JP2024044306A - 電動アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】モータシャフトと出力シャフトとの間の摩擦を抑制することができる電動アクチュエータを提供する。【解決手段】モータ軸Ｊ１を中心として回転可能な中空のモータシャフト２３を有するモータと、モータシャフトに連結される減速機構３０と、軸方向に延び、減速機構を介してモータシャフトの回転が減速して伝達される出力シャフト４６と、出力シャフトを径方向外側から囲む環状の滑り部材６１と、を備える。出力シャフトの少なくとも一部は、モータシャフトの内部に位置する。減速機構は、モータシャフトに連結され、モータシャフトの回転が減速して伝達される環状の外歯ギヤ３１と、外歯ギヤの回転を出力シャフトに伝達する環状のフランジ部４２と、を有する。フランジ部は、外歯ギヤと軸方向に間隔をあけて配置される。軸方向において、滑り部材は、外歯ギヤとフランジ部との間に配置され、外歯ギヤおよびフランジ部と接触する。【選択図】図１

Description

本発明は、電動アクチュエータに関する。

モータと、モータと連結される減速機構と、減速機構を介してモータの回転が伝達される出力シャフトと、を備えるアクチュエータが知られている。例えば、特許文献１には、モータシャフトが軸受を介して出力シャフトを支持することによって、モータシャフトと出力シャフトとの間の摩擦を抑制する構成の電動アクチュエータが記載されている。

特開２０１６－１５１３４７号公報

上記のような電動アクチュエータにおいては、モータシャフトの回転が減速されて出力シャフトに伝達されるため、モータシャフトと出力シャフトとの間の回転速度差が大きい。そのため、モータシャフトと出力シャフトとの間の摩擦が大きくなり易く、出力効率を高めることが困難であった。

本発明は、上記事情に鑑みて、モータシャフトと出力シャフトとの間の摩擦を抑制することができ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、モータ軸を中心として回転可能な中空のモータシャフトを有するモータと、前記モータシャフトに連結される減速機構と、軸方向に延び、前記減速機構を介して前記モータシャフトの回転が減速して伝達される出力シャフトと、前記出力シャフトを径方向外側から囲む環状の滑り部材と、を備える。前記出力シャフトの少なくとも一部は、前記モータシャフトの内部に位置する。前記減速機構は、前記モータシャフトに連結され、前記モータシャフトの回転が減速して伝達される環状の外歯ギヤと、前記外歯ギヤの回転を前記出力シャフトに伝達する環状のフランジ部と、を有する。前記フランジ部は、前記外歯ギヤと軸方向に間隔をあけて配置される。軸方向において、前記滑り部材は、前記外歯ギヤと前記フランジ部との間に配置され、前記外歯ギヤおよび前記フランジ部と接触する。

本発明の一つの態様によれば、電動アクチュエータにおいて、モータシャフトと出力シャフトとの間の摩擦を抑制することができる。

図１は、第１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、第１実施形態の伝達機構を上側から見た図である。 図３は、第１実施形態の電動アクチュエータの一部を上側から見た図である。 図４は、第２実施形態の電動アクチュエータを示す断面図である。 図５は、第２実施形態の電動アクチュエータの一部を上側から見た図である。

各図においてＺ軸方向は、正の側（＋Ｚ側）を上側とし、負の側（－Ｚ側）を下側とする上下方向である。各図に適宜示すモータ軸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、モータ軸Ｊ１の軸方向と平行な方向を単に「軸方向」と呼ぶ。また、モータ軸Ｊ１を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、モータ軸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、上側、および下側は、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。

＜第１実施形態＞
図１に示す本実施形態の電動アクチュエータ１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１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に搭載される。電動アクチュエータ１は、ケース１０と、モータ２０と、減速機構３０と、出力シャフト４６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、基板８０と、回転センサ８１と、センサマグネット４５と、滑り部材６１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１０は、モータ２０、減速機構３０、出力シャフト４６、および滑り部材６１を含む電動アクチュエータ１の各部材を内部に収容する。ケース１０は、ケース本体１１と、カバー１２と、を有する。ケース本体１１は、モータ軸Ｊ１を中心とする円筒状である。ケース本体１１は、上側に開口する。ケース本体１１は、第１収容部１１ａと、第２収容部１１ｂと、を有する。

第１収容部１１ａは、ケース本体１１の下側の部分である。第１収容部１１ａは、下側に位置する底部１１ｃと、底部１１ｃの径方向外縁部から上側に延びる筒部１１ｄと、を有する。底部１１ｃは、底部１１ｃを軸方向に貫通する孔部１１ｅを有する。孔部１１ｅは、モータ軸Ｊ１を中心とする略円形状の孔である。孔部１１ｅの上側の部分は、第１ベアリング５１を保持する第１ベアリング保持部１１ｆを構成する。第１ベアリング５１は、第１ベアリング保持部１１ｆに保持されることで、ケース本体１１に保持される。

第２収容部１１ｂは、ケース本体１１の上側の部分である。第２収容部１１ｂは、第１収容部１１ａと軸方向に繋がる。第２収容部１１ｂは、上側に開口する筒状である。第２収容部１１ｂの内周面には、上側を向く段差面１１ｇを有する段差が設けられる。段差面１１ｇは、軸方向と直交する面である。段差面１１ｇには、基板８０が固定される。

基板８０は、径方向に広がる板状である。基板８０の板面は軸方向を向く。基板８０には、基板８０を軸方向に貫通する貫通孔８０ａが設けられる。貫通孔８０ａは、モータ軸Ｊ１を中心とする略円形状の孔である。図示は省略するが、基板８０には、モータ２０に電力を供給するインバータ回路が設けられる。

基板８０には、回転センサ８１が取り付けられる。回転センサ８１は、出力シャフト４６の回転を検出可能なセンサである。本実施形態において回転センサ８１は、磁気センサである。回転センサ８１は、例えば、ホールＩＣなどのホール素子である。本実施形態において回転センサ８１は、基板８０の上側を向く面うち貫通孔８０ａの周縁部に取り付けられる。

カバー１２は、ケース本体１１に固定される。カバー１２は、ケース本体１１の開口を塞ぐ。カバー１２は、ケース本体１１の開口を塞ぐカバー本体１２ａと、カバー本体１２ａから下側に突出する第２ベアリング保持部１２ｂと、を有する。第２ベアリング保持部１２ｂは、モータ軸Ｊ１を中心とし、下側に開口する円筒状である。第２ベアリング保持部１２ｂの内周面には、第２ベアリング５２が保持される。

モータ２０は、ロータ２１と、ステータ２２と、を有する。ロータ２１は、モータシャフト２３と、ロータ本体２４と、を有する。モータシャフト２３は、モータ軸Ｊ１回りに回転可能である。モータシャフト２３は、モータ軸Ｊ１を中心とし、軸方向に延びる円筒状である。モータシャフト２３は、中空シャフトである。モータシャフト２３は、軸方向の両側に開口する。モータシャフト２３は、第１収容部１１ａの内部と第２収容部１１ｂの内部とに跨って延びている。モータシャフト２３は、本体部２３ａと、偏心軸部２３ｂと、を有する。

本体部２３ａは、モータシャフト２３の上側の部分である。本体部２３ａの外周面にはロータ本体２４が固定される。本体部２３ａの上側の端部は、第２収容部１１ｂの内部に位置する。本体部２３ａのうち上側の端部を除いた部分は、第１収容部１１ａの内部に位置する。本体部２３ａの上側の端面は、上側を向く第５対向面２３ｄである。第５対向面２３ｄは、モータシャフト２３の上側の端面である。軸方向に見て、第５対向面２３ｄは、モータ軸Ｊ１を囲む円環状である。

偏心軸部２３ｂは、モータシャフト２３の下側の部分である。偏心軸部２３ｂは、本体部２３ａと軸方向に繋がる。偏心軸部２３ｂは、第１収容部１１ａの内部に配置される。偏心軸部２３ｂは、ロータ本体２４の下側に配置される。軸方向に見て、偏心軸部２３ｂの内周面は、モータ軸Ｊ１を中心とする円形状である。軸方向に見て、偏心軸部２３ｂの外周面は、モータ軸Ｊ１に対して偏心した第２軸線Ｊ２を中心とする円形状である。第２軸線Ｊ２は、モータ軸Ｊ１と平行である。偏心軸部２３ｂの外周面には、第３ベアリング５３の内輪が嵌め合わされて固定される。これにより、第３ベアリング５３は、モータシャフト２３に固定される。

ロータ本体２４は、本体部２３ａの外周面に固定される。ロータ本体２４は、第１収容部１１ａの内部に収容される。ロータ本体２４は、本体部２３ａの外周面に固定される円環状のロータコア２４ａと、ロータコア２４ａに固定されるロータマグネット２４ｂと、を有する。

ステータ２２は、ロータ２１と径方向に対向して配置される。ステータ２２は、ロータ２１の径方向外側に隙間を介して配置される。ステータ２２は、第１収容部１１ａの内部に収容される。ステータ２２は、ロータ本体２４を径方向外側から囲む環状のステータコア２２ａと、ステータコア２２ａに装着されたインシュレータ２２ｂと、インシュレータ２２ｂを介してステータコア２２ａに装着された複数のコイル２２ｃと、を有する。ステータコア２２ａの外周面は、筒部１１ｄの内周面に固定されている。これにより、ステータ２２は、ケース１０に固定される。

減速機構３０は、第１収容部１１ａの内部に収容される。減速機構３０は、ロータ本体２４およびステータ２２の下側に配置される。減速機構３０は、モータシャフト２３および出力シャフト４６に連結される。減速機構３０は、モータシャフト２３の回転を減速して出力シャフト４６に伝達する。減速機構３０は、外歯ギヤ３１と、内歯ギヤ３２と、フランジ部４２と、複数の突出部４３と、を有する。

外歯ギヤ３１は、第２軸線Ｊ２を中心として、軸方向と直交する平面に沿って広がる略円環板状である。外歯ギヤ３１は、第３ベアリング５３の外輪に嵌め合わされる。これにより、外歯ギヤ３１は、モータシャフト２３の偏心軸部２３ｂに第３ベアリング５３を介して連結される。外歯ギヤ３１は、第２軸線Ｊ２回りにモータシャフト２３と相対的に回転可能である。図２に示すように、外歯ギヤ３１は、複数の貫通孔部３１ｂと、外歯歯車部３１ｃと、を有する。

複数の貫通孔部３１ｂは、それぞれ、外歯ギヤ３１を軸方向に貫通する孔である。図２に示すように、複数の貫通孔部３１ｂは、それぞれ、円形状の孔である。複数の貫通孔部３１ｂは、モータ軸Ｊ１を囲んで配置される。より詳細には、複数の貫通孔部３１ｂは、第２軸線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。本実施形態において、貫通孔部３１ｂは、８個設けられる。

外歯歯車部３１ｃは、外歯ギヤ３１の外周面に沿って設けられる。外歯歯車部３１ｃは、外歯ギヤ３１の外周面に沿って並ぶ複数の外歯歯部３１ｄを有する。

図１に示すように、外歯ギヤ３１は、第１対向面３１ｅと、第２対向面３１ｆと、を有する。第１対向面３１ｅおよび第２対向面３１ｆは、それぞれ、外歯ギヤ３１の下側を向く面の一部である。第１対向面３１ｅは、外歯ギヤ３１の下側を向く面のうち、複数の貫通孔部３１ｂの径方向内側に位置する部分である。第２対向面３１ｆは、外歯ギヤ３１の下側を向く面のうち、複数の貫通孔部３１ｂの径方向外側に位置する部分である。軸方向に見て、第１対向面３１ｅおよび第２対向面３１ｆは、それぞれ、モータ軸Ｊ１を径方向に囲む略円環状である。軸方向において、第１対向面３１ｅおよび第２対向面３１ｆは、互いに同じ位置に配置される。

図２に示すように、内歯ギヤ３２は、外歯ギヤ３１の径方向外側に配置される。内歯ギヤ３２は、外歯ギヤ３１を径方向外側から囲む。内歯ギヤ３２は、モータ軸Ｊ１を中心とする環状である。図１に示すように、内歯ギヤ３２は、ケース１０に固定される。より詳細には、内歯ギヤ３２の外周面は、筒部１１ｄの内周面に固定される。図２に示すように、内歯ギヤ３２は、内歯歯車部３２ａを有する。

内歯歯車部３２ａは、内歯ギヤ３２の内周面に沿って設けられる。内歯歯車部３２ａは、内歯ギヤ３２の内周面に沿って並ぶ複数の内歯歯部３２ｂを有する。内歯歯車部３２ａは、外歯歯車部３１ｃと噛み合っている。より詳細には、内歯歯車部３２ａの一部は、外歯歯車部３１ｃの一部と噛み合っている。

図１に示すように、フランジ部４２は、外歯ギヤ３１の下側に配置される。フランジ部４２は、外歯ギヤ３１と軸方向に間隔をあけて配置される。フランジ部４２は、モータ軸Ｊ１を中心として径方向に広がる円環状である。フランジ部４２は、出力シャフト４６のうちモータシャフト２３よりも下側の部分に固定される。フランジ部４２には、複数の突出部４３が設けられる。

複数の突出部４３のそれぞれは、フランジ部４２から軸方向に突出している。より詳細には、複数の突出部４３のそれぞれは、フランジ部４２から上側に突出している。本実施形態において、複数の突出部４３とフランジ部４２とは、同一の単一部材の一部である。複数の突出部４３は、それぞれ、円柱状である。図２に示すように、複数の突出部４３それぞれの外径は、複数の貫通孔部３１ｂそれぞれの内径よりも小さい。複数の突出部４３は、モータ軸Ｊ１を囲んで配置される。複数の突出部４３は、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。本実施形態において、突出部４３は、８個設けられる。図１に示すように、複数の突出部４３のそれぞれは、複数の貫通孔部３１ｂのそれぞれに下側から挿入される。図２に示すように、各突出部４３の外周面は、貫通孔部３１ｂの内周面と接触する。各突出部４３は、貫通孔部３１ｂの内周面を介して、外歯ギヤ３１をモータ軸Ｊ１回りに揺動可能に支持する。

図１に示すように、フランジ部４２は、第３対向面４２ａと、第４対向面４２ｂと、を有する。第３対向面４２ａおよび第４対向面４２ｂは、それぞれ、フランジ部４２の上側を向く面の一部である。第３対向面４２ａは、フランジ部４２の上側を向く面のうち、複数の突出部４３よりも径方向内側に位置する部分である。第４対向面４２ｂは、フランジ部４２の上側を向く面のうち、複数の突出部４３よりも径方向外側に位置する部分である。軸方向に見て、第３対向面４２ａおよび第４対向面４２ｂは、それぞれ、モータ軸Ｊ１を径方向に囲む略円環状である。第３対向面４２ａは、内歯ギヤ３２の第１対向面３１ｅと軸方向に間隔をあけて対向する。第４対向面４２ｂは、第２対向面３１ｆと軸方向に間隔をあけて対向する。

出力シャフト４６は、電動アクチュエータ１の駆動力を出力する。出力シャフト４６は、軸方向に延びる。出力シャフト４６は、モータ軸Ｊ１回りに回転可能である。出力シャフト４６は、モータシャフト２３の内部を軸方向に通される。出力シャフト４６の少なくとも一部は、モータシャフト２３の内部に位置する。出力シャフト４６は、モータシャフト２３よりも軸方向両側に突出している。なお、出力シャフト４６とフランジ部４２とは、同一の単一部材の一部であってもよい。出力シャフト４６は、出力シャフト本体４１と、出力シャフト本体４１の外周面に固定される取付部材４４と、を有する。

出力シャフト本体４１は、軸方向に延びる。出力シャフト本体４１は、第１ベアリング５１および第２ベアリング５２によって、モータ軸Ｊ１回りに回転可能に支持される。出力シャフト本体４１は、連結部４１ａと、延伸部４１ｂと、を有する。

連結部４１ａは、出力シャフト本体４１の下側の部分である。連結部４１ａは、モータ軸Ｊ１を中心として軸方向に延びる円筒状である。連結部４１ａは、下側に開口する。連結部４１ａの下側の端部は、孔部１１ｅの内部に挿入されている。連結部４１ａの上側の端部は、偏心軸部２３ｂの内部に挿入されている。連結部４１ａは、第１ベアリング５１によってモータ軸Ｊ１回りに回転可能に支持される。

連結部４１ａの内部には、下側から被駆動シャフトＤＳが挿入可能である。被駆動シャフトＤＳの外周面に設けられたスプライン部が、連結部４１ａの内周面に設けられたスプライン溝に嵌め合わされると、連結部４１ａと被駆動シャフトＤＳとが互いに連結される。よって、モータシャフト２３の回転が、出力シャフト４６を介して、被駆動シャフトＤＳに伝達される。これにより、電動アクチュエータ１は、被駆動シャフトＤＳをモータ軸Ｊ１回りに回転させることができる。

延伸部４１ｂは、出力シャフト本体４１の上側の部分である。延伸部４１ｂは、モータ軸Ｊ１を中心として軸方向に延びる円柱状である。延伸部４１ｂは、連結部４１ａと軸方向に繋がる。延伸部４１ｂは、モータシャフト２３の内部を軸方向に通される。延伸部４１ｂの上側の部分は、モータシャフト２３よりも上側に突出し、基板８０の貫通孔８０ａを軸方向に通される。延伸部４１ｂの上側の端部は、第２ベアリング５２によってモータ軸Ｊ１回りに回転可能に支持される。延伸部４１ｂの下側の端部は、偏心軸部２３ｂの内部に位置する。

本実施形態において、延伸部４１ｂの外径は、モータシャフト２３の本体部２３ａの内径よりも僅かに小さい。延伸部４１ｂは、本体部２３ａの内部に隙間嵌めされる。延伸部４１ｂと本体部２３ａとの間の径方向の隙間は、延伸部４１ｂによって、モータシャフト２３をモータ軸Ｊ１回りに回転可能に支持できる程度に小さい。なお、延伸部４１ｂと本体部２３ａとの隙間には、例えば、潤滑油を配置してもよい。

取付部材４４は、延伸部４１ｂの外周面のうちモータシャフト２３よりも上側の部分に固定される。取付部材４４は、固定筒部４４ａと、対向部４４ｂと、を有する。固定筒部４４ａは、モータ軸Ｊ１を中心とし、軸方向両側に開口する円筒状である。固定筒部４４ａは、延伸部４１ｂの外周面に固定される。対向部４４ｂは、固定筒部４４ａの下端から径方向外側に広がる略円環板状である。対向部４４ｂの板面は、軸方向を向く。対向部４４ｂの下側を向く面は、第６対向面４４ｄである。第６対向面４４ｄは、モータシャフト２３の第５対向面２３ｄと軸方向に隙間をあけて対向する。

センサマグネット４５は、モータ軸Ｊ１を囲む環状である。センサマグネット４５は、固定筒部４４ａの外周面に固定される。センサマグネット４５の径方向外縁部は、対向部４４ｂよりも径方向外側に位置し、回転センサ８１と軸方向に対向する。回転センサ８１は、センサマグネット４５の磁界を検出することでセンサマグネット４５の回転を検出する。これにより、回転センサ８１は、出力シャフト４６の回転を検出する。

本実施形態では、軸方向におけるモータシャフト２３の第５対向面２３ｄと出力シャフト４６の第６対向面４４ｄとの間に、ワッシャ６２が配置される。ワッシャ６２は、延伸部４１ｂを径方向外側から囲む円環板状である。本実施形態において、ワッシャ６２は、例えば、スリップワッシャである。ワッシャ６２の板面は、軸方向を向く。ワッシャ６２の下側を向く面は、第５対向面２３ｄと接触する。ワッシャ６２の上側を向く面は、第６対向面４４ｄと接触する。これにより、出力シャフト４６に対するモータシャフト２３の軸方向の位置が決まる。また、第５対向面２３ｄと第６対向面４４ｄとが直接的に接触する場合と比較して、モータシャフト２３と出力シャフト４６との間の摩擦を抑制することができる。したがって、電動アクチュエータ１の出力効率を高めることができる。

軸方向において、滑り部材６１は、外歯ギヤ３１とフランジ部４２との間に配置される。より詳細には、滑り部材６１は、外歯ギヤ３１の第１対向面３１ｅとフランジ部４２の第３対向面４２ａとの間に配置される。滑り部材６１は、出力シャフト４６の連結部４１ａを径方向外側から囲む環状である。本実施形態において、滑り部材６１は、例えば、スリップワッシャである。滑り部材６１は、シムリングであってもよい。図３に示すように、滑り部材６１は、複数の突出部４３よりも径方向内側に配置される。滑り部材６１の径方向外縁部は、複数の突出部４３のうち少なくとも一つの突出部４３と径方向に接触する。滑り部材６１は、複数の突出部４３のそれぞれと隙間嵌めされている。

図１に示すように、滑り部材６１の上側を向く面は、第１対向面３１ｅと接触する。滑り部材６１の下側を向く面は、第３対向面４２ａと接触する。すなわち、滑り部材６１は、外歯ギヤ３１およびフランジ部４２と接触する。これにより、滑り部材６１を介して、外歯ギヤ３１に対するフランジ部４２の軸方向の位置が決まる。また、上述のように、外歯ギヤ３１は、第３ベアリング５３を介してモータシャフト２３と連結され、フランジ部４２は、出力シャフト４６と固定される。そのため、滑り部材６１を介して、出力シャフト４６に対するモータシャフト２３の軸方向の位置が決まる。これにより、軸方向において、モータシャフト２３と出力シャフト４６との間に隙間を設けることができ、モータシャフト２３と出力シャフト４６とが軸方向に直接的に接触することを抑制できる。なお、本実施形態では、滑り部材６１の径方向内縁部の一部は、第３ベアリング５３の外輪の下側に位置しているが、滑り部材６１の径方向内縁部の一部は、第３ベアリング５３の外輪の下側に位置していなくてもよい。また、滑り部材６１は、第３ベアリング５３の外輪と軸方向に接触してもよい。

モータ２０に電力が供給されてモータシャフト２３がモータ軸Ｊ１回りに回転されると、偏心軸部２３ｂは、モータ軸Ｊ１を中心として周方向に公転する。偏心軸部２３ｂの公転は、第３ベアリング５３を介して外歯ギヤ３１に伝達され、外歯ギヤ３１は、貫通孔部３１ｂの内周面と突出部４３の外周面との接触する位置が変化しつつ、揺動する。そのため、外歯ギヤ３１の外歯歯車部３１ｃと内歯ギヤ３２の内歯歯車部３２ａとが噛み合う位置が、周方向に変化する。これにより、外歯ギヤ３１を介して、内歯ギヤ３２にモータシャフト２３の駆動力が伝達される。

上述のように、内歯ギヤ３２は、ケース１０に固定されているため回転しない。そのため、内歯ギヤ３２に伝達される駆動力の反力によって、外歯ギヤ３１は第２軸線Ｊ２回りに回転する。このとき外歯ギヤ３１の回転する向きは、モータシャフト２３の回転する向きと反対向きになる。また、外歯ギヤ３１の回転は、モータシャフト２３の回転に対して減速される。すなわち、外歯ギヤ３１には、モータシャフト２３の回転が減速して伝達される。

外歯ギヤ３１の第２軸線Ｊ２回りの回転は、貫通孔部３１ｂと突出部４３とを介して、フランジ部４２に伝達される。これにより、フランジ部４２がモータ軸Ｊ１回りに回転する。このとき、フランジ部４２の回転速度は外歯ギヤ３１の回転速度とほぼ同じ速度であり、フランジ部４２が回転する向きは、外歯ギヤ３１が回転する向きと同じ向きである。上述のように、出力シャフト４６はフランジ部４２と固定されるため、出力シャフト４６は、フランジ部４２とともにモータ軸Ｊ１回りに回転する。すなわち、フランジ部４２によって、外歯ギヤ３１の回転を出力シャフト４６に伝達できる。このようにして、出力シャフト４６には、減速機構３０を介してモータシャフト２３の回転が減速して伝達される。これにより、出力シャフト４６の回転トルクは、モータシャフト２３の回転トルクよりも大きくなる。また、出力シャフト４６が回転する向きは、モータシャフト２３が回転する向きと反対向きである。

本実施形態によれば、減速機構３０は、モータシャフト２３に連結され、モータシャフト２３の回転が減速して伝達される環状の外歯ギヤ３１と、外歯ギヤ３１の回転を出力シャフト４６に伝達する環状のフランジ部４２と、を有する。フランジ部４２は、外歯ギヤ３１と軸方向に間隔をあけて配置され、軸方向において、滑り部材６１は、外歯ギヤ３１とフランジ部４２との間に配置され、外歯ギヤ３１およびフランジ部４２と接触する。そのため、滑り部材６１によって、フランジ部４２に対する外歯ギヤ３１の軸方向における相対的な位置を決めることができる。これにより、上述のように、滑り部材６１によって、出力シャフト４６に対するモータシャフト２３の軸方向の相対的な位置を決めることができるため、軸方向において、モータシャフト２３と出力シャフト４６との間に隙間を設けることができる。よって、モータシャフト２３と出力シャフト４６とが軸方向に直接的に接触することを抑制できる。したがって、モータシャフト２３と出力シャフト４６との間の摩擦を抑制することができる。そのため、電動アクチュエータ１の出力効率を高めることができる。

また、本実施形態では、外歯ギヤ３１にはモータシャフト２３の回転が減速して伝達され、外歯ギヤ３１の回転はフランジ部４２を介して出力シャフト４６に伝達される。したがって、外歯ギヤ３１とフランジ部４２との間の相対的な回転速度差は、モータシャフト２３と出力シャフト４６との間の相対的な回転速度差よりも大きい。そのため、滑り部材６１を、モータシャフト２３と出力シャフトとの間に配置して、モータシャフト２３および出力シャフト４６の両方と接触させる場合と比較して、滑り部材６１に加わる摩擦力を好適に低減できる。したがって、電動アクチュエータ１の出力効率を好適に高めることができる。

本実施形態によれば、モータシャフト２３は、モータ軸Ｊ１と平行な第２軸線Ｊ２を中心とする円形状の外周面を有する偏心軸部２３ｂを有し、外歯ギヤ３１は、偏心軸部２３ｂの外周面に第３ベアリング５３を介して連結され、減速機構３０は、外歯ギヤ３１の径方向外側に配置されケース１０に固定される環状の内歯ギヤ３２を有し、内歯ギヤ３２の内周面に沿って設けられる内歯歯車部３２ａの一部は、外歯ギヤ３１の外周面に沿って設けられる外歯歯車部３１ｃの一部と噛み合い、外歯ギヤ３１は、外歯ギヤ３１を軸方向に貫通し、モータ軸Ｊ１を囲んで配置される複数の貫通孔部３１ｂを有し、フランジ部４２には、フランジ部４２から軸方向に突出し、モータ軸Ｊ１を囲んで配置される複数の突出部４３が設けられ、複数の突出部４３のそれぞれは、複数の貫通孔部３１ｂのそれぞれに挿入される。したがって、上述のように、外歯ギヤ３１には、モータシャフト２３の回転が減速して伝達され、外歯ギヤ３１の第２軸線Ｊ２回りの回転は、貫通孔部３１ｂと突出部４３とを介してフランジ部４２に伝達される。これにより、フランジ部４２と固定される出力シャフト４６をモータ軸Ｊ１回りに回転させることができる。つまり、減速機構３０を介して、モータシャフト２３の回転を減速して出力シャフト４６に伝達できる。そのため、出力シャフト４６の回転トルクを増大させることができる。

また、本実施形態では、上述のように、外歯ギヤ３１の回転が、貫通孔部３１ｂと突出部４３とを介して、フランジ部４２に伝達されるため、外歯ギヤ３１の回転速度とフランジ部４２の回転速度はほぼ同じ速度である。一方、出力シャフト４６には、モータシャフト２３回転が減速して伝達される。これらにより、外歯ギヤ３１とフランジ部４２との間の相対的な回転速度差は、モータシャフト２３と出力シャフト４６との間の相対的な回転速度差よりも小さい。そのため、滑り部材６１を、モータシャフト２３と出力シャフトとの間に配置して、モータシャフト２３および出力シャフト４６の両方と接触させる場合と比較して、滑り部材６１に加わる摩擦力を低減できる。したがって、モータシャフト２３と出力シャフト４６とがモータ軸Ｊ１回りに相対的に回転する際に生じる摩擦をより好適に抑制できる。そのため、電動アクチュエータ１の出力効率をより好適に高めることができる。

また、本実施形態では、上述のように、出力シャフト４６が回転する向きは、モータシャフト２３が回転する向きと反対向きであり、フランジ部４２が回転する向きは、外歯ギヤ３１が回転する向きと同じ向きである。したがって、モータシャフト２３と出力シャフト４６との間の相対的な回転速度差は、外歯ギヤ３１とフランジ部４２との間の相対的な回転速度差よりもより大きくなる。そのため、滑り部材６１を、モータシャフト２３と出力シャフト４６との間に配置して、モータシャフト２３および出力シャフト４６の両方と接触させる場合と比較して、滑り部材６１に加わる摩擦力を好適に低減できる。したがって、電動アクチュエータ１の出力効率を好適に高めることができる。

また、本実施形態によれば、滑り部材６１は、複数の突出部４３よりも径方向内側に配置される。よって、滑り部材６１を、複数の突出部４３よりも径方向外側に配置して、外歯ギヤ３１およびフランジ部４２と接触させる場合と比較して、滑り部材６１の外径を小さくできる。したがって、滑り部材６１の体積および重量が増大することを抑制し易いため、滑り部材６１の製造コストが増大することを抑制し易い。

本実施形態によれば、滑り部材６１の径方向外縁部は、複数の突出部４３のうち少なくとも１つの突出部４３と径方向に接触する。よって、電動アクチュエータ１の駆動時において、滑り部材６１が径方向に移動することを抑制できる。これにより、滑り部材６１を外歯ギヤ３１とフランジ部４２との間に安定して配置できるため、外歯ギヤ３１とフランジ部４２とが直接的に接触することを好適に抑制できる。したがって、外歯ギヤ３１とフランジ部４２との間の摩擦を抑制することができる。そのため、電動アクチュエータ１の出力効率を安定的に高めることができる。

また、本実施形態では、上述のように、滑り部材６１が径方向に移動することを抑制できるため、滑り部材６１の径方向内縁部が、モータシャフト２３の回転速度と略同じ速度でモータ軸Ｊ１回りに回転する第３ベアリング５３の内輪に接触することを抑制できる。これにより、第３ベアリング５３の内輪と滑り部材６１との間の摩擦を抑制することができる。そのため、電動アクチュエータ１の出力効率を安定的に高めることができる。

＜第２実施形態＞
図４は、第２実施形態の電動アクチュエータ２０１を示す断面図である。以下の説明において、上述の第１実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

図４に示すように、本実施形態の電動アクチュエータ２０１が備える滑り部材２６１は、軸方向において、外歯ギヤ３１とフランジ部４２との間に配置される。より詳細には、滑り部材２６１は、外歯ギヤ３１の第２対向面３１ｆとフランジ部４２の第４対向面４２ｂとの間に配置される。滑り部材２６１は、出力シャフト４６の連結部４１ａを径方向外側から囲む環状である。本実施形態において、滑り部材２６１は、例えば、スリップワッシャである。滑り部材２６１は、シムリングであってもよい。図５に示すように、滑り部材２６１は、複数の突出部４３よりも径方向外側に配置される。滑り部材２６１の径方向内縁部は、複数の突出部４３のうち少なくとも一つの突出部４３と径方向に接触する。

図４に示すように、滑り部材２６１の上側を向く面は、第２対向面３１ｆと接触する。滑り部材２６１の下側を向く面は、第４対向面４２ｂと接触する。すなわち、滑り部材２６１は、外歯ギヤ３１およびフランジ部４２と接触する。これにより、外歯ギヤ３１に対するフランジ部４２の軸方向の位置が決まる。また、上述の第１実施形態と同様に、滑り部材２６１を介して、出力シャフト４６に対するモータシャフト２３の軸方向の位置が決まる。よって、本実施形態によれば、モータシャフト２３と出力シャフト４６とが軸方向に直接的に接触することを抑制できる。したがって、モータシャフト２３と出力シャフト４６との間の摩擦を抑制することができる。そのため、電動アクチュエータ２０１の出力効率を高めることができる。

また、本実施形態では、滑り部材２６１は、複数の突出部４３よりも径方向外側に配置される。したがって、滑り部材２６１の径方向内縁部が、モータシャフト２３の回転速度と略同じ速度でモータ軸Ｊ１回りに回転する第３ベアリング５３の内輪に接触することを好適に抑制できる。これにより、第３ベアリング５３の内輪と滑り部材２６１との間の摩擦を好適に抑制できる。そのため、電動アクチュエータ２０１の出力効率を安定的に高めることができる。

本実施形態によれば、滑り部材２６１の径方向内縁部は、複数の突出部４３のうち少なくとも１つの突出部４３と径方向に接触する。よって、電動アクチュエータ２０１の駆動時において、滑り部材２６１と外歯ギヤ３１およびフランジ部４２との間の摩擦力によって、滑り部材２６１が径方向に移動することを抑制できる。これにより、滑り部材２６１を外歯ギヤ３１とフランジ部４２との間に安定して配置できるため、外歯ギヤ３１とフランジ部４２とが直接的に接触することを抑制できる。したがって、外歯ギヤ３１とフランジ部４２との間の摩擦を抑制することができる。そのため、電動アクチュエータ２０１の出力効率を安定的に高めることができる。

また、本実施形態では、上述のように、滑り部材２６１が径方向に移動することを抑制できるため、滑り部材２６１の径方向外縁部が、ケース１０の筒部１１ｄおよびケース１０に固定される内歯ギヤ３２と接触することを抑制できる。これにより、ケース１０および内歯ギヤ３２と滑り部材６１との間の摩擦を抑制することができる。そのため、電動アクチュエータ２０１の出力効率を安定的に高めることができる。

以上に、本発明の一実施形態を説明したが、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。

例えば、滑り部材の個数は１個に限定されず、２個以上の複数個の滑り部材が設けられてもよい。例えば、滑り部材を突出部の径方向内側および突出部の径方向外側のそれぞれに配置してもよい。この場合、内歯ギヤおよびフランジ部のそれぞれが滑り部材と接触する面積を大きくできるため、滑り部材に加わる圧力を低減することができ、滑り部材が摩耗などにより劣化することを好適に抑制できる。
また、滑り部材は、軸方向に２個以上重ねて配置されてもよい。この場合、滑り部材同士を相対的に回転させることができるため、内歯ギヤとフランジ部との間の摩擦をより好適に抑制できる。
また、滑り部材は、内歯ギヤおよびフランジ部のいずれか一方と固定されていてもよい。この場合、滑り部材が径方向に移動することをより好適に抑制できるため、滑り部材を、内歯ギヤおよびフランジ部により安定して接触させることができる。

減速機構の構成は、モータシャフトの回転を減速して出力シャフトに伝達できるならば、特に限定されない。例えば、複数の突出部が外歯ギヤに設けられ、複数の貫通孔部が出力フランジ部に設けられてもよい。この場合、複数の突出部のそれぞれは、外歯ギヤから出力フランジ部に向かって突出し、貫通孔部に挿入される。

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、以上に、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。

１，２０１…電動アクチュエータ、１０…ケース、２０…モータ、２３…モータシャフト、２３ｂ…偏心軸部、３０…減速機構、３１…外歯ギヤ、３１ｂ…貫通孔部、３１ｃ…外歯歯車部、３２…内歯ギヤ、３２ａ…内歯歯車部、４２…フランジ部、４３…突出部、４６…出力シャフト、５３…第３ベアリング（ベアリング）、６１，２６１…滑り部材、Ｊ１…モータ軸、Ｊ２…第２軸線

Claims (5)

1. モータ軸を中心として回転可能な中空のモータシャフトを有するモータと、
   前記モータシャフトに連結される減速機構と、
   軸方向に延び、前記減速機構を介して前記モータシャフトの回転が減速して伝達される出力シャフトと、
   前記出力シャフトを径方向外側から囲む環状の滑り部材と、
   を備え、
   前記出力シャフトの少なくとも一部は、前記モータシャフトの内部に位置し、
   前記減速機構は、
   前記モータシャフトに連結され、前記モータシャフトの回転が減速して伝達される環状の外歯ギヤと、
   前記外歯ギヤの回転を前記出力シャフトに伝達する環状のフランジ部と、
   を有し、
   前記フランジ部は、前記外歯ギヤと軸方向に間隔をあけて配置され、
   軸方向において、前記滑り部材は、前記外歯ギヤと前記フランジ部との間に配置され、前記外歯ギヤおよび前記フランジ部と接触する、電動アクチュエータ。
2. 前記モータ、前記減速機構、前記出力シャフト、および前記滑り部材を内部に収容するケースを備え、
   前記モータシャフトは、前記モータ軸と平行な第２軸線を中心とする円形状の外周面を有する偏心軸部を有し、
   前記外歯ギヤは、前記偏心軸部の外周面にベアリングを介して連結され、
   前記減速機構は、前記外歯ギヤの径方向外側に配置され前記ケースに固定される環状の内歯ギヤを有し、
   前記内歯ギヤの内周面に沿って設けられる内歯歯車部の一部は、前記外歯ギヤの外周面に沿って設けられる外歯歯車部の一部と噛み合い、
   前記外歯ギヤおよび前記フランジ部のいずれか一方は、前記外歯ギヤおよび前記フランジ部のいずれか一方を軸方向に貫通し、前記モータ軸を囲んで配置される複数の貫通孔部を有し、
   前記外歯ギヤおよび前記フランジ部のいずれか他方には、前記外歯ギヤおよび前記フランジ部のいずれか他方から軸方向に突出し、前記モータ軸を囲んで配置される複数の突出部が設けられ、
   前記複数の突出部のそれぞれは、前記複数の貫通孔部のそれぞれに挿入され、
   前記滑り部材は、前記複数の突出部よりも径方向内側に配置される、請求項１に記載の電動アクチュエータ。
3. 前記滑り部材の径方向外縁部は、前記複数の突出部のうち少なくとも１つの突出部と径方向に接触する、請求項２に記載の電動アクチュエータ。
4. 前記モータ、前記減速機構、前記出力シャフト、および前記滑り部材を内部に収容するケースを備え、
   前記モータシャフトは、前記モータ軸と平行な第２軸線を中心とする円形状の外周面を有する偏心軸部を有し、
   前記外歯ギヤは、前記偏心軸部の外周面にベアリングを介して連結され、
   前記減速機構は、前記外歯ギヤの径方向外側に配置され前記ケースに固定される環状の内歯ギヤを有し、
   前記内歯ギヤの内周面に沿って設けられる内歯歯車部の一部は、前記外歯ギヤの外周面に沿って設けられる外歯歯車部の一部と噛み合い、
   前記外歯ギヤおよび前記フランジ部のいずれか一方は、前記外歯ギヤおよび前記フランジ部のいずれか一方を軸方向に貫通し、前記モータ軸を囲んで配置される複数の貫通孔部を有し、
   前記外歯ギヤおよび前記フランジ部のいずれか他方には、前記外歯ギヤおよび前記フランジ部のいずれか他方から軸方向に突出し、前記モータ軸を囲んで配置される複数の突出部が設けられ、
   前記複数の突出部のそれぞれは、前記複数の貫通孔部のそれぞれに挿入され、
   前記滑り部材は、前記複数の突出部よりも径方向外側に配置される、請求項１に記載の電動アクチュエータ。
5. 前記滑り部材の径方向内縁部は、前記複数の突出部のうち少なくとも１つの突出部と径方向に接触する、請求項４に記載の電動アクチュエータ。

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