电动致动器的制作方法

1.本发明涉及电动致动器。


背景技术：

2.已知一种电动致动器，其具备通过传递机构连结的马达转轴和输出转轴。例如，在专利文献1中记载了作为切换车辆的自动变速器的档位的线控换档系统的动力源而应用的旋转式致动器。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2016-109226号公报


技术实现要素：

6.发明所要解决的课题
7.在上述那样的电动致动器中，存在马达转轴和输出转轴的一方相对于另一方倾斜的担忧。
8.鉴于上述情况，本发明的目的之一在于，提供一种具有能够抑制马达转轴和输出转轴相互倾斜的构造的电动致动器。
9.用于解决课题的方案
10.根据本发明的一方案，提供一种电动致动器，其具备：马达，其具有能够以马达轴为中心旋转的中空的马达转轴；壳体，其至少容纳上述马达；传递机构，其连结于上述马达转轴的轴向一方侧；输出转轴，其沿上述马达转轴的轴向延伸，且经由上述传递机构被传递上述马达转轴的旋转；以及第一滚动部件，其配置成包围上述马达转轴。上述输出转轴的至少一部分位于上述马达转轴的中空部。上述马达转轴和上述输出转轴经由上述第一滚动部件相互在轴向及径向上被支撑。就上述第一滚动部件而言，径向内侧与上述马达转轴相接，径向外侧与固定于上述输出转轴的筒状固定构件相接，并且由上述马达转轴和上述筒状固定构件夹持而被支撑。在上述输出转轴的比上述筒状固定构件靠轴向另一方侧的位置配置有固定于上述壳体或上述输出转轴的滚动轴承。上述滚动轴承的内圈直接或经由其他构件与上述筒状固定构件在轴向上接触。
11.本发明的另一方案提供一种电动致动器，其具备：马达，其具有能够以马达轴为中心旋转的中空的马达转轴；壳体，其至少容纳上述马达；传递机构，其连结于上述马达转轴的轴向一方侧；输出转轴，其沿上述马达转轴的轴向延伸，且经由上述传递机构被传递上述马达转轴的旋转；以及第一滚动部件，其配置成包围上述马达转轴。上述输出转轴的至少一部分位于上述马达转轴的中空部。上述马达转轴和上述输出转轴经由上述第一滚动部件相互在轴向及径向上被支撑。就上述第一滚动部件而言，径向内侧与上述马达转轴相接，径向外侧与固定于上述输出转轴的筒状固定构件相近，并且由上述马达转轴和上述筒状固定构件夹持而被支撑。上述筒状固定构件和上述输出转轴通过上述筒状固定构件的内螺纹部旋
入上述输出转轴的外螺纹部而固定。
12.发明效果
13.根据本发明的方案，可提供一种具有能够抑制马达转轴和输出转轴相互倾斜的构造的电动致动器。
附图说明
14.图1是表示第一实施方式的电动致动器的剖视图。
15.图2是表示马达转轴、输出转轴、滚动构件组、保持构件以及传感器磁体的分解立体图。
16.图3是放大表示第一滚动构件组的周边的局部剖视图。
17.图4是放大示出第二滚动构件组的周边的局部剖视图。
18.图5是从上侧观察传递机构的图。
19.图6是表示电动致动器的第一变形例的局部剖视图。
20.图7是表示电动致动器的第二实施方式的局部剖视图。
21.图中：
22.10—壳体，20—马达，21—转子，23—马达转轴，24—转子主体，30—传递机构，41—输出转轴，41h—外螺纹部，44—筒状固定构件，44i—内螺纹部，52a—内圈，52c—外圈，60—滚动构件，60b—第一滚动轴承，60a—第二滚动轴承，60g—滚动构件组，60gb—第一滚动构件组，60ga—第二滚动构件组，100—电动致动器，j1—马达轴。
具体实施方式
23.(第一实施方式)
24.在各图中，z轴方向是以正侧(+z侧)为上侧，以负侧(-z侧)为下侧的上下方向。各图中适当示出的马达轴j1的轴向与z轴方向、即上下方向平行。在以下的说明中，将与马达轴j1的轴向平行的方向简称为“轴向”。另外，将以马达轴j1为中心的径向简称为“径向”，将以马达轴j1为中心的周向简称为“周向”。
25.在本实施方式中，下侧相当于“轴向一方侧”，上侧相当于“轴向另一方侧”。另外，上下方向、上侧以及下侧仅是用于说明各部的相对位置关系的名称，实际的配置关系等也可以是由这些名称表示的配置关系等以外的配置关系等。
26.图1所示的本实施方式的电动致动器100安装于车辆。更详细而言，电动致动器100例如搭载于基于车辆的驾驶员的换档操作被驱动的线控停车方式的致动器装置。如图1所示，电动致动器100具备壳体10、马达20、传递机构30、输出部40、第一轴承51、第二轴承52、第三轴承53、基板80、旋转传感器81、传感器磁体45以及分隔构件90。第一轴承51、第二轴承52以及第三轴承53例如是滚珠轴承。
27.壳体10在内部容纳包括马达20及传递机构30的电动致动器100的各部分。壳体10具有壳体主体11和罩12。壳体主体11向上侧开口。壳体主体11例如是以马达轴j1为中心的圆筒状。壳体主体11具有第一容纳部11a和第二容纳部11b。
28.第一容纳部11a例如是壳体主体11的下侧部分。第一容纳部11a具有位于下侧的底部11c和从底部11c的径向外缘部向上侧延伸的筒部11d。底部11c具有沿轴向贯通底部11c
的孔部11e。孔部11e例如是以马达轴j1为中心的圆形状的孔。孔部11e的上侧部分构成在内部保持第一轴承51的第一轴承保持部11f。第一轴承51通过保持于第一轴承保持部11f的内部而保持于壳体主体11。第一轴承51的外圈例如嵌合于第一轴承保持部11f的内周面。
29.第二容纳部11b例如是壳体主体11的上侧部分。第二容纳部11b与第一容纳部11a的上侧相连。第二容纳部11b为向上侧开口的筒状。第二容纳部11b的内径比第一容纳部11a的内径大。第二容纳部11b的外径比第一容纳部11a的外径大。第二容纳部11b的下端部例如与筒部11d的上端部的径向外缘部相连。在第二容纳部11b的内周面设有具有朝向上侧的台阶面11g的台阶。台阶面11g例如是与轴向正交的面。
30.在台阶面11g固定有基板80。基板80是板面朝向轴向的板状，在径向上扩展。基板80的径向外缘部例如通过螺钉固定于台阶面11g。基板80容纳于第二容纳部11b的内部。基板80位于比后述的转子主体24靠上侧。基板80具有沿轴向贯通基板80的贯穿孔80a。贯穿孔80a例如是以马达轴j1为中心的圆形状的孔。后述的输出转轴组件46中的上侧的部分沿轴向穿过贯穿孔80a。在基板80的板面设有未图示的印刷配线。虽然省略了图示，但在基板80例如设有向马达20供给电力的逆变器电路。
31.在基板80安装有旋转传感器81。旋转传感器81是能够检测后述的输出转轴组件46的旋转的传感器。在本实施方式中，旋转传感器81是磁传感器。旋转传感器81例如是霍尔ic等霍尔元件。旋转传感器81例如可以沿周向各设置多个。在本实施方式中，旋转传感器81安装于基板80的上侧的面中的贯穿孔80a的周缘部。旋转传感器81的位置及姿势根据传感器磁体45的位置、形状等可适当调整。
32.罩12固定于壳体主体11。罩12的径向外缘部例如通过螺钉固定于第二容纳部11b的上侧的端部。罩12堵塞壳体主体11的上侧的开口。罩12具有覆盖壳体主体11的上侧的开口的罩主体12a和从罩主体12a向下侧突出的第二轴承保持部12b。第二轴承保持部12b例如是以马达轴j1为中心且向下侧开口的圆筒状。在第二轴承保持部12b的内部保持有第二轴承52。由此，第二轴承52保持于罩12。第二轴承52的外圈例如嵌合于第二轴承保持部12b的内周面。在第二轴承52与罩12之间的间隙配置有波形垫圈等弹性构件13。弹性构件13将第二轴承52的外圈向下侧推压，对支撑输出转轴41及马达转轴23的构件赋予压力。
33.马达20具有转子21和定子22。转子21具有马达转轴23和转子主体24。即，马达20具有马达转轴23和固定于马达转轴23的外周面的转子主体24。马达转轴23能够以马达轴j1为中心旋转。马达转轴23为中空轴。马达转轴23例如是以马达轴j1为中心沿轴向延伸的圆筒状。马达转轴23向轴向的两侧开口。马达转轴23从第一容纳部11a的内部向上侧延伸，且突出到第二容纳部11b的内部。马达转轴23具有主体部23a和偏心轴部23b。
34.主体部23a是固定有转子主体24的部分。主体部23a的上侧的端部是马达转轴23的上侧的端部。主体部23a的上侧的端部位于第二容纳部11b的内部。主体部23a中的除了上侧的端部的部分位于第一容纳部11a的内部。
35.如图2及图3所示，主体部23a的上侧的端面、即马达转轴23的上侧的端面具有接触面23h。在本实施方式中，主体部23a的上侧的端面由接触面23h构成。接触面23h为包围马达轴j1的圆环状。接触面23h朝向上侧且斜径向外侧。接触面23h的沿轴向的截面形状为向下侧且斜径向内侧凹陷的圆弧状。接触面23h是沿着后述的第一滚动构件组60gb所包含的滚动构件60的表面的形状。接触面23h随着朝向径向外侧而位于下侧。
36.如图1所示，偏心轴部23b与主体部23a的下侧相连。偏心轴部23b位于第一容纳部11a的内部。偏心轴部23b的下侧的端部是马达转轴23的下侧的端部。偏心轴部23b是以相对于马达轴j1偏心的偏心轴j2为中心的部分。偏心轴j2与马达轴j1平行。在偏心轴部23b嵌合固定有第三轴承53的内圈。由此，第三轴承53固定于马达转轴23。
37.如图4所示，偏心轴部23b的内径比主体部23a的内径大。偏心轴部23b的内周面是以马达轴j1为中心的圆筒状。在主体部23a的内周面与偏心轴部23b的内周面的轴向之间设有台阶部23c。台阶部23c具有朝向下侧的台阶面23d。即，在马达转轴23的内周面设有具有朝向下侧的台阶面23d的台阶部23c。台阶面23d为包围马达轴j1的圆环状。台阶面23d具有平坦面23e、23g和接触面23f。
38.平坦面23e、23g是与轴向正交且包围马达轴j1的圆环状的平坦面。平坦面23e与主体部23a的内周面的下侧的端部相连。平坦面23g与偏心轴部23b的内周面的上侧的端部相连。平坦面23g位于比平坦面23e靠径向外侧且下侧。
39.接触面23f将平坦面23e的径向外周缘部和平坦面23g的径向内周缘部相连。接触面23f朝向下侧且斜径向内侧。接触面23f的沿轴向的截面形状为向上侧且斜径向外侧凹陷的圆弧状。接触面23f是沿着后述的第二滚动构件组60ga所包含的滚动构件60的表面的形状。接触面23f随着朝向径向外侧而位于下侧。
40.如图1所示，转子主体24固定于主体部23a的外周面、即马达转轴23的外周面。转子主体24固定于主体部23a的外周面的下侧部分。转子主体24容纳于第一容纳部11a的内部。转子主体24具有：圆筒状的转子铁芯24a，其固定于马达转轴23的外周面；以及转子磁体24b，其固定于转子铁芯24a。
41.定子22与转子21隔着间隙在径向上对置。定子22位于转子21的径向外侧。定子22容纳于第一容纳部11a的内部。定子22具有：环状的定子铁芯22a，其包围转子主体24的径向外侧；绝缘体22b，其安装于定子铁芯22a；以及多个线圈22c，其隔着绝缘体22b安装于定子铁芯22a。定子铁芯22a的外周面例如固定于筒部11d的内周面。
42.传递机构30在第一容纳部11a的内部位于转子主体24及定子22的下侧。在本实施方式中，传递机构30是将马达转轴23的旋转减速并传递至输出转轴组件46的减速机构。传递机构30具有外齿齿轮31、内齿齿轮32、输出凸缘部42以及多个突出部43。
43.外齿齿轮31为以偏心轴部23b的偏心轴j2为中心且沿与轴向正交的平面扩展的大致圆环板状。如图5所示，在外齿齿轮31的径向外侧面设置有由多个齿部31a构成的齿轮部。如图1所示，外齿齿轮31经由第三轴承53连结于偏心轴部23b。由此，传递机构30连结于马达转轴23的下侧。在本实施方式中，传递机构30连结于马达转轴23的下侧的端部。外齿齿轮31从径向外侧嵌合于第三轴承53的外圈。由此，第三轴承53以能够绕偏心轴j2相对旋转的方式连结马达转轴23和外齿齿轮31。
44.外齿齿轮31具有从外齿齿轮31的下侧的面向上侧凹陷的多个孔部31b。在本实施方式中，孔部31b沿轴向贯通外齿齿轮31。如图5所示，多个孔部31b配置成包围马达轴j1。更详细而言，多个孔部31b沿着以偏心轴j2为中心的周向遍及一周等间隔地配置。孔部31b例如设置有八个。孔部31b的沿轴向观察的形状例如为圆形状。孔部31b的内径比突出部43中的插入到孔部31b的部分的外径大。
45.内齿齿轮32包围外齿齿轮31的径向外侧，且与外齿齿轮31啮合。内齿齿轮32为以
马达轴j1为中心的圆环状。如图1所示，在本实施方式中，内齿齿轮32固定于壳体10。内齿齿轮32的外周面嵌合固定于第一容纳部11a的内周面。如图5所示，在内齿齿轮32的内周面设有具有多个齿部32a的齿轮部。内齿齿轮32的齿轮部与外齿齿轮31的齿轮部啮合。更详细而言，内齿齿轮32的齿轮部在周向的一部分与外齿齿轮31的齿轮部啮合。
46.输出凸缘部42是输出部40的一部分。如图1所示，输出凸缘部42与外齿齿轮31的下侧对置地配置。在输出凸缘部42与外齿齿轮31的轴向之间设有间隙。输出凸缘部42例如是以马达轴j1为中心沿径向扩展的圆环板状。输出凸缘部42从后述的输出转轴41中的位于比马达转轴23靠下侧的部分向径向外侧扩展。
47.突出部43从输出凸缘部42朝向外齿齿轮31向上侧突出。在本实施方式中，突出部43和输出凸缘部42是同一单一构件的一部分。如图5所示，多个突出部43为圆柱状。多个突出部43围马达轴j1配置。多个突出部43例如沿着周向遍及一周等间隔地配置。突出部43例如设有八个。
48.如图1所示，多个突出部43从下侧插入到多个孔部31b的每一个。突出部43中的插入到孔部31b内的部分的外径比孔部31b的内径小。突出部43的外周面与孔部31b的内周面内切。多个突出部43经由孔部31b的内周面能够绕马达轴j1摆动地支撑外齿齿轮31。
49.输出部40是输出电动致动器100的驱动力的部分。马达转轴23的旋转经由传递机构30传递至输出部40。输出部40具有输出转轴组件46和输出凸缘部42。即，电动致动器100具备输出转轴组件46和输出凸缘部42。在本实施方式中，输出转轴组件46和输出凸缘部42互为单体。另外，输出转轴组件46和输出凸缘部42也可以是同一单一构件的一部分。
50.输出转轴组件46沿马达转轴23的轴向延伸。输出转轴组件46与马达转轴23同轴配置。即，输出转轴组件46能够以马达轴j1为中心旋转。输出转轴组件46的至少一部分位于马达转轴23的内部。在本实施方式中，输出转轴组件46从下侧穿过马达转轴23的内部而比马达转轴23向上侧突出。输出转轴组件46比马达转轴23向轴向两侧突出。在本实施方式中，在输出转轴组件46的外周面与马达转轴23的内周面之间，遍及全周地设有间隙。输出转轴组件46的外周面与马达转轴23的内周面相互不接触。在输出转轴组件46的外周面与马达转轴23的内周面之间的径向的间隙例如可以设置有润滑油。
51.输出转轴组件46具有沿轴向延伸的输出转轴41和固定于输出转轴41的外周面的筒状固定构件44。在本实施方式中，输出转轴41和筒状固定构件44互为单体。输出转轴41由第一轴承51和第二轴承52可旋转地支撑。输出转轴41具有连结部41a和延伸部41b。
52.连结部41a是输出转轴41的下侧部分。连结部41a的下侧的端部是输出转轴41的下侧的端部。连结部41a的下侧的端部插入于孔部11e的内部。连结部41a的下侧的端部例如位于与孔部11e的下侧的端部相同的轴向位置。连结部41a的上侧的端部插入于偏心轴部23b的内部。连结部41a的外径比延伸部41b的外径大。连结部41a由第一轴承51支撑为能够绕马达轴j1旋转。由此，第一轴承51可旋转地支撑输出转轴组件46中的位于比马达转轴23靠下侧的部分。
53.连结部41a具有从连结部41a的下侧的端面向上侧凹陷的连结凹部41c。连结凹部41c向下侧开口，露出于壳体10的外部。连结凹部41c例如从下侧观察为以马达轴j1为中心的圆形状。通过设置有连结凹部41c，连结部41a为以马达轴j1为中心且向下侧开口的圆筒状。
54.在连结凹部41c的内周面设置有花键槽。被驱动轴ds从下侧插入并连结于连结凹部41c的内部。由此，在连结部41a连结有被驱动轴ds。更详细而言，设于被驱动轴ds的外周面的花键部嵌合于设于连结凹部41c的内周面的花键槽，从而将输出转轴41和被驱动轴ds连结。电动致动器100的驱动力经由输出转轴41传递至被驱动轴ds。由此，电动致动器100使被驱动轴ds绕马达轴j1旋转。
55.延伸部41b是输出转轴41的上侧部分。延伸部41b的上侧的端部是输出转轴41的上侧的端部。延伸部41b从连结部41a的上侧的端部的径向的中央部向上侧延伸。延伸部41b为以马达轴j1为中心沿轴向延伸的圆柱状。延伸部41b的轴向的尺寸比连结部41a的轴向的尺寸大。延伸部41b穿过作为中空轴的马达转轴23的内部。延伸部41b从马达转轴23的下侧插入马达转轴23的内部，且比马达转轴23向上侧突出。延伸部41b沿轴向穿过基板80的贯穿孔80a。延伸部41b的上侧的端部由第二轴承52支撑为能够绕马达轴j1旋转。由此，第二轴承52可旋转地支撑输出转轴组件46中的位于比马达转轴23靠上侧的部分。
56.如图2所示，在输出转轴41的外周面设置有台阶部41d。在本实施方式中，台阶部41d设于输出转轴41的外周面。台阶部41d设于连结部41a与延伸部41b的轴向之间。台阶部41d具有朝向上侧的台阶面41e。台阶面41e为包围马达轴j1的圆环状。如图4所示，台阶面41e位于台阶面23d的下侧。台阶面41e具有平坦面41f和接触面41g。平坦面41f是与轴向正交且包围马达轴j1的圆环状的平坦面。平坦面41f是台阶面41e的径向外周缘部。
57.接触面41g将平坦面41f的径向内周缘部和延伸部41b的外周面相连。接触面41g朝向上侧且斜径向外侧。接触面41g的沿轴向的截面形状为向下侧且斜径向内侧凹陷的圆弧状。接触面41g是沿着后述的第二滚动构件组60ga所包含的滚动构件60的表面的形状。接触面41g随着朝向径向内侧而位于上侧。接触面41g位于接触面23f的下侧且斜径向内侧。
58.如图1所示，在输出转轴41的上部，筒状固定构件44固定于延伸部41b中的位于比马达转轴23靠上侧的部分。筒状固定构件44是用于将传感器磁体45安装于输出转轴41的构件。筒状固定构件44的下侧的端部位于基板80的贯穿孔80a内。如图3所示，筒状固定构件44具有固定筒部44a和对置部44b。即，输出转轴组件46具有固定筒部44a和对置部44b。
59.固定筒部44a是以马达轴j1为中心且向轴向两侧开口的圆筒状。固定筒部44a嵌合固定于延伸部41b的外周面。固定筒部44a例如通过压入而固定于延伸部41b。在固定筒部44a的外周面固定有传感器磁体45。
60.传感器磁体45为包围马达轴j1的圆环状。传感器磁体45嵌合于固定筒部44a的外周面。传感器磁体45例如通过粘接剂固定于固定筒部44a的外周面。传感器磁体45的下侧的面与对置部44b的上侧的面接触。传感器磁体45比筒状固定构件44向径向外侧突出。如图1所示，传感器磁体45和旋转传感器81相互接近地配置。传感器磁体45的磁场由旋转传感器81检测。在本实施方式中，旋转传感器81通过检测传感器磁体45的磁场来检测传感器磁体45的旋转，检测输出转轴组件46的旋转。
61.如图3所示，对置部44b从固定筒部44a的下侧的端部向径向外侧突出。对置部44b与马达转轴23的上侧对置配置。对置部44b具有环状壁部44e和周壁部44f。环状壁部44e从固定筒部44a的下侧的端部向径向外侧扩展。环状壁部44e为包围马达轴j1的圆环状。周壁部44f从环状壁部44e的径向外周缘部向下侧突出。周壁部44f为包围马达轴j1的圆筒状。
62.对置部44b具有朝向下侧且径向内侧的接触面44c。在本实施方式中，接触面44c将
环状壁部44e的下侧的面和周壁部44f的内周面相连。接触面44c的沿轴向的截面形状为朝向上侧且斜径向外侧凹陷的圆弧状。接触面44c是沿着后述的第一滚动构件组60gb所包含的滚动构件60的表面的形状。接触面44c随着朝向径向外侧而位于下侧。接触面44c位于接触面23h的上侧且斜径向外侧。
63.如图2所示，电动致动器100具备滚动构件组60g，该滚动构件组60g包含配置成包围马达轴j1的三个以上的滚动构件60。滚动构件60为球体。滚动构件60例如为金属制。在本实施方式中，滚动构件组60g包括第一滚动构件组60gb(第一滚动部件)和第二滚动构件组60ga(第二滚动部件)。
64.在第一滚动构件组60gb及第二滚动构件组60ga的每一个中，三个以上的滚动构件60沿周向遍及一周等间隔地配置。在本实施方式中，第一滚动构件组60gb及第二滚动构件组60ga分别包含六个滚动构件60。在本实施方式中，第一滚动构件组60gb所包含的滚动构件60和第二滚动构件组60ga所包含的滚动构件60分别为相同的形状和相同的大小。
65.第一滚动构件组60gb是位于比转子主体24靠上侧的滚动构件组60g。如图3所示，第一滚动构件组60gb位于接触面23h与接触面44c之间。在本实施方式中，第一滚动构件组60gb的各滚动构件60在相对于轴向向径向倾斜45
°
的方向上被接触面23h和接触面44c夹持。第一滚动构件组60gb位于对置部44b与马达转轴23的轴向之间。第一滚动构件组60gb位于延伸部41b与周壁部44f的径向之间。第一滚动构件组60gb所包含的滚动构件60与接触面23h及接触面44c接触。由此，马达转轴23和筒状固定构件44经由第一滚动构件组60gb在轴向及径向上相互支撑。
66.第二滚动构件组60ga是位于比转子主体24靠下侧的滚动构件组60g。如图4所示，第二滚动构件组60ga位于接触面23f与接触面41g之间。在本实施方式中，第二滚动构件组60ga的各滚动构件60在相对于轴向向径向倾斜45
°
的方向上被接触面23f和接触面41g夹持。第二滚动构件组60ga位于台阶面23d与台阶面41e的轴向之间。第二滚动构件组60ga位于延伸部41b与偏心轴部23b的径向之间。第二滚动构件组60ga所包含的滚动构件60与接触面23f及接触面41g接触。由此，马达转轴23和输出转轴41经由第二滚动构件组60ga在轴向及径向上相互支撑。这样，在本实施方式中，马达转轴23和输出转轴组件46经由两个滚动构件组60g在轴向及径向上相互支撑。
67.如图2所示，电动致动器100具备以滚动构件60能够旋转的状态保持滚动构件组60g的保持构件61、62。保持构件61是保持第二滚动构件组60ga的保持构件。保持构件62是保持第一滚动构件组60gb的保持构件。在本实施方式中，保持构件61、62为树脂制。
68.保持构件61是包围马达轴j1的圆环状的构件。保持构件61的轴向的尺寸比滚动构件60的外径小。保持构件61具有压紧部61a和分隔部61b。在本实施方式中，压紧部61a为包围马达轴j1的圆环状。压紧部61a位于滚动构件60的径向外侧。分隔部61b从压紧部61a的内周面向径向内侧突出。分隔部61b在周向上隔开间隔地设置有多个。多个分隔部61b沿周向遍及一周等间隔地配置。在本实施方式中，分隔部61b设置有六个。各分隔部61b位于在周向上相邻的滚动构件60彼此之间。在本实施方式中，分隔部61b比压紧部61a向上侧突出。分隔部61b的周向侧面为沿着与分隔部61b在周向上相邻配置的滚动构件60的表面的圆弧形状。分隔部61b的周向的尺寸随着从径向外侧的端部朝向径向的中央部而变小，随着从径向的中央部朝向径向内侧的端部而变大。
69.由在周向上相邻的一对分隔部61b和将该一对分隔部61b的径向外端部彼此相连的压紧部61a的一部分，构成了将第二滚动构件组60ga所包含的滚动构件60分别保持于内侧的保持孔部61c。保持孔部61c沿周向遍及一周等间隔地配置有多个。在本实施方式中，保持孔部61c设置有六个。保持孔部61c沿轴向贯通保持构件61。保持孔部61c沿轴向观察为圆形状。沿轴向观察，保持孔部61c的内径比滚动构件60的外径大。保持孔部61c的径向内侧的端部向径向内侧开口。各保持孔部61c的内周面配置成包围各滚动构件60。
70.如图4所示，保持构件61位于台阶面23d与台阶面41e的轴向之间。保持构件61位于延伸部41b与偏心轴部23b的径向之间。在图4所示的例子中，保持构件61由台阶面41e从下侧支撑。保持构件61例如以能够在轴向上移动地配置于台阶面23d与台阶面41e的轴向之间。
71.如图2所示，保持构件62是包围马达轴j1的圆环状的构件。在本实施方式中，保持构件62的形状与保持构件61的形状相同。保持构件62与保持构件61同样地具有压紧部62a和分隔部62b。与保持构件61同样地，在保持构件62中，由在周向上相邻的一对分隔部62b和将该一对分隔部62b的径向外端部彼此相连的压紧部62a的一部分构成了将第一滚动构件组60gb所包含的滚动构件60分别保持于内侧的保持孔部62c。
72.如图3所示，保持构件62位于对置部44b与马达转轴23的轴向之间。在图3所示的例子中，保持构件62由马达转轴23从下侧支撑。保持构件62比马达转轴23的主体部23a向径向外侧突出。保持构件62的压紧部62a位于周壁部44f的下侧。
73.如图1所示，分隔构件90位于定子22与传递机构30的轴向之间。分隔构件90包围马达轴j1。分隔构件90具有分隔构件主体91和周缘壁部92。分隔构件主体91例如为以马达轴j1为中心的圆环状。分隔构件主体91为板面朝向轴向的板状。分隔构件主体91的径向内缘部位于比绝缘体22b的径向内缘部靠径向外侧。周缘壁部92从分隔构件主体91的径向外缘部向上侧突出。周缘壁部92例如为以马达轴j1为中心的圆筒状。周缘壁部92嵌合固定于第一容纳部11a的内周面。周缘壁部92的上侧的端部与定子铁芯22a的下侧的端面的径向外缘部接触。
74.当向马达20供给电力使马达转轴23绕马达轴j1旋转时，偏心轴部23b以马达轴j1为中心沿周向公转。偏心轴部23b的公转经由第三轴承53传递到外齿齿轮31，外齿齿轮31一边孔部31b的内周面与突出部43的外周面的内切的位置变化一边摆动。由此，外齿齿轮31的齿轮部和内齿齿轮32的齿轮部啮合的位置在周向上变化。因此，马达转轴23的旋转力经由外齿齿轮31传递到内齿齿轮32。
75.在此，在本实施方式中，内齿齿轮32由于固定于壳体10而不旋转。因此，通过传递到内齿齿轮32的旋转力的反作用力，外齿齿轮31绕偏心轴j2旋转。此时，外齿齿轮31的旋转的方向与马达转轴23的旋转的方向相反。外齿齿轮31的绕偏心轴j2的旋转经由孔部31b和突出部43传递到输出凸缘部42。由此，输出转轴41绕马达轴j1旋转。这样，马达转轴23的旋转经由传递机构30传递给输出转轴41。通过作为减速机构的传递机构30的构造为上述那样的经由多个突出部43传递旋转的构造，能够使输出转轴41的旋转相对于马达转轴23的旋转的减速比较大。因此，能够使输出转轴41的旋转扭矩较大。
76.根据本实施方式，电动致动器100至少具备第一滚动构件组60gb，该第一滚动构件组60gb包括配置成包围马达轴j1的三个以上的滚动构件60。马达转轴23和输出转轴组件46
经由第一滚动构件组60gb在轴向及径向上相互支撑。因此，能够经由第一滚动构件组60gb将马达转轴23和输出转轴组件46在径向及轴向上相互相对地定位。由此，能够抑制马达转轴23和输出转轴组件46相互倾斜。另外，能够抑制马达转轴23及输出转轴组件46在轴向及径向上晃动。
77.在本实施方式中，通过第一滚动构件组60gb所包含的三个以上的滚动构件60旋转，能够一边抑制损失一边适当地容许马达转轴23与输出转轴组件46的相对的绕马达轴j1的旋转。由此，能够提高从马达转轴23向输出转轴组件46的旋转的传递效率。另外，与在马达转轴23与输出转轴组件46之间使用滚珠轴承那样的滚动轴承的情况相比，能够抑制电动致动器100大型化。
78.在本实施方式中，滚动构件组60g包括位于比转子主体24靠上侧的第一滚动构件组60gb和位于比转子主体24靠下侧的第二滚动构件组60ga。因此，通过两个滚动构件组60g，能够将马达转轴23和输出转轴组件46相互在轴向及径向上适当地支撑。由此，能够进一步抑制马达转轴23和输出转轴组件46相互倾斜。另外，能够进一步抑制马达转轴23及输出转轴组件46在轴向及径向上晃动。另外，能够进一步抑制马达转轴23的内周面和输出转轴组件46的外周面摩擦，能够进一步提高从马达转轴23向输出转轴组件46的旋转的传递效率。
79.在本实施方式的电动致动器100中，组装马达转轴23和输出转轴组件46的作业者等首先相对于输出转轴41组装保持构件61。此时，延伸部41b穿过保持构件61的内侧，保持构件61由台阶面41e从下侧支撑。作业者等对组装到输出转轴41的保持构件61的保持孔部61c的每一个从上侧插入滚动构件60并保持。作业者等使马达转轴23从上侧接近输出转轴41，使输出转轴41穿过马达转轴23的内部。由此，成为保持于保持构件61的第二滚动构件组60ga被接触面23f和接触面41g夹持的状态。通过被接触面23f和接触面41g夹持，第二滚动构件组60ga相对于马达转轴23及输出转轴组件46脱落的情况被抑制。另外，此时，成为在马达转轴23例如固定有转子主体24的状态。作业者等也可以在将马达转轴23组装到输出转轴41后将转子主体24固定于马达转轴23。
80.另外，在本说明书中，“作业者等”包括进行各作业的作业者及组装装置等。各作业可以仅由作业者进行，也可以仅由组装装置进行，还可以由作业者和组装装置进行。
81.接着，作业者等使保持构件62从上侧接近从马达转轴23向上侧突出的输出转轴41的部分，组装保持构件62。此时，输出转轴41穿过保持构件62的内侧。组装好的保持构件62由马达转轴23的上侧的端部从下侧支撑。作业者等对组装好的保持构件62的保持孔部62c的每一个从上侧插入滚动构件60并保持。作业者等使筒状固定构件44从上侧接近输出转轴41，将筒状固定构件44固定于输出转轴41的外周面。由此，成为保持于保持构件62的第一滚动构件组60gb被接触面23h和接触面44c夹持的状态。通过被接触面23h和接触面44c夹持，第一滚动构件组60gb相对于马达转轴23及输出转轴组件46脱落的情况被抑制。作业者等对固定在输出转轴41的筒状固定构件44固定传感器磁体45。另外，作业者等也可以在将筒状固定构件44固定于输出转轴41之前，将传感器磁体45固定于筒状固定构件44。
82.作业者等使第二轴承52从上侧接近安装有筒状固定构件44的输出转轴41，并如图3所示地将第二轴承52的内圈52a压入延伸部41b。作业者等将第二轴承52朝向轴向的下侧压入到内圈52a的下表面52b与筒状固定构件44的固定筒部44a的上表面44h接触的位置。
83.作业者等在将筒状固定构件44固定于输出转轴41时，将筒状固定构件44的轴向位置控制在第一滚动构件组60gb和第二滚动构件组60ga双方顺畅地动作的位置。第一滚动构件组60gb中的滚动构件60与接触面23h及接触面44c的轴向的位置关系、以及第二滚动构件组60ga中的滚动构件60与接触面24f及接触面41g的轴向的位置关系仅由筒状固定构件44相对于输出转轴41的轴向的相对位置规定。因此，对第一滚动构件组60gb及第二滚动构件组60ga的滚动构件60赋予的压力也由筒状固定构件44的轴向位置规定。因此，需要将筒状固定构件44牢固地固定于输出转轴41，以使筒状固定构件44的输出转轴上的轴向位置在使用时不会偏移。
84.因此，在本实施方式中，如图3所示，构成为，将位于筒状固定构件44的上侧的第二轴承52的内圈52a在与筒状固定构件44的固定筒部44a的上表面44h接触的状态下压入固定于输出转轴41。根据该结构，筒状固定构件44的上侧被第二轴承52堵塞，因此为了使筒状固定构件44向输出转轴41的上侧移动，需要将一起被压入固定的筒状固定构件44和第二轴承52双方从输出转轴41拉拔的力。因此，即使由于使用时的振动等而作用使筒状固定构件44向输出转轴41的上部侧移动的力，只要该力不超过筒状固定构件44与第二轴承52的合计的拉拔力，就不能使筒状固定构件44移动。因此，在本实施方式的电动致动器100中，即使施加较大的振动，也能够稳定地保持筒状固定构件44的位置，因此能够长期地得到马达转轴23与输出转轴41的顺畅的相对旋转。由于转轴的晃动、旋转阻力的上升以及磨损粉的产生也被抑制，因此能够成为长寿命的电动致动器。
85.在上述实施方式中，采用了将第二轴承52的内圈52a压入输出转轴41的结构，但不限于该结构。即，也可以是，将第二轴承52不是压入而是间隙配合于输出转轴41，将第二轴承52的外圈52c压入固定于罩12的第二轴承保持部12b。在这种情况下，固定筒部44a的上表面44h与第二轴承52接触，第二轴承52固定于罩12，因此筒状固定构件44向输出转轴41上部侧的移动被抑制。
86.若将第二轴承52的外圈52c压入第二轴承保持部12b，则在第二轴承52与罩12之间无法配置波形垫圈等用于赋予压力的弹性构件。在该情况下，也可以向第二轴承52的内圈52a与筒状固定构件44之间插入波形垫圈等弹性构件。即，也可以是第二轴承52的内圈52a经由其他构件与筒状固定构件44在轴向上接触的结构。
87.(第一变形例)
88.图6是表示电动致动器100的第一变形例的局部剖视图。在图6中，对与图1至图5相同的构成要素标注与它们共通的符号。另外，在图6中，仅示出了说明所需的主要部分，未图示的部分的结构与图1所示的电动致动器共通。
89.如图6所示，第一变形例的电动致动器100具有第一滚动轴承60b(第一滚动部件)及第二滚动轴承60a(第二滚动部件)来代替第一实施方式的滚动构件组60g。
90.在本实施方式中，第一滚动轴承60b为滚珠轴承。第一滚动轴承60b取代第一实施方式的第一滚动构件组60gb配置于马达转轴23的上端部。第一滚动轴承60b的内圈压入马达转轴23的上端部的外周面。第一滚动轴承60b的外圈间隙配合于筒状固定构件44的对置部44b的内侧。
91.在本实施方式中，第二滚动轴承60a为滚珠轴承。第二滚动轴承60a取代第一实施方式的第二滚动构件组60ga配置于马达转轴23的下端部。第二滚动轴承60a位于输出转轴
41的延伸部41b的下端部。第二滚动轴承60a的内圈压入输出转轴41的外周面。第二滚动轴承60a的外圈间隙配合于马达转轴23的偏心轴部23b的内侧。
92.第二轴承52的内圈与输出转轴41间隙配合，第二轴承52的外圈压入罩12的第二轴承保持部12b。第二轴承52也可以是内圈压入输出转轴41且外圈间隙配合于第二轴承保持部12b的结构。即，第二轴承52是固定于壳体10及输出转轴41的一方的滚动轴承。在第二轴承52的外圈压入第二轴承保持部12b的情况下，也可以在第二轴承52与筒状固定构件44之间夹持用于赋予压力的弹性构件。
93.在该变形例中，赋予第一滚动轴承60b及第二滚动轴承60a的压力由筒状固定构件44相对于输出转轴41的轴向的相对位置规定。因此，筒状固定构件44需要牢固地固定于输出转轴41，以使轴向位置在使用时不会移动。
94.在图6所示的变形例的结构中，筒状固定构件44和第二轴承52的内圈直接或经由其他构件接触，第二轴承52固定于壳体10或输出转轴41。因此，在使用时，即使作用有使筒状固定构件44向输出转轴41移动的力，筒状固定构件44的移动也被第二轴承52抑制。因此，在该变形例中，也能够长期地得到马达转轴23与输出转轴41的顺畅的相对旋转。由于轴的晃动、旋转阻力的上升以及磨损粉的产生也被抑制，因此能够成为长寿命的电动致动器。
95.(第二实施方式)
96.图7是表示电动致动器100的第二实施方式的局部剖视图。在图7中，对与图1至图5共通的构成要素标注与它们相同的符号。另外，在图7中，仅示出了说明所需的主要部分，未图示的部分的结构与图1所示的电动致动器共通。
97.如图7所示，第二实施方式的电动致动器100是筒状固定构件44旋入输出转轴41的结构。
98.图7所示的输出转轴41在延伸部41b的比马达转轴23向上侧突出的部分的外周面具有外螺纹部41h。输出转轴41具有比外螺纹部41h向上侧突出的圆柱部41i。筒状固定构件44在固定筒部44a的内周面具有内螺纹部44i。
99.在电动致动器100的制造工序中，作业者等将筒状固定构件44的内螺纹部44i旋入输出转轴41的外螺纹部41h。由此，在筒状固定构件44的对置部44b与马达转轴23的主体部23a之间保持有多个滚动构件60。
100.作业者等在将筒状固定构件44安装于输出转轴41之后，将第二轴承52的内圈52a压入输出转轴41前端的圆柱部41i。作业者等将第二轴承52朝向输出转轴41的下部侧压入至第二轴承52的内圈52a的下表面52b与固定筒部44a的上表面44h接触的位置。由此，筒状固定构件44难以向输出转轴41的上部侧移动，能够稳定地保持筒状固定构件44的轴向位置。
101.根据第二实施方式的电动致动器100，通过构成为筒状固定构件44旋入输出转轴41，在制造工序中，作业者等能够容易地调整筒状固定构件44的位置。即，作业者等能够在旋入了筒状固定构件44的状态下使马达转轴23及输出转轴41旋转，检查旋转的状态，能够基于检查结果再次调整筒状固定构件44的位置。
102.在将筒状固定构件44压入输出转轴41的结构中，压入后难以移动筒状固定构件44的轴向位置，因此必须通过压入载荷或尺寸管理来管理筒状固定构件44的轴向位置。在压入载荷或尺寸管理中，由于部件的偏差，轴承部分的摩擦(friction)容易变动，成品率容易
降低。
103.与此相对，在第二实施方式的结构中，能够基于实机的旋转状态对筒状固定构件44进行位置调整，因此能够容易地将轴承部分的摩擦调整到适当范围内。因此，根据第二实施方式，能够改善成品率。另外，由于能够减少压入载荷或尺寸管理的工时，因此制造性提高。
104.另外，调整到适当位置的筒状固定构件44由第二轴承52在轴向上对位，因此，即使在使用时装置受到振动等，筒状固定构件44也难以移动，能够稳定地维持施加于轴承部分的压力。
105.图7示出了第二轴承52和筒状固定构件44相互接触的结构，但第二实施方式并不限定于通过第二轴承52抑制筒状固定构件44的移动的结构。例如，如果在筒状固定构件44的内螺纹部44i设置防松构造，且通过与输出转轴41的外螺纹部41h的啮合能够充分牢固地固定筒状固定构件44，则也可以使第二轴承52的内圈52a与筒状固定构件44不接触。另外，例如也可以在筒状固定构件44的上侧进一步旋入防松用的其他螺母。
106.在第二实施方式中，也可以构成为，与第一变形例同样地，代替第一滚动构件组60gb而具有第一滚动轴承60b，代替第二滚动构件组60ga而具有第二滚动轴承60a。在该情况下，也能够得到第二实施方式的作用效果。
107.另外，在第二实施方式中，第二轴承52也能够构成为，内圈52a间隙配合于输出转轴41的圆柱部41i，外圈52c压入罩12的第二轴承保持部12b。在该情况下，也能够抑制筒状固定构件44的轴向的移动。在第二轴承52的外圈52c被固定的构造中，也可以在第二轴承52的内圈52a与筒状固定构件44的固定筒部44a之间夹着波形垫圈等弹性构件。
108.本发明不限于上述的实施方式，在本发明的技术思想的范围内，也能够采用其他的结构和方法。
109.筒状固定构件44也可以是不支撑传感器磁体45的结构。传感器磁体45例如也可以经由托架等固定于输出转轴41的延伸部41b。
110.传递机构只要能够将马达转轴的旋转传递给输出转轴，就没有特别限定。传递机构可以是增速机构，也可以是对马达转轴的旋转不变速的机构。在传递机构为减速机构的情况下，减速机构的构造没有特别限定。也可以是，多个突出部设于外齿齿轮，多个孔部设于输出凸缘部。在该情况下，突出部从外齿齿轮朝向输出凸缘部突出，插入孔部。
111.应用本发明的电动致动器的用途没有特别限定。电动致动器可以搭载于基于驾驶员的换档操作而被驱动的线控换档方式的致动器装置。另外，电动致动器也可以搭载于车辆以外的设备。另外，以上在本说明书中所说明的各结构能够在相互不矛盾的范围内适当组合。

技术特征：
1.一种电动致动器，其特征在于，具备：马达，其具有能够以马达轴为中心旋转的中空的马达转轴；壳体，其至少容纳所述马达；传递机构，其连结于所述马达转轴的轴向一方侧；输出转轴，其沿所述马达转轴的轴向延伸，且经由所述传递机构被传递所述马达转轴的旋转；以及第一滚动部件，其配置成包围所述马达转轴，所述输出转轴的至少一部分位于所述马达转轴的中空部，所述马达转轴和所述输出转轴经由所述第一滚动部件相互在轴向及径向上被支撑，就所述第一滚动部件而言，径向内侧与所述马达转轴相接，径向外侧与固定于所述输出转轴的筒状固定构件相接，并且由所述马达转轴和所述筒状固定构件夹持而被支撑，在所述输出转轴的比所述筒状固定构件靠轴向另一方侧的位置配置有固定于所述壳体或所述输出转轴的滚动轴承，所述滚动轴承的内圈直接或经由其他构件与所述筒状固定构件在轴向上接触。2.根据权利要求1所述的电动致动器，其特征在于，在所述筒状固定构件的外周固定有永久磁铁。3.根据权利要求1或2所述的电动致动器，其特征在于，所述第一滚动部件是包括三个以上的第一滚动构件的第一滚动构件组，或者是第一滚动轴承。4.根据权利要求1或2所述的电动致动器，其特征在于，具备第二滚动部件，该第二滚动部件配置成包围所述马达转轴，所述马达转轴和所述输出转轴经由所述第二滚动部件相互在轴向及径向上被支撑，所述马达具有固定于所述马达转轴的外周面的转子主体，所述第一滚动部件位于比所述转子主体靠轴向另一方侧，所述第二滚动部件位于比所述转子主体靠轴向一方侧。5.根据权利要求4所述的电动致动器，其特征在于，所述第二滚动部件是包括三个以上的第二滚动构件的第二滚动构件组，或者是具有与所述输出转轴相接的内圈及与所述马达转轴相接的外圈的第二滚动轴承。6.一种电动致动器，其特征在于，具备：马达，其具有能够以马达轴为中心旋转的中空的马达转轴；壳体，其至少容纳所述马达；传递机构，其连结于所述马达转轴的轴向一方侧；输出转轴，其沿所述马达转轴的轴向延伸，且经由所述传递机构被传递所述马达转轴的旋转；以及第一滚动部件，其配置成包围所述马达转轴，所述输出转轴的至少一部分位于所述马达转轴的中空部，所述马达转轴和所述输出转轴经由所述第一滚动部件相互在轴向及径向上被支撑，就所述第一滚动部件而言，径向内侧与所述马达转轴相接，径向外侧与固定于所述输出转轴的筒状固定构件相近，并且由所述马达转轴和所述筒状固定构件夹持而被支撑，
所述筒状固定构件和所述输出转轴通过所述筒状固定构件的内螺纹部旋入所述输出转轴的外螺纹部而固定。7.根据权利要求6所述的电动致动器，其特征在于，在所述输出转轴的比所述筒状固定构件靠轴向另一方侧的位置配置有固定于所述壳体或所述输出转轴的滚动轴承，所述滚动轴承的内圈直接或经由其他构件与所述筒状固定构件在轴向上接触。8.根据权利要求6或7所述的电动致动器，其特征在于，在所述筒状固定构件的外周固定有永久磁铁。9.根据权利要求6或7所述的电动致动器，其特征在于，所述第一滚动部件是包括三个以上的第一滚动构件的第一滚动构件组，或者是具有与所述输出转轴相接的内圈及与所述马达转轴相接的外圈的第一滚动轴承。10.根据权利要求6或7所述的电动致动器，其特征在于，具备：第二滚动部件，其配置成包围所述马达转轴，所述马达转轴和所述输出转轴经由所述第二滚动部件相互在轴向及径向上被支撑，所述马达具有固定于所述马达转轴的外周面的转子主体，所述第一滚动部件位于比所述转子主体靠轴向另一方侧，所述第二滚动部件位于比所述转子主体靠轴向一方侧。11.根据权利要求10所述的电动致动器，其特征在于，所述第二滚动部件是包括三个以上的第二滚动构件的第二滚动构件组，或者是具有与所述输出转轴相接的内圈及与所述马达转轴相接的外圈的第二滚动轴承。

技术总结
本发明提供一种电动致动器，其具备：具有中空的马达转轴的马达；壳体；传递机构；输出转轴；以及第一滚动部件。输出转轴的至少一部分位于马达转轴的中空部，马达转轴和输出转轴经由第一滚动部件相互在轴向及径向上被支撑。第一滚动部件的径向内侧与马达转轴相接，径向外侧与固定于输出转轴的筒状固定构件相接，并且由马达转轴和筒状固定构件夹持而被支撑。在输出转轴的比筒状固定构件靠轴向另一方侧的位置配置有固定于壳体或输出转轴的滚动轴承。滚动轴承的内圈直接或经由其他构件与筒状固定构件在轴向上接触。构件在轴向上接触。构件在轴向上接触。


技术研发人员：白井宽
受保护的技术使用者：日本电产东测有限公司
技术研发日：2023.03.29
技术公布日：2023/10/19