JP5482328B2 - 電動回転アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、電動モータと減速機とを有する電動回転アクチュエータに関するものである。

従来、電動モータと減速機を有するアクチュエータとして、例えば、特開２００９−２５７４９３号公報（特許文献１）に記載されたものがある。このアクチュエータを構成する電動モータは、インナロータ型であって、減速機は、遊星歯車の回転軸が遊星歯車の内側に位置する構成を採用したものである。
ところで、一般に、インナロータ型の電動モータに比べて、アウタロータ型の電動モータの方が、径方向を小型化してトルク性能が向上する。ただし、アウタロータ型の電動モータにおいては、熱源となるステータが内側に位置するため、ステータからの放熱経路を確保することが重要となる。

このようなアウタロータ型の電動モータを採用したアクチュエータとして、特開２００４−２７４８３８号公報（特許文献２）および特開２００８−６８８８号公報（特許文献３）に記載されたものがある。特許文献２に記載のアクチュエータは、インナステータのうち減速機とは軸方向反対側に軸方向に延びるフィンを設けることにより、インナステータの放熱効果を発揮する。特許文献３に記載のアクチュエータでは、インナステータが減速機とは反対側に設けられたモータカバーに固定されることにより、熱源となるステータからモータカバーを介して外部に放熱する。

特開２００９−２５７４９３号公報 特開２００４−２７４８３８号公報 特開２００８−６８８８号公報

しかし、特許文献２に記載のアクチュエータでは、フィンが軸方向外側に延びるように形成されているため、アクチュエータの軸方向長さが長くなってしまう。また、特許文献３に記載のアクチュエータにおいては、モータカバーが放熱効果を発揮するためには、十分な厚みが必要となる。そのため、軸方向の小型化および軽量化を図るために、モータカバーの厚みを薄くした場合には、放熱性能が低下してしまい、必要な放熱効果を得ることができない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、アウタロータ型の電動モータを採用した場合に、軸方向の小型化および軽量化を図りつつ、放熱効果の向上を図ることができる電動回転アクチュエータを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の電動回転アクチュエータは、電動モータ収容領域と減速機収容領域とを区画するための隔壁部を、インナステータの放熱経路として利用することとした。この隔壁部は、減速機を構成する歯車の少なくとも一つが固定されるため、当該歯車を介して受けるトルクに相当する剛性が必要な部材である。そのため、隔壁部は、元々相応な厚みを有しており、十分な放熱効果を発揮できる。

具体的には、請求項１に係る電動回転アクチュエータは、
電動モータと、前記電動モータの軸方向一側に一体的に連結された減速機と、前記電動モータおよび前記減速機を収容するハウジングと、を備える電動回転アクチュエータであって、
前記ハウジングは、筒状に形成されたハウジング本体と、前記ハウジング本体の内周面に一体的に且つ環状に形成された隔壁部であって、前記ハウジング本体の内側領域のうち軸方向他側に位置し前記電動モータを収容する電動モータ収容領域と前記ハウジング本体の内側領域のうち前記軸方向一側に位置し前記減速機を収容する減速機収容領域とを区画する前記隔壁部と、前記隔壁部のうち前記電動モータ収容領域側の面から軸方向に延びる筒状のハウジングボス部と、を備え、
前記電動モータは、アウタロータ型の電動モータであって、前記ハウジングボス部の外周面に固定されたインナステータと、前記インナステータの外周面と前記ハウジング本体の内周面との径方向間にそれぞれに対して離隔して配置されたアウタロータと、前記ハウジングボス部および前記隔壁部の内周側に挿通して設けられ、前記ハウジングに対して相対回転可能に設けられたモータ出力軸と、前記インナステータおよび前記ハウジングボス部より前記軸方向他側に配置され、前記アウタロータと前記モータ出力軸とを連結し、前記アウタロータの回転を前記モータ出力軸に伝達するアウタロータ連結部と、を備え、
前記減速機は、複数の歯車を備え、前記モータ出力軸の前記軸方向一側に連結され、前記複数の歯車の動作により前記出力軸の回転を減速して出力し、前記減速機の前記複数の歯車のうち少なくとも一つの歯車は、前記ハウジングの前記隔壁部の前記減速機収容領域側に固定され、前記モータ出力軸から伝達されたトルクの少なくとも一部を前記隔壁部に対して伝達し、
前記電動回転アクチュエータは、中空円盤状に形成され、内周縁を前記ハウジングに固定され、前記隔壁部の径方向外側に配置された支持本体部をさらに備える。

請求項２に係る発明は、前記電動回転アクチュエータが、前記ハウジングボス部の径方向内側であって、前記インナステータの径方向内側に設けられ、前記ハウジングに対する前記モータ出力軸の回転角を検出する回転角検出器をさらに備えることである。

請求項３に係る発明は、前記電動回転アクチュエータは、前記電動モータ収容領域の前記軸方向他側を覆蓋し、前記ハウジング本体に固定されたモータカバーをさらに備え、前記モータ出力軸は、前記モータカバーに第一軸受を介して回転可能に支持されると共に、隔壁または前記減速機の出力軸に第二軸受を介して回転可能に支持されることである。
請求項４に係る発明は、前記電動回転アクチュエータは、前記電動モータ収容領域の前記軸方向他側を覆蓋し、前記ハウジング本体に固定されたモータカバーをさらに備え、前記モータカバーの厚みは、前記隔壁部の厚みよりも薄く形成されることである。

請求項５に係る発明は、前記アウタロータ連結部は、中空円盤状に形成され、外周縁のうち前記軸方向一側を前記アウタロータに取り付けられるロータ連結用円盤状部と、前記円盤状連結部の内周縁から前記軸方向一側に延びるように筒状に形成され、前記モータ出力軸の外周面に取り付けるロータ連結用ボス部と、を備え、前記ロータ連結用ボス部の少なくとも一部は、前記インナステータの径方向内側に配置されることである。
請求項６に係る電動回転アクチュエータは、電動モータと、前記電動モータの軸方向一側に一体的に連結された減速機と、前記電動モータおよび前記減速機を収容するハウジングと、を備える電動回転アクチュエータであって、
前記ハウジングは、筒状に形成されたハウジング本体と、前記ハウジング本体の内周面に一体的に且つ環状に形成された隔壁部であって、前記ハウジング本体の内側領域のうち軸方向他側に位置し前記電動モータを収容する電動モータ収容領域と前記ハウジング本体の内側領域のうち前記軸方向一側に位置し前記減速機を収容する減速機収容領域とを区画する前記隔壁部と、前記隔壁部のうち前記電動モータ収容領域側の面から軸方向に延びる筒状のハウジングボス部と、を備え、
前記電動モータは、アウタロータ型の電動モータであって、前記ハウジングボス部の外周面に固定されたインナステータと、前記インナステータの外周面と前記ハウジング本体の内周面との径方向間にそれぞれに対して離隔して配置されたアウタロータと、前記ハウジングボス部および前記隔壁部の内周側に挿通して設けられ、前記ハウジングに対して相対回転可能に設けられたモータ出力軸と、前記インナステータおよび前記ハウジングボス部より前記軸方向他側に配置され、前記アウタロータと前記モータ出力軸とを連結し、前記アウタロータの回転を前記モータ出力軸に伝達するアウタロータ連結部と、を備え、
前記減速機は、複数の歯車を備え、前記モータ出力軸の前記軸方向一側に連結され、前記複数の歯車の動作により前記出力軸の回転を減速して出力し、前記減速機の前記複数の歯車のうち少なくとも一つの歯車は、前記ハウジングの前記隔壁部の前記減速機収容領域側に固定され、前記モータ出力軸から伝達されたトルクの少なくとも一部を前記隔壁部に対して伝達し、
前記電動回転アクチュエータは、前記電動モータ収容領域の前記軸方向他側を覆蓋し、前記ハウジング本体に固定されたモータカバーをさらに備え、前記モータ出力軸は、前記モータカバーに第一軸受を介して回転可能に支持されると共に、隔壁または前記減速機の出力軸に第二軸受を介して回転可能に支持される。

上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、アウタロータ型の電動モータを採用することにより、トルク性能がインナロータ型に比べて高くなる。つまり、制御のし易さが向上する。この場合に、インナステータにより発生された熱の放熱が問題となることは、上述したとおりである。

本発明によれば、インナステータはハウジングボス部に固定される。従って、インナステータにより発生された熱は、ハウジングボス部および隔壁部を介して外部へ放熱される。ここで、隔壁部は、減速機を構成する歯車の少なくとも一つを固定する。つまり、隔壁部は、当該歯車を介して電動モータから出力されるトルクを受けることになる。そうすると、隔壁部は、当該トルクを受けることができる程度に高い剛性を必要とする。従って、隔壁部はある程度の厚みを元々有するものである。そうすると、隔壁部を介して、インナステータにより発生された熱を放熱することで、確実に放熱効果を発揮することができる。

そうすると、本発明において、従来のように、インナステータを被覆するモータカバーの厚みを厚くする必要がない。従って、電動回転アクチュエータの軸方向の小型化および軽量化を図ることができる。つまり、本発明によれば、アウタロータ型の電動モータを採用することでトルク性能を向上させた場合に、軸方向の小型化および軽量化を図りつつ、放熱効果の向上を図ることができる。

さらに、インナステータにより発生された熱がハウジングボス部および隔壁部に伝達されて、隔壁部から支持本体部へ直ちに伝達されるようになる。これにより、隔壁部から支持本体部への放熱経路が短くなる結果、放熱性能が向上する。

請求項２に係る発明によれば、回転角検出器をインナステータの径方向内側に設けている。ここで、モータ出力軸は、ハウジングボス部に対して相対回転するように、ハウジングボス部の径方向内側に挿通されている。従って、モータ出力軸の外周面とハウジングボス部との間には、径方向に隙間を有するように形成することができる。この径方向隙間に、回転角検出器を配置することで、専用の場所に設ける場合に比べて小型化を図ることができる。ここで、電動モータのロータおよびステータに対して軸方向に異なる位置に、回転角検出器を配置することが多い。このような場合に比べて、本発明によれば、軸方向の小型化を図ることができる。

請求項３に係る発明によれば、モータ出力軸のうちアウタロータ連結部が連結される部位に対して、軸方向両側が軸受により支持される状態となる。これにより、モータ出力軸がアウタロータからトルクを伝達した場合に、モータ出力軸は回転振れの発生を抑制することができ、結果として安定して回転することができる。

ここで、モータ出力軸において大きなトルクを受ける部位は、モータ出力軸のうちアウタロータ連結部が連結されている部位と減速機の入力軸として機能する部位である。そこで、特に、モータ出力軸の他端が減速機の出力軸に第二軸受を介して回転可能に支持される場合には、モータ出力軸のうちアウタロータ連結部が連結される部位および減速機の入力軸として機能する部位が、第一，第二軸受により支持される部位の間に存在することになる。従って、モータ出力軸において、負荷がかかる部位に対して両持ち支持される状態となる。これにより、モータ出力軸は、非常に安定して回転することができる。

請求項４に係る発明によれば、モータカバーの厚みが隔壁部の厚みより薄く形成することにより、電動回転アクチュエータ全体の軸方向長さの小型化および軽量化を図ることができる。しかし、モータカバーの厚みが薄いことで、モータカバーによる熱伝導性能が低下する。しかしながら、本発明では、インナステータがハウジングボス部に固定されている。従って、インナステータにより発生された熱は、ハウジングボス部および隔壁部を伝達されて外部へ放熱される。ここで、隔壁部は、減速機を構成する歯車の一つが固定される部材であるため、ある程度の剛性が要求される。そのため、元々、隔壁部は、必要な剛性を有する厚みに形成されているべき部材である。そこで、本発明により、モータカバーの厚みを相対的に薄くすることにより軸方向の小型化および軽量化を図りつつ、インナステータにより発生された熱がハウジングボス部および隔壁部を伝達することで、十分な放熱効果を発揮することができるようになる。

ロータ連結用円盤状部は、薄肉にすることが軸方向の小型化に寄与する。このとき、ロータ連結用円盤状部が薄肉であると、ロータ連結用円盤状部をモータ出力部の外周面に固定することは容易ではない。そこで、ロータ連結用円盤状部の内周縁にロータ連結用ボス部を設けることにより、ロータ連結用ボス部をモータ出力軸の外周面に固定することが容易となる。ここで、仮に、ロータ連結用ボス部が、ロータ連結用円盤状部よりもインナステータとは反対側に突出するように形成されていると、電動モータの軸方向長さが拡大することになる。そこで、請求項５に係る発明のように、ロータ連結用ボス部をロータ連結用円盤部に対してインナステータ側に設けることにより、電動モータの軸方向長さの小型化を図ることができる。
また、請求項６に係る発明によれば、上述した請求項３に係る発明と同等の効果を奏する。

電動回転アクチュエータの軸方向断面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。

以下、本発明の電動回転アクチュエータを具体化した実施形態について図１および図２を参照しつつ説明する。図１に示すように、電動回転アクチュエータは、電動モータ１０と、電動モータ１０のモータ出力軸１３の回転角を検出する回転角検出器２０と、電動モータ１０の軸方向一側（図１の右側）に一体的に連結された減速機３０と、電動モータ１０および減速機３０の一部を収容するハウジング５０と、モータカバー６０と、支持本体部７０とを備える。

ハウジング５０は、アルミニウムや鋼材などの熱伝導性の良好な金属製からなり、ハウジング本体５１と、隔壁部５２と、ハウジングボス部５３とを備える。ハウジング本体５１は、段付き筒状に形成されている。具体的には、ハウジング本体５１は、大径円筒状のモータ用ハウジング本体５１１と、モータ用ハウジング本体５１１の軸方向一側（図１の右側）の端面から径方向内側に延びる中空円盤板状の段面部５１２と、段面部５１２の径方向内縁から軸方向一側（図１の右側）に延びると共にモータ用ハウジング本体５１１よりも小径円筒状に形成された減速機用ハウジング本体５１３とから構成される。

隔壁部５２は、ハウジング本体５１の内側領域のうち電動モータ収容領域（図１の左側の領域）と減速機収容領域（図１の右側の領域）とを区画する。具体的には、隔壁部５２は、中空円盤板状に形成されており、ハウジング本体５１の段面部５１２の径方向内側に延在するように、ハウジング本体５１に一体的に形成されている。つまり、隔壁部５２により区画される電動モータ収容領域は、ハウジング本体５１の内側領域のうち軸方向他側（図１の左側）に位置しており、電動モータ１０を収容する領域である。また、隔壁部５２により区画される減速機収容領域は、ハウジング本体５１の内側領域のうち軸方向一側（図１の右側）に位置しており、減速機３０を収容する領域である。

ハウジングボス部５３は、モータ用ハウジング本体５１１よりも小径の円筒状に形成され、隔壁部５２のうち電動モータ収容領域側の面から軸方向に延びるように設けられている。
ここで、減速機用ハウジング本体５１３は、後述する減速機３０の固定内歯車３４を固定する部材として用いられている。そのため、減速機用ハウジング本体５１３には、固定内歯車３４が受けるトルクを反力として受けることになる。従って、ハウジング５０は、トルクの反力を受けることができる十分な剛性を有するようにするため、十分な厚みを有するように形成されている。なお、ハウジング５０の厚み、特に、隔壁部５２およびハウジングボス部５３の厚みは、後述するモータカバー６０の厚みに比べて十分に厚く形成されている。

モータカバー６０は、円盤状の外周縁にフランジを有する形状に形成されている。このモータカバー６０のフランジ部分をモータ用ハウジング本体５１１の軸方向他側（図１の左側）の端部に固定される。そして、モータカバー６０は、電動モータ収容領域の軸方向他側を覆蓋する。このモータカバー６０は、アルミニウムや鋼材などの金属製からなる。そして、上述したように、モータカバー６０の厚みは、ハウジング５０の厚みよりも十分に薄くすることで、アクチュエータの軽量化および軸方向の小型化を図っている。

支持本体部７０は、ハウジング５０に固定され、他の部材（図示せず）に固定される部材である。支持本体部７０は、円形孔７１が形成されており、この円形孔にハウジングの隔壁部５２の部分を位置させて、モータ用ハウジング本体５１１にボルトにより締結する。ここで、支持本体部７０は、アルミニウムや鋼材などの熱伝導性の良好な金属により形成されている。

電動モータ１０は、アウタロータ型の電動モータである。ここで、電動モータ１０にアウタロータ型を採用することにより、外径の大きさの割に、高いトルク性能を発揮することができる。つまり、制御性を向上することができる。この電動モータ１０は、モータ用ハウジング本体５１１の内側領域であって、隔壁部５２の軸方向他側（図１の左側）に位置するモータ収容領域に配置されている。電動モータ１０は、インナステータ１１と、アウタロータ１２と、モータ出力軸１３と、アウタロータ連結部１４とを備えて構成される。

インナステータ１１は、ハウジングボス部５３の外周面に固定される。インナステータ１１は、コアと該コアに巻回されたコイルとにより形成されている。アウタロータ１２は、磁石により円筒状に形成されており、インナステータ１１の外周面に対向するように、インナステータ１１の外周面とモータ用ハウジング本体５１１の内周面との径方向間にそれぞれに対して離隔して配置される。つまり、アウタロータ１２は、インナステータ１１のコイルに電流を供給することにより、インナステータ１１およびモータ用ハウジング本体５１１に対して相対回転する。

モータ出力軸１３は、中心軸上に設けられた軸状に形成されている。詳細には、モータ出力軸１３は、モータ側軸部１３１と減速機側筒部１３２とが一体的に且つ同軸的に形成される。モータ出力軸１３は、ハウジングボス部５３および隔壁部５２の内周側に挿通して設けられ、ハウジング５０に対して相対回転可能に設けられる。このモータ出力軸１３のモータ側軸部１３１の外周面のうち軸方向他端（図１の左端）が、第一軸受８１を介して、モータカバー６０に回転可能に支持される。さらに、モータ出力軸１３の減速機側筒部１３２の内周面が、第二軸受８２を介して減速機出力軸３５に回転可能に支持される。

アウタロータ連結部１４は、ほぼ円盤状に形成され、インナステータ１１およびハウジングボス部５３より軸方向他側（図１の左側）に配置され、アウタロータ１２とモータ出力軸１３のモータ側軸部１３１の外周面とを連結する。つまり、アウタロータ連結部１４は、アウタロータ１２のハウジング５０に対する回転をモータ出力軸１３に伝達する機能を有する。

詳細には、アウタロータ連結部１４は、中空円盤状に形成され、外周縁のうち軸方向一側をアウタロータ１２に取り付けられるロータ連結用円盤状部１４１と、ロータ連結用円盤状部１４１の内周縁から軸方向一側（図１の右側）に延びるように筒状に形成され、モータ出力軸１３のモータ側軸部１３１の外周面に取り付けるロータ連結用ボス部１４２とを備える。つまり、ロータ連結用ボス部１４２は、ロータ連結用円盤状部１４１の軸方向他側の面よりも軸方向他側に突出しないように形成されている。そして、ロータ連結用ボス部１４２の一部は、インナステータ１１の径方向内側に配置される。

回転角検出器２０は、ハウジング５０に対するモータ出力軸１３の回転角を検出し、例えばレゾルバやエンコーダなどを適用できる。この回転角検出器２０は、ハウジングボス部５３の径方向内側であって、インナステータ１１の径方向内側に設けられる。詳細には、回転角検出器２０のステータ２１が、ハウジングボス部５３の内周面に固定され、回転角検出器２０のロータ２２が、モータ出力軸１３のモータ側軸部１３１の外周面にステータ２１に対して径方向に対向するように固定されている。

ここで、上述したように、電動モータ１０のインナステータ１１をハウジングボス部５３に固定しており、このハウジングボス部５３はモータ出力軸１３に対して相対回転する部材であるため隙間を形成する必要がある。そこで、この隙間を有効利用して、回転角検出器２０を配置している。これにより、電動回転アクチュエータの軸方向の小型化を図ることができる。

減速機３０は、遊星歯車の回転軸が遊星歯車の内側に位置する揺動内接式遊星歯車装置を適用した場合を例示する。この減速機３０としては、揺動内接式遊星歯車に限られず、他の減速機を適用することもできる。

本実施形態における減速機３０は、電動モータ１０のモータ出力軸１３の回転を減速して、減速機出力軸３５に出力する。この減速機３０は、偏心部３１と、揺動面板３２と、第一ピン３３と、固定内歯車３４と、減速機出力軸３５と、第二ピン３６とを備えて構成される。

偏心部３１は、減速機３０の入力軸に相当し、モータ出力軸１３の減速機側筒部１３２の外周面に一体的に形成されている。この偏心部３１の外周面は、モータ出力軸１３の回転軸に対して偏心した偏心軸を中心とする円形断面形状に形成されている。つまり、モータ出力軸１３がハウジング５０に対して回転することに伴って、偏心部３１は、モータ出力軸１３の回転軸に対して公転運動する。

揺動面板３２は、円盤状に形成され、第三軸受８３を介して偏心部３１の外周面に嵌挿される。従って、揺動面板３２は、偏心部３１のモータ出力軸の回転軸に対する公転運動に伴って公転運動しつつ、偏心部３１に対して相対回転可能となる。つまり、揺動面板３２は、自転可能となる。さらに、揺動面板３２には、偏心部３１の偏心軸を中心とした円周上に、複数の円形断面の貫通孔が形成されている。さらに、揺動面板３２の外周縁には、偏心部３１の偏心軸を中心とし、周方向に沿ってエピトロコイド型の外歯が所定のピッチで形成されている。

第一ピン３３は、揺動面板３２の貫通孔にそれぞれ嵌合され、かつ、揺動面板３２の軸方向他側（図１の左側）の面から突出するように設けられている。この第一ピン３３は円柱状に形成されている。つまり、揺動面板３２に第一ピン３３を嵌合することにより、揺動面板３２と第一ピン３３とにより、複数のピン状外歯を有する外歯車を形成する。

固定内歯車３４は、円環状に形成され、ハイポトロコイド型の内歯が所定のピッチに形成されている。この固定内歯車３４は、ハウジング５０の隔壁部５２の軸方向一側（図１の右側）の面に固定される。この固定内歯車３４の内歯の中心軸は、モータ出力軸１３の回転軸に一致する。内歯の数は、第一ピン３３の数よりも僅かに多く形成されている。そして、固定内歯車３４の内歯は、第一ピン３３に噛合される。つまり、固定内歯車３４の内歯と第一ピン３３とに歯数差があるため、第一ピン３３が固定されている揺動面板３２がモータ出力軸１３の回転軸を中心に公転運動すると、揺動面板３２は固定内歯車３４に対して公転運動とは反対方向に歯数差分回転する。

ここで、固定内歯車３４は、第一ピン３３に噛合することにより、モータ出力軸１３の回転により生じるトルクの反力として受けることになる。従って、固定内歯車３４は相当の剛性を必要とする。また、この固定内歯車３４を固定する隔壁部５２も同様にトルクの反力を受けるため、相当の剛性を必要とする。

減速機出力軸３５は、減速機３０の出力軸をなし、モータ出力軸１３の回転が減速された回転を出力する。この減速機出力軸３５は、ハウジング５０およびモータ出力軸１３に対して相対回転可能に支持されている。詳細には、減速機出力軸３５は、出力側円盤部３５１と、挿入軸部３５２と、支持フランジ部３５３とを備えて構成される。

出力側円盤部３５１は、減速機３０を構成する偏心部３１、揺動面板３２、第一ピン３３、および固定内歯車３４の軸方向一側を覆蓋するように設けられている。この出力側円盤部３５１には、モータ出力軸１３の回転軸を中心とした円周上に、複数の円形断面の貫通孔が形成されている。挿入軸部３５２は、出力側円盤部３５１の軸方向他側（図１の左側）の面の軸中心部から軸方向に突出するように設けられている。この挿入軸部３５２は、モータ出力軸１３の減速機側筒部１３２の径方向内側に第二軸受８２を介して配置されている。つまり、モータ出力軸１３は、挿入軸部３５２の外周面に第二軸受８２を介して回転可能に支持されている。

支持フランジ部３５３は、ほぼ筒状に形成され、出力側円盤部３５１の径方向外縁から軸方向他側（図１の左側）に延在するように設けられている。支持フランジ部３５３の内周面が、第四軸受８４を介してハウジング５０の減速機用ハウジング本体５１３に回転可能に支持されている。

第二ピン３６は、減速機出力軸３５の出力側円盤部３５１の貫通孔にそれぞれ嵌合され、かつ、出力側円盤部３５１の軸方向他側（図１の左側）の面から突出するように設けられている。この第二ピン３６は円柱状に形成されている。つまり、減速機出力軸３５の出力側円盤部３５１に第二ピン３６を嵌合することにより、減速機出力軸３５と第二ピン３６とにより、複数のピン状外歯を有する内歯車を形成する。第二ピン３６の数は、揺動面板３２の外周縁に形成されているエピトロコイド型の外歯の数よりも多く設定されている。そして、第二ピン３６は、揺動面板３２の外周縁の外歯に噛合される。

つまり、揺動面板３２がモータ出力軸１３の回転軸を中心に公転運動しており自転運動していないときには、揺動面板３２の外周縁のエピトロコイド型の外歯車と第二ピン３６とに歯数差があるため、第二ピン３６が固定されている減速機出力軸３５は、揺動面板３２の公転運動の方向に歯数差分回転する。

実際には、揺動面板３２はモータ出力軸１３の回転軸を中心に公転運動に加えて自転運動している。そして、揺動面板３２の自転運動の方向と、揺動面板３２に対する減速機出力軸３５の回転方向は、反対方向である。従って、減速機出力軸３５は、揺動面板３２の自転運動の回転に対して、減速機出力軸３５の揺動面板３２に対する回転の分だけ戻した回転となる。つまり、減速機出力軸３５は、揺動面板３２の回転をさらに減速した回転となる。

以上説明した電動回転アクチュエータにおいては、電動モータ１０のインナステータ１１のコイルが発熱源となる。この発生した熱の放熱経路について以下に説明する。インナステータ１１は、ハウジング５０のハウジングボス部５３に固定されている。従って、インナステータ１１のコイルにより発生した熱は、まず、ハウジングボス部５３に伝達される。

続いて、ハウジングボス部５３は、ハウジング５０の隔壁部５２に一体的に形成されている。従って、ハウジングボス部５３に伝達された熱は、隔壁部５２に伝達される。続いて、隔壁部５２は、ハウジング本体５１に一体的に形成されている。さらに、隔壁部５２の径方向外側に支持本体部７０が設けられている。従って、隔壁部５２に伝達された熱は、ハウジング本体５１および支持本体部７０に伝達されて、電動回転アクチュエータの外部へ放熱することができる。

ここで、放熱経路であるハウジングボス部５３、隔壁部５２、ハウジング本体５１は、相当な厚みを有しており、良好な熱伝導性を有している。これは、隔壁部５２が減速機３０を構成する固定内歯車３４を固定するため、トルクの反力を受けるために十分な剛性を必要とするためである。そのため、ハウジングボス部５３および隔壁部５２はある程度の厚みを元々有するものである。そうすると、ハウジングボス部５３および隔壁部５２を介して、インナステータ１１により発生された熱を放熱することで、確実に放熱効果を発揮することができる。

さらに、インナステータ１１により発生された熱を隔壁部５２を介して放熱しているため、従来のように、インナステータ１１を被覆するモータカバー６０の厚みを厚くする必要がない。従って、電動回転アクチュエータの軸方向の小型化および軽量化を図ることができる。つまり、アウタロータ型の電動モータを採用することでトルク性能を向上させた場合に、軸方向の小型化および軽量化を図りつつ、放熱効果の向上を図ることができる。

１０：電動モータ、 １１：インナステータ、 １２：アウタロータ
１３：モータ出力軸、 １３１：モータ側軸部、 １３２：減速機側筒部
１４：アウタロータ連結部、 １４１：ロータ連結用円盤状部
１４２：ロータ連結用ボス部
２０：回転角検出器、 ２１：ステータ、 ２２：ロータ
３０：減速機、 ３１：偏心部、 ３２：揺動面板、 ３３：第一ピン
３４：固定内歯車、 ３５：減速機出力軸、 ３５１：出力側円盤部
３５２：挿入軸部、 ３５３：支持フランジ部、 ３６：第二ピン
５０：ハウジング、 ５１：ハウジング本体、 ５１１：モータ用ハウジング本体
５１２：段面部、 ５１３：減速機用ハウジング本体
５２：隔壁部、 ５３：ハウジングボス部
６０：モータカバー、 ７０：支持本体部、 ７１：円形孔
８１：第一軸受、 ８２：第二軸受、 ８３：第三軸受、 ８４：第四軸受

Claims (6)

1. 電動モータと、前記電動モータの軸方向一側に一体的に連結された減速機と、前記電動モータおよび前記減速機を収容するハウジングと、を備える電動回転アクチュエータであって、
   前記ハウジングは、
   筒状に形成されたハウジング本体と、
   前記ハウジング本体の内周面に一体的に且つ環状に形成された隔壁部であって、前記ハウジング本体の内側領域のうち軸方向他側に位置し前記電動モータを収容する電動モータ収容領域と、前記ハウジング本体の内側領域のうち前記軸方向一側に位置し前記減速機を収容する減速機収容領域と、を区画する前記隔壁部と、
   前記隔壁部のうち前記電動モータ収容領域側の面から軸方向に延びる筒状のハウジングボス部と、
   を備え、
   前記電動モータは、アウタロータ型の電動モータであって、
   前記ハウジングボス部の外周面に固定されたインナステータと、
   前記インナステータの外周面と前記ハウジング本体の内周面との径方向間にそれぞれに対して離隔して配置されたアウタロータと、
   前記ハウジングボス部および前記隔壁部の内周側に挿通して設けられ、前記ハウジングに対して相対回転可能に設けられたモータ出力軸と、
   前記インナステータおよび前記ハウジングボス部より前記軸方向他側に配置され、前記アウタロータと前記モータ出力軸とを連結し、前記アウタロータの回転を前記モータ出力軸に伝達するアウタロータ連結部と、
   を備え、
   前記減速機は、複数の歯車を備え、前記モータ出力軸の前記軸方向一側に連結され、前記複数の歯車の動作により前記出力軸の回転を減速して出力し、
   前記減速機の前記複数の歯車のうち少なくとも一つの歯車は、前記ハウジングの前記隔壁部の前記減速機収容領域側に固定され、前記モータ出力軸から伝達されたトルクの少なくとも一部を前記隔壁部に対して伝達し、
   前記電動回転アクチュエータは、中空円盤状に形成され、内周縁を前記ハウジングに固定され、前記隔壁部の径方向外側に配置された支持本体部をさらに備えることを特徴とする電動回転アクチュエータ。
2. 請求項１において、
   前記電動回転アクチュエータは、
   前記ハウジングボス部の径方向内側であって、前記インナステータの径方向内側に設けられ、前記ハウジングに対する前記モータ出力軸の回転角を検出する回転角検出器をさらに備えることを特徴とする電動回転アクチュエータ。
3. 請求項１または２において、
   前記電動回転アクチュエータは、前記電動モータ収容領域の前記軸方向他側を覆蓋し、前記ハウジング本体に固定されたモータカバーをさらに備え、
   前記モータ出力軸は、前記モータカバーに第一軸受を介して回転可能に支持されると共に、隔壁または前記減速機の出力軸に第二軸受を介して回転可能に支持されることを特徴とする電動回転アクチュエータ。
4. 請求項１または２において、
   前記電動回転アクチュエータは、前記電動モータ収容領域の前記軸方向他側を覆蓋し、前記ハウジング本体に固定されたモータカバーをさらに備え、
   前記モータカバーの厚みは、前記隔壁部の厚みよりも薄く形成されていることを特徴とする電動回転アクチュエータ。
5. 請求項１〜４の何れか一項において、
   前記アウタロータ連結部は、
   中空円盤状に形成され、外周縁のうち前記軸方向一側を前記アウタロータに取り付けられるロータ連結用円盤状部と、
   前記円盤状連結部の内周縁から前記軸方向一側に延びるように筒状に形成され、前記モータ出力軸の外周面に取り付けるロータ連結用ボス部と、
   を備え、
   前記ロータ連結用ボス部の少なくとも一部は、前記インナステータの径方向内側に配置されることを特徴とする電動回転アクチュエータ。
6. 電動モータと、前記電動モータの軸方向一側に一体的に連結された減速機と、前記電動モータおよび前記減速機を収容するハウジングと、を備える電動回転アクチュエータであって、
   前記ハウジングは、
   筒状に形成されたハウジング本体と、
   前記ハウジング本体の内周面に一体的に且つ環状に形成された隔壁部であって、前記ハウジング本体の内側領域のうち軸方向他側に位置し前記電動モータを収容する電動モータ収容領域と、前記ハウジング本体の内側領域のうち前記軸方向一側に位置し前記減速機を収容する減速機収容領域と、を区画する前記隔壁部と、
   前記隔壁部のうち前記電動モータ収容領域側の面から軸方向に延びる筒状のハウジングボス部と、
   を備え、
   前記電動モータは、アウタロータ型の電動モータであって、
   前記ハウジングボス部の外周面に固定されたインナステータと、
   前記インナステータの外周面と前記ハウジング本体の内周面との径方向間にそれぞれに対して離隔して配置されたアウタロータと、
   前記ハウジングボス部および前記隔壁部の内周側に挿通して設けられ、前記ハウジングに対して相対回転可能に設けられたモータ出力軸と、
   前記インナステータおよび前記ハウジングボス部より前記軸方向他側に配置され、前記アウタロータと前記モータ出力軸とを連結し、前記アウタロータの回転を前記モータ出力軸に伝達するアウタロータ連結部と、
   を備え、
   前記減速機は、複数の歯車を備え、前記モータ出力軸の前記軸方向一側に連結され、前記複数の歯車の動作により前記出力軸の回転を減速して出力し、
   前記減速機の前記複数の歯車のうち少なくとも一つの歯車は、前記ハウジングの前記隔壁部の前記減速機収容領域側に固定され、前記モータ出力軸から伝達されたトルクの少なくとも一部を前記隔壁部に対して伝達し、
   前記電動回転アクチュエータは、前記電動モータ収容領域の前記軸方向他側を覆蓋し、前記ハウジング本体に固定されたモータカバーをさらに備え、
   前記モータ出力軸は、前記モータカバーに第一軸受を介して回転可能に支持されると共に、隔壁または前記減速機の出力軸に第二軸受を介して回転可能に支持されることを特徴とする電動回転アクチュエータ。

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