JP2013011306A - 変速駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動アクチュエータのクラッチに故障等が発生した場合であっても、より低速のギヤへのギヤ入れが可能な変速駆動装置を提供すること。
【解決手段】電動アクチュエータ２１は、正逆回転可能な単一の電動モータ２３を備えている。電動モータ２３とシフト変換機構２４との間にはシフト用電磁クラッチ４３が介装され、また、電動モータ２３とセレクト駆動機構２５との間にはセレクト用電磁クラッチ４５が介装されている。セレクト動作時における電動モ―タ２３単位回転当りのシフトセレクト軸１５の軸方向移動距離Ｘ_ａは、シフト動作時における電動モ―タ２３単位回転当りのインターナルレバー１６の他端部１６ｂの移動距離Ｘ_ｂよりも大きく設定されている。クラッチ故障の発生時には、電動モータ２３を第１回転方向Ｒ１１に回転駆動しつつ、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ４３，４５の双方をそれぞれ接続状態にする。
【選択図】図４

Description

この発明は、変速機構を駆動するための変速駆動装置に関する。

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、変速機構を駆動するための電動アクチュエータが備えられている。
たとえば特許文献１には、１つの電動モータを用いて、シフト動作およびセレクト動作の両方を実現させる電動アクチュエータが記載されている。この電動アクチュエータは、単一のモータと断続可能な単一のクラッチとを有しており、シフト動作とセレクト動作との実行により、変速機構の変速段を切換え可能に設けられている。

また、特許文献２には、ギヤの接続／切断における故障が発生している場合にも走行可能な自動車の駆動装置が提案されている。

特開平１０−１４８２５６号公報 特開２００８−１２８４５４号公報

本願発明者は、単一のモータと、断続可能な２つのクラッチとを有する電動アクチュエータを用いて、変速段切換え用の変速操作部材を、シフト動作とセレクト動作との間で切り換える構成を検討している。
このような電動アクチュエータは、単一の電動モータと、当該電動モータからの動力を用いて変速操作部材にシフト動作をさせるシフト駆動伝達機構と、電動モータからの動力を用いて変速操作部材にセレクト動作をさせるセレクト伝達機構とを含んでいる。この電動アクチュエータは、たとえば、電動モータとシフト駆動伝達機構との間に断続可能に設けられた第１電磁クラッチ、および電動モータとセレクト伝達機構との間に断続可能に設けられた第２電磁クラッチを備えている。変速操作部材にシフト動作をさせるときには、第１電磁クラッチを接続するとともに第２電磁クラッチを切断する。一方、変速操作部材にセレクト動作をさせるときには、第１電磁クラッチを切断するとともに第２電磁クラッチを接続する。言い換えれば、接続対象の電磁クラッチを、第１電磁クラッチと第２電磁クラッチとの間で選択的に切り換えることにより、電動モータの動力の伝達先を、シフト駆動伝達機構とセレクト伝達機構との間で切り換えることができる。

ところで、このような変速駆動装置において、第１および／または第２電磁クラッチや、これらを駆動するための駆動回路に故障が生じると、第１および／または第２電磁クラッチが接続状態のまま切断されない状態になる。
通常、車両の走行中に何らかの異常が生じると、運転者は走行中の車両を直ちに停止させ、異常箇所の特定や車両の点検などを行う。そして、異常の原因がクラッチにおける前述のような故障である場合には、車両を修理工場などに運び修理を行う必要があるので、当該車両を修理工場まで自走させる必要がある。また、取り敢えず車両を路側帯のような安全な場所に車両を移動させたいような場合もある。

そして、点検等の後において、車両を発進させるためには変速機構が低速ギヤにギヤ入れされている必要があるが、前述のような故障である場合にはシフト動作とセレクト動作との切換えが行えないので、電動モータを駆動させても所望の変速操作（シフト動作またはセレクト動作）を行えない場合がある。
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、電動アクチュエータのクラッチに故障等が発生した場合であっても、より低速のギヤへのギヤ入れが可能な変速駆動装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、ギヤ式の変速機構に搭載される変速駆動装置（３）であり、前記変速機構を操作するための変速操作部材（１５）を有する変速駆動装置であって、正逆回転可能な単一の電動モータ（２３）と、前記電動モータからの動力伝達を断続可能な第１クラッチ（４３）と、前記第１クラッチを介して前記変速操作部材に入力される前記電動モータからの動力を用いて、前記変速操作部材にシフト動作をさせる第１駆動伝達機構（２４）と、前記電動モータからの動力伝達を断続可能な第２クラッチ（４５）と、前記第２クラッチを介して前記変速操作部材に入力される前記電動モータからの動力を用いて、前記変速操作部材にセレクト動作をさせる第２駆動伝達機構（２５）とを含み、前記電動モータの所定の第１回転方向（Ｒ１１）への回転状態において、前記電動モータの駆動力が前記第１駆動伝達機構に入力されると、前記第１駆動伝達機構が前記変速操作部材を減速方向（Ｒ１）にシフト動作させるとともに、前記電動モータの駆動力が前記第２駆動伝達機構に入力されると、前記第２駆動伝達機構が前記変速操作部材を減速方向（Ｍ１１）にセレクト動作させるようになっており、前記第１および第２駆動伝達機構は、前記第２駆動伝達機構の駆動による、前記電動モータ単位回転当りの前記変速操作部材の移動量（Ｘ_ａ）が、前記第１駆動伝達機構の駆動による、前記電動モータ単位回転当りの前記変速操作部材の移動量（Ｘ_ｂ）よりも大きくなるように構成されている、変速駆動装置である。

なお、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等を表すが、特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。以下、この項において同じ。
この構成によれば、電動モータを第１回転方向に回転駆動しつつ第１クラッチを接続状態にすることにより、第１駆動伝達機構が変速操作部材を減速方向にシフト動作させる。また、電動モータを第１回転方向に回転駆動しつつ第２クラッチを接続状態にすることにより、第２駆動伝達機構が変速操作部材を減速方向にセレクト動作させる。電動モータを第１回転方向に回転駆動しつつ、第１および第２クラッチの双方をそれぞれ接続状態にすることにより、電動モータからの動力が第１および第２駆動伝達機構にそれぞれ入力され、これにより第１および第２駆動伝達機構が変速操作部材をそれぞれ駆動する。

また、第２駆動伝達機構の駆動による、電動モータ単位回転当りの変速操作部材の移動量が、第１駆動伝達機構の駆動による、電動モータ単位回転当りの変速操作部材の移動量よりも大きい。したがって、電動モータからの動力が第１および第２駆動伝達機構にそれぞれ入力されると、変速操作部材はセレクト動作を主要なものとして行い、シフト動作を二次的に行う。その結果、セレクト動作に先立ってシフト動作を実行することができるので、シフト動作およびセレクト動作のそれぞれを良好に実行することができる。

第１および／または第２クラッチに関連して、当該クラッチが切断されずに接続状態が続くという故障が発生する場合がある。しかしながら、このような場合であっても、第１および第２クラッチの双方をそれぞれ接続状態にし、かつ電動モータを減速方向に回転駆動させることにより、より低速のギヤにギヤ入れすることができる。これにより、車両を発進させることができる。

また、請求項２記載の発明は、前記変速操作部材は、中心軸線（１７）を有し、前記中心軸線周りの回転によってシフト動作をし、軸方向移動によってセレクト動作をするシフトセレクト軸（１５）を含み、前記第１駆動伝達機構は、前記第１クラッチを介して入力される前記電動モータからの動力を用いて前記シフトセレクト軸にシフト動作をさせる手段を含み、前記第２駆動伝達機構は、前記第２クラッチを介して入力される前記電動モータからの動力を用いて前記シフトセレクト軸にセレクト動作をさせる手段を含む、請求項１記載の変速駆動装置である。

この構成によれば、電動モータを第１回転方向に回転駆動しつつ第１クラッチを接続状態にすることにより、シフトセレクト軸が減速方向に回転移動し、この回転移動により、シフトセレクト軸が減速方向のシフト動作を実行する。また、電動モータを第１回転方向に回転駆動しつつ第２クラッチを接続状態にすることにより、シフトセレクト軸が減速方向に軸方向移動し、この軸方向運動により、シフトセレクト軸が減速方向のセレクト動作を実行する。電動モータを第１回転方向に回転駆動しつつ、第１および第２クラッチの双方をそれぞれ接続状態にすることにより、電動モータからの動力が第１および第２駆動伝達機構にそれぞれ入力され、これにより第１および第２駆動伝達機構が変速操作部材をそれぞれ駆動する。

また、第２駆動伝達機構の駆動による、電動モータ単位回転当りの変速操作部材の移動量が、第１駆動伝達機構の駆動による、電動モータ単位回転当りの変速操作部材の移動量よりも大きい。したがって、電動モータからの動力が第１および第２駆動伝達機構にそれぞれ入力されると、シフトセレクト軸は主として軸方向移動し、回転動作を二次的に行う。その結果、セレクト動作に先立ってシフト動作を実行することができるので、シフト動作およびセレクト動作のそれぞれを良好に実行することができる。

また、前記電動モータならびに前記第１および第２クラッチを駆動するための制御装置（８８）をさらに含み、前記制御装置は、第１および第２クラッチの双方をそれぞれ接続状態にするとともに、前記電動モータを、前記減速回転方向に回転させる第１制御手段（８８）とを含んでいてもよい（請求項３）。
請求項４記載の発明は、前記第１および第２クラッチの少なくとも一方の故障を判定する故障判定手段（８７，８８，８９）をさらに含み、前記第１制御手段は、前記故障判定手段が故障と判定したことに応じて実行開始する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の変速駆動装置である。

この構成によれば、故障判定手段によって故障と判定されることにより、電動モータを減速方向に回転駆動するとともに、第１および第２クラッチの双方をそれぞれ接続状態にする。これにより、第１および／または第２クラッチに関連して故障が発生している場合であっても、より低速のギヤにギヤ入れすることが可能であり、ゆえに車両の発進を実現することができる。

本発明の一実施形態の変速駆動装置が適用された変速装置の概略構成の分解斜視図である。 インターナルレバーの位置と、変速機のシフト位置との関係を示す図である。 図１に示す電動アクチュエータの構成を示す斜視図である。 図１に示す電動アクチュエータの構成を示す断面図である。 図４の切断面線V‐Vで切断したときの断面図である。 クラッチ故障時における、電動アクチュエータのＥＣＵの処理の流れを示すフローチャートである。 クラッチ故障時におけるシフト動作およびセレクト動作を示す図である。

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の変速駆動装置３が適用された変速装置１の概略構成の分解斜視図である。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（変速機構）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。

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。

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位置するように並置されている。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フォークヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが固定されている。これらのフォークヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、軸方向Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５に関して揃っている。各フォークヘッド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を有している。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、フォーク軸１０Ａ〜１０Ｃの軸方向Ｍ１〜Ｍ６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。係合凹所１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃには、インターナルレバー１６の他端部１６ｂが進入しており、他端部１６ｂが係合凹所１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの内壁２００Ａおよび内壁２００Ｂに当接することにより、フォークヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと係合している。インターナルレバー１６の他端部１６ｂは、係合凹所１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの内部空間を通って、各フォークヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃとの係合のための係合位置（各中立位置）間を移動することができる。

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、係合溝に代えて係合孔を採用してもよいのは言うまでもない。

変速駆動装置３は、変速操作機構６にシフト動作を行わせるための円柱状のシフトセレクト軸１５と、シフトセレクト軸１５をシフト動作させるための駆動源として用いられる電動アクチュエータ（回転駆動手段）２１とを備えている。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、中心軸線１７まわりに回転方向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°の食い違い軸の関係をなす状態に配置されている。回転方向Ｒ２は回転方向Ｒ１と逆向きの回転方向である。軸方向Ｍ１２は、軸方向Ｍ１１と逆向きの軸方向である。

シフトセレクト軸１５の途中部には、ギヤハウジング７内に収容されるインターナルレバー１６の一端１６ａが固定されている。インターナルレバー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に示す右上部）は、ギヤハウジング７外に突出している。この実施形態では、変速装置１を車両に搭載した状態で、図５のシフトセレクト軸１５が水平方向（図５では鉛直方向。または鉛直方向に近い方向）に沿って延びている。たとえば、図５に示すように、シフトセレクト軸１５の紙上上部側を軸方向Ｍ１１とし、シフトセレクト軸１５の紙上下部側を軸方向Ｍ１２とする。

電動アクチュエータ２１により、シフトセレクト軸１５がその軸方向Ｍ１１，Ｍ１２移動されると、インターナルレバー１６が軸方向Ｍ１１，Ｍ１２に移動される。その結果、インターナルレバー１６の他端部１６ｂが所要のフォークヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃに係合し、これによりセレクト動作が達成される。
一方、電動アクチュエータ２１によりシフトセレクト軸１５がその中心軸線１７まわりに回転されると、インターナルレバー１６が中心軸線１７まわりに回動する。その結果、インターナルレバー１６と係合しているフォークヘッド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。

図２は、インターナルレバー１６の他端部１６ｂの位置と、変速機２のシフト位置との関係を示す図である。図２では、インターナルレバー１６の他端部１６ｂが中立位置Ｎ２にある状態を示している（図２中に太字の実線で図示）。
インターナルレバー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。）にあるとき（ギヤ入れされているとき）、変速機構（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。その噛み合いにより、出力ギヤが１速である。

インターナルレバー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。）にあるとき、変速機構の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。これにより、出力ギヤが２速である。
インターナルレバー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。）にあるとき、変速機構の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。これにより、出力ギヤが３速である。

インターナルレバー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。）にあるとき、変速機構の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。これにより、出力ギヤが４速である。
インターナルレバー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。）にあるとき、変速機構の５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５速である。

インターナルレバー１６の他端部１６ｂが図２中のリバースシフト位置（図２中に「Ｒ」と記載。）にあるとき、変速機構のリバース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、出力ギヤがリバースである。
また、インターナルレバー１６に係合しているフォークヘッド１２Ａ〜１２Ｃに対応するフォーク軸１０Ａ〜１０Ｃが軸方向移動していない位置を中立位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３という。前述の中立位置Ｎ２とは、インターナルレバー１６の他端部１６ｂがフォークヘッド１２Ｂに係合している中立位置を言う。また、中立位置Ｎ１とは、インターナルレバー１６の他端部１６ｂがフォークヘッド１２Ａに係合している中立位置を言い、中立位置Ｎ３とは、インターナルレバー１６の他端部１６ｂがフォークヘッド１２Ｃに係合している中立位置を言う。中立位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３にあるときは、出力ギヤは中立であり、インターナルレバー１６の他端部１６ｂと係合しているフォークヘッド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。

１速シフト位置および２速シフト位置は互いに共通のセレクト位置にあり、換言すれば、インターナルレバー１６の他端部１６ｂがフォークヘッド１２Ａに係合している。３速シフト位置および４速シフト位置は互いに共通のセレクト位置にあり、換言すれば、インターナルレバー１６の他端部１６ｂがフォークヘッド１２Ｂに係合している。５速シフト位置およびリバースシフト位置は互いに共通のセレクト位置にあり、換言すれば、インターナルレバー１６の他端部１６ｂがフォークヘッド１２Ｃに係合している。

また、１速シフト位置、３速シフト位置および５速シフト位置はそれぞれ、中立位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３から見て共通する方向（減速方向側。図２中の白抜矢符Ｅ１、Ｅ３およびＥ５で示す方向。）に位置している。２速シフト位置、４速シフト位置およびリバースシフト位置はそれぞれ、中立位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３から見て共通する方向（減速方向反対側。図２中の白抜矢符Ｅ２、Ｅ４およびＥ６で示す方向。）に位置している。また、１速シフト位置、３速シフト位置および５速シフト位置はそれぞれ、２速シフト位置、４速シフト位置およびリバースシフト位置と逆方向に位置している。

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。
中立位置Ｎ２から１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が中立位置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が軸方向Ｍ１１移動させられ（図２中の白抜矢符Ｄ２。）、インターナルレバー１６の他端部１６ｂがフォークヘッド１２Ａと係合する（中立位置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が回転方向Ｒ１に回転させられ、これに同伴してインターナルレバー１６が中心軸線１７まわりに回動して、フォークヘッド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。）。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。

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が回転方向Ｒ２に回転させられることにより、インターナルレバー１６が中心軸線１７まわりに回動して、フォークヘッド１２Ａおよびフォーク軸１０Ａが軸方向Ｍ２移動させられて（図２中の白抜矢符Ｅ１と反対方向。）、インターナルレバー１６の他端部１６ｂが中立位置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が回転方向Ｒ２にさらに回転させられることにより、インターナルレバー１６が中心軸線１７まわりに回動して、フォークヘッド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Ｅ２。）。インターナルレバー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。

次に、２速から３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が回転方向Ｒ１に回転させられることにより、インターナルレバー１６が中心軸線１７まわりに回動して、フォークヘッド１２Ａおよびフォーク軸１０Ａが軸方向Ｍ１移動させられて（図２中の白抜矢符Ｅ２と反対方向。）、インターナルレバー１６の他端部１６ｂが中立位置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が軸方向Ｍ１２移動させられ（図２中の白抜矢符Ｄ２と反対方向。）、インターナルレバー１６の他端部１６ｂがフォークヘッド１２Ｂと係合する（中立位置Ｎ２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が回転方向Ｒ１に回転させられる。このシフトセレクト軸１５の回転に同伴してインターナルレバー１６が中心軸線１７まわりに回動して、フォークヘッド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。）。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。

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が回転方向Ｒ２に回転させられることにより、インターナルレバー１６が中心軸線１７まわりに回動して、フォークヘッド１２Ｂおよびフォーク軸１０Ｂが軸方向Ｍ４移動させられて（図２中の白抜矢符Ｅ３と反対方向。）、インターナルレバー１６の他端部１６ｂが中立位置Ｎ２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が回転方向Ｒ２にさらに回転させられることにより、インターナルレバー１６が中心軸線１７まわりに回動して、フォークヘッド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Ｅ４。）。インターナルレバー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。

次に、４速から５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が回転方向Ｒ１に回転させられ、これに同伴してインターナルレバー１６が中心軸線１７まわりに回動して、フォークヘッド１２Ｂおよびフォーク軸１０Ｂが軸方向Ｍ３移動させられ（図２中の白抜矢符Ｅ４と反対方向。）、インターナルレバー１６の他端部１６ｂが中立位置Ｎ２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が軸方向Ｍ１２移動させられ（図２中の白抜矢符Ｄ１。）、インターナルレバー１６の他端部１６ｂがフォークヘッド１２Ｃと係合する（中立位置Ｎ３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が回転方向Ｒ１に回転させられる。このシフトセレクト軸１５の回転に同伴してインターナルレバー１６が中心軸線１７まわりに回動して、フォークヘッド１２Ｃおよびフォーク軸１０Ｃが軸方向Ｍ５移動させられる（図２中の白抜矢符Ｅ５。）。インターナルレバー１６の他端部１６ｂが前記の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。

また、１速シフト位置、３速シフト位置および５速シフト位置はそれぞれ、中立位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３から見て共通する方向（減速方向側。図２に示す左側。）に位置している。２速シフト位置、４速シフト位置およびリバースシフト位置はそれぞれ、中立位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３から見て共通する方向（減速方向反対側。図２に示す右側。）に位置している。また、１速シフト位置、３速シフト位置および５速シフト位置はそれぞれ、２速シフト位置、４速シフト位置およびリバースシフト位置と逆方向に位置している。

換言すると、シフト動作に関する減速方向とは、シフトセレクト軸１５を回転方向Ｒ１に回転させる方向を言い、また、中立位置Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３から見て、それぞれ１速シフト位置、３速シフト位置および５速シフト位置の方向（図２中の白抜矢符Ｅ１、Ｅ３およびＥ５。）、ならびに２速シフト位置および４速シフト位置から見て、それぞれ中立位置Ｎ１，Ｎ２の方向（図２中の白抜矢符Ｅ２およびＥ４のそれぞれの反対方向。）を言う。

また、換言すると、セレクト動作に関する減速方向とは、シフトセレクト軸１５を軸方向Ｍ１１へ移動させる方向を言い、中立位置Ｎ３から中立位置Ｎ２に向かう方向（図２中の白抜矢符Ｄ１の反対方向。）、ならびに中立位置Ｎ２から中立位置Ｎ１に向かう方向（図２中の白抜矢符Ｄ２。）を言う。
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。

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モータからなる電動モータ２３と、電動モータ２３の回転トルクを、シフトセレクト軸１５を中心軸線１７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（第１駆動伝達機構）２４と、電動モータ２３の回転トルクを、シフトセレクト軸１５をその軸方向Ｍ１１，Ｍ１２（図４の紙面に直交する方向。図５に示す上下方向）に移動させる力に変換するためのセレクト変換機構（第２駆動伝達機構）２５と、電動モータ２３の回転駆動力の伝達先を、シフト変換機構２４とセレクト変換機構２５との間で切り換えるため切換ユニット２６とを備えている。このうちシフト変換機構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。

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おり、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にはその内面（図４に示す右面）と外面（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（たとえば正方向）と第２回転方向Ｒ１２（たとえば逆方向）とに正逆回転可能なモータであり、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、食い違い角が９０°の食い違い角の関係をなして配置されている。軸方向Ｍ１１，Ｍ１２（図５参照）と直交する所定の方向（図４に示す左右方向）に沿って延びている。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。

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（図５参照）と、第２側壁１１２（図５参照）と、シフトセレクト軸１５における先端部よりもやや基端寄りを支持するための第１の軸ホルダ１１３（図５参照）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の軸ホルダ１１４（図５参照）と備えている。

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（図５参照）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（図５参照）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の軸ホルダ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の軸ホルダ１１３は第１側壁１１１と一体的に形成されている。第１の軸ホルダ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の軸ホルダ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。

挿通孔１０４の内周壁には、第１すべり軸受１０１（図５参照）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の軸ホルダ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の軸ホルダ１１４は第２側壁１１２と一体的に形成されている。第２の軸ホルダ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。

先端部収容溝１１５の内周壁には、第２すべり軸受１０２（図５参照）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。

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の軸ホルダ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の軸ホルダ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）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。

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に示す左方）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。

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（図５参照）と、ピニオン３６が噛み合う後述するラック１２２（図５参照）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。

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。

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。

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／解放するシフト用電磁クラッチ（第１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／解放するセレクト用電磁クラッチ（第２クラッチ）４５とを備えている。
シフト用電磁クラッチ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。

セレクト用電磁クラッチ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。

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に切電（電流供給停止）されることにより第１電磁コイル５０が第１ロータ４２に切断され、伝達軸４１が第１ロータ４２から解放される。つまり、第１電磁コイル５０への通電／切電を切り換えることにより、シフト用電磁クラッチ４３の接続状態（締結状態）と切断状態（開放状態）とを切り換えることができる。

一方、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に接続され、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に切電（電流供給停止）されることにより第２電磁コイル５３が第２ロータ４４に切断され、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への通電／切電を切り換えることにより、セレクト用電磁クラッチ４５の接続状態と、切断状態とを切り換えることができる。

この実施形態では、通常、シフト用電磁クラッチ４３およびセレクト用電磁クラッチ４５の一方のみが選択的に接続されるようになっている。すなわち、シフト用電磁クラッチ４３が接続状態にあるときには、セレクト用電磁クラッチ４５が切断状態にあり、セレクト用電磁クラッチ４５が接続状態にあるときには、シフト用電磁クラッチ４３が切断状態にある。

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（移動体）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。

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（所定の軸）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、食い違い角が９０°の食い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。

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。

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のケーシングの底壁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。

ナット５９の一側面（図４に示す手前側側面。図５に示す上側側面）、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に示す下側側面）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を併せて参照）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（移動体係合部）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。

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。

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および図５に示す左端辺）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。

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の揺動に同伴してシフトセレクト軸１５が回転する。この実施形態では、シフト用電磁クラッチ４３が接続状態にある状態で、電動モータ２３が第１回転方向Ｒ１１（図４参照）に回転していると、ねじ軸６１が、その中心軸線８０まわりに回転方向Ｒ２１（図４参照）に回転するので、シフトセレクト軸１５が回転方向Ｒ１（図１参照）に回転する。換言すると、シフトセレクト軸１５は減速方向にシフト動作する。一方、電動モータ２３が第２回転方向Ｒ１２（図４参照）に回転していると、ねじ軸６１が、その中心軸線８０まわりに回転方向Ｒ２２（図４参照）に回転するので、シフトセレクト軸１５が回転方向Ｒ２（図１参照）に回転する。

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。

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。この実施形態では、セレクト用電磁クラッチ４５が接続状態にある状態で、電動モータ２３が第１回転方向Ｒ１１（図４参照）に回転していると、ピニオン軸９５が、回転方向Ｒ３１（図４参照）に回転し、シフトセレクト軸１５が軸方向Ｍ１１（鉛直上方。図１および図５参照）移動する。換言すると、シフトセレクト軸１５は減速方向にセレクト動作する。一方、電動モータ２３が第２回転方向Ｒ１２（図４参照）に回転していると、ピニオン軸９５が回転方向Ｒ３２（図４参照）に回転し、シフトセレクト軸１５が軸方向Ｍ１２（鉛直上方。図１および図５参照）に移動する。

ピニオン軸９５の他端部に関連して、ピニオン軸９５の回転角を検出するための第１回転角センサ８７（故障判定手段）が配設されている。この第１回転角センサ８７の検出出力により、シフトセレクト軸１５の軸方向位置を求めることが可能である。第１回転角センサ８７の検出出力は、次に述べるＥＣＵ８８（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）に入力されるようになっている。

また、ハウジング２２内には、シフトセレクト軸１５の回転角を検出するための第２回転角センサ（故障判定手段）８９が配設されている。第２回転角センサ８９の検出出力は、次に述べるＥＣＵ８８に入力されるようになっている。この実施形態では、第１回転角センサ８７およびＥＣＵ８８によって特許請求の範囲の故障判定手段が構成されており、また、第２回転角センサ８９およびＥＣＵ８８によって特許請求の範囲の故障判定手段が構成されている。

ＥＣＵ８８は、モータドライバ（図示しない）を介して電動モータ２３を駆動制御する。また、ＥＣＵ８８はリレー回路（図示しない）を介してシフト用およびセレクト用電磁クラッチ４３，４５を駆動制御する。なお、ＥＣＵ８８はギヤハウジング７内に収容されていてもよい。
前述のように、シフト用電磁クラッチ４３を接続状態にするとともに、電動モータ２３を回転駆動することにより、インターナルレバー１６がシフト動作を行う。また、セレクト用電磁クラッチ４５を接続状態にするとともに、電動モータ２３を回転駆動することにより、インターナルレバー１６がセレクト動作を行う。

１単位のセレクト動作（白抜矢符Ｄ１またはＤ２、あるいは白抜矢符Ｄ１またはＤ２の反対方向。）を行うために必要なインターナルレバー１６の他端部１６ｂの移動距離（移動量。）をそれぞれＬ_ａ（図２参照）とし、セレクト動作時における、電動モ―タ２３単位回転当りのシフトセレクト軸１５の軸方向Ｍ１１，Ｍ１２移動距離（フォークヘッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃおよびフォーク軸１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの軸方向Ｍ１１，Ｍ１２移動距離）をＸ_ａ（図５参照）とする。このとき、セレクト動作時における、電動モ―タ２３単位回転当りのインターナルレバー１６他端部１６ｂの移動距離を、前記のＸ_ａと同視できる。したがって、電動モ―タ２３単位回転当りの１単位のセレクト動作の完了割合（１単位のセレクト動作に必要な移動距離に占める、電動モ―タ２３単位回転当りの他端部１６ｂの移動距離）を、「Ｘ_ａ／Ｌ_ａ」と表すことができる。

次いで、シフト動作に関連して説明する。シフト動作時における、電動モ―タ２３単位回転当りのインターナルレバー１６の他端部１６ｂの移動距離をＸ_ｂとし、シフト動作時における、電動モ―タ２３単位回転当りのシフトセレクト軸１５の回転角をＡＲ_ｂ（図４参照）とし、シフトセレクト軸１５の回転中心から他端部１６ｂの距離をｒ（図１参照）とする。この場合におけるインターナルレバー１６の他端部１６ｂの移動距離は、次式（１）に示す関係が成立する。
Ｘ_ｂ＝ｒ・ｓｉｎＡＲ_ｂ ・・・（１）
このとき、１単位のシフト動作（白抜矢符Ｅ１〜Ｅ５、あるいは白抜矢符Ｅ１〜Ｅ５の反対方向。）を行うために必要なインターナルレバー１６の他端部１６ｂの移動距離（移動量）をそれぞれＬ_ｂ（図２参照）とすると、電動モ―タ２３単位回転当りの１単位のシフト動作の完了割合（１単位のシフト動作に必要な移動距離に占める、電動モ―タ２３単位回転当りの他端部１６ｂの移動距離）を、「Ｘ_ｂ／Ｌ_ｂ」と表すことができる。

セレクト変換機構２５およびシフト変換機構２４の各減速比は、セレクト動作時における、電動モ―タ２３単位回転当りのシフトセレクト軸１５の軸方向Ｍ１１，Ｍ１２移動距離Ｘ_ａが、シフト動作時における、電動モ―タ２３単位回転当りのシフトセレクト軸１５の周方向移動距離Ｘ_ｂよりも著しく大きくなるように設定されている。
すなわち、次式（２）の関係が成り立つ。
Ｘ_ａ＞Ｘ_ｂ （但し、Ｘ_ｂ＝ｒ・ｓｉｎＡＲ_ｂ） ・・・（２）
前述のように、シフト動作時およびセレクト動作時における、電動モ―タ２３単位回転当りのインターナルレバー１６他端部１６ｂの移動距離は、それぞれ、シフト動作時およびセレクト動作時における、電動モ―タ２３単位回転当りのシフトセレクト軸１５の移動距離Ｘ_ａ，Ｘ_ｂと同視できる。そのため、セレクト動作時における、電動モ―タ２３単位回転当りのインターナルレバー１６他端部１６ｂの移動距離を、シフト動作時における、電動モ―タ２３単位回転当りのインターナルレバー１６他端部１６ｂの移動距離よりも大きくすることができる。

また、より具体的には、セレクト変換機構２５およびシフト変換機構２４の各減速比は、電動モ―タ２３単位回転当りの１単位のセレクト動作の完了割合が電動モ―タ２３単位回転当りの１単位のシフト動作の完了割合よりも著しく大きくなるように設定されている。
すなわち、次式（３）の関係が成り立つ。
Ｘ_ａ／Ｌ_ａ＞Ｘ_ｂ／Ｌ_ｂ （但し、Ｘ_ｂ＝ｒ・ｓｉｎＡＲ_ｂ） ・・・（３）
ところで、変速駆動装置３において、シフト用および／またはセレクト用電磁クラッチ４３，４５や、これらを駆動するためのリレー回路（図示しない）などに故障が生じた場合に、シフト用および／またはセレクト用電磁クラッチ４３，４５が接続状態のまま切断されない状態になることがある。

通常、車両の走行中に何らかの異常が生じ、その旨の報知などが行われると、運転者は走行中の車両を直ちに停止させ、車両を停止させた状態で、異常箇所の特定や車両の点検などを行う。そして、異常の原因が前述のクラッチ故障などである場合には、車両を修理工場などに運ぶ必要がある。そのため、このようなクラッチ故障が生じた場合であっても、当該車両を修理工場まで自走させることができることが望ましい。

ところで、前述のようなこのようなクラッチ故障は、シフトチェンジの動作中に生じることが多い。そのため、クラッチ故障の発生時には、いずれのギヤにもギヤ入れされておらず、中立位置にあることが多いと考えられる。そのため、故障しているクラッチを有する電動アクチュエータの駆動により、所定のギヤにギヤ入れする必要がある。そして、より好ましくは、エンストなく車両を良好に発進させるために、低速ギヤにギヤ入れされている必要がある。

この電動アクチュエータ２１では、クラッチ故障の発生時に車両を発進させることができるように、次に述べる低速自動ギヤ入れ処理が実行される。
図６は、クラッチ故障時における、電動アクチュエータのＥＣＵ８８の処理の流れを示すフローチャートである。図７は、クラッチ故障時におけるシフト動作およびセレクト動作を示す図である。

この低速自動ギヤ入れ処理の実行は、クラッチ故障であると診断されたときに開始される。たとえば、シフト用電磁クラッチ４３が接続状態のまま切断されない故障状態になる場合には、シフトセレクト軸１５のシフト動作が終了すべきタイミング以降もシフトセレクト軸１５の回転が続行している。そのため、たとえばＥＣＵ８８は、シフトセレクト軸１５のシフト動作が終了すべきタイミング以降も引き続き第２回転角センサ８９の検出出力があった場合に、シフト用電磁クラッチ４３の故障であると診断する。

また、たとえば、セレクト用電磁クラッチ４５が接続状態のまま切断されない故障状態になる場合には、シフトセレクト軸１５のセレクト動作が終了すべきタイミング以降もシフトセレクト軸１５の軸方向Ｍ１１，Ｍ１２移動が続行している。そのため、たとえばＥＣＵ８８は、シフトセレクト軸１５のセレクト動作が終了すべきタイミング以降も引き続き第１回転角センサ８７の検出出力があった場合に、セレクト用電磁クラッチ４５の故障であると診断する。

そして、クラッチ故障であると診断されたとき（ステップＳ１でＹＥＳ）には、ＥＣＵ８８はリレー回路を介して、故障していない電磁クラッチを接続状態にする（ステップＳ２，Ｓ３）。このとき故障している電磁クラッチは既に接続状態であるので、故障していない電磁クラッチを接続状態にすることにより、シフト用電磁クラッチ４３およびセレクト用電磁クラッチ４５の双方が接続状態になる。なお、故障によって既にシフト用電磁クラッチ４３およびセレクト用電磁クラッチ４５の双方が接続状態にあるときは、これらステップＳ２およびステップＳ３の各処理はスキップされる。

また、ＥＣＵ８８は電動モータ２３を、第１回転方向Ｒ１１に回転駆動する（ステップＳ４）。
図７に示すように、たとえばギヤが３速と４速との間の中立位置に入っている状態でシフト用電磁クラッチ４３に故障が生じた場合を検討する。この場合、インターナルレバー１６他端部１６ｂが図２に示す中立位置Ｎ２に位置している。

この状態において、ＥＣＵ８８は電動モータ２３を第１回転方向Ｒ１１に回転駆動しつつシフト用電磁クラッチ４３およびセレクト用電磁クラッチ４５の双方を接続状態にする。これにより、シフトセレクト軸１５は減速方向に軸方向移動（軸方向Ｍ１１方向移動）するとともに、シフトセレクト軸１５が減速方向に回転（回転方向Ｒ１方向に回転）する。

また、前述のように、セレクト動作時における電動モ―タ２３単位回転当りのインターナルレバー１６他端部１６ｂの移動距離は、シフト動作時における電動モ―タ２３単位回転当りのインターナルレバー１６他端部１６ｂの移動距離よりも著しく大きい。
そのため、シフトセレクト軸１５は主として軸方向移動し、回転動作を二次的に行う。このとき、中立位置Ｎ２に位置しているインターナルレバー１６の他端部１６ｂは、フォークヘッド１２Ｂの各溝１４の内壁２００Ａに案内されつつ、図２に白抜矢符Ｄ２で示す経路を経て中立位置Ｎ１へと移動される。これにより、インターナルレバー１６の他端部１６ｂがフォークヘッド１２Ａと係合する。中立位置Ｎ１では、インターナルレバー１６の他端部１６ｂが、溝１４の内壁２００Ｂに当接し、これ以上、他端部１６ｂは経路上を（すなわち、白抜矢符Ｄ２方向に）進めない。インターナルレバー１６の他端部１６ｂが中立位置Ｎ１に達した後も、電動モータ２３の第１回転方向Ｒ１１の回転は続行しているが、インターナルレバー１６の他端部１６ｂのさらなる移動が阻止されるので、シフト動作が開始される。換言すると、シフトセレクト軸１５によるさらなるセレクト動作は実行不能な状況であるので、自ずと、シフトセレクト軸１５によるシフト動作が開始される。

そして、シフトセレクト軸１５が回転方向Ｒ１に回転させられることにより、インターナルレバー１６が中心軸線１７まわりに揺動インターナルレバー１６が中心軸線１７まわりに回動して、フォークヘッド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。）。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。

その後、終了タイミングになると（ステップＳ５でＹＥＳ）、ＥＣＵ８８はシフト用電磁クラッチ４３およびセレクト用電磁クラッチ４５の駆動をオフする。また、ＥＣＵ８８は電動モータ２３の駆動をオフする。
以上によりこの実施形態によれば、電動モータ２３を第１回転方向Ｒ１１に回転駆動しつつ、シフト用およびセレクト用電磁クラッチ４３，４５の双方をそれぞれ接続状態にすることにより、先ずシフトセレクト軸１５を減速方向にセレクト動作（軸方向Ｍ１１移動）させ、次いで、シフトセレクト軸１５を減速方向にシフト動作（回転方向Ｒ１に回転）させることができる。そのため、クラッチ故障が発生している場合であっても、１速のギヤに自動的にギヤ入れすることができる。これにより、車両を停止させた後、車両の発進を実現することができる。

以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は他の形態でも実施することができる。
たとえば、ギヤが中立位置にあるときにクラッチ故障が発生する場合を例に挙げたが、ギヤが２速〜５速のいずれのギヤ（この実施形態では４速）にギヤ入れされている状態で発生したクラッチ故障においても、同様の低速自動ギヤ入れ処理を行うことが可能な場合がある。そして、１速にギヤ入れする低速自動ギヤ入れ処理の場合、１速にギヤ入れしてもエンストが発生しないように、「減速してください」など、走行中の車両の減速を促す報知が、車両内で行われてもよい。

さらに、たとえば、このような低速自動ギヤ入れ処理を、クラッチ故障だけでなく電動アクチュエータ２１に関する他の故障が発生した場合も実行するようにしてもよい。
また、シフト位置の配置構成を、他の態様としてもよいのは言うまでのない。この場合、低速自動ギヤ入れ処理によるインターナルレバー１６の他端部１６ｂの移行先は、第１シフト位置に限られず、他のシフト位置であってもよいが、エンスト発生の防止を考慮すると、第１または第２シフト位置であることが望ましい。

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。

３…変速駆動装置、１５…シフトセレクト軸、２３…電動モータ、２４…シフト変換機構（第１駆動伝達機構）、２５…セレクト変換機構（第２駆動伝達機構）、４３…シフト用電磁クラッチ（第１クラッチ）、４５…セレクト用電磁クラッチ（第２クラッチ）、８７…第１回転角センサ（故障判定手段）、８８…ＥＣＵ（制御装置、第１制御手段、故障判定手段）、８９…第２回転角センサ（故障判定手段）、Ｍ１１…軸方向（減速方向）、Ｒ１…回転方向（減速方向）、Ｒ１１…第１回転方向、Ｘ_ａ…セレクト動作時における電動モ―タ２３単位回転当りのシフトセレクト軸１５の軸方向移動距離（第２駆動伝達機構の駆動による、電動モータ単位回転当りの変速操作部材の移動量）、Ｘ_ｂ…シフト動作時における電動モ―タ２３単位回転当りのインターナルレバー１６の他端部１６ｂの移動距離（第１駆動伝達機構の駆動による、電動モータ単位回転当りの変速操作部材の移動量）

Claims (4)

1. ギヤ式の変速機構に搭載される変速駆動装置であり、前記変速機構を操作するための変速操作部材を有する変速駆動装置であって、
   正逆回転可能な単一の電動モータと、
   前記電動モータからの動力伝達を断続可能な第１クラッチと、
   前記第１クラッチを介して前記変速操作部材に入力される前記電動モータからの動力を用いて、前記変速操作部材にシフト動作をさせる第１駆動伝達機構と、
   前記電動モータからの動力伝達を断続可能な第２クラッチと、
   前記第２クラッチを介して前記変速操作部材に入力される前記電動モータからの動力を用いて、前記変速操作部材にセレクト動作をさせる第２駆動伝達機構とを含み、
   前記電動モータの所定の第１回転方向への回転状態において、前記電動モータの駆動力が前記第１駆動伝達機構に入力されると、前記第１駆動伝達機構が前記変速操作部材を減速方向にシフト動作させるとともに、前記電動モータの駆動力が前記第２駆動伝達機構に入力されると、前記第２駆動伝達機構が前記変速操作部材を減速方向にセレクト動作させるようになっており、
   前記第１および第２駆動伝達機構は、前記第２駆動伝達機構の駆動による、前記電動モータ単位回転当りの前記変速操作部材の移動量が、前記第１駆動伝達機構の駆動による、前記電動モータ単位回転当りの前記変速操作部材の移動量よりも大きくなるように構成されている、変速駆動装置。
2. 前記変速操作部材は、中心軸線を有し、前記中心軸線周りの回転によってシフト動作をし、軸方向移動によってセレクト動作をするシフトセレクト軸を含み、
   前記第１駆動伝達機構は、前記第１クラッチを介して入力される前記電動モータからの動力を用いて前記シフトセレクト軸にシフト動作をさせる手段を含み、
   前記第２駆動伝達機構は、前記第２クラッチを介して入力される前記電動モータからの動力を用いて前記シフトセレクト軸にセレクト動作をさせる手段を含む、請求項１記載の変速駆動装置。
3. 前記電動モータならびに前記第１および第２クラッチを駆動するための制御装置をさらに含み、
   前記制御装置は、第１および第２クラッチの双方をそれぞれ接続状態にするとともに、前記電動モータを、前記減速回転方向に回転させる第１制御手段とを含む、請求項１または２記載の変速駆動装置。
4. 前記第１および第２クラッチの少なくとも一方の故障を判定する故障判定手段をさらに含み、
   前記第１制御手段は、前記故障判定手段が故障と判定したことに応じて実行開始する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の変速駆動装置。

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