(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気バルブおよび排気バルブのうち少なくとも一方の当該バルブのリフト量
を制御するバルブリフト制御装置に用いられ、
前記リフト量を制御軸の軸方向位置に応じて変化させる変化機構の当該制御軸を直線駆動するバルブリフト制御装置用アクチュエータにおいて、
前記制御軸と共に軸方向に直線運動するねじ軸、および前記ねじ軸と同軸に配置されて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に変換する送りねじ機構と、
前記回転軸の反制御軸側に設けられ、通電により前記回転軸を回転駆動するモータ部と、
前記回転軸の反制御軸側の第１の周域、および前記ねじ軸と前記回転軸との隙間を介して前記第１の周域と連通する前記回転軸の制御軸側の第２の周域の一方に開口する開口部を有し、前記一方の周域に作動油を供給する供給経路と、前記第１の周域および前記第２の周域の他方に開口する開口部を有し、前記他方の周域の作動油を排出する排出経路とからなる作動油供給経路と、を備え、
前記作動油供給経路に前記作動油が流れることにより、前記第１の周域と前記第２の周域との間を前記作動油が循環し、
前記ねじ軸は、前記第１の周域に接続する前記供給経路または前記排出経路としての貫通孔を前記ねじ軸内に備えていることを特徴とするバルブリフト制御装置用アクチュエータ。
【請求項２】
前記ねじ軸は、前記回転軸内に配置されており、
前記第１の周域は、前記回転軸と、前記回転軸内に配置される前記ねじ軸とで区画されてい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用アクチュエータ。
【請求項３】
前記ねじ軸と前記制御軸の対向する端部を回転可能に連繋する継手部材を備え、
前記貫通孔は、前記ねじ軸の前記端部に開口するように延びていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバルブリフト制御装置用アクチュエータ。
【請求項４】
前記回転軸に装着される内輪を有し、前記回転軸を回転自在に支持する転がり軸受と、
前記第２の周域と、前記転がり軸受との間に配置され、前記第２の周域に導かれている作動油をシールするオイルシールとを備え、
前記供給経路の開口部は、前記第２の周域に開口し、前記排出経路の開口部は、前記第１の周域に開口しており、
前記作動油供給経路は、前記第２の周域より作動油を導入し、前記第１の周域より作動油を排出していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のバルブリフト制御装置用アクチュエータ。
【請求項５】
前記モータ部と前記第１の周域を隔離する隔壁部材を備え、
前記隔壁部材は、前記回転軸に装着されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のバルブリフト制御装置用アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブリフト制御装置用アクチュエータに関し、例えば内燃機関の吸気バルブおよび排気バルブの少なくとも一方について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適用して好適なものである。
【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変化機構の当該制御軸を直線駆動するために、各種のアクチュエータが用いられている。
【０００３】
例えば特許文献１では、変化機構の制御軸を、油圧力を利用して直線運動させるアクチュエータが開示されている。この技術では、制御軸に連動するピストンと、ピストンを収容する空間を、ピストンを隔てて軸方向に区画した第１油圧室と第２油圧室とを備え、流量制御弁により第１油圧室と第２油圧室とにオイルを選択的に供給することで制御軸を軸方向に直線駆動している。
【特許文献１】特開２００１−２６３０１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
油圧力を利用する場合には、例えば低温環境時や内燃機関の始動直後等にて油圧の制御条件が厳しくなるときに高精度に制御することが難しくなる場合がある。
【０００５】
そこで発明者らは、モータ部等の電動機の回転力を利用して、その回転力によりトルク伝達された回転軸の回転運動を、ねじ軸の直線運動に変換する送りねじ機構等の機構を用いたいわゆる直動機構を検討している。このような直動機構をアクチュエータに適用すると、互いに同軸の回転軸とねじ軸とを直接的にまたは間接的に連繋させた構成によって比較的大きな直線駆動力を得るため、熱発生し易いという問題がある。この直動機構が熱発生すると、モータ部温度の上昇や、モータ部を駆動制御する制御装置の駆動回路へ影響を及ぼすおそれがある。
【０００６】
これに対して、直動機構内部にオイルを注入等しておき、冷却のためのオイルを溜めておくことが考えられるが、溜まった後に循環しなければ放熱性に限界がある。
【０００７】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、回転運動を直線運動に変換する直動機構の放熱性を向上することを目的とする。
【０００８】
また、別の目的は、直動機構の放熱性向上を図るとともに、直動機構内で連繋される作動部材の信頼性向上が図れるバルブリフト制御装置用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】
本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を備える。
【００１０】
即ち、請求項１乃至５に記載の発明では、内燃機関の吸気バルブおよび排気バルブのうち少なくとも一方の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、リフト量を制御軸の軸方向位置に応じて変化させる変化機構の制御軸を直線駆動するバルブリフト制御装置用アクチュエータにおいて、制御軸と共に軸方向に直線運動するねじ軸、およびねじ軸と同軸に配置されて回転運動する回転軸を有し、回転軸の回転運動をねじ軸の直線運動に変換する送りねじ機構と、回転軸の反制御軸側に設けられ、通電により回転軸を回転駆動するモータ部と、回転軸の反制御軸側の第１の周域、およびねじ軸と回転軸との隙間を介して第１の周域と連通する回転軸の制御軸側の第２の周域の一方に開口する開口部を有し、一方の周域に作動油を供給する供給経路と、第１の周域および第２の周域の他方に開口する開口部を有し、他方の周域の作動油を排出する排出経路とからなる作動油供給経路と、を備え、作動油供給経路に作動油が流れることにより、第１の周域と第２の周域との間を作動油が循環し、ねじ軸は、第１の周域に接続する供給経路または排出経路としての貫通孔をねじ軸内に備えていることを特徴とする。
【００１１】
これによると、回転軸の反制御軸側の第１の周域と、回転軸の制御軸側の第２の周域との間を作動油が流れる作動油供給経路を備えるので、制御軸を直線駆動するための送りねじ機構において、作動油供給経路によって、回転運動を直線運動に変換する回転軸とねじ軸との間にエンジンオイル等の作動油が流れるように、作動油を供給することができる。
【００１２】
したがって、回転運動を直線運動に変換する送りねじ機構等の直動機構の放熱性を、その内部に流れるエンジンオイル等の作動油の循環により向上することが可能である。また、回転運動を直線運動に変換する回転軸とねじ軸との間を、作動油供給経路を流れる作動油によって強制循環させることができる。加えて、ねじ軸ねじ軸は、第１の周域に接続する供給経路または排出経路としての貫通孔をねじ軸内に備えているので、第１周域と第２周域が比較的離れているものであっても、第１の周域と第２の周域との間を作動油が流れる作動油供給経路を比較的簡素に形成することができる。
【００１３】
特に、請求項２に記載の発明では、ねじ軸は、回転軸内に配置されており、第１の周域は、回転軸と、回転軸内に配置されるねじ軸とで区画されていることを特徴とする。
【００１４】
これによると、作動油供給経路の作動油が流れる第１の周域は、回転軸と、回転軸内に配置されるねじ軸とで区画されているので、回転運動を直線運動に変換する回転軸とねじ軸との間に、作動油を確実に流すことができる。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明では、ねじ軸と制御軸の対向する端部を回転可能に連繋する継手部材を備え、貫通孔は、回転軸の端部に開口するように延びていることを特徴とする。
【００２０】
一般に、ねじ軸と制御軸の対向する端部を回転可能に連繋する継手部材は、制御軸によりリフト量を変化させる制御対象のバルブ作動によって制御軸に比較的大きな引張り力が作用する。その引張り力が発生するごとに、制御軸の端部、ねじ軸の端部、およびそれら端部を連繋する継手部材に加わるため、制御軸の端部、ねじ軸の端部、および継手部材は磨耗し易い。
【００２１】
これに対して請求項３に記載の発明では、作動油が導かれる貫通孔を、ねじ軸の端部に開口するように延びていることが好ましい。これにより、ねじ軸の端部に開口するように延びる貫通孔によって、作動油供給経路を流れる作動油を、制御軸の端部、ねじ軸の端部、およびそれら端部を連繋する継手部材内に導くことができる。
【００２２】
また、請求項４に記載の発明では、回転軸に装着される内輪を有し、回転軸を回転自在に支持する転がり軸受と、第２の周域と、転がり軸受との間に配置され、第２の周域に導かれている作動油をシールするオイルシールとを備え、
供給経路の開口部は、第２の周域に開口し、排出経路の開口部は、第１の周域に開口しており、作動油供給経路は、第２の周域より作動油を導入し、第１の周域より作動油を排出していることを特徴とする。
【００２３】
一般に、第２の周域と転がり軸受との間に、第２の周域に導かれている作動油をシールするオイルシールを設ける場合、オイルシールの耐圧上、作動油供給経路から供給される作動油の油量を最小限にする必要がある。
【００２４】
これに対して請求項４に記載の発明では、作動油供給経路は、第２の周域より作動油を導入し、第１の周域より作動油を排出しているので、作動油の油量を調節して第２の周域内の作動油圧を耐圧以下にすることが容易である。
【００２５】
また、請求項５に記載の発明では、モータ部と第１の周域を隔離する隔壁部材を備え、隔壁部材は、回転軸に装着されていることを特徴とする。
【００２６】
これによると、冷却が必要な回転軸とねじ軸の間を作動油により冷却するとともに、モータ部内を隔壁部材で気密にシールし、かつ冷却が必要なモータ部を隔壁部材を介して作動油で冷却することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明のバルブリフト制御装置用アクチュエータを、内燃機関（以下、エンジン）の吸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適用して具体化した実施形態を図面に従って説明する。図１は、本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部分的断面図である。図２は、本実施形態によるバルブリフト制御装置を示す模式図であって、図２（ａ）は制御軸の軸方向部分断面図、図２（ｂ）は径方向断面図である。図３は、本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。
【００２８】
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、エンジン４に組み込まれている。具体的には、図２（ａ）に示すように変化機構８は、制御軸１２の軸方向に制御軸１２と共に直線運動可能なスライダギア１４を入力部１５および揺動カム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。
【００２９】
また、図２（ｂ）に示すように、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６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６のリフト量（以下単に、バルブリフト量と呼ぶ）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。
【００３０】
なお、本実施形態において吸気バルブ６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。
【００３１】
アクチュエータ１０は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、変化機構８の制御軸１２を軸方向に直線駆動するものである。具体的には、図３に示すようにアクチュエータ１０は、本体ケース２０、送りねじ機構２１、スラスト軸受２２、ラジアル軸受２３、オイルシール２４、変位規制部２５、モータ部２６、磁石部２７、センサ部２８、および通電部２９とを備えている。なお、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。
【００３２】
本体ケース２０は、図３に示すように、有底筒状に形成され、底部３１がエンジン４の取付孔３０に嵌合した状態でエンジン４にボルト固定されている。本体ケース２０は、軸方向において互いに隣接する空間（以下、第１空間と呼ぶ）３２及び第２空間３３を内部に形成している。なお、図３においては、第１空間３２と第２空間３３との境界線Ｂを二点鎖線にて模式的に示している。
【００３３】
送りねじ機構２１は、図１および図３に示すように、互いに同軸に配置される回転軸３８とねじ軸３９とを組み合わせてなる台形ねじ機構である。この回転軸３８は、全体として略円筒状に形成されており、第１空間３２と第２空間３３とに跨って配置されることで通電部２９と変化機構８の制御軸１２との間に位置している。
【００３４】
図１に示すように、回転軸３８は、歯断面が台形の雌ねじ４０が内周壁に切られているナット４１を備えており、ナット４１には、ナット４１に装着されるリッド４２、および係止部材としてのサークリップ４３が設けられている。ナット４１は、それと同軸に配置されたスラスト軸受２２とラジアル軸受２３とで軸受されることにより、周方向に正逆回転可能となっている。ナット４１の一端部４１ａは第１空間３２に開口し、ナット４１の他端部４１ｂは第２空間３３においてリッド４２により閉塞されている。サークリップ４３は、Ｃ字状等に形成されてナット４１の外周壁の周方向溝４５に嵌められており、ナット４１に対して軸方向に相対変位不能となっている。
【００３５】
リッド４２は、ナット４１と同軸の略円筒状に形成されている。リッド４２は、隔壁部４４ａ、嵌合部４４ｂ、およびスリーブ部４４ｃを有している。隔壁部４４ａは略円板状に形成され、ナット４１の他端部４１ｂの開口部を塞いでいる。また、嵌合部４４ｂは、隔壁部４４ａの外周部から制御軸１２側に延びる略筒状に形成され、シール部材としてのＯリング９８を介して他端部４１ｂの内周に液密に装着されている。リッド４２の隔壁部４４ａおよび嵌合部４４ｂと、ナット４１の他端部４１ｂと、ねじ軸３９とにより、内部空間（以下、第１内部空間と呼ぶ）４９が形成されている。リッド４２は、第１内部空間４９と空間３３の間を液密にシールしている。第１内部空間４９は、空間３３に対して液密にシールされており、この空間４９内に、オイルを液密に溜めることが可能である。さらに、スリーブ部４４ｃは、隔壁部４４ａの外周部から通電部２９側に向かって開口するように筒状に延びている。
【００３６】
なお、第１内部空間４９と、この空間４９にオイルを導くオイル循環経路の構成については、後述する。
【００３７】
ねじ軸３９は、本体ケース２０の底部３１をエンジン４側に挿通しており、エンジン４側より順に、エンジン４のオイル通路４７と、第１空間３２と、ナット４１の制御軸１２側の第２内部空間４６とに跨って配置されている。ねじ軸３９は、通電部２９と、変化機構８の制御軸１２との間に位置している。また、ねじ軸３９においてナット４１側の端部の外周壁には、歯断面が台形の雄ねじ４８が設けられており、この雄ねじ４８がナット４１の雌ねじ４０と螺合するように構成されている。これにより、回転軸３８が回転することによってねじ軸３９が軸方向変位するようになっている。即ち、送りねじ機構２１では、回転軸３８の回転運動をねじ軸３９の軸方向運動に運動変換され、回転軸３８の回転駆動がねじ軸３９の直線駆動に変換されるのである。
【００３８】
また、図３に示すように、ねじ軸３９においてオイル通路４７側の端部３９ｊは、継ぎ手部材９９を介して、制御軸１２のスライダギア１４とは反対側の端部１２ｊに同軸に連結されている。これによりねじ軸３９は、制御軸１２と共に直線運動可能となっており、且つ上記バルブ反力によって軸方向の制御軸１２側へと付勢されるようになっている。
【００３９】
継手部材９９は、両端部１２ｊ、３９ｊを回転可能に連繋しており、上記バルブ反力による引張り力が、端部１２ｊ、端部３９ｊ、およびこれら端部１２ｊ、３９ｊに連繋する継手部材９９に作用する。
【００４０】
図１に示すように、ねじ軸３９は、雄ねじ４８と上記端部３９ｊと間の中間部の外周壁に、インボリュートスプライン５０が形成されている。また、本体ケース２０において底部３１に嵌着されたブッシュ（以下、回転規制ブッシュと呼ぶ）５１の内周壁には、このインボリュートスプライン５０に径方向で凹凸嵌合するインボリュートスプライン５２が形成されている。
【００４１】
これらインボリュートスプライン５０、５２同士の嵌合（以下、インボリュート嵌合と呼ぶ）により、回転規制ブッシュ５１に対するねじ軸３９の摺動抵抗を低減しつつ、ねじ軸３９の回転並びに心ずれを規制可能にしてる。そのようなインボリュート嵌合によって送りねじ機構２１における運動変換効率が高められている。
【００４２】
回転軸３８に働くスラスト力を支持するスラスト軸受２２は、第１空間３２に配置されている。このスラスト軸受２２は、図１および図３に示すように、内輪５３と外輪５４との間に玉状の転動体５５を挟持してなるアキシアルコンタクト式の玉軸受である。なお、スラスト軸受２２は、これに限らず、アンギュラコンタクト式又はアキシアルコンタクト式のころ軸受であってもよく、回転軸３８に働くスラスト力を支持する軸受であればいずれの構造であってもよい。
【００４３】
外輪５４は、本体ケース２０の内周壁に嵌合している。内輪５３はナット４１の端部４１ａに軸方向の制御軸１２側から係合しており、また外輪５４には本体ケース２０の底部３１が軸方向の制御軸１２側から係合している。
【００４４】
回転軸３８に働くラジアル力を支持するラジアル軸受２３は、第２空間３３に配置されている。このラジアル軸受２３は、図１および図３に示すように、内輪５６と外輪５７との間に玉状の転動体５８を挟持してなるラジアルコンタクト式の玉軸受である。なお、ラジアル軸受２３は、これに限らず、アンギュラコンタクト式のころ軸受又はアンギュラコンタクト式の玉軸受であってよく、回転軸３８に働くラジアル力を支持する軸受であればいずれの構造であってもよい。
【００４５】
内輪５６はナット４１の外周壁に嵌合装着されており、この内輪５６にサークリップ４３が軸方向の制御軸１２側から係合している。外輪５７は、本体ケース２０の内壁から円筒状に突出するリテーナ部５９の内周壁に嵌合している。
【００４６】
オイルシール２４は、本体ケース２０とナット４１の端部４１ａとの間に介装されている。このオイルシール２４は第１空間３２と第２空間３３との境界線Ｂ上に配置され、サークリップ４３を挟んでラジアル軸受２３とは反対側に位置している。
【００４７】
変位規制部２５は、ストッパ６０と、弾性部材としてのウェーブワッシャ６１とで構成され、第２空間３３に配置されている。ストッパ６０は、嵌合部６２、固定部６３、および係止部６４を有している。嵌合部６２は円筒状に形成され、本体ケース２０のリテーナ部５９の外周壁に嵌合している。固定部６３は、嵌合部６２の一端部から外周側に突出する円環板状に形成され、本体ケース２０の内壁にねじ止めされている。係止部６４は、嵌合部６２の他端部から内周側に突出する円環板状に形成され、ラジアル軸受２３の軸方向において外輪５７よりも通電部２９側に配置されている。
【００４８】
そして、この係止部６４と外輪５７との間に円環板状のウェーブワッシャ６１が介装されている。ウェーブワッシャ６１は、係止部６４及び外輪５７に同軸に配置されて軸方向に圧縮されている。この圧縮によりウェーブワッシャ６１には復元力が生じており、この復元力は、ラジアル軸受２３を制御軸１２側に付勢するスラスト力として外輪５７に作用している。また、ウェーブワッシャ６１の復元力は外輪５７だけでなく、通電部２９側に向かうスラスト力として係止部６４にも作用しているので、係止部６４と外輪５７との間のスラスト方向移動が低減されるようになっている。
【００４９】
モータ部２６は、図１に示すように、回転ロータ６５とステータ６６とを組み合わせてなるブラシレスモータであり、第２空間３３に配置されている。回転ロータ６５は、円環板状の鉄片が積層されてなるロータコア６７と、このロータコア６７に装着された永久磁石６８および磁石カバー６９を有している。ロータコア６７はナット４１の端部４１ｂの外周壁に同軸に嵌合装着されており、回転軸３８と共に正逆回転可能となっている。即ち回転軸３８は、モータ部２６におけるモータ軸としての機能も担っている。永久磁石６８は、ロータコア６７の外周縁近傍において周方向に等間隔をあけた複数個所に埋設されている。磁石カバー６９は非磁性体で円環板状に形成され、ロータコア６７の軸方向両側にそれぞれ設けられている。これにより二つの磁石カバー６９は、複数の永久磁石６８を間に挟み込んで軸方向に位置決めしている。
【００５０】
ステータ６６は回転ロータ６５の外周側に配置され、内周側に突出した複数の突出部７０ａを持つ円環板状のステータコア７０と、各突出部７０ａにそれぞれ対応して設けられたコイル７１及びボビン７２を有している。ステータコア７０は鉄片の積層によってブロック状に形成され、本体ケース２０の内周壁に装着されている。そして、このステータコア７０の各突出部７０ａにコイル７１がボビン７２を介して巻装されている。
【００５１】
磁石部２７は、磁石ホルダ７４と、センサ部２８側の端面において複数の磁極を円周状に有する永久磁石７５とで構成され、第２空間３３に配置されている。磁石ホルダ７４は、磁性体で形成され、ロータコア６７の通電部２９側に磁石カバー６９と共にリベット固定されている。永久磁石７５は、凹凸嵌合と磁気作用とを利用することで、磁石ホルダ７４の所定箇所に位置決めして保持されている。したがって、それら永久磁石７５および磁石ホルダ７４からなる磁石部２７は、回転ロータ６５および回転軸３８と共に正逆回転可能となっている。
【００５２】
センサ部２８は、複数のホール素子７６で構成されており、回転軸３８の軸方向の磁石部２７よりも通電部２９側に配置されて第２空間３３に露出している。各ホール素子７６は通電部２９の所定箇所にそれぞれ保持されており、磁石部２７の永久磁石７５から磁気作用を受けることにより回転軸３８の回転角を検出する。そして、永久磁石７５の各磁極の位置を変化させる回転軸３８の回転角に対して各ホール素子７６の出力が所定の相関関係を示すように、センサ部２８及び磁石部２７が構成されている。なお、本実施例では、センサ部２８にホール素子を用いたが、これに限らず、磁気抵抗素子などのセンサ素子であってもよい。また、ホール素子７６等のセンサ素子の数については、適宜設定可能である。
【００５３】
図３に示すように、通電部２９は、本体ケース２０にボルト固定された回路ケース８０と、回路ケース８０に収容された駆動回路８１とを有している。回路ケース８０は、共にカップ状に形成されたベース部材８２とカバー部材８３とで構成されている。ベース部材８２は、その底部８４によって本体ケース２０の開口を覆うと共に、本体ケース２０とは反対側に向かって開口している。図１に示すように、ベース部材８２は、底部８４から本体ケース２０側に突出する支持部８５を有している。支持部８５は円筒状に形成され、リッド４２のスリーブ部４４ｃ内に同軸に挿入されている。
【００５４】
なお、ウェーブワッシャ６１および各隙間の関係は、下記のように設定されていることが好ましい。スラスト力が作用していない状態での回転軸３８の軸方向において、ホール素子７６と永久磁石７５との正対時におけるそれら要素７６、７５間の隙間量Ｃ１がウェーブワッシャ６１の最大圧縮量よりも大きくなるように、センサ部２８及び磁石部２７が配置されている。そして、底部８４とスリーブ部４４ｃとの間の隙間量Ｃ２並びに支持部８５とリッド４２との間の隙間量Ｃ３がウェーブワッシャ６１の最大圧縮量よりも大きくなるように、ベース部材８２および回転軸３８が配置されている。ここで最大圧縮量とは、スラスト力が回転軸３８に作用していない状態でのウェーブワッシャ６１に許容される圧縮量の最大値をいう。
【００５５】
また、支持部８５とスリーブ部４４ｃとの間に円筒状の摺動ブッシュ８６が介装されており、スリーブ部４４ｃは摺動ブッシュ８６を介して支持部８５に支持されている。これによりスリーブ部４４ｃの径方向変位が規制されるので、ラジアル軸受２３の軸受個所を支点とする回転軸３８の傾きを防止される。
【００５６】
図３に示すように、ベース部材８２の開口縁部には、カバー部材８３の開口縁部が液密にするように重なり合っており、それらベース部材８２とカバー部材８３とで囲まれた空間８７内に駆動回路８１が配置されている。駆動回路８１は、回路素子８８が実装された複数の基板８９を回転軸３８の軸方向に複数並べてなる電気回路である。駆動回路８１は、モータ部２６の各コイル７１に電気的に接続されていると共に、回路ケース８０の外部の制御回路９０にターミナル（図示しない）を介して電気的に接続される。
【００５７】
また図１に示すように、駆動回路８１においてベース部材８２の底部８４に嵌合保持された基板８９ａとこの底部８４との間には、センサ部２８の各ホール素子７６を実装してなる基板９１が介装されており、駆動回路８１はそれらのホール素子７６にも電気的に接続されている。なお、基板９１に実装された各ホール素子７６は、ベース部材８２の底部８４を貫通する貫通孔９２を通じて第２空間３３に露出している。
【００５８】
制御回路９０は、各ホール素子７６の出力を駆動回路８１を通じて受け取ることにより回転軸３８の回転角、さらには制御軸１２の軸方向位置を認識する電気回路である。さらに制御回路９０は、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し、この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小さくするための通電を駆動回路８１に指令する。この指令を受けて駆動回路８１は、各コイル７１への通電を制御することにより、それらのコイル７１を所定の順で励磁して回転ロータ６５および回転軸３８を回転駆動する。これにより、ねじ軸３９および制御軸１２が、上記差分を小さくする軸方向に直線駆動されるため、目標のバルブリフト量が実現される。なお、目標のバルブリフト量とは、エンジン回転数、アクセル開度等の車両の運転状況に基づいて決定される物理量である。
【００５９】
次に、アクチュエータ１０の特徴部分についてさらに詳しく説明する。図１および図３に示すように、第２空間３３よりも底部３１側に位置する第１空間３２には、本体ケース２０を貫通するオイル供給孔３４を通じてエンジン４のオイルポンプ３５からエンジンの作動油としてのエンジンオイル等の潤滑油（以下、オイルと呼ぶ）が供給されるようになっている。さらに、第１空間３２内のオイルがねじ軸３９と回転規制ブッシュ５１との間の隙間を通じて本体ケース２０の外部のオイル通路４７に排出されるようになっている。なお、エンジン４において、オイル通路４７に排出されたオイルはオイルポンプ３５へと戻される。
【００６０】
なお、ここで、第２空間３３は、モータ部を主体とする電動機が配置され、雰囲気等の気体が気密に保たれている空間である。第１空間３２は、送りねじ機構を主体とするいわゆる直動機構が配置され、内部にオイルが導かれ液密に保たれている空間である。
【００６１】
また、本実施形態では、回転軸３８において、ねじ軸３９を内部に運動自在に収容するナット４１の両端部４１ａ、４１ｂ内に、第１内部空間４９および第２内部空間４６が配置されている。第１内部空間４９および第２内部空間４６は、上記第１空間３１に連通するように構成されており、内部にオイルが導かれている第１空間３２の一部を構成している。なお、第１内部空間４９と第１空間３２は、ねじ軸３９の雄ねじとナット４１の雌ねじとの間の隙間を通じて連通している。
【００６２】
さらに、本実施形態では、第１内部空間４９は、余剰オイルをオイルポンプ３５へ回収するためのオイル通路４７に連通している。具体的には、図１および図３に示すように、ねじ軸３９には、内部を軸方向に延びるオイル排出孔３６が設けられており、オイル排出孔３６の開口部３６ａは第１内部空間４９に開口している。そして、オイル排出孔３６は、オイル通路４７側のねじ軸３９に形成された連通孔３７を介して、オイル通路４７に連通する。
【００６３】
なお、上記オイル排出孔３６は、端部３９ｊまで貫通している貫通孔であることが好ましい。
【００６４】
さらにまた、オイル供給孔３４の第１空間３２側に開口する開口部３４ａは、第１空間３２へ流入するオイル流量を制限するように、絞られている。具体的には、図１に示すように、例えばスラスト軸受２２の外輪５４と開口部３４ａとの重なり部分により、開口部３４ａの開口面積を、所定の面積に絞っている。
【００６５】
なお、ここで、絞りにより制限されたオイル流量とは、空間３２のオイル圧がオイルシール２４の耐圧以下になるオイル供給孔３４から空間３２へのオイル流入量以下であって、上記ねじ軸３９とナット４１との間の隙間を通じてオイルが空間３２から第１内部空間４９へ流れることが可能なオイル流入量以上である。さらに、このようなオイル流量範囲において、オイル流入量によってエンジン側のオイル圧低下を比較的小さく抑えるために、その範囲の下限側に設定することが好ましい。
【００６６】
なお、ここで、オイルは、特許請求の範囲に記載の作動油に対応する。第１空間３２および第２内部空間４６は、特許請求の範囲に記載の回転軸の制御軸側の第２の周域を構成する。また、第１内部空間４９は、特許請求の範囲に記載の回転軸の反制御軸側の第１の周域を構成する。
【００６７】
さらに、オイル供給孔３４およびオイル排出孔３６は、オイルポンプ３５からのオイルの供給によりオイルが循環するオイル供給経路であり、特許請求の範囲に記載の作動油供給経路を構成する。
【００６８】
さらになお、リッド４２は、特許請求の範囲に記載の隔壁部材を構成する。また、ラジアル軸受２３は、特許請求の範囲に記載の転がり軸受を構成する。また、吸気バルブ６は、制御軸１２によりリフト量を変化させる制御対象バルブに対応する。
【００６９】
以上説明した本実施形態では、送りねじ機構２１において、回転軸３８であるナット４１の制御軸１２側に液密にシールされた第１空間３２および第２内部空間４６が設けられ、またナット４１の反制御軸側に液密にシールされた第１内部空間４９が設けられている。そして、第１空間３２に開口するオイル供給孔３４と、第１内部空間４９に開口するオイル排出孔３６を有し、エンジン側のオイルポンプ３５によってオイルが供給されるオイル供給経路３４、３６が設けられている。
【００７０】
このように構成されることで、送りねじ機構２１において、第１空間３２および第２内部空間４６と、第１内部空間４９とは、ねじ軸３９とナット４１との間の隙間を通じて連通しており、オイル供給経路３４、３６によって、回転運動を直線運動に変換するねじ軸３９とナット４１との間にオイルが流れるように、ねじ軸３９とナット４１の内部にオイルを供給できる。
【００７１】
したがって、回転運動を直線運動に変換するねじ軸３９とナット４１から構成される送りねじ機構１２の放熱性が、その内部に流れるオイルの循環により向上する。
【００７２】
また、本実施形態では、第１空間３２および第２内部空間４６、特にねじ軸３９とナット４１のは、ナット４１の端部４１ａと、このナット４１内に配置されるねじ軸３９とで区画されているので、送りねじ機構１２におけるねじ軸３９とナット４１のとの間に、オイルを確実に流すことができる。
【００７３】
また、上記オイル供給経路３４、３６は、オイル供給孔３４の開口部３４ａを第１空間３２に接続し、オイル排出孔３６の開口部３６ａを第１内部空間４９に接続するように構成している。これにより、オイルポンプ３５よりオイル供給経路３４、３６に供給されるオイルが、第１空間３２および第２内部空間４６と、第１内部空間４９の間で循環できるので、オイル供給経路３４、３６を流れるオイルによって、上記送りねじ機構１２でのねじ軸３９とナット４１のとの間を強制循環させることができる。
【００７４】
また、本実施形態は、オイル排出孔３６は、ねじ軸３９に貫通する貫通孔で形成されているので、第１空間３２および第２内部空間４６と、第１内部空間４９の間でオイルが流れるオイル供給経路として、比較的簡素に形成することができる。
【００７５】
上記オイル排出孔３６は、制御軸１２側に延びる端部３９に開口するように貫通していることが好ましい。
【００７６】
一般に、継手部材９９は、制御軸１２によりリフト量を変化させる吸気バルブ６の作動によって制御軸１２に比較的大きな引張り力が作用する。その引張り力が発生するごとに、制御軸１２の端部１２ｊ、ねじ軸３９の端部３９ｊ、およびそれら端部１２ｊ、３９ｊを連繋する継手部材９９に加わるため、制御軸１２の端部１２ｊ、ねじ軸３９の端部３９ｊ、および継手部材９９は磨耗し易い。
【００７７】
これに対して本実施形態では、作動油供給経路３４、３６を流れるオイルを、両端部１２ｊ、３９ｊ、およびそれら端部部１２ｊ、３９ｊを連繋する継手部材内９９に導くことができる。したがって、制御軸１２の端部１２ｊ、ねじ軸３９の端部３９ｊ、および継手部材９９の磨耗防止が図れる。
【００７８】
さらになお、本実施形態では、ナット４１に装着される内輪を有し、ナット４１を回転自在に支持するラジアル軸受２３と、第１空間３２と、第２空間３３側のラジアル軸受２３との間に配置され、第１空間３２に導かれているオイルをシールするオイルシール２４とを備えている。さらに、オイル供給経路３４、３６は、第１空間３２にオイルを導入し、第１内部空間４９よリオイルを排出するように構成している。
【００７９】
一般に、第１空間３２とラジアル軸受２３との間にオイルシール２４を設ける場合、オイルシール２４の耐圧上、作動油供給経路３４、３６から供給されるオイルの流量を最小限にする必要がある。
【００８０】
これに対して本実施形態では、オイル供給経路３４、３６は、第１空間３２にオイルを導入し、第１内部空間４９よリオイルを排出するので、オイルの流量を調節して第１空間３２のオイル圧を耐圧以下にすることが容易である。
【００８１】
さらになお、本実施形態では、第２空間３３に配置されたモータ部２６と、第１内部空間４９を隔離するリッド４２を備えており、リッド４２はナット４１の端部４１ｂに装着されている。
【００８２】
これによると、冷却が必要なナット４１とねじ軸３９の間をオイルにより冷却するとともに、モータ部２６内をリッド４２で気密にシールし、かつ冷却が必要なモータ部２６をリッド４２を介してオイルで冷却することが可能である。
【００８３】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、かかる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可能である。
【００８４】
（１）例えば以上説明した本実施形態では、回転軸３８とねじ軸３９とが直接に噛み合ってなる送りねじ機構２１を用いているが、回転軸とねじ軸とが歯車や玉等を介して間接的に連繋してなる機構を用いてもよい。
【００８５】
（２）また、以上説明した本実施形態では、ねじ軸３９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３９を偏心させて連繋してもよい。
【００８６】
（３）さらに以上説明した本実施形態では、オイル潤滑経路３４、３６において、第１内部空間４９にオイル排出孔３６を接続し、第１空間３２および第２内部空間４６にオイル供給孔３４を接続するという構成で説明した。これに限らず、第１内部空間４９にオイルを供給するオイル供給孔を接続し、第１空間３２および第２内部空間４６にオイルを排出するオイル排出孔を接続するようにしてもよい。
【００８７】
（４）さらになお以上説明した本実施形態では、第１内部空間４９を、回転軸３８に一体にするリッド４２で、他の空間３３と隔離するようにした。リッド４２は、隔壁部４４ａ、嵌合部４４ｂ、およびスリーブ部４４ｃを有するものに限らず、少なくとも隔壁部４４ａを有する隔壁部材であればよい。
【００８８】
（５）さらになお以上説明した本実施形態では、オイルを液密にする内部空間４６、４９を、回転軸３８の両端部４１ａ、４１ｂ内と、ねじ軸３９とで区画するものとした。このような構成に限らず、回転運動を直線運動に変換するねじ軸３９と回転軸３８（ナット４１）から構成される送りねじ機構２１において、第１内部空間４９を回転軸３８の反制御軸１２側の第１の周域に設け、第２内部空間４６を回転軸３８の制御軸１２側の第２の周域に設けるように構成したものであればよい。
【００８９】
（６）さらになお、以上説明した本実施形態では、アキシアルコンタクト式の玉軸受をスラスト軸受２２として設けていると説明した。なお、これに限らず、スラスト軸受２２を設置しないようにしてもよい。
【００９０】
（７）さらになお、以上説明した本実施形態では、回転ロータ６５に永久磁石６８が埋設されてなるＩＰＭブラシレスモータをモータ部２６として用いていると説明した。これに限定されるものではなく、例えばＤＣモータ等、公知の各種のモータをモータ部として用いることができる。
【００９１】
（８）さらになお、以上説明した本実施形態において、アクチュエータ１０と組み合わされる変化機構８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るものであれば、本実施形態で説明した図２以外の構成のものを用いてもよい。また、制御軸１２に伝わるバルブ反力によってねじ軸を軸方向の通電部側に付勢する変化機構を用い、この変化機構とアクチュエータと組み合わせて用いてもよい。さらに、エンジンの排気バルブのリフト量を変化させる変化機構８をアクチュエータ１０と組み合わせて用いてもよい。
【００９２】
（９）さらになお、以上説明した本実施形態では、吸気バルブ６のリフト量を変化させる変化機構８をアクチュエータ１０と組み合わせて用いたが、これに限らず、制御対象バルブとして、排気バルブのリフト量を変化させる変化機構をアクチュエータと組み合わせるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の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部分的断面図である。
【図２】本発明の一実施形態によるバルブリフト制御装置を示す模式図であって、図２（ａ）は制御軸の軸方向部分断面図、図２（ｂ）は径方向断面図である。
【図３】本発明の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。
【符号の説明】
【００９４】
２  バルブリフト制御装置
４  エンジン（内燃機関）
６  吸気バルブ（制御対象バルブ）
８  変化機構
１０  アクチュエータ
１２  制御軸
１２ｊ  端部
２０  本体ケース
２１  送りねじ機構
２２  スラスト軸受
２３  ラジアル軸受（転がり軸受）
２４  オイルシール
２５  変位規制部
２６  モータ部
２７  磁石部
２８  センサ部
２９  通電部
３２  第１空間（第２の周域）
３３  第２空間
３４  オイル供給孔
３４ａ  開口部
３５  オイルポンプ
３６  オイル排出孔（貫通孔）
３６ａ  開口部
３８  回転軸
３９  ねじ軸
３９ｊ  端部
４１  ナット
４１ａ  一端部（端部）
４１ｂ  他端部（端部）
４２  リッド（隔壁部材）
４４ａ  隔壁部
４３  サークリップ（係止部材）
４６  第２内部空間（第２の周域）
４９  第１内部空間（第１の周域）
５６  内輪
５７  外輪
６０  ストッパ
６１  ウェーブワッシャ（弾性部材）
６４  係止部
６５  回転ロータ
６６  ステータ
７４  磁石ホルダ
７５  永久磁石
７６  ホール素子
８０  回路ケース
８１  駆動回路
９０  制御回路
９９  継手部材
【図１】
0004477584.tif 000002
【図２】
0004477584.tif 000003
【図３】
0004477584.tif 000004