具体实施方式

[一实施方式]

以下，基于附图说明一实施方式的旋转式致动器(以下称作致动器)。致动器被用作车辆的线控换挡系统的驱动部。

(线控换挡系统)

首先，参照图1及图2对线控换挡系统的结构进行说明。如图1所示，线控换挡系统11具备对变速机12的换挡挡位进行指令的换挡操作装置13、使变速机12的换挡挡位切换机构14动作的致动器10、实施致动器10的通电的驱动电路15、和控制电路17。控制电路17根据换挡挡位的指令信号对驱动电路15进行控制而对致动器10进行驱动。驱动电路15及控制电路17构成电子控制单元(以下称作ECU)18。

如图2所示，换挡挡位切换机构14具备：挡位切换阀20，控制向变速机12内的液压动作机构的液压供给；止动弹簧21及止动杆22，将换挡挡位进行保持；驻车杆25，当换挡挡位被切换为驻车挡位时使驻车柱24与变速机12的输出轴的驻车齿轮23嵌合，将输出轴的旋转锁定；以及手动轴杆26，与止动杆22一体地旋转。

换挡挡位切换机构14使止动杆22与手动轴杆26一起旋转，使与止动杆22连结的挡位切换阀20的阀体27以及驻车杆25移动到与目标换挡挡位对应的位置。在线控换挡系统11中，为了以电动的方式进行这样的换挡挡位的切换，将致动器10连结到手动轴杆26。

(致动器)

接着，对致动器10的结构进行说明。如图3所示，致动器10具备作为动力发生源的马达30、相对于马达30平行地配置的输出轴40、将马达30的旋转减速而向输出轴40传递的减速机构50、以及将马达30、输出轴40及减速机构50收容的壳体60。

壳体60具有筒状的上壳体部61及罩状的下壳体部62。上壳体部61在一端部63与另一端部64之间形成有隔壁部65。在一端部63的内侧，设有搭载了驱动电路及控制电路(参照图1)的基板66。基板66例如通过热敛缝而固定于隔壁部65。基板66被铁制的罩板67遮盖，从而确保了屏蔽性。下壳体部62组装于另一端部64。下壳体部62形成了向上壳体部61的相反侧突出的筒状突出部69。控制杆26以将筒状突出部69插通的方式配置。

马达30具有被压入固定在另一端部64的板壳体68中的定子31、在定子31的内侧设置的转子32、以及与转子32一起绕旋转轴心AX1旋转的旋转轴33。旋转轴33被设于板壳体68的轴承34和设于下壳体部62的轴承35可旋转地支承。此外，旋转轴33在相对于转子32靠下壳体部62侧具有相对于旋转轴心AX1偏心的偏心部36。马达30通过由控制电路(参照图1)控制向构成定子31的三相绕组38的通电电流，从而能够向双向旋转，此外，能够以希望的旋转位置停止。罩板67具有通孔，在该通孔中安装有插塞39。在故障时通过将插塞39卸下，能够以手动的方式使旋转轴33旋转。

减速机构50具有内齿轮51、太阳轮52、传动齿轮53及从动齿轮54。内齿轮51设在旋转轴心AX1上，被压入固定到下壳体部62。太阳轮52被与偏心部36嵌合的轴承55以能够绕偏心轴心AX2旋转的方式支承，与内齿轮51以内切的方式啮合。太阳轮52在旋转轴33旋转的情况下进行一边绕旋转轴心AX1公转一边绕偏心轴心AX2自转的行星运动。此时的太阳轮52的自转速度相对于旋转轴33的旋转速度被减速。太阳轮52具有在轴向上贯通的旋转传递用的通孔56。

传动齿轮53在转子32与太阳轮52之间设在旋转轴心AX1上，被与旋转轴33嵌合的轴承57以能够绕旋转轴心AX1旋转的方式支承。此外，传动齿轮53具有插入在通孔56中的旋转传递用的突起58。太阳轮52的自转通过通孔56与突起58的卡合而被传递给传动齿轮53。通孔56及突起58构成传递机构59。从动齿轮54设在与旋转轴心AX1平行且与筒状突出部69同轴的旋转轴心AX3上，与传动齿轮53以外切的方式啮合。从动齿轮54在传动齿轮53绕旋转轴心AX1旋转的情况下绕旋转轴心AX3旋转。此时的从动齿轮54的旋转速度相对于传动齿轮53的旋转速度被减速。

输出轴40形成为筒状，设在旋转轴心AX3上。隔壁部65具有与旋转轴心AX3同轴的贯通支承孔89。输出轴40被与贯通支承孔89嵌合的第1带凸缘套筒46及嵌合在筒状突出部69的内侧的第2带凸缘套筒47以能够绕旋转轴心AX3旋转的方式支承。控制杆26被插入在输出轴40的内侧，例如通过花键嵌合与输出轴40可旋转传递地连结。

(从动齿轮、输出轴)

接着，对从动齿轮54、输出轴40及它们的周边部位的结构进行说明。如图3～图5所示，从动齿轮54是与输出轴40不同的部件，与输出轴40以存在游隙的方式嵌合。

如图4～图7所示，从动齿轮54具有与输出轴40嵌合的环状部71和从环状部71向径向外侧突出的齿轮板部72。环状部71形成具有在周向上排列的多个内齿73的内齿部74。齿轮板部72是板状，仅使与传动齿轮53啮合的啮合部75较厚而确保了齿轮强度。啮合部75和作为“游隙嵌合部”的内齿部74以轴向位置相互重叠的方式配置。

如图4、图5、图8、图9所示，输出轴40在一端部41与另一端部42之间形成了具有在周向上排列的多个外齿43的外齿部44。外齿43的周向宽度比相邻的一对内齿73的间隙的周向宽度小。外齿部44和内齿部74与游隙(即有意设置的间隙)相应地可相对旋转地卡合。从动齿轮54的旋转经由内齿部74及外齿部44向输出轴40传递。

如图10所示，内齿部74在周向的一个部位具有缺齿部76。即，多个内齿73在周向上等间隔地排列，其中仅一个部位没有内齿73。外齿部44在与缺齿部76对应的部位具有将夹着该部位的一对外齿43彼此相连的结合齿45。在本实施方式中，结合齿45将一对外齿43的根部彼此相连。从动齿轮54仅在包含游隙的规定角度范围内能够与输出轴40嵌合。

如图11所示，输出轴40的一端部41被第1带凸缘套筒46可旋转地支承。输出轴40的另一端部42被第2带凸缘套筒47可旋转地支承。从动齿轮54以被第1带凸缘套筒46的第1凸缘部48和第2带凸缘套筒47的第2凸缘部49夹着的形式在轴向上被支承。另外，在其他实施方式中，也可以是，从动齿轮54例如以被壳体60及其他板等一对支承部夹着的形式在轴向上被支承。

致动器10还具备旋转位置检测部80，该旋转位置检测部80具有磁回路部81及磁传感器82。磁回路部81安装在输出轴40于。具体而言，磁回路部81是将保持体83和磁铁84一体成形而成的。保持体83的推力(thrust)方向的位置被上壳体部61限制，此外，径向方向的位置被输出轴40限制。旋转位置检测部80检测输出轴40及与其一体地旋转的手动轴杆26的旋转位置，向ECU18输出。另外，在其他实施方式中，磁回路部也可以设于输出轴或与输出轴一体地旋转的部件(例如手动轴杆等)。例如，磁回路部也可以安装于手动轴杆。此外，也可以是，磁回路部的保持体由与输出轴或手动轴杆相同的零件构成，磁回路部的磁铁一体地固定(例如粘接、一体成形等)于上述保持体。

保持体83插入在一端部41的内侧。在保持体83与一端部41之间设有O形环85。保持体83的输出轴40侧的端部具有有底孔86。在有底孔86中嵌入有弹簧87。弹簧87将在手动轴杆26的端部成形的对边部28用弹簧力保持，作为与手动轴杆26的晃动消除机构发挥功能。

在输出轴40的另一端部42与筒状突出部69之间设有X形环88。以往，是通过设在致动器与变速机的传动箱之间的密封部件进行密封的构造。但是，通过在上述位置设置X形环88，能够以致动器10单体保证密封性。

(效果)

如以上说明，在本实施方式中，致动器10具备马达30、与马达30的旋转轴33平行地配置的输出轴40、以及将马达30的旋转减速而向输出轴40传递的减速机构50。减速机构50包括设在旋转轴33的旋转轴心AX1上的传动齿轮53、以及设在输出轴40的旋转轴心AX3上并与传动齿轮53啮合的从动齿轮54。从动齿轮54是与输出轴40不同的部件，与输出轴40以存在游隙的方式嵌合。

这样，在致动器10内部对从动齿轮54与输出轴40之间进行游隙设定而减小被驱动转矩，扩大陷入范围，从而能够缓和输出轴位置的停止控制精度。

此外，还能够降低止动转矩，能够实现致动器10的要求转矩的降低、换挡挡位切换时向致动器10侧、止动杆22侧的负荷的降低。

这里，当为了转矩传递而设置太阳轮的突起和传动齿轮的通孔时，还能够将通孔从圆孔做成长孔来确保游隙。但是，有受到传动齿轮与从动齿轮的齿轮啮合部的摩擦及传动齿轮的轴承的摩擦等的影响而被驱动转矩增大的问题。此外，通过做成长孔，还有加工费用上升的问题。此外，在空间上需要减少通孔的数量的情况下，转矩传递效率有可能下降。

对于上述问题，在本实施方式中，通过在从动齿轮54与输出轴40之间设置游隙，不再需要进行通孔长孔化及通孔数减少。

此外，与以往那样的从动齿轮和输出轴的相同部件的成形品相比，在将从动齿轮54和输出轴40分体化的本实施方式中，能够将从动齿轮54及输出轴40做成简单的形状，能够降低加工费用。

此外，在本实施方式中，致动器10还具备具有磁回路部81及磁传感器82的旋转位置检测部80。磁回路部81安装于输出轴40。由此，能够直接检测作为转矩输出目标的手动轴杆26的位置。

此外，在本实施方式中，从动齿轮54形成了具有在周向上排列的多个内齿73的内齿部74。输出轴40形成了具有在周向上排列的多个外齿43且能够与游隙对应地以相对旋转的方式与内齿部74卡合的外齿部44。内齿部74在周向的一个部位具有缺齿部76。外齿部44在与缺齿部76对应的部位具有将夹着该部位的一对外齿43彼此相连的结合齿45。由此，能够将从动齿轮54和输出轴40仅组装到特定的相对旋转位置。因此，能够防止旋转位置的误组装。

此外，在本实施方式中，从动齿轮54的与传动齿轮53的啮合部75和内齿部74以轴向位置相互重叠的方式配置。由此，抑制了从动齿轮54的倾倒。

此外，在本实施方式中，致动器10还具备将输出轴40的一端部41进行支承的第1带凸缘套筒46、和将输出轴40的另一端部42进行支承的第2带凸缘套筒47。从动齿轮54以被第1带凸缘套筒46的第1凸缘部48和第2带凸缘套筒47的第2凸缘部49夹着的形式在轴向上被支承。由此，从动齿轮54在轴向上被限制，倾倒被抑制。

此外，在本实施方式中，在图2等中没有图示定子或转子的磁铁，但马达30为发生齿槽转矩的结构。在这样发生齿槽转矩的情况下，致动器10的被驱动转矩进一步变大。因此，输出轴位置的停止控制需要高精度的问题表现得更显著，但在本实施方式的情况下有效地消除了该问题。

[其他实施方式]

在其他实施方式中，内齿轮也可以是与下壳体部相同部件的成形品。此外，在其他实施方式中，从动齿轮与输出轴的游隙嵌合例如也可以利用定位用凸部和凹部(例如键槽等)而得到。

将本发明基于实施方式进行了记述，但本发明并不限定于该实施方式及构造。本发明也包含各种各样的变形例及等价范围内的变形。此外，各种各样的组合及形态、进而在它们中仅包含一要素、其以上或其以下的其他的组合及形态也落入在本发明的范畴及思想范围中。