CN211557024U - 电动致动器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种在壳体零件彼此的连接部具有充分的密封性能的电动致动器。所述电动致动器包括:马达,具有转子及在径向与转子相向的定子,所述转子具有沿着中心轴延伸的马达主轴;马达壳体,收容马达;以及减速机构,连结于马达主轴的轴向其中一侧。马达壳体具有壳体筒部、进行覆盖的盖体及多个螺杆。壳体筒部具有多个螺杆固定部。盖体具有顶板部、将壳体筒部从径向外侧包围的外侧筒部、环状槽部及将壳体筒部的开口部密封的密封构件。盖体的沿轴向观看与环状槽部重叠的区域的轴向厚度大于顶板部的轴向厚度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电动致动器。
背景技术
一直以来,为了在壳体内安置有控制基板的马达中确保收容控制基板的壳体部分的防水性,而在壳体的对接面配置密封构件(参照专利文献1)。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1:日本专利特开2009-247139号公报
实用新型内容
[实用新型所要解决的问题]
在对隔着密封构件的壳体零件进行螺杆固定的结构中,有时在远离螺杆的位置由密封构件的反作用力导致壳体零件变形。有时因壳体零件的变形而导致对密封构件的加压变弱,密封性能不足。
[解决问题的技术手段]
根据本实用新型的一实施例,提供一种电动致动器,包括:马达,具有转子及在径向与所述转子相向的定子,所述转子具有沿着中心轴延伸的马达主轴;马达壳体,收容所述马达;以及减速机构,连结于所述马达主轴的轴向其中一侧。所述马达壳体具有:壳体筒部,收容所述定子,且具有在轴向另一侧开口的开口部;盖体,覆盖所述壳体筒部的所述开口部;以及多个螺杆,将所述盖体紧固于所述壳体筒部。所述壳体筒部具有多个螺杆固定部,此多个螺杆固定部具有在所述壳体筒部的轴向另一侧的端面开口的螺孔。所述盖体具有:顶板部,覆盖所述壳体筒部的开口部;外侧筒部,从所述顶板部的外周缘沿轴向延伸,且将所述壳体筒部从径向外侧包围;环状槽部,位于所述外侧筒部的内侧,且在轴向与所述壳体筒部的轴向另一侧的端面相向;以及密封构件,收容于所述环状槽部,且将所述壳体筒部的开口部密封。所述盖体的沿轴向观看与所述环状槽部重叠的区域的轴向厚度大于所述顶板部的轴向厚度。
[实用新型的效果]
根据本实用新型的实施例,提供一种在壳体零件彼此的连接部具有充分的密封性能的电动致动器。
附图说明
图1为实施方式的电动致动器的分解立体图。
图2为实施方式的电动致动器的截面图。
图3为表示盖体的内侧的立体图。
图4为表示在环状槽部安装着密封构件的状态的盖体的立体图。
图5为表示盖体的安装部分的电动致动器的局部截面图。
[附图标记说明]
10:电动致动器
11:壳体
12:马达壳体
12a:壳体筒部
12c:盖体
129:开口部
18:螺杆
20:马达
21:马达主轴
23:定子
30:减速机构
126:外侧筒部
127:内侧筒部
120:密封构件
121:螺杆固定部
121a:螺孔
123:环状槽部
124:端面
125:顶板部
128:螺杆插入孔
200:基台部
202:突出部
203a~203d、204a~204d、205:肋
J1:中心轴
T1、T2:轴向厚度
Z:轴向
具体实施方式
各图中,Z轴方向为以正侧为上侧且以负侧为下侧的上下方向。各图中适当表示的中心轴J1的轴向与Z轴方向、也就是上下方向平行。以下的说明中,将与中心轴J1的轴向平行的方向简称为“轴向Z”。而且,各图中适当表示的X轴方向及Y轴方向为与轴向Z正交的水平方向,且为彼此正交的方向。以下的说明中,将与X轴方向平行的方向称为“第一方向X”,将与Y轴方向平行的方向称为“第二方向Y”。
而且,将以中心轴J1为中心的径向简称为“径向”,将以中心轴J1为中心的周向简称为“周向”。本实施方式中,上侧相当于轴向另一侧,下侧相当于轴向其中一侧。此外,上下方向、水平方向、上侧及下侧仅为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为这些名称所示的配置关系等以外的配置关系等。
如图1及图2所示,实施方式的电动致动器10包括壳体11、轴承座100、具有沿中心轴J1的轴向Z延伸的马达主轴21的马达20、控制部70、连接器部80、减速机构30、输出部40、布线构件90、旋转检测装置60、第一轴承51、第二轴承52、第三轴承53及衬套54。第一轴承51、第二轴承52及第三轴承53例如为滚珠轴承。
壳体11收容马达20及减速机构30。壳体11具有收容马达20的马达壳体12、及收容减速机构30的减速机构壳体13。即,电动致动器10具有马达壳体12。马达壳体12具有壳体筒部12a、壁部12b、控制基板收容部12f、盖体12c、端子保持部12d及第一布线保持部14。马达壳体12的各部除了后述的金属构件110以外为树脂制。
壳体筒部12a为以中心轴J1为中心且沿轴向Z延伸的圆筒状。壳体筒部12a在轴向Z的两侧开口。壳体筒部12a具有在上侧开口的开口部129、及在下侧开口的开口部12g。壳体筒部12a包围马达20的径向外侧。
壁部12b为从壳体筒部12a的内周面朝向径向内侧扩展的圆环状。壁部12b覆盖马达20的后述的定子23的上侧。壁部12b具有将壁部12b沿轴向Z贯穿的孔部12h。本实施方式中,孔部12h为以中心轴J1为中心的圆形状。孔部12h的内径大于后述的座筒部101的外径。壁部12b具有树脂制的壁部本体12i及金属制的金属构件110。壁部本体12i为从壳体筒部12a的内周面朝向径向内侧扩展的圆环状的部分。
金属构件110为圆环状,在内周面具有内螺纹部。金属构件110例如为螺帽。金属构件110嵌埋于壁部本体12i。金属构件110位于较孔部12h的径向内侧面更向径向外侧远离的位置。金属构件110设有多个。多个金属构件110沿着周向遍及一周等间隔地配置。金属构件110例如设有三个。
控制基板收容部12f为收容后述的控制基板71的部分。控制基板收容部12f构成在壳体筒部12a的上侧部分的径向内侧。控制基板收容部12f的底面为壁部12b的上表面。控制基板收容部12f在上侧开口。盖体12c为将控制基板收容部12f的上端开口堵塞的板状的盖。端子保持部12d从壳体筒部12a向径向外侧突出。端子保持部12d为在径向外侧开口的圆筒状。端子保持部12d保持后述的端子81。
盖体12c将壳体筒部12a的在上侧开口的开口部129堵塞。盖体12c将位于壳体筒部12a的上侧的控制基板收容部12f的上侧的开口堵塞。盖体12c是使用四根螺杆18可卸除地安装于壳体筒部12a的开口部129。
如图1所示,马达壳体12在控制基板收容部12f内,具有从壳体筒部12a的内周面朝向径向内侧突出的四处螺杆固定部121。螺杆固定部121沿轴向延伸。螺杆固定部121的上侧的端部与壳体筒部12a的上侧的端面124,上下方向的高度位置一致。马达壳体12具有在螺杆固定部121的朝向上侧的面开口的螺孔121a。
通过螺杆固定部121位于壳体筒部12a的内面侧,从而抑制马达壳体12的径向上的大型化。而且,通过螺杆固定部121为在壳体筒部12a的内面沿轴向延伸的形状,从而螺杆固定部121成为肋而马达壳体12的强度提高。通过将螺杆固定部121沿周向等间隔地配置,从而将壳体筒部12a在周向均等地补强,因此整体的强度变高。
本实施方式的情况下,控制基板71从上侧观看而大致为圆形状,在外周端具有四处圆弧状的缺口部71a。对四处缺口部71a分别从径向外侧插入螺杆固定部121。利用此结构,能够将螺杆固定部121用于控制基板71的对位。
马达壳体12在壳体筒部12a的上侧的端面124,具有沿着端面124延伸的环状凸部122。环状凸部122将壳体筒部12a的向上侧开口的开口部129包围,向上侧突出。环状凸部122位于端面124中螺杆固定部121以外的沿着周向延伸的部分中的端面124的径向的宽度的中央部。环状凸部122在螺杆固定部121中,绕到螺孔121a的径向内侧而延伸。通过环状凸部122经过螺孔121a的内侧,从而即便在水分渗入至螺杆紧固部分时,也能够防止水分向马达壳体12的内部渗入。
如图1至图3所示,盖体12c具有:顶板部125,覆盖壳体筒部12a的开口部129;外侧筒部126,从顶板部125的外周缘沿轴向延伸,且将壳体筒部12a从径向外侧包围;以及内侧筒部127,从顶板部125的朝向下侧的面向下侧延伸。盖体12c具有位于外侧筒部126与内侧筒部127之间且在轴向与壳体筒部12a的上侧的端面相向的环状槽部123。盖体12c具有收容在环状槽部123且将壳体筒部12a的开口部129密封的密封构件120。
盖体12c具有将盖体12c沿轴向贯穿且在环状槽部123的底面开口的四个螺杆插入孔128。四个螺杆插入孔128沿周向等间隔地配置。如图3所示,环状槽部123在设有螺杆插入孔128的部分中,具有较其他部分更大的径向宽度。在环状槽部123内开口的螺杆插入孔128位于外侧筒部126的内侧,因此将盖体12c螺固的部分不会突出至外侧筒部126的外侧。由此,能够减小马达壳体12的外径,而能够抑制电动致动器10的大型化。
盖体12c具有从顶板部125的朝向下侧的面向下侧突出的基台部200。基台部200为沿着顶板部125的外周延伸的环状。即,盖体12c在沿轴向观看与环状槽部123重叠的区域,具有较顶板部125更向下侧突出的环状的基台部200。根据此结构,如图2所示,在环状槽部123的上侧设有顶板部125与基台部200在上下方向重叠的厚壁部分。盖体12c的沿轴向观看与环状槽部123重叠的区域的轴向厚度T1大于较环状槽部123更靠径向内侧的顶板部125的轴向厚度T2。
外侧筒部126从基台部200的外周端向下侧延伸。内侧筒部127从基台部200的内周端向下侧延伸。位于外侧筒部126与内侧筒部127之间的基台部200的朝向下侧的面构成环状槽部123的底面。在径向彼此相向的外侧筒部126的内周面与内侧筒部127的外周面构成环状槽部123的侧面。
盖体12c具有从环状槽部123的底面向下侧突出的四个爪部201。四个爪部201分别位于四个螺杆插入孔128的径向外侧。沿轴向观看,爪部201的径向内侧的端部与螺杆插入孔128的径向外侧的端部一致。爪部201的径向外侧的端部与外侧筒部126的内周面接触。
基台部200在周向的四处具有向径向内侧突出的突出部202。螺杆插入孔128将基台部200中包含突出部202的部分沿轴向贯穿。通过设置突出部202,从而容易确保螺杆插入孔128的空间(space)。环状槽部123的底面绕到螺杆插入孔128的内侧而以圆弧状延伸,沿轴向观看,在盖体12c的外周部遍及一周而延伸。
密封构件120例如为包含橡胶材料的薄板状的环。密封构件120具有与环状槽部123的底面大致相同的平面形状。即,密封构件120为沿着周向延伸的大致圆环状,在周向的四处具有向径向内侧以圆弧状突出的内侧突出部120a。
密封构件120收容于环状槽部123。如图3及图4所示,密封构件120配置在环状槽部123的底面上。内侧突出部120a在密封构件120收容于环状槽部123的状态下,经过螺杆插入孔128的径向内侧。在内侧突出部120a的内侧配置有螺杆插入孔128及爪部201。
如图5所示,盖体12c在将密封构件120收容于环状槽部123的状态下,盖在壳体筒部12a的开口部129。在盖体12c的外侧筒部126插入壳体筒部12a的上端部。在盖体12c的环状槽部123插入壳体筒部12a的端面124。螺杆18穿过盖体12c的螺杆插入孔128而拧入螺孔121a。
密封构件120由于螺杆18的紧固力而由环状槽部123的底面与环状凸部122夹持。密封构件120通过环状凸部122而弹性变形,被强烈按压于环状槽部123的底面。由此,将壳体筒部12a与盖体12c的接触部密封。根据此结构,即便螺杆18稍许松开时,环状凸部122也挤压密封构件120,因此能够维持密封部分的密接。
如图5所示,在将盖体12c安装于壳体筒部12a的状态下,爪部201抵接于端面124。爪部201将端面124与环状槽部123的底面的轴向的间隔维持于一定。由此,密封构件120的轴向的弹性变形宽度在周向变得均匀,能够遍及密封构件120的全周地获得适当的密封性能。
本实施方式中,如图5所示,在将盖体12c安装于壳体筒部12a的状态下,壳体筒部12a的上端部配置在环状槽部123的内侧。由此,盖体12c与壳体筒部12a的密封部分由外侧筒部126及内侧筒部127从径向的两侧覆盖,外侧筒部126及内侧筒部127从所述密封部分进一步向下侧延伸。根据此结构,外侧筒部126较密封构件120的位置更大地向下侧延伸,因此水滴不易进入密封部分。由此,能够实现在螺杆稍许松开的程度下不漏水的电动致动器10。
根据以上所说明的盖体12c及壳体筒部12a的结构,在盖体12c中通过在与环状槽部123重叠的区域配置基台部200从而设有厚壁部分,以及设为利用盖体12c的外侧筒部126将壳体筒部12a从径向外侧包围的结构,由此盖体12c的外周部分的强度提高。由此,在将盖体12c安装于壳体筒部12a时,能够抑制由密封构件120的反作用力而致的盖体12c自身变形。盖体12c不易变形,由此能够抑制对密封构件120的加压变弱,而能够在盖体12c与壳体筒部12a的密封部分获得充分的密封性。
而且本实施方式中,通过设置从顶板部125向下侧突出的基台部200,从而构成盖体12c的厚壁部分。由此,能够将顶板部125的朝向上侧的面设为平坦面。能够制成盖体12c的凹凸少而容易设置于机器的电动致动器10。而且,基台部200配置在顶板部125与外侧筒部126的连接部分的内侧角部,因而能够将顶板部125与外侧筒部126的连接部分补强,盖体12c更不易变形。
而且,本实施方式的盖体12c中,收容密封构件120的环状槽部123为以外侧筒部126及内侧筒部127作为侧壁的槽部,外侧筒部126较内侧筒部127而向下侧更长地延伸。通过将外侧筒部126向下侧延伸得长,从而能够进一步提高盖体12c的外周部的强度。由此,进一步抑制由密封构件120的反作用力所致的盖体12c的变形,能够进一步减少由盖体12c的变形所致的密封性能的降低。而且,沿径向观看,外侧筒部126与壳体筒部12a的重叠部分变长,因此盖体12c不易相对于壳体筒部12a而倾斜。由此,容易相对于壳体筒部12a以正确的姿势配置盖体12c,容易进行电动致动器10的装配作业。
而且本实施方式中,如图5所示,在内侧筒部127的朝向下侧的端面与外周面的连接边界部,设有相对于轴向而倾斜的锥面127a。锥面127a在将盖体12c盖在壳体筒部12a时,将壳体筒部12a的端面124引导至密封构件120的朝向下侧的面。由此,壳体筒部12a的端面124不易卡在内侧筒部127,而容易进行盖体12c的装配作业。
如图3所示,盖体12c具有从顶板部125向下侧突出的多个肋203a~肋203d、肋204a~肋204d、肋205。四根肋203a、肋203b、肋203c、肋204d连接于基台部200的朝向径向内侧的侧面的多处。通过盖体12c具有肋,从而盖体12c的强度提高。由此,抑制由密封构件120的反作用力所致的盖体12c的变形,抑制由盖体12c的变形所致的密封性能的降低。
本实施方式中,配置在内侧筒部127的附近的四根肋203a~肋203d将基台部200的四处突出部202彼此连接。根据此结构,沿轴向观看,肋203a~肋203d与基台部200的侧面的交叉角度接近直角,因此由肋203a~肋203d所得的补强效果变得更高。
四根肋204a、肋204b、肋204c、肋204d从四处突出部202各自的侧面朝向盖体12c的中心向径向内侧延伸。肋204a~肋204d的径向内侧的端部连接于位于盖体12c的中央部的圆环状的肋205的朝向径向外侧的侧面。肋204a~肋204d、肋205与肋203a~肋203d同样地,将多个突出部202彼此连接。通过盖体12c具有肋204a~肋204d、肋205,从而能够不依赖于弯曲方向而抑制顶板部125的变形。由此,也抑制因盖体12c自身振动而导致产生噪音。
如图2所示,第一布线保持部14从壳体筒部12a向径向外侧突出。图2中,第一布线保持部14从壳体筒部12a向第一方向X的负侧突出。第一布线保持部14沿轴向Z延伸。第一布线保持部14的上端部的轴向位置与壁部12b的轴向位置大致相同。第一布线保持部14的周向位置例如与连接器部80的周向位置不同。
减速机构壳体13位于马达壳体12的下侧。减速机构壳体13具有减速机构壳体本体13i及圆筒构件16。减速机构壳体本体13i为树脂制。减速机构壳体本体13i具有底壁部13a、筒部13b、突出筒部13c及第二布线保持部15。底壁部13a为以中心轴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为从底壁部13a的径向外缘部向上侧突出的圆筒状。筒部13b在上侧开口。筒部13b的上端部与壳体筒部12a的下端部接触并固定。突出筒部13c为从底壁部13a的径向内缘部向下侧突出的圆筒状。突出筒部13c在轴向两侧开口。
第二布线保持部15从筒部13b向径向外侧突出。图2中,第二布线保持部15从筒部13b向第一方向X的负侧、也就是与第一布线保持部14突出的一侧相同的一侧突出。第二布线保持部15配置在第一布线保持部14的下侧。第二布线保持部15例如为中空且在上侧开口的箱状。第二布线保持部15的内部与筒部13b的内部相连。第二布线保持部15具有底壁部15a及侧壁部15b。底壁部15a从底壁部13a向径向外侧延伸。图2中,底壁部15a从底壁部13a向第一方向X的负侧延伸。侧壁部15b从底壁部15a的外缘部向上侧延伸。本实施方式中,由底壁部13a及底壁部15a构成减速机构壳体本体13i的底部13j。
圆筒构件16为沿轴向Z延伸的圆筒状。更详细而言,圆筒构件16为以中心轴J1为中心且在轴向两侧开口的多段的圆筒状。圆筒构件16为金属制。本实施方式中,圆筒构件16为金属薄板制。因此,能够通过将金属板进行加压加工从而制作圆筒构件16,而能够降低圆筒构件16的制造成本。本实施方式中,圆筒构件16为非磁性材料。
圆筒构件16嵌埋于减速机构壳体本体13i。圆筒构件16具有大径部16a、圆环部16b及小径部16c。大径部16a为圆筒构件16的上侧部分。大径部16a嵌埋于筒部13b。大径部16a的内周面中上侧的端部在减速机构壳体13的内部露出。
如图2所示,圆环部16b为从大径部16a的下侧的端部向径向内侧延伸的圆环状的部分。本实施方式中,圆环部16b为以中心轴J1为中心的圆环板状。圆环部16b配置在底壁部13a。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的径向外缘部嵌埋于筒部13b。圆环部16b的上表面中靠径向内侧的部分在减速机构壳体13的内部露出。圆环部16b覆盖后述的第一磁体63的下侧。圆环部16b的上表面为与轴向Z正交的平坦面。
小径部16c为圆筒构件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的外径及内径小于大径部16a的外径及内径。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,固定在突出筒部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,抑制衬套54从小径部16c的内部向下侧脱落。
减速机构壳体13具有在上侧开口的开口部13h。本实施方式中,开口部13h由筒部13b的上侧的开口及第二布线保持部15的上侧的开口构成。马达壳体12与减速机构壳体13以开口部12g与开口部13h在轴向Z相向的状态而彼此固定。在马达壳体12与减速机构壳体13彼此经固定的状态下,开口部12g的内部与开口部13h的内部彼此相连。
本实施方式中,马达壳体12及减速机构壳体13例如分别通过嵌件成形而制作。马达壳体12是通过将金属构件110及布线构件90中的后述的第一布线构件91作为嵌插构件的嵌件成形而制作。减速机构壳体13是通过将圆筒构件16及布线构件90中的后述的第二布线构件92作为嵌插构件的嵌件成形而制作。
壳体11具有位于壳体11的外表面的凹部17。本实施方式中,凹部17设于减速机构壳体13。更详细而言,凹部17从底部13j的下侧的面朝向上侧凹陷。本实施方式中,凹部17是横跨底壁部13a及底壁部15a而设置。凹部17沿径向延伸。本实施方式中,凹部17延伸的方向为与径向中的第一方向X平行的方向。
轴承座100固定于马达壳体12。轴承座100为金属制。本实施方式中,轴承座100为金属薄板制。因此,能够通过将金属板进行加压加工从而制作轴承座100,而能够降低轴承座100的制造成本。轴承座100具有筒状的座筒部101及座凸缘部102。本实施方式中,座筒部101为以中心轴J1为中心的圆筒状。座筒部101在径向内侧保持第一轴承51。座筒部101插入至孔部12h。座筒部101从控制基板收容部12f的内部经由孔部12h而较壁部12b更向下侧突出。
座筒部101的外径小于孔部12h的内径。因此,座筒部101的径向外侧面中周向的至少一部分位于从孔部12h的径向内侧面朝向径向内侧远离的位置。图2所示的示例中,座筒部101的径向外侧面遍及全周地位于从孔部12h的径向内侧面朝向径向内侧远离的位置。
本实施方式中,座筒部101具有外侧筒部101a及内侧筒部101b。外侧筒部101a为从座凸缘部102的径向内缘部向下侧延伸的圆筒状。外侧筒部101a的径向外侧面为座筒部101的径向外侧面。内侧筒部101b为在外侧筒部101a的径向内侧从外侧筒部101a的下侧的端部向上侧延伸的圆筒状。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。通过这样将两个筒部在径向重叠而构成座筒部101,从而能够提高座筒部101的强度。在内侧筒部101b的径向内侧保持第一轴承51。内侧筒部101b的上侧的端部位于较第一轴承51更靠上侧。内侧筒部101b的上侧的端部位于较外侧筒部101a的上侧的端部略更靠下侧。
座凸缘部102从座筒部101向径向外侧延伸。本实施方式中,座凸缘部102从座筒部101的上侧的端部向径向外侧延伸。座凸缘部102为以中心轴J1为中心的圆环板状。座凸缘部102位于壁部12b的上侧。座凸缘部102固定于壁部12b。由此,轴承座100固定于马达壳体12。
本实施方式中,座凸缘部102通过沿轴向Z拧入壁部12b的多个螺杆构件而固定于壁部12b。本实施方式中,固定座凸缘部102的螺杆构件拧入壁部12b中金属构件110的内螺纹部。虽图示省略,但固定座凸缘部102的螺杆构件例如设有三个。
通过螺杆构件固定的座凸缘部102与金属构件110的上侧的面接触。更详细而言,座凸缘部102的下侧的面中供螺杆构件贯穿的贯穿部的周缘部与金属构件110的上侧的面接触。座凸缘部102位于从壁部本体12i向上侧远离的位置。因此,能够通过金属构件110而将座凸缘部102在轴向Z高精度地定位。而且,能够抑制座凸缘部102相对于轴向Z而倾斜。而且,座凸缘部102不与壁部本体12i直接接触。因此,即便因线膨胀系数的差异而在树脂制的壁部本体12i与金属制的金属构件110之间产生了热变形量的差时,也能够抑制对壁部本体12i施加应力。由此,能够抑制壁部本体12i破损及金属构件110从壁部本体12i脱落等。
马达20具有马达主轴21、转子本体22及定子23。马达主轴21以中心轴J1为中心而旋转。马达主轴21由第一轴承51及第二轴承52绕中心轴J1可旋转地支撑。第一轴承51保持于轴承座100,可旋转地支撑马达主轴21中较转子本体22更靠上侧的部分。第二轴承52相对于减速机构壳体13而可旋转地支撑马达主轴21中较转子本体22更靠下侧的部分。
马达主轴21的上端部穿过孔部12h而较壁部12b更向上侧突出。马达主轴21具有以相对于中心轴J1而偏心的偏心轴J2为中心的偏心轴部21a。偏心轴部21a位于较转子本体22更靠下侧。在偏心轴部21a,嵌合固定有第三轴承53的内轮。由此,第三轴承53固定于马达主轴21。
转子本体22固定于马达主轴21。马达20具有包含马达主轴21及转子本体22的转子。虽图示省略,但转子本体22具有固定于马达主轴21的外周面的圆筒状的转子铁芯、及固定于转子铁芯的磁体。定子23在径向与转子本体22隔着间隙而相向。定子23在转子本体22的径向外侧将转子本体22包围。定子23具有将转子本体22的径向外侧包围的环状的定子铁芯24、安装于定子铁芯24的绝缘体(insulator)25、及隔着绝缘体25安装于定子铁芯24的多个线圈26。定子铁芯24固定于壳体筒部12a的内周面。由此,马达20保持于马达壳体12。
控制部70具有控制基板71、第二安装构件73、第二磁体74及第二旋转传感器72。即,电动致动器10包括控制基板71、第二安装构件73、第二磁体74及第二旋转传感器72。
控制基板71为沿与轴向Z正交的平面扩展的板状。控制基板71收容于马达壳体12。更详细而言,控制基板71收容于控制基板收容部12f内,从壁部12b向上侧远离地配置。控制基板71为与马达20电连接的基板。在控制基板71,电连接有定子23的线圈26。控制基板71例如控制提供给马达20的电流。即,在控制基板71例如搭载有逆变器电路。
第二安装构件73为以中心轴J1为中心的圆环状。第二安装构件73的内周面固定于马达主轴21的上端部。第二安装构件73配置在第一轴承51及轴承座100的上侧。第二安装构件73例如为非磁性材料。此外,第二安装构件73也可为磁性材料。
第二磁体74为以中心轴J1为中心的圆环状。第二磁体74固定于第二安装构件73的径向外缘部的上端面。第二磁体74向第二安装构件73的固定方法并无特别限定,例如为利用粘接剂的粘接。第二安装构件73及第二磁体74与马达主轴21一起旋转。第二磁体74配置于第一轴承51及座筒部101的上侧。第二磁体74具有沿着周向交替配置的N极及S极。
第二旋转传感器72为检测马达20的旋转的传感器。第二旋转传感器72安装于控制基板71的下表面。第二旋转传感器72在轴向Z与第二磁体74隔着间隙而相向。第二旋转传感器72检测由第二磁体74所产生的磁场。第二旋转传感器72例如为霍尔元件。虽图示省略,但第二旋转传感器72沿着周向设有多个,例如设有三个。第二旋转传感器72通过检测由与马达主轴21一起旋转的第二磁体74所产生的磁场的变化,从而能够检测马达主轴21的旋转。
连接器部80为与壳体11外的电气布线进行连接的部分。连接器部80设于马达壳体12。连接器部80具有上文所述的端子保持部12d及端子81。端子81嵌埋于端子保持部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的内部而在壳体11的外部露出。本实施方式中,端子81例如为母排(busbar)。
在连接器部80,经由未图示的电气布线而连接有外部电源。更详细而言,在端子保持部12d安装着外部电源,外部电源所具有的电气布线与在端子保持部12d内突出的端子81的部分电连接。由此,端子81将控制基板71与电气布线电连接。因此,本实施方式中,经由端子81及控制基板71从外部电源对定子23的线圈26提供电源。
减速机构30配置于马达主轴21的下侧的部分的径向外侧。减速机构30收容于减速机构壳体13的内部。减速机构30在轴向Z上配置在底壁部13a(及圆环部16b)与马达20之间。减速机构30具有外齿合齿轮31、内齿合齿轮33及输出凸缘部42。
外齿合齿轮31为以偏心轴部21a的偏心轴J2为中心,且沿与轴向Z正交的平面扩展的大致圆环板状。在外齿合齿轮31的径向外侧面设有齿轮部。外齿合齿轮31经由第三轴承53而连结于偏心轴部21a。由此,减速机构30连结于马达主轴21的下侧的部分。外齿合齿轮31从径向外侧嵌合于第三轴承53的外轮。由此,第三轴承53将马达主轴21与外齿合齿轮31绕偏心轴J2相对可旋转地连结。
如图2所示,外齿合齿轮31具有将外齿合齿轮31沿轴向贯穿的多个贯穿孔31a。多个贯穿孔31a沿着周向而配置。更详细而言,多个贯穿孔31a沿着以偏心轴J2为中心的周向而遍及一周等间隔地配置。贯穿孔31a例如设有八个。
内齿合齿轮33包围外齿合齿轮31的径向外侧而固定,与外齿合齿轮31啮合。内齿合齿轮33为以中心轴J1为中心的圆环状。如图2所示,内齿合齿轮33位于圆筒构件16的上侧的端部的径向内侧。内齿合齿轮33固定于金属制的圆筒构件16的内周面。因此,将减速机构壳体本体13i设为树脂制的同时,能够将内齿合齿轮33牢固地固定于减速机构壳体13。由此,能够抑制内齿合齿轮33相对于减速机构壳体13而移动,能够抑制内齿合齿轮33的位置偏移。本实施方式中,内齿合齿轮33通过压入而固定于大径部16a的内周面。这样,减速机构30固定于圆筒构件16的内周面,保持于减速机构壳体13。在内齿合齿轮33的内周面设有齿轮部。内齿合齿轮33的齿轮部与外齿合齿轮31的齿轮部啮合。更详细而言,内齿合齿轮33的齿轮部与外齿合齿轮31的齿轮部局部啮合。
输出凸缘部42为输出部40的一部分。输出凸缘部42位于外齿合齿轮31的下侧。输出凸缘部42为以中心轴J1为中心且沿径向扩展的圆环板状。输出凸缘部42从后述的输出主轴41的上侧的端部向径向外侧扩展。如图2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具有将输出凸缘部42沿轴向Z贯穿的多个贯穿孔42a。虽图示省略,但多个贯穿孔42a沿着周向配置。更详细而言,多个贯穿孔42a沿着以中心轴J1为中心的周向遍及一周而等间隔地配置。贯穿孔42a例如设有八个。
在输出凸缘部42的各个贯穿孔42a插入柱构件43。多个柱构件43为沿轴向Z延伸的圆柱状的构件。柱构件43通过压入、粘接、螺杆紧固等而固定于输出凸缘部42。柱构件43从输出凸缘部42的上表面向上侧突出。多个柱构件43沿着周向配置。更详细而言,多个柱构件43沿着以中心轴J1为中心的周向遍及一周而等间隔地配置。
柱构件43从输出凸缘部42向上侧延伸,各自地插入至外齿合齿轮31的多个贯穿孔31a。贯穿孔31a的直径大于柱构件43的直径。配置于贯穿孔31a内的柱构件43可沿着贯穿孔31a的内周面进行圆周运动。利用此结构,外齿合齿轮31绕中心轴J1摇动。
输出部40为输出电动致动器10的驱动力的部分。输出部40收容于减速机构壳体13。输出部40具有输出主轴41及输出凸缘部42。即,电动致动器10包括输出主轴41及输出凸缘部42。本实施方式中,输出部40为单一的构件。
输出主轴41在马达主轴21的下侧沿马达主轴21的轴向Z延伸。输出主轴41具有圆筒部41a及输出主轴本体部41b。圆筒部41a为从输出凸缘部42的内缘向下侧延伸的圆筒状。圆筒部41a为具有底部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,输出主轴41经由衬套54而可旋转地支撑于圆筒构件16。如上文所述,在圆筒构件16固定有减速机构30。因此,能够利用金属制的圆筒构件16来一起支撑减速机构30与输出主轴41。由此,能够以良好的轴精度来配置减速机构30与输出主轴41。
在圆筒部41a的内部收容有第二轴承52。第二轴承52的外轮嵌合于圆筒部41a的内部。由此,第二轴承52将马达主轴21与输出主轴41彼此可相对旋转地连结。马达主轴21的下端部位于圆筒部41a的内部。马达主轴21的下端面与圆筒部41a的底部的上表面隔着间隙而相向。
输出主轴本体部41b从圆筒部41a的底部向下侧延伸。本实施方式中,输出主轴本体部41b为以中心轴J1为中心的圆柱状。输出主轴本体部41b的外径小于圆筒部41a的外径及内径。输出主轴本体部41b的下端部较突出筒部13c更向下侧突出。在输出主轴本体部41b的下端部,安装着输出电动致动器10的驱动力的其他构件。
当马达主轴21绕中心轴J1旋转时,偏心轴部21a以中心轴J1为中心在周向公转。偏心轴部21a的公转经由第三轴承53而传递至外齿合齿轮31,外齿合齿轮31在贯穿孔42a的内周面与柱构件43的外周面内接的位置变化的同时摇动。由此,外齿合齿轮31的齿轮部与内齿合齿轮33的齿轮部啮合的位置在周向变化。因此,经由外齿合齿轮31将马达主轴21的旋转力传递至内齿合齿轮33。
此处,本实施方式中,内齿合齿轮33经固定因而不旋转。因此,由于传递至内齿合齿轮33的旋转力的反作用力,外齿合齿轮31绕偏心轴J2旋转。此时,外齿合齿轮31的旋转方向与马达主轴21的旋转方向成为相反方向。外齿合齿轮31的绕偏心轴J2的旋转经由贯穿孔42a及柱构件43而传递至输出凸缘部42。由此,输出主轴41绕中心轴J1旋转。这样,马达主轴21的旋转经由减速机构30传递至输出主轴41。
通过减速机构30,输出主轴41的旋转相对于马达主轴21的旋转而减速。具体而言,本实施方式的减速机构30的结构中,输出主轴41的旋转相对于马达主轴21的旋转的减速比R是以R=-(N2-N1)/N1表示。表示减速比R的式子的开头的负符号表示相对于马达主轴21的旋转方向,经减速的输出主轴41的旋转方向成为相反方向。N1为外齿合齿轮31的齿数,N2为内齿合齿轮33的齿数。作为一例,当外齿合齿轮31的齿数N1为59,内齿合齿轮33的齿数N2为60时,减速比R成为-1/59。
这样,根据本实施方式的减速机构30,能够相对地增大输出主轴41的旋转相对于马达主轴21的旋转之减速比R。因此,能够使输出主轴41的转矩相对较大。
布线构件90电连接于后述的第一旋转传感器61。本实施方式中,布线构件90为用于将旋转检测装置60的第一旋转传感器61与控制部70的控制基板71相连的构件。本实施方式中,布线构件90为细长且板状的母排。虽图示省略,但本实施方式中,布线构件90设有三个。各布线构件90各自是将第一布线构件91与第二布线构件92连接而构成。
第一布线构件91从第二布线保持部15的内部延伸至控制基板收容部12f的内部。第一布线构件91的一部分嵌埋于第一布线保持部14、壳体筒部12a及壁部本体12i。由此,第一布线构件91保持于马达壳体12。
第一布线构件91的下端部91a从第一布线保持部14向下侧突出,位于第二布线保持部15的内部。第一布线构件91的上端部91b从壁部本体12i向上侧突出,连接于控制基板71。由此,第一布线构件91电连接于控制基板71,经由连接器部80而与壳体11外的电气布线电连接。
第二布线构件92的一部分嵌埋于底部13j。由此,第二布线构件92保持于减速机构壳体13。第二布线构件92的上端部92a从底壁部15a向上侧突出。第二布线构件92的上端部92a与第一布线构件91的下端部91a连接。第二布线构件92的下端部92b贯穿底部13j而在凹部17的内部突出。下端部92b相当于布线构件90的一端部。由此,布线构件90从壳体11的内部贯穿壳体11,一端部在凹部17的内部突出。
旋转检测装置60检测输出部40的旋转。旋转检测装置60具有第一磁体63、被覆部62及第一旋转传感器61。第一磁体63为以中心轴J1为中心的圆环状。第一磁体63安装于输出部40。第一磁体63位于输出凸缘部42的下表面42b的下侧。第一磁体63的下侧的端部与圆环部16b的上侧隔着间隙而相向。
第一旋转传感器61位于凹部17的内部。第一旋转传感器61隔着圆环部16b而位于第一磁体63的下侧。第一旋转传感器61为检测由第一磁体63所产生的磁场的磁传感器。第一旋转传感器61例如为霍尔元件。通过检测由与输出部40一起旋转的第一磁体63所产生的磁场的变化,从而第一旋转传感器61能够检测输出部40的旋转。此处,根据本实施方式,圆筒构件16为非磁性材料。因此,即便圆筒构件16位于第一磁体63与第一旋转传感器61之间,也能够抑制由第一旋转传感器61所得的第一磁体63的磁场的检测精度降低。
被覆部62位于凹部17的内部。本实施方式中,被覆部62填充于凹部17的内部。被覆部62为树脂制。第二布线构件92的下端部92b、也就是布线构件90的一端部及第一旋转传感器61嵌埋于被覆部62而被包覆。因此,能够阻止水分等与位于凹部17内的布线构件90的一端部及第一旋转传感器61接触。
本实用新型不限于所述实施方式,也能够采用其他结构。
所述实施方式中,利用从顶板部125向下侧突出的基台部200来构成盖体12c的厚壁部分,但也可设为下述结构,即:于在轴向与环状槽部123重叠的区域,设有从顶板部125的朝向上侧的面朝向上侧突出的环状的厚壁部分。
而且所述实施方式中,设为在顶板部125的朝向下侧的面设有肋203a~肋203d、肋204a~肋204d、肋205的结构,但也可设为在顶板部125的朝向上侧的面具有肋的结构。
而且,所述实施方式的电动致动器的用途并无限定,所述实施方式的电动致动器可搭载于任何机器。所述实施方式的电动致动器例如搭载于车辆。而且,本说明书中说明的各结构能够在不相互矛盾的范围内适当组合。
Claims (7)
1.一种电动致动器,其特征在于,包括:
马达,具有转子及在径向与所述转子相向的定子,所述转子具有沿着中心轴延伸的马达主轴;
马达壳体,收容所述马达;以及
减速机构,连结于所述马达主轴的轴向其中一侧,并且
所述马达壳体具有:
壳体筒部,收容所述定子,且具有在轴向另一侧开口的开口部;
盖体,覆盖所述壳体筒部的所述开口部;以及
多个螺杆,将所述盖体紧固于所述壳体筒部,
所述壳体筒部具有多个螺杆固定部,所述多个螺杆固定部具有在所述壳体筒部的轴向另一侧的端面开口的螺孔,
所述盖体具有:
顶板部,覆盖所述壳体筒部的所述开口部;
外侧筒部,从所述顶板部的外周缘沿轴向延伸,且将所述壳体筒部从径向外侧包围;
环状槽部,位于所述外侧筒部的内侧,且在轴向与所述壳体筒部的轴向另一侧的端面相向;以及
密封构件,收容于所述环状槽部,且将所述壳体筒部的所述开口部密封,
所述盖体的沿轴向观看与所述环状槽部重叠的区域的轴向厚度大于所述顶板部的轴向厚度。
2.根据权利要求1所述的电动致动器,其特征在于,
所述环状槽部为以所述外侧筒部及内侧筒部作为侧壁的槽部,所述内侧筒部位于所述外侧筒部的径向内侧且沿轴向延伸,
所述外侧筒部的轴向长度大于所述内侧筒部的轴向长度。
3.根据权利要求1所述的电动致动器,其特征在于,
所述盖体在沿轴向观看与所述环状槽部重叠的区域,具有从所述顶板部向轴向其中一侧突出的环状的基台部。
4.根据权利要求3所述的电动致动器,其特征在于,
所述盖体具有从所述顶板部向轴向其中一侧突出的肋,
所述肋连接于所述基台部的面向径向内侧的侧面的多处。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电动致动器,其特征在于,
所述盖体具有贯穿所述顶板部且在环状槽部的底面开口的螺杆插入孔。
6.根据权利要求5所述的电动致动器,其特征在于,
基台部具有多个向径向内侧突出的突出部,
所述螺杆插入孔将所述突出部的至少一部分沿轴向贯穿。
7.根据权利要求6所述的电动致动器,其特征在于,
所述盖体具有多个从所述顶板部向轴向其中一侧突出的肋,
所述多个肋将所述多个突出部彼此连接。
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GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |