特許 7567501 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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-07

(45)【発行日】2024-10-16

(54)【発明の名称】電動アクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 11/30 20160101AFI20241008BHJP

   H02K 7/116 20060101ALI20241008BHJP

   H02K 11/215 20160101ALI20241008BHJP

   H02K 3/50 20060101ALI20241008BHJP

   H02K 5/04 20060101ALI20241008BHJP

【ＦＩ】

H02K11/30

H02K7/116

H02K11/215

H02K3/50 A

H02K5/04

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021009582

(22)【出願日】2021-01-25

(65)【公開番号】P2022113372

(43)【公開日】2022-08-04

【審査請求日】2023-12-25

(73)【特許権者】

【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】100138689

【弁理士】

【氏名又は名称】梶原 慶

(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】白井 寛

(72)【発明者】

【氏名】大須賀 康平

【審査官】稲葉 礼子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１４３８９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０１３０７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００７－２０９１０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－０５８３０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－１１３３２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １１／３０

Ｈ０２Ｋ ７／１１６

Ｈ０２Ｋ １１／２１５

Ｈ０２Ｋ ３／５０

Ｈ０２Ｋ ５／０４

Ｆ１６Ｈ １／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向に延びる中心軸線を中心として回転可能なロータおよび前記ロータを径方向外側から囲むステータを有するモータ部と、
前記ステータに電気的に接続されるバスバーと、
前記モータ部の軸方向一方側に配置され、前記バスバーを保持するバスバーホルダと、
前記バスバーホルダの軸方向一方側において前記中心軸線と直交する平面に沿って配置され、前記バスバーと電気的に接続される回路基板と、
前記モータ部、前記バスバー、前記バスバーホルダ、および前記回路基板を収容するケースと、を備え、
前記ケースは、
前記ステータを径方向外側から囲む内側面と、
前記内側面の軸方向他方側に位置し、軸方向一方側を向く第１支持面と、
前記内側面の軸方向一方側に位置し、軸方向一方側を向く第２支持面と、を有し、
前記ステータは、軸方向において、前記バスバーホルダと前記第１支持面との間に挟まれ、
前記回路基板は、軸方向において前記第２支持面に締結され、
前記バスバーホルダは、軸方向において、前記回路基板と前記第２支持面との間に挟まれる、
電動アクチュエータ。

【請求項2】

前記バスバーホルダは、
樹脂材料から構成されるホルダ本体と、
軸方向に沿う姿勢で前記ホルダ本体に埋め込まれるカラー部材と、を有し、
前記バスバーホルダは、前記カラー部材の軸方向一方側の端面で前記回路基板に接触し、前記カラー部材の軸方向他方側の端面で前記第２支持面に接触し、
前記カラー部材には、前記回路基板を前記第２支持面に締結するネジが挿入される、
請求項１に記載の電動アクチュエータ。

【請求項3】

前記ステータの外周面には、軸方向に沿って延び軸方向一方側に開口する凹溝が設けられ、
前記バスバーホルダは、前記ステータの外周面を囲む筒状部を有し、
前記筒状部の内周面には、前記凹溝に挿入される凸条部が設けられる、
請求項１又は２に記載の電動アクチュエータ。

【請求項4】

前記ロータのマグネットの磁界を検出する磁気センサを備え、
前記バスバーホルダは、前記磁気センサを保持する磁気センサ保持部を有する、
請求項１～３の何れか一項に記載の電動アクチュエータ。

【請求項5】

前記モータ部の軸方向他方側で前記ロータに接続されて前記ロータの動力を減速する減速機構を備え、
前記ケースは、前記減速機構を収容する、
請求項１～４の何れか一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】

電動アクチュエータは、ケース内に、ロータおよびステータを有するモータ部、回路基板、バスバー等の複数の部品が収容されていることが知られている。例えば、特許文献１には、ケースの壁部に対して一方側でモータ部のステータがケース筒部の内周面に固定され、ケースの壁部の他方側で回路基板がケースに形成された制御基板収容部に収容された構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－５４３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような構成においては、ケースに対し、ステータ、回路基板、バスバー等をそれぞれ組み付ける必要があり、組み立てに手間が掛かるという問題がある。また、ステータをはじめとするモータ部はケースの壁部に対して一方側から組み付けるのに対し、回路基板はケースの壁部に対して他方側から組み付ける必要がある。このため、組み立て工程の途中でケースを反転させる必要があり、この点においても組立に手間が掛かるという問題がある。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みて、組み立て工程を簡素化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、軸方向に延びる中心軸線を中心として回転可能なロータおよび前記ロータを径方向外側から囲むステータを有するモータ部と、前記ステータに電気的に接続されるバスバーと、前記モータ部の軸方向一方側に配置され、前記バスバーを保持するバスバーホルダと、前記バスバーホルダの軸方向一方側において前記中心軸線と直交する平面に沿って配置され、前記バスバーと電気的に接続される回路基板と、前記モータ部、前記バスバー、前記バスバーホルダ、および前記回路基板を収容するケースと、を備え、前記ケースは、前記ステータを径方向外側から囲む内側面と、前記内側面の軸方向他方側に位置し、軸方向一方側を向く第１支持面と、前記内側面の軸方向一方側に位置し、軸方向一方側を向く第２支持面と、を有し、前記ステータは、軸方向において、前記バスバーホルダと前記第１支持面との間に挟まれ、前記回路基板は、軸方向において前記第２支持面に締結され、前記バスバーホルダは、軸方向において、前記回路基板と前記第２支持面との間に挟まれる。

【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、組み立て工程を簡素化できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本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、本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におけるII－II断面図である。

【図3】図３は、本実施形態の電動アクチュエータの一部を示す概略的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る電動アクチュエータについて説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。

【0010】

各図においてＺ軸方向は、正の側を上側とし、負の側を下側とする上下方向である。各図に適宜示す中心軸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、特に断りのない限り、中心軸Ｊ１の軸方向と平行な方向を単に「軸方向」と呼ぶ。また、特に断りのない限り、中心軸Ｊ１を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊ１を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。

【0011】

本実施形態において、上側は、軸方向一方側に相当し、下側は、軸方向他方側に相当する。なお、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。

【0012】

図１から図３に示す本実施形態の電動アクチュエータ１は、例えば、車両に搭載される電動アクチュエータである。図１および図３に示すように、電動アクチュエータ１は、ケース１０と、仕切部材１５と、蓋部材８０と、中心軸Ｊ１を中心として回転するモータシャフト２１を有するモータ部２０と、第１ベアリング５３と、第２ベアリング５１と、第３ベアリング５２と、減速機構３０と、出力シャフト４１と、磁気センサ６３と、回路基板７０と、バスバーホルダ１４０と、バスバー１５０と、を備える。

【0013】

図１に示すように、ケース１０は、仕切部材１５、モータ部２０、モータシャフト２１、減速機構３０、出力シャフト４１、磁気センサ６３、回路基板７０、バスバーホルダ１４０、およびバスバー１５０を収容している。ケース１０は、上側に開口する開口部を有している。

【0014】

ケース１０は、中心軸Ｊ１を中心として軸方向に延びる円筒状である。ケース１０は、基板収容部１３ａと、ケース筒部１３ｂと、出力部収容部１３ｃと、ベアリング保持部１３ｄとを有する。基板収容部１３ａは、回路基板７０およびバスバーホルダ１４０を収容する部分である。基板収容部１３ａは、上側に開口する。基板収容部１３ａは、ケース１０の上側部分の径方向内側に構成される。基板収容部１３ａの底面は、回路基板７０およびバスバーホルダ１４０を支持して固定する第２支持面１２である。第２支持面１２は、上側に向いている。

【0015】

ケース筒部１３ｂは、モータ部２０の径方向外側を囲む。出力部収容部１３ｃは、後述する出力部４６を収容する部分である。ベアリング保持部１３ｄは、第２ベアリング５１を保持する。ベアリング保持部１３ｄは、中心軸Ｊ１を中心としてケース１０の下端部から上側に延びている。

【0016】

蓋部材８０は、ケース１０の開口部を覆い、ケース１０に固定されている。蓋部材８０は、下側に開口する凹部１６ａを有する容器状の部材である。蓋部材８０とケース１０とは、蓋部材８０を軸方向に貫通する複数のボルト２０１（図３参照）により締結されている。本実施形態において蓋部材８０は、ケース１０の開口を上側から覆う蓋部に相当する。蓋部材８０は、ベアリング保持部１６ｂを有する。ベアリング保持部１６ｂは、第１ベアリング５３を保持する。ベアリング保持部１６ｂは、中心軸Ｊ１を中心として下側に延びている。

【0017】

モータ部２０の中心軸は、中心軸Ｊ１である。図１に示すように、モータ部２０は、ロータ２２と、ステータ２３と、を有する。ロータ２２は、モータシャフト２１と、ロータコア２２ａと、マグネット４０と、を有する。

【0018】

モータシャフト２１は、第１軸部２１ａと、第２軸部２１ｂと、貫通穴２５と、を備えている。第１軸部２１ａは、軸方向に延びモータシャフト２１の上側に位置する。第２軸部２１ｂは、軸方向に延びモータシャフト２１の下側に位置する。第２軸部２１ｂの直径は、第１軸部２１ａの直径よりも大きい。より詳細には、第２軸部２１ｂの外径は、第１軸部２１ａの外径よりも大きい。第２軸部２１ｂは、中心軸Ｊ１に対して偏心した偏心軸Ｊ２を中心とする偏心軸部である。偏心軸Ｊ２は、中心軸Ｊ１と平行である。貫通穴２５は、中心軸Ｊ１を中心として延びている。従って、第１軸部２１ａは、中心軸Ｊ１を中心として延びる円筒状である。第２軸部２１ｂは、下側に軸方向の窪み部２６を有する。窪み部２６は、偏心軸Ｊ２を中心として延びている。従って、第２軸部２１ｂは、偏心軸Ｊ２を中心として延びる円筒状である。窪み部２６の上側は、貫通穴２５の下側とつながっている。モータシャフト２１は、第２軸部２１ｂが第３ベアリング５２によって、偏心軸Ｊ２回りに回転可能に支持される。

【0019】

出力シャフト４１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は、軸部４１ａと連結部４２とを有する。軸部４１ａは上側に位置し、連結部４２は下側に位置する。軸部４１ａは、中心軸Ｊ１を中心として延びる円柱状である。軸部４１ａの上側は、モータシャフト２１の貫通穴２５に通されている。軸部４１ａの上側端部は、モータシャフト２１の上側に突出している。モータシャフト２１の上側に突出する軸部４１ａの上側端部は、第１ベアリング５３によって、中心軸Ｊ１回りに回転可能に支持される。モータシャフト２１の上側端部は、第１ベアリング５３を介して蓋部材８０に支持される。

【0020】

連結部４２の下側端部は、モータシャフト２１の下側に突出している。モータシャフト２１の下側に突出する連結部４２の下側端部は、第２ベアリング５１によって、中心軸Ｊ１回りに回転可能に支持される。モータシャフト２１の下側端部は、第２ベアリング５１を介してケース１０に支持される。出力シャフト４１は、軸方向の端部が第１ベアリング５３および第２ベアリング５１によって中心軸Ｊ１回りに回転可能に支持される。従って、貫通穴２５に出力シャフト４１の軸部４１ａが通されたモータシャフト２１は、軸部４１ａによって、中心軸Ｊ１回りに回転可能に支持される。

【0021】

第１ベアリング５３、第２ベアリング５１および第３ベアリング５２は、それぞれ内輪と内輪の径方向外側に位置する外輪とを有する転がり軸受である。本実施形態において第１ベアリング５３、第２ベアリング５１および第３ベアリング５２は、例えば、内輪と外輪とが複数のボールを介して連結されるボールベアリングである。

【0022】

連結部４２の上側は、モータシャフト２１の窪み部２６に挿入されている。連結部４２の上側がモータシャフト２１の窪み部２６に挿入されていることにより、出力シャフト４１の軸方向の長さを短くできる。従って、電動アクチュエータ１の軸方向の長さを短くして小型化できる。

【0023】

連結部４２は、中心軸Ｊ１を中心として延びる円筒状の筒部４４を有する。筒部４４の内径には、連結凹部４５が設けられている。連結凹部４５は、出力シャフト４１の下側の端部から上側に窪む。連結凹部４５は、軸方向に沿って視て、中心軸Ｊ１を中心とする略円形状である。連結凹部４５の内周面には、周方向に沿って複数のスプライン溝が設けられる。連結凹部４５には、電動アクチュエータ１の駆動力が出力される他の部材が挿入されて連結される。他の部材は、例えば、車両におけるマニュアルシャフトである。電動アクチュエータ１は、運転者のシフト操作に基づいてマニュアルシャフトを駆動させ、車両のギアを切り換える。

【0024】

連結部４２が上側に窪む連結凹部４５を有することにより、連結部４２が下側に突出した軸状である場合と比較して出力シャフト４１の軸方向の長さを短くできる。従って、電動アクチュエータ１の軸方向の長さを短くして小型化できる。第１ベアリング５３がケース１０に設けられたベアリング保持部１６ｂに保持され、第２ベアリング５１がケース１０に設けられたベアリング保持部１３ｄに保持されることで、中心軸Ｊ１に対する出力シャフト４１の同軸度を向上させることができる。第１ベアリング５３がケース１０に設けられたベアリング保持部１６ｂに保持され、第２ベアリング５１がケース１０に設けられたベアリング保持部１３ｄに保持されることで、第１ベアリング５３および第２ベアリング５１を保持する別途設ける必要がなくなり、コスト減および電動アクチュエータ１の小型化に寄与できる。

【0025】

ロータコア２２ａは、モータシャフト２１の外周面に固定される。より詳細には、ロータコア２２ａは、第１軸部２１ａの外周面に固定される。マグネット４０は、ロータコア２２ａの径方向外側に固定される。マグネット４０は、周方向に間隔をあけて複数配置される。

【0026】

ステータ２３は、ロータ２２の径方向外側に位置する。ステータ２３は、ステータコア２３ａと、複数のコイル２３ｂと、インシュレータ２９と、を有する。ステータコア２３ａは、ロータ２２の径方向外側を囲む円環状である。ステータコア２３ａのコア外周面２４ａは、ケース筒部１３ｂの内側面１４に固定される。換言すると、ケース１０の内側面１４は、ステータ２３を径方向外側から囲む。
複数のコイル２３ｂは、インシュレータ２９を介して、ステータコア２３ａのティース２３ｔ（図２参照）に装着される。

【0027】

ステータ２３は、コア外周面２４ａよりも径方向内側に、図２に示すように、外周面２４ｂを有する。外周面２４ｂは、インシュレータ２９の径方向外側を向く面である。外周面２４ｂは、磁極毎に配置されている。軸方向に見て外周面２４ｂは、周方向の磁極中心と直交する。ステータ２３の外周面２４ｂには、径方向内側に窪む凹溝２７が設けられている。凹溝２７は、軸方向に連続して延びている。凹溝２７は、ステータコア２３ａのコア外周面２４ａの上側と下側とにそれぞれ配置されている。凹溝２７は、軸方向に沿って延び軸方向一方側に開口する。凹溝２７は、周方向に間隔をあけて複数配置されている。

【0028】

図１に示すように、ステータコア２３ａの周縁部は、仕切部材１５の周壁部１５ｂに下側から支持される。ステータコア２３ａの周縁部は、仕切部材１５の周壁部１５ｂに軸方向一方側から接する。
仕切部材１５は、モータ部２０の軸方向他方側に配置されている。仕切部材１５は、ステータ２３と減速機構３０との軸方向の間に配置される。仕切部材１５は、円環板状である。周壁部１５ｂは、仕切部材１５の外周部から軸方向一方側に延びる。仕切部材１５の外周部は、ケース１０の第１支持面１１に軸方向一方側から接する。第１支持面１１は、内側面１４の軸方向他方側に位置する。第１支持面１１は、軸方向一方側を向く。

【0029】

バスバーホルダ１４０は、ロータ２２の上側に配置されている。バスバーホルダ１４０は、モータ部２０の軸方向一方側に配置されている。バスバーホルダ１４０は、円環板状である。バスバーホルダ１４０は、ホルダ本体１４８と、カラー部材１４３を有する。ホルダ本体１４８は、絶縁性を有した樹脂材料から構成される。バスバーホルダ１４０のホルダ本体１４８は、後述する筒状部１４１よりも径方向外側に拡がるフランジ部１４０ｆを有している。バスバーホルダ１４０のフランジ部１４０ｆは、ケース１０の第２支持面１２に軸方向一方側から接する。第２支持面１２は、内側面１４の軸方向一方側に位置する。第２支持面１２は、軸方向一方側を向く。

【0030】

カラー部材１４３は、軸方向に延びる円筒状である。カラー部材１４３は、軸方向に沿う姿勢でホルダ本体１４８のフランジ部１４０ｆに埋め込まれる。カラー部材１４３は、バスバーホルダ１４０の上側に突出する。カラー部材１４３の軸方向一方側の端面１４３ｆは、回路基板７０の下側に接する。カラー部材１４３の軸方向他方側の端面１４３ｇは、第２支持面１２に接触する。これにより、バスバーホルダ１４０は、軸方向において、回路基板７０と第２支持面１２との間に挟まれる。

【0031】

カラー部材１４３には、回路基板７０を第２支持面１２に締結するネジ１４４が挿入される。バスバーホルダ１４０と回路基板７０とは、上側から回路基板７０とカラー部材１４３とを貫通するネジ１４４によりケース１０の第２支持面１２にネジ止めされている。ネジ１４４は、例えば、４つ設けられている。バスバーホルダ１４０と回路基板７０とは、軸方向に見てカラー部材１４３と重なる位置で上側からネジ１４４によりネジ止めされる。回路基板７０は、ネジ１４４により、軸方向において第２支持面１２に締結される。ネジ止めされた回路基板７０は、バスバーホルダ１４０の上側に隙間をあけて配置される。回路基板７０とバスバーホルダ１４０との隙間の寸法は、カラー部材１４３がバスバーホルダ１４０の上側に突出する寸法である。

【0032】

バスバーホルダ１４０は、下側に延びる筒状部１４１を有する。筒状部１４１は、ステータ２３の外周面２４ｂより径方向外側に位置する。筒状部１４１は、ステータ２３の外周面２４ｂを囲む。筒状部１４１は、ステータ２３のコア外周面２４ａより径方向内側に位置する。筒状部１４１の下側の端部は、バスバーホルダ１４０が第２支持面１２にネジ止めされたときに、ステータ２３の上側に接する。

【0033】

バスバーホルダ１４０がケース１０の第２支持面１２にネジ止めされたときに、筒状部１４１の下側の端部がステータ２３の上側に接することで、ステータ２３は、軸方向において、バスバーホルダ１４０と第１支持面１１との間に挟まれる。仕切部材１５に下側から支持されたステータ２３は、ケース１０に軸方向に位置決めされて固定される。

【0034】

図２に示すように、バスバーホルダ１４０の筒状部１４１は、凸条部１４２を有する。凸条部１４２は、筒状部１４１の内周面において、径方向内側に突出する。凸条部１４２は、軸方向に延びている。凸条部１４２の周方向の位置は、ステータ２３の凹溝２７の周方向の位置と同一である。凸条部１４２は、凹溝２７と径方向で対向する。筒状部１４１の径方向内側に突出する凸条部１４２は、コア外周面２４ａの上側で凹溝２７に挿入される。凸条部１４２が凹溝２７に挿入されたバスバーホルダ１４０は、ステータ２３と周方向に位置決めされる。上側に開口する凹溝２７に対して、上側から凸条部１４２を挿入しながらバスバーホルダ１４０を基板収容部１３ａに収容したときに、バスバーホルダ１４０をステータ２３およびケース１０に対して周方向に位置決めできる。従って、バスバーホルダ１４０がケース１０の第２支持面１２にネジ止めされたときに、バスバーホルダ１４０、ステータ２３およびケース１０を、周方向および軸方向に互いに位置決めできる。

【0035】

ホルダ本体１４８は、磁気センサ６３と、導電線６４と、複数のバスバー１５０と、を保持する。本実施形態においてホルダ本体１４８と磁気センサ６３と導電線６４とカラー部材１４３と複数のバスバー１５０とは、樹脂成形されて一体化した成形体である。より詳細には、バスバーホルダ１４０は、磁気センサ６３と導電線６４とカラー部材１４３とバスバー１５０とをインサート部材とするインサート成形によって作られている。

【0036】

磁気センサ６３は、マグネット４０の磁界を検出可能である。磁気センサ６３は、例えば、ホール素子である。磁気センサ６３は、バスバーホルダ１４０の磁気センサ保持部１４５に保持される。磁気センサ保持部１４５は、バスバーホルダ１４０の下面に設けられる。磁気センサ保持部１４５は、バスバーホルダ１４０の下面から軸方向一方側に窪んでいる。磁気センサ６３は、磁気センサ保持部１４５に挿入されることで、バスバーホルダ１４０に固定されている。

【0037】

磁気センサ６３は、マグネットの上側に隙間を介して対向して配置されている。図２に示すように、磁気センサ６３は、周方向に間隔をあけて三つ配置されている。磁気センサ６３同士の周方向の間隔は、磁極の周方向の間隔と同一である。磁気センサ６３は、マグネット４０の磁界を検出することでマグネット４０の回転位置を検出してモータシャフト２１の回転を検出する。

【0038】

図１に示すように、導電線６４は、一端が磁気センサ６３と電気的に接続されている。導電線６４は、磁気センサ６３から延びる端子であってもよいし、一端側が磁気センサ６３に接続されたバスバーであってもよい。導電線６４は、バスバーホルダ１４０の内部からバスバーホルダ１４０を貫通し、他端側がはんだ付け、溶接、圧入などの接続方法によって回路基板７０に電気的に接続されている。

【0039】

バスバー１５０は、一端がステータ２３に電気的に接続される。バスバー１５０は、他端が回路基板７０に電気的に接続される。

【0040】

回路基板７０は、バスバーホルダ１４０の軸方向一方側に配置されている。回路基板７０は、軸方向と直交する平面に拡がる板状である。回路基板７０は、ケース１０に収容される。より詳細には、回路基板７０は、基板収容部１３ａ内に収容される。回路基板７０は、モータ部２０と電気的に接続される基板である。回路基板７０は、例えば、モータ部２０に供給される電流を制御する。すなわち、回路基板７０には、例えば、インバータ回路が搭載される。回路基板７０は、バスバー１５０を介してモータ部２０と電気的に接続されている。

【0041】

減速機構３０は、モータ部２０の軸方向他方側でロータ２２に接続される。減速機構３０は、ロータ２２の動力を減速する。減速機構３０は、モータシャフト２１における第２軸部２１ｂの径方向外側と、出力シャフト４１における連結部４２の径方向外側とに配置される。減速機構３０は、モータ部２０の下側に配置される。減速機構３０は、外歯ギア３１と、内歯ギア３２と、出力部４６と、複数の突出部４３と、を有する。

【0042】

外歯ギア３１は、第２軸部２１ｂの偏心軸Ｊ２を中心として、偏心軸Ｊ２の径方向に広がる円環板状である。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の歯車部は、外歯ギア３１の外周に沿って並ぶ複数の歯部を有する。

【0043】

外歯ギア３１は、モータシャフト２１に連結されている。より詳細には、外歯ギア３１は、モータシャフト２１の第２軸部２１ｂに第３ベアリング５２を介して連結されている。これにより、モータシャフト２１は、減速機構３０に連結されている。外歯ギア３１は、第３ベアリング５２の外輪に径方向外側から嵌め合わされている。第２軸部２１ｂは、第３ベアリング５２の内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５２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。

【0044】

本実施形態において外歯ギア３１は、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、周方向に沿って配置されている。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、軸方向に見て円形状である。穴部３１ａは、内径が突出部４３の外径よりも大きい。なお、穴部３１ａは、底部を有する穴であってもよい。

【0045】

内歯ギア３２は、外歯ギア３１の径方向外側に位置し、外歯ギア３１を囲む環状である。本実施形態において内歯ギア３２は、中心軸Ｊ１を中心とする円環状である。内歯ギア３２の径方向外縁部は、ケース筒部１３ｂの内周面に設けられた径方向内側に窪む段差部１３ｅに配置されて固定される。これにより、減速機構３０は、ケース１０に保持される。内歯ギア３２は、外歯ギア３１と噛み合っている。内歯ギア３２の径方向内側面には、歯車部が設けられている。内歯ギア３２の歯車部は、内歯ギア３２の内周に沿って並ぶ複数の歯部を有する。本実施形態において内歯ギア３２の歯車部は、周方向の一部のみにおいて外歯ギア３１の歯車部と噛み合っている。

【0046】

出力部４６は、中心軸Ｊ１を中心として径方向に拡がる円環板状である。出力部４６は、外歯ギア３１の下側に位置する。出力部４６は、出力シャフト４１の外周面に固定される。より詳細には、出力部４６は、出力シャフト４１の連結部４２の外周面に固定される。

【0047】

複数の突出部４３は、出力部４６に、例えば、溶接により固定されている。複数の突出部４３は、出力部４６から上側に突出する。すなわち、複数の突出部４３は、出力部４６から外歯ギア３１に向かって突出する。突出部４３は、円柱状である。複数の突出部４３は、周方向に沿って配置される。より詳細には、複数の突出部４３は、中心軸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る。突出部４３の数は、例えば、８つである。

【0048】

複数の突出部４３は、複数の穴部３１ａにそれぞれ挿入される。突出部４３の外周面は、穴部３１ａの内周面と内接する。これにより、複数の突出部４３は、穴部３１ａの内側面を介して、外歯ギア３１を中心軸Ｊ１回りに揺動可能に支持する。

【0049】

本実施形態において穴部３１ａおよび突出部４３は、径方向に沿って視て、第３ベアリング５２および第２軸部２１ｂと重なる。言い換えれば、穴部３１ａと突出部４３と第３ベアリング５２と第２軸部２１ｂとのそれぞれは、軸方向において互いに同じ位置に位置する部分を有する。

【0050】

モータシャフト２１が中心軸Ｊ１回りに回転されると、偏心軸部である第２軸部２１ｂは、中心軸Ｊ１を中心として周方向に公転する。第２軸部２１ｂの公転は第３ベアリング５２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２１の回転力が伝達される。

【0051】

ここで、本実施形態では、内歯ギア３２は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と突出部４３とを介して、出力部４６に伝達される。これにより、出力シャフト４１が中心軸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。

【0052】

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。具体的に、本実施形態の減速機構３０の構成では、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Ｒは、Ｒ＝－（Ｎ２－Ｎ１）／Ｎ２で表される。減速比Ｒを表す式の先頭の負符号は、モータシャフト２１の回転する向きに対して、減速される出力シャフト４１の回転の向きが逆向きとなることを示している。Ｎ１は、外歯ギア３１の歯数であり、Ｎ２は、内歯ギア３２の歯数である。一例として、外歯ギア３１の歯数Ｎ１が５９で、内歯ギア３２の歯数Ｎ２が６０の場合、減速比Ｒは、－１／６０となる。

【0053】

このように、本実施形態の電動アクチュエータ１によれば、回路基板７０のケース１０に対する締結によって、回路基板７０のみならず、バスバーホルダ１４０およびステータ２３をケース１０に対して固定でき、組み立て工程を簡素化できる。また、ケース１０に対して、他の部材を軸方向一方側から順に組み付ける構成を採用できるため、ケース１０を反転させる必要がなく、組み立て工程を簡素化できる。

【0054】

本実施形態によれば、ホルダ本体１４８に埋め込まれるカラー部材１４３によって、回路基板７０とホルダ本体１４８との間に隙間を設けることができる。これにより、回路基板７０の軸方向他方側の面に、部品を実装し易い。また、締結圧力に起因するホルダ本体１４８のクリープを抑制できる。

【0055】

本実施形態によれば、凸条部１４２が凹溝２７に挿入されることでステータ２３が周方向に位置決めされる。また、凹溝２７に対する凸条部１４２を締り勝手とすることで、バスバーホルダ１４０によってステータ２３を保持させることができる。これにより、バスバーホルダ１４０、バスバー１５０、およびステータ２３のサブアッシーを構成することができ、バスバー１５０とステータ２３との接続工程におけるハンドリング性を高めることができる。

【0056】

本実施形態によれば、バスバーホルダ１４０は、磁気センサ保持部１４５を有するので、磁気センサ６３の組付を、容易かつ高精度で行うことができる。

【0057】

本実施形態によれば、減速機構３０を有する電動アクチュエータ１を、全ての部材を軸方向一方側から順にケース１０に組み付ける構成を採用できるため、ケース１０を反転させる必要がなく、組み立て工程を簡素化できる。

【0058】

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。

【0059】

例えば、上述した実施形態において、回路基板をネジ１４４で締結するようにしたが、ネジ１４４による締結以外に、かしめ、熱かしめなどの方法を例示することができる。

【0060】

また、本発明が適用される電動アクチュエータは、電力が供給されることで対象となる物体を動かすことができる装置であればよく、減速機構を備えないモータであってもよい。また、電動アクチュエータは、モータ部によって駆動されるポンプ部を備える電動ポンプであってもよい。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、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。

【符号の説明】

【0061】

１…電動アクチュエータ、１０…ケース、１１…第１支持面、１２…第２支持面、１４…内側面、２０…モータ部、２２…ロータ、２３…ステータ、２４ｂ…外周面、２７…凹溝、３０…減速機構、４０…マグネット、６３…磁気センサ、７０…回路基板、１４０…バスバーホルダ、１４１…筒状部、１４２…凸条部、１４３…カラー部材、１４３ｆ…端面、１４３ｇ…端面、１４４…ネジ、１４５…磁気センサ保持部、１４８…ホルダ本体、１５０…バスバー、Ｊ１…中心軸

【図1】

【図2】

【図3】