(57)【要約】【課題】モーターを大型化することなく、高出力のモーター駆動型変速機操作装置１を得る。【解決手段】ハウジング２内に回転可能に支持されたシフトシャフト４にストライカ６がスプライン係合され、軸方向移動可能で、かつ一体回転する。シフトシャフトと平行にセレクト用ボールスクリュー２２が配置され、両端に連結された２台のモーター１４、１６で駆動される。ボールスクリューに螺合したセレクト用ボールナット３２が軸方向移動すると、第１、第２セレクトレバー３６、４０を介してストライカが軸方向移動して変速機がセレクト作動を行う。シフトシャフトと直交する配置のシフト用ボールスクリュー５４を２台のモーター５０、５２で駆動する。シフト用ボールナット５６の移動をシフトレバー５８によってシフトシャフトに伝え、ストライカを回転させてシフト作動を行う。モーターが小型でも高出力を得られる。【選択図】図６
2006010009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に回転可能に支持されたシフトシャフトと、このシフトシャフトに軸方向移動可能に、かつ、一体回転するように嵌合されたストライカと、このストライカを軸方向移動させるセレクトモーターと、このセレクトモーターの駆動力を前記ストライカに伝達する伝達手段と、前記シフトシャフトを回転させるシフトモーターと、このシフトモーターの駆動力を前記シフトシャフトに伝達する伝達手段とを備えたモーター駆動型変速機操作装置において、
前記セレクトモーターおよびシフトモーターをそれぞれ２台設け、セレクト作動時およびシフト作動時とも、常時２台のモーターにより駆動力を得ることを特徴とするモーター駆動型変速機操作装置。
【請求項２】
前記セレクトモーターの駆動力をストライカに伝達する伝達手段は、前記シフトシャフトと平行に配置され、セレクトモーターの駆動により回転するねじ軸と、このねじ軸の回転により軸方向移動するナットと、ナットの軸方向移動に応じてストライカを移動させるセレクトレバーとを備えたことを特徴とする請求項１に記載のモーター駆動型変速機操作装置。
【請求項３】
前記シフトモーターの駆動力をシフトシャフトに伝達する伝達手段は、前記シフトシャフトと直角に配置され、シフトモーターの駆動により回転するねじ軸と、このねじ軸の回転により軸方向移動するナットと、ナットの軸方向移動に応じてシフトシャフトを回転させるシフトレバーとを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモーター駆動型変速機操作装置。
【請求項４】
前記２台のセレクトモーターおよびシフトモーターを、それぞれ、１本のねじ軸の両端に対向して配置したことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のモーター駆動型変速機操作装置。
【請求項５】
前記シフトモーターの駆動力によってねじ軸上を軸方向移動するナットに、傾き防止機構を設けたことを特徴とする請求項３に記載のモーター駆動型変速機操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は変速機操作装置に係り、特に、モーターの駆動によりストライカを移動または回転させて、変速機のセレクト作動およびシフト作動を行うモーター駆動型変速機操作装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モーター駆動型変速機操作装置は、ハウジング内に回転自在に支持されたシフトシャフトと、このシフトシャフトの外周に嵌合されたストライカと、このストライカをシフトシャフトの軸方向に移動させるセレクトモーターと、ストライカをシフトシャフトの軸線回りに回転させるシフトモーターとを備えており、これらセレクトモーターとシフトモーターの駆動を制御することにより、変速機のセレクト作動およびシフト作動を行うようになっている。
【０００３】
このようなモーター駆動型の変速機操作装置の一例（例えば、特許文献１参照）について、図７により簡単に説明する。なお、図７中の符号は、この明細書中ではカッコ内に入れて示す。この変速機操作装置（１）は、シフトシャフト（４）がハウジング（２）内に回転自在に、かつ軸方向の移動を規制されて支持されている。このシフトシャフト（４）の外周面にスプライン（４ｂ）が形成され、ストライカ（６）がその内面に形成されたスプライン（６ａ）によって係合しており、ストライカ（６）はシフトシャフト（４）の軸方向に移動可能であり、シフトシャフト（４）が回転すると一体的に回転するようになっている。
【０００４】
前記ハウジング（２）にセレクトモーター（１６）が固定され、このセレクトモーター（１６）のモーターシャフト（１８）にシフトシャフト（４）と平行に配置されたねじ軸（２０）が連結されて回転される。このねじ軸（２０）にはナット（２６）が螺合し、前記ストライカ（６）と軸方向に一体移動するように連結されており、セレクトモーター（１６）の駆動によりねじ軸（２０）が回転すると、ナット（２６）が軸方向移動し、さらにストライカ（６）が一体的に軸方向移動してセレクト作動が行われる。
【０００５】
また、前記シフトシャフト（４）と直交して配置されたねじ軸（５２）がシフトモーター（４６）によって回転されるようになっており、このねじ軸（５２）に螺合したナット（５４）が、レバー（５６）を介してシフトシャフト（４）に連結されている。シフトモーター（４６）の駆動によりねじ軸（５２）が回転すると、ナット（５４）がねじ軸（５２）の軸方向に移動し、レバー（５６）を介してシフトシャフト（４）を回転させることによりストライカ（６）を回転させて、シフト作動を行うようになっている。
【特許文献１】特願２００３−３４５８４３号（第２−５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記従来のモーター駆動型変速機操作装置は、セレクトモーターおよびシフトモーターが、いずれも１台であり、大型車両に搭載して大出力でギヤの切換えを行えるようにするには、大型のモーターを用いる必要があり、変速機操作装置全体が大型化するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ハウジング内に回転可能に支持されたシフトシャフトと、このシフトシャフトに軸方向移動可能に、かつ、一体回転するように嵌合されたストライカと、このストライカを軸方向移動させるセレクトモーターと、このセレクトモーターの駆動力を前記ストライカに伝達する伝達手段と、前記シフトシャフトを回転させるシフトモーターと、このシフトモーターの駆動力を前記シフトシャフトに伝達する伝達手段とを備えたモーター駆動型変速機操作装置において、前記セレクトモーターおよびシフトモーターをそれぞれ２台設け、セレクト作動時およびシフト作動時とも、常時２台のモーターにより駆動力を得ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のモーター駆動型変速機操作装置は、モーターを常時２台駆動するようにしたので、モーターを大型化せず大出力を得ることができ、変速機操作装置全体の大型化を避けることができる。また、１台のモーターが故障した場合でも、変速操作が可能であり安全性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
セレクト作動を行うセレクトモーターと、シフト作動を行うシフトモーターをそれぞれ２台設け、これら２台のモーターを同時に駆動してセレクト作動またはシフト作動を行うという簡単な構成で、モーターを大型化することなく、大型車両に必要な高出力を得ることができるという目的を達成する。
【実施例１】
【００１０】
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図１は本発明の一実施例に係るモーター駆動型変速機操作装置の平面図、図２は図１のII方向矢視図、図３は図１のIII−III線に沿う断面図、図４は図２のIV−IV線に沿う断面図、図５は図１のV−V線に沿う断面図、図６は前記変速機操作装置を構成する各部を示す斜視図であり、ハウジングの図示を省略してある。
【００１１】
このモーター駆動型変速機操作装置（全体として符号１で示す）は、ハウジング２内にシフトシャフト４が回動自在に支持され、このシフトシャフト４の外周に、ストライカ６（図３ないし図６参照）が軸方向に移動可能に嵌合している。後に説明するように、このストライカ６をシフトシャフト４の軸線方向に移動させることにより変速機（図示せず）のセレクト作動を行い、ストライカ６を回転させることにより変速機のシフト作動を行うようになっている。
【００１２】
前記ハウジング２内にはシフトシャフト保持孔８が形成され（図３および図４参照）、この保持孔８内にシフトシャフト４が回転自在に保持されている。このシフトシャフト保持孔８の中央部付近に、シフトシャフト４を囲む空間１２が形成されており（図３ないし図５参照）、シフトシャフト４のこの空間１２内に位置する部分の外周に前記ストライカ６が嵌合している。シフトシャフト４の前記空間１２内に位置する部分の外周面には、軸線方向のスプライン４ａが形成され、一方、ストライカ６の内周面にも軸線方向のスプライン６ａ（図５参照）が形成されて互いに噛み合っており、ストライカ６は、シフトシャフト４の軸線方向に移動可能であるとともに、回転方向には、シフトシャフト４と一体的に回転するようになっている。
【００１３】
前記ハウジング２の側部（図１および図４の上部）に一対のセレクトモーター（第１セレクトモーター１４と第２セレクトモーター１６）が取り付けられている。これら２台のセレクトモーター１４、１６は、そのモーターシャフト１８、２０（図４参照）同士が互いに向かい合うように配置されており、これら両モーターシャフト１８、２０にの先端に一本のねじ軸（この実施例ではセレクト用ボールスクリュー２２）の両端部が連結されている。このセレクト用ボールスクリュー２２が、前記シフトシャフト４と平行に配置されている。前記両セレクトモーター１６、１８は、２台とも正常に駆動されているときには、同方向に同速で回転する。例えば、第１セレクトモーター１４がその背後（各図の右側）から見て時計回り方向に回転するときには、第２セレクトモーター１６はその背後（各図の左側）から見て反時計回り方向に回転する。このように回転することにより、１本のボールスクリュー２２を両側から駆動する。
【００１４】
両セレクトモーター１４、１６のモーターシャフト１８、２０とセレクト用ボールスクリュー２２の両端部とは、それぞれ回転伝達部材２４、２６を介して連結されている。この連結構造について、図４により説明する。各回転伝達部材２４、２６のセレクト用モーター１４、１６側には、非円形断面（例えば断面がＤ形状）の連結孔が形成され、同様の形状を有するモーターシャフト１８、２０の先端がこの連結孔内に嵌合して回転を伝達する。また、回転伝達部材２４、２６の他端面、つまり、ボールスクリュー２２側にはそれぞれ軸挿入孔が形成されており、この軸挿入孔内に前記ボールスクリュー２２の両端部がそれぞれ挿入されている。このボールスクリュー２２の端部の外周面と前記軸挿入孔は、モーターシャフト１８、２０側と同様に非円形断面になっており、その係合によって回転を伝達する。両端が回転伝達部材２４、２６を介してそれぞれセレクトモーター１４、１６に連結されたセレクト用ボールスクリュー２２は、その両端部のやや手前の位置が、ハウジング２内に配置された一対のボールベアリング２８、３０によって回転自在に支持されている。
【００１５】
セレクト用ボールスクリュー２２のほぼ中央部付近に、セレクト用ボールナット３２が多数のボール（図示せず）を介して螺合している。従って、両セレクトモーター１４、１６が駆動されると、各モーターシャフト１８、２０に両端が連結されたボールスクリュー２２が一方向に回転して、セレクト用ボールナット３２がボールスクリュー２２上を軸方向に移動する。
【００１６】
ハウジング２内に平行に配置され、回転自在に支持されているシフトシャフト４とセレクト用ボールスクリュー２２の中間に、これら両者４、２２と直交する方向の支点軸３４（図５および図６参照）が回転可能に支持されている。この支点軸３４の一端に、第１セレクトレバー３６の一端が固定されている。この第１セレクトレバー３６の他端は、前記シフトシャフト４方向に延びており、シフトシャフト４の外周に嵌合された円筒部材３８に連結されている。この円筒部材３８はストライカ６に結合されて一体的に軸方向移動するようになっている。従って、ストライカ６は、円筒部材３８を介して第１セレクトレバー３６に連結され、この第１セレクトレバー３６の回動により、円筒部材３８とともにシフトシャフト４の軸方向に移動される。
【００１７】
前記支点軸３４の第１セレクトレバー３６が固定されている側と逆の端部側（図５の上方側）には、第２セレクトレバー４０の一端が取り付けられている。この第２セレクトレバー４０は、他端側が二股に別れた脚状をしており、この脚部４０ａ、４０ａに形成されたＵ字状の切欠きに、前記ボールスクリュー２２に螺合されたセレクト用ボールナット３２の両側に形成されている係合ピン３２ａ、３２ａが係合している。従って、セレクト用ボールスクリュー２２の回転によりセレクト用ボールナット３２が軸方向に移動すると、第２セレクトレバー４０が支点軸３４を支点にして回転し、さらに、この支点軸３４に固定されている前記第１セレクトレバー３６もともに回転する。第１セレクトレバー３６の回転により円筒部材３８およびこれと一体のストライカ６が、シフトシャフト４の軸方向に移動して、変速機のセレクト動作が行われる。
【００１８】
前記ストライカ６と一体の円筒部材３８に、シフトシャフト４と平行なセンシングロッド４２が固定されている（図１および図４ないし図６参照）。このセンシングロッド４２には、円筒部材３８に固定されている端部と逆の端部側にガイド部材４４が連結されている。このガイド部材４４は円弧状の凹部４４ａ（図６参照）が形成されて、シフトシャフト４の外周面に嵌合されており、ストライカ６の移動に伴って、センシングロッド４２とともにシフトシャフト４４の外周面に沿って移動する。ハウジング２の、センシングロッド４２が配置されている位置の側部に、回転角度検出型のセレクトセンサー４６が取り付けられている。このセレクトセンサー４６は、検出レバー４８の先端にＵ字状の溝４８ａが形成されており、このＵ字状の溝４８ａに、前記ガイド部材４４の端面に設けられたセンシング用のピン４４ｂが係合している。前記ストライカ６の軸方向の移動を、センシングロッド４２に連結されたガイド部材４４のセンシングピン４４ａを介してセレクトセンサ４６が検出することにより、変速機のセレクト位置を確認することができる。
【００１９】
このモーター駆動型変速機操作装置１のシフト作動を行う構成について説明する。ハウジング２のシフトシャフト４と直交する方向に、このシフトシャフト４と高さを異ならせて２台のシフトモーター５０、５２が取り付けられている  この実施例では、前記セレクトモーター１４、１６と同様に一対のシフトモーター５０、５２が互いに向かい合わせに配置されている。
【００２０】
前記ハウジング２の側部に取り付けられた一対のシフトモーター（第１シフトモーター５０と第２シフトモーター５２）は、そのモーターシャフト（図示せず）同士が互いに向かい合い、これら両モーターシャフトの先端に一本のねじ軸（シフト用ボールスクリュー５４）の両端部が連結されている。このシフト用ボールスクリュー５４が、前記シフトシャフト４と直角に配置されている。これら両シフトモーター５０、５２も、前記セレクトモーター１４、１６と同様に、同時に駆動されるときには同方向に同速で回転し、１本のボールスクリュー５４を両側から駆動する。
【００２１】
両シフトモーター５０、５２のモーターシャフトとシフト用ボールスクリュー５４の両端部との連結部の構成は、図示しないが、前記一対のセレクトモーター１４、１６とセレクト用ボールスクリュー２２との連結部と同様の構成になっており、それぞれ回転伝達部材を介して連結されている。なお、シフトモーター５０、５２とシフト用ボールスクリュー５４とを、その他の構造により連結することも可能である。
【００２２】
前記シフト用ボールスクリュー５４に、図示しない多数のボールを介してシフト用ボールナット５６が螺合されている。シフトシャフト４の端部にはシフトレバー５８（図２、図３および図６参照）が固定され、このシフトレバー５８の先端側が、前記シフト用ボールナット５６の両側に設けられた一対の係合ピン５６ａ、５６ａに係合している。従って、両側のシフトモーター５０、５２が駆動されると、これら両モーター５０、５２のモーターシャフトを介してシフト用ボールスクリュー５４が回転してシフト用ボールナット５６がボールスクリュー５４上を軸方向に移動し、それに応じてシフトレバー５８が回動する。シフトレバー５８が回動すると、シフトシャフト４およびこのシフトシャフト４上にスプライン結合されたストライカ６が一体的に回動する。これにより図示しない変速機のシフト動作が行われる。
【００２３】
前記シフト用ボールスクリュー５４に螺合しているシフト用ボールナット５６には、傾き防止機構６０が設けられている（図２、図３および図６参照）。この傾き防止機構６０は、前記シフト用ボールスクリュー５４と平行してハウジング２に固定されたガイドロッド６２と、前記ボールナット５６に取り付けられて、前記ガイドロッド６２に摺動自在に嵌合された傾き防止ガイド６４とを備えている。両シフトモーター５０、５２の作動によりボールスクリュー５４が回転し、シフト用ボールナット５６がボールスクリュー６４の軸線方向に移動して、前記シフトレバー５８を回転させる際に、シフト用ボールナット５６にモーメント荷重が作用し傾斜しようとするが、この傾き防止機構６０により、シフト用ボールナット５６が移動する際の傾きを抑制することができる。
【００２４】
ハウジング２の、前記シフトモーター５０、５２が設けられている側と逆の端部側に、ストライカ６のシフト位置を検出する回転角度検出型のシフトセンサー６６（図１、図３、図４および図６参照）が設けられており、このシフトセンサ６６によってシフトシャフト４の回転角度を直接検出することにより、ストライカ６のシフト位置を検出するようになっている。
【００２５】
前記構成に係るモーター駆動型変速機操作装置１の作動について説明する。セレクト作動を行う場合には、２台のセレクトモーター１４、１６を作動方向に同時に駆動する。両セレクトモーター１４、１６の駆動により各モーターシャフト１８、２０が回転すると、これらモーターシャフト１８、２０に回転伝達部材２４、２６を介して連結されているセレクト用ボールスクリュー２２が回転し、セレクト用ボールナット３２がボールスクリュー２２の軸方向に移動する。ボールナット３２が移動すると、このボールナット３２の係合ピン３２ａ、３２ａに係合している第２セレクトレバー４０が支点軸３４を中心に回転し、さらに、この支点軸３４に固定されている第１セレクトレバー３６が、支点軸３４とともに回転する。第１セレクトレバー３６の回転端には、円筒部材３８を介してストライカ６が連結されており、このストライカ６がシフトシャフト４の軸方向に所定量移動することにより、変速機のセレクト作動が行われる。
【００２６】
前記ストライカ６の軸方向移動は、ストライカ６に円筒部材３８を介して連結されているセンシングロッド４２およびガイド部材４４に伝達され、センシングロッド４２とガイド部材４４がストライカ６と同方向に同量だけ軸方向移動する。ガイド部材４４に取付けられたセンシングピン４４ｂに、セレクトセンサ４６の検出レバー４８が係合しており、センシングピン４４ｂの軸方向の移動量を検出レバー４８の回転に変換することにより、ストライカ６の軸方向の移動位置、つまり変速機のセレクト位置をセレクトセンサ４６によって検出する。
【００２７】
続いて、一対のシフトモーター５０、５２を駆動してシフト用ボールスクリュー５４を回転させる。このボールスクリュー５４の回転によってシフト用ボールナット５６がボールスクリュー５４の軸線方向に移動し、シフトレバー５８を回動させて、シフトシャフト４およびストライカ６を回転させ、変速機のシフト作動を行わせる。このシフト作動部には、シフト用ボールスクリュー５４に連結された傾き防止ガイド６４と、ハウジング２に支持されているガイドロッド６２からなる傾き防止機構６０を設けてあるので、シフト用ボールスクリュー５４の回転に伴ってシフト用ボールナット５６がボールスクリュー５４の軸方向に移動する際に傾くおそれがない。なお、ストライカ６がスプライン係合しているシフトシャフト４の回転をシフトセンサー６６によって直接検出しており、前記ストライカ６の回転による変速機のシフト位置は、このシフトシャフト４の回転位置から検出される。
【００２８】
この実施例に係るモーター駆動型変速機操作装置１は、ストライカ６のセレクト作動を行うセレクトモーター１４、１６と、シフト作動を行うシフトモーター５０、５２とを、それぞれ２台備えており、作動時にはこれら２台のモーター１４、１６または５０、５２を同時に駆動してボールスクリュー２２または５４を回転させるようにしているので、モーターを大型化することなく高出力を得ることができる。従って、変速機操作装置自体を大型化せずに、大型トラック等の大型車両の搭載に適した高出力のモーター駆動型変速機操作装置を得ることができる。また、セレクト側およびシフト側ともに２台のモーターを備えているので、いずれか一方が故障した場合でも、変速機の変速操作が可能であり、安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】モーター駆動型変速機操作装置の平面図である。（実施例１）
【図２】図１のII方向矢視図である。
【図３】図１のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】図２のIV−IV線に沿う断面図である。
【図５】図１のV−V線に沿う断面図である。
【図６】前記モーター駆動型変速機操作装置のハウジング内に収容されている各部材の構成を示す斜視図である。
【図７】従来のモーター駆動型変速機操作装置の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３０】
２    ハウジング
４    シフトシャフト
６    ストライカ
１４    セレクトモーター
１６    セレクトモーター
２２    伝達手段（ねじ軸）
３２    伝達手段（ナット）
３６    伝達手段（第１セレクトレバー）
４０    伝達手段（第２セレクトレバー）
５０    シフトモーター
５２    シフトモーター
５４    伝達手段（ねじ軸）
５６    伝達手段（ナット）
５８    伝達手段（シフトレバー）
【図１】
2006010009.tif 000003
【図２】
2006010009.tif 000004
【図３】
2006010009.tif 000005
【図４】
2006010009.tif 000006
【図５】
2006010009.tif 000007
【図６】
2006010009.tif 000008
【図７】
2006010009.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成17年6月29日(2005.6.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は変速機操作装置に係り、特に、モーターの駆動によりストライカを移動または回転させて、変速機のセレクト作動およびシフト作動を行うモーター駆動型変速機操作装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モーター駆動型変速機操作装置は、ハウジング内に回転自在に支持されたシフトシャフトと、このシフトシャフトの外周に嵌合されたストライカと、このストライカをシフトシャフトの軸方向に移動させるセレクトモーターと、ストライカをシフトシャフトの軸線回りに回転させるシフトモーターとを備えており、これらセレクトモーターとシフトモーターの駆動を制御することにより、変速機のセレクト作動およびシフト作動を行うようになっている。
【０００３】
このようなモーター駆動型の変速機操作装置の一例（例えば、特許文献１参照）について、図７により簡単に説明する。なお、図７中の符号は、この明細書中ではカッコ内に入れて示す。この変速機操作装置（１）は、シフトシャフト（４）がハウジング（２）内に回転自在に、かつ軸方向の移動を規制されて支持されている。このシフトシャフト（４）の外周面にスプライン（４ｂ）が形成され、ストライカ（６）がその内面に形成されたスプライン（６ａ）によって係合しており、ストライカ（６）はシフトシャフト（４）の軸方向に移動可能であり、シフトシャフト（４）が回転すると一体的に回転するようになっている。
【０００４】
前記ハウジング（２）にセレクトモーター（１６）が固定され、このセレクトモーター（１６）のモーターシャフト（１８）にシフトシャフト（４）と平行に配置されたねじ軸（２０）が連結されて回転される。このねじ軸（２０）にはナット（２６）が螺合し、前記ストライカ（６）と軸方向に一体移動するように連結されており、セレクトモーター（１６）の駆動によりねじ軸（２０）が回転すると、ナット（２６）が軸方向移動し、さらにストライカ（６）が一体的に軸方向移動してセレクト作動が行われる。
【０００５】
また、前記シフトシャフト（４）と直交して配置されたねじ軸（５２）がシフトモーター（４６）によって回転されるようになっており、このねじ軸（５２）に螺合したナット（５４）が、レバー（５６）を介してシフトシャフト（４）に連結されている。シフトモーター（４６）の駆動によりねじ軸（５２）が回転すると、ナット（５４）がねじ軸（５２）の軸方向に移動し、レバー（５６）を介してシフトシャフト（４）を回転させることによりストライカ（６）を回転させて、シフト作動を行うようになっている。
【特許文献１】特願２００３−３４５８４３号（第２−５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記従来のモーター駆動型変速機操作装置は、セレクトモーターおよびシフトモーターが、いずれも１台であり、大型車両に搭載して大出力でギヤの切換えを行えるようにするには、大型のモーターを用いる必要があり、変速機操作装置全体が大型化するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ハウジング内に回転可能に支持されたシフトシャフトと、このシフトシャフトに軸方向移動可能に、かつ、一体回転するように嵌合されたストライカと、このストライカを軸方向移動させるセレクトモーターと、このセレクトモーターの駆動力を前記ストライカに伝達する伝達手段と、前記シフトシャフトを回転させるシフトモーターと、このシフトモーターの駆動力を前記シフトシャフトに伝達する伝達手段とを備えたモーター駆動型変速機操作装置において、前記セレクトモーターおよびシフトモーターをそれぞれ２台設け、セレクト作動時およびシフト作動時とも、常時２台のモーターにより駆動力を得ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のモーター駆動型変速機操作装置は、モーターを常時２台駆動するようにしたので、モーターを大型化せず大出力を得ることができ、変速機操作装置全体の大型化を避けることができる。また、１台のモーターが故障した場合でも、変速操作が可能であり安全性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
セレクト作動を行うセレクトモーターと、シフト作動を行うシフトモーターをそれぞれ２台設け、これら２台のモーターを同時に駆動してセレクト作動またはシフト作動を行うという簡単な構成で、モーターを大型化することなく、大型車両に必要な高出力を得ることができるという目的を達成する。
【実施例１】
【００１０】
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図１は本発明の一実施例に係るモーター駆動型変速機操作装置の平面図、図２は図１のII方向矢視図、図３は図１のIII−III線に沿う断面図、図４は図２のIV−IV線に沿う断面図、図５は図１のV−V線に沿う断面図、図６は前記変速機操作装置を構成する各部を示す斜視図であり、ハウジングの図示を省略してある。
【００１１】
このモーター駆動型変速機操作装置（全体として符号１で示す）は、ハウジング２内にシフトシャフト４が回動自在に支持され、このシフトシャフト４の外周に、ストライカ６（図３ないし図６参照）が軸方向に移動可能に嵌合している。後に説明するように、このストライカ６をシフトシャフト４の軸線方向に移動させることにより変速機（図示せず）のセレクト作動を行い、ストライカ６を回転させることにより変速機のシフト作動を行うようになっている。
【００１２】
前記ハウジング２内にはシフトシャフト保持孔８が形成され（図３および図４参照）、この保持孔８内にシフトシャフト４が回転自在に保持されている。このシフトシャフト保持孔８の中央部付近に、シフトシャフト４を囲む空間１２が形成されており（図３ないし図５参照）、シフトシャフト４のこの空間１２内に位置する部分の外周に前記ストライカ６が嵌合している。シフトシャフト４の前記空間１２内に位置する部分の外周面には、軸線方向のスプライン４ａが形成され、一方、ストライカ６の内周面にも軸線方向のスプライン６ａ（図５参照）が形成されて互いに噛み合っており、ストライカ６は、シフトシャフト４の軸線方向に移動可能であるとともに、回転方向には、シフトシャフト４と一体的に回転するようになっている。
【００１３】
前記ハウジング２の側部（図１および図４の上部）に一対のセレクトモーター（第１セレクトモーター１４と第２セレクトモーター１６）が取り付けられている。これら２台のセレクトモーター１４、１６は、そのモーターシャフト１８、２０（図４参照）同士が互いに向かい合うように配置されており、これら両モーターシャフト１８、２０にの先端に一本のねじ軸（この実施例ではセレクト用ボールスクリュー２２）の両端部が連結されている。このセレクト用ボールスクリュー２２が、前記シフトシャフト４と平行に配置されている。前記両セレクトモーター１６、１８は、２台とも正常に駆動されているときには、同方向に同速で回転する。例えば、第１セレクトモーター１４がその背後（各図の右側）から見て時計回り方向に回転するときには、第２セレクトモーター１６はその背後（各図の左側）から見て反時計回り方向に回転する。このように回転することにより、１本のボールスクリュー２２を両側から駆動する。
【００１４】
両セレクトモーター１４、１６のモーターシャフト１８、２０とセレクト用ボールスクリュー２２の両端部とは、それぞれ回転伝達部材２４、２６を介して連結されている。この連結構造について、図４により説明する。各回転伝達部材２４、２６のセレクト用モーター１４、１６側には、非円形断面（例えば断面がＤ形状）の連結孔が形成され、同様の形状を有するモーターシャフト１８、２０の先端がこの連結孔内に嵌合して回転を伝達する。また、回転伝達部材２４、２６の他端面、つまり、ボールスクリュー２２側にはそれぞれ軸挿入孔が形成されており、この軸挿入孔内に前記ボールスクリュー２２の両端部がそれぞれ挿入されている。このボールスクリュー２２の端部の外周面と前記軸挿入孔は、モーターシャフト１８、２０側と同様に非円形断面になっており、その係合によって回転を伝達する。両端が回転伝達部材２４、２６を介してそれぞれセレクトモーター１４、１６に連結されたセレクト用ボールスクリュー２２は、その両端部のやや手前の位置が、ハウジング２内に配置された一対のボールベアリング２８、３０によって回転自在に支持されている。
【００１５】
セレクト用ボールスクリュー２２のほぼ中央部付近に、セレクト用ボールナット３２が多数のボール（図示せず）を介して螺合している。従って、両セレクトモーター１４、１６が駆動されると、各モーターシャフト１８、２０に両端が連結されたボールスクリュー２２が一方向に回転して、セレクト用ボールナット３２がボールスクリュー２２上を軸方向に移動する。
【００１６】
ハウジング２内に平行に配置され、回転自在に支持されているシフトシャフト４とセレクト用ボールスクリュー２２の中間に、これら両者４、２２と直交する方向の支点軸３４（図５および図６参照）が回転可能に支持されている。この支点軸３４の一端に、第１セレクトレバー３６の一端が固定されている。この第１セレクトレバー３６の他端は、前記シフトシャフト４方向に延びており、シフトシャフト４の外周に嵌合された円筒部材３８に連結されている。この円筒部材３８はストライカ６に結合されて一体的に軸方向移動するようになっている。従って、ストライカ６は、円筒部材３８を介して第１セレクトレバー３６に連結され、この第１セレクトレバー３６の回動により、円筒部材３８とともにシフトシャフト４の軸方向に移動される。
【００１７】
前記支点軸３４の第１セレクトレバー３６が固定されている側と逆の端部側（図５の上方側）には、第２セレクトレバー４０の一端が取り付けられている。この第２セレクトレバー４０は、他端側が二股に別れた脚状をしており、この脚部４０ａ、４０ａに形成されたＵ字状の切欠きに、前記ボールスクリュー２２に螺合されたセレクト用ボールナット３２の両側に形成されている係合ピン３２ａ、３２ａが係合している。従って、セレクト用ボールスクリュー２２の回転によりセレクト用ボールナット３２が軸方向に移動すると、第２セレクトレバー４０が支点軸３４を支点にして回転し、さらに、この支点軸３４に固定されている前記第１セレクトレバー３６もともに回転する。第１セレクトレバー３６の回転により円筒部材３８およびこれと一体のストライカ６が、シフトシャフト４の軸方向に移動して、変速機のセレクト動作が行われる。
【００１８】
前記ストライカ６と一体の円筒部材３８に、シフトシャフト４と平行なセンシングロッド４２が固定されている（図１および図４ないし図６参照）。このセンシングロッド４２には、円筒部材３８に固定されている端部と逆の端部側にガイド部材４４が連結されている。このガイド部材４４は円弧状の凹部４４ａ（図６参照）が形成されて、シフトシャフト４の外周面に嵌合されており、ストライカ６の移動に伴って、センシングロッド４２とともにシフトシャフト４４の外周面に沿って移動する。ハウジング２の、センシングロッド４２が配置されている位置の側部に、回転角度検出型のセレクトセンサー４６が取り付けられている。このセレクトセンサー４６は、検出レバー４８の先端にＵ字状の溝４８ａが形成されており、このＵ字状の溝４８ａに、前記ガイド部材４４の端面に設けられたセンシング用のピン４４ｂが係合している。前記ストライカ６の軸方向の移動を、センシングロッド４２に連結されたガイド部材４４のセンシングピン４４ａを介してセレクトセンサ４６が検出することにより、変速機のセレクト位置を確認することができる。
【００１９】
このモーター駆動型変速機操作装置１のシフト作動を行う構成について説明する。ハウジング２のシフトシャフト４と直交する方向に、このシフトシャフト４と高さを異ならせて２台のシフトモーター５０、５２が取り付けられている  この実施例では、前記セレクトモーター１４、１６と同様に一対のシフトモーター５０、５２が互いに向かい合わせに配置されている。
【００２０】
前記ハウジング２の側部に取り付けられた一対のシフトモーター（第１シフトモーター５０と第２シフトモーター５２）は、そのモーターシャフト（図示せず）同士が互いに向かい合い、これら両モーターシャフトの先端に一本のねじ軸（シフト用ボールスクリュー５４）の両端部が連結されている。このシフト用ボールスクリュー５４が、前記シフトシャフト４と直角に配置されている。これら両シフトモーター５０、５２も、前記セレクトモーター１４、１６と同様に、同時に駆動されるときには同方向に同速で回転し、１本のボールスクリュー５４を両側から駆動する。
【００２１】
両シフトモーター５０、５２のモーターシャフトとシフト用ボールスクリュー５４の両端部との連結部の構成は、図示しないが、前記一対のセレクトモーター１４、１６とセレクト用ボールスクリュー２２との連結部と同様の構成になっており、それぞれ回転伝達部材を介して連結されている。なお、シフトモーター５０、５２とシフト用ボールスクリュー５４とを、その他の構造により連結することも可能である。
【００２２】
前記シフト用ボールスクリュー５４に、図示しない多数のボールを介してシフト用ボールナット５６が螺合されている。シフトシャフト４の端部にはシフトレバー５８（図２、図３および図６参照）が固定され、このシフトレバー５８の先端側が、前記シフト用ボールナット５６の両側に設けられた一対の係合ピン５６ａ、５６ａに係合している。従って、両側のシフトモーター５０、５２が駆動されると、これら両モーター５０、５２のモーターシャフトを介してシフト用ボールスクリュー５４が回転してシフト用ボールナット５６がボールスクリュー５４上を軸方向に移動し、それに応じてシフトレバー５８が回動する。シフトレバー５８が回動すると、シフトシャフト４およびこのシフトシャフト４上にスプライン結合されたストライカ６が一体的に回動する。これにより図示しない変速機のシフト動作が行われる。
【００２３】
前記シフト用ボールスクリュー５４に螺合しているシフト用ボールナット５６には、傾き防止機構６０が設けられている（図２、図３および図６参照）。この傾き防止機構６０は、前記シフト用ボールスクリュー５４と平行してハウジング２に固定されたガイドロッド６２と、前記ボールナット５６に取り付けられて、前記ガイドロッド６２に摺動自在に嵌合された傾き防止ガイド６４とを備えている。両シフトモーター５０、５２の作動によりボールスクリュー５４が回転し、シフト用ボールナット５６がボールスクリュー６４の軸線方向に移動して、前記シフトレバー５８を回転させる際に、シフト用ボールナット５６にモーメント荷重が作用し傾斜しようとするが、この傾き防止機構６０により、シフト用ボールナット５６が移動する際の傾きを抑制することができる。
【００２４】
ハウジング２の、前記シフトモーター５０、５２が設けられている側と逆の端部側に、ストライカ６のシフト位置を検出する回転角度検出型のシフトセンサー６６（図１、図３、図４および図６参照）が設けられており、このシフトセンサ６６によってシフトシャフト４の回転角度を直接検出することにより、ストライカ６のシフト位置を検出するようになっている。
【００２５】
前記構成に係るモーター駆動型変速機操作装置１の作動について説明する。セレクト作動を行う場合には、２台のセレクトモーター１４、１６を作動方向に同時に駆動する。両セレクトモーター１４、１６の駆動により各モーターシャフト１８、２０が回転すると、これらモーターシャフト１８、２０に回転伝達部材２４、２６を介して連結されているセレクト用ボールスクリュー２２が回転し、セレクト用ボールナット３２がボールスクリュー２２の軸方向に移動する。ボールナット３２が移動すると、このボールナット３２の係合ピン３２ａ、３２ａに係合している第２セレクトレバー４０が支点軸３４を中心に回転し、さらに、この支点軸３４に固定されている第１セレクトレバー３６が、支点軸３４とともに回転する。第１セレクトレバー３６の回転端には、円筒部材３８を介してストライカ６が連結されており、このストライカ６がシフトシャフト４の軸方向に所定量移動することにより、変速機のセレクト作動が行われる。
【００２６】
前記ストライカ６の軸方向移動は、ストライカ６に円筒部材３８を介して連結されているセンシングロッド４２およびガイド部材４４に伝達され、センシングロッド４２とガイド部材４４がストライカ６と同方向に同量だけ軸方向移動する。ガイド部材４４に取付けられたセンシングピン４４ｂに、セレクトセンサ４６の検出レバー４８が係合しており、センシングピン４４ｂの軸方向の移動量を検出レバー４８の回転に変換することにより、ストライカ６の軸方向の移動位置、つまり変速機のセレクト位置をセレクトセンサ４６によって検出する。
【００２７】
続いて、一対のシフトモーター５０、５２を駆動してシフト用ボールスクリュー５４を回転させる。このボールスクリュー５４の回転によってシフト用ボールナット５６がボールスクリュー５４の軸線方向に移動し、シフトレバー５８を回動させて、シフトシャフト４およびストライカ６を回転させ、変速機のシフト作動を行わせる。このシフト作動部には、シフト用ボールスクリュー５４に連結された傾き防止ガイド６４と、ハウジング２に支持されているガイドロッド６２からなる傾き防止機構６０を設けてあるので、シフト用ボールスクリュー５４の回転に伴ってシフト用ボールナット５６がボールスクリュー５４の軸方向に移動する際に傾くおそれがない。なお、ストライカ６がスプライン係合しているシフトシャフト４の回転をシフトセンサー６６によって直接検出しており、前記ストライカ６の回転による変速機のシフト位置は、このシフトシャフト４の回転位置から検出される。
【００２８】
この実施例に係るモーター駆動型変速機操作装置１は、ストライカ６のセレクト作動を行うセレクトモーター１４、１６と、シフト作動を行うシフトモーター５０、５２とを、それぞれ２台備えており、作動時にはこれら２台のモーター１４、１６または５０、５２を同時に駆動してボールスクリュー２２または５４を回転させるようにしているので、モーターを大型化することなく高出力を得ることができる。従って、変速機操作装置自体を大型化せずに、大型トラック等の大型車両の搭載に適した高出力のモーター駆動型変速機操作装置を得ることができる。また、セレクト側およびシフト側ともに２台のモーターを備えているので、いずれか一方が故障した場合でも、変速機の変速操作が可能であり、安全性が向上する。
【実施例２】
【００２９】
図８は第２の実施例に係るモーター駆動型変速機操作装置の構成を示す斜視図である。この実施例の装置は、基本的構成は前記図６に示す第１実施例と共通なので、同一または相当する部分には同一の符号を付してその説明を省略し、相違する部分についてだけ説明する。この実施例では、センシングロッド４２Ａの位置が第１実施例と異なっており、第１実施例の位置から９０度位相をずらした位置にセンシングロッド４２Ａが配置されている。なお、センシングロッド４２、４２Ａの位置は、第１実施例の位置や、この第２実施例の位置に限定されるものではなく、シフトシャフト４の周囲の配置可能な位置に設ければよい。また、この第２実施例では、傾き防止機構６０の傾き防止ガイド６４Ａの形状および連結の仕方が異なっている。この実施例の傾き防止ガイド６４Ａは、五角形の部材であり、シフト用ボールナット５６の係合ピン５６ａ、５６ａにワイヤーなどの結合部材５７によって接続されている。この実施例も前記第１実施例と同様の作動を行い、同様の効果を奏することができる。
【実施例３】
【００３０】
図９は第３の実施例に係るモーター駆動型変速機操作装置の構成を示す斜視図である。この実施例の装置も、基本的構成は前記図６に示す第１実施例と共通なので、同一または相当する部分には同一の符号を付してその説明を省略し、相違する部分についてだけ説明する。この実施例では、ストライカ６とこのストライカ６の軸方向の移動位置を検出するセレクトセンサ４６との連結構造が前記第１実施例と異なっている。第１実施例ではセンシングロッド４２によって連結していたが、この実施例では、センシングロッド４２を無くし、ストライカ６に溝４３ａ付きの部材４３を取り付け、この溝４３ａにセレクトセンサ４６の検出レバー４８Ａに取り付けたピン４９を嵌合させている。また、傾き防止機構６０は、前記第２実施例と同様の構成になっている。この実施例では、前記第１および第２実施例と比べてセレクト機構の構成を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】モーター駆動型変速機操作装置の平面図である。（実施例１）
【図２】図１のII方向矢視図である。
【図３】図１のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】図２のIV−IV線に沿う断面図である。
【図５】図１のV−V線に沿う断面図である。
【図６】前記モーター駆動型変速機操作装置のハウジング内に収容されている各部材の構成を示す斜視図である。
【図７】従来のモーター駆動型変速機操作装置の一例を示す平面図である。
【図８】異なるモーター駆動型変速機操作装置のハウジング内に収容されている各部材の構成を示す斜視図である。（実施例２）
【図９】異なるモーター駆動型変速機操作装置のハウジング内に収容されている各部材の構成を示す斜視図である。（実施例３）
【符号の説明】
【００３２】
２    ハウジング
４    シフトシャフト
６    ストライカ
１４    セレクトモーター
１６    セレクトモーター
２２    伝達手段（ねじ軸）
３２    伝達手段（ナット）
３６    伝達手段（第１セレクトレバー）
４０    伝達手段（第２セレクトレバー）
５０    シフトモーター
５２    シフトモーター
５４    伝達手段（ねじ軸）
５６    伝達手段（ナット）
５８    伝達手段（シフトレバー）
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006010009.tif 000010
【図２】
2006010009.tif 000011
【図３】
2006010009.tif 000012
【図４】
2006010009.tif 000013
【図５】
2006010009.tif 000014
【図６】
2006010009.tif 000015
【図７】
2006010009.tif 000016
【図８】
2006010009.tif 000017
【図９】
2006010009.tif 000018