JP2015209812A - アクチュエータおよびその組付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の電動アクチュエータにおいては、取付部材に対するギヤアッセンブリの組付作業が非常に複雑で、組付作業性が悪いという課題があった。【解決手段】 出力ギヤ７の外径ガイド５４に設けられる第１スリット５１にリターンスプリング８の端末を引っ掛けることで、初期セット角度（θ）よりも少し小さい所定の角度（α）分だけリターンスプリング８がねじられる。スプリング取付部材の被覆壁５に設けられる第２スリット５２の開口側に、スプリング取付部材に対してリターンスプリング８の端末５８を組み付ける時に、リターンスプリング８を所定の初期セット角度（θ）までねじるためのスリット傾斜部８３を設けたことにより、バルブシャフト３と出力ギヤ７との組み付けと同時に、リターンスプリング８が初期セット角度（θ）分だけねじられるので、電動アクチュエータの組付作業の簡素化を図ることができる。【選択図】 図５

Description

本発明は、モータの駆動トルクを駆動対象のシャフトに伝えるアクチュエータおよびその組付方法に関するものである。

［従来の技術］
従来より、アクチュエータとして、モータの駆動トルクをスロットルバルブの回転軸（スロットルシャフト）に伝える電動アクチュエータが公知である（例えば、特許文献１参照）。この電動アクチュエータは、図１１に示したように、モータの駆動トルクをスロットルバルブのスロットルシャフト１０１に伝えてスロットルシャフト１０１を回転させるスロットルギヤ１０２と、このスロットルギヤ１０２に対して、スロットルシャフト１０１の回転位置を元の位置に戻す方向（バルブ閉じ側）に付勢する弾性力を発生するリターンスプリング１０３と、スロットルギヤ１０２との間にリターンスプリング１０３が組み付けられる取付部材１０４とを備えている。

スロットルシャフト１０１の回転軸方向の一端には、スロットルギヤ１０２の嵌合孔１０５に嵌合し、この嵌合孔１０５を通り抜けた後、スロットルギヤ１０２の中央部にかしめ固定される嵌合部１１０が設けられている。
スロットルギヤ１０２には、リターンスプリング１０３のコイル内径を支持する円筒状のスプリングガイド１０６、およびリターンスプリング１０３の第１端末部１１１を係止する可動フック１０７が設けられている。
取付部材１０４には、リターンスプリング１０３のコイル内径を支持する円筒状のスプリングガイド１０８、リターンスプリング１０３の第２端末部１１２を係止する固定フック１０９が設けられている。

［従来の技術の不具合］
ところが、従来の電動アクチュエータにおいては、スロットルシャフト１０１に対して、スロットルギヤ１０２、リターンスプリング１０３を組み付ける場合、先ず、リターンスプリング１０３の第１端末部１１１をスロットルギヤ１０２の可動フック１０７に組み付けて、スプリングガイド１０６の周囲を取り囲むようにリターンスプリング１０３のコイルを巻き付けることで、スロットルギヤ１０２に対してリターンスプリング１０３をセットする。

次に、図１１（ａ）に示したように、初期セット角度分だけリターススプリング１０３のコイルをねじり、スロットルギヤ１０２を例えば全閉ストッパに押し付けた状態で、スロットルシャフト１０１の回転軸方向の一端（嵌合部１１０）をスロットルギヤ１０２の嵌合孔１０５に嵌め込む。
次に、スロットルギヤ１０２をスロットルシャフト１０１の嵌合部１１０に固定するために、図１１（ｂ）に示したように、スロットルシャフト１０１の嵌合部１１０とスロットルギヤ１０２とをかしめまたは圧入嵌合等により固定することで、取付部材１０４に対してギヤアッセンブリを組み付けている。

しかるに、従来の電動アクチュエータにおいては、取付部材１０４に対するギヤアッセンブリの組付作業が非常に複雑で、組付作業性が悪いという問題がある。
また、リターンスプリング１０３のコイル内径をガイドするスプリングガイド１０６、１０８にスロットルギヤ１０２と取付部材１０４との境界（隙間Ｓ）が必ず発生するため、摩耗やガタでリターンスプリング１０３のコイル素線がその隙間Ｓに嵌まり込む可能性がある。

特開２００８−０１９８２５号公報

本発明の目的は、取付部材に対してスプリングの他端側の端末を組み付けるだけで、スプリングのコイルを所定のセット角度（θ）分だけねじることができるので、組付作業の簡素化を図ることのできるアクチュエータおよびその組付方法を提供することにある。
また、スプリングが隙間に嵌まり込むことを防止することのできるアクチュエータおよびその組付方法を提供することにある。

請求項１に記載の発明（アクチュエータ）によれば、取付部材に対してスプリングの他端側の端末を組み付ける時にコイルを所定のセット角度までねじるためのスリット傾斜部を第２スリットの軸方向スリットの開口側に設けたことにより、取付部材の第２スリットに対してスプリングの他端側の端末を組み付ける際に、スプリングの他端側の端末がスリット傾斜部の表面（ギヤの移動（組付方向に対して所定の角度分だけ傾斜した傾斜面）に沿ってギヤの回転（周）方向の一方側へ徐々に移動して第２スリットの軸方向スリットの開口側から奥側に到達する。

これによって、取付部材に対してスプリングの他端側の端末を組み付けるだけで、スプリングのコイルが所定のセット角度（θ）分だけねじることができるので、電動アクチュエータの組付作業の簡素化を図ることができる。
また、スプリングのコイル内径側をガイドする部分を、２部品に分割することなく、１部品（一体部品）のみで、つまりギヤの内径ガイドのみで構成しているので、スプリングのコイル内径側をガイドする部分に隙間が形成されず、スプリングのコイル内径側をガイドする部分に隙間が発生しない。このため、スプリングのコイル素線が隙間に嵌まり込むことがなく、スプリングの付勢トルク（セットトルク）が変化する不具合の発生を防止することができる。

請求項１０〜１２に記載の発明（アクチュエータの組付方法）によれば、先ず、ギヤにスプリングを組み付けてギヤアッセンブリを形成する（第１工程）。
この第１工程では、ギヤの内径ガイドと外径ガイドとの間に形成される筒状の収容孔にスプリングのコイルをに挿入し、ギヤの外径ガイド内にスプリングのコイルを内蔵しておく。
そして、スプリングの一端側の端末をねじって第１スリットに引っ掛けると共に、スプリングの他端側の端末をギヤの外側に突出させる。このとき、必要なスプリングのセット角度（θ）よりも少し小さい所定の角度（α）分だけスプリングのコイルがねじられる。

次に、スプリングの他端側の端末およびギヤアッセンブリを取付部材に組み付ける（第２工程）。
この第２工程では、スプリングの他端側の端末がスリット傾斜部の直上または直前に位置するように、取付部材に対するギヤの位置合わせを行った後に、取付部材に対してギヤアッセンブリを組み付ける目的で、取付部材の被覆壁側にギヤアッセンブリを近づける。そして、ギヤアッセンブリが取付部材の被覆壁に近づくに従って、スプリングの他端側の端末がスリット傾斜部の表面に沿ってギヤの回転方向の一方側へ移動しながら第２スリット孔の軸方向スリットの開口側から奥側へ送り込まれる。このとき、スプリングの他端側の端末がスリット傾斜部によってねじられるため、スプリングのコイルが所定のセット角度（θ）になる。
これによって、取付部材に対してスプリングの他端側の端末およびギヤアッセンブリを組み付けるだけで、特に取付部材の所定位置に組み付けるためにギヤアッセンブリを移動させるだけで、スプリングのコイルが所定のセット角度（θ）分だけねじることができるので、電動アクチュエータの組付作業の簡素化を図ることができる。

電動アクチュエータを示した断面図である（実施例１）。 モータおよびギヤトレーンを示した斜視図である（実施例１）。 出力ギヤサブアッセンブリを示した斜視図である（実施例１）。 出力ギヤサブアッセンブリとシャフトとの組付方法を示した側面図である（実施例１）。 （ａ）、（ｂ）はインテークマニホールドの支持部の被覆壁に対するリターンスプリングの他端側の端末の組付方法を示した側面図、断面図である（実施例１）。 （ａ）は「ギヤセット角（θ）−α」を示した上面図で、（ｂ）は「ギヤセット角（θ）」を示した説明図である（実施例１）。 出力ギヤサブアッセンブリを示した斜視図である（実施例２）。 （ａ）〜（ｃ）は出力ギヤサブアッセンブリを示した上面図、側面図、下面図である（実施例２。 出力ギヤサブアッセンブリを示した斜視図である（実施例３）。 （ａ）〜（ｃ）は出力ギヤサブアッセンブリを示した上面図、側面図、下面図である（実施例３）。 （ａ）、（ｂ）は取付部材に対するギヤサブアッセンブリの組付方法を示した断面図である（従来の技術）。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。

［実施例１の構成］
図１ないし図６は、本発明を適用した電動アクチュエータ（実施例１）を示したものである。

本実施例のアクチュエータは、例えばガソリンエンジン等の内燃機関（エンジン）側の固定部材であるインテークマニホールド１の支持部２に締結固定されるハウジングの内部に機能部品を収容した電動アクチュエータである。
この電動アクチュエータは、タンブル制御弁（タンブルバルブおよびバルブシャフト３）を回転駆動する駆動トルクを発生する電動モータ（以下モータＭ）と、このモータＭのモータシャフト４の回転（駆動トルク）をバルブシャフト３に伝えるギヤトレーン（ウォームギヤ５、中間ギヤ６、出力ギヤ７）とを備えている。

また、電動アクチュエータは、ギヤトレーンの出力ギヤ７に対して、バルブシャフト３の回転位置を所定の位置（元の位置）に戻す方向、つまりタンブルバルブの全開方向（バルブ開き側）に付勢する付勢トルク（ねじり弾性力）を発生するリターンスプリング８とを備えている。
ここで、出力ギヤ７およびリターンスプリング８は、インテークマニホールド１の支持部２に組み付ける前に、予め組み立てられて出力ギヤサブアッセンブリ（以下出力ギヤアッシー）９の状態で、インテークマニホールド１の支持部２に組み付けられる。

エンジンは、例えば自動車等の車両に搭載された車両走行用エンジンであって、インジェクタから噴射された燃料と空気との混合気を燃焼する多気筒ガソリンエンジンが採用されている。
エンジンの各気筒の吸気ポートには、合成樹脂製のインテークマニホールド１を介して、エアクリーナを通過した吸入空気（新気）またはＥＧＲガスが流れる吸気通路を形成する吸気ダクト（吸気管）が接続されている。また、エンジンの各気筒の排気ポートには、エキゾーストマニホールド（図示せず）を介して、エンジンの各気筒に形成された燃焼室から排出された排出ガス（排気）が流れる排気通路を形成する排気ダクト（排気管）が接続されている。

インテークマニホールド１は、特許請求の範囲における「取付部材」に相当する。このインテークマニホールド１は、複数のスクリュー（図示せず）を用いて電動アクチュエータを締結固定する支持部（締結部）２を有している。この支持部２には、複数のナット（図示せず）がインサート成形されている。
インテークマニホールド１の支持部（スプリング取付部材）２の結合端面には、電動アクチュエータの各機能部品を収容するハウジングを結合する結合端面が形成されている。この結合端面は、ハウジングの結合端面との間に微小隙間を隔てて対向するように平坦面（平面）が形成されている。また、インテークマニホールド１の支持部２には、インテークマニホールド１の内部と外部とを連通する円形状のギヤ取付孔（以下内外連通孔）１０が形成されている。

内外連通孔１０は、支持部２の結合端面（外側面）で開口した円形状の大径孔１１、この大径孔１１よりも孔径が小さく、大径孔１１よりも流路側（内側）に設けられる中径孔１２、およびこの中径孔１２よりも孔径が小さく、中径孔１２よりも流路側（内側）に設けられて、支持部２の内側面（流路壁面）で開口した円形状の小径孔１３等を有している。また、大径孔１１と中径孔１２との間には、円弧状の第１段差が設けられている。また、中径孔１２と小径孔１３との間には、円弧状の第２段差が設けられている。
なお、小径孔１３は、オイルシール、ガスケットやパッキン等のシール部材１４を介して、ギヤトレーンの出力ギヤ７の突出軸部１５を回転可能に軸支する第１軸受孔としての機能を有している。このため、小径孔１３の周囲を円周方向に取り囲む円筒部は、シール部材１４を保持する第１軸受支持部１６としての機能を有している。

インテークマニホールド１は、スロットルバルブを開閉可能に収容するスロットルボディ（図示せず）を通過した吸気の圧力変動を低減するサージタンク、および気筒配列方向に並列して配置される複数の吸気分岐管等を備えている。
複数の吸気分岐管には、エンジンの各気筒の燃焼室および吸気ポートに連通する複数の吸気分岐流路が形成されている。これらの吸気分岐流路は、インテークマニホールド１の上流端に設けられる吸気分岐部（サージタンク）で各気筒毎に分岐している。
各吸気分岐管の内部には、各吸気分岐流路を、２つの第１、第２吸気分岐流路（図示せず）に区画形成する隔壁等の区画部（図示せず）が設けられている。
なお、インテークマニホールド１の支持部２の詳細は、後述する。

タンブル制御弁は、複数の吸気分岐管の各第１吸気分岐流路を開閉する複数のタンブルバルブと、これらのタンブルバルブの回転軸方向に延伸された金属製のバルブシャフト３とを備えている。
複数のタンブルバルブは、特許請求の範囲における「駆動対象」に相当する。これらのタンブルバルブは、１本のバルブシャフト３に串刺し状態となるように結合（支持固定）された回転型のバタフライバルブ（プレートバルブ）である。
タンブル制御弁の全閉時には、第１吸気分岐流路が閉塞される。このとき、エンジンの各気筒の燃焼室に供給される吸気は、開放されている第２吸気分岐流路のみを通ることで複数の吸気分岐管の各吸気分岐流路の上部に偏流し、エンジンの各気筒の燃焼室内において縦方向の旋回流（タンブル流）が生成される。
タンブル制御弁の全開時には、複数の吸気分岐管の各吸気分岐流路を全開する。
なお、タンブル制御弁の各タンブルバルブを中間位置にて半開きした中間開度となるように設定しても良い。

バルブシャフト３は、特許請求の範囲における「駆動対象のシャフト」に相当する。このバルブシャフト３は、インテークマニホールド１の各吸気分岐流路内の吸気流方向に対して直交する垂直方向に延びる回転軸（電動アクチュエータの出力軸）である。また、バルブシャフト３は、複数の吸気分岐流路の配列方向、つまりエンジンの気筒配列方向に対して並列方向に対して平行な回転軸方向に真っ直ぐに延伸されている。
バルブシャフト３は、複数のタンブルバルブを串刺し状態となるように結合することで、全てのタンブルバルブを連動可能に連結する１本の駆動軸である。

バルブシャフト３は、金属によって断面円形状（一部断面多角形状）となるように形成れている。このバルブシャフト３は、その回転軸方向の両側に第１、第２突出軸部をそれぞれ備えている。第１、第２突出軸部間には、複数のタンブルバルブを圧入嵌合によって固定するバルブ保持部が設けられている。
第１突出軸部は、バルブ保持部よりも回転軸方向の一端側に突出した部分で、インテークマニホールド１の内外連通孔１０、特に中径孔１２および小径孔１３内に回転可能に収容されている。この第１突出軸部の先端側の嵌合軸部１７は、断面多角形状に形成されて、中径孔１２および小径孔１３内で出力ギヤ７の突出軸部１５と一体回転可能に連結されている。
第２突出軸部は、バルブ保持部よりも回転軸方向の他端側に突出した部分で、断面円形状に形成されて、インテークマニホールド１の第２軸受支持部の第２軸受孔（図示せず）内に回転可能に収容されている。

電動アクチュエータは、インテークマニホールド１の支持部２に締結固定されるハウジングの内部に収容された機能部品を備えている。
ハウジングは、モータＭ、ギヤトレーンおよびリターンスプリング８等を収容する有底筒状のアクチュエータケース（以下ケース）２１と、中間ギヤシャフト（後述する）を圧入嵌合によって固定するギヤカバー２２と、インテークマニホールド１の支持部２の結合端面（取付座面）とケース２１の結合端面（取付座面）との間の微小隙間を気密シールする環帯状のガスケット２３とを備えている。

ケース２１は、合成樹脂によって一体的に形成されている。このケース２１は、ギヤカバー２２との間に、電動アクチュエータの機能部品（ギヤトレーンやリターンスプリング８等）を収容する凹部を備えている。
ケース２１は、電動アクチュエータの機能部品を取り囲む角筒状の外側壁２４、およびこの外側壁２４の図示下端側（支持部側）で開口し、組み付け時にモータＭ、ギヤトレーン、リターンスプリング８等をアクチュエータ収容室２５内に挿入するためのケース開口部２６、２７、およびこれらのケース開口部２６、２７の周囲を取り囲む環帯状の開口周縁部２８を有している。

ケース開口部２６は、ギヤカバー２２により塞がれている。また、ケース開口部２７は、ギヤカバー２２により塞がれておらず、支持部２の結合端面（取付座面）で開口する内外連通孔１０と同軸上に設けられている。
また、ケース２１には、ハウジング、特にケース２１をインテークマニホールド１の支持部２に締結固定するための複数の取付ボス（図示せず）、およびモータＭと外部回路との接続を行う外部接続用コネクタ２９等が設けられている。
なお、ケース２１の開口周縁部２８および複数の取付ボスの端面（平面）は、インテークマニホールド１の支持部２の結合端面に複数のスクリューを用いて螺子締結により結合される結合部（ケース２１の取付面）を構成する。また、ケース２１の底壁（天壁）３０には、出力ギヤガイド３１が設けられている。

ギヤカバー２２は、合成樹脂または金属によって一体的に形成されている。このギヤカバー２２は、ケース開口部２６、２７を部分的に塞ぐ平板状のプレート３２を有している。このプレート３２は、ケース２１の開口周縁部２８の内側に設けられる段差３３と支持部２の結合端面との間に挟み込まれて固定されている。
また、ギヤカバー２２には、プレート３２からケース２１の底壁（天壁）側へ向かって突出し、ケース２１の外側壁２４の内面にスナップフィット係合する係合部（図示せず）を有する係合壁３４等が設けられている。

ガスケット２３は、ゴム状弾性体によって一体的に形成されている。このガスケット２３は、ケース２１の開口周縁部２８の装着凹溝３５に組み付けられて、インテークマニホールド１の支持部２の取付座面に密着してインテークマニホールド１の支持部２の取付座面とケース２１の開口周縁部２８の取付座面との間の微小隙間を密閉する気密シール部を構成する。
なお、ケース２１とギヤカバー２２との間に形成されるアクチュエータ収容室２５、特にモータＭを収容するモータ収容室（図示せず）内には、モータＭの振動を抑制する薄板状の防振スプリング（図示せず）が装着されている。

モータＭは、アクチュエータ収容室２５、特にモータ収容室内に収容保持されている。このモータＭは、アウタステータの内周側にインナロータが相対回転可能に配置されるブラシ付きのＤＣモータであり、回転軸方向に真っ直ぐに延びるモータシャフト４を有するインナロータ（電機子）と、この電機子の周囲を円周方向（モータ周方向）に取り囲む筒状のステータと、このステータに対して固定されたブラシホルダに収容保持された一対の第１、第２ブラシとを備えている。

モータＭのステータは、電機子のモータシャフト４を回転可能に収容するモータケース（モータヨーク等）、およびモータヨークの内周面に固定された複数の界磁マグネット等を有している。
モータＭの電機子は、ステータの半径方向内側に所定の径方向ギャップを介して配置されている。この電機子は、モータケースの各軸受支持部（ベアリングホルダ）に軸受（ベアリング）を介して、回転自在に支持されたモータシャフト４と、このモータシャフト４の回転軸方向に磁性鋼板を複数積層して形成された電機子鉄心（電機子コア）と、この電機子コアに巻装されるモータ巻線部である電機子巻線（電機子コイル）と、一対の第１、第２ブラシに押圧接触される整流子（コンミテータ）とを有している。

電機子コイルは、ブラシターミナル３６、外部接続用コネクタ２９のモータターミナル、第１、第２ブラシおよびコンミテータと共にモータＭの内部導体を構成している。また、第１、第２ブラシは、ブラシターミナル３６、モータターミナル、電力供給ラインを介して、外部電源（バッテリ）に接続されている。
ここで、電動アクチュエータの動力源であるモータＭは、エンジン制御ユニット（電子制御装置：以下ＥＣＵ）によって電子制御されるモータ駆動回路を介して、外部電源（バッテリ）に電気的に接続されている。

ＥＣＵは、少なくともＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の機能を具備したマイクロコンピュータを備えている。
ＥＣＵは、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）されると、マイクロコンピュータのメモリ（ＲＯＭ等）に格納された制御プログラムに基づいて、タンブル制御弁のモータＭを通電制御するように構成されている。
ＥＣＵは、エアフロメータ、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、スロットル開度センサ、吸気温度センサ、冷却水温度センサおよび排気ガスセンサ（空燃比センサ、酸素濃度センサ）等の各種センサからのセンサ出力信号が、Ａ／Ｄ変換回路によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。

次に、ギヤトレーンの詳細を図１ないし図６に基づいて簡単に説明する。
ギヤトレーンは、モータＭのモータシャフト４の外周に固定された円筒状のウォームギヤ５、このウォームギヤ５と噛み合って回転する円筒状の中間ギヤ６、およびこの中間ギヤ６と噛み合って回転する円筒状の出力ギヤ７等を備え、モータＭのモータシャフト４の回転を減速する減速ギヤ機構として使用される。これらのウォームギヤ５、中間ギヤ６および出力ギヤ７は、ケース２１のアクチュエータ収容室２５内に収容保持されている。
ウォームギヤ５は、合成樹脂または金属によって一体的に形成されている。このウォームギヤ５は、モータＭの駆動トルクを受けて回転する入力ギヤであって、モータシャフト４と一体回転可能に連結している。また、ウォームギヤ５は、モータシャフト４の先端外周に圧入嵌合等により固定される円筒ボス部を有している。この円筒ボス部の外周には、中間ギヤ６との噛み合いが可能なウォームギヤ歯３９が螺旋状に形成されている。

中間ギヤ６は、ウォームギヤ５と噛み合って回転する円筒状のヘリカルギヤ４１、およびこのヘリカルギヤ４１に直接連結された円筒状のピニオンギヤ４２等を有している。この中間ギヤ６は、中間ギヤシャフト４３の外周に回転自在に支持されている。
ヘリカルギヤ４１は、合成樹脂または金属によって一体的に形成されている。このヘリカルギヤ４１は、中間ギヤシャフト４３の周囲を円周方向に取り囲む円筒ボス部（大径部）を有し、中間ギヤシャフト４３の外周に回転自在に支持されている。円筒ボス部の外周には、ウォームギヤ５のウォームギヤ歯３９との噛み合いが可能な大径ギヤ歯（ヘリカルギヤ歯）４４が周方向全体に形成（列設）されている。

ピニオンギヤ４２は、合成樹脂または金属によって一体的に形成されている。このピニオンギヤ４２は、ヘリカルギヤ４１よりも小さい外径で、ヘリカルギヤ４１の端面に直接連結されている。あるいはピニオンギヤ４２は、ヘリカルギヤ４１と樹脂一体成形されている。また、ピニオンギヤ４２は、ヘリカルギヤ４１と共にモータＭの駆動トルクを受けて回転するもので、中間ギヤシャフト４３の周囲を円周方向に取り囲む円筒ボス部（小径部）を有している。この円筒ボス部の外周には、出力ギヤ７との噛み合いが可能な小径ギヤ歯（ピニオンギヤ歯）４５が周方向全体に形成されている。

中間ギヤシャフト４３は、モータシャフト４の軸線方向（回転軸方向）に対して直交する垂直方向に延伸されている。この中間ギヤシャフト４３の軸線方向の一端部は、ケース２１のシャフト保持部（第１円筒部）４６の嵌合凹部４７に圧入嵌合（固定）されている。また、中間ギヤシャフト４３の軸線方向の他端部は、ギヤカバー２２のシャフト保持部（第２円筒部）４８の嵌合凹部４９に圧入嵌合（固定）されている。
なお、出力ギヤ７の詳細は、後述する。

次に、リターンスプリング８の詳細を図１ないし図６に基づいて簡単に説明する。
リターンスプリング８は、出力ギヤ７の第１スプリングフック（可動フック、第１スリット５１）と、インテークマニホールド１の支持部２の第２スプリングフック（固定フック、第２スリット５２）との間に設置されている。
リターンスプリング８は、１本の金属素線（断面円形状の金属線材、コイル素線）を所定の形状に成形することで製造される。

リターンスプリング８は、出力ギヤ７に対して、タンブルバルブを開弁方向に付勢する付勢トルク（ねじりトルク）を発生するコイル状のコンプレッションスプリングである。このリターンスプリング８は、出力ギヤ７のコイル収容孔（内径ガイド５３の外周と外径ガイド５４の内周との間に形成されたコイル収容室５５）の内部に弾性変形（ねじり変形、縮径変形、拡径変形）可能に収容される渦巻き状のコイル５６、このコイル５６の両端部分を半径方向外側へ折り曲げた２つの第１、第２屈曲部、およびこれらの第１、第２屈曲部から半径方向外側へ向けて真っ直ぐに延伸させた２つの第１、第２端末部（以下端末）５７、５８を有している。
リターンスプリング８のコイル５６は、断面円形状のコイル素線を螺旋状（コイル状）に成形したもので、出力ギヤ７の内径ガイド５３の周囲を螺旋状に取り囲むように設置されている。また、コイル５６は、出力ギヤ７の外径ガイド５４に内蔵されている。

リターンスプリング８の一端側の端末５７は、出力ギヤ７の第１スリット５１の開口側から奥側へ挿入された後に第１スリット５１の間口を狭くする突起等の返し部５９に引っ掛けられて第１スリット５１内に係止または保持されている。この端末５７は、コイル５６の軸線方向の一端（コイル端）から径方向外側へ直線状に突出する第１直線部を有している。この第１直線部は、第１スリット５１に引っ掛けることが可能な長さを有している。また、端末５７の第１直線部の先端側は、コイル収容孔５５内にコイル５６が収容されている時、外径ガイド５４の内側から第１スリット５１を通り抜けて外径ガイド５４の外側へ突出している。

リターンスプリング８の他端側の端末５８は、支持部２の第２スリット５２の開口側から奥側へ挿入された後に第２スリット５２内に係止または保持されている。この端末５８）は、コイル５６の軸線方向の他端（コイル端）から径方向外側へ直線状に突出する第２直線部を有している。この第２直線部は、第２スリット５２に引っ掛けることが可能な長さを有している。また、端末５８の第２直線部の先端側は、コイル収容孔５５内にコイル５６が収容されている時、外径ガイド５４の内側から開口部７４を通り抜けて外径ガイド５４の外側へ突出している。

次に、出力ギヤ７の詳細を図１ないし図６に基づいて簡単に説明する。
出力ギヤ７は、特許請求の範囲における「ギヤ」に相当し、合成樹脂によって一体的に形成されている。この出力ギヤ７は、バルブシャフト３と一体回転可能に連結した円筒状の突出軸部１５と、出力ギヤ７の回転軸線（中心軸線）周りに設けられる円筒状の突出軸部（以下内径ガイド）５３と、この内径ガイド５３の半径方向外側に円筒状のコイル収容室５５を介して設けられる部分円筒状の外周壁（以下外径ガイド）５４と、突出軸部１５が図示下方（流路側）へ向けて突出した円板形状のベースプレート６１とを備えている。

突出軸部１５は、バルブシャフト３の嵌合軸部１７を、突出軸部１５の一端面で開口し、この開口側から奥側へ向かって真っ直ぐに延びることが可能な多角孔（四角孔）形状の嵌合孔６２を有している。この嵌合孔６２の一部または全体には、バルブシャフト３の嵌合軸部１７を圧入嵌合する圧入孔が設けられている。
突出軸部１５は、先端側に設けられる円筒状の径小軸部、およびこの径小軸部よりも外径が大きく、ベースプレート６１よりも外径が小さく、ベースプレート６１側（基端側）に設けられる円筒状の径大軸部を有している。突出軸部１５の径小軸部の外周には、シール部材１４が装着されている。
また、突出軸部１５は、インテークマニホールド１の内外連通孔１０の小径孔１３内に配置されている。また、内径ガイド５３、外径ガイド５４およびベースプレート６１は、内外連通孔１０の大径孔１１および中径孔１２内に配置されている。

出力ギヤ７は、出力ギヤ７の回転軸線（中心軸線）周りに設けられる円筒状の内径ガイド（突出軸部）５３と、この内径ガイド５３の半径方向外側に円筒状のコイル収容室５５を介して設けられる部分円筒状の外径ガイド（外周壁）５４とを有している。
内径ガイド５３は、リターンスプリング８のコイル内径側を所定の半径方向ギャップを介してガイド（支持）する出力ギヤ内側円筒部である。この内径ガイド５３は、ベースプレート６１の上面から図示上方（突出軸部１５側に対して反対側）へ向けて突出するように設けられている。また、内径ガイド５３は、出力ギヤ７を元の位置（全開位置）へ戻す（開く）方向に回転させてリターンスプリング８のコイル５６の内径が最小となった時に、リターンスプリング８のコイル５６の内径との間に半径方向隙間が形成される外径寸法を有している。

内径ガイド５３の先端側には、ケース２１の出力ギヤガイド３１のガイド孔内に摺動可能に支持される断面円筒形状の突出軸部６３が設けられている。また、出力ギヤガイド３１のガイド孔は、出力ギヤ７の突出軸部６３の外周面が直接摺動する出力ギヤ摺動孔を構成している。
また、内径ガイド５３の内部には、内径ガイド５３の先端面で開口し、この開口側から奥側まで中心軸線方向に真っ直ぐに延びる軸方向孔６４が形成されている。
なお、軸方向孔６４の開口側には、リターンスプリング８のセットトルクを検査する検査用治具（図示せず）が挿入可能な円形孔が形成され、また、軸方向孔６４の奥側には、検査用治具（図示せず）の六角部が係合可能な六角孔６５が形成されている。

外径ガイド５４は、リターンスプリング８のコイル外径側を所定の半径方向ギャップを介して円周方向に覆う出力ギヤ外側円筒部である。この外径ガイド５４は、出力ギヤ７を全閉位置へ閉じる方向に回転させてリターンスプリング８のコイル５６の外径が最大となった時に、リターンスプリング８のコイル５６の外径との間に半径方向隙間が形成される内径寸法を有している。
また、外径ガイド５４の外周面には、部分円弧状のギヤ歯形成部６６が形成されている。ギヤ歯形成部６６の外周には、ピニオンギヤ４２のピニオンギヤ歯４５と噛み合う出力ギヤ歯６７が所定の角度範囲に形成されている。

また、ギヤ歯形成部６６の円周方向の両側には、出力ギヤ歯６７が形成されない円筒面形状の無歯部７１、７２が設けられている。また、外径ガイド５４は、ギヤ歯形成部６６および無歯部７１、７２の他に、外径ガイド５４と同じ部分円筒面形状の無歯部７３を備えている。
ここで、リターンスプリング８のコイル５６を収容するコイル収容室５５は、外径ガイド５４の回転軸方向端面で開口し、この開口側から奥側の底面６８まで回転軸方向に真っ直ぐに延びるコイル収容孔（スプリング収容孔、円筒空間）である。また、コイル収容室５５は、リターンスプリング８のコイル５６の回転軸方向の両端（第１、第２コイル端部、第１、第２コイル座巻部）が納まる深さを有している。

第１スリット５１は、外径ガイド５４の回転（周）方向端面で開口し、この開口側から回転（周）方向の奥側まで真っ直ぐに延びると共に、リターンスプリング８の端末５７を第１スリット５１の開口側から奥側へ向けて挿入可能な周方向スリット孔７５を有している。この周方向スリット孔７５は、リターンスプリング８の端末５７の抜け止めを行うための返し部５９を有している。

無歯部７１、７２との間には、無歯部７１、７２の円周方向端面で開口した開口部７４が形成されている。
無歯部７２には、コイル収容室５５の開口側近傍で、且つ外径ガイド５４の一部を切り欠く、つまり外径ガイド５４の内外が貫通させることで設けられて、リターンスプリング８の端末５７を係止または保持する第１スリット５１が設けられている。
無歯部７３は、その外周面から半径方向外側へ向かって突出する複数の突出壁を有している。なお、複数の突出壁のうちの一方の突出壁の円周方向（出力ギヤ７の回転方向の開き側）の側面を、凸状の全開当接部として使用しても良い。また、複数の突出壁のうちの他方の突出壁の円周方向（出力ギヤ７の回転方向の閉じ側）の側面を、凸状の全閉当接部として使用しても良い。

開口部７４は、コイル収容室５５の内部と外径ガイド５４の外部（外側）とを連通する内外連通部であって、コイル収容室５５に対するリターンスプリング８のコイル５６の組み付け時に、リターンスプリング８の端末５７が外径ガイド５４の回転軸端面で開口した入口部（開口部７４の入口部、開口側）から第１スリット５１の入口部まで出力ギヤ７の回転軸方向に挿通可能な第１内外連通孔を有している。また、開口部７４は、コイル収容室５５に対するリターンスプリング８のコイル５６の組み付け時に、リターンスプリング８の端末５８が開口部７４の入口部（開口側）から開口部７４の奥側まで出力ギヤ７の回転軸方向に挿通可能な第２内外連通孔を有している。

ここで、出力ギヤ７の突出軸部（小径軸部）１５とベースプレート６１との間には、突出軸部１５の外径よりも大きく、ベースプレート６１の外径よりも小さい円筒状の中径胴部７６が設けられている。この中径胴部７６は、その外周面から半径方向外側へ向かって突出する複数の突出壁７７を有している。また、中径胴部７６は、内径ガイド５３と略同じ外径を有し、内部に嵌合孔６２の奥側が形成されている。

なお、複数の突出壁７７のうちの一方の突出壁７７の円周方向（出力ギヤ７の回転方向の開き側）の側面を、凸状の全開当接部として使用しても良い。
全開当接部は、タンブルバルブおよびバルブシャフト３が全開位置まで開いた際に、支持部３の内外連通孔１０内に突出する突出部（全開ストッパ）の段差面（図示せず）に当接して係止される。これにより、出力ギヤ７の全開当接部が全開ストッパに当接した際に、タンブルバルブ、バルブシャフト３および出力ギヤ７のこれ以上の開弁方向への回転動作が規制される。

また、複数の突出壁７７のうちの他方の突出壁７７の円周方向（出力ギヤ７の回転方向の閉じ側）の側面を、凸状の全閉当接部として使用しても良い。
全閉当接部は、タンブルバルブおよびバルブシャフト３が全閉位置まで閉じた際に、支持部３の内外連通孔１０内に突出する突出部（全閉ストッパ）の段差面（図示せず）に当接して係止される。これにより、出力ギヤ７の全閉当接部が全閉ストッパに当接した際に、タンブルバルブ、バルブシャフト３および出力ギヤ７のこれ以上の閉弁方向への回転動作が規制される。

次に、インテークマニホールド１の支持部２の詳細を図１、図４ないし図６に基づいて簡単に説明する。
インテークマニホールド１の支持部２は、出力ギヤアッシー９を組み付けた時点で、出力ギヤ７のコイル収容室５５の開口側に対して反対側近傍に設置される部分円筒状の被覆壁８１、およびこの被覆壁８１の一部を切り欠くことで設置されて、リターンスプリング８の端末５８を係止または保持する第２スリット５２を有している。

第２スリット５２は、支持部２の被覆壁８１の回転軸方向（支持部２の軸線方向）端面で開口し、この開口側から出力ギヤ７の回転軸方向（支持部２の軸線方向）の奥側まで真っ直ぐに延びる軸方向スリット８２を有している。
被覆壁８１は、内外連通孔１０の中径孔１２の内周方向の一部に設けられている。この被覆壁８１は、出力ギヤアッシー９を組み付けた時点で、出力ギヤ７の外径ガイド５４の半径方向外側に所定の径方向ギャップを介して部分的にオーバーラップするように設置されている。また、被覆壁８１は、外径ガイド５４と回転軸方向および回転（円周）方向にオーバーラップするように設けられている。

軸方向スリット８２は、リターンスプリング８の端末５８を第２スリット５２の開口側から奥側へ向けて挿入可能な第２スリット孔（溝）である。この軸方向スリット８２の開口側には、インテークマニホールド１の支持部２の第２スリット５２に対してリターンスプリング８の端末５８を組み付ける時に、リターンスプリング８のコイル５６を所定のセット角度（初期セット角度、ギヤセット角とも言う：θ）までねじるためのスリット傾斜部８３が設けられている。

スリット傾斜部８３の表面（孔壁面）には、インテークマニホールド１の支持部２の内外連通孔１０に出力ギヤアッシー９を挿入する際に、リターンスプリング８の端末５８を軸方向スリット８２の所定の位置（第２スリット５２の奥側）に誘導するテーパガイド面が設けられている。このテーパガイド面は、支持部２の内外連通孔１０に対する出力ギヤアッシー９の移動方向（出力ギヤアッシー９の組付方向：バルブシャフト３の嵌合軸部１７に対する出力ギヤ圧入方向）または出力ギヤ７の回転軸方向に対して所定の角度分だけ傾斜した傾斜面である。
軸方向スリット８２およびスリット傾斜部８３は、出力ギヤ７の外径ガイド５４と回転軸方向および回転（円周）方向にオーバーラップするように設けられている。

［実施例１の組付方法］
次に、本実施例のインテークマニホールド１の支持部２に対する電動アクチュエータの組付方法、特に支持部２に形成される内外連通孔１０に対する出力ギヤアッシー９の組み付け手順を図１ないし図１０に基づいて簡単に説明する。

本実施例では、インテークマニホールド１の支持部２に出力ギヤ７を取り付ける前に、図３に示したように、先ず、タンブル制御弁のバルブシャフト３、出力ギヤ７およびリターンスプリング８を予め組み立てて出力ギヤアッシー９の状態を作り、その後に、図４ないし図６に示したように、インテークマニホールド１の支持部２に出力ギヤアッシー９を組み付ける。

先ず、出力ギヤ７にリターンスプリング８を組み付けて出力ギヤアッシー９を形成する（第１工程）。
この第１工程では、リターンスプリング８のコイル５６の軸線方向の他端（コイル端）および端末５８側を先頭にして、外径ガイド５４の回転軸方向端面側、つまり出力ギヤ７の内径ガイド５３と外径ガイド５４との間に形成されるコイル収容室５５の開口側からコイル収容室５５の奥側へ向けてリターンスプリング８を挿入する。このとき、リターンスプリング８のコイル端および端末５８がコイル収容室５５の奥側の底面６８に接触（到達）するまでリターンスプリング８のコイル５６を挿入する。

また、リターンスプリング８のコイル５６をコイル収容室５５内に挿入する際には、リターンスプリング８の端末５７が、開口部７４の入口部から第１スリット５１の入口部付近まで開口部７４を通過する。また、リターンスプリング８の端末５８は、開口部７４の入口部から開口部７４の奥側まで開口部７４を通過する。
ここで、リターンスプリング８のコイル５６がコイル収容室５５内に収容された時点で、リターンスプリング８の端末５７の先端部分が、コイル収容室５５の内部から開口部７４を通り抜けて外径ガイド５４の半径方向外側へ突出するように配される。また、リターンスプリング８の端末５８は、コイル収容室５５の内部から開口部７４を通り抜けて外径ガイド５４の半径方向外側へ突出するように配される。

そして、リターンスプリング８のコイル５６を挿入した後に、外径ガイド５４に設けられる第１スリット５１の周方向スリット孔７５にリターンスプリング８の端末５７を挿入する。具体的には、リターンスプリング８の端末５７をねじって出力ギヤ７の外径ガイド５４に形成された第１スリット５１の周方向スリット孔７５の開口側から奥側へ向けて差し込み、リターンスプリング８の端末５７を周方向スリット孔７５の開口側に位置する返し部５９に引っ掛けると共に、図２ないし図４に示したように、リターンスプリング８の端末５８を出力ギヤ７の外径ガイド５４の外側に突出させる。
これにより、リターンスプリング８の端末５７が、第１スリット５１の周方向スリット孔７５の間口を狭くする返し部５９に引っ掛けられて第１スリット５１の周方向スリット孔７５内に係止または保持される。このとき、図６に示したように、必要なリターンスプリング８の所定のギヤセット角（初期セット角度：θ）よりも少し小さい所定の角度（α）分だけリターンスプリング８のコイル５６がねじられる。

次に、タンブルバルブのバルブシャフト３に出力ギヤアッシー９を結合させると同時に、インテークマニホールド１の支持部２にリターンスプリング８の端末５８および出力ギヤアッシー９を組み付ける（第２工程）。
この第２工程では、バルブシャフト３の嵌合軸部１７を出力ギヤ７の突出軸部１５の嵌合孔６２の開口部に合わせる。つまりインテークマニホールド１の支持部２の被覆壁８１に対する出力ギヤアッシー９の出力ギヤ７の位置合わせを行う。すなわち、リターンスプリング８の端末５８がスリット傾斜部８３の直上、つまり支持部２の被覆壁８１に形成された第２スリット５２の軸方向スリット８２の開口側に位置するように、支持部２の被覆壁８１に対する出力ギヤ７の回転位置（取付位置）を合わせた後に、支持部２の内外連通孔１０へ出力ギヤアッシー９を挿入する（近づける）ことで、被覆壁８１の第２スリット５２の軸方向スリット８２に対してリターンスプリング８の端末５８を組み付ける。

そして、出力ギヤ７の突出軸部１５の嵌合孔６２内にバルブシャフト３の嵌合軸部１７を圧入嵌合してバルブシャフト３と出力ギヤ７とを一体回転可能に連結すると同時に、リターンスプリング８の端末５８がスリット傾斜部８３の傾斜面に沿って出力ギヤ７の回転（円周）方向の一方側へ移動しながら、第２スリット５２の軸方向スリット８２の奥側に到達する。すなわち、バルブシャフト３の嵌合軸部１７の外周に出力ギヤ７の突出軸部１５の嵌合孔６２を圧入する方向に移動させると、出力ギヤ７の外径ガイド５４の外側に突出しているリターンスプリング８の端末５８が、スリット傾斜部８３の表面（出力ギヤアッシー９の出力ギヤ７の移動方向（出力ギヤ圧入方向）に対して所定の角度分だけ傾斜した傾斜面）に沿って出力ギヤ７の回転（円周）方向の一方側へ徐々に移動して第２スリット５２の軸方向スリット８２の開口側から奥側に到達する（押し込まれる）。このとき、図６に示したように、リターンスプリング８のコイル５６がスリット傾斜部８３の傾斜面の傾斜角度と傾斜面長さによって決められる所定の角度（α）分だけねじられるため、予め設定される所定のギヤセット角（初期セット角度：θ）になる。

なお、第２スリット５２の軸方向スリット８２に対してリターンスプリング８の端末５８を組み付ける前に、タンブル制御弁のバルブシャフト３を出力ギヤ７の突出軸部１５に一体回転可能に組み付けておいても良い。また、出力ギヤ７およびリターンスプリング８の組み付け前に、タンブル制御弁のバルブシャフト３を出力ギヤ７の突出軸部１５に一体回転可能に組み付けておいても良い。また、第２スリット５２の軸方向スリット８２に対してリターンスプリング８の端末５８を組み付けた後に、タンブル制御弁のバルブシャフト３を出力ギヤ７の突出軸部１５に一体回転可能に組み付けておいても良い。
あるいは出力ギヤ７の材質が合成樹脂の場合には、バルブシャフト３の嵌合軸部１７が出力ギヤ７の突出軸部１５にインサート成形されていても構わない。

［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の電動アクチュエータにおいては、先ず、出力ギヤ７の内径ガイド５３と外径ガイド５４との間に形成される筒状のコイル収容室５５にリターンスプリング８のコイル５６を内蔵し、外径ガイド５４に設けられる第１スリット５１の周方向スリット孔７５にリターンスプリング８の端末５７を挿入し、リターンスプリング８の端末５７を周方向スリット孔７５の開口側に位置する返し部５９に引っ掛けることで、必要な所定のギヤセット角（初期セット角度：θ）よりも少し小さい所定の角度（α）分だけリターンスプリング８のコイル５６がねじられる。

そして、インテークマニホールド１の支持部（スプリング取付部材）２の第２スリット５２に対してリターンスプリング８の端末５８を組み付ける時に、リターンスプリング８のコイル５６を所定のギヤセット角（θ）までねじるためのスリット傾斜部８３を第２スリット５２の軸方向スリット８２の開口側に設けたことにより、支持部２の第２スリット５２に対して、出力ギヤ７のコイル収容室５５に内蔵されたリターンスプリング８の端末５８を組み付ける目的で、支持部２の被覆壁側に出力ギヤ７を近づける。すなわち、バルブシャフト３の嵌合軸部１７の外周に出力ギヤ７の突出軸部１５の嵌合孔６２を圧入する方向に移動させると、出力ギヤ７の外径ガイド５４の外側に突出しているリターンスプリング８の端末５８が、図５（ｂ）に示した端末５８ａ→端末５８ｂ→端末５８ｃ→端末５８ｄのように、スリット傾斜部８３の表面（出力ギヤアッシー９の出力ギヤ７の移動方向（出力ギヤ圧入方向）に対して所定の角度分だけ傾斜した傾斜面）に沿って出力ギヤ７の回転（周）方向の一方側へ徐々に移動して第２スリット５２の軸方向スリット８２の開口側から奥側に到達する（押し込まれる）。

これによって、インテークマニホールド１の支持部２の第２スリット５２に対してリターンスプリング８の端末５８を組み付けるだけで、特に支持部２の被覆壁側に出力ギヤアッシー９を移動させるだけで、また、タンブルバルブのバルブシャフト３に出力ギヤアッシー９を結合させると同時に、リターンスプリング８のコイル５６が所定のセット角度（θ）分だけねじることができる。これにより、電動アクチュエータの組付作業の簡素化を図ることができるので、電動アクチュエータの生産性を向上することができる。
また、リターンスプリング８のコイル内径側をガイドする部分を、２部品に分割することなく、１部品（一体部品）のみで、つまり出力ギヤ７の内径ガイド５３のみで構成しているので、リターンスプリング８のコイル内径側をガイドする部分に隙間が形成されず、リターンスプリング８のコイル内径側をガイドする部分に隙間が発生しない。このため、リターンスプリング８のコイル素線が隙間に嵌まり込むことがなく、リターンスプリング８の付勢トルク（セットトルク）が変化する不具合の発生を防止することができる。

［実施例２の構成］
図７および図８は、本発明を適用した電動アクチュエータ（実施例２）を示したものである。
ここで、実施例１と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。

本実施例の出力ギヤ７の外径ガイド５４は、開口部７４を廃止している。
また、リターンスプリング８の端末５８は、コイル５６の軸線方向の他端から回転軸方向外側へ直線状に突出し、且つ第２スリット５２に引っ掛けることが可能な長さの第２直線部を有している。
また、リターンスプリング８の端末５７が引っ掛けられる第１スリット５１は、外径ガイド５４の回転軸方向端面で開口し、この開口側から回転（周）方向の奥側まで途中でＬ字状に屈曲して延びるスリット孔９１、９２を有している。これらのスリット孔９１、９２間には、屈曲部９３が設けられている。

スリット孔９１は、リターンスプリング８の端末５７を第１スリット５１の開口側から屈曲部９３へ向けて挿入可能な軸方向スリット孔である。なお、スリット孔９１の孔壁面９１ａは、リターンスプリング８の端末５７の抜け止めを行うための抜け止め部を構成している。
スリット孔９２は、リターンスプリング８の端末５７を屈曲部９３から第１スリット５１の奥側へ向けて挿入可能な周方向スリット孔である。

また、出力ギヤ７の底部９４には、所定の回転角度（出力ギヤ作動角）分だけ開口し、出力ギヤ７のコイル収容室５５の内部と外部とを連通する円弧状の内外連通孔（スリット孔）９５が形成されている。この場合、リターンスプリング８の端末５８は、出力ギヤ７の底部９４の内側（コイル収容室５５内）から内外連通孔９５を通り抜けて出力ギヤ７の底部９４の外側へ突出するように組み付けられる。
以上のように、本実施例の電動アクチュエータにおいては、実施例１と同様な効果を奏する。

［実施例３の構成］
図９および図１０は、本発明を適用した電動アクチュエータ（実施例３）を示したものである。
ここで、実施例１と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。

本実施例の出力ギヤ７の外径ガイド５４には、回転軸方向に延びる軸方向スリット孔９６、およびこの軸方向スリット孔９６の近傍で、且つ外径ガイド５４の回転軸方向端面近傍には、円弧状のブロック（厚肉部）９７が設けられている。
軸方向スリット孔９６の開口側およびブロック９７の開口側には、出力ギヤ７の回転軸方向の一方側（図示上側）からリターンスプリング８のコイル５５をコイル収容室５５内に挿入する際に、リターンスプリング８の端末５７、５８が軸方向スリット孔９６に嵌まり易いように誘導するテーパガイド面が形成されている。テーパガイド面は、軸方向スリット孔９６の開口面積を徐々に狭くするような傾斜面である。
また、リターンスプリング８の端末５７が引っ掛けられる第１スリット５１は、外径ガイド５４の回転（周）方向端面で開口し、この開口側から回転（周）方向の奥側まで真っ直ぐに延びると共に、リターンスプリング８の端末５７を第１スリット５１の開口側から奥側へ向けて挿入可能な周方向スリット孔７５を有している。

また、外径ガイド５４の底部９４側には、所定の回転角度（出力ギヤ作動角）分だけ開口し、出力ギヤ７のコイル収容室５５の内部と外部とを連通する円弧状の内外連通孔（スリット孔）９８が形成されている。この内外連通孔９８は、軸方向スリット孔９６で開口し、この開口側から外径ガイド５４の回転（周）方向の奥側まで円弧状に延びると共に、リターンスプリング８の端末５８を内外連通孔９８の開口側から奥側へ向けて挿入可能な周方向スリット孔９９を有している。
以上のように、本実施例の電動アクチュエータにおいては、実施例１及び２と同様な効果を奏する。

［変形例］
本実施例では、本発明のアクチュエータを、モータＭの駆動トルクをタンブルバルブのバルブシャフト３へ伝えるギヤトレーンを備えた電動アクチュエータに適用しているが、本発明のアクチュエータを、モータＭの回転動力を、流路を開閉するバルブ（駆動対象）のシャフトへ伝えるギヤトレーンを備えた電動アクチュエータに適用しても良い。
また、タンブル制御弁や吸気絞り弁等の吸気制御弁の弁体であるバルブ、あるいはＥＧＲ制御弁や排気絞り弁等の排気制御弁の弁体であるバルブ等は、多連一体型のバルブに限定されず、内燃機関の気筒に連通する流路に設置されるバルブであれば、１個のバルブでも良い。
また、流路を開閉するバルブ（駆動対象）としては、ロータリバルブ、バタフライバルブ、シャッター状バルブ、ボールバルブ等が考えられる。

ここで、タンブル制御弁は、内燃機関（エンジン）の吸気ポートの高さ方向（ピストンの摺動方向を上下方向とした場合は上下方向）の一方側に片寄った直進的な吸気の流れ（偏流）を発生させることで、エンジンの燃焼室内において縦方向の吸気渦流（旋回流、タンブル流）を発生させるバルブおよびこのバルブを支持するシャフトを備えている。
また、スワール制御弁は、内燃機関（エンジン）の吸気ポートの高さ方向（ピストンの摺動方向を上下方向とした場合は水平方向）の一方側に片寄った直進的な吸気の流れ（偏流）を発生させることで、エンジンの燃焼室内において横方向の吸気渦流（旋回流、スワール流）を発生させるバルブおよびこのバルブを支持するシャフトを備えている。

本実施例では、本発明のアクチュエータを、内燃機関の吸気装置（吸気システム）に使用されるタンブル制御弁のバルブシャフト３を回転駆動する電動アクチュエータに適用しているが、本発明のアクチュエータを、内燃機関（エンジン）の運転状況（運転状態）に対応して、弁孔からエンジンの各気筒の吸気ポートまでの流路長または流路断面積を変更し、エンジンの吸気通路内に発生する吸気脈動効果および慣性過給効果を有効利用して、エンジン出力トルクの向上を図るようにした可変吸気システムに使用される可変吸気制御弁のシャフトを回転駆動する電動アクチュエータに適用しても良い。
また、本発明のアクチュエータを、内燃機関（エンジン）の燃焼室に供給する吸気の流量を調整する電子スロットル（吸気システム）に使用される吸気流量制御弁のシャフトを回転駆動する電動アクチュエータに適用しても良い。

また、駆動対象のシャフトとしては、吸気圧力制御弁、流路切替弁、吸気絞り弁等の吸気制御弁のバルブのシャフトが考えられる。
また、駆動対象のシャフトとしては、ウェイストゲート弁、スクロール切替弁、排気流量制御弁、排気圧力制御弁、流路切替弁、排気絞り弁等の排気制御弁のバルブのシャフトが考えられる。
また、駆動対象のシャフトとしては、上記のバルブのシャフトの他に、圧縮機、送風機、ポンプ、カム、ロータ、車輪等の回転移動体（回転体）のシャフトが考えられる。また、駆動対象のシャフトの代わりに、ピストンやバルブ等の直線移動体のシャフトやロッドが考えられる。
また、スプリングの一端側の端末が取り付けられるギヤとしては、駆動対象のシャフトに一体回転可能に連結した出力ギヤ７だけでなく、中間ギヤやモータ側ギヤ等のギヤが考えられる。つまり駆動対象のシャフトとスプリングの一端側の端末が取り付けられるギヤとが直結されていなくても構わない。

また、リターンスプリング８の付勢トルクが抜けないようにするためのストッパとしての返し部５９を出力ギヤ７に設けているが、スプリングの付勢トルクが抜けないようにするためのストッパを、取付部材に設けても良い。
なお、初期セット角度（θ）は、タンブルバルブや出力ギヤ７の作動角で決められる。また、所定の角度（α）は、リターンスプリング８のセットトルクまたはタンブルバルブや出力ギヤ７の作動角によって決められる。また、リターンスプリング８の線径やコイル径はリターンスプリング８のセットトルクによって決められる。また、スプリングとして、俵形のコイルスプリングや非線形スプリングを使用しても良い。また、コイルが楕円形状のコイルでも良い。

Ｍ モータ
１ インテークマニホールド（取付部材）
２ 支持部
３ タンブルバルブ（駆動対象）のバルブシャフト
５ ウォームギヤ
６ 中間ギヤ
７ 出力ギヤ
８ リターンスプリング
９ 出力ギヤアッシー（出力ギヤサブアッセンブリ）

Claims (12)

1. （ａ）モータ（Ｍ）の駆動トルクを駆動対象のシャフト（３）へ伝達して前記シャフト（３）を回転させるギヤ（７）と、
   （ｂ）一端側の端末（５７）が前記ギヤ（７）に取り付けられて、前記シャフト（３）の回転位置を所定の位置に回転させる方向に付勢する付勢トルクを発生するスプリング（８）と、
   （ｃ）このスプリング（８）の他端側の端末（５８）を取り付ける取付部材（１、２）と
   を備えたアクチュエータにおいて、
   前記ギヤ（７）は、その回転軸線周りに設けられる内径ガイド（５３）、この内径ガイド（５３）の径方向外側に筒状の収容孔（５５）を介して設けられる筒状の外径ガイド（５４）、および前記収容孔（５５）の開口側近傍で、且つ前記外径ガイド（５４）の一部を切り欠くことで設けられて、前記スプリング（８）の一端側の端末（５７）を係止または保持する第１スリット（５１）を有し、
   前記スプリング（８）は、前記スプリング（８）の一端側の端末（５７）と前記スプリング（８）の他端側の端末（５８）との間に設けられて、前記収容孔（５５）の内部に弾性変形可能に収容される渦巻き状のコイル（５６）を有し、
   前記取付部材（１、２）は、前記収容孔（５５）の開口側に対して反対側近傍で、且つ前記外径ガイド（５４）の径方向外側に所定の径方向ギャップを介して部分的にオーバーラップするように設置される被覆壁（８１）、およびこの被覆壁（８１）の一部を切り欠くことで設置されて、前記スプリング（８）の他端側の端末（５８）を係止または保持する第２スリット（５２）を有し、
   前記第２スリット（５２）は、前記被覆壁（８１）の回転軸方向端面で開口し、この開口側から前記ギヤ（７）の回転軸方向の奥側まで真っ直ぐにまたは屈曲して延びると共に、前記スプリング（８）の他端側の端末（５８）を前記第２スリット（５２）の開口側から奥側へ向けて挿入可能な第２スリット孔（８２）、およびこの第２スリット孔（８２）の開口側に設けられて、前記第２スリット（５２）に対して前記スプリング（８）の他端側の端末（５８）を組み付ける時に、前記コイル（５６）を所定のセット角度までねじるためのスリット傾斜部（８３）を有していることを特徴とするアクチュエータ。
2. 請求項１に記載のアクチュエータにおいて、
   前記スリット傾斜部（８３）は、前記取付部材（１、２）に対する前記ギヤの組付方向または前記ギヤ（７）の回転軸方向に対して所定の角度分だけ傾斜した傾斜面を有していることを特徴とするアクチュエータ。
3. 請求項１または請求項２に記載のアクチュエータにおいて、
   前記収容孔（５５）は、前記内径ガイド（５３）と前記外径ガイド（５４）との間に形成されて、前記外径ガイド（５４）の回転軸方向端面で開口し、この開口側から奥側まで前記ギヤの回転軸方向に延びると共に、前記スプリング（８）のコイル（５６）を内蔵する筒状のコイル収容室のことであることを特徴とするアクチュエータ。
4. 請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載のアクチュエータにおいて、
   前記スプリング（８）の一端側の端末（５７）は、前記スプリング（８）のコイル（５６）の軸線方向の一端から径方向外側または接線方向へ直線状に突出し、且つ前記第１スリット（５１）に引っ掛けることが可能な長さの第１直線部を有していることを特徴とするアクチュエータ。
5. 請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載のアクチュエータにおいて、
   前記スプリング（８）の他端側の端末（５８）は、前記コイル（５６）の軸線方向の他端から径方向外側または接線方向または回転軸方向へ直線状に突出し、且つ前記第２スリット（５２）に引っ掛けることが可能な長さの第２直線部を有していることを特徴とするアクチュエータ。
6. 請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載のアクチュエータにおいて、
   前記ギヤ（７）は、前記収容孔（５５）の内部と外部とを連通する内外連通部（７４、９５、９６）を有していることを特徴とするアクチュエータ。
7. 請求項６に記載のアクチュエータにおいて、
   前記スプリング（８）の他端側の端末（５８）は、前記スプリング（８）のコイル（５６）が前記収容孔（５５）内に組み込まれた時点で、前記収容孔（５５）の内部から前記内外連通部（７４、９５、９６）を通り抜けて前記収容孔（５５）の外部へ突出するように配されることを特徴とするアクチュエータ。
8. 請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載のアクチュエータにおいて、
   前記第１スリット（５１）は、前記外径ガイド（５４）の回転方向端面で開口し、この開口側から回転方向の奥側まで真っ直ぐに延びると共に、前記スプリング（８）の一端側の端末（５７）を前記第１スリット（５１）の開口側から奥側へ向けて挿入可能な第１スリット孔（７５）を有していることを特徴とするアクチュエータ。
9. 請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載のアクチュエータにおいて、
   前記第１スリット（５１）は、前記外径ガイド（５４）の回転軸方向端面で開口し、この開口側から回転方向の奥側まで途中で屈曲して延びると共に、前記スプリング（８）の一端側の端末（５７）を前記第１スリット（５１）の開口側から奥側へ向けて挿入可能な第１スリット孔（９１、９２）を有していることを特徴とするアクチュエータ。
10. 請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載のアクチュエータの組付方法において、
    先ず、前記ギヤ（７）に前記スプリング（８）を組み付けてギヤアッセンブリ（９）を形成する第１工程と、
    次に、前記スプリング（８）の他端側の端末（５８）および前記ギヤアッセンブリ（９）を前記取付部材（１、２）に組み付ける第２工程と
    を備えたことを特徴とするアクチュエータの組付方法。
11. 請求項１０に記載のアクチュエータの組付方法において、
    前記第１工程では、前記スプリング（８）のコイル（５６）を前記収容孔（５５）に挿入し、前記スプリング（８）の一端側の端末（５７）をねじって前記第１スリット（５１）に引っ掛けると共に、
    前記スプリング（８）の他端側の端末（５８）を前記ギヤ（７）の外側に突出させることを特徴とするアクチュエータの組付方法。
12. 請求項１０または請求項１１に記載のアクチュエータの組付方法において、
    前記第２工程では、前記スプリング（８）の他端側の端末（５８）が前記スリット傾斜部（８３）の直上または直前に位置するように、前記取付部材（１、２、８１）に対する前記ギヤ（７）の位置合わせを行った後に、
    前記取付部材（１、２）の被覆壁側に前記ギヤアッセンブリ（９）を近づけることで、前記スプリング（８）の他端側の端末（５８）が前記スリット傾斜部（８３）の表面に沿って前記ギヤの回転方向の一方側へ移動しながら前記第２スリット孔（８２）の開口側から奥側へ送り込むことを特徴とするアクチュエータの組付方法。

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