JP7484106B2 - シフト装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されるシフト装置に関する。

従来、車両に搭載されるシフト装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、乗員のシフト操作に対応した制御信号に基づいて動作するアクチュエータユニットと、アクチュエータユニットにより駆動されることによりシフト位置を切り替えるシフト切替機構部とを備えたシフト装置が開示されている。この特許文献１に記載のシフト装置では、アクチュエータユニットは、モータと、減速機構部と、モータ回転角度センサと、出力軸回転角度センサと、ＥＣＵ（ｅｎｇｉｎｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）とを含む。また、アクチュエータユニットは、減速機構部の出力側に設けられた出力軸を含む。モータ回転角度センサは、ロータの回転量（回転角度）を検出する。出力軸回転角度センサは、出力軸の出力角（回転角度）を検出する。

また、上記特許文献１では、シフト切替機構部は、ディテントプレートと、ディテントスプリングとを含む。ディテントプレートは、シフト位置に応じた複数の谷部を含むプレートである。また、ディテントスプリングは、ディテントプレートの複数の谷部のいずれかに嵌まり込んだ状態でシフト位置を成立させる。また、ディテントプレートは、アクチュエータユニットの出力軸の下端部に固定されている。そして、ディテントプレートは、アクチュエータユニットの出力軸とともに一体的に回動する。

そして、上記特許文献１では、乗員による操作部の操作に応じたＥＣＵからの制御信号に基づいて、モータが回転するとともに、モータの回転が減速機構部により減速された状態で、出力軸に伝達される。そして、出力軸とともにディテントプレートが回動することにより、ディテントプレートの一の谷部に位置していたディテントスプリングが他の谷部に移動される。これにより、シフト位置が切り替えられる。

また、上記特許文献１に記載のシフト装置では、ディテントプレートに対するディテントスプリングの位置決め精度を向上させるために、ディテントスプリングが嵌まり込む谷部の谷底の位置が予め取得される。具体的には、減速機構部には、アクチュエータ側に設けられる駆動側部材（ギア）と、ディテントプレート側に設けられ、駆動側部材とともに回動する従動側部材（ギア）とが設けられている。また、駆動側部材と従動側部材との間には所定量のガタが設けられている。これにより、モータが回転されることにより、駆動側部材と従動側部材との間のガタが詰められた状態では、駆動側部材とともに従動側部材が回動する。また、ガタが詰められるまでは、モータの回転とともに駆動側部材は回動する一方、従動側部材は移動しない。また、ディテントスプリングは、付勢力を有している。そして、駆動側部材と従動側部材との間にガタが設けられていることにより、ディテントスプリングがディテントプレートの頂部から谷部に落ち込む際、ディテントスプリングの付勢力によって、駆動側部材の回動よりも早く、従動側部材が回動する。このため、ディテントスプリングが谷部の谷底に位置している状態では、ガタは詰められていない状態となり、モータ回転角度センサの検出値（駆動側部材の回転角度）は変化する一方、出力軸回転角度センサの検出値（従動側部材の回転角度）は略変化しない。

そして、上記特許文献１に記載のシフト装置では、複数の谷部のうちの一の谷部において、モータを正方向および逆方向に複数回回転させることにより、モータ回転角度センサの検出値（カウント値）が変化する一方、出力軸回転角度センサの検出値が変化しない状態が複数回検出される。すなわち、出力軸回転角度センサの検出値が変化しない状態における、モータ回転角度センサの検出値（カウント値）の範囲が、ガタの幅として検出される。そして、この範囲（ガタの幅）の中間のモータ回転角度センサの検出値（カウント値）が、一の谷部の谷底（ガタの中心）に対応するモータ回転角度センサの検出値（位置）として取得される。また、一の谷部の谷底に対応するモータの回転角度が取得された後、上記の動作と同様の動作によって、複数の谷部のうちの他の谷部の谷底に対応するモータの回転角度が取得される。

特開２０１６－７５３６４号公報

上記特許文献１に記載のシフト装置では、ディテントスプリングが嵌まり込む谷部の谷底に対応するモータの回転角度を取得するために、谷部毎に、モータを正方向および逆方向に複数回回転させて、ガタの幅が取得される。このため、複数の谷部の各々の谷底に対応するモータの回転角度を取得するために、比較的時間を要する。そこで、ディテントプレート（シフト切替部材）の複数の谷部の各々の谷底（ガタの中心）に対応するモータの回転角度を取得するためのタクトタイムの短縮化が望まれている。

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、この発明の１つの目的は、シフト切替部材の複数の谷部の谷底に対応するモータの回転角度を取得するためのタクトタイムの短縮を図ることが可能なシフト装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるシフト装置は、車両に搭載されるシフト装置であって、シフト位置に対応するように設けられた複数の谷部を含むシフト切替部材と、シフト切替部材の複数の谷部のいずれかに嵌まり込んだ状態でシフト位置を成立させるための位置決め部材と、シフト切替部材を駆動する、ロータとステータとを含むモータと、モータ側から伝達される回転速度を減速した状態でシフト切替部材を回動させる減速機構部と、ロータの回転角度を検出するロータ回転角度センサと、シフト切替部材の回転角度を検出する出力軸回転角度センサとを備え、位置決め部材を、複数の谷部を連続して通過するように往復移動させる間における、出力軸回転角度センサの出力値とロータ回転角度センサの出力値とに基づいて、減速機構部に含まれるガタの幅を算出するとともに、算出されたガタの幅に基づいてガタの中心の出力軸回転角度センサの出力値に対するロータの回転角度の出力値の傾きに基づく往復移動時の変化率を算出して、算出されたガタの中心の往復移動時の変化率と、谷部の谷底に対応する出力軸回転角度センサの出力値との関連付けに基づいて、ガタの中心に対応するモータの回転角度を取得するように構成されている。

この発明の一の局面によるシフト装置では、上記のように、位置決め部材を、複数の谷部を連続して通過するように移動させる間における、出力軸回転角度センサの出力値とロータ回転角度センサの出力値とに基づいて、減速機構部に含まれるガタの幅を検出するとともに、検出されたガタの幅に基づいてガタの中心に対応するロータの回転角度を算出して、算出されたガタの中心に対応するロータの回転角度と、谷部の谷底に対応する出力軸回転角度センサの出力値との関連付けに基づいて、ガタの中心に対応するモータの回転角度を取得するように構成されている。これにより、複数の谷部毎にガタの幅が検出されるとともに複数の谷部毎に検出されたガタの幅に基づいてガタの中心に対応するモータの回転角度を取得する場合と異なり、複数の谷部に対して共通に検出されたガタの幅に基づいて、ガタの中心に対応する（各谷部の谷底に対応する）モータの回転角度を取得することができる。すなわち、谷部毎にモータを正方向および逆方向に複数回回転させて複数の谷部毎にガタの幅を検出する場合と異なり、位置決め部材の動作が単純化される（位置決め部材が複数の谷部を連続して通過される）ので、シフト切替部材の複数の谷部の谷底（ガタの中心）に対応するモータの回転角度を取得するためのタクトタイムの短縮を図ることができる。

上記一の局面によるシフト装置において、好ましくは、位置決め部材がシフト切替部材の谷部の谷底から山部の頂部に移動するまでの移動区間における、出力軸回転角度センサの出力値とロータ回転角度センサの出力値とに基づいて、減速機構部に含まれるガタの幅を算出するように構成されている。

ここで、位置決め部材が付勢力を有する場合、モータの回転に先行して、位置決め部材がシフト切替部材の山部の頂部から谷部の谷底に移動してしまう。この場合、出力軸回転角度センサの出力値が急激に変化する一方、モータの回転角度の変化率は一定である。つまり、出力軸回転角度センサの出力値とモータの回転角度との対応がずれる場合がある。そこで、上記のように構成することによって、シフト切替部材の谷部の谷底から山部の頂部に移動するまでの間では、モータの回転に先行することなく出力軸が回動するので、出力軸回転角度センサの出力値とロータ回転角度センサの出力値とが対応している。これにより、減速機構部に含まれるガタの幅を正確に検出することができる。

上記一の局面によるシフト装置において、好ましくは、モータを第１の方向に回転させた際と、第１の方向とは反対の第２の方向に回転させた際との、位置決め部材がシフト切替部材の谷部の谷底から山部の頂部に移動するまでの移動区間における出力軸回転角度センサの出力値とロータ回転角度センサの出力値とに基づいて、ガタの幅を算出するように構成されている。

このように構成すれば、往路の出力軸回転角度センサの出力値とロータ回転角度センサの出力値との関係と、復路の出力軸回転角度センサの出力値とロータ回転角度センサの出力値との関係と、の差に基づいて、ガタの幅を検出することができる。すなわち、位置決め部材の一往復の動作によって、ガタの幅を検出することができる。その結果、位置決め部材の動作を単純化しながら、容易に、ガタの中心に対応する（谷部の谷底に対応する）モータの回転角度を取得することができる。

この場合、好ましくは、モータを第１の方向に回転させた際における、複数の移動区間における出力軸回転角度センサの出力値およびロータ回転角度センサの出力値から算出された出力軸回転角度センサに対するロータの回転角度の第１推定値と、モータを第２の方向に回転させた際における、複数の移動区間における出力軸回転角度センサの出力値およびロータ回転角度センサの出力値から算出された出力軸回転角度センサに対するロータの回転角度の第２推定値との差をガタの幅として算出し、ガタの幅の中央の値をガタの中心とするように構成されている。

このように構成すれば、第１推定値と第２推定値との差に基づいて、演算によって容易にガタの幅を検出することができる。

上記一の局面によるシフト装置において、好ましくは、シフト切替部材に含まれる複数の谷部のうちの、最も端部側に配置される端部側谷部には、位置決め部材が端部側谷部を超えて移動するのを抑制するための壁部が設けられており、位置決め部材が、壁部に衝突しないように、複数の谷部を連続して通過するように移動されるように構成されている。

このように構成すれば、位置決め部材をシフト切替部材の壁部などに押し当てることなく、谷部の谷底に対応するモータの回転角度を取得することができるので、シフト切替部材の耐久性が低下するのを抑制することができる。

なお、本出願では、上記一の局面によるシフト装置において、以下のような構成も考えられる。

（付記項１）
すなわち、上記一の局面によるシフト装置において、減速機構部は、シフト切替部材を駆動するモータ側に設けられた駆動側部材と、シフト切替部材側に設けられ、駆動側部材の回動に伴い回動される従動側部材とを含み、駆動側部材と従動側部材との間には、所定量のガタが予め設けられ、位置決め部材を、複数の谷部を連続して通過するように移動させることにより、駆動側部材と従動側部材との間に設けられた所定量のガタの幅を検出するように構成されている。

ここで、意図的ではなく組付け誤差などにより生じる比較的小さなガタを利用して、ガタの中心（谷部の谷底）に対応するロータの回転角度を正確に算出する場合には、比較的小さなガタの有無を正確に検出するため、位置決め部材を複数の谷部に対して低速で通過させる必要がある。そこで、上記のように予め所定量のガタ（たとえば、意図的でないガタよりも大きなガタ）を設けることによって、位置決め部材を複数の谷部に対して高速で通過させてもガタの中心（谷部の谷底）に対応するモータの回転角度を正確に算出することができる。これにより、シフト切替部材の複数の谷部の谷底に対応するモータの回転角度を取得するためのタクトタイムをより短縮することができる。

（付記項２）
上記第１推定値と第２推定値との差をガタの幅として検出するシフト装置において、第１推定値は、モータを第１の方向に回転させた際の、複数の移動区間における出力軸回転角度センサの出力値に対するロータ回転角度センサの出力値を線形近似することにより算出され、第２推定値は、モータを第２の方向に回転させた際の、複数の移動区間における出力軸回転角度センサの出力値に対するロータ回転角度センサの出力値を線形近似することにより算出されている。

このように構成すれば、線形近似によって、容易に、第１推定値と第２推定値とを算出することができる。

（付記項３）
上記第１推定値と第２推定値とが線形近似により算出されるシフト装置において、線形近似された第１推定値と、線形近似された第２推定値と、線形近似された第１推定値と線形近似された第２推定値との中央の値であるガタの中心と、ガタの中心に対応する出力軸回転角度センサの出力値およびロータ回転角度センサの出力値とを記憶する、不揮発性の記憶部をさらに備える。

このように構成すれば、不揮発性の記憶部に記憶された、第１推定値、第２推定値、ガタの中心、および、ガタの中心に対応する出力軸回転角度センサの出力値およびロータ回転角度センサの出力値を参照することによって、容易に、シフト切替部材に対して位置決め部材を精度よく位置決めすることができる。

本発明の一実施形態によるシフト装置の制御構成を示したブロック図である。 本発明の一実施形態によるシフト装置の全体構成を概略的に示した斜視図である。 本発明の一実施形態によるシフト装置を構成するディテントプレートの構造を示した図である。 本発明の一実施形態によるシフト装置を構成するアクチュエータユニットを示した断面図である。 本発明の一実施形態によるシフト装置を構成するアクチュエータユニットにおいて、本体部からギアハウジングを取り外した状態での減速機構部の内部構造を示した図である。 本発明の一実施形態によるシフト装置を構成するアクチュエータユニットにおいて、中間ギアの係合状態（駆動力伝達可能状態）を示した図である。 本発明の一実施形態によるシフト装置を構成するアクチュエータユニットにおいて、中間ギアの係合状態（駆動力非伝達状態）を示した図である。 本発明の一実施形態によるシフト装置における、出力軸回転角度センサの出力値（出力電圧）と、ロータ回転角度センサの出力値（モータ回転角度）と、モータの回転回数との関係を示す図である。 モータの回転軸と出力軸との関係を示す図である。 本発明の一実施形態によるシフト装置における、第１推定値と、第２推定値と、ガタの中心との関係を示す図である。 出力軸回転角度センサの出力値と、ロータ回転角度センサの出力値との関係を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、図１～図１１を参照して、本実施形態によるシフト装置１００の構成について説明する。なお、本願明細書において、「モータの回転角度」と「ロータの回転角度」とは、同じ意味を表す。

本実施形態によるシフト装置１００は、自動車などの車両１１０に搭載されている。図１に示すように、車両１１０では、乗員（運転者）がシフトレバー（またはシフトスイッチ）などの操作部１１１を介してシフトの切替操作を行った場合に、変速機構部１２０に対する電気的なシフト切替制御が行われる。すなわち、操作部１１１に設けられたシフトセンサ１１２を介してシフトレバーの位置がシフト装置１００側に入力される。そして、シフト装置１００に設けられた専用のＥＣＵ５０から送信される制御信号に基づいて、乗員のシフト操作に対応したＰ（パーキング）位置、Ｒ（リバース）位置、Ｎ（ニュートラル）位置およびＤ（ドライブ）位置のいずれかのシフト位置に変速機構部１２０が切り替えらえる。このようなシフト切替制御は、シフトバイワイヤ（ＳＢＷ）と呼ばれる。

シフト装置１００は、アクチュエータユニット６０と、アクチュエータユニット６０により駆動されるシフト切替機構部７０とを備えている。また、シフト切替機構部７０は、変速機構部１２０内の油圧制御回路部１３０における油圧バルブボディのマニュアルスプール弁（図示せず）とパーキング機構部１４０とに機械的に接続されている。そして、シフト切替機構部７０が駆動されることによって変速機構部１２０のシフト状態（Ｐ位置、Ｒ位置、Ｎ位置およびＤ位置）が機械的に切り替えられるように構成されている。

アクチュエータユニット６０は、モータ１０と、減速機構部２０と、ロータ回転角度センサ３０と、出力軸回転角度センサ４０と、ＥＣＵ５０とを備えている。なお、図２に示すように、ＥＣＵ５０は、基板５１に電子部品が実装された基板部品である。また、これらの部品は、変速機構部１２０のケースに固定された箱状の本体部６１に収容されている。また、アクチュエータユニット６０は、減速機構部２０の出力側に接続された出力軸２５を備えている。

シフト切替機構部７０は、図２に示すように、ディテントプレート７１（特許請求の範囲のシフト切替部材の一例）と、ディテントスプリング７２（特許請求の範囲の位置決め部材の一例）とを含んでいる。ディテントスプリング７２は、Ｐ位置、Ｒ位置、Ｎ位置およびＤ位置のそれぞれに対応する回動角度位置でディテントプレート７１を保持するように構成されている。

ディテントプレート７１は、図３に示すように、シフト位置（Ｐ位置、Ｒ位置、Ｎ位置およびＤ位置）に対応するように設けられた４つの谷部８０（谷部８１～８４）を有している。また、谷部８１～８４によって、ディテントプレート７１には連続的な起伏形状を有するカム面７１ａが形成されている。また、互いに隣接する谷部８０同士（たとえば、谷部８１および谷部８２、谷部８２および谷部８３など）は、１つの頂部Ｔを有する山部８５により隔てられている。ディテントスプリング７２は、基端部７２ａ（図２参照）が変速機構部１２０のケーシング１２１（図２参照）に固定されるとともに、自由端７２ｂ（図２参照）側にローラ部７３が取り付けられている。そして、ディテントスプリング７２は、ローラ部７３が、常時、カム面７１ａ（谷部８１～８４または山部８５のいずれかの位置）を押圧している。そして、ディテントスプリング７２は、複数の谷部８１～８４のいずれかに嵌まり込んだ状態でシフト位置を成立させる。

また、本実施形態では、図３に示すように、ディテントプレート７１に含まれる複数の谷部８０のうちの、最も端部側に配置される谷部８１（特許請求の範囲の端部側谷部の一例）および谷部８４（特許請求の範囲の端部側谷部の一例）には、それぞれ、ディテントスプリング７２が谷部８１および谷部８４を超えて移動するのを抑制するための壁部８１ａおよび壁部８４ａが設けられている。具体的には、ディテントプレート７１の矢印Ａ方向の端部に配置される谷部８１に壁部８１ａが設けられている。また、ディテントプレート７１の矢印Ｂ方向の端部に配置される谷部８４に壁部８４ａが設けられている。

また、ディテントプレート７１は、図２に示すように、出力軸２５の下端部（Ｚ２側）に固定されており、ディテントプレート７１は、出力軸２５と一体的に回動軸Ｃ１まわりに回動される。これにより、ディテントスプリング７２は、ディテントプレート７１の矢印Ａ方向または矢印Ｂ方向への正逆回動（揺動）に伴ってローラ部７３がカム面７１ａに沿って摺動することにより、ディテントスプリング７２の付勢力Ｆによりローラ部７３が谷部８１～８４のいずれかに嵌合するように構成されている。また、ディテントスプリング７２は、ローラ部７３がディテントプレート７１の谷部８１～８４のいずれかに選択的に嵌合することにより、それぞれ、Ｐ位置、Ｒ位置、Ｎ位置またはＤ位置に対応する回動角度位置でディテントプレート７１が保持されるように構成されている。これにより、Ｐ位置、Ｒ位置、Ｎ位置またはＤ位置が個々に成立される。

また、ディテントプレート７１は、腕部８７および腕部８８をさらに有している。腕部８７にはパークロッド７５が連結され、腕部８８にはマニュアルバルブロッド７６（図３参照）が連結される。そして、ディテントプレート７１がＲ位置に対応する回動角度位置に回動された場合、マニュアルバルブロッド７６の先端部のマニュアルスプール弁が油圧バルブボディ内のＲ位置に対応する位置に移動されることにより、油圧制御回路部１３０（図１参照）内にはＲ位置用の油圧回路が形成される。他のシフト位置についてもＲ位置と同様に、ディテントプレート７１の回動に伴ってマニュアルバルブロッド７６（マニュアルスプール弁）がいずれかのシフト位置に対応する位置に移動されることによって、油圧制御回路部１３０内に各シフト位置に対応する油圧回路が形成される。

パーキング機構部１４０は、図２に示すように、エンジン１５０のクランク軸（図示せず）に連結されたパーキングギア１４１と、パーキングギア１４１に係合するロックポール１４２とを含む。ロックポール１４２は、パークロッド７５の移動に伴ってロック位置および非ロック位置に移動される。ディテントプレート７１がＰ位置に対応した回動角度位置に回動された場合に、ロックポール１４２は、回動軸Ｃ２を回動中心としてロック位置まで回動されて突起部１４２ａがパーキングギア１４１の歯底部１４１ａに係合する。これにより、パーキングギア１４１の自由な回動が規制されてクランク軸の回転が規制される。また、ディテントプレート７１がＰ位置以外のシフト状態（Ｒ、ＮおよびＤ位置）に対応した回動角度位置に回動された場合には、ロックポール１４２は、非ロック位置に回動されて、ロックポール１４２とパーキングギア１４１との係合が解除される。

また、図１に示すように、シフト装置１００は、不揮発性の記憶部９０を備えている。不揮発性の記憶部９０は、アクチュエータユニット６０の内部に設けられている。

次に、アクチュエータユニット６０の詳細な構成について説明する。

図４に示すように、アクチュエータユニット６０における本体部６１は、モータハウジング６２と、モータカバー６３と、ギアハウジング６４とにより構成されている。耐熱性を有する樹脂製のモータハウジング６２およびモータカバー６３は、各々の凹部６２ａおよび凹部６３ａを対向させた状態で組み付けられることにより、モータ室６５にモータ１０およびＥＣＵ５０が収容されている。また、樹脂製のギアハウジング６４が凹部６４ａを対向させるようにしてモータハウジング６２に反対側（Ｚ２側）から組み付けられることにより、ギア室６６に減速機構部２０が収容されている。

モータハウジング６２の一方側の外側面６２ｂには、端子５２を有するソケット６２ｃが形成されている。なお、端子５２は、配線５３を介してＥＣＵ５０に電気的に接続されている。また、ソケット６２ｃに接続された配線ケーブル（図示せず）を介して、アクチュエータユニット６０に電力が供給される。また、配線ケーブルを介して、ＥＣＵ５０とエンジン１５０を制御するＥＣＵ１５１（図１参照）との相互通信が行われる。また、ＥＣＵ５０は、モータ１０（図１参照）と、ロータ回転角度センサ３０（図１参照）と出力軸回転角度センサ４０（図１参照）とに電気的に接続されている。

モータ１０は、図４に示すように、モータハウジング６２に対して回転可能に支持されたロータ１１と、ロータ１１の周囲に磁気的間隙を有して対向するように配置されたステータ１２とによって構成されている。また、モータ１０は、ディテントプレート７１を駆動するように構成されている。

また、モータ１０として、永久磁石をロータ１１の表面に組み込んだ表面磁石型（ＳＰＭ）の三相モータが用いられる。具体的には、ロータ１１は、シャフトピニオン１１ａとロータコア１１ｂとを有しており、ロータコア１１ｂの表面には、永久磁石としてのＮ極磁石およびＳ極磁石が回動軸Ｃ１まわりに等角度間隔（４５°）で交互に貼り付けられている。したがって、モータ１０の極数は８である。

シャフトピニオン１１ａは、モータカバー６３の回転軸支持部６３ｂに配置された軸受部材１によって上端部（Ｚ１側）が回転可能に支持されるとともに、出力軸支持部６４ｂに圧入された軸受部材３により回動自在に支持された出力軸受部２６の軸受部材２によって下端部（Ｚ２側）が回転可能に支持されている。なお、軸受部材２は、出力軸受部２６の上端部（Ｚ１側）の凹部の内周に沿って配置されている。これにより、ロータ１１のシャフトピニオン１１ａと出力軸２５とは、同じ回動軸Ｃ１まわりに回転される。また、シャフトピニオン１１ａは、中央部から下端部（Ｚ２側）にかけた外周領域に、ギア溝がヘリカル状に形成されたギア部１１ｃが一体的に形成されている。なお、ギア部１１ｃは、ギア径が十分に小さくなるよう小歯数かつ大ねじれ角で形成されたいわゆる小歯数ヘリカルギアである。

ステータ１２は、図４に示すように、モータハウジング６２のモータ室６５内に固定されたステータコア１３と、通電により磁力を発生する複数相（Ｕ相、Ｖ相およびＷ相）の励磁コイル（図示せず）とを有している。

ステータコア１３は、図４に示すように、ロータ１１のシャフトピニオン１１ａと同じ軸心で略円筒状の本体部１３ａと本体部１３ａの内壁面から軸心側に向かって突出する複数（４個）のティース１３ｂとを一体的に有する。これらティース１３ｂのうち、軸心を中心に互いに相反する径方向両側に配置された一対のティース１３ｂには、シャフトピニオン１１ａと平行に貫通孔がそれぞれ形成されている。そして、貫通孔には、モータハウジング６２の貫通孔に挿入される棒状の支持軸６７ａおよび支持軸６７ｂが貫通されている。支持軸６７ａおよび支持軸６７ｂは、モータカバー６３の凹部６３ｃに後端部（図４における上端部）が嵌合されるとともに、ギアハウジング６４の凹部６４ｃに前端部（図４における下端部）が嵌合される。これにより、ステータ１２は、モータ室６５内に固定される。また、支持軸６７ａ、支持軸６７ｂおよびシャフトピニオン１１ａは、軸心が互いにＺ方向に沿って平行に設けられている。

減速機構部２０は、モータ１０側から伝達される回転速度を減速した状態でディテントプレート７１を回動させるように構成されている。具体的には、減速機構部２０は、図４および図５に示すように、ロータ１１のギア部１１ｃと、ギア部１１ｃに噛合するギア部２１ａを有する中間ギア２１と、中間ギア２１と同じ軸心で下面側（Ｚ２側）配置されるとともに中間ギア２１と係合する中間ギア２２と、中間ギア２２のギア部２２ａに噛合するギア部２３ａを有する最終ギア２３とを含む。なお、中間ギア２１（特許請求の範囲の駆動側部材の一例）は、ディテントプレート７１を駆動するモータ１０側に設けられている。また、中間ギア２２（特許請求の範囲の従動側部材の一例）は、ディテントプレート７１側に設けられ、中間ギア２１の回動に伴い回動される。また、シャフトピニオン１１ａは、下端部が軸受部材２に支持されることによってギア部１１ｃがギア室６６を上下方向（Ｚ方向）に横切っている。また、中間ギア２１は、モータハウジング６２の貫通孔に挿入された支持軸６７ａに対して軸受部材４により回転可能に支持されている。また、中間ギア２２は、支持軸６７ａに嵌め込まれた略円筒状の軸受部材５により回転可能に支持されている。また、中間ギア２１と中間ギア２２とは同軸で重ねられている。

また、図６および図７に示すように、中間ギア２１は、回転中心部と外周部（ギア部２１ａ）との間に、長径が周方向に沿って延びる複数（６個）の長孔２１ｅが設けられている。長孔２１ｅは、周方向に互いに６０°間隔で配置されている。また、中間ギア２２は、ギア部２２ａが設けられた楕円形状の本体部２２ｂを有しており、本体部２２ｂのギア部２２ａとは反対側の上面（Ｚ１側）から上方に突出する複数（２個）の円柱状の係合凸部２２ｅが設けられている。係合凸部２２ｅは、本体部２２ｂにおける長径方向の両側の周縁部に配置されている。そして、中間ギア２１に下方から上方（Ｚ１側）に向かって中間ギア２２が隣接配置された状態で、互いに１８０°間隔で配置された係合凸部２２ｅの各々が、対応する中間ギア２１の２つの長孔２１ｅにそれぞれ挿入（係合）されるように構成されている。

なお、係合凸部２２ｅは、中間ギア２１の長孔２１ｅに対して所定の大きさ（周方向の長さ）からなるガタＳを有して嵌め合わされる。すなわち、図７に示すように、互いに嵌め合わされた係合凸部２２ｅと長孔２１ｅとに生じる円周方向のガタＳの分（所定角度幅）だけ、中間ギア２１と中間ギア２２との間の相対的な自由回動（自由回転）が許容されるように構成されている。したがって、中間ギア２１と中間ギア２２とは常に一体的に回転するものではなく、中間ギア２１に伝達された回転は、中間ギア２２に所定角度幅で一方方向（矢印Ａ方向）または他方方向（矢印Ｂ方向）への相対的な自由回動（自由回転）を許容して伝達されるように構成されている。なお、図６は、中間ギア２１から中間ギア２２へ駆動力が伝達可能な状態を示しており、図７は、中間ギア２１から中間ギア２２へ駆動力が伝達不可能な状態を示している。

また、図５に示すように、中間ギア２２のギア部２２ａは、出力軸受部２６と同じ回動軸Ｃ１を有した状態で、出力軸受部２６と一体的に回転するように組み込まれた扇形状の最終ギア２３のギア部２３ａに噛合する。ギア部２３ａは、最終ギア２３に設けられた略円弧状の挿入孔２３ｂに外周縁に沿った内側に内歯車として形成されている。ギア部２３ａは、ギア部２２ａよりも大径の歯車で形成されている。また、最終ギア２３は、扇形の「要（かなめ）」の位置に回転中心を有する嵌合孔２３ｃに出力軸受部２６が固定されている。減速機構部２０は、中間ギア２１、中間ギア２２および最終ギア２３により、シャフトピニオン１１ａの回転が出力軸２５側で減速されるように構成されている。

なお、減速機構部２０は、減速比が１：５０となるように構成されている。すなわち、ロータ１１が５０回転（モータ１０は、２４×５０＝１２００通電ステップ）された場合に、出力軸２５が１回転されるように構成されている。したがって、モータ１０では、１通電ステップでロータ１１が１５°回転されるので、出力軸２５は、０．３°（＝１５／５０）回転される。

また、出力軸受部２６の下端部（Ｚ２側）の凹部の内周には、軸方向に延びる複数の縦溝（セレーション）２６ａが形成されている。また、出力軸２５（図４参照）の上端部（Ｚ１側）の外周には、軸方向に延びる複数の縦溝部（セレーション）２５ａが形成されている。これにより、出力軸受部２６の縦溝部２６ａに対して出力軸２５の縦溝部２５ａを適切な回転角度位置でトルク伝達可能に嵌め合わせて連結するように構成されている。したがって、下端部（Ｚ２側）にディテントプレート７１が固定された出力軸２５は、アクチュエータユニット６０に対して適切な回転角度位置で組み付けられる。

ロータ回転角度センサ３０は、ロータ１１の回転角度を検出するように構成されている。たとえば、ロータ回転角度センサ３０は、ＭＲセンサ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ Ｓｅｎｓｏｒ）から構成されている。

出力軸回転角度センサ４０は、ディテントプレート７１（出力軸２５）の回転角度を検出するように構成されている。たとえば、出力軸回転角度センサ４０は、ホール素子により構成されている。なお、出力軸２５の回転位置（出力角）は、連続的な電圧値として検出される。

次に、シフト位置の移動と、出力軸回転角度センサ４０の出力値およびロータ回転角度センサ３０の出力値との関係について説明する。

図８に示すように、モータ１０の回転回数（０回、１回、２回、・・・、７回）の増加に伴って、シフト位置が、Ｐ位置、Ｒ位置、Ｎ位置およびＤ位置の順に変化するように、出力軸２５に接続されたディテントプレート７１が回動する。この際、ディテントスプリング７２は、谷部８０に対して、谷部８１～８４の順に嵌まり込む。そして、出力軸回転角度センサ４０の出力値は、モータ１０の回転回数が増加するのに伴って増加する。

たとえば、現在、ローラ部７３が、谷部８１（Ｐ位置）に嵌まり込んでいたとする（区間１）。モータ１０（図１参照）が駆動されることにより減速機構部２０（図１参照）を介してディテントプレート７１が矢印Ａ方向に回動される。なお、中間ギア２１と中間ギア２２との間に所定量のガタＳ（図７参照）が設けられている。このため、ローラ部７３が谷部８１の谷底Ｖに完全に嵌まり込んだ状態（図９の区間１参照）では、ロータ１１の回転とともに中間ギア２１が回動されるにもかかわらず、長孔２１ｅの内部において係合凸部２２ｅがガタＳを利用して駆動力伝達不可能に係合されているので、中間ギア２２は回動されない。その結果、区間1では、ロータ回転角度センサ３０（図１参照）により検出されるロータ１１の回転角度（ｒａｄ）は、線形的に増加する一方、出力軸回転角度センサ４０（図１参照）により検出される出力軸２５の回転角度に対応する電圧レベルは、一定である。

その後、区間２において、中間ギア２１の長孔２１ｅの一方端部が中間ギア２２の係合凸部２２ｅに駆動力伝達可能に係合されるので（図６および図９の区間２参照）、モータ１０の駆動力がギア部１１ｃ、中間ギア２１、中間ギア２２および最終ギア２３（図４参照）を介して出力軸２５（図２参照）に伝達される。これにより、ディテントプレート７１の矢印Ａ方向への回動とともに、ローラ部７３は、谷部８１（Ｐ位置）の谷部８２（Ｒ位置）側の斜面を山部８５に向けて登るように移動する。なお、モータ１０は、Ｐ位置（区間１）において略１回分、回転している。そして、区間２において、ロータ回転角度センサ３０（図１参照）により検出されるロータ１１の回転角度（ｒａｄ）は、線形的に増加する。また、出力軸回転角度センサ４０（図１参照）により検出される出力軸２５の回転角度に対応する電圧レベルが一定の割合で増加する。また、この状態における中間ギア２１および２２の係合状態は、図６の状態に対応する。

そして、区間３において、ローラ部７３が谷部８１（Ｐ位置）と谷部８２（Ｒ位置）との境の山部８５を乗り越えた後、ディテントプレート７１は、モータ１０（中間ギア２１）よりも先行して矢印Ａ方向に自然に回動される。すなわち、ディテントプレート７１は、常にローラ部７３により谷部８２に向かって付勢されているので、この付勢力Ｆ（図３参照）によって、ディテントプレート７１は、長孔２１ｅのガタＳの大きさの範囲内でモータ１０よりも先行して矢印Ａ方向に回動される。そして、ローラ部７３は、谷部８２の谷底Ｖに向けて落とし込まれる（図９の区間３参照）。この際、ロータ１１の回転角度は増加する一方、出力軸２５の回転角度に対応する電圧レベルは、ローラ部７３の谷底Ｖへの落ち込み（吸込み）とともに急激に増加する。

なお、シフト位置のＲ位置からＮ位置への移動の動作、Ｎ位置からＤ位置への移動の動作は、上記のＰ位置からＲ位置への移動の動作と同様である。

そして、モータ１０は、回転方向が反転される。これにより、シフト位置がＤ位置（区間４）、区間５、および、区間６を介して、Ｎ位置に移動される。なお、Ｄ位置（区間４）の動作は、上記区間１の動作と同様である。つまり、ロータ回転角度センサ３０（図１参照）により検出されるロータ１１の回転角度（ｒａｄ）は、線形的に減少する一方、出力軸回転角度センサ４０（図１参照）により検出される出力軸２５の回転角度に対応する電圧レベルは、一定である。また、区間５の動作は、上記区間２の動作と同様である。つまり、区間５において、ロータ１１の回転角度は、線形的に減少するとともに、出力軸２５の回転角度に対応する電圧レベルが一定の割合で減少する。また、区間６の動作は、上記区間３の動作と同様である。つまり、ロータ１１の回転角度は減少する一方、出力軸２５の回転角度に対応する電圧レベルは、ローラ部７３の谷底Ｖへの落ち込み（吸込み）とともに急激に減少する。

ここで、ディテントプレート７１（谷部８０の谷底Ｖ）に対して、ディテントスプリング７２の位置決め精度を向上させるためには、ディテントスプリング７２が谷部８０の谷底Ｖに位置している状態での、モータ１０（ロータ１１）の回転角度を正確に把握する必要がある。そこで、シフト装置１００では、たとえば、工場出荷時に、シフト装置１００毎に、谷部８０の谷底Ｖに対応するモータ１０（ロータ１１）の回転角度が取得（学習）される。

次に、複数のシフト位置（Ｐ位置、Ｒ位置、Ｎ位置およびＤ位置）の各々における、谷部８０の谷底Ｖ（ガタＳの中心）に対応するモータ１０（ロータ１１）の回転角度の取得（学習）について説明する。なお、谷底Ｖに対応するモータ１０の回転角度の取得は、たとえば、ＥＣＵ５０によって行われる。

本実施形態では、図１０に示すように、まず、ディテントスプリング７２（ローラ部７３）が、複数の谷部８０を連続して通過するように移動される。そして、ディテントスプリング７２が移動される間における、出力軸回転角度センサ４０の出力値とロータ回転角度センサ３０の出力値とに基づいて、減速機構部２０に含まれるガタＳの幅が検出される。なお、出力軸回転角度センサ４０の出力値は、電圧（Ｖ）である。また、ロータ回転角度センサ３０の出力値は、回転角度（ｒａｄ）である。また、検出された、出力軸回転角度センサ４０の出力値とロータ回転角度センサ３０の出力値は、図１０において、太線により表されている。

具体的には、ディテントスプリング７２が、Ｐ位置、Ｒ位置、Ｎ位置、Ｄ位置、Ｎ位置、Ｒ位置、および、Ｐ位置の順に連続して移動される。なお、「連続」とは、ディテントスプリング７２が、Ｐ位置からＤ位置に矢印Ａ方向に沿って移動する際に、矢印Ｂ方向には移動することなしに、Ｐ位置からＤ位置に移動することを意味する。同様に、「連続」とは、ディテントスプリング７２が、Ｄ位置からＰ位置に矢印Ｂ方向に沿って移動する際に、矢印Ａ方向には移動することなしに、Ｄ位置からＰ位置に移動することを意味する。すなわち、ディテントスプリング７２は、ディテントプレート７１の複数の谷部８０を、一往復する。そして、ディテントスプリング７２が、Ｐ位置、Ｒ位置、Ｎ位置およびＤ位置の順に移動する往路において検出された、出力軸回転角度センサ４０の出力値とロータ回転角度センサ３０の出力値とは、図１０の直線Ｌ１上の太線で表されている。また、ディテントスプリング７２が、Ｄ位置、Ｎ位置、Ｒ位置およびＰ位置の順に移動する復路において検出された、出力軸回転角度センサ４０の出力値とロータ回転角度センサ３０の出力値とは、図１０の直線Ｌ２上の太線で表されている。

そして、本実施形態では、ディテントスプリング７２がディテントプレート７１の谷部８０の谷底Ｖから山部８５の頂部Ｔに移動するまでの移動区間における、出力軸回転角度センサ４０の出力値とロータ回転角度センサ３０の出力値とに基づいて、減速機構部２０に含まれるガタＳの幅を検出する。なお、ガタＳの幅とは、図６に示されるように、ガタＳが詰められた状態（中間ギア２１から中間ギア２２へ駆動力が伝達可能な状態）における、係合凸部２２ｅと長孔２１ｅとの間の幅Ｗを意味する。

また、図９に示すように、ディテントスプリング７２がディテントプレート７１の谷部８０の谷底Ｖから山部８５の頂部Ｔに移動するまでの移動区間（区間１および区間５）は、中間ギア２１と中間ギア２２との間のガタＳが詰められた状態（図６参照）であり、中間ギア２１の回動に伴って中間ギア２２が回動する区間である。また、ディテントスプリング７２が谷底Ｖから頂部Ｔに移動するまでの移動区間は、ディテントプレート７１が矢印Ａ方向に回動される場合の区間２と、ディテントプレート７１が矢印Ｂ方向に回動される場合の区間５とを含む。

また、本実施形態では、図１０に示すように、モータ１０を矢印Ａ方向（特許請求の範囲の第１の方向の一例）に回転させた際と、矢印Ａ方向とは反対の矢印Ｂ方向（特許請求の範囲の第２の方向の一例）に回転させた際との、移動区間における出力軸回転角度センサ４０の出力値とロータ回転角度センサ３０の出力値とに基づいて、ガタＳの幅を検出する。具体的には、上記のように、モータ１０を矢印Ａ方向に回転させた際における、ガタＳが詰められた状態の区間２と、モータ１０を矢印Ｂ方向に回転させた際における、ガタＳが詰められた状態の区間５とにおける、出力軸回転角度センサ４０の出力値とロータ回転角度センサ３０の出力値とに基づいて、ガタＳの幅を検出する。区間２は、ディテントスプリング７２が、Ｐ位置からＲ位置に移動する際の区間２、Ｒ位置からＮ位置に移動する際の区間２、Ｎ位置からＤ位置に移動する際の区間２を含む。また、区間５は、ディテントスプリング７２が、Ｄ位置からＮ位置に移動する際の区間２、Ｎ位置からＲ位置に移動する際の区間２、Ｒ位置からＰ位置に移動する際の区間５を含む。

また、本実施形態では、モータ１０を矢印Ａ方向に回転させた際の、複数の移動区間における出力軸回転角度センサ４０の出力値およびロータ回転角度センサ３０の出力値から、出力軸回転角度センサ４０の出力値に対するロータ回転角度センサ３０の第１推定値が算出される。具体的には、モータ１０を矢印Ａ方向に回転させた際における、３つの区間２（ディテントスプリング７２が、Ｐ位置からＲ位置に移動する際の区間２、Ｒ位置からＮ位置に移動する際の区間２、Ｎ位置からＤ位置に移動する際の区間２）における、出力軸回転角度センサ４０の出力値およびロータ回転角度センサ３０の出力値から、第１推定値が算出される。

詳細には、本実施形態では、第１推定値は、モータ１０を矢印Ａ方向に回転させた際における、複数の移動区間（３つの区間２、図１０の直線Ｌ１上の太線）における出力軸回転角度センサ４０の出力値に対するロータ回転角度センサ３０の出力値を線形近似することにより算出される。つまり、横軸を、出力軸回転角度センサ４０の出力値（電圧）として、縦軸を、ロータ回転角度センサ３０の出力値（回転角度）として、３つの区間２における電圧（Ｖ）と回転角度（ｒａｄ）との関係が線形近似される。これにより、第１推定値として、直線Ｌ１が取得される。つまり、直線Ｌ１の、傾き（以下、ａ１という）と、切片（以下、ｂ１という）とが算出される。なお、実際には、縦軸は、モータ１０の回転角度の積算値（つまり、２π×モータ１０の回転回数＋回転角度）を表している。

また、本実施形態では、モータ１０を矢印Ｂ方向に回転させた際の、複数の移動区間における出力軸回転角度センサ４０の出力値およびロータ回転角度センサ３０の出力値から、出力軸回転角度センサ４０の出力値に対するロータ回転角度センサ３０の第２推定値が算出される。具体的には、モータ１０を矢印Ｂ方向に回転させた際における、３つの区間５（ディテントスプリング７２が、Ｄ位置からＮ位置に移動する際の区間５、Ｎ位置からＲ位置に移動する際の区間５、Ｒ位置からＰ位置に移動する際の区間５）における、出力軸回転角度センサ４０の出力値およびロータ回転角度センサ３０の出力値から、第２推定値が算出される。

詳細には、本実施形態では、第２推定値は、モータ１０を矢印Ｂ方向に回転させた際における、複数の移動区間（３つの区間５）における出力軸回転角度センサ４０の出力値に対するロータ回転角度センサ３０の出力値を線形近似することにより算出される。つまり、横軸を、出力軸回転角度センサ４０の出力値（電圧）として、縦軸を、ロータ回転角度センサ３０の出力値（回転角度）として、３つの区間５における電圧（Ｖ）と回転角度（ｒａｄ）との関係が線形近似される。これにより、第２推定値として、直線Ｌ２が取得される。つまり、直線Ｌ２の、傾き（以下、ａ２という）と、切片（以下、ｂ２という）とが算出される。

そして、本実施形態では、第１推定値と第２推定値との差をガタＳの幅として検出し、ガタＳの幅の中央の値をガタＳの中心とする。なお、ガタＳの幅は、中間ギア２１と中間ギア２２との間に予め設けられている所定量のガタＳの幅（図６参照）である。具体的には、線形近似により算出された第１推定値（直線Ｌ１）と、線形近似により算出された第２推定値（直線Ｌ２）との間の幅Ｗを、ガタＳの幅として検出する。すなわち、中間ギア２１と中間ギア２２との間には、所定量のガタＳが予め設けられているので、同一の出力軸回転角度センサ４０の出力値（横軸）であっても、モータ１０の回転角度（縦軸）に差異が生じる。そして、この差異をガタＳの幅として捉えることが可能である。

そして、本実施形態では、検出されたガタＳの幅に基づいてガタＳの中心に対応するロータ１１の回転角度が算出される。具体的には、モータ１０を矢印Ａ方向に回転させた場合におけるガタＳが詰められた状態と、モータ１０を矢印Ｂ方向に回転させた場合におけるガタＳが詰められた状態との間の中央の状態（つまり、ガタＳの幅の中央）を、ガタＳの中心として捉えることが可能である。すなわち、第１推定値としての直線Ｌ１と、第２推定値として直線Ｌ２との間の中央を通る、ガタＳの中心としての直線Ｌ３が、ガタＳの中心に対応するロータ１１の回転角度として、取得される。つまり、直線Ｌ３の、傾き（以下、ａ３という）と、切片（以下、ｂ３という）とが算出される。また、直線Ｌ３は、ガタＳの中心に対応する、出力軸回転角度センサ４０の出力値とロータ回転角度センサ３０の出力値（ロータ１１の回転角度）との関係を表している。

そして、本実施形態では、算出されたガタＳの中心に対応するロータ１１の回転角度と、谷部８０の谷底Ｖに対応する出力軸回転角度センサ４０の出力値との関連付けに基づいて、ガタＳの中心に対応するモータ１０の回転角度を取得する。具体的には、モータ１０を矢印Ａ方向に回転させた際の、複数の区間１（Ｐ位置、Ｒ位置、Ｎ位置、および、Ｄ位置に対応する区間１）における、出力軸回転角度センサ４０の出力値が取得される。なお、複数の区間１の各々において、出力軸回転角度センサ４０の出力値は、一定値となる。具体的には、Ｐ位置、Ｒ位置、Ｎ位置、および、Ｄ位置の各々に対応する出力軸回転角度センサ４０の出力値は、それぞれ、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３およびＥ４である。

また、モータ１０を矢印Ｂ方向に回転させた際の、複数の区間４（Ｄ位置、Ｎ位置、Ｒ位置、および、Ｐ位置に対応する区間４）における、出力軸回転角度センサ４０の出力値が取得される。なお、複数の区間４の各々において、出力軸回転角度センサ４０の出力値は、一定値となる。具体的には、Ｄ位置、Ｎ位置、Ｒ位置、および、Ｐ位置の各々に対応する出力軸回転角度センサ４０の出力値は、それぞれ、Ｅ４、Ｅ３、Ｅ２およびＥ１である。すなわち、同じシフト位置における、区間１の出力軸回転角度センサ４０の出力値と、区間４の出力軸回転角度センサ４０の出力値とは、略同一である。

そして、直線Ｌ３において、区間１（または区間４）に対応する、モータ１０の回転角度が取得される。具体的には、出力軸回転角度センサ４０の出力値Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３およびＥ４の各々に対応するモータ１０の回転角度θ１、θ２、θ３およびθ４が取得される。その結果、Ｐ位置、Ｒ位置、Ｎ位置、および、Ｄ位置の各々の谷底Ｖ（ガタＳの中心）に対応する、モータ１０の回転角度θ１、θ２、θ３およびθ４が取得される。なお、上記のように、図１０の縦軸は、モータ１０の回転角度の積算値（＝２π×モータ１０の回転回数＋回転角度）を表しているので、Ｐ位置、Ｒ位置、Ｎ位置、および、Ｄ位置の各々の谷底Ｖ（ガタＳの中心）に対応する、モータ１０の回転回数と、その回転回数における回転角度とが取得される。

そして、本実施形態では、線形近似された第１推定値（直線Ｌ１）と、線形近似された第２推定値（直線Ｌ２）と、線形近似された第１推定値と線形近似された第２推定値との中央の値であるガタＳの中心（直線Ｌ３）と、ガタＳの中心に対応する出力軸回転角度センサ４０の出力値およびロータ回転角度センサ３０の出力値とが、不揮発性の記憶部９０（図１参照）に記憶される。具体的には、直線Ｌ１、Ｌ２およびＬ３の各々の、傾き（ａ１、ａ２およびａ３）および切片（ｂ１、ｂ２およびｂ３）と、Ｐ位置、Ｒ位置、Ｎ位置、および、Ｄ位置の各々の谷底Ｖ（ガタＳの中心）に対応する、出力軸回転角度センサ４０の出力値（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３およびＥ４）およびモータ１０の回転角度（θ１、θ２、θ３およびθ４）とが記憶される。

なお、本実施形態では、ガタＳの幅を検出する際に、ディテントスプリング７２が、壁部８１ａおよび８４ａ（図３参照）に衝突しないように、複数の谷部８０を連続して通過するように移動される。以下に、ディテントスプリング７２を壁部８１ａおよび８４ａに衝突させないための制御について説明する。まず、ディテントプレート７１がＤ位置の谷部８４に位置している状態で、ディテントプレート７１が矢印Ａ方向側に回動される。この時、出力軸回転角度センサ４０の出力値が所定の範囲内であれば（つまり、出力軸回転角度センサ４０の出力値が略一定であれば）、ガタＳが詰められていない状態であるので、ディテントプレート７１の回動が継続される。つまり、ディテントプレート７１が、谷底Ｖの近傍に位置しているので、ディテントプレート７１の回動が継続される。その後、出力軸回転角度センサ４０の出力値が、所定の範囲を超えた場合、ガタＳが詰められてディテントプレート７１が壁部８４ａに近づいている状態となるので、ディテントプレート７１の回動が停止される。これにより、ディテントプレート７１が壁部８４ａに衝突するのが抑制される。

同様に、ディテントプレート７１がＰ位置の谷部８１に位置している状態で、ディテントプレート７１が矢印Ｂ方向側に回動される。この時、出力軸回転角度センサ４０の出力値が所定の範囲内であれば（つまり、出力軸回転角度センサ４０の出力値が略一定であれば）、ガタＳが詰められていない状態であるので、ディテントプレート７１の回動が継続される。つまり、ディテントプレート７１が、谷底Ｖの近傍に位置しているので、ディテントプレート７１の回動が継続される。その後、出力軸回転角度センサ４０の出力値が、所定の範囲を超えた場合、ガタＳが詰められてディテントプレート７１が壁部８１ａに近づいている状態となるので、ディテントプレート７１の回動が停止される。これにより、ディテントプレート７１が壁部８１ａに衝突するのが抑制される。

また、図１１に示すように、壁部が設けられていないＮ位置の谷部８３では、上記特許文献１のような、モータ１０を正方向（ＣＷ）および逆方向（ＣＣＷ）に複数回回転させる方法では、出力軸回転角度センサ４０の出力値に基づくガタＳの中心Ｃ１１（出力値が平坦な部分の中央）と、ロータ回転角度センサ３０の出力値に基づくガタＳの中心Ｃ１２（モータ１０が逆回転（ＣＣＷ）しているときの、モータ１０の回転角度の中央）とが略一致する。これにより、ガタＳの中心を比較的正確に取得することが可能である。壁部が設けられていないＲ位置の谷部８２においても、同様に、ガタＳの中心を比較的正確に取得することが可能である。

一方、Ｄ位置の谷部８４は、壁部８４ａが設けられているため、ディテントスプリング７２が壁部８４ａを登ることができない。このため、ガタＳが詰められている状態でも、出力軸回転角度センサ４０の出力値の変化が小さくなる（略一定である）。このため、上記特許文献１の方法では、出力軸回転角度センサ４０の出力値に基づくガタＳの中心Ｃ２１（出力値が平坦な部分の中央）と、ロータ回転角度センサ３０の出力値に基づくガタＳの中心Ｃ２２（モータ１０が逆回転（ＣＣＷ）しているときの、モータ１０の回転角度の中央）とが一致しない。このため、ガタＳの中心（ガタＳの中心に対応するモータ１０の回転角度）を正確に取得することが困難である。一方、本実施形態では、上記のように、ディテントスプリング７２を複数の谷部８０に対して連続して通過させて、上記の第１推定値および第２推定値に基づいてガタＳの中心を取得することによって、壁部８１ａおよび８４ａの影響を抑制しながらガタＳの中心が取得（学習）されている。これにより、ガタＳの中心を正確に取得することが可能である。

本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、複数の谷部８０毎にガタＳの幅が検出されるとともに複数の谷部８０毎に検出されたガタＳの幅に基づいてガタＳの中心に対応するモータ１０の回転角度を取得する場合と異なり、複数の谷部８０に対して共通に検出されたガタＳの幅に基づいて、ガタＳの中心に対応する（各谷部８０の谷底Ｖに対応する）モータ１０の回転角度を取得することができる。すなわち、谷部８０毎にモータ１０を正方向および逆方向に複数回回転させて複数の谷部８０毎にガタＳの幅を検出する場合と異なり、ディテントスプリング７２の動作が単純化される（ディテントスプリング７２が複数の谷部８０を連続して通過される）ので、ディテントプレート７１の複数の谷部８０の谷底Ｖ（ガタＳの中心）に対応するモータ１０の回転角度を取得するためのタクトタイムの短縮を図ることができる。

また、本実施形態では、上記のように、ディテントプレート７１の谷部８０の谷底Ｖから山部８５の頂部Ｔに移動するまでの間では、モータ１０の回転に先行することなく出力軸２５が回動するので、出力軸回転角度センサ４０の出力値とロータ回転角度センサ３０の出力値とが対応している。これにより、減速機構部２０に含まれるガタＳの幅を正確に検出することができる。

また、本実施形態では、上記のように、往路の出力軸回転角度センサ４０の出力値とロータ回転角度センサ３０の出力値との関係と、復路の出力軸回転角度センサ４０の出力値とロータ回転角度センサ３０の出力値との関係と、の差に基づいて、ガタＳの幅を検出することができる。すなわち、ディテントスプリング７２の一往復の動作によって、ガタＳの幅を検出することができる。その結果、ディテントスプリング７２の動作を単純化しながら、容易に、ガタＳの中心に対応する（谷部８０の谷底Ｖに対応する）モータ１０の回転角度を取得することができる。

また、本実施形態では、上記のように、第１推定値と第２推定値との差に基づいて、演算によって容易にガタＳの幅を検出することができる。

また、本実施形態では、上記のように、ディテントスプリング７２をディテントプレート７１の壁部８１ａおよび８４ａなどに押し当てることなく、谷部８０の谷底Ｖの位置に対応するモータ１０の回転角度を取得することができるので、ディテントプレート７１の耐久性が低下するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、予め所定量のガタＳ（たとえば、意図的でないガタよりも大きなガタＳ）を設けることによって、ディテントスプリング７２を複数の谷部８０に対して高速で通過させてもガタＳの中心（谷部８０の谷底Ｖ）に対応するモータ１０の回転角度を正確に算出することができる。これにより、ディテントプレート７１の複数の谷部８０の谷底Ｖに対応するモータ１０の回転角度を取得するためのタクトタイムをより短縮することができる。

また、本実施形態では、上記のように、線形近似によって、容易に、第１推定値と第２推定値とを算出することができる。

また、本実施形態では、上記のように、不揮発性の記憶部９０に記憶された、第１推定値、第２推定値、ガタＳの中心、および、ガタＳの中心に対応する出力軸回転角度センサ４０の出力値およびロータ回転角度センサ３０の出力値を参照することによって、容易に、ディテントプレート７１に対してディテントスプリング７２を精度よく位置決めすることができる。

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、ディテントスプリング７２が、Ｐ位置、Ｒ位置、Ｎ位置、Ｄ位置、Ｎ位置、Ｒ位置、および、Ｐ位置の順に、連続して移動（往復移動）する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ディテントスプリング７２が、全てのシフト位置を移動しないようにしてもよい。つまり、４つのシフト位置のうちの２つまたは３つを往復移動することによって、ガタＳの中心に対応するモータ１０の回転角度を取得することも可能である。また、ディテントスプリング７２が全てのシフト位置を移動する場合でも、上記の順番とは異なる順番で移動してもよい。

また、上記実施形態では、第１推定値および第２推定値が、線形近似に基づいて算出される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１推定値および第２推定値を線形近似以外の方法（多項式近似など）によって算出してもよい。

また、上記実施形態では、Ｐ位置の谷部８１およびＤ位置の谷部８４に、それぞれ、壁部８１ａおよび壁部８４ａが設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、谷部８０に壁部８１ａおよび８４ａが設けられていないシフト装置に対しても適用することは可能である。

また、上記実施形態では、ディテントスプリング７２が壁部８１ａおよび８４ａに衝突しないように、複数の谷部８０を連続して通過するように移動される例を示したが、本発明はこれに限られない。ディテントスプリング７２が壁部８１ａおよび８４ａに衝突する場合でも、本発明を適用することは可能である。

また、上記実施形態では、中間ギア２１と中間ギア２２との間には、所定量のガタＳが予め設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。中間ギア２１と中間ギア２２との間に所定量のガタＳが設けられていない場合（組付け誤差などの意図しないガタのみが発生している場合）でも、本発明を適用することは可能である。

また、上記実施形態では、シフト位置が４つ（Ｐ、Ｒ、ＮおよびＤ）である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、４つ以外の数を有するシフト装置にも本発明を適用することは可能である。

また、上記実施形態では、本発明のシフト装置１００を、自動車用のシフト装置に適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明のシフト装置を、たとえば、電車など、自動車用以外のシフト装置に適用してもよい。

１０ モータ
１１ ロータ
１２ ステータ
２０ 減速機構部
２１ 中間ギア（駆動側部材）
２２ 中間ギア（従動側部材）
３０ ロータ回転角度センサ
４０ 出力軸回転角度センサ
７１ ディテントプレート（シフト切替部材）
７２ ディテントスプリング（位置決め部材）
８０、８２、８３ 谷部
８１、８４ 谷部（端部側谷部）
８１ａ、８４ａ 壁部
８５ 山部
９０ 記憶部
１００ シフト装置
１１０ 車両
Ｓ ガタ
Ｔ 頂部
Ｖ 谷底

Claims (5)

1. 車両に搭載されるシフト装置であって、
   シフト位置に対応するように設けられた複数の谷部を含むシフト切替部材と、
   前記シフト切替部材の前記複数の谷部のいずれかに嵌まり込んだ状態で前記シフト位置を成立させるための位置決め部材と、
   前記シフト切替部材を駆動する、ロータとステータとを含むモータと、
   前記モータ側から伝達される回転速度を減速した状態で前記シフト切替部材を回動させる減速機構部と、
   前記ロータの回転角度を検出するロータ回転角度センサと、
   前記シフト切替部材の回転角度を検出する出力軸回転角度センサとを備え、
   前記位置決め部材を、前記複数の谷部を連続して通過するように往復移動させる間における、前記出力軸回転角度センサの出力値と前記ロータ回転角度センサの出力値とに基づいて、前記減速機構部に含まれるガタの幅を算出するとともに、算出された前記ガタの幅に基づいて前記ガタの中心の前記出力軸回転角度センサの出力値に対する前記ロータの回転角度の出力値の傾きに基づく往復移動時の変化率を算出して、算出された前記ガタの中心の前記往復移動時の変化率と、前記谷部の谷底に対応する前記出力軸回転角度センサの出力値との関連付けに基づいて、前記ガタの中心に対応する前記モータの回転角度を取得するように構成されている、シフト装置。
2. 前記位置決め部材が前記シフト切替部材の前記谷部の前記谷底から山部の頂部に移動するまでの移動区間における、前記出力軸回転角度センサの出力値と前記ロータ回転角度センサの出力値とに基づいて、前記減速機構部に含まれるガタの幅を算出するように構成されている、請求項１に記載のシフト装置。
3. 前記モータを第１の方向に回転させた際と、前記第１の方向とは反対の第２の方向に回転させた際との、前記位置決め部材が前記シフト切替部材の前記谷部の前記谷底から山部の頂部に移動するまでの移動区間における前記出力軸回転角度センサの出力値と前記ロータ回転角度センサの出力値とに基づいて、前記ガタの幅を算出するように構成されている、請求項１または２に記載のシフト装置。
4. 前記モータを前記第１の方向に回転させた際における、複数の前記移動区間における前記出力軸回転角度センサの出力値および前記ロータ回転角度センサの出力値から算出された前記出力軸回転角度センサに対する前記ロータの回転角度の第１推定値と、前記モータを前記第２の方向に回転させた際における、複数の前記移動区間における前記出力軸回転角度センサの出力値および前記ロータ回転角度センサの出力値から算出された前記出力軸回転角度センサに対する前記ロータの回転角度の第２推定値との差を前記ガタの幅として算出し、前記ガタの幅の中央の値を前記ガタの中心とするように構成されている、請求項３に記載のシフト装置。
5. 前記シフト切替部材に含まれる前記複数の谷部のうちの、最も端部側に配置される端部側谷部には、前記位置決め部材が前記端部側谷部を超えて移動するのを抑制するための壁部が設けられており、
   前記位置決め部材が、前記壁部に衝突しないように、前記複数の谷部を連続して通過するように移動されるように構成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載のシフト装置。

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