JP2012117661A - 手動変速機用変速操作機構 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の変速レバー操作時に、変速レバーの位置によって一つのモータを駆動してセレクト作動及びシフト作動を自動的に行ない、正確なストロークで実質的な変速操作が行なわれるようにする手動変速機用変速操作機構を提供する。
【解決手段】本発明は、メインギヤが取付けられた回転軸を有する駆動モーター、駆動モーターの回転を選択的に伝達する連結ギヤユニット、連結ギヤユニットの一側に配置され、連結ギヤユニットと選択的に連結されて、コントロールシャフト上でシフトフォークを選択的に移動させるセレクティングユニット、及び、セレクティングユニットに対応して連結ギヤユニットの他側に配置され、コントロールシャフトの他側に連結され、連結ギヤユニットと選択的に連結されて、コントロールシャフトを回転させるシフティングユニット、を含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、手動変速機用変速操作機構に係り、より詳しくは、運転者の変速レバー操作時に、変速レバーの位置によって一つのモータを駆動してセレクト作動及びシフト作動を自動的に行ない、正確なストロークで実質的な変速操作が行なわれるようにする手動変速機用変速操作機構に関する。

一般に、自動車にはエンジンの動力を適切な駆動力に変換するための変速機が設置され、変速機は、作動方式によって手動変速機、自動変速機、無段変速機などに区分される。
このうち、手動変速機に適用される変速操作機構は、変速レバーの操作力を手動変速機に伝達して変速を行なう装置であって、変速レバーの変速操作による操作力を変速機に伝達するセレクトケーブル及びシフトケーブル、セレクトケーブル及びシフトケーブルと連結されるコントロールシャフトアセンブリー、コントロールシャフトアセンブリーと変速機の同期装置との間に装着されて、コントロールシャフトアセンブリーの操作によって同期装置を作動させて変速を行なうシフトフォークアセンブリーなどからなる。

ここで、コントロールシャフトアセンブリーは、変速レバーと連結されて、変速レバーの操作力によって直線往復運動及び回転運動するコントロールシャフトを含み、コントロールシャフト上には複数のコントロールフィンガーが装着される。
そして、シフトフォークアセンブリーは、変速機の内部で特定のヒンジポイントを中心に回転してスリーブを移動させるシフトフォークを含み、シフトフォークには各コントロールフィンガーによって操作力が伝達されるラグ部が構成される。
即ち、変速レバーの操作力が伝達されたコントロールシャフトアセンブリーは、各コントロールフィンガーのうちの当該コントロールフィンガーがラグ部を通してシフトフォークを回転させることによって、当該変速段別に備えられたシンクロ機構の作動を行なう。

しかし、このような従来の手動変速機の変速操作機構は、運転者が所望の変速段に変速レバーを動かすと、これにケーブルなどで連結されたコントロールシャフトが操作されてセレクト作動及びシフト作動を行なうが、運転条件によって運転者がクラッチを操作してその都度変速を行なわなければならないため面倒であった。
したがって、運転者のクラッチ操作がなくても、運転条件に合う変速段への変速レバーの操作時に、変速操作を自動的に行なうことができる変速操作機構の開発が要望されている。

特開２０１１−００２０７８号公報 特開２００９−２３６１４１号公報

本発明は、運転者の変速レバー操作時に、変速レバーの位置によって一つのモータを駆動してセレクト作動及びシフト作動を自動的に行ない、正確なストロークで実質的な変速操作が行なわれるようにする手動変速機用変速操作機構を提供することを目的とする。

本発明の手動変速機用変速操作機構は、運転者の変速レバーの操作を感知して、コントロールシャフトをセレクト作動及びシフト作動させるためのものであって、メインギヤが取付けられた回転軸を有する駆動モーター、駆動モーターの回転軸の一側に取付けられ、変速レバーの位置信号によって駆動モーターの回転を選択的に伝達する連結ギヤユニット、コントロールシャフトの一側に装着されたシフトフォークと連結されるようにシフトフォークに対応して連結ギヤユニットの一側に配置され、連結ギヤユニットと選択的に連結されて、コントロールシャフト上でシフトフォークを選択的に移動させるセレクティングユニット、及び、セレクティングユニットに対応して連結ギヤユニットの他側に配置され、コントロールシャフトの他側に連結され、連結ギヤユニットと選択的に連結されて、コントロールシャフトを回転させるシフティングユニット、を含むことを特徴とする。

連結ギヤユニットは、装着ブラケットに取付けられたヒンジピンを中心に選択的に回転可能であり、両側に各々第１、第２回転軸を有する連結プレート、第１、第２回転軸に各々装着される第１、第２連結ギヤ、及び、変速レバー操作時に、ＴＣＵから制御信号の伝達を受けて、メインギヤをセレクティングユニット及びシフティングユニットのうちのいずれか一つに第１、第２連結ギヤを通して選択的に噛合わせる作動手段、を含むことを特徴とする。

作動手段は、第１、第２回転軸に対応して装着ブラケットに各々装着され、連結プレートを回転させて、メインギヤとセレクティングユニット及びシフティングユニットのうちのいずれか一つが噛合うようにＴＣＵの電気信号によって磁力を発生させる第１、第２電磁石、及び、装着ブラケット及び連結プレートを互いに連結し、連結プレートに復元力を提供して、連結プレートを初期装着位置に復元させる第１、第２弾性部材、を含むことを特徴とする。

第１、第２電磁石は、ＴＣＵの電気信号によって第１、第２回転軸を選択的に引き寄せて、ヒンジピンを中心に連結プレートを回転させることを特徴とする。

第１、第２弾性部材は、各一端が装着ブラケットの上部中央に連結され、各他端は連結プレートの両側に各々連結されるコイルスプリングからなることを特徴とする。

セレクティングユニットは、第１連結ギヤに対応してメインギヤの一側に備えられるセレクトギヤ、セレクトギヤに連結されて、セレクトギヤと共に回転するセレクトリードスクリュー、セレクトリードスクリューに噛合って、セレクトリードスクリューの回転によってセレクトリードスクリューに沿って移動可能に備えられるセレクト移動ブロック、セレクトリードスクリューと垂直に配置されるセレクトシャフト、セレクトシャフトと連結されて、セレクトシャフトの回転によってシフトフォークをコントロールシャフト上で移動させるセレクトフォーク、及び、一端がセレクト移動ブロックに連結され、他端はセレクトシャフトに連結されて、セレクト移動ブロックの移動によってセレクトシャフトを回転させるセレクトヨーク、を含むことを特徴とする。

セレクト移動ブロックは、突出形成された第１係止突起を含み、セレクトヨークは、第１係止突起が挿入されるセレクトヨーク溝を含むことを特徴とする。

シフトフォークにはセレクトフォークが挿入される固定突起がシフトフォークの外周面周縁に沿って形成されることを特徴とする。

セレクトシャフトの一側にセレクトシャフトの回転量を感知するように備えられた第１ポジションセンサーをさらに含むことを特徴とする。

シフティングユニットは、第２連結ギヤに対応してメインギヤの他側に備えられるシフトギヤ、シフトギヤと連結されて、シフトギヤと共に回転するシフトリードスクリュー、シフトリードスクリューに噛合って、シフトリードスクリューの回転によってシフトリードスクリューに沿って移動可能に備えられるシフト移動ブロック、及び、シフト移動ブロックに連結され、コントロールシャフトの他側に連結されて、シフト移動ブロックの移動によってコントロールシャフトを回転させるシフトヨーク、を含むことを特徴とする。

シフト移動ブロックは、突出形成された第２係止突起を含み、シフトヨークは、第２係止突起が挿入されるシフトヨーク溝を含むことを特徴とする。

コントロールシャフトの他側に、シフティングユニットによって回転するコントロールシャフトの回転量を感知して、変速段を確認するように装着された第２ポジションセンサーをさらに含むことを特徴とする。

本発明の手動変速機用変速操作機構によれば、運転者の変速レバー操作時に、変速レバーの位置によって一つのモータを駆動してセレクト作動及びシフト作動を自動的に行ない、正確なストロークで変速操作を行うことによって、シフト時にシンクロに及ぼす衝撃力を低減させ、変速機の耐久性を向上させる効果がある。
また、回転運動を直線運動に変換してコントロールシャフトに伝達するセレクティングユニット及びシフティングユニットを一つのモータで各々選択的に駆動させ、変速操作が自動的に行なわれるようにすることによって、製造原価を節減させる効果もある。

本発明の実施形態による手動変速機用変速操作機構の斜視図である。 本発明の実施形態による手動変速機用変速操作機構の分解斜視図である。 本発明の実施形態による手動変速機用変速操作機構の中立時の作動状態図である。 本発明の実施形態による手動変速機用変速操作機構のセレクト作動時の作動状態図である 本発明の実施形態による手動変速機用変速操作機構のセレクト作動時の作動状態図である 本発明の実施形態による手動変速機用変速操作機構のセレクト作動時の作動状態図である。 本発明の実施形態による手動変速機用変速操作機構のシフト作動時の作動状態図である 本発明の実施形態による手動変速機用変速操作機構のシフト作動時の作動状態図である 本発明の実施形態による手動変速機用変速操作機構のシフト作動時の作動状態図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付した図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態による手動変速機用変速操作機構の斜視図であり、図２は本発明の実施形態による手動変速機用変速操作機構の分解斜視図である。
図１，２に示す通り、本発明の実施形態による手動変速機用変速操作機構１００は、運転者の変速レバー操作時に、変速レバーの変速段数によって一つのモータを駆動してセレクト作動及びシフト作動を自動的に行ない、正確なストロークで変速操作が行なわれるようにする。
本発明の実施形態による手動変速機用変速操作機構１００は、図１及び図２に示したように、運転者の変速レバーの操作を感知して、コントロールシャフト１０１のセレクト及びシフト作動を自動的に作動させるためのもので、駆動モーター１１０、連結ギヤユニット１２０、セレクティングユニット１４０、及びシフティングユニット１６０を含む。

駆動モーター１１０は、変速機の上部で図示していないハウジングの外側に設けられ、ハウジングの内部にメインギヤ１１１が取付けられた回転軸１１３がコントロールシャフト１０１と垂直方向に配置される。
連結ギヤユニット１２０は、ハウジングの内部で駆動モーター１１０の回転軸１１３の一側に配置され、変速レバーの位置信号によって駆動モーター１１０の回転力を選択的に伝達する。
連結ギヤユニット１２０は、連結プレート１２１、第１、第２連結ギヤ１３１、１３３、及び作動手段を含む。
本実施形態で、連結プレート１２１は、駆動モーター１１０の回転軸の一側で回転軸１１３と垂直に取付けられる装着ブラケット１２３にヒンジピン１２５によって選択的に回転可能に装着される。

このような連結プレート１２１は、両側に各々第１、第２回転軸１２７、１２９を有している。
第１、第２連結ギヤ１３１、１３３は、第１、第２回転軸１２７、１２９に各々回転可能に装着される。
図面には第１、第２連結ギヤ１３１、１３３がメインギヤ１１１に所定の間隔で離隔していると示しているが、これに限定されず、第１、第２連結ギヤ１３１、１３３がメインギヤ１１１に噛合った状態でセレクティングユニット１４０及びシフティングユニット１６０のうちのいずれか一つに選択的に回転を伝達するように配置されてもよい。
そして、作動手段は、変速レバーの操作時に、ＴＣＵ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１０７から制御信号の伝達を受けて、第１、第２連結ギヤ１３１、１３３を通してメインギヤ１１１の回転をセレクティングユニット１４０及びシフティングユニット１６０のうちのいずれか一つに伝達する。

ここで、ＴＣＵの作動などは、本発明が属する技術分野の通常の技術者に自明な事項であるので、詳細な説明は省略する。
作動手段は、第１、第２電磁石１３５、１３６及び第１、第２弾性部材１３７、１３８を含む。
以下、これを各構成別により詳細に説明する。
まず、第１、第２電磁石１３５、１３６は、第１、第２回転軸１２７、１２９に対応して装着ブラケット１２３の下部両側に各々装着される。
このような第１、第２電磁石１３５、１３６は、変速レバーの操作によるＴＣＵ１０７の電気信号によって選択的に磁力を発生させることによって、連結プレート１２１をヒンジピン軸１２５を中心にセレクティングユニット１４０またはシフティングユニット１６０側に回転させる。
そうすると、各連結ギヤ１３１、１３３は、メインギヤ１１１に選択的に噛合ってセレクティングユニット１４０及びシフティングユニット１６０を選択的に作動させる。

ここで、第１、第２電磁石１３５、１３６は、ＴＣＵ１０７の電気信号による磁力の発生時に、磁力によって第１、第２回転軸１２７、１２９を選択的に引き寄せて、ヒンジピン１２５を中心に連結プレート１２１を回転させる。
そして、第１、第２弾性部材１３７、１３８は、装着ブラケット１２３及び連結プレート１２１を互いに連結し、連結プレート１２１に反発力を提供して、各電磁石１３５、１３６の磁力がなくなれば、連結プレート１２１を初期位置に復元させる。
このような第１、第２弾性部材１３７、１３８は、各一端が装着ブラケット１２３の上部中央に連結され、各他端は連結プレート１２１の両側に各々連結されるコイルスプリングからなるのが好ましい。

即ち、このような構成からなる連結ギヤユニット１２０は、作動手段の各電磁石１３５、１３６に変速レバーの操作によってＴＣＵ１０７から電気信号が印加されると選択的に磁力を発生させて、第１、第２連結ギヤ１３１、１３３を通してメインギヤ１１１をセレクティングユニット１４０及びシフティングユニット１６０のうちのいずれか一つと噛合わせる。
そして、変速レバーの未作動時にはＴＣＵ１０７が各電磁石１３５、１３６に電気信号を印加せずに磁力の発生を中断させる。この時、各弾性部材１３７、１３８は、連結プレート１２１に反発力を提供して、初期位置に復帰させる。

本実施形態で、セレクティングユニット１４０は、コントロールシャフト１０１の一側に装着されたシフトフォーク１０３と連結されるようにシフトフォーク１０３に対応して連結ギヤユニット１２０の一側に配置される。
このようなセレクティングユニット１４０は、連結ギヤユニット１２０の作動によって駆動モーター１１０の回転力が伝達されて作動して、変速段に合う位置にコントロールシャフト１０１上でシフトフォーク１０３を選択的に往復移動させる。
ここで、セレクティングユニット１４０は、図示していないハウジングの内部に備えられ、セレクトギヤ１４１、セレクトリードスクリュー１４３、セレクト移動ブロック１４５、セレクトシャフト１４７、及びセレクトヨーク１４９を含む。

まず、セレクトギヤ１４１は、第１連結ギヤ１３１に対応してメインギヤ１１１の一側に配置される。
セレクトリードスクリュー１４３は、セレクトギヤ１４１と連結されて、セレクトギヤ１４１と共に回転する。
本実施形態で、セレクト移動ブロック１４５は、セレクトリードスクリュー１４３に噛合って、セレクトリードスクリュー１４３の回転によってセレクトリードスクリュー１４３に沿って移動可能に備えられる。
そして、セレクトシャフト１４７は、セレクトリードスクリュー１４３と垂直に配置され、シフトフォーク１０３に対応して下部一側にセレクトフォーク１４８が装着されて、セレクトフォーク１４８を通してシフトフォーク１０３と連結される。

ここで、シフトフォーク１０３は、セレクトフォーク１４８に対応して両側外周面に各々固定突起１０５が一体に突出形成され、各固定突起１０５の間にセレクトフォーク１４８が配置された状態で互いに連結される。
このような各固定突起１０５は、シフトフォーク１０３の外周面周縁に沿って形成されるのが好ましい。
一方、セレクトシャフト１４７は、上部にセレクトシャフト１４７の回転量を感知する第１ポジションセンサー１５５が装着される。
第１ポジションセンサー１５５は、セレクトシャフト１４７の回転量を感知して、その感知信号をＴＣＵ１０７に出力する。そうすると、ＴＣＵ１０７は、第１ポジションセンサー１５５の感知信号によってセレクトフォーク１４８の位置を判断する。

本実施形態で、セレクトヨーク１４９は、一端がセレクト移動ブロック１４５に連結され、他端はセレクトシャフト１４７に連結されて、セレクト移動ブロック１４５の移動によってセレクトシャフト１４７を回転させる。
ここで、セレクト移動ブロック１４５には第１係止突起１５１が形成され、セレクトヨーク１４９には第１係止突起１５１が挿入されるセレクトヨーク溝１５３が形成される。
即ち、セレクティングユニット１４０は、連結ギヤユニット１２０の作動によってメインギヤ１１１と第１連結ギヤ１３１を通してセレクトギヤ１４１が噛合って、駆動モーター１１０の駆動力が伝達される。
そうすると、セレクトギヤ１４１と共に回転するセレクトリードスクリュー１４３が回転して、セレクト移動ブロック１４５を駆動モーター１１０の回転方向に沿って選択的に移動させる。

この時、セレクトシャフト１４７は、セレクトヨーク１４９を通してセレクト移動ブロック１４５の移動時に選択的に回転し、同時にセレクトフォーク１４８も回転して、シフトフォーク１０３をコントロールシャフト１０１上で移動させる。
それによって、シフトフォーク１０３は、当該変速段に合うようにその位置が移動する。
そして、シフティングユニット１６０は、セレクティングユニット１４０に対応して連結ギヤユニット１２０の他側に配置される。
このようなシフティングユニット１６０は、コントロールシャフト１０１の他側に連結され、連結ギヤユニット１２０の作動によって駆動モーター１１０の回転力が伝達されて作動し、シフトフォーク１０３に当該変速段別に備えられたシンクロ機構が作動するようにコントロールシャフト１０１を選択的に回転させる。

ここで、シフティングユニット１６０は、シフトギヤ１６１、シフトリードスクリュー１６３、シフト移動ブロック１６５、及びシフトヨーク１６７を含む。
まず、シフトギヤ１６１は、第２連結ギヤ１３３に対応してメインギヤ１１１の他側に配置される。
シフトリードスクリュー１６３は、シフトギヤ１６１の回転中心に装着されて、シフトギヤ１６１と共に回転する。
本実施形態で、シフト移動ブロック１６５は、シフトリードスクリュー１６３に噛合って、シフトギヤ１６１の回転によって回転するシフトリードスクリュー１６３上で移動可能に備えられる。
そして、シフトヨーク１６７は、シフト移動ブロック１６５の下部に一端が連結され、他端はコントロールシャフト１０１の他側に連結されて、シフト移動ブロック１６５の移動によってコントロールシャフト１０１を回転させる。

ここで、シフト移動ブロック１６５には第２係止突起１６９が形成され、シフトヨーク１６７には第２係止突起１６９が挿入されるシフトヨーク溝１７１が形成されて、シフト移動ブロック１６５と互いに結合する。
一方、コントロールシャフト１０１は、他側にシフティングユニット１６０によって回転するコントロールシャフト１０１の回転量を感知して、変速段を確認するための第２ポジションセンサー１７３が装着される。
第２ポジションセンサー１７３は、シフティングユニット１６０の作動によって回転するコントロールシャフト１０１の回転量を感知して、その感知信号をＴＣＵ１０７に出力する。

そうすると、ＴＣＵ１０７は、第２ポジションセンサー１７３の感知信号によってコントロールシャフト１０１の回転量に応じたシフトフォーク１０３の回転量を判断する。
即ち、シフティングユニット１６０は、連結ギヤユニット１２０の作動によってメインギヤ１１１と第２連結ギヤ１３３を通してシフトギヤ１６１が噛合って、駆動モーター１１０の駆動力が伝達される。
そうすると、シフトリードスクリュー１６３は、シフトギヤ１６１と共に回転して、シフト移動ブロック１６５を駆動モーター１１０の回転方向に沿って選択的に移動させる。
この時、コントロールシャフト１０１は、シフトヨーク１６７を通してシフト移動ブロック１６５の移動時に選択的に回転し、同時にシフトフォーク１０３を回転させる。
それによって、シフトフォーク１０３は、当該変速段別に備えられたシンクロ機構を作動させて、変速作動を行なう。

以下、このように構成される本発明の実施形態による手動変速機用変速操作機構の作動及び作用を詳細に説明する。
図３は本発明の実施形態による手動変速機用変速操作機構の中立時の作動状態図である。
図面に示す通り、変速レバーが中立である場合、変速操作機構１００は、ＴＣＵ１０７が各電磁石１３５、１３６に電気信号を印加せず、磁力が発生しない。
そうすると、連結プレート１２１は、各弾性部材１３７、１３８の弾発力によって初期装着位置を維持する。
それによって、各連結ギヤ１３１、１３３は、メインギヤ１１１の上部に所定の間隔で離隔して、メインギヤ１１１及びセレクトギヤ１４１またはシフトギヤ１６１が噛合うのを防止する。

図４乃至図６は本発明の実施形態による手動変速機用変速操作機構のセレクト作動時の作動状態図である。
変速操作機構１００は、図３の中立状態で運転者が変速レバーを操作して、例えばＲ／１段または４／５段にセレクト操作すると、図４に図示したように、ＴＣＵ１０７が第１電磁石１３５に電気信号を印加して、磁力を発生させる。
そうすると、第１回転軸１２７は、第１電磁石１３５の磁力によって第１電磁石１３５側に引き寄せられ、この時、連結プレート１２１は、ヒンジピン１２５を中心にセレクティングユニット１４０側に回転する。
それによって、第１連結ギヤ１３１は、メインギヤ１１１及びセレクトギヤ１４１に噛合う。ここで、駆動モーター１１０は、ＴＣＵ１０７の制御信号によって正方向または逆方向に回転する。

まず、運転者が変速レバーをＲ／１段側に移動させる場合、図５に図示したように、駆動モーター１１０のメインギヤ１１１は反時計方向に回転し、その回転力を第１連結ギヤ１３１を通してセレクトギヤ１４１に伝達する。
そうすると、セレクトギヤ１４１はメインギヤ１１１と共に反時計方向に回転し、同時にセレクトリードスクリュー１４３も同一方向に回転して、セレクト移動ブロック１４５をセレクトギヤ１４１側に移動させる。
それによって、セレクトヨーク１４９がセレクト移動ブロック１４５によってセレクトギヤ１４１側に回転して、セレクトシャフト１４７を回転させる。
この時、セレクトフォーク１４８はセレクトシャフト１４７によって回転して、シフトフォーク１０３をＲ／１段方向のシフティングユニット１６０側に向かってコントロールシャフト１０１上で移動させる。

したがって、シフトフォーク１０３はＲ／１段に位置し、この時、第１ポジションセンサー１５５は、セレクトシャフト１４７の回転量を感知して、その感知信号をＴＣＵ１０７に出力する。
この時、ＴＣＵ１０７は、第１ポジションセンサー１５５の出力信号を既設定値と比較して、出力値が既設定値と同一である場合、第１電磁石１３５に電気信号の印加を中断する。
そうすると、第１連結ギヤ１３１は、磁力が失われた第１電磁石１３５から離脱する。そして、連結プレート１２１は、第１弾性部材１３７の弾発力により初期位置に回転することによって、メインギヤ１１１及びセレクトギヤ１４１の噛合いを解除する。
それによって、変速操作機構１００は、図３のように中立状態の初期位置に復帰する。

反対に、運転者が変速レバーを、例えば４／５段側に移動させる場合、図６に図示したように、駆動モーター１１０のメインギヤ１１１は時計方向に回転し、その回転力を第１連結ギヤ１３１を通してセレクトギヤ１４１に伝達する。
そうすると、セレクトギヤ１４１はメインギヤ１１１と共に時計方向に回転し、同時にセレクトリードスクリュー１４３も同一方向に回転して、セレクト移動ブロック１４５をコントロールシャフト１０１側に移動させる。

それによって、セレクトヨーク１４９がセレクト移動ブロック１４５によりコントロールシャフト１０１側に回転して、セレクトシャフト１４７を回転させる。
この時、セレクトフォーク１４８はセレクトシャフト１４７によって回転して、シフトフォーク１０３をＲ／１段と反対方向に向かってコントロールシャフト１０１上で移動させる。
したがって、シフトフォーク１０３は４／５段に位置し、この時、第１ポジションセンサー１５５は、セレクトシャフト１４７の回転量を感知して、その感知信号をＴＣＵ１０７に出力し、Ｒ／１段セレクト操作時と同一な制御作動を同一に行なうので、以下ではその詳細な説明は省略する。

図７乃至図９は本発明の実施形態による手動変速機用変速操作機構のシフト作動時の作動状態図である。
変速操作機構１００は、運転者が変速レバーを操作して、例えばＲ／１段または４／５段にセレクト操作が完了した後、図３の中立状態でシフト操作すると、図７に図示したように、ＴＣＵ１０７が第２電磁石１３６に電気信号を印加して、磁力を発生させる。
そうすると、第２回転軸１２９は、第２電磁石１３６の磁力によって第２電磁石１３６側に引き寄せられ、この時、連結プレート１２１は、ヒンジピン１２５を中心にシフティングユニット１６０側に回転する。
それによって、第２連結ギヤ１３３は、メインギヤ１１１及びシフトギヤ１６１に噛合う。ここで、駆動モーター１１０は、ＴＣＵ１０７の制御信号によって正方向または逆方向に回転する。

まず、運転者がセレクト操作が完了した変速レバーを操作して、例えばＲ／２／４段にシフト操作する場合、図８に図示したように、駆動モーター１１０のメインギヤ１１１は時計方向に回転し、その回転力を第２連結ギヤ１３３を通してシフトギヤ１６１に伝達する。
そうすると、シフトギヤ１６１はメインギヤ１１１と共に時計方向に回転し、同時にシフトリードスクリュー１６３も同一方向に回転して、シフト移動ブロック１６５をコントロールシャフト１０１側に移動させる。
それによって、シフトヨーク１６７がシフト移動ブロック１６５によってコントロールシャフト１０１を図面において左側方向に回転させる。
この時、シフトフォーク１０３はコントロールシャフト１０１と同一方向に回転してＲ／２／４段の変速段に合うシンクロ機構を作動させて、変速操作を完了する。

ここで、第２ポジションセンサー１７３は、コントロールシャフト１０１の回転量を感知して、その感知信号をＴＣＵ１０７に出力する。
この時、ＴＣＵ１０７は、第２ポジションセンサー１７３の出力信号を既設定値と比較して、出力値が既設定値と同一である場合、第２電磁石１３６に電気信号の印加を中断する。
そうすると、第２連結ギヤ１３３は、磁力が失われた第２電磁石１３６から離脱する。そして、連結プレート１２１は、第２弾性部材１３８の弾発力によって初期位置に回転することによって、メインギヤ１１１及びシフトギヤ１６１の噛合いを解除する。
それによって、変速操作機構１００は、図３のように中立状態の初期位置に復帰する。

反対に、運転者がセレクト操作が完了した変速レバーを操作して、例えば１／３／５段にシフト操作する場合、図９に図示したように、駆動モーター１１０のメインギヤ１１１は反時計方向に回転し、その回転力を第２連結ギヤ１３３を通してシフトギヤ１６１に伝達する。
そうすると、シフトギヤ１６１はメインギヤ１１１と共に反時計方向に回転し、同時にシフトリードスクリュー１６３も同一方向に回転して、シフト移動ブロック１６５を駆動モーター１１０側に移動させる。
それによって、シフトヨーク１６７がシフト移動ブロック１６５によってコントロールシャフト１０１を図面において右側方向に回転させる。
この時、シフトフォーク１０３はコントロールシャフト１０１と同一方向に回転して１／３／５段の変速段に合うシンクロ機構を作動させて、変速操作を完了する。

この時、第２ポジションセンサー１７３はコントロールシャフト１０１の回転量を感知して、その感知信号をＴＣＵ１０７に出力し、Ｒ／２／４段シフト操作時と同一な制御作動を同一に行なうので、以下ではその詳細な説明は省略する。
したがって、このように構成される本発明の実施形態による手動変速機用変速操作機構１００を適用すれば、運転者の変速レバー操作時に、変速レバーの位置によって一つのモータを駆動してセレクト作動及びシフト作動を自動的に行ない、正確なストロークで変速操作することによって、シフト時にシンクロに及ぼす衝撃力を低減させて、変速機の耐久性を向上させることができる。
また、駆動モーター１１０の回転運動を直線運動に変換してコントロールシャフト１０１に伝達するセレクティングユニット１４０及びシフティングユニット１６０を連結ギヤユニット１２０を通して一つのモータで各々選択的に駆動させて、変速操作が自動的に行なわれるようにすることによって、製造原価を節減させることができる。

以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。

１００ 変速操作機構
１０１ コントロールシャフト
１０３ シフトフォーク
１０５ 固定突起
１０７ ＴＣＵ
１１０ 駆動モーター
１１１ メインギヤ
１１３ 回転軸
１２０ 連結ギヤユニット
１２１ 連結プレート
１２３ 装着ブラケット
１２５ ヒンジピン
１２７、１２９ 第１、第２回転軸
１３１、１３３ 第１、第２連結ギヤ
１３５、１３６ 第１、第２電磁石
１３７、１３８ 第１、第２弾性部材
１４０ セレクティングユニット
１４１ セレクトギヤ
１４３ セレクトリードスクリュー
１４５ セレクト移動ブロック
１４７ セレクトシャフト
１４８ セレクトフォーク
１４９ セレクトヨーク
１５１ 第１係止突起
１５３ セレクトヨーク溝
１５５ 第１ポジションセンサー
１６０ シフティングユニット
１６１ シフトギヤ
１６３ シフトリードスクリュー
１６５ シフト移動ブロック
１６７ シフトヨーク
１６９ 第２係止突起
１７１ シフトヨーク溝
１７３ 第２ポジションセンサー

Claims (12)

1. 運転者の変速レバーの操作を感知して、コントロールシャフトをセレクト作動及びシフト作動させるためのものであって、
   メインギヤが取付けられた回転軸を有する駆動モーター、
   前記駆動モーターの回転軸の一側に取付けられ、変速レバーの位置信号によって前記駆動モーターの回転を選択的に伝達する連結ギヤユニット、
   前記コントロールシャフトの一側に装着されたシフトフォークと連結されるように前記シフトフォークに対応して前記連結ギヤユニットの一側に配置され、前記連結ギヤユニットと選択的に連結されて、前記コントロールシャフト上で前記シフトフォークを選択的に移動させるセレクティングユニット、及び
   前記セレクティングユニットに対応して前記連結ギヤユニットの他側に配置され、前記コントロールシャフトの他側に連結され、前記連結ギヤユニットと選択的に連結されて、前記コントロールシャフトを回転させるシフティングユニット、
   を含むことを特徴とする手動変速機用変速操作機構。
2. 前記連結ギヤユニットは、
   装着ブラケットに取付けられたヒンジピンを中心に選択的に回転可能であり、両側に各々第１、第２回転軸を有する連結プレート、
   前記第１、第２回転軸に各々装着される第１、第２連結ギヤ、及び、変速レバー操作時に、ＴＣＵから制御信号の伝達を受けて、前記メインギヤを前記セレクティングユニット及びシフティングユニットのうちのいずれか一つに前記第１、第２連結ギヤを通して選択的に噛合わせる作動手段、を含むことを特徴とする請求項１に記載の手動変速機用変速操作機構。
3. 前記作動手段は、
   前記第１、第２回転軸に対応して前記装着ブラケットに各々装着され、前記連結プレートを回転させて、前記メインギヤと前記セレクティングユニット及びシフティングユニットのうちのいずれか一つが噛合うように前記ＴＣＵの電気信号によって磁力を発生させる第１、第２電磁石、及び
   前記装着ブラケット及び前記連結プレートを互いに連結し、前記連結プレートに復元力を提供して、前記連結プレートを初期装着位置に復元させる第１、第２弾性部材、
   を含むことを特徴とする請求項２に記載の手動変速機用変速操作機構。
4. 前記第１、第２電磁石は、
   前記ＴＣＵの電気信号によって前記第１、第２回転軸を選択的に引き寄せて、前記ヒンジピンを中心に前記連結プレートを回転させることを特徴とする請求項３に記載の手動変速機用変速操作機構。
5. 前記第１、第２弾性部材は、
   各一端が前記装着ブラケットの上部中央に連結され、各他端は前記連結プレートの両側に各々連結されるコイルスプリングからなることを特徴とする請求項３に記載の手動変速機用変速操作機構。
6. 前記セレクティングユニットは、
   前記第１連結ギヤに対応して前記メインギヤの一側に備えられるセレクトギヤ、
   前記セレクトギヤに連結されて、前記セレクトギヤと共に回転するセレクトリードスクリュー、
   前記セレクトリードスクリューに噛合って、前記セレクトリードスクリューの回転によって前記セレクトリードスクリューに沿って移動可能に備えられるセレクト移動ブロック、
   前記セレクトリードスクリューと垂直に配置されるセレクトシャフト、
   前記セレクトシャフトと連結されて、前記セレクトシャフトの回転によって前記シフトフォークを前記コントロールシャフト上で移動させるセレクトフォーク、及び
   一端が前記セレクト移動ブロックに連結され、他端は前記セレクトシャフトに連結されて、前記セレクト移動ブロックの移動によって前記セレクトシャフトを回転させるセレクトヨーク、
   を含むことを特徴とする請求項２に記載の手動変速機用変速操作機構。
7. 前記セレクト移動ブロックは、突出形成された第１係止突起を含み、
   前記セレクトヨークは、前記第１係止突起が挿入されるセレクトヨーク溝を含むことを特徴とする請求項６に記載の手動変速機用変速操作機構。
8. 前記シフトフォークには前記セレクトフォークが挿入される固定突起が前記シフトフォークの外周面周縁に沿って形成されることを特徴とする請求項６に記載の手動変速機用変速操作機構。
9. 前記セレクトシャフトの一側に前記セレクトシャフトの回転量を感知するように備えられた第１ポジションセンサーをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の手動変速機用変速操作機構。
10. 前記シフティングユニットは、
    前記第２連結ギヤに対応して前記メインギヤの他側に備えられるシフトギヤ、
    前記シフトギヤと連結されて、前記シフトギヤと共に回転するシフトリードスクリュー、
    前記シフトリードスクリューに噛合って、前記シフトリードスクリューの回転によって前記シフトリードスクリューに沿って移動可能に備えられるシフト移動ブロック、及び
    前記シフト移動ブロックに連結され、前記コントロールシャフトの他側に連結されて、前記シフト移動ブロックの移動によって前記コントロールシャフトを回転させるシフトヨーク、
    を含むことを特徴とする請求項２に記載の手動変速機用変速操作機構。
11. 前記シフト移動ブロックは、突出形成された第２係止突起を含み、
    前記シフトヨークは、前記第２係止突起が挿入されるシフトヨーク溝を含むことを特徴とする請求項１０に記載の手動変速機用変速操作機構。
12. 前記コントロールシャフトの他側に、前記シフティングユニットによって回転するコントロールシャフトの回転量を感知して、変速段を確認するように装着された第２ポジションセンサーをさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の手動変速機用変速操作機構。

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