CN109863672B - 旋转式致动器、旋转驱动装置及使用它的线控换挡系统 - Google Patents

Abstract

输出轴(80)具有轴杆(200)能够嵌合的轴孔部(83)，通过从马达(3)输出的转矩而旋转，向轴杆(200)输出转矩。磁体座(90)被设置为，具有轴杆(200)能够嵌合的座孔部(93)，能够与轴杆(200)一起旋转。磁体(35)设置于磁体座(90)。角度传感器(45)能够检测来自磁体(35)的磁通，输出与磁体座(90)的旋转角度对应的信号。轴杆(200)与轴孔部(83)之间的间隙量被设定为第1规定值以上。轴杆(200)与座孔部(93)之间的间隙量被设定为第2规定值以下。

Description

旋转式致动器、旋转驱动装置及使用它的线控换挡系统

相关申请的相互参照

本申请基于2016年10月25日提出申请的专利申请第2016－208640号及2017年5月17日提出申请的专利申请第2017－98270号，在此援引其记载内容。

技术领域

本申请公开涉及旋转式致动器、旋转驱动装置及使用它的线控换挡系统。

背景技术

以往，已知有根据驾驶员选择的换挡挡位对旋转式致动器进行驱动控制、经由换挡挡位切换装置切换自动变速机的换挡挡位的线控换挡系统。

此外，以往在汽车的换挡挡位切换装置中，已知有用电子控制装置检测驾驶员选择的换挡挡位、根据该检测值对旋转驱动装置进行驱动控制、切换自动变速机的换挡挡位的线控换挡系统。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009－162268号公报

专利文献2：日本特开2010－203543号公报

专利文献3：日本专利第5648564号公报

发明内容

在专利文献1的线控换挡系统中，旋转式致动器具备向换挡挡位切换装置的手动轴输出转矩的输出轴。此外，该线控换挡系统具备与输出轴分体地形成、在与输出轴不同的轴上通过输出轴的旋转而旋转的磁体座。并且，通过用角度传感器检测来自设置于磁体座的磁体的磁通来检测磁体座的旋转角度，经由输出轴间接地检测手动轴的旋转角度。

此外，为了确保输出轴和手动轴的组装性，在输出轴与手动轴之间设定了规定量的间隙。此外，为了使磁体座和输出轴的相对旋转变得平滑，在磁体座与输出轴之间也设定有规定量的间隙。由此，在磁体座与手动轴之间设定了比较大的间隙。因此，由角度传感器得到的手动轴的旋转角度的检测精度有可能下降。

本申请公开的目的是提供一种与驱动对象的轴杆的组装性较高、轴杆的旋转角度的检测精度较高的旋转式致动器。

本申请公开的一技术方案，是能够将驱动对象的轴杆旋转驱动的旋转式致动器，具备壳体、马达、输出轴、磁体座、磁体和角度传感器。

马达设置在壳体内。

输出轴具有轴杆能够嵌合的轴孔部，通过从马达输出的转矩而旋转，向轴杆输出转矩。

磁体座具有轴杆能够嵌合的座孔部，该磁体座被设置为能够与轴杆一起旋转。

磁体被设置于磁体座。

角度传感器检测来自磁体的磁通，能够输出与磁体座的旋转角度对应的信号。由此，能够检测轴杆的旋转角度。

轴杆与轴孔部之间的间隙量被设定为第1规定值以上。因此，能够使轴杆容易地嵌合于轴孔部，能够提高轴杆与输出轴的组装性。

轴杆与座孔部之间的间隙量被设定为第2规定值以下。由此，轴杆和磁体座的相对旋转被限制，磁体座能够与轴杆一体地旋转。因此，能够提高由角度传感器对于轴杆的旋转角度的检测精度。

此外，在专利文献2的线控换挡系统中，旋转驱动装置其输出部被连接在自动变速机的换挡挡位切换装置上，通过从输出部输出的转矩，能够切换自动变速机的换挡挡位。在旋转驱动装置中，设置有具有与输出部的外齿啮合的外齿的树脂制的旋转部件。并且，通过在该旋转部件上设置磁铁，检测来自磁铁的磁通，检测旋转部件的旋转位置，间接地检测输出部的旋转位置及换挡挡位切换装置的挡位位置。因此，由于输出部和旋转部件的间隙等，输出部的旋转位置的检测精度有可能下降。

在专利文献2的线控换挡系统中，根据强度的观点，输出部由铁等的磁性材料形成。这里，由于直接检测输出部的旋转位置，所以假如在输出部上设置了磁铁的情况下，来自磁铁的磁通流到输出部，检测的磁通的密度有可能下降。在此情况下，输出部的旋转位置的检测精度有可能下降。

在专利文献3的旋转驱动装置中，在收容旋转电机的壳体中的前壳体侧设置有旋转电机，在后壳体侧设置有减速机。旋转电机的转矩通过作为齿轮机构的减速机而被减速，经由输出部被向换挡挡位切换装置的手动轴输出。该旋转驱动装置可以考虑设置为使后壳体与换挡挡位切换装置的外壁对置或抵接。这里，减速机被设置为从旋转电机的中央向换挡挡位切换装置侧突出。因此，在后壳体的减速机周围的外壁与换挡挡位切换装置的外壁之间有可能形成大致环状的死角。因而，旋转驱动装置的搭载性有可能下降。

此外，在专利文献3的旋转驱动装置中，在将用来检测输出部的旋转位置的磁通密度检测部设置在前壳体侧的情况下，成为将磁通密度检测部配置在距旋转电机较近的位置。因此，通过来自旋转电机的漏磁通，输出部的旋转位置的检测精度有可能下降。另一方面，在将磁通密度检测部设置在距旋转电机较远的后壳体侧的情况下，上述的死角进一步增大，旋转驱动装置的搭载性有可能进一步下降。

本申请公开的其他目的是提供一种输出部的旋转位置的检测精度及搭载性较高的旋转驱动装置、以及使用它的线控换挡系统。

根据本申请公开的一技术方案，旋转驱动装置具备壳体、旋转电机、输出齿轮、输出部、磁轭、第1磁通产生部、第2磁通产生部、磁通密度检测部和第1孔部。

旋转电机设置在壳体内。

输出齿轮由磁性材料形成，通过从旋转电机输出的转矩而旋转。

输出部以轴与输出齿轮的旋转中心一致的方式与输出齿轮一体地设置，与输出齿轮一起旋转。

磁轭，设置在输出齿轮上，具有第1磁轭、以及在与第1磁轭之间形成有沿着以旋转中心为中心的圆弧的弧状间隙的第2磁轭。

第1磁通产生部设置在第1磁轭的一端与第2磁轭的一端之间。

第2磁通产生部设置在第1磁轭的另一端与第2磁轭的另一端之间。

磁通密度检测部以在弧状间隙中能够相对于磁轭相对移动的方式设置于壳体，输出与所穿过的磁通的密度对应的信号。

第1孔部以将输出齿轮在板厚方向上贯穿的方式形成在输出齿轮的旋转中心与磁轭之间。

在本技术方案中，从第1磁通产生部及第2磁通产生部产生的磁通流过第1磁轭及第2磁轭，在第1磁轭与第2磁轭之间的弧状间隙中成为漏磁通而传播。磁通密度检测部输出与在弧状间隙中传播的漏磁通的密度对应的信号。由此，能够检测磁轭相对于磁通密度检测部的相对位置，能够检测输出部的旋转位置。

从第1磁通产生部及第2磁通产生部产生的磁通也流到由磁性材料形成的输出齿轮中。在本技术方案中，在输出齿轮的旋转中心与磁轭之间即输出齿轮的特定部位形成有第1孔部。因此，能够将流过输出齿轮的磁通的路径缩窄。由此，能够减少流到输出齿轮中的磁通。因而，能够提高在弧状间隙中传播的漏磁通的密度。由此，能够提高输出部的旋转位置的检测精度。

本申请公开的另一技术方案，是被安装在安装对象上、能够将驱动对象旋转驱动的旋转驱动装置，具备前壳体、后壳体、旋转电机、齿轮机构、输出部和磁通密度检测部。

后壳体被设置为，在与前壳体之间形成空间，与前壳体相反侧的面能够与安装对象对置或抵接。

旋转电机设置在上述空间的后壳体侧。

齿轮机构相对于上述空间的旋转电机设置在前壳体侧，能够传递旋转电机的转矩。

输出部设置在旋转电机的径向外侧，在安装对象侧具有能够与驱动对象连接的连接部，将由齿轮机构传递来的转矩向驱动对象输出。

磁通密度检测部以能够相对于输出部相对旋转的方式设置在前壳体侧，输出与穿过的磁通的密度对应的信号。

在本技术方案中，齿轮机构相对于旋转电机设置在前壳体侧。因此，能够使相对于旋转电机设置在与齿轮机构相反侧的后壳体为平坦的形状。由此，当将旋转驱动装置安装在安装对象上时，能够减小在后壳体与安装对象之间可能形成的死角。因而，能够提高旋转驱动装置的搭载性。

此外，在本技术方案中，磁通密度检测部被设置在前壳体侧。即，能够将磁通密度检测部相对于齿轮机构设置在与旋转电机相反侧。因此，能够增大磁通密度检测部与旋转电机的距离。由此，能够抑制来自旋转电机的漏磁通给磁通密度检测部带来影响。因而，能够提高由磁通密度检测部进行的输出部的旋转位置的检测精度。

此外，在本技术方案中，由于磁通密度检测部被设置在前壳体侧，所以与将磁通密度检测部设置在后壳体侧的情况相比，能够进一步抑制在后壳体与安装对象之间可能形成的死角的增大。

附图说明

关于本申请公开的上述目的及其他目的、特征及优点，一边参照附图一边通过下述详细的记述会变得更明确。

图1是表示第1实施方式的旋转式致动器的剖视图。

图2是表示应用了第1实施方式的旋转式致动器的线控换挡系统的概略图。

图3A是表示轴杆的端部的正视图。

图3B是将图3A从箭头IIIB方向观察的图。

图4是从轴向观察第1实施方式的旋转式致动器的输出轴及轴杆的图。

图5是表示第1实施方式的旋转式致动器的输出轴的立体图。

图6是从轴向观察第1实施方式的旋转式致动器的磁体座的图。

图7是图6的VII－VII线剖视图。

图8是表示第1实施方式的旋转式致动器的磁体座的立体图。

图9是表示第1实施方式的旋转式致动器的磁体座的立体剖视图。

图10是从轴向观察第2实施方式的旋转式致动器的输出轴及轴杆的图。

图11是表示第3实施方式的旋转驱动装置的剖视图。

图12是表示应用了第3实施方式的旋转驱动装置的线控换挡系统的概略图。

图13是将第3实施方式的旋转驱动装置的一部分从图11的箭头XIII方向观察的图。

图14是表示第4实施方式的旋转驱动装置的剖视图。

图15是将图14从箭头XV方向观察的图。

图16是表示第5实施方式的旋转驱动装置的剖视图。

具体实施方式

以下，基于图1～图10说明多个实施方式的旋转式致动器。另外，在图1～图10所示的多个实施方式中，对实质上相同的构成部位赋予相同的标号而省略说明。此外，在多个实施方式中实质上相同的构成部位起到相同或同样的作用效果。

(第1实施方式)

图1所示的旋转式致动器1例如被作为切换车辆的自动变速机的挡位的线控换挡系统的驱动部使用。

首先，对该线控换挡系统进行说明。如图2所示，线控换挡系统100具备旋转式致动器1、电子控制单元(以下称作“ECU”)2、换挡挡位切换装置110及驻车切换装置120等。旋转式致动器1将作为驱动对象的换挡挡位切换装置110的手动轴200旋转驱动。由此，自动变速机108的换挡挡位被切换。旋转式致动器1通过ECU2其旋转被控制。旋转式致动器1例如被安装在作为安装对象的换挡挡位切换装置110的壁部130。另外，旋转式致动器1通过将换挡挡位切换装置110的手动轴200旋转驱动，将驻车切换装置120的驻车杆121等驱动。这里，手动轴200对应于“轴杆”。

换挡挡位切换装置110由手动轴200、止动板102、液压阀体104及壁部130等构成。壁部130收容着手动轴200、止动板102及液压阀体104等。手动轴200被设置为经由形成在壁部130上的孔部131(参照图1)而其一方的端部从壁部130跃出(日语：飛び出す)。

手动轴200一方的端部被嵌合于旋转式致动器1的输出轴80(后述)。止动板102被形成为从手动轴200向径外方向延伸的扇形状，与手动轴200一体地旋转。在止动板102上，设置有与手动轴200平行地突出的销103。

销103被卡止在设置于液压阀体104的手动滑阀105的端部。因此，手动滑阀105通过与手动轴200一体地旋转的止动板102而向轴向往复移动。手动滑阀105通过在轴向上往复移动，切换向自动变速机108的油压离合器的油压供给路。结果，油压离合器的卡合状态切换，自动变速机108的换挡挡位被变更。

止动板102在径向的端部具有凹部151、凹部152、凹部153及凹部154。该凹部151～154例如分别与作为自动变速机108的换挡挡位的P挡、R挡、N挡及D挡对应。通过被板簧106的前端支承的挡块107嵌入到止动板102的凹部151～154的某个中，手动滑阀105的轴向的位置决定。另外，此时手动轴200的旋转位置被保持在规定的位置。这里，止动板102、板簧106、挡块107构成“保持机构”，通过将手动轴200的旋转位置保持在规定的位置，能够将手动轴200定位。

在从旋转式致动器1经由手动轴200向止动板102施加转矩的情况下，挡块107向相邻的其他凹部(凹部151～154的某个)移动。由此，手动滑阀105的轴向的位置变化。

例如，从图2的箭头Y方向观察，使手动轴200向顺时针方向旋转时，销103经由止动板102将手动滑阀105向液压阀体104的内部推入，液压阀体104内的油路被以D、N、R、P的顺序切换。由此，自动变速机108的换挡挡位被以D、N、R、P的顺序切换。

另一方面，当使手动轴200向逆时针方向旋转，则销103将手动滑阀105从液压阀体104拉出，液压阀体104内的油路被以P、R、N、D的顺序切换。由此，自动变速机108的换挡挡位被以P、R、N、D的顺序切换。

这样，通过旋转式致动器1被旋转驱动的手动轴200的旋转角度即旋转方向的规定的位置，与自动变速机108的各换挡挡位对应。

驻车切换装置120由驻车杆121、驻车柱123及驻车齿轮126等构成。驻车杆121被形成为大致L字型，在一侧的端部上连接着止动板102。在驻车杆121的另一侧的端部上设置有圆锥部122。通过驻车杆121将止动板102的旋转运动变换为直线运动，圆锥部122向轴向往复移动。驻车柱123抵接于圆锥部122的侧面。因此，如果驻车杆121往复移动，则驻车柱123以轴部124为中心旋转驱动。

在驻车柱123的旋转方向上设置有突部125，当该突部125与驻车齿轮126的齿轮啮合，驻车齿轮126的旋转被限制。由此，经由未图示的驱动轴或差动齿轮等，驱动轮锁定。另一方面，当驻车柱123的突部125从驻车齿轮126的齿轮脱离，则驻车齿轮126成为能够旋转，驱动轮的锁定解除。

接着，对旋转式致动器1进行说明。

如图1所示，旋转式致动器1具备壳体10、输入轴20、马达3、作为齿轮机构的减速机50、输出齿轮1160、输出轴80、磁体座1190、垫片922、弹簧1194、磁体35、角度传感器45等。

壳体10具有前壳体11、后壳体12、罩113。前壳体11例如由树脂形成。后壳体12例如由铝等的金属形成。罩113例如由金属等形成为板状。

前壳体11及后壳体12分别被形成为有底筒状。前壳体11和后壳体12在相互的开口部彼此接合的状态下通过螺栓4被固定。由此，在前壳体11与后壳体12之间形成了空间5。罩113被设置为将后壳体12与前壳体11相反侧覆盖。

另外，在本实施方式中，旋转式致动器1以前壳体11的与后壳体12相反侧的面与换挡挡位切换装置110的壁部130对置的方式被安装于壁部130。

输入轴20例如由金属形成。输入轴20具有一端部21、大径部22、偏心部23、另一端部24。一端部21、大径部22、偏心部23、另一端部24以依次在轴Ax1方向上排列的方式一体地形成。

一端部21被形成为圆柱状。大径部22被形成为与一端部21相比外径大的圆柱状，且被设置为与一端部21同轴(轴Ax1)。偏心部23被形成为与大径部22相比外径小的圆柱状，且被设置为相对于作为输入轴20的旋转中心的轴Ax1偏心。即，偏心部23被设置为相对于一端部21及大径部22偏心。另一端部24被形成为与偏心部23相比外径小的圆柱状，且被设置为与一端部21及大径部22同轴(轴Ax1)。

输入轴20通过将另一端部24由前轴承16、将一端部21由后轴承17从而能够旋转地被支承。在本实施方式中，前轴承16及后轴承17例如是球轴承。

前轴承16设置在后述的输出齿轮1160的内侧。输出齿轮1160通过前壳体11的内侧所设置的金属制、筒状的金属轴承18从而能够旋转地被支承。即，输入轴20的另一端部24经由设置于前壳体11的金属轴承18、输出齿轮1160及前轴承16从而能够旋转地被支承。另一方面，输入轴20的一端部21经由设置在后壳体12的底部的后轴承17从而能够旋转地被支承。这样，输入轴20能够旋转地被支承于壳体10。

马达3例如是3相无电刷马达。马达3设置在空间5的后壳体12侧。即，马达3以被收容于壳体10的方式而设置。马达3具有定子30、线圈33、转子40。

定子30被形成为大致圆环状，通过被压入至固定于后壳体12的金属制的板8，从而不能旋转地被固定于后壳体12。

定子30由例如铁等的磁性材料形成。定子30具有定子芯31及定子齿32。定子芯31被形成为圆环状。定子齿32以从定子芯31向径向内侧突出的方式形成。定子齿32在定子芯31的周向上以等间隔形成有多个。

线圈33被设置为卷绕到多个定子齿32的各自上。线圈33与汇流条部70电连接。汇流条部70如图1所示被设置在后壳体12的底部。在汇流条部70中，流经向线圈33供给的电力。汇流条部70具有与线圈33连接的端子71。线圈33与端子71电连接。对于端子71，基于从ECU2输出的驱动信号供给电力。

转子40设置在定子30的径向内侧。转子40具有转子芯41及磁铁42。转子芯41通过将例如由铁等的磁性材料构成的薄板在板厚方向上层叠多个而形成。转子芯41被形成为圆环状，被压入固定于输入轴20的大径部22。磁铁42被形成为环状，设置在转子芯41的径向外侧。磁铁42以N极、S极在周向上交替地排列的方式磁化。转子40通过转子芯41被压入固定于输入轴20，从而与输入轴20一起，相对于壳体10及定子30能够相对地旋转。

当向线圈33供给电力，线圈33所卷绕的定子齿32中产生磁力。由此，转子40的磁铁42的磁极被向对应的定子齿32拉近。多个线圈33例如构成U相、V相、W相的3相。如果ECU2以U相、V相、W相的顺序切换通电，则转子40例如向周向的一方旋转，相反如果以W相、V相、U相的顺序切换通电，则转子40向周向的另一方旋转。这样，通过切换向各线圈33的通电而控制在定子齿32中产生的磁力，能够使转子40向任意的方向旋转。

另外，在本实施方式中，通过磁铁42与定子齿32之间的磁力，发生比较大的齿槽转矩(cogging torgue)。因此，在对马达3的非通电时，转子40有被约束在规定的旋转位置的情况。

在本实施方式中，在后壳体12的底部与转子芯41之间设置有回转式编码器72。回转式编码器72具有磁铁73及霍尔IC75等。

磁铁73被形成为环状，是在周向上被交替地磁化为N极及S极的多极磁铁。磁铁73与转子芯41同轴地配置在转子芯41的后壳体12侧的端部处。在后壳体12与罩113之间设置有基板74。霍尔IC75与磁铁73对置而安装于基板74。

霍尔IC75具有霍尔元件及信号变换电路。霍尔元件是利用霍尔效应的磁电变换元件，输出与磁铁73产生的磁通的密度成比例的电信号。信号变换电路将霍尔元件的输出信号变换为数字信号。霍尔IC75将与转子芯41的旋转同步的脉冲信号向ECU2输出。ECU2能够基于来自霍尔IC75的脉冲信号而检测转子芯41的旋转角及旋转方向。

减速机50具有冕状齿轮(ring gear)51及太阳轮52。

冕状齿轮51例如由铁等的金属形成为圆环状。冕状齿轮51与板8一起相对于后壳体12不能旋转地被固定。这里，冕状齿轮51以与输入轴20为同轴(轴Ax1)的方式被固定于壳体10。冕状齿轮51具有形成于内缘部的内齿53。

太阳轮52例如由铁等的金属形成为大致圆盘状。太阳轮52具有以从距一方的面的中心向径向外侧为规定距离的位置向板厚方向突出的方式形成的圆柱状的突出部54。该突出部54在太阳轮52的周向上以等间隔形成有多个。此外，太阳轮52具有形成于外缘部的外齿55以与冕状齿轮51的内齿53啮合。太阳轮52隔着设置于输入轴20的偏心部23的外周的中间轴承19相对于输入轴20可相对旋转地偏心而设置。由此，当输入轴20旋转，则太阳轮52在其外齿55与冕状齿轮51的内齿53啮合的同时，在冕状齿轮51的内侧一边自转一边公转。这里，中间轴承19与前轴承16及后轴承17同样，例如是球轴承。

输出齿轮1160例如由金属形成。输出齿轮1160具有大致圆筒状的输出筒部61及大致圆盘状的圆盘部62。输出筒部61经由设置在前壳体11的内侧的金属轴承18能够旋转地被支承在壳体10上。这里，输出筒部61以与输入轴20的大径部22同轴的方式设置。在输出筒部61的内侧设置有前轴承16。由此，输出筒部61经由金属轴承18及前轴承16将输入轴20的另一端部24可旋转地支承。

圆盘部62在空间5中以从输出筒部61的太阳轮52侧的端部向径向外侧扩展的方式形成为大致圆盘状。圆盘部62形成有供太阳轮52的突出部54能够进入的孔部63。孔部63形成为，供圆盘部62在板厚方向上贯通。在本实施方式中，孔部63与突出部54对应而在圆盘部62的周向上形成有多个。

在圆盘部62的外缘部，遍及周向的全范围形成有外齿64。

通过上述的结构，当太阳轮52在冕状齿轮51的内侧一边自转一边公转，则输出齿轮1160的圆盘部62的孔部63的内壁被突出部54的外壁向圆盘部62的周向推压。由此，太阳轮52的自转成分被传递给输出齿轮1160。太阳轮52的自转的速度比输入轴20的旋转速度慢。因此，马达3的旋转输出被减速而被从输出齿轮1160输出。这样，冕状齿轮51及太阳轮52作为“减速机”发挥功能。

输出轴80具有轴筒部1181、齿轮部82、轴孔部83等。

轴筒部1181及齿轮部82例如由金属形成。轴筒部1181例如被形成为有底筒状。齿轮部82以从轴筒部1181的与底部相反侧的端部的外周壁向径向外侧以大致扇状延伸的方式与轴筒部1181一体地形成。在齿轮部82的与轴筒部1181相反侧的外缘部形成有外齿84。

输出轴80以使外齿84与输出齿轮1160的外齿64啮合的方式被设置于前壳体11与后壳体12之间的空间5。这里，输出轴80以使轴筒部1181的轴Ax2与输入轴20的轴Ax1大致平行的方式而设置。

当马达3旋转驱动，输出齿轮1160旋转，则输出轴80以轴筒部1181的轴Ax2为中心而旋转。即，输出轴80通过从马达3输出的转矩而旋转。

输出轴80被设置为，使轴筒部1181位于被设置于前壳体11的筒状的金属轴承87的内侧。由此，输出轴80经由金属轴承87能够旋转地被支承于前壳体11。

轴孔部83被形成为，沿轴向贯通轴筒部1181的底部。即，轴孔部83以在轴Ax2方向上贯通输出轴80的轴筒部1181的方式而形成。关于轴孔部83的形状等在后面详细叙述。

如图1所示，通过线控换挡系统100的手动轴200的一端嵌合到输出轴80的轴孔部83，将输出轴80与手动轴200结合。由此，输出轴80通过经由减速机50及输出齿轮1160被传递输入轴20的旋转，从而将马达3的转矩向手动轴200输出。

如图3A、图3B所示，在本实施方式中，手动轴200具有第1嵌合部201、第2嵌合部202、锥部203等。

第1嵌合部201形成在手动轴200的一端侧。第2嵌合部202相对于第1嵌合部201形成在手动轴200的另一端侧。锥部203形成在第1嵌合部201的与第2嵌合部202相反侧。锥部203以随着从手动轴200的另一端侧朝向一端侧而向手动轴200的轴Ax3接近的方式形成为锥状。

在第1嵌合部201形成有第1曲面部211、第1平面部221。第1曲面部211形成为与以轴Ax3为中心的假想圆筒面的一部分一致。另外，该假想圆筒面的直径比手动轴200的直径小。

第1曲面部211夹着轴Ax3而在第1嵌合部201上形成有2个。第1平面部221在2个第1曲面部211之间夹着轴Ax3而在第1嵌合部201上形成有2个。2个第1平面部221分别形成为平面状且相互平行。这样，第1嵌合部201被形成为所谓的双面形状。另外，如图3A所示，2个第1平面部221之间的距离比手动轴200的直径小。

第2嵌合部202形成有第2曲面部212、第2平面部222。第2曲面部212形成为与以轴Ax3为中心的假想圆筒面的一部分一致。另外，该假想圆筒面的直径比手动轴200的直径小。

第2曲面部212夹着轴Ax3而在第2嵌合部202上形成有2个。第2平面部222在2个第2曲面部212之间夹着轴Ax3而在第2嵌合部202上形成有2个。2个第2平面部222分别形成为平面状且相互平行。这样，第2嵌合部202被形成为所谓的双面形状。另外，如图3A所示，2个第2平面部222之间的距离比手动轴200的直径小，与2个第1平面部221之间的距离大致等同。

如图1、图4所示，在本实施方式中，手动轴200以第2嵌合部202位于输出轴80的轴孔部83的内侧的方式被嵌合至输出轴80。如图4所示，手动轴200的第2嵌合部202被形成为其与轴Ax3垂直的截面在第2曲面部212为曲线状，在第2平面部222为直线状。

如图4所示，输出轴80的轴孔部83具有轴孔曲面部831、轴孔平面部832。轴孔曲面部831形成为，与以轴筒部1181的轴Ax2为中心的假想圆筒面的一部分一致。轴孔曲面部831夹着轴Ax2而在轴孔部83上形成有2个。轴孔平面部832在2个轴孔曲面部831之间夹着轴Ax2而在轴孔部83上形成有2个。2个轴孔平面部832分别形成为平面状且相互平行。这样，轴孔部83与第2嵌合部202的形状对应而形成为所谓的双面形状。

如图4所示，输出轴80的2个轴孔曲面部831之间的距离被设定为比手动轴200的2个第2曲面部212之间的距离稍大。另一方面，输出轴80的2个轴孔平面部832之间的距离被设定为比手动轴200的2个第2平面部222之间的距离大。因此，手动轴200在轴孔部83的内侧能够相对于输出轴80相对旋转。手动轴200当在轴孔部83的内侧相对于输出轴80相对旋转时，轴孔曲面部831和第2曲面部212能够滑动。此外，此时手动轴200的第2平面部222仅第2曲面部212侧的端部能够与轴孔部83的轴孔平面部832抵接。当第2曲面部212抵接于轴孔平面部832时，输出轴80与手动轴200的相对旋转被限制。

这样，在本实施方式中，在手动轴200与输出轴80之间，设定第1规定值以上的规定量的间隙θ0。这里，第1规定值是比0大的值。即，手动轴200在轴孔部83的内侧相对于输出轴80能够在间隙θ0的角度范围内相对旋转(参照图4)。

如图1、图5所示，在轴筒部1181的与底部相反侧的端面，形成有旋转限制孔1185。旋转限制孔1185从轴筒部1181的与底部相反侧的端面向底部侧凹陷而形成。

如图1、图6～图9所示，磁体座1190与输出轴80分体地形成。磁体座1190具有第1座筒部1191、第2座筒部1192、座延伸部921、座孔部1193、狭缝1195、锥部96等。

第1座筒部1191及第2座筒部1192例如由树脂形成。即，磁体座1190由弹性率为例如比通常的金属低、比通常的橡胶高的规定的范围内的材料形成。

第1座筒部1191例如形成为大致圆筒状。第2座筒部1192形成为有底的大致圆筒状。第1座筒部1191以从第2座筒部1192的底部向第2座筒部1192的与筒部相反侧延伸的方式与第2座筒部1192一体地形成。这里，第1座筒部1191和第2座筒部1192设置在同轴(Ax4)上。

座延伸部921以从第2座筒部1192的与第1座筒部1191相反侧的端部的外周壁向径向外侧以环状延伸的方式形成。

如图1所示，磁体座1190设置在输出轴80与后壳体12之间。更详细地讲，磁体座1190以使第1座筒部1191位于输出轴80的轴筒部1181的与底部相反侧的端部的内侧、第2座筒部1192的底部和轴筒部1181的与底部相反侧的端面对置或抵接的方式，与轴筒部1181同轴地设置。

座孔部1193形成在第1座筒部1191的内侧。即，座孔部1193其一方的端部被第2座筒部1192的底部封堵。座孔部1193与输出轴80的轴孔部83连通。

如图6所示，磁体座1190的座孔部1193具有座孔平面部931。座孔平面部931之间夹着磁体座1190的轴Ax4而在座孔部1193上形成有2个。2个座孔平面部931分别形成为平面状且相互平行。这样，座孔部1193被形成为所谓的双面形状。

狭缝1195形成于第1座筒部1191。狭缝1195在第1座筒部1191的周向的一部分上以缺口状形成。即，狭缝1195将座孔部1193的周向的一部分切开而形成。在本实施方式中，狭缝1195在第1座筒部1191的周向上以等间隔形成有2个。即，狭缝1195之间夹着磁体座1190的轴Ax4而在第1座筒部1191上形成有2个。另外，2个狭缝1195在座孔部1193中形成在2个座孔平面部931之间。通过狭缝1195，第1座筒部1191容易向径向内侧变形。

锥部96在座孔部1193的换挡挡位切换装置110的手动轴200侧的部位以随着从换挡挡位切换装置110侧朝向与换挡挡位切换装置110相反侧而向座孔部1193的轴(Ax4)接近的方式形成为锥状。

如图1、图6所示，在本实施方式中，手动轴200以其第1嵌合部201位于磁体座1190的座孔部1193的内侧的方式嵌合于磁体座1190。如图6所示，手动轴200的第1嵌合部201形成为，其与轴Ax3垂直的截面在第1曲面部211中为曲线状，在第1平面部221中为直线状。

例如当作业者使手动轴200向座孔部1193嵌合时，手动轴200穿过输出轴80的轴孔部83，锥部203一边与磁体座1190的锥部96抵接一边向轴Ax3方向相对移动。此时，在手动轴200的旋转角度是第1平面部221不与座孔平面部931对应的角度的情况下，手动轴200相对于磁体座1190相对旋转，以使第1平面部221与座孔平面部931对应(参照图6)。

如图6所示，座孔部1193的2个座孔平面部931之间的距离被设定为与手动轴200的2个第1平面部221之间的距离相同或稍小。此外，座孔部1193的2个狭缝1195之间的距离被设定为与手动轴200的2个第1曲面部211之间的距离相同或稍小。因此，手动轴200在第1嵌合部201嵌合于座孔部1193的状态下，第1平面部221与座孔平面部931紧密地抵接，第1曲面部211与座孔部1193的狭缝1195的部位紧密地抵接。由此，磁体座1190和手动轴200不能相对旋转。因此，磁体座1190与手动轴200一体地旋转。

这样，在本实施方式中，手动轴200与座孔部1193之间的间隙量被设定为0。即，手动轴200与座孔部1193之间的间隙量被设定为第2规定值以下。这里，在本实施方式中，第2规定值是0。即，手动轴200与座孔部1193之间的间隙量是0。

如图1所示，后壳体12具有轴向负荷承受部114。轴向负荷承受部114在后壳体12的前壳体11侧的面中形成在与磁体座1190的座延伸部921对置的位置。

垫片922例如由金属薄板形成为大致圆环状。在垫片922上例如涂覆着氟树脂。

垫片922设置在座延伸部921与轴向负荷承受部114之间。例如当作业者使手动轴200向座孔部1193嵌合时，来自磁体座1190的轴向的负荷经由垫片922作用在轴向负荷承受部114上。另外，在手动轴200嵌合在座孔部1193中之后，来自磁体座1190的轴向的负荷也经由垫片922作用在轴向负荷承受部114上。在本实施方式中，通过垫片922能够抑制磁体座1190的磨损。此外，由于在垫片922上涂敷有氟树脂，所以后壳体12的轴向负荷承受部114与磁体座1190的摩擦力被减小。由此，磁体座1190能够相对于后壳体12平滑地相对旋转。

如图1、图6、图7所示，在磁体座1190形成有旋转限制销97。旋转限制销97以从第2座筒部1192的底部向第1座筒部1191侧突出的方式与第2座筒部1192一体地形成。磁体座1190和输出轴80被组装为成为旋转限制销97嵌入在输出轴80的旋转限制孔1185的状态。在此状态下，磁体座1190和输出轴80的相对旋转被限制。这里，旋转限制销97和旋转限制孔1185对应于“旋转限制部”。

即使是旋转限制销97嵌入在旋转限制孔1185中的状态，磁体座1190和输出轴80也能够在规定的角度范围中相对旋转。即，在旋转限制部中，在磁体座1190与输出轴80之间设定有规定量的间隙。

另外，在旋转限制销97嵌入在旋转限制孔1185中的状态下，座孔平面部931与轴孔平面部832大致平行。因此，容易使手动轴200的第1嵌合部201向座孔部1193嵌合。

如图6、图8所示，在第1座筒部1191上形成有座凹部911。座凹部911以从第1座筒部1191的外周壁向径向内侧凹陷的方式形成。在本实施方式中，座凹部911在第1座筒部1191的周向上以等间隔形成有2个。座凹部911形成在2个狭缝1195之间。

弹簧1194例如通过将长条状的金属薄板在长边方向上卷绕大致1周而形成。弹簧1194的长边方向的两端部被向径向内侧弯折。弹簧1194两端部被卡止到1个座凹部911中，被设置在第1座筒部1191的径向外侧。这里，在第1座筒部1191上，作用有从弹簧1194向径向内侧的施力。由此，弹簧1194在手动轴200嵌合在座孔部1193中的状态下，能够将第1座筒部1191紧固于手动轴200。

如图7～图9所示，在磁体座1190设置有2个磁轭36。磁轭36例如由铁等的磁性材料形成为大致圆弧状。磁轭36在第2座筒部1192的内侧以相互的两端部彼此对置并形成间隙的方式设置。

磁体35在2个磁轭36的两端部之间的间隙中设置有各1个、共计2个。2个磁体35以各自的磁极与磁轭36的端部抵接的方式设置。由此，在磁轭36中，流过从磁体35产生的磁通。此外，流过磁轭36的磁通在2个磁轭36之间的空间中成为漏磁通而传播。

2个磁轭36及2个磁体35相对于磁体座1190不能相对旋转，与磁体座1190一起旋转。

角度传感器45具有霍尔元件及信号变换电路。角度传感器45以霍尔元件位于磁体座1190的第2座筒部1192的内侧即2个磁轭36及2个磁体35的内侧的方式设置。角度传感器45被安装于后壳体12的支承部46支承。这里，角度传感器45设置在输出轴80的轴筒部1181及磁体座1190的轴(Ax3、Ax4)上。即，磁体座1190和角度传感器45设置为位于手动轴200的轴Ax2上。

角度传感器45其与霍尔元件及信号变换电路连接的端子连接于基板74。角度传感器45能够在2个磁轭36的内侧检测来自磁体35的磁通，将与磁体座1190的旋转角度对应的信号向ECU2输出。由此，ECU2能够检测磁体座1190的旋转角度。在本实施方式中，由于磁体座1190与手动轴200一体地旋转，所以ECU2能够根据磁体座1190的旋转角度来检测手动轴200的旋转角度。

在本实施方式中，如果设由马达3将手动轴200驱动时的保持机构(止动板102、板簧106、挡块107)处的手动轴200的定位精度的离差为θ1，手动轴200与马达3之间的间隙量为θ2，则是θ1<θ2。这里，θ2是马达3、减速机50、输出齿轮1160、输出轴80和手动轴200之间，即从马达3到手动轴200的转矩的传递路径的间隙。由此，即使马达3是停止状态，手动轴200也能够在θ2的范围中旋转。

此外，当手动轴200向座孔部1193嵌合时，如果设通过手动轴200的端部一边接触在锥部96上一边沿轴向移动从而磁体座1190与手动轴200相对旋转的情况下的最大的相对旋转角度即修正角度为θ3，设旋转限制部(旋转限制销97、旋转限制孔1185)处的磁体座1190与输出轴80的间隙量为θ4，则是θ3－θ4>θ2。

另外，在本实施方式中，手动轴200与输出轴80之间的间隙θ0比θ4小。因此，当通过输出轴80的旋转而手动轴200旋转时，能够抑制在磁体座1190上发生应力。

接着，对旋转式致动器1向换挡挡位切换装置110的安装进行说明。

(轴杆嵌合工序)

首先，作业者等使手动轴200的第1嵌合部201及第2嵌合部202的旋转位置与输出轴80的轴孔部83对应，使第1嵌合部201嵌合于座孔部1193，使第2嵌合部202嵌合于轴孔部83。在本实施方式中，轴孔部83、第1嵌合部201、第2嵌合部202都是双面形状，所以容易使第1嵌合部201及第2嵌合部202的旋转位置与输出轴80的轴孔部83对应。

此外，在本实施方式中，由旋转限制销97和旋转限制孔1185限制了磁体座1190和输出轴80的相对旋转，由于座孔部1193和轴孔部83的旋转位置被调整，所以能够容易地使第1嵌合部201嵌合于座孔部1193。

进而，在本实施方式中，由于在磁体座1190上形成有锥部96，在手动轴200上形成有锥部203，所以当手动轴200向座孔部1193嵌合时，通过手动轴200的端部的锥部203一边接触在锥部96上一边沿轴向移动，磁体座1190和手动轴200相对旋转。因此，在手动轴200向座孔部1193嵌合前，即使手动轴200和座孔部1193的相对角度不适当，相对角度也被修正而手动轴200嵌合到座孔部1193中。

(致动器安装工序)

在使手动轴200嵌合于输出轴80及磁体座1190中之后，作业者等将旋转式致动器1固定于换挡挡位切换装置110的壁部130。

接着，对旋转式致动器1的动作进行说明。

如果驾驶员请求向希望的换挡挡位切换，则ECU2向马达3通电。在通过向马达3通电而马达3旋转的情况下，马达3的转矩经由减速机50、输出齿轮1160而向输出轴80传递。在通过传递给输出轴80的转矩而输出轴80旋转的情况下，输出轴80的轴孔部83的轴孔平面部832一边抵接于手动轴200的第2嵌合部202的第2平面部222一边旋转。由此，手动轴200旋转，保持机构的挡块107在止动板102的凹部151～154中移动。

当马达3的旋转量成为与驾驶员请求的换挡挡位对应的旋转量，则ECU2将向马达3的通电停止。由此，挡块107嵌入到凹部151～154的某个，手动轴200的旋转位置被保持在规定的位置。

当通过马达3而将手动轴200旋转驱动时，则磁体座1190与手动轴200一体地旋转。此时，ECU2能够根据来自角度传感器45的信号检测手动轴200的旋转角度。

如以上说明，本实施方式是能够对换挡挡位切换装置110的手动轴200进行旋转驱动的旋转式致动器1，具备壳体10、马达3、输出轴80、磁体座1190、磁体35和角度传感器45。

马达3设置在壳体10内。

输出轴80具有手动轴200能够嵌合的轴孔部83，通过从马达3输出的转矩而旋转，将转矩向手动轴200输出。

磁体座1190与输出轴80分体地形成，具有手动轴200能够嵌合的座孔部1193，磁体座1190被设置为能够与手动轴200一起旋转。

磁体35设置于磁体座1190。

角度传感器45能够检测来自磁体35的磁通，输出与磁体座1190的旋转角度对应的信号。由此，能够检测手动轴200的旋转角度。

手动轴200与轴孔部83之间的间隙量被设定为第1规定值以上。因此，能够容易地使手动轴200嵌合到轴孔部83中，能够提高手动轴200与输出轴80的组装性。

手动轴200与座孔部1193之间的间隙量被设定为第2规定值以下。由此，手动轴200与磁体座1190的相对旋转被限制，磁体座1190能够与手动轴200一体地旋转。因此，能够提高由角度传感器45进行的手动轴200的旋转角度的检测精度。

此外，在本实施方式中，输出轴80和磁体座1190分体地形成。因此，输出轴80和磁体座1190能够相对旋转，当输出轴80和手动轴200在间隙的范围中相对旋转时，能够抑制在磁体座1190上发生应力。

此外，在本实施方式中，输出轴80设置在磁体座1190与换挡挡位切换装置110之间。因此，能够使磁体座1190配置到手动轴200的前端而使角度传感器45配置到磁体座1190的内侧，能够使旋转式致动器1小型化。

此外，在本实施方式中，轴孔部83以将输出轴80沿轴向贯通的方式形成。因此，能够实现旋转式致动器1的小型化及薄型化。

此外，在本实施方式中，磁体座1190和角度传感器45设置在手动轴200的轴上。因此，能够抑制磁体座1190、角度传感器45和手动轴200的轴偏差，使角度传感器45的检测精度提高。由此，能够精度良好地检测手动轴200的旋转角度。

此外，在本实施方式中，磁体座1190由弹性率为规定范围内的材料形成。因此，能够消除磁体座1190和手动轴200的间隙，能够进一步提高手动轴200的旋转角度的检测精度。

此外，本实施方式还具备弹簧1194。弹簧1194设置在座孔部1193的径向外侧，能够将磁体座1190紧固到手动轴200上。因此，能够将磁体座1190和手动轴200可靠地固定，提高耐振性。由此，能够进一步提高手动轴200的旋转角度的检测精度。

此外，在本实施方式中，磁体座1190在座孔部1193的周向的一部分上具有缺口状的狭缝1195。因此，容易将座孔部1193变形，能够与手动轴200的尺寸偏差对应，并且将磁体座1190和手动轴200的间隙消除。

此外，在本实施方式中，壳体10具有来自磁体座1190的轴向的负荷作用的轴向负荷承受部114。

本实施方式还具备设置在磁体座1190与轴向负荷承受部114之间的垫片922。因此，仅通过使手动轴200与轴孔部83对应而将旋转式致动器1安装到换挡挡位切换装置110上，就能够使手动轴200磁体座1190嵌合及紧连，能够提高组装性。此外，通过垫片922能够抑制磁体座1190的磨损。

此外，在本实施方式中，换挡挡位切换装置110具有通过将手动轴200的旋转位置保持在规定的位置而能够将手动轴200定位的作为保持机构的止动板102、板簧106、挡块107。

如果设由马达3将手动轴200驱动时的保持机构处的手动轴200的定位精度的离差为θ1，设手动轴200与马达3之间的间隙量为θ2，则是θ1<θ2。由此，保持机构的挡块107精度良好地嵌入到止动板102的凹部151～154中，能够抑制挡位位置的定位精度的下降。

另外，在本实施方式中，在对马达3非通电时，即使转子40被约束在规定的旋转位置，保持机构的挡块107也能够精度良好地嵌入到止动板102的凹部151～154中。由此，本实施方式适合于具有磁铁42、且产生比较大的齿槽转矩的马达3。

此外，在本实施方式中，磁体座1190具有在座孔部1193的换挡挡位切换装置110侧的部位以随着从换挡挡位切换装置110侧朝向与换挡挡位切换装置110相反侧而向座孔部1193的轴接近的方式形成为锥状的锥部96。因此，当使手动轴200向座孔部1193嵌合时，通过手动轴200的端部的锥部203一边与锥部96接触一边沿轴向移动，从而磁体座1190和手动轴200相对旋转。由此，即使在手动轴200向座孔部1193嵌合前，手动轴200和座孔部1193的相对角度不合适，手动轴200也通过相对角度被修正而嵌合于座孔部1193。由此，能够提高组装性。

此外，本实施方式还具备作为旋转限制部的旋转限制销97、旋转限制孔1185。

旋转限制销97、旋转限制孔1185能够限制磁体座1190和输出轴80的相对旋转。因此，通过在座孔部1193和轴孔部83的相对旋转位置大致对应的范围中限制相对旋转，能够容易地使手动轴200嵌合到轴孔部83及座孔部1193中。由此，能够提高组装性。

此外，在本实施方式中，当设手动轴200与马达3之间的间隙量为θ2，设当手动轴200向座孔部1193嵌合时通过手动轴200的端部一边与锥部96接触一边沿轴向移动从而磁体座1190和手动轴200相对旋转的情况下的作为最大的相对旋转角度的修正角度为θ3，设旋转限制销97、旋转限制孔1185处的磁体座1190与输出轴80的间隙量为θ4，则θ3－θ4>θ2。因此，仅通过使手动轴200与轴孔部83对应而将旋转式致动器1向换挡挡位切换装置110安装，就能够进行手动轴200和磁体座1190的角度匹配，能够提高组装性。

(第2实施方式)

图10表示第2实施方式的旋转式致动器的一部分。第2实施方式其输出轴80的轴孔部83的形状与第1实施方式不同。

在第2实施方式中，输出轴80的轴孔部83具有轴孔曲面部831、第1轴孔平面部833、第2轴孔平面部834。轴孔曲面部831形成为，与以轴筒部1181的轴Ax2为中心的假想圆筒面的一部分一致。轴孔曲面部831夹着轴Ax2而在轴孔部83形成有2个。

第1轴孔平面部833从一方的轴孔曲面部831的周向的端部向另一方的轴孔曲面部831侧延伸而在轴孔部83上形成有2个。2个第1轴孔平面部833以分别从不同的轴孔曲面部831延伸的方式形成为平面状。2个第1轴孔平面部833以之间夹着轴Ax2而相互平行的方式形成。

第2轴孔平面部834从一方的轴孔曲面部831的周向的与第1轴孔平面部833相反侧的端部向另一方的轴孔曲面部831侧延伸并与第1轴孔平面部833连接而在轴孔部83形成有2个。2个第2轴孔平面部834以分别从不同的轴孔曲面部831延伸的方式形成为平面状。2个第2轴孔平面部834以之间夹着轴Ax2而相互平行的方式形成。

如图10所示，对置的第1轴孔平面部833和第2轴孔平面部834以随着从轴孔曲面部831朝向轴Ax2侧而相互接近的方式形成。这样，在本实施方式中，轴孔部83被形成为其与轴Ax2垂直的截面的形状为鼓型。

分别包括2个第1轴孔平面部833的2个假想平面彼此的距离、以及分别包括2个第2轴孔平面部834的2个假想平面彼此的距离，被设定为与手动轴200的2个第2平面部222的距离大致相同。因此，手动轴200当在轴孔部83的内侧相对于输出轴80相对旋转时，轴孔曲面部831和第2曲面部212能够滑动。此外，此时，手动轴200的第2平面部222能够与第1轴孔平面部833或第2轴孔平面部834面接触。当第2平面部222面接触于第1轴孔平面部833或第2轴孔平面部834时，输出轴80和手动轴200的相对旋转被限制。

在本实施方式中，通过第2平面部222与第1轴孔平面部833或第2轴孔平面部834进行面接触，输出轴80和手动轴200的相对旋转被限制，所以与第1实施方式相比，能够抑制输出轴80和手动轴200的磨损。

第2实施方式其上述的点以外的结构与第1实施方式是同样的。因此，第2实施方式能够起到与第1实施方式同样的效果。

在第2实施方式中，在手动轴200与输出轴80之间，与第1实施方式同样，设定有第1规定值以上的规定量的间隙θ0。这里，第1规定值是比0大的值。即，手动轴200在轴孔部83的内侧能够相对于输出轴80在间隙θ0的角度范围中相对旋转(参照图10)。

(其他实施方式)

在本申请公开的其他实施方式中，输出轴80相对于磁体座1190设置在与换挡挡位切换装置110相反侧。即，磁体座1190也可以设置在输出轴80与换挡挡位切换装置110之间。在该结构的情况下，座孔部1193只要以将磁体座1190沿轴向贯通的方式形成、使插通过座孔部1193的手动轴200嵌合到输出轴80的轴孔部83就可以。此外，在该结构的情况下，角度传感器45由于不能配置到手动轴200的轴上，所以需要配置到手动轴200的轴以外的磁轭36近旁。

此外，在本申请公开的其他实施方式中，磁体座1190只要是弹性率为规定范围内的材料，并不限于树脂，也可以由例如黄铜或不锈钢等的非磁性的金属、或弹性率为规定值以上的橡胶等形成。或者，也可以将磁体座1190用金属形成，在座孔部1193上涂覆橡胶或树脂等。在这样的结构中，能够不使手动轴200与磁体座1190的组装性下降地限制手动轴200和磁体座1190的相对旋转。

此外，在本申请公开的其他实施方式中，输出轴80和磁体座1190也可以由例如相同的材料或不同的材料一体地形成。即使输出轴80和磁体座1190被一体地形成，也只要将手动轴200与轴孔部83之间的间隙量设定为第1规定值以上、将手动轴200与座孔部1193之间的间隙量设定为第2规定值以下，就能够提高手动轴200和输出轴80的组装性，并且提高由角度传感器45进行的手动轴200的旋转角度的检测精度。

此外，在本申请公开的其他实施方式中，也可以不具备弹簧1194。

此外，在本申请公开的其他实施方式中，磁体座1190也可以不具有狭缝1195。

此外，在本申请公开的其他实施方式中，垫片922并不限于金属，例如也可以由氟树脂形成。此外，也可以不具备垫片922。

此外，在本申请公开的其他实施方式中，磁体座1190也可以不具有锥部96。

此外，在本申请公开的其他实施方式中，手动轴200也可以不具有锥部203。

此外，在本申请公开的其他实施方式中，也可以不具备旋转限制部(旋转限制销97、旋转限制孔1185)。

此外，在本申请公开的其他实施方式中，输出轴80和手动轴200也可以通过例如花键嵌合来嵌合。

此外，在本申请公开的其他实施方式中，马达3并不限于具有磁铁42的3相无电刷马达，也可以是SR马达等其他形式的马达。

此外，在本申请公开的其他实施方式中，止动板的凹部形成几个都可以。即，能够应用本申请公开的自动变速机的挡位的数量并不限于4个。

本申请公开的线控换挡系统与上述实施方式同样，除了对“P”、“R”、“N”、“D”的4位进行切换的无级变速机(CVT)或HV(混合动力车)的自动变速机(A/T)以外，也可以用于对“P”或“notP”的2位进行切换的EV(电动汽车)或HV的驻车机构等的挡位切换。

此外，在本申请公开的其他实施方式中，旋转式致动器也可以将车辆的线控换挡系统的换挡挡位切换装置或驻车切换装置以外的装置等作为驱动对象、安装对象。

这样，本申请公开并不限定于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够以各种形态实施。

以下，基于图11～图16说明本申请公开的多个实施方式的旋转驱动装置。另外，在图11～图16所示的多个实施方式中，对实质上相同的构成部位赋予相同的标号而省略说明。

(第3实施方式)

图11所示的作为旋转驱动装置的旋转式致动器1被作为例如对车辆的自动变速机的挡位进行切换的线控换挡系统的驱动部使用。

首先，对该线控换挡系统进行说明。如图12所示，线控换挡系统100具备旋转式致动器1、电子控制单元(以下称作“ECU”)2、换挡挡位切换装置110及驻车切换装置120等。旋转式致动器1对作为驱动对象的换挡挡位切换装置110的手动轴101进行旋转驱动。由此，切换自动变速机108的换挡挡位。旋转式致动器1由ECU2控制旋转。旋转式致动器1例如被安装到作为安装对象的换挡挡位切换装置110的壁部130。另外，旋转式致动器1通过将换挡挡位切换装置110的手动轴101旋转驱动，将驻车切换装置120的驻车杆121等驱动。

换挡挡位切换装置110由手动轴101、止动板102、液压阀体104及壁部130等构成。壁部130收容着手动轴101、止动板102及液压阀体104等。手动轴101被设置为经由形成在壁部130的孔部131(参照图11)而手动轴101的一方的端部从壁部130跃出(日语：飛び出す)。

手动轴101其一方的端部被花键结合在旋转式致动器1的输出部86(后述)。止动板102被形成为从手动轴101向径外方向延伸的扇形状，与手动轴101一体地旋转。在止动板102，设置有与手动轴101平行地突出的销103。

销103被卡止在设置于液压阀体104的手动滑阀105的端部。因此，手动滑阀105通过与手动轴101一体旋转的止动板102，沿轴向往复移动。手动滑阀105通过沿轴向往复移动，将向自动变速机108的油压离合器的油压供给路切换。结果，油压离合器的卡合状态切换，自动变速机108的换挡挡位被变更。

止动板102在径向的端部处具有凹部151、凹部152、凹部153及凹部154。该凹部151～154例如分别与作为自动变速机108的换挡挡位的P挡、R挡、N挡及D挡对应。通过支承在板簧106的前端的挡块107与止动板102的凹部151～154中的某一个啮合，手动滑阀105的轴向的位置决定。

如果从旋转式致动器1经由手动轴101向止动板102施加转矩，则挡块107向相邻的其他凹部(凹部151～154的某个)移动。由此，手动滑阀105的轴向的位置变化。

例如，从图12的箭头Y方向观察，当使手动轴101向顺时针方向旋转，则经由止动板102，销103将手动滑阀105向液压阀体104的内部推入，液压阀体104内的油路以D、N、R、P的顺序被切换。由此，自动变速机108的换挡挡位以D、N、R、P的顺序被切换。

另一方面，如果使手动轴101向逆时针方向旋转，则销103将手动滑阀105从液压阀体104拉出，液压阀体104内的油路以P、R、N、D的顺序被切换。由此，自动变速机108的换挡挡位以P、R、N、D的顺序被切换。

这样，被旋转式致动器1旋转驱动的手动轴101的旋转角度即旋转方向的规定的位置与自动变速机108的各换挡挡位对应。

驻车切换装置120由驻车杆121，驻车柱123及驻车齿轮126等构成。驻车杆121被形成为大致L字型，在一方的端部连接着止动板102。在驻车杆121的另一方的端部处设置有圆锥部122。驻车杆121将止动板102的旋转运动变换为直线运动，从而圆锥部122沿轴向往复移动。驻车柱123抵接于圆锥部122的侧面。因此，如果驻车杆121往复移动，则驻车柱123以轴部124为中心旋转驱动。

在驻车柱123的旋转方向上设置有突部125，如果该突部125与驻车齿轮126的齿轮啮合，则驻车齿轮126的旋转被限制。由此，经由未图示的驱动轴或差动齿轮等而驱动轮锁定。另一方面，如果驻车柱123的突部125从驻车齿轮126的齿轮脱离，则驻车齿轮126能够旋转，驱动轮的锁定解除。

接着，对旋转式致动器1进行说明。

如图11所示，旋转式致动器1具备壳体10、输入轴20、作为旋转电机的马达3、作为齿轮机构的减速机50、输出轴60、输出齿轮81、输出部86、磁轭90、作为第1磁通产生部的磁铁93、作为第2磁通产生部的磁铁94、作为磁通密度检测部的霍尔IC141、第1孔部811、812、813、第2孔部821、822、823等。

壳体10具有前壳体11、后壳体12、中间壳体13及传感器壳体14。后壳体12、中间壳体13及传感器壳体14例如树脂由形成。前壳体11例如由铝等的金属形成。

后壳体12被形成为有底筒状。中间壳体13被形成为环状，设置为对后壳体12的开口部抵接。前壳体11被设置为抵接于中间壳体13的与后壳体12相反侧。传感器壳体14被设置为抵接于前壳体11的与中间壳体13相反侧。另外，在本实施方式中，旋转式致动器1以后壳体12的与前壳体11相反侧的面对置于换挡挡位切换装置110的壁部130的方式被安装到壁部130。

后壳体12和前壳体11在之间夹着中间壳体13的状态下被用螺栓4固定。由此，在后壳体12、中间壳体13及前壳体11的内侧形成有空间5。

在后壳体12与中间壳体13抵接的部位、以及中间壳体13与前壳体11抵接的部位，分别夹入着由橡胶形成的环状的垫圈6、7。因此，空间5的内部和外部被气密或液密地保持。

传感器壳体14被用螺栓15固定在前壳体11。

输入轴20例如由金属形成。输入轴20具有一端部21、大径部22、偏心部23、另一端部24。一端部21、大径部22、偏心部23、另一端部24以依次沿轴Ax1方向排列的方式被形成为一体。

一端部21被形成为圆柱状。大径部22被形成为外径比一端部21大的圆柱状，与一端部21同轴(轴Ax1)地设置。偏心部23被形成为外径比大径部22小的圆柱状，相对于作为输入轴20的旋转中心的轴Ax1偏心而设置。即，偏心部23相对于一端部21及大径部22偏心而设置。另一端部24被形成为外径比偏心部23小的圆柱状，与一端部21及大径部22同轴(轴Ax1)地设置。

输入轴20通过将另一端部24用前轴承16、将一端部21用后轴承17被支承为能够旋转。在本实施方式中，前轴承16及后轴承17例如是球轴承。

前轴承16设置在后述的输出轴60的内侧。输出轴60通过设置在前壳体11的内侧的金属制、筒状的金属轴承18被支承为能够旋转。即，输入轴20的另一端部24经由设置在前壳体11的金属轴承18、输出轴60及前轴承16被支承为能够旋转。另一方面，输入轴20的一端部21经由设置在后壳体12的底部的中央的后轴承17被支承为能够旋转。这样，输入轴20能够旋转地被支承于壳体10。

作为旋转电机的马达3是不使用永久磁铁而产生驱动力的3相无电刷马达。马达3设置在空间5的后壳体12侧。即，马达3被设置为被收容于壳体10中。马达3具有定子30、线圈33及转子40。

定子30被形成为大致圆环状，通过被压入到镶嵌成形于后壳体12的金属制的板8中，从而不可旋转地被固定于后壳体。

定子30例如通过将由铁等的磁性材料构成的薄板在板厚方向上层叠多个而形成。定子30具有定子芯31及定子齿32。定子芯31被形成为圆环状。定子齿32以从定子芯31向径向内侧突出的方式形成。定子齿32在定子芯31的周向上以等间隔形成有多个。在本实施方式中，定子齿32例如形成有12个。

线圈33被设置为卷绕在多个定子齿32的各自上。线圈33电连接于汇流条部70。汇流条部70如图11所示那样设置在后壳体12的底部。汇流条部70中流经向线圈33供给的电力。汇流条部70在设置于定子30的线圈33的径向内侧具有与线圈33连接的端子71。线圈33与端子71电连接。对于端子71，基于从ECU2输出的驱动信号供给电力。

转子40设置在定子30的径向内侧。转子40通过将由例如铁等的磁性材料构成的薄板在板厚方向上层叠多个而形成。转子40具有转子芯41及凸极42。转子芯41被形成为圆环状，被压入固定在输入轴20的大径部22。凸极42以从转子芯41朝向径向外侧的定子30突出的方式形成。凸极42在转子芯41的周向上以等间隔形成有多个。在本实施方式中，凸极42例如形成有8个。转子40通过转子芯41被压入固定到输入轴20，从而相对于壳体10及定子30能够相对地旋转。

如果向线圈33供给电力，则在线圈33所卷绕的定子齿32中产生磁力。由此，对应的转子40的凸极42被向定子齿32拉近。多个线圈33例如构成U相、V相、W相的3相。如果ECU2以U相、V相、W相的顺序切换通电，则转子40向例如周向的一方旋转，相反，如果以W相、V相、U相的顺序切换通电，则转子40向周向的另一方旋转。这样，切换向各线圈33的通电而控制在定子齿32中产生的磁力，从而能够使转子40向任意的方向旋转。

在本实施方式中，在后壳体12的底部与转子芯41之间设置有回转式编码器72。回转式编码器72具有磁铁73、基板74及霍尔IC75等。

磁铁73被形成为环状，是在周向上交替地磁化有N极及S极的多极磁铁。磁铁73与转子芯41同轴地配置在转子芯41的后壳体12侧的端部。基板74被固定在后壳体12的底部的内壁。霍尔IC75与磁铁73对置地安装在基板74。

霍尔IC75具有霍尔元件及信号变换电路。霍尔元件是利用了霍尔效应的磁电变换元件，输出与磁铁73产生的磁通的密度成比例的电气信号。信号变换电路将霍尔元件的输出信号变换为数字信号。霍尔IC75将与转子芯41的旋转同步的脉冲信号经由信号引线76向ECU2输出。ECU2基于来自霍尔IC75的脉冲信号，能够检测转子芯41的旋转角及旋转方向。

减速机50具有冕状齿轮51及太阳轮52。

冕状齿轮51例如由铁等的金属形成为圆环状。冕状齿轮51通过被压入到镶嵌成形于中间壳体13的环状的板9中，从而相对于壳体10不能转动地被固定。这里，冕状齿轮51以与输入轴20同轴(轴Ax1)的方式被固定于壳体10。冕状齿轮51具有形成在内缘部的内齿53。

太阳轮52例如由铁等的金属形成为大致圆盘状。太阳轮52具有以从距一方的面的中心在径向上为规定距离的位置向板厚方向突出的方式形成的圆柱状的突出部54。该突出部54在太阳轮52的周向上以等间隔形成有多个。在本实施方式中，突出部54例如形成有9个(参照图13)。此外，太阳轮52具有形成在外缘部上以与冕状齿轮51的内齿53啮合的外齿55。太阳轮52被设置为，经由设置在输入轴20的偏心部23的外周的中间轴承19，相对于输入轴20可相对旋转地偏心。由此，如果输入轴20旋转，则太阳轮52在外齿55与冕状齿轮51的内齿53啮合的同时，在冕状齿轮51的内侧一边自转一边公转。这里，中间轴承19与前轴承16及后轴承17同样，例如是球轴承。

输出轴60例如由铁等的金属形成。输出轴60具有大致圆筒状的输出筒部61及大致圆盘状的圆盘部62。输出筒部61经由设置在前壳体11的内侧的金属轴承18能够旋转地被支承在壳体10。这里，输出筒部61以与输入轴20的大径部22同轴的方式设置。在输出筒部61的内侧设置有前轴承16。由此，输出筒部61经由金属轴承18及前轴承16将输入轴20的另一端部24可旋转地支承。

圆盘部62以在空间5中从输出筒部61的太阳轮52侧的端部向径向外侧展开的方式形成为大致圆盘状。在圆盘部62，形成有太阳轮52的突出部54能够进入的孔部63。孔部63形成为，将圆盘部62在板厚方向上贯穿。在本实施方式中，孔部63与突出部54对应而在圆盘部62的周向上形成有9个(参照图13)。

在圆盘部62的外缘部，遍及周向的全范围形成有外齿64(参照图13)。

通过上述的结构，如果太阳轮52在冕状齿轮51的内侧一边自转一边公转，则输出轴60的圆盘部62的孔部63的内壁被突出部54的外壁沿圆盘部62的周向推压。由此，太阳轮52的自转成分被传递给输出轴60。太阳轮52的自转的速度比输入轴20的旋转速度慢。因此，马达3的旋转输出被减速而被从输出轴60输出。这样，冕状齿轮51及太阳轮52作为“减速机”发挥功能。

输出齿轮81例如由强度比较高的铁等的磁性材料形成。输出齿轮81被形成为板状。如图13所示，输出齿轮81具有环状部801、扇形部802及外齿85。

环状部801被形成为圆环状。扇形部802从环状部801的外缘部向径向外侧以扇形展开而形成。在图13中，将环状部801与扇形部802的边界用双点划线表示。

外齿85形成在扇形部802的外缘部中的周向的一部分。输出齿轮81以使外齿85与输出轴60的外齿64啮合的方式设置在中间壳体13与传感器壳体14之间。由此，如果马达3旋转驱动而输出轴60旋转，则输出齿轮81以环状部801的轴为中心旋转。即，输出齿轮81通过从马达3输出的转矩而旋转。这里，环状部801的轴是输出齿轮81的旋转中心C1。

输出部86例如由强度比较高的铁等的金属形成为大致圆筒状。输出部86设置为，使一端的外壁与输出齿轮81的环状部801的内壁嵌合。输出部86被设置为在输出齿轮81的旋转中心C1相对于输出齿轮81不能相对旋转。即，输出部86以轴Ax2与输出齿轮81的旋转中心C1一致的方式与输出齿轮81一体地设置。因此，输出部86，当输出齿轮81旋转，则以旋转中心C1为中心与输出齿轮81一起旋转。

输出部86设置为，使与输出齿轮81相反侧的端部侧位于设置于中间壳体13的筒状的金属轴承87的内侧。由此，输出部86及输出齿轮81经由金属轴承87能够旋转地被中间壳体13支承。

在输出部86的与输出齿轮81相反侧的端部的内壁，形成有作为连接部的花键槽861。

如图12所示，通过线控换挡系统100的手动轴101的一端与输出部86的花键槽861嵌合，将输出部86与手动轴101花键结合。由此，输出部86经由减速机50及输出齿轮81被传递输入轴20的旋转，从而将马达3的转矩向手动轴101输出。

如图13所示，磁轭90具有第1磁轭91及第2磁轭92。第1磁轭91及第2磁轭92分别例如通过将由铁等的磁性材料构成的圆弧状的薄板层叠而被形成为圆弧状。第1磁轭91及第2磁轭92相对于输出齿轮81设置在传感器壳体14侧。第1磁轭91以沿着输出齿轮81的扇形部802的没有形成有外齿85的外缘部的方式设置。第2磁轭92相对于第1磁轭91在输出齿轮81的旋转中心C1侧设置在距第1磁轭91为规定距离的位置。

这里，第1磁轭91及第2磁轭92分别以沿着以输出齿轮81的旋转中心C1为中心的圆弧Arc1的方式设置。由此，在第1磁轭91与第2磁轭92之间，形成有弧状间隙S1，该弧状间隙S1为沿着以旋转中心C1为中心的圆弧Arc1的弧状的间隙。

作为第1磁通产生部的磁铁93被夹入在第1磁轭91的一端与第2磁轭92的一端之间而设置。磁铁93以S极侧与第1磁轭91的一端抵接、N极侧与第2磁轭92的一端抵接的方式设置。

作为第2磁通产生部的磁铁94被夹入在第1磁轭91的另一端与第2磁轭92的另一端之间而设置。磁铁94以N极侧与第1磁轭91的另一端抵接、S极侧与第2磁轭92的另一端抵接的方式设置。

由此，从磁铁93、94的N极产生的磁通流到第1磁轭91及第2磁轭92。此外，流过第1磁轭91及第2磁轭92的磁通在第1磁轭91与第2磁轭92之间的弧状间隙S1中成为漏磁通而传播。此外，从磁铁93、94的N极产生的磁通也流到由磁性材料形成的输出齿轮81中。

在本实施方式中，第1磁轭91、第2磁轭92、磁铁93、94被由树脂构成的铸型部95覆盖。即，第1磁轭91、第2磁轭92、磁铁93、94被用树脂铸型。

作为磁通密度检测部的霍尔IC141被镶嵌成形在以从传感器壳体14向输出齿轮81侧突出的方式形成的支承部142。即，霍尔IC141设置在前壳体11侧。支承部142支承着霍尔IC141。如图11、图12所示，支承部142及霍尔IC141以位于弧状间隙S1中的方式设置。即，霍尔IC141以在弧状间隙S1中相对于磁轭90能够相对移动的方式设置于传感器壳体14。

霍尔IC141与霍尔IC75同样，具有霍尔元件及信号变换电路。霍尔元件输出与在弧状间隙S1中传播的漏磁通的密度对应的信号。即，霍尔元件输出与穿过的磁通的密度对应的信号。

输出齿轮81及输出部86能够在外齿85的周向的长度的范围内旋转。即，输出齿轮81及输出部86的可旋转范围与外齿85的周向的长度的范围对应。这里，霍尔IC141及支承部142能够相对于磁轭90从弧状间隙S1的磁铁93侧的端部近旁相对移动到磁铁94侧的端部近旁。

霍尔IC141将与磁轭90的旋转位置对应的信号向ECU2输出。ECU2基于来自霍尔IC141的信号，能够检测输出齿轮81及输出部86的旋转位置。由此，ECU2能够检测手动轴101的旋转位置及自动变速机108的换挡挡位。

如图13所示，第1孔部811以将输出齿轮81的扇形部802沿板厚方向贯穿的方式形成在旋转中心C1与磁轭90之间。第1孔部811被形成为圆形。这里，第1孔部811以中心位于将旋转中心C1与磁轭90的中央连结的第1假想直线L1上的方式而形成。另外，第1孔部811以沿着环状部801的外缘的方式形成。

在本实施方式中，第1假想直线L1穿过弧状间隙S1的中心。

第1孔部812以将输出齿轮81的扇形部802沿板厚方向贯穿的方式形成在旋转中心C1与磁轭90之间。第1孔部812与第1孔部811同样形成为圆形。这里，第1孔部812以中心位于将旋转中心C1与磁轭90的一端即磁铁93的近旁连结的第2假想直线L21上的方式而形成。另外，第1孔部812以沿着环状部801的外缘的方式形成。

第1孔部813以将输出齿轮81的扇形部802沿板厚方向贯穿的方式形成在旋转中心C1与磁轭90之间。第1孔部813与第1孔部812同样形成为圆形。这里，第1孔部813以中心位于将旋转中心C1与磁轭90的另一端即磁铁94的近旁连结的第2假想直线L22上的方式而形成。另外，第1孔部813以沿着环状部801的外缘的方式形成。

在本实施方式中，第1孔部811、812、813在输出齿轮81的周向上以等间隔形成。

第2孔部821以将输出齿轮81的扇形部802在板厚方向上贯穿的方式形成在与弧状间隙S1对应的位置。第2孔部821形成为圆形。第2孔部821相对于第1假想直线L1形成在磁铁94侧。

第2孔部822以将输出齿轮81的扇形部802沿板厚方向贯穿的方式形成在与弧状间隙S1对应的位置。第2孔部822与第2孔部821同样形成为圆形。第2孔部822形成在第1假想直线L1和第2假想直线L21的中间位置。

第2孔部823以将输出齿轮81的扇形部802在板厚方向上贯穿的方式形成在与弧状间隙S1对应的位置。第2孔部823与第2孔部822同样形成为圆形。第2孔部823形成在第2假想直线L22的近旁。

在输出齿轮81上，除了第1孔部811、812、813、第2孔部821、822、823以外还形成有孔部831、832、841。

孔部831、832、841以将输出齿轮81的扇形部802在板厚方向上贯穿的方式形成。孔部831、832与第1孔部811同样形成为圆形。孔部831、832形成在环状部801与外齿85之间。孔部841与第2孔部821同样形成为圆形。孔部841形成在环状部801与外齿85之间的磁铁93的近旁。

图13中表示从磁铁93、94的N极产生并流过磁轭90及输出齿轮81的磁通、以及在弧状间隙S1中传播的漏磁通。这里，表示磁通的箭头的朝向与磁通的方向对应，箭头的线的长度与磁通密度的高度对应。

如图13所示，在弧状间隙S1中传播的漏磁通的密度距磁铁93或磁铁94越近的位置则越高，距第1假想直线L1越近的位置则越低。此外，在弧状间隙S1中传播的漏磁通的方向以第1假想直线L1为边界在磁铁93侧和磁铁94侧反转。因此，在弧状间隙S1的与第1假想直线L1对应的位置，磁通密度成为零。此外，由于在输出齿轮81上形成有第1孔部811、812、813，所以流到输出齿轮81的磁通的路径被缩窄。

如以上说明，本实施方式的旋转式致动器1具备壳体10、马达3、输出齿轮81、输出部86、磁轭90、磁铁93、磁铁94、霍尔IC141和第1孔部811、812、813。

马达3设置在壳体10内。

输出齿轮81由磁性材料形成，通过从马达3输出的转矩而旋转。

输出部86以轴Ax2与输出齿轮81的旋转中心C1一致的方式与输出齿轮81一体地设置，与输出齿轮81一起旋转。

磁轭90设置于输出齿轮81，具有第1磁轭91、以及第2磁轭92，第2磁轭92，在与第1磁轭91之间形成有沿着以输出齿轮81的旋转中心C1为中心的圆弧Arc1的弧状间隙S。

磁铁93设置在第1磁轭91的一端与第2磁轭92的一端之间。

磁铁94设置在第1磁轭91的另一端与第2磁轭92的另一端之间。

霍尔IC141以在弧状间隙S1中相对于磁轭90能够相对移动的方式设置于壳体10，输出与穿过的磁通的密度对应的信号。

第1孔部811、812、813以将输出齿轮81沿板厚方向贯穿的方式形成在输出齿轮81的旋转中心C1与磁轭90之间。

在本实施方式中，从磁铁93及磁铁94产生的磁通流过第1磁轭91及第2磁轭92，在第1磁轭91与第2磁轭92之间的弧状间隙S1中成为漏磁通而传播。霍尔IC141输出与在弧状间隙S1中传播的漏磁通的密度对应的信号。由此，能够检测出磁轭90相对于霍尔IC141的相对位置，能够检测输出部86的旋转位置。

从磁铁93及磁铁94产生的磁通也流到由磁性材料形成的输出齿轮81中。在本实施方式中，在输出齿轮81的旋转中心C1与磁轭90之间即输出齿轮81的特定部位形成有第1孔部811、812、813。因此，能够将流过输出齿轮81的磁通的路径缩窄。由此，能够减少流到输出齿轮81中的磁通。因而，能够提高在弧状间隙S1中传播的漏磁通的密度。由此，能够提高输出部86的旋转位置的检测精度。

此外，在将磁轭90、磁铁93及磁铁94例如设置在通过输出部86的旋转而旋转的与输出部86分体的旋转部件上的情况下，通过输出部86和旋转部件的间隙等，输出部86的旋转位置的检测精度有可能下降。在本实施方式中，磁轭90、磁铁93及磁铁94被设置在与输出旋转式致动器1的转矩的输出部86一体的输出齿轮81。因此，能够高精度地检测输出部86的旋转位置。

此外，设置有磁轭90的输出齿轮81由强度比较高的磁性材料形成。因此，输出齿轮81适用于到输出旋转式致动器1的转矩的输出部86为止的动力的传递路径的途中。

此外，在本实施方式中，第1孔部811形成在将旋转中心C1与磁轭90的中央连结的第1假想直线L1上。在弧状间隙S1的与第1假想直线L1对应的位置，磁通密度为零。因此，通过第1假想直线L1上的第1孔部811，能够缩减流到输出齿轮81中的与在弧状间隙S1中磁通密度为零的位置对应的部位的磁通的路径。由此，能够提高在弧状间隙S1中磁通密度为零的位置近旁的磁通密度。因而，假如是在输出齿轮81上没有形成第1孔部811的情况下，在弧状间隙S1中磁通密度为零的位置的近旁，漏磁通的密度下降，而在本实施方式中，由于能够提高在弧状间隙S1中磁通密度为零的位置近旁的磁通密度，所以特别能够提高输出齿轮81及输出部86的可旋转范围的中央处的输出部86的旋转位置的检测精度。由此，能够遍及输出齿轮81及输出部86的旋转可能范围的全域来提高输出部86的旋转位置的检测精度。

此外，在本实施方式中，第1孔部812形成在将旋转中心C1与磁轭90的一端连结的第2假想直线L21上。此外，第1孔部813形成在将旋转中心C1与磁轭90的另一端连结的第2假想直线L22上。因此，能够提高弧状间隙S1中的磁铁93侧的端部及磁铁94侧的端部处的磁通密度。由此，特别能够提高输出齿轮81及输出部86的旋转可能范围的两端部处的输出部86的旋转位置的检测精度。

此外，在本实施方式中，第1孔部(811、812、813)在输出齿轮81的周向上形成有多个。因此，能够均匀地提高弧状间隙S1的长度方向上的磁通密度。另外，在本实施方式中，第1孔部(811、812、813)在输出齿轮81的周向上以等间隔形成有3个。

此外，本实施方式还具备第2孔部821、822、823，第2孔部821、822、823以将输出齿轮81在板厚方向上贯穿的方式形成在与弧状间隙S1对应的位置。因此，能够减少流到输出齿轮81中的与弧状间隙S1对应的部位的磁通。由此，能够进一步提高在弧状间隙S1中传播的漏磁通的密度。因而，能够进一步提高输出部86的旋转位置的检测精度。

此外，本实施方式是被安装在作为安装对象的壁部130、能够将作为驱动对象的换挡挡位切换装置110的手动轴101旋转驱动的旋转式致动器1，具备前壳体11、后壳体12、马达3、减速机50、输出部86和霍尔IC141。

后壳体12被设置为，在与前壳体11之间形成空间5，与前壳体11相反侧的面能够与壁部130对置。

马达3设置在空间5的后壳体12侧。

作为齿轮机构的减速机50被设置在空间5的相对于马达3前壳体11侧，能够传递马达3的转矩。

输出部86设置在马达3的径向外侧，在壁部130侧具有能够与换挡挡位切换装置110的手动轴101连接的花键槽861，将被减速机50传递来的转矩向换挡挡位切换装置110的手动轴101输出。

霍尔IC141以相对于输出部86能够相对旋转的方式设置在前壳体11侧，输出与穿过的磁通的密度对应的信号。

在本实施方式中，减速机50相对于马达3设置在前壳体11侧。因此，能够将相对于马达3设置在与减速机50相反侧的后壳体12做成平坦的形状。由此，在将旋转式致动器1安装到壁部130时，能够减小在后壳体12与壁部130之间可能形成的死角。因而，能够提高旋转式致动器1的搭载性。

此外，在本实施方式中，霍尔IC141设置在前壳体11侧。即，能够将霍尔IC141相对于减速机50设置在与马达3相反侧。因此，能够增大霍尔IC141与马达3的距离。由此，能够抑制来自马达3的漏磁通给霍尔IC141带来影响。因而，能够提高由霍尔IC141对于输出部86的旋转位置的检测精度。

此外，在本实施方式中，由于霍尔IC141设置在前壳体11侧，所以与将霍尔IC141设置在后壳体12侧的情况相比，能够进一步抑制在后壳体12与壁部130之间可能形成的死角的增大。

此外，本实施方式具备输出齿轮81，该输出齿轮81被设置为在马达3的与后壳体12相反侧能够与输出部86一体地旋转，并通过由减速机50传递来的转矩而旋转。霍尔IC141相对于输出齿轮81设置在与马达3相反侧。因此，能够增大霍尔IC141与马达3的距离，并且能够将来自马达3的漏磁通用输出齿轮81遮挡。由此，能够进一步抑制来自马达3的漏磁通给霍尔IC141带来影响。

此外，本实施方式的线控换挡系统100具备上述的旋转式致动器1和换挡挡位切换装置110。换挡挡位切换装置110连接在旋转式致动器1的输出部86，能够通过从输出部86输出的转矩来切换自动变速机108的换挡挡位。

本实施方式的旋转式致动器1，由于输出部86的旋转位置的检测精度较高，所以能够高精度地检测连接着输出部86的手动轴101的旋转位置及自动变速机108的换挡挡位。

(第4实施方式)

图14、图15中表示本申请公开的第4实施方式的旋转式致动器。

第4实施方式中还具备强制驱动轴160。

强制驱动轴160例如由金属形成为长条状，在输出部86的轴线(Ax2)上设置在与花键槽861相反侧。在本实施方式中，强制驱动轴160设置在与输出部86同轴上。

强制驱动轴160如果被输入转矩，则能够将输出部86强制地旋转驱动。在本实施方式中，如果由强制驱动轴160将输出部86强制地旋转驱动，则手动轴101向驻车柱123的突部125与驻车齿轮126的啮合被解除的方向、即挡块107从凹部151(P挡)向凹部154(D挡)侧移动的方向旋转。

例如，即使是在换挡挡位为P挡时旋转式致动器1成为不能动作的情况，也能够通过以手动使强制驱动轴160旋转而将P挡(驱动轮的锁定)解除。

在本实施方式中，将旋转式致动器1以后壳体12的与前壳体11相反侧的面抵接在换挡挡位切换装置110的壁部130的方式安装到壁部130(参照图14)。

如图15所示，在本实施方式中，磁轭90设置在减速机50与强制驱动轴160之间。

另外，在本实施方式中，输出齿轮81和输出部86由相同的部件一体地形成。此外，在本实施方式中，没有形成在第3实施方式中表示的第1孔部811、第2孔部821。

第4实施方式的上述的点以外的结构与第3实施方式是同样的。因此，第4实施方式关于与第3实施方式同样的结构能够起到与第3实施方式同样的效果。

如以上说明，本实施方式还具备强制驱动轴160。强制驱动轴160在输出部86的轴线上设置在与花键槽861相反侧，如果被输入转矩，则能够将输出部86强制地旋转驱动。因此，即使是在换挡挡位是P挡时旋转式致动器1成为不能动作的情况，也能够通过以手动使强制驱动轴160旋转而将P挡(驱动轮的锁定)解除。

此外，本实施方式具备输出齿轮81和磁轭90。霍尔IC141能够在第1磁轭91与第2磁轭92之间所形成的弧状间隙S1中相对于磁轭90相对移动。磁轭90设置在减速机50与强制驱动轴160之间。这样，在本实施方式中，能够将磁轭90配置到通过设置强制驱动轴160而形成的减速机50与强制驱动轴160之间的空间中，能够有效地利用该空间。

(第5实施方式)

图16表示本申请公开的第5实施方式的旋转式致动器。第5实施方式其霍尔IC141的配置等与第4实施方式不同。

在第5实施方式中，不具备在第4实施方式中表示的磁轭90及强制驱动轴160。此外，霍尔IC141设置在输出部86的轴线(Ax2)上。更具体地讲，霍尔IC141被设置在输出部86的轴线(Ax2)上的传感器壳体14的内侧的支承部142支承。

在输出部86的与花键槽861相反侧的端部，设置有磁铁143。因此，磁铁143能够与输出部86一起旋转。磁铁143在输出部86的轴线(Ax2)上与霍尔IC141对置而设置。

霍尔IC141输出与磁铁143产生的磁通的密度对应的信号。由此，能够检测出磁铁143相对于霍尔IC141的相对旋转位置，能够检测出输出部86的旋转位置。

另外，在第5实施方式中，霍尔IC141也相对于输出齿轮81设置在与马达3相反侧。因此，能够增大霍尔IC141与马达3的距离，并且能够将来自马达3的漏磁通用输出齿轮81遮挡。此外，在第5实施方式中，由于霍尔IC141设置在输出部86的轴线(Ax2)上，所以与第4实施方式相比，霍尔IC141与马达3的距离更大。

第5实施方式其上述的点以外的结构与第4实施方式是同样的。因此，第5实施方式关于与第4实施方式同样的结构起到与第4实施方式同样的效果。

如以上说明，在本实施方式中，霍尔IC141设置在输出部86的轴线(Ax2)上。因此，能够进一步增大霍尔IC141与马达3的距离，能够进一步抑制来自马达3的漏磁通给霍尔IC141带来影响。此外，由于能够将磁轭90省略，所以有利于部件件数的削减、体格的小型化及磁电路的简单化。此外，在如第4实施方式那样在从输出部86的轴线离开的位置配置霍尔IC141的结构中，如果输出轴60及输出齿轮81倾斜，则磁轭90与霍尔IC141的距离变化，霍尔IC141的检测精度有可能下降。另一方面，在本实施方式中，由于霍尔IC141设置在输出部86的轴线(Ax2)上，所以即使输出部86倾斜，磁铁143与霍尔IC141的距离的变化也较少，能够抑制霍尔IC141的检测精度的下降。

(其他实施方式)

在上述的实施方式中，表示了将第1孔部在输出齿轮的周向上以等间隔形成3个(811、812、813)的例子。相对于此，在本申请公开的其他实施方式中，第1孔部也可以不在输出齿轮的周向上以等间隔形成。此外，第1孔部也可以在输出齿轮上形成1个、2个或4个以上。此外，第1孔部也可以不形成为，使中心位于第1假想直线L1或第2假想直线L21、L22上。

此外，在本申请公开的其他实施方式中，第1孔部及第2孔部并不限于圆形，也可以形成为椭圆形、三角形、矩形或多边形等，形成为怎样的形状都可以。

此外，在本申请公开的其他实施方式中，第2孔部并不限于3个(821、822、823)，也可以在输出齿轮上形成1个、2个或4个以上。

此外，在本申请公开的其他实施方式中，第2孔部也可以不形成在输出齿轮上。

此外，在本申请公开的其他实施方式中，也可以是孔部831、832、841中的至少1个不形成在输出齿轮81上。

此外，在上述的实施方式中，表示了具备将输入轴的旋转减速并向输出轴传递的减速机作为齿轮机构的例子。相对于此，在本申请公开的其他实施方式中，也可以代替减速机而具备将输入轴的旋转增速并向输出轴传递的增速机作为齿轮机构。或者，也可以代替减速机而具备将输入轴的旋转以等速向输出轴传递的机构。或者，也可以是不具备这些减速机或增速机等的机构，而是将输入轴和输出轴不能相对旋转地一体地结合或形成的结构。即，输出轴只要通过被传递输入轴的旋转而能够将旋转电机的转矩向驱动对象的轴杆输出就可以。

此外，在上述的实施方式中，表示了将旋转式致动器安装到换挡挡位切换装置的壳体上的例子。相对于此，在本申请公开的其他实施方式中，也可以将旋转式致动器安装到换挡挡位切换装置的壳体以外的部位或者装置的外壁等。

此外，在本申请公开的其他实施方式中，旋转电机并不限于3相无电刷马达，也可以是其他形式的马达。

此外，在本申请公开的其他实施方式中，止动板的凹部形成几个都可以。即，能够应用本申请公开的自动变速机的挡位数量并不限于4个。

本申请公开的线控换挡系统与上述实施方式同样，除了对“P”、“R”、“N”、“D”的4位进行切换的无级变速机(CVT)或HV(混合动力车)的自动变速机(A/T)以外，也可以用于对“P”或“notP”的2位进行切换的EV(电动汽车)或HV的驻车机构等的挡位切换。

此外，在本申请公开的其他实施方式中，旋转式致动器也可以将车辆的线控换挡系统的换挡挡位切换装置或驻车切换装置以外的装置等作为驱动对象、安装对象。

这样，本申请公开并不限定于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够以各种形态实施。

对本申请公开依据实施方式进行了记述。但是，本申请公开并不限定于该实施方式及构造。本申请公开也包含各种变形例及等同的范围内的变形。此外，各种的组合及形态、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到本申请公开的范畴及思想范围中。

Claims (12)

1.一种旋转式致动器，能够将驱动对象的轴杆旋转驱动，

具备：

壳体；

马达，设置在上述壳体内；

输出轴，具有上述轴杆能够嵌合的轴孔部，该输出轴通过从上述马达输出的转矩而旋转，向上述轴杆输出转矩；

磁体座，具有上述轴杆能够嵌合的座孔部，该磁体座被设置为能够与上述轴杆一起旋转；

磁体，设置在上述磁体座；以及

角度传感器，检测来自上述磁体的磁通，能够输出与上述磁体座的旋转角度对应的信号；

上述轴杆与上述轴孔部之间的间隙量被设定为比0大；

上述轴杆与上述座孔部之间的间隙量被设定为0以下，

上述输出轴和上述磁体座以能够相对旋转的方式分体地形成。

2.如权利要求1所述的旋转式致动器，

上述输出轴被设置在上述磁体座与上述驱动对象之间。

3.如权利要求1所述的旋转式致动器，

上述轴孔部以将上述输出轴沿轴向贯穿的方式形成。

4.如权利要求1所述的旋转式致动器，

上述磁体座和上述角度传感器被设置在上述轴杆的轴线上。

5.如权利要求1所述的旋转式致动器，

上述磁体座由树脂、黄铜、不锈钢、或橡胶形成。

6.如权利要求1所述的旋转式致动器，

还具备弹簧，该弹簧被设置在上述座孔部的径向外侧，能够将上述磁体座紧固到上述轴杆。

7.如权利要求1所述的旋转式致动器，

上述磁体座在上述座孔部的周向的一部分处具有缺口状的狭缝。

8.如权利要求1所述的旋转式致动器，

上述壳体具有来自上述磁体座的轴向的负荷所作用的轴向负荷承受部；

上述旋转式致动器还具备设置在上述磁体座与上述轴向负荷承受部之间的垫片。

9.如权利要求1所述的旋转式致动器，

上述驱动对象具有保持机构，该保持机构通过将上述轴杆的旋转位置保持在规定的位置从而能够将上述轴杆定位；

在设由上述马达驱动上述轴杆时的上述保持机构处的上述轴杆的定位精度的离差为θ1、设上述轴杆与上述马达之间的间隙量为θ2的情况下，θ1<θ2。

10.如权利要求1所述的旋转式致动器，其特征在于，

上述磁体座具有锥部，该锥部在上述座孔部的上述驱动对象侧的部位以随着从上述驱动对象侧朝向与上述驱动对象相反侧而向上述座孔部的轴接近的方式形成为锥状。

11.如权利要求10所述的旋转式致动器，其特征在于，

还具备旋转限制部，该旋转限制部能够限制上述磁体座和上述输出轴的相对旋转。

12.如权利要求11所述的旋转式致动器，其特征在于，

设上述轴杆与上述马达之间的间隙量为θ2，

设当上述轴杆向上述座孔部嵌合时通过上述轴杆的端部一边与上述锥部接触一边沿轴向移动从而上述磁体座与上述轴杆相对旋转的情况下的作为最大的相对旋转角度的修正角度为θ3，

设上述旋转限制部处的上述磁体座与上述输出轴的间隙量为θ4，

则θ3－θ4>θ2。

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