(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動対象（１０１）が有するシャフト（１１０）を回転駆動する回転式アクチュエータ（１）であって、
トルクを生成または伝達する駆動部（３，５０）と、
前記駆動部のトルクを出力する筒状の出力軸（６０）と、
前記出力軸の径内側に設けられ、前記シャフトのうち所定の横断面形状を有する第１のシャフト（１１１）が嵌合可能な第１嵌合溝（９１）と、
前記出力軸の径内側に前記第１嵌合溝と同軸かつ軸方向重なる位置に設けられ、前記シャフトのうち前記第１のシャフトとは異なる横断面形状を有する第２のシャフト（１１２，１１５，１１６）が嵌合可能な第２嵌合溝（９２，９５，９６）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】
前記第１嵌合溝は、スプライン形状の前記第１のシャフトが嵌合可能なスプライン溝であり、
前記第２嵌合溝は、軸を挟んで対向する二面を有する横断面形状の前記第２のシャフトが嵌合可能な溝であ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】
前記出力軸の第１嵌合溝に前記第１のシャフトが嵌合したとき、前記第１のシャフトのスプライン形状を構成する複数の突起（１１４）のうち、前記第１嵌合溝の壁に当接しない前記突起の数が最小となり、前記第１嵌合溝の壁に当接する前記突起の数が最大となるように、前記第１嵌合溝と前記第２嵌合溝との相対回転角が設定されていることを特徴とする請求項２に記載の回転式アクチュエータ。
【請求項４】
前記出力軸の前記第１嵌合溝に前記第１のシャフトが嵌合したとき、前記第１のシャフトのスプライン形状を構成する複数の突起のうち前記第１嵌合溝の壁に当接する前記突起の数が、全ての前記突起の数の半数以上になるように、前記第１嵌合溝と前記第２嵌合溝との相対回転角が設定されていることを特徴とする請求項２または３に記載の回転式アクチュエータ。
【請求項５】
前記第２のシャフトの二面のうち１つの面と前記第２嵌合溝の壁とが当接する面積（β，γ）は、前記第１のシャフトのスプライン形状を構成する複数の突起のうち１個の前記突起と前記第１嵌合溝の壁とが当接する面積（α）よりも大きいことを特徴とする請求項２から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】
前記出力軸の回転中心（Ｏ）と前記第１嵌合溝であるスプライン溝の外縁との距離（Ａ）よりも、前記出力軸の回転中心と前記第２嵌合溝である二面を有する形状の溝の外縁との距離（Ｂ）の方が大きいことを特徴とする請求項２から５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】
従来より、車両のシフトバイワイヤシステムの動力部として適用される回転式アクチュエータが知られている。
特許文献１に記載の回転式アクチュエータは、その出力軸にシフトレンジ切替機構のマニュアルシャフトの端部が嵌合する。この回転式アクチュエータの出力軸とマニュアルシャフトの端部とは、スプライン結合されている。これにより、回転式アクチュエータの出力軸からトルクが出力されると、マニュアルシャフトにそのトルクが伝わり、マニュアルシャフトが回転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２４７７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、シフトレンジ切替機構のマニュアルシャフトには、回転角を検出するセンサが取り付けられることがある。このセンサには、略矩形状の孔が設けられている。そのため、マニュアルシャフトは、回転式アクチュエータ側の端部の横断面が略矩形状に形成され、センサが有する略矩形状の孔に通される。
この場合、横断面が略矩形状に形成されたマニュアルシャフトと、スプライン溝が形成された回転式アクチュエータの出力軸との間のトルク伝達を行うために、次の（１）、（２）の対策が考えられる。
【０００５】
（１）スプライン形状の出力軸を備えた回転式アクチュエータと、横断面が略矩形状の出力軸を備えた回転式アクチュエータを用意する。しかし、この場合、出力軸の横断面形状が異なる２種類の回転式アクチュエータの製造および在庫管理を行うことになり、設備コスト及び管理コスト等が増大する。
【０００６】
（２）出力軸とマニュアルシャフトとの間の動力伝達を、一端が出力軸に嵌合し、他端がマニュアルシャフトに嵌合可能なアタッチメントを用いて行う。しかし、この場合、出力軸とマニュアルシャフトとの間にアタッチメントを設ける分、軸方向の体格が大型化する。また、アタッチメントにより部品点数が増加する。
よって、上記（１）、（２）の対策では、回転式アクチュエータは、横断面形状が異なる２種類のマニュアルシャフトに対応することが困難である。
【０００７】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、異なる形状を有する複数の種類のシャフトを回転駆動することの可能な回転式アクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の回転式アクチュエータは、駆動部のトルクを筒状の出力軸から駆動対象が有するシャフトへ出力する。回転式アクチュエータは、トルクを生成または伝達する駆動部と、駆動部のトルクを出力する筒状の出力軸と、出力軸の径内側に設けられ、所定の横断面形状を有する第１のシャフトが嵌合可能な第１嵌合溝と、出力軸の径内側に第１嵌合溝と同軸かつ軸方向重なる位置に設けられ、第１のシャフトとは異なる横断面形状を有する第２のシャフトが嵌合可能な第２嵌合溝とを備える。
これにより、回転式アクチュエータは、異なる横断面形状を有する複数のシャフトを回転駆動することが可能である。したがって、回転式アクチュエータは、駆動対象が備えているシャフトが第１のシャフトまたは第２のシャフトのいずれの場合にも、その駆動対象のシャフトにトルクを伝えることができる。また、この回転式アクチュエータは、形状が異なる複数の種類のシャフトと出力軸とのトルク伝達を行なうために従来必要とされていたアタッチメントを廃止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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を使用したシフトバイワイヤシステムの概略図である。
【図２】第１実施形態による回転式アクチュエータの断面図である。
【図３】第１実施形態による回転式アクチュエータの出力軸の断面図である。
【図４】図３のＩＶ方向の矢視図である。
【図５】図４のＶ部分における出力軸の端部の拡大図である。
【図６】第１実施形態による出力軸と第１のシャフトが嵌合した断面図である。
【図７】第１実施形態による出力軸と第２のシャフトが嵌合した断面図である。
【図８】第２実施形態による出力軸と第２のシャフトが嵌合した断面図である。
【図９】第２実施形態による出力軸と第１のシャフトが嵌合した断面図である。
【図１０】第３実施形態による出力軸と第２のシャフトが嵌合した断面図である。
【図１１】第３実施形態による出力軸と第１のシャフトが嵌合した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の複数の実施形態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には同一の符号を付して説明を省略する。また、各図において、実質的に同一の構成にはその一部のみに符号を付し、全ての部分に符号を付すことを省略している。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図７に示す。第１実施形態の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動力源として適用される。
【００１１】
第１実施形態では、「シフトバイワイヤシステムの構成」、「回転式アクチュエータ１の全体構成」、「その出力軸６０の径内側に設けられた溝の構成」の順に説明する。
（シフトバイワイヤシステムの構成）
図１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、シフトレンジ切替機構１０１およびパーキング切替機構１２０等を備えている。回転式アクチュエータ１は、ＥＣＵ２によって回転が制御され、駆動対象としてのシフトレンジ切替機構１０１のマニュアルシャフト１１０を回転駆動する。これにより、自動変速機のシフトレンジが切り替えられる。ここで、マニュアルシャフト１１０は、特許請求の範囲における「シャフト」の一例に相当する。
【００１２】
シフトレンジ切替機構１０１は、マニュアルシャフト１１０、ディテントプレート１０２および油圧バルブボディ１０４等から構成されている。
マニュアルシャフト１１０の回転式アクチュエータ側の端部１１３には、回転角を検出するセンサ１３０が取り付けられている。図２に示すように、センサ１３０は、中央に略矩形状の孔１３１を有している。そのため、マニュアルシャフト１１０は、その端部１１３の横断面が略矩形状に形成され、センサ１３０が有する略矩形状の孔１３１に通されている。センサ１３０よりも回転式アクチュエータ側に位置するマニュアルシャフト１１０の端部１１３は、回転式アクチュエータ１の出力軸６０に嵌合する。
なお、マニュアルシャフト１１０にセンサ１３０を取り付けない場合、シフトレンジ切替機構１０１は、マニュアルシャフト１１０の端部１１３がスプライン形状（図６参照）のものを使用してもよい。この場合でも、本実施形態の回転式アクチュエータ１の出力軸６０とマニュアルシャフト１１０の端部１１３とは嵌合する。マニュアルシャフト１１０と出力軸６０との嵌合に関しては後述する。
【００１３】
図１に示すように、ディテントプレート１０２は、マニュアルシャフト１１０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１１０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１１０と平行に突出するピン１０３が設けられている。
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１１０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、図示しない自動変速機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、自動変速機のシフトレンジが変更される。
【００１４】
ディテントプレート１０２は、径方向の端部に４個の凹部１５１〜１５４を有している。当該凹部１５１〜１５４は、例えば、それぞれ図示しない自動変速機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。
【００１５】
回転式アクチュエータ１からマニュアルシャフト１１０を経由してディテントプレート１０２に回転力が加わると、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。
例えば、マニュアルシャフト１１０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、自動変速機のシフトレンジがＤ、Ｎ、Ｒ、Ｐの順に切り替えられる。
【００１６】
一方、マニュアルシャフト１１０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１１０の回転角度、すなわち回転方向の所定の位置は、自動変速機の各シフトレンジに対応している。
【００１７】
パーキング切替機構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を中心に回転動作する。
【００１８】
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。
【００１９】
（回転式アクチュエータ１の全体構成）
次に、回転式アクチュエータ１について説明する。
図２に示すように、回転式アクチュエータ１は、ケース１０、入力軸２０、モータ３、減速機５０および出力軸６０等を備えている。なお、モータ３および減速機５０は、特許請求の範囲に記載の「駆動部」の一例に相当する。
ケース１０は、フロントケース１１とリヤケース１２とから構成されている。フロントケース１１は、有底筒部１３および支持筒部１４を有している。有底筒部１３は、一方の端部に底部を有する筒状に形成されている。支持筒部１４は、有底筒部１３の底部の中央から筒状に延びている。リヤケース１２は、有底筒部１５を有している。有底筒部１５は、一方の端部に底部を有する筒状に形成されている。
フロントケース１１とリヤケース１２とは、有底筒部１３の底部とは反対側の端部、および、有底筒部１５の底部とは反対側の端部同士を当接した状態でボルト４により固定されている。
【００２０】
入力軸２０は、軸方向の途中に、他の部位よりも外径が大きな大径部２１を有している。また、入力軸２０は、大径部２１の軸方向側に隣接し入力軸２０の回転中心に対して偏心して設けられる円柱状の偏心部２２を有している。つまり、偏心部２２は、大径部２１に対し偏心して設けられている。入力軸２０は、一方の端部が出力軸６０の内側に設けられたフロントベアリング８１によって回転可能に支持され、他方の端部がリヤケース１２の有底筒部１５の底部の中央に設けられたリヤベアリング８２によって回転可能に支持されている。すなわち、入力軸２０は、ケース１０に対し回転可能に支持されている。
なお、出力軸６０は、フロントケース１１の支持筒部１４の内側に設けられたメタルベアリング８３とフロントベアリング８１により、フロントケース１１および入力軸２０に回転可能に支持されている。
【００２１】
モータ３は、例えば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り、ケース１０に収容されている。モータ３は、ステータ３０およびロータ４０を有している。ステータ３０は、略円環状に形成され、リヤケース１２にインサートモールドされた金属製のプレート７に圧入されることにより、リヤケース１２に固定されている。
ステータ３０は、ステータコア３１およびコイル３２から構成されている。ステータコア３１は、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。ステータコア３１には、径方向内側へ向けて所定の角度毎に突設された複数のステータティース３３が形成されており、各ステータティース３３のそれぞれにコイル３２が巻かれている。コイル３２には、バスバー部７０を通じて電流が流れる。
【００２２】
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、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からなる。ロータコア４１は、略円環状に形成され、入力軸２０の大径部２１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所定の角度毎に複数設けられている。
【００２３】
コイル３２に電力が供給されると、コイル３２が巻回されたステータティース３３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３３に引き寄せられる。複数のコイル３２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３２への通電を切り替えてステータティース３３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。
【００２４】
ロータ４０の回転角は、リヤケース１２とロータコア４１との間に設けられたロータリーエンコーダ７２によって検出される。ロータリーエンコーダ７２は、ロータコア４１に固定された磁石７３に対向して設けられたホールＩＣ７５からロータコア４１の回転に同期して出力される信号を、端子７６を経由してＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、その信号に基づき、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。
【００２５】
減速機５０は、リングギア５１およびサンギア５２を有している。
リングギア５１は、円環状に形成され、フロントケース１１にインサートモールドされた環状のプレート８に圧入固定されている。リングギア５１は、入力軸２０と同軸に固定されている。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。
サンギア５２は、円盤状に形成され、その外縁部にリングギア５１の内歯５３に噛み合う外歯５５を有している。また、サンギア５２は、入力軸２０の偏心部２２の外周に設けられたミドルベアリング８４を介し、入力軸２０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、入力軸２０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の内側で自転および公転する。
サンギア５２は、中心から径方向に所定距離離れた位置に、板厚方向へ突出する円柱状の突出部５４を有している。この突出部５４は、サンギア５２の周方向に所定の間隔で複数個設けられ、出力軸６０が有する穴部６３に入り込んでいる。
【００２６】
図２から図４に示すように、出力軸６０は、円筒状の出力筒部６１および円盤状の円盤部６２を有する。出力筒部６１は、フロントケース１１の支持筒部１４の内側に設けられたメタルベアリング８３により、フロントケース１１に対して回転可能に支持されている。また、出力筒部６１は、その径内側に設けられたフロントベアリング８１を介して入力軸２０の一方の端部を回転可能に支持している。この出力筒部６１と入力軸２０の大径部２１とは同軸に設けられている。
【００２７】
円盤部６２は、出力筒部６１の一方の端部に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が入り込むことの可能な穴部６３が形成されている。穴部６３は、突出部５４の数に対応して、円盤部６２の周方向に複数個形成されている。
この構成により、サンギア５２がリングギア５１の内側で自転および公転すると、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、入力軸２０の回転速度に比べて遅い。そのため、モータ３のトルクは、リングギア５１とサンギア５２によって減速され、出力軸６０から出力される。
出力軸６０には、上述したシフトバイワイヤシステム１００のマニュアルシャフト１１０が嵌合する。出力軸６０は、そのマニュアルシャフト１１０に対しトルクを出力する。出力軸６０とマニュアルシャフト１１０とを嵌合するために出力軸６０の径内側に設けた溝の構成について、次に説明する。
【００２８】
（出力軸６０の径内側に設けられた溝の構成）
図５から図７に示すように、本実施形態の回転式アクチュエータ１の出力軸６０には、スプライン形状のマニュアルシャフト１１０，１１１と、横断面が略矩形状のマニュアルシャフト１１０，１１２のいずれも嵌合可能である。以下の説明において、スプライン形状のマニュアルシャフト１１０，１１１を「第１のシャフト１１１」と称し、横断面が略矩形状のマニュアルシャフト１１０，１１２を「第２のシャフト１１２」と称することとする。本実施形態の第２のシャフト１１２の横断面の形状は、特許請求の範囲に記載の「軸を挟んで対向する二面を有する横断面形状」の一例に相当するものである。
【００２９】
出力軸６０は、出力筒部６１の外縁が周方向に分断されることなく、周方向に連続して形成されている。出力軸６０の径内側には、第１のシャフト１１１が嵌合可能な第１嵌合溝９１と、第２のシャフト１１２が嵌合可能な第２嵌合溝９２が設けられている。第１嵌合溝９１と第２嵌合溝９２とは同軸に設けられている。
本実施形態の第１嵌合溝９１は、スプライン溝である。また、本実施形態の第２嵌合溝９２は、略矩形状の溝である。即ち、この第２嵌合溝９２には、「軸を挟んで対向する二面を有する横断面形状」を有する第２のシャフト１１２が嵌合可能である。
【００３０】
図６に示すように、本実施形態では、出力軸６０の第１嵌合溝９１に第１のシャフト１１１が嵌合したとき、第１のシャフト１１１のスプライン形状を構成する複数の突起１１４のうち第１嵌合溝９１の壁に当接する突起１１４は６個であり、第１嵌合溝９１の壁に当接しない突起１１４の数は４個である。
すなわち、本実施形態では、出力軸６０の第１嵌合溝９１に第１のシャフト１１１が嵌合したとき、第１のシャフト１１１のスプライン形状を構成する複数の突起１１４のうち、第１嵌合溝９１の壁に当接しない突起１１４の数が最小となり、第１嵌合溝９１の壁に当接する突起１１４の数が最大となるように、第１嵌合溝９１と第２嵌合溝９２との相対回転角が設定されている。また、本実施形態では、第１嵌合溝９１に第１のシャフト１１１が嵌合したとき、第１のシャフト１１１のスプライン形状を構成する複数の突起１１４のうち第１嵌合溝９１の壁に当接する突起１１４の数が、全ての突起１１４の数の半数以上になるように、第１嵌合溝９１と第２嵌合溝９２との相対回転角が設定されている。
【００３１】
図７の矢印Ｃに示すように、第２嵌合溝９２の壁は、第１嵌合溝９１であるスプライン溝の径内側の内縁部９３に接続されている。そのため、第２のシャフト１１２が有している対向する二面のうち１つの面と第２嵌合溝９２の壁とが当接する面積βは、第１のシャフト１１１のスプライン形状を構成する複数の突起１１４のうち１個の突起１１４と第１嵌合溝９１の壁とが当接する面積αよりも大きい。これにより、図７の矢印Ｒに示す方向に出力軸６０が回転し、第２嵌合溝９２の壁から第２のシャフト１１２にトルクが伝達される場合、第２嵌合溝９２の壁に作用する面圧の増加を抑制することが可能である。
なお、第２嵌合溝９２の壁と第１嵌合溝９１の内縁部９３とが接続される箇所Ｃは、径方向内側の先端部の変形を防ぐためにカット（面取り）がされている。
【００３２】
また、図７に示すように、本実施形態では、出力軸６０の回転中心Ｏと第２嵌合溝９２の外縁との距離Ｂは、出力軸６０の回転中心Ｏと第１嵌合溝９１の外縁との距離Ａよりも大きい。これにより、第２嵌合溝９２の壁と第２のシャフト１１２とが当接する箇所において、第２嵌合溝９２の壁の周方向の肉厚を確保することが可能である。
【００３３】
上述した第１実施形態の回転式アクチュエータ１は、次の作用効果を奏する。
（１）第１実施形態では、回転式アクチュエータ１は、筒状の出力軸６０の径内側に、第１のシャフト１１１が嵌合可能な第１嵌合溝９１と、第１のシャフト１１１とは異なる横断面形状を有する第２のシャフト１１２が嵌合可能な第２嵌合溝９２とを同軸に備えている。
これにより、回転式アクチュエータ１は、異なる横断面形状を有する複数のマニュアルシャフト１１０を回転駆動することが可能である。そのため、回転式アクチュエータ１は、シフトレンジ切替機構１０１のマニュアルシャフト１１０が第１のシャフト１１１の形状または第２のシャフト１１２の形状のいずれの場合にも、そのマニュアルシャフト１１０にトルクを伝えることができる。したがって、この回転式アクチュエータ１は、形状が異なる複数の種類のマニュアルシャフト１１０と出力軸６０とのトルク伝達を行なうために従来必要とされていたアタッチメントを廃止することが可能である。
【００３４】
（２）第１実施形態では、第１嵌合溝９１は、スプライン形状を有する第１のシャフト１１１が嵌合可能なスプライン溝である。第２嵌合溝９２は、軸を挟んで対向する二面を有する横断面形状の第２のシャフト１１２が嵌合可能な溝である。
第１嵌合溝９１と第２嵌合溝９２として、このような形状が例示される。なお、軸を挟んで対向する二面を有する横断面形状として、略矩形状、正方形状または六角形状などが例示される。
【００３５】
（３）第１実施形態では、第１嵌合溝９１に第１のシャフト１１１が嵌合したとき、第１のシャフト１１１のスプライン形状を構成する複数の突起１１４のうち、第１嵌合溝９１の壁に当接しない突起１１４の数が最小となり、第１嵌合溝９１の壁に当接する突起１１４の数が最大となるように、第１嵌合溝９１と第２嵌合溝９２との相対回転角が設定されている。
これにより、回転式アクチュエータ１の出力軸６０からスプライン溝を経由して第１のシャフト１１１にトルクが伝達される場合、スプライン溝の壁に作用する面圧の増加が抑制される。そのため、回転式アクチュエータ１は、スプライン溝の壁の変形を防ぐことができる。
【００３６】
（４）第１実施形態では、第１嵌合溝９１に第１のシャフト１１１が嵌合したとき、第１のシャフト１１１のスプライン形状を構成する複数の突起１１４のうち第１嵌合溝９１の壁に当接する突起１１４の数が、全ての突起１１４の数の半数以上になるように、第１嵌合溝９１と第２嵌合溝９２との相対回転角が設定されている。
これにより、回転式アクチュエータ１は、スプライン溝の壁の変形を確実に防ぐことができる。
【００３７】
（５）第１実施形態では、第２のシャフト１１２の二面のうち１つの面と第２嵌合溝９２の壁とが当接する面積βは、第１のシャフト１１１のスプライン形状を構成する複数の突起１１４のうち１個の突起１１４と第１嵌合溝９１の壁とが当接する面積αよりも大きい。
これにより、出力軸６０に設けられた第２嵌合溝９２を経由して第２のシャフト１１２にトルクが伝達される場合、第２嵌合溝９２の壁に作用する面圧の増加が抑制される。そのため、回転式アクチュエータ１は、第２嵌合溝９２の壁の変形を防ぐことができる。
【００３８】
（６）第１実施形態では、出力軸６０の回転中心Ｏと第１嵌合溝９１であるスプライン溝の外縁との距離Ａよりも、出力軸６０の回転中心Ｏと第２嵌合溝９２である二面を有する形状の溝の外縁との距離Ｂの方が大きい。
これにより、第２嵌合溝９２の壁の周方向の肉厚が確保される。そのため、回転式アクチュエータ１は、第２嵌合溝９２の壁の変形を防ぐことができる。
【００３９】
（７）第１実施形態では、出力軸６０の外縁は、周方向に連続している。
これにより、回転式アクチュエータ１は、出力軸６０の外縁が変形することを防ぐことができる。
【００４０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図８および図９に示す。第２実施形態では、第２のシャフト１１５の横断面が略正方形である。出力軸６０の径内側には、スプライン形状の第１のシャフト１１１が嵌合可能な第１嵌合溝９１と、横断面が略正方形の第２のシャフト１１５が嵌合可能な第２嵌合溝９５が設けられている。したがって、この出力軸６０には、第１のシャフト１１１と第２のシャフト１１５のいずれも嵌合可能である。なお、本実施形態の第２のシャフト１１５の横断面の形状も、特許請求の範囲に記載の「軸を挟んで対向する二面を有する横断面形状」の一例に相当するものである。
【００４１】
第２実施形態においても、出力軸６０の第１嵌合溝９１に第１のシャフト１１１が嵌合したとき、第１のシャフト１１１のスプライン形状を構成する複数の突起１１４のうち、第１嵌合溝９１の壁に当接しない突起１１４の数が最小となり、第１嵌合溝９１の壁に当接する突起１１４の数が最大となるように、第１嵌合溝９１と第２嵌合溝９５との相対回転角が設定されている。
【００４２】
図８の矢印Ｄに示すように、第２嵌合溝９５の壁は、第１嵌合溝９１であるスプライン溝の径内側の内縁部９３に接続されている。そのため、第２のシャフト１１５が有している対向する二面のうち１つの面と第２嵌合溝９５の壁とが当接する面積γは、第１のシャフト１１１のスプライン形状を構成する複数の突起１１４のうち１個の突起１１４と第１嵌合溝９１の壁とが当接する面積αよりも大きい。これにより、図８の矢印Ｒの方向へ出力軸６０が回転し、第２嵌合溝９５から第２のシャフト１１５にトルクが伝達される場合、第２嵌合溝９５の壁に作用する面圧の増加を抑制することが可能である。
上述した第２実施形態は、第１実施形態と同様の作用効果を奏することが可能である。
【００４３】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図１０および図１１に示す。第３実施形態では、第２のシャフト１１６の横断面が略六角形である。出力軸６０の径内側には、スプライン形状の第１のシャフト１１１が嵌合可能な第１嵌合溝９１と、横断面が略六角形の第２のシャフト１１６が嵌合可能な第２嵌合溝９６が設けられている。したがって、この出力軸６０には、第１のシャフト１１１と第２のシャフト１１６のいずれも嵌合可能である。なお、本実施形態の第２のシャフト１１６の横断面の形状も、特許請求の範囲に記載の「軸を挟んで対向する二面を有する横断面形状」の一例に相当するものである。
【００４４】
第３実施形態においても、出力軸６０の第１嵌合溝９１に第１のシャフト１１１が嵌合したとき、第１のシャフト１１１のスプライン形状を構成する複数の突起１１４のうち、第１嵌合溝９１の壁に当接しない突起１１４の数が最小（第３実施形態では０）となり、第１嵌合溝９１の壁に当接する突起１１４の数が最大となるように、第１嵌合溝９１と第２嵌合溝９６との相対回転角が設定されている。
上述した第３実施形態は、第１、第２実施形態と同様の作用効果を奏することが可能である。
【００４５】
（他の実施形態）
（１）上述した実施形態では、回転式アクチュエータ１が駆動する駆動対象としてシフトレンジ切替機構１０１を例示した。これに対し、他の実施形態では、回転式アクチュエータ１が駆動する駆動対象は、シフトレンジ切替機構以外の種々の装置としてもよい。また、回転式アクチュエータ１がトルクを伝えるシャフトは、シフトレンジ切替機構が備えるマニュアルシャフトに限らず、他の装置が備える種々のシャフトであってもよい。
【００４６】
（２）上述した実施形態では、回転式アクチュエータ１が備える駆動部としてモータ３および減速機５０等、トルクを生成または伝達するものを例示した。これに対し、他の実施形態では、回転式アクチュエータが備える駆動部は、例えば油圧モータなど外部の駆動源から伝達されるトルクを出力軸６０からシャフトへ伝達するものでもよい。
【００４７】
（３）上述した実施形態では、第１嵌合溝９１をスプライン溝として、第２嵌合溝９２，９５，９６を略矩形状、略正方形または略六角形とした。これに対し、他の実施形態では、第１嵌合溝と第２嵌合溝には、種々の形状を採用することが可能である。例えば第１嵌合溝を略矩形状、略正方形または略六角形等のうちいずれか一つの形状として、第２嵌合溝を略矩形状、略正方形または略六角形等のうちで第１嵌合溝とは異なるいずれか一つの形状としてもよい。
このように、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、上述した複数の実施形態を組み合わせることに加え、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】
【００４８】
１    ・・・回転式アクチュエータ
３    ・・・モータ（駆動部）
５０  ・・・減速機（駆動部）
６０  ・・・出力軸
９１  ・・・第１嵌合溝
９２，９５，９６・・・第２嵌合溝
１０１  ・・・シフトレンジ切替機構（駆動対象）
１１０  ・・・マニュアルシャフト（シャフト）
１１１  ・・・第１のシャフト
１１２，１１５，１１６・・・第２のシャフト
【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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