(57)【要約】【課題】バルブから受けた大きな衝撃荷重を上流側（モータ側）のギヤに伝達され難くする。【解決手段】過給機２４の過給圧制御用バルブ１９を駆動するアクチュエータ１０は、モータ３６と、出力シャフト２６と、前記モータの回転を減速して前記出力シャフトに伝達する減速部３７と、を備え、前記減速部は、前記出力シャフトに接続される出力ギヤ５４を含む複数のギヤ５１、５２、５３、５４を含み、前記複数のギヤは、大径の金属ギヤ６２と小径の樹脂ギヤ６３とを有する複合ギヤ５３を含み、前記出力ギヤは、樹脂ギヤである。【選択図】図６
2020112050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給機（２４）の過給圧制御用バルブ（１９）を駆動するアクチュエータ（１０）であって、
モータ（３６）と、
出力シャフト（２６）と、
前記モータの回転を減速して前記出力シャフトに伝達する減速部（３７）と、
を備え、
前記減速部は、
前記出力シャフトに接続される出力ギヤ（５４）を含む複数のギヤ（５１〜５４）を含み、
前記複数のギヤは、大径の金属ギヤ（６２）と小径の樹脂ギヤ（６３）とを有する複合ギヤ（５３）を含み、
前記出力ギヤは、樹脂ギヤである、  アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載のアクチュエータであって、
磁束を用いて前記出力シャフトの回転角度を検出する磁束検出部（６５）と、
前記出力ギヤに設けられ、前記磁束を発生させる磁束発生部（６６、６７）と、
を有する、
アクチュエータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のアクチュエータであって、
前記出力ギヤには、前記複合ギヤの前記小径のギヤが噛み合っている、
アクチュエータ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のアクチュエータであって、
前記減速部が備えるギヤは、前記出力ギヤと、前記出力ギヤに噛み合う前記複合ギヤを除いたギヤが金属ギヤである、
アクチュエータ。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一項に記載のアクチュエータであって、
前記複数のギヤは、金属ギヤ同士、樹脂ギヤ同士が噛み合うように配置されている、
アクチュエータ。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のアクチュエータであって、
前記複合ギヤの前記金属ギヤは、大歯よりも内径側に前記樹脂ギヤの樹脂との接触面（６２ｄ）を有している、
アクチュエータ。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のアクチュエータであって、さらに、
前記複合ギヤを支持するシャフト（６１）を有し、
前記複合ギヤの前記樹脂ギヤは、前記シャフトにより回転可能に支持されるための軸心穴（５３ｈ）を有する、
アクチュエータ。
【請求項８】
請求項７に記載のアクチュエータであって、さらに、
前記モータと前記出力シャフトと前記減速部とを格納するハウジング（４１）と、
前記ハウジングに蓋をするケース（４２）と、
を備え、
前記シャフトの一方の端部は前記ハウジングに固定され、他方の端部は前記ケースで支持されている、
アクチュエータ。
【請求項９】
請求項８に記載のアクチュエータであって、
前記複合ギヤの前記シャフトの軸方向における前記ハウジングと前記ケースと接触する端面について、
前記大径のギヤ側の端面（６３ｆ）は、前記大径のギヤの歯の歯底円直径よりも内側に形成され、
前記小径のギヤ側の端面（６３ｅ）は、前記小径のギヤの歯の歯底円直径よりも内側に形成されている、
アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ターボチャージャーの過給圧制御用バルブを駆動することに用いられるアクチュエータが開示されている。アクチュエータは、モータの回転を減速機で減速して出力シャフトを所望のトルクで回転する。出力シャフトの回転角は、磁気回路部および検出部を有する非接触式の回転角センサにより検出される。減速機の最終ギヤは、出力シャフトに一体に固定された樹脂部材であり、磁気回路部は、最終ギヤにモールドされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−８７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
過給圧制御用バルブを駆動するアクチュエータは、過給圧制御用バルブを通してエンジン脈動によるストレスが加わる。脈動周期に伴う高周期な衝撃荷重が出力シャフトに印加されるため、減速機の耐摩耗性および強度が求められる。そのため例えば排気脈動の大きいエンジン、またはウェイストゲートポート径の大きい過給器に搭載載する場合、耐摩耗性および強度の向上が必要となる。特許文献１のアクチュエータでは、全てのギヤが樹脂で形成されているため、軽量化に優れる一方、上述した要求に対する耐摩耗性、強度においては一定の制限があった。全てのギヤを金属で形成することも考えられるが、金属製のギヤ（金属ギヤ）は、樹脂製のギヤ（樹脂ギヤ）に比べてイナーシャが大きい。そのため、全てのギヤに金属ギヤを用いた場合、アクチュエータが用いられるエンジンのエンジン脈動を弁体が受けると、樹脂ギヤを用いた場合より大きな衝撃荷重が上流側（モータ側）のギヤに伝達されるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一形態によれば、過給機（２４）の過給圧制御用バルブ（１９）を駆動するアクチュエータ（１０）が提供される。このアクチュエータは、モータ（３６）と、出力シャフト（２６）と、前記モータの回転を減速して前記出力シャフトに伝達する減速部（３７）と、を備え、前記減速部は、前記出力シャフトに接続される出力ギヤ（５４）を含む複数のギヤ（５１〜５４）を含み、前記複数のギヤは、大径の金属ギヤ（６２）と小径の樹脂ギヤ（６３）とを有する複合ギヤ（５３）を含み、前記出力ギヤは、樹脂ギヤである。この形態によれば、減速部は、大径の金属ギヤと小径の樹脂ギヤとを有する複合ギヤを含んでいる。そのため、回転速度の速く摩耗ストレスの大きい大歯側の耐摩耗性・強度を向上することができる。また小径ギヤは樹脂ギヤであるので、イナーシャ低減できる。ので、金属ギヤよりもイナーシャが少なく、大きな衝撃荷重を上流側（モータ側）のギヤに伝達され難くできる。また、樹脂ギヤの摩耗を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態のアクチュエータが適用されたエンジンの吸排気部の概略図である。
【図２】過給機の説明図である。
【図３】アクチュエータの上面図である。
【図４】減速部の各ギヤを示す説明図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】第２実施形態のギヤを示す説明図である。
【図８】図６の第２中間ギヤ近傍を拡大して示す説明図である。
【図９】軸方向から見た第２中間ギヤを示す説明図である。
【図１０】第２中間ギヤの側面図である。
【図１１】第２中間ギヤの軸線と平行な断面を示す図である。
【図１２】各ギヤの材料を示す説明図である。
【図１３】中間ギヤが３つの時の各ギヤの材料を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
・第１実施形態：
図１に示すように、第１実施形態によるアクチュエータ１０は、車両走行用の動力源であるエンジン１１に適用されている。
【０００８】
エンジン１１には、吸気をエンジン１１の気筒内へ導く吸気通路１２と、気筒内で発生した排ガスを大気中に排出する排気通路１３とが設けられている。吸気通路１２の途中には、過給機２４の吸気コンプレッサ１４のコンプレッサホイール１４ａと、スロットルバルブ１５とが設けられている。コンプレッサホイール１４ａは、エンジン１１への吸気を過給する。スロットルバルブ１５は、車両のアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量に応じてエンジン１１に供給される吸気量の調整を行う。
【０００９】
排気通路１３の途中には、過給機２４の排気タービン１６のタービンホイール１６ａと、排ガスの浄化を行う触媒１７とが設けられている。タービンホイール１６ａは、回転軸３０によりコンプレッサホイール１４ａに接続されている。すなわち、エンジン１１の排気エネルギーでタービンホイール１６ａを回転させ、コンプレッサホイール１４ａを回転させる。触媒１７はモノリス構造を採用する周知な三元触媒であり、排ガスにより活性化温度に昇温されることで排ガス中に含まれる有害物質を酸化作用と還元作用により浄化する。
【００１０】
排気通路１３には、タービンホイール１６ａと並列に、タービンホイール１６ａを迂回して排ガスを流すバイパス通路１８が設けられている。このバイパス通路１８には、過給圧制御用バルブであるウェイストゲートバルブ１９が設けられている。ウェイストゲートバルブ１９が開弁すると、エンジン１１からの排ガスの一部は、バイパス通路１８を通って触媒１７へ直接導かれる。ウェイストゲートバルブ１９は、エンジン１１からの排ガスの圧力がウェイストゲートバルブ１９の開弁圧力を超えたときに開弁する。また、ウェイストゲートバルブ１９の開閉は、ＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニット）２２によっても制御される。すなわち、ＥＣＵ２２は、アクチュエータ１０を駆動し、アクチュエータ１０とウェイストゲートバルブ１９との間に設けられたリンク機構２５によってウェイストゲートバルブ１９の開閉を実行する。
【００１１】
図２に示すように、過給機２４は、排気タービン１６と、吸気コンプレッサ１４と、アクチュエータ１０と、を備える。排気タービン１６は、エンジン１１から排出された排ガスによって回転駆動されるタービンホイール１６ａ（図１）と、このタービンホイール１６ａを収容する渦巻形状のタービンハウジング１６ｂと、を備えている。吸気コンプレッサ１４は、タービンホイール１６ａの回転力を受けて回転するコンプレッサホイール１４ａ（図１）と、このコンプレッサホイール１４ａを収容する渦巻形状のコンプレッサハウジング１４ｂとを備えている。タービンホイール１６ａとコンプレッサホイール１４ａとは、回転軸３０（図１）により接続されている。
【００１２】
タービンハウジング１６ｂには、タービンホイール１６ａの他、バイパス通路１８が設けられている。バイパス通路１８は、タービンハウジング１６ｂに流入した排ガスをタービンホイール１６ａに供給せずにタービンハウジング１６ｂの排気出口へ直接導く。このバイパス通路１８は、ウェイストゲートバルブ１９により開閉される。ウェイストゲートバルブ１９は、タービンハウジング１６ｂの内部でバルブ軸２０により回動可能に支持されているスイングバルブである。ウェイストゲートバルブ１９は、排ガスの圧力がウェイストゲートバルブ１９の開弁圧力を超えると開弁するが、アクチュエータ１０によっても駆動され、開閉する。
【００１３】
アクチュエータ１０を格納するハウジング３５は、過給機２４の排気タービン１６から離れた吸気コンプレッサ１４側に取り付けられている。こうすれば、排ガスの熱の影響を回避できる。過給機２４には、アクチュエータ１０の出力をウェイストゲートバルブ１９に伝達するためのリンク機構２５（図１）が設けられている。本実施形態では、リンク機構２５として、アクチュエータレバー２７と、ロッド２８と、バルブレバー２９と、を備える４節リンク機構を採用している。アクチュエータレバー２７は、アクチュエータ１０の出力シャフト２６に接続され、アクチュエータ１０によって回動操作される。バルブレバー２９は、バルブ軸２０に結合される。ロッド２８は、アクチュエータレバー２７に付与される回動トルクをバルブレバー２９に伝える。
【００１４】
アクチュエータ１０は、マイクロコンピュータを搭載するＥＣＵ２２により動作が制御される。具体的に、ＥＣＵ２２は、エンジン１１の高回転時などにウェイストゲートバルブ１９の開度を調整するようにアクチュエータ１０を制御して過給機２４による過給圧を制御する。また、ＥＣＵ２２は、例えば冷間始動直後など、触媒１７の温度が活性化温度に達していない時には、ウェイストゲートバルブ１９を全開になるようにアクチュエータ１０を制御して触媒１７の暖機を行う。これにより、タービンホイール１６ａに熱を奪われていない高温の排ガスを触媒１７へ直接導くことができ、触媒１７を短時間で暖機できる。
【００１５】
次に、アクチュエータ１０について、図３〜図６を参照して説明する。アクチュエータ１０は、吸気コンプレッサ１４に取り付けられるハウジング３５に格納されている。図３に示すように、ハウジング３５は、第１ハウジング部４１および第２ハウジング部４２を有している。第２ハウジング部４２は、「ケース４２」とも呼ぶ。第１ハウジング部４１及び第２ハウジング部４２は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、鉄鋼等の金属材料で形成されている。なお、第１ハウジング部４１及び第２ハウジング部４２は、樹脂で形成されていてもよい。また、第１ハウジング部４１及び第２ハウジング部４２は、ダイキャスト、重力鋳造、射出成形、プレスのいずれの製法で形成されてもよい。第２ハウジング部４２は、締結部材４３により第１ハウジング部４１に締結されている。第２ハウジング部４２からは、出力シャフト２６が突き出ており、アクチュエータレバー２７に接続されている。
【００１６】
図４、図５に示すように、第１ハウジング部４１は、第２ハウジング部４２と共に収容空間４４を形成している。モータ３６は、収容空間４４に収容されている。具体的に、モータ３６は、第１ハウジング部４１に形成されたモータ挿入穴４６に挿入され、スクリュ４７により第１ハウジング部４１に固定されている。モータ３６とモータ挿入穴４６の底面との間にはウェーブワッシャ４５が設置されている。ウェーブワッシャ４５は、備えられなくても良い。モータ３６は、形式を問わず、例えば周知の直流モータであっても良いし、周知のステッピングモータ等であっても良い。
【００１７】
図４、図６に示すように、アクチュエータ１０は、減速部３７を有する。減速部３７は、モータ３６の回転を減速して出力シャフト２６に伝達する平行軸式の減速機であり、複数のギヤを有している。本実施形態では、複数のギヤとして、ピニオンギヤ５１、第１中間ギヤ５２、第２中間ギヤ５３および出力ギヤ５４を有している。
【００１８】
ピニオンギヤ５１は、モータ３６のモータ軸５５に固定されている。ピニオンギヤ５１は、金属で形成された金属ギヤである。金属としては、例えば鉄系焼結金属が用いられる。
【００１９】
第１中間ギヤ５２は、第１大径外歯部５７と第１小径外歯部５８とを有する複合ギヤであり、第１金属シャフト５６により回転自在に支持されている。第１中間ギヤ５２は軸である第１金属シャフト５６の回りを回転する。第１大径外歯部５７は、大径ギヤであり、モータ３６のモータ軸５５に固定されたピニオンギヤ５１に噛み合っている。第１小径外歯部５８は、第１大径外歯部５７と比べて小径な小径ギヤである。第１大径外歯部５７と第１小径外歯部５８は、いずれも金属で形成された金属ギヤである。同様に、金属としては、例えば鉄系焼結金属が用いられる。第１大径外歯部５７は、イナーシャを低減するために、複数の開口５７ｏを有する。
【００２０】
第２中間ギヤ５３は、第２大径外歯部６２と第２小径外歯部６３とを有する複合ギヤであり、第２金属シャフト６１により回転自在に支持されている。第２中間ギヤ５３は軸である第２金属シャフト６１の回りを回転する。第２大径外歯部６２は、大径ギヤであり第１中間ギヤ５２の第１小径外歯部５８に噛み合っている。第２大径外歯部６２は、金属で形成されている金属ギヤである。同様に、金属としては、例えば鉄系焼結金属が用いられる。第２小径外歯部６３は、第２大径外歯部６２と比べて小径な小径ギヤであり、樹脂で形成されている樹脂ギヤである。樹脂としては、例えばポリアミド樹脂、ナイロン樹脂、ポリアセタール樹脂が使用可能である。樹脂ギヤは、金属ギヤに比べて、イナーシャが小さい。そのため、エンジン１１の排気圧の脈動からウェイストゲートバルブ１９、バルブレバー２９、ロッド２８、アクチュエータレバー２７、出力シャフト２６、出力ギヤ５４を介して第２中間ギヤ５３に大きな衝撃荷重が掛かった場合、第２中間ギヤ５３を含め、その上流側（モータ側）のギヤ、例えば、第１中間ギヤ５２やピニオンギヤ５１にもその衝撃を伝達され難くできる。さらに出力ギヤ５４を樹脂ギヤとしているので、出力ギヤ５４に大きな衝撃荷重が掛かった場合、出力ギヤを含めその上流側（モータ側）のギヤ、例えば、第２中間ギヤ５３、第１中間ギヤ５２やピニオンギヤ５１にもその衝撃を伝達され難くできる。
【００２１】
出力ギヤ５４は、第２小径外歯部６３に噛み合っており、出力ギヤ５４の中心軸ＡＸ３に沿って、出力シャフト２６が接続され、固定されている。中心軸ＡＸ３を、単に「軸ＡＸ３」とも呼ぶ。他の中心軸ＡＸ１、ＡＸ２についても同様に「軸ＡＸ１」「軸ＡＸ２」とも呼ぶ。出力ギヤ５４は、樹脂で形成された樹脂ギヤである。従って、第１実施形態においては、上流側のピニオンギヤ５１から第２大径外歯部６２までが金属ギヤであり、下流側の第２小径外歯部６３から出力ギヤ５４までが樹脂ギヤである。すなわち、減速部３７が備えるギヤは、出力ギヤ５４と、出力ギヤ５４に噛み合う複合ギヤである第２中間ギヤ５３の第２小径外歯部６３と、を除いたギヤが金属ギヤである。そのため、各ギヤの噛み合いは、樹脂ギヤ同士、金属ギヤ同士の噛合となり、樹脂ギヤと金属ギヤの噛み合いがない。その結果、樹脂ギヤの摩耗を抑制できる。
【００２２】
図５、図６に示すように、アクチュエータ１０は、モータ３６と出力シャフト２６と減速部３７とを格納する第１ハウジング部４１と、第１ハウジング部４１に蓋をするケースである第２ハウジング部４２と、を備えており、第２金属シャフト６１の一方の端部は第１ハウジング部４１に固定され、他方の端部は第２ハウジング部４２で支持されている。そのため、第２金属シャフト６１の一方の端部を第１ハウジング部４１に固定し、他方の端部を支持しない場合に比べて、モータ３６の駆動や、ウェイストゲートバルブ１９からの脈動に起因する振動・トルクに対する第２金属シャフト６１の変形を低減できる。
【００２３】
出力ギヤ５４には、磁束発生部である磁石６６、６７と、磁束伝達部であるヨーク６８、６９が設けられている。磁石６６、６７およびヨーク６８、６９は、出力シャフト２６の軸方向視において弧状の閉磁気回路を形成する磁気回路部６４を構成している。磁気回路部６４は、出力ギヤ５４および出力シャフト２６と一体に回動する。
【００２４】
出力ギヤ５４の磁気回路部６４の閉磁気回路の内側には、磁石６６、６７の磁束を検出する磁束検出部６５が配置されている。磁束検出部６５は、例えばホールＩＣを用いて構成されている。磁気回路部６４および磁束検出部６５は、出力シャフト２６の回転角度を検出する回転角センサ３９として機能する。磁気回路部６４および磁束検出部６５の基本的な用途や機能は、特開２０１４−１２６５４８号に開示されているものと同様である。回転角センサ３９により検出される出力シャフト２６の回転角は、ＥＣＵ２２（図１参照）に出力される。なお、図６に示す磁気回路部６４および磁束検出部６５の構成は一例であり、他の構成であってもよい。
【００２５】
図６に示すように、出力シャフト２６は、第１ハウジング部４１に設けられた軸受４８と、第２ハウジング部４２に設けられた軸受４９とにより回転自在に支持されている。出力シャフト２６の一端部は、ハウジング３５の第２ハウジング部４２から外に延び出ている。アクチュエータレバー２７は、第２ハウジング部４２の外で出力シャフト２６に固定されている。
【００２６】
以上、第１実施形態によれば、減速部３７は、複数のギヤ、ピニオンギヤ５１、第１中間ギヤ５２、第２中間ギヤ５３、出力ギヤ５４を備えており、第２中間ギヤ５３は、金属ギヤである第２大径外歯部６２と、樹脂ギヤである第２小径外歯部６３と、を有する複合ギヤである。すなわち、第２中間ギヤ５３の第２小径外歯部６３より下流側のギヤは樹脂ギヤであり、イナーシャが小さい。そのため、エンジン１１の排気圧の脈動からウェイストゲートバルブ１９、バルブレバー２９、ロッド２８、アクチュエータレバー２７、出力シャフト２６、出力ギヤ５４を介して第２中間ギヤ５３に大きな衝撃荷重が掛かった場合、第２中間ギヤ５３を含め、その、上流側（モータ側）のギヤ、例えば、第１中間ギヤ５２やピニオンギヤ５１にその衝撃を伝達され難くできる。さらに出力ギヤ５４を樹脂ギヤとしているので、出力ギヤ５４に大きな衝撃荷重が掛かった場合、出力ギヤを含めその上流側（モータ側）のギヤ、例えば、第２中間ギヤ５３、第１中間ギヤ５２やピニオンギヤ５１にもその衝撃を伝達され難くできる。
【００２７】
また、ピニオンギヤ５１と第１中間ギヤ５２の第１大径外歯部５７との噛み合い、第１中間ギヤ５２の第１小径外歯部５８と第２中間ギヤ５３の第２大径外歯部６２との噛み合い、は、金属ギヤ同士の噛み合いであり、第２中間ギヤ５３の第２小径外歯部６３と出力ギヤ５４との噛み合いは、樹脂ギヤ同士の噛み合いである。すなわち、金属ギヤと樹脂ギヤとの噛み合いがない。その結果、物性が大きく異なる材質同士が噛み合うことによる応力集中、比摩耗量の増加が起こらず樹脂ギヤの摩耗を抑制できる。すなわち、樹脂ギヤである第２小径外歯部６３と出力ギヤ５４の摩耗を抑制できる。なお、金属ギヤと樹脂ギヤとの噛み合いを残しても良い。例えば、ピニオンギヤ５１と第１中間ギヤ５２の第１大径外歯部５７との噛み合い、第１中間ギヤ５２の第１小径外歯部５８と第２中間ギヤ５３の第２大径外歯部６２との噛み合い、第２中間ギヤ５３の第２小径外歯部６３と出力ギヤ５４との噛み合いのうちストレスの低い噛み合い、例えば、第１中間ギヤ５２の第１小径外歯部５８を金属ギヤ、第２中間ギヤ５３の第２大径外歯部６２を樹脂ギヤとして、金属ギヤと樹脂ギヤの噛み合いとしても良い。
【００２８】
第１実施形態によれば、出力ギヤ５４は、樹脂ギヤであり、磁束発生部である磁石６６、６７を有しているので、仮に、樹脂で形成された第２小径外歯部６３や出力ギヤ５４が摩耗しても、磁束検出部６５や磁束発生部である磁石６６、６７やヨーク６８、６９への金属等の摩耗粉の付着を低減できる。
【００２９】
第１実施形態によれば、減速部３７が備えるギヤは、複合ギヤである第２中間ギヤ５３のうちの出力ギヤ５４に噛み合う第２小径外歯部６３と、出力ギヤ５４と、を除いたギヤが金属ギヤである。そのため、増速側ギヤである第２大径外歯部６２の大きさを小さくすることができ、同サイズ・同減速比を得るための出力ギヤ５４および複合ギヤである第２中間ギヤ５３の小径ギヤである第２小径外歯部６３の大きさを大きくすることができる。その結果、樹脂ギヤである出力ギヤ５４および複合ギヤの第２小径外歯部６３の摩耗を抑制できる。また、第１中間ギヤ５２の第１大径外歯部５７には、複数の開口５７ｏが形成されているため、イナーシャを小さくできる。すなわち、イナーシャを少なくすることと、樹脂ギヤの摩耗の抑制との両立が可能となる。
【００３０】
・第２実施形態：
図７に示す第２実施形態のアクチュエータ１０ａの減速部３７は、ピニオンギヤ５１と、第１中間ギヤ５２と、第２中間ギヤ５３と、を備える。なお、図７では、図を簡単にするため、第２中間ギヤ５３の第２小径外歯部６３と噛み合う出力ギヤ５４の図示を省略している。また、第２実施形態および後述する第３実施形態では、説明の都合上、アクチュエータの符号を除いて、第１実施形態と同じ構成部材には、材料が異なっても同じ符号を付している。第２中間ギヤ５３の第２大径外歯部６２と第２小径外歯部６３とがいずれも樹脂ギヤであり、第１中間ギヤ５２の第１大径外歯部５７が金属ギヤ、第１小径外歯部５８が樹脂ギヤで構成されている。なお、第１実施形態と同様に、ピニオンギヤ５１は金属ギヤであり、出力ギヤ５４は、樹脂ギヤである。なお、第１実施形態では、第１中間ギヤ５２の第１大径外歯部５７、第１小径外歯部５８は、いずれも金属ギヤであるため、イナーシャを低減するための開口５７ｏが設けられているが、第１中間ギヤ５２の第１大径外歯部５７は、イナーシャを低減するための開口５７ｏが設けられていない。これは、樹脂ギヤと金属ギヤの密着性を高めるためである。第２実施形態の第２実施形態においては、上流側のピニオンギヤ５１から第１大径外歯部５７までが金属ギヤであり、下流側の第１小径外歯部５８から出力ギヤ５４までが樹脂ギヤである。そのため、そのため、エンジン１１の排気圧の脈動からウェイストゲートバルブ１９、バルブレバー２９、ロッド２８、アクチュエータレバー２７、出力シャフト２６、出力ギヤ５４ａを介して第２中間ギヤ５３に大きな衝撃荷重が掛かった場合、第２中間ギヤ５３を含め、その、上流側（モータ側）のギヤ、例えば、第１中間ギヤ５２やピニオンギヤ５１にその衝撃を伝達され難くできる。さらに出力ギヤ５４を樹脂ギヤとしているので、出力ギヤ５４に大きな衝撃荷重が掛かった場合、出力ギヤを含めその上流側（モータ側）のギヤ、例えば、第２中間ギヤ５３、第１中間ギヤ５２やピニオンギヤ５１にもその衝撃を伝達され難くできる。
【００３１】
第２実施形態によれば、ピニオンギヤ５１と、第１中間ギヤ５２の第１大径外歯部５７との噛み合いは、金属ギヤ同士の噛み合いであり、第１中間ギヤ５２の第１小径外歯部５８と第２中間ギヤ５３の第２大径外歯部６２との噛み合い、第２中間ギヤ５３の第２小径外歯部６３と出力ギヤ５４との噛み合いは、樹脂ギヤ同士の噛み合いである。そのため、金属ギヤと樹脂ギヤとの噛み合いがなく、樹脂ギヤである第１小径外歯部５８と、第２大径外歯部６２と、第２小径外歯部６３と、出力ギヤ５４の摩耗を抑制できる。
【００３２】
第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、出力ギヤ５４は、樹脂ギヤであり、磁束発生部である磁石６６、６７を有しているので、仮に、第２小径外歯部６３や出力ギヤ５４が摩耗しても、磁束検出部６５や磁束発生部である磁石６６、６７やヨーク６８、６９への金属等の摩耗粉の付着を低減できる。
【００３３】
・第３実施形態：
図８に示す第３実施形態のアクチュエータ１０ｂは、第１実施形態のアクチュエータ１０において、第２中間ギヤ５３の形状を変更したものである。他については、第１実施形態と同じ構成である。
【００３４】
図９は、第２小径外歯部６３側からみた第２中間ギヤ５３を示し、図１０は、第２中間ギヤ５３を回転軸ＡＸ２と垂直な方向から見た図であり、図１１は、図９のＸ−Ｘ断面図である。図８および図９から図１１に示すように、第２中間ギヤ５３の金属ギヤである第２大径外歯部６２は、大歯６２ｔよりも内径側に第２金属シャフト６１の方に突き出る凸部６２ｃを有している。本実施形態では、便宜上、大径のギヤの歯を「大歯」と呼び、小径のギヤの歯を「小歯」と呼んでいる。凸部６２ｃは、樹脂ギヤである第２小径外歯部６３の樹脂と接する接触面６２ｄを有している。一方、第２中間ギヤ５３の樹脂ギヤである第２小径外歯部６３は、接触面６２ｄと接する接触面６３ｄを有している。第３実施形態では、金属ギヤである第２大径外歯部６２と、樹脂ギヤである第２小径外歯部６３を形成する樹脂との接触面積を大きくできるため、第２大径外歯部６２と第２小径外歯部６３と、を相対的に動き難く結合できる。
【００３５】
第２中間ギヤ５３の樹脂ギヤである第２小径外歯部６３は、軸心穴５３ｈを有しており、軸心穴５３ｈに第２金属シャフト６１が挿入され、第２金属シャフト６１回りの回転が可能に支持されている。このように、樹脂ギヤである第２小径外歯部６３に軸心穴５３ｈを設けることで、部品点数を削減できる。
【００３６】
図８から図１１に示すように、第２中間ギヤ５３の第２小径外歯部６３は、第１ハウジング部４１および第２ハウジング部４２と接触可能に配置されており、その接触する端面は、第２小径外歯部６３側は、小歯６３ｔの歯底円直径よりも内側の範囲において樹脂ギヤの端面６３ｅに形成され、第２第径外歯部６２側は、大歯６２ｔの歯底円直径よりも内側の範囲において樹脂ギヤの端面６３ｆに形成されている。ここで、歯底円直径とは、ギヤの歯の底を連ねる円の直径である。このように、端面６３ｅ、６３ｆを設けることで、複合ギヤである第２中間ギヤ５３におけるスラスト規制を小径ギヤである第２小径外歯部６３の端面６３ｅ、６３ｆで行うので、接触部の面積を低減することができ、駆動時のロストルクを低減できる。なお、この構成は、全てのギヤが樹脂ギヤで形成されている中間ギヤにも適用できる。
【００３７】
第３実施形態で説明した第１中間ギヤ５２の第１大径外歯部５７は金属ギヤ、第１小径外歯部５８は樹脂ギヤで構成されている。そのため、第２実施形態における第１中間ギヤ５２の構成を、第３実施形態における第２中間ギヤ５３の構成と同様の構成としても良い。その結果、以下の同様の効果を奏する。すなわち、金属ギヤである第１大径外歯部５７と、樹脂ギヤである第１小径外歯部５８を形成する樹脂との接触面積を大きくできるため、第１大径外歯部５７と、第１小径外歯部５８と、を相対的に動き難く結合できる。また、樹脂ギヤである第１小径外歯部５８に軸心穴を設けることで、部品点数を削減できる。さらに、第１小径外歯部５８の歯底円直径よりも内側の範囲において樹脂ギヤの端面に、第１ハウジング部４１および第２ハウジング部４２と接触する接触部を設け、複合ギヤである第１中間ギヤ５２におけるスラスト規制を小径ギヤである第１小径外歯部５８の端面で行うので、接触部の面積を低減することができ、駆動時のロストルクを低減できる。
【００３８】
アクチュエータ１０の減速部３７は、図１２の他の実施形態に示すように、ピニオンギヤ５１が樹脂ギヤ、第１中間ギヤ５２の第１大径外歯部５７が樹脂ギヤ、第１小径外歯部５８が金属ギヤ、第２中間ギヤ５３の第２大径外歯部６２が金属ギヤ、第２小径外歯部６３が樹脂ギヤ、出力ギヤ５４が樹脂ギヤである構成であってもよい。図１２の縦の二重線は、ギヤの噛み合いを示している。他の実施形態の構成であっても、出力ギヤ５４、および、第２中間ギヤ５３の第２小径外歯部６３は、樹脂で形成されている樹脂ギヤであり、金属で形成する金属ギヤに比べて、イナーシャが小さい。そのため、エンジン１１の排気圧の脈動からウェイストゲートバルブ１９、バルブレバー２９、ロッド２８、アクチュエータレバー２７、出力シャフト２６、出力ギヤ５４を介して第２中間ギヤ５３に大きな衝撃荷重が掛かった場合、第２中間ギヤ５３を含め、その、上流側（モータ側）のギヤ、例えば、第１中間ギヤ５２やピニオンギヤ５１にその衝撃を伝達され難くできる。さらに出力ギヤ５４を樹脂ギヤとしているので、出力ギヤ５４に大きな衝撃荷重が掛かった場合、出力ギヤを含めその上流側（モータ側）のギヤ、例えば、第２中間ギヤ５３、第１中間ギヤ５２やピニオンギヤ５１にもその衝撃を伝達され難くできる。
【００３９】
また、ピニオンギヤ５１と第１中間ギヤ５２の第１大径外歯部５７との噛み合いは、樹脂ギヤ同士の噛み合い、第１中間ギヤ５２の第１小径外歯部５８と第２中間ギヤ５３の第２大径外歯部６２との噛み合いは、金属ギヤ同士の噛み合い、第２中間ギヤ５３の第２小径外歯部６３と出力ギヤ５４との噛み合いは、樹脂ギヤ同士の噛み合いである。そのため、金属ギヤと樹脂ギヤとの噛み合いがなく、樹脂ギヤであるピニオンギヤ５１と第１大径外歯部５７と、第２小径外歯部６３と、出力ギヤ５４の摩耗を抑制できる。
【００４０】
上記各実施形態において、減速部３７は、ピニオンギヤ５１と、第１中間ギヤ５２と、第２中間ギヤ５３と、出力ギヤ５４の４つのギヤを備えているが、図１３に示すように、さらに第３中間ギヤを備え、複数のギヤのうちの１つのギヤが金属ギヤと樹脂ギヤとを有する複合ギヤであり、複数のギヤは、金属ギヤ同士、樹脂ギヤ同士が噛み合うように配置されても良い。図１３においても、図１２と同様に、縦の二重線は、ギヤの噛み合いを示している。図１３の各実施形態に示す場合であっても、エンジン１１の排気圧の脈動からウェイストゲートバルブ１９、バルブレバー２９、ロッド２８、アクチュエータレバー２７、出力シャフト２６、出力ギヤ５４を介して第３中間ギヤに大きな衝撃荷重が掛かった場合、第２中間ギヤ５３を含め、その、上流側（モータ側）のギヤ、例えば、第２中間ギヤ５３、第１中間ギヤ５２やピニオンギヤ５１にその衝撃を伝達され難くできる。さらに出力ギヤ５４を樹脂ギヤとしているので、出力ギヤ５４に大きな衝撃荷重が掛かった場合、出力ギヤを含めその上流側（モータ側）のギヤ、例えば、第３中間ギヤ、第２中間ギヤ５３、第１中間ギヤ５２やピニオンギヤ５１にもその衝撃を伝達され難くできる。また、各ギヤの噛み合いは、樹脂ギヤ同士の噛み合い、金属ギヤ同士の噛み合いであるので、樹脂ギヤである出力ギヤ５４や、他の樹脂ギヤの摩耗を抑制できる。なお、さらに中間ギヤを備え、減速部３７が有するギヤの数は、６以上としてもよい。
【００４１】
上記各実施形態において、逆に、第２中間ギヤを備えない構成であってもよい。この場合、第１中間ギヤ５２の第１大径外歯部５７は金属ギヤであり、第１小径外歯部５８は、樹脂ギヤであり、出力ギヤ５４は、樹脂ギヤである。この構成であっても、エンジン１１の排気圧の脈動からウェイストゲートバルブ１９、バルブレバー２９、ロッド２８、アクチュエータレバー２７、出力シャフト２６、出力ギヤ５４を介して第１中間ギヤ５２に大きな衝撃荷重が掛かった場合、第１中間ギヤ５２を含め、その、上流側（モータ側）のピニオンギヤ５１にその衝撃を伝達され難くできる。さらに出力ギヤ５４を樹脂ギヤとしているので、出力ギヤ５４に大きな衝撃荷重が掛かった場合、出力ギヤを含めその上流側（モータ側）のギヤ、例えば、第１中間ギヤ５２やピニオンギヤ５１にもその衝撃を伝達され難くできる。また、金属ギヤと樹脂ギヤとの噛み合いがないので、樹脂ギヤである第１小径外歯部５８と出力ギヤ５４の摩耗を抑制できる。さらに、出力ギヤ５４は、樹脂ギヤであり、磁束発生部である磁石６６、６７と、を有しているので、仮に、第１小径外歯部５８や出力ギヤ５４が摩耗しても、や磁束発生部への金属等の摩耗粉の付着を低減できる。
【００４２】
なお、第１実施形態に、第３実施形態の第２中間ギヤ５３の構成を採用してもよい。また、第２実施形態の第１中間ギヤ５２の構成に、第３実施形態の第２中間ギヤ５３の構成を採用してもよい。
【００４３】
上記各実施形態において、樹脂ギヤは、歯の部分の全てが樹脂で形成されているギヤに限られず、例えば、金属の歯の表面に樹脂をコートしたギヤを含んでも良い。
【００４４】
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【００４５】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【００４６】
（１）本開示の一形態によれば、過給機（２４）の過給圧制御用バルブ（１９）を駆動するアクチュエータ（１０）が提供される。このアクチュエータは、モータ（３６）と、出力シャフト（２６）と、前記モータの回転を減速して前記出力シャフトに伝達する減速部（３７）と、を備え、前記減速部は、前記出力シャフトに接続される出力ギヤ（５４）を含む複数のギヤ（５１〜５４）を含み、前記複数のギヤは、大径の金属ギヤ（６２）と小径の樹脂ギヤ（６３）とを有する複合ギヤ（５３）を含み、前記出力ギヤは、樹脂ギヤである。この形態によれば、減速部は、大径の金属ギヤと小径の樹脂ギヤとを有する複合ギヤを含んでいる。
【００４７】
（２）上記形態において、磁束を用いて前記出力シャフトの回転角度を検出する磁束検出部（６５）と、前記出力ギヤに設けられ、前記磁束を発生させる磁束発生部（６６、６７）と、を有してもよい。この形態によれば、磁束発生部は、樹脂ギヤである出力ギヤに設けられるので、磁束発生部への摩耗粉の付着を低減できる。
【００４８】
（３）上記形態において、前記出力ギヤには、前記複合ギヤの前記小径ギヤが噛み合っていてもよい。この形態によれば、樹脂製の出力ギヤに、樹脂製の小径ギヤが噛み合っているので、出力ギヤや小径ギヤの摩耗を抑制できる。
【００４９】
（４）上記形態において、前記減速部が備えるギヤは、前記出力ギヤと、前記出力ギヤに噛み合う前記複合ギヤを除いたギヤが金属ギヤであってもよい。この形態によれば、出力ギヤと、出力ギヤに噛み合う複合ギヤを除いたギヤを金属製ギヤとすることで、増速側ギヤの大きさを小さくすることができ、同サイズ・同減速比を得るための出力ギヤおよび複合ギヤの小径ギヤの大きさを大きくすることができる。その結果、出力ギヤおよび複合ギヤの小径ギヤの摩耗を抑制できる。
【００５０】
（５）上記形態において、前記複数のギヤは、金属ギヤ同士、樹脂ギヤ同士が噛み合うように配置されていてもよい。この形態によれば、金属ギヤ同士、樹脂ギヤ同士は噛み合うが、金属ギヤと樹脂ギヤとは噛み合わない。そのため、物性が大きく異なる材質同士が噛み合うことによる応力集中、比摩耗量の増加が起こらず樹脂ギヤの摩耗を抑制できる。
【００５１】
（６）上記形態において、前記複合ギヤの前記金属ギヤは、大歯よりも内径側に前記樹脂ギヤの樹脂との接触面（６２ｄ）を有していてもよい。この形態によれば、大径の金属ギヤと、小径の樹脂ギヤとを相対的に動き難く結合できる。
【００５２】
（７）上記形態において、さらに、前記複合ギヤを支持するシャフト（６１）を有し、前記複合ギヤの前記樹脂ギヤは、前記シャフトにより回転可能に支持されるための軸心穴（５３ｈ）を有してもよい。この形態によれば、樹脂ギヤに軸心穴を設けることで、部品点数を削減できる。
【００５３】
（８）上記形態において、さらに、前記モータと前記出力シャフトと前記減速部とを格納するハウジング（４１）と、前記ハウジングに蓋をするケース（４２）と、を備え、前記シャフトの一方の端部は前記ハウジングに固定され、他方の端部は前記ケースで支持されていてもよい。この形態によれば、シャフトの他方の端部がケースで支持されているので、シャフトが片側での固定のみの場合と比較して、振動・トルクに対するシャフトの変形を低減することができ、そのシャフトに組み付けられている複合ギヤの摩耗を抑制できる。
【００５４】
（９）上記形態において、前記複合ギヤの前記シャフトの軸方向における前記ハウジングと前記ケースとの接触する端面について、前記大径のギヤ側の端面（６３ｆ）は、前記大径のギヤの歯の歯底円直径よりも内側に形成され、前記小径のギヤ側の端面（６３ｅ）は、前記小径のギヤの歯の歯底円直径よりも内側に形成されていてもよい。この形態によれば、複合ギヤのシャフトの軸方向におけるハウジングとケースとの接触する端面について、大径のギヤ側の端面は、大径のギヤの歯の歯底円直径よりも内側に形成され、小径のギヤ側の端面は、小径のギヤの歯の歯底円直径よりも内側に形成されているので、複合ギヤにおけるスラスト規制を各端面で行うことができる。また、各ギヤの歯底円より内側に端面を有するので、端面の面積を低減することができ、駆動時のロストルクを低減できる。
【００５５】
なお、本開示は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、ターボチャージャーのウェイストゲートバルブの開閉に用いられるアクチュエータの他、タービンを２つ備えるツインターボのタービンの切り替え用のアクチュエータや、可変容量ターボのタービンの切り替え用のアクチュエータなど過給機における過給圧を制御するアクチュエータとしても実現することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１０  アクチュエータ    １１  エンジン    １２  吸気通路    １３  排気通路    １４  吸気コンプレッサ    １４ａ  コンプレッサホイール    １４ｂ  コンプレッサハウジング    １５  スロットルバルブ    １６  排気タービン    １６ａ  タービンホイール    １６ｂ  タービンハウジング    １７  触媒    １８  バイパス通路    １９  ウェイストゲートバルブ    ２０  バルブ軸    ２２  エンジン・コントロール・ユニット（ＥＣＵ）    ２４  過給機    ２５  リンク機構    ２６  出力シャフト    ２７  アクチュエータレバー    ２８  ロッド    ２９  バルブレバー    ３０  回転軸    ３５  ハウジング    ３６  モータ    ３７  減速部    ３９  回転角センサ    ４１  第１ハウジング部    ４２  第２ハウジング部（ケース）    ４３  締結部材    ４４  収容空間    ４５  ウェーブワッシャ    ４６  モータ挿入穴    ４７  スクリュ    ４８、４９  軸受    ５１  ピニオンギヤ    ５２、  第１中間ギヤ    ５３  第２中間ギヤ    ５３ｈ  軸心穴    ５４、５４ａ  出力ギヤ    ５５  モータ軸    ５６  第１金属シャフト    ５７  第１大径外歯部    ５８  第１小径外歯部    ６１  第２金属シャフト    ６２  第２大径外歯部    ６２ｃ  凸部    ６２ｄ  接触面    ６２ｔ  大歯    ６３  第２小径外歯部    ６３ｄ  接触面    ６３ｅ、６３ｆ  端面    ６４  磁気回路部    ６５  磁束検出部    ６６、６７  磁石    ６８、６９  ヨーク    ＡＸ２、ＡＸ３  中心軸
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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