JP2017036792A - Electric shift actuator mechanism for atm - Google Patents

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隼人 川口
Hayato Kawaguchi
隼人 川口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve part-item reduction, cost reduction and compactness by making a single motor perform a shift motion and a select motion of an electric shift actuator mechanism for an ATM.SOLUTION: An electric shift actuator mechanism 1 for an ATM comprises: a shaft 2; a motor for rotating the shaft 2; a plurality of cams which are arranged at the shaft 2 while being displaced in peripheral phases; shift arms of the same number as that of the cams; a case 6 having the shift arms; and a return spring 7 which pushes and returns the shift arms to a neutral position. The shift arms have engagement faces 5c, and linearly move by being pushed by the cams by the engagement of the cams with the engagement faces 5c, shift forks which are connected to the shift arms are interlocked with the linear movement, a gear change shift is switched, the shaft 2 rotates at a prescribed angle, and engagement states of the cams with the shift arms in corresponding positions are switched.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

この発明は、ＡＭＴ（オートメイテッド・マニュアル・トランスミッション）における自動でのシフト、セレクトの切り替えを、所謂ワンモータで行えるようにしたＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構に関する。   The present invention relates to an AMT electric shift actuator mechanism in which automatic shift and select switching in an AMT (automated manual transmission) can be performed by a so-called one motor.

自動車などに搭載されるトランスミッション（変速機）には、ＭＴ（マニュアル・トランスミッション）、ＡＭＴ、ＡＴ（オートマチック・トランスミッション）、ＣＶＴ（コンティニュアスリ・バリアブル・トランスミッション）、ＤＣＴ（デュアル・クラッチ・トランスミッション）などがある。   Transmissions (transmissions) installed in automobiles include MT (manual transmission), AMT, AT (automatic transmission), CVT (continuous variable transmission), DCT (dual clutch transmission), etc. There is.

これ等のうち、ＡＭＴは、ＭＴをベースにして、シフト、セレクトの切り替え操作を、電動アクチュエータを用いて自動化したトランスミッションである。   Of these, the AMT is a transmission in which shift and select switching operations are automated using an electric actuator based on the MT.

自動車用のトランスミッションは、動力伝達効率の高いＭＴもまだまだ需要があるが、近年の自動化の進展に伴い、運転操作の快適性に勝るＡＴやＣＶＴの需要が伸びてきている。   As for transmissions for automobiles, MT with high power transmission efficiency is still in demand, but with the progress of automation in recent years, demands for AT and CVT, which are superior to driving comfort, are increasing.

また、一方で、前述のＡＭＴも注目されている。このＡＭＴは、ＭＴの利点、即ち、動力伝達効率が高く、軽量で構造もシンプルであると言う利点とシフトの自動切り替え機能を併せ持つからである。   On the other hand, the above-mentioned AMT is also attracting attention. This is because the AMT has the advantage of MT, that is, the advantage of high power transmission efficiency, light weight and simple structure, and the automatic shift switching function.

このＡＭＴは、通常のＭＴをベースにして、シフト、セレクト動作用の電動アクチュエータを外付けするだけでＡＭＴに改造できる利点がある。   This AMT has an advantage that it can be remodeled to an AMT by simply attaching an electric actuator for shift and select operations on the basis of a normal MT.

そのＡＭＴの外付け電動アクチュエータが、例えば、下記特許文献１に記載されている。その特許文献１に示された外付け電動アクチュエータは、シフト操作とセレクト操作を独立した２個の動力源（モータ）で行う構造である。   An external electric actuator of the AMT is described in Patent Document 1 below, for example. The external electric actuator shown in Patent Document 1 has a structure in which a shift operation and a select operation are performed by two independent power sources (motors).

特開２００２−１３９１４５号公報JP 2002-139145 A

特許文献１が示しているような従来の外付け電動アクチュエータは、２個のモータと、各モータからの動力伝達要素を採用している。そのために、外付け電動アクチュエータのサイズ増と製品コストの上昇が避けられない。   A conventional external electric actuator as shown in Patent Document 1 employs two motors and a power transmission element from each motor. Therefore, an increase in the size of the external electric actuator and an increase in product cost are inevitable.

この発明は、かかる現状技術に鑑みてなされたものであって、ＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構におけるシフト動作とセレクト動作を１個のモータで行えるようにしてそのシフトアクチュエータ機構の部品点数削減、低コスト化、並びにコンパクト化を図ることを目的としている。   The present invention has been made in view of such state-of-the-art technology. The shift operation and the select operation in the AMT electric shift actuator mechanism can be performed by a single motor so that the number of parts of the shift actuator mechanism can be reduced and the cost can be reduced. The purpose is to reduce the size and size.

上記の課題を解決するため、この発明においては、
シャフトと、そのシャフトの軸心を中心にして回転させる回転方向の切り替え及び回転角度の制御が可能なモータと、前記シャフトに周方向位相をずらして設けた複数個のカムと、各カムと同数のシフトアームと、各シフトアームを備えたケースと、前記カムの係合が解かれているシフトアームを中立位置に押し戻す復帰ばねとを具備し、
前記シフトアームの各々が、係合面を備え、その係合面に前記カム（シフトアームとペアにしたカム）が係合することで前記シフトアームが前記カムに押されて直線的に移動し、その動きに前記シフトアームに連結されるシフトフォークが連動して変速シフトの切り替えがなされ、
さらに、前記シャフトが所定角度回転することで前記複数のカムの対応位置にあるシフトアームへの係合状態が切り替わるように構成されたＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構を提供する。 In order to solve the above problems, in the present invention,
A shaft, a motor capable of switching the rotation direction to rotate around the shaft center and control of the rotation angle, a plurality of cams provided on the shaft with shifted circumferential phases, and the same number as each cam A shift arm, a case provided with each shift arm, and a return spring that pushes the shift arm disengaged with the cam back to a neutral position,
Each of the shift arms has an engagement surface, and the cam (a cam paired with the shift arm) engages with the engagement surface, whereby the shift arm is pushed by the cam and moves linearly. The shift fork connected to the shift arm is linked to the movement, and the shift shift is switched.
Further, the present invention provides an AMT electric shift actuator mechanism configured such that the engagement state of the plurality of cams with the shift arm at the corresponding position is switched by rotating the shaft by a predetermined angle.

前記カムは、先端に平面を設けたものや、その平面のカム回転方向前後のコーナがＲ面として構成されたものが好ましい。   It is preferable that the cam has a flat surface at the tip or that the corners of the flat surface before and after the cam rotation direction are configured as an R surface.

また、前記ケースは前記シフトアームの移動ガイドを含み、その移動ガイドは、前記ケースに設けたガイド溝で構成され、そのガイド溝に各シフトアームの端面に設けた突起が挿入され、その突起が前記ガイド溝内で摺動してシフトアームの直線的移動がガイドされるようにしたものが好ましい。この形態では、前記復帰ばねを前記ガイド溝の端面と前記突起との間に組み込むことができる。   The case includes a movement guide for the shift arm, and the movement guide includes a guide groove provided in the case, and a protrusion provided on an end surface of each shift arm is inserted into the guide groove, and the protrusion is It is preferable that the linear movement of the shift arm is guided by sliding in the guide groove. In this embodiment, the return spring can be incorporated between the end face of the guide groove and the projection.

このほか、前記ガイド溝の端面と前記突起との間に組み込む復帰ばねは、板ばねを側面視形状がＮ字状になるように曲げ加工したものが好ましい。   In addition, the return spring incorporated between the end face of the guide groove and the protrusion is preferably a leaf spring bent so that the shape in side view is N-shaped.

前記シフトアームが、前記カムの外周を跨ぐ腕部を両側に有し、その両側の腕部に前記係合面が対向して設けられ、その対向した係合面に前記カムが選択的に係合することでシフトアームが相反する向きに押し動かされるように構成されたものも好ましい。   The shift arm has arm portions straddling the outer periphery of the cam on both sides, and the engagement surfaces are provided opposite to the arm portions on both sides, and the cam is selectively engaged with the opposite engagement surfaces. It is also preferable that the shift arms are configured to be pushed in opposite directions by combining them.

このほか、前記シフトアームと前記カムを、後述の実施形態のように各３個設ける場合には、その３個のカムを、前記シャフトに対して周方向に６０°の位相ずれを生じて取り付けるのがよい。   In addition, when three shift arms and three cams are provided as in the embodiments described later, the three cams are attached with a phase shift of 60 ° in the circumferential direction with respect to the shaft. It is good.

この発明のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構は、シャフト駆動用のモータが予め設定された角度順次回転することで、複数個設けたカムと各カムに対応させたシフトアームの係合状態とシフトアームの対向位置の係合面に対するカムの係合状態が選択的に切り替わる。   In the AMT electric shift actuator mechanism according to the present invention, a shaft driving motor rotates in sequence at predetermined angles, so that a plurality of cams and shift arm engagement states corresponding to the cams The engagement state of the cam with the engagement surface at the opposite position is selectively switched.

そのため、セレクト動作のために従来設けていたシャフトを軸方向に変位させる専用の駆動源（モータ）と専用の動力伝達要素が不要になる。   This eliminates the need for a dedicated drive source (motor) and a dedicated power transmission element for displacing the shaft that has been conventionally provided for the select operation in the axial direction.

また、駆動するシフトアームの選択（これが従来のセレクト動作に相当する）と、各シフトアームの係合面に対するカムの係合状態の選択的切り替え（これによって変速シフトが切り替わる）も前記シャフトの回転によってなされるため、１個のモータでセレクトとシフトの両動作を行うことができ、部品点数の削減、構造の簡素化、それによるアクチュエータ機構のコンパクト化、コスト低減が可能になる。   In addition, selection of the shift arm to be driven (this corresponds to the conventional selection operation) and selective switching of the engagement state of the cam with respect to the engagement surface of each shift arm (this shifts the shift shift) also causes rotation of the shaft. Therefore, both the select and shift operations can be performed with one motor, and the number of parts can be reduced, the structure can be simplified, the actuator mechanism can be made compact, and the cost can be reduced.

なお、前記カムの先端に平面を設けたものは、シフトアームに対するカムの係合時にその平面がシフトアームの係合面に面接触する。そのために、シフトアームの位置保持（シフト位置の保持）が安定してなされ、アクチュエータ機構の信頼性が向上する。   In the case where a flat surface is provided at the tip of the cam, the flat surface comes into surface contact with the engaging surface of the shift arm when the cam is engaged with the shift arm. Therefore, the position of the shift arm is maintained stably (the shift position is maintained), and the reliability of the actuator mechanism is improved.

また、カム先端の平面のカム回転方向前後のコーナをＲ面にしたものは、前記係合面上でのカムの摺動が滑らかに進行する。   Further, in the case where the corners of the cam tip plane before and after the cam rotation direction are R surfaces, the cam slides smoothly on the engagement surface.

さらに、前記ケースに前記シフトアームの移動ガイドを含ませ、その移動ガイドを前記ケースに設けたガイド溝で構成してそのガイド溝内で前記シフトアームの端面に設けた突起を摺動させるようにしたものは、シフトアームの移動が安定し、シフトの切り替えが円滑になされる。   Further, the case includes a movement guide for the shift arm, the movement guide is constituted by a guide groove provided in the case, and a projection provided on the end surface of the shift arm is slid in the guide groove. In this case, the movement of the shift arm is stable, and the shift can be switched smoothly.

また、復帰ばねとして曲げ加工された板ばねを用いるものは、その復帰ばねの組み付けスペースが小さくて済み、アクチュエータ機構の小型化の効果が高まる。   In addition, when the bent spring is used as the return spring, the assembly space for the return spring is small, and the effect of downsizing the actuator mechanism is enhanced.

さらに、前記シフトアームに前記カムの外周を跨ぐ腕部を含ませ、両側の腕部に前記係合面を対向して設けたものは、前記カムによってシフトアームを相反する向きに押し動かすことができ、ひとつのシフトアームで２つのシフトモードの切り替えに対応することができ、ＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構の更なる簡素化、小型化を図ることが可能になる。   Further, when the shift arm includes an arm portion straddling the outer periphery of the cam and the engagement surfaces are provided opposite to the arm portions on both sides, the shift arm can be pushed and moved in the opposite direction by the cam. In addition, one shift arm can cope with switching between two shift modes, and the AMT electric shift actuator mechanism can be further simplified and miniaturized.

このほか、前記シフトアームと前記カムの設置数を各３個にするものについて、前記３個のカムを前記シャフトに対して周方向に６０°の位相ずれを生じて取り付けたものは、１速位置から５速位置までの間のシフトの切り替えがシャフトの同一角度の回転によって
なされ、変速に対する違和感が生じ難い。また、その同一角度での位相ずれにより、シフトの同時噛み合いを機械的に防止することができる。 In addition to the three shift arms and the cams installed in each case, the three cams attached with a phase shift of 60 ° in the circumferential direction with respect to the shaft are the first speed. The shift between the position and the fifth speed position is switched by the rotation of the shaft at the same angle, and it is difficult for the shift to feel strange. Further, the simultaneous meshing of the shift can be mechanically prevented by the phase shift at the same angle.

ＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構の全体構成の一例の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of an example of the whole structure of the electric shift actuator mechanism for AMT. ＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the electric shift actuator mechanism for AMT. 図１のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構が中立位置にあるときのシフトアームとカムの位置関係を示す端面図である。FIG. 2 is an end view showing a positional relationship between a shift arm and a cam when the AMT electric shift actuator mechanism of FIG. 1 is in a neutral position. 図１のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構が中立位置にあるときのシフトアームとカムの位置関係を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a positional relationship between a shift arm and a cam when the AMT electric shift actuator mechanism of FIG. 1 is in a neutral position. 図１のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構が１速のシフト切り替え位置にあるときのシフトアームとカムの位置関係を示す端面図である。FIG. 2 is an end view showing a positional relationship between a shift arm and a cam when the AMT electric shift actuator mechanism of FIG. 1 is in a first-speed shift switching position. 図１のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構が１速のシフト切り替え位置にあるときのシフトアームとカムの位置関係を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a positional relationship between a shift arm and a cam when the AMT electric shift actuator mechanism of FIG. 1 is in a first-speed shift switching position. 図１のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構が２速のシフト切り替え位置にあるときのシフトアームとカムの位置関係を示す端面図である。FIG. 2 is an end view showing a positional relationship between a shift arm and a cam when the AMT electric shift actuator mechanism of FIG. 1 is in a second-speed shift switching position. 図１のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構が２速のシフト切り替え位置にあるときのシフトアームとカムの位置関係を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a positional relationship between a shift arm and a cam when the AMT electric shift actuator mechanism of FIG. 1 is in a second-speed shift switching position. 図１のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構が３速のシフト切り替え位置にあるときのシフトアームとカムの位置関係を示す端面図である。FIG. 2 is an end view showing a positional relationship between a shift arm and a cam when the AMT electric shift actuator mechanism of FIG. 1 is in a third-speed shift switching position. 図１のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構が３速のシフト切り替え位置にあるときのシフトアームとカムの位置関係を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a positional relationship between a shift arm and a cam when the AMT electric shift actuator mechanism in FIG. 1 is in a third-speed shift switching position. 図１のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構が４速のシフト切り替え位置にあるときのシフトアームとカムの位置関係を示す端面図である。FIG. 2 is an end view showing a positional relationship between a shift arm and a cam when the AMT electric shift actuator mechanism of FIG. 1 is in a 4-speed shift switching position. 図１のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構が４速のシフト切り替え位置にあるときのシフトアームとカムの位置関係を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a positional relationship between a shift arm and a cam when the AMT electric shift actuator mechanism of FIG. 1 is in a 4-speed shift switching position. 図１のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構が５速のシフト切り替え位置にあるときのシフトアームとカムの位置関係を示す端面図である。FIG. 3 is an end view showing a positional relationship between a shift arm and a cam when the AMT electric shift actuator mechanism of FIG. 1 is in a fifth gear shift switching position. 図１のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構が５速のシフト切り替え位置にあるときのシフトアームとカムの位置関係を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a positional relationship between a shift arm and a cam when the AMT electric shift actuator mechanism of FIG. 1 is in a fifth gear shift switching position. 図１のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構が後進のシフト切り替え位置にあるときのシフトアームとカムの位置関係を示す端面図である。FIG. 2 is an end view showing a positional relationship between a shift arm and a cam when the AMT electric shift actuator mechanism of FIG. 1 is in a reverse shift switching position. 図１のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構が後進のシフト切り替え位置にあるときのシフトアームとカムの位置関係を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a positional relationship between a shift arm and a cam when the AMT electric shift actuator mechanism of FIG. 1 is in a reverse shift switching position. 復帰ばねによるシフトアームの付勢状態を示す端面図である。It is an end view which shows the urging | biasing state of the shift arm by a return spring. シャフトに対するカムの取り付け状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the attachment state of the cam with respect to a shaft. シャフトに対するカムの取り付け状態を示す拡大端面図である。It is an enlarged end view which shows the attachment state of the cam with respect to a shaft. 図１のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構に設けたシフトアームの斜視図である。It is a perspective view of the shift arm provided in the electric shift actuator mechanism for AMT of FIG. 図１のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構に設けたケースの移動ガイド形成部の斜視図である。It is a perspective view of the movement guide formation part of the case provided in the electric shift actuator mechanism for AMT of FIG. 図１のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構に設けた復帰ばねの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a return spring provided in the AMT electric shift actuator mechanism of FIG. 1. 変速機のシフトフォークの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the shift fork of a transmission.

以下、添付図面に基づいて、この発明のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構の実施の形態を説明する。   Embodiments of an AMT electric shift actuator mechanism according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

実施形態のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構の全体の概要を図１及び図２に示す。   An overview of the entire AMT electric shift actuator mechanism of the embodiment is shown in FIGS.

このＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構（以下では略して単にアクチュエータ機構と言う）１は、シャフト２、モータ３、複数個のカム４、各カムに対応させたカム数と同数のシフトアーム５（説明の便宜上、図１３を除く図面の符号に、シフトアームの各々を区別するための数字−１、−２、−３を付す）、各シフトアーム５の移動ガイド８（図１０参照）を備えたケース６、及び各シフトアーム５の各々を中立位置（ニュートラル位置）に押し戻す復帰ばね７を組み合わせて構成されている。 This AMT electric shift actuator mechanism (hereinafter simply referred to as an actuator mechanism) 1 includes a shaft 2, a motor 3, a plurality of cams 4, and the same number of shift arms 5 as the number of cams corresponding to each cam (in the description). For convenience, the reference numerals of the drawings excluding FIG. 13 are assigned numerals −1 , −2 and −3 for distinguishing each of the shift arms, and a case provided with the movement guide 8 (see FIG. 10) of each shift arm 5. 6 and a return spring 7 that pushes back each of the shift arms 5 to a neutral position (neutral position).

シャフト２は、モータ３の出力軸に連結され、モータ３に駆動されて自己の軸心を中心にして定位置で回転することができる。   The shaft 2 is connected to the output shaft of the motor 3 and is driven by the motor 3 to rotate at a fixed position around its own axis.

モータ３は、回転方向の切り替えと回転角度の制御が可能なモータ、例えばサーボモータであり、このモータ３が、変速機の制御回路からの指令に基づいてシャフト２を予め設定された角度範囲で回転させる。   The motor 3 is a motor capable of switching the rotation direction and controlling the rotation angle, for example, a servo motor. The motor 3 moves the shaft 2 in a preset angle range based on a command from a transmission control circuit. Rotate.

カム４は、図示のアクチュエータ機構１には、図１１、図１２に示すように、計３個が、シャフト２に周方向の位相をずらして設けられている（このカムについても、説明の便宜上、図面の符号には区別用の数字−１、−２、−３を付す）。 As shown in FIGS. 11 and 12, a total of three cams 4 are provided in the illustrated actuator mechanism 1 with the shaft 2 shifted in the circumferential direction. The reference numerals in the drawings are attached with distinguishing numerals −1 , −2 and −3 ).

各カム４は、先端に平面４ａを設け、さらに、その平面４ａのカム回転方向前後のコーナをＲ面４ｂ（図１２参照）にしたものが設けられている。   Each of the cams 4 is provided with a flat surface 4a at the tip, and the corners of the flat surface 4a before and after the cam rotation direction are R surfaces 4b (see FIG. 12).

シフトアーム５の各々は、端面視形状がアーチ状（湾曲部の両端に垂下した腕部５ａを有する形状）をなす部材の頭頂部の外周に、シフトフォーク１０（図１６参照）に駆動力を伝達する係合部５ｂを径方向外向きに突出させて設けたものであって、カム数と同数のシフトアーム５が各カムの外周を個別に跨いで設置される。   Each of the shift arms 5 has a driving force applied to the shift fork 10 (see FIG. 16) on the outer periphery of the top of the member having an arch shape (a shape having arm portions 5a depending on both ends of the curved portion). The engaging portions 5b for transmission are provided so as to protrude outward in the radial direction, and the same number of shift arms 5 as the number of cams are individually installed across the outer periphery of each cam.

各シフトアーム５には、それぞれのシフトアームと対をなすカム４の先端の平面４ａが面接触して係合する平面の係合面５ｃが、両側の腕部５ａに互いに対向して設けられている。   Each shift arm 5 is provided with a flat engaging surface 5c that engages with the flat surface 4a at the tip of the cam 4 that makes a pair with each shift arm so as to be in contact with each other on the arm portions 5a on both sides. ing.

前記カム４の位相のずれは、シフトアーム５の設置数に応じて全シフトアーム５の係合面５ｃに対していずれのカム４も係合しない変速シフトの中立位置が作り出されるように設定される。   The phase shift of the cam 4 is set so as to create a neutral position of a shift shift where no cam 4 is engaged with the engagement surface 5c of all the shift arms 5 according to the number of shift arms 5 installed. The

例えば、図示のアクチュエータ機構１の場合、カム４の設置総数が３であるので、位相のずれは６０°にしており、図３Ａの位置と、その位置からシャフト２が１８０°回転した位置では全部のシフトアーム５が中立位置（係合面５ｃに対するカム４の係合が解かれた位置）に保持される。   For example, in the case of the illustrated actuator mechanism 1, since the total number of cams 4 is 3, the phase shift is 60 °, and all of the positions shown in FIG. 3A and the position where the shaft 2 is rotated 180 ° from that position. The shift arm 5 is held in a neutral position (a position where the cam 4 is disengaged from the engagement surface 5c).

ケース６は、各シフトアーム５の係合部５ｂを除く箇所を後述する直線移動が許容される状態にして覆うものである。図示のケース６は、シフトアーム５の直線移動をガイドする移動ガイド８を備えている。   The case 6 covers a portion excluding the engaging portion 5b of each shift arm 5 in a state where linear movement described later is allowed. The illustrated case 6 includes a movement guide 8 that guides the linear movement of the shift arm 5.

例示のアクチュエータ機構１に設置されたその移動ガイド８は、ケース６のシフトアーム収納室の内面に設けたガイド溝８ａで構成されている。各シフトアーム５の片側の端面に突出させて設けた突起５ｄをガイド溝８ａに挿入し、その突起５ｄをガイド溝８ａで案内して溝内で摺動させることで、シフトアーム５の直線移動を安定させるようにしている。   The moving guide 8 installed in the illustrated actuator mechanism 1 is constituted by a guide groove 8 a provided on the inner surface of the shift arm storage chamber of the case 6. A projection 5d provided so as to project from one end face of each shift arm 5 is inserted into the guide groove 8a, and the projection 5d is guided by the guide groove 8a and slid in the groove so that the shift arm 5 moves linearly. To stabilize.

ガイド溝８ａは、直線の溝であって、各シフトアーム５に設けられた２箇所の係合面５ｃが対向する方向に延びている。   The guide groove 8a is a straight groove and extends in a direction in which two engagement surfaces 5c provided on each shift arm 5 face each other.

そのガイド溝８ａと突起５ｄは、図２、図１０、図１３、図１４に示したように、少なくとも各シフトアーム５の両側の腕部５ａの基端側と先端側に各１個、シフトアーム１個当りに合計で４個を設けると、安定したガイドがなされて好ましい。   As shown in FIGS. 2, 10, 13, and 14, the guide groove 8a and the projection 5d are shifted by at least one on each of the proximal end side and the distal end side of the arm portion 5a on both sides of each shift arm 5. It is preferable to provide a total of four pieces per arm because a stable guide is provided.

なお、そのガイド溝８ａと突起５ｄは、シフトアーム１個当たりの設置個数が各４個に限定されるものではない。スペース面での余裕があれば設置数を４個以上に増やしても構わない。   The guide grooves 8a and the protrusions 5d are not limited to four installed per shift arm. If there is enough space, you can increase the number of installations to 4 or more.

復帰ばね７は、シフトアーム５を相反する向きに付勢してカム４の係合が解かれたシフトアーム５を中立位置に復帰させる。   The return spring 7 urges the shift arm 5 in opposite directions to return the shift arm 5 from which the cam 4 is disengaged to the neutral position.

その復帰ばね７として、実施形態のアクチュエータ機構１においては、板ばねを側面視形状がＮ字状になるように曲げ加工したものを用いている。その板ばねで形成された側面視Ｎ字状の復帰ばね７は、ガイド溝８ａの端面と突起５ｄとの間に介在されており、占有スペースが小さくて済む。   As the return spring 7, in the actuator mechanism 1 of the embodiment, a leaf spring that is bent so that the shape of the side view is N-shaped is used. The side-view N-shaped return spring 7 formed of the leaf spring is interposed between the end face of the guide groove 8a and the projection 5d, and the occupied space can be small.

このように構成されたアクチュエータ機構１は、図１に示すように、シフトアーム５−１が変速の１速と４速の切り替えに、シフトアーム５−２が変速の２速と５速の切り替えに、シフトアーム５−３が変速の３速と後進（Ｒ）の切り替えにそれぞれ利用される。 As shown in FIG. 1, the actuator mechanism 1 configured as described above is configured such that the shift arm 5-1 switches between the first speed and the fourth speed of the shift, and the shift arm 5-2 switches between the second speed and the fifth speed of the speed change. In addition, the shift arm 5-3 is used for switching between the third speed and reverse (R).

３個のシフトアーム５−１〜５−３は、ＭＴベースの変速機に含まれる３個のシフトフォークに個別に連結される。 The three shift arms 5 -1 to 5 -3 are individually connected to three shift forks included in the MT-based transmission.

シフトフォークの一例を図１６に示す。例示のアクチュエータ機構１を採用する変速機は、３個のシフトフォーク１０を有するが、図１６には、代表してその中のひとつのシフトフォークのみを示す。   An example of the shift fork is shown in FIG. A transmission employing the illustrated actuator mechanism 1 has three shift forks 10, but FIG. 16 shows only one shift fork as a representative.

このシフトフォーク１０は、変速機（図示せず）のケースに軸方向スライド自在に支持されるフォークロッド１１の外周に固定されている。   The shift fork 10 is fixed to the outer periphery of a fork rod 11 that is supported by a case of a transmission (not shown) so as to be slidable in the axial direction.

このシフトフォーク１０は、変速機のシフト切り替え用スリーブ（図示せず）に係止しており、このシフトフォーク１０がフォークロッド１１を介して伝達される力によって押し引きされることで、シフト切り替え用のスリーブ（これも図示せず）が変位してシフトの切り替え（ギヤ比の異なる歯車への連結の切り替え）がなされる。   The shift fork 10 is locked to a shift switching sleeve (not shown) of the transmission, and the shift fork 10 is pushed and pulled by the force transmitted through the fork rod 11 to thereby perform shift switching. The sleeve for this purpose (also not shown) is displaced to switch the shift (switch the connection to a gear having a different gear ratio).

図示のアクチュエータ機構１は、シフトアーム５の係合部５ｂをフォークロッド１１に直接係合させているが、係合部５ｂとフォークロッド１１との間に運動量の増幅機構などを介在してシフトアーム５をシフトフォーク１０に連結することも可能である。   In the illustrated actuator mechanism 1, the engaging portion 5 b of the shift arm 5 is directly engaged with the fork rod 11, but the shift is performed by interposing an momentum amplification mechanism or the like between the engaging portion 5 b and the fork rod 11. It is also possible to connect the arm 5 to the shift fork 10.

例示のアクチュエータ機構１によるシフトの切り替えは、以下のようにしてなされる。   The shift switching by the illustrated actuator mechanism 1 is performed as follows.

即ち、図３Ａの状態から、シャフト２が時計回り方向（シフトアップの回転方向。図１では、矢印のＣＷがシフトアップのシャフトの回転方向、ＣＣＷがシフトダウンのシャフト回転方向である）に３０°回転すると、図４Ａ、図４Ｂに示すように、カム４−１がシフトアーム５−１の片方の係合面５ｃに係合してシフトアーム５−１を図中右方に所定ストローク押し動かし、変速シフトが１速に切り替わる。 That is, from the state of FIG. 3A, the shaft 2 is rotated 30 in the clockwise direction (in FIG. 1, the CW of the arrow is the rotation direction of the shaft of the upshift, and the CCW is the rotation direction of the shaft of the downshift). ° when rotated, as shown in FIGS. 4A, 4B, pressing a predetermined stroke shift arm 5 -1 cam 4-1 is engaged with the one of the engaging surface 5c of the shift arm 5 -1 rightward in FIG The gear shift shifts to the first gear.

次に、１速位置からシャフト２が時計回り方向に６０°回転すると、図５Ａ、図５Ｂに示すように、カム４−２がシフトアーム５−２の片方の係合面５ｃに係合してシフトアーム５−２を図中右方に所定ストローク押し動かし、変速シフトが２速に切り替わる。 Then, when the shaft 2 from the first speed position is rotated 60 ° clockwise, 5A, as shown in Figure 5B, the cam 4 -2 engage in one engagement surface 5c of the shift arm 5-2 Then, the shift arm 5-2 is pushed and moved to the right in the drawing by a predetermined stroke, and the shift shift is switched to the second speed.

この後さらにシャフト２が時計回り方向に６０°回転すると、図６Ａ、図６Ｂに示すように、カム４−３がシフトアーム５−３の片方の係合面５ｃに係合してシフトアーム５−３を図中右方に所定ストローク押し動かし、変速シフトが３速に切り替わる。 Further the shaft 2 after which rotates 60 ° clockwise, 6A, 6B, the shift arm 5 cam 4 -3 engages in one of the engaging surface 5c of the shift arm 5 -3 -3 is moved to the right in the figure by a predetermined stroke, and the shift shift is switched to the third speed.

そして、この位置からシャフト２が時計回り方向にさらに６０°回転すると、図７Ａ、図７Ｂに示すように、カム４−１がシフトアーム５−１の他方の係合面５ｃに係合してシフトアーム５−１を図中左方に所定ストローク押し動かし、変速シフトが４速に切り替わる。 When the shaft 2 from this position further rotated 60 ° in the clockwise direction, FIG. 7A, as shown in FIG. 7B, the cam 4 -1 is engaged with the other engaging surface 5c of the shift arm 5 -1 The shift arm 5-1 is moved to the left in the figure by a predetermined stroke, and the shift shift is switched to the fourth speed.

また、そこからシャフト２がさらに時計回り方向に６０°回転すると、図８Ａ、図８Ｂに示すように、カム４−２がシフトアーム５−２の他方の係合面５ｃに係合してシフトアーム５−２を図中左方に所定ストローク押し動かし、変速シフトが５速に切り替わる。 Also, if there from the shaft 2 is further rotated 60 ° in the clockwise direction, FIG. 8A, as shown in FIG. 8B, the shift engages cam 4 -2 in the other engagement surface 5c of the shift arm 5-2 The arm 5-2 is moved to the left in the figure by a predetermined stroke, and the shift shift is switched to the fifth speed.

また、シャフト２が５速の位置からさらに６０°回転すると、図９Ａ、図９Ｂに示すように、カム４−３がシフトアーム５−３の他方の係合面５ｃに係合してシフトアーム５−３を図中左方に所定ストローク押し動かし、変速シフトがＲに切り替わる。 Further, when the shaft 2 is further rotated 60 ° from the position of the 5-speed, Figure 9A, as shown in FIG. 9B, the shift arm cam 4 -3 engages with the other engagement surface 5c of the shift arm 5 -3 5-3 is pushed to the left in the figure by a predetermined stroke, and the shift shift is switched to R.

例示のアクチュエータ機構１では、上述したように、シャフト２を時計回り方向に回転させることで変速のシフトアップの切り替えがなされる。また、シャフト２を反時計回り方向に回転させると変速のシフトダウンの切り替えがなされる。   In the illustrated actuator mechanism 1, as described above, the shift-up shift is switched by rotating the shaft 2 in the clockwise direction. Further, when the shaft 2 is rotated in the counterclockwise direction, the shift down of the shift is switched.

このように、シャフト２を回転させることで駆動するシフトアームの選択と変速のシフトの切り替えがなされ、さらに、変速のシフトアップ、シフトダウンの切り替えも、同一シャフトの回転方向を切り替えることによってなされる。   As described above, the shift arm to be driven and the shift shift are switched by rotating the shaft 2, and the shift shift up and the shift down are also switched by switching the rotation direction of the same shaft. .

なお、シフトアームの形状については、両側の腕部に互いに対向して係合面が設けられている形状でなくとも発明の目的が達成される。例えば、腕部が片側のみに設けられ、その片側の腕部にカムを係合させる係合面を備える形状でもシフトアップ、シフトダウンの切り替えを行うことができる。   Note that the object of the invention can be achieved even if the shape of the shift arm is not the shape in which the arm portions on both sides are opposed to each other and the engagement surfaces are provided. For example, even when the arm portion is provided only on one side and the engagement surface that engages the cam with the arm portion on the one side is provided, the shift-up and the shift-down can be switched.

従って、シフトアームが両側に腕部を備えること、その両側の腕部にそれぞれ係合面を備えることは、本発明の必須の要件ではない。また、前記係合面が平面であることも必須ではない。平面の係合面はカムの係合が安定して好ましいが、例えば、凸曲面の係合面であってもカムによるシフトアームの押し動かしが行える。   Therefore, it is not an essential requirement of the present invention that the shift arm has arm portions on both sides and that the arm portions on both sides have engagement surfaces. Further, it is not essential that the engagement surface is a flat surface. The flat engagement surface is preferable because the engagement of the cam is stable. For example, even if the engagement surface is a convex curved surface, the shift arm can be pushed and moved by the cam.

いずれの形態にしろ、この発明によれば従来のアクチュエータ機構が必要としたセレクト動作のための駆動源と動力伝達要素を必要とせず、動力源のモータが１個で足り、部品点数の削減、構造の簡素化、それによるアクチュエータ機構のコンパクト化、コスト低減が可能になる。   In any form, according to the present invention, the drive source and the power transmission element for the select operation required by the conventional actuator mechanism are not required, and only one motor of the power source is required, and the number of parts is reduced. It is possible to simplify the structure, thereby making the actuator mechanism compact and reducing the cost.

なお、この発明のアクチュエータ機構は、自動車用のＡＭＴは勿論、自動二輪車用のＡＭＴにも適用することができる。   The actuator mechanism of the present invention can be applied not only to AMT for automobiles but also to AMT for motorcycles.

１ ＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構
２ シャフト
３ モータ
４ カム
４ａ 平面
４ｂ Ｒ面
５ シフトアーム
５ａ 腕部
５ｂ 係合部
５ｃ 係合面
５ｄ 突起
６ ケース
７ 復帰ばね
８ 移動ガイド
８ａ ガイド溝
１０ シフトフォーク
１１ フォークロッド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric shift actuator mechanism for AMT 2 Shaft 3 Motor 4 Cam 4a Plane 4b R surface 5 Shift arm 5a Arm part 5b Engagement part 5c Engagement surface 5d Protrusion 6 Case 7 Return spring 8 Movement guide 8a Guide groove 10 Shift fork 11 Fork rod

Claims (7)

シャフト（２）と、そのシャフト（２）を軸心を中心にして回転させる回転方向の切り替え及び回転角度の制御が可能なモータ（３）と、前記シャフト（２）に周方向位相をずらして設けた複数個のカム（４）と、各カムと同数のシフトアーム（５）と、このシフトアーム（５）を備えたケース（６）と、前記カムの係合が解かれているシフトアーム（５）を中立位置に押し戻す復帰ばね（７）とを具備し、
前記シフトアーム（５）の各々が、係合面（５ｃ）を備え、その係合面（５ｃ）に前記カム（４）が係合することで前記シフトアーム（５）が前記カム（４）に押されて直線的に移動し、その動きに前記シフトアーム（５）に連結されるシフトフォーク（１０）が連動して変速シフトの切り替えがなされ、
さらに、前記シャフト（２）が所定角度回転することで前記複数のカム（４）の対応位置にあるシフトアーム（５）への係合状態が切り替わるように構成されたＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構。 The shaft (2), the motor (3) capable of switching the rotation direction and rotating the rotation angle that rotates the shaft (2) about the axis, and the circumferential phase of the shaft (2) are shifted. A plurality of cams (4) provided, the same number of shift arms (5) as each cam, a case (6) including the shift arms (5), and a shift arm in which the cams are disengaged A return spring (7) for pushing (5) back to the neutral position,
Each of the shift arms (5) includes an engagement surface (5c), and the shift arm (5) is engaged with the cam (4) by engaging the cam (4) with the engagement surface (5c). The shift fork (10) coupled to the shift arm (5) is interlocked with the movement and the shift shift is switched.
Further, the AMT electric shift actuator mechanism configured to switch the engagement state of the plurality of cams (4) with the shift arm (5) when the shaft (2) rotates by a predetermined angle. 前記カム（４）が、前記係合面（５ｃ）に対して面接触する平面（４ａ）を先端に備える請求項１に記載のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構。   The electric shift actuator mechanism for AMT according to claim 1, wherein the cam (4) has a flat surface (4a) in surface contact with the engagement surface (5c) at a tip. 前記平面（４ａ）のカム回転方向前後のコーナがＲ面（４ｂ）として構成された請求項２に記載のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構。   The electric shift actuator mechanism for AMT according to claim 2, wherein corners of the flat surface (4a) before and after the cam rotation direction are configured as an R surface (4b). 前記ケース（６）が前記シフトアームの移動ガイド（８）を含み、その移動ガイド（８）が、前記ケース（６）に設けたガイド溝（８ａ）で構成され、そのガイド溝（８ａ）に各シフトアーム（５）の端面に設けた突起（５ｄ）が挿入され、その突起（５ｄ）が前記ガイド溝（８ａ）内で摺動してシフトアーム（５）の直線的移動がガイドされるようにした請求項１〜３のいずれかに記載のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構。   The case (6) includes a movement guide (8) for the shift arm, and the movement guide (8) is constituted by a guide groove (8a) provided in the case (6), and the guide groove (8a) A protrusion (5d) provided on the end face of each shift arm (5) is inserted, and the protrusion (5d) slides in the guide groove (8a) to guide the linear movement of the shift arm (5). The electric shift actuator mechanism for AMT according to any one of claims 1 to 3. 前記復帰ばね（７）として、板ばねを側面視形状がＮ字状になるように曲げ加工したものを備えた請求項１〜４のいずれかに記載のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構。   The electric shift actuator mechanism for AMT according to any one of claims 1 to 4, wherein the return spring (7) includes a leaf spring that is bent so that the shape of the side view is N-shaped. 前記シフトアーム（５）が、前記カム（４）の外周を跨ぐ腕部（５ａ）を両側に有し、その両側の腕部（５ａ）に前記係合面（５ｃ）が対向して設けられ、その対向した係合面（５ｃ）に前記カム（４）が選択的に係合することでシフトアーム（５）が相反する向きに押し動かされるように構成された請求項１〜５のいずれかに記載のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構。   The shift arm (5) has an arm portion (5a) straddling the outer periphery of the cam (4) on both sides, and the engagement surface (5c) is provided opposite to the arm portions (5a) on both sides. The shift arm (5) is configured to be pushed in opposite directions by selectively engaging the cam (4) with the opposing engagement surface (5c). An electric shift actuator mechanism for AMT as described above. 前記シフトアーム（５）と前記カム（４）が各３個設けられ、前記３個のカム（４）が前記シャフト（２）に対して周方向に６０°の位相ずれを生じて取り付けられた請求項１〜６のいずれかに記載のＡＭＴ用電動シフトアクチュエータ機構。   Three shift arms (5) and three cams (4) are provided, and the three cams (4) are attached to the shaft (2) with a phase shift of 60 ° in the circumferential direction. The electric shift actuator mechanism for AMT in any one of Claims 1-6.
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