JP2021045003A - 電動アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】小型化できる構造を有する電動アクチュエータを提供する。【解決手段】減速機構５０は、モータシャフト４１の回転が伝達される出力ギア５３を有する。出力部６０は、出力シャフト６１に固定され出力ギア５３と噛み合う駆動ギア６２を有する。出力ギア５３は、駆動ギア６２と噛み合う第１噛合部５３aを有する。駆動ギア６２は、先端部に第１噛合部５３ａと噛み合う第２噛合部６２aを有する。第１噛合部５３ａと第２噛合部６２ａとは、出力シャフト６１の回転角度が第１回転角度から第２回転角度までの範囲内で互いに噛み合う。軸方向に沿って見て、第１噛合部５３ａと第２噛合部６２ａとが噛み合う噛合位置からモータシャフト４１の中心軸までの第１距離Ｌ１と噛合位置から出力シャフトの中心軸までの第２距離Ｌ２との比は、第１回転角度から第２回転角度までの範囲内の少なくとも一部において変化する。【選択図】図４

Description

本発明は、電動アクチュエータに関する。

モータ部と、モータ部に連結される減速機構と、減速機構を介してモータ部の回転が伝達される出力部と、を備える電動アクチュエータが知られる。例えば、特許文献１には、車両走行用のエンジン出力を変速する自動変速機に搭載された電動アクチュエータが記載される。

特開２００９−６５７４２号公報

上記のような電動アクチュエータにおいては、出力部の回転角度に応じて、駆動対象を駆動するために必要となる出力が異なる場合がある。この場合、必要となる出力のうちで最大の出力に合わせて、電動アクチュエータの最大出力を決める必要があった。そのため、例えば必要となる出力のうちで最大となる出力以外の出力の大きさが全体的に小さい等の場合であっても、必要となる最大の出力が大きい程、電動アクチュエータを大型化して最大出力を大きくする必要があった。したがって、電動アクチュエータを十分に小型化できない問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みて、小型化できる構造を有する電動アクチュエータを提供することを目的の一つとする。

本発明の電動アクチュエータの一つの態様は、軸方向に延びるモータシャフトを有するモータ部と、前記モータシャフトの軸方向一方側に連結される減速機構と、前記減速機構を介して前記モータシャフトの回転が伝達される出力シャフトを有する出力部と、前記モータ部、前記減速機構、および前記出力部を収容するハウジングと、を備える。前記出力シャフトは、前記モータシャフトの軸方向に延び、軸方向に沿って見て、前記モータシャフトから離れて配置される。前記減速機構は、前記モータシャフトの回転が減速されて伝達される出力ギアを有する。前記出力部は、前記出力シャフトに固定され前記出力ギアと噛み合う駆動ギアを有する。前記出力ギアは、前記駆動ギアと噛み合う第１噛合部を有する。前記駆動ギアは、前記出力ギアに向かって延び、先端部に前記第１噛合部と噛み合う第２噛合部を有する。前記第１噛合部と前記第２噛合部とは、前記出力シャフトの回転角度が第１回転角度から第２回転角度までの範囲内で互いに噛み合う。軸方向に沿って見て、前記第１噛合部と前記第２噛合部とが噛み合う噛合位置から前記モータシャフトの中心軸までの第１距離と前記噛合位置から前記出力シャフトの中心軸までの第２距離との比は、前記第１回転角度から前記第２回転角度までの範囲内の少なくとも一部において変化する。

本発明の一つの態様によれば、電動アクチュエータを小型化できる。

図１は、本実施形態の電動アクチュエータを備えるアクチュエータ装置を示す図であって、アクチュエータ装置によってロックギアがロック状態とされた状態を示す図である。 図２は、本実施形態の電動アクチュエータを備えるアクチュエータ装置を示す図であって、アクチュエータ装置によってロックギアがアンロック状態とされた状態を示す図である。 図３は、本実施形態の電動アクチュエータを示す断面図である。 図４は、本実施形態の電動アクチュエータの一部を下側から見た図である。 図５は、本実施形態の電動アクチュエータの一部を下側から見た図であって、図４に示す状態から出力シャフトが回転した状態を示す図である。 図６は、本実施形態の電動アクチュエータの一部を下側から見た図であって、図５に示す状態から出力シャフトがさらに回転した状態を示す図である。

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。各図に適宜示す仮想軸である中心軸Ｊ１の軸方向は、Ｚ軸方向、すなわち上下方向と平行である。Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向と直交する方向である。Ｙ軸方向は、Ｚ軸方向およびＸ軸方向の両方と直交する方向である。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」と呼び、Ｘ軸方向と平行な方向を「左右方向Ｘ」と呼び、Ｙ軸方向と平行な方向を「前後方向Ｙ」と呼ぶ。左右方向Ｘにおいては、Ｘ軸方向の正の側（＋Ｘ側）を「右側」と呼び、Ｘ軸方向の負の側（−Ｘ側）を「左側」と呼ぶ。前後方向Ｙにおいては、Ｙ軸方向の正の側（＋Ｙ側）を「前側」と呼び、Ｙ軸方向の負の側（−Ｙ側）を「後側」と呼ぶ。また、特に断りのない限り、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、下側は、軸方向一方側に相当する。本実施形態において、平面視とは、軸方向Ｚに沿って上側または下側から観察することを意味する。なお、上下方向、左右方向、前後方向、上側、下側、右側、左側、前側、および後側とは、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。

図１および図２に示す本実施形態の電動アクチュエータ１０は、車両に取り付けられる。より詳細には、電動アクチュエータ１０は、例えば、車両の運転者のシフト操作に基づいて駆動されるパーク・バイ・ワイヤ方式のアクチュエータ装置１に搭載される。アクチュエータ装置１は、運転者のシフト操作に基づいてロックギアＧをロック状態ＬＳとアンロック状態ＵＬＳとの間で切り換える。アクチュエータ装置１は、車両のギアがパーキングである場合に、ロックギアＧをロック状態ＬＳとし、車両のギアがパーキング以外の場合に、ロックギアＧをアンロック状態ＵＬＳとする。

ロックギアＧは、車軸に連結されたギアである。図１および図２に示すように、ロックギアＧは、外周面に複数の歯部Ｇａを有し、前後方向Ｙに延びる回転軸Ｇｊ回りに回転する。なお、図１は、ロックギアＧがロック状態ＬＳである場合を示しており、図２は、ロックギアＧがアンロック状態ＵＬＳである場合を示している。

図１および図２に示すように、アクチュエータ装置１は、電動アクチュエータ１０と、可動部２と、ロックアーム３と、を備える。アクチュエータ装置１は、電動アクチュエータ１０によって可動部２を介してロックアーム３を操作し、ロックギアＧの状態を切り換え可能である。

図３に示すように、電動アクチュエータ１０は、モータ部４０と、減速機構５０と、出力部６０と、ハウジング１１と、バスバーユニット９０と、回路基板７０と、モータ部センサ７１と、出力部センサ７２と、を備える。

モータ部４０は、モータシャフト４１と、第１ベアリング４４ａと、第２ベアリング４４ｂと、第３ベアリング４４ｃと、第４ベアリング４４ｄと、ロータ本体４２と、ステータ４３と、モータ部用センサマグネット４５と、マグネットホルダ４６と、を有する。モータシャフト４１は、軸方向Ｚに延びる。

第１ベアリング４４ａと第２ベアリング４４ｂと第３ベアリング４４ｃと第４ベアリング４４ｄとは、モータシャフト４１を中心軸Ｊ１回りに回転可能に支持する。本実施形態において、第１ベアリング４４ａ、第２ベアリング４４ｂ、第３ベアリング４４ｃ、および第４ベアリング４４ｄは、例えば、ボールベアリングである。

モータシャフト４１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４１ａを有する。偏心軸部４１ａは、モータシャフト４１のうち第３ベアリング４４ｃに支持される部分である。偏心軸Ｊ２は、中心軸Ｊ１と平行である。偏心軸部４１ａは、偏心軸Ｊ２を中心として延びる円柱状である。モータシャフト４１のうち偏心軸部４１ａ以外の部分は、中心軸Ｊ１を中心として延びる円柱状である。

ロータ本体４２は、モータシャフト４１に固定される。ロータ本体４２は、モータシャフト４１に固定されるロータコアと、ロータコアの外周部に固定されるロータマグネットとを含む。

ステータ４３は、ロータ本体４２の径方向外側に隙間を介して配置される。ステータ４３は、ロータ本体４２の径方向外側を囲む環状である。ステータ４３は、例えば、ステータコアと、複数のインシュレータと、複数のコイルとを含む。各々のコイルは、インシュレータを介してステータコアのティースに装着される。

マグネットホルダ４６は、中心軸Ｊ１を中心とする円環状である。マグネットホルダ４６は、モータシャフト４１の上側の端部における外周面に固定される。モータ部用センサマグネット４５は、中心軸Ｊ１を中心とする円環板状である。モータ部用センサマグネット４５の板面は、軸方向Ｚと直交する。モータ部用センサマグネット４５は、マグネットホルダ４６の上面のうち径方向外周縁部に固定される。これにより、モータ部用センサマグネット４５は、マグネットホルダ４６を介してモータシャフト４１に取り付けられる。本実施形態において、モータ部用センサマグネット４５は、回路基板７０の下側の面と隙間を介して軸方向Ｚに対向する。

減速機構５０は、モータ部４０に連結される。本実施形態において減速機構５０は、モータシャフト４１の下側に連結される。減速機構５０は、ロータ本体４２およびステータ４３の下側に配置される。減速機構５０は、外歯ギア５１と、内歯ギア５２と、出力ギア５３と、複数の突出部５４と、を有する。なお、減速機構５０は、モータシャフト４１の上側に連結されてもよい。この場合、上側が軸方向一方側に相当する。

外歯ギア５１は、偏心軸部４１ａの偏心軸Ｊ２を中心として、偏心軸Ｊ２の径方向に広がる円環板状である。外歯ギア５１の径方向外側面には、歯車部が設けられる。図示は省略するが、外歯ギア５１の歯車部は、外歯ギア５１の外周に沿って並ぶ複数の歯部を有する。外歯ギア５１は、モータシャフト４１の偏心軸部４１ａに第３ベアリング４４ｃを介して連結される。これにより、減速機構５０は、モータシャフト４１に連結される。外歯ギア５１は、第３ベアリング４４ｃ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４４ｃはモータシャフト４１と外歯ギア５１とを、偏心軸Ｊ２回りに相対的に回転可能に連結する。

外歯ギア５１は、複数の穴部５１ａを有する。本実施形態において穴部５１ａは、外歯ギア５１を軸方向Ｚに貫通する。図４に示すように、複数の穴部５１ａは、周方向に沿って配置される。より詳細には、複数の穴部５１ａ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。穴部５１ａの軸方向Ｚに沿って見た形状は、円形状である。穴部５１ａは、内径が突出部５４の外径よりも大きい。なお、穴部５１ａは、底部を有する穴であってもよい。

図３に示すように、内歯ギア５２は、外歯ギア５１の径方向外側を囲む。内歯ギア５２は、外歯ギア５１と噛み合う。より詳細には、内歯ギア５２の歯車部は、外歯ギア５１の歯車部と噛み合う。内歯ギア５２は、中心軸Ｊ１を中心とする円環状である。内歯ギア５２の歯車部は、内歯ギア５２の径方向内側面に設けられ、内歯ギア５２の内周に沿って並ぶ複数の歯部を有する。内歯ギア５２の外周部は、例えば正十二角形などの多角形状とされ、後述する第２蓋部材１４に回転止めされた状態で固定される。

出力ギア５３は、外歯ギア５１および内歯ギア５２の上側に配置される。すなわち、外歯ギア５１は、軸方向Ｚに沿って見て出力ギア５３と重なって配置される。出力ギア５３は、モータシャフト４１に第４ベアリング４４ｄを介して接続される。図４に示すように、出力ギア５３は、例えば、軸方向Ｚに沿って見て、中心軸Ｊ１を中心とする楕円形状である。本実施形態において出力ギア５３は、外周の一部のみに歯車部を有するギアである。本実施形態において出力ギア５３の歯車部は、後述する駆動ギア６２と噛み合う第１噛合部５３ａである。すなわち、出力ギア５３は、駆動ギア６２と噛み合う第１噛合部５３ａを有する。

第１噛合部５３ａは、軸方向Ｚに沿って見た出力ギア５３の外形の一部、すなわちモータシャフト４１の中心軸Ｊ１を中心とする楕円の一部に沿った形状である。第１噛合部５３ａは、出力ギア５３の楕円形状に沿った周方向に延びる。第１噛合部５３ａの周長は、例えば、楕円形状である出力ギア５３の周長の４分の１以上である。第１噛合部５３ａは、出力ギア５３の外周に沿って並ぶ複数の歯部を有する。

図３に示すように、複数の突出部５４は、出力ギア５３から外歯ギア５１に向かって軸方向Ｚに突出する。複数の突出部５４は、出力ギア５３の下面から下側に突出する円筒状である。本実施形態において複数の突出部５４は、出力ギア５３と一体成形される。図４に示すように、複数の突出部５４は、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。突出部５４の外径は、穴部５１ａの内径よりも小さい。複数の突出部５４は、複数の穴部５１ａのそれぞれに上側から挿入される。突出部５４の外周面は、穴部５１ａの内側面と内接する。複数の突出部５４は、穴部５１ａの内側面を介して、外歯ギア５１を中心軸Ｊ１回りに揺動可能に支持する。

出力部６０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３に示すように、出力部６０は、モータ部４０の径方向外側に配置される。出力部６０は、出力シャフト６１と、駆動ギア６２と、出力部用センサマグネット６３と、マグネットホルダ６４と、を有する。

出力シャフト６１は、モータシャフト４１の軸方向Ｚに延びる筒状である。このように、出力シャフト６１がモータシャフト４１と同じ方向に延びるため、モータシャフト４１の回転を出力シャフト６１に伝達する減速機構５０の構造を簡単化できる。出力シャフト６１は、減速機構５０を介してモータシャフト４１に連結される。本実施形態において出力シャフト６１は、出力中心軸Ｊ３を中心とする円筒状である。

出力中心軸Ｊ３は、中心軸Ｊ１と平行であり、中心軸Ｊ１から径方向に離れて配置される。すなわち、出力シャフト６１は、軸方向Ｚに沿って見て、モータシャフト４１から径方向に離れて配置される。そのため、モータシャフト４１と出力シャフト６１とが軸方向Ｚに並んで配置される場合に比べて、電動アクチュエータ１０を軸方向Ｚに小型化できる。本実施形態において中心軸Ｊ１と出力中心軸Ｊ３とは、左右方向Ｘに間隔を空けて並んで配置される。出力中心軸Ｊ３は、例えば、中心軸Ｊ１の右側（＋Ｘ側）に位置する。

出力シャフト６１は、下側に開口する。出力シャフト６１は、内周面に、スプライン溝を有する。出力シャフト６１は、モータシャフト４１の径方向においてロータ本体４２と重なる位置に配置される。出力シャフト６１には、下側から後述する被駆動シャフト２ａが挿入されて連結される。より詳細には、被駆動シャフト２ａの外周面に設けられたスプライン部が、出力シャフト６１の内周面に設けられたスプライン溝に嵌め合わされることで、出力シャフト６１と被駆動シャフト２ａとが連結される。被駆動シャフト２ａには、出力シャフト６１を介して電動アクチュエータ１０の駆動力が伝達される。これにより、電動アクチュエータ１０は、被駆動シャフト２ａを出力中心軸Ｊ３回りに回転させる。

駆動ギア６２は、出力シャフト６１に固定され出力ギア５３と噛み合う。本実施形態において駆動ギア６２は、出力シャフト６１の外周面に固定される。図４に示すように、駆動ギア６２は、出力シャフト６１から出力ギア５３に向かって延びる。駆動ギア６２は、先端部に第１噛合部５３ａと噛み合う第２噛合部６２ａを有する。第２噛合部６２ａは、駆動ギア６２に外周に沿って並ぶ複数の歯部を有する歯車部である。本実施形態において第２噛合部６２ａは、出力シャフト６１の中心軸である出力中心軸Ｊ３を中心とする楕円ＩＥの一部に沿った形状である。

楕円ＩＥは、仮想的に示す楕円である。楕円ＩＥは、楕円形状の出力ギア５３と同じ形状および大きさの楕円である。図４に示すように、出力ギア５３の短軸が中心軸Ｊ１と出力中心軸Ｊ３とが並ぶ左右方向Ｘに沿って配置される場合に、楕円ＩＥの長軸は、左右方向Ｘに沿って配置される。第２噛合部６２ａは、楕円ＩＥに沿った周方向に延びる。第２噛合部６２ａの周長は、例えば、楕円ＩＥの周長の４分の１以上である。

駆動ギア６２の外縁のうち第２噛合部６２ａとの間で出力中心軸Ｊ３を挟む部分は、出力中心軸Ｊ３を中心とする円弧状の円弧部６２ｂである。駆動ギア６２の外縁は、出力中心軸Ｊ３を中心とする周方向において円弧部６２ｂの両端部と第２噛合部６２ａの両端部とをそれぞれ繋ぐ一対の直線部６２ｃ，６２ｄをさらに有する。直線部６２ｃは、円弧部６２ｂの両端部のうち後側（−Ｙ側）に位置する端部と第２噛合部６２ａの両端部のうち後側に位置する端部とを繋ぐ。直線部６２ｄは、円弧部６２ｂの両端部のうち前側（＋Ｙ側）に位置する端部と第２噛合部６２ａの両端部のうち前側に位置する端部とを繋ぐ。直線部６２ｃと直線部６２ｄとは、円弧部６２ｂから第２噛合部６２ａに向かうに従って互いに離れる向きに傾いて直線状に延びる。

図３に示すように、マグネットホルダ６４は、出力中心軸Ｊ３を中心として軸方向Ｚに延びる略円筒状の部材である。マグネットホルダ６４は、軸方向両側に開口する。マグネットホルダ６４は、出力シャフト６１の上部に固定される。本実施形態の場合、マグネットホルダ６４は、モータ部４０の第２ベアリング４４ｂの径方向外側に配置される。マグネットホルダ６４は、軸方向Ｚに見て、回路基板７０と部分的に重なる。マグネットホルダ６４は、回路基板７０よりも下側に配置される。出力シャフト６１は、マグネットホルダ６４を軸方向Ｚに貫通する。出力シャフト６１は、マグネットホルダ６４の内側に圧入される。

出力部用センサマグネット６３は、出力中心軸Ｊ３を中心とする円環状である。出力部用センサマグネット６３は、マグネットホルダ６４の上面の外周部に固定される。出力シャフト６１にマグネットホルダ６４が固定されることで、出力部用センサマグネット６３は、マグネットホルダ６４を介して出力シャフト６１に固定される。出力部用センサマグネット６３は、回路基板７０の下側の面と隙間を介して対向する。

出力シャフト６１の上端部は、マグネットホルダ６４の上側に突出する。出力シャフト６１の上端部は、回路基板７０の側端面を通過して回路基板７０よりも上側に突出する。出力シャフト６１の上端部には、工具を嵌合可能な操作部ＯＰが設けられる。操作部ＯＰは、例えば、出力中心軸Ｊ３に沿って延びる四角柱状または六角柱状である。

モータシャフト４１が中心軸Ｊ１回りに回転されると、偏心軸部４１ａは、中心軸Ｊ１を中心として周方向に公転する。偏心軸部４１ａの公転は第３ベアリング４４ｃを介して外歯ギア５１に伝達され、外歯ギア５１は、穴部５１ａの内周面と突出部５４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５１の歯車部と内歯ギア５２の歯車部との噛み合う位置が、周方向に変化する。したがって、内歯ギア５２に、外歯ギア５１を介してモータシャフト４１の回転力が伝達される。

ここで、本実施形態では、内歯ギア５２は固定されているため回転しない。そのため、内歯ギア５２に伝達される回転力の反力によって、外歯ギア５１が偏心軸Ｊ２回りに回転する。このとき外歯ギア５１の回転する向きは、モータシャフト４１の回転する向きと反対向きとなる。外歯ギア５１の偏心軸Ｊ２回りの回転は、穴部５１ａと突出部５４とを介して、出力ギア５３に伝達される。これにより、出力ギア５３が中心軸Ｊ１回りに回転する。出力ギア５３には、モータシャフト４１の回転が減速されて伝達される。

出力ギア５３が回転すると、出力ギア５３に噛み合う駆動ギア６２が出力中心軸Ｊ３回りに回転する。これにより、駆動ギア６２に固定された出力シャフト６１が出力中心軸Ｊ３回りに回転する。このようにして、出力シャフト６１には、減速機構５０を介してモータシャフト４１の回転が伝達される。

電動アクチュエータ１０において出力シャフト６１は、１周しない範囲内で双方向に回転させられる。本実施形態の出力シャフト６１は、図４に示す状態から図６に示す状態までの間で回転させられる。以下の説明においては、図４に示す状態を出力シャフト６１の回転角度θが０°である状態とし、図５に示す状態を出力シャフト６１の回転角度θが０°よりも大きい角度θｍである状態とし、図６に示す状態を回転角度θが角度θｍよりも大きい角度θｅである状態とする。本実施形態では、回転角度θが０°である場合に、図１に示すようにロックギアＧがロック状態ＬＳとなり、回転角度θが角度θｅである場合に、図２に示すようにロックギアＧがアンロック状態ＵＬＳとなる。

図５に示す状態は、図４に示す状態から、出力ギア５３が中心軸Ｊ１を中心として下側から見て時計回りに回転し、駆動ギア６２および出力シャフト６１が出力中心軸Ｊ３を中心として下側から見て反時計回りに角度θｍだけ回転させられた状態である。図５に示す状態は、図４に示す状態と図６に示す状態との間の状態である。角度θｍは、例えば、１５°以上、３０°以下程度である。

図６に示す状態は、図５に示す状態から、出力ギア５３が中心軸Ｊ１を中心として下側から見て時計回りにさらに回転し、駆動ギア６２および出力シャフト６１が出力中心軸Ｊ３を中心として下側から見て反時計回りにさらに回転させられた状態である。図６において駆動ギア６２および出力シャフト６１は、図４に示す状態に対して、出力中心軸Ｊ３を中心として下側から見て反時計回りに角度θｅだけ回転させられた状態である。角度θｅは、例えば、４５°以上、６０°以下程度である。

このように本実施形態において出力ギア５３と駆動ギア６２とは、出力シャフト６１の回転角度θが０°から角度θｅまでの範囲内で互いに噛み合う。すなわち、第１噛合部５３ａと第２噛合部６２ａとは、出力シャフト６１の回転角度θが０°から角度θｅまでの範囲内で互いに噛み合う。なお、本実施形態において０°は、第１回転角度に相当し、角度θｅは、第２回転角度に相当する。

第１噛合部５３ａと第２噛合部６２ａとが噛み合う噛合位置ＥＰは、軸方向Ｚに沿って見て、中心軸Ｊ１と出力中心軸Ｊ３とを結ぶ直線状に配置される。図４から図６に示すように、軸方向Ｚに沿って見て、噛合位置ＥＰからモータシャフト４１の中心軸Ｊ１までの第１距離Ｌ１と噛合位置ＥＰから出力シャフト６１の出力中心軸Ｊ３までの第２距離Ｌ２との比は、第１回転角度である０°から第２回転角度である角度θｅまでの範囲内の少なくとも一部において変化する。

本実施形態において第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との比は、第１回転角度である０°から第２回転角度である角度θｅに向かうに従って、連続的に変化する。より詳細には、第１距離Ｌ１に対する第２距離Ｌ２の比は、第１回転角度である０°から第２回転角度である角度θｅに向かうに従って、小さくなる。第１距離Ｌ１に対する第２距離Ｌ２の比は、Ｌ２／Ｌ１で表される。

第１距離Ｌ１に対する第２距離Ｌ２の比が大きいほど、駆動ギア６２の回転数に対する出力ギア５３の回転数の比である減速比が大きくなり、駆動ギア６２を介して出力シャフト６１から出力される回転トルクが大きくなる。一方、第１距離Ｌ１に対する第２距離Ｌ２の比が小さいほど、駆動ギア６２の回転数に対する出力ギア５３の回転数の比である減速比が小さくなり、駆動ギア６２を介して出力シャフト６１から出力される回転トルクが小さくなる。なお、第２距離Ｌ２が第１距離Ｌ１よりも小さくなると、減速比は１よりも小さくなり、駆動ギア６２の回転速度は、出力ギア５３の回転速度よりも大きくなる。

本実施形態では、回転角度θが０°である場合に、第１距離Ｌ１に対する第２距離Ｌ２の比が最も大きくなる。そのため、回転角度θが０°である場合に、出力シャフト６１から出力される回転トルクが最も大きくなり、電動アクチュエータ１０の出力が最も大きくなる。一方、本実施形態では、回転角度θが角度θｅである場合に、第１距離Ｌ１に対する第２距離Ｌ２の比が最も小さくなる。そのため、回転角度θが角度θｅである場合に、出力シャフト６１から出力される回転トルクが最も小さくなり、電動アクチュエータ１０の出力が最も小さくなる。本実施形態において電動アクチュエータ１０の出力は、回転角度θが０°から角度θｅに変化するのに従って、小さくなる。

第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２とを足し合わせた和は、中心軸Ｊ１と出力中心軸Ｊ３との軸間距離であり、回転角度θによらず一定である。図４に示すように、回転角度θが０°である場合において、第２距離Ｌ２は、第１距離Ｌ１よりも大きい。図５に示すように、回転角度θが角度θｍである場合において、第２距離Ｌ２は、第１距離Ｌ１よりも大きいが、図４に示す回転角度θが０°である場合の第２距離Ｌ２よりも小さい。図６に示すように、回転角度θが角度θｅである場合において、第２距離Ｌ２は、第１距離Ｌ１よりも小さい。本実施形態において第１距離Ｌ１は、回転角度θが０°から角度θｅに向かうに従って連続的に大きくなる。本実施形態において第２距離Ｌ２は、回転角度θが０°から角度θｅに向かうに従って連続的に小さくなる。

図３に示すように、ハウジング１１は、モータ部４０、減速機構５０、出力部６０、回路基板７０、およびバスバーユニット９０を収容する。ハウジング１１は、上側に開口する平面視多角形状のハウジング本体１２と、ハウジング本体１２の上側の開口部１２ａに固定される第１蓋部材１３と、ハウジング本体１２の下側の開口部１２ｂに固定される第２蓋部材１４と、を有する。

ハウジング本体１２は、電動アクチュエータ１０の筐体を構成する角筒状の外壁部３０と、外壁部３０の下側の端部から径方向内側に広がる底壁部３１と、底壁部３１に設けられるモータケース部３２および出力シャフト保持部３３と、を有する。すなわち、ハウジング１１は、外壁部３０と、底壁部３１と、モータケース部３２と、出力シャフト保持部３３と、を有する。

外壁部３０は、本実施形態では、軸方向Ｚに見て五角形の角筒状である。外壁部３０は、モータケース部３２を径方向外側から囲む。外壁部３０の上側の開口部が、ハウジング本体１２の上側の開口部１２ａである。底壁部３１は、下側に開口する開口部を有する。底壁部３１の開口部の周縁に、底壁部３１から下側に突出する筒状の筒状壁３８が設けられる。筒状壁３８に囲まれる開口部が、ハウジング本体１２の下側の開口部１２ｂである。

図４に示すように、筒状壁３８は、出力ギア５３および駆動ギア６２を囲む。筒状壁３８は、第１壁部３８ａと、第２壁部３８ｂと、第１接続壁部３８ｃと、第２接続壁部３８ｄと、を有する。すなわち、ハウジング１１は、第１壁部３８ａと、第２壁部３８ｂと、第１接続壁部３８ｃと、第２接続壁部３８ｄと、を有する。

第１壁部３８ａは、出力中心軸Ｊ３を中心とする周方向において駆動ギア６２の一方側に位置する部分である。第２壁部３８ｂは、出力中心軸Ｊ３を中心とする周方向において駆動ギア６２の他方側に位置する部分である。第１壁部３８ａと第２壁部３８ｂとは、出力シャフト６１を前後方向Ｙに挟んで配置される。第１壁部３８ａは、出力シャフト６１の後側（−Ｙ側）に位置する。第２壁部３８ｂは、出力シャフト６１の前側（＋Ｙ側）に位置する。

第１壁部３８ａは、左側（−Ｘ側）に向かうに従って後側（−Ｙ側）に位置する向きに直線状に延びる。第２壁部３８ｂは、左側に向かうに従って前側（＋Ｙ側）に位置する向きに直線状に延びる。第１壁部３８ａと第２壁部３８ｂとは、左側に向かうに従って前後方向Ｙに互いに離れる。軸方向Ｚに沿って見て、第１壁部３８ａと第２壁部３８ｂとが成す角度φは、９０°以下である。本実施形態において角度φは、９０°よりも僅かに小さい鋭角である。

図４に示すように、回転角度θが０°である場合に、第１壁部３８ａには第２噛合部６２ａが最も接近し、第１壁部３８ａは、直線部６２ｃと僅かな隙間を介して対向する。図６に示すように、回転角度θが角度θｅである場合に、第２壁部３８ｂには第２噛合部６２ａが最も接近し、第２壁部３８ｂは、直線部６２ｄと僅かな隙間を介して対向する。

第１接続壁部３８ｃは、第１壁部３８ａの右側（＋Ｘ側）の端部と第２壁部３８ｂの右側の端部とを繋ぐ部分である。第１接続壁部３８ｃは、出力シャフト６１の右側に位置する。第１接続壁部３８ｃは、出力中心軸Ｊ３を中心とする円弧状に延びる。第１接続壁部３８ｃは、駆動ギア６２の円弧部６２ｂと隙間を介して対向する。第２接続壁部３８ｄは、第１壁部３８ａの左側（−Ｘ側）の端部と第２壁部３８ｂの左側の端部とを繋ぐ部分である。第２接続壁部３８ｄは、出力ギア５３の左側および前後方向Ｙの両側に位置する。

図３に示すように、モータケース部３２および出力シャフト保持部３３は、底壁部３１の上面に設けられる。モータケース部３２は、モータ部４０を径方向外側から囲む筒状である。本実施形態においてモータケース部３２は、中心軸Ｊ１を中心とし、下側に開口する円筒状である。モータケース部３２は、モータ部４０を内側に保持する。より詳細には、モータケース部３２の内周面に、モータ部４０のステータ４３が固定される。モータケース部３２は、底壁部３１から上側に延びる筒状部３２ｂと、筒状部３２ｂの上側の端部から径方向内側に広がる円環板状の区画壁３２ａと、を有する。

区画壁３２ａは、軸方向Ｚに見た中央に、ベアリング保持部３２ｃを有する。ベアリング保持部３２ｃは、軸方向Ｚに沿って延びる円筒状である。ベアリング保持部３２ｃの内周面に、第２ベアリング４４ｂが保持される。区画壁３２ａがベアリングホルダを兼ねることにより、電動アクチュエータ１０が軸方向Ｚに大型化することを抑制できる。

出力シャフト保持部３３は、底壁部３１から上側に延びる円筒状である。出力シャフト保持部３３の側面の一部は、モータケース部３２の側面に繋がっている。出力シャフト保持部３３は、出力シャフト保持部３３を軸方向Ｚに貫通する孔部３３ａを有する。孔部３３ａの内側には、円筒状のブッシュ６５が嵌め合わされる。

ブッシュ６５は、下側の端部に出力中心軸Ｊ３を中心とする径方向の外側に突出するフランジ部を有する。ブッシュ６５のフランジ部は、駆動ギア６２の上面によって下側から支持される。ブッシュ６５の内側には、出力シャフト６１が嵌め合わされる。ブッシュ６５は、出力シャフト６１を出力中心軸Ｊ３回りに回転可能に支持する。

第１蓋部材１３は、下側に開口する収容凹部１３ｂを有する容器状の金属部材である。第１蓋部材１３とハウジング本体１２とは、第１蓋部材１３を軸方向Ｚに貫通する複数のボルトにより締結される。収容凹部１３ｂには、回路基板７０の上面に実装される電子部品および操作部ＯＰが収容される。収容凹部１３ｂには、例えば、回路基板７０に実装されるキャパシタ、トランジスタなどが収容される。

第１蓋部材１３は、出力シャフト６１の上側に位置する開口部１３ｃを有する。開口部１３ｃには、取り外し可能なキャップ１５が取り付けられる。キャップ１５は、例えば外周面に設けられた雄ネジ部が開口部１３ｃの内周面に設けられた雌ネジ部に締め込まれることで、開口部１３ｃに取り付けられる。キャップ１５を取り外すことにより、開口部１３ｃを介して、電動アクチュエータ１０の外部から操作部ＯＰに工具を接続可能である。

第２蓋部材１４は、減速機構５０を下側から覆う。第２蓋部材１４は、本実施形態では金属製である。第２蓋部材１４は、中心軸Ｊ１を中心とする円筒状の内側筒部１４ａと、中心軸Ｊ１を中心とする角筒状の外側筒部１４ｂと、ハウジング本体１２に固定される固定筒部１４ｃと、内側筒部１４ａの下側の端部に位置する底壁部１４ｄと、出力部６０と軸方向Ｚに重なる開口部１４ｅと、を有する。

内側筒部１４ａは、外側筒部１４ｂよりも内径が小さく、外側筒部１４ｂよりも下側に位置する。内側筒部１４ａの径方向内側には、第１ベアリング４４ａが保持される。第１ベアリング４４ａと底壁部１４ｄとの軸方向Ｚの間には、予圧部材４７が配置される。すなわち、電動アクチュエータ１０は、予圧部材４７を備える。予圧部材４７は、周方向に沿って延びる円環状のウェーブワッシャである。予圧部材４７は、底壁部１４ｄの上側の面と第１ベアリング４４ａの外輪の下側の端部とに接触する。予圧部材４７は、第１ベアリング４４ａの外輪に対して上向きの予圧を加える。

外側筒部１４ｂの径方向内側には、内歯ギア５２が保持される。固定筒部１４ｃは、ハウジング本体１２の筒状壁３８の外周面に固定される。これにより、第２蓋部材１４がハウジング本体１２に固定される。第２蓋部材１４は、出力シャフト６１の外周面から径方向外側に広がるシャフトフランジ部６１ｂを下側から支持する。出力シャフト６１の下側の端部は、第２蓋部材１４の開口部１４ｅを通じて下側に露出する。

バスバーユニット９０は、区画壁３２ａの上面に配置される。バスバーユニット９０は、円環板状のバスバーホルダ９１と、バスバーホルダ９１に保持される複数のバスバー９２と、を有する。バスバー９２は、例えば、６本設けられる。本実施形態の場合、バスバーホルダ９１は、バスバー９２をインサート部材とするインサート成形によって作られる。

バスバー９２の一方側の端部９２ａは、バスバーホルダ９１の上面から上側へ突出する。本実施形態では、バスバー９２の一方側の端部９２ａは軸方向Ｚに延びる真っ直ぐな帯状であり、回路基板７０を下側から上側に貫通する。端部９２ａは、回路基板７０を貫通する位置で、はんだ付け、溶接、圧入などの接続方法によって回路基板７０と電気的に接続される。図示は省略するが、バスバー９２の他方側の端部は、ステータ４３のコイルから引き出されるコイル引出線を把持し、半田付けまたは溶接によりコイルと接続される。これにより、ステータ４３と回路基板７０とが、バスバー９２を介して電気的に接続される。

本実施形態において回路基板７０は、モータ部４０およびバスバーユニット９０の上側に配置される。回路基板７０は、板面が軸方向Ｚと直交する板状である。図示は省略するが、回路基板７０の軸方向Ｚに沿って見た形状は、概ね正方形状である。回路基板７０は、バスバーユニット９０を介して、ステータ４３のコイルと電気的に接続される。すなわち、回路基板７０は、モータ部４０と電気的に接続される。本実施形態において回路基板７０は、ハウジング本体１２における開口部１２ａの内側に収容される。回路基板７０は、第１蓋部材１３によって上側から覆われる。

本実施形態において回路基板７０は、複数のボルト９６により、モータケース部３２の区画壁３２ａに締結される。ボルト９６は、回路基板７０と、バスバーホルダ９１とを軸方向Ｚに貫通し、区画壁３２ａのネジ穴に締結される。この構成によれば、回路基板７０とバスバーホルダ９１とが共通のボルト９６で共締めされ、一体化される。これにより、動作時の振動によって回路基板７０とバスバーホルダ９１との軸方向Ｚの間隔が変動することを抑制できる。その結果、バスバー９２と回路基板７０との接続部分に負荷が掛かることを抑制できる。ボルト９６は、例えば、３つ設けられる。

また、本実施形態では、バスバーホルダ９１と回路基板７０とを別々のボルトを用いて区画壁３２ａに固定する場合と比較して、バスバーホルダ９１と回路基板７０との軸方向Ｚにおける間隔を狭くできる。したがって、バスバーホルダ９１を設けることによる電動アクチュエータ１０の大型化を抑制できる。

モータ部センサ７１は、回路基板７０の下面に固定される。より詳細には、モータ部センサ７１は、回路基板７０の下側の面のうちモータ部用センサマグネット４５と隙間を介して軸方向Ｚに対向する部分に固定される。モータ部センサ７１は、モータ部用センサマグネット４５の磁界を検出する磁気センサである。モータ部センサ７１は、例えば、ホールＩＣ等のホール素子である。モータ部センサ７１は、本実施形態では、周方向に沿って３つ設けられる。モータ部センサ７１は、モータ部用センサマグネット４５の磁界を検出することでモータ部用センサマグネット４５の回転位置を検出してモータシャフト４１の回転を検出する。

出力部センサ７２は、回路基板７０の下面に固定される。より詳細には、出力部センサ７２は、回路基板７０の下側の面のうち出力部用センサマグネット６３と隙間を介して軸方向Ｚに対向する部分に固定される。出力部センサ７２は、出力部用センサマグネット６３の磁界を検出する磁気センサである。出力部センサ７２は、例えば、ホールＩＣ等のホール素子である。出力部センサ７２は、出力部用センサマグネット６３の磁界を検出することで出力部用センサマグネット６３の回転位置を検出して出力シャフト６１の回転を検出する。

図１に示すように、可動部２は、被駆動シャフト２ａと、連結部２ｂと、ロッド２ｃと、支持部２ｄと、フランジ部２ｆと、コイルバネ２ｇと、を有する。被駆動シャフト２ａは、軸方向Ｚに延びる円柱状である。被駆動シャフト２ａは、出力中心軸Ｊ３に沿って配置される。被駆動シャフト２ａは、電動アクチュエータ１０によって出力中心軸Ｊ３回りに回転させられる。すなわち、被駆動シャフト２ａは、出力シャフト６１に連結される。これにより、可動部２は、出力シャフト６１に連結される。

連結部２ｂは、被駆動シャフト２ａに固定される。連結部２ｂは、一方向に延びる長方形板状である。図示は省略するが、連結部２ｂは、一端部に連結部２ｂを軸方向Ｚに貫通する固定孔を有する。固定孔には、被駆動シャフト２ａが通されて固定される。これにより、連結部２ｂの一端部は、被駆動シャフト２ａに固定される。連結部２ｂは、被駆動シャフト２ａから出力中心軸Ｊ３の径方向外側に延びる。

ロッド２ｃは、左右方向Ｘに沿って移動可能に配置される。ロッド２ｃは、右側（＋Ｘ側）の端部が連結部２ｂに連結される。支持部２ｄは、左右方向Ｘに延びる軸を中心とする円錐台状である。支持部２ｄの外径は、左側（−Ｘ側）から右側に向かうに従って大きくなる。支持部２ｄは、支持部２ｄを左右方向Ｘに貫通する貫通孔２ｅを有する。貫通孔２ｅには、ロッド２ｃの左側の端部が通される。支持部２ｄは、ロッド２ｃに対して左右方向Ｘに移動可能である。支持部２ｄとロッド２ｃとは、例えば、同心に配置される。

フランジ部２ｆは、支持部２ｄよりも右側（＋Ｘ側）において、ロッド２ｃに固定される。コイルバネ２ｇは、左右方向Ｘに延びる。コイルバネ２ｇは、支持部２ｄとフランジ部２ｆとの左右方向Ｘの間に配置される。コイルバネ２ｇの内側にはロッド２ｃが通される。コイルバネ２ｇの右側の端部は、フランジ部２ｆに固定される。コイルバネ２ｇの左側（−Ｘ側）の端部は、支持部２ｄに固定される。コイルバネ２ｇは、支持部２ｄがロッド２ｃに対して左右方向Ｘに相対移動することで伸縮し、支持部２ｄに対して左右方向Ｘの弾性力を加える。

可動部２は、電動アクチュエータ１０によって駆動される。具体的には、被駆動シャフト２ａは、電動アクチュエータ１０によって出力中心軸Ｊ３回りに回転させられる。被駆動シャフト２ａの回転に伴って、連結部２ｂも出力中心軸Ｊ３回りに回転する。ロッド２ｃは、連結部２ｂが出力中心軸Ｊ３回りに回転することで、左右方向Ｘに移動する。ロッド２ｃは、連結部２ｂが下側から見て反時計回りに回転することで、右側（＋Ｘ側）に移動する。ロッド２ｃは、連結部２ｂが下側から見て時計回りに回転することで、左側（−Ｘ側）に移動する。ロッド２ｃの左右方向Ｘの移動に伴って、支持部２ｄ、フランジ部２ｆおよびコイルバネ２ｇも左右方向Ｘに移動する。可動部２は、電動アクチュエータ１０の出力シャフト６１が回転する範囲内で駆動される。

ロックアーム３は、可動部２の左側（−Ｘ側）に配置される。ロックアーム３は、回転軸３ｄを中心として回転可能に配置される。回転軸３ｄは、前後方向Ｙに延びる軸である。ロックアーム３は、第１部分３ａと、第２部分３ｂと、を有する。第１部分３ａは、回転軸３ｄから右側（＋Ｘ側）に延びる。第１部分３ａの右側の端部は、支持部２ｄの外周面に接触する。第２部分３ｂは、回転軸３ｄから上側に向かって左側に僅かに傾いて延びる。第２部分３ｂは、上端部に左側に突出する噛合部３ｃを有する。

ロックアーム３は、可動部２の移動に伴って移動する。より詳細には、ロックアーム３は、ロッド２ｃおよび支持部２ｄの左右方向Ｘへの移動に伴って、回転軸３ｄ回りに回転する。被駆動シャフト２ａおよび連結部２ｂが図２に示す状態から、下側から見て時計回りに回転すると、ロッド２ｃおよび支持部２ｄが左側（−Ｘ側）に移動する。支持部２ｄの外径は、左側から右側（＋Ｘ側）に向かうに従って大きくなるため、支持部２ｄが左側に移動すると、支持部２ｄに接触する第１部分３ａが上側に持ち上げられ、ロックアーム３が回転軸３ｄを中心として後側（−Ｙ側）から見て反時計回りに回転する。これにより、噛合部３ｃがロックギアＧに近づき、図１に示すように、歯部Ｇａ同士の間に噛み合う。これにより、ロックギアＧがロック状態ＬＳとなる。

一方、被駆動シャフト２ａおよび連結部２ｂが図１に示す状態から、下側から見て反時計回りに回転すると、ロッド２ｃおよび支持部２ｄが右側（＋Ｘ側）に移動する。支持部２ｄが右側に移動すると、支持部２ｄによって持ち上げられていた第１部分３ａが自重で、あるいはロックギアＧから力を受けて下側に移動し、ロックアーム３が回転軸３ｄを中心として後側（−Ｙ側）から見て時計回りに回転する。これにより、噛合部３ｃがロックギアＧから離れ、図２に示すように、歯部Ｇａ同士の間から外れる。これにより、ロックギアＧがアンロック状態ＵＬＳとなる。

本実施形態においては、図１に示すように、電動アクチュエータ１０の出力シャフト６１の回転角度θが０°である場合にロックギアＧがロック状態ＬＳとなる。一方、図２に示すように、電動アクチュエータ１０の出力シャフト６１の回転角度θが角度θｅである場合にロックギアＧがアンロック状態ＵＬＳとなる。そのため、出力シャフト６１の回転角度θが０°から角度θｅに変化することで、ロックギアＧがロック状態ＬＳからアンロック状態ＵＬＳに切り換わり、出力シャフト６１の回転角度θが角度θｅから０°に変化することで、ロックギアＧがアンロック状態ＵＬＳからロック状態ＬＳに切り換わる。

ロックギアＧをロック状態ＬＳからアンロック状態ＵＬＳに切り換える際には、ロックギアＧをアンロック状態ＵＬＳからロック状態ＬＳに切り換える際に比べて、必要となる電動アクチュエータ１０の出力が大きい。これは、以下の理由による。ロック状態ＬＳでは、ロックアーム３がロックギアＧと噛み合い、車軸と連結されたロックギアＧの回転を止める。そのため、ロックアーム３には、大きな負荷が加えられ、第１部分３ａが支持部２ｄに強く押し付けられる。したがって、ロックギアＧをロック状態ＬＳからアンロック状態ＵＬＳに切り換える際には、支持部２ｄを右側（＋Ｘ側）に移動させるために、比較的大きな力が必要となる。したがって、ロックギアＧをロック状態ＬＳからアンロック状態ＵＬＳに切り換える際には、必要となる電動アクチュエータ１０の出力が比較的大きくなる。

一方、アンロック状態ＵＬＳでは、ロックアーム３がロックギアＧと噛み合っていないため、ロックギアＧからロックアーム３に負荷が加えられていない。これにより、第１部分３ａが支持部２ｄに強く押し付けられず、支持部２ｄを左右方向Ｘに移動させやすい。したがって、ロックギアＧをアンロック状態ＵＬＳからロック状態ＬＳに切り換える際には、必要となる電動アクチュエータ１０の出力が比較的小さくなる。

本実施形態によれば、軸方向Ｚに沿って見て、噛合位置ＥＰからモータシャフト４１の中心軸Ｊ１までの第１距離Ｌ１と噛合位置ＥＰから出力シャフト６１の出力中心軸Ｊ３までの第２距離Ｌ２との比は、第１回転角度である０°から第２回転角度である角度θｅまでの範囲内の少なくとも一部において変化する。そのため、０°から角度θｅまでの回転角度θの範囲内には、第１距離Ｌ１に対する第２距離Ｌ２の比が比較的大きくなり電動アクチュエータ１０の出力が比較的大きくなる回転角度θと、第１距離Ｌ１に対する第２距離Ｌ２の比が比較的小さくなり電動アクチュエータ１０の出力が比較的小さくなる回転角度θと、が少なくとも含まれる。これにより、電動アクチュエータ１０の駆動対象を回転させるために必要な出力の大小に合わせて、駆動対象を回転させる際の電動アクチュエータ１０の回転角度θを決めることで、駆動対象に対して好適に出力を加えることができる。

具体的には、駆動対象を回転させるために必要な出力が比較的大きくなる際の出力シャフト６１の回転角度θを、電動アクチュエータ１０の出力が比較的大きくなる回転角度θとする。また、駆動対象を回転させるために必要な出力が比較的小さくなる際の出力シャフト６１の回転角度θを、電動アクチュエータ１０の出力が比較的小さくなる回転角度θとする。これにより、電動アクチュエータ１０の出力を全体的に大きくすることなく、駆動対象を好適に駆動することができる。したがって、電動アクチュエータ１０を小型化できる。

また、例えば、回転角度θによらず電動アクチュエータ１０の出力が一定である場合、駆動対象を回転させるために必要な出力が比較的小さい回転角度θにおいて、駆動対象に必要以上に大きい出力が加えられることとなる。そのため、駆動対象を駆動させる際の総仕事量に対して、電動アクチュエータ１０の総出力が大きくなりやすく、電動アクチュエータ１０のエネルギ効率が低くなりやすい。これに対して、本実施形態によれば、必要となる出力に合わせて回転角度θを決めることで、駆動対象を回転させるために必要な出力が比較的小さくなる際の出力シャフト６１の回転角度θを、電動アクチュエータ１０の出力が比較的小さくなる回転角度θにすることができる。そのため、駆動対象を必要以上に大きい出力で駆動することを抑制できる。したがって、電動アクチュエータ１０のエネルギ効率を向上できる。

また、電動アクチュエータ１０の出力が比較的小さくなる場合には、駆動ギア６２の回転数に対する出力ギア５３の回転数の比である減速比は比較的小さくなる。そのため、必要となる電動アクチュエータ１０の出力が比較的小さい回転角度θにおいては、駆動ギア６２および出力シャフト６１の回転速度を大きくできる。これにより、電動アクチュエータ１０の応答性を向上できる。

本実施形態においては電動アクチュエータ１０の駆動対象は、アクチュエータ装置１の可動部２である。上述したように、可動部２を駆動するために必要な出力は、ロックギアＧをロック状態ＬＳからアンロック状態ＵＬＳに切り換える際において比較的大きくなる。これに対して本実施形態では、電動アクチュエータ１０の出力が最も大きくなる回転角度θ（θ＝０°）において、ロックギアＧがロック状態ＬＳとなる。そのため、ロックギアＧをロック状態ＬＳからアンロック状態ＵＬＳに切り換える際の初期において、電動アクチュエータ１０の出力を比較的大きくできる。これにより、ロックアーム３から比較的大きな負荷を加えられた状態の支持部２ｄを容易に右側に移動させることができる。

回転角度θが０°から角度θｅに近づく程、電動アクチュエータ１０の出力は小さくなっていく。しかし、ロック状態ＬＳにおける支持部２ｄを移動させ始めることができれば、ロックアーム３がロックギアＧから外れる向きに移動し始め、支持部２ｄに加えられる負荷は大きく低減される。そのため、支持部２ｄを移動させるために必要となる電動アクチュエータ１０の出力も大幅に小さくなる。すなわち、ロックギアＧをロック状態ＬＳからアンロック状態ＵＬＳに切り換える際には、可動部２を移動させ始める初期において大きな出力が必要となる一方で、可動部２がある程度移動した後には必要となる出力が小さくなる。これにより、回転角度θが角度θｅに近づくに従って電動アクチュエータ１０の出力が小さくなっても、可動部２を好適に移動させることができる。一方、電動アクチュエータ１０の出力が小さくなる程、出力シャフト６１の回転速度が大きくなるため、可動部２の移動速度も大きくなる。したがって、可動部２を移動させるために必要な出力が比較的小さくなった後には、可動部２の移動速度を大きくできる。そのため、電動アクチュエータ１０によるロックギアＧの状態を切り換える際の応答性を向上できる。

また、本実施形態によれば、駆動ギア６２は、出力ギア５３に向かって延び、先端部に第２噛合部６２ａを有する。そのため、例えば駆動ギア６２が出力ギア５３のように楕円形状のギアである場合に比べて、駆動ギア６２を小さくできる。これにより、駆動ギア６２を収容するハウジング１１を小さくできる。したがって、電動アクチュエータ１０をより小型化しやすい。

また、本実施形態によれば、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との比は、第１回転角度である０°から第２回転角度である角度θｅに向かうに従って、連続的に変化する。そのため、例えば、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との比が変化しない部分が設けられる場合に比べて、本実施形態のような楕円に沿った形状等、第１噛合部５３ａおよび第２噛合部６２ａを比較的単純な形状にしやすい。

また、本実施形態によれば、第１距離Ｌ１に対する第２距離Ｌ２の比は、第１回転角度である０°から第２回転角度である角度θｅに向かうに従って、小さくなる。そのため、回転角度θを０°から角度θｅに変化させる際にロックギアＧをロック状態ＬＳからアンロック状態ＵＬＳに切り換えることで、切り換えを行う初期において比較的大きな出力で可動部２を移動させやすくでき、かつ、徐々に可動部２の移動速度を大きくして応答性を向上できる。このように、第１距離Ｌ１に対する第２距離Ｌ２の比が０°から角度θｅに向かうに従って小さくなる構成は、ロックギアＧを切り換えるアクチュエータ装置１の電動アクチュエータ１０に適用した場合に、特に有用である。

また、本実施形態によれば、第１噛合部５３ａは、中心軸Ｊ１を中心とする楕円の一部に沿った形状であり、第２噛合部６２ａは、出力中心軸Ｊ３を中心とする楕円ＩＥの一部に沿った形状である。そのため、第１噛合部５３ａおよび第２噛合部６２ａを比較的単純な形状としつつ、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との比を変化させることができる。

また、本実施形態によれば、駆動ギア６２の外縁のうち第２噛合部６２ａとの間で出力中心軸Ｊ３を挟む円弧部６２ｂは、出力中心軸Ｊ３を中心とする円弧状である。そのため、出力シャフト６１の回転角度θが変化しても駆動ギア６２の右側の部分が、出力中心軸Ｊ３の径方向外側に突出しない。これにより、駆動ギア６２を収容するハウジング１１を小さくでき、電動アクチュエータ１０をより小型化しやすい。本実施形態では、筒状壁３８の第１接続壁部３８ｃを円弧部６２ｂに沿わせることで、筒状壁３８を小さくすることができ、ハウジング１１全体を小型化しやすい。

また、本実施形態によれば、ハウジング１１は、出力中心軸Ｊ３を中心とする周方向において駆動ギア６２の一方側に位置する第１壁部３８ａと、出力中心軸Ｊ３を中心とする周方向において駆動ギア６２の他方側に位置する第２壁部３８ｂと、を有する。そのため、第１壁部３８ａと第２壁部３８ｂとによって、駆動ギア６２が回転する範囲を制限することができ、出力シャフト６１が必要な角度以上に回転することを阻止できる。また、出力中心軸Ｊ３の周方向において駆動ギア６２と対向する壁部が設けられない場合に比べて、駆動ギア６２を囲む筒状壁３８を小さくできる。したがって、ハウジング１１をより小型化しやすく、電動アクチュエータ１０をより小型化しやすい。

また、本実施形態によれば、軸方向Ｚに沿って見て、第１壁部３８ａと第２壁部３８ｂとが成す角度φは、９０°以下である。そのため、角度φが鈍角である場合に比べて、筒状壁３８を小さくできる。したがって、ハウジング１１をより小型化しやすく、電動アクチュエータ１０をより小型化しやすい。

また、上述した本実施形態の減速機構５０の構成によれば、モータシャフト４１の回転に対して、出力シャフト６１の回転を比較的大きく減速できる。そのため、出力シャフト６１の回転トルクを比較的大きくできる。したがって、電動アクチュエータ１０を小型化しつつ、電動アクチュエータ１０の出力を確保しやすい。

本発明は上述の実施形態に限られず、本発明の技術的思想の範囲内において、他の構成を採用することもできる。第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との比は、第１回転角度から第２回転角度までの範囲内の少なくとも一部において変化するならば、どのように変化してもよい。第１回転角度から第２回転角度までの範囲内の一部において、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との比が一定であってもよい。第１距離Ｌ１に対する第２距離Ｌ２の比が、第１回転角度から第２回転角度までの間において増減を繰り返してもよい。

第１噛合部の形状および第２噛合部の形状は、特に限定されない。第１噛合部の形状および第２噛合部の形状は、第１距離Ｌ１と第２距離Ｌ２との比の変化の仕方に合わせて、適宜決めることができる。第１噛合部の形状および第２噛合部の形状は、多角形状に沿った形状であってもよい。上述した実施形態において出力ギア５３は、外周に一部のみ歯車部が設けられる構成としたが、これに限られない。出力ギアは、全周に歯車部が設けられる構成であってもよい。上述した実施形態において出力ギア５３は、駆動ギア６２と同様に、歯車部である第１噛合部５３ａが設けられた部分以外が切り欠かれた形状であってもよい。

減速機構の構造は、特に限定されない。減速機構の突出部は外歯ギアに設けられ、減速機構の穴部は出力ギアに設けられてもよい。この場合、突出部は、外歯ギアから出力ギアに向かって突出し、穴部に挿入される。

本発明が適用される電動アクチュエータの用途は、特に限定されない。電動アクチュエータは、運転者のシフト操作に基づいて駆動されるシフト・バイ・ワイヤ方式のアクチュエータ装置に搭載されてもよい。また、電動アクチュエータは、車両以外の機器に搭載されてもよい。なお、本明細書において説明した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。

１０…電動アクチュエータ、１１…ハウジング、３８ａ…第１壁部、３８ｂ…第２壁部、４０…モータ部、４１…モータシャフト、４１ａ…偏心軸部、４４ｃ…第３ベアリング（ベアリング）、５０…減速機構、５１…外歯ギア、５１ａ…穴部、５２…内歯ギア、５３…出力ギア、５３ａ…第１噛合部、５４…突出部、６０…出力部、６１…出力シャフト、６２…駆動ギア、６２ａ…第２噛合部、ＥＰ…噛合位置、ＩＥ…楕円、Ｊ１…中心軸（モータシャフトの中心軸）、Ｊ２…偏心軸、Ｊ３…出力中心軸（出力シャフトの中心軸）、Ｌ１…第１距離、Ｌ２…第２距離、Ｚ…軸方向、θ…回転角度、θｅ…角度（第２回転角度）

Claims (8)

1. 軸方向に延びるモータシャフトを有するモータ部と、
   前記モータシャフトの軸方向一方側に連結される減速機構と、
   前記減速機構を介して前記モータシャフトの回転が伝達される出力シャフトを有する出力部と、
   前記モータ部、前記減速機構、および前記出力部を収容するハウジングと、
   を備え、
   前記出力シャフトは、前記モータシャフトの軸方向に延び、軸方向に沿って見て、前記モータシャフトから離れて配置され、
   前記減速機構は、前記モータシャフトの回転が減速されて伝達される出力ギアを有し、
   前記出力部は、前記出力シャフトに固定され前記出力ギアと噛み合う駆動ギアを有し、
   前記出力ギアは、前記駆動ギアと噛み合う第１噛合部を有し、
   前記駆動ギアは、前記出力ギアに向かって延び、先端部に前記第１噛合部と噛み合う第２噛合部を有し、
   前記第１噛合部と前記第２噛合部とは、前記出力シャフトの回転角度が第１回転角度から第２回転角度までの範囲内で互いに噛み合い、
   軸方向に沿って見て、前記第１噛合部と前記第２噛合部とが噛み合う噛合位置から前記モータシャフトの中心軸までの第１距離と前記噛合位置から前記出力シャフトの中心軸までの第２距離との比は、前記第１回転角度から前記第２回転角度までの範囲内の少なくとも一部において変化する、電動アクチュエータ。
2. 前記第１距離と前記第２距離との比は、前記第１回転角度から前記第２回転角度に向かうに従って、連続的に変化する、請求項１に記載の電動アクチュエータ。
3. 前記第１距離に対する前記第２距離の比は、前記第１回転角度から前記第２回転角度に向かうに従って、小さくなる、請求項２に記載の電動アクチュエータ。
4. 前記第１噛合部は、前記モータシャフトの中心軸を中心とする楕円の一部に沿った形状であり、
   前記第２噛合部は、前記出力シャフトの中心軸を中心とする楕円の一部に沿った形状である、請求項１から３のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。
5. 前記駆動ギアの外縁のうち前記第２噛合部との間で前記出力シャフトの中心軸を挟む部分は、前記出力シャフトの中心軸を中心とする円弧状である、請求項１から４のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。
6. 前記ハウジングは、
   前記出力シャフトの中心軸を中心とする周方向において前記駆動ギアの一方側に位置する第１壁部と、
   前記出力シャフトの中心軸を中心とする周方向において前記駆動ギアの他方側に位置する第２壁部と、
   を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。
7. 軸方向に沿って見て、前記第１壁部と前記第２壁部とが成す角度は、９０°以下である、請求項６に記載の電動アクチュエータ。
8. 前記モータシャフトは、前記中心軸に対して偏心した偏心軸を中心とする偏心軸部を有し、
   前記減速機構は、
   前記偏心軸部にベアリングを介して連結され、軸方向に沿って見て前記出力ギアと重なって配置される外歯ギアと、
   前記外歯ギアの径方向外側を囲んで固定され、前記外歯ギアと噛み合う内歯ギアと、
   前記出力ギアと前記外歯ギアとのうちの一方から他方に向かって軸方向に突出し、周方向に沿って配置される複数の突出部と、
   を有し、
   前記出力ギアと前記外歯ギアとのうちの他方は、周方向に沿って配置される複数の穴部を有し、
   前記穴部は、内径が前記突出部の外径よりも大きく、
   前記複数の突出部は、前記複数の穴部のそれぞれに挿入され、前記穴部の内側面を介して、前記外歯ギアを前記中心軸回りに揺動可能に支持する、請求項１から７のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。

Images