(57)【要約】【課題】  アクチュエータケース６の軽量化を図りながらも、モータ５の放熱性能をより向上させることで、モータ５の過熱によるモータ５の性能劣化を防止することを課題とする。【解決手段】  メインケース７を樹脂化することで、アクチュエータケース６の軽量化を図りながらも、サブケース９を金属化して、このサブケース９の少なくとも一部を、メインケース７の区画壁５１よりモータ５の中心軸線方向のリヤ側に突出させている。また、サブケース９を、円筒金属薄板によって底付き筒体形状に形成することで、サブケース９が円筒部６１および底部６２の板厚方向に弾性変形し易くなっている。これにより、モータ５のヨーク３０の外周面がサブケース９の内周面により緊密的に密着するので、モータ５の放熱性能を更に向上させることができる。【選択図】  図１
2006322424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にモータを収納するモータケースを備えたモータアクチュエータであって、
前記モータケースは、前記モータが固定されるメインケース、および前記モータを密着した状態で保持するサブケースを有し、
前記メインケースは、樹脂材料によって形成されており、
前記サブケースは、金属材料によって形成されており、
前記サブケースの少なくとも一部は、前記メインケースの外表面に露出している、あるいは前記メインケースより外部に突出していることを特徴とするモータアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載のモータアクチュエータにおいて、
前記サブケースは、底付き筒体形状の薄板よりなり、内部に前記モータを締まり嵌めするモータ収容穴を有していることを特徴とするモータアクチュエータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のモータアクチュエータにおいて、
前記サブケースは、前記モータの外周の少なくとも一部が接触する筒部、および前記モータの中心軸線方向の一端部が接触する底部を有していることを特徴とするモータアクチュエータ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載のモータアクチュエータにおいて、
前記メインケースは、内部と外部とを仕切る区画壁に開口部を有し、
前記モータは、前記区画壁を貫通して前記メインケースに固定されていることを特徴とするモータアクチュエータ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載のモータアクチュエータにおいて、
前記サブケースは、前記メインケースに対して分離可能に設けられていることを特徴とするモータアクチュエータ。
【請求項６】
請求項５に記載のモータアクチュエータにおいて、
前記メインケースと前記サブケースとの間に挟み込まれて保持されるゴム系弾性体を備えたことを特徴とするモータアクチュエータ。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載のモータアクチュエータにおいて、
前記モータを前記メインケースに締め付け固定するモータ締結手段を備えたことを特徴とするモータアクチュエータ。
【請求項８】
請求項７に記載のモータアクチュエータにおいて、
前記モータ締結手段は、前記サブケースを前記メインケースに組み付ける際に、前記サブケースを前記メインケースに押し当てる方向に前記サブケースに荷重を与える荷重付与手段を兼ねていることを特徴とするモータアクチュエータ。
【請求項９】
請求項８に記載のモータアクチュエータにおいて、
前記メインケースと前記サブケースとの間に挟み込まれて保持されるゴム系弾性体を備え、
前記ゴム系弾性体は、前記荷重が加わると圧縮変形して前記メインケースと前記サブケースとの間の隙間を気密するシール部材であることを特徴とするモータアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部にモータを収納するモータケースを備えたモータアクチュエータに関するもので、特にモータの放熱性能をより向上させることが可能なモータケースを備えたモータアクチュエータに係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、自動車等の車両に搭載される内燃機関用吸気流制御装置は、ドライバーのアクセルペダルの踏込み量（アクセル操作量）に応じてモータを駆動して、スロットルボデーに回転自在に収容されたスロットルバルブのバルブ角度を制御するように構成されている。そして、図３に示したように、スロットルバルブ１０１のバルブ角度を変更するモータ１０２は、スロットルバルブ１０１の近傍に設置されることから、スロットルボデー１０３の外壁部に一体的に形成された円筒状のモータケース１０４に収納されている（例えば、特許文献１参照）。そして、モータケース１０４は、モータ１０２の放熱性を考慮して外気に晒されるようにスロットルボデー１０３の中で最も外気側に配置され、モータケース１０４の外周面が放熱面とされている。また、モータ１０２は、フランジ部１１１をベースプレート１１２にボルト１１３を用いて締結固定されている。そして、ベースプレート１１２を、モータケース１０４にボルト１１４を用いて締結固定することで、モータ１０２がモータケース１０４に固定（支持）されるようになっている。
【０００３】
［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献１に記載の内燃機関用吸気流制御装置において、モータ１０２の放熱性能をより向上する目的で、モータケース１０４を金属材料によって形成した場合には、モータケース１０４を含むモータ周辺部品の重量が重くなるという問題が生じる。また、モータ周辺部品の重量を軽くする目的で、モータケース１０４を樹脂材料によって形成した場合には、樹脂材料は熱伝導性が悪く、モータ１０２の放熱性の悪化に伴ってモータ１０２の温度が高くなり、モータ１０２の性能劣化（例えばモータ出力の低下等）が生じるという問題があった。また、特許文献１に記載の内燃機関用吸気流制御装置は、モータ１０２をモータケース１０４に固定するためにボルト１１３、１１４が必要であるため、部品点数が多く、組付工数が多くなり、製品コストが高くなるという問題があった。
【０００４】
そこで、図４に示したように、樹脂ハウジング１０５の内部にモータ１０２をインサート成形することで、モータ１０２を樹脂ハウジング１０５に固定するための締結部品を廃止して部品点数や組付工数を少なくし製品コストの削減を図るようにした内燃機関用吸気流制御装置がある（例えば、特許文献２参照）。これは、モータ１０２の金属ヨーク１２１の一部がスロットルバルブ１０１よりも僅かに上流側にて吸気通路１２２内に露出されるように配設し、吸気通路１２２内を流れる空気流に直接接触するように構成することで、モータ１０２の放熱が促進され、モータ１０２の放熱性を向上している。これにより、モータ１０２の過熱によるモータトルクの低下を防ぐことが可能となる。
【０００５】
ところが、特許文献２に記載の内燃機関用吸気流制御装置においては、樹脂ハウジング１０５の内部にモータ１０２をインサート成形して樹脂ハウジング１０５に固定しているため、モータ１０２の金属ヨーク１２１と樹脂ハウジング１０５との熱膨張係数の差によって、モータ１０２の金属ヨーク１２１と樹脂ハウジング１０５との間に隙間が生じ、樹脂ハウジング１０５内でモータ１０２がガタ付く可能性がある。この場合には、モータ１０２の出力軸１２３と動力伝達手段１２４との位置精度が悪化してスロットルバルブ１０１の動作不良が生じるという問題があった。
【０００６】
また、図５に示したように、モータ１０２の金属ヨーク１２１を金属ハウジング１０６に密着させて、この金属ハウジング１０６の外表面が外気に晒されるように露出させることで、モータ１０２を外気により空冷するようにした内燃機関用吸気流制御装置がある（例えば、特許文献３参照）。これは、モータ１０２の電機子１２５に冷却ファン１２６を取り付け、金属ハウジング１０６に設けた呼吸穴１２７から外気を導入することで、モータ１０２の内部を直接空冷して、モータ１０２を効率良く冷却している。ここで、１０７はスロットル開度センサで、１０８はアクセル開度センサで、１０９はクランク角度センサで、１１０はエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）である。
【０００７】
ところが、特許文献３に記載の内燃機関用吸気流制御装置においては、モータ１０２の金属ヨーク１２１の外周面を、金属ハウジング１０６のモータ収容穴１２９の内周面に密着させる必要がある。このため、モータ１０２の金属ヨーク１２１を金属ハウジング１０６のモータ収容穴１２９に圧入嵌合することが考えられるが、金属ハウジング１０６の肉厚が厚く弾性変形し難いので、モータ１０２の金属ヨーク１２１の外径と金属ハウジング１０６のモータ収容穴１２９の内径との寸法精度を厳しく管理しないと、モータ１０２を金属ハウジング１０６に組み付けることができない。また、モータ１０２の金属ヨーク１２１の外径と金属ハウジング１０６のモータ収容穴１２９の内径との寸法精度を厳しく管理する必要があるため、製品コストが上昇するという問題が生じる。また、呼吸穴１２７から外気をモータ１０２の内部に導入しているため、外気と一緒に塵や埃等の異物もモータ１０２の内部に侵入する可能性がある。そして、モータ１０２のロータ側とステータ側との間に異物が噛み込んだ場合には、モータ１０２がロックしてスロットルバルブ１０１の動作不良が生じるという問題があった。
【特許文献１】特開平１０−２５２５１０号公報（第１−５頁、図１）
【特許文献２】特開２００２−３０９９６６号公報（第１−６頁、図１−図２）
【特許文献３】特開２００３−００３８６８号公報（第１−５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、モータケースの軽量化を図りながらも、モータの放熱性能をより向上させることで、モータの過熱によるモータの性能劣化を防止することのできるモータ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】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、内部にモータを収納するモータケースを、樹脂材料によって形成されたメインケース（樹脂ケース）と金属材料によって形成されたサブケース（金属ケース）とによって構成している。そして、メインケースにモータを固定し、更にメインケースよりも熱伝導性に優れるサブケースにモータを密着させた状態で保持させている。そして、サブケースの少なくとも一部を、メインケースの外表面に露出させる、あるいはメインケースより外部に突出させることにより、モータが発生する熱を、サブケースを介してモータケースの周囲を流れる空気中に効果的に放熱することが可能となる。
【００１０】
これによって、メインケースを樹脂化することで、モータケースの軽量化を図りながらも、サブケースを金属化して、このサブケースの少なくとも一部を、メインケースの外表面に露出させる、あるいはメインケースより外部に突出させることにより、モータの放熱性能をより向上させることができる。したがって、モータを効率良く冷却することができるので、モータの過熱によるモータの性能劣化を防止できる。また、モータ性能の向上を図ることができるので、モータアクチュエータの品質を向上できる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、サブケースを、底付き筒体形状の薄板によって形成することで、サブケースが（例えば板厚方向に）弾性変形し易くなる。そして、サブケースの内部にモータを締まり嵌めするモータ収容穴を設けることにより、モータの外径とモータ収容穴の内径との寸法精度の管理を厳しくしなくても、モータをサブケースのモータ収容穴に容易に組み付けることができる。これによって、モータの外径とモータ収容穴の内径との寸法精度を厳しく管理する必要がないため、製品コストを削減できる。また、サブケースの内部にモータを締まり嵌めすることにより、モータとサブケースとの密着度が増し、モータをサブケースに緊密的に接触させることができる。これにより、モータの放熱性能を更に向上させることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、サブケースを、モータの外周の少なくとも一部が接触する筒部、およびモータの中心軸線方向の一端部が接触する底部によって構成することにより、モータとサブケースとが密着する面積が広がるため、モータが発生する熱をサブケースに効率良く伝えることが可能となる。これにより、モータの放熱性能を更に向上させることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、メインケースの区画壁に形成された開口部を貫通してメインケースにモータが固定されている。すなわち、モータの一部がメインケースの区画壁より外部に飛び出しているので、サブケースを介してモータケースの周囲を流れる空気に晒され易くなる。これにより、モータの放熱性能を更に向上させることができる。なお、モータの中心軸線方向の一端側（モータのフロント側またはリヤ側）がメインケースの区画壁より外部に飛び出していても、あるいはモータの半径方向の外径側がメインケースの区画壁より外部に飛び出していてもどちらでも構わない。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、モータを密着した状態で保持するサブケースを、モータが固定されるメインケースに対して分離可能に設けることにより、メインケースとサブケースとの熱膨張係数の差の影響を受けることなく、メインケースにモータを固定することができ、且つサブケースにモータを密着した状態で保持することができる。また、請求項６に記載の発明によれば、樹脂材料によって形成されたメインケース（樹脂ケース）と金属材料によって形成されたサブケース（金属ケース）との間にゴム系弾性体が挟み込まれて保持されているので、樹脂ケースと金属ケースとの熱膨張係数の差を吸収することができる。これにより、ガタ付くことなくモータケースの内部にモータを保持固定することができる。
【００１５】
請求項７に記載の発明によれば、モータをメインケースに締め付け固定するモータ締結手段を設けても良い。また、請求項８に記載の発明によれば、上記のモータ締結手段が、モータをメインケースに締め付け固定する機能（モータ締結固定手段）と、サブケースをメインケースに組み付ける際に、サブケースをメインケースに押し当てる方向にサブケースに荷重を与える機能（荷重付与手段）とを兼ね備えていることにより、一種類のモータ締結手段によってモータのメインケースへの固定とサブケースのメインケースへの固定とを同時に実施することができる。これにより、部品点数や組付工数を減少して製品コストを削減しながらも、モータをサブケースに密着した状態でメインケースに固定することができる。
【００１６】
請求項９に記載の発明によれば、メインケースとサブケースとの間にゴム系弾性体を挟み込んで保持している。このゴム系弾性体は、上記の荷重付与手段を兼ねたモータ締結手段からサブケースを介して荷重が加わると圧縮変形するため、ゴム系弾性体に弾性反発力が発生する。そして、ゴム系弾性体は、その弾性反発力を利用して、メインケースとサブケースとの間の隙間を気密（密閉、封止）することで、水、塵や埃等の異物がメインケースとサブケースとの間の隙間からモータケースの内部に侵入することはない。これにより、モータの内部に異物が侵入することもなくなるので、モータがロックすることはなく、モータアクチュエータの品質（制御応答性および信頼性等）を向上できる。また、樹脂材料によって形成されたメインケース（樹脂ケース）と金属材料によって形成されたサブケース（金属ケース）との間にゴム系弾性体が挟み込まれて保持されているので、樹脂ケースと金属ケースとの熱膨張係数の差を吸収することができる。これにより、ガタ付くことなくモータケースの内部にモータを保持固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を実施するための最良の形態は、モータケースの軽量化を図りながらも、モータの放熱性能をより向上させることで、モータの過熱によるモータの性能劣化を防止するという目的を、メインケースにモータを固定し、メインケースよりも熱伝導性に優れるサブケースにモータを密着させた状態で保持させ、更にサブケースの少なくとも一部を、メインケースの外表面に露出させる、あるいはメインケースより外部に突出させることで実現した。また、モータの外径とモータ収容穴の内径との寸法精度を厳しく管理しなくても、モータをサブケースに接触させるという目的を、サブケースを底付き筒体形状の薄板によって形成してサブケースが弾性変形し易くすることで実現した。また、樹脂ケースと金属ケースとの熱膨張係数の差を吸収してガタ付くことなくモータを保持するという目的を、樹脂ケースと金属ケースとの間にゴム系弾性体を挟み込んで保持することで実現した。また、モータの内部への水、塵や埃等の異物の侵入を防止するという目的を、ゴム系弾性体の弾性反発力を利用して、メインケースとサブケースとの間の隙間を気密することで実現した。
【実施例１】
【００１８】
［実施例１の構成］
図１および図２は本発明の実施例１を示したもので、図１（ａ）はモータアクチュエータの主要構造を示した図で、図１（ｂ）はモータアクチュエータの全体構造を示した図で、図２は内燃機関用吸気流制御装置の概略構成を示した図である。
【００１９】
本実施例の内燃機関用吸気流制御装置は、自動車等の車両に搭載された内燃機関（例えばガソリンエンジン：以下エンジンと言う）１の気筒内において混合気の燃焼を促進させるための縦方向の渦流（タンブル流）を生成することが可能な吸気流発生装置（渦流発生装置）であって、エンジン１の吸気系統に一体的に設けられている。この内燃機関用吸気流制御装置は、エンジン１の気筒に連通する吸気通路を形成するエンジン吸気管２と、このエンジン吸気管２内において開閉自在に収容された吸気流制御弁３と、この吸気流制御弁３を開弁方向（または閉弁方向）に駆動するモータアクチュエータ４と、吸気流制御弁３を閉弁方向（または開弁方向）に付勢するスプリング等のバルブ付勢手段（図示せず）と、モータアクチュエータ４のモータ５を駆動して吸気流制御弁３のバルブ開度を制御するエンジン制御ユニット（図示せず：以下ＥＣＵと呼ぶ）とを備えている。
【００２０】
モータアクチュエータ４は、動力源としてのモータ５と、このモータ５の回転速度を所定の減速比となるように減速する歯車減速機構と、内部にモータ５および歯車減速機構を収納するアクチュエータケース（モータケース）６とを備えている。なお、アクチュエータケース６は、樹脂材料によって形成されたメインケース７およびカバー８と、金属材料によって形成されたサブケース９と、モータ５をメインケース７に締め付け固定するためのモータ締結手段とを備えている。また、モータアクチュエータ４は、ブラケット１０を介してメインケース７にモータ５を締め付け固定するためのスクリュー１１と、モータ５およびサブケース９を介してブラケット１０から荷重（締結軸力）を受けると圧縮変形してメインケース７とサブケース９との間の隙間を気密するゴムシール１２とを備えている。
【００２１】
ここで、エンジン１は、図２に示したように、吸入空気と燃料との混合気を燃焼室１３内で燃焼させて得られる熱エネルギーにより出力を得るもので、インテークマニホールド１４およびエキゾーストマニホールド１５を一体的に形成したシリンダヘッドと、このシリンダヘッドに設けられる吸気ポートより混合気が吸入される燃焼室１３を形成するシリンダブロックとを備えている。なお、シリンダヘッドの一方側に形成される吸気ポートは、吸気バルブ１６により開閉され、シリンダヘッドの他方側に形成される排気ポートは、排気バルブ１７により開閉される。また、図２では、１気筒の燃焼室１３に対して２連式の吸気バルブ１６、２連式の排気バルブ１７を設けているが、１気筒の燃焼室１３に対して１個のみ、あるいは３連以上の吸気バルブ１６、１個のみ、あるいは３連以上の排気バルブ１７を設けても良い。そして、シリンダヘッドとシリンダブロックとで形成される気筒（シリンダ）には、エンジン１のクランクシャフト（図示せず）にコンロッド（図示せず）を介して連結されるピストン１８が摺動自在に配設されている。また、シリンダヘッドには、先端部が燃焼室１３に露出するようにスパークプラグ１９が取り付けられている。
【００２２】
エンジン吸気管２は、図示しないエアクリーナで濾過された吸入空気を、インテークマニホールド１４内の吸気通路、エンジン１の吸気ポートを経由して燃焼室１３内に導く流体流路管である。このエンジン吸気管２は、上流側の開口端が濾過エレメント（図示せず）を収容するエアクリーナケース（図示せず）またはスロットルバルブ（図示せず）を収容するスロットルボデー（図示せず）に気密的に接続され、下流側の開口端がインテークマニホールド１４に気密的に接続されている。このエンジン吸気管２の内部に形成される吸気通路（流体通路）は、平板状の隔壁２０によって第１空気流路２１と第２空気流路２２とに気密的に区画されている。第１空気流路２１は、エンジン吸気管２の内部に形成される吸気通路の中で上層部側に設けられて、燃焼室１３内に混合気のタンブル流を発生させる。
【００２３】
また、第２空気流路２２は、エンジン吸気管２の内部に形成される吸気通路の中で第１空気流路２１よりも下層部側に設けられている。また、エンジン吸気管２には、エンジン１の吸気ポートに最適なタイミングで燃料を噴射する電磁式燃料噴射弁（インジェクタ）２３が取り付けられている。本実施例では、第１空気流路２１の空気出口部からインテークマニホールド１４の上層側を経て吸気ポートに向かう吸入空気の流路近傍に噴射孔が位置するようにインジェクタ２３を設置している。なお、エンジン吸気管２の内部には、吸気流制御弁３が収容されているため、エンジン吸気管２は円管状のバルブハウジングを構成する。
【００２４】
吸気流制御弁３は、第２空気流路２２の開度を制御して第１空気流路２１内に積極的に空気流を流すことで燃焼室１３内に混合気のタンブル流を発生させるタンブル流コントロールバルブである。なお、吸気流制御弁３は、バルブ全閉時に第１空気流路２１の空気入口部を全開し、且つ第２空気流路２２の空気入口部を全閉する。また、吸気流制御弁３は、バルブ全開時に第１、第２空気流路２１、２２の空気入口部を共に全開する。これにより、第１空気流路２１の空気入口部は、常に開かれている。
【００２５】
吸気流制御弁３は、金属材料または樹脂材料によって半円板形状に形成されたバルブ２４と、このバルブ２４を保持するバルブシャフト２５とによって構成されている。バルブ２４は、バルブシャフト２５のバルブ保持部に形成されたバルブ挿入孔２６内に一端部が差し込まれた状態で、バルブシャフト２５のバルブ保持部に締結ねじ等の締結具２７を用いて締め付け固定されている。バルブシャフト２５は、金属材料または樹脂材料によって丸軸棒状に形成されており、軸方向の両端部がエンジン吸気管２の軸受支持孔（図示せず）に回転自在に支持されている。
【００２６】
モータ５は、メインケース７を貫通した状態で、ブラケット１０およびスクリュー１１を用いてメインケース７に締め付け固定されている。このモータ５は、出力軸（モータシャフト）２９に一体化されたロータ、このロータの外周側に対向配置されたステータよりなるブラシレスＤＣモータであって、ロータには、永久磁石を有するロータコアが設けられ、ステータには、アーマチャコイル（電機子巻線）が巻回されたステータコア、およびアーマチャコイルの半径方向の外径側を被覆する円筒状のヨーク３０が設けられている。モータシャフト２９の軸方向の両端部は、ロータコアの両端面より突出するように設けられている。
【００２７】
モータシャフト２９の軸方向のフロント側端部（第１エンド側端部、図示左端部）は、ヨーク３０の図示左端部に組み付けられた円筒状のベアリングケース３１にフロント側軸受を介して回転自在に軸支されている。また、モータシャフト２９の軸方向のリヤ側端部（第２エンド側端部、図示右端部）は、ヨーク３０の図示右端部に一体的に形成された円筒状のベアリングケース３２にリヤ側軸受を介して回転自在に軸支されている。そして、ベアリングケース３１には、モータシャフト２９の軸方向のフロント側端部が貫通する開口部が形成されている。なお、ブラシレスＤＣモータの代わりに、ブラシ付きの直流（ＤＣ）モータや、三相誘導電動機等の交流（ＡＣ）モータを用いても良い。
【００２８】
歯車減速機構は、モータ５のベアリングケース３１より軸方向のフロント側（図示左側）に突出したモータシャフト２９の外周に固定されたピニオンギヤ（モータ側ギヤ）３３と、このピニオンギヤ３３と噛み合って回転する中間減速ギヤ３４と、この中間減速ギヤ３４と噛み合って回転する出力ギヤ（バルブ側ギヤ、反モータ側ギヤ）３５と、この出力ギヤ３５に結合される出力軸３６とによって構成されている。ピニオンギヤ３３は、金属材料によって円筒状に形成されており、モータシャフト２９の外周に圧入嵌合されている。中間減速ギヤ３４は、樹脂材料によって円環板形状に形成されており、回転中心を成す支持軸３７の外周に回転自在に嵌め合わされている。そして、中間減速ギヤ３４には、ピニオンギヤ３３に噛み合う大径ギヤ３８、および出力ギヤ３５に噛み合う小径ギヤ３９が設けられている。
【００２９】
出力ギヤ３５は、樹脂材料によって円環板形状に形成されており、回転中心を成す出力軸３６の外周に圧入嵌合されている。出力軸３６は、樹脂材料によって円柱形状に形成されており、歯車減速機構の出力ギヤ３５と吸気流制御弁３のバルブシャフト２５とを駆動連結するものである。この出力軸３６は、金属材料または樹脂材料によって丸軸棒状に形成されており、軸方向の一端側（図示右側）に出力ギヤ３５が結合され、また、軸方向の他端側（図示左側）にマイナス字状の二面幅部４０が形成されている。この二面幅部４０は、バルブシャフト２５の軸方向の端面（エンジン吸気管２の外壁面より軸方向の外部側に突出した突出部の先端面）に形成されたマイナス字状の凹部（図示せず）に嵌合してバルブシャフト２５と出力軸３６との相対回転を防止する部位である。
【００３０】
そして、メインケース７、カバー８およびサブケース９等によって構成されるアクチュエータケース６の内部には、モータ５を収容保持すると共に、歯車減速機構の各ギヤを回転自在に収容するモータ収容空間４１が形成されている。メインケース７は、樹脂材料（例えばポリブチレンテレフタレート：ＰＢＴ）によって所定の容器形状に形成された樹脂ケース（ケース本体）であって、モータ５および歯車減速機構の各ギヤを取り囲む長円筒状の筒壁部４２と、この筒壁部４２の図示右側（一端側）に一体的に設けられて、カバー８の内壁面に対向して配置される側壁部４３とによって構成されている。
【００３１】
筒壁部４２の開口端には、開口周縁部が設けられている。この筒壁部４２の開口周縁部の結合端面には、カバー８の取付位置を特定するための複数個の嵌合部４４が設けられている。これらの嵌合部４４は、カバー８の結合端面に複数個の凸状嵌合部が設けられている場合、凹状嵌合部とされ、また、カバー８の結合端面に複数個の凹状嵌合部が設けられている場合、凸状嵌合部とされる。また、筒壁部４２の開口周縁部の外周からは、複数の突起部（取付ステー）４５が外部に向かって突出するように延長されている。これらの突起部４５の内部には、エンジン吸気管２の外壁面にアクチュエータケース６を締め付け固定するためのボルト等の締結具（図示せず）が挿通する挿通孔４６を有する金属製のカラー４７がインサート成形されている。また、筒壁部４２の内周には、スクリュー１１の軸部が捩じ込まれるボス状のブロック部４８が一体的に形成されている。なお、メインケース７のブロック部４８に、スクリュー１１の軸部の外周に設けられる雄ねじ部に螺合する雌ねじ部が形成されていても良い。
【００３２】
側壁部４３には、歯車減速機構の出力軸３６を回転自在に軸支する凹部４９と、歯車減速機構の支持軸３７が圧入嵌合等により嵌め込まれる凹部５０とが設けられている。凹部４９の周囲の内壁面には、出力ギヤ３５が摺動自在に当接している。また、凹部５０の周囲の内壁面には、中間減速ギヤ３４が摺動自在に当接している。凹部４９、５０は、側壁部４３の中で周囲よりも図示右側に突出した凸部に設けられている。また、側壁部４３には、凹部５０よりも図示下方側に、内部（モータ収容空間４１）と外部とを区画する区画壁５１が設けられている。この区画壁５１は、周囲の側壁部４３よりも図示右側に突出しており、ブロック部４８のスクリュー座面よりも図示右側に延長されている。そして、区画壁５１の底部には、モータ５およびサブケース９が貫通する円形状の貫通孔（開口部）５２が設けられている。その貫通孔５２の孔壁面（内周面）には、サブケース９の外周面が密着している。また、貫通孔５２の内部側の開口端縁部には、サブケース９を取り付けるための円環状のケース取付座部５３が設けられている。
【００３３】
カバー８は、樹脂材料（例えばポリブチレンテレフタレート：ＰＢＴ）によって所定の長円板形状に形成された樹脂カバーであって、メインケース７の筒壁部４２の開口側を気密的に塞ぐように設けられており、筒壁部４２の開口周縁部の結合端面に溶着固定等により結合するための結合端面を有している。また、カバー８は、歯車減速機構の出力軸３６を回転自在に軸支する貫通孔５４が形成されたボス状のブロック部５５と、歯車減速機構の支持軸３７が圧入嵌合等により嵌め込まれる凹部５６とを有している。貫通孔５４は、内部（モータ収容空間４１）と外部とを連通するように設けられている。ブロック部５５の内部側には、出力軸３６の外周を円弧状に囲む部分円筒状のガイド部５７が形成されている。このガイド部５７には、中間減速ギヤ３４の大径ギヤ３８との干渉を防止するための切欠き部５８が形成されている。
【００３４】
サブケース９は、熱伝導性に優れる金属材料（例えばアルミニウムや鉄鋼材）によって所定の円筒形状に形成された金属ケースであって、例えば平板状の金属薄板をプレス成形（深絞り成形）することによって底付き筒体形状に変形された円筒金属薄板（円筒金属プレート）よりなる。このサブケース９は、メインケース７に対して分離可能に設けられており、メインケース７の区画壁５１に形成された貫通孔５２を貫通した状態で、モータ５のリヤ側端面（軸方向の一端面、図示右端面）とメインケース７のケース取付座部５３との間に挟み込まれて保持されている。
【００３５】
また、サブケース９は、モータ５のヨーク３０の円筒部の外周面の少なくとも一部（リヤ側、図示右側）が気密的に密着（接触）する円筒部６１、およびモータ５の軸方向の一端面（ベアリングケース３２の表面）が気密的に密着（接触）する底部６２を有している。円筒部６１は、モータ５のヨーク３０の円筒部の外周面を周方向に全周に渡って気密的に密着（接触）するように、モータ５のヨーク３０の円筒部の外形形状に対応した円筒形状に形成されている。また、円筒部６１の開口端には、開口周縁部が設けられている。この円筒部６１の開口周縁部の外周からは、メインケース７のケース取付座部５３に対向配置される円環板形状のフランジ部６３が半径方向の外径側に向かって突出するように延長されている。
【００３６】
また、底部６２は、モータ５のベアリングケース３２の表面を全面に渡って気密的に密着（接触）するように、モータ５のベアリングケース３２の表面形状に対応した円形形状に形成されている。このため、底部６２には、ベアリングケース３２のリヤ側凸部が圧入嵌合等により密着する凹部６４が設けられている。そして、サブケース９の内部には、モータ５を圧入嵌合等により締まり嵌めするモータ収容穴６５が形成されている。このモータ収容穴６５は、断面形状が円形状である。ここで、本実施例では、サブケース９の少なくとも一部（円筒部６１、底部６２）を、メインケース７の区画壁５１よりモータ５の中心軸線方向のリヤ側（図示右端側）に突出させることにより、サブケース９の外壁面をアクチュエータケース６の周囲を流れる空気に晒されるようにしている。
【００３７】
ブラケット１０は、金属材料または樹脂材料によって平行四辺形状に形成されており、中央部にモータ５のベアリングケース３１のフロント側凸部が隙間嵌め等により嵌め合わされる円形状の嵌合孔６６を有している。また、ブラケット１０の嵌合孔６６の中心を通る中心軸線方向の両端部には、メインケース７のブロック部４８に締め付け固定される取付座部６７がそれぞれ設けられている。これらの取付座部６７には、スクリュー１１の軸部が貫通する貫通孔（図示せず）が形成されている。また、ブラケット１０の表面（または裏面）には、モータ５のベアリングケース３１の表面形状に対応した円形状のモータ荷重付与部６８が設けられている。
【００３８】
ブラケット１０のモータ荷重付与部６８は、モータ５のベアリングケース３１の表面に密着する第１モータ座面を有し、スクリュー１１の締結軸力を用いてモータ５をメインケース７のブロック部４８に締め付け固定する際に、モータ５をサブケース９の底部６２の第２モータ座面に押し当てる方向にモータ５に荷重を与える荷重付与手段である。また、ブラケット１０のモータ荷重付与部６８は、サブケース９のフランジ部６３をメインケース７のケース取付座部５３に組み付ける際に、ゴムシール１２を介してサブケース９のフランジ部６３の第１密着面（第１シール座面）をメインケース７のケース取付座部５３の第２密着面（第２シール座面）に押し当てる方向にサブケース９に荷重を与える荷重付与手段である。
【００３９】
スクリュー１１は、モータ５をメインケース７のブロック部４８に締め付け固定するもので、ブラケット１０を伴ってモータ締結手段を構成している。このスクリュー１１は、工具が係合するプラス字状の溝部が形成された鍔状の頭部、およびこの頭部より延長された軸部を有している。軸部には、メインケース７のブロック部４８に捩じ込むための雄ねじ部が形成されている。
【００４０】
ゴムシール１２は、ゴム系弾性体よりなり、サブケース９のフランジ部６３の第１密着面（第１シール座面）とメインケース７のケース取付座部５３の第２密着面（第２シール座面）との間に挟み込まれた状態で保持されている。このゴムシール１２は、メインケース７の貫通孔５２を取り囲むように円環状に形成されている。なお、ゴムシール１２は、モータ５をメインケース７のブロック部４８に締め付け固定する際に、スクリュー１１の締結軸力（荷重）を受けると圧縮変形してメインケース７のケース取付座部５３とサブケース９のフランジ部６３との間の隙間を気密するシール部材（例えばＯリング等）である。
【００４１】
［実施例１の作用］
次に、本実施例の内燃機関用吸気流制御装置の作用を図１および図２に基づいて簡単に説明する。
【００４２】
モータ５に内蔵されたアーマチャコイルが通電されると、モータシャフト２９が回転を開始する。このモータ５の回転出力は、モータシャフト２９の外周に固定されたピニオンギヤ３３から中間減速ギヤ３４の大径ギヤ３８へ、更に、中間減速ギヤ３４の小径ギヤ３９から出力ギヤ３５へ順に伝達される。そして、出力ギヤ３５に固定された出力軸３６からモータアクチュエータ４の外部に取り出されたモータ５の回転出力は、吸気流制御弁３のバルブシャフト２５に伝達され、吸気流制御弁３のバルブ２４の位置調整、つまりバルブ開度が調整される。
【００４３】
このとき、モータ５に内蔵されたアーマチャコイルを通電することで、アーマチャコイルに発生した熱（以下モータ５の熱と言う）が、アーマチャコイルを巻回したステータコアを介してヨーク３０に伝熱される。そして、ヨーク３０の円筒部およびベアリングケース３２に伝熱されたモータ５の熱は、ヨーク３０の円筒部の外周面に密着したサブケース９の円筒部６１、およびヨーク３０のベアリングケース３２の表面に密着したサブケース９の底部６２に伝熱される。なお、本実施例のモータアクチュエータ４は、サブケース９の円筒部６１の少なくとも一部および底部６２の全体がメインケース７の区画壁５１よりモータ５の中心軸線方向の外部側（リヤ側）に突出しており、すなわち、サブケース９の外壁面がメインケース７の区画壁５１より外部に飛び出している。したがって、樹脂材料よりも熱伝導性に優れる金属材料よりなるサブケース９の放熱面が、メインケース７の区画壁５１より放熱可能に露出している。これにより、サブケース９の円筒部６１および底部６２に伝熱されたモータ５の熱は、アクチュエータケース６の周囲を流れる空気中に効率良く放熱される。
【００４４】
ここで、エンジン１の吸気行程で、吸気バルブ１６が開き、排気バルブ１７が閉じている時に、ピストン１８が上死点から下死点に向かって下降運動すると、エンジン１の燃焼室１３内に負圧が発生し、混合気が燃焼室１３内に吸入される。このとき、エアクリーナで濾過された吸入空気は、エンジン吸気管２の吸気通路内に流入する。そして、吸気流制御弁３のバルブ２４のバルブ開度に応じて、第１空気流路２１を通過する吸入空気流と第２空気流路２２を通過する吸入空気流とに分けられる。そして、第２空気流路２２を通過した吸入空気は、第２空気流路２２の空気出口部からインテークマニホールド１４内に流出し、インテークマニホールド１４の吸気通路、シリンダヘッドに形成された吸気ポートを経由して燃焼室１３内に吸入される。
【００４５】
一方、第１空気流路２１を通過した吸入空気は、第１空気流路２１の空気出口部からインテークマニホールド１４の上層部、吸気バルブ１６の片側、吸気ポートの上層部を経由して燃焼室１３内に吸入される。また、本実施例では、吸気バルブ１６の片側に向かう吸入空気流にインジェクタ２３の噴射孔より噴射される燃料噴霧を当てるようにしている。これにより、吸気バルブ１６の開弁時に、第１空気流路２１の空気出口部からインテークマニホールド１４の上層部を経由して吸気ポート内に流入する吸入空気流を利用してインジェクタ２３の噴射孔より噴射された燃料噴霧の微粒化を促進させることができる（エアアシスト機能）。
【００４６】
そして、吸気バルブ１６の開弁時に、図２に示したように、第１空気流路２１の空気出口部からインテークマニホールド１４の上層部、吸気バルブ１６の片側、吸気ポートの上層部を経由して燃焼室１３内に混合気を入れることができるので、燃焼室１３内において縦方向の渦流（タンブル流）を生成できる。したがって、エンジン１の燃焼室１３内において混合気の燃焼を促進させるための縦方向の渦流（タンブル流）を積極的に生成できるので、通常では燃え難い薄い空燃比で燃焼（希薄燃焼）させることができ、エンジン性能を落とさずに燃費を改善できる。
【００４７】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例の内燃機関用吸気流制御装置においては、メインケース７を樹脂化することで、アクチュエータケース６の軽量化を図りながらも、サブケース９を金属化して、このサブケース９の円筒部６１の少なくとも一部および底部６２の全体を、メインケース７の区画壁５１よりモータ５の中心軸線方向の外部側に突出させることにより、モータ５の放熱性能をより向上させることができる。
【００４８】
また、メインケース７よりも熱伝導性に優れるサブケース９の円筒部６１および底部６２にモータ５のヨーク３０の円筒部の外周面およびヨーク３０のベアリングケース３２の表面を密着させた状態で、サブケース９の内部に形成されるモータ収容穴６５にモータ５を圧入嵌合等により嵌合保持させている。そして、サブケース９の円筒部６１および底部６２を、円筒金属薄板によって底付き筒体形状に形成することで、サブケース９が円筒部６１および底部６２の板厚方向に弾性変形し易くなっている。これにより、モータ５のヨーク３０の円筒部の外周面とサブケース９の円筒部６１の内周面との密着度が増加するため、モータ５のヨーク３０の円筒部の外周面がサブケース９の円筒部６１の内周面により緊密的に密着するので、モータ５の放熱性能を更に向上させることができる。
【００４９】
また、サブケース９の円筒部６１および底部６２を、円筒金属薄板によって底付き筒体形状に形成することで、サブケース９が円筒部６１および底部６２の板厚方向に弾性変形し易くなっている。これにより、モータ５のヨーク３０の外周面とサブケース９の円筒部６１の内周面とがより緊密的に密着し、更に、モータ５のベアリングケース３２の表面とサブケース９の底部６２の内壁面とがより緊密的に密着しているので、モータ５とサブケース９とが密着する面積が従来の技術と比べて大幅に広がる。このため、モータ５の熱をサブケース９により効率良く伝えることが可能となるので、モータ５の放熱性能を更に向上させることができる。
【００５０】
また、メインケース７の区画壁５１に形成された貫通孔５２を貫通してメインケース７にモータ５およびサブケース９が固定されている。すなわち、モータ５およびサブケース９の少なくとも一部（本実施例では半分以上）がメインケース７の区画壁５１より外部に飛び出しているので、モータ５のヨーク３０がサブケース９の円筒部６１および底部６２を介してアクチュエータケース６の周囲を流れる空気に晒され易くなる。これにより、モータ５の放熱性能を更に向上させることができる。したがって、メインケース７を樹脂化することで、アクチュエータケース６の軽量化を図りながらも、メインケース７よりも熱伝導性に優れるサブケース９にモータ５を密着させた状態で嵌合保持することで、モータ５を効率良く冷却することができるので、モータ５の過熱によるモータ５の性能劣化を防止できる。また、モータ性能の向上を図ることができるので、モータアクチュエータ４の品質を向上できる。
【００５１】
また、サブケース９の円筒部６１および底部６２を、円筒金属薄板によって底付き筒体形状に形成することで、サブケース９が円筒部６１および底部６２の板厚方向に弾性変形し易くなっている。そして、サブケース９の内部に形成されるモータ収容穴６５にモータ５を圧入嵌合しているので、モータ５のヨーク３０の円筒部の外径とサブケース９の円筒部６１のモータ収容穴６５の内径との寸法精度の管理を厳しくしなくても、モータ５をサブケース９のモータ収容穴６５に容易に圧入嵌合することができる。これによって、モータ５のヨーク３０の外径とサブケース９のモータ収容穴６５の内径との寸法精度を厳しく管理する必要がないため、製品コストを削減できる。
【００５２】
また、モータ５を緊密的に密着した状態で嵌合保持するサブケース９をメインケース７に対して分離可能に設けている。また、サブケース９のフランジ部６３の第１密着面とメインケース７のケース取付座部５３の第２密着面との間に、ゴム系弾性体よりなるゴムシール１２が挟み込まれた状態で保持されているので、メインケース７とサブケース９との熱膨張係数の差を吸収することができる。これにより、ガタ付くことなくメインケース７の内部にモータ５を保持固定することができる。
【００５３】
また、ブラケット１０を伴ってモータ締結手段を構成するスクリュー１１は、モータ５をメインケース７に締め付け固定する際に、モータ５をサブケース９の底部６２の第２モータ座面に押し当てる方向にモータ５に荷重を与える機能（荷重付与手段）と、サブケース９のフランジ部６３をメインケース７のケース取付座部５３に組み付ける際に、ゴムシール１２を介してサブケース９のフランジ部６３の第１密着面をメインケース７のケース取付座部５３の第２密着面に押し当てる方向にサブケース９に荷重を与える機能（荷重付与手段）とを兼ね備えている。これにより、モータ５をメインケース７に締め付け固定する一種類のブラケット１０およびスクリュー１１によってモータ５のメインケース７への固定とサブケース９のメインケース７への固定とを同時に実施することができる。したがって、部品点数や組付工数を減少して製品コストを削減しながらも、モータ５をサブケース９に緊密的に密着させた状態で、メインケース７に締め付け固定することができる。
【００５４】
また、ゴムシール１２は、ブラケット１０およびスクリュー１１からサブケース９のフランジ部６３の第１密着面を介して、モータ５の中心軸線方向に平行な方向の締結軸力（締め付け荷重）が加わると圧縮変形するため、ゴムシール１２に弾性反発力が発生する。そして、ゴムシール１２は、その弾性反発力を利用して、サブケース９のフランジ部６３の第１密着面とメインケース７のケース取付座部５３の第２密着面との間の隙間を気密することで、水、塵や埃等の異物がサブケース９のフランジ部６３の第１密着面とメインケース７のケース取付座部５３の第２密着面との間の隙間からアクチュエータケース６の内部に侵入することはない。これにより、モータ５のフロント側からモータ５の内部に異物が侵入することもなくなるので、モータ５のロータとステータとの間に異物が噛み込むことはなく、つまりモータ５がロックすることはなく、モータアクチュエータ４の品質（制御応答性および信頼性等）を向上できる。
【００５５】
［変形例］
本実施例では、内燃機関用吸気流制御装置を、エンジン１の燃焼室１３内にて混合気の燃焼を促進させるための縦方向の渦流（タンブル流）の生成が可能となるように構成したが、エンジン１の燃焼を促進する横方向の渦流（スワール流）の生成が可能となるように構成しても良い。また、内燃機関用吸気流制御装置を、エンジン１の燃焼を促進するスキッシュ渦の生成が可能となるように構成しても良い。また、本発明のモータアクチュエータを、アイドル回転速度制御弁やスロットルバルブ等の吸気流量制御弁を駆動するモータアクチュエータに適用しても良い。また、本発明のモータアクチュエータを、車両用空調装置の通路切替ドアや開閉ドアを駆動するモータアクチュエータに適用しても良い。また、気体や液体等の流体を加圧して圧送する流体圧送機械（例えば送風機、圧縮機、ポンプ等）を駆動するモータアクチュエータに適用しても良い。
【００５６】
本実施例では、モータ５のモータシャフト２９と吸気流制御弁３のバルブシャフト２５との間に歯車減速機構等の動力伝達機構を設置しているが、歯車減速機構等の動力伝達機構を廃止して、モータ５のモータシャフト２９と吸気流制御弁３のバルブシャフト２５とを直結しても良い。この場合、アクチュエータケース（モータケース）６の内部には、モータ５のみ収容され、モータ５のモータシャフト２９がアクチュエータケース６を貫通して外部にモータ５の回転出力が取り出されるように構成される。また、モータ５を収容するモータケースと歯車減速機構等の動力伝達機構を収容するギヤケースとを別体で構成しても良い。
【００５７】
本実施例では、モータ５をメインケース７にブラケット１０およびスクリュー１１を用いて締め付け固定する際に、モータ５のヨーク３０のベアリングケース３２を介してサブケース９のフランジ部６３およびゴムシール１２にモータ５の中心軸線方向に平行な方向の締め付け荷重を与えるようにしているが、モータ５のヨーク３０の円筒部の外周に鍔状部または段差部を設けて、モータ５をメインケース７にブラケット１０およびスクリュー１１を用いて締め付け固定する際に、モータ５のヨーク３０の鍔状部または段差部を介してサブケース９のフランジ部６３およびゴムシール１２にモータ５の中心軸線方向に平行な方向の締め付け荷重を与えるようにしても良い。また、モータ５のヨーク３０の鍔状部または段差部にブラケット１０を直接当接させても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】（ａ）はモータアクチュエータの主要構造を示した平面図で、（ｂ）はモータアクチュエータの全体構造を示した断面図である（実施例１）。
【図２】内燃機関用吸気流制御装置の概略構成を示した模式図である（実施例１）。
【図３】内燃機関用吸気流制御装置の全体構成を示した断面図である（従来の技術）。
【図４】（ａ）は内燃機関用吸気流制御装置の樹脂ハウジングを示した正面図で、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である（従来の技術）。
【図５】内燃機関用吸気流制御装置の全体構成を示した断面図である（従来の技術）。
【符号の説明】
【００５９】
１  エンジン（内燃機関）
２  エンジン吸気管（バルブボデー）
３  吸気流制御弁
４  モータアクチュエータ
５  モータ
６  アクチュエータケース（モータケース）
７  メインケース（樹脂ケース）
９  サブケース（金属ケース）
１０  ブラケット（モータ締結手段、荷重付与手段）
１１  スクリュー（モータ締結手段、荷重付与手段）
１２  ゴムシール（ゴム系弾性体、シール部材）
３０  モータのヨーク
５１  メインケースの区画壁
５３  メインケースのケース取付座部
６１  サブケースの円筒部（筒部）
６２  サブケースの底部
６３  サブケースのフランジ部
６８  モータ荷重付与部（荷重付与手段）
【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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