(57)【要約】【課題】カラーを削除しても、機構部の外部への潤滑油の漏出の抑制と、サンシャフト及びプラネタリシャフトの機構部より一端側への移動の抑制とを両立する。【解決手段】アクチュエータは、潤滑油が満たされた中空筒状のリングシャフト３１とリングシャフト３１内に挿通されるサンシャフト３２とリングシャフト３１内に挿通されるとともにサンシャフト３２の周囲に複数配置されるプラネタリシャフト３３とを有する回転直線運動変換部３０と、リングシャフト３１に取り付けられるとともに回転駆動力を発生するメインマグネット２４を保持するロータ部２３とを備えている。ロータ部２３には、リングシャフト３１の一端側を封止する封止部が設けられ、リングシャフト３１のプラネタリシャフト３３より一端側には、プラネタリシャフト３３が回転直線運動変換部３０より一端側に移動するのを規制するＣリング３４が設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油が満たされた中空筒状のリングシャフトと前記リングシャフト内に挿通されるサンシャフトと前記リングシャフト内に挿通されるとともに前記サンシャフトの周囲に複数配置されるプラネタリシャフトとを有する回転直線運動変換部と、前記リングシャフトに取り付けられるとともに回転駆動力を発生するマグネットを保持するロータ部とを備えるアクチュエータにおいて、
前記ロータ部には、前記リングシャフトの一端側を封止する封止部が設けられ、
前記リングシャフトの前記サンシャフト及び前記プラネタリシャフトより前記一端側には、前記プラネタリシャフトが前記回転直線運動変換部より前記一端側に移動するのを規制する規制部が設けられる
ことを特徴とするアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転直線運動変換機構部を備えるアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記アクチュエータは、内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブのリフト量を制御するバルブリフト制御装置に用いられることが知られている。そして、このアクチュエータの遊星差動ねじ型−直動変換機構部（以下、単に「機構部」という。）は、中空の筒状のリングシャフトと、このリングシャフトに挿通されるサンシャフトと、リングシャフトに挿通されるとともにサンシャフトの周囲に複数配置されるプラネタリシャフトとにより構成されている。そして、リングシャフトの回転がプラネタリシャフトを介して、サンシャフトの直線運動に変換されることにより、吸気バルブ及び排気バルブが直線運動し、リフト量が調整されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、このような機構部には、図３に示すように、機構部１００の軸方向の一端側であるリングシャフト１２０の内壁面１２１にカラー１１０が嵌合されている。このカラー１１０は、機構部１００のリングシャフト１２０内のプラネタリシャフト１３０が、機構部１００より一端側に移動することと、リングシャフト１２０内に満たされた潤滑油が、機構部１００の外部に漏出して、アクチュエータ等の回路基板や電機子に付着することとを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１５４９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、潤滑油を封止するため、内壁面１２１と、内壁面１２１に嵌合するカラー１１０の嵌合面１１１は、研磨等により高精度に設定されている。そのため、リングシャフト１２０及びカラー１１０の製造コストが増大してしまう問題があった。
【０００６】
そこで、カラー１１０を削除することにより、製造コストの増大を防ぐことは可能となるが、本来のカラー１１０の役割であるリングシャフト１２０の外部への潤滑油の漏出の抑制と、プラネタリシャフト１３０の移動の抑制とを図ることができない問題が生じてしまう。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、カラーを削除しても、機構部の外部への潤滑油の漏出の抑制と、サンシャフト及びプラネタリシャフトの機構部より一端側への移動の抑制との両立を目的するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、潤滑油が満たされた中空筒状のリングシャフトと前記リングシャフト内に挿通されるサンシャフトと前記リングシャフト内に挿通されるとともに前記サンシャフトの周囲に複数配置されるプラネタリシャフトとを有する回転直線運動変換部と、前記リングシャフトに取り付けられるとともに回転駆動力を発生するマグネットを保持するロータ部とを備えるアクチュエータにおいて、前記ロータ部には、前記リングシャフトの一端側を封止する封止部が設けられ、前記リングシャフトの前記サンシャフト及び前記プラネタリシャフトより前記一端側には、前記サンシャフト及び前記プラネタリシャフトが前記回転直線運動変換部より前記一端側に移動するのを規制する規制部が設けられることを要旨とする。
【０００９】
この発明によれば、図３の従来構造では必要であったカラー１１０を削除したとしても、ロータ部の封止部によって潤滑油の機構部より外部への漏出の抑制を可能とし、規制部によりサンシャフト及びプラネタリシャフトの機構部より一端側への移動の抑制を可能となる。その結果、従来構造と同様の機能を維持しつつも、カラー１１０を削除することが可能となり、アクチュエータの製造コストを低減することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明にかかるアクチュエータを具体化した一実施形態について、同アクチュエータの全体を中心軸に沿った平面にて切った断面構造を示す断面図。
【図２】同実施形態のアクチュエータについて、図１の機構部の内部、及びその周辺を中心軸に沿った平面にて切った断面構造を示す断面図。
【図３】従来構造にかかるアクチュエータの全体を中心軸に沿った平面にて切った断面構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１及び図２を参照して、本発明にかかるアクチュエータを内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブのリフト量を制御するバルブリフト制御装置に用いられるアクチュエータとして具体化した一実施形態について説明する。以降では、中心軸Ｊに沿った方向を「軸方向」とし、この軸方向に対して直交する方向を「径方向」という。また、軸方向において、軸受部材５０が配置される側を「フロント側」とし、回路基板４０が配置される側を「リア側」とする。また、径方向において、中心軸Ｊに向かう側を「内側」とし、中心軸Ｊから離れる側を「外側」とする。なお、図１では、回転直線運動変換部である回転直線運動変換機構部３０の内部構造は省略している。
【００１２】
図１に示すように、アクチュエータ１は、外枠を構成するハウジング１０と、このハウジング１０内に収容されたモータ部２０と、モータ部２０の回転運動を中心軸Ｊ方向に沿った直線運動に変換する回転直線運動変換機構部（以下、単に「機構部」という。）３０とにより構成されている。また、機構部３０の軸方向の一端側であるリア側には、平板状の回路基板４０がハウジング１０に取り付けられている。また、機構部３０は、ハウジング１０に固定された軸受部材５０によりハウジング１０に対して回転可能に支持されている。
【００１３】
ハウジング１０は、軸方向のリア側を開口した有底円筒形状の第１ハウジング１１の軸方向のリア側に第２ハウジング１２が嵌合固定されることにより構成されている。この第２ハウジング１２により、第１ハウジング１１の軸方向のリア側は、封止されている。
【００１４】
モータ部２０には、第１ハウジング１１の円筒部１１１に固定された電機子２１が設けられる。そして、電機子２１より径方向の内側には、この電機子２１と径方向に対向するメインマグネット２２が配置されている。また、メインマグネット２２は、ロータ部２３によって機構部３０に保持されている。そして、ロータ部２３の軸方向のリア側には、センサマグネット２４が固定される。また、円筒部１１１における電機子２１より軸方向のリア側には、回路基板４０が固定されている。そして、このセンサマグネット２４は、回路基板４０に実装された位置検出素子であるホール素子４１と軸方向に対向している。これらセンサマグネット２４及びホール素子４１により、メインマグネット２２の回転位置を検出することが可能となる。
【００１５】
図２に示すように、機構部３０には、中空の円筒形状のリングシャフト３１内に中心軸Ｊに沿って延設されるとともに、バルブリフト制御装置の制御軸（不図示）と連結するサンシャフト３２が挿通されている。そして、リングシャフト３１とサンシャフト３２との径方向の間には、サンシャフト３２の周囲を取り囲むように複数のプラネタリシャフト３３が配置されている。
【００１６】
また、リングシャフト３１の内周面には、ギア部３１ａが設けられている。また、各プラネタリシャフト３３の外周面には、上記ギア部３１ａと噛み合うハスバ形状の第１ギア部３３ａが設けられている。また、サンシャフト３２の外周面には、上記第１ギア部３３ａと噛み合うハスバ形状の第１ギア部３２ａが設けられている。また、サンシャフト３２及び各プラネタリシャフト３３には、各プラネタリシャフト３３の回転トルクをサンシャフト３２に伝達するための平歯形状の第２ギア部３２ｂ，３３ｂが設けられている。これら第２ギア部３２ｂ，３３ｂは、上記第１ギア部３２ａ，３３ａの軸方向の両側にそれぞれ設けられている。
【００１７】
リングシャフト３１の外周面３１ｂには、ロータ部２３の固定部２３ａが圧入により固定されている。これにより、リングシャフト３１は、メインマグネット２２とともに中心軸Ｊを中心に回転する。このロータ部２３には、固定部２３ａから軸方向のリア側に延設されるとともに、メインマグネット２２が接着剤によって固定される略円筒形状の第１保持部２３ｂが設けられている。そして、第１保持部２３ｂの軸方向のリア側の端部には、径方向の内側に延設されるとともに、リングシャフト３１を軸方向のリア側から覆う底部２３ｃが設けられている。また、底部２３ｃの軸方向のリア側には、軸方向に沿って延びるとともに、センサマグネット２４が固定される第２保持部２３ｄが設けられている。ここで、固定部２３ａ、第１保持部２３ｂ、及び底部２３ｃにより、リングシャフト３１の軸方向のリア側を封止する封止部を構成している。また、このロータ部２３は、単一部材により構成されるとともに、鍛造により形成されている。
【００１８】
また、リングシャフト３１において、サンシャフト３２及びプラネタリシャフト３３より軸方向のリア側に延設された延設部３１ｃの内周面には、プラネタリシャフト３３の軸方向のリア側への移動を規制する規制部であるＣリング３４が固定されている。具体的には、延設部３１ｃの内周面に円環状の溝３１ｄが設けられるとともに、この溝３１ｄにＣリング３４が嵌合されている。
【００１９】
この機構部３０の直動運動の原理としては、リングシャフト３１の回転に伴い、各プラネタリシャフト３３は、自転するとともに、サンシャフト３２の周囲を公転する。そして、各プラネタリシャフト３３の第１ギア部３３ａとサンシャフト３２の第１ギア部３２ａとの噛み合いにより、サンシャフト３２は、軸方向に沿って移動することとなる。
【００２０】
リングシャフト３１内には、リングシャフト３１、サンシャフト３２、及び各プラネタリシャフト３３をそれぞれ冷却する潤滑油が充填されている。また、この潤滑油は、リングシャフト３１の軸方向の下端部とロータ部２３とにより囲まれた空間Ｓ内にも充填されている。ここで、ロータ部２３は、単一部材であり、且つリングシャフト３１の外周面に圧入されているため、潤滑油がロータ部２３より軸方向のリア側に漏出すること、及びロータ部２３とリングシャフト３１との圧入部分を介してその外部へ漏出することが抑制されている。
【００２１】
［実施形態の効果］
本実施形態のアクチュエータによれば、以下に示す効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、ロータ部２３によりリングシャフト３１の軸方向のリア側を封止するとともに、Ｃリング３４により各プラネタリシャフト３３がリングシャフト３１より軸方向のリア側に移動するのを抑制する構成である。この構成によれば、図３に示す従来構造と比較して、カラー１１０が削除された構成となる。ここで、従来構造では、潤滑油を封止するため、リングシャフト１２０の内壁面１２１と、内壁面１２１に嵌合するカラー１１０の嵌合面１１１は、研磨等により高精度に設定されている。そのため、リングシャフト１２０及びカラー１１０の製造コストが増大してしまう問題があった。その点において、本実施形態では、カラー１１０が削除されるため、上記内壁面１２１等に研磨する必要がなくなり、製造コストを低減することが可能となる。そして、カラー１１０を削除したとしても、ロータ部２３がリングシャフト３１の軸方向のリア側を封止するため、リングシャフト３１内に充填された潤滑油が、ロータ部２３より軸方向のリア側に漏出することを抑制することができる。したがって、潤滑油がセンサマグネット２４に付着すること、回路基板４０及びホール素子４１に付着すること、及び電機子２１に付着することを抑制することができる。その結果、回路基板４０及び電機子２１の短絡の回避、及びセンサマグネット２４及びホール素子４１による位置検出精度の低下の抑制を図ることが可能となる。
【００２２】
また、図３に示す従来構造のカラー１１０は、各プラネタリシャフト１３０が機構部１００より軸方向の一端側に移動するのを抑制する役割をも果たしている。その点において、本実施形態では、図２に示すように、リングシャフト３１の溝３１ｄに嵌合されたＣリング３４により、各プラネタリシャフト３３の移動を規制している。以上により、カラー１１０を削除したとしても、従来構造と同様の機能を維持することができる。特に、Ｃリング３４は、一般に流通している汎用製品が使用可能であるため、特注のＣリングと比較して、Ｃリング３４自体のコストを低減することが可能となる。
【００２３】
また、図３に示す従来構造のカラー１１０を削除したのみの機構部３０の構造であると、機構部３０の組立工程の次工程であるアクチュエータ１の組立工程、より詳細には、機構部３０にロータ部２３を取り付ける工程に移る際において、機構部３０を次工程に搬送するときに、プラネタリシャフト３３が脱落してしまう可能性がある。その点において、本実施形態における機構部３０では、規制部であるＣリング３４がリングシャフト３１における各プラネタリシャフト３３より軸方向のリア側に設けられることにより、各プラネタリシャフト３３の軸方向のリア側への脱落を抑制している。したがって、機構部３０の組立工程から次工程に移る際の搬送を確実に達成することができるため、プラネタリシャフト３３の脱落に伴う機構部３０の再度の組み直しを抑制することができる。
【００２４】
（２）本実施形態では、ロータ部２３は単一部材として構成されている。この構成によれば、ロータ部２３が複数の部材の組み合わせにより構成される場合と比較して、潤滑油がロータ部２３より軸方向のリア側及び径方向の外側に漏出することを抑制することができる。即ち、ロータ部２３が複数の部材の組み合わせであるとき、部材間の各接合面を介して潤滑油が漏出する可能性がある。その点において、ロータ部２３が単一部材であると、上記接合面自体がないため、潤滑油の漏出を回避することが可能となる。
【００２５】
また、このロータ部２３は、磁性体であることが望ましい。これにより、メインマグネット２２及びセンサマグネット２４の磁気効率を向上させることができるため、アクチュエータ１の消費電流の低減、及び位置検出精度の向上を図ることが可能となる。
【００２６】
（その他の実施形態）
なお、上記実施形態は、例えば以下に示すように変更して実施することもできる。
・本実施形態では、規制部として、Ｃリングを用いたが、規制部の構成はこれに限定されることはない。例えば、Ｃリングに替えて、Ｅリングを用いてもよい。また、例えば、Ｃリング等の新たな部材を用いずに、リングシャフト３１の軸方向のリア側の端部に、その内径を他の部位と比較して縮径する縮径部を設けてもよい。
【００２７】
・本実施形態では、ロータ部２３を磁性体としたが、ロータ部２３の材質はこれに限定されることはない。非磁性の金属材料から構成されてもよい。また、ロータ部２３を単一部材としたが、ロータ部２３は例えば２部材以上のものから構成されてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１…アクチュエータ、１０…ハウジング、２０…モータ部、２１…電機子、２２…メインマグネット、２３…ロータ部、２３ａ…固定部、２３ｂ…第１保持部、２３ｃ…底部、２３ｄ…第２保持部、２４…センサマグネット、３０…回転直線運動機構部（機構部）、３１…リングシャフト、３１ａ…ギア部、３１ｂ…外周面、３１ｃ…延設部、３１ｄ…溝、３２…サンシャフト、３２ａ…第１ギア部、３２ｂ…第２ギア部、３３…プラネタリシャフト、３３ａ…第１ギア部、３３ｂ…第２ギア部、３４…Ｃリング（規制部）、４０…回路基板、４１…ホール素子、５０…軸受部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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