JP6116735B1 - レンジ切替装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図ることができるレンジ切替装置を得る。【解決手段】レンジ切替装置２では、レンジ切替部２３の出力軸２３１が、モータシャフト３０から径方向へ離れた位置に配置されている。減速機構部２２の磁性部材であるプレート３７１は、モータ２１の軸線方向について、モータ２１のロータ２９及びステータ２８のそれぞれと対向している。基板２４には、出力軸２３１の軸線方向端面に対向する出力軸用センサ４４が設けられている。ハウジング２５は、磁性部材であるケース２７２を有している。ケース２７２は、ステータ２８の外周部を覆うケース周壁部２７２ｂを有している。ケース周壁部２７２ｂとプレート３７１との間には、磁性部材である磁気回路部品５１が設けられている。【選択図】図２

Description

この発明は、例えばシフトレバーの操作に応じてシフトレンジを切り替えるレンジ切替装置に関するものである。

従来、トランスミッションのシフトレンジを切り替えるために、モータのシャフトに減速機構部を介して出力軸を連結し、出力軸をトランスミッションのシフトシャフトに連結することにより、減速機構部で減速されたモータの回転力で出力軸及びシフトシャフトを回動させるようにしたレンジ切替装置が知られている。このような従来のレンジ切替装置では、出力軸の軸線方向端面に対向する位置に非接触式の磁気センサが配置されており、出力軸の回動位置を非接触式の磁気センサで検出することにより、外部コントロールユニットからの指令値に対する出力軸の動作の整合性を確認することができるようになっている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１５−２００３４７号公報

しかし、特許文献１に示されている従来のレンジ切替装置では、モータからの漏れ磁束によって磁気センサが影響されないように、モータから磁気センサまでの距離を大きくする必要がある。これにより、レンジ切替装置が大型化してしまう。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、小型化を図ることができるレンジ切替装置を得ることを目的とする。

この発明によるレンジ切替装置は、ステータと、ステータに対して回転可能なロータと、ロータと一体に回転するモータシャフトとを有するモータ、モータシャフトから径方向へ離れた位置に配置された出力軸を有するレンジ切替部、モータの軸線方向についてロータ及びステータのそれぞれと対向する磁性部材であるプレートを有し、モータシャフトの回転を減速させて前記モータシャフトの回転力を出力軸に伝える減速機構部、出力軸の軸線方向端面に対向する非接触式の磁気センサである出力軸用センサが設けられている基板、及びモータ、レンジ切替部、減速機構部及び基板を支持するハウジングを備え、ハウジングは、ステータの外周部を覆うケース周壁部を持つ磁性部材であるケースを有し、ケース周壁部とプレートとの間には、磁性部材である磁気回路部品が設けられている。

この発明によるレンジ切替装置によれば、ステータからケース周壁部に出た磁束を、磁気回路部品及びプレートを介してロータに入れることができ、モータから出力軸用センサへ漏れ出る漏れ磁束の量を低減することができる。これにより、出力軸用センサをモータシャフトに近づけることができ、レンジ切替装置の小型化を図ることができる。

この発明の実施の形態１によるレンジ切替システムを示す模式的な斜視図である。 図１のレンジ切替装置を示す断面図である。 図２の減速機構部側から見たときのレンジ切替装置を示す一部破断斜視図である。 この発明の実施の形態２によるレンジ切替装置を示す断面図である。 図４の減速機構部側から見たときのレンジ切替装置を示す一部破断斜視図である。 この発明の実施の形態３によるレンジ切替装置の基板が固定されている基板固定部を示す断面図である。 この発明の実施の形態４によるレンジ切替装置の基板が固定されている基板固定部と、磁気回路部品のアーム部が固定されている部品固定部とを示す断面図である。 この発明の実施の形態５によるレンジ切替装置を減速機構部側から見たときの状態を示す一部破断斜視図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。 この発明の実施の形態６によるレンジ切替装置を示す断面図である。 この発明の実施の形態７によるレンジ切替装置を示す断面図である。 この発明の実施の形態８によるレンジ切替装置を示す断面図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるレンジ切替システムを示す模式的な斜視図である。レンジ切替システム１は、レンジ切替装置２、ディテント装置３、パーキング装置４及びバルブ装置５を有している。

レンジ切替装置２は、例えば車両に搭載される自動変速機に取り付けられている。レンジ切替装置２には、コネクタ２ａが設けられている。コネクタ２ａには、運転者によるシフトレバーの操作によって選択されるシフトレンジに応じた電気信号であるシフト信号が供給される。

ディテント装置３は、シフトシャフト６と、シフトシャフト６に取り付けられた扇形状のディテントプレート７と、ディテントプレート７に押圧されているディテントスプリング８とを有している。

シフトシャフト６は、レンジ切替装置２に連結されている。レンジ切替装置２は、シフト信号に基づいて、シフトシャフト６及びディテントプレート７を一体として一定の角度の範囲内で回動させる。ディテントプレート７の扇形状の先端部には、複数の凹部７ａが設けられている。複数の凹部７ａは、複数のシフトレンジ（Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ）に対応している。ディテントスプリング８は、板ばねである。ディテントスプリング８は、ディテントスプリング８の先端部を凹部７ａに押圧することによって、凹部７ａに対応するシフトレンジの位置にディテントプレート７を保持する。

バルブ装置５は、ディテントプレート７に連結されたバルブロッド９と、複数の油路が設けられているバルブボディ１０と、バルブロッド９に設けられ、バルブボディ１０内に配置されているスプール弁１１とを有している。

バルブロッド９は、ディテントプレート７の回動に応じて往復移動する。スプール弁１１は、バルブロッド９の往復移動に応じてバルブボディ１０内を移動する。これにより、バルブボディ１０内の油路が切り替えられ、ディテントプレート７の位置に対応するシフトレンジが設定される。ディテントスプリング８は、バルブボディ１０に取り付けられている。

パーキング装置４は、ディテントプレート７に連結されたパーキングロッド１２と、パーキングロッド１２の先端部に設けられた円錐部１３と、パーキングポール１４と、パーキングギヤ１５とを有している。

パーキングギヤ１５の外周部には、複数の凹部１５ａが互いに間隔を置いて形成されている。パーキングポール１４は、軸１４ａを中心に回動可能になっている。パーキングポール１４の一端部は円錐部１３の傾斜面に接触し、パーキングポール１４の他端部には突起１４ｂが設けられている。

パーキングロッド１２及び円錐部１３は、ディテントプレート７の回動に応じて変位する。パーキングポール１４は、円錐部１３の変位に応じて軸１４ａを中心に回動する。突起１４ｂは、円錐部１３の変位に応じたパーキングポール１４の回動により、凹部１５ａに嵌ったり凹部１５ａから外れたりする。レンジ切替システム１では、突起１４ｂが凹部１５ａに嵌ったり外れたりすることにより、パーキング装置４のロック又はアンロックが行われ、変速機における出力部材の回転の阻止又は実行が可能になる。

従って、レンジ切替システム１では、シフトシャフト６の回転角度を制御することにより、バルブボディ１０に対するスプール弁１１の位置が制御され、シフトレンジの設定が可能になる。

図２は、図１のレンジ切替装置２を示す断面図である。また、図３は、図２の減速機構部側から見たときのレンジ切替装置２を示す一部破断斜視図である。レンジ切替装置２は、モータ２１と、モータ２１に連結されている減速機構部２２と、減速機構部２２に連結されているレンジ切替部２３と、シフト信号に基づいてモータ２１を制御する基板２４と、モータ２１、減速機構部２２、レンジ切替部２３及び基板２４を支持するハウジング２５とを有している。

ハウジング２５は、モータ２１、減速機構部２２、レンジ切替部２３及び基板２４を収容している。また、ハウジング２５は、モータ２１の軸線方向について互いに対向した状態で組み合わされたフロントボディ２６及びリヤボディ２７を有している。

フロントボディ２６は、円筒状の軸支持部２６ａを有する樹脂製のボディである。リヤボディ２７は、図１に示すコネクタ２ａが設けられた樹脂製のリヤボディ本体２７１と、リヤボディ本体２７１と一体になっている磁性部材である金属製のケース２７２とを有している。

ケース２７２は、インサート成形によってリヤボディ本体２７１と一体になっている。また、ケース２７２は、ケース底部２７２ａと、ケース底部２７２ａの外周部に設けられた円筒状のケース周壁部２７２ｂとを有している。ケース底部２７２ａの中央部には、窪み部２７２ｃが設けられている。

モータ２１は、円筒状のステータ２８と、ステータ２８の内側で回転可能なロータ２９と、ロータ２９を貫通し、ロータ２９と一体に回転するモータシャフト３０とを有している。ステータ２８、ロータ２９及びモータシャフト３０は、同軸に配置されている。この例では、モータ２１が永久磁石式のブラシレスモータになっている。

ステータ２８は、磁性部材である円筒状のステータコア２８１と、ステータコア２８１に設けられている複数のステータコイル２８２とを有している。

ステータコア２８１は、ケース周壁部２７２ｂ内に固定されている。これにより、ケース周壁部２７２ｂは、ステータ２８の外周部を覆っている。この例では、ステータコア２８１がケース周壁部２７２ｂ内に圧入された状態でステータ２８がケース２７２に固定されている。

ステータコア２８１は、モータ２１の軸線方向へ複数の磁性板を積層した積層体である。また、ステータコア２８１は、図３に示すように、円筒状のコアバック２８１ａと、コアバック２８１ａから径方向内側へそれぞれ突出し、コアバック２８１ａの周方向へ互いに間隔をおいて配置されている複数のティース２８１ｂとを有している。この例では、各ティース２８１ｂがステータ２８の周方向について３０度ごとに配置されている。また、この例では、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のステータコイル２８２が複数のティース２８１ｂに設けられ、各ステータコイル２８２の結線が三相スター結線になっている。

ロータ２９は、磁性部材であるロータコア２９１と、ロータコア２９１に設けられている複数の磁石２９２とを有している。ロータコア２９１は、モータ２１の軸線方向へ複数の磁性板を積層した積層体である。各磁石２９２は、ロータコア２９１内に接着剤等で固定されている。

モータシャフト３０は、ロータコア２９１に圧入により固定されている。また、モータシャフト３０は、図２に示すように、ロータ２９から突出して減速機構部２２に挿入されている。モータシャフト３０は、第１の軸受３１を介して減速機構部２２に回転自在に支持され、第２の軸受３２を介してケース２７２に回転自在に支持されている。第２の軸受３２は、ケース２７２の窪み部２７２ｃに嵌っている。第１の軸受３１及び第２の軸受３２のそれぞれは、転がり軸受である。

レンジ切替部２３は、出力軸２３１を有している。出力軸２３１は、モータシャフト３０から径方向へ離れた位置に配置されている。また、出力軸２３１の軸線は、モータシャフト３０の軸線と平行になっている。出力軸２３１の軸線は、モータ２１の軸線方向に沿って見たとき、モータシャフト３０からケース周壁部２７２ｂよりも遠い位置に配置されている。

出力軸２３１は、フロントボディ２６の軸支持部２６ａに通されている。また、出力軸２３１は、第３の軸受３３を介して軸支持部２６ａに回動自在に支持されている。第３の軸受３３は、滑り軸受である。出力軸２３１には、図１に示すシフトシャフト６が連結されている。

出力軸２３１の外周部には、シール用溝２３１ａが出力軸２３１の周方向へ設けられている。出力軸２３１の外周面と軸支持部２６ａの内周面との間の隙間は、シール用溝２３１ａに嵌ったシール材３４によって気密又は液密に塞がれている。

減速機構部２２は、遊星歯車機構及び平歯車機構のそれぞれに含まれる複数の歯車を噛み合わせて構成されている。即ち、減速機構部２２は、モータシャフト３０と一体になっている太陽歯車３５と、太陽歯車３５を囲む樹脂製の環状の内歯車３６と、内歯車３６をハウジング２５内に固定する磁性部材である内歯車固定部材３７と、太陽歯車３５と内歯車３６との間に配置され、太陽歯車３５及び内歯車３６のそれぞれに噛み合う複数の遊星歯車３８と、モータシャフト３０の先端部３０ａに回転自在に支持され、各遊星歯車３８に連結されているキャリア３９と、キャリア３９のボス部の外周部と一体になっている小歯車４０と、出力軸２３１に固定され、小歯車４０に噛み合う回動歯車４１とを有している。

太陽歯車３５は、モータシャフト３０と一体に回転する。各遊星歯車３８は、太陽歯車３５及び内歯車３６のそれぞれに噛み合った状態で、モータシャフト３０の回転に応じて自転しながら太陽歯車３５の周囲を公転する。キャリア３９は、滑り軸受である第４の軸受４２を介してモータシャフト３０の先端部３０ａに回転自在に設けられている。キャリア３９は、各遊星歯車３８の公転に応じてモータシャフト３０の軸線を中心に回転する。小歯車４０は、キャリア３９と一体に回転する。

回動歯車４１の形状は、出力軸２３１の軸線を中心とする扇形状になっている。また、回動歯車４１には、開口部４１ａが設けられている。小歯車４０は、回動歯車４１の開口部４１ａ内に配置されている。回動歯車４１の開口部４１ａの内面のうち、回動歯車４１の外周に沿った部分には、小歯車４０に噛み合う複数の歯が設けられている。回動歯車４１は、小歯車４０の回転に応じて出力軸２３１の軸線を中心に一定の角度の範囲内で回動する。出力軸２３１は、出力軸２３１の軸線を中心に回動歯車４１と一体に回動する。従って、この例では、減速機構部２２の最終段歯車が回動歯車４１になっている。

これにより、減速機構部２２は、モータシャフト３０の回転を減速させてモータシャフト３０の回転力を出力軸２３１に伝える。出力軸２３１は、モータシャフト３０の回転に応じて出力軸２３１の軸線を中心に回動する。シフトシャフト６は、出力軸２３１の回動に応じてシフトシャフト６の軸線を中心に回動する。

内歯車固定部材３７は、ハウジング２５内に固定されている。また、内歯車固定部材３７は、内歯車３６と一体になっている。さらに、内歯車固定部材３７は、モータ２１の軸線方向についてステータ２８及びロータ２９のそれぞれと対向するプレート３７１と、プレート３７１からロータ２９に向けて突出する筒状の軸受嵌合部３７２とを有している。

プレート３７１には、モータシャフト３０が通された貫通穴が設けられている。軸受嵌合部３７２は、プレート３７１の貫通穴の周囲に配置されている。第１の軸受３１は、軸受嵌合部３７２内に嵌った状態で内歯車固定部材３７に支持されている。

基板２４は、モータ２１の軸線方向について、ステータ２８及びロータ２９のそれぞれと出力軸２３１との間に配置されている。これにより、基板２４の一部は、ステータ２８及びロータ２９のそれぞれとプレート３７１との間に配置されている。この例では、基板２４の一端部が出力軸２３１に対向し、基板２４の他端部がロータ２９に対向している。

基板２４には、ロータ２９の軸線方向端面に対向するモータ用センサ４３と、出力軸２３１の軸線方向端面に対向する出力軸用センサ４４とが設けられている。基板２４は、モータ用センサ４３及び出力軸用センサ４４のそれぞれからの情報に基づいて、モータ２１を制御する。

モータ用センサ４３は、ロータ２９の磁石２９２による磁界の変化を検出してロータ２９の回転位置を検出する非接触式のホールセンサである。モータ用センサ４３からの情報に基づいてモータ２１が制御されることにより、モータ２１が脱調することなくロータ２９の回転動作が可能になる。ロータ２９の軸線方向寸法は、ステータコア２８１の軸線方向寸法よりも大きくなっている。これにより、ロータ２９は、ステータコア２８１からモータ用センサ４３側に突出している。

出力軸２３１の出力軸用センサ４４側の端部には、永久磁石である出力軸磁石４５が固定されている。出力軸用センサ４４は、出力軸磁石４５による磁界の変化を検出して出力軸２３１の回転位置を検出する磁束方位検出型の非接触式の磁気センサである。

リヤボディ本体２７１には、図３に示すように、リヤボディ本体２７１から突出する樹脂製の基板固定部２７１ａが設けられている。基板２４は、締結具である複数のねじ４６によって基板固定部２７１ａに固定されている。

ケース２７２のケース周壁部２７２ｂとプレート３７１との間には、磁性部材である磁気回路部品５１が設けられている。磁気回路部品５１の形状は、モータ２１の軸線方向に沿って見たとき、モータシャフト３０の軸線を中心とする円筒状になっている。即ち、磁気回路部品５１は、モータ２１の軸線方向に沿って見たとき、ロータの全周を囲んでいる。この例では、モータ２１の軸線方向に沿って見たとき、ケース周壁部２７２ｂが磁気回路部品５１に重なっている。また、この例では、磁気回路部品５１とプレート３７１との間の隙間に基板２４が通っている。

磁気回路部品５１の少なくとも一部は、モータ２１の軸線方向に沿って見たとき、モータ用センサ４３と出力軸用センサ４４との間に配置されている。これにより、磁気回路部品５１の少なくとも一部は、モータ２１の軸線方向に沿って見たとき、出力軸用センサ４４よりもケース周壁部２７２ｂに近い位置に配置されている。また、磁気回路部品５１は、モータ２１の軸線方向に沿って見たとき、モータシャフト３０の軸線と出力軸用センサ４４とを結ぶ直線と交差している。レンジ切替装置２では、ステータ２８から、ケース周壁部２７２ｂ、磁気回路部品５１、プレート３７１、軸受嵌合部３７２を通ってロータ２９に達する磁気回路が構成されている。

この例では、磁気回路部品５１の軸線方向一端面がケース周壁部２７２ｂと軸線方向について対向し、磁気回路部品５１の軸線方向他端面が基板２４を介してプレート３７１と軸線方向について対向している。磁気回路部品５１とケース周壁部２７２ｂとの間の距離Ｌ１、及び磁気回路部品５１とプレート３７１との間の距離Ｌ２のそれぞれは、出力軸用センサ４４から、ケース周壁部２７２ｂ、プレート３７１及び磁気回路部品５１のそれぞれまでの距離以下になっている。これにより、ステータ２８の外周からケース周壁部２７２ｂに出た磁束が、磁気回路部品５１、内歯車固定部材３７を通ってロータ２９に入ることになり、ステータ２８からケース周壁部２７２ｂに出た磁束がロータ２９へループされる。従って、モータ２１外への漏れ磁束が低減される。この例では、出力軸用センサ４４からケース周壁部２７２ｂ、プレート３７１及び磁気回路部品５１までのそれぞれの距離が、ロータ２９の軸線方向に沿って見たとき、いずれも同じ距離Ｌ３になっている。

磁気回路部品５１には、図３に示すように、磁気回路部品５１から突出するアーム部５２が設けられている。リヤボディ本体２７１には、樹脂製の凸部である部品固定部２７１ｂが設けられている。磁気回路部品５１は、アーム部５２を介して部品固定部２７１ｂに固定されている。

このようなレンジ切替装置２では、磁性部材であるケース周壁部２７２ｂと、磁性部材であるプレート３７１との間に、磁性部材である磁気回路部品５１が配置されているので、ステータ２８からケース周壁部２７２ｂに出た磁束を、磁気回路部品５１及びプレート３７１を介してロータ２９に入れることができ、モータ２１から出力軸用センサ４４へ漏れ出る漏れ磁束の量を低減することができる。これにより、ステータ２８からの漏れ磁束による影響を出力軸用センサ４４に与えにくくすることができ、出力軸用センサ４４をモータシャフト３０に近づけることができる。従って、モータ２１の軸線に沿って見たときの出力軸２３１とモータシャフト３０との間の距離を短くすることができ、レンジ切替装置２の小型化を図ることができる。

また、減速機構部２２の最終段歯車である回動歯車４１の小型化を図ることができるので、減速機構部２２におけるイナーシャを小さくすることができ、レンジ切替装置２の制御性の向上を図ることができる。

また、磁気回路部品５１は、モータ２１の軸線方向に沿って見たとき、モータシャフト３０の軸線を中心とする円筒状になっているので、磁気回路部品５１にステータ２８からの磁束をより確実に通すことができるとともに、磁気回路部品５１の製造を容易にすることができる。

また、磁気回路部品５１とケース２７２との間の距離Ｌ１、及び磁気回路部品５１とプレート３７１との間の距離Ｌ２のそれぞれは、出力軸用センサ４４から、ケース周壁部２７２ｂ、プレート３７１及び磁気回路部品５１のそれぞれまでの距離以下になっているので、磁気回路部品５１にステータ２８からの磁束をさらに確実に通すことができ、出力軸用センサ４４に対する漏れ磁束の影響をさらに小さくすることができる。これにより、レンジ切替装置２の小型化をさらに図ることができる。

実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２によるレンジ切替装置２を示す断面図である。また、図５は、図４の減速機構部２２側から見たときのレンジ切替装置２を示す一部破断斜視図である。本実施の形態では、磁性部材である磁気回路部品５１をモータ２１の軸線方向に沿って見たとき、磁気回路部品５１の形状がモータシャフト３０の軸線を中心とする円弧状になっている。また、磁気回路部品５１は、モータ２１の軸線方向に沿って見たとき、出力軸用センサ４４よりもケース周壁部２７２ｂに近い位置に配置されている。さらに、モータ２１の軸線方向に沿って見たときの磁気回路部品５１は、モータシャフト３０の軸線と出力軸用センサ４４とを結ぶ直線と交差している。磁気回路部品５１は、モータシャフト３０からみて、出力軸用センサ４４側にのみ配置されており、出力軸用センサ４４側と反対側には配置されていない。他の構成は実施の形態１と同様である。

このようなレンジ切替装置２では、磁気回路部品５１の形状が、モータ２１の軸線方向に沿って見たとき、モータシャフト３０の軸線を中心とする円弧状になっているので、磁気回路部品５１の製造を容易にすることができるとともに、磁気回路部品５１の材料コストを低減することができる。また、磁気回路部品５１の軽量化も図ることができる。

実施の形態３．
図６は、この発明の実施の形態３によるレンジ切替装置２の基板２４が固定されている基板固定部２７１ａを示す断面図である。リヤボディ本体２７１の基板固定部２７１ａには、磁気回路部品５１から突出しているアーム部５２を介して基板２４が重なっている。基板２４及びアーム部５２のそれぞれには、締結具であるねじ４６が通されたねじ通し用の貫通穴が設けられている。基板２４及びアーム部５２は、基板２４及びアーム部５２のそれぞれの貫通穴に通された共通のねじ４６によって基板固定部２７１ａに固定されている。即ち、アーム部５２は、ねじ４６によってハウジング２５の基板固定部２７１ａに基板２４と共締めされている。他の構成は実施の形態１と同様である。

このようなレンジ切替装置２では、磁気回路部品５１のアーム部５２がねじ４６によってハウジング２５に基板２４と共締めされているので、部品点数の削減を図ることができる。

実施の形態４．
図７は、この発明の実施の形態４によるレンジ切替装置２の基板２４が固定されている基板固定部２７１ａと、磁気回路部品５１のアーム部５２が固定されている部品固定部２７１ｂとを示す断面図である。基板２４が固定されている基板固定部２７１ａと、アーム部５２が固定されている部品固定部２７１ｂとは、互いに離れて配置されている。リヤボディ本体２７１の部品固定部２７１ｂは、リヤボディ本体２７１から突出した樹脂製の凸部である。アーム部５２には、貫通穴が設けられている。部品固定部２７１ｂの先端部は、アーム部５２の貫通穴に通されている。また、部品固定部２７１ｂの先端部は、アーム部５２の貫通穴の内径よりも大きい径を持つかしめ部２７１ｃになっている。アーム部５２は、かしめ部２７１ｃによって部品固定部２７１ｂに固定されている。かしめ部２７１ｃは、部品固定部２７１ｂの先端部に熱及び圧力を加えて部品固定部２７１ｂの先端部を変形させる熱かしめによって形成されている。他の構成は実施の形態１と同様である。

このようなレンジ切替装置２では、リヤボディ本体２７１の部品固定部２７１ｂの先端部が、アーム部５２を部品固定部２７１ｂに固定するかしめ部２７１ｃになっているので、アーム部５２を部品固定部２７１ｂに容易に固定することができる。また、部品固定部２７１ｂにアーム部５２を固定するためのねじが不要になるので、部品点数の削減を図ることができる。

また、基板固定部２７１ａ及び部品固定部２７１ｂは、互いに離れた位置に配置されているので、基板２４とアーム部５２とを共締めにより固定する場合に比べて、ロータ２９及び出力軸２３１のそれぞれに対する基板２４の位置（即ち、高さ）の精度に、磁気回路部品５１の寸法のばらつきを考慮する必要がなくなる。これにより、モータ２１の磁石２９２に対するモータ用センサ４３の位置の管理、及び出力軸磁石４５に対する出力軸用センサ４４の位置の管理を容易にすることができる。

なお、部品固定部２７１ｂにアーム部５２を、ねじにより固定するか、かしめ部２７１ｃにより固定するかの選択は、モータ２１で発生する漏れ磁束の量と、出力軸用センサ４４の最低検知磁束に対して必要な磁気回路部品５１の肉厚等による自重と、振動環境等の条件によって必要とされる保持力とに応じて、行われる。

また、実施の形態３及び４では、ねじ４６による共締めの構造又はかしめ部２７１ｃによる固定の構造が実施の形態１の円筒状の磁気回路部品５１のアーム部５２に適用されているが、ねじ４６による共締めの構造又はかしめ部２７１ｃによる固定の構造を実施の形態２の円弧状の磁気回路部品５１のアーム部５２に適用してもよい。

実施の形態５．
図８は、この発明の実施の形態５によるレンジ切替装置２を減速機構部２２側から見たときの状態を示す一部破断斜視図である。また、図９は、図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。なお、図８は、実施の形態１における図３に対応する図である。磁気回路部品５１には、複数の突起５３が設けられている。複数の突起５３は、磁気回路部品５１の周方向へ互いに間隔をおいて配置されている。各突起５３は、磁気回路部品５１から基板２４に向けてモータ２１の軸線に沿って突出している。

基板２４には、各突起５３が個別に挿入されている複数の貫通穴２４ａが設けられている。各貫通穴２４ａの位置は、基板２４に設けられている導電性のランドの位置になっている。

各突起５３は、図９に示すように、台座部５３ａと、台座部５３ａから突出する突出部５３ｂとを有している。突出部５３ｂは、台座部５３ａよりも細くなっている。各貫通穴２４ａの内径は、突出部５３ｂの幅寸法よりも大きく、かつ台座部５３ａの幅寸法よりも小さくなっている。これにより、各貫通穴２４ａの大きさは、突出部５３ｂが通過可能で、かつ台座部５３ａの通過を阻止する大きさになっている。

基板２４は、突出部５３ｂが貫通穴２４ａに挿入された状態で台座部５３ａに載せられている。これにより、基板２４と磁気回路部品５１との間には、隙間が存在している。また、基板２４は、貫通穴２４ａの内面と突出部５３ｂとの間に介在しているはんだ付け部５４によって磁気回路部品５１に固定されている。はんだ付け部５４は、基板２４のランドに固定されている。

基板２４は、突起５３の突出部５３ｂを貫通穴２４ａに挿入させて基板２４を台座部５３ａに載せた後、溶かしたはんだを貫通穴２４ａの内面と突出部５３ｂとの間の隙間に流し込んで硬化させることにより、磁気回路部品５１に固定される。他の構成は実施の形態２と同様である。

このようなレンジ切替装置２では、磁気回路部品５１の突起５３が基板２４の貫通穴２４ａに挿入されており、貫通穴２４ａの内面と突起５３との間に介在しているはんだ付け部５４によって基板２４が磁気回路部品５１に固定されているので、アーム部５２を介して磁気回路部品５１をリヤボディ本体２７１に固定する必要がなくなり、部品点数の削減を図ることができる。また、アーム部５２がなくなるので、磁気回路部品５１の軽量化によってレンジ切替装置２全体の軽量化を図ることができるとともに、磁気回路部品５１の形状の簡素化をさらに図ることができ、磁気回路部品５１の作製を容易にすることができる。

また、磁気回路部品５１に設けられた突起５３は、台座部５３ａと、台座部５３ａから突出する突出部５３ｂとを有し、基板２４は、突出部５３ｂが貫通穴２４ａに挿入された状態で台座部５３ａに載せられているので、基板２４が磁気回路部品５１の端面から離れた状態を保つことができる。これにより、磁気回路部品５１への基板２４の接触によって基板２４が損傷することを防止することができる。

なお、上記の例では、突起５３及びはんだ付け部５４による固定の構造が実施の形態２の円弧状の磁気回路部品５１に適用されているが、突起５３及びはんだ付け部５４による固定の構造を実施の形態１の円筒状の磁気回路部品５１に適用してもよい。

実施の形態６．
図１０は、この発明の実施の形態６によるレンジ切替装置２を示す断面図である。モータシャフト３０の軸線を中心とする円筒状の磁気回路部品５１は、円筒状のケース周壁部２７２ｂと一体になっている。即ち、ケース周壁部２７２ｂを基板２４に向けて延伸させた部分が磁気回路部品５１になっている。磁気回路部品５１は、ケース２７２と単一材で構成されている。これにより、磁気回路部品５１とケース周壁部２７２ｂとの間の隙間がなくなっており、磁気回路部品５１とケース周壁部２７２ｂとの間の距離Ｌ１が０になっている。また、磁気回路部品５１とプレート３７１との間の距離Ｌ２は、出力軸用センサ４４から、ケース周壁部２７２ｂ、プレート３７１及び磁気回路部品５１までの各距離以下になっている。他の構成は実施の形態１と同様である。

このようなレンジ切替装置２では、磁気回路部品５１がケース周壁部２７２ｂと一体になっているので、磁気回路部品５１を単独で作製する必要がなくなり、部品点数の削減を図ることができ、レンジ切替装置２の組み立て工数を減らすことができる。また、磁気回路部品５１とケース周壁部２７２ｂとの間の隙間がなくなるので、モータ２１から外部への漏れ磁束の量をさらに少なくすることができる。

なお、上記の例では、円筒状の磁気回路部品５１がケース周壁部２７２ｂと一体になっているが、円弧状の磁気回路部品５１をケース周壁部２７２ｂと一体にしてもよい。この場合、磁気回路部品５１は、モータ２１の軸線方向に沿って見たとき、ロータ２９と出力軸用センサ４４との間に配置される。即ち、この場合、磁気回路部品５１は、モータシャフト３０からみて、出力軸用センサ４４側にのみ配置され、出力軸用センサ４４側とは反対側には配置されない。このようにしても、部品点数及び組み立て工数の低減を図ることができ、モータ２１からの漏れ磁束の量をさらに少なくすることができる。また、磁気回路部品５１の軽量化によってレンジ切替装置２の軽量化を図ることもできる。

実施の形態７．
図１１は、この発明の実施の形態７によるレンジ切替装置２を示す断面図である。モータシャフト３０の軸線を中心とする円筒状の磁気回路部品５１は、内歯車固定部材３７のプレート３７１と一体になっている。即ち、プレート３７１の外周部をケース周壁部２７２ｂに向けて延伸させた部分が磁気回路部品５１になっている。磁気回路部品５１は、内歯車固定部材３７と単一材で構成されている。これにより、磁気回路部品５１とプレート３７１との間の隙間がなくなっており、磁気回路部品５１とプレート３７１との間の距離Ｌ２が０になっている。また、磁気回路部品５１とケース周壁部２７２ｂとの間の距離Ｌ１は、出力軸用センサ４４から、ケース周壁部２７２ｂ、プレート３７１及び磁気回路部品５１までの各距離以下になっている。他の構成は実施の形態１と同様である。

このようなレンジ切替装置２では、磁気回路部品５１がプレート３７１と一体になっているので、磁気回路部品５１を単独で作製する必要がなくなり、部品点数の削減を図ることができ、レンジ切替装置２の組み立て工数を減らすことができる。また、磁気回路部品５１とプレート３７１との間の隙間がなくなるので、モータ２１から外部への漏れ磁束の量をさらに少なくすることができる。

なお、上記の例では、円筒状の磁気回路部品５１がプレート３７１と一体になっているが、円弧状の磁気回路部品５１をプレート３７１と一体にしてもよい。この場合、磁気回路部品５１は、モータ２１の軸線方向に沿って見たとき、ロータ２９と出力軸用センサ４４との間に配置される。即ち、この場合、磁気回路部品５１は、モータシャフト３０からみて、出力軸用センサ４４側にのみ配置され、出力軸用センサ４４側とは反対側には配置されない。このようにしても、部品点数及び組み立て工数の低減を図ることができ、モータ２１からの漏れ磁束の量をさらに少なくすることができる。また、磁気回路部品５１の軽量化によってレンジ切替装置２の軽量化を図ることもできる。

実施の形態８．
図１２は、この発明の実施の形態８によるレンジ切替装置２を示す断面図である。モータシャフト３０の軸線を中心とする円筒状の磁気回路部品５１は、ステータコア２８１と一体になっている。即ち、ステータコア２８１は複数の磁性板の積層体であり、ステータコア２８１の複数の磁性板のうち、プレート３７１に近い順に少なくとも１枚の磁性板の外周部をプレート３７１に向けて延伸させた部分が磁気回路部品５１になっている。この例では、ステータコア２８１のプレート３７１側に面する２枚の磁性板を折り曲げることにより２枚の磁性板の外周部をプレート３７１に向けて延伸させている。これにより、ステータコア２８１の磁性板及び磁気回路部品５１は、単一材になっている。磁気回路部品５１とケース周壁部２７２ｂとの間の距離Ｌ１と、磁気回路部品５１とプレート３７１との間の距離Ｌ２とは、出力軸用センサ４４から、ケース周壁部２７２ｂ、プレート３７１及び磁気回路部品５１までの各距離以下になっている。他の構成は実施の形態１と同様である。

このようなレンジ切替装置２では、磁気回路部品５１がステータコア２８１と一体になっているので、磁気回路部品５１を単独で作製する必要がなくなり、部品点数の削減を図ることができ、レンジ切替装置２の組み立て工数を減らすことができる。また、磁気回路部品５１とステータコア２８１との間の隙間がなくなるので、モータ２１から外部への漏れ磁束の量をさらに少なくすることができる。

なお、上記の例では、円筒状の磁気回路部品５１がステータコア２８１と一体になっているが、円弧状の磁気回路部品５１をステータコア２８１と一体にしてもよい。この場合、磁気回路部品５１は、モータ２１の軸線方向に沿って見たとき、ロータ２９と出力軸用センサ４４との間に配置される。即ち、この場合、磁気回路部品５１は、モータシャフト３０からみて、出力軸用センサ４４側にのみ配置され、出力軸用センサ４４側とは反対側には配置されない。このようにしても、部品点数及び組み立て工数の低減を図ることができ、モータ２１からの漏れ磁束の量をさらに少なくすることができる。また、磁気回路部品５１の軽量化によってレンジ切替装置２の軽量化を図ることもできる。

本発明は、各上記実施の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適宜、変形、省略することができる。
また、本発明によるレンジ切替装置は、車両用のレンジ切替装置に限定されるものではなく、例えば、車両用の各種アクチュエータの駆動部、産業用ロボットの駆動部、又は工作機械の駆動部としても適用することができる。

２ レンジ切替装置、２１ モータ、２２ 減速機構部、２３ レンジ切替部、２４ 基板、２５ ハウジング、２８ ステータ、２９ ロータ、３０ モータシャフト、４４ 出力軸用センサ、４６ ねじ（締結具）、５１ 磁気回路部品、５２ アーム部、５３ 突起、５３ａ 台座部、５３ｂ 突出部、５４ はんだ付け部、２３１ 出力軸、２７１ｂ 部品固定部（凸部）、２７１ｃ かしめ部、２７２ ケース、２７２ｂ ケース周壁部、３７１ プレート。

Claims (11)

1. ステータと、前記ステータに対して回転可能なロータと、前記ロータと一体に回転するモータシャフトとを有するモータ、
   前記モータシャフトから径方向へ離れた位置に配置された出力軸を有するレンジ切替部、
   前記モータの軸線方向について前記ロータ及び前記ステータのそれぞれと対向する磁性部材であるプレートを有し、前記モータシャフトの回転を減速させて前記モータシャフトの回転力を前記出力軸に伝える減速機構部、
   前記出力軸の軸線方向端面に対向する非接触式の磁気センサである出力軸用センサが設けられている基板、及び
   前記モータ、前記レンジ切替部、前記減速機構部及び前記基板を支持するハウジング
   を備え、
   前記ハウジングは、前記ステータの外周部を覆うケース周壁部を持つ磁性部材であるケースを有し、
   前記ケース周壁部と前記プレートとの間には、磁性部材である磁気回路部品が設けられているレンジ切替装置。
2. 前記磁気回路部品の形状は、前記モータの軸線方向に沿って見たとき、前記モータシャフトの軸線を中心とする円筒状になっている請求項１に記載のレンジ切替装置。
3. 前記磁気回路部品の形状は、前記モータの軸線方向に沿って見たとき、前記モータシャフトの軸線を中心とする円弧状になっている請求項１に記載のレンジ切替装置。
4. 前記磁気回路部品には、前記磁気回路部品から突出するアーム部が設けられており、
   前記アーム部は、締結具によって前記ハウジングに前記基板と共締めされている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のレンジ切替装置。
5. 前記磁気回路部品には、前記磁気回路部品から突出するアーム部が設けられており、
   前記ハウジングには、樹脂製の凸部が設けられており、
   前記凸部の先端部は、前記アーム部を前記凸部に固定するかしめ部になっている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のレンジ切替装置。
6. 前記磁気回路部品には、突起が設けられており、
   前記基板には、前記突起が挿入されている貫通穴が設けられており、
   前記基板は、前記貫通穴の内面と前記突起との間に介在しているはんだ付け部によって前記磁気回路部品に固定されている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のレンジ切替装置。
7. 前記突起は、台座部と、前記台座部から突出する突出部とを有し、
   前記突出部は、前記台座部よりも細くなっており、
   前記台座部には、前記突出部が前記貫通穴に挿入された状態で前記基板が載せられている請求項６に記載のレンジ切替装置。
8. 前記磁気回路部品は、前記ケース周壁部と一体になっている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のレンジ切替装置。
9. 前記磁気回路部品は、前記プレートと一体になっている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のレンジ切替装置。
10. 前記ステータは、磁性部材であるステータコアと、前記ステータコアに設けられているステータコイルとを有しており、
    前記磁気回路部品は、前記ステータコアと一体になっている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のレンジ切替装置。
11. 前記ケース周壁部と前記磁気回路部品との間の距離、及び前記プレートと前記磁気回路部品との間の距離は、前記出力軸用センサから前記ケース周壁部、前記プレート及び前記磁気回路部品までの各距離以下になっている請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載のレンジ切替装置。

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