JP2002286133A - 変速操作装置 - Google Patents

変速操作装置

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JP2002286133A JP2001300833A JP2001300833A JP2002286133A JP 2002286133 A JP2002286133 A JP 2002286133A JP 2001300833 A JP2001300833 A JP 2001300833A JP 2001300833 A JP2001300833 A JP 2001300833A JP 2002286133 A JP2002286133 A JP 2002286133A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久性に優れ、かつ、作動速度が速いセレク
トアクチュエータを備えた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、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アクチ
ュエータであって、セレクトアクチュエータは、ケーシ
ングと、該ケーシング内に軸方向に摺動可能に配設され
該シフトレバーを支持するシフトレバー支持部材と、該
シフトレバー支持部材の外周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、かつ、作
動速度が速いセレクトアクチュエータを備えた変速操作
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、ケーシングと、該ケーシング内に軸方向に摺
動可能に配設され該シフトレバーを支持するシフトレバ
ー支持部材と、該シフトレバー支持部材の外周に配設さ
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、ことを特徴とする変速操作
装置が提供される。
【0006】上記シフトレバー支持部材は、ケーシング
内に回転可能に配設され上記シフトアクチュエータによ
ってシフト方向に回動せしめられるコントロールシャフ
トに軸方向に摺動可能に配設された筒状のシフトスリー
ブからなっている。また、上記シフトレバー支持部材
は、ケーシング内に軸方向に摺動可能でかつ回転可能に
配設され上記シフトアクチュエータによってシフト方向
に回動せしめられるコントロールシャフトからなってい
る。
【0007】また、上記コイルは軸方向に併設された一
対のコイルによって構成されており、上記磁石可動体は
上記シフトレバー支持部材の外周面に装着され軸方向両
端面に磁極を備えた環状の永久磁石と、該永久磁石の軸
方向外側にそれぞれ配設された可動ヨークとによって構
成されている。
【0008】更に、上記磁石可動体は上記シフトレバー
支持部材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
上記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。
【0009】また、上記磁石可動体は上記シフトレバー
支持部材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の可動ヨーク
とを具備しており、該可動ヨーク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。上記
一対の永久磁石は、互いに対向する端面に同極が形成さ
れていることが望ましい。
【0010】また、上記セレクトアクチュエータは、上
記コイルに供給する電力量に対応して上記シフトスリー
ブに発生する推力に応じてシフトスリーブの作動位置を
規制するセレクト位置規制手段を具備していることが望
ましい。
【0011】
【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。
【0012】図1は本発明に従って構成された変速操作
装置の一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。一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5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、円筒状に形成された3個のケーシング31
a、31b、31cを具備している。この3個のケーシ
ング31a、31b、31c内にはコントロールシャフ
ト32が配設されており、該コントロールシャフト32
の両端部が両側のケーシング31aおよび31cに軸受
33aおよび33bを介して回転可能に支持されてい
る。コントロールシャフト32の中間部にはスプライン
321が形成されており、該スプライン321部にシフ
トレバー34と一体的に構成された筒状のシフトスリー
ブ35が軸方向に摺動可能にスプライン嵌合している。
従って、シフトスリーブ35は、ケーシング内に回動可
能に配設されたコントロールシャフト32に軸方向に摺
動可能に配設されシフトレバーを支持するシフトレバー
支持部材として機能する。このシフトレバー34および
シフトスリーブ35はステンレス鋼等の非磁性材によっ
て構成されており、シフトレバー34は中央のケーシン
グ31bの下部に形成された開口311bを挿通して配
設されている。シフトレバー34の先端部は、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301、302、303、304と適宜係合す
るようになっている。
【0013】上記シフトスリーブ35の外周面には、磁
石可動体36が配設されている。この磁石可動体36
は、シフトスリーブ35の外周面に装着され軸方向両端
面に磁極を備えた環状の永久磁石361と、該永久磁石
361の軸方向外側にそれぞれ配設された一対の可動ヨ
ーク362、363とによって構成されている。図示の
実施形態における永久磁石361は、図1および図2に
おいて右端面がN極に着磁され、図1および図2におい
て左端面がS極に着磁されている。上記一対の可動ヨー
ク362、363は、磁性材によって環状に形成されて
いる。このように構成された磁石可動体36は、一方
(図1および図2において右側)の可動ヨーク362の
図1および図2において右端がシフトスリーブ35に形
成された段部351に位置決めされ、他方(図1および
図2において左側)の可動ヨーク363の図1および図
2において右端がシフトスリーブ35に装着されたスナ
ップリング37によって位置決めされて、軸方向の移動
が規制されている。磁石可動体36の外周側には、磁石
可動体36を包囲して固定ヨーク39が配設されてい
る。この固定ヨーク39は、磁性材によって筒状に形成
されており、上記中央のケーシング31bの内周面に装
着されている。固定ヨーク39の内側には、一対のコイ
ル40、41が配設されている。この一対のコイル4
0、41は、合成樹脂等の非磁性材によって形成され上
記固定ヨーク39の内周面に装着されたボビン42に捲
回されている。なお、一対のコイル40、41は、図示
しない電源回路に接続するようになっている。また、コ
イル40の軸方向長さは、上記第1のセレクト位置SP
1から第4のセレクト位置SP4までのセレクト長さに
略対応した長さに設定されている。上記固定ヨーク39
の両側には、それぞれ端壁43、44が装着されてい
る。この端壁43、44の内周部には、上記シフトスリ
ーブ35の外周面に接触するシール部材45、46がそ
れぞれ装着されている。
【0014】第1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、シフトレバー
支持部材としてのシフトスリーブ35に配設された磁石
可動体36と固定ヨーク39および一対のコイル40、
41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4を参照して説明す
る。第1の実施形態におけるセレクトアクチュエータ3
においては、図4の(a)および図4の(b)に示すよ
うに永久磁石361のN極、一方の可動ヨーク362、
一方のコイル40、固定ヨーク39、他方のコイル4
1、他方の可動側ヨーク363、永久磁石361のS極
を通る磁気回路368が形成される。このような状態に
おいて、一対のコイル40、41に図4の(a)で示す
方向にそれぞれ反対方向の電流を流すと、フレミングの
左手の法則に従って、磁石可動体36即ちシフトスリー
ブ35には図4の(a)において矢印で示すように右方
に推力が発生する。一方、一対のコイル40、41に図
2の(b)で示すように図4の(a)と反対方向に電流
を流すと、フレミングの左手の法則に従って、磁石可動
体36即ちシフトスリーブ35には図2の(b)におい
て矢印で示すように左方に推力が発生する。上記磁石可
動体36即ちシフトスリーブ35に発生する推力の大き
さは、一対のコイル40、41に供給する電力量によっ
て決まる。
【0015】図示の実施形態におけるセレクトアクチュ
エータ3は、上記磁石可動体36即ちシフトスリーブ3
5に作用する推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47および第2のセレクト位置規制手段48を具備
している。第1のセレクト位置規制手段47は、中央の
ケーシング31bの図1および図2において右端部に所
定の間隔を置いて装着されたスナップリング471、4
72と、該スナップリング471と472との間に配設
された圧縮コイルばね473と、該圧縮コイルばね47
3と一方のスナップリング471との間に配設された移
動リング474と、該移動リング474が図1および図
2において右方に所定量移動したとき当接して移動リン
グ474の移動を規制するストッパ475とからなって
いる。
【0016】以上のように構成された第1のセレクト位
置規制手段47は、図1および図2に示す状態から上記
一対のコイル40、41に例えば2.4Vの電圧で図4
の(a)に示すように電流を流すと、磁石可動体36即
ちシフトスリーブ35が図1および図2において右方に
移動し、シフトスリーブ35の図1および図2において
右端が移動リング474に当接して位置規制される。こ
の状態においては、磁石可動体36即ちシフトスリーブ
35に作用する推力よりコイルばね473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、移動リ
ング474に当接したシフトスリーブ35は移動リング
474が一方のスナップリング471に当接した位置に
停止せしめられる。このとき、シフトスリーブ35と一
体に構成されたシフトレバー34は、第2のセレクト位
置SP2に位置付けされる。次に、上記一対のコイル4
0、41に例えば4.8Vの電圧で図4の(a)に示す
ように電流を流すと、磁石可動体36即ちシフトスリー
ブ35に作用する推力がコイルばね473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、シフトス
リーブ35は移動リング474と当接した後にコイルば
ね473のばね力に抗して図1および図2において右方
に移動し、移動リング474がストッパ475に当接し
た位置で停止される。このとき、シフトスリーブ35と
一体に構成されたシフトレバー34は、第1のセレクト
位置SP1に位置付けされる。
【0017】次に、上記第2のセレクト位置規制手段4
8について説明する。第2のセレクト位置規制手段48
は、中央のケーシング31bの図1および図2において
左端部に所定の間隔を置いて装着されたスナップリング
481、482と、該スナップリング481と482と
の間に配設されたコイルばね483と、該コイルばね4
83と一方のスナップリング481との間に配設された
移動リング484と、該移動リング484が図1および
図2において左方に所定量移動したとき当接して移動リ
ング484の移動を規制するストッパ485とからなっ
ている。
【0018】以上のように構成された第2のセレクト位
置規制手段48は、図1および図2に示す状態から上記
一対のコイル40、41に例えば2.4Vの電圧で図4
の(b)に示すように電流を流すと、磁石可動体36即
ちシフトスリーブ35が図1および図2において左方に
移動し、シフトスリーブ35の図1および図2において
左端が移動リング484に当接して位置規制される。こ
の状態においては、永久磁石361即ちシフトスリーブ
35に作用する推力よりコイルばね483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、移動リ
ング484に当接したシフトスリーブ35は移動リング
484が一方のスナップリング481に当接した位置に
停止せしめられる。このとき、シフトスリーブ35と一
体に構成されたシフトレバー34は、第3のセレクト位
置SP3に位置付けされる。次に、上記一対のコイル4
0、41に例えば4.8Vの電圧で図4の(b)に示す
ように電流を流すと、磁石可動体36即ちシフトスリー
ブ35に作用する推力がコイルばね483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、シフトス
リーブ35は移動リング484と当接した後にコイルば
ね483のばね力に抗して図1および図2において左方
に移動し、移動リング484がストッパ485に当接し
た位置で停止される。このとき、シフトスリーブ35と
一体に構成されたシフトレバー34は、第4のセレクト
位置SP4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47およ
び第2のセレクト位置規制手段48を設けたので、一対
のコイル40、41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。
【0019】以上のように、変速操作装置2を構成する
第1の実施形態におけるセレクトアクチュエータ3は、
シフトレバー34と一体的に構成されたシフトレバー支
持部材としての筒状のシフトスリーブ35が磁石可動体
36と固定ヨーク39および一対のコイル40、41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。
【0020】次に、変速操作装置2を構成するセレクト
アクチュエータの第2の実施形態について、図5および
図6を参照して説明する。図5に示す第2の実施形態に
おけるセレクトアクチュエータ3aは、シフトレバー支
持部材としてのシフトスリーブ35に配設される磁石可
動体36aおよび固定ヨーク39の内側に配設されたコ
イル40aが上記第1の実施形態におけるセレクトアク
チュエータ3の磁石可動体36および一対のコイル4
0、41と相違するが、その他の構成部材は上記第1の
実施形態におけるセレクトアクチュエータ3と実質的に
同一でよい。従って、図5には第1の実施形態における
セレクトアクチュエータ3と相違する要部のみを示すと
ともに、第1の実施形態におけるセレクトアクチュエー
タ3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。
【0021】第2の実施形態におけるセレクトアクチュ
エータ3aは、固定ヨーク39の内側に配設されたコイ
ル40aが1個によって構成されている。このコイル4
0aの軸方向長さは、上記第1のセレクト位置SP1か
ら第4のセレクト位置SP4までのセレクト長さに略対
応した長さに設定されている。
【0022】磁石可動体36aは、シフトレバー支持部
材としてのシフトスリーブ35の外周面に装着された可
動ヨーク360aと、該可動ヨーク360aの外周面に
上記コイル40aの内周面と対向して配設された環状の
永久磁石364aとを具備している。可動ヨーク360
aは磁性材によって形成され、永久磁石364aが装着
される筒状部361aと、該筒状部361aの両端にそ
れぞれ設けられた環状の鍔部362a、363aとを有
しており、鍔部362a、363aの外周面が上記固定
ヨーク39の内周面に近接して構成されている。鍔部3
62a、363aの外周面と固定ヨーク39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360aは、図5
において右端がシフトスリーブ35に形成された段部3
51に位置決めされ、図5において左端がシフトスリー
ブ35に装着されたスナップリング365aによって位
置決めされて、軸方向の移動が規制されている。上記永
久磁石364a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364aは、可動ヨーク360aの筒状部361a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
筒状部361aに装着されたスナップリング366a、
367aによって軸方向移動が規制されている。
【0023】第2の実施形態におけるセレクトアクチュ
エータ3a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6を参照して説明する。第2の実施形態に
おけるセレクトアクチュエータ3aにおいては、図6の
(a)および図6の(b)に示すように永久磁石364
aによる第1の磁束回路368aおよび第2の磁束回路
369aが形成される。即ち、第2の実施形態における
セレクトアクチュエータ3aにおいては、永久磁石36
4aのN極、コイル40a、固定ヨーク39、可動側ヨ
ーク360aの鍔部362a、可動ヨーク360aの筒
状部361a、永久磁石364aのS極を通る第1の磁
気回路368aと、永久磁石364aN極、コイル40
a、固定ヨーク39、可動側ヨーク360aの鍔部36
3a、可動ヨーク360aの筒状部361a、永久磁石
364aのS極を通る第2の磁気回路369aが形成さ
れる。このような状態において、コイル40aに図6の
(a)で示す方向に電流を流すと、磁石可動体36a即
ちシフトスリーブ35には図6の(a)において矢印で
示すように左方に推力が発生する。一方、コイル40a
に図6の(b)で示すように図6の(a)と反対方向に
電流を流すと、磁石可動体36a即ちシフトスリーブ3
5には図6の(b)において矢印で示すように右方に推
力が発生する。第2の実施形態におけるセレクトアクチ
ュエータ3aは、図6の(a)および図6の(b)に示
すように永久磁石364aによる第1の磁束回路368
aおよび第2の磁束回路369aが形成され、固定ヨー
ク39の内周面と可動側ヨーク360aの鍔部362a
および363a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コイル40a
のみとなる。従って、図示の実施形態のおけるセレクト
アクチュエータ3aは、永久磁石364a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。
【0024】次に、変速操作装置2を構成するセレクト
アクチュエータの第3の実施形態について、図7および
図8を参照して説明する。図7に示す第3の実施形態に
おけるセレクトアクチュエータ3bは、シフトレバー支
持部材としてのシフトスリーブ35に配設される磁石可
動体36bが上記第2の実施形態におけるセレクトアク
チュエータ3aの磁石可動体36aと相違するが、その
他の構成部材は上記第2の実施形態におけるセレクトア
クチュエータ3bと実質的に同一でよい。従って、図7
には第2の実施形態におけるセレクトアクチュエータ3
aと相違する要部のみを示すとともに、第2の実施形態
におけるセレクトアクチュエータ3a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。
【0025】第3の実施形態におけるセレクトアクチュ
エータ3bは、固定ヨーク39の内側に配設されたコイ
ル40bが上記第2の実施形態におけるセレクトアクチ
ュエータ3aと同様に1個によって構成されている。こ
のコイル40bの軸方向長さは、上記第1のセレクト位
置SP1から第4のセレクト位置SP4までのセレクト
長さに略対応した長さに設定されている。
【0026】磁石可動体36bは、シフトレバー支持部
材としてのシフトスリーブ35の該周面に上記コイル4
0bの内周面と対向して配設された中間ヨーク361b
と、該中間ヨーク361bを挟んで両側にそれぞれ配設
された一対の永久磁石362b、363bと、該一対の
永久磁石362b、363b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364b、365b
とを具備している。中間ヨーク361b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362
b、363b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364b、365bはそれぞ
れ磁性材によって形成され、それぞれ筒状部364c、
365cと、該筒状部364c、365cのそれぞれ軸
方向外側端に設けられた環状の鍔部364d、365d
とを有しており、鍔部364d、365dの外周面が上
記固定ヨーク39の内周面に近接して構成されている。
鍔部364d、365dの外周面と固定ヨーク39の内
周面との隙間は、上記第2の実施形態おける磁石式アク
チュエータ3a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364b、365bは、図
示の実施形態においてはそれぞれ筒状部364c、36
5cと鍔部364d、365d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39の内周面に近接
する鍔部のみによって構成してもよい。このように構成
された一対の可動ヨーク364b、365bは、一方
(図7において右側)の可動ヨーク364bの図7にお
いて右端がシフトスリーブ35に形成された段部351
に位置決めされ、他方(図7において左側)の可動ヨー
ク365bの図7において右端がシフトスリーブ35に
装着されたスナップリング366bによって位置決めさ
れて、軸方向の移動が規制されている。
【0027】第3の実施形態におけるセレクトアクチュ
エータ3b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8を参照して説明する。第3の実施形態に
おけるセレクトアクチュエータ3bにおいては、図8の
(a)および図8の(b)に示すように一対の永久磁石
362b、363bによる第1の磁束回路368bおよ
び第2の磁束回路369bが形成される。即ち、図示の
実施形態におけるセレクトアクチュエータ3bにおいて
は、永久磁石362bのN極、中間ヨーク361b、コ
イル40b、固定ヨーク39、可動ヨーク364bの鍔
部364d、可動ヨーク364bの筒状部364c、永
久磁石362bのS極を通る第1の磁気回路368b
と、永久磁石363bのN極、中間ヨーク361b、コ
イル40b、固定ヨーク39、可動ヨーク365bの鍔
部365d、可動ヨーク365bの筒状部365c、永
久磁石363bのS極を通る第2の磁気回路369bが
形成される。このような状態において、コイル40bに
図8の(a)で示す方向に電流を流すと、磁石可動体3
6b即ちシフトスリーブ35には図8の(a)において
左方に推力が発生する。一方、コイル40bに図8の
(b)で示すように図8の(a)と反対方向に電流を流
すと、磁石可動体36b即ちシフトスリーブ35には図
8の(b)において右方に推力が発生する。
【0028】以上のように、第3の実施形態におけるセ
レクトアクチュエータ3bは、一対の永久磁石362
b、363bが中間ヨーク中間ヨーク361bを挟んで
配設され、この一対の永久磁石362b、363b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362b、363bから出た磁束は互いに反発しつ
つコイル40bに向かう。従って、第3の実施形態にお
けるセレクトアクチュエータ3bにおいては、磁束がコ
イル40bを直交する状態で通過するため、一対の永久
磁石362b、363b即ち出力軸部材シフトスリーブ
35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362b、363b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3
62b、363b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、第3の実施形態におけ
るセレクトアクチュエータ3bにおいては、図8の
(a)および図8の(b)に示すように一対の永久磁石
362b、363bによる第1の磁束回路368bおよ
び第2の磁束回路369bが形成され、固定ヨーク39
の内周面と一対の可動ヨーク364b、365bの鍔部
364d、365d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コイル4
0bのみとなる。従って、第3の実施形態のおける磁石
式アクチュエータ3bは、一対の永久磁石362b、3
63b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。
【0029】次に、シフトアクチュエータ5について、
主に図3を参照して説明する。図示のシフトアクチュエ
ータ5は、上記セレクトアクチュエータ3のケーシング
31a、31b、31c内に配設されたコントロールシ
ャフト32に装着された作動レバー50を作動せしめる
第1の電磁ソレノイド6と第2の電磁ソレノイド7を具
備している。なお、作動レバー50は、その基部にコン
トロールシャフト32と嵌合する穴501を備えてお
り、該穴501の内周面に形成されたキー溝502とコ
ントロールシャフト32の外周面に形成されたキー溝3
22にキー503を嵌合することによりコントロールシ
ャフト32と一体的に回動するように構成されている。
また、作動レバー50は、図1および図2において左側
のケーシング31aの下部に形成された開口311aを
挿通して配設されている。
【0030】次に、第1の電磁ソレノイド6について説
明する。第1の電磁ソレノイド6は、ケーシング61
と、該ケーシング61内に配設された磁性材からなる固
定鉄心62と、該固定鉄心62の中心部に形成された貫
通穴621を挿通して配設されたステンレス鋼等の非磁
性材からなるプランジャ63と、該プランジャ63に装
着された磁性材からなる可動鉄心64と、該可動鉄心6
4および上記固定鉄心62とケーシング61との間に配
設され合成樹脂等の非磁性材からなるボビン65に捲回
された電磁コイル66とからなっている。このように構
成された第1の電磁ソレノイド6は、電磁コイル66に
通電されると、可動鉄心64が固定鉄心62に吸引され
る。この結果、可動鉄心64を装着したプランジャ63
が図3において左方に移動し、その先端が上記作動レバ
ー50に作用して、コントロールシャフト32を中心と
して時計方向に回動する。これにより、コントロールシ
ャフト32に装着されたシフトスリーブ35と一体に構
成されたシフトレバー34が一方向にシフト作動せしめ
られる。
【0031】次に、第2の電磁ソレノイド7について説
明する。第2の電磁ソレノイド7は、上記第1の電磁ソ
レノイド6と対向して配設されている。第2の電磁ソレ
ノイド7も第1の電磁ソレノイド6と同様に、ケーシン
グ71と、該ケーシング71内に配設された磁性材から
なる固定鉄心72と、該固定鉄心72の中心部に形成さ
れた貫通穴721を挿通して配設されたステンレス鋼等
の非磁性材からなるプランジャ73と、該プランジャ7
3に装着された磁性材からなる可動鉄心74と、該可動
鉄心74および上記固定鉄心72とケーシング71との
間に配設され合成樹脂等の非磁性材からなるボビン75
に捲回された電磁コイル76とからなっている。このよ
うに構成された第2の電磁ソレノイド7は、電磁コイル
76に通電されると、可動鉄心74が固定鉄心72に吸
引される。この結果、可動鉄心74を装着したプランジ
ャ73が図3において右方に移動し、その先端が上記作
動レバー50に作用して、コントロールシャフト32を
中心として反時計方向に回動する。これにより、コント
ロールシャフト32に装着されたシフトスリーブ35と
一体に構成されたシフトレバー34が他方向にシフト作
動せしめられる。
【0032】図示の実施形態における変速操作装置は、
上記シフトレバー34と一体に構成されたシフトレバー
支持部材としてのシフトスリーブ35の位置、即ちセレ
クト方向の位置を検出するためのセレクト位置検出セン
サ8を具備している。このセレクト位置検出センサ8は
ポテンショメータからなり、その回動軸81にレバー8
2の一端部が取り付けられており、このレバー82の他
端部に取り付けられた係合ピン83が上記シフトスリー
ブ35に設けられた係合溝352に係合している。従っ
て、シフトスリーブ35が図2において左右に移動する
と、レバー82が回動軸81を中心として揺動するた
め、回動軸81が回動してシフトスリーブ35の作動位
置、即ちセレクト方向位置を検出することができる。こ
のセレクト位置検出センサ8からの信号に基づいて、図
示しない制御手段により上記セレクトアクチュエータ3
(3a、3b)のコイル40、41(40a、40b)
に印加する電圧および電流の方向を制御することによっ
て、上記シフトレバー34を所望のセレクト位置に位置
付けることができる。
【0033】また、図示の実施形態における変速アクチ
ュエータ2は、上記シフトレバー34と一体に構成され
たシフトレバー支持部材としてのシフトスリーブ35を
装着したコントロールシャフト32の回動位置、即ちシ
フトストローク位置を検出するシフトストローク位置検
出センサ9を具備している。このシフトストローク位置
検出センサ9はポテンショメータからなり、その回動軸
91が上記コントロールシャフト32に連結されてい
る。従って、コントロールシャフト32が回動すると回
動軸91が回動してコントロールシャフト32の回動位
置、即ちシフトストローク位置を検出することができ
る。
【0034】次に、本発明に従って構成された変速操作
装置の他の実施形態について、図9および図10を参照
して説明する。なお、図9および図10に示す変速操作
装置10においては、上記図1乃至図3に示す変速操作
装置2における実質的に同一部材には同一符号を付して
説明する。図9は本発明に従って構成された変速操作装
置の他の実施形態を示す断面図、図10は図9における
C−C線断面図である。図9および図10に示す変速操
作装置10も上記図1乃至図3に示す変速操作装置2と
同様にセレクトアクチュエータ11とシフトアクチュエ
ータ5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11は、円筒状に形成され互い
に連結された3個のケーシング12a、12b、12c
を具備している。左側のケーシング12aは、図9およ
び図10おいて左端には端壁121aを備え図において
右端が開放されており、下部には開口122aが形成さ
れている。また、左側のケーシング12aは下方の突出
して形成されたシフトアクチュエータ取付部123aを
備えており、このシフトアクチュエータ取付部123a
には上記開口312aと連通しケーシングの軸方向に対
して直角方向に開口124aが形成されている。中央の
ケーシング12bは、両端が開放されており、中央部に
は下部に開口121bが形成されている。右側のケーシ
ング12cは、図9および図10において左端が開放さ
れており、図9および図10において右端には端壁12
1cが設けられている。
【0035】上記のように構成された3個のケーシング
12a、12b、12c内にはコントロールシャフト1
3が配設されており、その両端部が左側のケーシング1
2aの端壁121aおよび右側のケーシング12cの端
壁121cにそれぞれ装着されたスラスト軸受141お
よび142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13はステンレ
ス鋼等の非磁性材によって構成されており、その中央部
には外歯スプライン131が形成されている。コントロ
ールシャフト13に形成された外歯スプライン131部
にはシフトレバー34の装着部341がスプライン嵌合
されており、その両側においてコントロールシャフト1
3に装着されたスナップリング151および152によ
って軸方向の移動が規制されている。このため、シフト
レバー34は、コントロールシャフト23と一体的に作
動する。従って、コントロールシャフト13は、シフト
レバーを軸方向に摺動可能で且つ回動可能に支持するシ
フトレバー支持部材として機能する。シフトレバー34
は中央のケーシング12bの下部に形成された開口12
1bを挿通して配設されている。シフトレバー34の先
端部は、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301、302、303、3
04と適宜係合するようになっている。
【0036】上記コントロールシャフト13の右側のケ
ーシング12cと対応する部分の外周面には、磁石可動
体36が配設されている。この磁石可動体36は、上記
図1乃至図3に示す実施形態と同様にコントロールシャ
フト13の外周面に装着され軸方向両端面に磁極を備え
た環状の永久磁石361と、該永久磁石361の軸方向
外側にそれぞれ配設された一対の可動ヨーク362、3
63とによって構成されている。図示の実施形態におけ
る永久磁石361は、図9および図10において右端面
がN極に着磁され、図9および図10において左端面が
S極に着磁されている。このように構成された磁石可動
体36は、その両側がコントロールシャフト13に装着
されたスナップリング371、372によって位置決め
されて、軸方向の移動が規制されている。磁石可動体3
6の外周側には、磁石可動体36を包囲して固定ヨーク
39が配設されている。この固定ヨーク39は、磁性材
によって筒状に形成されており、上記右側のケーシング
12cの内周面に装着されている。固定ヨーク39の内
側には、一対のコイル40、41が配設されている。こ
の一対のコイル40、41は、合成樹脂等の非磁性材に
よって形成され上記固定ヨーク39の内周面に装着され
たボビン42に捲回されている。一対のコイル40、4
1は、図示しない電源回路に接続するようになってい
る。なお、一対のコイル40、41へ供給する電力よっ
て磁石可動体36即ちコントロールシャフト13に発生
する推力の方向は、上記図1乃至図3に示す実施形態と
同様である。上記固定ヨーク39の両側には、それぞれ
端壁43、44が装着されている。この端壁43、44
の内周部には、上記コントロールシャフト13の外周面
に接触するシール部材45、46がそれぞれ装着されて
いる。
【0037】シフトレバー34の両側には、上記一対の
コイル40、41に供給する電力量に対応して磁石可動
体36即ちシフトレバー支持部材としてのコントロール
シャフト13に発生する推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47aおよび第2のセレクト位置規制手
段48aを具備している。第1のセレクト位置規制手段
47aは、中央のケーシング12bの図9および図10
において右端部に配設され上記コントロールシャフト1
3を軸方向に摺動可能でかつ回転可能に支持する摺動性
の良好な合成樹脂からなる軸受ブッシュ15とシフトレ
バー34との間に配設されている。第1のセレクト位置
規制手段47aは、コントロールシャフト13に沿って
摺動可能に配設された環状の移動リング471aと、該
移動リング471aの右方に配設され上記軸受ブシュ1
5によって図9および図10において右方への移動が規
制された環状のストッパー472aと、移動リング47
1aと環状のストッパー472aとの間に配設された圧
縮コイルばね473aとによって構成されている。な
お、上記移動リング471aは、中央のケーシング12
bの中央部に形成された段付部474aに当接して図9
および図10に示す状態から左方への移動が規制されて
いる。
【0038】第2のセレクト位置規制手段48aは、中
央のケーシング12bの図9および図10において左端
部に配設された筒状のスペーサ16とシフトレバー34
との間に配設されている。第2のセレクト位置規制手段
48aは、コントロールシャフト13に沿って摺動可能
に配設された環状の移動リング481aと、該移動リン
グ481aの左方に配設され上記筒状のスペーサ16に
よって図9および図10において左方への移動が規制さ
れた環状のストッパー482aと、移動リング481a
と環状のストッパー482aとの間に配設された圧縮コ
イルばね483aとによって構成されている。なお、上
記移動リング481aは、中央のケーシング12bの中
央部に形成された段付部484aに当接して図9および
図10に示す状態から右方への移動が規制されている。
【0039】図9および図10に示すセレクトアクチュ
エータ10は以上のように構成されており、以下その作
用について簡単に説明する。セレクトアクチュエータ1
0を構成する上記一対のコイル40、41に電力が供給
されていないとき(非通電時)には、第1のセレクト位
置規制手段47aを構成する圧縮コイルばね473aお
よび第2のセレクト位置規制手段48aを構成する圧縮
コイルばね483aのばね力によって、移動リング47
1aおよび移動リング481aが中央のケーシング12
bの中央部に形成された段付部474aおよび484a
に当接されている。この結果、コントロールシャフト2
3に装着されたフトレバー34は、図9および図10に
示す第2のセレクト位置SP2と第3のセレクト位置S
P3との間でセレクト方向(図9および図10において
左右方向)にフリーな状態となる。
【0040】図9および図10に示す状態からセレクト
アクチュエータ10を構成する上記一対のコイル40、
41に例えば2.4Vの電圧で上記図4の(a)と同様
に電流を流すと、磁石可動体36即ちシフトレバー支持
部材としてのコントロールシャフト13は図9および図
10において右方への推力が発生し、図において右方に
移動してフトレバー34の装着部341が移動リング4
71aに当接する。このとき、圧縮コイルばね473a
のセット荷重は2.4Vの電圧印加時のセレクトアクチ
ュエータ10の推力よりも高く設定されているので、移
動リング471aは変位しない。従って、コントロール
シャフト13は、シフトレバー34の装着部341の図
において右端が第2のセレクト位置規制手段47aを構
成する移動リング471aに当接した位置で停止する。
この結果、コントロールシャフト13に装着されたシフ
トレバー34は、第2の作動位置(P2)に位置付けら
れる。
【0041】次に、一対のコイル40、41に例えば
4.8Vの電流上記図4の(a)と同様にを流すと、磁
石可動体36即ちシフトレバー支持部材としてのコント
ロールシャフト13に作用する推力が第1のセレクト位
置規制手段47aを構成する圧縮コイルばね473a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は移動リング471aと当接した
状態で圧縮コイルばね473aのばね力に抗して図9お
よび図10において右方に移動し、移動リング471a
がストッパストッパー472aに当接した位置で停止さ
れる。このとき、コントロールシャフト13に装着され
たシフトレバー34は、第1のセレクト位置SP1に位
置付けされる。
【0042】図9および図10に示す状態からセレクト
アクチュエータ10を構成する上記一対のコイル40、
41に例えば2.4Vの電圧で上記図4の(b)と同様
に電流を流すと、磁石可動体36即ちシフトレバー支持
部材としてのコントロールシャフト13は図9および図
10において左方への推力が発生し、図において左方に
移動してフトレバー34の装着部341が移動リング4
81aに当接する。このとき、圧縮コイルばね483a
のセット荷重は2.4Vの電圧印加時のセレクトアクチ
ュエータ10の推力よりも高く設定されているので、移
動リング481aは変位しない。従って、コントロール
シャフト13は、シフトレバー34の装着部341の図
において左端が第2のセレクト位置規制手段48aを構
成する移動リング481aに当接した位置で停止する。
この結果、コントロールシャフト13に装着されたシフ
トレバー34は、第3の作動位置(P3)に位置付けら
れる。
【0043】次に、一対のコイル40、41に例えば
4.8Vの電流上記図4の(b)と同様にを流すと、磁
石可動体36即ちシフトレバー支持部材としてのコント
ロールシャフト13に作用する推力が第2のセレクト位
置規制手段48aを構成する圧縮コイルばね483a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は移動リング481aと当接した
状態で圧縮コイルばね483aのばね力に抗して図9お
よび図10において左方に移動し、移動リング481a
がストッパストッパー482aに当接した位置で停止さ
れる。このとき、コントロールシャフト13に装着され
たシフトレバー34は、第4のセレクト位置SP4に位
置付けされる。
【0044】次に、シフトアクチュエータ5について、
説明する。図示のシフトアクチュエータ5は、上記コン
トロールシャフト13の外歯スプライン131部に基部
が軸方向に摺動可能にスプライン嵌合された作動レバー
50を作動せしめる第1の電磁ソレノイド6と第2の電
磁ソレノイド7を具備している。なお、作動レバー50
の基部の両側には、上記コントロールシャフト13を軸
方向に摺動可能でかつ回転可能に支持する摺動性の良好
な合成樹脂からなる軸受ブッシュ17および18が配設
されている。一方の軸受ブッシュ17は中央のケーシン
グ12bに形成された段部によって図9および図10に
おいて右方への移動が規制されており、他方軸受ブッシ
ュ18は左側のケーシング12aに形成された段部によ
って図9および図10において左方への移動が規制され
ている。従って、軸受ブッシュ17と18との間に配設
される作動レバー50は、軸方向の移動が規制される。
作動レバー50は、左側のケーシング12aの下部に形
成された開口122aを挿通して配設され、その先端部
がシフトアクチュエータ取付部123aに形成された開
口124aの中心部に達している。このように構成され
た作動レバー50を作動せしめる第1の電磁ソレノイド
6と第2の電磁ソレノイド7は、シフトアクチュエータ
取付部123aに両側にそれぞれ装着される。なお、第
1の電磁ソレノイド6と第2の電磁ソレノイド7は、上
記図3に示す第1の電磁ソレノイド6と第2の電磁ソレ
ノイド7と実質的に同一の構成であり、その説明は省略
する。
【0045】図9および図10に示す実施形態において
は、磁石可動体として上記図1および図2に示す実施形
態おける磁石可動体36を適用した例を示したが、上記
図5および図7に示す磁石可動体36aおよび磁石可動
体36bを適用することもできる。
【0046】
【発明の効果】本発明による変速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。
【0047】即ち、本発明によれば、変速アクチュエー
タを構成するセレクトアクチュエータは、シフトレバー
を支持するシフトレバー支持部材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。
【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一実
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
クチュエータの第1の実施形態の作動説明図。
【図5】図1に示す変速操作装置を構成するセレクトア
クチュエータの第2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6】図5に示す変速操作装置を構成するセレクトア
クチュエータの第2の実施形態の作動説明図。
【図7】図1に示す変速操作装置を構成するセレクトア
クチュエータの第3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8】図7に示す変速操作装置を構成するセレクトア
クチュエータの第3の実施形態の作動説明図。
【図9】本発明に従って構成された変速操作装置の他実
施形態を示す断面図。
【図10】図9におけるC−C線断面図。
【符号の説明】
2:変速操作装置(一実施形態) 3:セレクトアクチュエータ(第1の実施形態) 3a:セレクトアクチュエータ(第2の実施形態) 3b:セレクトアクチュエータ(第3の実施形態) 31a、31b、31c:ケーシング 32:コントロールシャフト 33a、33b:軸受 34:シフトレバー 35:シフトスリーブ 36:磁石可動体 361:永久磁石 362、363:可動ヨーク 36a:磁石可動体 360a:可動ヨーク 364a:永久磁石 36b:磁石可動体 361b:中間ヨーク 362b、363b:永久磁石 364b、365b:可動ヨーク 39:固定ヨーク 40、41:コイル 40a:コイル 40b:コイル 42:ボビン 47、47a:第1のセレクト位置規制手段 48、48a:第2のセレクト位置規制手段 5:シフトアクチュエータ 50:作動レバー 6:第1の電磁ソレノイド 61:ケーシング 62:固定鉄心 63:プランジャ 64:可動鉄心 66:電磁コイル 7:第2の電磁ソレノイド 71:ケーシング 72:固定鉄心 73:プランジャ 74:可動鉄心 76:電磁コイル 8:セレクト位置検出センサ 9:シフトストローク位置検出センサ 10:変速操作装置(他の実施形態) 11:セレクトアクチュエータ

Claims (8)

    【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、ケーシングと、該ケーシ
    ング内に軸方向に摺動可能に配設され該シフトレバーを
    支持するシフトレバー支持部材と、該シフトレバー支持
    部材の外周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、 ことを特徴とする変速操作装置。
  2. 【請求項2】 該シフトレバー支持部材は、該ケーシン
    グ内に回転可能に配設され該シフトアクチュエータによ
    ってシフト方向に回動せしめられるコントロールシャフ
    トに軸方向に摺動可能に配設された筒状のシフトスリー
    ブからなっている、請求項1記載の変速操作装置。
  3. 【請求項3】 該シフトレバー支持部材は、該ケーシン
    グ内に軸方向に摺動可能でかつ回転可能に配設され該シ
    フトアクチュエータによってシフト方向に回動せしめら
    れるコントロールシャフトからなっている、請求項1記
    載の変速操作装置。
  4. 【請求項4】 該コイルは、軸方向に併設された一対の
    コイルによって構成されており、 該磁石可動体は、該シフトレバー支持部材の外周面に装
    着され軸方向両端面に磁極を備えた環状の永久磁石と、
    該永久磁石の軸方向外側にそれぞれ配設された可動ヨー
    クとによって構成されている、請求項1記載の変速操作
    装置。
  5. 【請求項5】 該磁石可動体は、該シフトレバー支持部
    材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。
  6. 【請求項6】 該磁石可動体は、該シフトレバー支持部
    材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。
  7. 【請求項7】 該一対の永久磁石は、互いに対向する端
    面に同極が形成されている、請求項6記載の変速操作装
    置。
  8. 【請求項8】 該セレクトアクチュエータは、該コイル
    に供給する電力量に対応して該シフトレバー支持部材に
    発生する推力に応じて該シフトレバー支持部材の作動位
    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。
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