JP5648564B2 - 回転式アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、モータの回転を減速して出力する回転式アクチュエータに関する。

モータの駆動軸に平行に設けられた出力軸を有する回転式アクチュエータが知られている。特許文献１の回転式アクチュエータでは、駆動軸と同軸上に設けられるリングギヤに内側で噛み合うプラネタリギヤが、駆動軸まわりに公転しつつその駆動軸に対し偏心する偏心軸まわりに自転する。駆動軸の回転に対し減速されるプラネタリギヤの自転成分は、ドライブギヤおよびドリブンギヤを経由して出力軸に伝達される。

特開２００８−１５１２１０号公報

ところで、特許文献１では、ドライブギヤおよびドリブンギヤは有底筒状のフロントハウジングの底部に収容され、またリングギヤは有底筒状のフロントハウジングの開口部に収容されている。しかしリングギヤのうち、周方向においてドリブンギヤに重なる部位は、フロントハウジングによる支持が欠落している。そのため、プラネタリギヤがリングギヤと噛み合いながら駆動軸まわりに公転するとき、リングギヤの支持欠落部がプラネタリギヤからの力を受けて径外方向へ変形する可能性がある。したがって、リングギヤの変形に起因するプラネタリギヤとリングギヤとの噛み合わせ不良が生じ、出力軸へのトルク伝達効率が低下するという問題がある。

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、リングギヤの変形に起因するプラネタリギヤとリングギヤとの噛み合わせ不良を抑制することができる回転式アクチュエータを提供することにある。

請求項１に記載の発明は、モータ、後ハウジング、偏心軸、リングギヤ、プラネタリギヤ、ドライブギヤ、回転伝達手段、ドリブンギヤ、出力軸、前ハウジング、および中ハウジングを備える。モータは、回転可能な駆動軸、この駆動軸に固定されるロータコア 及び、ロータコアの径外方向に設けられるステータを有する。後ハウジングは、ステータを固定支持するとともに駆動軸の一端を回転可能に支持する。偏心軸は、駆動軸に対し軸中心線が偏心するとともに両端がその駆動軸に平行に連結される。リングギヤは、偏心軸の径外方向に駆動軸と同軸上に設けられ、内歯を有する。プラネタリギヤは、リングギヤの内歯に噛み合う外歯を有するとともに、偏心軸に対し回転可能にかつ駆動軸の軸中心線周りに公転可能に支持される。ドライブギヤは、プラネタリギヤの軸方向反ロータコア側で駆動軸と同軸上に回転可能に支持される。回転伝達手段は、プラネタリギヤの自転成分をドライブギヤに伝達する。ドリブンギヤは、ドライブギヤの外歯に噛み合う外歯を有する。出力軸は、ドリブンギヤに連結され、駆動軸に平行に設けられる。前ハウジングは、ドライブギヤ、ドリブンギヤ、出力軸、および駆動軸の他端を回転可能に支持する。後ハウジングと前ハウジングと中ハウジングとは別部材で構成されている。

中ハウジングは、前ハウジングと後ハウジングとの間に設けられ、リングギヤの径外方向でリングギヤ全周に亘りそのリングギヤの径方向の変位を規制する。そのため、プラネタリギヤがリングギヤと噛み合いながら駆動軸まわりに公転するとき、その公転位置に拘わらず中ハウジングがリングギヤを支持する。したがって、リングギヤの径外方向への変形が抑制されるので、リングギヤの変形に起因するプラネタリギヤとリングギヤとの噛み合わせ不良を抑制することができる。それにより出力軸へのトルク伝達効率の低下を抑制することができる。

また、出力軸は駆動軸に平行に設けられるので、アクチュエータの外郭を扁平形状とすることが可能となり、アクチュエータの軸方向寸法を小さくすることができる。そのため、車両搭載上の制約に対応し易いアクチュエータを得ることができる。
また、ドライブギヤとドリブンギヤとの間の減速比を適宜設定することにより出力軸からの出力トルクを大きくすることができる。
また、請求項１に記載の発明では、中ハウジングは、樹脂製の中ハウジング本体と、その中ハウジング本体に埋め込まれている金属製の環状部材とからなる。環状部材は、リングギヤの径方向の変位を規制するリングギヤ保持内壁を有する。そのため、リングギヤの保持力を十分に確保しつつ中ハウジングの軽量化を図ることができる。

請求項２に記載の発明では、回転伝達手段は、プラネタリギヤとドライブギヤとの一方に設けられる係合部と、プラネタリギヤとドライブギヤとの他方に設けられ係合部と係合関係にある被係合部とから構成される。そのため、駆動軸の回転速度に対し減速されたプラネタリギヤの自転成分を、係合部から被係合部を経由してドライブギヤに伝達することができる。

請求項３に記載の発明では、係合部は、プラネタリギヤに偏心軸の軸中心線と同心円上に設けられる複数のトルク伝達用突起である。そして被係合部は、ドライブギヤに駆動軸の軸中心線と同心円上に設けられる複数のトルク伝達用穴である。そのため、駆動軸の回転速度に対し減速されたプラネタリギヤの自転成分を、トルク伝達用突起からトルク伝達用穴を経由してドライブギヤに伝達することができる。

請求項４に記載の発明は、中ハウジングと後ハウジングとの間に設けられた環状シール部材をさらに備える。そして環状部材は、環状シール部材に対し径方向で重なるように設けられている。そのため、環状シール部材から中ハウジング本体に作用する力を環状部材が受けるようになっており、中ハウジングの剛性が高められているので、中ハウジング本体の変形を抑制することができる。

本発明の第１実施形態のアクチュエータを備えるシフトバイワイヤシステムの構成を示す斜視図。 本発明の第１実施形態のアクチュエータの縦断面を模式的に示す図。 本発明の第１実施形態のアクチュエータの縦断面図。 本発明の第１実施形態のアクチュエータの前ハウジングおよび中ハウジングを図３のＸ矢印方向から見た図。 本発明の第１実施形態のリングギヤ、プラネタリギヤ、およびドライブギヤを図３のＹ矢印方向から見た図。 本発明の第１実施形態の駆動軸、偏心軸、リングギヤ、およびプラネタリギヤを模式的に示す斜視図。 本発明の第１実施形態のアクチュエータの分解断面図。 本発明の第２実施形態のアクチュエータの縦断面を模式的に示す図。

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（以下「アクチュエータ」という）を図面に基づいて説明する。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て説明を省略する。

（第１実施形態）
本発明をシフトバイワイヤシステムに適用した第１実施形態について図１に基づいて説明する。
シフトバイワイヤシステム７は、運転者により操作される例えばセレクトレバー等のレンジ選択部材の操作位置に応じてアクチュエータ１を作動させて車両用自動変速機のシフトレンジを切り換える。シフトバイワイヤシステム７は、レンジ選択部材とアクチュエータ１とがワイヤ（電線）を経由して電気的に接続されるバイワイヤシステムであり、電子制御ユニット７１（Electric Control Unit；以下「ＥＣＵ」という）、アクチュエータ１、コントロールロッド７２、ディテント機構７３、およびパーキングロック機構７４を備えている。

第１実施形態の車両用自動変速機に採用する遊星歯車式の有段変速機は、入出力部材間に設けられる複数の遊星歯車装置の各回転要素と他部材との係合関係を油圧式クラッチで制御することにより、変速段およびシフトレンジを切り換える。油圧式クラッチに所定圧の作動油を供給する油圧制御装置には、レンジ切換弁としてのマニュアルバルブ７０が設けられている。このマニュアルバルブ７０は、バルブボディ７００内に可動可能に収容された弁部材７０１を備え、この弁部材７０１が軸方向に移動することで油圧制御装置内の油路を切り換えて有段変速機のシフトレンジを切り換える。有段変速機のシフトレンジには、前進走行用のＤレンジ、後進走行用のＲレンジ、駐車用のＰレンジ、および動力遮断用のＮレンジが設定されている。

ＥＣＵ７１は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭなどを有するマイクロコンピュータから構成されている。ＥＣＵ７１は、図示しないレバーポジションセンサおよびエンコーダ７５（図３参照）に電気的に接続している。レバーポジションセンサは、セレクトレバーの操作位置を電気信号としてＥＣＵ７１に出力する。エンコーダ７５は、アクチュエータ１のモータ２（図３参照）の回転角度量に対応する所定のカウント数を電気信号としてＥＣＵ７１に出力する。

ＥＣＵ７１は、ＲＯＭに記録されている所定の制御プログラムにしたがって入力された信号に基づきアクチュエータ１を制御する。具体的には、ＥＣＵ７１は、アクチュエータ１を作動に先立って、実際のシフトレンジからセレクトレバーの操作位置に対応する指示シフトレンジへ切り換えるためのアクチュエータ１の回転角度量を算出する。そして、算出した回転角度量が得られるまでアクチュエータ１を回転駆動させる。

アクチュエータ１は、その出力軸５（図３参照）がコントロールロッド７２に機械的に連結されており、指示シフトレンジに応じてコントロールロッド７２を回転させる。なおアクチュエータ１の構成は後に詳述する。

コントロールロッド７２は、その軸中心線まわりの回転可能に設けられた軸状部材であり、後述のディテントプレート７３０が一体的に固定されている。アクチュエータ１からコントロールロッド７２に入力されたトルクはディテントプレート７３０に伝達される。

ディテント機構７３は、ディテントプレート７３０およびディテントスプリング７３３を備えている。
ディテントプレート７３０は、コントロールロッド７２から径外方向に突設された板状部材であり、突き出した先端面に複数の係合溝７３１を有している。またディテントプレート７３０は、コントロールロッド７２の軸方向に平行な方向へ突設された係合突起７３２を形成している。この係合突起７３２は、マニュアルバルブ７０の弁部材７０１に対して弁部材７０１の軸方向の係合可能である。

ディテントスプリング７３３は、マニュアルバルブ７０のバルブボディ７００に基端部が固定された片持ち状のばね板である。二股に分かれるディテントスプリング７３３の先端部にはローラ７３４が設けられている。ディテントスプリング７３３のローラ７３４がディテントプレート７３０の複数の係合溝７３１のいずれか１つに係合することによりディテントプレート７３０およびコントロールロッド７２の回動位置が固定されるようになっている。ディテント機構７３はコントロールロッド７２の回り止め手段として機能する。

パーキングロック機構７４は、パークロッド７４０、カム部材７４１、パーキングロックポール７４２、およびパーキングギヤ７４３を備えている。
パークロッド７４０の基端部はディテントプレート７３０に連結されている。そしてパークロッド７４０の先端部は、ディテントプレート７３０が回動するにしたがってパーキングギヤ７４３の軸方向に略平行な方向へ往復移動する。カム部材７４１はパークロッド７４０の先端部に設けられ、その先端部と共に往復移動する。パーキングロックポール７４２にはパーキングギヤ７４３に接近および離間可能な噛合突起部７４２ａが設けられている。この噛合突起部７４２ａは、カム部材７４１がパーキングロックポール７４２の先端部と台座７４４との間に挿入されるとパーキングギヤ７４３側へ移動してそのパーキングギヤ７４３に噛み合い、パーキングギヤ７４３が固定された有段変速機の出力部材を回転不能に固定する。また噛合突起部７４２ａは、カム部材７４１がパーキングロックポール７４２の先端部と台座７４４との間から抜け出すとパーキングギヤ７４３から離間してそのパーキングギヤ７４３との噛み合いを解除し、有段変速機の出力部材を回転可能とする。

以上のように構成されたシフトバイワイヤシステム７は、セレクトレバーにより指示される指示シフトレンジが変更されると、ＥＣＵ７１からアクチュエータ１の作動指令信号を出力する。その作動指令信号に従いアクチュエータ１が作動すると、コントロールロッド７２およびディテントプレート７３０が回動する。その回動によりディテントプレート７３０に係合された弁部材７０１が軸方向に移動すると、マニュアルバルブ７０が作動してシフトレンジが切り換わると共にカム部材７４１が軸方向へ移動する。指示シフトレンジがＰレンジである場合、カム部材７４１がパーキングロックポール７４２を押し上げることでパーキングロックポール７４２の噛合突起部７４２ａとパーキングギヤ７４３とが噛み合い、有段変速機の出力部材を回転不能に固定する。

以下、アクチュエータ１の構成を図２〜図６に基づいて詳細に説明する。
図２に模式的に示すように、アクチュエータ１は、モータ２、サイクロイド減速部３、平行軸歯車減速部４、および出力軸５を外郭部材６内に備えている。第１実施形態の外郭部材６は、平行軸歯車減速部４および出力軸５を主に収容する前ハウジング６０と、サイクロイド減速部３を主に収容する中ハウジング６１と、モータ２を主に収容する後ハウジング６２との３つのハウジングから構成されている。なお本実施形態では、サイクロイド減速部３および平行軸歯車減速部４が減速機を構成している。

先ずモータ２の構成を説明する。モータ２は、スイッチドリラクタンスモータ（ＳＲモータ）であり、ロータ２０およびステータ２１を備えている。
ロータ２０は、駆動軸２００およびロータコア２０１から構成されている。駆動軸２００は、後ハウジング６２側の一端部２００ａが第１転がり軸受８０により回転可能に支持され、また前ハウジング６０側の他端部２００ｂが第２転がり軸受８１により回転可能に支持されている。第１転がり軸受８０は後ハウジング６２に嵌合されている。また第２転がり軸受８１は後述のドライブギヤ４０の内側に嵌合されている。そして駆動軸２２０の一端部２００ａと他端部２００ｂとの間には、一端部２００ａ側から順に大径部２００ｃおよび偏心部２００ｄが設けられている。「偏心軸」としての偏心部２００ｄは、一端部２００ａ、大径部２００ｃ、および他端部２００ｂの第１軸中心線φ１に対し偏心し且つ平行な第２軸中心線φ２上に設けられている。そして一端部２００ａ、大径部２００ｃ、偏心部２００ｄ、および他端部２００ｂは、隣接する部材同士が互いに連結されている。
ロータコア２０１は、大径部２００ｃの外壁に固定されている。そしてロータコア２０１は、周方向の４５度毎に径外方向へ向けて突出する複数の突極（図示せず）を形成する。

ステータ２１は、ロータ２０の径外方向に設けられ、後ハウジング６２の内壁面に固定されており、ステータコア２１０およびコイル２１１から構成されている。ステータコア２１０は、周方向の３０度毎に径内方向に向けて突出する複数のステータティース（図示せず）を形成する。コイル２１１は、各ステータティースに巻回されたＵ相、Ｖ相、およびＷ相のコイルから成る。

以上のように構成されたモータ２では、ＥＣＵ７１によりＵ相→Ｖ相→Ｗ相の順にコイル２１１への通電が切り換えられるとロータ２０が一方向へ回転する。そして、ＥＣＵ７１によりＷ相→Ｖ相→Ｕ相の順にコイル２１１への通電が切り換えられるとロータ２０が他方向へ回転する。Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相のコイルへの通電が一巡する毎にロータ２０が４５度回転する。

エンコーダ７５は、ロータ２０に固定された磁石７５０、その磁石７５０の磁気を検出するホールＩＣ７５１、及びそのホールＩＣ７５１が実装された基板７５２から構成されている。エンコーダ７５は、ロータ２０の回転に伴いホールＩＣ７５１に接近および離間する磁石７５０の磁気の大きさを検出し、ロータ２０がホールＩＣ７５１に最接近する回数をカウントしてＥＣＵ７１に出力する。ＥＣＵ７１は、上記カウントされた回数すなわちカウント数に応じてロータ２０の回転角度量を算出する。

次にサイクロイド減速部３の構成を説明する。サイクロイド減速部３は、遊星歯車減速機の一種であり、駆動軸２００の偏心部２００ｄの外側にモータ２に隣接して設けられ、リングギヤ３０およびプラネタリギヤ３１を備えている。

リングギヤ３０は、偏心部２００ｄの径外方向において第１軸中心線φ１上に設けられ、径方向の移動不能且つ回動不能に中ハウジング６１に固定された環状の内歯車である。図４および図５に示すように、リングギヤ３０の内周部には内歯が形成されている。そしてリングギヤ３０の外壁には、径外方向へ突出するように周方向の等間隔に複数個（第１実施形態では６個）設けられた回止め突起３００が形成されている。なお、リングギヤ３０と中ハウジング６１との嵌合構造については後に詳述する。

プラネタリギヤ３１は、偏心部２００ｄの外壁面に嵌合された第３転がり軸受８２により自転可能に支持され、駆動軸２００により第１軸中心線φ１まわりの公転可能に支持された外歯車である。図５に示すように、プラネタリギヤ３１の外周部には、リングギヤ３０の内歯に噛み合う外歯が形成されている。またプラネタリギヤ３１には、「係合部」としてのトルク伝達用突起３１０が複数設けられている。このトルク伝達用突起３１０は、第２軸中心線φ２の同心円ａ上において周方向の等間隔にドライブギヤ４０側へ突出する突起であり、後述のトルク伝達用穴４０２と共に、プラネタリギヤ３１の自転成分をドライブギヤ４０に伝達するための「回転伝達手段」として機能する。

以上のように構成されているサイクロイド減速部３では、モータ２が作動して駆動軸２００が第１軸中心線φ１まわりに回転すると、プラネタリギヤ３１が、図６に矢印ｂで示すように第１軸中心線φ１まわりに公転しつつ図６に矢印ｃで示すように第２軸中心線φ２まわりに自転する。プラネタリギヤ３１は、偏心部２００ｄが第１軸中心線φ１まわりに１回転する毎に、プラネタリギヤ３１の外歯とリングギヤ３０の内歯との歯数差に応じた所定の角度だけプラネタリギヤ３１の公転方向とは反対側へ自転する。そのプラネタリギヤ３１の自転速度は、駆動軸２００の第１軸中心線φ１まわりの回転速度に比べて大きく減速する。サイクロイド減速部３は、モータ２から入力される回転を減速してドライブギヤ４０に出力する。

次に平行軸歯車減速部４および出力軸５の構成を説明する。出力軸５は、駆動軸２００に平行に設けられ、前ハウジング６０に嵌合された第２すべり軸受８４によって第１軸中心線φ１に平行な第３軸中心線φ３まわりに回転可能に支持された円筒状部材である。
平行軸歯車減速部４は、ドライブギヤ４０、およびドライブギヤ４０に噛み合うドリブンギヤ４１から構成されている。

ドライブギヤ４０は、第１軸中心線φ１上に設けられ、プラネタリギヤ３１に対してモータ２とは反対側に隣接する位置において第１すべり軸受８３により回転可能に支持された円筒状の第１ボス部４００と、その第１ボス部４００のプラネタリギヤ３１側の端部から径外方向へ周方向に連続して突設された円環板状のフランジ部４０１とを備えている。第１すべり軸受８３は、前ハウジング６０の底部に嵌合されている。またドライブギヤ４０は、前ハウジング６０との間に設けられた円環板状のスラストすべり軸受８５によりスラスト方向において支持されている。

フランジ部４０１の外周部には第１外歯４０３が形成されている。またフランジ部４０１には、プラネタリギヤ３１のトルク伝達用突起３１０が遊嵌する「被係合部」としてのトルク伝達用穴４０２が複数設けられている。このトルク伝達用穴４０２は、第１軸中心線φ１の同心円上において軸方向に貫通する貫通穴であり、トルク伝達用穴４０２と共に「回転伝達手段」を構成する。ドライブギヤ４０は、トルク伝達用突起３１０とトルク伝達用穴４０２との周方向の係合によってプラネタリギヤ３１にトルク伝達可能に連結されている。

ドリブンギヤ４１は、出力軸５の外壁に例えば圧入固定された第２ボス部４１０と、その第２ボス部４１０のうちモータ２側の端部からドライブギヤ４０側へ突設されドライブギヤ４０に噛み合う板状突出部４１１とを備えている。板状突出部４１１の突出先端部には、第１外歯４０３に噛み合う第２外歯４１２が形成されている。第２外歯４１２のピッチ円半径は、第１外歯４０３のピッチ円半径よりも小さく設定されている。また板状突出部４１１は、そのドリブンギヤ４１の第２外歯４１２の位置よりも出力軸５との連結部の位置が軸方向ロータコア側にシフトする曲部４１１ａを有する。

以上のように構成された平行軸歯車減速部４は、プラネタリギヤ３１の自転成分がトルク伝達用突起３１０およびトルク伝達用穴４０２を経由してドライブギヤ４０に入力されると、そのプラネタリギヤ３１の自転成分を減速してドライブギヤ４０に伝達し、出力軸５に出力する。出力軸５に出力された回転はコントロールロッド７２に伝達される。

次に、外郭部材６を構成する前ハウジング６０、中ハウジング６１、および後ハウジング６２について説明する。
前ハウジング６０は、ドライブギヤ４０およびドリブンギヤ４１の外側に設けられ、サイクロイド減速部３側に向けて開口する有底短筒状の樹脂製のハウジングである。前ハウジング６０は、第１すべり軸受８３が嵌合する有底嵌合孔６００、および第２すべり軸受８４が嵌合すると共にコントロールロッド７２が挿入される貫通孔６０１を有している。また前ハウジング６０は、第１すべり軸受８３を介してドリブンギヤ４１を回転可能に支持すると共に、第２転がり軸受８１、ドリブンギヤ４１、および第１すべり軸受８３をそれぞれ介して駆動軸２００の他端部２００ｂを回転可能に支持している。また前ハウジング６０は、第２すべり軸受８４を介して出力軸５およびドリブンギヤ４１を回転可能に支持している。
前ハウジング６０の底部には、第３軸中心線φ３に平行な方向へ突出する円筒状突出部６０２が設けられている。この円筒状突出部６０２は、図示しないミッションケースの開口部内に挿入される。円筒状突出部６０２とミッションケースの開口部との間に形成される隙間は、円筒状突出部６０２の外周部に嵌めつけられたＯリング８６により液密に封止される。

後ハウジング６２は、モータ２の外側に設けられサイクロイド減速部３側に向けて開口する有底短筒状の樹脂製の後ハウジング本体６２０と、その後ハウジング本体６２０に埋め込まれた金属製の有底短筒部材６２１とを備えている。有底短筒部材６２１は、その一部が後ハウジング本体６２０内にインサートモールドされている。モータ２のステータコア２１０は、有底短筒部材６２１の外側筒部の内壁面に嵌合することで径方向の移動不能に固定されている。有底短筒部材６２１の底部に設けられモータ２側へ突出する比較的小径の内側筒部は、その内側に嵌合された第１転がり軸受８０を保持する。後ハウジング６２は、第１転がり軸受８０を介して駆動軸２００の一端部２００ａを回転可能に支持する。
後ハウジング本体６２０には、有底短筒部材６２１の他にもモータ２およびエンコーダ７５からの配線部材６２２がインサートモールドされている。後ハウジング本体６２０には径外方向へ突設するコネクタ６２３が設けられており、配線部材６２２は後ハウジング本体６２０の底部を通ってコネクタ６２３内まで延びている。ＥＣＵ７１からの配線を収容する図示しないコネクタとコネクタ６２３とが接続されることにより、モータ２およびエンコーダ７５がＥＣＵ７１に電気的に接続されるようになっている。

中ハウジング６１は、前ハウジング６０と後ハウジング６２との間に設けられてそれらに組み合わせられる環状の樹脂製の中ハウジング本体６１０と、その中ハウジング本体６１０にインサートモールドされた金属製の「環状部材」としての環状プレート６１１とを備えている。
中ハウジング６１の一部を切り欠いて断面で示す図４のように、環状プレート６１１は、回止め突起３００に係合してリングギヤ３０の回動を規制する複数の係合溝部６１１ａと、回止め突起３００を除くリングギヤ３０の外壁すべての径外方向に設けられ、そのリングギヤ３０が嵌合する複数の嵌合壁部６１１ｂとを有している。そして環状プレート６１１は、リングギヤ３０の径外方向でリングギヤ３０全周に亘りそのリングギヤ３０の径方向の変位を規制するリングギヤ保持内壁６１２を有している。このリングギヤ保持内壁６１２は、係合溝部６１１ａおよび嵌合壁部６１１ｂの内壁からなる。リングギヤ３０は、リングギヤ保持内壁６１２に圧入されており、回止め突起３００を除く外壁のすべてが環状プレート６１１に保持されている。
なお、出力軸５と同軸上に設けられ中ハウジング本体６１０に嵌合されたオイルシール９２は、その内側に挿入されるコントロールロッド７２の先端部との間の隙間を液密に封止する。

前ハウジング６０、中ハウジング６１、および後ハウジング６２は、互いに組み合わせられて締結ボルト８７により締結されている。中ハウジング本体６１０と前ハウジング６０との組合せ面間には第１パッキン８８が設けられ、また中ハウジング本体６１０と後ハウジング本体６２０との組合せ面間には「環状シール部材」としての第２パッキン８９が設けられている。第１パッキン８８および第２パッキン８９は例えば合成ゴム等から成る。環状プレート６１１は、第２パッキン８９に対し径方向で重なるように設けられている。外郭部材６内の内圧は、中ハウジング６１に取り付けられた内圧調整部材９０により調整される。

次に、アクチュエータ１の組み付けについて図７に基づいて説明する。
第１工程では、図７に矢印Ａで示すように後ハウジング６２にステータ２１が組み付けられる。第２工程では、中ハウジング６１にリングギヤ３０が組み付けられる。第３工程では、図７に矢印Ｂで示すようにロータ２０、プラネタリギヤ３１、およびドライブギヤ４０のサブアッシーが前ハウジング６０に組み付けられ、続いて図７に矢印Ｃで示すようにドリブンギヤ４１が前ハウジング６０に組み付けられる。なお、第１工程〜第３工程の順序は入れ替えても差し支えない。

第４工程では、図７に矢印Ｄで示すようにリングギヤ３０圧入済みの中ハウジング６１がロータ２０等組付済みの前ハウジング６０に組み合わせられる。この第４工程では中ハウジング６１と前ハウジング６０との組合せ面間に第１パッキン８８が配設される。第５工程では、図７に矢印Ｅで示すようにステータ２１組付済みの後ハウジング６２が中ハウジング６１に組み合わせられる。この第５工程では中ハウジング６１と後ハウジング６２との組合せ面間に第２パッキン８９が配設される。

第６工程では、図７に矢印Ｆで示すように各ハウジング同士を一体に保持すると共にアクチュエータ１をミッションケースに固定するためのブラケット９１を前ハウジング６０に組み合わせつつ、複数の締結ボルト８７で各ハウジングおよびブラケット９１を互いに連結する。第７工程では、図７に矢印Ｇで示すようにＯリング８６および内圧調整部材９０が組み付けられる。

第１実施形態では、外郭部材６は、前ハウジング６０、中ハウジング６１、および後ハウジング６２の３つのハウジングから構成されている。前ハウジング６０は、ドライブギヤ４０、ドリブンギヤ４１、出力軸５、および駆動軸２００の他端部２００ｂを回転可能に支持する。後ハウジング６２は、駆動軸２００の一端部２００ａを回転可能に支持すると共にステータ２１を保持する。

中ハウジング６１は、前ハウジング６０と後ハウジング６２との間に設けられ、リングギヤ３０の全外周に亘りそのリングギヤ３０の径方向の変位を規制する。そのため、プラネタリギヤ３１がリングギヤ３０と噛み合いながら駆動軸２００まわりに公転するとき、その公転位置に拘わらず中ハウジング６１がリングギヤ３０を支持する。したがって、リングギヤ３０の径外方向への変形が抑制されるので、リングギヤ３０の変形に起因するプラネタリギヤ３１とリングギヤ３０との噛み合わせ不良を抑制することができる。それにより出力軸５へのトルク伝達効率の低下を抑制することができる。

また第１実施形態では、出力軸５は駆動軸２００に平行に設けられるので、アクチュエータ１の外郭を扁平形状とすることが可能となり、アクチュエータ１の軸方向寸法を小さくすることができる。そのため、アクチュエータ１を車両搭載上の制約に対応し易いものとすることができる。
また、ドライブギヤ４０とドリブンギヤ４１との間の減速比を適宜設定することにより出力軸５からの出力トルクを大きくすることができる。

また第１実施形態では、プラネタリギヤ３１に偏心軸２００ｄの第２軸中心線φ２と同心円上に設けられる複数のトルク伝達用突起３１０と、ドライブギヤ４０に駆動軸２００の第１軸中心線φ１と同心円上に設けられ、トルク伝達用突起３１０と周方向の係合関係にある複数のトルク伝達用穴４０２とから構成される回転伝達手段を備えている。そのため、駆動軸２００の回転速度に対し減速されたプラネタリギヤ３１の自転成分を、トルク伝達用突起３１０からトルク伝達用穴４０２を経由してドライブギヤ４０に伝達することができる。

また第１実施形態では、ドリブンギヤ４１は、そのドリブンギヤ４１の第２外歯４１２の位置よりも出力軸５との連結部の位置が軸方向ロータコア側にシフトする曲部４１１ａを有する。そのため、アクチュエータ１の外郭を扁平形状とすることが可能となり、アクチュエータ１の軸方向寸法を小さくすることができる。

また第１実施形態では、中ハウジング６１は、樹脂製の中ハウジング本体６１０と、その中ハウジング本体６１０に埋め込まれリングギヤ３０の径方向の変位を規制するリングギヤ保持内壁６１２を有する金属製の環状プレート６１１とからなる。そのため、リングギヤ３０の保持力を十分に確保しつつ中ハウジング６１の軽量化を図ることができる。

また第１実施形態は、中ハウジング６１と後ハウジング６２との間に設けられた第２パッキン８９を備える。そして環状プレート６１１は、第２パッキン８９に対し径方向で重なるように設けられている。そのため、第２パッキン８９から中ハウジング本体６１０に作用する力を環状プレート６１１が受けるようになっており、中ハウジング６１の剛性が高められているので、中ハウジング本体６１０の変形を抑制することができる。

また第１実施形態では、モータ２を保持する後ハウジング６２とリングギヤ３０を保持する中ハウジング６１とが別部材で構成されている。そのため、リングギヤ３０が組み付けられた中ハウジング６１を、ドライブギヤ４０およびプラネタリギヤ３１等が組み付けられた前ハウジング６０に組み合わせるときに、リングギヤ３０とプラネタリギヤ３１との噛み合わせを確認することができる。よって、中ハウジング６１と前ハウジング６０との組み合わせを簡単かつ確実に行うことができる。

（第２実施形態）
第２実施形態のアクチュエータの模式的な縦断面を図８に示す。第２実施形態では、外郭部材は、平行軸歯車減速部４および出力軸５を主に収容する前ハウジング６０、サイクロイド減速部３およびモータ２を主に収容する一体ハウジング６３の２つのハウジングから構成されている。
一体ハウジング６３は、第１実施形態の中ハウジング６１および後ハウジング６２が一体となった形状を有している。この一体ハウジング６３は、駆動軸２００の端部を回転可能に支持し、ステータ２１の外壁を保持する。また一体ハウジング６３は、リングギヤの全外周に亘り連続して形成され、リングギヤと当接することでそのリングギヤの径方向の変位を規制するリングギヤ保持内壁６３０を有している。リングギヤは、リングギヤ保持内壁６３０に圧入される。

第２本実施形態では、一体ハウジング６３は、全外周に亘りリングギヤの径方向の変位を規制するリングギヤ保持内壁６３０を有する。そのため、プラネタリギヤがリングギヤと噛み合いながら駆動軸まわりに公転するとき、その公転位置に拘わらず一体ハウジング６３がリングギヤを支持する。したがって、リングギヤの径外方向への変形が抑制されるので、リングギヤの変形に起因するプラネタリギヤとリングギヤとの噛み合わせ不良を抑制することができる。それにより出力軸へのトルク伝達効率の低下を抑制することができる。

また第２本実施形態では、前ハウジング６０および一体ハウジング６３の２つのハウジングから構成されている。そのため、ハウジングの部品点数を少なくすることができる。

（他の実施形態）
上述の第１および第２実施形態のアクチュエータは、シフトバイワイヤシステム７に備えられ、マニュアルバルブ７０を駆動して変速機のシフトレンジを切り換えるシフトバイワイヤ用アクチュエータであった。これに対し本発明の他の実施形態では、例えば車両の他のバルブ装置等の駆動部として用いてもよいし、例えば産業ロボットや工作機械などの他の装置の駆動部として用いてもよい。

上述の第１および第２実施形態では、中ハウジング６１は、樹脂製の中ハウジング本体６１０および金属製の環状プレート６１１を備えていた。これに対し本発明の他の実施形態では、中ハウジング本体を例えば金属などの他の材質から構成してもよい。また、上述の中ハウジング本体および環状プレートを、例えば樹脂や金属などの材質からなる一体成形品としてもよい。
また、係合溝部、嵌合壁部、およびリングギヤ保持内壁は、必ずしも環状プレートが形成する必要はなく、例えば中ハウジング本体が形成してもよい。

上述の第１および第２実施形態では、後ハウジング６２は、樹脂製の後ハウジング本体６２０および金属製の有底短筒部材６２１を備えていた。これに対し本発明の他の実施形態では、後ハウジング本体が例えば金属などの他の材質から構成してもよい。また、上述の後ハウジング本体および有底短筒部材を、例えば樹脂や金属などの材質からなる一体成形品としてもよい。

上述の第１および第２実施形態では、前ハウジング６０は樹脂製であった。これに対し本発明の他の実施形態では、例えば金属などの他の材質から構成してもよい。

上述の第１および第２実施形態では、ドライブギヤ４０とドリブンギヤ４１との間のギヤ比が一定であった。これに対し本発明の他の実施形態では、ドライブギヤとドリブンギヤとの間のギヤ比を可変に構成してもよい。

上述の第１および第２実施形態では、ドライブギヤ４０からドリブンギヤ４１には回転が減速されて伝達されていた。これに対し本発明の他の実施形態では、ドライブギヤ４０からドリブンギヤ４１には回転が維持あるいは増速されて伝達されることとしてもよい。

上述の第１および第２実施形態では、モータ２にＳＲモータが採用されていた。これに対し本発明の他の実施形態では、ＳＲモータ以外のモータを採用してもよい。

上述の第１および第２実施形態では、運転者により操作されるレンジ選択部材としてセレクトレバーが採用されていた。これに対し本発明の他の実施形態では、例えばパドル型やボタン型のものを採用してもよい。また、運転者の音声を認識してシフトレンジが選択されるものを採用してもよい。

上述の第１および第２実施形態では、車両用自動変速機として遊星歯車式の有段変速機が採用されていた。これに対し本発明の他の実施形態では、例えば平行軸歯車式の有段変速機、ベルト式やトロイダル式の無段変速機等の他の自動変速機を採用してもよい。

このように本発明は、上述の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に適用可能である。

１ ・・・回転式アクチュエータ
２ ・・・モータ
２００ ・・・駆動軸
２００ａ・・・一端部（駆動軸の一端）
２００ｂ・・・他端部（駆動軸の他端）
２００ｄ・・・偏心部（偏心軸）
２０１ ・・・ロータコア
２１ ・・・ステータ
３０ ・・・リングギヤ
３１ ・・・プラネタリギヤ
３１０ ・・・トルク伝達用突起（回転伝達手段）
４０ ・・・ドライブギヤ
４０２ ・・・トルク伝達用穴（回転伝達手段）
４０３ ・・・第１外歯（ドライブギヤの外歯）
４１ ・・・ドリブンギヤ
４１２ ・・・第２外歯（ドリブンギヤの外歯）
５ ・・・出力軸
６０ ・・・前ハウジング
６１ ・・・中ハウジング
６２ ・・・後ハウジング
φ１ ・・・第１軸中心線（駆動軸の軸中心線）
φ２ ・・・第２軸中心線（偏心軸の軸中心線）

Claims (4)

1. 回転可能な駆動軸、この駆動軸に固定されるロータコア 及び、前記ロータコアの径外方向に設けられるステータを有するモータと、
   前記ステータを固定支持するとともに前記駆動軸の一端を回転可能に支持する後ハウジングと、
   前記駆動軸に対し軸中心線が偏心するとともに両端が当該駆動軸に平行に連結される偏心軸と、
   前記偏心軸の径外方向に前記駆動軸と同軸上に内歯を有するリングギヤと、
   前記内歯に噛み合う外歯を有するとともに、前記偏心軸に対し回転可能にかつ前記駆動軸の軸中心線周りに公転可能に支持されるプラネタリギヤと、
   前記プラネタリギヤの軸方向反ロータコア側で前記駆動軸と同軸上に回転可能に支持されるドライブギヤと、
   前記プラネタリギヤの自転成分を前記ドライブギヤに伝達する回転伝達手段と、
   前記ドライブギヤの外歯に噛み合う外歯を有するドリブンギヤと、
   前記ドリブンギヤに連結され、前記駆動軸に平行に設けられる出力軸と、
   前記ドライブギヤ、前記ドリブンギヤ、前記出力軸、および前記駆動軸の他端を回転可能に支持する前ハウジングと、
   前記前ハウジングと前記後ハウジングとの間に設けられ、前記リングギヤの径外方向で前記リングギヤ全周に亘り前記リングギヤの径方向の変位を規制する中ハウジングと、を備え、
   前記後ハウジングと前記前ハウジングと前記中ハウジングとは別部材で構成され、
   前記中ハウジングは、樹脂製の中ハウジング本体と、前記中ハウジング本体に埋め込まれ、前記リングギヤの径方向の変位を規制するリングギヤ保持内壁を有する金属製の環状部材とからなることを特徴とする回転式アクチュエータ。
2. 前記回転伝達手段は、前記プラネタリギヤと前記ドライブギヤとの一方に設けられる係合部と、前記プラネタリギヤと前記ドライブギヤとの他方に設けられ前記係合部と係合関係にある被係合部とから構成され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。
3. 前記係合部は、前記プラネタリギヤに前記偏心軸の軸中心線と同心円上に設けられる複数のトルク伝達用突起であり、
   前記被係合部は、前記ドライブギヤに前記駆動軸の軸中心線と同心円上に設けられる複数のトルク伝達用穴であ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。
4. 前記中ハウジングと前記後ハウジングとの間に設けられる環状シール部材をさらに備え、
   前記環状部材は、前記環状シール部材に対し径方向で重なるように設けられてい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。

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