(57)【要約】【課題】  モータ特性の検査が容易に実施されるアクチュエータおよびアクチュエータの組み立て方法を提供する。【解決手段】  アクチュエータ１０は、回転−直動変換機構１２と、モータ７１と、空間８３を規定するハウジング８１と、周り止めスプライン９１とを備える。回転−直動変換機構１２は、ナット５１とサンシャフト３１とを有し、ナット５１に入力された回転運動を直線運動に変換してサンシャフト３１から出力する。周り止めスプライン９１は、サンシャフト３１に設けられ、サンシャフト３１の回転運動を規制する。回転−直動変換機構１２には、サンシャフト３１の直線運動を所定の範囲内に規制するストッパ３６および３７が設けられている。周り止めスプライン９１は、空間８３に回転−直動変換機構１２およびモータ７１が収容された状態で、ハウジング８１の外側から組み付けられる。【選択図】        図３
2007064314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子と軸部材とを有し、前記回転子に入力された回転運動を直線運動に変換して前記軸部材から出力する回転−直動変換機構と、
前記回転子を回転運動させるモータと、
前記回転−直動変換機構および前記モータを収容する内部空間を規定し、前記内部空間から前記軸部材が突出するケース体と、
前記軸部材に設けられ、前記軸部材の回転運動を規制する周り止め部とを備え、
前記回転−直動変換機構には、前記軸部材の直線運動を所定の範囲内に規制するストッパ機構が設けられており、
前記周り止め部は、前記内部空間に前記回転−直動変換機構および前記モータが収容された状態で、前記ケース体の外側から組み付けられる、アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載のアクチュエータの組み立て方法であって、
前記モータの機能検査を実施する工程と、
前記機能検査を実施する工程の後、前記周り止め部を前記軸部材に設ける工程とを備える、アクチュエータの組み立て方法。
【請求項３】
前記モータの機能検査を実施する工程の前に、前記ケース体から突出する前記軸部材の一端に、ダイナモを接続するとともに、前記回転子と前記軸部材とを一体に固定する固定部材を前記回転−直動変換機構に接続する工程をさらに備える、請求項２に記載のアクチュエータの組み立て方法。
【請求項４】
前記ケース体には、前記回転−直動変換機構および前記モータが前記内部空間に搬入される開口部が形成されており、
前記モータの機能検査を実施する工程の前に、前記回転子と前記軸部材とを一体に固定する固定部材を、前記開口部を通して前記回転−直動変換機構に接続する工程と、
前記機能検査を実施する工程の後に、前記開口部を塞ぐ蓋部材を前記ケース体に設ける工程とをさらに備える、請求項２または３に記載のアクチュエータの組み立て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、アクチュエータおよびアクチュエータの組み立て方法に関し、より特定的には、モータから入力された回転運動を直線運動に変換する回転−直動変換機構を備えるアクチュエータおよびそのアクチュエータの組み立て方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のアクチュエータに関して、たとえば、特開平９−２５０５７９号公報には、ブレーキ開放時の応答性を向上させるとともに、パッドのクリアランスを一定に保つことを目的とした電気式ディスクブレーキが開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示された電気式ディスクブレーキは、モータへの通電により発生した回転運動を直線運動に変換するローラねじ機構を備える。
【０００３】
ローラねじ機構は、円形ロータの内側に固定され、回転自在に支持されたナットと、ナットの内周面に形成されたねじに噛み合う複数のローラねじと、ローラねじと噛み合い、ディスクパッドに接続されたスクリューシャフトとから構成されている。運転者がブレーキペダルを踏んだことが検知されると、モータに電流が流れ、ナットが回転し始める。ナットの回転は、ローラねじを介してスクリューシャフトに伝わり、スクリューシャフトをディスクパッドに向けて押し出す。これにより、ディスクパッドがディスクロータを挟持し、ブレーキ力を発生させる。
【０００４】
また、特開平１０−１９６７５７号公報には、効率を向上させるとともに、１回転当たりの直動量を小さくすることを目的とした回転−直動変換機構が開示されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開平９−２５０５７９号公報
【特許文献２】特開平１０−１９６７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に開示されたアクチュエータの製造工程では、モータが所定の回転数−トルク特性を発揮しているかを確かめるため、アクチュエータを組み立てたアセンブリの状態でモータを検査する必要がある。しかしながら、シャフトの最終的なストローク端を設けるため、シャフトの直線運動する範囲を規制するストッパが設置されていると、その範囲に応じてナットの回転可能な回転数も制限される。このため、モータの検査を実施することが困難となる。
【０００６】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、モータ特性の検査が容易に実施されるアクチュエータおよびアクチュエータの組み立て方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に従ったアクチュエータは、回転−直動変換機構と、モータと、ケース体と、周り止め部とを備える。回転−直動変換機構は、回転子と軸部材とを有し、回転子に入力された回転運動を直線運動に変換して軸部材から出力する。モータは、回転子を回転運動させる。ケース体は、回転−直動変換機構およびモータを収容する内部空間を規定し、その内部空間からは軸部材が突出する。周り止め部は、軸部材に設けられ、軸部材の回転運動を規制する。回転−直動変換機構には、軸部材の直線運動を所定の範囲内に規制するストッパ機構が設けられている。周り止め部は、内部空間に回転−直動変換機構およびモータが収容された状態で、ケース体の外側から組み付けられる。
【０００８】
このように構成されたアクチュエータによれば、軸部材に周り止め部を設けず、モータおよび回転−直動変換機構をケース体に組み付けたアセンブリの状態で、モータの機能検査を実施し、検査が終了してから、周り止め部をケース体の外側から軸部材に設けることができる。この場合、モータの機能検査時に、回転−直動変換機構を一体化し、軸部材を回転子とともに回転させることが可能となる。これにより、ストッパ機構によってモータの回転数が制限されるということがなくなり、モータの機能検査を容易に実施することができる。
【０００９】
この発明に従ったアクチュエータの組み立て方法は、上述に記載のアクチュエータの組み立て方法である。アクチュエータの組み立て方法は、モータの機能検査を実施する工程と、機能検査を実施する工程の後、周り止め部を軸部材に設ける工程とを備える。このように構成されたアクチュエータの組み立て方法によれば、モータの機能検査を容易に実施するとともに、組み立て時の作業性を向上させることができる。
【００１０】
また好ましくは、アクチュエータの組み立て方法は、モータの機能検査を実施する工程の前に、ケース体から突出する軸部材の一端に、ダイナモを接続するとともに、回転子と軸部材とを一体に固定する固定部材を回転−直動変換機構に接続する工程をさらに備える。このように構成されたアクチュエータの組み立て方法によれば、モータの機能検査時、固定部材によって回転−直動変換機構を確実に一体化することができる。これにより、ダイナモを用いたモータの機能検査で、モータの特性を正確に把握することができる。
【００１１】
また、ケース体には、回転−直動変換機構およびモータが内部空間に搬入される開口部が形成されている。好ましくは、アクチュエータの組み立て方法は、モータの機能検査を実施する工程の前に、回転子と軸部材とを一体に固定する固定部材を、開口部を通して回転−直動変換機構に接続する工程と、機能検査を実施する工程の後に、開口部を塞ぐ蓋部材をケース体に設ける工程とをさらに備える。このように構成されたアクチュエータの組み立て方法によれば、回転−直動変換機構およびモータを搬入する開口部を利用して、回転−直動変換機構に固定部材を接続することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、この発明に従えば、モータ特性の検査が容易に実施されるアクチュエータおよびアクチュエータの組み立て方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００１４】
図１は、この発明の実施の形態におけるアクチュエータが用いられたバルブリフト可変機構を示す正面図である。図２は、図１中のバルブリフト可変機構を部分的に示す斜視図である。図２中では、内部構造が明確に把握できるように一部が破断されて表わされている。
【００１５】
図１および図２を参照して、バルブリフト可変機構１００は、内燃機関のバルブ（本実施の形態では、吸気バルブ）のバルブリフト量を可変とする機構である。内燃機関は、ガソリンエンジンであっても良いし、ディーゼルエンジンであっても良い。参照する図には示されていないが、図中の駆動軸２０の先端には、駆動軸２０を直線運動させるための本実施の形態におけるアクチュエータが接続されている。
【００１６】
バルブリフト可変機構１００は、内燃機関のシリンダヘッド内に設けられている。そのシリンダヘッド内には、カム１０３が形成されたカムシャフト１０２、揺動可能に軸支されたロッカアーム１０６およびロッカアーム１０６の揺動に応じて開閉駆動される吸気バルブ１０１が配設されている。バルブリフト可変機構１００は、一方向に延びる駆動軸２０と、駆動軸２０の外周面を覆う支持パイプ１０８と、支持パイプ１０８の外周面上で駆動軸２０の軸方向に並んで配置された入力アーム１０４および揺動カム１０５とを備える。
【００１７】
なお、この内燃機関では、各気筒にそれぞれ一対の吸気バルブ１０１およびロッカアーム１０６が設けられており、一対の吸気バルブ１０１が、１つのカム１０３によって開閉駆動される。バルブリフト可変機構１００には、各気筒に設けられた１つのカム１０３に対応して、１つの入力アーム１０４が設けられている。入力アーム１０４の両側には、各気筒に設けられた一対の吸気バルブ１０１のそれぞれに対応して、２つの揺動カム１０５が設けられている。
【００１８】
支持パイプ１０８は、中空円筒状に形成されており、カムシャフト１０２に対して平行に配置されている。支持パイプ１０８は、軸方向へ移動したり、回転したりしないようにシリンダヘッドに固定されている。支持パイプ１０８の内部には、その軸方向に摺動可能なように駆動軸２０が挿入されている。支持パイプ１０８の外周面上には、駆動軸２０の軸芯を中心として揺動可能で、かつ、その軸方向には移動しないように、入力アーム１０４および２つの揺動カム１０５が設けられている。
【００１９】
入力アーム１０４は、支持パイプ１０８の外周面から離れる方向に突出するアーム部１０４ａと、アーム部１０４ａの先端に回転可能に接続されたローラ部１０４ｂとを有する。入力アーム１０４は、ローラ部１０４ｂがカム１０３に当接可能な位置に配置されるように設けられている。
【００２０】
揺動カム１０５は、支持パイプ１０８の外周面から離れる方向に突出する略三角形状のノーズ部１０５ａを有する。ノーズ部１０５ａの一辺（図１中の下方側の辺）には、凹状に湾曲したカム面１０５ｂが形成されている。吸気バルブ１０１には、バルブスプリングが設けられている。その付勢力によって、カム面１０５ｂには、ロッカアーム１０６に回転可能に取り付けられたローラ１０６ａが押し付けられる。
【００２１】
入力アーム１０４および揺動カム１０５は、一体となって駆動軸２０の軸芯を中心として揺動する。このため、カムシャフト１０２が回転すると、カム１０３に当接された入力アーム１０４が揺動し、この入力アーム１０４の動きに連動して揺動カム１０５も揺動する。この揺動カム１０５の動きが、ロッカアーム１０６を介して吸気バルブ１０１に伝わり、これによって吸気バルブ１０１が開閉駆動される。
【００２２】
バルブリフト可変機構１００は、さらに、支持パイプ１０８の軸芯周りにおいて、入力アーム１０４と揺動カム１０５との相対位相差を変更する機構を備えており、この機構によって、吸気バルブ１０１のバルブリフト量を適宜変更する。つまり、両者の相対位相差を拡大すれば、入力アーム１０４および揺動カム１０５の揺動角に対するロッカアーム１０６の揺動角が拡大され、吸気バルブ１０１のバルブリフト量が増大される。また、両者の相対位相差を縮小すれば、入力アーム１０４および揺動カム１０５の揺動角に対するロッカアーム１０６の揺動角が縮小され、吸気バルブ１０１のバルブリフト量が低減される。
【００２３】
次に、上記の相対位相差を変更する機構について、より詳細な説明を行なう。図２に示されるように、入力アーム１０４および２つの揺動カム１０５と、支持パイプ１０８の外周面との間に規定された空間には、支持パイプ１０８に対して、回転可能で、かつ軸方向に摺動可能に支持されたスライダギア１０７が収容されている。
【００２４】
スライダギア１０７には、その軸方向の中央部に位置して、右ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されたヘリカルギア１０７ｂが設けられている。また、スライダギア１０７には、ヘリカルギア１０７ｂの両側に位置して、ヘリカルギア１０７ｂとは逆に左ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されたヘリカルギア１０７ｃがそれぞれ設けられている。
【００２５】
一方、スライダギア１０７を収容する空間を規定する入力アーム１０４および２つの揺動カム１０５の表面には、ヘリカルギア１０７ｂおよび１０７ｃに対応したヘリカルスプラインがそれぞれ形成されている。つまり、入力アーム１０４には、右ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されており、そのヘリカルスプラインがヘリカルギア１０７ｂに噛み合っている。また、揺動カム１０５には、左ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されており、そのヘリカルスプラインがヘリカルギア１０７ｃに噛み合っている。
【００２６】
スライダギア１０７には、一方のヘリカルギア１０７ｃとヘリカルギア１０７ｂとの間に位置して、周方向に延びる長穴１０７ａが形成されている。また、支持パイプ１０８には、長穴１０７ａの一部と重なるように、軸方向に延びる長穴１０８ａが形成されている。支持パイプ１０８の内部に挿通された駆動軸２０には、これら２つの長穴１０７ａおよび１０８ａの重なった部分を通じて突出する係止ピン２０ａが一体に設けられている。
【００２７】
駆動軸２０がその軸方向に移動すると、スライダギア１０７が係止ピン２０ａにより押されるため、ヘリカルギア１０７ｂおよび１０７ｃが同時に駆動軸２０の軸方向に移動する。このようなヘリカルギア１０７ｂおよび１０７ｃの移動に対して、これらにスプライン係合された入力アーム１０４および揺動カム１０５は、軸方向に移動しないため、ヘリカルスプラインの噛み合いを通じて駆動軸２０の軸芯周りに回動する。このとき、入力アーム１０４と揺動カム１０５とでは、形成されたヘリカルスプラインの向きが逆であるため、回動方向が互いに逆方向となる。これにより、入力アーム１０４と揺動カム１０５との相対位相差が変化し、既に説明したように吸気バルブ１０１のバルブリフト量が変更される。
【００２８】
図３は、この発明の実施の形態におけるアクチュエータを示す断面図である。図３を参照して、アクチュエータ１０は、空間８３を規定するハウジング８１と、空間８３に配置され、回転運動を直線運動に変換する回転−直動変換機構１２と、回転−直動変換機構１２に対して回転運動を入力するモータ７１とを備える。ハウジング８１には、空間８３が開口する開口部８０ｍおよび８０ｎが形成されている。ハウジング８１には、開口部８０ｎを塞ぐカバー８８が設けられている。
【００２９】
回転−直動変換機構１２の主要部は、外周面３１ａを有し、軸２０１上に延びるサンシャフト３１と、外周面３１ａ上で軸２０１と平行に延び、軸２０１を中心とした周方向に並んで配設された複数のプラネタリシャフト４１と、複数のプラネタリシャフト４１を取り囲むように設けられ、軸２０１を中心に筒状に延びるナット５１とから構成されている。サンシャフト３１は、軸２０１上で駆動軸２０と並ぶように配置されている。
【００３０】
開口部８０ｍおよび８０ｎは、それぞれ、軸２０１が延びる方向（以下、単に軸２０１方向とも呼ぶ）に沿ったハウジング８１の両端で開口している。開口部８０ｍの開口面積は、開口部８０ｎの開口面積よりも小さい。回転−直動変換機構１２およびモータ７１は、開口部８０ｎから空間８３に搬入される。
【００３１】
サンシャフト３１は、空間８３から開口部８０ｍを通じてハウジング８１の外側に突出するように設けられている。サンシャフト３１は、ハウジング８１の外側に位置決めされた一方端３１ｍと、カバー８８によって開口部８０ｎが塞がれた状態で空間８３に収容される他方端３１ｎとを有する。一方端３１ｍは、図示しないカップリング機構等により駆動軸２０と接続されている。
【００３２】
サンシャフト３１は、外周面３１ａにスプラインが形成されたスプライン部３２と、外周面３１ａに雄ねじが形成されたねじ部３３とを有する。スプライン部３２は、相対的に一方端３１ｍに近い位置に形成されており、ねじ部３３は、相対的に他方端３１ｎに近く、空間８３に収容される位置に形成されている。軸２０１方向に沿ったねじ部３３の両側には、外周面３１ａから鍔状に突出するストッパ３６および３７がそれぞれ設けられている。
【００３３】
ナット５１は、ハウジング８１に固定されたベアリング６５によって、軸２０１を中心に回転自在に支持されている。ナット５１は、外周面３１ａと隙間を設けて向い合う内周面５１ｂと、内周面５１ｂの裏側に面する外周面５１ａと、軸２０１方向の両端で延在する一対の端面５１ｃとを有する。内周面５１ｂには、ねじ部３３に形成された雄ねじとは逆向きの雌ねじが形成されている。端面５１ｃは、ストッパ３６および３７と軸２０１方向に距離を隔てて対向している。
【００３４】
ナット５１には、雌ねじが形成された内周面５１ｂの両側に位置して、リングギヤ６１が固定されている。リングギヤ６１の内周面６１ｂには、軸２０１を中心とした周方向に歯が並ぶ平歯ギヤが形成されている。
【００３５】
ナット５１の外周面５１ａには、焼嵌め、圧入または接着剤等の手段を用いて、ロータ７２が固定されている。ハウジング８１には、コイル７５が巻回されたステータ７３が同様の手段により固定されている。ステータ７３は、ロータ７２の周りを取り囲むように、軸２０１を中心に環状に延びて形成されている。ロータ７２は、軸２０１を中心とした周方向に沿って、ステータ７３との間に所定の大きさの隙間を設けるように位置決めされている。ロータ７２のステータ７３に向い合う位置には、軸２０１を中心として所定の角度ごとに並ぶ永久磁石７４が配設されている。
【００３６】
モータ７１は、ロータ７２とステータ７３とから構成されている。コイル７５に通電することにより、ロータ７２とステータ７３との間に磁界が発生し、ナット５１がロータ７２とともに軸２０１を中心に回転する。
【００３７】
図４は、図３中のＩＶ−ＩＶ線上に沿った回転−直動変換機構の断面図である。図３および図４を参照して、プラネタリシャフト４１は、ねじ部４３と、ねじ部４３の両側にそれぞれ形成されたギヤ部４４ｐおよび４４ｑとを有する。
【００３８】
ねじ部４３には、サンシャフト３１のねじ部３３に形成された雄ねじと、ナット５１の内周面５１ｂに形成された雌ねじとに螺合する雄ねじが形成されている。ねじ部４３に形成される雄ねじは、ねじ部３３に形成された雄ねじとは逆向きであり、内周面５１ｂに形成された雌ねじとは同じ向きである。ギヤ部４４ｐおよび４４ｑには、リングギヤ６１の内周面６１ｂに形成された平歯ギヤと噛み合う平歯ギヤが形成されている。
【００３９】
サンシャフト３１のねじ部３３に形成された雄ねじ、プラネタリシャフト４１のねじ部４３に形成された雄ねじおよびナット５１の内周面５１ｂに形成された雌ねじは、いずれも同一のピッチを有する多条ねじである。サンシャフト３１の雄ねじ、プラネタリシャフト４１の雄ねじおよびナット５１の雌ねじのピッチ円直径を、それぞれ、Ｄｓ、ＤｐおよびＤｎとし、各ねじの条数を、それぞれ、Ｎｓ、ＮｐおよびＮｎとする。本実施の形態では、サンシャフト３１を軸２０１方向にストロークさせるため、たとえば、Ｎｓ：Ｎｐ：Ｎｎ＝（Ｄｓ＋１）：Ｄｐ：Ｄｎの関係を満たすように各ねじの条数が決定されている。なお、各ねじのピッチ円直径と条数とは、これ以外の関係も採り得る。
【００４０】
軸２０１方向に沿ったプラネタリシャフト４１の両側には、軸２０１を中心に環状に延びるリテーナ４８および４９がそれぞれ配設されている。プラネタリシャフト４１の両端は、リテーナ４８および４９によって回転自在に支持されている。リテーナ４８とリテーナ４９とは、軸２０１を中心とした周方向に所定の間隔ごとに設けられ、プラネタリシャフト４１と平行に延びる支柱４６によって互いに結合されている。
【００４１】
ハウジング８１の開口部８０ｍに隣接する位置には、周り止め設置部８２が形成されている。周り止め設置部８２は、サンシャフト３１のスプライン部３２を取り囲む位置に設けられている。周り止め設置部８２には、たとえば圧入により、周り止めスプライン９１が固定されている。周り止めスプライン９１は、スプラインが形成された内周面９１ｂを有する。周り止めスプライン９１およびスプライン部３２に形成されたスプラインが互いに係合することにより、軸２０１を中心とするサンシャフト３１の回転運動が規制されている。
【００４２】
周り止めスプライン９１は、回転−直動変換機構１２およびモータ７１が空間８３に収容された状態で、ハウジング８１の外側から取り付け可能な位置に設けられている。本実施の形態では、周り止めスプライン９１は、回転−直動変換機構１２およびモータ７１が搬入される開口部８０ｎとは異なる開口部８０ｍを通じて取り付け可能なように設けられている。空間８３は、ハウジング８１の内壁と、カバー８８と、周り止めスプライン９１とによって区画されている。軸２０１方向に直交する平面でハウジング８１を切断した場合の空間８３の面積は、周り止め設置部８２に対して開口部８０ｍの反対側で最も小さくなる。軸２０１方向に直交する平面でハウジング８１を切断した場合の空間８３の面積は、ナット５１およびモータ７１と周り止め設置部８２との間で最も小さくなる。
【００４３】
以上に説明したアクチュエータ１０の構成により、ナット５１が回転すると、その回転運動は、ナット５１およびプラネタリシャフト４１に形成されたねじの噛み合いにより、プラネタリシャフト４１に伝わる。プラネタリシャフト４１は、軸２０１方向に静止したまま、リテーナ４８および４９による支持と、リングギヤ６１による案内とによって、自転しながら軸２０１を中心に公転する。
【００４４】
プラネタリシャフト４１の回転運動は、プラネタリシャフト４１およびサンシャフト３１にそれぞれ形成されたねじの噛み合いにより、サンシャフト３１に伝わる。サンシャフト３１は、周り止めスプライン９１およびスプライン部３２に形成されたスプラインの係合によってナット５１と供回りすることなく、軸２０１方向に直動する。
【００４５】
本実施の形態では、モータ７１や回転−直動変換機構１２に設けられたセンサ等に異常が発生した場合に、アクチュエータ１０側の異常動作を内燃機関に伝達させないため、ストッパ３６および３７が設けられている。たとえば、モータ７１の制御が不能となり、ナット５１が回転し続けた場合、サンシャフト３１も軸２０１方向にストロークし続ける。このとき、ストッパ３６および３７がナット５１の端面５１ｃに当接することにより、サンシャフト３１を強制的に停止させることができる。これにより、図１および図２中のバルブリフト可変機構１００や内燃機関本体が故障することを防止できる。
【００４６】
続いて、図３中のアクチュエータの組み立て方法について説明を行なう。図５は、図３中のアクチュエータの組み立て工程の流れを示す図である。図６は、図５中に示す組み立て工程のうち、回転−直動変換機構の組み付け工程を説明するための断面図である。図７は、図５中に示す組み立て工程のうち、モータ検査工程を説明するための断面図である。
【００４７】
図５および図６を参照して、まず、回転−直動変換機構１２を組み立て、ナット５１にロータ７２を固定する。ベアリング６５、ロータ７２と回転−直動変換機構１２とからなるサブアセンブリ、ステータ７３を順次、開口部８０ｎから空間８３に搬入し、ハウジング８１に組み付ける。なお、周り止めスプライン９１は、後の工程で取り付けられる。
【００４８】
図５および図７を参照して、次に、図６に示す工程で作製されたアクチュエータ１０のアセンブリをモータ検査台９４に設置する。サンシャフト３１の一方端３１ｍをダイナモ９５に接続する。固定治具９６により、サンシャフト３１の他方端３１ｎとナット５１とを固定し、両者を一体化する。ステータ７３を駆動電源９３に接続する。
【００４９】
駆動電源９３からステータ７３のコイル７５に通電し、ナット５１を回転させる。このとき、サンシャフト３１のスプライン部３２には、周り止めスプライン９１が接続されていないため、サンシャフト３１とナット５１との間に介在する摩擦力により、サンシャフト３１はナット５１とともに軸２０１を中心に回転する。さらに、本実施の形態では、固定治具９６によりサンシャフト３１とナット５１とが一体化されているため、サンシャフト３１とナット５１とが相対的に回転することを確実に防止できる。
【００５０】
サンシャフト３１の回転数およびトルクをダイナモ９５で検出し、モータ７１の回転数−トルク特性を測定する。また別に、ダイナモ９５によってサンシャフト３１をナット５１とともに回転させる。ステータ７３で発生する誘起電圧からモータ７１の特性を判定する。なお、これらの検査は、いずれか一方のみが実施されても良い。
【００５１】
このモータ７１の検査時、回転止めスプライン９１が設けられていると、サンシャフト３１がストロークし、そのストロークの幅がストッパ３６および３７によって規制される。このため、モータ７１を十分な回転数だけ回転させることができず、モータ７１の検査が困難となる。一例として、サンシャフト３１、プラネタリシャフト４１およびナット５１に形成されたねじのピッチが０．５ｍｍ／ｒｅｖであり、サンシャフト３１の必要なストローク幅が７ｍｍであるとすると、ストッパ３６および３７による規制により、モータ７１を１４回転より若干大きい回転数しか回転させることができない。
【００５２】
これに対して、本実施の形態では、モータ７１の検査時に回転止めスプライン９１が設けられていないため、ナット５１とサンシャフト３１とを供回りさせることができる。これにより、回転−直動変換機構１２の構造上の理由からモータ７１の検査が困難になるという事態を回避することができる。
【００５３】
また、アクチュエータ１０で発揮されるモータ７１の特性は、回転−直動変換機構１２を構成する各部品の部品精度や、ステータ７３またはロータ７２の組み付け精度といった要因の影響を受ける。たとえば、ステータ７３とロータ７２とが同軸ずれを起こしている場合には、モータ７１の特性は低下する。このため、ステータ７３単体、ロータ７２単体で実施されたモータ検査では、アクチュエータ１０で発揮されるモータ特性が正確に確認されない。
【００５４】
これに対して本実施の形態では、モータ７１および回転−直動変換機構１２をハウジング８１に組み付けたアセンブリの形態で、モータ７１の検査を実施するため、アクチュエータ１０で発揮されるモータ特性を正確に測定することができる。
【００５５】
一方、回転止めスプライン９１がハウジング８１の外側から取り付け不能な位置に設けられている場合には、検査後、アクチュエータ１０のアセンブリを分解してから、回転止めスプライン９１をサンシャフト３１に設ける必要が生じる。この場合、検査時のアセンブリに対して再び組み立てられたアセンブリの再現性が不確かであるため、モータ７１に実施された検査の信頼性が損なわれる。また、作業工程が多くなるため、アクチュエータ１０の製造コストが増大する。
【００５６】
検査終了後、アクチュエータ１０のアセンブリをモータ検査台９４から取り外す。固定治具９６をナット５１およびサンシャフト３１から取り外す。
【００５７】
図３および図５を参照して、次に、開口部８０ｎを塞ぐようにカバー８８をハウジング８１に取り付ける。周り止め設置部８２に、周り止めスプライン９１を圧入する。最後に、アクチュエータ１０の機能検査を実施する。具体的には、モータ７１に通電してサンシャフト３１を直動させ、サンシャフト３１の推力を測定する。
【００５８】
この発明の実施の形態におけるアクチュエータ１０は、回転−直動変換機構１２と、モータ７１と、ケース体としてのハウジング８１と、周り止め部としての周り止めスプライン９１とを備える。回転−直動変換機構１２は、回転子としてのナット５１と軸部材としてのサンシャフト３１とを有し、ナット５１に入力された回転運動を直線運動に変換してサンシャフト３１から出力する。モータ７１は、ナット５１を回転運動させる。ハウジング８１は、回転−直動変換機構１２およびモータ７１を収容する内部空間としての空間８３を規定し、空間８３からはサンシャフト３１が突出する。周り止めスプライン９１は、サンシャフト３１に設けられ、サンシャフト３１の回転運動を規制する。回転−直動変換機構１２には、サンシャフト３１の直線運動を所定の範囲内に規制するストッパ機構としてのストッパ３６および３７が設けられている。周り止めスプライン９１は、空間８３に回転−直動変換機構１２およびモータ７１が収容された状態で、ハウジング８１の外側から組み付けられる。
【００５９】
このように構成された、この発明の実施の形態におけるアクチュエータ１０によれば、周り止めスプライン９１が、空間８３にモータ７１および回転−直動変換機構１２が収容された状態でハウジング８１の外側から組み付け可能な位置に設けられている。このため、周り止めスプライン９１を設けることなく、アクチュエータ１０のアセンブリの状態でモータ７１の検査を行ない、検査後に周り止めスプライン９１をサンシャフト３１に組み付けることができる。これにより、モータ７１の検査を容易かつ正確に行なうことができる。
【００６０】
なお、本発明は、内燃機関のバルブリフト可変機構に適用されるものに限定されず、直線駆動が必要となる各種機構に適用される。また、本実施の形態では、回転運動を直線運動に変換する機構として遊星差動ねじ型の回転−直動変換機構１２を用いたが、これに限定されず、たとえばボールねじや、台形送りねじに代表される送りねじを用いても良い。
【００６１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】この発明の実施の形態におけるアクチュエータが用いられたバルブリフト可変機構を示す正面図である。
【図２】図１中のバルブリフト可変機構を部分的に示す斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態におけるアクチュエータを示す断面図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線上に沿った回転−直動変換機構の断面図である。
【図５】図３中のアクチュエータの組み立て工程の流れを示す図である。
【図６】図５中に示す組み立て工程のうち、回転−直動変換機構の組み付け工程を説明するための断面図である。
【図７】図５中に示す組み立て工程のうち、モータ検査工程を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０  アクチュエータ、１２  回転−直動変換機構、３１  サンシャフト、３１ｍ  一方端、３６，３７  ストッパ、５１  ナット、７１  モータ、８０ｍ，８０ｎ  開口部、８１  ハウジング、８３  空間、８８  カバー、９１  周り止めスプライン、９５  ダイナモ、９６  固定治具。
【図１】
2007064314.tif 000003
【図２】
2007064314.tif 000004
【図３】
2007064314.tif 000005
【図４】
2007064314.tif 000006
【図５】
2007064314.tif 000007
【図６】
2007064314.tif 000008
【図７】
2007064314.tif 000009