JP2021196309A - 回転角検出装置、および電動アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】検出精度を向上できる構造を有する回転角検出装置を提供する。【解決手段】中心軸回りに回転可能な回転体の回転角度を検出可能な回転角検出装置６０であって、中心軸回りの周方向に並んで配置された複数の磁極６３ａを有し、回転体に取り付けられるセンサマグネット６３と、所定の第１方向に見てセンサマグネット６３と重なり、センサマグネット６３の磁界を検出可能な磁気センサ６１と、磁気センサ６１を第１方向と交差する第２方向に挟んで配置された一対の磁性部材６７ａ，６７ｂと、を備える。【選択図】図７

Description

本発明は、回転角検出装置、および電動アクチュエータに関する。

回転体に取り付けられたセンサマグネットの磁界を磁気センサで検出することによって回転体の回転角度を検出可能な回転角検出装置が知られている。例えば、特許文献１には、磁気センサとしてホール素子を用いた回転角度センサが記載されている。

特開２００３−１４９０００号公報

上記のような回転角検出装置は、例えば、センサマグネットの磁束密度を２方向において磁気センサによって検出し、検出された２方向の磁束密度のベクトルを合成して得られた合成ベクトルのarctanの値に基づいて回転体の回転角度を検出する場合がある。この場合、当該合成ベクトルのarctanの値が回転角度に対して線形に変化するならば、当該合成ベクトルのarctanの値から回転体の回転角度を容易かつ正確に得ることができる。

しかし、磁気センサとセンサマグネットとの配置関係によっては、磁気センサに磁束が通りやすい方向と、磁気センサに磁束が通りにくい方向とが生じる場合がある。この場合、磁気センサによって検出される２方向の磁束密度の大きさに偏りが生じ、上述した合成ベクトルにおけるarctanの値が、回転体の回転角度に対して線形から大きく歪んだ形に変化する場合がある。この場合、回転角検出装置は、磁気センサによって検出された磁束密度の値に対して補正処理を施すことで、回転体の回転角度を検出していた。しかし、補正処理量が大きくなるほど、検出される回転体の回転角度の誤差が大きくなりやすく、回転角検出装置の検出精度が低下する場合があった。

本発明は、上記事情に鑑みて、検出精度を向上できる構造を有する回転角検出装置、およびそのような回転角検出装置を備え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。

本発明の回転角検出装置の一つの態様は、中心軸回りに回転可能な回転体の回転角度を検出可能な回転角検出装置であって、前記中心軸回りの周方向に並んで配置された複数の磁極を有し、前記回転体に取り付けられるセンサマグネットと、所定の第１方向に見て前記センサマグネットと重なり、前記センサマグネットの磁界を検出可能な磁気センサと、前記磁気センサを前記第１方向と交差する第２方向に挟んで配置された一対の磁性部材と、を備える。

本発明の電動アクチュエータの一つの態様は、上記の回転角検出装置を備える。

本発明の一つの態様によれば、回転角検出装置の検出精度を向上できる。

図１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２は、本実施形態の電動アクチュエータの一部を示す断面図であって、図１におけるII−II断面図である。 図３は、本実施形態の電動アクチュエータの一部を示す断面図であって、図１の部分拡大図である。 図４は、本実施形態の電動アクチュエータの一部を示す斜視図であって、回転角検出装置の一部を示す図である。 図５は、本実施形態の電動アクチュエータの一部を示す斜視図であって、第１凹部および収容凹部を示す図である。 図６は、本実施形態の回転角検出装置の一部を上側から見た図である。 図７は、本実施形態の回転角検出装置の一部を示す断面図であって、図６におけるVII−VII断面図である。 図８は、本実施形態の回転角検出装置によって検出される磁束密度の波形の一例を示すグラフである。 図９は、本実施形態の回転角検出装置によって検出される磁束密度に基づいて得られた合成ベクトルにおけるarctanの波形の一例を示すグラフである。 図１０は、本実施形態の変形例における回転角検出装置の一部を示す断面図である。 図１１は、比較例の回転角検出装置によって検出される磁束密度の波形の一例を示すグラフである。 図１２は、比較例の回転角検出装置によって検出される磁束密度に基づいて得られた合成ベクトルにおけるarctanの波形の一例を示すグラフである。

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。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「水平方向Ｘ」と呼び、Ｙ軸方向と平行な方向を「水平方向Ｙ」と呼ぶ。

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。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。

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、回転角検出装置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。

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、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。

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の上側を覆っている。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。

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に埋め込まれている。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ている。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、複数設けられている。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ている。金属部材１１０は、例えば、３つ設けられている。

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ている。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している。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を保持している。

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している。図１では、第１配線保持部１４は、ケース筒部１２ａから水平方向Ｘの負の側に突出している。第１配線保持部１４は、軸方向Ｚに延びている。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。

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。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の下側を覆っている。

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ている。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。

第２配線保持部１５は、筒部１３ｂから径方向外側に突出している。図１では、第２配線保持部１５は、筒部１３ｂから水平方向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している。第２配線保持部１５は、第１配線保持部１４の下側に配置されている。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の内部と繋がっている。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ている。図１では、底壁部１５ａは、底壁部１３ａから水平方向Ｘの負の側に延びている。側壁部１５ｂは、底壁部１５ａの外縁部から上側に延びている。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が構成されている。

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。

円筒部材１６は、減速機構ケース本体１３ｉに埋め込まれている。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に埋め込まれている。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の内部に露出している。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の図示を省略している。

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に配置されている。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に埋め込まれている。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の内部に露出している。円環部１６ｂは、後述する第１マグネット６３の下側を覆っている。円環部１６ｂの上面は、例えば、軸方向Ｚと直交する平坦な面である。

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、例えば、円環部１６ｂのうち水平方向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に見て、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、水平方向Ｘに延びている。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に見て第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。

第２凹部１６ｅは、例えば、円環部１６ｂの一部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ている。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っている。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。

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ている。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ている。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が配置されている。ブッシュ５４は、例えば、小径部１６ｃに嵌め合わされて、突出筒部１３ｃ内に固定されている。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の上面に接触している。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ている。

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ている。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ている。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、互いに繋がっている。

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ている。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ている。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ている。

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に設けられている。第１凹部１７は、底部１３ｊの下側の面から上側に窪んでいる。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ている。第１凹部１７は、径方向に延びている。本実施形態において第１凹部１７が延びる方向は、径方向のうちの水平方向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に見て、第２凹部１６ｅと重なっている。

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、によって構成されている。

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に見て、水平方向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の水平方向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に設けられている。本体収容部１７ｃには、後述するセンサ本体６４が収容されている。本体収容部１７ｃの内縁は、例えば、軸方向Ｚに見て、水平方向Ｘに長い長方形状である。本体収容部１７ｃは、例えば、軸方向Ｚに見て、第２凹部１６ｅよりも小さく、ほぼ全体が第２凹部１６ｅと重なっている。

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が露出している。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の底面を構成している。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、例えば、軸方向Ｚと直交する平坦面である。

端子収容部１７ｄは、本体収容部１７ｃの水平方向Ｘにおける径方向外側の端部に繋がっている。端子収容部１７ｄは、底壁部１５ａに設けられている。端子収容部１７ｄの内縁は、軸方向Ｚに見て、水平方向Ｙに長い長方形状である。端子収容部１７ｄの水平方向Ｙの寸法は、本体収容部１７ｃの水平方向Ｙの寸法よりも大きい。端子収容部１７ｄは、本体収容部１７ｃよりも水平方向Ｙの両側に突出している。

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に繋がっている。第１突起収容部１８ａは、本体収容部１７ｃの水平方向Ｙの一方側（＋Ｙ側）に設けられている。第２突起収容部１８ｂは、本体収容部１７ｃの水平方向Ｙの他方側（−Ｙ側）に設けられている。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。

第１突起収容部１８ａは、水平方向Ｘに離れて２つ設けられている。第２突起収容部１８ｂは、水平方向Ｘに離れて２つ設けられている。２つの第１突起収容部１８ａ同士の水平方向Ｘの間隔は、２つの第２突起収容部１８ｂ同士の水平方向Ｘの間隔よりも小さい。水平方向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。

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。

本実施形態においてケース１１は、一対の収容凹部１９ａ，１９ｂを有する。一対の収容凹部１９ａ，１９ｂは、例えば、減速機構ケース１３に設けられている。一対の収容凹部１９ａ，１９ｂは、例えば、底部１３ｊの下側の面から上側に窪んでいる。収容凹部１９ａ，１９ｂは、例えば、底壁部１３ａに設けられている。一対の収容凹部１９ａ，１９ｂは、軸方向Ｚに見て、第１凹部１７を挟んで配置されている。より詳細には、一対の収容凹部１９ａ，１９ｂは、例えば、本体収容部１７ｃの径方向内側の端部を水平方向Ｙに挟んで配置されている。

収容凹部１９ａは、２つの第１突起収容部１８ａのうち径方向内側に位置する第１突起収容部１８ａの水平方向Ｙの一方側（＋Ｙ側）に位置する。収容凹部１９ｂは、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の水平方向Ｙの他方側（−Ｙ側）に位置する。

一対の収容凹部１９ａ，１９ｂは、例えば、軸方向Ｚに見て、水平方向Ｘに長い長方形状である。一対の収容凹部１９ａ，１９ｂの全体は、例えば、軸方向Ｚに見て、第２凹部１６ｅと重なっている。一対の収容凹部１９ａ，１９ｂ内には、例えば、第２凹部１６ｅの底面１６ｆが露出している。収容凹部１９ａの底面１９ｃおよび収容凹部１９ｂの底面１９ｄは、例えば、第２凹部１６ｅの底面１６ｆによって構成されている。収容凹部１９ａの底面１９ｃは、収容凹部１９ａの内面のうち下側を向く面である。収容凹部１９ｂの底面１９ｄは、収容凹部１９ｂの内面のうち下側を向く面である。

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に固定されている。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。

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。

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している。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が保持されている。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。

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ている。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ている。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に固定されている。これにより、ベアリングホルダ１００がモータケース１２に固定されている。

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に固定されている。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ている。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つ設けられている。

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の上側の面に接触している。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の上側の面に接触している。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。

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を中心として回転可能である。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ている。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している。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している。

モータシャフト２１の上端部は、貫通孔１２ｈを通って壁部１２ｂよりも上側に突出している。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ている。

ロータ本体２２は、モータシャフト２１に固定されている。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た円筒状のロータコアと、ロータコアに固定されたマグネットと、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している。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に装着されたインシュレータ２５と、インシュレータ２５を介してステータコア２４に装着された複数のコイル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ている。これにより、モータ２０は、モータケース１２に保持されている。

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、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、回転センサ７２と、を備える。

制御基板７１は、例えば、軸方向Ｚと直交する平面に沿って広がる板状である。制御基板７１は、モータケース１２に収容されている。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ている。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ている。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ている。

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ている。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の上側に配置されている。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。

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ている。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と共に回転可能である。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の上側に配置されている。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。

回転センサ７２は、モータ２０の回転を検出可能なセンサである。回転センサ７２は、制御基板７１の下面に取り付けられている。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に対向している。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可能である。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、回転センサ７２は、周方向に沿って複数、例えば３つ設けられている。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。

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に設けられている。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ている。端子８１の一端は、制御基板７１に固定されている。端子８１の他端は、端子保持部１２ｄの内部を介してケース１１の外部に露出している。本実施形態において端子８１は、例えば、バスバーである。

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。

減速機構３０は、モータ２０に接続されている。本実施形態において減速機構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ている。減速機構３０は、減速機構ケース１３の内部に収容されている。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の間に配置されている。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。

外歯ギア３１は、例えば、偏心軸部２１ａの偏心軸Ｊ２を中心として、軸方向Ｚと直交する平面に広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、歯車部が設けられている。外歯ギア３１は、偏心軸部２１ａに第３ベアリング５３を介して連結されている。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ている。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ている。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している。

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に突出している。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ている。より詳細には、複数の突出部３２は、例えば、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ている。

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と噛み合っている。内歯ギア３３は、例えば、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ている。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ている。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に保持されている。図２に示すように、内歯ギア３３の内周面には、歯車部が設けられている。内歯ギア３３の歯車部は、外歯ギア３１の歯車部と噛み合っている。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っている。

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に嵌め合わされている。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。

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広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広がっている。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に上側から接触している。

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に貫通している。図２に示すように、穴部４２ａは、軸方向Ｚに見て、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ている。突出部３２の外周面は、穴部４２ａの内周面と内接している。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している。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している。

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に収容されている。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。

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に延びている。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ている。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ている。上述したように円筒部材１６には、減速機構３０が固定されている。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。

円筒部４１ａの内部には、第２ベアリング５２が収容されている。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ている。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している。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している。

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ている。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よりも下側に突出している。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。

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。

ここで、本実施形態では、内歯ギア３３は減速機構ケース１３に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２０の回転が伝達される。

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。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。

配線部材９０は、後述する磁気センサ６１に電気的に接続されている。本実施形態において配線部材９０は、回転角検出装置６０の磁気センサ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つ設けられている。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ている。

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の内部まで延びている。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に埋め込まれている。これにより、第１配線部材９１は、モータケース１２に保持されている。

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に接続されている。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ている。

第２配線部材９２の一部は、底部１３ｊに埋め込まれている。これにより、第２配線部材９２は、減速機構ケース１３に保持されている。第２配線部材９２の上端部９２ａは、底壁部１５ａから上側に突出している。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と接続されている。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の内部に突出している。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の内部に突出している。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の内部に突出している。

回転角検出装置６０は、中心軸Ｊ１回りに回転可能な回転体の回転角度を検出可能である。本実施形態において回転体は、出力部４０である。つまり、本実施形態において回転角検出装置６０は、出力部４０の回転角度を検出可能である。図３に示すように、回転角検出装置６０は、第１マグネット６３と、被覆部６２と、磁気センサ６１と、を備える。また、図４に示すように、回転角検出装置６０は、一対の磁性部材６７ａ，６７ｂを備える。

図６に示すように、第１マグネット６３は、例えば、中心軸Ｊ１を中心とする円環状である。第１マグネット６３は、中心軸Ｊ１回りの周方向に並んで配置された複数の磁極６３ａを有する。複数の磁極６３ａは、Ｎ極６３Ｎと、Ｓ極６３Ｓと、を含む。Ｎ極６３ＮとＳ極６３Ｓとは、例えば、４つずつ設けられ、周方向に沿って互いに交互に配置されている。本実施形態において第１マグネット６３は、回転体としての出力部４０に取り付けられるセンサマグネットに相当する。図３に示すように、第１マグネット６３は、例えば、出力フランジ部４２の下面に固定されている。第１マグネット６３は、例えば、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している。

本実施形態において磁気センサ６１は、第１凹部１７の内部に位置する。磁気センサ６１は、所定の第１方向に見て第１マグネット６３と重なっている。本実施形態において所定の第１方向は、中心軸Ｊ１の軸方向Ｚである。磁気センサ６１は、例えば、円環部１６ｂを挟んで第１マグネット６３の下側に位置する。磁気センサ６１は、第１マグネット６３の磁界を検出可能である。本実施形態において磁気センサ６１は、ホール素子である。そのため、磁気センサ６１を安価にしやすい。これにより、回転角検出装置６０の製造コストを低減できる。磁気センサ６１は、例えば、リニアホールＩＣである。

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、磁気センサ６１は、出力部４０の回転を検出することができる。ここで、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と磁気センサ６１との間に円筒部材１６が位置しても、磁気センサ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、磁気センサ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、水平方向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に収容されている。より詳細には、センサ本体６４は、本体収容部１７ｃに収容されている。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に見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。

図３に示すように、センサチップ６４ｄは、軸方向Ｚに見て第１マグネット６３と重なっている。本実施形態においてセンサチップ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可能である。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、磁気センサ６１は、出力部４０の回転を検出することができる。

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に見て略正方形状である。外側部分６４ｂは、第２凹部１６ｅの底面１６ｆと接触している。すなわち、磁気センサ６１は、第２凹部１６ｅの底面１６ｆに接触している。そのため、磁気センサ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、磁気センサ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が保持されている。接続部６４ｃは、内側部分６４ａと外側部分６４ｂとを繋いでいる。接続部６４ｃは、センサチップ６４ｄとセンサ端子６６ａ，６６ｂ，６６ｃとを電気的に接続している。

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と直交する水平方向Ｙに突出している。第１突起部６５ａは、センサ本体６４から水平方向Ｙの一方側（＋Ｙ側）に突出している。第２突起部６５ｂは、センサ本体６４から水平方向Ｙの他方側（−Ｙ側）に突出している。第１突起部６５ａおよび第２突起部６５ｂは、例えば、板面が軸方向Ｚと直交する板状である。

第１突起部６５ａは、水平方向Ｘに離れて２つ設けられている。第２突起部６５ｂは、水平方向Ｘに離れて２つ設けられている。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。

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ている。センサ端子６６ａ，６６ｂ，６６ｃは、端子収容部１７ｄに収容されている。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ている。複数のセンサ端子６６ａ，６６ｂ，６６ｃは、水平方向Ｙに沿って並んで配置されている。センサ端子６６ｂは、水平方向Ｙにおいて、センサ端子６６ａとセンサ端子６６ｃとの間に配置されている。センサ端子６６ｂは、水平方向Ｘに沿って直線状に延びている。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水平方向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。

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ている。これにより、磁気センサ６１は、配線部材９０の一端部と接続されている。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ている。センサ端子６６ａ，６６ｂ，６６ｃは、例えば、溶接によって下端部９２ｂに固定されている。

図３に示すように、磁気センサ６１の少なくとも一部は、第２凹部１６ｅの内部に位置する。本実施形態では、磁気センサ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。

図６に示すように、一対の磁性部材６７ａ，６７ｂは、磁気センサ６１を、第１方向である軸方向Ｚと交差する第２方向に挟んで配置されている。本実施形態において第２方向は、中心軸Ｊ１回りの周方向である。つまり、本実施形態において第１方向と第２方向とは、互いに直交する方向である。第２方向は、例えば、周方向のうち水平方向Ｙである。一対の磁性部材６７ａ，６７ｂは、例えば、センサ本体６４のうち内側部分６４ａを周方向のうち水平方向Ｙに挟んで配置されている。一対の磁性部材６７ａ，６７ｂは、例えば、センサチップ６４ｄを周方向のうち水平方向Ｙに挟んで配置されている。一対の磁性部材６７ａ，６７ｂは、例えば、磁気センサ６１から離れて配置されている。

一対の磁性部材６７ａ，６７ｂは、例えば、直方体状である。磁性部材６７ａの形状と磁性部材６７ｂの形状とは、例えば、互いに同じである。図４に示すように、本実施形態において磁性部材６７ａは、収容凹部１９ａ内に収容されている。磁性部材６７ａは、例えば、収容凹部１９ａ内に嵌め合わされている。磁性部材６７ａの下側の面は、例えば、軸方向Ｚにおいて、第１部分１７ａの底面と同じ位置に配置されている。本実施形態において磁性部材６７ｂは、収容凹部１９ｂ内に収容されている。磁性部材６７ｂは、例えば、収容凹部１９ｂ内に嵌め合わされている。磁性部材６７ｂの下側の面は、例えば、軸方向Ｚにおいて、第１部分１７ａの底面と同じ位置に配置されている。

図７に示すように、一対の磁性部材６７ａ，６７ｂの上側の端部は、例えば、第２凹部１６ｅ内に位置する。磁性部材６７ａの上側の面は、例えば、収容凹部１９ａの底面１９ｃに接触している。磁性部材６７ｂの上側の面は、例えば、収容凹部１９ｂの底面１９ｄに接触している。上述したように、収容凹部１９ａ，１９ｂの底面１９ｃ，１９ｄは、第２凹部１６ｅの底面１６ｆによって構成されている。つまり、一対の磁性部材６７ａ，６７ｂは、第２凹部１６ｅの底面１６ｆに接触している。そのため、一対の磁性部材６７ａ，６７ｂ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、一対の磁性部材６７ａ，６７ｂを位置精度よく配置できる。

一対の磁性部材６７ａ，６７ｂを構成する材料は、磁性材料であるならば、特に限定されない。一対の磁性部材６７ａ，６７ｂを構成する材料は、例えば、ロータ本体２２のロータコアを構成する材料と同じ材料としてもよいし、ステータコア２４を構成する材料と同じ材料としてもよい。磁性部材６７ａを構成する材料と磁性部材６７ｂを構成する材料とは、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。

図３に示すように、被覆部６２は、第１凹部１７の内部に位置する。被覆部６２は、例えば、第１凹部１７の内部全体に充填されている。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の一端部および磁気センサ６１は、被覆部６２に埋め込まれて覆われている。そのため、第１凹部１７内に位置する配線部材９０の一端部および磁気センサ６１に水分等が接触することを阻止できる。

図７に示すように、被覆部６２は、例えば、収容凹部１９ａ，１９ｂ内に収容された磁性部材６７ａ，６７ｂの下側の面全体を覆っている。被覆部６２は、磁性部材６７ａ，６７ｂを下側から支持している。これにより、磁性部材６７ａ，６７ｂが収容凹部１９ａ，１９ｂから下側に抜け出ることを抑制できる。

ここで、磁気センサ６１が所定の第１方向に見て第１マグネット６３と重なる場合、磁気センサ６１には、第１マグネット６３から放出された磁束が所定の第１方向に通りやすい。しかし、一方で、第１方向と交差する第２方向においては、磁気センサ６１に第１マグネット６３から放出された磁束が通りにくい場合がある。具体的に本実施形態では、磁気センサ６１には、第１マグネット６３から放出された磁束が、軸方向Ｚに通りやすい一方で、軸方向Ｚと交差する周方向には通りにくい。そのため、従来の構成では、磁気センサ６１によって検出される軸方向Ｚの磁束密度の大きさと周方向の磁束密度の大きさとに偏りが生じ、磁気センサ６１によって検出された２方向の磁束密度の合成ベクトルにおけるarctanの値が、出力部４０の回転角度に対して線形から大きく歪んだ形に変化しやすい。これにより、出力部４０の回転角度を検出するために、検出された磁束密度を比較的大きく補正する補正処理を行う必要があった。したがって、検出される出力部４０の回転角度の誤差が大きくなりやすく、回転角検出装置の検出精度が低下する場合があった。また、回転角検出装置による出力部４０の回転角度の検出に要する計算負荷が大きくなる場合があった。

これに対して、本実施形態によれば、回転角検出装置６０は、磁気センサ６１を第１方向と交差する第２方向、すなわち本実施形態では周方向に挟んで配置された一対の磁性部材６７ａ，６７ｂを備える。そのため、図７に破線の矢印ＭＦで示すように、第１マグネット６３からの磁束が、一対の磁性部材６７ａ，６７ｂのうちの一方から他方へと流れやすくなる。これにより、磁気センサ６１に対して、一対の磁性部材６７ａ，６７ｂが磁気センサ６１を挟む第２方向に磁束を流しやすくできる。これにより、磁気センサ６１を第２方向、すなわち周方向に通過する磁束密度の大きさを大きくすることができる。したがって、磁気センサ６１によって検出される軸方向Ｚの磁束密度の大きさと周方向の磁束密度の大きさとを、同程度の大きさにしやすい。そのため、磁気センサ６１によって検出される軸方向Ｚの磁束密度と周方向の磁束密度との合成ベクトルにおけるarctanの値を、出力部４０の回転角度に対して線形に近い形状に沿って変化させることができる。これにより、検出された磁束密度に施される補正処理の補正量を小さくできる。したがって、検出される出力部４０の回転角度の誤差を低減でき、回転角検出装置６０の検出精度を向上できる。また、回転角検出装置６０による出力部４０の回転角度の検出に要する計算負荷を低減できる。これにより、電動アクチュエータ１０における出力部４０の回転角度を精度よく、かつ、容易に検出できる。

図８は、本実施形態の回転角検出装置６０によって検出される磁束密度Ｂの波形の一例を示すグラフである。図９は、本実施形態の回転角検出装置６０によって検出される磁束密度Ｂに基づいて得られた合成ベクトルにおけるarctanの波形の一例を示すグラフである。図１１は、比較例の回転角検出装置によって検出される磁束密度Ｂの波形の一例を示すグラフである。図１２は、比較例の回転角検出装置によって検出される磁束密度Ｂに基づいて得られた合成ベクトルにおけるarctanの波形の一例を示すグラフである。図１１および図１２における比較例の回転角検出装置は、一対の磁性部材６７ａ，６７ｂが設けられていない点を除いて、本実施形態の回転角検出装置６０と同様の構成である。図８および図１１において、縦軸は、磁束密度Ｂを示しており、横軸は、出力部４０の回転角度θを示している。図９および図１２において、縦軸は、arctanの値を示しており、横軸は、出力部４０の回転角度θを示している。

図１１に示すように、比較例の回転角検出装置では、周方向（水平方向Ｙ）の磁束密度ＢＹｂの波形における振幅が軸方向Ｚの磁束密度ＢＺｂの波形における振幅よりも小さく、磁束密度ＢＺｂの波形の振幅と磁束密度ＢＹｂの波形の振幅との差が大きい。この場合、図１２に示すように、磁束密度ＢＺｂと磁束密度ＢＹｂとに基づいて得られる合成波形ＢＣｂは、理想直線ＢＩに対して大きく歪んだ形状となる。合成波形ＢＣｂは、比較例におけるarctanの値の回転角度θに対する変化を示す波形である。比較例におけるarctanの値は、軸方向Ｚの磁束密度ＢＺｂのベクトルと周方向の磁束密度ＢＹｂのベクトルとを合成した合成ベクトルのarctanの値である。図１２において合成波形ＢＣｂは、例えば、理想直線ＢＩに対して大きく波打った形状となっている。

理想直線ＢＩは、出力部４０の回転角度θに対して合成ベクトルのarctanの値が理想的に線形に変化する場合を示している。理想直線ＢＩにおいてarctanの値は、例えば、回転角度θに比例している。理想直線ＢＩにおいて、例えば、或る回転角度θにおけるarctanの値は、その或る回転角度θの値と同じである。つまり、回転角度θに対してarctanの値が理想直線ＢＩのように変化する場合には、arctanの値を、検出する回転角度θの値としてそのまま得ることができる。

図８に示すように、本実施形態の回転角検出装置６０では、一対の磁性部材６７ａ，６７ｂによって、周方向（水平方向Ｙ）の磁束密度ＢＹａの波形における振幅を、図１１に示す磁束密度ＢＹｂの波形の振幅に比べて大きくできる。そのため、磁気センサ６１によって検出される周方向（水平方向Ｙ）の磁束密度ＢＹａの波形における振幅を、磁気センサ６１によって検出される軸方向Ｚの磁束密度ＢＺａの波形における振幅と同程度の大きさにできる。これにより、磁束密度ＢＺａのベクトルと磁束密度ＢＹａのベクトルとを合成した合成ベクトルにおけるarctanの値を、回転角度θに対して線形に変化させやすい。したがって、図９に示すように、本実施形態の回転角度θに対するarctanの変化を示す合成波形ＢＣａを、理想直線ＢＩに近づけることができる。そのため、検出された磁束密度Ｂに施される補正処理の補正量を小さくでき、検出される回転角度θの誤差を低減できる。そのため、回転角検出装置６０の検出精度を向上でき、回転角度θの検出に要する計算負荷を低減できる。

また、本実施形態によれば、第１方向としての軸方向Ｚと第２方向としての周方向とは、互いに直交する方向である。ここで、一般的に、上述したarctanを算出して回転角度θを求める場合、arctanの値を互いに直交する２方向の磁束密度の合成ベクトルにおける値とすることで、回転角度θを好適に求めやすい。そのため、一対の磁性部材６７ａ，６７ｂが磁気センサ６１を挟む第２方向を、磁気センサ６１と第１マグネット６３とが並ぶ第１方向と直交させることで、磁気センサ６１によって検出される互いに直交する２方向の磁束密度から好適にarctanの値を算出でき、好適に回転角度θを検出できる。これにより、回転角検出装置６０の検出精度をより向上でき、回転角度θの検出に要する計算負荷をより低減できる。

また、本実施形態によれば、被覆部６２は、磁性部材６７ａ，６７ｂを支持している。そのため、磁気センサ６１を覆う被覆部６２を利用して、磁性部材６７ａ，６７ｂを支持することができる。これにより、一対の磁性部材６７ａ，６７ｂを支持する部材を、被覆部６２の他に別途設ける必要がなく、回転角検出装置６０の部品点数が増加することを抑制できる。

また、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内において磁気センサ６１を配線部材９０と接続できる。そのため、磁気センサ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、磁気センサ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工数および時間を低減できる。したがって、磁気センサ６１を配置する工数および時間を低減でき、電動アクチュエータ１０の生産性を向上できる。

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に設けられている。そのため、磁気センサ６１を出力部４０に取り付けられた第１マグネット６３に近づけやすい。これにより、磁気センサ６１によって第１マグネット６３の磁界をより検出しやすくできる。したがって、回転角検出装置６０の検出精度をより向上できる。

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に埋め込まれた円筒部材１６を有する。そのため、減速機構ケース１３の内部に磁気センサ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工数および時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。

また、本実施形態によれば、磁気センサ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、磁気センサ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、磁気センサ６１によって第１マグネット６３の磁界をより検出しやすくできる。したがって、回転角検出装置６０の検出精度をより向上できる。

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を設けて磁気センサ６１を第１マグネット６３に近づけることができる。

また、本実施形態によれば、磁気センサ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る。そのため、磁気センサ６１によって第１マグネット６３の磁界をより好適に検出できる。したがって、回転角検出装置６０の検出精度をより好適に向上できる。

また、本実施形態によれば、貫通孔１２ｈの内径は、ホルダ筒部１０１の外径よりも大きく、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。そのため、ベアリングホルダ１００が壁部１２ｂに固定される前においては、貫通孔１２ｈの径方向内側面とホルダ筒部１０１の径方向外側面との隙間分だけベアリングホルダ１００を径方向に移動させることができる。これにより、モータケース１２に対して第１ベアリング５１の径方向の位置を調整することができる。したがって、例えば組み付け誤差等によってモータケース１２に対する第２ベアリング５２の径方向位置がずれた場合であっても、第１ベアリング５１の径方向位置を第２ベアリング５２の径方向位置に合わせることができ、第１ベアリング５１と第２ベアリング５２とを軸精度よく配置することができる。そのため、第１ベアリング５１および第２ベアリング５２に支持されるモータシャフト２１が傾くことを抑制でき、モータシャフト２１の軸精度を向上できる。これにより、電動アクチュエータ１０から生じる騒音および振動が増大することを抑制できる。

なお、各図においては、ホルダ筒部１０１の中心と貫通孔１２ｈの中心とが共に中心軸Ｊ１と一致し、ホルダ筒部１０１の径方向外側面の全周が貫通孔１２ｈの径方向内側面から径方向内側に離れた構成を示しているが、これに限られない。ベアリングホルダ１００の径方向位置の調整量によっては、貫通孔１２ｈの中心は、中心軸Ｊ１と一致しない場合もあり得る。また、ホルダ筒部１０１の径方向外側面の一部が貫通孔１２ｈの径方向内側面と接触することもあり得る。

また、本実施形態によれば、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とを互いに相対可能に連結する。そのため、第１ベアリング５１と第２ベアリング５２との軸精度を向上できることで、モータシャフト２１と出力シャフト４１との軸精度を向上させることができる。

また、第２ベアリング５２によってモータシャフト２１と出力シャフト４１とが連結される場合、第２ベアリング５２は、減速機構ケース１３に対して出力シャフト４１を介して間接的に支持される。そのため、第２ベアリング５２が減速機構ケース１３に対して直接的に支持される場合に比べて、第２ベアリング５２の位置が不安定となりやすく、モータシャフト２１の軸がぶれやすい。これに対して、本実施形態によれば、上述したようにモータシャフト２１の軸精度を向上できるため、モータシャフト２１の軸がぶれることを抑制できる。すなわち、第２ベアリング５２によってモータシャフト２１と出力シャフト４１とが連結される場合に、本実施形態におけるモータシャフト２１の軸精度を向上できる効果をより有用に得られる。

本発明は上述の実施形態に限られず、他の構成を採用することもできる。回転角検出装置の磁気センサは、どのような種類の磁気センサであってもよい。回転角検出装置は、磁気センサを複数備えてもよい。一対の磁性部材の形状は、特に限定されない。一対の磁性部材の形状は、互いに異なる形状であってもよい。一対の磁性部材の形状は、図１０に示す回転角検出装置１６０における一対の磁性部材１６７ａ，１６７ｂのような形状であってもよい。

図１０に示すように、一対の磁性部材１６７ａ，１６７ｂは、例えば、水平方向Ｘに見て、磁気センサ６１を挟んで水平方向Ｙに対称な形状である。一対の磁性部材１６７ａ，１６７ｂは、水平方向Ｘに見て、磁性部材１６７ａ，１６７ｂの外形線の一部と二点鎖線とで示す矩形における４つの角のうち軸方向Ｚにおける第１マグネット６３が位置する側と逆側（−Ｚ側）で、かつ、周方向（水平方向Ｙ）における磁気センサ６１が位置する側と逆側に位置する角を矩形から切り欠いた形状である。一対の磁性部材１６７ａ，１６７ｂのそれぞれは、例えば、四角柱状の磁性部材から、第１マグネット６３から遠い側の部分と磁気センサ６１から遠い側の部分とを切り欠いた形状となっている。図１０では一対の磁性部材１６７ａ，１６７ｂは、水平方向Ｘに見て、例えば、三角形状である。一対の磁性部材１６７ａ，１６７ｂは、例えば、三角柱状である。図１０の構成において、水平方向Ｘは、径方向の一方向であり、第１方向および第２方向の両方と直交する第３方向に相当する。

磁性部材を水平方向Ｘに見て矩形状とした場合、図１０において破線の矢印ＭＦで示すように、矩形における４つの角のうち軸方向Ｚにおける第１マグネット６３が位置する側と逆側（−Ｚ側）で、かつ、周方向（水平方向Ｙ）における磁気センサ６１が位置する側と逆側に位置する角には、第１マグネット６３からの磁束が流れにくい。そのため、図１０の構成のように、磁性部材１６７ａ，１６７ｂの水平方向Ｘに見た形状を、矩形から当該角を切り欠いた形状としても、磁気センサ６１を周方向に流れる磁束に影響を与えにくい。一方で、磁性部材１６７ａ，１６７ｂの体積を小さくできるため、磁性部材１６７ａ，１６７ｂの製造コストを低減できる。なお、磁性部材１６７ａ，１６７ｂは、上述した切り欠かれた角が丸面取りされて丸みを帯びた形状となっていてもよい。

一対の磁性部材が磁気センサを挟む第２方向は、所定の第１方向と交差していればよく、第１方向と直交しない方向であってもよい。所定の第１方向は、特に限定されず、回転体の中心軸の軸方向とは異なる方向であってもよい。一対の磁性部材は、回転角検出装置が取り付けられる機器において、どのように固定されていてもよい。一対の磁性部材は、複数対設けられていてもよい。この場合、１つの磁気センサに対して複数対の磁性部材が配置されてもよいし、複数の磁気センサのそれぞれに対して各対の磁性部材がそれぞれ配置されてもよい。被覆部は、磁性部材を支持していなくてもよい。この場合、磁性部材を支持する部材が別途設けられていてもよい。磁気センサによって磁界が検出されるセンサマグネットは、周方向に並んで配置された複数の磁極を有するならば、どのような形状であってもよい。

本発明が適用される回転角検出装置の用途、および回転角検出装置が搭載された電動アクチュエータの用途および構造は、特に限定されない。回転角検出装置が搭載される電動アクチュエータは、モータシャフトと出力シャフトとが径方向に離れて配置される構造であってもよい。回転角検出装置は、電動アクチュエータのうちモータの回転角度、すなわち上述した実施形態ではモータシャフト２１の回転角度を検出可能であってもよい。回転角検出装置は、電動アクチュエータ以外の機器に搭載されてもよい。回転角検出装置および電動アクチュエータは、車両に搭載されてもよいし、車両以外の機器に搭載されてもよい。以上、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、２０…モータ、３０…減速機構、４０…出力部（回転体）、６０，１６０…回転角検出装置、６１…磁気センサ、６２…被覆部、６３…第１マグネット（センサマグネット）、６３ａ…磁極、６７ａ，６７ｂ，１６７ａ，１６７ｂ…磁性部材、Ｊ１…中心軸、Ｘ…水平方向（第３方向）、Ｙ…水平方向（第２方向）、Ｚ…軸方向（第１方向）、θ…回転角度

Claims (9)

1. 中心軸回りに回転可能な回転体の回転角度を検出可能な回転角検出装置であって、
   前記中心軸回りの周方向に並んで配置された複数の磁極を有し、前記回転体に取り付けられるセンサマグネットと、
   所定の第１方向に見て前記センサマグネットと重なり、前記センサマグネットの磁界を検出可能な磁気センサと、
   前記磁気センサを前記第１方向と交差する第２方向に挟んで配置された一対の磁性部材と、
   を備える、回転角検出装置。
2. 前記第１方向と前記第２方向とは、互いに直交する方向である、請求項１に記載の回転角検出装置。
3. 前記第１方向は、前記中心軸の軸方向であり、
   前記第２方向は、前記中心軸回りの周方向である、請求項２に記載の回転角検出装置。
4. 樹脂製の被覆部をさらに備え、
   前記磁気センサは、前記被覆部に埋め込まれて覆われている、請求項１から３のいずれか一項に記載の回転角検出装置。
5. 前記被覆部は、前記磁性部材を支持している、請求項４に記載の回転角検出装置。
6. 前記磁気センサは、ホール素子である、請求項１から５のいずれか一項に記載の回転角検出装置。
7. 前記一対の磁性部材は、前記第１方向および前記第２方向の両方と直交する第３方向に見て、矩形における４つの角のうち前記第１方向における前記センサマグネットが位置する側と逆側で、かつ、前記第２方向における前記磁気センサが位置する側と逆側に位置する角を矩形から切り欠いた形状である、請求項１から６のいずれか一項に記載の回転角検出装置。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の回転角検出装置を備える、電動アクチュエータ。
9. モータと、
   前記モータに接続された減速機構と、
   前記減速機構を介して前記モータの回転が伝達される出力部と、
   を備え、
   前記回転角検出装置は、前記出力部の回転角度を検出可能である、請求項８に記載の電動アクチュエータ。

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