以下、本発明の電動アクチュエータを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
図1〜図9を参照して本発明の電動アクチュエータの実施形態について説明する。各図においてZ軸方向は、正の側を上側とし、負の側を下側とする上下方向である。各図に適宜示す中心軸(軸線)J1の軸方向は、Z軸方向、すなわち上下方向と平行である。以下の説明においては、中心軸J1の軸方向と平行な方向を単に「軸方向Z」と呼ぶ。また、各図に適宜示すX軸方向およびY軸方向は、軸方向Zと直交する水平方向であり、互いに直交する方向である。以下の説明においては、X軸方向と平行な方向を「第1方向X」と呼び、Y軸方向と平行な方向を「第2方向Y」と呼ぶ。
Hereinafter, the electric actuator of the present invention will be described in detail based on a preferred embodiment shown in the accompanying drawings.
An embodiment of an electric actuator of the present invention will be described with reference to FIGS. In each drawing, the Z-axis direction is a vertical direction in which the positive side is the upper side and the negative side is the lower side. The axial direction of the central axis (axis) J1 shown in each drawing is parallel to the Z-axis direction, that is, the vertical direction. In the following description, the direction parallel to the axial direction of the central axis J1 is simply referred to as "axial direction Z". Further, the X-axis direction and the Y-axis direction that are shown in each drawing as appropriate are horizontal directions orthogonal to the axial direction Z and are directions orthogonal to each other. In the following description, the direction parallel to the X-axis direction is referred to as “first direction X”, and the direction parallel to the Y-axis direction is referred to as “second direction Y”.
また、中心軸J1を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸J1を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。本実施形態において、上側は、軸方向他方側に相当し、下側は、軸方向一方側に相当する。なお、上下方向、水平方向、上側および下側とは、単に各部の相対位置関係を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。
Further, the radial direction around the central axis J1 is simply referred to as “radial direction”, and the circumferential direction around the central axis J1 is simply referred to as “circumferential direction”. In the present embodiment, the upper side corresponds to the other side in the axial direction, and the lower side corresponds to the one side in the axial direction. Note that the up-down direction, the horizontal direction, the upper side, and the lower side are merely names for explaining the relative positional relationship of each part, and the actual layout relationship and the like are layout relationships other than the layout relationship and the like indicated by these names. And so on.
図1に示すように、本実施形態の電動アクチュエータ10は、ケース11と、ベアリングホルダ100と、中心軸J1の軸方向Zに延びるモータシャフト21を有するモータ20と、制御部70と、コネクタ部80と、減速機構30と、出力部40と、配線部材90と、回転検出装置60と、第1ベアリング51と、第2ベアリング52と、第3ベアリング53と、ブッシュ54と、を備える。第1ベアリング51、第2ベアリング52および第3ベアリング53は、例えば、ボールベアリングである。
As shown in FIG. 1, the electric actuator 10 of the present embodiment includes a case 11, a bearing holder 100, a motor 20 having a motor shaft 21 extending in the axial direction Z of the central axis J1, a control unit 70, and a connector unit. 80, a reduction mechanism 30, an output unit 40, a wiring member 90, a rotation detection device 60, a first bearing 51, a second bearing 52, a third bearing 53, and a bush 54. The first bearing 51, the second bearing 52, and the third bearing 53 are, for example, ball bearings.
ケース11は、モータ20および減速機構30を収容する。ケース11は、モータ20を収容するモータケース12と、減速機構30を収容する減速機構ケース13と、を有する。モータケース12は、第1ケースに相当する。減速機構ケース13は、第2ケースに相当する。すなわち、電動アクチュエータ10は、第1ケースとしてのモータケース12と、第2ケースとしての減速機構ケース13と、を備える。モータケース12は、ケース筒部12aと、壁部12bと、制御基板収容部12fと、上蓋部12cと、端子保持部12dと、第1配線保持部14と、を有する。モータケース12の各部は、後述する金属部材110を除いて樹脂製である。
The case 11 houses the motor 20 and the speed reduction mechanism 30. The case 11 includes a motor case 12 that houses the motor 20 and a speed reduction mechanism case 13 that houses the speed reduction mechanism 30. The motor case 12 corresponds to the first case. The speed reduction mechanism case 13 corresponds to the second case. That is, the electric actuator 10 includes a motor case 12 as a first case and a speed reduction mechanism case 13 as a second case. The motor case 12 includes a case tube portion 12a, a wall portion 12b, a control board housing portion 12f, an upper lid portion 12c, a terminal holding portion 12d, and a first wiring holding portion 14. Each part of the motor case 12 is made of resin except for a metal member 110 described later.
ケース筒部12aは、中心軸J1を中心として軸方向Zに延びる円筒状である。ケース筒部12aは、軸方向Zの両側に開口する。ケース筒部12aは、下側に開口する第1開口部12gを有する。すなわち、モータケース12は、第1開口部12gを有する。ケース筒部12aは、モータ20の径方向外側を囲む。
壁部12bは、ケース筒部12aの内周面から径方向内側に拡がる円環状である。壁部12bは、モータ20の後述するステータ23の上側を覆う。壁部12bは、壁部12bを軸方向Zに貫通する貫通孔12hを有する。本実施形態において貫通孔12hは、中心軸J1を中心とする円形状である。貫通孔12hの内径は、後述するホルダ筒部101の外径よりも大きい。壁部12bは、樹脂製の壁部本体12iと、金属製の金属部材110と、を有する。壁部本体12iは、ケース筒部12aの内周面から径方向内側に拡がる円環状の部分である。
The case tubular portion 12a has a cylindrical shape extending in the axial direction Z around the central axis J1. The case tube portion 12a opens on both sides in the axial direction Z. The case tube portion 12a has a first opening 12g that opens downward. That is, the motor case 12 has the first opening 12g. The case tubular portion 12a surrounds the motor 20 in the radial direction.
The wall portion 12b has an annular shape that extends radially inward from the inner peripheral surface of the case tubular portion 12a. The wall portion 12b covers an upper side of a later-described stator 23 of the motor 20. The wall portion 12b has a through hole 12h that penetrates the wall portion 12b in the axial direction Z. In the present embodiment, the through hole 12h has a circular shape centered on the central axis J1. The inner diameter of the through hole 12h is larger than the outer diameter of the holder cylinder portion 101 described later. The wall 12b has a resin wall main body 12i and a metal member 110 made of metal. The wall body 12i is an annular portion that extends radially inward from the inner peripheral surface of the case tube portion 12a.
金属部材110は、円環状であり、内周面に雌ネジ部を有する。金属部材110は、例えば、ナットである。金属部材110は、壁部本体12iに埋め込まれる。より詳細には、金属部材110は、壁部本体12iのうち径方向内縁部に埋め込まれる。金属部材110は、貫通孔12hの径方向内側面よりも径方向外側に離れた位置に位置する。金属部材110の上側の面は、壁部本体12iの上側の面よりも上側に位置する。金属部材110の上側の面は、軸方向Zと直交する平坦な面である。図示は省略するが、本実施形態において金属部材110は、複数設けられる。複数の金属部材110は、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。金属部材110は、例えば、3つ設けられる。
The metal member 110 has an annular shape and has a female screw portion on its inner peripheral surface. The metal member 110 is, for example, a nut. The metal member 110 is embedded in the wall body 12i. More specifically, the metal member 110 is embedded in the radially inner edge of the wall body 12i. The metal member 110 is located at a position radially outward of the through hole 12h with respect to the radially inner surface thereof. The upper surface of the metal member 110 is located above the upper surface of the wall body 12i. The upper surface of the metal member 110 is a flat surface orthogonal to the axial direction Z. Although illustration is omitted, a plurality of metal members 110 are provided in the present embodiment. The plurality of metal members 110 are arranged at equal intervals over the circumference along the circumferential direction. For example, three metal members 110 are provided.
制御基板収容部12fは、後述する制御基板71を収容する部分である。制御基板収容部12fは、ケース筒部12aの上側部分の径方向内側に構成される。制御基板収容部12fの底面は、壁部12bの上面である。制御基板収容部12fは、上側に開口する。上蓋部12cは、制御基板収容部12fの上端開口を塞ぐ板状の蓋である。端子保持部12dは、ケース筒部12aから径方向外側に突出する。端子保持部12dは、径方向外側に開口する円筒状である。端子保持部12dは、後述する端子81を保持する。
The control board housing part 12f is a part for housing a control board 71 described later. The control board housing portion 12f is arranged radially inside the upper portion of the case tube portion 12a. The bottom surface of the control board housing portion 12f is the top surface of the wall portion 12b. The control board housing portion 12f opens upward. The upper lid portion 12c is a plate-shaped lid that closes the upper end opening of the control board housing portion 12f. The terminal holding portion 12d projects radially outward from the case tubular portion 12a. The terminal holding portion 12d has a cylindrical shape that is open outward in the radial direction. The terminal holding portion 12d holds a terminal 81 described later.
第1配線保持部14は、ケース筒部12aから径方向外側に突出する。図1では、第1配線保持部14は、ケース筒部12aから第1方向Xの負の側に突出する。第1配線保持部14は、軸方向Zに延びる。第1配線保持部14の上端部の軸方向位置は、壁部12bの軸方向位置とほぼ同じである。第1配線保持部14の周方向位置は、例えば、コネクタ部80の周方向位置と異なる。
The first wiring holding portion 14 projects radially outward from the case tubular portion 12a. In FIG. 1, the first wiring holding portion 14 projects from the case tubular portion 12a to the negative side in the first direction X. The first wiring holding portion 14 extends in the axial direction Z. The axial position of the upper end portion of the first wiring holding portion 14 is substantially the same as the axial position of the wall portion 12b. The circumferential position of the first wiring holding portion 14 is different from the circumferential position of the connector portion 80, for example.
減速機構ケース13は、モータケース12の下側に位置する。減速機構ケース13は、減速機構ケース本体13iと、円筒部材16と、を有する。本実施形態において減速機構ケース本体13iは、第2ケース本体に相当する。減速機構ケース本体13iは、樹脂製である。減速機構ケース本体13iは、底壁部13aと、筒部13bと、突出筒部13cと、第2配線保持部15と、を有する。底壁部13aは、中心軸J1を中心とする円環状である。底壁部13aは、減速機構30の下側を覆う。
The reduction gear mechanism case 13 is located below the motor case 12. The speed reduction mechanism case 13 includes a speed reduction mechanism case body 13i and a cylindrical member 16. In the present embodiment, the reduction mechanism case body 13i corresponds to the second case body. The deceleration mechanism case body 13i is made of resin. The speed reduction mechanism case body 13i includes a bottom wall portion 13a, a tubular portion 13b, a protruding tubular portion 13c, and a second wiring holding portion 15. The bottom wall portion 13a has an annular shape centered on the central axis J1. The bottom wall portion 13a covers the lower side of the reduction mechanism 30.
筒部13bは、底壁部13aの径方向外縁部から上側に突出する円筒状である。筒部13bは、上側に開口する。筒部13bの上端部は、ケース筒部12aの下端部に接触して固定される。突出筒部13cは、底壁部13aの径方向内縁部から下側に突出する円筒状である。突出筒部13cは、軸方向両側に開口する。
The tubular portion 13b has a cylindrical shape that protrudes upward from the radially outer edge portion of the bottom wall portion 13a. The cylindrical portion 13b opens upward. The upper end of the tubular portion 13b is in contact with and fixed to the lower end of the case tubular portion 12a. The protruding cylindrical portion 13c has a cylindrical shape that protrudes downward from the radially inner edge portion of the bottom wall portion 13a. The protruding cylindrical portion 13c opens on both sides in the axial direction.
第2配線保持部15は、筒部13bから径方向外側に突出する。図1では、第2配線保持部15は、筒部13bから第1方向Xの負の側、すなわち第1配線保持部14が突出する側と同じ側に突出する。第2配線保持部15は、第1配線保持部14の下側に配置される。第2配線保持部15は、例えば、中空で上側に開口する箱状である。第2配線保持部15の内部は、筒部13bの内部と繋がる。第2配線保持部15は、底壁部15aと、側壁部15bと、を有する。底壁部15aは、底壁部13aから径方向外側に延びる。図1では、底壁部15aは、底壁部13aから第1方向Xの負の側に延びる。側壁部15bは、底壁部15aの外縁部から上側に延びる。本実施形態においては、底壁部13aと底壁部15aとによって減速機構ケース本体13iの底部13jが構成される。
The second wiring holding portion 15 projects radially outward from the tubular portion 13b. In FIG. 1, the second wiring holding portion 15 projects from the cylindrical portion 13b to the negative side in the first direction X, that is, the same side as the side on which the first wiring holding portion 14 projects. The second wiring holding unit 15 is arranged below the first wiring holding unit 14. The second wiring holding portion 15 is, for example, hollow and has a box shape that opens upward. The inside of the second wiring holding portion 15 is connected to the inside of the tubular portion 13b. The second wiring holding portion 15 has a bottom wall portion 15a and a side wall portion 15b. The bottom wall portion 15a extends radially outward from the bottom wall portion 13a. In FIG. 1, the bottom wall portion 15a extends from the bottom wall portion 13a to the negative side in the first direction X. The side wall portion 15b extends upward from the outer edge portion of the bottom wall portion 15a. In the present embodiment, the bottom wall portion 13a and the bottom wall portion 15a constitute the bottom portion 13j of the reduction gear mechanism case body 13i.
円筒部材16は、軸方向Zに延びる円筒状である。より詳細には、円筒部材16は、中心軸J1を中心とし、軸方向両側に開口する多段の円筒状である。円筒部材16は、金属製である。本実施形態において円筒部材16は、板金製である。そのため、金属板をプレス加工することにより円筒部材16を作ることができ、円筒部材16の製造コストを低減できる。本実施形態において円筒部材16は、非磁性材である。
The cylindrical member 16 has a cylindrical shape extending in the axial direction Z. More specifically, the cylindrical member 16 has a multi-stage cylindrical shape centered on the central axis J1 and opening on both sides in the axial direction. The cylindrical member 16 is made of metal. In the present embodiment, the cylindrical member 16 is made of sheet metal. Therefore, the cylindrical member 16 can be manufactured by pressing a metal plate, and the manufacturing cost of the cylindrical member 16 can be reduced. In the present embodiment, the cylindrical member 16 is a non-magnetic material.
円筒部材16は、減速機構ケース本体13iに埋め込まれる。円筒部材16は、大径部16aと、円環部16bと、小径部16cと、を有する。大径部16aは、円筒部材16の上側部分である。大径部16aは、筒部13bに埋め込まれる。大径部16aの内周面のうち上側の端部は、減速機構ケース13の内部に露出する。図2に示すように、大径部16aは、内周面に、径方向外側に窪む位置決め凹部16dを有する。なお、図2においては、減速機構ケース本体13iの図示を省略する。
The cylindrical member 16 is embedded in the reduction mechanism case body 13i. The cylindrical member 16 has a large diameter portion 16a, an annular portion 16b, and a small diameter portion 16c. The large diameter portion 16 a is an upper portion of the cylindrical member 16. The large diameter portion 16a is embedded in the tubular portion 13b. The upper end of the inner peripheral surface of the large diameter portion 16a is exposed inside the reduction gear mechanism case 13. As shown in FIG. 2, the large-diameter portion 16a has a positioning recess 16d that is recessed radially outward on the inner peripheral surface. In FIG. 2, the deceleration mechanism case body 13i is not shown.
図1に示すように、円環部16bは、大径部16aの下側の端部から径方向内側に延びる円環状の部分である。本実施形態において円環部16bは、中心軸J1を中心とする円環板状である。円環部16bは、底壁部13aに配置される。本実施形態において円環部16bは、底壁部13aの上側の面に位置する。円環部16bの径方向外縁部は、筒部13bに埋め込まれる。円環部16bの上面のうち径方向内側寄りの部分は、減速機構ケース13の内部に露出する。円環部16bは、後述する第1マグネット63の下側を覆う。
円環部16bの上面は、軸方向Zと直交する平坦な面である。
As shown in FIG. 1, the annular portion 16b is an annular portion extending radially inward from the lower end of the large diameter portion 16a. In the present embodiment, the annular portion 16b has an annular plate shape centered on the central axis J1. The annular portion 16b is arranged on the bottom wall portion 13a. In the present embodiment, the annular portion 16b is located on the upper surface of the bottom wall portion 13a. The radially outer edge of the annular portion 16b is embedded in the tubular portion 13b. A portion of the upper surface of the annular portion 16b, which is closer to the inner side in the radial direction, is exposed inside the reduction gear mechanism case 13. The annular portion 16b covers the lower side of the first magnet 63 described below.
The upper surface of the annular portion 16b is a flat surface orthogonal to the axial direction Z.
図3に示すように、円環部16bは、円環部16bの下側の面から上側に窪む第2凹部16eを有する。第2凹部16eは、円環部16bのうち第1方向Xの負の側の部分に位置する。図示は省略するが、第2凹部16eの内縁は、軸方向Zに沿って視て、径方向に延びる長方形状である。本実施形態において第2凹部16eは、第1方向Xに延びる。第2凹部16eは、第1マグネット63の下側に位置する。すなわち、第2凹部16eは、軸方向Zに沿って視て第1マグネット63と重なる位置に位置する。本実施形態では、第2凹部16eの径方向内側の端部が第1マグネット63の下側に位置する。
As shown in FIG. 3, the annular portion 16b has a second recess 16e that is recessed upward from the lower surface of the annular portion 16b. The second recess 16e is located on the negative side of the annular portion 16b in the first direction X. Although illustration is omitted, the inner edge of the second recess 16e has a rectangular shape extending in the radial direction when viewed in the axial direction Z. In the present embodiment, the second recess 16e extends in the first direction X. The second recess 16e is located below the first magnet 63. That is, the second recess 16e is located at a position overlapping the first magnet 63 when viewed along the axial direction Z. In the present embodiment, the radially inner end of the second recess 16e is located below the first magnet 63.
第2凹部16eは、円環部16bを下側から上側に向かってプレスして押し潰すことによって作られる。そのため、円環部16bのうち第2凹部16eが設けられた部分は、押し潰されて薄くなる。これにより、円環部16bのうち第2凹部16eが設けられた部分は、円環部16bの他の部分よりも軸方向Zの寸法が小さい。
The second concave portion 16e is formed by pressing the annular portion 16b from the lower side toward the upper side and crushing it. Therefore, the portion of the annular portion 16b where the second recess 16e is provided is crushed and thinned. As a result, the portion of the annular portion 16b where the second recess 16e is provided has a smaller dimension in the axial direction Z than the other portions of the annular portion 16b.
図1に示すように、小径部16cは、円筒部材16の下側部分である。小径部16cは、円環部16bの径方向内縁部から下側に延びる。小径部16cの外径および内径は、大径部16aの外径および内径よりも小さい。小径部16cは、突出筒部13cの径方向内側に嵌め合わされる。小径部16cの内部には、軸方向Zに延びる円筒状のブッシュ54が配置される。ブッシュ54は、小径部16cに嵌め合わされて、突出筒部13c内に固定される。ブッシュ54は、上端部に径方向外側に突出するブッシュフランジ部54aを有する。ブッシュフランジ部54aは円環部16bの上面に接触する。これにより、ブッシュ54が小径部16cの内部から下側に抜けることが抑制される。
As shown in FIG. 1, the small diameter portion 16c is the lower side portion of the cylindrical member 16. The small diameter portion 16c extends downward from the radially inner edge portion of the annular portion 16b. The outer diameter and inner diameter of the small diameter portion 16c are smaller than the outer diameter and inner diameter of the large diameter portion 16a. The small diameter portion 16c is fitted inside the protruding cylindrical portion 13c in the radial direction. A cylindrical bush 54 extending in the axial direction Z is arranged inside the small diameter portion 16c. The bush 54 is fitted in the small diameter portion 16c and fixed in the protruding cylindrical portion 13c. The bush 54 has a bush flange portion 54a that projects outward in the radial direction at the upper end portion. The bush flange portion 54a contacts the upper surface of the annular portion 16b. As a result, the bush 54 is prevented from coming off from the inside of the small diameter portion 16c to the lower side.
減速機構ケース13は、上側に開口する第2開口部13hを有する。本実施形態において第2開口部13hは、筒部13bの上側の開口と第2配線保持部15の上側の開口とによって構成される。モータケース12と減速機構ケース13とは、第1開口部12gと第2開口部13hとが軸方向Zに対向した状態で互いに固定される。モータケース12と減速機構ケース13とが互いに固定された状態において、第1開口部12gの内部と第2開口部13hの内部とは、互いに繋がる。
The speed reduction mechanism case 13 has a second opening 13h that opens upward. In the present embodiment, the second opening 13h is configured by the upper opening of the tubular portion 13b and the upper opening of the second wiring holding portion 15. The motor case 12 and the reduction gear mechanism case 13 are fixed to each other with the first opening 12g and the second opening 13h facing each other in the axial direction Z. In the state where the motor case 12 and the reduction gear mechanism case 13 are fixed to each other, the inside of the first opening 12g and the inside of the second opening 13h are connected to each other.
本実施形態においてモータケース12および減速機構ケース13は、例えば、それぞれインサート成形によって作られる。モータケース12は、金属部材110と配線部材90のうち後述する第1配線部材91とをインサート部材としたインサート成形によって作られる。減速機構ケース13は、円筒部材16と配線部材90のうち後述する第2配線部材92とをインサート部材としたインサート成形によって作られる。
In the present embodiment, the motor case 12 and the speed reduction mechanism case 13 are each formed by insert molding, for example. The motor case 12 is made by insert molding using a metal member 110 and a first wiring member 91, which will be described later, of the wiring member 90 as an insert member. The deceleration mechanism case 13 is made by insert molding using a cylindrical member 16 and a second wiring member 92, which will be described later, of the wiring member 90 as an insert member.
図3に示すように、ケース11は、ケース11の外側面に位置する第1凹部17を有する。本実施形態において第1凹部17は、減速機構ケース13に設けられる。より詳細には、第1凹部17は、底部13jの下側の面から上側に窪む。本実施形態において第1凹部17は、底壁部13aと底壁部15aとに跨って設けられる。第1凹部17は、径方向に延びる。本実施形態において第1凹部17が延びる方向は、径方向のうちの第1方向Xと平行な方向である。本実施形態において第1凹部17は、軸方向Zに沿って視て、第2凹部16eと重なる。
As shown in FIG. 3, the case 11 has a first recess 17 located on the outer surface of the case 11. In the present embodiment, the first recess 17 is provided in the speed reduction mechanism case 13. More specifically, the first recess 17 is recessed upward from the lower surface of the bottom portion 13j. In the present embodiment, the first recess 17 is provided across the bottom wall portion 13a and the bottom wall portion 15a. The first recess 17 extends in the radial direction. In the present embodiment, the direction in which the first recess 17 extends is a direction parallel to the first direction X in the radial direction. In the present embodiment, the first recess 17 overlaps with the second recess 16e when viewed along the axial direction Z.
第1凹部17は、底部13jの下側の面から上側に窪む第1部分17aと、第1部分17aの底面から上側に窪む第2部分17bと、を有する。第1部分17aの底面は、第1部分17aの内側面のうち下側を向く面である。第2部分17bの底面は、第2部分17bの内側面のうち下側を向く面である。本実施形態において第1凹部17の底面は、第1凹部17の内側面のうち下側を向く面であり、第1部分17aの底面と、第2部分17bの底面と、によって構成される。
The first recess 17 has a first portion 17a that is recessed upward from the lower surface of the bottom portion 13j, and a second portion 17b that is recessed upward from the bottom surface of the first portion 17a. The bottom surface of the first portion 17a is a surface of the inner surface of the first portion 17a that faces downward. The bottom surface of the second portion 17b is a surface of the inner side surface of the second portion 17b that faces downward. In the present embodiment, the bottom surface of the first recess 17 is a surface of the inner surface of the first recess 17 that faces downward, and is configured by the bottom surface of the first portion 17a and the bottom surface of the second portion 17b.
図4および図5に示すように、第1部分17aの内縁は、軸方向Zに沿って視て、第1方向Xに長い略長方形状である。第2部分17bは、本体収容部17cと、端子収容部17dと、第1突起収容部18aと、第2突起収容部18bと、を有する。本体収容部17cは、第2部分17bの第1方向Xにおける径方向内側の端部である。本体収容部17cは、底壁部13aに設けられる。本体収容部17cには、後述するセンサ本体64が収容される。本体収容部17cの内縁は、軸方向Zに沿って視て、第1方向Xに長い長方形状である。本実施形態において本体収容部17cは、軸方向Zに沿って視て、第2凹部16eとほぼ同じ大きさであり、ほぼ全体が第2凹部16eと互いに重なる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the inner edge of the first portion 17a has a substantially rectangular shape that is long in the first direction X when viewed along the axial direction Z. The second portion 17b has a main body accommodation portion 17c, a terminal accommodation portion 17d, a first protrusion accommodation portion 18a, and a second protrusion accommodation portion 18b. The main body housing portion 17c is an end portion of the second portion 17b on the radially inner side in the first direction X. The main body housing portion 17c is provided on the bottom wall portion 13a. A sensor body 64, which will be described later, is housed in the body housing portion 17c. The inner edge of the main body housing portion 17c has a rectangular shape that is long in the first direction X when viewed along the axial direction Z. In the present embodiment, the main body accommodating portion 17c has substantially the same size as the second concave portion 16e when viewed along the axial direction Z, and substantially entirely overlaps the second concave portion 16e.
図5に示すように、本体収容部17cには、円環部16bのうち第2凹部16eの底面16fが露出する。底面16fは、第2凹部16eの内側面のうち下側を向く面である。底面16fは、本体収容部17cの底面を構成する。すなわち、第1凹部17の底面は、第2凹部16eの底面16fを含む。底面16fは、軸方向Zと直交する平坦面である。
As shown in FIG. 5, the bottom surface 16f of the second recess 16e of the annular portion 16b is exposed in the main body accommodating portion 17c. The bottom surface 16f is a surface facing the lower side of the inner side surface of the second recess 16e. The bottom surface 16f constitutes the bottom surface of the main body accommodating portion 17c. That is, the bottom surface of the first recess 17 includes the bottom surface 16f of the second recess 16e. The bottom surface 16f is a flat surface orthogonal to the axial direction Z.
端子収容部17dは、本体収容部17cの第1方向Xにおける径方向外側の端部に繋がる。端子収容部17dは、底壁部15aに設けられる。端子収容部17dの内縁は、軸方向Zに沿って視て、第2方向Yに長い長方形状である。端子収容部17dの第2方向Yの寸法は、本体収容部17cの第2方向Yの寸法よりも大きい。端子収容部17dは、本体収容部17cよりも第2方向Yの両側に突出する。
The terminal accommodating portion 17d is connected to the end of the main body accommodating portion 17c on the radially outer side in the first direction X. The terminal accommodating portion 17d is provided on the bottom wall portion 15a. The inner edge of the terminal accommodating portion 17d has a rectangular shape that is long in the second direction Y when viewed along the axial direction Z. The dimension of the terminal accommodating portion 17d in the second direction Y is larger than the dimension of the main body accommodating portion 17c in the second direction Y. The terminal accommodating portion 17d projects to both sides in the second direction Y from the body accommodating portion 17c.
第1突起収容部18aおよび第2突起収容部18bは、本体収容部17cに繋がる。第1突起収容部18aは、本体収容部17cの第2方向Yの一方側(+Y側)に設けられる。第2突起収容部18bは、本体収容部17cの第2方向Yの他方側(−Y側)に設けられる。第1突起収容部18aの底面および第2突起収容部18bの底面は、本体収容部17cの底面16fよりも下側に位置する。第1突起収容部18aの底面は、第1突起収容部18aの内側面のうち下側を向く面である。第2突起収容部18bの底面は、第2突起収容部18bの内側面のうち下側を向く面である。
The first protrusion accommodating portion 18a and the second protrusion accommodating portion 18b are connected to the main body accommodating portion 17c. The first protrusion accommodating portion 18a is provided on one side (+Y side) of the main body accommodating portion 17c in the second direction Y. The second protrusion accommodating portion 18b is provided on the other side (−Y side) in the second direction Y of the main body accommodating portion 17c. The bottom surface of the first projection housing portion 18a and the bottom surface of the second projection housing portion 18b are located below the bottom surface 16f of the main body housing portion 17c. The bottom surface of the first protrusion accommodating portion 18a is a surface of the inner side surface of the first protrusion accommodating portion 18a that faces downward. The bottom surface of the second protrusion accommodating portion 18b is the surface of the inner side surface of the second protrusion accommodating portion 18b that faces downward.
第1突起収容部18aは、第1方向Xに離れて2つ設けられる。第2突起収容部18bは、第1方向Xに離れて2つ設けられる。2つの第1突起収容部18a同士の第1方向Xの間隔は、2つの第2突起収容部18b同士の第1方向Xの間隔よりも小さい。第1方向Xにおいて、第1突起収容部18aの位置と第2突起収容部18bの位置とは、互いに異なる。
Two first protrusion accommodating portions 18a are provided apart from each other in the first direction X. Two second protrusion accommodating portions 18b are provided apart from each other in the first direction X. The distance between the two first protrusion accommodating portions 18a in the first direction X is smaller than the distance between the two second protrusion accommodating portions 18b in the first direction X. In the first direction X, the position of the first protrusion accommodating portion 18a and the position of the second protrusion accommodating portion 18b are different from each other.
より詳細には、2つの第2突起収容部18bのうち、径方向外側に位置する第2突起収容部18bは、2つの第1突起収容部18aよりも径方向外側に位置する。また、2つの第2突起収容部18bのうち、径方向内側に位置する第2突起収容部18bは、2つの第1突起収容部18aよりも径方向内側に位置する。
More specifically, of the two second protrusion accommodating portions 18b, the second protrusion accommodating portion 18b located on the outer side in the radial direction is located radially outer than the two first protrusion accommodating portions 18a. Further, of the two second protrusion accommodating portions 18b, the second protrusion accommodating portion 18b located on the radially inner side is positioned on the radially inner side of the two first protrusion accommodating portions 18a.
図1に示すように、ベアリングホルダ100は、モータケース12に固定される。ベアリングホルダ100は、金属製である。本実施形態においてベアリングホルダ100は、板金製である。そのため、金属板をプレス加工することによりベアリングホルダ100を作ることができ、ベアリングホルダ100の製造コストを低減できる。ベアリングホルダ100は、筒状のホルダ筒部101と、ホルダフランジ部102と、を有する。本実施形態においてホルダ筒部101は、中心軸J1を中心とする円筒状である。ホルダ筒部101は、径方向内側に第1ベアリング51を保持する。ホルダ筒部101は、貫通孔12hに挿入される。ホルダ筒部101は、制御基板収容部12fの内部から貫通孔12hを介して壁部12bよりも下側に突出する。
As shown in FIG. 1, the bearing holder 100 is fixed to the motor case 12. The bearing holder 100 is made of metal. In this embodiment, the bearing holder 100 is made of sheet metal. Therefore, the bearing holder 100 can be manufactured by pressing a metal plate, and the manufacturing cost of the bearing holder 100 can be reduced. The bearing holder 100 has a tubular holder tubular portion 101 and a holder flange portion 102. In the present embodiment, the holder tubular portion 101 has a cylindrical shape centered on the central axis J1. The holder tube portion 101 holds the first bearing 51 inside in the radial direction. The holder tube portion 101 is inserted into the through hole 12h. The holder cylinder portion 101 projects from the inside of the control board housing portion 12f through the through hole 12h below the wall portion 12b.
ホルダ筒部101の外径は、貫通孔12hの内径よりも小さい。そのため、ホルダ筒部101の径方向外側面のうち周方向の少なくとも一部は、貫通孔12hの径方向内側面から径方向内側に離れた位置に位置する。図1に示す例では、ホルダ筒部101の径方向外側面は、全周に亘って貫通孔12hの径方向内側面から径方向内側に離れた位置に位置する。
The outer diameter of the holder cylinder portion 101 is smaller than the inner diameter of the through hole 12h. Therefore, at least a part of the radially outer surface of the holder tubular portion 101 in the circumferential direction is positioned at a position radially inward from the radially inner surface of the through hole 12h. In the example shown in FIG. 1, the radially outer surface of the holder tubular portion 101 is located at a position radially inwardly separated from the radially inner surface of the through hole 12h over the entire circumference.
本実施形態においてホルダ筒部101は、外側筒部101aと、内側筒部101bと、を有する。外側筒部101aは、ホルダフランジ部102の径方向内縁部から下側に延びる円筒状である。外側筒部101aの径方向外側面は、ホルダ筒部101の径方向外側面である。内側筒部101bは、外側筒部101aの径方向内側において外側筒部101aの下側の端部から上側に延びる円筒状である。内側筒部101bの径方向外側面は、外側筒部101aの径方向内側面と接触する。このように、2つの筒部を径方向に重ねてホルダ筒部101を構成することで、ホルダ筒部101の強度を向上できる。内側筒部101bの径方向内側には、第1ベアリング51が保持される。内側筒部101bの上側の端部は、第1ベアリング51よりも上側に位置する。内側筒部101bの上側の端部は、外側筒部101aの上側の端部よりも僅かに下側に位置する。
In the present embodiment, the holder tubular portion 101 has an outer tubular portion 101a and an inner tubular portion 101b. The outer tubular portion 101a has a cylindrical shape that extends downward from the radially inner edge portion of the holder flange portion 102. The radially outer surface of the outer tubular portion 101a is the radially outer surface of the holder tubular portion 101. The inner tubular portion 101b has a cylindrical shape that extends upward from the lower end of the outer tubular portion 101a on the radially inner side of the outer tubular portion 101a. The radially outer surface of the inner tubular portion 101b contacts the radially inner surface of the outer tubular portion 101a. In this way, the strength of the holder tubular portion 101 can be improved by constructing the holder tubular portion 101 by overlapping the two tubular portions in the radial direction. The first bearing 51 is held inside the inner tubular portion 101b in the radial direction. The upper end of the inner tubular portion 101b is located above the first bearing 51. The upper end of the inner tubular portion 101b is located slightly below the upper end of the outer tubular portion 101a.
ホルダフランジ部102は、ホルダ筒部101から径方向外側に延びる。本実施形態においてホルダフランジ部102は、ホルダ筒部101の上側の端部から径方向外側に延びる。ホルダフランジ部102は、中心軸J1を中心とする円環板状である。ホルダフランジ部102は、壁部12bの上側に位置する。ホルダフランジ部102は、壁部12bに固定される。これにより、ベアリングホルダ100がモータケース12に固定される。
The holder flange portion 102 extends radially outward from the holder cylinder portion 101. In the present embodiment, the holder flange portion 102 extends radially outward from the upper end portion of the holder cylinder portion 101. The holder flange portion 102 has an annular plate shape centered on the central axis J1. The holder flange portion 102 is located above the wall portion 12b. The holder flange portion 102 is fixed to the wall portion 12b. As a result, the bearing holder 100 is fixed to the motor case 12.
本実施形態においてホルダフランジ部102は、壁部12bに軸方向Zに締め込まれる複数のネジ部材によって壁部12bに固定される。本実施形態においてホルダフランジ部102を固定するネジ部材は、壁部12bのうち金属部材110の雌ネジ部に締め込まれる。図示は省略するが、ホルダフランジ部102を固定するネジ部材は、例えば、3つ設けられる。
In the present embodiment, the holder flange portion 102 is fixed to the wall portion 12b by a plurality of screw members that are fastened to the wall portion 12b in the axial direction Z. In the present embodiment, the screw member for fixing the holder flange portion 102 is tightened to the female screw portion of the metal member 110 of the wall portion 12b. Although illustration is omitted, for example, three screw members for fixing the holder flange portion 102 are provided.
ネジ部材によって固定されたホルダフランジ部102は、金属部材110の上側の面に接触する。より詳細には、ホルダフランジ部102の下側の面のうちネジ部材が貫通する貫通部の周縁部が、金属部材110の上側の面に接触する。ホルダフランジ部102は、壁部本体12iから上側に離れた位置に位置する。そのため、金属部材110によってホルダフランジ部102を精度よく軸方向Zに位置決めできる。また、ホルダフランジ部102が軸方向Zに対して傾くことを抑制できる。また、ホルダフランジ部102が壁部本体12iに直接的には接触しない。そのため、線膨張係数の違いによって樹脂製の壁部本体12iと金属製の金属部材110との間に熱変形量の差が生じた場合であっても、壁部本体12iに応力が加えられることを抑制できる。これにより、壁部本体12iが破損すること、および金属部材110が壁部本体12iから抜けること等を抑制できる。
The holder flange portion 102 fixed by the screw member contacts the upper surface of the metal member 110. More specifically, the peripheral portion of the penetrating portion of the lower surface of the holder flange portion 102 through which the screw member penetrates contacts the upper surface of the metal member 110. The holder flange portion 102 is located at a position apart from the wall body 12i to the upper side. Therefore, the holder flange portion 102 can be accurately positioned in the axial direction Z by the metal member 110. Further, it is possible to prevent the holder flange portion 102 from tilting with respect to the axial direction Z. In addition, the holder flange portion 102 does not directly contact the wall body 12i. Therefore, even if a difference in thermal deformation amount occurs between the resin wall main body 12i and the metal metal member 110 due to the difference in linear expansion coefficient, stress is applied to the wall main body 12i. Can be suppressed. This can prevent the wall body 12i from being damaged and the metal member 110 from coming off the wall body 12i.
モータ20は、モータシャフト21と、ロータ本体22と、ステータ23と、を有する。モータシャフト21は、中心軸J1を中心として回転する。モータシャフト21は、第1ベアリング51と第2ベアリング52とによって、中心軸J1回りに回転可能に支持される。第1ベアリング51は、ベアリングホルダ100に保持され、モータシャフト21のうちロータ本体22よりも上側の部分を回転可能に支持する。第2ベアリング52は、モータシャフト21のうちロータ本体22よりも下側の部分を減速機構ケース13に対して回転可能に支持する。
The motor 20 has a motor shaft 21, a rotor body 22, and a stator 23. The motor shaft 21 rotates around the central axis J1. The motor shaft 21 is supported by the first bearing 51 and the second bearing 52 so as to be rotatable about the central axis J1. The first bearing 51 is held by the bearing holder 100 and rotatably supports a portion of the motor shaft 21 above the rotor body 22. The second bearing 52 rotatably supports the portion of the motor shaft 21 below the rotor body 22 with respect to the reduction gear mechanism case 13.
モータシャフト21の上端部は、貫通孔12hを通って壁部12bよりも上側に突出する。モータシャフト21は、中心軸J1に対して偏心した偏心軸J2を中心とする偏心軸部21aを有する。偏心軸部21aは、ロータ本体22よりも下側に位置する。偏心軸部21aには、第3ベアリング53の内輪が嵌め合わされて固定される。
The upper end portion of the motor shaft 21 protrudes above the wall portion 12b through the through hole 12h. The motor shaft 21 has an eccentric shaft portion 21a centered on an eccentric shaft J2 that is eccentric with respect to the central axis J1. The eccentric shaft portion 21 a is located below the rotor body 22. The inner ring of the third bearing 53 is fitted and fixed to the eccentric shaft portion 21a.
ロータ本体22は、モータシャフト21に固定される。図示は省略するが、ロータ本体22は、モータシャフト21の外周面に固定される円筒状のロータコアと、ロータコアに固定されるマグネットと、を有する。ステータ23は、ロータ本体22と隙間を介して径方向に対向する。ステータ23は、ロータ本体22の径方向外側においてロータ本体22を囲む。ステータ23は、ロータ本体22の径方向外側を囲む環状のステータコア24と、ステータコア24に装着されるインシュレータ25と、インシュレータ25を介してステータコア24に装着される複数のコイル26と、を有する。ステータコア24は、ケース筒部12aの内周面に固定される。これにより、モータ20は、モータケース12に保持される。
The rotor body 22 is fixed to the motor shaft 21. Although not shown, the rotor body 22 has a cylindrical rotor core fixed to the outer peripheral surface of the motor shaft 21, and a magnet fixed to the rotor core. The stator 23 radially faces the rotor body 22 with a gap. The stator 23 surrounds the rotor body 22 on the radially outer side of the rotor body 22. The stator 23 has an annular stator core 24 that surrounds the rotor body 22 in the radial direction, an insulator 25 that is mounted on the stator core 24, and a plurality of coils 26 that are mounted on the stator core 24 via the insulator 25. The stator core 24 is fixed to the inner peripheral surface of the case tubular portion 12a. As a result, the motor 20 is held in the motor case 12.
制御部70は、制御基板71と、第2取付部材73と、第2マグネット74、第2回転センサ72と、を有する。すなわち、電動アクチュエータ10は、制御基板71と、第2取付部材73と、第2マグネット74、第2回転センサ72と、を備える。
制御基板71は、軸方向Zと直交する平面に拡がる板状である。制御基板71は、モータケース12に収容される。より詳細には、制御基板71は、制御基板収容部12f内に収容され、壁部12bから上側に離れて配置される。制御基板71は、モータ20と電気的に接続される基板である。制御基板71には、ステータ23のコイル26が電気的に接続される。制御基板71は、例えば、モータ20に供給される電流を制御する。すなわち、制御基板71には、例えば、インバータ回路が搭載される。
The control unit 70 includes a control board 71, a second mounting member 73, a second magnet 74, and a second rotation sensor 72. That is, the electric actuator 10 includes the control board 71, the second mounting member 73, the second magnet 74, and the second rotation sensor 72.
The control board 71 has a plate shape extending in a plane orthogonal to the axial direction Z. The control board 71 is housed in the motor case 12. More specifically, the control board 71 is housed in the control board housing portion 12f and is arranged apart from the wall portion 12b at the upper side. The control board 71 is a board electrically connected to the motor 20. The coil 26 of the stator 23 is electrically connected to the control board 71. The control board 71 controls the current supplied to the motor 20, for example. That is, for example, an inverter circuit is mounted on the control board 71.
第2取付部材73は、中心軸J1を中心とする円環状である。第2取付部材73の内周面は、モータシャフト21の上端部に固定される。第2取付部材73は、第1ベアリング51およびベアリングホルダ100の上側に配置される。第2取付部材73は、例えば、非磁性材である。なお、第2取付部材73は、磁性材であってもよい。
The second mounting member 73 has an annular shape centered on the central axis J1. The inner peripheral surface of the second mounting member 73 is fixed to the upper end of the motor shaft 21. The second mounting member 73 is arranged above the first bearing 51 and the bearing holder 100. The second mounting member 73 is, for example, a non-magnetic material. The second mounting member 73 may be a magnetic material.
第2マグネット74は、中心軸J1を中心とする円環状である。第2マグネット74は、第2取付部材73の径方向外縁部の上端面に固定される。第2マグネット74の第2取付部材73への固定方法は、特に限定されず、例えば、接着剤による接着である。第2取付部材73と第2マグネット74とは、モータシャフト21と共に回転する。第2マグネット74は、第1ベアリング51およびホルダ筒部101の上側に配置される。第2マグネット74は、周方向に沿って交互に配置されるN極とS極とを有する。
The second magnet 74 has an annular shape centered on the central axis J1. The second magnet 74 is fixed to the upper end surface of the radially outer edge portion of the second mounting member 73. The method of fixing the second magnet 74 to the second mounting member 73 is not particularly limited, and is, for example, adhesive bonding. The second mounting member 73 and the second magnet 74 rotate together with the motor shaft 21. The second magnet 74 is arranged above the first bearing 51 and the holder tubular portion 101. The second magnet 74 has N poles and S poles that are alternately arranged along the circumferential direction.
第2回転センサ72は、モータ20の回転を検出するセンサである。第2回転センサ72は、制御基板71の下面に取り付けられる。第2回転センサ72は、第2マグネット74と隙間を介して軸方向Zに対向する。第2回転センサ72は、第2マグネット74によって生じる磁界を検出する。第2回転センサ72は、例えばホール素子である。図示は省略するが、第2回転センサ72は、周方向に沿って複数、例えば3つ設けられる。第2回転センサ72は、モータシャフト21と共に回転する第2マグネット74によって生じる磁界の変化を検出することで、モータシャフト21の回転を検出することができる。
The second rotation sensor 72 is a sensor that detects the rotation of the motor 20. The second rotation sensor 72 is attached to the lower surface of the control board 71. The second rotation sensor 72 faces the second magnet 74 in the axial direction Z via a gap. The second rotation sensor 72 detects the magnetic field generated by the second magnet 74. The second rotation sensor 72 is, for example, a Hall element. Although illustration is omitted, a plurality of, for example, three second rotation sensors 72 are provided along the circumferential direction. The second rotation sensor 72 can detect the rotation of the motor shaft 21 by detecting the change in the magnetic field generated by the second magnet 74 that rotates together with the motor shaft 21.
コネクタ部80は、ケース11外の電気的配線との接続が行われる部分である。コネクタ部80は、モータケース12に設けられる。コネクタ部80は、上述した端子保持部12dと、端子81と、を有する。端子81は、端子保持部12dに埋め込まれて保持される。端子81の一端は、制御基板71に固定される。端子81の他端は、端子保持部12dの内部を介してケース11の外部に露出する。本実施形態において端子81は、例えば、バスバーである。
The connector portion 80 is a portion where connection with the electrical wiring outside the case 11 is performed. The connector portion 80 is provided on the motor case 12. The connector part 80 has the terminal holding part 12d and the terminal 81 described above. The terminal 81 is embedded and held in the terminal holding portion 12d. One end of the terminal 81 is fixed to the control board 71. The other end of the terminal 81 is exposed to the outside of the case 11 via the inside of the terminal holding portion 12d. In the present embodiment, the terminal 81 is, for example, a bus bar.
コネクタ部80には、図示しない電気的配線を介して外部電源が接続される。より詳細には、端子保持部12dに外部電源が取り付けられ、外部電源が有する電気的配線が端子保持部12d内に突出した端子81の部分と電気的に接続される。これにより、端子81は、制御基板71と電気的配線とを電気的に接続する。したがって、本実施形態では、端子81および制御基板71を介して、外部電源からステータ23のコイル26に電源が供給される。
An external power source is connected to the connector section 80 via an electrical wiring (not shown). More specifically, an external power supply is attached to the terminal holding portion 12d, and the electrical wiring of the external power supply is electrically connected to the portion of the terminal 81 protruding into the terminal holding portion 12d. Accordingly, the terminal 81 electrically connects the control board 71 and the electrical wiring. Therefore, in the present embodiment, power is supplied from the external power source to the coil 26 of the stator 23 via the terminal 81 and the control board 71.
減速機構30は、モータシャフト21の下側の部分の径方向外側に配置される。減速機構30は、減速機構ケース13の内部に収容される。減速機構30は、底壁部13aおよび円環部16bとモータ20との軸方向Zの間に配置される。減速機構30は、外歯ギア31と、複数の突出部32と、内歯ギア33と、出力フランジ部42と、を有する。
The reduction mechanism 30 is arranged radially outside a lower portion of the motor shaft 21. The speed reduction mechanism 30 is housed inside the speed reduction mechanism case 13. The reduction mechanism 30 is arranged between the bottom wall portion 13a and the annular portion 16b and the motor 20 in the axial direction Z. The reduction mechanism 30 has an external gear 31, a plurality of protrusions 32, an internal gear 33, and an output flange 42.
外歯ギア31は、偏心軸部21aの偏心軸J2を中心として、軸方向Zと直交する平面に拡がる略円環板状である。図2に示すように、外歯ギア31の径方向外側面には、歯車部が設けられる。外歯ギア31は、偏心軸部21aに第3ベアリング53を介して連結される。これにより、減速機構30は、モータシャフト21の下側の部分に連結される。外歯ギア31は、第3ベアリング53の外輪に径方向外側から嵌め合わされる。これにより、第3ベアリング53はモータシャフト21と外歯ギア31とを、偏心軸J2回りに相対的に回転可能に連結する。
The externally toothed gear 31 has a substantially annular plate shape centered on the eccentric shaft J2 of the eccentric shaft portion 21a and extending in a plane orthogonal to the axial direction Z. As shown in FIG. 2, a gear portion is provided on the radially outer surface of the external gear 31. The external gear 31 is connected to the eccentric shaft portion 21 a via a third bearing 53. Thereby, the reduction mechanism 30 is connected to the lower portion of the motor shaft 21. The external gear 31 is fitted to the outer ring of the third bearing 53 from the outside in the radial direction. As a result, the third bearing 53 connects the motor shaft 21 and the external gear 31 so as to be relatively rotatable about the eccentric axis J2.
図1に示すように、複数の突出部32は、外歯ギア31から出力フランジ部42に向かって軸方向Zに突出する。突出部32は、下側に突出する円柱状である。図2に示すように、複数の突出部32は、周方向に沿って配置される。より詳細には、複数の突出部32は、偏心軸J2を中心とする周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。
As shown in FIG. 1, the plurality of protrusions 32 protrude from the external gear 31 toward the output flange 42 in the axial direction Z. The protruding portion 32 has a cylindrical shape protruding downward. As shown in FIG. 2, the plurality of protrusions 32 are arranged along the circumferential direction. More specifically, the plurality of protrusions 32 are arranged at equal intervals over the entire circumference in the circumferential direction centered on the eccentric axis J2.
内歯ギア33は、外歯ギア31の径方向外側を囲んで固定され、外歯ギア31と噛み合う。内歯ギア33は、中心軸J1を中心とする円環状である。図1に示すように、内歯ギア33は、円筒部材16の上側の端部の径方向内側に位置する。内歯ギア33は、金属製の円筒部材16の内周面に固定される。そのため、減速機構ケース本体13iを樹脂製としつつ、内歯ギア33を減速機構ケース13に強固に固定できる。これにより、内歯ギア33が減速機構ケース13に対して移動することを抑制でき、内歯ギア33の位置がずれることを抑制できる。本実施形態において内歯ギア33は、大径部16aの内周面に圧入によって固定される。このように、減速機構30は、円筒部材16の内周面に固定され、減速機構ケース13に保持される。図2に示すように、内歯ギア33の内周面には、歯車部が設けられる。内歯ギア33の歯車部は、外歯ギア31の歯車部と噛み合う。より詳細には、内歯ギア33の歯車部は、外歯ギア31の歯車部と一部において噛み合う。
The internal gear 33 is fixed to surround the outside of the external gear 31 in the radial direction and meshes with the external gear 31. The internal gear 33 has an annular shape centered on the central axis J1. As shown in FIG. 1, the internal gear 33 is located radially inside the upper end of the cylindrical member 16. The internal gear 33 is fixed to the inner peripheral surface of the metallic cylindrical member 16. Therefore, the internal gear 33 can be firmly fixed to the reduction mechanism case 13 while the reduction mechanism case body 13i is made of resin. This can prevent the internal gear 33 from moving with respect to the reduction mechanism case 13, and can prevent the position of the internal gear 33 from shifting. In the present embodiment, the internal gear 33 is fixed to the inner peripheral surface of the large diameter portion 16a by press fitting. In this way, the reduction gear mechanism 30 is fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical member 16 and held by the reduction gear mechanism case 13. As shown in FIG. 2, a gear portion is provided on the inner peripheral surface of the internal gear 33. The gear portion of the internal gear 33 meshes with the gear portion of the external gear 31. More specifically, the gear portion of the internal gear 33 partially meshes with the gear portion of the external gear 31.
内歯ギア33は、径方向外側に突出する位置決め凸部33aを有する。位置決め凸部33aは、大径部16aに設けられた位置決め凹部16dに嵌め合わされる。これにより、位置決め凸部33aが位置決め凹部16dに引っ掛かり、内歯ギア33が円筒部材16に対して周方向に相対回転することを抑制できる。
The internal gear 33 has a positioning projection 33a that projects radially outward. The positioning protrusion 33a is fitted into the positioning recess 16d provided in the large diameter portion 16a. As a result, it is possible to prevent the positioning protrusion 33a from being caught in the positioning recess 16d and causing the internal gear 33 to rotate relative to the cylindrical member 16 in the circumferential direction.
出力フランジ部42は、出力部40の一部である。出力フランジ部42は、外歯ギア31の下側に位置する。出力フランジ部42は、中心軸J1を中心として径方向に拡がる円環板状である。出力フランジ部42は、後述する出力シャフト41の上側の端部から径方向外側に拡がる。図1に示すように、出力フランジ部42は、ブッシュフランジ部54aに上側から接触する。
The output flange portion 42 is a part of the output portion 40. The output flange portion 42 is located below the external gear 31. The output flange portion 42 has an annular plate shape that expands in the radial direction around the central axis J1. The output flange portion 42 extends radially outward from an upper end portion of the output shaft 41 described later. As shown in FIG. 1, the output flange portion 42 contacts the bush flange portion 54a from above.
出力フランジ部42は、複数の穴部42aを有する。本実施形態において複数の穴部42aは、出力フランジ部42を軸方向Zに貫通する。図2に示すように、穴部42aの軸方向Zに沿って視た形状は、円形状である。穴部42aの内径は、突出部32の外径よりも大きい。複数の穴部42aのそれぞれには、外歯ギア31に設けられた複数の突出部32がそれぞれ挿入される。突出部32の外周面は、穴部42aの内周面と内接する。穴部42aの内周面は、突出部32を介して、外歯ギア31を中心軸J1回りに揺動可能に支持する。言い換えれば、複数の突出部32は、穴部42aの内側面を介して、外歯ギア31を中心軸J1回りに揺動可能に支持する。
The output flange portion 42 has a plurality of holes 42a. In the present embodiment, the plurality of holes 42a penetrate the output flange 42 in the axial direction Z. As shown in FIG. 2, the shape of the hole 42a viewed along the axial direction Z is circular. The inner diameter of the hole 42a is larger than the outer diameter of the protrusion 32. The plurality of protrusions 32 provided on the external gear 31 are inserted into the plurality of holes 42a, respectively. The outer peripheral surface of the protrusion 32 is inscribed in the inner peripheral surface of the hole 42a. The inner peripheral surface of the hole 42a supports the external gear 31 so as to be swingable around the central axis J1 via the protrusion 32. In other words, the plurality of protrusions 32 support the external gear 31 so as to be swingable about the central axis J1 via the inner surface of the hole 42a.
出力部40は、電動アクチュエータ10の駆動力を出力する部分である。図1に示すように、出力部40は、減速機構ケース13に収容される。出力部40は、出力シャフト41と、出力フランジ部42と、を有する。すなわち、電動アクチュエータ10は、出力シャフト41と、出力フランジ部42と、を備える。本実施形態において出力部40は、単一の部材である。
The output unit 40 is a unit that outputs the driving force of the electric actuator 10. As shown in FIG. 1, the output unit 40 is housed in the speed reduction mechanism case 13. The output part 40 has an output shaft 41 and an output flange part 42. That is, the electric actuator 10 includes the output shaft 41 and the output flange portion 42. In the present embodiment, the output unit 40 is a single member.
出力シャフト41は、モータ20に接続されている。より詳細には、出力シャフト41は、モータシャフト21の下側においてモータシャフト21の軸方向Zに延びる。出力シャフト41は、円筒部41aと、出力シャフト本体部41bと、を有し、モータ20の動力を出力する。円筒部41aは、出力フランジ部42の内縁から下側に延びる円筒状である。円筒部41aは、底部を有し上側に開口する円筒状である。円筒部41aは、ブッシュ54の径方向内側に嵌め合わされる。これにより、出力シャフト41は、ブッシュ54を介して円筒部材16に回転可能に支持される。上述したように円筒部材16には、減速機構30が固定される。そのため、金属製の円筒部材16によって、減速機構30と出力シャフト41とを共に支持することができる。これにより、減速機構30と出力シャフト41とを軸精度よく配置することができる。
The output shaft 41 is connected to the motor 20. More specifically, the output shaft 41 extends in the axial direction Z of the motor shaft 21 below the motor shaft 21. The output shaft 41 has a cylindrical portion 41a and an output shaft main body portion 41b, and outputs the power of the motor 20. The cylindrical portion 41a has a cylindrical shape extending downward from the inner edge of the output flange portion 42. The cylindrical portion 41a has a cylindrical shape having a bottom portion and opening upward. The cylindrical portion 41a is fitted inside the bush 54 in the radial direction. As a result, the output shaft 41 is rotatably supported by the cylindrical member 16 via the bush 54. As described above, the reduction mechanism 30 is fixed to the cylindrical member 16. Therefore, the reduction gear mechanism 30 and the output shaft 41 can be supported together by the metal cylindrical member 16. Thereby, the reduction mechanism 30 and the output shaft 41 can be arranged with high axial accuracy.
円筒部41aの内部には、第2ベアリング52が収容される。第2ベアリング52の外輪は、円筒部41aの内部に嵌め合わされる。これにより、第2ベアリング52は、モータシャフト21と出力シャフト41とを互いに相対回転可能に連結する。円筒部41aの内部には、モータシャフト21の下端部が位置する。モータシャフト21の下端面は、円筒部41aの底部の上面と隙間を介して対向する。
The second bearing 52 is housed inside the cylindrical portion 41a. The outer ring of the second bearing 52 is fitted inside the cylindrical portion 41a. As a result, the second bearing 52 connects the motor shaft 21 and the output shaft 41 so that they can rotate relative to each other. The lower end of the motor shaft 21 is located inside the cylindrical portion 41a. The lower end surface of the motor shaft 21 faces the upper surface of the bottom of the cylindrical portion 41a with a gap.
出力シャフト本体部41bは、円筒部41aの底部から下側に延びる。本実施形態において出力シャフト本体部41bは、中心軸J1を中心とする円柱状である。出力シャフト本体部41bの外径は、円筒部41aの外径および内径よりも小さい。出力シャフト本体部41bの下端部は、突出筒部13cよりも下側に突出する。出力シャフト本体部41bの下端部には、電動アクチュエータ10の駆動力が出力される他の部材が取り付けられる。
The output shaft main body 41b extends downward from the bottom of the cylindrical portion 41a. In the present embodiment, the output shaft main body 41b has a cylindrical shape centered on the central axis J1. The outer diameter of the output shaft main body 41b is smaller than the outer diameter and the inner diameter of the cylindrical portion 41a. The lower end portion of the output shaft main body portion 41b projects below the projecting tubular portion 13c. Another member for outputting the driving force of the electric actuator 10 is attached to the lower end of the output shaft body 41b.
モータシャフト21が中心軸J1回りに回転されると、偏心軸部21aは、中心軸J1を中心として周方向に公転する。偏心軸部21aの公転は第3ベアリング53を介して外歯ギア31に伝達され、外歯ギア31は、穴部42aの内周面と突出部32の外周面との内接する位置が変化しつつ、揺動する。これにより、外歯ギア31の歯車部と内歯ギア33の歯車部とが噛み合う位置が、周方向に変化する。したがって、内歯ギア33に、外歯ギア31を介してモータシャフト21の回転力が伝達される。
When the motor shaft 21 is rotated around the central axis J1, the eccentric shaft portion 21a revolves around the central axis J1 in the circumferential direction. The revolution of the eccentric shaft portion 21a is transmitted to the external gear 31 via the third bearing 53, and the external gear 31 has a position where the inner peripheral surface of the hole portion 42a and the outer peripheral surface of the protruding portion 32 are in contact with each other. While swinging. As a result, the position at which the gear portion of the external gear 31 and the gear portion of the internal gear 33 mesh with each other changes in the circumferential direction. Therefore, the rotational force of the motor shaft 21 is transmitted to the internal gear 33 via the external gear 31.
ここで、本実施形態では、内歯ギア33は固定されているため回転しない。そのため、内歯ギア33に伝達される回転力の反力によって、外歯ギア31が偏心軸J2回りに回転する。このとき外歯ギア31の回転する向きは、モータシャフト21の回転する向きと反対向きとなる。外歯ギア31の偏心軸J2回りの回転は、穴部42aと突出部32とを介して、出力フランジ部42に伝達される。これにより、出力シャフト41が中心軸J1回りに回転する。このようにして、出力部40には、減速機構30を介してモータシャフト21の回転が伝達される。
Here, in this embodiment, the internal gear 33 does not rotate because it is fixed. Therefore, the external gear 31 rotates around the eccentric shaft J2 by the reaction force of the rotational force transmitted to the internal gear 33. At this time, the direction of rotation of the external gear 31 is opposite to the direction of rotation of the motor shaft 21. The rotation of the external gear 31 about the eccentric axis J2 is transmitted to the output flange portion 42 via the hole 42a and the protrusion 32. As a result, the output shaft 41 rotates about the central axis J1. In this way, the rotation of the motor shaft 21 is transmitted to the output unit 40 via the speed reduction mechanism 30.
出力シャフト41の回転は、減速機構30によって、モータシャフト21の回転に対して減速される。具体的に、本実施形態の減速機構30の構成では、モータシャフト21の回転に対する出力シャフト41の回転の減速比Rは、R=−(N2−N1)/N2で表される。減速比Rを表す式の先頭の負符号は、モータシャフト21の回転する向きに対して、減速される出力シャフト41の回転の向きが逆向きとなることを示している。N1は、外歯ギア31の歯数であり、N2は、内歯ギア33の歯数である。一例として、外歯ギア31の歯数N1が59で、内歯ギア33の歯数N2が60の場合、減速比Rは、−1/60となる。
The rotation of the output shaft 41 is reduced by the reduction mechanism 30 with respect to the rotation of the motor shaft 21. Specifically, in the configuration of the speed reduction mechanism 30 of the present embodiment, the speed reduction ratio R of the rotation of the output shaft 41 with respect to the rotation of the motor shaft 21 is represented by R=−(N2−N1)/N2. The negative sign at the beginning of the expression representing the reduction ratio R indicates that the rotation direction of the output shaft 41 to be decelerated is opposite to the rotation direction of the motor shaft 21. N1 is the number of teeth of the external gear 31, and N2 is the number of teeth of the internal gear 33. As an example, when the number of teeth N1 of the external gear 31 is 59 and the number of teeth N2 of the internal gear 33 is 60, the reduction ratio R is -1/60.
このように、本実施形態の減速機構30によれば、モータシャフト21の回転に対する出力シャフト41の回転の減速比Rを比較的大きくできる。そのため、出力シャフト41の回転トルクを比較的大きくできる。このように、出力シャフト41は、モータ20の動力を減速して出力することができる。これにより、電動アクチュエータ10を減速機として用いることができ、よって、例えば、電動アクチュエータ10を自動車に搭載されるワイパ装置の駆動源とすることができる。
配線部材90は、後述する第1回転センサ61に電気的に接続される。本実施形態において配線部材90は、回転検出装置60の第1回転センサ61と制御部70の制御基板71とを繋ぐための部材である。本実施形態において配線部材90は、細長で板状のバスバーである。図示は省略するが、本実施形態において配線部材90は、3つ設けられる。各配線部材90のそれぞれは、第1配線部材91と、第2配線部材92と、が接続されて構成される。
As described above, according to the speed reduction mechanism 30 of the present embodiment, the speed reduction ratio R of the rotation of the output shaft 41 with respect to the rotation of the motor shaft 21 can be made relatively large. Therefore, the rotation torque of the output shaft 41 can be made relatively large. In this way, the output shaft 41 can reduce the power of the motor 20 and output it. Accordingly, the electric actuator 10 can be used as a speed reducer, and thus, for example, the electric actuator 10 can be used as a drive source of a wiper device mounted on an automobile.
The wiring member 90 is electrically connected to the first rotation sensor 61 described later. In the present embodiment, the wiring member 90 is a member for connecting the first rotation sensor 61 of the rotation detection device 60 and the control board 71 of the control unit 70. In the present embodiment, the wiring member 90 is an elongated, plate-shaped bus bar. Although illustration is omitted, three wiring members 90 are provided in the present embodiment. Each wiring member 90 is configured by connecting a first wiring member 91 and a second wiring member 92.
第1配線部材91は、第2配線保持部15の内部から制御基板収容部12fの内部まで延びる。第1配線部材91の一部は、第1配線保持部14、ケース筒部12aおよび壁部本体12iに埋め込まれる。これにより、第1配線部材91は、モータケース2に保持される。
The first wiring member 91 extends from the inside of the second wiring holding portion 15 to the inside of the control board housing portion 12f. Part of the first wiring member 91 is embedded in the first wiring holding portion 14, the case cylinder portion 12a, and the wall portion main body 12i. As a result, the first wiring member 91 is held by the motor case 2.
第1配線部材91の下端部91aは、第1配線保持部14から下側に突出し、第2配線保持部15の内部に位置する。第1配線部材91の上端部91bは、壁部本体12iから上側に突出して制御基板71に接続される。これにより、第1配線部材91は、制御基板71に電気的に接続され、コネクタ部80を介してケース11外の電気的配線と電気的に接続される。
The lower end portion 91 a of the first wiring member 91 projects downward from the first wiring holding portion 14 and is located inside the second wiring holding portion 15. The upper end portion 91b of the first wiring member 91 protrudes upward from the wall body 12i and is connected to the control board 71. As a result, the first wiring member 91 is electrically connected to the control board 71, and is electrically connected to the electrical wiring outside the case 11 via the connector portion 80.
第2配線部材92の一部は、底部13jに埋め込まれる。これにより、第2配線部材92は、減速機構ケース13に保持される。第2配線部材92の上端部92aは、底壁部15aから上側に突出する。第2配線部材92の上端部92aは、第1配線部材91の下端部91aと接続される。第2配線部材92の下端部92bは、底部13jを貫通して第1凹部17の内部に突出する。下端部92bは、配線部材90の一端部に相当する。これにより、配線部材90は、ケース11の内部からケース11を貫通して、一端部が第1凹部17の内部に突出する。図4および図5に示すように、下端部92bは、端子収容部17dの底面から端子収容部17dの内部に突出する。
Part of the second wiring member 92 is embedded in the bottom portion 13j. As a result, the second wiring member 92 is held by the speed reduction mechanism case 13. The upper end portion 92a of the second wiring member 92 projects upward from the bottom wall portion 15a. The upper end portion 92a of the second wiring member 92 is connected to the lower end portion 91a of the first wiring member 91. The lower end portion 92b of the second wiring member 92 penetrates the bottom portion 13j and projects into the first recess 17. The lower end portion 92b corresponds to one end portion of the wiring member 90. As a result, the wiring member 90 penetrates the case 11 from the inside of the case 11 and has one end protruding into the inside of the first recess 17. As shown in FIGS. 4 and 5, the lower end portion 92b projects from the bottom surface of the terminal accommodating portion 17d into the terminal accommodating portion 17d.
回転検出装置60は、出力部40の回転を検出する。図3に示すように、回転検出装置60は、第1マグネット63と、被覆部62と、第1回転センサ61と、を有する。第1マグネット63は、出力部40に取り付けられる。より詳細には、第1マグネット63は、出力フランジ部42の下面に固定される。これにより、第1マグネット63は、出力シャフト41が中心軸J1回りに回転した際に、この出力シャフト41とともに中心軸J1回りに回転することができる。第1マグネット63は、突出部32の下側に位置する。第1マグネット63の下側の端部は、円環部16bの上側に隙間を介して対向する。
The rotation detection device 60 detects the rotation of the output unit 40. As shown in FIG. 3, the rotation detection device 60 includes a first magnet 63, a covering portion 62, and a first rotation sensor 61. The first magnet 63 is attached to the output unit 40. More specifically, the first magnet 63 is fixed to the lower surface of the output flange portion 42. Accordingly, when the output shaft 41 rotates about the central axis J1, the first magnet 63 can rotate about the central axis J1 together with the output shaft 41. The first magnet 63 is located below the protrusion 32. The lower end of the first magnet 63 faces the upper side of the annular portion 16b with a gap.
第1回転センサ61は、第1凹部17の内部に位置する。第1回転センサ61は、第1マグネット63によって生じる磁界を検出する磁気センサ、すなわち、検出素子である。この第1回転センサ61は、円環部16bを挟んで第1マグネット63の下側に位置する。これにより、第1回転センサ61は、中心軸J1方向から見たときにマグネット63と重なって配置された状態となる。そして、第1回転センサ61は、第1マグネット63が出力シャフト41とともに回転した際に、その回転による磁束密度(磁界)の変化を検出することができる。
The first rotation sensor 61 is located inside the first recess 17. The first rotation sensor 61 is a magnetic sensor that detects a magnetic field generated by the first magnet 63, that is, a detection element. The first rotation sensor 61 is located below the first magnet 63 with the annular portion 16b interposed therebetween. As a result, the first rotation sensor 61 is placed so as to overlap the magnet 63 when viewed from the central axis J1 direction. Then, when the first magnet 63 rotates together with the output shaft 41, the first rotation sensor 61 can detect a change in magnetic flux density (magnetic field) due to the rotation.
ここで、第1回転センサ61で検出可能な磁束密度としては、中心軸J1(Z軸)方向の磁束密度Bz(Sin)と、第1マグネット63の周方向の磁束密度By(Cos)とがある。電動アクチュエータ10では、第1回転センサ61によって磁束密度Bzと磁束密度Byとの2相信号を検出して、逆正接(Sin/Cos=ATAN)の値を演算することにより、出力シャフト41の回転角度を検出することができる(図8参照)。なお、図8では、なお、磁束密度Bzのグラフが「軸方向磁束」として図示され、磁束密度Byのグラフが「周方向磁束」として図示され、逆正接の値のグラフが「ATAN」として図示されている。また、図8では、逆正接の値と回転角度との理想的(理論的)な関係のグラフも「センサ出力理想線」として図示されている。
Here, as the magnetic flux density detectable by the first rotation sensor 61, there are a magnetic flux density Bz(Sin) in the central axis J1 (Z axis) direction and a magnetic flux density By(Cos) in the circumferential direction of the first magnet 63. is there. In the electric actuator 10, the first rotation sensor 61 detects the two-phase signal of the magnetic flux density Bz and the magnetic flux density By, and calculates the arctangent (Sin/Cos=ATAN) value to rotate the output shaft 41. The angle can be detected (see FIG. 8). In FIG. 8, the graph of the magnetic flux density Bz is shown as “axial magnetic flux”, the graph of the magnetic flux density By is shown as “circumferential magnetic flux”, and the graph of the arctangent value is shown as “ATAN”. Has been done. Further, in FIG. 8, a graph of an ideal (theoretical) relationship between the arctangent value and the rotation angle is also shown as the “sensor output ideal line”.
このような第1回転センサ61は、例えばホール素子である。また、本実施形態によれば、円筒部材16は非磁性材である。そのため、第1マグネット63と第1回転センサ61との間に円筒部材16が位置しても、第1回転センサ61による第1マグネット63の磁界の検出精度が低下することを抑制できる。
図4に示すように、第1回転センサ61は、センサ本体64と、第1突起部65aおよび第2突起部65bと、複数のセンサ端子66a,66b,66cと、を有する。センサ本体64は、第1方向Xに沿って延び、軸方向Zに扁平な略直方体状である。センサ本体64は、第1凹部17に収容される。より詳細には、センサ本体64は、本体収容部17cに収容される。センサ本体64は、内側部分64aと、外側部分64bと、接続部64cと、を有する。内側部分64aは、軸方向Zに沿って視て略正方形状である。内側部分64aは、内部にセンサチップ64dを有する。
Such a first rotation sensor 61 is, for example, a Hall element. Further, according to the present embodiment, the cylindrical member 16 is a non-magnetic material. Therefore, even if the cylindrical member 16 is located between the first magnet 63 and the first rotation sensor 61, it is possible to prevent the detection accuracy of the magnetic field of the first magnet 63 by the first rotation sensor 61 from decreasing.
As shown in FIG. 4, the first rotation sensor 61 has a sensor body 64, a first protrusion 65a and a second protrusion 65b, and a plurality of sensor terminals 66a, 66b, 66c. The sensor body 64 has a substantially rectangular parallelepiped shape that extends in the first direction X and is flat in the axial direction Z. The sensor body 64 is housed in the first recess 17. More specifically, the sensor body 64 is housed in the body housing portion 17c. The sensor body 64 has an inner portion 64a, an outer portion 64b, and a connecting portion 64c. The inner portion 64a has a substantially square shape when viewed along the axial direction Z. The inner portion 64a has a sensor chip 64d therein.
図3に示すように、センサチップ64dは、第1マグネット63の下側に位置する。センサチップ64dは、第1マグネット63によって生じる磁界を検出する。センサチップ64dを用いて、出力部40と共に回転する第1マグネット63によって生じる磁界の変化を検出することで、第1回転センサ61は、出力部40の回転を検出することができる。
As shown in FIG. 3, the sensor chip 64d is located below the first magnet 63. The sensor chip 64d detects the magnetic field generated by the first magnet 63. The first rotation sensor 61 can detect the rotation of the output unit 40 by using the sensor chip 64d to detect the change in the magnetic field generated by the first magnet 63 rotating with the output unit 40.
外側部分64bは、内側部分64aの径方向外側に位置する。外側部分64bは、軸方向Zに沿って視て略正方形状である。外側部分64bは、第2凹部16eの底面16fと接触する。すなわち、第1回転センサ61は、第2凹部16eの底面に接触する。そのため、第1回転センサ61を金属製の円筒部材16によって軸方向Zに位置決めできる。これにより、第1回転センサ61を位置精度よく配置できる。図4に示すように、外側部分64bには、センサ端子66a,66b,66cが保持される。接続部64cは、内側部分64aと外側部分64bとを繋ぐ。接続部64cは、センサチップ64dとセンサ端子66a,66b,66cとを電気的に接続する。
The outer portion 64b is located radially outside the inner portion 64a. The outer portion 64b has a substantially square shape when viewed along the axial direction Z. The outer portion 64b contacts the bottom surface 16f of the second recess 16e. That is, the first rotation sensor 61 contacts the bottom surface of the second recess 16e. Therefore, the first rotation sensor 61 can be positioned in the axial direction Z by the metal cylindrical member 16. Accordingly, the first rotation sensor 61 can be arranged with high positional accuracy. As shown in FIG. 4, sensor terminals 66a, 66b, 66c are held on the outer portion 64b. The connecting portion 64c connects the inner portion 64a and the outer portion 64b. The connection portion 64c electrically connects the sensor chip 64d and the sensor terminals 66a, 66b, 66c.
第1突起部65aおよび第2突起部65bは、センサ本体64から軸方向Zと直交する第2方向Yに突出する。第1突起部65aは、センサ本体64から第2方向Yの一方側(+Y側)に突出する。第2突起部65bは、センサ本体64から第2方向Yの他方側(−Y側)に突出する。第1突起部65aおよび第2突起部65bは、板面が軸方向Zと直交する板状である。
The first protrusion 65a and the second protrusion 65b protrude from the sensor body 64 in the second direction Y orthogonal to the axial direction Z. The first protrusion 65a projects from the sensor body 64 to one side (+Y side) in the second direction Y. The second projecting portion 65b projects from the sensor body 64 to the other side (−Y side) in the second direction Y. The first projecting portion 65a and the second projecting portion 65b have a plate shape whose plate surface is orthogonal to the axial direction Z.
第1突起部65aは、第1方向Xに離れて2つ設けられる。第2突起部65bは、第1方向Xに離れて2つ設けられる。2つの第1突起部65aは、2つの第1突起収容部18aの内部にそれぞれ位置する。2つの第2突起部65bは、2つの第2突起収容部18bの内部にそれぞれ位置する。
Two first protrusions 65a are provided apart from each other in the first direction X. Two second protrusions 65b are provided apart from each other in the first direction X. The two first protrusions 65a are located inside the two first protrusion accommodating portions 18a, respectively. The two second protrusions 65b are located inside the two second protrusion accommodating portions 18b, respectively.
センサ端子66a,66b,66cは、センサ本体64から径方向外側に延びる。センサ端子66a,66b,66cは、端子収容部17dに収容される。センサ端子66a,66b,66cは、接続部64cを介して、センサチップ64dと電気的に接続される。複数のセンサ端子66a,66b,66cは、第2方向Yに沿って並んで配置される。センサ端子66bは、第2方向Yにおいて、センサ端子66aとセンサ端子66cとの間に配置される。センサ端子66bは、第1方向Xに沿って直線状に延びる。センサ端子66a,66cは、センサ本体64から径方向外側に向かって第2方向Yにおけるセンサ端子66bから離れる側に屈曲する第1屈曲部と、第1屈曲部よりも径方向外側においてセンサ端子66b側に屈曲する第2屈曲部と、をそれぞれ有する。
The sensor terminals 66a, 66b, 66c extend from the sensor body 64 radially outward. The sensor terminals 66a, 66b, 66c are housed in the terminal housing portion 17d. The sensor terminals 66a, 66b, 66c are electrically connected to the sensor chip 64d via the connection portion 64c. The plurality of sensor terminals 66a, 66b, 66c are arranged side by side along the second direction Y. The sensor terminal 66b is arranged between the sensor terminal 66a and the sensor terminal 66c in the second direction Y. The sensor terminal 66b extends linearly along the first direction X. The sensor terminals 66a and 66c include a first bent portion that is bent outward from the sensor body 64 in the second direction Y and away from the sensor terminal 66b, and a sensor terminal 66b that is radially outward of the first bent portion. And a second bent portion that bends to the side.
センサ端子66a,66b,66cは、第2配線部材92の下端部92bのそれぞれに接続される。これにより、第1回転センサ61は、配線部材90の一端部と接続される。本実施形態では、下端部92bが二股に分かれており、センサ端子66a,66b,66cは、下端部92bに挟み込まれて把持される。センサ端子66a,66b,66cは、溶接によって下端部92bに固定される。
The sensor terminals 66a, 66b, 66c are connected to the lower end portions 92b of the second wiring members 92, respectively. As a result, the first rotation sensor 61 is connected to one end of the wiring member 90. In the present embodiment, the lower end portion 92b is bifurcated, and the sensor terminals 66a, 66b, 66c are sandwiched and held by the lower end portion 92b. The sensor terminals 66a, 66b, 66c are fixed to the lower end portion 92b by welding.
このように、本実施形態によれば、ケース11の外側面に位置する第1凹部17内において第1回転センサ61を配線部材90と接続できる。そのため、第1回転センサ61のセンサ端子66a,66b,66cと配線部材90とを接続する空間をケース11の外部に確保することができる。これにより、第1回転センサ61がケース11の内部に設けられる場合に比べて、センサ端子66a,66b,66cと配線部材90とを接続する作業に掛かる手間を低減できる。したがって、第1回転センサ61を配置する手間を低減でき、電動アクチュエータ10の生産性を向上できる。
As described above, according to the present embodiment, the first rotation sensor 61 can be connected to the wiring member 90 in the first recess 17 located on the outer surface of the case 11. Therefore, a space for connecting the sensor terminals 66a, 66b, 66c of the first rotation sensor 61 and the wiring member 90 can be secured outside the case 11. As a result, as compared with the case where the first rotation sensor 61 is provided inside the case 11, the work required to connect the sensor terminals 66a, 66b, 66c and the wiring member 90 can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the labor for disposing the first rotation sensor 61 and improve the productivity of the electric actuator 10.
また、本実施形態によれば、出力部40は減速機構ケース13に収容され、第1凹部17は減速機構ケース13に設けられる。そのため、第1回転センサ61を出力部40に近づけやすく、第1回転センサ61によって出力部40の回転を検出しやすい。
また、本実施形態によれば、減速機構ケース13は、減速機構ケース13に埋め込まれる円筒部材16を有する。そのため、減速機構ケース13の内部に第1回転センサ61を配置すると、円筒部材16が邪魔でセンサ端子66a,66b,66cと配線部材90とを接続する作業をより行いにくい。そのため、上述したセンサ端子66a,66b,66cと配線部材90とを接続する作業に掛かる手間を低減できる効果は、円筒部材16が設けられる構成において、特に有用に得られる。
Further, according to the present embodiment, the output unit 40 is housed in the reduction gear mechanism case 13, and the first recess 17 is provided in the reduction gear mechanism case 13. Therefore, the first rotation sensor 61 can be easily brought close to the output unit 40, and the rotation of the output unit 40 can be easily detected by the first rotation sensor 61.
Further, according to the present embodiment, the reduction gear mechanism case 13 has the cylindrical member 16 embedded in the reduction gear mechanism case 13. Therefore, when the first rotation sensor 61 is arranged inside the speed reduction mechanism case 13, the work of connecting the sensor terminals 66a, 66b, 66c and the wiring member 90 is more difficult to perform because the cylindrical member 16 interferes. Therefore, the effect of reducing the labor required for connecting the sensor terminals 66a, 66b, 66c and the wiring member 90 described above is particularly useful in the configuration in which the cylindrical member 16 is provided.
図3に示すように、第1回転センサ61の少なくとも一部は、第2凹部16eの内部に位置する。そのため、第1回転センサ61の軸方向Zの位置をより上側として、第1マグネット63に近づけることができる。これにより、第1回転センサ61による第1マグネット63の磁界の検出精度を向上できる。
As shown in FIG. 3, at least a part of the first rotation sensor 61 is located inside the second recess 16e. Therefore, the position of the first rotation sensor 61 in the axial direction Z can be set closer to the first magnet 63 with the position thereof set higher. Thereby, the detection accuracy of the magnetic field of the first magnet 63 by the first rotation sensor 61 can be improved.
また、例えば、円環部16bのうち第2凹部16eが設けられた部分の軸方向Zの寸法が円環部16bの他の部分の軸方向Zの寸法と同じ場合、円環部16bは第2凹部16eが設けられた部分において上側に突出する。そのため、突出した円環部16bの部分が第1マグネット63に近くなり、円環部16bと第1マグネット63とが接触する虞がある。これに対して、本実施形態によれば、円環部16bのうち第2凹部16eが設けられた部分は、円環部16bの他の部分よりも軸方向Zの寸法が小さい。そのため、本実施形態のように、円環部16bの上側の面を平坦な面にしつつ、第2凹部16eを設けることができる。これにより、円環部16bが第1マグネット63と接触することを抑制しつつ、第2凹部16eを設けて第1回転センサ61を第1マグネット63に近づけることができる。
Further, for example, when the dimension in the axial direction Z of the portion of the annular portion 16b where the second concave portion 16e is provided is the same as the dimension in the axial direction Z of the other portion of the annular portion 16b, the annular portion 16b is 2 Projects upward at the portion where the concave portion 16e is provided. Therefore, the protruding annular portion 16b becomes closer to the first magnet 63, and the annular portion 16b and the first magnet 63 may come into contact with each other. On the other hand, according to the present embodiment, the portion of the annular portion 16b where the second recess 16e is provided has a smaller dimension in the axial direction Z than the other portions of the annular portion 16b. Therefore, as in the present embodiment, the second recess 16e can be provided while the upper surface of the annular portion 16b is a flat surface. As a result, it is possible to provide the second recess 16e and bring the first rotation sensor 61 close to the first magnet 63 while suppressing the contact of the annular portion 16b with the first magnet 63.
本実施形態では、第1回転センサ61のうち内側部分64aの上側の端部および外側部分64bの上側の端部が第2凹部16eの内部に位置する。内側部分64aの一部が第2凹部16eの内部に位置することで、内側部分64aの内部に設けられたセンサチップ64dをより第1マグネット63に近づけることができ、第1回転センサ61の検出精度をより好適に向上できる。
In the present embodiment, the upper end of the inner portion 64a and the upper end of the outer portion 64b of the first rotation sensor 61 are located inside the second recess 16e. By locating a part of the inner portion 64a inside the second recess 16e, the sensor chip 64d provided inside the inner portion 64a can be brought closer to the first magnet 63, and the detection of the first rotation sensor 61 can be performed. The accuracy can be improved more suitably.
被覆部62は、第1凹部17の内部に位置する。本実施形態において被覆部62は、第1凹部17の内部に充填される。被覆部62は、樹脂製である。第2配線部材92の下端部92b、すなわち配線部材90の一端部および第1回転センサ61は、被覆部62に埋め込まれて覆われる。そのため、第1凹部17内に位置する配線部材90の一端部および第1回転センサ61に水分等が接触することを阻止できる。
The covering portion 62 is located inside the first recess 17. In the present embodiment, the covering portion 62 is filled inside the first recess 17. The covering portion 62 is made of resin. The lower end portion 92b of the second wiring member 92, that is, the one end portion of the wiring member 90 and the first rotation sensor 61 are embedded and covered by the covering portion 62. Therefore, it is possible to prevent moisture or the like from contacting the one end of the wiring member 90 located in the first recess 17 and the first rotation sensor 61.
前述したように、外歯ギア31は、モータ20の作動により中心軸J1回りに回転する。また、これに伴って、出力シャフト41も中心軸J1回りに回転することができる。本実施形態では、図6に示すように、出力シャフト41は、中心軸J1回りに回転範囲αで回転(揺動)するように設定されている。この回転範囲αは、0°を超えて360°未満であり、10°以上180°以下であることが好ましく、15°以上120°以下であることがより好ましいが、本実施形態では30°前後となっている。
As described above, the external gear 31 rotates about the central axis J1 by the operation of the motor 20. Further, along with this, the output shaft 41 can also rotate around the central axis J1. In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the output shaft 41 is set to rotate (swing) about the central axis J1 within the rotation range α. The rotation range α is more than 0° and less than 360°, preferably 10° or more and 180° or less, more preferably 15° or more and 120° or less, but in the present embodiment, about 30°. Has become.
したがって、出力シャフト41の回転角度を検出する際に、第1回転センサ61で磁束密度の変化が検出される第1マグネット63は、中心軸J1を中心とする円環状である必要はない。
そこで、本発明では、図6に示すように、第1マグネット63を、中心軸J1方向から見たときに中心軸J1を中心とする中心角がβの円弧状マグネットで構成した。なお、図6および図7に示す構成では、第1マグネット63は、一端側(すなわち図中の右側)にN極が配置され、他端側(すなわち図中の左側)にS極が配置されているが、N極とS極との位置関係は、これに限定されず、左右逆転していてもよい。
Therefore, when detecting the rotation angle of the output shaft 41, the first magnet 63 whose change in magnetic flux density is detected by the first rotation sensor 61 does not need to be annular with the central axis J1 as the center.
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 6, the first magnet 63 is configured by an arc-shaped magnet having a central angle β with the central axis J1 as the center when viewed from the central axis J1 direction. In the configuration shown in FIGS. 6 and 7, the first magnet 63 has the N pole arranged on one end side (that is, the right side in the drawing) and the S pole arranged on the other end side (that is, the left side in the drawing). However, the positional relationship between the N pole and the S pole is not limited to this, and the right and left may be reversed.
このように、第1マグネット63は、外形形状を円弧状として、出力シャフト41の回転角度の検出に寄与する部分を残し、それ以外の無駄な部分を省略した構成となっている。これにより、例えば第1マグネット63を前記のように円環状で構成した場合に比べて、第1マグネット63の小型化、ひいては電動アクチュエータ10の小型化を図ることができる。
In this way, the first magnet 63 has a configuration in which the outer shape is an arc shape, and a part that contributes to the detection of the rotation angle of the output shaft 41 is left and the other useless parts are omitted. As a result, the size of the first magnet 63 and the size of the electric actuator 10 can be reduced as compared with the case where the first magnet 63 is formed in the annular shape as described above.
また、第1回転センサ61は、仮に第1マグネット63が無駄な部分有する場合(すなわち円環状である場合)、当該部分からの磁界(磁力)の影響を受けて、検出誤差が生じ易くなる。その結果、出力シャフト41の回転角度を正確に検出できなくなるおそれがある。これに対して、電動アクチュエータ10では、第1回転センサ61は、無駄な部分を省略した構成となっている。これにより、第1回転センサ61が前記無駄な部分からの磁界の影響を受けるのが防止または抑制され、よって、出力シャフト41の回転角度を安定して正確に検出することができる。
Further, if the first magnet 63 has a useless portion (that is, if the first magnet 63 has an annular shape), the first rotation sensor 61 is likely to cause a detection error due to the influence of the magnetic field (magnetic force) from the portion. As a result, the rotation angle of the output shaft 41 may not be accurately detected. On the other hand, in the electric actuator 10, the first rotation sensor 61 has a configuration in which a useless part is omitted. As a result, the first rotation sensor 61 is prevented or suppressed from being affected by the magnetic field from the useless portion, so that the rotation angle of the output shaft 41 can be stably and accurately detected.
また、前述したように、回転範囲αは、10°以上180°以下であるのが好ましい。この回転範囲αの大きさに対応して、第1マグネット63(円弧状)の中心角βを好ましい大きさに決定することができる。
そして、出力シャフト41は、このような回転範囲α内で回転(揺動)する。図9に示すように、60°以上120°以下の範囲(回転範囲α)内でのATANのグラフの回帰直線を想定すると、回帰直線の傾きは、センサ出力理想線の傾きに近い。これにより、60°以上120°以下の範囲(回転範囲α)内では、第1回転センサ61によって出力シャフト41の回転角度をより正確に検出可能である。
Further, as described above, the rotation range α is preferably 10° or more and 180° or less. The central angle β of the first magnet 63 (arcuate shape) can be determined to a preferable size in accordance with the size of the rotation range α.
Then, the output shaft 41 rotates (swings) within such a rotation range α. As shown in FIG. 9, assuming the regression line of the ATAN graph within the range of 60° or more and 120° or less (rotation range α), the slope of the regression line is close to the slope of the ideal sensor output line. Accordingly, the rotation angle of the output shaft 41 can be detected more accurately by the first rotation sensor 61 within the range of 60° or more and 120° or less (rotation range α).
図6に示すように、第1マグネット63の中心角βは、回転範囲αよりも大きいのが好ましい。これにより、回転範囲αの大小にかかわらず、出力シャフト41の回転角度を安定して正確に検出することができる。
特に、中心角βは、回転範囲αの1.2倍以上4倍以下であるのが好ましく、2.5倍以上3.5倍以下であるのがより好ましい。これにより、出力シャフト41の回転角度を過不足なく、より安定して確実に検出することができる。
なお、回転範囲αと中心角βとの組み合わせとしては、回転範囲αが10〜30°程度かつ中心角βが40〜120°程度の組み合わせが好ましく、回転範囲αが30°前後かつ中心角βが90°前後の組み合わせがより好ましい。
As shown in FIG. 6, the central angle β of the first magnet 63 is preferably larger than the rotation range α. Accordingly, the rotation angle of the output shaft 41 can be stably and accurately detected regardless of the size of the rotation range α.
In particular, the central angle β is preferably 1.2 times or more and 4 times or less, and more preferably 2.5 times or more and 3.5 times or less of the rotation range α. As a result, the rotation angle of the output shaft 41 can be detected more stably and reliably without excess or deficiency.
As the combination of the rotation range α and the central angle β, a combination of the rotation range α of about 10 to 30° and the center angle β of about 40 to 120° is preferable, and the rotation range α is about 30° and the center angle β. Is more preferably about 90°.
図6に示すように、第1回転センサ61は、出力シャフト41の回転角度に関わらず、第1マグネット63と対向して配置されている。また、図6中の時計回りへの回動角度と、図6中の反時計回りへの回動角度とが同じとなる位置を出力シャフト41のホームポジションとしたとき、第1回転センサ61は、中心軸J1と直交する回転範囲αの中央線α0と重なって配置されている。これにより、出力シャフト41の回転角度をより安定して正確に検出することができる。
As shown in FIG. 6, the first rotation sensor 61 is arranged to face the first magnet 63 regardless of the rotation angle of the output shaft 41. Further, when the home position of the output shaft 41 is the position where the clockwise rotation angle in FIG. 6 and the counterclockwise rotation angle in FIG. 6 are the same, the first rotation sensor 61 , The central axis α 0 of the rotation range α orthogonal to the central axis J1 is overlapped. As a result, the rotation angle of the output shaft 41 can be detected more stably and accurately.
また、中心軸J1方向から見たときに、第1マグネット63の外周面631は、出力フランジ部42の外周面421と重なっているのが好ましいが、これに限定されない。すなわち、第1マグネット63の外周面631の曲率は、出力フランジ部42の外周面421の曲率と同じであるのが好ましいが、これに限定されない。例えば、第1マグネット63の外周面631は、出力フランジ部42の外周面421よりも内側に位置していてもよい。
Further, when viewed from the direction of the central axis J1, it is preferable that the outer peripheral surface 631 of the first magnet 63 overlaps the outer peripheral surface 421 of the output flange portion 42, but the invention is not limited to this. That is, the curvature of the outer peripheral surface 631 of the first magnet 63 is preferably the same as the curvature of the outer peripheral surface 421 of the output flange portion 42, but is not limited thereto. For example, the outer peripheral surface 631 of the first magnet 63 may be located inside the outer peripheral surface 421 of the output flange portion 42.
また、中心軸J1方向から見たときに、第1マグネット63の幅W63は、その周方向に沿って一定となっているのが好ましいが、これに限定されない。例えば、第1マグネット63は、幅W63が周方向に沿って変化した部分を有していてもよい。
図7に示すように、第1マグネット63の厚さt63は、その周方向に沿って一定となっているのが好ましいが、これに限定されない。例えば、第1マグネット63は、厚さt63が周方向に沿って変化した部分を有していてもよい。
Further, when viewed from the direction of the central axis J1, it is preferable that the width W 63 of the first magnet 63 is constant along the circumferential direction, but the width W 63 is not limited to this. For example, the first magnet 63 may have a portion in which the width W 63 changes along the circumferential direction.
As shown in FIG. 7, the thickness t 63 of the first magnet 63 is preferably constant along the circumferential direction, but is not limited to this. For example, the first magnet 63 may have a portion in which the thickness t 63 changes along the circumferential direction.
以上、本発明の電動アクチュエータを図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、電動アクチュエータを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
The electric actuator of the present invention has been described above with reference to the illustrated embodiment, but the present invention is not limited to this, and each unit constituting the electric actuator has an arbitrary configuration capable of exhibiting the same function. Can be replaced with In addition, any constituent may be added.