JP2002257232A - 変速操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久性に優れ、作動速度が速く、しかも装置
全体をコンパクトに構成することができる変速操作装置
を提供する。 【解決手段】 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はシフトレバー
に連結され軸方向に摺動可能なコントロールシャフト
と、該コントロールシャフト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
を具備しており、シフトアクチュエータは該コントロー
ルシャフトをシフト方向に回動せしめるロータリソレノ
イドからなっている。

Description

【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。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】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。

【０００４】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、耐久性に優れ、作動速度
が速く、しかも装置全体をコンパクトに構成することが
できる変速操作装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記主
たる技術的課題を解決するために、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、該セレクトアクチュ
エータは、該シフトレバーに連結され軸方向に摺動可能
なコントロールシャフトと、該コントロールシャフトの
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具備しており、該シフトアク
チュエータは、該コントロールシャフトをシフト方向に
回動せしめるロータリソレノイドからなっている、こと
を特徴とする変速操作装置が提供される。

【０００６】また、本発明においては、上記セレクトア
クチュエータを構成する上記コイルが軸方向に併設され
た一対のコイルによって構成されており、上記セレクト
アクチュエータを構成する上記磁石可動体が上記コント
ロールシャフト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と、該永久磁石の軸方向外側に
それぞれ配設された可動ヨークとによって構成されてい
る、変速操作装置が提供される。

【０００７】更に、本発明においては、上記セレクトア
クチュエータを構成する上記磁石可動体が上記コントロ
ールシャフトの外周面に装着された可動ヨークと、該可
動ヨークの外周面に装着され外周面および内周面に磁極
を備えた環状の永久磁石とを具備しており、該可動ヨー
クが上記永久磁石が装着される筒状部と該筒状部の両端
に設けられた環状の鍔部とを備え、該鍔部の外周面が該
固定ヨークの内周面に近接して構成されている、変速操
作装置が提供される。

【０００８】また、本発明においては、上記セレクトア
クチュエータを構成する上記磁石可動体が上記コントロ
ールシャフトの外周面に装着された中間ヨークと、該中
間ヨークを挟んで両側にそれぞれ配設され軸方向両端面
に磁極を備えた環状の一対の永久磁石と、該一対の永久
磁石のそれぞれ軸方向外側にそれぞれ配設されたの可動
ヨークとを具備しており、該可動ヨークが該固定ヨーク
の内周面に近接して構成される環状の鍔部を備えてい
る、変速操作装置が提供される。上記一対の永久磁石
は、互いに対向する端面に同極が形成されていることが
望ましい。

【０００９】また、本発明においては、上記セレクトア
クチュエータが上記コイルに供給する電力量に対応して
上記コントロールシャフトに発生する推力に応じてコン
トロールシャフトの作動位置を規制するセレクト位置規
制手段を具備している、変速操作装置が提供される。

【００１０】更に、本発明においては、上記シフトアク
チュエータを構成するロータリソレノイドが上記コント
ロールシャフトと同一軸線上に配設され、ロータリソレ
ノイドのロータがコントロールシャフトに軸方向に相対
移動可能に装着されている、変速操作装置が提供され
る。

【００１１】

【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。

【００１２】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
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２個のケーシン
グ３１、３２を具備している。この２個のケーシング３
１、３２内にはコントロールシャフト３３が軸方向に摺
動可能でかつ回転可能に配設されている。このコントロ
ールシャフト３３はステンレス鋼等の非磁性材によって
構成されており、ケーシング３１内に配置された部分に
シフトレバー３４が装着されている。このシフトレバー
３４は、その基部３４０にコントロールシャフト３３の
外径と対応する内径を有する装着穴３４１が形成されて
おり、この装着穴３４１をコントロールシャフト３３に
嵌合し固定ボルト３５によって固定される。シフトレバ
ー３４の先端部は、ケーシング３１の下側に形成された
開口３１１を挿通して下方に延び、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３
０１、３０２、３０３、３０４と適宜係合するようにな
っている。

【００１３】上記コントロールシャフト３３のケーシン
グ３２内に配置された部分には、磁石可動体３６が配設
されている。この磁石可動体３６は、コントロールシャ
フト３３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、３
６３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において右端面がＮ極に着磁
され、図１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、その両側にそれぞれ配設されコントロールシ
ャフト３３に装着されたスナップリング３７、３７に位
置決めされ、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を包囲して一対の
コイル３９、４０が配設されている。この一対のコイル
３９、４０は、合成樹脂等の非磁性材によって形成され
上記ケーシング３２の内周面に装着されたボビン４１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Ｓ
Ｐ１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。上記一対のコイル３９、４０を包
囲しているケーシング３２は、磁性材によって筒状に形
成されており、図示の実施形態においては固定ヨークと
して機能する。なお、ケーシング３２の図１において右
端部には段部３２１が設けられており、この段部３２１
に上記一対のコイル３９、４０を捲回したボビン４１の
右端を当接して位置決めする。また、ボビン４１の図１
において左端はケーシング３２の内側に嵌合されたスリ
ーブ４２によって位置決めされている。このスリーブ４
２はケーシング３１とケーシング３２との間に配設され
た非磁性材からなる中間壁４３によって位置規制されて
いる。

【００１４】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、上記コントロ
ールシャフト３３に配設された磁石可動体３６と固定ヨ
ークとして機能するケーシング３２および一対のコイル
３９、４０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４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４の（ａ）および図４の（ｂ）に
示すように永久磁石３６１のＮ極、一方の可動ヨーク３
６２、一方のコイル３９、固定ヨークとして機能するケ
ーシング３２、他方のコイル４０、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。このような状態において、一対のコイル３
９、４０に図４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即ちコントロールシャフト３３には図４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３９、４０に図４の（ｂ）で示
すように図４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即ちコン
トロールシャフト３３には図４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
即ちコントロールシャフト３３に発生する推力の大きさ
は、一対のコイル３９、４０に供給する電力量によって
決まる。

【００１５】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即ちコントロールシャ
フト３３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４５および第２のセレクト位置規制手段４６
を具備している。第１のセレクト位置規制手段４５は、
上記シフトレバー３４の基部３４０の右側においてケー
シング３１内の中央壁３１２と右側壁３１３との間に配
設されている。図において右端にばね座４５１ａを備え
た外筒４５１と、該外筒４５１の図において左端部内周
に装着されたスナップリング４５２と、外筒４５１内に
配設され外周部に形成されたばね座４５３ａと中間に形
成された嵌合部４５３ｂと内周部に形成された当接部４
５３ｃとを有する移動リング４５３と、該移動リング４
５３のばね座４５３ａと外筒４５１のばね座４５１ａと
の間に配設された圧縮コイルばね４５４とからなってい
る。

【００１６】以上のように構成された第１のセレクト位
置規制手段４５は、図１に示す状態から上記一対のコイ
ル３９、４０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即ちコントロ
ールシャフト３３が図１において右方に移動し、コント
ロールシャフト３３に装着されたシフトレバー３４の基
部３４０の図１において右端が移動リング４５３の当接
部４５３ｃ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即ちコントロールシャフト３３に
装着されたシフトレバー３４に作用する推力よりコイル
ばね４５４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４５３の当接部４５３ｃに
当接したシフトレバー３４は移動リング４５３に当接し
た位置に停止せしめられる。このとき、シフトレバー３
４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３９、４０に例えば４．８Ｖ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即ちコントロールシャフト３３に作用する推力が
コイルばね４５４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、コントロールシャフト３３に装着
されたシフトレバー３４は、基部３４０が移動リング４
５３の当接部４５３ｃと当接した後にコイルばね４５４
のばね力に抗して図１において右方に移動し、シフトレ
バー３４の先端部が上記シフトブロック３０１の側壁に
当接した位置で停止される。このとき、シフトレバー３
４は、第１のセレクト位置ＳＰ１に位置付けされる。

【００１７】次に、上記第２のセレクト位置規制手段４
６について説明する。第２のセレクト位置規制手段４６
は、上記シフトレバー３４の基部３４０の左側において
ケーシング３１内の中央壁３１２と左側壁３１４との間
に配設されている。図において左端にばね座４６１ａを
備えた外筒４６１と、該外筒４６１の図において右端部
内周に装着されたスナップリング４６２と、外筒４６１
内に配設され外周部に形成されたばね座４６３ａと中間
に形成された嵌合部４６３ｂと内周部に形成された当接
部４６３ｃとを有する移動リング４６３と、該移動リン
グ４６３のばね座４６３ａと外筒４６１のばね座４６１
ａとの間に配設された圧縮コイルばね４６４とからなっ
ている。

【００１８】以上のように構成された第２のセレクト位
置規制手段４６は、図１に示す状態から上記一対のコイ
ル３９、４０に例えば２．４Ｖの電圧で図４の（ｂ）に
示すように電流を流すと、磁石可動体３６即ちコントロ
ールシャフト３３が図１において左方に移動し、コント
ロールシャフト３３に装着されたシフトレバー３４の基
部３４０の図１において左端が移動リング４６３の当接
部４６３ｃ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即ちコントロールシャフト３３に
装着されたシフトレバー３４に作用する推力よりコイル
ばね４６４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４６３の当接部４６３ｃに
当接したシフトレバー３４は移動リング４６３に当接し
た位置に停止せしめられる。このとき、シフトレバー３
４は、第２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３９、４０に例えば４．８Ｖの電
圧で図４の（ｂ）に示すように電流を流すと、磁石可動
体３６即ちコントロールシャフト３３に作用する推力が
コイルばね４６４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、コントロールシャフト３３に装着
されたシフトレバー３４は、基部３４０が移動リング４
６３の当接部４６３ｃと当接した後にコイルばね４６４
のばね力に抗して図１において左方に移動し、シフトレ
バー３４の先端部が上記シフトブロック３０４の側壁に
当接した位置で停止される。このとき、シフトレバー３
４は、第１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４５および第２のセレクト位置規制手段４
６を設けたので、一対のコイル３９、４０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。

【００１９】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を装着したコントロールシャフト３３
が磁石可動体３６と固定ヨークとして機能するケーシン
グ３２および一対のコイル３９、４０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。

【００２０】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６および
図７を参照して説明する。図６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、コントロールシ
ャフト３３に配設される磁石可動体３６ａおよび固定ヨ
ークとして機能するケーシング３２の内側に配設された
コイル３９ａ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３
９、４０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６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。

【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、固定ヨークとして機能するケーシング３
２の内側に配設されたコイル３９ａが１個によって構成
されている。このコイル３９ａ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。

【００２２】磁石可動体３６ａは、コントロールシャフ
ト３３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３９ａ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３６２
ａ、３６３ａの外周面が上記固定ヨークとして機能する
ケーシング３２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として機能
するケーシング３２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、その両側にそれぞれ配設されコ
ントロールシャフト３３に装着されたスナップリング３
６５ａ、３６５ａに位置決めされ、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、３６６ａによって軸方向移動が規制
されている。

【００２３】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７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７の
（ａ）および図７の（ｂ）に示すように永久磁石３６４
ａ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３６
４ａのＮ極、コイル３９ａ、固定ヨーク３２、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３９
ａ、固定ヨーク３２、可動側ヨーク３６０ａの鍔部３６
３ａ、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３９ａに図７の
（ａ）で示す方向に電流を流すと、磁石可動体３６ａ即
ちコントロールシャフト３３には図７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
３９ａに図７の（ｂ）で示すように図７の（ａ）と反対
方向に電流を流すと、磁石可動体３６ａ即ちコントロー
ルシャフト３３には図７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７の（ａ）および図７
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３２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３９ａ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。

【００２４】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８および
図９を参照して説明する。図８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、コントロールシ
ャフト３３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８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。

【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、固定ヨークとして機能するケーシング３
２の内側に配設されたコイル３９ｂ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３９ｂ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２６１ｂ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。

【００２６】磁石可動体３６ｂは、コントロールシャフ
ト３３の外周面に上記コイル３９ｂ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３６１
ｂを挟んで両側にそれぞれ配設された一対の永久磁石３
６２ｂ、３６３ｂと、該一対の永久磁石３６２ｂ、３６
３ｂ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３
６４ｃ、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３
６４ｄ、３６５ｄの外周面が上記固定ヨークとして機能
するケーシング３２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とし
て機能するケーシング３２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、３
６５ｄ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３２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、その両側にそれぞれ配設されコ
ントロールシャフト３３に装着されたスナップリング３
６６ｂ、３６６ｂに位置決めされ、軸方向の移動が規制
されている。

【００２７】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９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９の
（ａ）および図９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３９ｂ、固定ヨークとして機能するケーシング３
２、可動ヨーク３６４ｂの鍔部３６４ｄ、可動ヨーク３
６４ｂ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３９ｂ、固定ヨークと
して機能するケーシング３２、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３９ｂに
図９の（ａ）で示す方向に電流を流すと、磁石可動体３
６ｂ即ちコントロールシャフト３３には図９の（ａ）に
おいて左方に推力が発生する。一方、コイル３９ｂに図
９の（ｂ）で示すように図９の（ａ）と反対方向に電流
を流すと、磁石可動体３６ｂ即ちコントロールシャフト
３３には図９の（ｂ）において右方に推力が発生する。

【００２８】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３６２
ｂ、３６３ｂが中間ヨーク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３６２
ｂ、３６３ｂから出た磁束は互いに反発しつつコイル３
９ｂ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３９ｂ
を直交する状態で通過するため、磁石可動体３６ｂ即ち
コントロールシャフト３３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、３６３
ｂ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９の（ａ）および図９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、固定ヨークとして機能するケーシング３２の内周面
と一対の可動ヨーク３６４ｂ、３６５ｂの鍔部３６４
ｄ、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３９ｂ
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、３６３
ｂ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。

【００２９】次に、シフトアクチュエータ５について、
主に図１および図３を参照して説明する。図示の実施形
態におけるシフトアクチュエータ５は、上記コントロー
ルロッド３３と同一軸線上に配設されており、上記セレ
クトアクチュエータを構成するケーシング３２の図１に
おいて右端に連結されたケーシング５０を具備してい
る。このケーシング５０は、ステンレス鋼やアルミ合金
等の非磁性材によって形成された基盤５１と、該基盤５
１の図１において右側に装着されるアルミ合金等の非磁
性材によって形成されたカップ状のカバー部材５２とに
よって構成されている。このように構成されたケーシン
グ５０内にシフトアクチュエータ５の駆動機構を構成す
る正転方向および逆転方向に所定角度回動可能な両方向
ロータリーソレノイド６０が配設されている。ロータリ
ーソレノイド６０は、上記コントロールロッド３３と同
一軸線上に配設されている。このロータリーソレノイド
６０は、上記基盤５１に連結ピン６１、６１によって装
着されたベース６２を具備している。このベース６２は
磁性材によって形成され、第１のステータ６２１と第２
のステータ６２２を備えている。第１のステータ６２１
には合成樹脂等の非磁性材によって形成されたボビン６
３１に捲回された第１のコイル６４１が装着されてお
り、第２のステータ６２２には合成樹脂等の非磁性材に
よって形成されたボビン６３２に捲回された第２のコイ
ル６４２が装着されている。第１のコイル６４１および
第２のコイル６４２の内側にはベース６２に装着された
非磁性材からなる筒状の支持部材６５が配設されてい
る。

【００３０】上記ベース６２を構成する第１のステータ
６２１および第２のステータ６２２の図１において右側
にはロータ７０が配設されている。このロータ７０は、
ロータ本体７１と該ロータ本体７１に装着された第１の
永久磁石７２および第２の永久磁石７３とからなってい
る。ロータ本体７１は磁性材によって円盤状に形成され
ており、中心部に正方形の嵌合穴７１１を備えている。
このように構成されたロータ本体７１は、上記ケーシン
グ５０を構成するカバー部材５２と支持部材６５に軸受
７３、７４を介して回転可能に支持されている。また、
ロータ本体７１の中心部に形成された正方形の嵌合穴７
１１には、上記コントロールシャフト３３の図１におい
て右端部に断面形状が正方形に形成された嵌合部３３１
が嵌合される。従って、ロータ本体７１とコントロール
シャフト３３とは、軸方向には相対的に摺動可能である
が、回転方向には一体的に回動する。ロータ本体７１の
上記第１のステータ６２１および第２のステータ６２２
と対向する面には第１の永久磁石７２および第２の永久
磁石７３が装着されている。この第１の永久磁石７２
は、第１のステータ６２１および第２のステータ６２２
と対向する側の面がＮ極に着磁され、ロータ本体７１側
の面がＳ極に着磁されている。また、第２の永久磁石７
３は、第１のステータ６２１および第２のステータ６２
２と対向する側の面がＳ極に着磁され、ロータ本体７１
側の面がＮ極に着磁されている。

【００３１】図示の実施形態におけるシフトアクチュエ
ータ５は以上のように構成されており、その作動につい
て図３および図５の（ａ）〜（ｆ）を参照して説明す
る。図３は、ロータリーソレノイド６０を構成するロー
タ７０のロータ本体７１に装着された第１の永久磁石７
２と第２の永久磁石７３が第１のステータ６２１と第２
のステータ６２２の間に位置付けられ、第１のコイル６
４１および第２のコイル６４２への通電が遮断されたＯ
ＦＦ状態を示すものである。シフトレバー３４が図２で
示すニュートラル状態のとき、シフトアクチュエータ５
は図３に示す位置に位置付けられるように構成されてい
る。

【００３２】シフトアクチュエータ５は、図３の状態か
ら第１のステータ６２１がＮ極になるように第１のコイ
ル６４１に電圧を印加するとともに、第２のステータ６
２２がＳ極になるように第２のコイル６４２に電圧を印
加すると、図５の（ａ）に示すようにロータ６０には反
時計方向（正転方向）に回動するトルクが発生する。即
ち、第１の永久磁石７２のＮ極と第１のステータ６２１
のＮ極および第２の永久磁石７３のＳ極と第２のステー
タ６２２のＳ極が反発し、第１の永久磁石７２のＮ極と
第２のステータ６２２のＳ極および第２の永久磁石７３
のＳ極と第１のステータ６２１のＮ極とが吸引しあっ
て、ロータ７０は図５の（ａ）において反時計方向（正
転方向）に回動するトルクを発生する。そして、ロータ
７０は図５の（ｂ）で示すように略６０度の角度回動し
た時点で図示しないストッパーによって停止されるとと
もに、この状態で第１のコイル６４１および第２のコイ
ル６４２への通電が遮断（ＯＦＦ）される。このときの
シフトアクチュエータ５の作動は、シフトレバー３４を
図２において矢印３４ａで示す一方のシフト方向に作動
せしめる。

【００３３】一方、シフトアクチュエータ５は、図５の
（ａ）状態から第１のステータ６２１がＳ極になるよう
に第１のコイル６４１に電圧を印加するとともに、第２
のステータ６２２がＮ極になるように第２のコイル６４
２に電圧を印加すると、図５の（ｃ）に示すようにロー
タ７０には時計方向（逆転方向）に回動するトルクが発
生する。即ち、第１の永久磁石７２のＮ極と第２のステ
ータ６２２のＮ極および第２の永久磁石７３のＳ極と第
１のステータ６２１のＳ極が反発し、第１の永久磁石７
２のＮ極と第１のステータ６２１のＳ極および第２の永
久磁石７３のＳ極と第２のステータ６２２のＮ極とが吸
引しあって、ロータ７０は図５の（ｃ）において時計方
向（逆転方向）に回動するトルクを発生する。そして、
ロータ７０は図５の（ｄ）で示すように略６０度の角度
回動した時点で図示しないストッパーによって停止され
るとともに、この状態で第１のコイル６２１および第２
のコイル６２２への通電が遮断（ＯＦＦ）される。この
ときのシフトアクチュエータ５の作動は、シフトレバー
３４を図２において矢印３４ｂで示す他方のシフト方向
に作動せしめる。

【００３４】次に、図５の（ｂ）で示す一方のシフト方
向へのギヤイン状態からギヤ抜きシフト動作を行う場合
は、図５の（ｅ）で示すように第１のステータ６２１が
Ｓ極になるように第１のコイル６４１に電圧を印加する
とともに、第２のステータ６２２がＮ極になるように第
２のコイル６４２に電圧を印加する。この結果、第１の
永久磁石７２のＮ極と第２のステータ６２２のＮ極およ
び第２の永久磁石７３のＳ極と第１のステータ６２１の
Ｓ極が反発して時計方向（逆転方向）に回動するトルク
が発生する。そして、ロータ７０が図５の（ａ）位置ま
で回動した時点で第１のコイル６４１および第２のコイ
ル６４２への通電が遮断（ＯＦＦ）される。

【００３５】また、図５の（ｄ）で示す他方のシフト方
向へのギヤイン状態からギヤ抜きシフト動作を行う場合
は、図５の（ｆ）で示すように第１のステータ６２１が
Ｎ極になるように第１のコイル６４１に電圧を印加する
とともに、第２のステータ６２２がＳ極になるように第
２のコイル６４２に電圧を印加する。この結果、第１の
永久磁石７２のＮ極と第１のステータ６２１のＮ極およ
び第２の永久磁石７３のＳ極と第２のステータ６２２の
Ｓ極が反発して反時計方向（正転方向）に回動するトル
クが発生する。そして、ロータ７０が図５の（ａ）位置
まで回動した時点で第１のコイル６４１および第２のコ
イル６４２への通電が遮断（ＯＦＦ）される。

【００３６】以上のように、変速操作装置２を構成する
シフトアクチュエータ５は、シフトレバー３４を装着し
たコントロールシャフト３３をシフト方向に回動するた
めの駆動手段をロータリーソレノイドによって構成した
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り、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。しかも、変速操作装置を構成するセ
レクトアクチュエータ３とシフトアクチュエータ５は、
同一軸線上に配置されるので、極めてコンパクトな変速
操作装置２を構成することができる。

【００３７】

【発明の効果】本発明による変速操作装置は以上のよう
に構成されているので、以下に述べる作用効果を奏す
る。

【００３８】即ち、本発明によれば、変速操作装置を構
成するセレクトアクチュエータは、シフトレバーを装着
したコントロールシャフトが磁石可動体と固定ヨークお
よびコイル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
となり、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。また、変速操作装置
を構成するシフトアクチュエータは、コントロールシャ
フトをシフト方向に回動せしめるロータリソレノイドか
らなっているので、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。しかも、変速操
作装置を構成するセレクトアクチュエータとシフトアク
チュエータは、同一軸線上に配置されるので、極めてコ
ンパクトな変速操作装置を構成することができる。

【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５】図１に示す変速操作装置を構成するシフトアク
チュエータの作動説明図。

【図６】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７】図６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８】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９】図８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） ３１、３２：ケーシング ３３：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 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、４０：イル ３９ａ：イル ３９ｂ：イル ４５：第１のセレクト位置規制手段 ４６：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：ケーシング ５１：ケーシングの基盤 ５２：ケーシングのカバー部材 ６０：ロータリソレノイド ６２：ベース ６２１：第１のステータ ６２２：第２のステータ ６４１：第１のイル ６２２：第２のイル ７０：ロータ ７１：ロータ本体 ７２：第１の永久磁石 ７３：第２の永久磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D040 AA03 AA22 AB01 AC07 AC24 AC36 AC42 AC45 AC55 AD11 AE19 AF10 AF11 AF26 3J067 AA21 AB22 BA52 DB34 FA84 FB71 FB83 FB85 GA01 5E048 AB06 AD21 5H633 BB03 BB15 GG02 GG05 HH03 HH04 HH07 JA02

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【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、 該セレクトアクチュエータは、該シフトレバーに連結さ
   れ軸方向に摺動可能なコントロールシャフトと、該コン
   トロールシャフト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具備し
   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
   シフト方向に回動せしめるロータリソレノイドからなっ
   ている、 ことを特徴とする変速操作装置。
2. 【請求項２】 該セレクトアクチュエータの該コイル
   は、軸方向に併設された一対のコイルによって構成され
   ており、 該セレクトアクチュエータの該磁石可動体は、該コント
   ロールシャフト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と、該永久磁石の軸方向外側に
   それぞれ配設された可動ヨークとによって構成されてい
   る、請求項１記載の変速操作装置。
3. 【請求項３】 該セレクトアクチュエータの該磁石可動
   体は、該コントロールシャフトの外周面に装着された可
   動ヨークと、該可動ヨークの外周面に装着され外周面お
   よび内周面に磁極を備えた環状の永久磁石とを具備して
   おり、 該可動ヨークは該永久磁石が装着される筒状部と該筒状
   部の両端に設けられた環状の鍔部とを備え、該鍔部の外
   周面が該固定ヨークの内周面に近接して構成されてい
   る、請求項１記載の変速操作装置。
4. 【請求項４】 該セレクトアクチュエータの該磁石可動
   体は、該コントロールシャフトの外周面に装着された中
   間ヨークと、該中間ヨークを挟んで両側にそれぞれ配設
   され軸方向両端面に磁極を備えた環状の一対の永久磁石
   と、該一対の永久磁石のそれぞれ軸方向外側にそれぞれ
   配設された可動ヨークとを具備しており、 該可動ヨークは、外周面が該固定ヨークの内周面に近接
   して構成される環状の鍔部を備えている、請求項１記載
   の変速操作装置。
5. 【請求項５】 該一対の永久磁石は、互いに対向する端
   面に同極が形成されている、請求項４記載の変速操作装
   置。
6. 【請求項６】 該セレクトアクチュエータは、該コイル
   に供給する電力量に対応して該コントロールシャフトに
   発生する推力に応じて該コントロールシャフトの作動位
   置を規制するセレクト位置規制手段を具備している、請
   求項１記載の変速操作装置。
7. 【請求項７】 該シフトアクチュエータの該ロータリソ
   レノイドは該コントロールシャフトと同一軸線上に配設
   され、該ロータリソレノイドのロータが該コントロール
   シャフトに軸方向に相対移動可能に装着されている、請
   求項１記載の変速操作装置。