CN217282558U - 电动致动器 - Google Patents

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CN217282558U CN202220209402.2U CN202220209402U CN217282558U CN 217282558 U CN217282558 U CN 217282558U CN 202220209402 U CN202220209402 U CN 202220209402U CN 217282558 U CN217282558 U CN 217282558U
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佐藤伦纪
白井宽
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Abstract

本实用新型提供电动致动器,该电动致动器具有:马达,其具有能够以沿轴向延伸的中心轴线为中心旋转的马达轴;减速机构,其具有与马达轴连结的外齿齿轮和包围外齿齿轮的径向外侧的环状的内齿齿轮;壳体,其在内部收纳马达和减速机构;以及固定部件,其将内齿齿轮固定在壳体上。壳体具有:底壁部,其从轴向一侧支承内齿齿轮;以及周壁部,其位于内齿齿轮的径向外侧,包围内齿齿轮。固定部件具有在内齿齿轮与周壁部的径向之间包围内齿齿轮的环状部。环状部与内齿齿轮的外周面和周壁部的内周面接触。构成固定部件的材料的硬度小于构成内齿齿轮的材料的硬度和构成周壁部的材料的硬度。

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
已知具有减速器的电动致动器。例如,在专利文献1中记载了具有在输入轴的偏心部的外周经由轴承设置的太阳齿轮和与太阳齿轮啮合的齿圈的减速器。
专利文献1:日本特开2016-109226号公报
在上述那样的减速器中,例如通过将齿圈压入壳体而固定。但是,如果只是简单地压入齿圈,则有可能产生齿圈从壳体脱落或齿圈相对于壳体偏移等不良情况。
实用新型内容
本实用新型鉴于上述情况,其目的之一在于提供一种具有能够提高内齿齿轮相对于壳体的固定强度的结构的电动致动器。
本实用新型的电动致动器的一个方式具有:马达,其具有能够以沿轴向延伸的中心轴线为中心旋转的马达轴;减速机构,其具有与所述马达轴连结的外齿齿轮和包围所述外齿齿轮的径向外侧的环状的内齿齿轮;壳体,其在内部收纳所述马达和所述减速机构;以及固定部件,其将所述内齿齿轮固定在所述壳体上。所述壳体具有:底壁部,其从轴向一侧支承所述内齿齿轮;以及周壁部,其位于所述内齿齿轮的径向外侧,包围所述内齿齿轮。所述固定部件具有在所述内齿齿轮与所述周壁部的径向之间包围所述内齿齿轮的环状部。所述环状部与所述内齿齿轮的外周面和所述周壁部的内周面接触。构成所述固定部件的材料的硬度小于构成所述内齿齿轮的材料的硬度和构成所述周壁部的材料的硬度。
在上述方式的电动致动器中,构成所述固定部件的材料是金属。
在上述方式的电动致动器中,构成所述固定部件的材料和构成所述周壁部的材料分别包含同种金属。
在上述方式的电动致动器中,在所述周壁部的内周面设置有向径向外侧凹陷的第1凹部,所述固定部件具有插入于所述第1凹部的内部的插入部,所述插入部与所述第1凹部的内表面接触。
在上述方式的电动致动器中,所述第1凹部呈包围所述内齿齿轮的环状。
在上述方式的电动致动器中,所述插入部填充在所述第1凹部的内部。
在上述方式的电动致动器中,所述固定部件具有从所述环状部的轴向另一侧的端部向径向内侧突出的按压部,所述按压部与所述内齿齿轮的轴向另一侧的面接触。
在上述方式的电动致动器中,所述按压部的轴向另一侧的面与所述周壁部的轴向另一侧的面在轴向上配置在相同位置。
在上述方式的电动致动器中,所述内齿齿轮在外周面具有第2凹部,所述固定部件具有位于所述第2凹部的内部的突出部。
在上述方式的电动致动器中,所述底壁部在轴向另一侧的面具有包围所述中心轴线的环状的台阶部,所述内齿齿轮具有向轴向一侧突出并且与所述台阶部的径向内侧嵌合的环状凸部。
根据本实用新型的一个方式,在电动致动器中,能够提高内齿齿轮相对于壳体的固定强度。
附图说明
图1是示出一个实施方式的电动致动器的剖视图。
图2是示出一个实施方式的电动致动器的一部分的剖视图,是沿图1中的II-II线的剖视图。
图3是示出一个实施方式的壳体的一部分、内齿齿轮的一部分以及固定部件的一部分的剖视图。
图4是示出一个实施方式的固定部件的立体图。
图5是示出一个实施方式的固定工序的步骤的一例的流程图。
图6是示出一个实施方式的固定工序的步骤的一部分的剖视图。
标号说明
10:电动致动器;11:壳体;13f:第1凹部;13g:台阶部;13j:底壁部;13k:周壁部;20:马达;21:马达轴;30:减速机构;31:外齿齿轮;32:内齿齿轮;32b:环状凸部;32c:第2凹部;80、180:固定部件;81、181:环状部;82:按压部;83:突出部;84:插入部;FP:固定工序;J1:中心轴线;S2:变形工序。
具体实施方式
在各图中,Z轴方向是以箭头朝向的一侧(+Z侧)为上侧、以箭头朝向的一侧的相反侧(-Z侧)为下侧的上下方向。各图中适当示出的中心轴线J1的轴向与Z轴方向、即上下方向平行。在以下的说明中,只要没有特别说明,将与中心轴线J1的轴向平行的方向简称为"轴向"。另外,只要没有特别说明,则将以中心轴线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,上侧和下侧是用于简单地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示出的配置关系等以外的配置关系等。
图1和图2所示的本实施方式的电动致动器10例如是搭载于车辆的电动致动器。如图1所示,电动致动器10具有:壳体11;马达20,其具有能够以沿轴向延伸的中心轴线J1为中心旋转的马达轴21;第1轴承51;第2轴承52;第3轴承53;衬套54;减速机构30;输出部40;预压部件60;电路板70;第1旋转传感器71;安装部件72;第1传感器磁铁73;第2传感器磁铁74;未图示的第2旋转传感器以及固定部件80。
壳体11在内部收纳马达20及减速机构30。壳体11具有在内部收纳马达20的马达壳体12和在内部收纳减速机构30的减速机构壳体13。在本实施方式中,马达壳体12及减速机构壳体13分别通过压铸制成。构成马达壳体12的材料及构成减速机构壳体13的材料例如是含有铝的合金。马达壳体12具有壳体筒部12a、圆环板部12b、上盖部12c、轴承保持部12d、电路板收纳部12g。
壳体筒部12a是以中心轴线J1为中心沿轴向延伸的圆筒状。壳体筒部12a在轴向的两侧开口。壳体筒部12a包围马达20的径向外侧。圆环板部12b是从壳体筒部12a的内周面向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的径向内缘部向下侧弯曲。
轴承保持部12d设置在圆环板部12b的径向内缘部。轴承保持部12d保持第3轴承53。轴承保持部12d具有保持部主体12e和支承壁部12f。保持部主体12e是从圆环板部12b的径向内缘部向上侧延伸的圆筒状。支承壁部12f从保持部主体12e的上侧的端部向径向内侧突出。虽然省略了图示,但支承壁部12f为沿周向延伸的圆环状。
电路板收纳部12g是收纳电路板70的部分。电路板收纳部12g构成在壳体筒部12a的上侧部分的径向内侧。电路板收纳部12g的底面是圆环板部12b的上表面。电路板收纳部12g向上侧开口。上盖部12c是堵塞电路板收纳部12g的上端开口的板状的盖。
减速机构壳体13固定在马达壳体12的下侧。减速机构壳体13具有盖部13a、筒部13b和突出筒部13c。盖部13a是以中心轴线J1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的径向外缘部向上侧突出的圆筒状。筒部13b向上侧开口。筒部13b的上端部与壳体筒部12a的下端部接触而被固定。筒部13b具有底壁部13j和周壁部13k。即,壳体11具有底壁部13j和周壁部13k。
在本实施方式中,底壁部13j是筒部13b的径向内侧部分中的上端部。底壁部13j是以中心轴线J1为中心的圆环状。底壁部13j从下侧支承后述的内齿齿轮32。如图3所示,底壁部13j在上侧的面上具有包围中心轴线J1的环状的台阶部13g。在本实施方式中,台阶部13g是以中心轴线J1为中心的圆环状。台阶部13g是在底壁部13j的上侧的面从径向外侧向径向内侧行进时向下侧凹陷的台阶。即,底壁部13j的上侧的面中的比台阶部13g靠径向内侧的内侧底面部13i位于比底壁部13j的上侧的面中的比台阶部13g靠径向外侧的外侧底面部13m靠下侧的位置。内侧底面部13i及外侧底面部13m是朝向上侧且与轴向垂直的平坦面。台阶部13g位于底壁部13j的上侧的面中的径向的中央部。
如图1所示,周壁部13k从底壁部13j的径向外周缘部向上侧突出。周壁部13k是以中心轴线J1为中心的圆环状。周壁部13k位于后述的内齿齿轮32的径向外侧,并包围内齿齿轮32。如图3所示,在本实施方式中,在周壁部13k的内周面设置有向径向外侧凹陷的第1凹部13f。第1凹部13f设置在周壁部13k的内周面中的下侧的端部。如图2所示,在本实施方式中,第1凹部13f是包围内齿齿轮32的环状。更详细地说,第1凹部13f是以中心轴线J1为中心的圆环状。如图3所示,第1凹部13f的轴向尺寸随着朝向径向外侧而变小。
在本实施方式中,第1凹部13f的与周向垂直的截面形状是在径向外侧具有锐角的顶点的三角形状。第1凹部13f的内侧面中的位于下侧的面是与轴向垂直的平坦面,以无台阶的方式与外侧底面部13m的径向外侧相连。第1凹部13f的内侧面中的位于上侧的面是随着朝向径向外侧而位于下侧的锥面。
如图1所示,在筒部13b的上端部的径向内侧部分,由底壁部13j和周壁部13k构成向下侧凹陷的凹部13e。凹部13e向径向内侧开口。凹部13e是以中心轴线J1为中心的圆环状。
突出筒部13c是从盖部13a的径向内缘部向轴向两侧突出的圆筒状。突出筒部13c在轴向两侧开口。突出筒部13c的上端部位于比筒部13b的上端部靠下侧的位置。在突出筒部13c的下端部的外周面上安装有O型圈61。在突出筒部13c的内部配置有沿轴向延伸的圆筒状的衬套54。
马达20被收纳在壳体11中的比圆环板部12b靠下侧的部分。马达20具有转子22和定子23。转子22具有马达轴21和转子主体22a。马达轴21由第1轴承51和第3轴承53支承为能够绕中心轴线J1旋转。马达轴21具有第1轴部21a、第2轴部21b、第3轴部21c、第4轴部21d、第5轴部21e、第6轴部21f、第7轴部21g、第8轴部21h。除第6轴部21f以外的各轴部是以中心轴线J1为中心的轴部。
第1轴部21a是马达轴21的上侧的端部。第1轴部21a经由轴承保持部12d的径向内侧而比圆环板部12b向上侧突出。第1轴部21a是马达轴21中的外径最小的部分。第2轴部21b与第1轴部21a的下侧相连。第2轴部21b的外径大于第1轴部21a的外径。第3轴部21c与第2轴部21b的下侧相连。第3轴部21c的外径大于第2轴部21b的外径。由此,在第2轴部21b与第3轴部21c之间设置有外径从上侧朝向下侧变大的台阶部21i。即,马达轴21具有台阶部21i。
第4轴部21d与第3轴部21c的下侧相连。第4轴部21d的外径大于第3轴部21c的外径。在第4轴部21d上固定有平衡配重24。平衡配重24是板面朝向轴向的板状。第5轴部21e与第4轴部21d的下侧相连。第5轴部21e的外径大于第4轴部21d的外径。第5轴部21e是马达轴21中的外径最大的部分。平衡配重24与第5轴部21e的上侧端部接触。由此,能够将平衡配重24相对于马达轴21沿轴向定位。
第6轴部21f与第5轴部21e的下侧相连。第6轴部21f是以相对于中心轴线J1偏心的偏心轴线J2为中心的偏心轴部。偏心轴线J2与中心轴线J1平行,且位于中心轴线J1的径向外侧。第6轴部21f的外径小于第5轴部21e的外径。即,第5轴部21e与第6轴部21f的上侧相连,是外径比第6轴部21f大的大径轴部。第6轴部21f的外径比第4轴部21d的外径小,且比第3轴部21c的外径大。
第7轴部21g与第6轴部21f的下侧相连。第7轴部21g的外径小于第6轴部21f的外径。第8轴部21h与第7轴部21g的下侧相连。第8轴部21h是马达轴21的下侧的端部。第8轴部21h的外径小于第7轴部21g的外径。第7轴部21g和第8轴部21h收纳在后述的收纳凹部41a的内部。
转子主体22a固定于马达轴21的外周面。更详细地说,转子主体22a固定于第3轴部21c的外周面。虽然省略了图示,但转子主体22a具有固定在马达轴21的外周面上的转子铁芯和固定在转子铁芯上的转子磁铁。
定子23位于转子22的径向外侧。定子23具有定子铁芯23a和多个线圈23b。定子铁芯23a是包围转子22的径向外侧的圆环状。定子铁芯23a的外周面固定于壳体筒部12a的内周面。多个线圈23b例如隔着未图示的绝缘件安装在定子铁芯23a上。
第1轴承51、第2轴承52及第3轴承53分别是具有内圈和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1轴承51、第2轴承52及第3轴承53例如是内圈和外圈经由多个滚珠连结的球轴承。
在本实施方式中,减速机构30配置在马达轴21的下侧部分的径向外侧。减速机构30收纳在减速机构壳体13的内部。减速机构30配置在盖部13a与马达20的轴向之间。减速机构30具有外齿齿轮31、内齿齿轮32、凸缘部42和多个凸部43。
如图2所示,外齿齿轮31是在作为偏心轴部的第6轴部21f的径向外侧包围第6轴部21f的环状。更详细地说,外齿齿轮31是以偏心轴线J2为中心在与轴向垂直的平面内扩展的大致圆环板状。在外齿齿轮31的径向外侧面设置有具有多个齿部31d的齿轮部。外齿齿轮31经由第2轴承52与第6轴部21f连结。由此,减速机构30与马达轴21的下侧部分连结。第2轴承52将马达轴21和外齿齿轮31以能够绕偏心轴线J2相对旋转的方式连结。外齿齿轮31从径向外侧与第2轴承52的外圈嵌合。
如图1所示,外齿齿轮31具有外齿齿轮主体部31a和接触凸部31b。外齿齿轮主体部31a是固定在第2轴承52的外圈上的大致圆环板状的部分。接触凸部31b是从外齿齿轮主体部31a向下侧突出的部分。在本实施方式中,接触凸部31b从外齿齿轮主体部31a的径向内缘部向下侧突出。虽然省略了图示,但接触凸部31b是以偏心轴线J2为中心的圆环状。接触凸部31b的下侧的面是与轴向垂直的平坦面。接触凸部31b的下侧的面例如是通过切削加工而形成的加工面。
外齿齿轮31具有向上侧凹陷的多个孔部31c。多个孔部31c设置在外齿齿轮主体部31a上。在本实施方式中,孔部31c沿轴向贯通外齿齿轮31。如图2所示,多个孔部31c沿周向配置。更详细而言,多个孔部31c沿着以偏心轴线J2为中心的周向遍及一周等间隔地配置。孔部31c例如在轴向观察时为圆形。孔部31c的内径大于凸部43的外径。孔部31c的数量例如为八个。
内齿齿轮32是包围外齿齿轮31的径向外侧的环状。更详细地说,内齿齿轮32是以中心轴线J1为中心的圆环状。在内齿齿轮32的内周面设置有具有多个齿部32d的齿轮部。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的齿轮部与外齿齿轮31的齿轮部在周向的一部分上啮合。由此,内齿齿轮32与外齿齿轮31啮合。
如图3所示,内齿齿轮32位于周壁部13k的径向内侧。内齿齿轮32配置在底壁部13j的上表面。内齿齿轮32的上侧的面32e是与轴向垂直的平坦面。内齿齿轮32的上侧的面32e位于比周壁部13k的上侧的面13h靠下侧的位置。构成内齿齿轮32的材料是金属。构成内齿齿轮32的金属例如为铁。内齿齿轮32具有内齿齿轮主体32a和环状凸部32b。内齿齿轮主体32a是在内周面设置有齿轮部的圆环状的部分。内齿齿轮主体32a的径向外侧部分的下侧的面与外侧底面部13m接触。
环状凸部32b从内齿齿轮主体32a向下侧突出。更详细地说,环状凸部32b从内齿齿轮主体32a的径向内侧部分向下侧突出。环状凸部32b是以中心轴线J1为中心的圆环状。环状凸部32b与台阶部13g的径向内侧嵌合。环状凸部32b的下侧的面是与轴向垂直的平坦面。环状凸部32b的下侧的面与内侧底面部13i接触。环状凸部32b的径向内缘与内齿齿轮主体32a的径向内缘在径向上位于相同位置。
如图2所示,在本实施方式中,内齿齿轮32在外周面具有第2凹部32c。第2凹部32c向径向内侧凹陷。第2凹部32c例如沿轴向贯通内齿齿轮32。第2凹部32c的内部在轴向观察时为矩形。在本实施方式中,第2凹部32c在周向上隔开间隔设置有多个。多个第2凹部32c沿着周向遍及一周等间隔地设置。第2凹部32c例如设置有四个。
内齿齿轮32通过固定部件80固定在减速机构壳体13上。即,固定部件80是将内齿齿轮32固定在壳体11上的部件。固定部件80是包围内齿齿轮32的环状部件。更详细地说,固定部件80是以中心轴线J1为中心的圆环状。固定部件80位于内齿齿轮32与周壁部13k的径向之间。固定部件80与内齿齿轮32和周壁部13k接触。固定部件80在被插入到内齿齿轮32与周壁部13k之间的状态下被沿轴向压扁而变形,从而将内齿齿轮32固定于周壁部13k。固定部件80具有环状部81、按压部82、突出部83和插入部84。
环状部81是在内齿齿轮32与周壁部13k的径向之间包围内齿齿轮32的环状的部分。如图4所示,在本实施方式中,环状部81是以中心轴线J1为中心、在轴向两侧开口的圆筒状。另外,在图4中,用实线示出为了固定内齿齿轮32而变形前的固定部件180,用双点划线示出为了固定内齿齿轮32而变形后的固定部件80。另外,实际上,在变形前的固定部件180和变形后的固定部件80中,也有彼此尺寸不同的部分,但在图4中,对于仅尺寸变化的部分,同样地示出变形前的固定部件180和变形后的固定部件80。在变形前的固定部件180上没有设置插入部84。
如图3所示,环状部81与内齿齿轮32的外周面和周壁部13k的内周面接触。环状部81的内周面与内齿齿轮主体32a的外周面接触。环状部81的外周面与周壁部13k的内周面接触。环状部81例如沿着将内齿齿轮32的外周面向径向内侧按压的方向以及将周壁部13k的内周面向径向外侧按压的方向施加力F。
按压部82从环状部81的上侧的端部向径向内侧突出。在本实施方式中,按压部82的径向内侧的端部位于比台阶部13g靠径向内侧的位置。按压部82与内齿齿轮32的上侧的面32e接触。更详细地说,按压部82的下侧的面与内齿齿轮32的上侧的面32e接触。如图4所示,在本实施方式中,按压部82是以中心轴线J1为中心的圆环状。按压部82是板面朝向轴向的板状。如图3所示,按压部82的上侧的面82a和周壁部13k的上侧的面13h在轴向上配置在相同位置。在本实施方式中,按压部82的上侧的面82a与周壁部13k的上侧的面13h的径向内侧连续地无台阶地连接。
如图4所示,突出部83从环状部81的内周面向径向内侧突出。在本实施方式中,突出部83是沿轴向延伸的四棱柱状。突出部83从环状部81的内周面的上侧端部延伸至下侧端部。突出部83的上侧端部与按压部82相连。突出部83的径向内侧的端部位于比按压部82的径向内缘部靠径向外侧的位置。在本实施方式中,突出部83在周向上隔开间隔地设置有多个。多个突出部83沿着周向遍及一周等间隔地设置。突出部83例如设置有四个。如图2所示,各突出部83位于各第2凹部32c的内部。各突出部83与各第2凹部32c的内表面接触。各突出部83例如填充在各第2凹部32c内。
如图3及图4所示,插入部84从环状部81向径向外侧突出。更详细地说,插入部84从环状部81的外周面的下侧的端部向径向外侧突出。在本实施方式中,插入部84是以中心轴线J1为中心的圆环状。如图3所示,插入部84的与周向垂直的截面形状是在径向外侧具有锐角的顶点的三角形状。插入部84的上侧的面是随着朝向径向外侧而位于下侧的锥形面。插入部84的下侧的面是与轴向垂直的平坦的圆环状的面。插入部84的下侧的面与环状部81的下侧的面中的径向外侧无台阶地连接。
插入部84插入到第1凹部13f的内部。插入部84与第1凹部13f的内表面接触。更详细地说,插入部84的上侧的面与第1凹部13f的内表面中的位于上侧的面接触。插入部84的下侧的面与第1凹部13f的内表面中位于下侧的面接触。在本实施方式中,插入部84填充在第1凹部13f的内部。
在本实施方式中,构成固定部件80的材料是金属。构成固定部件80的金属例如是铝。在此,如上所述,构成通过压铸制成的减速机构壳体13的材料是含有铝的合金。因此,构成周壁部13k的材料也是含有铝的合金。即,在本实施方式中,构成固定部件80的材料和构成周壁部13k的材料分别含有铝作为同种金属。
构成固定部件80的材料的硬度小于构成内齿齿轮32的材料的硬度及构成周壁部13k的材料的硬度。另外,在本说明书中,"硬度"是指例如维氏硬度、布氏硬度或洛氏硬度等。构成内齿齿轮32的材料的硬度例如大于构成周壁部13k的材料的硬度。构成固定部件80的材料的刚性比构成内齿齿轮32的材料的刚性及构成周壁部13k的材料的刚性小。构成固定部件80的材料的纵弹性系数小于构成内齿齿轮32的材料的纵弹性系数和构成周壁部13k的材料的纵弹性系数。
如图1所示,凸缘部42是以中心轴线J1为中心沿径向扩展的圆环板状。凸缘部42位于外齿齿轮31的下侧。凸缘部42从后述的输出轴41向径向外侧扩展。更详细地说,凸缘部42从输出轴41的上侧的端部向径向外侧扩展。接触凸部31b的下侧的面与凸缘部42的上侧的面中的径向内侧部分接触。在凸缘部42的下表面固定有以中心轴线J1为中心的圆筒状的第2传感器磁铁74。通过使用未图示的第2旋转传感器来检测由与输出部40一起旋转的第2传感器磁铁74产生的磁场的变化,能够检测输出轴41的旋转。
多个凸部43从凸缘部42向上侧突出。即,多个凸部43从凸缘部42朝向外齿齿轮31突出。如图1及图2所示,凸部43为中空的圆柱状。凸部43的内部向下侧开口。如图2所示,多个凸部43沿周向配置。更详细而言,多个凸部43沿着以中心轴线J1为中心的周向遍及一周等间隔地配置。凸部43的数量例如为八个。
多个凸部43分别插入多个孔部31c中。凸部43的外周面与孔部31c的内周面内接。由此,多个凸部43经由孔部31c的内侧面将外齿齿轮31支承为能够绕中心轴线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具有输出轴41、凸缘部42和凸部43。即,作为上述减速机构30的一部分的凸缘部42及凸部43也是输出部40的一部分。在本实施方式中,输出部40是单一部件。
在本实施方式中,输出轴41在马达轴21的下侧沿马达轴21的轴向延伸。输出轴41是以中心轴线J1为中心的圆柱状。输出轴41从凸缘部42的径向内缘部向下侧延伸。输出轴41与衬套54的径向内侧嵌合。输出轴41由衬套54支承为能够绕中心轴线J1旋转。输出轴41穿过突出筒部13c的内部。在本实施方式中,输出轴41的下端部与突出筒部13c的下端部在轴向上位于相同位置。
输出轴41具有收纳凹部41a和连结凹部41b。收纳凹部41a从输出轴41的上侧端部向下侧凹陷。虽然省略了图示,但从轴向观察时,收纳凹部41a是以中心轴线J1为中心的圆形状。在收纳凹部41a中收纳有马达轴21的下侧的端部。在本实施方式中,在收纳凹部41a中收纳有第7轴部21g和第8轴部21h。马达轴21的下端面位于比收纳凹部41a的底面靠上侧的位置。马达轴21的下端面与收纳凹部41a的底面隔着间隙在轴向上对置。
连结凹部41b从输出轴41的下侧的端部向上侧凹陷。虽然省略了图示,但从轴向观察时,连结凹部41b是以中心轴线J1为中心的大致圆形。在连结凹部41b的内周面上沿周向设置有多个花键槽。输出电动致动器10的驱动力的其他部件插入于连结凹部41b并连结。其他部件例如是车辆中的手动轴。电动致动器10基于驾驶员的换档操作来驱动手动轴,从而切换车辆的齿轮。
当马达轴21绕中心轴线J1旋转时,作为偏心轴部的第6轴部21f以中心轴线J1为中心沿周向公转。第6轴部21f的公转经由第2轴承52传递到外齿齿轮31,外齿齿轮31一边改变孔部31c的内周面与凸部43的外周面的内接位置一边摆动。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周向上变化。因此,马达轴21的旋转力经由外齿齿轮31传递到内齿齿轮32。
在此,在本实施方式中,内齿齿轮32固定在减速机构壳体13上,因此不旋转。因此,通过传递给内齿齿轮32的旋转力的反作用力,外齿齿轮31绕偏心轴线J2旋转。此时,外齿齿轮31的旋转方向与马达轴21的旋转方向相反。外齿齿轮31绕偏心轴线J2的旋转经由孔部31c和凸部43传递到凸缘部42。由此,输出轴41绕中心轴线J1旋转。这样,马达轴21的旋转经由减速机构30传递到输出轴41。输出轴41的旋转通过减速机构30相对于马达轴21的旋转被减速。根据具有上述构造的减速机构30,能够使输出轴41的旋转相对于马达轴21的旋转的减速比比较大。因此,能够使输出轴41的旋转扭矩较大。
预压部件60位于第3轴承53的外圈与支承壁部12f的轴向之间。预压部件60对第3轴承53的外圈施加朝向下侧的弹力。在本实施方式中,预压部件60例如是波形垫圈。
电路板70是在与轴向垂直的平面上扩展的板状。电路板70收纳在马达壳体12中。更详细地说,电路板70收纳在电路板收纳部12g内,从圆环板部12b向上侧离开地配置。电路板70是与马达20电连接的基板。在电路板70上电连接有线圈23b。例如,电路板70控制供给到马达20的电流。在电路板70上例如搭载有逆变器电路。
安装部件72是以中心轴线J1为中心的圆环状。安装部件72的内周面固定在马达轴21的上端部、即第1轴部21a的外周面。第1传感器磁铁73是以中心轴线J1为中心的圆环状。第1传感器磁铁73固定在安装部件72的径向外缘部的上端面。第1传感器磁铁73具有沿周向交替配置的N极和S极。第1旋转传感器71安装在电路板70的下表面。通过使用第1旋转传感器71检测由与马达轴21一起旋转的第1传感器磁铁73产生的磁场的变化,能够检测马达轴21的旋转。
如图5所示,上述电动致动器10的制造方法包含使用固定部件80将内齿齿轮32固定于壳体11的固定工序FP。固定工序FP具有配置工序S1和变形工序S2。配置工序S1是将变形前的固定部件180和内齿齿轮32配置在周壁部13k的径向内侧的工序。在本实施方式中,配置工序S1具有内齿齿轮配置工序S1a和固定部件配置工序S1b。
内齿齿轮配置工序S1a是将内齿齿轮32配置在周壁部13k的径向内侧的工序。在内齿齿轮配置工序S1a中,如图6所示,作业者等将内齿齿轮32配置在底壁部13j的上侧。此时,内齿齿轮32的环状凸部32b嵌合在台阶部13g的径向内侧。
另外,在本说明书中,"作业者等"包含进行各作业的作业者及组装装置等。各作业既可以仅由作业者进行,也可以仅由组装装置进行,还可以由作业者和组装装置进行。
固定部件配置工序S1b是将变形前的固定部件180配置在周壁部13k的径向内侧的工序。在本实施方式中,固定部件配置工序S1b在内齿齿轮配置工序S1a之后进行。另外,如果能够在配置固定部件180之后配置内齿齿轮32,则也可以在内齿齿轮配置工序S1a之前进行固定部件配置工序S1b。如图6所示,在固定部件配置工序S1b中,作业者等将变形前的固定部件180的环状部181从上侧插入并配置在内齿齿轮32与周壁部13k的径向之间。在所配置的环状部181与内齿齿轮32的径向之间以及环状部181与周壁部13k的径向之间的至少一方,例如设置有微小的间隙。环状部181的轴向尺寸比变形后的环状部81的轴向尺寸大。环状部181的内周面与外周面之间的径向厚度比变形后的环状部81的内周面与外周面之间的径向厚度小。在固定部件配置工序S1b中配置的固定部件180成为比周壁部13k的上侧的面13h向上侧突出的状态。
变形工序S2是将在内齿齿轮32与周壁部13k的径向之间配置有环状部181的固定部件180从上侧朝向下侧按压于底壁部13j而使该固定部件180变形的工序。如图6所示,作业者等从按压部82的上侧对固定部件180施加朝向下侧的力。由此,固定部件180沿轴向被压扁而变形,成为图3所示的变形后的固定部件80。作业者等例如使用具有朝向下侧的平坦面的夹具,经由该平坦面从上侧对按压部82施加力。作业者等例如使固定部件180沿轴向压扁而变形,直至该夹具的平坦面与周壁部13k的上侧的面13h接触。
在变形工序S2中,固定部件180的一部分变形而进入第1凹部13f内。由此,在第1凹部13f内填充固定部件180的一部分,形成沿着第1凹部13f的内表面形状的插入部84。插入部84例如通过沿轴向被压扁的环状部181的一部分进入第1凹部13f内而制作。通过利用变形工序S2将环状部181沿轴向压扁,按压部82的下侧的面与内齿齿轮32的上侧的面32e接触。另外,在变形工序S2中,环状部181向沿径向扩展的方向变形而被按压在内齿齿轮32的外周面和周壁部13k的内周面上。由此,能够通过变形后的固定部件80将内齿齿轮32相对于周壁部13k固定。另外,在变形工序S2中,固定部件180中的按压部82等环状部181以外的部分也可以适当变形。
根据本实施方式,设置有具有与内齿齿轮32的外周面和周壁部13k的内周面接触的环状部81的固定部件80。构成固定部件80的材料的硬度小于构成内齿齿轮32的材料的硬度及构成周壁部13k的材料的硬度。因此,如上述固定工序FP那样,能够将变形前的固定部件180在内齿齿轮32与周壁部13k的径向之间沿轴向压扁而容易地变形。由此,能够将变形后的环状部81较强地按压在内齿齿轮32的外周面和周壁部13k的内周面上。因此,能够使在环状部81与内齿齿轮32的外周面之间、以及环状部81与周壁部13k的内周面之间产生的摩擦力较大,能够利用该摩擦力将内齿齿轮32牢固地固定于周壁部13k。因此,能够提高内齿齿轮32相对于壳体11的固定强度。由此,能够抑制内齿齿轮32从壳体11脱离、以及内齿齿轮32相对于壳体11偏移等不良情况。
另外,例如在将内齿齿轮32直接压入周壁部13k内的情况下,需要使硬度较大的周壁部13k和内齿齿轮32中的至少一方变形。因此,在固定内齿齿轮32时,需要对内齿齿轮32施加比较大的力,存在难以固定内齿齿轮32的情况。与此相对,根据本实施方式,通过使硬度比较小的固定部件180变形,能够容易地适当地固定内齿齿轮32。因此,与通过压入将内齿齿轮32固定在周壁部13k内的情况相比,能够容易地固定内齿齿轮32。因此,能够提高电动致动器10的组装性。
另外,根据本实施方式,构成固定部件80的材料是金属。因此,如上所述,容易使变形前的固定部件180变形。另外,能够使固定部件180沿着内齿齿轮32与周壁部13k之间的径向间隙的形状适当地变形。因此,容易使变形后的固定部件80与内齿齿轮32和周壁部13k良好地紧密贴合。由此,能够使固定部件80与内齿齿轮32及周壁部13k之间的摩擦力分别更大。因此,能够进一步提高内齿齿轮32相对于壳体11的固定强度。
另外,根据本实施方式,构成固定部件80的材料和构成周壁部13k的材料分别包含同种金属。在此,在构成某两个部件的材料分别含有同种金属的情况下,某两个部件彼此之间的摩擦系数容易变得比较大。因此,通过构成固定部件80的材料和构成周壁部13k的材料含有同种金属,能够使固定部件80和周壁部13k之间的摩擦系数比较大。由此,能够更适当地增大在固定部件80与周壁部13k之间产生的摩擦力。因此,能够将固定部件80更牢固地固定在周壁部13k上。因此,能够通过固定部件80将内齿齿轮32相对于周壁部13k更牢固地固定。由此,能够进一步提高内齿齿轮32相对于壳体11的固定强度。
另外,根据本实施方式,在周壁部13k的内周面设置有向径向外侧凹陷的第1凹部13f。固定部件80具有插入到第1凹部13f内部的插入部84。插入部84与第1凹部13f的内表面接触。因此,通过插入部84与第1凹部13f之间的摩擦力,能够将固定部件80相对于周壁部13k更牢固地固定。由此,能够通过固定部件80将内齿齿轮32相对于周壁部13k更牢固地固定。因此,能够进一步提高内齿齿轮32相对于壳体11的固定强度。另外,由于插入部84从下侧相对于第1凹部13f的内表面卡住,因此能够进一步抑制固定部件80从周壁部13k内向上侧脱出。另外,如上所述,在变形工序S2中,由于能够使固定部件180的一部分变形而进入第1凹部13f内,因此在固定部件180变形时能够使固定部件180的一部分进到第1凹部13f内。由此,在变形工序S2中能够使固定部件180更容易变形。
另外,根据本实施方式,第1凹部13f是包围内齿齿轮32的环状。因此,能够增大插入部84与第1凹部13f的接触面积。由此,能够进一步增大插入部84与第1凹部13f之间的摩擦力,能够将固定部件80更牢固地固定于周壁部13k。因此,能够进一步提高内齿齿轮32相对于壳体11的固定强度。另外,在固定部件80向上侧受力时,插入部84从下侧与第1凹部13f的内表面接触,由此能够使所受的力沿周向分散。由此,能够抑制力集中施加在插入部84上,能够抑制插入部84损伤。另外,在变形工序S2中,由于容易使固定部件180的变形量在周向的一周上均匀,因此容易使固定部件180适当地变形。另外,通过切削加工将周壁部13k的内周面的一部分遍及一周地切开,由此能够容易地制作第1凹部13f。
另外,根据本实施方式,插入部84填充在第1凹部13f的内部。因此,能够使插入部84与第1凹部13f的接触面积更大。由此,能够进一步增大插入部84与第1凹部13f之间的摩擦力,能够将固定部件80更牢固地固定于周壁部13k。因此,能够进一步提高内齿齿轮32相对于壳体11的固定强度。
另外,根据本实施方式,固定部件80具有从环状部81的上侧的端部向径向内侧突出的按压部82。按压部82与内齿齿轮32的上侧的面接触。因此,能够通过按压部82从上侧按压内齿齿轮32。由此,能够通过按压部82抑制内齿齿轮32向上侧偏移。另外,通过按压部82能够增大固定部件80的上表面。因此,在从上侧对变形前的固定部件180施加力而使该固定部件180变形时,通过对按压部82施加力,能够容易地对固定部件180施加力。由此,能够使固定部件180更容易变形。
另外,根据本实施方式,按压部82的上侧的面82a和周壁部13k的上侧的面13h在轴向上配置在相同位置。因此,如上所述,在变形工序S2中,能够采用使固定部件180变形直到将按压部82从上侧向下侧按压的夹具的平坦面与周壁部13k的上侧的面13h接触的方法。因此,能够容易地把握结束变形工序S2的时机。由此,能够提高变形工序S2中的作业性。
另外,根据本实施方式,内齿齿轮32在外周面具有第2凹部32c。固定部件80具有位于第2凹部32c内部的突出部83。因此,突出部83沿周向卡在第2凹部32c的内表面。由此,能够更好地抑制固定部件80与内齿齿轮32相对旋转。因此,能够更牢固地将固定部件80和内齿齿轮32固定。因此,能够进一步提高内齿齿轮32相对于壳体11的固定强度。另外,突出部83也可以通过变形工序S2沿着第2凹部32c的内表面变形。在这种情况下,突出部83被牢固地固定在第2凹部32c内,内齿齿轮32和固定部件80被更牢固地固定。
另外,根据本实施方式,底壁部13j在上侧的面具有包围中心轴线J1的环状的台阶部13g。内齿齿轮32具有向下侧突出并嵌合在台阶部13g的径向内侧的环状凸部32b。因此,能够利用台阶部13g将内齿齿轮32在径向上定位。由此,在使变形前的固定部件180变形而将内齿齿轮32固定于周壁部13k时,能够抑制由于固定部件180的变形而使内齿齿轮32沿径向偏移。因此,能够以良好的轴精度固定内齿齿轮32。
本实用新型并不限于上述实施方式,也可以采用其他结构。构成固定部件的材料只要硬度小于构成内齿齿轮的材料及构成周壁部的材料,则可以是任意材料。在构成固定部件的材料为金属的情况下,构成固定部件的金属也可以是铜等。构成固定部件的材料也可以是金属以外的材料。构成固定部件的材料和构成周壁部的材料也可以不含有同种金属。构成内齿齿轮的材料和构成周壁部的材料也可以含有同种金属。
固定部件的插入部只要位于第1凹部内的至少一部分即可,也可以不位于第1凹部内的一部分。也可以不设置固定部件的插入部。在该情况下,也可以在周壁部的内周面上不设置第1凹部。第1凹部的形状没有特别限定,也可以不是环状。也可以设置多个第1凹部。在该情况下,固定部件也可以具有插入各第1凹部的多个插入部。固定部件的按压部可以从周壁部向轴向另一侧(上侧)突出,也可以从周壁部向轴向一侧(下侧)凹陷。也可以不设置按压部。固定部件的突出部的数量及内齿齿轮的第2凹部的数量没有特别限定。也可以不设置突出部及第2凹部。在壳体的底壁部也可以不设置台阶部。
上述实施方式的电动致动器的用途没有特别限定。上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,本说明书中说明的各构成可以在相互不矛盾的范围内适当组合。

Claims (10)

1.一种电动致动器,其特征在于,
该电动致动器具有:
马达,其具有能够以沿轴向延伸的中心轴线为中心旋转的马达轴;
减速机构,其具有与所述马达轴连结的外齿齿轮和包围所述外齿齿轮的径向外侧的环状的内齿齿轮;
壳体,其在内部收纳所述马达和所述减速机构;以及
固定部件,其将所述内齿齿轮固定在所述壳体上,
所述壳体具有:
底壁部,其从轴向一侧支承所述内齿齿轮;以及
周壁部,其位于所述内齿齿轮的径向外侧,包围所述内齿齿轮,
所述固定部件具有在所述内齿齿轮与所述周壁部的径向之间包围所述内齿齿轮的环状部,
所述环状部与所述内齿齿轮的外周面和所述周壁部的内周面接触,
构成所述固定部件的材料的硬度小于构成所述内齿齿轮的材料的硬度和构成所述周壁部的材料的硬度。
2.根据权利要求1所述的电动致动器,其特征在于,
构成所述固定部件的材料是金属。
3.根据权利要求2所述的电动致动器,其特征在于,
构成所述固定部件的材料和构成所述周壁部的材料分别包含同种金属。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的电动致动器,其特征在于,
在所述周壁部的内周面设置有向径向外侧凹陷的第1凹部,
所述固定部件具有插入于所述第1凹部的内部的插入部,
所述插入部与所述第1凹部的内表面接触。
5.根据权利要求4所述的电动致动器,其特征在于,
所述第1凹部呈包围所述内齿齿轮的环状。
6.根据权利要求4所述的电动致动器,其特征在于,
所述插入部填充在所述第1凹部的内部。
7.根据权利要求1至3中的任意一项所述的电动致动器,其特征在于,
所述固定部件具有从所述环状部的轴向另一侧的端部向径向内侧突出的按压部,
所述按压部与所述内齿齿轮的轴向另一侧的面接触。
8.根据权利要求7所述的电动致动器,其特征在于,
所述按压部的轴向另一侧的面与所述周壁部的轴向另一侧的面在轴向上配置在相同位置。
9.根据权利要求1至3中的任意一项所述的电动致动器,其特征在于,
所述内齿齿轮在外周面具有第2凹部,
所述固定部件具有位于所述第2凹部的内部的突出部。
10.根据权利要求1至3中的任意一项所述的电动致动器,其特征在于,
所述底壁部在轴向另一侧的面具有包围所述中心轴线的环状的台阶部,
所述内齿齿轮具有向轴向一侧突出并且与所述台阶部的径向内侧嵌合的环状凸部。
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