(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】内燃機関１１の燃焼により生じる排気を制御する弁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、モータの回転を減速して出力シャフトに伝達する減速部３７と、を備え、減速部は、モータの回転軸５５から出力シャフトまでの間に設けられ、大径の金属ギヤ６２と小径の樹脂ギヤ６３とを有する中間ギヤ５３と、中間ギヤの回転中心となる中間シャフト６１と、中間ギヤの大径のギヤ側において、大径のギヤを中間シャフトに対して回転可能に保持する金属製の軸受け９０と、を有する。【選択図】図７
2020112178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記モータの回転軸（５５）から前記出力シャフトまでの間に設けられ、大径の金属ギヤ（６２）と小径の樹脂ギヤ（６３）とを有する中間ギヤ（５３）と、
前記中間ギヤの回転中心となる中間シャフト（６１）と、
前記中間ギヤの前記大径のギヤ側において、前記大径のギヤを前記中間シャフトに対して回転可能に保持する金属製の軸受け（９０）と、
を有する、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、
前記軸受けは、転がり軸受けである、
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、
前記中間ギヤは、
前記小径の樹脂ギヤ側に、前記中間シャフトとの間に樹脂軸受けを有し、
前記金属製の軸受けは、内輪（９０ｉ）、外輪（９０ｏ）とも圧入されている、
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、
前記大径の金属ギヤは、大歯（６２ｔ）と、前記中間シャフトおよび前記軸受けが挿入される開口（６２ｏ）と、前記大歯と前記開口との間に形成された貫通孔（６２ｋ）と、を備え、
前記小径の樹脂ギヤを構成する樹脂は、小歯樹脂部（６３ｄ）と、前記大径の金属ギヤを前記中間シャフトに沿った方向から挟む第１樹脂部（６３ａ）及び第２樹脂部（６３ｂ）と、前記貫通孔を介して前記第１樹脂部と前記第２樹脂部とを繋ぐ第３樹脂部（６３ｃ）と、を備える、
アクチュエータ。
【請求項５】
請求項４に記載のアクチュエータであって、
前記大径の金属ギヤは、前記貫通孔を、前記大径の金属ギヤの周方向に等間隔で有する、
アクチュエータ。
【請求項６】
請求項５に記載のアクチュエータであって、
前記小径の樹脂ギヤを構成する樹脂は、前記貫通孔に対応する位置にゲート跡を備える、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、
前記中間シャフトは、前記軸受けと接する第１部分が、前記小径の樹脂ギヤと接する第２部分より細い段付き形状を有し、
前記小径の樹脂ギヤは、前記第２部分と接する部分に樹脂軸受けを有し、
前記樹脂軸受けは、前記軸受けから離間している、
アクチュエータ。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のアクチュエータであって、
前記アクチュエータは、内燃機関（１１）の燃焼により生じる排気を利用し、または制御する装置を駆動する、
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、
前記アクチュエータは、
過給機のウェイストゲートバルブを駆動するアクチュエータと、
過給機のタービンに当たる排気の向きを変えるノズルを駆動するアクチュエータと、
タービンを２つ備えるツインターボや２ステージターボのタービンの切り替え用のアクチュエータと、
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と、
のうちのいずれかのアクチュエータであって、過給機における過給圧を制御する、
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。特許文献２には、吸気バルブ装置に用いられるアクチュエータが開示されている。この吸気バルブ装置のアクチュエータでは、歯車とシャフトの間、若しくは、シャフトとハウジングとの間に転がり軸受けを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−８７５７号公報
【特許文献２】特開２０１２−１９７６８５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、耐摩耗性および衝撃荷重に対する強度の向上が必要となる。こうした課題は、他の多くのアクチュエータに共通する課題であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一形態によれば、本開示の一形態によれば、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、前記モータの回転軸（５５）から前記出力シャフトまでの間に設けられ、大径の金属ギヤ（６２）と小径の樹脂ギヤ（６３）とを有する中間ギヤ（５３）と、前記中間ギヤの回転中心となる中間シャフト（６１）と、前記中間ギヤの前記大径のギヤ側において、前記大径のギヤを前記中間シャフトに対して回転可能に保持する金属製の軸受け（９０）と、を有する。この形態によれば、大径の金属ギヤと中間シャフトとの間に金属の軸受けを有するので、ラジアル方向のガタツキを抑制することができ、中間ギヤの軸間変動を低減できる。その結果、入力荷重を受けたときの中間ギヤ動きを低減し、中間ギヤのストレスを低減できる。その結果、中間ギヤやシャフトの耐摩耗性を向上し、衝撃荷重に対する強度を向上できる。
【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中間ギヤと第２金属シャフトの断面図である。
【図８】第２中間ギヤと第２金属シャフトを第２大径外歯部側から見た斜視図である。
【図９】第２中間ギヤと第２金属シャフトを第２小径外歯部側から見た斜視図である。
【図１０】第２大径外歯部を第２大径外歯部側から見た斜視図である。
【図１１】第２中間ギヤを第２大径外歯部側から見た斜視図である。
【図１２】第２中間ギヤの断面図である。
【図１３】第２中間ギヤの断面図である。
【図１４】第２中間ギヤを成形するときのゲートを示す説明図である。
【図１５】第２実施形態の第２中間ギヤと第２金属シャフトと軸受けを模式的に示す断面図である。
【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、回転中心となる第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。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】
図７、図８、図９に示すように、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、を備えている。第２大径外歯部６２は、軸ＡＸ２を中心とした開口６２ｏを有する。開口６２ｏの中には、軸ＡＸ２に沿って第２金属シャフト６１が挿入されており、開口６２ｏと金属シャフト６１との間に金属の軸受け９０が挿入されている。
【００２７】
第２中間ギヤ５３は、金属の軸受け９０として、内輪９０ｉと外輪９０ｏとベアリングボール９０ｂと、を有する転がり軸受けである玉軸受けを用いている。開口６２ｏの内径は、軸受け９０の外輪９０ｏの外径よりも若干小さく、第２金属シャフト６１の外径は、軸受け９０の内輪９０ｉの内径よりも若干大きい。軸受け９０の内輪９０ｉと外輪９０ｏは、第２大径外歯部６２と、第２金属シャフト６１との間に圧入されている。
【００２８】
大径の金属ギヤである第２大径外歯部６２と第２金属シャフト６１との間に金属の軸受け９０を有するので、ラジアル方向のガタツキを抑制することができ、第２中間ギヤ５３の軸間変動を低減できる。その結果、入力荷重を受けたときの第２中間ギヤ５３の動きを低減し、第２中間ギヤ５３のストレスを低減できる。その結果、第２中間ギヤ５３や第２金属シャフト６１の耐摩耗性を向上し、衝撃荷重に対する強度を向上できる。
【００２９】
金属の軸受け９０として、転がり軸受けである玉軸受けを用いるので、転がり抵抗を低減できるとともに、耐荷重を向上できる。
【００３０】
第２小径外歯部６３の第２大径外歯部６２と反対側の端部と、第２金属シャフト６１との間には、樹脂軸受け９５が形成されている。
【００３１】
図１０に示すように、第２大径外歯部６２は、大歯６２ｔと、開口６２ｏと、貫通孔６２ｋと、位置決め穴６２ｈと、を備える。第２大径外歯部６２の歯である大歯６２ｔは、第２大径外歯部６２の外周に形成されている。開口６２ｏは、上述したように第２大径外歯部６２の軸ＡＸ２を中心とした位置、すなわち、第２大径外歯部６２のほぼ中央に形成されている。貫通孔６２ｋは、大歯６２ｔと開口６２ｏの間において、周方向に等間隔で形成されている。位置決め穴６２ｈは、大歯６２ｔと開口６２ｏの間に設けられている。
【００３２】
図１１は、第２中間ギヤの斜視図であり、図１２は、貫通孔６２ｋを通るＸＩＩ−ＸＩＩ線で切った断面図であり、図１３は、貫通孔６２ｋを通らないＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線で切った断面図である。図１１、図１２、図１３に示すように、小径の樹脂ギヤである第２小径外歯部６３を構成する樹脂は、第１樹脂部６３ａと、第２樹脂部６３ｂと、第３樹脂部６３ｃと、小歯樹脂部６３ｄと、を備える。小歯樹脂部６３ｄは、小径のギヤを形成する部分であり、小歯樹脂部６３ｄの外周には、第２小径外歯部６３の歯である小歯６３ｔが形成されている。第１樹脂部６３ａは、第２大径外歯部６２の小歯樹脂部６３ｄと反対側の面に形成されている。第１樹脂部６３ａは、略円盤形状を有し、第２大径外歯部６２の大歯６２ｔの歯底円より内側の領域を覆っている。なお、第１樹脂部６３ａは、第２大径外歯部６２の大歯６２ｔの小歯樹脂部６３ｄと反対側の端面６２ｅ１よりも外側にはみ出していないことが好ましい。こうすれば、第１樹脂部６３ａと他の部材との干渉を避けることができる。
【００３３】
第２樹脂部６３ｂは、第２大径外歯部６２の小歯樹脂部６３ｄ側の面に形成されている。第２樹脂部６３ｂは、略円盤形状を有し、第２大径外歯部６２の大歯６２ｔの歯底円より内側の領域を覆っている。なお、第２樹脂部６３ｂは、第２大径外歯部６２の大歯６２ｔの小歯樹脂部６３ｄ側の端面６２ｅ２よりも外側にはみ出していないことが好ましい。こうすれば、第２樹脂部６３ｂと他の部材との干渉を避けることができる。第３樹脂部６３ｃは、貫通孔６２ｋ内に形成され、第１樹脂部６３ａと第２樹脂部６３ｂとを繋いで一体としている。第１樹脂部６３ａと、第２樹脂部６３ｂと、第３樹脂部６３ｃと、小歯樹脂部６３ｄは、第２中間ギヤを成形するときに、インサート成形により金属ギヤである第２大径外歯部６２とともに一体成形される。
【００３４】
図１４に示すように、第２中間ギヤ５３を形成するときの樹脂の充填口となるゲート８０ｇは、第１樹脂部６３ａ側の貫通孔６２ｋに対応する位置に存在している。そのため、貫通孔６２ｋに対応する位置にゲート８０ｇを設けることで、ゲート８０ｇから射出された樹脂を、第２大径外歯部６２のゲート８０ｇと反対側に流し易くできる。なお、第１樹脂部６３ａの貫通孔６２ｋに対応する位置には、ゲート跡６３ｇが形成される。ゲート８０ｇの部分は樹脂の成形型の面が存在しないため、樹脂上に痕跡が残る。この痕跡がゲート跡６３ｇである。したがって、ゲート跡６３ｇの位置から、一体成形するときのゲート８０ｇの位置がわかる。なお、やすり等で痕跡を消しても、ゲート跡であることは変わらない。
【００３５】
第１実施形態によれば、大径の金属ギヤである第２大径外歯部６２と第２金属シャフト６１との間に金属の軸受け９０を有するので、ラジアル方向のガタツキを抑制することができ、第２中間ギヤ５３の軸間変動を低減できる。その結果、入力荷重を受けたときの第２中間ギヤ５３の動きを低減し、第２中間ギヤ５３のストレスを低減できる。さらに、第２中間ギヤ５３や第２金属シャフト６１の耐摩耗性を向上し、衝撃荷重に対する強度を向上できる。
【００３６】
第１実施形態によれば、軸受け９０は、玉軸受けであり、転がり軸受けであるので、転がり抵抗を低減できるとともに、耐荷重を向上できるので、例えば、排気力により生じる荷重に対抗できる。なお、本実施形態では、転がり軸受けの玉軸受けを用いた場、他の転がり軸受け、例えば、ころ軸受け、針軸受け、円すいころ軸受け、球面ころ軸受け、スラスト軸受けのうちのいずれかを用いても良い。なお、転がり軸受け以外の軸受け、例えば、滑り軸受けを用いてもよい。
【００３７】
第１実施形態によれば、第２中間ギヤ５３は、大径の金属ギヤである第２大径外歯部６２側に、開口６２ｏ及び軸受け９０を備える。ので、第２大径外歯部６２側であれば、より大きな開口６２ｏを開けられるので、より大径のベアリングを使用できる。また、軸受け９０は、内輪９０ｉ、外輪９０ｏとも圧入されているので、スラスト方向の軸受けの位置を規制できる。また、第２金属シャフト６１や、第２中間ギヤ５３の摩耗を低減できる。なお、軸受け９０は、第２小径外歯部６３側に設けてもよい。また、軸受け９０は、内輪９０ｉ、外輪９０ｏの一方または両方は、圧入されていなくても良い。
【００３８】
第１実施形態によれば、第２大径外歯部６２は、第１樹脂部６３ａと第２樹脂部６３ｂにより挟まれており、第１樹脂部６３ａと第２樹脂部６３ｂとは、第３樹脂部６３ｃにより一体に形成されているので、スラスト方向に抜けにくい。また、第３樹脂部６３ｃを介して、第２大径外歯部６２と第２小径外歯部６３との間で、力を伝達できる。なお、第１樹脂部６３ａと第２樹脂部６３ｂとのうちの一方のみを備え、第２大径外歯部６２が、第１樹脂部６３ａと第２樹脂部６３ｂにより挟まれていない構成であってもよい。また、第１樹脂部６３ａと第２樹脂部６３ｂは、開口６２ｋ及び開口６２ｋの周辺を覆う形状であれば、円盤形状を有していなくてもよい。
【００３９】
第１実施形態によれば、第２大径外歯部６２は、周方向に等間隔で形成された貫通孔６２ｋを備えるので、貫通孔６２ｋの内部の第３樹脂部６３ｃにより、第２大径外歯部６２と第２小径外歯部６３との間の力を均等に伝えることができる。また、第２中間ギヤ５３の樹脂を成形した後の反りを抑制できる。貫通孔６２ｋは、必ずしも周方向に等間隔で形成されていなくてもよい。
【００４０】
第１実施形態によれば、貫通孔６２ｋに対応する位置にゲート跡６３ｇを備えている。インサート成形により樹脂ギヤである第２小径外歯部６３を成形するときに、第１樹脂部６３ａ側から第２樹脂部６３ｂ側に樹脂を均等に流しやすい。なお、インサート成形により樹脂ギヤである第２小径外歯部６３を成形できるのであれば、貫通孔６２ｋに対応する位置にゲート跡６３ｇを備えていなくてもよい。
【００４１】
・第２実施形態：
図１５に示す第２実施形態では、第２金属シャフト６１ａの形状が、第１実施形態の第２金属シャフト６１の形状と異なっている。なお、図１５では、図示の都合上、第２ハウジング部４２については、図示を省略している。また、大歯や小歯についても図示を省略している。第２金属シャフト６１ａは、大径の第２大径外歯部６２側の第１部分６１ａ１が細く、第２小径外歯部６３の第２大径外歯部６２と反対側の端部の第２小径外歯部６３と接する第２部分６１ａ２が太い。すなわち、第２金属シャフト６１ａは、第２部分６１ａ２が第１部分６１ａ１よりも太い段付き形状を有している点が第１実施形態と異なるが、他は、同じである。第２大径外歯部６２と、第２金属シャフト６１ａの第１部分６１ａ１との間には、外輪９０ｏ、内輪９０ｉとも圧入された軸受け９０が設けられている。一方、第２小径外歯部６３の端部と、第２金属シャフト６１ａの第２部分６１ａ２と、が接する部分に樹脂軸受け９５ａが設けられている。樹脂軸受け９５ａと軸受け９０とは、離間している。
【００４２】
第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、さらに、以下の効果を有する。すなわち、第２部分６１ａ２が第１部分６１ａ１よりも太いので、第２部分６１ａ２が第１部分６１ａ１と同じ太さである場合に比べて、第２部分６１ａ２における第２金属シャフト６１ａと、樹脂ギヤである第２小径外歯部６３とのの樹脂とシャフトの接触面積が増大し、当該部分において樹脂に掛かる面圧が下がる。その結果、当該部分において樹脂の摩耗を低減できる。なお、第２部分６１ａ２は第１部分６１ａ１と同じ太さであってもよい。少なくとも、第１実施形態の効果を有するからである。
【００４３】
第２実施形態によれば、樹脂軸受け９５ａと軸受け９０とは、離間しているので、第２金属シャフト６１ａと、第２中間ギヤ５３との間の相対的な傾きを抑制し易い。その結果、傾きに起因する第２小径外歯部６３を構成する樹脂に対するストレスや、樹脂の偏摩耗を抑制できる。軸受け９０は、外輪９０ｏと内輪９０ｉの少なくとも一方は、圧入されていなくてもよい。
【００４４】
上記各実施形態では、第２中間ギヤ５３を例にとって説明したが、大径のギヤを金属、小径のギヤを樹脂で形成する複合ギヤであれば、他のギヤでも適用可能である。例えば、第１中間ギヤ５２の第１大径外歯部５７を金属ギヤ、第１小径外歯部５８を樹脂ギヤとし、第２中間ギヤ５３の第２大径外歯部６２、第２小径外歯部６３をいずれも樹脂ギヤとして、第１中間ギヤ５２に上記各実施形態で説明した構成を適用してもよい。
【００４５】
上記各実施形態では、過給機２４のウェイストゲートバルブ１９を駆動するアクチュエータを例にとって説明したが、各実施形態で説明したアクチュエータは、過給機２４のタービンに当たる排気の向きを変えるノズルを駆動するアクチュエータ、タービンを２つ備えるツインターボや２ステージターボのタービンの切り替え用のアクチュエータ、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弁を駆動するアクチュエータとしても利用できる。
【００４６】
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。
【００４７】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【００４８】
（１）本開示の一形態によれば、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、前記モータの回転軸（５５）から前記出力シャフトまでの間に設けられ、大径の金属ギヤ（６２）と小径の樹脂ギヤ（６３）とを有する中間ギヤ（５３）と、前記中間ギヤの回転中心となる中間シャフト（６１）と、前記中間ギヤの前記大径のギヤ側において、前記大径のギヤを前記中間シャフトに対して回転可能に保持する金属製の軸受け（９０）と、を有する。
【００４９】
（２）上記形態において、前記軸受けは、転がり軸受けであってもよい。この形態によれば、転がり抵抗を低減できるとともに、耐荷重を向上できるので、排気力により生じる荷重に対抗できる。
【００５０】
（３）上記形態において、前記中間ギヤは、前記小径の樹脂ギヤ側に、前記中間シャフトとの間に樹脂軸受けを有し、前記金属製の軸受けは、内輪（９０ｉ）、外輪（９０ｏ）とも圧入されていてもよい。この形態によれば、軸受けを大径の金属ギヤ側に有するので、より大径のベアリングを使用できる。また、軸受けは、内輪、外輪とも圧入されているので、スラスト方向の軸受けの位置を規制し、シャフトや中間ギヤの摩耗を低減できる。
【００５１】
（４）上記形態において、前記大径の金属ギヤは、大歯（６２ｔ）と、前記中間シャフトおよび前記軸受けが挿入される開口（６２ｏ）と、前記大歯と前記開口との間に形成された貫通孔６２ｋと、を備え、前記小径の樹脂ギヤを構成する樹脂は、小歯樹脂部（６３ｄ）と、前記大径の金属ギヤを前記中間シャフトに沿った方向から挟む第１樹脂部（６３ａ）及び第２樹脂部（６３ｂ）と、前記貫通孔を介して前記第１樹脂部と前記第２樹脂部とを繋ぐ第３樹脂部（６３ｃ）と、を備えてもよい。この形態によれば、大径の金属ギヤは、第１樹脂部と第２樹脂部により挟まれているので、大径の金属ギヤがスラスト方向に抜けにくい。また、第３樹脂部を介して、大径の金属ギヤと小径の樹脂ギヤとの間で力を伝達できる。
【００５２】
（５）上記形態において、前記大径の金属ギヤは、前記貫通孔を、前記大径の金属ギヤの周方向に等間隔で有してもよい。この形態によれば、等間隔に形成された貫通孔の第３樹脂部により、大径の金属ギヤと小径の樹脂ギヤとの間の力を均等に伝えることができる。また、樹脂成形後の反りを抑制できる。
【００５３】
（６）上記形態において、前記小径の樹脂ギヤを構成する樹脂は、前記貫通孔に対応する位置にゲート跡を備えても良い。この形態によれば、樹脂ギヤを構成する樹脂の成形時に、貫通孔を通して、大径のギヤの反対側に樹脂を流しやすい。
【００５４】
（７）上記形態において、前記中間シャフトは、前記軸受けと接する第１部分が、前記小径の樹脂ギヤと接する第２部分より細い段付き形状を有し、前記小径の樹脂ギヤは、前記第２部分と接する部分に樹脂軸受けを有し、前記樹脂軸受けは、前記軸受けから離間していてもよい。この形態によれば、第２部分における小径の樹脂ギヤの樹脂とシャフトの接触面積が増大し、樹脂に掛かる面圧が下がるので、樹脂の摩耗を低減できる。
【００５５】
（８）上記形態において、前記アクチュエータは、内燃機関（１１）の燃焼により生じる排気を利用し、または制御する装置を駆動してもよい。
【００５６】
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や２ステージ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】
【００５７】
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    ５４  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    ５７ｏ  開口    ５８  第１小径外歯部    ６１  第２金属シャフト    ６１ａ  第２金属シャフト    ６１ａ１  第１部分    ６１ａ２  第２部分    ６２  第２大径外歯部    ６２ｅ１、６２ｅ２  端面    ６２ｈ  穴    ６２ｋ  貫通孔    ６２ｏ  開口    ６２ｔ  大歯    ６３  第２小径外歯部    ６３ａ  第１樹脂部    ６３ｂ  第２樹脂部    ６３ｃ  第３樹脂部    ６３ｄ  小歯樹脂部    ６３ｇ  ゲート跡    ６３ｔ  小歯    ６４  磁気回路部    ６５  磁束検出部    ６６、６７  磁石    ６８、６９  ヨーク    ８０ｇ  ゲート    ９０  軸受け    ９０ｂ  ベアリングボール    ９０ｉ  内輪    ９０ｏ  外輪    ＡＸ１、ＡＸ２、ＡＸ３  中心軸（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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【図１４】
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【図１５】
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