JP7098998B2 - 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。

従来、モータと減速機を備えた電動アクチュエータが知られている。この種の電動アクチュエータでは、減速機に連結された出力部材に、回転角度を検出する回転位置検出手段が設けられていた（例えば特許文献１参照）。

特開２０１５－２３７６１号公報

電動アクチュエータは、減速機の出力軸と被駆動側のシャフトとを連結して使用される場合がある。この場合、被駆動側のシャフトと電動アクチュエータの出力軸との連結部に遊びがあると、電動アクチュエータに内蔵されたセンサでは、被駆動側のシャフトの回転角を正確に検出することができなかった。

本発明の１つの態様は、出力軸に連結されるシャフトの回転角を検出可能なセンサを備え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部と、前記モータシャフトの軸方向一方側に連結される減速機構と、前記減速機構を介して前記モータシャフトの回転が伝達される出力部と、を備え、前記出力部は、被駆動シャフトが挿入されるシャフト挿入孔を有する出力軸と、前記出力軸のシャフト挿入方向の奥側に位置し、前記被駆動シャフトが挿入されるマグネットホルダと、を有し、前記被駆動シャフトは、前記被駆動シャフトの先端に位置する操作体連結部と、前記出力軸が連結される駆動連結部とを有し、前記操作体連結部と前記駆動連結部とは、前記被駆動シャフトの軸方向に間隔を空けて配置されており、前記マグネットホルダは、前記被駆動シャフトが挿入される筒状部と、前記筒状部の内周面と前記被駆動シャフトの外周面との間に径方向の弾性力を作用させる弾性部材とを有し、前記弾性部材は、前記被駆動シャフトの軸方向において、前記操作体連結部と、前記駆動連結部との間に位置し、前記マグネットホルダの筒状部は、前記弾性部材が配置される第１部分と、前記被駆動シャフトの操作体連結部が配置される第２部分とを有する、電動アクチュエータが提供される。

本発明の１つの態様によれば、出力軸に連結されるシャフトの回転角を検出可能なセンサを備えた電動アクチュエータが提供される。

図１は、実施形態の電動アクチュエータの断面図である。 図２は、実施形態の出力部を示す断面図である。 図３は、実施形態のマグネットホルダを含む部分の分解斜視図である。 図４は、実施形態の出力部に被駆動シャフトが取り付けられた状態を示す断面図である。

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。Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向と直交する方向である。Ｙ軸方向は、Ｚ軸方向およびＸ軸方向の両方と直交する方向である。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」と呼び、Ｘ軸方向と平行な方向を「第１方向Ｘ」と呼び、Ｙ軸方向と平行な方向を「第２方向Ｙ」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、上側は、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に示す本実施形態の電動アクチュエータ１０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、ハウジング１１と、モータ部４０と、減速機構５０と、出力部６０と、回路基板７０と、を備える。

ハウジング１１は、モータ部４０、減速機構５０、出力部６０、および回路基板７０を収容する。ハウジング１１は、モータケース３０と、回路基板ケース２０と、を有する。
モータケース３０は、上側に開口する。図１に示すように、モータケース３０は、モータケース本体３１と、モータケース本体３１内に固定されるステータ固定部材３７と、を有する。

モータケース本体３１は、モータ収容部３２と、出力部保持部３３と、を有する。モータ収容部３２は、底部を有し上側に開口する筒状である。モータ収容部３２は、中心軸Ｊ１を中心とする円筒状である。モータ収容部３２は、モータ部４０を収容する。

モータ収容部３２は、金属製のステータ固定部材３７を有する。ステータ固定部材３７は、底部を有し上側に開口する筒状である。ステータ固定部材３７は、中心軸Ｊ１を中心とする円筒状である。ステータ固定部材３７の上側の端部は、モータ収容部３２よりも上側に突出する。ステータ固定部材３７の底部には、モータ部４０の第２ベアリング４４ｂが保持される。ステータ固定部材３７の内周面には、モータ部４０を構成するステータ４３の外周面が固定される。モータケース３０は、例えば、金型にステータ固定部材３７が挿入された状態で樹脂が流し込まれるインサート成形によって作られる。

ステータ固定部材３７の上側の開口に、バスバーホルダ９０が配置される。バスバーホルダ９０は、中心軸Ｊ１を中心とする円環状であり、板面が軸方向Ｚと直交する板状である。バスバーホルダ９０は、図示しないバスバーを保持する。バスバーホルダ９０は、ステータ４３の上側を覆う。

出力部保持部３３は、モータ収容部３２の径方向外側に位置する。出力部保持部３３は、基部３３ａと、出力軸保持部３３ｂと、を有する。基部３３ａは、モータ収容部３２から径方向外側に突出する。出力軸保持部３３ｂは、基部３３ａの径方向外側の端部から軸方向両側に延びる円筒状である。出力軸保持部３３ｂは、出力中心軸Ｊ３を中心とする円筒状である。出力軸保持部３３ｂは、軸方向両側に開口する。

出力軸保持部３３ｂ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の上側の端部には、出力中心軸Ｊ３を中心とする径方向の外側に突出するフランジ部６５ａが設けられる。ブッシュ６５のフランジ部は、出力軸保持部３３ｂの上側の端部によって下側から支持される。ブッシュ６５は、出力軸６１を出力中心軸Ｊ３周りに回転可能に支持する。

回路基板ケース２０は、略直方体の箱状である。回路基板ケース２０には、回路基板７０が収容される。回路基板ケース２０は、モータケース３０の上側に取り付けられてモータケース３０の開口を塞ぐ。回路基板ケース２０は、回路基板７０を収容する。回路基板ケース２０は、回路基板ケース本体２１と、金属部材２２と、回路基板ケースカバー２６と、を有する。

回路基板ケース本体２１とモータケース本体３１とは、樹脂製である。本実施形態においては、回路基板ケース本体２１とモータケース本体３１とによってハウジング本体１１ａが構成される。

回路基板ケース本体２１は、上側に開口する箱状である。回路基板ケース本体２１は、底壁２１ａと、側壁２１ｂと、を有する。すなわち、回路基板ケース２０は、底壁２１ａと、側壁２１ｂと、を有する。底壁２１ａは、軸方向Ｚと直交する平面に沿って拡がる。底壁２１ａは、軸方向Ｚに沿って視て、モータケース本体３１よりも径方向外側に拡がる。底壁２１ａは、モータケース３０の上側の開口を塞ぐ。

底壁２１ａは、底壁２１ａの下側の面から上側に窪む凹部２１ｃを有する。底壁２１ａは、底壁２１ａを軸方向Ｚに貫通する中央貫通孔２１ｄを有する。中央貫通孔２１ｄは、凹部２１ｃの底面から底壁２１ａの上側の面まで底壁２１ａを貫通する。中央貫通孔２１ｄは、軸方向Ｚに沿って視て、中心軸Ｊ１を中心とする円形状である。中央貫通孔２１ｄには、モータ部４０のモータシャフト４１が通される。

側壁２１ｂは、底壁２１ａの外縁部から上側に延びる筒状である。側壁２１ｂの内側には、回路基板７０が収容される。側壁２１ｂは、上側に開口する。側壁２１ｂの上側の開口、すなわち回路基板ケース２０の上側の開口は、回路基板ケースカバー２６によって塞がれる。回路基板ケースカバー２６は、例えば、金属製である。

金属部材２２は、ハウジング本体１１ａの回路基板ケース本体２１に保持される。金属部材２２は、凹部２１ｃ内に収容される。本実施形態の場合、金属部材２２は、インサート成形により回路基板ケース本体２１に埋め込まれる。金属部材２２は、ベアリング保持部２３と、腕部２５と、出力軸支持部２４と、を有する。ベアリング保持部２３は、円環板部２３ａと、外側筒部２３ｂと、内側筒部２３ｃと、天板部２３ｄと、を有する。円環板部２３ａは、中心軸Ｊ１を中心とする円環板状である。円環板部２３ａの板面は、軸方向Ｚと直交する。

外側筒部２３ｂは、円環板部２３ａの外周縁部から下側に延びる円筒状である。外側筒部２３ｂの径方向内側に、減速機構５０の内歯ギア５２が保持される。内側筒部２３ｃは、円環板部２３ａの内周縁部から上側に延びる円筒状である。内側筒部２３ｃの径方向内側には、モータ部４０の第１ベアリング４４ａが保持される。

天板部２３ｄは、内側筒部２３ｃの上側の端部から径方向内側に広がる円環状であり、板面が軸方向Ｚと直交する板状である。天板部２３ｄの内側には、モータシャフト４１の上側の端部が通される。天板部２３ｄと第１ベアリング４４ａとの軸方向Ｚの間には、予圧部材４７が配置される。予圧部材４７は、例えばウェーブワッシャである。

腕部２５は、ベアリング保持部２３からモータシャフト４１の径方向外側に延びる。腕部２５は、板面が軸方向Ｚと直交する板状である。腕部２５は、ベアリング保持部２３と出力軸支持部２４とを繋ぐ。出力軸支持部２４は、腕部２５の径方向外側の端部に繋がる。出力軸支持部２４は、出力中心軸Ｊ３を中心とする円環状であり、板面が軸方向Ｚと直交する板状である。出力軸支持部２４は、出力軸支持部２４を軸方向Ｚに貫通する貫通孔２４ａを有する。貫通孔２４ａには、出力部６０の出力軸６１が挿入される。

モータ部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、モータ部用センサマグネット４５と、マグネットホルダ４６と、を有する。モータシャフト４１は、軸方向Ｚ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周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。より詳細には、ロータ本体４２は、モータシャフト４１の下側の部分に固定される。ロータ本体４２は、ロータコア４２ａと、ロータマグネット４２ｂと、を有する。ロータコア４２ａは、モータシャフト４１のうち偏心軸部４１ａよりも下側の部分の外周面に固定される。ロータマグネット４２ｂは、ロータコア４２ａの外周面に固定される。

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、ステータコア４３ａと、インシュレータ４３ｂと、複数のコイル４３ｃと、を有する。コイル４３ｃは、インシュレータ４３ｂを介してステータコア４３ａに装着される。ステータコア４３ａの外周面が、ステータ固定部材３７の内周面に接触して固定される。

マグネットホルダ４６は、中心軸Ｊ１を中心とする円環状である。マグネットホルダ４６は、モータシャフト４１の上側の端部における外周面に固定される。モータ部用センサマグネット４５は、中心軸Ｊ１を中心とする円環板状である。モータ部用センサマグネット４５の板面は、軸方向Ｚと直交する。モータ部用センサマグネット４５は、マグネットホルダ４６の下面のうち径方向外周縁部に固定される。これにより、モータ部用センサマグネット４５は、マグネットホルダ４６を介してモータシャフト４１に取り付けられる。
本実施形態においてモータ部用センサマグネット４５は、モータシャフト４１のうち回路基板７０よりも上側に突出した部分に取り付けられ、回路基板７０の上側の面と隙間を介して対向する。

減速機構５０は、モータシャフト４１の上側に連結される。減速機構５０は、ロータ本体４２およびステータ４３の上側に配置される。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。

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の径方向に拡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周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Ｚに貫通する複数の孔５１ａを有する。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Ｚに沿って視た形状は、円形状である。

内歯ギア５２は、外歯ギア５１の径方向外側を囲んで回路基板ケース２０に固定され、外歯ギア５１と噛み合う。内歯ギア５２は、ハウジング１１の後述する金属部材２２に保持される。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の内周面には、歯車部が設けられる。内歯ギア５２の歯車部は、外歯ギア５１の歯車部と噛み合う。

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の下側に配置される。出力ギア本体５３ａは、中心軸Ｊ１を中心として径方向に拡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の歯車部は、内歯ギア５２よりも径方向外側に突出する。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の上面から上側に突出する円筒状である。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、外歯ギア５１の孔５１ａの内径よりも小さい。複数のピン５３ｂは、複数の孔５１ａのそれぞれに下側から通される。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周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、モータ部４０の径方向外側に位置する。出力部６０は、出力軸６１と、駆動ギア６２と、出力部用センサマグネット６３と、マグネットホルダ６４と、シール部材６６と、操作部６８と、を有する。

出力軸６１は、図１および図２に示すように、モータシャフト４１の軸方向Ｚに延びる筒状である。出力軸６１がモータシャフト４１と同じ方向に延びる構成により、モータシャフト４１の回転を出力軸６１に伝達する減速機構５０の構造を簡単化できる。出力軸６１は円筒状であり、仮想軸である出力中心軸Ｊ３を中心とする。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と出力軸６１とは、モータシャフト４１の径方向に離れて配置される。

出力軸６１は、出力軸６１を軸方向に貫通するシャフト挿入孔６１ｄを有する。本実施形態において出力軸６１は、軸方向両側に開口する。出力軸６１は、シャフト挿入孔６１ｄの下部にスプライン溝を有する。出力軸６１は、円筒状の出力軸本体６１ａと、出力軸本体６１ａの外周面から出力中心軸Ｊ３の径方向外側に広がるフランジ部６１ｂと、を有する。

出力軸本体６１ａのうちフランジ部６１ｂよりも下側の部分が、ブッシュ６５の内側に嵌め合わされる。フランジ部６１ｂは、ブッシュ６５のフランジ部６５ａを介して出力軸保持部３３ｂの上側の端部によって下側から支持される。出力軸６１の下側の端部は、ブッシュ６５よりも下側、かつ、モータシャフト４１の下側の端部よりも上側に配置される。

出力軸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。出力軸６１は、出力軸本体６１ａの上側の端部である嵌合部６１ｃにおいて、出力軸支持部２４の貫通孔２４ａに挿入される。これにより、出力軸支持部２４は、出力軸６１を支持する。
出力軸６１の上側の開口部内に、シール部材６６が配置される。シール部材６６は、例えば、ゴムまたは樹脂からなる弾性体を有するオイルシールである。

駆動ギア６２は、出力軸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駆動ギア６２は、出力軸本体６１ａの外周面のうちフランジ部６１ｂよりも上側の部分に固定される。駆動ギア６２は、フランジ部６１ｂの上面と接触する。駆動ギア６２は、出力軸６１から出力ギア５３に向かって延びる扇形ギアである。駆動ギア６２の出力ギア５３側の端部には、歯車部が設けられる。駆動ギア６２の歯車部は、出力ギア５３の歯車部と噛み合う。

マグネットホルダ６４は、出力中心軸Ｊ３を中心として軸方向Ｚに延びる略円筒状の部材である。マグネットホルダ６４は、軸方向両側に開口する。マグネットホルダ６４の内部は、出力軸６１の内部と繋がる。マグネットホルダ６４は、出力軸６１の上側、かつ、減速機構５０の径方向外側に配置される。この構成により、モータ部４０と出力部６０とが径方向に並んだ構成において、ハウジング１１内のスペースを有効に利用してマグネットホルダ６４を配置できる。これにより、電動アクチュエータ１０の軸方向の長さを小さくできる。

マグネットホルダ６４は、軸方向に延びる筒状部６４ａと、筒状部６４ａの上部から径方向に拡がる円環状のフランジ部６４ｂとを有する。フランジ部６４ｂの上面に円環状の出力部用センサマグネット６３が固定される。出力部用センサマグネット６３は、回路基板７０の上側の面と隙間を介して対向する。

マグネットホルダ６４の筒状部６４ａは、底壁２１ａに設けられる筒状のホルダ収容部１２１に挿入される。ホルダ収容部１２１は、出力軸保持部３３ｂの上側に位置し、底壁２１ａを軸方向Ｚに貫通する貫通孔１２１ａを有する。ホルダ収容部１２１の下側からは出力軸６１が挿入される。

マグネットホルダ６４は、筒状部６４ａの下端部に、筒状部６４ａの外周面から径方向外側へ突出する突起からなる移動抑制部６４ｃを有する。移動抑制部６４ｃは、ホルダ収容部１２１の内周面に設けられ周方向に延びる凹溝１２２に挿入される。移動抑制部６４ｃは、マグネットホルダ６４の軸方向の移動を抑制する。これにより、マグネットホルダ６４を抜け止めでき、組み立て作業性も向上する。

筒状部６４ａは、図２および図３に示すように、ホルダ収容部１２１に挿入される下側の部分が、周方向に並ぶ２つの分割片６４ｄに分割される。移動抑制部６４ｃは、分割片６４ｄのそれぞれの下端において周方向に円弧状に延びる。分割片６４ｄは、フランジ部６４ｂ側を固定端として、移動抑制部６４ｃ側の端部を径方向に撓ませることができる。これにより、マグネットホルダ６４をホルダ収容部１２１の所定位置まで押し込むと、移動抑制部６４ｃがスナップフィットにより凹溝１２２に嵌め込まれる。図４に示す筒状部６４ａに被駆動シャフト１００が挿入された状態では、分割片６４ｄは、被駆動シャフト１００とホルダ収容部１２１の内面とに挟まれるため、径方向への変形が制限される。これにより、移動抑制部６４ｃのスナップフィットが外れにくくなる。

マグネットホルダ６４は、内周面の軸方向の中央部に、他の部位よりも孔径が小さい小径部６４ｅを有する。小径部６４ｅの内周面の２箇所に、径方向外側へ凹む凹部６４ｆが設けられる。

マグネットホルダ６４の内部には、金属製のバネ体である弾性部材６７が配置される。弾性部材６７は、図３に示すように、径方向に対向する２つの板バネ部６７ａと、周方向に延びる円弧状の支持部６７ｃと、を有する。それぞれの板バネ部６７ａは、下端から径方向外側へ延びる板状の下板部６７ｅと、上端から径方向外側へ延びる板状の上板部６７ｄとを有する。板バネ部６７ａは、上板部６７ｄを介して支持部６７ｃに接続される。それぞれの板バネ部６７ａは、径方向内側の面に、板バネ部６７ａから径方向内側へ突出する突起部６７ｂを有する。

弾性部材６７の２つの板バネ部６７ａは、小径部６４ｅの内周の凹部６４ｆにそれぞれ配置される。上板部６７ｄは小径部６４ｅの上側の段差面に沿って配置される。支持部６７ｃは、小径部６４ｅよりも上側の筒状部６４ａの内周面の周方向に沿って配置される。下板部６７ｅは、小径部６４ｅの下側の段差面に沿って配置される。板バネ部６７ａは、上板部６７ｄと下板部６７ｅとにより軸方向の移動が制限される。弾性部材６７の突起部６７ｂは、小径部６４ｅの内周面よりも径方向内側に突出する。

出力部６０には、出力軸６１の下側から被駆動シャフト１００が挿入されて連結される。被駆動シャフト１００は、図３および図４に示すように、軸方向に延びるスプライン部を有する駆動連結部１０１と、駆動連結部１０１の先端から軸方向に延びる中間軸部１０２と、中間軸部１０２の先端に位置し、工具等の操作体を連結可能な操作体連結部１０３と、を有する。

中間軸部１０２の外周面の２箇所に、中間軸部１０２の先端から基端側へ軸方向に沿って延びる凹溝１０４が設けられる。すなわち、駆動連結部１０１と操作体連結部１０３とは、軸方向に間隔を空けて配置されており、被駆動シャフト１００は、操作体連結部１０３と駆動連結部１０１との間に位置する凹部を有する。凹溝１０４は、操作体連結部１０３の駆動連結部１０１側の端部から被駆動シャフト１００の軸方向に沿って延びる。

本実施形態では、２つの凹溝１０４は、被駆動シャフト１００の中心軸に対して対称な位置に配置される。ただし、２つの凹溝１０４の位置関係は特に限定されず、中間軸部１０２の周方向において、２つの凹溝１０４を任意に配置可能である。

被駆動シャフト１００は、駆動連結部１０１のスプライン部が、出力軸６１の内周面のスプライン溝に嵌め合わされることで、出力軸６１に連結される。被駆動シャフト１００の上端部は、出力軸６１の奥側に位置するマグネットホルダ６４に圧入される。これにより、被駆動シャフト１００に対して、マグネットホルダ６４および出力部用センサマグネット６３が固定される。被駆動シャフト１００の上端の操作体連結部１０３は、図４に示すように、小径部６４ｅから上側へ突出し、筒状部６４ａの内部の操作部６８に配置される。

本実施形態の場合、被駆動シャフト１００の中間軸部１０２がマグネットホルダ６４の小径部６４ｅに通される。このとき、小径部６４ｅに位置する弾性部材６７の２つの突起部６７ｂが、被駆動シャフト１００の凹溝１０４に嵌め合わされる。突起部６７ｂは、弾性力によって凹溝１０４を径方向内側に押す。すなわち、マグネットホルダ６４は、被駆動シャフト１００が挿入される筒状部６４ａの内周面と被駆動シャフト１００の外周面との間に径方向の弾性力を作用させる弾性部材６７を有する。
上記構成によれば、被駆動シャフト１００にマグネットホルダ６４が直接固定されるため、出力軸６１と被駆動シャフト１００のがたつきの影響を受けることなく、被駆動シャフト１００の回転角を正確に検出できる。

本実施形態では、マグネットホルダ６４は、操作体連結部１０３よりも駆動連結部１０１側に位置する中間軸部１０２の外周面に固定される。すなわち、弾性部材６７は、工具により操作される操作体連結部１０３には接触しない。操作体連結部１０３は、被駆動シャフト１００を手動操作する際に傷ついたり、変形したりする場合がある。本実施形態の構成によれば、操作体連結部１０３が傷ついたり、変形していても、マグネットホルダ６４を被駆動シャフト１００に対して正確な位置に取り付け可能である。

また本実施形態では、弾性部材６７は、筒状部６４ａの内周面と対向して配置される板バネ部６７ａと、板バネ部６７ａから筒状部６４ａの径方向内側へ突出する突起部６７ｂとを有し、突起部６７ｂは、被駆動シャフト１００の操作体連結部１０３と駆動連結部１０１との間に位置する凹部である凹溝１０４に挿入される。この構成によれば、突起部６７ｂと凹溝１０４とにより、マグネットホルダ６４が被駆動シャフト１００の周方向において位置決めされた状態で固定される。また、突起部６７ｂを凹溝１０４に滑り込ませる構成とすることで、突起部６７ｂに不要な応力がかかるのを抑制でき、破損しにくくなる。弾性部材６７の変形量が小さくなるので、変形させるためのスペースを小さくでき、出力部６０が大きくなるのを防げる。

本実施形態では、弾性部材６７は２つの突起部６７ｂを有し、被駆動シャフト１００は２つの凹溝１０４を有する。すなわち、弾性部材６７の第１突起部および第２突起部が、それぞれ被駆動シャフト１００の外周面の凹部に挿入される。この構成により、マグネットホルダ６４がより安定に固定される。マグネットホルダ６４のがたつきが低減されるため、出力部センサ７２による回転角検出がより安定に行われる。

本実施形態では、マグネットホルダ６４の筒状部６４ａは、弾性部材６７の板バネ部６７ａが配置される第１部分である小径部６４ｅと、被駆動シャフト１００の操作体連結部１０３が配置される第２部分である操作部６８とを有する。第２部分である操作部６８の内径は、第１部分である小径部６４ｅの内径よりも大きい。この構成によれば、マグネットホルダ６４の内部に操作体連結部１０３が配置されるので、操作体連結部１０３がマグネットホルダ６４の上側へ突出する場合と比較して、電動アクチュエータ１０の軸方向長さを小さくできる。

回路基板７０は、ロータ本体４２よりも上側に配置される。回路基板７０は、減速機構５０の上側に配置される。回路基板７０は、板面が軸方向Ｚと直交する板状である。回路基板７０は、回路基板７０を軸方向Ｚに貫通する貫通孔７０ａを有する。貫通孔７０ａには、モータシャフト４１が通される。これにより、モータシャフト４１は、回路基板７０を軸方向Ｚに貫通する。回路基板７０は、図示しないバスバーを介して、ステータ４３と電気的に接続される。すなわち、回路基板７０は、モータ部４０と電気的に接続される。

モータ部センサ７１は、回路基板７０の上面に固定される。より詳細には、モータ部センサ７１は、回路基板７０の上側の面のうちモータ部用センサマグネット４５と隙間を介して軸方向Ｚに対向する部分に固定される。モータ部センサ７１は、モータ部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。モータ部センサ７１は、例えば、ホール素子である。図示は省略するが、モータ部センサ７１は、例えば、周方向に沿って３つ設けられる。モータ部センサ７１は、モータ部用センサマグネット４５の磁界を検出することでモータ部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の上面に固定される。より詳細には、出力部センサ７２は、回路基板７０の上側の面のうち出力部用センサマグネット６３と隙間を介して軸方向Ｚに対向する部分に固定される。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、例えば、ホール素子である。図示は省略するが、出力部センサ７２は、例えば、出力中心軸Ｊ３を中心とする周方向に沿って３つ設けられる。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被駆動シャフト１００の回転を検出する。

上記構成を備える本実施形態の電動アクチュエータ１０において、モータシャフト４１が中心軸Ｊ１周りに回転されると、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。

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周りに回転する。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周りの回転は、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周りに回転する。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に噛み合う駆動ギア６２が出力中心軸Ｊ３周りに回転する。これにより、駆動ギア６２に固定された出力軸６１が出力中心軸Ｊ３周りに回転する。このようにして、出力軸６１には、減速機構５０を介してモータシャフト４１の回転が伝達される。

１０…電動アクチュエータ、２１ｃ，６４ｆ…凹部、４０…モータ部、４１…モータシャフト、４６，６４…マグネットホルダ、５０…減速機構、５１ａ…孔、６０…出力部、６１…出力軸、６１ｄ…シャフト挿入孔、６４ａ…筒状部、６４ｃ…移動抑制部、６７…弾性部材、６７ａ…板バネ部、６７ｂ…突起部、６８…操作部、１００…被駆動シャフト、１０１…駆動連結部、１０３…操作体連結部、１０４，１２２…凹溝、１２１…ホルダ収容部、Ｚ…軸方向

Claims (7)

1. 軸方向に延びるモータシャフトを有するモータ部と、
   前記モータシャフトの軸方向一方側に連結される減速機構と、
   前記減速機構を介して前記モータシャフトの回転が伝達される出力部と、
   を備え、
   前記出力部は、
   被駆動シャフトが挿入されるシャフト挿入孔を有する出力軸と、
   前記出力軸のシャフト挿入方向の奥側に位置し、前記被駆動シャフトが挿入されるマグネットホルダと、
   を有し、
   前記被駆動シャフトは、前記被駆動シャフトの先端に位置する操作体連結部と、前記出力軸が連結される駆動連結部とを有し、前記操作体連結部と前記駆動連結部とは、前記被駆動シャフトの軸方向に間隔を空けて配置されており、
   前記マグネットホルダは、前記被駆動シャフトが挿入される筒状部と、前記筒状部の内周面と前記被駆動シャフトの外周面との間に径方向の弾性力を作用させる弾性部材とを有し、
   前記弾性部材は、前記被駆動シャフトの軸方向において、前記操作体連結部と、前記駆動連結部との間に位置し、
   前記マグネットホルダの筒状部は、前記弾性部材が配置される第１部分と、前記被駆動シャフトの操作体連結部が配置される第２部分とを有する、
   電動アクチュエータ。
2. 前記弾性部材は、前記筒状部の内周面と対向して配置される板バネ部と、前記板バネ部から前記筒状部の径方向内側へ突出する第１突起部とを有し、
   前記第１突起部は、前記被駆動シャフトの前記操作体連結部と前記駆動連結部との間に位置する凹部に挿入される、
   請求項１に記載の電動アクチュエータ。
3. 前記被駆動シャフトの前記凹部は、前記操作体連結部の前記駆動連結部側の端部から前記被駆動シャフトの軸方向に沿って延びる凹溝である、
   請求項２に記載の電動アクチュエータ。
4. 前記第２部分の内径は前記第１部分の内径よりも大きい、
   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。
5. 前記出力部は、前記マグネットホルダの前記筒状部を取り囲むホルダ収容部を有し、
   前記ホルダ収容部は、内面に周方向に延びる凹溝を有し、
   前記マグネットホルダは、前記筒状部の外周面から径方向外側へ突出し前記凹溝に挿入される移動抑制部を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の電動アクチュエータ。
6. 前記マグネットホルダは、前記筒状部の前記出力軸側の端部から軸方向に突出する第２突起部を有し、
   前記出力軸は、前記マグネットホルダ側の端部に、前記第２突起部が挿入される凹部を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の電動アクチュエータ。
7. 前記モータ部と前記出力部とは、前記モータ部の径方向に並んで配置され、
   前記出力部において、前記マグネットホルダと前記出力軸とは軸方向に並んで配置され、
   前記マグネットホルダは前記モータ部の径方向外側に位置する、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の電動アクチュエータ。

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