JP2003139241A - 変速機のシフトアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 重力および加速度の影響をなくし、常に一定
のシフト作動力を得ることができる変速機のシフトアク
チュエータを提供する。 【解決手段】 変速機のシフトレバーを装着したシフト
レバー支持機構をシフト方向に回動する変速機のシフト
アクチュエータであって、シフトレバー支持機構に中間
部が連結された作動レバーと、該作動レバーの両端部に
それぞれ連結され上下方向に作動する第１のアクチュエ
ータおよび第２のアクチュエータとを具備している。第
１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータは、作
動レバーと連結する作動ロッドと、該作動ロッドの外周
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それぞれ具備して
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
変速機のシフトレバーをシフト方向に作動する変速機の
シフトアクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】変速機のシフトレバーをシフト方向に作
動する変速機の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シフト
アクチュエータは、流体圧源と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。

【０００３】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シフトアクチュエータと
して、電動モータ式の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。しかるに、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】そこで、本出願人は、耐久性に優れ、か
つ、作動速度が速い変速機のシフトアクチュエータとし
て、変速機のシフトレバーに連結した作動部材と係合す
る作動ロッドと、該作動ロッド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する変速機のシフトアクチュエ
ータを特願２００１−０１３１６３として提案した。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】而して、上記作動ロッ
ドおよび磁石可動体は質量が大きく、重力および車両の
加速度の影響を受けるので、シフトアクチュエータの配
置および車両の運転状態によって作動力が変化する。即
ち、車両に搭載されるシフトアクチュエータは一般に水
平に配置されるので、車両が傾斜路を走行している場合
や加減速状態において上記作動ロッドおよび磁石可動体
はそれぞれの方向の加速度と重力の影響を受ける。従っ
て、運転状態によって作動力が減少した場合にはシフト
作動力が不足する虞がある。

【０００６】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、重力および加速度の影響
をなくし、常に一定のシフト作動力を得ることができる
変速機のシフトアクチュエータを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記技
術的課題を解決するために、変速機のシフトレバーを装
着したシフトレバー支持機構をシフト方向に回動する変
速機のシフトアクチュエータであって、該シフトレバー
支持機構に中間部が連結された作動レバーと、該作動レ
バーの両端部にそれぞれ連結され上下方向に作動する第
１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータとを具
備し、該第１のアクチュエータおよび該第２のアクチュ
エータは、該作動レバーと連結する作動ロッドと、該作
動ロッド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そ
れぞれ具備している、ことを特徴とする変速機のシフト
アクチュエータが提供される。

【０００８】上記シフトレバー支持機構は略水平状態に
配置されており、上記第１のアクチュエータおよび第２
のアクチュエータはシフトレバー支持機構の下側に配置
されている。上記一対のコイルの両側に磁性体が配設さ
れていることが望ましい。また、該磁性体は、一対のコ
イルが捲回されたボビン内に配設されている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従って構成された
変速機のシフトアクチュエータ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。

【００１０】図１は本発明に従って構成されたシフトア
クチュエータを備えた変速操作装置の一実施形態の一部
を破断して示す平面図、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。図示
の実施形態における変速操作装置２は、後述するシフト
レバー支持機構を支持する筒状のケーシング３と、該ケ
ーシング３に装着されたセレクトアクチュエータ４およ
びシフトアクチュエータ７とから構成されている。ケー
シング３は、一端部（図１および図２において右端部）
における側部（図１において上側部）にセレクトアクチ
ュエータ装着部３１を備えているとともに、一端部（図
１および図２において右端部）における下側部（図２に
おいて下側部）にシフトアクチュエータ装着部３２を備
えている。また、ケーシング３の中央部の下部には開口
３３が形成されている。

【００１１】上記のように構成されたケーシング３内に
は、コントロールシャフト３５が回動可能に配設されて
いる。即ち、コントロールシャフト３５は、一端部（図
１および図２において右端部）がケーシング３の一端部
に配設された軸受３６１に回動可能に支持され、他端部
（図１および図２において左端部）がケーシング３の他
端部に配設された軸受３６２に回動可能に支持されてい
る。このコントロールシャフト３５にシフトレバー３７
が装着されている。このシフトレバー３７は、上記コン
トロールシャフト３５と嵌合する穴を備えた装着部３７
１と該装着部３７１から径方向に突出して形成されたレ
バー部３７２とからなっており、レバー部３７２が図２
に示すようにケーシング３の下部に形成された開口３３
を挿通して配設されている。シフトレバー３７の装着部
３７１にはコントロールシャフト３５と嵌合する穴の内
周面に形成された内歯スプライン部３７１ａが設けられ
ており、この内歯スプライン部３７１ａがコントロール
シャフト３５の中央部に形成された外歯スプライン部３
５１と軸方向に摺動可能にスプライン嵌合されている。
このようにシフトレバー３７を軸方向に摺動可能に支持
するとともにケーシング３に回動可能に支持されたコン
トロールシャフト３５は、ケーシング内に配設されたシ
フトレバー３７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機構として機能する。なお、シ
フトレバー支持機構として機能するコントロールシャフ
ト３５は、図示の実施形態においてはケーシング３内に
略水平状態に配置される。

【００１２】上述したようにシフトレバー支持機構とし
てのコントロールシャフト３５によって軸方向に摺動可
能で且つ回動可能に支持されたシフトレバー３７は、レ
バー部３７２の先端部が第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、３０
２、３０３、３０４と適宜係合するようになっている。
なお、図示の実施形態においては、第１のセレクト位置
ＳＰ１は後進−１速段セレクト位置、第２のセレクト位
置ＳＰ２は２速−３速段セレクト位置、第３のセレクト
位置ＳＰ３は４速−５速段セレクト位置、第４のセレク
ト位置ＳＰ４は６速段セレクト位置に設定されている。

【００１３】次に、シフトレバー３７を軸方向であるセ
レクト方向に作動するセレクトアクチュエータ４につい
て、主に図１を参照して説明する。図示の実施形態にお
けるセレクトアクチュエータ４は、駆動源となる電磁ソ
レノイド４０と、該電磁ソレノイド４０によって作動さ
れ上記シフトレバー３７を作動せしめるセレクト作動機
構５０を具備している。電磁ソレノイド４０は、セレク
トアクチュエータ装着部３１にボルト等の固着手段４０
１によって取り付けられた筒状のケース４１と、該ケー
ス４１内に配設された電磁コイル４２と、該電磁コイル
４２内に配設された固定鉄心４３と、該固定鉄心４３の
一端面（図１において上端面）と対向して同一軸上に配
設された可動鉄心４４と、該可動鉄心４４に装着された
作動ロッド４５と、上記筒状のケース４１の一端（図１
および図２において上端）に取り付けられたカバー４６
を具備している。

【００１４】上記筒状のケース４１は、一端（図１にお
いて上端）には中央部に穴４１２を有する端壁４１１を
備えており、他端（図１において下端）が開放されてい
る。上記電磁コイル４２は、合成樹脂等の非磁性材から
なる環状のボビン４７に捲回されケース４１の内周に沿
って配設されている。上記固定鉄心４３は、磁性材によ
って形成され、他端（図１において下端）にはフランジ
部４３１が設けられており、このフランジ部４３１を介
してケース４１の他端側（図１において下端側）に装着
されている。上記可動鉄心４４は、磁性材によって形成
され、固定鉄心４３に対して軸方向に接離可能に構成さ
れている。上記作動ロッド４５は、ステンレス鋼等の非
磁性材によって形成され、その一端部（図１において上
端部）に小径部４５１が設けられている。このように構
成された作動ロッド４５は、小径部４５１を上記可動鉄
心４４の中央部に形成された穴４４１に挿通し、一端を
カシメることにより可動鉄心４４に装着する。このよう
にして可動鉄心４４に一端部が装着された作動ロッド４
５は、他端部が上記固定鉄心４３の中央部に形成された
穴４３２を貫通して軸方向に摺動可能に配置され、ケー
シング３の側方に設けられたセレクト作動機構収容室３
１３内に進退可能に構成されている。この作動ロッド４
５の他端部にはボールジョイント４５２が設けられてい
る。上記カバー４６は、ビス４８によってケース４１の
一端に装着され、ケース４１の一端および可動鉄心４４
の一端部を覆う。

【００１５】次に、セレクト作動機構５０について説明
する。図示の実施形態におけるセレクト作動機構５０
は、上記セレクト作動機構収容室３１３内に収容されて
おり、第１のレバー５１と第２のレバー５２と第３のレ
バー５３および第４のレバー５４を具備している。第１
のレバー５１は、一端部が上下方向（図１において紙面
に垂直な方向）に配設された支持軸５５に装着されてお
り、他端部が上記電磁ソレノイド４０の作動ロッド４５
の他端部に設けられたボールジョイント４５２と摺動可
能に連結されている。第２のレバー５２は、一端部が上
記支持軸５５に装着されており、他端部には係合ピン５
６が取り付けられている。第３のレバー５３は、一端部
が上下方向（図１において紙面に垂直な方向）に配設さ
れた支持軸５７に装着され、その他端部には長穴５３１
が形成されており、この長穴５３１に上記第２のレバー
５２の他端部に取り付けられた係合ピン５６が嵌合する
ようになっている。第４のレバー５４は、一端部が上記
支持軸５７に装着されており、その他端部に形成された
作動部５４１が図２に示すように上記シフトレバー３７
の装着部３７１に形成された係合溝３７１ｂに嵌合する
ように構成されている。

【００１６】図示の実施形態におけるセレクトアクチュ
エータ４を構成する電磁ソレノイド４０およびセレクト
作動機構５０は以上のように構成されており、電磁コイ
ル４２に通電すると固定鉄心４３が磁化され、可動鉄心
４４は固定鉄心４３に吸引されて可動鉄心４４即ち作動
ロッド４５には図１において下方への推力が発生する。
この可動鉄心４４即ち作動ロッド４５に発生する推力の
大きさは、電磁コイル４２に供給する電力量によって決
まる。電磁コイル４２に通電することによって可動鉄心
４４即ち作動ロッド４５が図１において下方に移動する
と、上記第１のレバー５１と第２のレバー５２と第３の
レバー５３および第４のレバー５４がそれぞれ図１にお
いて実線および破線で示す位置から２点鎖線で示す位置
まで作動せしめられる。この結果、第４のレバー５４の
作動部５４１によって作動せしめられるシフトレバー３
７は、図２において実線で示す第１のセレクト位置ＳＰ
１から第４のセレクト位置ＳＰ４まで作動せしめられ
る。

【００１７】図示の実施形態におけるセレクトアクチュ
エータ４は、図２に示すように上記電磁ソレノイド４０
の電磁コイル４２に供給する電力量に対応して可動鉄心
４４即ち作動ロッド４５に発生する推力の大きさと協働
してシフトレバー３７を上記第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に位置規制するための
セレクト位置規制機構６を具備している。セレクト位置
規制機構６は、上記コントロールシャフト３５の中央部
において上記シフトレバー３７の装着部３７１の図２に
おいて右側に軸方向に摺動可能に配設された第１の移動
リング６１と第２の移動リング６２を具備している。第
１の移動リング６１は、ケーシング３の内周面に設けら
れた第１のストッパー３ａによって図２において左方へ
の移動が規制される。第２の移動リング６２は、ケーシ
ング３の内周面に第１のストッパー３ａより所定間隔を
おいて図２において右側に設けられた第２のストッパー
３ｂによって図２において左方への移動が規制され、ケ
ーシング３の内周面に第２のストッパー３ｂより図２に
おいて右側に設けられた第３のストッパー３ｃによって
図２において右方への移動が規制される。従って、第２
の移動リング６２は、第２のストッパー３ｂと第３のス
トッパー３ｃとの間を移動可能に構成されている。な
お、上記第１の移動リング６１は、上記第２のストッパ
ー３ｂの内径より小径に形成されており、従って、第２
のストッパー３ｂを越えて図２において右方へ作動する
ことができる。

【００１８】上記第１の移動リング６１とシフトレバー
３７の装着部３７１との間には第１の圧縮コイルばね６
３が配設され、第１の移動リング６１と第２の移動リン
グ６２との間には第２の圧縮コイルばね６４が配設され
ている。また、第２の移動リング６２と第３のストッパ
ー３ｃとの間には第３の圧縮コイルばね６５が配設され
ている。なお、第２の圧縮コイルばね６４のばね力は第
１の圧縮コイルばね６３のばね力より大きく設定されて
おり、第３の圧縮コイルばね６５のばね力は第２の圧縮
コイルばね６４のばね力より大きく設定されている。従
って、第１の移動リング６１は、第１のストッパー３ａ
に当接せしめられ、第２の移動リング６２は第２のスト
ッパー３ｂに当接せしめられている。

【００１９】図示の実施形態におけるセレクトアクチュ
エータ４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。セレクトアクチュエータ４の電磁ソ
レノイド４０を構成する電磁コイル４２に電力が供給さ
れていないとき（非通電時）には、電磁ソレノイド４０
を構成する可動鉄心４４と作動ロッド４５およびセレク
ト作動機構５０は図１において実線で示す状態に位置付
けられている。そして、セレクト位置規制機構６を構成
する第１の移動リング６１および第２の移動リング６２
は第１の圧縮コイルばね６３と第２の圧縮コイルばね６
４および第３の圧縮コイルばね６５のばね力が釣り合っ
た図２に示す状態に位置付けられ、この結果、シフトレ
バー３７は第１の作動位置（Ｐ１）に位置付けられてい
る。この第１の作動位置（Ｐ１）は本実施形態において
は上述したように後進−１速段セレクト位置に設定され
ているので、電磁ソレノイド４０が故障した場合にはセ
レクトアクチュエータ４はシフトレバー３７を後進−１
速段セレクト位置に位置付けることになる。従って、電
磁ソレノイド４０が故障した場合には、車両の発進が可
能な１速段または後進段にシフトすることができるの
で、車両を修理工場などの所定の場所まで走行すること
ができる。

【００２０】図１および図２に示す状態からセレクトア
クチュエータ４の電磁ソレノイド４０を構成する電磁コ
イル４２に例えば２Ｖの電圧を印加すると、可動鉄心４
４は固定鉄心４３に吸引され、可動鉄心４４および作動
ロッド４５には図１において下方への推力が発生する。
この結果、セレクト作動機構５０を構成する各レバーが
図１において実線で示す状態から２点鎖線で示す方向に
作動され、図４の（ａ）に示すようにシフトレバー３７
が第１の圧縮コイルばね６３のばね力に抗して図におい
て右方に移動せしめられる。そして、シフトレバー３７
は、装着部３７１の右端面が第１の移動リング６１に当
接した位置で停止し、図４の（ａ）に示すように第２の
作動位置（Ｐ２）に位置付けられる。

【００２１】次に、セレクトアクチュエータ４の電磁ソ
レノイド４０を構成する電磁コイル４２に例えば４Ｖの
電圧を印加すると、可動鉄心４４および作動ロッド４５
に発生する下方への推力が増大する。この結果、セレク
ト作動機構５０を構成する各レバーが図１において２点
鎖線で示す方向に更に作動され、図４の（ｂ）に示すよ
うにシフトレバー３７が第１の移動リング６１に当接し
た状態で第１の圧縮コイルばね６３および第２の圧縮コ
イルばね６４のばね力に抗して図において右方へ更に移
動せしめられる。そして、シフトレバー３７は、第１の
移動リング６１が第２の移動リング６２に当接した位置
で停止し、図４の（ｂ）に示すように第３の作動位置
（Ｐ３）に位置付けられる。

【００２２】次に、セレクトアクチュエータ４の電磁ソ
レノイド４０を構成する電磁コイル４２に例えば８Ｖの
電圧を印加すると、可動鉄心４４および作動ロッド４５
に発生する下方への推力が更に増大する。この結果、セ
レクト作動機構５０を構成する各レバーが図１において
２点鎖線で示す位置まで作動され、図４の（ｃ）に示す
ようにシフトレバー３７が第１の移動リング５１を第２
の移動リング６２に当接した状態で第１の圧縮コイルば
ね６３と第２の圧縮コイルばね６４および第３の圧縮コ
イルばね６５のばね力に抗して図において右方へ更に移
動せしめられる。そして、シフトレバー３７は、第２の
移動リング６２が第３のストッパー３ｃに当接した位置
で停止し、図４の（ｃ）に示すように第４の作動位置
（Ｐ４）に位置付けられる。

【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４は、ケーシング３内に軸方向
に摺動可能で且つ回動可能に支持されたシフトレバー３
７を電磁ソレノイド４０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。更に、図示のセレクトアクチュエータ４はセ
レクト位置規制機構６を備え、電磁コイル４２に供給す
る電力量に対応して作動ロッド４５に発生する推力に応
じてシフトレバー３７を複数のセレクト動位置に位置付
けるように構成したので、１個の電磁ソレノイドによっ
て複数のセレクト位置をとることができるため、コンパ
クトで且つ安価となる。

【００２４】図示の実施形態における変速操作装置２
は、上記シフトレバー３７の軸方向位置、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１
０を具備している。このセレクト位置検出センサ１０は
ポテンショメータからなり、その回動軸１０１にレバー
１０２の一端部が取り付けられており、このレバー１０
２の他端部に取り付けられた係合ピン１０３が上記シフ
トレバー３７の装着部３７１の側面に設けられた係合溝
３７１ｃに係合している。従って、シフトレバー３７が
図２において左右に移動すると、レバー１０２が回動軸
１０１を中心として揺動するため、回動軸１０１が回動
してシフトレバー３７の軸方向作動位置、即ちセレクト
方向位置を検出することができる。

【００２５】また、図示の実施形態における変速操作装
置２は、上記シフトレバー３７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１１を具備している。このシフトストローク位置検
出センサ１１は、上記ケーシング３１の他端（図２にお
いて左端）に装着されている。シフトストローク位置検
出センサ１１はポテンショメータからなり、その回動軸
１１１がシフトレバー３７とスプライン嵌合されている
コントロールシャフト３５の他端に連結されている。従
って、シフトレバー３７を装着したコントロールシャフ
ト３５が回動すると、シフトレバー３７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。

【００２６】次に、シフトアクチュエータ７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７は、上記コントロールシャフト３５をシフト方向
に回動せしめる駆動源としての第１のアクチュエータ７
ａおよび第２のアクチュエータ７ｂと、該両アクチュエ
ータによって作動されコントロールシャフト３５を回動
せしめる作動レバー８を具備している。第１のアクチュ
エータ７ａおよび第２のアクチュエータ７ａは、コント
ロールシャフト３５の下側に上下方向に作動するように
互いに並列に配設されケーシング３の一端部に設けられ
たシフトアクチュエータ装着部３２にボルト、ナット等
の固着手段７０１によって取り付けられている。上記作
動レバー８は、その中間部にはピン孔８１が形成されて
おり、その両端部にそれぞれ連結部８２、８３を備えて
いる。このように形成された作動レバー８は、コントロ
ールシャフト３５の一端部に軸芯に直交するように形成
された穴３５２に挿入し、コントロールシャフト３５に
形成されたピン孔３５３と上記ピン孔８１にピン８４を
嵌入することによってコントロールシャフト３５に装着
される。

【００２７】次に、第１のアクチュエータ７ａについて
説明する。第１のアクチュエータ７ａは、ケーシング７
１と、該ケーシング７１の中心部に上下方向に摺動可能
に配設された作動ロッド７２と、該作動ロッド７２の外
周面に配設された磁石可動体７３と、該磁石可動体７３
を包囲してケーシング７１の内側に配設された筒状の固
定ヨーク７４と、該固定ヨーク７４の内側に軸方向に併
設された一対のコイル７５、７６とを具備している。

【００２８】ケーシング７１は、図示の実施形態におい
てはステンレス鋼やアルミニウム合金等の非磁性材によ
って円筒状に形成されている。作動ロッド７２は、ステ
ンレス鋼等の非磁性材によって構成され、その上端部に
はボールジョイント７５０が設けられている。このボー
ルジョイント７５０に上記作動レバー８の一端部に設け
られた連結部８２を摺動可能に連結する。

【００２９】磁石可動体７３は、作動ロッド７２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７３１と、該永久磁石７３１の軸方向外側に配設され
た一対の可動ヨーク７３２、７３３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７３１は、図
３において上端面がＮ極に着磁され、図３において下端
面がＳ極に着磁されている。上記一対の可動ヨーク７３
２、７３３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７３は、その両側にお
いてそれぞれ作動ロッド７２に装着されたスナップリン
グ７３４、７３５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。

【００３０】上記固定ヨーク７４は、磁性材によって筒
状に形成されており、上記ケーシング７１の内周面に装
着されている。固定ヨーク７４の内側には、一対のコイ
ル７５、７６が配設されている。この一対のコイル７
５、７６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７４の内周に沿って装着されたボビン７７
に捲回されている。一対のコイル７５、７６は、図示し
ない電源回路に接続するようになっている。図示の実施
形態においては、ボビン７７内には一対のコイル７５、
７６の両側に磁性体７８１、７８２が配設されている。
この磁性体７８１、７８２は、鉄等の磁性材によって環
状に形成されている。

【００３１】上記ケーシング７１の上端部には、端壁７
９が装着されている。この端壁７９は、ステンレス鋼や
アルミニウム合金或いは適宜の合成樹脂等の非磁性材に
よって形成されている。端壁７９とケーシング７１の下
端壁７１０には、そのそれぞれ中心部に上記作動ロッド
７２が挿通する穴７９１、７１１が設けられている。こ
の穴７９１、７１１を挿通して配設される作動ロッド７
２は、穴７９１、７１１の内周面によって軸方向に摺動
可能に支持される。

【００３２】次に、第２のアクチュエータ７ｂについて
説明する。なお、第２のアクチュエータ７ｂは上記第１
のアクチュエータ７ａと実質的に同一の構成であり、従
って、同一部材には同一符号を付してその説明を省略す
る。第２のアクチュエータ７ｂを構成する作動ロッド７
２の上端部にはボールジョイント７５０が設けられてお
り、このボールジョイント７５０に上記作動レバー８の
他端部に設けられた連結部８３が摺動可能に連結され
る。

【００３３】図示の実施形態におけるシフトアクチュエ
ータ７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５を参照して説明する。シフトアクチュエータ
７を構成する第１のアクチュエータ７ａおよび第２のア
クチュエータ７ｂは、それぞれ作動ロッド７２に配設さ
れた磁石可動体７３と固定ヨーク７４および一対のコイ
ル７５、７６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。第１のアクチュエータ７ａおよび第２のア
クチュエータ７ｂは、図５の（ａ）乃至図５の（ｄ）に
示すように永久磁石７３１のＮ極、一方の可動ヨーク７
３２、一方のコイル７５、固定ヨーク７４、他方のコイ
ル７６、他方の可動側ヨーク７３３、永久磁石７３１の
Ｓ極を通る磁気回路７３０が形成される。

【００３４】作動ロッド７２の作動位置が図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７５、７６に図５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７３即ち作動ロッド７２には図５
の（ａ）において矢印で示すように下方に推力が発生す
る。また、作動ロッド７２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７５、７６
に図５の（ｂ）で示す方向（図５の（ａ）と反対方向）
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７３即ち作動ロッド７２に
は図５の（ｂ）において矢印で示すように上方に推力が
発生する。

【００３５】従って、第１のアクチュエータ７ａの一対
のコイル７５、７６に図５の（ａ）で示す方向にそれぞ
れ電流を流し、第２のアクチュエータ７ｂの一対のコイ
ル７５、７６に図５の（ｂ）で示す方向にそれぞれ電流
を流すと、第１のアクチュエータ７ａの作動ロッド７２
は下方に移動せしめられ、第２のアクチュエータ７ｂの
作動ロッド７２は上方に移動せしめられる。この結果、
第１のアクチュエータ７ａの作動ロッド７２および第２
のアクチュエータ７ｂの作動ロッド７２とそれぞれボー
ルジョイント７５０および７５０を介して連結されてい
る作動レバー８を介してコントロールシャフト３２が図
３において時計方向に回動する。従って、コントロール
シャフト３５とスプライン嵌合されているシフトレバー
３７が第１の方向にシフト作動せしめられる。そして、
第１のアクチュエータ７ａの磁石可動体７３即ち作動ロ
ッド７２が図５の（ｃ）で示す位置に達し、第２のアク
チュエータ７ｂの作動ロッド７２が図５の（ｄ）で示す
位置に達すると、上記シフトストローク位置検出センサ
１１からの信号に基づいて図示しないコントローラが一
方のシフトストロークエンド即ちギヤイン位置まで作動
せしめられたと判断して、第１のアクチュエータ７ａの
一対のコイル７５、７６および第２のアクチュエータ７
ｂ一対のコイル７５、７６への通電を遮断する。

【００３６】一方、第１のアクチュエータ７ａの一対の
コイル７５、７６に図５の（ｂ）で示す方向にそれぞれ
電流を流し、第２のアクチュエータ７ｂの一対のコイル
７５、７６に図５の（ａ）で示す方向にそれぞれ電流を
流すと、第１のアクチュエータ７ａの作動ロッド７２は
上方に移動せしめられ、第２のアクチュエータ７ｂの作
動ロッド７２は下方に移動せしめられる。この結果、第
１のアクチュエータ７ａの作動ロッド７２および第２の
アクチュエータ７ｂの作動ロッド７２とそれぞれボール
ジョイント７５０を介して連結されている作動レバー８
を介してコントロールシャフト３２が図３において反時
計方向に回動する。従って、コントロールシャフト３５
とスプライン嵌合されているシフトレバー３７が第２の
方向にシフト作動せしめられる。そして、第１のアクチ
ュエータ７ａの磁石可動体７３即ち作動ロッド７２が図
５の（ｄ）で示す位置に達し、第２のアクチュエータ７
ｂの作動ロッド７２が図５の（ｃ）で示す位置に達する
と、上記シフトストローク位置検出センサ１１からの信
号に基づいて図示しないコントローラが一方のシフトス
トロークエンド即ちギヤイン位置まで作動せしめられた
と判断して、第１のアクチュエータ７ａの一対のコイル
７５、７６および第２のアクチュエータ７ｂの一対のコ
イル７５、７６への通電を遮断する。

【００３７】ここで、上記シフトアクチュエータ７を構
成する第１のアクチュエータ７ａおよび第２のアクチュ
エータ７ｂの駆動力について図６を参照して説明する。
第１の第１のアクチュエータ７ａの磁石可動体７３即ち
作動ロッド７２を下方に作動させる際の第１のアクチュ
エータ７ａの駆動力を図６の（ａ）にしめす。第２のア
クチュエータ７ｂの駆動力を図６の（ｂ）に示す。逆
に、第１の第１のアクチュエータ７ａの磁石可動体７３
即ち作動ロッド７２を上方に作動させる際の第１のアク
チュエータ７ａの駆動力を図６の（ｂ）にしめす。第２
のアクチュエータ７ｂの駆動力を図６の（ａ）に示す。
図６の（ａ）および図６の（ｂ）おいて、破線（Ｂ）は
磁石可動体７３と固定ヨーク７４および一対のコイル７
５、７６とによって構成されるリニアモータの原理によ
る推力特性、１点鎖線（Ｃ）は上記永久磁石７３１と磁
性体７８１との吸引力、１点鎖線（Ｄ）は永久磁石７３
１と磁性体７８２との吸引力、実線（Ａ）は一対のコイ
ル７５、７６に通電したときの第１のアクチュエータ７
ａおよび第２のアクチュエータ７ｂの駆動力である。即
ち、実線（Ａ）で示す一対のコイル７５、７６に通電し
たときの第１のアクチュエータ７ａおよび第２のアクチ
ュエータ７ｂの駆動力は、破線（Ｂ）で示す磁石可動体
７３と固定ヨーク７４および一対のコイル７５、７６と
によって構成されるリニアモータの原理による推力と１
点鎖線（Ｃ）および（Ｄ）で示す永久磁石７３１と磁性
体７８１および７８２との吸引力とを合成したものとな
る。

【００３８】一方、図示の実施形態における第１のアク
チュエータ７ａおよび第２のアクチュエータ７ｂは、一
対のコイル７５、７６の両側に一対の磁性体７８１、７
８２が配設されているので、一対のコイル７５、７６へ
の非通電時でも１点鎖線（Ｃ）および（Ｄ）で示す永久
磁石７３１と磁性体７８１および７８２との吸引力が働
いている。この吸引力は、永久磁石７３１および可動ヨ
ーク７３２、７３３と磁性体７８１または７８２が接近
するに従って大きくなり、シフトストロークエンドで最
も大きい。例えば、第１のアクチュエータ７ａが図５の
（ｄ）の状態から磁石可動体７３即ち作動ロッド７２を
下方に作動させる際には、永久磁石７３１と磁性体７８
１との吸引力がギヤイン位置におけるニュートラル位置
側への移動、即ち変速機のギヤ抜けを阻止する力、即ち
自己保持機能として働く。このとき、第２のアクチュエ
ータ７ｂは図５の（ｃ）の状態から磁石可動体７３即ち
作動ロッド７２を上方に作動し、永久磁石７３１と磁性
体７８２との吸引力がギヤイン位置におけるニュートラ
ル位置側への移動、即ち変速機のギヤ抜けを阻止する力
として働く。このように、ギヤイン位置においては第１
のアクチュエータ７ａおよび第２のアクチュエータ７ｂ
の磁石可動体７３の永久磁石７３１および磁性体７８
１、７８２が変速機のギヤ抜けを阻止する力、即ち自己
保持機能として働く。一般に、変速機のシフト機構はギ
ヤ抜けを防止するために、シフトストロークエンド即ち
ギヤイン位置に作動された状態を保持するためのディテ
ント機構を備えているが、第１のアクチュエータ７ａお
よび第２のアクチュエータ７ｂはシフトストロークエン
ド付近での磁石可動体７３の永久磁石７３１および磁性
体７８１、７８２との吸引力はディテント機能として働
くことになる。

【００３９】以上のように図示の実施形態におけるシフ
トアクチュエータ７は、シフトレバー３７を装着したコ
ントロールシャフト３５の下側に上下方向に作動するよ
うに互いに並列に配設された第１のアクチュエータ７ａ
および第２のアクチュエータ７ｂと、中間部がコントロ
ールシャフト３５に装着された作動レバー８とからな
り、第１のアクチュエータ７ａの作動ロッド７２が作動
レバー８の一端部と連結され、第２のアクチュエータ７
ｂの作動ロッド７２が作動レバー８の他端部と連結され
ているので、第１のアクチュエータ７ａの作動ロッド７
２および磁石可動体７３と第２のアクチュエータ７ｂの
作動ロッド７２および磁石可動体７３に作用する重力影
響を互いに相殺することができる。また、第１のアクチ
ュエータ７ａおよび第２のアクチュエータ７ｂは上記の
ように上下方向に作動するように配設されているので、
車両の加減速による加速度の影響を受けることもないと
ともに、作動ロッド７２、７２の摺動抵抗も極めて小さ
くなる。従って、図示の実施形態におけるシフトアクチ
ュエータ７によれば、第１のアクチュエータ７ａの一対
のコイル７５、７６および第２のアクチュエータ７ｂの
一対のコイル７５、７６に供給する電力に対して常に一
定のシフト作動力を得ることができる。

【００４０】以上、本発明をセレクトアクチュエータと
ともに変速操作装置を構成するシフトアクチュエータに
適用した例を示したが、本発明によるシフトアクチュエ
ータは例えば手動変速機構においてシフト方向への操作
力をアシストするシフトアシスト装置に適用することが
できる。

【００４１】

【発明の効果】本発明による変速機のシフトアクチュエ
ータ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。

【００４２】即ち、本発明によれば、変速機のシフトレ
バーを装着したシフトレバー支持機構をシフト方向に回
動する変速機のシフトアクチュエータは、シフトレバー
支持機構に中間部が連結された作動レバーと、該作動レ
バーの両端部にそれぞれ連結され該作動レバーを上下方
向に作動する第１のアクチュエータおよび第２のアクチ
ュエータとを具備し、第１のアクチュエータおよび第２
のアクチュエータが作動レバーと連結する作動ロッド
と、該作動ロッド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
イルとをそれぞれ具備しているので、第１のアクチュエ
ータの作動ロッドおよび磁石可動体と第２のアクチュエ
ータの作動ロッドおよび磁石可動体に作用する重力影響
を互いに相殺することができ、また、車両の加減速によ
る加速度の影響を受けることもないとともに、作動ロッ
ドの摺動抵抗も極めて小さくなる。従って、本発明によ
る変速操作装置を構成するシフトアクチュエータによれ
ば、第１のアクチュエータの一対のコイルおよび第２の
アクチュエータの一対のコイルに供給する電力に対して
常に一定のシフト作動力を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って構成されたシフトアクチュエー
タを備えた変速操作装置の一実施形態を示すもので、一
部を破断して示す平面図。

【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】本発明に従って構成された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シフトアクチュエー
タの駆動力を示す説明図。

【符号の説明】

２：変速操作装置 ３：ケーシング ３５：コントロールシャフト ３６１、３６２：軸受 ３７：シフトレバー ４：セレクトアクチュエータ ４０：電磁ソレノイ ４１：筒状のケース ４２：電磁コイル ４３：固定鉄心 ４４：可動鉄心 ４５：作動ロッド ４５２：ボールジョイント ４６：カバー ５０：セレクト作動機構 ５１：第１のレバー ５２：第２のレバー ５３：第３のレバー ５４：第４のレバー ６：セレクト位置規制機構 ６１：第１の移動リング ６２：第２の移動リング ６３：第１の圧縮コイルばね ６４：第２の圧縮コイルばね ６５：第３の圧縮コイルばね ７：シフトアクチュエータ ７ａ：第１のアクチュエータ ７ｂ：第２のアクチュエータ ５１：ケーシング ７２：作動ロッド ７３：磁石可動体 ７３１：永久磁石 ７３２、７３３：可動ヨーク ７４：固定ヨーク ７５、７６：コイル ７７：ボビン ５８１、５８２：磁性体 ８：作動レバー １０：セレクト位置検出センサ １１：シフトストローク位置検出センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 暢彦 神奈川県藤沢市土棚８番地 いすゞ自動車 株式会社藤沢工場内 Ｆターム(参考） 3J067 AA21 AB22 BA52 DB33 FB90

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変速機のシフトレバーを装着したシフト
   レバー支持機構をシフト方向に回動する変速機のシフト
   アクチュエータであって、 該シフトレバー支持機構に中間部が連結された作動レバ
   ーと、該作動レバーの両端部にそれぞれ連結され上下方
   向に作動する第１のアクチュエータおよび第２のアクチ
   ュエータとを具備し、 該第１のアクチュエータおよび該第２のアクチュエータ
   は、該作動レバーと連結する作動ロッドと、該作動ロッ
   ド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それぞれ
   具備している、 ことを特徴とする変速機のシフトアクチュエータ。
2. 【請求項２】 該シフトレバー支持機構は略水平状態に
   配置されており、該第１のアクチュエータおよび該第２
   のアクチュエータは該シフトレバー支持機構の下側に配
   置されている、請求項１記載の変速機のシフトアクチュ
   エータ。
3. 【請求項３】 該一対のコイルの両側に磁性体が配設さ
   れている、請求項１記載の変速機のシフトアクチュエー
   タ。
4. 【請求項４】 該磁性体は、該一対のコイルが捲回され
   たボビン内に配設されている、請求項３記載の変速機の
   シフトアクチュエータ。