JP7069673B2 - 電動アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、電動アクチュエータに関する。

互いに固定される２つのケースを備える電動アクチュエータが知られている。例えば、特許文献１の電動アクチュエータは、２つのケースとして、ステータが固定されるリヤケースと、減速機が固定されるフロントケースと、を備える。

特開２０１６－１０９２２６号公報

上記のような電動アクチュエータでは、モータが収容されるリヤケース側にセンサや制御基板が収容される。一方、フロントケースに出力軸の回転を検出する回転センサを設けようとすると、回転センサだけでなく接続のための部材を収容するためのスペースも必要になるため、ケースの大型化が避けられなかった。

本発明は、上記事情に鑑みて、ケースの大型化を抑制しつつ出力軸の回転検出を可能とした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１つの態様によれば、軸方向に延びるモータシャフトを有するモータと、前記モータを収容し、軸方向一方側に開口する第１開口部を有する第１ケースと、前記モータに連結される減速機構を収容し、軸方向他方側に開口する第２開口部を有する第２ケースと、前記第２ケースに収容され、前記減速機構の出力軸の回転を検出する回転センサと、前記回転センサから延びる複数のセンサ端子に電気的に接続され、前記第２ケースに保持される複数のバスバーと、を備え、前記第１ケースと前記第２ケースとは、前記第１開口部と前記第２開口部とが軸方向に対向した状態で互いに固定され、前記複数のバスバーと前記複数のセンサ端子との接続部は、前記回転センサの径方向外側において互いに周方向にずれた位置に配置され、前記複数の接続部のうち、少なくとも１組の隣り合う前記接続部は、互いに異なる径方向位置に配置される、電動アクチュエータが提供される。

本発明の態様によれば、ケースの大型化を抑制しつつ出力軸の回転検出を可能とした電動アクチュエータが提供される。

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断面を含む斜視図である。 図３は、本実施形態の電動アクチュエータの一部断面を含む平面図である。 図４は、本実施形態の電動アクチュエータの一部を示す部分断面斜視図である。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。

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Ｊ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Ｊの軸方向と平行な方向を単に「軸方向Ｚ」と呼ぶ。また、Ｘ軸方向は、軸方向Ｚと直交する水平方向のうちの第１方向Ｘとする。Ｙ軸方向は、軸方向Ｚと直交する水平方向のうちの第２方向Ｙとする。第１方向Ｘと第２方向Ｙとは、互いに直交する。

また、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊ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、上側は、軸方向他方側に相当し、下側は、軸方向一方側に相当する。なお、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および図２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、中心軸Ｊ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２４と、コネクタ部８０と、減速機構３０と、出力部４０と、回転検出装置６０と、第１配線部材９１と、第２配線部材９２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。本実施形態において回転検出装置６０は、電気部品に相当する。第１配線部材９１および第２配線部材９２は、それぞれ、複数のバスバーを有する。

図１に示すように、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、第１ケースに相当する。減速機構ケース１３は、第２ケースに相当する。すなわち、電動アクチュエータ１０は、第１ケースとしてのモータケース１２と、第２ケースとしての減速機構ケース１３と、を備える。モータケース１２は、ケース筒部１２ａと、上蓋部１２ｃと、円環板部１２ｂと、ベアリング保持部１２ｅと、制御基板収容部１２ｆと、端子保持部１２ｄと、第１配線保持部１４と、を有する。

ケース筒部１２ａは、中心軸Ｊ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。円環板部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板状である。円環板部１２ｂは、モータ２０の後述するステータ２３の上側を覆う。ベアリング保持部１２ｅは、円環板部１２ｂの径方向内縁部に設けられる。ベアリング保持部１２ｅは、第３ベアリング５３を保持する。

制御基板収容部１２ｆは、後述する制御基板７０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る。制御基板収容部１２ｆの底面は、円環板部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する。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を保持する。

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する。図１では、第１配線保持部１４は、ケース筒部１２ａから第１方向Ｘの負の側に突出する。第１配線保持部１４は、軸方向Ｚに延びる。第１配線保持部１４の上端部の軸方向位置は、円環板部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。

図１に示すように、減速機構ケース１３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Ｊを中心とする円環板状である。底壁部１３ａは、減速機構３０の下側を覆う。

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る。突出筒部１３ｃは、底壁部１３ａの径方向内縁部から軸方向両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。突出筒部１３ｃの上端部は、筒部１３ｂの上端部よりも下側に位置する。

突出筒部１３ｃの内部には、軸方向Ｚに延びる円筒状のブッシュ５４が配置される。ブッシュ５４は、突出筒部１３ｃに嵌め合わされて、突出筒部１３ｃ内に固定される。ブッシュ５４は、上端部に径方向外側に突出するフランジ部を有する。ブッシュ５４のフランジ部は、突出筒部１３ｃの上端部に上側から接触する。これにより、ブッシュ５４が突出筒部１３ｃの内部から下側に抜けることが抑制される。

第２配線保持部１５は、筒部１３ｂから径方向外側に突出する。図１では、第２配線保持部１５は、筒部１３ｂから第１方向Ｘの負の側に突出する。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る板状である。図１では、底壁部１５ａは、底壁部１３ａから第１方向Ｘの負の側に延びる。側壁部１５ｂは、底壁部１５ａの外縁部から上側に延びる。

図２および図３に示すように、ケース１１は、ケース１１の内側面から下側に窪む第１凹部１７および第２凹部１８ａ、１８ｂを有する。第１凹部１７は、底壁部１３ａの上面と底壁部１５ａの上面とに跨って設けられる。第１凹部１７は、径方向に延びる。本実施形態において第１凹部１７が延びる方向は、径方向のうちの第１方向Ｘと平行な方向である。第１凹部１７の底面１７ｄは、軸方向Ｚと直交する。

第１凹部１７は、本体収容部１７ａと、端子収容部１７ｂと、延伸部１７ｃと、を有する。本体収容部１７ａは、第１凹部１７の第１方向Ｘにおける一方側の端部である。本体収容部１７ａは、底壁部１３ａの上面に設けられる。本体収容部１７ａには、後述するセンサ本体６４が収容される。本体収容部１７ａの内縁は、上側から視て矩形状である。

端子収容部１７ｂは、本体収容部１７ａの径方向外側の端部に繋がる。端子収容部１７ｂは、底壁部１３ａの上面と底壁部１５ａの上面とに跨って設けられる。端子収容部１７ｂの内縁は、上側から視て矩形状である。端子収容部１７ｂの第２方向Ｙに沿う長さは、本体収容部１７ａの第２方向Ｙに沿う長さよりも大きい。

延伸部１７ｃは、端子収容部１７ｂの径方向外側の端部に繋がる。延伸部１７ｃは、端子収容部１７ｂの径方向外側の端部に位置する内側面からさらに径方向外側へ延びる。延伸部１７ｃは、第１凹部１７の径方向外側の端部に位置する。延伸部１７ｃは、底壁部１５ａの上面に設けられる。延伸部１７ｃの内縁は、上側から視て矩形状である。延伸部１７ｃの第２方向Ｙに沿う長さは、本体収容部１７ａの第２方向Ｙに沿う長さおよび端子収容部１７ｂの第２方向Ｙに沿う長さよりも小さい。

第１凹部１７の底面１７ｄには、軸方向Ｚの下側に凹む凹部１７ｅが複数設けられる。凹部１７ｅは、底面１７ｄのうち端子収容部１７ｂの底面に２つと、底面１７ｄのうち延伸部１７ｃの底面に１つとの合計３つ設けられる。第２配線部材９２は、凹部１７ｅを径方向に横切って配置される。後述する樹脂部６１が設けられる前において、第２配線部材９２の一部は、凹部１７ｅの内部に露出する。

第２凹部１８ａ、１８ｂの内部は、第１凹部１７の内部と繋がる。より詳細には、第２凹部１８ａ、１８ｂの内部は、本体収容部１７ａの内部と繋がる。第２凹部１８ａは、本体収容部１７ａを区画する壁部２７ａ、２７ｂのうち、一方の壁部２７ａの内側面に開口する。第２凹部１８ｂは、他方の壁部２７ｂの内側面に開口する。

第２凹部１８ａの底面は、支持面１８ｃである。第２凹部１８ｂの底面は、支持面１８ｄである。すなわち、ケース１１は、支持面１８ｃ、１８ｄを有する。支持面１８ｃ、１８ｄは、上側を向き、第１凹部１７の底面１７ｄよりも上側に配置される。

第２凹部１８ａは、第１方向Ｘに離れて２つ設けられる。第２凹部１８ｂは、第１方向Ｘに離れて２つ設けられる。２つの第２凹部１８ａ同士の第１方向Ｘの間隔は、２つの第２凹部１８ｂ同士の第１方向Ｘの間隔よりも小さい。第１方向Ｘにおいて、第２凹部１８ａの位置と第２凹部１８ｂの位置とは、互いに異なる。これにより、第１方向Ｘにおいて、支持面１８ｃの位置と支持面１８ｄの位置とは、互いに異なる。

より詳細には、２つの第２凹部１８ｂのうち、径方向外側に位置する第２凹部１８ｂおよびその支持面１８ｄは、２つの第２凹部１８ａおよびその支持面１８ｃよりも径方向外側に位置する。また、２つの第２凹部１８ｂのうち、径方向内側に位置する第２凹部１８ｂおよびその支持面１８ｄは、２つの第２凹部１８ａおよびその支持面１８ｃよりも径方向内側に位置する。

図１に示すように、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る。本実施形態においてモータケース１２の下側の端部は、ケース筒部１２ａの下側の端部および第１配線保持部１４の下側の端部を含む。本実施形態において減速機構ケース１３の上側の端部は、筒部１３ｂの上側の端部および第２配線保持部１５の上側の端部を含む。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、互いに繋がる。

モータ２０は、モータシャフト２１と、ロータ２２と、ステータ２３と、を有する。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と第３ベアリング５３とによって、中心軸Ｊ周りに回転可能に支持される。モータシャフト２１の上端部は、ベアリング保持部１２ｅを軸方向Ｚに貫通して円環板部１２ｂよりも上側に突出する。図示は省略するが、モータシャフト２１のうち第２ベアリング５２に支持される部分である偏心軸部２１ａは、中心軸Ｊと平行で中心軸Ｊに対して偏心した偏心軸を中心として延びる。

ロータ２２は、モータシャフト２１の外周面に固定される円筒状のロータコアと、ロータコアの外周面に固定されるマグネットと、を有する。ステータ２３は、ロータ２２の径方向外側を囲む環状のステータコアと、ステータコアに装着される複数のコイルと、を有する。ステータ２３は、ケース筒部１２ａの内周面に固定される。これにより、モータ２０は、モータケース１２に保持される。

制御部２４は、制御基板７０と、第２取付部材７３と、第２マグネット７４、第２回転センサ７１と、を有する。すなわち、電動アクチュエータ１０は、制御基板７０と、第２取付部材７３と、第２マグネット７４、第２回転センサ７１と、を備える。

制御基板７０は、軸方向Ｚと直交する平面に拡がる板状である。制御基板７０は、モータケース１２に収容される。より詳細には、制御基板７０は、制御基板収容部１２ｆ内に収容され、円環板部１２ｂから上側に離れて配置される。制御基板７０は、モータ２０と電気的に接続される基板である。制御基板７０には、ステータ２３のコイルが電気的に接続される。制御基板７０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７０には、例えば、インバータ回路が搭載される。

第２取付部材７３は、中心軸Ｊ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の上端部の外周面に固定される。第２取付部材７３は、第３ベアリング５３およびベアリング保持部１２ｅの上側に配置される。第２取付部材７３は、例えば、非磁性体製である。なお、第２取付部材７３は、磁性体製であってもよい。

第２マグネット７４は、中心軸Ｊ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とともに回転する。第２マグネット７４は、第３ベアリング５３およびベアリング保持部１２ｅの上側に配置される。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。第２マグネット７４の上面は、マグネットカバーによって覆われる。

第２回転センサ７１は、モータ２０の回転を検出するセンサである。第２回転センサ７１は、制御基板７０の下面に取り付けられる。第２回転センサ７１は、第２マグネット７４および第２マグネット７４の上面を覆うマグネットカバーと隙間を介して軸方向Ｚに対向する。第２回転センサ７１は、第２マグネット７４によって生じる磁界を検出する。第２回転センサ７１は、例えばホール素子である。図示は省略するが、第２回転センサ７１は、周方向に沿って複数、例えば３つ設けられる。第２回転センサ７１を用いて、モータシャフト２１とともに回転する第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る。端子８１の一端は、制御基板７０に固定される。端子８１の他端は、端子保持部１２ｄの内部を介してケース１１の外部に露出する。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７０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７０を介して、外部電源からステータ２３のコイルに電源が供給される。

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る。減速機構３０は、減速機構ケース１３の内部に収容される。減速機構３０は、底壁部１３ａとモータ２０との軸方向Ｚの間に配置される。減速機構３０は、外歯ギア３１と、内歯ギア３３と、円環部４３と、を有する。

外歯ギア３１は、偏心軸部２１ａの偏心軸を中心として、軸方向Ｚと直交する平面に拡がる略円環板状である。外歯ギア３１の径方向外側面には、歯車部が設けられる。外歯ギア３１は、モータシャフト２１に第２ベアリング５２を介して接続される。これにより、減速機構３０は、モータシャフト２１に連結される。外歯ギア３１は、第２ベアリング５２の外輪に径方向外側から嵌め合わされる。これにより、第２ベアリング５２はモータシャフト２１と外歯ギア３１とを、偏心軸周りに相対的に回転可能に連結する。

外歯ギア３１は、複数のピン３２を有する。ピン３２は、下側に突出する円柱状である。図示は省略するが、複数のピン３２は、偏心軸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。

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と噛み合う。内歯ギア３３は、中心軸Ｊを中心とする円環状である。内歯ギア３３の径方向外縁部は、筒部１３ｂの内周面に設けられた径方向外側に窪む段差部に配置されて固定される。これにより、減速機構３０は、減速機構ケース１３に保持される。内歯ギア３３の内周面には、歯車部が設けられる。内歯ギア３３の歯車部は、外歯ギア３１の歯車部と噛み合う。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う。

円環部４３は、出力部４０の一部である。円環部４３は、外歯ギア３１の下側に配置される。円環部４３は、中心軸Ｊを中心として径方向に拡がる円環板状である。円環部４３は、ブッシュ５４のフランジ部に上側から接触する。円環部４３は、円環部４３を軸方向Ｚに貫通する複数の孔４３ａを有する。図示は省略するが、孔４３ａの軸方向Ｚに沿って視た形状は、円形状である。孔４３ａの内径は、ピン３２の外径よりも大きい。複数の孔４３ａには、外歯ギア３１に設けられた複数のピン３２がそれぞれ通される。ピン３２の外周面は、孔４３ａの内周面と内接する。孔４３ａの内周面は、ピン３２を介して、外歯ギア３１を中心軸Ｊ周りに揺動可能に支持する。

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。出力部４０は、円環部４３と、円筒部４２と、出力軸４１と、を有する。円筒部４２は、円環部４３の内縁から下側に延びる円筒状である。円筒部４２は、底部を有し上側に開口する円筒状である。円筒部４２は、ブッシュ５４の径方向内側に嵌め合わされる。円筒部４２の内周面には、第１ベアリング５１が固定される。これにより、第１ベアリング５１は、モータシャフト２１と出力部４０とを互いに相対回転可能に連結する。円筒部４２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４２の底部の上面と隙間を介して対向する。

出力軸４１は、軸方向Ｚに延び、モータシャフト２１の下側に配置される。本実施形態において出力軸４１は、中心軸Ｊを中心とする円柱状である。出力軸４１は、円筒部４２の底部から下側に延びる。出力軸４１は、突出筒部１３ｃの内部に通される。出力軸４１の下端部は、突出筒部１３ｃよりも下側に突出する。出力軸４１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。本実施形態において出力部４０は、単一の部材である。

モータシャフト２１が中心軸Ｊ周りに回転されると、偏心軸部２１ａは、中心軸Ｊを中心として周方向に公転する。偏心軸部２１ａの公転は第２ベアリング５２を介して外歯ギア３１に伝達され、外歯ギア３１は、孔４３ａの内周面とピン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が偏心軸周りに回転する。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の偏心軸周りの回転は、孔４３ａとピン３２とを介して、円環部４３に伝達される。これにより、出力部４０が中心軸Ｊ周りに回転する。このようにして、出力部４０には、減速機構３０を介してモータシャフト２１の回転が伝達される。

出力部４０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。具体的に、本実施形態の減速機構３０の構成では、モータシャフト２１の回転に対する出力部４０の回転の減速比Ｒは、Ｒ＝－（Ｎ２－Ｎ１）／Ｎ２で表される。減速比Ｒを表す式の先頭の負符号は、モータシャフト２１の回転する向きに対して、減速される出力部４０の回転の向きが逆向きとなることを示している。Ｎ１は、外歯ギア３１の歯数であり、Ｎ２は、内歯ギア３３の歯数である。一例として、外歯ギア３１の歯数Ｎ１が５９で、内歯ギア３３の歯数Ｎ２が６０の場合、減速比Ｒは、－１／６０となる。

このように、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部４０の回転の減速比Ｒを比較的大きくできる。そのため、出力部４０の回転トルクを比較的大きくできる。

回転検出装置６０は、出力部４０の回転を検出する。回転検出装置６０の少なくとも一部は、円筒部４２と径方向に重なる位置に配置される。回転検出装置６０は、減速機構ケース１３に収容される。回転検出装置６０は、第１マグネット６３と、第１回転センサ６２と、を有する。第１回転センサ６２は、樹脂部６１に埋め込まれる。樹脂部６１は、底壁部１３ａの上面と底壁部１５ａの上面とに跨がって配置される。

第１マグネット６３は、中心軸Ｊを中心とする円筒状である。第１マグネット６３は、円環部４３の下面に固定される。第１マグネット６３は、突出筒部１３ｃの上端部、円筒部４２およびブッシュ５４の径方向外側に配置され、突出筒部１３ｃの上端部、円筒部４２およびブッシュ５４を囲む。

第１回転センサ６２は、出力部４０の回転を検出する。第１回転センサ６２は、例えばホール素子である。図２に示すように、第１回転センサ６２は、センサ本体６４と、突起部としての第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、第１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に収容される。より詳細には、センサ本体６４は、本体収容部１７ａに収容される。センサ本体６４は、第１部分６４ａと、第２部分６４ｂと、接続部６４ｃと、を有する。第１部分６４ａは、上側から視て略正方形状である。第１部分６４ａは、内部にセンサチップ６４ｄを有する。すなわち、センサ本体６４は、センサチップ６４ｄを有する。

センサチップ６４ｄは、第１マグネット６３の下側に配置される。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する。センサチップ６４ｄを用いて、出力部４０とともに回転する第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、第１回転センサ６２は、出力部４０の回転を検出することができる。

第２部分６４ｂは、第１部分６４ａの径方向外側に配置される。第２部分６４ｂは、上側から視て略正方形状である。第２部分６４ｂには、センサ端子６６ａ、６６ｂ、６６ｃが保持される。接続部６４ｃは、第１部分６４ａと第２部分６４ｂとを繋ぐ。接続部６４ｃは、センサチップ６４ｄとセンサ端子６６ａ、６６ｂ、６６ｃとを電気的に接続する。

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と直交する第２方向Ｙに突出する。第１突起部６５ａは、センサ本体６４から第２方向Ｙの一方側に突出する。第２突起部６５ｂは、センサ本体６４から第２方向Ｙの他方側に突出する。第１突起部６５ａおよび第２突起部６５ｂは、板面が軸方向Ｚと直交する板状である。

第１突起部６５ａは、支持面１８ｃに下側から支持される。第２突起部６５ｂは、支持面１８ｄに下側から支持される。支持面１８ｃ、１８ｄは、第１凹部１７の底面１７ｄよりも上側に配置されるため、各突起部が支持面１８ｃ、１８ｄに支持されることで、センサ本体６４は、第１凹部１７の底面１７ｄから上側に離れて配置される。したがって、センサ本体６４はケース１１から離れた位置に保持される。これにより、センサ本体６４の熱膨張率とケース１１の熱膨張率とが異なる場合に、センサ本体６４とケース１１とが熱変形しても、センサ本体６４に応力が加わりにくい。そのため、センサ本体６４が有するセンサチップ６４ｄが歪む、あるいは損傷することを抑制できる。その結果、第１回転センサ６２の検出精度が低下することが抑制される。

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る。センサ端子６６ａ、６６ｂ、６６ｃは、端子収容部１７ｂに収容される。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る。複数のセンサ端子６６ａ、６６ｂ、６６ｃは、第２方向Ｙに沿って並んで配置される。センサ端子６６ｂは、第２方向Ｙにおいて、センサ端子６６ａとセンサ端子６６ｃとの間に配置される。センサ端子６６ｂは、第１方向Ｘに沿って直線状に延びる。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第２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の後述するセンサ接続部９２ｅのそれぞれに接続される。

第１配線部材９１および第２配線部材９２は、回転検出装置６０に電気的に接続される。本実施形態において第１配線部材９１および第２配線部材９２は、回転検出装置６０の第１回転センサ６２と制御部２４の制御基板７０とを繋ぐための配線部材である。本実施形態において、図４に示すように、第１配線部材９１は、第１バスバー９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃの３本のバスバーからなる。本実施形態において第２配線部材９２は、第２バスバー９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃの３本のバスバーからなる。

第１配線部材９１を構成する第１バスバー９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃは、第１配線保持部１４に部分的に埋め込まれる。第１バスバー９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃのそれぞれの一端部は、第１配線保持部１４から下側に突出し、第２配線保持部１５の内部に露出する。第１バスバー９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃの一端部は、第２バスバー９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃと接続される第１接続部９３とされる。第１バスバー９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃの他端部は、制御基板収容部１２ｆの内部に露出し、制御基板７０と接続される。

図１および図４に示すように、第２バスバー９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃは、周方向からの側面視でＵ字形状の金属部材である。第２バスバー９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃは、それぞれの一部が減速機構ケース１３の内壁に埋め込まれて保持される。この構成により、第２バスバー９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃが強固に固定されるため、第２バスバー９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃへの配線接続の作業性および信頼性が向上する。

第２バスバー９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃは、径方向内側に位置する端部に、第１回転センサ６２との接続部となるセンサ接続部９２ｅを有する。センサ接続部９２ｅは、第１凹部１７の底面１７ｄから上側に突出し、第１凹部１７の内部に露出する。第２バスバー９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃは、径方向外側に位置する端部に、第１バスバー９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃとの接続部となる第２接続部９４を有する。

図２に示すように、第２バスバー９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃのそれぞれのセンサ接続部９２ｅは、端子収容部１７ｂの底面から上側に突出する。このように第２バスバー９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃのケース１１の内壁面から突出する部分にセンサ接続部９２ｅが設けられることで、ケース１１の内部空間に配置されるセンサ接続部９２ｅの長さを最小限に抑えることができ、ケース１１内のスペースを効率よく利用できる。
各々のセンサ接続部９２ｅの上端部は、底壁部１３ａの上面よりも下側に配置される。図１に示すように、センサ接続部９２ｅは、樹脂部６１に埋め込まれる。

各々のセンサ接続部９２ｅの上端部は、切り欠き部９２ｆによって二股に分かれており、切り欠き部９２ｆの隙間にセンサ端子６６ａ、６６ｂ、６６ｃのそれぞれが嵌め込まれる。これにより、３本の第２バスバー９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃにおけるセンサ接続部９２ｅのそれぞれにセンサ端子６６ａ、６６ｂ、６６ｃが接続され、第１回転センサ６２と第２配線部材９２とが電気的に接続される。すなわち、本実施形態において、３つのセンサ接続部９２ｅは、複数の第２バスバー９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃと、複数のセンサ端子６６ａ、６６ｂ、６６ｃとの接続部である。本実施形態では、センサ接続部９２ｅの板面が周方向に沿って配置されるため、第１回転センサ６２から径方向外側へ延びるセンサ端子６６ａ、６６ｂ、６６ｃを、センサ接続部９２ｅの切り欠き部９２ｆに容易に嵌め込むことができる。

３つのセンサ接続部９２ｅは、第１回転センサ６２の径方向外側において互いに周方向にずれた位置に配置される。また、３つのセンサ接続部９２ｅのうち周方向の中央に配置されるセンサ接続部９２ｅは、３つのセンサ接続部９２ｅのうち周方向両側に配置されるセンサ接続部９２ｅよりも径方向外側に配置される。
この構成によれば、第２バスバー９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃと、センサ端子６６ａ、６６ｂ、６６ｃとの接続部が、周方向および径方向にずらされて配置される。これにより、複数の接続部を狭い間隔で配置可能となる。その結果、接続部が配置される領域を小さくでき、ケース１１を大型化することなく出力軸４１の回転を検出する第１回転センサ６２を、ケース１１内に収容できる。

本実施形態では、３つのセンサ接続部９２ｅのうち、周方向の中央に位置するセンサ接続部９２ｅが、他の２つのセンサ接続部９２ｅよりも第１回転センサ６２から径方向外側に離れた位置に配置される。この構成によれば、例えばケース１１が円筒形などの外側へ突出する湾曲形状である場合に、３つのセンサ接続部９２ｅをケース１１の内壁の曲面形状に沿わせて配置できる。これにより、センサ接続部９２ｅの設置スペースを小さくできる。

また本実施形態では、図４に示すように、３本の第２バスバー９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃは同一形状のバスバーである。したがって、３本の第２バスバー９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃのうち、周方向の中央に位置する第２バスバー９２Ｂは、他の２本の第２バスバー９２Ａ、９２Ｃよりも第１回転センサ６２から径方向外側に離れた位置に配置される。この構成によれば、第１バスバー９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃとの接続部となる第２接続部９４についても、第２接続部９４同士の間隔を確保しつつ、設置スペースを小さくすることができる。

図３に示すように、センサ端子６６ａ、６６ｂ、６６ｃは、センサ本体６４の第２方向Ｙの中心を通る仮想線ＩＬに対して非対称に配置される。そのため、例えば、第１回転センサ６２を第２方向Ｙに反転させて配置しようとすると、センサ端子６６ａ、６６ｂ、６６ｃの第２方向Ｙの位置が変わり、各センサ接続部９２ｅと接続できなくなる。したがって、第１回転センサ６２を誤った向きで第１凹部１７内に配置することをより抑制できる。３つのセンサ端子６６ａ、６６ｂ、６６ｃのうち、１つのセンサ端子は信号伝達用のセンサ端子であり、他の１つのセンサ端子は接地用のセンサ端子であり、残りの１つのセンサ端子は、電源用のセンサ端子である。

図１に示すように、樹脂部６１は、第１回転センサ６２をケース１１内に保持する。樹脂部６１は、第１凹部１７に収容される。樹脂部６１は、センサ本体６４を第１凹部１７の内側面に保持する。樹脂部６１は、センサ本体６４に密着した弾性体である。そのため、熱膨脹率の違いによる第１回転センサ６２の熱変形量とケース１１の熱変形量との差を、樹脂部６１が弾性変形することによって吸収できる。これにより、センサ本体６４に応力が加えられることをより抑制できる。したがって、第１回転センサ６２の検出精度が低下することをより抑制できる。

本実施形態において樹脂部６１は、樹脂製の接着剤を第１凹部１７内に流し込んで、硬化させることで構成される。すなわち、樹脂部６１は、接着剤からなる弾性体である。そのため、樹脂部６１によって、より好適に第１回転センサ６２を第１凹部１７内に保持することができる。樹脂部６１は、第１回転センサ６２の全体を覆う。樹脂部６１によってセンサ本体６４を保護することができ、センサ本体６４に油等が付着することを抑制できる。なお、図２から図４においては、樹脂部６１の図示を省略する。

各々の第２バスバー９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃの第２接続部９４は、底壁部１５ａの上面から上側に突出する。図１および図４に示すように、第２バスバー９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃの第２接続部９４は、第１配線部材９１のうち第１配線保持部１４から下側に突出する第１接続部９３と接続される。これにより、第１配線部材９１と第２配線部材９２とが電気的に接続され、第１配線部材９１と第２配線部材９２とを介して、第１回転センサ６２と制御基板７０とが電気的に接続される。

図４に示すように、第１接続部９３は、先端部に設けられる切り欠き部９３ａによって先端部が二股に分かれた形状を有する。また第２接続部９４も、先端部に設けられる切り欠き部９４ａによって先端部が二股に分かれた形状を有する。切り欠き部９３ａ、９４ａは、第１接続部９３の下端および第２接続部９４の上端から、軸方向に延びる。

互いに接続される第１バスバー９１Ａおよび第２バスバー９２Ａとは、軸方向に見て互いの板面が直交して配置される。第１バスバー９１Ａと第２バスバー９２Ａとは、第１接続部９３の切り欠き部９３ａと、第２接続部９４の切り欠き部９４ａとを相互に噛み合わせるようにして接続される。第１接続部９３の二股部分には、第２バスバー９２Ａが圧入される。第２接続部９４の二股部分には、第１バスバー９１Ａが圧入される。第１バスバー９１Ｂと第２バスバー９２Ｂとの接続部、および第１バスバー９１Ｃと第２バスバー９２Ｃとの接続部も同様である。この構成により、接続された第１接続部９３と第２接続部９４とが外れることを抑制できる。したがって、第１接続部９３と第２接続部９４とを容易に、かつ安定して接続することができる。

本実施形態において、各々の第１バスバー９１Ａ、９１Ｂ、９１Ｃと、第２バスバー９２Ａ、９２Ｂ、９２Ｃとが接続されることにより、第１接続部９３と第２接続部９４とが互いに接続されて構成される接続配線部９７が、複数設けられる。少なくとも２つの接続配線部９７同士は、モータシャフト２１からの距離が互いに異なる。そのため、互いに交差する板面を有する第１接続部９３と第２接続部９４とが互いに接続されて構成される接続配線部９７同士の距離を確保しやすく、かつ、複数の接続配線部９７の配置空間を小さくしやすい。

各第１接続部９３と各第２接続部９４とが上述したようにそれぞれ配置されるため、接続配線部９７は、モータシャフト２１の径方向に沿って視て、軸方向Ｚと直交する第２方向Ｙに並んで３つ設けられる。そして、３つの接続配線部９７のうち第２方向Ｙにおける中央の接続配線部９７は、他の２つの接続配線部９７よりもモータシャフト２１から離れて配置される。

上記のように接続配線部９７が配置されるため、３つの接続配線部９７が第１方向Ｘあるいは第２方向Ｙに一列に並ぶ場合に比べて、３つの接続配線部９７同士の距離を十分に確保しつつ、かつ、３つの接続配線部９７を比較的小さい空間内にまとめ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１０が大型化することをより抑制できる。

本実施形態によれば、回転検出装置６０の電源を制御基板７０に接続されるモータ２０の電源から得ることができ、電動アクチュエータ１０に接続される外部電源を１つにすることができる。そのため、電動アクチュエータ１０の構成を簡単化できる。具体的には、本実施形態の場合、コネクタ部８０を介して制御基板７０に接続される外部電源から、回転検出装置６０の電源を得ることで、電動アクチュエータ１０に接続される外部電源を一つにできる。

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。第２バスバーが３本設けられる構成について説明したが、２本または４本以上の第２バスバーを備える構成としてもよい。第２バスバーが２本のみ設けられる場合、２本の第２バスバーのセンサ接続部が、互いに周方向および径方向にずれた位置に配置される。一方、４本以上の第２バスバーが設けられる場合、各々の第２バスバーのセンサ接続部は、少なくとも２つの隣り合うセンサ接続部が、互いに周方向および径方向にずれた位置に配置されていれば、センサ接続部の設置スペースを効率化する効果がある。さらに、４つ以上のセンサ接続部は、径方向位置がジグザグになるように周方向に並んでいてもよい。また４つ以上のセンサ接続部は、周方向の両端に行くほど径方向位置がモータシャフト２１に近くなるように配置されてもよい。

第１配線部材は、制御基板に接続されなくてもよい。この場合、例えば、第１配線部材の第１接続部と逆側の端部は、端子保持部を介してケースの外部に露出してもよい。これにより、コネクタ部に接続された外部電源の電気的配線を直接的に第１配線部材に接続することができる。

また、第１配線部材の一部および第２配線部材の一部は、いずれか一方が、ケースに埋め込まれなくてもよいし、両方がケースに埋め込まれなくてもよい。また、第１配線部材は、バスバーでなくてもよい。例えば、第１配線部材を板状の接続部と、接続部と電気的に接続されるリード線と、を有する構成としてもよい。

また、制御基板は、設けられなくてもよい。この場合、端子保持部に保持される端子は、直接的に、ステータのコイルと電気的に接続される。また、モータケースに収容される基板は、制御基板でなくてもよい。この場合、インバータ回路等は、電動アクチュエータの外部に設けられる。

また、回転検出装置の構成は、出力部の回転を検出でき、減速機構ケースに収容されるならば、特に限定されない。第１回転センサは、出力部の回転を検出できるならば特に限定されず、磁気抵抗素子であってもよい。また、第２回転センサについても同様に、磁気抵抗素子であってもよい。

また、減速機構の構成は、モータシャフトの回転を減速できるならば、特に限定されない。また、第１ベアリング、第２ベアリングおよび第３ベアリングは、モータシャフトを支持できるならば、特に限定されず、例えば、滑り軸受等であってもよい。

また、本発明の電動アクチュエータの用途は限定されず、本発明の電動アクチュエータは、いかなる機器に搭載されてもよい。また、上述した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。

１０…電動アクチュエータ、１１…ケース、１２…モータケース（第１ケース）、１２ｇ…第１開口部、１３…減速機構ケース（第２ケース）、１３ｈ…第２開口部、２０…モータ、２１…モータシャフト、３０…減速機構、６６ａ，６６ｂ，６６ｃ…センサ端子、９２ｅ…センサ接続部、９３ａ，９４ａ…切り欠き部

Claims (4)

1. 軸方向に延びるモータシャフトを有するモータと、
   前記モータを収容し、軸方向一方側に開口する第１開口部を有する第１ケースと、
   前記モータに連結される減速機構を収容し、軸方向他方側に開口する第２開口部を有する第２ケースと、
   前記第２ケースに収容され、前記減速機構の出力軸の回転を検出する回転センサと、
   前記回転センサから延びる複数のセンサ端子に電気的に接続され、前記第２ケースに保持される複数のバスバーと、
   を備え、
   前記第１ケースと前記第２ケースとは、前記第１開口部と前記第２開口部とが軸方向に対向した状態で互いに固定され、
   前記複数のバスバーと前記複数のセンサ端子との接続部は、前記回転センサの径方向外側において互いに周方向にずれた位置に配置され、
   前記複数の接続部のうち、少なくとも１組の隣り合う前記接続部は、互いに異なる径方向位置に配置され、
   前記複数のバスバーは、前記第２ケースの内壁に部分的に埋め込まれており、
   前記バスバーの一方の端部が前記第２ケースの内壁面から第２ケース内へ突出し、前記センサ端子と接続される、
   前記バスバーの他方の端部は、前記第２ケースの内壁面から突出して前記第２開口部へ延び、前記第１ケースに保持される配線部材と接続される、電動アクチュエータ。
2. 前記バスバーおよび前記センサ端子はそれぞれ３つずつ設けられ、
   ３つの前記バスバーと３つの前記センサ端子とを接続する３箇所の前記接続部のうち、周方向の中央に位置する前記接続部は、他の２箇所の前記接続部よりも前記回転センサから径方向外側に離れた位置に配置される、請求項１に記載の電動アクチュエータ。
3. ３つの前記バスバーのうち、周方向の中央に位置する前記バスバーは、他の２つの前記バスバーよりも前記回転センサから径方向外側に離れた位置に配置される、請求項２に記載の電動アクチュエータ。
4. 前記バスバーは、細長い板状の金属部材であり、前記接続部に位置する一方の端部に切り欠き部を有し、
   前記接続部において、前記バスバーの板面は周方向に沿って配置され、前記センサ端子は前記切り欠き部に保持される、請求項１から３のいずれか１項に記載の電動アクチュエータ。

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