(57)【要約】【課題】熱や振動が印加されてもコイル部のターミナル溶接部に力が加わることを防止可能な、耐久性の高い回転式アクチュエータを提供する。【解決手段】ステータ３０の径内方向に取り付けられたコイル５０のボビン５１は、第１鍔部５５と第２鍔部５６とによってステータ３０の本体３１を挟み込み、リアハウジング２１に第１鍔部５５を、フロントハウジング２２に第１鍔部５６を挟持される。第１鍔部５５の第１突起５７は、ステータ３０に対する径方向の位置をリアハウジング２１に形成された凹部で固定される。第２鍔部５６の第２突起５８は、ステータ３０に対する径方向の位置を、フロントハウジング２２、プレート２７、および減速機６のリングギア７０によって区画された凹部で固定される。これにより、各コイル５０のステータ３０に対する径方向の位置を規制し、ボビン５１の突部３２に対するがたつきを防止可能である。【選択図】図１
2010193653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リアハウジングと、
前記リアハウジングに当接して前記リアハウジングとの間に空間を形成するフロントハウジングと、
前記空間に収容され、円環状の本体、および前記本体から径内方向へ突出して周方向に複数形成される突部を有するステータと、
前記ステータの前記各突部に取り付けられるボビンおよび前記ボビンに巻かれる巻線を有する複数のコイルと、
前記ステータの径内方向に設けられ、前記コイルに生じる磁力によって回転するロータと、
前記ロータの回転を減速して出力する減速機と、
を備える回転式アクチュエータであって、
前記リアハウジングおよび前記フロントハウジングの少なくともいずれか一方には、前記突部の径外方向で前記ステータの軸方向端面に対向する凹部が設けられ、
前記各ボビンは、前記ステータの前記軸方向端面に沿って径外方向へ突出する鍔部を有し、前記各鍔部は、径外方向端縁で前記凹部に対応して突出する突起を形成し、前記突起が前記凹部に係止されることを特徴とする回転式アクチュエータ。
【請求項２】
前記リアハウジングは、電源に接続される導体を有し、前記各コイルは、前記巻線と前記導体とに接続されるターミナルを有し、前記各ボビンは、前記ステータに対する前記リアハウジング側に前記鍔部を有し、前記凹部は、前記鍔部の端縁で前記リアハウジング側へ向かって突出する前記突起に対応して前記リアハウジングに形成されることを特徴とする請求項１に記載の回転式アクチュエータ。
【請求項３】
前記各コイルの前記ボビンは、前記ステータを挟んで前記リアハウジング側と前記フロントハウジング側とに前記鍔部を有し、前記リアハウジングおよび前記フロントハウジングは、前記各鍔部にそれぞれ形成される前記各突起に対応する前記凹部をそれぞれ有し、前記各コイルは、前記リアハウジングと前記ステータとの間、および、前記フロントハウジングと前記ステータとの間に、前記各鍔部をそれぞれ挟持されることを特徴とする請求項１または２に記載の回転式アクチュエータ。
【請求項４】
前記フロントハウジングは、前記空間の前記フロントハウジング側に収容される前記減速機の一部を構成するリングギア、および前記リングギアの径外方向で前記フロントハウジングに固定されて前記リングギアを相対回転不能に支持する円環状のプレートを有し、前記各ボビンは、前記ステータに対する前記フロントハウジング側に前記鍔部を有し、前記凹部は、前記フロントハウジングにおいて、前記リングギアの前記ステータ側の端縁が前記プレートの前記ステータ側の端面よりも前記ステータ側へ突出していることにより、前記鍔部の端縁で前記フロントハウジング側へ向かって突出する前記突起に対応して前記リングギアおよび前記プレートに区画されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転式アクチュエータ。
【請求項５】
前記フロントハウジングは、樹脂により形成され、前記リングギアは、径方向外側へ突出する複数の耳部を有し、前記プレートは、前記耳部に対応する複数の溝部を内壁に有し、前記フロントハウジングには前記プレートがインサートモールドされ、前記プレートの前記溝部には前記リングギアの前記耳部が圧入されることを特徴とすることを特徴とする請求項４に記載の回転式アクチュエータ。
【請求項６】
前記ステータの前記各突部は、前記ステータの周方向に面して形成される両側辺および前記ステータの軸方向端面のうち、少なくともいずれか一箇所に、前記各コイルの前記ボビン内に圧入される凸形状の圧入部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転式アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機（以下、モータとする。）と減速機とを組み合わせた回転式アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転式アクチュエータとして、モータと減速機とを軸方向に隣接して配置することにより薄型化を図ったものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
上述した回転式アクチュエータには、永久磁石を用いることなく駆動力を発生するモータとして、ブラシレスモータの一種であるＳＲ（スイッチトリラクタンス）モータが用いられる。ＳＲモータのロータは、径方向外側に突出する突極部を周方向へ複数有している。また、ＳＲモータのステータは、ロータの突極部と対向して径方向内側に突出する突部を周方向へ複数有している。ステータの突部には、巻線および巻線が巻かれたボビンから構成されているコイル部が例えば圧入または挿入により取り付けられている。（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２８２６０１号公報
【特許文献２】特開２００５−２６５１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えばＳＲモータを車両などに搭載する場合、ＳＲモータの周囲は比較的大きな温度変化にさらされ、車両の振動などが伝わる。そのため、温度の変化や振動などによってステータの突部と突部に取り付けられたコイルとの間に緩みが生じるおそれがある。ここで、ステータの突部に突起などを設けてステータとコイルとの組付強度を向上させ、コイルのステータからの脱落防止を図ることが考えられてきた。
【０００５】
しかしながら、ステータの突部とコイルとの組付箇所の構造を改良しただけでは、依然として、当該組付箇所に対する長時間にわたる温度や振動の印加によって摩耗やクリープが生じるおそれがあるため、上述した緩みの発生を免れることができない。そのため、例えば、耐久性が相対的に小さい部位であるコイルのターミナル溶接部に、ステータから抜ける方向への力が連続的に加わり、ターミナル溶接部の破損や断線に至ることが懸念される。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、熱や振動が印加されてもコイルのターミナル溶接部に過大な力が加わることを防止可能な、耐久性の高い回転式アクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明では、リアハウジングとフロントハウジングとの間に形成される空間に、円環状の本体から径内方向へ突出する突部が周方向に複数形成されたステータが収容されている。ステータには、突部に取り付けられるボビンに巻線が巻かれた複数のコイルが設けられている。これらのコイルに生じる磁力によって、ステータの径内方向に設けられたロータが回転し、ロータの回転は減速機により減速されて出力される。
【０００８】
このような回転式アクチュエータにおいて、リアハウジングおよびフロントハウジングの少なくともいずれか一方に、ステータの突部に対する径外方向でステータの軸方向端面に対向する凹部が設けられている。複数のコイルのボビンは、ステータの軸方向端面に沿って径外方向へ突出する鍔部を有しており、鍔部の径外方向端縁には、リアハウジングまたはフロントハウジングの凹部に対応する突起が形成されている。これらの突起は、リアハウジングまたはフロントハウジングの凹部に係止される。
【０００９】
コイルのボビンには端縁に突起のある鍔部を形成し、リアハウジングおよびフロントハウジングのうち一方または両方のハウジングには突起と対応する凹部を設けたので、ステータに取り付けられる各コイルを、ハウジングにも固定できるようになる。ここで、突起がハウジングの凹部に対応しているため、鍔部の端縁はステータの径方向における位置をハウジングの凹部に規制される。この構成により、コイルはステータに対する周方向の移動のみならず、径方向への移動をも抑制されるので、ステータとの間で緩みの原因となるがたつきを生じにくくなる。したがって、コイルの摩耗を防止することが可能となり、特に、振動によりターミナル溶接部に加わる力の増大を抑えられるので、回転式アクチュエータのＳＲモータ部分の耐久性が高められる。
【００１０】
請求項２記載の発明では、リアハウジングが、電源に接続される導体を有し、各コイルが、巻線とリアハウジングに設けられた導体とに接続されるターミナルを有している。コイルのボビンは、ステータに対するリアハウジング側に鍔部を有している。そして、鍔部の端縁でリアハウジング側へ向かって突出する突起に対応した凹部が、リアハウジングに形成されている。つまり、各コイルは、導体に接続されるターミナルと鍔部とをいずれもステータのリアハウジング側に有しており、かつ、鍔部の突起によってリアハウジングに係止されている。このように、コイルをターミナルの近傍でハウジングに固定することができるので、たとえ振動が加わったとしても、ターミナル溶接部に大きな力がかかることを回避できる。
【００１１】
請求項３記載の発明では、各コイルのボビンが、ステータを挟んでリアハウジング側とフロントハウジング側との両方に鍔部を有している。また、鍔部にそれぞれ形成される突起に対応する凹部が、リアハウジングおよびフロントハウジングの両方に設けられている。コイルはそれぞれ、リアハウジングとステータとの間に一方の鍔部を挟持され、フロントハウジングとステータとの間に他方の鍔部を挟持されている。このように、コイルをステータの軸方向両側からハウジングで挟み込み、かつ、ボビンの両側に設けられた鍔部の突起を両側のハウジングにそれぞれ係止することで、コイル全体がステータに対する径方向の位置をハウジングに保持固定される。このため、各コイルは回転式アクチュエータの振動によるがたつきを生じなくなり、ＳＲモータ部分の耐久性向上に寄与する。
【００１２】
請求項４記載の発明では、フロントハウジングが、フロントハウジング側に設けられた減速機の一部を構成するリングギアを有している。また、フロントハウジングには、リングギアの径外方向でリングギアを相対回転不能に支持する円環状のプレートが固定されている。コイルのボビンは、ステータに対するフロントハウジング側に鍔部を有している。そして、鍔部の端縁で前記フロントハウジング側へ向かって突出する前記突起に対応した凹部は、フロントハウジングにおいて、リングギアのステータ側端縁がプレートのステータ側端面よりもステータ側へ突出していることによってリングギアおよびプレートに区画されて設けられている。
【００１３】
このように、ＳＲモータ部分よりフロントハウジング側に減速機を有している回転式アクチュエータにおいて、コイルをフロントハウジング側に設けられた鍔部によってフロントハウジングに係止する場合は、鍔部の突起に対応する凹部を、減速機の一部を構成するリングギアの部材壁を利用して形成することができる。また、リングギアをフロントハウジングに固定するためのプレートがリングギアの端縁より反ステータ方向に位置しているので、プレートとリングギアとによって作られる段差を利用して凹部を形成することができる。このため、上記構成でコイルをフロントハウジングに固定する場合に、フロントハウジングに凹部を設けることが容易となる。
【００１４】
請求項５記載の発明では、リングギアが、径方向外側へ突出する複数の耳部を有している。プレートは、耳部に対応する複数の溝部を内壁に有している。そして、樹脂により形成されているフロントハウジングにプレートがインサートモールドされ、プレートの溝部にリングギアの耳部が圧入されている。このように、フロントハウジングの内壁、リングギア、およびプレートの各部材壁を利用してフロントハウジングに凹部を設ける場合に、簡易な組付工程で各部材同士を確実に固定することができる。したがって、リングギアおよび各コイルは、フロントハウジングに対して容易に取り付けられ、かつ、組付完了後の回転式アクチュエータに振動が発生した場合にも、安定してフロントハウジングに保持された状態となる。
【００１５】
請求項６記載の発明では、ステータの各突部においてステータの周方向に面している両側辺、および、ステータの軸方向端面のうち、少なくともいずれか一箇所に、各コイルのボビン内に圧入される凸形状の圧入部が設けられている。この圧入部は、例えば、突部の周方向の両側辺のそれぞれに、周方向へ突出する突起として形成してもよい。また、例えば、金属製の薄板が複数積層されて構成されたステータの、軸方向端面を形成している薄板のいずれか一方に対し、各突部について少なくとも一箇所ずつを軸方向へ打ち出すことにより圧入部を形成してもよい。各コイルは、圧入部を有する各突部をボビンに圧入されることにより、安定してステータに取り付けられる。このような構成を、上述した請求項１〜５記載の発明の構成と併せて採用すれば、コイルとステータとの間で緩みの発生を防ぐ効果が、より良好に奏される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態による回転式アクチュエータを示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による回転式アクチュエータを適用したシフトバイワイヤシステムを示す概念図である。
【図３】本発明の一実施形態による回転式アクチュエータのステータおよびコイルを示す概略図である。
【図４】図３のIV−IV線断面を示す要部断面図である。
【図５】図４の矢印Ｖ方向から見た、（ａ）ステータ、（ｂ）コイル、（ｃ）コイルを組み付けた後のステータ、を示す概略図である。
【図６】本発明の一実施形態による回転式アクチュエータのリアハウジングを示す図であって、（ａ）は図６（ｂ）のVI−VI線断面図、（ｂ）は図６（ａ）を矢印Ｙ方向から見た図、（ｃ）は図６（ａ）の矢印Ａで示す部分の拡大図である。
【図７】本発明の一実施形態による回転式アクチュエータのフロントハウジングを示す図であって、（ａ）はは図７（ｂ）を矢印Ｚ方向から見た図、（ｂ）は図７（ａ）のVII−VII線断面図、（ｃ）は図７（ｂ）の矢印Ｂで示す部分の拡大図である。
【図８】図１の矢印VIIで示す部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態による回転式アクチュエータを図面に基づいて説明する。
（一実施形態）
図１に示す回転式アクチュエータ１は、例えば電子制御による自動変速機のシフトレンジを切り換えるシフトバイワイヤシステムの駆動部として適用される。図２に示すように、シフトバイワイヤシステム１００は、回転式アクチュエータ１により自動変速機のマニュアルバルブ１０１を駆動する。シフトバイワイヤシステム１００は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２を備えている。ＥＣＵ２は、回転式アクチュエータ１へ駆動信号を出力する。これにより、回転式アクチュエータ１は、ＥＣＵ２から入力された駆動信号にしたがって回転する。回転式アクチュエータ１の回転運動は、駆動力伝達部１０２に伝達される。駆動力伝達部１０２は、回転式アクチュエータ１から出力された回転駆動力をマニュアルバルブ１０１に伝達する。
【００１８】
駆動力伝達部１０２は、駆動軸部材１０３、ディテントプレート１０４およびストッパ１０５などを有している。駆動軸部材１０３は、回転式アクチュエータ１に接続し、回転式アクチュエータ１によって回転駆動される。ディテントプレート１０４は、駆動軸部材１０３から径方向外側に伸びて駆動軸部材１０３と一体に回転可能に構成されている。これにより、ディテントプレート１０４は、駆動軸部材１０３と一体に回転式アクチュエータ１によって回転駆動される。ディテントプレート１０４は、駆動軸部材１０３と平行に突出するピン１０６が設けられている。ピン１０６は、マニュアルバルブ１０１と接続している。その結果、ディテントプレート１０４が駆動軸部材１０３とともに回転することにより、マニュアルバルブ１０１は軸方向へ往復移動する。すなわち、駆動力伝達部１０２は、回転式アクチュエータ１の回転駆動力を直線運動に変換してマニュアルバルブ１０１に伝達する。
【００１９】
ディテントプレート１０４は、径方向において駆動軸部材１０３と反対側に複数の凹部１０７を有している。凹部１０７は、それぞれ図示しない自動変速機のシフトレンジである「Ｐレンジ」、「Ｒレンジ」、「Ｎレンジ」および「Ｄレンジ」に対応している。ストッパ１０５は、板ばね１０８の先端に支持されている。ストッパ１０５がディテントプレート１０４の凹部１０７のいずれかと噛み合うことによって、マニュアルバルブ１０１の軸方向の位置は決定される。駆動軸部材１０３を経由してディテントプレート１０４に回転力が加わると、ストッパ１０５は隣接する他の凹部１０７へ移動する。その結果、回転式アクチュエータ１によって駆動軸部材１０３を回転させることにより、マニュアルバルブ１０１の軸方向の位置が変化し、自動変速機のシフトレンジが変更される。
【００２０】
次に、回転式アクチュエータ１について説明する。
回転式アクチュエータ１は、図１に示すようにハウジング２０、スイッチトリラクタンス（ＳＲ）モータ３および減速機６を備えている。ハウジング２０は、リアハウジング２１とフロントハウジング２２とから構成されている。リアハウジング２１およびフロントハウジング２２は、樹脂により形成されている。フロントハウジング２２は、ボルト２３によりリアハウジング２１に固定されている。フロントハウジング２２は、リアハウジング２１と当接してリアハウジング２１との間に空間２４を形成している。フロントハウジング２２とリアハウジング２１とが当接する箇所には、弾性を有する円環状の弾性部材２５が挟み込まれている。
【００２１】
ＳＲモータ３は、永久磁石を用いることなく駆動力を発生するブラシレスモータである。ＳＲモータ３は、ステータ３０、ロータ４０、およびコイル５０を備えている。ステータ３０は、略円環状に形成され、リアハウジング２１にインサートモールドされた金属製のプレート２６に圧入されることにより、リアハウジング２１に相対回転不能に固定されている。
【００２２】
図３は、ステータ３０、ロータ４０、およびコイル５０をフロントハウジング２２側から、すなわち図１の矢印III方向に見た図である。ステータ３０は、本体３１および突部３２を有している。本体３１は、円環状に形成されている。突部３２は、本体３１の径内方向へ突出して形成され、周方向に等間隔で複数設けられている。本実施形態の場合、突部３２はステータ３０の周方向に３０度毎の間隔で十二箇所に形成されている。ステータ３０には、ボビン５１に巻線５２が巻かれてなるコイル５０が、各突部３２に各ボビン５１が取り付けられることによって、突部３２と同じ数だけ設けられている。本実施形態では、ステータ３０に十二個のコイル５０が取り付けられている。
【００２３】
複数のコイル５０は、図１の矢印Ｘ方向から見て時計方向に、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｕ相、・・・の順に並んで配置され、電源に接続される導体としてのバスバー部８０に電気的に接続されている。バスバー部８０は、図１に示すようにリアハウジング２１に設けられている。バスバー部８０は、例えば金属の薄板によって形成され、各コイル５０へ供給される電力が流れる。バスバー部８０は、コイル５０に対するステータ３０の径内方向で、コイル５０のターミナル５３と電気的に接続される。各コイル５０に一組ずつ設けられているターミナル５３には、コイル５０の巻線５２をなす導線の両端が接続されている。各ターミナル５３には、ＥＣＵ２から出力された駆動信号に基づいて、各バスバー部８０を経由して電力が供給される。
【００２４】
ステータ３０は、図１に示すように磁性材料により形成された薄板３３を板厚方向に複数積層することによって形成されている。ステータ３０の各薄板３３は、図１および図５（ａ）に示すように、板厚方向の両端部に凹凸部３４を有している。凹凸部３４は、本体３１において各突部３２の径外方向に設けられている。この薄板３３の凹凸部３４同士を嵌め合わせることにより、複数の薄板３３がステータ３０の軸方向へ積層され、ステータ３０が形成される。
【００２５】
ロータ４０は、図１に示すようにステータ３０の径内方向に設けられている。ロータ４０は、ハウジング２０に収容され、ハウジング２０およびステータ３０に対し、回転可能に支持されている。ロータ４０は、ロータ軸４１およびロータコア４２からなる。ロータ軸４１は、一方の端部をフロントベアリング９１に、他方の端部をリアベアリング９２によって回転可能に支持されている。これにより、ロータ４０は、ハウジング２０およびステータ３０に対し、相対的に回転可能である。なお、フロントベアリング９１は、後述する減速機６の出力軸６０の内周に設けられている。出力軸６０は、フロントハウジング２２の内周に設けられたメタルベアリング９３によって回転可能に支持されている。すなわち、ロータ軸４１の一方の端部は、フロントハウジング２２に設けられたメタルベアリング９３、出力軸６０およびフロントベアリング９１を介して回転可能に支持されている。一方、ロータ軸４１の他方の端部は、リアハウジング２１に設けられたリアベアリング９２を介して回転可能に支持されている。
【００２６】
ロータコア４２は、薄板を板厚方向に複数積層することによって形成されている。ロータコア４２は、ロータ軸４１に圧入固定されている。ロータコア４２には、ステータ３０に向けてロータ４０の周方向に４５度毎の間隔で突設された複数の突極４２１が設けられている。図３に示す複数のコイル５０に対し、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順番に通電を切り替えるか、逆にＷ相、Ｖ相、Ｕ相の順番に通電を切り替えるかによって、ロータ４０は図１の矢印Ｘから見て反時計方向に回転するか、時計方向に回転するかのいずれか一方向へ駆動される。ロータ４０は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の通電が一巡する毎に４５度回転する。このように、各コイル５０への通電を切り替えてコイル５０に生じる磁力を制御することによって、ロータ４０を任意の方向へ回転させることができる。
【００２７】
図１に示すように、減速機６は、サンギア６１、リングギア７０および出力軸６０を備えている。減速機６は、いわゆる遊星歯車装置の一種である。サンギア６１は、減速機６において入力軸に相当するロータ軸４１に形成された偏心部４１１を介して、ロータ軸４１に対して偏心回転可能な状態で取り付けられている。サンギア６１は、略円盤状に形成され、外周に外歯６２を有している。リングギア７０は、サンギア６１の径外方向に設けられ、本体７１の径内方向でサンギア６１の外歯６２に噛み合う内歯７２を有している。偏心部４１１は、ロータ軸４１の回転中心に対し偏心回転してサンギア６１を揺動回転させる軸であり、偏心部４１１の外周に設けられたミドルベアリング９４を介してサンギア６１を回転可能に支持している。
【００２８】
サンギア６１は、上述のようにミドルベアリング９４を介してロータ軸４１の偏心部４１１に対して回転可能に支持され、偏心部４１１の回転によってリングギア７０に噛み合った状態で回転するように構成されている。リングギア７０は、円環状に形成されフロントハウジング２２にインサートモールドされた金属製のプレート２７により、フロントハウジング２２に相対回転不能に固定されている。
【００２９】
出力軸６０は、サンギア６１側端部にフランジ６０１を有している。フランジ６０１には、同一円周上に複数のピン穴６０２が形成されている。サンギア６１には、フランジ６０１側へ突出しピン穴６０２に遊嵌する複数のピン６１１が形成されている。そして、ピン６１１とピン穴６０２との嵌まり合いによって、サンギア６１の自転運動が出力軸６０に伝達される。
【００３０】
このような構成により、ロータ軸４１が回転してサンギア６１が偏心回転することによって、サンギア６１がロータ軸４１に対して減速回転し、その減速回転が出力軸６０に伝達される。なお、出力軸６０は、上述したシフトバイワイヤシステム１００の駆動軸部材１０３に連結されている。
【００３１】
次に、本発明の一実施形態の特徴的構成をなすコイル５０のボビン５１について、図４を用いて詳細に説明する。
図４に示すように、ボビン５１は、樹脂などの絶縁体により形成され、巻線５２を巻かれるコイル５０の軸をなしている。ボビン５１は、コイル５０の中心軸方向に空間を形成する中空筒状を呈しており、この中心軸方向にステータ３０の突部３２を圧入されることによって、ステータ３０に取り付けられている。
【００３２】
上述したように、コイル５０は、ステータ３０の径内方向に向けられた一端に、巻線５２と電気的に接続されたターミナル５３を有している。ターミナル５３は、突部３２に対しステータ３０の軸方向リアハウジング２１側に配置される。ボビン５１は、巻線５２が巻かれる範囲の軸方向両端がそれぞれ鍔状に突出し、コイル５０の軸方向における両端面を形成している。図３に示すように、ボビン５１の両端面のうちステータ３０の径外方向に向けられている端面５４は、本体３１の内周面すなわち本体３１と突部３２との境界部分と同じ平面上に位置している。
【００３３】
ここで、本発明の一実施形態の特徴は、上述したボビン５１の端面５４に、鍔部としての第１鍔部５５および第２鍔部５６が設けられている点である。図１に示すように、第１鍔部５５は、ステータ３０の軸方向リアハウジング２１側の端面に沿って、ステータ３０の径外方向へ突出して形成されている。また、第２鍔部５６は、ステータ３０の軸方向フロントハウジング２２側の端面に沿って、ステータ３０の径外方向へ突出して形成されている。このため、ステータ３０の本体３１は、ボビン５１の第１鍔部５５と第２鍔部５６とによって、軸方向に挟み込まれる。
【００３４】
図４に示すように、コイル５０は、ターミナル５３が配置された側面と同一の側面に、ボビン５１の第１鍔部５５を有している。鍔部５５は、ステータ３０における径外方向の端縁で突出する突起としての第１突起５７を形成している。一方、ボビン５１においてステータ３０の軸方向反第１鍔部５５側に設けられている第２鍔部５６も、第１鍔部５５同様、ステータ３０における径外方向の端縁で突出する突起としての第２突起５８を形成している。
【００３５】
なお、コイル５０を取り付けた後のステータ３０がハウジング２０に組み付けられる際に、第１突起５７がリアハウジング２１に係止され、第２突起５８がフロントハウジング２２に係止される。各突起に対応するハウジング２０側の構成については、図６〜図８を用いて後述する。
【００３６】
以上説明したコイル５０のボビン５１は、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、コイル５０の軸中心をステータ３０の突部３２に外嵌されるとともに第１鍔部５５と図示しない第２鍔部５６（図３参照）で本体３１の一部を挟み込むことによって、ステータ３０に取り付けられる。図５（ａ）に示すように、ステータ３０の突部３２は、ステータ３０の周方向に面した各側辺の二箇所ずつ、計四箇所に、凸形状の圧入部３５を有している。この圧入部３５は、例えば、ステータ３０の軸方向端面をなす一枚の薄板３３を、打ち出しによって軸方向へ凸となるように弾性変形させることで、容易に形成可能である。各突部３２は、図５（ｂ）に示すコイル５０のボビン５１内、すなわち、ボビン５１の図示しない空間部分に圧入される。図５（ｃ）に示すように、コイル５０は、圧入部３５を有する各突部３２をボビン５１に圧入固定されることにより、ステータ３０に抜け止めされた状態で取り付けられる。
【００３７】
続いて、上述したボビン５１の第１突起５７および第２突起５８に対応するハウジング２０側の構成について詳細に説明する。
図６（ａ）に示すように、リアハウジング２１は、ステータ３０と軸方向で対向する内壁面２１１に、各突部３２の径外方向で本体３１の端面に対向する凹部２８を有している。図６（ｂ）に示すように、リアハウジング２１の凹部２８は、各第１鍔部５５の位置に対応して、コイル５０と同数形成されている。すなわち、リアハウジング２１の内壁面２１１には、周方向へ等間隔に十二の凹部２８が形成されている。凹部２８は、ボビン５１の第１鍔部５５の端縁でリアハウジング２１へ向かって突出する第１突起５７と対応することによって、各コイル５０をリアハウジング２１に係止する。なお、リアハウジング２１の内部には、ロータ４０の回転角度を検出するのに用いられる基板８１が固定されている。
【００３８】
ここで、図６（ｂ）および図６（ｃ）に示すように、溝状の凹部２８を構成しているリアハウジング２１の壁面には、内壁面２１１に対し径外方向がより凹の段差面を形成することが好ましい。これにより、図８に示すように、コイル５０をリアハウジング２１に取り付けたとき、凹部２８を構成しているリアハウジング２１の壁面に沿って径方向内側で第１鍔部５５の側面が当接する。そして、径方向外側では、第１突起５７が凹部２８の溝形状に対応して嵌合する。
【００３９】
また、図７（ｂ）に示すように、フロントハウジング２２は、ステータ３０と軸方向で対向する内壁面に、各突部３２の径外方向で本体３１の端面に対向する凹部２９を有している。図１、図７（ａ）、および図７（ｂ）に示すように、フロントハウジング２２は、減速機６の一部を構成するリングギア７０を有している。リングギア７０は、本体７１、内歯７２および筒部７３からなる。リングギア７０は、金属で形成されている。本体７１は、略円環状に形成されている。内歯７２は、本体７１の内周に形成され、サンギア６１の外歯６２に噛み合っている。筒部７３は、本体７１から軸方向へ延出し、略円筒状に形成されている。また、リングギア７０は、本体７１および筒部７３から径内方向へ突出する複数の耳部７４を有している。
【００４０】
フロントハウジング２２には、プレート２７がインサートモールドされている。プレート２７は、金属で略円環状に形成され、内壁にリングギア７０の耳部７４に対応する複数の溝部２７２を有している。リングギア７０は、耳部７４が溝部２７２に圧入されることにより、フロントハウジング２２に対して相対回転不能に支持される。なお、図７（ａ）では、リングギア７０の耳部７４がプレート２７の溝部２７２に軽圧入された状態を示している。
【００４１】
図７（ｂ）および図７（ｃ）に示すように、フロントハウジング２２の凹部２９は、リングギア７０の筒部７３における軸方向の端縁７３１がプレート２７のステータ３０側の端面２７１よりも軸方向ステータ３０側へ突出していることにより形成されている。すなわち、凹部２９は、ステータ３０の径外方向で本体３１の外周面と対向するフロントハウジング２２の内周壁、リングギア７０の筒部７３、および、プレート２７によって区画されている。凹部２９は、ボビン５１の第２鍔部５６の端縁でフロントハウジング２２へ向かって突出する第２突起５８と対応することによって、各コイル５０をフロントハウジング２２に係止する。
【００４２】
なお、図７（ａ）に示すように、凹部２９を構成しているリングギア７０は、筒部７３の端縁７３１が、周方向における各第２鍔部５６の位置および第２鍔部５６の厚みに対応して凹の段差面７３２を形成することが好ましい。本実施形態では、リングギア７０の筒部７３が、端縁７３１で周方向へ等間隔に十二箇所の段差面７３２を形成している。これにより、図８に示すように、コイル５０をフロントハウジング２２に取り付けたとき、リングギア７０の段差面７３２に第２鍔部５６の側面が当接する。そして、リングギア７０の径方向外側では、第２突起５８がプレート２７の端面２７１に向かって凹部２９に嵌合し、リングギア７０の筒部７３に係止される。
【００４３】
以上説明したように、本発明の一実施形態によると、ボビン５１には端縁に突起を有する第１鍔部５５および第２鍔部５６を形成し、リアハウジング２１には第１鍔部５５の第１突起５７と対応する凹部２８を、フロントハウジング２２には第２鍔部５６の第２突起５８と対応する凹部２９を設けたことにより、各コイル５０をステータ３０に固定するだけでなく、ハウジング２０にも固定することができる。
【００４４】
ここで前提として、コイル５０は、ボビン５１がステータ３０の突部３２に取り付けられていることにより、ステータ３０に対する周方向の移動を抑制されている。しかしながら、従来の構成では、コイルのボビンが振動によってステータの径方向に力を受け続けると、ステータの突部に取り付けられた箇所で摩耗が起こりやすくなり、突部との間で緩みの発生を招く虞があった。
【００４５】
本実施形態によると、第１突起５７と凹部２８との凹凸が対応しているため、第１鍔部５５の端縁は、ステータ３０に対する径方向の位置を、リアハウジング２１の凹部２８を構成する内壁によって規制される。同様に、第２突起５８と凹部２９との凹凸が対応しているため、第２鍔部５６の端縁は、ステータ３０に対する径方向の位置を、フロントハウジング２２において凹部２９を構成するリングギア７０の筒部７３の端縁７３１に規制される。これにより、各コイル５０は、上述したステータ３０に対する周方向の移動のみならず、径方向への移動をも抑制されるようになる。このため、コイル５０の位置がステータ３０に対して変動しにくく、ボビン５１と突部３２との圧入部分で上述の緩みを招くようながたつきが発生しなくなる。したがって、本実施形態では、ボビン５１の摩耗を防止し、コイル５０の耐久性を高めることができる。
【００４６】
また、このようにボビン５１のがたつきを防止することによって、コイル５０のターミナル５３に加わる力を小さく抑え、ターミナル５３、ターミナル５３と巻線５２との接続部分、および、ターミナル５３とバスバー部８０の接続部分で、断線を防ぐことが可能となる。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すリアハウジング２１には、図３に示すバスバー部８０が取り付けられた後、コイル５０が取り付けられた状態のステータ３０が収容され、各コイル５０のターミナル５３とバスバー部８０とが接続される。これらの接続は溶接によって行われており、ボビン５１がステータ３０の突部３２から脱落する方向へずれていく場合には、ターミナル５３の溶接部分に加わる力が増大して破損に至る虞があった。本実施形態では、各コイル５０がターミナル５３近傍のリアハウジング２１に固定されて径内方向への移動を抑制されるので、ターミナル５３の溶接部分に大きな力が加わることを回避できる。
【００４７】
さらに、各ボビン５１のフロントハウジング２２側の第２鍔部５６は、フロントハウジング２２側に配置された減速機６の構成の一部であるリングギア７０とその固定に用いられるプレート２７とによって凹部２９が形成されていることにより、第２突起５８をフロントハウジングに係止することができる。すなわち、第２鍔部５６および第２突起５８と対応する凹部２９を、リングギア７０のステータ３０側の端縁７３１とプレート２７の端面２７１とで形成される段差を利用して区画することができる。このため、ステータ３０とフロントハウジング２２との間に減速機６が配置されていても、ボビン５１の第２突起５８が対応するフロントハウジング２２側の凹部２９を設けることが容易である。
【００４８】
また、凹部２９を構成するリングギア７０は、耳部７４がフロントハウジング２２にインサートモールドされたプレート２７の溝部２７２に圧入されることによって、フロントハウジング２２に確実に保持固定される。したがって、回転式アクチュエータ１の組付完了後においては、リングギア７０の位置が振動によってずれることがなく、また、凹部２９と第２突起５８との対応によってリングギア７０に係止される各コイルも、安定してフロントハウジング２２に保持固定された状態となる。
【００４９】
さらに、本実施形態による回転式アクチュエータ１は、以下に示す組付工程によって組み付けることができる。
まず、コイル５０が取り付けられたステータ３０にバスバー部８０を取り付け、バスバー部８０にコイル５０のターミナル５３を溶接する。続いて、基板８１が取り付けられたリアハウジング２１にステータ３０を収容する。次に、ステータ３０の径内方向にロータ４０を収容する。その後、ロータ４０の軸方向反リアハウジング２１側に、減速機６を構成するサンギア６１および出力軸６０を配置する。最後に、リングギア７０が軽圧入されたフロントハウジング２２を同軸上に組み付け、ボビン５１の両鍔部をリアハウジング２１とフロントハウジング２２とで挟み込むことによって、各コイル５０をハウジング２０に固定する。
【００５０】
すなわち、上記の組付工程中において、第１鍔部５５の第１突起５７をリアハウジングの凹部２８に対応させ、第２鍔部５６の第２突起５８をフロントハウジングの凹部２９に対応させることで、ハウジング２０に対してコイル５０の位置を固定することができる。このように、本実施形態によれば、ステータ３０に対するコイル５０のがたつきを抑制可能なＳＲモータ３を構成して回転式アクチュエータ１を組み付けることが容易である。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態による回転式アクチュエータ１のＳＲモータ３部分は、各コイル５０が、ボビン５１の第１鍔部５５と第２鍔部５６とによってステータ３０の本体３１を挟み込み、かつ、両側からハウジング２０に両鍔部を挟持されてステータ３０に対する径方向の位置を固定されるので、回転式アクチュエータ１の振動による構成部材間のがたつきを抑制される。したがって、たとえ振動が加わってもボビン５１やターミナル５３の摩耗を防ぐことが可能であり、ＳＲモータ３の耐久性を向上させることができる。
【００５２】
（他の実施形態）
上述した一実施形態では、ボビン５１がステータ３０の両端面に沿って二の鍔部を有しているが、本発明では、鍔部をステータの軸方向の一方の端面側にのみ設けてもよい。この場合、コイルは片側のハウジングに対してのみ固定されるが、鍔部の突起をハウジングの凹部に対応させるとともにハウジングとステータの端面に鍔部を挟持されることによって、ボビンの径内方向への移動は抑制される。
【００５３】
また、上述した一実施形態では、フロントハウジング２２側の凹部２９を、リングギア７０とプレート２７とを用いて区画しているが、本発明では、フロントハウジング側の凹部を、他の構成で設けてもよい。
以上説明したように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１：回転式アクチュエータ、３：ＳＲモータ、６：減速機、２０：ハウジング、２１：リアハウジング、２２  フロントハウジング、２４：空間、２７：プレート、２８、２９：凹部、３０：ステータ、３１：本体、３２：突部、３５：圧入部、４０：ロータ、５０：コイル、５１：ボビン、５２：巻線、５３：ターミナル、５５：第１鍔部（鍔部）、５６：第２鍔部（鍔部）、５７：第１突起（突起）、５８：第２突起（突起）、７０：リングギア、８０：バスバー部（導体）
【図１】
2010193653.tif 000003
【図２】
2010193653.tif 000004
【図３】
2010193653.tif 000005
【図４】
2010193653.tif 000006
【図５】
2010193653.tif 000007
【図６】
2010193653.tif 000008
【図７】
2010193653.tif 000009
【図８】
2010193653.tif 000010