JP7371491B2 - 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。

内歯ギアを有する減速機構を備えた電動アクチュエータが知られている。例えば、特許文献１には、そのような電動アクチュエータとして、車両走行用のエンジン出力を変速する自動変速機に搭載された電動アクチュエータが記載されている。

特開２００９－６５７４２号公報

上記のような電動アクチュエータにおいて内歯ギアは、ハウジングに設けられた支持面によって軸方向に支持されている。しかし、支持面の形状等によっては、支持面による内歯ギアの支持が不安定になる場合がある。これに対して、単純に支持面の面積を大きくすれば、内歯ギアを安定して支持することも可能である。しかし、この場合には、支持面を設ける作業に要する時間が増大し、電動アクチュエータの生産性が低下する場合がある。

本発明は、上記事情に鑑みて、内歯ギアを安定に支持することができ、かつ、生産性が低下すること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、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た減速機構と、前記モータ部および前記減速機構を収容するハウジングと、を備える。前記減速機構は、前記モータシャフトに連結された外歯ギアと、前記外歯ギアを囲む環状であり、前記外歯ギアに噛み合う内歯ギアと、を有する。前記ハウジングは、前記内歯ギアを軸方向一方側から支持する支持面を有する。前記支持面は、前記モータ部の中心軸回りの周方向に延びる延伸面と、前記延伸面から径方向内側に突出する突出面と、を有する。

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内歯ギアを安定に支持することができ、かつ、電動アクチュエータの生産性が低下することを抑制できる。

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を示す断面図であって、図１におけるII－II断面図である。 図３は、本実施形態の電動アクチュエータの一部を示す断面図であって、図１における部分拡大図である。 図４は、本実施形態の支持面を示す斜視図である。 図５は、本実施形態の支持面および内歯ギアを上側から視た図である。

以下の説明においては、各図に適宜示すＺ軸と平行な方向を上下方向とする。Ｚ軸の正の側を上側とし、Ｚ軸の負の側を下側とする。各図に適宜示す仮想軸である中心軸Ｊ１は、Ｚ軸方向、すなわち上下方向と平行な方向に延びている。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、下側は、軸方向一方側に相当し、上側は、軸方向他方側に相当する。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に示す本実施形態の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、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１０は、モータ部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、モータ部センサ７１と、出力部センサ７２と、仕切部材８０と、を備える。

モータ部４０の中心軸は、中心軸Ｊ１である。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、軸方向に延びている。

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。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に固定されている。第１ベアリング４４ａと第２ベアリング４４ｂ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している。

モータシャフト４１は、中心軸Ｊ１に対して偏心した偏心軸Ｊ２を中心とする偏心軸部４１ａを有する。本実施形態において偏心軸部４１ａは、モータシャフト４１の下側部分の一部である。偏心軸部４１ａには、第３ベアリング４４ｃが固定されている。偏心軸Ｊ２は、中心軸Ｊ１と平行である。偏心軸部４１ａは、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に固定されている。ロータ本体４２は、モータシャフト４１に固定されたロータコアと、ロータコアの外周部に固定されたロータマグネットと、を有する。

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ている。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４３ａと、インシュレータ４３ｂと、複数のコイル４３ｃと、を有する。各々のコイル４３ｃは、インシュレータ４３ｂを介してステータコア４３ａのティースに装着されている。

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ている。本実施形態においてマグネットホルダ４６は、モータシャフト４１の上端部に締め込まれたナット４８によって、モータシャフト４１に固定されている。

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、例えば、軸方向と直交している。モータ部用センサマグネット４５は、マグネットホルダ４６の上面のうち径方向外周縁部に固定されている。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に取り付けられている。本実施形態において、モータ部用センサマグネット４５は、回路基板７０の下側の面と隙間を介して軸方向に対向している。

減速機構５０は、モータ部４０に連結されている。本実施形態において減速機構５０は、モータシャフト４１の下側に連結されている。減速機構５０は、ロータ本体４２およびステータ４３の下側に配置されている。減速機構５０とステータ４３との軸方向の間には、仕切部材８０が配置されている。減速機構５０は、外歯ギア５１と、内歯ギア５２と、出力ギア５３と、複数の突出部５４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。この場合、上側が軸方向一方側に相当する。

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の径方向に広がる円環板状である。図２に示すように、外歯ギア５１の径方向外側面には、歯車部５１ｂが設けられている。外歯ギア５１の歯車部５１ｂは、外歯ギア５１の外周に沿って並ぶ複数の歯部５１ｃを有する。図３に示すように、外歯ギア５１の内周縁部５１ｄは、外歯ギア５１の他の部分よりも軸方向の寸法が大きい。内周縁部５１ｄは、外歯ギア５１の他の部分よりも下側に突出している。

図１に示すように、外歯ギア５１は、モータシャフト４１に連結されている。より詳細には、外歯ギア５１は、モータシャフト４１の偏心軸部４１ａに第３ベアリング４４ｃを介して連結されている。これにより、減速機構５０は、モータシャフト４１に連結されている。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ている。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している。

本実施形態において外歯ギア５１は、複数の穴部５１ａを有する。穴部５１ａは、内周縁部５１ｄよりも径方向外側に位置する。本実施形態において穴部５１ａは、外歯ギア５１を軸方向に貫通している。図２に示すように、複数の穴部５１ａは、周方向に沿って配置されている。より詳細には、複数の穴部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ている。穴部５１ａは、軸方向に見て円形状である。穴部５１ａは、内径が突出部５４の外径よりも大きい。なお、穴部５１ａは、底部を有する穴であってもよい。

内歯ギア５２は、外歯ギア５１の径方向外側に位置し、外歯ギア５１を囲む環状である。本実施形態において内歯ギア５２は、中心軸Ｊ１を中心とする円環状である。内歯ギア５２は、ハウジング１１の後述する第２蓋部材１４に固定されている。内歯ギア５２は、外歯ギア５１と噛み合っている。内歯ギア５２は、基部５２ａと、歯車部５２ｂと、凸部５２ｄと、を有する。基部５２ａは、外歯ギア５１を囲む円環状の部分である。図３に示すように、基部５２ａの下面のうち径方向外縁部は、径方向外側に向かうに従って上側位置する曲面５２ｅになっている。

図２に示すように、歯車部５２ｂは、基部５２ａの内周面に全周に亘って設けられている。歯車部５２ｂは、内歯ギア５２の内周に沿って並ぶ複数の歯部５２ｃを有する。すなわち、内歯ギア５２は、複数の歯部５２ｃを有する。複数の歯部５２ｃは、基部５２ａから径方向内側に突出している。歯車部５２ｂは、外歯ギア５１の歯車部５１ｂと噛み合っている。本実施形態において歯車部５２ｂは、周方向の一部のみにおいて外歯ギア５１の歯車部５１ｂと噛み合っている。図２の例では、歯車部５２ｂは、右側の部分において外歯ギア５１の歯車部５１ｂと噛み合っている。

凸部５２ｄは、基部５２ａの外周面から径方向外側に突出している。すなわち、本実施形態において凸部５２ｄは、内歯ギア５２の外周面に設けられている。凸部５２ｄの径方向外側面は、径方向外側に凸となる形状に湾曲する曲面である。凸部５２ｄは、後述する凹部１４ｇに挿入されている。本実施形態において凸部５２ｄは、凹部１４ｇに嵌め合わされている。

図３に示すように、本実施形態において内歯ギア５２の軸方向の寸法は、外歯ギア５１のうち内周縁部５１ｄを除く部分の軸方向の寸法よりも大きい。内歯ギア５２の歯部５２ｃの軸方向の寸法は、外歯ギア５１の歯部５１ｃの軸方向の寸法よりも大きい。そのため、外歯ギア５１の歯部５１ｃを内歯ギア５２の歯部５２ｃに噛み合わせやすい。また、これにより、本実施形態では、内歯ギア５２の歯部５２ｃのうち軸方向の一部分のみが、外歯ギア５１の歯部５１ｃと噛み合っている。図３では、内歯ギア５２の歯部５２ｃのうち上側部分が、外歯ギア５１の歯部５１ｃと噛み合っている。

図１に示すように、出力ギア５３は、外歯ギア５１および内歯ギア５２の上側に配置されている。すなわち、出力ギア５３は、軸方向に見て外歯ギア５１と重なって配置されている。出力ギア５３は、モータシャフト４１に第４ベアリング４４ｄを介して接続されている。図示は省略するが、出力ギア５３は、例えば、軸方向に見て、中心軸Ｊ１を中心とする円環状である。出力ギア５３の径方向外側面には、歯車部が設けられている。出力ギア５３の歯車部は、出力ギア５３の外周に沿って並ぶ複数の歯部を有する。

出力ギア５３の内周縁部は、第４ベアリング４４ｄの外輪に取り付けられた止め輪４９の下側に対向して配置されている。止め輪４９は、第４ベアリング４４ｄよりも径方向外側に突出している。止め輪４９によって、出力ギア５３が第４ベアリング４４ｄに対して上側に移動することが抑制されている。

図３に示すように、複数の突出部５４は、出力ギア５３から外歯ギア５１に向かって軸方向に突出している。複数の突出部５４は、出力ギア５３の下面から下側に突出する円柱状である。本実施形態において複数の突出部５４は、出力ギア５３と一体成形されている。図２に示すように、複数の突出部５４は、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置されている。

突出部５４の外径は、穴部５１ａの内径よりも小さい。複数の突出部５４は、複数の穴部５１ａのそれぞれに上側から挿入されている。突出部５４の外周面は、穴部５１ａの内側面と内接している。複数の突出部５４は、穴部５１ａの内側面を介して、外歯ギア５１を中心軸Ｊ１回りに揺動可能に支持している。上述したように、本実施形態において出力ギア５３は止め輪４９によって上側への移動が抑制されているため、出力ギア５３に設けられた突出部５４が穴部５１ａから上側に抜け出ることが抑制されている。

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。図１に示すように、出力部６０は、モータ部４０の径方向外側に配置されている。出力部６０は、出力シャフト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、を有する。

出力シャフト６１は、モータシャフト４１の軸方向に延びる筒状である。このように、出力シャフト６１がモータシャフト４１と同じ方向に延びているため、モータシャフト４１の回転を出力シャフト６１に伝達する減速機構５０の構造を簡単化できる。出力シャフト６１は、減速機構５０を介してモータシャフト４１に連結されている。本実施形態において出力シャフト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ている。すなわち、出力シャフト６１は、軸方向に見て、モータシャフト４１から径方向に離れて配置されている。そのため、モータシャフト４１と出力シャフト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。図１において出力中心軸Ｊ３は、例えば、中心軸Ｊ１の右側に位置する。

出力シャフト６１は、下側に開口している。出力シャフト６１は、内周面に、スプライン溝を有する。出力シャフト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ている。出力シャフト６１には、下側から被駆動シャフトＤＳが挿入されて連結される。より詳細には、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、出力シャフト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、出力シャフト６１と被駆動シャフトＤＳとが連結される。被駆動シャフトＤＳには、出力シャフト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ＤＳを出力中心軸Ｊ３回りに回転させる。

駆動ギア６２は、出力シャフト６１に固定され出力ギア５３と噛み合っている。本実施形態において駆動ギア６２は、出力シャフト６１の外周面に固定されている。駆動ギア６２は、出力シャフト６１から出力ギア５３に向かって延びている。駆動ギア６２は、先端部に出力ギア５３の歯車部と噛み合う歯車部を有する。

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、軸方向両側に開口している。マグネットホルダ６４は、出力シャフト６１の上部に固定されている。本実施形態においてマグネットホルダ６４は、モータ部４０の第２ベアリング４４ｂの径方向外側に配置されている。マグネットホルダ６４は、軸方向に見て、回路基板７０と部分的に重なっている。マグネットホルダ６４は、回路基板７０よりも下側に配置されている。出力シャフト６１は、マグネットホルダ６４の内側に圧入されている。

出力部用センサマグネット６３は、出力中心軸Ｊ３を中心とする円環状である。出力部用センサマグネット６３は、マグネットホルダ６４の上端部に嵌め合わされている。出力部用センサマグネット６３は、例えば、接着剤によってマグネットホルダ６４と固定されている。出力シャフト６１にマグネットホルダ６４が固定されることで、出力部用センサマグネット６３は、マグネットホルダ６４を介して出力シャフト６１に固定されている。出力部用センサマグネット６３の一部は、回路基板７０の下側の面と隙間を介して対向している。

出力シャフト６１の上側の端部は、マグネットホルダ６４の上側の端部よりも下側に位置する。出力シャフト６１の上側の端部には、工具を嵌合可能な操作部６６が設けられている。操作部６６は、例えば、出力シャフト６１の上側の端部から下方に窪む穴部である。操作部６６の形状は、例えば、軸方向に見て、出力中心軸Ｊ３を中心とする正方形または正六角形である。

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、穴部５１ａの内周面と突出部５４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５１ｂと内歯ギア５２の歯車部５２ｂ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はハウジング１１の後述する第２蓋部材１４に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、穴部５１ａと突出部５４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に噛み合う駆動ギア６２が出力中心軸Ｊ３回りに回転する。これにより、駆動ギア６２に固定された出力シャフト６１が出力中心軸Ｊ３回りに回転する。このようにして、出力シャフト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。このような減速機構５０の構成によれば、モータシャフト４１の回転に対して、出力シャフト６１の回転を比較的大きく減速できる。そのため、出力シャフト６１の回転トルクを比較的大きくできる。したがって、電動アクチュエータ１０を小型化しつつ、電動アクチュエータ１０の出力を確保しやすい。本実施形態の電動アクチュエータ１０において出力シャフト６１は、１周しない範囲内で双方向に回転させられる。

ハウジング１１は、モータ部４０、減速機構５０、出力部６０、回路基板７０、およびバスバーユニット９０を収容している。ハウジング１１は、上側に開口するハウジング本体１２と、ハウジング本体１２の上側の開口部１２ａに固定された第１蓋部材１３と、ハウジング本体１２の下側の開口部１２ｂに固定された第２蓋部材１４と、を有する。

本実施形態においてハウジング本体１２は、金属製である。図示は省略するが、ハウジング本体１２は、例えば、軸方向に見て、多角形状である。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に設けられたモータケース部３２および出力シャフト保持部３３と、を有する。

図示は省略するが、本実施形態において外壁部３０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。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３８が設けられている。筒状壁３８に囲まれた開口部が、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および出力シャフト保持部３３は、底壁部３１の上面に設けられている。モータケース部３２は、モータ部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、モータ部４０を内側に保持している。より詳細には、モータケース部３２の内周面に、モータ部４０のステータ４３が固定されている。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、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、第２ベアリング４４ｂが保持されている。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。

出力シャフト保持部３３は、出力中心軸Ｊ３を中心とする円筒状である。出力シャフト保持部３３は、底壁部３１よりも下側に突出している。出力シャフト保持部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。出力シャフト保持部３３は、出力シャフト保持部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が嵌め合わされている。

ブッシュ６５は、下側の端部に出力中心軸Ｊ３を中心とする径方向の外側に突出するフランジ部を有する。ブッシュ６５のフランジ部は、駆動ギア６２の上面によって下側から支持されている。ブッシュ６５の内側には、出力シャフト６１が嵌め合わされている。ブッシュ６５は、出力シャフト６１を出力中心軸Ｊ３回りに回転可能に支持している。

第１蓋部材１３は、下側に開口する収容凹部１３ｂを有する容器状の部材である。本実施形態において第１蓋部材１３は、金属製である。第１蓋部材１３とハウジング本体１２とは、第１蓋部材１３を軸方向に貫通する複数のボルトにより締結されている。図示は省略するが、収容凹部１３ｂには、回路基板７０の上面に実装された電子部品が収容されている。収容凹部１３ｂには、例えば、回路基板７０に実装されたキャパシタ、トランジスタなどが収容されている。

第１蓋部材１３は、出力シャフト６１の上側に位置する開口部１３ｃを有する。開口部１３ｃには、取り外し可能なキャップ１５が取り付けられている。キャップ１５は、例えば外周面に設けられた雄ネジ部が開口部１３ｃの内周面に設けられた雌ネジ部に締め込まれることで、開口部１３ｃに取り付けられている。キャップ１５を取り外すことにより、開口部１３ｃを介して、電動アクチュエータ１０の外部から操作部６６に工具を接続可能である。

第２蓋部材１４は、減速機構５０を下側から覆っている。本実施形態において第２蓋部材１４は、金属製である。第２蓋部材１４は、例えば、ダイカストによって成形されている。第２蓋部材１４は、保持筒部１４ａと、底壁部１４ｆと、円筒部１４ｂと、フランジ部１４ｃと、を有する。すなわち、ハウジング１１は、保持筒部１４ａと、底壁部１４ｆと、円筒部１４ｂと、フランジ部１４ｃと、を有する。

保持筒部１４ａは、中心軸Ｊ１を中心とする円筒状である。保持筒部１４ａは、上側に開口し、下側に底部１４ｄを有する。保持筒部１４ａは、円筒部１４ｂよりも内径が小さく、円筒部１４ｂよりも下側に位置する。保持筒部１４ａの径方向内側には、第１ベアリング４４ａが保持されている。第１ベアリング４４ａと底部１４ｄとの軸方向の間には、予圧部材４７が配置されている。予圧部材４７は、例えば、周方向に沿って延びる円環状のウェーブワッシャである。予圧部材４７は、底部１４ｄの上側の面と第１ベアリング４４ａの外輪の下側の端部とに接触している。予圧部材４７は、第１ベアリング４４ａの外輪に対して上向きの予圧を加えている。

底壁部１４ｆは、保持筒部１４ａの上側の端部から径方向外側に広がっている。図４に示すように、底壁部１４ｆは、中心軸Ｊ１を中心とする円環状である。底壁部１４ｆの上面は、対向面１４ｈと、非加工面１４ｉと、支持面１４ｊと、を有する。すなわち、ハウジング１１は、対向面１４ｈと、非加工面１４ｉと、支持面１４ｊと、を有する。

対向面１４ｈは、底壁部１４ｆの上面のうち内周縁部である。対向面１４ｈは、中心軸Ｊ１を中心とする円環状の面である。対向面１４ｈは、軸方向と直交する平坦な面である。図３に示すように、対向面１４ｈは、第３ベアリング４４ｃの外輪および外歯ギア５１の内周縁部５１ｄの下側に対向して配置されている。本実施形態において対向面１４ｈは、加工面である。

なお、本明細書において「或る面が加工面である」とは、或る面が、切削加工および研削加工等の機械加工が施されることによって作られていることを意味する。本実施形態において第２蓋部材１４の加工面は、ダイカストによって成形された第２蓋部材１４の表面に対して、切削加工が施されて作られた面である。

非加工面１４ｉは、対向面１４ｈの径方向外側に位置する。非加工面１４ｉは、支持面１４ｊの径方向内側に位置する。図４に示すように、非加工面１４ｉは、中心軸Ｊ１を中心とする略円環状である。非加工面１４ｉは、例えば、軸方向と直交する平坦な面である。非加工面１４ｉは、対向面１４ｈよりも上側に位置する。図３に示すように、非加工面１４ｉは、第３ベアリング４４ｃの下端および外歯ギア５１の内周縁部５１ｄの下端よりも上側に位置する。非加工面１４ｉと対向面１４ｈとの径方向の間には、下方に窪む環状の溝１４ｒが設けられている。非加工面１４ｉは、機械加工が施されていない面である。本実施形態において非加工面１４ｉは、ダイカストによって成形された面である。第２蓋部材１４において、非加工面１４ｉは、加工面に対して、表面粗さが大きく、かつ、平面度が低い。

支持面１４ｊは、非加工面１４ｉの径方向外側に位置する。本実施形態において支持面１４ｊは、加工面である。支持面１４ｊは、例えば、軸方向と直交する平坦な面である。支持面１４ｊは、非加工面１４ｉよりも上側に位置する。支持面１４ｊと非加工面１４ｉとの径方向の間には、段差部１４ｐが設けられている。段差部１４ｐにおける径方向内側を向く段差面は、下側から上側に向かうに従って径方向外側に位置する傾斜面である。支持面１４ｊには、内歯ギア５２の下面が接触している。すなわち、支持面１４ｊは、内歯ギア５２を下側から支持している。

図４に示すように、支持面１４ｊは、延伸面１４ｋと、突出面１４ｍと、を有する。延伸面１４ｋは、モータ部４０の中心軸Ｊ１回りの周方向に延びている。延伸面１４ｋには、下側に窪む凹部１４ｎが設けられている。凹部１４ｎは、延伸面１４ｋを周方向に分断している。これにより、延伸面１４ｋは、略Ｃ字形状となっている。凹部１４ｎの底面は、延伸面１４ｋよりも下側に位置し、非加工面１４ｉよりも上側に位置する。図５に示すように、延伸面１４ｋの内周縁は、基部５２ａの内周縁よりも径方向外側に位置する。図３に示すように、延伸面１４ｋは、基部５２ａの径方向内側部分を下側から支持している。

図４に示すように、突出面１４ｍは、延伸面１４ｋから径方向内側に突出している。突出面１４ｍは、例えば、径方向内側に凸となる略半円形状である。本実施形態において突出面１４ｍは、周方向に沿って間隔を空けて複数設けられている。より詳細には、突出面１４ｍは、３つ以上設けられている。図４において突出面１４ｍは、例えば、４つ設けられている。複数の突出面１４ｍは、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置されている。図５に示すように、突出面１４ｍは、内歯ギア５２の歯部５２ｃよりも径方向内側に突出している。突出面１４ｍは、基部５２ａの内周縁部と歯部５２ｃとを下側から支持している。

図１に示すように、円筒部１４ｂは、底壁部１４ｆの外周縁部から上側に延びている。円筒部１４ｂは、保持筒部１４ａよりも径方向外側に位置する。円筒部１４ｂは、中心軸Ｊ１を中心とする円筒状である。円筒部１４ｂは、上側に開口している。円筒部１４ｂの内部には、内歯ギア５２が嵌め合わされている。本実施形態において円筒部１４ｂの内部には、内歯ギア５２が圧入されている。

図４に示すように、円筒部１４ｂの内周面は、支持面１４ｊの外周縁から上側に突出している。円筒部１４ｂの内周面には、径方向外側に窪む凹部１４ｇが設けられている。凹部１４ｇの下端部は、支持面１４ｊに設けられた凹部１４ｎの径方向外端部と繋がっている。凹部１４ｎが設けられていることで、凹部１４ｇを切削加工により作る際に、延伸面１４ｋよりも下側の位置から円筒部１４ｂの内周面に切削加工を施せる。これにより、凹部１４ｇの一部を、延伸面１４ｋと同じ軸方向位置に好適に設けることができる。図２に示すように、凹部１４ｇには、凸部５２ｄが挿入されている。これにより、凸部５２ｄが凹部１４ｇに対して周方向に引っ掛かり、内歯ギア５２がハウジング１１に対して周方向に相対回転することが抑制されている。本実施形態において凹部１４ｇには、凸部５２ｄが嵌め合わされている。

図１に示すように、フランジ部１４ｃは、第２蓋部材１４の上端部に設けられている。フランジ部１４ｃは、径方向外側に広がっている。フランジ部１４ｃの上面は、筒状壁３８の下端面と接触している。フランジ部１４ｃは、例えば、筒状壁３８とネジで固定されている。これにより、第２蓋部材１４がハウジング本体１２に固定されている。

第２蓋部材１４は、出力部６０と軸方向に重なる開口部１４ｅを有する。出力シャフト６１の下側の端部は、第２蓋部材１４の開口部１４ｅを通じて下側に露出している。第２蓋部材１４は、出力シャフト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を下側から支持している。

バスバーユニット９０は、区画壁３２ａの上面に配置されている。バスバーユニット９０は、円環板状のバスバーホルダ９１と、バスバーホルダ９１に保持された複数のバスバー９２と、を有する。バスバー９２は、例えば、６本設けられている。本実施形態においてバスバーホルダ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ている。バスバーホルダ９１は、例えば、複数のボルト９５によって、モータケース部３２の区画壁３２ａに固定されている。ボルト９５は、例えば、３つ設けられている。

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している。本実施形態においてバスバー９２の一方側の端部９２ａは、回路基板７０を下側から上側に貫通している。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ている。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４３ｃ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４３ｃと接続されている。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ている。

本実施形態において回路基板７０は、モータ部４０およびバスバーユニット９０の上側に配置されている。回路基板７０は、板面が軸方向と直交する板状である。図示は省略するが、回路基板７０の軸方向に見た形状は、概ね正方形状である。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４３ｃと電気的に接続されている。すなわち、回路基板７０は、モータ部４０と電気的に接続されている。本実施形態において回路基板７０は、ハウジング本体１２における開口部１２ａの内側に収容されている。回路基板７０は、第１蓋部材１３によって上側から覆われている。回路基板７０は、例えば、複数のボルト９６によって、モータケース部３２の区画壁３２ａに固定されている。ボルト９６は、例えば、３つ設けられている。

モータ部センサ７１は、回路基板７０の下面に固定されている。より詳細には、モータ部センサ７１は、回路基板７０の下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に対向する部分に固定されている。モータ部センサ７１は、モータ部用センサマグネット４５の磁界を検出可能な磁気センサである。モータ部センサ７１は、例えば、ホールＩＣ等のホール素子である。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つ設けられている。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の下面に固定されている。より詳細には、出力部センサ７２は、回路基板７０の下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に対向する部分に固定されている。出力部センサ７２は、出力部用センサマグネット６３の磁界を検出可能な磁気センサである。出力部センサ７２は、例えば、ホールＩＣ等のホール素子である。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出力シャフト６１の回転を検出する。

本実施形態によれば、内歯ギア５２を下側から支持する支持面１４ｊが、モータ部４０の中心軸Ｊ１回りの周方向に延びる延伸面１４ｋと、延伸面１４ｋから径方向内側に突出する突出面１４ｍと、を有する。そのため、延伸面１４ｋしか設けられない場合に比べて突出面１４ｍによって内歯ギア５２を支持する支持面１４ｊの面積を大きくできる。また、突出面１４ｍによって内歯ギア５２の内周縁部を好適に支持しやすい。そのため、内歯ギア５２を支持面１４ｊによって安定して支持することができる。

また、突出面１４ｍを設けて支持面１４ｊの周方向の一部を部分的に径方向内側に大きくしているため、支持面１４ｊを全周に亘って径方向に大きくする場合に比べて、支持面１４ｊの面積を小さくできる。これにより、支持面１４ｊの面積が大きくなり過ぎることを抑制できる。したがって、支持面１４ｊを設ける作業に要する時間が増大することを抑制でき、電動アクチュエータ１０の生産性が低下することを抑制できる。

以上により、本実施形態によれば、電動アクチュエータ１０において内歯ギア５２を安定に支持することができ、かつ、電動アクチュエータ１０の生産性が低下することを抑制できる。

また、本実施形態によれば、突出面１４ｍは、周方向に沿って間隔を空けて複数設けられている。そのため、複数の突出面１４ｍによって、内歯ギア５２をより安定して支持することができる。また、例えば１つの突出面１４ｍが周方向に延びて長く設けられているような場合に比べて、突出面１４ｍの総面積を小さくしやすいため、突出面１４ｍを精度よく作りやすい。したがって、内歯ギア５２の径方向内側部分を突出面１４ｍによって、より安定して支持することができる。特に、本実施形態によれば、突出面１４ｍは、３つ以上設けられている。これにより、３つ以上の突出面１４ｍによって、内歯ギア５２を特に安定して支持することができる。

また、本実施形態によれば、支持面１４ｊは、加工面である。そのため、支持面１４ｊの平面度を高くすることができる。これにより、支持面１４ｊによって内歯ギア５２をより安定して支持することができる。また、上述したように支持面１４ｊの面積が大きくなり過ぎることを抑制できるため、機械加工を施して支持面１４ｊを作る作業に要する時間が増大することを抑制できる。

また、本実施形態によれば、支持面１４ｊは、支持面１４ｊの径方向内側に位置する非加工面１４ｉよりも上側に位置する。そのため、内歯ギア５２を支持面１４ｊに上側から接触させやすく、支持面１４ｊによって内歯ギア５２を好適に支持しやすい。また、支持面１４ｊの径方向内側に位置する面が加工面である場合に比べて、加工面の面積を小さくできる。そのため、加工面を作る作業に要する時間を少なくでき、電動アクチュエータ１０の生産性を向上できる。

また、本実施形態によれば、延伸面１４ｋの内周縁は、基部５２ａの内周縁よりも径方向外側に位置する。そのため、延伸面１４ｋの径方向の寸法を小さくしやすく、延伸面１４ｋを設ける作業に要する時間を少なくできる。これにより、電動アクチュエータ１０の生産性をより向上できる。また、突出面１４ｍは、歯部５２ｃよりも径方向内側に突出している。そのため、突出面１４ｍによって内歯ギア５２の内周縁部を好適に支持できる。これにより、延伸面１４ｋの径方向の寸法を小さくしても、延伸面１４ｋと突出面１４ｍとによって、内歯ギア５２を安定して支持することができる。また、突出面１４ｍが歯部５２ｃを下側から支持しているため、外歯ギア５１から応力を受けやすい歯部５２ｃを安定して支持することができる。

本発明は上述の実施形態に限られず、本発明の技術的思想の範囲内において、他の構成を採用することもできる。内歯ギアを支持する支持面は、延伸面および突出面を有するならば、その形状は特に限定されない。延伸面は、円環状等の環状であってもよいし、周方向に沿って複数設けられていてもよい。突出面の数は、特に限定されず、１つ以上、３つ以下であってもよいし、５つ以上であってもよい。突出面の形状は、特に限定されず、多角形状であってもよい。突出面の径方向内端は、内歯ギアの内周縁と径方向において同じ位置に配置されてもよいし、内歯ギアの内周縁よりも径方向外側に位置してもよい。突出面は、内歯ギアの歯部を支持していなくてもよい。

上述した実施形態では、円筒部１４ｂの内周面に凹部１４ｇが設けられ、内歯ギア５２の外周面に凸部５２ｄが設けられた構成としたが、これに限られない。内歯ギアの外周面に凹部が設けられ、ハウジングの円筒部の内周面に凸部が設けられてもよい。凹部および凸部は、設けられていなくてもよい。

減速機構は、外歯ギアおよび内歯ギアを有するならば、その構造は特に限定されない。減速機構の突出部は外歯ギアに設けられ、減速機構の穴部は出力ギアに設けられてもよい。この場合、突出部は、外歯ギアから出力ギアに向かって突出し、穴部に挿入される。

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、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。

１０…電動アクチュエータ、１１…ハウジング、１４ｂ…円筒部、１４ｇ…凹部、１４ｉ…非加工面、１４ｊ…支持面、１４ｋ…延伸面、１４ｍ…突出面、４０…モータ部、４１…モータシャフト、４１ａ…偏心軸部、４４ｃ…第３ベアリング（ベアリング）、５０…減速機構、５１…外歯ギア、５１ａ…穴部、５２…内歯ギア、５２ａ…基部、５２ｃ…歯部、５２ｄ…凸部、５３…出力ギア、５４…突出部、Ｊ１…中心軸、Ｊ２…偏心軸

Claims (8)

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た減速機構と、
   前記モータ部および前記減速機構を収容するハウジングと、
   を備え、
   前記減速機構は、
   前記モータシャフトに連結された外歯ギアと、
   前記外歯ギアを囲む環状であり、前記外歯ギアに噛み合う内歯ギアと、
   を有し、
   前記ハウジングは、前記内歯ギアを軸方向一方側から支持する支持面を有し、
   前記支持面は、
   前記モータ部の中心軸回りの周方向に延びる延伸面と、
   前記延伸面から径方向内側に突出する突出面と、
   を有する、電動アクチュエータ。
2. 前記突出面は、周方向に沿って間隔を空けて複数設けられている、請求項１に記載の電動アクチュエータ。
3. 前記突出面は、３つ以上設けられている、請求項２に記載の電動アクチュエータ。
4. 前記支持面は、加工面である、請求項１から３のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。
5. 前記ハウジングは、前記支持面の径方向内側に位置する非加工面を有し、
   前記支持面は、前記非加工面よりも軸方向他方側に位置する、請求項４に記載の電動アクチュエータ。
6. 前記内歯ギアは、
   前記外歯ギアを囲む環状の基部と、
   前記基部から径方向内側に突出する複数の歯部と、
   を有し、
   前記延伸面の内周縁は、前記基部の内周縁よりも径方向外側に位置し、
   前記突出面は、前記歯部よりも径方向内側に突出し、前記歯部を軸方向一方側から支持している、請求項１から５のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。
7. 前記内歯ギアは、円環状であり、
   前記ハウジングは、前記内歯ギアが内部に嵌め合わされた円筒部を有し、
   前記内歯ギアの外周面と前記円筒部の内周面との一方には、凹部が設けられ、
   前記内歯ギアの外周面と前記円筒部の内周面との他方には、前記凹部に挿入された凸部が設けられている、請求項１から６のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。
8. 前記モータシャフトは、前記モータ部の中心軸に対して偏心した偏心軸を中心とする偏心軸部を有し、
   前記外歯ギアは、前記偏心軸部にベアリングを介して連結され、
   前記減速機構は、
   前記モータシャフトの回転が減速されて伝達され、軸方向に見て前記外歯ギアと重なって配置された出力ギアと、
   前記出力ギアと前記外歯ギアとのうちの一方から他方に向かって軸方向に突出し、周方向に沿って配置された複数の突出部と、
   を有し、
   前記出力ギアと前記外歯ギアとのうちの他方は、周方向に沿って配置された複数の穴部を有し、
   前記穴部は、内径が前記突出部の外径よりも大きく、
   前記複数の突出部は、前記複数の穴部のそれぞれに挿入され、前記穴部の内側面を介して、前記外歯ギアを前記モータ部の中心軸回りに揺動可能に支持している、請求項１から７のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。

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