CN211530946U - 电动致动器 - Google Patents

Abstract

提供电动致动器，能够实现磁铁的小型化、进而实现电动致动器的小型化，并且能够在检测输出轴的旋转角度时稳定并且准确地检测该旋转角度。电动致动器(10)具有：马达；输出轴(41)，其与马达连接，伴随着马达的动作而绕着轴线在超过0°并且不到360°的旋转范围(α)内旋转，输出马达的动力；第1磁铁(63)，其安装于输出轴(41)，与输出轴(41)一同绕着中心轴线(J1)旋转，从中心轴线(J1)方向观察时，呈以中心轴线(J1)为中心的中心角为β的圆弧状，在一端侧配置有N极，在另一端侧配置有S极；以及第1旋转传感器(61)，从中心轴线(J1)方向观察时，其与第1磁铁(63)重叠配置，检测由第1磁铁(63)的旋转所引起的磁通密度的变化。

Description

电动致动器

技术领域

本实用新型涉及电动致动器。

背景技术

以往，作为搭载于汽车的雨刷装置的驱动源，例如，公知有专利文献1所记载的带减速器的马达。该带减速器的马达具备电动马达以及与电动马达连结的减速器。减速器能够按照规定的减速比对电动马达的输出进行减速，并将其从输出轴输出。

另外，专利文献1所记载的带减速器的马达具备检测输出轴的旋转位置、即旋转角度的旋转位置检测传感器。旋转位置检测传感器具有：圆环状的传感器磁铁，其与输出轴同心地配置，与输出轴一同旋转；以及磁传感器，其与传感器磁铁分离配置，例如固定于外壳等。当传感器磁铁旋转从而与磁传感器对置的部分的磁极发生变化时，磁传感器输出检测信号。

专利文献1：日本特开2011-244562号公报

专利文献1所记载的带减速器的马达的传感器磁铁是形成为圆环状的环形磁铁。另外，该带减速器的马达被用作汽车的雨刷装置的驱动源，在该情况下，输出轴的旋转范围最多为0°以上并且180°以下。因此，在圆环状的传感器磁铁中存在对检测输出轴的旋转角度无用的部分，造成浪费。而且，相应于存在无用的部分，传感器磁铁变大。另外，相应于传感器磁铁较大，也有可能产生检测误差，结果为，有时无法准确地检测输出轴的旋转角度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种电动致动器，其能够实现磁铁的小型化、进而实现电动致动器的小型化，并且能够在检测输出轴的旋转角度时稳定并且准确地检测该旋转角度。

本实用新型的一个方式的电动致动器具有；马达；输出轴，其与马达连接，伴随着马达的动作而绕着轴线在超过0°并且不到360°的旋转范围α内旋转，输出马达的动力；磁铁，其安装于输出轴，与输出轴一同绕着轴线旋转，从轴线的方向观察时，该磁铁呈以轴线为中心的中心角为β的圆弧状，在一端侧配置有N极，在另一端侧配置有S极；以及检测元件，从轴线的方向观察时，该检测元件与磁铁重叠配置，检测由磁铁的旋转所引起的磁通密度的变化。

在上述方式的电动致动器中，优选为，所述检测元件与垂直于所述轴线的所述旋转范围α的中央线重叠配置。

在上述方式的电动致动器中，优选为，所述中心角β大于所述旋转范围α。

在上述方式的电动致动器中，优选为，所述中心角β为所述旋转范围α的1.2倍以上并且4倍以下。

在上述方式的电动致动器中，优选为，所述旋转范围α为180°以下。

在上述方式的电动致动器中，优选为，所述旋转范围α为10°以上。

在上述方式的电动致动器中，优选为，所述输出轴将所述马达的动力减速地输出。

根据本实用新型，能够实现磁铁的小型化，并且能够在检测输出轴的旋转角度时稳定并且准确地检测该旋转角度。

附图说明

图1是示出本实用新型的电动致动器的实施方式的剖视图。

图2是沿着图1中的II-II线的剖视图。

图3是图1所示的电动致动器的局部放大图。

图4是从下侧观察图1所示的电动致动器的一部分的立体图。

图5是从下侧观察图1所示的电动致动器的一部分的立体图。

图6是从下侧观察图1所示的电动致动器的磁传感器的俯视图。

图7是沿着图6中的VII-VII线的剖视图。

图8是示出图6所示的磁传感器中的旋转角度与磁通密度之间的关系的图形。

图9是放大了图8所示的图形的一部分的图形。

标号说明

10：电动致动器；11：外壳；12：马达外壳(第1外壳)；12a：外壳筒部；12b：壁部；12c：上盖部；12d：端子保持部；12f：控制基板收纳部；12g：第1开口部；12h：贯通孔；12i：壁部主体；13：减速机构外壳(第2外壳)；13a：底壁部；13b：筒部；13c：突出筒部；13h：第2开口部；13i：减速机构外壳主体(第2外壳主体)；13j：底部；14：第1布线保持部；15：第2布线保持部；15a：底壁部；15b：侧壁部；16：圆筒部件；16a：大径部；16b：圆环部；16c：小径部；16d：定位凹部；16e：第2凹部；16f：底面；17：第1凹部；17a：第1部分；17b：第2部分；17c：主体收纳部；17d：端子收纳部；18a：第1突起收纳部；18b：第2突起收纳部；20：马达；21：马达轴；21a：偏心轴部；22：转子主体；23：定子；24：定子铁芯；25：绝缘件；26：线圈；30：减速机构；31：外齿轮；32：突出部；33：内齿轮；33a：定位凸部；40：输出部；41：输出轴；41a：圆筒部；41b：输出轴主体部；42：输出凸缘部；42a：孔部；421：外周面；51：第1轴承；52：第2轴承；53：第3轴承；54：衬套；54a：衬套凸缘部；60：旋转检测装置；61：第1旋转传感器(旋转传感器)；62：包覆部；63：第1磁铁；631：外周面；64：传感器主体；64a：内侧部分；64b：外侧部分；64c：连接部；64d：传感器芯片；65a：第1突起部；65b：第2突起部；66a：传感器端子；66b：传感器端子；66c：传感器端子；70：控制部；71：控制基板；72：第2旋转传感器；73：第2安装部件；74：第2磁铁；80：连接器部；81：端子；90：布线部件；91：第1布线部件；91a：下端部；91b：上端部；92：第2布线部件；92a：上端部；92b：下端部；100：轴承保持架；101：保持架筒部；101a：外侧筒部；101b：内侧筒部；102：保持架凸缘部；110：金属部件；By：磁通密度；Bz：磁通密度；J1：中心轴线(轴线)；J2：偏心轴线；t₆₃：厚度；W₆₃：宽度；X：第1方向；Y：第2方向；Z：轴向；α：旋转范围；α₀：中央线；β：中心角。

具体实施方式

以下，基于附图所示的优选实施方式对本实用新型的电动致动器进行详细说明。

参照图1～图9对本实用新型的电动致动器的实施方式进行说明。在各图中，Z轴方向是以正侧作为上侧、以负侧作为下侧的上下方向。在各图中适当示出的中心轴线(轴线)J1的轴向与Z轴方向即上下方向平行。在以下的说明中，将与中心轴线J1的轴向平行的方向简称为“轴向Z”。另外，在各图中适当示出的X轴方向和Y轴方向是与轴向Z垂直的水平方向，是相互垂直的方向。在以下的说明中，将与X轴方向平行的方向称为“第1方向X”，将与Y轴方向平行的方向称为“第2方向Y”。

另外，将以中心轴线J1为中心的径向简称为“径向”，将以中心轴线J1为中心的周向简称为“周向”。在本实施方式中，上侧相当于轴向另一侧，下侧相当于轴向一侧。另外，上下方向、水平方向、上侧以及下侧仅是用于对各部分的相对位置关系进行说明的名称，实际的配置关系等也可以是以这些名称所示的配置关系等以外的配置关系等。

如图1所示，本实施方式的电动致动器10具有外壳11、轴承保持架100、马达20、控制部70、连接器部80、减速机构30、输出部40、布线部件90、旋转检测装置60、第1轴承51、第2轴承52、第3轴承53以及衬套54，其中，该马达20具有沿中心轴线J1的轴向Z延伸的马达轴21。第1轴承51、第2轴承52以及第3轴承53例如是球轴承。

外壳11收纳马达20和减速机构30。外壳11具有收纳马达20的马达外壳12和收纳减速机构30的减速机构外壳13。马达外壳12相当于第1外壳。减速机构外壳13相当于第2外壳。即，电动致动器10具有作为第1外壳的马达外壳12和作为第2外壳的减速机构外壳13。马达外壳12具有外壳筒部12a、壁部12b、控制基板收纳部12f、上盖部12c、端子保持部12d以及第1布线保持部14。除了后述的金属部件110以外，马达外壳12的各部分都是树脂制的。

外壳筒部12a呈以中心轴线J1为中心并沿轴向Z延伸的圆筒状。外壳筒部12a在轴向Z的两侧开口。外壳筒部12a具有在下侧开口的第1开口部12g。即，马达外壳12具有第1开口部12g。外壳筒部12a包围马达20的径向外侧。

壁部12b呈圆环状，从外壳筒部12a的内周面向径向内侧扩展。壁部12b覆盖马达20的后述的定子23的上侧。壁部12b具有沿轴向Z贯通壁部12b的贯通孔12h。在本实施方式中，贯通孔12h是以中心轴线J1为中心的圆形形状。贯通孔12h的内径大于后述的保持架筒部101的外径。壁部12b具有树脂制的壁部主体12i和金属制的金属部件110。壁部主体12i是从外壳筒部12a的内周面向径向内侧扩展的圆环状的部分。

金属部件110呈圆环状，在内周面具有内螺纹部。金属部件110例如是螺母。金属部件110埋入壁部主体12i。更详细地说，金属部件110埋入壁部主体12i中的径向内缘部。金属部件110位于比贯通孔12h的径向内侧面向径向外侧远离的位置。金属部件110的上侧的面位于比壁部主体12i的上侧的面靠上侧的位置。金属部件110的上侧的面是与轴向Z垂直的平坦的面。虽然省略了图示，但在本实施方式中设置有多个金属部件110。多个金属部件110沿周向在一周范围内等间隔地配置。例如，设置有3个金属部件110。

控制基板收纳部12f是收纳后述的控制基板71的部分。控制基板收纳部12f构成于外壳筒部12a的上侧部分的径向内侧。控制基板收纳部12f的底面是壁部12b的上表面。控制基板收纳部12f在上侧开口。上盖部12c是封闭控制基板收纳部12f的上端开口的板状的盖。端子保持部12d从外壳筒部12a向径向外侧突出。端子保持部12d呈向径向外侧开口的圆筒状。端子保持部12d保持后述的端子81。

第1布线保持部14从外壳筒部12a向径向外侧突出。在图1中，第1布线保持部14从外壳筒部12a向第1方向X的负侧突出。第1布线保持部14沿轴向Z延伸。第1布线保持部14的上端部的轴向位置与壁部12b的轴向位置大致相同。第1布线保持部14的周向位置例如与连接器部80的周向位置不同。

减速机构外壳13位于马达外壳12的下侧。减速机构外壳13具有减速机构外壳主体13i和圆筒部件16。在本实施方式中，减速机构外壳主体13i相当于第2外壳主体。减速机构外壳主体13i是树脂制的。减速机构外壳主体13i具有底壁部13a、筒部13b、突出筒部13c以及第2布线保持部15。底壁部13a呈以中心轴线J1为中心的圆环状。底壁部13a覆盖减速机构30的下侧。

筒部13b呈圆筒状，从底壁部13a的径向外缘部向上侧突出。筒部13b在上侧开口。筒部13b的上端部与外壳筒部12a的下端部接触而被固定起来。突出筒部13c呈圆筒状，从底壁部13a的径向内缘部向下侧突出。突出筒部13c在轴向两侧开口。

第2布线保持部15从筒部13b向径向外侧突出。在图1中，第2布线保持部15从筒部13b向第1方向X的负侧、即与第1布线保持部14突出的一侧相同的一侧突出。第2布线保持部15配置于第1布线保持部14的下侧。第2布线保持部15例如呈中空并且在上侧开口的箱状。第2布线保持部15的内部与筒部13b的内部相连。第2布线保持部15具有底壁部15a和侧壁部15b。底壁部15a从底壁部13a向径向外侧延伸。在图1中，底壁部15a从底壁部13a向第1方向X的负侧延伸。侧壁部15b从底壁部15a的外缘部向上侧延伸。在本实施方式中，由底壁部13a和底壁部15a构成了减速机构外壳主体13i的底部13j。

圆筒部件16呈沿轴向Z延伸的圆筒状。更详细地说，圆筒部件16呈以中心轴线J1为中心并在轴向两侧开口的多阶的圆筒状。圆筒部件16是金属制的。在本实施方式中，圆筒部件16是板金制的。因此，能够通过对金属板进行冲压加工来制作圆筒部件16，能够降低圆筒部件16的制造成本。在本实施方式中，圆筒部件16为非磁性材料。

圆筒部件16埋入减速机构外壳主体13i。圆筒部件16具有大径部16a、圆环部16b以及小径部16c。大径部16a是圆筒部件16的上侧部分。大径部16a埋入筒部13b。大径部16a的内周面中的上侧的端部在减速机构外壳13的内部露出。如图2所示，大径部16a在内周面具有向径向外侧凹陷的定位凹部16d。另外，在图2中，省略了减速机构外壳主体13i的图示。

如图1所示，圆环部16b是从大径部16a的下侧的端部向径向内侧延伸的圆环状的部分。在本实施方式中，圆环部16b呈以中心轴线J1为中心的圆环板状。圆环部16b配置于底壁部13a。在本实施方式中，圆环部16b位于底壁部13a的上侧的面。圆环部16b的径向外缘部埋入筒部13b。圆环部16b的上表面中的靠径向内侧的部分在减速机构外壳13的内部露出。圆环部16b覆盖后述的第1磁铁63的下侧。圆环部16b的上表面是与轴向Z垂直的平坦的面。

如图3所示，圆环部16b具有从圆环部16b的下侧的面向上侧凹陷的第2凹部16e。第2凹部16e位于圆环部16b中的第1方向X的负侧的部分。虽然省略了图示，但沿轴向Z观察时，第2凹部16e的内缘为沿径向延伸的长方形形状。在本实施方式中，第2凹部16e沿第1方向X延伸。第2凹部16e位于第1磁铁63的下侧。即，沿轴向Z观察时，第2凹部16e位于与第1磁铁63重叠的位置。在本实施方式中，第2凹部16e的径向内侧的端部位于第1磁铁63的下侧。

第2凹部16e是通过从下侧朝向上侧对圆环部16b进行冲压以将其压扁而制作的。因此，圆环部16b中的设置有第2凹部16e的部分被压扁而变薄。由此，圆环部16b中的设置有第2凹部16e的部分的轴向Z上的尺寸小于圆环部16b的其他部分的轴向Z上的尺寸。

如图1所示，小径部16c是圆筒部件16的下侧部分。小径部16c从圆环部16b的径向内缘部向下侧延伸。小径部16c的外径和内径小于大径部16a的外径和内径。小径部16c嵌合于突出筒部13c的径向内侧。在小径部16c的内部配置有沿轴向Z延伸的圆筒状的衬套54。衬套54嵌合于小径部16c，从而固定于突出筒部13c内。衬套54在上端部具有向径向外侧突出的衬套凸缘部54a。衬套凸缘部54a与圆环部16b的上表面接触。由此，抑制了衬套54从小径部16c的内部向下侧脱落。

减速机构外壳13具有在上侧开口的第2开口部13h。在本实施方式中，第2开口部13h由筒部13b的上侧的开口和第2布线保持部15的上侧的开口构成。马达外壳12和减速机构外壳13以第1开口部12g与第2开口部13h在轴向Z上对置的状态相互固定起来。在马达外壳12与减速机构外壳13相互固定起来的状态下，第1开口部12g的内部与第2开口部13h的内部彼此相连。

在本实施方式中，马达外壳12和减速机构外壳13例如分别是通过嵌件成型而制作的。马达外壳12是通过将金属部件110和布线部件90中的后述的第1布线部件91作为嵌件部件的嵌件成型而制作的。减速机构外壳13是通过将圆筒部件16和布线部件90中的后述的第2布线部件92作为嵌件部件的嵌件成型而制作的。

如图3所示，外壳11具有位于外壳11的外侧面的第1凹部17。在本实施方式中，第1凹部17设置于减速机构外壳13。更详细地说，第1凹部17从底部13j的下侧的面向上侧凹陷。在本实施方式中，第1凹部17横跨底壁部13a和底壁部15a而设置。第1凹部17沿径向延伸。在本实施方式中，第1凹部17延伸的方向是径向中的与第1方向X平行的方向。在本实施方式中，沿轴向Z观察时，第1凹部17与第2凹部16e重叠。

第1凹部17具有从底部13j的下侧的面向上侧凹陷的第1部分17a和从第1部分17a的底面向上侧凹陷的第2部分17b。第1部分17a的底面是第1部分17a的内侧面中的朝向下侧的面。第2部分17b的底面是第2部分17b的内侧面中的朝向下侧的面。在本实施方式中，第1凹部17的底面是第1凹部17的内侧面中的朝向下侧的面，由第1部分17a的底面和第2部分17b的底面构成。

如图4和图5所示，沿轴向Z观察时，第1部分17a的内缘为在第1方向X上较长的大致长方形形状。第2部分17b具有主体收纳部17c、端子收纳部17d、第1突起收纳部18a以及第2突起收纳部18b。主体收纳部17c是第2部分17b的第1方向X上的径向内侧的端部。主体收纳部17c设置于底壁部13a。在主体收纳部17c中收纳有后述的传感器主体64。沿轴向Z观察时，主体收纳部17c的内缘为在第1方向X上较长的长方形形状。在本实施方式中，沿轴向Z观察时，主体收纳部17c与第2凹部16e为大致相同的大小，大致整体与第2凹部16e相互重叠。

如图5所示，在主体收纳部17c中，圆环部16b中的第2凹部16e的底面16f露出。底面16f是第2凹部16e的内侧面中的朝向下侧的面。底面16f构成主体收纳部17c的底面。即，第1凹部17的底面包含第2凹部16e的底面16f。底面16f是与轴向Z垂直的平坦面。

端子收纳部17d与主体收纳部17c的第1方向X的径向外侧的端部相连。端子收纳部17d设置于底壁部15a。沿轴向Z观察时，端子收纳部17d的内缘为在第2方向Y上较长的长方形形状。端子收纳部17d的第2方向Y上的尺寸大于主体收纳部17c的第2方向Y上的尺寸。端子收纳部17d比主体收纳部17c向第2方向Y的两侧突出。

第1突起收纳部18a和第2突起收纳部18b与主体收纳部17c相连。第1突起收纳部18a设置于主体收纳部17c的第2方向Y的一侧(+Y侧)。第2突起收纳部18b设置于主体收纳部17c的第2方向Y的另一侧(Y侧)。第1突起收纳部18a的底面和第2突起收纳部18b的底面位于比主体收纳部17c的底面16f靠下侧的位置。第1突起收纳部18a的底面是第1突起收纳部18a的内侧面中的朝向下侧的面。第2突起收纳部18b的底面是第2突起收纳部18b的内侧面中的朝向下侧的面。

第1突起收纳部18a在第1方向X上分开设置有2个。第2突起收纳部18b在第1方向X上分开设置2个。2个第1突起收纳部18a彼此的第1方向X上的间隔小于2个第2突起收纳部18b彼此的第1方向X上的间隔。在第1方向X上，第1突起收纳部18a的位置与第2突起收纳部18b的位置互不相同。

更详细地说，2个第2突起收纳部18b中的位于径向外侧的第2突起收纳部18b位于比2个第1突起收纳部18a靠径向外侧的位置。另外，2个第2突起收纳部18b中的位于径向内侧的第2突起收纳部18b位于比2个第1突起收纳部18a靠径向内侧的位置。

如图1所示，轴承保持架100固定于马达外壳12。轴承保持架100是金属制的。在本实施方式中，轴承保持架100是板金制的。因此，能够通过对金属板进行冲压加工而制作轴承保持架100，能够降低轴承保持架100的制造成本。轴承保持架100具有筒状的保持架筒部101和保持架凸缘部102。在本实施方式中，保持架筒部101呈以中心轴线J1为中心的圆筒状。保持架筒部101在径向内侧保持第1轴承51。保持架筒部101插入于贯通孔12h中。保持架筒部101从控制基板收纳部12f的内部经由贯通孔12h突出到比壁部12b靠下侧的位置。

保持架筒部101的外径小于贯通孔12h的内径。因此，保持架筒部101的径向外侧面中的周向的至少一部分位于向径向内侧离开贯通孔12h的径向内侧面的位置。在图1所示的例子中，保持架筒部101的径向外侧面在整周范围内位于向径向内侧离开贯通孔12h的径向内侧面的位置。

在本实施方式中，保持架筒部101具有外侧筒部101a和内侧筒部101b。外侧筒部101a呈圆筒状，从保持架凸缘部102的径向内缘部向下侧延伸。外侧筒部101a的径向外侧面是保持架筒部101的径向外侧面。内侧筒部101b呈圆筒状，在外侧筒部101a径向内侧从外侧筒部101a的下侧的端部向上侧延伸。内侧筒部101b的径向外侧面与外侧筒部101a的径向内侧面接触。这样，将2个筒部在径向上重叠而构成保持架筒部101，由此能够提高保持架筒部101的强度。在内侧筒部101b的径向内侧保持第1轴承51。内侧筒部101b的上侧的端部位于比第1轴承51靠上侧的位置。内侧筒部101b的上侧的端部位于比外侧筒部101a的上侧的端部稍靠下侧的位置。

保持架凸缘部102从保持架筒部101向径向外侧延伸。在本实施方式中，保持架凸缘部102从保持架筒部101的上侧的端部向径向外侧延伸。保持架凸缘部102呈以中心轴线J1为中心的圆环板状。保持架凸缘部102位于壁部12b的上侧。保持架凸缘部102被固定于壁部12b。由此，轴承保持架100被固定于马达外壳12。

在本实施方式中，保持架凸缘部102被沿轴向Z紧固于壁部12b的多个螺钉部件固定于壁部12b。在本实施方式中，对保持架凸缘部102进行固定的螺钉部件拧入壁部12b中的金属部件110的内螺纹部。虽然省略了图示，但例如设置有3个对保持架凸缘部102进行固定的螺钉部件。

被螺钉部件固定的保持架凸缘部102与金属部件110的上侧的面接触。更详细地说，保持架凸缘部102的下侧的面中的供螺钉部件贯通的贯通部的周缘部与金属部件110的上侧的面接触。保持架凸缘部102位于向上侧离开壁部主体12i的位置。因此，能够利用金属部件110在轴向Z上高精度地对保持架凸缘部102进行定位。另外，能够抑制保持架凸缘部102相对于轴向Z倾斜。另外，保持架凸缘部102不与壁部主体12i直接接触。因此，即使在由于线膨胀系数的不同而在树脂制的壁部主体12i与金属制的金属部件110之间产生了热变形量之差的情况下，也能够抑制对壁部主体12i施加应力。由此，能够抑制壁部主体12i破损和金属部件110从壁部主体12i脱落等。

马达20具有马达轴21、转子主体22以及定子23。马达轴21以中心轴线J1为中心进行旋转。马达轴21被第1轴承51和第2轴承52支承为能够绕着中心轴线J1旋转。第1轴承51被轴承保持架100保持，以能够旋转的方式对马达轴21中的比转子主体22靠上侧的部分进行支承。第2轴承52以能够相对于减速机构外壳13旋转的方式对马达轴21中的比转子主体22靠下侧的部分进行支承。

马达轴21的上端部穿过贯通孔12h而突出到比壁部12b靠上侧的位置。马达轴21具有以偏心轴线J2为中心的偏心轴部21a，其中，该偏心轴线J2相对于中心轴线J1偏心。偏心轴部21a位于比转子主体22靠下侧的位置。偏心轴部21a与第3轴承53的内圈嵌合并固定起来。

转子主体22固定于马达轴21。虽然省略了图示，但转子主体22具有固定于马达轴21的外周面上的圆筒状的转子铁芯以及固定于转子铁芯的磁铁。定子23与转子主体22隔着间隙在径向上对置。定子23在转子主体22的径向外侧包围转子主体22。定子23具有包围转子主体22的径向外侧的环状的定子铁芯24、安装于定子铁芯24的绝缘件25以及隔着绝缘件25安装于定子铁芯24的多个线圈26。定子铁芯24固定于外壳筒部12a的内周面。由此，马达20被马达外壳12保持。

控制部70具有控制基板71、第2安装部件73、第2磁铁74以及第2旋转传感器72。即，电动致动器10具有控制基板71、第2安装部件73、第2磁铁74以及第2旋转传感器72。

控制基板71呈沿与轴向Z垂直的平面扩展的板状。控制基板71收纳于马达外壳12内。更详细地说，控制基板71收纳于控制基板收纳部12f内，配置在向上侧离开壁部12b的位置。控制基板71是与马达20电连接的基板。控制基板71与定子23的线圈26电连接。控制基板71例如对向马达20提供的电流进行控制。即，在控制基板71上例如搭载有逆变器电路。

第2安装部件73呈以中心轴线J1为中心的圆环状。第2安装部件73的内周面固定于马达轴21的上端部。第2安装部件73配置于第1轴承51和轴承保持架100的上侧。第2安装部件73例如为非磁性材料。另外，第2安装部件73也可以是磁性材料。

第2磁铁74呈以中心轴线J1为中心的圆环状。第2磁铁74固定于第2安装部件73的径向外缘部的上端面。第2磁铁74与第2安装部件73的固定方法没有特别限定，例如，是使用粘接剂进行粘接。第2安装部件73和第2磁铁74与马达轴21一同旋转。第2磁铁74配置于第1轴承51和保持架筒部101的上侧。第2磁铁74具有沿周向交替配置的N极和S极。

第2旋转传感器72是检测马达20的旋转的传感器。第2旋转传感器72安装于控制基板71的下表面。第2旋转传感器72与第2磁铁74隔着间隙在轴向Z上对置。第2旋转传感器72检测由第2磁铁74产生的磁场。第2旋转传感器72例如是霍尔元件。虽然省略图示，但第2旋转传感器72沿周向设置有多个，例如设置有3个。第2旋转传感器72能够通过检测由与马达轴21一同旋转的第2磁铁74产生的磁场的变化而检测马达轴21的旋转。

连接器部80是与外壳11外的电布线进行连接的部分。连接器部80设置于马达外壳12。连接器部80具有上述的端子保持部12d和端子81。端子81埋入端子保持部12d而被保持。端子81的一端固定于控制基板71。端子81的另一端经由端子保持部12d的内部而露出到外壳11的外部。在本实施方式中，端子81例如是汇流条。

连接器部80经由未图示的电布线与外部电源连接。更详细地说，将外部电源安装于端子保持部12d，外部电源所具有的电布线与端子81突出到端子保持部12d内的部分电连接。由此，端子81将控制基板71和电布线电连接起来。因此，在本实施方式中，从外部电源经由端子81和控制基板71向定子23的线圈26提供电源。

减速机构30配置于马达轴21的下侧的部分的径向外侧。减速机构30收纳于减速机构外壳13的内部。减速机构30配置在底壁部13a和圆环部16b与马达20的轴向Z之间。减速机构30具有外齿轮31、多个突出部32、内齿轮33以及输出凸缘部42。

外齿轮31呈以偏心轴部21a的偏心轴线J2为中心并沿与轴向Z垂直的平面扩展的大致圆环板状。如图2所示，在外齿轮31的径向外侧面上设置有齿轮部。外齿轮31经由第3轴承53与偏心轴部21a连结。由此，减速机构30与马达轴21的下侧的部分连结。外齿轮31从径向外侧与第3轴承53的外圈嵌合。由此，第3轴承53将马达轴21和外齿轮31以能够绕着偏心轴线J2相对旋转的方式连结起来。

如图1所示，多个突出部32从外齿轮31朝向输出凸缘部42沿轴向Z突出。突出部32呈向下侧突出的圆柱状。如图2所示，多个突出部32沿周向配置。更详细地说，多个突出部32沿着以偏心轴线J2为中心的周向在一周范围内等间隔地配置。

内齿轮33以包围外齿轮31的径向外侧的方式固定，与外齿轮31啮合。内齿轮33呈以中心轴线J1为中心的圆环状。如图1所示，内齿轮33位于圆筒部件16的上侧的端部的径向内侧。内齿轮33固定于金属制的圆筒部件16的内周面。因此，能够在使减速机构外壳主体13i为树脂制的同时，将内齿轮33牢固地固定于减速机构外壳13。由此，能够抑制内齿轮33相对于减速机构外壳13移动，能够抑制内齿轮33的位置发生偏移。在本实施方式中，内齿轮33通过压入而固定于大径部16a的内周面。这样，减速机构30固定于圆筒部件16的内周面，被减速机构外壳13保持。如图2所示，在内齿轮33的内周面上设置有齿轮部。内齿轮33的齿轮部与外齿轮31的齿轮部啮合。更详细地说，内齿轮33的齿轮部在一部分与外齿轮31的齿轮部啮合。

内齿轮33具有向径向外侧突出的定位凸部33a。定位凸部33a与设置于大径部16a的定位凹部16d嵌合。由此，定位凸部33a与定位凹部16d卡定，能够抑制内齿轮33相对于圆筒部件16在周向上相对旋转。

输出凸缘部42是输出部40的一部分。输出凸缘部42位于外齿轮31的下侧。输出凸缘部42呈以中心轴线J1为中心并沿径向扩展的圆环板状。输出凸缘部42从后述的输出轴41的上侧的端部向径向外侧扩展。如图1所示，输出凸缘部42从上侧与衬套凸缘部54a接触。

输出凸缘部42具有多个孔部42a。在本实施方式中，多个孔部42a沿轴向Z贯通输出凸缘部42。如图2所示，孔部42a的沿着轴向Z观察到的形状为圆形形状。孔部42a的内径大于突出部32的外径。设置于外齿轮31的多个突出部32分别插入于多个孔部42a的每一个中。突出部32的外周面与孔部42a的内周面内切。孔部42a的内周面经由突出部32将外齿轮31支承为能够绕着中心轴线J1摆动。换言之，多个突出部32经由孔部42a的内侧面将外齿轮31支承为能够绕着中心轴线J1摆动。

输出部40是输出电动致动器10的驱动力的部分。如图1所示，输出部40收纳于减速机构外壳13内。输出部40具有输出轴41和输出凸缘部42。即，电动致动器10具有输出轴41和输出凸缘部42。在本实施方式中，输出部40是一个部件。

输出轴41与马达20连接。更详细地说，输出轴41在马达轴21的下侧沿马达轴21的轴向Z延伸。输出轴41具有圆筒部41a和输出轴主体部41b，输出马达20的动力。圆筒部41a呈圆筒状，从输出凸缘部42的内缘向下侧延伸。圆筒部41a呈具有底部并且在上侧开口的圆筒状。圆筒部41a嵌合于衬套54的径向内侧。由此，输出轴41经由衬套54被圆筒部件16可旋转地支承。如上所述，减速机构30固定于圆筒部件16。因此，能够利用金属制的圆筒部件16一同支承减速机构30和输出轴41。由此，能够轴精度良好地配置减速机构30和输出轴41。

在圆筒部41a的内部收纳有第2轴承52。第2轴承52的外圈嵌合于圆筒部41a的内部。由此，第2轴承52将马达轴21和输出轴41以能够相互相对旋转的方式连结起来。马达轴21的下端部位于圆筒部41a的内部。马达轴21的下端面与圆筒部41a的底部的上表面隔着间隙对置。

输出轴主体部41b从圆筒部41a的底部向下侧延伸。在本实施方式中，输出轴主体部41b呈以中心轴线J1为中心的圆柱状。输出轴主体部41b的外径小于圆筒部41a的外径和内径。输出轴主体部41b的下端部突出到比突出筒部13c靠下侧的位置。在输出轴主体部41b的下端部安装有输出电动致动器10的驱动力的其他部件。

当马达轴21绕着中心轴线J1旋转时，偏心轴部21a以中心轴线J1为中心沿周向公转。偏心轴部21a的公转经由第3轴承53传递给外齿轮31，外齿轮31在孔部42a的内周面与突出部32的外周面内切的位置变化的同时进行摆动。由此，外齿轮31的齿轮部与内齿轮33的齿轮部啮合的位置在周向上发生变化。因此，马达轴21的旋转力经由外齿轮31传递给内齿轮33。

这里，在本实施方式中，内齿轮33是固定的，因此不旋转。因此，通过向内齿轮33传递的旋转力的反作用力，外齿轮31绕着偏心轴线J2旋转。此时，外齿轮31旋转的方向与马达轴21旋转的方向相反。外齿轮31的绕着偏心轴线J2的旋转经由孔部42a和突出部32传递给输出凸缘部42。由此，输出轴41绕着中心轴线J1旋转。这样，马达轴21的旋转经由减速机构30传递到输出部40。

输出轴41的旋转通过减速机构30而相对于马达轴21的旋转减速。具体而言，在本实施方式的减速机构30的结构中，输出轴41的旋转相对于马达轴21的旋转的减速比R用R＝-(N2-N1)/N2来表示。表示减速比R的式子的开头的负号表示被减速的输出轴41的旋转的方向与马达轴21的旋转的方向相反。N1是外齿轮31的齿数，N2是内齿轮33的齿数。作为一例，在外齿轮31的齿数N1为59、内齿轮33的齿数N2为60的情况下，减速比R为-1/60。

这样，根据本实施方式的减速机构30，能够使输出轴41的旋转相对于马达轴21的旋转的减速比R比较大。因此，能够使输出轴41的旋转扭矩比较大。这样，输出轴41能够将马达20的动力减速地输出。由此，能够将电动致动器10用作减速器，由此，例如能够将电动致动器10作为搭载于汽车的雨刷装置的驱动源。

布线部件90与后述的第1旋转传感器61电连接。在本实施方式中，布线部件90是用于将旋转检测装置60的第1旋转传感器61和控制部70的控制基板71连起来的部件。在本实施方式中，布线部件90是细长并且板状的汇流条。虽然省略了图示，但在本实施方式中，设置有3个布线部件90。各布线部件90分别是第1布线部件91和第2布线部件92连接而构成的。

第1布线部件91从第2布线保持部15的内部延伸至控制基板收纳部12f的内部。第1布线部件91的一部分埋入第1布线保持部14、外壳筒部12a以及壁部主体12i。由此，第1布线部件91被马达外壳12保持。

第1布线部件91的下端部91a从第1布线保持部14向下侧突出，位于第2布线保持部15的内部。第1布线部件91的上端部91b从壁部主体12i向上侧突出而与控制基板71连接。由此，第1布线部件91与控制基板71电连接，经由连接器部80与外壳11外的电布线电连接。

第2布线部件92的一部分埋入底部13j。由此，第2布线部件92被减速机构外壳13保持。第2布线部件92的上端部92a从底壁部15a向上侧突出。第2布线部件92的上端部92a与第1布线部件91的下端部91a连接。第2布线部件92的下端部92b贯通底部13j而突出到第1凹部17的内部。下端部92b相当于布线部件90的一端部。由此，布线部件90从外壳11的内部贯通外壳11而一端部突出到第1凹部17的内部。如图4和图5所示，下端部92b从端子收纳部17d的底面突出到端子收纳部17d的内部。

旋转检测装置60检测输出部40的旋转。如图3所示，旋转检测装置60具有第1磁铁63、包覆部62以及第1旋转传感器61。第1磁铁63安装于输出部40。更详细地说，第1磁铁63固定于输出凸缘部42的下表面。由此，在输出轴41绕着中心轴线J1旋转时，第1磁铁63能够与该输出轴41一同绕着中心轴线J1旋转。第1磁铁63位于突出部32的下侧。第1磁铁63的下侧的端部与圆环部16b的上侧隔着间隙对置。

第1旋转传感器61位于第1凹部17的内部。第1旋转传感器61是检测由第1磁铁63产生的磁场的磁传感器、即检测元件。该第1旋转传感器61隔着圆环部16b位于第1磁铁63的下侧。由此，第1旋转传感器61成为从中心轴线J1方向观察时与磁铁63重叠配置的状态。而且，第1旋转传感器61能够在第1磁铁63与输出轴41一同旋转时检测由该旋转所引起的磁通密度(磁场)的变化。

这里，作为第1旋转传感器61能够检测的磁通密度，存在中心轴线J1(Z轴)方向上的磁通密度Bz(Sin)和第1磁铁63的周向上的磁通密度By(Cos)。在电动致动器10中，由第1旋转传感器61检测磁通密度Bz和磁通密度By的2相信号，运算反正切(Sin/Cos＝ATAN)的值，由此能够检测输出轴41的旋转角度(参照图8)。另外，在图8中，磁通密度Bz的图形被图示为“轴向磁通”，磁通密度By的图形被图示为“周向磁通”，反正切的值的图形被图示为“ATAN”。另外，在图8中，反正切的值与旋转角度的理想的(理论上的)关系的图形也被图示为“传感器输出理想线”。

这样的第1旋转传感器61例如是霍尔元件。另外，根据本实施方式，圆筒部件16为非磁性材料。因此，即使圆筒部件16位于第1磁铁63与第1旋转传感器61之间，也能够抑制第1旋转传感器61对第1磁铁63的磁场的检测精度降低。

如图4所示，第1旋转传感器61具有传感器主体64、第1突起部65a、第2突起部65b以及多个传感器端子66a、66b、66c。传感器主体64呈沿着第1方向X延伸并且在轴向Z上扁平的大致长方体状。传感器主体64收纳于第1凹部17内。更详细地说，传感器主体64收纳于主体收纳部17c内。传感器主体64具有内侧部分64a、外侧部分64b以及连接部64c。沿轴向Z观察时，内侧部分64a为大致正方形形状。内侧部分64a在内部具有传感器芯片64d。

如图3所示，传感器芯片64d位于第1磁铁63的下侧。传感器芯片64d检测由第1磁铁63产生的磁场。通过使用传感器芯片64d来检测由与输出部40一同旋转的第1磁铁63产生的磁场的变化，第1旋转传感器61能够检测输出部40的旋转。

外侧部分64b位于内侧部分64a的径向外侧。沿轴向Z观察时，外侧部分64b为大致正方形形状。外侧部分64b与第2凹部16e的底面16f接触。即，第1旋转传感器61与第2凹部16e的底面接触。因此，能够借助金属制的圆筒部件16将第1旋转传感器61在轴向Z上定位。由此，能够位置精度良好地配置第1旋转传感器61。如图4所示，在外侧部分64b保持有传感器端子66a、66b、66c。连接部64c将内侧部分64a和外侧部分64b连起来。连接部64c将传感器芯片64d与传感器端子66a、66b、66c电连接起来。

第1突起部65a和第2突起部65b从传感器主体64沿与轴向Z垂直的第2方向Y突出。第1突起部65a从传感器主体64向第2方向Y的一侧(+Y侧)突出。第2突起部65b从传感器主体64向第2方向Y的另一侧(Y侧)突出。第1突起部65a和第2突起部65b呈板状，板面与轴向Z垂直。

第1突起部65a在第1方向X上分开设置有2个。第2突起部65b在第1方向X上分开设置有2个。2个第1突起部65a分别位于2个第1突起收纳部18a的内部。2个第2突起部65b分别位于2个第2突起收纳部18b的内部。

传感器端子66a、66b、66c从传感器主体64向径向外侧延伸。传感器端子66a、66b、66c收纳于端子收纳部17d内。传感器端子66a、66b、66c经由连接部64c与传感器芯片64d电连接。多个传感器端子66a、66b、66c沿着第2方向Y排列配置。传感器端子66b在第2方向Y上配置于传感器端子66a与传感器端子66c之间。传感器端子66b沿着第1方向X呈直线状延伸。传感器端子66a、66c分别具有：第1屈曲部，其随着从传感器主体64朝向径向外侧而向第2方向Y上的远离传感器端子66b的一侧屈曲；以及第2屈曲部，其在比第1屈曲部靠径向外侧的位置向传感器端子66b侧屈曲。

传感器端子66a、66b、66c分别与第2布线部件92的下端部92b连接。由此，第1旋转传感器61与布线部件90的一端部连接。在本实施方式中，下端部92b分成两叉，传感器端子66a、66b、66c被下端部92b夹住而把持。传感器端子66a、66b、66c通过焊接而与下端部92b固定起来。

这样，根据本实施方式，能够在位于外壳11的外侧面的第1凹部17内将第1旋转传感器61与布线部件90连接起来。因此，能够在外壳11的外部确保连接第1旋转传感器61的传感器端子66a、66b、66c和布线部件90的空间。由此，与将第1旋转传感器61设置于外壳11的内部的情况相比，能够减少连接传感器端子66a、66b、66c和布线部件90的作业所花费的工夫。因此，能够减少配置第1旋转传感器61的工夫，能够提高电动致动器10的生产性。

另外，根据本实施方式，输出部40收纳于减速机构外壳13内，第1凹部17设置于减速机构外壳13。因此，易于使第1旋转传感器61接近输出部40，易于通过第1旋转传感器61来检测输出部40的旋转。

另外，根据本实施方式，减速机构外壳13具有埋入减速机构外壳13的圆筒部件16。因此，如果将第1旋转传感器61配置于减速机构外壳13的内部，则圆筒部件16会成为阻碍而导致难以进行连接传感器端子66a、66b、66c和布线部件90的作业。因此，能够减少连接上述传感器端子66a、66b、66c和布线部件90的作业所花费的工夫的效果在设置有圆筒部件16的结构中尤其有用。

如图3所示，第1旋转传感器61的至少一部分位于第2凹部16e的内部。因此，能够使第1旋转传感器61的轴向Z上的位置更靠上侧而接近第1磁铁63。由此，能够提高第1旋转传感器61对第1磁铁63的磁场的检测精度。

另外，例如，当圆环部16b中的设置有第2凹部16e的部分的轴向Z上的尺寸与圆环部16b的其他部分的轴向Z上的尺寸相同的情况下，圆环部16b会在设置有第2凹部16e的部分向上侧突出。因此，突出的圆环部16b的部分变得接近第1磁铁63，圆环部16b与第1磁铁63有可能接触。与此相对，根据本实施方式，圆环部16b中的设置有第2凹部16e的部分的轴向Z上的尺寸小于圆环部16b的其他部分的轴向Z上的尺寸。因此，能够像本实施方式那样在使圆环部16b的上侧的面为平坦的面的同时设置第2凹部16e。由此，能够抑制圆环部16b与第1磁铁63接触，并且通过设置第2凹部16e而使第1旋转传感器61接近第1磁铁63。

在本实施方式中，第1旋转传感器61中的内侧部分64a的上侧的端部和外侧部分64b的上侧的端部位于第2凹部16e的内部。通过使内侧部分64a的一部分位于第2凹部16e的内部，能够使设置于内侧部分64a的内部的传感器芯片64d更接近第1磁铁63，能够进一步适当地提高第1旋转传感器61的检测精度。

包覆部62位于第1凹部17的内部。在本实施方式中，包覆部62填充于第1凹部17的内部。包覆部62是树脂制的。第2布线部件92的下端部92b、即布线部件90的一端部和第1旋转传感器61埋入包覆部62而被覆盖。因此，能够阻止水分等与位于第1凹部17内的布线部件90的一端部和第1旋转传感器61接触。

如上所述，外齿轮31通过马达20的动作而绕着中心轴线J1旋转。另外，伴随于此，输出轴41也能够绕着中心轴线J1旋转。在本实施方式中，如图6所示，输出轴41设定为绕着中心轴线J1在旋转范围α内旋转(摆动)。该旋转范围α超过0°并且不到360°，优选为10°以上并且180°以下，更优选为15°以上并且120°以下，在本实施方式中为30°左右。

因此，在检测输出轴41的旋转角度时，由第1旋转传感器61来检测磁通密度的变化的第1磁铁63无需是以中心轴线J1为中心的圆环状。

因此，在本实用新型中，如图6所示，第1磁铁63由从中心轴线J1方向观察时以中心轴线J1为中心的中心角为β的圆弧状磁铁构成。另外，在图6和图7所示的结构中，第1磁铁63在一端侧(即图中的右侧)配置有N极，在另一端侧(即图中的左侧)配置有S极，N极与S极的位置关系不限于此，也可以左右反转。

这样，第1磁铁63是以下结构：外形形状采用圆弧状，有助于检测输出轴41的旋转角度的部分被留下，省略了除此之外的无用的部分。由此，例如与将第1磁铁63像上述那样构成为圆环状的情况相比，能够实现第1磁铁63的小型化，进而能够实现电动致动器10的小型化。

另外，假设在第1磁铁63具有无用的部分的情况下(即呈圆环状的情况下)，第1旋转传感器61会受到来自该部分的磁场(磁力)的影响，容易产生检测误差。其结果为，有可能无法准确地检测输出轴41的旋转角度。与此相对，在电动致动器10中，第1旋转传感器61是省略了无用的部分的结构。由此，能够防止或抑制第1旋转传感器61受到来自上述无用的部分的磁场的影响，由此能够稳定并且准确地检测输出轴41的旋转角度。

另外，如上所述，旋转范围α优选为10°以上并且180°以下。对应于该旋转范围α的大小，能够将第1磁铁63(圆弧状)的中心角β决定为优选的大小。

并且，输出轴41在这样的旋转范围α内旋转(摆动)。如图9所示，假想60°以上并且120°以下的范围(旋转范围α)内的ATAN的图形的回归直线，回归直线的斜率接近传感器输出理想线的斜率。由此，能够在60°以上并且120°以下的范围(旋转范围α)内，通过第1旋转传感器61更准确地检测输出轴41的旋转角度。

如图6所示，第1磁铁63的中心角β优选大于旋转范围α。由此，无论旋转范围α的大小如何，都能够稳定并且准确地检测输出轴41的旋转角度。

特别地，中心角β优选为旋转范围α的1.2倍以上并且4倍以下，更优选为2.5倍以上并且3.5倍以下。由此，能够不会过度或不足地、更稳定并且可靠地检测输出轴41的旋转角度。

另外，作为旋转范围α与中心角β的组合，旋转范围α为10°～30°左右并且中心角β为40°～120°左右的组合是优选的，旋转范围α为30°左右并且中心角β为90°左右的组合更优选。

如图6所示，无论输出轴41的旋转角度如何，第1旋转传感器61都与第1磁铁63对置配置。另外，在将图6中的顺时针的转动角度与图6中的逆时针的转动角度相同的位置作为输出轴41的起始位置时，第1旋转传感器61与垂直于中心轴线J1的旋转范围α的中央线α₀重叠配置。由此，能够更稳定并且准确地检测输出轴41的旋转角度。

另外，优选为，从中心轴线J1方向观察时，第1磁铁63的外周面631与输出凸缘部42的外周面421重叠，但不限于此。即，第1磁铁63的外周面631的曲率优选与输出凸缘部42的外周面421的曲率相同，但不限于此。例如，第1磁铁63的外周面631也可以位于比输出凸缘部42的外周面421靠内侧的位置。

另外，从中心轴线J1方向观察时，第1磁铁63的宽度W₆₃优选为沿着其周向恒定，但不限于此。例如，第1磁铁63也可以具有宽度W₆₃沿着周向发生变化的部分。

如图7所示，第1磁铁63的厚度t₆₃优选为沿其周向恒定，但不限于此。例如，第1磁铁63也可以具有厚度t₆₃沿着周向发生变化的部分。

以上，针对图示的实施方式对本实用新型的电动致动器进行了说明，但本实用新型不限于此，构成电动致动器的各部分能够置换为可发挥同样功能的任意结构的部分。另外，也可以附加任意的构成物。

Claims (7)

1.一种电动致动器，其特征在于，

该电动致动器具有；

马达；

输出轴，其与所述马达连接，伴随着该马达的动作而绕着轴线在超过0°并且不到360°的旋转范围α内旋转，输出所述马达的动力；

磁铁，其安装于所述输出轴，与该输出轴一同绕着所述轴线旋转，从所述轴线的方向观察时，该磁铁呈以所述轴线为中心的中心角为β的圆弧状，在一端侧配置有N极，在另一端侧配置有S极；以及

检测元件，从所述轴线的方向观察时，该检测元件与所述磁铁重叠配置，检测由所述磁铁的旋转所引起的磁通密度的变化。

2.根据权利要求1所述的电动致动器，其特征在于，

所述检测元件与垂直于所述轴线的所述旋转范围α的中央线重叠配置。

3.根据权利要求1或2所述的电动致动器，其特征在于，

所述中心角β大于所述旋转范围α。

4.根据权利要求3所述的电动致动器，其特征在于，

所述中心角β为所述旋转范围α的1.2倍以上并且4倍以下。

5.根据权利要求1或2所述的电动致动器，其特征在于，

所述旋转范围α为180°以下。

6.根据权利要求1或2所述的电动致动器，其特征在于，

所述旋转范围α为10°以上。

7.根据权利要求1或2所述的电动致动器，其特征在于，

所述输出轴将所述马达的动力减速地输出。

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