JP2020005454A - Electric actuator - Google Patents

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Abstract

To provide an electric actuator which can inhibit vibration of an electric motor at a high level.SOLUTION: An electric actuator includes: a case; an electric motor 5 incorporated into the case; and a motion conversion mechanism 4 which converts rotary motion of the electric motor 5 into linear motion. In the electric actuator in which the electric motor 5 is fixed to the case (the gear case 10) at one axial end part side and a conductive member 70 is connected to a motor terminal at the other end part side on the opposite side, an elastic member 38 is provided between the conductive member 70 and a case (a motor case 60).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電動アクチュエータに関する。   The present invention relates to an electric actuator.

近年、車両等の省力化、低燃費化のために電動化が進み、例えば、自動車の自動変速機やブレーキ、ステアリング等の操作を電動機の力で行うシステムが開発され、市場に投入されている。   2. Description of the Related Art In recent years, electrification has progressed in order to save power and reduce fuel consumption of vehicles and the like. For example, a system for operating an automatic transmission, a brake, a steering, and the like of an automobile by the power of an electric motor has been developed and put on the market. .

このような用途に使用されるアクチュエータとして、例えば、下記特許文献1には、電動モータの回転運動を直線運動に変換して出力するボールねじ機構を備えるものが開示されている。また、特許文献1には、電動モータの軸方向の一端部側に板状のステーを取り付け、そのステーを介して電動モータをアクチュエータケースにボルトで締結することで、振動に対する電動モータの位置保持力を向上させた構成が提案されている。   As an actuator used for such a purpose, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-163,009 discloses a device provided with a ball screw mechanism that converts a rotational motion of an electric motor into a linear motion and outputs the linear motion. Further, in Patent Document 1, a plate-like stay is attached to one end side in the axial direction of the electric motor, and the electric motor is fastened to an actuator case with bolts via the stay, thereby maintaining the position of the electric motor against vibration. Configurations with improved power have been proposed.

特開2018−74790号公報JP 2018-74790 A

しかしながら、上記特許文献1に提案されている構成においては、電動モータが、ステーが設けられた側とは反対側では全く支持されていない片持ち支持の状態であるため、外部からの振動(エンジンからの振動や車両走行中に生じる振動など)が電動モータに伝わると、電動モータの支持されていない側で振れが生じる可能性がある。従って、特許文献1に提案されている構成は、厳しい振動条件下での適用には十分ではなく、改善が必要であった。   However, in the configuration proposed in Patent Document 1, since the electric motor is in a cantilevered state in which the electric motor is not supported at all on the side opposite to the side where the stay is provided, external vibration (engine (Vibration from the vehicle or vibration generated while the vehicle travels) is transmitted to the electric motor, there is a possibility that vibration occurs on the side where the electric motor is not supported. Therefore, the configuration proposed in Patent Document 1 is not sufficient for application under severe vibration conditions, and needs improvement.

そこで、本発明は、電動モータの振れを高度に抑制することが可能な電動アクチュエータを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an electric actuator capable of highly suppressing the vibration of an electric motor.

上記課題を解決するため、本発明は、ケースと、ケースに内蔵された電動モータと、電動モータの回転運動を直線運動に変換する運動変換機構とを備え、電動モータが、その軸方向の一端部側でケースに対して固定されると共に、反対の他端部側で導電部材がモータ端子に接続された電動アクチュエータにおいて、導電部材とケースとの間に弾性部材を設けたことを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention includes a case, an electric motor built in the case, and a motion conversion mechanism that converts a rotational motion of the electric motor into a linear motion, and the electric motor has one end in an axial direction thereof. In an electric actuator in which a conductive member is connected to a motor terminal on the other end side while being fixed to a case on the side of the unit, an elastic member is provided between the conductive member and the case. .

このように、導電部材とケースとの間に弾性部材を設けることで、電動モータにおけるケースに固定された一端部側とは反対側の他端部側が弾性部材によって弾性的に支持されるようになる。これにより、外部からの振動が電動モータに伝わったとしても、電動モータの他端部側での振れが弾性部材によって吸収されることで、振れが高度に抑制される。   In this manner, by providing the elastic member between the conductive member and the case, the other end of the electric motor opposite to the one end fixed to the case is elastically supported by the elastic member. Become. Thereby, even if vibration from the outside is transmitted to the electric motor, the vibration at the other end of the electric motor is absorbed by the elastic member, so that the vibration is highly suppressed.

導電部材を保持するホルダ部を備える場合、ホルダ部とケースとの間に弾性部材を挟んで保持するようにしてもよい。この場合、電動モータの他端部側はホルダ部を介して弾性的に支持されるので、弾性部材によって電動モータの他端部側での振れが高度に抑制される。   In the case where a holder for holding the conductive member is provided, an elastic member may be held between the holder and the case. In this case, the other end of the electric motor is elastically supported via the holder, so that the elastic member highly restricts the deflection at the other end of the electric motor.

また、ホルダ部とケースとによって弾性部材を電動モータの軸方向に挟んで保持するように構成してもよい。この場合、弾性部材が電動モータの軸方向に挟まれていることで、弾性部材にその軸方向の弾性反発力が生じる。従って、この軸方向の弾性反発力により電動モータの軸方向の振れ(振れの軸方向成分)を抑制することができる。ただし、弾性部材によって抑制される振れは、電動モータの軸方向の振れだけに限らず、他の任意の方向の振れも抑制することが可能である。すなわち、ホルダ部とケースとの間で生じる弾性部材の摩擦力や弾性部材の種々の方向に作用する弾性力によって、電動モータの軸方向と交差する任意の方向の振れも抑制することができる。   Further, the elastic member may be held between the holder and the case in the axial direction of the electric motor. In this case, since the elastic member is sandwiched in the axial direction of the electric motor, an elastic repulsive force is generated in the elastic member in the axial direction. Therefore, the axial resilience of the electric motor can suppress the axial vibration of the electric motor (axial component of the vibration). However, the vibration suppressed by the elastic member is not limited to the vibration in the axial direction of the electric motor, and the vibration in any other direction can also be suppressed. That is, the vibration in an arbitrary direction intersecting with the axial direction of the electric motor can be suppressed by the frictional force of the elastic member generated between the holder portion and the case and the elastic force acting on the elastic member in various directions.

また、弾性部材をOリングとし、ホルダ部に筒状部を設け、筒状部の外周にOリングを装着してもよい。このような構成とすることで、弾性部材の装着が行いやすくなり、作業性が向上する。   Alternatively, the elastic member may be an O-ring, a cylindrical portion may be provided on the holder portion, and the O-ring may be mounted on the outer periphery of the cylindrical portion. With such a configuration, the elastic member can be easily mounted, and workability is improved.

また、ケースは、互いに係合して組み付け可能に構成された第1ケース分割体と第2ケース分割体とを有するものであってもよい。この場合、第1ケース分割体に組み付けられた第2ケース分割体と、ホルダ部との間に、弾性部材を挟んで保持し、第2ケース分割体とホルダ部とによって挟まれて保持されている弾性部材の弾性反発力によって、第2ケース分割体が第1ケース分割体に対して係合する方向に付勢されるように構成するとよい。このように構成することで、ケース分割体同士の係合箇所におけるガタつきを無くし、ケース分割体同士の係合を確実に行わせることができる。   In addition, the case may include a first case divided body and a second case divided body that are configured to engage with each other and to be assembled. In this case, the elastic member is interposed and held between the second case split body assembled to the first case split body and the holder, and is held and held between the second case split body and the holder. It is preferable that the second case split body is biased in a direction in which the second case split body is engaged with the first case split body by an elastic repulsive force of the elastic member. With such a configuration, it is possible to eliminate rattling at an engagement portion between the case divided bodies and to reliably engage the case divided bodies.

本発明によれば、電動モータの振れを高度に抑制することができるので、電動モータの振れに起因する部品の破損などの不具合が生じにくくなり、厳しい振動環境下においても適用可能な信頼性の高い電動アクチュエータを提供できるようになる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, since the run-out of an electric motor can be suppressed to a high degree, malfunctions, such as breakage of components resulting from the run-out of an electric motor, are less likely to occur, and reliability that can be applied even under severe vibration environments is reduced. A high electric actuator can be provided.

本発明の実施の一形態に係る電動アクチュエータの断面図である。It is a sectional view of an electric actuator concerning one embodiment of the present invention. 電動モータを支持するステーやボルトの斜視図である。It is a perspective view of a stay and a bolt which support an electric motor. ステーがギヤケースに対して固定されている部分を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a portion where a stay is fixed to a gear case. 電動モータの反固定端部側及びその周辺部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the non-fixed end part side of an electric motor, and its peripheral part. 電動モータ、バスバー及びホルダ部の斜視図である。It is a perspective view of an electric motor, a bus bar, and a holder part. 電動モータにホルダ部を固定した状態を示す斜視図である。It is a perspective view showing the state where a holder part was fixed to an electric motor. モータケースの本体部及びキャップ部の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a main body and a cap of a motor case. 係合部及び被係合部の部分を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the part of an engagement part and an engaged part.

図1は、本発明の実施の一形態に係る電動アクチュエータの断面図である。まず、図1を参照しつつ、本実施形態に係る電動アクチュエータの全体構成及び動作について説明する。   FIG. 1 is a sectional view of an electric actuator according to one embodiment of the present invention. First, the overall configuration and operation of the electric actuator according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図1に示す電動アクチュエータ1は、電動モータ5を有するモータ部2と、電動モータ5の回転運動を伝達する駆動力伝達機構3と、電動モータ5の回転運動を直線運動に変換する運動変換機構4とを主な構成としている。   An electric actuator 1 shown in FIG. 1 includes a motor unit 2 having an electric motor 5, a driving force transmitting mechanism 3 for transmitting a rotational movement of the electric motor 5, and a movement converting mechanism for converting the rotational movement of the electric motor 5 into a linear movement. 4 is the main configuration.

モータ部2は、電動モータ5と、電動モータ5に電力供給するための導電部材としての一対のバスバー70と、電動モータ5やバスバー70等を収容するモータケース60とを備えている。本実施形態では、電動モータ5として、安価な(ブラシ付き)DCモータを用いているが、ブラシレスモータ等の他のモータを用いてもよい。なお、ここでいうモータケース60は、電動モータ5自体が有するケース(ハウジング)とは別体で構成されたものであり、独自のケースを有する電動モータ5全体が収容される電動アクチュエータのケース(アクチュエータケース)である。   The motor unit 2 includes the electric motor 5, a pair of bus bars 70 as a conductive member for supplying electric power to the electric motor 5, and a motor case 60 that houses the electric motor 5, the bus bar 70, and the like. In the present embodiment, an inexpensive (with brush) DC motor is used as the electric motor 5, but another motor such as a brushless motor may be used. Note that the motor case 60 here is configured separately from a case (housing) of the electric motor 5 itself, and a case (a case of an electric actuator that houses the entire electric motor 5 having its own case). Actuator case).

モータケース60は、電動モータ5の大部分を収容する第1ケース分割体としての円筒状の本体部61と、本体部61の一端部(図1における左端部)に固定された第2ケース分割体としての蓋状のキャップ部62とで構成されている。各バスバー70は、金属製の板部材を所定形状に曲げ加工して形成されており、それぞれ樹脂製のホルダ部71によって保持されている。また、各バスバー70は、ホルダ部71が電動モータ5の端部(図1おける左端部)に固定された状態で、電動モータ5のモータ端子5d(図6参照)に対して溶接により接続されている。キャップ部62には軸方向に突出する筒状のコネクタ部62aが設けられており、コネクタ部62aの内周側には各バスバー70の先端部(モータ端子に接続される側とは反対側の端部)が配置されている。このバスバー70の先端部に対し、図示しない動力電源から延びる動力線の相手側端子が接続されることで、動力電源から電動モータ5へ電力が供給可能な状態となる。   The motor case 60 includes a cylindrical main body 61 serving as a first case division body that accommodates most of the electric motor 5, and a second case division fixed to one end (the left end in FIG. 1) of the main body 61. And a lid-shaped cap portion 62 as a body. Each bus bar 70 is formed by bending a metal plate member into a predetermined shape, and is held by a resin holder 71, respectively. Each bus bar 70 is connected by welding to a motor terminal 5d (see FIG. 6) of the electric motor 5 in a state where the holder 71 is fixed to the end (the left end in FIG. 1) of the electric motor 5. ing. The cap portion 62 is provided with a cylindrical connector portion 62a that protrudes in the axial direction, and the inner peripheral side of the connector portion 62a has a distal end portion of each bus bar 70 (on the opposite side to the side connected to the motor terminal). End). By connecting the other end of a power line extending from a power source (not shown) to the tip of the bus bar 70, power can be supplied from the power source to the electric motor 5.

駆動力伝達機構3は、駆動側のドライブギヤ8と、これと噛み合う被駆動側のドリブンギヤ9とで構成されている。ドライブギヤ8及びドリブンギヤ9は、ギヤケース10内に収容されている。ドライブギヤ8は、ドリブンギヤ9よりも歯数の少ない小径のギヤであり、電動モータ5の回転軸5aに対してこれと一体的に回転するように取り付けられている。これに対して、ドリブンギヤ9は、ドライブギヤ8よりも歯数の多い大径のギヤであり、運動変換機構4を構成する後述のナット17に対してこれと一体的に回転するように取り付けられている。   The driving force transmission mechanism 3 includes a driving gear 8 on the driving side and a driven gear 9 on the driven side that meshes with the driving gear 8. The drive gear 8 and the driven gear 9 are housed in a gear case 10. The drive gear 8 is a small-diameter gear having a smaller number of teeth than the driven gear 9, and is attached to the rotating shaft 5 a of the electric motor 5 so as to rotate integrally therewith. On the other hand, the driven gear 9 is a large-diameter gear having more teeth than the drive gear 8, and is attached to a nut 17, which will be described later, constituting the motion conversion mechanism 4 so as to rotate integrally therewith. ing.

また、ドライブギヤ8は、その軸方向の両端部にて2つの軸受11,12によって回転可能に支持されている。2つの軸受11,12のうち、一方(図1において左側)の軸受11は、電動モータ5の端部に固定された筒状の軸受保持部材13内に嵌め込まれることによって保持され、他方(図1において右側)の軸受12は、ギヤケース10内に嵌め込まれることによって保持されている。ドリブンギヤ9は、ナット17の外周面に設けられた複列の軸受14によってナット17と共に回転可能に支持されている。複列の軸受14は、ギヤケース10に設けられた筒状のスリーブ15内に収容され、スリーブ15の内周面に装着された止め輪16によって軸方向への移動が規制されている。複列の軸受14としては、ナット17を安定的かつ確実に支持することができるように、ラジアル荷重に加えて、両方向のアキシャル荷重を支承できる複列アンギュラ玉軸受を用いることが好ましい。   The drive gear 8 is rotatably supported by two bearings 11 and 12 at both ends in the axial direction. One of the two bearings 11 and 12 (the left side in FIG. 1) is held by being fitted into a cylindrical bearing holding member 13 fixed to an end of the electric motor 5, and the other (see FIG. 1). The bearing 12 (on the right side in FIG. 1) is held by being fitted into the gear case 10. The driven gear 9 is rotatably supported together with the nut 17 by double-row bearings 14 provided on the outer peripheral surface of the nut 17. The double-row bearings 14 are housed in a cylindrical sleeve 15 provided in the gear case 10, and movement in the axial direction is restricted by a retaining ring 16 mounted on the inner peripheral surface of the sleeve 15. As the double-row bearing 14, it is preferable to use a double-row angular ball bearing capable of supporting an axial load in both directions in addition to a radial load so that the nut 17 can be stably and reliably supported.

電動モータ5が駆動を開始し、電動モータ5の回転軸5aが回転すると、回転軸5aと一体的にドライブギヤ8が回転し、これに連動してドリブンギヤ9が回転する。このとき、電動モータ5からの回転運動は、歯数の少ないドライブギヤ8から歯数の多いドリブンギヤ9へ伝達されるので、減速されて回転トルクが増加する。このように、ドライブギヤ8とドリブンギヤ9間での減速により回転トルクを増加させて出力することで、小型の電動モータを用いても十分な出力が得られるようになる。なお、本実施形態とは異なり、ドライブギヤ8とドリブンギヤ9とを同じ歯数のギヤで構成し、電動モータ5からの回転運動を減速せずに伝達するようにしてもよい。   When the electric motor 5 starts driving and the rotating shaft 5a of the electric motor 5 rotates, the drive gear 8 rotates integrally with the rotating shaft 5a, and the driven gear 9 rotates in conjunction with this. At this time, since the rotational motion from the electric motor 5 is transmitted from the drive gear 8 having a small number of teeth to the driven gear 9 having a large number of teeth, the rotation is reduced and the rotational torque is increased. In this way, by increasing the rotational torque and outputting the torque by deceleration between the drive gear 8 and the driven gear 9, a sufficient output can be obtained even with a small electric motor. Note that, unlike the present embodiment, the drive gear 8 and the driven gear 9 may be constituted by gears having the same number of teeth, and the rotational motion from the electric motor 5 may be transmitted without deceleration.

運動変換機構4は、回転部材としてのナット17と、直動部材としてのねじ軸18と、多数のボール19とを有するボールねじ機構である。ナット17の内周面とねじ軸18の外周面には、それぞれ螺旋状溝が形成されており、これらの螺旋状溝の間にボール19が転動可能に収容されている。また、ナット17には図示しない循環部材が設けられており、この循環部材によってボール19が螺旋状溝に沿って循環するように構成されている。   The motion conversion mechanism 4 is a ball screw mechanism having a nut 17 as a rotating member, a screw shaft 18 as a direct acting member, and a number of balls 19. Helical grooves are formed on the inner peripheral surface of the nut 17 and the outer peripheral surface of the screw shaft 18, respectively, and a ball 19 is rotatably accommodated between these spiral grooves. The nut 17 is provided with a circulation member (not shown), and the circulation member causes the ball 19 to circulate along the spiral groove.

ねじ軸18は、ナット17の内周に挿通され、電動モータ5の回転軸5aと平行に配置されている。ねじ軸18の前端部(図1における左端部)には、連結孔18aが設けられており、この連結孔18aにボルト等の締結具を挿入することで、ねじ軸18と操作対象である図示しない使用機器の対応部位とが連結される。電動モータ5の回転運動がドライブギヤ8及びドリブンギヤ9を介してナット17に伝達されると、ナット17が回転することで、ねじ軸18が軸方向の一方(前進方向又は後退方向)へ移動する。反対に、電動モータ5が逆回転した場合は、ドライブギヤ8及びドリブンギヤ9を介して回転運動がナット17に伝達されて、ねじ軸18が軸方向の他方へ移動する。このように、電動モータ5の正逆回転によって、ねじ軸18が前進又は後退することで、ねじ軸18の前端部に連結された操作対象が操作される。   The screw shaft 18 is inserted through the inner periphery of the nut 17 and is arranged in parallel with the rotating shaft 5 a of the electric motor 5. At the front end (left end in FIG. 1) of the screw shaft 18, a connection hole 18a is provided. By inserting a fastener such as a bolt into the connection hole 18a, the screw shaft 18 and the operation target are illustrated. The corresponding part of the used equipment is not connected. When the rotational movement of the electric motor 5 is transmitted to the nut 17 via the drive gear 8 and the driven gear 9, the nut 17 rotates, and the screw shaft 18 moves in one of the axial directions (forward or backward). . Conversely, when the electric motor 5 rotates in the reverse direction, the rotational movement is transmitted to the nut 17 via the drive gear 8 and the driven gear 9, and the screw shaft 18 moves to the other axial direction. As described above, the forward / backward rotation of the electric motor 5 causes the screw shaft 18 to move forward or backward, so that the operation target connected to the front end of the screw shaft 18 is operated.

ねじ軸18の後端部(操作対象側の端部とは反対側の端部)は、ねじ軸ケース20によって覆われている。ねじ軸ケース20は、ギヤケース10に対してモータケース60が固定される側とは反対側で固定されている。   The rear end of the screw shaft 18 (the end opposite to the end on the operation target side) is covered with a screw shaft case 20. The screw shaft case 20 is fixed to the gear case 10 on the side opposite to the side where the motor case 60 is fixed.

また、ねじ軸18の後端部には、ねじ軸18の回転を規制する回転規制部材としての回り止めピン21が設けられている。回り止めピン21は、ねじ軸18に対してその軸方向と直交又は交差する方向に取り付けられている。ねじ軸18の後端部から外径方向に突出する回り止めピン21の両端部には、それぞれガイドローラ22が回転可能に取り付けられている。各ガイドローラ22は、ねじ軸ケース20に設けられた軸方向に延びる一対のガイド溝20a内に挿入されている。ガイドローラ22がガイド溝20aに沿って軸方向へ移動することで、ねじ軸18は周方向に回転することなく軸方向に前進又は後退する。   At the rear end of the screw shaft 18, a rotation preventing pin 21 is provided as a rotation restricting member for restricting the rotation of the screw shaft 18. The detent pin 21 is attached to the screw shaft 18 in a direction orthogonal or intersecting with the axial direction. Guide rollers 22 are rotatably attached to both ends of the rotation preventing pins 21 projecting from the rear end of the screw shaft 18 in the radial direction. Each guide roller 22 is inserted into a pair of guide grooves 20 a provided in the screw shaft case 20 and extending in the axial direction. As the guide roller 22 moves in the axial direction along the guide groove 20a, the screw shaft 18 moves forward or backward in the axial direction without rotating in the circumferential direction.

また、ねじ軸18において、ナット17よりも前端部側には、電動アクチュエータ1内に異物が侵入するのを防止するブーツ23と、ブーツ23を保護するためのブーツカバー25とが設けられている。ブーツ23は、小径端部23aと大径端部23bとこれらを繋いで軸方向に伸縮する蛇腹部23cとで構成されている。小径端部23aはねじ軸18の外周面に固定され、大径端部23bはブーツカバー25に取り付けられた筒状のブーツ装着部材24の外周面に固定されている。ブーツカバー25は、ブーツ23の外側を覆うように配置され、モータケース60の本体部61と一体成型されている。   On the screw shaft 18, a boot 23 for preventing foreign matter from entering the electric actuator 1 and a boot cover 25 for protecting the boot 23 are provided on the front end side of the nut 17. . The boot 23 includes a small-diameter end portion 23a, a large-diameter end portion 23b, and a bellows portion 23c connecting and connecting them to expand and contract in the axial direction. The small-diameter end 23 a is fixed to the outer peripheral surface of the screw shaft 18, and the large-diameter end 23 b is fixed to the outer peripheral surface of a tubular boot mounting member 24 attached to the boot cover 25. The boot cover 25 is disposed so as to cover the outside of the boot 23, and is integrally formed with the main body 61 of the motor case 60.

ねじ軸18の往復運動に伴ってブーツ23が伸縮すると、ブーツ23内部の圧力が変動するため、特にねじ軸18の軸方向移動量が大きい場合に内圧変動により蛇腹部23cが過大に変形して、蛇腹部23cの耐久性が低下する虞がある。そこで、ブーツ23の内圧変動による蛇腹部23cの破損を防ぐために、ねじ軸ケース20に通気フィルタ26を設けている。通気フィルタ26は、電動アクチュエータ1内を通ってブーツ23の内部空間と連通しており、ブーツ23が伸縮すると、通気フィルタ26を通してエアが流入又は流出することで、蛇腹部23cの変形が抑制される。   When the boot 23 expands and contracts with the reciprocating motion of the screw shaft 18, the pressure inside the boot 23 fluctuates. In particular, when the axial movement amount of the screw shaft 18 is large, the bellows portion 23c is excessively deformed by the internal pressure fluctuation. There is a possibility that the durability of the bellows portion 23c may be reduced. Therefore, in order to prevent the bellows portion 23c from being damaged due to a change in the internal pressure of the boot 23, a ventilation filter 26 is provided in the screw shaft case 20. The ventilation filter 26 communicates with the internal space of the boot 23 through the inside of the electric actuator 1, and when the boot 23 expands and contracts, air flows in or out through the ventilation filter 26, thereby suppressing deformation of the bellows portion 23 c. You.

また、ねじ軸18の外周面には、ねじ軸18の軸方向位置を検出するためのセンサターゲットとなる磁石27が設けられている。一方、モータケース60の外周には、図示しないストロークセンサが設けられている。ねじ軸18が前進又は後退すると、これに伴って移動する磁石27の磁場(例えば磁束密度の向き及び強さ)の変化をストロークセンサが検出することにより、磁石27の軸方向位置、ひいてはねじ軸18の軸方向位置が検出される。   A magnet 27 serving as a sensor target for detecting the axial position of the screw shaft 18 is provided on the outer peripheral surface of the screw shaft 18. On the other hand, a stroke sensor (not shown) is provided on the outer periphery of the motor case 60. When the screw shaft 18 moves forward or backward, the stroke sensor detects a change in the magnetic field (for example, the direction and strength of the magnetic flux density) of the magnet 27 that moves with the screw shaft 18, and thereby the axial position of the magnet 27, and thus the screw shaft 18 axial positions are detected.

ここで、図2及び図3を参照しつつ、本実施形態に係る電動アクチュエータ1における電動モータ5の支持構造について説明する。   Here, the support structure of the electric motor 5 in the electric actuator 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図2に示すように、電動モータ5の回転軸5aが突出する側の端面には、支持部材としての板状のステー40が2本のボルト41によって固定される。詳しくは、ステー40の中央部には孔部40aが設けられており、この孔部40aに電動モータ5の回転軸5aを挿通させた状態で、2本のボルト41をステー40に設けられたボルト挿通孔40bを通して電動モータ5の端面に設けられたねじ孔5bにねじ込むことにより、ステー40が電動モータ5の端面に対して固定される。また、ステー40には別の2本のボルト42を挿通させるボルト挿通孔40cが設けられており、これらのボルト挿通孔40cにボルト42を挿通させ、図3に示すように、各ボルト42をギヤケース10に設けられたねじ孔10aにねじ込むことで、ステー40がギヤケース10に対して固定される。これにより、電動モータ5はステー40を介してギヤケース10に固定される。   As shown in FIG. 2, a plate-shaped stay 40 as a support member is fixed to two end faces of the electric motor 5 on the side where the rotating shaft 5 a protrudes. Specifically, a hole 40a is provided in the center of the stay 40, and two bolts 41 are provided on the stay 40 in a state where the rotary shaft 5a of the electric motor 5 is inserted through the hole 40a. The stay 40 is fixed to the end face of the electric motor 5 by screwing into the screw hole 5b provided on the end face of the electric motor 5 through the bolt insertion hole 40b. Further, the stay 40 is provided with bolt insertion holes 40c through which another two bolts 42 are inserted, and the bolts 42 are inserted into these bolt insertion holes 40c, and as shown in FIG. The stay 40 is fixed to the gear case 10 by screwing it into the screw hole 10 a provided in the gear case 10. Thereby, the electric motor 5 is fixed to the gear case 10 via the stay 40.

このように、本実施形態に係る電動アクチュエータ1において、電動モータ5は、その軸方向の一端部側でステー40を介してギヤケース10に対して固定されている。一方、電動モータ5の軸方向の他端部側は、ボルト等によるモータケース60への締結は行われていない。仮に、この他端部側(以下、「反固定端部側」という。)での電動モータ5に対する支持が全くない場合、電動モータ5が片持ち支持となるため、外部からの振動(例えば、エンジンからの振動や車両走行中に生じる振動など)に曝される振動環境下では、電動アクチュエータを適用するにあたって課題がある。具体的には、外部からの振動が電動モータ5に伝わると、特に電動モータ5の固定端部から離れた箇所(反固定端部側)で電動モータ5の振れが大きくなる傾向にあるため、本実施形態のように、モータ端子5dとバスバー70とが電動モータ5の反固定端部側で接続されている構成においては、その振れによる影響でモータ端子5dとバスバー70との溶接個所が破損するなどしてこれらの接続状態が良好に維持できなくなる虞がある。例えば、電動モータ5の反固定端部側に振れが生じた場合に、電動モータ5に固定されているホルダ部71が電動モータ5よりも先にモータケース60の内面に衝突すると、衝突による反力(振れの方向とは反対方向の力)によりホルダ部71の動き(振れ)が規制される一方、電動モータ5の反固定端部側は振れによる慣性運動によってさらにモータケース60の内面側へ動くので、ホルダ部71と電動モータ5との間で相反する方向の運動が発生する。このような場合、ホルダ部71と電動モータ5との相反する方向の運動によって、モータ端子5dとバスバー70との溶接箇所において互いに分離する方向の負荷がかかる。そして、斯かる負荷が溶接箇所に繰り返し加わることで、溶接個所が疲労等により破損し、ひいては電動アクチュエータ1が故障することになる(制御不能となる)。   As described above, in the electric actuator 1 according to the present embodiment, the electric motor 5 is fixed to the gear case 10 via the stay 40 at one axial end thereof. On the other hand, the other end of the electric motor 5 in the axial direction is not fastened to the motor case 60 by bolts or the like. If there is no support for the electric motor 5 at the other end side (hereinafter, referred to as “anti-fixed end side”), since the electric motor 5 is cantilevered, vibration from outside (for example, There is a problem in applying an electric actuator in a vibration environment exposed to vibration from an engine or vibration generated during running of a vehicle. Specifically, when vibrations from the outside are transmitted to the electric motor 5, the deflection of the electric motor 5 tends to increase particularly at a position apart from the fixed end of the electric motor 5 (opposite the fixed end). In the configuration in which the motor terminal 5d and the bus bar 70 are connected on the side opposite to the fixed end of the electric motor 5 as in the present embodiment, the welded portion between the motor terminal 5d and the bus bar 70 is damaged due to the vibration. For example, there is a possibility that these connection states cannot be maintained satisfactorily. For example, if the holder 71 fixed to the electric motor 5 collides with the inner surface of the motor case 60 before the electric motor 5 when the deflection occurs on the side opposite to the fixed end of the electric motor 5, the collision While the movement (shake) of the holder 71 is regulated by the force (the force in the direction opposite to the direction of the shake), the non-fixed end of the electric motor 5 is further moved toward the inner surface of the motor case 60 by the inertial movement due to the shake. Because of the movement, movements in opposite directions occur between the holder 71 and the electric motor 5. In such a case, the opposing movements of the holder 71 and the electric motor 5 apply a load in a direction in which the motor terminal 5d and the bus bar 70 are separated from each other at a welding location. When such a load is repeatedly applied to the welded portion, the welded portion is damaged due to fatigue or the like, and the electric actuator 1 breaks down (control becomes impossible).

そこで、本実施形態では、電動モータ5の反固定端部側での振動を高度に抑制するため、以下のような対策を講じている。   Therefore, in the present embodiment, the following measures are taken in order to highly suppress the vibration on the side opposite to the fixed end of the electric motor 5.

図4は、電動モータの反固定端部側及びその周辺部の断面図である。   FIG. 4 is a cross-sectional view of the electric motor on the side opposite to the fixed end and its peripheral portion.

図4に示すように、本実施形態に係る電動アクチュエータ1においては、電動モータ5の反固定端部側での振れを抑制するため、バスバー70とモータケース60との間に弾性部材としてのゴム製のOリング38を設けている。Oリング38は、バスバー70を保持するホルダ部71とモータケース60のキャップ部62とによって電動モータ5の軸方向に挟まれた状態で保持されている。   As shown in FIG. 4, in the electric actuator 1 according to the present embodiment, a rubber as an elastic member is provided between the bus bar 70 and the motor case 60 in order to suppress the deflection of the electric motor 5 on the side opposite to the fixed end. O-ring 38 is provided. The O-ring 38 is held between the holder 71 for holding the bus bar 70 and the cap 62 of the motor case 60 in the axial direction of the electric motor 5.

以下、Oリング38を挟んで保持するホルダ部71とキャップ部62とのそれぞれの構成について詳しく説明する。   Hereinafter, the respective configurations of the holder 71 and the cap 62 that hold the O-ring 38 therebetween will be described in detail.

図5に示すように、ホルダ部71は、筒状部71aと、筒状部71aの外周面よりも外側へ突出するフランジ部71bとを有する。また、ホルダ部71は、インサート成型によりバスバー70と一体化されている。フランジ部71bには、互いに180°対称となる位置に矩形の凹部71cが形成されており、各凹部71c内に各バスバー70の一端部70aが露出するように配置されている。一方、各バスバー70の他端部70bは、筒状部71aの2つに仕切られた空間内から軸方向に突出するように配置されている。また、フランジ部71bには、凹部71cとは90°位相が異なる箇所に一対の凸状の嵌合部71dが設けられている。そして、電動モータ5の反固定端部側には、フランジ部71bの凸状の嵌合部71dと嵌合可能な凹状の嵌合部5cが設けられている。図6に示すように、ホルダ部71の凸状の嵌合部71dが電動モータ5の凹状の嵌合部5cに対して軸方向に嵌合することで、ホルダ部71は電動モータ5の反固定端部に対して固定される。そして、この状態で各バスバー70の一端部70aがモータ端子5dに対して溶接されることによりこれらが電気的に接続される。   As shown in FIG. 5, the holder portion 71 has a cylindrical portion 71a and a flange portion 71b protruding outside the outer peripheral surface of the cylindrical portion 71a. The holder 71 is integrated with the bus bar 70 by insert molding. Rectangular recesses 71c are formed in the flange portion 71b at positions that are symmetrical with each other by 180 °, and are arranged so that one end 70a of each bus bar 70 is exposed in each recess 71c. On the other hand, the other end 70b of each bus bar 70 is disposed so as to protrude in the axial direction from the space partitioned into the two cylindrical portions 71a. The flange 71b is provided with a pair of convex fitting portions 71d at locations different in phase by 90 ° from the concave portions 71c. On the side opposite to the fixed end of the electric motor 5, there is provided a concave fitting portion 5c capable of fitting with the convex fitting portion 71d of the flange portion 71b. As shown in FIG. 6, when the convex fitting portion 71 d of the holder portion 71 is fitted in the concave fitting portion 5 c of the electric motor 5 in the axial direction, the holder portion 71 Fixed to the fixed end. Then, in this state, one end 70a of each bus bar 70 is welded to the motor terminal 5d, so that they are electrically connected.

また、図5に示すように、筒状部71aの先端部側の外周面には、筒状部71aの軸方向に沿って配置され、Oリング38が装着される軸方向の装着面71eと、筒状部71aの軸方向とは交差する方向に配置され、Oリング38が突き当てられる突き当て面71fと、から成る段差部が形成されている。図4に示すように、Oリング38は、装着面71eの外周に装着され、突き当て面71fに突き当てられることで軸方向の一方の位置決めがなされる。   Further, as shown in FIG. 5, on the outer peripheral surface on the distal end side of the cylindrical portion 71a, an axial mounting surface 71e on which the O-ring 38 is mounted is disposed along the axial direction of the cylindrical portion 71a. , Is formed in a direction intersecting with the axial direction of the cylindrical portion 71a, and a stepped portion formed by an abutting surface 71f against which the O-ring 38 is abutted is formed. As shown in FIG. 4, the O-ring 38 is mounted on the outer periphery of the mounting surface 71e, and is positioned in the axial direction by being abutted against the abutting surface 71f.

図7に示すように、キャップ部62には、互いに180°対称となる位置に爪状に形成された一対の係合部62bが設けられている。一方、本体部61には、係合部62bが導入される一対の導入部61aが設けられている。   As shown in FIG. 7, the cap portion 62 is provided with a pair of claw-shaped engaging portions 62b at positions symmetrical with each other by 180 °. On the other hand, the main body 61 is provided with a pair of introduction portions 61a into which the engagement portions 62b are introduced.

図8に示すように、導入部61a内には、係合部62bと係合可能な被係合部61bが設けられている。係合部62bと被係合部61bとの係合構造は、所謂スナップフィット式の係合構造である。係合部62bが電動モータ5の軸方向に沿って導入部61aに導入されると、各係合部62bが互いに離れる方向に撓んで弾性変形し、被係合部61bに達したときに各係合部62bが弾性復帰することによって被係合部61bと係合した状態又は係合可能な状態となる。また、図7に示すように、キャップ部62が有するコネクタ部62aの内周面には、周方向に渡って連続する環状の突壁部62cが設けられている。   As shown in FIG. 8, an engaged portion 61b that can engage with the engaging portion 62b is provided in the introduction portion 61a. The engagement structure between the engagement portion 62b and the engaged portion 61b is a so-called snap-fit type engagement structure. When the engaging portion 62b is introduced into the introduction portion 61a along the axial direction of the electric motor 5, each of the engaging portions 62b bends in a direction away from each other to elastically deform, and when reaching the engaged portion 61b, When the engaging portion 62b elastically returns, the engaging portion 62b is engaged with or engageable with the engaged portion 61b. As shown in FIG. 7, an annular protruding wall portion 62c that is continuous in the circumferential direction is provided on the inner peripheral surface of the connector portion 62a of the cap portion 62.

この環状の突壁部62cは、図8に示すように、キャップ部62が本体部61に取り付けられた状態で、ホルダ部71に設けられた突き当て面71fと協働してOリング38を挟んで保持する部分である。すなわち、Oリング38がホルダ部71の装着面71eに装着されると共に、当該ホルダ部71が電動モータ5に対して固定され、さらに、電動モータ5が本体部61に収容された状態で、キャップ部62が本体部61に対して取り付けられると、キャップ部62の突壁部62cによってOリング38が電動モータ5の軸方向に押され、Oリング38がホルダ部71の突き当て面71fに押し付けられる。これにより、Oリング38は電動モータ5の軸方向に圧縮された状態で突壁部62cと突き当て面71fとの間で挟まれて保持される。   As shown in FIG. 8, the annular protruding wall portion 62c cooperates with the abutment surface 71f provided on the holder portion 71 to form the O-ring 38 in a state where the cap portion 62 is attached to the main body portion 61. It is the part that is held between the two. That is, while the O-ring 38 is mounted on the mounting surface 71 e of the holder 71, the holder 71 is fixed to the electric motor 5, and the electric motor 5 is housed in the main body 61, the cap is closed. When the portion 62 is attached to the main body 61, the O-ring 38 is pushed in the axial direction of the electric motor 5 by the projecting wall portion 62 c of the cap portion 62, and the O-ring 38 is pressed against the abutting surface 71 f of the holder portion 71. Can be As a result, the O-ring 38 is held between the projecting wall portion 62c and the abutting surface 71f while being compressed in the axial direction of the electric motor 5.

以上のように、本実施形態に係る電動アクチュエータ1においては、弾性部材としてのOリング38がホルダ部71の突き当て面71fとキャップ部62の突壁部62cとの間に設けられていることで、電動モータ5の反固定端部側がOリング38によって弾性的に支持される。すなわち、本実施形態においては、電動モータ5の反固定端部側と、この反固定端部側に固定されているホルダ部71、及びホルダ部71に保持されるバスバー70が、モータケース60の内面に対して隙間を介して配置され、モータケース60に対して固定されていないが、ホルダ部71がOリング38を介してモータケース60に接触していることで、電動モータ5の反固定端部側が弾性的に支持される。これにより、電動モータ5の反固定端部側に振れが生じたとしても、その振れがOリング38によって吸収されることで、振れが抑制され、モータケース60の内面に対するホルダ部71の衝突を回避することができる。あるいは、モータケース60の内面に対してホルダ部71が衝突したとしても、その衝突による衝撃を抑制することができる。その結果、衝突に起因するモータ端子5dとバスバー70との溶接個所における負荷を低減することができ、溶接個所の破損を防止できるようになる。   As described above, in the electric actuator 1 according to the present embodiment, the O-ring 38 as an elastic member is provided between the abutting surface 71f of the holder 71 and the protruding wall 62c of the cap 62. Thus, the non-fixed end side of the electric motor 5 is elastically supported by the O-ring 38. That is, in the present embodiment, the non-fixed end of the electric motor 5, the holder 71 fixed to the non-fixed end, and the bus bar 70 held by the holder 71 are connected to the motor case 60. Although it is arranged with a gap with respect to the inner surface and is not fixed to the motor case 60, the electric motor 5 is not fixed because the holder 71 is in contact with the motor case 60 via the O-ring 38. The end side is elastically supported. Thereby, even if a run-out occurs on the side opposite to the fixed end of the electric motor 5, the run-out is absorbed by the O-ring 38, thereby suppressing the run-out and preventing the collision of the holder 71 with the inner surface of the motor case 60. Can be avoided. Alternatively, even if the holder 71 collides with the inner surface of the motor case 60, the impact due to the collision can be suppressed. As a result, the load at the welding point between the motor terminal 5d and the bus bar 70 due to the collision can be reduced, and damage to the welding point can be prevented.

ここで、本実施形態では、Oリング38が電動モータ5の軸方向に圧縮されて保持されているため、Oリング38による軸方向の弾性反発力によって、電動モータ5の軸方向の振れ(振れの軸方向成分)を抑制することが可能である。ただし、Oリング38によって抑制される振れは、電動モータ5の軸方向の振れだけに限らず、他の任意の方向の振れも抑制することが可能である。すなわち、ホルダ部71とキャップ部62との間で生じるOリング38の摩擦力やOリング38の種々の方向に作用する弾性力によって、電動モータ5の軸方向と交差する任意の方向の振れも抑制することが可能である。   Here, in the present embodiment, since the O-ring 38 is compressed and held in the axial direction of the electric motor 5, the axial rebound of the electric motor 5 by the O-ring 38 causes the axial vibration (vibration) of the electric motor 5. Axial component) can be suppressed. However, the shake suppressed by the O-ring 38 is not limited to the shake in the axial direction of the electric motor 5, and the shake in any other direction can be suppressed. That is, due to the frictional force of the O-ring 38 generated between the holder 71 and the cap 62 and the elastic force acting in various directions of the O-ring 38, the vibration in an arbitrary direction intersecting with the axial direction of the electric motor 5 is also reduced. It is possible to suppress.

このように、本発明によれば、電動モータ5の反固定端部側の振れを高度に抑制することができるので、厳しい振動環境下であってもモータ端子5dとバスバー70との接続状態を良好に維持することができ、信頼性の高い電動アクチュエータを提供できるようになる。   As described above, according to the present invention, the run-out on the side opposite to the fixed end of the electric motor 5 can be highly suppressed, so that the connection state between the motor terminal 5d and the bus bar 70 can be maintained even under severe vibration environment. It is possible to provide a highly reliable electric actuator that can be maintained well.

また、本実施形態のように、Oリング38がキャップ部62とホルダ部71との間で電動モータ5の軸方向に挟まれていることで、キャップ部62の係合部62bと本体部61の被係合部61bとの間での軸方向のガタつきを無くすことができる。すなわち、Oリング38が上述の軸方向の弾性反発力を生じさせることで、その弾性反発力により係合部62bが被係合部61bに対して係合する方向に付勢されるので、係合部62bが被係合部61bに対して確実に係合される。これにより、本体部61に対するキャップ部62の組付け性が向上する。   Further, since the O-ring 38 is sandwiched between the cap portion 62 and the holder portion 71 in the axial direction of the electric motor 5 as in the present embodiment, the engaging portion 62b of the cap portion 62 and the main body portion 61 are provided. Axial play with the engaged portion 61b can be eliminated. That is, since the O-ring 38 generates the above-described elastic repulsive force in the axial direction, the elastic repulsive force urges the engaging portion 62b in the direction of engagement with the engaged portion 61b. The joining portion 62b is securely engaged with the engaged portion 61b. Thereby, the assemblability of the cap part 62 to the main body part 61 is improved.

以上、本発明に係る電動アクチュエータの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことである。   As described above, the embodiments of the electric actuator according to the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above embodiments at all, and may be embodied in various forms without departing from the gist of the present invention. Of course.

上述の実施形態では、弾性部材としてOリング38を採用し、Oリング38を筒状部71aの外周に装着することで、弾性部材の装着を容易に行えるようにしているが、弾性部材はOリングに限らず、電動モータの振れを抑制できるものであれば他の弾性部材を採用することも可能である。また、バスバー70をホルダ部71で保持しない(ホルダ部71を備えない)構成とすることも可能であり、その場合、バスバー70を弾性部材に直接接触させてケースとの間で弾性部材を挟むようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the O-ring 38 is adopted as the elastic member, and the O-ring 38 is mounted on the outer periphery of the cylindrical portion 71a, so that the elastic member can be easily mounted. The elastic member is not limited to the ring, and any other elastic member can be used as long as the vibration of the electric motor can be suppressed. Further, it is also possible to adopt a configuration in which the bus bar 70 is not held by the holder portion 71 (the holder portion 71 is not provided). In this case, the bus bar 70 is brought into direct contact with the elastic member to sandwich the elastic member between the case and the case. You may be able to do it.

また、上述の実施形態では、電動アクチュエータ1のケースが、本体部61とキャップ部62とから成るモータケース60と、ギヤケース10と、ねじ軸ケース20と、ブーツカバー25とで構成されているが、ケースの構造は上述の実施形態のものに限らない。ケースの形状や分割構造は、電動アクチュエータの内部構造の仕様変更や組付け性などに応じて適宜変更可能である。   In the above-described embodiment, the case of the electric actuator 1 includes the motor case 60 including the main body 61 and the cap 62, the gear case 10, the screw shaft case 20, and the boot cover 25. The structure of the case is not limited to the above-described embodiment. The shape and division structure of the case can be appropriately changed according to the change of the specification of the internal structure of the electric actuator and the assembling property.

1 電動アクチュエータ
3 駆動伝達機構
4 運動変換機構
5 電動モータ
38 Oリング(弾性部材)
60 モータケース
61 本体部(第1ケース分割体)
62 キャップ部(第2ケース分割体)
70 バスバー(導電部材)
71 ホルダ部
71a 筒状部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric actuator 3 Drive transmission mechanism 4 Motion conversion mechanism 5 Electric motor 38 O-ring (elastic member)
60 Motor case 61 Main body (first case divided body)
62 Cap part (second case divided body)
70 Bus bar (conductive member)
71 Holder 71a Cylindrical part

Claims (5)

ケースと、前記ケースに内蔵された電動モータと、前記電動モータの回転運動を直線運動に変換する運動変換機構とを備え、前記電動モータが、その軸方向の一端部側で前記ケースに対して固定されると共に、反対の他端部側で導電部材がモータ端子に接続された電動アクチュエータにおいて、
前記導電部材と前記ケースとの間に弾性部材を設けたことを特徴とする電動アクチュエータ。
A case, an electric motor built in the case, and a movement conversion mechanism for converting a rotational movement of the electric motor into a linear movement, wherein the electric motor is provided at one end in the axial direction with respect to the case. In the electric actuator, which is fixed and the conductive member is connected to the motor terminal on the other end side,
An electric actuator, wherein an elastic member is provided between the conductive member and the case.
前記導電部材を保持するホルダ部を備え、
前記ホルダ部と前記ケースとの間に前記弾性部材を挟んで保持するようにした請求項1に記載の電動アクチュエータ。
A holder for holding the conductive member,
The electric actuator according to claim 1, wherein the elastic member is held between the holder and the case.
前記ホルダ部と前記ケースとによって前記弾性部材を前記電動モータの軸方向に挟んで保持するように構成した請求項2に記載の電動アクチュエータ。   The electric actuator according to claim 2, wherein the elastic member is held between the holder and the case in an axial direction of the electric motor. 前記弾性部材をOリングとし、
前記ホルダ部に筒状部を設け、
前記筒状部の外周に前記Oリングを装着した請求項2又は3に記載の電動アクチュエータ。
The elastic member is an O-ring,
A cylindrical portion is provided in the holder portion,
The electric actuator according to claim 2, wherein the O-ring is mounted on an outer periphery of the cylindrical portion.
前記ケースは、互いに係合して組み付け可能に構成された第1ケース分割体と第2ケース分割体とを有し、
前記第1ケース分割体に組み付けられた前記第2ケース分割体と、前記ホルダ部との間に、前記弾性部材を挟んで保持し、
前記第2ケース分割体と前記ホルダ部とによって挟まれて保持されている前記弾性部材の弾性反発力によって、前記第2ケース分割体が前記第1ケース分割体に対して係合する方向に付勢されるように構成した請求項2から4のいずれか1項に記載の電動アクチュエータ。
The case has a first case divided body and a second case divided body that are configured to be engaged with each other and assembled.
Holding the elastic member between the second case divided body assembled to the first case divided body and the holder,
Due to the elastic repulsive force of the elastic member held between the second case split and the holder, the second case split is engaged in a direction in which the second case split engages the first case split. The electric actuator according to any one of claims 2 to 4, wherein the electric actuator is configured to be energized.
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