(57)【要約】【課題】内燃機関の燃費低下を抑制するバルブリフトアクチュエータの提供。【解決手段】アクチュエータ１０は、凹部１１０が設けられ制御軸１２と共に直線運動する直動軸３４並びに回転運動する回転体３２を有し、回転体３２の回転運動を直動軸３４の直線運動へ変換する回転直動変換機構３０と、回転体３２を駆動する電動モータ５０と、直動軸３４が軸方向に貫通する貫通孔１００並びに貫通孔内周面１０１に開口し潤滑油が供給される供給孔１０４を形成するハウジング２０と、供給孔１０４内に支持され、当該孔１０４への供給潤滑油の圧力を貫通孔１００とは反対側から受けて設定移動位置の直動軸３４の凹部１１０に嵌入し、制御軸１２側から直動軸３４への伝達軸力よりも大きな駆動軸力が電動モータ５０への通電に応じて直動軸３４に作用して凹部１１０から離脱する可動体１２０とを備える。【選択図】図１
2008274856.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、当該制御対象バルブのリフト量を変化させるための制御軸を直線駆動するバルブリフトアクチュエータであって、
外周面に開口する凹部が設けられ前記制御軸と共に軸方向へ直線運動する直動軸並びに回転運動する回転体を有し、前記回転体の回転運動を前記直動軸の直線運動へ変換する回転直動変換機構と、
通電により前記回転体を回転駆動する電動モータと、
前記内燃機関に対して位置固定され、前記直動軸が軸方向に貫通する貫通孔並びに前記貫通孔の内周面に開口し流体供給源から流体が供給される供給孔を形成する固定節と、
前記供給孔内に摺動自在に支持され、前記供給孔への供給流体の圧力を前記貫通孔とは反対側から受けることにより設定移動位置における前記直動軸の前記凹部に嵌入し、前記制御軸側から前記直動軸へ伝達される伝達軸力よりも大きな駆動軸力が前記電動モータへの通電に応じて前記直動軸に作用することにより前記凹部から離脱する可動体と、
を備えることを特徴とするバルブリフトアクチュエータ。
【請求項２】
前記可動体は球状であり、前記供給孔内において前記直動軸の径方向に摺動自在であり、
前記凹部は、開口縁部から前記直動軸の軸方向に離間するほど深さを漸次増大させる内面を形成することを特徴とする請求項１に記載のバルブリフトアクチュエータ。
【請求項３】
前記内面は球面状であることを特徴とする請求項２に記載のバルブリフトアクチュエータ。
【請求項４】
前記直動軸は、前記貫通孔内に摺動自在に支持されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のバルブリフトアクチュエータ。
【請求項５】
前記固定節は、前記回転直動変換機構を収容し前記直動軸及び前記貫通孔の間を通じて前記供給孔に連通する収容室を形成するハウジングであり、このハウジングにより形成される前記供給孔への供給流体は、前記回転直動変換機構を潤滑するための潤滑液であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のバルブリフトアクチュエータ。
【請求項６】
前記固定節は、前記直動軸を摺動自在に支持する前記貫通孔の内周面に開口し当該内周面における前記供給孔の開口及び前記収容室の間を連通する連通溝を形成することを特徴とする請求項５に記載のバルブリフトアクチュエータ。
【請求項７】
前記可動体は、前記内燃機関の運転中に前記流体供給源から前記供給孔へ供給される流体の圧力を受けることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のバルブリフトアクチュエータ。
【請求項８】
前記可動体は球状であり、
前記直動軸において、前記凹部に軸方向に隣接してストレート部が設けられ、このストレート部の軸方向断面における輪郭線が前記直動軸の中心軸線に沿っていることを特徴とする請求項７に記載のバルブリフトアクチュエータ。
【請求項９】
前記内燃機関の運転中に前記制御対象バルブのリフト量を保持する保持条件が成立した場合に、前記電動モータへの通電を制御することにより前記直動軸を前記設定移動位置に定位させた状態で前記電動モータへの通電を停止し、前記内燃機関の運転中且つ当該通電停止中に前記制御対象バルブのリフト量を変化させる変化条件が成立した場合に、前記電動モータへの通電制御を再開して前記駆動軸力を発生させる通電制御手段を、
備えることを特徴とする請求項７又は８に記載のバルブリフトアクチュエータ。
【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において、当該制御対象バルブのリフト量（以下、「バルブリフト量」ともいう）を変化させるための制御軸を直線駆動するバルブリフトアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、制御軸と共に軸方向へ直線運動する直動軸に対して回転運動する回転体を連繋させてなる回転直動変換機構を用いて、制御軸に大きな駆動軸力を与えるようにしたバルブリフトアクチュエータが知られている。そして、このようなバルブリフトアクチュエータの一種として、特許文献１には、回転直動変換機構の回転体を電動モータによって回転駆動するものが開示されている。
【０００３】
具体的には、特許文献１に開示のバルブリフトアクチュエータでは、状況に応じたバルブリフト量が実現されるように電動モータへの通電を制御することによって、回転体に作用させる駆動トルク、ひいては直動軸に作用させる駆動軸力を調整可能となっている。
【特許文献１】２００６−２１４２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示のバルブリフトアクチュエータでは、制御対象バルブからのバルブ反力が制御軸を通じて直動軸へと伝達される。こうして伝達されるバルブ反力は直動軸の軸力として働くので、内燃機関においてバルブリフト量の保持が必要となる状況では、当該軸力に抗して直動軸を止めるための駆動軸力を電動モータへの通電によって継続的に発生させなければならない。故に、電動モータへの通電が継続されることによって消費電力が増大する分、内燃機関の負荷が増して燃費が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、バルブリフト量の制御に伴う内燃機関の燃費低下を抑制するバルブリフト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】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、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において、当該制御対象バルブのリフト量を変化させるための制御軸を直線駆動するバルブリフトアクチュエータであって、外周面に開口する凹部が設けられ制御軸と共に軸方向へ直線運動する直動軸並びに回転運動する回転体を有し、回転体の回転運動を直動軸の直線運動へ変換する回転直動変換機構と、通電により回転体を回転駆動する電動モータと、内燃機関に対して位置固定され、直動軸が軸方向に貫通する貫通孔並びに貫通孔の内周面に開口し流体供給源から流体が供給される供給孔を形成する固定節と、供給孔内に摺動自在に支持され、供給孔への供給流体の圧力を貫通孔とは反対側から受けることにより設定移動位置における直動軸の凹部に嵌入し、制御軸側から直動軸へ伝達される伝達軸力よりも大きな駆動軸力が電動モータへの通電に応じて直動軸に作用することにより凹部から離脱する可動体と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この発明によると、固定節の供給孔内に摺動自在に支持される可動体は、内周面に供給孔が開口する貫通孔を貫通した直動軸が設定移動位置にあるとき、供給孔への供給流体の圧力を貫通孔とは反対側から受けると、当該直動軸の外周面に開口した凹部に嵌入し得る。ここで、固定節は内燃機関に対して位置固定されているので、当該固定節の供給孔に支持される可動体が直動軸の凹部に嵌入することによって、直動軸が設定移動位置にロックされる。さらに可動体は、制御軸側から直動軸への伝達軸力よりも大きな駆動軸力が直動軸に作用するまでは、凹部からは離脱しないので、電動モータへの通電（以下、解決手段の欄では単に「モータ通電」という）の停止によって直動軸のロック状態が維持されることとなる。このようにモータ通電の停止状態下にあっても、制御軸と共に直線運動する直動軸を設定移動位置にロックしてバルブリフト量を保持することができるので、モータ通電による消費電力が低減される。以上によれば、バルブリフト量の制御に伴う電力消費に起因して内燃機関の燃費が低下する事態を抑制できるのである。
【０００８】
尚、可動体が凹部に嵌入した状態下、御軸側からの伝達軸力よりも大きな駆動軸力をモータ通電に応じて直動軸に作用させることによって、凹部から可動体が離脱する。これにより直動軸のロックが解除されるので、直動軸及び制御軸を軸方向の任意位置に駆動して、状況に応じたバルブリフト量を逐次実現することが可能になる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によると、可動体は球状であり、供給孔内において直動軸の径方向に摺動自在であり、凹部は、開口縁部から直動軸の軸方向に離間するほど深さを漸次増大させる内面を形成する。故に、可動体の凹部への嵌入状態下、凹部内面が開口縁部から深さを増大させる方向の駆動軸力を、制御軸側からの伝達軸力よりも大きくなるように直動軸に作用させることで、直動軸を駆動軸力方向へ駆動すると同時に、球状の可動体を当該凹部内面により流体圧力に抗して押圧できる。これによれば、モータ通電によって発生する駆動軸力を利用することで容易に、凹部から可動体を離脱させることができるのである。
【００１０】
請求項３に記載の発明によると、凹部において開口縁部から軸方向に離間するほど深さを漸次増大させる内面は、球面状である。これによれば、可動体の凹部への嵌入状態下では、球面状の内面に対し球状の可動体を安定的に着座させて直動軸のロック性を高めつつ、可動体の凹部からの離脱時には、モータ通電により発生の駆動軸力を利用して直動軸のロック解除性を高めることができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明によると、直動軸は、貫通孔内に摺動自在に支持される。この支持によれば、供給孔が開口する貫通孔内において直動軸の凹部の径方向位置が安定することになるので、供給孔内に支持される可動体を設定移動位置の凹部に確実に嵌入させて、直動軸のロック性を高めることができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明によると、固定節は、回転直動変換機構を収容し直動軸及び貫通孔の間を通じて供給孔に連通する収容室を形成するハウジングであり、このハウジングにより形成される供給孔への供給流体は、回転直動変換機構を潤滑するための潤滑液である。これによれば、直動軸及び貫通孔の間を通じて供給孔に連通する収容室には、供給孔へと供給されて供給孔及び可動体の間の摺動隙間を抜けた潤滑液を流入させることができる。したがって、可動体を凹部へ嵌入させる機能と、収容室内の回転直動変換機構を潤滑する機能とを、一供給孔への供給流体によって果たすことができるので、それら機能の実現に必要な構成の簡素化が可能となる。
【００１３】
請求項６に記載の発明によると、固定節は、直動軸を摺動自在に支持する貫通孔の内周面に開口し当該内周面における供給孔の開口及び収容室の間を連通する連通溝を形成する。これによれば、請求項４に記載の発明と同様に貫通孔内での凹部の径方向位置を安定させて、直動軸のロック性を高めることができる。しかも、供給孔及び可動体間の摺動隙間を抜けて貫通孔内周面の供給孔開口に達した潤滑液を、直動軸及び貫通孔の間となる連通溝を通じて確実に収容室へと流入させることができるので、回転直動変換機構の潤滑が不十分となる事態を抑制可能となる。
【００１４】
請求項７に記載の発明によると、可動体は、内燃機関の運転中に流体供給源から供給孔へ供給される流体の圧力を受ける。これによれば、内燃機関の運転中において貫通孔内の直動軸の凹部に嵌入した可動体は、供給孔への供給流体の圧力を貫通孔とは反対側から常時受ける状態となるため、制御軸側から直動軸への伝達軸力よりも大きな駆動軸力が発生しない限り、当該嵌入状態を維持することができる。したがって、直動軸のロック性が高められるのである。
【００１５】
請求項８に記載の発明によると、可動体は球状であり、直動軸において、凹部に軸方向に隣接してストレート部が設けられ、このストレート部の軸方向断面における輪郭線が直動軸の中心軸線に沿っている。このような構成では、可動体が供給孔への供給流体の圧力を貫通孔とは反対側から常時受ける状態となる内燃機関の運転中において、貫通孔を貫通する直動軸が設定移動位置から軸方向の一方へとずれることにより、当該可動部がストレート部に押し付けられる。ここで、ストレート部の軸方向断面における輪郭線は直動軸の中心軸線に沿っているので、当該ストレート部に対して球状の可動体は、転動しつつ接触することとなる。これによれば、直動軸の駆動が可動体によって阻害され難くなるので、状況に応じたバルブリフト量を正確に実現することができる。また、可動体の転動により直動軸と可動体との間の磨耗が抑制されることになるので、耐久性の向上を図ることもできる。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、内燃機関の運転中にバルブリフト量を保持する保持条件が成立した場合に、モータ通電を制御することにより直動軸を設定移動位置に定位させた状態でモータ通電を停止し、内燃機関の運転中且つ当該通電停止中にバルブリフト量を変化させる変化条件が成立した場合に、モータ通電制御を再開して制御軸側から直動軸への伝達軸力よりも大きな駆動軸力を発生させる通電制御手段を、備える。
【００１７】
この発明によると、供給孔への供給流体の圧力が貫通孔とは反対側から可動体に作用する内燃機関の運転中において、バルブリフト量の保持条件が成立すると、貫通孔を貫通する直動軸がモータ通電の制御によって設定移動位置に定位した状態で当該通電が停止する。その結果、可動体が設定移動位置の直動軸の凹部に嵌入して当該嵌入状態を維持することになるので、直動軸を設定位置に確実にロックしてバルブリフト量を保持することができる。また、内燃機関の運転中且つモータ通電の停止中にバルブリフト量の変化条件が成立すると、モータ通電の再開により、制御軸側から直動軸への伝達軸力よりも大きな駆動軸力が発生する。その結果、可動体が凹部から離脱して直動軸のロックが解除されることになるので、当該ロック解除後においては、状況に応じたバルブリフト量を逐次実現することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図２は、本発明の一実施形態によるバルブリフトアクチュエータ１０を備えたバルブリフト制御装置１を示している。バルブリフト制御装置１は車両に搭載され、内燃機関２の吸気バルブ３を制御対象バルブとしてその実バルブリフト量を制御する。このバルブリフト制御装置１は、具体的には、変化機構４及びバルブリフトアクチュエータ１０等から構成されている。
【００２０】
まず、変化機構４について説明する。変化機構４は、例えば特開２００１−２６３０１５号公報等に開示されるような図２の構成を有し、内燃機関２に組み込まれている。具体的に図２の変化機構４では、制御軸１２と共に直線運動可能なスライダギア１４が入力部１５及び揺動カム１６にヘリカルスプライン嵌合しており、制御軸１２の軸方向の移動位置に応じて入力部１５と揺動カム１６との間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に接触しており、また揺動カム１６は吸気バルブ３のロッカーアーム１９に接触可能に設けられており、入力部１５及び揺動カム１６間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４では、制御軸１２の移動位置に応じて吸気バルブ３の実バルブリフト量が変化し、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こととなる。尚、本実施形態において吸気バルブ３から制御軸１２へと伝達されるバルブ反力は、バルブリフトアクチュエータ１０とは反対側へ向かう軸力として制御軸１２に作用するようになっている。
【００２１】
次に、バルブリフトアクチュエータ１０について説明する。図３に示すようにバルブリフトアクチュエータ１０は、変化機構４の制御軸１２を軸方向に直線駆動するものである。バルブリフトアクチュエータ１０は、本体ハウジング２０、回転直動変換機構３０、オイルシール４０、電動モータ５０、回路ハウジング６０、駆動回路７０及び制御回路８０を備えている。
【００２２】
本体ハウジング２０は有底の段付筒状を呈しており、内燃機関２のシリンダヘッド６の固定壁７に底壁２１側が嵌合した状態において、内燃機関２に対し位置固定されている。本体ハウジング２０は、軸方向に互い隣接する第一収容室２２及び第二収容室２３を内部に形成している。ここで、第二収容室２３よりも底壁２１側に位置する第一収容室２２には、後に詳述する如く、オイルポンプ８から供給される潤滑油が流入するようになっている。
【００２３】
回転直動変換機構３０は、回転体３２と直動軸３４とを直接的に連繋させてなる送りねじ機構である。回転体３２は全体として有底円筒状の回転ナットであり、第一収容室２２と第二収容室２３とに跨る形態でそれら収容室２２，２３内に収容されている。回転体３２の軸方向中間部には、歯断面が台形の雌ねじ部３３が設けられている。この雌ねじ部３３の外周側において回転体３２は、本体ハウジング２０に設けられたラジアル軸受２４によって周方向へ正逆回転自在に軸支されている。これにより、回転体３２の軸方向一端部が第一収容室２２内おいて開口する一方、回転体３２の軸方向他端部が第二収容室２３内において閉塞された形となっている。
【００２４】
直動軸３４は全体として丸棒状のねじ軸であり、本体ハウジング２０の底壁２１を軸方向に貫通している。直動軸３４の軸方向一端部側は回転体３２内に同心配置されており、歯断面が台形の雄ねじ部３５が当該端部側に設けられている。この雄ねじ部３５は、回転体３２の雌ねじ部３３に螺合によって連繋している。これにより、直動軸３４の軸方向の移動位置が回転体３２の周方向の回転位置に応じて変化するようになっている。即ち回転直動変換機構３０では、回転体３２の回転運動が直動軸３４の直線運動へ変換されるようになっている。
【００２５】
直動軸３４の軸方他端部側はシリンダヘッド６内へ進入しており、当該端部が継手部材３６を介して制御軸１２に同軸連結されている。これにより直動軸３４は、制御軸１２と共に軸方向へ直線運動可能となっていると共に、吸気バルブ３のバルブ反力に起因する軸力が制御軸１２側から伝達されるようになっている。
【００２６】
オイルシール４０は、第一収容室２２と第二収容室２３との境界線上に配置され、回転体３２と本体ハウジング２０の周壁２５との間をシールしている。また、回転体３２内から第一収容室２２内へ露出する直動軸３４と回転体３２の第一収容室２２側端部との間には、常に隙間３８が確保されるようになっており、当該隙間３８が第一収容室２２と連通している。これらにより本実施形態では、第一収容室２２へ流入した潤滑油が回転体３２及び周壁２５の間から第二収容室２３へ漏れることを防止しつつ、当該潤滑油を回転体３２及び直動軸３４間の隙間３８へ導入してねじ部３３，３５の螺合部分を潤滑するようにしている。さらに本実施形態では、回転体３２の第二収容室２３側端部の閉塞により、潤滑油が回転体３２内から第二収容室２３内へ漏れることも防止している。
【００２７】
電動モータ５０は、モータロータ５１とモータステータ５２とを組み合わせてなるブラシレスモータであり、潤滑油の流入しない第二収容室２３内に収容されている。モータロータ５１は、ロータコア５３、駆動磁石５４及びセンサ磁石５５を有している。円筒状を呈するロータコア５３は回転体３２に同心外嵌されており、それによってモータロータ５１が回転体３２と共に周方向へ正逆回転可能となっている。駆動磁石５４は永久磁石からなり、ロータコア５３において周方向に等間隔をあけた複数個所にそれぞれ装着されている。ロータコア５３の周方向において隣り合う駆動磁石５４同士は、相反する磁極をロータコア５３の外周面側に形成する。センサ磁石５５は永久磁石からなり、円環状を呈している。センサ磁石５５は、磁性ホルダ５６を介してロータコア５３に同軸固定されており、それによって回転体３２と共に正逆回転可能となっている。センサ磁石５５は、軸方向の一端面側に形成する複数の磁極が周方向に隣り合うもの同士で相反するように、構成されている。
【００２８】
モータステータ５２は、ステータコア５７及びステータコイル５８を有している。円環ブロック状を呈するステータコア５７はモータロータ５１の外周側に同心配置されて、本体ハウジング２０の周壁２５に固定されている。ステータコア５７には、内周側へ突出する複数のティース部５９が設けられている。これら各ティース５９部には、ステータコイル５８がそれぞれ個別に巻装されている。
【００２９】
回路ハウジング６０は、三部材６１，６２，６３を組み合わせてなる。ここでベース部材６１は、本体ハウジング２０の周壁２５の開口側端部にボルト固定されている。中間部材６２は、本体ハウジング２０との間にベース部材６１を挟持する形態で周壁２５の開口側端部にボルト固定されている。カバー部材６３は、ベース部材６１とは反対側から中間部材６２に嵌合固定されている。これら三部材６１，６２，６３は共同して、駆動回路７０を収容する回路室６４を形成している。
【００３０】
駆動回路７０は例えばインバータ回路からなり、中間部材６２及びベース部材６１を貫通するハーネス７１を介して電動モータ５０の各ステータコイル５８に電気接続されている。駆動回路７０は、各ステータコイル５８を通電してそれらコイル５８を所定順序で励磁することにより、モータロータ５１の各駆動磁石５４に作用する回転磁界を発生させる。この回転磁界の方向へモータロータ５１が回転体３２と共に回転駆動され、それに応じて直動軸３４が直線駆動されることとなる。
【００３１】
駆動回路７０は、ベース部材６１を貫通する内周孔６５を通じて第二収容室２３内へ露出する複数の磁気検出素子７２を有している。各磁気検出素子７２は例えばホール素子であり、モータロータ５１のセンサ磁石５５と軸方向に対向可能に配置されている。各磁気検出素子７２は、センサ磁石５５から受ける磁気作用に基づいて回転体３２の回転位置を検出する。ここで、駆動回路７０は制御回路８０と電気接続されており、検出した回転体３２の回転位置を制御回路８０へ与えるようになっている。
【００３２】
制御回路８０は、本実施形態では内燃機関用の制御回路を兼ねており、ハウジング２０，６０の外部に配置される。制御回路８０は、駆動回路７０から与えられる回転体３２の回転位置に基づいて、直動軸３４（制御軸１２）の移動位置を算出する。さらに制御回路８０は、算出した直動軸３４の移動位置から実バルブリフト量を推定し、当該実バルブリフト量と目標バルブリフト量との差分に基づくフィードバック制御指令を駆動回路７０へ与える。このフィードバック制御指令に従って駆動回路７０から各ステータコイル５８への通電が制御されることにより、制御軸１２を直動軸３４と共に直線駆動して目標バルブリフト量を実現するのに必要な駆動軸力が、直動軸３４に発生するのである。尚、本実施形態において目標バルブリフト量は、内燃機関の回転数、アクセル開度等の車両の運転状況に基づいて、制御回路８０が設定するようになっている。
【００３３】
次に、本実施形態の特徴的構成について詳細に説明する。
【００３４】
図１に示すように内燃機関２のシリンダヘッド６は、搬送通路９０を形成している。この搬送通路９０はオイルポンプ８に連通し、固定壁７において本体ハウジング２０が嵌合する嵌合孔９２まで延伸している。ここでオイルポンプ８は、内燃機関２の回転出力によって駆動されるメカポンプであるので、「潤滑液」としてオイルポンプ８から吐出される潤滑油は、内燃機関２の運転中において常に搬送通路９０を通じて本体ハウジング２０に供給されるようになっている。
【００３５】
こうして潤滑油の供給を受ける金属製の本体ハウジング２０は、その底壁２１において、貫通孔１００、オリフィス溝１０２、供給孔１０４及び連通溝１０６を形成している。貫通孔１００は円筒孔状に形成されており、当該孔１００に対して同心貫通状態の直動軸３４を内周面１０１により摺動自在に支持している。オリフィス溝１０２は、貫通孔１００と同心の円環溝状に形成されて底壁２１の外周面に開口しており、それによって搬送通路９０と連通している。供給孔１０４は、貫通孔１００の径方向に延伸する円筒孔状に形成されて貫通孔１００の内周面１０１とオリフィス溝１０２の底面１０３とに開口しており、それによって貫通孔１００とオリフィス溝１０２との間を連通している。連通溝１０６は、貫通孔１００と同心の円環溝状に形成されて内周面１０１に開口しており、それによって内周面１０１における供給孔１０４の開口１０５と第一収容室２２との間を連通している。以上より、搬送通路９０から本体ハウジング２０への潤滑油は、オリフィス溝１０２及び供給孔１０４へ順次供給され、さらに貫通孔１００及び直動軸３４の間となる連通溝１０６を通じて確実に第一収容室２２へと流入するようになっている。
【００３６】
金属製の直動軸３４において制御軸１２側端部と雄ねじ部３５との間には、外周面に開口する凹部１１０が設けられている。図４，５に示すように本実施形態の凹部１１０は、直動軸３４の径方向内側へ部分球面状に凹む内面１１２を形成している。これにより凹部１１０は、図４に示すように、開口縁部１１４及び最深部１１５の間において当該開口縁部１１４から直動軸３４の軸方向に離間するほど、深さが漸次増大する形となっている。換言すれば凹部１１０は、最深部１１５から制御軸１２側及び回転体３２側の各々へ向かって、深さが漸次減少する形となっている。
【００３７】
図１に示すように、直動軸３４の制御軸１２側端部及び雄ねじ部３５の間においては、さらにストレート部１１６が凹部１１０の制御軸１２側に隣接して設けられている。このストレート部１１６は、実質的に凹みのない円形断面にて直動軸３４の軸方向に真直ぐに延伸している。これによりストレート部１１６では、任意の軸方向断面（例えば図４の断面）における輪郭線１１８が、直動軸３４の中心軸線Ｏに沿う直線状となっている。
【００３８】
このように凹部１１０及びストレート部１１６の設けられた直動軸３４は、図４に示す設定移動位置において、凹部１１０の開口１１３を供給孔１０４の開口１０５と向き合わせる。一方、設定移動位置よりも回転体３２側の任意の移動位置において直動軸３４は、図６に示すように、凹部１１０よりも制御軸１２側のストレート部１１６を供給孔１０４の開口１０５と向き合わせる。
【００３９】
以上の構成に加えて本実施形態のバルブリフトアクチュエータ１０は、図１，４，５に示すように可動体１２０を備えている。この可動体１２０は金属によって球状に形成されており、供給孔１０４内に摺動自在に支持されている。ここで供給孔１０４は、貫通孔１００の径方向に延伸して設けられているので、当該貫通孔１００を同心貫通する直動軸３４の径方向が供給孔１０４内における可動体１２０の摺動方向と実質的に一致している。
【００４０】
したがって、内燃機関２の運転中において可動体１２０は、オイルポンプ８から供給孔１０４へ供給される潤滑油の圧力を貫通孔１００とは反対側から受け、当該孔１００内へと向かって押圧されることとなる。このとき、直動軸３４が図４の設定移動位置にある場合には、供給孔１０４と向き合う凹部１１０へ可動体１２０が嵌入する。一方、直動軸３４が設定移動位置よりも回転体３２側にある場合には、図６に示すように、供給孔１０４と向き合うストレート部１１６に対して可動体１２０が押し付けられる。
【００４１】
そして、可動体１２０をいずれの状態に駆動する場合にあっても、潤滑油は、供給孔１０４と可動体１２０との間の摺動隙間を抜けることにより、連通溝１０６を通じて第一収容室２２に流入可能となっている。即ち本実施形態では、可動体１２０の駆動機能と回転直動変換機構３０の潤滑機能とが一供給孔１０４への潤滑油によって果たされるので、それら二つの機能を実現するための構成が比較的簡素化された形となっている。
【００４２】
次に、本実施形態の特徴的作動について詳細に説明する。
【００４３】
車両のイグニッションスイッチのオンにより内燃機関２が始動すると、それと共にオイルポンプ８が潤滑油の吐出作動を開始するため、供給孔１０４への供給潤滑油の圧力（以下、単に「供給油圧」という）が可動体１２０に常に作用する状態となる。そして、この状態において制御回路８０は、内燃機関２の回転数が閾値（例えば２０００ｒｐｍ）未満となるときには、実バルブリフト量を保持する保持条件が成立していると判断し、保持処理を実施する。
【００４４】
まず、保持処理において制御回路８０は、目標バルブリフト量を設定値（例えば最大バルブリフト量の１０％値）にするための制御指令を駆動回路７０へ与えることにより、電動モータ５０への通電を制御して直動軸３４を図４の設定移動位置に定位させる。その結果、供給油圧を受ける可動体１２０が、貫通孔１００内の直動軸３４の凹部１１０へと嵌入する。ここで本実施形態では、貫通孔１００の内周面１０１によって直動軸３４が支持されていることにより、貫通孔１００内における凹部１１０の径方向位置が安定するようになっているので、当該凹部１１０への可動体１２０の嵌入が確実なものとなる。
【００４５】
さらに、保持処理において制御回路８０は、直動軸３４の定位から可動体１２０の嵌入に必要な時間（例えば１秒程度）が経過すると、電動モータ５０への通電を停止する。このとき直動軸３４は、吸気バルブ３のバルブ反力に起因する軸力が制御軸１２側から伝達される状態となっているが、本実施形態では、制御軸１２側からの当該伝達軸力（以下、単に「単に伝達軸力」という）にも拘らず直動軸３４がロックされるようになっている。
【００４６】
具体的に本実施形態では、伝達軸力の予想最大値よりも大きな駆動軸力が直動軸３４に発生しない限り可動体１２０が凹部１１０から離脱しないように、可動体１２０の球径や供給孔１０４の内径等が予め設定されることで、供給油圧によって可動体１２０に作用する押圧力が調整されている。また、球状の可動体１２０は、凹部１１０の球面状の内面１１２に対して安定的に着座可能となっている。これらによれば、可動体１２０の凹部１１０への嵌入状態が伝達軸力に抗して維持されるようになるので、直動軸３４を設定移動位置に定位させたままロックすることができる。
【００４７】
以上、保持処理の結果、目標バルブリフト量としての上記設定値に実バルブリフト量が保持されることとなる。このように本実施形態では、電動モータ５０への通電停止状態にあっても、実バルブリフト量を確実に保持して電動モータ５０による消費電力を低減することができる。ここで特に、実バルブリフト量の保持時間はその変化時間に比べて長くなる傾向にあるので、かかる消費電力の低減作用は顕著なものとなる。したがって、実バルブリフト量の制御に伴う電力消費に起因して内燃機関２の燃費が低下する事態を抑制することができる。
【００４８】
さて、上記保持処理による電動モータ５０への通電停止中に、内燃機関２の回転数が閾値以上となると、制御回路８０は、実バルブリフト量を変化させる変化条件が成立していると判断し、変化処理を実施する。
【００４９】
まず、変化処理において制御回路８０は、目標バルブリフト量を車両の運転状況に応じた適値にするための制御指令を駆動回路７０へ与えることにより、電動モータ５０への通電制御を再開して、直動軸３４に作用させる駆動軸力（以下、単に「駆動軸力」という）を回転体３２側へ向かって発生する。ここで、凹部１１０の深さは最深部１１５から制御軸１２側へ向かって漸次減少しているので、回転体３２側へ向かう駆動軸力の発生により、直動軸３４の径方向外側へ向かう押圧力が当該凹部１１０の内面１１２から可動体１２０へ作用することとなる。
【００５０】
そこで、特に本実施形態の変化処理においては、伝達軸力の予想最大値よりも大きな駆動軸力を回転体３２側へ向かって発生させることにより、直動軸３４を設定移動位置から回転体３２側へ駆動しつつ、可動体１２０を供給油圧に抗して駆動する。その結果、図６の如く可動体１２０が凹部１１０から離脱して直動軸３４のロックが解除されると共に、供給油圧を受ける可動体１２０が凹部１１０よりも制御軸１２側のストレート部１１６に対して押し付けられる。尚、このとき可動体１２０は、輪郭線１１８が直動軸３４の中心軸線Ｏに沿うストレート部１１６に対して、転動しつつ接触することができる。したがって、直動軸３４の駆動が阻害され難くなると共に、可動体１２０と直動軸３４との間において磨耗が発生し難くなる。
【００５１】
以上、変化処理の結果、車両の運転状況に応じて変更される目標バルブリフト量と一致するように、実バルブリフト量が制御されることとなる。したがって、本実施形態によれば、内燃機関２の高回転時に、車両の運転状況に適した実バルブリフト量を正しく実現することができるのである。
【００５２】
尚、以上説明した実施形態では、オイルポンプ８が特許請求の範囲に記載の「流体供給源」に相当し、本体ハウジング２０が特許請求の範囲に記載の「固定節」及び「ハウジング」に相当し、第一収容室２２が特許請求の範囲に記載の「収容室」に相当し、制御回路８０及び駆動回路７０が共同して特許請求の範囲に記載の「通電制御手段」を構成している。
【００５３】
（他の実施形態）
さて、ここでまで本発明の一実施形態について説明してきたが、本発明は、当該実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
【００５４】
具体的には、凹部１１０の形状については、開口縁部１１４から直動軸３４の軸方向に離間するほど深さを漸次増大させる内面１１２を形成する形状であれば、好適に採用することができる。例えば、円錐面状に凹部１１０の内面１１２を形成してもよいし、円錐台面状に凹部１１０の内面１１２を形成してもよいし、図７の如く直動軸３４と同心の円環溝状を呈し軸方向断面の形状が円弧形、三角形及び台形のいずれか（図７は円弧形の例）である凹部１１０を形成してもよい。
【００５５】
供給孔１０４及び可動体１２０については、それらの複数組を設けるようにしてもよく、その場合には、各組の可動体１２０が共通して嵌入する凹部１１０を設けるようにしてもよいし、各組の可動体１２０がそれぞれ個別に嵌入する複数の凹部１１０を設けるようにしてもよい。
【００５６】
貫通孔１００については、凹部１１０に可動体１２０が嵌入可能な限りにおいて、直動軸３４が遊挿されるようにしてもよい。また、連通溝１０６については設けなくてもよく、その場合には、例えば貫通孔１００と直動軸３４との間の摺動隙間を通じて潤滑油を供給孔１０４から第一収容室２２へと流入させる。さらに、オリフィス溝１０２については設けなくてもよく、その場合には、例えば潤滑油の供給を搬送通路９０から供給孔１０４への直接供給とする。
【００５７】
回転直動変換機構３０としては、例えば回転体（回転ナット）３２と直動軸（ねじ軸）３４とが歯車や玉等を介して間接的に連繋してなるものを採用してもよい。また、直動軸３４については、制御軸１２に対して偏心連結させてもよい。
【００５８】
流体供給源（８）としては、上述したメカポンプ以外にも、例えば内燃機関２の運転に伴って又は適時に作動する電動ポンプを用いてもよい。また、電動モータ５０としては、上述したブラシレスモータ以外のモータを用いてもよい。
【００５９】
バルブリフトアクチュエータ１０が組み合わされる変化機構４の構成としては、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得るものであれば、上述した構成以外にも、例えばバルブ反力がバルブリフトアクチュエータ１０側へ向かう軸力として制御軸１２に作用する構成であってもよい。また、変化機構４については、排気バルブを制御対象バルブとするものや、吸、排気バルブの双方を制御対象とするものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態によるバルブリフトアクチュエータの特徴部分を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態によるバルブリフトアクチュエータを備えたバルブリフト制御装置を示す部分断面模式図（ａ）及び横断面図（ｂ）である。
【図３】本発明の一実施形態によるバルブリフトアクチュエータを示す断面図である。
【図４】図１の要部を示す拡大断面図である。
【図５】図４のV−V線断面図である。
【図６】図４とは別の作動状態を示す拡大断面図である。
【図７】図４の変形例を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  バルブリフト制御装置、２  内燃機関、３  吸気バルブ、４  変化機構、６  シリンダヘッド、７  固定壁、８  オイルポンプ（流体供給源）、１０  バルブリフトアクチュエータ、１２  制御軸、２０  本体ハウジング（固定節・ハウジング）、２１  底壁、２２  第一収容室（収容室）、２３  第二収容室、３０  回転直動変換機構、３２  回転体、３３  雌ねじ部、３４  直動軸、３５  雄ねじ部、３６  継手部材、４０  オイルシール、５０  電動モータ、６０  回路ハウジング、７０  駆動回路（通電制御手段）、８０  制御回路（通電制御手段）、９０  搬送通路、９２  嵌合孔、１００  貫通孔、１０１  内周面、１０２  オリフィス溝、１０４  供給孔、１０５  開口、１０６  連通溝、１１０  凹部、１１２  内面、１１３  開口、１１４  開口縁部、１１５  最深部、１１６  ストレート部、１１８  輪郭線、１２０  可動体、Ｏ  中心軸線
【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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