JP2002257231A - 変速操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久性に優れ、作動速度が速く、しかも装置
全体をコンパクトに構成することができる変速操作装置
を提供する。 【解決手段】 シフトレバーをセレクト方向に作動する
セレクトアクチュエータと、該シフトレバーをシフト方
向に作動するシフトアクチュエータとを有する変速操作
装置であって、セレクトアクチュエータはシフトレバー
に連結されコントロールシャフトシフト方向に回動せし
めるロータリソレノイドからなっており、シフトアクチ
ュエータはコントロールシャフトの外周面に配設された
磁石可動体と、該磁石可動体を包囲して配設された筒状
の固定ヨークと、該固定ヨークの内側に配設されたコイ
ルとを具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載された
変速機の変速操作を行うための変速操作装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】変速機の変速操作を行う変速操作装置
は、シフトレバーをセレクト方向に作動するセレクトア
クチュエータと、該シフトレバーをシフト方向に作動す
るシフトアクチュエータとからなっている。このような
セレクトアクチュエータおよびシフトアクチュエータと
しては、一般に空気圧や油圧等の流体圧を作動源とした
流体圧シリンダが用いられている。この流体圧シリンダ
を用いたセレクトアクチュエータおよびシフトアクチュ
エータは、流体圧源と各アクチュエータとを接続する配
管が必要であるとともに、作動流体の流路を切り換える
ための電磁切り換え弁を配設する必要があり、これらを
配置するためのスペースを要するとともに、装置全体の
重量が重くなるという問題がある。また近年、圧縮空気
源や油圧源を具備していない車両に搭載する変速機の変
速操作装置として、電動モータによって構成したセレク
トアクチュエータおよびシフトアクチュエータが提案さ
れている。電動モータによって構成したセレクトアクチ
ュエータおよびシフトアクチュエータは、流体圧シリン
ダを用いたアクチュエータのように流体圧源と接続する
配管や電磁切り換え弁を用いる必要がないので、装置全
体をコンパクトで且つ軽量に構成することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】電動モータを用いたア
クチュエータにおいては、所定の作動力を得るために減
速機構が必要となる。この減速機構としては、ボールネ
ジ機構を用いたものと、歯車機構を用いたものが提案さ
れている。これらボールネジ機構および歯車機構を用い
たアクチュエータは、ボールネジ機構および歯車機構の
耐久性および電動モータの耐久性、作動速度において必
ずしも満足し得るものではない。

【０００４】本発明は上記事実に鑑みてなされたもの
で、その主たる技術的課題は、耐久性に優れ、作動速度
が速く、しかも装置全体をコンパクトに構成することが
できる変速操作装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記主
たる技術的課題を解決するために、シフトレバーをセレ
クト方向に作動するセレクトアクチュエータと、該シフ
トレバーをシフト方向に作動するシフトアクチュエータ
とを有する変速操作装置において、該セレクトアクチュ
エータは、シフトレバーに連結されたコントロールシャ
フトをセレクト方向に回動せしめるロータリソレノイド
からなっており、該シフトアクチュエータは、該コント
ロールシャフトの外周面に配設された磁石可動体と、該
磁石可動体を包囲して配設された筒状の固定ヨークと、
該固定ヨークの内側に軸方向に併設された一対のコイル
とを具備し、コントロールシャフトを軸方向に作動せし
める、ことを特徴とする変速操作装置が提供される。

【０００６】また、本発明においては、上記セレクトア
クチュエータを構成するロータリソレノイドが上記コン
トロールシャフトと同一軸線上に配設され、ロータリソ
レノイドのロータがコントロールシャフトに軸方向に相
対移動可能に装着されている、変速操作装置が提供され
る。

【０００７】更に、本発明においては、上記セレクトア
クチュエータが上記ロータリソレノイドのコイルに供給
する電力量に対応して上記コントロールシャフトに発生
する回動力に応じてコントロールシャフトの回動位置を
規制するセレクト位置規制手段を具備している、変速操
作装置が提供される。

【０００８】また、本発明においては、上記シフトアク
チュエータを構成する上記磁石可動体が上記コントロー
ルシャフトの外周面に装着された可動ヨークと、該可動
ヨークの外周面に装着され外周面および内周面に磁極を
備えた環状の永久磁石とを具備しており、該可動ヨーク
が該永久磁石が装着される筒状部と該筒状部の両端に設
けられた環状の鍔部とを備え、該鍔部の外周面が該固定
ヨークの内周面に近接して構成されている、変速操作装
置が提供される。

【０００９】更に、本発明においては、上記シフトアク
チュエータを構成する上記磁石可動体が上記コントロー
ルシャフトの外周面に装着された中間ヨークと、該中間
ヨークを挟んで両側にそれぞれ配設され軸方向両端面に
磁極を備えた環状の一対の永久磁石と、該一対の永久磁
石のそれぞれ軸方向外側にそれぞれ配設された可動ヨー
クとを具備しており、上記シフトアクチュエータを構成
する可動ヨークが外周面が上記固定ヨークの内周面に近
接して構成される環状の鍔部を備えている、変速操作装
置が提供される。上記一対の永久磁石は、互いに対向す
る端面が同極に形成されていることが望ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従って構成された
変速操作装置の好適実施形態を図示している添付図面を
参照して、更に詳細に説明する。

【００１１】図１は本発明に従って構成された変速操作
装置の第１の実施形態を示す断面図、図２は図１におけ
るＡ−Ａ線断面図、図３は図１におけるＢ−Ｂ線断面図
である。第１の実施形態における変速操作装置２は、セ
レクトアクチュエータ３とシフトアクチュエータ６とか
ら構成されている。図示の実施形態におけるセレクトア
クチュエータ３は、筒状に形成されたケーシング３１を
具備している。このケーシング３１は、中間部に設けら
れた中間壁３１１によって区画された第１の部屋３１２
と第２の部屋３１３を備えている。このように構成され
たケーシング３１内を貫通してコントロールシャフト３
３が配設されている。このコントロールシャフト３３
は、ケーシング３１の図１において左端に形成された端
壁３１４とケーシング３１の図１において右端に装着さ
れた仕切り壁３２によって回転可能でかつ軸方向に摺動
可能に支持されている。コントロールシャフト３３はス
テンレス鋼等の非磁性材によって構成されており、第１
の部屋３１２に配置された部分にシフトレバー３４が装
着されている。このシフトレバー３４は、その基部３４
０にコントロールシャフト３３の外径と対応する内径を
有する装着穴３４１が形成されており、この装着穴３４
１をコントロールシャフト３３に嵌合し固定ボルト３５
によって固定される。シフトレバー３４の先端部は、ケ
ーシング３１の下側に形成された開口３１５を挿通して
下方に延び、図２に示すように第１のセレクト位置ＳＰ
１、第２のセレクト位置ＳＰ２、第３のセレクト位置Ｓ
Ｐ３、第４のセレクト位置ＳＰ４に配設された図示しな
い変速機のシフト機構を構成するシフトブロック３０
１、３０２、３０３、３０４と適宜係合するようになっ
ている。

【００１２】上記ケーシング３１の第２の部屋３１３に
は、セレクトアクチュエータ３の駆動機構を構成する正
転方向および逆転方向に所定角度回動可能な両方向ロー
タリーソレノイド４０が配設されている。ロータリーソ
レノイド４０は、上記コントロールロッド３３と同一軸
線上に配設されている。このロータリーソレノイド４０
は、上記仕切り壁３２に連結ピン４１、４１によって装
着されたベース４２を具備している。このベース４２は
磁性材によって形成され、第１のステータ４２１と第２
のステータ４２２を備えている。第１のステータ４２１
には合成樹脂等の非磁性材によって形成されたボビン４
３１に捲回された第１のコイル４４１が装着されてお
り、第２のステータ４２２には合成樹脂等の非磁性材に
よって形成されたボビン４３２に捲回された第２のコイ
ル４４２が装着されている。第１のコイル４４１および
第２のコイル４４２の内側にはベース４２に装着された
非磁性材からなる筒状の支持部材４５が配設されてい
る。

【００１３】上記ベース４２を構成する第１のステータ
４２１および第２のステータ４２２の図１において左側
にはロータ５０が配設されている。このロータ５０は、
ロータ本体５１と該ロータ本体５１に装着された第１の
永久磁石５２および第２の永久磁石５３とからなってい
る。ロータ本体５１は磁性材によって円盤状に形成され
ており、中心部に正方形の嵌合穴５１１を備えている。
このように構成されたロータ本体５１は、上記ケーシン
グ３１の中間壁３１１と支持部材４５に軸受５４、５５
を介して回転可能に支持されている。また、ロータ本体
５１の中心部に形成された正方形の嵌合穴５１１には、
上記コントロールシャフト３３の中間部に断面形状が正
方形に形成された嵌合部３３１が嵌合される。従って、
ロータ本体５１とコントロールシャフト３３とは、軸方
向には相対的に摺動可能であるが、回転方向には一体的
に回動する。ロータ本体５１の上記第１のステータ４２
１および第２のステータ４２２と対向する面には第１の
永久磁石５２および第２の永久磁石５３が装着されてい
る。この第１の永久磁石５２は、第１のステータ４２１
および第２のステータ４２２と対向する側の面がＮ極に
着磁され、ロータ本体５１側の面がＳ極に着磁されてい
る。また、第２の永久磁石５３は、第１のステータ４２
１および第２のステータ４２２と対向する側の面がＳ極
に着磁され、ロータ本体５１側の面がＮ極に着磁されて
いる。

【００１４】図示の実施形態におけるセレクトアクチュ
エータ３は以上のように構成されており、以下その作動
について図３および図４の（ａ）〜（ｆ）を参照して説
明する。図３はロータリーソレノイド４０を構成するロ
ータ５０のロータ本体５１に装着された第１の永久磁石
５２と第２の永久磁石５３が第１のステータ４２１と第
２のステータ４２２の間に位置付けられ、第１のコイル
４４１および第２のコイル４４２への通電が遮断された
ＯＦＦ状態を示すものである。ロータリーソレノイド４
０が図３に示す状態のとき、シフトレバー３４が図２に
おいて実線で示す位置に位置付けられるように構成され
ている。

【００１５】セレクトアクチュエータ３は、図３の状態
から第１のステータ４２１がＮ極になるように第１のコ
イル４４１に電圧を印加するとともに、第２のステータ
４２２がＳ極になるように第２のコイル４４２に電圧を
印加すると、図４の（ａ）に示すようにロータ５０には
反時計方向（正転方向）に回動するトルクが発生する。
即ち、第１の永久磁石５２のＮ極と第１のステータ４２
１のＮ極および第２の永久磁石５３のＳ極と第２のステ
ータ４２２のＳ極が反発し、第１の永久磁石５２のＮ極
と第２のステータ４２２のＳ極および第２の永久磁石５
３のＳ極と第１のステータ４２１のＮ極とが吸引しあっ
て、ロータ５０は図４の（ａ）において反時計方向（正
転方向）に回動するトルクを発生する。そして、ロータ
５０は図５の（ｂ）で示すように略６０度の角度回動し
た時点で図示しないストッパーによって停止されるとと
もに、この状態で第１のコイル４４１および第２のコイ
ル４４２への通電が遮断（ＯＦＦ）される。このときの
セレクトアクチュエータ３の作動は、シフトレバー３４
を図２において矢印３４ａで示す一方のセレクト方向に
作動せしめる。

【００１６】一方、セレクトアクチュエータ３は、図４
の（ａ）状態から第１のステータ４２１がＳ極になるよ
うに第１のコイル４４１に電圧を印加するとともに、第
２のステータ４２２がＮ極になるように第２のコイル４
４２に電圧を印加すると、図４の（ｃ）に示すようにロ
ータ５０には時計方向（逆転方向）に回動するトルクが
発生する。即ち、第１の永久磁石５２のＮ極と第２のス
テータ４２２のＮ極および第２の永久磁石５３のＳ極と
第１のステータ４２１のＳ極が反発し、第１の永久磁石
５２のＮ極と第１のステータ４２１のＳ極および第２の
永久磁石５３のＳ極と第２のステータ４２２のＮ極とが
吸引しあって、ロータ５０は図５の（ｃ）において時計
方向（逆転方向）に回動するトルクを発生する。そし
て、ロータ５０は図４の（ｄ）で示すように略６０度の
角度回動した時点で図示しないストッパーによって停止
されるとともに、この状態で第１のコイル４４１および
第２のコイル４４２への通電が遮断（ＯＦＦ）される。
このときのセレクトアクチュエータ３の作動は、シフト
レバー３４を図２において矢印３４ｂで示す他方のセレ
クト方向に作動せしめる。

【００１７】次に、図４の（ｂ）で示す一方のセレクト
位置から他方のセレクト位置へセレクト動作を行う場合
は、図４の（ｅ）で示すように第１のステータ４２１が
Ｓ極になるように第１のコイル４４１に電圧を印加する
とともに、第２のステータ４２２がＮ極になるように第
２のコイル４４２に電圧を印加する。この結果、第１の
永久磁石５２のＮ極と第２のステータ４２２のＮ極およ
び第２の永久磁石５３のＳ極と第１のステータ４２１の
Ｓ極が反発して時計方向（逆転方向）に回動するトルク
が発生する。そして、ロータ５０が図４の（ａ）位置ま
で回動した時点で第１のコイル４４１および第２のコイ
ル４４２への通電が遮断（ＯＦＦ）される。

【００１８】また、図４の（ｄ）で示す他方のセレクト
位置から一方のセレクト位置へセレクト動作を行う場合
は、図４の（ｆ）で示すように第１のステータ４２１が
Ｎ極になるように第１のコイル４４１に電圧を印加する
とともに、第２のステータ４２２がＳ極になるように第
２のコイル４４２に電圧を印加する。この結果、第１の
永久磁石５２のＮ極と第１のステータ４２１のＮ極およ
び第２の永久磁石５３のＳ極と第２のステータ４２２の
Ｓ極が反発して反時計方向（正転方向）に回動するトル
クが発生する。そして、ロータ５０が図４の（ａ）位置
まで回動した時点で第１のコイル４４１および第２のコ
イル４４２への通電が遮断（ＯＦＦ）される。上記ロー
タリーソレノイド４０の回動力の大きさは、第１のコイ
ル４４１および第２のコイル４４２に供給する電力量に
よって決まる。

【００１９】図示の実施形態におけるセレクトアクチュ
エータ３は、上記ロータリーソレノイド４０の回動力即
ちコントロールシャフト３３に作用する回動力の大きさ
と協働してシフトレバー３４を上記第１のセレクト位置
ＳＰ１、第２のセレクト位置ＳＰ２、第３のセレクト位
置ＳＰ３、第４のセレクト位置ＳＰ４に位置規制するた
めの第１のセレクト位置規制手段５７および第２のセレ
クト位置規制手段５８を具備している（図２参照）。な
お、上記シフトレバー３４の基部３４０には、第１のセ
レクト位置規制手段５７および第２のセレクト位置規制
手段５８と係合する第１のレバー部３４２および第２の
レバー部３４３が設けられている。第１のセレクト位置
規制手段５７は、上記ケーシング３１の上壁における上
記第１のレバー部３４２と対向する位置に設けられた第
１のボス部５７１と、該第１のボス部５７１に上記第１
のレバー部３４２と対向して形成されたプランジャー挿
通穴５７２と、該プランジャー挿通穴５７２内に配設さ
れプランジャー５７３と、該プランジャー５７３とプラ
ンジャー挿通穴７５２を塞ぐプラグ５７４との間に配設
された圧縮コイルばね５７５とからなっている。なお、
上記プランジャー５７３の上端部には大径部５７３ａが
設けられており、この大径部５７３ａがプランジャー挿
通穴５７２の下端部に設けられた棚部５７２ａに当接し
てプランジャー５７３の下方即ち第１のレバー部３４２
方向への移動が規制されている。そして、プランジャー
５７３の先端と第１のレバー部３４２との間には、シフ
トレバー３４が図２で示す状態のとき所定の間隔を有す
るように構成されている。

【００２０】次に、上記第２のセレクト位置規制手段５
８について説明する。第２のセレクト位置規制手段５８
は、上記ケーシング３１の上壁における上記第２のレバ
ー部３４３と対向する位置に設けられた第２のボス部５
８１と、該第１のボス部５８１に上記第２のレバー部３
４３と対向して形成されたプランジャー挿通穴５８２
と、該プランジャー挿通穴５８２内に配設されプランジ
ャー５８３と、該プランジャー５８３とプランジャー挿
通穴５８２を塞ぐプラグ５８４との間に配設された圧縮
コイルばね５８５とからなっている。なお、上記プラン
ジャー５８３の上端部には大径部５８３ａが設けられて
おり、この大径部５８３ａがプランジャー挿通穴５８２
の下端部に設けられた棚部５８２ａに当接してプランジ
ャー５８３の下方即ち第２のレバー部３４３方向への移
動が規制されている。そして、プランジャー５８３の先
端と第２のレバー部３４３との間には、シフトレバー３
４が図２で示す状態のとき所定の間隔を有するように構
成されている。

【００２１】第１のセレクト位置規制手段５７および第
２のセレクト位置規制手段５８は以上のように構成され
ており、以下その作用について説明する。シフトレバー
３４を図２に示す状態から上述したように矢印３４ａで
示す一方のセレクト方向に作動するために、第１のステ
ータ４３１がＮ極になるように第１のコイル４４１に電
圧を印加するとともに、第２のステータ４３２がＳ極に
なるように第２のコイル４４２に電圧を印加する。この
とき、第１のコイル４４１および第２のコイル４４２に
印加する電圧が例えば２．４Ｖであると、シフトレバー
３４の第１のレバー部３４２が第１のセレクト位置規制
手段５７を構成するプランジャー５７３の下端に当接し
て位置規制される。この状態においては、ロータリーソ
レノイド４０によってシフトレバー３４を回動する回動
力よりコイルばね５７５のばね力の方が大きくなるよう
に設定されており、このため、シフトレバー３４は第１
のレバー部３４２がプランジャー５７３に当接した位置
に停止せしめられる。このとき、シフトレバー３４は、
第２のセレクト位置ＳＰ２に位置付けされる。なお、上
記第１のコイル４４１および第２のコイル４４２に印加
する電圧が例えば４．８Ｖであると、ロータリーソレノ
イド４０によってシフトレバー３４を回動する回動力が
コイルばね５７５のばね力より大きくなるように設定さ
れており、このため、シフトレバー３４は第１のレバー
部３４２がプランジャー５７３に当接した後にコイルば
ね５７５のばね力に抗して図２において矢印３４ａで示
す一方のセレクト方向に回動し、シフトレバー３４の先
端部が上記シフトブロック３０１の側壁に当接した位置
で停止される。このとき、シフトレバー３４は、第１の
セレクト位置ＳＰ１に位置付けされる。

【００２２】次に、シフトレバー３４を図２に示す状態
から上述したように矢印３４ｂで示す他方のセレクト方
向に作動するために、第１のステータ４３１がＳ極にな
るように第１のコイル４４１に電圧を印加するととも
に、第２のステータ４３２がＮ極になるように第２のコ
イル４４２に電圧を印加する。このとき、第１のコイル
４４１および第２のコイル４４２に印加する電圧が例え
ば２．４Ｖであると、シフトレバー３４の第２のレバー
部３４３が第２のセレクト位置規制手段５８を構成する
プランジャー５８３の下端に当接して位置規制される。
この状態においては、ロータリーソレノイド４０によっ
てシフトレバー３４を回動する回動力よりコイルばね５
８５のばね力の方が大きくなるように設定されており、
このため、シフトレバー３４は第２のレバー部３４３が
プランジャー５８３に当接した位置に停止せしめられ
る。このとき、シフトレバー３４は、第３のセレクト位
置ＳＰ３に位置付けされる。なお、上記第１のコイル４
４１および第２のコイル４４２に印加する電圧が例えば
４．８Ｖであると、ロータリーソレノイド４０によって
シフトレバー３４を回動する回動力がコイルばね５８５
のばね力より大きくなるように設定されており、このた
め、シフトレバー３４は第２のレバー部３４３がプラン
ジャー５８３に当接した後にコイルばね５８５のばね力
に抗して図２において矢印３４ｂで示す他方のセレクト
方向に回動し、シフトレバー３４の先端部が上記シフト
ブロック３０４の側壁に当接した位置で停止される。こ
のとき、シフトレバー３４は、第４のセレクト位置ＳＰ
４に位置付けされる。以上のように、図示の実施形態に
おいては第１のセレクト位置規制手段５７および第２の
セレクト位置規制手段５８を設けたので、第１のコイル
４４１および第２のコイル４４２に供給する電力量を制
御することにより、位置制御することなくシフトレバー
３４を所定のセレクト位置に位置付けることが可能とな
る。

【００２３】以上のように、変速操作装置２を構成する
セレクトアクチュエータ３は、シフトレバー３４を装着
したコントロールシャフト３３をセレクト方向に回動す
るための駆動手段をロータリーソレノイド４０によって
構成したので、回転機構がないため耐久性が向上すると
ともに、電動モータを用いたアクチュエータのようにボ
ールネジ機構や歯車機構からなる減速機構が不要となる
ので、コンパクトに構成することができるとともに、作
動速度を速くすることができる。しかも、セレクトアク
チュエータ３のロータリーソレノイド４０はコントロー
ルシャフト３３と同一軸線上に配設されるので、極めて
コンパクトな変速操作装置２を構成することができる。

【００２４】次に、本発明に従って構成されたシフトア
クチュエータ６の一実施形態について、図１および図５
を参照して説明する。図１に示す第１の実施形態におけ
るシフトアクチュエータ６は、上記コントロールシャフ
ト３３が貫通して配設されるケーシング６１を具備して
いる。このケーシング６１は、磁性材によって筒状に形
成されており、図示の実施形態においては固定ヨークと
して機能する。ケーシング６１の図１において左端は上
記仕切り壁３２に連結されており、ケーシング６１の図
１において右端にはステンレス鋼やアルミ合金等の非磁
性材によって形成された端壁６２が装着されている。こ
の端壁６２の中央部には支持部６２１が設けられてお
り、この支持部６２１に形成された支持穴６２２に上記
コントロールシャフト３３を嵌挿することにより、コン
トロールシャフト３３が回転可能かつ軸方向に摺動可能
に支持される。なお、端壁６２に設けられた支持部６２
１にはねじが形成されており、この支持部６２１にコン
トロールシャフト３３の右端部を覆うキャップ６３が螺
合して装着されている。

【００２５】コントロールシャフト３３のケーシング６
１内に配置された部分には、磁石可動体６５が配設され
ている。この磁石可動体６５は、コントロールシャフト
３３の外周面に装着された可動ヨーク６５１と、該可動
ヨーク６５１の外周面に配設された環状の永久磁石６５
２とを具備している。上記可動側ヨーク６５１は磁性材
によって形成され、永久磁石６５２が装着される筒状部
６５１ａと、該筒状部６５１ａの両端にそれぞれ設けら
れた環状の鍔部６５１ｂ、６５１ｃとを有しており、鍔
部６５１ｂ、６５１ｃの外周面が上記固定ヨークとして
機能するケーシング６１の内周面に近接して構成されて
いる。鍔部６５１ｂ、６５１ｃの外周面と固定ヨークと
して機能するケーシング６１の内周面との隙間は小さい
ほど望ましいが、製作誤差等を考慮して図示の実施形態
においては０．５ｍｍに設定されている。このように構
成された可動ヨーク６５１は、コントロールシャフト３
３に形成された段部３３２によって図１において左端が
規制され、その右端がコントロールシャフト３３に装着
されたスナップリング６５３によって位置規制されてい
る。上記永久磁石６５２は、外周面および内周面に磁極
を備えており、図示の実施形態においては外周面にＮ極
が内周面にＳ極が形成されている。このように形成され
た永久磁石６５２は、可動ヨーク６５１の筒状部６５１
ａの外周面に装着されており、その両側にそれぞれ配設
され可動側ヨーク６５１の筒状部６５１ａに装着された
スナップリング６５４、６５４によって軸方向移動が規
制されている。

【００２６】上記磁石可動体６５の外周側には、磁石可
動体６５を包囲して一対のコイル６６、６７が軸方向に
併設されている。この一対のコイル６６、６７は、合成
樹脂等の非磁性材によって形成され上記ケーシング６１
の内周面に装着されたボビン６８に捲回されており、図
示しない電源回路に接続するようになっている。なお、
ケーシング６１の図１において右端部には段部６１１が
設けられており、この段部６１１に上記一対のコイル６
６、６７を捲回したボビン６８の右端を当接して位置決
めする。また、ボビン６８の図１において左端はケーシ
ング６１の内側に嵌合されたスリーブ６９によって位置
決めされている。このスリーブ６９は磁性材によって形
成されており、図示の実施形態においてはケーシング６
１とともに固定ヨークとして機能する。

【００２７】図示の実施形態におけるシフトアクチュエ
ータ６は以上のように構成されており、上記コントロー
ルシャフト３３に配設された磁石可動体６５と固定ヨー
クとして機能するケーシング６１および一対のコイル６
６、６７とによって構成されるリニアモータの原理によ
って作動する。以下その作動について図５を参照して説
明する。り、以下その作動について図５を参照して説明
する。シフトアクチュエータ６においては、図５の
（ａ）乃至図５の（ｄ）に示すように永久磁石６５２に
よる第１の磁束回路６５７および第２の磁束回路６５８
が形成される。即ち、図示の実施形態におけるシフトア
クチュエータ６においては、永久磁石６５２のＮ極、一
対のコイルの一方コイル６６、固定ヨークとして機能す
るケーシング６１、可動側ヨーク６５１の鍔部６５１
ｂ、可動ヨーク６５１の筒状部６５１ａ、永久磁石６５
２のＳ極を通る第１の磁気回路６５７と、永久磁石６５
２のＮ極、一対のコイルの他方コイル６７、固定ヨーク
として機能するケーシング６１およびスリーブ６９、可
動側ヨーク６５１の鍔部６５１ｃ、可動ヨーク６５１の
筒状部６５１ａ、永久磁石６５２のＳ極を通る第２の磁
気回路６５８が形成される。

【００２８】コントロールシャフト３３の作動位置が図
１即ち図５の（ａ）に示すニュートラル位置（中立位
置）にある状態で、一対のコイルの６６、６７に図５の
（ａ）に示すように互いに反対方向に電流を流すと、フ
レミングの左手の法則に従って、磁石可動体６５即ちコ
ントロールシャフト３３には矢印で示すように互いに打
ち消し合う方向に推力が発生する。従って、コントロー
ルシャフト３３は図１および図５の（ａ）で示すニュー
トラル位置（中立位置）に維持される。

【００２９】次に、コントロールシャフト３３の作動位
置がニュートラル位置（中立位置）にある状態で、一対
のコイルの６６、６７に図５の（ｂ）に示すように同じ
方向に電流を流すと、磁石可動体６５即ちコントロール
シャフト３３には図５の（ｂ）において矢印で示すよう
に左方に推力が発生する。この結果、コントロールシャ
フト３３が図１において左方に移動し、コントロールシ
ャフト３３に装着されているシフトレバー３４が矢印３
４ｃで示す一方のシフト方向にシフト作動せしめられ
る。

【００３０】また、コントロールシャフト３３の作動位
置がニュートラル位置（中立位置）にある状態で、一対
のコイルの６６、６７に図５の（ｃ）に示すように上記
図５の（ｂ）と反対方向に電流を流すと、磁石可動体６
５即ちコントロールシャフト３３には図５の（ｃ）にお
いて矢印で示すように右方に推力が発生する。この結
果、コントロールシャフト３３が図１において右方に移
動し、コントロールシャフト３３に装着されているシフ
トレバー３４が矢印３４ｄで示す他方のシフト方向にシ
フト作動せしめられる。

【００３１】一方、コントロールシャフト３３が図１に
おいて左方に移動せしめられた状態で、一対のコイルの
６６、６７に図５の（ｄ）に示すように互いに反対方向
に電流を流すと、磁石可動体６５即ちコントロールシャ
フト３３には矢印で示すように互いに打ち消し合う方向
に推力が発生する。このとき、コントロールシャフト３
３即ち磁石可動体６５が左方に移動せしめられた状態で
は、永久磁石６５２によってによって形成される第１の
磁束回路６５７と第２の磁束回路６５８によりコイルを
通る磁束が生じるが、コイル６７を通る磁束量の方がコ
イル６６を通る磁束量より多くなる。従って、他方のコ
イルの６７に図５の（ｄ）に示す方向に電流を流すこと
によって磁石可動体６５即ちコントロールシャフト３３
に発生する右方への推力は、一方のコイル６６に図５の
（ｄ）に示す方向に電流を流すことによって磁石可動体
６５即ちコントロールシャフト３３に発生する左方への
推力より大きくなる。この結果、コントロールシャフト
３３は、図５の（ｄ）において右方向に移動する。この
ようにして、コントロールシャフト３３が図５の（ｄ）
において右方向に移動すると、ニュートラル位置（中立
位置）に近づくに従って、コイル６７を通る磁束量が低
下し、コイル６６を通る磁束量が増加する。そして、コ
ントロールシャフト３３がニュートラル位置（中立位
置）に達すると、コイル６６とコイル６７を通る磁束量
が同等となり、この結果、コントロールシャフト３３に
発生する左方への推力と右方への推力が等しくなって、
コントロールシャフト３３即ち該コントロールシャフト
３３に装着されたシフトレバー３４はニュートラル位置
（中立位置）で停止する。

【００３２】以上のように、図１の実施形態におけるシ
フトアクチュエータ６は、コントロールシャフト３３が
磁石可動体６５と固定ヨークとして機能するケーシング
６１および一対のコイル６６、６７とによって構成され
るリニアモータの原理によって作動するので、回転機構
がなく耐久性が向上するとともに、電動モータを用いた
アクチュエータのようにボールネジ機構や歯車機構から
なる減速機構が不要となるので、コンパクトに構成する
ことができるとともに、作動速度を速くすることができ
る。また、図１の実施形態におけるシフトアクチュエー
タ６は、磁石可動体６５を構成する可動ヨーク６５１の
鍔部６５１ａおよび６５１ｃの外周面が固定ヨークとし
て機能するケーシング６１の内周面と近接して構成され
ているので、磁束に対する大きなエアーギャップがコイ
ル６６、６７部のみとなるため、永久磁石６５２による
第１の磁束回路６５７および第２の磁束回路６５８中の
エアーギャップを可及的に小さくすることができ、大き
な推力を得ることができる。

【００３３】次に、本発明に従って構成されたシフトア
クチュエータの他の実施形態について、図６および図７
を参照して説明する。図６に示す実施形態におけるシフ
トアクチュエータ６ａは、コントロールシャフト３３に
配設される磁石可動体６５ａが上記図１の実施形態にお
けるシフトアクチュエータ６の磁石可動体６５と相違す
るが、その他の構成部材は上記図１の実施形態における
シフトアクチュエータ６と実質的に同一でよい。従っ
て、図６には図１の実施形態におけるシフトアクチュエ
ータ６を構成する各構成部材と同一部材には同一符号を
付してある。

【００３４】図６に示す実施形態におけるシフトアクチ
ュエータ６ａを構成する磁石可動体６５ａは、コントロ
ールシャフト３３の外周面に上記一対のコイル６６、６
７の内周面と対向して配設された中間ヨーク６５０ａ
と、該中間ヨーク６５０ａを挟んで両側にそれぞれ配設
された一対の永久磁石６５２ａ、６５３ａと、該一対の
永久磁石６５２ａ、６５３ａのそれぞれ軸方向外側にそ
れぞれ配設された一対の可動ヨーク６５４ａ、６５５ａ
とを具備している。中間ヨーク６５１ａは、磁性材によ
って環状に形成されている。上記一対の永久磁石６５２
ａ、６５３ａは、軸方向両端面に磁極を備えており、図
示の実施形態においては互いに対向する端面にＮ極が形
成され、互いに軸方向外側端面にＳ極が形成されてい
る。上記一対の可動ヨーク６５４ａ、６５５ａはそれぞ
れ磁性材によって形成され、それぞれ筒状部６５４ｃ、
６５５ｃと、該筒状部６５４ｃ、６５５ｃのそれぞれ軸
方向外側端に設けられた環状の鍔部６５４ｄ、６５５ｄ
とを有しており、鍔部６５４ｄ、６５５ｄの外周面が上
記固定ヨークとして機能するケーシング６１およびスリ
ーブ６９の内周面に近接して構成されている。鍔部６５
４ｄ、６５５ｄの外周面と固定ヨークとして機能するケ
ーシング６１およびスリーブ６９の内周面との隙間は、
上記図１の実施形態おけるシフトアクチュエータ６と同
様に０．５ｍｍに設定されている。なお、上記一対の可
動ヨーク６５４ａ、６５５ａは、図示の実施形態におい
てはそれぞれ筒状部６５４ｃ、６５５ｃと鍔部６５４
ｄ、６５５ｄとによって構成した例を示したが、外周面
が上記固定ヨークとして機能するケーシング６１および
スリーブ６９の内周面に近接する鍔部のみによって構成
してもよい。

【００３５】図６の実施形態におけるシフトアクチュエ
ータ６ａは以上のように構成されており、以下その作動
について図７を参照して説明する。図６の実施形態にお
けるシフトアクチュエータ６ａにおいては、図７の
（ａ）乃至図７の（ｄ）に示すように一対の永久磁石６
５２ａ、６５３ａによる第１の磁束回路６５７ａおよび
第２の磁束回路６５８ａが形成される。コントロールシ
ャフト３３の作動位置が図７の（ａ）に示すニュートラ
ル位置（中立位置）にある状態で、一対のコイルの６
６、６７に図７の（ａ）に示すように互いに反対方向に
電流を流すと、フレミングの左手の法則に従って、磁石
可動体６５ａ即ちコントロールシャフト３３には矢印で
示すように互いに打ち消し合う方向に推力が発生する。
従って、コントロールシャフト３３は図６および図７の
（ａ）で示すニュートラル位置（中立位置）に維持され
る。

【００３６】次に、コントロールシャフト３３の作動位
置がニュートラル位置（中立位置）にある状態で、一対
のコイルの６６、６７に図７の（ｂ）に示すように同じ
方向に電流を流すと、磁石可動体６５ａ即ちコントロー
ルシャフト３３には図７の（ｂ）において矢印で示すよ
うに左方に推力が発生する。この結果、コントロールシ
ャフト３３が図７において左方に移動し、コントロール
シャフト３３に装着されているシフトレバー３４が図１
において矢印３４ｃで示す一方のシフト方向にシフト作
動せしめられる。

【００３７】また、コントロールシャフト３３の作動位
置がニュートラル位置（中立位置）にある状態で、一対
のコイルの６６、６７に図７の（ｃ）に示すように上記
図７の（ｂ）と反対方向に電流を流すと、磁石可動体５
３ａ即ちコントロールシャフト３３には図７の（ｃ）に
おいて矢印で示すように右方に推力が発生する。この結
果、コントロールシャフト３３が図７において右方に移
動し、コントロールシャフト３３に装着されているシフ
トレバー３４が矢印３４ｄで示す他方のシフト方向にシ
フト作動せしめられる。

【００３８】一方、コントロールシャフト３３が図６に
おいて左方に移動せしめられた状態で、一対のコイルの
６６、６７に図７の（ｄ）に示すように互いに反対方向
に電流を流すと、第１の磁束回路６５７ａおよび第２の
磁束回路６５８ａとも他方のコイルの６７を通っている
ので、他方のコイルの６７に流れる電流によって磁石可
動体６５ａ即ちコントロールシャフト３３には図７の
（ｄ）において矢印で示すように右方に推力が発生す
る。このようにして、コントロールシャフト３３が図７
の（ｄ）において右方向に移動すると、ニュートラル位
置（中立位置）に近づくに従って、一方の永久磁石６５
２ａによって形成される第１の磁束回路６５７ａが一方
のコイルの６６を通過するようになるため、一方のコイ
ルの６６に流れる電流によって磁石可動体６５ａ即ちコ
ントロールシャフト３３には図７の（ｄ）において左方
に推力が作用する。この一方のコイルの６６に流れる電
流による左方への推力は、磁石可動体６５ａ即ちコント
ロールシャフト３３がニュートラル位置（中立位置）に
近づくに従って増加する。そして、磁石可動体６５ａ即
ちコントロールシャフト３３がニュートラル位置（中立
位置）に達すると、一方のコイルの６６に流れる電流に
よる左方への推力と他方のコイルの６７に流れる電流に
よる右方への推力とが同等となり、この結果、磁石可動
体６５ａ即ちコントロールシャフト３３はニュートラル
位置（中立位置）で停止する。

【００３９】以上のように、図６の実施形態におけるシ
フトアクチュエータ６ａは、磁石可動体６５ａを構成す
る一対の永久磁石６５２ａ、６５３ａが中間ヨーク６５
０ａを挟んで配設され、この一対の永久磁石６５２ａ、
６５３ａの互いに対向する端面にＮ極が形成されている
ので、両永久磁石６５２ａ、６５３ａから出た磁束は互
いに反発しつつ一対のコイルの６６、６７に向かう。従
って、図６の実施形態におけるシフトアクチュエータ６
ａにおいては、磁束が一対のコイルの６６、６７を直交
する状態で通過するため、磁石可動体６５ａ即ちコント
ロールシャフト３３に発生する推力を大きくすることが
できる。なお、一対の永久磁石６５２ａ、６５３ａの互
いに対向する端面にはＳ極を形成してもよい。即ち、一
対の永久磁石６５２ａ、６５３ａの互いに対向する端面
が同極に形成されていることが望ましい。また、図６の
実施形態におけるシフトアクチュエータ６ａにおいて
は、固定ヨーク固定ヨークとして機能するケーシング６
１およびスリーブ６９と磁石可動体６５ａを構成する一
対の可動ヨーク６５４ａ、６５５ａの鍔部６５４ｄ、６
５５ｄの外周面とが近接して構成されているので、磁束
に対する大きなエアーギャップが一対のコイルの６６、
６７のみとなる。従って、図６の実施形態におけるシフ
トアクチュエータ６ａは、一対の永久磁石６５２ａ、６
５３ａによる磁束回路中のエアーギャップを可及的に小
さくすることができ、大きな推力を得ることができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明による変速操作装置は以上のよう
に構成されているので、以下に述べる作用効果を奏す
る。

【００４１】即ち、本発明によれば、変速操作装置を構
成するセレクトアクチュエータは、コントロールシャフ
トをシフト方向に回動せしめるロータリソレノイドから
なっているので、回転機構がないため耐久性が向上する
とともに、電動モータを用いたアクチュエータのように
ボールネジ機構や歯車機構からなる減速機構が不要とな
るので、コンパクトに構成することができるとともに、
作動速度を速くすることができる。また、変速操作装置
を構成するシフトアクチュエータは、シフトレバーを装
着したコントロールシャフトが磁石可動体と固定ヨーク
およびコイルとによって構成されるリニアモータの原理
によって作動するので、回転機構がないため耐久性が向
上するとともに、電動モータを用いたアクチュエータの
ようにボールネジ機構や歯車機構からなる減速機構が不
要となるので、コンパクトに構成することができるとと
もに、作動速度を速くすることができる。しかも、変速
操作装置を構成するセレクトアクチュエータとシフトア
クチュエータは、同一軸線上に配置されるので、極めて
コンパクトな変速操作装置を構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って構成された変速操作装置の第１
の実施形態を示す断面図。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図。

【図３】図１におけるＢ−Ｂ線断面図。

【図４】図１に示す変速操作装置を構成するセレクトア
クチュエータの作動説明図。

【図５】図１に示す変速操作装置を構成するシフトアク
チュエータの作動説明図。

【図６】本発明に従って構成された変速操作装置のシフ
トアクチュエータの他の実施形態を示すもので、セレク
トアクチュエータの要部断面図。

【図７】図６に示す変速操作装置を構成するシフトアク
チュエータの作動説明図。

【符号の説明】 ２：変速操作装置 ３：セレクトアクチュエータ ３１：ケーシング ３３：コントロールシャフト ３４：シフトレバー ４０：ロータリーソレノイド ４２：ベース ４２１：１のステータ ４２２：２のステータ ４４１：１のコイル ４４２：２のコイル ５０：ロータ ５１：ロータ本体 ５２：１の永久磁石 ５３：２の永久磁石 ５７：第１のセレクト位置規制手段 ５８：第２のセレクト位置規制手段 ６：シフトアクチュエータ ６１：ケーシング ６３：キャップ ６５：磁石可動体 ６６、６７：コイル ６８：ボビン ６９：スリーブ ６ａ：シフトアクチュエータ（他の実施形態） ６５ａ：磁石可動体 ６５０ａ：中間ヨーク ６５２ａ、６５３ａ：永久磁石 ６５４ａ、６５５ａ：可動ヨーク

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シフトレバーをセレクト方向に作動する
   セレクトアクチュエータと、該シフトレバーをシフト方
   向に作動するシフトアクチュエータとを有する変速操作
   装置において、 該セレクトアクチュエータは、シフトレバーに連結され
   たコントロールシャフトをセレクト方向に回動せしめる
   ロータリソレノイドからなっており、 該シフトアクチュエータは、該コントロールシャフトの
   外周面に配設された磁石可動体と、該磁石可動体を包囲
   して配設された筒状の固定ヨークと、該固定ヨークの内
   側に軸方向に併設された一対のコイルとを具備し、コン
   トロールシャフトを軸方向に作動せしめる、 ことを特徴とする変速操作装置。
2. 【請求項２】 該セレクトアクチュエータの該ロータリ
   ソレノイドは該コントロールシャフトと同一軸線上に配
   設され、該ロータリソレノイドのロータが該コントロー
   ルシャフトに軸方向に相対移動可能に装着されている、
   請求項１記載の変速操作装置。
3. 【請求項３】 該セレクトアクチュエータは、該ロータ
   リソレノイドのコイルに供給する電力量に対応して該コ
   ントロールシャフトに発生する回動力に応じて該コント
   ロールシャフトの回動位置を規制するセレクト位置規制
   手段を具備している、請求項１記載の変速操作装置。
4. 【請求項４】 該シフトアクチュエータの該磁石可動体
   は、該コントロールシャフトの外周面に装着された可動
   ヨークと、該可動ヨークの外周面に装着され外周面およ
   び内周面に磁極を備えた環状の永久磁石とを具備してお
   り、 該該可動ヨークは該永久磁石が装着される筒状部と該筒
   状部の両端に設けられた環状の鍔部とを備え、該鍔部の
   外周面が該固定ヨークの内周面に近接して構成されてい
   る、請求項１記載の変速操作装置。
5. 【請求項５】 該シフトアクチュエータの該磁石可動体
   は、該コントロールシャフトの外周面に装着された中間
   ヨークと、該中間ヨークを挟んで両側にそれぞれ配設さ
   れ軸方向両端面に磁極を備えた環状の一対の永久磁石
   と、該一対の永久磁石のそれぞれ軸方向外側にそれぞれ
   配設された可動ヨークとを具備しており、 該シフトアクチュエータの該可動ヨークは、外周面が該
   固定ヨークの内周面に近接して構成される環状の鍔部を
   備えている、請求項１記載の変速操作装置。
6. 【請求項６】 該一対の永久磁石は、互いに対向する端
   面が同極に形成されている、請求項５記載の変速操作装
   置。