(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構成で、ホルダ内の磁石が脱落することを防止できる回転角度検出装置を提供する。【解決手段】回転軸支持部を有する支持部材３０と、回転軸支持部に回転軸まわりに回転可能に支持され、操作部材の所定の動作に伴って回転軸まわりの回転駆動力を受ける被駆動部を有し、かつ、回転軸の方向に凹む凹部を有するホルダ３２と、回転軸の方向で支持部材３０とホルダ３２との間に位置する態様で凹部に保持される磁石４０と、磁石４０の磁束の変化を検出する磁気検出手段とを含む。【選択図】図４Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸支持部を有する支持部材と、
前記回転軸支持部に回転軸まわりに回転可能に支持され、操作部材の所定の動作に伴って前記回転軸まわりの回転駆動力を受ける被駆動部を有し、かつ、前記回転軸の方向に凹む凹部を有するホルダと、
前記回転軸の方向で前記支持部材と前記ホルダとの間に位置する態様で前記凹部に保持される磁石と、
前記磁石の磁束の変化を検出する磁気検出手段とを含む、回転角度検出装置。
【請求項２】
前記支持部材は、前記回転軸支持部まわりに延在するフランジ部を更に有し、
前記フランジ部は、前記回転軸の方向に視て前記磁石と重なる領域に延在する、請求項１に記載の回転角度検出装置。
【請求項３】
前記ホルダは、非磁性体により形成され、
前記磁気検出手段は、前記回転軸の方向で前記ホルダを介して前記磁石と対向する、請求項１又は２に記載の回転角度検出装置。
【請求項４】
前記被駆動部は、前記回転軸の方向に延在する突起であり、
前記磁石は、前記回転軸まわりに設けられ、前記回転軸の方向に視て、外形における一部が、前記回転軸に関する径方向で前記突起よりも内側にオフセットした形態である、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の回転角度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、回転角度検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
支持部材に回転可能なホルダを支持するとともに、該ホルダに磁石を保持し、磁石の回転に伴う磁石からの磁束の変化を磁気検出センサで検出することで、磁石の回転角度を検出する回転角度検出装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2015-45557号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような回転角検出装置においては、簡易な構成で、ホルダ内の磁石が脱落することを防止することが難しい。例えば、ホルダに凹部を設け、凹部に磁石を圧入して保持するだけでは、振動や衝撃等が加わった際に圧入状態が解除されてホルダ内の磁石が脱落してしまうおそれがある。
【０００５】
そこで、１つの側面では、本発明は、簡易な構成で、ホルダ内の磁石が脱落することを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの側面では、回転軸支持部を有する支持部材と、
前記回転軸支持部に回転軸まわりに回転可能に支持され、操作部材の所定の動作に伴って前記回転軸まわりの回転駆動力を受ける被駆動部を有し、かつ、前記回転軸の方向に凹む凹部を有するホルダと、
前記回転軸の方向で前記支持部材と前記ホルダとの間に位置する態様で前記凹部に保持される磁石と、
前記磁石の磁束の変化を検出する磁気検出手段とを含む、回転角度検出装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
１つの側面では、本発明によれば、簡易な構成で、ホルダ内の磁石が脱落することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】シフト装置を概略的に示す上面図である。
【図２】一実施例による回転角度検出装置を示す斜視図である。
【図３】回転角度検出装置の分解斜視図である。
【図４Ａ】回転角度検出装置の上面図である。
【図４Ｂ】回転角度検出装置の下面図である。
【図５】図４ＡのラインＶ−Ｖに沿った断面図である。
【図６Ａ】支持部材の上側からの斜視図である。
【図６Ｂ】支持部材の下側からの斜視図である。
【図７Ａ】ホルダの上側からの斜視図である。
【図７Ｂ】ホルダの上面図である。
【図８Ａ】磁石の上側からの斜視図である。
【図８Ｂ】磁石の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。
【００１０】
図１は、一実施例による回転角度検出装置が組み込まれてよいシフト装置１０を概略的に示す上面図である。図１には、直交する３軸Ｘ，Ｙ，Ｚが定義されている。以下では、説明上、Ｚ方向を上下方向としてＺ方向の正側を"上側"とし、Ｙ方向を左右方向としてＹ方向の正側を"右側"とし、Ｘ方向を前後方向としてＸ方向の正側を"後側"とする。
【００１１】
シフト装置１０は、例えば、車両等に搭載されるシフトバイワイヤ方式のシフト装置である。このシフト装置１０は、図示しない車両のセンタコンソール（図示せず）に配置されたフロアシフトであるが、これに限定されるものではない。例えば、図示しないインストルメントパネルの近傍に配置されたインパネシフトに適用することも可能である。
【００１２】
図１に示されるように、シフト装置１０は、ケース本体部１２と、ゲートプレート１８とを備える。
【００１３】
ケース本体部１２は、図示しないセンタコンソールの凹部内に固定される。ケース本体部１２の外部には、シフトレバー１４の一部が露出する。シフトレバー１４は、ケース本体部１２の内部に収容されるシフト機構（図示せず）の一部を構成する。
【００１４】
ゲートプレート１８は、ケース本体部１２の上面側に固定される。ゲートプレート１８は、ケース本体部１２の開口部を閉塞する矩形状のプレートであり、シフトレバー１４の一部を露出させるシフトゲートが形成されている。このシフトゲートは、上下方向に視て、車両前後方向に沿って直線状に延在する第１長孔２０ａと、第１長孔２０ａの左方側に位置し第１長孔２０ａと略平行に直線状に延在する第２長孔２０ｂと、第１長孔２０ａ及び第２長孔２０ｂと直交する左右方向に沿って延在し第１長孔２０ａと第２長孔２０ｂとを連結する第３長孔２０ｃとを有する。
【００１５】
第１長孔２０ａの上端部には、ポジションＡが配置され、第１長孔２０ａの下端部には、ポジションＣが配置されている。また、第１長孔２０ａの中央部で第３長孔２０ｃとの連結部位には、ポジションＢが配置されている。さらに、第２長孔２０ｂの上端部には、ポジションＤが配置されていると共に、第２長孔２０ｂの下端部には、ポジションＥが配置されている。
【００１６】
なお、図１に示されるように、ゲートプレート１８の上面に記載された英文字の「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｅ」は、それぞれ、リバースポジションＲ、ドライブポジションＤ、ニュートラルポジションＮ等に適宜割り当てることができる。
【００１７】
運転者は、例えばポジションＤの位置から右方側にシフトレバー１４を傾動させてポジションＢとした後、さらに続けて上方側（前方向）に傾動操作することでポジションＡとなり、又は、さらに続けて下方側（後方向）に傾動操作することでポジションＣとなる。また、運転者は、ホームポジションＨの位置から下方側（後方向）に傾動操作することでポジションＥとなる。
【００１８】
運転者がシフトレバー１４を傾動操作して所定のシフトポジションに設定した後、シフトレバー１４は、図示しない復帰ばねのばね力によってポジションＤの位置に復帰する。
【００１９】
次に、図２以降を参照して、上述のシフト装置１０に組み込むことができる回転角度検出装置を説明する。
【００２０】
回転角度検出装置は、上述のシフトレバー１４の動きに応じて回転する部材の回転角度を検出する装置である。
【００２１】
図２は、一実施例による回転角度検出装置３を示す斜視図である。図３は、回転角度検出装置３の分解斜視図である。図４Ａは、回転角度検出装置３の上面図であり、図４Ｂは、回転角度検出装置３の下面図である。図４Ｂでは、基板４２とシールド板４４の図示が省略されている。図５は、図４ＡのラインＶ−Ｖに沿った断面図である。図６Ａは、支持部材３０の上側からの斜視図であり、図６Ｂは、支持部材３０の下側からの斜視図である。図７Ａは、ホルダ３２の上側からの斜視図であり、図７Ｂは、ホルダ３２の上面図である。図８Ａは、磁石４０の上側からの斜視図であり、図８Ｂは、磁石４０の上面図である。
【００２２】
回転角度検出装置３は、スライダ２８と、支持部材３０と、ホルダ３２と、磁石４０と、磁気検出センサ４１（磁気検出手段の一例）とを含む。本実施例では、一例として、ホルダ３２、磁石４０、及び磁気検出センサ４１は、それぞれ２つ設けられ、各組をなす。以下では、特に言及しない限り、一方の組に係るホルダ３２、磁石４０、及び磁気検出センサ４１に係る構成について、代表して説明する。
【００２３】
スライダ２８は、シフトレバー１４に接続される荷重伝達部２８１を有する。荷重伝達部２８１は、上述のシフトレバー１４の左右方向の傾動に応じて左右方向（Ｙ方向）の力を受ける。
【００２４】
スライダ２８は、図３及び図４Ａに示すように、支持部材３０にスライド可能に支持される。具体的には、支持部材３０は、左右方向に延在するスライド溝３０２を有し、スライド溝３０２には、スライダ２８の下側に突出されるスライドピン（図示せず、スライドピン位置Ｐ１参照）が挿入される。これにより、スライダ２８は、スライド溝３０２に沿って左右方向にスライド可能となる。スライダ２８は、荷重伝達部２８１が左右方向の力を受けると、支持部材３０に対して左右方向にスライドする。
【００２５】
スライダ２８は、図４Ａに示すように、スライドピン位置Ｐ１に対して前後方向（Ｘ方向）の両側に係合穴２８２を有する。尚、本実施例では、一例として、スライダ２８は、スライドピン位置Ｐ１を通るＹ方向の線分に関して線対称の形態である。係合穴２８２には、ホルダ３２の突起３２１が挿入される。スライダ２８が左右方向にスライドすると、係合穴２８２に沿って突起３２１が動くことで、ホルダ３２が回転する。このようにして、スライダ２８及びホルダ３２は、スライダ２８の左右方向の変位をホルダ３２の回転に変換する機構を実現する。
【００２６】
支持部材３０は、例えば樹脂により形成される。支持部材３０は、シールド板４４に固定される。本実施例では、一例として、支持部材３０は、基板４２とともにシールド板４４にボルト等で固定（共締め）される。
【００２７】
支持部材３０は、図５及び図６Ａに示すように、回転軸支持部３０１を有する。回転軸支持部３０１は、ホルダ３２、磁石４０、及び磁気検出センサ４１の各組に対して設けられる。回転軸支持部３０１は、ホルダ３２の回転軸を形成する。ホルダ３２の回転軸は、上下方向（Ｚ方向）に平行である。即ち、ホルダ３２の回転軸の方向は、上下方向である。
【００２８】
支持部材３０は、図５及び図６Ａに示すように、回転軸支持部３０１まわりにフランジ部３０３を有する。フランジ部３０３は、ＸＹ平面内で、回転軸支持部３０１まわりに回転軸支持部３０１から離れる方向に延在する。本実施例では、一例として、支持部材３０は、２か所に、上下方向に延在する円筒部３０４を有し、円筒部３０４の内壁から繋がる態様でフランジ部３０３が形成される。尚、円筒部３０４の内壁には、ホルダ３２の上下方向の動きを規制する規制部３０４１が、周方向の所定範囲にかつ上下方向にオフセットした位置に形成される。図６Ａでは、フランジ部３０３は、特定の規制部３０４１Ａから連続する態様で形成されている。
【００２９】
ホルダ３２は、磁石４０を保持する部材であり、非磁性体により形成される。ホルダ３２は、後述のように、上下方向で磁石４０と磁気検出センサ４１との間に位置する。従って、磁気検出センサ４１による検出精度に影響しないように、ホルダ３２が非磁性体により形成される。
【００３０】
ホルダ３２は、回転軸支持部３０１に回転軸まわりに回転可能に支持される。本実施例では、一例として、図３、図５、図７Ａ、及び図７Ｂに示すように、ホルダ３２は、回転ピン３２２を備える。尚、回転ピン３２２は、ホルダ３２の一部として一体に形成されてよい。ホルダ３２は、支持部材３０の円筒部３０４内に配置される。この際、回転ピン３２２は、図５に示すように、回転軸支持部３０１に挿入され、回転軸支持部３０１に対して回転可能となる。
【００３１】
ホルダ３２は、図３、図５、図７Ａ、及び図７Ｂに示すように、突起３２１（被駆動部の一例）を有する。
【００３２】
突起３２１は、上下方向に延在する。本実施例では、突起３２１は、一例として、図７Ａに示すように、係合部３２４（後述）が形成される表面から上側に突出する。突起３２１は、支持部材３０の円筒部３０４におけるフランジ部３０３まわりの開口（上下方向の開口）を通って係合穴２８２内まで上方向に延在する。突起３２１は、上述のように、シフトレバー１４（操作部材の一例）の左右方向の傾動（所定の動作の一例）に伴ってスライダ２８を介して回転軸まわりの回転駆動力を受ける。突起３２１が回転軸まわりの回転駆動力を受けると、ホルダ３２が回転軸まわりに回転する。
【００３３】
ホルダ３２は、上下方向に凹む凹部３２３を有する。凹部３２３は、図５、図７Ａ、及び図７Ｂに示すように、上側のみが開口する。凹部３２３の中央部には、回転ピン３２２が設けられる。
【００３４】
尚、ホルダ３２は、図３、図７Ａ、及び図７Ｂに示すように、ホルダ３２は、外周部に、規制部３０４１と協動する係合部３２４を備える。係合部３２４は、上下方向で、上下方向にオフセットした規制部３０４１間に位置する。ホルダ３２は、可動範囲（回転方向の可動範囲）内では、係合部３２４が規制部３０４１に上下方向で当接することで、支持部材３０に対して上下方向に拘束される。従って、ホルダ３２は、支持部材３０に対して回転軸まわりの回転のみが可能である。尚、ホルダ３２の回転方向の可動範囲（即ち突起３２１の回転角度）は、任意であるが、例えば１５０度程度である。支持部材３０の円筒部３０４におけるフランジ部３０３まわりの開口（突起３２１が通る開口）は、突起３２１の回転範囲に対応した周方向の範囲に形成される。
【００３５】
磁石４０は、上下方向で支持部材３０とホルダ３２との間に位置する態様で凹部３２３に保持される。磁石４０は、例えば凹部３２３に圧入される。凹部３２３は、上述のように上側のみが開口するので、凹部３２３内の磁石４０は、上下方向で支持部材３０とホルダ３２との間に位置することになる。これにより、仮に磁石４０が凹部３２３から外れたとしても（圧入状態が解除されたとしても）、磁石４０が上下方向で支持部材３０とホルダ３２との間から抜け出ることできない。即ち、ホルダ３２内の磁石４０が脱落してしまうことを防止できる。
【００３６】
本実施例では、一例として、支持部材３０のフランジ部３０３は、図４Ａ及び図５に示すように、上下方向に視て磁石４０と重なる領域に延在する。従って、凹部３２３内の磁石４０は、上下方向で支持部材３０のフランジ部３０３とホルダ３２との間に位置することになる。この場合、回転軸支持部３０１まわりのフランジ部３０３を利用して、ホルダ３２内の磁石４０が脱落してしまうことを防止できる。
【００３７】
磁石４０は、例えば図８Ａ及び図８Ｂに示すように、中央部に回転ピン３２２が通る穴４０１を有し、外形の一部が、回転ピン３２２に関する径方向で突起３２１よりも内側にオフセットしたドーナツ状の形態である。即ち、磁石４０は、外形が完全な円形でなく、対の長辺部４２０と対の短辺部４０２とからなる矩形状である。長辺部４２０は、短辺部４０２に比べて回転ピン３２２に近い側にオフセットしている。これにより、回転ピン３２２に関する径方向で長辺部４２０の外側にスペースができ、スペース効率良く磁石４０の上面と突起３２１の下面とを同じ面に配置できる。即ち、上下方向に視たときのホルダ３２の外形を必要以上に大型化することなく、突起３２１を磁石４０に隣接して配置できる。
【００３８】
磁気検出センサ４１は、磁石４０の磁束の変化を検出する。磁石４０の磁束の変化は、ホルダ３２の回転に伴う磁石４０の回転により生じる。従って、磁気検出センサ４１は、磁石４０の磁束の変化を検出することで、ホルダ３２の回転角度を検出できる。
【００３９】
本実施例では、一例として、磁気検出センサ４１は、図３及び図４Ｂに示すように、上下方向でホルダ３２を介して磁石４０と対向する。具体的には、磁気検出センサ４１は、基板４２の上側表面に、ホルダ３２の回転ピン３２２に中心合わせされる態様で実装される。このようにして、本実施例では、磁気検出センサ４１が搭載された基板４２を、スライダ２８等が設けられない側（下側）の空間にスペース効率よく配置できる。
【００４０】
ところで、上述のように、凹部に磁石を圧入して保持するだけの回転角度検出装置では、回転角度検出装置が車両などの移動体に実装される場合、振動や衝撃等が加わった際にホルダ内の磁石が脱落してしまうおそれがある。即ち、圧入だけでは、ホルダから磁石の抜けの可能性を排除することが難しい。
【００４１】
この点、本実施例によれば、上述のように、磁石４０が、上下方向で支持部材３０とホルダ３２との間に位置する態様で凹部３２３に保持されるので、簡易な構成で、ホルダ３２内の磁石４０が脱落してしまうことを防止できる。即ち、ホルダ３２から磁石４０が抜けた場合でも（圧入状態が解除された場合でも）、磁石４０は、支持部材３０とホルダ３２との間で挟まれた状態が維持される。この結果、ホルダ３２内の磁石４０が脱落してしまうことが防止される。他方、例えば、ホルダの下側に磁石が保持される比較例では、磁石を下側からカバーする部位や部材を新たに設けない限り、ホルダに圧入された磁石が脱落し易くなる。例えば、比較例では、ホルダ３２内の磁石４０が脱落してしまうこと防止するためには、ホルダの凹部に突起を設けて熱カシメなどが必要となり得る。
【００４２】
このようにして、本実施例によれば、熱カシメ等が不要な簡易な構成で、ホルダ３２内の磁石４０が脱落してしまうことを防止できる。
【００４３】
以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
【００４４】
例えば、上述した実施例では、回転角度検出装置３は、ホルダ３２の回転軸が上下方向になる向きで搭載されているが、これに限られない。例えば、回転角度検出装置３は、ホルダ３２の回転軸が前後方向や左右方向になる向きで搭載されてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
３  回転角度検出装置
１０  シフト装置
１２  ケース本体部
１４  シフトレバー
１８  ゲートプレート
２０ａ  第１長孔
２０ｂ  第２長孔
２０ｃ  第３長孔
２８  スライダ
３０  支持部材
３２  ホルダ
４０  磁石
４１  磁気検出センサ
４２  基板
４４  シールド板
２８１  荷重伝達部
２８２  係合穴
３０１  回転軸支持部
３０２  スライド溝
３０３  フランジ部
３０４  円筒部
３２１  突起
３２２  回転ピン
３２３  凹部
３２４  係合部
３０４１  規制部
３０４１Ａ  規制部
【図１】
2019086309.tif 000003
【図２】
2019086309.tif 000004
【図３】
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【図４Ａ】
2019086309.tif 000006
【図４Ｂ】
2019086309.tif 000007
【図５】
2019086309.tif 000008
【図６Ａ】
2019086309.tif 000009
【図６Ｂ】
2019086309.tif 000010
【図７Ａ】
2019086309.tif 000011
【図７Ｂ】
2019086309.tif 000012
【図８Ａ】
2019086309.tif 000013
【図８Ｂ】
2019086309.tif 000014