CN202812174U - 齿轮位置检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供能够基于配设在变速机上的检测部的检测输出来检测变速机的齿轮位置的齿轮位置检测装置。在拨叉头（12A）的卡合槽（14A）的底壁（200C）的中央部，配设有第一霍尔集成电路元件（101）。在拨叉头（12C）的卡合槽（14C）的底壁（200C）的中央部，配设有第二霍尔集成电路（102）。在内部操纵杆（16）的前端部（16b）的下方部分，形成有与各卡合槽（14C）的底壁（200C）对置的平坦的对置面（16C）。在对置面（16C）的中央部，配设有由磁性体构成的被检测体（103）。

Description

齿轮位置检测装置

技术领域

本实用新型涉及用于检测变速机中的齿轮位置的齿轮位置检测装置。

背景技术

以往，公知有将手动变速器的变速自动化了的手自动一体变速器（Automated Manual Transmission）的变速装置。提出了利用减速机构等来放大电动马达的动力并输出的结构的电动致动器作为此类变速装置的驱动源（例如参照专利文献1。）。使用电动致动器的驱动力进行变速操作用的换档选档轴的操作，由此切换变速机的齿轮位置。此时，通过换档选档轴的旋转，能够进行变速机的换档动作，另外，通过换档选档轴的轴向移动，能够进行变速机的选档动作。

另外，专利文献2中记载了使用霍尔集成电路（Hall IC）来对该选档轴的旋转角进行检测的结构，所述的霍尔集成电路配设成与形成于选档轴的中途部的突起部关联。

专利文献1：日本特开昭63-30637号公报

专利文献2：日本实公平04-49405号公报

电动致动器需要预先把握变速机当前的齿轮位置。例如，在可能会产生由发动机停止后的反向输入引起变速机的齿轮位置从初始位置发生变化的发动机启动时，进行所述的齿轮位置的把握。

为了取得变速机的齿轮位置，可以考虑在电动致动器的内部，配设用于分别检测换档选档轴的旋转位置、以及轴向位置的换档动作用的传感器或者选档动作用的传感器。例如，作为换档动作用的传感器，可以考虑使用对换档选档轴的旋转角进行检测的旋转角传感器。另外，作为选档动作用的传感器，可以考虑使用对小齿轮轴的旋转角进行检测的旋转角传感器，该小齿轮轴通过齿条小齿轮机构与换档选档轴的齿条部卡合。

然而，若将换档用以及选档用的旋转角传感器配设于电动致动器内，则电动致动器的部件件数增加，其结果，不仅成本提高，由于在需要实现小型化的电动致动器的内部配设两个传感器，所以还会导致电动致动器的构造复杂化。因此，本申请发明者研究从电动致动器除去用于检测变速机的齿轮位置的检测部，而将其与变速机关联地配设。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于，提供能够基于配设在变速机上的检测部的检测输出来检测变速机的齿轮位置的齿轮位置检测装置。

用于实现上述目的的技术方案1记载的实用新型是检测变速机（2）的齿轮位置的齿轮位置检测装置，上述变速机具备换档选档轴（15）和多个拨叉头（12A~12C），上述多个拨叉头（12A~12C）分别安装于多个拨叉轴（10A~10C），上述换档选档轴（15）具有能够与上述多个拨叉头选择性地卡合的换档杆（16），通过上述换档选档轴被旋转驱动，使上述变速机的齿轮位置进行换档变更，并且通过上述换档选档轴被轴向驱动，使上述变速机的齿轮位置进行选档变更，该齿轮位置检测装置包括：检测部，其具有检测体（101、102；201、202、203）和被检测体（103），上述检测体配设于上述换档杆以及至少一个上述拨叉头中的一方，上述被检测体配设于上述换档杆以及至少一个上述拨叉头中的另一方、并且被上述检测体检测，上述检测部用于检测上述换档杆是否与位于预定的中立位置的上述拨叉头卡合；电动马达（23）；旋转驱动机构（24），其使用上述电动马达的旋转驱动力，驱动上述换档选档轴而使其绕该换档选档轴的中心轴线（17）旋转；以及齿轮位置判定部（88），其基于上述旋转驱动机构的驱动中由上述检测部进行的检测，来判定上述齿轮位置。

其中，括号内的英文字母、数字表示后述的实施方式中的对应结构要素等，而不是将权利要求书限定于实施方式。以下与该项相同。

根据该结构，在换档杆与位于预定的中立位置的拨叉头卡合时，检测部产生检测输出。由此，在变速机的齿轮位置位于该中立位置时，基于检测部的检测输出能够检测该情况。另外，通过驱动换档选档轴而使其绕中心轴线旋转，从而使变速机的齿轮位置进行换档变更。而且，对旋转驱动机构进行控制使换档选档轴旋转驱动，基于此时的由检测部进行的检测，判定变速机的齿轮位置。由此，基于在拨叉头、换档杆配设的检测部的检测输出，能够检测变速机的齿轮位置。

在技术方案1记载的齿轮位置检测装置的基础上，技术方案2记载的实用新型还包括电动致动器，该电动致动器利用上述电动马达驱动上述换档选档轴，以变更上述变速机的齿轮位置。上述电动致动器包括换档驱动机构（24），其利用上述电动马达的旋转驱动力，驱动上述换档选档轴而使其绕上述换档选档轴的中心轴线旋转；并且具有：轴向驱动机构（25），其利用上述电动马达的旋转驱动力，对上述换档选档轴进行轴向驱动；和切换机构（26），其在上述旋转驱动机构与上述轴向驱动机构之间切换上述电动马达的连接对象。上述旋转驱动机构包括上述换档驱动机构。上述齿轮位置判定部，基于将上述电动马达连接于上述旋转驱动机构或者上述轴向驱动机构、并进行连接对象的驱动中由上述检测部进行的检测，以及对上述电动马达向规定方向进行了旋转驱动时的上述电动马达的指令电流的值，来判定上述齿轮位置。

根据该结构，基于将电动马达的连接对象设为旋转驱动机构侧、并对电动马达向规定方向进行了旋转驱动时的电动马达的指令电流的值，以及旋转驱动机构的驱动中由检测部进行的检测，能够检测已换档变更的齿轮位置。另外，基于将电动马达的连接对象设为轴向驱动机构侧、并对电动马达向规定方向进行了旋转驱动时的电动马达的指令电流的值，以及轴向驱动机构的驱动中由检测部进行的检测，能够检测已选档变更的齿轮位置。由此，能够检测变速机的齿轮位置。

如技术方案3所述，上述多个拨叉头可以包括按照第一拨叉头、第二拨叉头以及第三拨叉头（12A、12B、12C）的顺序排成一列的第一拨叉头、第二拨叉头以及第三拨叉头，在上述第一拨叉头以及第三拨叉头分别配设有上述检测体以及上述被检测体中的一方，而在上述第二拨叉头不配设上述检测体或者上述被检测体。

另外，如技术方案4所述，可以在各拨叉头均配设上述检测体以及上述被检测体中的一方。

另外，如技术方案5所述，上述检测体可以是霍尔集成电路（101、102；201、202、203），上述被检测体可以是磁性体。

附图说明

图1是应用了本实用新型的一实施方式所涉及的齿轮位置检测装置的变速装置的简要结构的分解立体图。

图2是表示内部操纵杆的前端部与拨叉头之间的卡合状态的图（其1）。

图3是表示内部操纵杆的前端部与拨叉头之间的卡合状态的图（其2）。

图4A是表示内部操纵杆的前端部与拨叉头之间的卡合状态的剖视图（其1）。

图4B是表示内部操纵杆的前端部与拨叉头之间的卡合状态的剖视图（其2）。

图5是表示图1所示的电动致动器的结构的立体图。

图6是表示图1所示的电动致动器的结构的剖视图。

图7是图6的、沿剖面线VII-VII剖开的剖视图。

图8是表示齿轮位置检测处理的流程的流程图（其1）。

图9是表示齿轮位置检测处理的流程的流程图（其2）。

图10是表示应用了本实用新型的其他实施方式所涉及的齿轮位置检测装置的变速装置中的、内部操纵杆的前端部与拨叉头之间的卡合状态的图。

图11是表示图10所示的变速装置的、齿轮位置检测处理的流程的流程图（其1）。

图12是表示图10所示的变速装置的、齿轮位置检测处理的流程的流程图（其2）。

符号说明

2...变速机；10A~10C...拨叉轴；12A...第一拨叉头；12B...第二拨叉头；12C...第三拨叉头；15...档位选择轴；16...内部操纵杆（换档杆）；21...电动致动器；23...电动马达；24...换档驱动机构（旋转驱动机构、换档驱动机构）；25...选档驱动机构（轴向驱动机构）；26...切换单元（切换机构）；88...ECU（齿轮位置判定部）；101...第一霍尔集成电路；102...第二霍尔集成电路；201...第一霍尔集成电路；202...第二霍尔集成电路；203...第三霍尔集成电路。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的实施方式详细地进行说明。

图1是应用了本实用新型的第一实施方式的变速驱动装置3的变速装置1的简要结构的分解立体图。变速装置1具备变速机2、和对变速机2进行变速驱动的变速驱动装置3。在该实施方式中，由换档选档轴15、霍尔集成电路101、102（参照图2。）、被检测体103（参照图4A。）、电动马达23（参照图6。）、换档驱动机构24（参照图6。）、选档驱动机构25（参照图6。）以及ECU88（图6参照。）构成本实用新型所涉及的齿轮位置检测装置。

变速机2具备：由公知的常啮合式平行轴齿轮传动机构构成的传动机构、用于在多条传动路径之间切换传动机构的传动路径的变速操作机构6、以及收容上述传动机构以及变速操作机构6的齿轮箱7。变速机2安装于轿车、卡车等车辆。通过切换传动机构中的传动路径，能够使传动比不同。

变速操作机构6收容于齿轮箱7内，并具有多根相互平行地延伸的拨叉轴10A、10B、10C。拨叉轴10A被设置为能够沿轴向M1、M2移动。拨叉轴10B被设置为能够沿轴向M3、M4移动。拨叉轴10C被设置为能够沿轴向M5、M6移动。轴向M1、M3以及M5朝向相互相同的方向并且是相互并行的轴向。轴向M2、M4以及M6分别是与轴向M1、M3以及M5相反朝向的轴向。

拨叉轴10A、10B、10C以从轴向M1、M3、M5（M2、M4、M6）观察时位于同一直线上的方式并排设置。在拨叉轴10A、10B、10C的中途部，分别固定有被变速驱动装置3驱动的第一拨叉头12A、第二拨叉头12B以及第三拨叉头12C。这些拨叉头12A、12B、12C在轴向M1、M3、M5上对齐，并与多个选档位置（在该实施方式中，例如为三个选档位置。例如，1档、倒档用的选档位置，2档、3档用的选档位置以及4档、5档用的选档位置。）对应地设置。

变速驱动装置3具备：圆柱轴状的换档选档轴15，其用于使变速操作机构6进行换档动作；和作为驱动源而使用的电动致动器21，其用于使换档选档轴15进行换档动作。换档选档轴15具有中心轴线17。换档选档轴15能够绕中心轴线17向旋转方向R1、R2旋转、并且能够沿轴向M11、M12移动地被支承于齿轮箱7。换档选档轴15被配置为与拨叉轴10A、10B、10C均形成所谓90°的交叉轴关系的状态。旋转方向R2为与旋转方向R1相反的旋转方向。轴向M12为与轴向M11相反的轴向。

在换档选档轴15的中途部固定有在齿轮箱7内收容的内部操纵杆16的一端16a。内部操纵杆16与换档选档轴15一起绕换档选档轴15的中心轴线17旋转。换档选档轴15的前端部（图1所示的右后部。）向齿轮箱7外突出。在该实施方式中，在将变速装置1安装到车辆的状态下，换档选档轴15例如沿着水平方向（图7所示的左右方向。）延伸。例如，将换档选档轴15的、图1所示的左前侧设为轴向M11，将换档选档轴15的、图1所示的右后侧设为轴向M12。

另外，在各拨叉轴10A、10B、10C固定有用于与被操作部件（未图示。例如离合器套筒、同步机构等。）卡合的换档拨叉11（图1中仅示出在拨叉轴10A设置的换档拨叉11。），该被操作部件是为了切换传动机构的传动路径而被操作的部件。通过换档拨叉11沿轴向M1~M6的移动，能够使换档拨叉11与被操作部件卡合，从而能够驱动该被操作部件。

若利用电动致动器21使换档选档轴15沿其轴向M11、M12移动，则内部操纵杆16沿轴向M11、M12移动。而且，内部操纵杆16的前端部16b在接下来叙述的中立位置N1、N2、N3与所要求的拨叉头12A、12B、12C选择性地卡合，由此实现选档动作。

另一方面，若利用电动致动器21使换档选档轴15绕其中心轴线17旋转，则内部操纵杆16绕中心轴线17转动。其结果，与内部操纵杆16卡合的拨叉头12A、12B、12C沿拨叉轴10A、10B、10C的轴向M1~M6移动，由此实现换档动作。

图2以及图3是表示内部操纵杆16的前端部16b与拨叉头12A、12B、12C的卡合状态的图。在图2以及图3中，用较粗的实线表示内部操纵杆16与拨叉头12B卡合的状态，用较粗的双点划线表示内部操纵杆16与拨叉头12A、12C卡合的状态。

参照图1~图3，各拨叉头12A、12B、12C具有与变速驱动装置3对置的对置面。各对置面具有同一平面。在各对置面形成有卡合槽14A、14B、14C。各卡合槽14A、14B、14C具有与所对应的拨叉轴10A~10C的轴向M1~M6大致正交的内壁200A（参照图2。）。另外，两端侧的卡合槽14A、14C具有与沿着换档选档轴15的轴向M11、M12的方向大致正交、且封堵各卡合槽14A、14C的两端侧的侧面的内壁200B（参照图2。）。内部操纵杆（换档杆）16的前端部16b进入卡合槽14A、14B、14C，并通过与卡合槽14A、14C的内壁200A以及内壁200B、和卡合槽14B的内壁200A抵接而与拨叉头12A、12B、12C卡合。在各拨叉头12A、12B、12C位于后述的中立位置N1、N2、N3时，内部操纵杆16的前端部16b能够在卡合槽14A、14B、14C的内部的卡合位置间移动。

此外，从沿着内部操纵杆16的方向观察时，内部操纵杆16在处于与拨叉头12A卡合的状态时的位置、内部操纵杆16在处于与拨叉头12B卡合的状态时的位置、以及内部操纵杆16在处于与拨叉头12C卡合的状态时的位置相互不重叠。

图4A以及图4B是表示内部操纵杆16的前端部16b与拨叉头12A、12B、12C之间的卡合状态的剖视图。图4A示出了拨叉头12A（12C）位于中立位置N1（N3）的状态，图4B示出了拨叉头12A（12C）位于第一齿轮位置（5档齿轮位置）的状态。

如图2、图3以及图4A所示，在拨叉头12A的卡合槽14A的底壁200C的中央部，埋设有第一霍尔集成电路元件101（以下，称为“第一霍尔集成电路101”。），第一霍尔集成电路101的外表面与卡合槽14A的底壁200C为大致同一平面。另外，在拨叉头12C的卡合槽14C的底壁200C的中央部，埋设有第二霍尔集成电路元件102（以下，称为“第二霍尔集成电路102”。），第二霍尔集成电路102的外表面与卡合槽14C的底壁200C为大致同一平面。

将来自各霍尔集成电路101、102的检测输出（例如接通、断开信号）向ECU（齿轮位置判定部）88输入。若磁性体接近各霍尔集成电路101、102的规定的范围，则从各霍尔集成电路101、102输出特定的信号（例如断开信号），该特定的信号被输入于ECU88。

如图4A所示，内部操纵杆16的前端部16b形成为近似球状。在前端部16b的下方部分，形成有与各卡合槽14A~14C的底壁200C对置的、平坦的对置面16C。在对置面16C的中央部，埋设有由磁性体构成的被检测体103，被检测体103的底面与对置面16C为大致同一平面。

如图2以及图3所示，将与内部操纵杆16卡合的拨叉头12A~12C所对应的拨叉轴10A~10C，未沿轴向移动的位置称为中立位置N1、N2、N3。所谓中立位置N1是指内部操纵杆16的前端部16b与拨叉头12A卡合的中立位置。另外，中立位置N2是指内部操纵杆16的前端部16b与拨叉头12B卡合的中立位置，中立位置N3是指内部操纵杆16的前端部16b与拨叉头12C卡合的中立位置。在内部操纵杆16位于中立位置N1、N2、N3时，输出齿轮中立，并且与内部操纵杆16的前端部16b卡合的拨叉头12A、12B、12C所对应的换档拨叉11，不与被操作部件卡合。

如图2所示，在内部操纵杆16的前端部16b位于图2中的1档齿轮位置（图2中记载为“1档”。）时，被操作部件与传动机构的1档输出用的输出齿轮啮合。因此，在该情况下，通过该啮合而使输出齿轮为1档。

在内部操纵杆16的前端部16b位于图2中的2档齿轮位置（图2中记载为“2档”。）时，被操作部件与传动机构的档速输出用的输出齿轮啮合。因此，输出齿轮为2档。

在内部操纵杆16的前端部16b位于图2中的3档齿轮位置（图2中记载为“3档”。）时，被操作部件与传动机构的3档输出用的输出齿轮啮合。因此，输出齿轮为3档。

在内部操纵杆16的前端部16b位于图2中的4档齿轮位置（图2中记载为“4档”。）时，被操作部件与传动机构的4档输出用的输出齿轮啮合。因此，输出齿轮为4档。

在内部操纵杆16的前端部16b位于图2中的5档齿轮位置（图2中记载为“5档”。）时，被操作部件与传动机构的5档输出用的输出齿轮啮合。因此，输出齿轮为5档。

在内部操纵杆16的前端部16b位于图2中的倒档齿轮位置（图2中记载为“R”。）时，被操作部件与传动机构的倒档输出用的输出齿轮啮合。因此，输出齿轮为倒档。

内部操纵杆16的前端部16b始终朝向任意中立位置N1、N2、N3或者任意齿轮变速位置被施力。因此，在变速机2中，齿轮进入到1档5档或者倒档中的任意位置或者齿轮进入到中立状态。

1档齿轮位置以及倒档齿轮位置位于相互共通的选档位置。2档齿轮位置以及3档齿轮位置位于相互共通的选档位置。4档齿轮位置以及5档齿轮位置位于相互共通的选档位置。

从中立位置N1、N2、N3观察是，1档齿轮位置、3档齿轮位置以及5档齿轮位置均位于加速侧（图2以及图3所示的左侧。）。另外，从中立位置N1、N2、N3观察时，2档齿轮位置、4档齿轮位置以及倒档齿轮位置均位于减速侧（图2以及图3所示的右侧。）。

在内部操纵杆16位于中立位置N1（参照图2以及图3。）的状态、即内部操纵杆16与位于中立位置N1的拨叉头12A的卡合槽14A卡合的状态下，如图4A所示，被检测体103以接近状态与第一霍尔集成电路101对置。在该状态下，从第一霍尔集成电路101输出特定的信号（例如断开信号。），并将该特定的信号输入于ECU88。

另外，在内部操纵杆16位于中立位置N3（参照图2。）的状态、即内部操纵杆16与位于中立位置N3的拨叉头12C的卡合槽14C卡合的状态下，如图4A所示，被检测体103以接近状态与第二霍尔集成电路102对置。在该状态下，从第二霍尔集成电路102输出特定的信号（例如断开信号。），并将该特定的信号输入于ECU88。

并且，即使在内部操纵杆16与拨叉头12A的卡合槽14A卡合的情况下，如果该拨叉头12A处于相对于中立位置N1移动到拨叉轴10A的轴向（换档方向）的状态，则第一霍尔集成电路101也不检测被检测体103。例如，如图4B所示，在内部操纵杆16位于1档齿轮位置的状态下，被检测体103从第一霍尔集成电路101分开很远，并且不与第一霍尔集成电路101对置。因此，在该状态下，第一霍尔集成电路101不检测被检测体103，从该第一霍尔集成电路101不输出特定的信号（例如断开信号）。同样地，在内部操纵杆16位于倒档齿轮位置的状态下，被检测体103也从第一霍尔集成电路101分开很远，并且不与第一霍尔集成电路101对置。因此，在该状态下，第一霍尔集成电路101不检测被检测体103，从该第一霍尔集成电路101不输出特定的信号（例如断开信号）。

另外，即使在内部操纵杆16与拨叉头12C的卡合槽14C卡合的情况下，如果该拨叉头12C处于相对于中立位置N3移动到拨叉轴10C的轴向（换档方向）的状态，则第二霍尔集成电路102也不检测被检测体103。例如，如图4A所示，在内部操纵杆16位于5档齿轮位置的状态下，被检测体103从第二霍尔集成电路102分开很远，并且不与第二霍尔集成电路102对置。因此，在该状态下，第二霍尔集成电路102不检测被检测体103，从该第二霍尔集成电路102不输出特定的信号（例如断开信号）。同样地，在内部操纵杆16位于4档齿轮位置的状态下，被检测体103也从第二霍尔集成电路102分开很远，并且不与第二霍尔集成电路102对置。因此，在该状态下，第二霍尔集成电路102不检测被检测体103，从该第二霍尔集成电路102不输出特定的信号（例如断开信号）。

参照图1~图3对1档→2档→3档→4档→5档的换高速档进行说明。

对从中立位置N2向1档的齿轮挂入进行说明。从内部操纵杆16的前端部16b位于中立位置N2的状态开始，驱动电动致动器21使换档选档轴15沿轴向M11移动（图2中的空心箭头D2。），内部操纵杆16沿轴向M11移动，从而内部操纵杆16的前端部16b与拨叉头12A卡合（位于中立位置N1。）。接下来，驱动电动致动器21使换档选档轴15向旋转方向R1旋转，内部操纵杆16伴随着该旋转而绕中心轴线17转动，从而使拨叉头12A以及拨叉轴10A沿轴向M1移动（图2中的空心箭头E1。）。对电动致动器21的驱动持续至内部操纵杆16的前端部16b到达上述的1档齿轮位置为止，由此实现向1档的齿轮挂入。

接下来，对从1档向2档的齿轮挂入进行说明。从内部操纵杆16的前端部16b位于上述的1档齿轮位置的状态开始，驱动电动致动器21使换档选档轴15向旋转方向R2旋转，内部操纵杆16绕中心轴线17转动，使拨叉头12A以及拨叉轴10A沿轴向M2移动（与图2中的空心箭头E1相反的方向。），从而内部操纵杆16的前端部16b位于中立位置N1。接下来，驱动电动致动器21使换档选档轴15沿轴向M12移动（与图2中的空心箭头D2相反的方向。），内部操纵杆16向轴向M12移动，从而内部操纵杆16的先端部16b与拨叉头12B卡合（位于中立位置N2。）。接下来，驱动电动致动器21使换档选档轴15向旋转方向R2旋转。内部操纵杆16伴随着该换档选档轴15的旋转而绕中心轴线17转动，从而使拨叉头12B以及拨叉轴10B沿轴向M4移动（图2中的空心箭头E2。）。对电动致动器21的驱动持续至内部操纵杆16的前端部16b到达上述的2档齿轮位置，由此实现向2档的齿轮挂入。

接下来，对从2档向3档的齿轮挂入进行说明。从内部操纵杆16的前端部16b位于上述的2档齿轮位置的状态开始，驱动电动致动器21使换档选档轴15向旋转方向R1旋转，从而内部操纵杆16绕中心轴线17转动，使拨叉头12B以及拨叉轴10B沿轴向M3移动（与图2中的空心箭头E2相反的方向。），从而内部操纵杆16的前端部16b位于中立位置N2。接下来，驱动电动致动器21使换档选档轴15进一步向旋转方向R1旋转，从而内部操纵杆16绕中心轴线17转动，使拨叉头12B以及拨叉轴10B向轴向M3移动（图2中的空心箭头E3。）。对电动致动器21的驱动持续至内部操纵杆16的前端部16b到达上述的3档齿轮位置，由此实现向3档的齿轮挂入。

接下来，对从3档向4档的齿轮挂入进行说明。从内部操纵杆16的前端部16b位于上述的3档齿轮位置的状态开始，驱动电动致动器21使换档选档轴15向旋转方向R2旋转，内部操纵杆16伴随着该旋转而绕中心轴线17转动，使拨叉头12B以及拨叉轴10B沿轴向M4移动（与图2中的空心箭头E3相反的方向。），从而内部操纵杆16的前端部16b位于中立位置N2。接下来，驱动电动致动器21使换档选档轴15向轴向M12移动（图2中的空心箭头D1。），内部操纵杆16沿轴向M12移动，从而内部操纵杆16的前端部16b与拨叉头12C卡合（位于中立位置N3。）。接下来，驱动电动致动器21使换档选档轴15向旋转方向R2旋转。内部操纵杆16伴随着该换档选档轴15的旋转而绕中心轴线17转动，使拨叉头12C以及拨叉轴10C沿轴向M6移动（图2中的空心箭头E4。）。对电动致动器21的驱动持续至内部操纵杆16的前端部16b到达上述的4档齿轮位置，由此实现向4档的齿轮挂入。

接下来，对从4档向5档的齿轮挂入进行说明。从内部操纵杆16的前端部16b位于上述的4档齿轮位置的状态开始，驱动电动致动器21使换档选档轴15向旋转方向R1旋转，内部操纵杆16绕中心轴线17转动，使拨叉头12C以及拨叉轴10C向轴向M5移动（与图2中的空心箭头E4相反的方向。），从而内部操纵杆16的前端部16b位于中立位置N3。接下来，驱动电动致动器21使换档选档轴15进一步向旋转方向R1旋转，内部操纵杆16绕中心轴线17转动，使拨叉头12C以及拨叉轴10C沿轴向M5移动（图2中的空心箭头E5。）。对电动致动器21的驱动持续至内部操纵杆16的前端部16b到达上述的5档齿轮位置，由此实现向5档的齿轮挂入。此外，图3中示出了齿轮挂入到5档的状态。

对从中立位置N2向倒档的齿轮挂入进行说明。从内部操纵杆16的前端部16b位于中立位置N2的状态开始，驱动电动致动器21使换档选档轴15沿轴向M11移动（图2中的空心箭头D2。），内部操纵杆16沿轴向M11移动，从而内部操纵杆16的前端部16b与拨叉头12A卡合（位于中立位置N1。）。接下来，驱动电动致动器21使换档选档轴15向旋转方向R2旋转，内部操纵杆16伴随着该旋转而绕中心轴线17转动，使拨叉头12A以及拨叉轴10A沿轴向M2移动（图2中的空心箭头R1。）。对电动致动器21的驱动持续至内部操纵杆16的前端部16b到达上述的倒档齿轮位置，由此实现向倒档的齿轮挂入。

图5是表示电动致动器21的结构的立体图。图6是表示电动致动器21的结构的剖视图。图7是图6的、沿剖面线VII-VII剖开的剖视图。其中，在图5中省略了换档选档轴15的图示。以下，参照图5~图7对电动致动器21的结构进行说明。

如图5所示，电动致动器21具备壳体22。电动致动器21固定于齿轮箱7（参照图1。）的外表面或者车辆的规定位置。

如图6所示，电动致动器21具备：由例如无刷马达构成的电动马达23；用于将电动马达23的旋转扭矩转换为使换档选档轴15绕中心轴线17旋转的力的换档驱动机构（旋转驱动机构、换档驱动机构）24、用于将电动马达23的旋转扭矩转换为使换档选档轴15沿其轴向M11、M12（图7所示的左右方向。）移动的力的选档驱动机构（轴向驱动机构）25、以及用于在换档驱动机构24与选档驱动机构25之间对电动马达23的旋转驱动力的传递对象进行切换的切换单元（切换机构）26。其中，换档驱动机构24、选档驱动机构25以及切换单元26收容于壳体22内。

壳体22的马达用开口部（图6所示的左侧的开口部。）被近似板状的盖27封堵。使用例如铸铁、铝等金属材料形成该壳体22以及盖27，盖27的外周与壳体22的马达用开口部嵌合。在盖27形成有对其内表面（图6所示的右侧面。）和外表面（图6所示的左侧面。）进行贯通的、圆形的贯通孔29。另外，在盖27的外表面固定着电动马达23的主体外壳。电动马达23是能够向第一旋转方向R11（从输出轴侧观察时为顺时针方向。也称作“CW”。）、和第二旋转方向R12（从输出轴侧观察时为逆时针方向。也称作“CCW”。）正反旋转的马达，采用例如无刷马达作为该电动马达23。电动马达23以其主体外壳向壳体22外露出的方式被安装。电动马达23的输出轴40配置为，相对于换档选档轴15形成交叉角度为90°的交叉角度的关系。输出轴40沿着与轴向M11、M12（参照图7。）正交的规定的方向（图6所示的左右方向。）延伸。输出轴40经由盖27的贯通孔29进入壳体22的内部，并与切换单元26对置。

如图5以及图7所示，壳体22包括近似箱状的主壳体22A，该主壳体22A主要收容换档选档轴15的前端侧的部分、换档驱动机构24的各结构部件。

主壳体22A具备：第一侧壁111、第二侧壁112、用于对换档选档轴15的、比前端部略靠近基端的部分进行支承的第一轴支架113、以及用于收容并支承换档选档轴15的前端部的第二轴支架114。

第一侧壁111的内侧的侧面是由平坦面构成的第一内壁面111A。第二侧壁112的内侧的侧面是由平坦面构成的第二内壁面112A。第二内壁面112A形成为，与第一内壁面111A对置并与第一内壁面111A平行。

第一轴支架113从第一侧壁111的外壁面（与第一内壁面111A相反的一侧的面。）向外侧突出而形成，并且形成为例如圆柱状。第一轴支架113与第一侧壁111一体地形成。在第一轴支架113以及第一侧壁111形成有截面为圆形的插通孔104。插通孔104在第一轴支架113以及第一侧壁111的厚度方向（图7所示的左右方向。）上对它们进行贯通。在插通孔104内插入有换档选档轴15。

如图7所示，在插通孔104的内周壁以内嵌的方式固定有第一滑动轴承151。第一滑动轴承151对插入于插通孔104中的换档选档轴15的中途部（比前端部略靠近基端部分。）的外周进行包围，与换档选档轴15的中途部的外周滑动接触并支承该中途部。

第二轴支架114从第二侧壁112的外壁面（与第二内壁面112A相反的一侧的面。）向外侧突出而形成，并且形成为例如近似圆筒状。第二轴支架114与第二侧壁112一体地形成。利用第二轴支架114的内周面以及底面，划分出对换档选档轴15的前端部进行收容的、圆柱状的前端部收容槽115。前端部收容槽115的内周壁形成为，具有与圆筒状的插通孔104同轴的中心轴线的圆筒状。

在前端部收容槽115的内周壁以内嵌的方式固定有第二滑动轴承152。第二滑动轴承152对收容于前端部收容槽115中的、换档选档轴15的前端部的外周进行包围，与该前端部的外周滑动接触并支承该前端部。换档选档轴15被上述的第一滑动轴承151、以及第二滑动轴承152支承为，能够绕其中心轴线17旋转并且能够沿轴向M11、M12移动。

在插通孔104的、第一滑动轴承151的外侧的部分，夹装用于密封插通孔104的内周壁与换档选档轴15的外周之间的密封部件153，以使灰尘、尘埃不进入到壳体22内（主壳体22A内。）。

在第一轴支架113中的密封部件153与第一滑动轴承151之间，沿着厚度方向（图7所示的左右方向。）配设有锁止球106。具体而言，在对插通孔104的内周壁、和第一轴支架113的外周面进行贯通的贯通孔105内，收容有锁止球106。锁止球106在与圆筒状的前端部收容槽115的中心轴线（即、与换档选档轴15的中心轴线17一致的直线。）正交的方向（正交方向）延伸，且形成近似圆筒状，并且被设置为能够沿着该方向（正交方向）移动。锁止球106的前端部形成半球状，并与下述的卡合槽107卡合。

在换档选档轴15的外周，沿着轴向M11、M12拉开间隔形成有沿着周向延伸的多条（例如三条。）卡合槽107。各卡合槽107设置成遍及整个圆周。锁止球106通过沿其长度方向移动而使前端部比插通孔104的内周壁更朝中心轴线17侧（图7所示的下方。）突出，从而其前端部与卡合槽107卡合，阻止换档选档轴15沿轴向M11、M12移动。由此，以一定的力将换档选档轴15保持在沿轴向M11、M12的移动被阻止的状态。

如图7所示，在换档选档轴15的外周的、供第一滑动轴承151滑动接触的部分、与供第二滑动轴承152滑动接触的部分之间，从供第一滑动轴承151滑动接触的部分侧开始，按顺序形成有外花键121、和与后述的小齿轮36啮合的齿条部122。

齿条部122形成直径比换档选档轴15的轴部（换档选档轴15中的除了齿条部122、外花键121以外的部分。）大的外壳圆筒状。

在齿条部122外周，在其周向的一部分或者整个圆周上设置有齿条齿形成区域130。在齿条齿形成区域130中，从齿条部122的轴向M11、M12的一端（例如图7所示的左端。）到另一端（例如图7所示的右端。），多个齿条齿分别沿着中心轴线17相互平行地延伸。该齿条齿形成区域130与后述的小齿轮齿轮36啮合。

如图6所示，切换单元26具备：与电动马达23的输出轴40同轴地连结的传递轴41、与传递轴41同轴地并且能够与其同步旋转地设置的第一转子42、与传递轴41同轴地并且能够与其同步旋转地设置的第二转子44、以及用于在第一转子42与第二转子44之间切换传递轴41的连结对象的离合器机构39。

传递轴41具备：小径的主轴部46，其设置于电动马达23侧；和大径部47，其以与主轴部46构成一体的方式设置于主轴部46的、第一转子42侧的轴向端部（图6所示的右端部。），且比主轴部46直径大。

第一转子42配置在相对于传递轴41而与电动马达23侧相反的一侧。第一转子42具备从电动马达23侧的轴向端部（图6所示的左端部。）的外周朝径向外侧伸出的第一电枢轮毂54。第一电枢轮毂54与大径部47的、同电动马达23侧相反的一侧的面（图6所示的右面。）对置地配置。

第二转子44配置在相对于传递轴41的大径部47而与第一转子42侧相反的一侧，即配置于电动马达23侧，并包围传递轴41的主轴部46的周围。第二转子44具备从与电动马达23侧相反的一侧的轴向端部（图6所示的右端部。）的外周朝径向外侧伸出的第二电枢轮毂55。第二电枢轮毂55与大径部47的、电动马达23侧的面（图6所示的左面。）对置地配置。即，第一转子42（的第一电枢轮毂54）以及第二转子44（的第二电枢轮毂55）隔着传递轴41的大径部47配置。

离合器机构39具备：换档用电磁离合器43，其与第一转子42连接、断开，从而对传递轴4与第一转子42进行连结、断开；和选档用电磁离合器45，其与第二转子44连接、断开，从而对传递轴41与第二转子44进行连结、断开。

换档用电磁离合器43具备第一电场发生器48和第一电枢49。第一电枢49以与第一电枢轮毂54的、电动马达23侧的面（图6所示的左侧面。）隔开微小间隔的方式配置于传递轴41的大径部47的轴向另一侧的面（图6所示的右侧面。），并形成为近似圆环板状。使用铁等强磁性体形成第一电枢49。在第一电场发生器48的轭内，内置有第一电磁线圈50，且第一电场发生器48固定于壳体22。

选档用电磁离合器45具备第二电场发生器51和第二电枢52。第二电枢52以与第二电枢轮毂55的、与电动马达23侧相反的一侧的面（图6所示的右侧面。）隔开微小间隔的方式配置于传递轴41的大径部47的轴向一侧的面（图6所示的左侧面。），并形成为近似圆环板状。使用铁等强磁性体形成第二电枢52。在第二电场发生器51的轭内，内置有第二电磁线圈53，且第二电场发生器51固定于壳体22。第一电场发生器48以及第二电场发生器51隔着大径部47、第一电枢轮毂54以及第二电枢轮毂55而沿着轴向地并排设置。

用于驱动换档用电磁离合器43以及选档用电磁离合器45的离合器驱动电路（未图示。）被连接。从电源（例如24V。未图示。）经由配线等向离合器驱动电路供给电压（供电）。离合器驱动电路是包含中继电路等的结构，并且离合器驱动电路设置为，能够分别独立地对换档用电磁离合器43以及选档用电磁离合器45切换供电以及停止供电。此外，离合器驱动电路并不局限于驱动换档用电磁离合器43以及选档用电磁离合器45双方的结构，还能够分别独立地设置用于驱动换档用电磁离合器43的离合器驱动电路、和用于驱动选档用电磁离合器45的离合器驱动电路。

若利用离合器驱动电路对换档用电磁离合器43供电而使第一电磁线圈50通电，则该第一电磁线圈50成为励磁状态，从而在包含第一电磁线圈50的第一电场发生器48产生电磁吸引力。于是，第一电枢49被第一电场发生器48吸引而朝向第一电场发生器48变形，从而第一电枢49与第一电枢轮毂54摩擦接触。因此，通过向第一电磁线圈50通电，使第一电磁线圈50与第一转子42连接，从而传递轴41与第一转子42连结。另外，通过停止对第一电磁线圈50供电，使电流不流过第一电磁线圈50，对第一电枢49的吸引力也消失，使第一电枢49恢复到原来的形状。由此，换档用电磁离合器43从连接状态变成切断状态，传递轴41从第一转子42断开。即，通过切换对换档用电磁离合器43的供电、停止供电，能够切换换档用电磁离合器43的连接状态和切断状态。

另一方面，若通过利用离合器驱动电路对选档用电磁离合器45供电而使第二电磁线圈53通电，则其第二电磁线圈53成为励磁状态，从而在包含第二电磁线圈53的第二电场发生器51产生电磁吸引力。于是，第二电枢52被第二电场发生器51吸引而朝向第二电场发生器51变形，从而第二电枢52与第二电枢轮毂55摩擦接触。因此，通过向第二电磁线圈53通电，使第二电磁线圈53与第二转子44连接，从而传递轴41与第二转子44连结。另外，通过停止对第二电磁线圈53供电，使电流不流过第二电磁线圈53，对第二电枢52的吸引力也消失，第二电枢52恢复到原来的形状。由此，选档用电磁离合器45从连接状态变成切断状态，传递轴41从第二转子44断开。即，通过切换向第二电磁线圈53的供电、停止供电，能够切换选档用电磁离合器45的连接状态和切断状态。

在电动致动器21的控制中，通常仅使换档用电磁离合器43以及选档用电磁离合器45中的一方选择性地被连接。即，在换档用电磁离合器43处于连接状态时，选档用电磁离合器45处于切断状态，在选档用电磁离合器45处于连接状态时，换档用电磁离合器43处于切断状态。

在第二转子44的外周以外嵌的方式固定有小径的圆环形的第一齿轮56。第一齿轮56以与第二转子44同轴的方式被设置。第一齿轮56被滚动轴承57所支承。滚动轴承57的外圈以内嵌的方式固定于第一齿轮56。滚动轴承57的内圈以外嵌的方式固定于传递轴41的主轴部46的外周。

换档驱动机构24具备：将旋转运动转换为直线运动的、作为减速机的滚珠丝杠机构58；和伴随着该滚珠丝杠机构58的螺母59的轴向移动，绕换档选档轴15的中心轴线17转动的臂60。

滚珠丝杠机构58具备：与第一转子42同轴（即、与传递轴41同轴。）地延伸的丝杠轴61、和经由滚珠（未图示。）与丝杠轴61螺合的螺母59。丝杠轴61与换档选档轴15形成交叉角度为90°的交叉轴的关系。即，从与丝杠轴61的轴向以及换档选档轴15的轴向M11、M12同时正交的方向观察时，丝杠轴61以及换档选档轴15相互正交。

由滚动轴承64、67限制丝杠轴61沿轴向的移动并支承丝杠轴61。具体而言，丝杠轴61的一端部（图6所示的左端部。）被滚动轴承64所支承，另外，丝杠轴61的另一端部（图6所示的右端部。）被滚动轴承67所支承。利用上述的滚动轴承64、67将丝杠轴61支承为能够绕其中心轴线80旋转。

滚动轴承64的内圈以外嵌的方式固定于丝杠轴61的一端部。另外，滚动轴受64的外圈内嵌于贯通孔，该贯通孔对固定在壳体22上的、切换单元26的外壳的底壁65的内外表面进行贯通。另外，在滚动轴承64的外圈卡合有紧锁螺母66，从而限制了丝杠轴61向轴向的另一侧（图6所示的右方。）移动。丝杠轴61的一端部的、比滚动轴承64更靠电动马达23侧（图6所示的左侧。）的部分，插入到第一转子42的内周，并以能够与该第一转子42同步旋转的方式与该第一转子42连结。滚动轴承67的外圈固定于壳体22。

在螺母59的一侧面（图6所示的近前侧侧面。图7所示的左侧侧面。）以及与该一侧面相反的另一侧面（图6所示的里侧侧面。图7所示的右侧侧面。），分别突出形成有在沿着换档选档轴15的轴向M11、M12的方向（与图6的纸面正交的方向。图7所示的左右方向。）延伸的圆柱状的突出轴70（图6中仅示出一个。并参照图7。）。一对突出轴70同轴。利用臂60的第一卡合部72限制了螺母59绕丝杠轴61的旋转。因此，若丝杠轴61旋转，则螺母59伴随着丝杠轴61的旋转而沿丝杠轴61的轴向移动。此外，在图7中示出了螺母59在丝杠轴61的轴向上位于比图6所示的螺母59的位置更远离第一转子42的方向（图6所示的右方。）时的截面状态。

臂60具备：用于与螺母59卡合的第一卡合部72；用于与换档选档轴15花键嵌合的、作为卡合部的第二卡合部73（参照图7。）；以及连接第一卡合部72与第二卡合部73的直线形的连接杆74。连接杆74例如形成为，遍及其全长，剖面呈矩形状。第二卡合部73形成为近似圆筒状，并外嵌于换档选档轴15。

第一卡合部72具备一对相互对置的支承板部76、和将一对支承板部76的基端边彼此连结的连结板部77，侧面观察时呈近似U字状。在各支承板部76形成有U字卡合槽78，该U字卡合槽78以允许突出轴70的旋转的方式与各突出轴70的外周卡合。U字卡合槽78通过从与上述的基端边相反的一侧的前端边切割而形成。因此，第一卡合部72以能够绕突出轴70相对旋转并且能够与螺母59沿丝杠轴61的轴向同步移动的方式与螺母59卡合。另外，通过各U字卡合槽78与各突出轴70的卡合，从而利用臂60的第一卡合部72限制螺母59绕丝杠轴61的旋转。因此，螺母59以及第一卡合部72伴随着丝杠轴61的旋转而沿丝杠轴61的轴向移动。第二卡合部73例如形成为圆环板状。但是，第二卡合部73也可以形成为圆筒状。

换档选档轴15的外周与第二卡合部73的内周花键嵌合。具体而言，设置于换档选档轴15的外周的外花键121，与设置于第二卡合部73的内周的内花键75啮合。此时，在外花键121与内花键75之间保证了用于啮合的间隙。

即，第二卡合部73以不能相对于换档选档轴15旋转但被允许进行相对轴向移动的状态与该换档选档轴15的外周连结。因此，若丝杠轴61旋转，螺母59伴随着该旋转而沿丝杠轴61的轴向移动，则臂60绕换档选档轴15的中心轴线17转动，伴随着该臂60的摆动而换档选档轴15旋转。在该实施方式中，在换档用电磁离合器43处于连接状态的状态下，若电动马达23向第一旋转方向R11（参照图6。）旋转，则丝杠轴61绕其中心轴线80向旋转方向R21（参照图6。）旋转，因此，换档选档轴15向旋转方向R1（图1参照。）旋转。即，换档选档轴15向减速方向进行换档动作。另一方面，若电动马达23向第二旋转方向R12（参照图6。）旋转，则丝杠轴61绕其中心轴线80向旋转方向R22（参照图6。）旋转，因此，换档选档轴15向旋转方向R2（参照图1。）旋转。

选档驱动机构25具备：第一齿轮56；小齿轮轴95，其与传递轴41平行地延伸并被设置为能够旋转；第二齿轮81，其同轴地固定于该小齿轮轴95的、靠近一端部（图6所示的左端部。）的规定位置；以及小径的小齿轮36，其同轴地固定于小齿轮轴95的、靠近另一端部（图6所示的右端部。）的规定位置，且选档驱动机构25整体构成减速机。此外，第二齿轮81形成为，直径比第一齿轮56以及小齿轮36的都大。

小齿轮轴95的一端部（图6所示的左端部。）被固定于壳体22的滚动轴承96所支承。滚动轴承96的内圈以外嵌的方式固定于小齿轮轴95的一端部（图6所示的左端部。）。另外，滚动轴承96的外圈固定于在盖27的内表面形成的圆筒状的凹部97内。另外，小齿轮轴95的另一端部（图6所示的右端部。）被滚动轴承84所支承。由于小齿轮36与齿条122通过齿条小齿轮机构啮合，所以若小齿轮轴95伴随着传递轴41的旋转而旋转，则换档选档轴15伴随着该旋转而沿轴向M11、M12移动。在该实施方式中，在选档用电磁离合器45处于连接状态的状态下，若电动马达23向第一旋转方向R11（参照图6。）旋转，则小齿轮轴95向旋转方向R31（参照图6。）旋转，从而换档选档轴15沿轴向M11（参照图7。）移动。即，换档选档轴15向减速方向进行选档动作。另一方面，若电动马达23向第二旋转方向R12（参照图6。）旋转，则小齿轮轴95向旋转方向R32（参照图6。）旋转，从而换档选档轴15沿轴向M12（参照图7。）移动。

ECU88经由马达驱动器（未图示。）对电动马达23进行驱动控制。另外，ECU88经由继电器电路（未图示。）对换档用电磁离合器43以及选档用电磁离合器45进行驱动控制。此外，可以将ECU88收容于齿轮箱7内。

若霍尔集成电路101、102检测到磁铁，则对ECU88发送信号。

电动马达23具备：利用例如PWM（Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制）控制来驱动电动马达23的马达驱动电路（未图示。）、和控制向马达驱动电路供给的指令电流（供给电流）的指令电流控制部（未图示。）。指令电流控制部具备：决定向马达驱动电路供给的指令电流的目标值的目标电流值决定部、和用于控制输出电流以使向马达驱动电路供给的指令电流成为目标值的输出电流控制部。利用检测电路检测对马达驱动电路供给的指令电流的电流值并进行反馈，利用输出电流控制部进行控制以使指令电流成为目标值。

因此，在旋转驱动中的电动马达23与换档选档轴15连接了的状态下，若向换档选档轴15作用很大的负荷，则对电动马达23供给的指令电流的值变成非常大的值，从而超过预先设定的阈值。

本实用新型的特征在于，将构成用于检测变速机2的齿轮位置的检测部的、作为检测体的霍尔集成电路101、102配设于拨叉头12A、12C，并且将被检测体103配设于内部操纵杆16，从电动致动器21除去用于检测变速机2的齿轮位置的检测部。

因此，电动致动器的ECU88取得并把握变速机2的齿轮位置。以下，对车辆的发动机（未图示。）启动时的齿轮位置检测处理进行说明。

图8以及图9是表示齿轮位置取得处理的流程的流程图。伴随着车辆的发动机的启动而开始进行图8以及图9所示的齿轮位置取得处理。

ECU88监视来自第一霍尔集成电路101以及第二霍尔集成电路102的信号输入。在发动机启动时，ECU88参照来自第一霍尔集成电路101以及第二霍尔集成电路102的信号输入（步骤S1、S3），在存在来自第二霍尔集成电路102的检测输出时（步骤S1中为是），ECU88判定为发动机启动时的齿轮位置位于中立位置N3（步骤S2）。另外，参照输入信号的结果，在存在来自第一霍尔集成电路101的检测输出时（步骤S3中为是），ECU88判定发动机启动时的齿轮位置位于中立位置N1（步骤S4）。在判定为齿轮位置位于中立位置N1、N3的情况下（步骤S2，S4），之后立即结束齿轮位置取得处理。

在齿轮位置取得处理开始时，在第一霍尔集成电路101或者第二霍尔集成电路102不存在检测输出时（步骤S1中为否，并且步骤S3中为否），接下来，ECU88使选档用电磁离合器45成为连接状态（步骤S5），并且使电动马达23向例如第一旋转方向R11旋转（步骤S6）。伴随着步骤S5的选档用电磁离合器45的连接状态化，电动马达23的旋转驱动力被传递至选档驱动机构25。此时，伴随着电动马达23的驱动，换档选档轴15沿轴向M11移动，从而切换内部操纵杆16的卡合对象、即选择对象的拨叉头12A~12C。

然后，伴随着电动马达23的旋转驱动，ECU88调查电动马达23的指令电流的值是否达到预定的阈值（步骤S7）。

当挂入到在变速机2中的任意齿轮时，换档选档轴15不能进行轴向移动，因此，在该状态下，若对与选档驱动机构25连接的电动马达23进行旋转驱动，则电动马达23的指令电流的值上升并超过预定的阈值。在该步骤S7中指令电流的值未达到阈值的情况下（步骤S7中为否），内部操纵杆16位于中立位置N1~N3中的任意位置，然而由于事先已经确认了不位于中立位置N1、N3，所以ECU88判定为发动机启动时的齿轮位置位于中立位置N2（步骤S8）。该情况下，之后，使电动马达23向第二旋转方向R12旋转，使换档选档轴15以及内部操纵杆16沿轴向M12移动，从而在使内部操纵杆16的选档方向位置返回到原来的位置后，结束齿轮位置取得处理。

接下来，ECU88使选档用电磁离合器45成为切断状态，并且（步骤S9）使换档用电磁离合器43成为连接状态（步骤S10）。由此，将电动马达23的连接对象从选档驱动机构25切换为换档驱动机构24。此时，伴随着电动马达23的驱动，换档选档轴15绕中心轴线17旋转，从而内部操纵杆16沿换档方向移动（针对卡合中的拨叉头12A~12C，内部操纵杆16沿拨叉轴10A~10C的轴向移动）。

接下来，ECU882使电动马达23向第一旋转方向R11旋转，并且之后驱动电动马达23而使其向第二旋转方向R12旋转与其旋转驱动量相同的量（步骤S11）。由此，换档选档轴15以及内部操纵杆16沿轴向M11移动，并且之后返回到原来的位置。

然后，ECU88调查此时的指令电流的值是否达到了阈值（步骤S12）。如上所述，在电动马达23向旋转方向R11进行驱动旋转的情况下，内部操纵杆16向加速侧换档移动。此时，若挂入到1档、3档或者5档的齿轮，则内部操纵杆16不能进一步向加速侧（图2以及图3所示的左侧。）移动，因此，若对与换档驱动机构24连接的电动马达23进行旋转驱动，则电动马达23的指令电流的值上升，并超过预定的阈值。即，在步骤S12中电动马达23的指令电流的值超过阈值的情况下（步骤S12中为是），表明发动机启动时的、变速机2的齿轮位置位于1档、3档以及5档中的任意位置，在步骤S12中电动马达23的指令电流的值未达到阈值的情况下（步骤S12中为否），发动机启动时的、变速机2的齿轮位置位于2档、4档以及倒档中的任意位置。

在步骤S12中电动马达23的指令电流的值未达到阈值的情况下（步骤S12中为否），ECU88判定在步骤S11的电动马达23的旋转驱动中是否被输入了来自第一霍尔集成电路101以及第二霍尔集成电路102的检测输出（步骤S13、S15）。在执行步骤S11的过程中存在来自第二霍尔集成电路102的检测输出时（步骤S13中为是），ECU88判定为发动机启动时的齿轮位置位于4档（步骤S14）。另外，在执行步骤S11的过程中存在来自第一霍尔集成电路101的检测输出时（步骤S15中为是），ECU88判定为发动机启动时的齿轮位置位于倒档（步骤S16）。如上所述，在步骤S12中为否的情况下，发动机启动时的齿轮位置位于2档、4档以及倒档中的任意位置，因此，在执行步骤S11的过程中，在不存在来自第一霍尔集成电路101或者第二霍尔集成电路102的检测输出时（步骤S13中为否，并且步骤S15中为否），ECU88判定发动机启动时的齿轮位置位于2档（步骤S17）。

另一方面，在步骤S12中电动马达23的指令电流的值超过了阈值的情况下（步骤S12中为是），发动机启动时的齿轮位置为1档、3档以及5档的任意位置。此时，接下来，若ECU88对电动马达23向第二旋转方向R12进行旋转驱动，并且之后驱动电动马达23而使其向第一旋转方向R11旋转与其旋转驱动量相同的量（步骤S19）。由此，换档选档轴15以及内部操纵杆16沿轴向M12移动，并且之后返回原来的位置。此外，在步骤S19的电动马达23的旋转驱动中指令电流的值达到了阈值的情况下（步骤S20中为是），ECU88判定为错误（步骤S21）。

ECU88参照步骤S19的执行过程中的、来自第一霍尔集成电路101以及第二霍尔集成电路102的输入信号（步骤S22、S24）。在参照输入信号的结果，存在来自第二霍尔集成电路102的检测输出时（步骤S22中为是），ECU88判定为发动机启动时的齿轮位置位于5档（步骤S23）。另外，在参照输入信号的结果，存在来自第一霍尔集成电路101的检测输出时（步骤S24中为是），ECU88判定为发动机启动时的齿轮位置位于1档（步骤S25）。如上所述，在步骤S12中为是的情况下，启动发动机时的齿轮位置位于1档、3档以及5档中的任意位置，因此，在执行步骤S11的过程中，不存在来自第一霍尔集成电路101或者第二霍尔集成电路102的检测输出时（步骤S22中为否，并且步骤S24中为否），ECU88判定为发动机启动时的齿轮位置位于3档（步骤S26）。

在步骤S14、S16、S17、S23、S25、S26中的各齿轮位置的判定结束之后，ECU88使换档用电磁离合器43成为切断状态。然后，结束该齿轮位置取得处理（步骤S18）。

如上所述，根据本实施方式，在内部操纵杆16与位于中立位置N1的拨叉头12A卡合时，第一霍尔集成电路101产生检测输出，另外，在内部操纵杆16与位于中立位置N3的拨叉头12C卡合时，第二霍尔集成电路102产生检测输出。由此，在内部操纵杆16位于中立位置N1或者中立位置N3时，基于第一霍尔集成电路101、第二霍尔集成电路102的检测输出能够检测该情况。

另外，在将电动马达23与选档驱动机构25连接了的状态下，通过对电动马达23进行旋转驱动时的、该电动马达23的指令电流的值未达到阈值，检测出内部操纵杆16是否位于中立位置N1、N2、N3中的任意位置。因此，根据电动马达23的指令电流的值未达到阈值、并且不存在来自第一霍尔集成电路101以及第二霍尔集成电路102的检测输出，能够检测出内部操纵杆16位于中立位置N2。

另外，在内部操纵杆16不位于中立位置N1、N2、N3时，驱动电动致动器21来驱动换档选档轴15而使其绕中心轴线17旋转，从而使变速机2的齿轮位置发生换档变更。然后，若与内部操纵杆16卡合的拨叉头12A到达中立位置N1，或者与内部操纵杆16卡合的拨叉头12C到达中立位置N3，则第一霍尔集成电路101或者第二霍尔集成电路102产生检测输出。然后，基于驱动换档选档轴15的旋转驱动过程中的、来自第一霍尔集成电路101或者第二霍尔集成电路102的检测输出，判定变速机2的齿轮位置。

并且，基于对驱动电动马达23向旋转方向R11、R12进行旋转驱动时的、电动马达23的指令电流的值，能够检测与内部操纵杆16卡合的拨叉头12A~12C是在从中立位置N1、N2、N3观察时位于减速侧的变速齿轮位置（即1档齿轮位置、3档齿轮位置或者5档齿轮位置），还是在从中立位置N1、N2、N3观察时位于加速侧的变速齿轮位置（即2档齿轮位置、4档齿轮位置或者倒档齿轮位置）。因此，通过将电动马达23的指令电流的值使用在齿轮位置的判定中，能够提高变速机2的齿轮位置检测的可靠性。

由此，基于在拨叉头12A~12C配设的霍尔集成电路101、102的检测输出、和电动马达23的指令电流的值，能够检测变速机2的齿轮位置。从而，无需将用于取得变速机2的齿轮位置的传感器配设于电动致动器21，因此不仅电动致动器21的部件件数不增加，防止成本提高，还能够防止电动致动器21的结构变得过度复杂化。

图10是表示应用了本实用新型的第二实施方式所涉及的齿轮位置检测装置的变速装置中的、内部操纵杆16的前端部16b与拨叉头12A~12C之间的卡合状态的图。

在该第二实施方式中，对与图1~图9所示的实施方式（第一实施方式）中示出的各部对应的部分，标注与第一实施方式相同的附图标记来进行表示，并省略说明。第二实施方式与第一实施方式的不同点在于，在各拨叉头12A、12B、12C配设有霍尔集成电路201、202、203。在拨叉头12A的卡合槽14A的底壁200C的中央部，埋设有第一霍尔集成电路元件201（以下，称为“第一霍尔集成电路201”。），第一霍尔集成电路201的外表面与卡合槽14A的底壁200C位于大致同一平面。另外，在拨叉头12B的卡合槽14B的底壁200C的中央部，埋设有第二霍尔集成电路元件202（以下，称为“第二霍尔集成电路202”。），第二霍尔集成电路202的外表面与卡合槽14B的底壁200C位于大致同一平面。并且，在拨叉头12C的卡合槽14C的底壁200C的中央部，埋设有第三霍尔集成电路元件203（以下，称为“第三霍尔集成电路203”。），第三霍尔集成电路203的外表面与卡合槽14C的底壁200C位于大致同一平面。

来自各霍尔集成电路201、202、203的检测输出（例如接通、断开信号）分别被输入于ECU88。若磁性体接近各霍尔集成电路201、202、203的规定的范围，则从各霍尔集成电路201、202、203输出特定的信号（例如断开信号），该特定的信号被输入到ECU88。

在内部操纵杆16位于中立位置N1（参照图2以及图3。）的状态、即内部操纵杆16与位于中立位置N1的拨叉头12A的卡合槽14A卡合的状态下，被检测体103以接近第一霍尔集成电路201的状态与其对置。在该状态下，从第一霍尔集成电路201输出特定的信号（例如断开信号。），该特定的信号被输入到ECU88。

另外，在内部操纵杆16位于中立位置N2（参照图2以及图3。）的状态、即内部操纵杆16与位于中立位置N2的拨叉头12B的卡合槽14B卡合的状态下，被检测体103以接近第二霍尔集成电路202的状态与其对置。在该状态下，从第二霍尔集成电路202输出特定的信号（例如断开信号。），该特定的信号被输入到ECU88。

并且，在内部操纵杆16位于中立位置N3（参照图2。）的状态、即内部操纵杆16与位于中立位置N3的拨叉头12C的卡合槽14C卡合的状态下，被检测体103以接近第三霍尔集成电路203的状态与其对置。在该状态下，从第三霍尔集成电路203输出特定的信号（例如断开信号。），该特定的信号被输入到ECU88。

并且，即使在内部操纵杆16与拨叉头12A的卡合槽14A卡合的情况下，如果该拨叉头12A处于相对于中立位置N1移动到拨叉轴10A的轴向（换档方向）的状态，则第一霍尔集成电路201也不检测被检测体103。即，在内部操纵杆16位于1档齿轮位置的状态、位于倒档齿轮位置的状态下，第一霍尔集成电路201不检测被检测体103。

另外，即使在内部操纵杆16与拨叉头12B的卡合槽14B卡合的情况下，如果该拨叉头12B处于相对于中立位置N2移动到拨叉轴10B的轴向（换档方向）的状态，则第二霍尔集成电路202也不检测被检测体103。即，在内部操纵杆16位于3档齿轮位置的状态、位于2档齿轮位置的状态下，第二霍尔集成电路202不检测被检测体103。

并且，即使在内部操纵杆16与拨叉头12C的卡合槽14C卡合的情况下，如果该拨叉头12C处于相对于中立位置N3移动到拨叉轴10C的轴向（换档方向）的状态，则第三霍尔集成电路203也不检测被检测体103。即，在内部操纵杆16位于5档齿轮位置的状态、位于4档齿轮位置的状态下，第三霍尔集成电路203不检测被检测体103。

图11以及图12是表示第二实施方式所涉及的变速装置中的、齿轮位置检测处理的流程的流程图。伴随着车辆的发动机的启动而开始进行图11以及图12所示的齿轮位置取得处理。

ECU88监视来自第一霍尔集成电路201、第二霍尔集成电路202、以及第三霍尔集成电路203的检测输入。在发动机启动时，ECU88参照来自第一霍尔集成电路201、第二霍尔集成电路202、以及第三霍尔集成电路203的输入信号（步骤S31、S33、S35。）。其结果，在存在来自第三霍尔集成电路203的检测输出时（步骤S31中为是），ECU88判定为发动机启动时的齿轮位置位于中立位置N3（步骤S32）。另外，参照输入信号的结果，存在来自第二霍尔集成电路202的检出输出时（步骤S33中为是），ECU88判定为发动机启动时的齿轮位置位于中立位置N2（步骤S34）。另外，参照输入信号的结果，存在来自第一霍尔集成电路201的检测输出时（步骤S35中为是），ECU88判定为发动机启动时的齿轮位置位于中立位置N1（步骤S36）。在判定为齿轮位置位于中立位置N1、N2、N3的情况下（步骤S32、S34、S36），之后立即结束齿轮位置取得处理。

在齿轮位置取得处理开始时，在不存在第一霍尔集成电路201、第二霍尔集成电路202、或者第三霍尔集成电路203的检测输出时（步骤S31中为否，步骤S33中为否，并且步骤S35中为否），接下来，ECU88使换档用电磁离合器43成为连接状态（步骤S37）。伴随着步骤S37的换档用电磁离合器43的连接状态化，电动马达23的旋转驱动力被传递至换档驱动机构24。此时，伴随着电动马达23的驱动，换档选档轴15绕中心轴线17旋转，从而内部操纵杆16向换档方向移动。

另外，ECU88对电动马达23向第一旋转方向R11进行旋转驱动，并且，之后驱动电动马达23而使其向第二旋转方向R12旋转与其旋转驱动量相同的量（步骤S38）。由此，换档选档轴15以及内部操纵杆16沿轴向M11移动，并且，之后恢复到原来的位置。

伴随着电动马达23的旋转驱动，ECU88调查电动马达23的指令电流的值是否达到了阈值（步骤S39）。

在齿轮挂入1档、3档或者5档时，内部操纵杆16不能进一步向加速侧（图10所示的左侧。）移动，因此，若对与换档驱动机构24连接的电动马达23进行旋转驱动，则电动马达23的指令电流的值上升，并超过预定的阈值。即，在步骤S39中电动马达23的指令电流的值超过阈值的情况下（步骤S39中为是），发动机启动时的、变速机2的齿轮位置位于1档、3档以及5档中的任意位置，在步骤S12中电动马达23的指令电流的值未达到阈值的情况下（步骤S39中为否），启动发动机时的、变速机2的齿轮位置位于2档、4档以及倒档中的任意位置。

另外，ECU88参照来自步骤S38的电动马达23的旋转驱动中的、第一霍尔集成电路201、第二霍尔集成电路202、以及第三霍尔集成电路203的输入信号（步骤S40、S42、S44）。在步骤S39中指令电流的值未达到阈值（步骤S39中为否）、并且在步骤S38的电动马达23的旋转驱动中存在来自第三霍尔集成电路203的检测输出时（步骤S40中为是），ECU88判定为发动机启动时的齿轮位置位于4档（步骤S41）。另外，在步骤S39中指令电流的值未达到阈值（步骤S39中为否）、并且步骤S38的电动马达23的旋转驱动中存在来自第二霍尔集成电路202的检测输出时（步骤S42中为是），ECU88判定为发动机启动时的齿轮位置位于2档（步骤S43）。并且，在步骤S39中指令电流的值未达到阈值（步骤S39中为否）、并且步骤S38的电动马达23的旋转驱动中存在来自第一霍尔集成电路201的检测输出时（步骤S44中为是），ECU88判定为发动机启动时的齿轮位置为倒档（步骤S45）。

此外，在步骤S39中指令电流的值未达到阈值（步骤S39中为否）、并且步骤S38的电动马达23的旋转驱动中霍尔集成电路201～203均不存在检测输出时（步骤S40、S42、S44中均为否），ECU88判定为错误（步骤S46）。

另一方面，在步骤S39中指令电流的值超过了阈值时（步骤S39中为是），ECU88对电动马达23向第二旋转方向R12进行旋转驱动，并且之后驱动电动马达23而使其向第一旋转方向R11旋转与其旋转驱动量相同的量（步骤S48）。由此，档位选择轴15以及内部操纵杆16沿轴向M12移动，并且之后返回到原来的位置。此外，在步骤S48的电动马达23的旋转驱动中指令电流的值超过了阈值的情况下（步骤S49中为是），ECU88判定为错误（步骤S50）。

另外，ECU88参照来自步骤S48的电动马达23的旋转驱动中的、第一霍尔集成电路201、第二霍尔集成电路202、以及第三霍尔集成电路203的输入信号（步骤S51、S53、S55）。在步骤S49中指令电流的值未达到阈值（步骤S49中为否）、并且步骤S48的电动马达23的旋转驱动中存在来自第三霍尔集成电路203的检测输出时（步骤S51中为是），ECU88判定为发动机启动时的齿轮位置为5档（步骤S52）。另外，在步骤S49中指令电流的值未达到阈值（步骤S49中为否）、并且在步骤S48的电动马达23的旋转驱动中存在来自第二霍尔集成电路202的检测输出时（步骤S53中为是），ECU88判定发动机启动时的齿轮位置为3档（步骤S54）。并且，在步骤S49中指令电流的值未达到阈值（步骤S49中为否）、并且在步骤S48的电动马达23的旋转驱动中存在来自第一霍尔集成电路201的检测输出时（步骤S55中为是），ECU88判定为发动机启动时的齿轮位置位于1档（步骤S56）。

另外，在步骤S49中指令电流的值未达到阈值（步骤S49中为否）、并且在步骤S48的电动马达23的旋转驱动中来自霍尔集成电路201~203的检测输出均不存在时（步骤S51、S53、S55中均为否），ECU88判定为错误（步骤S57）。

在步骤S41、S43、S45、S52、S54、S56中的各齿轮位置的判定结束后，ECU88使换档用电磁离合器43成为切断状态（步骤S47）。然后，结束该齿轮位置取得处理。

如上所述，根据第二实施方式，在内部操纵杆16与位于中立位置N1的拨叉头12A卡合时，第一霍尔集成电路201产生检测输出，在内部操纵杆16与位于中立位置N2的拨叉头12B卡合时，第二霍尔集成电路202产生检测输出，另外，在内部操纵杆16与位于中立位置N3的拨叉头12C卡合时，第三霍尔集成电路203产生检测输出。由此，在内部操纵杆16位于中立位置N1、中立位置N2或者中立位置N3时，基于第一霍尔集成电路201、第二霍尔集成电路202以及第三霍尔集成电路203的检测输出，能够检测该情况。

另外，在内部操纵杆16不位于中立位置N1、N2、N3时，通过驱动电动致动器21来驱动档位选择轴15而使其绕中心轴线17旋转，从而使变速机2的齿轮位置发生换档变更。然后，基于档位选择轴15的旋转驱动中的、第一霍尔集成电路201、第二霍尔集成电路202或者第三霍尔集成电路203的检测输出，判定变速机2的齿轮位置。

并且，基于驱动电动马达23而使其向旋转方向R11、R12旋转时的电动马达23的指令电流的值，能够检测与内部操纵杆16卡合的拨叉头12A~12C的变速齿轮位置是在从中立位置N1、N2、N3观察时位于减速侧的变速齿轮位置（即1档齿轮位置、3档齿轮位置或者5档齿轮位置），还是在从中立位置N1、N2、N3观察时位于加速侧的变速齿轮位置（即2档齿轮位置、4档齿轮位置或者倒档齿轮位置）。因此，通过使用电动马达23的指令电流的值判定齿轮位置，能够提高变速机2的齿轮位置检测的可靠性。

由此，基于在拨叉头12A~12C配设的霍尔集成电路201、202、203的检测输出、和电动马达23的指令电流的值，能够检测变速机2的齿轮位置。

以上，举例对本实用新型的两个实施方式进行了说明，但本实用新型并不局限于这些方式。

例如，可以仅在中央的拨叉头12B配设霍尔集成电路，而在拨叉头12A或者拨叉头12C不配设霍尔集成电路。该情况下，在内部操纵杆16位于中立位置N2的状态下，从霍尔集成电路输出特定的信号，并且该特定的信号被输入于ECU88。该情况下，利用电动致动器21对档位选择轴15进行旋转驱动，并且使档位选择轴15沿轴向移动，基于这些驱动中的、霍尔集成电路的检测输出，来检测变速机2的齿轮位置。该情况下，能够减少霍尔集成电路的个数，因此能够实现降低成本。

另外，还可以采用不在卡合槽14A、14B、14C的底壁200C配设霍尔集成电路、而是在卡合槽14A、14B、14C的内壁200A或者内壁200B配设霍尔集成电路的结构（图4B中用双点划线表示的霍尔集成电路101。）。特别是在代替卡合槽14A、14B、14C而采用卡合孔的情况下，优选将霍尔集成电路配设于内壁200A或者内壁200B。

另外，虽然作为例子而列举了采用霍尔集成电路作为检测体、采用磁性体作为被检测体的结构，但除此之外还能够例示接近传感器的设置来作为检测体以及被检测体的组合。

另外，还能够采用将检测体配设于内部操纵杆16侧、并将被检测体配设于拨叉头12A~12C侧的结构。

另外，在上述的实施方式中，列举在车辆的发动机启动时取得变速机2的齿轮位置的情况为例进行了说明，但是不言而喻，还可以在车辆的行驶等中进行该齿轮位置的取得。

除此之外，可在权利要求书所记载的事项的范围内，实施各种设计变更。

Claims (5)

1.一种齿轮位置检测装置，其用于检测变速机的齿轮位置，所述变速机具备换档选档轴和多个拨叉头，所述多个拨叉头分别安装于多个拨叉轴，所述换档选档轴具有能够与所述多个拨叉头选择性地卡合的换档杆，通过所述换档选档轴被旋转驱动，使所述变速机的齿轮位置进行换档变更，并且通过所述换档选档轴被轴向驱动，使所述变速机的齿轮位置进行选档变更，

该齿轮位置检测装置的特征在于，包括：

检测部，其具有检测体和被检测体，所述检测体配设于所述换档杆以及至少一个所述拨叉头中的一方，所述被检测体配设于所述换档杆以及至少一个所述拨叉头中的另一方、并且被所述检测体检测，所述检测部用于检测所述换档杆是否与位于预定的中立位置的所述拨叉头卡合；

电动马达；

旋转驱动机构，其使用所述电动马达的旋转驱动力，驱动所述换档选档轴而使其绕该换档选档轴的中心轴线旋转；以及

齿轮位置判定部，其基于所述旋转驱动机构的驱动中由所述检测部进行的检测，来判定所述齿轮位置。

2.根据权利要求1所述的齿轮位置检测装置，其特征在于，

还包括电动致动器，其利用所述电动马达驱动所述换档选档轴，以变更所述变速机的齿轮位置，

所述电动致动器具有：

换档驱动机构，其利用所述电动马达的旋转驱动力，驱动所述换档选档轴而使其绕所述换档选档轴的中心轴线旋转；

轴向驱动机构，其利用所述电动马达的旋转驱动力，对所述换档选档轴进行轴向驱动；以及

切换机构，其在所述旋转驱动机构与所述轴向驱动机构之间切换所述电动马达的连接对象，

所述旋转驱动机构包括所述换档驱动机构，

所述齿轮位置判定部，基于将所述电动马达连接于所述旋转驱动机构或者所述轴向驱动机构、并进行连接对象的驱动中由所述检测部进行的检测，以及对所述电动马达向规定方向进行了旋转驱动时的所述电动马达的指令电流的值，来判定所述齿轮位置。

3.根据权利要求2所述的齿轮位置检测装置，其特征在于， 

所述多个拨叉头包括按照第一拨叉头、第二拨叉头以及第三拨叉头的顺序排成一列的第一拨叉头、第二拨叉头以及第三拨叉头，

在所述第一拨叉头以及第三拨叉头，分别配设有所述检测体以及所述被检测体中的一方，

在所述第二拨叉头未配设所述检测体或者所述被检测体。

4.根据权利要求2所述的齿轮位置检测装置，其特征在于，

在各拨叉头均配设有所述检测体以及所述被检测体中的一方。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的齿轮位置检测装置，其特征在于，

所述检测体为霍尔集成电路元件，

所述被检测体为磁性体。 

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