JP2023147376A - 電動アクチュエータ - Google Patents
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Abstract
【課題】モータシャフトと出力シャフトとが互いに傾く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。【解決手段】出力シャフト41の少なくとも一部は、モータシャフト23の中空部に位置し、モータシャフト23と出力シャフト41とは、第1転がり部品60Gbを介して互いに軸方向および径方向に支持される。第1転がり部品60Gbは径方向内側がモータシャフト23に接し、径方向外側が出力シャフト41に固定された筒状固定部材44に接して、モータシャフト23と筒状固定部材44とに挟まれて支持される。出力シャフト41の筒状固定部材44よりも軸方向他方側の位置に、ケースまたは出力シャフト41に固定される転がり軸受が配置される。転がり軸受の内輪52aは、直接または他の部材を介して筒状固定部材44と軸方向に接触する。【選択図】図3
Description
本発明は、電動アクチュエータに関する。
伝達機構によって連結されたモータシャフトと出力シャフトと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、車両の自動変速機のシフトを切り替えるシフトバイワイヤシステムの動力源として適用される回転式アクチュエータが記載されている。
上記のような電動アクチュエータにおいては、モータシャフトと出力シャフトとの一方が他方に対して傾く恐れがあった。
本発明は、上記事情に鑑みて、モータシャフトと出力シャフトとが互いに傾く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1つの態様によれば、モータ軸を中心として回転可能な中空のモータシャフトを有するモータと、少なくとも前記モータを収容するケースと、前記モータシャフトの軸方向一方側に連結された伝達機構と、前記モータシャフトの軸方向に延び、前記伝達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シャフトと、前記モータ軸を囲んで配置された第1転がり部品と、を備える電動アクチュエータが提供される。前記出力シャフトの少なくとも一部は、前記モータシャフトの中空部に位置する。前記モータシャフトと前記出力シャフトとは、前記第1転がり部品を介して互いに軸方向および径方向に支持される。前記第1転がり部品は径方向内側が前記モータシャフトに接し、径方向外側が前記出力シャフトに固定された筒状固定部材に接して、前記モータシャフトと前記筒状固定部材とに挟まれて支持される。前記出力シャフトの前記筒状固定部材よりも軸方向他方側の位置に、前記ケースまたは前記出力シャフトに固定される転がり軸受が配置される。前記転がり軸受の内輪は、直接または他の部材を介して前記筒状固定部材と軸方向に接触する。
本発明の他の1つの態様によれば、モータ軸を中心として回転可能な中空のモータシャフトを有するモータと、少なくとも前記モータを収容するケースと、前記モータシャフトの軸方向一方側に連結された伝達機構と、前記モータシャフトの軸方向に延び、前記伝達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シャフトと、前記モータ軸を囲んで配置された第1転がり部品と、を備える電動アクチュエータが提供される。前記出力シャフトの少なくとも一部は、前記モータシャフトの中空部に位置する。前記モータシャフトと前記出力シャフトとは、前記第1転がり部品を介して互いに軸方向および径方向に支持される。前記第1転がり部品は径方向内側が前記モータシャフトに接し、径方向外側が前記出力シャフトに固定された筒状固定部材に接して、前記モータシャフトと前記筒状固定部材とに挟まれて支持される。前記筒状固定部材と前記出力シャフトとは、前記筒状固定部材の雌ねじ部が、前記出力シャフトの雄ねじ部にねじ込まれることより固定される。
本発明の態様によれば、モータシャフトと出力シャフトとが互いに傾くことを抑制できる構造を有する電動アクチュエータが提供される。
(第1実施形態)
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。
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。
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100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100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100は、ケース10と、モータ20と、伝達機構30と、出力部40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、基板80と、回転センサ81と、センサマグネット45と、仕切部材90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10は、モータ20および伝達機構30を含む電動アクチュエータ100の各部を内部に収容している。ケース10は、ケース本体11と、カバー12と、を有する。ケース本体11は、上側に開口している。ケース本体11は、例えば、モータ軸J1を中心とする円筒状である。ケース本体11は、第1収容部11aと、第2収容部11bと、を有する。
第1収容部11aは、例えば、ケース本体11の下側部分である。第1収容部11aは、下側に位置する底部11cと、底部11cの径方向外縁部から上側に延びる筒部11dと、を有する。底部11cは、底部11cを軸方向に貫通する孔部11eを有する。孔部11eは、例えば、モータ軸J1を中心とする円形状の孔である。孔部11eの上側部分は、第1ベアリング51を内部に保持する第1ベアリング保持部11fを構成している。第1ベアリング51は、第1ベアリング保持部11fの内部に保持されることで、ケース本体11に保持されている。第1ベアリング51の外輪は、例えば、第1ベアリング保持部11fの内周面に嵌め合わされている。
第2収容部11bは、例えば、ケース本体11の上側部分である。第2収容部11bは、第1収容部11aの上側に繋がっている。第2収容部11bは、上側に開口する筒状である。第2収容部11bの内径は、第1収容部11aの内径よりも大きい。第2収容部11bの外径は、第1収容部11aの外径よりも大きい。第2収容部11bの下端部は、例えば、筒部11dの上端部の径方向外縁部に繋がっている。第2収容部11bの内周面には、上側を向く段差面11gを有する段差が設けられている。段差面11gは、例えば、軸方向と直交する面である。
段差面11gには、基板80が固定されている。基板80は、板面が軸方向を向く板状であり、径方向に広がっている。基板80の径方向外縁部は、例えば、段差面11gにねじで固定されている。基板80は、第2収容部11bの内部に収容されている。基板80は、後述するロータ本体24よりも上側に位置する。基板80は、基板80を軸方向に貫通する貫通孔80aを有する。貫通孔80aは、例えば、モータ軸J1を中心とする円形状の孔である。貫通孔80aには、後述する出力シャフトアッシー46のうち上側の部分が軸方向に通されている。基板80の板面には、図示しないプリント配線が設けられている。図示は省略するが、基板80には、例えば、モータ20に電力を供給するインバータ回路が設けられている。
基板80には、回転センサ81が取り付けられている。回転センサ81は、後述する出力シャフトアッシー46の回転を検出可能なセンサである。本実施形態において回転センサ81は、磁気センサである。回転センサ81は、例えば、ホールICなどのホール素子である。
回転センサ81は、例えば、周方向に沿って複数ずつ設けられていてもよい。本実施形態において回転センサ81は、基板80の上側の面うち貫通孔80aの周縁部に取り付けられている。回転センサ81の位置および姿勢は、センサマグネット45の位置、形状などに応じて適宜調整される。
回転センサ81は、例えば、周方向に沿って複数ずつ設けられていてもよい。本実施形態において回転センサ81は、基板80の上側の面うち貫通孔80aの周縁部に取り付けられている。回転センサ81の位置および姿勢は、センサマグネット45の位置、形状などに応じて適宜調整される。
カバー12は、ケース本体11に固定されている。カバー12の径方向外縁部は、例えば、第2収容部11bの上側の端部にねじで固定されている。カバー12は、ケース本体11の上側の開口を塞いでいる。カバー12は、ケース本体11の上側の開口を覆うカバー本体12aと、カバー本体12aから下側に突出する第2ベアリング保持部12bと、を有する。第2ベアリング保持部12bは、例えば、モータ軸J1を中心とし、下側に開口する円筒状である。第2ベアリング保持部12bの内部には、第2ベアリング52が保持されている。これにより、第2ベアリング52は、カバー12に保持されている。第2ベアリング52の外輪は、例えば、第2ベアリング保持部12bの内周面に嵌め合わされている。第2ベアリング52とカバー12との隙間には、ウェーブワッシャなどの弾性部材13が配置される。弾性部材13は、第2ベアリング52の外輪を下側に押し、出力シャフト41およびモータシャフト23を支持する部材に与圧を付与する。
モータ20は、ロータ21と、ステータ22と、を有する。ロータ21は、モータシャフト23と、ロータ本体24と、を有する。つまり、モータ20は、モータシャフト23と、モータシャフト23の外周面に固定されたロータ本体24と、を有する。モータシャフト23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23は、中空シャフトである。モータシャフト23は、例えば、モータ軸J1を中心として軸方向に延びる円筒状である。モータシャフト23は、軸方向の両側に開口している。モータシャフト23は、第1収容部11aの内部から上側に延びて、第2収容部11bの内部に突出している。モータシャフト23は、本体部23aと、偏心軸部23bと、を有する。
本体部23aは、ロータ本体24が固定された部分である。本体部23aの上側の端部は、モータシャフト23の上側の端部である。本体部23aの上側の端部は、第2収容部11bの内部に位置する。本体部23aのうち上側の端部を除いた部分は、第1収容部11aの内部に位置する。
図2および図3に示すように、本体部23aの上側の端面、すなわちモータシャフト23の上側の端面は、接触面23hを有する。本実施形態においては、本体部23aの上側の端面は、接触面23hからなる。接触面23hは、モータ軸J1を囲む円環状である。接触面23hは、上側かつ斜め径方向外側を向いている。接触面23hの軸方向に沿った断面形状は、下側かつ斜め径方向内側向きに凹となる円弧状である。接触面23hは、後述する第1転がり部材群60Gbに含まれる転がり部材60の表面に沿った形状である。接触面23hは、径方向外側に向かうに従って下側に位置する。
図1に示すように、偏心軸部23bは、本体部23aの下側に繋がっている。偏心軸部23bは、第1収容部11aの内部に位置する。偏心軸部23bの下側の端部は、モータシャフト23の下側の端部である。偏心軸部23bは、モータ軸J1に対して偏心した偏心軸J2を中心とする部分である。偏心軸J2は、モータ軸J1と平行である。偏心軸部23b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23に固定されている。
図4に示すように、偏心軸部23bの内径は、本体部23aの内径よりも大きい。偏心軸部23bの内周面は、モータ軸J1を中心とする円筒状である。本体部23aの内周面と偏心軸部23bの内周面との軸方向の間には、段差部23cが設けられている。段差部23cは、下側を向く段差面23dを有する。つまり、モータシャフト23の内周面には、下側を向く段差面23dを有する段差部23cが設けられている。段差面23dは、モータ軸J1を囲む円環状である。段差面23dは、平坦面23e,23gと、接触面23fと、を有する。
平坦面23e,23gは、軸方向と直交し、モータ軸J1を囲む円環状の平坦面である。平坦面23eは、本体部23aの内周面における下側の端部に繋がっている。平坦面23gは、偏心軸部23bの内周面における上側の端部に繋がっている。平坦面23gは、平坦面23eよりも径方向外側かつ下側に位置する。
接触面23fは、平坦面23eの径方向外周縁部と平坦面23gの径方向内周縁部とを繋いでいる。接触面23fは、下側かつ斜め径方向内側を向いている。接触面23fの軸方向に沿った断面形状は、上側かつ斜め径方向外側向きに凹となる円弧状である。接触面23fは、後述する第2転がり部材群60Gaに含まれた転がり部材60の表面に沿った形状である。接触面23fは、径方向外側に向かうに従って下側に位置する。
図1に示すように、ロータ本体24は、本体部23aの外周面、すなわちモータシャフト23の外周面に固定されている。ロータ本体24は、本体部23aの外周面における下側部分に固定されている。ロータ本体24は、第1収容部11aの内部に収容されている。ロータ本体24は、モータシャフト23の外周面に固定された円筒状のロータコア24aと、ロータコア24aに固定されたロータマグネット24bと、を有する。
ステータ22は、ロータ21と隙間を介して径方向に対向している。ステータ22は、ロータ21の径方向外側に位置する。ステータ22は、第1収容部11aの内部に収容されている。ステータ22は、ロータ本体24の径方向外側を囲む環状のステータコア22aと、ステータコア22aに装着されたインシュレータ22bと、インシュレータ22bを介してステータコア22aに装着された複数のコイル22cと、を有する。ステータコア22aの外周面は、例えば、筒部11dの内周面に固定されている。
伝達機構30は、第1収容部11aの内部においてロータ本体24およびステータ22の下側に位置する。本実施形態において伝達機構30は、モータシャフト23の回転を減速して出力シャフトアッシー46に伝達する減速機構である。伝達機構30は、外歯ギア31と、内歯ギア32と、出力フランジ部42と、複数の突出部43と、を有する。
外歯ギア31は、偏心軸部23bの偏心軸J2を中心として、軸方向と直交する平面に沿って広がる略円環板状である。図5に示すように、外歯ギア31の径方向外側面には、複数の歯部31aによって構成された歯車部が設けられている。図1に示すように、外歯ギア31は、偏心軸部23b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、伝達機構30は、モータシャフト23の下側に連結されている。本実施形態において伝達機構30は、モータシャフト23の下側の端部に連結されている。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23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31bを有する。
本実施形態において穴部31bは、外歯ギア31を軸方向に貫通している。図5に示すように、複数の穴部31b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31b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31bは、例えば、8つ設けられている。穴部31bの軸方向に沿って見た形状は、例えば、円形状である。穴部31bの内径は、突出部43のうち穴部31bに挿入された部分の外径よりも大きい。
本実施形態において穴部31bは、外歯ギア31を軸方向に貫通している。図5に示すように、複数の穴部31b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31b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31bは、例えば、8つ設けられている。穴部31bの軸方向に沿って見た形状は、例えば、円形状である。穴部31bの内径は、突出部43のうち穴部31bに挿入された部分の外径よりも大きい。
内歯ギア32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32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、本実施形態において内歯ギア32は、ケース10に固定されている。内歯ギア32の外周面は、第1収容部11aの内周面に嵌め合わされて固定されている。図5に示すように、内歯ギア32の内周面には、複数の歯部32aを有する歯車部が設けられている。内歯ギア32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32の歯車部は、外歯ギア31の歯車部と周方向の一部において噛み合っている。
内歯ギア32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、本実施形態において内歯ギア32は、ケース10に固定されている。内歯ギア32の外周面は、第1収容部11aの内周面に嵌め合わされて固定されている。図5に示すように、内歯ギア32の内周面には、複数の歯部32aを有する歯車部が設けられている。内歯ギア32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32の歯車部は、外歯ギア31の歯車部と周方向の一部において噛み合っている。
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、外歯ギア31の下側に対向して配置されている。出力フランジ部42と外歯ギア31との軸方向の間には隙間が設けられている。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のうちモータシャフト23よりも下側に位置する部分から径方向外側に広がっている。
突出部43は、出力フランジ部42から外歯ギア31に向かって上側に突出している。
本実施形態において突出部43と出力フランジ部42とは、同一の単一部材の一部である。図5に示すように、複数の突出部43は、円柱状である。複数の突出部43は、モータ軸J1を囲んで配置されている。複数の突出部43は、例えば、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43は、例えば、8つ設けられている。
本実施形態において突出部43と出力フランジ部42とは、同一の単一部材の一部である。図5に示すように、複数の突出部43は、円柱状である。複数の突出部43は、モータ軸J1を囲んで配置されている。複数の突出部43は、例えば、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43は、例えば、8つ設けられている。
図1に示すように、複数の突出部43は、複数の穴部31bのそれぞれに下側から挿入されている。突出部43のうち穴部31b内に挿入された部分の外径は、穴部31bの内径よりも小さい。突出部43の外周面は、穴部31bの内周面と内接している。複数の突出部43は、穴部31bの内周面を介して、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100の駆動力を出力する部分である。出力部40には、伝達機構30を介してモータシャフト23の回転が伝達される。出力部40は、出力シャフトアッシー46と、出力フランジ部42と、を有する。つまり、電動アクチュエータ100は、出力シャフトアッシー46と、出力フランジ部42と、を備える。本実施形態において出力シャフトアッシー46と出力フランジ部42とは、互いに別体である。なお、出力シャフトアッシー46と出力フランジ部42とは、同一の単一部材の一部であってもよい。
出力シャフトアッシー46は、モータシャフト23の軸方向に延びている。出力シャフトアッシー46は、モータシャフト23と同軸に配置されている。つまり、出力シャフトアッシー46は、モータ軸J1を中心として回転可能である。出力シャフトアッシー46の少なくとも一部は、モータシャフト23の内部に位置する。本実施形態において出力シャフトアッシー46は、下側からモータシャフト23の内部に通されてモータシャフト23よりも上側に突出している。出力シャフトアッシー46は、モータシャフト23よりも軸方向両側に突出している。本実施形態において出力シャフトアッシー46の外周面とモータシャフト23の内周面との間には、全周に亘って隙間が設けられている。出力シャフトアッシー46の外周面とモータシャフト23の内周面とは、互いに接触していない。出力シャフトアッシー46の外周面とモータシャフト23の内周面との径方向の隙間には、例えば、潤滑油が設けられていてもよい。
出力シャフトアッシー46は、軸方向に延びる出力シャフト41と、出力シャフト41の外周面に固定された筒状固定部材44と、を有する。本実施形態において出力シャフト41と筒状固定部材44とは、互いに別体である。出力シャフト41は、第1ベアリング51および第2ベアリング52によって回転可能に支持されている。出力シャフト41は、連結部41aと、延伸部41bと、を有する。
連結部41aは、出力シャフト41の下側部分である。連結部41aの下側の端部は、出力シャフト41の下側の端部である。連結部41aの下側の端部は、孔部11eの内部に挿入されている。連結部41aの下側の端部は、例えば、孔部11eの下側の端部と同じ軸方向位置にある。連結部41aの上側の端部は、偏心軸部23bの内部に挿入されている。連結部41aの外径は、延伸部41bの外径よりも大きい。連結部41aは、第1ベアリング51によってモータ軸J1回りに回転可能に支持されている。これにより、第1ベアリング51は、出力シャフトアッシー46のうちモータシャフト23よりも下側に位置する部分を回転可能に支持している。
連結部41aは、連結部41aの下側の端面から上側に窪む連結凹部41cを有する。連結凹部41cは、下側に開口し、ケース10の外部に露出している。連結凹部41cは、例えば、下側から見てモータ軸J1を中心とする円形状である。連結凹部41cが設けられていることで、連結部41aは、モータ軸J1を中心とし、下側に開口する円筒状となっている。
連結凹部41cの内周面には、スプライン溝が設けられている。連結凹部41cの内部には、下側から被駆動シャフトDSが挿入されて連結される。これにより、連結部41aには、被駆動シャフトDSが連結される。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、連結凹部41c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41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41を介して電動アクチュエータ100の駆動力が伝達される。これにより、電動アクチュエータ100は、被駆動シャフトDSをモータ軸J1回りに回転させる。
延伸部41bは、出力シャフト41の上側部分である。延伸部41bの上側の端部は、出力シャフト41の上側の端部である。延伸部41bは、連結部41aの上側の端部における径方向の中央部から上側に延びている。延伸部41bは、モータ軸J1を中心として軸方向に延びる円柱状である。延伸部41bの軸方向の寸法は、連結部41aの軸方向の寸法よりも大きい。延伸部41bは、中空シャフトであるモータシャフト23の内部に通されている。延伸部41bは、モータシャフト23の下側からモータシャフト23の内部に挿入され、モータシャフト23よりも上側に突出している。延伸部41bは、基板80の貫通孔80aに軸方向に通されている。延伸部41bの上側の端部は、第2ベアリング52によってモータ軸J1回りに回転可能に支持されている。これにより、第2ベアリング52は、出力シャフトアッシー46のうちモータシャフト23よりも上側に位置する部分を回転可能に支持している。
図2に示すように、出力シャフト41の外周面には、段差部41dが設けられている。本実施形態において段差部41dは、出力シャフト41の外周面に設けられている。段差部41dは、連結部41aと延伸部41bとの軸方向の間に設けられている。段差部41dは、上側を向く段差面41eを有する。段差面41eは、モータ軸J1を囲む円環状である。図4に示すように、段差面41eは、段差面23dの下側に位置する。段差面41eは、平坦面41fと、接触面41gと、を有する。平坦面41fは、軸方向と直交し、モータ軸J1を囲む円環状の平坦面である。平坦面41fは、段差面41eの径方向外周縁部である。
接触面41gは、平坦面41fの径方向内周縁部と延伸部41bの外周面とを繋いでいる。接触面41gは、上側かつ斜め径方向外側を向いている。接触面41gの軸方向に沿った断面形状は、下側かつ斜め径方向内側向きに凹となる円弧状である。接触面41gは、後述する第2転がり部材群60Gaに含まれた転がり部材60の表面に沿った形状である。接触面41gは、径方向内側に向かうに従って上側に位置する。接触面41gは、接触面23fの下側かつ斜め径方向内側に位置する。
図1に示すように、出力シャフト41の上部において、筒状固定部材44は、延伸部41bのうちモータシャフト23よりも上側に位置する部分に固定されている。筒状固定部材44は、出力シャフト41にセンサマグネット45を取り付けるための部材である。筒状固定部材44の下側の端部は、基板80の貫通孔80a内に位置する。図3に示すように、筒状固定部材44は、固定筒部44aと、対向部44bと、を有する。つまり、出力シャフトアッシー46は、固定筒部44aと、対向部44bと、を有する。
固定筒部44aは、モータ軸J1を中心とし、軸方向両側に開口する円筒状である。固定筒部44aは、延伸部41bの外周面に嵌め合わされて固定されている。固定筒部44aは、例えば、圧入により延伸部41bに固定されている。固定筒部44aの外周面には、センサマグネット45が固定されている。
センサマグネット45は、モータ軸J1を囲む円環状である。センサマグネット45は、固定筒部44aの外周面に嵌め合わされている。センサマグネット45は、例えば、接着剤によって固定筒部44aの外周面に固定されている。センサマグネット45の下側の面は、対向部44bの上側の面に接触している。センサマグネット45は、筒状固定部材44よりも径方向外側に突出している。図1に示すように、センサマグネット45と回転センサ81とは互いに近接して配置される。センサマグネット45の磁界は、回転センサ81によって検出される。本実施形態において回転センサ81は、センサマグネット45の磁界を検出することでセンサマグネット45の回転を検出し、出力シャフトアッシー46の回転を検出する。
図3に示すように、対向部44bは、固定筒部44aの下側の端部から径方向外側に突出している。対向部44bは、モータシャフト23の上側に対向して配置されている。対向部44bは、環状壁部44eと、周壁部44fと、を有する。環状壁部44eは、固定筒部44aの下側の端部から径方向外側に広がっている。環状壁部44eは、モータ軸J1を囲む円環状である。周壁部44fは、環状壁部44eの径方向外周縁部から下側に突出している。周壁部44fは、モータ軸J1を囲む円筒状である。
対向部44bは、下側かつ径方向内側を向く接触面44cを有する。本実施形態において接触面44cは、環状壁部44eの下側の面と周壁部44fの内周面とを繋いでいる。接触面44cの軸方向に沿った断面形状は、上側かつ斜め径方向外側向きに凹となる円弧状である。接触面44cは、後述する第1転がり部材群60Gbに含まれた転がり部材60の表面に沿った形状である。接触面44cは、径方向外側に向かうに従って下側に位置する。接触面44cは、接触面23hの上側かつ斜め径方向外側に位置する。
図2に示すように、電動アクチュエータ100は、モータ軸J1を囲んで配置された3つ以上の転がり部材60を含む転がり部材群60Gを備える。転がり部材60は、球体である。転がり部材60は、例えば、金属製である。本実施形態において転がり部材群60Gは、第1転がり部材群60Gb(第1転がり部品)と、第2転がり部材群60Ga(第2転がり部品)と、を含む。
第1転がり部材群60Gbおよび第2転がり部材群60Gaのそれぞれにおいて3つ以上の転がり部材60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。本実施形態において第1転がり部材群60Gbおよび第2転がり部材群60Gaは、それぞれ転がり部材60を6つずつ含んでいる。本実施形態において第1転がり部材群60Gbに含まれる転がり部材60と第2転がり部材群60Gaに含まれる転がり部材60とは、それぞれ同じ形状および同じ大きさである。
第1転がり部材群60Gbは、ロータ本体24よりも上側に位置する転がり部材群60Gである。図3に示すように、第1転がり部材群60Gbは、接触面23hと接触面44cとの間に位置する。本実施形態において第1転がり部材群60Gbの各転がり部材60は、接触面23hと接触面44cとによって、軸方向に対して径方向に45°傾いた方向に挟まれている。第1転がり部材群60Gbは、対向部44bとモータシャフト23との軸方向の間に位置する。第1転がり部材群60Gbは、延伸部41bと周壁部44fとの径方向の間に位置する。第1転がり部材群60Gbに含まれた転がり部材60は、接触面23hおよび接触面44cに接触している。これにより、モータシャフト23と筒状固定部材44とは、第1転がり部材群60Gbを介して互いに軸方向および径方向に支持されている。
第2転がり部材群60Gaは、ロータ本体24よりも下側に位置する転がり部材群60Gである。図4に示すように、第2転がり部材群60Gaは、接触面23fと接触面41gとの間に位置する。本実施形態において第2転がり部材群60Gaの各転がり部材60は、接触面23fと接触面41gとによって、軸方向に対して径方向に45°傾いた方向に挟まれている。第2転がり部材群60Gaは、段差面23dと段差面41eとの軸方向の間に位置する。第2転がり部材群60Gaは、延伸部41bと偏心軸部23bとの径方向の間に位置する。第2転がり部材群60Gaに含まれた転がり部材60は、接触面23fおよび接触面41gに接触している。これにより、モータシャフト23と出力シャフト41とは、第2転がり部材群60Gaを介して互いに軸方向および径方向に支持されている。このように本実施形態では、モータシャフト23と出力シャフトアッシー46とは、2つの転がり部材群60Gを介して互いに軸方向および径方向に支持されている。
図2に示すように、電動アクチュエータ100は、転がり部材60が回転可能な状態で転がり部材群60Gを保持する保持部材61,62を備える。保持部材61は、第2転がり部材群60Gaを保持する保持部材である。保持部材62は、第1転がり部材群60Gbを保持する保持部材である。本実施形態において保持部材61,62は、樹脂製である。
保持部材61は、モータ軸J1を囲む円環状の部材である。保持部材61の軸方向の寸法は、転がり部材60の外径よりも小さい。保持部材61は、押さえ部61aと、仕切部61bと、を有する。本実施形態において押さえ部61aは、モータ軸J1を囲む円環状である。押さえ部61aは、転がり部材60の径方向外側に位置する。仕切部61bは、押さえ部61aの内周面から径方向内側に突出している。仕切部61bは、周方向に間隔を空けて複数設けられている。複数の仕切部61b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。本実施形態において仕切部61bは、6つ設けられている。各仕切部61bは、周方向に隣り合う転がり部材60同士の間に位置する。本実施形態において仕切部61bは、押さえ部61aよりも上側に突出している。仕切部61bの周方向側面は、仕切部61bと周方向に隣り合って配置された転がり部材60の表面に沿った円弧形状である。仕切部61bの周方向の寸法は、径方向外側の端部から径方向の中央部に向かうに従って小さくなり、径方向の中央部から径方向内側の端部に向かうに従って大きくなっている。
周方向に隣り合う一対の仕切部61bと当該一対の仕切部61bの径方向外端部同士を繋ぐ押さえ部61aの一部とによって、第2転がり部材群60Gaに含まれた転がり部材60をそれぞれ内側に保持する保持孔部61cが構成されている。保持孔部61cは、周方向に沿って一周に亘って等間隔に複数配置されている。本実施形態において保持孔部61cは、6つ設けられている。保持孔部61cは、保持部材61を軸方向に貫通している。保持孔部61cは、軸方向に見て円形状である。軸方向に見て、保持孔部61cの内径は、転がり部材60の外径よりも大きい。保持孔部61cの径方向内側の端部は、径方向内側に開口している。各保持孔部61cの内周面は、各転がり部材60を囲んで配置されている。
図4に示すように、保持部材61は、段差面23dと段差面41eとの軸方向の間に位置する。保持部材61は、延伸部41bと偏心軸部23bとの径方向の間に位置する。図4に示す例において保持部材61は、段差面41eによって下側から支持されている。保持部材61は、例えば、段差面23dと段差面41eとの軸方向の間に、軸方向に移動可能に配置されている。
図2に示すように、保持部材62は、モータ軸J1を囲む円環状の部材である。本実施形態において保持部材62の形状は、保持部材61の形状と同様である。保持部材62は、保持部材61と同様に、押さえ部62aと、仕切部62bと、を有する。保持部材61と同様に、保持部材62においては、周方向に隣り合う一対の仕切部62bと当該一対の仕切部62bの径方向外端部同士を繋ぐ押さえ部62aの一部とによって、第1転がり部材群60Gbに含まれた転がり部材60をそれぞれ内側に保持する保持孔部62cが構成されている。
図3に示すように、保持部材62は、対向部44bとモータシャフト23との軸方向の間に位置する。図3に示す例において保持部材62は、モータシャフト23によって下側から支持されている。保持部材62は、モータシャフト23の本体部23aよりも径方向外側に突出している。保持部材62の押さえ部62aは、周壁部44fの下側に位置する。
図1に示すように、仕切部材90は、ステータ22と伝達機構30との軸方向の間に位置する。仕切部材90は、モータ軸J1を囲んでいる。仕切部材90は、仕切部材本体91と、周縁壁部92と、を有する。仕切部材本体91は、例えば、モータ軸J1を中心とする円環状である。仕切部材本体91は、板面が軸方向を向く板状である。仕切部材本体91の径方向内縁部は、インシュレータ22bの径方向内縁部よりも径方向外側に位置する。周縁壁部92は、仕切部材本体91の径方向外縁部から上側に突出している。周縁壁部92は、例えば、モータ軸J1を中心とする円筒状である。周縁壁部92は、第1収容部11aの内周面に嵌め合わされて固定されている。周縁壁部92の上側の端部は、ステータコア22aの下側の端面における径方向外縁部に接触している。
モータ20に電力が供給されてモータシャフト23がモータ軸J1回りに回転されると、偏心軸部23bは、モータ軸J1を中心として周方向に公転する。偏心軸部23b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31bの内周面と突出部43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32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32に、外歯ギア31を介してモータシャフト23の回転力が伝達される。
したがって、内歯ギア32に、外歯ギア31を介してモータシャフト23の回転力が伝達される。
ここで、本実施形態では、内歯ギア32はケース10に固定されているため回転しない。そのため、内歯ギア32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23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31bと突出部43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、伝達機構30を介してモータシャフト23の回転が伝達される。減速機構としての伝達機構30の構造が上述したような複数の突出部43を介して回転を伝達する構造となっていることで、モータシャフト23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。
本実施形態によれば、電動アクチュエータ100は、少なくとも、モータ軸J1を囲んで配置された3つ以上の転がり部材60を含む第1転がり部材群60Gbを備える。モータシャフト23と出力シャフトアッシー46とは、第1転がり部材群60Gbを介して互いに軸方向および径方向に支持されている。そのため、第1転がり部材群60Gbを介してモータシャフト23と出力シャフトアッシー46とを互いに径方向および軸方向に相対的に位置決めすることができる。これにより、モータシャフト23と出力シャフトアッシー46とが互いに傾くことを抑制できる。また、モータシャフト23および出力シャフトアッシー46が軸方向および径方向にガタつくことを抑制できる。
本実施形態では、第1転がり部材群60Gbに含まれた3つ以上の転がり部材60が回転することで、モータシャフト23と出力シャフトアッシー46との相対的なモータ軸J1回りの回転を、損失を抑制しつつ好適に許容することができる。これにより、モータシャフト23から出力シャフトアッシー46への回転の伝達効率を向上できる。また、モータシャフト23と出力シャフトアッシー46との間にボールベアリングのような転がり軸受を使用する場合に比べて、電動アクチュエータ100が大型化することを抑制できる。
本実施形態では、転がり部材群60Gは、ロータ本体24よりも上側に位置する第1転がり部材群60Gbと、ロータ本体24よりも下側に位置する第2転がり部材群60Gaと、を含む。そのため、2つの転がり部材群60Gによって、モータシャフト23と出力シャフトアッシー46とを互いに軸方向および径方向に好適に支持することができる。これにより、モータシャフト23と出力シャフトアッシー46とが互いに傾くことをより抑制できる。また、モータシャフト23および出力シャフトアッシー46が軸方向および径方向にガタつくことをより抑制できる。また、モータシャフト23の内周面と出力シャフトアッシー46の外周面とが擦れることをより抑制でき、モータシャフト23から出力シャフトアッシー46への回転の伝達効率をより向上できる。
本実施形態の電動アクチュエータ100において、モータシャフト23と出力シャフトアッシー46とを組み立てる作業者等は、まず出力シャフト41に対して保持部材61を組み付ける。このとき、延伸部41bは保持部材61の内側に通され、保持部材61は段差面41eによって下側から支持される。作業者等は、出力シャフト41に組み付けられた保持部材61の保持孔部61cのそれぞれに対して、上側から転がり部材60を挿入し、保持させる。作業者等は、モータシャフト23を出力シャフト41に上側から近づけて、出力シャフト41をモータシャフト23の内部に通す。これにより、保持部材61に保持された第2転がり部材群60Gaが接触面23fと接触面41gとに挟まれた状態となる。接触面23fと接触面41gとに挟まれることで、第2転がり部材群60Gaがモータシャフト23および出力シャフトアッシー46に対して外れることが抑制される。なお、このとき、モータシャフト23には、例えば、ロータ本体24が固定された状態となっている。作業者等は、モータシャフト23を出力シャフト41に組み付けた後にロータ本体24をモータシャフト23に固定してもよい。
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。
次に作業者等は、モータシャフト23から上側に突出した出力シャフト41の部分に上側から保持部材62を近づけて、保持部材62を組み付ける。このとき、保持部材62の内側には、出力シャフト41が通される。組み付けられた保持部材62は、モータシャフト23の上側の端部によって下側から支持される。作業者等は、組み付けられた保持部材62の保持孔部62cのそれぞれに対して、上側から転がり部材60を挿入し、保持させる。作業者等は、筒状固定部材44を出力シャフト41に上側から近づけて、出力シャフト41の外周面に筒状固定部材44を固定する。これにより、保持部材62に保持された第1転がり部材群60Gbが接触面23hと接触面44cとに挟まれた状態となる。接触面23hと接触面44cとに挟まれることで、第1転がり部材群60Gbがモータシャフト23および出力シャフトアッシー46に対して外れることが抑制される。作業者等は、出力シャフト41に固定された筒状固定部材44に対してセンサマグネット45を固定する。なお、作業者等は、出力シャフト41に対して筒状固定部材44を固定する前に、筒状固定部材44にセンサマグネット45を固定してもよい。
作業者等は、筒状固定部材44が取り付けられた出力シャフト41に対して、第2ベアリング52を上側から近づけて、図3に示すように、第2ベアリング52の内輪52aを、延伸部41bに圧入する。作業者等は、第2ベアリング52を、内輪52aの下面52bが、筒状固定部材44の固定筒部44aの上面44hに接触する位置まで、軸方向の下側に向かって圧入する。
作業者等は、出力シャフト41に筒状固定部材44を固定する際に、筒状固定部材44の軸方向位置を、第1転がり部材群60Gbと第2転がり部材群60Gaの両方がスムースに動作する位置に制御する。第1転がり部材群60Gbにおける転がり部材60と接触面23hおよび接触面44cとの軸方向の位置関係、および第2転がり部材群60Gaにおける転がり部材60と接触面24fおよび接触面41gとの軸方向の位置関係は、出力シャフト41に対する筒状固定部材44の軸方向の相対位置のみによって規定される。したがって、第1転がり部材群60Gbおよび第2転がり部材群60Gaの転がり部材60に付与される与圧も、筒状固定部材44の軸方向位置により規定される。そのため、使用時に筒状固定部材44の出力シャフト上の軸方向位置がずれたりしないよう、筒状固定部材44は出力シャフト41に対して強固に固定される必要がある。
そこで本実施形態では、図3に示すように、筒状固定部材44の上側に位置する第2ベアリング52の内輪52aを、筒状固定部材44の固定筒部44aの上面44hに接触させた状態で、出力シャフト41に圧入固定する構成とした。この構成によれば、筒状固定部材44の上側は、第2ベアリング52によって塞がれているため、筒状固定部材44を出力シャフト41の上側へ移動させるには、ともに圧入固定されている筒状固定部材44と第2ベアリング52の両方を、出力シャフト41から引き抜けるだけの力が必要となる。したがって、使用時の振動などによって筒状固定部材44を出力シャフト41の上部側へ移動させる力が作用したとしても、この力が、筒状固定部材44と第2ベアリング52の合計の引き抜き力を上回らなければ、筒状固定部材44を動かすことはできない。よって、本実施形態の電動アクチュエータ100では、比較的大きな振動が加わったとしても、筒状固定部材44の位置を安定に保持できるので、長期間にわたってモータシャフト23と出力シャフト41との円滑な相対回転が得られる。シャフトのガタつき、回転抵抗の上昇、および摩耗粉の発生も抑制されるため、長寿命の電動アクチュエータとすることができる。
上記実施形態では、第2ベアリング52の内輪52aを、出力シャフト41に圧入する構成としたが、この構成に限られない。すなわち、第2ベアリング52を出力シャフト41に圧入せずに隙間嵌めとし、第2ベアリング52の外輪52cを、カバー12の第2ベアリング保持部12bに圧入固定してもよい。この場合にも、固定筒部44aの上面44hが第2ベアリング52に接触しており、第2ベアリング52はカバー12に固定されているため、筒状固定部材44の出力シャフト41上部側への移動が抑制される。
第2ベアリング52の外輪52cを第2ベアリング保持部12bに圧入すると、第2ベアリング52とカバー12との間にウェーブワッシャなどの与圧を付与するための弾性部材を配置できない。この場合には、第2ベアリング52の内輪52aと、筒状固定部材44との間に、ウェーブワッシャなどの弾性部材を挿入してもよい。すなわち、第2ベアリング52の内輪52aが、他の部材を介して筒状固定部材44と軸方向に接触する構成であってもよい。
(第1変形例)
図6は、電動アクチュエータ100の第1変形例を示す部分断面図である。図6において、図1から図5と共通の構成要素には、それらと共通の符号を付す。また、図6では、説明に必要な要部のみを示しており、図示されていない部分の構成は、図1に示した電動アクチュエータと共通である。
図6は、電動アクチュエータ100の第1変形例を示す部分断面図である。図6において、図1から図5と共通の構成要素には、それらと共通の符号を付す。また、図6では、説明に必要な要部のみを示しており、図示されていない部分の構成は、図1に示した電動アクチュエータと共通である。
第1変形例の電動アクチュエータ100は、図6に示すように、第1実施形態の転がり部材群60Gに代えて、第1転がり軸受60B(第1転がり部品)および第2転がり軸受60A(第2転がり部品)を有する。
第1転がり軸受60Bは、本実施形態ではボールベアリングである。第1転がり軸受60Bは、第1実施形態の第1転がり部材群60Gbの代わりに、モータシャフト23の上端部に配置される。第1転がり軸受60Bの内輪は、モータシャフト23の上端部の外周面に圧入される。第1転がり軸受60Bの外輪は、筒状固定部材44の対向部44bの内側に隙間嵌めされる。
第2転がり軸受60Aは、本実施形態ではボールベアリングである。第2転がり軸受60Aは、第1実施形態の第2転がり部材群60Gaの代わりに、モータシャフト23の下端部に配置される。第2転がり軸受60Aは、出力シャフト41の延伸部41bの下端部に位置する。第2転がり軸受60Aの内輪は、出力シャフト41の外周面に圧入される。第2転がり軸受60Aの外輪は、モータシャフト23の偏心軸部23bの内側に隙間嵌めされる。
第2ベアリング52の内輪は、出力シャフト41に隙間嵌めされ、第2ベアリング52の外輪は、カバー12の第2ベアリング保持部12bに圧入される。第2ベアリング52は、内輪が出力シャフト41に圧入され、外輪が第2ベアリング保持部12bに隙間嵌めされる構成であってもよい。すなわち、第2ベアリング52は、ケース10または出力シャフト41の一方に固定される転がり軸受である。第2ベアリング52の外輪が第2ベアリング保持部12bに圧入される場合には、第2ベアリング52と筒状固定部材44との間に与圧付与のための弾性部材を挟んでもよい。
この変形例においても、第1転がり軸受60Bおよび第2転がり軸受60Aに付与される与圧は、出力シャフト41に対する筒状固定部材44の軸方向の相対位置によって規定される。そのため、筒状固定部材44は、使用時に軸方向位置が動いたりしないよう、出力シャフト41に強固に固定される必要がある。
図6に示す変形例の構成においても、筒状固定部材44と第2ベアリング52の内輪とが、直接または他の部材を介して接触しており、第2ベアリング52は、ケース10または出力シャフト41に固定される。したがって、使用時に、筒状固定部材44を出力シャフト41に移動させる力が作用したとしても、筒状固定部材44の移動は第2ベアリング52によって抑制される。よって、この変形例においても、長期間にわたってモータシャフト23と出力シャフト41との円滑な相対回転が得られる。シャフトのガタつき、回転抵抗の上昇、および摩耗粉の発生も抑制されるため、長寿命の電動アクチュエータとすることができる。
(第2実施形態)
図7は、電動アクチュエータ100の第2実施形態を示す部分断面図である。図7において、図1から図5と共通の構成要素には、それらと共通の符号を付す。また、図7では、説明に必要な要部のみを示しており、図示されていない部分の構成は、図1に示した電動アクチュエータと共通である。
図7は、電動アクチュエータ100の第2実施形態を示す部分断面図である。図7において、図1から図5と共通の構成要素には、それらと共通の符号を付す。また、図7では、説明に必要な要部のみを示しており、図示されていない部分の構成は、図1に示した電動アクチュエータと共通である。
第2実施形態の電動アクチュエータ100は、図7に示すように、筒状固定部材44が、出力シャフト41にねじ込まれる構成である。
図7に示す出力シャフト41は、延伸部41bのモータシャフト23よりも上側に突出する部分の外周面に、雄ねじ部41hを有する。出力シャフト41は、雄ねじ部41hよりも上側に突出する円柱部41iを有する。筒状固定部材44は、固定筒部44aの内周面に雌ねじ部44iを有する。
図7に示す出力シャフト41は、延伸部41bのモータシャフト23よりも上側に突出する部分の外周面に、雄ねじ部41hを有する。出力シャフト41は、雄ねじ部41hよりも上側に突出する円柱部41iを有する。筒状固定部材44は、固定筒部44aの内周面に雌ねじ部44iを有する。
電動アクチュエータ100の製造工程において、作業者等は、筒状固定部材44の雌ねじ部44iを、出力シャフト41の雄ねじ部41hにねじ込む。これにより、筒状固定部材44の対向部44bと、モータシャフト23の本体部23aとの間に、複数の転がり部材60が保持される。
作業者等は、筒状固定部材44を出力シャフト41に取り付けた後、出力シャフト41先端の円柱部41iに、第2ベアリング52の内輪52aを圧入する。作業者等は、第2ベアリング52の内輪52aの下面52bが、固定筒部44aの上面44hに接触する位置まで、第2ベアリング52を出力シャフト41の下部側に向かって圧入する。これにより、筒状固定部材44が出力シャフト41の上部側へ移動しにくくなり、筒状固定部材44の軸方向位置を安定的に保持できる。
第2実施形態の電動アクチュエータ100によれば、筒状固定部材44が出力シャフト41にねじ込まれる構成とされていることで、製造工程において、作業者等が筒状固定部材44の位置を容易に調整できる。すなわち、作業者等は、筒状固定部材44をねじ込んだ状態で、モータシャフト23および出力シャフト41を回転させ、回転の状態を検査することができ、検査結果に基づいて、筒状固定部材44の位置を再調整することができる。
筒状固定部材44を出力シャフト41に圧入する構成では、圧入後に筒状固定部材44の軸方向位置を動かすことが難しいため、圧入荷重または寸法管理により筒状固定部材44の軸方向位置を管理しなければならない。圧入荷重または寸法管理では、部品のばらつきによって軸受部分の摩擦(フリクション)が変動しやすく、歩留まりが低下しやすい。
これに対して、第2実施形態の構成では、実機の回転の状態に基づいて筒状固定部材44を位置調整できるため、軸受部分の摩擦を適正範囲内に容易に調整できる。したがって第2実施形態によれば、歩留まりを改善できる。また、圧入荷重または寸法管理の手間を軽減できるため、製造性が向上する。
また、適正位置に調整された筒状固定部材44は、第2ベアリング52によって軸方向に位置合わせされるため、使用時に装置が振動などを受けても、筒状固定部材44が移動しにくく、軸受部分に掛かる与圧を安定に維持できる。
図7には、第2ベアリング52と筒状固定部材44とが互いに接触する構成を示したが、第2実施形態は、第2ベアリング52によって筒状固定部材44の移動を抑制する構成に限定されない。例えば、筒状固定部材44の雌ねじ部44iに緩み止め構造が設けられており、出力シャフト41の雄ねじ部41hとの噛み合わせによって筒状固定部材44が十分強固に固定可能であれば、第2ベアリング52の内輪52aを、筒状固定部材44に接触させなくてもよい。また例えば、筒状固定部材44の上側にさらに緩み止め用の他のナットをねじ込んでもよい。
第2実施形態においても、第1変形例と同様に、第1転がり部材群60Gbに代えて第1転がり軸受60Bを有し、第2転がり部材群60Gaに代えて第2転がり軸受60Aを有する構成としてもよい。この場合にも、第2実施形態の作用効果を得ることができる。
また、第2実施形態においても、第2ベアリング52は、内輪52aが出力シャフト41の円柱部41iに隙間嵌めされ、外輪52cがカバー12の第2ベアリング保持部12bに圧入される形態とすることができる。この場合にも、筒状固定部材44の軸方向の移動を抑制できる。第2ベアリング52の外輪52cが固定される構造において、第2ベアリング52の内輪52aと、筒状固定部材44の固定筒部44aとの間に、ウェーブワッシャなどの弾性部材を挟んでもよい。
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。
筒状固定部材44は、センサマグネット45を支持しない構成であってもよい。センサマグネット45は、例えば、出力シャフト41の延伸部41bに、ブラケットなどを介して固定されていてもよい。
筒状固定部材44は、センサマグネット45を支持しない構成であってもよい。センサマグネット45は、例えば、出力シャフト41の延伸部41bに、ブラケットなどを介して固定されていてもよい。
伝達機構は、モータシャフトの回転を出力シャフトに伝達できるならば、特に限定されない。伝達機構は、増速機構であってもよいし、モータシャフトの回転を変速しない機構であってもよい。伝達機構が減速機構である場合、減速機構の構造は、特に限定されない。複数の突出部は外歯ギアに設けられ、複数の穴部は出力フランジ部に設けられてもよい。この場合、突出部は、外歯ギアから出力フランジ部に向かって突出し、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、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…ケース、20…モータ、21…ロータ、23…モータシャフト、24…ロータ本体、30…伝達機構、41…出力シャフト、41h…雄ねじ部、44…筒状固定部材、44i…雌ねじ部、52a…内輪、52c…外輪、60…転がり部材、60B…第1転がり軸受、60A…第2転がり軸受、60G…転がり部材群、60Gb…第1転がり部材群、60Ga…第2転がり部材群、100…電動アクチュエータ、J1…モータ軸
Claims (11)
- モータ軸を中心として回転可能な中空のモータシャフトを有するモータと、
少なくとも前記モータを収容するケースと、
前記モータシャフトの軸方向一方側に連結された伝達機構と、
前記モータシャフトの軸方向に延び、前記伝達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シャフトと、
前記モータ軸を囲んで配置された第1転がり部品と、
を備え、
前記出力シャフトの少なくとも一部は、前記モータシャフトの中空部に位置し、
前記モータシャフトと前記出力シャフトとは、前記第1転がり部品を介して互いに軸方向および径方向に支持され、
前記第1転がり部品は径方向内側が前記モータシャフトに接し、径方向外側が前記出力シャフトに固定された筒状固定部材に接して、前記モータシャフトと前記筒状固定部材とに挟まれて支持されており、
前記出力シャフトの前記筒状固定部材よりも軸方向他方側の位置に、前記ケースまたは前記出力シャフトに固定される転がり軸受が配置され、
前記転がり軸受の内輪は、直接または他の部材を介して前記筒状固定部材と軸方向に接触する、
電動アクチュエータ。 - 前記筒状固定部材の外周に永久磁石が固定される、請求項1に記載の電動アクチュエータ。
- 前記第1転がり部品は、3つ以上の第1転がり部材を含む第1転がり部材群、または、第1転がり軸受である、
請求項1または2に記載の電動アクチュエータ。 - 前記モータ軸を囲んで配置された第2転がり部品を備え、
前記モータシャフトと前記出力シャフトとは、前記第2転がり部品を介して互いに軸方向および径方向に支持され、
前記モータは、前記モータシャフトの外周面に固定されたロータ本体を有し、
前記第1転がり部品は、前記ロータ本体よりも軸方向他方側に位置し、
前記第2転がり部品は、前記ロータ本体よりも軸方向一方側に位置する、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。 - 前記第2転がり部品は、3つ以上の第2転がり部材を含む第2転がり部材群、または、前記出力シャフトに接する内輪および前記モータシャフトに接する外輪を有する第2転がり軸受である、
請求項4に記載の電動アクチュエータ。 - モータ軸を中心として回転可能な中空のモータシャフトを有するモータと、
少なくとも前記モータを収容するケースと、
前記モータシャフトの軸方向一方側に連結された伝達機構と、
前記モータシャフトの軸方向に延び、前記伝達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シャフトと、
前記モータ軸を囲んで配置された第1転がり部品と、
を備え、
前記出力シャフトの少なくとも一部は、前記モータシャフトの中空部に位置し、
前記モータシャフトと前記出力シャフトとは、前記第1転がり部品を介して互いに軸方向および径方向に支持され、
前記第1転がり部品は径方向内側が前記モータシャフトに接し、径方向外側が前記出力シャフトに固定された筒状固定部材に接して、前記モータシャフトと前記筒状固定部材とに挟まれて支持されており、
前記筒状固定部材と前記出力シャフトとは、前記筒状固定部材の雌ねじ部が、前記出力シャフトの雄ねじ部にねじ込まれることより固定される、
電動アクチュエータ。 - 前記出力シャフトの前記筒状固定部材よりも軸方向他方側の位置に、前記ケースまたは前記出力シャフトに固定される転がり軸受が配置され、
前記転がり軸受の内輪は、直接または他の部材を介して前記筒状固定部材と軸方向に接触する、
請求項6に記載の電動アクチュエータ。 - 前記筒状固定部材の外周に永久磁石が固定される、請求項6または7に記載の電動アクチュエータ。
- 前記第1転がり部品は、3つ以上の第1転がり部材を含む第1転がり部材群、または、前記出力シャフトに接する内輪および前記モータシャフトに接する外輪を有する第1転がり軸受である、
請求項6から8のいずれか1項に記載の電動アクチュエータ。 - 前記モータ軸を囲んで配置された第2転がり部品を備え、
前記モータシャフトと前記出力シャフトとは、前記第2転がり部品を介して互いに軸方向および径方向に支持され、
前記モータは、前記モータシャフトの外周面に固定されたロータ本体を有し、
前記第1転がり部品は、前記ロータ本体よりも軸方向他方側に位置し、
前記第2転がり部品は、前記ロータ本体よりも軸方向一方側に位置する、請求項6から9のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。 - 前記第2転がり部品は、3つ以上の第2転がり部材を含む第2転がり部材群、または、前記出力シャフトに接する内輪および前記モータシャフトに接する外輪を有する第2転がり軸受である、
請求項10に記載の電動アクチュエータ。
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