ポジションセンサの位置決め装置
【目的】ポジションセンサを締結後、導通確認及び角度保証を行っていたが、この段階で角度保証できないと、再び位置決め・締結作業が必要になるので、このような取付角度の不良を回避する。
【構成】位置決め治具１０に駆動部１１と位置決め部１２を設け、ポジションセンサ１の上に置き、位置決め部１２の位置決め突部２２〜２４をニュートラル位置溝へ係合し、この状態で駆動部１１により位置決め部１２を回動させてポジションセンサ１をＲ接点ＯＮまで一体に回動させ、ニュートラル位置からリバース接点ＯＮまでのＮ→Ｒ角度を測定し、その後位置決め部１２を逆転させてリバース接点ＯＦＦからドライブ接点ＯＮになるまでのＮ→Ｄ角度を測定し、この測定結果により、再び駆動部１１により位置決め部１２を回動させて、ポジションセンサ１を正確なニュートラル位置へ移動し、この状態でポジションセンサ１を締結する。
【構成】位置決め治具１０に駆動部１１と位置決め部１２を設け、ポジションセンサ１の上に置き、位置決め部１２の位置決め突部２２〜２４をニュートラル位置溝へ係合し、この状態で駆動部１１により位置決め部１２を回動させてポジションセンサ１をＲ接点ＯＮまで一体に回動させ、ニュートラル位置からリバース接点ＯＮまでのＮ→Ｒ角度を測定し、その後位置決め部１２を逆転させてリバース接点ＯＦＦからドライブ接点ＯＮになるまでのＮ→Ｄ角度を測定し、この測定結果により、再び駆動部１１により位置決め部１２を回動させて、ポジションセンサ１を正確なニュートラル位置へ移動し、この状態でポジションセンサ１を締結する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等の自動変速機用ポジションセンサを取付ける際に、正確な位置決めを行うための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動変速機用ポジションセンサは、シフトレバーと連動するチェンジシャフトを回動させることにより、ポジションセンサ内のロータを回動させ、予めシフトポジションに対応する数だけ配置されている複数の固定接点とロータの可動接点との接続を機械的に接点を切り換えるようになっており、ロータがニュートラル位置から回動する回動角度に応じてシフトポジションを検出するようになっている（この形式をスイッチ式センサということにする）。
したがって、ポジションセンサのニュートラル位置を正確に位置決めして取付ける必要があり、例えば位置決め治具を用いて取付けるようになっている。
また、ポテンショメータを利用することにより、接点数を削減したものもある（例えば、特許文献１及び２参照）。
【特許文献１】特開平７−３１０８２３号公報
【特許文献２】特開２００２−１２０５８７号公報
【０００３】
図１１は従来の位置決め治具を用いた位置決めを示す図である。ポジションセンサ１００は、略扇形をなし、そのケース１０１の要の部分にボス１０２を設け、ここに中空のロータシャフト１０３を回動自在に通し、さらにこのロータシャフト１０３の内側へ通したチェンジシャフト１０４をロータシャフト１０３と一体回転するように嵌合し、チェンジシャフト１０４を回動させると、一体にロータシャフト１０３が回動し、さらにロータシャフト１０３と一体のロータ１０５がポジションセンサ１００の内部で回動し、ロータ１０５に設けられた可動接点が、予め各ポジションに対応して同一弧状上に配列されている複数の固定接点と順次切り替わるようになっている。
【０００４】
各固定接点はロータシャフト１０３の中立位置を基準とする回動角度で配置され、この中立位置はポジションセンサ１００を自動変速機（図示省略）へ取付ける際に、位置決め治具１１０によって正確に位置決めされる。
この位置決め治具１１０は、ロータシャフト１０３の回動中心と可動接点を結びかつニュートラル位置における直線である位置決め基準線Ｌに沿って直線状をなす位置決め部１１１を備え、この位置決め部１１１を、ケース１０１の表面に形成された位置決め凹部１０６ａ，１０６ｂへ嵌合することにより、ポジションセンサ１００が位置決めされる。そこで、ケース１０１の外周部２ケ所に設けられている取付ボス１０７ａ，１０７ｂをボルト１０８ａ，１０８ｂにより自動変速機へ取付けると、ニュートラル位置が位置決めされた状態でポジションセンサ１００が自動変速機へ取付けられることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記ポテンメータを利用したものは、センサ構造が特殊になって複雑・高価になるから、コスト等の観点より上記スイッチ式センサの使用を求められる場合がある。しかし、スイッチ式センサの場合は、取付時において、ニュートラル位置の高精度な位置決めが要求され、そのうえ取付後に導通確認及び角度保証を行う必要があり、多くの手間を要した。これにつき以下説明する。
図８に示すように、各シフトポジションが、パーキングＰ，後進ＲニュートラルＮ，ドライブＤ，３速固定Ｄ３，セカンド２，ロー１の順に配列され、それぞれに対応する固定接点がロータシャフト１０３及びチェンジシャフト１０２の共通の中心Ｏを中心とする同心円弧状上へ配置され、各固定接点の中央をシフトポジション位置とする。以下の説明では、シフトポジション位置（固定接点の中央位置）、及び各固定接点について、シフトポジションの記号を用いて表現するものとする。
【０００６】
各固定接点は、Ｎ接点の中央（Ｎ位置）を基準（０°）とする所定の角度で配置されている。このＮ位置から各ポジション位置までの角度を接点角度ということにする。またロータシャフト１０３及びチェンジシャフト１０２は一体回動するため、ロータ１０５の回動はロータシャフト１０３及びチェンジシャフト１０２を同時に回動することになるから、以下の説明ではこのような一体回動を単にチェンジシャフト１０２の回動ということにする。
【０００７】
ポジションセンサ１００の取付時には導通確認及び角度保証は行われていないため、取付後に導通確認及び角度保証の作業が必要になる。導通確認は各ポジションにて導通があるか否かを確認して固定接点の異常有無を検出するものであり、角度保証はＲ又はＤへシフトするとき、Ｎ接点からＲ接点又はＤ接点がＯＮになるまでの角度が所定の範囲内にあることを保証するものである。
そこでまず、Ｎ→Ｐへチェンジシャフト１０２を回動させて、Ｐ，Ｒの各ポジションで導通があるかを確認し、同時にＮ接点のＯＦＦからＲ接点のＯＮとなる角度α１を検出する。
次に、Ｐ→１までチェンジシャフト１０２を逆方向へ回動させて各ポジションにて導通を確認し、同時にＮ接点のＯＦＦからＤ接点のＯＮになるまでの角度β１を検出する。
ポジションセンサ１００の位置決めは、Ｎ位置を正確に設定する必要があり、例えば、α１、β１はそれぞれ高い精度を求められ、１／１０°オーダーの所定の許容範囲で保証しなければならない。
【０００８】
しかし、このような高精度の角度保証を要求される場合には、上記の位置決め治具１００による位置決め方法では多くの手間がかかることになる。
すなわち、位置決め治具１１０で位置決めしながら取付けるとき、位置決め治具１１０のセットが、作業者の熟練度や勘に左右されるため若干のバラツキがあり、角度保証の許容範囲外になるものがある程度の割合で不可避的に発生すること、ポジションセンサ１００の取付後に導通確認及び角度保証の作業が別に必要になること、上記角度保証外のものが生じた場合には、再度ボルト１０８ａ、１０８ｂを緩めて位置決め治具１００により再度位置決めをしながら締結し直すことになり、場合によってはこれを何回も反復しなければならない等の事情による。
そこで本願は、取付ける前に上記角度保証した状態でニュートラル位置を決定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためポジションセンサの位置決め装置に係る請求項１の発明は、ロータの回動角度に応じて、ロータの可動接点が複数の各シフトポジションに対応する固定接点と切り換わる自動変速機用のポジションセンサを自動変速機へ取付けるに際し、ニュートラル位置へ位置決めする装置において、
前記ポジションセンサの位置決めを行う位置決め部と、この位置決め部を介して前記ポジションセンサを回動させる駆動部と、前記ポジションセンサの回動角度を検出する回動角度検出部と、前記駆動部を駆動制御する制御部とを備え、
前記ロータの回動を止めた状態で、前記駆動部により前記位置決め部へ位置決めされた前記ポジションセンサを回動させ、
前記回動角度検出部により、ニュートラル位置から隣接するシフトポジションの所定位置までの回動角度を検出し、
この検出値に基づいて前記制御部が適正なニュートラル位置の角度を算出し、前記駆動部を再び駆動して前記ポジションセンサを前記適正なニュートラル位置へ修正回動させることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は上記請求項１において、前記駆動部は、サーボモータと、その回転出力を減速する減速部と、この減速部から駆動力を伝達される駆動シャフトと、この駆動シャフトの回転を制動するブレーキ部と、前記回動角度検出部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は上記請求項１において、前記減速部はハーモニックドライブであることを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明は上記請求項１において、前記位置決め部は、前記ポジションセンサと嵌合する位置決め突部又は凹部を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項５の発明は上記請求項１において、前記ポジションセンサを、ニュートラル位置からその左右に隣接するリバース位置又はドライブ位置のいずれか側へ回動させて接点ＯＮまでの回動角度を測定し、その後反対側へ回動させて他側の接点ＯＮまでの回動角度を測定することにより、適正なニュートラル位置の算出並びに、ニュートラル位置とリバース位置及びドライブ位置との間の角度保証とを同時に行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、取付前に位置決め装置により、接点間の回動角度を実測して適正なニュートラル位置を決定し、ポジションセンサを修正回動させて正確に位置決めしてから取付けるので、取付時には既にニュートラル位置の正確な位置決めがされ、同時に角度保証されているので、取付後の角度保証作業が不要になり、取付直しがなくなり、作業効率が向上する。
【００１５】
請求項２の発明によれば、駆動部をサーボモータと、減速部と、駆動シャフトと、ブレーキ部と、回動角度検出部で構成したので、駆動シャフトを除く構成各部を駆動シャフトの軸方向へ並べて配置でき、コンパクト化できる。しかもブレーキ付きサーボモータを用いることにより、回動角度を高精度に調整できる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、減速部をハーモニックドライブとしたの、回動角度をさらに高精度に調整でき、そのうえ、より小型・軽量化が可能になる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、位置決め部に位置決め突部又は凹部を設けたので、位置決め凹部又は突部へ嵌合することにより、ポジションセンサをほぼ中立位置へ位置決めでき、さらにポジションセンサを回動させて正確に位置決めすることが可能になる。
【００１８】
請求項５の発明によれば、ニュートラル位置からリバース位置又はドライブ位置のいずれか側へ回動させて接点ＯＮまでの回動角度を測定し、その後反対側へ回動させて他側の接点ＯＮまでの回動角度を測定することにより、実測による適正なニュートラル位置を算出でき、かつ、ニュートラル位置とリバース位置及びドライブ位置との間の角度保証とを同時に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて一実施例を説明する。図１は位置決め装置全体を概略的示す図であり、位置決め治具１０は上下方向へ長い略筒状をなし、駆動部１１及びその下端に位置決め部１２を備え、この位置決め部１２でポジションセンサ１をニュートラル位置へ位置決めしている。ポジションセンサ１は自動変速機８の所定位置上へ置かれ、予め自動変速機８のチェンジシャフト４がポジションセンサ１内へ嵌合されている（図７参照）。位置決め治具１０は制御部９と接続され、その制御信号で駆動制御される。また、ポジションセンサ１０のカプラー７も制御部９へ接続され、ポジション信号をポジションセンサ１０から制御部９へ送るようになっている。
【００２０】
図２は位置決め治具１０の断面図であり、駆動部１１は上から順に、ブレーキ部１３，エンコーダ部１４，サーボモータ１５，減速部１６を備え、さらに駆動部１１の軸心部を上下方向に駆動シャフト１８が通っている。駆動部１１の下部は位置決め部１２へ連結する。符号１７はロータ固定部である。
ブレーキ部１３は、駆動シャフト１８の上端に設けられたブレーキディスク２０と、これを挟持して制動する制動プレート２１が設けられ、アクチュエータ２２により制動プレート２１を作動させるようになっている。駆動シャフト１８に沿ってブレーキ部１３，エンコーダ部１４，サーボモータ１５及び減速部１６を並べて配置できるので、全体をコンパクト・軽量化できる。
【００２１】
エンコーダ部１４は本願発明における回動角度検出部に相当し、駆動シャフト１８と一体に設けられたセンサーディスク２３の回転を回転センサ２４が検出して回転角度を検出する。この検出は、例えばセンサーディスク２３の周方向へ等間隔で設けられたスリットにより磁力変化等を検出することによる等、公知の種々構造を採用できる。
【００２２】
サーボモータ１５は正逆転自在に回転するための回転駆動力を出力する公知のものであり、その回転出力は減速部１６へ伝達される。特に、ブレーキ付きサーボモータ１５とすることにより高精度な回転角度を得ることができ、さらに後述するハーモニックドライブの減速部１６を併用することにより、分解能を０．０１°オーダーとして高精度の角度調整と位置決めを可能にすることができる。そのうえ、駆動部１１全体のコンパクト化・軽量化に貢献している。
【００２３】
減速部１６はハーモニックドライブで構成され、サーボモータ１５の回転出力を減速して駆動シャフト１８を減速回転する。ハーモニックドライブは、高減速比かつ高精度で、ノンバックラッシであり、しかも構造が簡単で軽量、コンパクト化できるという特徴がある。但し、公知の他の減速機構を適宜設けることもできる。
【００２４】
ロータ固定部１７は駆動部１１のケースと一体化して位置決め部１２における他の部分のように回動しない部分であり、駆動部１１のケース下端外周寄りから下方へ延出するが、途中で屈曲して駆動シャフト１８の軸心延長上を下方へ延びて、駆動シャフト１８と同軸上に位置するチェンジシャフト４の上端と嵌合し、チェンジシャフト４の回転を止めるよう固定する。
【００２５】
駆動シャフト１８の下端は減速部１６の下端にて位置決め部１２へ連結する。位置決め部１２は駆動シャフト１８からクランク状に屈曲する軸部１２ａとこの軸部１２ａの下端が接続するプレート部２０を備え、駆動シャフト１８の中心軸線を中心にして駆動シャフト１８と一体に回動する。軸部１２ａはロータ固定部１７がやはりクランク状に屈曲してその下端部２５側が駆動シャフト１８と同軸配置されるため、このロータ固定部１７との干渉を避けて屈曲している。軸部１２ａとプレート部２０との接続部は駆動シャフト１８の軸線から外れた位置にあり、この軸線上にロータ固定部１７の下端部２５が位置する。
【００２６】
プレート部２０は略水平方向へ広がっている板状部材であり、その一端側には直線状に突出する指針部２０ａが設けられ、下面には下方へ突出するリブ２０ｂが一体に形成され、他端部にはボス２の上端へ重なる円形部２１をなす。円形部２１の下面の一部には下方へ突出する位置決め突部２２、２３が一体に突出形成されている。ボス２の外側となる位置にも位置決め突部２４が形成され、この位置決め突部２４は位置決め突部２３と共にリブ２０ｂの長さ方向両端部分に離れて形成されている。
【００２７】
円形部２１の中心にはロータ固定部１７の下端部２５が貫通して下方へ突出しており、この下端部２５にさらに下方へ突出形成された嵌合突部２５ａをチェンジシャフト４の上端へ嵌合させることにより、チェンジシャフト４は位置決め冶具１０と連結固定されて回転不能になる。この状態ではポジションセンサを１側が位置決め部１２を介して駆動シャフト１８により下端部２５を中心にして回動自在になる。
【００２８】
図３はポジションセンサ上へ取付けた状態における位置決め部１２の上面視図、図４位置決め部１２の下面視図である。
まず、図３においてポジションセンサ１の概要を説明する。ポジションセンサ１は、図１１に示した従来例とほぼ同じ構造であり、扇状をなすケース３０とこれを覆う蓋３１とを備え、ケース３０の外周部には外方へ突出する２カ所の取付突部６が一体に形成されている。各取付突部６には長穴６ａが設けられ、取付位置を調整しながらボルト６ｂにより変速機８（図１）へ取付けられる。７はカプラーであり、チェンジシャフト４の回動によるポジションセンサ１内における接点切り換えによって発生するポジション信号を制御部９へ出力する。
【００２９】
次に、図３及び図４により位置決め部１２を説明する。円形部２１はボス２を覆うように形成され、その中央部に貫通穴２１ａが設けられ、ここにロータ固定部１７の下端部２５が貫通している。したがって位置決め部１２は下端部２５を中心にその回りへ回動可能になる。
プレート部２０の中間部は円形部２１よりも若干小さな幅でポジションセンサ１の上を外周部側まで延び、さらにその先端部は指針部２０ａをなし、狭い幅で突出している。
【００３０】
図４に明らかなように、プレート部２０の下面には、円形部２１の直径のうちその延長が指針部２０ａを通る直線に相当する位置決め基準線Ｌに沿って位置決め突部２２〜２４が形成されている。位置決め突部２３、２４はプレート部２０の下面に突出形成されたリブ部２０ｂの一部として設けられる。リブ２０ｂは指針部２０ａと連続して指針部２０ａと同様の狭い幅で位置決め基準線Ｌに沿って円形部２１側へ延び一端部が円形部２１の座部２１ｂに達している。
【００３１】
座部２１ｂは貫通穴２１ａを囲むリング状部分で、ボス２の上端面へ当接する部分である。この座部２１ｂの位置決め基準線Ｌ上に、位置決め突部２２及び２３が貫通穴２１ａの中心を挟む対向位置に形成されている。
位置決め基準線Ｌは、ポジションセンサ１を取付けるとき、ニュートラル位置に取付けるためのものであり、この線上にある位置決め突部２２〜２４をポジションセンサ１の位置決め溝２６〜２８（図５、６）へ嵌合すれば、ポジションセンサ１をニュートラル位置に配置できる。
【００３２】
図５は位置決め溝２６〜２８の配置を示す概略図、図６はボス２及びその周辺部を模式的に示す図である。これらの図に示すように、位置決め溝２６〜２８は位置決め基準線Ｌに沿って一直線上に形成される。このうち位置決め溝２６及び２７はそれぞれ位置決め突部２２及び２３に対応してボス２の上端面へ切り込み溝状に形成され（図６）、位置決め溝２６に位置決め突部２２が、位置決め溝２７に位置決め突部２３が嵌合するようになっている。
位置決め溝２８は蓋３１の外周部へ一体に突出形成された一対の対向する突部２８ａ、２８ａの間に形成され、ここに位置決め突部２４が嵌合する。
【００３３】
このように、各位置決め溝２６〜２８へそれぞれ対応する位置決め突部２２〜２４を嵌合することにより、ポジションセンサ１は位置決め部１２によりほぼニュートラル位置に調整され、この状態で自動変速機８上に置かれ、各取付突部６の長穴６ａは自動変速機８の取付座に形成されたナット部（図示省略）の上に位置することになる（図３）。
【００３４】
次に、ポジションセンサ１の詳細構造を説明する。まず図６において、ボス２には中空のロータシャフト３を回動自在に通し、さらにこのロータシャフト３の内側へ図の下方からチェンジシャフト４を通す。ロータシャフト３は樹脂製であり、その軸穴３５を囲む内面には係合溝３６が軸方向と平行に設けられ、この係合溝３６にチェンジシャフト４の外周部に軸方向と平行に形成された係合突起３７が係合して、ロータシャフト３とチェンジシャフト４が一体回動自在になる。
【００３５】
チェンジシャフト４の上部には角穴３８が形成され、この角穴３８へ、ロータシャフト３の上方から挿入されたロータ固定部１７の下端部２５先端に軸方向へ突出形成されている角断面をなす嵌合突部２５が嵌合される。ロータ固定部１７は位置決め治具１０のケースへ取付けられているため、位置決め調整時に不動であり、チェンジシャフト４を回動不能に固定する。このため、位置決め調整時には、駆動シャフト１８により位置決め部１２を介してポジションセンサ１がチェンジシャフト４の回りを回動することになる。
【００３６】
図７は図３の７−７線に沿うポジションセンサの模式的断面図である。ポジションセンサ１は、扇状をなして上方に開放されたケース３０と、この開放部を覆う蓋３１とを備え、扇状をなす蓋３１の要の位置にボス２が設けられる。
ロータシャフト３はボス２及びケース３０を貫通している。ロータシャフト３はロータ５と一体であり、ロータシャフト３が回動すると、ロータ５も一体に回動し、ロータ５に設けられている可動接点３２がケース３０内の基板３３上に設けられている各固定接点３４と切り換わるようになっている。
【００３７】
ボス２に中空のロータシャフト３を回動自在に通し、さらにこのロータシャフト３の内側へ通したチェンジシャフト４をロータシャフト３と一体回動するように嵌合し、チェンジシャフト４を回動させると、ロータシャフト３が一体に回動し、さらにロータシャフト３と一体のロータ５がポジションセンサ１の内部で回動することにより、ロータ５に設けられている可動接点３２がケース３０内の基板３３上に設けられている固定接点３４と切り換わるようになっている。
【００３８】
固定接点３４は図８に示すように、各ポジションに対応して同一円弧上に配置されている。この実施例では前進側が、Ｎ（ニュートラル）位置から順に、Ｄ、Ｄ３、２（セカンド）、１（ロー）の４ポジションであり、これに対応する固定接点３４は所定の長さで設けられ、隣り合う固定接点３４間には間隙がある。また、各ポジション位置は対応する各固定接点の中央をである。
ロータ５はチェンジシャフト４の軸心Ｏを中心に回動し、可動接点３２は各固定接点の上を選択的に移動し、ある固定接点の上に摺動するときだけその固定接点に対応するポジションがＯＮとなり、固定接点から外れるとＯＦＦとなる。このＯＮ、ＯＦＦ信号はカプラー７から信号線を経由して車両のＣＰＵへ送られる。但し、本実施例ではカプラー７が制御部９へ接続され、ＯＮ、ＯＦＦはポジション信号として制御部９へ送られる。
【００３９】
各ポジションのＯＮとなる範囲は、ロータ５の回動角度によって決まり、Ｎ位置の中間を０°としたとき、左へα１回動するとＲ接点がＯＮになり、α２まで持続し、α２を越えるとＯＦＦとなり、その後α３からα４の間でＰ接点がＯＮとなる。
また、右へβ１回動するとＤ接点がＯＮになり、β２まで持続する。β３〜β４の範囲でＤ３接点がＯＮとなり、β５〜β６の範囲で２（セカンド）接点がＯＮとなり、β７〜β８の範囲で１（ロー）接点がＯＮとなる。
【００４０】
次に、角度保証取付の原理について説明する。図９は図８の一部を拡大した模式的な説明図であり、適正なニュートラル位置がＮ０であるとき、実際に位置決めしてポジションセンサを自動変速機上にセットしたときの仮のニュートラル位置がＮ１であり、Ｎ１がＮ０からΔだけ右側へずれているとする。なお、Ｎ１は位置決め部１２で位置決めした状態（以下、初期状態という）であり、このようなΔ程度のずれは、加工精度や組み付け精度等の種々な要因によって生じ得る。
【００４１】
この初期状態にて、制御部９はサーボモータ１５によりセンサ回動軸１８を図の時計回り方向へ回動させてポジションセンサ１を同方向へ回転させ、Ｎ接点がＯＦＦしてからＲ接点がＯＮになったときの回動角度を検出する。この回動角度はα１＋Δであり、ポジションセンサ１はＲ接点がＯＦＦになるまで（すなわちα２まで）回動を続行され、ＯＦＦになったとき停止される。
【００４２】
続いて、ポジションセンサ１を逆回転させてＤ接点がＯＮになるまで回動させ、Ｒ接点がＯＮになってその後ＯＦＦになった時点（α１）からＤ接点がＯＮになるまでの角度を測定する。この角度はα１＋β１となる。
この測定結果から、補正すべきＮ０位置を制御部９にて演算する。α１及びβ１は既定値として予め制御部９内のメモリーに格納されているので、当初の測定値α１＋Δより補正値Δを算出できる。しかし現在の停止位置はβ１であるから、この位置から角度β１だけ戻った位置がＮ０位置となり、Δ分のずれも補正される。そこで制御部９は現在位置からβ１だけ戻るようにサーボモータを駆動し、ポジションセンサをＮ０位置へ修正回動させれば、当初のＮ１位置から適正なＮ０へ補正される。そこでこの補正状態でボルト６ｂを締結するとポジションセンサの取付けが完了する。
【００４３】
このとき、ポジションセンサ１を適正なＮ０位置へ合わせたことにより、α１及びβ１を角度保証できており、しかもＮ・Ｒ及びＤの各接点に関する導通確認も完了していることになる。但し、本実施例の長穴６ａの幅によりポジションセンサ１を回動できる範囲が制約されるので、他の接点に関する導通確認は別途行うことになる。しかし、ボルト６ｂによる仮止めをしなければ、全接点の同時導通確認も可能になる。
【００４４】
次に、ポジションセンサ取付工程を、図１０に示す制御部９における制御フロー図を中心に説明する。なお、図１０のフロー図におけるステップＳ・２〜Ｓ・５は制御部９における制御フローである。
まず、図１及び図３に示すように、ポジションセンサ１のロータシャフト３に自動変速機８のチェンジシャフト４を通して所定位置にセットし、取付突部６の長穴６ａにボルト６ｂを通して自動変速機８へ仮止めする。この仮止めは、ポジションセンサ１の脱落を防ぎ、かつ位置決め治具１０によりポジションセンサ１を自在に回動できる程度に緩くボルト６ｂを止めた状態である。
【００４５】
この状態でポジションセンサ１の上に位置決め治具１０を乗せ、図２及び７に示すように、ロータ固定部１７の嵌合突部２５ａをチェンジシャフト４の角穴３８へ嵌合し、位置決め突部２２〜２４をポジションセンサ１の位置決め溝２６〜２８に嵌合すると、ポジションセンサ１はほぼニュートラル位置へ位置決めされる（Ｓ・１）。
【００４６】
次に、駆動部１１により位置決め部１２を回動させてポジションセンサ１をＲ接点がＯＮになるまで回動する。このとき、ポジションセンサ１はチェンジシャフト４及び連結突部２５ａの嵌合により固定されているので、ロータシャフト３は不動であり、固定接点３４（ポジションセンサ１）側がロータシャフト３の周りに回動する。
【００４７】
Ｒ接点がＯＮになると、このＮ接点上の仮止め当初位置からＲ接点ＯＮまでの回動角α１をエンコーダ部１４で検出し、Ｎ→Ｒ角度α１を得、同時にサーボモータ１５を逆転させる（Ｓ・２）。
【００４８】
Ｄ接点がＯＮになると、サーボモータ１５の回転を止め、かつブレーキ部１３により駆動シャフト１８の回転を停止させる。エンコーダ部１４はＲ接点ＯＦＦからＤ接点ＯＮまでの角度（α１＋β１に相当する）を測定する（Ｓ・３）。
【００４９】
これにより、現在のニュートラル位置が測定され、かつ設定値との差も演算される（Ｓ・４）。
【００５０】
そこで、この誤差分だけサーボモータ１５を駆動し、設定値のニュートラル位置まで現在位置からポジションセンサ１を回動すれば、正確なニュートラル位置が位置決めされる（Ｓ・５）。
このとき、サーボモータ１５及びブレーキ部１３により、ポジションセンサ１の回動は高精度で正確に行われる。
【００５１】
その後、２カ所の取付突部６においてボルト６ｂでそれぞれ締結すれば、ポジションセンサ１は正確にニュートラル位置を位置決めされて取付けられる（Ｓ・６）。しかも、この状態で既に角度保証並びに一部接点についての導通確認（Ｎ・Ｒ及びＤ接点のみ）が完了しているから、その後の角度保証作業さらには、再位置決め・再締結等が不要になるので、作業効率が高くなる。
【００５２】
なお、本願発明は上記の各実施例に限定されるものではなく、発明の原理内において種々に変形や応用が可能である。
例えば、上記実施例では、Ｎ→Ｒの回動角度を測定し、その後Ｒ→Ｄまでの回動角度を測定している。しかし、α１及びβ１は規定値であるから、最初のＮ→Ｒを測定してα１＋Δを検出した時点で補正値Δを決定できる。したがって、この時点でα１だけポジションセンサ１を逆方向へ回動させれば、適正なＮ位置に正確に位置決めすることができ、この段階でα１及びβ１の角度保証も完了することになり、この場合には片側（Ｒ側）へのみの回動で足りるから、位置決め作業が最も短縮される。なお、Ｒ側とは逆にＤ側へ最初に回動させてβ１を測定しても同様である。
また、角度保証は、上記実施例ではＮ位置から隣接するＲ及びＤ接点のＯＮ位置までの回動角度としてあるが、各接点の中央又はＯＦＦ位置まで等、適宜設定できる。
位置決め突部２２〜２４と位置決め溝２６〜２８の位置関係は反対にして、位置決め突部２２〜２４をポジションセンサ１側に設け、位置決め溝２６〜２８を位置決め部１２側に設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】位置決め治具の斜視図
【図２】位置決め治具の断面図
【図３】ポジションセンサ上へ取付けた状態における連結部の上面視図
【図４】連結部の下面視図
【図５】位置決め溝を示す概略図
【図６】ボス周辺部の構造に関する説明図
【図７】ポジションセンサの模式的断面図
【図８】固定接点の配置を示す図
【図９】位置補正の原理説明図
【図１０】位置決め取付作業のフロー図
【図１１】従来の位置決め方法を示す図
【符号の説明】
【００５４】
１：ポジションセンサ、２：ボス、３：ロータシャフト、４：チェンジシャフト、５：ロータ、１０：位置決め治具、１１：駆動部、１２：位置決め部、１５：サーボモータ、１６：減速部、１７：ロータ固定部、１８：センサ回動軸、２２〜２４：位置決め突部、２６〜２８：位置決め溝、３０：ケース、３１：蓋、３２：可動接点、３４：固定接点
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等の自動変速機用ポジションセンサを取付ける際に、正確な位置決めを行うための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動変速機用ポジションセンサは、シフトレバーと連動するチェンジシャフトを回動させることにより、ポジションセンサ内のロータを回動させ、予めシフトポジションに対応する数だけ配置されている複数の固定接点とロータの可動接点との接続を機械的に接点を切り換えるようになっており、ロータがニュートラル位置から回動する回動角度に応じてシフトポジションを検出するようになっている（この形式をスイッチ式センサということにする）。
したがって、ポジションセンサのニュートラル位置を正確に位置決めして取付ける必要があり、例えば位置決め治具を用いて取付けるようになっている。
また、ポテンショメータを利用することにより、接点数を削減したものもある（例えば、特許文献１及び２参照）。
【特許文献１】特開平７−３１０８２３号公報
【特許文献２】特開２００２−１２０５８７号公報
【０００３】
図１１は従来の位置決め治具を用いた位置決めを示す図である。ポジションセンサ１００は、略扇形をなし、そのケース１０１の要の部分にボス１０２を設け、ここに中空のロータシャフト１０３を回動自在に通し、さらにこのロータシャフト１０３の内側へ通したチェンジシャフト１０４をロータシャフト１０３と一体回転するように嵌合し、チェンジシャフト１０４を回動させると、一体にロータシャフト１０３が回動し、さらにロータシャフト１０３と一体のロータ１０５がポジションセンサ１００の内部で回動し、ロータ１０５に設けられた可動接点が、予め各ポジションに対応して同一弧状上に配列されている複数の固定接点と順次切り替わるようになっている。
【０００４】
各固定接点はロータシャフト１０３の中立位置を基準とする回動角度で配置され、この中立位置はポジションセンサ１００を自動変速機（図示省略）へ取付ける際に、位置決め治具１１０によって正確に位置決めされる。
この位置決め治具１１０は、ロータシャフト１０３の回動中心と可動接点を結びかつニュートラル位置における直線である位置決め基準線Ｌに沿って直線状をなす位置決め部１１１を備え、この位置決め部１１１を、ケース１０１の表面に形成された位置決め凹部１０６ａ，１０６ｂへ嵌合することにより、ポジションセンサ１００が位置決めされる。そこで、ケース１０１の外周部２ケ所に設けられている取付ボス１０７ａ，１０７ｂをボルト１０８ａ，１０８ｂにより自動変速機へ取付けると、ニュートラル位置が位置決めされた状態でポジションセンサ１００が自動変速機へ取付けられることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記ポテンメータを利用したものは、センサ構造が特殊になって複雑・高価になるから、コスト等の観点より上記スイッチ式センサの使用を求められる場合がある。しかし、スイッチ式センサの場合は、取付時において、ニュートラル位置の高精度な位置決めが要求され、そのうえ取付後に導通確認及び角度保証を行う必要があり、多くの手間を要した。これにつき以下説明する。
図８に示すように、各シフトポジションが、パーキングＰ，後進ＲニュートラルＮ，ドライブＤ，３速固定Ｄ３，セカンド２，ロー１の順に配列され、それぞれに対応する固定接点がロータシャフト１０３及びチェンジシャフト１０２の共通の中心Ｏを中心とする同心円弧状上へ配置され、各固定接点の中央をシフトポジション位置とする。以下の説明では、シフトポジション位置（固定接点の中央位置）、及び各固定接点について、シフトポジションの記号を用いて表現するものとする。
【０００６】
各固定接点は、Ｎ接点の中央（Ｎ位置）を基準（０°）とする所定の角度で配置されている。このＮ位置から各ポジション位置までの角度を接点角度ということにする。またロータシャフト１０３及びチェンジシャフト１０２は一体回動するため、ロータ１０５の回動はロータシャフト１０３及びチェンジシャフト１０２を同時に回動することになるから、以下の説明ではこのような一体回動を単にチェンジシャフト１０２の回動ということにする。
【０００７】
ポジションセンサ１００の取付時には導通確認及び角度保証は行われていないため、取付後に導通確認及び角度保証の作業が必要になる。導通確認は各ポジションにて導通があるか否かを確認して固定接点の異常有無を検出するものであり、角度保証はＲ又はＤへシフトするとき、Ｎ接点からＲ接点又はＤ接点がＯＮになるまでの角度が所定の範囲内にあることを保証するものである。
そこでまず、Ｎ→Ｐへチェンジシャフト１０２を回動させて、Ｐ，Ｒの各ポジションで導通があるかを確認し、同時にＮ接点のＯＦＦからＲ接点のＯＮとなる角度α１を検出する。
次に、Ｐ→１までチェンジシャフト１０２を逆方向へ回動させて各ポジションにて導通を確認し、同時にＮ接点のＯＦＦからＤ接点のＯＮになるまでの角度β１を検出する。
ポジションセンサ１００の位置決めは、Ｎ位置を正確に設定する必要があり、例えば、α１、β１はそれぞれ高い精度を求められ、１／１０°オーダーの所定の許容範囲で保証しなければならない。
【０００８】
しかし、このような高精度の角度保証を要求される場合には、上記の位置決め治具１００による位置決め方法では多くの手間がかかることになる。
すなわち、位置決め治具１１０で位置決めしながら取付けるとき、位置決め治具１１０のセットが、作業者の熟練度や勘に左右されるため若干のバラツキがあり、角度保証の許容範囲外になるものがある程度の割合で不可避的に発生すること、ポジションセンサ１００の取付後に導通確認及び角度保証の作業が別に必要になること、上記角度保証外のものが生じた場合には、再度ボルト１０８ａ、１０８ｂを緩めて位置決め治具１００により再度位置決めをしながら締結し直すことになり、場合によってはこれを何回も反復しなければならない等の事情による。
そこで本願は、取付ける前に上記角度保証した状態でニュートラル位置を決定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためポジションセンサの位置決め装置に係る請求項１の発明は、ロータの回動角度に応じて、ロータの可動接点が複数の各シフトポジションに対応する固定接点と切り換わる自動変速機用のポジションセンサを自動変速機へ取付けるに際し、ニュートラル位置へ位置決めする装置において、
前記ポジションセンサの位置決めを行う位置決め部と、この位置決め部を介して前記ポジションセンサを回動させる駆動部と、前記ポジションセンサの回動角度を検出する回動角度検出部と、前記駆動部を駆動制御する制御部とを備え、
前記ロータの回動を止めた状態で、前記駆動部により前記位置決め部へ位置決めされた前記ポジションセンサを回動させ、
前記回動角度検出部により、ニュートラル位置から隣接するシフトポジションの所定位置までの回動角度を検出し、
この検出値に基づいて前記制御部が適正なニュートラル位置の角度を算出し、前記駆動部を再び駆動して前記ポジションセンサを前記適正なニュートラル位置へ修正回動させることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は上記請求項１において、前記駆動部は、サーボモータと、その回転出力を減速する減速部と、この減速部から駆動力を伝達される駆動シャフトと、この駆動シャフトの回転を制動するブレーキ部と、前記回動角度検出部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は上記請求項１において、前記減速部はハーモニックドライブであることを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明は上記請求項１において、前記位置決め部は、前記ポジションセンサと嵌合する位置決め突部又は凹部を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項５の発明は上記請求項１において、前記ポジションセンサを、ニュートラル位置からその左右に隣接するリバース位置又はドライブ位置のいずれか側へ回動させて接点ＯＮまでの回動角度を測定し、その後反対側へ回動させて他側の接点ＯＮまでの回動角度を測定することにより、適正なニュートラル位置の算出並びに、ニュートラル位置とリバース位置及びドライブ位置との間の角度保証とを同時に行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、取付前に位置決め装置により、接点間の回動角度を実測して適正なニュートラル位置を決定し、ポジションセンサを修正回動させて正確に位置決めしてから取付けるので、取付時には既にニュートラル位置の正確な位置決めがされ、同時に角度保証されているので、取付後の角度保証作業が不要になり、取付直しがなくなり、作業効率が向上する。
【００１５】
請求項２の発明によれば、駆動部をサーボモータと、減速部と、駆動シャフトと、ブレーキ部と、回動角度検出部で構成したので、駆動シャフトを除く構成各部を駆動シャフトの軸方向へ並べて配置でき、コンパクト化できる。しかもブレーキ付きサーボモータを用いることにより、回動角度を高精度に調整できる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、減速部をハーモニックドライブとしたの、回動角度をさらに高精度に調整でき、そのうえ、より小型・軽量化が可能になる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、位置決め部に位置決め突部又は凹部を設けたので、位置決め凹部又は突部へ嵌合することにより、ポジションセンサをほぼ中立位置へ位置決めでき、さらにポジションセンサを回動させて正確に位置決めすることが可能になる。
【００１８】
請求項５の発明によれば、ニュートラル位置からリバース位置又はドライブ位置のいずれか側へ回動させて接点ＯＮまでの回動角度を測定し、その後反対側へ回動させて他側の接点ＯＮまでの回動角度を測定することにより、実測による適正なニュートラル位置を算出でき、かつ、ニュートラル位置とリバース位置及びドライブ位置との間の角度保証とを同時に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて一実施例を説明する。図１は位置決め装置全体を概略的示す図であり、位置決め治具１０は上下方向へ長い略筒状をなし、駆動部１１及びその下端に位置決め部１２を備え、この位置決め部１２でポジションセンサ１をニュートラル位置へ位置決めしている。ポジションセンサ１は自動変速機８の所定位置上へ置かれ、予め自動変速機８のチェンジシャフト４がポジションセンサ１内へ嵌合されている（図７参照）。位置決め治具１０は制御部９と接続され、その制御信号で駆動制御される。また、ポジションセンサ１０のカプラー７も制御部９へ接続され、ポジション信号をポジションセンサ１０から制御部９へ送るようになっている。
【００２０】
図２は位置決め治具１０の断面図であり、駆動部１１は上から順に、ブレーキ部１３，エンコーダ部１４，サーボモータ１５，減速部１６を備え、さらに駆動部１１の軸心部を上下方向に駆動シャフト１８が通っている。駆動部１１の下部は位置決め部１２へ連結する。符号１７はロータ固定部である。
ブレーキ部１３は、駆動シャフト１８の上端に設けられたブレーキディスク２０と、これを挟持して制動する制動プレート２１が設けられ、アクチュエータ２２により制動プレート２１を作動させるようになっている。駆動シャフト１８に沿ってブレーキ部１３，エンコーダ部１４，サーボモータ１５及び減速部１６を並べて配置できるので、全体をコンパクト・軽量化できる。
【００２１】
エンコーダ部１４は本願発明における回動角度検出部に相当し、駆動シャフト１８と一体に設けられたセンサーディスク２３の回転を回転センサ２４が検出して回転角度を検出する。この検出は、例えばセンサーディスク２３の周方向へ等間隔で設けられたスリットにより磁力変化等を検出することによる等、公知の種々構造を採用できる。
【００２２】
サーボモータ１５は正逆転自在に回転するための回転駆動力を出力する公知のものであり、その回転出力は減速部１６へ伝達される。特に、ブレーキ付きサーボモータ１５とすることにより高精度な回転角度を得ることができ、さらに後述するハーモニックドライブの減速部１６を併用することにより、分解能を０．０１°オーダーとして高精度の角度調整と位置決めを可能にすることができる。そのうえ、駆動部１１全体のコンパクト化・軽量化に貢献している。
【００２３】
減速部１６はハーモニックドライブで構成され、サーボモータ１５の回転出力を減速して駆動シャフト１８を減速回転する。ハーモニックドライブは、高減速比かつ高精度で、ノンバックラッシであり、しかも構造が簡単で軽量、コンパクト化できるという特徴がある。但し、公知の他の減速機構を適宜設けることもできる。
【００２４】
ロータ固定部１７は駆動部１１のケースと一体化して位置決め部１２における他の部分のように回動しない部分であり、駆動部１１のケース下端外周寄りから下方へ延出するが、途中で屈曲して駆動シャフト１８の軸心延長上を下方へ延びて、駆動シャフト１８と同軸上に位置するチェンジシャフト４の上端と嵌合し、チェンジシャフト４の回転を止めるよう固定する。
【００２５】
駆動シャフト１８の下端は減速部１６の下端にて位置決め部１２へ連結する。位置決め部１２は駆動シャフト１８からクランク状に屈曲する軸部１２ａとこの軸部１２ａの下端が接続するプレート部２０を備え、駆動シャフト１８の中心軸線を中心にして駆動シャフト１８と一体に回動する。軸部１２ａはロータ固定部１７がやはりクランク状に屈曲してその下端部２５側が駆動シャフト１８と同軸配置されるため、このロータ固定部１７との干渉を避けて屈曲している。軸部１２ａとプレート部２０との接続部は駆動シャフト１８の軸線から外れた位置にあり、この軸線上にロータ固定部１７の下端部２５が位置する。
【００２６】
プレート部２０は略水平方向へ広がっている板状部材であり、その一端側には直線状に突出する指針部２０ａが設けられ、下面には下方へ突出するリブ２０ｂが一体に形成され、他端部にはボス２の上端へ重なる円形部２１をなす。円形部２１の下面の一部には下方へ突出する位置決め突部２２、２３が一体に突出形成されている。ボス２の外側となる位置にも位置決め突部２４が形成され、この位置決め突部２４は位置決め突部２３と共にリブ２０ｂの長さ方向両端部分に離れて形成されている。
【００２７】
円形部２１の中心にはロータ固定部１７の下端部２５が貫通して下方へ突出しており、この下端部２５にさらに下方へ突出形成された嵌合突部２５ａをチェンジシャフト４の上端へ嵌合させることにより、チェンジシャフト４は位置決め冶具１０と連結固定されて回転不能になる。この状態ではポジションセンサを１側が位置決め部１２を介して駆動シャフト１８により下端部２５を中心にして回動自在になる。
【００２８】
図３はポジションセンサ上へ取付けた状態における位置決め部１２の上面視図、図４位置決め部１２の下面視図である。
まず、図３においてポジションセンサ１の概要を説明する。ポジションセンサ１は、図１１に示した従来例とほぼ同じ構造であり、扇状をなすケース３０とこれを覆う蓋３１とを備え、ケース３０の外周部には外方へ突出する２カ所の取付突部６が一体に形成されている。各取付突部６には長穴６ａが設けられ、取付位置を調整しながらボルト６ｂにより変速機８（図１）へ取付けられる。７はカプラーであり、チェンジシャフト４の回動によるポジションセンサ１内における接点切り換えによって発生するポジション信号を制御部９へ出力する。
【００２９】
次に、図３及び図４により位置決め部１２を説明する。円形部２１はボス２を覆うように形成され、その中央部に貫通穴２１ａが設けられ、ここにロータ固定部１７の下端部２５が貫通している。したがって位置決め部１２は下端部２５を中心にその回りへ回動可能になる。
プレート部２０の中間部は円形部２１よりも若干小さな幅でポジションセンサ１の上を外周部側まで延び、さらにその先端部は指針部２０ａをなし、狭い幅で突出している。
【００３０】
図４に明らかなように、プレート部２０の下面には、円形部２１の直径のうちその延長が指針部２０ａを通る直線に相当する位置決め基準線Ｌに沿って位置決め突部２２〜２４が形成されている。位置決め突部２３、２４はプレート部２０の下面に突出形成されたリブ部２０ｂの一部として設けられる。リブ２０ｂは指針部２０ａと連続して指針部２０ａと同様の狭い幅で位置決め基準線Ｌに沿って円形部２１側へ延び一端部が円形部２１の座部２１ｂに達している。
【００３１】
座部２１ｂは貫通穴２１ａを囲むリング状部分で、ボス２の上端面へ当接する部分である。この座部２１ｂの位置決め基準線Ｌ上に、位置決め突部２２及び２３が貫通穴２１ａの中心を挟む対向位置に形成されている。
位置決め基準線Ｌは、ポジションセンサ１を取付けるとき、ニュートラル位置に取付けるためのものであり、この線上にある位置決め突部２２〜２４をポジションセンサ１の位置決め溝２６〜２８（図５、６）へ嵌合すれば、ポジションセンサ１をニュートラル位置に配置できる。
【００３２】
図５は位置決め溝２６〜２８の配置を示す概略図、図６はボス２及びその周辺部を模式的に示す図である。これらの図に示すように、位置決め溝２６〜２８は位置決め基準線Ｌに沿って一直線上に形成される。このうち位置決め溝２６及び２７はそれぞれ位置決め突部２２及び２３に対応してボス２の上端面へ切り込み溝状に形成され（図６）、位置決め溝２６に位置決め突部２２が、位置決め溝２７に位置決め突部２３が嵌合するようになっている。
位置決め溝２８は蓋３１の外周部へ一体に突出形成された一対の対向する突部２８ａ、２８ａの間に形成され、ここに位置決め突部２４が嵌合する。
【００３３】
このように、各位置決め溝２６〜２８へそれぞれ対応する位置決め突部２２〜２４を嵌合することにより、ポジションセンサ１は位置決め部１２によりほぼニュートラル位置に調整され、この状態で自動変速機８上に置かれ、各取付突部６の長穴６ａは自動変速機８の取付座に形成されたナット部（図示省略）の上に位置することになる（図３）。
【００３４】
次に、ポジションセンサ１の詳細構造を説明する。まず図６において、ボス２には中空のロータシャフト３を回動自在に通し、さらにこのロータシャフト３の内側へ図の下方からチェンジシャフト４を通す。ロータシャフト３は樹脂製であり、その軸穴３５を囲む内面には係合溝３６が軸方向と平行に設けられ、この係合溝３６にチェンジシャフト４の外周部に軸方向と平行に形成された係合突起３７が係合して、ロータシャフト３とチェンジシャフト４が一体回動自在になる。
【００３５】
チェンジシャフト４の上部には角穴３８が形成され、この角穴３８へ、ロータシャフト３の上方から挿入されたロータ固定部１７の下端部２５先端に軸方向へ突出形成されている角断面をなす嵌合突部２５が嵌合される。ロータ固定部１７は位置決め治具１０のケースへ取付けられているため、位置決め調整時に不動であり、チェンジシャフト４を回動不能に固定する。このため、位置決め調整時には、駆動シャフト１８により位置決め部１２を介してポジションセンサ１がチェンジシャフト４の回りを回動することになる。
【００３６】
図７は図３の７−７線に沿うポジションセンサの模式的断面図である。ポジションセンサ１は、扇状をなして上方に開放されたケース３０と、この開放部を覆う蓋３１とを備え、扇状をなす蓋３１の要の位置にボス２が設けられる。
ロータシャフト３はボス２及びケース３０を貫通している。ロータシャフト３はロータ５と一体であり、ロータシャフト３が回動すると、ロータ５も一体に回動し、ロータ５に設けられている可動接点３２がケース３０内の基板３３上に設けられている各固定接点３４と切り換わるようになっている。
【００３７】
ボス２に中空のロータシャフト３を回動自在に通し、さらにこのロータシャフト３の内側へ通したチェンジシャフト４をロータシャフト３と一体回動するように嵌合し、チェンジシャフト４を回動させると、ロータシャフト３が一体に回動し、さらにロータシャフト３と一体のロータ５がポジションセンサ１の内部で回動することにより、ロータ５に設けられている可動接点３２がケース３０内の基板３３上に設けられている固定接点３４と切り換わるようになっている。
【００３８】
固定接点３４は図８に示すように、各ポジションに対応して同一円弧上に配置されている。この実施例では前進側が、Ｎ（ニュートラル）位置から順に、Ｄ、Ｄ３、２（セカンド）、１（ロー）の４ポジションであり、これに対応する固定接点３４は所定の長さで設けられ、隣り合う固定接点３４間には間隙がある。また、各ポジション位置は対応する各固定接点の中央をである。
ロータ５はチェンジシャフト４の軸心Ｏを中心に回動し、可動接点３２は各固定接点の上を選択的に移動し、ある固定接点の上に摺動するときだけその固定接点に対応するポジションがＯＮとなり、固定接点から外れるとＯＦＦとなる。このＯＮ、ＯＦＦ信号はカプラー７から信号線を経由して車両のＣＰＵへ送られる。但し、本実施例ではカプラー７が制御部９へ接続され、ＯＮ、ＯＦＦはポジション信号として制御部９へ送られる。
【００３９】
各ポジションのＯＮとなる範囲は、ロータ５の回動角度によって決まり、Ｎ位置の中間を０°としたとき、左へα１回動するとＲ接点がＯＮになり、α２まで持続し、α２を越えるとＯＦＦとなり、その後α３からα４の間でＰ接点がＯＮとなる。
また、右へβ１回動するとＤ接点がＯＮになり、β２まで持続する。β３〜β４の範囲でＤ３接点がＯＮとなり、β５〜β６の範囲で２（セカンド）接点がＯＮとなり、β７〜β８の範囲で１（ロー）接点がＯＮとなる。
【００４０】
次に、角度保証取付の原理について説明する。図９は図８の一部を拡大した模式的な説明図であり、適正なニュートラル位置がＮ０であるとき、実際に位置決めしてポジションセンサを自動変速機上にセットしたときの仮のニュートラル位置がＮ１であり、Ｎ１がＮ０からΔだけ右側へずれているとする。なお、Ｎ１は位置決め部１２で位置決めした状態（以下、初期状態という）であり、このようなΔ程度のずれは、加工精度や組み付け精度等の種々な要因によって生じ得る。
【００４１】
この初期状態にて、制御部９はサーボモータ１５によりセンサ回動軸１８を図の時計回り方向へ回動させてポジションセンサ１を同方向へ回転させ、Ｎ接点がＯＦＦしてからＲ接点がＯＮになったときの回動角度を検出する。この回動角度はα１＋Δであり、ポジションセンサ１はＲ接点がＯＦＦになるまで（すなわちα２まで）回動を続行され、ＯＦＦになったとき停止される。
【００４２】
続いて、ポジションセンサ１を逆回転させてＤ接点がＯＮになるまで回動させ、Ｒ接点がＯＮになってその後ＯＦＦになった時点（α１）からＤ接点がＯＮになるまでの角度を測定する。この角度はα１＋β１となる。
この測定結果から、補正すべきＮ０位置を制御部９にて演算する。α１及びβ１は既定値として予め制御部９内のメモリーに格納されているので、当初の測定値α１＋Δより補正値Δを算出できる。しかし現在の停止位置はβ１であるから、この位置から角度β１だけ戻った位置がＮ０位置となり、Δ分のずれも補正される。そこで制御部９は現在位置からβ１だけ戻るようにサーボモータを駆動し、ポジションセンサをＮ０位置へ修正回動させれば、当初のＮ１位置から適正なＮ０へ補正される。そこでこの補正状態でボルト６ｂを締結するとポジションセンサの取付けが完了する。
【００４３】
このとき、ポジションセンサ１を適正なＮ０位置へ合わせたことにより、α１及びβ１を角度保証できており、しかもＮ・Ｒ及びＤの各接点に関する導通確認も完了していることになる。但し、本実施例の長穴６ａの幅によりポジションセンサ１を回動できる範囲が制約されるので、他の接点に関する導通確認は別途行うことになる。しかし、ボルト６ｂによる仮止めをしなければ、全接点の同時導通確認も可能になる。
【００４４】
次に、ポジションセンサ取付工程を、図１０に示す制御部９における制御フロー図を中心に説明する。なお、図１０のフロー図におけるステップＳ・２〜Ｓ・５は制御部９における制御フローである。
まず、図１及び図３に示すように、ポジションセンサ１のロータシャフト３に自動変速機８のチェンジシャフト４を通して所定位置にセットし、取付突部６の長穴６ａにボルト６ｂを通して自動変速機８へ仮止めする。この仮止めは、ポジションセンサ１の脱落を防ぎ、かつ位置決め治具１０によりポジションセンサ１を自在に回動できる程度に緩くボルト６ｂを止めた状態である。
【００４５】
この状態でポジションセンサ１の上に位置決め治具１０を乗せ、図２及び７に示すように、ロータ固定部１７の嵌合突部２５ａをチェンジシャフト４の角穴３８へ嵌合し、位置決め突部２２〜２４をポジションセンサ１の位置決め溝２６〜２８に嵌合すると、ポジションセンサ１はほぼニュートラル位置へ位置決めされる（Ｓ・１）。
【００４６】
次に、駆動部１１により位置決め部１２を回動させてポジションセンサ１をＲ接点がＯＮになるまで回動する。このとき、ポジションセンサ１はチェンジシャフト４及び連結突部２５ａの嵌合により固定されているので、ロータシャフト３は不動であり、固定接点３４（ポジションセンサ１）側がロータシャフト３の周りに回動する。
【００４７】
Ｒ接点がＯＮになると、このＮ接点上の仮止め当初位置からＲ接点ＯＮまでの回動角α１をエンコーダ部１４で検出し、Ｎ→Ｒ角度α１を得、同時にサーボモータ１５を逆転させる（Ｓ・２）。
【００４８】
Ｄ接点がＯＮになると、サーボモータ１５の回転を止め、かつブレーキ部１３により駆動シャフト１８の回転を停止させる。エンコーダ部１４はＲ接点ＯＦＦからＤ接点ＯＮまでの角度（α１＋β１に相当する）を測定する（Ｓ・３）。
【００４９】
これにより、現在のニュートラル位置が測定され、かつ設定値との差も演算される（Ｓ・４）。
【００５０】
そこで、この誤差分だけサーボモータ１５を駆動し、設定値のニュートラル位置まで現在位置からポジションセンサ１を回動すれば、正確なニュートラル位置が位置決めされる（Ｓ・５）。
このとき、サーボモータ１５及びブレーキ部１３により、ポジションセンサ１の回動は高精度で正確に行われる。
【００５１】
その後、２カ所の取付突部６においてボルト６ｂでそれぞれ締結すれば、ポジションセンサ１は正確にニュートラル位置を位置決めされて取付けられる（Ｓ・６）。しかも、この状態で既に角度保証並びに一部接点についての導通確認（Ｎ・Ｒ及びＤ接点のみ）が完了しているから、その後の角度保証作業さらには、再位置決め・再締結等が不要になるので、作業効率が高くなる。
【００５２】
なお、本願発明は上記の各実施例に限定されるものではなく、発明の原理内において種々に変形や応用が可能である。
例えば、上記実施例では、Ｎ→Ｒの回動角度を測定し、その後Ｒ→Ｄまでの回動角度を測定している。しかし、α１及びβ１は規定値であるから、最初のＮ→Ｒを測定してα１＋Δを検出した時点で補正値Δを決定できる。したがって、この時点でα１だけポジションセンサ１を逆方向へ回動させれば、適正なＮ位置に正確に位置決めすることができ、この段階でα１及びβ１の角度保証も完了することになり、この場合には片側（Ｒ側）へのみの回動で足りるから、位置決め作業が最も短縮される。なお、Ｒ側とは逆にＤ側へ最初に回動させてβ１を測定しても同様である。
また、角度保証は、上記実施例ではＮ位置から隣接するＲ及びＤ接点のＯＮ位置までの回動角度としてあるが、各接点の中央又はＯＦＦ位置まで等、適宜設定できる。
位置決め突部２２〜２４と位置決め溝２６〜２８の位置関係は反対にして、位置決め突部２２〜２４をポジションセンサ１側に設け、位置決め溝２６〜２８を位置決め部１２側に設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】位置決め治具の斜視図
【図２】位置決め治具の断面図
【図３】ポジションセンサ上へ取付けた状態における連結部の上面視図
【図４】連結部の下面視図
【図５】位置決め溝を示す概略図
【図６】ボス周辺部の構造に関する説明図
【図７】ポジションセンサの模式的断面図
【図８】固定接点の配置を示す図
【図９】位置補正の原理説明図
【図１０】位置決め取付作業のフロー図
【図１１】従来の位置決め方法を示す図
【符号の説明】
【００５４】
１：ポジションセンサ、２：ボス、３：ロータシャフト、４：チェンジシャフト、５：ロータ、１０：位置決め治具、１１：駆動部、１２：位置決め部、１５：サーボモータ、１６：減速部、１７：ロータ固定部、１８：センサ回動軸、２２〜２４：位置決め突部、２６〜２８：位置決め溝、３０：ケース、３１：蓋、３２：可動接点、３４：固定接点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータの回動角度に応じて、ロータの可動接点が複数の各シフトポジションに対応する固定接点と切り換わる自動変速機用のポジションセンサを自動変速機へ取付けるに際し、ニュートラル位置へ位置決めする装置において、
前記ポジションセンサの位置決めを行う位置決め部と、この位置決め部を介して前記ポジションセンサを回動させる駆動部と、前記ポジションセンサの回動角度を検出する回動角度検出部と、前記駆動部を駆動制御する制御部とを備え、
前記ロータの回動を止めた状態で、前記駆動部により、前記位置決め部へ位置決めされた前記ポジションセンサを回動させ、
前記回動角度検出部により、ニュートラル位置から隣接するシフトポジションの所定位置までの回動角度を検出し、
この検出値に基づいて前記制御部が適正なニュートラル位置の角度を算出し、前記駆動部を再び駆動して前記ポジションセンサを前記適正なニュートラル位置へ修正回動させることを特徴とするポジションセンサの位置決め装置。
【請求項２】
前記駆動部は、サーボモータと、その回転出力を減速する減速部と、この減速部から駆動力を伝達される駆動シャフトと、この駆動シャフトの回転を制動するブレーキ部と、前記回動角度検出部とを備えることを特徴とする請求項１に記載したポジションセンサの位置決め装置。
【請求項３】
前記減速部はハーモニックドライブであることを特徴とする請求項２のポジションセンサの位置決め装置。
【請求項４】
前記位置決め部は、前記ポジションセンサと嵌合する位置決め突部又は凹部を備えることを特徴とする請求項１に記載したポジションセンサの位置決め装置。
【請求項５】
前記ポジションセンサを、ニュートラル位置からその左右に隣接するリバース位置又はドライブ位置のいずれか側へ回動させて接点ＯＮまでの回動角度を測定し、その後反対側へ回動させて他側の接点ＯＮまでの回動角度を測定することにより、適正なニュートラル位置の算出と、ニュートラル位置とリバース位置及びドライブ位置との間の角度保証とを同時に行うことを特徴とする請求項１に記載したポジションセンサの位置決め装置。
【請求項１】
ロータの回動角度に応じて、ロータの可動接点が複数の各シフトポジションに対応する固定接点と切り換わる自動変速機用のポジションセンサを自動変速機へ取付けるに際し、ニュートラル位置へ位置決めする装置において、
前記ポジションセンサの位置決めを行う位置決め部と、この位置決め部を介して前記ポジションセンサを回動させる駆動部と、前記ポジションセンサの回動角度を検出する回動角度検出部と、前記駆動部を駆動制御する制御部とを備え、
前記ロータの回動を止めた状態で、前記駆動部により、前記位置決め部へ位置決めされた前記ポジションセンサを回動させ、
前記回動角度検出部により、ニュートラル位置から隣接するシフトポジションの所定位置までの回動角度を検出し、
この検出値に基づいて前記制御部が適正なニュートラル位置の角度を算出し、前記駆動部を再び駆動して前記ポジションセンサを前記適正なニュートラル位置へ修正回動させることを特徴とするポジションセンサの位置決め装置。
【請求項２】
前記駆動部は、サーボモータと、その回転出力を減速する減速部と、この減速部から駆動力を伝達される駆動シャフトと、この駆動シャフトの回転を制動するブレーキ部と、前記回動角度検出部とを備えることを特徴とする請求項１に記載したポジションセンサの位置決め装置。
【請求項３】
前記減速部はハーモニックドライブであることを特徴とする請求項２のポジションセンサの位置決め装置。
【請求項４】
前記位置決め部は、前記ポジションセンサと嵌合する位置決め突部又は凹部を備えることを特徴とする請求項１に記載したポジションセンサの位置決め装置。
【請求項５】
前記ポジションセンサを、ニュートラル位置からその左右に隣接するリバース位置又はドライブ位置のいずれか側へ回動させて接点ＯＮまでの回動角度を測定し、その後反対側へ回動させて他側の接点ＯＮまでの回動角度を測定することにより、適正なニュートラル位置の算出と、ニュートラル位置とリバース位置及びドライブ位置との間の角度保証とを同時に行うことを特徴とする請求項１に記載したポジションセンサの位置決め装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−１６２２８７（Ｐ２００９−１６２２８７Ａ）
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３４１５７９（Ｐ２００７−３４１５７９）
【出願日】平成１９年１２月３０日（２００７．１２．３０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ハーモニックドライブ
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月３０日（２００７．１２．３０）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ハーモニックドライブ
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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