(57)【要約】【課題】各回転部材の軸ズレを抑制し、出力トルクの低下を抑制可能な小型の回転式アクチュエータを提供する。【解決手段】ミドルハウジング１２は、環状部２００、フロント側延伸部２１、リア側延伸部２２、フロント側凸部２３、リア側凸部２４を有している。環状部２００は、減速機５０の径方向外側に設けられている。フロント側延伸部２１は、環状部２００からフロントハウジング側へ筒状に延び、減速機の径方向外側に位置するよう形成されている。リア側延伸部２２は、環状部２００からリアハウジング側へ筒状に延び、ステータの径方向外側に位置するよう形成されている。フロント側凸部２３は、フロント側延伸部２１の外周壁から径方向外側に突出し、フロントハウジングの内壁に当接可能に複数形成されている。リア側凸部２４は、リア側延伸部２２の内周壁から径方向内側に突出し、ステータの外縁部に当接可能に複数形成されている。【選択図】図９
2018102050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントハウジング（１１）と、
前記フロントハウジングの開口部に設けられたミドルハウジング（１２）と、
前記ミドルハウジングの前記フロントハウジングとは反対側に設けられ、前記フロントハウジングおよび前記ミドルハウジングとの間に空間（５）を形成するリアハウジング（１３）と、
両端が前記フロントハウジングおよび前記リアハウジングにより回転可能に支持されているモータ軸（４５）と、
前記空間において前記リアハウジングの内側に固定されたステータ（３０）と、
前記ステータの内側において前記モータ軸とともに回転可能に設けられたロータ（４０）と、
前記空間において前記ステータおよび前記ロータに対し前記フロントハウジング側に設けられ、前記モータ軸のトルクを伝達可能なギア機構（５０、６０）と、
前記モータ軸の径方向外側において回転可能に設けられ、前記ギア機構により伝達された前記モータ軸のトルクを出力可能な出力部（８６）と、を備え、
前記ミドルハウジングは、
前記ギア機構の径方向外側に設けられた環状部（２００）、
前記環状部から前記フロントハウジング側へ筒状に延び、前記ギア機構の径方向外側に位置するよう形成されたフロント側延伸部（２１）、
前記環状部から前記リアハウジング側へ筒状に延び、前記ステータの径方向外側に位置するよう形成されたリア側延伸部（２２）、
前記フロント側延伸部の外周壁から径方向外側に突出し、前記フロントハウジングの内壁に当接可能に形成された複数のフロント側凸部（２３）、および、
前記リア側延伸部の内周壁から径方向内側に突出し、前記ステータの外縁部に当接可能に形成された複数のリア側凸部（２４）を有している回転式アクチュエータ（１）。
【請求項２】
複数の前記フロント側凸部のうち少なくとも１つは、前記フロント側延伸部の周方向において分断されている請求項１に記載の回転式アクチュエータ。
【請求項３】
複数の前記リア側凸部のうち少なくとも１つは、前記リア側延伸部の周方向において分断されている請求項１または２に記載の回転式アクチュエータ。
【請求項４】
前記フロント側凸部は、前記フロント側延伸部の周方向に等間隔で３つ形成されている請求項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】
前記リア側凸部は、前記リア側延伸部の周方向に等間隔で３つ形成されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転式アクチュエータ。
【請求項６】
前記ミドルハウジングは、前記フロント側延伸部の内周壁から径方向外側へ凹むよう形成された１つ以上のフロント側凹部（２５）をさらに有する請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転式アクチュエータ。
【請求項７】
前記ミドルハウジングは、樹脂により形成されており、
前記ステータおよび前記フロントハウジングは、金属により形成されている請求項１〜６のいずれか一項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、自動車のシフトレンジ切替装置では、運転者が選択したシフトレンジを電子制御装置で検出し、この検出値に応じて回転式アクチュエータを駆動制御し、自動変速機のシフトレンジを切り替えるシフトバイワイヤシステムが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５６４８５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のシフトバイワイヤシステムでは、回転式アクチュエータは、出力部が自動変速機のシフトレンジ切替装置に接続され、出力部から出力されるトルクにより自動変速機のシフトレンジを切り替え可能である。
【０００５】
特許文献１の回転式アクチュエータは、フロントハウジング、ミドルハウジング、リアハウジングの３つのハウジングを備え、出力部は、モータ軸の径方向外側において回転可能に設けられている。モータ軸は、両端がフロントハウジングとリアハウジングとにより回転可能に支持されている。ステータに対しフロントハウジング側には、モータ軸のトルクを出力部に伝達可能なギア機構が設けられている。
【０００６】
特許文献１の回転式アクチュエータは、ミドルハウジングの環状部からフロントハウジング側へ延びるフロント側延伸部の外周壁の全部がフロントハウジングの内壁に当接している。また、ミドルハウジングの環状部からリアハウジング側へ筒状に延びるリア側延伸部の内周壁の全部がステータの外縁部に当接している。そのため、ミドルハウジングとフロントハウジングまたはステータとの線膨張係数が異なる場合、回転式アクチュエータが高温環境で使用されると、ミドルハウジングとフロントハウジングまたはステータとの間に大きな応力が生じるおそれがある。これにより、モータ軸とステータおよびギア機構との間に軸ズレが発生するおそれがある。その結果、各回転部材の作動時の摩擦損失等が増大し出力部から出力されるトルクが低下するおそれがある。このようなトルク低下を抑制するには、ステータ等の体格を大きくしたり、回転式アクチュエータに供給する電流を大きくしたりする必要がある。
【０００７】
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、各回転部材の軸ズレを抑制し、出力トルクの低下を抑制可能な小型の回転式アクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による回転式アクチュエータ（１）は、フロントハウジング（１１）とミドルハウジング（１２）とリアハウジング（１３）とモータ軸（４５）とステータ（３０）とロータ（４０）とギア機構（５０、６０）と出力部（８６）とを備えている。
ミドルハウジングは、フロントハウジングの開口部に設けられている。
リアハウジングは、ミドルハウジングのフロントハウジングとは反対側に設けられ、フロントハウジングおよびミドルハウジングとの間に空間（５）を形成する。
モータ軸は、両端がフロントハウジングおよびリアハウジングにより回転可能に支持されている。
ステータは、前記空間においてリアハウジングの内側に固定されている。
ロータは、ステータの内側においてモータ軸とともに回転可能に設けられている。
ギア機構は、前記空間においてステータおよびロータに対しフロントハウジング側に設けられ、モータ軸のトルクを伝達可能である。
出力部は、モータ軸の径方向外側において回転可能に設けられ、ギア機構により伝達されたモータ軸のトルクを出力可能である。
【０００９】
ミドルハウジングは、環状部（２００）、フロント側延伸部（２１）、リア側延伸部（２２）、フロント側凸部（２３）およびリア側凸部（２４）を有している。
環状部は、ギア機構の径方向外側に設けられている。
フロント側延伸部は、環状部からフロントハウジング側へ筒状に延び、ギア機構の径方向外側に位置するよう形成されている。
リア側延伸部は、環状部からリアハウジング側へ筒状に延び、ステータの径方向外側に位置するよう形成されている。
フロント側凸部は、フロント側延伸部の外周壁から径方向外側に突出し、フロントハウジングの内壁に当接可能に形成されている。フロント側凸部は、複数形成されている。
リア側凸部は、リア側延伸部の内周壁から径方向内側に突出し、ステータの外縁部に当接可能に形成されている。リア側凸部は、複数形成されている。
【００１０】
本発明では、ミドルハウジングは、フロント側延伸部の外周壁から径方向外側に突出するフロント側凸部が、フロントハウジングの内壁に当接可能である。これにより、ミドルハウジングとフロントハウジングとの軸に直交する方向の相対位置が規定されている。また、ミドルハウジングは、リア側延伸部の内周壁から径方向内側に突出するリア側凸部が、ステータの外縁部に当接可能である。これにより、ミドルハウジングとステータとの軸に直交する方向の相対位置が規定されている。また、ステータは、リアハウジングに固定されている。そのため、フロントハウジングとリアハウジングとは、ステータおよびミドルハウジングを介して、軸に直交する方向の相対位置が規定されている。フロントハウジングおよびリアハウジングは、モータ軸を回転可能に支持している。
【００１１】
ところで、ミドルハウジングとフロントハウジングまたはステータとの線膨張係数が異なる場合、回転式アクチュエータが高温環境で使用されると、ミドルハウジングとフロントハウジングまたはステータとの間に応力が生じ、モータ軸とステータおよびギア機構との間に軸ズレが発生するおそれがある。本発明では、上述のように、ミドルハウジングは、複数のフロント側凸部がフロントハウジングの内壁に当接可能であり、複数のリア側凸部がステータの外縁部に当接可能である。そのため、フロント側延伸部の外周壁の全部がフロントハウジングの内壁に当接しリア側延伸部の内周壁の全部がステータの外縁部に当接している従来の回転式アクチュエータと比べ、ミドルハウジングとフロントハウジングまたはステータとの間に生じる応力を小さくすることができる。これにより、モータ軸とステータおよびギア機構との間に発生し得る軸ズレを抑制することができる。その結果、各回転部材の作動時の摩擦損失等の増大を抑制し、出力部から出力されるトルクの低下を抑制することができる。したがって、各回転部材の軸ズレに起因するトルクの低下を考慮し、ステータ等の体格を大きくしたり、回転式アクチュエータに供給する電流を大きくしたりする必要がない。よって、回転式アクチュエータの体格を大きくしたり作動時の消費電力を増大させたりすることなく、出力トルクを増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態による回転駆動装置を示す断面図。
【図２】本発明の第１実施形態による回転駆動装置を適用したシフトバイワイヤシステムを示す概略図。
【図３】本発明の第１実施形態による回転駆動装置の一部を図１の矢印ＩＩＩ方向から見た図。
【図４】図１を矢印ＩＶ方向から見た図。
【図５】本発明の第１実施形態による回転駆動装置のフロントハウジングをミドルハウジング側から見た図。
【図６】本発明の第１実施形態による回転駆動装置のミドルハウジングをフロントハウジング側から見た図。
【図７】図６のＶＩＩで示す部分を拡大した図。
【図８】図６のＶＩＩＩで示す部分を拡大した図。
【図９】図６のＩＸ−ＩＸ線断面図。
【図１０】図６のＸ−Ｘ線断面図。
【図１１】本発明の第１実施形態による回転駆動装置のステータを示す平面図。
【図１２】図１１のＸＩＩで示す部分を拡大した図。
【図１３】図９を矢印ＸＩＩＩ方向から見た図。
【図１４】図１３のＸＩＶで示す部分を拡大した図。
【図１５】本発明の第２実施形態による回転駆動装置のミドルハウジングをフロントハウジング側から見た図。
【図１６】本発明の第２実施形態による回転駆動装置のミドルハウジングをリアハウジング側から見た図。本発明の第１実施形態による回転駆動装置のミドルハウジングをフロントハウジング側から見た図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の複数の実施形態による回転式アクチュエータを図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。また、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位は、同一または同様の作用効果を奏する。
（第１実施形態）
図１に示す回転式アクチュエータ１は、例えば車両の自動変速機のシフトを切り替えるシフトバイワイヤシステムの駆動部として適用される。
【００１４】
まず、当該シフトバイワイヤシステムについて説明する。図２に示すように、シフトバイワイヤシステム１００は、回転式アクチュエータ１、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）２、シフトレンジ切替装置１１０およびパーキング切替装置１２０等を備えている。回転式アクチュエータ１は、駆動対象としてのシフトレンジ切替装置１１０のマニュアルシャフト１０１を回転駆動する。これにより、自動変速機１０８のシフトレンジが切り替えられる。回転式アクチュエータ１は、ＥＣＵ２によって回転が制御される。回転式アクチュエータ１は、例えば、取付対象としてのシフトレンジ切替装置１１０の壁部１３０に取り付けられる。なお、回転式アクチュエータ１は、シフトレンジ切替装置１１０のマニュアルシャフト１０１を回転駆動することにより、パーキング切替装置１２０のパークロッド１２１等を駆動する。
【００１５】
シフトレンジ切替装置１１０は、マニュアルシャフト１０１、ディテントプレート１０２、油圧バルブボディ１０４および壁部１３０等から構成されている。壁部１３０は、マニュアルシャフト１０１、ディテントプレート１０２および油圧バルブボディ１０４等を収容している。マニュアルシャフト１０１は、壁部１３０に形成された穴部１３１（図１参照）を経由して、一方の端部が壁部１３０から飛び出すようにして設けられている。
【００１６】
マニュアルシャフト１０１は、一方の端部が回転式アクチュエータ１の出力部８６にスプライン結合される（後述する）。ディテントプレート１０２は、マニュアルシャフト１０１から径外方向に延びる扇形状に形成され、マニュアルシャフト１０１と一体に回転する。ディテントプレート１０２には、マニュアルシャフト１０１と平行に突出するピン１０３が設けられている。
【００１７】
ピン１０３は、油圧バルブボディ１０４に設けられるマニュアルスプール弁１０５の端部に係止されている。このため、マニュアルスプール弁１０５は、マニュアルシャフト１０１と一体で回転するディテントプレート１０２によって、軸方向へ往復移動する。マニュアルスプール弁１０５は、軸方向に往復移動することで、自動変速機１０８の油圧クラッチへの油圧供給路を切り替える。この結果、油圧クラッチの係合状態が切り替わり、自動変速機１０８のシフトレンジが変更される。
【００１８】
ディテントプレート１０２は、径方向の端部に凹部１５１、凹部１５２、凹部１５３および凹部１５４を有している。当該凹部１５１〜１５４は、例えば、それぞれ自動変速機１０８のシフトレンジであるＰレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、およびＤレンジに対応している。板ばね１０６の先端に支持されているストッパ１０７が、ディテントプレート１０２の凹部１５１〜１５４のいずれかと噛み合うことにより、マニュアルスプール弁１０５の軸方向の位置が決定する。
【００１９】
回転式アクチュエータ１からマニュアルシャフト１０１を経由してディテントプレート１０２にトルクが加わると、ストッパ１０７は隣接する他の凹部（凹部１５１〜１５４のいずれか）へ移動する。これにより、マニュアルスプール弁１０５の軸方向の位置が変化する。
【００２０】
例えば、マニュアルシャフト１０１を図２の矢印Ｙ方向から見て時計回り方向に回転させると、ディテントプレート１０２を介してピン１０３がマニュアルスプール弁１０５を油圧バルブボディ１０４の内部に押し込み、油圧バルブボディ１０４内の油路がＤ、Ｎ、Ｒ、Ｐの順に切り替えられる。これにより、自動変速機１０８のシフトレンジがＤ、Ｎ、Ｒ、Ｐの順に切り替えられる。
【００２１】
一方、マニュアルシャフト１０１を反時計回り方向に回転させると、ピン１０３がマニュアルスプール弁１０５を油圧バルブボディ１０４から引き出し、油圧バルブボディ１０４内の油路がＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄの順に切り替えられる。これにより、自動変速機１０８のシフトレンジがＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄの順に切り替えられる。
このように、回転式アクチュエータ１により回転駆動されるマニュアルシャフト１０１の回転角度、すなわち回転方向の所定の位置は、自動変速機１０８の各シフトレンジに対応している。
【００２２】
パーキング切替装置１２０は、パークロッド１２１、パークポール１２３およびパーキングギア１２６等から構成されている。パークロッド１２１は、略Ｌ字型に形成され、一方の端部にディテントプレート１０２が接続されている。パークロッド１２１の他方の端部には、円錐部１２２が設けられている。ディテントプレート１０２の回転運動をパークロッド１２１が直線運動に変換することで、円錐部１２２は、軸方向へ往復移動する。円錐部１２２の側面には、パークポール１２３が当接している。そのため、パークロッド１２１が往復移動すると、パークポール１２３は軸部１２４を中心に回転駆動する。
【００２３】
パークポール１２３の回転方向には突部１２５が設けられており、この突部１２５がパーキングギア１２６の歯車に噛み合うと、パーキングギア１２６の回転が規制される。これにより、図示しないドライブシャフトまたはディファレンシャルギア等を経由して駆動輪がロックする。一方、パークポール１２３の突部１２５がパーキングギア１２６の歯車から外れると、パーキングギア１２６は回転可能となり、駆動輪のロックは解除する。
次に、回転式アクチュエータ１について説明する。
【００２４】
図１に示すように、回転式アクチュエータ１は、ハウジング１０、回転電機としてのモータ３、ギア機構としての減速機５０、出力ギア８１、出力部８６、ヨーク９０、第１磁束発生部としての磁石９３、第２磁束発生部としての磁石９４、磁束密度検出部としてのホールＩＣ１４１等を備えている。
【００２５】
ハウジング１０は、フロントハウジング１１、ミドルハウジング１２、リアハウジング１３、および、センサハウジング１４を有している。フロントハウジング１１は、例えばアルミ等の金属により形成されている。ミドルハウジング１２、リアハウジング１３およびセンサハウジング１４は、例えば樹脂により形成されている。
【００２６】
ミドルハウジング１２は、フロントハウジング１１の開口部に当接するよう設けられている。リアハウジング１３は、有底筒状に形成されている。リアハウジング１３は、ミドルハウジング１２のフロントハウジング１１とは反対側に当接するよう設けられている。センサハウジング１４は、フロントハウジング１１のミドルハウジング１２とは反対側に当接するよう設けられている。なお、本実施形態では、回転式アクチュエータ１は、リアハウジング１３のフロントハウジング１１とは反対側の面がシフトレンジ切替装置１１０の壁部１３０に対向するよう壁部１３０に取り付けられる。
【００２７】
フロントハウジング１１とリアハウジング１３とは、間にミドルハウジング１２を挟んだ状態でボルト４により固定されている。これにより、フロントハウジング１１、ミドルハウジング１２およびリアハウジング１３の内側に空間５が形成されている。
【００２８】
ミドルハウジング１２とリアハウジング１３とが当接する箇所、および、ミドルハウジング１２とフロントハウジング１１とが当接する箇所には、それぞれ、ゴムにより形成された環状のガスケット６、７が挟み込まれている。そのため、空間５の内部と外部とは、気密または液密に保持されている。
センサハウジング１４は、ボルト１５によりフロントハウジング１１に固定されている。
【００２９】
回転電機としてのモータ３は、永久磁石を用いることなく駆動力を発生する３相ブラシレスモータである。モータ３は、空間５のリアハウジング１３側に設けられている。すなわち、モータ３は、ハウジング１０に収容されるようにして設けられている。モータ３は、モータ軸４５、ステータ３０、コイル３３、ロータ４０を有している。
【００３０】
モータ軸４５は、例えば金属により形成されている。モータ軸４５は、一端部４６、大径部４７、偏心部４８、他端部４９を有している。一端部４６、大径部４７、偏心部４８、他端部４９は、この順でモータ軸４５の軸Ａｘ１方向に並ぶよう一体に形成されている。
【００３１】
一端部４６は、円柱状に形成されている。大径部４７は、一端部４６より外径が大きい円柱状に形成され、一端部４６と同軸（軸Ａｘ１）に設けられている。偏心部４８は、大径部４７より外径が小さい円柱状に形成され、モータ軸４５の回転中心である軸Ａｘ１に対し偏心して設けられている。すなわち、偏心部４８は、一端部４６および大径部４７に対し偏心して設けられている。他端部４９は、偏心部４８より外径が小さい円柱状に形成され、一端部４６および大径部４７と同軸（軸Ａｘ１）に設けられている。
【００３２】
モータ軸４５は、一端部４６をリアベアリング１７に、他端部４９をフロントベアリング１６によって回転可能に支持されている。本実施形態では、フロントベアリング１６およびリアベアリング１７は、例えばボールベアリングである。
【００３３】
フロントベアリング１６は、後述する出力軸６０の内側に設けられている。出力軸６０は、フロントハウジング１１の内側に設けられた金属製で筒状のメタルベアリング１８によって回転可能に支持されている。すなわち、モータ軸４５の他端部４９は、フロントハウジング１１に設けられたメタルベアリング１８、出力軸６０、および、フロントベアリング１６を介してフロントハウジング１１に回転可能に支持されている。一方、モータ軸４５の一端部４６は、リアハウジング１３の底部の中央に設けられたリアベアリング１７を介してリアハウジング１３に回転可能に支持されている。このように、モータ軸４５は、両端がフロントハウジング１１およびリアハウジング１３により回転可能に支持されている。
【００３４】
ステータ３０は、略円環状に形成され、リアハウジング１３にインサートモールドされた金属製のプレート８に圧入されることにより、リアハウジング１３に回転不能に固定されている。すなわち、ステータ３０は、空間５においてリアハウジング１３の内側に固定されている。
【００３５】
ステータ３０は、例えば鉄等の磁性材料からなる薄板を板厚方向に複数積層することによって形成されている。ステータ３０は、ステータコア３１およびステータティース３２を有している。ステータコア３１は、円環状に形成されている。ステータティース３２は、ステータコア３１から径方向内側へ突出するよう形成されている。ステータティース３２は、ステータコア３１の周方向に等間隔で複数形成されている。本実施形態では、ステータティース３２は、例えば１２個形成されている（図１１参照）。
【００３６】
コイル３３は、例えば銅線を樹脂製のボビンに巻き回すことにより筒状に形成され、複数のステータティース３２のそれぞれに挿入されるようにして設けられている。コイル３３は、バスバー部７０に電気的に接続されている。バスバー部７０は、図１に示すようにリアハウジング１３の底部に設けられている。バスバー部７０には、コイル３３に供給される電力が流れる。バスバー部７０は、ステータ３０に設けられているコイル３３の径方向内側に、コイル３３と接続されるターミナル７１を有している。コイル３３は、ターミナル７１と電気的に接続されている。ターミナル７１には、ＥＣＵ２から出力された駆動信号に基づいて電力が供給される。
【００３７】
ロータ４０は、ステータ３０の径方向内側に設けられている。ロータ４０は、例えば鉄等の磁性材料からなる薄板を板厚方向に複数積層することによって形成されている。ロータ４０は、ロータコア４１および突極４２を有している。ロータコア４１は、円環状に形成され、モータ軸４５の大径部４７に圧入固定されている。突極４２は、ロータコア４１から径方向外側のステータ３０に向けて突出するよう形成されている。突極４２は、ロータコア４１の周方向に等間隔で複数形成されている。本実施形態では、突極４２は、例えば８個形成されている。ロータ４０は、ロータコア４１がモータ軸４５に圧入固定されることにより、ステータ３０の内側においてモータ軸４５とともに、ステータ３０に対し相対的に回転可能である。
【００３８】
コイル３３に電力が供給されると、コイル３３の内側のステータティース３２に磁力が生じる。これにより、対応するロータ４０の突極４２がステータティース３２に引き寄せられる。複数のコイル３３は、例えばＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相を構成している。ＥＣＵ２がＵ相、Ｖ相、Ｗ相の順に通電を切り替えるとロータ４０は例えば周方向の一方に回転し、逆にＷ相、Ｖ相、Ｕ相の順に通電を切り替えるとロータ４０は周方向の他方に回転する。このように、各コイル３３への通電を切り替えてステータティース３２に生じる磁力を制御することによって、ロータ４０を任意の方向へ回転させることができる。
本実施形態では、リアハウジング１３の底部とロータコア４１との間にロータリーエンコーダ７２が設けられている。ロータリーエンコーダ７２は、磁石７３、基板７４およびホールＩＣ７５等を有している。
【００３９】
磁石７３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７３は、ロータコア４１と同軸に、ロータコア４１のリアハウジング１３側の端部に配置されている。基板７４は、リアハウジング１３の底部の内壁に固定されている。ホールＩＣ７５は、磁石７３に対向するようにして基板７４に実装されている。
【００４０】
ホールＩＣ７５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７３が発生する磁束の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ＩＣ７５は、ロータコア４１の回転に同期したパルス信号を、信号ピン７６を経由してＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、ホールＩＣ７５からのパルス信号に基づき、ロータコア４１の回転角および回転方向を検出可能である。
減速機５０は、リングギア５１、サンギア５２、出力軸６０を有している。
【００４１】
リングギア５１は、例えば鉄等の金属により円環状に形成されている。リングギア５１は、ミドルハウジング１２にインサートモールドされた環状金属製のプレート９に圧入されている。リングギア５１は、径方向外側へ延びる耳部５１１を外縁部に有している。耳部５１１は、リングギア５１の周方向に等間隔で６つ形成されている。リングギア５１は、プレート９の内縁部に形成された溝部５１２に耳部５１１が嵌まり込むようにして設けられている（図１、３参照）。これにより、リングギア５１は、ミドルハウジング１２に対し相対回動不能に固定されている。ここで、リングギア５１は、モータ軸４５と同軸（軸Ａｘ１）となるようミドルハウジング１２に固定されている。リングギア５１は、内縁部に形成される内歯５３を有している。なお、溝部５１２は、プレート９の周方向に等間隔で６つ形成されている。
【００４２】
サンギア５２は、例えば鉄等の金属により略円盤状に形成されている。サンギア５２は、一方の面の中心から径方向に所定距離離れた位置から板厚方向へ突出するよう形成される円柱状の突出部５４を有している。当該突出部５４は、サンギア５２の周方向に等間隔で複数形成されている。本実施形態では、突出部５４は、例えば９個形成されている（図３参照）。また、サンギア５２は、リングギア５１の内歯５３に噛み合うよう外縁部に形成される外歯５５を有している。サンギア５２は、モータ軸４５の偏心部４８の外周に設けられたミドルベアリング１９を介し、モータ軸４５に対し相対回転可能に偏心して設けられている。これにより、モータ軸４５が回転すると、サンギア５２は、外歯５５がリングギア５１の内歯５３に噛み合いながらリングギア５１の内側で自転しつつ公転する。ここで、ミドルベアリング１９は、フロントベアリング１６およびリアベアリング１７と同様、例えばボールベアリングである。
【００４３】
出力軸６０は、例えば鉄等の金属により形成されている。出力軸６０は、略円筒状の出力筒部６１および略円盤状の円盤部６２を有している。出力筒部６１は、フロントハウジング１１の内側に設けられたメタルベアリング１８を介し、フロントハウジング１１に回転可能に支持されている。ここで、出力筒部６１は、モータ軸４５の大径部４７と同軸になるよう設けられている。出力筒部６１の内側にフロントベアリング１６が設けられている。これにより、出力筒部６１は、メタルベアリング１８およびフロントベアリング１６を介してモータ軸４５の他端部４９を回転可能に支持している。
【００４４】
円盤部６２は、空間５において、出力筒部６１のサンギア５２側の端部から径方向外側に拡がるように略円盤状に形成されている。円盤部６２には、サンギア５２の突出部５４が入り込み可能な穴部６３が形成されている。穴部６３は、円盤部６２を板厚方向に貫くよう形成されている。本実施形態では、穴部６３は、突出部５４に対応し、円盤部６２の周方向に９個形成されている（図３参照）。
円盤部６２の外縁部には、周方向の全範囲に亘り外歯６４が形成されている（図３参照）。
【００４５】
上述の構成により、サンギア５２がリングギア５１の内側で自転しつつ公転すると、出力軸６０の円盤部６２の穴部６３の内壁は、突出部５４の外壁によって円盤部６２の周方向に押される。これにより、サンギア５２の自転成分が出力軸６０に伝達される。サンギア５２の自転の速度は、モータ軸４５の回転速度に比べて遅い。そのため、モータ３の回転出力は、減速されて出力軸６０から出力される。このように、リングギア５１、サンギア５２および出力軸６０は、「減速機」として機能する。
【００４６】
出力ギア８１は、例えば、比較的強度の高い、鉄等の磁性材料により形成されている。出力ギア８１は、板状に形成されている。図３に示すように、出力ギア８１は、環状部８０１、扇形部８０２および外歯８５を有している。
【００４７】
環状部８０１は、円環状に形成されている。扇形部８０２は、環状部８０１の外縁部から径方向外側へ扇形に拡がるようにして形成されている。図３において、環状部８０１と扇形部８０２との境界を二点鎖線で示す。
【００４８】
外歯８５は、扇形部８０２の外縁部のうち周方向の一部に形成されている。出力ギア８１は、外歯８５が出力軸６０の外歯６４に噛み合うようミドルハウジング１２とセンサハウジング１４との間に設けられている。これにより、モータ３が回転駆動し、出力軸６０が回転すると、出力ギア８１は、環状部８０１の軸を中心に回転する。すなわち、出力ギア８１は、モータ３のモータ軸４５から出力されるトルクにより回転する。ここで、環状部８０１の軸は、出力ギア８１の回転中心Ｃ１である。
【００４９】
出力部８６は、例えば、比較的強度の高い、鉄等の金属により、略円筒状に形成されている。出力部８６は、一端の外壁が、出力ギア８１の環状部８０１の内壁に接続するよう出力ギア８１と一体に形成されている。そのため、出力部８６は、出力ギア８１が回転すると、回転中心Ｃ１を中心にして出力ギア８１とともに回転する。
【００５０】
出力部８６は、出力ギア８１とは反対側の端部側が、ミドルハウジング１２に設けられた筒状のメタルベアリング８７の内側に位置するよう設けられている。これにより、出力部８６および出力ギア８１は、メタルベアリング８７を介してミドルハウジング１２により回転可能に支持されている。
出力部８６の出力ギア８１とは反対側の端部の内壁には、接続部としてのスプライン溝８６１が形成されている。
【００５１】
図１に示すように、シフトバイワイヤシステム１００のマニュアルシャフト１０１の一端が出力部８６のスプライン溝８６１に嵌合することにより、出力部８６とマニュアルシャフト１０１とがスプライン結合される。これにより、出力部８６は、モータ軸４５の回転が減速機５０および出力ギア８１を経由して伝達されることで、モータ３のモータ軸４５のトルクをマニュアルシャフト１０１に出力する。
【００５２】
図３に示すように、ヨーク９０は、第１ヨーク９１および第２ヨーク９２を有している。第１ヨーク９１および第２ヨーク９２は、それぞれ、例えば鉄等の磁性材料からなる円弧状の薄板を積層することにより円弧状に形成されている。第１ヨーク９１および第２ヨーク９２は、出力ギア８１に対しセンサハウジング１４側に設けられている。第１ヨーク９１は、出力ギア８１の扇形部８０２の外歯８５が形成されていない外縁部に沿うよう設けられている。第２ヨーク９２は、第１ヨーク９１に対し出力ギア８１の回転中心Ｃ１側に、第１ヨーク９１から所定距離離れた位置に設けられている。
【００５３】
ここで、第１ヨーク９１および第２ヨーク９２は、それぞれ、出力ギア８１の回転中心Ｃ１を中心とする円弧Ａｒｃ１に沿うよう設けられている。これにより、第１ヨーク９１と第２ヨーク９２との間に、回転中心Ｃ１を中心とする円弧Ａｒｃ１に沿う弧状の隙間である弧状隙間Ｓ１が形成されている。
【００５４】
第１磁束発生部としての磁石９３は、第１ヨーク９１の一端と第２ヨーク９２の一端との間に挟み込まれるようにして設けられている。磁石９３は、Ｓ極側が第１ヨーク９１の一端に当接し、Ｎ極側が第２ヨーク９２の一端に当接するよう設けられている。
【００５５】
第２磁束発生部としての磁石９４は、第１ヨーク９１の他端と第２ヨーク９２の他端との間に挟み込まれるようにして設けられている。磁石９４は、Ｎ極側が第１ヨーク９１の他端に当接し、Ｓ極側が第２ヨーク９２の他端に当接するよう設けられている。
【００５６】
これにより、第１ヨーク９１および第２ヨーク９２には、磁石９３、９４のＮ極から発生した磁束が流れる。また、第１ヨーク９１および第２ヨーク９２を流れる磁束は、第１ヨーク９１と第２ヨーク９２との間の弧状隙間Ｓ１を漏れ磁束となって飛ぶ。また、磁石９３、９４のＮ極から発生した磁束は、磁性材料から形成されている出力ギア８１にも流れる。
【００５７】
本実施形態では、第１ヨーク９１、第２ヨーク９２、磁石９３、９４は、樹脂からなるモールド部９５により覆われている。すなわち、第１ヨーク９１、第２ヨーク９２、磁石９３、９４は、樹脂でモールドされている。
【００５８】
磁束密度検出部としてのホールＩＣ１４１は、センサハウジング１４から出力ギア８１側に突出するよう形成されている支持部１４２にインサートモールドされている。すなわち、ホールＩＣ１４１は、フロントハウジング１１側に設けられている。支持部１４２は、ホールＩＣ１４１を支持している。図３に示すように、支持部１４２およびホールＩＣ１４１は、弧状隙間Ｓ１に位置するよう設けられている。すなわち、ホールＩＣ１４１は、弧状隙間Ｓ１においてヨーク９０に対し相対移動可能なようセンサハウジング１４に設けられている。
【００５９】
ホールＩＣ１４１は、ホールＩＣ７５と同様、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、弧状隙間Ｓ１を飛ぶ漏れ磁束の密度に応じた信号を出力する。つまり、ホール素子は、通過する磁束の密度に応じた信号を出力する。
【００６０】
出力ギア８１および出力部８６は、外歯８５の周方向の長さの範囲内で回転可能である。つまり、出力ギア８１および出力部８６の回転可能範囲は、外歯８５の周方向の長さの範囲に対応している。ここで、ホールＩＣ１４１および支持部１４２は、ヨーク９０に対し弧状隙間Ｓ１の磁石９３側の端部近傍から磁石９４側の端部近傍まで相対移動可能である。
【００６１】
ホールＩＣ１４１は、ヨーク９０の回転位置に応じた信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、ホールＩＣ１４１からの信号に基づき、出力ギア８１および出力部８６の回転位置を検出可能である。これにより、ＥＣＵ２は、マニュアルシャフト１０１の回転位置、および、自動変速機１０８のシフトレンジを検出可能である。
【００６２】
磁石９３、９４のＮ極から発生し、ヨーク９０および出力ギア８１を流れる磁束、ならびに、弧状隙間Ｓ１を飛ぶ漏れ磁束を図３に示す。ここで、磁束を示す矢印の向きは磁束の方向に対応し、矢印の線の長さは磁束密度の高さに対応している。
【００６３】
図３に示すように、弧状隙間Ｓ１を飛ぶ漏れ磁束の密度は、磁石９３または磁石９４に近い位置ほど高く、弧状隙間Ｓ１の中央に近い位置ほど低い。また、弧状隙間Ｓ１を飛ぶ漏れ磁束の方向は、弧状隙間Ｓ１の中央を境に磁石９３側と磁石９４側とで反転する。そのため、弧状隙間Ｓ１の中央では、磁束密度がゼロとなる。
本実施形態は、強制駆動シャフト１６０をさらに備えている（図１、４参照）。
【００６４】
強制駆動シャフト１６０は、例えば金属により長尺状に形成され、出力部８６の軸線（Ａｘ２）上においてスプライン溝８６１とは反対側に設けられている。本実施形態では、強制駆動シャフト１６０は、出力部８６と同軸上に設けられている。
【００６５】
強制駆動シャフト１６０は、トルクが入力されると出力部８６を強制的に回転駆動可能である。本実施形態では、強制駆動シャフト１６０により出力部８６が強制的に回転駆動されると、マニュアルシャフト１０１は、パークポール１２３の突部１２５とパーキングギア１２６との噛み合いが解除される方向、すなわち、ストッパ１０７が凹部１５１（Ｐレンジ）から凹部１５４（Ｄレンジ）側へ移動する方向に回転する。
例えば、シフトレンジがＰレンジのとき回転式アクチュエータ１が作動不能となった場合でも、手動で強制駆動シャフト１６０を回転させることにより、Ｐレンジ（駆動輪のロック）を解除することができる。
【００６６】
次に、本実施形態のハウジング１０等について詳細に説明する。
図５に示すように、フロントハウジング１１は、ミドルハウジング１２側において筒状に形成される内壁１１１を有している。内壁１１１は、円筒内壁１１２および非円筒内壁１１３からなる。円筒内壁１１２は、モータ軸４５の軸Ａｘ１を中心とする仮想円筒面に沿うよう円弧状に形成されている。ここで、円筒内壁１１２は、軸Ａｘ１を中心とする約２７０°の円弧状に形成され、減速機５０および出力軸６０の径方向外側に位置している（図１、５参照）。すなわち、円筒内壁１１２は、ギア機構としての減速機５０および出力軸６０の径方向外側において周方向の所定範囲に位置するよう形成されている。非円筒内壁１１３は、両端が円筒内壁１１２の両端に接続するよう形成され、出力ギア８１の径方向外側に位置している（図１、５参照）。
【００６７】
図６、９、１３に示すように、ミドルハウジング１２は、環状部２００、板状部２０１、穴部２０２、筒状部２０３を有している。
環状部２００は、略円環状に形成され、リングギア５１の径方向外側に設けられている。環状部２００には、プレート９がインサートモールドされている。ここで、プレート９は、内縁部および溝部５１２が環状部２００の内側に露出するようインサートモールドされている（図９参照）。
板状部２０１は、出力ギア８１の形状に対応する板状に形成され、外縁部が環状部２００の外縁部に接続するよう環状部２００と一体に形成されている。
穴部２０２は、板状部２０１を板厚方向に貫くよう形成されている。
筒状部２０３は、穴部２０２からフロントハウジング１１とは反対側へ筒状に延びるよう形成されている。
ここで、出力部８６は、穴部２０２および筒状部２０３の内側に設けられている。
ミドルハウジング１２は、フロント側延伸部２１、リア側延伸部２２、フロント側凸部２３、リア側凸部２４、フロント側凹部２５、リア側凹部２６をさらに有している。
【００６８】
フロント側延伸部２１は、環状部２００からフロントハウジング１１側へ筒状に延びるよう環状部２００と一体に形成されている。フロント側延伸部２１は、モータ軸４５の軸Ａｘ１を中心とする仮想円筒面に沿うよう略円筒状に形成されている。フロント側延伸部２１は、減速機５０の径方向外側に位置している（図１、６、９参照）。
【００６９】
フロント側延伸部２１は、外径がフロントハウジング１１の円筒内壁１１２の内径より小さく設定されている。フロント側延伸部２１は、外周壁がフロントハウジング１１の円筒内壁１１２に対向し、円筒内壁１１２との間に略円筒状の隙間を形成可能なよう形成されている。
【００７０】
フロント側延伸部２１は、プレート９の溝部５１２に対応する位置に分断部２１１を有している。分断部２１１は、フロント側延伸部２１の内周壁から径方向外側に延び、フロント側延伸部２１を分断するよう複数形成されている。これにより、フロント側延伸部２１は、分断部２１１において、周方向に複数に分断されている（図６、９参照）。分断部２１１は、フロント側延伸部２１の周方向に約６０°間隔で６つ形成されている。そのため、フロント側延伸部２１は、周方向において６つに分断されている。
【００７１】
リア側延伸部２２は、環状部２００からリアハウジング１３側へ筒状に延びるよう環状部２００と一体に形成されている。リア側延伸部２２は、モータ軸４５の軸Ａｘ１を中心とする仮想円筒面に沿うよう略円筒状に形成されている。リア側延伸部２２は、ステータ３０の径方向外側に位置している（図１、９、１３参照）。
【００７２】
リア側延伸部２２は、内径がステータ３０のステータコア３１の外径より大きく設定されている。リア側延伸部２２は、内周壁がステータコア３１の外周壁に対向し、ステータコア３１の外周壁との間に略円筒状の隙間を形成可能なよう形成されている。
フロント側凸部２３は、フロント側延伸部２１の外周壁から径方向外側に突出するよう形成されている。フロント側凸部２３は、フロントハウジング１１の円筒内壁１１２に当接可能に形成されている。
【００７３】
フロント側凸部２３は、フロント側延伸部２１のうちプレート９の５つの溝部５１２に対応する位置に形成されている。すなわち、フロント側凸部２３は、フロント側延伸部２１の周方向において約６０°間隔で５つ形成されている（図６参照）。
【００７４】
フロント側凸部２３は、フロントハウジング１１の円筒内壁１１２に対向する対向面２３１を有している（図７参照）。対向面２３１は、仮想円筒面の一部に一致するよう曲面状に形成され、曲率半径が円筒内壁１１２の曲率半径より小さい。そのため、フロント側凸部２３は、対向面２３１の一部が円筒内壁１１２に当接可能である。
本実施形態では、５つのフロント側凸部２３のうち少なくとも１つが円筒内壁１１２に当接している。
５つのフロント側凸部２３は、それぞれ、中央が分断されている（図６、７参照）。すなわち、５つのフロント側凸部２３は、それぞれ、フロント側延伸部２１の周方向において２つに分断されている。
【００７５】
図１１に示すように、ステータ３０は、ステータ凸部３５をさらに有している。ステータ凸部３５は、ステータコア３１の外周壁から径方向外側に突出するようステータコア３１と一体に形成されている。ステータ凸部３５は、ステータコア３１のうちステータティース３２とは反対側において周方向に等間隔で６つ形成されている。すなわち、ステータ凸部３５は、ステータコア３１の周方向において約６０°間隔で６つ形成されている（図１１参照）。
【００７６】
ステータ凸部３５は、ステータティース３２とは反対側に曲面３５１を有している（図１２参照）。曲面３５１は、仮想円筒面の一部に一致するよう曲面状に形成され、曲率半径がステータコア３１の外周壁の曲率半径より小さい。そのため、ステータ凸部３５および曲面３５１は、ステータコア３１の外周壁に対し径方向外側に位置している。
【００７７】
リア側凸部２４は、リア側延伸部２２の内周壁から径方向内側に突出するよう形成されている。リア側凸部２４は、ステータ３０の外縁部、より詳細には、ステータ凸部３５の曲面３５１に当接可能に形成されている。
【００７８】
リア側凸部２４は、リア側延伸部２２のうちステータ凸部３５に対応する位置であって、プレート９の溝部５１２に対応する位置の中間位置に形成されている。すなわち、リア側凸部２４は、リア側延伸部２２の周方向において約６０°間隔で６つ形成されている（図１３参照）。
【００７９】
リア側凸部２４は、ステータ凸部３５の曲面３５１に対向する対向面２４１を有している（図１４参照）。対向面２４１は、仮想円筒面の一部に一致するよう曲面状に形成され、曲率半径が曲面３５１の曲率半径より大きい。そのため、リア側凸部２４は、対向面２４１の一部が曲面３５１の一部に当接可能である。
本実施形態では、６つのリア側凸部２４のうち少なくとも１つが曲面３５１に当接している。
【００８０】
図６、８に示すように、フロント側凹部２５は、フロント側延伸部２１の内周壁から径方向外側に凹むよう形成されている。フロント側凹部２５は、フロント側延伸部２１の周方向において分断部２１１の間に２つずつ、計１２個形成されている。環状部２００は、凹部２０４を有している。凹部２０４は、環状部２００の内周壁から径方向外側に凹むよう形成されている。凹部２０４は、環状部２００の周方向においてプレート９の溝部５１２に対応する位置の間に２つずつ、計１２個形成されている。ここで、プレート９のフロントハウジング１１側の端面は、凹部２０４において露出している。また、１２個の凹部２０４は、それぞれ、フロント側凹部２５に接続している。
【００８１】
図１３に示すように、リア側凹部２６は、リア側延伸部２２の内周壁から径方向外側に凹むよう形成されている。リア側延伸部２２は、プレート９の溝部５１２に対応する位置に形成されている。リア側凹部２６は、リア側延伸部２２の周方向に等間隔で６つ形成されている。すなわち、リア側凹部２６は、リア側延伸部２２の周方向に約６０°間隔で６つ形成されている。
【００８２】
次に、本実施形態の回転式アクチュエータ１の製造方法について説明する。回転式アクチュエータ１の製造方法は、下記の工程を含む。
（プレート押さえ工程）
図示しない設置台にプレート９を設置し、１２個の棒状の治具でプレート９を設置台側に押さえ付ける。ここで、治具は、環状部２００の凹部２０４およびフロント側延伸部２１のフロント側凹部２５に対応する位置に配置され、プレート９を押さえ付ける。
【００８３】
（ミドルハウジング形成工程）
上記プレート押さえ工程の後、フロント側凸部２３と円筒内壁１１２とにおけるミドルハウジング１２とフロントハウジング１１との組み付け後の同軸変化方向および変化量を考慮し、かつ、リア側凸部２４とステータ凸部３５とにおけるミドルハウジング１２とステータ３０との組み付け後の同軸変化方向および変化量を考慮し金型を選択および調整し、ミドルハウジング１２を射出成形により形成する。なお、フロント側凸部２３、リア側凸部２４を形成するため、入れ駒式の金型を用いてもよい。この場合、入れ駒式の金型を交換することにより、フロント側凸部２３、リア側凸部２４の突出量を調整できる。
上記工程を経て形成されたミドルハウジング１２には、治具に対応する位置に凹部２０４およびフロント側凹部２５が形成される。
【００８４】
以上説明したように、（１）本実施形態による回転式アクチュエータ１は、フロントハウジング１１とミドルハウジング１２とリアハウジング１３とモータ軸４５とステータ３０とロータ４０とギア機構としての減速機５０および出力軸６０と出力部８６とを備えている。
ミドルハウジング１２は、フロントハウジング１１の開口部に設けられている。
リアハウジング１３は、ミドルハウジング１２のフロントハウジング１１とは反対側に設けられ、フロントハウジング１１およびミドルハウジング１２との間に空間５を形成する。
モータ軸４５は、両端がフロントハウジング１１およびリアハウジング１３により回転可能に支持されている。
ステータ３０は、空間５においてリアハウジング１３の内側に固定されている。
ロータ４０は、ステータ３０の内側においてモータ軸４５とともに回転可能に設けられている。
減速機５０および出力軸６０は、空間５においてステータ３０およびロータ４０に対しフロントハウジング１１側に設けられ、モータ軸４５のトルクを伝達可能である。
出力部８６は、モータ軸４５の径方向外側において回転可能に設けられ、減速機５０および出力軸６０により伝達されたモータ軸４５のトルクを出力可能である。
【００８５】
ミドルハウジング１２は、環状部２００、フロント側延伸部２１、リア側延伸部２２、フロント側凸部２３およびリア側凸部２４を有している。
環状部２００は、減速機５０の径方向外側に設けられている。
フロント側延伸部２１は、環状部２００からフロントハウジング１１側へ筒状に延び、減速機５０の径方向外側に位置するよう形成されている。
リア側延伸部２２は、環状部２００からリアハウジング１３側へ筒状に延び、ステータ３０の径方向外側に位置するよう形成されている。
フロント側凸部２３は、フロント側延伸部２１の外周壁から径方向外側に突出し、フロントハウジング１１の内壁１１１に当接可能に形成されている。フロント側凸部２３は、複数形成されている。
リア側凸部２４は、リア側延伸部２２の内周壁から径方向内側に突出し、ステータ３０の外縁部に当接可能に形成されている。リア側凸部２４は、複数形成されている。
【００８６】
本実施形態では、ミドルハウジング１２は、フロント側延伸部２１の外周壁から径方向外側に突出するフロント側凸部２３が、フロントハウジング１１の内壁１１１に当接可能である。これにより、ミドルハウジング１２とフロントハウジング１１との軸に直交する方向の相対位置が規定されている。また、ミドルハウジング１２は、リア側延伸部２２の内周壁から径方向内側に突出するリア側凸部２４が、ステータ３０の外縁部に当接可能である。これにより、ミドルハウジング１２とステータ３０との軸に直交する方向の相対位置が規定されている。また、ステータ３０は、リアハウジング１３に固定されている。そのため、フロントハウジング１１とリアハウジング１３とは、ステータ３０およびミドルハウジング１２を介して、軸に直交する方向の相対位置が規定されている。フロントハウジング１１およびリアハウジング１３は、モータ軸４５を回転可能に支持している。
【００８７】
ところで、ミドルハウジング１２とフロントハウジング１１およびステータ３０とは、線膨張係数が異なる。そのため、回転式アクチュエータ１が高温環境で使用されると、ミドルハウジング１２とフロントハウジング１１およびステータ３０との間に応力が生じ、モータ軸４５とステータ３０および減速機５０、出力軸６０との間に軸ズレが発生するおそれがある。本実施形態では、上述のように、ミドルハウジング１２は、複数のフロント側凸部２３がフロントハウジング１１の内壁１１１に当接可能であり、複数のリア側凸部２４がステータ３０の外縁部に当接可能である。そのため、フロント側延伸部の外周壁の全部がフロントハウジングの内壁に当接しリア側延伸部の内周壁の全部がステータの外縁部に当接している従来の回転式アクチュエータと比べ、ミドルハウジング１２とフロントハウジング１１およびステータ３０との間に生じる応力を小さくすることができる。これにより、モータ軸４５とステータ３０および減速機５０、出力軸６０との間に発生し得る軸ズレを抑制することができる。その結果、各回転部材の作動時の摩擦損失等の増大を抑制し、出力部８６から出力されるトルクの低下を抑制することができる。したがって、各回転部材の軸ズレに起因するトルクの低下を考慮し、ステータ３０等の体格を大きくしたり、回転式アクチュエータ１に供給する電流を大きくしたりする必要がない。よって、回転式アクチュエータ１の体格を大きくしたり作動時の消費電力を増大させたりすることなく、出力トルクを増大させることができる。
【００８８】
また、製造工程において、フロント側凸部２３と円筒内壁１１２とにおけるミドルハウジング１２とフロントハウジング１１との組み付け後の同軸変化方向および変化量を考慮し、かつ、リア側凸部２４とステータ凸部３５とにおけるミドルハウジング１２とステータ３０との組み付け後の同軸変化方向および変化量を考慮し金型を選択および調整することにより、各部材間の同軸ズレを抑制することができる。
【００８９】
また、（２）本実施形態では、複数のフロント側凸部２３のうち少なくとも１つは、フロント側延伸部２１の周方向において分断されている。そのため、フロント側凸部２３の剛性を小さくし、ミドルハウジング１２とフロントハウジング１１との線膨張差による応力をさらに低減することができる。これにより、モータ軸４５とステータ３０および減速機５０、出力軸６０との間に発生し得る軸ズレをさらに抑制することができる。
【００９０】
また、（６）本実施形態では、ミドルハウジング１２は、フロント側延伸部２１の内周壁から径方向外側へ凹むよう形成された１つ以上のフロント側凹部２５をさらに有している。そのため、フロント側延伸部２１の剛性を適度に下げ、ミドルハウジング１２とフロントハウジング１１との線膨張差による応力をより一層低減することができる。これにより、モータ軸４５とステータ３０および減速機５０、出力軸６０との間に発生し得る軸ズレをより一層抑制することができる。
【００９１】
また、（７）本実施形態では、ミドルハウジング１２は、樹脂により形成されている。ステータ３０およびフロントハウジング１１は、金属により形成されている。そのため、ミドルハウジング１２は形成が容易である。また、フロントハウジング１１は剛性が高いため、減速機５０および出力軸６０を安定して支持可能である。
【００９２】
なお、ミドルハウジング１２とステータ３０およびフロントハウジング１１とは、線膨張差が大きいため、各部材間に線膨張差による大きな応力が作用するおそれがある。上述のように、本実施形態では、各部材間の線膨張係数が異なっていても、ミドルハウジング１２とフロントハウジング１１およびステータ３０との間に生じる応力を小さくすることができる。したがって、ミドルハウジング１２を容易に形成し、減速機５０および出力軸６０を安定して支持しつつ、各部材間の軸ズレを抑制することができる。
【００９３】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による回転式アクチュエータの一部を図１５、１６に示す。第２実施形態は、ミドルハウジング１２の構成が第１実施形態と異なる。
【００９４】
図１５に示すように、フロント側凸部２３は、フロント側延伸部２１の周方向において約１２０°間隔で３つ形成されている。より詳細には、フロント側凸部２３は、フロント側延伸部２１の両端部および中央に形成されている。フロント側凸部２３は、フロント側延伸部２１のうちプレート９の溝部５１２に対応する位置に形成されている。
本実施形態では、３つのフロント側凸部２３のうち少なくとも１つが円筒内壁１１２に当接している。
３つのフロント側凸部２３は、それぞれ、中央が分断されている（図１５参照）。すなわち、３つのフロント側凸部２３は、それぞれ、フロント側延伸部２１の周方向において２つに分断されている。
【００９５】
図１６に示すように、リア側凸部２４は、リア側延伸部２２の周方向において約１２０°間隔で３つ形成されている。より詳細には、リア側凸部２４は、２つのフロント側凸部２３の中央に対応する位置に形成されている。
本実施形態では、３つのリア側凸部２４のうち少なくとも１つが曲面３５１に当接している。
３つのリア側凸部２４は、それぞれ、中央がリア側凹部２６により分断されている（図１６参照）。すなわち、３つのリア側凸部２４は、それぞれ、リア側延伸部２２の周方向において２つに分断されている。
第２実施形態は、上述した点以外の構成は、第１実施形態と同様である。
【００９６】
以上説明したように、（３）本実施形態では、複数のリア側凸部２４のうち少なくとも１つは、リア側延伸部２２の周方向において分断されている。そのため、リア側凸部２４の剛性を小さくし、ミドルハウジング１２とステータ３０との線膨張差による応力をさらに低減することができる。これにより、モータ軸４５とステータ３０および減速機５０、出力軸６０との間に発生し得る軸ズレをさらに抑制することができる。
【００９７】
また、（４）本実施形態では、フロント側凸部２３は、フロント側延伸部２１の周方向に等間隔で３つ形成されている。そのため、フロント側凸部２３によりミドルハウジング１２とフロントハウジング１１とを安定して係合させることができる。これにより、ミドルハウジング１２とフロントハウジング１１との軸ズレをさらに抑制することができる。
また、フロント側凸部２３を５つ備える第１実施形態と比べ、フロント側凸部２３の形成が容易である。
【００９８】
また、（５）本実施形態では、リア側凸部２４は、リア側延伸部２２の周方向に等間隔で３つ形成されている。そのため、リア側凸部２４によりミドルハウジング１２とステータ３０とを安定して係合させることができる。これにより、ミドルハウジング１２とステータ３０との軸ズレをさらに抑制することができる。
また、リア側凸部２４を６つ備える第１実施形態と比べ、リア側凸部２４の形成が容易である。
【００９９】
（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、複数のフロント側凸部２３のうち少なくとも１つは、フロント側延伸部２１の周方向において分断されていなくてもよい。
【０１００】
また、本発明の他の実施形態では、フロント側凸部２３は、フロント側延伸部２１の周方向に等間隔に形成されていなくてもよい。また、フロント側凸部２３は、フロント側延伸部２１の周方向にいくつ形成されていてもよい。ただし、フロント側凸部２３は、３つ以上形成されていることが望ましい。
【０１０１】
また、本発明の他の実施形態では、リア側凸部２４は、リア側延伸部２２の周方向に等間隔に形成されていなくてもよい。また、リア側凸部２４は、リア側延伸部２２の周方向にいくつ形成されていてもよい。ただし、リア側凸部２４は、３つ以上形成されていることが望ましい。
また、本発明の他の実施形態では、ミドルハウジング１２は、フロント側凹部２５をいくつ有していてもよい。また、ミドルハウジング１２は、フロント側凹部２５を有していなくてもよい。
【０１０２】
また、本発明の他の実施形態では、ミドルハウジング１２は、樹脂以外の材料により形成されていてもよい。また、フロントハウジング１１は、金属以外の材料により形成されていてもよい。本発明は、ミドルハウジング１２とフロントハウジング１１およびステータ３０との線膨張係数が異なる構成に好適である。
また、本発明の他の実施形態では、強制駆動シャフト１６０を備えていなくてもよい。
【０１０３】
また、本発明の他の実施形態では、出力部８６は、フロントハウジング１１側に設けられてもよい。そして、出力部８６のフロントハウジング１１側にマニュアルシャフト１０１が接続され、出力部８６はフロントハウジング１１側にトルクを出力することとしてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ギア機構は、減速機５０に代えて、トルクを増速する増速機を有することとしてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、回転電機は、３相ブラシレスモータに限らず、他の形式のモータであってもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ディテントプレートの凹部は、いくつ形成されていてもよい。すなわち、本発明を適用可能な自動変速機のレンジの数は４つに限らない。
【０１０４】
本発明によるシフトバイワイヤシステムは、上述の実施形態と同様に「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」の４ポジションを切り替える無段変速機（ＣＶＴ）やＨＶ（ハイブリッド車）の自動変速機（Ａ／Ｔ）の他、「Ｐ」または「ｎｏｔＰ」の２ポジションを切り替えるＥＶ（電気自動車）もしくはＨＶのパーキング機構等のレンジ切替に用いることもできる。
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、車両のシフトバイワイヤシステムのシフトレンジ切替装置またはパーキング切替装置以外の装置等を駆動対象、取付対象としてもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要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】
【０１０５】
１  回転式アクチュエータ、５  空間、１１  フロントハウジング、１２  ミドルハウジング、１３  リアハウジング、２１  フロント側延伸部、２２  リア側延伸部、２３  フロント側凸部、２４  リア側凸部、３０  ステータ、４０  ロータ、４５  モータ軸、５０  減速機（ギア機構）、６０  出力軸（ギア機構）、８６  出力部、２００  環状部
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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