电动致动器的制作方法

1.本发明涉及电动致动器。


背景技术：

2.作为能够在从外部输入驱动力的输入侧与将所输入的驱动力输出的输出侧使旋转相位差变化的电动致动器，例如已知有如下一种电动致动器，其用于对机动车的发动机的进气门和排气门中的一方或者两方的开闭时机进行变更的可变气门正时装置。
3.通常，该种电动致动器具备电动马达、以及得到由电动马达产生的驱动力并将旋转力减速而传递的减速器(参照专利文献1、2)。在未由电动马达驱动减速器时，输入侧的构件(例如，链轮)与输出侧的构件(例如，凸轮轴)一体旋转。在由电动马达驱动减速器时，利用减速器使输出侧的构件相对于输入侧的构件的旋转相位差变更，由此对气门的开闭时机进行调整。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2018
‑
123727号公报
7.专利文献2：日本特开2018
‑
194151号公报


技术实现要素：

8.发明要解决的课题
9.然而，在专利文献1所记载的电动致动器中，相对于两个系统的输入(链轮、电动马达)，只能够得到一个系统的输出。因此，对电动致动器的用途扩大带来障碍。
10.若是如图7所示那样具有进气用凸轮101a的进气用凸轮轴101与具有排气用凸轮102a的排气用凸轮轴102分离独立地设置的dohc(double over head camshaft)型的发动机，则能够实现基于电动致动器的气门的开闭时机的调整。即，能够通过利用电动致动器103驱动进气用凸轮轴101而调整进气用气门的开闭时机。在图7中，虽然在排气用凸轮轴102未结合电动致动器，但在也需要变更排气用气门的开闭时机的情况下，通过在排气用凸轮轴102结合其他电动致动器103，也能够应对该要求。
11.然而，在sohc(single over head camshaft)型的发动机中，进气用凸轮和排气用凸轮设置于共通的凸轮轴。因此，即使将电动致动器与sohc型发动机的凸轮轴结合，由于进气用凸轮和排气用凸轮这双方的相位同时并且向相同方向变化，因此无法作为可变气门正时装置发挥功能。
12.于是，本发明的目的在于，能够实现两个系统的输入和两个系统的输出，而使电动致动器的用途进一步扩大。
13.在上述的专利文献2所示的电动致动器中，在外壳的内周固定有电动马达的定子。定子为了对形成于与转子之间的马达间隙高精度地进行设定，需要相对于外壳准确地固定于规定的位置。例如，若通过粘接而将定子固定于外壳，则在由于长时间的使用等而粘接强
度降低了时，定子有可能相对于外壳在轴向上偏移，因此欠缺固定的可靠性。
14.例如，也考虑使用挡圈等机械性卡合机构将定子相对于外壳在轴向上定位。在该情况下，能够可靠地限制定子相对于外壳的轴向移动。但是，由于挡圈安装于在外壳设置的环状槽，因此马达定子会以挡圈与环状槽的嵌合间隙的量在轴向上晃动，因此无法充分地提高定子相对于外壳的轴向的定位精度。
15.因此，需要提高电动马达的定子相对于外壳的固定的可靠性以及轴向的定位精度。
16.例如，在专利文献2公开有具备由摆线减速器构成的差动装置的电动致动器。该电动致动器具备：驱动旋转体(输入旋转体)，其具有被发动机驱动的链轮；从动旋转体(输出旋转体)，其被驱动旋转体驱动；行星旋转体(内齿轮)，其设置于驱动旋转体与从动旋转体之间；以及电动马达，其具有驱动行星旋转体的转子。摆线减速器包括：第一外齿部，其形成于驱动旋转体；第一内齿部及第二内齿部，它们形成于行星旋转体的内周面；以及第二外齿部，其形成于从动旋转体。
17.从动旋转体具备：主体，其具有第二外齿部；凸轮轴，其与主体连结；以及中心螺栓，其将主体与凸轮轴连结。中心螺栓以使主体与凸轮轴在同轴上旋转的方式将两者连结。
18.在上述结构的电动致动器中，在来自发动机的驱动力传递至驱动旋转体的链轮的情况下，从动旋转体的凸轮轴与链轮同步地旋转。在该情况下，各减速器未被电动马达驱动，驱动旋转体与行星旋转体、行星旋转体与从动旋转体在维持彼此的卡合的同时进行旋转。
19.之后，在发动机移至怠速运转等低旋转区域且凸轮轴驱动发动机的气门的情况下，通过电子控制等，而使电动马达的转子与链轮的旋转速度相比相对较慢或者相对较快地旋转。在该情况下，电动致动器通过借助转子使摆线减速器的行星旋转体进行旋转运动以及偏心运动，从而变更从动旋转体相对于驱动旋转体的旋转相位差，并调整气门的开闭时机。
20.在上述的专利文献2的电动致动器中，在电动马达的转子旋转且变更从动旋转体相对于驱动旋转体的旋转相位差的情况下，会对从动旋转体的将主体与凸轮轴连结的中心螺栓作用将该中心螺栓松缓的力。若中心螺栓松缓，则由电动马达给予的动力有可能不会向凸轮轴准确地传递。
21.因此，需要可靠地进行摆线减速器的动力的传递。
22.用于解决课题的方案
23.作为用于达成前述的目的的技术方案，本发明是一种电动致动器，其具备：差动装置，其具有能够以旋转轴为中心旋转的驱动旋转体、能够自转并且能够以所述旋转轴为中心公转的行星旋转体、以及能够以所述旋转轴为中心旋转的从动旋转体，所述行星旋转体与所述驱动旋转体以及从动旋转体分别啮合，在所述行星旋转体与所述驱动旋转体之间形成第一减速器且在所述行星旋转体与所述从动旋转体之间形成第二减速器，并使所述第一减速器与所述第二减速器的减速比不同；以及电动马达，其驱动所述行星旋转体，所述驱动旋转体被来自外部的驱动力驱动旋转，在所述从动旋转体设置有第一输出构件，所述电动致动器的特征在于，在所述驱动旋转体设置有第二输出构件。
24.若是该结构的电动致动器，则能够实现向驱动旋转体以及行星旋转体的输入和来
自驱动旋转体以及从动旋转体的输出，从而允许两个系统的输入和两个系统的输出。因此，与通常为两个系统的输入和一个系统的输出的以往的电动致动器相比，能够扩大电动致动器的用途。
25.优选的是，将所述第一输出构件和第二输出构件中的任一方设为进气用凸轮轴，并将所述第一输出构件和第二输出构件中的另一方设为排气用凸轮轴。由此，能够独立地驱动进气用凸轮轴和排气用凸轮轴，且与一方的凸轮轴的旋转相位无关地控制另一方的凸轮轴的旋转相位。
26.优选的是，将所述进气用凸轮轴以及排气用凸轮轴中的任一方设为中空形状，并在该一方的内周配置所述进气用凸轮轴以及排气用凸轮轴中的另一方。通过该结构，在外观上排气用凸轮轴与进气用凸轮轴成为一个轴。因此，能够将以上说明的电动致动器作为sohc型发动机的可变气门正时装置而利用。
27.优选的是，将所述第一输出构件设为进气用凸轮轴，且将所述第二输出构件设为排气用凸轮轴，将所述排气用凸轮轴设为中空形状，并在所述排气用凸轮轴的内周配置进气用凸轮轴。
28.另外，作为其他技术方案，本发明是一种电动致动器，其具备进气用凸轮轴、排气用凸轮轴以及电动马达，且能够利用电动马达的驱动力使所述进气用凸轮轴或者排气用凸轮轴向提前角方向或者滞后角方向旋转，所述电动致动器在特征在于，将所述进气用凸轮轴以及排气用凸轮轴中的任一方设为中空形状，并在该一方的内周配置所述进气用凸轮轴以及排气用凸轮轴中的另一方。
29.通过该结构，在外观上排气用凸轮轴与进气用凸轮轴成为一个轴。因此，能够将电动致动器作为sohc型发动机的可变气门正时装置而利用。
30.驱动源能够由sohc型的发动机构成。
31.电动马达具有：外壳；定子，其固定于所述外壳的内周；以及转子，其能够以旋转轴为中心相对于所述外壳旋转。另外，所述外壳具有第一外壳构件以及第二外壳构件，在所述第一外壳构件的内周面嵌合所述第二外壳构件的外周面以及所述定子的外周面，利用所述第一外壳构件和所述第二外壳构件将所述定子从轴向两侧夹持固定。
32.通过像这样在第一外壳构件的内周面嵌合第二外壳构件的外周面以及定子的外周面，能够将第二外壳构件以及定子相对于第一外壳构件定位在同轴上。通过在该状态下，利用第一外壳构件和第二外壳构件将定子从轴向两侧夹持固定，能够将定子相对于外壳在轴向上定位。通过像这样利用第一外壳构件以及第二外壳构件将定子从轴向两侧夹持固定，能够相比粘接等提高固定的可靠性并且将定子和外壳没有轴向的晃动地固定。
33.优选的是，在设置有与所述转子一体旋转的马达轴的情况下，设置有：第一轴承，其将所述马达轴的轴向一方的端部支承为能够相对于所述第一外壳构件旋转；以及第二轴承，其将所述马达轴的轴向另一方的端部支承为能够相对于所述第二外壳构件旋转。如上述那样，第一外壳构件与第二外壳构件通过内周面和外周面的嵌合而配置在同轴上，并且通过隔着定子的轴向的抵接而在轴向上相互定位。通过利用像这样在半径方向以及轴向上相互定位的第一外壳构件以及第二外壳构件借助第一轴承以及第二轴承支承马达轴的轴向两端，从而提高马达轴的旋转精度，因此马达性能稳定。
34.上述的电动马达例如装入电动致动器，所述电动致动器具备：驱动旋转体，其能够
通过来自外部的驱动力而以所述旋转轴为中心旋转；从动旋转体，其能够以所述旋转轴为中心旋转；以及差动装置，其被所述电动马达驱动且使所述驱动旋转体与所述从动旋转体相对旋转。所述差动装置与所述驱动旋转体以及从动旋转体分别啮合，且所述差动装置具有：行星旋转体，其伴随着所述转子的旋转而能够自转并且能够以所述旋转轴为中心公转；第一减速器，其形成于所述行星旋转体与所述驱动旋转体之间；以及第二减速器，其形成于所述行星旋转体与所述从动旋转体之间，且使所述第一减速器与所述第二减速器的减速比不同。在像这样具有以旋转轴为中心公转(偏心运动)的行星旋转体的情况下，特别优选的是，如上述那样利用外壳借助轴承支承马达轴的轴向两端，而抑制马达轴的振摆回转。
35.上述的电动致动器能够作为如下可变气门正时装置而使用，即，所述驱动旋转体与传递来自发动机的驱动旋转力的链轮一体旋转且所述从动旋转体与凸轮轴一体旋转的可变气门正时装置。
36.通过如以上那样利用第一外壳构件以及第二外壳构件将电动马达的定子从轴向两侧夹持固定，能够提高定子相对于外壳的固定的可靠性以及轴向的定位精度。
37.电动致动器具备：驱动旋转体；从动旋转体，其被所述驱动旋转体驱动；差动装置，其具有配置于所述驱动旋转体与所述从动旋转体之间的摆线减速器；以及电动马达，其驱动所述差动装置。可以是，该情况下的从动旋转体具备：主体；轴，其与所述主体连结；以及位置偏移防止部，其防止所述主体与所述轴的周向上的相对的位置偏移。
38.根据该结构，在利用电动马达驱动了差动装置的情况下，通过利用位置偏移防止部防止主体与轴的周向上的相对的位置偏移，能够将来自差动机构的摆线减速器的动力向从动旋转体可靠地传递。
39.也可以是，所述位置偏移防止部具备：第一孔部，其形成于所述主体；第二孔部，其形成于所述轴的端面；以及连结销，其插入所述第一孔部和所述第二孔部。
40.也可以是，所述位置偏移防止部具备：键槽，其形成于所述主体以及所述轴中的一方；以及键，其形成于所述主体以及所述轴中的另一方。
41.也可以是，所述主体构成为能够在内部插入所述轴的筒状，所述位置偏移防止部具备：第一平面，其形成于所述主体的内周面；以及第二平面，其形成于所述轴的外周面并且与所述第一平面接触。
42.在上述的电动致动器中，可以是，所述电动马达具备环状的转子，所述位置偏移防止部配置于所述转子的内侧。根据该结构，位置偏移防止部以在轴向上与转子重叠的方式配置，因此能够防止电动致动器的轴向尺寸的增大。
43.电动致动器能够应用于可变气门正时装置，所述可变气门正时装置具备设置于所述驱动旋转体的链轮以及设置于所述轴的凸轮，且变更所述轴相对于所述链轮的旋转相位差而变更气门的开闭时机。
44.通过以上内容，能够可靠地进行摆线减速器的动力传递。
45.发明效果
46.根据本发明，能够提供能够实现两个系统的输入和两个系统的输出的电动致动器。因此，能够使电动致动器的用途进一步扩大。
附图说明
47.图1是本发明的一实施方式的电动致动器的纵剖视图。
48.图2是本实施方式的电动致动器的分解立体图。
49.图3是本实施方式的电动致动器的立体图。
50.图4是在图1的a
‑
a线处向视观察到的剖视图。
51.图5是在图1的b
‑
b线处向视观察到的剖视图。
52.图6是示出sohc型的发动机的凸轮轴的立体图。
53.图7是示出dohc型的发动机的凸轮轴的立体图。
54.图8是电动致动器的剖视图(图9的viii
‑
viii线剖视图)。
55.图9是从反工作缸盖侧观察上述电动致动器而得到的主视图。
56.图10是图8的放大图。
57.图11是图8的xi
‑
xi线剖视图。
58.图12是图8的xii
‑
xii线剖视图。
59.图13是电动致动器的剖视图。
60.图14是电动致动器的剖视图。
61.图15是电动致动器的分解立体图。
62.图16是电动致动器的立体图。
63.图17是凸轮轴的立体图。
64.图18是图14的a
‑
a向视线剖视图。
65.图19是图14的b
‑
b向视线剖视图。
66.图20是电动致动器的剖视图。
67.图21是电动致动器的立体图。
68.图22是凸轮轴的立体图。
69.图23是电动致动器的剖视图。
70.图24是电动致动器的立体图。
71.图25是凸轮轴的立体图。
具体实施方式
72.以下，基于附图对本发明进行说明。需要说明的是，在用于说明本发明的各附图中，对于具有相同的功能或者形状的构件、构成部件等构成要素，只要能够判别就标注相同的附图标记，由此在一次说明后省略其说明。
73.图1是本实施方式的电动致动器的纵剖视图，图2是该电动致动器的分解立体图，图3是该电动致动器的立体图。
74.如图1～图3所示，本实施方式的电动致动器1作为sohc型的发动机(驱动源)的可变气门正时装置而使用。该电动致动器1具备驱动旋转体2、从动旋转体3、电动马达4、差动装置5以及将它们收容的外壳6来作为主要的构成要素。
75.驱动旋转体2作为整体呈轴向两端开口的圆筒状，且具有：主体21，其设置于反工作缸盖10侧(图1的左侧)；排气用凸轮轴22，其设置于工作缸盖10侧(图1的右侧)且作为第二输出构件；以及链轮23，其成为来自发动机的驱动力的输入部。在排气用凸轮轴22的工作
缸盖10侧设置有一个或者多个排气用凸轮22a。链轮23能够传递转矩地安装于主体21的外周面，且被来自外部的驱动力、例如从发动机经由链而传递来的驱动力驱动旋转。主体21、排气用凸轮轴22以及链轮23均以旋转轴o为中心配置在同轴上。因此，主体21、排气用凸轮轴22以及链轮23通过来自外部的驱动力(来自发动机的驱动力)而以旋转轴o为中心一体旋转。排气用凸轮轴22借助轴承11而能够旋转地支承于作为静止构件的工作缸盖罩(省略图示)。
76.在本实施方式中，例示了将主体21与排气用凸轮轴22一体化，另一方面，由压入固定于主体21的外周的不同构件构成链轮23的情况。并不限于该例示，能够使主体21、排气用凸轮轴22以及链轮23中的任意的两个部位一体化，并由不同构件构成剩余的部位。或者也能够将主体21、排气用凸轮轴22以及链轮23全部形成为一体、或者全部由不同构件形成。
77.从动旋转体3是将从驱动旋转体2传递来的驱动力输出的构件，且具有：圆筒状的主体31，其设置于反工作缸盖10侧；以及进气用凸轮轴32，其设置于工作缸盖10侧且作为第一输出构件。在进气用凸轮轴32设置有一个或者多个进气用凸轮32a。主体31与进气用凸轮轴32在旋转轴o上同轴配置，且通过中心螺栓33而相互结合。因此，主体31与进气用凸轮轴22以旋转轴o为中心一体旋转。进气用凸轮轴32的工作缸盖10侧的端部借助轴承12而被支承为能够相对于工作缸盖罩旋转。
78.进气用凸轮轴32配置于呈两端开口的中空形状的排气用凸轮轴22的内周。另外，进气用凸轮轴32的工作缸盖10侧的轴端从排气用凸轮轴22的工作缸盖10侧的轴端沿轴向突出。在排气用凸轮轴22的内周与进气用凸轮轴32的外周之间配置有轴承8，在驱动旋转体2的主体21的内周与从动旋转体3的主体31的外周之间配置有轴承9。通过这些轴承8、9，而允许驱动旋转体2与从动旋转体3之间的相对旋转。轴承8、9例如能够由滑动轴承构成。
79.外壳6为了方便组装而分割为有底圆筒状的外壳主体6a、以及盖部6b。外壳主体6a与盖部6b使用螺栓等紧固连结机构而一体化。在盖部6b设置有筒状的突起6c、6d(参照图2)，该突起6c、6d用于将用于向电动马达4供电的供电线、同对电动马达4的转速进行检测的未图示的转速检测传感器连接的信号线向外部引出。外壳6的盖部6b的内周面与从动旋转体3的主体31的外周面之间的空间被油封13密封。
80.电动马达4是径向间隙型的马达，且具有：定子41，其固定于外壳主体6a；以及转子42，其配置为在定子41的半径方向内侧与定子41隔开间隙地对置。定子41包括：定子铁心41a，其由沿轴向层叠的多个电磁钢板形成；线圈骨架41b，其由装配于定子铁心41a的绝缘材料形成；以及定子线圈41c，其卷绕于线圈骨架41b。转子42包括环状的转子铁心(转子内构件)42a、以及安装于转子铁心42a的多个磁体42b。在作用于定子41与转子42之间的励磁力的作用下，转子42以旋转轴o为中心旋转。
81.差动装置5具备如下构件作为主要的构成要素，即具备：偏心构件51，其与驱动旋转体2的主体21、从动旋转体3的主体31及转子42一体旋转；行星旋转体52，其配置于偏心构件51的内周；以及轴承53，其配置于偏心构件51与行星旋转体52之间。
82.偏心构件51一体具有：小径筒部51a，其固定于转子铁心42a的内周；以及大径筒部51b，其形成为与小径筒部51a相比直径较大且从转子铁心42a沿轴向突出。偏心构件51的外周面是与旋转轴o同轴地形成的圆筒面。在偏心构件51的小径筒部51a的内周面形成有相对于旋转轴o偏心的圆筒面状的偏心内周面51a1。偏心构件51的内周面中的、偏心内周面51a1
以外的区域是与旋转轴o同轴地形成的圆筒面。偏心构件51当在穿过偏心内周面51a1的半径方向的剖面进行观察时具有厚壁部分和薄壁部分(参照图4以及图5)。
83.偏心构件51被在轴向的两侧配置的轴承17、18支承。在本实施方式中，由滑动轴承构成工作缸盖10侧的轴承17，并由滚动轴承(深沟球轴承)构成反工作缸盖10侧的轴承18，但两轴承17、18的结构、种类能够任意选择，例如也能够由滚动轴承构成工作缸盖10侧的轴承7。通过工作缸盖10侧的轴承17而将偏心构件51能够旋转地支承于驱动旋转体2，通过反工作缸盖10侧的轴承18而将偏心构件51能够旋转地支承于外壳6的盖部6b。
84.行星旋转体52呈圆筒状，且在其内周形成有第一内齿部55和第二内齿部56。第一内齿部55和第二内齿部56均由半径方向的剖面描绘出曲线(例如次摆线系曲线(
ト
口
コ
口
イド
系曲腺))的多个齿构成。第一内齿部55与第二内齿部56在轴向上错开而形成，第一内齿部55设置于工作缸盖10侧，第二内齿部56设置于反工作缸盖10侧。第二内齿部56的节圆直径比第一内齿部55的节圆直径小。另外，第二内齿部56的齿数比第一内齿部55的齿数少。
85.在驱动旋转体2的主体21的外周面形成有与第一内齿部55啮合的第一外齿部57。另外，在从动旋转体3的主体31的外周面形成有与第二内齿部56啮合的第二外齿部58。第一外齿部57以及第二外齿部58均由半径方向的剖面描绘出曲线(例如次摆线系曲线(
ト
口
コイド
系曲線))的多个齿形成。第二外齿部58的节圆直径比第一外齿部57的节圆直径小，第二外齿部58的齿数比第一外齿部57的齿数少。
86.第一外齿部57的齿数比相互啮合的第一内齿部55的齿数少，且优选的是少一个。同样地，第二外齿部58的齿数也比相互啮合的第二内齿部56的齿数少，且优选的是少一个。作为一例，在本实施方式中，将第一内齿部55的齿数设为24个，将第二内齿部56的齿数设为20个，将第一外齿部57的齿数设为23个，将第二外齿部58的齿数设为19个。
87.相互啮合的第一内齿部55与第一外齿部57构成第一减速器5a，第二内齿部56与第二外齿部58构成第二减速器5b。第一减速器5a以及第二减速器5b均是被称为内摆线减速器的减速器。两个减速器5a、5b的减速比不同，在本实施方式中使第一减速器5a的减速比大于第二减速器5b的减速比。通过像这样使两个减速器5a、5b的减速比不同，从而如后述那样，能够使由发动机驱动的进气用凸轮轴32的旋转根据电动马达4的工作状态而变化(差动)。
88.轴承53例如由具有外圈53a的滚针轴承构成。该轴承53配置于偏心构件51的偏心内周面51a1与行星旋转体52的圆筒面状的外周面之间。因此，行星旋转体52的外周面以及内周面的中心p(参照图4、图5)位于相对于旋转轴o偏心的位置。通过该轴承53，而将行星旋转体52支承为能够相对于偏心构件51相对旋转。
89.图4是在第一减速器5a处剖切而得到的剖视图(图1的a
‑
a线向视剖视图)，图5是在第二减速器5b处剖切而得到的剖视图(图1的b
‑
b线向视剖视图)。
90.如图4所示，第一内齿部55的中心p相对于旋转轴o在径向上偏心了距离e。因此，第一内齿部55与第一外齿部57在周向的一部分的区域成为相互啮合的状态，且在与此径向相反侧的区域成为未啮合的状态。另外，如图5所示，第二内齿部56的中心 p也相对于旋转轴o在径向上偏心了距离e，因此第二内齿部56与第二外齿部58在周向的一部分的区域成为相互啮合的状态，且在与此径向相反侧的区域成为未啮合的状态。需要说明的是，在图4以及图5中，彼此的向视方向不同，因此第一内齿部55与第二内齿部56各自的偏心方向在各图中示出为彼此左右相反的方向，但第一内齿部55以及第二内齿部56向相同的方向偏心了相同
的距离e。
91.在此，当将差动装置5的减速比设为i，将马达旋转速度设为nm，并将链轮23的旋转速度设为ns时，输出旋转相位角度差为(nm
‑
ns)/i。
92.另外，当将第一内齿部55的齿数设为z1，并将第二内齿部56的齿数设为z2时，本实施方式的差动装置5的减速比由下述式1求出。
93.减速比＝z1
×
z2/|z1
‑
z2|
ꢀꢀꢀ
式1
94.例如，在第一内齿部55的齿数(z1)为24且第二内齿部56的齿数(z2)为20的情况下，根据上述式1，减速比为120。这样，在本实施方式的差动装置5中，能够通过大的减速比而得到高转矩。
95.在本实施方式的电动致动器1中，在行星旋转体52的内径侧配置有驱动旋转体2以及从动旋转体3，因此能够采用中空马达作为驱动行星旋转体52的电动马达4，并采用将该中空马达配置于行星旋转体52的外径侧的布局。因此，能够得到空间效率变得良好且能够达成电动致动器的紧凑化(特别是轴向尺寸的紧凑化)的优点。
96.接着，参照图1～图5对本实施方式的电动致动器的动作进行说明。
97.在发动机的动作中，在传递至链轮23的来自发动机的驱动力的作用下，驱动旋转体2旋转，且排气用凸轮轴22伴随与此旋转。此时，排气用凸轮轴22的转速与链轮23的转速相等。
98.在未向电动马达4通电而没有电动马达4向差动装置5的输入的状态下，驱动旋转体2的旋转经由行星旋转体52而向从动旋转体3传递，从动旋转体3与驱动旋转体2一体旋转。即，驱动旋转体2与行星旋转体52通过在第一内齿部55与第一外齿部57啮合的啮合部进行的转矩传递，从而在保持该啮合状态的状态下一体旋转。同样地，行星旋转体52与从动旋转体3电在保持第二内齿部56与第二外齿部58的啮合位置的状态下一体旋转。因此，驱动旋转体2与从动旋转体3在保持相同的旋转相位的同时进行旋转。因此，排气用凸轮轴22与进气用凸轮轴32以旋转相位差为0的方式旋转。
99.之后，例如在发动机移至怠速运转等低旋转区域时，利用公知的手段、例如电子控制等向电动马达4通电，使转子42与链轮23的转速相比相对较慢或者相对较快地旋转。当使电动马达4工作时，与转子42的转子铁心42b结合的偏心构件51以旋转轴o为中心一体旋转。伴随于此，与具备薄壁部分以及厚壁部分的偏心构件51的旋转相伴的按压力经由轴承53而作用于行星旋转体52。在该按压力的作用下，在第一内齿部55与第一外齿部57啮合的啮合部产生周向的分力，因此行星旋转体52相对于驱动旋转体2相对地进行偏心旋转运动。也就是，行星旋转体52在以旋转轴o为中心公转的同时，以第一内齿部55以及第二内齿部56的中心p为中心自转。此时，行星旋转体51每公转一周，第一内齿部55与第一外齿部57啮合的啮合位置就沿周向偏移一齿的量，因此行星旋转体52在被减速的同时进行旋转(自转)。
100.另外，通过行星旋转体52进行上述的偏心旋转运动，从而行星旋转体52每进行一周的公转，第二内齿部56与第二外齿部58啮合的啮合部位就沿周向偏移一齿的量。由此，从动旋转体3相对于行星旋转体52在被减速的同时进行旋转。这样，通过利用电动马达4驱动行星旋转体52，从而在来自链轮23的驱动力重叠来自电动马达4的驱动力，且从动旋转体3的旋转成为受到来自电动马达4的驱动力的影响的差动的状态。因此，能够将从动旋转体3相对于驱动旋转体2的相对的旋转相位差向正反方向变更，能够将基于进气用凸轮32a的进
气门(省略图示)的开闭时机向提前角方向或者滞后角方向变更。
101.通过像这样变更进气门的开闭时机，能够实现怠速运转时的发动机的旋转的稳定化和燃料消耗率的提升。另外，在发动机的运转从怠速状态移至通常运转、例如移至高旋转时，通过增大电动马达4相对于链轮23的相对旋转的速度差，能够将进气用凸轮轴32相对于链轮23的旋转相位差变更为适于高旋转的旋转相位差，能够实现发动机的高输出化。
102.这样，若是本实施方式的电动致动器，则能够实现向驱动旋转体2以及行星旋转体52的输入(前者为发动机的驱动力的输入，后者为电动马达4的驱动力的输入)和来自驱动旋转体2以及从动旋转体3的输出(前者为向排气用凸轮轴22的输出，后者为向进气用凸轮轴32的输出)，从而允许两个系统的输入和两个系统的输出。因此，与通常为两个系统的输入和一个系统的输出的以往的电动致动器相比，能够扩大电动致动器1的用途。具体而言，如以下所述的那样，能够作为sohc型发动机用的可变气门正时装置而使用。
103.如图6所示，在sohc型的发动机中，在共通的凸轮轴100装配排气用凸轮22a和进气用凸轮32a。因此，即使在该凸轮轴100结合通常的电动致动器1’，由于排气门与进气用气门的开闭时机同时向相同方向变化，因此也无法作为可变气门正时装置而发挥功能。
104.相对于此，在本实施方式的电动致动器1中，能够实现两个系统的输出，因此能够独立地驱动进气用凸轮轴32和排气用凸轮轴22，且与排气用凸轮轴的旋转相位无关地控制进气用凸轮轴32的旋转相位。并且，由于将排气用凸轮轴22设为中空形状，并在其内周配置有进气用凸轮轴32，因此在外观上排气用凸轮轴22与进气用凸轮轴32成为一个轴。因此，能够将电动致动器1作为sohc型发动机的可变气门正时装置而利用。
105.在以上的说明中，例示了作为第一减速器5a以及第二减速器5b而使用内摆线减速器的情况，但作为差动装置5，只要具有进行自转、公转的行星旋转体52并且两个减速器5a、5b的减速比不同，则能够使用任意的结构的减速器(摆线减速器、波动齿轮装置、行星齿轮装置等)。也能够代替行星旋转体52而使用由保持器保持有多个滚子的滚子组件，并使用使滚子沿着第一外齿部57以及第二外齿部58滚动的类型的减速器。
106.另外，在以上的说明中，例示了将排气用凸轮轴22设为中空形状并在其内周配置进气用凸轮轴32的情况，但也能够与此相反地，将进气用凸轮轴32设为中空形状并在其内周配置排气用凸轮轴22。
107.另外，例示了在驱动旋转体2设置排气用凸轮轴22并在从动旋转体3设置进气用凸轮轴的情况，但也能够与此相反地，在驱动旋转体2设置进气用凸轮轴32并在从动旋转体3设置排气用凸轮轴22。
108.以下，基于附图对电动致动器的其他例子进行说明。需要说明的是，在各附图中，对于具有相同的功能或者形状的构件、构成部件等构成要素，只要能够判别就标注相同的附图标记，由此在一次说明后省略其说明。
109.图8所示的电动致动器1例如作为设置于发动机的工作缸盖10(在图8中由点划线表示)的可变气门正时装置而使用。该电动致动器1具备驱动旋转体2、与设置于工作缸盖10的凸轮轴(省略图示)一体旋转的从动旋转体3、电动马达4以及差动装置5作为主要的构成要素。
110.驱动旋转体2作为整体呈轴向两端开口的圆筒状，且具有：小径部21，其在反工作缸盖10侧(图8的左侧)的端部设置；大径部22，其在小径部21的工作缸盖10侧(图8的右侧)
设置且内径以及外径比小径部21大；以及连结部23，其将小径部21与大径部22连结。在大径部22的外周固定有链轮20。链轮20能够传递转矩地安装于大径部22的外周面，且被从发动机经由链而传递来的驱动力驱动旋转。驱动旋转体2以及链轮20以旋转轴o为中心配置在同轴上，且通过来自发动机的驱动力而以旋转轴o为中心一体旋转。需要说明的是，在本实施方式中，例示了由压入固定于大径部22的外周的不同构件构成链轮20的情况，但并不限于该例示，也可以将大径部22与链轮20形成为一体。
111.从动旋转体3是将从驱动旋转体2传递来的驱动力输出的构件，且具有输出轴31、以及在输出轴31的反工作缸盖10侧(图8的左侧)设置的从动齿轮32。输出轴31与从动齿轮32在旋转轴o上同轴地配置，且通过中心螺栓33而相互结合。因此，输出轴31与从动齿轮32以旋转轴o为中心一体旋转。输出轴31能够传递转矩地与凸轮轴连结。需要说明的是，也可以是，将输出轴31与从动齿轮32形成为一体，或者将输出轴31与凸轮轴形成为一体，或者将上述全部形成为一体。
112.驱动旋转体2的小径部21的内周面与输出轴31的外周面以能够滑动的状态嵌合。另外，在驱动旋转体2的大径部22的内周面与输出轴31的外周面之间设置有轴承11。作为轴承11，例如能够使用滚动轴承、具体而言为球轴承，在图示例中使用了深沟球轴承。轴承11的外圈固定于驱动旋转体2的内周面，轴承11的内圈固定于输出轴31的外周面。由此，允许驱动旋转体2与从动旋转体3之间的相对旋转。需要说明的是，也可以是，在驱动旋转体2的小径部21的内周面与输出轴31的外周面之间也配置轴承(例如，滑动轴承)。
113.电动马达4是径向间隙型的马达，且具有：外壳40；定子41，其在外壳40的内周固定；以及转子42，其配置为在定子41的半径方向内侧与定子41隔开间隙地对置。在图示例中，在外壳40的内周，不仅收容定子41以及转子42，还收容后述的差动装置5。
114.定子41具有：定子铁心41a，其由沿轴向层叠的多个电磁钢板形成；线圈骨架41b，其由装配于定子铁心41a的绝缘材料构成；以及定子线圈41c，其卷绕于线圈骨架41b。转子42具有环状的转子铁心(转子内构件)42a、以及在转子铁心42a的外周安装的多个磁体42b。在作用于定子41与转子42之间的励磁力的作用下，转子42以旋转轴o为中心旋转。
115.外壳40是不旋转而就地静止的静止侧的构件。外壳40为了方便组装，而分割为作为第一外壳构件的有底圆筒状的外壳主体40a、以及作为第二外壳构件的盖部40b。外壳主体40a与盖部40b使用螺栓等紧固连结机构而一体化。外壳主体40a一体具有圆筒部40a1、以及从圆筒部40a1的工作缸盖10侧的端部向内径侧延伸的凸缘部40a2。在盖部40b设置有筒状的突起40c、40d(参照图9)，该突起40c、40d用于将用于向定子41供电的供电线、同对转子42的转速进行检测的未图示的转速检测传感器连接的信号线向外部引出。
116.在外壳主体40a的凸缘部40a2的内周面与驱动旋转体2的外周面之间设置有轴承12，由此驱动旋转体2被支承为能够相对于外壳40旋转。另外，在盖部40b的内周面与从动旋转体3的从动齿轮32的外周面之间设置有轴承13，由此将从动旋转体3的反工作缸盖10侧的端部支承为能够相对于外壳40旋转。作为轴承12、13，例如能够使用滚动轴承、具体而言为球轴承，在图示例中使用了深沟球轴承。轴承12的外圈固定于外壳主体40a的内周面，轴承12的内圈固定于驱动旋转体2的外周面。轴承13的外圈固定于外壳40的盖部40b的内周面，轴承12的内圈固定于从动旋转体3的外周面。
117.如图10中放大示出的那样，外壳40的主体40a的在反工作缸盖10侧(图中左侧)的
端部附近设置的圆筒面状的内周面40a3与盖部40b的在工作缸盖10侧(图中右侧)的端部附近设置的圆筒面状的外周面40b1进行嵌合。由此，进行主体40a与盖部40b的定心。
118.在外壳主体40a的内周面40a3嵌合有定子41的外周面、在图示例中为定子铁心41a的圆筒面状的外周面。由此，进行主体40a与定子41的定心。在该状态下，利用外壳的主体40a和盖部40b将定子41从轴向两侧夹持固定。具体而言，利用主体40a的在内周面设置的台阶部40a4和盖部40b的工作缸盖10侧的端部40b2，将定子铁心41a从轴向两侧夹持固定。在本实施方式中，在定子41的外周面与外壳主体40a的内周面之间不存在粘接剂等，定子41仅通过外壳主体40a与盖部40b的夹持而固定于外壳40。此时，主体40a的反工作缸盖10侧的端部40a5与盖部40b的在外周面设置的台阶部4063在轴向上未抵接，在它们之间设置有轴向的间隙g。
119.当外壳主体40a与盖部40b嵌合的嵌合区域的轴向长度l过短时，两者的同轴度有可能不足。因此，优选的是，两者的嵌合区域的轴向长度l例如为该嵌合区域内的外壳40的壁厚t的一倍以上，优选为两倍以上。另外，在外壳主体40a与盖部40b嵌合的嵌合区域，两者在半径方向上重叠，因此存在半径方向的壁厚增大的倾向。因此，优选的是，在两者的嵌合区域，将各构件形成得尽可能薄壁。在该情况下，当两者的嵌合区域的轴向长度l过长时，形成为薄壁的各构件的强度有可能不足。因此，优选的是，外壳主体40a与盖部40b嵌合的嵌合区域在能够确保两者的同轴度的范围内尽可能小。
120.定子41通过以下的步骤固定于外壳40。首先，将卷绕有定子线圈41c的线圈骨架41b安装于定子铁心41a而组装定子41。然后，将定子41从反工作缸盖10侧向外壳主体40a的内周插入，使定子铁心41a的外周面与主体40a的内周面40a3嵌合，并且使定子铁心41a的工作缸盖10侧的端面抵接于外壳主体40a的台阶部40a4。之后，将盖部40b的工作缸盖10侧的端部从反工作缸盖10侧向外壳主体40a的内周插入，并使盖部40b的外周面40b1与主体40a的内周面40a3嵌合。然后，利用盖部40b的工作缸盖10侧的端部40b2和外壳主体40a的台阶部40a4从轴向两侧夹持定子铁心41a。此时，在外壳主体40a的反工作缸盖10侧的端部40a5与盖部40b的工作缸盖10侧的台阶部40b3之间残留有轴向间隙g，由此能够利用外壳主体40a和盖部40b从轴向两侧可靠地夹持定子铁心41a。在该状态下，通过利用螺栓等将外壳主体40a和盖部40b固定，从而完成电动马达4的组装。
121.通过像这样利用外壳主体40a和盖部40b将定子41夹持固定，从而完全限制定子41相对于外壳40的轴向移动，因此能够在没有轴向的晃动的状态下以高的可靠性将两者固定。特别是，在本实施方式中，如后述那样，由于行星旋转体52以旋转轴o为中心进行公转(偏心旋转)而在偏心构件51产生振摆回转，且该振摆回转的振动向外壳40传递。在该情况下，通过利用外壳主体40a和盖部40b将定子41夹持固定，也能够防止定子41相对于外壳40的位置偏移并避免马达性能的降低。
122.另外，如上述那样，在将外壳主体40a和盖部40b固定的工序中，在将定子41相对于外壳40在半径方向以及轴向上定位并且固定，因此与将这些通过其他工序来进行情况相比工时被削减，从而生产率提升。
123.需要说明的是，在上述的例子中，在外壳主体40a的内周面40a3嵌合盖部40b的外周面40b1以及定子铁心41a的外周面，但也可以与此相反地，构成为在盖部40b的内周面嵌合外壳主体40a的外周面以及定子铁心41a的外周面。即，也可以是，将外壳主体40a设为第
二外壳构件，将盖部40b设为第一外壳构件。
124.差动装置5具备如下构件作为主要的构成要素，即具备：偏心构件51，其与转子42一体旋转且作为马达轴；行星旋转体52，其配置于偏心构件51的内周；轴承53、54，其配置于偏心构件51与行星旋转体52之间；第一减速器5a，其设置于行星旋转体52与驱动旋转体2之间；以及第二减速器5b，其设置于行星旋转体52与从动旋转体3之间。
125.偏心构件51作为整体呈轴向两端开口的圆筒状。图示例的偏心构件51一体具有：第一筒部51a，其固定于转子铁心42a的内周；第二筒部51b，其形成为与第一筒部51a相比直径较大且从第一筒部51a向工作缸盖10侧突出；以及第三筒部51c，其从第一筒部51a向反工作缸盖10侧突出。偏心构件51的各筒部51a、51b、51c的外周面是与旋转轴o同轴地形成的圆筒面。在偏心构件51的第一筒部51a以及第二筒部51b的内周面形成有相对于旋转轴o偏心的圆筒面状的偏心内周面51a1、51b1。偏心构件51的第三筒部51c的内周面是与旋转轴o同轴地形成的圆筒面。偏心构件51当在穿过偏心内周面51a1、51b1的半径方向的剖面进行观察时具有厚壁部分和薄壁部分(参照图11以及图12)。
126.如图8所示，偏心构件51的工作缸盖10侧的端部被轴承14支承为相对于外壳40旋转。轴承14例如由滚动轴承(深沟球轴承)构成。在本实施方式中，轴承14的外圈固定于外壳主体40a的内周面，轴承14的内圈固定于偏心构件51的第二筒部51b的外周面。
127.行星旋转体52作为整体呈轴向两端开口的圆筒状。图示例的行星旋转体52一体具有第一筒部52a、以及在第一筒部52a的反工作缸盖10侧(图中左侧)设置的第二筒部52b。在第一筒部52a的内周面形成有第一内齿部57，在第二筒部52b的内周面形成有第二内齿部58。第一内齿部57与第二内齿部58均由半径方向的剖面描绘出曲线(例如次摆线系曲线)的多个齿构成。第二内齿部58的节圆直径比第一内齿部57的节圆直径小。另外，第二内齿部58的齿数比第一内齿部57的齿数少。
128.行星旋转体52的第一内齿部57与在驱动旋转体2的小径部21的外周面设置的第一外齿部55啮合。另外，行星旋转体52的第二内齿部58与在从动旋转体3的从动齿轮32的外周面设置的第二外齿部56啮合。第一外齿部55以及第二外齿部56均由半径方向的剖面描绘出曲线(例如次摆线系曲线)的多个齿形成。第二外齿部56的节圆直径比第一外齿部55的节圆直径小，第二外齿部56的齿数比第一外齿部55的齿数少。
129.第一外齿部55的齿数比相互啮合的第一内齿部57的齿数少，且优选的是少一个。同样地，第二外齿部56的齿数也比相互啮合的第二内齿部58的齿数少，且优选的是少一个。作为一例，在本实施方式中，将第一内齿部57的齿数设为24个，将第二内齿部58的齿数设为20个，将第一外齿部55的齿数设为23个，将第二外齿部56的齿数设为19个。
130.相互啮合的第一内齿部57与第一外齿部55构成第一减速器5a，第二内齿部58与第二外齿部56构成第二减速器5b。第一减速器5a以及第二减速器5b均是被称为摆线减速器的减速器。两个减速器5a、5b的减速比不同，在本实施方式中第一减速器5a的减速比大于第二减速器5b的减速比。通过像这样使两个减速器5a、5b的减速比不同，从而如后述那样，能够使由发动机驱动的输出轴31的旋转根据电动马达4的工作状态而变化(差动)。
131.轴承53例如由滚动轴承构成，在图示例中由滚针轴承构成。该轴承53配置于偏心构件51的第一筒部51a的偏心内周面51a1与行星旋转体52的第二筒部52b的圆筒面状的外周面之间。因此，行星旋转体52的第二筒部52b的外周面以及内周面的中心p(参照图11)位
于相对于旋转轴o偏心的位置。轴承54例如由滚动轴承构成，在图示例中由深沟球轴承构成。该轴承54配置于偏心构件51的第二筒部51b的偏心内周面51b1与行星旋转体52的第一筒部52a的圆筒面状的外周面之间。因此，行星旋转体52的第一筒部52a的外周面以及内周面的中心p(参照图11)位于相对于旋转轴o偏心的位置。通过这些轴承53、54，而将行星旋转体52支承为能够相对于偏心构件51相对旋转。
132.图11是在第一减速器5a处剖切而得到的剖视图(图1的xi
‑
xi线向视剖视图)，图12是在第二减速器5b处剖切而得到的剖视图(图1的xii
‑
xii线向视剖视图)。
133.如图11所示，第一内齿部57的中心p相对于旋转轴o在径向上偏心了距离e。因此，第一内齿部57与第一外齿部55在周向的一部分的区域成为相互啮合的状态，且在与此径向相反侧的区域成为未啮合的状态。另外，如图12所示，第二内齿部58的中心p也相对于旋转轴o在径向上偏心了距离e，因此第二内齿部58与第二外齿部56在周向的一部分的区域成为相互啮合的状态，且在与此径向相反侧的区域成为未啮合的状态。需要说明的是，在图11以及图12中，彼此的向视方向不同，因此第一内齿部57与第二内齿部58各自的偏心方向在各图中示出为彼此左右相反的方向，但第一内齿部57以及第二内齿部58向相同的方向偏心了相同的距离e。
134.在此，当将差动装置5的减速比设为i，将马达旋转速度设为nm，并将链轮20的旋转速度设为ns时，输出旋转相位角度差为(nm
‑
ns)/i。
135.另外，当将第一减速器5a的减速比设为i1，并将第二减速器5b的减速比设为i2时，差动装置5的减速比由下述式1而求出。
136.减速比＝i1
×
i2/|i1
‑
i2|
ꢀꢀꢀ
式1
137.例如，在第一减速器5a的减速比(i1)为24/23且第二减速器5b的减速比(i2)为20/19的情况下，根据上述式1，减速比为120。这样，在差动装置5中，能够通过大的减速比而得到高转矩。
138.在电动致动器1中，在行星旋转体52的内周配置有驱动旋转体2(小径部21)以及从动旋转体3(输出轴31、从动齿轮32)，因此能够采用中空马达作为驱动行星旋转体52的电动马达4，并采用将该中空马达配置于行星旋转体52的外周的布局。因此，能够得到空间效率变得良好、且能够达成电动致动器的紧凑化(特别是轴向尺寸的紧凑化)的优点。
139.接着，参照图8～图12对上述的电动致动器1的动作进行说明。
140.在发动机的动作中，在传递至链轮20的来自发动机的驱动力的作用下，驱动旋转体2旋转。在不向电动马达4通电而没有从电动马达4向差动装置5的输入的状态下，驱动旋转体2的旋转经由行星旋转体52而向从动旋转体3传递，从动旋转体3与驱动旋转体2同步旋转。即，驱动旋转体2与行星旋转体52、行星旋转体52与从动旋转体3通过设置于各自的齿(第一外齿部55与第一内齿部57、第二外齿部56与第二内齿部58)而能够相互传递转矩地卡合，因此当驱动旋转体2旋转时，在维持这些卡合关系的同时驱动旋转体2、行星旋转体52以及从动旋转体3同步旋转。由此，设置于驱动旋转体2的链轮20与连结于从动旋转体3的输出轴31的凸轮轴同步旋转。
141.之后，例如在发动机移至怠速运转等低旋转区域时，通过公知的方案、例如电子控制等而向电动马达4通电，使转子42以及与其结合的偏心构件51以旋转轴o为中心一体旋转。由此，偏心构件51的偏心内周面51a1、51b1、轴承53、54以及行星旋转体52进行以旋转轴
o为中心的偏心运动(公转)。偏心构件51每旋转一周，第一内齿部57与第一外齿部55卡合的卡合部位、以及第二内齿部58与第二外齿部56卡合的卡合部位分别就沿周向偏移一齿的量。此时，第一减速器(第一内齿部57和第一外齿部55)与第二减速器(第二内齿部58和第二外齿部56)的减速比不同，由此伴随着偏心构件51的旋转的、驱动旋转体2的相位变化量与从动旋转体3的相位变化量不同，两者成为相对旋转的差动的状态。由此，能够将从动旋转体3相对于驱动旋转体2的相对的旋转相位差向正反方向变更，能够将基于凸轮轴的气门的开闭时机向提前角方向或者滞后角方向变更。
142.通过像这样变更气门的开闭时机，能够实现怠速运转时的发动机的旋转的稳定化和燃料消耗率的提升。另外，在发动机的运转从怠速状态移至通常运转、例如移至高旋转时，通过增大电动马达4相对于链轮20的相对旋转的速度差，能够将输出轴31以及与其连结的凸轮轴相对于链轮20的旋转相位差变更为适于高旋转的旋转相位差，能够实现发动机的高输出化。
143.电动致动器的结构并不限于上述的说明。例如，在图13所示的电动致动器中，利用轴承14、15将偏心构件51的轴向两侧的端部支承为相对于外壳40旋转。具体而言，将偏心构件51的工作缸盖10侧的端部借助轴承14(第一轴承)支承为相对于外壳主体40a旋转，将偏心构件51的反工作缸盖10侧的端部借助轴承15(第二轴承)支承为相对于盖部40b旋转。轴承15例如由滚动轴承(深沟球轴承)构成。在该结构中，轴承15的外圈固定于外壳40的盖部40b的内周面，轴承15的内圈固定于偏心构件51的第三筒部51c的外周面。通过像这样借助轴承14、15在外壳40支承偏心构件51的轴向两端，从而提高偏心构件51的旋转稳定性。特别是，在该电动致动器1中，由于行星旋转体52以旋转轴o为中心公转而在偏心构件51产生振摆回转，故而优选的是利用轴承14、15将偏心构件51的轴向两侧的端部旋转支承。
144.在以上的说明中，例示了作为第一减速器5a以及第二减速器5b而使用摆线减速器的情况，但作为差动装置5，只要具有进行自转、公转的行星旋转体52并且两个减速器5a、5b的减速比不同，则能够使用任意的结构的减速器(摆线减速器、波动齿轮装置、行星齿轮装置等)。也能够代替行星旋转体52而使用由保持器保持有多个滚子的滚子组件，且使用使滚子沿着第一外齿部55以及第二外齿部56滚动的类型的减速器。
145.以上说明的电动马达也能够应用于图1～图5所示的电动致动器。即，作为图1～图5所示的电动致动器1的电动马达4，能够使用具备以下所述的两个特征中的任一方或者双方的电动马达。
146.(1)一种电动马达，其具有：外壳；定子，其固定于所述外壳的内周；以及转子，其能够以旋转轴为中心相对于所述外壳旋转，所述外壳具有第一外壳构件以及第二外壳构件，在所述第一外壳构件的内周面嵌合所述第二外壳构件的外周面以及所述定子的外周面，利用所述第一外壳构件和所述第二外壳构件将所述定子从轴向两侧夹持固定。
147.(2)一种电动马达，其设置有与所述转子一体旋转的马达轴，且设置有：第一轴承，其将所述马达轴的轴向一方的端部支承为能够相对于所述第一外壳构件旋转；以及第二轴承，其将所述马达轴的轴向另一方的端部支承为能够相对于所述第二外壳构件旋转。
148.以下，基于附图对电动致动器的其他例子进行说明。需要说明的是，在用于说明其他例子的以下的各附图中，对于具有相同的功能或者形状的构件、构成部件等构成要素，只要能够判别就标注相同的附图标记，由此在一次说明后省略其说明。
149.在图14～图19中示出该电动致动器的第一例。图14是电动致动器的纵剖视图，图15是该电动致动器的分解立体图。图16是将从动旋转体的主体去除后的状态下的电动致动器的立体图，图17是从动旋转体的凸轮轴的立体图。该电动致动器例如作为发动机(驱动源)的可变气门正时装置而使用，但并不限定于该用途。
150.如图14以及图15所示，电动致动器1具备驱动旋转体2、从动旋转体3、电动马达4、差动装置5以及将它们收容的外壳6作为主要的构成要素。
151.驱动旋转体2作为整体构成为轴向两端开口的圆筒状，且具有主体21、以及成为来自发动机的驱动力的输入部的链轮22。主体21以及链轮22均以旋转轴o为中心配置在同轴上。因此，主体21以及链轮22在来自发动机的驱动力的作用下，以旋转轴o为中心一体旋转。
152.主体21具备：第一筒部21a，其设置有链轮22；第二筒部21b，其支承于外壳6；以及第三筒部21c，其作为差动装置5的一部分发挥功能。链轮22能够传递转矩地设置于主体21的第一筒部21a，且被从发动机经由链而传递来的驱动力驱动旋转。
153.从动旋转体3是将从驱动旋转体2传递来的驱动力输出的构件，且具备主体31、凸轮轴32、中心螺栓33以及位置偏移防止部34。
154.主体31构成为轴向两端开口的圆筒状，且在其一端部具有将凸轮轴32收容的轴收容部35。轴收容部35构成为筒状，且具有能够在轴向上与凸轮轴32接触的接触面36。
155.凸轮轴32具备一个或者多个凸轮(省略图示)，且构成为对发动机的进气门以及排气门中的至少一方进行驱动。如图1、图3以及图4所示，凸轮轴32具有：端面37，其与主体31的轴收容部35的接触面36接触；以及螺纹孔38，其形成于该端面37。
156.主体31以及凸轮轴32通过将凸轮轴32的端部插入主体31的轴收容部35，并将插入到主体31的中心螺栓33的轴部螺合于螺纹孔38而相互结合。通过该结合，主体31以及凸轮轴32在旋转轴o上同轴地配置，且以该旋转轴o为中心一体旋转。
157.位置偏移防止部34配置于主体31与凸轮轴32之间，且配置于转子42(转子铁心42a)的内侧。位置偏移防止部34包括连结销39、形成于主体31的第一孔部31a、以及形成于凸轮轴32的第二孔部32a。
158.连结销39构成为圆棒状，该连结销39的一端部插入第一孔部31a，且该连结销39的另一端部插入第二孔部32a。第一孔部31a形成于主体31的轴收容部35中的接触面36。第一孔部31a是与主体31的轴心(旋转轴o)平行地形成并且具有圆筒状的内周面的孔。第二孔部32a形成于凸轮轴32的端面37。第二孔部32a是与凸轮轴32的轴心(旋转轴o)平行地形成并且具有圆筒状的内周面的孔。
159.第一孔部31a的深度尺寸与第二孔部32a的深度尺寸之和设定得比连结销39的长度尺寸大。通过该结构，在连结销39插入于第一孔部31a和第二孔部32a且主体31与凸轮轴32被中心螺栓33连结了的状态下，轴收容部35的接触面36与凸轮轴32的端面接触。
160.位置偏移防止部34通过在第一孔部31a和第二孔部32a插入连结销39，能够阻止周向(旋转方向)上的主体31与凸轮轴32的相对的位置偏移。由此，能够防止中心螺栓33的松缓并且可靠地防止转矩传递损失。因此，能够使电动致动器1的可靠性提升。
161.在凸轮轴32的外周面与驱动旋转体2的主体21的第一筒部21a的内周面之间配置有轴承8。在驱动旋转体2的主体21的第二筒部21b的外周面与外壳6之间配置有轴承9。通过这些轴承8、9，而允许驱动旋转体2与从动旋转体3之间的相对旋转。轴承8、9由滚动轴承构
成，但并不限于此，能够由滑动轴承及其他轴承构成。
162.外壳6为了方便组装而分割为有底圆筒状的外壳主体6a、以及盖部6b。外壳主体6a与盖部6b使用螺栓等紧固连结机构而一体化。在盖部6b设置有筒状的突起6c、6d(参照图15)，该突起6c、6d(参照图15)用于将用于向电动马达4供电的供电线、同对电动马达4的转速进行检测的未图示的转速检测传感器连接的信号线向外部引出。在外壳6的盖部6b的内周面与从动旋转体3的主体31的外周面之间配置有轴承13。
163.电动马达4是径向间隙型的马达，且具有：定子41，其固定于外壳主体6a；以及转子42，其配置为在定子41的半径方向内侧与定子41隔开间隙地对置。定子41包括：定子铁心41a，其由沿轴向层叠的多个电磁钢板构成；线圈骨架41b，其由装配于定子铁心41a的绝缘材料构成；以及定子线圈41c，其卷绕于线圈骨架41b。转子42包括环状或者筒状的转子铁心(转子内构件)42a、以及安装于转子铁心42a的多个磁体42b。电动马达4通过作用于定子41与转子42之间的励磁力，而使转子42以旋转轴o为中心旋转。
164.差动装置5具备如下作为主要的构成要素，即具备：偏心构件51，其与驱动旋转体2的主体21、从动旋转体3的主体31、转子42一体旋转；行星旋转体52，其配置于偏心构件51的内周；以及第一轴承53及第二轴承54，其配置于偏心构件51与行星旋转体52之间。
165.偏心构件51构成为轴向两端开口的圆筒状，且一体具有：大径筒部51a；中径筒部51b，其构成为与大径筒部51a相比直径较小；以及小径筒部51c，其形成为与中径筒部51b相比直径较小。
166.大径筒部51a以与转子铁心42a不重叠的方式从中径筒部51b沿轴向突出。大径筒部51a借助轴承17而旋转自如地支承于外壳6的外壳主体6a。中径筒部51b以在轴向上与转子铁心42a重叠的方式固定于该转子铁心42a的内周。小径筒部51c以与转子铁心42a不重叠的方式从中径筒部51b沿轴向(与大径筒部51a相反的一侧)突出。小径筒部51c借助轴承18而旋转自如支承于外壳6的盖部6b。
167.大径筒部51a的外周面、中径筒部51b的外周面以及小径筒部51c的外周面是与旋转轴o同轴地形成的圆筒面。在偏心构件51的大径筒部51a的内周面形成有相对于旋转轴o偏心的圆筒面上的偏心内周面51a1。另外，在偏心构件51的中径筒部51b的内周面形成有相对于旋转轴o偏心的圆筒面状的偏心内周面51b1。偏心构件51的大径筒部51a以及中径筒部51b由于其外周面与偏心内周面51a1、51b1的关系，而具有厚壁部分和薄壁部分。
168.行星旋转体52构成为轴向两端开口的圆筒状，且具备大径筒部52a和小径筒部52b。在大径筒部52a的内周形成有第一内齿部55，在小径筒部52b的内周形成有第二内齿部56。第一内齿部55和第二内齿部56均由半径方向的剖面描绘出曲线(例如次摆线系曲线)的多个齿构成。第一内齿部55与第二内齿部56形成于在轴向上错开的位置。第二内齿部56的节圆直径比第一内齿部55的节圆直径小。另外，第二内齿部56的齿数比第一内齿部55的齿数少。
169.第二内齿部56的齿宽方向上的第一内齿部55侧的端部56a形成为与行星旋转体52的大径筒部52a的外周面在轴向上重叠。换言之，第二内齿部56的一部分(端部56a)形成为在轴向(齿宽方向)上与第二轴承54重叠。
170.在驱动旋转体2的主体21的第三筒部21c的外周面形成有与第一内齿部55啮合的第一外齿部57。另外，在从动旋转体3的主体31的外周面形成有与第二内齿部56啮合的第二
外齿部58。第一外齿部57以及第二外齿部58均由半径方向的剖面描绘出曲线(例如次摆线系曲线)的多个齿形成。第二外齿部58的节圆直径比第一外齿部57的节圆直径小，第二外齿部58的齿数比第一外齿部57的齿数少。
171.第二外齿部58的齿宽方向的一端部58a配置为与行星旋转体52的大径筒部52a的外周面在轴向上重叠。换言之，第二外齿部58的一部分(端部58a)形成为在轴向(齿宽方向)上与第二轴承54重叠。
172.第一外齿部57的齿数比相互啮合的第一内齿部55的齿数少，且优选的是少一个。同样地，第二外齿部58的齿数也比相互啮合的第二内齿部56的齿数少，且优选的是少一个。作为一例，在本实施方式中，将第一内齿部55的齿数设为24个，将第二内齿部56的齿数设为20个，将第一外齿部57的齿数设为23个，将第二外齿部58的齿数设为19个。
173.相互啮合的第一内齿部55和第一外齿部57构成第一减速器5a，第二内齿部56和第二外齿部58构成第二减速器5b。第一减速器5a以及第二减速器5b均是被称为摆线减速器的减速器。两个减速器5a、5b的减速比不同，在本实施方式中使第一减速器5a的减速比大于第二减速器5b的减速比。通过像这样使两个减速器5a、5b的减速比不同，能够使凸轮轴32的旋转根据电动马达4的工作状态而变化(差动)。
174.第一轴承53配置于偏心构件51的偏心内周面51b1与行星旋转体52的小径筒部52b的外周面之间。因此，行星旋转体52的外周面以及内周面的中心(p)位于相对于旋转轴o偏心的位置。通过该第一轴承53，而将行星旋转体52支承为能够相对于偏心构件51相对旋转。第一轴承53例如由具有外圈53a和滚动体53b(滚针)的滚针轴承构成。外圈53a固定于偏心构件51的中径筒部51b的偏心内周面51b1。滚动体53b与行星旋转体52的小径筒部51c的外周面(滚行面)接触。
175.第二轴承54以与电动马达4的转子铁心42a的内周不重叠的方式配置于与第一轴承53在轴向上错开的位置。具体而言，第二轴承54配置于行星旋转体52的大径筒部52a与偏心构件51的大径筒部51a的偏心内周面51a1之间。
176.第二轴承54由具有外圈54a、内圈54b以及滚动体54c(滚珠)的深沟球轴承构成。第二轴承54的外圈54a固定(压入)于偏心构件51的大径筒部51a的偏心内周面51a1。第二轴承54的内圈54b固定(压入)于行星旋转体52的大径筒部52a的外周面。
177.第二轴承54以支承第一减速器5a和第二减速器5b这双方的方式跨越各减速器5a、5b而配置。即，第二轴承54以在轴向上与第一减速器5a的一部分重叠的方式、并且以在轴向上与第二减速器5b的一部分重叠的方式配置于偏心构件51与行星旋转体52之间。
178.图18是在第一减速器5a处剖切而得到的剖视图(图14的a
‑
a线向视剖视图)，图19是在第二减速器5b处剖切而得到的剖视图(图14的b
‑
b线向视剖视图)。
179.如图18所示，第一内齿部55的中心p相对于旋转轴o在径向上偏心了距离e。因此，第一内齿部55与第一外齿部57在周向的一部分的区域成为相互啮合的状态，且在与此径向相反侧的区域成为未啮合的状态。另外，如图19所示，第二内齿部56的中心p也相对于旋转轴o在径向上偏心了距离e，因此第二内齿部56与第二外齿部58在周向的一部分的区域成为相互啮合的状态，且在与此径向相反侧的区域成为未啮合的状态。需要说明的是，在图18以及图19中，彼此的向视方向不同，因此第一内齿部55与第二内齿部56各自的偏心方向在各图中示出为彼此左右相反的方向，但第一内齿部55以及第二内齿部56向相同的方向偏心了
相同的距离e。
180.在此，当将差动装置5的减速比设为i，将马达旋转速度设为nm，并将链轮22的旋转速度设为ns时，输出旋转相位角度差为(nm
‑
ns)/i。
181.另外，当将第一减速器5a的减速比设为i1，将第二减速器5b的减速比设为i2时，差动装置5的减速比由下述式1求出。
182.减速比＝i1
×
i2/|i1
‑
i2|
ꢀꢀꢀ
式1
183.例如，在第一减速器5a的减速比(i1)为24/23且第二减速器5b的减速比(i2)为20/19的情况下，根据上述式1，减速比为120。这样，在差动装置5中，能够通过大的减速比而得到高转矩。
184.在电动致动器1中，在行星旋转体52的内径侧配置有驱动旋转体2以及从动旋转体3，因此采用中空马达作为驱动行星旋转体52的电动马达4，并采用将该中空马达配置于行星旋转体52的外径侧的布局。因此，能够得到空间效率变得良好且能够达成电动致动器1的紧凑化(特别是轴向尺寸的紧凑化)的优点。
185.接着，参照图14～图19对电动致动器的动作进行说明。
186.在发动机的动作中，在传递至链轮22的来自发动机的驱动力的作用下，驱动旋转体2旋转。
187.在未向电动马达4通电而没有从电动马达4向差动装置5的输入的状态下，驱动旋转体2的旋转经由行星旋转体52而向从动旋转体3传递，从动旋转体3与驱动旋转体2一体旋转。即，驱动旋转体2与行星旋转体52通过在第一内齿部55与第一外齿部57啮合的啮合部进行的转矩传递，从而在保持该啮合状态的状态下一体旋转。同样地，行星旋转体52与从动旋转体3也在保持第二内齿部56与第二外齿部58啮合的啮合位置的状态下一体旋转。因此，驱动旋转体2与从动旋转体3在保持相同的旋转相位的同时进行旋转。
188.之后，例如在发动机移至怠速运转等低旋转区域时，通过公知的手段、例如电子控制等而向电动马达4通电，使转子42与链轮22的转速相比相对较慢或者相对较快地旋转。当使电动马达4工作时，与转子42的转子铁心42a结合的偏心构件51以旋转轴o为中心一体旋转。伴随于此，与具备薄壁部分和厚壁部分的偏心构件51的旋转相伴的按压力经由第一轴承53而作用于行星旋转体52。在该按压力的作用下，在第一内齿部55与第一外齿部57啮合的啮合部产生周向的分力，因此行星旋转体52相对于驱动旋转体2相对地进行偏心旋转运动。也就是，行星旋转体52在以旋转轴o为中心公转的同时，以第一内齿部55以及第二内齿部56的中心p为中心自转。此时，行星旋转体52每公转一周，第一内齿部55与第一外齿部57啮合的啮合位置就沿周向偏移一齿的量，因此行星旋转体52在被减速的同时旋转(自转)。
189.另外，通过行星旋转体52进行上述的偏心旋转运动，从而行星旋转体52每进行一周的公转，第二内齿部56与第二外齿部58啮合的啮合部位就沿周向偏移一齿的量。由此，从动旋转体3相对于行星旋转体52在被减速的同时进行旋转。这样，通过利用电动马达4驱动行星旋转体52，从而在来自链轮22的驱动力重叠来自电动马达4的驱动力，从动旋转体3的旋转成为受到来自电动马达4的驱动力的影响的差动的状态。因此，能够将从动旋转体3相对于驱动旋转体2的相对的旋转相位差向正反方向变更，能够将基于凸轮轴32的凸轮的气门的开闭时机向提前角方向或者滞后角方向变更。这样，即使在将气门的开闭时机向提前角方向或者滞后角方向变更的情况下，通过位置偏移防止部34，也能防止从动旋转体3的主
体31以及凸轮轴32的周向上的位置偏移。
190.通过如上述那样变更气门的开闭时机，能够实现怠速运转时的发动机的旋转的稳定化和燃料消耗率的提升。另外，在发动机的运转从怠速状态移至通常运转、例如移至高旋转时，通过增大电动马达4相对于链轮22的相对旋转的速度差，能够将凸轮轴32相对于链轮22的旋转相位差变更为适于高旋转的旋转相位差，能够实现发动机的高输出化。
191.在图20～图22中示出电动致动器的其他例子。图20是电动致动器的纵剖视图，图21是该电动致动器的立体图，图22是凸轮轴的立体图。
192.在该电动致动器1中，在从动旋转体3以及凸轮轴32设置的位置偏移防止部34具备形成于主体31的键31b、以及形成于凸轮轴32的外周面的键槽32b。
193.键31b是从主体31的轴收容部35的内周面向半径方向内侧突出的突起部。键槽32b形成于从凸轮轴32的一端部(端面37)至凸轮轴32的外周面的中途部的范围。
194.在主体31与凸轮轴32通过中心螺栓33而连结了的状态下，位置偏移防止部34的键31b与键槽32b嵌合，由此防止主体31与凸轮轴32的周向上的位置偏移。需要说明的是，在图21中，为了示出键31b与键槽32b嵌合的嵌合状态，省略了主体31的整体的显示，仅示出键31b的部分。
195.在图23～图25中示出电动致动器的其他例子。图23是电动致动器的纵剖视图，图24是该电动致动器的立体图，图25是凸轮轴的立体图。
196.在该电动致动器1中，位置偏移防止部34具备：第一平面31c，其形成于主体31的轴收容部35的内周面；以及第二平面32c，其形成于凸轮轴32的外周面。第一平面31c以及第二平面32c由所谓的d型切削形状构成。
197.在主体31与凸轮轴32通过中心螺栓33而连结了的状态下，位置偏移防止部34的第一平面31c与第二平面32c接触，由此防止主体31与凸轮轴32的周向上的位置偏移。需要说明的是，在图24中，为了示出第一平面31c与第二平面32c接触的接触状态，省略了主体31的整体的显示，仅示出第一平面31c的部分。
198.在图14中，例示了具有一根连结销39的位置偏移防止部34，但电动致动器并不限定于该结构。位置偏移防止部34能够具备多根连结销39、以及多个第一孔部31a及第二孔部32a。
199.在图20中，示出了由形成于主体31的键31b、以及形成于凸轮轴32的键槽32b构成的位置偏移防止部34，但电动致动器并不限定于该结构。例如，位置偏移防止部34能够由形成于主体31的键槽、以及形成于凸轮轴32的键构成。另外，键31b以及键槽32b也可以不是一个，也可以是多个。位置偏移防止部34也可以通过锯齿嵌合而构成。
200.以上说明的各位置偏移防止部34也能够应用于图1～图5所示的电动致动器。即，作为图1～图5所示的电动致动器1的从动旋转体3，能够使用如下从动旋转体，该从动旋转体具备主体、与主体连结的轴、以及防止主体与轴的周向上的相对的位置偏移的位置偏移防止部。
201.以上，对本发明的电动致动器的实施方式进行了说明，但本发明丝毫不被上述实施方式限定，在不脱离本发明的主旨的范围内，当还能够以各种方式实施。
202.附图标记说明：
203.1 电动致动器
204.2 驱动旋转体
205.3 从动旋转体
206.4 电动马达
207.5 差动装置
208.5a 第一减速器
209.5b 第二减速器
210.6 外壳(静止构件)
211.10 工作缸盖
212.22 排气用凸轮轴(第二输出构件)
213.23 链轮(驱动力输入部)
214.32 进气用凸轮轴(第一输出构件)
215.52 行星旋转体
216.55 第一内齿部
217.56 第二内齿部
218.57 第一外齿部
219.58 第二外齿部
220.o 旋转轴。