(57)【要約】      （修正有）【課題】コストアップすることなく、ニュートラル位置付近のシフトレバーを精度良く位置制御することができる変速駆動装置を提供すること。【解決手段】変速駆動装置は、シフトセレクト軸１５の回転角を検出するアナログ電圧出力方式のシフト回転角センサと、シフト回転角センサからの出力信号が入力され、この信号をデジタル信号に変換するシフトＡ／Ｄコンバータ２０３と、変換後の信号に基づいて電動アクチュエータを制御する制御部とを備えている。シフトＡ／Ｄコンバータ２０３は、入力信号が有する電圧値に対応して異なる不均一な分解能を有している。このシフトＡ／Ｄコンバータ２０３の分解能は、ニュートラル電圧値に対応する分解能が最も高く、かつ入力信号の電圧値がニュートラル電圧値から離れるに従って分解能が低くなるように設定されている。【選択図】図９
2013245701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフォーク軸と、各フォーク軸に固定されたシフトヘッドとを有する変速機を駆動するための変速駆動装置であって、
前記シフトヘッドと係合するためのシフトレバーが連結された軸状体であり、軸まわりに回転することによって前記シフトレバーをシフト動作させ、軸方向に向けて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シフトセレクト軸と、
前記シフトセレクト軸に対し、前記シフト動作と前記セレクト動作とを選択的に実行させる駆動機構と、
前記シフトレバーの揺動位置を検出し、当該揺動位置に対応する電圧値のアナログ電圧信号を出力するアナログ電圧出力方式の揺動位置センサと、
前記揺動位置センサから出力される信号が入力され、この信号をデジタル信号に変換するアナログ-デジタル変換回路と、
変換後の信号に基づいて前記駆動機構を制御する制御手段とを含み、
前記アナログ-デジタル変換回路は、入力信号が有する電圧値に対応して異なる不均一な分解能を有しており、
前記アナログ-デジタル変換回路の分解能は、前記シフトレバーが前記ニュートラル位置にあるときの前記変位センサからの入力信号であるニュートラル電圧値が入力されるときの分解能が最も高く、かつ入力信号の電圧値が、ニュートラル電圧値から離れるに従って分解能が低くなるように設定されている、変速駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、変速機を駆動するための変速駆動装置に関する。
【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）の変速装置が知られている。このような変速装置には、変速機の変速段を切り換える変速駆動装置が備えられている。
たとえば下記特許文献１では、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、変速駆動装置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。このシフト／セレクト駆動装置には、シフトセレクト軸の回転角を検出するための回転センサが備えられている。
【０００３】
また、下記特許文献２には、種々のギヤ位置間を移動可能なシフトレバーと、シフトレバーの移動および位置を検知するためのセンサとを含むシフト装置が記載されている。特許文献２では、センサからアナログ出力された信号がアナログ-デジタル変換器によりデジタル数値に変換され、この変換後の数値が制御装置に入力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−７５０９７号公報
【特許文献２】特表２００１−５１０１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また、特許文献１のシフト／セレクト駆動装置では、回転センサの検出出力はＥＣＵ等の制御装置に入力されるようになっている。回転センサがアナログ電圧信号を出力するアナログ電圧出力方式のセンサである場合には、回転センサの検出出力を、特許文献２のようにアナログ-デジタル変換回路を介して制御装置に入力することが考えられる。この場合のアナログ-デジタル変換回路は均一な分解能を有している。
【０００６】
ところで、特許文献１のような構成の変速駆動装置において、シフトレバーによるシフト動作時には、電動アクチュエータが駆動されてシフトセレクト軸が回転させられる。このとき、シフトセレクト軸の回転により、シフトレバーと係合しているシフトヘッドの先端部がフォーク軸ごとその軸方向の一方に向けて移動させられる。
一方、シフトレバーによるセレクト動作時には、各シフトヘッドがニュートラル位置に設定された状態で、電動アクチュエータが駆動されてシフトセレクト軸がその軸方向に向けて移動させられる。このとき、シフトセレクト軸の軸方向移動により、シフトレバーがセレクト操作されて、複数のシフトヘッドを跨いで移動する。したがって、シフトレバーの各ニュートラル位置付近における位置制御を精緻に行う必要があり、そのため、シフトレバーのニュートラル位置付近における位置検出には高い精度が求められている。この場合に、分解能（ビット数）が高いアナログ-デジタル変換回路を採用することにより、シフトレバーの位置検出の精度を向上させることが考えられる。
【０００７】
しかしながら、分解能が高いアナログ-デジタル変換回路を採用することにより、出力されるデジタルデータのデータ容量が大きくなると、変速駆動装置の制御装置が管理（処理）する記憶部の記憶容量を大きくする必要があるばかりでなく、アナログ-デジタル変換回路の分解能の増大に従って、アナログ-デジタル変換回路自体のコストが増加するおそれもある。したがって、コストアップにつながる懸念もある。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、コストアップすることなく、ニュートラル位置付近のシフトレバーを精度良く位置制御することができる変速駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、複数のフォーク軸（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）と、各フォーク軸に固定されたシフトヘッド（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）とを有する変速機（２）を駆動するための変速駆動装置（３）であって、前記シフトヘッドと係合するためのシフトレバー（１６）が連結された軸状体であり、軸まわりに回転することによって前記シフトレバーをシフト動作させ、軸方向に向けて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シフトセレクト軸（１５）と、前記シフトセレクト軸に対し、前記シフト動作と前記セレクト動作とを選択的に実行させる駆動機構（２１）と、前記シフトレバーの揺動位置を検出し、当該揺動位置に対応する電圧値のアナログ電圧信号を出力するアナログ電圧出力方式の揺動位置センサ（８９）と、前記揺動位置センサから出力される信号が入力され、この信号をデジタル信号に変換するアナログ-デジタル変換回路（２０３）と、変換後の信号に基づいて前記駆動機構を制御する制御手段（８８）とを含み、前記アナログ-デジタル変換回路は、入力信号が有する電圧値に対応して異なる不均一な分解能を有しており、前記アナログ-デジタル変換回路の分解能は、前記シフトレバーが前記ニュートラル位置にあるときの前記変位センサからの入力信号であるニュートラル電圧値が入力されるときの分解能が最も高く、かつ入力信号の電圧値が、ニュートラル電圧値から離れるに従って分解能が低くなるように設定されている、変速駆動装置である。
【００１０】
なお、この項において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符合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実施形態に限定する趣旨ではない。
この構成によれば、入力信号が有する電圧値に対応して異なる不均一な分解能を有するアナログ-デジタル変換回路が採用されている。そのため、シフトレバーがニュートラル位置付近に位置するときには、アナログ-デジタル変換回路の分解能は高く、また、シフトレバーがニュートラル位置から離反するのに従って、アナログ-デジタル変換回路の分解能は低くなる。したがって、シフトレバーがニュートラル位置付近に位置するときには、シフトレバーの位置を精度良く検出することができるが、一方で、シフト位置（係合先のシフトヘッドに対応するシフトフォークと被操作部材との係合状態におけるシフトレバーの位置）にシフトレバーが位置しているときには、そのシフトレバーがニュートラル位置から離反しているので、シフトレバーの位置検出の精度があまり高くない。しかしながら、シフト位置はいわゆる押し切りであり、その位置制御に高い精度は求められていない。したがって、このような不均一な分解能を有するアナログ-デジタル変換回路を採用することにより、コストアップすることなく、ニュートラル位置付近のシフトレバーを精度良く位置制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る変速駆動装置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に示す変速操作機構のシフトパターンを説明するための図である。
【図３】図１に示す変速駆動装置の構成を示す斜視図である。
【図４】図１に示す変速駆動装置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に示す変速駆動装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示すシフトＡ／Ｄコンバータを詳細に示す図である。
【図８】図７に示すシフトＡ／Ｄコンバータの変換関数を示す図である。
【図９】図１に示す変速駆動装置の特徴を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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変速駆動装置３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。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。
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動力伝達機構（図示しない）と、動力伝達機構の動力伝達経路を、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、これら動力伝達機構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。動力伝達機構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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。各フォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃがニュートラル位置（後述するニュートラル位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３。図２参照）にある状態で、シフトヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、それぞれ、軸方向Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５に関して揃っている。
【００１５】
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。各係合凹所１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは、対応するフォーク軸１０Ａ〜１０Ｃの軸方向Ｍ１〜Ｍ６に沿う方向に直交する内壁２００Ａ（図２参照）を有している。また、両端側の係合凹所１４Ａ，１４Ｃは、シフトセレクト軸１５の軸方向Ｍ１１，Ｍ１２に沿う方向に直交し、各係合凹所１４Ａ，１４Ｃの両端側の側面を閉塞する内壁２００Ｂ（図２参照）を有している。換言すると、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る。
【００１６】
後述するシフトレバー１６の他端部（先端部）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２００Ａまたは内壁２００Ｂに押し当てられる（当接する）ことにより達成されている。
【００１７】
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Ｎ１，Ｎ２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Ｎ２，Ｎ３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。
【００１８】
また、各フォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃには、動力伝達機構の動力伝達経路を切り換えるために操作される被操作部材（図示しない。たとえばクラッチスリーブやシンクロナイザ機構など）と係合するためのシフトフォーク１１（図１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を被操作部材に係合させることができ、その被操作部材を駆動することができる。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。
【００１９】
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（駆動機構）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。
【００２０】
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Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３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。
【００２１】
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。
【００２２】
図２は、変速操作機構６のシフトパターンを説明するための図である。
フォーク軸１０Ａの所定の基準位置を第１ニュートラル位置Ｎ１という。また、フォーク軸１０Ａがニュートラル位置Ｎ１にあるシフトヘッド１２Ａに係合するシフトレバー１６の他端部１６ｂのシフト方向位置も、第１ニュートラル位置Ｎ１という。
フォーク軸１０Ｂの所定の基準位置を第２ニュートラル位置Ｎ２という。また、フォーク軸１０Ｂがニュートラル位置Ｎ２にあるシフトヘッド１２Ｂに係合するシフトレバー１６の他端部１６ｂのシフト方向位置も、第２ニュートラル位置Ｎ２という。
【００２３】
フォーク軸１０Ｃの所定の基準位置を第３ニュートラル位置Ｎ３という。また、フォーク軸１０Ｃがニュートラル位置Ｎ３にあるシフトヘッド１２Ｃに係合するシフトレバー１６の他端部１６ｂのシフト方向位置も、第３ニュートラル位置Ｎ３という。第１、第２および第３ニュートラル位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３は、フォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの軸方向Ｍ１〜Ｍ６に関して揃っている。シフトレバー１６の他端部１６ｂがニュートラル位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３にあるときは、出力ギヤはニュートラル状態にあり、この他端部１６ｂと係合するシフトヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに対応するシフトフォーク１１は、被操作部材に係合していない。
【００２４】
シフトレバー１６が第２ニュートラル位置Ｎ２にあり、かつシフトヘッド１２Ｃに対応するフォーク軸１０Ｃが第３ニュートラル位置Ｎ３にある状態で、電動アクチュエータ２１が駆動されてシフトセレクト軸１５が第１軸方向Ｍ１１移動させられる。これにより、シフトレバー１６が図２中の白抜矢符Ｄ１に向けて移動して、シフトレバー１６が第３ニュートラル位置Ｎ３に導かれる。また、シフトレバー１６が第２ニュートラル位置Ｎ２にあり、かつシフトヘッド１２Ａに対応するフォーク軸１０Ａが第１ニュートラル位置Ｎ１にある状態で、電動アクチュエータ２１が駆動されてシフトセレクト軸１５が第２軸方向Ｍ１２移動させられることにより、シフトレバー１６が図２中の白抜矢符Ｄ２に向けて移動して、シフトレバー１６が第１ニュートラル位置Ｎ１に導かれる。
【００２５】
図２に示すように、１速シフト位置（シフト位置）、第１ニュートラル位置Ｎ１およびＲ速シフト位置（シフト位置）は、図２に示す最も下方のセレクト位置にあり、セレクト方向（シフトセレクト軸１５の軸方向に沿い、かつフォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの軸方向に直交する方向）に関して互いに揃っている。３速シフト位置（シフト位置）、第２ニュートラル位置Ｎ２および２速シフト位置（シフト位置）は、図２に示す上下方向の中央のセレクト位置にあり、セレクト方向に関して互いに揃っている。５速シフト位置（シフト位置）、第３ニュートラル位置Ｎ３および４速シフト位置（シフト位置）は、図２に示す最も上方のセレクト位置にあり、セレクト方向に関して互いに揃っている。
【００２６】
１速シフト位置、３速シフト位置および５速シフト位置は、ニュートラル位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３から見て、加速側（図２に示す左方）にあり、シフト方向（フォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの軸方向Ｍ１〜Ｍ６）に関して互いに揃っている。Ｒ速シフト位置、２速シフト位置および４速シフト位置は、ニュートラル位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３から見て、減速側（図２に示す右方のシフト方向位置）にあり、シフト方向に関して互いに揃っている。
【００２７】
図２に示すように、１速にギヤ入れされた状態では、シフトレバー１６の他端部１６ｂが図２中の１速シフト位置（図２中に「１速」と記載）にあり、このとき動力伝達機構の１速出力用の出力ギヤに被操作部材が噛み合い状態で係合している。
２速にギヤ入れされた状態では、シフトレバー１６の他端部１６ｂが図２中の２速シフト位置（図２中に「２速」と記載）にあり、このとき動力伝達機構の２速出力用の出力ギヤに、被操作部材が噛み合い状態で係合している。
【００２８】
３速にギヤ入れされた状態では、シフトレバー１６の他端部１６ｂが図２中の３速シフト位置（図２中に「３速」と記載）にあり、このとき動力伝達機構の３速出力用の出力ギヤに、被操作部材が噛み合い状態で係合している。
４速にギヤ入れされた状態では、シフトレバー１６の他端部１６ｂが図２中の４速シフト位置（図２中に「４速」と記載）にあり、このとき動力伝達機構の４速出力用の出力ギヤに、被操作部材が噛み合い状態で係合している。
【００２９】
５速にギヤ入れされた状態では、シフトレバー１６の他端部１６ｂが図２中の５速シフト位置（図２中に「５速」と記載）にあり、このとき動力伝達機構の５速出力用の出力ギヤに、被操作部材が噛み合い状態で係合している。
Ｒ速（リバース）にギヤ入れされた状態では、シフトレバー１６の他端部１６ｂが図２中のＲ速シフト位置（図２中に「Ｒ速」と記載）にあり、このとき動力伝達機構のＲ速出力用の出力ギヤに、被操作部材が係合している。これにより、出力ギヤがＲ速である。
【００３０】
次に、図１および図２を参照して、１速→２速→３速→４速→５速のシフトアップについて説明する。
まず、第２ニュートラル位置Ｎ２から１速へのギヤ入れについて説明する。
シフトレバー１６の他端部１６ｂが第２ニュートラル位置Ｎ２にある状態から、電動アクチュエータ２１が駆動されて、シフトセレクト軸１５が第２軸方向Ｍ１２移動させられることにより（図２中の白抜矢符Ｄ２）、シフトレバー１６が第２軸方向Ｍ１２移動して、シフトレバー１６の他端部１６ｂがシフトヘッド１２Ａと係合する（第１ニュートラル位置Ｎ１に位置する）。次いで、電動アクチュエータ２１が駆動されてシフトセレクト軸１５が第２軸回転方向Ｒ２に回転させられ、これに同伴してシフトレバー１６がシフトセレクト軸１５まわりに揺動させられることにより、シフトヘッド１２Ａおよびフォーク軸１０Ａが軸方向Ｍ１移動させられる（図２中の白抜矢符Ｅ１）。シフトレバー１６の他端部１６ｂが前記の１速シフト位置に達するまで電動アクチュエータ２１の駆動が続行され、これにより１速へのギヤ入れが達成される。
【００３１】
次に、１速から２速へのギヤ入れについて説明する。インターナルレバー１６の他端部１６ｂが前記の１速シフト位置にある状態から、電動アクチュエータ２１が駆動されて、シフトセレクト軸１５が第１軸回転方向Ｒ１に回転させられ、これに同伴してシフトレバー１６がシフトセレクト軸１５まわりに揺動させられることにより、シフトヘッド１２Ａおよびフォーク軸１０Ａが軸方向Ｍ２移動させられる（図２中の白抜矢符Ｅ１と反対方向）。シフトレバー１６の他端部１６ｂが第１ニュートラル位置Ｎ１に達すると、シフトセレクト軸１５の回転は停止される。
【００３２】
次いで、電動アクチュエータ２１が駆動されてシフトセレクト軸１５が第１軸方向Ｍ１１移動させられることにより（図２中の白抜矢符Ｄ１）、シフトレバー１６が第１軸方向Ｍ１１移動し、シフトヘッド１２Ａと離脱してシフトヘッド１２Ｂに係合させられる（第２ニュートラル位置Ｎ２に位置させられる）。次いで、電動アクチュエータ２１が駆動されて、シフトセレクト軸１５が第１軸回転方向Ｒ１に回転させられる。シフトセレクト軸１５の回転に同伴してシフトレバー１６がシフトセレクト軸１５まわりに揺動させられることにより、シフトヘッド１２Ｂおよびフォーク軸１０Ｂが軸方向Ｍ４移動させられる（図２中の白抜矢符Ｅ２）。シフトレバー１６の他端部１６ｂが前記の２速シフト位置に達するまで電動アクチュエータ２１の駆動が続行され、これにより２速へのギヤ入れが達成される。
【００３３】
次に、２速から３速へのギヤ入れについて説明する。シフトレバー１６の他端部１６ｂが前記の２速シフト位置にある状態から、電動アクチュエータ２１が駆動されて、シフトセレクト軸１５が第２軸回転方向Ｒ２に回転させられ、これに同伴してシフトレバー１６がシフトセレクト軸１５まわりに揺動させられることにより、シフトヘッド１２Ｂおよびフォーク軸１０Ｂが軸方向Ｍ３移動させられる（図２中の白抜矢符Ｅ３）。シフトレバー１６の他端部１６ｂが第２ニュートラル位置Ｎ２を通って３速シフト位置に達するまで電動アクチュエータ２１の駆動が続行され、これにより３速へのギヤ入れが達成される。
【００３４】
次に、３速から４速へのギヤ入れについて説明する。インターナルレバー１６の他端部１６ｂが前記の３速シフト位置にある状態から、電動アクチュエータ２１が駆動されて、シフトセレクト軸１５が第１軸回転方向Ｒ１に回転させられ、これに同伴してシフトレバー１６がシフトセレクト軸１５まわりに揺動させられることにより、シフトヘッド１２Ｂおよびフォーク軸１０Ｂが軸方向Ｍ４移動させられる（図２中の白抜矢符Ｅ３と反対方向）。シフトレバー１６の他端部１６ｂが第２ニュートラル位置Ｎ２に達すると、シフトセレクト軸１５の回転は停止される。
【００３５】
次いで、電動アクチュエータ２１が駆動されてシフトセレクト軸１５が第１軸方向Ｍ１１移動させられることにより（図２中の白抜矢符Ｄ１）、シフトレバー１６が第１軸方向Ｍ１１移動し、シフトヘッド１２Ｂと離脱してシフトヘッド１２Ｃに係合させられる（第３ニュートラル位置Ｎ３に位置させられる）。次いで、電動アクチュエータ２１が駆動されて、シフトセレクト軸１５が第１軸回転方向Ｒ１に回転させられる。シフトセレクト軸１５の回転に同伴してシフトレバー１６がシフトセレクト軸１５まわりに揺動させられることにより、シフトヘッド１２Ｃおよびフォーク軸１０Ｃが軸方向Ｍ６移動させられる（図２中の白抜矢符Ｅ４）。シフトレバー１６の他端部１６ｂが前記の４速シフト位置に達するまで電動アクチュエータ２１の駆動が続行され、これにより４速へのギヤ入れが達成される。
【００３６】
次に、４速から５速へのギヤ入れについて説明する。シフトレバー１６の他端部１６ｂが前記の４速シフト位置にある状態から、電動アクチュエータ２１が駆動されて、シフトセレクト軸１５が第２軸回転方向Ｒ２に回転させられ、これに同伴してシフトレバー１６がシフトセレクト軸１５まわりに揺動させられることにより、シフトヘッド１２Ｂおよびフォーク軸１０Ｂが軸方向Ｍ５移動させられる（図２中の白抜矢符Ｅ５）。シフトレバー１６の他端部１６ｂが第３ニュートラル位置Ｎ３を通って５速シフト位置に達するまで電動アクチュエータ２１の駆動が続行され、これにより５速へのギヤ入れが達成される。
【００３７】
次に、図１および図２を参照して、Ｒ速へのギヤ入れについて説明する。シフトレバー１６の他端部１６ｂが第２ニュートラル位置Ｎ２にある状態から、電動アクチュエータ２１が駆動されて、シフトセレクト軸１５が第２軸方向Ｍ１２移動させられることにより（図２中の白抜矢符Ｄ２）、シフトレバー１６が第２軸方向Ｍ１２移動して、シフトレバー１６の他端部１６ｂがシフトヘッド１２Ａと係合する（第１ニュートラル位置Ｎ１に位置する）。次いで、電動アクチュエータ２１が駆動されてシフトセレクト軸１５が第２軸回転方向Ｒ１に回転させられ、これに同伴してシフトレバー１６がシフトセレクト軸１５まわりに揺動させられることにより、シフトヘッド１２Ａおよびフォーク軸１０Ａが軸方向Ｍ２移動させられる（図２中の白抜矢符ＥＲ）。シフトレバー１６の他端部１６ｂが前記のＲ速シフト位置に達するまで電動アクチュエータ２１の駆動が続行され、これによりＲ速へのギヤ入れが達成される。
【００３８】
５速→４速→３速→２速→１速のシフトダウンは、１速→２速→３速→４速→５速のシフトアップとは逆の手順で行う。また、Ｒ速からギア抜きは、Ｒ速へのギヤ入れとは逆の手順で行う。
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。
【００３９】
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。
電動アクチュエータ２１は、たとえばブラシレス電動モータ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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
シフトおよびセレクト電磁クラッチ４３，４５を駆動するためのリレー回路等からなるクラッチ駆動回路２０５（後述する。図６参照）が接続されている。クラッチ駆動回路２０５には、配線などを介して電源（たとえば２４Ｖ。図示しない）から電圧供給（給電）されている。クラッチ駆動回路２０５によ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。
【００５３】
一方、クラッチ駆動回路２０５による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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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８７が配設されている。セレクト回転角センサ８７は、アナログ電圧信号を出力するアナログ電圧出力方式の揺動位置センサである。セレクト回転角センサ８９は、ピニオン軸９５の回転角に対応する電圧値の信号を出力する。
【００６５】
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の回転角を検出する。
【００６６】
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の揺動位置）を検出する揺動位置センサとしてのシフト回転角センサ８９が設けられている。シフト回転角センサ８９は、アナログ電圧信号を出力するアナログ電圧出力方式の揺動位置センサである。シフト回転角センサ８９は、シフトセレクト軸１５の回転角に対応する電圧値の信号を出力する。具体的には、シフトレバー１６が、１速シフト位置（図２で示す「１速」）、３速シフト位置（図２で示す「３速」）および５速シフト位置（図２で示す「５速」）にあるときのシフト回転角センサ８９からの入力電圧値は、たとえば０Ｖである。シフトレバー１６がニュートラル位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３（図２参照）にあるときのシフト回転角センサ８９からの入力電圧値（ニュートラル電圧値）は、たとえば２．５Ｖである。シフトレバー１６が、Ｒ速シフト位置（図２で示す「Ｒ速」）、２速シフト位置（図２で示す「２速」）および４速シフト位置（図２で示す「４速」）にあるときのシフト回転角センサ８９からの入力電圧値は、たとえば５Ｖである。
【００６７】
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の回転角を検出する。
【００６８】
図６は、変速駆動装置３の電気的構成を示すブロック図である。
変速駆動装置３は制御部（制御手段）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、ＣＰＵ２００および記憶部２０１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、シフト電磁クラッチ４３、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。また、制御部８８には、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Ａ／Ｄコンバータ（アナログ-デジタル変換回路）２０３を介して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、セレクト用Ａ／Ｄコンバータ２０４を介してセレクト回転角センサ８７の検出出力が入力されるようになっている。
【００６９】
シフトＡ／Ｄコンバータ２０３には、シフト回転角センサ８９から出力されるアナログ電圧信号が入力されるようになっている。シフトＡ／Ｄコンバータ２０３は、入力されるアナログ電圧信号をデジタル信号（数値）に変換する。制御部８８には、シフトＡ／Ｄコンバータ２０３によって変換された後の信号が入力される。シフトＡ／Ｄコンバータ２０３は、入力信号が有する電圧値に対応して異なる不均一な分解能を有している。シフトＡ／Ｄコンバータ２０３の分解能は、シフトレバー１６がニュートラル位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３にあるときのシフト回転角センサ８９からの入力信号であるニュートラル電圧値（たとえば２．５Ｖ）が入力されるときの分解能が最も高く、かつ入力信号の電圧値が、ニュートラル電圧値から離れるに従って分解能が低くなるように設定されている。
【００７０】
セレクトＡ／Ｄコンバータ２０４には、セレクト回転角センサ８７から出力されるアナログ電圧信号が入力されるようになっている。セレクトＡ／Ｄコンバータ２０４は、入力されるアナログ電圧信号をデジタル信号に変換する。制御部８８には、セレクトＡ／Ｄコンバータ２０４によって変換された後の信号が入力される。セレクトＡ／Ｄコンバータ２０４は、入力信号が有する電圧値に拘わらず、均一な分解能を有している。
【００７１】
制御部８８は、シフトＡ／Ｄコンバータ２０３およびセレクトＡ／Ｄコンバータ２０４からのデジタル信号に基づいて、シフト電磁クラッチ４３、セレクト電磁クラッチ４５および電動モータ２３を制御する。
前述のように、シフトレバー１６のニュートラル位置は、フォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの軸方向Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５に関して揃っている。
【００７２】
図７は、シフトＡ／Ｄコンバータ２０３を詳細に示す図である。図８は、シフトＡ／Ｄコンバータ２０３の変換関数を示す図である。図７および図８を参照して、シフトＡ／Ｄコンバータ２０３について説明する。
シフトＡ／Ｄコンバータ２０３は、たとえばフラッシュＡＤＣ（Flash ADCs）である。ｎビットのシフトＡ／Ｄコンバータ２０３は、基準電圧ユニット１５１と、複数（２ｎ−１）個のコンパレータ１５３と、符号化モジュール１５２とを備えている。シフトＡ／Ｄコンバータ２０３では、２ｎ−１（個）のコンパレータ１５３が同時に並列動作する。これにより、符号化モジュール１５２においてｎビットのデジタル出力が符号化される。ｎビットのＡ／Ｄコンバータ、すなわち２ｎ−１（個）のコンパレータ１５３を有するＡ／Ｄコンバータというのは通常用いられる分解能を有するＡ／Ｄコンバータである。そのため、Ａ／Ｄコンバータは比較的安価である。
【００７３】
基準電圧ユニット１５１は、複数の基準電圧レベルを生成する。具体的には、基準電圧ユニット１５１は、第１基準電圧Ｖ０と第２基準電圧Ｖ１との間に直列接続された複数（２ｎ−１（個））の抵抗器１５４Ａ，１５４Ｂ，１５４Ｃ，１５４Ｄ，１５４Ｅ，１５４Ｆ，…を備えている。各抵抗器１５４Ａ，１５４Ｂ，１５４Ｃ，１５４Ｄ，１５４Ｅ，１５４Ｆ，…の電圧値は、直列に並んだ抵抗器の中央の抵抗器１５４Ｃ，１５４Ｄが最も低い抵抗値Ｒに設定されており、端部に近づくに従って（第１基準電圧Ｖ０の端子や第２基準電圧Ｖ１の端子に近づくに従って）、抵抗器の抵抗値は高くなっている。具体的には、抵抗器１５４Ｂ，１５４Ｅの抵抗値Ｒｐは、抵抗器１５４Ｃ，１５４Ｄの抵抗値Ｒのｐ倍であり、最端部の抵抗器１５４Ａ，１５４Ｆの抵抗値Ｒｑは、抵抗器１５４Ｃ，１５４Ｄの抵抗値Ｒのｑ倍である。ｐおよびｑの値はそれぞれ、１＜ｐ＜ｑの範囲内で適宜設定されている。
【００７４】
各コンパレータ１５３は、入力されたアナログ入力信号を受信する入力端子１５６と、基準電圧を受信する基準端子１５７と、アナログ信号と基準信号を比較した結果を出力する出力端子１５８とを有している。抵抗器１５４Ａ，１５４Ｂ，１５４Ｃ，１５４Ｄ，１５４Ｅ，１５４Ｆ，…は、各コンパレータ１５３に１対１に対応付けて設けられている。抵抗器１５４Ａ，１５４Ｂ，１５４Ｃ，１５４Ｄ，１５４Ｅ，１５４Ｆ，…は、対応するコンパレータ１５３の基準端子１５７に接続されている。
【００７５】
また、コンパレータ１５３の配置は、チェーンの直列方向の中央側に近づくに従って（第１基準電圧Ｖ０の端子や第２基準電圧Ｖ１の端子から離反するに従って）、対応するコンパレータ１５３の配置密度が高くなるように、かつ端部に近づくに従って（第１基準電圧Ｖ０の端子や第２基準電圧Ｖ１の端子に近づくに従って）、対応するコンパレータ１５３の配置密度が低くなるように定められている。そして、シフトＡ／Ｄコンバータ２０３全体のコンパレータ１５３の総数は（２ｎ−１（個））である。
【００７６】
以上により、ニュートラル電圧値の近くにより小さい量子化レベルを提供し、ニュートラル電圧値から離れるに従って大きい量子化レベルを提供することができる。換言すると、複数のコンパレータ１５３、および抵抗器１５４Ａ，１５４Ｂ，１５４Ｃ，１５４Ｄ，１５４Ｅ，１５４Ｆ，…のチェーンは、アナログ入力信号における中央部分、すなわちニュートラル電圧値付近を高分解能で量子化し、アナログ入力信号における中央部分から離れるに従って低分解能で量子化するように設定されている。なお、抵抗器以外の素子で基準電圧ユニット１５１を設けることも可能である。
【００７７】
符号化モジュール１５２は、複数のコンパレータ１５３の出力ノードにそれぞれ接続されている。符号化モジュール１５２は、これら複数のコンパレータ１５３の比較結果に基づいてデジタル信号を生成する。
前述のように、複数のコンパレータ１５３、および抵抗器１５４Ａ，１５４Ｂ，１５４Ｃ，１５４Ｄ，１５４Ｅ，１５４Ｆ，…のチェーンは、アナログ入力信号における中央部分、すなわちニュートラル電圧値付近を高分解能で量子化し、アナログ入力信号における中央部分から離れるに従って低分解能で量子化するように設けられている。したがって、図８に示すように、シフトＡ／Ｄコンバータ２０３の分解能は、ニュートラル電圧値（２．５Ｖ）付近の分解能が最も高く、かつアナログ入力信号の電圧値がニュートラル電圧値から離れるに従って分解能が低くなる。
【００７８】
なお、アナログ信号の信号中央部を、特に増幅したい場合には、シフト回転角センサ８９と、シフトＡ／Ｄコンバータ２０３との間に、ログフィルタ等を介在させることもできる。
図９は、変速駆動装置３の特徴を模式的に示す図である。
図９を参照して、たとえば、シフトレバー１６の他端部１６ｂがシフトヘッド１２Ｂと係合している場合を例に挙げて検討する。シフトＡ／Ｄコンバータ２０３は、入力信号が有する電圧値に対応して異なる不均一な分解能を有している。そのため、シフトレバー１６の他端部１６ｂが第２ニュートラル位置Ｎ２近傍に位置するときには、シフトＡ／Ｄコンバータ２０３の分解能は高く、また、シフトレバー１６の他端部１６ｂが第２ニュートラル位置Ｎ２から離反するのに従って、シフトＡ／Ｄコンバータ２０３の分解能は低くなる。したがって、シフトレバー１６の他端部１６ｂが第２ニュートラル位置Ｎ２近傍に位置するときには、シフトレバー１６の他端部１６ｂの位置を精度良く検出することができるが、一方で、シフトレバー１６の他端部１６ｂが２速シフト位置（図９に示す「２ｎｄ」）または３速シフト位置（図９に示す「３ｒｄ」）にあるときには、シフトレバー１６の他端部１６ｂの位置検出の精度があまり高くない。しかしながら、これらの２速シフト位置および３速シフト位置はいわゆる押し切りであり、シフトレバー１６の係合先のシフトヘッド１２Ｂに対応するシフトフォーク１１と、被操作部材との係合状態さえ維持できていれば、その位置制御に高い精度は求められていない。
【００７９】
また、シフトレバー１６の他端部１６ｂがシフトヘッド１２Ａと係合している場合や、他端部１６ｂがシフトヘッド１２Ｃと係合している場合にも同様のことが言える。シフトレバー１６の他端部１６ｂがそれぞれニュートラル位置Ｎ１，Ｎ３近傍に位置するときには、シフトＡ／Ｄコンバータ２０３の分解能は高く、また、シフトレバー１６の他端部１６ｂがニュートラル位置Ｎ１，Ｎ３から離反するのに従って、シフトＡ／Ｄコンバータ２０３の分解能は低くなる。したがって、シフトレバー１６の他端部１６ｂがニュートラル位置Ｎ１，Ｎ３近傍に位置するときには、シフトレバー１６の他端部１６ｂの位置を精度良く検出することができるが、シフトレバー１６の他端部１６ｂが、Ｒ速シフト位置、１速シフト位置、４速シフト位置または５速シフト位置にあるときには、シフトレバー１６の他端部１６ｂの位置検出の精度があまり高くない。しかしながら、これらのＲ速シフト位置、１速シフト位置、４速シフト位置および５速シフト位置はいわゆる押し切りであり、シフトレバー１６の係合先のシフトヘッド１２Ａ，１２Ｃに対応するシフトフォーク１１と、被操作部材との係合状態さえ維持できていれば、その位置制御に高い精度は求められていない。
【００８０】
以上のようにこの実施形態によれば、シフトＡ／Ｄコンバータ２０３として、このような不均一な分解能を有するＡ／Ｄコンバータを採用することにより、コストアップすることなく、ニュートラル位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３付近のシフトレバー１６の他端部１６ｂを精度良く位置制御することができる。
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。
【００８１】
たとえば、揺動センサとして、シフト回転角センサ８９のようなシフトセレクト軸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。また、シフト回転角センサ８９のような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揺動センサとして採用することができる。
変速操作機構６のシフトパターンは、図２に示す態様に限られず、他の態様としてもよい。そして、シフトパターンの態様に応じて、シフトヘッド１２Ａ〜１２Ｃの個数を変更させることができるのも言うまでもない。
【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】
２…変速機、３…変速駆動装置、１０Ａ〜１０Ｃ…フォーク軸、１２Ａ〜１２Ｃ…シフトヘッド、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（駆動機構）、８８…制御部（制御手段）、８９…シフト回転角センサ（揺動位置センサ）、２０３…シフトＡ／Ｄコンバータ（アナログ-デジタル変換回路）
【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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【図９】
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