CN209730979U - 电动致动器 - Google Patents
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Abstract
在本实用新型的电动致动器的一实施例中,输出轴具有朝轴方向一侧凹陷的收容凹部。马达轴的轴方向一侧的端部被收容在收容凹部内。第一轴承在收容凹部内支撑马达轴。马达轴具有将相对于中心轴偏心的偏心轴作为中心的偏心轴部。减速机构具有:外齿齿轮,经由第二轴承而与偏心轴部连结;内齿齿轮,与外齿齿轮啮合;凸缘部,从输出轴朝径向外侧扩展;以及多个突出部,从凸缘部朝轴方向另一侧突出,沿着圆周方向来配置。外齿齿轮具有朝轴方向另一侧凹陷的多个孔部。多个孔部沿着圆周方向来配置,且内径比突出部的外径大。多个突出部分别插入多个孔部中,经由孔部的内侧面而可环绕中心轴进行摇动地支撑外齿齿轮。电动致动器可抑制外齿齿轮倾斜。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电动致动器。
背景技术
包括减速机的电动致动器为人所知。例如,在专利文献1中记载一种具有经由轴承而设置在输入轴的偏心部的外周上的太阳齿轮(sun gear)、及与太阳齿轮啮合的环形齿轮(ring gear)的减速机。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2016-109226号公报
实用新型内容
[实用新型所要解决的问题]
在如上所述的减速机中,从太阳齿轮朝轴方向突出的突出部进入输出轴所具有的孔部中。由此,从太阳齿轮经由突出部与孔部而朝输出轴中传递旋转驱动力。在此种结构中,经由孔部的内侧面对突出部施加与轴方向正交的方向的负荷。此处,突出部从太阳齿轮朝轴方向突出,因此在太阳齿轮中,因施加至突出部中的负荷而被施加朝轴方向倾斜的方向的转矩。由此,存在太阳齿轮倾斜的担忧。另外,存在输入轴伴随太阳齿轮倾斜而倾斜的担忧。因此,存在产生减速机的传递效率下降、产生噪音等不良情况的担忧。
鉴于所述情况,本实用新型将提供一种具有可抑制外齿齿轮倾斜的结构的电动致动器作为目的之一。
[解决问题的技术手段]
本实用新型的电动致动器的一实施例包括:马达,具有将中心轴作为中心进行旋转的马达轴;减速机构,与所述马达轴的轴方向一侧的部分连结;输出轴,在所述马达轴的轴方向一侧在所述马达轴的轴方向上延长,经由所述减速机构而被传递所述马达轴的旋转;第一轴承,将所述马达轴与所述输出轴以相互可进行相对旋转的方式连结;以及第二轴承,在比所述第一轴承更靠近轴方向另一侧被固定在所述马达轴上。所述输出轴具有朝轴方向一侧凹陷的收容凹部。所述马达轴的轴方向一侧的端部被收容在所述收容凹部内。所述第一轴承在所述收容凹部内支撑所述马达轴。所述马达轴具有将相对于所述中心轴偏心的偏心轴作为中心的偏心轴部。所述减速机构具有:外齿齿轮,经由所述第二轴承而与所述偏心轴部连结;内齿齿轮,包围所述外齿齿轮的径向外侧而被固定,并与所述外齿齿轮啮合;凸缘部,从所述输出轴朝径向外侧扩展,位于所述外齿齿轮的轴方向一侧;以及多个突出部,从所述凸缘部朝轴方向另一侧突出,沿着圆周方向来配置。所述外齿齿轮具有朝轴方向另一侧凹陷的多个孔部。所述多个孔部沿着圆周方向来配置,且内径比所述突出部的外径大。所述多个突出部分别插入所述多个孔部中,经由所述孔部的内侧面而可环绕所述中心轴进行摇动地支撑所述外齿齿轮。
[实用新型的效果]
根据本实用新型的一实施例,在电动致动器中,可抑制外齿齿轮倾斜。
附图说明
图1是表示本实施方式的电动致动器的剖面图。
图2是表示本实施方式的电动致动器的一部分的剖面图。
图3是表示本实施方式的电动致动器的剖面图,且为图2中的III-III剖面图。
[符号的说明]
10:电动致动器
20:马达
21:马达轴
21e:第五轴部(大径轴部)
21f:第六轴部(偏心轴部)
21i:段差部
30:减速机构
31:外齿齿轮
31a:外齿齿轮本体部
31b:接触凸部
31c:孔部
32:内齿齿轮
41:输出轴
41a:收容凹部
42:凸缘部
42a:接触凹部
43:突出部
51:第一轴承
52a:内圈
52b:外圈
52:第二轴承
52d:外圈本体部
52e:接触部
53:第三轴承
60:预压构件
J1:中心轴
J2:偏心轴
具体实施方式
在各图中,Z轴方向是将正侧作为上侧,将负侧作为下侧的上下方向。在各图中适宜表示的中心轴J1的轴方向与Z轴方向,即上下方向平行。在以下的说明中,只要事先无特别说明,则将与中心轴J1的轴方向平行的方向仅称为“轴方向”。另外,只要事先无特别说明,则将以中心轴J1为中心的径向仅称为“径向”,将以中心轴J1为中心的圆周方向仅称为“圆周方向”。
在本实施方式中,上侧相当于轴方向另一侧,下侧相当于轴方向一侧。另外,上侧及下侧只是用于说明各部的相对位置关系的名称,实际的配置关系等也可以是由这些名称所表示的配置关系等以外的配置关系等。
图1~图3中所示的本实施方式的电动致动器10例如为搭载在车辆中的电动致动器。如图1及图2所示,电动致动器10包括:外壳11、具有将中心轴J1作为中心进行旋转的马达轴21的马达20、第一轴承51、第二轴承52、第三轴承53、衬套54、减速机构30、输出部40、预压构件60、电路基板70、第一旋转传感器71、安装构件72、第一传感器磁铁73、第二传感器磁铁74、以及未图示的第二旋转传感器。
如图1所示,外壳11收容马达20及减速机构30。外壳11具有收容马达20的马达外壳12、及收容减速机构30的减速机构外壳13。马达外壳12具有外壳筒部12a、圆环板部12b、上盖部12c、轴承保持部12d、以及电路基板收容部12g。
外壳筒部12a是将中心轴J1作为中心在轴方向上延长的圆筒状。外壳筒部12a在轴方向的两侧开口。外壳筒部12a包围马达20的径向外侧。圆环板部12b是从外壳筒部12a的内周面朝径向内侧扩展的圆环板状。圆环板部12b覆盖马达20的后述的定子23的上侧。圆环板部12b的径向内缘部朝下侧弯曲。
轴承保持部12d设置在圆环板部12b的径向内缘部上。轴承保持部12d保持第三轴承53。轴承保持部12d具有保持部本体12e与支撑壁部12f。保持部本体12e是从圆环板部12b的径向内缘部朝上侧延长的圆筒状。支撑壁部12f从保持部本体12e的上侧的端部朝径向内侧突出。虽然省略图示,但支撑壁部12f是沿着圆周方向延长的圆环状。
电路基板收容部12g是收容电路基板70的部分。在外壳筒部12a的上侧部分的径向内侧构成电路基板收容部12g。电路基板收容部12g的底面是圆环板部12b的上表面。电路基板收容部12g在上侧开口。上盖部12c是堵塞电路基板收容部12g的上端开口的板状的盖。
减速机构外壳13被固定在马达外壳12的下侧。减速机构外壳13具有盖部13a、筒部13b、及突出筒部13c。盖部13a是将中心轴J1作为中心的圆环板状。盖部13a覆盖减速机构30的下侧。
筒部13b是从盖部13a的径向外缘部朝上侧突出的圆筒状。筒部13b在上侧开口。筒部13b的上端部接触外壳筒部12a的下端部并被固定。突出筒部13c是从盖部13a的径向内缘部朝轴方向两侧突出的圆筒状。突出筒部13c在轴方向两侧开口。突出筒部13c的上端部位于比筒部13b的上端部更下侧。在突出筒部13c的下端部的外周面上安装O型圈61。
如图2所示,将在轴方向上延长的圆筒状的衬套54配置在突出筒部13c的内部。衬套54具有衬套本体部54a与衬套凸缘部54b。衬套本体部54a是将中心轴J1作为中心在轴方向上延长的圆筒状。衬套本体部54a嵌合在突出筒部13c中。衬套凸缘部54b从衬套本体部54a的上侧的端部朝径向外侧突出。虽然省略图示,但衬套凸缘部54b是将中心轴J1作为中心的圆环状。衬套凸缘部54b从上侧接触突出筒部13c的上端部。由此,抑制衬套54从突出筒部13c的内部朝下侧脱落。
如图1所示,马达20被收容在外壳11之中比圆环板部12b更下侧的部分中。马达20具有转子22与定子23。转子22具有马达轴21与转子本体22a。马达轴21由第一轴承51与第三轴承53可环绕中心轴J1进行旋转地支撑。马达轴21具有第一轴部21a、第二轴部21b、第三轴部21c、第四轴部21d、第五轴部21e、第六轴部21f、第七轴部21g、以及第八轴部21h。除第六轴部21f以外的各轴部是将中心轴J1作为中心的轴部。
第一轴部21a是马达轴21的上侧的端部。第一轴部21a经由轴承保持部12d的径向内侧,朝比圆环板部12b更上侧突出。第一轴部21a是马达轴21之中外径最小的部分。第二轴部21b与第一轴部21a的下侧连接。第二轴部21b的外径比第一轴部21a的外径大。第三轴部21c与第二轴部21b的下侧连接。第三轴部21c的外径比第二轴部21b的外径大。由此,在第二轴部21b与第三轴部21c之间,设置外径从上侧朝下侧变大的段差部21i。即,马达轴21具有段差部21i。
第四轴部21d与第三轴部21c的下侧连接。第四轴部21d的外径比第三轴部21c的外径大。在第四轴部21d上固定平衡块(balance weight)24。平衡块24是板面朝向轴方向的板状。第五轴部21e与第四轴部21d的下侧连接。第五轴部21e的外径比第四轴部21d的外径大。第五轴部21e是马达轴21之中外径最大的部分。平衡块24接触第五轴部21e的上侧的端部。由此,可在轴方向上相对于马达轴21来定位平衡块24。
第六轴部21f与第五轴部21e的下侧连接。第六轴部21f是将相对于中心轴J1偏心的偏心轴J2作为中心的偏心轴部。偏心轴J2与中心轴J1平行,位于中心轴J1的径向外侧。第六轴部21f的外径比第五轴部21e的外径小。即,第五轴部21e是与第六轴部21f的上侧连接,外径比第六轴部21f大的大径轴部。第六轴部21f的外径比第四轴部21d的外径小,比第三轴部21c的外径大。
第七轴部21g与第六轴部21f的下侧连接。第七轴部21g的外径比第六轴部21f的外径小。第八轴部21h与第七轴部21g的下侧连接。第八轴部21h是马达轴21的下侧的端部。第八轴部21h的外径比第七轴部21g的外径小。第七轴部21g及第八轴部21h被收容在后述的收容凹部41a的内部。
转子本体22a被固定在马达轴21的外周面上。更详细而言,转子本体22a被固定在第三轴部21c的外周面上。虽然省略图示,但转子本体22a具有被固定在马达轴21的外周面上的转子芯、及被固定在转子芯上的转子磁铁。
定子23位于转子22的径向外侧。定子23具有定子芯23a与多个线圈23b。定子芯23a是包围转子22的径向外侧的圆环状。定子芯23a的外周面被固定在外壳筒部12a的内周面上。多个线圈23b例如经由未图示的绝缘体而安装在定子芯23a上。
第一轴承51、第二轴承52及第三轴承53分别是具有内圈与位于内圈的径向外侧的外圈的滚动轴承。在本实施方式中,第一轴承51、第二轴承52及第三轴承53例如为内圈与外圈经由多个滚珠而连结的滚珠轴承。
如图2所示,第一轴承51具有内圈51a、外圈51b、及多个滚珠51c。内圈51a及外圈51b是将中心轴J1作为中心的圆筒状。第一轴承51被固定在马达轴21之中比转子本体22a更下侧的部分上。更详细而言,第一轴承51是内圈51a被压入第八轴部21h中,而被固定在马达轴21上。第一轴承51在后述的输出轴41中的收容凹部41a内支撑马达轴21。第一轴承51的外圈51b嵌合在收容凹部41a内。第一轴承51将马达轴21与输出轴41以相互可进行相对旋转的方式连结。
第二轴承52具有内圈52a、外圈52b、及多个滚珠52c。内圈52a及外圈52b是将偏心轴J2作为中心的圆筒状。第二轴承52被固定在马达轴21之中比转子本体22a更下侧的部分上。更详细而言,第二轴承52是内圈52a被压入第六轴部21f中,而被固定在马达轴21上。即,第二轴承52在比第一轴承51更上侧被固定在马达轴21上。第五轴部21e从上侧接触内圈52a。第二轴承52的内径,即内圈52a的内径比第一轴承51的内径,即内圈51a的内径大。第二轴承52的外径,即外圈52b的外径比第一轴承51的外径,即外圈51b的外径大。
第二轴承52的外圈52b具有外圈本体部52d与接触部52e。外圈本体部52d是嵌合在后述的外齿齿轮31的径向内侧的圆筒状的部分。在本实施方式中,接触部52e从外圈本体部52d朝径向外侧突出。更详细而言,接触部52e从外圈本体部52d的上侧的端部朝径向外侧突出。如图3所示,接触部52e是沿着圆周方向延长的环状。在本实施方式中,接触部52e是将偏心轴J2作为中心的圆环状。如图2所示,接触部52e从上侧接触外齿齿轮31。更详细而言,接触部52e与外齿齿轮31的上侧的面中的外齿齿轮31的内周缘部接触。
如图1所示,第三轴承53具有内圈53a、外圈53b、及多个滚珠53c。内圈53a及外圈53b是将中心轴J1作为中心的圆筒状。第三轴承53被固定在马达轴21之中比转子本体22a更上侧的部分上。更详细而言,第三轴承53是内圈53a被压入第二轴部21b中,而被固定在马达轴21上。由此,第三轴承53可旋转地支撑马达轴21的上侧的部分。第三轴承53被轴承保持部12d保持。
内圈53a从上侧接触段差部21i中的朝向上侧的段差面。即,第三轴承53从上侧接触段差部21i中的朝向上侧的段差面。由此,可容易且高精度地在轴方向上相对于马达轴21来定位第三轴承53。段差部21i中的朝向上侧的段差面是第三轴部21c的上侧的端面。外圈53b嵌合在保持部本体12e的径向内侧。
如图2所示,减速机构30配置在马达轴21的下侧的部分的径向外侧。减速机构30被收容在减速机构外壳13的内部。减速机构30配置在盖部13a与马达20的轴方向之间。减速机构30具有外齿齿轮31、内齿齿轮32、凸缘部42、及多个突出部43。
如图3所示,外齿齿轮31是在作为偏心轴部的第六轴部21f的径向外侧包围第六轴部21f的环状。更详细而言,外齿齿轮31是将偏心轴J2作为中心,在与轴方向正交的平面上扩展的大致圆环板状。在外齿齿轮31的径向外侧面上设置齿轮部。如图2所示,外齿齿轮31经由第二轴承52而与第六轴部21f连结。由此,减速机构30与马达轴21的下侧的部分连结。第二轴承52将马达轴21与外齿齿轮31以可环绕偏心轴J2进行相对旋转的方式连结。外齿齿轮31从径向外侧嵌合在第二轴承52的外圈本体部52d中。
外齿齿轮31具有外齿齿轮本体部31a与接触凸部31b。外齿齿轮本体部31a是被固定在第二轴承52的外圈52b上的大致圆环板状的部分。外齿齿轮本体部31a的上侧的面的内周缘部是接触部52e进行接触的被接触部31d。接触凸部31b是从外齿齿轮本体部31a朝下侧突出的部分。在本实施方式中,接触凸部31b从外齿齿轮本体部31a的径向内缘部朝下侧突出。虽然省略图示,但接触凸部31b是将偏心轴J2作为中心的圆环状。接触凸部31b的下侧的面是与轴方向正交的平坦面。接触凸部31b的下侧的面例如为通过切削加工所制作的加工面。
外齿齿轮31具有朝上侧凹陷的多个孔部31c。多个孔部31c设置在外齿齿轮本体部31a中。在本实施方式中,孔部31c在轴方向上贯穿外齿齿轮31。如图3所示,多个孔部31c沿着圆周方向来配置。更详细而言,多个孔部31c沿着将偏心轴J2作为中心的圆周方向遍及一周而等间隔地配置。例如沿着轴方向观察,孔部31c为圆形状。孔部31c的内径比突出部43的外径大。孔部31c的数量例如为八个。
内齿齿轮32包围外齿齿轮31的径向外侧而被固定,并与外齿齿轮31啮合。内齿齿轮32是将中心轴J1作为中心的圆环状。如图2所示,在设置在筒部13b的内周面上的朝径向外侧凹陷的段差部13e中配置并固定内齿齿轮32的径向外缘部。由此,减速机构30被减速机构外壳13保持。如图3所示,在内齿齿轮32的内周面上设置齿轮部。内齿齿轮32的齿轮部与外齿齿轮31的齿轮部啮合。更详细而言,内齿齿轮32的齿轮部在圆周方向的一部分上与外齿齿轮31的齿轮部啮合。
凸缘部42是将中心轴J1作为中心在径向上扩展的圆环板状。如图2所示,凸缘部42位于外齿齿轮31的下侧。凸缘部42从上侧接触衬套凸缘部54b。凸缘部42从后述的输出轴41朝径向外侧扩展。更详细而言,凸缘部42从输出轴41的上侧的端部朝径向外侧扩展。
凸缘部42具有朝下侧凹陷的接触凹部42a。在本实施方式中,接触凹部42a设置在凸缘部42的径向内缘部。虽然省略图示,但接触凹部42a是将中心轴J1作为中心的圆环状。接触凹部42a的内周缘部在径向内侧开口。接触凹部42a的底面是与轴方向正交的平坦面。接触凹部42a例如通过切削加工来制作。即,接触凹部42a的底面例如为通过切削加工所制作的加工面。接触凸部31b的下侧的面与接触凹部42a的底面接触。接触凹部42a的内径比接触凸部31b的外径大。在本实施方式中,将第二轴承52中的外圈52b的下侧的端部插入接触凹部42a的内部。因此,容易使第二轴承52在轴方向上接近凸缘部42,而容易使电动致动器10在轴方向上小型化。
多个突出部43从凸缘部42朝上侧突出。即,多个突出部43从凸缘部42朝外齿齿轮31突出。如图2及图3所示,突出部43是中空的圆柱状。突出部43的内部在下侧开口。如图3所示,多个突出部43沿着圆周方向来配置。更详细而言,多个突出部43沿着将中心轴J1作为中心的圆周方向遍及一周而等间隔地配置。突出部43的数量例如为八个。
多个突出部43分别插入多个孔部31c中。突出部43的外周面与孔部31c的内周面内接。由此,多个突出部43经由孔部31c的内侧面,可环绕中心轴J1进行摇动地支撑外齿齿轮31。
在本实施方式中,沿着径向观察,孔部31c及突出部43与第二轴承52及第六轴部21f重叠。换言之,孔部31c、突出部43、第二轴承52、及第六轴部21f的各个在轴方向上相互具有位于相同位置上的部分。
输出部40是输出电动致动器10的驱动力的部分。输出部40具有输出轴41、凸缘部42、及突出部43。即,作为所述减速机构30的一部分的凸缘部42及突出部43也是输出部40的一部分。在本实施方式中,输出部40是单一的构件。
输出轴41在马达轴21的下侧,在马达轴21的轴方向上延长。输出轴41是将中心轴J1作为中心的圆柱状。输出轴41从凸缘部42的径向内缘部朝下侧延长。输出轴41嵌合在衬套54的径向内侧。输出轴41由衬套54可环绕中心轴J1进行旋转地支撑。输出轴41在突出筒部13c的内部穿过。在本实施方式中,输出轴41的下端部位于在轴方向上与突出筒部13c的下端部相同的位置上。
输出轴41具有收容凹部41a与连结凹部41b。收容凹部41a从输出轴41的上侧的端部朝下侧凹陷。虽然省略图示,但沿着轴方向观察,收容凹部41a是将中心轴J1作为中心的圆形状。在收容凹部41a中收容马达轴21的下侧的端部。在本实施方式中,在收容凹部41a中收容第七轴部21g与第八轴部21h。马达轴21的下端面位于比收容凹部41a的底面更上侧。马达轴21的下端面在轴方向上隔着间隙与收容凹部41a的底面相向。
连结凹部41b从输出轴41的下侧的端部朝上侧凹陷。虽然省略图示,但沿着轴方向观察,连结凹部41b是将中心轴J1作为中心的大致圆形状。在连结凹部41b的内周面上,沿着圆周方向而设置多个花键槽。将被输出电动致动器10的驱动力的其他构件插入连结凹部41b中来连结。其他构件例如为车辆中的手动轴。电动致动器10根据驾驶者的换挡操作来驱动手动轴,而切换车辆的齿轮。
若马达轴21环绕中心轴J1进行旋转,则作为偏心轴部的第六轴部21f将中心轴J1作为中心在圆周方向上进行公转。第六轴部21f的公转经由第二轴承52而传递至外齿齿轮31中,外齿齿轮31的孔部31c的内周面与突出部43的外周面的内接的位置变化,且外齿齿轮31进行摇动。由此,外齿齿轮31的齿轮部与内齿齿轮32的齿轮部啮合的位置在圆周方向上变化。因此,马达轴21的旋转力经由外齿齿轮31而传递至内齿齿轮32中。
此处,在本实施方式中,内齿齿轮32被固定,因此不进行旋转。因此,外齿齿轮31通过被传递至内齿齿轮32中的旋转力的反作用力而环绕偏心轴J2进行旋转。此时,外齿齿轮31的旋转方向变成与马达轴21的旋转方向相反的方向。外齿齿轮31的环绕偏心轴J2的旋转经由孔部31c与突出部43而传递至凸缘部42中。由此,输出轴41环绕中心轴J1进行旋转。如此,马达轴21的旋转经由减速机构30而传递至输出轴41中。
输出轴41的旋转相对于马达轴21的旋转,通过减速机构30来减速。具体而言,在本实施方式的减速机构30的结构中,输出轴41的旋转对于马达轴21的旋转的减速比R由R=-(N2-N1)/N2表示。表示减速比R的式子的前头的负符号表示相对于马达轴21的旋转方向,被减速的输出轴41的旋转方向变成反方向。N1是外齿齿轮31的齿数,N2是内齿齿轮32的齿数。作为一例,当外齿齿轮31的齿数N1为59,内齿齿轮32的齿数N2为60时,减速比R变成-1/60。
如此,根据本实施方式的减速机构30,可使输出轴41的旋转对于马达轴21的旋转的减速比R变得比较大。因此,可使输出轴41的旋转扭矩变得比较大。
此处,当减速机构30如所述那样进行工作时,在突出部43的外周面与孔部31c的内周面接触的部分上产生与轴方向正交的方向的负荷。此时,例如若产生负荷的位置在轴方向上相对于外齿齿轮31分离,则在外齿齿轮31中,因负荷而产生朝轴方向倾斜的方向的转矩,存在外齿齿轮31倾斜的担忧。因此,有时产生减速机的传递效率下降、产生噪音等不良情况。尤其,如所述那样在本实施方式的减速机构30中,输出轴41的旋转扭矩变得比较大,因此施加至突出部43的外周面与孔部31c的内周面接触的部分中的负荷变得比较大。由此,更存在外齿齿轮31倾斜的担忧。
相对于此,根据本实施方式,在外齿齿轮31中设置供突出部43插入的孔部31c。因此,容易使在突出部43的外周面与孔部31c的内周面接触的部分上产生的负荷于在轴方向上与外齿齿轮31相同的位置上产生。由此,可由外齿齿轮31在径向上直接地承受负荷,可抑制在外齿齿轮31倾斜的方向上产生转矩。因此,可抑制外齿齿轮31倾斜,且可抑制马达轴21倾斜。因此,可抑制产生减速机构30的传递效率下降、产生噪音等不良情况。
另外,在本实施方式中,作为支撑马达轴21的轴承之一的第一轴承51是将输出轴41与马达轴21连结的轴承,位于在轴方向上与第二轴承52错开的位置上。因此,与将第一轴承51例如固定在外壳11上的情况相比,马达轴21的支撑容易变得不稳定。由此,存在外齿齿轮31与马达轴21特别容易倾斜的情况。因此,当第一轴承51将输出轴41与马达轴21于在轴方向上与第二轴承52错开的位置上连结时,可特别有用地获得可抑制所述外齿齿轮31及马达轴21倾斜的效果。
另外,根据本实施方式,沿着径向观察,孔部31c及突出部43与第二轴承52及第六轴部21f重叠。因此,可由外齿齿轮31与第二轴承52及第六轴部21f在径向上直接地承受在孔部31c及突出部43中产生的负荷。由此,可进一步抑制在外齿齿轮31倾斜的方向上产生转矩。因此,可进一步抑制外齿齿轮31及马达轴21倾斜。
如图1所示,预压构件60位于外圈53b与支撑壁部12f的轴方向之间。预压构件60接触外圈53b的上侧的面与支撑壁部12f的下侧的面。预压构件60是弹性构件,以在轴方向上进行了压缩弹性变形的状态配置。由此,预压构件60对外圈53b施加朝向下侧的弹力。已施加至外圈53b中的弹力经由滚珠53c及内圈53a而传递至马达轴21中。由此,预压构件60经由第三轴承53而对马达轴21施加朝向下侧的预压。在本实施方式中,预压构件60例如为波形垫圈(wave washer)。
若通过预压构件60来对马达轴21施加朝向下侧的预压,则经由第五轴部21e而对第二轴承52的内圈52a施加朝向下侧的力。而且,通过对内圈52a施加朝向下侧的力,经由滚珠52c而也对外圈52b施加朝向下侧的力。因此,可通过接触部52e而对外齿齿轮31施加朝向下侧的力。由此,可抑制外齿齿轮31相对于马达轴21朝上侧移动。
接触部52e将外齿齿轮31按压在凸缘部42上来进行接触。由此,外齿齿轮31以在轴方向上接触了接触部52e与凸缘部42的状态被夹持。因此,可抑制外齿齿轮31相对于第二轴承52朝轴方向两侧移动。由此,可抑制产生减速机构30的传递效率下降、产生噪音等不良情况。另外,也可以通过外齿齿轮31与衬套凸缘部54b在轴方向上夹持并按压凸缘部42,因此也可以抑制输出轴41在轴方向上移动。
另外,根据本实施方式,接触部52e是沿着圆周方向延长的环状。因此,可通过接触部52e,遍及圆周方向的整体从上侧按压外齿齿轮31。由此,可更稳定地抑制外齿齿轮31在轴方向上移动。
另外,根据本实施方式,接触部52e从外圈本体部52d朝径向外侧突出,并与外齿齿轮31的上侧的面中的外齿齿轮31的内周缘部接触。因此,可不使外齿齿轮31的形状复杂化,通过第二轴承52而容易地从上侧按压外齿齿轮31。
另外,根据本实施方式,在外齿齿轮31中设置接触凸部31b,在凸缘部42中设置接触凹部42a。而且,接触凸部31b的下侧的面与接触凹部42a的底面接触。因此,通过面精度良好地对接触凸部31b的下侧的面与接触凹部42a的底面进行加工,可使外齿齿轮31与凸缘部42不相互倾斜而精度良好地接触。由此,可不对外齿齿轮31的下侧的整个面及凸缘部42的上侧的整个面精度良好地进行加工,而通过部分地进行切削加工等,使外齿齿轮31与凸缘部42精度良好地接触。因此,可减少制造电动致动器10的工夫及成本,并获得组装精度优异的电动致动器10。
另外,根据本实施方式,预压构件60经由第三轴承53而对马达轴21施加朝向下侧的预压。而且,第三轴承53从上侧接触段差部21i中的朝向上侧的段差面。因此,容易将已由预压构件60施加至第三轴承53中的朝向下侧的力经由段差部21i的段差面而传送至马达轴21中。由此,可更稳定地按压外齿齿轮31,可进一步抑制外齿齿轮31在轴方向上移动。
另外,如上所述,可通过段差部21i,在轴方向上相对于马达轴21来定位第三轴承53。因此,可抑制第三轴承53的轴方向的位置产生偏差,而可抑制第三轴承53与支撑壁部12f的轴方向的距离产生偏差。由此,在如本实施方式那样预压构件60为弹性构件的情况下,可使位于第三轴承53的外圈53b与支撑壁部12f的轴方向之间的预压构件60的压缩弹性变形量稳定。因此,可抑制预压构件60对马达轴21施加的预压产生偏差。换言之,在每个被制造的电动致动器10中不改变预压构件60的弹性系数,而容易对马达轴21施加固定的预压。
电路基板70是在与轴方向正交的平面上扩展的板状。电路基板70被收容在马达外壳12内。更详细而言,电路基板70被收容在电路基板收容部12g内,从圆环板部12b朝上侧分离来配置。电路基板70是与马达20电连接的基板。在电路基板70上电连接线圈23b。电路基板70例如控制朝马达20中供给的电流。即,在电路基板70中,例如搭载逆变器电路。
安装构件72是将中心轴J1作为中心的圆环状。安装构件72的内周面被固定在马达轴21的上端部,即第一轴部21a的外周面上。安装构件72位于轴承保持部12d的上侧。安装构件72例如为非磁性体制。另外,安装构件72也可以是磁性体制。
第一传感器磁铁73是将中心轴J1作为中心的圆环状。第一传感器磁铁73被固定在安装构件72的径向外缘部的上端面上。第一传感器磁铁73的朝安装构件72上的固定方法并无特别限定,例如为利用粘接剂的粘接。安装构件72及第一传感器磁铁73与马达轴21一同进行旋转。第一传感器磁铁73位于轴承保持部12d的上侧。第一传感器磁铁73具有沿着圆周方向交替地配置的N极与S极。第一传感器磁铁73的上表面由磁铁罩覆盖。
第一旋转传感器71是检测马达20的旋转的传感器。第一旋转传感器71安装在电路基板70的下表面上。第一旋转传感器71在轴方向上,隔着间隙与第一传感器磁铁73及覆盖第一传感器磁铁73的上表面的磁铁罩相向。第一旋转传感器71检测由第一传感器磁铁73所产生的磁场。第一旋转传感器71例如为霍尔元件。虽然省略图示,但沿着圆周方向设置多个,例如三个第一旋转传感器71。使用第一旋转传感器71,检测由与马达轴21一同进行旋转的第一传感器磁铁73所产生的磁场的变化,由此可检测马达轴21的旋转。另外,第一旋转传感器71也可以是磁阻元件。
第二传感器磁铁74是将中心轴J1作为中心的圆筒状。第二传感器磁铁74被固定在凸缘部42的下表面上。第二传感器磁铁74位于突出筒部13c的上端部、收容凹部41a及衬套54的径向外侧,并包围突出筒部13c的上端部、收容凹部41a及衬套54。第二传感器磁铁74具有沿着圆周方向交替地配置的N极与S极。
未图示的第二旋转传感器检测由第二传感器磁铁74所产生的磁场。第二旋转传感器例如为霍尔元件。使用第二旋转传感器,检测由与输出部401一同进行旋转的第二传感器磁铁74所产生的磁场的变化,由此可检测输出轴41的旋转。另外,第二旋转传感器也可以是磁阻元件。
本实用新型并不限定于所述实施方式,也可以采用其他结构。设置在外齿齿轮中的孔部也可以是不贯穿外齿齿轮的具有底部的孔部。孔部只要设置在外齿齿轮中,则并无特别限定,也可以设置于在轴方向上与第二轴承不同的位置上。在此情况下,与将突出部设置在外齿齿轮中的情况相比,也可以抑制产生外齿齿轮倾斜的方向的转矩。
预压构件只要可对马达轴施加朝向下侧的预压,则并无特别限定。预压构件例如也可以是螺旋弹簧。也可以不设置预压构件。第二轴承的接触部只要从上侧接触外齿齿轮,则并无特别限定。接触部也可以是与外圈本体部独立的构件。在此情况下,接触部例如也可以是安装在外圈本体部中所设置的槽中的C型圈。另外,接触部也可以设置在外圈本体部中。在此情况下,外齿齿轮也可以具有朝外圈本体部的下侧延长的延伸部,且接触部是与延伸部接触的外圈本体部的下侧的端部。也可以不设置接触部。各轴承也可以是滚珠轴承以外的滚动轴承。各轴承例如也可以是滚柱轴承(roller bearing)等。
所述实施方式的电动致动器的用途并无特别限定。所述实施方式的电动致动器也可以搭载在车辆以外的设备中。另外,本说明书中所说明的各结构可在相互不矛盾的范围内适宜组合。
Claims (8)
1.一种电动致动器,其特征在于,包括:
马达,具有将中心轴作为中心进行旋转的马达轴;
减速机构,与所述马达轴的轴方向一侧的部分连结;
输出轴,在所述马达轴的轴方向一侧在所述马达轴的轴方向上延长,经由所述减速机构而被传递所述马达轴的旋转;
第一轴承,将所述马达轴与所述输出轴以相互能够进行相对旋转的方式连结;以及
第二轴承,在比所述第一轴承更靠近轴方向另一侧被固定在所述马达轴上;
所述输出轴具有朝轴方向一侧凹陷的收容凹部,
所述马达轴的轴方向一侧的端部被收容在所述收容凹部内,
所述第一轴承在所述收容凹部内支撑所述马达轴,
所述马达轴具有将相对于所述中心轴偏心的偏心轴作为中心的偏心轴部,
所述减速机构具有:
外齿齿轮,经由所述第二轴承而与所述偏心轴部连结;
内齿齿轮,包围所述外齿齿轮的径向外侧而被固定,并与所述外齿齿轮啮合;
凸缘部,从所述输出轴朝径向外侧扩展,位于所述外齿齿轮的轴方向一侧;以及
多个突出部,从所述凸缘部朝轴方向另一侧突出,沿着圆周方向来配置;
所述外齿齿轮具有朝轴方向另一侧凹陷的多个孔部,
所述多个孔部沿着圆周方向来配置,且内径比所述突出部的外径大,
所述多个突出部分别插入所述多个孔部中,经由所述孔部的内侧面而能够环绕所述中心轴进行摇动地支撑所述外齿齿轮。
2.根据权利要求1所述的电动致动器,其特征在于,
沿着径向观察,所述孔部及所述突出部与所述第二轴承及所述偏心轴部重叠。
3.根据权利要求1所述的电动致动器,其特征在于,
还包括对所述马达轴施加朝向轴方向一侧的预压的预压构件,
所述第二轴承是具有内圈与位于所述内圈的径向外侧的外圈的滚动轴承,
所述马达轴具有与所述偏心轴部的轴方向另一侧连接的大径轴部,
所述大径轴部的外径比所述偏心轴部的外径大,并从轴方向另一侧接触所述内圈,且
所述外圈具有从轴方向另一侧接触所述外齿齿轮的接触部。
4.根据权利要求3所述的电动致动器,其特征在于,
所述接触部是沿着圆周方向延长的环状。
5.根据权利要求3所述的电动致动器,其特征在于,
所述外齿齿轮是在所述偏心轴部的径向外侧包围所述偏心轴部的环状,
所述外圈具有嵌合在所述外齿齿轮的径向内侧的外圈本体部,且
所述接触部从所述外圈本体部朝径向外侧突出,并与所述外齿齿轮的轴方向另一侧的面中的所述外齿齿轮的内周缘部接触。
6.根据权利要求3所述的电动致动器,其特征在于,
所述接触部将所述外齿齿轮按压在所述凸缘部上来进行接触。
7.根据权利要求6所述的电动致动器,其特征在于,
所述外齿齿轮具有:
外齿齿轮本体部;以及
接触凸部,从所述外齿齿轮本体部朝轴方向一侧突出;
所述凸缘部具有朝轴方向一侧凹陷的接触凹部,且
所述接触凸部的轴方向一侧的面接触所述接触凹部的底面。
8.根据权利要求3所述的电动致动器,其特征在于,
还包括能够旋转地支撑所述马达轴的轴方向另一侧的部分的第三轴承,
所述预压构件经由所述第三轴承而对所述马达轴施加朝向轴方向一侧的预压,
所述马达轴具有外径从轴方向另一侧朝轴方向一侧变大的段差部,且
所述第三轴承从轴方向另一侧接触所述段差部中的朝向轴方向另一侧的段差面。
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