CN211557069U - 电动致动器 - Google Patents
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Abstract
一种电动致动器,其包括马达及减速机构。马达包含具有在轴向其中一侧开口的第一开口端面的马达壳体。减速机构包含具有在轴向另一侧开口的第二开口端面的减速机构壳体。马达壳体与减速机构壳体经由环状的密封构件而在轴向上连结。第一开口端面具有第一端面本体部及第一端面突出部。第二开口端面具有第二端面本体部及第二端面突出部。密封构件具有本体部密封部及突出部密封部。突出部密封部具有轴向突起部。轴向突起部与第一端面突出部中的马达壳体的侧面或第二端面突出部中的减速机构壳体的侧面在周向上相向。提供一种组装作业性优异的电动致动器,能够高效且容易地实施经由密封构件连结马达壳体与减速机构壳体。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电动致动器。
背景技术
先前以来,关于将马达与齿轮连结的电动致动器,已知有在收容马达的壳体零件与收容齿轮的壳体零件的接合面配置有用于确保防水性的密封构件的构成(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]
在将两个壳体零件隔着密封构件加以固定的情况下,密封构件自壳体零件脱落或密封构件的位置发生偏移,因此组装作业繁琐。
[解决问题的技术手段]
根据本实用新型的一实施例,可提供一种电动致动器,包括:马达,包含具有沿着中心轴延伸的马达轴的转子、及与所述转子在径向上相向的定子;以及减速机构,与所述马达轴的轴向其中一侧连结。所述马达包含具有在轴向其中一侧开口的第一开口端面的马达壳体。所述减速机构包含具有在轴向另一侧开口的第二开口端面的减速机构壳体。所述马达壳体与所述减速机构壳体经由配置于所述第一开口端面与所述第二开口端面之间的环状的密封构件而在轴向上连结。所述第一开口端面具有沿周向延伸的圆弧状的第一端面本体部、及自所述第一端面本体部向径向外侧呈弧状突出的第一端面突出部。所述第二开口端面具有沿周向延伸的圆弧状的第二端面本体部、及自所述第二端面本体部向径向外侧呈弧状突出并与所述第一端面突出部相向的第二端面突出部。所述密封构件具有配置于所述第一端面本体部与所述第二端面本体部之间的本体部密封部、及配置于所述第一端面突出部与所述第二端面突出部之间的突出部密封部。所述突出部密封部具有自朝向轴向的面向轴向其中一侧或轴向另一侧突出的轴向突起部。所述轴向突起部与所述第一端面突出部中的所述马达壳体的侧面或所述第二端面突出部中的所述减速机构壳体的侧面在周向上相向。
在本实用新型的一实施例中,所述轴向突起部为沿着所述突出部密封部延伸的弧状。
在本实用新型的一实施例中,所述突出部密封部具有分别沿着径向延伸的第一臂部及第二臂部,所述第一臂部及所述第二臂部分别具有所述轴向突起部。
在本实用新型的一实施例中,所述轴向突起部位于所述突出部密封部的内周侧的端部。
在本实用新型的一实施例中,所述马达壳体具有第一定位壁部,所述第一定位壁部自所述第一开口端面向轴向其中一侧突出且沿着所述第一开口端面延伸。
在本实用新型的一实施例中,所述第一定位壁部位于所述第一开口端面的内周端。
在本实用新型的一实施例中,所述减速机构壳体具有第二定位壁部,所述第二定位壁部自所述第二开口端面向轴向另一侧突出且沿着所述第二开口端面延伸。
在本实用新型的一实施例中,所述第二定位壁部位于所述第二开口端面的内周端。
[实用新型的效果]
根据本实用新型的一实施例,可提供一种组装作业性优异的电动致动器,能够高效且容易地实施经由密封构件连结马达壳体与减速机构壳体。
附图说明
图1是实施方式的电动致动器的分解立体图。
图2是实施方式的电动致动器的剖面图。
图3是表示马达壳体的第一开口端面的立体图。
图4是表示在减速机构壳体上配置有密封构件的状态的立体图。
图5是密封构件的平面图。
图6是表示减速机构壳体的第二开口端面与密封构件的部分立体图。
图7是自下侧观看密封构件的部分立体图。
图8是放大表示马达壳体与减速机构壳体的连结部分的剖面图。
符号的说明
10:电动致动器
11:壳体
12:马达壳体
13:减速机构壳体
20:马达
21:马达轴
23:定子
30:减速机构
140:密封构件
121:第一开口端面
121a:第一端面本体部
121b、121c:第一端面突出部
123:内侧壁部
125:第一定位壁部
131:第二开口端面
131a:第二端面本体部
131b、131c:第二端面突出部
133:第二定位壁部
140a:本体部密封部
140b、140c:突出部密封部
142:轴向突起部
144a:第一臂部
144b:第二臂部
J1:中心轴
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、即上下方向平行。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”。另外,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”。
另外,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。再者,所谓上下方向、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表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、具有沿着中心轴J1的轴向Z延伸的马达轴21的马达20、控制部70、连接器部80、减速机构30、输出部40、配线构件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(ball bearing)。
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21。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及第一配线保持部14。马达壳体12的各部除后述的金属构件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12e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为自壳体筒部12a的内周面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具有沿轴向Z贯穿壁部12b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为自壳体筒部12a的内周面向径向内侧扩展的圆环状的部分。
金属构件110为圆环状,且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埋入壁部本体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沿着周向等间隔地配置于一周。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构成于壳体筒部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自壳体筒部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的上侧的开口部堵塞。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。使用四根螺钉18而将盖体12c可拆卸地装配于壳体筒部12a。盖体12c与壳体筒部12a的连接部由环状的密封构件120密封。
如图2所示,第一配线保持部14自壳体筒部12a向径向外侧突出。图2中,第一配线保持部14自壳体筒部12a向第一方向X的负侧突出。第一配线保持部14沿轴向Z延伸。第一配线保持部14的上端部的轴向位置与壁部12b的轴向位置大致相同。第一配线保持部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及第二配线保持部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为自底壁部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的下端部接触并加以固定。突出筒部13c为自底壁部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。
第二配线保持部15自筒部13b向径向外侧突出。图2中,第二配线保持部15自筒部13b向第一方向X的负侧、即与第一配线保持部14突出的一侧相同的一侧突出。第二配线保持部15配置于第一配线保持部14的下侧。第二配线保持部15例如为中空且在上侧开口的箱状。第二配线保持部15的内部与筒部13b的内部相连。第二配线保持部15具有底壁部15a及侧壁部15b。底壁部15a自底壁部13a向径向外侧延伸。图2中,底壁部15a自底壁部13a向第一方向X的负侧延伸。侧壁部15b自底壁部15a的外缘部向上侧延伸。本实施方式中,减速机构壳体本体13i的底部13j由底壁部13a与底壁部15a构成。
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,可通过对金属板进行压制加工来制作圆筒构件16,从而可减低圆筒构件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埋入减速机构壳体本体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埋入筒部13b。大径部16a的内周面中的上侧端部露出至减速机构壳体13的内部。
如图2所示,圆环部16b为自大径部16a的下侧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配置于底壁部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的径向外缘部埋入筒部13b。圆环部16b的上表面中的靠径向内侧的部分露出至减速机构壳体13的内部。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自圆环部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,可抑制衬套54自小径部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上侧的开口与第二配线保持部15上侧的开口构成。马达壳体12与减速机构壳体13在开口部12g与开口部13h在轴向Z上相向的状态下彼此固定。
更详细而言,如图1及图3所示,马达壳体12的开口部12g被壳体筒部12a的朝向下侧的第一开口端面121包围。减速机构壳体13的开口部13h被图1所示的筒部13b的朝向上侧的第二开口端面131包围。马达壳体12与减速机构壳体13经由配置于第一开口端面121与第二开口端面131之间的环状的密封构件140而在轴向上连结。在马达壳体12与减速机构壳体13彼此固定的状态下,开口部12g的内部与开口部13h的内部彼此相连。
如图3所示,马达壳体12的第一开口端面121具有沿周向延伸的圆弧状的第一端面本体部121a、及自第一端面本体部121a向径向外侧呈圆弧状突出的两个部位的第一端面突出部121b、第一端面突出部121c。
如图1及图3所示,马达壳体12具有自壳体筒部12a的侧面向径向外侧突出的通气部128。其中一第一端面突出部121b位于通气部128的朝向下侧的面的外周部。另一第一端面突出部121c位于自壳体筒部12a向径向外侧突出的第一配线保持部14的朝向下侧的面的外周部。
马达壳体12在第一开口端面121的表面具有自第一开口端面121向下侧突出的环状凸部124。环状凸部124为沿着第一开口端面121延伸的环状。环状凸部124位于第一开口端面121的表面中的径向宽的中央部。因具备环状凸部124而在连结马达壳体12与减速机构壳体13时,可利用环状凸部124来局部强力地按压密封构件140,从而马达壳体12与减速机构壳体13的连接部的密封性提高。
马达壳体12具有自第一开口端面121向下侧突出的内侧壁部123及第一定位壁部125。
内侧壁部123位于第一开口端面121的内周侧。内侧壁部123为沿着第一开口端面121且在周向上延伸的圆弧状。内侧壁部123位于第一开口端面121的内周端。内侧壁部123沿着马达壳体12的开口部12g的外周端延伸。如图8所示,内侧壁部123插入至减速机构壳体13的开口部13h的内侧。内侧壁部123的下侧端部作为位于内侧壁部123的下侧的内齿轮33的防脱构件发挥功能。内侧壁部123的外周面与后述的第二定位壁部133的内周面在径向上隔着间隙地相向。
第一定位壁部125位于第一开口端面121的外周端。第一定位壁部125自第一开口端面121向下侧突出。第一定位壁部125沿着马达壳体12的下侧端部的周缘延伸。第一定位壁部125与内周侧的内侧壁部123在径向上相向。如图2及图8所示,密封构件140配置于第一定位壁部125与后述的第二定位壁部133之间。根据所述构成,通过第一定位壁部125与第二定位壁部133而可抑制密封构件140的径向上的移动。可将密封构件140保持于正确的位置,且可良好地密封马达壳体12与减速机构壳体13的连接部。
如图1所示,减速机构壳体13的第二开口端面131具有沿周向延伸的圆弧状的第二端面本体部131a、及自第二端面本体部131a向径向外侧呈圆弧状突出的两个部位的第二端面突出部131b、第二端面突出部131c。
第二端面突出部131b位于自减速机构壳体13的筒部13b向径向外侧突出的侧方突出部134的上表面。自上侧观看,第二端面突出部131b为沿着侧方突出部134的外周端延伸的细长面。侧方突出部134在上表面具有凹部134a。凹部134a位于第二端面突出部131b的内侧。凹部134a的上表面的轴向位置较第二端面突出部131b的上表面的轴向位置更靠下侧。如图6所示,侧方突出部134在凹部134a的底面与第二端面突出部131b之间具有作为阶差面的内周壁134b。
第二端面突出部131b与马达壳体12的第一端面突出部121b在轴向上相向。第二端面突出部131c为第二配线保持部15的侧壁部15b的上端面。第二端面突出部131c与马达壳体12的第一端面突出部121c在轴向上相向。
减速机构壳体13具有自第二开口端面131向上侧突出的第二定位壁部133。第二定位壁部133沿着第二开口端面131延伸。根据所述构成,如图4所示,在将密封构件140载置于第二开口端面131时,可沿着第二定位壁部133配置密封构件140。由此,可容易定位密封构件140。
本实施方式中,第二定位壁部133位于第二开口端面131的内周端。根据所述构成,可抑制密封构件140进入开口部13h的内侧。由此,在进行组装作业时,密封构件140不易移动,作业者可高效地实施组装作业。
第二定位壁部133具有沿着周向呈圆弧状延伸的壁部本体133a、及自壁部本体133a的周向端部向径向外侧延伸的突出壁部133b、突出壁部133c。突出壁部133b在第二端面本体部131a与第二端面突出部131b的角部沿着第二端面突出部131b在径向上突出。突出壁部133c在第二端面本体部131a与第二端面突出部131c的角部沿着第二端面突出部131c在径向上突出。
密封构件140例如为包含橡胶材料的薄板状的环板。密封构件140具有与第一开口端面121及第二开口端面131大致相同的平面形状。即,密封构件140为沿着周向延伸的大致圆环状。密封构件140具有沿着周向呈圆弧状延伸的本体部密封部140a、及在密封构件140的周向上的两个部位向径向外侧呈圆弧状突出的突出部密封部140b、突出部密封部140c。
如图5所示,突出部密封部140b具有自突出部密封部140b的朝向下侧的面向下侧突出的轴向突起部142。如图5及图7所示,自轴向Z观看,轴向突起部142为沿着突出部密封部140b的内周侧的端部延伸的弧状。
更详细而言,突出部密封部140b具有自与本体部密封部140a的连接部朝向径向外侧延伸的第一臂部144a及第二臂部144b、以及将第一臂部144a的径向外侧的端部与第二臂部144b的径向外侧的端部连接的圆弧状的连结部144c。
第一臂部144a具有自第一臂部144a的内周侧的端部向下侧突出的周向定位突起部142a。第二臂部144b具有自第二臂部144b的内周侧的端部向下侧突出的周向定位突起部142b。连结部144c具有自连结部144c的内周侧的端部向下侧突出的圆弧状的径向定位突起部142a。
周向定位突起部142a在径向外侧的端部与径向定位突起部142c的其中一侧的端部连接。径向定位突起部142c的另一侧的端部与周向定位突起部142b的径向外侧的端部连接。
如图4所示,密封构件140载置于减速机构壳体13的第二开口端面131上。密封构件140的本体部密封部140a配置于第二端面本体部131a的面上。其中一突出部密封部140b配置于第二端面突出部131b的面上。另一突出部密封部140c配置于第二端面突出部131c的面上。
在密封构件140载置于第二开口端面131上的状态下,如图4及图5所示,突出部密封部140b的轴向突起部142插入侧方突出部134的上表面的凹部134a。
轴向突起部142沿着包围凹部134a的内周壁134b配置。周向定位突起部142a、周向定位突起部142b分别与内周壁134b的朝向周向的壁面在周向上相向。即,轴向突起部142与减速机构壳体13的侧面在周向上相向。径向定位突起部142c与内周壁134b的朝向径向内侧的壁面在径向上相向。
根据所述构成,通过插入凹部134a内的轴向突起部142而限制配置于第二开口端面131上的密封构件140的周向及径向上的移动。由此,密封构件140定位于第二开口端面131上。根据本实施方式,作业者可容易将密封构件140配置于第二开口端面131上的正确的位置。另外,由于在进行组装作业时,配置于第二开口端面131上的密封构件140不易移动,因此作业者可高效地实施电动致动器10的组装。
本实施方式中,突出部密封部140b在径向内侧的两个部位的基端部与突出壁部133b在周向上相向。根据所述构成,第一臂部144a因周向定位突起部142a与突出壁部133b而向周向的两侧的移动受到限制。另外,第二臂部144b因周向定位突起部142b与突出壁部133b而向周向的两侧的移动受到限制。由此,第一臂部144a及第二臂部144b大致固定于第二开口端面131上。因此,根据本实施方式,在进行组装作业时,密封构件140非常不易移动,作业者可高效地实施组装作业。
再者,本实施方式中,虽设为轴向突起部142为沿着突出部密封部140b的内周延伸的弧状的构成,但周向定位突起部142a、周向定位突起部142b及径向定位突起部142c也可不彼此连接。所述情况下,也可通过轴向突起部142而在第二开口端面131上定位密封构件140。
另一方面,如本实施方式般具备沿着突出部密封部140b延伸的弧状的轴向突起部142,由此轴向突起部142与内周壁134b相向的长度变大,因此可高精度地定位密封构件140。
轴向突起部142也可为不具备径向定位突起部142c的构成。所述构成中,也可通过两个周向定位突起部142a、周向定位突起部142b来限制密封构件140的周向上的移动,因此可在第二开口端面131上定位密封构件140。
进而,轴向突起部142也可为仅具备两个周向定位突起部142a、周向定位突起部142b中的其中一者的构成。例如,在仅具备第一臂部144a的周向定位突起部142a的构成的情况下,也可通过周向定位突起部142a与突出壁部133b而在周向上大致固定第一臂部144a,因此可实现密封构件140的周向上的定位。
再者,即便为轴向突起部142仅具备周向定位突起部142a且减速机构壳体13未设置突出壁部133b的构成,也可通过周向定位突起部142a来限制向周向的至少一侧的移动,因此可将密封构件140定位于第二开口端面131上。
本实施方式中,虽设为以将密封构件140载置于朝向上侧的第二开口端面131的工序为前提而使轴向突起部142突出至密封构件140的下侧的构成,但并不限于所述构成。
例如,在进行组装作业时,也可有使马达壳体12的第一开口端面121朝向上侧而将密封构件140载置于第一开口端面121上的情况。在将密封构件140载置于第一开口端面121的情况下,优选为使密封构件140的轴向突起部142突出至马达壳体12侧。根据所述构成,将密封构件140放置于马达壳体12的第一开口端面121,由此可使轴向突起部142与马达壳体12的侧面的一部分在周向上相向。由此,可通过轴向突起部142而将密封构件140以定位于第一开口端面121上的状态大致固定。因此,在进行组装作业时,密封构件140不易移动,电动致动器10的组装作业性提高。
本实施方式中,马达壳体12及减速机构壳体13例如分别通过嵌入成形而制作。马达壳体12是通过将金属构件110与配线构件90中的后述的第一配线构件91作为嵌入构件的嵌入成形而制作。减速机构壳体13是通过将圆筒构件16与配线构件90中的后述的第二配线构件92作为嵌入构件的嵌入成形而制作。
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自底部13j的下侧的面向上侧凹陷。本实施方式中,凹部17是横跨底壁部13a与底壁部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,可通过对金属板进行压制加工来制作轴承座100,从而可减低轴承座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插入孔部12h。座筒部101自控制基板收容部12f的内部经由孔部12h而突出至较壁部12b更靠下侧。
座筒部101的外径小于孔部12h的内径。因此,座筒部101的径向外侧面的周向上的至少一部分位于自孔部12h的径向内侧面向径向内侧远离的位置。图2所示的例子中,座筒部101的径向外侧面遍及全周而位于自孔部12h的径向内侧面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为自座凸缘部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的径向内侧自外侧筒部101a的下侧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。如此,将两个筒部在径向上重叠而构成座筒部101,由此可提高座筒部101的强度。在内侧筒部101b的径向内侧保持有第一轴承51。内侧筒部101b的上侧端部位于较第一轴承51更靠上侧。内侧筒部101b的上侧端部位于较外侧筒部101a的上侧端部略靠下侧。
座凸缘部102自座筒部101向径向外侧延伸。本实施方式中,座凸缘部102自座筒部101的上侧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的多个螺钉构件而固定于壁部12b。本实施方式中,固定座凸缘部102的螺钉构件拧入壁部12b中的金属构件110的内螺纹部。虽图示省略,但固定座凸缘部102的螺钉构件例如设有三个。
由螺钉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的下侧的面中的供螺钉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位于自壁部本体12i向上侧远离的位置。因此,可通过金属构件110而将座凸缘部102高精度地在轴向Z上定位。另外,可抑制座凸缘部102相对于轴向Z倾斜。另外,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之间产生热变形量的差的情况下,也可抑制对壁部本体12i施加应力。由此,可抑制壁部本体12i破损及金属构件110自壁部本体12i脱落等。
马达20具有马达轴21、转子本体22及定子23。马达轴21以中心轴J1为中心而旋转。马达轴21通过第一轴承51与第二轴承52而可绕中心轴J1旋转地受到支撑。第一轴承51被轴承座100保持,可旋转地支撑马达轴21中的较转子本体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轴21中的较转子本体22更靠下侧的部分。
马达轴21的上端部穿过孔部12h而突出至较壁部12b更靠上侧。马达轴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固定于马达轴21。
转子本体22固定于马达轴21。马达20具有包含马达轴21与转子本体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与转子本体22隔着间隙而在径向上相向。定子23在转子本体22的径向外侧包围转子本体22。定子23具有包围转子本体22的径向外侧的环状的定子铁芯24、装配于定子铁芯24的绝缘体(insulator)25、及经由绝缘体25而装配于定子铁芯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被马达壳体12保持。
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,自壁部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例如控制供给至马达20的电流。即,在控制基板71例如搭载有反相器电路。
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轴21的上端部。第二安装构件73配置于第一轴承51及轴承座100的上侧。第二安装构件73例如为非磁性材料。再者,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对于第二安装构件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极与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与第二磁体74隔着间隙而在轴向Z上相向。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例如为霍耳元件。虽图示省略,但第二旋转传感器72沿着周向设有多个、例如三个。第二旋转传感器72检测由与马达轴21一起旋转的第二磁体74所产生的磁场的变化,由此可检测马达轴21的旋转。
连接器部80为与壳体11外的电配线进行连接的部分。连接器部80设于马达壳体12。连接器部80具有所述的端子保持部12d及端子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的内部而露出至壳体11的外部。本实施方式中,端子81例如为汇流条(bus bar)。
在连接器部80经由未图示的电配线而连接有外部电源。更详细而言,外部电源安装于端子保持部12d,外部电源所具有的电配线与突出至端子保持部12d内的端子81的部分电连接。由此,端子81将控制基板71与电配线电连接。因此,本实施方式中,经由端子81及控制基板71而自外部电源对定子23的线圈26供给电源。
减速机构30配置于马达轴21的下侧部分的径向外侧。减速机构30收容于减速机构壳体13的内部。减速机构30配置于底壁部13a与马达20的轴向Z之间及圆环部16b与马达20的轴向Z之间。减速机构30具有外齿轮31、内齿轮33及输出凸缘部42。
外齿轮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。在外齿轮31的径向外侧面设有齿轮部。外齿轮31经由第三轴承53而与偏心轴部21a连结。由此,减速机构30与马达轴21的下侧部分连结。外齿轮31自径向外侧嵌合于第三轴承53的外轮。由此,第三轴承53将马达轴21与外齿轮31可绕偏心轴J2相对旋转地连结。
如图2所示,外齿轮31具有沿轴向贯穿外齿轮31的多个贯穿孔31a。多个贯穿孔31a沿着周向配置。更详细而言,多个贯穿孔31a是沿着以偏心轴J2为中心的周向等间隔地配置于一周。贯穿孔31a例如设有八个。
内齿轮33包围外齿轮31的径向外侧而固定,并与外齿轮31啮合。内齿轮33为以中心轴J1为中心的圆环状。如图2所示,内齿轮33位于圆筒构件16的上侧端部的径向内侧。内齿轮33固定于金属制的圆筒构件16的内周面。因此,可将减速机构壳体本体13i设为树脂制,并且将内齿轮33牢固地固定于减速机构壳体13。由此,可抑制内齿轮33相对于减速机构壳体13移动,从而可抑制内齿轮33的位置发生偏移。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。如此,减速机构30固定于圆筒构件16的内周面,并被减速机构壳体13保持。在内齿轮33的内周面设有齿轮部。内齿轮33的齿轮部与外齿轮31的齿轮部啮合。更详细而言,内齿轮33的齿轮部与外齿轮31的齿轮部在一部分啮合。
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自后述的输出轴41的上侧端部向径向外侧扩展。如图2所示,输出凸缘部42自上侧与衬套凸缘部54a接触。
输出凸缘部42具有沿轴向Z贯穿输出凸缘部42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是沿着以中心轴J1为中心的周向等间隔地配置于一周。贯穿孔42a例如设有八个。
在输出凸缘部42的各贯穿孔42a插入有柱构件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、接着、螺钉固定等而固定于输出凸缘部42。柱构件43自输出凸缘部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为中心的周向等间隔地配置于一周。
柱构件43自输出凸缘部42向上侧延伸,并分别插入至外齿轮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的内周面进行圆运动。根据所述构成,外齿轮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具有输出轴41及输出凸缘部42。即,电动致动器10包括输出轴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及输出轴本体部41b。圆筒部41a为自输出凸缘部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,输出轴41经由衬套54而可旋转地支撑于圆筒构件16。如上所述,在圆筒构件16固定有减速机构30。因此,可利用金属制的圆筒构件16来同时支撑减速机构30与输出轴41。由此,可高轴精度地配置减速机构30与输出轴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将马达轴21与输出轴41彼此可相对旋转地连结。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地相向。
输出轴本体部41b自圆筒部41a的底部向下侧延伸。本实施方式中,输出轴本体部41b为以中心轴J1为中心的圆柱状。输出轴本体部41b的外径小于圆筒部41a的外径及内径。输出轴本体部41b的下端部突出至较突出筒部13c更靠下侧。在输出轴本体部41b的下端部安装有输出电动致动器10的驱动力的其他构件。
当马达轴21绕中心轴J1旋转时,偏心轴部21a以中心轴J1为中心而沿周向公转。偏心轴部21a的公转经由第三轴承53而传递至外齿轮31,外齿轮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,外齿轮31的齿轮部与内齿轮33的齿轮部啮合的位置在周向上变化。因此,经由外齿轮31而将马达轴21的旋转力传递至内齿轮33。
此处,本实施方式中,由于内齿轮33被固定,因此不旋转。因此,因传递至内齿轮33的旋转力的反作用力而外齿轮31绕偏心轴J2旋转。此时,外齿轮31的旋转方向与马达轴21的旋转方向成为反向。外齿轮31的绕偏心轴J2的旋转经由贯穿孔42a与柱构件43而传递至输出凸缘部42。由此,输出轴41绕中心轴J1旋转。如此,经由减速机构30而将马达轴21的旋转传递至输出轴41。
通过减速机构30而输出轴41的旋转相对于马达轴21的旋转减速。具体而言,本实施方式的减速机构30的构成中,输出轴41的旋转相对于马达轴21的旋转的减速比R由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轴21的旋转方向,经减速的输出轴41的旋转方向成为反向。N1为外齿轮31的齿数,N2为内齿轮33的齿数。作为一例,当外齿轮31的齿数N1为59,内齿轮33的齿数N2为60时,减速比R成为-1/59。
如此,根据本实施方式的减速机构30,可使输出轴41的旋转相对于马达轴21的旋转的减速比R相对较大。因此,可使输出轴41的转矩相对较大。
配线构件90与后述的第一旋转传感器61电连接。本实施方式中,配线构件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,配线构件90为细长且板状的汇流条。虽图示省略,但本实施方式中,配线构件90设有三个。各配线构件90分别是将第一配线构件91与第二配线构件92连接而构成。
第一配线构件91自第二配线保持部15的内部延伸至控制基板收容部12f的内部。第一配线构件91的一部分埋入第一配线保持部14、壳体筒部12a及壁部本体12i。由此,第一配线构件91被马达壳体12保持。
第一配线构件91的下端部91a自第一配线保持部14向下侧突出,位于第二配线保持部15的内部。第一配线构件91的上端部91b自壁部本体12i向上侧突出而与控制基板71连接。由此,第一配线构件91与控制基板71电连接,经由连接器部80而与壳体11外的电配线电连接。
第二配线构件92的一部分埋入底部13j。由此,第二配线构件92被减速机构壳体13保持。第二配线构件92的上端部92a自底壁部15a向上侧突出。第二配线构件92的上端部92a与第一配线构件91的下端部91a连接。第二配线构件92的下端部92b贯穿底部13j而突出至凹部17的内部。下端部92b相当于配线构件90的一端部。由此,配线构件90自壳体11的内部贯穿壳体11且一端部突出至凹部17的内部。
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的下侧端部与圆环部16b的上侧隔着间隙地相向。
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例如为霍耳元件。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,第一旋转传感器61可检测输出部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,也可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。第二配线构件92的下端部92b、即配线构件90的一端部及第一旋转传感器61埋入被覆部62而被包覆。因此,可阻止水分等与位于凹部17内的配线构件90的一端部及第一旋转传感器61接触。
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。另外,本说明书中所说明的各构成可在不相互矛盾的范围内适当组合。
Claims (9)
1.一种电动致动器,包括:
马达,包含具有沿着中心轴延伸的马达轴的转子、及与所述转子在径向上相向的定子;以及
减速机构,与所述马达轴的轴向其中一侧连结;并且
所述电动致动器,其特征在于,
所述马达包含具有在轴向其中一侧开口的第一开口端面的马达壳体,
所述减速机构包含具有在轴向另一侧开口的第二开口端面的减速机构壳体,
所述马达壳体与所述减速机构壳体经由配置于所述第一开口端面与所述第二开口端面之间的环状的密封构件而在轴向上连结,
所述第一开口端面具有沿周向延伸的圆弧状的第一端面本体部、及自所述第一端面本体部向径向外侧呈弧状突出的第一端面突出部,
所述第二开口端面具有沿周向延伸的圆弧状的第二端面本体部、及自所述第二端面本体部向径向外侧呈弧状突出并与所述第一端面突出部相向的第二端面突出部,
所述密封构件具有配置于所述第一端面本体部与所述第二端面本体部之间的本体部密封部、及配置于所述第一端面突出部与所述第二端面突出部之间的突出部密封部,
所述突出部密封部具有自朝向轴向的面向轴向其中一侧或轴向另一侧突出的轴向突起部,
所述轴向突起部与所述第一端面突出部中的所述马达壳体的侧面或所述第二端面突出部中的所述减速机构壳体的侧面在周向上相向。
2.根据权利要求1所述的电动致动器,其特征在于,
所述轴向突起部为沿着所述突出部密封部延伸的弧状。
3.根据权利要求1所述的电动致动器,其特征在于,
所述突出部密封部具有分别沿着径向延伸的第一臂部及第二臂部,
所述第一臂部及所述第二臂部分别具有所述轴向突起部。
4.根据权利要求2所述的电动致动器,其特征在于,
所述轴向突起部位于所述突出部密封部的内周侧的端部。
5.根据权利要求3所述的电动致动器,其特征在于,
所述轴向突起部位于所述突出部密封部的内周侧的端部。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电动致动器,其特征在于,
所述马达壳体具有第一定位壁部,所述第一定位壁部自所述第一开口端面向轴向其中一侧突出且沿着所述第一开口端面延伸。
7.根据权利要求6所述的电动致动器,其特征在于,
所述第一定位壁部位于所述第一开口端面的内周端。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的电动致动器,其特征在于,
所述减速机构壳体具有第二定位壁部,所述第二定位壁部自所述第二开口端面向轴向另一侧突出且沿着所述第二开口端面延伸。
9.根据权利要求8所述的电动致动器,其特征在于,
所述第二定位壁部位于所述第二开口端面的内周端。
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GR01 | Patent grant | ||
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