(57)【要約】【課題】  ２系統の入力と２系統の出力を可能にして、電動アクチュエータの用途をさらに拡大させる。【解決手段】  差動装置５は、回転軸Ｏを中心として回転可能の駆動回転体２、自転可能でかつ回転Ｏを中心として公転可能の遊星回転体５２、および回転軸Ｏを中心として回転可能の従動回転体３を有する。遊星回転体５２を駆動回転体２および従動回転体３のそれぞれと噛み合わせて、遊星回転体５２と駆動回転体との間に第一の減速機５ａを形成すると共に、遊星回転体５２と従動回転体３との間に第二の減速機５ｂを形成する。遊星回転体５２を電動モータ４で駆動し、駆動回転体２をエンジンからの駆動力で駆動する。従動回転体３に吸気用カムシャフト３２を設け、駆動回転体２に排気用カムシャフト２２を設ける。【選択図】図１
2020143600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心として回転可能の駆動回転体、自転可能でかつ前記回転軸を中心として公転可能の遊星回転体、および前記回転軸を中心として回転可能の従動回転体を有し、前記遊星回転体が前記駆動回転体および従動回転体のそれぞれと噛み合い、前記遊星回転体と前記駆動回転体との間に第一の減速機を形成し、前記遊星回転体と前記従動回転体との間に第二の減速機を形成し、前記第一の減速機と前記第二の減速機の減速比を異ならせた差動装置と、
前記遊星回転体を駆動する電動モータとを備え、
前記駆動回転体は外部からの駆動力によって回転駆動され、
前記従動回転体に第一出力部材を設けた電動アクチュエータにおいて、
前記駆動回転体に第二出力部材を設けたことを特徴とする電動アクチュエータ。
【請求項２】
前記第一出力部材と第二出力部材の何れか一方が吸気用カムシャフトであり、他方が排気用カムシャフトである請求項１に記載の電動アクチュエータ。
【請求項３】
前記吸気用カムシャフトおよび排気用カムシャフトのうち、どちらか一方を中空形状とし、当該一方の内周に他方を配置した請求項２に記載の電動アクチュエータ。
【請求項４】
前記第一出力部材が吸気用カムシャフトで、前記第二出力部材が排気用カムシャフトであり、前記排気用カムシャフトを中空形状とし、前記排気用カムシャフトの内周に吸気用カムシャフトを配置した請求項１に記載の電動アクチュエータ。
【請求項５】
吸気用カムシャフトと、排気用カムシャフトと、電動モータとを備え、電動モータの駆動力で前記吸気用カムシャフトもしくは排気用カムシャフトを進角方向もしくは遅角方向に回転可能にした電動アクチュエータにおいて、
前記吸気用カムシャフトおよび排気用カムシャフトのうち、どちらか一方を中空形状とし、当該一方の内周に他方を配置したことを特徴とする電動アクチュエータ。
【請求項６】
ＳＯＨＣ型のエンジンに使用される請求項１〜５の何れか１項に記載の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、電動アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
外部から駆動力が入力される入力側と、入力された駆動力を出力する出力側とで、回転位相差を変化させることが可能な電動アクチュエータとして、例えば、自動車のエンジンの吸気バルブと排気バルブの一方または両方の開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング装置に用いられるものが知られている。
【０００３】
一般的に、この種の電動アクチュエータは、電動モータと、電動モータによる駆動力を得て回転力を減速して伝達する減速機とを備えている（特許文献１参照）。電動モータによって減速機が駆動されないときは、入力側の部材（例えば、スプロケット）と出力側の部材（例えば、カムシャフト）とが一体に回転する。電動モータによって減速機が駆動されるときは、減速機によって入力側の部材に対する出力側の部材の回転位相差が変更され、これによってバルブの開閉タイミングが調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１２３７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の電動アクチュエータでは、２系統の入力（スプロケット、電動モータ）に対し、１系統の出力しか得られない。そのため、電動アクチュエータの用途拡大に支障を来す。
【０００６】
電動アクチュエータによるバルブの開閉タイミングの調整は、図７に示すように、吸気用カム１０１ａを有する吸気用カムシャフト１０１と、排気用カム１０２ａを有する排気用カムシャフト１０２とが分離独立して設けられるＤＯＨＣ（Double Over Head Camshaft）型のエンジンであれば可能となる。すなわち、吸気用カムシャフト１０１を電動アクチュエータ１０３で駆動することにより吸気用バルブの開閉タイミングが調整可能となる。図７では、排気用カムシャフト１０２に電動アクチュエータを結合していないが、排気用バルブの開閉タイミングの変更も必要とされる場合には、排気用カムシャフト１０２に別の電動アクチュエータ１０３を結合することにより、かかる要請にも対応可能となる。
【０００７】
しかしながら、ＳＯＨＣ（Single Over Head Camshaft）型のエンジンでは吸気用カムと排気用カムとが共通のカムシャフトに設けられる。そのため、仮に電動アクチュエータをＳＯＨＣ型エンジンンのカムシャフトに結合したとしても、吸気用カムと排気用カムの双方の位相が同時にかつ同方向に変化するため、可変バルグタイミング装置として機能させることができない。
【０００８】
そこで、本発明は、２系統の入力と２系統の出力を可能にして、電動アクチュエータの用途をさらに拡大させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、回転軸を中心として回転可能の駆動回転体、自転可能でかつ前記回転軸を中心として公転可能の遊星回転体、および前記回転軸を中心として回転可能の従動回転体を有し、前記遊星回転体が前記駆動回転体および従動回転体のそれぞれと噛み合い、前記遊星回転体と前記駆動回転体との間に第一の減速機を形成し、前記遊星回転体と前記従動回転体との間に第二の減速機を形成し、前記第一の減速機と前記第二の減速機の減速比を異ならせた差動装置と、前記遊星回転体を駆動する電動モータとを備え、前記駆動回転体は外部からの駆動力によって回転駆動され、前記従動回転体に第一出力部材を設けた電動アクチュエータにおいて、前記駆動回転体に第二出力部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
かかる構成の電動アクチュエータであれば、駆動回転体および遊星回転体への入力と、駆動回転体および従動回転体からの出力が可能であり、２系統の入力と２系統の出力が許容されている。そのため、２系統の入力と１系統の出力が一般的な従来の電動アクチュエータに比べ、電動アクチュエータの用途を拡大することができる。
【００１１】
前記第一出力部材と第二出力部材の何れか一方を吸気用カムシャフトとし、他方を排気用カムシャフトとするのが好ましい。これにより、吸気用カムシャフトと排気用カムシャフトを独立して駆動し、一方のカムシャフトの回転位相とは無関係に他方のカムシャフトの回転位相を制御することが可能となる。
【００１２】
前記吸気用カムシャフトおよび排気用カムシャフトのうち、どちらか一方を中空形状とし、当該一方の内周に他方を配置するのが好ましい。かかる構成により、外観的には排気用カムシャフトと吸気用カムシャフトが一つのシャフトとなる。そのため、以上に説明した電動アクチュエータを、ＳＯＨＣ型エンジンの可変バルブタイミング装置として利用することが可能となる。
【００１３】
前記第一出力部材を吸気用カムシャフトとし、前記第二出力部材を排気用カムシャフトとし、前記排気用カムシャフトを中空形状とし、前記排気用カムシャフトの内周に吸気用カムシャフトを配置するのが好ましい。
【００１４】
また、他の技術的手段として、本発明は、吸気用カムシャフトと、排気用カムシャフトと、電動モータとを備え、電動モータの駆動力で前記吸気用カムシャフトまたは排気用カムシャフトを進角方向もしくは遅角方向に回転可能にした電動アクチュエータにおいて、前記吸気用カムシャフトおよび排気用カムシャフトのうち、どちらか一方を中空形状とし、当該一方の内周に他方を配置したことを特徴とするものである。
【００１５】
かかる構成により、外観的には排気用カムシャフトと吸気用カムシャフトが一つのシャフトとなる。そのため、電動アクチュエータを、ＳＯＨＣ型エンジンの可変バルブタイミング装置として利用することが可能となる。
【００１６】
駆動源はＳＯＨＣ型のエンジンで構成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、２系統の入力と２系統の出力が可能な電動アクチュエータを提供できる。そのため、電動アクチュエータの用途をさらに拡大させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動アクチュエータの縦断面図である。
【図２】本実施形態に係る電動アクチュエータの分解斜視図である。
【図３】本実施形態に係る電動アクチュエータの斜視図である。
【図４】図１のＡ−Ａ線で矢視した断面図である。
【図５】図１のＢ−Ｂ線で矢視した断面図である。
【図６】ＳＯＨＣ型のエンジンのカムシャフトを示す斜視図である。
【図７】ＤＯＨＣ型のエンジンのカムシャフトを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
【００２０】
図１は、本実施形態に係る電動アクチュエータの縦断面図、図２は、当該電動アクチュエータの分解斜視図、図３は、当該電動アクチュエータの斜視図である。
【００２１】
図１〜図３に示すように、本実施形態に係る電動アクチュエータ１は、ＳＯＨＣ型のエンジン（駆動源）の可変バルブタイミング装置として用いられる。この電動アクチュエータ１は、駆動回転体２と、従動回転体３と、電動モータ４と、差動装置５と、これらを収容するケーシング６とを主要な構成要素として備える。
【００２２】
駆動回転体２は、全体として軸方向両端が開口した円筒状をなし、反シリンダヘッド１０側（図１の左側）に設けられた本体２１と、シリンダヘッド１０側（図１の右側）に設けられた第二の出力部材としての排気用カムシャフト２２と、エンジンからの駆動力の入力部となるスプロケット２３とを有する。排気用カムシャフト２２のシリンダヘッド１０側には、一つまたは複数の排気用カム２２ａが設けられている。スプロケット２３は本体２１の外周面にトルク伝達可能に取り付けられ、外部からの駆動力、例えばエンジンからチェーンを介して伝達された駆動力により回転駆動される。本体２１、排気用カムシャフト２２、およびスプロケット２３は、何れも回転軸Ｏを中心として同軸上に配置される。従って、本体２１、排気用カムシャフト２２、およびスプロケット２３は、外部からの駆動力（エンジンからの駆動力）により、回転軸Ｏを中心として一体に回転する。排気用カムシャフト２２は、軸受１１を介して静止部材であるヘッドカバー（図示省略）に回転可能に支持される。
【００２３】
本実施形態では、本体２１と排気用カムシャフト２２とを一体化する一方で、スプロケット２３を本体２１の外周に圧入固定した別部材で構成した場合を例示している。この例示に限らず、本体２１、排気用カムシャフト２２、およびスプロケット２３のうち、任意の二つの部位を一体化し、残りの部位を別部材で構成することができる。あるいは本体２１、排気用カムシャフト２２、およびスプロケット２３を全て一体に形成し、あるいは全て別部材で形成することもできる。
【００２４】
従動回転体３は、駆動回転体２から伝達された駆動力を出力する部材であり、反シリンダヘッド１０側に設けられた円筒状の本体３１と、シリンダヘッド１０側に設けられた第一の出力部材としての吸気用カムシャフト３２とを有する。吸気用カムシャフト３２には、一つあるいは複数の吸気用カム３２ａが設けられている。本体３１と吸気用カムシャフト３２は回転軸Ｏ上で同軸に配置され、センタボルト３３によって互いに結合されている。そのため、本体３１と吸気用カムシャフト２２は、回転軸Ｏを中心として一体に回転する。吸気用カムシャフト３２のシリンダヘッド１０側の端部は、軸受１２を介してヘッドカバーに対して回転可能に支持される。
【００２５】
吸気用カムシャフト３２は、両端が開口した中空形状をなす排気用カムシャフト２２の内周に配置される。また、吸気用カムシャフト３２のシリンダヘッド１０側の軸端は、排気用カムシャフト２２のシリンダヘッド１０側の軸端から軸方向に突出している。排気用カムシャフト２２の内周と吸気用カムシャフト３２の外周との間には軸受８が配置され、駆動回転体２の本体２１の内周と従動回転体３の本体３１の外周との間には軸受９が配置されている。これらの軸受８，９により、駆動回転体２と従動回転体３の間の相対回転が許容される。軸受８，９は、例えば滑り軸受で構成することができる。
【００２６】
ケーシング６は、組み立ての都合上、有底円筒状のケーシング本体６ａと、蓋部６ｂとに分割されている。ケーシング本体６ａと蓋部６ｂとは、ボルト等の締結手段を用いて一体化される。蓋部６ｂには、電動モータ４へ給電するための給電線や、電動モータ４の回転数を検知する図示しない回転数検知センサに接続される信号線を、外部に引き出すための筒状の突起６ｃ，６ｄ（図２参照）が設けられている。ケーシング６の蓋部６ｂの内周面と従動回転体３の本体３１の外周面との間の空間は、オイルシール１３により密封されている。
【００２７】
電動モータ４は、ケーシング本体６ａに固定されたステータ４１と、ステータ４１の半径方向内側に隙間をもって対向するように配置されたロータ４２とを有するラジアルギャップ型のモータである。ステータ４１は、軸方向に積層した複数の電磁鋼板から成るステータコア４１ａと、ステータコア４１ａに装着された絶縁材料から成るボビン４１ｂと、ボビン４１ｂに巻き回されたステータコイル４１ｃとで構成されている。ロータ４２は、環状のロータコア（ロータインナ）４２ａと、ロータコア４２ａに取り付けられた複数のマグネット４２ｂとで構成されている。ステータ４１とロータ４２の間に作用する励磁力により、ロータ４２が回転軸Ｏを中心として回転する。
【００２８】
差動装置５は、駆動回転体２の本体２１と、従動回転体３の本体３１と、ロータ４２と一体に回転する偏心部材５１と、偏心部材５１の内周に配置された遊星回転体５２と、偏心部材５１と遊星回転体５２の間に配置された軸受５３とを主要な構成要素として備える。
【００２９】
偏心部材５１は、ロータコア４２ａの内周に固定された小径筒部５１ａと、小径筒部５１ａより大径に形成され、ロータコア４２ａから軸方向に突出する大径筒部５１ｂとを一体に有する。偏心部材５１の外周面は、回転軸Ｏと同軸に形成された円筒面である。偏心部材５１の小径筒部５１ａの内周面には、回転軸Ｏに対して偏心した円筒面状の偏心内周面５１ａ１が形成される。偏心部材５１の内周面のうち、偏心内周面５１ａ１以外の領域は、回転軸Ｏと同軸に形成された円筒面である。偏心部材５１は、偏心内周面５１ａ１を通る半径方向の断面で見ると、厚肉部分と薄肉部分とを有する（図４および図５参照）。
【００３０】
偏心部材５１は、軸方向の両側に配置した軸受１７，１８によって支持される。本実施形態では、シリンダヘッド１０側の軸受１７を滑り軸受で構成し、反シリンダヘッド１０側の軸受１８を転がり軸受（深溝玉軸受）で構成しているが、両軸受１７，１８の構成や種類は任意に選択することができ、例えばシリンダヘッド１０側の軸受７を転がり軸受で構成することもできる。シリンダヘッド１０側の軸受１７により偏心部材５１が駆動回転体２に回転可能に支持され、反シリンダヘッド１０側の軸受１８により、偏心部材５１がケーシング６の蓋部６ｂに回転可能に支持される。
【００３１】
遊星回転体５２は円筒状をなし、その内周に第一内歯部５５と第二内歯部５６とが形成される。第一内歯部５５と第二内歯部５６は、何れも半径方向の断面が曲線（例えばトロコロイド系曲線）を描く複数の歯で構成されている。第一内歯部５５と第二内歯部５６は軸方向にずらして形成され、第一内歯部５５がシリンダヘッド１０側に、第二内歯部５６が反シリンダヘッド１０側にそれぞれ設けられている。第二内歯部５６のピッチ円径は第一内歯部５５のピッチ円径よりも小さい。また、第二内歯部５６の歯数は、第一内歯部５５の歯数よりも少ない。
【００３２】
駆動回転体２の本体２１の外周面には、第一内歯部５５と噛み合う第一外歯部５７が形成される。また、従動回転体３の本体３１の外周面には、第二内歯部５６と噛み合う第二外歯部５８が形成される。第一外歯部５７および第二外歯部５８は、何れも半径方向の断面が曲線（例えばトロコイド系曲線）を描く複数の歯で形成されている。第二外歯部５８のピッチ円径は第一外歯部５７のピッチ円径よりも小さく、第二外歯部５８の歯数は、第一外歯部５７の歯数よりも少ない。
【００３３】
第一外歯部５７の歯数は、互いに噛み合う第一内歯部５５の歯数よりも少なく、好ましくは一つ少ない。同様に、第二外歯部５８の歯数も、互いに噛み合う第二内歯部５６の歯数よりも少なく、好ましくは一つ少ない。一例として、本実施形態では、第一内歯部５５の歯数を２４個、第二内歯部５６の歯数を２０個、第一外歯部５７の歯数を２３個、第二外歯部５８の歯数を１９個としている。
【００３４】
互いに噛み合う第一内歯部５５と第一外歯部５７は第一の減速機５ａを構成し、第二内歯部５６と第二外歯部５８は第二の減速機５ｂを構成する。第一の減速機５ａおよび第二の減速機５ｂは、何れもハイポサイクロイド減速機と呼ばれるものである。二つの減速機５ａ，５ｂの減速比は異なっており、本実施形態では第一の減速機５ａの減速比を第二の減速機５ｂの減速比よりも大きくしている。このように二つの減速機５ａ，５ｂの減速比を異ならせることで、後で述べるように、エンジンに駆動される吸気用カムシャフト３２の回転を、電動モータ４の作動状態に応じて変化させる（差動させる）ことが可能となる。
【００３５】
軸受５３は、例えば外輪５３ａを有する針状ころ軸受で構成される。この軸受５３は、偏心部材５１の偏心内周面５１ａ１と、遊星回転体５２の円筒面状の外周面との間に配置される。従って、遊星回転体５２の外周面および内周面の中心Ｐ（図４、図５参照）は、回転軸Ｏに対して偏心した位置にある。この軸受５３により、遊星回転体５２が偏心部材５１に対して相対回転可能に支持される。
【００３６】
図４は、第一の減速機５ａで切断した断面図（図１におけるＡ−Ａ線矢視断面図）、図５は、第二の減速機５ｂで切断した断面図（図１におけるＢ−Ｂ線矢視断面図）である。
【００３７】
図４に示すように、第一内歯部５５の中心Ｐは、回転軸Ｏに対して径方向に距離Ｅ偏心している。従って、第一内歯部５５と第一外歯部５７は、周方向の一部の領域で互いに噛み合った状態となり、これとは径方向反対側の領域で噛み合わない状態となる。また、図５に示すように、第二内歯部５６の中心Ｐも回転軸Ｏに対して径方向に距離Ｅ偏心しているため、第二内歯部５６と第二外歯部５８とは、周方向の一部の領域で互いに噛み合った状態となり、これとは径方向反対側の領域で噛み合わない状態となる。なお、図４及び図５では、互いの矢視方向が異なっているため、第一内歯部５５と第二内歯部５６のそれぞれの偏心方向が各図において互いに左右逆方向に示されているが、第一内歯部５５及び第二内歯部５６は同じ方向に同じ距離Ｅだけ偏心している。
【００３８】
ここで、差動装置５の減速比をｉ、モータ回転速度をｎm、スプロケット２３の回転速度をｎSとすると、出力回転位相角度差は（ｎm−ｎS)／ｉとなる。
【００３９】
また、第一内歯部５５の歯数をｚ１、第二内歯部５６の歯数をｚ２とすると、本実施形態に係る差動装置５の減速比は、下記式１によって求められる。
【００４０】
減速比＝ｚ１×ｚ２／｜ｚ１−ｚ２｜・・・式１
【００４１】
例えば、第一内歯部５５の歯数（ｚ１）が２４、第二内歯部５６の歯数（ｚ２）が２０の場合、上記式１から減速比は１２０となる。このように、本実施形態に係る差動装置５では、大きな減速比によって高トルクを得ることが可能である。
【００４２】
本実施形態の電動アクチュエータ１では、遊星回転体５２の内径側に駆動回転体２および従動回転体３を配置しているため、遊星回転体５２を駆動する電動モータ４として中空モータを採用し、この中空モータを遊星回転体５２の外径側に配置するレイアウトを採用することができる。そのため、スペース効率が良好となり、電動アクチュエータのコンパクト化（特に軸方向寸法のコンパクト化）を達成できるメリットが得られる。
【００４３】
続いて、図１〜図５を参照しつつ本実施形態に係る電動アクチュエータの動作について説明する。
【００４４】
エンジンの動作中は、スプロケット２３に伝達されたエンジンからの駆動力によって駆動回転体２が回転し、これに伴って排気用カムシャフト２２が回転する。この時、排気用カムシャフト２２の回転数はスプロケット２３の回転数と等しい。
【００４５】
電動モータ４に通電されず、電動モータ４から差動装置５への入力がない状態では、駆動回転体２の回転が遊星回転体５２を介して従動回転体３に伝達され、従動回転体３は駆動回転体２と一体に回転する。すなわち、駆動回転体２と遊星回転体５２は、第一内歯部５５と第一外歯部５７との噛み合い部でのトルク伝達により、この噛み合い状態を保持したままま一体に回転する。同様に、遊星回転体５２と従動回転体３も第二内歯部５６と第二外歯部５８の噛み合い位置を保持したまま一体に回転する。そのため、駆動回転体２と従動回転体３は同じ回転位相を保持しながら回転する。従って、排気用カムシャフト２２と吸気用カムシャフト３２とは回転位相差０で回転する。
【００４６】
その後、例えばエンジンがアイドル運転などの低回転域に移行した際には、公知の手段、例えば、電子制御などによって電動モータ４に通電し、ロータ４２をスプロケット２３の回転数よりも相対的に遅く又は速く回転させる。電動モータ４を作動させると、ロータ４２のロータコア４２ｂに結合された偏心部材５１が回転軸Ｏを中心として一体に回転する。これに伴い、薄肉部分と厚肉部分とを備えた偏心部材５１の回転に伴う押圧力が軸受５３を介して遊星回転体５２に作用する。この押圧力により、第一内歯部５５と第一外歯部５７との噛み合い部で周方向の分力が生じるため、遊星回転体５２が駆動回転体２に対して相対的に偏心回転運動を行う。つまり、遊星回転体５２が回転軸Ｏを中心として公転しながら、第一内歯部５５および第二内歯部５６の中心Ｐを中心として自転する。この際、遊星回転体５１が１回公転するごとに、第一内歯部５５と第一外歯部５７との噛み合い位置が一歯分ずつ周方向にずれるため、遊星回転体５２は減速されつつ回転（自転）する。
【００４７】
また、遊星回転体５２が上述の偏心回転運動を行うことにより、遊星回転体５２の１回の公転ごとに、第二内歯部５６と第二外歯部５８との噛み合い箇所が一歯分ずつ周方向にずれる。これにより、従動回転体３が遊星回転体５２に対して減速されつつ回転する。このように、遊星回転体５２を電動モータ４で駆動することにより、スプロケット２３からの駆動力に電動モータ４からの駆動力が重畳され、従動回転体３の回転が、電動モータ４からの駆動力の影響を受ける差動の状態となる。そのため、駆動回転体２に対する従動回転体３の相対的な回転位相差を正逆方向に変更することが可能となり、吸気用カム３２ａによる吸気バルブ（図示省略）の開閉タイミングを進角方向もしくは遅角方向に変更することができる。
【００４８】
このように吸気バルブの開閉タイミングを変更することにより、アイドル運転時のエンジンの回転の安定化と燃費の向上を図ることができる。また、アイドル状態からエンジンの運転が通常運転に移行し、例えば、高速回転に移行した際には、スプロケット２３に対する電動モータ４の相対回転の速度差を大きくすることで、スプロケット２３に対する吸気用カムシャフト３２の回転位相差を高回転に適した回転位相差に変更することができ、エンジンの高出力化を図ることが可能である。
【００４９】
このように本実施形態の電動アクチュエータであれば、駆動回転体２および遊星回転体５２への入力（前者はエンジンの駆動力の入力、後者は電動モータ４の駆動力の入力）と、駆動回転体２および従動回転体３からの出力（前者は排気用カムシャフト２２への出力、後者は吸気用カムシャフト３２への出力）が可能であり、２系統の入力と２系統の出力が許容されている。そのため、２系統の入力と１系統の出力が一般的な従来の電動アクチュエータに比べ、電動アクチュエータ１の用途を拡大することができる。具体的には、以下に述べるように、ＳＯＨＣ型エンジン用の可変バルブタイミング装置として使用することが可能となる。
【００５０】
図６に示すように、ＳＯＨＣ型のエンジンでは、共通のカムシャフト１００に排気用カム２２ａと吸気用カム３２ａが装着される。従って、このカムシャフト１００に一般的な電動アクチュエータ１’を結合しても、排気バルブと吸気用バルブの開閉タイミングが同時に同方向に変化するため、可変バルブタイミング装置として機能させることができない。
【００５１】
これに対し、本実施形態にかかる電動アクチュエータ１では、２系統の出力が可能であるため、吸気用カムシャフト３２と排気用カムシャフト２２を独立して駆動し、排気用カムシャフトの回転位相とは無関係に吸気用カムシャフト３２の回転位相を制御することができる。しかも排気用カムシャフト２２を中空形状とし、その内周に吸気用カムシャフト３２を配置しているため、外観的には排気用カムシャフト２２と吸気用カムシャフト３２が一つのシャフトとなる。そのため、電動アクチュエータ１を、ＳＯＨＣ型エンジンの可変バルブタイミング装置として利用することが可能となる。
【００５２】
以上の説明では、第一の減速機５ａおよび第二の減速機５ｂとしてハイポサイクロイド減速機を使用する場合を例示したが、差動装置５としては、自転・公転する遊星回転体５２を有し、かつ二つの減速機５ａ，５ｂの減速比が異なる限り任意の構成の減速機（サイクロイド減速機、波動歯車装置、遊星歯車装置等）を使用することができる。遊星回転体５２に代えて複数のローラを保持器で保持したローラアセンブリを使用し、ローラを第一外歯部５７および第二外歯部５８に沿って転動させるタイプの減速機を使用することもできる。
【００５３】
また、以上の説明では、排気用カムシャフト２２を中空形状とし、その内周に吸気用カムシャフト３２を配置する場合を例示したが、これとは逆に、吸気用カムシャフト３２を中空形状とし、その内周に排気用カムシャフト２２を配置することもできる。
【００５４】
また、駆動回転体２に排気用カムシャフト２２を設け、従動回転体３に吸気用カムシャフトを設ける場合を例示したが、これとは逆に、駆動回転体２に吸気用カムシャフト３２を設け、従動回転体３に排気用カムシャフト２２を設けることもできる。
【００５５】
以上、本発明に係る電動アクチュエータの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことである。
【符号の説明】
【００５６】
１      電動アクチュエータ
２      駆動回転体
３      従動回転体
４      電動モータ
５      差動装置
５ａ    第一の減速機
５ｂ    第二の減速機
６      ケーシング（静止部材）
１０    シリンダヘッド
２２    排気用カムシャフト（第二出力部材）
２３    スプロケット（駆動力入力部）
３２    吸気用カムシャフト（第一出力部材）
５２    遊星回転体
５５    第一内歯部
５６    第二内歯部
５７    第一外歯部
５８    第二外歯部
Ｏ      回転軸
【図１】
2020143600.tif 000003
【図２】
2020143600.tif 000004
【図３】
2020143600.tif 000005
【図４】
2020143600.tif 000006
【図５】
2020143600.tif 000007
【図６】
2020143600.tif 000008
【図７】
2020143600.tif 000009