(57)【要約】【課題】構造が簡単であり、小型で安価な電動アクチュエータを提供する。【解決手段】固定ハウジング７内に第１及び第２のボールねじ機構１９，２０と、各ボールねじ機構を駆動する１及び第２電動モータ２１，２２を収容する。同軸上に並ぶ第１ねじ軸２８と第２ねじ軸３１の相対向する一端２８ａ，３１ａに、第１出力部材としてのシフトレバー２及び第２出力部材としてのセレクトレバー３の一端をそれぞれ連結した。各ねじ軸２８，３１の回転は規制されている。各ボールナット３０，３３の外周に配置したロータ４７，４９を有する電動モータ２１，２２により各ボールナット３０，３３を回転駆動し、各ねじ軸２８，３１を軸方向に移動させる。【選択図】図２
2011205737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ねじ軸および上記第１ねじ軸にボールを介して螺合する第１ボールナットを含む第１のボールねじ機構と、
上記第１ねじ軸とは同軸上に対向する第２ねじ軸および上記第２ねじ軸にボールを介して螺合する第２ボールナットを含む第２のボールねじ機構と、
上記第１のボールねじ機構および上記第２のボールねじ機構を収容し、上記第１ボールナットおよび上記第２ボールナットを回転可能に且つ軸方向に移動不能に支持したハウジングと、
上記ハウジングに保持された第１ステータおよび上記第１ボールナットの外周に配置された第１ロータを含む第１電動モータと、
上記ハウジングに保持された第２ステータおよび上記第２ボールナットの外周に配置された第２ロータを含む第２電動モータと、
上記第１ねじ軸および上記第２ねじ軸の互いの対向端部にそれぞれ連結された一端を有する第１出力部材および第２出力部材と、を備え、
上記第１出力部材および上記第２出力部材は、上記ハウジングにそれぞれ設けられた第１挿通孔および第２挿通孔を通して上記ハウジング外へ突出している電動アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１において、上記第１出力部材の上記一端と上記第１ねじ軸は、第１ねじ軸の軸線回りに同伴回転可能に連結されているとともに、上記第２出力部材の上記一端と上記第２ねじ軸は、第２ねじ軸の軸線回りに同伴回転可能に連結され、
上記第１出力部材が上記第１挿通孔に係合することにより、上記第１ねじ軸の回転が規制され、上記第２出力部材が上記第２挿通孔に係合することにより、上記第２ねじ軸の回転が規制されている電動アクチュエータ。
【請求項３】
請求項１または２において、上記第１ねじ軸および上記第２ねじ軸のうち少なくとも一方のねじ軸と軸方向に同行移動可能な被検出部と、上記一方のねじ軸の軸方向に離隔し、上記一方のねじ軸の軸方向移動に伴って上記被検出部とそれぞれ対向可能な一対の近接センサと、を備えた電動アクチュエータ。
【請求項４】
請求項１または２において、上記第１ボールナットおよび上記第２ボールナットのうち少なくとも一方のボールナットの外周に同伴回転可能に配置された被検出部と、上記一方のボールナットの回転方向に離隔し、上記一方のボールナットの回転に伴って上記被検出部とそれぞれ対向可能な一対の近接センサと、を備えた電動アクチュエータ。
【請求項５】
請求項１または２において、上記第１ねじ軸および上記第２ねじ軸の少なくとも一方のねじ軸に連結され上記一方のねじ軸の軸方向移動に伴って回転変位する揺動レバーと、
上記揺動レバーの回転角を検出するレバー回転角センサと、
上記一方のねじ軸に対応する電動モータの回転角を検出するモータ回転角センサと、
初期使用時に上記一方のねじ軸を軸方向の一方の終端位置から他方の終端位置へ移動させたときに上記レバー回転角センサにより検出されたレバー回転角の変化量を初期レバー回転角変化量として記憶した第１記憶部と、
上記一方のねじ軸の移動量およびモータ回転角の関係に関連するデータを書き換え可能に記憶した第２記憶部と、
上記レバー回転角センサの検出角度および上記第２記憶部から読み出された上記データに基づいて上記一方のねじ軸を位置制御した結果出力される速度指令およびモータ回転角センサにより検出されたモータ回転角に基づいて上記電動モータの駆動回路にＰＷＭ信号を出力することにより、上記電動モータを駆動制御する駆動制御部と、
起動時に上記一方のねじ軸を模擬移動させたときの上記レバー回転角センサおよび上記モータ回転角センサの検出結果に基づいて、上記第２記憶部に記憶された上記データを更新するデータ更新処理部と、を備えた電動アクチュエータ。
【請求項６】
請求項５において、上記データ更新処理部は、
起動に伴って、上記対応する電動モータを駆動することにより、上記第２記憶部に記憶された上記データに基づいて、上記一方のねじ軸を軸方向の一方の終端位置から他方の終端位置へ移動させる移動制御部と、
上記移動制御部による移動のときに上記レバー回転角センサにより検出されたレバー回転角の変化量、および上記第１記憶部に記憶された初期レバー回転角変化量の比較に基づいて、上記一方のねじ軸の移動量を算出する移動量算出部と、
上記移動制御部による移動のときに上記モータ回転角センサにより検出されたモータ回転角の変化量、および上記移動量算出部により算出された上記移動量に基づいて、上記一方のねじ軸の移動量およびモータ回転角の関係に関連する新たなデータを求めるデータ生成部と、
上記第２記憶部に記憶された上記データを上記データ生成部により生成された新たなデータに書き換える書き換え制御部と、を含む、電動アクチュエータ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の電動アクチュエータを用いて変速機を駆動する変速機駆動装置であって、上記第１出力部材がシフトレバーであり、上記第２出力部材がセレクトレバーである、変速機駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動アクチュエータおよびこれを用いた変速機駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、マニュアルトランスミッションの変速が自動化された自動制御式マニュアルトランスミッション（Automated Manual Transmission ）の変速機が知られている。例えば油圧アクチュエータを用いて、従来の手動操作と同様の操作を行わせる場合がある。一方、特許文献１では、電動モータとボールねじ機構を用いた、ギヤシフト用の電動アクチュエータが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１７６５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、シフトとセレクトでそれぞれ電動アクチュエータを別体で設けた場合、構造が複雑となり、変速機駆動装置が大型化する。ひいては、変速機が大型になる。
また、ボールねじ機構を用いて直線運動を得るために、ナットまたはねじ軸の回転を規制する回り止め機構が必要となる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、構造が簡単であり、小型で安価な電動アクチュエータおよび変速機駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、第１ねじ軸（２８）および上記第１ねじ軸にボール（２９）を介して螺合する第１ボールナット（３０）を含む第１のボールねじ機構（１９）と、上記第１ねじ軸とは同軸上に対向する第２ねじ軸（３１）および上記第２ねじ軸にボール（３２）を介して螺合する第２ボールナット（３３）を含む第２のボールねじ機構（２０）と、上記第１のボールねじ機構および上記第２のボールねじ機構を収容し、上記第１ボールナットおよび上記第２ボールナットを回転可能に且つ軸方向に移動不能に支持したハウジング（７）と、上記ハウジングに保持された第１ステータ（４６）および上記第１ボールナットの外周に配置された第１ロータ（４７）を含む第１電動モータ（２１）と、上記ハウジングに保持された第２ステータ（４８）および上記第２ボールナットの外周に配置された第２ロータ（４９）を含む第２電動モータ（２２）と、上記第１ねじ軸および上記第２ねじ軸の互いの対向端部（２８ａ，３１ａ）にそれぞれ連結された一端（２ａ，３ａ）を有する第１出力部材（２）および第２出力部材（３）と、を備え、上記第１出力部材および上記第２出力部材は、上記ハウジングにそれぞれ設けられた第１出力部材挿通孔（４１）および第２出力部材挿通孔（４５）を通して上記ハウジング外へ突出している、電動アクチュエータ（４）を提供する（請求項１）。
【０００６】
本発明によれば、同軸上に並ぶ第１ねじ軸および第１ねじ軸の対向端部に、第１出力部材および第２出力部材の一端をそれぞれ連結するようにしたので、第１ねじ軸および第１ねじ軸の反対側の端部に、第１出力部材および第１出力部材の一端を連結する場合と比較して、軸方向の小型化を図ることができる。また、各ボールナットの外周にそれぞれ対応する電動モータのロータを配置しているので、各電動モータと対応するボールねじ機構を軸方向にオーバーラップして配置することができ、一層の小型化を図ることができる。さらに、一対の電動モータおよび一対のボールねじ機構を共通のハウジング内に収容しているので、構造を簡素化することができる。したがって、小型で安価な電動アクチュエータを提供することができる。
【０００７】
また、上記第１出力部材の上記一端と上記第１ねじ軸は、第１ねじ軸の軸線（Ｃ３）回りに同伴回転可能に連結されているとともに、上記第２出力部材の上記一端と上記第２ねじ軸は、第２ねじ軸の軸線（Ｃ４）回りに同伴回転可能に連結され、上記第１出力部材が上記第１出力部材挿通孔に係合することにより、上記第１ねじ軸の回転が規制され、上記第２出力部材が上記第２出力部材挿通孔に係合することにより、上記第２ねじ軸の回転が規制されている場合がある。この場合、第１出力部材および第２出力部材が、対応するねじ軸の回り止めの機能を果たすので、別途に回り止め機構を設ける場合と比較して、構造をより簡素化することができる。
【０００８】
また、上記第１ねじ軸および上記第２ねじ軸のうち少なくとも一方のねじ軸と軸方向に同行移動可能な被検出部（５０；５３）と、上記一方のねじ軸の軸方向に離隔し、上記一方のねじ軸の軸方向移動に伴って上記被検出部とそれぞれ対向可能な一対の近接センサ（５１，５２；５４，５５）と、を備えた場合がある（請求項３）。この場合、例えばギヤ１速に対応する第１シフト位置、ギヤ２速に対応する第２シフト位置と、それ以外の位置（ギヤニュートラルに対応する位置）の何れの位置に、第１ねじ軸が位置しているかを、２つの近接センサを用いた簡単な構造により容易に検出することができる。第２ねじ軸の軸方向移動に関するセレクト位置の検出についても同様である。
【０００９】
また、上記第１ボールナットおよび上記第２ボールナットのうち少なくとも一方のボールナットの外周に同伴回転可能に配置された被検出部（６０；６３）と、上記一方のボールナットの回転方向に離隔し、上記一方のボールナットの回転に伴って上記被検出部とそれぞれ対向可能な一対の近接センサ（６１，６２；６４，６５）と、を備えた場合がある（請求項４）。この場合、例えばギヤ１速に対応する第１シフト位置、ギヤ２速に対応する第２シフト位置と、それ以外の位置（ギヤニュートラルに対応する位置）の何れの位置に、第１ボールナットが位置しているかを、２つの近接センサを用いた簡単な構造により容易に検出することができる。第２ボールナットの回転に関するセレクト位置の検出についても同様である。
【００１０】
また、上記第１ねじ軸および上記第２ねじ軸の少なくとも一方のねじ軸に連結され上記一方のねじ軸の軸方向移動に伴って回転変位する揺動レバー（７１）と、上記揺動レバーの回転角を検出するレバー回転角センサ（７２）と、上記一方のねじ軸に対応する電動モータの回転角を検出するモータ回転角センサ（７３）と、初期使用時に上記一方のねじ軸を軸方向の一方の終端位置から他方の終端位置へ移動させたときに上記レバー回転角センサにより検出されたレバー回転角の変化量を初期レバー回転角変化量として記憶した第１記憶部（８０）と、上記一方のねじ軸の移動量およびモータ回転角の関係に関連するデータを書き換え可能に記憶した第２記憶部（８１）と、上記レバー回転角センサの検出角度および上記第２記憶部から読み出された上記データに基づいて上記一方のねじ軸を位置制御した結果出力される速度指令およびモータ回転角センサにより検出されたモータ回転角に基づいて上記電動モータの駆動回路（７８）にＰＷＭ信号を出力することにより、上記電動モータを駆動制御する駆動制御部（７９）と、起動時に上記一方のねじ軸を模擬移動させたときの上記レバー回転角センサおよび上記モータ回転角センサの検出結果に基づいて、上記第２記憶部に記憶された上記データを更新するデータ更新処理部（８２）と、を備えた場合がある（請求項５）。この場合、長期の使用で、例えば摩耗等により第１ねじ軸の軸方向移動量と揺動レバーの回転量との関係が変化したとしても、起動毎にデータ更新処理部で更新されたデータに基づいて電動モータの駆動制御を行うことにより、ねじ軸の位置を精度良く制御することができる。
【００１１】
また、上記データ更新処理部は、起動に伴って、上記対応する電動モータを駆動することにより、上記第２記憶部に記憶された上記データに基づいて、上記一方のねじ軸を軸方向の一方の終端位置から他方の終端位置へ移動させる移動制御部（８３）と、上記移動制御部による移動のときに上記レバー回転角センサにより検出されたレバー回転角の変化量、および上記第１記憶部に記憶された初期レバー回転角変化量の比較に基づいて、上記一方のねじ軸の移動量を算出する移動量算出部（８４）と、上記移動制御部による移動のときに上記モータ回転角センサにより検出されたモータ回転角の変化量、および上記移動量算出部により算出された上記移動量に基づいて、上記一方のねじ軸の移動量およびモータ回転角の関係に関連する新たなデータを求めるデータ生成部（８５）と、上記第２記憶部に記憶された上記データを上記データ生成部により生成された新たなデータに書き換える書き換え制御部（８６）と、を含む場合がある（請求項６）。この場合、起動の度ごとに、ねじ軸を軸方向ストロークの一方の終端位置から他方の終端位置に移動させる模擬運転を実行し、そのときのレバー回転角センサおよびモータ回転角センサの検出結果に基づいて、ねじ軸の軸方向移動量とモータ回転角の関係に関連するデータを更新するデータ更新処理を行う。データ更新処理後の通常制御においては、上記摩耗を考慮した位置情報に基づいて電動モータを駆動制御でき、ねじ軸の位置を精度良く制御することができる。
【００１２】
また、上記電動アクチュエータを用いて変速機を駆動する変速機駆動装置であって、上記第１出力部材がシフトレバー（２）であり、上記第２出力部材がセレクトレバー（３）である場合（請求項７）には、構造を簡素化することができるうえで好ましい。
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号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限定する趣旨ではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態の電動アクチュエータを含む変速駆動装置の概略構成を示す模式的分解斜視図である。
【図２】電動アクチュエータの断面図である。
【図３】シフトレバーと第１ねじ軸の連結構造の断面図である。
【図４】セレクトレバーと第２ねじ軸の連結構造の概略側面図である。
【図５】セレクトレバーと第２ねじ軸の連結構造の断面図である。
【図６】本発明の別の実施の形態の近接センサの配置図である。
【図７】本発明のさらに別の実施の形態のシフト位置検出機構を含む電動アクチュエータの電気的構成を示す模式図である。
【図８】データ更新処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の電動アクチュエータが適用された変速機駆動装置の概略分解斜視図である。変速機駆動装置１は、公知の平行歯車式変速機（図示せず）を駆動するものであり、変速機にシフト動作を行わせるシフトレバー２と、変速機にセレクト動作を行わせるセレクトレバー３と、シフトレバー２およびセレクトレバー３を駆動す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４とを備えている。
【００１５】
電動アクチュエータ４は、車両の所定部に取付ブラケット等の取付部材５，６を介して固定された筒状の固定ハウジング７を有している。本実施の形態では、シフトレバー２自身が電動アクチュエータ４の第１出力部材を構成しており、セレクトレバー３自身が電動アクチュエータ４の第２出力部材を構成しているが、これに限らず、電動アクチュエータ４のシフトレバー２とは別体に設けられた第１出力部材（図示せず）をシフトレバー２に連結するようにしてもよいし、電動アクチュエータ４のセレクトレバー３とは別体に設けられた第２出力部材（図示せず）をセレクトレバー３に連結するようにしてもよい。
【００１６】
第１出力部材としてのシフトレバー２および第２出力部材としてのセレクトレバー３は、固定ハウジング７から例えば互いに直交する方向に突出している。
シフトレバー２の一端２ａは、固定ハウジング７内に挿入されている。シフトレバー２の他端２ｂは、シフトレバーシャフト８の一端８ａに同伴回転可能に連結されている。電動アクチュエータ４は、シフトレバー２およびセレクトレバー３を駆動するための駆動方向Ｘ１（後述するシフトロッド１５〜１７の軸方向Ａ１とは平行な方向に相当）を有している。その駆動方向Ｘ１は、シフトレバーシャフト８の軸方向Ｙ１と直交する方向に対して平行な方向である。電動アクチュエータ４は、シフトレバー２の一端２ａを駆動方向Ｘ１に駆動することにより、シフトレバー２をシフトレバーシャフト８の中心軸線Ｃ１の回りに揺動駆動する。
【００１７】
シフトレバーシャフト８の途中部には、インターナルレバー９の一端９ａが、同伴回転可能に且つシフトレバーシャフト８の軸方向Ｙ１に移動可能に支持されている。具体的には、インターナルレバー９の一端９ａに設けられたスプライン孔の内周の雌スプライン（図示せず）に、シフトレバーシャフト８の途中部に設けられた雄スプライン８ｂが嵌合している。シフトレバー２およびインターナルレバー９は、シフトレバーシャフト８の中心軸線Ｃ１の回りに、シフトレバーシャフト８と同伴回転する。
【００１８】
セレクトレバー３は、アングル状をなしており、セレクトレバー３の一端３ａは、固定ハウジング５内に挿入されている。セレクトレバー３の他端３ｂには、インターナルレバー９に係合した二股状の係合部１０が設けられている。セレクトレバー３の折曲部３ｃは、上記駆動方向Ｘ１およびシフトレバーシャフト８の軸方向Ｙ１の双方に対して直交する方向Ｚ１に延びたセレクトレバーシャフト１１によって、セレクトレバーシャフト１１の中心軸線Ｃ２の回りに回転可能に支持されている。電動アクチュエータ４は、セレクトレバー３の他端３ｂを駆動方向Ｘ１に駆動することにより、セレクトレバー３をセレクトレバーシャフト１１の中心軸線Ｃ２の回りに揺動駆動する。
【００１９】
複数のシフトロッド１２，１３，１４には、それぞれ、インターナルレバー９の他端９ｂと係合するシフトブロック１５，１６，１７が固定されている。各シフトロッド１２，１３，１４には、図示しないクラッチスリーブと係合するシフトフォーク１８が設けられている（図１では、シフトロッド１４に設けられたシフトフォーク１８のみを示してある。）
電動アクチュエータ４が、セレクトレバー３をセレクトレバーシャフト１１の中心軸線Ｃ２の回りに揺動させることにより、セレクトレバー３の他端３ｂの係合部１０が、インターナルレバー９をシフトレバーシャフト８の軸方向Ｙ１に移動させる。その結果、インターナルレバー９の他端９ｂが所要のシフトブロック１５〜１７に係合し、これによりセレクト動作が達成される。
【００２０】
一方、電動アクチュエータ４が、シフトレバー２をシフトレバーシャフト８の中心軸線Ｃ１の回りに揺動させることにより、シフトレバーシャフト８およびインターナルレバー９が、シフトレバーシャフト８の中心軸線Ｃ１回りに揺動する。その結果、インターナルレバー９と係合している例えばシフトブロック１５が、シフトロッド１２の軸方向Ａ１（電動アクチュエータ４の駆動方向Ｘ１に平行な方向）に移動し、これによりシフト動作が達成される。
【００２１】
図２に示すように、電動アクチュエータ４は、固定ハウジング７内に収容された第１のボールねじ機構１９および第２のボールねじ機構２０と、第１のボールねじ機構１９を駆動する第１電動モータ２１と、第２のボールねじ機構２０を駆動する第２電動モータ２２と、第１出力部材としての上記シフトレバー２と、第２出力部材としての上記セレクトレバー３とを備えている。
【００２２】
固定ハウジング７は、第１筒部２３と、第２筒部２４と、第１筒部２３および第２筒部２４間を連結する第３筒部２５とを有している。第３筒部２５は第１筒部２３および第２筒部２４よりも小径とされている。第１筒部２３から第３筒部２５とは反対方向に延びる小径の第４筒部２６が延設され、また、第２筒部２４から第３筒部２５とは反対方向に延びる小径の第５筒部２７が延設されている。
【００２３】
第１のボールねじ機構１９は、第１ねじ軸２８と、第１ねじ軸２８にボール２９を介して螺合する第１ボールナット３０とを備えており、第１ボールナット３０の回転運動を第１ねじ軸２８の直線運動に変換する運動変換機構として機能する。また、第２のボールねじ機構２０は、第１ねじ軸２８とは同軸上に対向する第２ねじ軸３１と、第２ねじ軸３１にボール３２を介して螺合する第２ボールナット３３とを備えており、第２ボールナット３３の回転運動を第２ねじ軸３１の直線運動に変換する運動変換機構として機能する。
【００２４】
固定ハウジング７は、第１筒部２３内において、第１軸受３４および第２軸受３５によって、第１ボールナット３０を回転可能に且つ軸方向（駆動方向Ｘ１に相当）に移動不能に支持している。また、固定ハウジング７は、第３軸受３６および第４軸受３７によって、第２ボールナット３３を回転可能に且つ軸方向（駆動方向Ｘ１に相当）に移動不能に支持している。
【００２５】
第１ねじ軸２８の対向端部としての一端２８ａと第２ねじ軸３１の対向端部としての一端３１ａが互いに対向している。第１ねじ軸２８の一端２８ａには、第１出力部材としてのシフトレバー２の一端２ａが連結されている。また、第２ねじ軸３１の一端３１ａには、第２出力部材としてのセレクトレバー３の一端３ａが連結されている。
図２および図３に示すように、第１ねじ軸２８の一端２８ａの外周には、第１ねじ軸２８の軸方向とは平行な平坦面２８１が設けられている。シフトレバー２の一端２ａは、平坦面２８１に摺動可能に沿わされている。シフトレバー２の一端２ａには、シフトレバー２の長手方向に延びる長孔３８が設けられている。その長孔３８には、例えばボルトからなる連結軸３９が摺動および回転可能に挿通され、その連結軸３９は、第１ねじ軸２８の一端２８ａに固定されている。連結軸３９の一端には、長孔３８の幅よりも大きい径を有する頭部４０が設けられており、連結軸３９が長孔３８から離脱することが上記頭部４０によって防止されている。
【００２６】
すなわち、第１ねじ軸２８の平坦面２８１と連結軸３９の頭部４０との間にシフトレバー２の一端２ａが摺動可能に挟持されている。これにより、シフトレバー２の一端２ａと第１ねじ軸２８が、連結軸３９によって、第１ねじ軸２８の軸線Ｃ３回りに同伴回転可能に連結されている。シフトレバー２の一端２ａは、第３筒部２５内に位置しており、シフトレバー２は、固定ハウジング７の第３筒部２５に設けられた第１出力部材挿通孔としての第１挿通孔４１を通して、固定ハウジング７外へ突出している。
【００２７】
再び図２を参照して、第１挿通孔４１の内周は、当該内周に係合したシフトレバー２の揺動回転を案内する機能を果たすとともに、シフトレバー２を介して、第１ねじ軸２８の軸線Ｃ３回りの回転を規制する機能を果たしている。
図２、図４および図５を参照して、第２ねじ軸３１の一端３１ａの外周には、第２ねじ軸３１の軸方向とは平行な平坦面３１１が設けられている。セレクトレバー３の一端３ａは、平坦面３１１に摺動可能に沿わされている。セレクトレバー３の一端３ａには、セレクトレバー３の長手方向に延びる長孔４２が設けられている。その長孔４２には、例えばボルトからなる連結軸４３が摺動および回転可能に挿通され、その連結軸４３は、第２ねじ軸３１の一端３１ａに固定されている。連結軸４３の一端には、長孔４２の幅よりも大きい径を有する頭部４４が設けられており、連結軸４３が長孔４２から離脱することが上記頭部４４によって防止されている。
【００２８】
すなわち、第２ねじ軸２８の平坦面３１１と連結軸４３の頭部４４との間にセレクトレバー３の一端３ａが摺動可能に挟持されている。これにより、セレクトレバー３の一端３ａと第２ねじ軸３１が、連結軸４３によって、第２ねじ軸３１の軸線Ｃ４回りに同伴回転可能に連結されている。セレクトレバー３の一端３ａは、第３筒部２５内に位置しており、セレクトレバー３は、固定ハウジング７の第３筒部２５に設けられた第２出力部材挿通孔としての第２挿通孔４５を通して、固定ハウジング７外へ突出している。
【００２９】
再び図２を参照して、第２挿通孔４５の内周は、当該内周に係合したセレクトレバー３の揺動回転を案内する機能を果たすとともに、セレクトレバー３を介して、第２ねじ軸３１の軸線Ｃ４回りの回転を規制する機能を果たしている。
第１電動モータ２１は、固定ハウジング７の第１筒部２３の内周２３ａに保持された第１ステータ４６と、第１ボールナット３０の外周３０ａに配置された第１ロータ４７とを備えている。第２電動モータ２２は、固定ハウジング７の第２筒部２４の内周２４ａに保持された第２ステータ４８と、第２ボールナット３３の外周３３ａに配置された第２ロータ４９とを備えている。
【００３０】
電動アクチュエータ４の第１電動モータ２１および第２電動モータ２２は、制御部としてのＥＣＵ１００によって制御される。
第１ねじ軸２８の他端２８ｂは、第４筒部２６内に進退可能である。第１ねじ軸２８の他端２８ｂの外周に、被検出部５０が第１ねじ軸２８の軸方向に同行移動可能に設けられている。一方、第４筒部２６の内周には、第１ねじ軸２８の軸方向移動に伴って被検出部５０と対向可能な一対の近接センサ５１，５２が固定されている。各近接センサ５１，５２には、例えばホールＩＣが用いられる。
【００３１】
一対の近接センサ５１，５２の出力信号は、ＥＣＵ１００に入力されるようになっており、ＥＣＵ１００は、一対の近接センサ５１，５２の何れか一方が被検出部５０と対向することにより、第１ねじ軸２８のシフト動作の対応する終端位置を検出することができる。また、一対の近接センサ５１，５２の何れもが被検出部５０と対向しないときに、第１ねじ軸２８がシフト動作の中間位置（中立位置）にあることを検出することができる。
【００３２】
第２ねじ軸３１の他端３１ｂは、第５筒部２７内に進退可能である。第２ねじ軸３１の他端３１ｂの外周に、被検出部５３が第２ねじ軸３１の軸方向に同行移動可能に設けられている。一方、第５筒部２７の内周には、第２ねじ軸３１の軸方向移動に伴って被検出部５０と対向可能な一対の近接センサ５４，５５が固定されている。各近接センサ５４，５５には、例えばホールＩＣが用いられる。
【００３３】
一対の近接センサ５４，５５の出力信号は、ＥＣＵ１００に入力されるようになっており、ＥＣＵ１００は、一対の近接センサ５４，５５の何れか一方が被検出部５０と対向することにより、第２ねじ軸３１のセレクト動作の対応する終端位置を検出することができる。また、両近接センサ５４，５５の何れもが被検出部５０と対向しないときに、第２ねじ軸３１がセレクト動作の中間位置（中立位置）にあることを検出することができる。
【００３４】
本実施の形態によれば、第２電動モータ２２によって第２ボールナット３３を回転駆動すると、第２ねじ軸３１が軸方向に移動して、セレクトレバー３をセレクトレバーシャフト１１の中心軸線Ｃ２の回りに揺動させる。これにより、セレクトレバー３の他端３ｂの係合部１０が、インターナルレバー９をセレクト方向（シフトレバーシャフト８の軸方向Ｙ１）に移動させ、その結果、インターナルレバー９の他端９ｂが所要のシフトブロック１５〜１８に係合し、これによりセレクト動作が達成される。
【００３５】
また、第１電動モータ２１によって第１ボールナット３０を回転駆動すると、第１ねじ軸２８が軸方向に移動して、シフトレバー２をシフトレバーシャフト８の中心軸線Ｃ１の回りに揺動させる。これにより、シフトレバー２をシフトレバーシャフト８の中心軸線Ｃ１の回りに揺動させ、これにより、シフトレバーシャフト８およびインターナルレバー９を、シフトレバーシャフト８の中心軸線Ｃ１回りに揺動させる。その結果、インターナルレバー９と係合している例えばシフトブロック１５が、シフトロッド１２の軸方向Ａ１（電動アクチュエータ４の駆動方向Ｘ１に平行な方向）に移動し、これによりシフト動作が達成される。
【００３６】
また、同軸上に並ぶ第１ねじ軸２８および第２ねじ軸３１の対向する一端２８ａ，３１ａに、第１出力部材としてのシフトレバー２および第２出力部材としてのセレクトレバー３の一端２ａ，３ａをそれぞれ連結するようにしたので、電動アクチュエータ４として、軸方向の小型化を図ることができる。
また、各ボールナット３０，３３の外周にそれぞれ対応する電動モータ２１，２２のロータ４７，４９を配置しているので、各電動モータ２１，２２とそれぞれ対応するボールねじ機構１９，２０を軸方向にオーバーラップして配置することができ、一層の小型化を図ることができる。
【００３７】
さらに、一対の電動モータ２１，２２および一対のボールねじ機構１９，２０を共通の固定ハウジング７内に収容しているので、構造を簡素化することができる。したがって、小型で安価な電動アクチュエータ４を提供することができる。
シフトレバー２の揺動回転を案内する固定ハウジング７の第１挿通孔４１が、シフトレバー２を介して、第１ねじ軸２８の軸線Ｃ３回りの回転を規制する機能を果たし、また、セレクトレバー３の揺動回転を案内する固定ハウジング７の第２挿通孔４５が、セレクトレバー３を介して、第２ねじ軸３１の軸線Ｃ４回りの回転を規制する機能を果たす。すなわち、第１出力部材としてのシフトレバー２および第２出力部材としてのセレクトレバー３が、対応するねじ軸２８，３１の回り止めの機能を果たすので、別途に回り止め機構を設ける場合と比較して、構造をより簡素化することができる。
【００３８】
また、第１ねじ軸２８と軸方向に同行移動可能な被検出部５０を設け、第１ねじ軸２８の軸方向に離隔し、第１ねじ軸２８の軸方向移動に伴って被検出部５０とそれぞれ対向可能な一対の近接センサ５１，５２を設けたので、例えばギヤ１速に対応する第１シフト位置、ギヤ２速に対応する第２シフト位置と、それ以外の位置（ギヤニュートラルに対応する位置）の何れの位置に、第１ねじ軸２８が位置しているかを、２つの近接センサ５１，５２を用いた簡単な構造により容易に検出することができる。
【００３９】
また、第２ねじ軸３１と軸方向に同行移動可能な被検出部５３を設け、第２ねじ軸３１の軸方向に離隔し、第２ねじ軸３１の軸方向移動に伴って被検出部５３とそれぞれ対向可能な一対の近接センサ５４，５５を設けたので、第２ねじ軸３１が何れのセレクト位置に位置しているかを２つの近接センサ５４，５５を用いた簡単な構造により容易に検出することができる。
【００４０】
また、本実施の形態のように電動アクチュエータ４を変速機駆動装置１に適用した場合、単一の電動モータ２８を用いた簡単な構造で安価な変速機駆動装置１を提供することができる。また、シフトレバー２とセレクトレバー３を同時に動作させることも可能となり、その場合、変速に要する時間を短縮することができる。
上記実施の形態では、シフト位置およびセレクト位置の検出のために、第１ねじ軸２８および第２ねじ軸３１の軸方向移動をそれぞれ検出したが、これに代えて、第１ボールナット３０および第２ボールナット３３の回転位置をそれぞれ検出するようにしてもよい。具体的には、図６（ａ）に示すように、第１ボールナット３０の外周に同伴回転可能に被検出部６０を設け、第１ボールナット３０の回転方向に離隔し、第１ボールナット３０の回転に伴って被検出部６０とそれぞれ対向可能な一対の近接センサ６１，６２を固定ハウジング７の内周に配置する。また、図６（ｂ）に示すように、第２ボールナット３３の外周に同伴回転可能に被検出部６３を設け、第２ボールナット３３の回転方向に離隔し、第２ボールナット３３の回転に伴って被検出部６３とそれぞれ対向可能な一対の近接センサ６４，６５を固定ハウジング７の内周に配置する。
【００４１】
次いで、図７は本発明のさらに別の実施の形態を示している。本実施の形態では、第１ねじ軸２８の軸方向移動を揺動レバー７１の回転に変換し、揺動レバー７１の揺動中心Ｃ５に配置されたレバー回転角センサ７２からの出力に基づいて、制御部としてのＥＣＵ２００が揺動レバー７１の回転角度を検出し、これに基づいて第１ねじ軸２８の軸方向位置、すなわちシフト位置を検出するようにしている。また、ＥＣＵ２００には、ブラシレスモータである第１の電動モータ２１の回転角を検出する、例えばレルゾバからなるモータ回転角センサ７３からの検出信号が入力されるようになっている。
【００４２】
揺動レバー７１は、固定ハウジングに固定された支軸７４の回りに回転可能に支持されている。支軸７４の中心軸線が、揺動中心Ｃ５に相当する。揺動レバー７１の長手方向に延びる長孔７５が形成されており、この長孔７５内に、第１ねじ軸２８と軸方向に同行移動する連結軸７６が摺動可能に挿通されている。
揺動レバー７１の揺動に伴って連結軸７６が長孔７５の内周を摺動することになる。このため、長期に使用すると、連結軸７６の外周およびこれに摺動する長孔７５の内周が摩耗する。その摩耗が進行すると、第１ねじ軸２８の移動量に対してレバー回転角センサ７２が検出する回転角度が小さくなる傾向にある。
【００４３】
そこで、本実施の形態では、例えばＥＣＵ２００の起動の度ごとに、第１ねじ軸２８を軸方向ストロークの一方の終端位置から他方の終端位置に移動させる模擬運転を実行し、そのときにレバー回転角センサ７２およびモータ回転角センサ７３の検出結果に基づいて、第１ねじ軸２８の軸方向移動量とモータ回転角の関係に関連するデータを更新するデータ更新処理を行うようにしている。したがって、データ更新処理後の通常制御においては、上記摩耗を考慮した位置情報に基づいて第１電動モータ２１を駆動制御でき、第１ねじ軸２８の位置を、ひいてはシフトレバー２の回転位置を精度良く制御できるようになっている。
【００４４】
ＥＣＵ２００は、シフト位置指令信号およびレバー回転角センサ７２からのレバー回転角信号に基づいて第１ねじ軸２８の軸方向の位置制御を行う位置制御部７７と、位置制御部７７から出力される制御指令に基づいて、第１電動モータ２１の駆動回路７８にＰＷＭ(Pulse Width Modulation ）信号を出力する駆動制御部７９とを備えている。駆動回路７８は、例えばＭＯＳＦＥＴ等の駆動素子を含む公知のインバータ回路で構成されており、駆動制御部７９から入力したＰＷＭ信号に基づいて第１電動モータ２１を駆動する。
【００４５】
また、ＥＣＵ２００は、第１記憶部８０と、第２記憶部８１と、データ更新処理部８２とを備えている。第１記憶部８０は、初期使用時に第１ねじ軸２８を軸方向の一方の終端位置から他方の終端位置へ移動させたときにレバー回転角センサ７２により検出されたレバー回転角の変化量を初期レバー回転角変化量として記憶している。また、第２記憶部８１は、第１ねじ軸２８の移動量およびモータ回転角の関係に関連するデータを書き換え可能に記憶している。第１ねじ軸２８の移動量およびモータ回転角の関係に関連するデータとは、第１ねじ軸２８の移動量に対するモータ回転角量のデータであってもよいし、駆動制御部７９の出力するＰＷＭ信号（例えばパルス数）に対するモータ回転角量のデータであってもよい。
【００４６】
上記駆動制御部７９は、レバー回転角センサ７２の検出角度および第２記憶部８１から読み出された上記データに基づいて第１ねじ軸２８を位置制御した結果出力される速度指令およびモータ回転角センサ７３により検出されたモータ回転角に基づいて、第１電動モータ２１の駆動回路７８にＰＷＭ信号を出力することにより、第１電動モータ２１を駆動制御する。
【００４７】
データ更新処理部８２は、起動時に第１ねじ軸２８を模擬移動させたときのレバー回転角センサ７２およびモータ回転角センサ７３の検出結果に基づいて、第２記憶部８１に記憶された上記データを更新する機能を果たす。具体的には、データ更新処理部８２は、移動制御部８３と、移動量算出部８４と、データ生成部８５と、書き換え制御部８６とを含んでいる。
【００４８】
移動制御部８３は、起動に伴って、駆動制御部７９を介して第１電動モータ２１を駆動することにより、第２記憶部８１に記憶された上記データに基づいて、第１ねじ軸２８を軸方向の一方の終端位置から他方の終端位置へ移動させる。
移動量算出部８４は、移動制御部８３による移動のときにレバー回転角センサ７２により検出されたレバー回転角の変化量と、第１記憶部８０に記憶された初期レバー回転角変化量との比較に基づいて、第１ねじ軸２８の移動量を算出する。
【００４９】
データ生成部８５は、移動制御部８３による移動のときにモータ回転角センサ７３により検出されたモータ回転角の変化量、および移動量算出部８４により算出された上記移動量に基づいて、第１ねじ軸２８の移動量およびモータ回転角の関係に関連する新たなデータを求める。
書き換え制御部８６は、第２記憶部８１に記憶された上記データをデータ生成部８５により生成された新たなデータに書き換える機能を果たす。
【００５０】
図８はデータ更新処理のフローを示している。図８を参照して、起動に伴って、まず、ステップＳ１において、第１記憶部８０および第２記憶部８１に記憶されたデータが読み出される。
次いで、ステップＳ２では、移動制御部８３が駆動制御部７９に信号を出力して第１電動モータ２１を駆動させ、第２記憶部８１に記憶されたデータに基づいて、第１ねじ軸２８を軸方向の一方の終端位置から他方の終端位置へ移動させる模擬運転を行う。
【００５１】
その模擬運転のときにレバー回転角センサ７２により検出されたレバー回転角の変化量を検出し（ステップＳ３）、検出されたレバー回転角変化量と、第１記憶部８０に記憶された初期レバー回転角変化量とを比較し（ステップＳ４）、その比較に基づいて、第１ねじ軸２８の移動量を算出する（ステップＳ５）。
次いで、算出された第１ねじ軸２８の上記移動量とモータ回転角変化量とに基づいて、モータ回転角に対する第１ねじ軸２８の移動量を算出し（ステップＳ６）。第１ねじ軸２８の移動量とモータ回転角の関係に関する新たなデータを生成し（ステップＳ７）、第２記憶部８１に記憶されたデータを上記新たなデータに書き換え（ステップＳ８）、処理を終了する。
【００５２】
本実施の形態によれば、長期の使用で、例えば摩耗等により第１ねじ軸２８の軸方向移動量と揺動レバー７１の回転量との関係が変化したとしても、起動毎にデータ更新処理部８２で更新されたデータに基づいて第１電動モータ２１の駆動制御を行うことにより、第１ねじ軸２１の位置を、ひいてはシフトレバー２の回転位置を精度良く制御することができる。本実施の形態では、第１ねじ軸２８の軸方向位置を検出する機構および第１ねじ軸２８を駆動する機構に則して説明したが、第２ねじ軸３１についても同様の機構が採用されている。
【００５３】
なお、上記各実施の形態では、電動アクチュエータ４が変速機駆動装置１に適用された例に則して説明したが、第１出力部材および第２出力部材を有する種々の用途の駆動源として用いることができる。その他、請求項記載の範囲内で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１…変速機駆動装置、２…シフトレバー、２ａ…一端、２ｂ…他端、３…セレクトレバー、３ａ…一端、３ｂ…他端、４…電動アクチュエータ、７…固定ハウジング、８…シフトレバーシャフト、９…インターナルレバー、１０…係合部、１１…セレクトレバーシャフト、１２〜１４…シフトロッド、１５〜１７…シフトブロック、１９…第１のボールねじ機構、２０…第２のボールねじ機構、２１…第１電動モータ、２２…第２電動モータ、２８…第１ねじ軸、２８ａ…一端（対向端部）、２９…ボール、３０…第１ボールナット、３１…第２ねじ軸、３１ａ…一端（対向端部）、３２…ボール、３３…第２ボールナット、３８…長孔、３９…連結軸、４０…頭部、４１…第１挿通孔（第１出力部材挿通孔）、４２…長孔、４３…連結軸、４４…頭部、４５…第２挿通孔（第２出力部材挿通孔）、４６…第１ステータ、４７…第１ロータ、４８…第２ステータ、４９…第２ロータ、５０…被検出部、５１，５２…近接センサ、５３…被検出部、５４，５５…近接センサ、６０…被検出部、６１，６２…近接センサ、６３…被検出部、６４，６５…近接センサ、７１…揺動レバー、７２…レバー回転角センサ、７３…モータ回転角センサ、７４…支軸、７５…長孔、７６…連結軸、７７…位置制御部、７８…駆動回路、７９…駆動制御部、８０…第１記憶部、８１…第２記憶部、８２…データ更新処理部、８３…移動制御部、８４…移動量算出部、８５…データ生成部、８６…書き換え制御部、１００；２００…ＥＣＵ（制御部）、Ｃ１…（シフトレバーシャフトの）中心軸線、Ｃ２…（セレクトレバーシャフトの）中心軸線、Ｃ３…（第１ねじ軸の）軸線、Ｃ４…（第２ねじ軸の）軸線、Ｘ１…（電動アクチュエータの）駆動方向
【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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【図７】
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【図８】
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