JP2001027318A

JP2001027318A - 変速機シフト操作装置

Info

Publication number: JP2001027318A
Application number: JP11200858A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Sugano; 淳菅野; Kunio Okada; 邦夫岡田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp; Bosch Braking Systems Co Ltd; Bosch Braking Systems Corp
Current assignee: Bosch Corp; Mitsubishi Motors Corp; Bosch Braking Systems Corp
Priority date: 1999-07-14
Filing date: 1999-07-14
Publication date: 2001-01-30

Abstract

(57)【要約】【課題】変速機シフト操作装置をコンパクト化し、部品
点数を削減する。【解決手段】チェンジレバー１６に機械的に接続された
変速機２０のシフト軸２１を回動させる減速機２４付き
電動モータ２３を設ける。チェンジレバー１６にシフト
操作方向を検出する操作方向検出スイッチ１８，１８を
設けるとともに、変速機２０のシフト軸２１の作動位置
を検出する作動位置検出手段２７を設ける。コントロー
ラ４０が、操作方向検出スイッチ１８，１８と作動位置
検出手段２７からの出力信号により、電動モータ２３の
駆動を制御する。電動モータ２３に結合された減速機２
４の出力軸４６を、出力レバー４７およびリンクロッド
４８を介して前記シフト軸２１のアウターレバー４９に
接続する。減速機２４は、ウオーム歯車８４を用いた一
段減速構造になっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、チェンジレバーの
シフト操作力を軽減する変速機シフト操作装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】車両の変速機シフト操作装置は、チェン
ジレバーのセレクト側とシフト側とがそれぞれケーブル
等を介して変速機のセレクトレバーとシフトレバーとに
機械的に接続されており、そのシフト側に、シフト操作
力を倍力する倍力装置が設けられている。このような変
速機シフト操作装置として、従来は、エア圧を利用して
倍力する構成のものが一般的に用いられている。

【０００３】前記エア圧を利用した従来の変速機シフト
操作装置は、装置全体が大型になり、重量も重く、コン
パクト化が困難なため、特に、中小型トラック等に適用
する場合には、最大積載可能量への影響が大きいという
問題があった。また、中小型トラック等では、エア圧源
をほとんど装備していないため、前記エア圧を利用した
従来の変速機シフト操作装置を用いることは困難であっ
た。

【０００４】そこで、最近では、電動モータを用いて倍
力する構成の変速機シフト操作装置が提案されている
（特開平６−３３１０２４号公報、特開平１０−２９９
８９２号公報）。図８は、前記公報に記載された電動モ
ータ式の変速機シフト操作装置を示すもので、この変速
機シフト操作装置は、電動モータ１、このモータ１に付
設した減速機２、モータ１の軸に取り付けたピニオン
３、パワーロッド４、パワーロッド４に設けられ前記ピ
ニオン３と噛み合うラック５、ケース６内にパワーロッ
ド４と平行に支持されたコントロールロッド９、このコ
ントロールロッド９の戻し用スプリング１０、コントロ
ールロッド９の動きを検出するセンサ１２、コントロー
ルロッド９の端部とパワーロッド４の端部を連結し、か
つ、シフトケーブル取り付け部１４を有するレバー１３
等を備えている。

【０００５】そして、この変速機シフト操作装置では、
自由状態でスプリング１０がコントロールロッド９を中
央位置に保持し、電動モータ１は停止している。レバー
１３の端部にいずれかの向きの力を加えて動かすと、レ
バー１３は傾き、コントロールロッド９は反対に動き、
その動きをセンサ１２が検出し、コントロールロッド９
に追従して電動モータ１の出力および回転方向がコント
ロールされる。

【０００６】減速機２は電動モータ１の回転を減速して
ピニオン３を駆動し、ピニオン３はラック５を介してパ
ワーロッド４にレバー１３の端部に加える力と同じ向き
の力を加えて動きを助けると同時に、レバー１３を介し
てコントロールロッド９を戻す。コントロールロッド９
が中央に戻ると、これがセンサ１２により検出され、電
動モータ１は停止され、パワーロッド４も止められる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記公報に記載された
電動モータを使用する変速機シフト操作装置は、構造上
大型になり、コンパクト化が困難であるという問題があ
った。また、従来のマニュアル式変速機のリンクやアッ
パーカバー等を変更しなければならないという問題もあ
った。さらに、電動モータや減速機の機械的故障や電気
的故障によりモータが動かなくなった場合に、シフト操
作が非常に重くなったり、シフト操作不能になるおそれ
があるという問題もあった。

【０００８】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、コンパクトで車両への搭載性が優れ、しかも
部品点数を削減することが出来る変速機シフト操作装置
を提供することを目的とするものである。また、電動モ
ータや減速機の故障時にも、マニュアル操作が可能であ
り、フェイルセーフ性が向上する変速機シフト操作装置
を提供することを目的とするものである。さらに、従来
のマニュアル式変速機の構造を変更することなくそのま
ま取り付けることが出来、従来のマニュアル式変速機と
部品の共通化を図ることができる変速機シフト操作装置
を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る変速機シフ
ト操作装置は、チェンジレバーと、このチェンジレバー
のシフト操作方向を検出する操作方向検出手段と、前記
チェンジレバーに機械的に接続された変速機のシフト軸
を回動させる減速機付きモータと、前記変速機のシフト
軸の作動位置を検出する作動位置検出手段と、前記操作
方向検出手段と作動位置検出手段からの信号により前記
減速機付きモータの駆動を制御する制御装置とを備えた
ものであって、特に、前記減速機付き電動モータの出力
軸を、出力レバーおよびリンク機構を介して前記シフト
軸のアウターレバーに接続したものである。

【００１０】また、第２の発明に係る変速機シフト操作
装置は、前記減速機を一段減速構造とするとともに、
前記出力レバーの長さを前記アウターレバーの長さより
も短くしたものである。

【００１１】さらに、第３の発明に係る変速機シフト操
作装置は、前記出力レバーとアウターレバーとの接続を
手動により分離可能な手動分離手段を設けたものであ
る。

【００１２】また、第４の発明に係る変速機シフト操作
装置は、前記減速機のハウジングに車体フレームへの取
り付け孔を設けたものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態によ
り本発明を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係
る変速機シフト操作装置の全体の構成を簡略化して示す
概略構成図である。この変速機シフト操作装置は、チェ
ンジレバー１６の二方向のシフト操作方向をそれぞれ検
出する操作方向検出手段としての操作方向検出スイッチ
１８，１８と、チェンジレバー１６に機械的に接続され
る変速機２０のシフト軸２１を回動させるための電動モ
ータ２３と、シフト軸２１の作動位置を検出する作動位
置検出手段２７としてのシフト位置検出スイッチ２６，
２６および中立位置検出スイッチ３０とを備えている。

【００１４】この変速機シフト操作装置では、操作方向
検出スイッチ１８，１８がチェンジレバー１６のノブ３
７に設けられており、電動モータ２３およびこのモータ
２３に付設された減速機２４は車体フレーム３３に取り
付けられている。シフト軸２１は所定個所にストライカ
２２が取り付けられており、一端が車体フレーム３３に
支持されている。また、変速機２０にはセレクト操作用
レバー３４が設けられている。

【００１５】チェンジレバー１６は、レバー軸３５を中
心にして回動可能であり、レバー本体３６の上端に取り
付けられたノブ３７と、このノブ３７内に設けた二つの
操作方向検出スイッチ１８，１８とを備え、シフト操作
時に、ノブ３７に加えられる操作力の操作方向が操作方
向検出スイッチ１８，１８で検出され、その検出結果が
信号線４１を介して操作方向信号としてコントローラ４
０に送られる。

【００１６】電動モータ２３には、減速機２４が付設さ
れており、シフト操作時にコントローラ４０から信号線
４２を介して送られる指令信号によって正逆の回転方向
および回転量が制御され、減速機２４の出力軸４６に固
着されている出力レバー４７を回動させる。この電動モ
ータ２３および減速機２４について、図２および図３に
より詳細に説明する。減速機２４は、入力軸（電動モー
タ２３の出力軸）８０に取り付けられたウオーム（図示
せず）と、この入力軸８０と直交して配置された出力軸
４６に取り付けられたウオームホイール８２からなるウ
オーム歯車８４を用いた一段減速構造になっている。従
って、減速機２４にウオーム歯車８４を用いることによ
り、電動モータ２３の出力軸８０と減速機２４の出力軸
４６とを直交位置に配置でき、電動モータ２３の出力軸
８０を車体フレーム３３に沿って配置できるので、車両
への搭載性が良くなる。

【００１７】また、この減速機２４のハウジング８６に
は、車体フレーム３３への取り付け孔８６ａが設けられ
ており、電動モータ２３および減速機２４を、取り付け
ブラケットを使用せず直接車体フレーム３３に取り付け
ることが出来るようになっている。

【００１８】減速機２４の出力軸４６に固着されている
出力レバー４７の先端は、リンクロッド４８を介してア
ウターレバー４９の先端に連結されている。このアウタ
ーレバー４９は、変速機２０のシフト軸２１に取り付け
られており、シフト操作用のワイヤケーブル５１を介し
てチェンジレバー１６の下端に連結されていて（図１参
照）、チェンジレバー１６の動き、および出力レバー４
７の動きに連動して回動し、これによりシフト軸２１が
回動する。この実施の形態では、変速機２０のシフト軸
２１に取り付けたアウターレバー４９は、減速機２４の
出力軸４６に取り付けた出力レバー４７の二倍の長さを
有しており、出力レバー４７とアウターレバー４９のレ
バー比が１：２になっている。なお、前記変速機２０の
アウターレバー４９とリンクロッド４８とは、ピン結合
あるいはねじ結合等により着脱可能に接続されており、
電動モータ２３あるいは減速機２４等の故障時に、手動
により分離することが出来るように手動分離手段を構成
している。

【００１９】作動位置検出手段２７は、シフト軸２１の
周方向の一方側に、軸線方向に位置をずらして配置した
二つのシフト位置検出スイッチ２６，２６と、シフト軸
２１の周方向の他方側に配置した中立位置検出スイッチ
３０とを備えている。そして、二つのシフト位置検出ス
イッチ２６，２６は、それぞれ、図４に示すシフトパタ
ーンＰのシフト位置Ａ，Ｂを検出し、中立位置検出スイ
ッチ３０は、シフトパターンＰの中立位置Ｎを検出する
ようになっている。

【００２０】コントローラ４０は、二つの操作方向検出
スイッチ１８，１８から信号線４１を介して送られる操
作方向信号を受け、この信号に基づき指令信号を信号線
４２を介して電動モータ２３へ送り、このモータ２３を
正逆回転させるとともに、作動位置検出手段２７から信
号線４３を介して送られるシフト軸２１の中立位置また
はシフト位置検出信号に基づき、電動モータ２３を停止
させるための制御を行う。また、変速機２０のセレクト
レバー３４は、セレクト用のワイヤケーブル５２でチェ
ンジレバー１６に連結されている。

【００２１】前記実施の形態に係る変速機シフト操作装
置の動作について説明する。セレクト操作は、チェンジ
レバー１６の手動操作でセレクトレバー３４をセレクト
用のワイヤケーブル５２を介して動かすことにより行わ
れ、一方、シフト操作は、前述の変速機シフト操作装置
によって以下のようにして行われる。中立位置から２段
目シフト位置へシフトする場合、クラッチペダルを踏み
込み、チェンジレバー１６を２段の方向へ操作すると、
チェンジレバー１６の遊び範囲を越えてストロークした
点（操作力が所定以上となった点）で、操作方向検出ス
イッチ１８がオンする。

【００２２】操作方向検出スイッチ１８がオンすると、
コントローラ４０は、変速機２０の中立位置検出スイッ
チ３０がオンでチェンジレバー１６のスイッチ１８がオ
ンなので、中立位置から２段方向へのシフトと判断す
る。そして、クラッチスイッチ５５がオン（クラッチ
断）なら、電動モータ２３を駆動してシフトパターンＰ
（図４参照）における方向Ａにシフト軸２１を回動さ
せ、作動位置検出手段２７がオンすると、電動モータ２
３を停止させる。クラッチスイッチ５５がオフの場合に
は、電動モータ２３を駆動しない。

【００２３】次に、２段目シフト位置から中立位置にシ
フトする場合について説明する。クラッチペダルを踏み
込み、チェンジレバー１６を中立位置方向に操作する
と、チェンジレバー１６の操作方向検出スイッチ１８が
オンする。コントローラ４０は、中立位置検出スイッチ
３０がオフで操作方向検出スイッチ１８がオンなので、
２段目シフト位置から中立位置へのシフトと判断し、ク
ラッチスイッチ５５がオンならモータ２３を駆動させ、
シフトパターンＰにおける方向Ｂにシフト軸２１を回動
させる。そして、中立位置検出スイッチ３０がオンする
と電動モータ２３を停止する。

【００２４】前記構成の変速機シフト操作装置は、電動
モータ２３の減速機２４を、ウオーム歯車８４等のコン
パクトで大きなギア比が得られる歯車機構を用いた一段
減速構造としたので、減速機２４を小型化、軽量化する
ことが出来、車両への搭載性を向上させることが出来
る。また、軸受、歯車等の部品点数を削減することが出
来る。しかも、減速機２４の出力レバー４７を、リンク
機構（リンクロッド４８）を介して変速機２０のアウタ
ーレバー４９に連結し、かつ、アウターレバー４９の長
さを出力レバー４７の二倍の長さにしている。従って、
前記減速機２４とこの両レバー４７，４９のレバー比と
により必要な減速比を得るようにしているので、レバー
機構による減速比を稼ぐことによって減速機２４の減速
比を小さくすることができ、減速機２４の小型化を図る
ことができる。

【００２５】しかも、電動モータ２３および減速機２４
を、リンクロッド４８を介して変速機２０に接続してい
るので、車両取り付け位置の自由度が大きいというメリ
ットもある。なお、減速機２４の出力レバー４７と変速
機２０のアウターレバー４９のレバー比は１：２に限定
されないことは言うまでもない。また、このレバー比を
変えることにより、減速機２４を変えることなく種々の
変速機２０に適用することが出来る。

【００２６】また、減速機２４の出力軸４６に取り付け
られた出力レバー４７と、マニュアル操作用のシフトケ
ーブル５１が接続されている変速機２０のアウターレバ
ー４９とを、リンクロッド４８を介して接続する構造な
ので、従来のマニュアル式変速機の構造を変更すること
なく電動モータ２３を接続することができる。従って、
従来のマニュアル式変速機と部品の共通化を図ることが
できる。さらに、前記減速機２４のハウジング８６に
は、車体フレーム３３への取り付け孔８６ａが設けられ
ているので、減速機２４付き電動モータ２３の車両取り
付け用ブラケットが必要なく、部品点数を削減すること
が出来、しかも、軽量化、コンパクト化を図ることがで
きる。

【００２７】さらに、前記実施の形態では、変速機２０
のアウターレバー４９とリンクロッド４８とをピン結合
またはねじ結合により接続してあり、手動により分離す
ることが出来るので、減速機２４や電動モータ２３等の
故障により減速機付き電動モータ２３がロックしてしま
い、チェンジレバー１６を操作しても変速機２０のシフ
ト操作が行えなくなった場合には、アウターレバー４９
とリンクロッド４８との接続を外すことにより、マニュ
アルによるシフト操作が可能になり、フェイルセーフ性
が向上する。

【００２８】前記実施の形態では、変速機２０のシフト
軸２１の作動位置を検出する作動位置検出手段２７とし
て、シフト位置検出スイッチ２６，２６と中立位置検出
スイッチ３０とを用いたが、このような位置検出スイッ
チ２６，３０に限定されるものではなく、角度センサ等
を用いてシフト軸２１の作動位置を検出するようにして
も良い。

【００２９】図５は第２の実施の形態に係る変速機シフ
ト操作装置を示す概略構成図、図６は図５の要部の側面
図である。この変速機シフト操作装置は、電動モータ２
３に付設した減速機２４の出力軸４６の回転角を検出す
る角度センサ２８（図６参照）を設け、前記第１の実施
の形態と同様の中立位置検出スイッチ３０と併用してお
り、角度センサ２８および変速機２０のシフト軸２１の
中立位置検出スイッチ３０を、シフト位置を検出する作
動位置検出手段２７としている。この場合には、変速機
２０の中立位置、シフト位置に対応する減速機２４の出
力軸４６の回転角に基づく角度センサ２８の出力値をコ
ントローラ４０に記憶させておく。

【００３０】この第２の実施の形態の場合、前記構成以
外は第１の実施の形態と同一であるので、同一の部分に
は同一の符号を付してその説明を省略する。また、動作
についても、シフト軸２１の位置を検出するのに代え
て、減速機２４の出力軸４６の回転角を角度センサ２８
で検出する点が異なる以外は、第１の実施の形態と同様
である。この第２の実施の形態によれば、シフト軸２１
の位置を角度センサ２８で検出しているので、シフト軸
２１の位置を常時把握することが出来、第１の実施の形
態の場合よりも、より正確に、迅速にシフト操作を制御
することが出来るという利点がある。

【００３１】また、図７は第３の実施の形態に係る変速
機シフト操作装置を示す概略構成図である。この変速機
シフト操作装置は、作動位置検出手段２７として車両フ
レーム３３に固定した角度センサ２８を用い、シフト軸
２１には、アウターレバー４９とは別に第２のレバー６
７を設け、角度センサ２８でこの第２のレバー６７を介
してシフト軸２１の動きを検出する。この場合、アウタ
ーレバー４９の動きを角度センサ２８で検出するように
しても良い。その他の構成は、第１の実施の形態と同じ
であり、動作は第２の実施の形態と同じである。これら
第２および第３の実施の形態でも前記第１の実施の形態
と同様の効果を奏することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、チ
ェンジレバーと、このチェンジレバーのシフト操作方向
を検出する操作方向検出手段と、前記チェンジレバーに
機械的に接続された変速機のシフト軸を回動させる減速
機付き電動モータと、前記変速機のシフト軸の作動位置
を検出する作動位置検出手段と、前記操作方向検出手段
と作動位置検出手段からの信号により前記減速機付きモ
ータの駆動を制御する制御装置とを備えた変速機シフト
操作装置において、前記電動モータに結合された減速機
の出力軸を、出力レバーおよびリンク機構を介して前記
シフト軸のアウターレバーに接続したことにより、従来
のマニュアル式変速機の構成を変更することなく、シフ
ト操作力の倍力を行う電動モータを装着することが出来
るので、従来のマニュアル式変速機と部品の共通化を図
ることができる。

【００３３】また、前記減速機を一段減速構造とすると
ともに、前記出力レバーの長さを前記アウターレバーの
長さよりも短くしたことにより、減速機の小型化、軽量
化を図ることができ、車両への搭載性が向上する。

【００３４】さらに、前記出力レバーとアウターレバー
との接続を手動により分離可能な手動分離手段を設けた
ことにより、減速機や電動モータ等が故障した場合で
も、アウターレバーを電動モータ側から切り離すことに
よって、マニュアルによりシフト操作を行うことが可能
になるので、フェイルセーフ性が向上する。

【００３５】また、前記減速機のハウジングに車体フレ
ームへの取り付け孔を設けたことにより、減速機付き電
動モータの車両への取り付け用ブラケットが必要なくな
り、部品点数を削減することが出来、しかも、軽量化、
コンパクト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る変速機シフト操作
装置の概略構成図である。

【図２】図１の要部を拡大して示す部分断面図である。

【図３】図２の側面図である。

【図４】シフトパターンの一例を示す図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係る変速機シフト
操作装置の概略構成図である。

【図６】図５の要部の側面図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態に係る変速機シフト
操作装置の概略構成図である。

【図８】従来の変速機シフト操作装置の一例を示す断面
図である。

【符号の説明】

１６チェンジレバー１８操作方向検出手段（操作方向検出スイッチ）２０変速機２１シフト軸２３電動モータ２４減速機２７作動位置検出手段４０制御装置（コントローラ）４６減速機の出力軸４７出力レバー４８リンク機構（リンクロッド）４９アウターレバー

フロントページの続き (72)発明者岡田邦夫埼玉県東松山市神明町２丁目11番６号自動車機器株式会社松山工場内Ｆターム(参考） 3J067 AA01 AB06 AB23 BA52 BA56 CA32 DA02 DA43 DB32 FB63 FB73 FB83 FB90

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】チェンジレバーと、このチェンジレバー
のシフト操作方向を検出する操作方向検出手段と、前記
チェンジレバーに機械的に接続された変速機のシフト軸
を回動させる減速機付き電動モータと、前記変速機のシ
フト軸の作動位置を検出する作動位置検出手段と、前記
操作方向検出手段と作動位置検出手段からの信号により
前記減速機付き電動モータの駆動を制御する制御装置と
を備えた変速機シフト操作装置において、前記減速機の出力軸を、出力レバーおよびリンク機構を
介して前記シフト軸のアウターレバーに接続したことを
特徴とする変速機シフト操作装置。
【請求項２】前記減速機を一段減速構造とするととも
に、前記出力レバーの長さを前記アウターレバーの長さ
よりも短くしたことを特徴とする請求項１に記載の変速
機シフト操作装置。
【請求項３】前記出力レバーとアウターレバーとの接
続を手動により分離可能な手動分離手段を設けたことを
特徴とする請求項１または請求項２に記載の変速機シフ
ト操作装置。
【請求項４】前記減速機のハウジングに車体フレーム
への取り付け孔を設けた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変速機シフト操作装置。