(57)【要約】【課題】追加部品を必要とせず、また中間シャフトを傷つけることなく、電動モータがハウジングに対して高い精度で組付けられる電動アクチュエータを提供する。【解決手段】電動モータ９がハウジング２に組付けられた状態で、モータ取付プレート２０の第１位置決穴Ａ１と、ハウジング２の第２位置決穴Ａ２とが合致する。これにより、電動モータ９がハウジング２に対して高い精度で組付けられる。第１位置決穴Ａ１と第２位置決穴Ａ２を合致させるモータ位置決ピン２２は、電動モータ９の組付時のみに用いられるものであり、電子スロットルはモータ位置決ピン２２（追加部品）を搭載しない。このため、電子スロットルは、追加部品によるコスト上昇を招かない。また、モータ位置決ピン２２を用いて位置決めを行うため、中間シャフト１９をモータ位置決ピン２２として利用しない。このため、中間シャフト１９が傷つく不具合がない。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を回転出力に変換する電動モータ（９）と、この電動モータ（９）の回転出力を減速する歯車減速装置（１０）と、前記電動モータ（９）および前記歯車減速装置（１０）が組付けられるハウジング（２）とを具備し、
前記電動モータ（９）に設けられたモータ取付プレート（２０）が前記ハウジング（２）に固定される電動アクチュエータ（５）において、
前記電動モータ（９）が前記ハウジング（２）に組付けられた状態で、
前記モータ取付プレート（２０）に貫通形成された第１位置決穴（Ａ１）と、
前記ハウジング（２）に設けられた第２位置決穴（Ａ２）と、
が合致することを特徴とする電動アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載の電動アクチュエータ（５）において、
前記第１位置決穴（Ａ１）と前記第２位置決穴（Ａ２）は、前記電動モータ（９）を前記ハウジング（２）に組付ける際に用いられる治具（２１）に設けたモータ位置決ピン（２２）が挿し込まれることで合致することを特徴とする電動アクチュエータ。
【請求項３】
請求項２に記載の電動アクチュエータ（５）において、
前記モータ位置決ピン（２２）の先端部（２２ａ）は、円錐状に尖って設けられることを特徴とする電動アクチュエータ。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の電動アクチュエータ（５）において、
前記第１位置決穴（Ａ１）の穴径は、前記第２位置決穴（Ａ２）の穴径より大きく設けられ、
前記モータ位置決ピン（２２）の外周側面には、先端部（２２ａ）に向かって縮径するテーパ面（２２ｂ）が設けられることを特徴とする電動アクチュエータ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の電動アクチュエータ（５）において、
前記第１位置決穴（Ａ１）と前記第２位置決穴（Ａ２）は、それぞれ長穴形状を呈することを特徴とする電動アクチュエータ。
【請求項６】
請求項５に記載の電動アクチュエータ（５）において、
長穴形状を呈する前記第１位置決穴（Ａ１）と前記第２位置決穴（Ａ２）の長手方向は、前記電動モータ（９）の回転軸（１８）に向いて設けられることを特徴とする電動アクチュエータ。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の電動アクチュエータ（５）において、
この電動アクチュエータ（５）は、電子スロットルに適用されて、エンジンに吸気を導く吸気通路（１）内に配置されたバタフライバルブ（４）と一体に回転するシャフト（３）を回転駆動することを特徴とする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、電動モータと歯車減速装置を備えた電動アクチュエータに関し、特に電動モータをハウジング（ボディ）に組付ける技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータと歯車減速装置を備えた電動アクチュエータでは、電動モータの回転軸（出力軸）に設けたモータギヤ（ピニオンギヤ等）と、このモータギヤに噛合する中間ギヤとの組付け精度を高める必要がある。
【０００３】
電動モータはハウジングに固定されるものであり、中間ギヤはハウジングによって回転自在に支持される。
このため、モータギヤと中間ギヤの噛合精度を高めるには、ハウジングに対する電動モータの組付け精度（位置決精度）を高める必要がある。
そこで、モータギヤを用いて電動モータの軸芯の位置決めを行い、モータギヤと中間ギヤの噛合精度を高めている。
【０００４】
しかし、モータギヤを用いて電動モータの軸芯の位置決めを行うだけでは、電動モータが回転軸を中心に回転して、「電動モータのネジ穴（貫通穴）」と「ハウジングのネジ穴」の回転方向の位置ズレが生じ、電動モータをハウジングに固定するためのネジ（スクリュウ）の締付け不良が発生する懸念がある。
【０００５】
この不具合を解決する技術として、特許文献１に開示される技術が知られている。
この特許文献１は、
（ｉ）ハウジングにモータ位置決ピンを追加固定するとともに、
（ｉｉ）電動モータのモータ取付プレートにモータ位置決穴を形成したものであり、
モータ位置決ピンとモータ位置決穴を嵌め合わせることで、電動モータをハウジングに対して位置決めするものである。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術は、電動アクチュエータにモータ位置決ピンを追加固定するものであるため、追加部品（モータ位置決ピン）によって電動アクチュエータがコストアップする不具合がある。
【０００７】
これに対し、中間ギヤを回転自在に支持するための中間シャフトをモータ位置決ピンとして利用することが考えられる。
しかし、中間シャフトをモータ位置決ピンとして利用すると、電動モータの組付時に中間シャフトが傷ついてしまい、中間ギヤの回転抵抗が増加して、電動モータの負担（駆動負荷）が増えるとともに、電動アクチュエータの回転出力が下がる懸念がある。
また、モータ取付プレートを中間シャフトまで拡大して設ける必要があり、コストアップの要因になってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３２９８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、追加部品を必要とせず、電動モータがハウジングに対して高い精度で組付けられる電動アクチュエータの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電動アクチュエータは、電動モータがハウジングに組付けられた状態で、モータ取付プレートの第１位置決穴と、ハウジングの第２位置決穴とが合致するものである。即ち、組付時のみに用いられたモータ位置決ピンによって、第１位置決穴と第２位置決穴の位置決めが成されるものであり、電動モータがハウジングに対して高い精度で組付けられるものである。
【００１１】
また、第１位置決穴と第２位置決穴を合致させるモータ位置決ピンは、組付時のみに用いられるものであり、電動アクチュエータはモータ位置決ピン（追加部品）を搭載しない。このため、電動アクチュエータは、追加部品によるコスト上昇を招かない。
即ち、本発明は、コスト上昇を招くことなく、電動モータがハウジングに対して高い精度で組付けられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】電子スロットルの断面図である（実施例１）。
【図２】電動モータをハウジングに組付ける際の説明図である（実施例１）。
【図３】ハウジングに組付けられた電動モータおよび歯車減速装置を軸方向から見た図である（実施例１）。
【図４】（ａ）電動モータを軸方向から見た図、（ｂ）ハウジングを軸方向から見た図である（実施例１）。
【図５】電動モータをハウジングに組付ける際の説明図である（実施例２）。
【図６】ハウジングに組付けられた電動モータおよび歯車減速装置を軸方向から見た図である（実施例３）。
【図７】（ａ）電動モータを軸方向から見た図、（ｂ）ハウジングを軸方向から見た図である（実施例３）。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。
【実施例】
【００１４】
以下で開示する実施例は、本発明が適用された具体的な一例であって、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。
【００１５】
［実施例１］
実施例１を図１〜図４を参照して説明する。
この実施例は、本発明を電子スロットルに適用したものであり、先ず電子スロットルの構成を説明する。
電子スロットルは、車両走行用エンジンに吸引される吸気量の調整を行うものであり、エアクリーナとインテークマニホールドとの間に配置される。
【００１６】
この実施例の電子スロットルは、
（ａ）内部に吸気通路１が形成されるハウジング２と、
（ｂ）このハウジング２に対して回転自在に支持されるシャフト３と、
（ｃ）吸気通路１内でシャフト３に固定されて吸気通路１の開度調整を行うバタフライバルブ４と、
（ｄ）シャフト３を介してバタフライバルブ４を駆動する電動アクチュエータ５と、
を備えて構成される。
【００１７】
ハウジング２は、金属材料または樹脂材料によって製造される通路形成部材であり、ハウジング２の内部には、円筒状の吸気通路１（具体的には、エンジンに通じる吸気通路１の一部）が形成されている。
【００１８】
シャフト３は、金属材料によって形成された略円柱棒状を呈するものであり、吸気通路１内に挿入配置されてバタフライバルブ４と一体に回動する。そして、シャフト３の両側に配置された軸受６を介してハウジング２に対して回転自在に支持される。
【００１９】
バタフライバルブ４は、金属材料または樹脂材料により略円板形状に形成された回動弁であり、ハウジング２に組入れられたシャフト３に固定されるものである。そして、シャフト３と一体に吸気通路１内で回動することで吸気通路１の開口面積を可変する。
【００２０】
電動アクチュエータ５は、
（ｅ）バタフライバルブ４を所定の開度へ戻すバネ力発生手段７と、
（ｆ）バタフライバルブ４の回転角度を検出する回転角センサ８と、
（ｇ）電力を回転出力（回転動力）に変換する電動モータ９と、
（ｈ）この電動モータ９の回転出力を減速（トルク増加）してシャフト３を駆動する歯車減速装置１０と、
を備えて構成される。
【００２１】
バネ力発生手段７は、電動モータ９への電流供給が遮断された際に、バタフライバルブ４の開度を全閉位置と全開位置との中間位置に保持して、車両の退避走行を可能にするものであり、バタフライバルブ４を閉じる方向へ付勢力（閉弁力）を与えるリターンスプリング７ａと、バタフライバルブ４を開く方向へ付勢力（開弁力）を与えるオープンスプリング７ｂとを用いている。
【００２２】
回転角センサ８は、シャフト３の回転角度を検出することでバタフライバルブ４の開度を非接触で検出するポジションセンサであり、開度信号をＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニット）へ出力する。
【００２３】
電動モータ９は、通電方向が切り替わることで回転方向が切り替わるとともに、通電量に応じた回転トルクを発生する周知の直流モータであり、電動モータ９の主要部（円筒本体）１１がハウジング２に形成されたモータ収容室１２の内部に挿入された後、ネジ（スクリュウ）１３によってハウジング２に固定される。
【００２４】
歯車減速装置１０は、ハウジング２とカバー１４の間に形成される歯車収容空間の内部に収容配置される。
この歯車減速装置１０は、複数のギヤの組合わせにより電動モータ９の発生する回転トルクを減速してシャフト３に伝達する減速機であり、
・電動モータ９と一体に回転するモータギヤ１５と、
・このモータギヤ１５によって回転駆動される中間ギヤ１６と、
・この中間ギヤ１６によって回転駆動される出力ギヤ（最終ギヤ）１７と、
を備える。
【００２５】
モータギヤ１５は、電動モータ９の回転軸１８に固定された小径の外歯歯車（ピニオンギヤ）である。
中間ギヤ１６は、大径ギヤ１６ａと小径ギヤ１６ｂが同芯で設けられた２重歯車であり、ハウジング２に組付けられた中間シャフト１９によって回転自在に支持される。そして、大径ギヤ１６ａがモータギヤ１５と常に噛合し、小径ギヤ１６ｂが出力ギヤ１７と常に噛合する。
【００２６】
出力ギヤ１７は、シャフト３の端部と結合される金属プレートをインサートしてなる樹脂製の外歯歯車であり、外歯が小径ギヤ１６ｂとの噛合範囲のみに設けられている。
そして、モータギヤ１５→大径ギヤ１６ａ→小径ギヤ１６ｂ→出力ギヤ１７の順で減速により増幅された電動モータ９の回転トルクが回転シャフト３に伝達される。
【００２７】
次に、電動モータ９の組付け技術を説明する。
この実施例の電動アクチュエータ５は、
・電動モータ９の組付時にネジ１３の螺合を確実に行うための位置決め技術と、
・モータギヤ１５と中間ギヤ１６の噛合精度を高めるための位置決め技術と、
を採用している。
【００２８】
この実施例の電動アクチュエータ５は、電動モータ９がハウジング２に組付けられた状態（図３参照）で、
（ｉ）電動モータ９のモータ取付プレート２０に貫通形成された第１位置決穴Ａ１｛図４（ａ）参照｝と、
（ｉｉ）ハウジング２に設けられた第２位置決穴Ａ２｛図４（ｂ）参照｝と、
が合致するものである。
【００２９】
ここで、電動モータ９の組付け技術を説明する。
電動モータ９は、回転軸１８に対して垂直方向に沿うモータ取付プレート２０を備える。このモータ取付プレート２０は、金属板のプレス成形品であり、図４（ａ）に示すように、ネジ１３が挿通される複数（この実施例では３つ）の第１ネジ穴（貫通穴）Ｂ１と、１つの第１位置決穴（貫通穴）Ａ１とが形成されている。
【００３０】
一方、ハウジング２においてモータ取付プレート２０が装着されるモータ装着面には、図４（ｂ）に示すように、ネジ１３がねじ込まれる複数（この実施例では３つ）の第２ネジ穴Ｂ２と、１つの第２位置決穴Ａ２とが形成されている。
この第２位置決穴Ａ２は、ハウジング２に対して電動モータ９を正しい位置（設計位置）に装着した際に、第１位置決穴Ａ１と合致する位置に設けられている。
同様に、複数の第２ネジ穴Ｂ２も、ハウジング２に電動モータ９を正しい位置に装着した際に、第１ネジ穴Ｂ１と合致する位置に設けられている。
【００３１】
第１位置決穴Ａ１と第２位置決穴Ａ２は、モータ組付用の治具２１に設けたモータ位置決ピン２２が挿し入れられる。
治具２１は、電動モータ９をハウジング２に位置決めする際に用いられるものであり、ハウジング２に対して軸方向（図２の上下方向）に昇降するように設けられている。
【００３２】
モータ位置決ピン２２は、ステンレスなど硬質な金属によって設けられた先端の尖った小径の軸体であり、長手方向が軸方向に沿って治具２１に固定され、治具２１からハウジング２側に突出して設けられている。
このモータ位置決ピン２２は、治具２１をハウジング２に正しい位置で下降（接近）させた際に、第２位置決穴Ａ２と合致する位置に設けられている。
【００３３】
即ち、治具２１が下降することで、モータ位置決ピン２２が第１位置決穴Ａ１と第２位置決穴Ａ２に挿し入れられて、第１位置決穴Ａ１と第２位置決穴Ａ２を合致させるものである。
なお、この実施例１に示す第１位置決穴Ａ１と第２位置決穴Ａ２は、略同径の丸穴であり、モータ位置決ピン２２の外径寸法は、第１位置決穴Ａ１と第２位置決穴Ａ２の内径寸法より小径に設けられている。
【００３４】
治具２１をハウジング２の正しい位置で昇降させる手段は、モータ位置決ピン２２を第２位置決穴Ａ２に挿し入れることの他に、ハウジング２に設けた第３位置決穴Ａ３を用いている。
治具２１には、上述したモータ位置決ピン２２とは別に、第３位置決穴Ａ３に挿入可能な治具位置決ピン（図示しない）が設けられている。そして、モータ位置決ピン２２を第２位置決穴Ａ２に嵌合させるとともに、治具位置決ピンを第３位置決穴Ａ３に嵌合させることで、治具２１をハウジング２に対して正しい位置で昇降させることができる。
なお、図４（ｂ）に示す符号Ｂ３は、カバー１４をハウジング２に装着するネジが螺合するネジ穴である。
【００３５】
一方、治具２１には、モータギヤ１５と中間ギヤ１６の噛合精度を高めるために、電動モータ９の軸芯を位置決めするためのモータ位置決ガイドが設けられている。
モータ位置決ガイドは、
（ｉ）モータギヤ１５の内径穴に嵌まり合うガイドピン２３と、
（ｉｉ）このガイドピン２３が固定され、治具２１に対して軸方向へ昇降可能なスライドガイド２４と、
を用いて構成される。
【００３６】
そして、治具２１をハウジング２に正しい位置で下降（接近）させた状態で、ガイドピン２３をモータギヤ１５に嵌合させることで、ハウジング２に対して電動モータ９の軸芯（即ち回転軸１８の中心）を正しい位置に配置することができる。
【００３７】
なお、治具２１には、軸方向（図２の上下方向）に沿う貫通穴２５が設けられている。この貫通穴２５は、ハウジング２に対して治具２１が昇降する際に、中間シャフト１９と治具２１の接触を防ぐための穴であり、貫通穴２５の内径寸法は中間シャフト１９の外径寸法より大きく設けられている。
【００３８】
この実施例では、上述したように、
（ｉ）モータ位置決ピン２２を第２位置決穴Ａ２に嵌合させるとともに、治具位置決ピンを第３位置決穴Ａ３に嵌合させることで、ハウジング２に対して治具２１を正しい位置で昇降させることができ、
（ｉｉ）ガイドピン２３をモータギヤ１５に嵌合させることで、ハウジング２に対して電動モータ９の軸芯を正しい位置に配置させることができ、
（ｉｉｉ）モータ位置決ピン２２を第１位置決穴Ａ１と第２位置決穴Ａ２に挿し入れることで、第１位置決穴Ａ１と第２位置決穴Ａ２が合致して、各第１ネジ穴Ｂ１と各第２ネジ穴Ｂ２を合致させることができる。
【００３９】
このため、この状態（電動モータ９の軸芯が位置決めされ、且つ各第１ネジ穴Ｂ１と各第２ネジ穴Ｂ２が合致する状態）で、複数のネジ１３を第１ネジ穴Ｂ１を通して第２ネジ穴Ｂ２にねじ込むことにより、ネジ１３の締結不良が発生せず、電動モータ９がハウジング２に対して正しい位置に固定される。
【００４０】
ここで、ネジ１３を締結する際に、スクリュウドライバ等の締結工具が、治具２１に干渉する場合は、モータ取付プレート２０の位置ズレが生じないようにして（例えば、他の治具でモータ取付プレート２０を押さえた状態を保ち）、治具２１をハウジング２から外して、ネジ１３をハウジング２に締結するものである。
一方、ネジ１３を締結する際に、スクリュウドライバ等の締結工具が、治具２１に干渉しない場合は、治具２１による位置決めを行った状態で、ネジ１３をハウジング２に締結するものである。
【００４１】
（実施例１の効果１）
この実施例の電子スロットルは、電動モータ９がハウジング２に組付けられた状態で、モータ取付プレート２０の第１位置決穴Ａ１と、ハウジング２の第２位置決穴Ａ２とが合致するものである。即ち、電動モータ９の組付時のみに用いられるモータ位置決ピン２２によって、第１位置決穴Ａ１と第２位置決穴Ａ２の位置決めが成されるものであり、電動モータ９がハウジング２に対して高い精度で組付けられるものである。
【００４２】
また、第１位置決穴Ａ１と第２位置決穴Ａ２を合致させるモータ位置決ピン２２は、電動モータ９の組付時のみに用いるものであり、電子スロットルはモータ位置決ピン２２（追加部品）を搭載しない。このため、電子スロットルは、追加部品によるコスト上昇を招かない。
即ち、この実施例の電子スロットルは、コスト上昇を招くことなく、電動モータ９がハウジング２に対して高い精度で組付けられるものである。
【００４３】
（実施例１の効果２）
この実施例は、電動モータ９をハウジング２に位置決めする際に、モータ位置決ピン２２を用いて位置決めを行うものであり、中間シャフト１９をモータ位置決ピン２２として利用しない。このため、電動モータ９の組付時に、中間シャフト１９が傷つく不具合が生じない。
また、モータ取付プレート２０を中間シャフト１９まで拡大して設ける必要が無いため、コストアップが生じない。
【００４４】
（実施例１の効果３）
モータ位置決ピン２２の先端部２２ａ（図２の下端部）は、円錐状に尖って設けられる。
これにより、治具２１をハウジング２に下降（接近）させる際に、モータ位置決ピン２２に対して、第１位置決穴Ａ１または第２位置決穴Ａ２の位置が僅かにズレていても、尖った頂部によってモータ位置決ピン２２を第１位置決穴Ａ１と第２位置決穴Ａ２に挿し入れることができる。
これにより、電動モータ９の組付性を向上でき、生産性を高めることができる。
【００４５】
［実施例２］
実施例２を図５を参照して説明する。なお、以下の各実施例において上記実施例１と同一符号は同一機能物を示すものである。
この実施例２は、
（ｉ）第１位置決穴Ａ１の穴径を第２位置決穴Ａ２の穴径より大きく設けるとともに、
（ｉｉ）モータ位置決ピン２２の外周側面に、先端部２２ａ（図５の下側）に向かって縮径するテーパ面２２ｂを設けたものである。
【００４６】
これにより、
（ｉ）モータ位置決ピン２２の外周側面にテーパ面２２ｂを設けても、モータ位置決ピン２２を第１位置決穴Ａ１と第２位置決穴Ａ２の両方に挿し入れることができるととに、
（ｉｉ）モータ位置決ピン２２を第１位置決穴Ａ１と第２位置決穴Ａ２に挿し入れた際に、テーパ面２２ｂが第１位置決穴Ａ１に当接して、モータ位置決ピン２２と第１位置決穴Ａ１のクリアランスを無くすことができる。
即ち、テーパ面２２ｂが第１位置決穴Ａ１に当接することで、モータ位置決ピン２２にモータ取付プレート２０がならう。このため、ハウジング２に対する電動モータ９の組付精度を高めることができる。
【００４７】
［実施例３］
実施例３を図６、図７を参照して説明する。
この実施例３は、第１位置決穴Ａ１と第２位置決穴Ａ２のそれぞれを長穴形状に設けたものである。
これにより、長穴の短手方向におけるクリアランス（モータ位置決ピン２２と第１位置決穴Ａ１のクリアランス、およびモータ位置決ピン２２と第２位置決穴Ａ２のクリアランス）を小さくすることができる。このため、組付精度が高く求められる方向に、長穴の短手方向を向けることで、ハウジング２に対する電動モータ９の組付精度を高めることができる。
【００４８】
具体的な一例として、この実施例では、長穴形状を呈する第１位置決穴Ａ１と第２位置決穴Ａ２の長手方向（図中、一点鎖線α参照）を、電動モータ９の回転軸１８に向けて設けたものである。
これにより、回転軸１８に対するモータ取付プレート２０の回転方向の組付精度を高めることができ、第１ネジ穴Ｂ１と第２ネジ穴Ｂ２の合致精度を高めることができる。即ち、複数のネジ１３の締結をより確実に実施できる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
上記の実施例では、モータギヤ１５の一例としてピニオンギヤを示したが、限定されるものではなく、ウォームギヤなど、他のモータギヤ１５であっても良い。
【００５０】
上記の実施例では、電動モータ９の一例として直流モータを示したが、限定されるものではなく、ステッピングモータ、ＳＲモータなど、他の電動モータ９であっても良い。
【００５１】
上記の実施例では、電動モータ９をハウジング２に固定する手段としてネジ１３を用いる例を示したが、限定するものではなく、カシメ（塑性変形）やスポット溶接など、他の固定技術を用いて「位置決めしたモータ取付プレート２０」をハウジング２に固定しても良い。
【００５２】
上記の実施例では、本発明を電子スロットルの電動アクチュエータ５に適用する例を示したが、限定されるものではなく、ＥＧＲバルブの電動アクチュエータ、タンブルやスワール等の渦流発生装置の電動アクチュエータなど、電動モータ９と歯車減速装置１０を組合わせた種々の電動アクチュエータ５に本発明を適用しても良い。
【符号の説明】
【００５３】
２  ハウジング
５  電動アクチュエータ
９  電動モータ
１０  歯車減速装置
２０  モータ取付プレート
Ａ１  第１位置決穴
Ａ２  第２位置決穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2014050159.tif 000007
【図６】
2014050159.tif 000008
【図７】
2014050159.tif 000009