レンジ検出装置
【課題】製造が容易で、設置環境の温度変化にかかわらず所定のレンジ検出精度を維持可能なレンジ検出装置を提供する。
【解決手段】可動部材２０は、着磁部２１１〜２１３を有し、油圧制御装置１０のマニュアルバルブ１２とともに移動可能である。支持部材３０は、着磁部２１１〜２１３に対向する面３１１をもつ板部３１、および板部３１の面３１１とは反対側の面に形成される凹部３２を有している。支持部材３０は、可動部材２０を板部３１に対し平行移動可能に支持する。基板４０は、凹部３２内に配置され、板部３１側の面と板部３１とは反対側の面とを接続する第１穴４１〜４３を有している。磁気検出素子５１〜５３は、それぞれ、第１穴４１〜４３の位置に対応するよう基板４０の板部３１側の面に実装され、着磁部２１１〜２１３の磁気を検出する。封止材６０は、凹部３２内に充填されて基板４０および磁気検出素子５１〜５３を覆っている。
【解決手段】可動部材２０は、着磁部２１１〜２１３を有し、油圧制御装置１０のマニュアルバルブ１２とともに移動可能である。支持部材３０は、着磁部２１１〜２１３に対向する面３１１をもつ板部３１、および板部３１の面３１１とは反対側の面に形成される凹部３２を有している。支持部材３０は、可動部材２０を板部３１に対し平行移動可能に支持する。基板４０は、凹部３２内に配置され、板部３１側の面と板部３１とは反対側の面とを接続する第１穴４１〜４３を有している。磁気検出素子５１〜５３は、それぞれ、第１穴４１〜４３の位置に対応するよう基板４０の板部３１側の面に実装され、着磁部２１１〜２１３の磁気を検出する。封止材６０は、凹部３２内に充填されて基板４０および磁気検出素子５１〜５３を覆っている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機のシフトレンジを検出するレンジ検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動変速機の変速段がいずれのレンジに選択されているかを検出するレンジ検出装置が公知である。このようなレンジ検出装置では、例えば自動変速機の変速段を切り替える部材とともに移動する可動部材の位置を検出することで、車両乗員により選択されたシフトレンジを検出する。可動部材の位置を検出する方法としては、「可動部材と検出部とを接触させて可動部材の位置を検出する接触式」および「可動部材と検出部とを接触させることなく可動部材の位置を検出可能な非接触式」等が知られている。特許文献１には、非接触式のレンジ検出装置が開示されている。このレンジ検出装置では、可動部材に設けられた磁石の磁気を検出部の磁気検出素子によって検出することで、可動部材の位置を検出している。
【０００３】
一方、特許文献２には、自動変速機の内部に油浸状態で設置される非接触式のレンジ検出装置が開示されている。このレンジ検出装置では、磁気検出素子および当該磁気検出素子等の電子部品を実装する基板が油（以下、「ＡＴ作動油」という。）に晒されるのを防ぐため、磁気検出素子および基板を封止材で覆っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４０２２０７８号明細書
【特許文献２】特開２００９−６８５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２のレンジ検出装置では、その製造工程において、基板と磁気検出素子との間にわずかな隙間が生じていた場合、当該隙間が封止材で満たされず、基板と磁気検出素子との間に気泡が存在した状態で封止材が硬化してしまう可能性がある。基板と磁気検出素子との間に気泡があると、レンジ検出装置の設置環境の温度が高くなった場合、気泡が膨張し、磁気検出素子に応力が生じて磁気検出素子の磁気検出の特性が変化するおそれがある。また、基板と磁気検出素子との間の気泡が過度に膨張すると、基板と磁気検出素子との間のはんだ接続部に応力が集中して当該接続部が破壊されたり、基板に対する磁気検出素子の位置が変化したりするおそれもある。このように、磁気検出素子の特性や位置が変化すると、磁気検出素子による可動部材の位置の検出精度、すなわち自動変速機のレンジの検出精度が低下することが懸念される。
【０００６】
基板と磁気検出素子との間の気泡は、封止材が硬化する前に真空引き等の脱泡処理を行うことで、ある程度は除去可能だが完全に除去するのは難しい。また、このような脱泡処理を行う場合、設備費が増大し、製造工程も複雑なものとなる。これは、製造コストの増大につながる。
【０００７】
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、その目的は、製造が容易で、設置環境の温度変化にかかわらず所定のレンジ検出精度を維持可能なレンジ検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、可動部材、支持部材、基板、磁気検出素子および封止材を備えている。可動部材は、磁気発生手段を有し、自動変速機の変速段を切り替える制御装置の切替手段とともに移動可能である。支持部材は、可動部材の磁気発生手段に対向する面をもつ板部、および当該板部の可動部材とは反対側の面に形成される凹部を有している。また、支持部材は、可動部材を前記板部に対し平行移動可能に支持する。基板は、支持部材の板部に対し略平行となるよう凹部内に配置されている。また、基板は、板部側の面と板部とは反対側の面とを接続する第１穴を有している。磁気検出素子は、当該第１穴の位置に対応するよう基板の板部側の面に実装されている。そして、磁気検出素子は、板部を挟んで磁気検出素子とは反対側で平行移動する可動部材の磁気発生手段の磁気を検出可能である。これにより、レンジ検出装置は、磁気検出素子によって検出した磁気の強度等に基づき支持部材に対する可動部材の位置を検出することで、当該位置に対応する切替手段の位置、すなわち自動変速機のシフトレンジを検出可能である。
【０００９】
本発明では、封止材は、支持部材の凹部内に充填されて基板および磁気検出素子を覆っている。これにより、例えばレンジ検出装置が自動変速機の内部に油浸状態で設置される場合であっても、基板および磁気検出素子がＡＴ作動油に晒されるのを防ぐことができる。
また、本発明では、上述のように、基板が第１穴を有し、磁気検出素子が当該第１穴の位置に対応するよう基板に実装されている。そのため、レンジ検出装置の製造工程において、封止材の充填時、基板と磁気検出素子との間に封止材で満たされない空間、すなわち気泡が生じたとしても、この気泡を第１穴を経由させて封止材の外へ追いやることができる。これにより、製造後のレンジ検出装置において、基板と磁気検出素子との間、すなわち磁気検出素子の基板側を封止材で満たした状態とすることができる。その結果、レンジ検出装置の設置環境の温度が上昇しても、基板と磁気検出素子との間に気泡がある場合に比べ、磁気検出素子での応力の発生、および基板に対する磁気検出素子の位置の変化を抑制することができる。したがって、本発明によるレンジ検出装置は、設置環境の温度変化にかかわらず、所定のレンジ検出精度を維持することができる。
【００１０】
なお、上述のように、本発明では、基板と磁気検出素子との間の気泡を除去（脱泡）するための工程を必要としないため、レンジ検出装置を容易に製造することができる。また、本発明では、基板と磁気検出素子との間のはんだ接続部に応力が集中することも抑制できるため、はんだによる接続に関し信頼性を向上することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、基板は、第１穴とは異なる位置に、基板の板部側の面と板部とは反対側の面とを接続する第２穴を有している。この構成により、本発明は、以下の工程を含む製造工程によって製造することが可能である。
支持部材の凹部のうち基板の磁気検出素子側に、第２穴を経由して封止材を充填する「第１充填工程」。
第１充填工程の後、封止材の充填を継続し、凹部のうち基板の磁気検出素子とは反対側に、第１穴を経由して封止材が出てくるのを確認する「確認工程」。
確認工程の後、凹部のうち基板の磁気検出素子とは反対側に封止材を充填する「第２充填工程」。
【００１２】
このように、本発明では、製造工程（前記「確認工程」）において、凹部のうち基板の磁気検出素子とは反対側に、第１穴を経由して封止材が出てくるのを確認可能なため、「基板と磁気検出素子との間が封止材で満たされたこと」を確実に確認することができる。これにより、基板と磁気検出素子との間の気泡を除去するための工程を不要とすることができる。したがって、本発明は、容易に製造できるとともに脱泡処理のための設備が不要なため、製造コストを低減することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、磁気検出素子は、基板との間に所定幅の隙間をあけて基板に実装されている。このように、基板と磁気検出素子との間に積極的に隙間を設けることによって、封止材の充填時、封止材を、当該隙間を経由させることで第１穴に容易に流通させることができる。したがって、磁気検出素子の基板側を封止材で確実に満たすことができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、第１穴は、その開口部が略円形となるよう形成されている。すなわち、第１穴は、例えば円柱状に形成されている。そして、第１穴の開口部の径は、０．７〜１．７ｍｍに設定されている。当該径の上限値である１．７（ｍｍ）は、一般的な磁気検出素子の幅を考慮して設定した値である。第１穴の開口部の径が磁気検出素子の幅よりも大きい場合、磁気検出素子の基板への搭載性の低下が懸念されるからである。一方、第１穴の開口部の径の下限値である０．７（ｍｍ）は、第１穴における封止材および気泡の流通性を考慮して設定した値である。したがって、本発明は、上記構成により、磁気検出素子の基板への搭載性の確保、および第１穴での封止材および気泡の流通性の確保を両立することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、第１穴は、その開口部が略長方形となるよう形成されている。すなわち、第１穴は、例えばスリット状（四角柱状）に形成されている。そして、第１穴の開口部の長手方向の幅は、磁気検出素子の幅よりも長くなるよう設定されている。そのため、磁気検出素子が基板に搭載されたとき、第１穴の開口部には、磁気検出素子で覆われない部分ができる。これにより、基板と磁気検出素子とが密に接し両者の間に隙間がない場合でも、封止材の充填時、封止材は、第１穴の開口部の一部（磁気検出素子で覆われていない部分）を経由して第１穴内を流通することができる。したがって、磁気検出素子の基板側を封止材で確実に満たすことができる。
【００１６】
なお、第１穴の開口部の短手方向の幅を磁気検出素子の幅よりも短くなるよう設定すれば、磁気検出素子の基板への搭載性が低下することはない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態によるレンジ検出装置を示す図であって、（Ａ）はレンジ検出装置の断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。
【図２】本発明の第１実施形態によるレンジ検出装置の油圧制御装置への取り付けを示す分解斜視図。
【図３】本発明の第１実施形態によるレンジ検出装置の基板の第１穴と磁気検出素子との位置関係を示す図。
【図４】本発明の第１実施形態によるレンジ検出装置の製造工程の一部を示す図。
【図５】本発明の第１実施形態によるレンジ検出装置のレンジ検出について説明するための図であって、（Ａ）は磁気発生手段と磁気検出素子との位置関係を示す図、（Ｂ）は磁気検出素子の周囲の磁気の変化を示す図、（Ｃ）は磁気検出素子の出力信号の変化を示す図。
【図６】本発明の第２実施形態によるレンジ検出装置の基板の第１穴と磁気検出素子との位置関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるレンジ検出装置を図１および２に示す。
【００１９】
レンジ検出装置１は、図２に示すように、制御装置としての油圧制御装置１０のケース１１に取り付けられる。油圧制御装置１０は、切替手段としての油圧切替弁（以下、「マニュアルバルブ」という。）１２を有している。車両乗員がシフトレンジ（変速段）を選択して図示しないシフトレバーを操作すると、このシフトレバーへの操作力は、ケーブル１３、リンク機構１４およびディテントレバー１５を経由して油圧制御装置１０のマニュアルバルブ１２に伝達される。前記操作力によりマニュアルバルブ１２がケース１１内を往復移動すると、油圧制御装置１０内の油路が切り替わる。これにより、図示しない自動変速機の複数の摩擦要素（クラッチまたはブレーキ）へのライン圧作動油の供給が制御され、複数の摩擦要素は、選択されたシフトレンジとなる組み合わせで係合する。その結果、自動変速機の変速段は、車両乗員により選択されたシフトレンジに切り替わる。
【００２０】
上述の油圧制御装置１０および自動変速機の作動に関し、レンジ検出装置１は、自動変速機のシフトレンジがいずれのレンジに選択されているかを検出するものである。レンジ検出装置１は、自動変速機の図示しないオイルパン内に設置される。すなわち、レンジ検出装置１は、自動変速機の内部に油浸状態で設置される。
【００２１】
レンジ検出装置１は、図１に示すように、可動部材２０、支持部材３０、基板４０、磁気検出素子５１、磁気検出素子５２、磁気検出素子５３、および封止材６０等を備えている。
可動部材２０は、例えばプラスチックマグネット等、樹脂と磁性体との混合材料により形成されている。可動部材２０は、板状の平板部２１と当該平板部２１の一方の面から突出する係合ピン２２とからなる。平板部２１の係合ピン２２とは反対側の面は、部分的に着磁されている。本実施形態では、図１（Ｂ）に示すように、平板部２１の面のうち３箇所が着磁されている。以下、この着磁されている３箇所をそれぞれ着磁部２１１、着磁部２１２および着磁部２１３とする。着磁部２１１〜２１３は、特許請求の範囲に記載の「磁気発生手段」に相当する。なお、着磁部２１１〜２１３それぞれの着磁パターン等については、後に詳述する。
【００２２】
係合ピン２２は、油圧制御装置１０のマニュアルバルブ１２の係合部１２１に係合可能である（図２参照）。そのため、可動部材２０は、マニュアルバルブ１２がケース１１内で往復移動すると、その往復移動に連動して移動可能である。
支持部材３０は、油圧制御装置１０のケース１１に取り付けられる。具体的には、支持部材３０は、図示しないボルト等によりケース１１に固定される。このとき、支持部材３０の位置決めピン３４とケース１１の位置決め溝１１１とを合わせることにより、支持部材３０をケース１１に対して容易に位置決めして固定することができる（図２参照）。
【００２３】
支持部材３０は、例えば樹脂により形成され、図１に示すように板部３１および凹部３２を有している。板部３１は、可動部材２０の着磁部２１１〜２１３に対向する面３１１を有している。凹部３２は、板部３１の面３１１とは反対側の面に形成されている。
【００２４】
板部３１は、面３１１から突出する２つのレール部３３を有している。２つのレール部３３は、それぞれ板部３１の端縁部に沿って形成されている。２つのレール部３３の互いに対向する面には、面３１１に対し平行に延びるレール溝３３１が形成されている。一方、可動部材２０の平板部２１の両側面には、レール溝３３１に対応する突条部２３が形成されている。可動部材２０は、２つの突条部２３がそれぞれ支持部材３０のレール溝３３１に摺動可能に嵌り込むことで、板部３１の面３１１に対し平行となった状態で往復移動可能である。すなわち、支持部材３０は、可動部材２０を板部３１に対し平行移動可能に支持する。以下、可動部材２０の往復移動方向の一方をｘ方向とする（図１（Ａ）参照）。また、ｘ方向の直線に対し垂直で、かつ、面３１１に対し平行な直線の方向をｙ方向とする（図１（Ｂ）参照）。
【００２５】
基板４０は、支持部材３０の板部３１に対し略平行となるよう凹部３２内に配置されている。ここで、「略平行」とは、基板４０が板部３１に対し厳密に平行となっている必要はなく、概ね平行となっていればよいという意味である。基板４０は、板部３１側の面と板部３１とは反対側の面とを接続する第１穴４１、第１穴４２および第１穴４３を有している。本実施形態では、第１穴４１〜４３は、図１（Ｂ）に示すように、ｙ方向に所定の間隔をあけて基板４０に形成されている。また、基板４０は、第１穴４１〜４３とは異なる位置に、板部３１側の面と板部３１とは反対側の面とを接続する第２穴４４を有している（図１（Ａ）参照）。
【００２６】
磁気検出素子５１〜５３は、それぞれ第１穴４１〜４３の位置に対応するよう基板４０の板部３１側の面に実装されている。ここで、「磁気検出素子が第１穴の位置に対応する」とは、例えば磁気検出素子の中心と第１穴の中心とが重なるような関係のことをいう。
磁気検出素子５１〜５３は、例えばホールＩＣなどのホール素子、またはＭＲＥやＧＭＲなどの磁気抵抗効果素子等、その周囲の磁気を検出可能な素子である。磁気検出素子５１〜５３は、例えばＳＭＴ（Surface Mount Technology）等により基板４０にはんだ付けされている。
【００２７】
磁気検出素子５１〜５３は、基板４０が凹部３２内に配置された状態で、それぞれ（磁気検出素子５１〜５３）が可動部材２０の着磁部２１１〜２１３の位置と対応する位置となるよう基板４０に実装されている（図１（Ｂ）参照）。
また、基板４０には、板部３１側から挿通されて板部３１とは反対側の面ではんだ付けされるターミナル４５が挿通実装されている。
【００２８】
図３は、３つの第１穴のうちの第１穴４１と、その位置に対応するよう基板４０に実装された磁気検出素子５１とを示している。図３に示すように、第１穴４１は、基板４０の磁気検出素子５１側の面における開口部が略円形となるよう形成されている。すなわち、第１穴４１は、例えば円柱状に形成されている。第１穴４１の開口部の径をｄ、磁気検出素子５１の長手方向の幅をｗ１、短手方向の幅をｗ２とすると、本実施形態では、ｄは、ｗ２よりも小さく設定されている。より具体的には、ｄは０．７〜１．７ｍｍに設定されている。ｄの上限値である１．７（ｍｍ）は、一般的な磁気検出素子の幅を考慮して設定した値である。ｄが磁気検出素子５１の幅よりも大きい場合、磁気検出素子５１の基板４０への搭載性の低下が懸念されるからである。一方、ｄの下限値である０．７（ｍｍ）は、後述する封止材６０および気泡の第１穴４１における流通性を考慮して設定した値である。本実施形態では、第１穴４２および第１穴４３も、第１穴４１と同様の形状および大きさに設定されている。
【００２９】
また、図３に示すように、本実施形態では磁気検出素子５１は３つの端子５４を有し、それぞれが基板４０にはんだ付けされている。同様に、磁気検出素子５２および５３は、それぞれ３つの端子５４を有している。そして、それらの端子５４が基板４０にはんだ付けされている。
【００３０】
図１に示すように、支持部材３０の凹部３２内には、封止材６０が充填されている。これにより、封止材６０は、基板４０および磁気検出素子５１〜５３を覆っている。よって、本実施形態のようにレンジ検出装置１が自動変速機内に油浸状態で設置される場合でも、基板４０および磁気検出素子５１〜５３がＡＴ作動油に晒されるのを防ぐことができる。したがって、本実施形態では、基板４０および磁気検出素子５１〜５３がＡＴ作動油によって腐食することや、基板４０上の配線がＡＴ作動油中のコンタミ（金属粉）によりショートすることなどを防止することができる。
【００３１】
封止材６０は、例えばエポキシ等の樹脂からなる。封止材６０は、凹部３２への充填時には液状であり、時間の経過とともに硬化する。本実施形態では、封止材６０は、例えば黒色等の暗色に着色されている。
【００３２】
次に、レンジ検出装置１の製造工程のうち、封止材６０を支持部材３０の凹部３２内に充填するときの工程について、図４を用いて説明する。
本実施形態のレンジ検出装置１では、以下の工程により封止材６０を凹部３２内に充填する。
（第１充填工程）
支持部材３０の凹部３２のうち基板４０の磁気検出素子５２（磁気検出素子５１および５３）側に、第２穴４４を経由して封止材６０を充填する（図４（Ａ）参照）。
（確認工程）
前記第１充填工程の後、さらに封止材６０の充填を継続し、凹部３２のうち基板４０の磁気検出素子５２（磁気検出素子５１および５３）とは反対側に、第１穴４２（第１穴４１および４３）を経由して封止材６０が出てくるのを確認する（図４（Ｂ）参照）。
（第２充填工程）
前記確認工程の後、凹部３２のうち基板４０の磁気検出素子５２（磁気検出素子５１および５３）とは反対側に封止材６０を充填する（図４（Ｃ）参照）。
【００３３】
本実施形態では、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、磁気検出素子５２（磁気検出素子５１および５３）は、基板４０との間に所定の幅ｃの隙間１００をあけて基板４０に実装されている。この隙間１００の幅ｃは、磁気検出素子５２（磁気検出素子５１および５３）の端子５４の基板４０までの長さを調節することで、任意に設定可能である。磁気検出素子５２（磁気検出素子５１および５３）と基板４０との間に所定の幅ｃの隙間１００を設けることによって、前記第１充填工程および前記確認工程において、封止材６０を、当該隙間１００を経由させることで第１穴４２（第１穴４１および４３）に容易に流通させることができる。これにより、磁気検出素子５１〜５３の基板４０側を封止材６０で確実に満たすことができる。その結果、製造後のレンジ検出装置１においては、基板４０と磁気検出素子５１〜５３との間を、気泡が存在しない状態とすることができる。
【００３４】
次に、着磁部２１１〜２１３それぞれの着磁パターン、およびレンジ検出装置１によるシフトレンジの検出について、図５を用いて説明する。
図５（Ａ）は、可動部材２０の平板部２１と磁気検出素子５１〜５３とを、図１（Ａ）のｚ方向から見た状態を示している。ここで、ｚ方向とは、ｘ方向の直線およびｙ方向の直線のどちらにも垂直な直線の方向である。なお、図５（Ａ）では、図が煩雑になることを避けるため、支持部材３０等の図示を省略し、可動部材２０の平板部２１および磁気検出素子５１〜５３のみを示している。
【００３５】
（着磁パターンについて）
図５（Ａ）に示すように、平板部２１の磁気検出素子５１〜５３側の面は、ｙ方向に所定の間隔をあけて３箇所が着磁されている。この着磁された３箇所が、それぞれ着磁部２１１〜２１３である。着磁部２１１〜２１３は、それぞれｘ方向に延びる形状であり、その方向にＮ極とＳ極とが交互になるよう着磁されることで平板部２１に設けられている。
【００３６】
また、磁気検出素子５１〜５３は、上述したように、それぞれ（磁気検出素子５１〜５３）が着磁部２１１〜２１３の位置と対応する位置となるよう基板４０に実装されている。これにより、磁気検出素子５１〜５３は、それぞれ着磁部２１１〜２１３の磁気を検出可能である。
【００３７】
（シフトレンジの検出について）
例えば、可動部材２０が、図５（Ａ）に示す位置から図中のｘ方向に移動して、着磁部２１１〜２１３のうち符号Ｐに示す一点鎖線位置が磁気検出素子５１〜５３上に重なると、磁気検出素子５１はＳ極の磁気を検出し、磁気検出素子５２はＮ極の磁気を検出し、磁気検出素子５３はＮ極の磁気を検出する。
図５（Ｂ）における実線は、上から、磁気検出素子５１〜５３それぞれの周囲の磁気の変化を示している。可動部材２０が図５（Ａ）に示す位置からｘ方向に移動するにつれ、図５（Ｂ）に示すように磁気検出素子５１〜５３それぞれの周囲の磁気が変化する。
【００３８】
磁気検出素子５１〜５３は、Ｎ極の磁気を検出した場合にはハイレベル（Ｈ）の信号を出力し、Ｓ極の磁気を検出した場合にはローレベル（Ｌ）の信号を出力する。図５（Ｃ）における符号Ｓ１、Ｓ２およびＳ３は、それぞれ磁気検出素子５１、５２および５３が出力する信号を示している。可動部材２０が図５（Ａ）に示す位置からｘ方向に移動するにつれ、図５（Ｃ）に示すように磁気検出素子５１〜５３の出力信号Ｓ１〜Ｓ３は変化する。
【００３９】
このように、可動部材２０の移動位置に応じて磁気検出素子５１〜５３の出力信号Ｓ１〜Ｓ３の種類（ＨまたはＬ）が異なる。そのため、レンジ検出装置１は、出力信号Ｓ１〜Ｓ３の種類の組み合わせに基づき、油圧制御装置１０におけるマニュアルバルブ１２の位置を検出することができる。これにより、レンジ検出装置１は、自動変速機のシフトレンジがいずれのレンジ（Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ）に選択されているか、および、いずれのレンジへの切り替え途中（Ｐ−Ｒ、Ｒ−Ｎ、Ｎ−Ｄ）であるかを検出することができる。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態では、基板４０が第１穴４１〜４３を有し、磁気検出素子５１〜５３がそれぞれ第１穴４１〜４３の位置に対応するよう基板４０に実装されている。そのため、レンジ検出装置１の製造工程において、封止材６０の充填時、基板４０と磁気検出素子５１〜５３との間に封止材６０で満たされない空間、すなわち気泡が生じたとしても、この気泡を第１穴４１〜４３を経由させて封止材６０の外へ追いやることができる。これにより、製造後のレンジ検出装置１において、基板４０と磁気検出素子５１〜５３との間、すなわち磁気検出素子５１〜５３の基板４０側を封止材６０で満たした状態とすることができる。その結果、レンジ検出装置１の設置環境の温度が上昇しても、基板４０と磁気検出素子５１〜５３との間に気泡がある場合に比べ、磁気検出素子５１〜５３での応力の発生、および基板４０に対する磁気検出素子５１〜５３の位置の変化を抑制することができる。したがって、本実施形態によるレンジ検出装置１は、設置環境の温度変化にかかわらず、所定のレンジ検出精度を維持することができる。また、本実施形態では、基板４０と磁気検出素子５１〜５３との間のはんだ接続部に応力が集中することも抑制できるため、はんだによる接続に関し信頼性を向上することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、基板４０は、第１穴４１〜４３とは異なる位置に第２穴４４を有している。この構成により、本実施形態のレンジ検出装置は、上述の「第１充填工程」、「確認工程」および「第２充填工程」を含む製造工程によって製造することが可能である。本実施形態では、「確認工程」において、凹部３２のうち基板４０の磁気検出素子５１〜５３とは反対側に、第１穴４１〜４３を経由して封止材６０が出てくるのを確認可能なため、「基板４０と磁気検出素子５１〜５３との間が封止材６０で満たされたこと」を確実に確認することができる。これにより、基板４０と磁気検出素子５１〜５３との間の気泡を除去するための工程を不要とすることができる。したがって、本実施形態によるレンジ検出装置は、容易に製造できるとともに脱泡処理のための設備が不要なため、製造コストを低減することができる。
【００４２】
また、本実施形態では、磁気検出素子５１〜５３は、基板４０との間に所定の幅ｃの隙間１００をあけて基板４０に実装されている。このように、基板４０と磁気検出素子５１〜５３との間に積極的に隙間を設けることによって、封止材６０の充填時、封止材６０を、当該隙間を経由させることで第１穴４１〜４３に容易に流通させることができる。したがって、磁気検出素子５１〜５３の基板４０側を封止材６０で確実に満たすことができる。
【００４３】
さらに、本実施形態では、第１穴４１〜４３のそれぞれは、その開口部が略円形となるよう形成されている。そして、第１穴４１〜４３の開口部の径ｄは、０．７〜１．７ｍｍに設定されている。したがって、この構成により、本実施形態は、磁気検出素子５１〜５３の基板４０への搭載性の確保、および第１穴４１〜４３での封止材６０および気泡の流通性の確保を両立することができる。
【００４４】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるレンジ検出装置の一部を図６に示す。第２実施形態では、第１穴の形状が第１実施形態と異なる。
図６は、基板４０に形成された３つの第１穴のうちの第１穴７１と、その位置に対応するよう基板４０に実装された磁気検出素子５１とを示している。図６に示すように、第１穴７１は、基板４０の磁気検出素子５１側の面における開口部が略長方形となるよう形成されている。すなわち、第１穴７１は、例えばスリット状（四角柱状）に形成されている。そして、第１穴７１の開口部の長手方向の幅ｗ３は、磁気検出素子５１の長手方向の幅ｗ１よりも長くなるよう設定されている。そのため、磁気検出素子５１が基板４０に搭載されたとき、第１穴７１の開口部には、磁気検出素子５１で覆われない部分（図中、符号ａおよびｂで示す部分）ができる。これにより、基板４０と磁気検出素子５１とが密に接し両者の間に隙間がない場合でも、封止材６０の充填時、封止材６０は、第１穴７１の開口部の一部（ａおよびｂ）を経由して第１穴７１内を流通することができる。したがって、磁気検出素子５１の基板４０側を封止材６０で確実に満たすことができる。
【００４５】
なお、第１穴７１の開口部の短手方向の幅ｗ４は磁気検出素子５１の短手方向の幅ｗ２よりも短くなるよう設定されているため、磁気検出素子５１の基板４０への搭載性が低下することはない。
本実施形態では、基板４０には第１穴７１の他に、第１穴７１と同様の形状の２つの第１穴が形成されている。そして、当該２つの第１穴それぞれの位置に対応するよう磁気検出素子５２および５３が基板４０に実装されている（図示せず）。
【００４６】
なお、本実施形態では、磁気検出素子５１（磁気検出素子５２および５３）と基板４０との間には所定幅の隙間が形成されていなくてもよい。すなわち、磁気検出素子５１（磁気検出素子５２および５３）は、基板４０に密に接して実装されていてもよい。本実施形態では、磁気検出素子５１（磁気検出素子５２および５３）と基板４０との間に隙間がなくても、封止材６０の充填時、封止材６０は、第１穴（７１）の開口部の一部（ａおよびｂ）を経由して第１穴（７１）内を流通することができるからである。
【００４７】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、基板の第１穴と磁気検出素子とをそれぞれ３つずつ設ける構成を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、第１穴および磁気検出素子の数が同数であれば、第１穴および磁気検出素子は、それぞれ１つずつ、または２つずつ、あるいは４つ以上設けてもよい。また、基板の第２穴は、１つに限らず複数設けてもよい。
【００４８】
また、上述の実施形態では、基板の第１穴の開口部の形状が円形または長方形のものを示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、第１穴の開口部の形状は、楕円形または長方形以外の多角形に形成されていてもよい。
また、上述の実施形態では、磁気発生手段と磁気検出素子とをそれぞれ３つずつ設けることで可動部材の位置を検出する方法を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、磁気発生手段および磁気検出素子は、それぞれ１つずつ、または２つずつ、あるいは４つ以上設けてもよい。磁気検出素子の数を増やせば、可動部材の位置の検出の精度および信頼性を向上させることが可能である。一方、磁気検出素子の数を減らせば、レンジ検出装置の製造コストを低減することができる。
【００４９】
また、上述の実施形態では、可動部材の一部を着磁することで、この部分を磁気発生手段として構成したものを示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、例えば樹脂製の可動部材に磁気発生手段としての永久磁石を埋め込む構成としてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、基板には、磁気検出素子をサージ電圧から保護するためのコンデンサや、外部ノイズが磁気検出素子に混入するのを防ぐための抵抗などの電子部品が実装されていてもよい。
【００５０】
また、本発明の他の実施形態では、レンジ検出装置は、自動変速機内に油浸状態で設置されなくてもよい。
さらに、本発明の他の実施形態では、レンジ検出装置は、油圧切替弁ではない他の切替手段によって変速段を切り替える自動変速機に適用してもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１：レンジ検出装置、１０：油圧制御装置（制御装置）、１２：マニュアルバルブ（切替手段）、２０：可動部材、２１１、２１２、２１３：着磁部（磁気発生手段）、３０：支持部材、３１：板部、３２：凹部、４０：基板、４１、４２、４３、７１：第１穴、４４：第２穴、５１、５２、５３：磁気検出素子、６０：封止体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機のシフトレンジを検出するレンジ検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動変速機の変速段がいずれのレンジに選択されているかを検出するレンジ検出装置が公知である。このようなレンジ検出装置では、例えば自動変速機の変速段を切り替える部材とともに移動する可動部材の位置を検出することで、車両乗員により選択されたシフトレンジを検出する。可動部材の位置を検出する方法としては、「可動部材と検出部とを接触させて可動部材の位置を検出する接触式」および「可動部材と検出部とを接触させることなく可動部材の位置を検出可能な非接触式」等が知られている。特許文献１には、非接触式のレンジ検出装置が開示されている。このレンジ検出装置では、可動部材に設けられた磁石の磁気を検出部の磁気検出素子によって検出することで、可動部材の位置を検出している。
【０００３】
一方、特許文献２には、自動変速機の内部に油浸状態で設置される非接触式のレンジ検出装置が開示されている。このレンジ検出装置では、磁気検出素子および当該磁気検出素子等の電子部品を実装する基板が油（以下、「ＡＴ作動油」という。）に晒されるのを防ぐため、磁気検出素子および基板を封止材で覆っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４０２２０７８号明細書
【特許文献２】特開２００９−６８５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２のレンジ検出装置では、その製造工程において、基板と磁気検出素子との間にわずかな隙間が生じていた場合、当該隙間が封止材で満たされず、基板と磁気検出素子との間に気泡が存在した状態で封止材が硬化してしまう可能性がある。基板と磁気検出素子との間に気泡があると、レンジ検出装置の設置環境の温度が高くなった場合、気泡が膨張し、磁気検出素子に応力が生じて磁気検出素子の磁気検出の特性が変化するおそれがある。また、基板と磁気検出素子との間の気泡が過度に膨張すると、基板と磁気検出素子との間のはんだ接続部に応力が集中して当該接続部が破壊されたり、基板に対する磁気検出素子の位置が変化したりするおそれもある。このように、磁気検出素子の特性や位置が変化すると、磁気検出素子による可動部材の位置の検出精度、すなわち自動変速機のレンジの検出精度が低下することが懸念される。
【０００６】
基板と磁気検出素子との間の気泡は、封止材が硬化する前に真空引き等の脱泡処理を行うことで、ある程度は除去可能だが完全に除去するのは難しい。また、このような脱泡処理を行う場合、設備費が増大し、製造工程も複雑なものとなる。これは、製造コストの増大につながる。
【０００７】
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、その目的は、製造が容易で、設置環境の温度変化にかかわらず所定のレンジ検出精度を維持可能なレンジ検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、可動部材、支持部材、基板、磁気検出素子および封止材を備えている。可動部材は、磁気発生手段を有し、自動変速機の変速段を切り替える制御装置の切替手段とともに移動可能である。支持部材は、可動部材の磁気発生手段に対向する面をもつ板部、および当該板部の可動部材とは反対側の面に形成される凹部を有している。また、支持部材は、可動部材を前記板部に対し平行移動可能に支持する。基板は、支持部材の板部に対し略平行となるよう凹部内に配置されている。また、基板は、板部側の面と板部とは反対側の面とを接続する第１穴を有している。磁気検出素子は、当該第１穴の位置に対応するよう基板の板部側の面に実装されている。そして、磁気検出素子は、板部を挟んで磁気検出素子とは反対側で平行移動する可動部材の磁気発生手段の磁気を検出可能である。これにより、レンジ検出装置は、磁気検出素子によって検出した磁気の強度等に基づき支持部材に対する可動部材の位置を検出することで、当該位置に対応する切替手段の位置、すなわち自動変速機のシフトレンジを検出可能である。
【０００９】
本発明では、封止材は、支持部材の凹部内に充填されて基板および磁気検出素子を覆っている。これにより、例えばレンジ検出装置が自動変速機の内部に油浸状態で設置される場合であっても、基板および磁気検出素子がＡＴ作動油に晒されるのを防ぐことができる。
また、本発明では、上述のように、基板が第１穴を有し、磁気検出素子が当該第１穴の位置に対応するよう基板に実装されている。そのため、レンジ検出装置の製造工程において、封止材の充填時、基板と磁気検出素子との間に封止材で満たされない空間、すなわち気泡が生じたとしても、この気泡を第１穴を経由させて封止材の外へ追いやることができる。これにより、製造後のレンジ検出装置において、基板と磁気検出素子との間、すなわち磁気検出素子の基板側を封止材で満たした状態とすることができる。その結果、レンジ検出装置の設置環境の温度が上昇しても、基板と磁気検出素子との間に気泡がある場合に比べ、磁気検出素子での応力の発生、および基板に対する磁気検出素子の位置の変化を抑制することができる。したがって、本発明によるレンジ検出装置は、設置環境の温度変化にかかわらず、所定のレンジ検出精度を維持することができる。
【００１０】
なお、上述のように、本発明では、基板と磁気検出素子との間の気泡を除去（脱泡）するための工程を必要としないため、レンジ検出装置を容易に製造することができる。また、本発明では、基板と磁気検出素子との間のはんだ接続部に応力が集中することも抑制できるため、はんだによる接続に関し信頼性を向上することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、基板は、第１穴とは異なる位置に、基板の板部側の面と板部とは反対側の面とを接続する第２穴を有している。この構成により、本発明は、以下の工程を含む製造工程によって製造することが可能である。
支持部材の凹部のうち基板の磁気検出素子側に、第２穴を経由して封止材を充填する「第１充填工程」。
第１充填工程の後、封止材の充填を継続し、凹部のうち基板の磁気検出素子とは反対側に、第１穴を経由して封止材が出てくるのを確認する「確認工程」。
確認工程の後、凹部のうち基板の磁気検出素子とは反対側に封止材を充填する「第２充填工程」。
【００１２】
このように、本発明では、製造工程（前記「確認工程」）において、凹部のうち基板の磁気検出素子とは反対側に、第１穴を経由して封止材が出てくるのを確認可能なため、「基板と磁気検出素子との間が封止材で満たされたこと」を確実に確認することができる。これにより、基板と磁気検出素子との間の気泡を除去するための工程を不要とすることができる。したがって、本発明は、容易に製造できるとともに脱泡処理のための設備が不要なため、製造コストを低減することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、磁気検出素子は、基板との間に所定幅の隙間をあけて基板に実装されている。このように、基板と磁気検出素子との間に積極的に隙間を設けることによって、封止材の充填時、封止材を、当該隙間を経由させることで第１穴に容易に流通させることができる。したがって、磁気検出素子の基板側を封止材で確実に満たすことができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、第１穴は、その開口部が略円形となるよう形成されている。すなわち、第１穴は、例えば円柱状に形成されている。そして、第１穴の開口部の径は、０．７〜１．７ｍｍに設定されている。当該径の上限値である１．７（ｍｍ）は、一般的な磁気検出素子の幅を考慮して設定した値である。第１穴の開口部の径が磁気検出素子の幅よりも大きい場合、磁気検出素子の基板への搭載性の低下が懸念されるからである。一方、第１穴の開口部の径の下限値である０．７（ｍｍ）は、第１穴における封止材および気泡の流通性を考慮して設定した値である。したがって、本発明は、上記構成により、磁気検出素子の基板への搭載性の確保、および第１穴での封止材および気泡の流通性の確保を両立することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、第１穴は、その開口部が略長方形となるよう形成されている。すなわち、第１穴は、例えばスリット状（四角柱状）に形成されている。そして、第１穴の開口部の長手方向の幅は、磁気検出素子の幅よりも長くなるよう設定されている。そのため、磁気検出素子が基板に搭載されたとき、第１穴の開口部には、磁気検出素子で覆われない部分ができる。これにより、基板と磁気検出素子とが密に接し両者の間に隙間がない場合でも、封止材の充填時、封止材は、第１穴の開口部の一部（磁気検出素子で覆われていない部分）を経由して第１穴内を流通することができる。したがって、磁気検出素子の基板側を封止材で確実に満たすことができる。
【００１６】
なお、第１穴の開口部の短手方向の幅を磁気検出素子の幅よりも短くなるよう設定すれば、磁気検出素子の基板への搭載性が低下することはない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態によるレンジ検出装置を示す図であって、（Ａ）はレンジ検出装置の断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。
【図２】本発明の第１実施形態によるレンジ検出装置の油圧制御装置への取り付けを示す分解斜視図。
【図３】本発明の第１実施形態によるレンジ検出装置の基板の第１穴と磁気検出素子との位置関係を示す図。
【図４】本発明の第１実施形態によるレンジ検出装置の製造工程の一部を示す図。
【図５】本発明の第１実施形態によるレンジ検出装置のレンジ検出について説明するための図であって、（Ａ）は磁気発生手段と磁気検出素子との位置関係を示す図、（Ｂ）は磁気検出素子の周囲の磁気の変化を示す図、（Ｃ）は磁気検出素子の出力信号の変化を示す図。
【図６】本発明の第２実施形態によるレンジ検出装置の基板の第１穴と磁気検出素子との位置関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるレンジ検出装置を図１および２に示す。
【００１９】
レンジ検出装置１は、図２に示すように、制御装置としての油圧制御装置１０のケース１１に取り付けられる。油圧制御装置１０は、切替手段としての油圧切替弁（以下、「マニュアルバルブ」という。）１２を有している。車両乗員がシフトレンジ（変速段）を選択して図示しないシフトレバーを操作すると、このシフトレバーへの操作力は、ケーブル１３、リンク機構１４およびディテントレバー１５を経由して油圧制御装置１０のマニュアルバルブ１２に伝達される。前記操作力によりマニュアルバルブ１２がケース１１内を往復移動すると、油圧制御装置１０内の油路が切り替わる。これにより、図示しない自動変速機の複数の摩擦要素（クラッチまたはブレーキ）へのライン圧作動油の供給が制御され、複数の摩擦要素は、選択されたシフトレンジとなる組み合わせで係合する。その結果、自動変速機の変速段は、車両乗員により選択されたシフトレンジに切り替わる。
【００２０】
上述の油圧制御装置１０および自動変速機の作動に関し、レンジ検出装置１は、自動変速機のシフトレンジがいずれのレンジに選択されているかを検出するものである。レンジ検出装置１は、自動変速機の図示しないオイルパン内に設置される。すなわち、レンジ検出装置１は、自動変速機の内部に油浸状態で設置される。
【００２１】
レンジ検出装置１は、図１に示すように、可動部材２０、支持部材３０、基板４０、磁気検出素子５１、磁気検出素子５２、磁気検出素子５３、および封止材６０等を備えている。
可動部材２０は、例えばプラスチックマグネット等、樹脂と磁性体との混合材料により形成されている。可動部材２０は、板状の平板部２１と当該平板部２１の一方の面から突出する係合ピン２２とからなる。平板部２１の係合ピン２２とは反対側の面は、部分的に着磁されている。本実施形態では、図１（Ｂ）に示すように、平板部２１の面のうち３箇所が着磁されている。以下、この着磁されている３箇所をそれぞれ着磁部２１１、着磁部２１２および着磁部２１３とする。着磁部２１１〜２１３は、特許請求の範囲に記載の「磁気発生手段」に相当する。なお、着磁部２１１〜２１３それぞれの着磁パターン等については、後に詳述する。
【００２２】
係合ピン２２は、油圧制御装置１０のマニュアルバルブ１２の係合部１２１に係合可能である（図２参照）。そのため、可動部材２０は、マニュアルバルブ１２がケース１１内で往復移動すると、その往復移動に連動して移動可能である。
支持部材３０は、油圧制御装置１０のケース１１に取り付けられる。具体的には、支持部材３０は、図示しないボルト等によりケース１１に固定される。このとき、支持部材３０の位置決めピン３４とケース１１の位置決め溝１１１とを合わせることにより、支持部材３０をケース１１に対して容易に位置決めして固定することができる（図２参照）。
【００２３】
支持部材３０は、例えば樹脂により形成され、図１に示すように板部３１および凹部３２を有している。板部３１は、可動部材２０の着磁部２１１〜２１３に対向する面３１１を有している。凹部３２は、板部３１の面３１１とは反対側の面に形成されている。
【００２４】
板部３１は、面３１１から突出する２つのレール部３３を有している。２つのレール部３３は、それぞれ板部３１の端縁部に沿って形成されている。２つのレール部３３の互いに対向する面には、面３１１に対し平行に延びるレール溝３３１が形成されている。一方、可動部材２０の平板部２１の両側面には、レール溝３３１に対応する突条部２３が形成されている。可動部材２０は、２つの突条部２３がそれぞれ支持部材３０のレール溝３３１に摺動可能に嵌り込むことで、板部３１の面３１１に対し平行となった状態で往復移動可能である。すなわち、支持部材３０は、可動部材２０を板部３１に対し平行移動可能に支持する。以下、可動部材２０の往復移動方向の一方をｘ方向とする（図１（Ａ）参照）。また、ｘ方向の直線に対し垂直で、かつ、面３１１に対し平行な直線の方向をｙ方向とする（図１（Ｂ）参照）。
【００２５】
基板４０は、支持部材３０の板部３１に対し略平行となるよう凹部３２内に配置されている。ここで、「略平行」とは、基板４０が板部３１に対し厳密に平行となっている必要はなく、概ね平行となっていればよいという意味である。基板４０は、板部３１側の面と板部３１とは反対側の面とを接続する第１穴４１、第１穴４２および第１穴４３を有している。本実施形態では、第１穴４１〜４３は、図１（Ｂ）に示すように、ｙ方向に所定の間隔をあけて基板４０に形成されている。また、基板４０は、第１穴４１〜４３とは異なる位置に、板部３１側の面と板部３１とは反対側の面とを接続する第２穴４４を有している（図１（Ａ）参照）。
【００２６】
磁気検出素子５１〜５３は、それぞれ第１穴４１〜４３の位置に対応するよう基板４０の板部３１側の面に実装されている。ここで、「磁気検出素子が第１穴の位置に対応する」とは、例えば磁気検出素子の中心と第１穴の中心とが重なるような関係のことをいう。
磁気検出素子５１〜５３は、例えばホールＩＣなどのホール素子、またはＭＲＥやＧＭＲなどの磁気抵抗効果素子等、その周囲の磁気を検出可能な素子である。磁気検出素子５１〜５３は、例えばＳＭＴ（Surface Mount Technology）等により基板４０にはんだ付けされている。
【００２７】
磁気検出素子５１〜５３は、基板４０が凹部３２内に配置された状態で、それぞれ（磁気検出素子５１〜５３）が可動部材２０の着磁部２１１〜２１３の位置と対応する位置となるよう基板４０に実装されている（図１（Ｂ）参照）。
また、基板４０には、板部３１側から挿通されて板部３１とは反対側の面ではんだ付けされるターミナル４５が挿通実装されている。
【００２８】
図３は、３つの第１穴のうちの第１穴４１と、その位置に対応するよう基板４０に実装された磁気検出素子５１とを示している。図３に示すように、第１穴４１は、基板４０の磁気検出素子５１側の面における開口部が略円形となるよう形成されている。すなわち、第１穴４１は、例えば円柱状に形成されている。第１穴４１の開口部の径をｄ、磁気検出素子５１の長手方向の幅をｗ１、短手方向の幅をｗ２とすると、本実施形態では、ｄは、ｗ２よりも小さく設定されている。より具体的には、ｄは０．７〜１．７ｍｍに設定されている。ｄの上限値である１．７（ｍｍ）は、一般的な磁気検出素子の幅を考慮して設定した値である。ｄが磁気検出素子５１の幅よりも大きい場合、磁気検出素子５１の基板４０への搭載性の低下が懸念されるからである。一方、ｄの下限値である０．７（ｍｍ）は、後述する封止材６０および気泡の第１穴４１における流通性を考慮して設定した値である。本実施形態では、第１穴４２および第１穴４３も、第１穴４１と同様の形状および大きさに設定されている。
【００２９】
また、図３に示すように、本実施形態では磁気検出素子５１は３つの端子５４を有し、それぞれが基板４０にはんだ付けされている。同様に、磁気検出素子５２および５３は、それぞれ３つの端子５４を有している。そして、それらの端子５４が基板４０にはんだ付けされている。
【００３０】
図１に示すように、支持部材３０の凹部３２内には、封止材６０が充填されている。これにより、封止材６０は、基板４０および磁気検出素子５１〜５３を覆っている。よって、本実施形態のようにレンジ検出装置１が自動変速機内に油浸状態で設置される場合でも、基板４０および磁気検出素子５１〜５３がＡＴ作動油に晒されるのを防ぐことができる。したがって、本実施形態では、基板４０および磁気検出素子５１〜５３がＡＴ作動油によって腐食することや、基板４０上の配線がＡＴ作動油中のコンタミ（金属粉）によりショートすることなどを防止することができる。
【００３１】
封止材６０は、例えばエポキシ等の樹脂からなる。封止材６０は、凹部３２への充填時には液状であり、時間の経過とともに硬化する。本実施形態では、封止材６０は、例えば黒色等の暗色に着色されている。
【００３２】
次に、レンジ検出装置１の製造工程のうち、封止材６０を支持部材３０の凹部３２内に充填するときの工程について、図４を用いて説明する。
本実施形態のレンジ検出装置１では、以下の工程により封止材６０を凹部３２内に充填する。
（第１充填工程）
支持部材３０の凹部３２のうち基板４０の磁気検出素子５２（磁気検出素子５１および５３）側に、第２穴４４を経由して封止材６０を充填する（図４（Ａ）参照）。
（確認工程）
前記第１充填工程の後、さらに封止材６０の充填を継続し、凹部３２のうち基板４０の磁気検出素子５２（磁気検出素子５１および５３）とは反対側に、第１穴４２（第１穴４１および４３）を経由して封止材６０が出てくるのを確認する（図４（Ｂ）参照）。
（第２充填工程）
前記確認工程の後、凹部３２のうち基板４０の磁気検出素子５２（磁気検出素子５１および５３）とは反対側に封止材６０を充填する（図４（Ｃ）参照）。
【００３３】
本実施形態では、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、磁気検出素子５２（磁気検出素子５１および５３）は、基板４０との間に所定の幅ｃの隙間１００をあけて基板４０に実装されている。この隙間１００の幅ｃは、磁気検出素子５２（磁気検出素子５１および５３）の端子５４の基板４０までの長さを調節することで、任意に設定可能である。磁気検出素子５２（磁気検出素子５１および５３）と基板４０との間に所定の幅ｃの隙間１００を設けることによって、前記第１充填工程および前記確認工程において、封止材６０を、当該隙間１００を経由させることで第１穴４２（第１穴４１および４３）に容易に流通させることができる。これにより、磁気検出素子５１〜５３の基板４０側を封止材６０で確実に満たすことができる。その結果、製造後のレンジ検出装置１においては、基板４０と磁気検出素子５１〜５３との間を、気泡が存在しない状態とすることができる。
【００３４】
次に、着磁部２１１〜２１３それぞれの着磁パターン、およびレンジ検出装置１によるシフトレンジの検出について、図５を用いて説明する。
図５（Ａ）は、可動部材２０の平板部２１と磁気検出素子５１〜５３とを、図１（Ａ）のｚ方向から見た状態を示している。ここで、ｚ方向とは、ｘ方向の直線およびｙ方向の直線のどちらにも垂直な直線の方向である。なお、図５（Ａ）では、図が煩雑になることを避けるため、支持部材３０等の図示を省略し、可動部材２０の平板部２１および磁気検出素子５１〜５３のみを示している。
【００３５】
（着磁パターンについて）
図５（Ａ）に示すように、平板部２１の磁気検出素子５１〜５３側の面は、ｙ方向に所定の間隔をあけて３箇所が着磁されている。この着磁された３箇所が、それぞれ着磁部２１１〜２１３である。着磁部２１１〜２１３は、それぞれｘ方向に延びる形状であり、その方向にＮ極とＳ極とが交互になるよう着磁されることで平板部２１に設けられている。
【００３６】
また、磁気検出素子５１〜５３は、上述したように、それぞれ（磁気検出素子５１〜５３）が着磁部２１１〜２１３の位置と対応する位置となるよう基板４０に実装されている。これにより、磁気検出素子５１〜５３は、それぞれ着磁部２１１〜２１３の磁気を検出可能である。
【００３７】
（シフトレンジの検出について）
例えば、可動部材２０が、図５（Ａ）に示す位置から図中のｘ方向に移動して、着磁部２１１〜２１３のうち符号Ｐに示す一点鎖線位置が磁気検出素子５１〜５３上に重なると、磁気検出素子５１はＳ極の磁気を検出し、磁気検出素子５２はＮ極の磁気を検出し、磁気検出素子５３はＮ極の磁気を検出する。
図５（Ｂ）における実線は、上から、磁気検出素子５１〜５３それぞれの周囲の磁気の変化を示している。可動部材２０が図５（Ａ）に示す位置からｘ方向に移動するにつれ、図５（Ｂ）に示すように磁気検出素子５１〜５３それぞれの周囲の磁気が変化する。
【００３８】
磁気検出素子５１〜５３は、Ｎ極の磁気を検出した場合にはハイレベル（Ｈ）の信号を出力し、Ｓ極の磁気を検出した場合にはローレベル（Ｌ）の信号を出力する。図５（Ｃ）における符号Ｓ１、Ｓ２およびＳ３は、それぞれ磁気検出素子５１、５２および５３が出力する信号を示している。可動部材２０が図５（Ａ）に示す位置からｘ方向に移動するにつれ、図５（Ｃ）に示すように磁気検出素子５１〜５３の出力信号Ｓ１〜Ｓ３は変化する。
【００３９】
このように、可動部材２０の移動位置に応じて磁気検出素子５１〜５３の出力信号Ｓ１〜Ｓ３の種類（ＨまたはＬ）が異なる。そのため、レンジ検出装置１は、出力信号Ｓ１〜Ｓ３の種類の組み合わせに基づき、油圧制御装置１０におけるマニュアルバルブ１２の位置を検出することができる。これにより、レンジ検出装置１は、自動変速機のシフトレンジがいずれのレンジ（Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ）に選択されているか、および、いずれのレンジへの切り替え途中（Ｐ−Ｒ、Ｒ−Ｎ、Ｎ−Ｄ）であるかを検出することができる。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態では、基板４０が第１穴４１〜４３を有し、磁気検出素子５１〜５３がそれぞれ第１穴４１〜４３の位置に対応するよう基板４０に実装されている。そのため、レンジ検出装置１の製造工程において、封止材６０の充填時、基板４０と磁気検出素子５１〜５３との間に封止材６０で満たされない空間、すなわち気泡が生じたとしても、この気泡を第１穴４１〜４３を経由させて封止材６０の外へ追いやることができる。これにより、製造後のレンジ検出装置１において、基板４０と磁気検出素子５１〜５３との間、すなわち磁気検出素子５１〜５３の基板４０側を封止材６０で満たした状態とすることができる。その結果、レンジ検出装置１の設置環境の温度が上昇しても、基板４０と磁気検出素子５１〜５３との間に気泡がある場合に比べ、磁気検出素子５１〜５３での応力の発生、および基板４０に対する磁気検出素子５１〜５３の位置の変化を抑制することができる。したがって、本実施形態によるレンジ検出装置１は、設置環境の温度変化にかかわらず、所定のレンジ検出精度を維持することができる。また、本実施形態では、基板４０と磁気検出素子５１〜５３との間のはんだ接続部に応力が集中することも抑制できるため、はんだによる接続に関し信頼性を向上することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、基板４０は、第１穴４１〜４３とは異なる位置に第２穴４４を有している。この構成により、本実施形態のレンジ検出装置は、上述の「第１充填工程」、「確認工程」および「第２充填工程」を含む製造工程によって製造することが可能である。本実施形態では、「確認工程」において、凹部３２のうち基板４０の磁気検出素子５１〜５３とは反対側に、第１穴４１〜４３を経由して封止材６０が出てくるのを確認可能なため、「基板４０と磁気検出素子５１〜５３との間が封止材６０で満たされたこと」を確実に確認することができる。これにより、基板４０と磁気検出素子５１〜５３との間の気泡を除去するための工程を不要とすることができる。したがって、本実施形態によるレンジ検出装置は、容易に製造できるとともに脱泡処理のための設備が不要なため、製造コストを低減することができる。
【００４２】
また、本実施形態では、磁気検出素子５１〜５３は、基板４０との間に所定の幅ｃの隙間１００をあけて基板４０に実装されている。このように、基板４０と磁気検出素子５１〜５３との間に積極的に隙間を設けることによって、封止材６０の充填時、封止材６０を、当該隙間を経由させることで第１穴４１〜４３に容易に流通させることができる。したがって、磁気検出素子５１〜５３の基板４０側を封止材６０で確実に満たすことができる。
【００４３】
さらに、本実施形態では、第１穴４１〜４３のそれぞれは、その開口部が略円形となるよう形成されている。そして、第１穴４１〜４３の開口部の径ｄは、０．７〜１．７ｍｍに設定されている。したがって、この構成により、本実施形態は、磁気検出素子５１〜５３の基板４０への搭載性の確保、および第１穴４１〜４３での封止材６０および気泡の流通性の確保を両立することができる。
【００４４】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるレンジ検出装置の一部を図６に示す。第２実施形態では、第１穴の形状が第１実施形態と異なる。
図６は、基板４０に形成された３つの第１穴のうちの第１穴７１と、その位置に対応するよう基板４０に実装された磁気検出素子５１とを示している。図６に示すように、第１穴７１は、基板４０の磁気検出素子５１側の面における開口部が略長方形となるよう形成されている。すなわち、第１穴７１は、例えばスリット状（四角柱状）に形成されている。そして、第１穴７１の開口部の長手方向の幅ｗ３は、磁気検出素子５１の長手方向の幅ｗ１よりも長くなるよう設定されている。そのため、磁気検出素子５１が基板４０に搭載されたとき、第１穴７１の開口部には、磁気検出素子５１で覆われない部分（図中、符号ａおよびｂで示す部分）ができる。これにより、基板４０と磁気検出素子５１とが密に接し両者の間に隙間がない場合でも、封止材６０の充填時、封止材６０は、第１穴７１の開口部の一部（ａおよびｂ）を経由して第１穴７１内を流通することができる。したがって、磁気検出素子５１の基板４０側を封止材６０で確実に満たすことができる。
【００４５】
なお、第１穴７１の開口部の短手方向の幅ｗ４は磁気検出素子５１の短手方向の幅ｗ２よりも短くなるよう設定されているため、磁気検出素子５１の基板４０への搭載性が低下することはない。
本実施形態では、基板４０には第１穴７１の他に、第１穴７１と同様の形状の２つの第１穴が形成されている。そして、当該２つの第１穴それぞれの位置に対応するよう磁気検出素子５２および５３が基板４０に実装されている（図示せず）。
【００４６】
なお、本実施形態では、磁気検出素子５１（磁気検出素子５２および５３）と基板４０との間には所定幅の隙間が形成されていなくてもよい。すなわち、磁気検出素子５１（磁気検出素子５２および５３）は、基板４０に密に接して実装されていてもよい。本実施形態では、磁気検出素子５１（磁気検出素子５２および５３）と基板４０との間に隙間がなくても、封止材６０の充填時、封止材６０は、第１穴（７１）の開口部の一部（ａおよびｂ）を経由して第１穴（７１）内を流通することができるからである。
【００４７】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、基板の第１穴と磁気検出素子とをそれぞれ３つずつ設ける構成を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、第１穴および磁気検出素子の数が同数であれば、第１穴および磁気検出素子は、それぞれ１つずつ、または２つずつ、あるいは４つ以上設けてもよい。また、基板の第２穴は、１つに限らず複数設けてもよい。
【００４８】
また、上述の実施形態では、基板の第１穴の開口部の形状が円形または長方形のものを示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、第１穴の開口部の形状は、楕円形または長方形以外の多角形に形成されていてもよい。
また、上述の実施形態では、磁気発生手段と磁気検出素子とをそれぞれ３つずつ設けることで可動部材の位置を検出する方法を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、磁気発生手段および磁気検出素子は、それぞれ１つずつ、または２つずつ、あるいは４つ以上設けてもよい。磁気検出素子の数を増やせば、可動部材の位置の検出の精度および信頼性を向上させることが可能である。一方、磁気検出素子の数を減らせば、レンジ検出装置の製造コストを低減することができる。
【００４９】
また、上述の実施形態では、可動部材の一部を着磁することで、この部分を磁気発生手段として構成したものを示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、例えば樹脂製の可動部材に磁気発生手段としての永久磁石を埋め込む構成としてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、基板には、磁気検出素子をサージ電圧から保護するためのコンデンサや、外部ノイズが磁気検出素子に混入するのを防ぐための抵抗などの電子部品が実装されていてもよい。
【００５０】
また、本発明の他の実施形態では、レンジ検出装置は、自動変速機内に油浸状態で設置されなくてもよい。
さらに、本発明の他の実施形態では、レンジ検出装置は、油圧切替弁ではない他の切替手段によって変速段を切り替える自動変速機に適用してもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１：レンジ検出装置、１０：油圧制御装置（制御装置）、１２：マニュアルバルブ（切替手段）、２０：可動部材、２１１、２１２、２１３：着磁部（磁気発生手段）、３０：支持部材、３１：板部、３２：凹部、４０：基板、４１、４２、４３、７１：第１穴、４４：第２穴、５１、５２、５３：磁気検出素子、６０：封止体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機の変速段を切替手段によって切り替える制御装置に取り付けられ、前記変速段がいずれのレンジに選択されているかを検出するレンジ検出装置であって、
磁気発生手段を有し、前記切替手段とともに移動可能な可動部材と、
前記可動部材の前記磁気発生手段に対向する面をもつ板部、および当該板部の前記可動部材とは反対側の面に形成される凹部を有し、前記可動部材を前記板部に対し平行移動可能に支持する支持部材と、
前記板部に対し略平行となるよう前記凹部内に配置され、前記板部側の面と前記板部とは反対側の面とを接続する第１穴を有する基板と、
前記第１穴の位置に対応するよう前記基板の前記板部側の面に実装され、前記磁気発生手段の磁気を検出可能な磁気検出素子と、
前記凹部内に充填されて前記基板および前記磁気検出素子を覆う封止材と、
を備えるレンジ検出装置。
【請求項２】
前記基板は、前記第１穴とは異なる位置に、前記板部側の面と前記板部とは反対側の面とを接続する第２穴を有していることを特徴とする請求項１に記載のレンジ検出装置。
【請求項３】
前記磁気検出素子は、前記基板との間に所定幅の隙間をあけて前記基板に実装されていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンジ検出装置。
【請求項４】
前記第１穴は、その開口部が略円形となるよう形成され、
前記開口部の径は、０．７〜１．７ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のレンジ検出装置。
【請求項５】
前記第１穴は、その開口部が略長方形となるよう形成され、
前記開口部の長手方向の幅は、前記磁気検出素子の幅よりも長いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のレンジ検出装置。
【請求項１】
自動変速機の変速段を切替手段によって切り替える制御装置に取り付けられ、前記変速段がいずれのレンジに選択されているかを検出するレンジ検出装置であって、
磁気発生手段を有し、前記切替手段とともに移動可能な可動部材と、
前記可動部材の前記磁気発生手段に対向する面をもつ板部、および当該板部の前記可動部材とは反対側の面に形成される凹部を有し、前記可動部材を前記板部に対し平行移動可能に支持する支持部材と、
前記板部に対し略平行となるよう前記凹部内に配置され、前記板部側の面と前記板部とは反対側の面とを接続する第１穴を有する基板と、
前記第１穴の位置に対応するよう前記基板の前記板部側の面に実装され、前記磁気発生手段の磁気を検出可能な磁気検出素子と、
前記凹部内に充填されて前記基板および前記磁気検出素子を覆う封止材と、
を備えるレンジ検出装置。
【請求項２】
前記基板は、前記第１穴とは異なる位置に、前記板部側の面と前記板部とは反対側の面とを接続する第２穴を有していることを特徴とする請求項１に記載のレンジ検出装置。
【請求項３】
前記磁気検出素子は、前記基板との間に所定幅の隙間をあけて前記基板に実装されていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンジ検出装置。
【請求項４】
前記第１穴は、その開口部が略円形となるよう形成され、
前記開口部の径は、０．７〜１．７ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のレンジ検出装置。
【請求項５】
前記第１穴は、その開口部が略長方形となるよう形成され、
前記開口部の長手方向の幅は、前記磁気検出素子の幅よりも長いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のレンジ検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２７２０２（Ｐ２０１１−２７２０２Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７５０２７（Ｐ２００９−１７５０２７）
【出願日】平成２１年７月２８日（２００９．７．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２８日（２００９．７．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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