JP2022053882A - 電動アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品から効率的に放熱するとともに、大型化を抑制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】電動アクチュエータは、モータと、回路基板７０と、回路基板の板厚方向一方側を向く実装面７０ａに実装される複数の電子部品７３と、モータ、回路基板、電子部品を収容するハウジング１１と、を備える。電子部品は、発熱を伴う第１電子部品７５と、第１電子部品よりも発熱量が小さく第１電子部品よりも板厚方向に沿う寸法が大きい第２電子部品７７と、を含む。ハウジングは、回路基板および電子部品を実装面側から覆う対向面１６ａを有するカバー１３を有する。対向面には、実装面と隙間を介して配置される基準領域Ａ３と、基準領域よりも実装面に近く板厚方向から見て第１電子部品に重なる第１領域Ａ１が設けられる。第１電子部品と第１領域との間には、放熱材が挟まれる。【選択図】図２

Description

本発明は、電動アクチュエータに関する。

ハウジングの内部に電子部品が収容された電動アクチュエータが知られている。電子部品が駆動時に発熱を伴う場合、電子部品からハウジングに熱を移動させて電子部品を冷却することが求められる。特許文献１には、筐体の内側面に電子部品を収容する凹部を設け、凹部の内側面と電子部品との間に熱伝導材を配置する放熱筐体構造が開示されている。

特開２０１９－１４５５７６号公報

一般的に、回路基板の実装面には、様々な高さの電子部品が設けられる。これらの様々な電子部品を一様な深さの凹部に収容する場合、電動アクチュエータの体積が大きくなる虞がある。

本発明は、上記事情に鑑みて、電子部品から効率的に放熱するとともに、大型化を抑制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、モータと、回路基板と、前記回路基板の板厚方向一方側を向く実装面に実装される複数の電子部品と、前記モータ、前記回路基板、前記電子部品を収容するハウジングと、を備える。複数の前記電子部品は、発熱を伴う第１電子部品と、前記第１電子部品よりも発熱量が小さく前記第１電子部品よりも前記板厚方向に沿う寸法が大きい第２電子部品と、を含む。前記ハウジングは、前記回路基板および前記電子部品を前記実装面側から覆う対向面を有するカバーを有する。前記対向面には、前記実装面と隙間を介して配置される基準領域と、前記基準領域よりも前記実装面に近く前記板厚方向から見て前記第１電子部品に重なる第１領域と、前記基準領域よりも前記実装面から遠く前記板厚方向から見て前記第２電子部品に重なる第２領域と、が設けられる。前記第１電子部品と前記第１領域との間には、放熱材が挟まれる。

本発明の一つの態様によれば、電子部品から効率的に放熱するとともに、大型化を抑制できる構造を有する電動アクチュエータを提供できる。

図１は、一実施形態の電動アクチュエータの断面図である。 図２は、一実施形態の電動アクチュエータの分解斜視図である。 図３は、一実施形態のカバーの対向面の平面図である。 図４は、一実施形態の電動アクチュエータの一部の断面模式図である。

以下、図面を基に本発明の実施形態について説明する。なお、各図には、適宜ＸＹＺ座標系を示す。以下の説明において、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。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」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、平面視とは、軸方向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、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は、本実施形態の電動アクチュエータ１０の断面図である。
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、車両の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る。

電動アクチュエータ１０は、モータ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、複数の電子部品７３と、を備える。

図１に示すように、モータ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、モータ用センサマグネット４５と、を有する。モータシャフト４１は、軸方向に延びる。

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部４１ａは、中心軸Ｊ１と平行で中心軸Ｊ１に対して偏心した偏心軸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。

モータシャフト４１の上端面には、モータ用センサマグネット４５を保持する保持凹部４６が設けられる。保持凹部４６は、下側に向かって凹み上側に開口する。保持凹部４６は、平面視において、中心軸Ｊ１を中心とする円形である。保持凹部４６が設けられるモータシャフト４１の上端面は、回路基板７０よりも下側に配置される。
モータ用センサマグネット４５は、中心軸Ｊ１を中心とする円柱状である。モータ用センサマグネット４５は、保持凹部４６に嵌め込まれる。これにより、モータ用センサマグネット４５は、モータシャフト４１の上端部に固定される。モータ用センサマグネット４５は、回路基板７０の下側の面（後述する第２の実装面７０ｂ）と隙間を介して対向する。

減速機構５０は、モータ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、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。

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。外歯ギア５１は、モータシャフト４１に第３ベアリング４４ｃを介して接続される。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、外歯ギア５１を軸方向に貫通する複数の孔５１ａを有する。図示は省略するが、複数の孔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。孔５１ａの軸方向に沿って見た形状は、円形状である。

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、後述するキャップ１４に回転止めされた状態で固定される。

出力ギア５３は、出力ギア本体５３ａと、複数のピン５３ｂと、を有する。出力ギア本体５３ａは、外歯ギア５１および内歯ギア５２の上側に配置される。出力ギア本体５３ａ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。出力ギア本体５３ａの径方向外側面には、歯車部が設けられる。出力ギア本体５３ａ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。

複数のピン５３ｂは、出力ギア本体５３ａの下面から下側に突出する円筒状である。図示は省略するが、複数のピン５３ｂは、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。ピン５３ｂの外径は、孔５１ａの内径よりも小さい。複数のピン５３ｂは、複数の孔５１ａのそれぞれに上側から通される。ピン５３ｂの外周面は、孔５１ａの内周面と内接する。孔５１ａの内周面は、ピン５３ｂ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。出力部６０は、モータ４０の径方向外側に配置される。出力部６０は、従動シャフト６１と、従動ギア６２と、出力部用センサマグネット６３と、を有する。

従動シャフト６１は、軸方向に延びる筒状である。このように、従動シャフト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の回転を従動シャフト６１に伝達する減速機構５０の構造を簡単化できる。従動シャフト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従動シャフト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、モータシャフト４１と従動シャフト６１とは、モータシャフト４１の径方向に離れて配置される。そのため、モータシャフト４１と従動シャフト６１とが軸方向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を軸方向に小型化できる。なお、モータシャフト４１と従動シャフト６１とは、軸方向に並んで配置されてもよい。

従動シャフト６１は、下側に開口する。従動シャフト６１は、内周面に、スプライン溝を有する。従動シャフト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。従動シャフト６１には、下側から被駆動シャフト（図示略）が挿入されて連結される。より詳細には、被駆動シャフトの外周面に設けられたスプライン部が、従動シャフト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、従動シャフト６１と被駆動シャフトとが連結される。被駆動シャフトには、従動シャフト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、被駆動シャフトを出力中心軸Ｊ３回りに回転させる。

従動シャフト６１の上端面には、出力部用センサマグネット６３を保持する保持凹部６４が設けられる。保持凹部６４は、下側に向かって凹み上側に開口する。保持凹部６４は、平面視において、出力中心軸Ｊ３を中心とする円形である。保持凹部６４が設けられる従動シャフト６１の上端面は、回路基板７０よりも下側に配置される。

従動ギア６２は、従動シャフト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従動ギア６２は、従動シャフト６１の外周面に固定される。従動ギア６２は、従動シャフト６１から出力ギア５３に向かって延びる。図示は省略するが、従動ギア６２は、平面視で扇形のギアである。従動ギア６２は、出力ギア５３側の端部に歯車部を有する。従動ギア６２の歯車部は、出力ギア５３の歯車部と噛み合う。

出力部用センサマグネット６３は、出力中心軸Ｊ３を中心とする円柱状である。出力部用センサマグネット６３は、保持凹部６４に嵌め込まれる。これにより、出力部用センサマグネット６３は、従動シャフト６１の上端部に固定される。出力部用センサマグネット６３は、回路基板７０の下側の面（後述する第２の実装面７０ｂ）と隙間を介して対向する。

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、孔５１ａの内周面とピン５３ｂ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、孔５１ａとピン５３ｂ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に噛み合う従動ギア６２が出力中心軸Ｊ３回りに回転する。これにより、従動ギア６２に固定された従動シャフト６１が出力中心軸Ｊ３回りに回転する。このようにして、出力部６０には、減速機構５０を介してモータ４０の回転が伝達される。

バスバーユニット９０は、ロータ本体４２の上側に位置する。バスバーユニット９０は、ハウジング１１における後述する区画壁３２ａの下面に配置される。バスバーユニット９０は、平面視で中心軸Ｊ１を中心とする円弧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。

回路基板７０は、モータ４０、バスバーユニット９０および出力部６０の上側に配置される。回路基板７０は、モータシャフト４１および従動シャフト６１の上側に位置する。回路基板７０は、板面が軸方向を向く板状である。回路基板７０は、バスバーユニット９０を介して、ステータ４３のコイルと接続される。また、回路基板７０は、後述するコネクタ部１９（図２参照）を介して電源に接続される。すなわち、回路基板７０は、モータ４０および電源と電気的に接続される。

回路基板７０の板面は、軸方向と直交する。すなわち、回路基板７０は、ＸＹ平面に沿って延びる。回路基板７０の板厚方向は、Ｚ軸方向である。以下の説明において、「板厚方向」とは、回路基板７０の板厚方向を意味する。また、板厚方向一方側とは、上側を意味し、板厚方向他方側とは下側を意味する。

回路基板７０は、板厚方向の互いに反対側を向く第１の実装面（実装面）７０ａと第２の実装面７０ｂとを有する。第１の実装面７０ａは、上側を向く面であり、第２の実装面７０ｂは、下側を向く面である。第１の実装面７０ａおよび第２の実装面７０ｂには、それぞれ複数の電子部品７３が実装される。回路基板７０と電子部品７３とは、モータ４０を制御するインバータ装置として機能する。本実施形態のインバータ装置は、コンバータ回路とインバータ回路とを含む。

複数の電子部品７３は、第１電子部品（第１トランジスタ７５および第２トランジスタ７６）と、第２電子部品７７と、モータ用センサ７１と、出力部センサ７２と、チョークコイル７８と、コンデンサ７９と、を含む。第１電子部品は、第１トランジスタ７５および第２トランジスタ７６を含む。

第１トランジスタ（第１電子部品）７５、第２トランジスタ（第１電子部品）７６および第２電子部品７７は、第１の実装面７０ａに実装される。一方で、モータ用センサ７１、出力部センサ７２、チョークコイル７８およびコンデンサ７９は、第２の実装面７０ｂに実装される。

モータ用センサ７１は、回路基板７０の第２の実装面７０ｂのうちモータ用センサマグネット４５と隙間を介して回路基板７０の板厚方向に対向する部分に固定される。本実施形態において、モータ用センサ７１は、中心軸Ｊ１上に配置される。モータ用センサ７１は、モータ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。モータ用センサ７１は、モータ用センサマグネット４５の磁界を検出することでモータ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の第２の実装面７０ｂのうち出力部用センサマグネット６３と隙間を介して回路基板７０の板厚方向に対向する部分に固定される。本実施形態において、出力部用センサマグネット６３は、出力中心軸Ｊ３上に配置される。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、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従動シャフト６１の回転を検出する。

チョークコイル７８およびコンデンサ７９は、第２の実装面７０ｂにおいて＋Ｘ側に偏って配置される。チョークコイル７８およびコンデンサ７９は、電源から入力される交流電流を直流電流とするコンバータ回路の一部として機能する。

図２は、電動アクチュエータ１０の分解斜視図である。
第１の実装面７０ａは、Ｘ軸方向を長手方向とする長方形である。第１の実装面７０ａには、４つの第１トランジスタ７５と、６つの第２トランジスタ７６と、複数の第２電子部品７７と、が実装される。

第１トランジスタ７５および第２トランジスタ７６を含む第１電子部品は、駆動時に発熱を伴う。これらの第１電子部品は、他の電子部品より発熱量が大きい。すなわち、第１電子部品（第１トランジスタ７５および第２トランジスタ７６）は、発熱素子である。

複数の第１トランジスタ７５は、第１の実装面７０ａにおいて＋Ｘ側に偏って配置される。また、第１の実装面７０ａにおいて＋Ｘ側には、コネクタ部１９の端子１９ａが接続される。第１トランジスタ７５は、コネクタ部１９を介して電源から入力される交流電流を直流電流とするコンバータ回路の一部として機能する。

複数の第２トランジスタ７６は、第１の実装面７０ａにおいて－Ｘ側に偏って配置される。複数の第２トランジスタ７６は、板厚方向から見てモータ４０に重なる領域に配置される。第２トランジスタ７６は、直流電流を交流電流に変換してモータ４０に供給するインバータ回路の一部として機能する。

複数の第２電子部品７７は、第１の実装面７０ａにおいて＋Ｘ側に偏って配置される。複数の第２電子部品７７は、複数種類の素子を含む。第２電子部品７７としては、チップ抵抗、マイコンなどが例示される。それぞれの第２電子部品７７は、第１トランジスタ７５、チョークコイル７８およびコンデンサ７９とともに、コンバータ回路の一部を構成するなど、様々な機能を発揮する。第２電子部品７７は、第１電子部品としての第１トランジスタ７５および第２トランジスタ７６より発熱量が小さい。第２電子部品７７は、第１電子部品としての第１トランジスタ７５および第２トランジスタ７６より高さ寸法が大きい。複数種類の第２電子部品７７の高さ寸法は、互いに異なっていてもよい。
なお、ここで、それぞれの電子部品７３の高さ寸法とは、回路基板７０の板厚方向に沿う寸法を意味する。

図１に示すように、ハウジング１１は、モータ４０、減速機構５０、出力部６０、回路基板７０、電子部品７３、およびバスバーユニット９０を収容する。ハウジング１１は、ハウジング本体１２と、カバー１３と、キャップ１４と、コネクタ部１９と、を有する。ハウジング本体１２は、上側および下側に開口する。カバー１３は、ハウジング本体１２の上側の開口部１２ａに固定される。キャップ１４は、ハウジング本体１２の下側の開口部１２ｂに固定される。コネクタ部１９は、ハウジング本体１２の側面に固定される。

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および従動シャフト保持部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、従動シャフト保持部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。開口部１２ａの内側には、回路基板７０が収容される。

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３１ａが設けられる。筒状壁３１ａ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。モータケース部３２および従動シャフト保持部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、ステータ４３とバスバーユニット９０との軸方向の間に位置する。区画壁３２ａは、軸方向に見た中央に、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の内周面には、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が軸方向に大型化することを抑制できる。

区画壁３２ａには、複数のボルト９６により回路基板７０が固定される。ボルト９６は、回路基板７０の上側から、回路基板７０を板厚方向に貫通し、区画壁３２ａのネジ穴に締結される。これにより、ハウジング本体１２は、回路基板７０を支持する。

従動シャフト保持部３３は、底壁部３１から上側に延びる円筒状である。従動シャフト保持部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。従動シャフト保持部３３は、従動シャフト保持部３３を軸方向に貫通する孔部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の内側には、従動シャフト６１が嵌め合わされる。ブッシュ６５は、従動シャフト６１を出力中心軸Ｊ３回りに回転可能に支持する。

図２に示すように、コネクタ部１９は、ハウジング本体１２の外壁部３０に取り付けられる。コネクタ部１９は、外壁部３０に設けられた貫通孔（図示略）に挿入され固定される。コネクタ部１９は、樹脂製のコネクタハウジング１９ｂと、コネクタハウジングの内部に配置される端子１９ａと、を有する。端子１９ａは、回路基板７０に接続される。コネクタ部１９には、外部電源（図示略）が接続される。端子１９ａは、外部電源から供給される電力を回路基板７０に供給する。

図１に示すように、キャップ１４は、ハウジング本体１２の下側の開口部１２ｂを覆う。キャップ１４は、内側筒部１４ａと、外側筒部１４ｂと、外側底板部１４ｊと、内側底壁部１４ｄと、板状部１４ｈと、周壁部１４ｃと、を有する。

内側筒部１４ａは、中心軸Ｊ１を中心とする円筒状である。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。外側筒部１４ｂは、中心軸Ｊ１を中心とする円筒状である。外側筒部１４ｂは、内側筒部１４ａより直径が大きい。また、外側筒部１４ｂは、内側筒部１４ａより上側に位置する。外側筒部１４ｂの径方向内側には、内歯ギア５２が保持される。

外側底板部１４ｊは、内側筒部１４ａの上端から径方向外側に延びる。外側底板部１４ｊは、内側筒部１４ａと外側筒部１４ｂとを繋ぐ。内側底壁部１４ｄは、内側筒部１４ａの下側の端部に位置する。内側底壁部１４ｄは、内側筒部１４ａの下側の開口を覆う。板状部１４ｈは、外側筒部１４ｂの外周から径方向外側に延びる。板状部１４ｈは、軸方向と直交する平面に沿って延びる。板状部１４ｈには、出力部６０と軸方向に重なる開口部１４ｅが設けられる。従動シャフト６１の下側の端部は、キャップ１４の開口部１４ｅを通じて下側に露出する。キャップ１４は、従動シャフト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。

周壁部１４ｃは、板状部１４ｈから上側に突出する。周壁部１４ｃは、板状部１４ｈの外縁に沿って延びる。周壁部１４ｃは、ハウジング本体１２の筒状壁３１ａの内側に挿入される。周壁部１４ｃと筒状壁３１ａとの間には、シール部材９が介在する。シール部材９は、ハウジング１１の内部に、水分が浸入することを抑制する。

図２に示すように、カバー１３は、板状の金属部材である。後述するように、カバー１３には、電子部品７３から熱が伝わる。このため、カバー１３は、伝熱性の高い金属材料から構成されることが好ましい。例えば、カバー１３は、アルミニウム合金から構成されることが好ましい。

本実施形態のカバー１３は、プレス加工によって成形される。このため、カバー１３の板厚は、全体に亘って略一様である。カバー１３は、回路基板７０および電子部品７３を上側から覆う。カバー１３は、複数のボルト９７によってハウジング本体１２に固定される。

カバー１３は、回路基板７０の上側で回路基板７０の板面に沿って延びるカバー本体１６と、カバー本体１６の外周縁部に位置するフランジ部１７と、を有する。

カバー本体１６は、回路基板７０の第１の実装面７０ａおよび第１の実装面７０ａに実装される電子部品７３を上側から覆う。カバー本体１６は、板面が軸方向を向く板状である。

カバー本体１６には、十字状に交差する第１リブ部１６ｃと第２リブ部１６ｄとを有する。第１リブ部１６ｃと第２リブ部１６ｄは、下側に向かって突出する。第１リブ部１６ｃは、Ｙ軸方向の略中央に位置し、Ｘ軸方向に沿って直線状に延びる。一方で、第２リブ部１６ｄは、Ｘ軸方向の略中央に位置し、Ｙ軸方向に沿って直線状に延びる。

本実施形態において、カバー１３をハウジング本体１２に固定するボルト９７は、８つ設けられる。８つのボルト９７のうち２つは、第１リブ部１６ｃの長さ方向の両端側であって、第１リブ部１６ｃの延長線上に位置する。また、８つのボルト９７のうち他の２つは、第２リブ部１６ｄの長さ方向の両端側であって、第２リブ部１６ｄの延長線上に位置する。

カバー本体１６は、下側（板厚方向他方側）を向く対向面１６ａを有する。対向面１６ａは、回路基板７０および電子部品７３を第１の実装面７０ａ側から覆う。対向面１６ａには、それぞれ軸方向の位置が異なる第１領域Ａ１、第２領域Ａ２および基準領域Ａ３が設けられる。

第１領域Ａ１、第２領域Ａ２および基準領域Ａ３は、それぞれ回路基板７０の第１の実装面７０ａと平行である。対向面１６ａにおいて、第１領域Ａ１が第１の実装面７０ａに最も近く、第２領域Ａ２が第１の実装面７０ａから最も離れている。基準領域Ａ３は、回路基板７０の板厚方向において、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との間に位置する。すなわち、第１領域Ａ１は、基準領域Ａ３よりも第１の実装面７０ａに近い。また、第２領域Ａ２は、基準領域Ａ３よりも第１の実装面７０ａから遠い。

なお、本実施形態のカバー１３は、略一様な板厚を有するため、カバー本体１６は、対向面１６ａの反対側を向く上面側において、第１領域Ａ１、第２領域Ａ２および基準領域Ａ３に重なる高さ違いの領域を有する。

図３は、電動アクチュエータ１０の平面図である。図３において、回路基板７０および電子部品７３などを破線で示す。

図３に示すように、本実施形態において、基準領域Ａ３は、対向面１６ａに３つ設けられる。３つの基準領域Ａ３のうち２つは、対向面１６ａの－Ｘ側に偏って配置される。これら２つの基準領域Ａ３は、平面視略正方形であり、それぞれ１つのボルト９６の直上に位置する。

３つの基準領域Ａ３のうち１つは、対向面１６ａの平面視中央に設けられる。対向面１６ａの平面視中央に位置する基準領域Ａ３は、第１リブ部１６ｃおよび第２リブ部１６ｄに設けられる。このため、この基準領域Ａ３は、板厚方向から見てリブ状に延びる。また、リブ状の基準領域Ａ３は、板厚方向から見て十字状に延びる。

基準領域Ａ３は、十字状に延びるため周囲を４つに区画する。基準領域Ａ３によって区画された各領域は、第２領域Ａ２である。すなわち、基準領域Ａ３は、第２領域Ａ２を４つに区画する。

本実施形態によれば、基準領域Ａ３は、板厚方向から見てリブ状に延びる。このため、基準領域Ａ３が延びる方向と直交する方向のカバー本体１６の剛性が高められる。特に、本実施形態のリブ状の基準領域Ａ３は、板厚方向から見て十字状に延びる。このため、リブ状の基準領域Ａ３は、カバー本体１６のＸ軸方向およびＹ軸方向の何れの方向の剛性をも高める。本実施形態によれば、カバー１３の剛性が効果的に高められる。

カバー１３をハウジング本体１２に固定するボルト９７は、第１リブ部１６ｃおよび第２リブ部１６ｄの両端側であって、それらの延長線上にそれぞれ位置する。したがって、カバー１３は、リブ状の基準領域Ａ３の長さ方向の両端側でハウジング本体１２に固定される。このため、基準領域Ａ３に重なる第１リブ部１６ｃおよび第２リブ部１６ｄの剛性が高められ、結果的に、カバー１３の剛性が効果的に高められる。

本実施形態において、第１領域Ａ１は、対向面１６ａに２つ設けられる。２つの第１領域Ａ１のうち、一方は対向面１６ａにおいて＋Ｘ側に偏って配置され、他方は対向面１６ａにおいて－Ｘ側に偏って配置される。２つの第１領域Ａ１のうち＋Ｘ側に配置される一方は、回路基板７０の板厚方向から見て第１トランジスタ７５に重なる。同様に、２つの第１領域Ａ１のうち－Ｘ側に配置される他方は、回路基板７０の板厚方向から見て第２トランジスタ７６に重なる。

図１に示すように、第１トランジスタ７５と第１領域Ａ１との間には、放熱材５が挟まれる。同様に、第２トランジスタ７６と第１領域Ａ１との間には、放熱材５が挟まれる。

本実施形態によれば、放熱材５は、発熱素子である第１トランジスタ７５および第２トランジスタ７６が発生した熱を、カバー１３に伝える。カバー１３は、第１トランジスタ７５および第２トランジスタ７６と比較して十分に熱容量が大きい。また、カバー１３は、外部に露出するため、外気によって冷却される。このため本実施形態によれば、第１トランジスタ７５および第２トランジスタ７６のカバー１３を効果的に冷却することができる。

本実施形態において、放熱材５は、シート状の放熱シートである。放熱シートの材質としては、シリコン系材料などが用いられる。放熱シートである放熱材５は、第１トランジスタ７５と第１領域Ａ１との間、並びに第２トランジスタ７６と第１領域Ａ１との間に挟まれて板厚方向に圧縮され弾性変形する。このため、第１トランジスタ７５および第２トランジスタ７６と放熱材５との間、並びに第１領域Ａ１と放熱材５との間に、隙間が設けられることを抑制できる。これにより、放熱材５による伝熱効率を十分に確保して、第１トランジスタ７５および第２トランジスタ７６の冷却効率を高めることができる。
なお、放熱材５は、放熱シートの他に、放熱ジェルであってもよい。

本実施形態の対向面１６ａには、放熱材５として２枚の放熱シートが貼り付けられる。２枚の放熱シートのうち、一方は４つの第１トランジスタ７５に接触し、他方は６つの第２トランジスタ７６に接触する。カバー１３は、対向面１６ａに２枚の放熱シートが予め貼り付けられた状態で、回路基板７０を覆うようにハウジング本体１２に組み付けられる。

図２に示すように、第２領域Ａ２は、対向面１６ａに４つ設けられる。上述したように、４つの第２領域Ａ２は、十字状の基準領域Ａ３によって区画される。したがって、４つの第２領域Ａ２は、それぞれ、＋Ｙ側かつ＋Ｘ側、＋Ｙ側かつ－Ｘ側、－Ｙ側かつ＋Ｘ側、－Ｙ側かつ－Ｘ側に、偏って配置される。

４つの第２領域Ａ２のうち少なくとも一部の第２領域Ａ２は、回路基板７０の板厚方向から見て第２電子部品７７に重なる。上述したように、第２領域Ａ２は、基準領域Ａ３および第１領域Ａ１よりも、回路基板７０の第１の実装面７０ａから離間して配置される。このため、平面視で第２電子部品７７を第２領域Ａ２に重ねて配置することで、第２電子部品７７とカバー１３との干渉を抑制できる。

本実施形態によれば、カバー１３に、板厚方向の位置が異なる複数の領域（第１領域Ａ１、第２領域Ａ２および基準領域Ａ３）が設けられる。このため、本実施形態に示すように、カバー１３がプレス加工で成形される場合に、カバー１３全体の剛性が高められる。

本実施形態によれば、４つの第２領域Ａ２が、互いに直交する２方向（Ｘ軸方向とＹ軸方向）に２つずつ並んで配置される。このため、４つの第２領域Ａ２同士の間に、十字状の高さの異なる領域（本実施形態において基準領域Ａ３）が設けられ、当該領域がリブとして機能することで、カバー１３の剛性が高められる。

図４は、カバー１３および回路基板７０の近傍における電動アクチュエータ１０の断面模式図である。図４は、対向面１６ａの各領域（第１領域Ａ１、第２領域Ａ２および基準領域Ａ３）と、各領域に重なる電子部品７３との高さ関係を示す。

図４に示すように、第２電子部品７７と第２領域Ａ２との間には、隙間Ｇが設けられる。隙間Ｇには、空気が介在する。このため、第２電子部品７７とカバー１３とが、直接的又は間接的に接触することを抑制できる。これにより、発熱素子である第１トランジスタ７５および第２トランジスタ７６からカバー１３に伝わった熱が、第２電子部品７７に伝わることを抑制できる。これによって、第２電子部品７７の動作の信頼性を確保できる。
なお、ここで、「間接的な接触」とは、他の部材（例えば放熱材など）を介在して部材同士が接触することを意味する。

本実施形態によれば、第１領域Ａ１および基準領域Ａ３は、第２電子部品７７の上端より下側に位置する。カバー１３は、プレス加工により成形され板厚が一様である。本実施形態によれば、カバー本体１６の上面において、第１領域Ａ１および基準領域Ａ３に重なる領域を、第２領域Ａ２に重なる領域より低い位置に配置することができる。これにより、カバー本体１６の上面を部分的に回路基板７０に近づけて配置して、ハウジング１１の小型化を図ることできる。本実施形態によれば、高さ寸法の大きな第２電子部品７７をハウジング１１の内部に収容しつつ、電動アクチュエータ１０が全体として大型化することを抑制できる。

図４に示すように、基準領域Ａ３は、回路基板７０の板厚方向から見て一部のボルト９６およびバスバー９２の端部９２ａに重なる。基準領域Ａ３は、ボルト９６およびバスバー９２の端部９２ａの上端より上側に位置する。これにより、基準領域Ａ３は、カバー１３とボルト９６およびバスバー９２の端部９２ａとの干渉を抑制する。

フランジ部１７は、カバー本体１６の外周縁部の全周に亘って延びる。したがって、フランジ部１７は、カバー本体１６の対向面１６ａを囲む。フランジ部１７は、カバー本体１６より下側に位置する。フランジ部１７は、回路基板７０の板厚方向と直交する平面に沿う板状である。

フランジ部１７は、下側（板厚方向他方側）を向く固定面１７ｂを有する。図１に示すように、固定面１７ｂは、ハウジング本体１２の外壁部３０の上端面３０ａと対向する。上端面３０ａには、ボルト９７が挿入されるネジ孔３０ｂが設けられる。フランジ部１７には、ボルト９７が挿入される複数の貫通孔１７ａが設けられる。カバー１３は、フランジ部１７の固定面１７ｂにおいてハウジング本体１２に固定される。カバー１３の固定面１７ｂと、ハウジング本体１２の上端面３０ａとの間には、止水部材が介在する。止水部材としては、液状ガスケットなどが例示できる。

固定面１７ｂは、基準領域Ａ３、第１領域Ａ１、および第２領域Ａ２と、板厚方向の位置が異なる。したがって、固定面１７ｂは、カバー本体の対向面１６ａを、対向面１６ａと異なる一定の高さで囲む。これにより、カバー１３の剛性が高まる。また、固定面１７ｂは、一定の高さであるため、ハウジング本体１２との間の防塵性および防水性を確保し易い。

以上に、本発明の様々な実施形態を説明したが、各実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。

本発明が適用される電動アクチュエータの用途は、特に限定されず、車両以外に搭載されてもよい。また、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。

５…放熱材、１０…電動アクチュエータ、１１…ハウジング、１２…ハウジング本体、１３…カバー、１６ａ…対向面、１７…フランジ部、１７ｂ…固定面、４０…モータ、７０…回路基板、７０ａ…第１の実装面（実装面）、７３…電子部品、７５…第１トランジスタ（第１電子部品）、７６…第２トランジスタ（第１電子部品）、７７…第２電子部品、Ａ１…第１領域、Ａ２…第２領域、Ａ３…基準領域、Ｇ…隙間

Claims (8)

1. モータと、
   回路基板と、
   前記回路基板の板厚方向一方側を向く実装面に実装される複数の電子部品と、
   前記モータ、前記回路基板、前記電子部品を収容するハウジングと、を備え、
   複数の前記電子部品は、
   発熱を伴う第１電子部品と、
   前記第１電子部品よりも発熱量が小さく前記第１電子部品よりも前記板厚方向に沿う寸法が大きい第２電子部品と、を含み、
   前記ハウジングは、前記回路基板および前記電子部品を前記実装面側から覆う対向面を有するカバーを有し、
   前記対向面には、
   前記実装面と隙間を介して配置される基準領域と、
   前記基準領域よりも前記実装面に近く前記板厚方向から見て前記第１電子部品に重なる第１領域と、
   前記基準領域よりも前記実装面から遠く前記板厚方向から見て前記第２電子部品に重なる第２領域と、が設けられ、
   前記第１電子部品と前記第１領域との間には、放熱材が挟まれる、
   電動アクチュエータ。
2. 前記第２電子部品と前記第２領域との間には、隙間が設けられる、
   請求項１に記載の電動アクチュエータ。
3. 前記放熱材は、放熱シートであり、
   前記第１電子部品と前記第１領域との間に挟まれて前記板厚方向に圧縮される、
   請求項１又は２に記載の電動アクチュエータ。
4. 前記ハウジングは、前記回路基板を支持するハウジング本体を有し、
   前記カバーは、前記対向面を囲むフランジ部を有し、前記フランジ部の前記板厚方向他方側を向く固定面において前記ハウジング本体に固定され、
   前記固定面は、前記基準領域、前記第１領域、および前記第２領域と、前記板厚方向の位置が異なる、
   請求項１～３の何れか一項に記載の電動アクチュエータ。
5. 前記基準領域は、前記板厚方向から見てリブ状に延びる、
   請求項１～４の何れか一項に記載の電動アクチュエータ。
6. リブ状の前記基準領域は、前記板厚方向から見て十字状に延びる、
   請求項５に記載の電動アクチュエータ。
7. 前記ハウジングは、前記回路基板を支持するハウジング本体を有し、
   前記カバーは、リブ状の前記基準領域の長さ方向の両端側で前記ハウジング本体に固定される、
   請求項５又は６に記載の電動アクチュエータ。
8. 前記第１電子部品は、トランジスタである、
   請求項１～７の何れか一項に記載の電動アクチュエータ。

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