(57)【要約】      （修正有）【課題】電磁クラッチの発熱量および消費電力を抑制することができる電動アクチュエータを提供すること。【解決手段】電動アクチュエータ２１は、回転駆動力を発生させるための単一の電動モータ２３と、電動モータ２３により発生させられた回転駆動力を、シフト変換機構に伝達／遮断するためのシフト電磁クラッチ４３と、電動モータ２３により発生させられた回転駆動力を、セレクト変換機構に伝達／遮断するためのセレクト電磁クラッチ４５と、シフト電磁クラッチ４３およびセレクト電磁クラッチ４５に電流を供給して、当該電磁クラッチ４３，４５を制御するクラッチ制御ユニット１６０とを含む。クラッチ制御ユニット１６０は、ＰＷＭ制御を用いて、電磁クラッチ４３，４５に対する供給電流の大きさを調整する。【選択図】図６
2013245809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シフトレバーが連結されたシフトセレクト軸を軸まわりに回転させることによって前記シフトレバーをシフト動作させ、前記シフトレバーを軸方向移動させることによって前記シフトレバーをセレクト動作させるための電動アクチュエータであって、
回転駆動力を発生させるための単一の電動モータと、
前記電動モータにより発生させられた回転駆動力を、前記シフトセレクト軸を軸まわりに回転させる力に変換して、前記シフトセレクト軸に伝達するためのシフト駆動機構と、
前記電動モータにより発生させられた回転駆動力を、前記シフトセレクト軸を軸方向移動させる力に変換して、前記シフトセレクト軸に伝達するためのセレクト駆動機構と、
前記電動モータにより発生させられた回転駆動力を、前記シフト駆動機構に伝達／遮断するためのシフト電磁クラッチと、
前記電動モータにより発生させられたる回転駆動力を、前記セレクト駆動機構に伝達／遮断するためのセレクト電磁クラッチと、
前記シフト電磁クラッチおよび前記セレクト電磁クラッチの少なくとも一方に電流を供給して、当該電磁クラッチを制御するクラッチ制御手段とを含み、
前記クラッチ制御手段は、ＰＷＭ制御を用いて、前記クラッチ制御手段の制御対象の前記電磁クラッチに対する供給電流の大きさを調整するＰＷＭ制御手段を有する、電動アクチュエータ。
【請求項２】
前記ＰＷＭ制御手段は、前記制御対象の電磁クラッチに加わる負荷に応じて変動するように、前記供給電流の大きさを制御する、請求項１記載の電動アクチュエータ。
【請求項３】
前記電動モータの負荷トルクを検出するためのトルク検出手段をさらに含み、
前記ＰＷＭ制御手段は、検出された前記電動モータの前記負荷トルクの大きさに基づいて、前記駆動電流の大きさを制御する、請求項１または２記載の電動アクチュエータ。
【請求項４】
前記トルク検出手段は、前記電動モータの電流値を検出するモータ電流値検出手段を含む、請求項３記載の電動アクチュエータ。
【請求項５】
前記シフトレバーの位置を検出するレバー位置検出手段をさらに含み、
前記ＰＷＭ制御手段は、前記レバー位置検出手段によって検出された前記シフトレバーの位置に基づいて、前記駆動電流の大きさを制御する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シフトセレクト軸を軸まわりに回転させてシフトレバーをシフト動作させ、またはシフトセレクト軸を軸方向移動させてシフトレバーをセレクト動作させるための電動アクチュエータに関する。
【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）の変速装置が知られている。このような変速装置には、途中部にシフトレバーが固定されたシフトセレクト軸と、シフトセレクト軸を軸まわりに回転させてシフトレバーをシフト動作させ、またはシフトセレクト軸を軸方向移動させてシフトレバーをセレクト動作させるための電動アクチュエータとが備えられている。
【０００３】
たとえば下記特許文献１では、シフトセレクト軸を、単一の電動モータの回転駆動力によってその軸まわりに回転させてシフト動作を行わせたり、電動モータの回転駆動力によってシフトセレクト軸を軸方向に移動させてセレクト動作を行わせたりするシフト／セレクト駆動装置が、電動アクチュエータの一例として開示されている。このシフト／セレクト駆動装置は、電動モータの回転駆動力を、シフトセレクト軸を回転させるための力に変換するためのシフト変換機構と、当該回転駆動力を、シフトセレクト軸を軸方向移動させるための力に変換するためのセレクト変換機構と、電動モータからの回転駆動力の伝達を、第１変換機構に断続可能なシフト電磁クラッチと、電動モータからの回転駆動力の伝達を、第２変換機構に断続可能なセレクト電磁クラッチとを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−７５０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のシフト／セレクト駆動装置は、シフト電磁クラッチおよびセレクト電磁クラッチを制御するためのクラッチ制御回路を備えている。クラッチ制御回路には、配線などを介して電源から電圧供給（給電）されている。クラッチ駆動回路として、たとえばリレー回路などを含む構成を用いることも可能である。つまり、必要なタイミングでリレー回路を駆動して、シフト電磁クラッチおよびセレクト電磁クラッチに電流を選択的に供給し、選択先の電磁クラッチを作動させることができる。
【０００６】
ところで、各電磁クラッチへの供給電流は定格電流であり、当該電磁クラッチの最大負荷トルクを上回るような締結トルク（最大伝達トルク）を、電磁クラッチに発生させる大きさに設定されている。このような大電流が常時供給されているので、電磁クラッチに発熱があり、その消費電力も大きくなっている。
しかしながら、電動アクチュエータによる変速操作時において、締結トルクとして最大伝達トルクが必要なのは、シンクロ状態時など限れた局面だけであり、変速操作中のほとんどの局面では、電磁クラッチにそれほど大きな締結トルクが必要にならない。換言すると、変速操作中のほとんどの局面において、必要以上に大きな供給電流が電磁クラッチに供給されていることになる。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、電磁クラッチの発熱量および消費電力を抑制することができる電動アクチュエータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、シフトレバー（１６）が連結されたシフトセレクト軸（１５）を軸まわりに回転させることによって前記シフトレバーをシフト動作させ、前記シフトレバーを軸方向（Ｍ１〜Ｍ６）移動させることによって前記シフトレバーをセレクト動作させるための電動アクチュエータ（２１）であって、回転駆動力を発生させるための単一の電動モータ（２３）と、前記電動モータにより発生させられた回転駆動力を、前記シフトセレクト軸を軸まわりに回転させる力に変換して、前記シフトセレクト軸に伝達するためのシフト駆動機構（２４）と、前記電動モータにより発生させられた回転駆動力を、前記シフトセレクト軸を軸方向移動させる力に変換して、前記シフトセレクト軸に伝達するためのセレクト駆動機構（２５）と、前記電動モータにより発生させられた回転駆動力を、前記シフト駆動機構に伝達／遮断するためのシフト電磁クラッチ（４３）と、前記電動モータにより発生させられたる回転駆動力を、前記セレクト駆動機構に伝達／遮断するためのセレクト電磁クラッチ（４５）と、前記シフト電磁クラッチおよび前記セレクト電磁クラッチの少なくとも一方に電流を供給して、当該電磁クラッチを制御するクラッチ制御手段（１６０）とを含み、前記クラッチ制御手段は、ＰＷＭ制御を用いて、前記クラッチ制御手段の制御対象の前記電磁クラッチに対する供給電流の大きさを調整するＰＷＭ制御手段（１６０）を有する、電動アクチュエータである。
【０００９】
この構成によれば、電磁クラッチへの供給電流の大きさをＰＷＭ制御により調節することができる。そのため、電磁クラッチに大きな締結トルクが必要にならない局面で、当該電磁クラッチへの供給電流を小さくすることができる。これにより、電磁クラッチにおける発熱量を低減させることができ、また、電磁クラッチにおける消費電力を抑制することもできる。
【００１０】
請求項２に記載のように、前記ＰＷＭ制御手段は、前記制御対象の電磁クラッチに加わる負荷（電磁クラッチの負荷トルク）に応じて変動するように、前記供給電流の大きさを制御してもよい。
この構成によれば、電磁クラッチへの供給電流が大きくなるのに従って、電磁クラッチに発生する締結トルクが上昇する。また、電磁クラッチに加わる負荷が大きくなるのに従って、電動モータの負荷トルクの値は上昇する。そのため、電磁クラッチへの供給電流の大きさを、電磁クラッチの負荷トルクを上回るような締結トルクを当該電磁クラッチに発生させる必要最小限の大きさに調節することが可能である。
【００１１】
より具体的には、前記ＰＷＭ制御手段は、前記制御対象の電磁クラッチに加わる負荷に基づいて、前記電磁クラッチの締結トルクが当該負荷を上回るように、前記駆動電流の大きさを制御してもよい。
請求項３記載の発明は、前記電動モータの負荷トルクを検出するためのトルク検出手段（１５９）をさらに含み、前記ＰＷＭ制御手段は、検出された前記電動モータの前記負荷トルクの大きさに基づいて、前記駆動電流の大きさを制御する、請求項１または２記載の電動アクチュエータである。
【００１２】
この構成によれば、電動モータの負荷トルクの大きさに基づいて、電磁クラッチへの供給電流の大きさを調節する。電動モータの負荷トルクは、電磁クラッチに加わる負荷の大きさと一定の相関関係にある。そのため、検出された電動モータの負荷トルクの大きさに基づく供給電流制御により、電磁クラッチの負荷を上回る必要最小限の締結トルクを当該電磁クラッチに発生させることが可能である。
【００１３】
請求項４に記載のように、前記トルク検出手段は、前記電動モータの電流値を検出するモータ電流値検出手段（１５９）を含んでいてもよい。
この構成によれば、電動モータの電流値と、電動モータの負荷トルクの大きさとが比例関係にあるので、前記電動モータの電流値を検出することにより、電動モータの負荷トルクの大きさを正確に検出することができる。
【００１４】
なお、電動モータが三相ブラシレスモータである場合には、前記モータ電流値検出手段は、前記電動モータの相電流の値を検出してもよい。
請求項５記載の発明は、前記シフトレバーの位置を検出するレバー位置検出手段（８７，８９）をさらに含み、前記ＰＷＭ制御手段は、前記レバー位置検出手段によって検出された前記シフトレバーの位置に基づいて、前記駆動電流の大きさを制御する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電動アクチュエータである。
【００１５】
この構成によれば、レバー位置検出手段によって検出されたシフトレバーの位置に基づいて、電磁クラッチへの供給電流の大きさを調節する。シフトレバーの動作状況に応じて、
電磁クラッチに加わる負荷の大きさは変化するので、シフトレバーの位置を検出して、当該シフトレバーの動作状況を把握することにより、その時点で必要な締結トルクの大きさを求めることが可能である。そのため、供給電流制御により、電磁クラッチの負荷を上回る必要最小限の締結トルクを当該電磁クラッチに発生させることが可能である。
【００１６】
なお、「シフトレバーの位置」とは、シフトセレクト軸の軸方向に沿う方向に関するシフトレバーの位置、およびシフトレバーのシフトセレクト軸まわりの揺動位置の少なくとも一方を含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータが適用された変速装置の一部構成の概略分解斜視図である。
【図２】図１に示す変速機構の要部を拡大して示す断面図である。
【図３】図１に示す電動アクチュエータの構成を示す斜視図である。
【図４】図１に示す電動アクチュエータの構成を示す断面図である。
【図５】図４の切断面線V‐Vで切断したときの断面図である。
【図６】図１に示す電動アクチュエータの電気的構成を示すブロック図である。
【図７】変速操作時において、シフト電磁クラッチに対する供給電流の変化の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータ２１が適用された変速装置１の一部構成の概略分解斜視図である。図２は、変速機構５の要部を拡大して示す断面図である。
変速装置１は、変速機２と、変速機２を変速駆動する変速駆動装置３とを備えている。
【００１９】
変速機２は、公知の常時かみ合い式の平行軸歯車動力伝達機構により構成された変速機構５（図１には図示しない。図２参照）と、変速機構５の動力伝達経路を、複数の動力伝達経路の間で切り換えるための変速操作機構６と、これら変速機構５および変速操作機構６を収容するギヤハウジング７とを備えている。変速機２を含む構成の変速装置１は、乗用車やトラックなどの車両に搭載されている。変速機構５における動力伝達経路の切換えにより、動力伝達比を異ならせることができる。
【００２０】
変速機構５は、複数の出力軸（連結対象ギヤ）２００（図２では１つのみ図示）と、各出力軸２００に関連して配設されたクラッチスリーブ２０１（被操作部材）とを備えている。クラッチスリーブ２０１の内周には、クラッチスリーブ側スプライン部２０６が形成されている。
出力軸２００の他端部（図２で示す左端部）には出力側スプライン部２０３が形成されている。出力側スプライン部２０３の外周には、円筒状のシンクロナイザハブ２０４が回転不能に、かつ出力軸２００の軸方向Ｍ１〜Ｍ６移動可能にスプライン嵌合している。シンクロナイザハブ２０４の外周には、ハブ側スプライン部２０５が形成されている。また、シンクロナイザハブ２０４の外周には、シンクロナイザキー２１３が配置されている。シンクロナイザキー２１３の内面はハブ側スプライン部２０５と係合している。また、シンクロナイザキー２１３の外面には、径方向外方に突出し、クラッチスリーブ２０１のクラッチスリーブ側スプライン部２０６に係合する突起２１３Ａが形成されている。
【００２１】
出力軸２００における出力側スプライン部２０３に対し一端側（図２で示す右側）寄りには、出力ギヤ（図２ではたとえばサードギヤ）２２０が外嵌固定されている。また、出力軸２００における出力側スプライン部２０３の他端部（図２で示す左端部）には、クラッチシャフト２０８が軸受２０９を介して回転可能に外嵌されている。
出力ギヤ２２０の他端部（左端部）の外周には、当該他端側に向かうに従って縮径を示すコーン状の第１コーン面２１０が形成されている。出力ギヤ２２０の第１コーン面２１０には、略円筒状の第１シンクロナイザリング２１１が遊びを持って外嵌されている。第１シンクロナイザリング２１１の内周面は第１コーン面２１０に整合するコーン状に形成されている。
【００２２】
クラッチシャフト２０８の一端部（右端部）の外周には、当該一端側に向かうに従って縮径を示すコーン状の第２コーン面２２２が形成されている。クラッチシャフト２０８の第２コーン面２２２には、略円筒状の第２シンクロナイザリング２２３が遊びを持って外嵌されている。第２シンクロナイザリング２２３の内周面は第２コーン面２２２に整合するコーン状に形成されている。
【００２３】
変速操作機構６はギヤハウジング７内に収容され、互いに平行に延びる複数（たとえば３つ）のフォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを有している。フォーク軸１０Ａは軸方向Ｍ１，Ｍ２に移動可能に設けられている。フォーク軸１０Ｂは軸方向Ｍ３，Ｍ４に移動可能に設けられている。フォーク軸１０Ｃは軸方向Ｍ５，Ｍ６に移動可能に設けられている。軸方向Ｍ１，Ｍ３およびＭ５は、互いに同じ方向を向きかつ互いに並行な軸方向である。軸方向Ｍ２、Ｍ４およびＭ６は、それぞれ、軸方向Ｍ１，Ｍ３およびＭ５と逆向きの軸方向である。
【００２４】
フォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、軸方向Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５（Ｍ２，Ｍ４，Ｍ６）から見て一直線上に並置されている。各フォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの途中部には、変速駆動装置３によって駆動されるシフトヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが固定されている。
各シフトヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、変速駆動装置３に対向する対向面を有している。各対向面は同一平面上に設けられている。各対向面には、係合凹所１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃが形成されている。これら３つの係合凹所１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃによって、３つのシフトヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに跨る係合凹所が構成されている。
【００２５】
後述するシフトレバー１６の他端部１６ｂは、３つの係合凹所１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃのいずれかに進入しており、他端部１６ｂはシフトヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃのいずれかに係合している。他端部１６ｂとシフトヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃとの係合は、他端部１６ｂが係合凹所１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの内壁と当接することにより達成されている。
【００２６】
シフトレバー１６の他端部１６ｂは、係合凹所１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ内を通って移動することができる。具体的には、互いに隣り合うフォーク軸１０Ａ，１０Ｂがそれぞれニュートラル位置にあるときには、シフトレバー１６の他端部１６ｂは、係合凹所１４Ａ，１４Ｂを通って、シフトヘッド１２Ａ，１２Ｂの間を跨って移動することが可能である。また、互いに隣り合うフォーク軸１０Ｂ，１０Ｃがそれぞれニュートラル位置にあるときには、シフトレバー１６の他端部１６ｂは、係合凹所１４Ｂ，１４Ｃを通って、シフトヘッド１２Ｂ，１２Ｃの間を跨って移動することが可能である。なお、図１には係合凹所１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃとして係合溝が示されているが、この係合凹所１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃに代えて係合孔を採用してもよいのは言うまでもない。
【００２７】
また、各フォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃには、クラッチスリーブ２０１と係合するためのシフトフォーク１１（図１および図２では、フォーク軸１０Ａに設けられたシフトフォーク１１のみを示す）が固定されている。シフトフォーク１１の軸方向Ｍ１〜Ｍ６移動により、シフトフォーク１１をクラッチスリーブ２０１に係合させることができ、そのクラッチスリーブ２０１を軸方向Ｍ１〜Ｍ６移動させることができる。
【００２８】
変速駆動装置３は、変速操作機構６にシフト操作およびセレクト操作を行わせるためのシフトレバー１６と、シフトレバー１６が一体回転に連結された円柱状のシフトセレクト軸１５と、シフトセレクト軸１５をシフト動作（変速操作機構６をシフト操作させるための動作）およびセレクト動作（変速操作機構６をセレクト操作させるための動作）させるための回転駆動源として用いられる電動アクチュエータ２１とを備える。シフトセレクト軸１５は中心軸線１７を有している。シフトセレクト軸１５はギヤハウジング７に、シフトセレクト軸１５の軸まわり（すなわち中心軸線１７まわり）に第１または第２軸回転方向Ｒ１，Ｒ２に回転可能に、かつ軸方向Ｍ１１，Ｍ１２に移動可能に支持されている。シフトセレクト軸１５はフォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれといわゆる９０°の食違い軸の関係をなす状態に配置されている。第２軸回転方向Ｒ２は第１軸回転方向Ｒ１と逆向きの回転方向である。第２軸方向Ｍ１２は、第１軸方向Ｍ１１と逆向きの軸方向である。
【００２９】
シフトセレクト軸１５の途中部には、ギヤハウジング７内に収容されるシフトレバー１６の一端部１６ａが固定されている。シフトレバー１６は、シフトセレクト軸１５の中心軸線１７まわりに、シフトセレクト軸１５と同伴回転する。シフトセレクト軸１５の先端部（図１に示す左手前部）は、ギヤハウジング７外に突出している。
前述のように、互いに隣り合うフォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃがそれぞれニュートラル位置にあるときには、シフトレバー１６の他端部１６ｂは、係合凹所１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを通って、シフトヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの間を跨って移動することが可能である。電動アクチュエータ２１により、シフトセレクト軸１５が第１軸方向Ｍ１１移動されると、シフトレバー１６が第１軸方向Ｍ１１に移動させられる。また、電動アクチュエータ２１により、シフトセレクト軸１５が第２軸方向Ｍ１２移動されると、シフトレバー１６が第２軸方向Ｍ１２に移動させられる。そして、シフトレバー１６の他端部１６ｂを所要のシフトヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに係合させることができ、これによりセレクト動作が達成される。
【００３０】
一方、電動アクチュエータ２１によりシフトセレクト軸１５が第１軸回転方向Ｒ１に回転されると、シフトレバー１６がシフトセレクト軸１５まわりに第１軸回転方向Ｒ１に揺動させられる。また、電動アクチュエータ２１によりシフトセレクト軸１５が第２軸回転方向Ｒ２に回転されると、シフトレバー１６がシフトセレクト軸１５まわりに第２軸回転方向Ｒ２に揺動する。その結果、シフトレバー１６と係合しているシフトヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが、フォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの軸方向Ｍ１〜Ｍ６に移動し、これにより、シフト動作が達成される。
【００３１】
このシフト動作を具体的に説明する。フォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの軸方向Ｍ１〜Ｍ６移動（たとえば軸方向Ｍ２，Ｍ４，Ｍ６移動。図２に示すたとえば右側）に同伴して、シフトフォーク１１も軸方向Ｍ１〜Ｍ６移動する。このとき、シフトフォーク１１がクラッチスリーブ２０１に係合するともに、クラッチスリーブ２０１がシンクロナイザキー２１３に係合する。これにより、シフトフォーク１１、クラッチスリーブ２０１およびシンクロナイザキー２１３が軸方向Ｍ１〜Ｍ６移動に同行移動する。軸方向Ｍ１〜Ｍ６移動するシンクロナイザキー２１３は、やがて第１シンクロナイザリング２１１に摩擦接触し、第１シンクロナイザリング２１１を、出力ギヤ２２０の第１コーン面２１０に押し付ける（このような摩擦接触状態を「シンクロ状態」という場合がある。）。このとき、第１シンクロナイザリング２１１と第１コーン面２１０との間に摩擦力が生じ、そのため、出力ギヤ２２０の回転がクラッチスリーブ２０１の回転速度に近づく。
【００３２】
出力ギヤ２２０の回転とクラッチスリーブ２０１の回転とが同期した後、シフトフォーク１１が軸方向Ｍ１〜Ｍ６移動（たとえば軸方向Ｍ２，Ｍ４，Ｍ６移動。図２に示すたとえば右側）させられる。このとき、クラッチスリーブ２０１が、シフトフォーク１１に同行して、軸方向Ｍ１〜Ｍ６に向けてギヤ噛合い位置（図２に示す二点鎖線）まで移動させられる。クラッチスリーブ２０１がギヤ噛合い位置に達した状態では、第１シンクロナイザリング２１１の外周および出力ギヤ２２０の他方側（図２に示すたとえば左側）端部の外周を、クラッチスリーブ２０１が取り囲んでいる。この状態で、ギヤ入れ操作は完了している。クラッチスリーブ側スプライン部２０６が、出力ギヤ２２０の出力側スプライン部２１５と係合している。クラッチスリーブ２０１と出力ギヤ２２０とが連結している。
【００３３】
図３は、電動アクチュエータ２１の構成を示す斜視図である。図４は、電動アクチュエータ２１の構成を示す断面図である。図５は、図４の切断面線V‐Vで切断したときの断面図である。なお、図３では、シフトセレクト軸１５の図示を省略している。以下、図３〜図５を参照して、電動アクチュエータ２１の構成について説明する。
電動アクチュエータ２１は有底略筒状のハウジング２２を備えている。電動アクチュエータ２１は、ギヤハウジング７（図１参照）の外表面または車両の所定箇所に固定されている。
【００３４】
電動アクチュエータ２１は、ブラシレスモータ、とくに三相ブラシレスモータ等からなる電動モータ２３と、電動モータ２３により発生された回転トルクを、シフトセレクト軸１５を軸まわりに回転させる力に変換するためのシフト変換機構（シフト駆動機構）２４と、電動モータ２３によって発生させられた回転トルクを、シフトセレクト軸１５を軸方向Ｍ１１，Ｍ１２に移動させる力に変換するためのセレクト変換機構（セレクト駆動機構）２５と、電動モータ２３によって発生させられた回転トルクをシフト変換機構２４および／またはセレクト変換機構２５に断続するための切換ユニット２６とを備えている。シフト変換機構２４、セレクト変換機構２５および切換ユニット２６は、ハウジング２２内に収容されている。
【００３５】
ハウジング２２の開口部（図４に示す左側）は、略板状の蓋２７によって閉塞されている。このハウジング２２および蓋２７は、それぞれたとえば鋳鉄やアルミニウムなどの金属材料を用いて形成されている。蓋２７の外周がハウジング２２の開口部に嵌め合わされている。蓋２７にはその内側の面（図４に示す右面）と外側の面（図４に示す左面）とを貫通する円形の貫通孔２９が形成されている。また、蓋２７の外側の面には、電動モータ２３の本体ケーシングが固定されている。電動モータ２３は、第１回転方向Ｒ１１（モータ出力軸側から見て時計まわり）と第２回転方向Ｒ１２（たとえば反時計まわり）とに正逆回転可能な電動モータであり、この電動モータ２３としてたとえばブラシレス電動モータが採用されている。電動モータ２３は、その本体ケーシングがハウジング２２外に露出するように取り付けられている。電動モータ２３の出力軸４０は、シフトセレクト軸１５と、食違い角９０°の食違い軸の関係をなして配置されている。軸方向Ｍ１１，Ｍ１２に沿う方向に直交する所定の方向（図４に示す左右方向）に延びている。出力軸４０は蓋２７の貫通孔２９を介してハウジング２２の内部に臨んでおり、切換ユニット２６に対向している。
【００３６】
図５に示すように、ハウジング２２は、シフトセレクト軸１５における先端（図５に示す下端）側の部分や、シフト変換機構２４の各構成部品を主に収容する略箱状の主ハウジング２２Ａを含んでいる。主ハウジング２２Ａは、第１側壁１１１と、第２側壁１１２と、シフトセレクト軸１５の基端寄りを支持するための第１軸ホルダ１１３と、シフトセレクト軸１５の先端部を収容支持するための第２軸ホルダ１１４と備えている。
【００３７】
第１側壁１１１の内側の側面は、平坦面からなる第１内壁面１１１Ａである。第２側壁１１２の内側の側面は、平坦面からなる第２内壁面１１２Ａである。第２内壁面１１２Ａは第１内壁面１１１Ａと対向し、第１内壁面１１１Ａと平行に形成されている。
第１軸ホルダ１１３は、第１側壁１１１の外壁面（第１内壁面１１１Ａとは反対側の面）から外方に膨出して形成されており、たとえば円柱状に形成されている。第１軸ホルダ１１３は第１側壁１１１と一体的に形成されている。第１軸ホルダ１１３および第１側壁１１１には、断面円形の挿通孔１０４が形成されている。挿通孔１０４は第１軸ホルダ１１３および第１側壁１１１を、それらの厚み方向（図５に示す上下方向）に貫通している。挿通孔１０４には、シフトセレクト軸１５が挿通されている。
【００３８】
挿通孔１０４の内周壁には、第１すべり軸受１０１が内嵌固定されている。第１すべり軸受１０１は、挿通孔１０４に挿通されているシフトセレクト軸１５の途中部（先端部よりもやや基端寄り）の外周を取り囲み、シフトセレクト軸１５の途中部の外周を摺接支持している。
第２軸ホルダ１１４は、第２側壁１１２の外壁面（第２内壁面１１２Ａとは反対側の面）から外方に膨出して形成されており、たとえば略円筒状に形成されている。第２軸ホルダ１１４は第２側壁１１２と一体的に形成されている。第２軸ホルダ１１４の内周面および底面によって、シフトセレクト軸１５の先端部（図５に示す下端部）を収容する円柱状の先端部収容溝１１５（図５参照）が区画されている。先端部収容溝１１５の内周壁は、円筒状の挿通孔１０４と同軸の中心軸線を有する円筒状に形成されている。
【００３９】
先端部収容溝１１５の内周壁には、第２すべり軸受１０２が内嵌固定されている。第２すべり軸受１０２は、先端部収容溝１１５に収容されているシフトセレクト軸１５の先端部の外周を取り囲んで、当該先端部の外周を摺接支持している。シフトセレクト軸１５は、これら第１および第２すべり軸受１０１，１０２によって、その中心軸線１７まわりに回転可能にかつ軸方向Ｍ１１，Ｍ１２移動可能に支持されている。
【００４０】
挿通孔１０４における第１すべり軸受１０１の外側の部分には、ごみや埃がハウジング２２内（主ハウジング２２Ａ内）に進入しないように、挿通孔１０４の内周壁とシフトセレクト軸１５の外周との間をシールするためのシール部材１０３が介装されている。
第１軸ホルダ１１３において、厚み方向（図５に示す上下方向）に関しシール部材１０３と第１すべり軸受１０１との間には、ロックボール１０６が配設されている。具体的には、挿通孔１０４の内周壁と、第１軸ホルダ１１３の外周面とを貫通する貫通孔１０５内にロックボール１０６が収容されている。ロックボール１０６は、円筒状の先端部収容溝１１５の中心軸線（すなわちシフトセレクト軸１５の中心軸線１７）に沿う方向と直交する方向（直交方向）に延び、略円筒状をなすともに、当該方向（直交方向）に沿って移動可能に設けられている。ロックボール１０６の先端部は半球状をなしており、次に述べる係合溝１０７に係合する。
【００４１】
シフトセレクト軸１５の外周には、軸方向Ｍ１１，Ｍ１２に間隔を空けて、周方向に延びる複数本（たとえば３本）の係合溝１０７が形成されている。各係合溝１０７は全周にわたって設定されている。ロックボール１０６がその長手方向に移動することにより、先端部が挿通孔１０４の内周壁よりも中心軸線１７側（図５に示す右方）に突出して、その先端部が係合溝１０７と係合して、シフトセレクト軸１５の軸方向Ｍ１１，Ｍ１２移動を阻止する。これにより、シフトセレクト軸１５は、軸方向Ｍ１１，Ｍ１２への移動が阻止された状態で、一定力で保持される。
【００４２】
図５に示すように、シフトセレクト軸１５の外周における第１すべり軸受１０１が摺接する部分と第２すべり軸受１０２が摺接する部分との間には、雄スプライン１２１と、ピニオン３６が噛み合う後述するラック１２２とが、第１すべり軸受１０１側からこの順で形成されている。
図４に示すように、切換ユニット２６は、電動モータ２３の出力軸４０と同軸に連結された伝達軸４１と、伝達軸４１と同軸にかつ、同伴回転可能に設けられた第１ロータ４２と、伝達軸４１に同軸にかつ、同伴回転可能に設けられた第２ロータ４４と、第１ロータ４２と第２ロータ４４との間で伝達軸４１の連結先を切り換えるためのクラッチ機構３９とを備えている。
【００４３】
伝達軸４１は、電動モータ２３側に設けられた小径の主軸部４６と、主軸部４６の第１ロータ４２側の軸方向端部（図４に示す右端部）に、主軸部４６と一体的に設けられ、主軸部４６よりも大径の大径部４７とを備えている。
第１ロータ４２は、伝達軸４１に対し電動モータ２３側と反対側に配置されている。第１ロータ４２は、電動モータ２３側の軸方向端部（図４に示す左端部）の外周から径方向外方に向けて張り出す第１アーマチュアハブ５４を備えている。第１アーマチュアハブ５４は大径部４７の電動モータ２３側と反対側の面（図４に示す右面）に対向して配置されている。
【００４４】
第２ロータ４４は、伝達軸４１の大径部４７に対し第１ロータ４２と反対側、すなわち電動モータ２３側に配置されており、伝達軸４１の主軸部４６の周囲を取り囲んでいる。第２ロータ４４は、電動モータ２３側と反対側の軸方向端部（図４に示す右端部）の外周から径方向外方に向けて張り出す第２アーマチュアハブ５５を備えている。第２アーマチュアハブ５５は大径部４７の電動モータ２３側の面（図４に示す左面）に対向して配置されている。言い換えれば、第１ロータ４２（の第１アーマチュアハブ５４）および第２ロータ４４（の第２アーマチュアハブ５５）が、伝達軸４１の大径部４７を挟むように配置されている。
【００４５】
クラッチ機構３９は、第１ロータ４２と断続して、伝達軸４１と第１ロータ４２とを連結／解放する摩擦式のシフト電磁クラッチ４３と、第２ロータ４４と断続して、伝達軸４１と第２ロータ４４とを連結／解放する摩擦式のセレクト電磁クラッチ４５とを備えている。
シフト電磁クラッチ４３は、第１フィールド４８と第１アーマチュア４９とを備えている。第１アーマチュア４９は、伝達軸４１の大径部４７の軸方向他方側の面（図４に示す右面）に第１アーマチュアハブ５４の電動モータ２３側の面（図４に示す左面）と微小間隔を隔てて配置されており、略円環板状をなしている。第１アーマチュア４９は鉄などの強磁性体を用いて形成されている。第１フィールド４８は、ヨーク内に第１電磁コイル５０を内蔵しており、ハウジング２２に固定されている。シフト電磁クラッチ４３として、外径が比較的小径の小型の電磁クラッチが採用されている。そのため、シフト電磁クラッチ４３の第１アーマチュア４９に係合可能な回転体である第１アーマチュアハブ５４も比較的小径を有している。
【００４６】
セレクト電磁クラッチ４５は、第２フィールド５１と、第２アーマチュア５２とを備えている。第２アーマチュア５２は、伝達軸４１の大径部４７の軸方向一方側の面（図４に示す左面）に第２アーマチュアハブ５５の電動モータ２３と反対側の面（図４に示す右面）と微小間隔を隔てて配置されており、略円環板状をなしている。第２アーマチュア５２は鉄などの強磁性体を用いて形成されている。第２フィールド５１はヨーク内に第２電磁コイル５３を内蔵しており、ハウジング２２に固定されている。第１フィールド４８および第２フィールド５１は、大径部４７、第１アーマチュアハブ５４および第２アーマチュアハブ５５を挟んで軸方向に沿って並置されている。セレクト電磁クラッチ４５として、外径が比較的小径の小型の電磁クラッチが採用されている。そのため、セレクト電磁クラッチ４５の第２アーマチュア５２に係合可能な回転体である第２アーマチュアハブ５５も比較的小径を有している。
【００４７】
シフトおよびセレクト電磁クラッチ４３，４５には、配線などを介して電源Ｖｂ（たとえば２４Ｖ。図６参照）から電圧供給（給電）されている。シフト電磁クラッチ４３に対する給電により、第１電磁コイル５０に通電されると、その第１電磁コイル５０が励磁状態になり、第１電磁コイル５０を含む第１フィールド４８に電磁吸引力が発生する。そして、第１アーマチュア４９が第１フィールド４８に吸引されて第１フィールド４８に向けて変形し、第１アーマチュア４９が第１アーマチュアハブ５４と摩擦接触する。したがって、第１電磁コイル５０への通電により第１電磁コイル５０が第１ロータ４２に結合（締結）され、伝達軸４１が第１ロータ４２に連結される。そして、第１電磁コイル５０に対する電圧供給が停止され、第１電磁コイル５０に電流が流れなくなることにより、第１アーマチュア４９に対する吸引力もなくなり、第１アーマチュア４９が元の形状に復帰する。これにより、第１電磁コイル５０が第１ロータ４２から分離して、伝達軸４１が第１ロータ４２から解放される。つまり、シフト電磁クラッチ４３に対する給電／給電停止を切り換えることにより、電動モータ２３から第１ロータ４２への回転トルクの伝達を断続させることができる。
【００４８】
一方、セレクト電磁クラッチ４５に対する給電により、第２電磁コイル５３に通電されると、その第２電磁コイル５３が励磁状態になり、第２電磁コイル５３を含む第２フィールド５１に電磁吸引力が発生する。そして、第２アーマチュア５２が第２フィールド５１に吸引されて第２フィールド５１に向けて変形し、第２アーマチュア５２が第２アーマチュアハブ５５と摩擦接触する。したがって、第２電磁コイル５３への通電により、第２電磁コイル５３が第２ロータ４４に結合（締結）され、伝達軸４１が第２ロータ４４に連結される。そして、第２電磁コイル５３に対する電圧供給が停止され、第２電磁コイル５３に電流が流れなくなることにより、第２アーマチュア５２に対する吸引力もなくなり、第２アーマチュア５２が元の形状に復帰する。これにより、第２電磁コイル５３が第２ロータ４４から分離して、伝達軸４１が第２ロータ４４から解放される。つまり、第２電磁コイル５３への給電通電／給電停止を切り換えることにより、電動モータ２３から第２ロータ４４への回転トルクの伝達を断続させることができる。
【００４９】
第２ロータ４４の外周には、小径の円環状の第１歯車５６が外嵌固定されている。第１歯車５６は第２ロータ４４と同軸に設けられている。第１歯車５６は転がり軸受５７によって支持されている。転がり軸受５７の外輪は、第１歯車５６に内嵌固定されている。転がり軸受５７の内輪は、伝達軸４１の主軸部４６の外周に外嵌固定されている。
シフト変換機構２４は、回転運動を直線運動に変換する減速機としてのボールねじ機構５８と、このボールねじ機構５８のナット５９の軸方向移動に伴って、シフトセレクト軸１５の中心軸線１７まわりに回動するアーム６０とを備えている。
【００５０】
ボールねじ機構５８は、第１ロータ４２と同軸（すなわち伝達軸４１と同軸）に延びるねじ軸６１と、ねじ軸６１にボール（図示しない）を介して螺合するナット５９とを備えている。ねじ軸６１はシフトセレクト軸１５と、食違い角が９０°の食違い軸の関係をなしている。言い換えれば、ねじ軸６１の軸方向およびシフトセレクト軸１５の軸方向Ｍ１１，Ｍ１２の双方に直交する方向から見て、ねじ軸６１およびシフトセレクト軸１５は互いに直交している。
【００５１】
ねじ軸６１は転がり軸受６４，６７によって軸方向への移動が規制されつつ支持されている。具体的には、ねじ軸６１の一端部（図４に示す左端部）は転がり軸受６４によって支持されており、また、ねじ軸６１の他端部（図４に示す右端部）は転がり軸受６７によって支持されている。これらの転がり軸受６４，６７により、ねじ軸６１がその中心軸線８０まわりに回転可能に支持されている。
【００５２】
転がり軸受６４の内輪は、ねじ軸６１の一端部に外嵌固定されている。また、転がり軸受６４の外輪は、ハウジング２２に固定された切換ユニット２６ケーシングの底壁６５の内外面を貫通する貫通孔に内嵌されている。また、転がり軸受６４の外輪にはロックナット６６が係合されて、ねじ軸６１の軸方向の他方（図４に示す右方）への移動が規制されている。ねじ軸６１の一端部における転がり軸受６４よりも電動モータ２３側（図４に示す左側）の部分は、第１ロータ４２の内周に挿通されて、この第１ロータ４２に同伴回転可能に連結されている。転がり軸受６７の外輪は、ハウジング２２に固定されている。
【００５３】
ナット５９の一側面（図４に示す手前側側面。図５に示す下側側面）、および当該一側面とは反対側の他側面（図４に示す奥側側面。図５に示す上側側面）には、それぞれシフトセレクト軸１５の軸方向Ｍ１１，Ｍ１２に沿う方向（図４の紙面に直交する方向。図５に示す上下方向）に延びる円柱状の突出軸７０（図４では一方のみ図示。図５を並行して参照）が突出形成されている。一対の突出軸７０は同軸である。ナット５９はアーム６０の第１係合部７２によって、ねじ軸６１まわりの回転が規制されている。したがって、ねじ軸６１が回転されると、ねじ軸６１の回転に同伴して、ナット５９がねじ軸６１の軸方向に移動する。なお、図５では、ねじ軸６１の軸方向に関し、図４に示すナット５９の位置よりも、第１ロータ４２に対し離反する方向（図４に示す右方）にナット５９が位置するときの断面状態を示している。
【００５４】
アーム６０は、ナット５９に係合するための第１係合部７２と、シフトセレクト軸１５にスプライン嵌合するための係合部としての第２係合部７３（図５参照）と、第１係合部７２と第２係合部７３とを接続する直線状の接続ロッド７４とを備えている。接続ロッド７４は、たとえば、その全長にわたって断面矩形状をなしている。第２係合部７３は略円筒状をなし、シフトセレクト軸１５に外嵌されている。
【００５５】
第１係合部７２は互いに対向する一対の支持板部７６と、一対の支持板部７６の基端辺同士（図４に示す下端辺および図５に示す右端辺）を連結する連結板部７７とを備え、側面視で略Ｕ字状をなしている。各支持板部７６には、各突出軸７０の外周と、当該突出軸７０の回転を許容しつつ係合するＵ字係合溝７８が形成されている。Ｕ字係合溝７８は前記の基端辺と反対側の先端辺から切り欠かれている。そのため、第１係合部７２は、ナット５９に、突出軸７０まわりに相対回転可能にかつ、ねじ軸６１の軸方向に同行移動可能に係合している。また、各Ｕ字係合溝７８と各突出軸７０との係合により、ナット５９はアーム６０の第１係合部７２によってねじ軸６１まわりの回転が規制される。したがって、ねじ軸６１の回転に伴って、ナット５９および第１係合部７２がねじ軸６１の軸方向に移動する。第２係合部７３は、たとえば円環板状をなしている。しかし、第２係合部７３が円筒状をなしていてもよい。
【００５６】
シフトセレクト軸１５の外周と第２係合部７３の内周とはスプライン嵌合している。具体的には、第２係合部７３の内周に設けられた雌スプライン７５に、シフトセレクト軸１５の外周に設けられた雄スプライン１２１が噛み合っている。このとき、雄スプライン１２１と雌スプライン７５との間には噛合いのための隙間が確保されている。
言い換えれば、シフトセレクト軸１５の外周には第２係合部７３が、当該シフトセレクト軸１５に対して相対回転不能にかつ相対軸方向移動が許容された状態で連結されている。したがって、ねじ軸６１が回転し、これに伴ってナット５９がねじ軸６１の軸方向に移動すると、アーム６０がシフトセレクト軸１５の中心軸線１７まわりに回動し、このアーム６０の移動に同伴してシフトセレクト軸１５が回転する。
【００５７】
セレクト変換機構２５は、第１歯車５６と、伝達軸４１と平行に延び、回転可能に設けられたピニオン軸９５と、ピニオン軸９５における一端部（図４に示す左端部）寄りの所定位置に同軸に固定された第２歯車８１と、ピニオン軸９５の他端部（図４に示す右端部）寄りの所定位置に同軸に固定された小径のピニオン３６とを備え、全体として減速機を構成している。なお、第２歯車８１は、第１歯車５６およびピニオン３６の双方よりも大径に形成されている。
【００５８】
ピニオン軸９５の一端部（図４に示す左端部）は、ハウジング２２に固定された転がり軸受９６によって支持されている。転がり軸受９６の内輪は、ピニオン軸９５の一端部（図４に示す左端部）に外嵌固定されている。また、転がり軸受９６の外輪は、蓋２７の内面に形成された円筒状の凹部９７内に固定されている。また、ピニオン軸９５の他端部（図４に示す右端部）は、転がり軸受８４によって支持されている。ピニオン３６とラック１２２とがラックアンドピニオンにより噛み合っているので、伝達軸４１の回転に伴ってピニオン軸９５が回転すると、これに伴って、シフトセレクト軸１５が軸方向Ｍ１１，Ｍ１２に移動する。
【００５９】
ピニオン軸９５の他端部８２（図４に示す右端部）に関連して、ピニオン軸９５の回転角を検出するためのセレクト回転角センサ（レバー位置検出手段）８７が配設されている。
ハウジング２２の底壁（蓋２７とは反対側の壁。図４に示す右壁）には、その内外面を貫通するセンサ用孔８５が形成されている。セレクト回転角センサ８７は、センサ部（図示しない）と、センサ部に連結された第１センサ軸９９とを備えている。第１センサ軸９９の先端部は、センサ用孔８５を通ってピニオン軸９５の他端部８２に同伴回転可能に連結されている。ピニオン軸９５が回転すると、そのピニオン軸９５に同伴して第１センサ軸９９がその軸まわりに回転する。セレクト回転角センサ８７は第１センサ軸９９の回転角に基づいて、ピニオン軸９５の回転角を検出し、これにより、シフトセレクト軸１５の軸方向Ｍ１１，Ｍ１２に沿う方向に関するシフトレバー１６の位置（以下、「シフトレバー１６の軸方向位置」という）を検出する。
【００６０】
また、ハウジング２２内には、シフトセレクト軸１５の回転角（シフトレバー１６のシフトセレクト軸１５まわりの揺動位置）を検出するシフト回転角センサ（レバー位置検出手段）８９が設けられている。
シフト回転角センサ８９は、センサ部（図示しない）が内蔵された本体９０と、本体９０のセンサ部に一体回転可能に連結された第２センサ軸９４と、第２センサ軸９４に外嵌固定されたセクタ歯車９１とを備えている。このセクタ歯車９１は、シフトセレクト軸１５に同伴回転可能に設けられた（外嵌固定された）センサ用歯車９２と噛み合っている。シフトセレクト軸１５がその軸まわりに回転すると、そのシフトセレクト軸１５に同伴してセンサ用歯車９２およびセクタ歯車９１が回転し、これに伴って第２センサ軸９４がその軸まわりに回転する。シフト回転角センサ８９は、第２センサ軸９４の回転角に基づいてシフトセレクト軸１５の回転角を検出し、これにより、シフトセレクト軸１５まわりのシフトレバー１６の揺動位置を検出する。
【００６１】
図６は、電動アクチュエータ２１の電気的構成を示すブロック図である。
電動アクチュエータ２１は制御部８８を備えている。制御部８８の一例としてＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）を挙げることができる。制御部８８は、ＣＰＵおよび記憶部を含むマイクロコンピュータを備えている。制御部８８には、第１電磁コイル５０を含むシフト電磁クラッチ４３、第２電磁コイル５３を含むセレクト電磁クラッチ４５、および電動モータ２３が、それぞれ制御対象として接続されている。制御部８８は、電動モータ２３を制御するためのモータ制御部１５１と、シフト電磁クラッチ４３およびセレクト電磁クラッチ４５を制御するためのクラッチ制御部（ＰＷＭ制御手段）１５２とを備えている。
【００６２】
また、制御部８８には、上位ＥＣＵ１４０を介して車両の変速操作用の操作レバー９３の位置情報が入力されるようになっている。さらに、制御部８８には、シフト回転角センサ８９の検出出力（たとえば検出電圧）が入力されるようになっている。さらに、制御部８８には、セレクト回転角センサ８７の検出出力（たとえば検出電圧）が入力されるようになっている。
【００６３】
シフト電磁クラッチ４３とセレクト電磁クラッチ４５とは、電源ＶＢに互いに並列に接続されている。シフト電磁クラッチ４３と電源ＶＢとの間には、シフト電流調整部１５４が接続されている。セレクト電磁クラッチ４５と電源ＶＢとの間には、セレクト電流調整部１５５が接続されている。シフト電流調整部１５４およびセレクト電流調整部１５５のそれぞれは、たとえばオン／オフを切り換えるＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等の電子スイッチによって構成されている。クラッチ制御部１５２、シフト電流調整部１５４およびセレクト電流調整部１５５によって、クラッチ制御ユニット１６０が構成されている。換言すると、クラッチ制御部１５２およびシフト電流調整部１５４によって、シフト電磁クラッチ４３の制御用のクラッチ制御ユニット１６０が構成されており、クラッチ制御部１５２およびセレクト電流調整部１５５によって、セレクト電磁クラッチ４５の制御用のクラッチ制御ユニット１６０が構成されている。
【００６４】
シフト電流調整部１５４には、クラッチ制御部１５２からＰＷＭ信号が与えられるようになっており、シフト電流調整部１５４は、与えられるＰＷＭ信号のパルス幅でオン／オフを高速で切り換えることにより、シフト電磁クラッチ４３に、所定の大きさの電流を供給する。ＰＷＭ信号のデューティ比が制御されることにより、シフト電磁クラッチ４３への供給電流が調節される。
【００６５】
セレクト電流調整部１５５には、クラッチ制御部１５２からＰＷＭ信号が与えられるようになっており、セレクト電流調整部１５５は、与えられるＰＷＭパルス幅の電流幅でオン／オフを高速で切り換えることにより、セレクト電磁クラッチ４５に、所定の大きさの電流を供給する。ＰＷＭ信号のデューティ比が制御されることにより、セレクト電磁クラッチ４５への供給電流が調節される。
【００６６】
前述のように、電動モータ２３として三相ブラシレスモータが採用されている。電動モータ２３は、界磁としてのロータ（図示しない）と、ロータに対向するステータ（図示しない）に配置されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相のステータ巻線（図示しない）とを備えている。制御部８８には、電動モータ２３に電力を供給するための駆動回路１３２が接続されている。制御部８８は、駆動回路１３２を介して、電動モータ２３を制御する。
【００６７】
また、電動モータ２３と駆動回路１３２との間には、電動モータ２３に流れるＵ相電流を検出するためのＵ相電流センサ１３３と、電動モータ２３に流れるＶ相電流を検出するためのＶ相電流センサ１３４とを備えている。
駆動回路１３２は、三相ブリッジインバータ回路である。駆動回路１３２では、電動モータ２３のＵ相に対応した一対のＦＥＴ１２２ＵＨ，１２２ＵＬの直列回路と、電動モータ２３のＶ相に対応した一対のＦＥＴ１２２ＶＨ，１２２ＶＬの直列回路と、電動モータ２３のＷ相に対応した一対のＦＥＴ１２２ＷＨ，１２２ＷＬの直列回路とが、直流電源１２３と接地との間に並列に接続されている。
【００６８】
電動モータ２３のＵ相コイルは、Ｕ相に対応した一対のＦＥＴ１２２ＵＨ，１２２ＵＬの間の接続点に接続されている。電動モータ２３のＶ相コイルは、Ｖ相に対応した一対のＦＥＴ１２２ＶＨ，１２２ＶＬの間の接続点に接続されている。電動モータ２３のＷ相コイルは、Ｗ相に対応した一対のＦＥＴ１２２ＷＨ，１２２ＷＬの間の接続点に接続されている。
【００６９】
Ｕ相の界磁コイルと駆動回路１３２とを接続するための接続線にＵ相電流センサ１３３が設けられている。また、Ｖ相の界磁コイルと駆動回路１３２とを接続するための接続線にＶ相電流センサ１３４が設けられている。
モータ制御部１５１は相電流検出部１５９を備えている。相電流検出部１５９は、所定の演算周期毎に、Ｕ相電流センサ１３３およびＶ相電流センサ１３４の出力信号に基づいて、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の相電流を求める。相電流検出部１５９により検出されたＵ相、Ｖ相およびＷ相の相電流の検出値のうち、少なくとも１つの相電流がクラッチ制御部１５２に与えられる。
【００７０】
クラッチ制御部１５２には、電動モータ２３の相電流値と、電磁クラッチ４３，４５に対する供給電流値との対応関係が規定された対応テーブル（図示しない）が記憶されている。この対応テーブルに記憶されている供給電流値は、対応する相電流値が検出されるときの電磁クラッチ４３，４５の負荷トルクを上回るような締結トルクを当該電磁クラッチ４３，４５に発生させる最小限の供給電流値が記憶されている。
【００７１】
クラッチ制御部１５２は、この対応テーブルを参照して、相電流検出部１５９によって検出される相電流の値に基づいて、シフト電磁クラッチ４３に供給する電流値、またはセレクト電磁クラッチ４５に供給する電流値を決定する。また、クラッチ制御部１５２は、シフト電磁クラッチ４３またはセレクト電磁クラッチ４５に決定した値の電流を供給するように、それぞれシフト電流調整部１５４またはセレクト電流調整部１５５を制御するためのＰＷＭ信号を作成する。
【００７２】
図７は、変速操作時において、シフト電磁クラッチ４３に対する供給電流の変化の一例を示すグラフである。たとえば、所定のギヤに入っている状態から、変速操作により、他のギヤにギヤ入れする場合について説明する。
変速操作のためにシフトレバー１６のシフト操作（シフトセレクト軸１５のシフト動作）のみで足り、シフトレバー１６のセレクト操作（シフトセレクト軸１５のセレクト動作）が必要ない場合には、図７に示すように、連続して実行されるギヤ抜き動作、移動動作およびギヤ入れ動作により、変速駆動装置３による変速操作が達成される。
【００７３】
このような変速操作時において、シフト電磁クラッチ４３に加わる負荷（シフト電磁クラッチ４３の負荷トルク）が変化する。すなわち、変速元のギヤからのギヤ抜き操作やシンクロ状態時以外のフォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ（図１参照）移動動作には、シフト電磁クラッチ４３に小さな負荷しか加わらないが、ギヤ入れ時やシンクロ状態時にはシフト電磁クラッチ４３に大きな負荷が加わる。たとえば、シフト電磁クラッチ４３に加わる負荷の大きさは、電動モータ２３の負荷トルクの値と一定の相関関係にある。そして、電動モータ２３の負荷トルクは、電動モータ２３の電流値（たとえば相電流）と比例関係にある。そのため、この実施形態では、電動モータ２３の相電流の値を検出し、検出する電動モータ２３の相電流の値に応じて、シフト電磁クラッチ４３に供給する電流値の大きさを変化させている。
【００７４】
変速元のギヤからのギヤ抜き操作やシンクロ状態時以外のフォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ（図１参照）移動動作時には、シフト電磁クラッチ４３に加わる負荷が比較的小さく、電動モータ２３の負荷トルクの値が比較的小さいので、シフト電磁クラッチ４３に対する供給電流値は、たとえば０．５Ａ（アンペア）と低値に設定される。これに対し、変速先のギヤへのギヤ入れ操作やシンクロ状態時には、シフト電磁クラッチ４３に加わる負荷が大きく、電動モータ２３の負荷トルクの値が大きい。そのため、ギヤ入れ操作時には、シフト電磁クラッチ４３に対する供給電流値が、たとえば１Ａと高値に設定される。とくにシンクロ状態時には、シフトフォーク１１（図１参照）が軸方向Ｍ１〜Ｍ６（図１参照）に向けて移動することにより、第１シンクロナイザリング２１１が出力ギヤ２２０に摩擦接触し、第１シンクロナイザリング２１１が出力ギヤ２２０を押し付ける。その結果、シフト電磁クラッチ４３に作用する負荷（シフト電磁クラッチ４３の負荷トルク）が上昇する。そのため、シフト電磁クラッチ４３に対する駆動電流値が、たとえば２Ａ（アンペア）と極めて高値に設定される。
【００７５】
また、図示等は省略するが、セレクト電磁クラッチ４５に供給する電流の大きさも、検出する電動モータ２３の相電流の値に応じて変化させる。
以上によりこの実施形態によれば、電動モータ２３の負荷トルクの大きさに基づいて、電磁クラッチ４３，４５への供給電流の大きさをＰＷＭ制御により調節する。電磁クラッチ４３，４５への供給電流が大きくなるのに従って、電磁クラッチ４３，４５に発生する締結トルクが上昇する。また、電磁クラッチ４３，４５の負荷トルクが上昇するのに従って、電動モータ２３の負荷トルクの値は上昇する。そのため、電磁クラッチ４３，４５への供給電流の大きさを、電磁クラッチ４３，４５の負荷トルクを上回るような締結トルクを当該電磁クラッチ４３，４５に発生させる必要最小限の大きさに調節することが可能である。この場合、電磁クラッチ４３，４５に大きな締結トルクが必要にならない局面で、当該電磁クラッチ４３，４５への供給電流を小さくすることができる。これにより、電磁クラッチ４３，４５における発熱量をより一層低減させることができるとともに、電磁クラッチ４３，４５における消費電力をより効果的に抑制することができる。
【００７６】
また、電動モータ２３の相電流の大きさを検出することにより、電動モータ２３の負荷トルクの大きさを正確に検出することができる。
また、電磁クラッチ４３，４５をＰＷＭ制御するために、当該電磁クラッチ４３，４５に常に大電流が供給されるわけではないので、電磁クラッチ４３，４５として小型の電磁クラッチを採用することができる。電磁クラッチ４３，４５として、小型の電磁クラッチを採用することにより、第１および第２アーマチュアハブ５４，５５も比較的小径のものを採用することができるので、それらのイナーシャを低減させることができる。これにより、電動アクチュエータ２１による加速操作時または減速操作時における電動モータ２３の出力を抑制することができる。
【００７７】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。
たとえば、電動モータ２３の負荷トルクの大きさに基づいて、電磁クラッチ４３，４５への供給電流の大きさを調節するものでなく、シフトレバー１６のシフトセレクト軸１５まわりの揺動位置に基づいて、シフト電磁クラッチ４３の供給電流の大きさを調節したり、
シフトレバー１６の軸方向位置に基づいて、セレクト電磁クラッチ４５への供給電流の大きさを調節したりするものであってもよい。この場合、シフトレバー１６のシフトセレクト軸１５まわりの揺動位置と、シフト電磁クラッチ４３の供給電流の大きさとの対応関係が規定された対応テーブル（図示しない）が、クラッチ制御部１５２に記憶されている。この対応テーブルに記憶されている供給電流値は、対応するシフトレバー１６の揺動位置が検出されるときのシフト電磁クラッチ４３の負荷トルクを上回るような締結トルクを当該シフト電磁クラッチ４３に発生させる最小限の供給電流値が記憶されている。
【００７８】
また、シフトレバー１６の軸方向位置と、セレクト電磁クラッチ４５の供給電流の大きさとの対応関係が規定された対応テーブル（図示しない）が、クラッチ制御部１５２に記憶されている。この対応テーブルに記憶されている供給電流値は、対応するシフトレバー１６の軸方向位置が検出されるときのセレクト電磁クラッチ４５の負荷トルクを上回るような締結トルクを当該セレクト電磁クラッチ４５に発生させる最小限の供給電流値が記憶されている。
【００７９】
クラッチ制御部１５２は、これらの対応テーブルを参照して、シフト回転角センサ８９またはセレクト回転角センサ８７によってそれぞれ検出されたシフトレバー１６の揺動位置または軸方向位置に基づいて、シフト電磁クラッチ４３に供給する電流の大きさ、またはセレクト電磁クラッチ４５に供給する電流の大きさをそれぞれ決定する。また、クラッチ制御部１５２は、決定した値の電流を、シフト電磁クラッチ４３またはセレクト電磁クラッチ４５に供給するように、それぞれシフト電流調整部１５４またはセレクト電流調整部１５５を制御するためのＰＷＭ信号を作成する。
【００８０】
この場合には、シフト回転角センサ８９によって検出されたシフトレバー１６の揺動位置に基づいてシフト電磁クラッチ８９への供給電流の大きさを調節するとともに、セレクト回転角センサ８７によって検出されたシフトレバー１６の軸方向位置に基づいてセレクト電磁クラッチ８７への供給電流の大きさを調節する。シフトレバー１６の動作状況に応じて、電磁クラッチ８７，８９に加わる負荷の大きさは変化するので、シフトレバー１６の軸方向位置または揺動位置を検出して、当該シフトレバー１６の動作状況を把握することにより、電磁クラッチ８７，８９の負荷トルクを上回る必要最小限の締結トルクを当該電磁クラッチ８７，８９に発生させることができる。
【００８１】
なお、シフト回転角センサ８９として、シフトセレクト軸１５の回転角を検出するものではなく、シフトレバー１６の揺動位置を直接的に検出するセンサを採用してもよい。さらに、セレクト回転角センサ８７として、ピニオン軸９５の回転角を検出するものではなく、シフトレバー１６の軸方向位置を直接的に検出するセンサを採用してもよい。また、シフトおよびセレクト回転角センサ８９，８７はメカ式のセンサに限られず、光学センサや静電容量式センサを採用することもできる。
【００８２】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１５…シフトセレクト軸、１６…シフトレバー、２１…電動アクチュエータ、２３…電動モータ、２４…シフト変換機構（シフト駆動機構）、２５…セレクト変換機構（セレクト駆動機構）、４３…シフト電磁クラッチ、４５…セレクト電磁クラッチ、８７…セレクト回転角センサ（レバー位置検出手段）、８９…シフト回転角センサ（レバー位置検出手段）、１５９…相電流検出部（モータ電流値検出手段）、１６０…クラッチ制御ユニット（ＰＷＭ制御手段）、軸方向（Ｍ１〜Ｍ６）
【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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