JP2021193304A - 電動アクチュエータ - Google Patents
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Abstract
【課題】ギアから出力軸に回転駆動力が伝達される構成では、穴部の内周面と接触する突出部の外周面の箇所が部分的に摩耗し易くなる。この摩耗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。【解決手段】本発明の電動アクチュエータの一つの態様は、モータと、減速機構と、モータシャフトに固定されたベアリングと、を備える。モータシャフトは、モータ軸に対して偏心した偏心軸を中心とする偏心軸部を有する。減速機構は、偏心軸部にベアリングを介して連結された外歯ギアと、外歯ギアの径方向外側を囲み、外歯ギアと噛み合う内歯ギアと、モータ軸の軸方向において外歯ギアと対向して配置された対向部材と、対向部材と外歯ギアとのうちの一方の部材から他方の部材に向かって突出し、モータ軸を囲んで配置された複数の柱部材と、柱部材を囲む少なくとも1つの筒部材と、を有する。他方の部材は、モータ軸を囲んで配置された複数の穴部を有する。【選択図】図3
Description
本発明は、電動アクチュエータに関する。
減速機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には、入力軸の偏心部の外周にベアリングを介して設けられたサンギアと、サンギアと噛み合うリングギアと、を有する減速機が記載されている。
上記のような減速機においては、サンギアから軸方向に突出する突出部が、出力軸が有する穴部に入り込む。これにより、突出部の外周面と穴部の内周面とを介してサンギアから出力軸に回転駆動力が伝達される。このような構成では、サンギアと出力軸との間に比較的大きな力が加えられる際、穴部の内周面と接触する突出部の外周面の箇所が、常に同じ箇所となる。そのため、突出部の外周面が部分的に摩耗しやすくなる。これにより、サンギアから出力軸への回転駆動力の伝達に不具合が生じる虞があった。
本発明は、上記事情に鑑みて、減速機構に不具合が生じ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、モータ軸を中心として回転可能なモータシャフトを有するモータと、前記モータシャフトに連結された減速機構と、前記モータシャフトに固定されたベアリングと、を備える。前記モータシャフトは、前記モータ軸に対して偏心した偏心軸を中心とする偏心軸部を有する。前記減速機構は、前記偏心軸部に前記ベアリングを介して連結された外歯ギアと、前記外歯ギアの径方向外側を囲み、前記外歯ギアと噛み合う内歯ギアと、前記モータ軸の軸方向において前記外歯ギアと対向して配置された対向部材と、前記対向部材と前記外歯ギアとのうちの一方の部材から他方の部材に向かって突出し、前記モータ軸を囲んで配置された複数の柱部材と、前記柱部材を囲む少なくとも1つの筒部材と、を有する。前記他方の部材は、前記モータ軸を囲んで配置された複数の穴部を有する。前記複数の柱部材は、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軸回りに揺動可能に支持している。前記筒部材は、前記穴部内において前記柱部材を囲み、前記穴部を通る回転軸回りに回転可能である。
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、減速機構に不具合が生じることを抑制できる。
各図においてZ軸方向は、正の側(+Z側)を上側とし、負の側(−Z側)を下側とする上下方向である。各図に適宜示すモータ軸J1の軸方向は、Z軸方向、すなわち上下方向と平行である。以下の説明においては、モータ軸J1の軸方向と平行な方向を単に「軸方向」と呼ぶ。また、モータ軸J1を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、モータ軸J1を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。
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。
<第1実施形態>
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。図1に示すように、電動アクチュエータ10は、ケース11と、ベアリングホルダ100と、モータ20と、制御部70と、コネクタ部80と、減速機構30と、出力部40と、配線部材90と、回転検出装置60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。
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。図1に示すように、電動アクチュエータ10は、ケース11と、ベアリングホルダ100と、モータ20と、制御部70と、コネクタ部80と、減速機構30と、出力部40と、配線部材90と、回転検出装置60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。
ケース11は、モータ20および減速機構30を内部に収容している。ケース11は、モータ20を内部に収容するモータケース12と、減速機構30を内部に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、ケース筒部12aと、壁部12bと、制御基板収容部12fと、上蓋部12cと、端子保持部12dと、第1配線保持部14と、を有する。モータケース12の各部は、後述する金属部材110を除いて樹脂製である。
ケース筒部12aは、モータ軸J1を中心として軸方向に延びる円筒状である。ケース筒部12aは、軸方向の両側に開口する。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。
壁部12bは、ケース筒部12aの内周面から径方向内側に広がる円環状である。壁部12bは、モータ20の後述するステータ23の上側を覆う。壁部12bは、壁部12bを軸方向に貫通する孔部12hを有する。本実施形態において孔部12hは、モータ軸J1を中心とする円形状である。孔部12hの内径は、後述するホルダ筒部101の外径よりも大きい。壁部12bは、樹脂製の壁部本体12iと、金属製の金属部材110と、を有する。壁部本体12iは、ケース筒部12aの内周面から径方向内側に広がる円環状の部分である。
金属部材110は、円環状であり、内周面に雌ネジ部を有する。金属部材110は、例えば、ナットである。金属部材110は、壁部本体12iに埋め込まれている。より詳細には、金属部材110は、壁部本体12iのうち径方向内縁部に埋め込まれている。金属部材110は、孔部12hの径方向内側面よりも径方向外側に離れた位置に位置する。金属部材110の上側の面は、壁部本体12iの上側の面よりも上側に位置する。金属部材110の上側の面は、軸方向と直交する平坦な面である。図示は省略するが、本実施形態において金属部材110は、複数設けられている。複数の金属部材110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。金属部材110は、例えば、3つ設けられている。
制御基板収容部12fは、後述する制御基板71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ている。制御基板収容部12fの底面は、壁部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している。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を保持している。
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している。第1配線保持部14は、軸方向に延びている。第1配線保持部14の上端部の軸方向位置は、壁部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。
減速機構ケース13は、モータケース12の下側に位置する。減速機構ケース13は、減速機構ケース本体13iと、円筒部材16と、を有する。減速機構ケース本体13iは、樹脂製である。減速機構ケース本体13i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、モータ軸J1を中心とする円環状である。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ている。突出筒部13cは、底壁部13aの径方向内縁部から下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。
第2配線保持部15は、筒部13bから径方向外側に突出している。図1では、第2配線保持部15は、筒部13bから、第1配線保持部14が突出する側と同じ側に突出している。第2配線保持部15は、第1配線保持部14の下側に配置されている。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の内部と繋がっている。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ている。図1では、底壁部15aは、底壁部13aから、第1配線保持部14が突出する側と同じ側に延びている。側壁部15bは、底壁部15aの外縁部から上側に延びている。本実施形態においては、底壁部13aと底壁部15aとによって減速機構ケース本体13iの底部13jが構成されている。
円筒部材16は、軸方向に延びる円筒状である。より詳細には、円筒部材16は、モータ軸J1を中心とし、軸方向両側に開口する多段の円筒状である。円筒部材16は、金属製である。本実施形態において円筒部材16は、板金製である。そのため、金属板をプレス加工することにより円筒部材16を作ることができ、円筒部材16の製造コストを低減できる。本実施形態において円筒部材16は、非磁性材である。
円筒部材16は、減速機構ケース本体13iに埋め込まれている。円筒部材16は、大径部16aと、円環部16bと、小径部16cと、を有する。大径部16aは、円筒部材16の上側部分である。大径部16aは、筒部13bに埋め込まれている。大径部16aの内周面のうち上側の端部は、減速機構ケース13の内部に露出する。図2に示すように、大径部16aは、内周面に、径方向外側に窪む位置決め凹部16dを有する。なお、図2においては、減速機構ケース本体13iの図示を省略する。
図1に示すように、円環部16bは、大径部16aの下側の端部から径方向内側に延びる円環状の部分である。本実施形態において円環部16bは、モータ軸J1を中心とする円環板状である。円環部16bは、底壁部13aに配置されている。本実施形態において円環部16bは、底壁部13aの上側の面に位置する。円環部16bの径方向外縁部は、筒部13bに埋め込まれている。円環部16bの上面のうち径方向内側寄りの部分は、減速機構ケース13の内部に露出する。円環部16bは、後述する第1マグネット63の下側を覆う。円環部16bの上面は、軸方向と直交する平坦な面である。
小径部16cは、円筒部材16の下側部分である。小径部16cは、円環部16bの径方向内縁部から下側に延びている。小径部16cの外径および内径は、大径部16aの外径および内径よりも小さい。小径部16cは、突出筒部13cの径方向内側に嵌め合わされている。小径部16cの内部には、軸方向に延びる円筒状のブッシュ54が配置されている。ブッシュ54は、小径部16cに嵌め合わされて、突出筒部13c内に固定されている。ブッシュ54は、上端部に径方向外側に突出するブッシュフランジ部54aを有する。ブッシュフランジ部54aは円環部16bの上面に接触している。これにより、ブッシュ54が小径部16cの内部から下側に抜けることが抑制される。
減速機構ケース13は、上側に開口する第2開口部13hを有する。本実施形態において第2開口部13hは、筒部13bの上側の開口と第2配線保持部15の上側の開口とによって構成される。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とが軸方向に対向した状態で互いに固定されている。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。
本実施形態においてモータケース12および減速機構ケース13は、例えば、それぞれインサート成形によって作られる。モータケース12は、金属部材110と配線部材90のうち後述する第1配線部材91とをインサート部材としたインサート成形によって作られる。減速機構ケース13は、円筒部材16と配線部材90のうち後述する第2配線部材92とをインサート部材としたインサート成形によって作られる。
ケース11は、ケース11の外側面に位置する凹部17を有する。本実施形態において凹部17は、減速機構ケース13に設けられている。より詳細には、凹部17は、底部13jの下側の面から上側に窪んでいる。本実施形態において凹部17は、底壁部13aと底壁部15aとに跨って設けられている。凹部17は、径方向に延びている。
ベアリングホルダ100は、モータケース12に固定されている。ベアリングホルダ100は、金属製である。本実施形態においてベアリングホルダ100は、板金製である。そのため、金属板をプレス加工することによりベアリングホルダ100を作ることができ、ベアリングホルダ100の製造コストを低減できる。ベアリングホルダ100は、筒状のホルダ筒部101と、ホルダフランジ部102と、を有する。本実施形態においてホルダ筒部101は、モータ軸J1を中心とする円筒状である。ホルダ筒部101は、径方向内側に第1ベアリング51を保持している。ホルダ筒部101は、孔部12hに挿入されている。ホルダ筒部101は、制御基板収容部12fの内部から孔部12hを介して壁部12bよりも下側に突出している。
ホルダ筒部101の外径は、孔部12hの内径よりも小さい。そのため、ホルダ筒部101の径方向外側面のうち周方向の少なくとも一部は、孔部12hの径方向内側面から径方向内側に離れた位置に位置する。図1に示す例では、ホルダ筒部101の径方向外側面は、全周に亘って孔部12hの径方向内側面から径方向内側に離れた位置に位置する。
本実施形態においてホルダ筒部101は、外側筒部101aと、内側筒部101bと、を有する。外側筒部101aは、ホルダフランジ部102の径方向内縁部から下側に延びる円筒状である。外側筒部101aの径方向外側面は、ホルダ筒部101の径方向外側面である。内側筒部101bは、外側筒部101aの径方向内側において外側筒部101aの下側の端部から上側に延びる円筒状である。内側筒部101bの径方向外側面は、外側筒部101aの径方向内側面と接触する。このように、2つの筒部を径方向に重ねてホルダ筒部101を構成することで、ホルダ筒部101の強度を向上できる。内側筒部101bの径方向内側には、第1ベアリング51が保持されている。内側筒部101bの上側の端部は、第1ベアリング51よりも上側に位置する。内側筒部101bの上側の端部は、外側筒部101aの上側の端部よりも僅かに下側に位置する。
ホルダフランジ部102は、ホルダ筒部101から径方向外側に延びている。本実施形態においてホルダフランジ部102は、ホルダ筒部101の上側の端部から径方向外側に延びている。ホルダフランジ部102は、モータ軸J1を中心とする円環板状である。ホルダフランジ部102は、壁部12bの上側に位置する。ホルダフランジ部102は、壁部12bに固定されている。これにより、ベアリングホルダ100がモータケース12に固定されている。
本実施形態においてホルダフランジ部102は、壁部12bに軸方向に締め込まれる複数のネジ部材によって壁部12bに固定されている。本実施形態においてホルダフランジ部102を固定するネジ部材は、壁部12bのうち金属部材110の雌ネジ部に締め込まれている。図示は省略するが、ホルダフランジ部102を固定するネジ部材は、例えば、3つ設けられている。
ネジ部材によって固定されたホルダフランジ部102は、金属部材110の上側の面に接触している。より詳細には、ホルダフランジ部102の下側の面のうちネジ部材が貫通する貫通部の周縁部が、金属部材110の上側の面に接触している。ホルダフランジ部102は、壁部本体12iから上側に離れた位置に位置する。そのため、金属部材110によってホルダフランジ部102を精度よく軸方向に位置決めできる。また、ホルダフランジ部102が軸方向に対して傾くことを抑制できる。また、ホルダフランジ部102が壁部本体12iに直接的には接触しない。そのため、線膨張係数の違いによって樹脂製の壁部本体12iと金属製の金属部材110との間に熱変形量の差が生じた場合であっても、壁部本体12iに応力が加えられることを抑制できる。これにより、壁部本体12iが破損すること、および金属部材110が壁部本体12iから抜けること等を抑制できる。
モータ20は、モータシャフト21と、ロータ本体22と、ステータ23と、を有する。モータシャフト21は、モータ軸J1を中心として回転可能である。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とによって、モータ軸J1回りに回転可能に支持されている。第1ベアリング51は、ベアリングホルダ100に保持され、モータシャフト21のうちロータ本体22よりも上側の部分を回転可能に支持する。第2ベアリング52は、モータシャフト21のうちロータ本体22よりも下側の部分を減速機構ケース13に対して回転可能に支持する。
モータシャフト21の上端部は、孔部12hを通って壁部12bよりも上側に突出している。モータシャフト21は、モータ軸J1に対して偏心した偏心軸J2を中心とする偏心軸部21aを有する。偏心軸J2は、モータ軸J1と平行である。偏心軸部21aは、ロータ本体22よりも下側に位置する。偏心軸部21aには、第3ベアリング53の内輪が嵌め合わされて固定されている。これにより、第3ベアリング53は、モータシャフト21に固定されている。
ロータ本体22は、モータシャフト21に固定されている。図示は省略するが、ロータ本体22は、モータシャフト21の外周面に固定された円筒状のロータコアと、ロータコアに固定されたロータマグネットと、を有する。ステータ23は、ロータ本体22と隙間を介して径方向に対向する。ステータ23は、ロータ本体22の径方向外側においてロータ本体22を囲む。ステータ23は、ロータ本体22の径方向外側を囲む環状のステータコア24と、ステータコア24に装着されたインシュレータ25と、インシュレータ25を介してステータコア24に装着された複数のコイル26と、を有する。ステータコア24は、ケース筒部12aの内周面に固定されている。これにより、ステータ23は、モータケース12に保持されている。
制御部70は、制御基板71と、第2取付部材73と、第2マグネット74、第2回転センサ72と、を有する。制御基板71は、軸方向と直交する平面に広がる板状である。制御基板71は、モータケース12に収容されている。より詳細には、制御基板71は、制御基板収容部12f内に収容され、壁部12bから上側に離れて配置される。制御基板71は、モータ20と電気的に接続された基板である。制御基板71には、ステータ23のコイル26が電気的に接続されている。制御基板71は、例えば、モータ20に供給される電流を制御する。制御基板71には、例えば、インバータ回路が搭載されている。
第2取付部材73は、モータ軸J1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の上端部に固定されている。第2取付部材73は、第1ベアリング51およびベアリングホルダ100の上側に配置されている。第2取付部材73は、例えば、非磁性材である。なお、第2取付部材73は、磁性材であってもよい。
第2マグネット74は、モータ軸J1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ている。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と共に回転する。第2マグネット74は、第1ベアリング51およびホルダ筒部101の上側に配置されている。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回転センサ72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72は、制御基板71の下面に取り付けられている。第2回転センサ72は、第2マグネット74と隙間を介して軸方向に対向する。第2回転センサ72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72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72は、周方向に沿って複数、例えば3つ設けられている。第2回転センサ72は、モータシャフト21と共に回転する第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に設けられている。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ている。端子81の一端は、制御基板71に固定されている。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ている。これにより、端子81は、制御基板71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71を介して、外部電源からステータ23のコイル26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ている。減速機構30は、減速機構ケース13の内部に収容されている。減速機構30は、底壁部13aおよび円環部16bとモータ20との軸方向の間に配置されている。減速機構30は、外歯ギア31と、内歯ギア33と、出力フランジ部42と、複数の柱部材120と、少なくとも1つの筒部材130と、を有する。
外歯ギア31は、偏心軸部21aの偏心軸J2を中心として、軸方向と直交する平面に広がる略円環板状である。図2に示すように、外歯ギア31の径方向外側面には、歯車部が設けられている。外歯ギア31は、偏心軸部21aに第3ベアリング53を介して連結されている。これにより、減速機構30は、モータシャフト21に連結されている。より詳細には、減速機構30は、モータシャフト21の下側の部分に連結されている。外歯ギア31は、第3ベアリング53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53はモータシャフト21と外歯ギア31とを、偏心軸J2回りに相対的に回転可能に連結している。
外歯ギア31は、外歯ギア31の下側の面から上側に窪む複数の穴部31aを有する。本実施形態において穴部31aは、外歯ギア31を軸方向に貫通している。複数の穴部31aは、モータ軸J1を囲んで配置されている。より詳細には、複数の穴部31a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31aは、例えば、8つ設けられている。穴部31aの軸方向に沿った見た形状は、例えば、円形状である。穴部31aの内径は、後述する柱部材120のうち穴部31aに挿入された部分の外径よりも大きい。
内歯ギア33は、外歯ギア31の径方向外側を囲み、外歯ギア31と噛み合っている。内歯ギア33は、モータ軸J1を中心とする円環状である。図1に示すように、内歯ギア33は、円筒部材16の上側の端部の径方向内側に位置する。本実施形態において内歯ギア33は、ケース11に固定されている。より詳細には、内歯ギア33は、減速機構ケース13のうち金属製の円筒部材16の内周面に固定されている。そのため、減速機構ケース本体13iを樹脂製としつつ、内歯ギア33を減速機構ケース13に強固に固定できる。これにより、内歯ギア33が減速機構ケース13に対して移動することを抑制でき、内歯ギア33の位置がずれることを抑制できる。
本実施形態において内歯ギア33は、大径部16aの内周面に圧入によって固定されている。このように、減速機構30は、円筒部材16の内周面に固定され、減速機構ケース13に保持されている。図2に示すように、内歯ギア33の内周面には、歯車部が設けられている。内歯ギア33の歯車部は、外歯ギア31の歯車部と噛み合っている。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っている。
内歯ギア33は、径方向外側に突出する位置決め凸部33aを有する。位置決め凸部33aは、大径部16aに設けられた位置決め凹部16dに嵌め合わされている。これにより、位置決め凸部33aが位置決め凹部16dに引っ掛かり、内歯ギア33が円筒部材16に対して周方向に相対回転することを抑制できる。
出力フランジ部42は、出力部40の一部である。図1に示すように、出力フランジ部42は、モータ軸J1の軸方向において外歯ギア31と対向して配置されている。本実施形態において出力フランジ部42は、外歯ギア31の下側に位置し、外歯ギア31と隙間を介して対向している。図2に示すように、出力フランジ部42は、例えば、モータ軸J1を中心として径方向に広がる円環板状である。出力フランジ部42は、後述する出力シャフト41の上側の端部から径方向外側に広がっている。図1に示すように、出力フランジ部42は、ブッシュフランジ部54aに上側から接触している。
出力フランジ部42は、出力フランジ部42を軸方向に貫通する複数の貫通孔42aを有する。図2に示すように、複数の貫通孔42aは、モータ軸J1を囲んで配置されている。より詳細には、複数の貫通孔42aは、モータ軸J1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。貫通孔42aは、例えば、8つ設けられている。貫通孔42aの軸方向に沿って見た形状は、円形状である。貫通孔42aの内径は、後述する柱部材本体121の外径よりも大きい。本実施形態において出力フランジ部42は、「対向部材」に相当する。
図2および図3に示すように、複数の柱部材120は、中心軸J3を中心として軸方向に延びる円柱状の部材である。本実施形態において中心軸J3は、モータ軸J1と平行である。中心軸J3は、柱部材120の中心軸である。本実施形態において中心軸J3は、後述する回転軸R1と一致する。本実施形態において複数の柱部材120は、複数の貫通孔42aのそれぞれに通されて出力フランジ部42に取り付けられている。図2に示すように、複数の柱部材120は、モータ軸J1を囲んで配置されている。より詳細には、複数の柱部材120は、例えば、モータ軸J1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。柱部材120は、例えば、8つ設けられている。
図3に示すように、柱部材120は、出力フランジ部42から上側に突出している。これにより、本実施形態において柱部材120は、出力フランジ部42から外歯ギア31に向かって突出している。複数の柱部材120は、複数の穴部31aのそれぞれに下側から挿入されている。柱部材120は、柱部材本体121と、位置決めフランジ部122と、抜け止め部材123と、を有する。
柱部材本体121は、中心軸J3を中心として軸方向に延びる円柱状である。柱部材本体121は、大径部121aと、小径部121bと、を有する。大径部121aは、柱部材本体121の下側部分である。大径部121aは、貫通孔42a内に嵌めされて固定されている。大径部121aは、例えば、貫通孔42a内に圧入されて固定されている。これにより、複数の柱部材120は、複数の貫通孔42aのそれぞれに通されて出力フランジ部42に固定されている。大径部121aの上側の端部は、例えば、貫通孔42aよりも上側に位置する。大径部121aの外径は、穴部31aの内径よりも小さい。
小径部121bは、柱部材本体121の上側部分である。小径部121bの外径は、大径部121aの外径よりも小さい。小径部121bの外径は、穴部31aの内径よりも小さい。小径部121bは、大径部121aの上側に段差を介して繋がっている。小径部121bは、貫通孔42aよりも上側に突出している。小径部121bは、外歯ギア31の穴部31a内に挿入されている。小径部121bの上側の端部は、例えば、穴部31aの上側の端部よりも下側に位置する。小径部121bの上側の端部は、柱部材本体121の上側の端部である。
柱部材本体121は、取付穴部121cを有する。取付穴部121cは、柱部材本体121の上側の端面から下側に窪んでいる。取付穴部121cは、小径部121bに設けられている。取付穴部121cは、例えば、下側に底部を有する穴である。なお、取付穴部121cは、柱部材本体121を軸方向に貫通していてもよい。取付穴部121cは、軸方向に見て、例えば、中心軸J3を中心とする円形状である。
位置決めフランジ部122は、柱部材本体121から、中心軸J3を中心とする径方向の外側に広がっている。本実施形態において位置決めフランジ部122は、柱部材本体121の下側の端部から、中心軸J3を中心とする径方向の外側に広がっている。位置決めフランジ部122は、例えば、中心軸J3を中心とする円環状である。位置決めフランジ部122は、例えば、柱部材本体121と一体成形されている。位置決めフランジ部122の外径は、貫通孔42aの内径よりも大きい。位置決めフランジ部122は、出力フランジ部42の下側に位置する。位置決めフランジ部122の上側の面は、出力フランジ部42の下側の面と接触している。なお、本実施形態において中心軸J3を中心とする径方向は、後述する回転軸R1を中心とする径方向でもある。
抜け止め部材123は、取付穴部121cを介して柱部材本体121に固定されている。抜け止め部材123は、例えば、単一の部材である。抜け止め部材123は、被固定部123aと、フランジ部123bと、を有する。これにより、柱部材120は、フランジ部123bを有する。被固定部123aは、中心軸J3を中心として軸方向に延びる円柱状である。被固定部123aは、取付穴部121c内に圧入されて柱部材本体121に固定されている。
フランジ部123bは、被固定部123aの上側に繋がっている。フランジ部123bは、例えば、中心軸J3を中心とする円板状である。フランジ部123bは、被固定部123aよりも中心軸J3を中心とする径方向の外側に突出している。フランジ部123bは、柱部材本体121の上側に位置する。フランジ部123bの外径は、小径部121bの外径よりも大きく、大径部121aの外径よりも小さい。フランジ部123bは、小径部121bよりも中心軸J3を中心とする径方向の外側に突出している。これにより、フランジ部123bは、柱部材本体121から後述する回転軸R1を中心とする径方向の外側に突出している。フランジ部123bの下側の面は、柱部材本体121の上側の端面と接触している。フランジ部123bの上側の端面における軸方向位置は、例えば、外歯ギア31の上側の端面における軸方向位置と同じである。
図2に示すように、本実施形態において筒部材130は、柱部材120ごとに設けられている。これにより、筒部材130は、モータ軸J1を囲んで複数設けられている。複数の筒部材130は、モータ軸J1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。筒部材130は、例えば、8つ設けられている。本実施形態において筒部材130は、柱部材120に取り付けられている。
図2および図3に示すように、筒部材130は、例えば、中心軸J3を中心として軸方向に延びる円筒状である。図3に示すように、筒部材130は、軸方向両側に開口している。筒部材130は、柱部材120を囲んでいる。本実施形態において筒部材130の内側には、柱部材本体121が隙間嵌めされている。より詳細には、筒部材130の内側には、小径部121bが隙間嵌めされている。小径部121bの外周面、すなわち柱部材本体121の外周面と筒部材130の内周面との間には、僅かな隙間が設けられている。
筒部材130は、大径部121aと小径部121bとの軸方向の間に設けられた段差と、フランジ部123bと、によって軸方向に挟まれている。本実施形態では、フランジ部123bの外周縁部が、筒部材130の上側に位置する。このように、フランジ部123bは、柱部材120の突出方向において筒部材130の先端側に対向して配置されている。本実施形態において柱部材120の突出方向は、軸方向であり、突出方向の先端側は、上側である。
大径部121aと小径部121bとの軸方向の間に設けられた段差とフランジ部123bとの間の軸方向の距離は、筒部材130の軸方向の寸法よりも僅かに大きい。筒部材130の軸方向の寸法は、小径部121bの軸方向の寸法よりも僅かに小さい。図3の例では、筒部材130の下側の端面は、大径部121aと小径部121bとの軸方向の間に設けられた段差の段差面と接触している。当該段差の段差面は、大径部121aの上側の端面である。筒部材130の下側の端面は、当該段差面と隙間を介して対向していてもよい。図3の例では、筒部材130の上側の端面は、フランジ部123bの下側の面と隙間を介して軸方向に対向している。筒部材130の上側の端面は、フランジ部123bの下側の面と接触していてもよい。
筒部材130の内径は、小径部121bの外径よりも大きく、大径部121aの外径よりも小さい。筒部材130の外径は、フランジ部123bの外径よりも大きい。これにより、中心軸J3を中心とする径方向において、フランジ部123bの外側の端部は、筒部材130の外側面よりも内側に位置する。筒部材130の外径は、例えば、大径部121aの外径と同じである。筒部材130の外径は、穴部31aの内径よりも小さい。
筒部材130は、穴部31aに挿入されている。筒部材130は、穴部31a内において柱部材120を囲んでいる。筒部材130の外周面と穴部31aの内周面との間には、筒部材130が穴部31aの内周面に沿って揺動できる程度の隙間が設けられている。筒部材130は、穴部31aを通る回転軸R1回りに回転可能である。本実施形態において回転軸R1は、モータ軸J1と平行であり、柱部材120の中心軸J3と一致する。本実施形態において筒部材130は、柱部材120に対して、柱部材120の中心軸J3回りに回転可能に取り付けられている。
図2に示すように、筒部材130の外周面は、穴部31aの内周面と内接している。これにより、複数の柱部材本体121は、穴部31aの内周面および筒部材130を介して、外歯ギア31をモータ軸J1回りに揺動可能に支持している。このようにして、複数の柱部材120は、穴部31aの内側面を介して、外歯ギア31をモータ軸J1回りに揺動可能に支持している。
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。図1に示すように、出力部40は、減速機構ケース13の内部に収容されている。出力部40は、出力シャフト41と、出力フランジ部42と、を有する。本実施形態において出力部40は、単一の部材である。
出力シャフト41は、モータシャフト21の下側においてモータシャフト21の軸方向に延びている。出力シャフト41は、円筒部41aと、出力シャフト本体部41bと、を有する。円筒部41aは、出力フランジ部42の内縁から下側に延びる円筒状である。円筒部41aは、底部を有し上側に開口する円筒状である。円筒部41aは、ブッシュ54の径方向内側に嵌め合わされている。これにより、出力シャフト41は、ブッシュ54を介して円筒部材16に回転可能に支持されている。上述したように円筒部材16には、減速機構30が固定されている。そのため、金属製の円筒部材16によって、減速機構30と出力シャフト41とを共に支持することができる。これにより、減速機構30と出力シャフト41とを軸精度よく配置することができる。
円筒部41aの内部には、第2ベアリング52が収容されている。第2ベアリング52の外輪は、円筒部41aの内部に嵌め合わされている。これにより、第2ベアリング52は、モータシャフト21と出力シャフト41とを互いに相対回転可能に連結している。円筒部41a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41aの底部の上面と隙間を介して対向している。
出力シャフト本体部41bは、円筒部41aの底部から下側に延びている。本実施形態において出力シャフト本体部41bは、モータ軸J1を中心とする円柱状である。出力シャフト本体部41bの外径は、円筒部41aの外径および内径よりも小さい。出力シャフト本体部41bの下端部は、突出筒部13cよりも下側に突出している。出力シャフト本体部41b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。
モータシャフト21がモータ軸J1回りに回転されると、偏心軸部21aは、モータ軸J1を中心として周方向に公転する。偏心軸部21aの公転は第3ベアリング53を介して外歯ギア31に伝達され、外歯ギア31は、穴部31aの内周面と筒部材130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はケース11に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J2回りに回転する。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J2回りの回転は、穴部31aと筒部材130と柱部材120とを介して、出力フランジ部42に伝達される。これにより、出力シャフト41がモータ軸J1回りに回転する。このようにして、出力シャフト41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。
出力シャフト41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。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シャフト41の回転の減速比を比較的大きくできる。そのため、出力シャフト41の回転トルクを比較的大きくできる。
配線部材90は、後述する第1回転センサ61に電気的に接続されている。本実施形態において配線部材90は、回転検出装置60の第1回転センサ61と制御部70の制御基板71とを繋ぐための部材である。本実施形態において配線部材90は、細長で板状のバスバーである。図示は省略するが、本実施形態において配線部材90は、3つ設けられている。各配線部材90のそれぞれは、第1配線部材91と、第2配線部材92と、が接続されて構成されている。
第1配線部材91は、第2配線保持部15の内部から制御基板収容部12fの内部まで延びている。第1配線部材91の一部は、第1配線保持部14、ケース筒部12a、および壁部本体12iに埋め込まれている。これにより、第1配線部材91は、モータケース12に保持されている。
第1配線部材91の下端部91a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の内部に位置する。第1配線部材91の上端部91bは、壁部本体12iから上側に突出して制御基板71に接続されている。これにより、第1配線部材91は、制御基板71に電気的に接続され、コネクタ部80を介してケース11外の電気的配線と電気的に接続される。
第2配線部材92の一部は、底部13jに埋め込まれている。これにより、第2配線部材92は、減速機構ケース13に保持されている。第2配線部材92の上端部92aは、底壁部15aから上側に突出している。第2配線部材92の上端部92aは、第1配線部材91の下端部91aと接続されている。第2配線部材92の下端部92bは、底部13jを貫通して凹部17の内部に突出している。これにより、配線部材90は、ケース11の内部からケース11を貫通して、一端部が凹部17の内部に突出している。
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は、第1マグネット63と、被覆部62と、第1回転センサ61と、を有する。第1マグネット63は、モータ軸J1を中心とする円環状である。第1マグネット63は、出力部40に取り付けられている。第1マグネット63は、柱部材120の下側に位置する。第1マグネット63の下側の端部は、円環部16bの上側に隙間を介して対向している。
第1回転センサ61は、凹部17の内部に位置する。第1回転センサ61は、円環部16bを挟んで第1マグネット63の下側に位置する。第1回転センサ61は、第1マグネット63によって生じる磁界を検出する磁気センサである。第1回転センサ61は、例えばホール素子である。出力部40と共に回転する第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61は、出力部40の回転を検出することができる。ここで、本実施形態によれば、円筒部材16は非磁性材である。そのため、第1マグネット63と第1回転センサ61との間に円筒部材16が位置しても、第1回転センサ61による第1マグネット63の磁界の検出精度が低下することを抑制できる。
被覆部62は、凹部17の内部に位置する。本実施形態において被覆部62は、凹部17の内部に充填されている。被覆部62は、樹脂製である。第2配線部材92の下端部92b、すなわち配線部材90の一端部および第1回転センサ61は、被覆部62に埋め込まれて覆われている。そのため、凹部17内に位置する配線部材90の一端部および第1回転センサ61に水分等が接触することを阻止できる。
従来の構成では、穴部31aに挿入された柱部材の外周面と穴部31aの内周面とが接触し、その接触する位置が変化しつつ、外歯ギア31から出力フランジ部42に回転が伝達されていた。このとき、柱部材の外周面と穴部31aの内周面との間に最も大きく力が加えられるのは、外歯ギア31の歯部と内歯ギア33の歯部との噛み合いを進める際である。この際、従来の構成では、穴部31aの内周面に接触する柱部材の外周面の箇所が常に同じ箇所となり、柱部材の外周面が部分的に摩耗しやすい場合があった。柱部材の外周面が部分的に摩耗すると、例えば、軸方向に見た柱部材の形状が楕円形状に近くなる。この場合、減速機構によるトルクの伝達効率が低下する、および減速機構を介した出力部の回転角度の精度が低下する等の不具合が生じる虞がある。このように、減速機構のうち穴部31aの内周面と接触する部分が摩耗すると、減速機構に不具合が生じる虞がある。
これに対して、本実施形態によれば、柱部材120を囲む少なくとも1つの筒部材130が設けられ、筒部材130は、穴部31a内において柱部材120を囲み、穴部31aを通る回転軸R1回りに回転可能である。そのため、モータシャフト21の回転が外歯ギア31を介して出力フランジ部42に伝達される際、例えば筒部材130の外周面と穴部31aの内周面との間に摩擦力が生じると、筒部材130が回転軸R1回りに回転する。これにより、筒部材130の外周面と穴部31aの内周面とが擦れることを抑制できる。したがって、筒部材130が摩耗することを抑制できる。また、穴部31aの内周面が摩耗することも抑制できる。また、筒部材130の外周面と穴部31aの内周面とが擦れる場合であっても、筒部材130が回転することで、穴部31aの内周面と比較的強く接触する際における筒部材130の外周面の箇所を変化させることができる。そのため、筒部材130の外周面の同じ箇所が比較的強く擦れ続けることを抑制できる。これにより、筒部材130が摩耗することを抑制できる。したがって、減速機構30のうち穴部31aの内周面と接触する部分が摩耗することを抑制できる。そのため、トルクの伝達効率が低下する、および出力部40の回転角度の精度が低下する等の不具合が減速機構30に生じることを抑制できる。
また、本実施形態によれば、筒部材130は、柱部材120ごとに設けられている。そのため、減速機構30のうち複数の穴部31aに挿入される全ての部分において、摩耗が生じることを抑制できる。したがって、減速機構30に不具合が生じることをより抑制できる。
また、本実施形態によれば、筒部材130は、柱部材120に取り付けられている。そのため、筒部材130を柱部材120によって回転可能に支持することができる。これにより、筒部材130を、回転軸R1回りに回転可能な状態で、穴部31a内に配置しやすい。また、筒部材130の回転軸R1を柱部材120の中心軸J3とすることができる。柱部材120は出力フランジ部42に固定できるため、柱部材120の中心軸J3は精度よく配置されやすい。これにより、筒部材130の回転軸R1を精度よく配置することができ、筒部材130を軸精度よく回転可能にできる。
また、本実施形態によれば、柱部材120は、筒部材130の内側に隙間嵌めされた柱部材本体121と、柱部材本体121から回転軸R1を中心とする径方向の外側に突出するフランジ部123bと、を有する。フランジ部123bは、柱部材120の突出方向において筒部材130の先端側に対向して配置されている。そのため、筒部材130を柱部材本体121に対して回転可能に取り付けつつ、筒部材130が柱部材本体121から上側に抜け出ることをフランジ部123bによって抑制できる。これにより、筒部材130が回転軸R1回りに回転可能な状態で、筒部材130を柱部材120に対して容易に取り付けることができる。
また、本実施形態によれば、回転軸R1を中心とする径方向において、フランジ部123bの外側の端部は、筒部材130の外側面よりも内側に位置する。そのため、本実施形態のようにフランジ部123bが穴部31a内に挿入される場合であっても、フランジ部123bが穴部31aの内周面に接触することを抑制できる。これにより、外歯ギア31から出力フランジ部42へのトルクの伝達に不具合が生じることを抑制できる。
また、本実施形態によれば、柱部材120は、柱部材本体121に固定された抜け止め部材123を有する。抜け止め部材123は、フランジ部123bを有する。そのため、柱部材本体121に対して筒部材130を隙間嵌めしてから、筒部材130の抜け止めとして抜け止め部材123を柱部材本体121に固定する組立方法を採用できる。これにより、筒部材130を柱部材120に対して、より容易に取り付けることができる。
一例として、まず、作業者等は、柱部材本体121を貫通孔42aに下側から圧入し、柱部材本体121を出力フランジ部42に固定する。このとき、作業者等は、柱部材本体121を、位置決めフランジ部122が出力フランジ部42の下側の面に接触するまで貫通孔42a内に押し込む。次に、作業者等は、貫通孔42aよりも上側に突出した小径部121bに上側から筒部材130を嵌め合わせる。次に、作業者等は、柱部材本体121の取付穴部121cに、上側から抜け止め部材123の被固定部123aを圧入する。このとき作業者等は、フランジ部123bの下側の面が柱部材本体121の上側の端面に接触するまで、抜け止め部材123を取付穴部121c内に押し込む。これにより、柱部材120に筒部材130が回転可能な状態で取り付けられる。
なお、本明細書において「作業者等」とは、各作業を行う作業者および組立装置等を含む。各作業は、作業者のみによって行われてもよいし、組立装置のみによって行われてもよいし、作業者と組立装置とによって行われてもよい。
また、本実施形態によれば、外歯ギア31と軸方向に対向して配置された対向部材は、出力部40に設けられた出力フランジ部42である。そのため、出力部40を外歯ギア31と軸方向に対向する位置に配置することができる。これにより、本実施形態のようなモータシャフト21と出力シャフト41とが軸方向に並んで配置される構成を採用しやすい。
(第1実施形態の変形例)
図4に示すように、本変形例の柱部材220において柱部材本体221は、取付穴部121cの代わりに雌ネジ穴221cを有する。雌ネジ穴221cは、柱部材本体221の上側の端面から下側に窪んでいる。雌ネジ穴221cは、小径部221bに設けられている。雌ネジ穴221cは、例えば、下側に底部を有する穴である。なお、雌ネジ穴221cは、柱部材本体221を軸方向に貫通していてもよい。雌ネジ穴221cは、軸方向に見て、例えば、中心軸J3を中心とする円形状である。
図4に示すように、本変形例の柱部材220において柱部材本体221は、取付穴部121cの代わりに雌ネジ穴221cを有する。雌ネジ穴221cは、柱部材本体221の上側の端面から下側に窪んでいる。雌ネジ穴221cは、小径部221bに設けられている。雌ネジ穴221cは、例えば、下側に底部を有する穴である。なお、雌ネジ穴221cは、柱部材本体221を軸方向に貫通していてもよい。雌ネジ穴221cは、軸方向に見て、例えば、中心軸J3を中心とする円形状である。
本変形例において抜け止め部材223は、雌ネジ穴221cに締め込まれたネジ部材である。そのため、抜け止め部材223を中心軸J3回りに回転させて雌ネジ穴221cに締め込むことで、柱部材本体221に対して抜け止め部材223を容易に固定できる。抜け止め部材223は、ネジ本体部223aと、ネジ頭部223bと、を有する。ネジ本体部223aは、雌ネジ穴221cに締め込まれている。
ネジ頭部223bは、ネジ本体部223aの上端部に設けられている。ネジ頭部223bは、ネジ本体部223aよりも、中心軸J3を中心とする径方向の外側に突出している。本変形例においてネジ頭部223bは、筒部材130の抜け止めとして機能するフランジ部に相当する。ネジ頭部223bの外周縁部は、筒部材130の上側に位置する。ネジ頭部223bは、柱部材本体221の上側の端面と接触している。
図示は省略するが、ネジ頭部223bの下側の面には、中心軸J3を中心とする径方向に沿って放射状に延びる複数の溝が設けられている。これにより、ネジ部材である抜け止め部材223が緩みにくくなっている。なお、抜け止め部材223には、その他の緩み止め構造が設けられてもよい。抜け止め部材223は、例えば、緩み止めワッシャを介して雌ネジ穴221cに締め込まれていてもよい。
<第2実施形態>
図5に示すように、本実施形態の柱部材320は、出力フランジ部342と一体成形されている。出力フランジ部342は、貫通孔42aを有していない点を除いて、第1実施形態の出力フランジ部42と同様である。出力フランジ部342は、「対向部材」に相当する。柱部材320は、中心軸J3を中心として軸方向に延びる円柱状の柱部材本体321からなる。柱部材本体321の外径は、例えば、軸方向の全体に亘って同じである。柱部材320の上側の端部は、例えば、穴部31aよりも上側に突出している。
図5に示すように、本実施形態の柱部材320は、出力フランジ部342と一体成形されている。出力フランジ部342は、貫通孔42aを有していない点を除いて、第1実施形態の出力フランジ部42と同様である。出力フランジ部342は、「対向部材」に相当する。柱部材320は、中心軸J3を中心として軸方向に延びる円柱状の柱部材本体321からなる。柱部材本体321の外径は、例えば、軸方向の全体に亘って同じである。柱部材320の上側の端部は、例えば、穴部31aよりも上側に突出している。
本実施形態において筒部材330は、穴部31a内において外歯ギア31に取り付けられている。筒部材330は、穴部31aを通る回転軸R2回りに回転可能である。回転軸R2は、穴部31aの中心軸である。本実施形態において回転軸R2は、柱部材320の中心軸J3に対して偏心した位置に配置されている。回転軸R2は、例えば、モータ軸J1と平行である。
本実施形態において筒部材330は、穴部31aを軸方向に貫通する円筒状である。筒部材330は、筒部材本体331と、第1フランジ部332と、第2フランジ部333と、を有する。筒部材本体331は、軸方向に延びる円筒状である。筒部材本体331は、穴部31a内に挿入されている。筒部材本体331は、穴部31a内に隙間嵌めされている。筒部材本体331の外周面と穴部31aの内周面との間には僅かな隙間が設けられている。筒部材本体331の軸方向両端部は、穴部31aから軸方向両側に突出している。
第1フランジ部332および第2フランジ部333は、筒部材本体331を囲む環状である。第1フランジ部332は、筒部材本体331の上側の端部から回転軸R2を中心とする径方向の外側に突出している。第1フランジ部332は、外歯ギア31の上側に位置する。第2フランジ部333は、筒部材本体331の下側の端部から回転軸R2を中心とする径方向の外側に突出している。第2フランジ部333は、外歯ギア31の下側に位置する。第1フランジ部332と第2フランジ部333とは、外歯ギア31のうち穴部31aの周縁部を軸方向に挟んでいる。これにより、第1フランジ部332と第2フランジ部333とが外歯ギア31に軸方向に引っ掛かり、筒部材330が穴部31aから抜けることが抑制されている。第1フランジ部332と第2フランジ部333との間の軸方向の距離は、外歯ギア31の軸方向の寸法よりも僅かに大きい。
筒部材330の内側には、柱部材320が挿入されている。筒部材330は、穴部31a内において柱部材320を囲んでいる。本実施形態において柱部材320の外周面は、筒部材330の内周面と内接している。また、筒部材330の外周面は、穴部31aの内周面と内接している。本実施形態のその他の構成は、第1実施形態のその他の構成と同様にできる。
本実施形態によれば、モータシャフト21の回転が外歯ギア31を介して出力フランジ部342に伝達される際、例えば柱部材320の外周面と筒部材330の内周面との間に摩擦力が生じると、筒部材330が回転軸R2回りに回転する。これにより、柱部材320の外周面と筒部材330の内周面とが擦れることを抑制できる。したがって、柱部材320が摩耗することを抑制できる。また、筒部材330が回転することで、穴部31aの内周面と比較的強く接触する際における筒部材330の外周面の箇所を変化させることができる。そのため、筒部材330の外周面の同じ箇所が比較的強く擦れ続けることを抑制できる。これにより、筒部材330が摩耗することを抑制できる。以上により、減速機構のうち穴部31a内に挿入される部分が摩耗することを抑制でき、減速機構に不具合が生じることを抑制できる。
また、本実施形態によれば、筒部材330は、穴部31a内において外歯ギア31に取り付けられている。そのため、柱部材320に筒部材330を取り付ける必要がなく、柱部材320の形状を単純な形状にしやすい。これにより、本実施形態のように、柱部材320を出力フランジ部342と一体成形することが容易である。したがって、電動アクチュエータの部品点数を少なくしやすい。
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、他の構成および方法を採用することもできる。複数の柱部材は、対向部材と外歯ギアとのうちの一方の部材から他方の部材に向かって突出していればよい。上述した実施形態では、対向部材としての出力フランジ部42を一方の部材とし、外歯ギア31を他方の部材としたが、これに限られない。複数の柱部材は、外歯ギアから対向部材に向かって突出してもよい。この場合、複数の穴部は、対向部材に設けられる。例えば、上述した第1実施形態では、複数の柱部材120は、外歯ギア31から出力フランジ部42に向かって下側に突出してもよい。この場合、出力フランジ部42には、複数の柱部材120がそれぞれ挿入される複数の穴部が設けられる。
複数の柱部材のうち一部の柱部材に対しては、柱部材を囲む筒部材が設けられなくてもよい。筒部材が設けられない柱部材は、外周面が直接的に穴部の内周面に接触する。筒部材の抜け止めとしてのフランジ部は、柱部材本体に取り付けられた止め輪であってもよい。フランジ部は、柱部材本体と一体成形されていてもよい。
対向部材は、出力部に設けられなくてもよい。この場合、例えば、対向部材がケースに固定され、内歯ギアがケースに固定されていなくてもよい。この場合、モータシャフトの回転は、外歯ギアを介して内歯ギアに伝達される。この場合、内歯ギアが出力部の一部であってもよい。
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、以上に、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…ケース、20…モータ、21…モータシャフト、21a…偏心軸部、30…減速機構、31…外歯ギア、31a…穴部、33…内歯ギア、40…出力部、42,342…出力フランジ部(対向部材)、120,220,320…柱部材、121,221,321…柱部材本体、123b…フランジ部、123…抜け止め部材、130,330…筒部材、221c…雌ネジ穴、223…抜け止め部材(ネジ部材)、223b…ネジ頭部(フランジ部)、J1…モータ軸、J2…偏心軸、R1,R2…回転軸
Claims (9)
- モータ軸を中心として回転可能なモータシャフトを有するモータと、
前記モータシャフトに連結された減速機構と、
前記モータシャフトに固定されたベアリングと、
を備え、
前記モータシャフトは、前記モータ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、
前記減速機構は、
前記偏心軸部に前記ベアリングを介して連結された外歯ギアと、
前記外歯ギアの径方向外側を囲み、前記外歯ギアと噛み合う内歯ギアと、
前記モータ軸の軸方向において前記外歯ギアと対向して配置された対向部材と、
前記対向部材と前記外歯ギアとのうちの一方の部材から他方の部材に向かって突出し、前記モータ軸を囲んで配置された複数の柱部材と、
前記柱部材を囲む少なくとも1つの筒部材と、
を有し、
前記他方の部材は、前記モータ軸を囲んで配置された複数の穴部を有し、
前記複数の柱部材は、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軸回りに揺動可能に支持し、
前記筒部材は、前記穴部内において前記柱部材を囲み、前記穴部を通る回転軸回りに回転可能である、電動アクチュエータ。 - 前記筒部材は、前記柱部材ごとに設けられている、請求項1に記載の電動アクチュエータ。
- 前記筒部材は、前記柱部材に取り付けられている、請求項1または2に記載の電動アクチュエータ。
- 前記柱部材は、
前記筒部材の内側に隙間嵌めされた柱部材本体と、
前記柱部材本体から前記回転軸を中心とする径方向の外側に突出するフランジ部と、
を有し、
前記フランジ部は、前記柱部材の突出方向において前記筒部材の先端側に対向して配置されている、請求項3に記載の電動アクチュエータ。 - 前記回転軸を中心とする径方向において、前記フランジ部の外側の端部は、前記筒部材の外側面よりも内側に位置する、請求項4に記載の電動アクチュエータ。
- 前記柱部材は、前記柱部材本体に固定された抜け止め部材を有し、
前記抜け止め部材は、前記フランジ部を有する、請求項4または5に記載の電動アクチュエータ。 - 前記柱部材本体は、雌ネジ穴を有し、
前記抜け止め部材は、前記雌ネジ穴に締め込まれたネジ部材である、請求項6に記載の電動アクチュエータ。 - 前記筒部材は、前記穴部内において前記他方の部材に取り付けられている、請求項1または2に記載の電動アクチュエータ。
- 前記モータを内部に収容するケースと、
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、
をさらに備え、
前記内歯ギアは、前記ケースに固定され、
前記出力部は、前記対向部材を有する、請求項1から8のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。
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