(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能なロータ軸と、
前記ロータ軸と一体に回転するロータコアと、
前記ロータコアに作用する磁力を発生し前記ロータコアを回転させるステータと、
前記ロータコアおよび前記ステータの径外方向に位置する筒部、前記筒部の一端部を塞ぐ第１底部、および、前記筒部の他端部を塞ぐ第２底部を有するハウジングと、
前記ロータコアの前記第１底部側の端部に固定され、前記ロータコアと一体に回転する磁石と、
軸方向で前記磁石との間に隙間を形成するよう前記第１底部に固定され、前記磁石が発生する磁界を受け前記ロータコアの回転に同期したパルス信号を出力する磁気センサと、
前記ロータ軸に対し軸方向に移動不能に前記ロータ軸の前記第１底部側の端部の径外壁に一体に固定される内輪、前記内輪の径外方向に位置する外輪、および、前記内輪と前記外輪との間に設けられる転動体を有し、前記ロータ軸を回転可能に支持する軸受と、
前記外輪に対し軸方向に移動不能に前記外輪の径外壁に一体に固定される外輪固定部、および、前記内輪と前記第１底部との間に位置し前記内輪が当接する内輪受け部から一体に形成され、前記ハウジングに接合する軸受保持手段と、
を備えることを特徴とする回転式アクチュエータ。
【請求項２】
前記ステータの径外壁に嵌合する筒状のステータ保持手段と、
前記軸受保持手段と前記ステータ保持手段とを接続する接続手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の回転式アクチュエータ。
【請求項３】
前記軸受保持手段、前記ステータ保持手段および前記接続手段は、金属から一体に形成され、インサート成形により樹脂製のハウジングに一体に接合されることを特徴とする請求項１または２に記載の回転式アクチュエータ。
【請求項４】
前記外輪は、前記第１底部との間に隙間を形成し、前記外輪固定部に圧入により固定され、前記外輪固定部に圧入するとき押圧される第１押圧面を前記第２底部側に有し、
前記内輪は、前記外輪を前記外輪固定部に圧入するとき前記第１押圧面と同時に押圧される第２押圧面を前記第２底部側に有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転式アクチュエータ。
【請求項５】
前記第２押圧面は、前記第１押圧面と軸方向位置が一致することを特徴とする請求項４に記載の回転式アクチュエータ。
【請求項６】
前記ロータ軸は、前記内輪に圧入により固定され、
前記内輪受け部は、前記外輪を前記外輪固定部に圧入するとき、および、前記ロータ軸を前記内輪に圧入するとき前記内輪の受けとして機能することを特徴とする請求項４または５に記載の回転式アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転式アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばシフトバイワイヤシステムの駆動部等に用いられる回転式アクチュエータが公知である。特許文献１に開示された回転式アクチュエータは、樹脂製のハウジング内にモータを収容している。モータのロータ軸は、リヤハウジングに装着された第１軸受と出力軸に装着された第２軸受とにより回転可能に支持されている。出力軸は、フロントハウジングに装着されたブッシュにより回転可能に支持されている。第１軸受は、軸方向に移動可能にリヤハウジングに嵌合し、第２軸受は、軸方向に移動可能に出力軸に嵌合している。したがって、ロータ軸は、第１軸受とリヤハウジングとの軸方向隙間や第２軸受と出力軸との軸方向隙間の分だけ軸方向に移動可能である。
【０００３】
ロータコアとリヤハウジングとの間には、リヤハウジングに対するロータコアの回転角を検出する回転角検出手段が設けられている。回転角検出手段は、ロータコアに固定された環状の磁石と、軸方向で磁石との間に隙間を形成するようリヤハウジングに固定された磁気センサとを有する。磁気センサは、磁石の磁界を受けロータコアの回転に同期したパルス信号を出力する。
【０００４】
磁石と磁気センサとの間に形成される隙間は、回転式アクチュエータの複数の構成部品の軸方向寸法誤差が累積することに起因して製品毎に大きくばらつく。上記隙間のばらつき量は、（１）磁気センサの軸方向寸法公差、（２）リヤハウジングの磁気センサ設置面とリヤハウジングの開口端面との軸方向寸法公差、（３）フロントハウジングの開口端面とフロントハウジングのブッシュ当接面との軸方向寸法公差、（４）ブッシュの鍔部の軸方向寸法公差、（５）出力軸のブッシュ当接面と出力軸の第２軸受当接面との軸方向寸法公差、（６）第２軸受の軸方向寸法公差、（７）ロータ軸の第２軸受当接面とロータ軸のロータコア当接面との軸方向寸法公差、および、（８）磁石の軸方向寸法公差の累積に一致する。
【０００５】
リヤハウジング、フロントハウジング、ブッシュ、出力軸、第２軸受およびロータ軸は、ロータ軸が軸方向に所定距離移動することと、磁石と磁気センサとの間の隙間が製品毎にばらつくこととを考慮し、上記隙間のばらつきが最も小さく且つロータ軸が最も第１軸受側に移動したとき磁石が磁気センサに接触しないよう設計されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１７７９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された回転式アクチュエータでは、磁石と磁気センサとの間の隙間のばらつきが最も小さく且つロータ軸が最も第１軸受側に移動したとき磁石が磁気センサに接触しないようにするため、上記隙間を大きくせざるをえない。そのため、磁石が磁気センサに与える磁力が弱いという問題があった。
【０００８】
また、ロータ軸および磁石が軸方向に大きく移動することにより上記隙間が変化するため、磁石が磁気センサに与える磁力が不安定になるという問題があった。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁石が磁気センサに与える磁力を大きくし且つ安定させることができる回転式アクチュエータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明による回転式アクチュエータは、ロータ軸と、ロータコアと、ステータと、ハウジングと、磁石と、磁気センサと、軸受と、軸受保持手段とを備える。ロータ軸は、回転可能に設けられる。ステータは、ロータコアに作用する磁力を発生する。ロータコアは、ステータが発生する磁力を受け、ロータ軸と一体に回転する。
【００１０】
ハウジングは、筒部、第１底部および第２底部を有する。筒部は、ロータコアおよびステータの径外方向に位置する。第１底部は筒部の一端部を塞ぎ、第２底部は筒部の他端部を塞ぐ。磁石は、ロータコアの第１底部側の端部に固定され、ロータコアと一体に回転する。磁気センサは、軸方向で磁石との間に隙間を形成するよう第１底部に固定される。磁気センサは、磁石が発生する磁界を受けロータコアの回転に同期したパルス信号を出力する。
【００１１】
軸受は、内輪、外輪および転動体を有する。内輪は、ロータ軸に対し軸方向に移動不能にロータ軸の第１底部側の端部の径外壁に一体に固定される。外輪は、内輪の径外方向に位置する。転動体は、内輪と外輪との間に設けられる。軸受は、ロータ軸を回転可能に支持する。
軸受保持手段は、外輪固定部および内輪受け部から一体に形成される。外輪固定部は、外輪に対し軸方向に移動不能に外輪の径外壁に一体に固定される。内輪受け部は、内輪と第１底部との間に位置し、内輪が当接する。軸受保持手段は、ハウジングに接合する。
【００１２】
したがって、磁石と磁気センサとの間の隙間のばらつき量は、（１）磁気センサの軸方向寸法公差、（２）ハウジングの磁気センサ設置面と軸受保持手段の内輪受け部の内輪受け面との軸方向寸法公差、（３）軸受の内輪の軸方向寸法公差、（４）ロータ軸の内輪当接面とロータ軸のロータコア当接面との軸方向寸法公差、および、（５）磁石の軸方向寸法公差の累積に一致する。そのため、請求項１に記載の発明によれば、磁石と磁気センサとの間の隙間のばらつき量は、従来と比べて小さくなる。そのため、磁石と磁気センサとの間の隙間を小さくすることができるので、磁石が磁気センサに与える磁力を大きくすることができる。
【００１３】
また、請求項１に記載の発明では、ロータ軸は、軸受の転動体と内輪および外輪との間の微小なスラストガタ分しか軸方向に移動しない。そのため、磁石が磁気センサに与える磁力を安定させることができる。
請求項２に記載の発明による回転式アクチュエータは、ステータの径外壁に嵌合する筒状のステータ保持手段と、軸受保持手段とステータ保持手段とを接続する接続手段とを備える。そのため、軸受保持手段の剛性を高めることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、軸受保持手段、ステータ保持手段および接続手段は、金属から一体に形成され、インサート成形により樹脂製のハウジングに一体に接合される。そのため、軸受保持手段を容易にハウジングに接合することができる。また、例えば外輪を外輪固定部に圧入する場合には圧入荷重を金属の内輪受け部で受けることができる。したがって、ハウジングの変形を抑制可能である。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、外輪に対し第１底部側には隙間が形成される。また、外輪は、外輪固定部に圧入により固定され、その圧入時に押圧される第１押圧面を第２底部側に有する。また、内輪は、外輪を外輪固定部に圧入するとき第１押圧面と同時に押圧される第２押圧面を第２底部側に有する。そのため、外輪を外輪固定部に圧入するとき外輪および内輪を押圧する荷重が転動体に作用しないため、転動体の損傷を防ぐことができる。また、内輪および外輪を同じ深さまで圧入するので、ロータ軸の軸方向移動距離を軸受の転動体と内輪および外輪との間のスラストガタの半分に抑えることができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、第２押圧面は、第１押圧面と軸方向位置が一致する。そのため、外輪を外輪固定部に圧入するとき、圧入パンチは、同一面で外輪および内輪を押圧可能である。したがって、圧入パンチを簡易な形状にすることができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、ロータ軸は、内輪に圧入により固定される。また、内輪受け部は、外輪を外輪固定部に圧入するとき、および、ロータ軸を内輪に圧入するとき内輪の受けとして機能する。そのため、外輪の圧入時の圧入荷重およびロータ軸の圧入時の圧入荷重を内輪受け部で受けることができる。したがって、ハウジングの変形を抑制可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態による回転式アクチュエータが用いられたシフトバイワイヤシステムを示す図である。
【図２】図１の回転式アクチュエータの縦断面図である。
【図３】図２の矢印ＩＩＩ部を拡大して示す断面図である。
【図４】図３の軸受を除いて示す断面図である。
【図５】図４の軸受保持部を矢印Ｖ方向から見た図である。
【図６】図２の回転式アクチュエータにおいてプレートの軸受保持部にリヤベアリングを組み付けるところを示す断面図である。
【図７】図２の回転式アクチュエータにおいてリヤベアリングの内輪にロータ軸を組み付けるところを示す断面図である。
【図８】図２の回転式アクチュエータにおいて磁石とホールＩＣとの間の隙間のばらつき量を示す断面図である。
【図９】（ａ）図２の回転式アクチュエータにおいて磁石とホールＩＣとの間に隙間のばらつき量を示す模式図である。（ｂ）従来の回転式アクチュエータにおいて磁石とホールＩＣとの間に隙間のばらつき量を示す模式図である。
【図１０】本発明の第２実施形態による回転式アクチュエータの縦断面図である。
【図１１】図１０の矢印ＸＩ部を拡大して示す断面図である。
【図１２】図１１の軸受を除いて示す断面図である。
【図１３】従来の回転式アクチュエータにおいて磁石とホールＩＣとの間の隙間のばらつき量を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による回転式アクチュエータは、図１に示すシフトバイワイヤシステムの駆動部として用いられる。このシフトバイワイヤシステム１は、マニュアルバルブ２を作動させることで車両用自動変速機のシフトレンジを切り替える機能と、パーキングギヤ４の回転を規制することで自動変速機の回転をロックする機能とを有する。先ず、このシフトバイワイヤシステム１を説明する。
【００２０】
図１に示すように、シフトバイワイヤシステム１は、電子制御装置５、回転式アクチュエータ１９、コントロールロッド６、ディテント機構７およびパーキング機構１１を備える。
電子制御装置５は、運転者が操作する図示しないセレクトレバーの操作位置に応じ回転式アクチュエータ１９を作動させる。回転式アクチュエータ１９は、コントロールロッド６を回転駆動する。コントロールロッド６は、回転式アクチュエータ１９の出力軸と一体に回転する。
【００２１】
ディテント機構７は、コントロールロッド６と一体に回転するディテントプレート８、および、ディテントプレート８の回転位置を固定するディテントスプリング１０から構成される。ディテントプレート８は、マニュアルバルブ２の弁部材３に対し軸方向に係合可能な係合突起９を有し、回転位置に応じ弁部材３を軸方向に移動させる。これにより自動変速機のシフトレンジが切り替わる。
【００２２】
パーキング機構１１は、パーキングギヤ４に対し接近および離間可能なパーキングロックポール１２、ディテントプレート８の回転位置に応じパーキングギヤ４の軸心に平行な方向へ移動するパークロッド１３、および、パークロッド１３の移動に伴いパーキングロックポール１２をパーキングギヤ４に接近および離間させるカム部材１４から構成される。カム部材１４は、ディテントプレート８が所定のパーキング位置に回転すると、パーキングロックポール１２をパーキングギヤ４と係合する位置に移動させる。これによりパーキングギヤ４と一体に回転する図示しない自動変速機のアウトプットシャフトの回転がロックされる。
【００２３】
次に、回転式アクチュエータ１９を図２に基づき説明する。
図２に示すように、回転式アクチュエータ１９は、ハウジング２０、スイッチトリラクタンスモータ（以下、「ＳＲモータ」という。）４０、減速機６０、出力軸７０およびロータリエンコーダ７７等を備えている。
ハウジング２０は、リヤハウジング２１およびフロントハウジング３０から構成されている。
【００２４】
リヤハウジング２１は、樹脂製であり、筒部２２、底部２３、コネクタ部２４および複数の固定部２５を有している。筒部２２および底部２３には、有底筒状に形成された金属製のプレート８１が埋設されている。筒部２２は、後述の筒部３１と共に特許請求の範囲に記載の「筒部」を構成する。底部２３は、特許請求の範囲に記載の「第１底部」を構成する。なお、プレート８１の詳細は後述する。コネクタ部２４は、図１の電子制御装置５と接続可能な複数の端子２６を内包している。固定部２５は、筒部２２から径外方向へ突き出すように形成されている。固定部２５には、金属製のインサートナット２７が埋設されている。
【００２５】
フロントハウジング３０は、樹脂製であり、筒部３１、底部３２、出力部３３および複数の固定部３４を有している。筒部３１は、筒部２２と同軸上に配置されている。底部３２は、筒部３１のうちリヤハウジング２１とは反対側の端部を塞ぐ。底部３２は、特許請求の範囲に記載の「第２底部」に相当する。出力部３３は、底部３２の中央からリヤハウジング２１とは反対側に突き出すよう筒状に形成されている。出力部３３は、図示しない自動変速機のケース内に挿入可能である。固定部３４は、筒部３１のうち周方向で固定部２５に対応する位置から径外方向へ突き出すように形成されている。固定部３４には、金属製のインサートカラー３５が埋設されている。
【００２６】
フロントハウジング３０は、インサートナット２７がインサートカラー３５に当接する状態でねじ３７によりリヤハウジング２１に固定されている。ねじ３７は、インサートカラー３５を挿通し、インサートナット２７に螺合している。ハウジング２０内は、フロントハウジング３０の開口端面とリヤハウジング２１の開口端面との間に設けられるシール部材３８によって外部に対し封止されている。
【００２７】
ＳＲモータ４０は、３相ブラシレスモータであり、ステータ４１およびロータ４８から構成されている。
ステータ４１は、ステータコア４２および複数のコイル４５を有している。ステータコア４２は、プレート８１のステータ保持部８２の径内壁に嵌合するリング部４３と、このリング部４３から径内方向に突き出す複数のティース部４４とからなる。ティース部４４は、周方向で等間隔に例えば１２個形成されている。ステータコア４２は、複数枚の環状プレートが板厚方向に積層されてなる。
【００２８】
コイル４５は、ティース部４４に巻回された導線からなるＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルから構成される。各相コイルは例えば４個ずつ設けられ、周方向でＵ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルの順に１個ずつ配置されている。
【００２９】
コイル４５は、バスバー５７に電気的に接続されている。バスバー５７は、リヤハウジング２１の底部２３の内壁に設けられている。バスバー５７は、例えば金属の薄板から構成され、コネクタ部２４の端子２６と電気的に接続している。コイル４５には、バスバー５７を経由し電流が供給される。ステータ４１は、各相コイルへの通電を順に切り替えることで周方向に回転する磁界を発生させ、ロータ４８を回転させる。
【００３０】
ロータ４８は、ステータ４１の径内方向に位置し、ロータ軸４９およびロータコア５４を有している。ロータ軸４９は、リヤハウジング２１側の一端部５０がリヤベアリング５９に回転可能に支持され、フロントハウジング３０側の他端部５１がフロントベアリング５８に回転可能に支持されている。リヤベアリング５９は、特許請求の範囲に記載の「軸受」に相当する。
【００３１】
フロントベアリング５８は、ロータ軸４９に対し軸方向に移動不能に一端部５０の径外壁に一体に固定される筒状の内輪４７、内輪４７の径外方向に位置する筒状の外輪４６、および、内輪４７と外輪４６との間に設けられる転動体２８を有している。
【００３２】
ロータ軸４９は、一端部５０と他端部５１との間で一端部５０側から順にロータコア固定部５２および偏心部５３を形成する。一端部５０、ロータコア固定部５２および他端部５１は、互いに同軸上に配置されている。偏心部５３は、ロータコア固定部５２に対し偏心するよう配置されている。
【００３３】
ロータコア５４は、ロータ軸４９の径外壁に例えば圧入により固定されたボス部５５と、このボス部５５から径外方向に突き出す複数の突極５６とからなる。突極５６は、周方向で等間隔に例えば８個形成される。ロータコア５４は、複数枚のプレートが板厚方向に積層されてなる。
【００３４】
減速機６０は、遊星歯車装置の一種であり、リングギヤ６１およびサンギヤ６２から構成されている。
リングギヤ６１は、ロータ軸４９の偏心部５３の径外方向に位置し、ロータ軸４９の一端部５０や他端部５１と同軸上に配置される環状の内歯車である。リングギヤ６１は、フロントハウジング３０の筒部３１に埋設されたリングギヤ保持プレート３６の径内壁に嵌合することで固定されている。
【００３５】
サンギヤ６２は、リングギヤ６１の径内方向に位置し、ロータ軸４９の偏心部５３と同軸上に配置され、リングギヤ６１に噛み合う外歯車である。サンギヤ６２は、ミドルベアリング６４により偏心部５３まわりに自転可能かつロータ軸４９のロータコア固定部５２まわりに公転可能に支持されている。
【００３６】
サンギヤ６２は、ロータコア５４とは反対側に突き出す複数のトルク伝達用突起６３を形成する。各トルク伝達用突起６３は、サンギヤ６２の自転軸まわりに等間隔に形成されている。トルク伝達用突起６３は、後述のトルク伝達用穴７３と共に、サンギヤ６２の自転成分を出力軸７０に伝達するための回転伝達手段として機能する。
【００３７】
出力軸７０は、軸部７１およびフランジ部７２を有している。軸部７１は、ロータ軸４９の他端部５１と同軸上に配置され、フロントハウジング３０の出力部３３の径内方向に配置されたブッシュ７４の筒部７５により回転可能に支持されている。
【００３８】
軸部７１の径内壁のうち他端部５１側にはフロントベアリング５８が設けられている。また、軸部７１の径内壁のうち外部側には軸方向に延びる内歯が形成されている。コントロールロッド６は、軸部７１の径内方向に嵌合しつつ軸部７１の内歯と係合することで軸部７１に回転伝達可能に連結される。
【００３９】
フランジ部７２は、軸部７１のサンギヤ６２側の端部から径外方向へ延びるよう形成されている。フランジ部７２は、サンギヤ６２のトルク伝達用突起６３が遊嵌するトルク伝達用穴７３を有する。トルク伝達用穴７３は、ロータ軸４９のロータコア固定部５２まわり即ちサンギヤ６２の公転軸まわりで等間隔に複数形成される。トルク伝達用穴７３は、トルク伝達用突起６３と共に回転伝達手段を構成する。
【００４０】
出力軸７０のサンギヤ６２側への軸方向移動は、フロントベアリング５８により規制される。また、出力軸７０の外部側への軸方向移動は、フランジ部７２とフロントハウジング３０の底部３２との間に位置するブッシュ７４の鍔部７６により規制される。
【００４１】
ロータリエンコーダ７７は、磁石７８、ホールＩＣ７９、図示しないホールＩＣおよびエンコーダボード８０から構成されている。以下、ホールＩＣ７９および図示しないホールＩＣを区別しないとき、単に「ホールＩＣ」と記載する。ホールＩＣは、特許請求の範囲に記載の「磁気センサ」に相当する。
【００４２】
磁石７８は、環状に形成され、Ｎ極およびＳ極が周方向で交互に着磁された多極磁石である。磁石７８は、ロータコア５４と同軸上に配置され、ロータコア５４のリヤハウジング２１側の端部に一体に固定されている。
ホールＩＣおよびエンコーダボード８０は、リヤハウジング２１の底部２３の内壁に一体に固定されている。ホールＩＣは、軸方向で磁石７８との間に隙間を形成するよう配置されている。ホールＩＣ７９は、図示しないホールＩＣに対し周方向で所定角度ずらして配置されている。
【００４３】
ホールＩＣは、ホール素子および信号変換回路を有している。ホール素子は、ホール効果を利用した磁電変換素子であり、磁石７８が発生する磁界の磁束密度に比例した電気信号を出力する。信号変換回路は、ホール素子の出力信号をデジタル信号に変換する。ホールＩＣは、ロータコア５４の回転に同期したパルス信号を出力する。ホールＩＣ７９が出力するパルス信号（Ａ相）は、図示しないホールＩＣが出力するパルス信号（Ｂ相）に対し例えば１／４周期位相がずれる。
【００４４】
エンコーダボード８０は、ホールＩＣを実装する基板を含む。エンコーダボード８０は、ホールＩＣ７９が出力するパルス信号（Ａ相）および図示しないホールＩＣが出力するパルス信号（Ｂ相）のエッジをカウントすることにより、ロータコア５４の回転角および回転方向を検出する。
【００４５】
以上のように構成される回転式アクチュエータ１９では、各コイル４５のうちＵ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルの順に通電を切り替えるとロータ４８が周方向の一方に回転し、Ｗ相コイル、Ｖ相コイル、Ｕ相コイルの順に通電を切り替えるとロータ４８が周方向の他方に回転する。ロータ４８は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルの通電が一巡する毎に４５度回転する。
【００４６】
上述のようにロータ４８が回転すると、サンギヤ６２は、リングギヤ６１の径内壁を転動することによりロータ軸４９の偏心部５３まわりに自転しつつロータ軸のロータコア固定部５２まわりに公転する。このとき、サンギヤ６２は、ロータ軸４９に対し減速回転する。上述のようにサンギヤ６２が回転すると、サンギヤ６２の自転成分がトルク伝達用突起６３およびトルク伝達用穴７３を介し出力軸７０に伝達される。出力軸７０は、この回転をコントロールロッド６に出力する。
【００４７】
次に、プレート８１の構成を図２〜図５に基づき詳しく説明する。
プレート８１は、ステータコア４２の径外壁に嵌合する筒状のステータ保持部８２、リヤベアリング５９の径外壁に嵌合する軸受保持部８３、および、ステータ保持部８２と軸受保持部８３とを接続するようステータ保持部８２の底部２３側の端部を塞ぐ接続部８６から一体に形成されている。ステータ保持部８２は、特許請求の範囲に記載の「ステータ保持手段」に相当する。軸受保持部８３は、特許請求の範囲に記載の「軸受保持手段」に相当する。接続部は、特許請求の範囲に記載の「接続手段」に相当する。
【００４８】
軸受保持部８３は、外輪固定部８４および内輪受け部８５を有している。外輪固定部８４は、リヤベアリング５９の外輪４６の径外方向で接続部８６からロータコア５４側に突き出す３つの突起から構成されている。この突起は、外輪４６の径外面に沿うよう円弧状に形成されている。外輪４６の径外壁は、外輪固定部８４に圧入され、外輪固定部８４に対し軸方向に移動不能に一体に固定されている。
【００４９】
内輪受け部８５は、内輪４７と底部２３との間に位置し、接続部８６から内輪４７側に出っ張るよう形成されている。内輪４７は、内輪受け部８５に当接している。外輪４６に対し底部２３側には隙間が形成されている。
【００５０】
軸受保持部８３、ステータ保持部８２および接続部８６からなるプレート８１は、金属製であり、例えば金属板からプレス加工等により成形された後、インサートナット２７と共にインサート成形により樹脂製のリヤハウジング２１に一体に接合される。
【００５１】
リヤベアリング５９は、図６に示すように、圧入パンチ９０を用いて外輪固定部８４に圧入される。このとき、圧入パンチ９０は、外輪４６の第１押圧面９１と内輪４７の第２押圧面９２とを同時に押圧する。第１押圧面９１および第２押圧面９２は軸方向位置が互いに一致するため、圧入パンチ９０は、同一面で外輪４６および内輪４７を押し付け可能である。内輪受け部８５は、外輪４６を外輪固定部８４に圧入するとき内輪４７の受けとして機能する。
【００５２】
ロータ軸４９は、図７に示すように、圧入パンチ９３を用いてリヤベアリング５９の内輪４７に圧入される。内輪受け部８５は、ロータ軸４９を内輪４７に圧入するとき内輪４７の受けとして機能する。
【００５３】
以上説明したように、第１実施形態による回転式アクチュエータ１９では、ロータ軸４９は、一端部５０がリヤベアリング５９の内輪４７に圧入され、内輪４７に対し軸方向に移動不能に一体に固定される。外輪４６は、外輪固定部８４に圧入され、外輪固定部８４に対し軸方向に移動不能に一体に固定される。
プレート８１の軸受保持部８３は、外輪固定部８４および内輪受け部８５から一体に形成され、リヤハウジング２１に接合する。内輪受け部８５は、内輪４７と底部２３との間に位置し、内輪４７が当接する。
【００５４】
そのため、磁石７８とホールＩＣ７９との間の隙間のばらつき量は、図８に示すように以下の軸方向寸法ａ〜ｆの公差の累積に一致する。
（１）ホールＩＣ７９の軸方向寸法ａ。
（２）エンコーダボード８０の基板の軸方向寸法ｂ。
（３）リヤハウジング２１の基板設置面９４と軸受保持部８３の内輪受け部８５の内輪受け面９５との軸方向寸法ｃ。
（４）リヤベアリング５９の内輪４７の軸方向寸法ｄ。
（５）ロータ軸４９の内輪当接面９６とロータ軸４９のロータコア当接面９７との軸方向寸法ｅ。
（６）磁石７８の軸方向寸法ｆ。
【００５５】
したがって、回転式アクチュエータ１９によれば、図９に示すように、磁石７８とホールＩＣ７９との間の隙間Ｓ１のばらつき量ｘ１は、従来の隙間Ｓ２のばらつき量ｘ２と比べて小さくなる。そのため、回転式アクチュエータ１９においてばらつき量ｘ１が最小であるときの隙間Ｓ１（ＭＩＮ）を従来の回転式アクチュエータにおいてばらつき量ｘ２が最小であるときの隙間Ｓ２（ＭＩＮ）と同じに設定すると、磁石７８とホールＩＣ７９との間の隙間Ｓ１を小さくすることができる。特に、回転式アクチュエータ１９においてばらつき量ｘ１が最大であるときの隙間Ｓ１（ＭＡＸ）は、従来の回転式アクチュエータにおいてばらつき量ｘ２が最大であるときの隙間Ｓ２（ＭＡＸ）よりも大幅に小さくなる。そのため、磁石７８がホールＩＣ７９に与える磁力を大きくすることができる。
【００５６】
因みに、図１３に示すように、従来の回転式アクチュエータにおける磁石２００とホールＩＣ２０１との間の隙間のばらつき量は、以下の軸方向寸法ｇ〜ｏの公差の累積に一致する。回転式アクチュエータ１９と比べて従来の回転式アクチュエータでは、公差の累積数が多いため、隙間Ｓ２のばらつき量ｘ２が大きくなってしまう。
（１）ホールＩＣ２０１の軸方向寸法ｇ。
（２）エンコーダボード２０２の基板の軸方向寸法ｈ。
（３）リヤハウジング２０３の基板設置面２０４と、インサートナット２０５の組み合わせ面２０６との軸方向寸法ｉ。
（４）インサートカラー２０７の組み合わせ面２０８と、フロントハウジング２０９のブッシュ当接面２１０との軸方向寸法ｊ。
（５）ブッシュ２１１の鍔部２１２の軸方向寸法ｋ。
（６）出力軸２１３のブッシュ当接面２１４と、出力軸２１３の軸受当接面２１５との軸方向寸法ｌ。
（７）２つのフロントベアリング２１６の軸方向寸法ｍ。
（８）ロータ軸２１７の軸受当接面２１８と、ロータ軸２１７のロータコア当接面２１９との軸方向寸法ｎ。
（９）磁石２００の軸方向寸法ｏ。
【００５７】
また、第１実施形態では、ロータ軸４９は、リヤベアリング５９の転動体２８と内輪４７および外輪４６との間の微小なスラストガタ以上は軸方向に移動しない。そのため、磁石７８がホールＩＣ７９に与える磁力を安定させることができる。
また、第１実施形態では、プレート８１の軸受保持部８３は、接続部８６によりステータ保持部８２に一体に接続される。そのため、軸受保持部８３の剛性を高めることができる。
【００５８】
また、第１実施形態では、軸受保持部８３、ステータ保持部８２および接続部８６からなるプレート８１は、金属製であり、例えば金属板からプレス加工等により成形された後、インサートナット２７と共にインサート成形により樹脂製のリヤハウジング２１に一体に接合される。そのため、軸受保持部８３を容易にリヤハウジング２１に接合することができる。また、外輪４６を外輪固定部８４に圧入するときの荷重を金属の内輪受け部８５で受けることができる。したがって、リヤハウジング２１の変形を抑制可能である。
【００５９】
また、第１実施形態では、外輪４６に対し底部２３側には隙間が形成される。また、外輪４６は、外輪固定部８４に圧入するとき押圧される第１押圧面９１を底部３２側に有する。また、内輪４７は、外輪４６を外輪固定部８４に圧入するとき第１押圧面９１と同時に押圧される第２押圧面９２を底部３２側に有する。そのため、外輪４６を外輪固定部８４に圧入するとき外輪４６および内輪４７を押圧する荷重が転動体２８に作用しないので、転動体２８の損傷を防ぐことができる。また、内輪４７および外輪４６を同じ深さまで圧入するので、ロータ軸４９の軸方向移動距離を転動体２８と内輪４７および外輪４６との間のスラストガタの半分に抑えることができる。
【００６０】
また、第１実施形態では、第２押圧面９２は、第１押圧面９１と軸方向位置が一致する。そのため、外輪４６を外輪固定部８４に圧入するとき、圧入パンチ９０は、同一面で外輪４６および内輪４７を押し付け可能である。したがって、圧入パンチ９０を簡易な形状にすることができる。
【００６１】
また、第１実施形態では、内輪受け部８５は、外輪４６を外輪固定部８４に圧入するとき、および、ロータ軸４９を内輪４７に圧入するとき内輪４７の受けとして機能する。そのため、外輪４６を外輪固定部８４に圧入するときの圧入荷重、および、ロータ軸４９を内輪４７に圧入するときの圧入荷重を金属の内輪受け部８５で受けることができる。したがって、リヤハウジング２１の変形を抑制可能である。
【００６２】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態による回転式アクチュエータを図１０〜図１２に基づき説明する。第２実施形態による回転式アクチュエータ１００は、プレート１０１の軸受保持部１０２の形状が第１実施形態と異なる。軸受保持部１０２は、外輪固定部１０３および内輪受け部１０４を有している。外輪固定部１０３は、リヤベアリング５９の外輪４６の径外方向で接続部８６からロータコア５４側に突き出す筒状の突起から構成されている。外輪固定部１０３は、外輪４６を軸方向に移動不能に固定する機能を有する。
【００６３】
内輪受け部１０４は、内輪４７と底部２３との間に位置し、接続部８６から内輪４７側に出っ張るよう形成されている。内輪４７は、内輪受け部１０４に当接している。外輪４６に対し底部２３側には隙間が形成されている。内輪受け部１０４は、外輪４６を外輪固定部１０３に圧入するとき、および、ロータ軸４９を内輪４７に圧入するとき内輪４７の受けとして機能する。
【００６４】
以上のように構成される第２実施形態による回転式アクチュエータ１００によれば、回転式アクチュエータ１９と同様に、磁石７８とホールＩＣ７９との間の隙間のばらつき量を小さくすることができる。そのため、磁石７８とホールＩＣ７９との間の隙間を小さくすることができ、磁石７８がホールＩＣ７９に与える磁力を大きくすることができる。
【００６５】
また、回転式アクチュエータ１００によれば、回転式アクチュエータ１９と同様に、ロータ軸４９は、リヤベアリング５９の転動体２８と内輪４７および外輪４６との間の微小なスラストガタ以上は軸方向に移動しない。そのため、磁石７８がホールＩＣ７９に与える磁力を安定させることができる。
【００６６】
（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、ロータ軸は、リヤベアリングの内輪に圧入以外の例えば焼きばめ、冷やしばめ、溶接、接着等により一体に固定されてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、リヤベアリングの外輪は、外輪固定部に圧入以外の例えば焼きばめ、冷やしばめ、溶接、接着等により一体に固定されてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、軸受保持手段とステータ保持手段とを別部材で構成してもよい。
【００６７】
また、本発明の他の実施形態では、軸受保持手段は金属以外の例えば樹脂等から形成されてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、プレートは、インサート成形以外の例えば締結具を用いる手法等でリヤハウジングに一体に接合されてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、外輪固定部は、２つの突起あるいは４つ以上の突起から構成されてもよい。
【００６８】
また、本発明の他の実施形態では、ホールＩＣは１個でもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ホールＩＣ以外の磁気センサを用いてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、回転式アクチュエータは、エンコーダボードを有していなくてもよい。つまり、ロータリエンコーダは、ロータの回転に同期するパルス信号を外部に出力してもよい。
また、本発明の他の実施形態では、第２押圧面は、第１押圧面と軸方向位置が一致していなくてもよい。
【００６９】
また、本発明の他の実施形態では、ハウジングは、軸方向で３つ以上に分割されてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、モータのロータは、ステータの径内方向に配置されるインナーロータに限らず、ステータの径外方向に配置されるアウターロータであってもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ステータコアは、各ティース毎に分離した複数のセグメントステータコアから形成されてもよい。
【００７０】
また、本発明の他の実施形態では、回転式アクチュエータは、車両のうちシフトバイワイヤシステム以外の装置に用いられてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、回転式アクチュエータは、必ずしも減速機を備える必要はない。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１９、１００・・・回転式アクチュエータ
２１・・・リヤハウジング（ハウジング）
２２・・・筒部
２３・・・底部（第１底部）
２８・・・転動体
３０・・・フロントハウジング（ハウジング）
３１・・・筒部
３２・・・底部（第２底部）
４１・・・ステータ
４２・・・ステータコア
４５・・・コイル
４６・・・外輪
４７・・・内輪
４９・・・ロータ軸
５４・・・ロータコア
５９・・・リヤベアリング（軸受）
７８・・・磁石
７９・・・ホールＩＣ（磁気センサ）
８１、１０１・・・プレート
８２・・・ステータ保持部（ステータ保持手段）
８３、１０２・・・軸受保持部（軸受保持手段）
８４、１０３・・・外輪固定部
８５、１０４・・・内輪受け部
８６・・・接続部（接続手段）
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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