JP2012052648A - 変速機駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シフト動作とセレクト動作との間の切換えを短時間で行うことができる変速機駆動装置を提供すること。
【解決手段】電動アクチュエータ２１の直流電源１５１には、第１電磁コイル５０と第２電磁コイル５３とが並列に接続されている。第１電磁コイル５０の低電位側と第２電磁コイル５３の高電位側との間は第１還流ダイオード１５４によって接続されている。第２電磁コイル５３の低電位側と第１電磁コイル５０の高電位側との間は、第２還流ダイオード１５５によって接続されている。第１還流ダイオード１５４のアノード側が第１電磁コイル５０の低電位側に、かつ第１還流ダイオード１５４のカソード側が第２電磁コイル５３の高電位側に接続されているとともに、第２還流ダイオード１５５のアノード側が第２電磁コイル５３の低電位側に、かつ第２還流ダイオード１５５のカソード側が第１電磁コイル５０の高電位側に接続されている。
【選択図】図４

Description

この発明は、変速機を駆動するための変速機駆動装置に関する。

従来から、マニュアルトランスミッションのクラッチが自動化された自動制御式マニュアルトランスミッション（Automated Manual Transmission）の変速機駆動装置が知られている。
たとえば特許文献１の変速機駆動装置では、シフト作動用モータと、セレクト作動用モータという２つのモータが備えられており、これらのモータにより、手動操作と同様の操作を行わせるようにしている。

特開昭６３−３０６３７号公報

特許文献１では、２つの電動モータを用いるため、高コスト化するおそれがある。
そこで、本願発明者らは、１つの電動モータを用いて、シフト作動およびセレクト作動の両方を実現させることを検討している。たとえば、電動モータと、当該電動モータからの動力を用いてシフト作動部材に前記のシフト作動をさせるシフト伝達機構と、電動モータからの動力を用いてセレクト作動部材に前記のセレクト作動をさせるセレクト伝達機構とを備えた電動アクチュエータを備えている。この電動アクチュエータは、電動モータの動力を、シフト伝達機構、およびセレクト伝達機構の一方に選択的に伝達するためのクラッチ機構を備えている。

このクラッチ機構は、シフト伝達機構と断接可能に設けられた第１電磁クラッチ、およびセレクト伝達機構と断接可能に設けられた第２電磁クラッチを備えている。シフト伝達機構と第１電磁クラッチとを接続させるときは、シフト伝達機構は第２電磁クラッチと断絶されている。このとき、第１電磁クラッチのみ通電し、第２電磁クラッチには通電しない。一方、セレクト伝達機構と第２電磁クラッチとを接続させるときは、セレクト伝達機構は第２電磁クラッチと断絶されている。このとき、第２電磁クラッチのみ通電し、第１電磁クラッチには通電しない。言い換えれば、通電させる電磁クラッチを、第１電磁クラッチと第２電磁クラッチとの間で選択的に切り換えることにより、電動モータの動力の伝達先を、シフト伝達機構とセレクト伝達機構との間で切り換えることができる。

変速機駆動装置には、シフト動作やセレクト動作を含む一連の変速動作を従来と比べてより一層短時間行うことが要求されている。そのためには、変速機駆動装置によるシフト動作とセレクト動作との間の切換えを短時間で行うことが望ましい。
そこで、この発明の目的は、シフト動作とセレクト動作との間の切換えを短時間で行うことができる変速機駆動装置を提供することである。

前記の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、電動モータ（２３）と、第１電磁コイル（５０）を有し、前記電動モータからの動力伝達を断接可能な第１電磁クラッチ（４３）と、第２電磁コイル（５３）を有し、前記電動モータからの動力伝達を断接可能な第２電磁クラッチ（４５）と、シフト作動を行うためのシフト作動部材（１５）と、セレクト作動を行うためのセレクト作動部材（１５）と、前記第１電磁クラッチを介する前記電動モータからの動力を用いて前記シフト作動部材に前記シフト作動をさせる第１駆動伝達機構（２４）と、前記第２電磁クラッチを介する前記電動モータからの動力を用いて前記セレクト作動部材に前記セレクト作動をさせる第２駆動伝達機構（２５）と、前記第１電磁クラッチおよび前記第２電磁クラッチを駆動するためのクラッチ駆動回路（１５０）とを含み、前記クラッチ駆動回路では、直流電源（１５１）に対し、前記第１電磁コイルおよび前記第２電磁コイルが並列に接続されており、前記クラッチ駆動回路には、前記第１電磁コイルの低電位側と前記第２電磁コイルの高電位側とを接続する第１還流ダイオード（１５２）と、第２電磁コイルの低電位側と第１電磁コイルの高電位側とを接続する第２還流ダイオード（１５３）とが備えられ、前記第１還流ダイオードのアノード側が第１電磁コイルの低電位側に、かつ前記第１還流ダイオードのカソード側が第２電磁コイルの高電位側に接続されているとともに、前記第２還流ダイオードのアノード側が第２電磁コイルの低電位側に、かつ前記第２還流ダイオードのカソード側が第１電磁コイルの高電位側に接続されている、変速機駆動装置（３）である。

なお、括弧内の数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。
この構成によれば、第１電磁コイルの低電位側と第２電磁コイルの高電位側との間が第１還流ダイオードによって接続されている。第１還流ダイオードのアノード側が第１電磁コイルの低電位側に接続されているとともに、第１還流ダイオードのカソード側が第２電磁コイルの高電位側に接続されている。そのため、第１電磁コイルの低電位側を流れる電流を、第１還流ダイオードを通って第２電磁コイルの高電位側に導くことが可能である。

また、第２電磁コイルの低電位側と第１電磁コイルの高電位側との間が第２還流ダイオードによって接続されている。第２還流ダイオードのアノード側が第２電磁コイルの低電位側に接続されているとともに、第２還流ダイオードのカソード側が第１電磁コイルの高電位側に接続されている。そのため、第２電磁コイルの低電位側を流れる電流を、第２還流ダイオードを通って第１電磁コイルの高電位側に導くことが可能である。

このクラッチ機構は、シフト伝達機構と断接可能に設けられた第１電磁クラッチ、およびセレクト伝達機構と断接可能に設けられた第２電磁クラッチを備えている。シフト伝達機構と第１電磁クラッチとを接続させるときは、シフト伝達機構は第２電磁クラッチと断絶されている。このとき、第１電磁クラッチのみ通電し、第２電磁クラッチには通電しない。

通電させる電磁クラッチを、第１電磁クラッチと第２電磁クラッチとの間で選択的に切り換えることにより、電動モータからの動力の伝達先をシフト伝達機構とセレクト伝達機構との間で切り換えることができる。
電動モータからの動力の伝達先を、第１駆動伝達機構から第２駆動伝達機構に切り換える場合には、第１電磁コイルへの通電が停止されるとともに、第２電磁コイルへの通電が開始される。第１電磁コイルへの通電停止に伴い、当該第１電磁コイルにサージ電流が発生する。このサージ電流は、第１還流ダイオードを通って第２電磁コイルの高電位側に導かれ、第２電磁コイルを流れる。したがって、電動モータからの動力の伝達先を第２駆動伝達機構に切り換える際には、第２電磁コイルに、当該第２電磁コイルへの通電に伴う電流と、第１電磁コイルからのサージ電流との双方が流れ、第２電磁コイルに流れる電流が一時的に大きくなる。そのため、第２電磁クラッチの電磁吸引力が一時的に大きくなる。これにより、第２電磁クラッチが第２駆動伝達機構に接続するために要する時間を短縮することができる。

一方、電動モータからの動力の伝達先を、第２駆動伝達機構から第１駆動伝達機構に切り換える場合には、第２電磁コイルへの通電が停止されるとともに、第１電磁コイルへの通電が開始される。第２電磁コイルへの通電停止に伴い、当該第２電磁コイルにサージ電流が発生する。このサージ電流は、第２還流ダイオードを通って第１電磁コイルの高電位側に導かれ、第１電磁コイルを流れる。したがって、電動モータからの動力の伝達先を第１駆動伝達機構に切り換える際には、第１電磁コイルに、当該第１電磁コイルへの通電に伴う電流と、第２電磁コイルからのサージ電流との双方が流れ、第１電磁コイルに流れる電流が一時的に大きくなる。そのため、第１電磁クラッチの電磁吸引力が一時的に大きくなる。これにより、第１電磁クラッチが第１駆動伝達機構に接続するために要する時間を短縮することができる。

以上により、変速機駆動装置によるシフト動作とセレクト動作との間の切換えを短時間で行うことができる。

本発明の一実施形態に係る変速機駆動装置が適用された変速装置の概略構成の分解斜視図である。 図１に示す電動アクチュエータの構成を示す断面図である。 図２の切断面線III−IIIで切断したときの断面図である。 第１電磁クラッチおよび第２電磁クラッチを駆動するためのクラッチ駆動回路の構成を簡略化して示す電気回路図である。 第１スイッチおよび第２スイッチの開閉状況を示すタイミングチャートである（その１）。 第１スイッチおよび第２スイッチの開閉状況を示すタイミングチャートである（その２）。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る変速機駆動装置３が適用された変速装置１の概略構成の分解斜視図である。
変速装置１は、変速機２と、変速機２を変速駆動する変速機駆動装置３とを備えている。

変速機２は、公知の常時かみ合い式の平行歯車式変速機（図示しない）であり、乗用車やトラックなどの車両に搭載される。
変速機２は、ギヤハウジング７と、ギヤハウジング７内に収容される平行歯車式の変速機構（図示せず）と、変速機構にシフトセレクト動作を行わせるシフトセレクト軸（シフト作動部材、セレクト作動部材）１５と、シフトセレクト軸１５をシフト動作またはセレクト動作させるための共通の駆動源として用いられる電動アクチュエータ２１とを備えている。

シフトセレクト軸１５の途中部には、ギヤハウジング７内に収容されるインターナルレバー１６の一端１６ａが、同伴回転可能にかつシフトセレクト軸１５の軸方向Ｍ４に移動可能に支持されている。より詳しくは、インターナルレバー１６の一端１６ａに固定されている。インターナルレバー１６は、シフトセレクト軸１５の中心軸線１７まわりに、シフトセレクト軸１５と同伴回転する。シフトセレクト軸１５の一端部（図１で示す右上側端部）は、ギヤハウジング７外に突出している。

ギヤハウジング７内には、互いに平行に延びる複数のシフトロッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが収容されている。各シフトロッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃには、インターナルレバー１６の他端１６ｂと係合するシフトブロック１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが固定されている。また、各シフトロッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃには、クラッチスリーブ（図示せず）と係合するシフトフォーク１１が設けられている（図１では、シフトロッド１０Ａに設けられたシフトフォーク１１のみを示す）。

電動アクチュエータ２１によりシフトセレクト軸１５がその中心軸線１７まわりに回転されると、インターナルレバー１６が、シフトセレクト軸１５の中心軸線１７まわりに揺動する。その結果、インターナルレバー１６と係合しているシフトブロック１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが、シフトロッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの軸方向Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３に移動し、これにより、シフト動作が達成される。

一方、電動アクチュエータ２１により、シフトセレクト軸１５が、その軸方向Ｍ４に移動されると、インターナルレバー１６が、シフトセレクト軸１５の軸方向Ｍ４に移動される。その結果、インターナルレバー１６の他端１６ｂが所要のシフトブロック１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに係合し、これによりセレクト動作が達成される。
電動アクチュエータ２１は、有底略筒状のハウジング２２を備えている。電動アクチュエータ２１は、ギヤハウジング７の外表面または車両の所定箇所に固定されている。

図２は、電動アクチュエータ２１の構成を示す断面図である。図３は、図２の切断面線III‐IIIで切断したときの断面図である。
電動アクチュエータ２１は、電動モータ２３と、電動モータ２３の回転トルクを、シフトセレクト軸１５を中心軸線１７まわりに回転させる力に変換するためのシフト変換機構（第１駆動伝達機構）２４と、電動モータ２３の回転トルクを、シフトセレクト軸１５をその軸方向Ｍ４（図２に示す紙面に直交する方向。図３に示す左右方向）に移動させる力に変換するためのセレクト変換機構（第２駆動伝達機構）２５と、電動モータ２３の回転駆動力の伝達先を、シフト変換機構２４とセレクト変換機構２５との間で切り換えるため切換ユニット２６とを備えている。これら電動モータ２３、シフト変換機構２４、セレクト変換機構２５および切換ユニット２６は、ハウジング２２内に収容されている。

ハウジング２２には、シフトセレクト軸１５がその中心軸線１７まわりに回転可能にかつ軸方向Ｍ４（図２に示す紙面に直交する方向。図３に示す左右方向）移動可能に支持されている。
ハウジング２２の開口部（図２に示す左側）は、略板状の蓋２７によって閉塞されている。このハウジング２２および蓋２７はたとえば鋳鉄やアルミニウムなどの材料を用いて形成されており、蓋２７の外周がハウジング２２の開口部に嵌め合わされている。蓋２７にはその内面（図２に示す右面）と外面（図２に示す左面）とを貫通する円形の貫通孔２９が形成されている。

ハウジング２２には、シフトセレクト軸１５が、その中心軸線１７まわりに回転可能にかつ軸方向Ｍ４移動可能に支持されている。具体的には、ハウジング２２に形成された一対の貫通孔に内嵌固定された第１および第２すべり軸受１０１，１０２（図３参照）によって支持されている。ハウジング２２には、その後壁から外方に膨出し、シフトセレクト軸１５の先端部を収容する膨出部１１３（図３参照）がさらに設けられている。

第１すべり軸受１０１および第２すべり軸受１０２は、シフトセレクト軸１５の外周に摺接し、当該摺接部分を支持している。
シフトセレクト軸１５の外周における第１すべり軸受１０１が摺接する部分と第２すべり軸受１０２が摺接する部分との間には、雄スプラインからなるスプライン部１２１（図３参照）と、ピニオン３６が噛み合うラック部１２２（図３参照）とが、第１すべり軸受１０１側からこの順に形成されている。

電動モータ２３としては、たとえばブラシレスモータが採用されている。電動モータ２３はハウジング２２外に露出するように取り付けられている。電動モータ２３の出力軸４０は、シフトセレクト軸１５と直交する所定の方向（図２に示す左右方向）に沿って延びている。
切換ユニット２６は、電動モータ２３の出力軸４０と同軸に連結された第１伝達軸４１と、第１伝達軸４１と同軸にかつ、同伴回転可能に設けられた第１ロータ４２と、第１伝達軸４１に同軸にかつ、同伴回転可能に設けられた第２ロータ４４と、第１ロータ４２と第２ロータ４４との間で第１伝達軸４１の連結先を切り換えるためのクラッチ機構３９とを備えている。

第１伝達軸４１は、電動モータ２３側に設けられた小径の主軸部４６と、主軸部４６に連続して第１ロータ４２側に設けられ、主軸部４６よりも大径の大径部４７とを備えている。
第１ロータ４２は、電動モータ２３側の軸方向端部（図２に示す左端部）の外周から径方向外方に向けて張り出す第１アーマチュアハブ５４を備えている。第１アーマチュアハブ５４は大径部４７の電動モータ２３側の面（図２に示す左面）側の側方に位置している。

第２ロータ４４は、第１伝達軸４１の大径部４７に対し第１ロータ４２と反対側、すなわち電動モータ２３側に配置されており、第１伝達軸４１の主軸部４６の外周を取り囲んでいる。第２ロータ４４は、電動モータ２３側と反対側の軸方向端部（図２に示す右端部）の外周から径方向外方に向けて張り出す第２アーマチュアハブ５５を備えている。第２アーマチュアハブ５５は大径部４７の電動モータ２３と反対側の面（図２に示す右面）側の側方に位置している。言い換えれば、第１ロータ４２（第１アーマチュアハブ５４）および第２ロータ４４（第２アーマチュアハブ５５）が、第１伝達軸４１の大径部４７を挟むように配置されている。

クラッチ機構３９は、第１ロータ４２と断接して、第１伝達軸４１と第１ロータ４２とを連結／解放する第１電磁クラッチ４３と、第２ロータ４４と断接して、第１伝達軸４１と第２ロータ４４とを連結／解放する第２電磁クラッチ４５とを備えている。
第１電磁クラッチ４３は、第１フィールド４８と第１アーマチュア４９とを備えている。第１アーマチュア４９は、第１伝達軸４１の大径部４７の軸方向他方側（図２で示す右面）に大径部４７の電動モータ２３側の面（図２で示す左面）と微小間隔を隔てて設けられており、略円環板状をなしている。第１アーマチュア４９は鉄などの強磁性体を用いて形成されている。第１フィールド４８は、ヨーク内に第１電磁コイル５０を内蔵しており、ハウジング２２に固定されている。

第２電磁クラッチ４５は、第２フィールド５１と、第２アーマチュア５２とを備えている。第２アーマチュア５２は、第１伝達軸４１の大径部４７の軸方向一方側（図２で示す左面）に大径部４７の電動モータ２３と反対側の面（図２で示す右面）と微小間隔を隔てて設けられており、略円環板状をなしている。第２アーマチュア５２は鉄などの強磁性体を用いて形成されている。第２フィールド５１は、ヨーク内に第２電磁コイル５３を内蔵しており、ハウジング２２に固定されている。第１フィールド４８および第２フィールド５１は、大径部４７、第１アーマチュアハブ５４および第２アーマチュアハブ５５を挟んで軸方向に沿って並置されている。

第１電磁コイル５０に通電されると、その第１電磁コイル５０が励磁状態になり、第１電磁コイル５０を含む第１フィールド４８に電磁吸引力が発生する。そして、第１アーマチュア４９が第１フィールド４８に吸引されて第１フィールド４８に向けて変形し、第１アーマチュア４９が第１アーマチュアハブ５４と摩擦接触する。したがって、第２電磁コイル５３が切電された状態で第１電磁コイル５０に通電されることにより、第１電磁コイル５０が第１ロータ４２に接続され、第１伝達軸４１が第１ロータ４２に連結される。

一方、第２電磁コイル５３に通電されると、その第２電磁コイル５３が励磁状態になり、第２電磁コイル５３を含む第２フィールド５１に電磁吸引力が発生する。そして、第２アーマチュア５２が第２フィールド５１に吸引されて第２フィールド５１に向けて変形し、第２アーマチュア５２が第２アーマチュアハブ５５と摩擦接触する。したがって、第１電磁コイル５０が切電された状態で第２電磁コイル５３に通電されることにより、第２電磁コイル５３が第２ロータ４４に接続され、第１伝達軸４１が第２ロータ４４に連結される。

クラッチ機構３９によって、第１伝達軸４１が第１ロータ４２に連結された状態と、第１伝達軸４１が第２ロータ４４に連結された状態との間で選択的に切り換えられるようになっている。第１伝達軸４１と第１ロータ４２との連結状態では、第１伝達軸４１と第２ロータ４４とが解放されており、第１伝達軸４１と第２ロータ４４との連結状態では、第１伝達軸４１と第１ロータ４２とが解放されている。

第２ロータ４４の外周には、比較的小径の円環状の第１歯車５６が外嵌固定されている。第１歯車５６は、第２ロータ４４と同軸に設けられている。第１歯車５６は転がり軸受５７によって支持されている。転がり軸受５７の外輪は、第１歯車５６に内嵌固定されている。転がり軸受５７の内輪は、第１伝達軸４１の主軸部４６の外周に外嵌固定されている。

シフト変換機構２４は、ボールねじ機構５８と、このボールねじ機構５８のナット５９およびシフトセレクト軸１５とを連結する連結ロッド６０とを備えている。ボールねじ機構５８は、第１ロータ４２に連結固定されて、第１ロータ４２と同軸（または第１伝達軸４１と同軸）のねじ軸６１と、このねじ軸６１に取り付けられるナット５９とを備えている。ねじ軸６１の雄ねじと、ナット５９の雌ねじとの間に、複数のボール（図示しない）が転動可能に介在しており、ボールねじ機構５８は第１ロータ４２の回転移動を、ナット５９のねじ軸６１に沿う方向の直線移動に変換する。

ねじ軸６１の一端部（図２に示す左端部）は、転がり軸受６４によって支持されている。転がり軸受６４の内輪は、ねじ軸６１の一端部に外嵌固定されている。また、転がり軸受６４の外輪は、ハウジング２２に固定されたユニットケーシングの底壁６５の内外面を貫通する貫通孔に内嵌されている。また、転がり軸受６４の外輪にはロックナット６６が係合されて、軸方向他方（図２に示す右方）への移動が規制されている。ねじ軸６１の一端部における転がり軸受６４よりも電動モータ２３側（図２に示す左側）の部分は、第１ロータ４２の内周に挿通されて、この第１ロータ４２に同伴回転可能に連結されている。

ねじ軸６１の他端部（図２に示す右端部）は、転がり軸受６７によって支持されている。転がり軸受６７の外輪は、ハウジング２２に固定されている。ナット５９の両側面には、シフトセレクト軸１５に沿う方向（図２における紙面に直交する方向。図３に示す左右方向）に延びる一対の円柱状の係合軸７０（図２では一方のみ図示）が突出形成されている。

連結ロッド６０は、ナット５９に連結するための第１連結部７２と、シフトセレクト軸１５に連結するための第２連結部７３（図３参照）と、第１連結部７２と第２連結部７３とを接続する接続ロッド７４とを備えている。第１連結部７２は、各係合軸７０と係合するＵ字係合溝７８を有する支持板部７６を一対備えている。第２連結部７３は、円筒状をなし、シフトセレクト軸１５に外嵌されている。第２連結部７３の内周には、シフトセレクト軸１５の外周のスプライン部１２１にスプライン嵌合するスプライン溝７５（図３参照）が形成されている。

セレクト変換機構２５は、第１歯車５６と、第１伝達軸４１と平行に延び、回転可能に設けられた第２伝達軸９５と、第２伝達軸９５における一端部（図２に示す左端部）寄りの所定位置に同軸に固定された第２歯車８１と、第２伝達軸９５の他端部（図２に示す右端部）寄りの所定位置に同軸に固定された小径のピニオン３６とを備えている。なお、第２歯車８１は、第１歯車５６およびピニオン３６の双方よりも大径に形成されている。

第２伝達軸９５の一端部（図２に示す左端部）は、ハウジング２２に固定された転がり軸受９６によって支持されている。転がり軸受９６の内輪は、第２伝達軸９５の一端部（図２に示す左端部）に外嵌固定されている。また、転がり軸受９６の外輪は、ハウジング２２の開口部を覆う蓋２７の内面に形成された円筒状の凹部９７内に固定されている。また、第２伝達軸９５の他端部（図２に示す右端部）は、転がり軸受８４によって支持されている。

第２伝達軸９５の回転量は、第１回転量センサ８７によって測定される。ハウジング２２の底壁（蓋２７とは反対側の内壁。図２に示す右側の内壁）には、その内外面を貫通するセンサ用孔８５が形成されている。第１回転量センサ８７は、センサ部（図示しない）と、センサ部に連結された第１センサ軸９９とを備えている。第１センサ軸９９の先端部は、センサ用孔８５を通って第２伝達軸９５の第２端部８２に同伴回転可能に連結されている。第２伝達軸９５の回転に伴って第１センサ軸９９が回転され、この第１センサ軸９９の回転量を測定することにより、第２伝達軸９５の回転量が測定される。第１回転量センサ８７による測定値は、後述するＥＣＵ８８に入力される。

また、ハウジング２２内には、シフトセレクト軸１５の回転量を測定するための第２回転量センサ８９（図３には図示しない。図２参照）が設けられている。第２回転量センサ８９は、センサ部（図示しない）が内蔵された本体９０と、センサ部に連結された第２センサ軸９４と、第２センサ軸９４に外嵌固定されたセクタ歯車９１とを備えている。このセクタ歯車９１は、シフトセレクト軸１５に同伴回転可能に設けられた（外嵌固定された）センサ用歯車９２（図３には図示しない。図２参照）と噛み合っている。シフトセレクト軸１５の回転に伴ってセンサ用歯車９２、セクタ歯車９１および第２センサ軸９４が回転され、この第２センサ軸９４の回転量を測定することにより、シフトセレクト軸１５の回転量が検出される。第２回転量センサ８９の検出値は次に述べるＥＣＵ８８に入力される。

車両のシフトノブ９３が操作されると、シフトノブ９３の操作検出センサからの信号が、ＥＣＵ８８（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）に与えられる。ＥＣＵ８８は、モータドライバ（図示しない。）を介して電動モータ２３を駆動制御する。また、ＥＣＵ８８は、次に述べるクラッチ駆動回路１５０を介して第１および第２電磁クラッチ４３，４５を駆動制御する。

図４は、クラッチ駆動回路１５０の構成を簡略化して示す電気回路図である。クラッチ駆動回路１５０は、第１および第２電磁クラッチ４３，４５を駆動制御するためのものである。
電動アクチュエータ２１の直流電源１５１には、第１電磁コイル５０および第１スイッチ１５２が高電位側からこの順で直列に接続されている。第１スイッチ１５２として、リレーや半導体素子などを例示することができる。

また、直流電源１５１には、第１電磁コイル５０および第１スイッチ１５２に並列に、第２電磁コイル５３および第２スイッチ１５３が接続されている。第２電磁コイル５３および第２スイッチ１５３は、直流電源１５１の高電位側からこの順で直列である。第２スイッチ１５３として、リレーや半導体素子などを例示することができる。第２電磁コイル５３の一方の端子は、直流電源１５１と第１電磁コイル５０の高電位側の端子との間の第１接続点１６１に接続されており、他方の端子は、直流電源１５１と第１電磁コイル５０の低電位側の端子との間の第２接続点１６２に第２スイッチ１５３を介して接続されている。第１スイッチ１５２および第２スイッチ１５３は、ＥＣＵ８８（図２参照）に制御対象として接続されている。すなわち、ＥＣＵ８８は、第１スイッチ１５２および第２スイッチ１５３の開閉をそれぞれ制御する。

第１電磁コイル５０の低電位側の端子と第２電磁コイル５３の高電位側の端子との間は第１還流ダイオード１５４によって接続されている。第１還流ダイオード１５４としてたとえば一般整流ダイオードが採用されている。第１還流ダイオード１５４のアノード側が、第１電磁コイル５０と第１スイッチ１５２との間の第３接続点１６３に接続されており、第１還流ダイオード１５４のカソード側が、第２電磁コイル５３の高電位側の端子と第１接続点１６１との間の第４接続点１６４に接続されている。そのため、第１電磁コイル５０の低電位側を流れる電流を、第１還流ダイオード１５４を通して、第２電磁コイル５３の高電位側に導くことが可能である。

また、第２電磁コイル５３の低電位側の端子と第１電磁コイル５０の高電位側の端子との間は、第２還流ダイオード１５５によって接続されている。第２還流ダイオード１５５としてたとえば一般整流ダイオードが採用されている。第２還流ダイオード１５５のアノード側が、第２電磁コイル５３と第２スイッチ１５３との間の第５接続点１６５に接続されており、第２還流ダイオード１５５のカソード側が、第１電磁コイル５０の高電位側の端子と第２接続点１６２との間の第６接続点１６６に接続されている。そのため、第２電磁コイル５３の低電位側を流れる電流を、第２還流ダイオード１５５を通して、第１電磁コイル５０の高電位側に導くことが可能である。

第１伝達軸４１が第１ロータ４２に連結されているときは、第１電磁クラッチ４３が第１ロータ４２と接続されており（第１電磁コイル５０が励磁状態にあり）、かつ第２電磁クラッチ４５が第２ロータ４４と断絶されている（第２電磁コイル５３が非励磁状態にある）。このとき、電動モータ２３の回転トルクは、第１ロータ４２を介してねじ軸６１に付与される。ボールねじ機構５８により、ねじ軸６１の回転移動がナット５９の直線移動に変換され、ナット５９がねじ軸６１に沿って移動する。このナット５９の直線移動に伴って連結ロッド６０が、シフトセレクト軸１５の中心軸線１７まわりに揺動し、この連結ロッド６０の揺動に伴ってシフトセレクト軸１５が、その中心軸線１７まわりに回転する。これにより、シフト動作が行われる。

また、第１伝達軸４１が第２ロータ４４に連結されているときは、第２電磁クラッチ４５が第２ロータ４４と接続されており（第２電磁コイル５３が励磁状態にあり）、かつ第１電磁クラッチ４５が第１ロータ４２と断絶されている（第１電磁コイル５０が非励磁状態にある）。このとき、電動モータ２３の回転トルクは、第２ロータ４４を介して第１歯車５６に付与される。第１歯車５６に付与された回転トルクは、第２歯車８１および第２伝達軸９５を介してピニオン３６に付与される。ピニオン３６がラック部１１２と噛み合っているので、ピニオン３６の回転に伴って、シフトセレクト軸１５がその軸方向Ｍ４に移動する。これにより、セレクト動作が行われる。

図５は、第１伝達軸４１を、第１ロータ４２との連結状態から第２ロータ４４との連結状態に切り換える場合における第１スイッチ１５２および第２スイッチ１５３の開閉状況を示すタイミングチャートである。
第１伝達軸４１を、第１ロータ４２との連結状態から第２ロータ４４との連結状態に切り換える場合には、第１スイッチ１５２が閉鎖されるとともに、第２スイッチ１５３が開成される。これにより、第１電磁コイル５０への通電が停止されるとともに、第２電磁コイル５３への通電が開始される。このとき、第１スイッチ１５２の閉鎖のタイミングは、図５に示すように、第２スイッチ１５３の開成のタイミングよりもΔＴだけ遅らされている。すなわち、第１電磁コイル５０への通電停止のタイミングが、第２電磁コイル５３への通電開始のタイミングよりも少し遅く設定されている。したがって、第１電磁コイル５０への通電停止時には、第２スイッチ１５３が既に閉鎖され、第２電磁コイル５３が通電可能な状態になっている。

第１電磁コイル５０への通電停止に伴い、当該第１電磁コイル５０にサージ電流が発生する。また、このサージ電流は、第１還流ダイオード１５４を通って第２電磁コイル５３の高電位側に導かれ、第２電磁コイル５３を流れる。したがって、第１伝達軸４１を第２ロータ４４に連結する際には、第２電磁コイル５３に、当該第２電磁コイル５３への通電に伴う電流と、第１電磁コイル５０からのサージ電流との双方が流れ、第２電磁コイル５３に流れる電流が一時的に大きくなる。そのため、第２電磁クラッチ４５の電磁吸引力が一時的に大きくなる。これにより、第２アーマチュア５２を第２ロータ４４（第２アーマチュアハブ５５）に摩擦接触（係合）させるために要する時間（クラッチ締結時間）、すなわち第２電磁クラッチ４５を第２ロータ４４に接続するための時間を短縮することができる。

図６は、第１伝達軸４１を、第２ロータ４４との連結状態から第１ロータ４２との連結状態に切り換える場合における第１スイッチ１５２および第２スイッチ１５３の開閉状況を示すタイミングチャートである。
第１伝達軸４１を、第１ロータ４２との連結状態から第２ロータ４４との連結状態に切り換える場合には、第２スイッチ１５３が閉鎖されるとともに、第１スイッチ１５２が開成される。これにより、第１電磁コイル５０への通電が停止されるとともに、第２電磁コイル５３への通電が開始される。このとき、図６に示すように、第２スイッチ１５３の閉鎖のタイミングは、第１スイッチ１５２の開成のタイミングよりもΔＴだけ遅らされている。すなわち、第２電磁コイル５３への通電停止のタイミングが、第１電磁コイル５０への通電開始のタイミングよりも少し遅く設定されている。したがって、第２電磁コイル５３への通電停止時には、第１スイッチ１５２が既に閉鎖され、第１電磁コイル５０が通電可能な状態になっている。

第２電磁コイル５３への通電停止に伴い、当該第２電磁コイル５３にサージ電流が発生する。また、このサージ電流は、第２還流ダイオード１５５を通って第１電磁コイル５０の高電位側に導かれ、第１電磁コイル５０を流れる。したがって、第１伝達軸４１を第１ロータ４２に連結する際には、第１電磁コイル５０に、当該第１電磁コイル５０への通電に伴う電流と、第２電磁コイル５３からのサージ電流との双方が流れ、第１電磁コイル５０に流れる電流が一時的に大きくなる。そのため、第１電磁クラッチ４３の電磁吸引力が一時的に大きくなる。これにより、第１アーマチュア４９を第１ロータ４２（第１アーマチュアハブ５４）に摩擦接触（係合）させるために要する時間（クラッチ締結時間）、すなわち第１電磁クラッチ４３を第１ロータ４２に接続するための時間を短縮することができる。

以上により、変速機駆動装置３によるシフト動作とセレクト動作との間の切換えを短時間で行うことができる。
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。
たとえば図４に二点鎖線で示すように、直流電源１５１と第１接続点１６１との間に、第３ダイオード１７０が介装されていてもよい。このとき、第３ダイオード１７０のアノード側が直流電源１５１に接続されているとともに、第３ダイオード１７０のカソード側が第１接続点１６１に接続されている。

また、電動アクチュエータ２１に直流電源１５１が備えられず、変速装置１や車両に備えられた直流電源によって、直流電圧が電動アクチュエータ２１側に供給される構成であってもよい。
また、前述の実施形態では、シフト作動部材およびセレクト作動部材としてシフトセレクト軸１５を採用し、シフトセレクト軸１５を中心軸線１７まわりに回転させることによりシフト作動を行い、シフトセレクト軸１５を軸方向移動させることによりセレクト作動を行う構成を例に挙げた。しかしながら、シフト作動部材およびセレクト部材がそれぞれ別部材によって構成されていてもよいのは言うまでもない。

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

３…変速機駆動装置、１５…シフトセレクト軸（シフト作動部材、セレクト作動部材）、２３…電動モータ、２４…シフト変換機構（第１駆動伝達機構）、２５…セレクト変換機構（第２駆動伝達機構）、４３…第１電磁クラッチ、４５…第２電磁クラッチ、５０…第１電磁コイル、５３…第２電磁コイル、１５０…クラッチ駆動回路、１５１…直流電源、１５２…第１還流ダイオード、１５３…第２還流ダイオード

Claims (1)

1. 電動モータと、
   第１電磁コイルを有し、前記電動モータからの動力伝達を断接可能な第１電磁クラッチと、
   第２電磁コイルを有し、前記電動モータからの動力伝達を断接可能な第２電磁クラッチと、
   シフト作動を行うためのシフト作動部材と、
   セレクト作動を行うためのセレクト作動部材と、
   前記第１電磁クラッチを介する前記電動モータからの動力を用いて前記シフト作動部材に前記シフト作動をさせる第１駆動伝達機構と、
   前記第２電磁クラッチを介する前記電動モータからの動力を用いて前記セレクト作動部材に前記セレクト作動をさせる第２駆動伝達機構と、
   前記第１電磁クラッチおよび前記第２電磁クラッチを駆動するためのクラッチ駆動回路とを含み、
   前記クラッチ駆動回路では、直流電源に対し、前記第１電磁コイルおよび前記第２電磁コイルが並列に接続されており、
   前記クラッチ駆動回路は、
   前記第１電磁コイルの低電位側と前記第２電磁コイルの高電位側とを接続する第１還流ダイオードと、第２電磁コイルの低電位側と第１電磁コイルの高電位側とを接続する第２還流ダイオードとが備えられ、
   前記第１還流ダイオードのアノード側が第１電磁コイルの低電位側に、かつ前記第１還流ダイオードのカソード側が第２電磁コイルの高電位側に接続されているとともに、前記第２還流ダイオードのアノード側が第２電磁コイルの低電位側に、かつ前記第２還流ダイオードのカソード側が第１電磁コイルの高電位側に接続されている、変速機駆動装置。
   

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