JP4784021B2

JP4784021B2 - Shifting operation device

Info

Publication number: JP4784021B2
Application number: JP2001261099A
Authority: JP
Inventors: 暢彦林
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2001-08-30
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2021-08-30
Also published as: JP2003074696A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載された変速機の変速操作を行うための変速操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
変速機の変速操作を行う変速操作装置は、変速機構のシフトレバーをセレクト方向に作動するセレクトアクチュエータと、該シフトレバーをシフト方向に作動するシフトアクチュエータとからなっている。
このようなセレクトアクチュエータおよびシフトアクチュエータとしては、一般に空気圧や油圧等の流体圧を作動源とした流体圧シリンダが用いられている。この流体圧シリンダを用いたセレクトアクチュエータおよびシフトアクチュエータは、流体圧源と各アクチュエータとを接続する配管が必要であるとともに、作動流体の流路を切り換えるための電磁切り換え弁を配設する必要があり、これらを配置するためのスペースを要するとともに、装置全体の重量が重くなるという問題がある。
また近年、圧縮空気源や油圧源を具備していない車両に搭載する変速機の変速操作装置として、電動モータによって構成したセレクトアクチュエータおよびシフトアクチュエータが提案されている。電動モータによって構成したセレクトアクチュエータおよびシフトアクチュエータは、流体圧シリンダを用いたアクチュエータのように流体圧源と接続する配管や電磁切り換え弁を用いる必要がないので、装置全体をコンパクトで且つ軽量に構成することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
電動モータを用いたアクチュエータにおいては、所定の作動力を得るために減速機構が必要となる。この減速機構としては、ボールネジ機構を用いたものと、歯車機構を用いたものが提案されている。これらボールネジ機構および歯車機構を用いたアクチュエータは、ボールネジ機構および歯車機構の耐久性および電動モータの耐久性、作動速度において必ずしも満足し得るものではない。
【０００４】
本出願人は、減速機構等を用いずにシフトレバーをシフト方向およびセレクト方向に作動することができるセレクトアクチュエータおよびシフトアクチュエータの駆動源として、電磁ソレノイドを用いた変速操作装置を特願２００１−１８３４７０として提案した。而して、セレクトアクチュエータは、シフトレバーを軸方向に摺動可能で且つ回動可能に支持するシフトレバー支持機構と、駆動源としての電磁ソレノイドと、該電磁ソレノイドの作動力によってシフトレバーをセレクト方向である軸方向に作動せしめる作動機構とを有するため、シフトレバー支持機構と電磁ソレノイドが軸方向に連設した構成では軸方向長さが長くなり、また電磁ソレノイドをシフトレバー支持機構の側方に配設した構成では作動機構が複雑になり作動効率が低下し、必ずしも満足し得るものではない。
【０００５】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その主たる技術的課題は、作動効率が良好でコンパクトに構成することができるセレクトアクチュエータを備えた変速操作装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記技術的課題を解決するために、
「シフトレバーをセレクト方向に作動するセレクトアクチュエータと、該シフトレバーをシフト方向に作動するシフトアクチュエータとを有する変速操作装置において、
該セレクトアクチュエータは、筒状のケーシングと、該ケーシング内に回動可能に支持され該シフトアクチュエータによって回動せしめられるコントロールシャフトと、該コントロールシャフトと一体的に回動するよう該コントロールシャフトに軸方向に摺動可能に支持され、かつ、該シフトレバーと一体的に構成された可動鉄心と、該可動鉄心の両端面にそれぞれ対向して配設された一対の固定鉄心と、該一対の固定鉄心をそれぞれ励磁する一対の電磁コイルと、を具備している」
ことを特徴とする変速操作装置が提供される。
【０００７】
上記一対の電磁コイルに供給する電力量に対応して発生する推力に応じて上記可動鉄心の作動位置を規制するセレクト位置規制機構を具備している。セレクト位置規制機構は、上記可動鉄心と上記一対の固定鉄心の一方との間に配設された第１のセレクト位置規制機構と、上記可動鉄心と上記一対の固定鉄心の他方との間に配設された第２のセレクト位置規制機構とからなっている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された変速操作装置の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【０００９】
図１は本発明に従って構成された変速操作装置の一実施形態を示す断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ線断面図、図３は図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。
図示の実施形態における変速操作装置２は、セレクトアクチュエータ３とシフトアクチュエータ５とから構成されている。図示の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３は、円筒状に形成され互いに連結された３個のケーシング３１ａ、３１ｂ、３１ｃを具備している。左側のケーシング３１ａは、図１および図２において左端には端壁３１１ａを備え、右端が開放されており、中央部の下部には開口３１２ａが形成されている。中央のケーシング３１ｂは、両端が開放されており、下部に開口３１１ｂが形成されている。なお、中央のケーシング３１ｂは下方に突出して形成されたシフトアクチュエータ取付部３１２ｂを備えており、このシフトアクチュエータ取付部３１２ｂには上記開口３１１ｂと連通しケーシングの軸方向に対して直角方向に開口３１３ｂが形成されている。右側ケーシング３１ｃは、図１および図２において左端が開放されており、図１および図２において右端には端壁３１１ｃが設けられている。
【００１０】
上記のように構成された３個のケーシング３１ａ、３１ｂ、３１ｃ内にはコントロールシャフト３２が配設されている。このコントロールシャフト３２は、ステンレス鋼等の非磁性材によって形成され、両端部がケーシング３１ａの端壁３１１ａに配設された軸受３３１およびケーシング３１ｃに配設された軸受３３２によって回動可能に支持されている。コントロールシャフト３２の中央部には外歯スプライン部３２１が設けられており、この外歯スプライン部３２１に電磁ソレノイドを構成する磁性材からなる可動鉄心３３が軸方向に摺動可能に装着される。即ち、可動鉄心３３には軸方向に形成された内歯スプライン部３３１が設けられており、この内歯スプライン部３３１をコントロールシャフト３２の上記外歯スプライン部３２１に軸方向に摺動可能にスプライン嵌合する。可動鉄心３３には、シフトレバー４０が一体的に構成されている。このシフトレバー４０は、図２に示すように左側のケーシング３１ａの下部に形成された開口３１２ａを挿通して配設されている。シフトレバー４０の先端部は、第１のセレクト位置ＳＰ１、第２のセレクト位置ＳＰ２、第３のセレクト位置ＳＰ３、第４のセレクト位置ＳＰ４に配設された図示しない変速機のシフト機構を構成するシフトブロック３０１、３０２、３０３、３０４と適宜係合するようになっている。なお、図示の実施形態においては、第１のセレクト位置ＳＰ１は後進−１速段セレクト位置、第２のセレクト位置ＳＰ２は２速−３速段セレクト位置、第３のセレクト位置ＳＰ３は４速−５速段セレクト位置、第４のセレクト位置ＳＰ４は６速段セレクト位置に設定されている。
【００１１】
上記可動鉄心３３の両側方に両端面にそれぞれ対向して一対の固定鉄心３４ａ、３４ｂが配設されている。この一対の固定鉄心３４ａ、３４ｂは、それぞれ磁性材によって形成され吸引部３４１ａ、３４１ｂとフランジ部３４２ａ、３４２ｂを備えており、中心部に形成された穴３４３ａ、３４３ｂが上記コントロールシャフト３２に嵌挿されて配設される。コントロールシャフト３２上に配設された一対の固定鉄心３４ａ、３４ｂは、それぞれフランジ部３４２ａ、３４２ｂの外側面が左側のケーシング３１ａの端壁３１１ａおよび中央のケーシング３１ｂの端面に当接して配置される。このようにして対向して配設された一対の固定鉄心３４ａ、３４ｂの吸引部３４１ａ、３４１ｂおよび可動鉄心３３の外周側には、これらを包囲して一対の電磁コイル３５ａ、３５ｂが配設されている。この一対の電磁コイル３５ａ、３５ｂは、それぞれ合成樹脂等の非磁性材からなる環状のボビン３６ａ、３６ｂに捲回されている。一対の電磁コイル３５ａ、３５ｂの外周側には、磁性材からなる一対の筒状部材３７ａ、３７ｂが配設されている。この一対の筒状部材３７ａ、３７ｂは、それぞれ一対の電磁コイル３５ａ、３５ｂおよび一対の固定鉄心３４ａ、３４ｂのフランジ部３４２ａ、３４２ｂを包囲し左側のケーシング３１ａの内周に沿って嵌入され、それぞれ外側端面が左側のケーシング３１ａの端壁３１１ａおよび中央のケーシング３１ｂの端面に当接して配置される。一対の筒状部材３７ａ、３７ｂおよび電磁コイル３５ａ、３５ｂのそれぞれ内側には磁性材からなる一対の環状部材３８ａ、３８ｂが配設されており、この一対の環状部材３８ａと３８ｂの間には非磁性材からなるスリーブ３９が配設されている。なお、スリーブ３９の上記左側のケーシング３１ａの下部に形成された開口３１２ａと対向する部分は切り欠かれている。図示の実施形態においては、上記一対の固定鉄心３４ａ、３４ｂおよび一対の電磁コイル３５ａ、３５ｂと共通の可動鉄心３３は、一対の電磁ソレノイドを構成している。
【００１２】
図示の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３は、上記一対の電磁コイル３５ａ、３５ｂに供給される電力量に対応して可動鉄心３３に発生する推力の大きさと協働して可動鉄心３３と一体的に構成されたシフトレバー４０を上記第１のセレクト位置ＳＰ１、第２のセレクト位置ＳＰ２、第３のセレクト位置ＳＰ３、第４のセレクト位置ＳＰ４に位置規制するためのセレクト位置規制手段を具備している。セレクト位置規制手段は、上記可動鉄心３３の左側において左側のケーシング３１ａの端壁３１１ａとの間に配設された第１のセレクト位置規制手段４１と、上記可動鉄心３３の右側において中央のケーシング３１ｂの端面との間に配設された第２のセレクト位置規制手段４２とからなっている。
【００１３】
第１のセレクト位置規制手段４１は、上記コントロールシャフト３２に摺動可能に配設された非磁性材からなる移動リング４１１と該移動リング４１１と上記固定鉄心３４ａとの間に配設された圧縮コイルばね４１２および移動リング４１１と可動鉄心３３との間に配設された圧縮コイルばね４１３とからなっている。なお、一方の圧縮コイルばね４１２のばね力は他方の圧縮コイルばね４１３のばね力より大きく設定されている。
【００１４】
上記第２のセレクト位置規制手段４２は、上記コントロールシャフト３２に摺動可能に配設された非磁性材からなる移動リング４２１と該移動リング４２１と上記固定鉄心３４ｂとの間に配設された圧縮コイルばね４２２および移動リング４２１と可動鉄心３３との間に配設された圧縮コイルばね４２３とからなっている。なお、一方の圧縮コイルばね４２２のばね力は他方の圧縮コイルばね４２３のばね力より大きく設定されている。
【００１５】
図示の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３は以上のように構成されており、以下その作用について図４をも参照して説明する。
セレクトアクチュエータ３を構成する一対の電磁コイル３５ａ、３５ｂに電力が供給されていないとき（非通電時）には、第１のセレクト位置規制手段４１および第２のセレクト位置規制手段４２を構成する圧縮コイルばね４１２と４１３および圧縮コイルばね４２２および４２３のばね力が釣り合った図１および図２に示す状態に位置付けられている。このとき、第１のセレクト位置規制手段４１および第２のセレクト位置規制手段４２を構成する移動リング４１１および４２１は、圧縮コイルばね４１２および４２２のバネ力によってコントロールシャフト３２の中央部に形成された外歯スプライン部３２１の両端にそれぞれ当接せしめられている。
【００１６】
図１および図２に示す状態から一方の電磁ソレノイドを構成する電磁コイル３５ａに例えば２．４Ｖの電圧を印加すると、固定鉄心３４ａが励磁され可動鉄心３３は固定鉄心３４ａに吸引されて、図において左方への推力が発生する。この結果、図４の（ａ）に示すように可動鉄心３３が圧縮コイルばね４１２および圧縮コイルばね４１３のばね力に抗して図において左方に移動する。このとき、圧縮コイルばね４１２のばね力は圧縮コイルばね４１３のばね力より大きく設定されているので、移動リング４１１は変位しない。そして、可動鉄心３３は、その図において左端が移動リング４１１に当接した位置で停止する。この結果、可動鉄心３３と一体的に構成されたシフトレバー４０は、図４の（ａ）に示すように第２の作動位置（Ｐ２）に位置付けられる。
【００１７】
次に、電磁コイル３５ａに例えば４．８Ｖの電圧を印加すると、可動鉄心３３に発生する左方への推力が増大する。この結果、図４の（ｂ）に示すように可動鉄心３３は、移動リング４１１に当接した状態で圧縮コイルばね４１２のばね力に抗して図において左方に移動する。そして、移動リング４１１が可動鉄心３３に当接した位置で停止する。この結果、可動鉄心３３と一体的に構成されたシフトレバー４０は、図４の（ｂ）に示すように第１の作動位置（Ｐ１）に位置付けられる。
【００１８】
次に、図１および図２に示す状態から他方の電磁ソレノイドを構成する電磁コイル３５ｂに例えば２．４Ｖの電圧を印加すると、固定鉄心３４ｂが励磁され可動鉄心３３は固定鉄心３４ｂに吸引されて、図において右方への推力が発生する。この結果、図４の（ｃ）に示すように可動鉄心３３が圧縮コイルばね４２２および圧縮コイルばね４２３のばね力に抗して図において右方に移動する。このとき、圧縮コイルばね４２２のばね力は圧縮コイルばね４２３のばね力より大きく設定されているので、移動リング４２１は変位しない。そして、可動鉄心３３は、その図において左端が移動リング４２１に当接した位置で停止する。この結果、可動鉄心３３と一体的に構成されたシフトレバー４０は、図４の（ｃ）に示すように第３の作動位置（Ｐ３）に位置付けられる。
【００１９】
次に、電磁コイル３５ｂに例えば４．８Ｖの電圧を印加すると、可動鉄心３３に発生する右方への推力が増大する。この結果、図４の（ｄ）に示すように可動鉄心３３は、移動リング４２１に当接した状態で圧縮コイルばね４２２のばね力に抗して図において右方に移動する。そして、移動リング４２１が可動鉄心３３に当接した位置で停止する。この結果、可動鉄心３３と一体的に構成されたシフトレバー４０は、図４の（ｄ）に示すように第４の作動位置（Ｐ４）に位置付けられる。
【００２０】
以上のように、変速操作装置２を構成するセレクトアクチュエータ３は、シフトレバー４０と一体的に構成された可動鉄心３３が一対の電磁ソレノイドを構成する共通の可動鉄心として機能するので、作動効率が良好でコンパクトに構成することができる。また、図示の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３は、一対の電磁ソレノイドによって作動するので、回転機構がないため耐久性が向上するとともに、電動モータを用いたアクチュエータのようにボールネジ機構や歯車機構からなる減速機構が不要となるので、コンパクトに構成することができるとともに、作動速度を速くすることができる。
【００２１】
次に、シフトアクチュエータ５について、主に図３を参照して説明する。
図示のシフトアクチュエータ５は、上記セレクトアクチュエータ３のコントロールシャフト３２に装着された作動レバー５０を作動せしめる第１の電磁ソレノイド６と第２の電磁ソレノイド７を具備している。なお、作動レバー５０は、その基部にコントロールシャフト３２と嵌合する穴５０１を備えており、該穴５０１の内周面に形成されたキー溝５０２とコントロールシャフト３２の外周面に形成されたキー溝３２２にキー５０３を嵌合することによりコントロールシャフト３２と一体的に回動するように構成されている。また、作動レバー５０は、中央のケーシング３１ｂの下部に形成された開口３１１ｂを挿通して配設され、その先端（下端）は上記シフトアクチュエータ取付部３１２ｂに形成された開口３１３ｂの中心部に達している。
【００２２】
次に、第１の電磁ソレノイド６について説明する。
第１の電磁ソレノイド６は、筒状のケース６１と、該ケース６１内に配設された電磁コイル６２と、該電磁コイル６２内に配設された固定鉄心６３と、該固定鉄心６２の一端面（図３において右端面）と対向して同一軸上に配設された可動鉄心６４と、該可動鉄心６４に装着された作動ロッド６５と、上記筒状のケース６１の一端（図３において左端）に取り付けられたカバー６６を具備している。
【００２３】
上記筒状のケース６１は、一端（図３において左端）には中央部に穴６１２を有する端壁６１１を備えており、他端（図３において右端）が開放されている。上記電磁コイル６２は、合成樹脂等の非磁性材からなる環状のボビン６７に捲回されケース４１の内周に沿って配設されている。上記固定鉄心６３は、磁性材によって形成され、他端（図３において右端）にはフランジ部６３１が設けられており、このフランジ部６３１を介してケース６１の一端側（図１において右端側）に装着されている。上記可動鉄心６４は、磁性材によって形成され、固定鉄心６３に対して軸方向に接離可能に構成されている。上記作動ロッド６５は、ステンレス鋼等の非磁性材によって形成され、その一端部（図１において左端部）に小径部６５１が設けられている。このように構成された作動ロッド６５は、小径部６５１を上記可動鉄心６４の中心部に形成された穴６４１に挿通し、一端をカシメることにより可動鉄心６４に装着する。このようにして可動鉄心６４に装着された作動ロッド６５は、他端部が上記固定鉄心６３の中心部に形成された穴６３２を貫通して軸方向に摺動可能に配置されている。上記カバー６６は、ビス６８によってケース６１の一端に装着され、ケース６１の一端および可動鉄心６４の一端部を覆う。
【００２４】
このように構成された第１の電磁ソレノイド６は、上記中央のケーシング３１ｂに設けられたシフトアクチュエータ取付部３１２ｂの一側面にケース６１が取付けボルト６９によって装着され、作動ロッド６５の先端が上記作動レバー５０の先端部（下端部）に係合するようになっている。このようにしてシフトアクチュエータ取付部３１２ｂの一側面に装着された第１の電磁ソレノイド６は、電磁コイル６２に通電されると、可動鉄心６４が固定鉄心６３に吸引される。この結果、可動鉄心６４に装着された作動ロッド６５が図３において右方に移動し、その先端が上記作動レバー６０に作用して、コントロールシャフト３２を中心として図３において反時計方向に回動する。これにより、コントロールシャフト３２とスプライン嵌合されている可動鉄心３３と一体的に構成されたシフトレバー４０が第１の方向にシフト作動せしめられる。
【００２５】
次に、第２の電磁ソレノイド７について説明する。
第２の電磁ソレノイド７は、上記第１の電磁ソレノイド６と対向して配設され、上記シフトアクチュエータ取付部３１３ｂの他側面に装着される。第２の電磁ソレノイド７は上記第１の電磁ソレノイド６と実質的に同一の構成である。即ち、第２の電磁ソレノイド７は、筒状のケース７１と、該ケース７１内に配設され合成樹脂等の非磁性材からなる環状のボビン７７に捲回された電磁コイル７２と、該電磁コイル７２内に配設され磁性材によって形成された固定鉄心７３と、該固定鉄心７３の一端面と対向して同一軸上に配設され磁性材によって形成された可動鉄心７４と、ステンレス鋼等の非磁性材からなり一端部が該可動鉄心７４に装着され他端部が固定鉄心８３の中央部に形成された穴７３２を貫通して軸方向に摺動可能に配置され作動ロッド７５と、上記筒状のケース７１の一端にビス７８によって取り付けられたカバー７６とからなっている。このように構成された第２の電磁ソレノイド７は、上記シフトアクチュエータ取付部３１２ｂの他側面にケース７１が取付けボルト７９によって装着され、作動ロッド７５の先端が上記作動レバー５０の先端部（下端部）に係合するようになっている。
【００２６】
このようにしてシフトアクチュエータ取付部３１２ｂの他側面に装着された第２の電磁ソレノイド７は、電磁コイル７２に通電されると、可動鉄心７４が固定鉄心７３に吸引される。この結果、可動鉄心７４に装着された作動ロッド７５が図３において左方に移動し、その先端が上記作動レバー５０に作用して、コントロールシャフト３２を中心として図３において時計方向に回動する。これにより、コントロールシャフト３２とスプライン嵌合されている可動鉄心３３と一体的に構成されたシフトレバー４０が第２の方向にシフト作動せしめられる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明による変速操作装置は以上のように構成されているので、以下に述べる作用効果を奏する。
【００２８】
即ち、本発明によれば、変速操作装置を構成するセレクトアクチュエータは、ケーシング内に回動可能に支持され該シフトアクチュエータによって回動せしめられるコントロールシャフトと、該コントロールシャフトに軸方向に摺動可能に支持され該シフトレバーと一体的に構成された可動鉄心と、該可動鉄心の両端面にそれぞれ対向して配設された一対の固定鉄心と、該一対の固定鉄心をそれぞれ励磁する一対の電磁コイルとによって構成されているので、シフトレバーと一体的に構成された可動鉄心が一対の電磁ソレノイドを構成する共通の可動鉄心として機能するため、作動効率が良好でコンパクトに構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された変速操作装置の一実施形態を示す断面図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ線断面図。
【図４】図１に示す変速操作装置を構成するセレクトアクチュエータの作動説明図。
【符号の説明】
２：変速操作装置
３：セレクトアクチュエータ
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ：ケーシング
３２：コントロールシャフト
３３：可動鉄心
３４ａ、３４ｂ：固定鉄心
３５ａ、３５ｂ：電磁コイル
３６ａ、３６ｂ：ボビン
４０：シフトレバー
４１：第１のセレクト位置規制手段
４１１：移動リング
４１２、４１３：圧縮コイルばね
４２：第２のセレクト位置規制手段
４２１：移動リング
４２２、４２３：圧縮コイルばね
５：シフトアクチュエータ
５０：作動レバー
６：第１の電磁ソレノイド
６１：ケース
６２：電磁コイル
６３：固定鉄心
６４：可動鉄心
６５：作動ロッド
６６：カバー
６７：ボビン
７：第２の電磁ソレノイド
７１：ケース
７２：電磁コイル
７３：固定鉄心心
７４：可動鉄
７５：作動ロッド
７６：カバー
７７：ボビン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shift operation device for performing a shift operation of a transmission mounted on a vehicle.
[0002]
[Prior art]
A shift operation device that performs a shift operation of a transmission includes a select actuator that operates a shift lever of a transmission mechanism in a select direction, and a shift actuator that operates the shift lever in a shift direction.
As such a select actuator and a shift actuator, a fluid pressure cylinder using a fluid pressure such as air pressure or oil pressure as an operating source is generally used. Select actuators and shift actuators that use this fluid pressure cylinder require piping that connects the fluid pressure source and each actuator, and must also be equipped with an electromagnetic switching valve for switching the flow path of the working fluid. There is a problem that a space for arranging them is required and the weight of the entire apparatus is increased.
In recent years, select actuators and shift actuators constituted by electric motors have been proposed as shift operation devices for transmissions mounted on vehicles that do not include a compressed air source or a hydraulic pressure source. Select actuators and shift actuators composed of electric motors do not require the use of piping or electromagnetic switching valves connected to a fluid pressure source unlike actuators using fluid pressure cylinders, so that the entire device is compact and lightweight. be able to.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In an actuator using an electric motor, a speed reduction mechanism is required to obtain a predetermined operating force. As this reduction mechanism, a mechanism using a ball screw mechanism and a mechanism using a gear mechanism have been proposed. These actuators using the ball screw mechanism and the gear mechanism are not necessarily satisfactory in terms of the durability of the ball screw mechanism and the gear mechanism, the durability of the electric motor, and the operating speed.
[0004]
The applicant of the present invention has applied a shift actuator that can operate a shift lever in a shift direction and a select direction without using a speed reduction mechanism or the like, and a speed change operation device that uses an electromagnetic solenoid as a drive source of the shift actuator. As suggested. Thus, the select actuator selects the shift lever by the shift lever support mechanism that supports the shift lever so as to be slidable and rotatable in the axial direction, the electromagnetic solenoid as a drive source, and the operating force of the electromagnetic solenoid. In the configuration in which the shift lever support mechanism and the electromagnetic solenoid are connected in the axial direction, the axial length becomes longer, and the electromagnetic solenoid is located on the side of the shift lever support mechanism. In the configuration arranged in (3), the operation mechanism becomes complicated and the operation efficiency is lowered, which is not always satisfactory.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described facts, and a main technical problem thereof is to provide a speed change operation device including a select actuator that has a good operation efficiency and can be configured compactly.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in order to solve the above technical problem,
“In a shift operation device having a select actuator that operates the shift lever in the select direction and a shift actuator that operates the shift lever in the shift direction,
The select actuator includes a cylindrical casing, a control shaft rotatably supported in the casing and rotated by the shift actuator, and an axial direction of the control shaft so as to rotate integrally with the control shaft. slidably supported and constructed integrally with a movable iron core and the shift lever, and a pair of the fixed iron core disposed opposite each end face of the movable iron core, the pair of the fixed iron core to And a pair of electromagnetic coils that respectively excite each other.
A speed change operating device is provided.
[0007]
There is provided a select position restricting mechanism for restricting the operating position of the movable iron core according to the thrust generated corresponding to the amount of electric power supplied to the pair of electromagnetic coils. The select position restricting mechanism is disposed between the first select position restricting mechanism disposed between the movable iron core and one of the pair of fixed cores, and between the movable iron core and the other of the pair of fixed iron cores. And a second select position restricting mechanism provided.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of a speed change operating device constructed according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
[0009]
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a speed change operation device constructed according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along line BB in FIG.
The speed change operation device 2 in the illustrated embodiment includes a select actuator 3 and a shift actuator 5. The select actuator 3 in the illustrated embodiment includes three casings 31a, 31b, and 31c that are formed in a cylindrical shape and connected to each other. The left casing 31a is provided with an end wall 311a at the left end in FIGS. 1 and 2, the right end is open, and an opening 312a is formed at the lower part of the central portion. The center casing 31b is open at both ends, and has an opening 311b at the bottom. The central casing 31b includes a shift actuator mounting portion 312b that protrudes downward. The shift actuator mounting portion 312b communicates with the opening 311b and has an opening 313b perpendicular to the axial direction of the casing. Is formed. The right casing 31c has an open left end in FIGS. 1 and 2, and an end wall 311c is provided at the right end in FIGS.
[0010]
A control shaft 32 is disposed in the three casings 31a, 31b, 31c configured as described above. The control shaft 32 is formed of a nonmagnetic material such as stainless steel, and both ends thereof are rotatably supported by a bearing 331 disposed on the end wall 311a of the casing 31a and a bearing 332 disposed on the casing 31c. ing. An external spline portion 321 is provided at the center of the control shaft 32, and a movable iron core 33 made of a magnetic material constituting an electromagnetic solenoid is attached to the external spline portion 321 so as to be slidable in the axial direction. In other words, the movable iron core 33 is provided with an internal spline portion 331 formed in the axial direction, and the internal spline portion 331 is splined on the external spline portion 321 of the control shaft 32 so as to be slidable in the axial direction. Mating. A shift lever 40 is integrally formed with the movable iron core 33. As shown in FIG. 2, the shift lever 40 is disposed through an opening 312a formed in the lower portion of the left casing 31a. The distal end portion of the shift lever 40 constitutes a shift mechanism of a transmission (not shown) disposed at the first select position SP1, the second select position SP2, the third select position SP3, and the fourth select position SP4. The shift blocks 301, 302, 303, and 304 are appropriately engaged. In the illustrated embodiment, the first select position SP1 is the reverse-first-gear select position, the second select position SP2 is the second-third-gear select position, and the third select position SP3 is the fourth-speed- The fifth speed select position and the fourth select position SP4 are set to the sixth speed select position.
[0011]
A pair of fixed iron cores 34 a and 34 b are arranged on both sides of the movable iron core 33 so as to face both end faces. The pair of fixed iron cores 34a and 34b are made of a magnetic material and are provided with suction portions 341a and 341b and flange portions 342a and 342b. Holes 343a and 343b formed at the center are inserted into the control shaft 32. Arranged. The pair of fixed iron cores 34a and 34b disposed on the control shaft 32 are disposed such that the outer surfaces of the flange portions 342a and 342b are in contact with the end wall 311a of the left casing 31a and the end surface of the central casing 31b, respectively. . A pair of electromagnetic coils 35a and 35b are disposed on the outer peripheral side of the suction portions 341a and 341b and the movable core 33 of the pair of fixed iron cores 34a and 34b arranged to face each other so as to surround them. ing. The pair of electromagnetic coils 35a and 35b are wound around annular bobbins 36a and 36b made of a nonmagnetic material such as synthetic resin, respectively. A pair of cylindrical members 37a and 37b made of a magnetic material are disposed on the outer peripheral side of the pair of electromagnetic coils 35a and 35b. The pair of cylindrical members 37a and 37b surround the flange portions 342a and 342b of the pair of electromagnetic coils 35a and 35b and the pair of fixed iron cores 34a and 34b, respectively, and are fitted along the inner periphery of the left casing 31a. The outer end surface is disposed in contact with the end wall 311a of the left casing 31a and the end surface of the central casing 31b. A pair of annular members 38a and 38b made of a magnetic material are disposed inside the pair of cylindrical members 37a and 37b and the electromagnetic coils 35a and 35b, respectively. A sleeve 39 made of a magnetic material is provided. A portion of the sleeve 39 facing the opening 312a formed in the lower portion of the left casing 31a is cut out. In the illustrated embodiment, the movable iron core 33 common to the pair of fixed iron cores 34a and 34b and the pair of electromagnetic coils 35a and 35b constitutes a pair of electromagnetic solenoids.
[0012]
The select actuator 3 in the illustrated embodiment is configured integrally with the movable iron core 33 in cooperation with the magnitude of thrust generated in the movable iron core 33 corresponding to the amount of power supplied to the pair of electromagnetic coils 35a and 35b. The shift lever 40 is provided with a select position restricting means for restricting the position of the shift lever 40 to the first select position SP1, the second select position SP2, the third select position SP3, and the fourth select position SP4. The select position restricting means includes a first select position restricting means 41 disposed between the left side of the movable core 33 and the end wall 311a of the left casing 31a, and a central casing 31b on the right side of the movable core 33. And a second select position restricting means 42 disposed between the two end faces.
[0013]
The first select position restricting means 41 includes a moving ring 411 made of a nonmagnetic material slidably disposed on the control shaft 32, and a compression disposed between the moving ring 411 and the fixed iron core 34a. The coil spring 412 and the moving ring 411 and the compression coil spring 413 disposed between the movable iron core 33 are included. The spring force of one compression coil spring 412 is set larger than the spring force of the other compression coil spring 413.
[0014]
The second select position restricting means 42 is disposed between a moving ring 421 made of a nonmagnetic material slidably disposed on the control shaft 32, and between the moving ring 421 and the fixed iron core 34b. It consists of a compression coil spring 422 and a compression coil spring 423 disposed between the moving ring 421 and the movable iron core 33. The spring force of one compression coil spring 422 is set larger than the spring force of the other compression coil spring 423.
[0015]
The select actuator 3 in the illustrated embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below with reference to FIG.
When electric power is not supplied to the pair of electromagnetic coils 35a, 35b constituting the select actuator 3 (when no power is supplied), the compression constituting the first select position restricting means 41 and the second select position restricting means 42 is performed. 1 and 2 in which the spring forces of the coil springs 412 and 413 and the compression coil springs 422 and 423 are balanced. At this time, the moving rings 411 and 421 constituting the first select position restricting means 41 and the second select position restricting means 42 are formed in the central portion of the control shaft 32 by the spring force of the compression coil springs 412 and 422. The external splines 321 are respectively brought into contact with both ends.
[0016]
When a voltage of 2.4 V, for example, is applied to the electromagnetic coil 35a constituting one electromagnetic solenoid from the state shown in FIGS. 1 and 2, the fixed iron core 34a is excited and the movable iron core 33 is attracted to the fixed iron core 34a. Thrust to the left is generated. As a result, as shown in FIG. 4A, the movable iron core 33 moves to the left in the drawing against the spring force of the compression coil spring 412 and the compression coil spring 413. At this time, since the spring force of the compression coil spring 412 is set larger than the spring force of the compression coil spring 413, the moving ring 411 is not displaced. The movable iron core 33 stops at a position where the left end in the drawing contacts the moving ring 411. As a result, the shift lever 40 configured integrally with the movable iron core 33 is positioned at the second operating position (P2) as shown in FIG.
[0017]
Next, when a voltage of, for example, 4.8 V is applied to the electromagnetic coil 35a, the leftward thrust generated in the movable iron core 33 increases. As a result, as shown in FIG. 4B, the movable iron core 33 moves to the left in the figure against the spring force of the compression coil spring 412 in a state of being in contact with the moving ring 411. Then, the moving ring 411 stops at a position where it comes into contact with the movable iron core 33. As a result, the shift lever 40 configured integrally with the movable iron core 33 is positioned at the first operating position (P1) as shown in FIG.
[0018]
Next, when a voltage of 2.4 V, for example, is applied to the electromagnetic coil 35b constituting the other electromagnetic solenoid from the state shown in FIGS. 1 and 2, the fixed iron core 34b is excited and the movable iron core 33 is attracted to the fixed iron core 34b. In the figure, thrust to the right is generated. As a result, as shown in FIG. 4C, the movable iron core 33 moves to the right in the drawing against the spring force of the compression coil spring 422 and the compression coil spring 423. At this time, since the spring force of the compression coil spring 422 is set larger than the spring force of the compression coil spring 423, the moving ring 421 is not displaced. Then, the movable iron core 33 stops at a position where the left end in the drawing is in contact with the moving ring 421. As a result, the shift lever 40 configured integrally with the movable iron core 33 is positioned at the third operating position (P3) as shown in FIG.
[0019]
Next, when a voltage of, for example, 4.8 V is applied to the electromagnetic coil 35b, the rightward thrust generated in the movable iron core 33 increases. As a result, as shown in FIG. 4D, the movable iron core 33 moves to the right in the drawing against the spring force of the compression coil spring 422 while being in contact with the moving ring 421. Then, the moving ring 421 stops at a position where it abuts against the movable iron core 33. As a result, the shift lever 40 configured integrally with the movable iron core 33 is positioned at the fourth operating position (P4) as shown in FIG.
[0020]
As described above, the select actuator 3 that constitutes the speed change operation device 2 operates as a common movable iron core that constitutes a pair of electromagnetic solenoids because the movable iron core 33 that is integrally formed with the shift lever 40 functions. Good and compact configuration can be achieved. Further, since the select actuator 3 in the illustrated embodiment is operated by a pair of electromagnetic solenoids, durability is improved because there is no rotation mechanism, and a speed reduction made up of a ball screw mechanism or a gear mechanism like an actuator using an electric motor. Since the mechanism is not required, the structure can be made compact and the operating speed can be increased.
[0021]
Next, the shift actuator 5 will be described mainly with reference to FIG.
The illustrated shift actuator 5 includes a first electromagnetic solenoid 6 and a second electromagnetic solenoid 7 for operating an operation lever 50 mounted on the control shaft 32 of the select actuator 3. The operating lever 50 is provided with a hole 501 that fits into the control shaft 32 at the base, and a key groove 502 formed on the inner peripheral surface of the hole 501 and a key formed on the outer peripheral surface of the control shaft 32. By fitting a key 503 into the groove 322, the key 503 is configured to rotate integrally with the control shaft 32. The actuating lever 50 is disposed through an opening 311b formed in the lower portion of the central casing 31b, and its tip (lower end) reaches the center of the opening 313b formed in the shift actuator mounting portion 312b. ing.
[0022]
Next, the first electromagnetic solenoid 6 will be described.
The first electromagnetic solenoid 6 includes a cylindrical case 61, an electromagnetic coil 62 disposed in the case 61, a fixed iron core 63 disposed in the electromagnetic coil 62, and one of the fixed iron cores 62. A movable iron core 64 disposed on the same axis facing the end surface (right end surface in FIG. 3), an operating rod 65 mounted on the movable iron core 64, and one end of the cylindrical case 61 (in FIG. 3) A cover 66 attached to the left end) is provided.
[0023]
The cylindrical case 61 has an end wall 611 having a hole 612 at the center at one end (left end in FIG. 3), and the other end (right end in FIG. 3) is open. The electromagnetic coil 62 is wound around an annular bobbin 67 made of a non-magnetic material such as a synthetic resin and disposed along the inner periphery of the case 41. The fixed iron core 63 is formed of a magnetic material, and a flange portion 631 is provided at the other end (right end in FIG. 3), and one end side of the case 61 (right end side in FIG. 1) via the flange portion 631. It is attached to. The movable iron core 64 is made of a magnetic material, and is configured to be able to contact and separate in the axial direction with respect to the fixed iron core 63. The operating rod 65 is made of a nonmagnetic material such as stainless steel, and a small diameter portion 651 is provided at one end portion (left end portion in FIG. 1). The operating rod 65 configured in this manner is attached to the movable core 64 by inserting the small diameter portion 651 into the hole 641 formed in the central portion of the movable core 64 and caulking one end. The operating rod 65 mounted on the movable iron core 64 in this way is disposed so that the other end passes through a hole 632 formed in the central portion of the fixed iron core 63 and is slidable in the axial direction. The cover 66 is attached to one end of the case 61 with a screw 68 and covers one end of the case 61 and one end of the movable iron core 64.
[0024]
In the first electromagnetic solenoid 6 configured as described above, a case 61 is mounted on one side surface of the shift actuator mounting portion 312b provided in the central casing 31b by a mounting bolt 69, and the tip of the operating rod 65 is operated as described above. The lever 50 is adapted to engage with the front end (lower end). In this way, when the first electromagnetic solenoid 6 mounted on one side surface of the shift actuator mounting portion 312 b is energized to the electromagnetic coil 62, the movable iron core 64 is attracted to the fixed iron core 63. As a result, the operating rod 65 attached to the movable iron core 64 moves to the right in FIG. 3 and its tip acts on the operating lever 60 to rotate counterclockwise in FIG. To do. As a result, the shift lever 40 configured integrally with the movable iron core 33 that is spline-fitted with the control shaft 32 is shifted in the first direction.
[0025]
Next, the second electromagnetic solenoid 7 will be described.
The second electromagnetic solenoid 7 is disposed to face the first electromagnetic solenoid 6 and is mounted on the other side of the shift actuator mounting portion 313b. The second electromagnetic solenoid 7 has substantially the same configuration as the first electromagnetic solenoid 6. That is, the second electromagnetic solenoid 7 includes a cylindrical case 71, an electromagnetic coil 72 wound in an annular bobbin 77 made of a nonmagnetic material such as a synthetic resin and disposed in the case 71, and the electromagnetic A fixed iron core 73 disposed in the coil 72 and formed of a magnetic material, a movable iron core 74 formed on the same axis and facing the one end surface of the fixed iron core 73, formed of a magnetic material, stainless steel, etc. An operating rod 75 which is made of a nonmagnetic material and has one end mounted on the movable core 74 and the other end slidably disposed in the axial direction through a hole 732 formed in the center of the fixed core 83; A cover 76 is attached to one end of the cylindrical case 71 with a screw 78. In the second electromagnetic solenoid 7 configured as described above, the case 71 is mounted on the other side surface of the shift actuator mounting portion 312b by the mounting bolt 79, and the tip of the operating rod 75 is the tip of the operating lever 50 (the lower end). ).
[0026]
When the second electromagnetic solenoid 7 mounted on the other side surface of the shift actuator mounting portion 312 b in this way is energized to the electromagnetic coil 72, the movable iron core 74 is attracted to the fixed iron core 73. As a result, the operating rod 75 attached to the movable iron core 74 moves to the left in FIG. 3, and its tip acts on the operating lever 50 to rotate clockwise in FIG. 3 about the control shaft 32. . As a result, the shift lever 40 configured integrally with the movable iron core 33 that is spline-fitted with the control shaft 32 is shifted in the second direction.
[0027]
【The invention's effect】
Since the speed change operation device according to the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
[0028]
That is, according to the present invention, the select actuator constituting the speed change operation device is supported in the casing so as to be rotatable, and is slidable in the axial direction on the control shaft. A movable iron core that is supported and configured integrally with the shift lever, a pair of fixed iron cores disposed opposite to both end faces of the movable iron core, and a pair of electromagnetic coils that respectively excite the pair of fixed iron cores Therefore, the movable iron core formed integrally with the shift lever functions as a common movable iron core constituting the pair of electromagnetic solenoids, so that the operation efficiency is good and the structure can be made compact.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a speed change operation device configured according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 4 is an operation explanatory view of a select actuator constituting the speed change operating device shown in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
2: Shift operation device 3: Select actuators 31a, 31b, 31c: Casing 32: Control shaft 33: Movable iron core 34a, 34b: Fixed iron core 35a, 35b: Electromagnetic coils 36a, 36b: Bobbin 40: Shift lever 41: First Select position restricting means 411: moving ring 412, 413: compression coil spring 42: second select position restricting means 421: moving ring 422, 423: compression coil spring 5: shift actuator 50: actuating lever 6: first electromagnetic solenoid 61: Case 62: Electromagnetic coil 63: Fixed iron core 64: Movable iron core 65: Actuating rod 66: Cover 67: Bobbin 7: Second electromagnetic solenoid 71: Case 72: Electromagnetic coil 73: Fixed iron core 74: Movable iron 75: Actuating rod 76: Cover 77: Bobbin

Claims

In a shift operation device having a select actuator that operates a shift lever in a select direction and a shift actuator that operates the shift lever in a shift direction,
The select actuator includes a cylindrical casing, a control shaft rotatably supported in the casing and rotated by the shift actuator, and an axial direction of the control shaft so as to rotate integrally with the control shaft. slidably supported and constructed integrally with a movable iron core and the shift lever, and a pair of the fixed iron core disposed opposite each end face of the movable iron core, the pair of the fixed iron core to And a pair of electromagnetic coils for exciting each of the gears.

The speed change operating device according to claim 1, further comprising a select position restricting mechanism for restricting an operating position of the movable iron core in accordance with a thrust generated corresponding to an amount of electric power supplied to the pair of electromagnetic coils.

The select position restricting mechanism includes a first select position restricting mechanism disposed between the movable iron core and one of the pair of fixed iron cores, and the movable iron core and the other of the pair of fixed iron cores. The speed change operating device according to claim 2, comprising a second select position restricting mechanism disposed.