JP6955195B2 - Electric actuator - Google Patents
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Description
本発明は、車両に設けられているドアを自動的に開閉させる際の動力源である電動モータを備える電動アクチュエータに関する。 The present invention relates to an electric actuator including an electric motor which is a power source for automatically opening and closing a door provided in a vehicle.
特許文献1には、車両の電動スライドドア装置を構成する電動アクチュエータの一例が記載されている。この電動アクチュエータは、電動スライドドア装置の動力源である電動モータと、同電動モータから出力された駆動トルクを電動アクチュエータの出力軸に伝達する減速機構と、電動モータ及び減速機構が内部に収容されているハウジングとを備えている。 Patent Document 1 describes an example of an electric actuator constituting an electric sliding door device of a vehicle. This electric actuator houses an electric motor that is a power source of the electric sliding door device, a deceleration mechanism that transmits the drive torque output from the electric motor to the output shaft of the electric actuator, and an electric motor and a deceleration mechanism. It has a housing that is
なお、このような電動アクチュエータとして、電動モータを駆動させるために必要な各種の電子部品が実装されている制御基板もまたハウジング内に収容されているものもある。 As such an electric actuator, a control board on which various electronic components necessary for driving the electric motor are mounted is also housed in the housing.
減速機構は、電動モータの駆動によって動作するギヤやベルトなどの複数の伝達部材で構成されている。そして、ハウジング内では、互いに係合し合う伝達部材同士の摩耗や破損などによって生じた異物が飛散することがある。伝達部材が金属などの導電性素材で構成されている場合、ハウジング内では、導電性の異物が飛散することとなる。このように電動モータ及び減速機構及び制御基板を1つの収容空間内に配置する場合にあっては、上記伝達部材の摩耗や破損などによって生じる異物の同収容空間内での飛散に対する対策が必要である。 The speed reduction mechanism is composed of a plurality of transmission members such as gears and belts that are operated by driving an electric motor. Then, in the housing, foreign matter generated by wear or breakage of the transmission members engaged with each other may be scattered. When the transmission member is made of a conductive material such as metal, the conductive foreign matter is scattered in the housing. When the electric motor, the speed reduction mechanism, and the control board are arranged in one accommodation space in this way, it is necessary to take measures against the scattering of foreign substances in the accommodation space caused by the wear or breakage of the transmission member. be.
上記課題を解決するための電動アクチュエータは、電動モータと、前記電動モータの回転軸に連結されている伝達機構と、前記伝達機構を介して前記電動モータから出力されたトルクが伝達される出力軸と、複数の電子部品が実装されている制御基板と、前記電動モータ及び前記伝達機構及び前記制御基板が内部に収容されているハウジングと、を備え、前記伝達機構は、前記電動モータの前記回転軸の延伸方向に沿って延びる中間軸と、前記電動モータの前記回転軸の回転を前記中間軸に伝達する第1の伝達部と、前記中間軸の回転を前記出力軸に伝達する第2の伝達部と、を有し、前記第2の伝達部は、前記中間軸と一体回転する第1の歯車と、前記出力軸と一体回転する第2の歯車と、を有し、互いに係合し合う前記第1の歯車及び前記第2の歯車は、絶縁材料によってそれぞれ構成されており、前記ハウジングは、前記電動モータの前記回転軸の延伸方向となる軸方向において前記電動モータのステータを挟んだ前記制御基板の反対側に位置する底壁と、前記底壁に立設しており、且つ、前記回転軸を中心とする径方向において前記ステータを外側から包囲する包囲壁と、を有し、前記包囲壁の先端が、前記制御基板と対向している。 The electric actuator for solving the above problems includes an electric motor, a transmission mechanism connected to the rotation shaft of the electric motor, and an output shaft to which torque output from the electric motor is transmitted via the transmission mechanism. A control board on which a plurality of electronic components are mounted, and a housing in which the electric motor, the transmission mechanism, and the control board are housed, and the transmission mechanism is the rotation of the electric motor. An intermediate shaft extending along the extending direction of the shaft, a first transmission unit that transmits the rotation of the rotating shaft of the electric motor to the intermediate shaft, and a second transmitting portion that transmits the rotation of the intermediate shaft to the output shaft. The second transmission unit has a transmission unit, and the second transmission unit has a first gear that rotates integrally with the intermediate shaft and a second gear that rotates integrally with the output shaft, and engages with each other. The matching first gear and the second gear are each made of an insulating material, and the housing sandwiches the stator of the electric motor in the axial direction which is the extension direction of the rotating shaft of the electric motor. It has a bottom wall located on the opposite side of the control board, and a surrounding wall standing on the bottom wall and surrounding the stator from the outside in the radial direction centered on the rotation axis. The tip of the surrounding wall faces the control board.
ハウジング内の1つの収容空間内に伝達機構及び制御基板が配置されているため、互いに係合し合う第1の歯車と第2の歯車との摩耗や破損に起因する異物がハウジング内で発生すると、同異物が収容空間内を飛散して制御基板に付着することがある。この点、上記構成によれば、第1の歯車及び第2の歯車は絶縁材料で構成されているため、当該異物もまた絶縁材料で構成されている。そのため、同異物が制御基板に付着したとしても同制御基板上の電子部品を正常に駆動させることができるため、電動モータを適切に駆動させることができる。 Since the transmission mechanism and the control board are arranged in one accommodation space in the housing, when foreign matter is generated in the housing due to wear or breakage of the first gear and the second gear that are engaged with each other. , The foreign matter may scatter in the accommodation space and adhere to the control board. In this regard, according to the above configuration, since the first gear and the second gear are made of an insulating material, the foreign matter is also made of an insulating material. Therefore, even if the foreign matter adheres to the control board, the electronic components on the control board can be normally driven, so that the electric motor can be appropriately driven.
電動モータを構成する部品の中には導電性の材料で構成されているものもある。こうした部品が摩耗したり、破損したりすると、導電性の異物がハウジング内で発生することとなる。この点、上記構成では、包囲壁と制御基板とによって区画された空間内に、電動モータを構成する部品が配置されている。そのため、電動モータを構成する部品の摩耗や破損に起因する導電性の異物が発生したとしても、包囲壁と制御基板とによって区画された空間内から同導電性の異物が外部に流出することを同包囲壁及び制御基板により抑制することができる。したがって、当該導電性の異物がハウジング内で飛散することを抑制できる。 Some of the components that make up an electric motor are made of a conductive material. When these parts are worn or damaged, conductive foreign matter is generated in the housing. In this respect, in the above configuration, the parts constituting the electric motor are arranged in the space partitioned by the surrounding wall and the control board. Therefore, even if conductive foreign matter is generated due to wear or breakage of the parts constituting the electric motor, the conductive foreign matter may flow out from the space partitioned by the surrounding wall and the control board. It can be suppressed by the surrounding wall and the control board. Therefore, it is possible to prevent the conductive foreign matter from scattering in the housing.
上記電動アクチュエータにおいて、前記包囲壁及び前記電動モータの何れか一方には、位置決め用凹部が設けられており、前記包囲壁及び前記電動モータの何れか他方には、前記回転軸を中心とする周方向への移動が制限された状態で前記位置決め用凹部内に収容されている位置決め用凸部が設けられていることが好ましい。 In the electric actuator, one of the surrounding wall and the electric motor is provided with a positioning recess, and the other one of the surrounding wall and the electric motor has a circumference centered on the rotation axis. It is preferable that the positioning convex portion accommodated in the positioning concave portion is provided in a state where the movement in the direction is restricted.
上記構成によれば、位置決め用凹部内に位置決め用凸部を収容させることにより、上記周方向への電動モータの変位を抑制することができる。
上記電動アクチュエータにおいて、前記包囲壁には、前記径方向における内側に突出しており、且つ前記回転軸を中心とする周方向に沿って配置されている複数の位置ずれ抑制用凸部が設けられていることが好ましい。
According to the above configuration, the displacement of the electric motor in the circumferential direction can be suppressed by accommodating the positioning convex portion in the positioning concave portion.
In the electric actuator, the surrounding wall is provided with a plurality of protrusions for suppressing misalignment that project inward in the radial direction and are arranged along the circumferential direction about the rotation axis. It is preferable to have.
上記構成によれば、各位置ずれ抑制用凸部によって、包囲壁よりも内側での電動モータの径方向への位置ずれを抑制することができる。
上記電動アクチュエータにおいて、前記包囲壁の先端には、前記制御基板側に突出する組み付け用凸部が設けられていることが好ましい。また、前記組み付け用凸部の前記径方向における内側の面は、前記軸方向において前記制御基板から離れるにつれて前記径方向における内側に近づくように傾斜する傾斜面を含むことが好ましい。
According to the above configuration, it is possible to suppress the displacement of the electric motor in the radial direction inside the surrounding wall by each of the convex portions for suppressing the displacement.
In the electric actuator, it is preferable that the tip of the surrounding wall is provided with a convex portion for assembly that projects toward the control board. Further, it is preferable that the inner surface of the assembly convex portion in the radial direction includes an inclined surface that inclines so as to approach the inside in the radial direction as the distance from the control substrate in the axial direction increases.
電動アクチュエータの組み立て時にあっては、包囲壁の先端側から上記軸方向に電動モータを移動させることで、同包囲壁よりも内側に電動モータを収容させることがある。上記構成では、包囲壁の先端に組み付け用凸部が設けられており、同組み付け用凸部に傾斜面が設けられている。そのため、上記軸方向に移動する電動モータを傾斜面によって、上記径方向内側にガイドすることができる。したがって、電動アクチュエータの組み立ての容易性を高めることができる。 When assembling the electric actuator, the electric motor may be accommodated inside the surrounding wall by moving the electric motor in the axial direction from the tip side of the surrounding wall. In the above configuration, an assembling convex portion is provided at the tip of the surrounding wall, and an inclined surface is provided on the assembling convex portion. Therefore, the electric motor that moves in the axial direction can be guided inward in the radial direction by the inclined surface. Therefore, the ease of assembling the electric actuator can be improved.
上記電動アクチュエータにおいて、前記制御基板の両面のうち、前記電動モータのステータに対向する側の面を第1の面とし、前記第1の面の反対側に位置する面を第2の面とした場合、前記第1の面に実装されている電子部品の数は、前記第2の面に実装されている電子部品の数よりも少ないことが好ましい。 In the electric actuator, of both sides of the control board, the surface of the electric motor facing the stator is designated as the first surface, and the surface located on the opposite side of the first surface is designated as the second surface. In this case, the number of electronic components mounted on the first surface is preferably smaller than the number of electronic components mounted on the second surface.
上記構成によれば、上記異物が付着しやすい第1の面に実装されている電子部品の数は、上記異物が付着しにくい第2の面に実装されている電子部品の数よりも少ない。そのため、電子部品に上記異物が付着する事象が生じにくい。 According to the above configuration, the number of electronic components mounted on the first surface to which the foreign matter easily adheres is smaller than the number of electronic components mounted on the second surface to which the foreign matter does not easily adhere. Therefore, the event that the foreign matter adheres to the electronic component is unlikely to occur.
上記電動アクチュエータにおいて、前記制御基板の両面のうち、前記電動モータのステータに対向する側の面を第1の面とし、前記第1の面の反対側に位置する面を第2の面とし、前記第1の面のうち、前記包囲壁よりも前記径方向における内側の領域を内側領域とした場合、前記第1の面のうち、少なくとも前記内側領域には、絶縁性の膜がコーティングされていることが好ましい。 In the electric actuator, of both sides of the control board, the surface of the electric motor facing the stator is designated as the first surface, and the surface located on the opposite side of the first surface is designated as the second surface. When the inner region of the first surface in the radial direction from the surrounding wall is the inner region, at least the inner region of the first surface is coated with an insulating film. It is preferable to have.
上記構成によれば、電動モータを構成する部品の摩耗や破損に起因する導電性の異物が付着する可能性のある第1の面の内側領域には、絶縁性の膜がコーティングされている。そのため、仮に導電性の異物が内側領域に付着したとしても、電動モータを適切に駆動させることができる。 According to the above configuration, an insulating film is coated on the inner region of the first surface to which conductive foreign matter may adhere due to wear or breakage of parts constituting the electric motor. Therefore, even if the conductive foreign matter adheres to the inner region, the electric motor can be appropriately driven.
上記電動アクチュエータにおいて、前記制御基板の両面のうち、前記電動モータのステータに対向する側の面を第1の面とし、前記第1の面の反対側に位置する面を第2の面とし、前記第1の面のうち、前記包囲壁よりも前記径方向における内側の領域を内側領域とし、前記内側領域よりも前記径方向における外側の領域を外側領域とした場合、前記内側領域における電子部品の実装密度は、前記外側領域における電子部品の実装密度よりも低いことが好ましい。 In the electric actuator, of both sides of the control board, the surface of the electric motor facing the stator is designated as the first surface, and the surface located on the opposite side of the first surface is designated as the second surface. When the inner region of the first surface in the radial direction from the surrounding wall is the inner region and the outer region in the radial direction from the inner region is the outer region, the electronic component in the inner region is defined as the outer region. The mounting density of the electronic component is preferably lower than the mounting density of the electronic component in the outer region.
上記構成によれば、導電性の異物が付着する可能性の高い内側領域における電子部品の実装密度が、導電性の異物が付着する可能性の低い外側領域における電子部品の実装密度よりも低い。そのため、導電性の異物が電子部品に付着する事象が生じにくい。 According to the above configuration, the mounting density of the electronic component in the inner region where the conductive foreign matter is likely to adhere is lower than the mounting density of the electronic component in the outer region where the conductive foreign matter is unlikely to adhere. Therefore, the phenomenon that the conductive foreign matter adheres to the electronic component is unlikely to occur.
上記電動アクチュエータにおいて、前記制御基板の両面のうち、前記電動モータのステータに対向する側の面を第1の面とし、前記第1の面の反対側に位置する面を第2の面とし、前記第1の面のうち、前記包囲壁よりも前記径方向における内側の領域を内側領域とし、前記内側領域よりも前記径方向における外側の領域を外側領域とした場合、前記外側領域には、前記内側領域に実装されている電子部品よりも背の高い電子部品が実装されていることが好ましい。 In the electric actuator, of both sides of the control board, the surface of the electric motor facing the stator is designated as the first surface, and the surface located on the opposite side of the first surface is designated as the second surface. When the inner region of the first surface in the radial direction from the surrounding wall is the inner region and the outer region in the radial direction from the inner region is the outer region, the outer region includes the outer region. It is preferable that an electronic component that is taller than the electronic component mounted in the inner region is mounted.
上記構成によれば、電動モータの構成部品に対向していない領域に背の高い電子部品が実装されている。そのため、電動モータの構成部品に対向している領域である内側領域に背の高い電子部品が実装される場合と比較し、上記軸方向において当該構成部品の近くに制御基板を配置することができる。そのため、電動アクチュエータを小型化させることができる。 According to the above configuration, tall electronic components are mounted in a region that does not face the components of the electric motor. Therefore, the control board can be arranged near the component in the axial direction as compared with the case where the tall electronic component is mounted in the inner region which is the area facing the component of the electric motor. .. Therefore, the electric actuator can be miniaturized.
上記電動アクチュエータにおいて、前記中間軸は、前記出力軸と前記回転軸との間に配置されており、前記制御基板には、前記中間軸が挿通する挿通部が設けられている。 In the electric actuator, prior Symbol intermediate shaft is disposed between the rotary shaft and the output shaft, said control board, insertion portion into which the intermediate shaft is inserted that provided.
上記構成によれば、制御基板に挿通部を設けることで、中間軸と制御基板との接触を回避することができる。そのため、上記軸方向において、制御基板を、電動モータの構成部品に近づけることができる。したがって、電動アクチュエータの小型化への貢献が可能となる。 According to the above configuration, by providing the insertion portion in the control board, it is possible to avoid contact between the intermediate shaft and the control board. Therefore, the control board can be brought closer to the components of the electric motor in the axial direction. Therefore, it is possible to contribute to the miniaturization of the electric actuator.
上記電動アクチュエータによれば、ハウジング内に収容されている制御基板に異物が付着したとしても、電動モータを適切に駆動させることができる。 According to the electric actuator, the electric motor can be appropriately driven even if a foreign substance adheres to the control board housed in the housing.
以下、電動アクチュエータの一実施形態を図1〜図12に従って説明する。
図1には、本実施形態の電動アクチュエータ20を備える車両の電動スライドドア装置10が図示されている。図1に示すように、電動スライドドア装置10は、車両の車体の側面に形成されているドア開口部を閉塞するスライドドア11と、車体に設けられている複数のレール12とを備えている。スライドドア11は、各レール12の延伸方向にスライド移動可能な状態で車体に取り付けられている。
Hereinafter, an embodiment of the electric actuator will be described with reference to FIGS. 1 to 12.
FIG. 1 shows an electric sliding
電動アクチュエータ20は、スライドドア11に内蔵されている。また、スライドドア11内には、電動アクチュエータ20から出力されたトルクをスライドドア11に伝達し、スライドドア11をスライド移動させる変換機構15が設けられている。例えば、変換機構15は、回転ドラム及び複数のケーブルを含んだ構成とすることができる。
The
次に、電動アクチュエータ20について説明する。
図2及び図3に示すように、電動アクチュエータ20は、ハウジング21と、変換機構15に連結されている出力軸60とを備えている。出力軸60はハウジング21に回転自在な状態で支持されており、出力軸60の一部がハウジング21外に突出している。そして、出力軸60のうちハウジング21外に突出している部分が変換機構15に連結されている。なお、本実施形態では、出力軸60の延伸方向を軸方向Zという。
Next, the
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ハウジング21は、有底筒状をなす第1のハウジング22及び第2のハウジング23を互いに組み付けることで構成されている。第1のハウジング22の底壁221及び第2のハウジング23の底壁231には、出力軸60を支持する軸受24A,24Bがそれぞれ設けられている。また、第2のハウジング23の底壁231には、出力軸60が挿通する挿通孔25が形成されている。
The
ハウジング21内には、電動スライドドア装置10の動力源である電動モータ30と、電動モータ30に駆動連結されている伝達機構の一例である減速機構40と、制御基板70とが収容されている。減速機構40は、電動モータ30から出力されたトルクを出力軸60に伝達するように構成されている。制御基板70には、電動モータ30の駆動を制御するための各種の電子部品が実装されている。
The
図3及び図4に示すように、電動モータ30は、ブラシレスモータである。こうした電動モータ30は、軸方向Zに延伸する回転軸31と、回転軸31と一体に回転するロータ32と、回転軸31を中心とする径方向においてロータ32よりも外側に位置する円環状のステータ33とを有している。回転軸31は、軸受34Aを介して第1のハウジング22の底壁221に回転自在な状態で支持されているとともに、軸受34Bを介して第2のハウジング23の底壁231に回転自在な状態で支持されている。また、ステータ33の外周側には、回転軸31を中心とする径方向の外側に突出する複数のステータ側凸部331が設けられている。これら各ステータ側凸部331は、回転軸31を中心とする周方向に沿ってそれぞれ配置されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
制御基板70は、軸方向Zにおいてステータ33よりも第2のハウジング23の底壁231側に配置されている。
減速機構40は、電動モータ30と出力軸60との間に配置されている中間軸41と、電動モータ30の回転軸31の回転を中間軸41に伝達する第1の伝達部44と、中間軸41の回転を出力軸60に伝達する第2の伝達部46とを有している。中間軸41は、軸方向Zに延伸している。そして、中間軸41は、軸受42Aを介して第1のハウジング22の底壁221に回転自在な状態で支持されているとともに、軸受42Bを介して第2のハウジング23の底壁231に回転自在な状態で支持されている。
The
The
第1の伝達部44は、軸方向Zにおいてステータ33を挟んだ制御基板70の反対側、すなわち軸方向Zにおいてステータ33よりも第1のハウジング22の底壁221側に配置されている。図5に示すように、第1の伝達部44は、回転軸31と一体回転する第1のプーリ441と、中間軸41と一体回転する第2のプーリ442と、第1のプーリ441及び第2のプーリ442に掛け渡されている無端状のベルト443とを有している。そして、回転軸31が回転すると、第1のプーリ441が回転することでベルト443が可動し、第2のプーリ442とともに中間軸41が回転する。すなわち、本実施形態では、第1のプーリ441、第2のプーリ442及びベルト443が、互いに係合し合うとともに、電動モータ30の駆動によって動作する「伝達部材」の一例としてそれぞれ機能する。
The
なお、第1のハウジング22の底壁221には、ベルト443を第1のプーリ441側に押し付けるための補助機構50が設けられている。この補助機構50は、一対の回転体51を有している。
The
図3及び図5に示すように、第2の伝達部46は、中間軸41と一体回転する第1の歯車461と、出力軸60と一体回転する第2の歯車462とを有している。第1の歯車461は、軸方向Zにおいて第2のプーリ442よりも第2のハウジング23の底壁231側に配置されている。第1の歯車461の直径は、第2のプーリ442の直径よりも小さい。そして、第1の歯車461及び第2の歯車462は互いに係合している。そのため、中間軸41が回転すると、第1の歯車461及び第2の歯車462がそれぞれ回転することで、出力軸60が回転する。すなわち、第1の歯車461及び第2の歯車462が、互いに係合し合うとともに、電動モータ30の駆動によって動作する「伝達部材」の一例としてそれぞれ機能する。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
本実施形態では、第1及び第2の各プーリ441,442、ベルト443、及び、第1及び第2の各歯車461,462は、絶縁材料によってそれぞれ構成されている。例えば、第1及び第2の各プーリ441,442と第1及び第2の各歯車461,462とは、合成樹脂によってそれぞれ構成されている。また、例えば、ベルト443は、ガラス製の芯線を有する繊維含有ゴムによって構成されている。
In the present embodiment, the first and
図3〜図5に示すように、軸方向Zにおいてステータ33を挟んだ制御基板70の反対側に位置するハウジング21の底壁、すなわち第1のハウジング22の底壁221には、電動モータ30の回転軸31を中心とする径方向においてステータ33を外側から包囲する包囲壁26が立設されている。包囲壁26は円弧状をなしており、包囲壁26の内径はステータ33の外径よりも僅かに大きい。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
図4〜図6に示すように、包囲壁26の内周面側には、位置決め用凹部として機能する複数の位置決め用溝27が設けられている。これら各位置決め用溝27は、回転軸31を中心とする周方向に沿ってそれぞれ配置されている。また、各位置決め用溝27は、軸方向Zにそれぞれ延びている。そして、各位置決め用溝27内には、周方向への移動が制限された状態でステータ33のステータ側凸部331がそれぞれ収容されている。すなわち、本実施形態では、ステータ側凸部331が、「位置決め用凸部」として機能する。
As shown in FIGS. 4 to 6, a plurality of
また、包囲壁26の内周面側には、回転軸31を中心とする径方向の内側に突出する複数の第1の壁側凸部28が設けられている。これら各第1の壁側凸部28は、回転軸31を中心とする周方向に沿ってそれぞれ配置されている。また、各第1の壁側凸部28の各々は、軸方向Zに延びている。そして、各第1の壁側凸部28の先端面281が電動モータ30のステータ33に面接触している。これにより、回転軸31を中心とする径方向への電動モータ30の変位が規制される。したがって、本実施形態では、第1の壁側凸部28が、「位置ずれ抑制用凸部」の一例として機能する。
Further, on the inner peripheral surface side of the surrounding
また、図5及び図6に示すように、包囲壁26の先端(すなわち、制御基板70に対向する側の端)には、軸方向Zにおける制御基板70側に突出する複数の第2の壁側凸部29が設けられている。第2の壁側凸部29の数は、第1の壁側凸部28の数と同じであり、各第2の壁側凸部29は、回転軸31を中心とする周方向に沿ってそれぞれ配置されている。具体的には、第2の壁側凸部29の各々は、対応する第1の壁側凸部28と同一周方向位置にそれぞれ配置されている。つまり、第2の壁側凸部29の各々は、対応する第1の壁側凸部28とそれぞれ繋がっている。各第2の壁側凸部29の内側面は、軸方向Zにおいて制御基板70から離れるにつれて径方向内側に近づくように傾斜する傾斜面291をそれぞれ有している。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, at the tip of the surrounding wall 26 (that is, the end on the side facing the control board 70), a plurality of second walls projecting toward the
ここで、図7を参照し、電動アクチュエータ20を組み立てるに際し、電動モータ30のステータ33の第1のハウジング22への組み付け手順について説明する。
図7に示すように、ステータ33を第1のハウジング22に組み付ける際、ステータ33が第1のハウジング22に対して軸方向Zで底壁221に近づくように移動される。このとき、ステータ33の中心が回転軸31の中心とずれていると、図7に二点鎖線で示すようにステータ33が第2の壁側凸部29の傾斜面291に接触する。この状態でステータ33が底壁221側に押されると、傾斜面291にガイドされることで、ステータ33は、図7に矢印で示すように、その中心が回転軸31の中心に近づくように変位しつつ底壁221に向けて移動する。これにより、包囲壁26よりも内側で、ステータ33が、回転軸31及びロータ32と同軸配置される。したがって、本実施形態では、傾斜面291を有する第2の壁側凸部29が、「組み付け用凸部」の一例として機能する。
Here, with reference to FIG. 7, a procedure for assembling the
As shown in FIG. 7, when the
次に、制御基板70について説明する。
図8及び図9に示すように、制御基板70は、軸方向Zにおける第2のハウジング23の底壁231側から電動モータ30を覆い隠すようにして配置されている。この制御基板70は、第1のハウジング22に取り付けられている。
Next, the
As shown in FIGS. 8 and 9, the
なお、制御基板70に、包囲壁26の先端が対向している。そのため、ハウジング21内では、包囲壁26と制御基板70とにより、電動モータ30の構成部品(すなわち、ロータ32及びステータ33)を収容する収容空間21Aが区画されている。
The tip of the surrounding
また、制御基板70には、回転軸31が挿通する挿通孔71と、中間軸41が挿通する挿通部の一例である挿通切り欠き部72とが設けられている。
なお、本実施形態では、制御基板70の両面のうち、ステータ33に対向する側の面を第1の面73といい、第1の面73の反対側の面、すなわち第2のハウジング23の底壁231に対向する面を第2の面74という。
Further, the
In the present embodiment, of the two surfaces of the
図10には、第2の面74における電子部品81の実装態様が模式的に図示されている。図10に示すように、第2の面74には、複数種類のチップ状の電子部品81が比較的密集した態様で実装されている。第2の面74に実装する電子部品81としては、例えば、電動モータ30の制御を司る電子制御ユニットを挙げることができる。
FIG. 10 schematically illustrates a mounting mode of the
図11には、第1の面73における電子部品82,83の実装態様が模式的に図示されている。第1の面73に実装されている電子部品82,83の数は、第2の面74に実装されている電子部品81の数よりも少ない。
FIG. 11 schematically shows a mounting mode of the
また、図9及び図11に示すように、第1の面73は、複数の領域に区分けすることができる。具体的には、第1の面73は、回転軸31を中心とする径方向において包囲壁26よりも内側の領域である内側領域73Aと、径方向において内側領域73Aよりも外側の領域である外側領域73Bとに区分けすることができる。そして、図11及び図12に示すように、内側領域73Aにおける電子部品82の実装密度は、外側領域73Bにおける電子部品83の実装密度よりも低い。さらには、内側領域73Aに形成されている回路パターンにおける互いに隣り合う線同士の間隔は、外側領域73Bに形成されている回路パターンにおける互いに隣り合う線同士の間隔、及び第2の面74に形成されている回路パターンにおける互いに隣り合う線同士の間隔の双方よりも広くなっている。
Further, as shown in FIGS. 9 and 11, the
なお、内側領域73Aに実装される電子部品82としては、例えば、電動モータ30の回転角を検出するためのチップ状の電子部品(例えば、ホールIC)を挙げることができる。また、電動モータ30の構成部品に対向していない外側領域73Bには、内側領域73Aに実装されている電子部品82及び第2の面74に実装されている電子部品81よりも背の高いコネクタなどの電子部品83が実装されている。
Examples of the
図12に示すように、第1の面73には、絶縁性の膜75がコーティングされている。図12においては、絶縁性の膜75がコーティングされている領域が二点鎖線で表されている。図12でも明らかなように、第1の面73のうち、少なくとも内側領域73Aには、絶縁性の膜75がコーティングされている。なお、このような絶縁性の膜75としては、例えば、ポリオレフィン樹脂を成分として含むものを挙げることができる。
As shown in FIG. 12, the
次に、本実施形態の電動アクチュエータ20の作用効果を説明する。
(1)減速機構40を構成する各伝達部材(すなわち、各プーリ441,442、ベルト443及び各歯車461,462)は、互いに係合している状態で、電動モータ30の駆動によってそれぞれ動作する。そして、互いに係合し合う各伝達部材同士の摩耗や破損によって異物がハウジング21内で発生し、当該異物がハウジング21内で飛散して制御基板70に付着することがある。本実施形態では、各プーリ441,442、ベルト443及び各歯車461,462が絶縁材料でそれぞれ構成されている。そのため、各プーリ441,442、ベルト443及び各歯車461,462の摩耗や破損によって発生する異物もまた絶縁材料で構成されたものである。このような絶縁性の異物が制御基板70上の電子部品81〜83や回路パターンに付着したとしても、同電子部品81〜83を適切に駆動させることができる。したがって、電動モータ30及び減速機構40及び制御基板70が1つの収容空間に配置されている電動アクチュエータ20において、各プーリ441,442、ベルト443及び各歯車461,462の摩耗や破損によって生じた異物が制御基板70に付着したとしても、電動モータ30を適切に駆動させることができる。
Next, the operation and effect of the
(1) Each transmission member (that is, each
(2)電動モータ30の少なくとも一部の構成部品は、金属などの導電性材料で構成されている。こうした導電性材料で構成されている部品からも、摩耗や破損に起因する異物が発生することがある。この点、本実施形態では、包囲壁26と制御基板70とによって区画された収容空間21A内に、電動モータ30の構成部品が配置されている。そのため、電動モータ30の構成部品から摩耗や破損に起因する導電性の異物が発生したとしても、包囲壁26と制御基板70とによって区画された収容空間21A内から同導電性の異物が外部に流出することを包囲壁26及び制御基板70により抑制することができる。すなわち、制御基板70の第2の面74や第1の面73の外側領域73Bに導電性の異物が付着することを抑制できる。
(2) At least a part of the components of the
(3)制御基板70では、第1の面73及び第2の面74の双方に電子部品81〜83がそれぞれ実装されている。しかし、上記異物が付着しやすい第1の面73に実装されている電子部品82,83の数は、上記異物が付着しにくい第2の面74に実装されている電子部品81の数よりも少ない。そのため、電子部品に上記異物が付着する事象が生じにくい。
(3) In the
(4)また、第1の面73にあっては、電動モータ30の構成部品に対向する内側領域73Aにおける電子部品82の実装密度が、電動モータ30の構成部品に対向していない外側領域73Bにおける電子部品83の実装密度よりも低い。そのため、導電性の異物が電子部品に付着する事象が生じにくい。
(4) Further, on the
(5)さらに、本実施形態では、上記異物が最も付着しやすい第1の面73の内側領域73Aには絶縁性の膜75がコーティングされている。そのため、内側領域73Aに実装されている電子部品82に上記異物が付着したとしても、電子部品82を適切に駆動させることができる。
(5) Further, in the present embodiment, the
(6)本実施形態では、コネクタなどの背の高い電子部品83が、第1の面73に実装されている。また、背の高い電子部品83は、第1の面73のうち、電動モータ30の構成部品と対向していない外側領域73Bに実装されている。さらに、外側領域73Bと第1のハウジング22の底壁221との間には比較的広い空間が介在しており、当該空間内に背の高い電子部品83を配置することができる。そのため、このような背の高い電子部品83を第2の面74に実装した場合と比較し、第2のハウジング23の底壁231と制御基板70との隙間を狭くすることができる。また、このような背の高い電子部品83を第1の面73の内側領域73Aに実装した場合と比較し、制御基板70を電動モータ30の構成部品に近づけることができる。したがって、軸方向Zにおける電動アクチュエータ20の小型化を図ることができる。
(6) In the present embodiment, a tall
(7)また、制御基板70に挿通切り欠き部72が設けられており、この挿通切り欠き部72内を中間軸41が挿通している。このように中間軸41が挿通する箇所を制御基板70に設けることにより、制御基板70をより電動モータ30のステータ33側に近づけて配置することができる。これにより、電動アクチュエータ20の小型化にさらに貢献することができる。
(7) Further, the
(8)本実施形態では、包囲壁26に位置決め用溝27を設け、ステータ33には位置決め用溝27内に収容されるステータ側凸部331が設けられている。これにより、包囲壁26よりも内側にステータ33を収容する際に、ステータ33の周方向の位置合わせを容易に行うことができるようになる。また、包囲壁26よりも内側にステータ33が配置された状態では、位置決め用溝27の側壁によって、ステータ33の周方向への移動が規制される。これにより、ステータ33の周方向への変位を抑制することができる。したがって、制御基板70に実装されているホールICから出力される信号を用いた、電動モータ30の回転角の検出精度の低下を抑制することができる。
(8) In the present embodiment, the surrounding
(9)また、包囲壁26には、複数の第1の壁側凸部28が設けられており、周方向に沿って配置されている各第1の壁側凸部28の先端面281に対してステータ33が面接触している。これにより、ステータ33の径方向への位置ずれを抑制することができる。
(9) Further, the surrounding
(10)さらに、包囲壁26には第2の壁側凸部29が設けられており、第2の壁側凸部29には傾斜面291が形成されている。これにより、ステータ33を第1のハウジング22に組み付ける際には、軸方向Zに移動するステータ33を傾斜面291によって、径方向内側にガイドすることができる。したがって、ステータ33の第1のハウジング22への組み付けの容易性を高めることができる。
(10) Further, the surrounding
(11)なお、本実施形態では、第2の壁側凸部29が第1の壁側凸部28と同一周方向位置に配置されており、第2の壁側凸部29は第1の壁側凸部28と繋がっている。そのため、周方向において第2の壁側凸部29が第1の壁側凸部28とは異なる位置に配置されている場合と比較し、第2の壁側凸部29の基端部における径方向寸法を大きくすることができる。そのため、第2の壁側凸部29の剛性を高めることができる。したがって、ステータ33を包囲壁26の内側に配置するに際し、ステータ33が第2の壁側凸部29に接触した際に、第2の壁側凸部29が破損してしまうことを抑制できる。
(11) In the present embodiment, the second wall-side
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・制御基板70に形成する挿通部の形状は、適宜変更してもよい。例えば、制御基板70として、軸方向Zで第2の歯車462と重複する部分を有するような基板を採用している場合、挿通部は、中間軸41が挿通可能な孔であってもよい。
The above embodiment may be changed to another embodiment as described below.
-The shape of the insertion portion formed on the
・コネクタなどのように比較的背の高い電子部品を、制御基板70の第2の面74に実装するようにしてもよい。
・第1の面73において、外側領域73Bにおける電子部品83の実装密度を、内側領域73Aにおける電子部品82の実装密度と同程度まで低くしてもよい。この場合、第2の面74に実装する電子部品81の数が、上記実施形態で説明した場合よりも多くなる。
-A relatively tall electronic component such as a connector may be mounted on the
On the
・第1の面73に実装する電子部品82,83の数を、第2の面74に実装する電子部品81の数と同程度としてもよい。
・第1の面73の内側領域73Aに異物が付着しても、電動モータ30の正常な駆動に支障をきたさないのであれば、第1の面73に絶縁性の膜75をコーティングしなくてもよい。
The number of
If foreign matter adheres to the
・包囲壁26に第1の壁側凸部28を設けるのであれば、第1の壁側凸部28の先端面281がステータ33に必ずしも接触しなくてもよい。このように包囲壁26に第1の壁側凸部28を設けることにより、包囲壁26よりも内側でのステータ33の位置ずれを抑制することができる。
-If the surrounding
・包囲壁26よりも内側でのステータ33の変位量を許容範囲内に抑えることができるのであれば、包囲壁26に第1の壁側凸部28を設けなくてもよい。例えば、ステータ33の外周側に径方向外側に突出する変位抑制用の凸部を設け、この変位位置決め用の凸部の先端を包囲壁26の内周面に接触させることで、包囲壁26よりも内側でのステータ33の変位を規制することができる。
-If the displacement amount of the
・上記実施形態では、第2の壁側凸部29を、第1の壁側凸部28と同一の周方向位置に配置しているが、第2の壁側凸部29の周方向位置を、第1の壁側凸部28の周方向位置と異ならせるようにしてもよい。この場合、第2の壁側凸部29の数は、第1の壁側凸部28の数と同じでなくてもよい。
In the above embodiment, the second wall-side
・包囲壁26に第2の壁側凸部29を設けなくてもよい。
・図13に示すように、ステータ33の外周側に位置決め用凹部332を設け、包囲壁26の内周側に径方向内側に突出する位置決め用凸部127を設け、この位置決め用凸部127を位置決め用凹部332内に収容させるようにしてもよい。この場合であっても、上記実施形態と同様に、ステータ33の周方向への変位を抑制することができる。
-It is not necessary to provide the second wall-side
As shown in FIG. 13, a
・ステータ33の周方向への変位を許容範囲に抑えることができるのであれば、位置決め用凹部及び位置決め用凸部を、包囲壁26及びステータ33に設けなくてもよい。
・伝達機構としては、電動モータ30から出力されたトルクを出力軸60に伝達することができるのであれば、上記実施形態で説明した減速機構40とは異なる構成の機構を採用してもよい。
If the displacement of the
As the transmission mechanism, if the torque output from the
・電動モータとしては、ドアの自動開閉用の動力源として用いることができるとともに、ハウジング21内に収容することができるのであれば、ブラシレスモータ以外の他のモータを採用してもよい。
-As the electric motor, a motor other than the brushless motor may be adopted as long as it can be used as a power source for automatically opening and closing the door and can be accommodated in the
・電動アクチュエータを、スライドドア以外の他のドアを開閉させるためのアクチュエータに適用してもよい。例えば、スライドドア以外の他のドアとしては、車両後部に設けられるバックドアやラゲッジドアを挙げることができる。 -The electric actuator may be applied to an actuator for opening and closing a door other than the sliding door. For example, examples of doors other than sliding doors include back doors and luggage doors provided at the rear of the vehicle.
20…電動アクチュエータ、21…ハウジング、22…第1のハウジング、23…第2のハウジング、231…底壁、26…包囲壁、27…位置決め用凹部の一例である位置決め用溝、127…位置決め用凸部、28…位置ずれ抑制用凸部の一例である第1の壁側凸部、29…組み付け用凸部の一例である第2の壁側凸部、291…傾斜面、30…電動モータ、31…回転軸、33…ステータ、331…位置決め用凸部の一例であるステータ側凸部、332…位置決め用凹部、40…伝達機構の一例である減速機構、41…中間軸、44…第1の伝達部、441…伝達部材の一例である第1のプーリ、442…伝達部材の一例である第2のプーリ、443…伝達部材の一例であるベルト、46…第2の伝達部、461…伝達部材の一例である第1の歯車、462…伝達部材の一例である第2の歯車、60…出力軸、70…制御基板、72…挿通部の一例である挿通切り欠き部、73…第1の面、73A…内側領域、73B…外側領域、74…第2の面、75…絶縁性の膜、81〜83…電子部品。
20 ... Electric actuator, 21 ... Housing, 22 ... First housing, 23 ... Second housing, 231 ... Bottom wall, 26 ... Surrounding wall, 27 ... Positioning groove, which is an example of a positioning recess, 127 ... For positioning Convex portion, 28 ... First wall-side convex portion which is an example of a convex portion for suppressing misalignment, 29 ... Second wall-side convex portion which is an example of an assembly convex portion, 291 ... Inclined surface, 30 ... Electric motor , 31 ... rotating shaft, 33 ... stator, 331 ... stator side convex portion which is an example of positioning convex portion, 332 ... positioning concave portion, 40 ... deceleration mechanism which is an example of transmission mechanism, 41 ... intermediate shaft, 44 ... 1 transmission unit, 441 ... 1st pulley which is an example of a transmission member, 442 ... a second pulley which is an example of a transmission member, 443 ... a belt which is an example of a transmission member, 46 ... a second transmission unit, 461 ... a first gear which is an example of a transmission member, 462 ... a second gear which is an example of a transmission member, 60 ... an output shaft, 70 ... a control board, 72 ... an insertion notch part which is an example of an insertion part, 73 ... First surface, 73A ... inner region, 73B ... outer region, 74 ... second surface, 75 ... insulating film, 81-83 ... electronic components.
Claims (9)
前記電動モータの回転軸に連結されている伝達機構と、
前記伝達機構を介して前記電動モータから出力されたトルクが伝達される出力軸と、
複数の電子部品が実装されている制御基板と、
前記電動モータ及び前記伝達機構及び前記制御基板が内部に収容されているハウジングと、を備え、
前記伝達機構は、前記電動モータの前記回転軸の延伸方向に沿って延びる中間軸と、前記電動モータの前記回転軸の回転を前記中間軸に伝達する第1の伝達部と、前記中間軸の回転を前記出力軸に伝達する第2の伝達部と、を有し、
前記第2の伝達部は、前記中間軸と一体回転する第1の歯車と、前記出力軸と一体回転する第2の歯車と、を有し、
互いに係合し合う前記第1の歯車及び前記第2の歯車は、絶縁材料によってそれぞれ構成されており、
前記ハウジングは、
前記電動モータの前記回転軸の延伸方向となる軸方向において前記電動モータのステータを挟んだ前記制御基板の反対側に位置する底壁と、
前記底壁に立設しており、且つ、前記回転軸を中心とする径方向において前記ステータを外側から包囲する包囲壁と、を有し、
前記包囲壁の先端が、前記制御基板と対向している
電動アクチュエータ。 With an electric motor
A transmission mechanism connected to the rotating shaft of the electric motor and
An output shaft to which torque output from the electric motor is transmitted via the transmission mechanism, and
A control board on which multiple electronic components are mounted and
The electric motor, the transmission mechanism, and the housing in which the control board is housed are provided.
The transmission mechanism includes an intermediate shaft extending along an extension direction of the rotary shaft of the electric motor, a first transmission unit that transmits the rotation of the rotary shaft of the electric motor to the intermediate shaft, and the intermediate shaft. It has a second transmission unit that transmits rotation to the output shaft, and has.
The second transmission unit has a first gear that rotates integrally with the intermediate shaft and a second gear that rotates integrally with the output shaft.
The first gear and the second gear that engage with each other are each made of an insulating material .
The housing is
A bottom wall located on the opposite side of the control board sandwiching the stator of the electric motor in the axial direction which is the extension direction of the rotation shaft of the electric motor.
It is erected on the bottom wall and has a surrounding wall that surrounds the stator from the outside in the radial direction about the rotation axis.
An electric actuator in which the tip of the surrounding wall faces the control board.
請求項1に記載の電動アクチュエータ。 A positioning recess is provided on either one of the surrounding wall and the electric motor, and movement in the circumferential direction about the rotation axis is provided on either one of the surrounding wall and the electric motor. electric actuator according to claim 1, positioning protrusion in a restricted state is accommodated in the positioning within the recess.
請求項1又は請求項2に記載の電動アクチュエータ。 Wherein the surrounding wall protrudes inwardly in the radial direction, and the rotary shaft according to claim 1 or more position fixing protrusions which are arranged along a circumferential direction centered are provided The electric actuator according to claim 2.
前記組み付け用凸部の前記径方向における内側の面は、前記軸方向において前記制御基板から離れるにつれて前記径方向における内側に近づくように傾斜する傾斜面を含む
請求項1〜請求項3のうち何れか一項に記載の電動アクチュエータ。 At the tip of the surrounding wall, a convex portion for assembly is provided so as to project toward the control board side.
An inside surface in the radial direction of the assembly protrusion is any one of claims 1 to 3 which includes an inclined surface inclined with increasing distance from the control board in the axial direction so as to approach inward in the radial direction The electric actuator according to one item.
前記第1の面に実装されている電子部品の数は、前記第2の面に実装されている電子部品の数よりも少ない
請求項1〜請求項4のうち何れか一項に記載の電動アクチュエータ。 When the surface of both sides of the control board that faces the stator of the electric motor is the first surface and the surface that is located on the opposite side of the first surface is the second surface.
The electric motor according to any one of claims 1 to 4 , wherein the number of electronic components mounted on the first surface is smaller than the number of electronic components mounted on the second surface. Actuator.
前記第1の面のうち、前記包囲壁よりも前記径方向における内側の領域を内側領域とした場合、
前記第1の面のうち、少なくとも前記内側領域には、絶縁性の膜がコーティングされている
請求項1〜請求項4のうち何れか一項に記載の電動アクチュエータ。 Of both sides of the control board, the surface of the electric motor facing the stator is designated as the first surface, and the surface located on the opposite side of the first surface is designated as the second surface.
When the inner region of the first surface in the radial direction from the surrounding wall is defined as the inner region,
Wherein among the first surface, at least in the inner region, the electric actuator according to any one of claims 1 to 4, an insulating film is coated.
前記第1の面のうち、前記包囲壁よりも前記径方向における内側の領域を内側領域とし、前記内側領域よりも前記径方向における外側の領域を外側領域とした場合、
前記内側領域における電子部品の実装密度は、前記外側領域における電子部品の実装密度よりも低い
請求項1〜請求項4のうち何れか一項に記載の電動アクチュエータ。 Of both sides of the control board, the surface of the electric motor facing the stator is designated as the first surface, and the surface located on the opposite side of the first surface is designated as the second surface.
When the inner region of the first surface in the radial direction from the surrounding wall is the inner region and the outer region in the radial direction from the inner region is the outer region.
The mounting density of electronic components in the inner region, the electric actuator according to any one of the electronic lower claim than the packing density of the component 1 to claim 4 in the outer region.
前記第1の面のうち、前記包囲壁よりも前記径方向における内側の領域を内側領域とし、前記内側領域よりも前記径方向における外側の領域を外側領域とした場合、
前記外側領域には、前記内側領域に実装されている電子部品よりも背の高い電子部品が実装されている
請求項1〜請求項4のうち何れか一項に記載の電動アクチュエータ。 Of both sides of the control board, the surface of the electric motor facing the stator is designated as the first surface, and the surface located on the opposite side of the first surface is designated as the second surface.
When the inner region of the first surface in the radial direction from the surrounding wall is the inner region and the outer region in the radial direction from the inner region is the outer region.
Wherein the outer region, the electric actuator according to any one of the preceding claims, tall electronic components than electronic components mounted on the inner region are mounted one to Claim 4.
前記制御基板には、前記中間軸が挿通する挿通部が設けられている
請求項1〜請求項8のうち何れか一項に記載の電動アクチュエータ。 Before Symbol intermediate shaft is disposed between the rotary shaft and the output shaft,
The electric actuator according to any one of claims 1 to 8 , wherein the control board is provided with an insertion portion through which the intermediate shaft is inserted.
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