WO2018079413A1 - 回転検出装置、ギアシフトユニット及びトランスミッションシステム - Google Patents

回転検出装置、ギアシフトユニット及びトランスミッションシステム Download PDF

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篤史 鈴木
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クノールブレムゼ商用車システムジャパン株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage

Definitions

  • the present invention relates to a rotation detection device, a gear shift unit, and a transmission system, and is particularly suitable for application to a rotation detection device, a gear shift unit, and a transmission system including a magnetic field generation unit and a magnetic field detection unit.
  • Patent Document 1 discloses a rotation detection device in which a permanent magnet is disposed at an end of a rotating shaft and a magnetic field sensor is disposed opposite to the permanent magnet. More specifically, a fixing member for fixing the permanent magnet is provided at the end of the rotating shaft, and a recess is provided in the fixing member to suppress the protrusion amount when the permanent magnet is installed at the end of the rotating shaft. The structure to perform is disclosed. Thus, the axial length of the entire rotation shaft when the rotation detection device is installed can be shortened.
  • the rotation detection device described in Patent Document 1 uses a permanent magnet.
  • the cost of the entire rotation detector increases due to the relatively expensive permanent magnet.
  • the cost of a gear shift unit and a transmission system provided with this rotation detector increases.
  • the increase in cost becomes remarkable when manufacturing in large quantities.
  • the present invention has been made in consideration of the above points, and proposes a rotation detection device, a gear shift unit, and a transmission system that can realize cost reduction.
  • a magnetic field generation unit (M1) installed at the end of the rotating shaft (2124) and a magnetic field detection unit (M2) disposed in the vicinity of the magnetic field generation unit (M1).
  • the magnetic field generator (M1) includes a ferromagnetic material (M11) and a soft magnetic material (M12), and rotates with the rotation of the rotating shaft (2124) to detect the magnetic field.
  • the part (M2) detects a magnetic field that changes as the magnetic field generation part (M1) rotates, and the magnetic field generation part (M1B, M1C) has a hole formed in the center, and the magnetic field detection part (M2) ) Proposes a rotation detecting device which is arranged inside the hole.
  • 1 is an overall configuration diagram of a transmission system. It is a whole lineblock diagram of a gear shift unit. It is a whole block diagram of a rotation detection apparatus. It is a whole block diagram of another rotation detection apparatus. It is a whole block diagram of another rotation detection apparatus. It is a whole block diagram of another rotation detection apparatus.
  • FIG. 1 shows the overall configuration of the transmission system 1 in the present embodiment.
  • the transmission system 1 is a system that controls an operation related to a shift of a vehicle.
  • the transmission system 1 is an AMT (Automated Manual Transmission) system that automatically connects or disconnects a clutch without performing a clutch operation of a driver and performs a shift process.
  • AMT Automatic Manual Transmission
  • the transmission system 1 includes a transmission control unit (TCU: Transmission Control Unit) 10, a gear shift unit (GSU: Gear Shift Unit) 20, a transmission 30, and the like.
  • TCU Transmission Control Unit
  • GSU Gear Shift Unit
  • the TCU 10 includes a CPU (Central Processing Unit) and a memory.
  • a CPU Central Processing Unit
  • the TCU 10 calculates a target shift speed based on the shift request and other information such as the vehicle speed and the accelerator opening. Then, the TCU 10 outputs a signal for instructing switching to the calculated target shift speed to the GSU 20 as a switching request (S1).
  • S1 switching request
  • the GSU 20 is a motor type gear shift unit and includes an actuator 21 and a sensor 22.
  • the GSU 20 is described here assuming a motor-type gear shift unit.
  • the GSU 20 is not necessarily limited to this, and may be, for example, a pneumatic or hydraulic gear shift unit.
  • Actuator 21 includes a select motor, a shift motor, a rotating shaft, a striker, and the like.
  • the actuator 21 operates the select motor and the shift motor when the switching request (S1) from the TCU 10 is input.
  • a striker is coupled to the rotary shaft so that the striker can move in the axial direction and can rotate integrally with the rotary shaft.
  • the striker moves in the axial direction along with the operation of the select motor (select operation), and predetermined according to the operation of the shift motor. Rotate by distance (shift operation).
  • the sensor 22 is a device that constantly monitors the position of the striker of the GSU 20. That is, the sensor 22 monitors the actual gear engaged by the transmission 30 and monitors the actual gear position.
  • the sensor 22 detects the position of the striker that moves when the GSU 20 operates the select motor and the shift motor, and acquires detection information (S2). Then, the sensor 22 converts the acquired detection information (S2) into a detection signal (S3) that is an electrical signal that can be read by the TCU 10, and outputs the detection signal to the TCU 10.
  • the TCU 10 can grasp the current position of the striker by reading the detection signal (S3). Based on the current shift speed indicated by the detection signal (S3) and vehicle speed information not shown here, a further switching request (S1) can be output to the GSU 20 to operate the actuator 21. At that time, the TCU 10 operates a clutch actuator (not shown) to disconnect or connect the clutch. As a result, it is possible to automatically control the gear position suitable for the vehicle speed.
  • the transmission 30 includes a plurality of gears corresponding to the first to sixth gears and the reverse gears.
  • the GSU 20 Under the control of the TCU 10, the GSU 20 performs a select operation and a shift operation, and a clutch is automatically connected or disconnected to engage a gear of a desired shift stage and output a drive torque from the engine.
  • FIG. 2 shows the overall configuration of the GSU 20.
  • the GSU 20 includes an actuator 21 and a sensor 22. First, the actuator 21 will be described.
  • the actuator 21 includes a select motor 211 and a shift motor 212.
  • a rotation shaft (select shaft) 2111 is rotatably connected to the select motor 211. When the select motor 211 operates, the select shaft 2111 rotates.
  • a screw is formed on the outer periphery of the select shaft 2111, and a first ball screw 2112 is screwed into the screw. Therefore, when the select motor 211 operates and the select shaft 2111 rotates, the first ball screw 2112 moves on the select shaft 2111 in the axial direction D1.
  • another rotating shaft (striker rotating shaft) 2124 is arranged in parallel and rotatable with the select shaft 2111.
  • a spline is formed on the outer periphery of the striker rotating shaft 2124, and a striker 2125 is fitted to the spline.
  • the striker 2125 is disposed so as to engage with the first ball screw 2112 and is movable in the axial direction D2.
  • the shift motor 212 is arranged in a direction orthogonal to the striker rotating shaft 2124 at a different height.
  • a rotation shaft (shift shaft) 2121 is also rotatably connected to the shift motor 212. When the shift motor 212 operates, the shift shaft 2121 rotates.
  • a screw is formed on the outer periphery of the shift shaft 2121, and a second ball screw 2122 is screwed into the screw. Therefore, when the shift motor 212 operates and the shift shaft 2121 rotates, the second ball screw 2122 moves in the axial direction D3.
  • a pin 2122A is formed on the second ball screw 2122, and this pin 2122A is engaged with a notch 2123A formed at the end of the lever 2123.
  • the end of the striker rotating shaft 2124 is fixed to the end of the lever 2123 opposite to the side where the notch 2123A is formed.
  • the sensor 22 includes a position detection device 221 and a rotation detection device 222.
  • the position detection device 221 is disposed on the side of the striker 2125, for example. Then, the position (select position) of the striker 2125 in the axial direction D2 is detected, and the detection information (S2) is converted into a detection signal (S3) and output to the TCU 10.
  • the rotation detection device 222 is installed opposite to the tip of the striker rotation shaft 2124, for example. Then, the rotation angle of the striker rotation shaft 2124 is detected, and the rotation angle (shift position) in the rotation direction D5 of the striker 2125 determined according to this rotation angle is calculated as detection information (S2). This is converted into a detection signal (S3) and output to the TCU 10.
  • the rotation detection device 222 in the present embodiment includes a magnetic field generation unit and a magnetic field detection unit.
  • the cost of the rotation detection device 222 is to be reduced. Details will be described with reference to FIGS. 3 to 6 below.
  • FIG. 3 shows a front configuration and a cross-sectional configuration of the rotation detection device 222.
  • the front configuration is the configuration shown in the upper part of FIG. 3, and is a configuration when viewed from the axial direction (X direction) of the striker rotation shaft 2124 of FIG.
  • the cross-sectional configuration is the configuration shown in the lower part of FIG. 3, and is the configuration when the rotation detection device 222 is viewed from the Y2 direction when cut vertically at the position of the straight line Y1.
  • the rotation detection device 222 includes a magnetic field generation unit M1 and a magnetic field detection unit M2.
  • the magnetic field generator M1 includes a ferromagnetic body M11 such as a permanent magnet and a soft magnetic body M12 such as iron.
  • the soft magnetic body M12 may be made of cobalt, nickel, or an alloy other than iron.
  • the ferromagnetic body M11 and the soft magnetic body M12 are both cylindrical or rectangular.
  • the two soft magnetic bodies M12 extend in the longitudinal direction of the ferromagnetic body M11. Be placed.
  • the magnetic field generator M1 forms a magnetic field in which the magnetic flux B is directed from the N pole to the S pole in the space immediately below the ferromagnetic body M11.
  • the magnetic field detection unit M2 is disposed so as to face the ferromagnet M11 immediately below the ferromagnet M11. In this case, even if the direction of the magnetic flux B and the center line C1 of the magnetic field detector M2 are orthogonal to each other, for example, the magnetic field detector M2 detects only the orthogonal component of the magnetic flux B, the change of the magnetic field is appropriately Can be detected. And the magnetic field detection part M2 can output the detection information detected appropriately to TCU10 as a detection signal (S2).
  • the rotation detection device 222 configured as described above has a simple structure in the magnetic field generation unit M1 and a large proportion of the soft magnetic material M12 in the magnetic field generation unit M1, thereby greatly reducing the manufacturing cost. Can do.
  • FIG. 4 shows a front configuration and a cross-sectional configuration of another rotation detection device 222A.
  • the front configuration is the configuration shown in the upper part of FIG. 4 and is the configuration when viewed from the X direction in FIG.
  • the cross-sectional configuration is the configuration shown in the lower part of FIG. 4, and is the configuration when the rotation detection device 222A is viewed from the Y2 direction when cut vertically at the position of the straight line Y1.
  • the rotation detection device 222A has two ferromagnetic bodies M11A in the longitudinal direction of the soft magnetic body M12A when one surface of two squares of the ferromagnetic body M11A is bonded to both ends in the longitudinal direction of the soft magnetic body M12A. 3 is different from the rotation detection device 222 of FIG. 3 in that it is arranged to extend.
  • the magnetic field generator M1A can form a magnetic field in which the magnetic flux B is directed from the N pole to the S pole in the space immediately below the soft magnetic body M12A.
  • the magnetic field detection part M2 can detect the change of a magnetic field appropriately by detecting the orthogonal component of the magnetic flux B.
  • the rotation detection device 222A configured as described above is manufactured because the structure of the magnetic field generation unit M1A is simple and the proportion of the soft magnetic body M12A in the magnetic field generation unit M1 is large, like the rotation detection device 222 shown in FIG. Cost can be greatly reduced.
  • FIG. 5 shows a front configuration and a cross-sectional configuration of the rotation detection device 222B.
  • the front configuration is the configuration shown in the upper part of FIG. 5, and is the configuration when viewed from the X direction of FIG. 5.
  • the cross-sectional configuration is the configuration shown in the lower part of FIG. 5, and is a configuration when the rotation detection device 222B is viewed from the Y2 direction when cut vertically at the position of the straight line Y1.
  • the ferromagnetic body M11B has an annular shape in which a circular hole is formed at the center of the circle.
  • the soft magnetic body M12B has a bow shape.
  • the soft magnetic body M12B is arranged so that the two bow-shaped strings face each other when the surfaces of the two arcs of the arc are bonded to the inner walls of the N pole side and the S pole side of the hole of the ferromagnetic body M11B, respectively.
  • the magnetic field generator M1B forms a magnetic field in which the magnetic flux B is directed from the soft magnetic body M12B magnetized to the N pole to the soft magnetic body M12B magnetized to the S pole.
  • the magnetic field generator M1B also rotates in the rotation direction D6. At this time, a change occurs in the magnetic field.
  • the rotation angle when the lever 2123 rotates can be detected.
  • the magnetic field detector M2 is disposed inside the hole of the ferromagnetic body M11B.
  • the magnetic flux B is directed from the soft magnetic body M12B magnetized to the N pole toward the soft magnetic body M12B magnetized to the S pole, and the magnetic flux density inside the hole is the largest in the vicinity of the magnetic field generation unit M1B ( The strongest magnetic field). Therefore, the detection accuracy can be improved by arranging the magnetic field detection unit M2 in the hole.
  • the magnetic field detection unit M2 is disposed so as to face the two strings of the soft magnetic body M12B. In this case, even if the direction of the magnetic flux B and the center line C1 of the magnetic field detector M2 are orthogonal to each other, for example, the magnetic field detector M2 detects only the orthogonal component of the magnetic flux B, the change of the magnetic field is appropriately Can be detected. And the magnetic field detection part M2 can output the detection information detected appropriately with sufficient accuracy to the TCU 10 as a detection signal (S2).
  • the magnetic field detection unit M2 is disposed inside the hole of the ferromagnetic body M11B, the axial distance between the magnetic field generation unit M1B and the magnetic field detection unit M2 is zero. Therefore, further downsizing of the rotation detection device 222B can be realized as a whole.
  • FIG. 6 shows a front configuration and a cross-sectional configuration of another rotation detection device 222C.
  • the front configuration is the configuration shown in the upper part of FIG. 6, and is the configuration when viewed from the X direction in FIG.
  • the cross-sectional configuration is the configuration shown in the lower part of FIG. 6, and is the configuration when the rotation detection device 222C is viewed from the Y2 direction when cut vertically at the position of the straight line Y1.
  • the rotation detection device 222C is different from the rotation detection device 222B of FIG. 5 in that the ferromagnetic body M11C has a quadrangular shape and has a shape in which a square hole smaller than the outer periphery is formed at the center.
  • the soft magnetic body M12C is also a quadrangle, and when the three faces of the two quadrilaterals are bonded to the inner wall on the N pole side and the S pole side of the hole of the ferromagnetic body M11C, one side of the two squares faces each other. This is different from the rotation detector 222B of FIG.
  • the cost of the rotation detection device 222C is reduced as in the rotation detection device 222B of FIG. 5, and further downsizing is realized while improving the detection accuracy. be able to.
  • the magnetic field generation unit M1 (M1A, M1B, M1C) includes the ferromagnetic body M11 (M11A, M11B, M11C) and the soft magnetic body M12 ( M12A, M12B, M12C) is adopted, the magnetic field detector M2 is arranged at the strongest magnetic field in the vicinity of the magnetic field generator M1, and the shift position of the striker 2125 is detected by detecting the rotation angle.
  • M1A, M1B, M1C includes the ferromagnetic body M11 (M11A, M11B, M11C) and the soft magnetic body M12 ( M12A, M12B, M12C) is adopted
  • the magnetic field detector M2 is arranged at the strongest magnetic field in the vicinity of the magnetic field generator M1, and the shift position of the striker 2125 is detected by detecting the rotation angle.

Abstract

【課題】コスト削減を実現し得る回転検出装置、ギアシフトユニット及びトランスミッションシステムを提案する。 【解決手段】回転軸（２１２４）の端部に設置される磁界発生部（Ｍ１）と、磁界発生部（Ｍ１）の近傍に配置される磁界検出部（Ｍ２）とを備える回転検出装置（３２２）において、磁界発生部（Ｍ１）は、強磁性体（Ｍ１１）及び軟磁性体（Ｍ１２）を備え、回転軸（２１２４）の回転動作に伴い回転し、磁界検出部（Ｍ２）は、磁界発生部（Ｍ１）が回転することに伴い変化する磁界を検出し、磁界発生部（Ｍ１Ｂ、Ｍ１Ｃ）は、中心部に穴が形成されており、磁界検出部（Ｍ２）は、前記穴の内部に配置されることを特徴とする。

Description

回転検出装置、ギアシフトユニット及びトランスミッションシステム
　本発明は、回転検出装置、ギアシフトユニット及びトランスミッションシステムに関し、特に磁界発生部及び磁界検出部を備える回転検出装置、ギアシフトユニット及びトランスミッションシステムに適用して好適なものである。
　特許文献１には、回転軸の端部に永久磁石を配置し、この永久磁石に磁界センサを対向配置して構成される回転検出装置が開示されている。より具体的には回転軸の端部に永久磁石を固定する固定部材を設け、この固定部材に凹み部を設ける等して永久磁石が回転軸の端部に設置されたときの突出量を抑制する構成が開示されている。これにより回転検出装置が設置されたときの回転軸全体の軸方向の長さを短くすることができるとしている。
特許第４７０４０６５号
　ところで特許文献１に記載の回転検出装置は、永久磁石を用いることにしている。この場合、比較的高価な永久磁石によって回転検出装置全体のコストが増加する。そしてこの回転検出装置を備えるギアシフトユニット及びトランスミッションシステムのコストも増加する。特に大量に製造する場合にコストの増加が顕著になる。
　本発明は以上の点を考慮してなされたものであり、コスト削減を実現し得る回転検出装置、ギアシフトユニット及びトランスミッションシステムを提案する。
　かかる課題を解決するため、本発明においては、回転軸（２１２４）の端部に設置される磁界発生部（Ｍ１）と、磁界発生部（Ｍ１）の近傍に配置される磁界検出部（Ｍ２）とを備える回転検出装置（２２２）において、磁界発生部（Ｍ１）は、強磁性体（Ｍ１１）及び軟磁性体（Ｍ１２）を備え、回転軸（２１２４）の回転動作に伴い回転し、磁界検出部（Ｍ２）は、磁界発生部（Ｍ１）が回転することに伴い変化する磁界を検出し、磁界発生部（Ｍ１Ｂ、Ｍ１Ｃ）は、中心部に穴が形成されており、磁界検出部（Ｍ２）は、前記穴の内部に配置されることを特徴とする回転検出装置を提案する。
　本発明によれば、コスト削減を実現することができる。
トランスミッションシステムの全体構成図である。 ギアシフトユニットの全体構成図である。 回転検出装置の全体構成図である。 他の回転検出装置の全体構成図である。 他の回転検出装置の全体構成図である。 他の回転検出装置の全体構成図である。
　以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。なお以下に記載の実施の形態は本発明の一実施の形態にすぎず、本発明がこれに限定されることはない。
（１）トランスミッションシステムの全体構成
　図１は、本実施の形態におけるトランスミッションシステム１の全体構成を示す。トランスミッションシステム１は、車両の変速に関する動作を制御するシステムであり、例えばドライバのクラッチ操作によらずに自動的にクラッチを接続又は切断し、変速処理するＡＭＴ（Automated　Manual　Transmission）システムである。
　トランスミッションシステム１は、トランスミッションコントロールユニット（TCU：Transmission　Control　Unit）１０、ギアシフトユニット（GSU：Gear　Shift　Unit）２０及びトランスミッション３０等を備える。
　ＴＣＵ１０は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）及びメモリ等を備える。ＴＣＵ１０は、ＣＬＵ（Change　Lever　Unit）等の電子機器からの変速要求を入力すると、この変速要求と、車速及びアクセル開度等の他の情報とに基づいて、目標変速段を算出する。そしてＴＣＵ１０は、算出した目標変速段に切り換えるように指示する信号を切換要求（Ｓ１）としてＧＳＵ２０に出力する。
　ＧＳＵ２０は、モータ式のギアシフトユニットであり、アクチュエータ２１及びセンサ２２等を備える。なおＧＳＵ２０は、ここではモータ式のギアシフトユニットを想定して説明するが必ずしもこれに限らず、例えば空圧式や液圧式のギアシフトユニットであってもよい。
　アクチュエータ２１は、セレクトモータ、シフトモータ、回転軸及びストライカ等を備える。アクチュエータ２１は、ＴＣＵ１０からの切換要求（Ｓ１）を入力すると、セレクトモータ及びシフトモータを動作させる。回転軸にはストライカが軸方向に移動可能かつ回転軸と一体回転可能に結合されており、ストライカはセレクトモータの動作に伴い軸方向に移動し（セレクト動作）、またシフトモータの動作に伴い所定距離だけ回転する（シフト動作）。
　このセレクト動作及びシフト動作により、ストライカの位置に応じて変速段のギアが係合し、トランスミッション３０内で変速処理が行われる。その結果、変速要求を満たす所望の駆動トルクがトランスミッション３０から出力される。
　センサ２２は、ＧＳＵ２０のストライカの位置を常時監視する装置である。すなわちセンサ２２は、トランスミッション３０により係合されている実際のギアを監視するものであり、実際の変速段を監視する。
　具体的にセンサ２２は、ＧＳＵ２０がセレクトモータ及びシフトモータを動作させたことに伴い移動するストライカの位置を検出し、検出情報（Ｓ２）を取得する。そしてセンサ２２は、取得したこの検出情報（Ｓ２）をＴＣＵ１０が読み取り可能な電気信号である検出信号（Ｓ３）に変換して、ＴＣＵ１０に出力する。
　なおＴＣＵ１０は、検出信号（Ｓ３）を読み取ることで現時点のストライカの位置を把握することができる。そしてこの検出信号（Ｓ３）により示される現在の変速段と、ここでは図示しない車速の情報等に基づいて、更なる切換要求（Ｓ１）をＧＳＵ２０に出力し、アクチュエータ２１を動作させることができる。その際にＴＣＵ１０は、ここでは図示しないクラッチアクチュエータを動作させてクラッチの切断又は接続を行う。これにより車速に適した変速段に自動的に制御することができる。
　トランスミッション３０は、１速～６速及びリバースの各変速段に対応する複数のギアを備える。ＴＣＵ１０の制御によりＧＳＵ２０においてセレクト動作及びシフト動作が行われ、またクラッチの接続又は切断が自動的に行われることにより、所望の変速段のギアを係合させてエンジンからの駆動トルクを出力する。
（２）ＧＳＵの構成
　図２は、ＧＳＵ２０の全体構成を示す。ＧＳＵ２０は、アクチュエータ２１及びセンサ２２を備えて構成される。まずアクチュエータ２１について説明する。
　アクチュエータ２１は、セレクトモータ２１１及びシフトモータ２１２を備える。セレクトモータ２１１には回転軸（セレクトシャフト）２１１１が回転可能に接続されており、セレクトモータ２１１が動作すると、セレクトシャフト２１１１が回転動作する。
　セレクトシャフト２１１１の外周上にはねじが形成されており、ねじには第１のボールスクリュー２１１２が螺合している。よってセレクトモータ２１１が動作し、セレクトシャフト２１１１が回転すると、第１のボールスクリュー２１１２がセレクトシャフト２１１１上を軸方向Ｄ１に移動する。
　一方で他の回転軸（ストライカ回転軸）２１２４がこのセレクトシャフト２１１１と並行かつ回転可能に配置される。ストライカ回転軸２１２４の外周上にはスプラインが形成されており、このスプラインにストライカ２１２５が嵌合されている。
　ストライカ２１２５は、第１のボールスクリュー２１１２と係合するように配置されており、軸方向Ｄ２に移動可能である。
　よってセレクトモータ２１１が動作し、セレクトシャフト２１１１が回転すると、第１のボールスクリュー２１１２がセレクトシャフト２１１１上を軸方向Ｄ１に移動し、この第１のボールスクリュー２１１２の軸方向Ｄ１の移動に伴い、第１のボールスクリュー２１１２に係合するストライカ２１２５が軸方向Ｄ２に移動する（セレクト動作）。
　シフトモータ２１２はストライカ回転軸２１２４と高さを異ならせて直交する方向に配置される。シフトモータ２１２にも回転軸（シフトシャフト）２１２１が回転可能に接続されており、シフトモータ２１２が動作すると、シフトシャフト２１２１が回転動作する。
　シフトシャフト２１２１の外周上にはねじが形成されており、ねじには第２のボールスクリュー２１２２が螺合している。よってシフトモータ２１２が動作し、シフトシャフト２１２１が回転すると、第２のボールスクリュー２１２２が軸方向Ｄ３に移動する。
　第２のボールスクリュー２１２２にはピン２１２２Ａが形成されており、このピン２１２２Ａはレバー２１２３の端部に形成されている切欠き２１２３Ａと係合している。切欠き２１２３Ａが形成されている側とは反対側のレバー２１２３の端部は、ストライカ回転軸２１２４の端部が固定されている。
　よってシフトモータ２１２が動作し、シフトシャフト２１２１が回転すると、第２のボールスクリュー２１２２がシフトシャフト２１２１上を軸方向Ｄ３に移動し、このときピン２１２２Ａが切欠き２１２３Ａを介してレバー２１２３の端部を軸方向Ｄ３に押圧し、レバー２１２３が回転方向Ｄ４に回転する。
　レバー２１２３が回転方向Ｄ４に回転すると、ストライカ回転軸２１２４及びこのストライカ回転軸２１２４上にスプライン結合されたストライカ２１２５が回転方向Ｄ５に一体的に回転する（シフト動作）。その結果、トランスミッション３０内の所望のギアが係合する。
　次いでセンサ２２について説明する。センサ２２は、位置検出装置２２１及び回転検出装置２２２を備える。位置検出装置２２１は、例えばストライカ２１２５の側部に配置される。そしてストライカ２１２５の軸方向Ｄ２の位置（セレクト位置）を検出し、検出情報（Ｓ２）を検出信号（Ｓ３）に変換して、ＴＣＵ１０に出力する。
　回転検出装置２２２は、例えばストライカ回転軸２１２４の先端部に対向設置される。そしてストライカ回転軸２１２４の回転角度を検出し、この回転角度に応じて定まるストライカ２１２５の回転方向Ｄ５における回転角度（シフト位置）を検出情報（Ｓ２）として算出する。そしてこれを検出信号（Ｓ３）に変換して、ＴＣＵ１０に出力する。
　ここで本実施の形態における回転検出装置２２２は、磁界発生部及び磁界検出部を備えて構成される。本実施の形態ではこの回転検出装置２２２のコスト削減を実現しようとするものである。詳細については以下の図３～図６を参照して説明する。
（３）回転検出装置の構成
　図３は、回転検出装置２２２の正面構成及び断面構成を示す。正面構成は、図３の上段に示される構成であり、図２のストライカ回転軸２１２４の軸方向（Ｘ方向）から見た場合の構成である。また断面構成は図３の下段に示される構成であり、回転検出装置２２２を直線Ｙ１の位置で垂直に切断した場合にＹ２方向から見た場合の構成である。
　回転検出装置２２２は、磁界発生部Ｍ１及び磁界検出部Ｍ２を備えて構成される。磁界発生部Ｍ１は、永久磁石等の強磁性体Ｍ１１及び鉄等の軟磁性体Ｍ１２から構成される。なお軟磁性体Ｍ１２は、鉄以外にもコバルト、ニッケル又は合金から構成されるとしてもよい。磁界発生部Ｍ１に軟磁性体Ｍ１２を使用することで、比較的高価な磁石の使用量を削減し、磁界発生部Ｍ１全体のコスト削減を図ることができる。
　回転検出装置２２２は、強磁性体Ｍ１１及び軟磁性体Ｍ１２がともに円柱又は四角形である。また軟磁性体Ｍ１２の２つの四角形の１面を強磁性体Ｍ１１の長手方向の両端部にそれぞれ接着させた場合に２つの軟磁性体Ｍ１２が強磁性体Ｍ１１の長手方向に延在するように配置される。
　この場合、磁界発生部Ｍ１は、強磁性体Ｍ１１の直下の空間においてＮ極からＳ極に磁束Ｂが向かう磁界を形成する。
　一方磁界検出部Ｍ２は、強磁性体Ｍ１１の直下で強磁性体Ｍ１１に対向するように配置される。この場合、磁束Ｂの向きと磁界検出部Ｍ２の中心線Ｃ１とが直交し、例えば磁界検出部Ｍ２が磁束Ｂのうちの直交成分だけを検出するものであっても、磁界の変化を適切に検出することができる。そして磁界検出部Ｍ２は、適切に検出した検出情報を検出信号（Ｓ２）としてＴＣＵ１０に出力することができる。
　このように構成される回転検出装置２２２は、磁界発生部Ｍ１における構造が簡易であり、かつ、磁界発生部Ｍ１における軟磁性体Ｍ１２の占める割合が多いため、製造にかかるコストを大きく削減することができる。
（４）回転検出装置の他の構成
　図４は、他の回転検出装置２２２Ａの正面構成及び断面構成を示す。正面構成は、図４の上段に示される構成であり、図２のＸ方向から見た場合の構成である。また断面構成は図４の下段に示される構成であり、回転検出装置２２２Ａを直線Ｙ１の位置で垂直に切断した場合にＹ２方向から見た場合の構成である。
　以下図４の回転検出装置２２２Ａの構成について、図３の回転検出装置２２２と比較して異なる構成のみ説明する。
　回転検出装置２２２Ａは、強磁性体Ｍ１１Ａの２つの四角形の１面を軟磁性体Ｍ１２Ａの長手方向の両端部にそれぞれ接着させた場合に２つの強磁性体Ｍ１１Ａが軟磁性体Ｍ１２Ａの長手方向に延在するように配置される点で、図３の回転検出装置２２２とは異なる。
　この場合であっても、磁界発生部Ｍ１Ａは、軟磁性体Ｍ１２Ａの直下の空間においてＮ極からＳ極に磁束Ｂが向かう磁界を形成することができる。そして磁界検出部Ｍ２は、磁束Ｂの直交成分を検出することで磁界の変化を適切に検出することができる。
　またこのように構成される回転検出装置２２２Ａは、図３に示す回転検出装置２２２と同様、磁界発生部Ｍ１Ａにおける構造が簡易かつ磁界発生部Ｍ１における軟磁性体Ｍ１２Ａの占める割合が多いため、製造にかかるコストを大きく削減することができる。
　図５は、回転検出装置２２２Ｂの正面構成及び断面構成を示す。正面構成は、図５の上段に示される構成であり、図５のＸ方向から見た場合の構成である。また断面構成は図５の下段に示される構成であり、回転検出装置２２２Ｂを直線Ｙ１の位置で垂直に切断した場合にＹ２方向から見た場合の構成である。
　以下図５の回転検出装置２２２Ｂの構成について、図３の回転検出装置２２２と比較して異なる構成のみ説明する。
　強磁性体Ｍ１１Ｂは、円中心部に円形の穴が形成された円環形状である。一方、軟磁性体Ｍ１２Ｂは弓形状を有する。軟磁性体Ｍ１２Ｂは、２つの弓形状の弧の面を強磁性体Ｍ１１Ｂの穴のＮ極側及びＳ極側の内壁にそれぞれ接着した場合に２つの弓形状の弦が対向するように配置される。
　この場合、磁界発生部Ｍ１Ｂは、Ｎ極に磁化された軟磁性体Ｍ１２ＢからＳ極に磁化された軟磁性体Ｍ１２Ｂに磁束Ｂが向かう磁界を形成する。シフトモータ２１２が動作し、レバー２１２３が回転動作すると、これに伴い磁界発生部Ｍ１Ｂも回転方向Ｄ６に回転する。このとき磁界に変化が生じる。この磁界の変化を磁界検出部Ｍ２が検出することにより、レバー２１２３が回転動作した際の回転角度を検出することができる。
　磁界検出部Ｍ２は、強磁性体Ｍ１１Ｂの穴の内部に配置される。ここで磁束Ｂは上記の通り、Ｎ極に磁化された軟磁性体Ｍ１２ＢからＳ極に磁化された軟磁性体Ｍ１２Ｂに向かっており、磁界発生部Ｍ１Ｂ近傍では穴内部の磁束密度が最も大きい（磁界が最も強い）。よってこの穴内部に磁界検出部Ｍ２を配置することにより、検出精度を向上させることができる。
　また磁界検出部Ｍ２は、軟磁性体Ｍ１２Ｂの２つの弦に対向するように配置される。この場合、磁束Ｂの向きと磁界検出部Ｍ２の中心線Ｃ１とが直交し、例えば磁界検出部Ｍ２が磁束Ｂのうちの直交成分だけを検出するものであっても、磁界の変化を適切に検出することができる。そして磁界検出部Ｍ２は、精度良く適切に検出した検出情報を検出信号（Ｓ２）としてＴＣＵ１０に出力することができる。
　更に磁界検出部Ｍ２が強磁性体Ｍ１１Ｂの穴の内部に配置されることから、磁界発生部Ｍ１Ｂと、磁界検出部Ｍ２との間の軸方向の距離は０である。よって回転検出装置２２２Ｂ全体として更なる小型化を実現することができる。
　図６は、他の回転検出装置２２２Ｃの正面構成及び断面構成を示す。正面構成は、図６の上段に示される構成であり、図６のＸ方向から見た場合の構成である。また断面構成は図６の下段に示される構成であり、回転検出装置２２２Ｃを直線Ｙ１の位置で垂直に切断した場合にＹ２方向から見た場合の構成である。
　以下図６の回転検出装置２２２Ｃの構成について、図５の回転検出装置２２２と比較して異なる構成のみ説明する。
　回転検出装置２２２Ｃは、強磁性体Ｍ１１Ｃが四角形であり、中心部には外周よりも小さい四角形の穴が形成された形状を有する点で、図５の回転検出装置２２２Ｂとは異なる。また軟磁性体Ｍ１２Ｃも四角形であり、２つの四角形の３面を強磁性体Ｍ１１Ｃの穴のＮ極側及びＳ極側の内壁にそれぞれ接着させた場合に２つの四角形の１面同士が互いに対向するように配置される点で、図５の回転検出装置２２２Ｂとは異なる。
　このように構成される回転検出装置２２２Ｃの場合であっても、図５の回転検出装置２２２Ｂと同様に回転検出装置２２２Ｃのコストを削減し、検出精度を向上しつつ更なる小型化を実現することができる。
（５）本実施の形態による効果
　以上のように本実施の形態によれば、磁界発生部Ｍ１（Ｍ１Ａ、Ｍ１Ｂ、Ｍ１Ｃ）に強磁性体Ｍ１１（Ｍ１１Ａ、Ｍ１１Ｂ、Ｍ１１Ｃ）及び軟磁性体Ｍ１２（Ｍ１２Ａ、Ｍ１２Ｂ、Ｍ１２Ｃ）を採用し、磁界発生部Ｍ１の近傍で磁界の最も強い位置に磁界検出部Ｍ２を配置し、回転角度を検出することによりストライカ２１２５のシフト位置を検出するようにしたので、コスト削減を図るとともに、検出精度の向上及び小型化を実現することができる。
１・・・トランスミッションシステム、２０・・・ＧＳＵ（ギアシフトユニット）、３２２・・・回転検出装置、Ｍ１（Ｍ１Ａ、Ｍ１Ｂ、Ｍ１Ｃ）・・・磁界発生部、Ｍ１１（Ｍ１１Ａ、Ｍ１１Ｂ、Ｍ１１Ｃ）・・・強磁性体、Ｍ１２（Ｍ１２Ａ、Ｍ１２Ｂ、Ｍ１２Ｃ）・・・軟磁性体、Ｍ２・・・磁界検出部
 
 
 

Claims (7)

  1. 　回転軸（２１２４）の端部に設置される磁界発生部（Ｍ１）と、該磁界発生部（Ｍ１）の近傍に配置される磁界検出部（Ｍ２）とを備える回転検出装置（２２２）において、
    　前記磁界発生部（Ｍ１）は、強磁性体（Ｍ１１）及び軟磁性体（Ｍ１２）を備え、前記回転軸（２１２４）の回転動作に伴い回転し、
    　前記磁界検出部（Ｍ２）は、前記磁界発生部（Ｍ１）が回転することに伴い変化する磁界を検出する回転検出装置であって、
    　前記磁界発生部（Ｍ１Ｂ、Ｍ１Ｃ）は、中心部に穴が形成されており、
    　前記磁界検出部（Ｍ２）は、前記穴の内部に配置される
    　ことを特徴とする回転検出装置。
  2. 　前記軟磁性体（Ｍ１２Ｂ、Ｍ１２Ｃ）は、前記穴のＮ極側及びＳ極側の内壁にそれぞれ接着されて対向配置される
    　ことを特徴とする請求項１に記載の回転検出装置。
  3. 　前記磁界発生部（Ｍ１Ｂ、Ｍ１Ｃ）は、円環形状又は四角形状である
    　ことを特徴とする請求項２に記載の回転検出装置。
  4. 　前記磁界検出部（Ｍ２）は、前記磁界発生部（Ｍ１）の直下かつ回転軸線上に配置される
    　ことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の回転検出装置。
  5. 　前記強磁性体（Ｍ１１）は、前記軟磁性体（Ｍ１２）よりも小さい
    　ことを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載の回転検出装置。
  6. 　回転検出装置（２２２）を備えるギアシフトユニット（２０）において、
    　前記回転検出装置（２２２）は、回転軸（２１２４）の端部に設置される磁界発生部（Ｍ１）と、該磁界発生部（Ｍ１）の近傍に配置される磁界検出部（Ｍ２）とを備え、
    　前記磁界発生部（Ｍ１）は、強磁性体（Ｍ１１）及び軟磁性体（Ｍ１２）を備え、前記回転軸（２１２４）の回転動作に伴い回転し、
    　前記磁界検出部（Ｍ２）は、前記磁界発生部（Ｍ１）が回転することに伴い変化する磁界を検出し、
    　前記磁界発生部（Ｍ１Ｂ、Ｍ１Ｃ）は、中心部に穴が形成されており、
    　前記磁界検出部（Ｍ２）は、前記穴の内部に配置される
    　ことを特徴とするギアシフトユニット。
  7. 　ギアシフトユニット（２０）を備えるトランスミッションシステム（１）において、
    　前記ギアシフトユニット（）は、回転検出装置（２２２）を備え、
    　前記回転検出装置（２２２）は、回転軸（２１２４）の端部に設置される磁界発生部（Ｍ１）と、該磁界発生部（Ｍ１）の近傍に配置される磁界検出部（Ｍ２）とを備え、
    　前記磁界発生部（Ｍ１）は、強磁性体（Ｍ１１）及び軟磁性体（Ｍ１２）を備え、前記回転軸（３１２４）の回転動作に伴い回転し、
    　前記磁界検出部（Ｍ２）は、前記磁界発生部（Ｍ１）が回転することに伴い変化する磁界を検出し、
    　前記磁界発生部（Ｍ１Ｂ、Ｍ１Ｃ）は、中心部に穴が形成されており、
    　前記磁界検出部（Ｍ２）は、前記穴の内部に配置される
    　ことを特徴とするトランスミッションシステム。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03233317A (ja) * 1990-02-08 1991-10-17 Mitsubishi Electric Corp 回転角度センサ
JPH05157506A (ja) * 1991-12-04 1993-06-22 Nippondenso Co Ltd スロットルポジションセンサ
JPH10132506A (ja) * 1996-10-30 1998-05-22 Denso Corp 回転角センサ
US6489761B1 (en) * 1999-09-09 2002-12-03 Delphi Technologies, Inc. Magnetic arrangement for an analog angle encoder
JP2008138775A (ja) * 2006-12-01 2008-06-19 Bosch Corp 変速機操作装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3233317B2 (ja) * 1993-11-15 2001-11-26 日立金属株式会社 磁気式エンコーダ
JP4321665B2 (ja) * 2003-03-31 2009-08-26 株式会社デンソー 回転角度検出装置
CN100439866C (zh) * 2004-05-21 2008-12-03 株式会社安川电机 多转型绝对值编码器
JP4518911B2 (ja) * 2004-11-01 2010-08-04 ナイルス株式会社 非接触式回転角度検出センサ
JP4544135B2 (ja) * 2005-11-10 2010-09-15 株式会社デンソー 回転角度検出ユニット
WO2009027046A1 (de) * 2007-08-27 2009-03-05 Institut Für Photonische Technologien E.V. Magnetischer umdrehungszähler
JP5157506B2 (ja) * 2008-02-14 2013-03-06 日本精工株式会社 伸縮軸
JP5843387B2 (ja) * 2011-10-07 2016-01-13 ボッシュ株式会社 位置検出センサ、これを備えたクラッチアクチュエータ、およびこれを備えたクラッチ装置
JP2013096930A (ja) * 2011-11-04 2013-05-20 Jtekt Corp 回転角検出装置、及びトルクセンサ
JP6031960B2 (ja) * 2012-11-20 2016-11-24 株式会社ジェイテクト ステアリング装置
JP6327456B2 (ja) * 2014-05-19 2018-05-23 株式会社ジェイテクト トルクセンサ及び電動パワーステアリング装置
JP6311926B2 (ja) * 2014-06-18 2018-04-18 株式会社ジェイテクト トルクセンサおよび電動パワーステアリング装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03233317A (ja) * 1990-02-08 1991-10-17 Mitsubishi Electric Corp 回転角度センサ
JPH05157506A (ja) * 1991-12-04 1993-06-22 Nippondenso Co Ltd スロットルポジションセンサ
JPH10132506A (ja) * 1996-10-30 1998-05-22 Denso Corp 回転角センサ
US6489761B1 (en) * 1999-09-09 2002-12-03 Delphi Technologies, Inc. Magnetic arrangement for an analog angle encoder
JP2008138775A (ja) * 2006-12-01 2008-06-19 Bosch Corp 変速機操作装置

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