特開 2024-112010 電動アクチュエータ

(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】P2024112010

(43)【公開日】2024-08-20

(54)【発明の名称】電動アクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 5/173 20060101AFI20240813BHJP

   H02K 7/116 20060101ALI20240813BHJP

   H02K 7/08 20060101ALI20240813BHJP

   H02K 11/215 20160101ALI20240813BHJP

   F16H 1/32 20060101ALI20240813BHJP

【ＦＩ】

H02K5/173 A

H02K7/116

H02K7/08 Z

H02K11/215

F16H1/32 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023016810

(22)【出願日】2023-02-07

(71)【出願人】

【識別番号】000220505

【氏名又は名称】ニデックパワートレインシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100188673

【弁理士】

【氏名又は名称】成田 友紀

(74)【代理人】

【識別番号】100179833

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 将尚

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 倫紀

(72)【発明者】

【氏名】白井 寛

(72)【発明者】

【氏名】尾澤 憲一

【テーマコード（参考）】

3J027

5H605

5H607

5H611

【Ｆターム（参考）】

3J027GC03

3J027GC22

3J027GD04

3J027GD08

3J027GD12

5H605AA08

5H605BB10

5H605CC04

5H605DD05

5H605EB06

5H605EB10

5H605EC20

5H607AA12

5H607BB01

5H607BB07

5H607BB14

5H607CC01

5H607DD03

5H607EE31

5H607GG01

5H607GG08

5H607GG09

5H607HH01

5H607HH09

5H611AA01

5H611BB01

5H611BB06

5H611PP07

5H611QQ03

5H611RR02

5H611TT01

5H611UA04

(57)【要約】      （修正有）

【課題】出力シャフトに対するモータシャフトの傾きを抑制しつつ、径方向に小型化する電動アクチュエータを提供する。
【解決手段】モータ軸Ｊ１を中心として回転可能な中空のモータシャフト２３を有するモータ２０と、モータシャフトの軸方向一方側の部分に連結された伝達機構３０と、軸方向に延び、伝達機構を介してモータシャフトの回転が伝達される出力シャフト４６と、モータシャフトの軸方向一方側の部分および出力シャフトのそれぞれを径方向に支持する第１軸受６１と、モータシャフトの軸方向他方側の部分および出力シャフトのそれぞれを少なくとも径方向に支持する第２軸受６２と、を備える。出力シャフトの少なくとも一部は、モータシャフトの内部に位置する。径方向において、第１軸受および第２軸受のそれぞれは、モータシャフトと出力シャフトとの間に配置される。第１軸受は、ローラベアリングであり、第２軸受は、ボールベアリングである。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

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、
前記モータシャフトの軸方向一方側の部分に連結された伝達機構と、
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、
前記モータシャフトの軸方向一方側の部分および前記出力シャフトのそれぞれを径方向に支持する第１軸受と、
前記モータシャフトの軸方向他方側の部分および前記出力シャフトのそれぞれを少なくとも径方向に支持する第２軸受と、
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内部に位置し、
径方向において、前記第１軸受および前記第２軸受のそれぞれは、前記モータシャフトと前記出力シャフトとの間に配置され、
前記第１軸受は、ローラベアリングであり、前記第２軸受は、ボールベアリングである、電動アクチュエータ。

【請求項2】

径方向に見て、前記第１軸受の少なくとも一部は、前記伝達機構と重なる、請求項１に記載の電動アクチュエータ。

【請求項3】

前記第１軸受は、
前記出力シャフトを囲む円環状であり、前記モータシャフトの内周面を径方向に支持する第１軌道盤と、
前記第１軌道盤の径方向内側に位置し、軸方向に延びる円柱状の複数の転動体と、
を有し、
複数の前記転動体のそれぞれは、前記出力シャフトの外周面を径方向に支持する、請求項１または２に記載の電動アクチュエータ。

【請求項4】

前記伝達機構は、前記モータシャフトの回転を前記出力シャフトに伝達する環状のフランジ部を有し、
前記フランジ部は、前記モータシャフトの軸方向一方側に配置され、
軸方向において、前記モータシャフトの軸方向一方側の端部と前記フランジ部との間には、滑り部材が配置され、
前記第１軸受の軸方向一方側の端部は、前記モータシャフトの軸方向一方側の端部よりも、軸方向他方側に位置する、請求項１または２に記載の電動アクチュエータ。

【請求項5】

前記モータシャフトは、軸方向他方側を向く第１支持面を有し、
前記出力シャフトは、軸方向一方側を向く第２支持面を有し、
前記第２軸受は、前記モータシャフトを囲む円環状であり、前記第１支持面を軸方向に支持する第２軌道盤と、前記第２軌道盤を囲む円環状であり、前記第２支持面を軸方向に支持する第３軌道盤と、を有する、請求項１または２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】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１０９２２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような回転式アクチュエータにおいては、出力シャフトに対してモータシャフトが傾く虞があった。これに対して、モータシャフトと出力シャフトとの間に、モータシャフトおよび出力シャフトのそれぞれを径方向に支持する軸受を配置する構成では、出力シャフトに対するモータシャフトの傾きを抑制できる。しかしながら、軸受の構造によっては、軸受の径方向の寸法が大きくなるため、回転式アクチュエータが径方向に大型化する虞があった。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みて、出力シャフトに対するモータシャフトの傾きを抑制しつつ、径方向に大型化することを抑制でき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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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中空のモータシャフトを有するモータと、前記モータシャフトの軸方向一方側の部分に連結された伝達機構と、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、前記モータシャフトの軸方向一方側の部分および前記出力シャフトのそれぞれを径方向に支持する第１軸受と、前記モータシャフトの軸方向他方側の部分および前記出力シャフトのそれぞれを少なくとも径方向に支持する第２軸受と、を備える。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内部に位置する。径方向において、前記第１軸受および前記第２軸受のそれぞれは、前記モータシャフトと前記出力シャフトとの間に配置される。前記第１軸受は、ローラベアリングであり、前記第２軸受は、ボールベアリングである。

【発明の効果】

【0007】

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、出力シャフトに対するモータシャフトの傾きを抑制しつつ、径方向に大型化することを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、一実施形態の電動アクチュエータを示す断面図である。

【図2】図２は、一実施形態の電動アクチュエータの一部を示す断面図である。

【図3】図３は、一実施形態の電動アクチュエータの他の一部を示す断面図である。

【図4】図４は、一実施形態の電動アクチュエータを示す断面図であって、図１のＡ－Ａ断面図である。

【図5】図５は、一実施形態の第１軸受を説明する斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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。

【0010】

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。

【0011】

図１に示す本実施形態の電動アクチュエータ１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１は、例えば、車両の運転者のシフト操作に基づいて駆動されるパーク・バイ・ワイヤ方式のアクチュエータ装置に搭載される。電動アクチュエータ１は、ケース１０と、モータ２０と、伝達機構３０と、出力シャフト４６と、第１軸受６１と、第２軸受６２と、第３軸受５１と、第４軸受５２と、第５軸受５３と、基板８０と、回転センサ８１と、センサマグネット４５と、滑り部材６５と、を備える。第３軸受５１、第４軸受５２、および第５軸受５３は、例えば、ボールベアリングである。

【0012】

ケース１０は、モータ２０、伝達機構３０、出力シャフト４６、第１軸受６１，第２軸受６２等の電動アクチュエータ１の各部を収容する。ケース１０は、ケース本体１１と、蓋部材１２と、を有する。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、上側に開口する。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。

【0013】

第１収容部１１ａは、ケース本体１１の下側の部分である。第１収容部１１ａは、底部１１ｃと、底部１１ｃの径方向外縁部から上側に延びる周壁部１１ｄと、を有する。底部１１ｃには、底部１１ｃを軸方向に貫通する孔部１１ｅが設けられる。孔部１１ｅは、モータ軸Ｊ１を中心とする円形状の孔である。孔部１１ｅの上側の部分は、第３軸受５１を保持する第３軸受保持部１１ｆを構成する。

【0014】

第２収容部１１ｂは、ケース本体１１の上側の部分である。第２収容部１１ｂは、第１収容部１１ａと軸方向に繋がる。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の内周面には、上側を向く段差面１１ｇを有する段差が設けられる。段差面１１ｇには、基板８０が固定される。

【0015】

基板８０は、径方向に広がる板状である。基板８０の板面は、軸方向を向く。基板８０には、基板８０を軸方向に貫通する貫通孔８０ａが設けられる。貫通孔８０ａは、モータ軸Ｊ１を中心とする略円形状の孔である。

【0016】

基板８０には、回転センサ８１が取り付けられる。回転センサ８１は、出力シャフト４６の回転を検出するセンサである。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。本実施形態において回転センサ８１は、基板８０上側を向く面のうち貫通孔８０ａの周縁部に取り付けられる。

【0017】

蓋部材１２は、ケース本体１１の上端に固定される。蓋部材１２は、ケース本体１１の上側の開口を塞ぐ。蓋部材１２は、ケース本体１１の上側の開口を塞ぐ蓋本体部１２ａと、蓋本体部１２ａから下側に突出する第４軸受保持部１２ｂと、を有する。第４軸受保持部１２ｂは、モータ軸Ｊ１を中心とし、下側に開口する円筒状である。第４軸受保持部１２ｂの内周面には、第４軸受５２が保持される。

【0018】

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。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、モータ軸Ｊ１を中心とし、軸方向に延びる略円筒状である。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、軸方向の両側に開口する。モータシャフト２３は、第１収容部１１ａの内部に配置される。モータシャフト２３は、例えば、鉄などの金属製である。モータシャフト２３は、本体部２３ａと、偏心軸部２３ｄと、を有する。

【0019】

本体部２３ａは、モータシャフト２３の上側の部分である。本体部２３ａは、第１本体部２３ｂと、第２本体部２３ｃと、を有する。第１本体部２３ｂおよび第２本体部２３ｃのそれぞれは、モータ軸Ｊ１を中心とする略円筒状である。第２本体部２３ｃは、第１本体部２３ｂの上側に位置する。第２本体部２３ｃは、第１本体部２３ｂと軸方向に繋がる。第２本体部２３ｃの内径は、第１本体部２３ｂの内径と同じ寸法である。第２本体部２３ｃの外径は、第１本体部２３ｂの外径よりも小さい。図２に示すように、第２本体部２３ｃの外周面は、第３対向面２３ｇである。第３対向面２３ｇは、径方向外側を向く。

【0020】

第１本体部２３ｂの上側を向く面のうち、第２本体部２３ｃの外周面よりも径方向外側の部分は、第１支持面２３ｈである。よって、モータシャフト２３は、上側、すなわち軸方向他方側を向く第１支持面２３ｈを有する。第１支持面２３ｈの径方向内縁は、第２本体部２３ｃの外周面の下端と繋がる。第１支持面２３ｈの径方向外縁は、第１本体部２３ｂの外周面の上端と繋がる。軸方向に見て、第１支持面２３ｈは、モータ軸Ｊ１を囲む略円環状である。

【0021】

図１に示すように、偏心軸部２３ｄは、モータシャフト２３の下側の部分である。偏心軸部２３ｄは、本体部２３ａと軸方向に繋がる。偏心軸部２３ｄは、第１収容部１１ａの内部に配置される。偏心軸部２３ｄは、ロータ本体２４の下側に配置される。図３に示すように、偏心軸部２３ｄの内周面は、第１対向面２３ｆである。軸方向に見て、第１対向面２３ｆは、モータ軸Ｊ１を中心とする円形状である。第１対向面２３ｆは、径方向内側を向く。軸方向に見て、偏心軸部２３ｄの外周面は、モータ軸Ｊ１に対して偏心した偏心軸線Ｊ２を中心とする円形状である。偏心軸線Ｊ２は、モータ軸Ｊ１と平行な仮想軸線である。偏心軸部２３ｄの外周面には、第５軸受５３が固定される。これにより、第５軸受５３は、モータシャフト２３に固定される。

【0022】

図１に示すように、ロータ本体２４は、第１本体部２３ｂの外周面に固定される。ロータ本体２４は、第１収容部１１ａの内部に収容される。ロータ本体２４は、第１本体部２３ｂの外周面に固定される円環状のロータコア２４ａと、ロータコア２４ａに固定されるロータマグネット２４ｂと、を有する。

【0023】

ステータ２２は、ロータ２１と隙間を介して径方向に対向する。ステータ２２は、ロータ２１の径方向外側に配置される。ステータ２２は、第１収容部１１ａの内部に収容される。ステータ２２は、ロータ本体２４を径方向外側から囲む環状のステータコア２２ａと、ステータコア２２ａに装着されるインシュレータ２２ｂと、インシュレータ２２ｂを介してステータコア２２ａに装着される複数のコイル２２ｃと、を有する。ステータコア２２ａの外周面は、周壁部１１ｄの内周面に固定される。これにより、ステータ２２は、ケース１０に固定される。

【0024】

伝達機構３０は、第１収容部１１ａの内部に収容される。伝達機構３０は、ロータ本体２４およびステータ２２の下側に配置される。伝達機構３０は、第５軸受５３を介して、偏心軸部２３ｄと連結される。すなわち、伝達機構３０は、第５軸受５３を介して、モータシャフト２３の下側、すなわち軸方向一方側の部分に連結される。また、伝達機構３０は、出力シャフト４６に連結される。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４６に伝達する減速機構である。伝達機構３０は、外歯ギヤ３１と、内歯ギヤ３２と、フランジ部４２と、複数の突出部４３と、を有する。

【0025】

外歯ギヤ３１は、偏心軸線Ｊ２を中心として、径方向に広がる略円環状である。外歯ギヤ３１の内周面は、第５軸受５３の外周面に固定される。これにより、外歯ギヤ３１は、第５軸受５３を介して、モータシャフト２３の偏心軸部２３ｄに連結される。外歯ギヤ３１は、偏心軸線Ｊ２回りにモータシャフト２３と相対的に回転可能である。図４に示すように、外歯ギヤ３１の外周面には、複数の歯部３１ａによって構成される歯車部が設けられる。

【0026】

図１に示すように、外歯ギヤ３１は、外歯ギヤ３１の下側を向く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、外歯ギヤ３１を軸方向に貫通する円形状の孔である。図４に示すように、複数の穴部３１ｂは、モータ軸Ｊ１を囲んで配置される。複数の穴部３１ｂは、偏心軸線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る。本実施形態において、穴部３１ｂは、８つ設けられる。穴部３１ｂの内径は、突出部４３のうち穴部３１ｂに挿入される部分の外径よりも大きい。

【0027】

内歯ギヤ３２は、外歯ギヤ３１の径方向外側に配置される。内歯ギヤ３２は、モータ軸Ｊ１を中心とする略円環状である。内歯ギヤ３２は、外歯ギヤ３１を径方向外側から囲む。図１に示すように、内歯ギヤ３２の外周面は、周壁部１１ｄの内周面に固定される。これにより、内歯ギヤ３２は、ケース１０に固定される。図４に示すように、内歯ギヤ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る。内歯ギヤ３２の歯車部は、外歯ギヤ３１の歯車部と噛み合っている。より詳細には、内歯ギヤ３２の歯車部は、外歯ギヤ３１の歯車部と周方向の一部において噛み合っている。

【0028】

フランジ部４２は、モータシャフト２３の回転を出力シャフト４６に伝達する。図１に示すように、フランジ部４２は、モータ軸Ｊ１を中心とする略円板状である。フランジ部４２は、外歯ギヤ３１の下側に配置される。フランジ部４２は、外歯ギヤ３１と隙間を介して軸方向に対向する。本実施形態において、フランジ部４２は、出力シャフト４６の後述する出力シャフト本体４１の下端と軸方向に繋がる。本実施形態において、フランジ部４２と出力シャフト本体４１とは、同一の単一部材の一部である。なお、フランジ部４２と出力シャフト本体４１とは、互いに異なる部材であってもよい。この場合、例えば、フランジ部４２は、モータ軸Ｊ１を中心とする略円環状であり、フランジ部４２の内部に出力シャフト本体４１が軸方向に挿入され、フランジ部４２の内周面に出力シャフト本体４１が固定される構成であってもよい。係る構成においても、フランジ部４２は、モータシャフト２３の回転を出力シャフト４６に伝達できる。

【0029】

フランジ部４２には、複数の突出部４３が設けられる。複数の突出部４３のそれぞれは、フランジ部４２から上側に突出する円柱状である。本実施形態において、突出部４３とフランジ部４２とは、同一の単一部材の一部である。図４に示すように、複数の突出部４３は、モータ軸Ｊ１を囲んで配置される。複数の突出部４３は、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。本実施形態において、突出部４３は、８つ設けられる。図１に示すように、複数の突出部４３のそれぞれは、複数の穴部３１ｂのそれぞれに下側から挿入される。図４に示すように、各突出部４３の外周面の一部は、各穴部３１ｂの内周面の一部と内接する。各突出部４３は、各穴部３１ｂの内周面を介して、外歯ギヤ３１をモータ軸Ｊ１回りに揺動可能に支持する。

【0030】

出力シャフト４６は、電動アクチュエータ１の駆動力を出力する。出力シャフト４６には、伝達機構３０を介してモータシャフト２３の回転が減速して伝達される。図１に示すように、出力シャフト４６は、軸方向に延びる。出力シャフト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４６は、モータシャフト２３の内部を軸方向に通される。出力シャフト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。出力シャフト４６は、モータシャフト２３から軸方向両側に突出している。出力シャフト４６は、出力シャフト本体４１と、出力シャフト本体４１の外周面に固定される取付部材４４と、を有する。

【0031】

出力シャフト本体４１は、軸方向に延びる。出力シャフト本体４１は、第３軸受５１および第４軸受５２によって、モータ軸Ｊ１回りに回転可能に支持される。本実施形態において、出力シャフト本体４１の外周面とモータシャフト２３の内周面との間には、隙間が設けられる。出力シャフト本体４１は、連結部４１ａと、第１延伸部４１ｂと、第２延伸部４１ｃと、を有する。

【0032】

連結部４１ａは、出力シャフト本体４１の下側の部分である。連結部４１ａ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。連結部４１ａは、下側に開口する。連結部４１ａの上端は、フランジ部４２の下側を向く面と軸方向に繋がる。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は、第３軸受５１によってモータ軸Ｊ１回りに回転可能に支持される。

【0033】

連結部４１ａの内部には、下側から被駆動シャフトＤＳが挿入可能である。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、連結部４１ａの内周面に設けられたスプライン溝に嵌め合わされると、連結部４１ａと被駆動シャフトＤＳとが互いに連結される。これにより、モータシャフト２３の回転が、出力シャフト４６を介して、被駆動シャフトＤＳに伝達される。これにより、電動アクチュエータ１は、被駆動シャフトＤＳをモータ軸Ｊ１回りに回転させることができる。

【0034】

第１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。第１延伸部４１ｂの下端は、フランジ部４２の上側を向く面と軸方向に繋がる。第１延伸部４１ｂは、偏心軸部２３ｄの内部に配置される。図３に示すように、第１延伸部４１ｂの外周面は、第２対向面４１ｆである。第２対向面４１ｆは、径方向外側を向く。第２対向面４１ｆは、モータシャフト２３の第１対向面２３ｆと径方向に対向する。

【0035】

図１に示すように、第２延伸部４１ｃ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。第２延伸部４１ｃは、第１延伸部４１ｂの上側に位置し、第１延伸部４１ｂと軸方向に繋がる。第２延伸部４１ｃの外径は、第１延伸部４１ｂの外径よりも小さい。第２延伸部４１ｃは、モータシャフト２３の内部を軸方向に通される。第２延伸部４１ｃの上側の部分は、モータシャフト２３よりも上側に突出し、基板８０の貫通孔８０ａを軸方向に通される。第２延伸部４１ｃの上側の端部は、第４軸受５２によってモータ軸Ｊ１回りに回転可能に支持される。

【0036】

図２に示すように、取付部材４４は、第２延伸部４１ｃのうちモータシャフト２３よりも上側の部分の外周面に固定される。取付部材４４は、第２延伸部４１ｃのうちモータシャフト２３の外部に位置する部分の外周面に固定される。取付部材４４は、固定筒部４４ａと、環状部４４ｂと、第２軸受保持部４４ｃと、支持部４４ｄと、を有する。

【0037】

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、第２延伸部４１ｃの外周面に固定される。本実施形態において、固定筒部４４ａには、第２延伸部４１ｃが圧入されている。固定筒部４４ａの外周面には、センサマグネット４５が固定される。

【0038】

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、例えば、接着剤によって固定筒部４４ａの外周面に固定される。図１に示すように、センサマグネット４５の外周面は、回転センサ８１と周方向に対向する。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の回転を検出する。これにより、回転センサ８１は、出力シャフト４６の回転を検出する。

【0039】

図２に示すように、環状部４４ｂは、固定筒部４４ａの下側の端部から径方向外側に突出する。軸方向に見て、環状部４４ｂは、モータ軸Ｊ１を中心とする円環状である。環状部４４ｂは、モータシャフト２３よりも上側に位置する。軸方向に見て、環状部４４ｂの径方向外縁は、モータシャフト２３の第１本体部２３ｂよりも径方向外側に位置する。

【0040】

第２軸受保持部４４ｃは、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軸受保持部４４ｃの上端は、環状部４４ｂの径方向外縁と繋がる。第２軸受保持部４４ｃの下端は、モータシャフト２３の第１支持面２３ｈよりも下側に位置する。第２軸受保持部４４ｃは、本体部２３ａと径方向に間隔をあけて対向する。第２軸受保持部４４ｃの内周面は、第４対向面４４ｆである。第４対向面４４ｆは、径方向内側を向く。第４対向面４４ｆは、モータシャフト２３の第３対向面２３ｇと径方向に対向する。

【0041】

支持部４４ｄは、環状部４４ｂの下側を向く面から下側に突出する。軸方向に見て、支持部４４ｄは、モータ軸Ｊ１を中心とする円環状である。軸方向に見て、支持部４４ｄの内周面は、第１本体部２３ｂよりも径方向外側に位置する。本実施形態において、支持部４４ｄの外周面は、第２軸受保持部４４ｃの内周面と径方向に繋がる。支持部４４ｄの外周面は、第２軸受保持部４４ｃの内周面と繋がっていなくてもよい。支持部４４ｄの下側を向く面は、第２支持面４４ｇである。すなわち、出力シャフト４６は、下側、すなわち軸方向一方側を向く第２支持面４４ｇを有する。第２支持面４４ｇは、第１支持面２３ｈよりも上側、且つ、径方向外側に位置する。

【0042】

図３に示すように、第１軸受６１は、偏心軸部２３ｄの内部に配置される。第１軸受６１は、ローラベアリングである。第１軸受６１は、出力シャフト４６の第１延伸部４１ｂを囲む円環状である。径方向において、第１軸受６１は、第１対向面２３ｆと第２対向面４１ｆとの間に配置される。第１軸受６１は、第１対向面２３ｆおよび第２対向面４１ｆのそれぞれを径方向に支持する。第１軸受６１は、モータシャフト２３の下側、すなわち軸方向一方側の部分および出力シャフト４６のそれぞれを径方向に支持する。これにより、出力シャフト４６に対するモータシャフト２３の下側の部分の径方向の位置が決まる。

【0043】

図１に示すように、径方向に見て、第１軸受６１の下側の部分は、内歯ギヤ３２および複数の突出部４３と重なる。つまり、径方向に見て、第１軸受６１の一部は、伝達機構３０と重なる。図３に示すように、第１軸受６１の下側、すなわち軸方向一方側の端部は、モータシャフト２３の下側の端部よりも、上側、すなわち軸方向他方側に位置する。図５に示すように、本実施形態において、第１軸受６１は、第１軌道盤６１ａと、複数のローラ転動体６１ｃと、を有する。

【0044】

図３に示すように、第１軌道盤６１ａは、モータ軸Ｊ１を中心とする略円筒状である。第１軌道盤６１ａの外周面は、モータシャフト２３の第１対向面２３ｆを径方向に支持する。すなわち、第１軌道盤６１ａは、モータシャフト２３の内周面を径方向に支持する。本実施形態において、第１軌道盤６１ａは、第１対向面２３ｆに圧入されている。これにより、第１軸受６１は、モータシャフト２３に固定される。

【0045】

図５に示すように、複数のローラ転動体６１ｃのそれぞれは、軸方向に延びる円柱状である。各ローラ転動体６１ｃは、第１軌道盤６１ａの径方向内側に位置する。各ローラ転動体６１ｃは、各ローラ転動体６１ｃの中心軸を中心として回転可能に図示しない第１保持器に保持される。図４に示すように、各ローラ転動体６１ｃの外周面のうち径方向内側を向く部分は、出力シャフト４６の第２対向面４１ｆと直接的に接触する。これにより、第１軸受６１は、出力シャフト４６を径方向に支持する。また、各ローラ転動体６１ｃの外周面のうち径方向外側を向く部分は、第１軌道盤６１ａの内周面と直接的に接触する。これにより、各ローラ転動体６１ｃは、第１軌道盤６１ａを介して、出力シャフト４６の第２対向面４１ｆを径方向に支持する。

【0046】

図３に示すように、各ローラ転動体６１ｃの外周面は、第２対向面４１ｆと線接触する。さらに、各ローラ転動体６１ｃの外周面は、第１軌道盤６１ａと線接触する。よって、各ローラ転動体６１ｃのそれぞれと、出力シャフト４６および第１軌道盤６１ａとの接触面積を大きくし易い。そのため、第１軸受が、複数の転動体が球状であり、各転動体と、各転動体の径方向内側および外側に配置される２つの軌道盤とが点接触する構成のボールベアリングである場合と比較すると、第１軸受に対して径方向を向く力が加わる際に、各転動体に加わる径方向を向く応力を低減できる。よって、第１軸受６１が、ボールベアリングである場合と比較して、径方向の耐荷重値に対する転動体の径方向の寸法を小さくできるため、第１軸受６１の径方向の寸法を小さくできる。

【0047】

図２に示すように、径方向において、第２軸受６２は、第３対向面２３ｇと第４対向面４４ｆとの間に配置される。第２軸受６２は、ボールベアリングである。第２軸受６２は、第３対向面２３ｇおよび第４対向面４４ｆのそれぞれを径方向に支持する。第２軸受６２は、モータシャフト２３の上側、すなわち軸方向他方側の部分および出力シャフト４６のそれぞれを径方向に支持する。これにより、出力シャフト４６に対するモータシャフト２３の上側の部分の径方向の位置が決まる。

【0048】

図２に示すように、第２軸受６２は、第２軌道盤６２ａと、第３軌道盤６２ｂと、第２保持器６２ｃと、複数の球状転動体６２ｄと、を有する。第２軌道盤６２ａは、モータ軸Ｊ１を中心とする円環状である。第２軌道盤６２ａは、モータシャフト２３を囲む。本実施形態において、第２軌道盤６２ａは、モータシャフト２３の第３対向面２３ｇに隙間嵌めされている。これにより、第２軌道盤６２ａは、モータシャフト２３を径方向に支持する。第２軌道盤６２ａの下側を向く面は、モータシャフト２３の第１支持面２３ｈを軸方向に支持する。これにより、第２軸受６２は、モータシャフト２３を軸方向に支持する。なお、第２軌道盤６２ａは、モータシャフト２３の第３対向面２３ｇに圧入されていてもよい。

【0049】

第３軌道盤６２ｂは、モータ軸Ｊ１を中心とする円環状である。第３軌道盤６２ｂは、第２軌道盤６２ａを径方向外側から囲む。本実施形態において、第３軌道盤６２ｂは、出力シャフト４６の第４対向面４４ｆに隙間嵌めされている。これにより、第３軌道盤６２ｂは、出力シャフト４６を径方向に支持する。第３軌道盤６２ｂの上側を向く面は、出力シャフト４６の第２支持面４４ｇを軸方向に支持する。これにより、第２軸受６２は、出力シャフト４６を軸方向に支持する。なお、第３軌道盤６２ｂは、出力シャフト４６の第４対向面４４ｆに圧入されていてもよい。

【0050】

第２保持器６２ｃは、複数の球状転動体６２ｄを保持する。第２保持器６２ｃは、モータ軸Ｊ１を中心とする円環状である。第２保持器６２ｃには、周方向に沿って、図示しない複数の保持孔が設けられる。各保持孔には、球状転動体６２ｄが保持される。各球状転動体６２ｄは、各保持孔から径方向に突出し、第２軌道盤６２ａおよび第３軌道盤６２ｂと点接触する。これにより、第２軌道盤６２ａと第３軌道盤６２ｂとは、複数の球状転動体６２ｄを介して、互いにモータ軸Ｊ１回りに相対回転できる。

【0051】

本実施形態によれば、電動アクチュエータ１は、中空のモータシャフト２３を有するモータ２０と、モータシャフト２３の下側、すなわち軸方向一方側の部分に連結された伝達機構３０と、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シャフト４６と、モータシャフト２３の下側の部分および出力シャフト４６を径方向に支持する第１軸受６１と、モータシャフト２３の上側、すなわち軸方向他方側の部分および出力シャフト４６のそれぞれを少なくとも径方向に支持する第２軸受６２と、を備え、第１軸受６１は、ローラベアリングであり、第２軸受６２は、ボールベアリングである。そのため、第１軸受６１および第２軸受６２によって、出力シャフト４６に対するモータシャフト２３の軸方向両側の部分の径方向の位置を決めることができる。したがって、出力シャフト４６に対するモータシャフト２３の傾きを抑制できる。よって、電動アクチュエータ１の駆動時において、モータシャフト２３と出力シャフト４６とが直接的に摩擦することを抑制できるため、電動アクチュエータ１の出力効率を高めることができる。

【0052】

モータシャフト２３および出力シャフト４６のそれぞれを径方向に支持する第１軸受６１および第２軸受６２のうち、軸方向において、伝達機構３０の近くに配置される第１軸受６１には、伝達機構３０が有する複数のギヤ同士の間の反力等の径方向を向く力がモータシャフト２３および出力シャフト４６を介して加わり易い。そのため、第１軸受６１に加わる径方向を向く力は、第２軸受６２に加わる径方向を向く力よりも大きくなり易い。また、軸方向において、第１軸受６１は、伝達機構３０の近くに配置されるため、第１軸受６１の径方向外側には、伝達機構３０を構成する部材、例えば、外歯ギヤ３１および内歯ギヤ３２等が配置される。これに対して、本実施形態において、第１軸受６１は、軸方向に延びる円柱状の複数のローラ転動体６１ｃを有するローラベアリングであるため、上述のように、ボールベアリングと比較して、径方向の耐荷重値に対する複数のローラ転動体６１ｃの径方向の寸法を小さくできる。よって、第１軸受６１が、ボールベアリングである場合と比較して、第１軸受６１が径方向に大型化することを抑制できるため、第１軸受６１の径方向外側に配置される伝達機構３０を構成する部材等が径方向に大型化することを抑制できる。したがって、電動アクチュエータ１が径方向に大型化することを抑制できる。

【0053】

また、本実施形態では、第２軸受６２は、軸方向において、伝達機構３０と離れた位置に配置されるため、第２軸受６２に加わる径方向を向く力は、第１軸受６１に加わる径方向を向く力よりも小さくなり易い。したがって、第２軸受６２が、径方向の耐荷重値に対する径方向の寸法が大きくなり易いボールベアリングであっても、第２軸受６２が径方向に大型化することを抑制できる。したがって、電動アクチュエータ１が径方向に大型化することを抑制できる。

【0054】

また、本実施形態では、第２軸受６２の転動体は、球状の球状転動体６２ｄであるため、第２軸受６２として、軸方向に延びる円柱状の複数のローラ転動体を有するローラベアリングを用いる場合と比較して、第２軸受６２の軸方向に大型化することを抑制できる。したがって、電動アクチュエータ１が軸方向に大型化することを抑制できる。

【0055】

また、第２軸受６２は、ボールベアリングであるため、第２軸受がローラベアリングである場合と比較して、軸方向の耐荷重値が大きい。よって、第２軸受６２によって、モータシャフト２３および出力シャフト４６のそれぞれを軸方向に支持できる。この場合、モータシャフト２３および出力シャフト４６のそれぞれを別個の部材によって軸方向に支持する場合と比較して、電動アクチュエータ１の部品点数が増大することを抑制できる。

【0056】

本実施形態によれば、径方向に見て、第１軸受６１の少なくとも一部は、伝達機構３０と重なる。よって、モータシャフト２３および出力シャフト４６を介して、第１軸受６１に加わる径方向を向く力が大きくなり易い。これに対して、本実施形態の第１軸受６１は、上述のように、径方向の耐荷重値に対する径方向の寸法を小さくできるため、第１軸受６１が径方向に大型化することを抑制できる。したがって、第１軸受６１の径方向外側に配置される伝達機構３０を構成する部材等が径方向に大型化することを抑制できるため、電動アクチュエータ１が径方向に大型化することを抑制できる。

【0057】

本実施形態によれば、第１軸受６１は、出力シャフト４６を囲む円環状であり、モータシャフト２３の内周面を径方向に支持する第１軌道盤６１ａと、第１軌道盤６１ａの径方向内側に位置し、軸方向に延びる円柱状の複数の転動体６１ｃと、を有し、複数の転動体６１ｃのそれぞれは、出力シャフト４６の外周面を径方向に支持する。よって、第１軸受６１は、複数の転動体６１ｃの径方向内側に出力シャフト４６の外周面を径方向に支持する軌道盤を有さないため、第１軸受６１が径方向に大型化することをより好適に抑制できる。したがって、電動アクチュエータ１が径方向に大型化することをより好適に抑制できる。

【0058】

本実施形態によれば、モータシャフト２３は、上側、すなわち軸方向他方側を向く第１支持面２３ｈを有し、出力シャフト４６は、下側、すなわち軸方向一方側を向く第２支持面４４ｇを有する。第２軸受６２は、モータシャフト２３を囲む円環状であり、第１支持面２３ｈを軸方向に支持する第２軌道盤６２ａと、第２軌道盤６２ａを囲む円環状であり、第２支持面４４ｇを軸方向に支持する第３軌道盤６２ｂと、を有する。よって、第２軸受６２によって、出力シャフト４６に対するモータシャフト２３の軸方向の位置を決めることができる。また、互いにモータ軸Ｊ１回りに相対回転が可能な、第２軌道盤６２ａおよび第３軌道盤６２ｂを介して、モータシャフト２３と出力シャフト４６とが軸方向に接触するため、モータシャフト２３と出力シャフト４６とが軸方向に直接的に接触する場合と比較して、モータシャフト２３と出力シャフト４６との間の摩擦力を低減できる。したがって、電動アクチュエータ１の出力効率を高めることができる。

【0059】

図３に示すように、滑り部材６５は、モータ軸Ｊ１を中心とする円環板状である。滑り部材６５の板面は、軸方向を向く。滑り部材６５は、出力シャフト４６の第１延伸部４１ｂを径方向外側から囲む。本実施形態において、滑り部材６５は、例えば、スリップワッシャである。滑り部材６５は、シムリングであってもよい。軸方向において、滑り部材６５は、偏心軸部２３ｄおよび第１軸受６１と、フランジ部４２との間に配置される。すなわち、軸方向において、滑り部材６５は、モータシャフト２３の下側、すなわち軸方向一方側の端部とフランジ部４２との間に配置される。滑り部材６５の下側を向く面は、フランジ部４２の上側を向く面と接触する。滑り部材６５の上側を向く面は、偏心軸部２３ｄの下側を向く面と接触する。上述のように、第１軸受６１の下側の端部は、モータシャフト２３の下側の端部、すなわち、偏心軸部２３ｄの下側の端部よりも、上側に位置する。よって、滑り部材６５は、第１軸受６１と、軸方向に間隔をあけて配置される。

【0060】

本実施形態によれば、伝達機構３０は、モータシャフト２３の回転を出力シャフト４６に伝達する環状のフランジ部４２を有し、フランジ部４２は、モータシャフト２３の下側、すなわち軸方向一方側に配置され、軸方向において、モータシャフト２３の下側の端部とフランジ部４２との間には、滑り部材６５が配置され、第１軸受６１の下側の端部は、モータシャフト２３の下側の端部よりも、上側、すなわち軸方向他方側に位置する。よって、第１軸受６１の下側の端部と、フランジ部４２および滑り部材６５とが軸方向に接触することを抑制できるため、第１軸受６１に軸方向を向く力が加わることを抑制できる。したがって、第１軸受６１の耐久性能が低下することを抑制できる。また、第１軸受６１と、フランジ部４２および滑り部材６５との間の摩擦を抑制できるため、電動アクチュエータ１の出力効率を高めることができる。

【0061】

モータシャフト２３が滑り部材６５を介してフランジ部４２と接触するため、モータシャフト２３とフランジ部４２とが直接的に接触する場合と比較して、モータシャフト２３とフランジ部４２との間の摩擦力を低減できる。したがって、電動アクチュエータ１の出力効率を高めることができる。

【0062】

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回りに回転すると、偏心軸部２３ｄは、モータ軸Ｊ１を中心として周方向に公転する。偏心軸部２３ｄの公転は、第５軸受５３を介して、外歯ギヤ３１に伝達され、穴部３１ｂの内周面と突出部４３の外周面との接触する位置が変化しつつ、外歯ギヤ３１は揺動する。そのため、外歯ギヤ３１の歯車部と内歯ギヤ３２の歯車部とが噛み合う位置が、周方向に変化する。これにより、外歯ギヤ３１を介して、内歯ギヤ３２にモータシャフト２３の駆動力が伝達される。上述のように、内歯ギヤ３２はケース１０に固定されるため、内歯ギヤ３２に伝達される駆動力の反力によって、外歯ギヤ３１は、偏心軸線Ｊ２回りに回転する。このとき、外歯ギヤ３１の回転は、モータシャフト２３の回転に対して減速される。

【0063】

外歯ギヤ３１の偏心軸線Ｊ２回りの回転は、複数の穴部３１ｂと複数の突出部４３とを介して、フランジ部４２に伝達される。これにより、フランジ部４２は、モータ軸Ｊ１回りに回転する。なお、フランジ部４２が回転する向きは、外歯ギヤ３１が回転する向きと同じ向きである。上述のように、フランジ部４２は出力シャフト本体４１に繋がるため、出力シャフト４６は、フランジ部４２とともにモータ軸Ｊ１回りに回転する。このようにして、出力シャフト４６には、伝達機構３０を介してモータシャフト２３の回転が減速して伝達される。これにより、出力シャフト４６の回転トルクは、モータシャフト２３の回転トルクよりも大きくなる。

【0064】

以上に、本発明の一実施形態を説明したが、実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。

【0065】

第２軸受は、モータシャフトおよび出力シャフトを径方向および軸方向に支持できるならば、どのような構成であってもよい。例えば、第２軸受は、ボールベアリング以外の他の転がり軸受であってもよいし、滑り軸受けであってもよい。また、第２軸受は、設けられなくてもよい。

【0066】

伝達機構の構成は、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。また、複数の突出部とフランジ部とは互いに別体であってもよい。この場合、複数の突出部のそれぞれは、フランジ部を貫通する複数の孔のそれぞれに固定される。また、複数の突出部が外歯ギヤに設けられ、複数の穴部がフランジ部に設けられてもよい。この場合、複数の突出部のそれぞれは、外歯ギヤからフランジ部に向かって突出し、フランジ部の穴部に挿入される。また、穴部の個数および突出部の個数は、それぞれ、７つ以下でもよいし、９つ以上であってもよい。

【0067】

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。

【0068】

なお、本技術は以下のような構成をとることが可能である。
（１） 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、前記モータシャフトの軸方向一方側の部分に連結された伝達機構と、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、前記モータシャフトの軸方向一方側の部分および前記出力シャフトのそれぞれを径方向に支持する第１軸受と、前記モータシャフトの軸方向他方側の部分および前記出力シャフトのそれぞれを少なくとも径方向に支持する第２軸受と、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内部に位置し、径方向において、前記第１軸受および前記第２軸受のそれぞれは、前記モータシャフトと前記出力シャフトとの間に配置され、前記第１軸受は、ローラベアリングであり、前記第２軸受は、ボールベアリングである、電動アクチュエータ。
（２） 径方向に見て、前記第１軸受の少なくとも一部は、前記伝達機構と重なる、（１）に記載の電動アクチュエータ。
（３） 前記第１軸受は、前記出力シャフトを囲む円環状であり、前記モータシャフトの内周面を径方向に支持する第１軌道盤と、前記第１軌道盤の径方向内側に位置し、軸方向に延びる円柱状の複数の転動体と、を有し、複数の前記転動体のそれぞれは、前記出力シャフトの外周面を径方向に支持する、（１）または（２）に記載の電動アクチュエータ。
（４） 前記伝達機構は、前記モータシャフトの回転を前記出力シャフトに伝達する環状のフランジ部を有し、前記フランジ部は、前記モータシャフトの軸方向一方側に配置され、軸方向において、前記モータシャフトの軸方向一方側の端部と前記フランジ部との間には、滑り部材が配置され、前記第１軸受の軸方向一方側の端部は、前記モータシャフトの軸方向一方側の端部よりも、軸方向他方側に位置する、（１）から（３）のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。
（５） 前記モータシャフトは、軸方向他方側を向く第１支持面を有し、前記出力シャフトは、軸方向一方側を向く第２支持面を有し、前記第２軸受は、前記モータシャフトを囲む円環状であり、前記第１支持面を軸方向に支持する第２軌道盤と、前記第２軌道盤を囲む円環状であり、前記第２支持面を軸方向に支持する第３軌道盤と、を有する、（１）から（４）のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。

【符号の説明】

【0069】

１…電動アクチュエータ、２０…モータ、２３…モータシャフト、２３ｈ…第１支持面、３０…伝達機構、４２…フランジ部、４４ｇ…第２支持面、４６…出力シャフト、６１…第１軸受、６１ａ…第１軌道盤、６１ｃ…ローラ転動体（転動体）、６２…第２軸受、６２ａ…第２軌道盤、６２ｂ…第３軌道盤、６５…滑り部材、Ｊ１…モータ軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】