CN215580780U - 旋转角检测装置及电动致动器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种旋转角检测装置及电动致动器。旋转角检测装置的一个实施例是一种能够检测能够绕中心轴旋转的旋转体的旋转角度的旋转角检测装置,所述旋转角检测装置包括:传感器磁体,具有在绕中心轴的周向上排列配置的多个磁极,并安装于旋转体;磁传感器,在规定的第一方向上观察时与传感器磁体重叠,并能够检测传感器磁体的磁场;以及一对磁性构件,配置成在与第一方向交叉的第二方向上夹着磁传感器。本实用新型可提高旋转角检测装置的检测精度。

Description

旋转角检测装置及电动致动器
技术领域
本实用新型涉及一种旋转角检测装置及电动致动器。
背景技术
已知有一种旋转角检测装置,其能够通过利用磁传感器检测安装于旋转体的传感器磁体的磁场来检测旋转体的旋转角度。例如,在专利文献1中记载了一种使用霍尔元件作为磁传感器的旋转角度传感器。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2003-149000号公报
实用新型内容
[实用新型所要解决的问题]
如上所述的旋转角检测装置例如有时在两个方向上由磁传感器检测传感器磁体的磁通密度,并基于将所检测的两个方向的磁通密度的矢量合成而获得的合成矢量的反正切(arctan)的值来检测旋转体的旋转角度。在此情况下,若所述合成矢量的arctan的值相对于旋转角度呈线形变化,则可根据所述合成矢量的arctan的值容易且正确地获得旋转体的旋转角度。
但是,根据磁传感器与传感器磁体的配置关系,有时会产生磁通容易穿过磁传感器的方向以及磁通难以穿过磁传感器的方向。在此情况下,有时由磁传感器检测的两个方向的磁通密度的大小产生偏差,从而有时上文所述的合成矢量中的arctan的值相对于旋转体的旋转角度从线形变化为大幅变形的形。在此情况下,旋转角检测装置通过对由磁传感器检测的磁通密度的值实施校正处理,检测旋转体的旋转角度。但是,校正处理量越大,所检测的旋转体的旋转角度的误差越容易变大,从而有时旋转角检测装置的检测精度下降。
鉴于所述情况,本实用新型的目的之一在于提供一种具有可提高检测精度的结构的旋转角检测装置、及包括此种旋转角检测装置的电动致动器。
[解决问题的技术手段]
本实用新型的旋转角检测装置的一个实施例是一种旋转角检测装置,其能够检测能够绕中心轴旋转的旋转体的旋转角度,且所述旋转角检测装置包括:传感器磁体,具有在绕所述中心轴的周向上排列配置的多个磁极,并安装于所述旋转体;磁传感器,在规定的第一方向上观察时与所述传感器磁体重叠,并能够检测所述传感器磁体的磁场;以及一对磁性构件,配置成在与所述第一方向交叉的第二方向上夹着所述磁传感器。
所述旋转角检测装置还包括:所述第一方向与所述第二方向是相互正交的方向。
所述旋转角检测装置还包括:所述第一方向是所述中心轴的轴向,所述第二方向是绕所述中心轴的周向。
所述旋转角检测装置还包括:树脂制的被覆部,所述磁传感器埋入至所述被覆部而被覆盖。
所述旋转角检测装置还包括:所述被覆部支撑着所述磁性构件。
所述旋转角检测装置还包括:所述磁传感器为霍尔元件。
所述旋转角检测装置还包括:所述一对磁性构件为以下形状:在与所述第一方向及所述第二方向此两者正交的第三方向上观察时,将矩形的四个角中位于所述第一方向上的与所述传感器磁体所处侧相反之侧、且为所述第二方向上的与所述磁传感器所处侧相反之侧的角从矩形切除而成。
本实用新型的电动致动器的一个实施例包括所述旋转角检测装置。
所述电动致动器还包括:马达;减速机构,连接于所述马达;以及输出部,经由所述减速机构来传递所述马达的旋转,所述旋转角检测装置能够检测所述输出部的旋转角度。
[实用新型的效果]
根据本实用新型的一个实施例,可提高旋转角检测装置的检测精度。
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,且是图1中的II-II剖面图。
图3是表示本实施方式的电动致动器的一部分的剖面图,且是图1的部分放大图。
图4是表示本实施方式的电动致动器的一部分的立体图,且是表示旋转角检测装置的一部分的图。
图5是表示本实施方式的电动致动器的一部分的立体图,且是表示第一凹部及收容凹部的图。
图6是对本实施方式的旋转角检测装置的一部分从上侧观察而得的图。
图7是表示本实施方式的旋转角检测装置的一部分的剖面图,且是图6中的VII-VII剖面图。
图8是表示由本实施方式的旋转角检测装置检测的磁通密度的波形的一例的图表。
图9是表示基于由本实施方式的旋转角检测装置检测的磁通密度而获得的合成矢量中的arctan的波形的一例的图表。
图10是表示本实施方式的变形例中的旋转角检测装置的一部分的剖面图。
图11是表示由比较例的旋转角检测装置检测的磁通密度的波形的一例的图表。
图12是表示基于由比较例的旋转角检测装置检测的磁通密度而获得的合成矢量中的arctan的波形的一例的图表。
[符号的说明]
10:电动致动器
20:马达
30:减速机构
40:输出部(旋转体)
60、160:旋转角检测装置
61:磁传感器
62:被覆部
63:第一磁体(传感器磁体)
63a:磁极
67a、67b、167a、167b:磁性构件
J1:中心轴
X:水平方向(第三方向)
Y:水平方向(第二方向)
Z:轴向(第一方向)
θ:旋转角度
具体实施方式
各图中,Z轴方向为以正侧为上侧、以负侧为下侧的上下方向。各图中适宜示出的中心轴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J1的轴向平行的方向简称为“轴向Z”。另外,各图中适宜示出的X轴方向及Y轴方向是与轴向Z正交的水平方向,且是相互正交的方向。在以下的说明中,将与X轴方向平行的方向称为“水平方向X”,将与Y轴方向平行的方向称为“水平方向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”。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包括:壳体11、轴承固持器100、具有沿中心轴J1的轴向Z延伸的马达转轴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、旋转角检测装置60、第一轴承51、第二轴承52、第三轴承53以及衬套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以及收容减速机构30的减速机构壳体13。马达壳体12具有:壳体筒部12a、壁部12b、控制基板收容部12f、上盖部12c、端子保持部12d、以及第一配线保持部14。马达壳体12的各部除了后述的金属构件110以外均为树脂制。
壳体筒部12a为以中心轴J1为中心沿轴向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具有在下侧开口的第一开口部12g。即,马达壳体12具有第一开口部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具有沿轴向Z贯穿壁部12b的贯穿孔12h。本实施方式中,贯穿孔12h为以中心轴J1为中心的圆形形状。贯穿孔12h的内径大于后述的固持器筒部101的外径。壁部12b具有树脂制的壁部本体12i以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,且在内周面具有内螺纹部。金属构件110例如为螺母。金属构件110埋入至壁部本体12i。更详细而言,金属构件110埋入至壁部本体12i中的径向内缘部。金属构件110位于比贯穿孔12h的径向内侧面更向径向外侧远离的位置。金属构件110的上侧的面位于比壁部本体12i的上侧的面更靠上侧处。金属构件110的上侧的面为与轴向Z正交的平坦的面。虽省略图示,但本实施方式中金属构件110设置有多个。多个金属构件110沿着周向而等间隔地配置于一周。金属构件110例如设置有三个。
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。上盖部12c为堵塞控制基板收容部12f的上端开口的板状的盖。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为向径向外侧开口的圆筒状。端子保持部12d保持着后述的端子81。
第一配线保持部14从壳体筒部12a向径向外侧突出。在图1中,第一配线保持部14从壳体筒部12a向水平方向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、以及圆筒构件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、以及第二配线保持部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的下端部接触而得到固定。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。
第二配线保持部15从筒部13b向径向外侧突出。在图1中,第二配线保持部15从筒部13b向水平方向X的负侧、即与第一配线保持部14所突出侧为相同侧处突出。第二配线保持部15配置于第一配线保持部14的下侧处。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以及侧壁部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向水平方向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与底壁部15a构成了减速机构壳体本体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、在轴向两侧开口的多段圆筒状。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,从而可减少圆筒构件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埋入至减速机构壳体本体13i。圆筒构件16具有:大径部16a、圆环部16b、以及小径部16c。大径部16a为圆筒构件16的上侧部分。大径部16a埋入至筒部13b。大径部16a的内周面中的上侧的端部露出至减速机构壳体13的内部。如图2所示,大径部16a在内周面上具有向径向外侧凹陷的定位凹部16d。再者,在图2中,省略了减速机构壳体本体13i的图示。
如图1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的径向外缘部埋入至筒部13b。圆环部16b的上表面中的靠近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的上表面例如为与轴向Z正交的平坦的面。
如图3所示,圆环部16b具有从圆环部16b的下侧的面朝向上侧凹陷的第二凹部16e。第二凹部16e例如位于圆环部16b中的水平方向X的负侧的部分。虽省略图示,但第二凹部16e的内缘为在轴向Z上观察时沿径向延伸的长方形形状。本实施方式中,第二凹部16e沿水平方向X延伸。第二凹部16e位于第一磁体63的下侧。即,第二凹部16e位于在轴向Z上观察时与第一磁体63重叠的位置。在本实施方式中,第二凹部16e的径向内侧的端部位于第一磁体63的下侧。
第二凹部16e例如是通过将圆环部16b的一部分从下侧朝向上侧压制并压扁来制作。因此,圆环部16b中的设置有第二凹部16e的部分被压扁而变薄。由此,圆环部16b中的设置有第二凹部16e的部分与圆环部16b的其他部分相比轴向Z上的尺寸小。
如图1所示,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例如嵌合于小径部16c,并固定于突出筒部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具有在上侧开口的第二开口部13h。本实施方式中,第二开口部13h包含筒部13b的上侧的开口以及第二配线保持部15的上侧的开口。马达壳体12与减速机构壳体13以第一开口部12g与第二开口部13h在轴向Z上相向的状态而相互固定。在马达壳体12与减速机构壳体13经相互固定的状态下,第一开口部12g的内部与第二开口部13h的内部相互相连。
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。
如图3所示,壳体11具有位于壳体11的外侧面的第一凹部17。本实施方式中,第一凹部17设置于减速机构壳体13。第一凹部17从底部13j的下侧的面朝向上侧凹陷。本实施方式中,第一凹部17是跨越底壁部13a与底壁部15a而设置。第一凹部17沿径向延伸。本实施方式中,第一凹部17所延伸的方向是径向中的与水平方向X平行的方向。本实施方式中,第一凹部17在轴向Z上观察时与第二凹部16e重叠。
第一凹部17具有从底部13j的下侧的面朝向上侧凹陷的第一部分17a以及从第一部分17a的底面朝向上侧凹陷的第二部分17b。第一部分17a的底面为第一部分17a的内侧面中的朝向下侧的面。第二部分17b的底面为第二部分17b的内侧面中的朝向下侧的面。本实施方式中,第一凹部17的底面为第一凹部17的内侧面中的朝向下侧的面,且包含第一部分17a的底面以及第二部分17b的底面。
如图4及图5所示,第一部分17a的内缘为在轴向Z上观察时在水平方向X上长的大致长方形形状。第二部分17b具有:本体收容部17c、端子收容部17d、第一突起收容部18a、以及第二突起收容部18b。本体收容部17c为第二部分17b的水平方向X上的径向内侧的端部。本体收容部17c设置于底壁部13a。在本体收容部17c收容有后述的传感器本体64。本体收容部17c的内缘例如为在轴向Z上观察时在水平方向X上长的长方形形状。本体收容部17c例如在轴向Z上观察时小于第二凹部16e,大致整体与第二凹部16e重叠。
如图5所示,在本体收容部17c,圆环部16b中的第二凹部16e的底面16f露出。底面16f为第二凹部16e的内侧面中的朝向下侧的面。底面16f构成了本体收容部17c的底面。即,第一凹部17的底面包括第二凹部16e的底面16f。底面16f例如为与轴向Z正交的平坦面。
端子收容部17d与本体收容部17c的水平方向X上的径向外侧的端部相连。端子收容部17d设置于底壁部15a。端子收容部17d的内缘为在轴向Z上观察时在水平方向Y上长的长方形形状。端子收容部17d的水平方向Y上的尺寸大于本体收容部17c的水平方向Y上的尺寸。端子收容部17d向比本体收容部17c更靠水平方向Y的两侧处突出。
第一突起收容部18a及第二突起收容部18b与本体收容部17c相连。第一突起收容部18a设置于本体收容部17c的水平方向Y上的其中一侧(+Y侧)。第二突起收容部18b设置于本体收容部17c的水平方向Y的另一侧(-Y侧)。第一突起收容部18a的底面及第二突起收容部18b的底面位于比本体收容部17c的底面16f更靠下侧处。第一突起收容部18a的底面为第一突起收容部18a的内侧面中的朝向下侧的面。第二突起收容部18b的底面为第二突起收容部18b的内侧面中的朝向下侧的面。
第一突起收容部18a在水平方向X上远离地设置有两个。第二突起收容部18b在水平方向X上远离地设置有两个。两个第一突起收容部18a彼此在水平方向X上的间隔小于两个第二突起收容部18b彼此在水平方向X上的间隔。在水平方向X上,第一突起收容部18a的位置与第二突起收容部18b的位置互不相同。
更详细而言,两个第二突起收容部18b中的位于径向外侧的第二突起收容部18b位于比两个第一突起收容部18a更靠径向外侧处。另外,两个第二突起收容部18b中的位于径向内侧的第二突起收容部18b位于比两个第一突起收容部18a更靠径向内侧处。
本实施方式中,壳体11具有一对收容凹部19a、19b。一对收容凹部19a、19b例如设置于减速机构壳体13。一对收容凹部19a、19b例如从底部13j的下侧的面朝向上侧凹陷。收容凹部19a、收容凹部19b例如设置于底壁部13a。一对收容凹部19a、19b配置成在轴向Z上观察时夹着第一凹部17。更详细而言,一对收容凹部19a、19b例如配置成在水平方向Y上夹着本体收容部17c的径向内侧的端部。
收容凹部19a位于两个第一突起收容部18a中的位于径向内侧的第一突起收容部18a的水平方向Y的其中一侧(+Y侧)。收容凹部19b位于两个第二突起收容部18b中的位于径向内侧的第二突起收容部18b的水平方向Y的另一侧(-Y侧)。
一对收容凹部19a、19b例如为在轴向Z上观察时在水平方向X上长的长方形形状。一对收容凹部19a、19b的整体例如在轴向Z上观察时与第二凹部16e重叠。在一对收容凹部19a、19b内,例如第二凹部16e的底面16f露出。收容凹部19a的底面19c及收容凹部19b的底面19d例如包含第二凹部16e的底面16f。收容凹部19a的底面19c为收容凹部19a的内表面中的朝向下侧的面。收容凹部19b的底面19d为收容凹部19b的内表面中的朝向下侧的面。
如图1所示,轴承固持器100固定于马达壳体12。轴承固持器100为金属制。本实施方式中,轴承固持器100为金属板制。因此,通过对金属板进行压制加工而可制作轴承固持器100,从而可减少轴承固持器100的制造成本。轴承固持器100具有筒状的固持器筒部101以及固持器凸缘部102。本实施方式中,固持器筒部101为以中心轴J1为中心的圆筒状。固持器筒部101在径向内侧保持第一轴承51。固持器筒部101插入至贯穿孔12h。固持器筒部101从控制基板收容部12f的内部经由贯穿孔12h而向比壁部12b更靠下侧处突出。
固持器筒部101的外径小于贯穿孔12h的内径。因此,固持器筒部101的径向外侧面中的周向的至少一部分位于从贯穿孔12h的径向内侧面朝向径向内侧远离的位置。在图1所示的例子中,固持器筒部101的径向外侧面遍及整周而位于从贯穿孔12h的径向内侧面朝向径向内侧远离的位置。
本实施方式中,固持器筒部101具有外侧筒部101a以及内侧筒部101b。外侧筒部101a为从固持器凸缘部102的径向内缘部向下侧延伸的圆筒状。外侧筒部101a的径向外侧面为固持器筒部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上重叠而构成固持器筒部101,可提高固持器筒部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的上侧的端部位于比第一轴承51更靠上侧处。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处。
固持器凸缘部102从固持器筒部101向径向外侧延伸。本实施方式中,固持器凸缘部102从固持器筒部101的上侧的端部向径向外侧延伸。固持器凸缘部102为以中心轴J1为中心的圆环板状。固持器凸缘部102位于壁部12b的上侧。固持器凸缘部102固定于壁部12b。由此,轴承固持器100固定于马达壳体12。
本实施方式中,固持器凸缘部102通过沿轴向Z拧入至壁部12b的多个螺钉构件而固定于壁部12b。本实施方式中,将固持器凸缘部102加以固定的螺钉构件被拧入至壁部12b中的金属构件110的内螺纹部。虽省略图示,但将固持器凸缘部102加以固定的螺钉构件例如设置有三个。
通过螺钉构件固定的固持器凸缘部102与金属构件110的上侧的面接触。更详细而言,固持器凸缘部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。固持器凸缘部102位于从壁部本体12i向上侧远离的位置。因此,可利用金属构件110将固持器凸缘部102精度良好地在轴向Z上定位。另外,可抑制固持器凸缘部102相对于轴向Z倾斜。另外,固持器凸缘部102不直接与壁部本体12i接触。因此,即便在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从壁部本体12i脱落等。
马达20具有:马达转轴21、转子本体22、以及定子23。马达转轴21能够以中心轴J1为中心旋转。马达转轴21由第一轴承51与第二轴承52能够绕中心轴J1旋转地支撑。第一轴承51由轴承固持器100保持,且能够旋转地支撑马达转轴21中的比转子本体22更靠上侧的部分。第二轴承52将马达转轴21中的比转子本体22更靠下侧的部分能够旋转地支撑于减速机构壳体13。
马达转轴21的上端部穿过贯穿孔12h而向比壁部12b更靠上侧处突出。马达转轴21具有以相对于中心轴J1偏心的偏心轴J2为中心的偏心轴部21a。偏心轴部21a位于比转子本体22更靠下侧处。在偏心轴部21a嵌合有第三轴承53的内圈而得到固定。
转子本体22固定于马达转轴21。虽省略图示,但转子本体22具有固定于马达转轴21的外周面的圆筒状的转子芯以及固定于转子芯的磁体。定子23与转子本体22隔开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芯24、装设于定子芯24的绝缘体25、以及经由绝缘体25而装设于定子芯24的多个线圈26。定子芯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、以及旋转传感器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、以及旋转传感器72。
控制基板71例如为沿着与轴向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,并从壁部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例如对供给至马达20的电流进行控制。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转轴21的上端部。第二安装构件73配置于第一轴承51及轴承固持器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能够与马达转轴21一起旋转。第二磁体74配置于第一轴承51及固持器筒部101的上侧。第二磁体74具有沿着周向交替地配置的N极与S极。
旋转传感器72为能够检测马达20的旋转的传感器。旋转传感器72安装于控制基板71的下表面。旋转传感器72与第二磁体74隔开间隙而在轴向Z上相向。旋转传感器72能够检测由第二磁体74产生的磁场。旋转传感器72例如为霍尔元件。虽省略图示,但旋转传感器72沿着周向设置有多个,例如设置有三个。旋转传感器72通过对由与马达转轴21一起旋转的第二磁体74产生的磁场的变化进行检测,可检测马达转轴21的旋转。
连接器部80为与壳体11外的电气配线进行连接的部分。连接器部80设置于马达壳体12。连接器部80具有上文所述的端子保持部12d以及端子81。端子81埋入至端子保持部12d而得到保持。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。
在连接器部80,经由未图示的电气配线而连接有外部电源。更详细而言,在端子保持部12d安装有外部电源,外部电源所具有的电气配线与向端子保持部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与电气配线电连接。因此,在本实施方式中,从外部电源经由端子81及控制基板71而对定子23的线圈26供给电源。
减速机构30连接于马达20。本实施方式中,减速机构30配置于马达转轴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配置于底壁部13a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、多个突出部32、内齿轮33、以及输出凸缘部42。
外齿轮31例如为以偏心轴部21a的偏心轴J2为中心而沿与轴向Z正交的平面扩展的大致圆环板状。如图2所示,在外齿轮31的径向外侧面设置有齿轮部。外齿轮31经由第三轴承53而连结于偏心轴部21a。由此,减速机构30连结于马达转轴21的下侧的部分。外齿轮31从径向外侧嵌合于第三轴承53的外圈。由此,第三轴承53将马达转轴21与外齿轮31连结成能够绕偏心轴J2相对旋转。
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为向下侧突出的圆柱状。如图2所示,多个突出部32沿着周向配置。更详细而言,多个突出部32例如沿着以偏心轴J2为中心的周向而等间隔地配置于一周。
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例如为以中心轴J1为中心的圆环状。如图1所示,内齿轮33位于圆筒构件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,同时将内齿轮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,并保持于减速机构壳体13。如图2所示,在内齿轮33的内周面设置有齿轮部。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。
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卡在定位凹部16d,而可抑制内齿轮33相对于圆筒构件16而在周向上相对旋转。
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为中心而沿径向扩展的圆环板状。输出凸缘部42从后述的输出转轴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。本实施方式中,多个孔部42a沿轴向Z贯穿输出凸缘部42。如图2所示,孔部42a在轴向Z上观察时为圆形形状。孔部42a的内径大于突出部32的外径。在多个孔部42a的各者,分别插入有设置于外齿轮31的多个突出部32。突出部32的外周面与孔部42a的内周面内接。孔部42a的内周面经由突出部32而能够绕中心轴J1摆动地支撑外齿轮31。换言之,多个突出部32经由孔部42a的内侧面而能够绕中心轴J1摆动地支撑外齿轮31。
输出部40为输出电动致动器10的驱动力的部分。如图1所示,输出部40收容于减速机构壳体13。输出部40具有输出转轴41以及输出凸缘部42。即,电动致动器10包括输出转轴41以及输出凸缘部42。本实施方式中,输出部40为单一的构件。
输出转轴41在马达转轴21的下侧沿马达转轴21的轴向Z延伸。输出转轴41具有圆筒部41a以及输出转轴本体部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,输出转轴41经由衬套54而能够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,可利用金属制的圆筒构件16来一起支撑减速机构30与输出转轴41。由此,可轴精度良好地配置减速机构30与输出转轴41。
在圆筒部41a的内部收容有第二轴承52。第二轴承52的外圈嵌合于圆筒部41a的内部。由此,第二轴承52将马达转轴21与输出转轴41连结成能够相互相对旋转。马达转轴21的下端部位于圆筒部41a的内部。马达转轴21的下端面与圆筒部41a的底部的上表面隔开间隙而相向。
输出转轴本体部41b从圆筒部41a的底部向下侧延伸。本实施方式中,输出转轴本体部41b为以中心轴J1为中心的圆柱状。输出转轴本体部41b的外径小于圆筒部41a的外径及内径。输出转轴本体部41b的下端部向比突出筒部13c更靠下侧处突出。在输出转轴本体部41b的下端部,安装有用来输出电动致动器10的驱动力的其他构件。
当马达转轴21绕中心轴J1旋转时,偏心轴部21a以中心轴J1为中心在周向上公转。偏心轴部21a的公转经由第三轴承53而传递至外齿轮31,对于外齿轮31而言,孔部42a的内周面与突出部32的外周面内接的位置变化同时摆动。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变化。因此,经由外齿轮31而将马达转轴21的旋转力传递至内齿轮33。
此处,在本实施方式中,内齿轮33固定于减速机构壳体13因而不旋转。因此,利用传递至内齿轮33的旋转力的反作用力,外齿轮31绕偏心轴J2旋转。此时,外齿轮31的旋转方向成为与马达转轴21的旋转方向相反的方向。外齿轮31的绕偏心轴J2的旋转经由孔部42a及突出部32而传递至输出凸缘部42。由此,输出转轴41绕中心轴J1旋转。如此,马达20的旋转经由减速机构30而传递至输出部40。
输出转轴41的旋转通过减速机构30,相对于马达转轴21的旋转而减速。根据本实施方式的减速机构30,可使输出转轴41的旋转相对于马达转轴21的旋转的减速比相对较大。因此,可相对增大输出转轴41的旋转扭矩。
配线构件90与后述的磁传感器61电连接。本实施方式中,配线构件90为用于将旋转角检测装置60的磁传感器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。虽省略图示,但本实施方式中配线构件90设置有三个。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从第二配线保持部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的一部分埋入至第一配线保持部14、壳体筒部12a及壁部本体12i。由此,第一配线构件91保持于马达壳体12。
第一配线构件91的下端部91a从第一配线保持部14向下侧突出,并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从壁部本体12i向上侧突出而连接于控制基板71。由此,第一配线构件91电连接于控制基板71,并经由连接器部80而与壳体11外的电气配线电连接。
第二配线构件92的一部分埋入至底部13j。由此,第二配线构件92保持于减速机构壳体13。第二配线构件92的上端部92a从底壁部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而向第一凹部17的内部突出。下端部92b相当于配线构件90的一端部。由此,配线构件90从壳体11的内部贯穿壳体11,一端部突出至第一凹部17的内部。如图4及图5所示,下端部92b从端子收容部17d的底面向端子收容部17d的内部突出。
旋转角检测装置60能够检测能够绕中心轴J1旋转的旋转体的旋转角度。本实施方式中,旋转体为输出部40。即,本实施方式中,旋转角检测装置60能够检测输出部40的旋转角度。如图3所示,旋转角检测装置60包括:第一磁体63、被覆部62、以及磁传感器61。另外,如图4所示,旋转角检测装置60包括一对磁性构件67a、67b。
如图6所示,第一磁体63例如为以中心轴J1为中心的圆环状。第一磁体63具有在绕中心轴J1的周向上排列配置的多个磁极63a。多个磁极63a包含N极63N与S极63S。N极63N与S极63S例如各设置有四个,沿着周向相互交替地配置。本实施方式中,第一磁体63相当于安装于作为旋转体的输出部40的传感器磁体。如图3所示,第一磁体63例如固定于输出凸缘部42的下表面。第一磁体63例如位于突出部32的下侧。第一磁体63的下侧的端部隔开间隙而与圆环部16b的上侧相向。
本实施方式中,磁传感器61位于第一凹部17的内部。磁传感器61在规定的第一方向上观察时与第一磁体63重叠。本实施方式中,规定的第一方向为中心轴J1的轴向Z。磁传感器61例如隔着圆环部16b而位于第一磁体63的下侧。磁传感器61能够检测第一磁体63的磁场。本实施方式中,磁传感器61为霍尔元件。因此,容易使磁传感器61廉价。由此,可减少旋转角检测装置60的制造成本。磁传感器61例如为线性霍尔集成电路(IntegratedCircuit,IC)。
通过对由与输出部40一起旋转的第一磁体63产生的磁场的变化进行检测,磁传感器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与磁传感器61之间,也可抑制磁传感器61对第一磁体63的磁场的检测精度下降。
如图4所示,磁传感器61具有传感器本体64、第一突起部65a及第二突起部65b、以及多个传感器端子66a、66b、66c。传感器本体64沿着水平方向X延伸,且为在轴向Z上扁平的大致长方体状。传感器本体64收容于第一凹部17。更详细而言,传感器本体64收容于本体收容部17c。传感器本体64具有:内侧部分64a、外侧部分64b、以及连接部64c。内侧部分64a在轴向Z上观察时为大致正方形形状。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在轴向Z上观察时与第一磁体63重叠。本实施方式中,传感器芯片64d位于第一磁体63的下侧。传感器芯片64d能够检测由第一磁体63产生的磁场。通过使用传感器芯片64d来对由与输出部40一起旋转的第一磁体63产生的磁场的变化进行检测,磁传感器61可检测输出部40的旋转。
外侧部分64b位于内侧部分64a的径向外侧。外侧部分64b在轴向Z上观察时为大致正方形形状。外侧部分64b与第二凹部16e的底面16f接触。即,磁传感器61与第二凹部16e的底面16f接触。因此,可通过金属制的圆筒构件16将磁传感器61在轴向Z上定位。由此,可位置精度良好地配置磁传感器61。如图4所示,在外侧部分64b保持有传感器端子66a、传感器端子66b、传感器端子66c。连接部64c将内侧部分64a与外侧部分64b相连。连接部64c将传感器芯片64d与传感器端子66a、传感器端子66b、传感器端子66c电连接。
第一突起部65a及第二突起部65b从传感器本体64向与轴向Z正交的水平方向Y突出。第一突起部65a从传感器本体64向水平方向Y的其中一侧(+Y侧)突出。第二突起部65b从传感器本体64向水平方向Y的另一侧(-Y侧)突出。第一突起部65a及第二突起部65b例如为板面与轴向Z正交的板状。
第一突起部65a在水平方向X上远离地设置有两个。第二突起部65b在水平方向X上远离地设置有两个。两个第一突起部65a分别位于两个第一突起收容部18a的内部。两个第二突起部65b分别位于两个第二突起收容部18b的内部。
传感器端子66a、传感器端子66b、传感器端子66c从传感器本体64向径向外侧延伸。传感器端子66a、传感器端子66b、传感器端子66c收容于端子收容部17d。传感器端子66a、传感器端子66b、传感器端子66c经由连接部64c而与传感器芯片64d电连接。多个传感器端子66a、66b、66c沿着水平方向Y排列配置。传感器端子66b在水平方向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沿着水平方向X呈直线状延伸。传感器端子66a、传感器端子66c分别具有:第一弯曲部,从传感器本体64朝向径向外侧向水平方向Y上的远离传感器端子66b侧弯曲;以及第二弯曲部,在比第一弯曲部更靠径向外侧处向传感器端子66b侧弯曲。
传感器端子66a、传感器端子66b、传感器端子66c分别连接于第二配线构件92的下端部92b。由此,磁传感器61与配线构件90的一端部连接。在本实施方式中,下端部92b被分为两股,传感器端子66a、传感器端子66b、传感器端子66c夹入至下端部92b而得到把持。传感器端子66a、传感器端子66b、传感器端子66c例如通过焊接而固定于下端部92b。
如图3所示,磁传感器61的至少一部分位于第二凹部16e的内部。在本实施方式中,磁传感器61中的内侧部分64a的上侧的端部及外侧部分64b的上侧的端部位于第二凹部16e的内部。
如图6所示,一对磁性构件67a、67b配置成在与作为第一方向的轴向Z交叉的第二方向上夹着磁传感器61。本实施方式中,第二方向为绕中心轴J1的周向。即,本实施方式中,第一方向与第二方向是相互正交的方向。第二方向例如是周向中的水平方向Y。一对磁性构件67a、67b例如配置成在周向中的水平方向Y上夹着传感器本体64中的内侧部分64a。一对磁性构件67a、67b例如配置成在周向中的水平方向Y上夹着传感器芯片64d。一对磁性构件67a、67b例如远离磁传感器61而配置。
一对磁性构件67a、67b例如为长方体状。磁性构件67a的形状与磁性构件67b的形状例如彼此相同。如图4所示,本实施方式中,磁性构件67a收容于收容凹部19a内。磁性构件67a例如嵌合于收容凹部19a内。磁性构件67a的下侧的面例如在轴向Z上配置于与第一部分17a的底面相同的位置。本实施方式中,磁性构件67b收容于收容凹部19b内。磁性构件67b例如嵌合于收容凹部19b内。磁性构件67b的下侧的面例如在轴向Z上配置于与第一部分17a的底面相同的位置。
如图7所示,一对磁性构件67a、67b的上侧的端部例如位于第二凹部16e内。磁性构件67a的上侧的面例如与收容凹部19a的底面19c接触。磁性构件67b的上侧的面例如与收容凹部19b的底面19d接触。如上文所述,收容凹部19a、收容凹部19b的底面19c、底面19d包含第二凹部16e的底面16f。即,一对磁性构件67a、67b与第二凹部16e的底面16f接触。因此,可通过金属制的圆筒构件16将一对磁性构件67a、67b在轴向Z上定位。由此,可位置精度良好地配置一对磁性构件67a、67b。
构成一对磁性构件67a、67b的材料只要是磁性材料,则无特别限定。构成一对磁性构件67a、67b的材料例如可设为与构成转子本体22的转子芯的材料相同的材料,也可设为与构成定子芯24的材料相同的材料。构成磁性构件67a的材料与构成磁性构件67b的材料可相互相同,也可互不相同。
如图3所示,被覆部62位于第一凹部17的内部。被覆部62例如填充至第一凹部17的内部整体。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的一端部及磁传感器61埋入至被覆部62而被覆盖。因此,可阻止水分等与位于第一凹部17内的配线构件90的一端部及磁传感器61接触。
如图7所示,被覆部62例如覆盖收容于收容凹部19a、收容凹部19b内的磁性构件67a、磁性构件67b的下侧的整个面。被覆部62从下侧支撑着磁性构件67a、磁性构件67b。由此,可抑制磁性构件67a、磁性构件67b从收容凹部19a、收容凹部19b向下侧脱出。
此处,在磁传感器61在规定的第一方向上观察时与第一磁体63重叠的情况下,从第一磁体63放出的磁通容易在规定的第一方向上穿过磁传感器61。但是,另一方面,在与第一方向交叉的第二方向上,有时从第一磁体63放出的磁通难以穿过磁传感器61。具体而言,在本实施方式中,从第一磁体63放出的磁通容易在轴向Z上穿过磁传感器61,另一方面,难以在与轴向Z交叉的周向上穿过磁传感器61。因此,在现有的结构中,由磁传感器61检测的轴向Z的磁通密度的大小与周向的磁通密度的大小产生偏差,从而由磁传感器61检测的两个方向的磁通密度的合成矢量中的arctan的值容易相对于输出部40的旋转角度从线形变化为大幅变形的形。由此,为了对输出部40的旋转角度进行检测,需要进行将所检测的磁通密度校正得相对较大的校正处理。因此,所检测的输出部40的旋转角度的误差容易变大,从而有时旋转角检测装置的检测精度下降。另外,有时利用旋转角检测装置检测输出部40的旋转角度所需的计算负荷变大。
相对于此,根据本实施方式,旋转角检测装置60包括一对磁性构件67a、67b,所述一对磁性构件67a、67b配置成在与第一方向交叉的第二方向、即在本实施方式中为周向上夹着磁传感器61。因此,如图7中由虚线的箭头MF所示,来自第一磁体63的磁通容易从一对磁性构件67a、67b中的其中一者流向另一者。由此,可相对于磁传感器61,在一对磁性构件67a、67b夹着磁传感器61的第二方向上流动磁通。由此,可增大沿第二方向、即周向通过磁传感器61的磁通密度的大小。因此,容易将由磁传感器61检测的轴向Z的磁通密度的大小与周向的磁通密度的大小设为相同程度的大小。因此,可使由磁传感器61检测的轴向Z的磁通密度与周向的磁通密度的合成矢量中的arctan的值,沿着相对于输出部40的旋转角度靠近线形的形状变化。由此,可减小对检测出的磁通密度所实施的校正处理的校正量。因此,可减少所检测的输出部40的旋转角度的误差,从而可提高旋转角检测装置60的检测精度。另外,可减少利用旋转角检测装置60检测输出部40的旋转角度所需的计算负荷。由此,可精度良好且容易地检测电动致动器10中的输出部40的旋转角度。
图8是表示由本实施方式的旋转角检测装置60检测的磁通密度B的波形的一例的图表。图9是表示基于由本实施方式的旋转角检测装置60检测的磁通密度B获得的合成矢量中的arctan的波形的一例的图表。图11是表示由比较例的旋转角检测装置检测的磁通密度B的波形的一例的图表。图12是表示基于由比较例的旋转角检测装置检测的磁通密度B获得的合成矢量中的arctan的波形的一例的图表。图11及图12中的比较例的旋转角检测装置除了未设置一对磁性构件67a、67b这一点以外,为与本实施方式的旋转角检测装置60相同的结构。在图8及图11中,纵轴表示磁通密度B,横轴表示输出部40的旋转角度θ。在图9及图12中,纵轴表示arctan的值,横轴表示输出部40的旋转角度θ。
如图11所示,在比较例的旋转角检测装置中,周向(水平方向Y)的磁通密度BYb的波形的振幅小于轴向Z的磁通密度BZb的波形的振幅,磁通密度BZb的波形的振幅与磁通密度BYb的波形的振幅之差大。在此情况下,如图12所示,基于磁通密度BZb与磁通密度BYb而获得的合成波形BCb成为相对于理想直线BI大幅变形的形状。合成波形BCb为表示比较例中的arctan的值相对于旋转角度θ的变化的波形。比较例中的arctan的值为将轴向Z的磁通密度BZb的矢量与周向的磁通密度BYb的矢量合成而得的合成矢量的arctan的值。图12中,合成波形BCb例如成为相对于理想直线BI大幅波动的形状。
理想直线BI表示合成矢量的arctan的值相对于输出部40的旋转角度θ理想地呈线形变化的情况。理想直线BI中,arctan的值例如与旋转角度θ成比例。理想直线BI中,例如,某一旋转角度θ下的arctan的值与所述某一旋转角度θ的值相同。即,在arctan的值相对于旋转角度θ如理想直线BI那样变化的情况下,可直接获得arctan的值作为所检测的旋转角度θ的值。
如图8所示,在本实施方式的旋转角检测装置60中,通过一对磁性构件67a、67b,可使周向(水平方向Y)的磁通密度BYa的波形的振幅大于图11所示的磁通密度BYb的波形的振幅。因此,可使由磁传感器61检测的周向(水平方向Y)的磁通密度BYa的波形的振幅为与由磁传感器61检测的轴向Z的磁通密度BZa的波形的振幅相同程度的大小。由此,容易使将磁通密度BZa的矢量与磁通密度BYa的矢量合成而得的合成矢量中的arctan值相对于旋转角度θ呈线形变化。因此,如图9所示,可使表示arctan相对于本实施方式的旋转角度θ的变化的合成波形BCa接近理想直线BI。因此,可减小对检测出的磁通密度B所实施的校正处理的校正量,从而可减少所检测的旋转角度θ的误差。因此,可提高旋转角检测装置60的检测精度,从而可减少检测旋转角度θ所需的计算负荷。
另外,根据本实施方式,作为第一方向的轴向Z与作为第二方向的周向是相互正交的方向。此处,一般而言,在计算上文所述的arctan来求出旋转角度θ的情况下,通过将arctan的值设为相互正交的两个方向的磁通密度的合成矢量中的值,容易适当地求出旋转角度θ。因此,通过使一对磁性构件67a、67b夹着磁传感器61的第二方向与磁传感器61和第一磁体63排列的第一方向正交,可根据由磁传感器61检测的相互正交的两个方向的磁通密度适当地计算arctan的值,从而可适当地检测旋转角度θ。由此,可进一步提高旋转角检测装置60的检测精度,从而可进一步减少检测旋转角度θ所需的计算负荷。
另外,根据本实施方式,被覆部62支撑着磁性构件67a、磁性构件67b。因此,可利用覆盖磁传感器61的被覆部62来支撑磁性构件67a、磁性构件67b。由此,不需要在被覆部62之外另外设置支撑一对磁性构件67a、67b的构件,而可抑制旋转角检测装置60的零件个数增加。
另外,根据本实施方式,可在位于壳体11的外侧面的第一凹部17内将磁传感器61与配线构件90连接。因此,可在壳体11的外部确保将磁传感器61的传感器端子66a、传感器端子66b、传感器端子66c与配线构件90加以连接的空间。由此,与磁传感器61设置于壳体11的内部的情况相比,可减少将传感器端子66a、传感器端子66b、传感器端子66c与配线构件90加以连接的作业所花费的工时及时间。因此,可减少配置磁传感器61的工时及时间,从而可提高电动致动器10的生产率。
另外,根据本实施方式,输出部40收容于减速机构壳体13,第一凹部17设置于减速机构壳体13。因此,容易使磁传感器61接近安装于输出部40的第一磁体63。由此,可通过磁传感器61更容易检测第一磁体63的磁场。因此,可进一步提高旋转角检测装置60的检测精度。
另外,根据本实施方式,减速机构壳体13具有埋入至减速机构壳体13的圆筒构件16。因此,若在减速机构壳体13的内部配置磁传感器61,则圆筒构件16会成为阻碍而难以进一步进行将传感器端子66a、传感器端子66b、传感器端子66c与配线构件90加以连接的作业。因此,在设置圆筒构件16的结构中,特别有用地获得可减少将上文所述的传感器端子66a、传感器端子66b、传感器端子66c与配线构件90加以连接的作业所花费的工时及时间的效果。
另外,根据本实施方式,磁传感器61的至少一部分位于第二凹部16e的内部。因此,可将磁传感器61的轴向Z的位置作为更上侧来接近第一磁体63。由此,可通过磁传感器61更容易检测第一磁体63的磁场。因此,可进一步提高旋转角检测装置60的检测精度。
另外,例如,在圆环部16b中的设置有第二凹部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在设置有第二凹部16e的部分向上侧突出。因此,所突出的圆环部16b的部分靠近第一磁体63,而有圆环部16b与第一磁体63接触之虞。相对于此,根据本实施方式,圆环部16b中的设置有第二凹部16e的部分与圆环部16b的其他部分相比轴向Z上的尺寸小。因此,如本实施方式那样,可使圆环部16b的上侧的面为平坦的面,同时设置第二凹部16e。由此,可抑制圆环部16b与第一磁体63接触,同时设置第二凹部16e而使磁传感器61接近第一磁体63。
另外,根据本实施方式,磁传感器61中的内侧部分64a的上侧的端部及外侧部分64b的上侧的端部位于第二凹部16e的内部。通过内侧部分64a的一部分位于第二凹部16e的内部,可使设置于内侧部分64a的内部的传感器芯片64d更接近第一磁体63。因此,可通过磁传感器61更适当地检测第一磁体63的磁场。因此,可更适当地提高旋转角检测装置60的检测精度。
另外,根据本实施方式,贯穿孔12h的内径大于固持器筒部101的外径,固持器筒部101的径向外侧面中的周向的至少一部分位于从贯穿孔12h的径向内侧面向径向内侧远离的位置。因此,在轴承固持器100固定于壁部12b之前,可使轴承固持器100沿径向移动贯穿孔12h的径向内侧面与固持器筒部101的径向外侧面的间隙的量。由此,可相对于马达壳体12调整第一轴承51的径向上的位置。因此,即便在第二轴承52相对于马达壳体12的径向位置因例如组装误差等而偏移的情况下,也可使第一轴承51的径向位置与第二轴承52的径向位置对准,从而可轴精度良好地配置第一轴承51与第二轴承52。因此,可抑制由第一轴承51及第二轴承52支撑的马达转轴21倾斜,从而可提高马达转轴21的轴精度。由此,可抑制从电动致动器10产生的噪音及振动增大。
再者,在各图中,示出了固持器筒部101的中心与贯穿孔12h的中心均与中心轴J1一致,固持器筒部101的径向外侧面的整周从贯穿孔12h的径向内侧面向径向内侧远离的结构,但不限于此。根据轴承固持器100的径向位置的调整量,贯穿孔12h的中心有时也可能与中心轴J1不一致。另外,固持器筒部101的径向外侧面的一部分有时也可能与贯穿孔12h的径向内侧面接触。
另外,根据本实施方式,第二轴承52将马达转轴21与输出转轴41连结成能够相互相对。因此,通过提高第一轴承51与第二轴承52的轴精度,可提高马达转轴21与输出转轴41的轴精度。
另外,在通过第二轴承52而将马达转轴21与输出转轴41连结的情况下,第二轴承52经由输出转轴41而间接地支撑于减速机构壳体13。因此,与第二轴承52直接支撑于减速机构壳体13的情况相比,第二轴承52的位置容易变得不稳定,马达转轴21的轴容易晃动。相对于此,根据本实施方式,可如上文所述那样提高马达转轴21的轴精度,因此可抑制马达转轴21的轴晃动。即,在通过第二轴承52而将马达转轴21与输出转轴41连结的情况下,可更有用地获得可提高本实施方式中的马达转轴21的轴精度的效果。
本实用新型不限于上文所述的实施方式,也可采用其他结构。旋转角检测装置的磁传感器也可为任何种类的磁传感器。旋转角检测装置也可包括多个磁传感器。一对磁性构件的形状无特别限定。一对磁性构件的形状也可为互不相同的形状。一对磁性构件的形状也可为如图10所示的旋转角检测装置160中的一对磁性构件167a、167b那样的形状。
如图10所示,一对磁性构件167a、167b例如为在水平方向X上观察时隔着磁传感器61在水平方向Y上对称的形状。一对磁性构件167a、167b为以下形状:在水平方向X上观察时,将由磁性构件167a、磁性构件167b的外形线的一部分与双点划线所示的矩形的四个角中位于轴向Z上的与第一磁体63所处侧相反之侧(-Z侧)、且为周向(水平方向Y)上的与磁传感器61所处侧相反之侧的角从矩形切除而成。一对磁性构件167a、167b分别成为例如从四棱柱状的磁性构件切除距第一磁体63远侧的部分与距磁传感器61远侧的部分而成的形状。在图10中,一对磁性构件167a、167b在水平方向X上观察时例如为三角形形状。一对磁性构件167a、167b例如为三棱柱状。图10的结构中,水平方向X是径向的其中一个方向,且相当于与第一方向及第二方向此两者正交的第三方向。
在将磁性构件设为在水平方向X上观察时为矩形形状的情况下,如在图10中由虚线的箭头MF所示,在矩形的四个角中位于轴向Z上的与第一磁体63所处侧相反之侧(-Z侧)、且为周向(水平方向Y)上的与磁传感器61所处侧相反之侧的角,来自第一磁体63的磁通难以流动。因此,如图10的结构那样,即便将磁性构件167a、磁性构件167b的在水平方向X上观察的形状设为从矩形中切除所述角而成的形状,也难以对在磁传感器61中沿周向流动的磁通带来影响。另一方面,可减小磁性构件167a、磁性构件167b的体积,因此可减少磁性构件167a、磁性构件167b的制造成本。再者,磁性构件167a、磁性构件167b也可成为上文所述的经切除的角被圆倒角而成为带圆形的形状。
一对磁性构件夹着磁传感器的第二方向只要与规定的第一方向交叉即可,也可为不与第一方向正交的方向。规定的第一方向无特别限定,也可为与旋转体的中心轴的轴向不同的方向。一对磁性构件在安装有旋转角检测装置的设备中可以任何方式固定。一对磁性构件也可设置有多对。在此情况下,可对一个磁传感器配置有多对磁性构件,也可对多个磁传感器的各者分别配置有各对磁性构件。被覆部也可不支撑磁性构件。在此情况下,也可另外设置有支撑磁性构件的构件。由磁传感器检测磁场的传感器磁体只要具有沿周向排列配置的多个磁极,则也可为任何形状。
应用本实用新型的旋转角检测装置的用途、及搭载有旋转角检测装置的电动致动器的用途及结构无特别限定。搭载旋转角检测装置的电动致动器也可为马达转轴与输出转轴在径向上远离地配置的结构。旋转角检测装置也可能够检测电动致动器中的马达的旋转角度、即在上文所述的实施方式中能够检测马达转轴21的旋转角度。旋转角检测装置也可搭载于电动致动器以外的设备。旋转角检测装置及电动致动器可搭载于车辆,也可搭载于车辆以外的设备。以上,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 (9)

1.一种旋转角检测装置,其是能够检测能够绕中心轴旋转的旋转体的旋转角度的旋转角检测装置,其特征在于,包括:
传感器磁体,具有在绕所述中心轴的周向上排列配置的多个磁极,并安装于所述旋转体;
磁传感器,在规定的第一方向上观察时与所述传感器磁体重叠,并能够检测所述传感器磁体的磁场;以及
一对磁性构件,配置成在与所述第一方向交叉的第二方向上夹着所述磁传感器。
2.根据权利要求1所述的旋转角检测装置,其特征在于,
所述第一方向与所述第二方向是相互正交的方向。
3.根据权利要求2所述的旋转角检测装置,其特征在于,
所述第一方向是所述中心轴的轴向,
所述第二方向是绕所述中心轴的周向。
4.根据权利要求1所述的旋转角检测装置,其特征在于,
还包括树脂制的被覆部,
所述磁传感器埋入至所述被覆部而被覆盖。
5.根据权利要求4所述的旋转角检测装置,其特征在于,
所述被覆部支撑着所述磁性构件。
6.根据权利要求1所述的旋转角检测装置,其特征在于,
所述磁传感器为霍尔元件。
7.根据权利要求1所述的旋转角检测装置,其特征在于,
所述一对磁性构件为以下形状:在与所述第一方向及所述第二方向此两者正交的第三方向上观察时,将矩形的四个角中位于所述第一方向上的与所述传感器磁体所处侧相反之侧、且为所述第二方向上的与所述磁传感器所处侧相反之侧的角从矩形切除而成。
8.一种电动致动器,其特征在于,
包括如权利要求1至7中任一项所述的旋转角检测装置。
9.根据权利要求8所述的电动致动器,其特征在于,包括:
马达;
减速机构,连接于所述马达;以及
输出部,经由所述减速机构来传递所述马达的旋转,
所述旋转角检测装置能够检测所述输出部的旋转角度。
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