(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機のシフトレバーを装着したシフトレバー支持機構をシフト方向に回動する変速機のシフトアクチュエータであって、
該シフトレバー支持機構に中間部が連結された作動レバーと、該作動レバーの両端部にそれぞれ連結され上下方向に作動する第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータとを具備し、
該第１のアクチュエータおよび該第２のアクチュエータは、該作動レバーと連結する作動ロッドと、該作動ロッドの外周面に配設された磁石可動体と、該磁石可動体を包囲して配設された筒状の固定ヨークと、該固定ヨークの内側に軸方向に併設された一対のコイルとをそれぞれ具備している、
ことを特徴とする変速機のシフトアクチュエータ。
【請求項２】
該シフトレバー支持機構は略水平状態に配置されており、該第１のアクチュエータおよび該第２のアクチュエータは該シフトレバー支持機構の下側に配置されている、請求項１記載の変速機のシフトアクチュエータ。
【請求項３】
該一対のコイルの両側に磁性体が配設されている、請求項１記載の変速機のシフトアクチュエータ。
【請求項４】
該磁性体は、該一対のコイルが捲回されたボビン内に配設されている、請求項３記載の変速機のシフトアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【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シフトレバーをシフト方向に作動する変速機のシフトアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
変速機のシフトレバーをシフト方向に作動する変速機の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シフトアクチュエータは、流体圧源と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。
【０００３】
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シフトアクチュエータとして、電動モータ式の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。しかるに、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】
そこで、本出願人は、耐久性に優れ、かつ、作動速度が速い変速機のシフトアクチュエータとして、変速機のシフトレバーに連結した作動部材と係合する作動ロッドと、該作動ロッドの外周面に配設された磁石可動体と、該磁石可動体を包囲して配設された筒状の固定ヨークと、該固定ヨークの内側に軸方向に併設された一対のコイルとを具備する変速機のシフトアクチュエータを特願２００１−０１３１６３として提案した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上記作動ロッドおよび磁石可動体は質量が大きく、重力および車両の加速度の影響を受けるので、シフトアクチュエータの配置および車両の運転状態によって作動力が変化する。即ち、車両に搭載されるシフトアクチュエータは一般に水平に配置されるので、車両が傾斜路を走行している場合や加減速状態において上記作動ロッドおよび磁石可動体はそれぞれの方向の加速度と重力の影響を受ける。従って、運転状態によって作動力が減少した場合にはシフト作動力が不足する虞がある。
【０００６】
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、重力および加速度の影響をなくし、常に一定のシフト作動力を得ることができる変速機のシフトアクチュエータを提供することにある。
【０００７】
【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、変速機のシフトレバーを装着したシフトレバー支持機構をシフト方向に回動する変速機のシフトアクチュエータであって、
該シフトレバー支持機構に中間部が連結された作動レバーと、該作動レバーの両端部にそれぞれ連結され上下方向に作動する第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータとを具備し、
該第１のアクチュエータおよび該第２のアクチュエータは、該作動レバーと連結する作動ロッドと、該作動ロッドの外周面に配設された磁石可動体と、該磁石可動体を包囲して配設された筒状の固定ヨークと、該固定ヨークの内側に軸方向に併設された一対のコイルとをそれぞれ具備している、
ことを特徴とする変速機のシフトアクチュエータが提供される。
【０００８】
上記シフトレバー支持機構は略水平状態に配置されており、上記第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータはシフトレバー支持機構の下側に配置されている。上記一対のコイルの両側に磁性体が配設されていることが望ましい。また、該磁性体は、一対のコイルが捲回されたボビン内に配設されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された変速機のシフトアクチュエータ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。
【００１０】
図１は本発明に従って構成されたシフトアクチュエータを備えた変速操作装置の一実施形態の一部を破断して示す平面図、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、後述するシフトレバー支持機構を支持する筒状のケーシング３と、該ケーシング３に装着されたセレクトアクチュエータ４およびシフトアクチュエータ７とから構成されている。ケーシング３は、一端部（図１および図２において右端部）における側部（図１において上側部）にセレクトアクチュエータ装着部３１を備えているとともに、一端部（図１および図２において右端部）における下側部（図２において下側部）にシフトアクチュエータ装着部３２を備えている。また、ケーシング３の中央部の下部には開口３３が形成されている。
【００１１】
上記のように構成されたケーシング３内には、コントロールシャフト３５が回動可能に配設されている。即ち、コントロールシャフト３５は、一端部（図１および図２において右端部）がケーシング３の一端部に配設された軸受３６１に回動可能に支持され、他端部（図１および図２において左端部）がケーシング３の他端部に配設された軸受３６２に回動可能に支持されている。このコントロールシャフト３５にシフトレバー３７が装着されている。このシフトレバー３７は、上記コントロールシャフト３５と嵌合する穴を備えた装着部３７１と該装着部３７１から径方向に突出して形成されたレバー部３７２とからなっており、レバー部３７２が図２に示すようにケーシング３の下部に形成された開口３３を挿通して配設されている。シフトレバー３７の装着部３７１にはコントロールシャフト３５と嵌合する穴の内周面に形成された内歯スプライン部３７１ａが設けられており、この内歯スプライン部３７１ａがコントロールシャフト３５の中央部に形成された外歯スプライン部３５１と軸方向に摺動可能にスプライン嵌合されている。このようにシフトレバー３７を軸方向に摺動可能に支持するとともにケーシング３に回動可能に支持されたコントロールシャフト３５は、ケーシング内に配設されたシフトレバー３７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して機能する。なお、シフトレバー支持機構として機能するコントロールシャフト３５は、図示の実施形態においてはケーシング３内に略水平状態に配置される。
【００１２】
上述したようにシフトレバー支持機構としてのコントロールシャフト３５によって軸方向に摺動可能で且つ回動可能に支持されたシフトレバー３７は、レバー部３７２の先端部が第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。
【００１３】
次に、シフトレバー３７を軸方向であるセレクト方向に作動するセレクトアクチュエータ４について、主に図１を参照して説明する。
図示の実施形態におけるセレクトアクチュエータ４は、駆動源となる電磁ソレノイド４０と、該電磁ソレノイド４０によって作動され上記シフトレバー３７を作動せしめるセレクト作動機構５０を具備している。電磁ソレノイド４０は、セレクトアクチュエータ装着部３１にボルト等の固着手段４０１によって取り付けられた筒状のケース４１と、該ケース４１内に配設された電磁コイル４２と、該電磁コイル４２内に配設された固定鉄心４３と、該固定鉄心４３の一端面（図１において上端面）と対向して同一軸上に配設された可動鉄心４４と、該可動鉄心４４に装着された作動ロッド４５と、上記筒状のケース４１の一端（図１および図２において上端）に取り付けられたカバー４６を具備している。
【００１４】
上記筒状のケース４１は、一端（図１において上端）には中央部に穴４１２を有する端壁４１１を備えており、他端（図１において下端）が開放されている。上記電磁コイル４２は、合成樹脂等の非磁性材からなる環状のボビン４７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４３は、磁性材によって形成され、他端（図１において下端）にはフランジ部４３１が設けられており、このフランジ部４３１を介してケース４１の他端側（図１において下端側）に装着されている。上記可動鉄心４４は、磁性材によって形成され、固定鉄心４３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４５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において上端部）に小径部４５１が設けられている。このように構成された作動ロッド４５は、小径部４５１を上記可動鉄心４４の中央部に形成された穴４４１に挿通し、一端をカシメることにより可動鉄心４４に装着する。このようにして可動鉄心４４に一端部が装着された作動ロッド４５は、他端部が上記固定鉄心４３の中央部に形成された穴４３２を貫通して軸方向に摺動可能に配置され、ケーシング３の側方に設けられたセレクト作動機構収容室３１３内に進退可能に構成されている。この作動ロッド４５の他端部にはボールジョイント４５２が設けられている。上記カバー４６は、ビス４８によってケース４１の一端に装着され、ケース４１の一端および可動鉄心４４の一端部を覆う。
【００１５】
次に、セレクト作動機構５０について説明する。
図示の実施形態におけるセレクト作動機構５０は、上記セレクト作動機構収容室３１３内に収容されており、第１のレバー５１と第２のレバー５２と第３のレバー５３および第４のレバー５４を具備している。第１のレバー５１は、一端部が上下方向（図１において紙面に垂直な方向）に配設された支持軸５５に装着されており、他端部が上記電磁ソレノイド４０の作動ロッド４５の他端部に設けられたボールジョイント４５２と摺動可能に連結されている。第２のレバー５２は、一端部が上記支持軸５５に装着されており、他端部には係合ピン５６が取り付けられている。第３のレバー５３は、一端部が上下方向（図１において紙面に垂直な方向）に配設された支持軸５７に装着され、その他端部には長穴５３１が形成されており、この長穴５３１に上記第２のレバー５２の他端部に取り付けられた係合ピン５６が嵌合するようになっている。第４のレバー５４は、一端部が上記支持軸５７に装着されており、その他端部に形成された作動部５４１が図２に示すように上記シフトレバー３７の装着部３７１に形成された係合溝３７１ｂに嵌合するように構成されている。
【００１６】
図示の実施形態におけるセレクトアクチュエータ４を構成する電磁ソレノイド４０およびセレクト作動機構５０は以上のように構成されており、電磁コイル４２に通電すると固定鉄心４３が磁化され、可動鉄心４４は固定鉄心４３に吸引されて可動鉄心４４即ち作動ロッド４５には図１において下方への推力が発生する。この可動鉄心４４即ち作動ロッド４５に発生する推力の大きさは、電磁コイル４２に供給する電力量によって決まる。電磁コイル４２に通電することによって可動鉄心４４即ち作動ロッド４５が図１において下方に移動すると、上記第１のレバー５１と第２のレバー５２と第３のレバー５３および第４のレバー５４がそれぞれ図１において実線および破線で示す位置から２点鎖線で示す位置まで作動せしめられる。この結果、第４のレバー５４の作動部５４１によって作動せしめられるシフトレバー３７は、図２において実線で示す第１のセレクト位置ＳＰ１から第４のセレクト位置ＳＰ４まで作動せしめられる。
【００１７】
図示の実施形態におけるセレクトアクチュエータ４は、図２に示すように上記電磁ソレノイド４０の電磁コイル４２に供給する電力量に対応して可動鉄心４４即ち作動ロッド４５に発生する推力の大きさと協働してシフトレバー３７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機構６を具備している。セレクト位置規制機構６は、上記コントロールシャフト３５の中央部において上記シフトレバー３７の装着部３７１の図２において右側に軸方向に摺動可能に配設された第１の移動リング６１と第２の移動リング６２を具備している。第１の移動リング６１は、ケーシング３の内周面に設けられた第１のストッパー３ａによって図２において左方への移動が規制される。第２の移動リング６２は、ケーシング３の内周面に第１のストッパー３ａより所定間隔をおいて図２において右側に設けられた第２のストッパー３ｂによって図２において左方への移動が規制され、ケーシング３の内周面に第２のストッパー３ｂより図２において右側に設けられた第３のストッパー３ｃによって図２において右方への移動が規制される。従って、第２の移動リング６２は、第２のストッパー３ｂと第３のストッパー３ｃとの間を移動可能に構成されている。なお、上記第１の移動リング６１は、上記第２のストッパー３ｂの内径より小径に形成されており、従って、第２のストッパー３ｂを越えて図２において右方へ作動することができる。
【００１８】
上記第１の移動リング６１とシフトレバー３７の装着部３７１との間には第１の圧縮コイルばね６３が配設され、第１の移動リング６１と第２の移動リング６２との間には第２の圧縮コイルばね６４が配設されている。また、第２の移動リング６２と第３のストッパー３ｃとの間には第３の圧縮コイルばね６５が配設されている。なお、第２の圧縮コイルばね６４のばね力は第１の圧縮コイルばね６３のばね力より大きく設定されており、第３の圧縮コイルばね６５のばね力は第２の圧縮コイルばね６４のばね力より大きく設定されている。従って、第１の移動リング６１は、第１のストッパー３ａに当接せしめられ、第２の移動リング６２は第２のストッパー３ｂに当接せしめられている。
【００１９】
図示の実施形態におけるセレクトアクチュエータ４は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
セレクトアクチュエータ４の電磁ソレノイド４０を構成する電磁コイル４２に電力が供給されていないとき（非通電時）には、電磁ソレノイド４０を構成する可動鉄心４４と作動ロッド４５およびセレクト作動機構５０は図１において実線で示す状態に位置付けられている。そして、セレクト位置規制機構６を構成する第１の移動リング６１および第２の移動リング６２は第１の圧縮コイルばね６３と第２の圧縮コイルばね６４および第３の圧縮コイルばね６５のばね力が釣り合った図２に示す状態に位置付けられ、この結果、シフトレバー３７は第１の作動位置（Ｐ１）に位置付けられている。この第１の作動位置（Ｐ１）は本実施形態においては上述したように後進−１速段セレクト位置に設定されているので、電磁ソレノイド４０が故障した場合にはセレクトアクチュエータ４はシフトレバー３７を後進−１速段セレクト位置に位置付けることになる。従って、電磁ソレノイド４０が故障した場合には、車両の発進が可能な１速段または後進段にシフトすることができるので、車両を修理工場などの所定の場所まで走行することができる。
【００２０】
図１および図２に示す状態からセレクトアクチュエータ４の電磁ソレノイド４０を構成する電磁コイル４２に例えば２Ｖの電圧を印加すると、可動鉄心４４は固定鉄心４３に吸引され、可動鉄心４４および作動ロッド４５には図１において下方への推力が発生する。この結果、セレクト作動機構５０を構成する各レバーが図１において実線で示す状態から２点鎖線で示す方向に作動され、図４の（ａ）に示すようにシフトレバー３７が第１の圧縮コイルばね６３のばね力に抗して図において右方に移動せしめられる。そして、シフトレバー３７は、装着部３７１の右端面が第１の移動リング６１に当接した位置で停止し、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。
【００２１】
次に、セレクトアクチュエータ４の電磁ソレノイド４０を構成する電磁コイル４２に例えば４Ｖの電圧を印加すると、可動鉄心４４および作動ロッド４５に発生する下方への推力が増大する。この結果、セレクト作動機構５０を構成する各レバーが図１において２点鎖線で示す方向に更に作動され、図４の（ｂ）に示すようにシフトレバー３７が第１の移動リング６１に当接した状態で第１の圧縮コイルばね６３および第２の圧縮コイルばね６４のばね力に抗して図において右方へ更に移動せしめられる。そして、シフトレバー３７は、第１の移動リング６１が第２の移動リング６２に当接した位置で停止し、図４の（ｂ）に示すように第３の作動位置（Ｐ３）に位置付けられる。
【００２２】
次に、セレクトアクチュエータ４の電磁ソレノイド４０を構成する電磁コイル４２に例えば８Ｖの電圧を印加すると、可動鉄心４４および作動ロッド４５に発生する下方への推力が更に増大する。この結果、セレクト作動機構５０を構成する各レバーが図１において２点鎖線で示す位置まで作動され、図４の（ｃ）に示すようにシフトレバー３７が第１の移動リング５１を第２の移動リング６２に当接した状態で第１の圧縮コイルばね６３と第２の圧縮コイルばね６４および第３の圧縮コイルばね６５のばね力に抗して図において右方へ更に移動せしめられる。そして、シフトレバー３７は、第２の移動リング６２が第３のストッパー３ｃに当接した位置で停止し、図４の（ｃ）に示すように第４の作動位置（Ｐ４）に位置付けられる。
【００２３】
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４は、ケーシング３内に軸方向に摺動可能で且つ回動可能に支持されたシフトレバー３７を電磁ソレノイド４０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。更に、図示のセレクトアクチュエータ４はセレクト位置規制機構６を備え、電磁コイル４２に供給する電力量に対応して作動ロッド４５に発生する推力に応じてシフトレバー３７を複数のセレクト動位置に位置付けるように構成したので、１個の電磁ソレノイドによって複数のセレクト位置をとることができるため、コンパクトで且つ安価となる。
【００２４】
図示の実施形態における変速操作装置２は、上記シフトレバー３７の軸方向位置、即ちセレクト方向の位置を検出するためのセレクト位置検出センサ１０を具備している。このセレクト位置検出センサ１０はポテンショメータからなり、その回動軸１０１にレバー１０２の一端部が取り付けられており、このレバー１０２の他端部に取り付けられた係合ピン１０３が上記シフトレバー３７の装着部３７１の側面に設けられた係合溝３７１ｃに係合している。従って、シフトレバー３７が図２において左右に移動すると、レバー１０２が回動軸１０１を中心として揺動するため、回動軸１０１が回動してシフトレバー３７の軸方向作動位置、即ちセレクト方向位置を検出することができる。
【００２５】
また、図示の実施形態における変速操作装置２は、上記シフトレバー３７の回動位置、即ちシフトストローク位置を検出するシフトストローク位置検出センサ１１を具備している。このシフトストローク位置検出センサ１１は、上記ケーシング３１の他端（図２において左端）に装着されている。シフトストローク位置検出センサ１１はポテンショメータからなり、その回動軸１１１がシフトレバー３７とスプライン嵌合されているコントロールシャフト３５の他端に連結されている。従って、シフトレバー３７を装着したコントロールシャフト３５が回動すると、シフトレバー３７の回動位置即ちシフトストローク位置を検出することができる。
【００２６】
次に、シフトアクチュエータ７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７は、上記コントロールシャフト３５をシフト方向に回動せしめる駆動源としての第１のアクチュエータ７ａおよび第２のアクチュエータ７ｂと、該両アクチュエータによって作動されコントロールシャフト３５を回動せしめる作動レバー８を具備している。第１のアクチュエータ７ａおよび第２のアクチュエータ７ａは、コントロールシャフト３５の下側に上下方向に作動するように互いに並列に配設されケーシング３の一端部に設けられたシフトアクチュエータ装着部３２にボルト、ナット等の固着手段７０１によって取り付けられている。上記作動レバー８は、その中間部にはピン孔８１が形成されており、その両端部にそれぞれ連結部８２、８３を備えている。このように形成された作動レバー８は、コントロールシャフト３５の一端部に軸芯に直交するように形成された穴３５２に挿入し、コントロールシャフト３５に形成されたピン孔３５３と上記ピン孔８１にピン８４を嵌入することによってコントロールシャフト３５に装着される。
【００２７】
次に、第１のアクチュエータ７ａについて説明する。
第１のアクチュエータ７ａは、ケーシング７１と、該ケーシング７１の中心部に上下方向に摺動可能に配設された作動ロッド７２と、該作動ロッド７２の外周面に配設された磁石可動体７３と、該磁石可動体７３を包囲してケーシング７１の内側に配設された筒状の固定ヨーク７４と、該固定ヨーク７４の内側に軸方向に併設された一対のコイル７５、７６とを具備している。
【００２８】
ケーシング７１は、図示の実施形態においてはステンレス鋼やアルミニウム合金等の非磁性材によって円筒状に形成されている。作動ロッド７２は、ステンレス鋼等の非磁性材によって構成され、その上端部にはボールジョイント７５０が設けられている。このボールジョイント７５０に上記作動レバー８の一端部に設けられた連結部８２を摺動可能に連結する。
【００２９】
磁石可動体７３は、作動ロッド７２の外周面に装着され軸方向両端面に磁極を備えた環状の永久磁石７３１と、該永久磁石７３１の軸方向外側に配設された一対の可動ヨーク７３２、７３３とによって構成されている。図示の実施形態における永久磁石７３１は、図３において上端面がＮ極に着磁され、図３において下端面がＳ極に着磁されている。上記一対の可動ヨーク７３２、７３３は、磁性材によって環状に形成されている。このように構成された磁石可動体７３は、その両側においてそれぞれ作動ロッド７２に装着されたスナップリング７３４、７３５によって位置決めされて、軸方向の移動が規制されている。
【００３０】
上記固定ヨーク７４は、磁性材によって筒状に形成されており、上記ケーシング７１の内周面に装着されている。固定ヨーク７４の内側には、一対のコイル７５、７６が配設されている。この一対のコイル７５、７６は、合成樹脂等の非磁性材によって形成され上記固定ヨーク７４の内周に沿って装着されたボビン７７に捲回されている。一対のコイル７５、７６は、図示しない電源回路に接続するようになっている。図示の実施形態においては、ボビン７７内には一対のコイル７５、７６の両側に磁性体７８１、７８２が配設されている。この磁性体７８１、７８２は、鉄等の磁性材によって環状に形成されている。
【００３１】
上記ケーシング７１の上端部には、端壁７９が装着されている。この端壁７９は、ステンレス鋼やアルミニウム合金或いは適宜の合成樹脂等の非磁性材によって形成されている。端壁７９とケーシング７１の下端壁７１０には、そのそれぞれ中心部に上記作動ロッド７２が挿通する穴７９１、７１１が設けられている。この穴７９１、７１１を挿通して配設される作動ロッド７２は、穴７９１、７１１の内周面によって軸方向に摺動可能に支持される。
【００３２】
次に、第２のアクチュエータ７ｂについて説明する。
なお、第２のアクチュエータ７ｂは上記第１のアクチュエータ７ａと実質的に同一の構成であり、従って、同一部材には同一符号を付してその説明を省略する。第２のアクチュエータ７ｂを構成する作動ロッド７２の上端部にはボールジョイント７５０が設けられており、このボールジョイント７５０に上記作動レバー８の他端部に設けられた連結部８３が摺動可能に連結される。
【００３３】
図示の実施形態におけるシフトアクチュエータ７は以上のように構成されており、以下その作動について図５を参照して説明する。
シフトアクチュエータ７を構成する第１のアクチュエータ７ａおよび第２のアクチュエータ７ｂは、それぞれ作動ロッド７２に配設された磁石可動体７３と固定ヨーク７４および一対のコイル７５、７６とによって構成されるリニアモータの原理によって作動する。以下その作動について図５を参照して説明する。
第１のアクチュエータ７ａおよび第２のアクチュエータ７ｂは、図５の（ａ）乃至図５の（ｄ）に示すように永久磁石７３１のＮ極、一方の可動ヨーク７３２、一方のコイル７５、固定ヨーク７４、他方のコイル７６、他方の可動側ヨーク７３３、永久磁石７３１のＳ極を通る磁気回路７３０が形成される。
【００３４】
作動ロッド７２の作動位置が図５の（ａ）に示すニュートラル位置（中立位置）にある状態で、一対のコイル７５、７６に図５の（ａ）で示す方向にそれぞれ反対方向の電流を流すと、フレミングの左手の法則に従って、磁石可動体７３即ち作動ロッド７２には図５の（ａ）において矢印で示すように下方に推力が発生する。また、作動ロッド７２の作動位置がニュートラル位置（中立位置）にある状態で、一対のコイル７５、７６に図５の（ｂ）で示す方向（図５の（ａ）と反対方向）にそれぞれ反対方向の電流を流すと、フレミングの左手の法則に従って、磁石可動体７３即ち作動ロッド７２には図５の（ｂ）において矢印で示すように上方に推力が発生する。
【００３５】
従って、第１のアクチュエータ７ａの一対のコイル７５、７６に図５の（ａ）で示す方向にそれぞれ電流を流し、第２のアクチュエータ７ｂの一対のコイル７５、７６に図５の（ｂ）で示す方向にそれぞれ電流を流すと、第１のアクチュエータ７ａの作動ロッド７２は下方に移動せしめられ、第２のアクチュエータ７ｂの作動ロッド７２は上方に移動せしめられる。この結果、第１のアクチュエータ７ａの作動ロッド７２および第２のアクチュエータ７ｂの作動ロッド７２とそれぞれボールジョイント７５０および７５０を介して連結されている作動レバー８を介してコントロールシャフト３２が図３において時計方向に回動する。従って、コントロールシャフト３５とスプライン嵌合されているシフトレバー３７が第１の方向にシフト作動せしめられる。そして、第１のアクチュエータ７ａの磁石可動体７３即ち作動ロッド７２が図５の（ｃ）で示す位置に達し、第２のアクチュエータ７ｂの作動ロッド７２が図５の（ｄ）で示す位置に達すると、上記シフトストローク位置検出センサ１１からの信号に基づいて図示しないコントローラが一方のシフトストロークエンド即ちギヤイン位置まで作動せしめられたと判断して、第１のアクチュエータ７ａの一対のコイル７５、７６および第２のアクチュエータ７ｂ一対のコイル７５、７６への通電を遮断する。
【００３６】
一方、第１のアクチュエータ７ａの一対のコイル７５、７６に図５の（ｂ）で示す方向にそれぞれ電流を流し、第２のアクチュエータ７ｂの一対のコイル７５、７６に図５の（ａ）で示す方向にそれぞれ電流を流すと、第１のアクチュエータ７ａの作動ロッド７２は上方に移動せしめられ、第２のアクチュエータ７ｂの作動ロッド７２は下方に移動せしめられる。この結果、第１のアクチュエータ７ａの作動ロッド７２および第２のアクチュエータ７ｂの作動ロッド７２とそれぞれボールジョイント７５０を介して連結されている作動レバー８を介してコントロールシャフト３２が図３において反時計方向に回動する。従って、コントロールシャフト３５とスプライン嵌合されているシフトレバー３７が第２の方向にシフト作動せしめられる。そして、第１のアクチュエータ７ａの磁石可動体７３即ち作動ロッド７２が図５の（ｄ）で示す位置に達し、第２のアクチュエータ７ｂの作動ロッド７２が図５の（ｃ）で示す位置に達すると、上記シフトストローク位置検出センサ１１からの信号に基づいて図示しないコントローラが一方のシフトストロークエンド即ちギヤイン位置まで作動せしめられたと判断して、第１のアクチュエータ７ａの一対のコイル７５、７６および第２のアクチュエータ７ｂの一対のコイル７５、７６への通電を遮断する。
【００３７】
ここで、上記シフトアクチュエータ７を構成する第１のアクチュエータ７ａおよび第２のアクチュエータ７ｂの駆動力について図６を参照して説明する。
第１の第１のアクチュエータ７ａの磁石可動体７３即ち作動ロッド７２を下方に作動させる際の第１のアクチュエータ７ａの駆動力を図６の（ａ）にしめす。第２のアクチュエータ７ｂの駆動力を図６の（ｂ）に示す。逆に、第１の第１のアクチュエータ７ａの磁石可動体７３即ち作動ロッド７２を上方に作動させる際の第１のアクチュエータ７ａの駆動力を図６の（ｂ）にしめす。第２のアクチュエータ７ｂの駆動力を図６の（ａ）に示す。図６の（ａ）および図６の（ｂ）おいて、破線（Ｂ）は磁石可動体７３と固定ヨーク７４および一対のコイル７５、７６とによって構成されるリニアモータの原理による推力特性、１点鎖線（Ｃ）は上記永久磁石７３１と磁性体７８１との吸引力、１点鎖線（Ｄ）は永久磁石７３１と磁性体７８２との吸引力、実線（Ａ）は一対のコイル７５、７６に通電したときの第１のアクチュエータ７ａおよび第２のアクチュエータ７ｂの駆動力である。即ち、実線（Ａ）で示す一対のコイル７５、７６に通電したときの第１のアクチュエータ７ａおよび第２のアクチュエータ７ｂの駆動力は、破線（Ｂ）で示す磁石可動体７３と固定ヨーク７４および一対のコイル７５、７６とによって構成されるリニアモータの原理による推力と１点鎖線（Ｃ）および（Ｄ）で示す永久磁石７３１と磁性体７８１および７８２との吸引力とを合成したものとなる。
【００３８】
一方、図示の実施形態における第１のアクチュエータ７ａおよび第２のアクチュエータ７ｂは、一対のコイル７５、７６の両側に一対の磁性体７８１、７８２が配設されているので、一対のコイル７５、７６への非通電時でも１点鎖線（Ｃ）および（Ｄ）で示す永久磁石７３１と磁性体７８１および７８２との吸引力が働いている。この吸引力は、永久磁石７３１および可動ヨーク７３２、７３３と磁性体７８１または７８２が接近するに従って大きくなり、シフトストロークエンドで最も大きい。例えば、第１のアクチュエータ７ａが図５の（ｄ）の状態から磁石可動体７３即ち作動ロッド７２を下方に作動させる際には、永久磁石７３１と磁性体７８１との吸引力がギヤイン位置におけるニュートラル位置側への移動、即ち変速機のギヤ抜けを阻止する力、即ち自己保持機能として働く。このとき、第２のアクチュエータ７ｂは図５の（ｃ）の状態から磁石可動体７３即ち作動ロッド７２を上方に作動し、永久磁石７３１と磁性体７８２との吸引力がギヤイン位置におけるニュートラル位置側への移動、即ち変速機のギヤ抜けを阻止する力として働く。このように、ギヤイン位置においては第１のアクチュエータ７ａおよび第２のアクチュエータ７ｂの磁石可動体７３の永久磁石７３１および磁性体７８１、７８２が変速機のギヤ抜けを阻止する力、即ち自己保持機能として働く。一般に、変速機のシフト機構はギヤ抜けを防止するために、シフトストロークエンド即ちギヤイン位置に作動された状態を保持するためのディテント機構を備えているが、第１のアクチュエータ７ａおよび第２のアクチュエータ７ｂはシフトストロークエンド付近での磁石可動体７３の永久磁石７３１および磁性体７８１、７８２との吸引力はディテント機能として働くことになる。
【００３９】
以上のように図示の実施形態におけるシフトアクチュエータ７は、シフトレバー３７を装着したコントロールシャフト３５の下側に上下方向に作動するように互いに並列に配設された第１のアクチュエータ７ａおよび第２のアクチュエータ７ｂと、中間部がコントロールシャフト３５に装着された作動レバー８とからなり、第１のアクチュエータ７ａの作動ロッド７２が作動レバー８の一端部と連結され、第２のアクチュエータ７ｂの作動ロッド７２が作動レバー８の他端部と連結されているので、第１のアクチュエータ７ａの作動ロッド７２および磁石可動体７３と第２のアクチュエータ７ｂの作動ロッド７２および磁石可動体７３に作用する重力影響を互いに相殺することができる。また、第１のアクチュエータ７ａおよび第２のアクチュエータ７ｂは上記のように上下方向に作動するように配設されているので、車両の加減速による加速度の影響を受けることもないとともに、作動ロッド７２、７２の摺動抵抗も極めて小さくなる。従って、図示の実施形態におけるシフトアクチュエータ７によれば、第１のアクチュエータ７ａの一対のコイル７５、７６および第２のアクチュエータ７ｂの一対のコイル７５、７６に供給する電力に対して常に一定のシフト作動力を得ることができる。
【００４０】
以上、本発明をセレクトアクチュエータとともに変速操作装置を構成するシフトアクチュエータに適用した例を示したが、本発明によるシフトアクチュエータは例えば手動変速機構においてシフト方向への操作力をアシストするシフトアシスト装置に適用することができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明による変速機のシフトアクチュエータ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。
【００４２】
即ち、本発明によれば、変速機のシフトレバーを装着したシフトレバー支持機構をシフト方向に回動する変速機のシフトアクチュエータは、シフトレバー支持機構に中間部が連結された作動レバーと、該作動レバーの両端部にそれぞれ連結され該作動レバーを上下方向に作動する第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータとを具備し、第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータが作動レバーと連結する作動ロッドと、該作動ロッドの外周面に配設された磁石可動体と、該磁石可動体を包囲して配設された筒状の固定ヨークと、該固定ヨークの内側に軸方向に併設された一対のコイルとをそれぞれ具備しているので、第１のアクチュエータの作動ロッドおよび磁石可動体と第２のアクチュエータの作動ロッドおよび磁石可動体に作用する重力影響を互いに相殺することができ、また、車両の加減速による加速度の影響を受けることもないとともに、作動ロッドの摺動抵抗も極めて小さくなる。従って、本発明による変速操作装置を構成するシフトアクチュエータによれば、第１のアクチュエータの一対のコイルおよび第２のアクチュエータの一対のコイルに供給する電力に対して常に一定のシフト作動力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成されたシフトアクチュエータを備えた変速操作装置の一実施形態を示すもので、一部を破断して示す平面図。
【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。
【図５】本発明に従って構成されたシフトアクチュエータの作動説明図。
【図６】本発明に従って構成されたシフトアクチュエータの駆動力を示す説明図。
【符号の説明】
２：変速操作装置
３：ケーシング
３５：コントロールシャフト
３６１、３６２：軸受
３７：シフトレバー
４：セレクトアクチュエータ
４０：電磁ソレノイ
４１：筒状のケース
４２：電磁コイル
４３：固定鉄心
４４：可動鉄心
４５：作動ロッド
４５２：ボールジョイント
４６：カバー
５０：セレクト作動機構
５１：第１のレバー
５２：第２のレバー
５３：第３のレバー
５４：第４のレバー
６：セレクト位置規制機構
６１：第１の移動リング
６２：第２の移動リング
６３：第１の圧縮コイルばね
６４：第２の圧縮コイルばね
６５：第３の圧縮コイルばね
７：シフトアクチュエータ
７ａ：第１のアクチュエータ
７ｂ：第２のアクチュエータ
５１：ケーシング
７２：作動ロッド
７３：磁石可動体
７３１：永久磁石
７３２、７３３：可動ヨーク
７４：固定ヨーク
７５、７６：コイル
７７：ボビン
５８１、５８２：磁性体
８：作動レバー
１０：セレクト位置検出センサ
１１：シフトストローク位置検出センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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