WO2001031234A1

WO2001031234A1 - Dispositif a commande electrique pour boite de transmission

Info

Publication number: WO2001031234A1
Application number: PCT/JP2000/007595
Authority: WO
Inventors: Mikio Yamaguchi; Ryohei Yamauchi; Daisaku Kawada
Original assignee: Nsk Ltd.
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2001-05-03
Also published as: DE60028734D1; JP4320994B2; EP1156240A4; US6470764B1; EP1156240B1; DE60028734T2; EP1156240A1

Description

変速機用電動駆動装置

技術分野

本発明は変速機用電動駆動装置に関する。本発明に係る変速機用電動明

駆動装置は、自動車用変速機の変速比を自動的に、或は運転者の指示に従って切り替える為の駆動装置とし田て利用するに適している。

背景技術

自動車用の変速機として従来から、運転者がクラッチペダルと共にシフトレバーを操作する事によりギヤを切り換える手動変速機、或は運転状況に応じて変速機を自動的に切り換える自動変速機が、広く使用されている。又、このうちの自動変速機としては、トルクコンバータと遊星歯車機構とを組み合わせたもの、可変式のプーリと無端ベルトとを組み合わせたもの等が、従来から使用されている。更に、従来手動変速機として使用されていた変速ュニッ卜の切り換えを自動的に行なえる様にすると共に、クラッチの断接を自動的に行なえる様にした自動車用変速機も、操作が容易で、しかも伝達効率が一般的な自動変速機に比べて高い事から、近年使用される様になつている。この様な自動車用変速機で変速ュニットを構成するギヤの切り換えを行なう為の構造として従来から、油圧式のもの、或は特開平 2 - 2 7 3 0 5 1号公報に記載されている様な機械式のものが知られている。

従来の様に、変速ュニットを構成するギヤの切り換えを油圧式に行なう構造の場合には、自動車の運転中常に油圧ポンプを回転駆動する為、動力損失が発生し、自動車の走行性能や燃費性能に悪影響を及ぼすだけでなく、油漏れに伴う故障を防止する為の対策も面倒になる。又、従来から知られている、上記切り換えを機械式に行なわせる装置は、トラック等の大型自動車用に開発されたもので、構造が複雑で設置スペースが嵩む為、乗用車等の小型自動車用としては不向きである。

本発明の変速機用電動駆動装置は、この様な事情に鑑みて発明したものである。発明の開示

本発明の第 1の態様による変速機用電動駆動装置は、複数のギヤのうちから所望のギヤを選択する為に切換シャフトを軸方向に変位させるセレクト動作と、選択したギヤを嚙合状態にする為に上記切換シャフトを回転させるシフト動作とを、それぞれが電動モー夕を駆動源とする第一、第二のァクチユエ一夕により行なわせ、

上記セレクト動作を行なわせる第一のァクチユエ一夕は、第一の電動モー夕と、この第一の電動モ一夕の出力軸により回転駆動されるウォームギヤと、このウォームギヤと嚙合したウォームホイールと、このゥォームホイールと共に回転する揺動腕とを備えたものであり、この揺動腕の先端部を上記切換シャフ卜の一部に係合させる事により、この揺動腕の揺動に伴ってこの切換シャフトを軸方向に変位自在としており、上記シフト動作を行なわせる第二のァクチユエ一夕は、第二の電動モ —夕と、この第二の電動モータの出力軸により回転駆動され直線運動に変えて出力する出力軸部材を備えたボールネジ機構とを備え、

この出力軸部材の先端部は、上記切換シャフトを回転させる為の駆動腕の先端部に結合して該駆動腕は該出力部材の直線運動により回動させられて上記切換シャフトを回転させて前記シフト動作を行わせることを特徴とする。また、本発明の第 2の態様による変速機用電動駆動装置は、複数のギャのうちから所望のギヤを選択する為に切換シャフトを軸方向に変位させるセレクト動作と、選択したギヤを嚙合状態にする為に上記切換シャフトを回転させるシフト動作とを、それぞれが電動モー夕を駆動源とする第一、第二のァクチユエ一夕により行わせ、

上記セレクト動作を行なわせる第一のァクチユエ一夕は、第一の電動モ一夕と、この第一の電動モー夕の出力軸により回転駆動され周面歯を備えた回転伝達部材と、この回転伝達部材の軸にほぼ平行でこの回転伝達部材の上記周面歯に嚙合する周面歯を備えた回転被伝達部材と、この回転被伝達部材と共に回動する揺動腕とを備えたものであり、この揺動腕の先端部を上記切換シャフトの一部に係合させる事により、この揺動腕の揺動に伴ってこの切換シャフトを軸方向に変位自在としており、上記シフト動作を行なわせる第二のァクチユエ一夕は、第二の電動モ一夕と、この第二の電動モー夕の出力軸により回転駆動され直線運動に変えて出力する出力軸部材を備えたボールネジ機構とを備え、

この出力軸部材の先端部は、上記切換シャフトを回転させる為の駆動腕の先端部に結合して該駆動腕は該出力部材の直線運動により回動させられて上記切換シャフトを回転させて前記シフト動作を行わせることを特徴とする。

本発明の第 3の態様によれば、上記第 1および第 2の態様による変速機用電動駆動装置において、上記ボールネジ機構は上記第二の電動モー夕により回転駆動されるボールねじ軸と、このボールねじ軸の周囲に配置されボールねじ軸の回転に伴ってボールねじ軸の軸方向に移動する前記出力軸部材とを備えていることを特徴とする。

本発明の第 4の態様によれば、上記第 1および第 2の態様による変速機用電動駆動装置において、上記ボールネジ機構は上記第二の電動モー夕により回転駆動されるボールナツ卜と、このボールナツ卜にボールを介して係合し該ボールナツ卜の回転に伴って軸方向に移動するボールねじ軸とから成り、該ボールねじ軸を前記出力軸部材としていることを特徴とする。

本発明の第 5の態様によれば、所望のギヤを選択してかみ合い状態にするために切換シャフトを軸方向に変位させるセレクト動作と、選択したギヤを嚙合状態にする為に上記切換シャフトを回転させるシフト動作とを行う変速機に使用するための電動ァクチユエ一夕であって、

電動モータと、

該電動モー夕の回転出力を直線運動に変えて出力する出力軸部材を備え、該出力軸部材は上記切換シャフ卜の揺動駆動腕に結合して該切換シャフトを回転させるように構成されたポールネジ機構と、

該出力軸部材を中立位置に位置決めし、該出力軸部材が該中立位置から移動する際所定の抵抗力を与えるディテント機構を具備して成ることを特徴とする変速機用電動ァクチユエ一夕を提供する。

上述の様に構成する本発明の変速機用電動駆動装置は、次の様にして、変速ユニットのギヤを切り換える。先ず、第一のァクチユエ一夕を構成する第一の電動モ一夕を所定方向に回転させて、揺動腕を揺動変位させる。そして、この揺動腕の先端部により切換シャフトを、所定方向に軸方向変位させて、セレクト動作を行なう。このセレクト動作に要する力は小さい為、ウォームギヤとウォームホイールとを嚙合させて、またはほぼ平行に配置されそれぞれ周面歯を備えた回転伝達部材と回転被伝達部材とを嚙合させて、上記揺動腕の変位速度を確保する場合でも、上記第一の電動モータとして特に大きな出力を有するものを使用しなくても、十分に上記セレクト動作を行なえる。

この様にしてセレクト動作を行なった後、シフト動作を行なうべく、第二のァクチユエ一夕により、駆動腕を介して上記切換シャフトを回転させる。この様なシフト動作は、上記第二のァクチユエ一夕を構成するボールねじ機構を介して該ボールネジ機構の出力軸部材を軸方向に移動させる事で行なうが、この様にボールネジ機構を介して出力軸部材を軸方向に移動する力は十分に大きくできる。従って、セレクト動作に比べて大きな力を有するシフト動作も、確実に行なえる。

又、第一のァクチユエ一夕を構成するウォームギヤとウォームホイ一ルとの嚙合状態、またはそれぞれ周面歯を備えた回転伝達部材と回転被伝達部材とは可逆的であり、第二のァクチユエ一夕を構成するボールねじ機構との係合状態も可逆的である。従って、第一、第二の電動モータが故障する等により、上記切換シャフトの駆動をこれら第一、第二の電動モ一夕により行なえなくなった場合でも、この切換シャフ卜を手動により駆動する事を可能にできる。図面の簡単な説明

図 1は本発明の第 1の実施の形態を示す平面図であり、

図 2は図 1の A— A断面図であり、

図 3は図 1の B— B断面図であり、

図 4は図 1の C _ C断面図であり、

図 5は変速機のシフトパターンの 1例を示す略平面図であり、図 6は本発明の第 2の実施の形態を示す部分平面図であり、図 7は図 6の D— D断面図であり、

図 8は第一のァクチユエ一夕の変形例を示す部分断面説明図であり、図 9は図 8の A— A断面図である。発明の実施の形態図 1〜4は、本発明の第 1実施の形態を示している。手動変速機と同様の変速ュニットを内蔵したミッションケース 1の側面から、この変速ュニッ卜の変速比を切り換える為の切換シャフト 2の先端部 3を突出させている。この先端部 3の中間部には雄スプライン部 4を形成しており、この雄スプライン部 4に、その内周面に雌スプラインを形成したスプライン筒 5をスプライン係合させている。本例の場合には、上記ミツションケース 1の開口 6の周縁部に固定した支持筒 7の中間部内周面と上記スプライン筒 5の基部（図 2の下部）外周面との間に、深溝型玉軸受等の、ラジアル、スラスト両方向の荷重を支承自在な転がり軸受 8を設けて、上記スプライン筒 5を回転のみ自在に支持している。又、上記支持筒 7の先端部（図 2の上端部）内周面と上記スプライン筒 5の中間部外周面との間にシ一ルリング 9を設けて、上記支持筒 7の開口端部を塞いでいる。更に、上記先端部 3の更に端部で、上記スプライン筒 5から突出した部分に、係合駒 1 0を結合している。この係合駒 1 0は、断面コ字形で全体を円環状としたもので、外周面に全周に亙る係合溝 1 1を有する。又、上記スプライン筒 5の先端部（図 2の上端部）外周面と上記先端部 3の更に端部外周面との間には、伸縮自在なべローズ 1 2を掛け渡して、上記スプライン筒 5と上記切換シャフ卜 2とのスプライン係合部への異物進入防止を図っている。

上述の様なスプライン筒 5と係合駒 1 0とを組み付けた上記切換シャフト 2は、軸方向（図 1の表裏方向、図 2の上下方向）に変位する事によりセレクト動作（一般的な手動式フロアシフ卜車でシフトレバーを車両の幅方向に変位させる事により行なう動作で、変速の為のギヤを選択する動作）を、回転させる事によりシフト動作（同じくシフトレバ一を車両前後方向に変位させる事により行なう動作で、選択したギヤに対応するシンクロメッシュ機構を結合する動作）を、それぞれ行なわせる。例えば、図 5に示す様に、前進 5段（ 1速〜 5速）、後退 1段（R ) の 6種類の変速状態を実現する変速ュニッ卜で考えた場合、セレクト動作では、何れの変速状態ともならない（シンクロメッシュ機構がフリー状態となつている）ニュートラル状態のまま、図 5の左右方向両端位置と左右方向中央位置との 3種類の位置を選択する。又、シフト動作では、このニュートラル状態での 3種類の位置から、何れかの方向（図 5の上方又は下方）に変位させ、何れかのシンクロメッシュ機構を接続状態として、何れかの変速状態とする。このうちのセレクト動作を行なわせるベく、上記切換シャフト 2を軸方向に変位させる為に、上記ミッションケース 1の外面と上記係合駒 1 0との間に、第一のァクチユエ一夕 1 3 を設けている。

この第一のァクチユエ一夕 1 3は、図 3に示す様に、リダクションモ一夕等、正転逆転自在な第一の電動モー夕 1 4の出力軸により、多条ゥオームギヤ 1 5を回転駆動自在としている。この多条ウォームギヤ 1 5 のリード角は、 1 5〜 2 5度程度と大きくしている。そして、この多条ウォームギヤ 1 5とウォームホイール 1 6とを嚙合させている。このゥオームホイ一ル 1 6の回転中心である出力軸 1 7は、上記多条ウォームギヤ 1 5に対し捩れの位置にある。そして、この出力軸 1 7に揺動腕 1 8の基端部を結合固定して、この揺動腕 1 8を、上記ウォームホイール 1 6と共に回転する様に構成している。そして、この揺動腕 1 8の先端部片側面（図 1の左端部上面）に形成した係合凸部 1 9を、上記係合駒 1 0の係合溝 1 1に係合させている。この様な構成により、上記出力軸 1 7を中心とする上記揺動腕 1 8の揺動に伴って上記切換シャフト 2を、軸方向に変位自在としている。

一方、上記シフト動作を行なわせるべく、上記切換シャフト 2を回転させる為に、前記ミッションケース 1の外面と前記スプライン筒 5の外周面に固設した駆動腕 2 0の先端部との間に、第二のァクチユエ一夕 2 1を設けている。この第二のァクチユエ一夕 2 1は、図 4に示す様に、略円筒状のハウジング 2 2の一端部（図 4の左端部）に正転逆転自在な第二の電動モー夕 2 3を、筒状のモー夕ハウジング 2 4を介して支持固定している。このモー夕ハウジング 2 4は、大径部 2 5と小径部 2 6とを段部 2 7により連続させたもので、このうちの小径部 2 6を上記ハウジング 2 2の一端部に螺合固定し、上記大径部 2 5に上記第二の電動モ —夕 2 3を支持固定している。

又、上記小径部 2 6の内側にボールねじ軸 3 3の中間部基端寄り部分を、深溝型玉軸受の如く、ラジアル荷重及びスラスト荷重を支承自在な転がり軸受 2 8により、回転のみ自在に支持している。尚、この転がり軸受 2 8を構成する外輪 2 9は、上記小径部 2 6の開口端部に形成した内向フランジ状の鍔部 3 0の内面とこの小径部 2 6の中間部内周面に係止したストップリング 3 1との間で挟持して、軸方向への変位を阻止している。又、上記転がり軸受 2 8を構成する内輪 3 2は、上記ボールねじ軸 3 3の中間部に形成した外向フランジ状の鍔部 3 4とこのボールねじ軸 3 3の基端部（図 4の左端部）外周面に螺着したナツト 3 5とにより挟持して、このボールねじ軸 3 3に対し上記内輪 3 2が軸方向に変位する事を防止している。そして、上記ボールねじ軸 3 3の基端部で上記転がり軸受 2 8よりも突出した部分と上記第二の電動モータ 2 3の出力軸 3 6とを、カップリング部 3 7により、回転力の伝達自在に結合している。

上記ボールねじ軸 3 3の周囲には、ボールナット 3 8を配置している: そして、これらボールねじ軸 3 3の外周面とボールナツト 3 8の内周面とにそれぞれ形成したボールねじ溝 3 9 a , 3 9 b同士の間に複数のボール 4 0を配置してボールねじ機構 4 1を構成している。従って上記ボ一ルナット 3 8は、後述の様に自身の回転を阻止されているので、上記ボールねじ軸 3 3の回転に伴ってこのボールねじ軸 3 3の軸方向に変位する。又、このボールナット 3 8の片端面（図 4の右端面）には円筒状の出力軸部材 4 2の基端部を、これらボールナツト 3 8と出力軸部材 4 2とを一体に造る事により結合している。

又、上記出力軸部材 4 2の中間部外周面は、前記ハウジング 2 2の前端部（図 4の右端部）内周面に係止した滑り軸受 4 3に摺接させて、上記出力軸部材 4 2の案内を図っている。又、この出力軸部材 4 2の先端部には結合ブラケット 4 4を固定して、この出力軸部材 4 2と前記駆動腕 2 0の先端部とを結合自在としている。上記結合ブラケット 4 4は、この駆動腕 2 0の先端部を挿入自在な切り込み 4 5を有する、二又状に形成しており、この駆動腕 2 0の先端部を切り込み 4 5に挿入した状態で、結合ピン 4 6により、この駆動腕 2 0と上記結合ブラケット 4 4とを、揺動変位自在に結合している。

又、図示の例では、上記出力軸部材 4 2の中間部外周面にガイド溝 4 7を、この出力軸部材 4 2の軸方向（図 4の左右方向）に亙って形成している。そして、上記ハウジング 2 2の先端部に固定したガイドピン 4 8を上記ガイド溝 4 7に係合させる事により、上記出力部材 4 2及び上記ボールナツト 3 8の回転を防止する為の回転防止手段を構成している。又、前記モー夕ハウジング 2 4の内端面（図 4の右端面）を上記ボールナツト 3 8の軸方向片面（図 1の左端面）に、上記ハウジング 2 2の内周面先端寄り部分に形成した段部 6 2を上記ポールナツト 3 8の軸方向他端面（図 1 7の右端面）に、それぞれ対向させる事により、このボ —ルナツト 3 8の軸方向に関する変位量を規制する為のストツバ手段を構成している。

更に、上記出力軸部材 4 2と上記ハウジング 2 2との間に、上記ストツバ手段により規制される上記ボールナツト 3 8のストロークの中間位置で係合して、このボールナツ卜 3 8が軸方向に変位する事に対する抵抗を発生させるディテント機構 4 9を設けている。このディテント機構

4 9を構成する為、上記出力軸部材 4 2の中間部外周面で上記ガイド溝 4 7と直径方向反対側位置に、中央部に向かう程深くなる摺鉢状の凹孔

5 0を形成している。又、上記ハウジング 2 2の一部で上記ボールナツト 3 8の軸方向に亙る変位に伴って上記凹孔 5 0に対向する部分に円筒状のシリンダ部 5 1を、上記ハウジング 2 2及びポールナツト 3 8の直径方向に亙って設けている。そして、上記シリンダ部 5 1内に、鋼球等のボール 5 2を、上記直径方向に亙る変位自在に保持している。そして、ボール 5 2と、上記シリンダ部 5 1の開口端部に付着したキャップ 5 3 との間に、弾性部材である圧縮コイルばね 5 4を設けて、上記ボール 5 2を上記出力軸部材 4 2の外周面に向け、弾性的に押し付けている。なお、ディテント機構 4 9は上述のものに限られず、例えば出力軸部材 4 2の周部に形成されたテーパ溝に弹性リングが係合するような構成のもの、出力軸部材 4 2の周部に形成された凹み部にその外側に設けられた凸部材が弹性により押圧係合するような構成のもの、あるいは出力軸部材 4 2の周部に形成されたテ一パ凸部にその周囲に設けられた凹み部付部材が弾性により係合するような構成のもの等、出力軸部材 4 2をそのストロークの中間位置に位置決めし、その位置からの移動に対して所定の抵抗力を与えるようなものであれば、どのような構成のものでも良い。

上述の様に構成する第二のァクチユエ一夕 2 1は、前記モー夕ハウジング 2 4の外周面の直径方向反対側 2個所位置に設けた取付部 5 5、 5 5を、前記ミッションケース 1の外面に設けた支持ブラケット 5 6に、互いに同心の 1対の枢軸により、揺動自在に支持する。又、前述した通り、上記出力軸部材 4 2の先端部と前記駆動腕 2 0とを、前記結合ブラケット 4 4及び結合ピン 4 6を介して結合する。

また、上述した第二のァクチユエ一夕 2 1のボールねじ機構 4 1において、ボールねじ軸 3 3をモ一夕出力軸 3 6に連結して回転させ、ボールナット 3 8を出力軸部材 4 2に一体にして直線運動させている力この構成とは逆にポールナツトをモー夕出力軸 3 6に連結して回転させ、このボールナツトにボールを介して係合するボールねじ軸を出力軸部材 4 2と一体にして直進運動させる構成としても良い。

上述の様に構成する本発明の変速機用電動駆動装置は、次の様にして. 前記ミッシヨンケース 1に内蔵した変速ュニットのギヤを切り換える。先ず、前記第一のァクチユエ一夕 1 3を構成する第一の電動モー夕 1 4 を所定方向に回転させて、前記揺動腕 1 8を図 2の上下方向に揺動変位させる。そして、この揺動腕 1 8の先端部に設けた係合突部 1 9より前記切換シャフト 2を、前記係合駒 1 0を介して所定方向に軸方向変位させ、セレクト動作を行なう。このセレクト動作に要する力は小さい為、前記多条ウォームギヤ 1 5とウォームホイール 1 6とを嚙合させて、上記揺動腕 1 8の変位速度を確保する場合でも、上記第一の電動モー夕 1 4として特に大きな出力を有するものを使用する事なく、十分に上記セレクト動作を行なえる。従って、小型化とセレクト動作の迅速化との両立を容易に図れる。尚、このセレクト動作を行なう際、両端位置への移動は、上記切換シャフト 2が変位しなくなるまで上記第一の電動モータ 1 4を所定方向に回転させる事で行なう。これに対して中央位置への移動は、上記切換シャフト 2が何れかの端部に存在する状態から、上記第一の電動モー夕 1 4を所定時間だけ回転させる事で行なう。

この様にしてセレクト動作を行なった後、シフト動作を行なうべく、前記第二のァクチユエ一夕 2 1を伸縮させる事により、前記駆動腕 2 0 を介して上記切換シャフト 2を所定方向に回転させる。この様にシフト動作を行なう際には、前記第二の電動モ一夕 2 3により前記ボールねじ軸 3 3を所定方向に回転させる。そして、前記ボールねじ機構 4 1により前記ボールナツト 3 8及び出力軸部材 4 2を軸方向に変位させて、上記駆動腕 2 0を押し引きする。上記シフト動作では、上記第二のァクチユエ一夕 2 1の伸縮ストロークの両端位置で、何れかの変速状態を実現する（所望のギヤに対応するシンクロメッシュ機構を接続状態とする）（この様に、何れかの変速状態となる上記両端位置に対応する、上記ボールナツト 3 8及び出力軸部材 4 2のストロ一クの両端位置は、このボールナツト 3 8の軸方向両端面と前記モータハウジング 2 4の内端面若しくは前記段部 6 2との衝合により規制される。従って、図示の例では、上記ストロークの両端位置部分では、上記第二の電動モー夕 2 3に流れる電流の増大を検出する事によりこの第二の電動モ一夕 2 3への通電を停止する事で、上記ボールナツト 3 8及び上記出力軸部材 4 2の位置決めを図れる。上述の様なシフト動作は、上記ボールねじ軸 3 3を回転させ、上記ボールナット 3 8を軸方向に移動させる事で行なうが、この様にボールナツト 3 8が軸方向に移動する力は十分に大きくできる。従つて、セレクト動作に比べて大きな力を有するシフト動作も、確実に行なえる。

一方、変速比を変える際には、上記第二のァクチユエ一夕 2 3を伸縮ストロークの一端側（例えば最大伸長状態）から他端側（例えば最大収縮状態）にまで変位させる（図 5で上下方向に直線的なシフト操作を行なう場合）力一度セレクト動作を経てから、再びシフト動作を行なうこの様に一度セレクト動作を経る場合には、上記第二のァクチユエ一夕 2 1を伸縮ストロークの中央位置で一度停止して、前述したセレクト動作を可能にする。この様にセレクト動作を可能にする、前記ニュートラル状態は、上記伸縮ストロークの中央位置に対応する。又、このスト口ークの中央位置では、前記ディテント機構 4 9が作動する。即ち、本例の場合には、ディテント機構 4 9を構成する前記ボール 5 2と凹孔 5 0 とが、上記ストロークの中央位置で互いに係合し、前記出力軸部材 4 2 が変位する事に対する抵抗を発生させる。従って、図示の例では、中央位置は、上記ボールナツト 3 8が何れかの端部に位置する状態から上記第二の電動モー夕 2 3に所定時間通電し、上記凹孔 5 0が上記ボール 5 2に対向する位置にまで上記出力軸部材 4 2を変位させる事により、正確に位置決めできる。尚、上記第二の電動モー夕 2 3の回転量を検出若しくは規制する事により、上記第二のァクチユエ一夕 2 1をストロークの中央位置で停止できるのであれば、上記ディテント機構 4 9を省略する事もできる。

上述した様に本発明の変速機用電動駆動装置によれば、特に面倒で設置スペースが嵩む機構を使用する事なく、変速ュニッ卜の入力部材である切換シャフト 2を駆動して、変速状態の切換を行なえる。又、前記第一のァクチユエ一夕 1 3を構成する前記多条ウォームギヤ 1 5とウォームホイール 1 6との嚙合状態は可逆的であり、上記第二のァクチユエ一夕 2 1を構成する前記ボールねじ軸 3 3とボールナツト 3 8との係合状態も可逆的である。従って、前記第一の電動モー夕 1 4或は上記第二の電動モ一夕 2 3が故障する等により、上記切換シャフト 2の駆動をこれら第一、第二の電動モータ 1 4、 2 3により行なえなくなった場合でも、この切換シャフト 2を手動により駆動する事を可能にできる。

尚、図示の例では、ディテント機構 4 9を、ストロークの中間 1個所位置にのみ設けた場合に就いて示したが、ディテン卜機構を設ける場合で、位置決めをする必要個所が両端部を含めて 4個所以上存在する場合には、ディテント機構を、軸方向位置が異なる 2個所以上に設ける事もできる。この場合に、各ディテント機構を設ける位置を、軸方向だけでなく円周方向にもずらせて、軸方向に近接配置したディテント機構の構成部材（例えばシリンダ部 5 1 ) 同士が互いに干渉する事を防止する事もできる。

次に、図 6〜 7は、本発明の第 2実施の形態を示している。本実施形態の場合には、ミッションケース 1の開口 6部分に固定した円輪状の支持プレート 5 7の内側に切換シャフト 2を、滑り軸受 5 8により回転自在に支持している。又、シールリング 9により、上記支持プレート 5 7 の内周面と切換シャフト 2の外周面との間の隙間を塞いでいる。又、この切換シャフト 2の先端部（図 7の上端部）で上記ミッションケース 1 から突出した部分に駆動ブラケット 5 9を、上記切換シャフト 2に対する回転も軸方向に亙る変位も不能にして、固定している。

上記駆動ブラケット 5 9の外周面片側（図 6〜 7の右側）部分には係合溝 1 1 aを形成しており、この係合溝 1 1 aに、第一のァクチユエ一夕 1 3 (図 1〜 3参照）により揺動変位させられる揺動腕 1 8の先端部片面（図 6〜 7の左面）に設けた係合突部 1 9を係合させている。又、上記駆動ブラケット 5 9の外周面他側（図 6〜 7の左側）部分の軸方向両端部に形成した 1対の駆動腕 2 0 a、 2 0 aの先端部同士の間にスライドピン 6 0を、上記切換シャフト 2と平行に支持している。そして、このスライドピン 6 0を、第二のァクチユエ一夕 2 1 (図 1 、 2、 4参照）の出力軸部材 4 2 aの先端部に形成した円孔 6 1に、揺動並びに軸方向の変位自在に挿通している。

上述の様に構成する本例の場合も、前述した第 1実施の形態の場合と同様に、上記揺動腕 1 8を揺動させる事により上記切換シャフト 2を軸方向に変位させて、セレクト動作を行なえる。又、上記出力軸部材 4 2 aを軸方向に変位させる事によって、シフト動作を行なえる。次に図 8および図 9を参照して第一のァクチユエ一夕の変形例 1 1 3 について説明する。

この第一のァクチユエ一夕の変形例 1 1 3は、図 8に示す様に、リダクションモ一夕等、正転逆転自在な第一の電動モー夕 1 1 4の出力軸 1 1 4 aに一体にディスクギヤ 1 1 5を有している。ディスクギヤ 1 1 5 にはセクタギヤ 1 1 6が嚙み合っている。ディスクギヤ 1 1 5とセクタギヤ 1 1 6とは回転軸がほぼ平行である。ここでほぼ平行とは完全な平行を含むことは勿論プラスもしくはマイナスに 1 5度程度傾いている場合も含むものとする。

セクタギヤ 1 1 6は玉軸受 1 2 0を介してハウジングに 1 0 1に回動自在に支持されている。ハウジング 1 0 1はモー夕ハウジングと一体に構成されトランスミッションケース 1 (図 2 ) と一体になつている。セクタ一ギヤ 1 1 6の回動中心である出力軸 1 1 Ίには、揺動腕 1 1 8の基端部を結合固定してあり、この揺動腕 1 1 8はセクタ一ギヤ 1 1 5と共に回動するようになっている。この揺動腕 1 1 8の先端部は図 2に示した第一ァクチユエ一夕 1 3の揺動腕 1 8の先端部と同様係合凸部 1 1 9を介して、図 2に示した係合駒 1 0の係合溝 1 1に係合させている。この様な構成により、上記出力軸 1 1 7を中心とする上記揺動腕 1 1 8 の揺動に伴って図 2に示す切換シャフト 2を、軸方向に変位自在としている。

この第一のァクチユエ一夕の変形例 1 1 3において、セクタ一ギヤ 1 1 6は図 9に点線で示す如く切換シャフト 2の上下運動に十分な角度範囲を揺動出来るようこの作動角度範囲に対応する歯数を有しており、セクタギヤ 1 1 6のピッチ円半径はディスクギヤ 1 1 5のピッチ円半径の 3〜 1 0倍に選択されるのが好適であり、本実施形態の場合 5倍に選択されている。また、セクタ一ギヤ 1 1 6の回動中心からディスクギヤ 1 1 5との嚙み合い点に至るピッチ円半径は該回転中心から揺動腕 1 1 8 の先端部の係合凸部 1 1 9にある作動中心への距離よりも大きく、したがってセクタ一ギヤの回動は増力されて揺動腕 1 1 8に伝達される。また、ディスクギヤ 1 1 5とセクタギヤ 1 1 6とは形状が本例のものに限定されるものではなく、共に上述した意味でほぼ平行な軸を有し、それぞれディスクギヤ 1 1 5とセクタギヤ 1 1 6とについて上述した如き特性のほぼ平行に配置されそれぞれ周面歯を有する回転伝達部材および回転被伝達部材であれば良い。

本発明は、以上に述べた通り構成し作用するので、小型 '軽量に構成できて、乗用車等の小型自動車の変速機の切り換えを行なえる変速機用電動駆動装置の実現を図れる。

Claims

請求の範囲請求項 1 . 複数のギヤのうちから所望のギヤを選択する為に切換シャフトを軸方向に変位させるセレクト動作と、選択したギヤを嚙合状態にする為に上記切換シャフトを回転させるシフト動作とを、それぞれが電動モ一夕を駆動源とする第一、第二のァクチユエ一夕により行なわせる変速機用電動駆動装置であって、

上記セレクト動作を行なわせる第一のァクチユエ一夕は、第一の電動モー夕と、この第一の電動モータの出力軸により回転駆動されるゥォ一ムギヤと、このウォームギヤと嚙合したウォームホイールと、このゥォームホイールと共に回転する揺動腕とを備えたものであり、この揺動腕の先端部を上記切換シャフトの一部に係合させる事により、この揺動腕の揺動に伴ってこの切換シャフトを軸方向に変位自在としており、上記シフト動作を行なわせる第二のァクチユエ一夕は、第二の電動モ —夕と、この第二の電動モー夕の出力軸により回転駆動され直線運動に変えて出力する出力軸部材を備えたボールネジ機構とを備え、

この出力軸部材の先端部は、上記切換シャフトを回転させる為の駆動腕の先端部に結合して該駆動腕は該出力部材の直線運動により回動させられて上記切換シャフトを回転させて前記シフト動作を行わせることを特徴とする変速機用電動駆動装置。請求項 2 . 複数のギヤのうちから所望のギヤを選択する為に切換シャフトを軸方向に変位させるセレクト動作と、選択したギヤを嚙合状態にする為に上記切換シャフトを回転させるシフト動作とを、それぞれが電動モータを駆動源とする第一、第二のァクチユエ一夕により行なわせる変速機用電動駆動装置であって、上記セレクト動作を行なわせる第一のァクチユエ一夕は、第一の電動モータと、この第一の電動モー夕の出力軸により回転駆動され周面歯を備えた回転伝達部材と、この回転伝達部材の軸にほぼ平行でこの回転伝達部材の上記周面歯に嚙合する周面歯を備えた回転被伝達部材と、この回転被伝達部材と共に回動する揺動腕とを備えたものであり、この揺動腕の先端部を上記切換シャフ卜の一部に係合させる事により、この揺動腕の揺動に伴ってこの切換シャフトを軸方向に変位自在としており、上記シフト動作を行なわせる第二のァクチユエ一夕は、第二の電動モ —夕と、この第二の電動モー夕の出力軸により回転駆動され直線運動に変えて出力する出力軸部材を備えたボールネジ機構とを備え、

この出力軸部材の先端部は、上記切換シャフ卜を回転させる為の駆動腕の先端部に結合して該駆動腕は該出力部材の直線運動により回動させられて上記切換シャフトを回転させて前記シフト動作を行わせることを特徴とする変速機用電動駆動装置。請求項 3 . 上記ポールネジ機構は上記第二の電動モー夕により回転駆動されるボールねじ軸と、このボールねじ軸の周囲に配置されボールねじ軸の回転に伴ってポールねじ軸の軸方向に移動するボールナツ卜とから成り、該ポールナツトを前記出力軸部材としていることを特徴とする請求項 1または 2に記載の変速機用電動駆動装置。請求項 4 . 上記ボールネジ機構は上記第二の電動モー夕により回転駆動されるボールナツトと、このボールナツ卜にボールを介して係合し該ボールナツトの回転に伴って軸方向に移動するボールねじ軸とから成り、該ボールねじ軸を前記出力軸部材としていることを特徴とする請求項 1 または 2に記載の変速機用電動駆動装置。請求項 5 . 所望のギヤを選択してかみ合い状態にするために切換シャフトを軸方向に変位させるセレクト動作と、選択したギヤを嚙合状態にする為に上記切換シャフトを回転させるシフト動作とを行う変速機に使用するための電動ァクチユエ一夕であって、

電動モ一夕と、

該電動モータの回転出力を直線運動に変えて出力する出力軸部材を備え、該出力軸部材は上記切換シャフ卜の揺動駆動腕に結合して該切換シャフトを回転させるように構成されたボールネジ機構と、

該出力軸部材を中立位置に位置決めし、該出力軸部材が該中立位置から移動する際所定の抵抗力を与えるディテント機構を具備して成ることを特徴とする変速機用電動ァクチユエ一夕。