JP2021106443A - 電動アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】モータ部に異物が侵入す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。【解決手段】電動アクチュエータは、軸方向に延びる中心軸Ｊ１を中心として回転可能なロータ、およびロータの径方向外側に位置するステータ４３を有するモータ部と、ロータの軸方向一方側に連結された減速機構と、ステータと減速機構との軸方向の間に位置する仕切部材８０と、モータ部、減速機構、および仕切部材を収容するハウジングと、を備える。ハウジングは、モータ部を径方向外側から囲むモータケース部３２を有する。仕切部材は、中心軸を囲み、中心軸を中心とする径方向に広がる本体部８１と、本体部の外周縁部から軸方向他方側に突出する周縁壁部８２と、を有する。周縁壁部は、モータケース部の内周面に接触している。【選択図】図４

Description

本発明は、電動アクチュエータに関する。

モータ部とモータ部に連結された減速機構とを備えた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、そのような電動アクチュエータとして、車両走行用のエンジン出力を変速する自動変速機に搭載された電動アクチュエータが記載されている。

特開２００９−６５７４２号公報

上記のような電動アクチュエータにおいては、減速機構で生じた金属粉等の異物がモータ部に侵入する虞があった。

本発明は、上記事情に鑑みて、モータ部に異物が侵入す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、軸方向に延びる中心軸を中心として回転可能なロータ、および前記ロータの径方向外側に位置するステータを有するモータ部と、前記ロータの軸方向一方側に連結された減速機構と、前記ステータと前記減速機構との軸方向の間に位置する仕切部材と、前記モータ部、前記減速機構、および前記仕切部材を収容するハウジングと、を備える。前記ハウジングは、前記モータ部を径方向外側から囲むモータケース部を有する。前記仕切部材は、前記中心軸を囲み、前記中心軸を中心とする径方向に広がる本体部と、前記本体部の外周縁部から軸方向他方側に突出する周縁壁部と、を有する。前記周縁壁部は、前記モータケース部の内周面に接触している。

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、モータ部に異物が侵入することを抑制できる。

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は、本実施形態の電動アクチュエータの一部を示す図であって、図１におけるII−II断面図である。 図３は、本実施形態の仕切部材を示す斜視図である。 図４は、本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って、図１における部分拡大図である。

以下の説明においては、各図に適宜示すＺ軸と平行な方向を上下方向とする。Ｚ軸の正の側を上側とし、Ｚ軸の負の側を下側とする。各図に適宜示す仮想軸である中心軸Ｊ１は、Ｚ軸方向、すなわち上下方向と平行な方向に延びている。以下の説明においては、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。

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。電動アクチュエータ１０は、モータ部４０と、減速機構５０と、出力部６０と、ハウジング１１と、バスバーユニット９０と、回路基板７０と、モータ部センサ７１と、出力部センサ７２と、仕切部材８０と、を備える。

モータ部４０の中心軸は、中心軸Ｊ１である。モータ部４０は、ロータ４０ａと、第１ベアリング４４ａと、第２ベアリング４４ｂと、第３ベアリング４４ｃと、第４ベアリング４４ｄと、ステータ４３と、マグネットホルダ４６と、モータ部用センサマグネット４５と、ナット４８と、を有する。ロータ４０ａは、軸方向に延びる中心軸Ｊ１を中心として回転可能である。ロータ４０ａは、モータシャフト４１と、ロータ本体４２と、を有する。

モータシャフト４１は、軸方向に延びている。モータシャフト４１は、中心軸Ｊ１を中心として回転可能である。モータシャフト４１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４１ａを有する。本実施形態において偏心軸部４１ａは、モータシャフト４１の下側部分の一部である。偏心軸部４１ａには、第３ベアリング４４ｃが固定されている。偏心軸Ｊ２は、中心軸Ｊ１と平行である。偏心軸部４１ａは、偏心軸Ｊ２を中心として延びる円柱状である。モータシャフト４１のうち偏心軸部４１ａ以外の部分は、中心軸Ｊ１を中心として延びる円柱状である。

本実施形態において、第１ベアリング４４ａ、第２ベアリング４４ｂ、第３ベアリング４４ｃ、および第４ベアリング４４ｄは、例えば、ボールベアリングである。第１ベアリング４４ａと第２ベアリング４４ｂと第３ベアリング４４ｃと第４ベアリング４４ｄとは、モータシャフト４１に固定されている。第１ベアリング４４ａと第２ベアリング４４ｂとは、モータシャフト４１を中心軸Ｊ１回りに回転可能に支持している。

ロータ本体４２は、モータシャフト４１に固定されている。ロータ本体４２は、モータシャフト４１に固定されたロータコアと、ロータコアの外周部に固定されたロータマグネットと、を有する。

ステータ４３は、ロータ４０ａの径方向外側に位置する。ステータ４３は、ロータ本体４２の径方向外側に隙間を介して配置されている。ステータ４３は、ロータ本体４２の径方向外側を囲む環状である。ステータ４３は、例えば、ステータコア４３ａと、インシュレータ４３ｂと、複数のコイル４３ｃと、を有する。各々のコイル４３ｃは、インシュレータ４３ｂを介してステータコア４３ａのティースに装着されている。

マグネットホルダ４６は、中心軸Ｊ１を中心とする円環状である。マグネットホルダ４６は、モータシャフト４１の上側の端部における外周面に固定されている。本実施形態においてマグネットホルダ４６は、モータシャフト４１の上端部に締め込まれたナット４８によって、モータシャフト４１に固定されている。

モータ部用センサマグネット４５は、中心軸Ｊ１を中心とする円環板状である。モータ部用センサマグネット４５の板面は、例えば、軸方向と直交している。モータ部用センサマグネット４５は、マグネットホルダ４６の上面のうち径方向外周縁部に固定されている。これにより、モータ部用センサマグネット４５は、マグネットホルダ４６を介してモータシャフト４１に取り付けられている。本実施形態において、モータ部用センサマグネット４５は、回路基板７０の下側の面と隙間を介して軸方向に対向している。

減速機構５０は、モータ部４０に連結されている。本実施形態において減速機構５０は、モータシャフト４１の下側に連結されている。すなわち、減速機構５０は、ロータ４０ａの下側に連結されている。減速機構５０は、ロータ本体４２およびステータ４３の下側に配置されている。減速機構５０は、外歯ギア５１と、内歯ギア５２と、出力ギア５３と、複数の突出部５４と、を有する。

外歯ギア５１は、偏心軸部４１ａ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。図２に示すように、外歯ギア５１の径方向外側面には、歯車部５１ｂが設けられている。外歯ギア５１の歯車部５１ｂは、外歯ギア５１の外周に沿って並ぶ複数の歯部５１ｃを有する。

図１に示すように、外歯ギア５１は、モータシャフト４１に連結されている。より詳細には、外歯ギア５１は、モータシャフト４１の偏心軸部４１ａに第３ベアリング４４ｃを介して連結されている。これにより、減速機構５０は、モータシャフト４１に連結されている。外歯ギア５１は、第３ベアリング４４ｃ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４４ｃは、モータシャフト４１と外歯ギア５１とを、偏心軸Ｊ２回りに相対的に回転可能に連結している。

本実施形態において外歯ギア５１は、複数の穴部５１ａを有する。本実施形態において穴部５１ａは、外歯ギア５１を軸方向に貫通している。図２に示すように、複数の穴部５１ａ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５１ａ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５１ａは、軸方向に見て円形状である。穴部５１ａは、内径が突出部５４の外径よりも大きい。なお、穴部５１ａは、底部を有する穴であってもよい。

内歯ギア５２は、外歯ギア５１の径方向外側に位置し、外歯ギア５１を囲む環状である。本実施形態において内歯ギア５２は、中心軸Ｊ１を中心とする円環状である。内歯ギア５２は、ハウジング１１に固定されている。内歯ギア５２は、外歯ギア５１と噛み合っている。内歯ギア５２は、基部５２ａと、歯車部５２ｂと、凸部５２ｄと、を有する。基部５２ａは、外歯ギア５１を囲む円環状の部分である。

歯車部５２ｂは、基部５２ａの内周面に全周に亘って設けられている。歯車部５２ｂは、内歯ギア５２の内周に沿って並ぶ複数の歯部５２ｃを有する。すなわち、内歯ギア５２は、複数の歯部５２ｃを有する。複数の歯部５２ｃは、基部５２ａから径方向内側に突出している。歯車部５２ｂは、外歯ギア５１の歯車部５１ｂと噛み合っている。本実施形態において歯車部５２ｂは、周方向の一部のみにおいて外歯ギア５１の歯車部５１ｂと噛み合っている。図２の例では、歯車部５２ｂは、右側の部分において外歯ギア５１の歯車部５１ｂと噛み合っている。

凸部５２ｄは、基部５２ａの外周面から径方向外側に突出している。すなわち、本実施形態において凸部５２ｄは、内歯ギア５２の外周面に設けられている。凸部５２ｄの径方向外側面は、径方向外側に凸となる形状に湾曲する曲面である。凸部５２ｄは、後述する凹部１４ｇに挿入されている。本実施形態において凸部５２ｄは、凹部１４ｇに嵌め合わされている。

図１に示すように、出力ギア５３は、外歯ギア５１および内歯ギア５２の上側に配置されている。すなわち、出力ギア５３は、軸方向に見て外歯ギア５１と重なって配置されている。出力ギア５３は、モータシャフト４１に第４ベアリング４４ｄを介して接続されている。図３に示すように、出力ギア５３は、例えば、軸方向に見て、中心軸Ｊ１を中心とする円環状である。出力ギア５３の径方向外側面には、歯車部５３ｂが設けられている。出力ギア５３の歯車部５３ｂは、出力ギア５３の外周に沿って並ぶ複数の歯部５３ａを有する。出力ギア５３は、後述する駆動ギア６２と噛み合っている。

図１に示すように、出力ギア５３の内周縁部は、第４ベアリング４４ｄの外輪に取り付けられた止め輪４９の下側に対向して配置されている。止め輪４９は、第４ベアリング４４ｄよりも径方向外側に突出している。止め輪４９によって、出力ギア５３が第４ベアリング４４ｄに対して上側に移動することが抑制されている。

複数の突出部５４は、出力ギア５３から外歯ギア５１に向かって軸方向に突出している。複数の突出部５４は、出力ギア５３の下面から下側に突出する円柱状である。本実施形態において複数の突出部５４は、出力ギア５３と一体成形されている。図２に示すように、複数の突出部５４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。

突出部５４の外径は、穴部５１ａの内径よりも小さい。複数の突出部５４は、複数の穴部５１ａのそれぞれに上側から挿入されている。突出部５４の外周面は、穴部５１ａの内側面と内接している。複数の突出部５４は、穴部５１ａの内側面を介して、外歯ギア５１を中心軸Ｊ１回りに揺動可能に支持している。上述したように、本実施形態において出力ギア５３は止め輪４９によって上側への移動が抑制されているため、出力ギア５３に設けられた突出部５４が穴部５１ａから上側に抜け出ることが抑制されている。

出力部６０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。図１に示すように、出力部６０は、モータ部４０の径方向外側に配置されている。出力部６０は、出力シャフト６１と、駆動ギア６２と、滑り軸受６５と、出力部用センサマグネット６３と、マグネットホルダ６４と、を有する。すなわち、電動アクチュエータ１０は、出力シャフト６１と、駆動ギア６２と、滑り軸受６５と、出力部用センサマグネット６３と、マグネットホルダ６４と、を備える。

出力シャフト６１は、モータシャフト４１の軸方向に延びる筒状である。このように、出力シャフト６１がモータシャフト４１と同じ方向に延びているため、モータシャフト４１の回転を出力シャフト６１に伝達する減速機構５０の構造を簡単化できる。出力シャフト６１は、減速機構５０を介してモータシャフト４１に連結されている。本実施形態において出力シャフト６１は、出力中心軸Ｊ３を中心とする円筒状である。

出力中心軸Ｊ３は、出力シャフト６１の中心軸である。出力中心軸Ｊ３は、中心軸Ｊ１と平行であり、中心軸Ｊ１から径方向に離れて配置されている。すなわち、モータシャフト４１と出力シャフト６１とは、軸方向と直交する方向に互いに離れて配置されている。言い換えれば、モータシャフト４１と出力シャフト６１とは、モータシャフト４１の径方向に互いに離れて配置されている。そのため、モータシャフト４１と出力シャフト６１とが軸方向に並んで配置される場合に比べて、電動アクチュエータ１０を軸方向に小型化できる。図１において出力中心軸Ｊ３は、例えば、中心軸Ｊ１の右側に位置する。なお、出力中心軸Ｊ３を中心とする径方向を「出力径方向」と呼ぶ。出力径方向は、出力シャフト６１の径方向である。

出力シャフト６１は、下側に開口している。出力シャフト６１は、内周面に、スプライン溝を有する。出力シャフト６１は、モータシャフト４１の径方向においてロータ本体４２と重なる位置に配置されている。出力シャフト６１の下側部分には、シャフトフランジ部６１ｂが設けられている。シャフトフランジ部６１ｂは、出力径方向の外側に突出している。シャフトフランジ部６１ｂは、出力中心軸Ｊ３を中心とする円環状である。

出力シャフト６１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。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、出力シャフト６１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６１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６１を介して電動アクチュエータ１０の駆動力が伝達される。これにより、電動アクチュエータ１０は、被駆動シャフトＤＳを出力中心軸Ｊ３回りに回転させる。

駆動ギア６２は、出力シャフト６１に固定されている。図３に示すように、駆動ギア６２は、出力シャフト６１から出力ギア５３に向かって延びている。駆動ギア６２は、出力ギア５３と噛み合っている。駆動ギア６２は、例えば、軸方向に見て、略扇形形状である。出力中心軸Ｊ３を中心とする周方向における駆動ギア６２の寸法は、出力径方向の外側に向かうに従って大きくなっている。駆動ギア６２は、出力径方向の外端部に歯車部６２ｂを有する。歯車部６２ｂは、出力中心軸Ｊ３を中心とする周方向に沿って並ぶ複数の歯部６２ａを有する。歯車部６２ｂは、出力ギア５３の歯車部５３ｂと噛み合っている。これにより、駆動ギア６２は、減速機構５０に接続されている。駆動ギア６２には、減速機構５０を介してモータ部４０の回転が伝達される。

図１に示すように、マグネットホルダ６４は、出力中心軸Ｊ３を中心として軸方向に延びる略円筒状の部材である。マグネットホルダ６４は、軸方向両側に開口している。マグネットホルダ６４は、出力シャフト６１の上部に固定されている。本実施形態においてマグネットホルダ６４は、モータ部４０の第２ベアリング４４ｂの径方向外側に配置されている。マグネットホルダ６４は、軸方向に見て、回路基板７０と部分的に重なっている。マグネットホルダ６４は、回路基板７０よりも下側に配置されている。出力シャフト６１は、マグネットホルダ６４の内側に圧入されている。

出力部用センサマグネット６３は、出力中心軸Ｊ３を中心とする円環状である。出力部用センサマグネット６３は、マグネットホルダ６４の上端部に嵌め合わされている。出力部用センサマグネット６３は、例えば、接着剤によってマグネットホルダ６４と固定されている。出力シャフト６１にマグネットホルダ６４が固定されることで、出力部用センサマグネット６３は、マグネットホルダ６４を介して出力シャフト６１に固定されている。出力部用センサマグネット６３の一部は、回路基板７０の下側の面と隙間を介して対向している。

出力シャフト６１の上側の端部は、マグネットホルダ６４の上側の端部よりも下側に位置する。出力シャフト６１の上側の端部には、工具を嵌合可能な操作部６６が設けられている。操作部６６は、例えば、出力シャフト６１の上側の端部から下方に窪む穴部である。操作部６６の形状は、例えば、軸方向に見て、出力中心軸Ｊ３を中心とする正方形または正六角形である。

モータシャフト４１が中心軸Ｊ１回りに回転されると、偏心軸部４１ａは、中心軸Ｊ１を中心として周方向に公転する。偏心軸部４１ａの公転は第３ベアリング４４ｃを介して外歯ギア５１に伝達され、外歯ギア５１は、穴部５１ａの内周面と突出部５４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５１の歯車部と内歯ギア５２の歯車部との噛み合う位置が、周方向に変化する。したがって、内歯ギア５２に、外歯ギア５１を介してモータシャフト４１の回転力が伝達される。

ここで、本実施形態では、内歯ギア５２はハウジング１１に固定されているため回転しない。そのため、内歯ギア５２に伝達される回転力の反力によって、外歯ギア５１が偏心軸Ｊ２回りに回転する。このとき外歯ギア５１の回転する向きは、モータシャフト４１の回転する向きと反対向きとなる。外歯ギア５１の偏心軸Ｊ２回りの回転は、穴部５１ａと突出部５４とを介して、出力ギア５３に伝達される。これにより、出力ギア５３が中心軸Ｊ１回りに回転する。出力ギア５３には、モータシャフト４１の回転が減速されて伝達される。

出力ギア５３が回転すると、出力ギア５３に噛み合う駆動ギア６２が出力中心軸Ｊ３回りに回転する。これにより、駆動ギア６２に固定された出力シャフト６１が出力中心軸Ｊ３回りに回転する。このようにして、出力シャフト６１には、減速機構５０を介してモータ部４０の回転が伝達される。このような減速機構５０の構成によれば、モータシャフト４１の回転に対して、出力シャフト６１の回転を比較的大きく減速できる。そのため、出力シャフト６１の回転トルクを比較的大きくできる。したがって、電動アクチュエータ１０を小型化しつつ、電動アクチュエータ１０の出力を確保しやすい。本実施形態の電動アクチュエータ１０において出力シャフト６１は、１周しない範囲内で双方向に回転させられる。

図１に示すように、ハウジング１１は、モータ部４０、減速機構５０、出力シャフト６１を含む出力部６０、回路基板７０、バスバーユニット９０、および仕切部材８０を収容している。ハウジング１１は、上側に開口するハウジング本体１２と、ハウジング本体１２の上側の開口部１２ａに固定された第１蓋部１３と、ハウジング本体１２の下側の開口部１２ｂに固定された第２蓋部１４と、を有する。

本実施形態においてハウジング本体１２は、金属製である。図示は省略するが、ハウジング本体１２は、例えば、軸方向に見て、多角形状である。ハウジング本体１２は、電動アクチュエータ１０の筐体を構成する角筒状の外壁部３０と、外壁部３０の下側の端部から径方向内側に広がる底壁部３１と、底壁部３１に設けられたモータケース部３２および出力シャフト保持部３３と、を有する。すなわち、ハウジング１１は、外壁部３０と、底壁部３１と、モータケース部３２と、出力シャフト保持部３３と、を有する。

図示は省略するが、本実施形態において外壁部３０は、軸方向に見て五角形の角筒状である。外壁部３０は、モータケース部３２を径方向外側から囲む。外壁部３０の上側の開口部が、ハウジング本体１２の上側の開口部１２ａである。底壁部３１は、下側に開口する開口部を有する。底壁部３１の開口部の周縁に、底壁部３１から下側に突出する筒状の筒状壁３８が設けられている。筒状壁３８に囲まれた開口部が、ハウジング本体１２の下側の開口部１２ｂである。

モータケース部３２および出力シャフト保持部３３は、底壁部３１の上面に設けられている。モータケース部３２は、モータ部４０を径方向外側から囲む筒状である。本実施形態においてモータケース部３２は、中心軸Ｊ１を中心とし、下側に開口する円筒状である。モータケース部３２は、モータ部４０を内側に保持している。より詳細には、モータケース部３２の内周面に、モータ部４０のステータ４３が固定されている。モータケース部３２は、底壁部３１から上側に延びる筒状部３２ｂと、筒状部３２ｂの上側の端部から径方向内側に広がる円環板状の区画壁３２ａと、を有する。

区画壁３２ａは、軸方向に見た中央に、ベアリング保持部３２ｃを有する。ベアリング保持部３２ｃは、軸方向に沿って延びる円筒状である。ベアリング保持部３２ｃの内周面に、第２ベアリング４４ｂが保持されている。区画壁３２ａがベアリングホルダを兼ねることにより、電動アクチュエータ１０が軸方向に大型化することを抑制できる。

出力シャフト保持部３３は、出力中心軸Ｊ３を中心とする円筒状である。出力シャフト保持部３３は、底壁部３１よりも下側に突出している。出力シャフト保持部３３の側面の一部は、モータケース部３２の側面に繋がっている。出力シャフト保持部３３は、出力シャフト保持部３３を軸方向に貫通する孔部３３ａを有する。孔部３３ａの内側には、円筒状の滑り軸受６５が嵌め合わされている。

第１蓋部１３は、下側に開口する凹部１３ｂを有する容器状の部材である。本実施形態において第１蓋部１３は、金属製である。第１蓋部１３とハウジング本体１２とは、第１蓋部１３を軸方向に貫通する複数のボルトにより締結されている。図示は省略するが、凹部１３ｂには、回路基板７０の上面に実装された電子部品が収容されている。凹部１３ｂには、例えば、回路基板７０に実装されたキャパシタ、トランジスタなどが収容されている。第１蓋部１３は、出力シャフト６１を上側から覆っている。

第１蓋部１３は、出力シャフト６１の上側に位置する貫通孔１３ｃを有する。貫通孔１３ｃは、軸方向に見て操作部６６と重なっている。貫通孔１３ｃには、取り外し可能な栓部材１５が取り付けられている。栓部材１５は、例えば外周面に設けられた雄ネジ部が貫通孔１３ｃの内周面に設けられた雌ネジ部に締め込まれることで、貫通孔１３ｃに着脱可能に取り付けられている。これにより、貫通孔１３ｃは、着脱可能に取り付けられた栓部材１５によって開放可能に閉塞されている。したがって、電動アクチュエータ１０の内部に貫通孔１３ｃから異物が侵入することを抑制できる。

一方、栓部材１５を取り外すことにより、貫通孔１３ｃを介して、電動アクチュエータ１０の外部から操作部６６に多角柱状のレンチ等の工具を挿入することが可能となる。これにより、工具を出力シャフト６１に連結することができる。工具が出力シャフト６１に連結された状態において、工具を出力中心軸Ｊ３回りに回転させることで、出力シャフト６１を回転させることが可能である。

第２蓋部１４は、減速機構５０を下側から覆っている。本実施形態において第２蓋部１４は、金属製である。第２蓋部１４は、例えば、ダイカストによって成形されている。第２蓋部１４は、保持筒部１４ａと、底壁部１４ｆと、円筒部１４ｂと、フランジ部１４ｃと、を有する。

保持筒部１４ａは、中心軸Ｊ１を中心とする円筒状である。保持筒部１４ａは、上側に開口し、下側に底部１４ｄを有する。保持筒部１４ａは、円筒部１４ｂよりも内径が小さく、円筒部１４ｂよりも下側に位置する。保持筒部１４ａの径方向内側には、第１ベアリング４４ａが保持されている。第１ベアリング４４ａと底部１４ｄとの軸方向の間には、予圧部材４７が配置されている。予圧部材４７は、例えば、周方向に沿って延びる円環状のウェーブワッシャである。予圧部材４７は、底部１４ｄの上側の面と第１ベアリング４４ａの外輪の下側の端部とに接触している。予圧部材４７は、第１ベアリング４４ａの外輪に対して上向きの予圧を加えている。

底壁部１４ｆは、保持筒部１４ａの上側の端部から径方向外側に広がっている。底壁部１４ｆは、中心軸Ｊ１を中心とする円環状である。円筒部１４ｂは、底壁部１４ｆの外周縁部から上側に延びている。円筒部１４ｂは、保持筒部１４ａよりも径方向外側に位置する。円筒部１４ｂは、中心軸Ｊ１を中心とする円筒状である。円筒部１４ｂは、上側に開口している。円筒部１４ｂの内部には、内歯ギア５２が嵌め合わされている。本実施形態において円筒部１４ｂの内部には、内歯ギア５２が圧入されている。

図２に示すように、円筒部１４ｂの内周面には、径方向外側に窪む凹部１４ｇが設けられている。凹部１４ｇには、凸部５２ｄが挿入されている。これにより、凸部５２ｄが凹部１４ｇに対して周方向に引っ掛かり、内歯ギア５２がハウジング１１に対して周方向に相対回転することが抑制されている。本実施形態において凹部１４ｇには、凸部５２ｄが嵌め合わされている。

図１に示すように、フランジ部１４ｃは、第２蓋部１４の上端部に設けられている。フランジ部１４ｃは、径方向外側に広がっている。フランジ部１４ｃの上面は、筒状壁３８の下端面と接触している。フランジ部１４ｃは、例えば、筒状壁３８とネジで固定されている。これにより、第２蓋部１４がハウジング本体１２に固定されている。

第２蓋部１４は、出力部６０と軸方向に重なる開口部１４ｅを有する。出力シャフト６１の下側の端部は、第２蓋部１４の開口部１４ｅを通じて下側に露出している。第２蓋部１４は、シャフトフランジ部６１ｂを下側から支持している。

バスバーユニット９０は、区画壁３２ａの上面に配置されている。バスバーユニット９０は、円環板状のバスバーホルダ９１と、バスバーホルダ９１に保持された複数のバスバー９２と、を有する。バスバー９２は、例えば、６本設けられている。本実施形態においてバスバーホルダ９１は、バスバー９２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。バスバーホルダ９１は、例えば、複数のボルト９５によって、モータケース部３２の区画壁３２ａに固定されている。ボルト９５は、例えば、３つ設けられている。

バスバー９２の一方側の端部９２ａは、バスバーホルダ９１の上面から上側へ突出している。本実施形態においてバスバー９２の一方側の端部９２ａは、回路基板７０を下側から上側に貫通している。端部９２ａは、回路基板７０を貫通する位置で、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と電気的に接続されている。図示は省略するが、バスバー９２の他方側の端部は、ステータ４３のコイル４３ｃから引き出されるコイル引出線を把持し、半田付けまたは溶接によりコイル４３ｃと接続されている。これにより、ステータ４３と回路基板７０とが、バスバー９２を介して電気的に接続されている。

本実施形態において回路基板７０は、モータ部４０およびバスバーユニット９０の上側に配置されている。回路基板７０は、板面が軸方向と直交する板状である。回路基板７０には、モータ部センサ７１および出力部センサ７２が取り付けられている。図示は省略するが、回路基板７０の軸方向に見た形状は、概ね正方形状である。回路基板７０は、バスバーユニット９０を介して、ステータ４３のコイル４３ｃと電気的に接続されている。すなわち、回路基板７０は、モータ部４０と電気的に接続されている。本実施形態において回路基板７０は、ハウジング本体１２における開口部１２ａの内側に収容されている。回路基板７０は、第１蓋部１３によって上側から覆われている。回路基板７０は、例えば、複数のボルト９６によって、モータケース部３２の区画壁３２ａに固定されている。ボルト９６は、例えば、３つ設けられている。

モータ部センサ７１は、回路基板７０の下面に固定されている。より詳細には、モータ部センサ７１は、回路基板７０の下側の面のうちモータ部用センサマグネット４５と隙間を介して軸方向に対向する部分に固定されている。モータ部センサ７１は、モータ部用センサマグネット４５の磁界を検出可能である。モータ部センサ７１は、例えば、ホールＩＣ等のホール素子である。図示は省略するが、モータ部センサ７１は、例えば、周方向に沿って３つ設けられている。モータ部センサ７１は、モータ部用センサマグネット４５の磁界を検出することでモータ部用センサマグネット４５の回転位置を検出してモータシャフト４１の回転を検出する。

出力部センサ７２は、回路基板７０の下面に固定されている。より詳細には、出力部センサ７２は、回路基板７０の下側の面のうち出力部用センサマグネット６３と隙間を介して軸方向に対向する部分に固定されている。出力部センサ７２は、出力部用センサマグネット６３の磁界を検出する磁気センサである。出力部センサ７２は、例えば、ホールＩＣ等のホール素子である。出力部センサ７２は、出力部用センサマグネット６３の磁界を検出することで出力部用センサマグネット６３の回転位置を検出して出力シャフト６１の回転を検出する。

仕切部材８０は、ステータ４３と減速機構５０との軸方向の間に位置する。図３に示すように、仕切部材８０は、中心軸Ｊ１を囲む板状部材である。仕切部材８０を構成する材料は、特に限定されない。仕切部材８０は、樹脂製であってもよいし、金属製であってもよい。仕切部材８０は、本体部８１と、周縁壁部８２と、を有する。本体部８１は、中心軸Ｊ１を囲んでいる。本体部８１は、中心軸Ｊ１を中心とする径方向に広がっている。本体部８１は、板面が軸方向を向く板状である。本体部８１の板面は、例えば、軸方向と直交している。本体部８１は、中心軸Ｊ１を中心とする略円環状である。

本体部８１の内径は、出力ギア５３の内径よりも大きい。本体部８１の外径は、出力ギア５３の外径よりも大きい。図４に示すように、本体部８１の外径は、ステータコア４３ａの外径よりも大きい。本体部８１の内周縁部は、インシュレータ４３ｂよりも径方向内側に位置する。本体部８１は、インシュレータ４３ｂおよびコイル４３ｃの下側に隙間を介して対向して配置されている。

本体部８１の径方向内側には、例えば、第４ベアリング４４ｄが位置する。本体部８１は、ステータ４３と駆動ギア６２および出力ギア５３との軸方向の間に位置する。本体部８１は、ステータ４３を下側から覆っている。本体部８１は、軸方向に見て、外歯ギア５１と内歯ギア５２とが噛み合っている部分と重なっている。図３に示すように、本体部８１は、駆動ギア６２と出力ギア５３とが噛み合っている部分を上側から覆っている。本実施形態において本体部８１は、出力ギア５３の歯車部５３ｂのほぼ全体を上側から覆っている。

本体部８１は、本体部８１を中心軸Ｊ１回りの周方向に分断するスリット８１ａを有する。スリット８１ａは、径方向に直線状に延びている。スリット８１ａが設けられることで、本体部８１は、軸方向に見て、Ｃ字状となっている。本実施形態においてスリット８１ａは、軸方向に見て、出力シャフト６１との間でモータシャフト４１を径方向に挟む位置に設けられている。

周縁壁部８２は、本体部８１の外周縁部から上側に突出している。本実施形態において周縁壁部８２は、中心軸Ｊ１回りの周方向に延びている。周縁壁部８２は、例えば、中心軸Ｊ１を中心とする円弧状である。周縁壁部８２は、例えば、中心角が１８０°以上の円弧状である。周縁壁部８２は、軸方向に見て、中心軸Ｊ１を基準としてスリット８１ａが位置する側に開口するＣ字状である。周縁壁部８２の周方向両端部は、スリット８１ａよりも周方向両側に離れて配置されている。これにより、本体部８１のうちスリット８１ａの周方向両側に位置する部分における外周縁部には、周縁壁部８２が設けられていない。すなわち、本実施形態において周縁壁部８２は、本体部８１の外周縁部の一部のみに設けられている。周縁壁部８２の一部は、駆動ギア６２の上側に位置する。

図４に示すように、周縁壁部８２は、モータケース部３２の内周面に接触している。より詳細には、周縁壁部８２の外周面が、モータケース部３２の内周面のうちステータコア４３ａが固定された部分よりも下側に位置する部分に接触している。周縁壁部８２の外周面は、例えば、モータケース部３２の内周面の下端部に接触している。モータケース部３２の内周面のうち周縁壁部８２が接触する部分の内径は、モータケース部３２の内周面のうちステータコア４３ａが固定された部分の内径よりも大きい。モータケース部３２の内周面は、筒状部３２ｂの内周面である。

本実施形態において周縁壁部８２は、モータケース部３２の内側に嵌め合わされている。周縁壁部８２は、軸方向に見て、モータシャフト４１と出力シャフト６１との径方向の間に位置する部分を有する。周縁壁部８２は、モータケース部３２の内周面に固定されている。これにより、仕切部材８０は、ハウジング１１に固定されている。周縁壁部８２をモータケース部３２に固定する方法は、特に限定されない。周縁壁部８２は、例えば、接着剤によりモータケース部３２に固定されている。

本実施形態によれば、ステータ４３と減速機構５０との軸方向の間に位置する仕切部材８０が設けられている。そのため、仕切部材８０によって、減速機構５０で生じた金属粉等の異物がステータ４３に移動することを抑制できる。これにより、モータ部４０に異物が侵入することを抑制できる。

また、本実施形態によれば、仕切部材８０は、本体部８１の外周縁部から上側に突出する周縁壁部８２を有する。周縁壁部８２は、モータケース部３２の内周面に接触している。そのため、モータケース部３２の内周面と周縁壁部８２の外周面との間を好適に封止することができる。これにより、モータケース部３２の内周面と周縁壁部８２の外周面との間から異物がステータ４３に移動することを好適に抑制できる。したがって、モータ部４０に異物が侵入することをより抑制できる。また、本実施形態のように、周縁壁部８２のうちモータケース部３２の内周面に接触している部分を、モータケース部３２の内周面に固定する構成を採用できる。そのため、仕切部材８０を固定するための部分を別途設けることなく、仕切部材８０をハウジング１１に容易に固定できる。また、周縁壁部８２が設けられていることで、仕切部材８０の剛性を高めることができる。

また、本実施形態によれば、周縁壁部８２は、中心軸Ｊ１回りの周方向に延びている。そのため、周方向の広範囲に亘ってモータケース部３２の内周面と周縁壁部８２の外周面との間を封止しやすい。これにより、異物がステータ４３に移動することをより抑制できる。したがって、モータ部４０に異物が侵入することをより抑制できる。

また、本実施形態によれば、本体部８１は、駆動ギア６２と出力ギア５３とが噛み合っている部分を覆っている。そのため、互いに噛み合う駆動ギア６２と出力ギア５３とが擦れ合って金属粉が生じる場合であっても、生じた金属粉を本体部８１によって遮ることができる。これにより、駆動ギア６２と出力ギア５３とが擦れ合って生じた金属粉がステータ４３に移動することを抑制できる。したがって、モータ部４０に異物が侵入することをより抑制できる。

特に、減速機構５０から出力部６０へと回転トルクが伝達される際においては、互いに噛み合うギア同士に大きな負荷が掛かりやすい。そのため、互いに噛み合う駆動ギア６２と出力ギア５３とには、減速機構５０における他のギアに比べて負荷が掛かりやすい。これにより、駆動ギア６２と出力ギア５３とが噛み合う部分においては、減速機構５０における他のギア同士が噛み合っている部分に比べて、ギア同士が強く擦れやすく金属粉が生じやすい。そのため、駆動ギア６２と出力ギア５３とが擦れ合って生じた金属粉がステータ４３に移動することを本体部８１によって抑制できることで、モータ部４０に異物が侵入することを好適に抑制できる。

また、本実施形態によれば、周縁壁部８２は、モータシャフト４１の軸方向に見て、モータシャフト４１と出力シャフト６１との径方向の間に位置する部分を有する。そのため、モータケース部３２の内周面のうち駆動ギア６２に比較的近い部分に対して、周縁壁部８２を接触させることができる。これにより、駆動ギア６２と出力ギア５３とが擦れ合って生じた金属粉がステータ４３に移動することをより好適に抑制できる。したがって、モータ部４０に異物が侵入することをより好適に抑制できる。

また、本実施形態によれば、本体部８１は、本体部８１を中心軸Ｊ１回りの周方向に分断するスリット８１ａを有する。そのため、例えば、モータケース部３２の内径に対して周縁壁部８２の外径が大きい等の寸法誤差が生じても、周縁壁部８２をモータケース部３２の内側に嵌め合わせた際に、スリット８１ａによって当該寸法誤差を吸収できる。これにより、本体部８１が撓むことを抑制できる。

また、本実施形態によれば、スリット８１ａは、モータシャフト４１の軸方向に見て、出力シャフト６１との間でモータシャフト４１を径方向に挟む位置に設けられている。そのため、スリット８１ａが配置される位置は、モータシャフト４１よりも出力シャフト６１から離れた位置となる。これにより、スリット８１ａを出力シャフト６１から比較的遠い位置に配置することができる。したがって、スリット８１ａを、駆動ギア６２と出力ギア５３とが噛み合う部分から比較的遠くに離して配置しやすい。そのため、駆動ギア６２と出力ギア５３とが擦れ合って生じた金属粉がスリット８１ａを介してステータ４３へと移動することを抑制できる。これにより、モータ部４０に異物が侵入することをより好適に抑制できる。

また、本実施形態によれば、周縁壁部８２は、本体部８１の外周縁部のうちの一部のみに設けられている。そのため、本体部８１のうち外周縁部に周縁壁部８２が設けられていない部分にスリット８１ａを設けやすい。また、本体部８１のうち外周縁部の全体に周縁壁部８２が設けられる場合に比べて、周縁壁部８２を周方向に短くできるため、仕切部材８０を作製するために必要な材料を少なくできる。したがって、仕切部材８０の製造コストを低減できる。

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、他の構成を採用することもできる。周縁壁部は、本体部の外周縁部から軸方向他方側に突出して、モータケース部の内周面に接触するならば、どのような形状であってもよい。周縁壁部は、周方向に延びていなくてもよい。周縁壁部は、仕切部材における本体部の外周縁部の全体に設けられていてもよい。周縁壁部は、中心軸回りの周方向に沿って間隔を空けて複数設けられていてもよい。周縁壁部は、モータシャフトの軸方向に見て、モータシャフトと出力シャフトとの径方向の間に位置する部分を有しなくてもよい。周縁壁部は、モータケース部に固定されていなくてもよい。

仕切部材の本体部は、板状でなくてもよい。スリットは、仕切部材の本体部のいずれの箇所に設けられてもよい。仕切部材の本体部は、スリットを有しなくてもよい。この場合、本体部および周縁壁部は、円環状であってもよい。仕切部材の本体部は、駆動ギアと出力ギアとが噛み合っている部分を軸方向他方側から覆っていなくてもよい。

減速機構の構造は、特に限定されない。減速機構の突出部は外歯ギアに設けられ、減速機構の穴部は出力ギアに設けられてもよい。この場合、突出部は、外歯ギアから出力ギアに向かって突出し、穴部に挿入される。上述した実施形態において減速機構５０は、モータシャフト４１の上側に連結されてもよい。この場合、仕切部材８０は、ステータ４３の上側において、ステータ４３と減速機構５０との間に配置される。また、この場合、周縁壁部８２は、本体部８１から下側に突出する。

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、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…ハウジング、３２…モータケース部、４０…モータ部、４０ａ…ロータ、４１…モータシャフト、４３…ステータ、５０…減速機構、５３…出力ギア、６１…出力シャフト、６２…駆動ギア、８０…仕切部材、８１…本体部、８１ａ…スリット、８２…周縁壁部、Ｊ１…中心軸

Claims (7)

1. 軸方向に延びる中心軸を中心として回転可能なロータ、および前記ロータの径方向外側に位置するステータを有するモータ部と、
   前記ロータの軸方向一方側に連結された減速機構と、
   前記ステータと前記減速機構との軸方向の間に位置する仕切部材と、
   前記モータ部、前記減速機構、および前記仕切部材を収容するハウジングと、
   を備え、
   前記ハウジングは、前記モータ部を径方向外側から囲むモータケース部を有し、
   前記仕切部材は、
   前記中心軸を囲み、前記中心軸を中心とする径方向に広がる本体部と、
   前記本体部の外周縁部から軸方向他方側に突出する周縁壁部と、
   を有し、
   前記周縁壁部は、前記モータケース部の内周面に接触している、電動アクチュエータ。
2. 前記周縁壁部は、前記中心軸回りの周方向に延びている、請求項１に記載の電動アクチュエータ。
3. 前記減速機構を介して前記モータ部の回転が伝達される出力シャフトと、
   前記出力シャフトに固定された駆動ギアと、
   をさらに備え、
   前記減速機構は、前記駆動ギアと噛み合う出力ギアを有し、
   前記本体部は、前記駆動ギアと前記出力ギアとが噛み合っている部分を軸方向他方側から覆っている、請求項１または２に記載の電動アクチュエータ。
4. 前記ロータは、前記中心軸を中心として回転可能なモータシャフトを有し、
   前記出力シャフトは、前記モータシャフトの軸方向に延び、
   前記モータシャフトと前記出力シャフトとは、前記モータシャフトの径方向に互いに離れて配置され、
   前記周縁壁部は、前記モータシャフトの軸方向に見て、前記モータシャフトと前記出力シャフトとの径方向の間に位置する部分を有する、請求項３に記載の電動アクチュエータ。
5. 前記本体部は、前記本体部を前記中心軸回りの周方向に分断するスリットを有し、
   前記スリットは、前記モータシャフトの軸方向に見て、前記出力シャフトとの間で前記モータシャフトを径方向に挟む位置に設けられている、請求項４に記載の電動アクチュエータ。
6. 前記本体部は、前記本体部を前記中心軸回りの周方向に分断するスリットを有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。
7. 前記周縁壁部は、前記本体部の外周縁部の一部のみに設けられている、請求項１から６のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。

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