(57)【要約】【課題】  作動不良を防止するバルブリフト制御装置のアクチュエータを提供する。【解決手段】  バルブリフト量を制御するバルブリフト制御装置において、制御軸を直線駆動することによりバルブリフト量を当該制御軸の軸方向位置に応じて変化させるアクチュエータは、軸方向へ制御軸と共に直線運動するねじ軸４１、並びに周方向へ回転運動する回転軸４０を有し、回転軸４０の回転運動をねじ軸４１の直線運動へ変換する送りねじ機構２１と、回転軸４０から外周側へ突出する突部８７と、回転軸の外周壁に螺合する雌ねじ部材８１と、通電により磁界を発生するモータステータ８２と、回転軸４０に外嵌され、回転軸４０の軸方向において突部８７と雌ねじ部材８１との間に挟持され、モータステータ８２の発生磁界を受けて回転軸４０と共に回転するモータロータ８０とを備える。【選択図】    図１
2006307761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のリフト量を制御するバルブリフト制御装置において、制御軸を直線駆動することにより前記リフト量を前記制御軸の軸方向位置に応じて変化させるアクチュエータであって、
軸方向へ前記制御軸と共に直線運動するねじ軸、並びに周方向へ回転運動する回転軸を有し、前記回転軸の回転運動を前記ねじ軸の直線運動へ変換する送りねじ機構と、
前記回転軸から外周側へ突出する突部と、
前記回転軸の外周壁に螺合する雌ねじ部材と、
通電により磁界を発生するモータステータと、
前記回転軸に外嵌され、前記回転軸の軸方向において前記突部と前記雌ねじ部材との間に挟持され、前記モータステータの発生磁界を受けて前記回転軸と共に回転するモータロータと、
を備えることを特徴とするバルブリフト制御装置のアクチュエータ。
【請求項２】
前記突部は、前記回転軸の周方向の全域に延びる形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載のバルブリフト制御装置のアクチュエータ。
【請求項３】
前記突部と前記モータロータとの界面を貫く形態でそれら突部とモータロータとに嵌合する嵌合部材を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブリフト制御装置のアクチュエータ。
【請求項４】
内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のリフト量を制御するバルブリフト制御装置において、制御軸を直線駆動することにより前記リフト量を前記制御軸の軸方向位置に応じて変化させるアクチュエータであって、
軸方向へ前記制御軸と共に直線運動するねじ軸、並びに周方向へ回転運動する回転軸を有し、前記回転軸の回転運動を前記ねじ軸の直線運動へ変換する送りねじ機構と、
前記回転軸の外周壁にそれぞれ螺合する第一雌ねじ部材及び第二雌ねじ部材と、
通電により磁界を発生するモータステータと、
前記回転軸に外嵌され、前記回転軸の軸方向において前記第一雌ねじ部材と前記第二雌ねじ部材との間に挟持され、前記モータステータの発生磁界を受けて前記回転軸と共に回転するモータロータと、
を備えることを特徴とするバルブリフト制御装置のアクチュエータ。
【請求項５】
前記第一雌ねじ部材と前記モータロータとの界面を貫く形態でそれら第一雌ねじ部材とモータロータとに嵌合する嵌合部材を備えることを特徴とする請求項４に記載のバルブリフト制御装置のアクチュエータ。
【請求項６】
内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のリフト量を制御するバルブリフト制御装置において、制御軸を直線駆動することにより前記リフト量を前記制御軸の軸方向位置に応じて変化させるアクチュエータであって、
軸方向へ前記制御軸と共に直線運動するねじ軸、並びに周方向へ回転運動する回転軸を有し、前記回転軸の回転運動を前記ねじ軸の直線運動へ変換する送りねじ機構と、
通電により磁界を発生するモータステータと、
前記回転軸の外周壁に螺合し、前記モータステータの発生磁界を受けて前記回転軸と共に回転するモータロータと、
を備えることを特徴とするバルブリフト制御装置のアクチュエータ。
【請求項７】
前記回転軸から外周側へ突出し前記モータロータの軸方向一端部に係合する突部を備え、
前記突部と前記モータロータとの界面を貫く形態でそれら突部とモータロータとに嵌合する嵌合部材を備えることを特徴とする請求項６に記載のバルブリフト制御装置のアクチュエータ。
【請求項８】
前記モータロータの内周壁に沿って空間部が形成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のバルブリフト制御装置のアクチュエータ。
【請求項９】
前記モータロータは、筒状のロータコア、並びに前記ロータコアの周方向へ並ぶ複数のロータ磁石を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のバルブリフト制御装置のアクチュエータ。
【請求項１０】
各前記ロータ磁石は前記ロータコアの外周壁に装着され、前記ロータコアの周方向において隣り合う前記ロータ磁石とは極性が逆となる磁極を前記ロータコア側に形成し、
前記ロータコアにおいて、各前記ロータ磁石が装着されない非装着部は、各前記ロータ磁石が装着される装着部よりも厚肉に形成されることを特徴とする請求項９に記載のバルブリフト制御装置のアクチュエータ。
【請求項１１】
前記ロータコアの周方向を基準方向としたとき、
前記ロータコアは、横断面が円形を呈する外周壁、並びに前記非装着部の前記基準方向の中央部から前記装着部の前記基準方向の中央部へ向かうほど前記ロータコアの外周壁側へ凹む内周壁を有することを特徴とする請求項１０に記載のバルブリフト制御装置のアクチュエータ。
【請求項１２】
複数の前記ロータ磁石は前記ロータコアの周方向へ等間隔に並び、
前記ロータコアは、横断面が正多角形を呈する前記内周壁を有することを特徴とする請求項１１に記載のバルブリフト制御装置のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方のリフト量を制御するバルブリフト制御装置のアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、バルブリフト制御装置において、制御対象バルブのリフト量を制御軸の軸方向位置に応じて変化させるために、当該制御軸を直線駆動するアクチュエータが広く用いられている。
こうしたバルブリフト制御装置のアクチュエータとして、モータの回転駆動力を減速機構及びカム機構を通じて直線駆動力へ変換し、当該直線駆動力を制御軸へ伝達するようにしたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５０３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述のアクチュエータでは、大きな直線駆動力を制御軸に与えるために、減速機構とカム機構とを組み合わせて用いなくてはならない。そのため、全体としての体格を小さくするには限界があることから、設置個所に制約が生じる等の問題を招くおそれがある。
【０００５】
そこで本発明者は、減速機構及びカム機構の代わりに、回転軸の回転運動をねじ軸の直線運動へ変換する送りねじ機構を用いたアクチュエータについて鋭意研究を行ってきた。一般に送りねじ機構は、回転軸とねじ軸とを直接的に又は間接的に連携させた比較的簡素な構成によって大きな直線駆動力を得ることができるので、減速機構及びカム機構を組み合わせる場合に比べてアクチュエータの体格を小さくすることができる。
【０００６】
しかしながら、本発明者らがさらに研究を進めたところ、モータステータが通電により発生した磁界を受けるモータロータを回転軸に固定して当該回転軸を回転させるようにした場合、次の問題が生じることが判明した。その問題とは、回転軸へのモータロータの固定を例えば圧入によって実現すると、回転軸が変形し、その結果、送りねじ機構の作動不良が生じるというものである。尚、回転軸へのモータロータの固定を接着によって実現することも可能であるが、接着不良や温度変化に起因する接着剤の融解等、接着のみによる固定は信頼性に不安があるため、望ましくない。
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、作動不良を防止するバルブリフト制御装置のアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明によると、送りねじ機構の回転軸に外嵌されるモータロータは回転軸の軸方向において、回転軸から外周側へ突出する突部と、回転軸の外周壁に螺合する雌ねじ部材との間に挟持される。故に、モータロータが回転軸に軽く嵌った程度であっても、回転軸に対してモータロータを機械的に固定して軸方向に位置決めすることができ、しかも雌ねじ部材の螺合は圧入に比べて回転軸の変形を惹起し難い。したがって、回転軸を変形させることなくモータロータの固定状態を安定して得ることができるので、送りねじ機構の作動不良を防止することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明によると、突部は、回転軸の周方向の全域に延びる形状に形成されるので、その形成が容易となると共にモータロータの軸方向における位置決め精度が向上する。
尚、突部については、回転軸の周方向へ一周未満の長さで伸びる形状に形成してもよいし、回転軸の周方向へ並ぶ形態で複数設けるようにしてもよい。ここで周方向に突部を複数設ける場合には、各突部を周方向に等間隔に並べて配置することが望ましい。
【０００９】
請求項３に記載の発明によると、嵌合部材は、突部とモータロータとの界面を貫く形態でそれら突部とモータロータとに嵌合する。これにより嵌合部材は、回転軸の周方向においてモータロータが突部に対し相対回転することを規制することができる。したがって、この規制機能によれば、回転軸に対してモータロータを周方向に位置決めすることができるので、モータロータの固定安定性が高められる。
【００１０】
請求項４に記載の発明によると、送りねじ機構の回転軸に外嵌されるモータロータは回転軸の軸方向において、回転軸の外周壁にそれぞれ螺合する第一雌ねじ部材と第二雌ねじ部材との間に挟持される。故に、モータロータが回転軸に軽く嵌った程度であっても、回転軸に対してモータロータを機械的に固定して軸方向に位置決めすることができ、しかも各雌ねじ部材の螺合は圧入に比べて回転軸の変形を惹起し難い。したがって、回転軸を変形させることなくモータロータの固定状態を安定して得ることができるので、送りねじ機構の作動不良を防止することができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明によると、嵌合部材は、第一雌ねじ部材とモータロータとの界面を貫く形態でそれら第一雌ねじ部材とモータロータとに嵌合する。これにより嵌合部材は、回転軸の周方向においてモータロータが第一雌ねじ部材に対し相対回転することを規制することができる。したがって、この規制機能によれば、回転軸に対してモータロータを周方向に位置決めすることができるので、モータロータの固定安定性が高められる。
【００１２】
請求項６に記載の発明によると、モータロータは送りねじ機構の回転軸に螺合するので、回転軸に対してモータロータを機械的に固定して軸方向に位置決めすることができ、しかもモータロータの螺合は圧入に比べて回転軸の変形を惹起し難い。したがって、回転軸を変形させることなくモータロータの固定状態を安定して得ることができるので、送りねじ機構の作動不良を防止することができる。
【００１３】
請求項７に記載の発明によると、嵌合部材は、回転軸から外周側へ突出しモータロータの軸方向一端部に係合する突部と当該モータロータとの界面を貫く形態で、それら突部とモータロータとに嵌合する。これにより嵌合部材は、回転軸の周方向においてモータロータが突部に対し相対回転することを規制することができる。したがって、この規制機能によれば、回転軸に対してモータロータを周方向に位置決めすることができるので、モータロータの固定安定性が高められる。
【００１４】
請求項８に記載の発明によると、モータロータの内周壁に沿って空間部が形成されるので、当該空間部の形成分、モータロータを薄肉に形成して軽量化することができる。これにより、モータロータ及び回転軸に作用する慣性力が低減されるので、送りねじ機構の作動初期において応答速度を高めることができる。また、回転軸にモータロータを固定する場合には、例えば空間部に差し入れた治具によってモータロータを支えつつ、所定部材の回転軸への螺合作業を行うことができる。この場合、作業者は回転軸に余分な力を加えずに済むので、回転軸の変形を防止することができる。
【００１５】
請求項９に記載の発明によると、モータロータは、筒状のロータコア並びにロータコアの周方向へ並ぶ複数のロータ磁石を有するので、モータステータの発生磁界を受けて確実に回転する。
請求項１０に記載の発明によると、各ロータ磁石はロータコアの外周壁に装着され、ロータコアの周方向において隣り合うロータ磁石とは極性が逆となる磁極をロータコア側に形成する。この構成において、ロータコア側磁極がＮ極のロータ磁石からロータコア側磁極がＳ極のロータ磁石へ向かう磁束は、ロータコアの中心側へ湾曲するようにしてロータコアを通過する。そこで請求項１０に記載の発明によると、ロータコアにおいて各ロータ磁石が装着されない非装着部が、各ロータ磁石が装着される装着部よりも厚肉に形成されるので、各ロータ磁石間をロータコア中心側へ湾曲してロータコアを通過する磁束が増大する。しかも、装着部を可及的に薄肉とすることによってモータロータを軽量化することができるので、モータロータ及び回転軸に作用する慣性力が低減される。このような請求項１０に記載の発明によれば、ロータコアにおける通過磁束の増大によって、モータステータの発生磁界によるモータロータの回転作用を大きくすることができると共に、モータロータ及び回転軸の慣性力の低減によって、送りねじ機構の作動初期の応答速度を高めることができる。
【００１６】
請求項１１に記載の発明によると、ロータコアの周方向を基準方向としたとき、ロータコアは、横断面が円形を呈する外周壁、並びに非装着部の基準方向の中央部から装着部の基準方向の中央部へ向かうほど当該外周壁側へ凹む内周壁を有する。このような構成によれば、ローラ磁石の装着部よりも非装着部が厚肉となるロータコアを、加工性と通過磁束の増大効果とを高めつつ実現することができる。
請求項１２に記載の発明によると、複数のロータ磁石はロータコアの周方向へ等間隔に並び、ロータコアの内周壁の横断面は正多角形を呈するので、ロータコアにおける通過磁束の増大効果を周方向において均等に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態によるバルブリフト制御装置を図２に示す。車両に搭載されるバルブリフト制御装置２は、内燃機関３の吸気バルブ４についてリフト量を制御する。バルブリフト制御装置２は、変化機構８とアクチュエータ１０とから構成されている。
【００１８】
変化機構８は、例えば特開２００１−２６３０１５号公報等に開示される如き図２の構成を有し、内燃機関３に組み込まれている。具体的に図２の変化機構８では、制御軸１２の軸方向へ制御軸１２と共に直線運動可能なスライダギア１４を入力部１５及び揺動カム１６にヘリカルスプライン嵌合させており、制御軸１２の軸方向位置に応じて入力部１５と揺動カム１６との相対位相差が変化する。入力部１５はカム軸１７の吸気カム１８に接触し、また揺動カム１６は吸気バルブ４のロッカーアーム１９に接触可能に配置されており、入力部１５と揺動カム１６との相対位相差に応じてロッカーアーム１９の揺動角度が変化する。したがって、変化機構８では、制御軸１２の軸方向位置が変化するのに応じて吸気バルブ４のリフト量（以下、単にバルブリフト量という）が変化し、それによって作用角や最大バルブリフト量等といったバルブ特性が調整される。尚、本実施形態において吸気バルブ４から制御軸１２へと伝達されるバルブ反力は、アクチュエータ１０とは反対側へ向かうスラスト力として制御軸１２に作用する。
【００１９】
アクチュエータ１０は、変化機構８の制御軸１２を軸方向へ直線駆動するものである。図３に示すようにアクチュエータ１０は、ケース２０、送りねじ機構２１、軸受２２、規制プレート２３、モータ２４、回転角センサ２５及び駆動回路２６を備えている。尚、アクチュエータ１０は、図３の左右方向が略水平方向となるようにして車両に搭載されている。
【００２０】
ケース２０は、ケース本体３０、回転規制ブッシュ３１、本体カバー３２及び回路カバー３３を組み合わせて構成されている。ケース本体３０は段付円筒状に形成され、軸方向の一端部から他端部へ向かって順に取付部３４、係止部３５、固定部３６及びフランジ部３７を有している。取付部３４は内燃機関３の取付孔５に内挿されて取り付けられており、これによりケース本体３０が内燃機関３に対して位置決めされている。回転規制ブッシュ３１は円筒状に形成され、取付部３４の内周壁に圧入されている。本体カバー３２及び回路カバー３３はそれぞれカップ形状に形成され、互いの開口縁部を重ね合わせた状態でフランジ部３７に共締めされている。この共締めにより本体カバー３２は、ケース本体３０のフランジ部３７側の開口３８を覆うと共に、回路カバー３３との間に回路室３９を形成している。
【００２１】
送りねじ機構２１は、回転軸４０とねじ軸４１とを噛合してなる台形ねじ機構であり、ケース本体３０の内部に収容されている。
図１に示すように回転軸４０は、回転スリーブ４２、シールスリーブ４３、シールリッド４４及びサークリップ４５を組み合わせて構成されている。回転スリーブ４２は円筒状に形成され、ケース本体３０と略同軸に配置されている。回転スリーブ４２の軸方向中間部の内周壁には、歯断面が台形の雌ねじ４６が形成されている。回転スリーブ４２の軸方向一端部の外周壁には、雄ねじ４７が形成されている。シールスリーブ４３は円筒状に形成され、回転スリーブ４２の軸方向他端部に略同軸に装着されている。シールスリーブ４３と取付部３４との間にはオイルシール４８が介装されており、このオイルシール４８によって液密に仕切られた駆動室４９と油室５０とがケース本体３０の内部に形成されている。シールリッド４４は円板状に形成され、回転スリーブ４２のシールスリーブ４３とは反対側開口を覆う形態で回転スリーブ４２に装着されている。サークリップ４５はＣ字状に形成され、回転スリーブ４２の外周壁に軸方向へ相対変位不能に嵌合している。
【００２２】
図３に示すようにねじ軸４１は棒状に形成され、回転軸４０と略同軸に配置されている。ねじ軸４１の軸方向一端部はケース本体３０の外部へ突出して内燃機関３の油路６に進入しており、継手５３を介して制御軸１２に略同軸に連結されている。したがって、ねじ軸４１は、制御軸１２と共に軸方向へ往復直線運動する。図１に示すように、ねじ軸４１の軸方向他端部側の外周壁には歯断面が台形の雄ねじ５４が形成されており、この雄ねじ５４が回転スリーブ４２の雌ねじ４６と螺合している。ねじ軸４１とシールスリーブ４３との間には、ねじ軸４１の直線運動を許容するクリアランスが形成されている。ねじ軸４１の軸方向中間部の外周壁と回転規制ブッシュ３１の内周壁とには、凹凸嵌合によって互いに噛み合うスプライン歯５６，５７が形成されている。これにより周方向への回転が規制されているねじ軸４１は、回転軸４０の正逆回転運動に追従して軸方向へ往復直線運動する。即ち送りねじ機構２１では、回転軸４０の回転運動がねじ軸４１の直線運動へと変換される。
【００２３】
本実施形態では、図３に示す内燃機関３のオイルポンプ７から吐出された潤滑油の一部が取付部３４及び回転規制ブッシュ３１の油路６１，６０並びにねじ軸４１と回転規制ブッシュ３１との間を経由して、油室５０へと供給される。この油室５０への供給潤滑油は、ねじ軸４１とシールスリーブ４３との間を抜けて回転スリーブ４２内へ流入し、例えばねじ４６，５４の噛合部分等を潤滑する。尚、潤滑油は油室５０から取付部３４の油路６２を通じて油路６へ排出された後、オイルポンプ７の吸入側のオイルパンへと戻される。
【００２４】
図１に示すように軸受２２は、内輪６３と外輪６４との間に玉状の転動体６５を挟持してなるラジアルコンタクト式の玉軸受であり、ケース本体３０の内部の駆動室４９に収容されている。内輪６３は回転スリーブ４２の外周壁に嵌合しており、この内輪６３の軸方向一端部にサークリップ４５が板ばね６６を介して係合している。外輪６４は、係止部３５に形成されている円筒部６７の内周壁に嵌合しており、この外輪６４の軸方向一端部６４ａに係止部３５がワッシャ６８を介して係合している。以上の構成により軸受２２は、回転軸４０に働くラジアル力を支持する。
【００２５】
規制プレート２３は、弾性変形部７０、ねじ留め部７１及び係合部７２を有している。弾性変形部７０は段付円筒状に形成され、一部が外輪６４の外周壁に嵌合した状態で弾性変形可能に配置されている。ねじ留め部７１は、弾性変形部７０の軸方向一端部から外周側へ突出する円環板状に形成され、円筒部６７の外周側となる個所で係止部３５にねじ留めされている。係合部７２は、弾性変形部７０の軸方向他端部から内周側へ突出する円環板状に形成され、外輪６４の端部６４ａとは反対側端部に係合している。したがって、弾性変形部７０が軸受２２の軸方向変位に追従して弾性変形すると、その弾性変形量に応じた復原力が規制プレート２３に発生し、係合部７２によって軸受２２が係止部３５側へ向かって押圧される。
【００２６】
図３に示すようにモータ２４は、モータロータ８０、ロータ固定ナット８１及びモータステータ８２を有するブラシレスモータであり、ケース本体３０の内部の駆動室４９に収容されている。
図１、図４及び図５に示すようにモータロータ８０は、ロータコア８３及びロータ磁石８４を組み合わせて構成されている。ロータコア８３には、筒状のコア本体８５の軸方向一端部から内周側へ突出するコア突部８６が円環板状に形成されている。コア突部８６は、回転スリーブ４２の軸方向中間部の外周壁に嵌合している。コア突部８６の軸方向一端部には、回転スリーブ４２の軸方向中間部から外周側へ突出する円環板状のスリーブ突部８７が係合しており、当該係合界面を貫く形態で位置決めキー８８がそれら突部８６，８７に嵌合している。ロータ磁石８４は、断面円弧状に形成された永久磁石であり、コア本体８５の外周壁に対し周方向へ等間隔をあけて複数装着されている。これによりコア本体８５には、ロータ磁石８４が装着されている装着部９６と、ロータ磁石８４が装着されていない非装着部９７とが、周方向に交互に並ぶ形で設けられている。各ロータ磁石８４は、コア本体８５の周方向において隣り合うロータ磁石８４とは極性が逆となる磁極をコア本体８５側の内周壁８４ａに形成し、当該内周壁８４ａとは極性が逆となる磁極を外周壁８４ｂに形成している。以上の構成により、内周壁側磁極がＮ極のロータ磁石から内周壁側磁極がＳ極のロータ磁石へ向かう磁束は、図６に二点鎖線矢印で示すように、ロータコア８３の中心Ｏ側へ湾曲する形態でコア本体８５を通過する。以下、この磁束をコア通過磁束という。
【００２７】
本実施形態では、上述したコア通過磁束を増大させるべくコア本体８５の内、外周壁８５ａ，８５ｂの形状に特徴を持たせている。具体的には、コア本体８５の内周壁８５ａの横断面を正八角形とすると共に、コア本体８５の外周壁８５ｂの横断面を当該正八角形と略同心の円形としている。これにより、非装着部９７の周方向の中央部から装着部９６の周方向の中央部へ向かうほど外周壁８５ｂ側へ凹む内周壁８５ａが実現され、装着部９６よりも非装着部９７が厚肉とされている。
【００２８】
図１に示すように、有底円筒状を呈するロータ固定ナット８１の内周壁には、雌ねじ８９が形成されている。雌ねじ８９は回転スリーブ４２の雄ねじ４７と螺合しており、これによってコア突部８６が回転軸４０の軸方向でロータ固定ナット８１とスリーブ突部８７との間に挟持されて回転軸４０に固定されている。したがって、回転軸４０は、モータロータ８０と共に回転するモータ軸としての機能も果たす。図１及び図４に示すように、ロータ固定ナット８１の外周壁８１ａとコア本体８５の内周壁８５ａとの間には、装着部９６の周方向中央部へ向かって凸となる筒孔状の空間部９８が形成されている。
以上、第一実施形態では、ロータ固定ナット８１が特許請求の範囲に記載の「雌ねじ部材」に相当し、スリーブ突部８７が特許請求の範囲に記載の「突部」に相当し、位置決めキー８８が特許請求の範囲に記載の「嵌合部材」に相当する。
【００２９】
図１に示すようにモータステータ８２は、ステータコア９０及びステータコイル９１を組み合わせて構成されている。ステータコア９０は、鉄片の積層により全体として厚肉の円環板状に形成され、モータロータ８０の外周側に略同軸に配置されている。ステータコア９０は、固定部３６の内周壁に嵌合した状態で当該固定部３６にねじ留めされている。ステータコア９０の内周壁には、周方向へ等間隔に並ぶ複数のスロット９２が形成されている。各スロット９２には、図示しないステータボビンを介してステータコイル９１が巻装されている。
【００３０】
図３に示すように回転角センサ２５は、磁石部１００及び感知部１０１を有する非接触式センサである。
図１に示すように磁石部１００は、センサ磁石１０２、磁石ホルダ１０３及び位置決めプレート１０４を組み合わせて構成されており、ケース本体３０の内部の駆動室４９に収容されている。センサ磁石１０２は永久磁石で円環板状に形成され、周方向の複数箇所に磁極を形成している。磁石ホルダ１０３はロータ固定ナット８１の底部に嵌合しており、回転軸４０に対してセンサ磁石１０２を略同軸に保持している。位置決めプレート１０４は、コア本体８５のコア突部８６とは反対側端部、ロータ固定ナット８１の底部及び磁石ホルダ１０３に嵌合しており、各ロータ磁石８４に対してセンサ磁石１０２を周方向に位置決めしている。
感知部１０１を構成するホール素子１０５は、回転軸４０の周方向へ等間隔をあけて複数配置されている。各ホール素子１０５は磁石部１００と向き合っており、センサ磁石１０２の発生磁界を感知することによって回転軸４０の回転角を検出する。
【００３１】
図３に示すように駆動回路２６は、回路素子１０６が実装された複数の基板１０７を積層してなる電気回路であり、回路室３９に収容された状態で本体カバー３２に保持されている。駆動回路２６は、各ステータコイル９１、各ホール素子１０５及びケース２０の外部の制御回路１０８と電気接続されている。ここで制御回路１０８は、マイクロコンピュータ等を主体とする電気回路である。駆動回路２６を通じて各ホール素子１０５の出力を受ける制御回路１０８は、回転軸４０の回転角、さらには制御軸１２の軸方向位置を認識し、その認識した制御軸１２の軸方向位置から実際のバルブリフト量を推定する。そして制御回路１０８は、推定した実際のバルブリフト量と目標のバルブリフト量との差分を埋めるための通電を駆動回路２６に指令する。制御回路１０８から指令を受けた駆動回路２６は、その指令に従って各ステータコイル９１への通電を制御することにより、モータロータ８０の外周側に回転磁界を発生する。この発生磁界を受けることによりモータロータ８０は回転軸４０と共に回転し、その回転に応じてねじ軸４１及び制御軸１２が軸方向へ直線運動するため、目標のバルブリフト量が実現される。尚、目標のバルブリフト量とは、内燃機関３の回転数、アクセル開度等といった車両の運転状況に基づいて決定される物理量である。
【００３２】
以上説明したように第一実施形態では、モータロータ８０のロータコア８３のコア本体８５から内周側へ突出するコア突部８６が、回転軸４０の回転スリーブ４２から外周側へ突出するスリーブ突部８７と、同スリーブ４２の外周壁に螺合するロータ固定ナット８１との間に挟持される。これにより、ロータコア８３が回転スリーブ４２に軽く嵌った程度であっても、回転軸４０に対してモータロータ８０を機械的に固定して軸方向に位置決めすることができる。さらに第一実施形態では、回転軸４０の周方向の全域に延びる円環板状にスリーブ突部８７が形成されるので、その形成が容易となると共にモータロータ８０の軸方向における位置決め精度が向上する。またさらに第一実施形態では、コア突部８６とスリーブ突部８７との界面を貫く位置決めキー８８がそれら突部８６，８７に嵌合するので、回転軸４０に対しモータロータ８０を周方向において確実に位置決めすることができる。
【００３３】
また、アクチュエータ１０の製造時には、例えば図７に示すように、回転スリーブ４２に外嵌され位置決めキー８８で位置決めされたロータコア８３のコア本体８５を、その内周壁８５ａに沿う空間部９８に差し入れられた治具１５０によって支持する。そして、この支持状態でロータ固定ナット８１を回転スリーブ４２に螺合することによって、モータロータ８０を回転軸４０に固定することができる。したがって、こうした螺合を利用する方法によれば、作業者は回転軸４０に余分な力を加えることなくモータロータ８０を固定することができるので、回転軸４０の変形を十分に防止することができる。
このように第一実施形態によれば、回転軸４０を変形させることなくモータロータ８０の固定状態を安定して得ることができるので、送りねじ機構２１の作動不良を防止することができる。
【００３４】
さらにまた、第一実施形態では、コア本体８５においてロータ磁石８４の非装着部９７がロータ磁石８４の装着部９６よりも厚肉に形成されることによって、ロータコア中心Ｏ側へ湾曲するコア通過磁束の増大効果を得ることができる。さらに第一実施形態では、内周壁８５ａの横断面が正八角形であるコア本体８５に対してその周方向に等間隔にロータ磁石８４が装着されることにより、薄肉の装着部９６と厚肉の非装着部９７とが周方向に交互に並べられているので、コア通過磁束の増大効果を周方向で均等に得ることができる。このようにコア通過磁束の増大効果が得られる第一実施形態によれば、モータステータ８２の発生磁界によるモータロータ８０の回転作用を大きくすることができる。
【００３５】
加えて第一実施形態では、コア本体８５において非装着部９７が装着部９６よりも厚く形成されると共に、それら各部９６，９７の内周壁８５ａに沿って空間部９８が形成されるので、装着部９６を可及的に薄肉化することができる。したがって、ロータコア８３を軽量にしてモータロータ８０及び回転軸４０に作用する慣性力を低減することができるので、送りねじ機構２１の作動初期の応答速度を高めることができる。
【００３６】
（第二実施形態）
図８に示すように、本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例であり、第一実施形態と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付すことで説明を省略する。
第二実施形態において回転軸２００の回転スリーブ２０１の外周壁には、スリーブ突部８７が設けられる代わりに、ロータ固定ナット８１とは別のロータ固定ナット２０２が螺着されている。具体的に、回転スリーブ２０１の外周壁においてコア突部８６を挟んで雄ねじ４７とは反対側となる箇所には、雄ねじ２０３が形成されている。そして、両端部が開口する円筒状のロータ固定ナット２０２の内周壁には、雄ねじ２０３と螺合する雌ねじ２０４が形成されている。したがって、コア突部８６は、ロータ固定ナット８１，２０２間に挟持されて回転軸２００に固定されている。さらに、第一実施形態に準じて第二実施形態では、コア突部８６とロータ固定ナット２０２との界面を貫く位置決めキー２０６が、それら要素８６，２０２に嵌合している。
以上、第二実施形態では、ロータ固定ナット２０２が特許請求の範囲に記載の「第一雌ねじ部材」に相当し、ロータ固定ナット８１が特許請求の範囲に記載に「第二雌ねじ部材」に相当し、位置決めキー２０６が特許請求の範囲に記載の「嵌合部材」に相当する。
【００３７】
このように第二実施形態では、回転スリーブ２０１へのロータ固定ナット８１，２０２の螺合によりモータロータ８０を回転軸２００に機械的に固定して位置決めすることができるので、回転軸２００の変形、ひいては送りねじ機構２１の作動不良を防止することができる。
【００３８】
（第三実施形態）
図９に示すように、本発明の第三実施形態は第一実施形態の変形例であり、第一実施形態と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付すことで説明を省略する。
第三実施形態では、ロータ固定ナット８１が設けられる代わりに、モータロータ２５０のロータコア２５１のコア突部２５２が回転スリーブ４２の外周壁に直接螺合している。具体的に、ロータコア２５１においてコア本体８５から円環板状に突出するコア突部２５２の内周壁には、雌ねじ２５３が形成されている。そして、この雌ねじ２５３に回転スリーブ４２の雄ねじ４７が螺合した状態で、コア突部２５２の軸方向一端部に回転スリーブ４２のスリーブ突部８７が係合している。したがって、コア突部２５２は、スリーブ突部８７と雄ねじ４７とに係止されて回転軸４０に固定されている。さらに、第一実施形態に準じて第三実施形態では、コア突部２５２とスリーブ突部８７との界面を貫く位置決めキー２５４が、それら要素２５２，８７に嵌合している。
以上、第三実施形態では、位置決めキー２５４が特許請求の範囲に記載の「嵌合部材」に相当する。
【００３９】
このように第三実施形態では、回転スリーブ４２へのロータコア２５１の螺合によりモータロータ２５０を回転軸４０に機械的に固定して位置決めすることができるので、回転軸４０の変形、ひいては送りねじ機構２１の作動不良を防止することができる。
尚、第三実施形態では、シールリッド４４が有底円筒状に形成されており、このシールリッド４４及び回転スリーブ４２の各外周壁とコア本体８５の内周壁８５ａとの間に空間部９８が形成され、またこのシールリッド４４の底部に磁石ホルダ１０３及び位置決めプレート１０４が嵌合している。
【００４０】
以上、本発明の第一〜第三実施形態について説明したが、本発明はそれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。
具体的に第一〜第三実施形態では、ロータ固定ナット８１，２０２又はロータコア２５１の螺合に加えて、接着剤も利用することによって、モータロータ８０，２５０を回転軸４０，２００に固定してもよい。また、第一〜第三実施形態では、位置決めキー８８，２０６，２５４を設けないようにしてもよく、特に第三実施形態において位置決めキー２５４を設けない場合には、回転スリーブ４２の外周壁にスリーブ突部８７を設けないようにすることもできる。さらにまた、第一〜第三実施形態では、コア本体８５の内周壁８５ａの横断面を正八角形とし、コア本体８５の外周壁８５ｂの横断面を円形としているが、それら内、外周壁８５ａ，８５ｂの形状については適宜設定することができる。例えば、第一〜第三実施形態のように非装着部９７の周方向の中央部から装着部９６の周方向の中央部へ向かうほど外周壁８５ｂ側へ凹む内周壁８５ａを実現する場合には、角数がロータ磁石８４の数と同じ正多角形に内周壁８５ａの横断面を形成することが望ましい。また例えば、コア本体８５の内、外周壁８５ａ，８５ｂの横断面を互いに略同心の円形とすることによって、コア本体８５の厚さを周方向で略一定値に設定してもよい。
【００４１】
さらに第一及び第三実施形態では、スリーブ突部８７を周方向の全域に延びる環板状に形成しているが、スリーブ突部８７を周方向へ一周未満の長さで延びる形状に形成してもよいし、スリーブ突部８７を周方向に並ぶ形態で複数形成してもよい。また、第一及び第二実施形態では、コア突部８６を周方向の全域に延びる環板状に形成しているが、コア突部８６を周方向へ一周未満の長さで延びる形状に形成してもよいし、コア突部８６を周方向に並ぶ形態で複数形成してもよい。さらにまた、第三実施形態では、コア突部２５２を設けないでコア本体８５の内周壁を回転スリーブ４２の外周壁に直接螺合させることにより、空間部９８を形成しないようにしてもよい。
【００４２】
またさらに第一〜第三実施形態では、回転軸４０，２００とねじ軸４１とが直接に噛合してなる送りねじ機構２１を用いているが、回転軸４０，２００とねじ軸４１とが歯車や玉等を介して間接的に連繋してなる送りねじ機構２１を用いてもよい。また、第一〜第三実施形態では、回転軸４０，２００の構成要素をそれぞれ別部材で形成しているが、回転軸４０，２００の構成要素のうちの少なくとも二つを一部材で形成してもよい。さらにまた、第一〜第三実施形態では、ねじ軸４１と制御軸１２とを互いに同軸に連繋しているが、制御軸１２に対してねじ軸４１を偏心させて連繋してもよい。
【００４３】
加えて第一〜第三実施形態では、回転軸４０を駆動するためのモータ２４としてブラシレスモータを用いているが、例えばＤＣモータ等、公知の各種のモータを当該モータ２４として用いてもよい。また、第一〜第三実施形態では、ロータ磁石８４をロータコア８３に埋設するようにしてもよい。
【００４４】
さらに加えて第一〜第三実施形態では、制御回路１０８をケース２０の外部に設けているが、駆動回路２６と共に制御回路１０８をケース２０の内部に収容させてもよい。また、第一〜第三実施形態では、感知部１０１を構成するセンサ素子としてホール素子１０５を用いているが、当該センサ素子としては、例えば磁気抵抗素子を用いてもよい。
【００４５】
またさらに加えて、アクチュエータ１０に組み合わされる変化機構８は、制御軸１２の軸方向位置に応じてバルブリフト量を変化させるものであれば、第一実施形態で説明した構成以外の構成を有していてもよい。例えば、内燃機関３の排気バルブのリフト量を変化させる変化機構８を用いてもよく、また対象バルブが吸、排気バルブのいずれであるかに拘わらず、制御軸１２へ伝達されるバルブ反力によりねじ軸４１をアクチュエータ１０側へ付勢する変化機構８を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第一実施形態によるバルブリフト制御装置のアクチュエータの要部を拡大して示す断面図である。
【図２】第一実施形態によるバルブリフト制御装置を示す部分断面模式図（Ａ）及び断面図（Ｂ）である。
【図３】第一実施形態によるバルブリフト制御装置のアクチュエータを示す断面図である。
【図４】第一実施形態によるバルブリフト制御装置のアクチュエータの要部を拡大して示す図であって、図３のIV−IV断面図である。
【図５】第一実施形態によるバルブリフト制御装置のアクチュエータの要部を拡大して示す図であって、図３のV−V断面図である。
【図６】第一実施形態によるバルブリフト制御装置のアクチュエータの要部について説明するための模式図である。
【図７】第一実施形態によるバルブリフト制御装置のアクチュエータの製造方法を例示して説明するための模式図である。
【図８】第二実施形態によるバルブリフト制御装置のアクチュエータの要部を拡大して示す図であって、図１に対応する断面図である。
【図９】第三実施形態によるバルブリフト制御装置のアクチュエータの要部を拡大して示す図であって、図１に対応する断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
２  バルブリフト制御装置、３  内燃機関、４  吸気バルブ、８  変化機構、１０  アクチュエータ、１２  制御軸、２０  ケース、２１  送りねじ機構、２２  軸受、２３  規制プレート、２４  モータ、２５  回転角センサ、２６  駆動回路、４０，２００  回転軸、４１  ねじ軸、４２，２０１  回転スリーブ、４３  シールスリーブ、４４  シールリップ、４５  サークリップ、４７  雄ねじ、８０，２５０  モータロータ、８１  ロータ固定ナット（雌ねじ部材、第二雌ねじ部材）、８２  モータステータ、８３，２５１  ロータコア、８４  ロータ磁石、８５  コア本体、８５ａ  内周壁、８５ｂ  外周壁、８６，２５２  コア突部、８７  スリーブ突部（突部）、８８，２０６，２５４  位置決めキー（嵌合部材）、８９  雌ねじ、９０  ステータコア、９１  ステータコイル、９６  装着部、９７  非装着部、９８  空間部、１０５  治具、２０２  ロータ固定ナット（第一雌ねじ部材）、２０３  雄ねじ、２０４  雌ねじ、２５３  雌ねじ
【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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