(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022053018
(43)【公開日】2022-04-05
(54)【発明の名称】電動アクチュエータ
(51)【国際特許分類】
H02K 7/06 20060101AFI20220329BHJP
F16H 25/20 20060101ALI20220329BHJP
H02K 5/22 20060101ALI20220329BHJP
H02K 5/00 20060101ALI20220329BHJP
【FI】
H02K7/06 A
F16H25/20 Z
H02K5/22
H02K5/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020159592
(22)【出願日】2020-09-24
(71)【出願人】
【識別番号】000102692
【氏名又は名称】NTN株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107423
【弁理士】
【氏名又は名称】城村 邦彦
(74)【代理人】
【識別番号】100120949
【弁理士】
【氏名又は名称】熊野 剛
(74)【代理人】
【識別番号】100182453
【弁理士】
【氏名又は名称】野村 英明
(72)【発明者】
【氏名】石川 慎太朗
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 光司
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 隆英
【テーマコード(参考)】
3J062
5H605
5H607
【Fターム(参考)】
3J062AA02
3J062AB24
3J062AC07
3J062BA16
3J062CD02
3J062CD22
5H605AA08
5H605BB05
5H605CC06
5H605CC08
5H605EA04
5H605EC05
5H607AA12
5H607BB01
5H607CC03
5H607DD10
5H607EE52
(57)【要約】
【課題】ハウジングに対する電動モータの位置保持性を向上させることができる電動アクチュエータを提供する。
【解決手段】電動モータ2と、電動モータ2の駆動により生じた回転運動を直線運動に変換する運動変換機構4と、電動モータ2及び運動変換機構4を収容するハウジング6と、ハウジング6に対する電動モータ2の位置を保持する位置保持部材40とを備える電動アクチュエータであって、位置保持部材40は、電動モータ2の運動変換機構4側とは反対側の端部に対して軸方向に接触した状態でハウジング6に固定される。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電動モータと、前記電動モータの駆動により生じた回転運動を直線運動に変換する運動変換機構と、前記電動モータ及び前記運動変換機構を収容するハウジングと、前記ハウジングに対する前記電動モータの位置を保持する位置保持部材とを備える電動アクチュエータであって、
前記位置保持部材は、前記電動モータの前記運動変換機構側とは反対側の端部に対して軸方向に接触した状態で前記ハウジングに固定される電動アクチュエータ。
【請求項2】
前記ハウジングに対する前記位置保持部材の固定位置は、前記電動モータの軸方向に変更可能である請求項1に記載の電動アクチュエータ。
【請求項3】
前記位置保持部材は、前記電動モータの回転軸が挿入される軸挿入孔を有し、
前記軸挿入孔に、前記電動モータから軸方向に突出する凸部が嵌合される請求項1又は2に記載の電動アクチュエータ。
【請求項4】
前記電動モータのモータ端子に接続されるバスバーと、前記バスバーを保持するバスバーホルダとを備え、
前記バスバーホルダは、前記位置保持部材に取り付けられる請求項1から3のいずれか1項に記載の電動アクチュエータ。
【請求項5】
前記位置保持部材は、前記電動モータのモータ端子が挿入される端子挿入孔を有し、
前記バスバーホルダは、前記バスバーの一端部が配置される嵌合凸部を有し、
前記嵌合凸部が前記端子挿入孔に嵌合された状態で、前記バスバーの一端部が前記モータ端子に接続される請求項4に記載の電動アクチュエータ。
【請求項6】
前記ハウジングに、基板端子を有する回路基板が設けられ、
前記バスバーホルダに、前記バスバーと前記基板端子とを接続するリード線が設けられる請求項4又は5に記載の電動アクチュエータ。
【請求項7】
前記ハウジングに、基板端子を有する回路基板が設けられ、
前記バスバーホルダに、前記バスバーと前記基板端子とを接続するリード線が着脱可能に取り付けられる請求項4又は5に記載の電動アクチュエータ。
【請求項8】
前記ハウジングに、基板端子を有する回路基板が設けられ、
前記バスバーが、前記基板端子に対してリード線を介さずに接続される請求項4又は5に記載の電動アクチュエータ。
【請求項9】
前記位置保持部材が、前記電動モータのモータ端子に接続されるバスバーを保持する請求項1から3のいずれか1項に記載の電動アクチュエータ。
【請求項10】
前記ハウジングは、前記電動モータの軸方向とは交差する方向に分割可能である請求項1から9のいずれか1項に記載の電動アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電動アクチュエータに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、車両などの省力化又は低燃費化のために電動化が進んでいる。例えば、自動車においては、自動変速機、ブレーキ、又はステアリングなどの操作を電動機の力で行うシステムが開発され、市場に投入されている。
【0003】
このような用途に使用されるアクチュエータとして、下記特許文献1には、電動モータ、減速機、及びすべりねじ機構などの各機械要素をハウジング内に収容するアクチュエータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、特許文献1に記載されているアクチュエータにおいては、ハウジングが一対のハウジング分割体から成り、電動モータなどの内部部品が一対のハウジング分割体によって挟まれて保持される。ハウジング内における内部部品の位置保持性を確保するには、内部部品がハウジングに対して隙間を介さずに収容されていることが好ましい。しかしながら、部品の組み付け性を確保するため、あるいは部品の寸法公差の影響など、内部部品とハウジングとの間において隙間の発生を回避し難い事情がある。例えば、電動モータとハウジングとの間に隙間が生じ、その隙間の影響により電動モータの位置保持性が低下した場合は、アクチュエータに生じた振動によって電動モータが振動し、内部部品が摩耗したり損傷したりする虞がある。
【0006】
そこで、本発明は、ハウジングに対する電動モータの位置保持性を向上させることができる電動アクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するため、本発明は、電動モータと、電動モータの駆動により生じた回転運動を直線運動に変換する運動変換機構と、電動モータ及び運動変換機構を収容するハウジングと、ハウジングに対する電動モータの位置を保持する位置保持部材とを備える電動アクチュエータであって、位置保持部材は、電動モータの運動変換機構側とは反対側の端部に対して軸方向に接触した状態でハウジングに固定されることを特徴とする。
【0008】
このように、本発明に係る電動アクチュエータにおいては、位置保持部材が、電動モータの運動変換機構側とは反対側の端部に対して軸方向に接触した状態でハウジングに固定されることにより、ハウジングに対する電動モータの位置保持性が向上する。すなわち、位置保持部材が電動モータの端部に対して軸方向に接触していることにより、電動モータの軸方向の変位が規制されると共に、位置保持部材と電動モータとの接触箇所で生じる摩擦力によって、電動モータの径方向の変位も規制される。このため、本発明によれば、電動モータの位置保持性が向上し、電動モータの振動などを低減できる。
【0009】
さらに、ハウジングに対する位置保持部材の固定位置が、電動モータの軸方向に変更可能である場合は、電動モータを含む各内部部品の軸方向寸法公差に応じて位置保持部材の固定位置を変更できる。従って、この場合は、位置保持部材を電動モータの端部に対して軸方向に確実に接触させることができる。
【0010】
位置保持部材が、電動モータの回転軸が挿入される軸挿入孔を有し、軸挿入孔に、電動モータから軸方向に突出する凸部が嵌合されるようにしてもよい。この場合、凸部と軸挿入孔との嵌合により、電動モータの径方向の変位をより確実に規制できる。
【0011】
電動アクチュエータが、電動モータのモータ端子に接続されるバスバーと、バスバーを保持するバスバーホルダとを備えていてもよい。また、その場合、バスバーホルダが位置保持部材に取り付けられることにより、モータ端子に対するバスバーの相対的位置を保持できる。すなわち、電動モータの位置を保持する位置保持部材に対してバスバーホルダが取り付けられることにより、モータ端子に対するバスバーの相対的位置が保持される。これにより、モータ端子とバスバーとの接続状態を安定して維持できる。また、モータ端子に接続される部材としてバスバーを用いることにより、モータ端子を回路基板などに接続するためのリード線の長さを短くできる。これにより、振動に伴うリード線の振れを抑制でき、リード線の摩耗又は断線の虞を低減できる。
【0012】
また、バスバーとモータ端子との接続作業を簡単に行えるようにしてもよい。具体的には、位置保持部材に、電動モータのモータ端子が挿入される端子挿入孔を設け、バスバーホルダに、バスバーの一端部が配置される嵌合凸部を設ける。そして、嵌合凸部を端子挿入孔に嵌合することにより、バスバーの一端部がモータ端子に接続されるようにすれば、バスバーとモータ端子との接続を簡単に行える。これにより、溶接などの接続作業が不要になり、接続作業性が向上する。また、溶接を行う場合に懸念される、溶接箇所の劣化又は損傷に伴う導通不良も回避できるので、信頼性が向上する。
【0013】
また、ハウジングに設けられた回路基板が有する基板端子と、バスバーホルダが有するバスバーとを接続するために、バスバーにリード線を設けてもよい。
【0014】
また、リード線は、バスバーホルダに着脱可能に取り付けられる構成であってもよい。
【0015】
また、バスバーは、基板端子に対してリード線を介さずに接続される構成であってもよい。
【0016】
また、位置保持部材は、電動モータのモータ端子に接続されるバスバーを保持し、バスバーホルダとしての機能を兼ねてもよい。この場合、位置保持部材に対するバスバーの組み付け作業が不要になるため、組み付け作業を簡略化できる。
【0017】
また、本発明は、電動モータの軸方向とは交差する方向に分割可能なハウジングを備える電動アクチュエータに適用されてもよい。特に、このような電動アクチュエータにおいては、電動モータとハウジングの内面との間に、電動モータの軸方向及びこれと交差する方向の隙間が生じやすい事情がある。従って、本発明をこのような電動アクチュエータに適用することにより、より大きな効果を期待できる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、ハウジングに対する電動モータの位置保持性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【
図1】本発明の第1実施形態に係る電動アクチュエータの構成を示す斜視図である。
【
図2】第1実施形態に係る電動アクチュエータの断面図である。
【
図3】第1実施形態に係る電動アクチュエータが有する各内部部品の斜視図である。
【
図4】本発明の第2実施形態に係る電動アクチュエータの構成の一部を示す斜視図である。
【
図5】第2実施形態に係る電動モータ、位置保持部材及びバスバーホルダの斜視図である。
【
図6】本発明の第3実施形態に係る電動モータ及び位置保持部材の斜視図である。
【
図7】本発明の第4実施形態に係るバスバーホルダの斜視図である。
【
図8】本発明の第5実施形態に係るバスバーホルダの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、添付の図面に基づいて、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材又は構成部品などの構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付す。このため、一度説明した構成要素については、その説明を省略する。
【0021】
図1は、本発明の実施の一形態に係る電動アクチュエータの内部構造を示す斜視図、
図2は、本実施形態に係る電動アクチュエータの断面図である。
【0022】
図1に示すように、本実施形態に係る電動アクチュエータ1は、電動モータ2と、減速機3と、すべりねじ機構4と、揺動機構5と、出力軸14と、回路基板30と、ハウジング6などを備えている。
【0023】
ハウジング6は、電動モータ2、減速機3、すべりねじ機構4、揺動機構5、出力軸14、回路基板30などの各種内部部品を収容する外装部材である。本実施形態においては、ハウジング6が、2つのハウジング分割体60によって構成されている。ハウジング分割体60同士は、それぞれの合わせ面間にシール部材(図示省略)を介して組み付けられる。これにより、ハウジング6の内部空間が密閉され、ハウジング6内への粉塵や水などの異物の侵入が防止される。特に、本実施形態のように、ハウジング分割体60の合わせ面(
図2におけるクロスハッチング部分)が段差の無い平面である場合は、組み付け時に、ハウジング分割体60の合わせ面同士の間において多少の位置ずれが生じても、合わせ面同士の間に隙間が生じにくく、密閉性を確保しやすい。ハウジング6を密閉するシール部材は、Oリング、ゴムシート、樹脂シート、ジョイントシート、又はメタルガスケットなどの固体のシール材でもよいし、液状ガスケットなどの液体のシール部材でもよい。
【0024】
電動モータ2は、ブラシ付きモータ又はブラシレスモータなどの小型のDCモータである。電動モータ2は、電動モータ2と減速機3との間に配置されるモータホルダ16によって保持される。本実施形態においては、電動モータ2とモータホルダ16とが、固定部材としての複数のボルト17(
図2参照)によって固定される。また、電動モータ2の減速機3側とは反対側の端部には、一対のモータ端子2bが突出している。各モータ端子2bは、リード線32を介して回路基板30が有する一対の基板端子31に接続されている。
【0025】
回路基板30は、電動モータ2の駆動を制御する制御基板である。回路基板30には、外部電源から電動モータ2への電力供給のON/OFFと給電回路の切り換えを行うスイッチング素子(図示省略)が設けられている。スイッチング素子が図示しない制御部からの信号に基づいて給電回路の切り換えを行うことにより、電動モータ2が正回転したり逆回転したりする。
【0026】
すべりねじ機構4は、減速機3を介して伝達された電動モータ2の回転運動を直線運動に変換する第1の運動変換機構である。
図2に示すように、すべりねじ機構4は、回転部材としてのねじ軸7と、直動部材としてのナット8とを有している。ねじ軸7の外周面とナット8の内周面には、互いに螺合するねじ溝が形成されている。このため、ねじ軸7が回転すると、これに伴ってナット8がねじ軸7の軸方向へ直線運動する。また、ねじ軸7の軸方向両端部は、一対の軸受ユニット19によって回転可能に支持されている。各軸受ユニット19は、ラジアル軸受9と、スラスト軸受10と、これらを保持する軸受ホルダ18とを有している。
【0027】
揺動機構5は、すべりねじ機構4の直線運動を電動モータ2の軸方向とは異なる軸回りの揺動運動又は回転運動に変換する第2の運動変換機構である。
図1に示すように、揺動機構5は、出力軸14に設けられた揺動部材11と、すべりねじ機構4のナット8に設けられた円柱状の突起12とを有している。本実施形態においては、突起12及び揺動部材11が、それぞれナット8を挟んで両側に1つずつ設けられている。揺動部材11は、出力軸14に対して一体的に取り付けられている。従って、揺動部材11が揺動又は回転すると、揺動部材11と一緒に出力軸14も揺動又は回転する。突起12は、揺動部材11とナット8とを連動可能に連結する連結部である。突起12は、揺動部材11に設けられた長孔11c内に挿入されている。
【0028】
出力軸14には、内周面に複数の凹凸(スプライン)が形成された連結孔14aが設けられている。この連結孔14aは、図示しない操作対象に設けられた操作軸を挿入するための孔である。操作軸が連結孔14aに挿入されて、操作軸と連結孔14aがスプライン嵌合することにより、操作軸と出力軸14が一体的に回転可能に連結される。
【0029】
減速機3は、電動モータ2の回転を減速する減速機構である。本実施形態では、減速機3として二段の遊星減速機20が用いられている。具体的に、遊星減速機20は、
図2に示すように、第1太陽ギヤ21と、第1遊星ギヤ22と、第1キャリア23と、第2遊星ギヤ24と、第2キャリア25と、リングギヤ26とを有している。
【0030】
リングギヤ26は、内周面に複数の歯を有する環状の内歯車であり、第1遊星ギヤ22及び第2遊星ギヤ24を案内する一段目及び二段目の軌道リングとして機能する部材である。リングギヤ26のうち、第1遊星ギヤ22と噛み合う部分が一段目の軌道リングとして機能する部分であり、第2遊星ギヤ24と噛み合う部分が二段目の軌道リングとして機能する部分である。なお、一段目の軌道リングと二段目の軌道リングは、別体であってもよい。
【0031】
第1太陽ギヤ21は、外周面に複数の歯を有する外歯車であり、電動モータ2からの駆動力が入力される一段目の入力回転体として機能する部材である。第1太陽ギヤ21は、電動モータ2の回転軸2aに取り付けられている。電動モータ2が回転すると、第1太陽ギヤ21も電動モータ2の回転軸2aと一緒に回転する。
【0032】
第1遊星ギヤ22は、外周面に複数の歯を有する外歯車であり、一段目の遊星回転体として機能する部材である。第1遊星ギヤ22は、第1太陽ギヤ21とリングギヤ26との間に複数介在し、第1太陽ギヤ21とリングギヤ26に対して噛み合うように配置されている。また、各第1遊星ギヤ22は、第1キャリア23に回転可能に取り付けられている。
【0033】
第1キャリア23は、一段目の出力回転体及び二段目の入力回転体を兼ねる部材である。本実施形態においては、第1キャリア23が、円筒部23aと、円筒部23aから外径方向に突出するフランジ部23bとを有している。フランジ部23bには、第1遊星ギヤ22が回転可能に取り付けられている。円筒部23aには、第2遊星ギヤ24と噛み合うギヤ部23cが設けられている。なお、一段目の出力回転体として機能する部分(フランジ部23b)と、二段目の入力回転体として機能する部分(円筒部23a)は別体であってもよい。
【0034】
また、本実施形態においては、第1キャリア23の径方向の位置ずれ(振れ)を防止するため、第1キャリア23の円筒部23a内に電動モータ2の回転軸2aが挿入されている。すなわち、本実施形態において、電動モータ2の回転軸2aは、第1キャリア23を回転可能に支持する軸受としての役割も兼ねる。
【0035】
第2遊星ギヤ24は、外周面に複数の歯を有する外歯車であり、二段目の遊星回転体として機能する部材である。第2遊星ギヤ24は、第1キャリア23の円筒部23aとリングギヤ26との間に複数介在し、円筒部23aのギヤ部23cとリングギヤ26に対して噛み合うように配置されている。
【0036】
第2キャリア25は、二段目の出力回転体として機能する部材である。本実施形態に係る第2キャリア25は、第1キャリア23と同様に、円筒部25aと、円筒部25aから外径方向に突出するフランジ部25bとを有している。ただし、第2キャリア25の円筒部25aの外周面にはギヤ部は設けられていない。その代わりに、第2キャリア25の円筒部25aの外周面には、ねじ軸7を支持する軸受ユニット19のラジアル軸受9が装着されている。第2キャリア25のフランジ部25bには、第2遊星ギヤ24が回転可能に取り付けられている。
【0037】
また、第2キャリア25には、ねじ軸7の軸方向一端部が連結されている。本実施形態においては、第2キャリア25の円筒部25aの内周面と、ねじ軸7の一端部側の外周面に、それぞれ軸方向に伸びる複数の凹凸(スプライン)25d,7aが形成されている。これらの凹凸25d,7a同士が嵌合することにより、ねじ軸7と第2キャリア25とが一体回転可能に連結されている。
【0038】
続いて、本実施形態に係る電動アクチュエータの動作について説明する。
【0039】
外部電源から電動モータ2へ電力が供給されると、電動モータ2が正回転又は逆回転することにより、電動モータ2から遊星減速機20(減速機3)へ回転運動が伝達される。すなわち、電動モータ2の回転軸2aが回転すると、その回転軸2aに連結された第1太陽ギヤ21が一体的に回転する。これより、第1太陽ギヤ21と噛み合う各第1遊星ギヤ22が回転を開始する。そして、各第1遊星ギヤ22は、自転しながらリングギヤ26に沿って公転する。このとき、各第1遊星ギヤ22の公転運動が第1キャリア23の回転運動として出力されることにより、回転が減速される。
【0040】
また、第1キャリア23の回転に伴い、第1キャリア23に噛み合う各第2遊星ギヤ24が回転を開始する。これにより、各第2遊星ギヤ24は、自転しながらリングギヤ26に沿って公転する。このとき、各第2遊星ギヤ24の公転運動が第2キャリア25の回転運動として出力されることにより、回転がさらに減速される。
【0041】
上記の如く減速された回転は、減速機3からすべりねじ機構4へ伝達される。すなわち、遊星減速機20の第2キャリア25が回転することにより、すべりねじ機構4のねじ軸7が第2キャリア25と一体的に回転する。ねじ軸7が回転すると、ねじ軸7の回転に伴ってナット8が直線運動する。本実施形態においては、電動モータ2が正回転すると、ナット8が
図2中の矢印A1方向に前進し、反対に電動モータ2が逆回転するすると、ナット8が
図2中の矢印A2方向に後退する。
【0042】
ナット8が前進又は後退すると、ナット8に設けられている突起12が揺動部材11を押し動かし、揺動部材11が
図2中の矢印B1方向又は矢印B2方向に揺動又は回転する。そして、揺動部材11と一体的に出力軸14が揺動又は回転することにより、ナット8の直線運動が電動モータ2の回転軸2aとは異なる方向の軸回り(出力軸14の軸回り)の揺動運動又は回転運動として出力される。本実施形態においては、出力軸14が、電動モータ2の回転軸2aと直交する方向に配置されているため、電動モータ2の回転運動は、電動モータ2の回転軸2aとは直交する軸回りの回転運動として出力される。
【0043】
ところで、車載用電動アクチュエータなど、振動環境下において使用される電動アクチュエータにおいては、ハウジング内に収容される内部部品の位置保持性の確保が重要になる。しかしながら、上記課題においても述べたように、ハウジングは、部品の組み付け性又は部品の寸法公差などを考慮して、内部空間に余裕があるように設計されるのが一般的である。
【0044】
特に、本実施形態に係る電動アクチュエータのように、電動モータ2、モータホルダ16、減速機3、すべりねじ機構4、及び一対の軸受ユニット19が、電動モータ2の軸方向に組み付けられる構成においては、各内部部品の寸法公差が軸方向に積み重なる傾向にある。そのため、本実施形態においては、ハウジング6の内部空間が電動モータ2の軸方向に余裕をもつようにする必要がある。
【0045】
また、本実施形態のように、ハウジング6が2つのハウジング分割体60から成る電動アクチュエータにおいては、各ハウジング分割体60の合わせ面のシール性を確保するために、各ハウジング分割体60によってシール部材を圧縮して挟む必要がある。その際、各ハウジング分割体60の内面が内部部品と干渉すると、シール部材を良好に圧縮してシール性を確保できなくなる虞がある。そのため、本実施形態に係る電動アクチュエータにおいては、ハウジング分割体60同士を組み付ける方向(電動モータ2の軸方向とは交差する方向)にも、ハウジング6と内部部品との間に隙間を設けておく必要がある。
【0046】
このように、本実施形態に係る電動アクチュエータにおいては、内部部品の組み付け性とハウジングのシール性を確保するために、内部部品とハウジングとの間に、モータ軸方向及びこれとは交差する方向の隙間を確保しなければならない事情がある。しかしながら一方で、ハウジングと内部部品との間に隙間が生じると、ハウジングに対する内部部品の位置保持性が低下する懸念がある。
【0047】
そこで、本実施形態に係る電動アクチュエータにおいては、内部部品の位置保持性を向上させるため、次のような対策を講じている。以下、本実施形態における内部部品の位置保持性を確保するための構成について説明する。
【0048】
図1及び
図2に示すように、本実施形態においては、内部部品の位置保持性を確保するため、電動モータ2のモータ端子2b側に、位置保持部材40が設けられている。位置保持部材40は、電動モータ2のすべりねじ機構4側とは反対側の端部に対して軸方向に接触した状態でハウジング6に固定される。
【0049】
ここで、上記「電動モータ2のすべりねじ機構4側とは反対側の端部」とは、電動モータ2のうち、回転軸2a及び各モータ端子2bを除くモータ本体部の端部であり、そのモータ本体部の軸方向中央よりもすべりねじ機構4側とは反対側の端部を意味する。本実施形態においては、
図1又は
図2に示すモータ端子2b側の端面2eが「電動モータ2のすべりねじ機構4側とは反対側の端部」であり、このモータ端子2b側の端面2eに対して位置保持部材40が軸方向に接触している。
【0050】
図3は、位置保持部材40及び電動モータ2を含む内部部品の斜視図である。
【0051】
図3に示すように、位置保持部材40は、電動モータ2のモータ軸方向の位置を規制する規制部41と、ハウジング6に固定される固定部42とを有している。
【0052】
規制部41には、2つの端子挿入孔40aと、1つの軸挿入孔40bとが設けられている。2つの端子挿入孔40aのうち、一方の端子挿入孔40aは、規制部41から固定部42に渡って設けられている。各端子挿入孔40aには、規制部41が電動モータ2のモータ端子2b側の端面2eに接触した状態で、各モータ端子2bが挿入される(
図1参照)。一方、軸挿入孔40bには、規制部41が電動モータ2のモータ端子2b側の端面2eに接触した状態で、電動モータ2の回転軸2a及びモータ端子2b側の端面2eから突出する凸部2cが挿入される(
図2参照)。この凸部2cは、電動モータ2の回転軸2aを支持する軸受部材が収容される部分である。本実施形態においては、軸挿入孔40bの内径が、電動モータ2の凸部2cの外径とほぼ同じ径に形成されているため、軸挿入孔40bに凸部2cが挿入された状態で、凸部2cと軸挿入孔40bとが嵌合する。
【0053】
固定部42には、2つのボルト挿通孔40cが設けられている。各ボルト挿通孔40cは、位置保持部材40をハウジング6に固定するためのボルト39が挿通される孔である(
図1又は
図2参照)。また、各ボルト挿通孔40cは、一方向に長く伸びる長孔に形成されている。この長孔(ボルト挿通孔40c)は、規制部41が電動モータ2のモータ端子2b側の端面2eに接触又は対向する状態で、電動モータ2の軸方向に伸びるように配置される。従って、ボルト挿通孔40cは、ハウジング6に固定されるボルト39に対して電動モータ2の軸方向に相対的に移動でき、ハウジング6に対する位置保持部材40の固定位置を電動モータ2の軸方向に変更できる。
【0054】
続いて、本実施形態における位置保持部材40の設置手順について説明する。
【0055】
本実施形態においては、電動モータ2をハウジング6に組み付けてから、位置保持部材40をハウジング6内に設置しようとすると、電動モータ2のモータ端子2b側から突出する回転軸2aが位置保持部材設置の妨げになる。このため、電動モータ2をハウジング6に組み付ける前に、位置保持部材40を電動モータ2のモータ端子2b側に取り付ける必要がある。具体的には、まず、電動モータ2、モータホルダ16、減速機3、すべりねじ機構4、揺動機構5、出力軸14、及び各軸受ユニット19を互いに組み付けて1つの組み付けユニットとし、この組み付けユニットをハウジング6内に組み付ける前に、電動モータ2のモータ端子2b側に位置保持部材40を取り付ける。具体的には、位置保持部材40の各端子挿入孔40aに各モータ端子2bを挿入し、位置保持部材40の軸挿入孔40bに電動モータ2の回転軸2a及び凸部2cを挿入して、位置保持部材40を電動モータ2のモータ端子2b側に取り付ける。
【0056】
そして、位置保持部材40が取り付けられた組み付けユニットを、一括してハウジング分割体60内に収容する。そして、位置保持部材40を電動モータ2のモータ端子2b側の端面2eに押し付け、その状態で、位置保持部材40の各ボルト挿通孔40cにそれぞれボルト39を挿通して、位置保持部材40をハウジング分割体60に締め付け固定する。このとき、本実施形態においては、ボルト挿通孔40cが電動モータ2の軸方向に伸びる長孔であるため、ハウジング6に対する位置保持部材40の固定位置を電動モータ2の軸方向に変更可能である。従って、電動モータ2を含む各内部部品の軸方向寸法公差に応じて位置保持部材40の固定位置を変更でき、位置保持部材40を電動モータ2のモータ端子2b側の端面2eに対して確実に接触させることができる。以上のようにして、位置保持部材40の設置が完了する。
【0057】
このように、本実施形態においては、位置保持部材40が、電動モータ2のモータ端子2b側の端面2eに対して軸方向に接触した状態でハウジング6に固定されるため、ハウジング6内における電動モータ2の位置保持性が向上する。すなわち、位置保持部材40によって電動モータ2の軸方向変位が規制されるので、電動モータ2の軸方向位置が保持される。さらに、本実施形態においては、上述のように、位置保持部材40を電動モータ2のモータ端子2b側の端面2eに押し付けた際に、位置保持部材40側とは反対側(
図2における右端側)において、一方の軸受ユニット19がハウジング6の内壁面に対して突き当れられる。このため、電動モータ2から
図2における右端の軸受ユニット19までの各内部部品同士の間の軸方向のガタつきも解消される。そして、この状態で位置保持部材40がハウジング6に固定されることにより、各内部部品は、軸方向のガタつきが解消された状態で位置保持される。
【0058】
また、位置保持部材40と電動モータ2との接触箇所で生じる摩擦力によって、電動モータ2の径方向の振れ(変位)も規制される。これにより、電動モータ2の軸方向の変位に加え、モータ端子2b側における径方向の振動も低減できる。さらに、本実施形態においては、電動モータ2の凸部2cが位置保持部材40の軸挿入孔40bに嵌合しているため、これらの嵌合によっても電動モータ2の径方向の振れ(変位)が規制される。
【0059】
以上のように、本実施形態においては、位置保持部材40によって電動モータ2を含む各内部部品の位置保持性が向上する。特に、電動モータ2のモータ端子2b側においては、位置保持部材40によって電動モータ2の振動が低減される。これにより、振動に伴う内部部品の摩耗又は損傷、モータ端子2bとリード線32との接続部の損傷、及び、リード線32の断線などの虞を低減できるようになる。従って、本実施形態に係る構成によれば、断線などによる導通不良の虞、及び、内部部品の摩耗又は損傷の虞が少なく、信頼性の高い電動アクチュエータを提供できるようになる。
【0060】
続いて、上述の実施形態(第1実施形態)とは異なる本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、主に異なる部分について説明し、その他の部分については基本的に上述の実施形態と同じ構成であるので説明を省略する。
【0061】
図4及び
図5に、本発明の第2実施形態に係る電動アクチュエータの構成を示す。
【0062】
図5に示すように、第2実施形態に係る電動アクチュエータ1は、バスバー51を保持するバスバーホルダ50を備えている。バスバー51は、電動モータ2に電力を供給するための帯状又は板状の導電部材である。バスバーホルダ50は、内包するバスバー51との間での絶縁性を確保するため、樹脂などの絶縁材料によって構成される。本実施形態においては、2本のバスバー51がバスバーホルダ50内に収容されている。なお、バスバーホルダ50は、各バスバー51を収容せず、各バスバー51を外部に露出させた状態で保持する構成であってもよい。
【0063】
また、バスバーホルダ50には、位置保持部材40の各端子挿入孔40aに対して嵌合する2つの嵌合凸部50aが設けられている。各嵌合凸部50aが位置保持部材40の各端子挿入孔40aに挿入されて嵌合することにより、バスバーホルダ50は位置保持部材40に対して取り付けられる(
図4参照)。さらに、バスバーホルダ50は、位置保持部材40に対して固定部材としての2つのボルト49によって固定される。このため、バスバーホルダ50には、各ボルト49を挿通するための2つのボルト挿通孔50bが設けられ、位置保持部材40には各ボルト49を締め付け固定するための2つのねじ孔40dが設けられている。
【0064】
また、各嵌合凸部50aの先端面(開口部)には、各バスバー51の一端部が配置されている。従って、位置保持部材40の端子挿入孔40aにモータ端子2bが挿入された状態で、バスバーホルダ50の嵌合凸部50aが端子挿入孔40aに挿入されると、バスバー51の一端部がモータ端子2bに接続される。また、バスバーホルダ50には、電動モータ2の回転軸2aが挿入される軸挿入孔50cが設けられている。
【0065】
また、バスバーホルダ50には、各バスバー51と各基板端子31(
図4参照)とを接続する2本のリード線32が設けられている。各リード線32のうち、その一端部を含む一部分は、バスバーホルダ50内に収容され、バスバー51の他端部(モータ端子2bに接続される端部とは反対の端部)に接続されている。また、バスバーホルダ50から外部へ露出する各リード線32の端部には、基板端子31に接続される接続端子33が設けられている。
【0066】
このように、本発明の第2実施形態においては、位置保持部材40に対してバスバーホルダ50が取り付けられることにより、モータ端子2bに対するバスバー51の相対的位置を保持できる。すなわち、電動モータ2の位置を保持する位置保持部材40に対してバスバーホルダ50が取り付けられることにより、モータ端子2bに対するバスバー51の相対的位置が保持される。このため、モータ端子2bとバスバー51との接続状態を安定して維持できる。また、モータ端子2bに接続される部材としてバスバー51を用いることにより、モータ端子2bを回路基板30(基板端子31)などに接続するためのリード線の長さを短くできる。これにより、振動に伴うリード線の振れを抑制でき、リード線の摩耗又は断線の虞を低減できる。
【0067】
さらに、本発明の第2実施形態においては、モータ端子2bが配置される位置保持部材40の端子挿入孔40aに対して、バスバーホルダ50の嵌合凸部50aを挿入するだけで、各バスバー51を各モータ端子2bに対して簡単に接続できる。このため、溶接などの接続作業が不要になり、接続作業性が向上する。また、溶接を行う場合に懸念される、溶接箇所の劣化又は損傷に伴う導通不良も回避できるので、信頼性が向上する。
【0068】
また、
図6に示す本発明の第3実施形態のように、位置保持部材40とバスバーホルダ50とを一体にし、位置保持部材40が、バスバーホルダ50としての機能を兼ねてもよい。この場合、位置保持部材40とバスバーホルダ50とを組み付ける作業が不要になるため、組み付け作業を簡略化できる。
【0069】
バスバーホルダ50と位置保持部材40とが一体である場合は、内包するバスバー51との間での絶縁性を確保するため、位置保持部材40(バスバーホルダ50)は樹脂などの絶縁材料によって構成される。一方、バスバーホルダ50と位置保持部材40とが別体である場合、位置保持部材40の材料として鉄系などの金属材料を用いてもよい。
【0070】
図7は、本発明の第4実施形態に係るバスバーホルダ50の斜視図である。
【0071】
図7に示すバスバーホルダ50には、リード線32に設けられた図示しない接続端子を着脱可能な2つの端子取付部50dが設けられている。すなわち、本実施形態においては、上述の各実施形態とは異なり、バスバーホルダ50に対してリード線32が着脱可能に構成されている。それ以外の部分は、上述の実施形態と同じ構成である。各端子取付部50d(開口部)には、バスバー51の一端部(モータ端子2bに接続される端部とは反対の端部)が配置されている。このため、リード線32の端部が端子取付部50dに挿入されて取り付けられると、リード線32がバスバー51に接続される。
【0072】
図8は、本発明の第5実施形態に係るバスバーホルダ50の斜視図である。
【0073】
図8に示すバスバーホルダ50は、嵌合凸部50aなどが設けられたホルダ本体部53と、ホルダ本体部53から各基板端子31(
図1又は
図2参照)の近傍まで伸びる延伸部54とを有している。そして、延伸部54には、各基板端子31に接続される2つの接続端子52が設けられている。各バスバー51は、各嵌合凸部50aの開口部からバスバーホルダ50内を通り各接続端子52まで連続して設けられている。
【0074】
この場合、バスバーホルダ50がモータ端子2bから基板端子31の近傍まで伸びているので、リード線32を介さずにモータ端子2bと基板端子31とを接続できる。これにより、リード線32を省略できるので、リード線32が振れることによる接続部の損傷又は劣化などの虞を回避できる。一方、リード線32を用いる上述の各実施形態においては、内部部品の組み付け誤差などによりモータ端子2bと基板端子31との相対的位置が変化しても、リード線32は取り回しの自由度が高いので基板端子31に対する接続を良好に行える。従って、位置保持部材40の固定位置を電動モータ2の軸方向に変化させた場合も、モータ端子2bと基板端子31と間の電気的な接続を良好に行える。
【0075】
以上、本発明の各実施形態においては、電動アクチュエータが、電動モータの位置を保持する位置保持部材40を備えることにより、ハウジングに対する電動モータの位置保持性が向上し、電動モータの振動を低減できる。これにより、振動に伴う内部部品の摩耗又は損傷、モータ端子とリード線との接続部の損傷、及び、リード線の断線などの虞を低減でき、信頼性の高い電動アクチュエータを提供できるようになる。
【0076】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【0077】
例えば、電動モータの回転を減速する減速機は、上記のような二段の遊星減速機に限らず、一段の遊星減速機であってもよい。さらに、減速機は、ギヤを介して駆動力を伝達する遊星ギヤ減速機に限らず、ローラを介して駆動力を伝達する、いわゆるトラクションドライブ式の遊星減速機などであってもよい。
【0078】
また、電動モータの回転運動を直線運動に変換する第1の運動変換機構は、上記のようなすべりねじ機構に限らず、ボールねじ機構などであってもよい。また、第1の運動変換機構の直線運動を電動モータの軸方向とは異なる軸回りの揺動運動又は回転運動に変換する第2の運動変換機構は、上記のような揺動機構に限らず、ラックアンドピニオン機構などであってもよい。
【0079】
また、本発明に係る電動アクチュエータは、減速機及び第2の運動変換機構の少なくとも一方を有しないものであってもよい。
【符号の説明】
【0080】
1 電動アクチュエータ
2 電動モータ
2a 回転軸
2b モータ端子
2c 凸部
4 すべりねじ機構(第1の運動変換機構)
6 ハウジング
30 回路基板
31 基板端子
32 リード線
40 位置保持部材
40a 端子挿入孔
40b 端子挿入孔
50 バスバーホルダ
50a 嵌合凸部
51 バスバー