(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シフトレバーをセレクト方向に作動するセレクトアクチュエータと、該シフトレバーをシフト方向に作動するシフトアクチュエータとを有する変速操作装置において、
該変速操作装置が、ケーシング内に回転可能に配設され、軸方向がセレクト方向に設定されたコントロールシャフトを備えるとともに、該シフトレバーが、該コントロールシャフトに軸方向に摺動可能であって回転方向には一体で回転するように嵌合するボス部を備えており、
該シフトアクチュエータは、該コントロールシャフトを回動して該シフトレバーをシフト方向に作動し、
該セレクトアクチュエータは、該コントロールシャフトに軸方向に摺動可能であるよう配設された非磁性材からなるシフトスリーブと、該シフトスリーブの外周面に配設された磁石可動体と、該磁石可動体を包囲して配設された筒状の固定ヨークと、該固定ヨークの内側に配設されたコイルとを備えており、
該シフトスリーブが、該シフトレバーのボス部と結合機構によって連結されて該シフトレバーと共に該コントロールシャフト上を軸方向に摺動し、
該シフトレバーが、該シフトスリーブよりも耐摩耗性の大きい耐摩耗性材によって構成されるとともに、該シフトレバーのボス部に該コントロールシャフトと嵌合するスプラインが形成され、該シフトスリーブにはスプラインが形成されていないことを特徴とする変速操作装置。
【請求項２】
該結合機構は、該シフトスリーブと該ボス部の互いに対向する端部にそれぞれ形成された係合凸部および係合凹部と、該シフトスリーブの該係合凸部と該ボス部の該係合凹部および該ボス部の該係合凸部と該シフトスリーブの該係合凹部とをそれぞれ嵌合した状態で該シフトスリーブの該係合凸部および該ボス部の該係合凸部の外周面に形成される環状溝に嵌合するスナップリングとからなっている、請求項１記載の変速操作装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載された変速機の変速操作を行うための変速操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
変速機の変速操作を行う変速操作装置は、シフトレバーをセレクト方向に作動するセレクトアクチュエータと、該シフトレバーをシフト方向に作動するシフトアクチュエータとからなっている。
このようなセレクトアクチュエータおよびシフトアクチュエータとしては、一般に空気圧や油圧等の流体圧を作動源とした流体圧シリンダが用いられている。この流体圧シリンダを用いたセレクトアクチュエータおよびシフトアクチュエータは、流体圧源と各アクチュエータとを接続する配管が必要であるとともに、作動流体の流路を切り換えるための電磁切り換え弁を配設する必要があり、これらを配置するためのスペースを要するとともに、装置全体の重量が重くなるという問題がある。
また近年、圧縮空気源や油圧源を具備していない車両に搭載する変速機の変速操作装置として、電動モータによって構成したセレクトアクチュエータおよびシフトアクチュエータが提案されている。電動モータによって構成したセレクトアクチュエータおよびシフトアクチュエータは、流体圧シリンダを用いたアクチュエータのように流体圧源と接続する配管や電磁切り換え弁を用いる必要がないので、装置全体をコンパクトで且つ軽量に構成することができる。しかしながら、電動モータを用いたアクチュエータにおいては、所定の作動力を得るために減速機構が必要となる。この減速機構としては、ボールネジ機構を用いたものと、歯車機構を用いたものが提案されている。これらボールネジ機構および歯車機構を用いたアクチュエータは、ボールネジ機構および歯車機構の耐久性および電動モータの耐久性、作動速度において必ずしも満足し得るものではない。
【０００３】
そこで、本出願人は、耐久性に優れ、かつ、作動速度が速いセレクトアクチュエータを備えた変速操作装置を特願２００１−０１３０６２号として提案した。特願２００１−０１３０６２号として提案した変速操作装置は、シフトレバーをセレクト方向に作動するセレクトアクチュエータと、該シフトレバーをシフト方向に作動するシフトアクチュエータとを有する変速操作装置であって、セレクトアクチュエータがケーシングと、該ケーシング内に回転可能に配設され該シフトアクチュエータによってシフト方向に回動せしめられるコントロールシャフトと、該コントロールシャフトに軸方向に摺動可能に配設され該シフトレバーと一体的に構成された筒状のシフトスリーブと、該シフトスリーブの外周面に配設された磁石可動体と、該磁石可動体を包囲して配設された筒状の固定ヨークと、該固定ヨークの内側に配設されたコイルとからなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上記シフトスリーブは上記磁石可動体を構成する永久磁石の磁気が上記コントロールシャフト側に漏れるのを防止することが望ましく、このためステンレス鋼等の非磁性材によって構成する必要がある。一方、上記シフトスリーブとシフトレバーは一体として作動するので部品点数を減少するためには一体構造が望ましい。しかるに、ステンレス鋼等の非磁性材によってシフトスリーブとシフトレバーを一体構造にすると、変速機構の各シフトブロックと適宜係合するシフトレバーが早期に摩耗するという問題が生ずる。
【０００５】
本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その主たる技術的課題は、磁石可動体を構成する永久磁石の磁気がコントロールシャフト側に漏れるのを防止することができるとともに、シフトレバーの耐久性を向上することができるセレクトアクチュエータを備えた変速操作装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術的課題を解決するために、本発明によれば、
「シフトレバーをセレクト方向に作動するセレクトアクチュエータと、該シフトレバーをシフト方向に作動するシフトアクチュエータとを有する変速操作装置において、
該変速操作装置が、ケーシング内に回転可能に配設され、軸方向がセレクト方向に設定されたコントロールシャフトを備えるとともに、該シフトレバーが、該コントロールシャフトに軸方向に摺動可能であって回転方向には一体で回転するように嵌合するボス部を備えており、
該シフトアクチュエータは、該コントロールシャフトを回動して該シフトレバーをシフト方向に作動し、
該セレクトアクチュエータは、該コントロールシャフトに軸方向に摺動可能であるよう配設された非磁性材からなるシフトスリーブと、該シフトスリーブの外周面に配設された磁石可動体と、該磁石可動体を包囲して配設された筒状の固定ヨークと、該固定ヨークの内側に配設されたコイルとを備えており、
該シフトスリーブが、該シフトレバーのボス部と結合機構によって連結されて該シフトレバーと共に該コントロールシャフト上を軸方向に摺動し、
該シフトレバーが、該シフトスリーブよりも耐摩耗性の大きい耐摩耗性材によって構成されるとともに、該シフトレバーのボス部に該コントロールシャフトと嵌合するスプラインが形成され、該シフトスリーブにはスプラインが形成されていないこと」
を特徴とする変速操作装置が提供される。
【０００７】
上記結合機構は、上記シフトスリーブと上記ボス部の互いに対向する端部にそれぞれ形成された係合凸部および係合凹部と、シフトスリーブの係合凸部とボス部の係合凹部およびボス部の係合凸部とシフトスリーブの係合凹部とをそれぞれ嵌合した状態でシフトスリーブの係合凸部およびボス部の係合凸部の外周面に形成される環状溝に嵌合するスナップリングとからなっている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された変速操作装置の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【０００９】
図１は本発明に従って構成された変速操作装置の第１の実施形態を示す断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ線断面図、図３は図１におけるＢ−Ｂ線断面図、図４は図１におけるＣ−Ｃ線断面図である。
第１の実施形態における変速操作装置２は、セレクトアクチュエータ３とシフトアクチュエータ５とから構成されている。図示の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３は、円筒状に形成された３個のケーシング３１ａ、３１ｂ、３１ｃを具備している。この３個のケーシング３１ａ、３１ｂ、３１ｃ内にはコントロールシャフト３２が配設されており、該コントロールシャフト３２の両端部が両側のケーシング３１ａおよび３１ｃに軸受３３ａおよび３３ｂを介して回転可能に支持されている。コントロールシャフト３２の中間部には、筒状のシフトスリーブ３５が軸方向に摺動可能に嵌合している。このシフトスリーブ３５は、ステンレス鋼等の非磁性材によって構成されている。また、コントロールシャフト３２の図１および図２において右端部にはスプライン３２１が形成されており、該スプライン３２１部にシフトレバー３４が軸方向に摺動可能にスプライン嵌合している。このシフトレバー３４は耐摩耗性を有する例えばＳ４５Ｃ等の焼入れ可能な炭素鋼によって形成されており、コントロールシャフト３２に形成されたスプライン３２１部と嵌合する内歯スプライン３４０ａを備えたボス部３４０と、該ボス部３４０から下方に突出して形成されケーシング３１ｂの下部に形成された開口３１１ｂを挿通して配設されたレバー部３４５とを備えている。シフトレバー３４を構成するレバー部３４５の先端部は、第１のセレクト位置ＳＰ１、第２のセレクト位置ＳＰ２、第３のセレクト位置ＳＰ３、第４のセレクト位置ＳＰ４に配設された図示しない変速機のシフト機構を構成するシフトブロック３０１、３０２、３０３、３０４と適宜係合するようになっている。
このように、本発明の変速操作装置２は、ケーシング内に回転可能に配設され、軸方向がセレクト方向に設定されたコントロールシャフト３２を備え、このコントロールシャフト３２に、ボス部３４０およびレバー部３４５を備えたシフトレバー３４が嵌合する。シフトレバー３４は、セレクトアクチュエータ３のシフトスリーブ３５よりも耐摩耗性の大きい耐摩耗性材によって構成されるとともに、そのボス部３４０とコントロールシャフト３２との間には、シフトレバー３４をコントロールシャフト３２と一体で回転させるスプラインが形成されている。
【００１０】
上記のように構成されたシフトスリーブ３５とシフトレバー３４のボス部３４０とは、結合機構３５０によって連結されている。以下、結合機構３５０について図４および図５をも参照して説明する。
結合機構３５０は、シフトスリーブ３５とシフトレバー３４のボス部３４０の互いに対向する端部にそれぞれ交合に形成された係合凸部３５１、３５１と３４１、３４１および係合凹部３５２、３５２と３４２、３４２を具備している。そして、シフトスリーブ３５に形成された係合凸部３５１、３５１がシフトレバー３４のボス部３４０に形成された係合凹部３４２、３４２と嵌合し、シフトレバー３４のボス部３４０に形成された係合凸部３４１、３４１がシフトスリーブ３５に形成された係合凹部３５２、３５２と嵌合する。シフトスリーブ３５に形成された係合凸部３５１、３５１およびシフトレバー３４のボス部３４０に形成された係合凸部３４１、３４１の外周面には、それぞれ周方向に溝３５３、３５３および３４３、３４３が形成されている。この各溝はシフトスリーブ３５に形成された係合凸部３５１、３５１がシフトレバー３４のボス部３４０に形成された係合凹部３４２、３４２と嵌合し、シフトレバー３４のボス部３４０に形成された係合凸部３４１、３４１がシフトスリーブ３５に形成された係合凹部３５２、３５２と嵌合した図１、図２、図４に示す状態において、環状溝を形成するように構成されている。そして、上記各溝によって形成された環状溝にスナップリング３５５を嵌合することにより、シフトスリーブ３５とシフトレバー３４のボス部３４０が連結される。
このように、図示の実施形態においては、シフトスリーブ３５がステンレス鋼等の非磁性材によって構成されているので、後述するようにシフトスリーブ３５上に配設される永久磁石の磁束がコントロールシャフト３２側に漏れることが防止される。シフトスリーブ３５には、コントロールシャフト３２との相対回転を拘束するスプラインが設けられておらず、噛み合い部の摺動による摩耗は生じない。一方、シフトレバー３４は、シフトスリーブ３５よりも耐磨耗性を有する焼入れ可能な炭素鋼によって形成されているので、シフトレバーの耐久性を向上することができるとともに、コントロールシャフト３２と一体に回転させるスプラインを形成しても、そこに摩耗を生じることはない。また、図示の実施形態における結合機構３５０は、シフトスリーブ３５とシフトレバー３４のボス部３４０の互いに対向する端部にそれぞれ交合に形成された係合凸部３５１、３５１と３４１、３４１および係合凹部３５２、３５２と３４２、３４２と、係合凸部３５１、３５１と３４１、３４１の外周面に形成された溝３５３、３５３および３４３、３４３に嵌合するスナップリング３５５とからなっているので、その脱着はスナップリングを脱着すればよいので作業が簡単であるとともに、その取付けスペースおよび重量の増加が殆ど無い。
【００１１】
上記シフトスリーブ３５の外周面には、磁石可動体３６が配設されている。この磁石可動体３６は、シフトスリーブ３５の外周面に装着され軸方向両端面に磁極を備えた環状の永久磁石３６１と、該永久磁石３６１の軸方向外側にそれぞれ配設された一対の可動ヨーク３６２、３６３とによって構成されている。図示の実施形態における永久磁石３６１は、図１および図２において右端面がＮ極に着磁され、図１および図２において左端面がＳ極に着磁されている。上記一対の可動ヨーク３６２、３６３は、磁性材によって環状に形成されている。このように構成された磁石可動体３６は、一方（図１および図２において右側）の可動ヨーク３６２の図１および図２において右端がシフトスリーブ３５に形成された段部３５ａに位置決めされ、他方（図１および図２において左側）の可動ヨーク３６３の図１および図２において右端がシフトスリーブ３５に装着されたスナップリング３７によって位置決めされて、軸方向の移動が規制されている。磁石可動体３６の外周側には、磁石可動体３６を包囲して固定ヨーク３９が配設されている。この固定ヨーク３９は、磁性材によって筒状に形成されており、上記中央のケーシング３１ｂの内周面に装着されている。固定ヨーク３９の内側には、一対のコイル４０、４１が配設されている。この一対のコイル４０、４１は、合成樹脂等の非磁性材によって形成され上記固定ヨーク３９の内周面に装着されたボビン４２に捲回されている。なお、一対のコイル４０、４１は、図示しない電源回路に接続するようになっている。また、コイル４０の軸方向長さは、上記第１のセレクト位置ＳＰ１から第４のセレクト位置ＳＰ４までのセレクト長さと可動ヨーク３６２、３６３の長さを足した長さに略対応した長さに設定されている。上記固定ヨーク３９の両側には、それぞれ端壁４３、４４が装着されている。この端壁４３、４４の内周部には、上記シフトスリーブ３５の外周面に接触するシール部材４５、４６がそれぞれ装着されている。
【００１２】
第１の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３は以上のように構成されており、上記シフトスリーブ３５に配設された磁石可動体３６と固定ヨーク３９および一対のコイル４０、４１とによって構成されるリニアモータの原理によって作動する。以下その作動について図６を参照して説明する。
第１の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３においては、図６の（ａ）および図６の（ｂ）に示すように永久磁石３６１のＮ極、一方の可動ヨーク３６２、一方のコイル４０、固定ヨーク３９、他方のコイル４１、他方の可動側ヨーク３６３、永久磁石３６１のＳ極を通る磁気回路３６８が形成される。なお、図示の実施形態においては、永久磁石３６１を装着したシフトスリーブ３５は上記のように非磁性材によって構成されているので、永久磁石３６１の磁束がコントロールシャフト３２側に漏れることが防止される。このような状態において、一対のコイル４０、４１に図６の（ａ）で示す方向にそれぞれ反対方向の電流を流すと、フレミングの左手の法則に従って、磁石可動体３６即ちシフトスリーブ３５には図６の（ａ）において矢印で示すように右方に推力が発生する。一方、一対のコイル４０、４１に図６の（ｂ）で示すように図６の（ａ）と反対方向に電流を流すと、フレミングの左手の法則に従って、磁石可動体３６即ちシフトスリーブ３５には図６の（ｂ）において矢印で示すように左方に推力が発生する。上記磁石可動体３６即ちシフトスリーブ３５に発生する推力の大きさは、一対のコイル４０、４１に供給する電力量によって決まる。
【００１３】
図示の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３は、上記磁石可動体３６即ちシフトスリーブ３５に作用する推力の大きさと協働してシフトレバー３４を上記第１のセレクト位置ＳＰ１、第２のセレクト位置ＳＰ２、第３のセレクト位置ＳＰ３、第４のセレクト位置ＳＰ４に位置規制するための第１のセレクト位置規制手段４７および第２のセレクト位置規制手段４８を具備している。第１のセレクト位置規制手段４７は、中央のケーシング３１ｂの図１および図２において右端部に所定の間隔を置いて装着されたスナップリング４７１、４７２と、該スナップリング４７１と４７２との間に配設された圧縮コイルばね４７３と、該圧縮コイルばね４７３と一方のスナップリング４７１との間に配設された移動リング４７４と、該移動リング４７４が図１および図２において右方に所定量移動したとき当接して移動リング４７４の移動を規制するストッパ４７５とからなっている。
【００１４】
以上のように構成された第１のセレクト位置規制手段４７は、図１および図２に示す状態から上記一対のコイル４０、４１に例えば２．４Ｖの電圧で図４の（ａ）に示すように電流を流すと、磁石可動体３６即ちシフトスリーブ３５が図１および図２において右方に移動し、シフトスリーブ３５の図１および図２において右端が移動リング４７４に当接して位置規制される。この状態においては、磁石可動体３６即ちシフトスリーブ３５に作用する推力よりコイルばね４７３のばね力の方が大きくなるように設定されており、このため、移動リング４７４に当接したシフトスリーブ３５は移動リング４７４が一方のスナップリング４７１に当接した位置に停止せしめられる。このとき、シフトスリーブ３５と一体に構成されたシフトレバー３４は、第２のセレクト位置ＳＰ２に位置付けされる。次に、上記一対のコイル４０、４１に例えば４．８Ｖの電圧で図６の（ａ）に示すように電流を流すと、磁石可動体３６即ちシフトスリーブ３５に作用する推力がコイルばね４７３のばね力より大きくなるように設定されており、このため、シフトスリーブ３５は移動リング４７４と当接した後にコイルばね４７３のばね力に抗して図１および図２において右方に移動し、移動リング４７４がストッパ４７５に当接した位置で停止される。このとき、シフトスリーブ３５と一体に構成されたシフトレバー３４は、第１のセレクト位置ＳＰ１に位置付けされる。
【００１５】
次に、上記第２のセレクト位置規制手段４８について説明する。
第２のセレクト位置規制手段４８は、中央のケーシング３１ｂの図１および図２において左端部に所定の間隔を置いて装着されたスナップリング４８１、４８２と、該スナップリング４８１と４８２との間に配設されたコイルばね４８３と、該コイルばね４８３と一方のスナップリング４８１との間に配設された移動リング４８４と、該移動リング４８４が図１および図２において左方に所定量移動したとき当接して移動リング４８４の移動を規制するストッパ４８５とからなっている。
【００１６】
以上のように構成された第２のセレクト位置規制手段４８は、図１および図２に示す状態から上記一対のコイル４０、４１に例えば２．４Ｖの電圧で図６の（ｂ）に示すように電流を流すと、磁石可動体３６即ちシフトスリーブ３５が図１および図２において左方に移動し、シフトスリーブ３５の図１および図２において左端が移動リング４８４に当接して位置規制される。この状態においては、永久磁石３６１即ちシフトスリーブ３５に作用する推力よりコイルばね４８３のばね力の方が大きくなるように設定されており、このため、移動リング４８４に当接したシフトスリーブ３５は移動リング４８４が一方のスナップリング４８１に当接した位置に停止せしめられる。このとき、シフトスリーブ３５と一体に構成されたシフトレバー３４は、第３のセレクト位置ＳＰ３に位置付けされる。次に、上記一対のコイル４０、４１に例えば４．８Ｖの電圧で図６の（ｂ）に示すように電流を流すと、磁石可動体３６即ちシフトスリーブ３５に作用する推力がコイルばね４８３のばね力より大きくなるように設定されており、このため、シフトスリーブ３５は移動リング４８４と当接した後にコイルばね４８３のばね力に抗して図１および図２において左方に移動し、移動リング４８４がストッパ４８５に当接した位置で停止される。このとき、シフトスリーブ３５と一体に構成されたシフトレバー３４は、第４のセレクト位置ＳＰ４に位置付けされる。
以上のように、図示の実施形態においては第１のセレクト位置規制手段４７および第２のセレクト位置規制手段４８を設けたので、一対のコイル４０、４１に供給する電力量を制御することにより、位置制御することなくシフトレバー３４を所定のセレクト位置に位置付けることが可能となる。
【００１７】
以上のように、変速操作装置２を構成する第１の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３は、シフトレバー３４と一体的に構成された筒状のシフトスリーブ３５が磁石可動体３６と固定ヨーク３９および一対のコイル４０、４１とによって構成されるリニアモータの原理によって作動するので、回転機構がないため耐久性が向上するとともに、電動モータを用いたアクチュエータのようにボールネジ機構や歯車機構からなる減速機構が不要となるので、コンパクトに構成することができるとともに、作動速度を速くすることができる。
【００１８】
次に、変速操作装置２を構成するセレクトアクチュエータの第２の実施形態について、図７および図８を参照して説明する。図７に示す第２の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３ａは、シフトスリーブ３５に配設される磁石可動体３６ａおよび固定ヨーク３９の内側に配設されたコイル４０ａが上記第１の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３の磁石可動体３６および一対のコイル４０、４１と相違するが、その他の構成部材は上記第１の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３と実質的に同一でよい。従って、図８には第１の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３と相違する要部のみを示すとともに、第１の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３を構成する各構成部材と同一部材には同一符号を付してある。
【００１９】
第２の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３ａは、固定ヨーク３９の内側に配設されたコイル４０ａが１個によって構成されている。このコイル４０ａの軸方向長さは、上記第１のセレクト位置ＳＰ１から第４のセレクト位置ＳＰ４までのセレクト長さと永久磁石３６４ａを足した長さに略対応した長さに設定されている。
【００２０】
磁石可動体３６ａは、シフトスリーブ３５の外周面に装着された可動ヨーク３６０ａと、該可動ヨーク３６０ａの外周面に上記コイル４０ａの内周面と対向して配設された環状の永久磁石３６４ａとを具備している。可動ヨーク３６０ａは磁性材によって形成され、永久磁石３６４ａが装着される筒状部３６１ａと、該筒状部３６１ａの両端にそれぞれ設けられた環状の鍔部３６２ａ、３６３ａとを有しており、鍔部３６２ａ、３６３ａの外周面が上記固定ヨーク３９の内周面に近接して構成されている。鍔部３６２ａ、３６３ａの外周面と固定ヨーク３９の内周面との隙間は小さいほど望ましいが、製作誤差等を考慮して図示の実施形態においては０．５ｍｍに設定されている。このように構成された可動ヨーク３６０ａは、図７において右端がシフトスリーブ３５に形成された段部３５１に位置決めされ、図７において左端がシフトスリーブ３５に装着されたスナップリング３６５ａによって位置決めされて、軸方向の移動が規制されている。上記永久磁石３６４ａは、外周面および内周面に磁極を備えており、図示の実施形態においては外周面にＮ極が内周面にＳ極が形成されている。このように形成された永久磁石３６４ａは、可動ヨーク３６０ａの筒状部３６１ａの外周面に装着されており、その両側にそれぞれ配設され筒状部３６１ａに装着されたスナップリング３６６ａ、３６７ａによって軸方向移動が規制されている。
【００２１】
第２の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３ａは以上のように構成されており、以下その作動について図８を参照して説明する。
第２の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３ａにおいては、図８の（ａ）および図８の（ｂ）に示すように永久磁石３６４ａによる第１の磁束回路３６８ａおよび第２の磁束回路３６９ａが形成される。即ち、第２の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３ａにおいては、永久磁石３６４ａのＮ極、コイル４０ａ、固定ヨーク３９、可動側ヨーク３６０ａの鍔部３６２ａ、可動ヨーク３６０ａの筒状部３６１ａ、永久磁石３６４ａのＳ極を通る第１の磁気回路３６８ａと、永久磁石３６４ａＮ極、コイル４０ａ、固定ヨーク３９、可動側ヨーク３６０ａの鍔部３６３ａ、可動ヨーク３６０ａの筒状部３６１ａ、永久磁石３６４ａのＳ極を通る第２の磁気回路３６９ａが形成される。このような状態において、コイル４０ａに図８の（ａ）で示す方向に電流を流すと、磁石可動体３６ａ即ちシフトスリーブ３５には図８の（ａ）において矢印で示すように左方に推力が発生する。一方、コイル４０ａに図８の（ｂ）で示すように図８の（ａ）と反対方向に電流を流すと、磁石可動体３６ａ即ちシフトスリーブ３５には図８の（ｂ）において矢印で示すように右方に推力が発生する。第２の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３ａは、図８の（ａ）および図８の（ｂ）に示すように永久磁石３６４ａによる第１の磁束回路３６８ａおよび第２の磁束回路３６９ａが形成され、固定ヨーク３９の内周面と可動側ヨーク３６０ａの鍔部３６２ａおよび３６３ａの外周面とが近接して構成されているので、磁束に対する大きなエアーギャップがコイル４０ａのみとなる。従って、図示の実施形態のおけるセレクトアクチュエータ３ａは、永久磁石３６４ａによる磁束回路中のエアーギャップを可及的に小さくすることができ、大きな推力を得ることができる。
【００２２】
次に、変速操作装置２を構成するセレクトアクチュエータの第３の実施形態について、図９および図１０を参照して説明する。図９に示す第３の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３ｂは、シフトスリーブ３５に配設される磁石可動体３６ｂが上記第２の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３ａの磁石可動体３６ａと相違するが、その他の構成部材は上記第２の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３ｂと実質的に同一でよい。従って、図９には第２の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３ａと相違する要部のみを示すとともに、第２の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３ａを構成する各構成部材と同一部材には同一符号を付してある。
【００２３】
第３の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３ｂは、固定ヨーク３９の内側に配設されたコイル４０ｂが上記第２の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３ａと同様に１個によって構成されている。このコイル４０ｂの軸方向長さは、上記第１のセレクト位置ＳＰ１から第４のセレクト位置ＳＰ４までのセレクト長さと中間ヨーク３６１ｂを足した長さに略対応した長さに設定されている。
【００２４】
磁石可動体３６ｂは、シフトスリーブ３５の該周面に上記コイル４０ｂの内周面と対向して配設された中間ヨーク３６１ｂと、該中間ヨーク３６１ｂを挟んで両側にそれぞれ配設された一対の永久磁石３６２ｂ、３６３ｂと、該一対の永久磁石３６２ｂ、３６３ｂのそれぞれ軸方向外側にそれぞれ配設された一対の可動ヨーク３６４ｂ、３６５ｂとを具備している。中間ヨーク３６１ｂは、磁性材によって環状に形成されている。上記一対の永久磁石３６２ｂ、３６３ｂは、軸方向両端面に磁極を備えており、図示の実施形態においては互いに対向する端面にＮ極が形成され、互いに軸方向外側端面にＳ極が形成されている。上記一対の可動ヨーク３６４ｂ、３６５ｂはそれぞれ磁性材によって形成され、それぞれ筒状部３６４ｃ、３６５ｃと、該筒状部３６４ｃ、３６５ｃのそれぞれ軸方向外側端に設けられた環状の鍔部３６４ｄ、３６５ｄとを有しており、鍔部３６４ｄ、３６５ｄの外周面が上記固定ヨーク３９の内周面に近接して構成されている。鍔部３６４ｄ、３６５ｄの外周面と固定ヨーク３９の内周面との隙間は、上記第２の実施形態おける磁石式アクチュエータ３ａと同様に０．５ｍｍに設定されている。なお、上記一対の可動ヨーク３６４ｂ、３６５ｂは、図示の実施形態においてはそれぞれ筒状部３６４ｃ、３６５ｃと鍔部３６４ｄ、３６５ｄとによって構成した例を示したが、外周面が上記固定ヨーク３９の内周面に近接する鍔部のみによって構成してもよい。このように構成された一対の可動ヨーク３６４ｂ、３６５ｂは、一方（図９において右側）の可動ヨーク３６４ｂの図９において右端がシフトスリーブ３５に形成された段部３５１に位置決めされ、他方（図９において左側）の可動ヨーク３６５ｂの図９において右端がシフトスリーブ３５に装着されたスナップリング３６６ｂによって位置決めされて、軸方向の移動が規制されている。
【００２５】
第３の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３ｂは以上のように構成されており、以下その作動について図１０を参照して説明する。
第３の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３ｂにおいては、図１０の（ａ）および図１０の（ｂ）に示すように一対の永久磁石３６２ｂ、３６３ｂによる第１の磁束回路３６８ｂおよび第２の磁束回路３６９ｂが形成される。即ち、図示の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３ｂにおいては、永久磁石３６２ｂのＮ極、中間ヨーク３６１ｂ、コイル４０ｂ、固定ヨーク３９、可動ヨーク３６４ｂの鍔部３６４ｄ、可動ヨーク３６４ｂの筒状部３６４ｃ、永久磁石３６２ｂのＳ極を通る第１の磁気回路３６８ｂと、永久磁石３６３ｂのＮ極、中間ヨーク３６１ｂ、コイル４０ｂ、固定ヨーク３９、可動ヨーク３６５ｂの鍔部３６５ｄ、可動ヨーク３６５ｂの筒状部３６５ｃ、永久磁石３６３ｂのＳ極を通る第２の磁気回路３６９ｂが形成される。このような状態において、コイル４０ｂに図１０の（ａ）で示す方向に電流を流すと、磁石可動体３６ｂ即ちシフトスリーブ３５には図１０の（ａ）において左方に推力が発生する。一方、コイル４０ｂに図１０の（ｂ）で示すように図１０の（ａ）と反対方向に電流を流すと、磁石可動体３６ｂ即ちシフトスリーブ３５には図１０の（ｂ）において右方に推力が発生する。
【００２６】
以上のように、第３の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３ｂは、一対の永久磁石３６２ｂ、３６３ｂが中間ヨーク中間ヨーク３６１ｂを挟んで配設され、この一対の永久磁石３６２ｂ、３６３ｂの互いに対向する端面にＮ極が形成されているので、両永久磁石３６２ｂ、３６３ｂから出た磁束は互いに反発しつつコイル４０ｂに向かう。従って、第３の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３ｂにおいては、磁束がコイル４０ｂを直交する状態で通過するため、一対の永久磁石３６２ｂ、３６３ｂ即ち出力軸部材シフトスリーブ３５に発生する推力を大きくすることができる。なお、一対の永久磁石３６２ｂ、３６３ｂの互いに対向する端面にはＳ極を形成してもよい。即ち、一対の永久磁石３６２ｂ、３６３ｂの互いに対向する端面が同極に形成されていることが望ましい。また、第３の実施形態におけるセレクトアクチュエータ３ｂにおいては、図１０の（ａ）および図１０の（ｂ）に示すように一対の永久磁石３６２ｂ、３６３ｂによる第１の磁束回路３６８ｂおよび第２の磁束回路３６９ｂが形成され、固定ヨーク３９の内周面と一対の可動ヨーク３６４ｂ、３６５ｂの鍔部３６４ｄ、３６５ｄの外周面とが近接して構成されているので、磁束に対する大きなエアーギャップがコイル４０ｂのみとなる。従って、第３の実施形態のおける磁石式アクチュエータ３ｂは、一対の永久磁石３６２ｂ、３６３ｂによる磁束回路中のエアーギャップを可及的に小さくすることができ、大きな推力を得ることができる。
【００２７】
次に、シフトアクチュエータ５について、主に図３を参照して説明する。
図示のシフトアクチュエータ５は、上記セレクトアクチュエータ３のケーシング３１ａ、３１ｂ、３１ｃ内に配設されたコントロールシャフト３２に装着された作動レバー５０を作動せしめる第１の電磁ソレノイド６と第２の電磁ソレノイド７を具備している。なお、作動レバー５０は、その基部にコントロールシャフト３２と嵌合する穴５０１を備えており、該穴５０１の内周面に形成されたキー溝５０２とコントロールシャフト３２の外周面に形成されたキー溝３２２にキー５０３を嵌合することによりコントロールシャフト３２と一体的に回動するように構成されている。また、作動レバー５０は、図１および図２において左側のケーシング３１ａの下部に形成された開口３１１ａを挿通して配設されている。
【００２８】
次に、第１の電磁ソレノイド６について説明する。
第１の電磁ソレノイド６は、ケーシング６１と、該ケーシング６１内に配設された磁性材からなる固定鉄心６２と、該固定鉄心６２の中心部に形成された貫通穴６２１を挿通して配設されたステンレス鋼等の非磁性材からなるプッシュロッド６３と、該プッシュロッド６３に装着された磁性材からなる可動鉄心６４と、該可動鉄心６４および上記固定鉄心６２とケーシング６１との間に配設され合成樹脂等の非磁性材からなるボビン６５に捲回された電磁コイル６６とからなっている。このように構成された第１の電磁ソレノイド６は、電磁コイル６６に通電されると、可動鉄心６４が固定鉄心６２に吸引される。この結果、可動鉄心６４を装着したプッシュロッド６３が図３において左方に移動し、その先端が上記作動レバー５０に作用して、コントロールシャフト３２を中心として時計方向に回動する。これにより、コントロールシャフト３２に装着されたシフトスリーブ３５と一体に構成されたシフトレバー３４が一方向にシフト作動せしめられる。
【００２９】
次に、第２の電磁ソレノイド７について説明する。
第２の電磁ソレノイド７は、上記第１の電磁ソレノイド６と対向して配設されている。第２の電磁ソレノイド７も第１の電磁ソレノイド６と同様に、ケーシング７１と、該ケーシング７１内に配設された磁性材からなる固定鉄心７２と、該固定鉄心７２の中心部に形成された貫通穴７２１を挿通して配設されたステンレス鋼等の非磁性材からなるプッシュロッド７３と、該プッシュロッド７３に装着された磁性材からなる可動鉄心７４と、該可動鉄心７４および上記固定鉄心７２とケーシング７１との間に配設され合成樹脂等の非磁性材からなるボビン７５に捲回された電磁コイル７６とからなっている。このように構成された第２の電磁ソレノイド７は、電磁コイル７６に通電されると、可動鉄心７４が固定鉄心７２に吸引される。この結果、可動鉄心７４を装着したプッシュロッド７３が図３において右方に移動し、その先端が上記作動レバー５０に作用して、コントロールシャフト３２を中心として反時計方向に回動する。これにより、コントロールシャフト３２に装着されたシフトスリーブ３５と一体に構成されたシフトレバー３４が他方向にシフト作動せしめられる。
【００３０】
図示の実施形態における変速操作装置は、上記シフトレバー３４と一体に構成されたシフトスリーブ３５の位置、即ちセレクト方向の位置を検出するためのセレクト位置検出センサ８を具備している。このセレクト位置検出センサ８はポテンショメータからなり、その回動軸８１にレバー８２の一端部が取り付けられており、このレバー８２の他端部に取り付けられた係合ピン８３が上記シフトスリーブ３５に設けられた係合溝３５２に係合している。従って、シフトスリーブ３５が図２において左右に移動すると、レバー８２が回動軸８１を中心として揺動するため、回動軸８１が回動してシフトスリーブ３５の作動位置、即ちセレクト方向位置を検出することができる。このセレクト位置検出センサ８からの信号に基づいて、図示しない制御手段により上記セレクトアクチュエータ３（３ａ、３ｂ）のコイル４０、４１（４０ａ、４０ｂ）に印加する電圧および電流の方向を制御することによって、上記シフトレバー３４を所望のセレクト位置に位置付けることができる。
【００３１】
また、図示の実施形態における変速アクチュエータ２は、上記シフトレバー３４と一体に構成されたシフトスリーブ３５を装着したコントロールシャフト３２の回動位置、即ちシフトストローク位置を検出するシフトストローク位置検出センサ９を具備している。このシフトストローク位置検出センサ９はポテンショメータからなり、その回動軸９１が上記コントロールシャフト３２に連結されている。従って、コントロールシャフト３２が回動すると回動軸９１が回動してコントロールシャフト３２の回動位置、即ちシフトストローク位置を検出することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明による変速アクチュエータは以上のように構成されているので、以下に述べる作用効果を奏する。
【００３３】
即ち、本発明によれば、コントロールシャフトに軸方向に摺動可能に配設されシフトレバーをセレクト方向に作動するシフトスリーブが非磁性材によって構成されているので、シフトスリーブ上に配設される永久磁石の磁束がコントロールシャフト側に漏れることが防止されるとともに、シフトレバーが耐磨耗性を有する焼入れ可能な炭素鋼によって形成されているので、シフトレバーの耐久性を向上することができる。そして、シフトレバーをコントロールシャフトと一体で回転させるスプラインは、耐磨耗性の大きいシフトレバーのみに形成してあり、シフトレバーと共に摺動するシフトスリーブには噛み合い部を設けていない。そのため、シフトスリーブが耐磨耗性の低い非磁性材であっても、摺動に伴う摩耗が生じることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された変速操作装置の第１の実施形態を示す断面図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ線断面図。
【図４】図１におけるＣ−Ｃ線断面図。
【図５】図１に示す変速操作装置を構成するシフトスリーブとシフトレバーのボス部の要部斜視図。
【図６】図１に示す変速操作装置を構成するセレクトアクチュエータの作動説明図。
【図７】本発明に従って構成された変速操作装置の第２の実施形態を示すもので、セレクトアクチュエータの要部断面図。
【図８】図７に示す変速操作装置を構成するセレクトアクチュエータの作動説明図。
【図９】本発明に従って構成された変速操作装置の第３の実施形態を示すもので、セレクトアクチュエータの要部断面図。
【図１０】図９に示す変速操作装置を構成するセレクトアクチュエータの作動説明図。
【符号の説明】
２：変速操作装置
３：セレクトアクチュエータ（第１の実施形態）
３ａ：セレクトアクチュエータ（第２の実施形態）
３ｂ：セレクトアクチュエータ（第３の実施形態）
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ：ケーシング
３２：コントロールシャフト
３４：シフトレバー
３５：シフトスリーブ
３５０：結合機構
３６：磁石可動体
３６１：永久磁石
３６２、３６３：可動ヨーク
３６ａ：磁石可動体
３６０ａ：可動ヨーク
３６４ａ：永久磁石
３６ｂ：磁石可動体
３６１ｂ：中間ヨーク
３６２ｂ、３６３ｂ：永久磁石
３６４ｂ、３６５ｂ：可動ヨーク
３９：固定ヨーク
４０、４１：コイル
４０ａ：コイル
４０ｂ：コイル
４２：ボビン
４７：第１のセレクト位置規制手段
４８：第２のセレクト位置規制手段
５：シフトアクチュエータ
５０：作動レバー
６：第１の電磁ソレノイド
６１：ケーシング
６２：固定鉄心
６３：プッシュロッド
６４：可動鉄心
６６：電磁コイル
７：第２の電磁ソレノイド
７１：ケーシング
７２：固定鉄心
７３：プッシュロッド
７４：可動鉄心
７６：電磁コイル
８：セレクト位置検出センサ
９：シフトストローク位置検出センサ
【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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【図１０】
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