DE112018001722T5

DE112018001722T5 - Elektrisches betätigungsbauglied

Info

Publication number: DE112018001722T5
Application number: DE112018001722.2T
Authority: DE
Inventors: Yutaka Uematsu; Kazumi SHINKAI; Shun KATO; Shuichi KINJO; Kohei OSUGA; Tadayuki Hatsuda
Original assignee: Nidec Tosok Corp
Current assignee: Nidec Powertrain Systems Corp
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2018-03-20
Publication date: 2019-12-19
Also published as: JPWO2018180776A1; US20200036266A1; WO2018180776A1; CN210327272U

Abstract

Dieses elektrische Betätigungsbauglied ist mit folgenden Merkmalen versehen: einer Motoreinheit, die einen Motor mit einer sich in einer Axialrichtung erstreckenden Motorwelle umfasst; einem Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus, der mit einer Seite der Motorwelle in der Axialrichtung verbunden ist; und einer Ausgangseinheit mit einer Ausgangswelle, an die die Drehung der Motorwelle durch den Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus übertragen wird, wobei die Ausgangswelle einen Verbindungsabschnitt aufweist, der mit einer angetriebenen Welle verbunden ist, die Ausgangseinheit einen Sensormagneten sowie einen Magnethalter, um den Sensormagneten zu halten, aufweist, und der Magnethalter indirekt mit der Ausgangswelle verbunden und an der angetriebenen Welle befestigt ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Betätigungsbauglied.
Hintergrundtechnik
In der verwandten Technik sind elektrische Betätigungsbauglieder bekannt, die einen Motor und eine Verlangsamungseinrichtung umfassen. Bei derartigen elektrischen Betätigungsbaugliedern ist eine Drehpositionserfassungseinrichtung zur Erfassung eines Drehwinkels in einem Ausgangsbauglied, das mit der Verlangsamungseinrichtung verbunden ist, bereitgestellt (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
Liste der angeführten Dokumente
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Offengelegte japanische Patentschrift Nr. 2015-23761
Kurzdarstellung der Erfindung
Technische Problemstellung
Es gibt Fälle, in denen ein elektrisches Betätigungsbauglied verwendet wird, während eine Ausgangswelle einer Verlangsamungseinrichtung und eine Angetriebene-Seite-Welle miteinander verbunden sind. Wenn in einem Verbindungsabschnitt zwischen der Angetriebene-Seite-Welle und der Ausgangswelle des elektrischen Betätigungsbauglieds Spiel vorhanden ist, kann in diesem Fall ein in das elektrische Betätigungsbauglied eingebauter Sensor einen Drehwinkel der Angetriebene-Seite-Welle nicht präzise erfassen.
Eine Aufgabe eines Aspektes der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektrisches Betätigungsbauglied bereitzustellen, das einen Sensor aufweist, der einen Drehwinkel einer Welle, die mit einer Ausgangswelle verbunden ist, erfassen kann.
Lösung der Problemstellung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein elektrisches Betätigungsbauglied bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Motorabschnitt, der einen Motor mit einer sich axial erstreckenden Motorwelle umfasst, einen mit einer axialen Seite der Motorwelle verbundenen Verlangsamungsmechanismus und einen Ausgangsabschnitt, der eine Ausgangswelle aufweist, an welche eine Drehung der Motorwelle über den Verlangsamungsmechanismus übertragen wird, wobei die Ausgangswelle einen Verbindungsabschnitt aufweist, der mit einer angetriebenen Welle verbunden ist, wobei der Ausgangsabschnitt einen Sensormagneten sowie einen Magnethalter, der den Sensormagneten hält, aufweist und wobei der Magnethalter indirekt mit der Ausgangswelle verbunden ist und an der angetriebenen Welle befestigt ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein elektrisches Betätigungsbauglied bereitgestellt, das einen Sensor aufweist, der einen Drehwinkel einer Welle, die mit einer Ausgangswelle verbunden ist, erfassen kann.
Figurenliste

1 veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines elektrischen Betätigungsbauglieds eines Ausführungsbeispiels.
2 veranschaulicht eine Teilquerschnittsansicht eines Ausgangsabschnitts in dem elektrischen Betätigungsbauglied.
3 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines Magnethalters.
4 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des Magnethalters
5 veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Magnethalters.
6 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Halterfeder.
7 veranschaulicht einen Zustand, in dem der Magnethalter gelöst ist.
8 veranschaulicht einen Zustand, in dem der Magnethalter angebracht ist.
9 veranschaulicht einen Schritt des Anbringens einer angetriebenen Welle.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
Elektrisches Betätigungsbauglied
Nachfolgend wird ein elektrisches Betätigungsbauglied eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt eine Querschnittsansicht des elektrischen Betätigungsbauglieds des vorliegenden Ausführungsbeispiels.
Ein elektrisches Betätigungsbauglied 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird verwendet, indem dasselbe mit einer angetriebenen Welle 90 verbunden ist. Das elektrische Betätigungsbauglied 10 dreht die angetriebene Welle 90 um eine Achse.
Das elektrische Betätigungsbauglied 10 umfasst ein Gehäuse 11, einen Motorabschnitt 20, der eine Motorwelle 21 aufweist, die sich axial entlang einer ersten Mittelachse J1 erstreckt, einen Verlangsamungsmechanismus 30, einen Ausgangsabschnitt 40, eine Steuerplatine 60, ein erstes Lager 51, ein zweites Lager 52, ein drittes Lager 53, ein viertes Lager 54 und einen äußeren Verbinder 80. Das erste bis vierte Lager 51 bis 54 sind beispielsweise Kugellager. Die Axialrichtung der ersten Mittelachse J1 ist parallel zu der Auf-Ab-Richtung in 1.
In der folgenden Beschreibung wird die Axialrichtung der ersten Mittelachse J1 einfach als „die Axialrichtung“ bezeichnet, axial nach oben in 1 wird einfach als „oberhalb oder nach oben“ bezeichnet und axial nach unten in 1 wird einfach als „unterhalb oder nach unten“ bezeichnet. Zusätzlich wird die Radialrichtung um die erste Mittelachse J1 einfach als „die Radialrichtung“ bezeichnet und die Umfangsrichtung um die erste Mittelachse J1 wird einfach als „die Umfangsrichtung“ bezeichnet. Oberhalb (nach oben) und unterhalb (nach unten) sind lediglich Bezeichnungen, um die relativen Positionsbeziehungen zwischen Abschnitten zu beschreiben. Tatsächliche Anordnungsbeziehungen oder dergleichen können andere Anordnungsbeziehungen oder dergleichen sein als Anordnungsbeziehungen oder dergleichen, die mit diesen Bezeichnungen versehen werden. Oberhalb (nach oben) entspricht einer axial gegenüberliegenden Seite und unterhalb (nach unten) entspricht einer axialen Seite.
Das Gehäuse 11 weist Folgendes auf: einen Gehäusehauptkörper 12, der den Motorabschnitt 20, den Verlangsamungsmechanismus 30 und den Ausgangsabschnitt 40 unterbringt; ein unteres Abdeckbauglied 13, das auf der Seite unterhalb des Gehäusehauptkörpers 12 angeordnet ist; und ein oberes Abdeckbauglied 14, das auf der Seite oberhalb des Gehäusehauptkörpers 12 angeordnet ist.
Der Gehäusehauptkörper 12 ist ein mit einem Boden versehener kastenförmiger Behälter, der sich nach oben öffnet. Der Gehäusehauptkörper 12 weist eine Bodenwand 12a, die sich in eine Richtung orthogonal zu der ersten Mittelachse J1 erstreckt, und eine Umfangswand 12b auf, die sich von einem äußeren Umfangsende der Bodenwand 12a nach oben erstreckt. Die Bodenwand 12a weist ein Durchdringungsloch 12c, das die Bodenwand 12a axial durchdringt, und einen röhrenförmigen herausragenden Wandabschnitt 12d auf, der sich von einem Endrand des Durchdringungslochs 12c axial nach unten erstreckt. Das heißt, das Gehäuse 11 weist das Durchdringungsloch 12c und den herausragenden Wandabschnitt 12d auf.
Der Gehäusehauptkörper 12 weist einen Motorhalter 122, der den Motorabschnitt 20 hält, und einen Ausgangsabschnittshalter 123 auf, der den Ausgangsabschnitt 40 hält. Der Motorhalter 122 und der Ausgangsabschnittshalter 123 sind radial nebeneinander innerhalb des Durchdringungslochs 12c angeordnet. Der Gehäusehauptkörper 12 weist einen Durchdringungsabschnitt 12e auf, der die Umfangswand 12b radial durchdringt. Der äußere Verbinder 80 ist in den Durchdringungsabschnitt 12e eingefügt und daran befestigt.
Der Motorhalter 122 weist einen zylindrischen Röhrenabschnitt 122a, der sich axial erstreckt, und einen torischen Deckelabschnitt 122b auf, der sich von einem oberen Ende des Röhrenabschnitts 122a radial nach innen ausbreitet. Ein Öffnungsabschnitt des Röhrenabschnitts 122a auf der Seite unterhalb ist innerhalb des Durchdringungslochs 12c positioniert. Der Röhrenabschnitt 122a umgibt das Äußere des Motorabschnitts 20 radial. Der Deckelabschnitt 122b deckt die Seite oberhalb des Motorabschnitts 20 ab. Der Deckelabschnitt 122b weist einen zylindrischen Lagerhalter 122c auf, der das vierte Lager 54 in der Mitte hält.
Der Ausgangsabschnittshalter 123 ist derart angeordnet, dass derselbe zu dem Motorhalter 122 innerhalb des Durchdringungslochs 12c radial benachbart ist. Der Ausgangsabschnittshalter 123 weist einen zylindrischen Röhrenabschnitt 123a, der sich axial zu einer zentrierten zweiten Mittelachse J2 erstreckt, und einen Stützwandabschnitt 123b auf, der sich von einem unteren Ende des Röhrenabschnitts 123a radial nach außen ausbreitet und mit einem Umfangsrand des Durchdringungslochs 12c verbunden ist.
Der herausragende Wandabschnitt 12d, der das Durchdringungsloch 12c umgibt, bringt einige der Getrieberäder des Verlangsamungsmechanismus 30 und des Ausgangsabschnitts 40 unter. In einem Bereich, der von dem herausragenden Wandabschnitt 12d umgeben ist, ist ein den Motorhalter 122 axial überlappender Bereich ein Bereich, der die Getrieberäder des Verlangsamungsmechanismus 30 unterbringt, und ein den Ausgangsabschnittshalter 123 axial überlappender Bereich ein Bereich, der die Getrieberäder des Ausgangsabschnitts 40 unterbringt.
Das untere Abdeckbauglied 13 ist an dem herausragenden Wandabschnitt 12d des Gehäusehauptkörpers 12 befestigt. Das untere Abdeckbauglied 13 blockiert das Durchdringungsloch 12c von der Seite darunter. Das untere Abdeckbauglied 13 weist einen Deckelplattenabschnitt 13a, der sich in einer Richtung orthogonal zu der Axialrichtung erstreckt, und einen röhrenförmigen Seitenwandabschnitt 13b auf, der sich von einem Endrand des Deckelplattenabschnitts 13a axial nach oben erstreckt. Der Seitenwandabschnitt 13b umgibt den Außenumfang des herausragenden Wandabschnitts 12d des Gehäusehauptkörpers 12 und ist einer Richtung orthogonal zu der Axialrichtung zugewandt. Der Seitenwandabschnitt 13b des unteren Abdeckbauglieds 13 ist an dem herausragenden Wandabschnitt 12d befestigt, indem dieser an einer Mehrzahl von Punkten genietet ist.
Das untere Abdeckbauglied 13 weist eine Verlangsamungsmechanismusabdeckung 131, die den Verlangsamungsmechanismus 30 axial abdeckt, und eine Ausgangsabschnittsabdeckung 132 auf, die den Ausgangsabschnitt 40 axial abdeckt.
Die Verlangsamungsmechanismusabdeckung 131 weist bei Betrachtung von der Seite darunter eine Scheibenform um die ersten Mittelachse J1 auf. Die Verlangsamungsmechanismusabdeckung 131 weist eine Mehrzahl zurückgesetzter Unterbringungsabschnitte 131a und 131b auf, die nach unten zurückgesetzt sind. Beide zurückgesetzten Unterbringungsabschnitte 131a und 131b weisen eine mit einem Boden versehene zylindrische Form um die erste Mittelachse J1 auf. Der zurückgesetzte Unterbringungsabschnitt 131a ist in einem radial mittleren Abschnitt angeordnet und bringt das erste Lager 51 unter. Der zurückgesetzte Unterbringungsabschnitt 131b ist auf der Seite oberhalb des zurückgesetzten Unterbringungsabschnitts 131b positioniert und bringt die Getrieberäder des Verlangsamungsmechanismus 30 unter.
Die Ausgangsabschnittsabdeckung 132 weist bei Betrachtung von der Seite darunter eine Scheibenform um die zweite Mittelachse J2 auf. Die Ausgangsabschnittsabdeckung 132 weist einen zylindrischen Röhrenabschnitt 132a auf, der sich axial zu der zweiten zentrierten Mittelachse J2 nach unten erstreckt. Der Röhrenabschnitt 132a weist ein Durchdringungsloch 132b auf, das die Ausgangsabschnittsabdeckung 132 durchdringt. Eine zylindrische Buchse 49 ist innerhalb des Röhrenabschnitts 132a angeordnet. Die Buchse 49 ist in das Durchdringungsloch 132b eingepasst. Die Buchse 49 weist einen Flanschabschnitt auf, der in einem oberen Endabschnitt radial nach außen herausragt. Der Flanschabschnitt der Buchse 49 kommt mit der oberen Oberfläche der Ausgangsabschnittsabdeckung 132 von der Seite darüber in Berührung.
Das obere Abdeckbauglied 14 ist an einem oberen Endabschnitt der Umfangswand 12b des Gehäusehauptkörpers 12 befestigt. Das obere Abdeckbauglied 14 blockiert eine Öffnung des Gehäusehauptkörpers 12 auf der Seite darüber. Die Steuerplatine 60 ist zwischen der oberen Oberfläche des Motorhalters 122 und dem oberen Abdeckbauglied 14 angeordnet. Die Steuerplatine 60 weist eine Plattenform auf, die sich in einer Richtung orthogonal zu der Axialrichtung ausbreitet. Innerhalb des Gehäusehauptkörpers 12 ist die Steuerplatine 60 an einer Position befestigt, an der der Motorhalter 122 und der Ausgangsabschnittshalter 123 von der Seite darüber abgedeckt sind. Die Steuerplatine 60 ist elektrisch mit einem Spulendraht, der sich von dem Motorabschnitt 20 erstreckt, und einem Metallanschluss 80a verbunden, der sich von dem äußeren Verbinder 80 erstreckt.
Der Motorabschnitt 20 weist eine Motorwelle 21, einen Rotor 22 und einen Stator 23 auf. Die Motorwelle 21 wird durch das erste Lager 51 und das vierte Lager 54 drehbar um die erste Mittelachse J1 gestützt. Die Motorwelle 21 erstreckt sich von dem Rotor 22 nach unten und ist mit dem Verlangsamungsmechanismus 30 verbunden.
Der Rotor 22 weist einen zylindrischen Rotorkern, der an einer Außenumfangsoberfläche der Motorwelle 21 befestigt ist, und einen Magneten auf, der an einer Außenumfangsoberfläche des Rotorkerns befestigt ist. Der Stator 23 weist einen ringförmigen Statorkern, der das Äußere des Rotors 22 radial umgibt, und eine Mehrzahl von Spulen auf, die an dem Statorkern montiert sind. Der Stator 23 ist an einer Innenumfangsoberfläche des Röhrenabschnitts 122a befestigt.
Ein ringförmiger Sensormagnet 74 für einen Motorabschnitt ist an einem oberen Ende der Motorwelle 21 angebracht, wobei ein Magnethalter 73 dazwischen eingefügt ist. Der Magnethalter 73 und der Sensormagnet 74 für einen Motorabschnitt sind zwischen dem Deckelabschnitt 122b des Motorhalters 122 und der Steuerplatine 60 angeordnet. Ein Motorabschnittssensor 71 ist an einer Position auf der Steuerplatine 60 angeordnet, die dem Sensormagneten 74 für einen Motorabschnitt zugewandt ist. Der Motorabschnittssensor 71 ist beispielsweise ein Hall-Element oder ein MR-Element (magnetoresistives Element). Beispielsweise sind drei aus Hall-Elementen gebildete Motorabschnittssensoren 71 um die erste Mittelachse J1 angeordnet.
Der Verlangsamungsmechanismus 30 ist auf der Seite unter dem Motorabschnitt 20 angeordnet. Die Motorwelle 21 durchdringt den Verlangsamungsmechanismus 30 axial. Der Verlangsamungsmechanismus 30 ist auf einer Seite radial nach außen von einem unteren Teil der Motorwelle 21 angeordnet. Der Verlangsamungsmechanismus 30 ist zwischen dem Motorabschnitt 20 und der Verlangsamungsmechanismusabdeckung 131 untergebracht. Der Verlangsamungsmechanismus 30 weist ein Außengetrieberad 31, ein Innengetrieberad 33 und ein Ausgangsgetrieberad 34 auf.
Das Außengetrieberad 31 weist eine im Wesentlichen torische Plattenform auf, die sich in einer Ebene orthogonal zu der Axialrichtung um einen exzentrischen Abschnitt 21a der Motorwelle 21 erstreckt. Ein Getrieberadabschnitt ist an einer radial äußeren Oberfläche des Außengetrieberads 31 bereitgestellt. Das Außengetrieberad 31 ist mit dem exzentrischen Abschnitt 21a verbunden, wobei das zweite Lager 52 dazwischen eingefügt ist. Das Außengetrieberad 31 weist eine Mehrzahl von Stiftlöchern 31a auf, die das Außengetrieberad 31 axial durchdringen. Beispielsweise sind acht Stiftlöcher als die Mehrzahl von Stiftlöchern 31a bereitgestellt. Die Mehrzahl von Stiftlöchern 31a ist in gleichmäßigen Abständen entlang des Umfangs um die Mittelachse des Außengetrieberads 31 angeordnet.
Das Innengetrieberad 33 ist derart befestigt, dass dasselbe das Äußere des Außengetrieberads 31 umgibt, und dasselbe greift mit dem Außengetrieberad 31 ineinander. Das Innengetrieberad 33 weist eine im Wesentlichen torische Form um die erste Mittelachse J1 auf. Die äußere Form des Innengetrieberads 33 ist eine vieleckige Form (bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine zwölfeckige Form). Das Innengetrieberad 33 ist in den zurückgesetzten Unterbringungsabschnitt 131b der Verlangsamungsmechanismusabdeckung 131 eingepasst, der die gleiche vieleckige Form (siehe 2) aufweist, und dasselbe ist daran befestigt. Der Getrieberadabschnitt ist an der Innenumfangsoberfläche des Innengetrieberads 33 bereitgestellt. Der Getrieberadabschnitt des Innengetrieberads 33 greift mit dem Getrieberadabschnitt des Außengetrieberads 31 ineinander.
Das Ausgangsgetrieberad 34 ist ein Außengetrieberad, das an der Seite oberhalb des Außengetrieberads 31 angeordnet ist. Das Außengetrieberad 34 weist einen torischen Abschnitt 34a und eine Mehrzahl von Trägerstiften 34b auf. Der torische Abschnitt 34a weist eine torische Plattenform auf, die sich radial um die erste Mittelachse J1 erstreckt. Die Mehrzahl von Trägerstiften 34b weist eine Säulenform auf, die von der unteren Oberfläche des torischen Abschnitts 34a nach unten herausragt. Beispielsweise sind acht Trägerstifte 34b bereitgestellt. Die Mehrzahl von Trägerstiften 34b ist in gleichmäßigen Abständen entlang dem Umfang um die erste Mittelachse J1 angebracht. Die Trägerstifte 34b sind jeweils in die Stiftlöcher 31a eingefügt. Das Ausgangsgetrieberad 34 greift mit einem Antriebsgetrieberad 42 (das nachfolgend beschrieben wird) ineinander.
Ausgangsabschnitt
2 zeigt eine Teilquerschnittsansicht eines Ausgangsabschnitts in dem elektrischen Betätigungsbauglied 10. 3 und 4 zeigen perspektivische Ansichten eines Magnethalters. 5 zeigt eine Querschnittsansicht des Magnethalters. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Halterfeder. 7 zeigt einen Zustand, in dem der Magnethalter gelöst ist. 8 zeigt einen Zustand, in dem der Magnethalter angebracht ist. 9 zeigt einen Schritt des Anbringens einer angetriebenen Welle.
Die Darstellung des Motorabschnitts und des Verlangsamungsmechanismus wird in den Zeichnungen nach 2 zweckmäßig weggelassen.
Der Ausgangsabschnitt 40 ist ein Teil, der eine Antriebskraft des elektrischen Betätigungsbauglieds 10 ausgibt. Der Ausgangsabschnitt 40 weist eine Ausgangswelle 41, das Antriebszahnrad 42, einen Sensormagneten 43 für einen Ausgangsabschnitt und einen Magnethalter 44 auf. Der Ausgangsabschnitt 40 wird von dem Ausgangsabschnittshalter 123 und der Ausgangsabschnittsabdeckung 132 gehalten.
Der Ausgangsabschnitt 40 kann mit der angetriebenen Welle 90 verbunden sein. In einem distalen Endteil, der in das elektrische Betätigungsbauglied 10 eingefügt ist, weist die angetriebene Welle 90 einen Sechseckabschnitt 91, der in einem Querschnitt die Form eines regelmäßigen Sechsecks aufweist, und einen Keilprofilabschnitt 92 auf, der auf einer Seite unterhalb des Sechseckabschnitts 91 positioniert ist (Basisendseite der angetriebenen Welle 90).
Die Ausgangswelle 41 weist eine zylindrische Form auf, die sich entlang der zweiten Mittelachse J2 erstreckt. Das heißt, die Ausgangswelle 41 weist ein Welleneinfügungsloch 41A auf, in das die angetriebene Welle 90 eingefügt ist, wie in den 2 und 7 gezeigt ist. Die Ausgangswelle 41 weist eine Keilprofilausnehmung in einem unteren Abschnitt auf der Innenumfangsoberfläche auf. Das heißt, das Welleneinfügungsloch 41A ist ein Keilprofilloch. Wenn der Keilprofilabschnitt 92 und die Keilprofilausnehmung der Ausgangswelle 41 aneinander angepasst sind, sind die angetriebene Welle 90 und die Ausgangswelle 41 miteinander verbunden. Aufgrund dieses Aufbaus kann die angetriebene Welle 90 bei einem hohen Drehmoment angetrieben werden.
Die Ausgangswelle 41 weist einen zurückgesetzten Abschnitt 41a auf, der an dem oberen Ende axial zurückgesetzt ist. Das Antriebszahnrad 42 ist an der Außenumfangsoberfläche der Ausgangswelle 41 befestigt. Das Antriebszahnrad 42 weist eine torische Plattenform auf, die sich radial um die zweite Mittelachse J2 erstreckt. Der untere Abschnitt der Ausgangswelle 41 ist in die Buchse 49 der Ausgangsabschnittsabdeckung 132 von der Seite darüber eingefügt. Der obere Abschnitt der Ausgangswelle 41 ist in den Röhrenabschnitt 123a des Ausgangsabschnittshalters 123 von der Seite darunter eingefügt.
Der Magnethalter 44 ist ein im Wesentlichen zylindrisches Bauglied, das sich entlang der zweiten Mittelachse J2 erstreckt. Der Magnethalter 44 weist einen röhrenförmigen Abschnitt 44a, der sich axial erstreckt, und einen torischen Flanschabschnitt 44b auf, der sich radial von einem oberen Abschnitt des röhrenförmigen Abschnitts 44a erstreckt. Ein torischer Sensormagnet 43 für einen Ausgangsabschnitt ist an einer oberen Oberfläche des Flanschabschnitts 44b befestigt.
Der röhrenförmige Abschnitt 44a des Magnethalters 44 ist in den Röhrenabschnitt 123a des Ausgangsabschnittshalters 123 eingefügt. Da die Ausgangswelle 41 von der Seite unterhalb des Röhrenabschnitts 123a eingefügt ist, ist der Magnethalter 44 auf der Seite darüber in einer Welleneinfügungsrichtung (Auf-Ab-Richtung) in Bezug auf das Welleneinfügungsloch 41A der Ausgangswelle 41 positioniert. Aufgrund dieses Aufbaus kann die angetriebene Welle 90, wie in den 2 und 9 gezeigt ist, mit einem Arbeitsschritt in das Welleneinfügungsloch 41A der Ausgangswelle 41 und den röhrenförmigen Abschnitt 44a des Magnethalters 44 eingefügt werden.
Der Magnethalter 44 ist auf der Seite oberhalb der Ausgangswelle 41 und auf einer Seite radial nach außen von dem Motorabschnitt 20 positioniert. Aufgrund dieses Aufbaus kann der Magnethalter 44 in einem Aufbau, in dem der Motorabschnitt 20 und der Ausgangsabschnitt 40 radial angebracht sind, angeordnet sein, indem der Raum innerhalb des Gehäuses 11 effektiv genutzt wird. Demgemäß kann die axiale Länge des elektrischen Betätigungsbauglieds 10 reduziert werden.
Der Magnethalter 44 weist einen Bewegungseinschränkungsabschnitt 44c auf, der auf einem Vorsprung gebildet ist, der von der Außenumfangsoberfläche des unteren Endabschnitts des röhrenförmigen Abschnitts 44a radial nach außen herausragt. Der Bewegungseinschränkungsabschnitt 44c ist in eine zurückgesetzte Ausnehmung 123c eingefügt, die auf der Innenumfangsoberfläche des Röhrenabschnitts 123a bereitgestellt ist, und erstreckt sich umfangsmäßig. Der Bewegungseinschränkungsabschnitt 44c schränkt Axialbewegungen des Magnethalters 44 ein.
Wie in 4 gezeigt ist, weist der röhrenförmige Abschnitt 44a ausgeschnittene Abschnitte 46a und 46b auf, die sich axial von der Seite darunter (Seite der Ausgangswelle 41) erstrecken. Der untere Abschnitt des röhrenförmigen Abschnitts 44a ist in zwei separate Stücke 144A und 144B unterteilt, die bei axialer Betrachtung von den ausgeschnittenen Abschnitten 46a und 46b eine Bogenform aufweisen. Der Bewegungseinschränkungsabschnitt 44c erstreckt sich umfangsmäßig in einer Bogenform an den unteren Enden der separaten Stücke 144A und 144B. Daher ist der Bewegungseinschränkungsabschnitt 44c zwischen dem ausgeschnittenen Abschnitt 46a und dem ausgeschnittenen Abschnitt 46b positioniert.
In den separaten Stücken 144A und 144B kann der Endabschnitt auf dem Bewegungseinschränkungsabschnitt 44c radial gekrümmt sein, wobei derselbe die Seite des Flanschabschnitts 44b als befestigtes Ende aufweist. Wie in den 7 und 8 gezeigt ist, werden die separaten Stücke 144A und 144B bei einem Schritt des Anbringens des Magnethalters 44 an dem Röhrenabschnitt 123a gekrümmt und werden in den Röhrenabschnitt 123a des Ausgangsabschnittshalters 123 eingefügt. Wenn der Magnethalter 44 an eine vorbestimmte Position gepresst wird, wird der Bewegungseinschränkungsabschnitt 44c in die zurückgesetzte Ausnehmung 123c durch eine Schnappverbindung eingepasst. Demgemäß kann verhindert werden, dass der Magnethalter 44 außer Eingriff gebracht wird, und auch die Durchführbarkeit der Montage ist verbessert. Zusätzlich sind die separaten Stücke 144A und 144B in einem Zustand, in dem die angetriebene Welle 90 in den röhrenförmigen Abschnitt 44a (siehe 2) positioniert ist, zwischen der angetriebenen Welle 90 und der Innenoberfläche des Röhrenabschnitts 123a eingefügt, und daher ist eine Radialverformung begrenzt. Demgemäß ist es unwahrscheinlich, dass die Schnappverbindung des Bewegungseinschränkungsabschnittes 44c getrennt wird.
Wie in den 4 und 5 gezeigt ist, weist die untere Oberfläche des Bewegungseinschränkungsabschnittes 44c im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Neigungsoberfläche 44f auf, die sich dem Innenumfang nach unten nähert. Aufgrund der Neigungsoberfläche 44f kann der röhrenförmige Abschnitt 44a leicht in den Röhrenabschnitt 123a von der Seite darüber eingefügt werden.
Der Magnethalter 44 weist einen Sechseckiges-Loch-Abschnitt 44d, der in einem Querschnitt auf der Seite des oberen Abschnitts auf der Innenumfangsoberfläche eine sechseckige Form aufweist. Wenn der Sechseckabschnitt 91 der angetriebenen Welle 90 in den Sechseckiges-Loch-Abschnitt 44d des Magnethalters 44 eingepasst ist, sind die angetriebene Welle 90 und der Magnethalter 44 miteinander verbunden. Der Sechseckiges-Loch-Abschnitt 44d ist auf einer Seite radial nach innen von dem Sensormagneten 43 für einen Ausgangsabschnitt positioniert. Der Magnethalter 44 weist Halterfedern (elastische Bauglieder) 45 auf, die auf zwei einander zugewandten Oberflächen von sechs Oberflächen in dem Innenumfang des Sechseckiges-Loch-Abschnitts 44d positioniert sind.
Wie in 6 gezeigt ist, weist die Halterfeder 45 zwei flache Plattenabschnitte 45a, die einander radial zugewandt sind, und einen bogenförmigen Stützabschnitt 45c auf, der sich umfangsmäßig erstreckt. Jeder flache Plattenabschnitt 45a weist einen plattenförmigen unteren Plattenabschnitt 45d, der sich von dem unteren Ende radial nach außen erstreckt, und einen plattenförmigen oberen Plattenabschnitt 45e auf, der sich von dem oberen Ende radial nach außen erstreckt. Der flache Plattenabschnitt 45a ist mit dem Stützabschnitt 45c verbunden, wobei der untere Plattenabschnitt 45d dazwischen eingefügt ist. Bei jedem flachen Plattenabschnitt 45a sind zwei Vorsprungsabschnitte 45b, die von dem flachen Plattenabschnitt 45a radial nach innen herausragen, auf einer radial inneren Oberfläche bereitgestellt.
Wie in 3 bis 5 gezeigt ist, sind die zwei flachen Plattenabschnitte 45a jeweils an zwei zugewandten Oberflächen in dem Innenumfang des Sechseckiges-Loch-Abschnitts 44d angeordnet. Der untere Plattenabschnitt 45d ist entlang einer Oberfläche 144a angeordnet, die sich von dem Öffnungsende des Sechseckiges-Loch-Abschnitts 44d auf der Seite darunter radial nach außen erstreckt. Der Stützabschnitt 45c ist umfangsmäßig an der Innenumfangsoberfläche des röhrenförmigen Abschnitts 44a angeordnet. Der obere Plattenabschnitt 45e ist entlang einer Oberfläche 144b angeordnet, die sich von dem Öffnungsende des Sechseckiges-Loch-Abschnitts 44d auf der Seite darüber radial nach außen erstreckt. Eine Axialbewegung des flachen Plattenabschnitts 45a ist durch den unteren Plattenabschnitt 45d sowie den oberen Plattenabschnitt 45e begrenzt und der flache Plattenabschnitt 45a ist an der Innenumfangsoberfläche des Sechseckiges-Loch-Abschnitts 44d befestigt.
Da die Halterfedern 45 in dem Sechseckiges-Loch-Abschnitt 44d bereitgestellt sind, wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in 9 veranschaulicht, der Sechseckabschnitt 91 der angetriebenen Welle 90 in den Sechseckiges-Loch-Abschnitt 44d des Magnethalters 44 eingepresst. Genauer gesagt, wenn eine Seitenoberfläche der angetriebenen Welle 90 die in dem flachen Plattenabschnitt 45a der Halterfeder 45 bereitgestellten Vorsprungsabschnitte 45b radial nach außen presst, werden der flache Plattenabschnitt 45a und der untere Plattenabschnitt 45d hauptsächlich radial nach außen gepresst und gedehnt sowie elastisch verformt. Wenn die elastisch verformten Halterfedern 45 die Außenumfangsoberfläche der angetriebenen Welle 90 pressen, ist der Magnethalter 44 an der angetriebenen Welle 90 befestigt, ohne zu wobbeln. Da die Haltefeder 45 mit der angetriebenen Welle 90 durch die Vorsprungsabschnitte 45b in Berührung kommt, ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Berührungsbereich reduziert und ein Druck durch Pressen der Seitenoberfläche der angetriebenen Welle 90 nimmt zu. Demgemäß kann der Magnethalter 44 fest an der angetriebenen Welle 90 befestigt sein.
Der Magnethalter 44 weist einen Vorsprungsabschnitt 44e auf, der an dem unteren Ende des röhrenförmigen Abschnitts 44a axial nach unten herausragt. Der Vorsprungsabschnitt 44e ist in den zurückgesetzten Abschnitt 41a der Ausgangswelle 41 eingefügt. Aufgrund dieses Aufbaus können die Positionen des Magnethalters 44 und der Ausgangswelle 41 umfangsmäßig ausgerichtet sein. Wenn die angetriebene Welle 90 eingefügt ist, während derselbe positionsmäßig mit der Ausgangswelle 41 ausgerichtet ist, können die Positionen der angetriebenen Welle 90 und des Magnethalters 44 umfangsmäßig ausgerichtet sein. Folglich können die Positionen der angetriebenen Welle 90 und des Sensormagneten 43 für einen Ausgangsabschnitt umfangsmäßig ausgerichtet sein. Selbst wenn der Magnethalter 44 in das Gehäuse 11 eingebaut ist und optisch nicht erkennbar ist, wenn die angetriebene Welle 90 angebracht ist, können die Positionen des Sensormagneten 43 für einen Ausgangsabschnitt und der angetriebenen Welle 90 leicht ausgerichtet werden.
Wenn der Magnethalter 44 in den Röhrenabschnitt 123a eingefügt ist, falls die Positionen des Vorsprungsabschnitts 44e und des zurückgesetzten Abschnitts 41a nicht übereinstimmen, kann zusätzlich der Magnethalter 44 nicht in die Position gepresst werden, an der der Bewegungseinschränkungsabschnitt 44c in die zurückgesetzte Ausnehmung 123c eingepasst ist. Daher können die Positionen des Magnethalters 44 und der Ausgangswelle 41 zuverlässig während der Montage ausgerichtet sein.
Der Sensormagnet 43 für einen Ausgangsabschnitt ist zwischen dem Ausgangsabschnittshalter 123 und der Steuerplatine 60 angeordnet. Ein Ausgangsabschnittssensor 72 ist an einer Position angeordnet, die dem Sensormagneten 43 für einen Ausgangsabschnitt der Steuerplatine 60 zugewandt ist. Der Ausgangsabschnittssensor 72 ist beispielsweise ein MR-Element. Ein MR-Element und ein Hall-Element können zusammen als der Ausgangsabschnittssensor 72 verwendet werden.
Bei dem elektrischen Betätigungsbauglied 10 ist die angetriebene Welle 90 an der Ausgangswelle 41 und dem Magnethalter 44 befestigt, der ein von der Ausgangswelle 41 unabhängiges Bauglied ist. Die Ausgangswelle 41 und der Magnethalter 44 sind positionsmäßig durch den zurückgesetzten Abschnitt 41a und den Vorsprungsabschnitt 44e ausgerichtet, sind jedoch nicht aneinander befestigt. Das heißt, der Magnethalter 44 ist indirekt mit der Ausgangswelle 41 verbunden, wobei die angetriebene Welle 90 dazwischen eingefügt ist. Da der Magnethalter 44 direkt an der angetriebenen Welle 90 befestigt ist, kann gemäß diesem Aufbau der Drehwinkel der angetriebenen Welle 90 präzise mithilfe des Ausgangsabschnittssensors 72 erfasst werden, ohne von Wobbeln von Keilprofilverbindungen zwischen der Ausgangswelle 41 und der angetriebenen Welle 90 betroffen zu sein.
Diese Anmeldung beansprucht Priorität auf Grundlage des am 31. März 2017 eingereichten japanische Patentanmeldung mit der Nr. 2017-070037 , wobei alle in der Anmeldung offenbarten Inhalte hierin durch Bezugnahme aufgenommen sind.
Bezugszeichenliste

10: Elektrisches Betätigungsbauglied
20: Motorabschnitt
21: Motorwelle
30: Verlangsamungsmechanismus
40: Ausgangsabschnitt
41: Ausgangswelle
41A: Welleneinfügungsloch
41a: Zurückgesetzter Abschnitt
44: Magnethalter
44a: Röhrenförmiger Abschnitt
44c: Bewegungseinschränkungsabschnitt
44e: Vorsprungsabschnitt
45: Halterfeder (elastisches Bauglied)
46a, 46b: Ausgeschnittener Abschnitt
90: Angetriebene Welle
123c: Zurückgesetzte Ausnehmung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2015023761 A [0003]
JP 2017070037 [0052]

Claims

Ein elektrisches Betätigungsbauglied, das folgende Merkmale aufweist: einen Motorabschnitt, der einen Motor mit einer sich axial erstreckenden Motorwelle umfasst; einen Verlangsamungsmechanismus, der mit einer axialen Seite der Motorwelle verbunden ist; und einen Ausgangsabschnitt, der eine Ausgangswelle aufweist, an die eine Drehung der Motorwelle über den Verlangsamungsmechanismus übertragen wird, wobei die Ausgangswelle einen Verbindungsabschnitt aufweist, der der mit einer angetriebenen Welle verbunden ist, der Ausgangsabschnitt einen Sensormagneten sowie einen Magnethalter aufweist, der den Sensormagneten hält, und der Magnethalter indirekt mit der Ausgangswelle verbunden ist und an der angetriebenen Welle befestigt ist.
Das elektrische Betätigungsbauglied gemäß Anspruch 1, bei dem der Verbindungsabschnitt der Ausgangswelle ein Welleneinfügungsloch ist, in das die angetriebene Welle eingefügt ist, und der Magnethalter auf einer nahen Seite oder einer entfernten Seite in einer Welleneinfügungsrichtung in Bezug auf das Welleneinfügungsloch angeordnet ist.
Das elektrische Betätigungsbauglied gemäß Anspruch 2, bei dem der Magnethalter einen röhrenförmigen Abschnitt, in den die angetriebene Welle eingefügt ist, und ein elastisches Bauglied aufweist, das bewirkt, dass eine radiale elastische Kraft zwischen einer Innenumfangsoberfläche des röhrenförmigen Abschnitts und einer Außenumfangsoberfläche der angetriebenen Welle wirkt.
Das elektrische Betätigungsbauglied gemäß Anspruch 3, bei dem der Ausgangsabschnitt einen den röhrenförmigen Abschnitt des Magnethalters umgebenden Halterunterbringungsabschnitt aufweist, und der Halterunterbringungsabschnitt eine sich umfangsmäßig erstreckende zurückgesetzte Ausnehmung auf einer Innenoberfläche aufweist und der Magnethalter einen Bewegungseinschränkungsabschnitt aufweist, der von einer Außenumfangsoberfläche des röhrenförmigen Abschnitts radial nach außen herausragt und in die zurückgesetzte Ausnehmung eingefügt ist.
Das elektrische Betätigungsbauglied gemäß Anspruch 3 oder 4, bei dem der Magnethalter einen Vorsprungsabschnitt aufweist, der von einem Endabschnitt des röhrenförmigen Abschnitts auf der Ausgangsseite axial herausragt, und die Ausgangswelle einen zurückgesetzten Abschnitt aufweist, in den der Vorsprungsabschnitt in einem Endabschnitt auf der Magnethalterseite eingefügt ist.
Das elektrische Betätigungsbauglied gemäß Anspruch 4 oder 5, bei dem der röhrenförmige Abschnitt eine Mehrzahl von ausgeschnittenen Abschnitten aufweist, die sich in dem Endabschnitt auf der Ausgangswellenseite axial erstrecken, und der Bewegungseinschränkungsabschnitt zwischen den ausgeschnittenen Abschnitten angeordnet ist, die benachbart zueinander sind.
Das elektrische Betätigungsbauglied gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, bei dem Welleneinfügungsloch ein Keilprofilloch ist.
Das elektrische Betätigungsbauglied gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Motor und der Ausgangsabschnitt in Bezug auf den Motor radial nebeneinander angeordnet sind, der Magnethalter und die Ausgangswelle in dem Ausgangsabschnitt axial nebeneinander angeordnet sind, und der Magnethalter auf einer Seite von dem Motor radial nach außen positioniert ist.