JP2012237428A - 変速駆動装置 - Google Patents
変速駆動装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012237428A JP2012237428A JP2011108467A JP2011108467A JP2012237428A JP 2012237428 A JP2012237428 A JP 2012237428A JP 2011108467 A JP2011108467 A JP 2011108467A JP 2011108467 A JP2011108467 A JP 2011108467A JP 2012237428 A JP2012237428 A JP 2012237428A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shift
- speed
- select
- electric motor
- shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
Abstract
【課題】単一のモータと断続可能な2つのクラッチとを有する電動アクチュエータを用いた変速装置の変速操作を短期間行うことができる変速駆動装置を提供すること。
【解決手段】1速から2速への変速のための加速1回目および加速2回目シフト動作をシフトセレクト軸15がするときの電動モータ23の回転方向、ならびに1速から2速への変速のための加速セレクト動作をシフトセレクト軸15がするときの電動モータ23の回転方向が、ともに第1回転方向R12である。加速1回目シフト動作に関連して、接続状態にあるシフト用電磁クラッチ43が切断状態に切り換えられるのに先立って、次に実行されるべき加速セレクト動作のために、セレクト用電磁クラッチ45が切断状態から接続状態に切り換えられる。換言すると、加速1回目シフト動作の終了前に、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方が接続状態になる期間を設ける。
【選択図】図4
【解決手段】1速から2速への変速のための加速1回目および加速2回目シフト動作をシフトセレクト軸15がするときの電動モータ23の回転方向、ならびに1速から2速への変速のための加速セレクト動作をシフトセレクト軸15がするときの電動モータ23の回転方向が、ともに第1回転方向R12である。加速1回目シフト動作に関連して、接続状態にあるシフト用電磁クラッチ43が切断状態に切り換えられるのに先立って、次に実行されるべき加速セレクト動作のために、セレクト用電磁クラッチ45が切断状態から接続状態に切り換えられる。換言すると、加速1回目シフト動作の終了前に、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方が接続状態になる期間を設ける。
【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変速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)の変速装置が知られている。このような変速装置には、変速操作部材をシフト動作およびセレクト動作させて、変速機構の変速段を切り換える電動アクチュエータが備えられている。
たとえば特許文献1には、電動モータの動力を用いて変速操作部材を移動させ、これにより、その変速操作部材をシフト動作およびセレクト動作させる電動アクチュエータが提案されている。この電動アクチュエータは、単一のモータと断続可能な単一のクラッチとを有している。
たとえば特許文献1には、電動モータの動力を用いて変速操作部材を移動させ、これにより、その変速操作部材をシフト動作およびセレクト動作させる電動アクチュエータが提案されている。この電動アクチュエータは、単一のモータと断続可能な単一のクラッチとを有している。
本願発明者は、単一のモータと断続可能な2つのクラッチとを有する電動アクチュエータを用いて、変速機構のシフト動作またはセレクト動作を切り換える構成を検討している。
このような電動アクチュエータは、単一の電動モータと、当該電動モータからの動力を用いて変速操作部材に前記のシフト動作をさせるシフト駆動伝達機構と、電動モータからの動力を用いて変速操作部材に前記のセレクト動作をさせるセレクト駆動伝達機構とを含んでいる。この電動アクチュエータは、電動モータと断続可能に設けられた第1電磁クラッチ、および電動モータと断続可能に設けられた第2電磁クラッチを備えている。変速操作部材にシフト動作をさせるときには、第1電磁クラッチを接続状態にするとともに第2電磁クラッチを切断状態にする。一方、変速操作部材にセレクト動作をさせるときには、第1電磁クラッチを切断状態にするとともに第2電磁クラッチを接続状態にする。言い換えれば、接続状態にある電磁クラッチを、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、シフト駆動伝達機構とセレクト駆動伝達機構との間で切り換えることができる。
このような電動アクチュエータは、単一の電動モータと、当該電動モータからの動力を用いて変速操作部材に前記のシフト動作をさせるシフト駆動伝達機構と、電動モータからの動力を用いて変速操作部材に前記のセレクト動作をさせるセレクト駆動伝達機構とを含んでいる。この電動アクチュエータは、電動モータと断続可能に設けられた第1電磁クラッチ、および電動モータと断続可能に設けられた第2電磁クラッチを備えている。変速操作部材にシフト動作をさせるときには、第1電磁クラッチを接続状態にするとともに第2電磁クラッチを切断状態にする。一方、変速操作部材にセレクト動作をさせるときには、第1電磁クラッチを切断状態にするとともに第2電磁クラッチを接続状態にする。言い換えれば、接続状態にある電磁クラッチを、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、シフト駆動伝達機構とセレクト駆動伝達機構との間で切り換えることができる。
自動制御式マニュアルトランスミッションの変速装置では、変速動作をできるだけ短時間行うことが要求されている。
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、単一のモータと断続可能な2つのクラッチとを有する電動アクチュエータを用いた変速装置の変速操作を短期間で行うことができる変速駆動装置を提供することを目的とする。
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、単一のモータと断続可能な2つのクラッチとを有する電動アクチュエータを用いた変速装置の変速操作を短期間で行うことができる変速駆動装置を提供することを目的とする。
前記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、ギヤ式の変速機構(動力伝達機構)を有する変速装置に搭載される変速駆動装置(3)であって、前記変速機構を変速操作するための変速操作部材(15)と、正逆回転可能な単一の電動モータ(23)と、前記電動モータからの動力伝達を断続可能な第1クラッチ(43)と、前記第1クラッチを介して入力される前記電動モータからの動力を用いて、前記変速操作部材にシフト動作をさせるための第1駆動伝達機構(24)と、前記電動モータからの動力伝達を断続可能な第2クラッチ(45)と、前記第2クラッチを介して入力される前記電動モータからの動力を用いて、前記変速操作部材にセレクト動作をさせるための第2駆動伝達機構(25)と、前記電動モータを回転させつつ前記第1クラッチを接続状態にさせることにより、前記変速操作部材に前記シフト動作をさせ、前記電動モータを回転させつつ前記第2クラッチを接続状態にさせることにより、前記変速操作部材に前記セレクト動作をさせる制御手段(88)とを含み、対応するセレクト位置が互いに異なる所定のM速と所定のN速との間の変速段の切換えに関し、前記M速から前記N速への変速のためのシフト動作を前記変速操作部材にさせるように前記シフト変換機構を駆動するときの前記電動モータの回転方向、および前記M速から前記N速への変速のためのセレクト動作を前記変速操作部材にさせるように、前記セレクト変換機構を駆動するときの前記電動モータの回転方向がともに所定の第1回転方向(R12)であり、前記制御手段は、前記M速から前記N速への変速に関し、前記シフト動作および前記セレクト動作の一方を実行するために、前記第1および第2クラッチの接続状態にある一方を切断状態に切り換えるのに先立って、次に実行されるべき前記シフト動作および前記セレクト動作の他方のために、前記第1および第2クラッチの他方を切断状態から接続状態に切り換える第1切換え制御手段(88)を含む、変速駆動装置である。
なお、括弧内の英数字は、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。以下、この項において同じ。
この構成によれば、M速からN速への変速のためのシフト動作を変速操作部材がするときの電動モータの回転方向、およびM速からN速への変速のためのセレクト動作を変速操作部材がするときの電動モータの回転方向が、ともに第1回転方向である。そのため、M速からN速への変速段の切換えに関し、電動モータを当該第1回転方向に回転させつつ、各クラッチの断続状態を切り換えることにより、変速操作部材をシフト動作からセレクト動作へと切り換えることができ、またはセレクト動作からシフト動作へと切り換えることができる。
この構成によれば、M速からN速への変速のためのシフト動作を変速操作部材がするときの電動モータの回転方向、およびM速からN速への変速のためのセレクト動作を変速操作部材がするときの電動モータの回転方向が、ともに第1回転方向である。そのため、M速からN速への変速段の切換えに関し、電動モータを当該第1回転方向に回転させつつ、各クラッチの断続状態を切り換えることにより、変速操作部材をシフト動作からセレクト動作へと切り換えることができ、またはセレクト動作からシフト動作へと切り換えることができる。
また、M速からN速への変速では、第1および第2クラッチの接続状態にある一方が切断状態に切り換えられるのに先立って(シフト動作およびセレクト動作の一方の終了タイミングに先立って)、次いで実行されるシフト動作およびセレクト動作の他方のために、第1および第2クラッチの他方が切断状態から接続状態に切り換えられる。換言すると、シフト動作およびセレクト動作の一方の終了前に、第1および第2クラッチの双方が接続状態になる期間を設ける。これにより、M速からN速への変速のために要する期間を短縮することができる。
また、第1および第2クラッチの双方が接続状態になるのはシフト動作またはセレクト動作のうちごく一部の(短い)期間だけである。そのため、変速操作部材に、シフト動作およびセレクト動作をそれぞれ円滑に行わせることができる。
なお、M速は、変速機構の有する変速段のうちの1つであり、N速は、変速機構の有する変速段のうちM速と異なる変速段である。N=M+1、またはN=M−1であってもよい。
なお、M速は、変速機構の有する変速段のうちの1つであり、N速は、変速機構の有する変速段のうちM速と異なる変速段である。N=M+1、またはN=M−1であってもよい。
また、前記N速から前記M速への変速のためのシフト動作を前記変速操作部材にさせるように前記シフト変換機構を駆動するときの前記電動モータの回転方向、および前記M速から前記N速への変速のためのセレクト動作を前記変速操作部材にさせるように、前記セレクト変換機構を駆動するときの前記電動モータの回転方向がともに、前記第1回転方向とは反対の方向である第2回転方向(R11)であり、前記制御手段は、前記N速から前記M速への変速に関し、前記シフト動作および前記セレクト動作の一方を実行するために、前記第1および第2クラッチの接続状態にある一方を切断状態に切り換えるのに先立って、次に実行されるべき前記シフト動作および前記セレクト動作の他方のために、前記第1および第2クラッチの他方を切断状態から接続状態に切り換える第2切換え制御手段(88)を含んでいてもよい(請求項2)。
さらに、前記変速操作部材は、中心軸線(17)を有し、前記中心軸線周りの回転によってシフト動作をし、軸方向(M11,M12)移動によってセレクト動作をするシフトセレクト軸(15)を含み、前記第1駆動伝達機構は、前記第1クラッチを介して入力される前記電動モータからの動力を用いて前記シフトセレクト軸にシフト動作をさせる手段(24)を含み、前記第2駆動伝達機構は、前記第2クラッチを介して入力される前記電動モータからの動力を用いて前記シフトセレクト軸にセレクト動作をさせる手段(25)を含んでいてもよい(請求項3)。
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の変速駆動装置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軸歯車動力伝達機構により構成された動力伝達機構と、動力伝達機構の動力伝達経路を、複数の動力伝達経路の間で切り換えるための変速操作機構6と、これら動力伝達機構および変速操作機構6を収容するギヤハウジング7とを備えている。変速機2は、乗用車やトラックなどの車両に搭載されている。動力伝達機構における動力伝達経路の切換えにより、動力伝達比を異ならせることができる。
図1は、本発明の一実施形態の変速駆動装置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軸歯車動力伝達機構により構成された動力伝達機構と、動力伝達機構の動力伝達経路を、複数の動力伝達経路の間で切り換えるための変速操作機構6と、これら動力伝達機構および変速操作機構6を収容するギヤハウジング7とを備えている。変速機2は、乗用車やトラックなどの車両に搭載されている。動力伝達機構における動力伝達経路の切換えにより、動力伝達比を異ならせることができる。
変速操作機構6は、ギヤハウジング7内に収容され、互いに平行に延びる複数のフォーク軸10A,10B,10Cを有している。フォーク軸10Aは軸方向M1,M2に移動可能に設けられている。フォーク軸10Bは軸方向M3,M4に移動可能に設けられている。フォーク軸10Cは軸方向M5,M6に移動可能に設けられている。軸方向M1、M3およびM5は、互いに同じ方向を向きかつ互いに並行な軸方向である。軸方向M2、M4およびM6は、それぞれ、軸方向M1、M3およびM5と逆向きの軸方向である。
フォーク軸10A,10B,10Cは、軸方向M1,M3,M5(M2,M4,M6)から見て一直線上に位置するように並置されている。各フォーク軸10A,10B,10Cの途中部には、変速駆動装置3によって駆動されるフォークヘッド12A,12B,12Cが固定されている。これらのフォークヘッド12A,12B,12Cは、軸方向M1,M3,M5に関して揃っており、複数のセレクト位置(この実施形態では、たとえば3つのセレクト位置。たとえば、リバース・1速用のセレクト位置、2速・3速用のセレクト位置および4速・5速用のセレクト位置)に対応して設けられている。各フォークヘッド12A,12B,12Cは変速駆動装置3に対向する対向面を有している。各対向面は同一平面を有している。各対向面には、係合凹所14A,14B,14Cが形成されている。各係合凹所14A,14B,14Cは、対応するフォーク軸10A〜10Cの軸方向M1〜M6に直交する内壁200A(図2参照)を有している。また、両端側の係合凹所14A,14Cは、シフトセレクト軸15の軸方向M11,M12に沿う方向に直交し、各係合凹所14A,14Cの両端側の側面を閉塞する内壁200B(図2参照)を有している。係合凹所14A,14B,14Cには、インターナルレバー16の他端部16bが進入しており、他端部16bが係合凹所14A,14B,14Cの内壁200Aおよび内壁200Bに当接することにより、フォークヘッド12A,12B,12Cと係合している。インターナルレバー16の他端部16bは、係合凹所14A,14B,14Cの内部空間を通って、各フォークヘッド12A,12B,12Cとの係合のための係合位置(各セレクト位置)間を移動することができる。
また、各フォーク軸10A,10B,10Cには、動力伝達機構の動力伝達経路を切り換えるために操作される被操作部材(図示しない。たとえばクラッチスリーブやシンクロナイザ機構など。)と係合するためのシフトフォーク11(図1では、フォーク軸10Aに設けられたシフトフォーク11のみを示す。)が固定されている。シフトフォーク11の軸方向M1〜M6移動により、シフトフォーク11を被操作部材に係合させることができ、その被操作部材を駆動することができる。なお、図1には係合凹所14A,14B,14Cとして係合溝が示されているが、係合溝に代えて係合孔を採用してもよいのは言うまでもない。
変速駆動装置3は、変速操作機構6にシフト動作を行わせるための円柱状のシフトセレクト軸15と、シフトセレクト軸15をシフト動作させるための駆動源として用いられる電動アクチュエータ(回転駆動手段)21とを備えている。シフトセレクト軸15は中心軸線17を有している。シフトセレクト軸15はギヤハウジング7に、中心軸線17まわりに回転方向R1,R2に回転可能に、かつ軸方向M11,M12に移動可能に支持されている。シフトセレクト軸15はフォーク軸10A,10B,10Cのそれぞれといわゆる90°の食い違い軸の関係をなす状態に配置されている。回転方向R2は回転方向R1と逆向きの回転方向である。軸方向M12は、軸方向M11と逆向きの軸方向である。
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の先端部(図1に示す右上部)は、ギヤハウジング7外に突出している。この実施形態では、変速装置1を車両に搭載した状態で、図5のシフトセレクト軸15が水平方向(図5では鉛直方向。または鉛直方向に近い方向)に沿って延びている。たとえば、シフトセレクト軸15の紙上上部側を軸方向M11とし、シフトセレクト軸15の紙上下部側を軸方向M12とする。
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M11,M12移動されると、インターナルレバー16が軸方向M11,M12に移動される。そして、セレクト位置でインターナルレバー16の他端部16bが所要のフォークヘッド12A,12B,12Cに係合し、これによりセレク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が中心軸線17まわりに回動する。その結果、インターナルレバー16と係合しているフォークヘッド12A,12B,12Cが、フォーク軸10A,10B,10Cの軸方向M1〜M6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が中心軸線17まわりに回動する。その結果、インターナルレバー16と係合しているフォークヘッド12A,12B,12Cが、フォーク軸10A,10B,10Cの軸方向M1〜M6に移動し、これにより、シフト動作が達成される。
図2は、インターナルレバー16の他端部16bの位置と、変速機2のシフト位置との関係を示す図である。図2では、インターナルレバー16の他端部16bが中立位置N2にある状態を示している(図2中に太字の実線で図示)。
インターナルレバー16の他端部16bが図2中の1速シフト位置(図2中に「1速」と記載。)にあるとき(ギヤ入れされているとき)、動力伝達機構の1速出力用の出力ギヤに被操作部材が噛み合い状態で係合している。その噛み合いにより、出力ギヤが1速である。
インターナルレバー16の他端部16bが図2中の1速シフト位置(図2中に「1速」と記載。)にあるとき(ギヤ入れされているとき)、動力伝達機構の1速出力用の出力ギヤに被操作部材が噛み合い状態で係合している。その噛み合いにより、出力ギヤが1速である。
インターナルレバー16の他端部16bが図2中の2速シフト位置(図2中に「2速」と記載。)にあるとき、動力伝達機構の2速出力用の出力ギヤに、被操作部材が噛み合い状態で係合している。これにより、出力ギヤが2速である。
インターナルレバー16の他端部16bが図2中の3速シフト位置(図2中に「3速」と記載。)にあるとき、動力伝達機構の3速出力用の出力ギヤに、被操作部材が噛み合い状態で係合している。これにより、出力ギヤが3速である。
インターナルレバー16の他端部16bが図2中の3速シフト位置(図2中に「3速」と記載。)にあるとき、動力伝達機構の3速出力用の出力ギヤに、被操作部材が噛み合い状態で係合している。これにより、出力ギヤが3速である。
インターナルレバー16の他端部16bが図2中の4速シフト位置(図2中に「4速」と記載。)にあるとき、動力伝達機構の4速出力用の出力ギヤに、被操作部材が噛み合い状態で係合している。これにより、出力ギヤが4速である。
インターナルレバー16の他端部16bが図2中の5速シフト位置(図2中に「5速」と記載。)にあるとき、動力伝達機構の5速出力用の出力ギヤに、被操作部材が係合している。これにより、出力ギヤが5速である。
インターナルレバー16の他端部16bが図2中の5速シフト位置(図2中に「5速」と記載。)にあるとき、動力伝達機構の5速出力用の出力ギヤに、被操作部材が係合している。これにより、出力ギヤが5速である。
インターナルレバー16の他端部16bが図2中のリバースシフト位置(図2中に「R」と記載。)にあるとき、動力伝達機構のリバース出力用の出力ギヤに、被操作部材が係合している。これにより、出力ギヤがリバースである。
また、インターナルレバー16に係合しているフォークヘッド12A〜12Cに対応するフォーク軸10A〜10Cが軸方向移動していない位置を中立位置N1,N2,N3という。前述の中立位置N2とは、インターナルレバー16の他端部16bがフォークヘッド12Bに係合している中立位置を言う。また、中立位置N1とは、インターナルレバー16の他端部16bがフォークヘッド12Aに係合している中立位置を言い、中立位置N3とは、インターナルレバー16の他端部16bがフォークヘッド12Cに係合している中立位置を言う。中立位置N1,N2,N3にあるときは、出力ギヤは中立であり、インターナルレバー16の他端部16bと係合しているフォークヘッド12A,12B,12Cに対応するシフトフォーク11は、被操作部材に係合していない。
また、インターナルレバー16に係合しているフォークヘッド12A〜12Cに対応するフォーク軸10A〜10Cが軸方向移動していない位置を中立位置N1,N2,N3という。前述の中立位置N2とは、インターナルレバー16の他端部16bがフォークヘッド12Bに係合している中立位置を言う。また、中立位置N1とは、インターナルレバー16の他端部16bがフォークヘッド12Aに係合している中立位置を言い、中立位置N3とは、インターナルレバー16の他端部16bがフォークヘッド12Cに係合している中立位置を言う。中立位置N1,N2,N3にあるときは、出力ギヤは中立であり、インターナルレバー16の他端部16bと係合しているフォークヘッド12A,12B,12Cに対応するシフトフォーク11は、被操作部材に係合していない。
1速シフト位置およびリバースシフト位置は互いに共通のセレクト位置にある。2速シフト位置および3速シフト位置は互いに共通のセレクト位置にある。4速シフト位置および5速シフト位置は互いに共通のセレクト位置にある。
1速シフト位置、3速シフト位置および5速シフト位置はそれぞれ、中立位置N1,N2,N3から見て共通する方向(加速方向側。図2中の白抜矢符E1、E3およびE5で示す方向。)に位置している。また、2速シフト位置、4速シフト位置およびリバースシフト位置はそれぞれ、中立位置N1,N2,N3から見て共通する方向(減速方向側。図2に示す右側。)に位置している。
1速シフト位置、3速シフト位置および5速シフト位置はそれぞれ、中立位置N1,N2,N3から見て共通する方向(加速方向側。図2中の白抜矢符E1、E3およびE5で示す方向。)に位置している。また、2速シフト位置、4速シフト位置およびリバースシフト位置はそれぞれ、中立位置N1,N2,N3から見て共通する方向(減速方向側。図2に示す右側。)に位置している。
次に、図1および図2を参照して、1速→2速→3速→4速→5速のシフトアップについて説明する。
中立位置N2から1速へのギヤ入れについて説明する。インターナルレバー16の他端部16bが中立位置N2にある状態から、電動アクチュエータ21が駆動されてシフトセレクト軸15が軸方向M11移動させられ(図2中の白抜矢符D2。)、インターナルレバー16が軸方向M11移動して、インターナルレバー16の他端部16bがフォークヘッド12Aと係合する(中立位置N1に位置する。)。次いで、電動アクチュエータ21が駆動されてシフトセレクト軸15が回転方向R1に回転させられ、これに同伴してインターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Aおよびフォーク軸10Aが軸方向M1移動させられる(図2中の白抜矢符E1。)。インターナルレバー16の他端部16bが前記の1速シフト位置に達するまで電動アクチュエータ21の駆動が続行され、これにより1速へのギヤ入れが達成される。
中立位置N2から1速へのギヤ入れについて説明する。インターナルレバー16の他端部16bが中立位置N2にある状態から、電動アクチュエータ21が駆動されてシフトセレクト軸15が軸方向M11移動させられ(図2中の白抜矢符D2。)、インターナルレバー16が軸方向M11移動して、インターナルレバー16の他端部16bがフォークヘッド12Aと係合する(中立位置N1に位置する。)。次いで、電動アクチュエータ21が駆動されてシフトセレクト軸15が回転方向R1に回転させられ、これに同伴してインターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Aおよびフォーク軸10Aが軸方向M1移動させられる(図2中の白抜矢符E1。)。インターナルレバー16の他端部16bが前記の1速シフト位置に達するまで電動アクチュエータ21の駆動が続行され、これにより1速へのギヤ入れが達成される。
次に、1速から2速へのギヤ入れについて説明する。インターナルレバー16の他端部16bが前記の1速シフト位置にある状態から、電動アクチュエータ21が駆動されて、シフトセレクト軸15が回転方向R2に回転させられることにより、インターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Aおよびフォーク軸10Aが軸方向M2移動させられて(図2中の白抜矢符E1と反対方向。)、インターナルレバー16の他端部16bが中立位置N1に位置する。次いで、電動アクチュエータ21が駆動されてシフトセレクト軸15が軸方向M12移動させられ(図2中の白抜矢符D2と反対方向。)、インターナルレバー16が軸方向M12移動して、インターナルレバー16の他端部16bがフォークヘッド12Bと係合する(中立位置N2に位置する。)。次いで、電動アクチュエータ21が駆動されてシフトセレクト軸15が回転方向R2に回転させられる。このシフトセレクト軸15の回転に同伴してインターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Bおよびフォーク軸10Bが軸方向M4移動させられる(図2中の白抜矢符E2。)。インターナルレバー16の他端部16bが前記の2速シフト位置に達するまで電動アクチュエータ21の駆動が続行され、これにより2速へのギヤ入れが達成される。
次に、2速から3速へのギヤ入れについて説明する。インターナルレバー16の他端部16bが前記の2速シフト位置にある状態から、電動アクチュエータ21が駆動されて、シフトセレクト軸15が回転方向R1に回転させられることにより、インターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Bおよびフォーク軸10Bが軸方向M3移動させられて(図2中の白抜矢符E2と反対方向。)、インターナルレバー16の他端部16bが中立位置N2に位置する。次いで、電動アクチュエータ21が駆動されて、シフトセレクト軸15が回転方向R1にさらに回転させられることにより、インターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Bおよびフォーク軸10Bが軸方向M3移動させられる(図2中の白抜矢符E3。)。インターナルレバー16の他端部16bが前記の3速シフト位置に達するまで電動アクチュエータ21の駆動が続行され、これにより3速へのギヤ入れが達成される。
次に、3速から4速へのギヤ入れについて説明する。インターナルレバー16の他端部16bが前記の3速シフト位置にある状態から、電動アクチュエータ21が駆動されてシフトセレクト軸15が回転方向R2に回転させられ、これに同伴してインターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Bおよびフォーク軸10Bが軸方向M4移動させられ(図2中の白抜矢符E3と反対方向。)、インターナルレバー16の他端部16bが中立位置N2に位置する。次いで、電動アクチュエータ21が駆動されてシフトセレクト軸15が軸方向M12移動させられ(図2中の白抜矢符D1。)、インターナルレバー16が軸方向M12移動して、インターナルレバー16の他端部16bがフォークヘッド12Cと係合する(中立位置N3に位置する。)。次いで、電動アクチュエータ21が駆動されてシフトセレクト軸15が回転方向R2に回転させられる。このシフトセレクト軸15の回転に同伴してインターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Cおよびフォーク軸10Cが軸方向M6移動させられる(図2中の白抜矢符E4。)。インターナルレバー16の他端部16bが前記の4速シフト位置に達するまで電動アクチュエータ21の駆動が続行され、これにより4速へのギヤ入れが達成される。
次に、4速から5速へのギヤ入れについて説明する。インターナルレバー16の他端部16bが前記の4速シフト位置にある状態から、電動アクチュエータ21が駆動されて、シフトセレクト軸15が回転方向R1に回転させられることにより、インターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Cおよびフォーク軸10Cが軸方向M5移動させられて(図2中の白抜矢符E4と反対方向。)、インターナルレバー16の他端部16bが中立位置N3に位置する。次いで、電動アクチュエータ21が駆動されて、シフトセレクト軸15が回転方向R1にさらに回転させられることにより、インターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Cおよびフォーク軸10Cが軸方向M5移動させられる(図2中の白抜矢符E5。)。インターナルレバー16の他端部16bが前記の5速シフト位置に達するまで電動アクチュエータ21の駆動が続行され、これにより5速へのギヤ入れが達成される。
次に、図1および図2を参照して、5速→4速→3速→2速→1速のシフトダウンについて説明する。
5速から4速へのギヤ入れについて説明する。インターナルレバー16の他端部16bが前記の5速シフト位置にある状態から、電動アクチュエータ21が駆動されて、シフトセレクト軸15が回転方向R2に回転させられることにより、インターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Cおよびフォーク軸10Cが軸方向M6移動させられて(図2中の白抜矢符E5と反対方向。)、インターナルレバー16の他端部16bが中立位置N3に位置する。次いで、電動アクチュエータ21が駆動されて、シフトセレクト軸15が回転方向R2にさらに回転させられることにより、インターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Cおよびフォーク軸10Cが軸方向M6移動させられる(図2中の白抜矢符E4。)。インターナルレバー16の他端部16bが前記の4速シフト位置に達するまで電動アクチュエータ21の駆動が続行され、これにより4速へのギヤ入れが達成される。
5速から4速へのギヤ入れについて説明する。インターナルレバー16の他端部16bが前記の5速シフト位置にある状態から、電動アクチュエータ21が駆動されて、シフトセレクト軸15が回転方向R2に回転させられることにより、インターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Cおよびフォーク軸10Cが軸方向M6移動させられて(図2中の白抜矢符E5と反対方向。)、インターナルレバー16の他端部16bが中立位置N3に位置する。次いで、電動アクチュエータ21が駆動されて、シフトセレクト軸15が回転方向R2にさらに回転させられることにより、インターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Cおよびフォーク軸10Cが軸方向M6移動させられる(図2中の白抜矢符E4。)。インターナルレバー16の他端部16bが前記の4速シフト位置に達するまで電動アクチュエータ21の駆動が続行され、これにより4速へのギヤ入れが達成される。
次に、4速から3速へのギヤ入れについて説明する。インターナルレバー16の他端部16bが前記の4速シフト位置にある状態から、電動アクチュエータ21が駆動されてシフトセレクト軸15が回転方向R1に回転させられ、これに同伴してインターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Cおよびフォーク軸10Cが軸方向M5移動させられ(図2中の白抜矢符E4と反対方向。)、インターナルレバー16の他端部16bが中立位置N3に位置する。次いで、電動アクチュエータ21が駆動されてシフトセレクト軸15が軸方向M11移動させられ(図2中の白抜矢符D1と反対方向。)、インターナルレバー16が軸方向M11移動して、インターナルレバー16の他端部16bがフォークヘッド12Bと係合する(中立位置N2に位置する。)。次いで、電動アクチュエータ21が駆動されてシフトセレクト軸15が回転方向R1に回転させられる。このシフトセレクト軸15の回転に同伴してインターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Bおよびフォーク軸10Bが軸方向M3移動させられる(図2中の白抜矢符E3。)。インターナルレバー16の他端部16bが前記の3速シフト位置に達するまで電動アクチュエータ21の駆動が続行され、これにより3速へのギヤ入れが達成される。
次に、3速から2速へのギヤ入れについて説明する。インターナルレバー16の他端部16bが前記の3速シフト位置にある状態から、電動アクチュエータ21が駆動されて、シフトセレクト軸15が回転方向R2に回転させられることにより、インターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Bおよびフォーク軸10Bが軸方向M4移動させられて(図2中の白抜矢符E3と反対方向。)、インターナルレバー16の他端部16bが中立位置N2に位置する。次いで、電動アクチュエータ21が駆動されて、シフトセレクト軸15が回転方向R2にさらに回転させられることにより、インターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Bおよびフォーク軸10Bが軸方向M4移動させられる(図2中の白抜矢符E2。)。インターナルレバー16の他端部16bが前記の2速シフト位置に達するまで電動アクチュエータ21の駆動が続行され、これにより2速へのギヤ入れが達成される。
次に、2速から1速へのギヤ入れについて説明する。インターナルレバー16の他端部16bが前記の2速シフト位置にある状態から、電動アクチュエータ21が駆動されてシフトセレクト軸15が回転方向R1に回転させられ、これに同伴してインターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Bおよびフォーク軸10Bが軸方向M3移動させられ(図2中の白抜矢符E2と反対方向。)、インターナルレバー16の他端部16bが中立位置N2に位置する。次いで、電動アクチュエータ21が駆動されてシフトセレクト軸15が軸方向M11移動させられ(図2中の白抜矢符D2。)、インターナルレバー16が軸方向M11移動して、インターナルレバー16の他端部16bがフォークヘッド12Aと係合する(中立位置N1に位置する。)。次いで、電動アクチュエータ21が駆動されてシフトセレクト軸15が回転方向R1に回転させられる。このシフトセレクト軸15の回転に同伴してインターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Aおよびフォーク軸10Aが軸方向M1移動させられる(図2中の白抜矢符E1。)。インターナルレバー16の他端部16bが前記の1速シフト位置に達するまで電動アクチュエータ21の駆動が続行され、これにより1速へのギヤ入れが達成される。
図3は、電動アクチュエータ21の構成を示す斜視図である。図4は、電動アクチュエータ21の構成を示す断面図である。図5は、図4の切断面線V‐Vで切断したときの断面図である。なお、図3では、シフトセレクト軸15の図示を省略している。以下、図3〜図5を参照して、電動アクチュエータ21の構成について説明する。
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(図1参照)の外表面または車両の所定箇所に固定されている。
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(図1参照)の外表面または車両の所定箇所に固定されている。
電動アクチュエータ21は、たとえばブラシレスモータからなる電動モータ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M11,M12(図4の紙面に直交する方向。図5に示す上下方向)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。このうちシフト変換機構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の開口部(図4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、それぞれたとえば鋳鉄やアルミニウムなどの金属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4に示す右面)と外面(図4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。また、蓋27の外面には、電動モータ23の本体ケーシングが固定されている。電動モータ23は、第1回転方向R12(たとえば正方向)と第2回転方向R11(たとえば逆方向)とに正逆回転可能なモータであり、この電動モータ23として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、その本体ケーシングがハウジング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、食い違い角が90°の食い違い角の関係をなして配置されている。軸方向M11,M12(図5参照)と直交する所定の方向(図4に示す左右方向)に沿って延びている。出力軸40は蓋27の貫通孔29を介してハウジング22の内部に臨んでおり、切換ユニット26に対向している。
図5に示すように、ハウジング22は、シフトセレクト軸15における先端(図5に示す下端)側の部分や、シフト変換機構24の各構成部品を主に収容する略箱状の主ハウジング22Aを含んでいる。主ハウジング22Aは、第1側壁111(図5参照)と、第2側壁112(図5参照)と、シフトセレクト軸15における先端部よりもやや基端寄りを支持するための第1の軸ホルダ113(図5参照)と、シフトセレクト軸15の先端部を収容支持するための第2の軸ホルダ114(図5参照)と備えている。
第1側壁111の内側の側面は、平坦面からなる第1内壁面111A(図5参照)である。第2側壁112の内側の側面は、平坦面からなる第2内壁面112A(図5参照)である。第2内壁面112Aは第1内壁面111Aと対向し、第1内壁面111Aと平行に形成されている。
第1の軸ホルダ113は、第1側壁111の外壁面(第1内壁面111Aとは反対側の面)から外方に膨出して形成されており、たとえば円柱状に形成されている。第1の軸ホルダ113は第1側壁111と一体的に形成されている。第1の軸ホルダ113および第1側壁111には、断面円形の挿通孔104が形成されている。挿通孔104は第1の軸ホルダ113および第1側壁111を、それらの厚み方向(図5に示す上下方向)に貫通している。挿通孔104には、シフトセレクト軸15が挿通されている。
第1の軸ホルダ113は、第1側壁111の外壁面(第1内壁面111Aとは反対側の面)から外方に膨出して形成されており、たとえば円柱状に形成されている。第1の軸ホルダ113は第1側壁111と一体的に形成されている。第1の軸ホルダ113および第1側壁111には、断面円形の挿通孔104が形成されている。挿通孔104は第1の軸ホルダ113および第1側壁111を、それらの厚み方向(図5に示す上下方向)に貫通している。挿通孔104には、シフトセレクト軸15が挿通されている。
挿通孔104の内周壁には、第1すべり軸受101(図5参照)が内嵌固定されている。第1すべり軸受101は、挿通孔104に挿通されているシフトセレクト軸15の途中部(先端部よりもやや基端寄り)の外周を取り囲み、シフトセレクト軸15の途中部の外周を摺接支持している。
第2の軸ホルダ114は、第2側壁112の外壁面(第2内壁面112Aとは反対側の面)から外方に膨出して形成されており、たとえば略円筒状に形成されている。第2の軸ホルダ114は第2側壁112と一体的に形成されている。第2の軸ホルダ114の内周面および底面によって、シフトセレクト軸15の先端部(図5に示す下端部)を収容する円柱状の先端部収容溝115(図5参照)が区画されている。先端部収容溝115の内周壁は、円筒状の挿通孔104と同軸の中心軸線を有する円筒状に形成されている。
第2の軸ホルダ114は、第2側壁112の外壁面(第2内壁面112Aとは反対側の面)から外方に膨出して形成されており、たとえば略円筒状に形成されている。第2の軸ホルダ114は第2側壁112と一体的に形成されている。第2の軸ホルダ114の内周面および底面によって、シフトセレクト軸15の先端部(図5に示す下端部)を収容する円柱状の先端部収容溝115(図5参照)が区画されている。先端部収容溝115の内周壁は、円筒状の挿通孔104と同軸の中心軸線を有する円筒状に形成されている。
先端部収容溝115の内周壁には、第2すべり軸受102(図5参照)が内嵌固定されている。第2すべり軸受102は、先端部収容溝115に収容されているシフトセレクト軸15の先端部の外周を取り囲んで、当該先端部の外周を摺接支持している。シフトセレクト軸15は、これら第1および第2すべり軸受101,102によって、その中心軸線17まわりに回転可能にかつ軸方向M11,M12移動可能に支持されている。
挿通孔104における第1すべり軸受101の外側の部分には、ごみや埃がハウジング22内(主ハウジング22A内)に進入しないように、挿通孔104の内周壁とシフトセレクト軸15の外周との間をシールするためのシール部材103が介装されている。
第1の軸ホルダ113において、厚み方向(図5に示す上下方向)に関しシール部材103と第1すべり軸受101との間には、ロックボール106が配設されている。具体的には、挿通孔104の内周壁と、第1の軸ホルダ113の外周面とを貫通する貫通孔105内にロックボール106が収容されている。ロックボール106は、円筒状の先端部収容溝115の中心軸線(すなわちシフトセレクト軸15の中心軸線17)と直交する方向(直交方向)に延び、略円筒状をなすともに、当該方向(直交方向)に沿って移動可能に設けられている。ロックボール106の先端部は半球状をなしており、次に述べる係合溝107に係合する。
第1の軸ホルダ113において、厚み方向(図5に示す上下方向)に関しシール部材103と第1すべり軸受101との間には、ロックボール106が配設されている。具体的には、挿通孔104の内周壁と、第1の軸ホルダ113の外周面とを貫通する貫通孔105内にロックボール106が収容されている。ロックボール106は、円筒状の先端部収容溝115の中心軸線(すなわちシフトセレクト軸15の中心軸線17)と直交する方向(直交方向)に延び、略円筒状をなすともに、当該方向(直交方向)に沿って移動可能に設けられている。ロックボール106の先端部は半球状をなしており、次に述べる係合溝107に係合する。
シフトセレクト軸15の外周には、軸方向M11,M12に間隔を空けて、周方向に延びる複数本(たとえば3本)の係合溝107が形成されている。各係合溝107は全周にわたって設定されている。ロックボール106がその長手方向に移動することにより、先端部が挿通孔104の内周壁よりも中心軸線17側(図5に示す左方)に突出して、その先端部が係合溝107と係合して、シフトセレクト軸15の軸方向M11,M12移動を阻止する。これにより、シフトセレクト軸15は、軸方向M11,M12への移動が阻止された状態で、一定力で保持される。
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121(図5参照)と、ピニオン36が噛み合う後述するラック122(図5参照)とが、第1すべり軸受101側からこの順で形成されている。
図4に示すように、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伝達軸41と、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、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。
図4に示すように、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伝達軸41と、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、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。
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の第1ロータ42側の軸方向端部(図4に示す右端部)に、主軸部46と一体的に設けられ、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、伝達軸41に対し電動モータ23側と反対側に配置されている。
第1ロータ42は、電動モータ23側の軸方向端部(図4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側と反対側の面(図4に示す右面)に対向して配置されている。
第1ロータ42は、伝達軸41に対し電動モータ23側と反対側に配置されている。
第1ロータ42は、電動モータ23側の軸方向端部(図4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側と反対側の面(図4に示す右面)に対向して配置されている。
第2ロータ44は、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、伝達軸41の主軸部46の周囲を取り囲んでいる。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4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側の面(図4に示す左面)に対向して配置されている。言い換えれば、第1ロータ42(の第1アーマチュアハブ54)および第2ロータ44(の第2アーマチュアハブ55)が、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と断続して、伝達軸41と第1ロータ42とを連結/解放するシフト用電磁クラッチ(第1クラッチ)43と、第2ロータ44と断続して、伝達軸41と第2ロータ44とを連結/解放するセレクト用電磁クラッチ(第2クラッチ)45とを備えている。
シフト用電磁クラッチ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、伝達軸41の大径部47の軸方向他方側の面(図4に示す右面)に第1アーマチュアハブ54の電動モータ23側の面(図4に示す左面)と微小間隔を隔てて配置されており、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。
シフト用電磁クラッチ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、伝達軸41の大径部47の軸方向他方側の面(図4に示す右面)に第1アーマチュアハブ54の電動モータ23側の面(図4に示す左面)と微小間隔を隔てて配置されており、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。
セレクト用電磁クラッチ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、伝達軸41の大径部47の軸方向一方側の面(図4に示す左面)に第2アーマチュアハブ55の電動モータ23と反対側の面(図4に示す右面)と微小間隔を隔てて配置されており、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。
シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45を駆動するためのクラッチ駆動回路(図示しない)が接続されている。クラッチ駆動回路には、配線などを介して電源(たとえば24V。図示しない)から電圧供給(給電)されている。クラッチ駆動回路はリレー回路などを含む構成であり、クラッチ駆動回路は、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45に対し、それぞれ個別に給電および給電停止を切換え可能に設けられている。なお、クラッチ駆動回路はシフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方を駆動する構成に限られず、シフト用電磁クラッチ43を駆動するためのクラッチ駆動回路と、セレクト用電磁クラッチ45を駆動するためのクラッチ駆動回路とを個別に設けることもできる。
クラッチ駆動回路によるシフト用電磁クラッチ43に対する給電により、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1電磁コイル50への通電により第1電磁コイル50が第1ロータ42に接続(締結)され、伝達軸41が第1ロータ42に連結される。そして、第1電磁コイル50に対する電圧供給が停止され、第1電磁コイル50に電流が流れなくなることにより、第1アーマチュア49に対する吸引力もなくなり、第1アーマチュア49が元の形状に復帰する。これにより、シフト用電磁クラッチ43が接続状態から切断状態になり、伝達軸41が第1ロータ42から解放される。つまり、シフト用電磁クラッチ43に対する給電/給電停止を切り換えることにより、シフト用電磁クラッチ43の接続状態(締結状態)と切断状態(開放状態)とを切り換えることができる。
一方、クラッチ駆動回路によるセレクト用電磁クラッチ45に対する給電により、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2電磁コイル53への通電により、第2電磁コイル53が第2ロータ44に接続(締結)され、伝達軸41が第2ロータ44に連結される。そして、第2電磁コイル53に対する電圧供給が停止され、第2電磁コイル53に電流が流れなくなることにより、第2アーマチュア52に対する吸引力もなくなり、第2アーマチュア52が元の形状に復帰する。これにより、セレクト用電磁クラッチ45が接続状態から切断状態になり、伝達軸41が第2ロータ44から解放される。つまり、第2電磁コイル53への給電通電/給電停止を切り換えることにより、セレクト用電磁クラッチ45の接続状態と、切断状態とを切り換えることができる。
電動アクチュエータ21の制御では、通常、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の一方のみが選択的に接続されるようになっている。すなわち、シフト用電磁クラッチ43が接続状態にあるときには、セレクト用電磁クラッチ45が切断状態にあり、セレクト用電磁クラッチ45が接続状態にあるときには、シフト用電磁クラッチ43が切断状態にある。
第2ロータ44の外周には、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、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、回転運動を直線運動に変換する減速機としてのボールねじ機構58と、このボールねじ機構58のナット(移動体)59の軸方向移動に伴って、シフトセレクト軸15の中心軸線17まわりに回動するアーム60とを備えている。
シフト変換機構24は、回転運動を直線運動に変換する減速機としてのボールねじ機構58と、このボールねじ機構58のナット(移動体)59の軸方向移動に伴って、シフトセレクト軸15の中心軸線17まわりに回動するアーム60とを備えている。
ボールねじ機構58は、第1ロータ42と同軸(すなわち伝達軸41と同軸)に延びるねじ軸(所定の軸)61と、ねじ軸61にボール(図示しない)を介して螺合するナット59とを備えている。ねじ軸61はシフトセレクト軸15と、食い違い角が90°の食い違い軸の関係をなしている。言い換えれば、ねじ軸61の軸方向およびシフトセレクト軸15の軸方向M11,M12の双方に直交する方向から見て、ねじ軸61およびシフトセレクト軸15は互いに直交している。
ねじ軸61は転がり軸受64,67によって軸方向への移動が規制されつつ支持されている。具体的には、ねじ軸61の一端部(図4に示す左端部)は転がり軸受64によって支持されており、また、ねじ軸61の他端部(図4に示す右端部)は転がり軸受67によって支持されている。これらの転がり軸受64,67により、ねじ軸61がその中心軸線80まわりに回転可能に支持されている。
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、切換ユニット26のケーシングの底壁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、ねじ軸61の軸方向の他方(図4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4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。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の一側面(図4に示す手前側側面。図5に示す上側側面)、および当該一側面とは反対側の他側面(図4に示す奥側側面。図5に示す下側側面)には、それぞれシフトセレクト軸15の軸方向M11,M12に沿う方向(図4の紙面に直交する方向。図5に示す上下方向)に延びる円柱状の突出軸70(図4では一方のみ図示。図5を並行して参照)が突出形成されている。一対の突出軸70は同軸である。ナット59はアーム60の第1係合部(移動体係合部)72によって、ねじ軸61まわりの回転が規制されている。したがって、ねじ軸61が回転されると、ねじ軸61の回転に同伴して、ナット59がねじ軸61の軸方向に移動する。なお、図5では、ねじ軸61の軸方向に関し、図4に示すナット59の位置よりも、第1ロータ42に対し離反する方向(図4に示す右方)にナット59が位置するときの断面状態を示している。
アーム60は、ナット59に係合するための第1係合部72と、シフトセレクト軸15にスプライン嵌合するための係合部としての第2係合部73(図5参照)と、第1係合部72と第2係合部73とを接続する直線状の接続ロッド74とを備えている。接続ロッド74は、たとえば、その全長にわたって断面矩形状をなしている。第2係合部73は略円筒状をなし、シフトセレクト軸15に外嵌されている。
第1係合部72は互いに対向する一対の支持板部76と、一対の支持板部76の基端辺同士(図4および図5に示す左端辺)を連結する連結板部77とを備え、側面視で略U字状をなしている。各支持板部76には、各突出軸70の外周と、当該突出軸70の回転を許容しつつ係合するU字係合溝78が形成されている。U字係合溝78は前記の基端辺と反対側の先端辺から切り欠かれている。そのため、第1係合部72は、ナット59に、突出軸70まわりに相対回転可能にかつ、ねじ軸61の軸方向に同行移動可能に係合している。また、各U字係合溝78と各突出軸70との係合により、ナット59はアーム60の第1係合部72によってねじ軸61まわりの回転が規制される。したがって、ねじ軸61の回転に伴って、ナット59および第1係合部72がねじ軸61の軸方向に移動する。第2係合部73は、たとえば円環板状をなしている。しかし、第2係合部73が円筒状をなしていてもよい。
シフトセレクト軸15の外周と第2係合部73の内周とはスプライン嵌合している。具体的には、第2係合部73の内周に設けられた雌スプライン75に、シフトセレクト軸15の外周に設けられた雄スプライン121が噛み合っている。このとき、雄スプライン121と雌スプライン75との間には噛合いのための隙間が確保されている。
言い換えれば、シフトセレクト軸15の外周には第2係合部73が、当該シフトセレクト軸15に対して相対回転不能にかつ相対軸方向移動が許容された状態で連結されている。したがって、ねじ軸61が回転し、これに伴ってナット59がねじ軸61の軸方向に移動すると、アーム60がシフトセレクト軸15の中心軸線17まわりに回動し、このアーム60の揺動に同伴してシフトセレクト軸15が回転する。この実施形態では、シフト用電磁クラッチ43が接続状態にある状態で、電動モータ23が第2回転方向R11(図4参照)に回転していると、ねじ軸61が、その中心軸線80まわりに回転方向R21(図4参照)に回転するので、シフトセレクト軸15が回転方向R1(図1参照)に回転する。換言すると、シフトセレクト軸15は減速方向にシフト動作する。一方、電動モータ23が第1回転方向R12(図4参照)に回転していると、ねじ軸61が、その中心軸線80まわりに回転方向R22(図4参照)に回転するので、シフトセレクト軸15が回転方向R2(図1参照)に回転する。
言い換えれば、シフトセレクト軸15の外周には第2係合部73が、当該シフトセレクト軸15に対して相対回転不能にかつ相対軸方向移動が許容された状態で連結されている。したがって、ねじ軸61が回転し、これに伴ってナット59がねじ軸61の軸方向に移動すると、アーム60がシフトセレクト軸15の中心軸線17まわりに回動し、このアーム60の揺動に同伴してシフトセレクト軸15が回転する。この実施形態では、シフト用電磁クラッチ43が接続状態にある状態で、電動モータ23が第2回転方向R11(図4参照)に回転していると、ねじ軸61が、その中心軸線80まわりに回転方向R21(図4参照)に回転するので、シフトセレクト軸15が回転方向R1(図1参照)に回転する。換言すると、シフトセレクト軸15は減速方向にシフト動作する。一方、電動モータ23が第1回転方向R12(図4参照)に回転していると、ねじ軸61が、その中心軸線80まわりに回転方向R22(図4参照)に回転するので、シフトセレクト軸15が回転方向R2(図1参照)に回転する。
セレクト変換機構25は、第1歯車56と、伝達軸41と平行に延び、回転可能に設けられたピニオン軸95と、ピニオン軸95における一端部(図4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、ピニオン軸95の他端部(図4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、全体として減速機を構成している。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。
ピニオン軸95の一端部(図4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、ピニオン軸95の一端部(図4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、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、ピニオン軸95の他端部(図4に示す右端部)は、転がり軸受84によって支持されている。ピニオン36とラック122とがラックアンドピニオンにより噛み合っているので、伝達軸41の回転に伴ってピニオン軸95が回転すると、これに伴って、シフトセレクト軸15が軸方向M11,M12に移動する。この実施形態では、セレクト用電磁クラッチ45が接続状態にある状態で、電動モータ23が第2回転方向R11(図4参照)に回転していると、ピニオン軸95が、回転方向R31(図4参照)に回転し、シフトセレクト軸15が軸方向M11(鉛直上方。図1および図5参照)移動する。換言すると、シフトセレクト軸15は減速方向にセレクト動作する。一方、電動モータ23が第1回転方向R12(図4参照)に回転していると、ピニオン軸95が回転方向R32(図4参照)に回転し、シフトセレクト軸15が軸方向M12(鉛直下方。図1および図5参照)に移動する。
ピニオン軸95の他端部に関連して、ピニオン軸95の回転角を検出するための第1回転角センサ87が配設されている。この第1回転角センサ87の検出出力により、シフトセレクト軸15の軸方向位置を求めることが可能である。第1回転角センサ87の検出出力は、次に述べるECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)88に入力されるようになっている。
また、ハウジング22内には、シフトセレクト軸15の雄スプライン部121に関連して、シフトセレクト軸15の回転角を検出するための第2回転角センサ89が配設されている。第2回転角センサ89の検出出力は、次に述べるECU88に入力されるようになっている。
また、ハウジング22内には、シフトセレクト軸15の雄スプライン部121に関連して、シフトセレクト軸15の回転角を検出するための第2回転角センサ89が配設されている。第2回転角センサ89の検出出力は、次に述べるECU88に入力されるようになっている。
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はリレー回路(図示しない)を介してシフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45を駆動制御する。なお、ECU88はギヤハウジング7内に収容されていてもよい。
M速とN速との組み合わせの一例として、1速と2速との組み合わせを挙げることができる。たとえば、1速から2速にシフトアップする場合を例に挙げて説明する。
M速とN速との組み合わせの一例として、1速と2速との組み合わせを挙げることができる。たとえば、1速から2速にシフトアップする場合を例に挙げて説明する。
図6は、1速から2速にシフトアップする場合の電動アクチュエータ21の変速駆動処理を説明するためのタイミングチャートである。図6には、電動モータ23のオン/オフ変化および回転方向、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45のオン/オフ変化、ならびにシフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の断続の変化を示している。
この場合、図2および図6に示すように、シフトセレクト軸15の加速方向1回目のシフト動作(以下、「加速1回目シフト動作」と言う場合がある。ここでは、1速→中立位置N1。)、シフトセレクト軸15の加速方向のセレクト動作(以下、「加速セレクト動作」と言う場合がある。ここでは、中立位置N1→中立位置N2。)、およびシフトセレクト軸15の加速方向2回目シフト動作(以下、「加速2回目シフト動作」と言う場合がある。ここでは、中立位置N2→2速。)が、加速1回目シフト動作、加速セレクト動作および加速2回目シフト動作の順で実行される。
具体的には、加速1回目シフト動作(ここでは、1速→中立位置N1。)では、シフト用電磁クラッチ43がオンにされ、かつセレクト用電磁クラッチ45がオフにされつつ、電動モータ23が第1回転方向R12に回転させられる。そのため、シフト変換機構24の駆動によりシフトセレクト軸15が回転方向R2に回転させられ、インターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Aおよびフォーク軸10Aが軸方向M2(図1参照)移動させられる(図2中の白抜矢符E1と反対方向。)。なお、「電磁クラッチ43,45がオン」とは、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45に対する電圧(たとえば24V)供給が行われていることを言う。なお、「電磁クラッチ43,45がオフ」とは、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45に対する電圧供給が停止されていることを言う。
加速セレクト動作(ここでは、中立位置N1→中立位置N2。)では、セレクト用電磁クラッチ45がオンにされ、かつシフト用電磁クラッチ43がオフにされつつ、電動モータ23が第1回転方向R12に回転させられる。そのため、セレクト変換機構25の駆動によりシフトセレクト軸15が軸方向M12移動させられ(図2中の白抜矢符D2と反対方向。)、インターナルレバー16が軸方向M12移動して、インターナルレバー16の他端部16bがフォークヘッド12Bと係合する(中立位置N2に位置する。)。
また、加速2回目シフト動作(ここでは、中立位置N2→2速。)では、シフト用電磁クラッチ43がオンにされ、かつセレクト用電磁クラッチ45がオフにされつつ、電動モータ23が第1回転方向R12に回転させられる。そのため、シフト変換機構24の駆動により、シフトセレクト軸15が回転方向R2に回転させられ、インターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Bおよびフォーク軸10Bが軸方向M4(図1参照)移動させられる(図2中の白抜矢符E2。)。
1速から2速への変速のための加速1回目および加速2回目シフト動作をシフトセレクト軸15がするときの電動モータ23の回転方向、ならびに1速から2速への変速のための加速セレクト動作をシフトセレクト軸15がするときの電動モータ23の回転方向は、ともに第1回転方向R12である。そのため、1速から2速への変速段の切換えに関し、電動モータ23を当該第1回転方向R12に回転させつつ、各電磁クラッチ43,45の断続状態を切り換えることにより、加速1回目シフト動作から加速セレクト動作へと切り換えることができ、または加速セレクト動作から加速2回目シフト動作シフト動作へと切り換えることができる。
図2および図6を参照して、1速シフト位置に位置する状態で、加速1回目シフト動作の開始タイミング(変速駆動処理の開始タイミング)になると、ECU88は電動モータ23を第1回転方向R12に所定の回転速度で回転開始させる。また、加速1回目シフト動作の開始タイミングになると、ECU88はシフト用電磁クラッチ43をオンにして、シフト用電磁クラッチ43を切断状態から接続状態にさせる。これにより加速1回目シフト動作が実行される。シフト用電磁クラッチ43の接続状態は、加速1回目シフト動作の予め定める終了タイミング(以下、「加速1回目シフト終了タイミング」と言う場合がある。)まで継続して続行される。
加速1回目シフト終了タイミングになると、ECU88はシフト用電磁クラッチ43をオンからオフにして、シフト用電磁クラッチ43を切断状態にさせる。
また、加速1回目シフト終了タイミングに先立って、ECU88はセレクト用電磁クラッチ45をオンにして、セレクト用電磁クラッチ45を切断状態から接続状態にさせる。これにより、加速セレクト動作が開始される。セレクト用電磁クラッチ45の接続状態への切換えは、加速1回目シフト終了タイミングよりもΔT1早いタイミングに設定されている。ΔT1はたとえば50msec以下である。セレクト用電磁クラッチ45の接続状態は、加速セレクト動作の予め定める終了タイミング(以下、「加速セレクト終了タイミング」と言う場合がある。)になるまで継続して続行される。
また、加速1回目シフト終了タイミングに先立って、ECU88はセレクト用電磁クラッチ45をオンにして、セレクト用電磁クラッチ45を切断状態から接続状態にさせる。これにより、加速セレクト動作が開始される。セレクト用電磁クラッチ45の接続状態への切換えは、加速1回目シフト終了タイミングよりもΔT1早いタイミングに設定されている。ΔT1はたとえば50msec以下である。セレクト用電磁クラッチ45の接続状態は、加速セレクト動作の予め定める終了タイミング(以下、「加速セレクト終了タイミング」と言う場合がある。)になるまで継続して続行される。
加速セレクト終了タイミングになると、ECU88はセレクト用電磁クラッチ45をオンからオフにして、セレクト用電磁クラッチ45を接続状態から切断状態にさせる。
また、加速セレクト終了タイミングに先立って、ECU88はシフト用電磁クラッチ43をオンにして、シフト用電磁クラッチ43を切断状態から接続状態にさせる。これにより、加速2回目シフト動作が開始される。シフト用電磁クラッチ43の接続状態への切換えは、加速セレクト終了タイミングよりもΔT2早いタイミングに設定されている。ΔT2はたとえば50msec以下である。シフト用電磁クラッチ43の接続状態は、加速2回目シフト動作の予め定める終了タイミングになるまで継続して続行される。なお、図6に示すようにΔT1とΔT2とが同程度の期間であってもよいし、ΔT1およびΔT2の一方が他方よりも長い期間であってもよい。
また、加速セレクト終了タイミングに先立って、ECU88はシフト用電磁クラッチ43をオンにして、シフト用電磁クラッチ43を切断状態から接続状態にさせる。これにより、加速2回目シフト動作が開始される。シフト用電磁クラッチ43の接続状態への切換えは、加速セレクト終了タイミングよりもΔT2早いタイミングに設定されている。ΔT2はたとえば50msec以下である。シフト用電磁クラッチ43の接続状態は、加速2回目シフト動作の予め定める終了タイミングになるまで継続して続行される。なお、図6に示すようにΔT1とΔT2とが同程度の期間であってもよいし、ΔT1およびΔT2の一方が他方よりも長い期間であってもよい。
電動アクチュエータ21は、単一の電動モータ23の動力を用いて2つの駆動伝達機構(シフトおよびセレクト変換機構24,25)を駆動し、その動力伝達を、2つの電磁クラッチ43,45を用いて切り換えている。そのため、2つの電磁クラッチ43,45の双方が接続状態にあるのは好ましくないから、1速から2速への変速のための変速駆動処理において、一方の電磁クラッチ43,45の接続状態では、他方の電磁クラッチ45,43を常に接続状態にする切換え制御を採用することも考えられる。この場合、加速1回目シフト動作接続状態にあるシフト用電磁クラッチ43が切断状態に切り換えられた後に、次に実行されるべき加速セレクト動作のために、セレクト用電磁クラッチ45が切断状態から接続状態に切り換えられる。また、加速セレクト動作では、接続状態にあるセレクト用電磁クラッチ45が切断状態に切り換えられた後に、次に実行されるべき加速2回目シフト動作のために、シフト用電磁クラッチ43が切断状態から接続状態に切り換えられる。
これに対し、加速1回目シフト動作に関連して、接続状態にあるシフト用電磁クラッチ43が切断状態に切り換えられるのに先立って、次に実行されるべき加速セレクト動作のために、セレクト用電磁クラッチ45が切断状態から接続状態に切り換えられる。換言すると、加速1回目シフト動作の終了前に、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方が接続状態になる期間を設ける。
また、加速セレクト動作に関連して、接続状態にあるセレクト用電磁クラッチ45が切断状態に切り換えられるのに先立って、次の加速2回目シフト動作のために、シフト用電磁クラッチ43が切断状態から接続状態に切り換えられる。換言すると、加速セレクト動作の終了前に、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方が接続状態になる期間を設ける。
以上により、1速から2速への変速のために要する期間を短縮することができる。
また、加速1回目シフト動作に関連して、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方が接続状態になるのは、加速1回目シフト動作の終了間近でありしかもごく短い期間である。また、加速セレクト動作に関連して、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方が接続状態になるのは、加速セレクト動作の終了間近でありしかもごく短い期間である。そのため、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方が接続状態になっても、シフトセレクト軸15の加速1回目および加速2回目シフト動作ならびに加速セレクト動作を阻害することがなく、これにより、シフトセレクト軸15に、加速1回目および加速2回目シフト動作ならびに加速セレクト動作をそれぞれ円滑に行わせることができる。
また、加速1回目シフト動作に関連して、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方が接続状態になるのは、加速1回目シフト動作の終了間近でありしかもごく短い期間である。また、加速セレクト動作に関連して、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方が接続状態になるのは、加速セレクト動作の終了間近でありしかもごく短い期間である。そのため、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方が接続状態になっても、シフトセレクト軸15の加速1回目および加速2回目シフト動作ならびに加速セレクト動作を阻害することがなく、これにより、シフトセレクト軸15に、加速1回目および加速2回目シフト動作ならびに加速セレクト動作をそれぞれ円滑に行わせることができる。
次に、2速から1速にシフトダウンする場合を例に挙げて説明する。
図7は、2速から1速にシフトダウンする場合の電動アクチュエータ21の変速駆動処理を説明するためのタイミングチャートである。図7には、図6同様、電動モータ23のオン/オフ変化および回転方向、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45のオン/オフ変化、ならびにシフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の断続の変化を示している。
図7は、2速から1速にシフトダウンする場合の電動アクチュエータ21の変速駆動処理を説明するためのタイミングチャートである。図7には、図6同様、電動モータ23のオン/オフ変化および回転方向、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45のオン/オフ変化、ならびにシフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の断続の変化を示している。
この場合、図2および図7に示すように、シフトセレクト軸15の減速方向1回目のシフト動作(以下、「減速1回目シフト動作」と言う場合がある。ここでは、2速→中立位置N2。)、シフトセレクト軸15の減速方向のセレクト動作(以下、「減速セレクト動作」と言う場合がある。ここでは、中立位置N2→中立位置N1。)、およびシフトセレクト軸15の減速方向2回目シフト動作(以下、「減速2回目シフト動作」と言う場合がある。ここでは、中立位置N1→1速。)が、減速1回目シフト動作、減速セレクト動作および減速2回目シフト動作の順で実行される。
具体的には、減速1回目シフト動作(ここでは、2速→中立位置N2。)では、シフト用電磁クラッチ43がオンにされ、かつセレクト用電磁クラッチ45がオフにされつつ、電動モータ23が第2回転方向R11に回転させられる。そのため、シフト変換機構24の駆動により、シフトセレクト軸15が回転方向R1に回転させられ、インターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Bおよびフォーク軸10Bが軸方向M1(図1参照)移動させられる(図2中の白抜矢符E2と反対方向。)。
減速セレクト動作(ここでは、中立位置N2→中立位置N1。)では、セレクト用電磁クラッチ45がオンにされ、かつシフト用電磁クラッチ43がオフにされつつ、電動モータ23は第2回転方向R11に回転させられる。そのため、セレクト変換機構25の駆動により、シフトセレクト軸15が軸方向M11移動させられ(図2中の白抜矢符D2。)、インターナルレバー16が軸方向M11移動して、インターナルレバー16の他端部16bがフォークヘッド12Aと係合する(中立位置N2に位置する。)。
また、減速2回目シフト動作(ここでは、中立位置N1→1速。)では、シフト用電磁クラッチ43がオンにされ、かつセレクト用電磁クラッチ45がオフにされつつ、電動モータ23が第2回転方向R11に回転させられる。そのため、シフト変換機構24の駆動により、シフトセレクト軸15が回転方向R1に回転させられ、インターナルレバー16が中心軸線17まわりに回動して、フォークヘッド12Aおよびフォーク軸10Aが軸方向M1移動させられる(図2中の白抜矢符E1。)。
2速から1速への変速のための減速1回目および減速2回目シフト動作をシフトセレクト軸15がするときの電動モータ23の回転方向、ならびに2速から1速への変速のための減速セレクト動作をシフトセレクト軸15がするときの電動モータ23の回転方向が、ともに第2回転方向R11である。そのため、2速から1速への変速段の切換えに関し、電動モータ23を当該第2回転方向R11に回転させつつ、各電磁クラッチ43,45の断続状態を切り換えることにより、減速1回目シフト動作から減速セレクト動作へと切り換えることができ、または減速セレクト動作から減速2回目シフト動作シフト動作へと切り換えることができる。
図2および図7を参照して、2速に位置する状態で、減速1回目シフト動作の開始タイミング(変速駆動処理の開始タイミング)になると、ECU88は電動モータ23を第2回転方向R11に所定の回転速度で回転開始させる。また、減速1回目シフト動作の開始タイミングになると、ECU88はシフト用電磁クラッチ43をオンにして、シフト用電磁クラッチ43を切断状態から接続状態にさせる。これにより減速1回目シフト動作が実行される。シフト用電磁クラッチ43の接続状態は、減速1回目シフト動作の予め定める終了タイミング(以下、「減速1回目シフト終了タイミング」と言う場合がある。)まで継続して続行される。
減速1回目シフト終了タイミングになると、ECU88はシフト用電磁クラッチ43をオンからオフにして、シフト用電磁クラッチ43を切断状態にさせる。
また、減速1回目シフト終了タイミングに先立って、ECU88はセレクト用電磁クラッチ45をオンにして、セレクト用電磁クラッチ45を切断状態から接続状態にさせる。これにより、減速セレクト動作が開始される。セレクト用電磁クラッチ45の接続状態への切換えは、減速1回目シフト終了タイミングよりもΔT3早いタイミングに設定されている。ΔT3はたとえば50msec以下である。セレクト用電磁クラッチ45の接続状態は、減速セレクト動作の予め定める終了タイミング(以下、「減速セレクト終了タイミング」と言う場合がある。)になるまで継続して続行される。
また、減速1回目シフト終了タイミングに先立って、ECU88はセレクト用電磁クラッチ45をオンにして、セレクト用電磁クラッチ45を切断状態から接続状態にさせる。これにより、減速セレクト動作が開始される。セレクト用電磁クラッチ45の接続状態への切換えは、減速1回目シフト終了タイミングよりもΔT3早いタイミングに設定されている。ΔT3はたとえば50msec以下である。セレクト用電磁クラッチ45の接続状態は、減速セレクト動作の予め定める終了タイミング(以下、「減速セレクト終了タイミング」と言う場合がある。)になるまで継続して続行される。
減速セレクト終了タイミングになると、ECU88はセレクト用電磁クラッチ45をオンからオフにして、セレクト用電磁クラッチ45を接続状態から切断状態にさせる。
また、減速セレクト終了タイミングに先立って、ECU88はシフト用電磁クラッチ43をオンにして、シフト用電磁クラッチ43を切断状態から接続状態にさせる。これにより、減速2回目シフト動作が開始される。シフト用電磁クラッチ43の接続状態への切換えは、減速セレクト終了タイミングよりもΔT4早いタイミングに設定されている。ΔT4はたとえば50msec以下である。シフト用電磁クラッチ43の接続状態は、減速2回目シフト動作の予め定める終了タイミングになるまで継続して続行される。なお、図7に示すようにΔT3とΔT4とが同程度の期間であってもよいし、ΔT3およびΔT4の一方が他方よりも長い期間であってもよい。
また、減速セレクト終了タイミングに先立って、ECU88はシフト用電磁クラッチ43をオンにして、シフト用電磁クラッチ43を切断状態から接続状態にさせる。これにより、減速2回目シフト動作が開始される。シフト用電磁クラッチ43の接続状態への切換えは、減速セレクト終了タイミングよりもΔT4早いタイミングに設定されている。ΔT4はたとえば50msec以下である。シフト用電磁クラッチ43の接続状態は、減速2回目シフト動作の予め定める終了タイミングになるまで継続して続行される。なお、図7に示すようにΔT3とΔT4とが同程度の期間であってもよいし、ΔT3およびΔT4の一方が他方よりも長い期間であってもよい。
電動アクチュエータ21は、単一の電動モータ23の動力を用いて2つの駆動伝達機構(シフトおよびセレクト変換機構24,25)を駆動し、その動力伝達を、2つの電磁クラッチ43,45を用いて切り換えている。そのため、2つの電磁クラッチ43,45の双方が接続状態にあるのは好ましくないから、2速から1速への変速のための変速駆動処理において、一方の電磁クラッチ43,45の接続状態では、他方の電磁クラッチ45,43を常に接続状態にする切換え制御を採用することも考えられる。この場合、減速1回目シフト動作で接続状態にあるシフト用電磁クラッチ43が切断状態に切り換えられた後に、次に実行されるべき減速セレクト動作のために、セレクト用電磁クラッチ45が切断状態から接続状態に切り換えられる。また、減速セレクト動作では、接続状態にあるセレクト用電磁クラッチ45が切断状態に切り換えられた後に、次に実行されるべき減速2回目シフト動作のために、シフト用電磁クラッチ43が切断状態から接続状態に切り換えられる。
これに対し、減速1回目シフト動作に関連して、接続状態にあるシフト用電磁クラッチ43が切断状態に切り換えられるのに先立って、次に実行されるべき減速セレクト動作のために、セレクト用電磁クラッチ45が切断状態から接続状態に切り換えられる。換言すると、減速1回目シフト動作の終了前に、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方が接続状態になる期間を設ける。
また、減速セレクト動作に関連して、接続状態にあるセレクト用電磁クラッチ45が切断状態に切り換えられるのに先立って、次の減速2回目シフト動作のために、シフト用電磁クラッチ43が切断状態から接続状態に切り換えられる。換言すると、減速セレクト動作の終了前に、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方が接続状態になる期間を設ける。
以上により、2速から1速への変速のために要する期間を短縮することができる。
また、減速1回目シフト動作に関連して、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方が接続状態になるのは、減速1回目シフト動作の終了間近でありしかもごく短い期間である。また、減速セレクト動作に関連して、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方が接続状態になるのは、減速セレクト動作の終了間近でありしかもごく短い期間である。そのため、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方が接続状態になっても、シフトセレクト軸15の減速1回目および減速2回目シフト動作ならびに減速セレクト動作を阻害することがなく、これにより、シフトセレクト軸15に、減速1回目および減速2回目シフト動作ならびに減速セレクト動作をそれぞれ円滑に行わせることができる。
また、減速1回目シフト動作に関連して、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方が接続状態になるのは、減速1回目シフト動作の終了間近でありしかもごく短い期間である。また、減速セレクト動作に関連して、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方が接続状態になるのは、減速セレクト動作の終了間近でありしかもごく短い期間である。そのため、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方が接続状態になっても、シフトセレクト軸15の減速1回目および減速2回目シフト動作ならびに減速セレクト動作を阻害することがなく、これにより、シフトセレクト軸15に、減速1回目および減速2回目シフト動作ならびに減速セレクト動作をそれぞれ円滑に行わせることができる。
また、M速とN速との組み合わせの他の一例として、3速と4速との組み合わせを挙げることができる。すなわち、3速から4速にシフトアップする場合の変速駆動処理および4速から3速にシフトダウンする場合の変速駆動処理にも同様の制御を実行することができる。
3速から4速にシフトアップする場合の変速駆動処理では、加速1回目シフト動作(ここでは、3速→中立位置N2。)、加速セレクト動作(ここでは、中立位置N2→中立位置N3。)、および加速2回目シフト動作(ここでは、中立位置N3→4速。)が、加速1回目シフト動作、加速セレクト動作および加速2回目シフト動作の順で実行される。このとき、3速から4速への変速のための加速1回目および加速2回目シフト動作をシフトセレクト軸15がするときの電動モータ23の回転方向、ならびに3速から4速への変速のための加速セレクト動作をシフトセレクト軸15がするときの電動モータ23の回転方向が、ともに第1回転方向R12である。
3速から4速にシフトアップする場合の変速駆動処理では、加速1回目シフト動作(ここでは、3速→中立位置N2。)、加速セレクト動作(ここでは、中立位置N2→中立位置N3。)、および加速2回目シフト動作(ここでは、中立位置N3→4速。)が、加速1回目シフト動作、加速セレクト動作および加速2回目シフト動作の順で実行される。このとき、3速から4速への変速のための加速1回目および加速2回目シフト動作をシフトセレクト軸15がするときの電動モータ23の回転方向、ならびに3速から4速への変速のための加速セレクト動作をシフトセレクト軸15がするときの電動モータ23の回転方向が、ともに第1回転方向R12である。
このとき、1速から2速にシフトアップする場合の変速駆動処理と同様、加速1回目シフト動作に関連して、接続状態にあるシフト用電磁クラッチ43が切断状態に切り換えられるのに先立って、次に実行されるべき加速セレクト動作のために、セレクト用電磁クラッチ45が切断状態から接続状態に切り換えられる。換言すると、加速1回目シフト動作の終了前に、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方が接続状態になる期間を設ける。また、1速から2速にシフトアップする場合の変速駆動処理と同様、加速セレクト動作に関連して、接続状態にあるセレクト用電磁クラッチ45が切断状態に切り換えられるのに先立って、次の加速2回目シフト動作のために、シフト用電磁クラッチ43が切断状態から接続状態に切り換えられる。換言すると、加速セレクト動作の終了前に、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方が接続状態になる期間を設ける。
また、4速から3速にシフトダウンする場合の変速駆動処理では、減速1回目シフト動作(ここでは、4速→中立位置N3。)、減速セレクト動作(ここでは、中立位置N3→中立位置N2。)、および減速2回目シフト動作(ここでは、中立位置N2→3速。)が、減速1回目シフト動作、減速セレクト動作および減速2回目シフト動作の順で実行される。このとき、4速から3速への変速のための減速1回目および減速2回目シフト動作をシフトセレクト軸15がするときの電動モータ23の回転方向、ならびに4速から3速への変速のための加速セレクト動作をシフトセレクト軸15がするときの電動モータ23の回転方向が、ともに第2回転方向R11である。
このとき、2速から1速にシフトダウンする場合の変速駆動処理と同様、減速1回目シフト動作に関連して、接続状態にあるシフト用電磁クラッチ43が切断状態に切り換えられるのに先立って、次に実行されるべき減速セレクト動作のために、セレクト用電磁クラッチ45が切断状態から接続状態に切り換えられる。換言すると、減速1回目シフト動作の終了前に、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方が接続状態になる期間を設ける。
また、2速から1速にシフトダウンする場合の変速駆動処理と同様、減速セレクト動作に関連して、接続状態にあるセレクト用電磁クラッチ45が切断状態に切り換えられるのに先立って、次の減速2回目シフト動作のために、シフト用電磁クラッチ43が切断状態から接続状態に切り換えられる。換言すると、減速セレクト動作の終了前に、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ43,45の双方が接続状態になる期間を設ける。
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は他の形態でも実施することができる。
電動アクチュエータ21における前述のような切換え制御を、1速と2速との間の変速駆動処理および3速と4速との間の変速駆動処理の双方で実行する構成に限られず、1速と2速との間の変速駆動処理および3速と4速との間の変速駆動処理のいずれか一方だけで実行する構成とすることもできる。さらには、前述のような切換え制御を、シフトダウンする場合およびシフトアップする場合の変速駆動処理の双方で実行する構成に限られず、シフトダウンする場合の変速駆動処理およびシフトアップする場合の変速駆動処理のいずれか一方だけで実行する構成とすることもできる。
電動アクチュエータ21における前述のような切換え制御を、1速と2速との間の変速駆動処理および3速と4速との間の変速駆動処理の双方で実行する構成に限られず、1速と2速との間の変速駆動処理および3速と4速との間の変速駆動処理のいずれか一方だけで実行する構成とすることもできる。さらには、前述のような切換え制御を、シフトダウンする場合およびシフトアップする場合の変速駆動処理の双方で実行する構成に限られず、シフトダウンする場合の変速駆動処理およびシフトアップする場合の変速駆動処理のいずれか一方だけで実行する構成とすることもできる。
たとえば、シフト位置の配置構成を、他の態様としてもよいのは言うまでもない。この場合、M速とN速との組み合わせを、前述の1速と2速との組み合わせ、および前述の3速と4速との組み合わせ以外の組み合わせとすることもできる。この場合の組み合わせとして、2速と3速との組み合わせ、4速と5速との組み合わせ、ならびに1速とR速との組み合わせなどを例示することができる。また、M速とN速との組み合わせは、隣の変速段同士の組み合わせに限られず、たとえば1速と3速との組み合わせとすることもできる。
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…変速駆動装置、15…シフトセレクト軸、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…シフト用電磁クラッチ(第1クラッチ)、45…セレクト用電磁クラッチ(第2クラッチ)、88…ECU、M11…軸方向、R1…回転方向、R11…第2回転方向、R12…第1回転方向
Claims (3)
- ギヤ式の動力伝達機構を有する変速装置に搭載される変速駆動装置であって、
前記動力伝達機構を変速操作するための変速操作部材と、
正逆回転可能な単一の電動モータと、
前記電動モータからの動力伝達を断続可能な第1クラッチと、
前記第1クラッチを介して入力される前記電動モータからの動力を用いて、前記変速操作部材にシフト動作をさせるための第1駆動伝達機構と、
前記電動モータからの動力伝達を断続可能な第2クラッチと、
前記第2クラッチを介して入力される前記電動モータからの動力を用いて、前記変速操作部材にセレクト動作をさせるための第2駆動伝達機構と、
前記電動モータを回転させつつ前記第1クラッチを接続状態にさせることにより、前記変速操作部材に前記シフト動作をさせ、前記電動モータを回転させつつ前記第2クラッチを接続状態にさせることにより、前記変速操作部材に前記セレクト動作をさせる制御手段とを含み、
対応するセレクト位置が互いに異なる所定のM速と所定のN速との間の変速段の切換えに関し、前記M速から前記N速への変速のためのシフト動作を前記変速操作部材にさせるように前記シフト変換機構を駆動するときの前記電動モータの回転方向、および前記M速から前記N速への変速のためのセレクト動作を前記変速操作部材にさせるように、前記セレクト変換機構を駆動するときの前記電動モータの回転方向がともに所定の第1回転方向であり、
前記制御手段は、前記M速から前記N速への変速に関し、前記シフト動作および前記セレクト動作の一方を実行するために、前記第1および第2クラッチの接続状態にある一方を切断状態に切り換えるのに先立って、次に実行されるべき前記シフト動作および前記セレクト動作の他方のために、前記第1および第2クラッチの他方を切断状態から接続状態に切り換える第1切換え制御手段を含む、変速駆動装置。 - 前記N速から前記M速への変速のためのシフト動作を前記変速操作部材にさせるように前記シフト変換機構を駆動するときの前記電動モータの回転方向、および前記M速から前記N速への変速のためのセレクト動作を前記変速操作部材にさせるように、前記セレクト変換機構を駆動するときの前記電動モータの回転方向がともに、前記第1回転方向とは反対の方向である第2回転方向であり、
前記制御手段は、前記N速から前記M速への変速に関し、前記シフト動作および前記セレクト動作の一方を実行するために、前記第1および第2クラッチの接続状態にある一方を切断状態に切り換えるのに先立って、次に実行されるべき前記シフト動作および前記セレクト動作の他方のために、前記第1および第2クラッチの他方を切断状態から接続状態に切り換える第2切換え制御手段を含む、請求項1記載の変速駆動装置。 - 前記変速操作部材は、中心軸線を有し、前記中心軸線周りの回転によってシフト動作をし、軸方向移動によってセレクト動作をするシフトセレクト軸を含み、
前記第1駆動伝達機構は、前記第1クラッチを介して入力される前記電動モータからの動力を用いて前記シフトセレクト軸にシフト動作をさせる手段を含み、
前記第2駆動伝達機構は、前記第2クラッチを介して入力される前記電動モータからの動力を用いて前記シフトセレクト軸にセレクト動作をさせる手段を含む、請求項1または2記載の変速駆動装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011108467A JP2012237428A (ja) | 2011-05-13 | 2011-05-13 | 変速駆動装置 |
CN 201220200078 CN202597676U (zh) | 2011-05-13 | 2012-05-04 | 变速驱动装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011108467A JP2012237428A (ja) | 2011-05-13 | 2011-05-13 | 変速駆動装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012237428A true JP2012237428A (ja) | 2012-12-06 |
Family
ID=47315216
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011108467A Withdrawn JP2012237428A (ja) | 2011-05-13 | 2011-05-13 | 変速駆動装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012237428A (ja) |
CN (1) | CN202597676U (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210006035A (ko) * | 2019-07-08 | 2021-01-18 | 현대자동차주식회사 | 변속기의 변속 액츄에이터 |
-
2011
- 2011-05-13 JP JP2011108467A patent/JP2012237428A/ja not_active Withdrawn
-
2012
- 2012-05-04 CN CN 201220200078 patent/CN202597676U/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN202597676U (zh) | 2012-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2013100857A (ja) | 変速駆動装置 | |
JP2014054160A (ja) | 電動アクチュエータ | |
EP2592307A2 (en) | Electric actuator | |
US8770053B2 (en) | Transmission device | |
JP2014088890A (ja) | 電動アクチュエータおよび変速駆動装置 | |
JP2013096544A (ja) | 変速駆動装置 | |
JP2013029138A (ja) | ギヤ位置検出装置 | |
JP2013100856A (ja) | 変速駆動装置 | |
JP2012237428A (ja) | 変速駆動装置 | |
JP2012197825A (ja) | 回転位置検出装置およびそれを備えた変速機駆動装置 | |
KR20110029644A (ko) | 듀얼클러치 변속기의 변속장치 | |
JP6156682B2 (ja) | 電動アクチュエータおよびそれを備えた変速駆動装置 | |
JP2013234703A (ja) | 電動アクチュエータおよびその組み立て方法 | |
JP2014145414A (ja) | 動力伝達装置 | |
JP2014047869A (ja) | 電動アクチュエータ | |
JP2012241891A (ja) | 電動アクチュエータおよび変速駆動装置 | |
JP2014052060A (ja) | 電動アクチュエータ | |
JP2013011306A (ja) | 変速駆動装置 | |
JP2014047870A (ja) | 電動アクチュエータ | |
JP2012097803A (ja) | 変速機駆動装置 | |
JP2013104500A (ja) | 電動アクチュエータ | |
JP2014092226A (ja) | 電動アクチュエータ | |
JP2013087779A (ja) | 自動変速機のシフト装置 | |
JP2013007394A (ja) | 変速駆動装置 | |
JP2013100860A (ja) | 変速駆動装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140805 |