(57)【要約】【課題】より高い効率をもって回転運動を直線運動へ変換することのできる回転直動式アクチュエータを提供する。【解決手段】この回転直動式アクチュエータ７は、入力された回転運動を直線運動に変換して出力する回転直線運動変換機構８と同変換機構８に対して回転運動を入力するモータ７１とを備えて構成される。そして、回転直線運動変換機構８に対して動弁機構本体により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、同定常スラスト荷重がサンシャフト８１を回転直線運動変換機構８側から可変動弁機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、モータ７１について、ステータ７２とロータ７３との間に形成されるエアギャップがロータ第１側部からロータ第２側部へ向かうにつれて小さくなる構造を採用した。【選択図】図１７
2007127044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、及び該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、
前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、前記回転直線運動変換機構に対して前記定常スラスト荷重とは反対の方向へ作用するスラスト荷重を前記モータにより生じさせる
ことを特徴とする回転直動式アクチュエータ。
【請求項２】
入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、
前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記回転直線運動変換機構側から前記運動機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、
前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に近い部位を第１構成部とし、前記出力軸の軸方向において該第１構成部よりも前記運動機構から遠い部位を第２構成部として、
前記モータについて、前記第２構成部に生じるトルクが前記第１構成部に生じるトルクよりも常に大きくなる構造を採用した
ことを特徴とする回転直動式アクチュエータ。
【請求項３】
入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、
前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記回転直線運動変換機構側から前記運動機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、
前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に近い部位を第１構成部とし、前記出力軸の軸方向において該第１構成部よりも前記運動機構から遠い部位を第２構成部として、
前記モータについて、前記ステータが前記第１構成部と対向しない一方で前記第２構成部と対向する構造を採用した
ことを特徴とする回転直動式アクチュエータ。
【請求項４】
入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、
前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記回転直線運動変換機構側から前記運動機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、
前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に近い部位を第１構成部とし、前記出力軸の軸方向において該第１構成部よりも前記運動機構から遠い部位を第２構成部として、
前記モータについて、前記第１構成部において前記ステータと対向する部位に耐磁性材を設けた
ことを特徴とする回転直動式アクチュエータ。
【請求項５】
入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、
前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記回転直線運動変換機構側から前記運動機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、
前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に近い部位を第１構成部とし、前記出力軸の軸方向において該第１構成部よりも前記運動機構から遠い部位を第２構成部として、
前記モータについて、前記ステータと前記第２構成部との間に形成されるエアギャップが前記ステータと前記第１構成部との間に形成されるエアギャップよりも小さくなる構造を採用した
ことを特徴とする回転直動式アクチュエータ。
【請求項６】
入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、
前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記回転直線運動変換機構側から前記運動機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、
前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に最も近い部位を第１側部とし、前記出力軸の軸方向において前記運動機構から最も遠い部位を第２側部として、
前記モータについて、前記ステータと前記ロータとの間に形成されるエアギャップが前記第１側部から前記第２側部へ向かうにつれて小さくなる構造を採用した
ことを特徴とする回転直動式アクチュエータ。
【請求項７】
入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、
前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記回転直線運動変換機構側から前記運動機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、
前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に最も近い部位を第１側部とし、前記出力軸の軸方向において前記運動機構から最も遠い部位を第２側部として、前記ステータと対向する部位が前記第１側部から前記第２側部へ向かうにつれて前記ステータへ近づく形状に設定した
ことを特徴とする回転直動式アクチュエータ。
【請求項８】
入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、
前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記運動機構側から前記回転直線運動変換機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、
前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に近い部位を第１構成部とし、前記出力軸の軸方向において該第１構成部よりも前記運動機構から遠い部位を第２構成部として、
前記モータについて、前記第１構成部に生じるトルクが前記第２構成部に生じるトルクよりも常に大きくなる構造を採用した
ことを特徴とする回転直動式アクチュエータ。
【請求項９】
入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、
前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記運動機構側から前記回転直線運動変換機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、
前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に近い部位を第１構成部とし、前記出力軸の軸方向において該第１構成部よりも前記運動機構から遠い部位を第２構成部として、
前記モータについて、前記ステータが前記第１構成部と対向する一方で前記第２構成部と対向しない構造を採用した
ことを特徴とする回転直動式アクチュエータ。
【請求項１０】
入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、
前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記運動機構側から前記回転直線運動変換機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、
前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に近い部位を第１構成部とし、前記出力軸の軸方向において該第１構成部よりも前記運動機構から遠い部位を第２構成部として、
前記モータについて、前記第２構成部において前記ステータと対向する部位に耐磁性材を設けた
ことを特徴とする回転直動式アクチュエータ。
【請求項１１】
入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、
前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記運動機構側から前記回転直線運動変換機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、
前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に近い部位を第１構成部とし、前記出力軸の軸方向において該第１構成部よりも前記運動機構から遠い部位を第２構成部として、
前記モータについて、前記ステータと前記第１構成部との間に形成されるエアギャップが前記ステータと前記第２構成部との間に形成されるエアギャップよりも小さくなる構造を採用した
ことを特徴とする回転直動式アクチュエータ。
【請求項１２】
入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、
前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記運動機構側から前記回転直線運動変換機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、
前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に最も近い部位を第１側部とし、前記出力軸の軸方向において前記運動機構から最も遠い部位を第２側部として、
前記モータについて、前記ステータと前記ロータとの間に形成されるエアギャップが前記第２側部から前記第１側部へ向かうにつれて小さくなる構造を採用した
ことを特徴とする回転直動式アクチュエータ。
【請求項１３】
入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、
前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記運動機構側から前記回転直線運動変換機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、
前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に最も近い部位を第１側部とし、前記出力軸の軸方向において前記運動機構から最も遠い部位を第２側部として、前記ステータと対向する部位が前記第２側部から前記第１側部へ向かうにつれて前記ステータへ近づく形状に設定した
ことを特徴とする回転直動式アクチュエータ。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の回転直動式アクチュエータにおいて、
前記回転直線運動変換機構が前記モータを通じて回転運動する円環軸と該円環軸の回転運動を通じて遊星運動する複数の遊星軸と該遊星軸の遊星運動を通じて直線運動する太陽軸とを備えて構成されること、該太陽軸が前記出力軸として機能すること、及び前記モータのロータが前記円環軸と一体回転すること
を特徴とする回転直動式アクチュエータ。
【請求項１５】
請求項１４に記載の回転直動式アクチュエータにおいて、
前記回転直線運動変換機構を支持するスラストベアリングについて、該ベアリングを前記円環軸と当該アクチュエータのその他の構成要素との間に配置した
ことを特徴とする回転直動式アクチュエータ。
【請求項１６】
請求項１５に記載の回転直動式アクチュエータにおいて、
当該アクチュエータは、前記回転直線運動変換機構及び前記モータを内蔵するハウジングと、該ハウジングにおいて前記モータが配置される領域への潤滑油の流入を抑制するオイルシールとを備えて構成されるものであり、
前記オイルシールを前記太陽軸の周囲に配置した
ことを特徴とする回転直動式アクチュエータ。
【請求項１７】
エンジンバルブのバルブ作用角及び最大バルブリフト量の少なくとも一方を変更するエンジンの可変動弁機構において、
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の回転直動式アクチュエータを備える
ことを特徴とするエンジンの可変動弁機構。
【請求項１８】
請求項１７に記載のエンジンの可変動弁機構において、
入力された直線運動を通じて前記バルブ作用角及び最大バルブリフト量の少なくとも一方を変更する動弁機構本体と該動弁機構本体へ直線運動を入力する回転直動式アクチュエータとを備える
ことを特徴とするエンジンの可変動弁機構。
【請求項１９】
請求項１８に記載のエンジンの可変動弁機構において、
前記動弁機構本体は、直線運動可能な状態でシリンダヘッドに配置されるコントロールシャフトと、該コントロールシャフトと連動して移動可能なスライダギアと、該スライダギアに組み付けられてカムシャフトのカムを通じて運動する入力ギアと、前記スライダギアに組み付けられて前記エンジンバルブを運動させる出力ギアとを備えて構成されるとともに、前記コントロールシャフトの直線運動を通じて前記入力ギアと前記出力ギアとを相対回転させることで前記バルブ作用角及び最大バルブリフト量の少なくとも一方を変更するものであり、
前記回転直動式アクチュエータは、前記出力軸の直線運動を通じて前記コントロールシャフトを直線運動させるものである
ことを特徴とするエンジンの可変動弁機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転運動を直線運動に変換して出力する回転直動式アクチュエータ、及びエンジンバルブのバルブ特性を変更するエンジンの可変動弁機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転直動式アクチュエータは、入力された回転運動を直線運動に変換して出力する回転直線運動変換機構と、この回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えて構成されている（特許文献１参照）。また、回転直線運動変換機構としては、例えば次の構造の変換機構が知られている。すなわち、回転直線運動変換機構は、モータを通じて回転運動する円環軸と、同円環軸の回転運動を通じて遊星運動する複数の遊星軸と、同遊星軸の遊星運動を通じて直線運動する太陽軸とを備えて構成される。
【０００３】
回転直動式アクチュエータは、例えば、インテークバルブ及びエキゾーストバルブの一方をエンジンバルブとして同バルブのバルブ特性を変更する可変動弁機構に適用することができる（特許文献２参照）。
【０００４】
可変動弁機構は、スラスト変位が可能な状態でシリンダヘッドに配置されるコントロールシャフトと、このコントロールシャフトの周囲に組み付けられてエンジンバルブを運動させるバルブリフト機構とを備えて構成されている。また、バルブリフト機構は、コントロールシャフトと連動して移動可能なスライダギアと、スライダギアに組み付けられてエンジンバルブのカムシャフトにより運動する入力ギアと、スライダギアに組み付けられてエンジンバルブを運動させる出力ギアとを備えて構成されている。
【０００５】
こうした可変動弁機構を備えたエンジンにおいては、回転直動式アクチュエータを通じてコントロールシャフトとともにスライダギアがスラスト変位させられることにより、入力ギアと出力ギアとの相対回転にともなってエンジンバルブのバルブ特性が変更される。
【特許文献１】特開平９−２５０５７９号公報
【特許文献２】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】
【０００６】
ところで、回転直動式アクチュエータにおいては、その構造上、構成要素間での摺動抵抗に起因するアクチュエータ効率（入力仕事に対する出力仕事の割合）の低下が生じやすいため、そうした摺動抵抗を極力小さくすることが望まれる。例えば、特許文献１の回転直動式アクチュエータでは、モータのロータとアクチュエータのハウジングとの間にスラストベアリングを配置することで、ロータの回転にともなう摺動抵抗を低減させるようにしている。
【０００７】
しかし、こうした軸受構造を採用した回転直動式アクチュエータにおいても、アクチュエータ効率の向上について改善の余地が残されている。すなわち、回転運動する構成要素に対して比較的大きなスラスト荷重が作用する場合には、スラストベアリングの摺動抵抗が増大するため、アクチュエータ効率を十分に向上させることが困難となる。
【０００８】
例えば、上記可変動弁機構を備えたエンジンにおいては、エンジンバルブからの反力により可変動弁機構のコントロールシャフトにスラスト荷重が生じるため、回転直線運動変換機構に対して比較的大きなスラスト荷重が作用するようになる。従って、特許文献１の回転直動式アクチュエータを上記可変動弁機構に適用したとしても、上述した理由によりアクチュエータ効率の低下が避けられないものとなる。
【０００９】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より高い効率をもって回転運動を直線運動へ変換することのできる回転直動式アクチュエータ及びエンジンの可変動弁機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、及び該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、前記回転直線運動変換機構に対して前記定常スラスト荷重とは反対の方向へ作用するスラスト荷重を前記モータにより生じさせることを要旨としている。
【００１１】
上記発明によれば、定常スラスト荷重とは反対の方向へ向かうスラスト荷重が回転直線運動変換機構に作用するため、回転直線運動変換機構を支持する当該アクチュエータの構成要素に生じる摺動抵抗が低減されるようになる。従って、より高い効率をもって回転運動を直線運動へ変換する回転直動式アクチュエータを実現することができるようになる。
【００１２】
（２）請求項２に記載の発明は、入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記回転直線運動変換機構側から前記運動機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に近い部位を第１構成部とし、前記出力軸の軸方向において該第１構成部よりも前記運動機構から遠い部位を第２構成部として、前記モータについて、前記第２構成部に生じるトルクが前記第１構成部に生じるトルクよりも常に大きくなる構造を採用したことを要旨としている。
【００１３】
上記発明によれば、第２構成部に生じるトルクが第１構成部に生じるトルクよりも常に大きくなるため、モータを通じて回転直線運動変換機構へトルクが入力されているとき、ロータには定常スラスト荷重とは反対の方向へ作用するスラスト荷重が生じるようになる。これにより、回転直線運動変換機構を支持する当該アクチュエータの構成要素に生じる摺動抵抗が低減されるようになるため、より高い効率をもって回転運動を直線運動へ変換する回転直動式アクチュエータを実現することができるようになる。
【００１４】
（３）請求項３に記載の発明は、入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記回転直線運動変換機構側から前記運動機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に近い部位を第１構成部とし、前記出力軸の軸方向において該第１構成部よりも前記運動機構から遠い部位を第２構成部として、前記モータについて、前記ステータが前記第１構成部と対向しない一方で前記第２構成部と対向する構造を採用したことを要旨としている。
【００１５】
上記発明によれば、ステータが第１構成部と対向しない一方で第２構成部と対向するため、第２構成部に生じるトルクが第１構成部に生じるトルクよりも常に大きくなる。従って、モータを通じて回転直線運動変換機構へトルクが入力されているとき、ロータには定常スラスト荷重とは反対の方向へ作用するスラスト荷重が生じるようになる。これにより、回転直線運動変換機構を支持する当該アクチュエータの構成要素に生じる摺動抵抗が低減されるようになるため、より高い効率をもって回転運動を直線運動へ変換する回転直動式アクチュエータを実現することができるようになる。
【００１６】
（４）請求項４に記載の発明は、入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記回転直線運動変換機構側から前記運動機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に近い部位を第１構成部とし、前記出力軸の軸方向において該第１構成部よりも前記運動機構から遠い部位を第２構成部として、前記モータについて、前記第１構成部において前記ステータと対向する部位に耐磁性材を設けたことを要旨としている。
【００１７】
上記発明によれば、第１構成部のステータと対向する部位に耐磁性材が設けられるため、第２構成部に生じるトルクが第１構成部に生じるトルクよりも常に大きくなる。従って、モータを通じて回転直線運動変換機構へトルクが入力されているとき、ロータには定常スラスト荷重とは反対の方向へ作用するスラスト荷重が生じるようになる。これにより、回転直線運動変換機構を支持する当該アクチュエータの構成要素に生じる摺動抵抗が低減されるようになるため、より高い効率をもって回転運動を直線運動へ変換する回転直動式アクチュエータを実現することができるようになる。
【００１８】
（５）請求項５に記載の発明は、入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記回転直線運動変換機構側から前記運動機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に近い部位を第１構成部とし、前記出力軸の軸方向において該第１構成部よりも前記運動機構から遠い部位を第２構成部として、前記モータについて、前記ステータと前記第２構成部との間に形成されるエアギャップが前記ステータと前記第１構成部との間に形成されるエアギャップよりも小さくなる構造を採用したことを要旨としている。
【００１９】
上記発明によれば、ステータと第２構成部との間のエアギャップがステータと第１構成部との間のエアギャップよりも小さくなるため、第２構成部に生じるトルクが第１構成部に生じるトルクよりも常に大きくなる。従って、モータを通じて回転直線運動変換機構へトルクが入力されているとき、ロータには定常スラスト荷重とは反対の方向へ作用するスラスト荷重が生じるようになる。これにより、回転直線運動変換機構を支持する当該アクチュエータの構成要素に生じる摺動抵抗が低減されるようになるため、より高い効率をもって回転運動を直線運動へ変換する回転直動式アクチュエータを実現することができるようになる。
【００２０】
（６）請求項６に記載の発明は、入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記回転直線運動変換機構側から前記運動機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に最も近い部位を第１側部とし、前記出力軸の軸方向において前記運動機構から最も遠い部位を第２側部として、前記モータについて、前記ステータと前記ロータとの間に形成されるエアギャップが前記第１側部から前記第２側部へ向かうにつれて小さくなる構造を採用したことを要旨としている。
【００２１】
上記発明によれば、ステータとロータとの間のエアギャップが第１側部から第２側部へ向かうにつれて小さくなるため、ロータに生じるトルクが第１側部から第２側部へ向かうにつれて大きくなる。従って、モータを通じて回転直線運動変換機構へトルクが入力されているとき、ロータには定常スラスト荷重とは反対の方向へ作用するスラスト荷重が生じるようになる。これにより、回転直線運動変換機構を支持する当該アクチュエータの構成要素に生じる摺動抵抗が低減されるようになるため、より高い効率をもって回転運動を直線運動へ変換する回転直動式アクチュエータを実現することができるようになる。
【００２２】
（７）請求項７に記載の発明は、入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記回転直線運動変換機構側から前記運動機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に最も近い部位を第１側部とし、前記出力軸の軸方向において前記運動機構から最も遠い部位を第２側部として、前記ステータと対向する部位が前記第１側部から前記第２側部へ向かうにつれて前記ステータへ近づく形状に設定したことを要旨としている。
【００２３】
上記発明によれば、ロータにおいてステータと対向する部位が第１側部から第２側部へ向かうにつれてステータへ近づく形状に設定されているため、ロータに生じるトルクが第１側部から第２側部へ向かうにつれて大きくなる。従って、モータを通じて回転直線運動変換機構へトルクが入力されているとき、ロータには定常スラスト荷重とは反対の方向へ作用するスラスト荷重が生じるようになる。これにより、回転直線運動変換機構を支持する当該アクチュエータの構成要素に生じる摺動抵抗が低減されるようになるため、より高い効率をもって回転運動を直線運動へ変換する回転直動式アクチュエータを実現することができるようになる。
【００２４】
（８）請求項８に記載の発明は、入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記運動機構側から前記回転直線運動変換機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に近い部位を第１構成部とし、前記出力軸の軸方向において該第１構成部よりも前記運動機構から遠い部位を第２構成部として、前記モータについて、前記第１構成部に生じるトルクが前記第２構成部に生じるトルクよりも常に大きくなる構造を採用したことを要旨としている。
【００２５】
上記発明によれば、第１構成部に生じるトルクが第２構成部に生じるトルクよりも常に大きくなるため、モータを通じて回転直線運動変換機構へトルクが入力されているとき、ロータには定常スラスト荷重とは反対の方向へ作用するスラスト荷重が生じるようになる。これにより、回転直線運動変換機構を支持する当該アクチュエータの構成要素に生じる摺動抵抗が低減されるようになるため、より高い効率をもって回転運動を直線運動へ変換する回転直動式アクチュエータを実現することができるようになる。
【００２６】
（９）請求項９に記載の発明は、入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記運動機構側から前記回転直線運動変換機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に近い部位を第１構成部とし、前記出力軸の軸方向において該第１構成部よりも前記運動機構から遠い部位を第２構成部として、前記モータについて、前記ステータが前記第１構成部と対向する一方で前記第２構成部と対向しない構造を採用したことを要旨としている。
【００２７】
上記発明によれば、ステータが第１構成部と対向する一方で第２構成部と対向しないため、第１構成部に生じるトルクが第２構成部に生じるトルクよりも常に大きくなる。従って、モータを通じて回転直線運動変換機構へトルクが入力されているとき、ロータには定常スラスト荷重とは反対の方向へ作用するスラスト荷重が生じるようになる。これにより、回転直線運動変換機構を支持する当該アクチュエータの構成要素に生じる摺動抵抗が低減されるようになるため、より高い効率をもって回転運動を直線運動へ変換する回転直動式アクチュエータを実現することができるようになる。
【００２８】
（１０）請求項１０に記載の発明は、入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記運動機構側から前記回転直線運動変換機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に近い部位を第１構成部とし、前記出力軸の軸方向において該第１構成部よりも前記運動機構から遠い部位を第２構成部として、前記モータについて、前記第２構成部において前記ステータと対向する部位に耐磁性材を設けたことを要旨としている。
【００２９】
上記発明によれば、第２構成部のステータと対向する部位に耐磁性材が設けられるため、第１構成部に生じるトルクが第２構成部に生じるトルクよりも常に大きくなる。従って、モータを通じて回転直線運動変換機構へトルクが入力されているとき、ロータには定常スラスト荷重とは反対の方向へ作用するスラスト荷重が生じるようになる。これにより、回転直線運動変換機構を支持する当該アクチュエータの構成要素に生じる摺動抵抗が低減されるようになるため、より高い効率をもって回転運動を直線運動へ変換する回転直動式アクチュエータを実現することができるようになる。
【００３０】
（１１）請求項１１に記載の発明は、入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記運動機構側から前記回転直線運動変換機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に近い部位を第１構成部とし、前記出力軸の軸方向において該第１構成部よりも前記運動機構から遠い部位を第２構成部として、前記モータについて、前記ステータと前記第１構成部との間に形成されるエアギャップが前記ステータと前記第２構成部との間に形成されるエアギャップよりも小さくなる構造を採用したことを要旨としている。
【００３１】
上記発明によれば、ステータと第１構成部との間のエアギャップがステータと第２構成部との間のエアギャップよりも小さくなるため、第１構成部に生じるトルクが第２構成部に生じるトルクよりも常に大きくなる。従って、モータを通じて回転直線運動変換機構へトルクが入力されているとき、ロータには定常スラスト荷重とは反対の方向へ作用するスラスト荷重が生じるようになる。これにより、回転直線運動変換機構を支持する当該アクチュエータの構成要素に生じる摺動抵抗が低減されるようになるため、より高い効率をもって回転運動を直線運動へ変換する回転直動式アクチュエータを実現することができるようになる。
【００３２】
（１２）請求項１２に記載の発明は、入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記運動機構側から前記回転直線運動変換機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に最も近い部位を第１側部とし、前記出力軸の軸方向において前記運動機構から最も遠い部位を第２側部として、前記モータについて、前記ステータと前記ロータとの間に形成されるエアギャップが前記第２側部から前記第１側部へ向かうにつれて小さくなる構造を採用したことを要旨としている。
【００３３】
上記発明によれば、ステータとロータとの間のエアギャップが第２側部から第１側部へ向かうにつれて小さくなるため、ロータに生じるトルクが第２側部から第１側部へ向かうにつれて大きくなる。従って、モータを通じて回転直線運動変換機構へトルクが入力されているとき、ロータには定常スラスト荷重とは反対の方向へ作用するスラスト荷重が生じるようになる。これにより、回転直線運動変換機構を支持する当該アクチュエータの構成要素に生じる摺動抵抗が低減されるようになるため、より高い効率をもって回転運動を直線運動へ変換する回転直動式アクチュエータを実現することができるようになる。
【００３４】
（１３）請求項１３に記載の発明は、入力された直線運動を通じて動作する運動機構に適用されること、該運動機構に直線運動を入力する出力軸と入力された回転運動の変換を通じて該出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構と該回転直線運動変換機構に回転運動を入力するモータとを備えること、及び該モータが前記回転直線運動変換機構の構成要素と一体回転するロータと該ロータにトルクを生じさせるステータとを備えることを条件として構成される回転直動式アクチュエータにおいて、前記回転直線運動変換機構に対して前記運動機構により加えられる一定方向のスラスト荷重を定常スラスト荷重として、該定常スラスト荷重が前記出力軸を前記運動機構側から前記回転直線運動変換機構側へ移動させる方向に作用するものであるとき、前記ロータについて、前記出力軸の軸方向において前記運動機構に最も近い部位を第１側部とし、前記出力軸の軸方向において前記運動機構から最も遠い部位を第２側部として、前記ステータと対向する部位が前記第２側部から前記第１側部へ向かうにつれて前記ステータへ近づく形状に設定したことを要旨としている。
【００３５】
上記発明によれば、ロータにおいてステータと対向する部位が第２側部から第１側部へ向かうにつれてステータへ近づく形状に設定されているため、ロータに生じるトルクが第２側部から第１側部へ向かうにつれて大きくなる。従って、モータを通じて回転直線運動変換機構へトルクが入力されているとき、ロータには定常スラスト荷重とは反対の方向へ作用するスラスト荷重が生じるようになる。これにより、回転直線運動変換機構を支持する当該アクチュエータの構成要素に生じる摺動抵抗が低減されるようになるため、より高い効率をもって回転運動を直線運動へ変換する回転直動式アクチュエータを実現することができるようになる。
【００３６】
（１４）請求項１４に記載の発明は、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の回転直動式アクチュエータにおいて、前記回転直線運動変換機構が前記モータを通じて回転運動する円環軸と該円環軸の回転運動を通じて遊星運動する複数の遊星軸と該遊星軸の遊星運動を通じて直線運動する太陽軸とを備えて構成されること、該太陽軸が前記出力軸として機能すること、及び前記モータのロータが前記円環軸と一体回転することを要旨としている。
【００３７】
（１５）請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の回転直動式アクチュエータにおいて、前記回転直線運動変換機構を支持するスラストベアリングについて、該ベアリングを前記円環軸と当該アクチュエータのその他の構成要素との間に配置したことを要旨としている。
【００３８】
上記発明によれば、回転直線運動変換機構と当該アクチュエータのその他の構成要素との間の摺動抵抗をスラストベアリングにより低減することができるようになる。また、定常スラスト荷重とは反対の方向へ作用するスラスト荷重をロータに生じさせるようにしているため、同スラストベアリングにおいて生じる摺動抵抗を低減することができるようになる。
【００３９】
（１６）請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の回転直動式アクチュエータにおいて、当該アクチュエータは、前記回転直線運動変換機構及び前記モータを内蔵するハウジングと、該ハウジングにおいて前記モータが配置される領域への潤滑油の流入を抑制するオイルシールとを備えて構成されるものであり、前記オイルシールを前記太陽軸の周囲に配置したことを要旨としている。
【００４０】
上記発明によれば、円環軸よりも径の小さい太陽軸の周囲にオイルシールが配置されるため、円環軸の外周にオイルシールを配置した場合に比べて、太陽軸とオイルシールとの接触により生じる摺動抵抗を低減することができるようになる。
【００４１】
（１７）請求項１７に記載の発明は、エンジンバルブのバルブ作用角及び最大バルブリフト量の少なくとも一方を変更するエンジンの可変動弁機構において、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の回転直動式アクチュエータを備えることを要旨としている。
【００４２】
上記発明によれば、エンジンの可変動弁機構において、より高い効率をもって回転運動が直線運動へ変換されるようになるため、エンジンの運転効率についても改善を図ることができるようになる。
【００４３】
（１８）請求項１８に記載の発明は、請求項１７に記載のエンジンの可変動弁機構において、入力された直線運動を通じて前記バルブ作用角及び最大バルブリフト量の少なくとも一方を変更する動弁機構本体と該動弁機構本体へ直線運動を入力する回転直動式アクチュエータとを備えることを要旨としている。
【００４４】
（１９）請求項１９に記載の発明は、請求項１８に記載のエンジンの可変動弁機構において、前記動弁機構本体は、直線運動可能な状態でシリンダヘッドに配置されるコントロールシャフトと、該コントロールシャフトと連動して移動可能なスライダギアと、該スライダギアに組み付けられてカムシャフトのカムを通じて運動する入力ギアと、前記スライダギアに組み付けられて前記エンジンバルブを運動させる出力ギアとを備えて構成されるとともに、前記コントロールシャフトの直線運動を通じて前記入力ギアと前記出力ギアとを相対回転させることで前記バルブ作用角及び最大バルブリフト量の少なくとも一方を変更するものであり、前記回転直動式アクチュエータは、前記出力軸の直線運動を通じて前記コントロールシャフトを直線運動させるものであることを要旨としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図１〜図２５を参照して説明する。
本実施形態では、本発明にかかる回転直動式アクチュエータをエンジンの可変動弁機構のアクチュエータとして具体化している。
【００４６】
＜エンジンの構造＞
図１に、可変動弁機構を搭載したエンジンの平面構造を示す。なお、本実施形態では、直列４気筒のエンジンを想定しているが、本発明はいずれのエンジンに対しても適用することができる。
【００４７】
エンジン１は、シリンダブロック１１とシリンダヘッド１２との組み合わせを通じて構成されている。シリンダブロック１１には、複数のシリンダ１３が形成されている。各シリンダ１３内の燃焼室には、インジェクタを通じてシリンダヘッド１２のインテークポート２１へ噴射された燃料とインテークマニホールドを介してインテークポート２１へ供給された空気との混合気が供給される。クランクシャフト１４は、混合気の燃焼によるピストンの直線運動を回転運動へ変換して出力する。
【００４８】
シリンダヘッド１２には、各シリンダ１３のインテークポート２１を燃焼室に対して開閉するインテークバルブ２２、及び各シリンダ１３のエキゾーストポート２３を燃焼室に対して開閉するエキゾーストバルブ２４が設けられている。インテークバルブ２２は、インテークカムシャフト２５のカム（インテークカム２５Ｃ）及びバルブスプリングを通じて開閉される。エキゾーストバルブ２４は、エキゾーストカムシャフト２６のカム（エキゾーストカム２６Ｃ）及びバルブスプリングを通じて開閉される。インテークカムシャフト２５及びエキゾーストカムシャフト２６は、シリンダヘッド１２と一体に形成されたカムキャリア２７により支持されている。そして、タイミングチェーン１５を介して伝達されたクランクシャフト１４のトルクにより回転する。
【００４９】
エンジン１には、インテークバルブ２２のバルブ作用角（吸気バルブ作用角ＩＮＣＡＭ）を変更する可変動弁機構３が備えられている。可変動弁機構３は、インテークカムシャフト２５に隣接する位置へ配置された動弁機構本体３１（運動機構）と動弁機構本体３１の構成要素へ直線運動を入力する回転直動式アクチュエータ７とを備えて構成されている。そして、回転直動式アクチュエータ７に内蔵されたモータ７１の回転を通じて吸気バルブ作用角ＩＮＣＡＭを変更する。なお、吸気バルブ作用角ＩＮＣＡＭは、インテークバルブ２２が最も閉弁側の位置から最も開弁側の位置まで移動する期間におけるクランクシャフト１４の回転角度を示す。
【００５０】
エンジン１は、電子制御装置を通じて統括的に制御される。
電子制御装置は、エンジン制御にかかる演算処理を実行する中央演算処理装置、エンジン制御に必要なプログラムやマップが予め記憶された読み出し専用メモリ、中央演算処理装置の計算結果等を一時的に記憶するランダムアクセスメモリ、外部の信号を入力するための入力ポート、及び外部へ信号を出力するための出力ポート等を備えて構成されている。電子制御装置の入力ポートには、クランクポジションセンサやエアフローメータ等の各種センサが接続されている。また、電子制御装置の出力ポートには、インジェクタの駆動回路やモータ７１の駆動回路等の各種駆動回路が接続されている。
【００５１】
＜可変動弁機構の構造＞
図２〜図１５を参照して、可変動弁機構３の構造について説明する。なお、以下の〔１〕では可変動弁機構３の大まかな構造について、〔２〕では電子制御装置によるバルブ作用角の変更態様について、〔３〕では可変動弁機構３の主要部分の構造について、〔４〕及び〔５〕では可変動弁機構３の動作態様について、〔６〕では可変動弁機構３の動作状態とバルブ作用角との関係についてそれぞれ説明している。
【００５２】
〔１〕「可変動弁機構の全体構造」
図２及び図３を参照して、可変動弁機構３の構造の概略について説明する。
・図２は、可変動弁機構３の斜視構造を示す。
・図３は、可変動弁機構３のバルブリフト機構について、その分解斜視構造を示す。
【００５３】
図２を参照して、可変動弁機構３の構造の概略について説明する。
動弁機構本体３１は、各シリンダ１３に対応して設けられた複数のバルブリフト機構３２と各バルブリフト機構３２を支持するスライドシャフト機構３３との組み合わせを通じて構成されている。また、それぞれの中心線が整合するように各構成要素（ロッカーシャフト３４、コントロールシャフト３５、スライダギア４、入力ギア５及び出力ギア６）が組み合わされている。すなわち、これら各構成要素は共通の中心線Ｏを有する。
【００５４】
スライドシャフト機構３３は、回転運動及び直線運動が不能な状態でシリンダヘッド１２（カムキャリア２７）に固定されるロッカーシャフト３４と、直線運動が可能な状態でロッカーシャフト３４内に配置されるコントロールシャフト３５との組み合わせを通じて構成されている。
【００５５】
バルブリフト機構３２は、コントロールシャフト３５に連動して直線運動可能なスライダギア４と、ヘリカルスプラインを通じてスライダギア４と噛み合う入力ギア５及び出力ギア６との組み合わせを通じて構成されている。入力ギア５及び出力ギア６は、スライダギア４の直線運動にともない互いに相対回転する。
【００５６】
動弁機構本体３１においては、以下のように各構成要素の回転運動及び直線運動がそれぞれ許容または制限されている。なお、回転運動は中心線Ｏまわりにおける周方向の運動を示す。また、直線運動は中心線Ｏに沿った軸方向の運動を示す。
（ａ）ロッカーシャフト３４は、回転運動及び直線運動ともに不能。
（ｂ）コントロールシャフト３５は、回転運動不能かつ直線運動可能。
（ｃ）スライダギア４は、回転運動及び直線運動ともに可能。
（ｄ）入力ギア５は、回転運動可能かつ直線運動不能。
（ｅ）出力ギア６は、回転運動可能かつ直線運動不能。
【００５７】
回転直動式アクチュエータ７は、モータ７１の回転運動を回転直線運動変換機構８により直線運動へ変換して出力する。すなわち、モータ７１の回転運動を通じて出力軸（サンシャフト８１）を直線運動させる。回転直動式アクチュエータ７のサンシャフト８１は、コントロールシャフト３５の端部に接続されている。なお、本実施形態では、コントロールシャフト３５の移動方向について、コントロールシャフト３５が回転直動式アクチュエータ７から押し出される方向を正方向Ｆとし、コントロールシャフト３５が回転直動式アクチュエータ７へ引き込まれる方向を逆方向Ｒとしている。
【００５８】
〔２〕「電子制御装置によるバルブ作用角の変更態様」
電子制御装置は、回転直動式アクチュエータ７の制御を通じてコントロールシャフト３５を変位させることにより、吸気バルブ作用角ＩＮＣＡＭの変更を行う。具体的には、次のように回転直動式アクチュエータ７の制御を行う。
・吸気バルブ作用角ＩＮＣＡＭを小さくする要求があるとき、コントロールシャフト３５が正方向Ｆへ向けて変位するように回転直動式アクチュエータ７を駆動させる。
・吸気バルブ作用角ＩＮＣＡＭを大きくする要求があるとき、コントロールシャフト３５が逆方向Ｒへ向けて変位するように回転直動式アクチュエータ７を駆動させる。
【００５９】
エンジン１においては、図４に示すように、可変動弁機構３の動作を通じて吸気バルブ作用角ＩＮＣＡＭとともにインテークバルブ２２の最大バルブリフト量（吸気最大バルブリフト量ＩＮＶＬ）が変更される。吸気バルブ作用角ＩＮＣＡＭ及び吸気最大バルブリフト量ＩＮＶＬは、コントロールシャフト３５の動作に応じて以下の（ａ）及び（ｂ）に示すように変化する。なお、吸気最大バルブリフト量ＩＮＶＬは、インテークバルブ２２が最も閉弁側の位置から最も開弁側の位置まで移動するときのインテークバルブ２２の変位量を示す。
【００６０】
（ａ）コントロールシャフト３５が正方向Ｆへ向けて移動するとき、吸気バルブ作用角ＩＮＣＡＭ及び吸気最大バルブリフト量ＩＮＶＴは小さくなる方向へ変化する。そして、コントロールシャフト３５が最大限まで正方向Ｆへ移動したとき、吸気バルブ作用角ＩＮＣＡＭが最も小さいバルブ作用角（最小吸気バルブ作用角ＩＮＣＡＭｍｉｎ）に設定されるとともに吸気最大バルブリフト量ＩＮＶＬが最も小さい最大バルブリフト量（下限吸気最大バルブリフト量ＩＮＶＬｍｉｎ）に設定される。
【００６１】
（ｂ）コントロールシャフト３５が逆方向Ｒへ向けて移動するとき、吸気バルブ作用角ＩＮＣＡＭ及び吸気最大バルブリフト量ＩＮＶＴは大きくなる方向へ変化する。そして、コントロールシャフト３５が最大限まで逆方向Ｒへ移動したとき、吸気バルブ作用角ＩＮＣＡＭが最も大きいバルブ作用角（最大吸気バルブ作用角ＩＮＣＡＭｍａｘ）に設定されるとともに吸気最大バルブリフト量ＩＮＶＬが最も大きい最大バルブリフト量（上限吸気最大バルブリフト量ＩＮＶＬｍａｘ）に設定される。
【００６２】
〔３〕「動弁機構本体の構造」
図５〜図１１を参照して、動弁機構本体３１の構造について説明する。なお、可変動弁機構３においては、各シリンダ１３に対応した箇所の構造が共通しているため、図５〜図１０及び図１１では、１つのシリンダ１３に対応した箇所の構造のみを示している。
【００６３】
図５及び図６を参照して、バルブリフト機構３２の構造について説明する。
・図５は、動弁機構本体３１について、入力ギア５及び出力ギア６の一部を取り除いた状態の斜視構造を示す。
・図６は、動弁機構本体３１について、図５の状態からスライドシャフト機構３３及びスライダギア４を取り除いた状態の斜視構造を示す。
【００６４】
スライダギア４の本体（スライダギア本体４１）には、スライダギア入力部４２及びスライダギア出力部４３が一体に形成されている。スライダギア入力部４２には、右ねじれのヘリカルスプライン（入力スプライン４２Ａ）が形成されている。スライダギア出力部４３には、左ねじれのヘリカルスプライン（出力スプライン４３Ａ）が形成されている。すなわち、入力スプライン４２Ａと出力スプライン４３Ａとは、歯すじのねじれ方向がコントロールシャフト３５の中心線Ｏに対して互いに反対となるように形成されている。
【００６５】
入力ギア５の本体（入力ギア本体５１）には、スライダギア４の入力スプライン４２Ａと噛み合うヘリカルスプライン（入力スプライン５２）が形成されている。入力ギア本体５１の外周側には、インテークカム２５Ｃと接触する入力アーム５３が設けられている。入力アーム５３は、入力ギア本体５１と一体形成された一対のアーム５４とシャフト５５のまわりを回転するローラ５６とから構成されている。
【００６６】
出力ギア６の本体（出力ギア本体６１）には、スライダギア４の出力スプライン４３Ａと噛み合うヘリカルスプライン（出力スプライン６２）が形成されている。出力ギア本体６１の外周側には、一体形成された出力アーム６３が設けられている。出力アーム６３には、凹状に湾曲したカム面６３Ｆが形成されている。
【００６７】
図７〜図９を参照して、スライドシャフト機構３３の構造について説明する。
・図７は、コントロールシャフト３５の斜視構造を示す。
・図８は、ロッカーシャフト３４の斜視構造を示す。
・図９は、スライドシャフト機構３３の斜視構造を示す。
【００６８】
コントロールシャフト３５には、スライダギア４をコントロールシャフト３５の直線運動と連動させるためのコネクトピン３６が取り付けられる。コネクトピン３６は、コントロールシャフト３５のピン挿入穴３５Ｈにはめ込まれる。本実施形態のコントロールシャフト３５には、各シリンダ１３に対応して４つのピン挿入穴３５Ｈが形成されている。
【００６９】
ロッカーシャフト３４には、コネクトピン３６の直線運動を許容するためのピン移動孔３４Ｈが形成されている。コネクトピン３６は、ピン移動孔３４Ｈを介してコントロールシャフト３５のピン挿入穴３５Ｈにはめ込まれる。
【００７０】
スライドシャフト機構３３においては、コントロールシャフト３５とスライダギア４との軸方向の相対位置を固定するためのブッシュ３７がコネクトピン３６に取り付けられる。これにより、コントロールシャフト３５とコネクトピン３６及びブッシュ３７とが一体となって直線運動する。
【００７１】
図１０及び図１１を参照して、バルブリフト機構３２とスライドシャフト機構３３との組み付け構造について説明する。
・図１０は、スライダギア４の断面構造を示す。
・図１１は、図１０の状態のスライダギア４にスライドシャフト機構３３を組み合わせた状態を示す。
【００７２】
スライダギア４のピン溝４４には、ブッシュ３７が配置される。そして、この状態のスライダギア４において、スライダギア本体４１のシャフト挿入孔４５へロッカーシャフト３４及びコントロールシャフト３５が挿入されることにより、スライダギア４とロッカーシャフト３４及びコントロールシャフト３５とが組み合わされる。
【００７３】
コネクトピン３６は、スライダギア４のピン挿入孔４２Ｈ及びブッシュ３７のピン挿入孔３７Ｈを介してコントロールシャフト３５のピン挿入穴３５Ｈにはめ込まれる。これにより、コントロールシャフト３５、コネクトピン３６、ブッシュ３７及びスライダギア４が一体となって直線運動する。
【００７４】
〔４〕「可変動弁機構の動作態様１」
図１２及び図１３を参照して、インテークカムシャフト２５の回転運動にともなう可変動弁機構３のバルブリフト機構３２の動作態様について説明する。
・図１２に、動弁機構本体３１について、スライダギア４、入力ギア５及び出力ギア６の一部を取り除いた状態の斜視構造を示す。
・図１３に、動弁機構本体３１について、図１２の状態からスライダギア４、入力ギア５及び出力ギア６が回転した状態を示す。
【００７５】
動弁機構本体３１においては、コネクトピン３６及びブッシュ３７がスライダギア４のピン溝４４に配置されていることにより、ロッカーシャフト３４及びコントロールシャフト３５（スライドシャフト機構３３）に対するスライダギア４の相対回転が許容されている。
【００７６】
これにより、可変動弁機構３においては、インテークカムシャフト２５のインテークカム２５Ｃにより入力ギア５が押されたとき、スライダギア４が入力ギア５とともにスライドシャフト機構３３のまわりで回転運動する。また、出力ギア６がスライダギア４とともにスライドシャフト機構３３のまわりで回転運動する。すなわち、スライダギア４、入力ギア５及び出力ギア６が一体となってスライドシャフト機構３３のまわりで回転運動する。例えば、動弁機構本体３１の動作状態が図１２に示す状態のときに入力ギア５がインテークカム２５Ｃにより押された場合、スライダギア４、入力ギア５及び出力ギア６の回転運動を通じて、動弁機構本体３１の動作状態が図１３に示す状態へ移行する。
【００７７】
〔５〕「可変動弁機構の動作態様２」
図１４を参照して、コントロールシャフト３５の直線運動にともなうバルブリフト機構３２の動作態様について説明する。なお、図１４は、図２のＤＺ−ＤＺ線に沿った可変動弁機構３の側面構造を示す。
【００７８】
バルブリフト機構３２においては、コントロールシャフト３５の直線運動を通じてスライダギア４と入力ギア５及び出力ギア６との軸方向の相対位置が変更されるとき、入力ギア５及び出力ギア６に対して互いに反対方向へ作用するねじり力が付与される。これにより、入力ギア５と出力ギア６とが相対回転するため、入力ギア５（入力アーム５３）と出力ギア６（出力アーム６３）との相対的な回転位相が変更される。なお、可変動弁機構３においては、共通する１本のコントロールシャフト３５に全てのスライダギア４が固定されているため、コントロールシャフト３５の移動にともない全てのバルブリフト機構３２において上記相対的な回転位相が変更される。
【００７９】
可変動弁機構３においては、図１４の状態Ａを基準の動作状態としたとき、コントロールシャフト３５の移動方向を応じてバルブリフト機構３２が以下のように動作する。
（ａ）状態Ａからコントロールシャフト３５を正方向Ｆへ変位させたとき、バルブリフト機構３２の動作状態は状態Ａから状態Ｂへ移行する。すなわち、入力ギア５と出力ギア６との相対回転により、中心線Ｏのまわりにおいて入力アーム５３と出力アーム６３とが接近する。
（ｂ）状態Ａからコントロールシャフト３５を逆方向Ｒへ変位させたとき、バルブリフト機構３２の動作状態は状態Ａから状態Ｃへ移行する。すなわち、入力ギア５と出力ギア６との相対回転により、中心線Ｏのまわりにおいて入力アーム５３と出力アーム６３とが離間する。
【００８０】
〔６〕「可変動弁機構の動作とバルブ作用角との関係」
図１５に、エンジン１における可変動弁機構３周辺の断面構造を示す。
シリンダヘッド１２において、インテークカムシャフト２５とローラロッカーアーム２８との間には、可変動弁機構３のバルブリフト機構３２が配置されている。ローラロッカーアーム２８は、インテークバルブ２２のバルブスプリング２９によりバルブリフト機構３２側へ付勢されているため、ローラ２８Ａが常にバルブリフト機構３２の出力ギア６と接触した状態に保持される。入力ギア５は、シリンダヘッド１２と入力ギア本体５１との間に取り付けられているスプリングによりインテークカムシャフト２５側へ付勢されているため、ローラ５６が常にインテークカム２５Ｃと接触した状態に保持される。
【００８１】
エンジン１においては、ローラロッカーアーム２８のローラ２８Ａが出力ギア６の出力ギア本体６１と接触しているとき、すなわちローラ２８Ａが出力アーム６３と接触していないとき、ローラロッカーアーム２８の位置が基準位置（インテークバルブ２２が最も閉弁側に保持される位置）から変化しないため、インテークバルブ２２が最も閉弁側の位置に保持される。一方で、ローラ２８Ａが出力アーム６３と接触しているとき、ローラロッカーアーム２８が出力アーム６３により押し下げられるため、インテークバルブ２２が開弁される。ローラロッカーアーム２８が基準位置から押し下げられる量は、ローラ２８Ａに対する出力アーム６３のカム面６３Ｆの接触位置に応じて変化するため、ローラ２８Ａに対するカム面６３Ｆの接触位置が出力アーム６３の先端側となるにつれてインテークバルブ２２の変位量が大きくなる。
【００８２】
可変動弁機構３においては、入力アーム５３がインテークカム２５Ｃのベースサークルと接触しているとき、出力ギア６の回転位相が基準位相（出力アーム６３がローラ２８Ａと接触しない回転位相）に保持される。一方で、入力アーム５３がインテークカム２５Ｃのカムノーズと接触しているとき、ロッカーシャフト３４まわりにおけるバルブリフト機構３２の回転運動を通じて出力ギア６の回転位相が基準位相から変化することにより、出力アーム６３がローラ２８Ａへ接近する。そして、出力ギア６の回転位相の変化を通じて出力アーム６３がローラ２８Ａと接触することにより、インテークバルブ２２が開弁される。バルブリフト機構３２の回転運動にともなう出力ギア６の回転位相の変化量は、入力アーム５３に対するインテークカム２５Ｃの接触位置に応じて変化するため、入力アーム５３に対するインテークカム２５Ｃの接触位置がカムノーズの先端側となるにつれて出力アーム６３の先端がローラ２８Ａに接近する。
【００８３】
こうしたことから、エンジン１においては、インテークカム２５Ｃのカムノーズが入力アーム５３と接触しているときの出力アーム６３によるローラロッカーアーム２８（インテークバルブ２２）の押し下げ期間及び押し下げ量が、ロッカーシャフト３４（中心線Ｏ）まわりにおける入力アーム５３と出力アーム６３との距離に応じて変化する。従って、コントロールシャフト３５を変位させて入力アーム５３と出力アーム６３との相対的な回転位相を変化させることにより、吸気バルブ作用角ＩＮＣＡＭ及び吸気最大バルブリフト量ＩＮＶＬを変更することが可能となる。
【００８４】
吸気バルブ作用角ＩＮＣＡＭ及び吸気最大バルブリフト量ＩＮＶＬは、上記入力アーム５３と出力アーム６３との距離に応じて次のように変化する。
（ａ）中心線Ｏまわりにおける入力アーム５３と出力アーム６３との距離が短くなるにつれて（例えば、図１４の状態Ａから状態Ｂへ移行するとき）、出力アーム６３によるローラロッカーアーム２８の押し下げ期間及び押し下げ量が小さくなるため、吸気バルブ作用角ＩＮＣＡＭ及び吸気最大バルブリフト量ＩＮＶＬは減少する。
（ｂ）中心線Ｏまわりにおける入力アーム５３と出力アーム６３との距離が長くなるにつれて（例えば、図１４の状態Ａから状態Ｃへ移行するとき）、出力アーム６３によるローラロッカーアーム２８の押し下げ期間及び押し下げ量が大きくなるため、吸気バルブ作用角ＩＮＣＡＭ及び吸気最大バルブリフト量ＩＮＶＬは増加する。
【００８５】
＜可変動弁機構に生じるスラスト荷重＞
図１６を参照して、可変動弁機構３に生じるスラスト荷重について説明する。
可変動弁機構３においては、インテークカムシャフト２５を通じて入力ギア５の入力アーム５３へ加えられる力が入力ギア本体５１を介してスライダギア入力部４２へ伝達されるため、入力アーム５３に加えられる力の方向と入力スプライン４２Ａの歯すじのねじれ方向との関係により、正方向Ｆへ向かうスラスト荷重がスライダギア入力部４２に生じるようになる。
【００８６】
一方で、バルブスプリング２９を通じて出力ギア６の出力アーム６３へ加えられる力が出力ギア本体６１を介してスライダギア出力部４３へ伝達されるため、出力アーム６３に加えられる力の方向と出力スプライン４３Ａの歯すじのねじれ方向との関係により、正方向Ｆへ向かうスラスト荷重がスライダギア出力部４３に生じるようになる。
【００８７】
なお、バルブリフト機構３２においては、入力スプライン４２Ａのねじれ方向と出力スプライン４３Ａのねじれ方向とが互いに反対方向に設定されているとともに、インテークカムシャフト２５を通じて入力ギア５へ加えられる力と略反対方向の力がバルブスプリング２９を通じて出力ギア６へ加えられるため、スライダギア入力部４２及びスライダギア出力部４３に生じるスラスト荷重の方向が一致する。
【００８８】
可変動弁機構３においては、少なくとも１つのスライダギア４にて上記スラスト荷重の一方または両方が生じるため、正方向Ｆへ向かうスラスト荷重がコントロールシャフト３５に対して常に作用するようになる。これにより、正方向Ｆへ向かうスラスト荷重がコントロールシャフト３５を介してサンシャフト８１に作用するため、同スラスト荷重がサンシャフト８１を回転直動式アクチュエータ７側から動弁機構本体３１側へ引き込もうとする力として常に作用するようになる。
【００８９】
＜回転直動式アクチュエータの概要＞
エンジン１においては、可変動弁機構３による吸気バルブ作用角ＩＮＣＡＭの変更を通じて、吸入空気量の調整が行われる。従って、コントロールシャフト３５を駆動する回転直動式アクチュエータ７に対しては、吸気バルブ作用角ＩＮＣＡＭを目標の吸入空気量に応じて緻密に変更するため、入力される回転運動の角度（回転角度）と出力する直線運動の変位量（直線変位量）とを正確に対応させて回転運動を微小な直線運動へ変換することが要求される。
【００９０】
そこで、本実施形態の回転直動式アクチュエータ７においては、ねじの噛み合いを通じて、遊星歯車機構と同様の減速機能及び差動ねじの機能を実現することにより、上記要求を満たすことのできるアクチュエータを構成するようにしている。すなわち、太陽歯車に対応する太陽軸、遊星歯車に対応する遊星軸、内歯車に対応する円環軸の組み合わせを通じて構成された減速機構（遊星ねじ機構）による減速、及び太陽軸と遊星軸との間における差動ねじとしての動作を利用することにより、回転角度と直線変位量とを一対一に対応させるとともにより大きな減速比で回転運動を直線運動に変換することができるようにしている。
【００９１】
とろこで、遊星歯車機構をはす歯歯車により構成する場合には、各歯車の回転方向の関係から太陽歯車と遊星歯車とが互いに逆方向のはす歯歯車に設定されるとともに、これら歯車のねじれ角が同じ大きさに設定される。また、内歯車としては、遊星歯車と同一方向のねじれ角を有するはす歯歯車が採用される。
【００９２】
従って、ねじの噛み合いにより遊星歯車機構と同様の減速機構（遊星ねじ機構）を構成するためには、太陽軸、遊星軸及び円環軸のねじのピッチ及びリード角を互いに同じ大きさに設定するとともに、太陽軸のみを逆方向のねじに設定すればよいと考えられる。しかし、この遊星ねじ機構においては、いずれの構成要素も他の構成要素に対して相対的にスラスト変位しないため、各構成要素を組み付けることができない。そこで、本願発明者は、上記遊星ねじ機構においてねじの噛み合いを確保しつつ太陽軸または円環軸のリード角を増減させることにより太陽軸または円環軸がスラスト変位することに着目し、この動作原理に基づいて遊星ねじ機構を構成するようにした。
【００９３】
一般に、二つのねじを完全に噛み合わせるためには、それらのねじのピッチを互いに同じ大きさに設定する必要がある。また、遊星ねじ機構において、太陽軸、遊星軸及び円環軸のリード角を全て等しくするためには、太陽軸、遊星軸及び円環軸の有効径（有効ねじ径）の比を太陽軸、遊星軸及び円環軸におけるねじの条数の比と一致させる必要がある。
【００９４】
従って、遊星ねじ機構において、いずれの構成要素にもスラスト変位が生じない条件とは次の（Ａ）〜（Ｃ）の条件となる。
（Ａ）太陽軸、遊星軸及び円環軸について、太陽軸のみが逆ねじに設定されている。
（Ｂ）太陽軸、遊星軸及び円環軸について、それぞれのねじのピッチが同じ大きさに設定されている。
（Ｃ）太陽軸と遊星軸と円環軸との有効ねじ径の比と、太陽軸と遊星軸と円環軸との条数の比とが同じ大きさに設定されている。
【００９５】
これに対して、太陽軸または円環軸のねじの条数を上記（Ｃ）の条数から整数の条数だけ増減させた場合には、太陽軸または円環軸を他のねじ部材に対して相対的にスラスト変位させることができるようになる。そこで、本実施形態の回転直動式アクチュエータ７では、この考え方を反映させて遊星ねじ機構に相当する回転直線運動変換機構８を構成することにより、入力された回転運動を直線運動に変換して出力することができるようにしている。すなわち、本実施形態においては、遊星ねじ機構（回転直線運動変換機構８）が次の（ａ）〜（ｄ）の条件を満たすように構成される。
（ａ）太陽軸と遊星軸とが互いに逆方向のねじにて噛み合う。
（ｂ）円環軸と遊星軸とが互いに同方向のねじにて噛み合う。
（ｃ）太陽軸、円環軸及び遊星軸のねじのピッチが互いに等しい。
（ｄ）太陽軸、円環軸及び遊星軸の有効ねじ径とねじの条数との関係について、円環軸が回転した場合においても太陽軸、円環軸及び遊星軸のいずれもがスラスト変位しないときの関係を基準の関係としたとき、太陽軸のねじの条数が基準の関係における条数よりも整数の値だけ大きいまたは小さい。
【００９６】
こうした構成の遊星ねじ機構においては、太陽軸、円環軸及び遊星軸が協働して遊星歯車機構と同様の減速機能を実現するとともに、太陽軸と遊星軸とが協働して差動ねじとしての機能を実現する。これにより、太陽軸と円環軸との間において、回転角度と直線変位量とが一対一に対応して回転運動が微小な直線運動に変換されるようになる。また、太陽軸、円環軸及び遊星軸が互いに噛み合うため、耐荷重性能が十分に確保されるようになる。
【００９７】
＜回転直動式アクチュエータの構造＞
図１７を参照して、回転直動式アクチュエータ７の構造について説明する。なお、図１７は、軸方向に沿った回転直動式アクチュエータ７の断面構造を示す。
【００９８】
回転直動式アクチュエータ７において、モータ７１及び回転直線運動変換機構８はハウジング７４に内蔵されている。モータ７１は、コイルを有するステータ７２と永久磁石を有するロータ７３とを備えたブラシレスモータとして構成されている。
【００９９】
回転直線運動変換機構８は、回転直動式アクチュエータ７の出力軸として機能するサンシャフト８１（太陽軸）と、ロータ７３と一体回転するリングシャフト８２（円環軸）と、リングシャフト８２の回転を通じてサンシャフト８１を直線運動させる複数のプラネタリシャフト８３（遊星軸）との組み合わせを通じて構成されている。回転直線運動変換機構８においては、リングシャフト８２、プラネタリシャフト８３及びモータ７１のロータ７３により回転機構部８Ａが構成されている。
【０１００】
サンシャフト８１は、自身の中心線がコントロールシャフト３５の中心線Ｏと整合するようにコントロールシャフト３５と接続されている。これにより、サンシャフト８１の直線運動にともなってコントロールシャフト３５が正方向Ｆまたは逆方向Ｒへ変位する。
【０１０１】
回転直動式アクチュエータ７には、回転直線運動変換機構８を径方向において支持するラジアルベアリング７５と回転直線運動変換機構８を軸方向において支持するスラストベアリング７６とが備えられている。
【０１０２】
ラジアルベアリング７５は、リングシャフト８２の外周を取り囲む位置に配置されてハウジング７４へ固定されることにより、リングシャフト８２を径方向において支持する。また、リングシャフト８２の端部及びリングシャフト８２の中間部において、それぞれの部位の外周に配置されている。
【０１０３】
スラストベアリング７６は、正方向Ｆへ向かうスラスト荷重を受けることのできる位置に配置されることにより、リングシャフト８２を軸方向において支持する。すなわち、リングシャフト８２の端面について、動弁機構本体３１に近い端面をシャフト第１端面８２Ｆとし、同第１端面８２Ｆよりも動弁機構本体３１から遠い端面をシャフト第２端面８２Ｒとしたとき、スラストベアリング７６はシャフト第１端面８２Ｆと接触した状態でハウジング７４へ固定されている。
【０１０４】
リングシャフト８２の外周側において、動弁機構本体３１側の端部とハウジング７４との間には、オイルシール７７が配置されている。オイルシール７７は、エンジン１からサンシャフト８１へ供給される潤滑油がハウジング７４内においてモータ７１の配置された領域へ流れ込むことを阻止する。
【０１０５】
＜回転直動式アクチュエータの駆動態様＞
回転直動式アクチュエータ７の動作態様について説明する。可変動弁機構３においては、以下の［１］〜［３］の順序に従ってコントロールシャフト３５が駆動される。
［１］ステータ７２への通電により、ロータ７３及びリングシャフト８２が回転する。
［２］リングシャフト８２の回転により、プラネタリシャフト８３が自転しつつサンシャフト８１のまわりを公転する。すなわち、プラネタリシャフト８３がサンシャフト８１のまわりにおいて遊星運動する。
［３］プラネタリシャフト８３の遊星運動により、サンシャフト８１が直線運動する。また、サンシャフト８１とともにコントロールシャフト３５が直線運動する。
【０１０６】
回転直動式アクチュエータ７において、サンシャフト８１の移動方向（正方向Ｆまたは逆方向Ｒ）は、モータ７１の回転方向を切り替えることにより変更することができる。なお、正方向Ｆは、サンシャフト８１が回転直線運動変換機構８側から動弁機構本体３１側へ移動する方向に相当する。また、逆方向Ｒは、サンシャフト８１が動弁機構本体３１側から回転直線運動変換機構８側へ移動する方向に相当する。
【０１０７】
＜回転直線運動変換機構の構造＞
図１８〜図２２を参照して、回転直線運動変換機構８の詳細な構造について説明する。
・図１８は、軸方向に沿った回転直線運動変換機構８の断面構造を示す。
・図１９は、プラネタリシャフト８３の正面構造を示す。
・図２０は、図１８のＤＡ−ＤＡ線に沿った回転直線運動変換機構８の断面構造を示す。
・図２１は、図１８のＤＢ−ＤＢ線に沿った回転直線運動変換機構８の断面構造を示す。
・図２２は、図１８のＤＣ−ＤＣ線に沿った回転直線運動変換機構８の断面構造を示す。
【０１０８】
〔１〕「各構成要素の組み付け態様について」
サンシャフト８１は、直線運動可能かつ回転運動不能な状態でリングシャフト８２の内部に配置されている。サンシャフト８１の外周面には、プラネタリシャフト８３の雄ねじ８３Ａと噛み合う雄ねじ８１Ａが形成されている。本実施形態においては、雄ねじ８１Ａとして多条の右ねじがサンシャフト８１に形成されている。
【０１０９】
サンシャフト８１は、動弁機構本体３１側の先端部がコントロールシャフト３５と接続されている。また、軸方向の長さがリングシャフト８２の軸方向の長さよりも大きく設定されている。
【０１１０】
リングシャフト８２は、自身の中心線ＬＢがサンシャフト８１の中心線ＬＡと整合するように配置されている。また、直線運動不能かつ回転運動可能な状態でハウジング７４内に配置されている。リングシャフト８２の内周面には、プラネタリシャフト８３の雄ねじ８３Ａと噛み合う雌ねじ８２Ａが形成されている。本実施形態においては、雌ねじ８２Ａとして多条の左ねじがサンシャフト８１に形成されている。
【０１１１】
リングシャフト８２の内周側には、リングギア８４が取り付けられている。リングギア８４は、リングシャフト８２に固定されていることによりリングシャフト８２と一体回転する。リングギア８４の内周側には、プラネタリシャフト８３の外歯車８３Ｇと噛み合う平歯の内歯車８４Ｇが形成されている。
【０１１２】
サンシャフト８１とリングシャフト８２との間には、複数のプラネタリシャフト８３が配置されている。本実施形態においては、サンシャフト８１の周囲に９個のプラネタリシャフト８３が配置されているとともに、中心線ＬＡのまわりにおいて各プラネタリシャフト８３が等間隔に配置されている。
【０１１３】
プラネタリシャフト８３は、自身の中心線ＬＣがサンシャフト８１の中心線ＬＡと平行となるように配置されている。また、スラスト変位不能かつ回転可能な状態でリングシャフト８２内に配置されている。プラネタリシャフト８３の軸方向の長さは、リングシャフト８２の軸方向の長さよりも小さく設定されている。
【０１１４】
プラネタリシャフト８３は、軸方向の中央に設けられた噛合部８３Ｘと、軸方向へ向けて噛合部８３Ｘの端面から突き出た軸受部８３Ｙとから構成されている。
各軸受部８３Ｙは、サンシャフト８１の周囲に配置された環状のリテーナ８５にはめ込まれている。これにより、プラネタリシャフト８３の自転、及びサンシャフト８１のまわりにおけるプラネタリシャフト８３の公転が許容されている。
【０１１５】
噛合部８３Ｘの外周には、雄ねじ８３Ａが形成されている。また、軸方向の両端部には、平歯の外歯車８３Ｇが一体に形成されている。外歯車８３Ｇの中心線は、プラネタリシャフト８３の中心線ＬＣと整合する。本実施形態においては、雄ねじ８３Ａとしてサンシャフト８１の雄ねじ８１Ａと条数の異なる左ねじが噛合部８３Ｘに形成されている。
【０１１６】
外歯車８３Ｇは、噛合部８３Ｘの両端部に平歯の歯形が加工されることにより形成されている。従って、噛合部８３Ｘにおける外歯車８３Ｇが形成された箇所では、雄ねじ８３Ａのねじ山が中心線ＬＣのまわりにおいて外歯車８３Ｇの歯溝により等間隔に分断されている。
【０１１７】
リテーナ８５は、リングシャフト８２に固定されてすべり軸受として機能するブッシュ８６により支持されている。また、リングシャフト８２に固定されたラジアルベアリング８７を通じてリングシャフト８２に対する相対的なスラスト変位が規制されている。すなわち、サンシャフト８１及びリングシャフト８２に対して相対回転可能かつスラスト変位不能とされた状態でリングシャフト８２内に配置されている。
【０１１８】
〔２〕「歯車について」
プラネタリシャフト８３においては、雄ねじ８３Ａの基準ピッチ円の直径（有効ねじ径）と外歯車８３Ｇの基準ピッチ円の直径とが同じ大きさに設定されている。また、プラネタリシャフト８３の外歯車８３Ｇとリングギア８４の内歯車８４Ｇとの歯数の比は、プラネタリシャフト８３の雄ねじ８３Ａとリングシャフト８２の雌ねじ８２Ａとの有効ねじ径の比と同じ大きさに設定されている。従って、外歯車８３Ｇと内歯車８４Ｇとの歯数の比は、プラネタリシャフト８３の雄ねじ８３Ａとリングシャフト８２の雌ねじ８２Ａとの条数の比に等しい値となっている。
【０１１９】
これにより、リングシャフト８２及びプラネタリシャフト８３の回転数の関係が外歯車８３Ｇと内歯車８４Ｇとの歯数の比によって正確に規制されるとともに、雄ねじ８３Ａ及び雌ねじ８２Ａの本来あるべき有効ねじ径の比の関係と一致するようになる。従って、雌ねじ及び雄ねじ８３Ａの公差に起因して有効ねじ径の比の関係が設計時に設定された関係から乖離している場合、あるいは経時変化等に起因して実際の有効ねじ径の比に変化が生じた場合においても、リングシャフト８２及びプラネタリシャフト８３の回転数の関係は差動ねじの原理に基づく回転直線運動変換機構８の動作を確保することのできる関係に維持される。なお、外歯車８３Ｇ及び内歯車８４Ｇとして、平歯車以外の歯車（例えば、歯のねじれ角が所定角度以下のはす歯歯車）を形成することもできる。
【０１２０】
〔３〕「ねじの噛み合いについて」
回転直線運動変換機構８において、サンシャフト８１の雄ねじ８１Ａ、リングシャフト８２の雌ねじ８２Ａ及びプラネタリシャフト８３の雄ねじ８３Ａは、ねじのピッチが同じ大きさに設定されている。サンシャフト８１の雄ねじ８１Ａとプラネタリシャフト８３の雄ねじ８３Ａとは、ねじの回転方向が逆方向に設定されている。リングシャフト８２の雌ねじ８２Ａとプラネタリシャフト８３の雄ねじ８３Ａとは、ねじの回転方向が同方向に設定されている。
【０１２１】
サンシャフト８１の雄ねじ８１Ａ、リングシャフト８２の雌ねじ８２Ａ及びプラネタリシャフト８３の雄ねじ８３Ａは、各々の中心線に沿った断面において、ねじ山の形状が略二等辺三角形となるように形成されている。すなわち、同断面において、ねじ山が左右対称の形状となるように形成されている。
【０１２２】
これにより、サンシャフト８１の雄ねじ８１Ａとプラネタリシャフト８３の雄ねじ８３Ａとの間においては、次のような噛み合いが得られるようになる。すなわち、中心線方向に互いにねじのピッチ分だけ隔てた複数の位置において、サンシャフト８１及びプラネタリシャフト８３の回転方向及び回転角度にかかわらず実質的に点接触する状態が常に維持される。なお、プラネタリシャフト８３の雄ねじ８３Ａとリングシャフト８２の雌ねじ８２Ａにおいても同様に点接触する状態が維持されるようになる。
【０１２３】
そして、リングシャフト８２がサンシャフト８１に対して相対的に回転した場合、各プラネタリシャフト８３の雄ねじ８３Ａがサンシャフト８１の雄ねじ８１Ａ及びリングシャフト８２の雌ねじ８２Ａと上述のように噛み合っていることにより、ねじ山の噛み合いを通じてプラネタリシャフト８３が滑ることなくサンシャフト８１及びリングシャフト８２に対して相対的に回転する。
【０１２４】
〔４〕「ねじの条数について」
回転直線運動変換機構８においては、サンシャフト８１の雄ねじ８１Ａの条数がように設定される。すなわち、サンシャフト８１、リングシャフト８２及びプラネタリシャフト８３の有効ねじ径とねじの条数との関係について、リングシャフト８２が回転した場合においてもサンシャフト８１、リングシャフト８２及びプラネタリシャフト８３のいずれもがスラスト変位しないときの関係を基準の関係としたとき、サンシャフト８１の雄ねじ８１Ａの条数は基準の関係における条数よりも整数の値だけ大きいまたは小さい条数に設定される。以下に、条数の設定態様の一例を示す。
【０１２５】
ここで、サンシャフト８１、リングシャフト８２及びプラネタリシャフト８３の有効ねじ径を次のように規定する。
・「ＤＡ」：サンシャフト８１の有効ねじ径。
・「ＤＢ」：リングシャフト８２の有効ねじ径。
・「ＤＣ」：プラネタリシャフト８３の有効ねじ径。
【０１２６】
また、サンシャフト８１、リングシャフト８２及びプラネタリシャフト８３のねじの条数を次のように規定する。
・「ＮＡ」：サンシャフト８１の雄ねじ８１Ａの条数。
・「ＮＢ」：リングシャフト８２の雌ねじ８２Ａの条数。
・「ＮＣ」：プラネタリシャフト８３の雄ねじ８３Ａの条数。
【０１２７】
リングシャフト８２が回転した場合においてもサンシャフト８１、リングシャフト８２及びプラネタリシャフト８３のいずれもがスラスト変位しないサンシャフト８１、リングシャフト８２及びプラネタリシャフト８３の有効ねじ径とねじの条数との関係（基準の関係）は、「ＤＡ：ＤＢ：ＤＣ＝ＮＡ：ＮＢ：ＮＣ」により示される。例えば、各ねじの有効ねじ径を「ＤＡ＝３、ＤＢ＝１、ＤＣ＝５」に設定したときには、各ねじの条数を「ＮＡ＝３、ＮＢ＝１、ＮＣ＝５」に設定することで、上記基準の関係を得ることができる。
【０１２８】
本実施形態においては、上記基準の関係におけるサンシャフト８１の条数（ＮＡ＝３）に対して「１」を加えた条数（ＮＡ＝４）が実際のサンシャフト８１の条数として設定されている。すなわち、各ねじの有効ねじ径の比が「ＤＡ：ＤＢ：ＤＣ＝３：１：５」の関係に設定されているとともに、各ねじの条数の比が「ＮＡ：ＮＢ：ＮＣ＝４：１：５」の関係に設定されている。なお、ここでは、サンシャフト８１の雄ねじ８１Ａの条数を基準の関係での条数よりも大きく設定する場合を例示したが、サンシャフト８１の雄ねじ８１Ａの条数を基準の関係での条数よりも小さく設定することもできる。
【０１２９】
上記構成の回転直線運動変換機構８においては、サンシャフト８１、リングシャフト８２及びプラネタリシャフト８３が協働して遊星歯車機構と同様の減速機能を実現するとともに、サンシャフト８１とプラネタリシャフト８３とが協働して差動ねじとしての機能を実現する。これにより、サンシャフト８１とリングシャフト８２との間において、回転角度と直線変位量とが一対一に対応して回転運動が微小な直線運動に変換される。
【０１３０】
＜回転直線運動変換機構の動作態様＞
回転直線運動変換機構８の駆動態様について説明する。
リングシャフト８２が回転すると、リングシャフト８２の雌ねじ８２Ａとプラネタリシャフト８３の雄ねじ８３Ａとの噛み合い、プラネタリシャフト８３の雄ねじ８３Ａとサンシャフト８１の雄ねじ８１Ａとの噛み合い、及びリングギア８４の内歯車８４Ｇとプラネタリシャフト８３の外歯車８３Ｇとの噛み合いが維持された状態で、プラネタリシャフト８３がリングシャフト８２の回転方向（正転方向）と同じ方向へ自転及び公転する。すなわち、プラネタリシャフト８３がサンシャフト８１のまわりで遊星運動する。このとき、プラネタリシャフト８３の公転にともなって、リテーナ８５もリングシャフト８２の回転方向と同じ方向へ回転する。
【０１３１】
ここで、リテーナ８５を回転不能にした状態、すなわちプラネタリシャフト８３が公転不能かつサンシャフト８１が自転可能となる状態を想定する。このとき、プラネタリシャフト８３は、正転方向への回転を通じて雄ねじ８３Ａの締め込み方向へスラスト変位しようとする。一方で、サンシャフト８１は、プラネタリシャフト８３とのねじの噛み合いを通じてリングシャフト８２の回転方向と反対方向（反転方向）へ回転することにより、プラネタリシャフト８３のスラスト変位方向と反対方向へスラスト変位しようとする。
【０１３２】
回転直線運動変換機構８においては、プラネタリシャフト８３のスラスト変位が不能とされているとともに、雄ねじ８１Ａの条数が上記基準の関係における雄ねじ８１Ａの条数に対して「１」を加えた条数に設定されているため、上記サンシャフト８１の反転方向への回転によりサンシャフト８１がプラネタリシャフト８３に対して相対的にスラスト変位する。
【０１３３】
実際の回転直線運動変換機構８においては、サンシャフト８１の回転が不能とされているとともにプラネタリシャフト８３の公転が可能とされているため、リングシャフト８２の回転にともなうプラネタリシャフト８３の遊星運動により、サンシャフト８１が回転することなくスラスト変位するようになる。
【０１３４】
＜定常スラスト荷重への対策＞
可変動弁機構３においては、上記正方向Ｆへ向かうスラスト荷重（図１６参照）がコントロールシャフト３５に作用するため、同スラスト荷重がサンシャフト８１を介してプラネタリシャフト８３及びリングシャフト８２をはじめとした回転直線運動変換機構８の各構成要素へ伝達される。すなわち、回転直線運動変換機構８には、正方向Ｆへ向かうスラスト荷重（定常スラスト荷重）が動弁機構本体３１により常に加えられる。なお、本実施形態の回転直動式アクチュエータ７は、定常スラスト荷重がサンシャフト８１を回転直線運動変換機構８側から動弁機構本体３１側へ移動させる方向に作用するアクチュエータに相当する。
【０１３５】
こうしたことから、回転直線運動変換機構８が回転運動しているとき、回転直線運動変換機構８（リングシャフト８２）を支持するスラストベアリング７６に比較的大きな摺動抵抗が生じるため、この摺動抵抗に起因するアクチュエータ効率（入力仕事に対する出力仕事の割合）の低下が問題となる。
【０１３６】
そこで、本実施形態の回転直動式アクチュエータ７においては、回転直線運動変換機構８の回転運動中において同変換機構８に対して定常スラスト荷重とは反対の方向へ作用するスラスト荷重（対抗スラスト荷重）をモータ７１により生じさせるようにしている。これにより、スラストベアリング７６の摺動抵抗が低減されるため、定常スラスト荷重が作用している場合においてもアクチュエータ効率の向上が図られるようになる。以下、図２３を参照して、モータ７１の詳細な構造について説明する。なお、同図は、図１７のモータ７１の拡大構造に相当する。
【０１３７】
〔１〕「モータの基本構造」
モータ７１においては、ステータ７２とロータ７３とが所定の空間（エアギャップ７１Ａ）を介して対向するように配置されている。すなわち、ステータ７２においてロータ７３と対向する部位（ステータ対向部７２Ａ）とロータ７３においてステータ７２と対向する部位（ロータ対向部７３Ａ）との間には、エアギャップ７１Ａが形成される。
【０１３８】
本実施形態においては、ロータ７３の各部位を動弁機構本体３１との位置関係において次のように規定している。
・サンシャフト８１の軸方向において動弁機構本体３１に近い部位をロータ第１構成部７３Ｂとする。
・サンシャフト８１の軸方向においてロータ第１構成部７３Ｂよりも動弁機構本体３１から遠い部位をロータ第２構成部７３Ｃとする。
・サンシャフト８１の軸方向において動弁機構本体３１に最も近い部位をロータ第１側部７３Ｄとする。
・サンシャフト８１の軸方向において動弁機構本体３１から最も遠い部位をロータ第２側部７３Ｅとする。
【０１３９】
なお、ロータ第１構成部７３Ｂは、ロータ第１側部７３Ｄを含めて構成されている。すなわち、サンシャフト８１の軸方向において、ロータ第１側部７３Ｄからロータ７３の中間部までの範囲がロータ第１構成部７３Ｂに相当する。また、ロータ第２構成部７３Ｃは、ロータ第２側部７３Ｅを含めて構成されている。すなわち、サンシャフト８１の軸方向において、ロータ第２側部７３Ｅからロータ７３の中間部までの範囲がロータ第２構成部７３Ｃに相当する。
【０１４０】
〔２〕「対抗スラスト荷重を生じさせるための構造」
モータ７１においては、ロータ第２構成部７３Ｃに生じるトルクがロータ第１構成部７３Ｂに生じるトルクよりも常に大きくなる構造が採用されている。すなわち、ステータ７２とロータ７３との間に形成されるエアギャップ７１Ａがロータ第１側部７３Ｄからロータ第２側部７３Ｅへ向かうにつれて小さくなる構造が採用されている。
【０１４１】
本実施形態では、ロータ対向部７３Ａをステータ対向部７２Ａに対して傾斜させることで、上記エアギャップ７１Ａの形成態様が実現されるようにしている。具体的には、ロータ７３について、ロータ対向部７３Ａがロータ第１側部７３Ｄからロータ第２側部７３Ｅへ向かうにつれてステータ７２へ近づく形状に設定している。
【０１４２】
ここで、エアギャップ７１Ａの長さ（ステータ対向部７２Ａとロータ対向部７３Ａとの距離）をギャップ長さＧとすると、ステータ７２とロータ第２構成部７３Ｃとの間のギャップ長さＧは、ステータ７２とロータ第１構成部７３Ｂとの間のギャップ長さＧよりも小さくなる。また、ギャップ長さＧは、ロータ第１側部７３Ｄからロータ第２側部７３Ｅへ向かうにつれて小さくなる。
【０１４３】
回転直動式アクチュエータ７においては、モータ７１に上記構造が採用されていることにより、ステータ７２を通じてロータ第２構成部７３Ｃに作用する磁力がステータ７２を通じてロータ第１構成部７３Ｂに作用する磁力よりも大きくなる。これにより、ロータ第２構成部７３Ｃに生じるトルクがロータ第１構成部７３Ｂに生じるトルクよりも大きくなるため、ロータ７３に対抗スラスト荷重が生じるようになる。そして、定常スラスト荷重と対抗スラスト荷重とが互いに打ち消し合う方向へ作用するため、回転直線運動変換機構８（リングシャフト８２）をスラストベアリング７６へ押し付ける力が小さくなる。これにより、リングシャフト８２の回転にともなうスラストベアリング７６の摺動抵抗が低減されるため、アクチュエータ効率の向上が図られるようになる。
【０１４４】
＜実施形態の効果＞
以上詳述したように、この第１実施形態にかかる回転直動式アクチュエータによれば、以下に示すような効果が得られるようになる。
【０１４５】
（１）本実施形態の回転直動式アクチュエータ７では、ステータ７２とロータ７３との間に形成されるエアギャップ７１Ａがロータ第１側部７３Ｄからロータ第２側部７３Ｅへ向かうにつれて小さくなるようにモータ７１を構成している。これにより、モータ７１を通じて回転直線運動変換機構８へトルクが入力されているとき、定常スラスト荷重とは反対方向に作用する対抗スラスト荷重がロータ７３に生じるため、スラストベアリング７６の摺動抵抗が低減されるようになる。従って、より高い効率をもって回転運動を直線運動へ変換する回転直動式アクチュエータ７を実現することができるようになる。
【０１４６】
（２）可変動弁機構３においては、ヘリカルスプラインを通じてスライダギア４と入力ギア５及び出力ギア６とを噛み合わせるようにしているため、コントロールシャフト３５のスラスト変位にともない、スライダギア４のヘリカルスプラインが入力ギア５及び出力ギア６のヘリカルスプラインから一時的に離れることもある。この場合、各ヘリカルスプラインが再度接触するため、歯同士の衝突による打音（歯打ち音）が生じるようになる。こうした歯打ち音は、ドライバビリティの悪化につながるため極力抑制することが望まれる。
【０１４７】
図２４及び図２５を参照して、歯打ち音が発生するしくみについて説明する。
図２４に、軸方向に沿ったスライダギア入力部４２の断面構造を示す。
可変動弁機構３においては、入力ギア５の入力アーム５３に対してインテークカムシャフト２５から力が加えられるため、スライダギア４と入力ギア５との軸方向の相対位置が固定されている場合、スライダギア入力部４２の入力スプライン４２Ａと入力ギア５の入力スプライン５２とが接触した状態に維持される（図２４（Ａ））。
【０１４８】
そして、この状態からスライダギア４が正方向Ｆへスラスト変位する場合、入力スプライン４２Ａは入力スプライン５２から離れることが可能なる（図２４（Ｂ））。反対に、スライダギア４が逆方向Ｒへスラスト変位する場合、入力スプライン４２Ａは入力スプライン５２から離れることができない。なお、スライダギア４が正方向Ｆへスラスト変位した際に入力スプライン４２Ａが入力スプライン５２から離れるか否かについては、スライダギア４の移動速度も関係してくるため、スライダギア４が正方向Ｆへスラスト変位することのみに起因して各スプラインが離れることはない。
【０１４９】
図２５に、軸方向に沿ったスライダギア出力部４３の断面構造を示す。
可変動弁機構３においては、出力ギア６の出力アーム６３に対してバルブスプリング２９から力が加えられるため、スライダギア４と出力ギア６との軸方向の相対位置が固定されている場合、スライダギア出力部４３の出力スプライン４３Ａと出力ギア６の出力スプライン６２とが接触した状態に維持される（図２５（Ａ））。
【０１５０】
そして、この状態からスライダギア４が正方向Ｆへスラスト変位する場合、出力スプライン４３Ａは出力スプライン６２から離れることが可能なる（図２５（Ｂ））。反対に、スライダギア４が逆方向Ｒへスラスト変位する場合、出力スプライン４３Ａは出力スプライン６２から離れることができない。なお、スライダギア４が正方向Ｆへスラスト変位した際に出力スプライン４３Ａが出力スプライン６２から離れるか否かについては、スライダギア４の移動速度も関係してくるため、スライダギア４が正方向Ｆへスラスト変位することのみに起因して各スプラインが離れることはない。
【０１５１】
このように、スライダギア４が正方向Ｆへスラスト変位することは、スライダギア４のヘリカルスプラインと入力ギア５及び出力ギア６のヘリカルスプラインとが離れるための必要条件となる。そして、この条件に加えて、スライダギア４が急激に変位するといった条件が満たされたとき、スライダギア４のヘリカルスプラインと入力ギア５及び出力ギア６のヘリカルスプラインとが一時的に離れるようになる。従って、スライダギア４が正方向Ｆへ向けて急激にスラスト変位したとき、これらヘリカルスプラインが一時的に離れた後に再度接触するため、スライダギア４のヘリカルスプラインと入力ギア５及び出力ギア６のヘリカルスプラインとの接触による歯打ち音が生じるようになる。
【０１５２】
ちなみに、こうした歯打ち音の発生する状況の一例としては、例えばエンジン１のレーシング中が挙げられる。
通常のレーシングにおいては、エンジン１が無負荷の状態のときにアクセルペダルが急激に踏込まれた後、アクセルペダルが急激に開放される。そして、エンジン１では、少なくともエンジン回転速度をパラメータとして吸気バルブ作用角ＩＮＣＡＭの目標値が設定されるため、上記レーシング中には同目標値が次のように変化する。
【０１５３】
すなわち、アクセルペダルの踏込操作中にはエンジン回転速度が急激に上昇するため、この回転速度の変化に応じて吸気バルブ作用角ＩＮＣＡＭの目標値が大幅に増大する。そして、この目標値に基づく可変動弁機構３（回転直動式アクチュエータ７）の制御により、スライダギア４が逆方向Ｒへスラスト変位する。このとき、目標値の変化に応じてスライダギア４が急激にスラスト変位するものの、逆方向Ｒへの変位であるため歯打ち音が発生しない。これに対し、アクセルペダルの開放操作中にはエンジン回転速度が急激に降下するため、この回転速度の変化に応じて吸気バルブ作用角ＩＮＣＡＭの目標値が大幅に減少する。そして、この目標値に基づく可変動弁機構３（回転直動式アクチュエータ７）の制御により、スライダギア４が正方向Ｆへ変位する。このとき、目標値の変化に応じてスライダギア４が正方向Ｆへ急激にスラスト変位するため、歯打ち音が発生するようになる。
【０１５４】
本実施形態の回転直動式アクチュエータ７においては、定常スラスト荷重とは反対方向に作用する対抗スラスト荷重がロータ７３に生じるため、サンシャフト８１を正方向Ｆへスラスト変位させる場合には対向スラスト荷重が抗力として作用するようになる。すなわち、対抗スラスト荷重が生じない場合に比べて、サンシャフト８１及びコントロールシャフト３５の移動速度、すなわちスライダギア４の移動速度が緩やかになる。従って、上述のようにバルブ作用角の目標値が大幅に変化した場合にあっても、スライダギア４の急激なスラスト変位が生じにくくなるため、歯打ち音の発生を抑制することができるようになる。
【０１５５】
＜実施形態の変更例＞
なお、上記第１実施形態は、例えば以下に示すように変更して実施することもできる。
・上記第１実施形態では、ロータ７３の形状を、ロータ第１側部７３Ｄからロータ第２側部７３Ｅへ向かうにつれてロータ対向部７３Ａがステータ７２へ近づく形状に設定することで、ロータ７３に対抗スラスト荷重を生じさせるようにしたが、例えば次のように変更することもできる。すなわち、ステータ７２の形状を、ステータ第１側部からステータ第２側部へ向かうにつれてステータ対向部７２Ａがロータ７３へ近づく形状に設定することで、ロータ７３に対抗スラスト荷重を生じさせることもできる。なお、ステータ第１側部は、サンシャフト８１の軸方向において動弁機構本体３１に最も近い部位を示す。また、ステータ第２側部は、サンシャフト８１の軸方向において動弁機構本体３１から最も遠い部位を示す。
【０１５６】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について、図２６を参照して説明する。
本実施形態実施形態では、本発明にかかる回転直動式アクチュエータを、前記第１実施形態の回転直動式アクチュエータに対して以下で説明する変更を加えたアクチュエータとして具体化した場合を想定している。なお、本実施形態の回転直動式アクチュエータにおいては、以下の構成を採用した点において前記第１実施形態の回転直動式アクチュエータの構成と相違し、それ以外については前記第１実施形態と同様の構成を採用している。
【０１５７】
＜モータの構造＞
図２６に、サンシャフト８１の軸方向に沿ったモータ７１の断面構造を示す。
モータ７１においては、ロータ第２構成部７３Ｃに生じるトルクがロータ第１構成部７３Ｂに生じるトルクよりも常に大きくなる構造が採用されている。すなわち、ステータ対向部７２Ａとロータ第２構成部７３Ｃのロータ対向部７３Ａとの間にエアギャップ７１Ａが形成される一方でステータ対向部７２Ａとロータ第１構成部７３Ｂのロータ対向部７３Ａとの間にエアギャップ７１Ａが形成されない構造が採用されている。
【０１５８】
本実施形態では、ステータ７２とロータ第２構成部７３Ｃとが対向する一方でステータ７２とロータ第１構成部７３Ｂとが対向しない位置にステータ７２及びロータ７３を配置することで、上記エアギャップ７１Ａの形成態様が実現されるようにしている。具体的には、ステータ７２とロータ第１構成部７３Ｂ及びロータ第２構成部７３Ｃとが対向するステータ７２及びロータ７３の位置を基準位置として、この基準位置からステータ７２を逆方向Ｒへオフセットした位置に配置している。なお、上記基準位置からロータ７３を正方向Ｆへオフセットした位置に配置することで、上記エアギャップ７１Ａの形成態様を実現することもできる。
【０１５９】
回転直動式アクチュエータ７においては、モータ７１に上記構造が採用されていることにより、ステータ７２を通じてロータ第２構成部７３Ｃに作用する磁力がステータ７２を通じてロータ第１構成部７３Ｂに作用する磁力よりも大きくなる。これにより、ロータ第２構成部７３Ｃに生じるトルクがロータ第１構成部７３Ｂに生じるトルクよりも大きくなるため、ロータ７３に対抗スラスト荷重が生じるようになる。そして、定常スラスト荷重と対抗スラスト荷重とが互いに打ち消し合う方向へ作用するため、回転直線運動変換機構８（リングシャフト８２）をスラストベアリング７６へ押し付ける力が小さくなる。これにより、リングシャフト８２の回転にともなうスラストベアリング７６の摺動抵抗が低減されるため、アクチュエータ効率の向上が図られるようになる。
【０１６０】
＜実施形態の効果＞
以上詳述したように、この第２実施形態にかかる回転直動式アクチュエータによれば、先の第１実施形態による前記（１）及び（２）の作用効果と同様の作用効果が得られるようになる。
【０１６１】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について、図２７を参照して説明する。
本実施形態実施形態では、本発明にかかる回転直動式アクチュエータを、前記第１実施形態の回転直動式アクチュエータに対して以下で説明する変更を加えたアクチュエータとして具体化した場合を想定している。なお、本実施形態の回転直動式アクチュエータにおいては、以下の構成を採用した点において前記第１実施形態の回転直動式アクチュエータの構成と相違し、それ以外については前記第１実施形態と同様の構成を採用している。
【０１６２】
＜モータの構造＞
図２７に、サンシャフト８１の軸方向に沿ったモータ７１の断面構造を示す。
モータ７１においては、ロータ第２構成部７３Ｃに生じるトルクがロータ第１構成部７３Ｂに生じるトルクよりも常に大きくなる構造が採用されている。すなわち、ステータ対向部７２Ａとロータ第２構成部７３Ｃのロータ対向部７３Ａとの間にエアギャップ７１Ａが形成される一方で、ステータ対向部７２Ａとロータ第１構成部７３Ｂのロータ対向部７３Ａとの間にエアギャップ７１Ａが形成されない構造が採用されている。
【０１６３】
本実施形態では、ステータ７２におけるサンシャフト８１の軸方向の長さを（厚さＴＡ）とし、ロータ７３におけるサンシャフト８１の軸方向の長さを（厚さＴＢ）として、ステータ７２の厚さＴＡをロータ７３の厚さＴＢよりも小さく設定することで、上記エアギャップ７１Ａの形成態様が実現されるようにしている。具体的には、ステータ７２の厚さＴＡをロータ第２構成部７３Ｃの厚さＴＢと略同じ大きさに設定するとともに、ステータ対向部７２Ａの全体がロータ第２構成部７３Ｃのロータ対向部７３Ａと対向する位置にステータ７２を配置している。
【０１６４】
回転直動式アクチュエータ７においては、モータ７１に上記構造が採用されていることにより、ステータ７２を通じてロータ第２構成部７３Ｃに作用する磁力がステータ７２を通じてロータ第１構成部７３Ｂに作用する磁力よりも大きくなる。これにより、ロータ第２構成部７３Ｃに生じるトルクがロータ第１構成部７３Ｂに生じるトルクよりも大きくなるため、ロータ７３に対抗スラスト荷重が生じるようになる。そして、定常スラスト荷重と対抗スラスト荷重とが互いに打ち消し合う方向へ作用するため、回転直線運動変換機構８（リングシャフト８２）をスラストベアリング７６へ押し付ける力が小さくなる。これにより、リングシャフト８２の回転にともなうスラストベアリング７６の摺動抵抗が低減されるため、アクチュエータ効率の向上が図られるようになる。
【０１６５】
＜実施形態の効果＞
以上詳述したように、この第３実施形態にかかる回転直動式アクチュエータによれば、先の第１実施形態による前記（１）及び（２）の作用効果と同様の作用効果が得られるようになる。
【０１６６】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について、図２８を参照して説明する。
本実施形態実施形態では、本発明にかかる回転直動式アクチュエータを、前記第１実施形態の回転直動式アクチュエータに対して以下で説明する変更を加えたアクチュエータとして具体化した場合を想定している。なお、本実施形態の回転直動式アクチュエータにおいては、以下の構成を採用した点において前記第１実施形態の回転直動式アクチュエータの構成と相違し、それ以外については前記第１実施形態と同様の構成を採用している。
【０１６７】
＜モータの構造＞
図２８に、サンシャフト８１の軸方向に沿ったモータ７１の断面構造を示す。
モータ７１においては、ロータ第２構成部７３Ｃに生じるトルクがロータ第１構成部７３Ｂに生じるトルクよりも常に大きくなる構造が採用されている。すなわち、ステータ７２を通じてロータ第２構成部７３Ｃに作用する磁力がステータ７２を通じてロータ第１構成部７３Ｂに作用する磁力よりも大きくなる構造が採用されている。
【０１６８】
本実施形態では、高い耐磁性能を有する材料（耐磁性材７８）をロータ第１構成部７３Ｂのロータ対向部７３Ａに設けることで、上記磁力の作用態様が実現されるようにしている。具体的には、ロータ第１構成部７３Ｂのロータ対向部７３Ａに耐磁性材７８をコーティングしている。なお、ロータ７３とは別体の耐磁性材をロータ第１構成部７３Ｂのロータ対向部７３Ａに取り付けることで、上記磁力の作用態様を実現することもできる。
【０１６９】
回転直動式アクチュエータ７においては、モータ７１に上記構造が採用されていることにより、ステータ７２を通じてロータ第２構成部７３Ｃに作用する磁力がステータ７２を通じてロータ第１構成部７３Ｂに作用する磁力よりも大きくなる。これにより、ロータ第２構成部７３Ｃに生じるトルクがロータ第１構成部７３Ｂに生じるトルクよりも大きくなるため、ロータ７３に対抗スラスト荷重が生じるようになる。そして、定常スラスト荷重と対抗スラスト荷重とが互いに打ち消し合う方向へ作用するため、回転直線運動変換機構８（リングシャフト８２）をスラストベアリング７６へ押し付ける力が小さくなる。これにより、リングシャフト８２の回転にともなうスラストベアリング７６の摺動抵抗が低減されるため、アクチュエータ効率の向上が図られるようになる。
【０１７０】
＜実施形態の効果＞
以上詳述したように、この第４実施形態にかかる回転直動式アクチュエータによれば、先の第１実施形態による前記（１）及び（２）の作用効果と同様の作用効果が得られるようになる。
【０１７１】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について、図２９及び図３０を参照して説明する。
前記第１実施形態では、定常スラスト荷重が正方向Ｆへ作用する場合を想定したが、本実施形態では、定常スラスト荷重が逆方向Ｒへ作用する場合を想定する。すなわち、本実施形態の可変動弁機構３においては、スライダギア４の入力スプライン４２Ａ及び出力スプライン４３Ａのねじれ方向が前記第１実施形態のスライダギア４とは反対の方向に設定されている。
【０１７２】
可変動弁機構３においては、上記構成のスライダギア４が採用されていることにより、逆方向Ｒへ向かうスラスト荷重がコントロールシャフト３５に作用するため、同スラスト荷重がサンシャフト８１を介してプラネタリシャフト８３及びリングシャフト８２をはじめとした回転直線運動変換機構８の各構成要素へ伝達される。すなわち、回転直線運動変換機構８には、逆方向Ｒへ向かうスラスト荷重（定常スラスト荷重）が動弁機構本体３１により常に加えられる。なお、本実施形態の回転直動式アクチュエータ７は、定常スラスト荷重がサンシャフト８１を動弁機構本体３１側から回転直線運動変換機構８側へ移動させる方向に作用するアクチュエータに相当する。
【０１７３】
本実施形態では、こうした定常スラスト荷重の作用方向の違いを受けて、前記第１実施形態の回転直動式アクチュエータにおけるモータ７１の構造を以下で説明するように変更している。なお、本実施形態の回転直動式アクチュエータにおいては、以下の構成を採用した点において前記第１実施形態の回転直動式アクチュエータの構成と相違し、それ以外については前記第１実施形態と同様の構成を採用している。
【０１７４】
＜回転直動式アクチュエータの構造＞
図２９に、サンシャフト８１の軸方向に沿った回転直動式アクチュエータ７の断面構造を示す。
【０１７５】
回転直動式アクチュエータ７には、回転直線運動変換機構８を軸方向において支持するスラストベアリング７６が備えられている。スラストベアリング７６は、逆方向Ｒへ向かうスラスト荷重を受けることのできる位置に配置されることにより、リングシャフト８２を軸方向において支持する。すなわち、リングシャフト８２の軸線に直交するリングシャフト８２の側面について、動弁機構本体３１に近い側面をシャフト第１端面８２Ｆとし、同第１端面８２Ｆよりも動弁機構本体３１から遠い側面をシャフト第２端面８２Ｒとしたとき、スラストベアリング７６はシャフト第２端面８２Ｒと接触した状態でハウジング７４へ固定されている。
【０１７６】
＜モータの構造＞
図２９に、サンシャフト８１の軸方向に沿ったモータ７１の断面構造を示す。
モータ７１においては、ロータ第１構成部７３Ｂに生じるトルクがロータ第２構成部７３Ｃに生じるトルクよりも常に大きくなる構造が採用されている。すなわち、ステータ７２とロータ７３との間に形成されるエアギャップ７１Ａがロータ第２側部７３Ｅからロータ第１側部７３Ｄへ向かうにつれて小さくなる構造が採用されている。
【０１７７】
本実施形態では、ロータ対向部７３Ａをステータ対向部７２Ａに対して傾斜させることで、上記エアギャップ７１Ａの形成態様が実現されるようにしている。具体的には、ロータ７３について、ロータ対向部７３Ａがロータ第２側部７３Ｅからロータ第１側部７３Ｄへ向かうにつれてステータ７２へ近づく形状に設定している。
【０１７８】
ここで、エアギャップ７１Ａの長さ（ステータ対向部７２Ａとロータ対向部７３Ａとの距離）をギャップ長さＧとすると、ステータ７２とロータ第１構成部７３Ｂとの間のギャップ長さＧは、ステータ７２とロータ第２構成部７３Ｃとの間のギャップ長さＧよりも小さくなる。また、ギャップ長さＧは、ロータ第２側部７３Ｅからロータ第１側部７３Ｄへ向かうにつれて小さくなる。
【０１７９】
回転直動式アクチュエータ７においては、モータ７１に上記構造が採用されていることにより、ステータ７２を通じてロータ第１構成部７３Ｂに作用する磁力がステータ７２を通じてロータ第２構成部７３Ｃに作用する磁力よりも大きくなる。これにより、ロータ第１構成部７３Ｂに生じるトルクがロータ第２構成部７３Ｃに生じるトルクよりも大きくなるため、ロータ７３に対抗スラスト荷重が生じるようになる。そして、定常スラスト荷重と対抗スラスト荷重とが互いに打ち消し合う方向へ作用するため、回転直線運動変換機構８（リングシャフト８２）をスラストベアリング７６へ押し付ける力が小さくなる。これにより、リングシャフト８２の回転にともなうスラストベアリング７６の摺動抵抗が低減されるため、アクチュエータ効率の向上が図られるようになる。
【０１８０】
＜実施形態の効果＞
以上詳述したように、この第５実施形態にかかる回転直動式アクチュエータによれば、先の第１実施形態による前記（１）及び（２）の作用効果に準じた作用効果が得られるようになる。なお、本実施形態においては、前記第１実施形態の（２）に記載の正方向Ｆを逆方向Ｒに読み替えるとともに逆方向Ｒを正方向Ｆに読み替えるものとする。
【０１８１】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態について、図３１を参照して説明する。
本実施形態実施形態では、本発明にかかる回転直動式アクチュエータを、前記第５実施形態の回転直動式アクチュエータに対して以下で説明する変更を加えたアクチュエータとして具体化した場合を想定している。なお、本実施形態の回転直動式アクチュエータにおいては、以下の構成を採用した点において前記第５実施形態の回転直動式アクチュエータの構成と相違し、それ以外については前記第１実施形態と同様の構成を採用している。
【０１８２】
＜モータの構造＞
図３１に、サンシャフト８１の軸方向に沿ったモータ７１の断面構造を示す。
モータ７１においては、ロータ第１構成部７３Ｂに生じるトルクがロータ第２構成部７３Ｃに生じるトルクよりも常に大きくなる構造が採用されている。すなわち、ステータ対向部７２Ａとロータ第１構成部７３Ｂのロータ対向部７３Ａとの間にエアギャップ７１Ａが形成される一方でステータ対向部７２Ａとロータ第２構成部７３Ｃのロータ対向部７３Ａとの間にエアギャップ７１Ａが形成されない構造が採用されている。
【０１８３】
本実施形態では、ステータ７２とロータ第１構成部７３Ｂとが対向する一方でステータ７２とロータ第２構成部７３Ｃとが対向しない位置にステータ７２及びロータ７３を配置することで、上記エアギャップ７１Ａの形成態様が実現されるようにしている。具体的には、ステータ７２とロータ第１構成部７３Ｂ及びロータ第２構成部７３Ｃとが対向するステータ７２及びロータ７３の位置を基準位置として、この基準位置からステータ７２を正方向Ｆへオフセットした位置に配置している。なお、上記基準位置からロータ７３を逆方向Ｒへオフセットした位置に配置することで、上記エアギャップ７１Ａの形成態様を実現することもできる。
【０１８４】
回転直動式アクチュエータ７においては、モータ７１に上記構造が採用されていることにより、ステータ７２を通じてロータ第１構成部７３Ｂに作用する磁力がステータ７２を通じてロータ第２構成部７３Ｃに作用する磁力よりも大きくなる。これにより、ロータ第１構成部７３Ｂに生じるトルクがロータ第２構成部７３Ｃに生じるトルクよりも大きくなるため、ロータ７３に対抗スラスト荷重が生じるようになる。そして、定常スラスト荷重と対抗スラスト荷重とが互いに打ち消し合う方向へ作用するため、回転直線運動変換機構８（リングシャフト８２）をスラストベアリング７６へ押し付ける力が小さくなる。これにより、リングシャフト８２の回転にともなうスラストベアリング７６の摺動抵抗が低減されるため、アクチュエータ効率の向上が図られるようになる。
【０１８５】
＜実施形態の効果＞
以上詳述したように、この第６実施形態にかかる回転直動式アクチュエータによれば、先の第１実施形態による前記（１）及び（２）の作用効果に準じた作用効果が得られるようになる。なお、本実施形態においては、前記第１実施形態の（２）に記載の正方向Ｆを逆方向Ｒに読み替えるとともに逆方向Ｒを正方向Ｆに読み替えるものとする。
【０１８６】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態について、図３２を参照して説明する。
本実施形態実施形態では、本発明にかかる回転直動式アクチュエータを、前記第７実施形態の回転直動式アクチュエータに対して以下で説明する変更を加えたアクチュエータとして具体化した場合を想定している。なお、本実施形態の回転直動式アクチュエータにおいては、以下の構成を採用した点において前記第７実施形態の回転直動式アクチュエータの構成と相違し、それ以外については前記第１実施形態と同様の構成を採用している。
【０１８７】
＜モータの構造＞
図３２に、サンシャフト８１の軸方向に沿ったモータ７１の断面構造を示す。
モータ７１においては、ロータ第１構成部７３Ｂに生じるトルクがロータ第２構成部７３Ｃに生じるトルクよりも常に大きくなる構造が採用されている。すなわち、ステータ対向部７２Ａとロータ第１構成部７３Ｂのロータ対向部７３Ａとの間にエアギャップ７１Ａが形成される一方でステータ対向部７２Ａとロータ第２構成部７３Ｃのロータ対向部７３Ａとの間にエアギャップ７１Ａが形成されない構造が採用されている。
【０１８８】
本実施形態では、ステータ７２におけるサンシャフト８１の軸方向の長さを（厚さＴＡ）とし、ロータ７３におけるサンシャフト８１の軸方向の長さを（厚さＴＢ）として、ステータ７２の厚さＴＡをロータ７３の厚さＴＢよりも小さく設定することで、上記エアギャップ７１Ａの形成態様が実現されるようにしている。具体的には、ステータ７２の厚さＴＡをロータ第１構成部７３Ｂの厚さＴＢと略同じ大きさに設定するとともに、ステータ対向部７２Ａの全体がロータ第１構成部７３Ｂのロータ対向部７３Ａと対向する位置にステータ７２を配置している。
【０１８９】
回転直動式アクチュエータ７においては、モータ７１に上記構造が採用されていることにより、ステータ７２を通じてロータ第１構成部７３Ｂに作用する磁力がステータ７２を通じてロータ第２構成部７３Ｃに作用する磁力よりも大きくなる。これにより、ロータ第１構成部７３Ｂに生じるトルクがロータ第２構成部７３Ｃに生じるトルクよりも大きくなるため、ロータ７３に対抗スラスト荷重が生じるようになる。そして、定常スラスト荷重と対抗スラスト荷重とが互いに打ち消し合う方向へ作用するため、回転直線運動変換機構８（リングシャフト８２）をスラストベアリング７６へ押し付ける力が小さくなる。これにより、リングシャフト８２の回転にともなうスラストベアリング７６の摺動抵抗が低減されるため、アクチュエータ効率の向上が図られるようになる。
【０１９０】
＜実施形態の効果＞
以上詳述したように、この第７実施形態にかかる回転直動式アクチュエータによれば、先の第１実施形態による前記（１）及び（２）の作用効果に準じた作用効果が得られるようになる。なお、本実施形態においては、前記第１実施形態の（２）に記載の正方向Ｆを逆方向Ｒに読み替えるとともに逆方向Ｒを正方向Ｆに読み替えるものとする。
【０１９１】
（第８実施形態）
本発明の第８実施形態について、図３３を参照して説明する。
本実施形態実施形態では、本発明にかかる回転直動式アクチュエータを、前記第５実施形態の回転直動式アクチュエータに対して以下で説明する変更を加えたアクチュエータとして具体化した場合を想定している。なお、本実施形態の回転直動式アクチュエータにおいては、以下の構成を採用した点において前記第５実施形態の回転直動式アクチュエータの構成と相違し、それ以外については前記第１実施形態と同様の構成を採用している。
【０１９２】
＜モータの構造＞
図３３に、サンシャフト８１の軸方向に沿ったモータ７１の断面構造を示す。
モータ７１においては、ロータ第１構成部７３Ｂに生じるトルクがロータ第２構成部７３Ｃに生じるトルクよりも常に大きくなる構造が採用されている。すなわち、ステータ７２を通じてロータ第１構成部７３Ｂに作用する磁力がステータ７２を通じてロータ第２構成部７３Ｃに作用する磁力よりも大きくなる構造が採用されている。
【０１９３】
本実施形態では、高い耐磁性能を有する材料（耐磁性材７８）をロータ第２構成部７３Ｃのロータ対向部７３Ａに設けることで、上記磁力の作用態様が実現されるようにしている。具体的には、ロータ第２構成部７３Ｃのロータ対向部７３Ａに耐磁性材７８をコーティングしている。なお、ロータ７３とは別体の耐磁性材をロータ第２構成部７３Ｃのロータ対向部７３Ａに取り付けることで、上記磁力の作用態様を実現することもできる。
【０１９４】
回転直動式アクチュエータ７においては、モータ７１に上記構造が採用されていることにより、ステータ７２を通じてロータ第１構成部７３Ｂに作用する磁力がステータ７２を通じてロータ第２構成部７３Ｃに作用する磁力よりも大きくなる。これにより、ロータ第１構成部７３Ｂに生じるトルクがロータ第２構成部７３Ｃに生じるトルクよりも大きくなるため、ロータ７３に対抗スラスト荷重が生じるようになる。そして、定常スラスト荷重と対抗スラスト荷重とが互いに打ち消し合う方向へ作用するため、回転直線運動変換機構８（リングシャフト８２）をスラストベアリング７６へ押し付ける力が小さくなる。これにより、リングシャフト８２の回転にともなうスラストベアリング７６の摺動抵抗が低減されるため、アクチュエータ効率の向上が図られるようになる。
【０１９５】
＜実施形態の効果＞
以上詳述したように、この第８実施形態にかかる回転直動式アクチュエータによれば、先の第１実施形態による前記（１）及び（２）の作用効果に準じた作用効果が得られるようになる。なお、本実施形態においては、前記第１実施形態の（２）に記載の正方向Ｆを逆方向Ｒに読み替えるとともに逆方向Ｒを正方向Ｆに読み替えるものとする。
【０１９６】
（第９実施形態）
本発明の第９実施形態について、図３４を参照して説明する。
本実施形態では、前記第１実施形態の回転直動式アクチュエータにおけるオイルシール７７の配置を以下で説明するように変更することで、アクチュエータ効率のさらなる向上を図るようにしている。なお、本実施形態の回転直動式アクチュエータにおいては、以下の構成を採用した点において前記第１実施形態の回転直動式アクチュエータの構成と相違し、それ以外については前記第１実施形態と同様の構成を採用している。
【０１９７】
本実施形態の回転直動式アクチュエータ７では、サンシャフト８１の周囲にオイルシール７７を配置している。具体的には、ハウジング７４の内部とハウジング７４の外部とをつなぐ位置、すなわちサンシャフト８１がハウジング７４内から突き出る位置において、サンシャフト８１の周囲とハウジング７４との間にオイルシール７７を配置している。
【０１９８】
回転直動式アクチュエータ７においては、上記オイルシール７７の配置構造を採用していることにより、ハウジング７４内への潤滑油の供給がオイルシール７７を通じて阻止される。そこで、潤滑が必要とされるサンシャフト８１については、その外周にグリスを塗布することで、外部から潤滑油がされなくともサンシャフト８１の潤滑が適切に行われるようにしている。
【０１９９】
＜実施形態の効果＞
以上詳述したように、この第９実施形態にかかる回転直動式アクチュエータによれば、先の第１実施形態による前記（１）及び（２）の効果に加えて以下に示すような効果が得られるようになる。
【０２００】
（３）サンシャフト８１はリングシャフト８２よりも径が小さいため、サンシャフト８１とオイルシール７７との間に生じる摺動抵抗は、前記第１実施形態の回転直動式アクチュエータ７においてリングシャフト８２とオイルシール７７との間に生じる摺動抵抗よりも小さくなる。本実施形態の回転直動式アクチュエータ７では、こうした摺動抵抗の違いに着目してサンシャフト８１の周囲にオイルシール７７を配置するようにしているため、アクチュエータ効率をさらに向上させることができるようになる。
【０２０１】
（その他の実施形態）
・上記第２実施形態〜第８実施形態に対して、上記第９実施形態の構成を適用することもできる。
【０２０２】
・上記各実施形態では、モータ７１としてブラシレスモータを採用したが、ブラシレスモータに代えてブラシ付モータやステップモータを採用することもできる。
・上記各実施形態では、回転直線運動変換機構８として、サンシャフト８１の雄ねじ８１Ａの条数を基準の関係における条数よりも整数の値だけ大きい条数または小さい条数に設定することでサンシャフト８１がスラスト変位することを利用した構造の回転直線運動変換機構を採用したが、その他の動作原理に基づいてサンシャフト８１をスラスト変位させる構造の回転直線運動変換機構を採用することもできる。すなわち、回転直線運動変換機構８の構造は、上記各実施形態にて例示した構成に限られず適宜変更することができる。要するに、入力された回転運動を直線運動へ変換するとともに出力軸を直線運動させる回転直線運動変換機構であれば、適宜の構造の回転直線運動変換機構を本発明の回転直動式アクチュエータに適用することができる。
【０２０３】
・上記各実施形態では、インテークバルブ２２のバルブ作用角及び最大バルブリフト量を変更する可変動弁機構３を想定したが、エキゾーストバルブ２４のバルブ作用角及び最大バルブリフト量を変更する可変動弁機構３に対して回転直動式アクチュエータ７を適用することもできる。
【０２０４】
・可変動弁機構３の構成は、上記各実施形態にて例示した構成に限られず適宜変更することができる。要するに、入力された直線運動を通じてエンジンバルブのバルブ作用角及び最大バルブリフト量の少なくとも一方を変更する動弁機構本体とこの動弁機構本体へ直線運動を入力するアクチュエータとを備えて構成される可変動弁機構であれば、適宜の構成の可変動弁機構を採用することができる。
【０２０５】
・上記各実施形態では、エンジン１の可変動弁機構３のアクチュエータとして本発明の回転直動式アクチュエータを具体化したが、エンジンに搭載されるアクチュエータに限られず、その他の装置のアクチュエータとして本発明の回転直動式アクチュエータを具体化することもできる。
【０２０６】
・本発明の適用対象となる回転直動式アクチュエータは上記各実施形態にて例示した構造の回転直動式アクチュエータ７に限られるものではない。要するに、入力された回転運動を直線運動に変換して出力する回転直線運動変換機構と同運動変換機構に対して回転運動を入力するモータとを備える回転直動式アクチュエータであれば、適宜のアクチュエータに対して本発明を適用することができる。こうした場合においても、上記各実施形態に準じた態様をもって本発明を適用することにより、上記各実施形態の作用効果に準じた作用効果を奏することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０２０７】
【図１】本発明にかかる回転直動式アクチュエータを具体化した第１実施形態について、同アクチュエータを搭載したエンジンの概略構成を示す構成図。
【図２】同実施形態の可変動弁機構について、その全体の斜視構造を示す斜視図。
【図３】同実施形態の可変動弁機構について、バルブリフト機構を分解した状態の斜視構造を示す斜視図。
【図４】同実施形態の可変動弁機構によるバルブ作用角及び最大バルブリフト量の変化態様を示すグラフ。
【図５】同実施形態の可変動弁機構を構成するバルブリフト機構について、その一部を除いた状態の斜視構造を示す斜視図。
【図６】同実施形態の可変動弁機構を構成するバルブリフト機構について、図５の状態からスライドシャフト機構を除いた状態の斜視構造を示す斜視図。
【図７】同実施形態の可変動弁機構を構成するロッカーシャフトについて、その斜視構造を示す斜視図。
【図８】同実施形態の可変動弁機構を構成するコントロールシャフトについて、その斜視構造を示す斜視図。
【図９】同実施形態の可変動弁機構を構成するスライドシャフト機構について、その斜視構造を示す斜視図。
【図１０】同実施形態の可変動弁機構を構成するスライダギアについて、その断面構造を示す断面図。
【図１１】同実施形態の可変動弁機構を構成するスライダギアについて、図１０の状態にスライドシャフト機構を組み合わせた状態の斜視構造を示す斜視図。
【図１２】同実施形態の可変動弁機構を構成するバルブリフト機構について、その一部を除いた状態の斜視構造を示す斜視図。
【図１３】同実施形態の可変動弁機構を構成するバルブリフト機構について、その一部を除いた状態の斜視構造を示す斜視図。
【図１４】同実施形態の可変動弁機構について、図２のＤＺ−ＤＺ線に沿った側面構造を示す側面図。
【図１５】同実施形態の可変動弁型エンジンについて、可変動弁機構周辺の断面構造を示す断面図。
【図１６】同実施形態の可変動弁機構を構成するスライダギアについて、その正面構造を示す正面図。
【図１７】同実施形態の回転直動式アクチュエータについて、サンシャフトの軸方向に沿った断面構造を示す断面図。
【図１８】同実施形態の回転直動式アクチュエータを構成する回転直線運動変換機構について、サンシャフトの軸方向に沿った断面構造を示す断面図。
【図１９】同実施形態の回転直線運動変換機構を構成するプラネタリシャフトについて、その正面構造を示す正面図。
【図２０】同実施形態の回転直線運動変換機構について、図１８のＤＡ−ＤＡ線に沿った断面構造を示す断面図。
【図２１】同実施形態の回転直線運動変換機構について、図１８のＤＢ−ＤＢ線に沿った断面構造を示す断面図。
【図２２】同実施形態の回転直線運動変換機構について、図１８のＤＣ−ＤＣ線に沿った断面構造を示す断面図。
【図２３】同実施形態の回転直動式アクチュエータを構成するモータについて、サンシャフトの軸方向に沿った断面構造を示す断面図。
【図２４】同実施形態の可変動弁機構を構成するバルブリフト機構について、スライダギアと入力ギアとにおけるヘリカルスプラインの噛み合い状態を示す模式図。
【図２５】同実施形態の可変動弁機構を構成するバルブリフト機構について、スライダギアと出力ギアとにおけるヘリカルスプラインの噛み合い状態を示す模式図。
【図２６】本発明にかかる回転直動式アクチュエータを具体化した第２実施形態について、サンシャフトの軸方向に沿ったモータの断面構造を示す断面図。
【図２７】本発明にかかる回転直動式アクチュエータを具体化した第３実施形態について、サンシャフトの軸方向に沿ったモータの断面構造を示す断面図。
【図２８】本発明にかかる回転直動式アクチュエータを具体化した第４実施形態について、サンシャフトの軸方向に沿ったモータの断面構造を示す断面図。
【図２９】本発明にかかる回転直動式アクチュエータを具体化した第５実施形態について、サンシャフトの軸方向に沿った同アクチュエータの断面構造を示す断面図。
【図３０】同実施形態の回転直動式アクチュエータを構成するモータについて、サンシャフトの軸方向に沿った断面構造を示す断面図。
【図３１】本発明にかかる回転直動式アクチュエータを具体化した第６実施形態について、サンシャフトの軸方向に沿ったモータの断面構造を示す断面図。
【図３２】本発明にかかる回転直動式アクチュエータを具体化した第７実施形態について、サンシャフトの軸方向に沿ったモータの断面構造を示す断面図。
【図３３】本発明にかかる回転直動式アクチュエータを具体化した第８実施形態について、サンシャフトの軸方向に沿ったモータの断面構造を示す断面図。
【図３４】本発明にかかる回転直動式アクチュエータを具体化した第９実施形態について、サンシャフトの軸方向に沿った同アクチュエータの断面構造を示す断面図。
【符号の説明】
【０２０８】
１…エンジン、１１…シリンダブロック、１２…シリンダヘッド、１３…シリンダ、１４…クランクシャフト、１５…タイミングチェーン。
２１…インテークポート、２２…インテークバルブ、２３…エキゾーストポート、２４…エキゾーストバルブ、２５…インテークカムシャフト、２５Ｃ…インテークカム、２６…エキゾーストカムシャフト、２６Ｃ…エキゾーストカム、２７…カムキャリア、２８…ローラロッカーアーム、２８Ａ…ローラ、２９…バルブスプリング。
【０２０９】
３…可変動弁機構、３１…動弁機構本体、３２…バルブリフト機構、３３…スライドシャフト機構、３４…ロッカーシャフト、３４Ｈ…ピン移動孔、３５…コントロールシャフト、３５Ｈ…ピン挿入穴、３６…コネクトピン、３７…ブッシュ、３７Ｈ…ピン挿入孔。
【０２１０】
４…スライダギア、４１…スライダギア本体、４２…スライダギア入力部、４２Ａ…入力スプライン、４２Ｈ…ピン挿入孔、４３…スライダギア出力部、４３Ａ…出力スプライン、４４…ピン溝、４５…シャフト挿入孔。
【０２１１】
５…入力ギア、５１…入力ギア本体、５２…入力スプライン、５３…入力アーム、５４…アーム、５５…シャフト、５６…ローラ。
６…出力ギア、６１…出力ギア本体、６２…出力スプライン、６３…出力アーム、６３Ｆ…カム面。
【０２１２】
７…回転直動式アクチュエータ、７１…モータ、７１Ａ…エアギャップ、７２…ステータ、７２Ａ…ステータ対向部、７３…ロータ、７３Ａ…ロータ対向部、７３Ｂ…ロータ第１構成部、７３Ｃ…ロータ第２構成部、７３Ｄ…ロータ第１側部、７３Ｅ…ロータ第２側部、７４…ハウジング、７５…ラジアルベアリング、７６…スラストベアリング、７７…オイルシール、７８…耐磁性材。
【０２１３】
８…回転直線運動変換機構、８Ａ…回転機構部、８１…サンシャフト、８１Ａ…雄ねじ、８２…リングシャフト、８２Ａ…雌ねじ、８２Ｆ…シャフト第１端面、８２Ｒ…シャフト第２端面、８３…プラネタリシャフト、８３Ａ…雄ねじ、８３Ｇ…外歯車、８３Ｘ…噛合部、８３Ｙ…軸受部、８４…リングギア、８４Ｇ…内歯車、８５…リテーナ、８６…ブッシュ、８７…ラジアルベアリング。
【図１】
2007127044.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007127044.tif 000005
【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】
2007127044.tif 000011
【図１０】
2007127044.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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