(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置が検出される被位置検出部材の直線移動に応じて直線移動するとともに磁界を発生する磁界発生部材と、前記磁界発生部材の磁界を検出する磁界検出部とを少なくとも有し、前記被位置検出部材の直線移動により前記磁界発生部材が直線移動するとき、前記磁界検出部で前記磁界の変化を検出することで、前記被位置検出部材の位置を検出する位置検出センサにおいて、
前記磁界発生部材は、所定数の磁石と所定数の軟磁性体とが前記被位置検出部材の直線移動方向に直線状に接合されて形成されており、
前記軟磁性体は、前記磁石と同じ大きさ又は前記磁石よりも大きい
ことを特徴とする位置検出センサ。
【請求項２】
前記磁石と前記軟磁性体は、前記被位置検出部材の直線移動方向に交互に配設されて分離可能に接合されており、直線移動方向における前記軟磁性体の長さは、前記磁石よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の位置検出センサ。
【請求項３】
前記磁界発生部材は、前記被位置検出部材の直線移動方向の中心を通りかつ前記被位置検出部材の直線移動方向と直交する面に関して対称に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の位置検出センサ。
【請求項４】
第１クラッチ板を第２クラッチ板に対して当接離間させるようにストロークするピストンと、前記ピストンのストロークに応じて直線移動する直線移動部材と、前記直線移動部材の直線移動を検出する位置検出センサとを少なくとも備えるクラッチアクチュエータにおいて、
前記位置検出センサは、請求項１ないし３に記載のいずれか１つの位置検出センサであり、
前記被位置検出部材は前記直線移動部材であり、
前記位置検出センサは前記直線移動部材の位置を検出することを特徴とするクラッチアクチュエータ。
【請求項５】
互いに当接離間可能に設けられた第１および第２クラッチ板と、前記第１クラッチ板を前記第２クラッチ板に対して当接離間させるようにストロークするピストンを有するクラッチアクチュエータとを少なくとも備えるクラッチ装置において、
前記クラッチアクチュエータは、請求項４に記載のクラッチアクチュエータであることを特徴とするクラッチ装置。
【請求項６】
前記位置検出センサの前記磁界発生部材は前記直線移動部材に設けられていることを特徴とする請求項５に記載のクラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被位置検出部材の直線状の移動に応じて直線状に移動するとともに磁界を発生する磁界発生部材の磁界の変化を検出することで、被位置検出部材の位置を検出する位置検出センサの技術分野、この位置検出センサを備えたクラッチアクチュエータの技術分野、およびクラッチアクチュエータを備えたクラッチ装置の技術分野に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のクラッチ制御やチェンジレバー制御等の種々の制御には、磁気センサを用い、被位置検出部材の直線状の移動に応じて直線移動するとともに磁界を発生する磁界発生部材の磁界の変化を磁界検出部で検出することで、被位置検出部材の位置を検出する位置検出センサが多々用いられている。このような位置検出センサとして、被位置検出部材であるチェンジレバーの移動に応じて直線移動するシャフトに磁界発生部材であるマグネットを設けるとともに、シャフトの移動とともに移動するマグネットの磁界の変化を磁界検出部で検出することで、チェンジレバーの位置を検出する位置検出センサが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６は、従来のこのような磁気センサを用いた位置検出センサを模式的に示す図である。図６中、１は位置検出センサ、２は図６において位置が検出される直線状に移動可能な被位置検出部材、３は被位置検出部材２に設けられた磁石を有する磁界発生部材、４は磁界発生部材３の磁石の磁界を検出して電気信号に変換する、例えばホール素子やコイル等の磁界検出部、５は磁界検出部４で検出した磁界の変化の電気信号を読み出す信号読出部、６は信号読出部５からの電気信号が入力される電子制御装置（ＥＣＵ）である。その場合、位置検出センサ１は磁界発生部材３および磁界検出部４から構成される。
【０００４】
このような位置検出センサ１においては、被位置検出部材２が図６において左右方向に直線移動すると、磁界発生部材３も被位置検出部材２と同方向に一体に直線移動する。この磁界発生部材３の移動により、磁界検出部４が検出する磁界発生部材３の磁界が変化する。磁界検出部４は検出した磁界発生部材３の磁界の変化を検出して電圧の変化等の電気信号に変換する。そして、信号読出部５が信号読出部磁界検出部４で検出した磁界の変化の電気信号を読み出して、例えば電子制御装置（ＥＣＵ）６に送出する。ＥＣＵ６は、信号読出部５からの磁界の変化の電気信号に基づいて被位置検出部材２の位置を判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−９９２５８号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、従来の被位置検出部材２の移動量に比べてかなり大きい移動量の被位置検出部材２の位置を検出することが求められる場合がある。しかし、このような場合従来の位置検出センサ１では、被位置検出部材２の直線移動方向の磁界発生部材３の長さＬ′が大きな被位置検出部材２の移動量に対して短いため、被位置検出部材２の位置を正確に検出することが難しいという問題がある。
【０００７】
そこで、図７に示すように被位置検出部材２の直線移動方向の磁界発生部材３の磁石の
長さＬを従来の磁石に比べて単純に長くすることが考えられる。しかしながら、磁石は比較的高価であるため、磁界発生部材３の磁石の長さＬを単純に長くしたのでは、磁石の体積が増加して位置検出センサ１のコストが高くなるという別の問題が生じる。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、被位置検出部材の直線移動が大きい場合にも磁界発生部材による位置検出をより正確に検出しながら、しかもコストを安くすることのできる位置検出センサを提供することである。
本発明の他の目的は、本発明の位置検出センサを備えることで動力伝達制御をより正確に行うことのできる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を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の課題を解決するために、本発明に係る位置検出センサは、位置が検出される被位置検出部材の直線移動に応じて直線移動するとともに磁界を発生する磁界発生部材と、前記磁界発生部材の磁界を検出する磁界検出部とを少なくとも有し、前記被位置検出部材の直線移動により前記磁界発生部材が直線移動するとき、前記磁界検出部で前記磁界の変化を検出することで、前記被位置検出部材の位置を検出する位置検出センサにおいて、前記磁界発生部材が、予め定められた第１の所定数の磁石と予め定められた第２の所定数の軟磁性体とが前記被位置検出部材の直線移動方向に直線状に接合されて形成されていることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る位置検出センサは、前記磁石と前記軟磁性体が、前記被位置検出部材の直線移動方向に交互に配設されていることを特徴としている。
【００１１】
更に、本発明に係る位置検出センサは、前記磁界発生部材が、前記被位置検出部材の直線移動方向の中心を通りかつ前記被位置検出部材の直線移動方向と直交する面に関して対称に形成されていることを特徴としている。
【００１２】
一方、本発明に係るクラッチアクチュエータは、第１クラッチ板を第２クラッチ板に対して当接離間させるようにストロークするピストンと、前記ピストンのストロークに応じて直線移動する直線移動部材と、前記直線移動部材の直線移動を検出する位置検出センサとを少なくとも備えるクラッチアクチュエータにおいて、前記位置検出センサが、前述の本発明の位置検出センサのいずれか１つであり、前記被位置検出部材が前記直線移動部材であり、前記位置検出センサが前記直線移動部材の位置を検出することを特徴としている。
【００１３】
また、本発明に係るクラッチ装置は、互いに当接離間可能に設けられた第１および第２クラッチ板と、前記第１クラッチ板を前記第２クラッチ板に対して当接離間させるようにストロークするピストンを有するクラッチアクチュエータとを少なくとも備えるクラッチ装置において、前記クラッチアクチュエータが、前述の本発明のクラッチアクチュエータであることを特徴としている。
【００１４】
更に、本発明に係るクラッチ装置は、前記位置検出センサの前記磁界発生部材が前記直線移動部材に設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
このように構成された本発明に係る位置検出センサによれば、磁石に軟磁性体を接合して磁界発生部材を構成しているので、軟磁性体が磁石により磁化されることにより磁界発生部材を１つの磁石として構成することができる。これにより、被位置検出部材の直線移動方向の磁界発生部材の長さを従来の磁界発生部材の長さに比べて長く設定することがで
きる。したがって、被位置検出部材の直線移動が大きい場合にも磁界発生部材による被位置検出部材の位置検出をより正確に検出することが可能となる。
【００１６】
また、被位置検出部材の直線移動方向の磁界発生部材の長さが従来の磁界発生部材の長さに比べて長く設定されても、磁石よりコストの安い軟磁性体を用いているので、磁界発生部材の体積が磁石だけで構成される磁界発生部材に比べて軟磁性体の体積の分低減する。これにより、磁界発生部材を効果的に安価に製造することができる。
このようにして、被位置検出部材の直線移動が大きい場合にも磁界発生部材による位置検出をより正確に検出しながら、しかもコストを安くすることが可能となる。
【００１７】
一方、本発明に係るクラッチアクチュエータおよびクラッチ装置によれば、本発明の位置検出センサを備えているので、クラッチ板のストロークが従来のクラッチ板より大きい場合にも、クラッチの制御をより正確に行うことができるとともに、長い直線移動を検出可能な位置検出センサをクラッチに設けても、クラッチのコストの上昇を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る位置検出センサの実施の形態の第１例を模式的に示すブロック図である。
【図２】図１に示す位置検出センサを備える本発明のクラッチの実施の形態の一例を模式的に示す図である。
【図３】本発明に係る位置検出センサの実施の形態の第２例を模式的に示すブロック図である。
【図４】本発明に係る位置検出センサの実施の形態の第３例を模式的に示すブロック図である。
【図５】本発明に係る位置検出センサの実施の形態の第４例を模式的に示すブロック図である。
【図６】従来の磁気センサを用いた位置検出センサを模式的に示す図である。
【図７】従来の位置検出センサの問題を解決可能であると考えられる位置検出センサを模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。
図１は本発明に係る位置検出センサの実施の形態の第１例を模式的に示すブロック図である。なお、前述の図６に示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付すことで、それらの詳細な説明は省略する。
【００２０】
図１に示すように、第１例の位置検出センサ１の磁界発生部材３は、被位置検出部材２の直線移動方向の長さが所定長さで磁石により磁化される例えば鉄等の軟磁性体３ａと、同じ大きさの一対の磁石３ｂ,３ｃとを有している。一対の磁石３ｂ,３ｃは、それぞれ、軟磁性体３ａの両端に被位置検出部材２の直線移動方向に直線状に接合されている。すなわち、磁石３ｂ,３ｃと軟磁性体３ａは被位置検出部材２の直線移動方向に交互に配設さ
れる。その場合、磁石３ｂ,３ｃと軟磁性体３ａは、磁石３ｂ,３ｃの磁力で分離可能に接合されるか、あるいは適宜の接着剤で分離不能に接合される。
【００２１】
そして、被位置検出部材２の直線移動方向の磁界発生部材３の長さＬは、図６に示す被位置検出部材２の直線移動方向の従来の磁界発生部材３の長さＬ′より長く設定されている。つまり、磁界発生部材３は、軟磁性体３ａが磁石３ｂ,３ｃによって磁化されて被位
置検出部材２の直線移動方向の長さＬの１つの長い磁石として構成される。その場合、磁界発生部材３は被位置検出部材２の直線移動方向の中心を通りかつ被位置検出部材２の直
線移動方向と直交する面に関して対称に形成される。
【００２２】
このように構成された第１例の位置検出センサ１によれば、磁石３ｂ,３ｃに軟磁性体
３ａを接合して磁界発生部材３を構成しているので、軟磁性体３ａが磁石３ｂ,３ｃによ
り磁化されることにより磁界発生部材３を１つの磁石として構成することができる。これにより、被位置検出部材２の直線移動方向の磁界発生部材３の長さＬを従来の磁界発生部材３の長さＬ′に比べて長く設定することができる。したがって、被位置検出部材２の直線移動が大きい場合にも磁界発生部材３による被位置検出部材２の位置検出をより正確に検出することが可能となる。
【００２３】
また、被位置検出部材２の直線移動方向の磁界発生部材３の長さＬが従来の磁界発生部材３の長さＬ′に比べて長く設定されても、磁石よりコストの安い軟磁性体３ａを用いているので、磁界発生部材３の体積が磁石だけで構成される磁界発生部材に比べて軟磁性体３ａの体積の分低減する。これにより、磁界発生部材３を効果的に安価に製造することができる。
このようにして、被位置検出部材２の直線移動が大きい場合にも磁界発生部材３による位置検出をより正確に検出しながら、しかもコストを安くすることが可能となる。
第１例の位置検出センサ１の他の構成および他の作用効果は、図６に示す従来例と同じである。
【００２４】
図２は、図１に示す第１例の位置検出センサを備える本発明のクラッチアクチュエータの実施の形態の一例、およびこのクラッチアクチュエータを備える本発明のクラッチ装置の実施の形態の一例を模式的に示す図である。
図２に示すように、この例のクラッチ装置７は、互いに当接離間可能な一対の第１および第２クラッチ板８,９と、第１クラッチ板８を作動するクラッチアクチュエータ１０と
、クラッチアクチュエータ１０を作動するための作動液を供給・排出制御するための電磁切換弁１１と、クラッチアクチュエータ１０へ作動液を供給するためのポンプ１２と、ポンプ１２を駆動するモータ１３と、作動液を貯留するリザーバタンク１４とを少なくとも備えている。
【００２５】
クラッチアクチュエータ１０は、シリンダ部１０ａと、シリンダ部１０ａ内に液圧室１０ｂを液密に区画するピストン１０ｃと、ピストン１０ｃを第１クラッチ板８に連結するピストンロッド１０ｄ（本発明の直線移動部材に相当）と、ピストン１０ｃを非作動位置の方へ常時付勢するリタースプリング１０ｅとを有する。ピストン１０ｃは第１クラッチ板８を第２クラッチ板９に対して当接離間させるようにストロークする。その場合、この例のクラッチ装置７では、クラッチアクチュエータ１０のピストン１０ｃのストロークが従来のクラッチアクチュエータのピストン１０ｃのストロークより長く設定されている。したがって、クラッチアクチュエータ１０のピストン１０ｃがストロークするとき、ピストンロッド１０ｄの直線移動が従来のクラッチのアクチュエータのピストンロッドの直線移動よりかなり長くなる。また、電磁切換弁１１は、非作動時には図２に示すようにクラッチアクチュエータ１０の液圧室１０ｂをポンプ１２から遮断しかつリザーバタンク１４に接続するとともに、作動時にはクラッチアクチュエータ１０の液圧室１０ｂをリザーバタンク１４から遮断しかつポンプ１２に接続する。
【００２６】
更に、この例のクラッチ装置７は、図１に示す第１例の位置検出センサ１を備えている。その場合、位置検出センサ１の磁界発生部材３は、クラッチアクチュエータ１０のピストンロッド１０ｄ（本発明における被位置検出部材に相当）に設けられている。したがって、磁界発生部材３はピストンロッド１０ｄと一体に直線移動する。また、位置検出センサ１の磁界検出部４は信号読出部５を介して電子制御装置（ＥＣＵ）６に接続されている。また、電磁切換弁１１およびポンプ１２のモータ１３もＥＣＵ６に接続されている。
【００２７】
このように構成されたこの例のクラッチ装置７においては、図２に示すようにクラッチ装置７の切断時には、クラッチアクチュエータ１０の液圧室１０ｂが電磁切換弁１１によりリザーバタンク１４に接続され、ピストン１０ｃが非作動位置に設定される。したがって、クラッチアクチュエータ１０が非作動状態になっている。クラッチ装置７を接続するために、ＥＣＵ６が電磁切換弁１１を切り換えると、クラッチアクチュエータ１０の液圧室１０ｂがポンプ１２に接続される。同時に、ＥＣＵ６はモータ１３を駆動してポンプ１２を作動する。これにより、作動液が液圧室１０ｂに供給されてピストン１０ｃがストロークする。したがって、第１クラッチ板８が第２クラッチ板９の方へ移動して第２クラッチ板９に当接する。これにより、クラッチが接続される。このとき、ＥＣＵ６は、位置検出センサ１で検出されたピストンロッド１０ｄの直線移動の位置に基づいて電磁切換弁１１およびモータ１３を制御して、クラッチの接続を制御する。クラッチ装置７を切断するために、ＥＣＵ６が電磁切換弁１１を非作動位置に切り換えると、クラッチアクチュエータ１０の液圧室１０ｂがリザーバタンク１４に接続される。同時に、ＥＣＵ６はモータ１３を停止してポンプ１２の作動を停止する。これにより、液圧室１０ｂの作動液がリザーバタンク１４に排出され、ピストン１０ｃがリターンスプリング１０ｅの付勢力により図２に示す非作動位置となる。
【００２８】
この例のクラッチアクチュエータ１０およびクラッチ装置７によれば、第１例の位置検出センサを備えているので、クラッチ板８のストロークが従来のクラッチ板より大きい場合にも、クラッチ装置７の制御をより正確に行うことができるとともに、長い直線移動を検出可能な位置検出センサ１をクラッチアクチュエータ１０およびクラッチ装置７に設けても、クラッチアクチュエータ１０およびクラッチ装置７のコストの上昇を抑制することが可能となる。
【００２９】
図３は、本発明に係る位置検出センサの実施の形態の第２例を模式的に示すブロック図である。
図３に示すように、第２例の位置検出センサ１は、磁界発生部材３が３個の磁石３ｄ,
３ｅ,３ｆと２個の軟磁性体３ｇ,３ｈとを有する。その場合、２個の軟磁性体３ｇ,３ｈ
がそれぞれ３個の磁石３ｄ,３ｅ,３ｆの間に配設されて分離可能にあるいは分離不能に直線状に接合されている。そして、被位置検出部材２の直線移動方向の磁界発生部材３の長さＬは、図６に示す被位置検出部材２の直線移動方向の従来の磁界発生部材３の長さＬ′より長く設定されている。
【００３０】
第２例の位置検出センサ１の他の構成および作用効果は、第１例の位置検出センサ１と同様である。また、第２例の位置検出センサ１を備えるクラッチ装置７の構成および作用効果は、第１例の位置検出センサ１を備えるクラッチ装置７と同様である。
【００３１】
図４は、本発明に係る位置検出センサの実施の形態の第３例を模式的に示すブロック図である。
図４に示すように、第３例の位置検出センサ１は、第１例の位置検出センサ１とは逆に、磁界発生部材３が１個の磁石３ｉと一対の軟磁性体３ｊ,３ｋとを有する。その場合、
一対の軟磁性体３ｊ,３ｋがそれぞれ１個の磁石３ｉの両端に分離可能にあるいは分離不
能に直線状に接合されている。そして、被位置検出部材２の直線移動方向の磁界発生部材３の長さＬは、図６に示す被位置検出部材２の直線移動方向の従来の磁界発生部材３の長さＬ′より長く設定されている。
【００３２】
第３例の位置検出センサ１の他の構成および作用効果は、第１例の位置検出センサ１と同様である。また、第３例の位置検出センサ１を備えるクラッチ装置７の構成および作用効果は、第１例の位置検出センサ１を備えるクラッチ装置７と同様である。
【００３３】
図５は、本発明に係る位置検出センサの実施の形態の第４例を模式的に示すブロック図である。
図５に示すように、第４例の位置検出センサ１は、第３例の位置検出センサ１とは逆に、磁界発生部材３が２個の磁石３ｍ,３ｎと３個の軟磁性体３ｏ,３ｐ,３ｑとを有する。
その場合、２個の磁石３ｍ,３ｎがそれぞれ３個の軟磁性体３ｏ,３ｐ,３ｑの間に配設さ
れて分離可能にあるいは分離不能に直線状に接合されている。そして、被位置検出部材２の直線移動方向の磁界発生部材３の長さＬは、図６に示す被位置検出部材２の直線移動方向の従来の磁界発生部材３の長さＬ′より長く設定されている。
【００３４】
第４例の位置検出センサ１の他の構成および作用効果は、第１例の位置検出センサ１と同様である。また、第４例の位置検出センサ１を備えるクラッチ装置７の構成および作用効果は、第１例の位置検出センサ１を備えるクラッチ装置７と同様である。
【００３５】
なお、本発明は前述の各例に限定されることはなく、種々設計変更が可能である。例えば、磁性発生部材３つまり磁石は被位置検出部材２に直接設ける必要はなく、被位置検出部材２の直線移動に応じて直線移動する部材に設けることもできる。また、磁石の数および軟磁性体の数はいずれも任意に設定することができる。その場合、各磁石および各軟磁性体は、それぞれ、被位置検出部材２の直線移動方向の中心を通りかつ被位置検出部材２の直線移動方向と直交する面に関して対称に形成される。要は、本発明は、特許請求の範囲に記載された技術事項の範囲内で種々の設計変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明に係る位置検出センサは、被位置検出部材の直線移動に応じて直線状に移動するとともに磁界を発生する磁界発生部材の磁界の変化を検出することで、被位置検出部材の位置を検出する位置検出センサに好適に利用可能である。
また、本発明に係るクラッチは、本発明の位置検出センサを用いて制御可能なクラッチ好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１…位置検出センサ、２…被位置検出部材、３…磁界発生部材、３ａ,３ｇ,３ｈ,３ｊ,３ｋ,３ｏ,３ｐ,３ｑ…軟磁性体、３ｂ,３ｃ,３ｄ,３ｅ,３ｆ,３ｉ,３ｍ,３ｎ…磁石、４…磁界検出部、５…信号読出部、６…電子制御装置（ＥＣＵ）、７…クラッチ装置、８…第１クラッチ板、９…第２クラッチ板、１０…クラッチアクチュエータ、１０ｂ…液圧室、１０ｃ…ピストン、１０ｄ…ピストンロッド、１０ｅ…リタースプリング、１１…電磁切換弁、１２…ポンプ、１３…モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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