(57)【要約】【課題】セレクト動作を高速化することを可能にして、変速時間を短縮する。【解決手段】ハウジング２内に回転自在に支持されたシフトシャフト４の外周に、ストライカ６が軸方向移動可能に、かつ相対回転しないように嵌合している。シフトシャフト４と平行に配置されたボールスクリュー３２が、軸方向移動可能に支持されており、セレクト用モーター１６の駆動により回転するボールナット２２によって軸方向に移動する。このボールスクリュー３２に結合された係合部材３４の溝３４ｂに、ストライカ６の突起６ｂが係合しており、ボールスクリュー３２の軸方向移動により係合部材３４およびストライカ６がシフトシャフト４の軸方向に移動してセレクト作動が行われる。ボールスクリュー３２の先端３２ｃが、オリフィス３５ａを介して変速機２１の室内に接続されたダンパー室３５に挿入されて、軸方向の移動が抑制される。【選択図】図１
2005155849.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嵌合されたストライカと、前記シフトシャフトと平行に配置されたロッドと、このロッドに支持されるとともに、前記ストライカに係合して一体的に軸方向移動する係合部材とを備え、セレクト用モータの駆動によって前記係合部材をロッドの軸方向に移動させることにより、前記ストライカを軸方向移動させて変速機のセレクト作動を行うモータ駆動型変速機操作装置において、
前記ロッドをハウジング内に軸方向移動可能に支持させ、かつ、前記係合部材をこのロッドと一体的に軸方向移動するように設け、前記セレクト用モーターの駆動によりこのロッドを軸方向移動させることにより変速機のセレクト作動を行うとともに、このロッドの軸方向移動を抑制するダンパー機構を設けた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】
前記ダンパー機構は、ハウジングに形成され、前記ロッドの端部が挿入されるロッド挿入孔と、この挿入孔内を外部に連通するオリフィス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】
前記ダンパー室のオリフィスを変速機の室内に連通したことを特徴とする請求項２に記載のモーター駆動型変速機操作装置。
【請求項４】
前記ロッドがねじ軸であり、このねじ軸に螺合したナットを、回転可能にかつ軸方向の移動を規制してハウジングに保持させ、セレクト用モーターによってナットを回転させることにより前記ねじ軸を軸方向に移動させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のモーター駆動型変速機操作装置。
【請求項５】
前記ねじ軸およびナットがボールねじを構成していることを特徴とする請求項４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用モーターと、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用モーターとを備えており、これらセレクト用モーターとシフト用モーターの作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）について簡単に説明する。前記特許文献１に記載されたモーター駆動型変速機操作装置（前記特許文献１では電動Ｘ−Ｙシフト機構と呼んでいる）は、ハウジング（特許文献１ではシフト機構ハウジング３０、以下同様）内にシフトシャフト（第１シャフト部材４２）とセレクト用モーター（モータ３６）のモーターシャフト（第２シャフト部材４６）とを平行に配置して、シフトシャフトの外周に軸方向移動可能にストライカ（担持部材４４およびシフト・フィンガ２０）を嵌合し、一方、モーターシャフトの外周に形成したねじ部にはナット（横断部材４８）を螺合している。そして、前記ストライカに係合用の突起（ショルダー５０）を形成するとともに、ナットには前記突起が係合可能な溝（アーチ状溝５１）を形成して、これら突起と溝とを係合させ、セレクト用モーターの駆動によってナットをモーターシャフトに沿って軸方向に移動させることにより、ストライカをシフトシャフトに沿って軸方向移動させて、変速機のセレクト作動を行うようになっている。
【０００４】
前記特許文献１に記載されたモータ駆動型変速機操作装置では、セレクトセンサー（レバーアーム７８を有する回転電位差計７７）によってナット（横断部材４８）の位置を検出して、セレクト用モーターの駆動を制御することにより、ストライカのセレクト位置を制御するようになっている。
【特許文献１】特許第２９９２６９７号公報（第４−６頁、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、セレクト動作を迅速に行おうとすると、ストライカが目的の位置では停止せずにオーバーシュートしてしまう場合があり、却って収束時間が長くなってしまうという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、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嵌合されたストライカと、前記シフトシャフトと平行に配置されたロッドと、このロッドに支持されるとともに、前記ストライカに係合して一体的に軸方向移動する係合部材とを備え、セレクト用モータの駆動によって前記係合部材をロッドの軸方向に移動させることにより、前記ストライカを軸方向移動させて変速機のセレクト作動を行うモータ駆動型変速機操作装置において、前記ロッドをハウジング内に軸方向移動可能に支持させ、かつ、前記係合部材をこのロッドと一体的に軸方向移動するように設け、前記セレクト用モーターの駆動によりこのロッドを軸方向移動させることにより変速機のセレクト作動を行うとともに、このロッドの軸方向移動を抑制するダンパー機構を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、前記ダンパー機構は、ハウジングに形成され、前記ロッドの端部が挿入されるロッド挿入孔と、この挿入孔内を外部に連通するオリフィスとを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、請求項３に記載の発明は、前記ダンパー室のオリフィスを変速機の室内に連通したことを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明は、前記ロッドがねじ軸であり、このねじ軸に螺合したナットを、回転可能にかつ軸方向の移動を規制してハウジングに保持させ、セレクト用モーターによってナットを回転させることにより前記ねじ軸を軸方向に移動させることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、前記ねじ軸およびナットがボールねじを構成していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のモーター駆動型変速機操作装置は、セレクト方向の動作を高速化することが可能になり、変速時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
シフトシャフトに嵌合されたストライカと係合し、セレクト用モーターの駆動を伝達して前記ストライカを軸方向に移動させる係合部材を、ロッドと一体の構成とし、セレクト用モーターの駆動によってこのロッドを軸方向に移動させることにより、ストライカを移動させるようにするとともに、このロッドの軸方向移動を抑制するダンパ機構を設けるという簡単な構成で、ストライカの高速作動を可能にして変速時間を短縮するという目的を達成することができる。
【実施例１】
【００１３】
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、変速機への取付面と平行な面で切断した断面図、図２は図１のII−II線に沿う断面図、図３は図１の一部を断面とした右側面図、図４は図１のIV−IV線に沿う断面図である。
【００１４】
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。
【００１５】
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、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４は、外周面にＵ字状の溝４ａが形成されており、このＵ字状溝４ａ内に前記保持孔８の内面に固定したピン１０を嵌合させることにより軸方向の移動が規制されるとともに、その軸線回りの回転ができるようになっている。なお、シフトシャフト４の軸方向の移動を規制する手段は、前記ピン１０に限るものではなく、その他の手段を用いても良い。
【００１６】
ハウジング２内に設けられたシフトシャフト保持孔８の一端部８ａ（図１および図２の左端）寄りに、シフトシャフト４を囲む空間１２が形成されており、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溝４ｂ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溝６ａ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。このシフトシャフト４は、その両端部４ｃ、４ｄが、前記シフトシャフト保持孔８の両端部８ａ、８ｂ内に配置された軸受け１４、１５によって回転自在に保持されている。
【００１７】
ハウジング２にはセレクト用モーター１６が取付けられ、そのモータシャフト１８に、ジョイント２０を介してボールナット２２が連結されている。このボールナット２２は、ハウジング２の内面に装着されたボールベアリング２４を介して回転自在に支持されるとともに、軸方向（図１および図２の左右方向）への移動が規制されている。
【００１８】
前記ジョイント２０は、全体として段付きの円筒状をしており、セレクト用モーター１６側の端部に小径の連結孔２０ａが形成されている。この連結孔２０ａの内面は非円形断面（例えばＤ形状の断面）をしており、同様の形状を有するモーターシャフト１８の先端がこの連結孔２０ａ内に嵌合して回転を伝達する。
【００１９】
前記ジョイント２０の他端側（図１の右側）は大径になっており、その内面にボールナット２２の一端が嵌合している。ジョイント２０の大径部の内面には複数個所（この実施例では図５に示すように２個所）の凸部２０ｂが形成され、一方、ボールナット２２の端部外面には同数の凹部２２ａが形成されており、これら凸部２０ｂと凹部２０ａが互いに嵌合して回転を伝達するようになっている。
【００２０】
ハウジング２の、これらジョイント２０およびボールナット２２を収容している貫通穴２ａの内面に段部が形成されており、この段部とハウジング２の内面に嵌着されたリング２６との間に前記ボールベアリング２４が装着されている。このボールベアリング２４の内周側に前記ボールナット２２が回転自在に支持されている。このボールナット２２は、外面に形成された段部と外面に嵌着されたリング２８との間に前記ボールベアリング２４を挟持した状態になっており、軸方向の移動が規制される。
【００２１】
前記ボールナット２２の内周には、多数のボール３０を介してボールスクリュー３２が螺合している。このボールスクリュー３２の外周面には環状の係合部材３４が嵌合しており、ワッシャリング３３によってボールスクリュー３２に係止されて、軸方向に一体移動するようになっている。また、ボールスクリュー３２の外面の係合部材３４が嵌合している部分および係合部材３４の内面は、図６に示すように、いずれも断面がＤ形状３２ａ、３４ａをしており、これらＤ形状の部分３２ａ、３４ａが係合して両者３２、３４の相対回転が規制されている。
【００２２】
さらに、係合部材３４の外面のシフトシャフト４側に円弧状の溝３４ｂが形成されている。一方、前記ストライカ６の外周面には、フランジ状の係合突起６ｂが形成されており、この係合突起６ｂが、前記係合部材３４の円弧状溝３４ｂ内に嵌合している。係合部材３４の円弧状溝３４ｂは、前記ストライカ６の係合突起６ｂの外径とほぼ一致する内径を有しており、ストライカ６の回転を許容するとともに、係合部材３４の回転を規制するようになっている。前述のように前記Ｄ形状の部分３２ａ、３４ａによってボールスクリュー３２は係合部材３４に対して回転が規制され、また、係合部材３４はストライカ６によって回転が規制されているので、セレクト用モーター１６の駆動により、ジョイント２０を介してボールナット２２が回転すると、このボールナット２２に螺合しているボールスクリュー３２が、係合部材３４と一体的に軸方向に移動する。
【００２３】
前記ボールスクリュー３２の先端３２ｃは、ハウジング２内に形成されたロッド挿入孔３５内に摺動自在に嵌合している。挿入孔３５の底部（図１の右端）寄りにオリフィス３５ａが形成されており、挿入孔３５の内部の室（ダンパー室）を変速機２１の室内に連通している。
【００２４】
前記シフトシャフト４に嵌合されたストライカ６およびボールスクリュー２０に結合された係合部材３４等が収容されている前記空間１２内の、シフトシャフト４を挟んでボールスクリュー２０と反対側に、これらシフトシャフト４およびボールスクリュー２０と平行してガイドロッド３６が配置されている。このガイドロッド３６は、図４に示すように上下に２本配置されており、これら２本のガイドロッド３６にスライドブロック３８が摺動自在に嵌合している。このスライドブロック３８は、上下２本のガイドロッド３６によって回転を規制されるとともに、シフトシャフト４の軸線と同一方向に移動可能になっている。
【００２５】
前記スライドブロック３８のシフトシャフト４側には、係合用の溝３８ａが形成されており、この溝３８ａ内に前記ストライカ６の外面に形成されたフランジ状の係合突起６ｂが係合している。スライドブロック３８の溝３８ａとストライカ６の係合突起６ｂとの係合によって、これらスライドブロック３８とストライカ６とが軸方向に一体的に移動するとともに、ストライカ６の回転を許容するようになっている。
【００２６】
ハウジング２の前記シフトシャフト４、ボールスクリュー２０およびガイドロッド３６が平行に配置されている空間１２の側部に、回転角度検出型のセレクトセンサー４０が取り付けられており、ストライカ６のセレクト位置を検出するようになっている。このセレクトセンサー４０は、検出レバー４２の先端にＵ字状の溝が形成され、前記スライドブロック３８の下端に設けられたピン４４（図４参照）がこのＵ字状の溝内に係合しており、シフトシャフト４上のストライカ６の軸方向の移動に伴って移動するスライドブロック３８の位置によってストライカ６のセレクト位置を検出するようになっている。
【００２７】
次に、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シフト用モーター４６が取り付けられている。この実施例では、シフト用モーター４６は変速機２１への取付面Ａよりも下方に配置されている（図３参照）。このシフト用モーター４６のモーターシャフト４８には、回転伝達部材５０を介してボールスクリュー５２が連結されており、このボールスクリュー５２にボールナット（連結部材）５４が螺合されている。シフトシャフト４の前記セレクト用モーター１６と逆側の端部には伝達レバー５６が固定され、この伝達レバー５６の先端（下端）側が、前記ボールナット５４の両側に設けられた一対の係合ピン５４ａに係合している。従って、シフト用モーター４６が駆動されると、モーターシャフト４８を介してボールスクリュー５２が回転してボールナット５４がボールスクリュー５２上を軸方向に移動し、それに応じて伝達レバー５６が回動する。伝達レバー５６が回動すると、シフトシャフト４が回動し、さらに、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。これにより変速機２１のシフト動作が行われる。
【００２８】
ハウジング２の、前記伝達レバー５６の側面側には、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５８（図２参照、なお図１では図示を省略）が設けられている。このシフトセンサー５８は、検出レバー６０の先端にＵ字状の溝が形成され、前記伝達レバー５６の中間部に固定した係合ピン６２に係合している。このシフトセンサー５８によりシフトシャフト４の端部に固定された伝達レバー５６の揺動位置を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。
【００２９】
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。セレクト用モーター１６の駆動によりモーターシャフト１８が回転すると、このモータシャフト１８にジョイント２０を介して連結されているボールナット２２が、前記ボールベアリング２４に保持された位置で回転する。ボールナット２２が回転すると、このボールナット２２にボール３０を介して螺合しているボールスクリュー３２は、前記ストライカ６によって回転が規制されている係合部材３４に対して、Ｄ形状の断面３２ａ、３４ａによって回り止めが行われているので、回転せずに係合部材３４とともに軸方向に移動する。
【００３０】
ボールスクリュー３２および係合部材３４が軸方向に移動すると、この係合部材３４の円弧状の溝３４ｂに、フランジ状の係合突起６ｂが係合しているストライカ６が、係合部材３４と一体的にシフトシャフト４の軸方向に移動して、セレクト動作が行われる。前記ボールスクリュー３２の先端部３２ｃは、ハウジング２に形成された挿入孔（ダンパー室３５）内に挿入されているので、ボールスクリュー３２の移動の際に、ダンパー効果によりオーバーシュートすることがなく、速やかにしかも正確に停止することができる。動作を高速化した場合でも選択したセレクト位置に確実に停止することができるので、変速時間を短縮することができる。また、制御方法が簡単になり、チューニング工数を低減することができる。さらに、この実施例では、ボールスクリュー３２の支点間距離が長く成っている。従って、ストライカ６側から係合部材３４にモーメントがかかっても、前記特許文献１に記載されたようなナットが直接モーメントを受ける構成と異なり、ボールスクリュー３２と係合部材３４との相対的傾きが少なくて済む。その結果、効率が良くなり、耐久性も向上する。
【００３１】
前記のようにボールスクリュー３２および係合部材３４の軸方向への移動に伴ってストライカ６がシフトシャフト４の軸方向に移動すると、さらに、このストライカ６の係合突起６ｂに、外面に形成された係合溝３８ａが係合しているスライドブロック３８が２本のガイドロッド３６に案内されて軸方向に移動する。ハウジング２のスライドブロック３８側の側面にはセレクトセンサー４０が設けられ、スライドブロック３８に固定した係合ピン４４がセレクトセンサー４０の検出レバー４２に連結されており、ストライカ６の軸方向の移動位置、つまり変速機２１のセレクト位置が、スライドブロック３８の移動を介してセレクトセンサー４０によって検出される。
【００３２】
続いて、シフト用モーター４６を駆動してモーターシャフト４８を回転させ、回転伝達部材５０を介してボールスクリュー５２を回転させる。このボールスクリュー５２の回転によってボールナット５４がボールスクリュー５２の軸線方向に移動し、伝達レバー５６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２１のシフト動作を行わせる。このストライカ６の回動による変速機２１のシフト位置は、シフトセンサー５８によって検出される。
【００３３】
なお、セレクト用モーター１６の駆動を伝達する前記ジョイント２０とボールナット２２との連結部の構成は、図５に示すような凸部２０ｂと凹部２２ａとの組み合わせに限るものではなく、その他の構成でも良い。例えば、四角形、または五角形の外面と内面との組み合わせのような非円形断面にすることにより、両者２０、２２を連結して回転を伝達しうるものであればよい。また、ボールスクリュー３２と係合部材３４との連結部の構成も、前記構成に限らずその他の構成にすることができる。さらに、係合部材３４とボールスクリュー３２とは、前記のように別体の部材を連結した構成でも良く、また、一体的に形成しても良い。
【００３４】
前記実施例では、ボールスクリュー３２の外面と係合部材３４の内面をＤ形状の断面３２ａ、３４ａとして、これら両者３２、３４の相対回転を規制することにより、ボールスクリュー３２の回転を規制しつつ軸方向に移動させるようにしているが、ボールスクリュー３２を直接ハウジング２等に係止させて回転を規制するようにしても良い。図７は、ボールスクリュー３２を軸方向移動可能、かつ、回転を規制するようにハウジング２に支持させた構成の一例を示すもので、ボールスクリュー３２の先端部３２ｄ側を断面Ｄ形状とし、一方、この先端部３２ｄが挿入される挿入孔３５の入口に、この先端部３２ｄの形状と一致するＤ断面形状の貫通穴３７ａ（図７（ｃ）参照）を有する回転防止部材３７を嵌着している。この構成の場合には、ボールスクリュー３２と係合部材３４との間には回転を規制する構造が必要ないので、図７（ｂ）に示すように、両者３２、３４の嵌合部分はともに円形でよく、しかも、ストライカ６のフランジ状の係合突起６ｂが係合する溝３４ｃも全周に亘る環状溝でよい。
【００３５】
また、図８は他の実施例を示すもので、ボールスクリュー３２に一端３９ａを連結したＬ字状の回転規制ピン３９の他端３９ｂを、前記ボールスクリュー３２の先端部３２ｅと平行に伸ばし、一方、ハウジング２には、前記ロッド挿入孔３５と平行なピン挿入孔４１を形成し、このピン挿入孔４１内に、前記回転規制ピン３９のボールスクリュー３２と平行な部分３９ｂを挿入している。この第３実施例でも、係合部材３４によってボールスクリュー３２の回転を規制する必要がないので、両者３２、３４の嵌合部分をともに円形にするとともに、ストライカ６のフランジ状の係合突起６ｂが係合する溝３４ｃも全周に亘る環状溝３４ｃにしている。これら第２および第３実施例でも、前記第１実施例と同様の作用効果を奏することができる。さらに、前記効果に加えて、これら各実施例では、前記第１実施例と異なり、係合部材３４をボールスクリュー３２に対して相対回転可能な状態で支持させることができる。その結果、常に同じ個所が接触するという頻度が減少し、片当たりによる磨耗を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】モーター駆動型変速機操作装置のシフトシャフトの軸線に沿う断面図である。（実施例１）
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図１の一部を断面とした右側面図である。
【図４】図１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】図１のVI−VI線に沿う断面図である。
【図７】図（ａ）はモーター駆動型変速機操作装置の要部の断面図、図（ｂ）は図（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図、図（ｃ）は図（ａ）のｃ−ｃ線に沿う断面図である。（実施例２）
【図８】図（ａ）はモーター駆動型変速機操作装置の要部の断面図、図（ｂ）は図（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図、図（ｃ）は図（ａ）のｃ−ｃ線に沿う断面図である。（実施例３）
【符号の説明】
【００３７】
Ａ    変速機への取付面
２    ハウジング
４    シフトシャフト
６    ストライカ
１６    セレクト用モーター
２１    変速機
３２    ロッド（ボールスクリュー）
３４    係合部材（ボールナット）
３５    ダンパー室（挿入孔）
３５ａ  オリフィス
【図１】
2005155849.tif 000003
【図２】
2005155849.tif 000004
【図３】
2005155849.tif 000005
【図４】
2005155849.tif 000006
【図５】
2005155849.tif 000007
【図６】
2005155849.tif 000008
【図７】
2005155849.tif 000009
【図８】
2005155849.tif 000010