnar output shaft 16 projecting perpendicularly to the axis Av direction.

ＡＴ制御装置１０を構成する図示しないＡＴ制御ＥＣＵは各電磁弁を電気的に制御することによりＡＴの各摩擦要素に加わる油圧を増減し、摩擦要素の締結および開放を切り替える。摩擦要素の締結および開放が切り替わることによりＤレンジにおける変速段が切り替わる。   An AT control ECU (not shown) constituting the AT control device 10 increases or decreases the hydraulic pressure applied to each friction element of the AT by electrically controlling each electromagnetic valve, and switches between engagement and release of the friction element. When the engagement and release of the friction element are switched, the gear position in the D range is switched.

次に、ディテント機構１２について説明する。
ディテント機構１２は、図示しないアクチュエータ、コントロールロッド１７、ディテントプレート１８などで構成されている。
コントロールロッド１７は、スプール１１の軸線Ａｖに対して直交する姿勢で配置されている。コントロールロッド１７にはディテントプレート１８が一体となって回動するように固定されている。コントロールロッド１７にはレンジ選択レバーが機械的に接続されており、運転者が図示しないレンジ選択レバーでレンジを選択すると機械的接続により、選択されたレンジに応じた角度までコントロールロッド１７が軸周りに回動する。 Next, the detent mechanism 12 will be described.
The detent mechanism 12 includes an actuator (not shown), a control rod 17, a detent plate 18, and the like.
The control rod 17 is disposed in a posture orthogonal to the axis Av of the spool 11. A detent plate 18 is fixed to the control rod 17 so as to rotate integrally. A range selection lever is mechanically connected to the control rod 17, and when the driver selects a range with a range selection lever (not shown), the control rod 17 is rotated around the axis to an angle corresponding to the selected range by mechanical connection. To turn.

ディテントプレート１８はほぼ扇形をなす板状に形成されている。図示するようにディテントプレート１８には盤面に対して垂直に突出する円柱状の出力軸１９が設けられている。出力軸１９はスプール１１の一端に形成されている溝２０に係合されており、ディテントプレート１８の回動運動をスプール１１の直線運動に変換する。   The detent plate 18 is formed in a substantially fan-shaped plate shape. As shown in the figure, the detent plate 18 is provided with a cylindrical output shaft 19 projecting perpendicularly to the board surface. The output shaft 19 is engaged with a groove 20 formed at one end of the spool 11 and converts the rotational movement of the detent plate 18 into the linear movement of the spool 11.

また、図示するようにディテントプレート１８にはその円弧状の外周部に複数の凹部２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび２１ｄが形成されている。これら複数の凹部はそれぞれ特定のレンジ位置に対応して形成されている。これら複数の凹部は図示しないローラに選択的に係合し、ディテントプレート１８に回動駆動力が作用していないとき、スプール１１はローラがいずれかの凹部に係合することにより当該凹部に対応するレンジ位置で定位する。   Further, as shown in the drawing, the detent plate 18 has a plurality of recesses 21a, 21b, 21c and 21d formed in the arc-shaped outer periphery thereof. Each of the plurality of recesses is formed corresponding to a specific range position. The plurality of recesses are selectively engaged with a roller (not shown), and when the rotational driving force is not applied to the detent plate 18, the spool 11 corresponds to the recess by the roller engaging with any one of the recesses. Position at the range position to be used.

次に、インヒビタスイッチ１４について説明する。
インヒビタスイッチ１４は、図２に示す固定体２２、可動体２３および複数のホール素子２６、並びに図１に示す複数の第１磁石２４および複数の第２磁石２５、並びに図３に示す回路部２７を有している。
保持部材としての可動体２３は、平板状の可動体ベース２３ａと、スプール１１の出力軸１６が挿入される環状のリブ２３ｂとで構成されている。可動体ベース２３ａはスプール１１の軸線Ａｖに対して略平行に配置されており、スプール１１の出力軸１６に駆動されて軸線Ａｖ方向に往復移動する。可動体ベース２３ａには図１に示すように複数の第１磁石２４と複数の第２磁石２５が埋設されている。 Next, the inhibitor switch 14 will be described.
The inhibitor switch 14 includes a fixed body 22, a movable body 23 and a plurality of hall elements 26 shown in FIG. 2, a plurality of first magnets 24 and a plurality of second magnets 25 shown in FIG. 1, and a circuit section 27 shown in FIG. have.
The movable body 23 as a holding member includes a flat plate-shaped movable body base 23 a and an annular rib 23 b into which the output shaft 16 of the spool 11 is inserted. The movable body base 23a is disposed substantially parallel to the axis Av of the spool 11, and is driven by the output shaft 16 of the spool 11 to reciprocate in the axis Av direction. A plurality of first magnets 24 and a plurality of second magnets 25 are embedded in the movable body base 23a as shown in FIG.

図１は、第１磁石２４および第２磁石２５を示す模式図である。ここでは３つの第１磁石２４が設けられている場合を例を示している。各第１磁石２４は極性が紙面水平方向に図１の如く遷移するように形成されている。第２磁石２５は第１磁石２４の極性が反転する境界近傍に配置されている。
図２に示すように、固定体２２は、平板状の固定体ベース２２ａ、上側案内レール２２ｂ、および下側案内レール２２ｃからなる。固定体ベース２２ａは可動体ベース２３ａの盤面に対して略平行に配置されている。可動体２３は上側案内レール２２ｂおよび下側案内レール２２ｃに案内され、固定体２２に対してスプール１１の軸線Ａｖ方向に相対移動する。固定体ベース２２ａには極性センサとしての３つのホール素子２６ａ、２６ｂおよび２６ｃが埋設されている。各ホール素子はそれぞれ互いに異なる第１磁石２４の対面する領域の極性を検出する。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the first magnet 24 and the second magnet 25. Here, an example is shown in which three first magnets 24 are provided. Each first magnet 24 is formed such that the polarity changes in the horizontal direction of the drawing as shown in FIG. The second magnet 25 is disposed in the vicinity of the boundary where the polarity of the first magnet 24 is reversed.
As shown in FIG. 2, the fixed body 22 includes a plate-shaped fixed body base 22a, an upper guide rail 22b, and a lower guide rail 22c. The fixed body base 22a is disposed substantially parallel to the surface of the movable body base 23a. The movable body 23 is guided by the upper guide rail 22b and the lower guide rail 22c, and moves relative to the fixed body 22 in the direction of the axis Av of the spool 11. Three Hall elements 26a, 26b and 26c as polarity sensors are embedded in the fixed body base 22a. Each Hall element detects the polarity of the facing area of the different first magnets 24.

図３は、ホール素子２６ａ、２６ｂおよび２６ｃと、レンジ判定手段としての回路部２７とを示す模式図である。回路部２７はＡＴ制御装置１０の所定の位置に固定されている。ホール素子２６ａ、２６ｂおよび２６ｃは回路部２７に電気的に接続されている。ホール素子２６ａ、２６ｂおよび２６ｃは非接触式の極性センサであり、第１磁石２４の対面する領域の極性がＳ極となるときその磁気作用を受けてオフ電圧を回路部２７に出力し、また当該極性がＮ極となるときその磁気作用を受けてオン電圧を回路部２７に出力する。   FIG. 3 is a schematic diagram showing the Hall elements 26a, 26b and 26c and the circuit unit 27 as a range determination means. The circuit unit 27 is fixed at a predetermined position of the AT control device 10. Hall elements 26 a, 26 b and 26 c are electrically connected to circuit portion 27. The Hall elements 26a, 26b and 26c are non-contact type polarity sensors, and when the polarity of the facing area of the first magnet 24 becomes the S pole, the magnetic element receives the magnetic action and outputs an off voltage to the circuit unit 27. When the polarity becomes the N pole, it receives the magnetic action and outputs an ON voltage to the circuit unit 27.

次に、第１磁石２４および第２磁石２５の詳細について説明する。
図４（Ａ）は、図１において破線２８で示す部分を図１のＸ方向からみた模式図である。図４（Ａ）においてα方向は第１磁石２４とホール素子２６との相対移動方向を示している。第１磁石２４は相対移動方向に直線状に延伸している。 Next, the details of the first magnet 24 and the second magnet 25 will be described.
4A is a schematic view of the portion indicated by the broken line 28 in FIG. 1 as viewed from the X direction in FIG. In FIG. 4A, the α direction indicates the relative movement direction of the first magnet 24 and the Hall element 26. The first magnet 24 extends linearly in the relative movement direction.

第１磁石２４は、少なくとも相対移動方向の１箇所で極性が反転している。例えば、第１磁石２４のホール素子２６と向き合う対抗面側の極性について見ると、極性が反転している境界３０の左側の極性はＳ極であり、右側の極性はＮ極である。
また、第１磁石２４の極性は、ホール素子２６と向き合う対抗面側とホール素子２６に対して対抗面の反対側とで極性が反転している。例えば、境界３０の左側の極性についてみると、対抗面３１側の極性はＳ極であり、対抗面３１の反対側の極性はＮ極である。 The polarity of the first magnet 24 is reversed at least at one location in the relative movement direction. For example, looking at the polarity of the opposing surface side of the first magnet 24 facing the Hall element 26, the polarity on the left side of the boundary 30 where the polarity is inverted is the S pole, and the polarity on the right side is the N pole.
Further, the polarity of the first magnet 24 is reversed between the facing surface facing the Hall element 26 and the opposite side of the facing surface with respect to the Hall element 26. For example, regarding the polarity on the left side of the boundary 30, the polarity on the facing surface 31 side is the S pole, and the polarity on the opposite side of the facing surface 31 is the N pole.

図４（Ａ）に示すように、各第２磁石２５は境界３０を挟んで相対移動方向の少なくともいずれか一方に設けられている。例えば第２磁石２５ａは境界３０を挟んで左側に設けられており、第２磁石２５ｂは境界３０を挟んで右側に設けられている。
また、図４（Ａ）に示すように、各第２磁石２５はホール素子２６と向き合う対抗面側とホール素子２６に対して対抗面の反対側とで第１磁石２４と極性が反転している。例えば第２磁石２５ａの場合、ホール素子２６と向き合う対抗面３３側の極性はＮ極であり、ホール素子２６に対して対抗面３３の反対側の極性はＳ極である。この反転の仕方は、第１磁石２４の境界３０を挟んで左側の部分の極性の反転の仕方と逆である。第１磁石２４の境界３０を挟んで左側の部分は対抗面３１側の極性がＳ極であるのに対し、第２磁石２５ａは対抗面３３側の極性がＮ極である。一方、第１磁石２４はホール素子２６に対して対抗面３１の反対側の極性がＮ極であるのに対し、第２磁石２５ａはホール素子２６に対して対抗面３３の反対側の極性がＳ極である。 As shown in FIG. 4A, each second magnet 25 is provided in at least one of the relative movement directions with the boundary 30 interposed therebetween. For example, the second magnet 25a is provided on the left side with the boundary 30 in between, and the second magnet 25b is provided on the right side with the boundary 30 in between.
Also, as shown in FIG. 4A, the polarity of each second magnet 25 is reversed from that of the first magnet 24 on the facing surface side facing the Hall element 26 and on the opposite side of the facing surface with respect to the Hall element 26. Yes. For example, in the case of the second magnet 25a, the polarity on the side of the facing surface 33 facing the Hall element 26 is the N pole, and the polarity on the opposite side of the facing surface 33 with respect to the Hall element 26 is the S pole. This inversion is opposite to the inversion of the polarity of the left part across the boundary 30 of the first magnet 24. The left side of the boundary 30 of the first magnet 24 has an S pole polarity on the facing surface 31 side, while the second magnet 25a has an N pole polarity on the facing surface 33 side. On the other hand, the polarity of the first magnet 24 on the opposite side of the facing surface 31 with respect to the Hall element 26 is N-pole, while the second magnet 25a has the polarity on the opposite side of the facing surface 33 with respect to the Hall element 26. S pole.

図４（Ｂ）は、図１において破線で示す部分を拡大して示す模式図である。仮想直線３５は、相対移動方向に沿った移動軸線（図４（Ａ）のα方向に延びる軸線）と直交し第１磁石２４の対抗面に沿った方向を示している。第２磁石２５は第１磁石２４に対して仮想直線３５で示す方向に設けられている。なお、第２磁石を仮想直線３５で示す方向のいずれか一方にのみ設けるようにしてもよい。   FIG. 4B is a schematic diagram illustrating an enlarged portion indicated by a broken line in FIG. The virtual straight line 35 is perpendicular to the movement axis along the relative movement direction (the axis extending in the α direction in FIG. 4A) and indicates the direction along the facing surface of the first magnet 24. The second magnet 25 is provided in the direction indicated by the virtual straight line 35 with respect to the first magnet 24. Note that the second magnet may be provided only in one of the directions indicated by the virtual straight line 35.

次に、ホール素子２６の検出範囲について図１に基づいて説明する。
例えばホール素子２６ａの場合、図１に示す仮想直線３６と３７とで挟まれる範囲が検出範囲である。ホール素子の仮想直線３５方向（図４（Ｂ）参照）の検出範囲は、第１磁石２４の仮想直線３５方向の幅と等しいかそれより狭い。ホール素子２６ｂおよび２６ｃについても同様である。従って、全ての第２磁石２５はホール素子２６の検出範囲外に設けられている。 Next, the detection range of the hall element 26 will be described with reference to FIG.
For example, in the case of the Hall element 26a, the range between the virtual straight lines 36 and 37 shown in FIG. 1 is the detection range. The detection range of the Hall element in the direction of the virtual straight line 35 (see FIG. 4B) is equal to or narrower than the width of the first magnet 24 in the direction of the virtual straight line 35. The same applies to the Hall elements 26b and 26c. Accordingly, all the second magnets 25 are provided outside the detection range of the hall element 26.

次に、インヒビタスイッチ１４の作動について説明する。
図５は、ホール素子２６ａ、２６ｂおよび２６ｃの出力の組み合わせに対応するレンジ位置を示す模式図である。運転者がレンジ選択レバーを操作してコントロールロッド１７を回動すると、スプール１１が軸線Ａｖ方向に移動し、スプール１１のレンジ位置が切り替わる。ホール素子２６ａ、２６ｂおよび２６ｃの検出信号の組み合わせはスプール１１のレンジ位置に応じて変化するので、回路部２７はホール素子２６ａ、２６ｂおよび２６ｃの検出信号の組み合わせに基づいて図５に示すようにレンジ位置を判定し、判定したレンジ位置を表す出力信号を制御ＥＣＵに出力する。 Next, the operation of the inhibitor switch 14 will be described.
FIG. 5 is a schematic diagram showing range positions corresponding to combinations of outputs of the Hall elements 26a, 26b, and 26c. When the driver operates the range selection lever to rotate the control rod 17, the spool 11 moves in the axis Av direction, and the range position of the spool 11 is switched. Since the combination of the detection signals of the hall elements 26a, 26b and 26c varies depending on the range position of the spool 11, the circuit unit 27 is based on the combination of the detection signals of the hall elements 26a, 26b and 26c as shown in FIG. The range position is determined, and an output signal representing the determined range position is output to the control ECU.

図６は、第２磁石２５がある場合の磁束密度の変化を第２磁石２５がない場合と対比して示すグラフである。図６に示すグラフの横軸は第１磁石２４の相対移動方向、縦軸は相対移動方向の各位置において検出される磁束密度を表している。縦軸の＋方向にいくほど磁束の磁束密度が増大することを示しており、縦軸の−方向にいくほど逆向きの磁束の磁束密度が増大することを示している。図６において破線３８は第２磁石２５がない場合の磁束密度、実線３９は第２磁石２５がある場合の磁束密度を示している。   FIG. 6 is a graph showing a change in magnetic flux density when the second magnet 25 is present, as compared with the case where the second magnet 25 is not present. The horizontal axis of the graph shown in FIG. 6 represents the relative movement direction of the first magnet 24, and the vertical axis represents the magnetic flux density detected at each position in the relative movement direction. It shows that the magnetic flux density of the magnetic flux increases as it goes in the + direction on the vertical axis, and the magnetic flux density of the magnetic flux in the opposite direction increases as it goes in the − direction on the vertical axis. In FIG. 6, the broken line 38 indicates the magnetic flux density without the second magnet 25, and the solid line 39 indicates the magnetic flux density with the second magnet 25.

ＯＮ線はホール素子２６ａにおいてＳ極からＮ極への変化が検出される基準線である。ホール素子２６ａがＰ−Ｒレンジ側からＲレンジ側に相対移動すると、ある位置で磁束密度がＯＮ線を超え、ＯＮ線を超えた位置でホール素子２６ａから回路部２７にオン電圧が出力される。一方、ホール素子２６ａがＲレンジ側からＰ−Ｒレンジ側に相対移動すると、ある位置で磁束密度がＯＦＦ線を超え、ＯＦＦ線を超えた位置で回路部２７にオフ電圧が出力される。   The ON line is a reference line for detecting a change from the S pole to the N pole in the Hall element 26a. When the Hall element 26a moves relatively from the PR range side to the R range side, the magnetic flux density exceeds the ON line at a certain position, and the ON voltage is output from the Hall element 26a to the circuit unit 27 at a position exceeding the ON line. . On the other hand, when the Hall element 26a relatively moves from the R range side to the PR range side, the magnetic flux density exceeds the OFF line at a certain position, and an off voltage is output to the circuit unit 27 at a position exceeding the OFF line.

第２磁石２５がない場合のＯＦＦ線に達する位置をＶとし、ＯＮ線に達する位置をＷとする。極性が反転する境界の位置は位置Ｖと位置Ｗとの概ね中間点であるが、図示するように位置Ｖおよび位置Ｗは中間点から離間している。中間点から離間しているということは、位置Ｖおよび位置Ｗが実際の境界から離間していることを意味し、検出精度が低いことを意味する。   The position reaching the OFF line when there is no second magnet 25 is V, and the position reaching the ON line is W. The position of the boundary where the polarity is reversed is approximately the middle point between the position V and the position W, but the position V and the position W are separated from the middle point as shown in the figure. Being separated from the intermediate point means that the position V and the position W are separated from the actual boundary, and means that the detection accuracy is low.

検出精度を向上するには、位置Ｖと中間点との間隔、並びに位置Ｗと中間点との間隔がそれぞれ短くなるようにすればよい。中間点との間隔を短くするには、境界近傍における磁束密度の変化勾配を大きくすればよい。磁束密度の変化勾配を大きくすると、中間点に近い位置Ｖ’およびＷ’で磁束密度がＯＦＦ線およびＯＮ線に達するからである。   In order to improve the detection accuracy, the distance between the position V and the intermediate point and the distance between the position W and the intermediate point may be shortened. In order to shorten the distance from the intermediate point, the gradient of change in magnetic flux density in the vicinity of the boundary may be increased. This is because if the change gradient of the magnetic flux density is increased, the magnetic flux density reaches the OFF line and the ON line at the positions V ′ and W ′ close to the intermediate point.

第１実施形態では、第１磁石２４の境界近傍に磁性体を設けることによって境界近傍における磁束密度の変化勾配を大きくしている。磁石には磁性体を近づけると磁界が強くなるという性質があり、磁束密度は磁界の強さに比例するので、磁性体を設けることによって磁束密度を増大でき、それにより磁束密度の変化勾配を大きくできるからである。
境界近傍に磁性体を設ける場合、軟鉄片などの磁化されていない磁性体よりも磁化されている磁性体、すなわち第２の磁石を設ける方が磁束密度はより増大する。第２の磁石を設ける場合、例えば相対移動方向αに沿った移動軸線と直交し第１磁石２４のホール素子２６と向き合う対抗面３１側に沿った方向、且つ境界３０を挟んで相対移動方向αの一方の側に設け、対抗面３１側とホール素子２６に対して対抗面３１の反対側とで第１磁石２４と極性を反転させることにより、第１磁石２４の境界近傍の磁束密度を増大させることができる。第２磁石２５ａはこれらの要件を全て満たすようにして設けられているので、第１磁石２４の境界近傍の磁束密度を増大させることができる。第２磁石２５ａ以外の他の第２磁石２５についても同様である。 In the first embodiment, by providing a magnetic body in the vicinity of the boundary of the first magnet 24, the gradient of change in magnetic flux density in the vicinity of the boundary is increased. Magnets have the property that the magnetic field becomes stronger when the magnetic material is brought closer, and the magnetic flux density is proportional to the strength of the magnetic field. Therefore, the magnetic flux density can be increased by providing the magnetic material, thereby increasing the gradient of change in the magnetic flux density. Because it can.
When providing a magnetic body in the vicinity of the boundary, the magnetic flux density is further increased by providing a magnetized magnetic body, that is, a second magnet, rather than a non-magnetized magnetic body such as a soft iron piece. When the second magnet is provided, for example, the direction along the facing surface 31 side that is orthogonal to the movement axis along the relative movement direction α and faces the Hall element 26 of the first magnet 24, and the relative movement direction α across the boundary 30. The magnetic flux density in the vicinity of the boundary of the first magnet 24 is increased by inverting the polarity of the first magnet 24 between the opposing surface 31 side and the opposite side of the opposing surface 31 with respect to the Hall element 26. Can be made. Since the second magnet 25a is provided so as to satisfy all these requirements, the magnetic flux density near the boundary of the first magnet 24 can be increased. The same applies to the second magnets 25 other than the second magnet 25a.

第２磁石２５を設けない場合のＯＦＦ線とＯＮ線との間隔をΔＳとし、第２磁石２５を設けた場合の間隔をΔＳ’とすると、図示するようにΔＳ’はΔＳより短くなるので、第２磁石２５を設けない場合に比べて境界近傍における磁束密度の変化勾配が大きくなる。これにより、ＯＦＦ線に達する位置と中間点との間隔、およびＯＮ線に達する位置と中間点との間隔が短くなり、検出精度が向上する。   When the interval between the OFF line and the ON line when the second magnet 25 is not provided is ΔS, and the interval when the second magnet 25 is provided is ΔS ′, ΔS ′ is shorter than ΔS as illustrated in FIG. Compared with the case where the second magnet 25 is not provided, the magnetic flux density change gradient in the vicinity of the boundary is increased. Thereby, the interval between the position reaching the OFF line and the intermediate point, and the interval between the position reaching the ON line and the intermediate point are shortened, and the detection accuracy is improved.

次に、第１磁石２４を可動体ベース２３ａに組み付ける工程について説明する。ここでは第１磁石２４に着磁してから可動体ベース２３ａに組み付ける方法と、第１磁石２４を可動体ベース２３ａに組み付けてから着磁する方法とについて説明する。
図７（Ａ）は、第１磁石２４に着磁してから可動体ベース２３ａに組み付ける方法を説明するための模式図である。この方法では着磁前の第１磁石２４の一端を基準位置にして各極性の着磁対象領域を決定し、各着磁対象領域に着磁した第１磁石２４を可動体ベース２３ａに組み付ける。 Next, the process of assembling the first magnet 24 to the movable body base 23a will be described. Here, a method of magnetizing the first magnet 24 and then assembling the movable body base 23a and a method of magnetizing the first magnet 24 after assembling the movable body base 23a will be described.
FIG. 7A is a schematic diagram for explaining a method of assembling the movable body base 23a after the first magnet 24 is magnetized. In this method, a magnetization target area of each polarity is determined with one end of the first magnet 24 before magnetization as a reference position, and the first magnet 24 magnetized in each magnetization target area is assembled to the movable body base 23a.

ただし、この方法では可動体ベース２３ａに第１磁石２４を組み付ける際の組み付け誤差によって図示するように第１磁石２４の各極性の位置が本来それら各極性があるべき位置からずれてしまう可能性がある。各極性の位置がずれてしまうとインヒビタスイッチ１４がレンジ位置を誤判定してしまうことになる。従って、図７（Ｂ）に示す方法で組み付けることが望ましい。   However, in this method, there is a possibility that the positions of the polarities of the first magnet 24 may deviate from the positions where the respective polarities should originally be, as illustrated, due to an assembling error when the first magnet 24 is assembled to the movable body base 23a. is there. If the positions of the polarities are shifted, the inhibitor switch 14 erroneously determines the range position. Therefore, it is desirable to assemble by the method shown in FIG.

図７（Ｂ）は、第１磁石２４を可動体ベース２３ａに組み付けてから着磁する方法を説明するための模式図である。この方法では着磁前の第１磁石２４を可動体ベース２３ａに組み付けた後、可動体ベース２３ａの一端を基準位置にして各極性の着磁対象領域を決定する。可動体ベース２３ａの一端を基準にして各極性の着磁対象領域を決定すると、可動体ベース２３ａに対する第１磁石２４の組付け位置にずれがあったとしても、可動体ベース２３ａに対する各極性の位置はずれない。これにより可動体ベース２３ａに対する各極性の絶対的な位置のずれを低減できるとともに、複数ある第１磁石２４においてある第１磁石２４のある極性の位置と別の第１磁石２４のある極性の位置との相対的な位置ずれについても低減できる。これにより、レンジを更に高精度に検出できる。   FIG. 7B is a schematic diagram for explaining a method of magnetizing after the first magnet 24 is assembled to the movable body base 23a. In this method, after assembling the first magnet 24 before magnetization to the movable body base 23a, the magnetization target region of each polarity is determined with one end of the movable body base 23a as a reference position. When the magnetization target region of each polarity is determined with reference to one end of the movable body base 23a, even if the assembly position of the first magnet 24 with respect to the movable body base 23a is deviated, the polarity of each polarity with respect to the movable body base 23a is determined. The position is not off. Thereby, the absolute position shift of each polarity with respect to the movable body base 23a can be reduced, and the polarity position of one first magnet 24 and the position of one polarity of another first magnet 24 in the plurality of first magnets 24 are reduced. It is also possible to reduce the relative displacement with respect to. Thereby, the range can be detected with higher accuracy.

図７（Ａ）および図７（Ｂ）では第１磁石２４を例に説明したが、第２磁石２５についても同様である。第２磁石２５を可動体ベース２３ａに組み付けてから着磁する方法は第１磁石２４の場合と実質的に同一であるため詳細な説明は省略する。   7A and 7B illustrate the first magnet 24 as an example, but the same applies to the second magnet 25. Since the method of magnetizing after assembling the second magnet 25 to the movable body base 23a is substantially the same as the case of the first magnet 24, detailed description thereof is omitted.

以上説明した本発明の第１実施形態に係るインヒビタスイッチ１４によると、第２磁石２５を設けることにより、第１磁石２４の境界近傍の磁束密度が増大するので、境界近傍における磁束密度の変化勾配が大きくなる。よってインヒビタスイッチ１４によると、磁束密度の大きい高価な磁石を第１磁石２４として用いる必要がなく、インヒビタスイッチ１４の検出精度を低コストで向上できる。   According to the inhibitor switch 14 according to the first embodiment of the present invention described above, since the magnetic flux density near the boundary of the first magnet 24 is increased by providing the second magnet 25, the gradient of change in magnetic flux density near the boundary. Becomes larger. Therefore, according to the inhibitor switch 14, it is not necessary to use an expensive magnet having a high magnetic flux density as the first magnet 24, and the detection accuracy of the inhibitor switch 14 can be improved at low cost.

また、本発明の第１実施形態に係るインヒビタスイッチ１４の製造方法によると、第１磁石２４および第２磁石２５を可動体ベース２３ａに組み付けてから着磁するので、可動体ベース２３ａに対する第１磁石２４および第２磁石２５の位置にずれが生じたとしても、可動体ベース２３ａに対する各極性の位置はずれない。よって、レンジを更に高精度に検出できる。   In addition, according to the manufacturing method of the inhibitor switch 14 according to the first embodiment of the present invention, the first magnet 24 and the second magnet 25 are magnetized after being assembled to the movable body base 23a. Even if the positions of the magnet 24 and the second magnet 25 are shifted, the positions of the polarities with respect to the movable body base 23a are not shifted. Therefore, the range can be detected with higher accuracy.

なお、第１実施形態では第１磁石２４の一つの境界について４つの第２磁石２５ａ、２５ｂ、２５ｃおよび２５ｄを設けているが、一つの境界について設ける第２磁石の数は１つ、２つあるいは３つでもよい。ただし、検出精度をより向上させるには、第１実施形態のように一つの境界について第２磁石２５を４つ設けることが望ましい。
また、第１実施形態では第２磁石２５ａと２５ｂとが別体である場合を例に説明したが、第２磁石２５ａと２５ｂとを一体に構成し、境界３０を挟んで互いに逆極性になるように着磁してもよい。第２磁石２５ｃと２５ｄとについても同様である。 In the first embodiment, four second magnets 25a, 25b, 25c, and 25d are provided for one boundary of the first magnet 24, but the number of second magnets provided for one boundary is one, two. Or three may be sufficient. However, in order to further improve the detection accuracy, it is desirable to provide four second magnets 25 for one boundary as in the first embodiment.
In the first embodiment, the case where the second magnets 25a and 25b are separate from each other has been described as an example. However, the second magnets 25a and 25b are integrally formed and have opposite polarities with the boundary 30 in between. You may magnetize like this. The same applies to the second magnets 25c and 25d.

（第２実施形態）
図８は、本発明の第２実施形態に係るインヒビタスイッチ４０の模式図である。第２実施形態では第１磁石２４はディテントプレート１８に設けられている。図８ではホール素子２６ａ、２６ｂおよび２６ｃを省略しているが、それらは各第１磁石２４に対応する位置に固定される。第１磁石２４はホール素子２６に対する相対移動方向に円弧状に延伸している。第１磁石２４の左右には第２磁石２５が配置されている。 (Second Embodiment)
FIG. 8 is a schematic diagram of an inhibitor switch 40 according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the first magnet 24 is provided on the detent plate 18. Although the Hall elements 26 a, 26 b and 26 c are omitted in FIG. 8, they are fixed at positions corresponding to the first magnets 24. The first magnet 24 extends in an arc shape in the direction of relative movement with respect to the hall element 26. Second magnets 25 are arranged on the left and right of the first magnet 24.

前述したようにディテントプレート１８はコントロールロッド１７の回動運動をスプール１１の直線運動に変換する機構であり、ディテントプレート１８の回動角度とスプール１１の直線移動量とは１対１に対応する関係にある。従って、図８に示すようにディテントプレート１８に第１磁石２４を設けてレンジを判定することもできる。   As described above, the detent plate 18 is a mechanism that converts the rotational movement of the control rod 17 into the linear movement of the spool 11, and the rotational angle of the detent plate 18 and the linear movement amount of the spool 11 correspond one-to-one. There is a relationship. Therefore, as shown in FIG. 8, the first magnet 24 can be provided on the detent plate 18 to determine the range.

（第３実施形態）
図９（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る磁性体５０を示す模式図である。ここで図９（Ａ）は図４（Ａ）と同方向から見た図であり、図９（Ｂ）は図４（Ｂ）と同方向から見た図である。磁性体５０は例えば磁化されていない軟鉄片である。磁性体５０は図示するように境界３０を跨ぐように設けられている。磁化されていない磁性体を用いる場合は図示するように磁性体が境界３０を跨ぐように設けてもよい。 (Third embodiment)
FIGS. 9A and 9B are schematic views showing a magnetic body 50 according to the third embodiment of the present invention. 9A is a view seen from the same direction as FIG. 4A, and FIG. 9B is a view seen from the same direction as FIG. 4B. The magnetic body 50 is, for example, a soft iron piece that is not magnetized. The magnetic body 50 is provided so as to straddle the boundary 30 as illustrated. When a non-magnetized magnetic material is used, the magnetic material may be provided across the boundary 30 as shown in the figure.

（第４実施形態）
図１０（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の第４実施形態に係る磁性体５１を示す模式図である。ここで図１０（Ａ）は図４（Ａ）と同方向から見た図であり、図１０（Ｂ）は図４（Ｂ）と同方向から見た図である。磁性体５１は例えば磁化されていない軟鉄片である。磁性体５１は境界３０を跨ぐように設けられている。また、磁性体５１は図示するように第１磁石２４を挟んでホール素子２６ａとは逆側に設けられている。 (Fourth embodiment)
FIGS. 10A and 10B are schematic views showing a magnetic body 51 according to the fourth embodiment of the present invention. 10A is a view seen from the same direction as FIG. 4A, and FIG. 10B is a view seen from the same direction as FIG. 4B. The magnetic body 51 is, for example, a soft iron piece that is not magnetized. The magnetic body 51 is provided so as to straddle the boundary 30. The magnetic body 51 is provided on the opposite side of the Hall element 26a with the first magnet 24 interposed therebetween as shown in the figure.

第３実施形態および第４実施形態に示すように、磁化されていない磁性体を用いる場合は前述した第２磁石２５を用いる場合に比べて磁性体をより自由な位置に配置できる。
なお、本発明は上記複数の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。 As shown in the third and fourth embodiments, when a non-magnetized magnetic material is used, the magnetic material can be arranged at a more free position than when the second magnet 25 described above is used.
In addition, this invention is not limited to the said several embodiment, It can apply to various embodiment in the range which does not deviate from the summary.

本発明の一実施形態に係る第１磁石および磁性体の模式図。The schematic diagram of the 1st magnet and magnetic material concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るＡＴ制御装置及びディテント機構の模式図。1 is a schematic diagram of an AT control device and a detent mechanism according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る極性センサ及びレンジ判定手段の模式図。The schematic diagram of the polarity sensor which concerns on one Embodiment of this invention, and a range determination means. （Ａ）は図１において破線で示す部分を図１のＸ方向からみた模式図、（Ｂ）は破線で示す部分の拡大図。(A) is the schematic diagram which looked at the part shown with a broken line in FIG. 1 from the X direction of FIG. 1, (B) is the enlarged view of the part shown with a broken line. 本発明の一実施形態に係るレンジの判定を示す模式図。The schematic diagram which shows determination of the range which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る磁束密度のグラフを示す模式図。The schematic diagram which shows the graph of the magnetic flux density which concerns on one Embodiment of this invention. （Ａ）は本発明の一実施形態に係る第１磁石に着磁してから組み付ける模式図、（Ｂ）は組み付けてから着磁する模式図。(A) is a schematic diagram assembled after magnetizing the first magnet according to one embodiment of the present invention, (B) is a schematic diagram magnetized after assembly. 本発明の一実施形態に係るレンジ判定装置の模式図。The schematic diagram of the range determination apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る磁性体の模式図。The schematic diagram of the magnetic body which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る磁性体の模式図。The schematic diagram of the magnetic body which concerns on one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 自動変速機制御装置、１４ インヒビタスイッチ（レンジ判定装置）、２３ 可動体（保持部材）、２４ 第１磁石、２５ 第２磁石（磁性体）、２６ ホール素子（極性センサ）、２７ 回路部（レンジ判定手段）、４０ インヒビタスイッチ（レンジ判定装置）、５０ 磁性体、５１ 磁性体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Automatic transmission control apparatus, 14 Inhibitor switch (range determination apparatus), 23 Movable body (holding member), 24 1st magnet, 25 2nd magnet (magnetic body), 26 Hall element (polarity sensor), 27 Circuit part ( Range determination means), 40 inhibitor switch (range determination device), 50 magnetic body, 51 magnetic body

Claims (8)

極性センサと、
自動変速機のレンジの選択に応じて前記極性センサに対して相対移動自在に配置され、少なくとも相対移動方向の１箇所で極性が反転している第１磁石と、
相対移動に応じて前記極性センサが検出する前記第１磁石の極性の検出信号に基づいてレンジを判定するレンジ判定手段と、
前記相対移動方向において極性が反転している前記第１磁石の境界近傍の磁束密度の変化勾配を増大させる位置に設けられている磁性体と、
を備え、
前記磁性体は、前記極性センサの検出範囲領域外に設けられていることを特徴とするレンジ判定装置。 A polarity sensor;
A first magnet that is arranged to be relatively movable with respect to the polarity sensor in accordance with the selection of the range of the automatic transmission, and whose polarity is reversed at least at one location in the relative movement direction;
Range determination means for determining a range based on a detection signal of the polarity of the first magnet detected by the polarity sensor according to relative movement;
A magnetic body provided at a position to increase the gradient of change in magnetic flux density near the boundary of the first magnet whose polarity is reversed in the relative movement direction;
Equipped with a,
The range determination apparatus according to claim 1, wherein the magnetic body is provided outside a detection range area of the polarity sensor . 前記第１磁石は前記相対移動方向に直線状に延伸している請求項１に記載のレンジ判定装置。   The range determination apparatus according to claim 1, wherein the first magnet extends linearly in the relative movement direction. 前記第１磁石は前記相対移動方向に円弧状に延伸している請求項１に記載のレンジ判定装置。   The range determination apparatus according to claim 1, wherein the first magnet extends in an arc shape in the relative movement direction. 前記磁性体は前記第１磁石に密接して設けられている請求項１、２又は３に記載のレンジ判定装置。   The range determination apparatus according to claim 1, wherein the magnetic body is provided in close contact with the first magnet. 前記第１磁石は、前記極性センサと向き合う対抗面側と前記極性センサに対して前記対抗面の反対側とで極性が反転しており、
前記磁性体は第２磁石であり、前記相対移動方向に沿った移動軸線と直交し前記対抗面に沿った方向の少なくともいずれか一方に、且つ前記境界を挟んで前記相対移動方向の少なくともいずれか一方に設けられており、前記極性センサと向き合う対抗面側と前記極性センサに対して前記対抗面の反対側とで前記第１磁石と極性が反転している請求項１〜４のいずれか一項に記載のレンジ判定装置。 The polarity of the first magnet is reversed between the opposite surface side facing the polarity sensor and the opposite side of the opposite surface with respect to the polarity sensor,
The magnetic body is a second magnet, and is at least one of the relative movement directions with respect to at least one of the directions along the opposing surface perpendicular to the movement axis along the relative movement direction and across the boundary. 5. The polarity according to claim 1, wherein the polarity is reversed with respect to the first magnet on one side, the opposite side facing the polarity sensor, and the opposite side of the opposite side with respect to the polarity sensor. The range determination device according to item. 前記第２磁石は前記境界に接して設けられている請求項５に記載のレンジ判定装置。   The range determination apparatus according to claim 5, wherein the second magnet is provided in contact with the boundary. 前記極性センサはホール素子である請求項１〜６のいずれか一項に記載のレンジ判定装置。   The range determination apparatus according to claim 1, wherein the polarity sensor is a Hall element. 自動変速機のレンジを切り替えるレンジ切替手段と、
請求項１〜７のいずれか一項に記載のレンジ判定装置と、
を備える自動変速機制御装置。 Range switching means for switching the range of the automatic transmission;
The range determination device according to any one of claims 1 to 7,
An automatic transmission control device comprising:
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