JP2014047869A - 電動アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】一連のシフト動作の所要時間を短くすることができる電動アクチュエータを提供すること。
【解決手段】電動アクチュエータは、回転駆動力を発生させる電動モータと、電動モータによって発生される回転駆動力を、操作軸を移動させる力に変換して、シフトレバーが連結されているシフトセレクト軸に伝達するシフト変換機構と、電動モータによって発生される回転駆動力の伝達を、電動モータからシフト変換機構に断続可能なシフト電磁クラッチとを含む。電動アクチュエータの制御部は、シフト電磁クラッチが接続状態にあるシフト動作の実行の際に、当該シフト動作の終了後引き続いて次のシフト動作が実行されるか否かを予測し（ステップＳ１６）、次のシフト動作の実行が予測された場合には（ステップＳ１７でＹＥＳ）、前記シフト電磁クラッチの接続状態を続行する（ステップＳ１９）。
【選択図】図９Ａ

Description

この発明は、変速機における変速ギヤ段を切り換えるために、シフト動作を行うための電動アクチュエータに関する。

従来から、マニュアルトランスミッションの変速ギヤ段の変更を自動で行う機械式自動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。機械式自動マニュアルトランスミッションの変速装置は、変速ギヤ等を収容する変速機と、変速機を変速駆動するための電動アクチュエータとを含んでいる。
下記特許文献１では、電動モータ等を備え、電動モータにより発生される回転駆動力によって、シフトセレクト軸を軸中心まわりに回転させてインターナルレバーをシフト動作させたり、シフトセレクト軸を軸方向移動させてインターナルレバーをセレクト動作させたりする電動アクチュエータが開示されている。

電動アクチュエータは、電動モータからの回転駆動力を、シフトセレクト軸を軸中心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と、その回転駆動力を、シフトセレクト軸を軸方向移動させる力に変換するためのセレクト変換機構と、その回転駆動力をシフト変換機構に伝達／遮断する第１電磁クラッチと、当該回転駆動力をセレクト変換機構に伝達／遮断する第２電磁クラッチと、その回転駆動力を第１電磁クラッチおよび第２電磁クラッチに伝達するための第１伝達軸とを備えている。

特開２０１２−９７８０３号公報

所定の変速ギヤ段（たとえば１速）へのギヤ入れは、シフトレバー（インターナルレバー）をシフト動作させることにより行われる。シフト電磁クラッチ（第１電磁クラッチ）を接続状態にさせつつ、電動モータを所定方向に回転駆動させることにより、電動アクチュエータを用いてシフトレバーをシフト動作させることができる。そして、シフト動作が終了し、所定の変速ギヤ段へのギヤ入れが達成した後は、接続状態にあるシフト電磁クラッチが切断される。

この状態から、当該変速ギヤ段よりも高段の変速ギヤ段（たとえば２速）にギヤ入れさせるために、シフトレバー（インターナルレバー）を、逆方向にシフト動作させる。このとき、シフト電磁クラッチ（第１電磁クラッチ）を接続状態にさせつつ、電動モータを逆方向に回転駆動させる。
車両の発進直後には、変速装置の変速ギヤ段を、１速→２速→３速→４速→５速と高段に向けて順次に切り換えるシフトアップ操作が行われる。このようなシフトアップ操作中には、所定の変速ギヤ段にギヤ入れされた後、ほとんど時を置かずに、次の高段の変速ギヤ段にギヤ入れさせる。すなわち、当該変速ギヤ段へのギヤ入れのためのシフト動作の終了後、引き続いて、当該変速ギヤ段からのギヤ抜きのためのシフト動作が行われる。

この場合、シフト電磁クラッチは、所定の変速ギヤ段へのギヤ入れのためのシフト動作の終了に伴って一旦切断されるとともに、当該変速ギヤ段からのギヤ抜きのためのシフト動作の開始に伴って再度接続される。つまり、２つのシフト動作が、ほとんど時を置かずに実行されるのにも拘らず、２つのシフト動作の間で、シフト電磁クラッチを解放状態から接続状態に切り換えるとともに、接続状態から解放状態に切り換えている。シフト電磁クラッチの解放状態から接続状態への切換え、およびシフト電磁クラッチの接続状態から解放状態への切換えには、所定の時間が必要である。そのため、ギヤ入れおよびギヤ抜きのためのシフト動作（一連のシフト動作）の所要時間が長くなるおそれがある。

本発明はこのような背景のもとでなされたものであり、一連のシフト動作の所要時間を短くすることができる電動アクチュエータ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に記載の発明は、操作レバー（１６）が連結された操作軸（１５）を移動させることによって前記操作レバーをシフト動作させるための電動アクチュエータ（２１）であって、回転駆動力を発生させる電動モータ（２３）と、前記電動モータによって発生される回転駆動力を、前記操作軸を移動させる力に変換して、前記操作軸に伝達するためのシフト変換機構（２４）と、前記電動モータによって発生される回転駆動力の伝達を、前記電動モータから前記シフト変換機構に断続するシフト電磁クラッチ（４３）とを含み、前記電動モータにより前記回転駆動力が発生されている状態で、前記シフト電磁クラッチが接続状態にされることにより、前記操作軸が移動されて前記操作レバーがシフト動作されるようになっており、前記操作レバーのシフト動作の実行の際に、当該シフト動作の終了後に引き続いて次のシフト動作が実行されるか否かを予測するシフト動作継続予測手段（８８）と、次のシフト動作が実行されないと予測された場合には、接続状態にある前記シフト電磁クラッチを解放するとともに、次のシフト動作が実行されると予測された場合には、前記シフト電磁クラッチの接続状態を続行する、シフト電磁クラッチ制御手段（８８）とをさらに含む、電動アクチュエータである。

なお、この項において、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の参照符合を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。この明細書において、「シフト動作の終了後に引き続いて次のシフト動作が実行される」とは、シフト動作が終了してから微小時間の経過後に、次のシフト動作が実行される場合を含む趣旨である。

この構成によれば、シフト動作の実行の際に、当該シフト動作の終了に引き続いて次のシフト動作が実行されるか否かが予測される。そして、次のシフト動作の実行が予測された場合には、現在の接続状態からシフト電磁クラッチを切断することなく、その接続状態を続行する。そのため、先のシフト動作の終了後にシフト電磁クラッチを切断させる場合と比較して、シフト電磁クラッチの断続を行うための時間に相当する時間だけ、一連のシフト動作の所要時間の短縮を図ることができる。

請求項２に記載のように、前記シフト動作継続予測手段は、前記電動アクチュエータが搭載された車両の現在の状態に基づいて判別してもよい。
請求項３に記載の発明は、前記シフト動作継続予測手段は、前記車両におけるアクセルの開度の変化に基づいて判別する、請求項２に記載の電動アクチュエータである。
この構成によれば、車両の運転者がアクセルを強く踏み込む場合には、車両の発進直後にあり、シフトアップ操作されている可能性が高い。この場合、所定の変速ギヤ段へのギヤ入れ後、時を置かずに当該変速ギヤ段よりも高段の速ギヤ段にギヤ入れされるのが一般的であるから、所定のシフト動作の終了に引き続いて次のシフト動作が実行されることが予測される。したがって、車両におけるアクセルの開度の変化を調べることにより、シフト動作の終了に引き続いて次のシフト動作が実行されるか否かを予測することが可能になる。

請求項４に記載の発明は、前記シフト動作継続予測手段は、前記車両の車速の変化に基づいて判別する、請求項２に記載の電動アクチュエータである。
この構成によれば、車両の車速が速まる場合には、車両の運転者がアクセルを強く踏み込む場合には、車両の発進直後にあり、シフトアップ操作されている可能性が高い。この場合、所定の変速ギヤ段へのギヤ入れ後、時を置かずに当該変速ギヤ段よりも高段の速ギヤ段にギヤ入れされるのが一般的であるから、所定のシフト動作の終了に引き続いて次のシフト動作が実行されることが予測される。したがって、車両における車速の変化を調べることにより、シフト動作の終了に引き続いて次のシフト動作が実行されるか否かを予測することが可能になる。

本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータが組み込まれた変速装置の概略構成を示す分解斜視図である。 変速操作のシフトパターンを説明するための図である。 図１に示す変速駆動装置の構成を示す斜視図である。 変速駆動装置の構成を示す底面図である。 変速駆動装置の構成を示す断面図である。 図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 変速駆動装置の電気的構成を示すブロック図である。 電動アクチュエータの変速制御のタイミングチャートである（その１）。 シフト動作制御の一例を示すフローチャートである。 シフト動作継続実行予測処理を示すフローチャートである。 電動アクチュエータの変速制御のタイミングチャートである（その２）。

以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータ２１が組み込まれた変速装置１の概略構成を示す分解斜視図である。
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歯車式変速機であり、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内に収容される常時かみ合い式の平行歯車式変速機構（図示せず）とを備えている。

変速駆動装置３は、変速機２の前記変速機構（図示せず）にシフト動作またはセレクト動作を行わせるシフトセレクト軸（操作軸）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とを含む。なお、図１は、各部材を簡略化して示した図なので、各部材の詳しい構成（特に電動アクチュエータ２１について）は、後述する図３以降に図示されている。

シフトセレクト軸１５は、所定方向（図示されたＭ１１，Ｍ１２の方向）に長手の軸状体であり、鋼材を用いて形成されている。シフトセレクト軸１５は、第１および回転方向Ｒ１，Ｒ２方向に回転可能に設けられている。シフトセレクト軸１５の途中部には、ギヤハウジング７内に収容されるシフトレバー（操作レバー）１６の一端１６Ａが固定されている。シフトレバー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の先端側（図１に示す右奥側）は、ギヤハウジング７外に突出している。ここで、シフトレバー１６は、シフトセレクト軸１５が軸回りに回転したり、軸方向Ｍ１１，Ｍ１２に移動したりすることに応じて、実際のシフト動作やセレクト動作を行う。具体的には、電動アクチュエータ２１は、シフトセレクト軸１５を回転させることでシフトレバー１６をシフト動作させ、シフトセレクト軸１５をスライドさせることでシフトレバー１６をセレクト動作させる。

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、シフトレバー１６の他端１６Ｂと係合可能なシフトブロック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、変速機２内のクラッチスリーブ（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。なお、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のみを示している。

シフトロッド１０Ａは、軸方向Ｍ１，Ｍ２に移動可能に設けられている。シフトロッド１０Ｂは、軸方向Ｍ３，Ｍ４に移動可能に設けられている。シフトロッド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、軸方向Ｍ２、Ｍ４およびＭ６は、それぞれ、軸方向Ｍ１、Ｍ３およびＭ５と逆向きである。シフトロッド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。

各シフトブロック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、対応するシフトロッド１０Ａ〜１０Ｃの軸方向Ｍ１〜Ｍ６に直交する内壁面１９０Ａ（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の第１および第２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面１９０Ｂ（図２参照）を有している。係合凹所１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃには、シフトレバー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１９０Ａおよび内壁１９０Ｂに当接することにより、シフトブロック１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと係合している。シフトレバー１６の他端部１６Ｂは、係合凹所１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの内部空間を通って、各シフトブロック１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ間を移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よいのはいうまでもない。

電動アクチュエータ２１により、シフトセレクト軸１５が、軸方向Ｍ１１移動（スライド）されると、シフトレバー１６が軸方向Ｍ１１に移動される。また、電動アクチュエータ２１により、シフトセレクト軸１５が、軸方向Ｍ１２移動（スライド）されると、シフトレバー１６が軸方向Ｍ１２に移動される。これらにより、シフトレバー１６の他端１６Ｂがシフトブロック１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃのいずれかに対して選択的に係合し、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が回転方向Ｒ１に回転されると、シフトレバー１６が中心軸線１７まわりに、回転方向Ｒ１に揺動する。また、電動アクチュエータ２１によりシフトセレクト軸１５が回転方向Ｒ２に回転されると、シフトレバー１６が中心軸線１７まわりに、回転方向Ｒ２に揺動する。その結果、シフトレバー１６と係合しているいずれかのシフトブロック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。なお、このシフト動作のために必要なシフトセレクト軸１５の回転角度は３６０°（シフトセレクト軸１５一周分）よりも著しく小さい（たとえば１２０°程度）。

図２は、変速操作のシフトパターン、具体的には、変速時におけるシフトレバー１６（の他端部１６Ｂ）の位置変化について説明するための図である。図２では、シフトレバー１６の他端部１６Ｂが第２ニュートラル位置Ｎ２にある状態を示している（図２中に太字の実線で図示）。
出力ギヤがニュートラル状態にあり、係合先のシフトブロック１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに対応するシフトフォーク１１がクラッチスリーブに非係合であるときのシフトレバー１６の位置を、それぞれ第１、第２および第３ニュートラル位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３という。前述した第２ニュートラル位置Ｎ２は、シフトレバー１６の他端部１６Ｂがシフトブロック１２Ｂに係合しているニュートラル位置をいい、第１ニュートラル位置Ｎ１は、シフトレバー１６の他端部１６Ｂがシフトブロック１２Ａに係合しているニュートラル位置をいう。また、第３ニュートラル位置Ｎ３は、シフトレバー１６の他端部１６Ｂがシフトブロック１２Ｃに係合しているニュートラル位置をいう。

シフトレバー１６（他端部１６Ｂ）が第２ニュートラル位置Ｎ２にある状態で、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（図１参照）移動されることにより、シフトレバー１６（の他端部１６Ｂ）が次に述べる図２中の白抜矢符Ｄ２）に向けて移動して、シフトレバー１６が第１ニュートラル位置Ｎ１に導かれる。また、シフトレバー１６が第２ニュートラル位置Ｎ２にある状態で、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（図１参照）移動されることにより、シフトレバー１６（の他端部１６Ｂ）が図２中の白抜矢符Ｄ１に向けて移動して、シフトレバー１６が第３ニュートラル位置Ｎ３に導かれる。

１速シフト位置（図２に示す「１速」）、第１ニュートラル位置Ｎ１およびリバース位置（図２に示す「Ｒ速」）は、シフトセレクト軸１５の軸方向Ｍ１１，Ｍ１２（セレクト方向）に関して互いに揃っている。２速シフト位置、第２ニュートラル位置Ｎ２および３速シフト位置は、シフトセレクト軸１５の軸方向Ｍ１１，Ｍ１２（セレクト方向）に関して互いに揃っている。４速シフト位置、第３ニュートラル位置Ｎ３および５速シフト位置は、シフトセレクト軸１５の軸方向Ｍ１１，Ｍ１２（セレクト方向）に関して互いに揃っている。

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、軸方向Ｍ１〜軸方向Ｍ６（シフト方向）に関して互いに揃っており、ニュートラル位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３から見て加速方向側（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。リバース位置、２速シフト位置および４速シフト位置は、軸方向Ｍ１〜軸方向Ｍ６（シフト方向）に関して互いに揃っており、ニュートラル位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３から見て減速方向側（図２中の白抜矢符ＥＲ、Ｅ２およびＥ４に示す方向）に位置している。

図３は、図１に示す変速装置における変速駆動装置３の構成を示す斜視図である。図４は、変速駆動装置３の構成を示す底面図である。図５は、変速駆動装置３の構成を示す断面図である。図６は、図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
以下では、図３〜図６を参照して、変速駆動装置３、特に、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、ギヤハウジング７（図１参照）の外表面に固定されている。図５に示すように、電動アクチュエータ２１は、その外郭をなしてシフトセレクト軸１５等を収容するボックス状の本体ハウジング２２を備えている。
具体的には、電動アクチュエータ２１は、本体ハウジング２２の他に、図３に示す取付ステー１８を備えている。取付ステー１８は、本体部１９と、延設部２０とを一体的に備えている。

本体部１９は、平面視（底面視）で略矩形状の輪郭を有するブロック形状である（図４も参照）。本体部１９の一側面には、凹状に窪む平面視矩形状の中空部分１９Ａが形成されている。
延設部２０は、円管状であり、本体部１９から本体ハウジング２２側へ延びている。延設部２０において本体ハウジング２２側（図４における下側）の端部には、延設部２０の径方向へ張り出すフランジ部２０Ａが一体的に設けられている。延設部２０の延びる方向から見たときのフランジ部２０Ａの輪郭は、略矩形状をなしている。フランジ部２０Ａが本体ハウジング２２に接触した状態で、フランジ部２０Ａ（四隅の部分）および本体ハウジング２２に対して共通の複数（ここでは４本）のボルト１４（図３参照）が組み付けられている。これにより、取付ステー１８が本体ハウジング２２に対して固定されている。

そして、延設部２０の延びる方向から見た場合において、本体部１９で延設部２０の中空部分の円中心と一致する部分には、本体部１９を貫通して中空部分１９Ａに連通する丸い挿通孔１９Ｂが形成されている。図３では、挿通孔１９Ｂは、本体部１９において延設部２０側に形成されている。
取付ステー１８では、本体部１９がギヤハウジング７（図１参照）に対してボルト（図示せず）によって組み付けられている。これによって、電動アクチュエータ２１（換言すれば、変速駆動装置３全体）は、ギヤハウジング７の外表面に固定されている。この状態で、シフトセレクト軸１５では、シフトレバー１６側の部分が、本体ハウジング２２の外にはみ出ている。シフトセレクト軸１５における本体ハウジング２２の外にはみ出た部分は、延設部２０の内部および本体部１９の中空部分１９Ａ内に配置されている。この状態で、当該部分は、本体部１９の挿通孔１９Ｂに対して挿通されているとともに、本体部１９の中空部分１９Ａから外部に露出している。

シフトレバー１６は、本体部１９の中空部分１９Ａに配置されており、本体ハウジング２２の外にはみ出ている。そして、シフトレバー１６の他端１６Ｂは、中空部分１９Ａから本体部１９の外側へはみ出ており、前述したシフトブロック１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ（図１参照）のいずれかに係合している。
図５を参照して、電動アクチュエータ２１は、電動モータ２３と、シフト変換機構２４と、セレクト変換機構２５と、切換ユニット２６とを備えている。

電動モータ２３は、回転方向Ｒ１１（モータ出力軸側から見て時計まわり。「ＣＷ」ともいう。）と、回転方向Ｒ１２（モータ出力軸側から見て反時計まわり。「ＣＣＷ」ともいう）とに正逆回転可能に設けられている。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本体ハウジング２２外に露出するように取り付けられている。

シフト変換機構２４は、電動モータ２３の回転駆動力を、シフトセレクト軸１５を中心軸線１７まわり（軸回り）に回転させる力に変換してシフトセレクト軸１５に伝達するためのものである。セレクト変換機構２５は、電動モータ２３の回転駆動力を、シフトセレクト軸１５をその軸方向Ｍ１１，Ｍ１２（図５における紙面に直交する方向）へ移動（スライド）させる力に変換してシフトセレクト軸１５に伝達するためのものである。切換ユニット２６は、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のものである。電動モータ２３が本体ハウジング２２に対して外から取り付けられているのに対し、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、本体ハウジング２２内に収容されている。

本体ハウジング２２では、電動モータ２３側（図５における左側）に、モータ用開口部（図示しない）が形成されている。モータ用開口部１３は、略板状の蓋２７によって閉塞されている。蓋２７は、本体ハウジング２２の一部である。これらの本体ハウジング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の外周が本体ハウジング２２のモータ用開口部１３に嵌め合わされている。蓋２７には、その内面（図５に示す右面）と外面（図５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のモータハウジング１３３（図３参照）が固定されている。電動モータ２３は、モータケース１３４（図３参照）およびモータハウジング１３３が本体ハウジング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、平面視（図５において上方から見た場合）における食違い角が９０°の食違い角の関係をなして配置されている。そのため、出力軸４０は、軸方向Ｍ１１，Ｍ１２と直交する所定の方向（図５に示す左右方向）に沿って延びている。出力軸４０（電動モータ２３からはみ出した部分）は、蓋２７の貫通孔２９を介して本体ハウジング２２の内部に臨んでおり、切換ユニット２６に対向している。

本体ハウジング２２は、前述したようにボックス状であり、シフトセレクト軸１５における先端側（図１に示す右奥側）の領域や、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の各構成部品を主に収容する。詳しくは、図６に示すように、本体ハウジング２２は、側方（図６における右側）に底を有する箱状をなしている。本体ハウジング２２は、底壁１１１と、底壁１１１の一端部（図６に示す上端部）と、他端部（図６に示す下端部）とからそれぞれ、互いに平行に立ち上がる一対の側壁１１２，１１３とを主に備えている。本体ハウジング２２には、側壁１１２，１１３の先端部（図６に示す左端部）などによって区画された開口部１１５が形成されている。開口部１１５は平板状の蓋１１４によって閉塞されている。蓋１１４は、本体ハウジング２２の一部をなしている。

図６に示すように、底壁１１１の内側の底面１１１Ａは、平坦面によって形成されている。底壁１１１には、シフトセレクト軸１５の途中部（後述するスプライン部１２０およびラック部１２２よりも基端（図６における右端）寄り）を支持するため軸ホルダ１１６が形成されている。軸ホルダ１１６は、底壁１１１と一体的に形成されており、底壁１１１の外壁面（底面１１１Ａとは反対側の面）よりも外方に膨出してたとえば直方体状をなしている（図３も参照）。底壁１１１および軸ホルダ１１６には、断面円形の（丸い）通過孔１０４が形成されている。通過孔１０４は、軸ホルダ１１６および底壁１１１を、それらの厚み方向（図６に示す左右方向。底面１１１Ａと直交する方向）に貫通している。通過孔１０４には、シフトセレクト軸１５が挿通されている。通過孔１０４は、シフトセレクト軸１５（通過孔１０４を塞いでいる部分）よりも若干大径である。そのため、底壁１１１および軸ホルダ１１６において通過孔１０４を区画する内周面とシフトセレクト軸１５の外周面との間には、本体ハウジング２２の内外を連通させる隙間が形成されている。

通過孔１０４の内周面には、すべり軸受１０１が内嵌固定されている。すべり軸受１０１は、通過孔１０４に挿通されているシフトセレクト軸１５の途中部（後述する閉塞部１５０）の外周を取り囲み、当該シフトセレクト軸１５の閉塞部１５０の外周を摺接支持している。
軸ホルダ１１６において、厚み方向（図６に示す左右方向）における途中には、ロックボール１０６が配設されている。具体的には、通過孔１０４の内周面と、軸ホルダ１１６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、通過孔１０４の中心軸線（すなわちシフトセレクト軸１５の中心軸線１７）と直交する方向に延びる略円筒状をなすとともに、当該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。

ここで、シフトセレクト軸１５において通過孔１０４をちょうど塞ぐ部分（軸方向Ｍ１１，Ｍ１２において通過孔１０４と一致する位置にある部分）を閉塞部１５０ということにする。閉塞部１５０は、シフトセレクト軸１５に対して同軸状で一体化された円筒体であって、通過孔１０４を塞ぐ位置に配置されている。閉塞部１５０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、先端部が通過孔１０４の内周面よりも中心軸線１７側（図６に示す下方）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における移動を阻止する。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。ただし、この状態では、シフトセレクト軸１５の不意の動きが防止されているだけであるので、この状態でも、シフトセレクト軸１５の軸回りの回転および軸方向Ｍ１１，Ｍ１２へのスライドは可能である。

図６に示すように、シフトセレクト軸１５において、通過孔１０４よりも先端側（本体ハウジング２２の内側）の部分には、スプライン部１２０と、後述するピニオンギヤ３６が噛み合うラック部１２２とが、通過孔１０４に近い側からこの順で設けられている。つまり、シフトセレクト軸１５において、スプライン部１２０およびラック部１２２は、本体ハウジング２２内側へ通過孔１０４から離れた位置にあり、特に、ラック部１２２は、スプライン部１２０に比べて本体ハウジング２２内側へ通過孔１０４から離れた位置にある。スプライン部１２０およびラック部１２２は、いずれも、シフトセレクト軸１５に対して同軸状で一体化される円筒体であり、軸方向に所定の長さを有している。スプライン部１２０およびラック部１２２は、シフトセレクト軸１５の軸部１５Ａ（シフトセレクト軸１５のうち、スプライン部１２０およびラック部１２２を除く領域）よりも大径である。

スプライン部１２０の外周面には、スプライン１２１（軸方向に延びる筋状の凸部）が周方向に間隔を隔てつつ、全域に亘って形成されている。
ラック部１２２の外周面には、その周方向における全域に、ラック歯形成領域１２５が設けられている。ラック歯形成領域１２５では、ラック部１２２の軸方向Ｍ１１，Ｍ１２の一端（図６に示す左端）から他端（図６に示す右端）にわたって、複数のラック歯１２３がそれぞれ中心軸線１７に沿って互いに平行に延びている。ラック歯形成領域１２５のラック歯１２３が、後述するピニオンギヤ３６と噛み合っている。

ここで、シフトセレクト軸１５における、本体ハウジング２２に収容される部分は、すべり軸受１０１によって摺接支持されている。なお、シフトセレクト軸１５においてラック部１２２に対してスプライン部１２０の反対側における先端部（図６における左端部）は、本体ハウジング２２の蓋１１４を貫通して本体ハウジング２２の外に突出している。当該先端部には、円環状のすべり軸受１０２を介して、円筒状のキャップ１００が外嵌されている。シフトセレクト軸１５は、すべり軸受１０２によっても摺接支持されている。

図５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と同軸状の伝達軸４１と、伝達軸４１と同軸にかつ、同伴回転可能に設けられた環状の回転体である第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環状の回転体である第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側に設けられて電動モータ２３の出力軸４０と一体回転可能に連結される主軸部４６と、主軸部４６の一端部（第１ロータ４２側の端部。図５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。伝達軸４１は、後述するように、電動モータ２３側（出力軸４０側）とは反対側の大径部４７において、電動モータ２３の回転駆動力をシフト変換機構２４およびセレクト変換機構２５に伝達するためのものである。

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（図５における右側）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５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５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（図５における左側）に配置されており、伝達軸４１の主軸部４６の周囲を非接触状態で取り囲んでいる。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５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５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。この状態で、第１ロータ４２と、第２ロータ４４と、伝達軸４１とは、同軸状に配置されていて、それぞれが軸回りに回転可能である。

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／解放するシフト電磁クラッチ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／解放するセレクト電磁クラッチ４５とを備えている。シフト電磁クラッチ４３は、電動モータ２３からの回転駆動力を第１ロータ４２に、断続可能に伝達する。セレクト電磁クラッチ４５は、電動モータ２３からの回転駆動力を第２ロータ４４に、断続可能に伝達する。

シフト電磁クラッチ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５に示す右面）に設けられ、第１アーマチュアハブ５４の電動モータ２３側の面（図５に示す左面）と微小間隔を隔てて配置されており、伝達軸４１と同軸状をなす略円環板状をなしている。第１アーマチュア４９は、伝達軸４１（大径部４７）とともに回転する回転体である。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、周方向から見た断面が横に傾いたＵ字をなす環状のホルダ１７０と、ホルダ１７０に収容され、周方向から見た断面がＵ字をなす環状のボビン３１と、ボビン３１内（Ｕ字の内側）に内蔵される第１電磁コイル５０とを含む環状体である。ホルダ１７０の外周面が本体ハウジング２２の内周面に固定されることによって、第１フィールド４８は、本体ハウジング２２に固定されている。ホルダ１７０の内周面には、環状の転がり軸受１５４が嵌め込まれている。転がり軸受１５４の外輪がホルダ１７０の内周面に固定（内嵌）され、転がり軸受１５４の内輪が第１ロータ４２に固定（外嵌）されている。これにより、ホルダ１７０は、第１ロータ４２を回転可能に支持している。

このように、シフト電磁クラッチ４３は乾式単板クラッチであり、そのため、その解放状態から接続状態への切換えのために、所定の接続時間ＴＣ１（図８および図１０参照。たとえば０．０１秒間程度）要し、その接続状態から解放状態への切換えのために、所定の接続時間ＴＲ１（図８および図１０参照。たとえば０．０１秒間程度）要する。
セレクト電磁クラッチ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５に示す左面）に設けられ、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５に示す右面）と微小間隔を隔てて配置されており、伝達軸４１と同軸状をなす略円環板状をなしている。第２アーマチュア５２は、伝達軸４１（大径部４７）とともに回転する回転体である。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、周方向から見た断面が横に傾いたＵ字をなす環状のホルダ１７１と、ホルダ１７１に収容され、周方向から見た断面がＵ字をなす環状のボビン３２と、ボビン３２内（Ｕ字の内側）に内蔵される第２電磁コイル５３とを含む環状体である。ホルダ１７１の外周面が本体ハウジング２２の内周面に固定されることによって、第２フィールド５１は、本体ハウジング２２に固定されている。ホルダ１７１の内周面には、環状の転がり軸受１５５が嵌め込まれている。転がり軸受１５５の外輪がホルダ１７１の内周面に固定（内嵌）され、転がり軸受１５５の内輪が第２ロータ４４に固定（外嵌）されている。これにより、ホルダ１７１は、第２ロータ４４を回転可能に支持している。

このように、セレクト電磁クラッチ４５は乾式単板クラッチであり、そのため、その解放状態から接続状態への切換えのために、所定の接続時間ＴＣ２（図８および図１０参照。たとえば０．０１秒間程度）要し、その接続状態から解放状態への切換えのために、所定の接続時間ＴＲ２（図８および図１０参照。たとえば０．０１秒間程度）要する。
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（第１ロータ４２、第２ロータ４４および伝達軸４１のそれぞれの中心軸の延びる方向であり、図５では左右方向）に沿って並んで配置されている。

クラッチ機構３９には、シフト電磁クラッチ４３およびセレクト電磁クラッチ４５を駆動するためのクラッチ駆動回路２０５（図７参照）が接続されている。また、前述したクラッチ駆動回路２０５には、配線などを介して電源（たとえば２４Ｖ。図示せず）から電圧供給（給電）されている。クラッチ駆動回路２０５は、リレー回路などを含む構成であり、シフト電磁クラッチ４３およびセレクト電磁クラッチ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２０５は、シフト電磁クラッチ４３およびセレクト電磁クラッチ４５の双方を駆動する構成に限られず、シフト電磁クラッチ４３を駆動するためのクラッチ駆動回路２０５と、セレクト電磁クラッチ４５を駆動するためのクラッチ駆動回路２０５とを個別に設けることもできる。

クラッチ駆動回路２０５によるシフト電磁クラッチ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、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アーマチュア４９側の（伝達軸４１の）大径部４７が、第１アーマチュアハブ５４（第１ロータ４２）に接続され、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（遮断）される。つまり、シフト電磁クラッチ４３に対する給電／給電停止を切り換えることにより、シフト電磁クラッチ４３の接続状態と切断状態とを切り換えることができる。接続状態のシフト電磁クラッチ４３は、電動モータ２３からの回転駆動力を、伝達軸４１からシフト変換機構２４に伝達することができ、切断状態のシフト電磁クラッチ４３は、当該回転駆動力を、伝達軸４１からシフト変換機構２４に対して遮断することができる。

一方、クラッチ駆動回路２０５によるセレクト電磁クラッチ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アーマチュア５２側の（伝達軸４１の）大径部４７が、第２アーマチュアハブ５５（第２ロータ４４）に接続され、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（遮断）される。つまり、第２電磁コイル５３への給電／給電停止を切り換えることにより、セレクト電磁クラッチ４５の接続状態と、切断状態とを切り換えることができる。接続状態のセレクト電磁クラッチ４５は、電動モータ２３からの回転駆動力を、伝達軸４１からセレクト変換機構２５に伝達することができ、切断状態のセレクト電磁クラッチ４５は、当該回転駆動力を、伝達軸４１からセレクト変換機構２５に対して遮断することができる。

電動アクチュエータ２１の制御では、通常、シフト電磁クラッチ４３およびセレクト電磁クラッチ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、シフト電磁クラッチ４３が接続状態にあるときには、セレクト電磁クラッチ４５が切断状態にあり、セレクト電磁クラッチ４５が接続状態にあるときには、シフト電磁クラッチ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、ボールねじ機構５８に備えられるナット５９と、ナット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とを主に備えている。

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６１と、ねじ軸６１にボール（図示せず）を介して螺合する前述したナット５９とを備えている。ねじ軸６１は、図５の上方から見た平面視において、シフトセレクト軸１５と、食違い角が９０°の食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（図５の上方）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５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５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（図５および図６参照）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、本体ハウジング２２に固定されている。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５に示す右方）への転がり軸受６４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５に示す左側）の部分は、第１ロータ４２の内周に挿通されて、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の内輪は、ねじ軸６１の他端部に外嵌固定されている。転がり軸受６７の外輪は、本体ハウジング２２に固定されている。

ナット５９の一側面（図５に示す手前側側面。図６に示す左側側面）、および当該一側面とは反対側の他側面（図５に示す奥側側面。図６に示す右側側面）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５の紙面に直交する方向）に延びる円柱状の突出軸７０（図５では一方のみ図示。図６を併せて参照）が突出形成されている。一対の突出軸７０は、同軸状に配置されている（図６参照）。ナット５９は、アーム６０の第１係合部７２（後述する）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６では、ねじ軸６１の軸方向に関し、図５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５に示す右方）にナット５９が位置するときのナット５９およびアーム６０の断面状態を示している。

図５および図６に示すように、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のスプライン部１２０にスプライン嵌合するための第２係合部７３（図６参照）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、リング状（円環状）をなし、シフトセレクト軸１５のスプライン部１２０に対して外嵌されている。第２係合部７３の内周面には、スプライン７５が形成されており、第２係合部７３のスプライン７５とスプライン部１２０のスプライン１２１とが噛み合うことで、第２係合部７３とスプライン部１２０とのスプライン嵌合が達成されている。なお、第２係合部７３は、円環板状をなしているが、円筒状（軸方向に所定の厚みを有する形状）をなしていてもよい。

第１係合部７２は、互いに対向する一対の支持板部７６（図５では、一方の支持板部７６のみを図示）と、一対の支持板部７６の基端辺同士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（図５および図６における上端辺）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では、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ている。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。

前述したように、シフトセレクト軸１５のスプライン部１２０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スプライン７５に、スプライン部１２０の外周に設けられたスプライン１２１が噛み合っている。このとき、スプライン１２１とスプライン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のスプライン部１２０の外周に対して、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、シフト電磁クラッチ４３が接続状態にあって、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、アーム６０の揺動に同伴してシフトセレクト軸１５が、中心軸線１７まわりに回転する。つまり、スプライン部１２０が電動モータ２３の回転駆動力を第２係合部７３から受けることで、シフトセレクト軸１５が軸回りに回転する。これにより、前述したシフト動作が達成される。

図５に示すように、セレクト変換機構２５は、前述した第１歯車５６と、伝達軸４１と平行に延びた状態で回転可能に設けられたピニオン軸９５と、ピニオン軸９５の一端部（図５に示す左端部）寄りの所定位置に同軸に固定されて第１歯車５６と噛み合う第２歯車８１と、ピニオン軸９５の他端部（図５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ギヤ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およびピニオンギヤ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５に示す左端部）は、本体ハウジング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５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５に示す右端部）は、転がり軸受８４によって支持されている。ピニオンギヤ３６とラック部１２２（図６参照）とがラック・アンド・ピニオン機構により噛み合っているので、セレクト電磁クラッチ４５が接続状態にあって、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（図１参照）に移動する。つまり、ラック部１２２が電動モータ２３の駆動力をピニオンギヤ３６から受けることで、シフトセレクト軸１５が軸方向にスライドする。これにより、前述したセレクト動作が達成される。なお、シフトセレクト軸１５がスライドしても、第２係合部７３とスプライン部１２０とのスプライン嵌合は維持されている。

ピニオン軸９５の他端部８２（図６に示す右端部）に関連して、ピニオン軸９５の回転角度を検出するためのピニオン角センサ８７が配設されている。ピニオン角センサ８７によるピニオン軸９５の回転角度検出に基づいて、シフトセレクト軸１５の軸方向位置が検出される。
本体ハウジング２２の底壁（蓋２７とは反対側の壁。図５に示す右壁）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。ピニオン角センサ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を通ってピニオン軸９５の他端部８２に同伴回転可能に連結されている。ピニオン軸９５が回転すると、そのピニオン軸９５に同伴して第１センサ軸９９がその軸まわりに回転する。ピニオン角センサ８７は第１センサ軸９９の回転角度に基づいて、ピニオン軸９５の回転角度を検出する。

ここで、図３を参照して、前述した本体ハウジング２２は、第１本体ハウジング２２Ａと、第２本体ハウジング２２Ｂとを有している。なお、第１本体ハウジング２２Ａと第２本体ハウジング２２Ｂとは一体化されていて、これらのハウジングの継ぎ目に隙間は存在しない。そのため、第１本体ハウジング２２Ａと第２本体ハウジング２２Ｂとの継ぎ目から本体ハウジング２２の内外が連通することはない。

第１本体ハウジング２２Ａは、図３における本体ハウジング２２の右側部分をなす略直方体のボックス形状であり、主にシフトセレクト軸１５、ボールねじ機構５８、アーム６０およびピニオンギヤ３６（図５参照）を収容している。第１本体ハウジング２２Ａは、前述した底壁１１１、側壁１１２、側壁１１３および蓋１１４（図６参照）等によって区画されている。

第２本体ハウジング２２Ｂは、第１本体ハウジング２２Ａから、平面視においてシフトセレクト軸１５に直交する方向（図３における左側）へ延び出る中空円筒状である。第２本体ハウジング２２Ｂにおいて第１本体ハウジング２２Ａとは反対側の端面には、前述したモータ用開口部１３が形成されていて、この端面に対して、蓋２７を介して電動モータ２３（モータハウジング１３３）が取り付けられている（図５参照）。図５を参照して、第２本体ハウジング２２Ｂ内には、前述した切換ユニット２６や第２歯車８１等が収容されている。

図１、図５および図６に示すように、シフト電磁クラッチ４３の接続状態で、電動モータ２３が回転方向Ｒ１１（図５参照）に回転していると、ねじ軸６１が、その中心軸線８０（図５および図６参照）まわりに回転方向Ｒ２１に回転し、シフトセレクト軸１５が回転方向Ｒ１に回転する。シフトセレクト軸１５の回転により、シフトレバー１６がシフトセレクト軸１５まわりに回転し、これにより、シフトレバー１６と連結されているシフトロッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ（図１参照）は、軸方向Ｍ２，Ｍ４，Ｍ６（図１参照）に軸方向移動する。

一方、シフト電磁クラッチ４３の接続状態で、電動モータ２３が回転方向Ｒ１２（図５参照）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５参照）に回転し、シフトセレクト軸１５が回転方向Ｒ２（図１参照）に回転する。シフトセレクト軸１５の回転により、シフトレバー１６がシフトセレクト軸１５まわりに回転し、これにより、シフトレバー１６と連結されているシフトロッド１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、軸方向Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５（図１参照）に軸方向移動する。

また、この実施形態では、セレクト電磁クラッチ４５の接続状態で、電動モータ２３が回転方向Ｒ１１に回転していると、ピニオン軸９５が回転方向Ｒ３１（図５参照）に回転し、シフトセレクト軸１５が軸方向Ｍ１１移動する。シフトセレクト軸１５の軸方向Ｍ１１に同伴して、シフトレバー１６が軸方向Ｍ１１移動し、これにより、シフトレバー１６と係合するシフトロッド１０Ｂ，１０Ｃが選択される。

一方、セレクト電磁クラッチ４５の接続状態で、電動モータ２３が回転方向Ｒ１２に回転していると、ピニオン軸９５が回転方向Ｒ３２（図５参照）に回転し、シフトセレクト軸１５が軸方向Ｍ１２移動する。シフトセレクト軸１５の軸方向Ｍ１２に同伴して、シフトレバー１６が軸方向Ｍ１２移動し、これにより、シフトレバー１６と係合するシフトロッド１０Ａ，１０Ｂが選択される。

図７は、変速駆動装置３の電気的構成を示すブロック図である。変速駆動装置３は、マイクロコンピュータを含む構成の制御部（シフト動作継続予測手段、シフト電磁クラッチ制御手段）８８を備えている。制御部８８の一例としてＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）を挙げることができる。
制御部８８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、制御部８８は、クラッチ駆動回路２０５を介してシフト電磁クラッチ４３およびセレクト電磁クラッチ４５を駆動制御する。

制御部８８には、車両本体部２００からシフト操作レバー９３の位置情報が入力されるようになっている。
さらには、車両本体部２００には、アクセルペダルの操作量、すなわちアクセル開度を検出するアクセル開度センサ２０１が搭載されており、アクセル開度センサ２０１の検出出力が制御部８８に入力されるようになっている。

図８は、シフトレバー１６を、第１ニュートラル位置Ｎ１から１速を経て２速にシフトアップさせるときの電動アクチュエータ２１の変速制御のタイミングチャートである。図８には、電動モータ２３の回転駆動（ＯＮ）／回転停止（ＯＦＦ）および回転方向、ならびにシフト電磁クラッチ４３およびセレクト電磁クラッチ４５の断続状態の変化を示している。以下、図１、図２、図５、図７および図８を参照しつつ説明する。

まず、図２および図８に示すように、シフトレバー１６の他端部１６Ｂが、第１ニュートラル位置Ｎ１から１速シフト位置（図２および図８の「１速」）に移動される。このようなシフトレバー１６を移動させるべく、シフト電磁クラッチ４３への給電が開始される（シフト電磁クラッチ４３がＯＮ）。そして、シフト電磁クラッチ４３への給電開始から接続期間ＴＣ１が経過して、シフト電磁クラッチ４３の接続が完了した後、電動モータ２３が回転方向Ｒ１１に回転させられる。これにより、シフトレバー１６がシフトセレクト軸１５まわりに回転方向Ｒ１に揺動し、シフトブロック１２Ａおよびシフトロッド１０Ａが軸方向Ｍ１移動される（図２中の白抜矢符Ｅ１）。シフトレバー１６の他端部１６Ｂが１速シフト位置に達するまで、電動モータ２３の駆動回転が続行させられる。

シフトレバー１６の他端部１６Ｂが１速シフト位置に達することにより、１速へのギヤ入れが達成される。シフトレバー１６の他端部１６Ｂが１速シフト位置に達すると、電動モータ２３の駆動が停止させられるとともに、シフト電磁クラッチ４３への給電が停止される（シフト電磁クラッチ４３がＯＦＦ）。その後、解放時間ＴＲ１経過後、シフト電磁クラッチ４３の解放が完了する。

次いで、シフトレバー１６の他端部１６Ｂが、１速シフト位置から２速シフト位置（図２および図８の「２速」）に移動される。
具体的には、シフト電磁クラッチ４３への給電が再開される。給電再開から接続期間ＴＣ１が経過して、シフト電磁クラッチ４３の接続が完了した後、電動モータ２３が回転方向Ｒ１２に回転させられる。これにより、シフトレバー１６がシフトセレクト軸１５まわりに回転方向Ｒ２に揺動し、シフトブロック１２Ａおよびシフトロッド１０Ａが軸方向Ｍ２移動される（図２中の白抜矢符ＥＲ）。シフトレバー１６の他端部１６Ｂが第１ニュートラル位置Ｎ１に達するまで、電動モータ２３の駆動が続行させられる。シフトレバー１６の他端部１６Ｂが第１ニュートラル位置Ｎ１に達すると、電動モータ２３の駆動が停止されられるとともに、シフト電磁クラッチ４３への給電が停止される（シフト電磁クラッチ４３がＯＦＦ）。その後、解放時間ＴＲ１経過後、シフト電磁クラッチ４３の解放が完了する。

次いで、セレクト電磁クラッチ４５への給電が開始される。給電開始から接続期間ＴＣ２が経過して、セレクト電磁クラッチ４５の接続が完了した後、電動モータ２３が回転方向Ｒ１１に回転させられる。これにより、シフトレバー１６が軸方向Ｍ１１移動される（図２中の白抜矢符Ｄ１）。シフトレバー１６の他端部１６Ｂが第２ニュートラル位置Ｎ２に達するまで、電動モータ２３の駆動が続行させられる。シフトレバー１６の他端部１６Ｂが第２ニュートラル位置Ｎ２に達すると、電動モータ２３の駆動が停止させられるとともに、セレクト電磁クラッチ４５への給電が停止される（シフト電磁クラッチ４３がＯＦＦ）。その後、解放時間ＴＲ２経過後、シフト電磁クラッチ４３の解放が完了する。

次いで、シフト電磁クラッチ４３への給電が再開される。給電再開から接続期間ＴＣ１が経過して、シフト電磁クラッチ４３の接続が完了した後、電動モータ２３が回転方向Ｒ１２に回転させられる。これにより、シフトレバー１６がシフトセレクト軸１５まわりに回転方向Ｒ２に揺動し、シフトブロック１２Ｂおよびシフトロッド１０Ｂが軸方向Ｍ２移動される（図２中の白抜矢符Ｅ２）。シフトレバー１６の他端部１６Ｂが２速シフト位置に達するまで、電動モータ２３の駆動が続行させられる。

シフトレバー１６の他端部１６Ｂが２速シフト位置に達することにより、２速へのギヤ入れが達成される。シフトレバー１６の他端部１６Ｂが２速シフト位置に達すると、電動モータ２３の駆動が停止させられるとともに、シフト電磁クラッチ４３への給電が停止される（シフト電磁クラッチ４３がＯＦＦ）。その後、解放時間ＴＲ１経過後、シフト電磁クラッチ４３の解放が完了する。

車両の発進直後には、シフトアップ操作が行われることが多い。シフトアップ操作では、変速装置１の変速ギヤ段が、１速→２速→３速→４速→５速と高段数に向けて順次に切り換えられる。このようなシフトアップ操作中には、１速にギヤ入れされた後、ほとんど時を置かずに、２速に向けたギヤ入れ操作が行われる。すなわち、１速へのギヤ入れのためのシフト動作の終了後、引き続いて、１速からのギヤ抜きのためのシフト動作が開始される。この場合、不必要なシフト電磁クラッチ４３の断続が行われ、その結果、シフトレバー１６をシフト動作の所要時間が長くなるおそれがある。

これに対し、この実施形態では、第１ニュートラル位置Ｎ１から１速シフト位置へのシフト動作の実行時に、そのシフト動作の終了後引き続いてシフト動作（１速シフト位置から第１ニュートラル位置Ｎ１へのシフト動作）が実行されるか否かを予測し、そのシフト動作の実行が予測された場合には、シフト電磁クラッチ４３の接続状態を続行することとしている。

図９Ａは、制御部８８によるシフト動作制御の一例を示すフローチャートである。
図１、図４、図７および図９Ａに示すように、シフト動作時には、制御部８８は、セレクト電磁クラッチ４５を切断したままシフト電磁クラッチ４３を接続状態にし（ステップＳ１１）、かつ電動モータ２３を所望の回転方向Ｒ１１または回転方向Ｒ１２に所定回転量だけ回転させる（ステップＳ１２）。これにより、シフトレバー１６がシフトセレクト軸１５まわりに回転方向Ｒ１または回転方向Ｒ２に揺動し、対応するシフトロッド１０Ａ〜１０Ｃが軸方向Ｍ１〜Ｍ６移動される。これにより、シフト動作が実行される。

そして、シフトレバー１６（他端１６Ｂ）が、目標先のシフト位置に到達すると（ステップＳ１３でＹＥＳ）、制御部８８は電動モータ２３を駆動停止させるとともに（ステップＳ１４）、所定の場合に、シフト電磁クラッチ４３を解放する（ステップＳ１８）。
具体的には、そのシフト動作が、予め定める種別のシフト動作、たとえば第１ニュートラル位置Ｎ１から１速シフト位置へのシフト動作である場合（ステップＳ１５でＹＥＳ）、次に述べるシフト動作継続実行予測処理（ステップＳ１６）が実行される。そして、ステップＳ１６において、次のシフト動作（１速シフト位置から第１ニュートラル位置Ｎ１へのシフト動作）が実行されると予測された場合（ステップＳ１６でＹＥＳ）、シフト電磁クラッチ４３は解放されない。そして、当該次のシフト動作まで、シフト電磁クラッチ４３の接続が続行され（ステップＳ１９）、当該シフト動作制御処理は終了される。

一方、シフト動作継続実行予測処理（ステップＳ１６）において、次のシフト動作（１速シフト位置から第１ニュートラル位置Ｎ１へのシフト動作）が実行されないと予測された場合（ステップＳ１７でＮＯ）には、シフト電磁クラッチ４３は解放され（ステップＳ１８）、その後、当該シフト動作制御処理は終了される。
また、そのシフト動作が第１ニュートラル位置Ｎ１から１速シフト位置へのシフト動作以外のシフト動作である場合（ステップＳ１５でＮＯ）、シフト電磁クラッチ４３は解放され（ステップＳ１８）、当該シフト動作制御処理は終了される。

１速シフト位置から第１ニュートラル位置Ｎ１へのシフト動作時に、ステップＳ１６において、次のシフト動作（第１ニュートラル位置Ｎ１から１速シフト位置へのシフト動作）が実行されないと予測された場合（ステップＳ１７でＮＯ）、図８で前述したような変速制御が実行される。
一方、１速シフト位置から第１ニュートラル位置Ｎ１へのシフト動作時に、ステップＳ１６において、次のシフト動作（第１ニュートラル位置Ｎ１から１速シフト位置へのシフト動作）が実行されると予測された場合（ステップＳ１７でＹＥＳ）、図１０で後述するような変速制御が実行される。

図９Ｂは、図９Ａのシフト動作継続実行予測処理を示すフローチャートである。
図９ＡのステップＳ１６のシフト動作継続実行予測処理の実行に際して、制御部８８は、アクセル開度センサ２０１の検出出力を参照し（ステップＳ２１）、所定の短期間におけるアクセル開度の変化量を算出する（ステップＳ２２）。そして、このアクセル開度の変化量が予め定める閾値以上である場合（ステップＳ２３でＹＥＳ）、次のシフト動作（たとえば、１速シフト位置から第１ニュートラル位置Ｎ１へのシフト動作）の実行を予測できるものとし（ステップＳ２４）、このアクセル開度の変化量が前記の閾値未満である場合（ステップＳ２３でＮＯ）、次のシフト動作の実行を予測できないものとする（ステップＳ２４）。

図１０は、シフトレバー１６を、第１ニュートラル位置Ｎ１から１速を経て２速にシフトアップさせるときの電動アクチュエータ２１の変速制御のタイミングチャートである。図１０では、シフト動作継続実行予測の結果、次のシフト動作（第１ニュートラル位置Ｎ１から１速シフト位置へのシフト動作）の実行が予測されて、シフト電磁クラッチ４３の接続が続行された場合（ステップＳ１７でＹＥＳ）の制御を示している。

図１０の制御に関連して、図８と相違する制御のみを説明し、図８と重複する制御については、その説明を省略する。
シフトレバー１６の他端部１６Ｂが１速シフト位置に達した後、シフト電磁クラッチ４３が解放されずに接続状態が続行される。そして、シフトレバー１６の他端部１６Ｂが２速シフト位置（図２および図１０の「２速」）に向けて移動されるタイミングになると、シフト電磁クラッチ４３の接続状態のまま電動モータ２３が回転方向Ｒ１２に回転させられる。これにより、シフトレバー１６がシフトセレクト軸１５まわりに回転方向Ｒ２に揺動し、シフトブロック１２Ａおよびシフトロッド１０Ａが軸方向Ｍ２移動される（図２中の白抜矢符ＥＲ）。シフトレバー１６の他端部１６Ｂが第１ニュートラル位置Ｎ１に達するまで、電動モータ２３の駆動が続行させられる。シフトレバー１６の他端部１６Ｂが第１ニュートラル位置Ｎ１に達すると、電動モータ２３の駆動が停止させられるとともに、シフト電磁クラッチ４３への給電が停止される（シフト電磁クラッチ４３がＯＦＦ）。その後、解放時間ＴＲ１経過後、シフト電磁クラッチ４３の解放が完了する。

以上のようにこの実施形態によれば、第１ニュートラル位置Ｎ１から１速シフト位置へのシフト動作の実行の際に、当該シフト動作の終了に引き続いて、１速シフト位置から第１ニュートラル位置Ｎ１へのシフト動作が実行されるか否かが予測される。そして、第１ニュートラル位置Ｎ１へのシフト動作の実行が予測された場合には、現在の接続状態からシフト電磁クラッチ４３を切断することなく、その接続状態を続行する。そのため、１速シフト位置へのシフト動作の終了後にシフト電磁クラッチ４３を切断させる場合と比較して、接続期間ＴＣ１（図８参照）および解放期間（図８参照）ＴＲ１だけ、一連のシフト動作の所要時間の短縮を図ることができる。

また、車両におけるアクセルの開度の変化に基づいて、次のシフト動作が引き続いて実行されるか否かが予測される。車両の運転者がアクセルを強く踏み込む場合には、車両の発進直後にあり、シフトアップ操作されている可能性が高い。この場合、１速へのギヤ入れ後、時を置かずに２速にギヤ入れされるのが一般的であるから、１速シフト位置へのシフト動作の終了に引き続いて第１ニュートラル位置Ｎ１へのシフト動作が実行されることが予測される。したがって、車両におけるアクセルの開度の変化を調べることにより、シフト動作の終了に引き続いて次のシフト動作が実行されるか否かを予測することが可能になる。

以上、この発明の一実施形態について説明したが、本発明は他の形態で実施することもできる。
たとえば、次のシフト動作が引き続いて実行されるか否かを、車両の車速の変化に基づいて予測してもよい。この場合、車両本体２００に搭載された車速センサからの検出出力が制御部８８に入力されることにより、制御部８８は車両の車速を求めることができる。

車両の車速が速まる場合には、車両の発進直後にあり、シフトアップ操作されている可能性が高い。この場合、１速へのギヤ入れ後、時を置かずに２速にギヤ入れされるのが一般的であるから、１速シフト位置へのシフト動作の終了に引き続いて第１ニュートラル位置Ｎ１へのシフト動作が実行されることが予測される。したがって、車両におけるアクセルの開度の変化を調べることにより、シフト動作の終了に引き続いて次のシフト動作が実行されるか否かを予測することが可能になる。

さらに、１速シフト位置へと向かうシフト動作の終了後にシフト電磁クラッチ４３の接続を続行する場合を例に挙げて説明したが、他のシフト位置（２速以上のシフト位置）へと向かうシフト動作の終了後にシフト電磁クラッチ４３の接続を続行させてもよい。
また、シフトアップ操作中の場合を例に挙げて説明したが、本発明をシフトダウン操作の場合に適用することもできる。

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。

１５…シフトセレクト軸（操作軸）、１６…シフトレバー（操作レバー）、２１…電動アクチュエータ、２３…電動モータ、２４…シフト変換機構、４３…シフト電磁クラッチ、８８…制御部（シフト動作継続予測手段、シフト電磁クラッチ制御手段）

Claims (4)

1. 操作レバーが連結された操作軸を移動させることによって前記操作レバーをシフト動作させるための電動アクチュエータであって、
   回転駆動力を発生させる電動モータと、
   前記電動モータによって発生される回転駆動力を、前記操作軸を移動させる力に変換して、前記操作軸に伝達するためのシフト変換機構と、
   前記電動モータによって発生される回転駆動力の伝達を、前記電動モータから前記シフト変換機構に断続するシフト電磁クラッチとを含み、
   前記電動モータにより前記回転駆動力が発生されている状態で、前記シフト電磁クラッチが接続状態にされることにより、前記操作軸が移動されて前記操作レバーがシフト動作されるようになっており、
   前記操作レバーのシフト動作の実行の際に、当該シフト動作の終了後に引き続いて次のシフト動作が実行されるか否かを予測するシフト動作継続予測手段と、
   次のシフト動作が実行されないと予測された場合には、接続状態にある前記シフト電磁クラッチを解放するとともに、次のシフト動作が実行されると予測された場合には、前記シフト電磁クラッチの接続状態を続行する、シフト電磁クラッチ制御手段とをさらに含む、電動アクチュエータ。
2. 前記シフト動作継続予測手段は、前記電動アクチュエータが搭載された車両の現在の状態に基づいて判別する、請求項１に記載の電動アクチュエータ。
3. 前記シフト動作継続予測手段は、前記車両におけるアクセルの開度の変化に基づいて判別する、請求項２に記載の電動アクチュエータ。
4. 前記シフト動作継続予測手段は、前記車両の車速の変化に基づいて判別する、請求項２に記載の電動アクチュエータ。

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