JP2004332549A

JP2004332549A - 可変動弁装置のアクチュエータ

Info

Publication number: JP2004332549A
Application number: JP2003125102A
Authority: JP
Inventors: Mikihiro Kajiura; 幹弘梶浦; Kazuhiro Yamada; 一博山田
Original assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 2003-04-30
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2004-11-25

Abstract

【課題】ボール螺子軸とボールナット及び各ボール間の潤滑性能を向上させて、各部の円滑な作動が得られるアクチュエータを提供する。
【解決手段】電動モータ３６の回転駆動によってボール螺子軸４５を回転させて、ボール循環溝４９とガイド溝５３との間に転動自在に保持された複数のボール５４を介して軸方向へ直線移動するボールナット４６を有すると共に、該ボールナットと制御軸３２との間を連係する連係アーム４７及びリンク部材４８とを備えている。前記ボールの循環列６１，６２を、それぞれボールナットのガイド溝の最端部位置よりも内側に配置して、ボールナットの周囲に供給された潤滑油をボールナットの最両端側のガイド溝５３ａ、５３ｂの凹部に貯留した。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば内燃機関の吸気弁や排気弁のバルブリフト量や作動角等を機関運転状態に応じて可変制御する可変動弁装置の駆動機構として用いられるアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の可変動弁装置としては、本出願人が先に出願した以下の特許文献１に記載されているものが知られている。
【０００３】
概略を説明すれば、この可変動弁装置は、機関のクランク軸からスプロケットを介して回転駆動される駆動軸と、該駆動軸の外周に一定の隙間をもって同軸上に配置され、駆動軸と相対回転自在なカムシャフトと、駆動軸とカムシャフトとの間に介装されて、機関運転状態に応じて両者の回転位相を変化させて吸気弁の開閉時期を可変制御する可変機構と、該可変機構を駆動するアクチュエータとを備えている。このアクチュエータは、可変機構の作動を制御機構を介して制御する電動モータと、該電動モータの回転力を制御軸に伝達するボール螺子伝達手段とを備えている。
【０００４】
このボール螺子伝達手段は、ハウジング内に軸受によって回転自在に支持されて、前記電動モータによって回転駆動されるボール螺子軸と、該ボール螺子軸の外周に形成された螺旋状のボール循環溝と内周面に形成された螺旋状のガイド溝との間に複数のボールを転動自在に保持してボール螺子軸の回転に伴い軸方向へ移動する円筒状のボールナットと、該ボールナットの直線移動を回転運動に変換して前記制御軸に回転伝達するリンク機構とから構成されており、このリンク機構は、一端部がボールナットの外面に枢支されたリンク部材と、一端が前記制御軸に固定され、他端がリンク部材の他端に回動自在に連結された連係アームとから構成されている。
【０００５】
そして、機関運転状態の変化に応じて、コントローラからの制御信号によって電動モータを正逆いずれかの方向へ回転させることにより、ボール螺子軸の回転により各溝間の複数のボールを介してボールナットが軸方向に沿って移動して、この移動力をリンク部材と連係アームを介して制御軸に伝達して、該制御軸を所定方向に回転させる。これによって、吸気弁の作動角及び開閉時期を可変制御し、機関低回転から高回転までの機関性能を向上させるようになっている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１５５７１６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のアクチュエータにあっては、複数のボールが移動部材のガイド溝の全体、つまり移動部材の一方の最端部に有するガイド溝から他方の最端部に有するガイド溝までの全体に渡って配置されて、いわゆるボール循環列がガイド溝に連続して形成されている。
【０００８】
このため、外部から移動部材の内部に潤滑油を供給した場合に、この潤滑油は両端側の各ボールに遮られて内側へ流入しにくくなり、内側のボール循環列に対する潤滑性能が低下する。この結果、ボール循環溝とガイド溝及び各ボールとの間に摩擦抵抗が発生して、移動部材の円滑な直線移動性が阻害されるおそれがある。
【０００９】
特に、機関停止時に、潤滑油が移動部材内に溜めることが困難になることから機関始動時での潤滑性能が低下するおそれがある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記従来のアクチュエータの実状に鑑みて案出されたもので、請求項１記載の発明にあっては、とりわけ、ボール螺子軸のボール循環溝と移動部材のガイド溝との間に形成されるボールの循環列を、前記移動部材のガイド溝の最端部位置よりも内側に配置すると共に、前記移動部材の周囲に潤滑油を供給したことを特徴としている。
【００１１】
この発明によれば、移動部材の周囲に供給された潤滑油は、ボールが配置されていない移動部材の左右両端部のガイド溝に十分貯留されることから、移動部材の直線移動時において、予め貯留された前記潤滑油が内側の複数のボールなどの外面に付着して、該各ボールとボール循環溝及びガイド溝との間を効果的に潤滑するため、ボール螺子軸と移動部材の常時スムーズな作動が得られる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記ボール循環列を、前記移動部材の両端側にそれぞれ一条づつ配置したことを特徴としている。
【００１３】
したがって、移動部材の移動時におけるボール螺子軸に対するモーメントを、ボール循環列が配置された移動部材の両端部で受けることになるので、両ボール循環列の内側には別異のボール循環列を配置する必要がなくなる。この結果、多くのボールが不要になることからコスト面で有利になるとなる共に、両ボール循環列間に潤滑油を貯留させることができるので、潤滑性能が向上する。
【００１４】
請求項３に記載の発明にあっては、前記リンク機構は、一端部が前記移動部材に設けられた枢支部を介して揺動自在に支持されるリンク部材を備え、前記枢支部を移動部材の軸方向の端部に設けたことを特徴としている。
【００１５】
この発明によれば、移動部材の軸方向の移動時において、リンク機構から移動部材に枢支部を介して伝達される反力は、移動部材のボール螺子軸に対するモーメント力として作用するが、枢支部が移動部材の軸方向の端部に設けられていることから、前記モーメントが両ボール循環列にほぼ軸方向から作用して移動部材の傾きを抑制する。このため、該移動部材の安定かつスムーズな移動を確保できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る可変動弁装置のアクチュエータの実施形態を図面に基づいて詳述する。この実施形態では、内燃機関の可変動弁装置が吸気弁側に適用され、１気筒当たり２つの吸気弁を備え、かつ吸気弁のバルリフト量を機関運転状態に応じて可変制御するようになっている。
【００１７】
すなわち、可変動弁装置は、図５〜図７に示すように、シリンダヘッド１に図外のバルブガイドを介して摺動自在に設けられて、バルブスプリング３，３によって閉方向に付勢された一対の吸気弁２，２と、該各吸気弁２，２のバルブリフト量を可変制御する可変機構４と、該可変機構４の作動位置を制御にする制御機構５と、該制御機構５を回転駆動するアクチュエータである駆動機構６とを備えている。
【００１８】
前記可変機構４は、シリンダヘッド１上部の軸受１４に回転自在に支持された中空状の駆動軸１３と、該駆動軸１３に圧入等により固設された偏心回転カムである駆動カム１５と、駆動軸１３の外周面に揺動自在に支持されて、各吸気弁２，２の上端部に配設されたバルブリフター１６，１６の上面に摺接して各吸気弁２，２を開作動させる２つの揺動カム１７，１７と、駆動カム１５と揺動カム１７，１７との間に連係されて、駆動カム１５の回転力を揺動カム１７，１７の揺動力として伝達する伝達手段とを備えている。
【００１９】
前記駆動軸１３は、図５にも示すように、機関前後方向に沿って配置されていると共に、一端部に設けられた図外の従動スプロケットや、該従動スプロケットに巻装されたタイミングチェーン等を介して機関のクランク軸から回転力が伝達されており、この回転方向は図中、時計方向（矢印方向）に設定されている。
【００２０】
前記軸受１４は、図６Ａに示すように、シリンダヘッド１の上端部に設けられて駆動軸１３の上部を支持するメインブラケット１４ａと、該メインブラケット１４ａの上端部に設けられて後述する制御軸３２を回転自在に支持するサブブラケット１４ｂとを有し、両ブラケット１４ａ，１４ｂが一対のボルト１４ｃ，１４ｃによって上方から共締め固定されている。
【００２１】
前記駆動カム１５は、ほぼリング状を呈し、円環状のカム本体と、該カム本体の外端面に一体に設けられた筒状部とからなり、内部軸方向に駆動軸挿通孔が貫通形成されていると共に、カム本体の軸心Ｙが駆動軸１３の軸心Ｘから径方向へ所定量βだけオフセットしている。また、この駆動カム１５は、駆動軸１３に対し前記両バルブリフター１６，１６に干渉しない一方の外側に駆動軸挿通孔を介して圧入固定されていると共に、カム本体の外周面が偏心円のカムプロフィールに形成されている。
【００２２】
前記バルブリフター１６，１６は、有蓋円筒状に形成され、シリンダヘッド１の保持孔内に摺動自在に保持されていると共に、揺動カム１７，１７が摺接する上面が平坦状に形成されている。
【００２３】
前記両揺動カム１７は、図６及び図７に示すように、同一形状のほぼ雨滴状を呈し、円環状のカムシャフト２０の両端部に一体的に設けられていると共に、該カムシャフト２０が内周面を介して駆動軸１３に回転自在に支持されている。また、一端部のカムノーズ部２１側にピン孔が貫通形成されていると共に、下面には、カム面２２が形成され、カムシャフト２０側の基円面と、該基円面からカムノーズ部２１側に円弧状に延びるランプ面と、該ランプ面からカムノーズ部２１の先端側に有する最大リフトの頂面に連なるリフト面が形成されており、該基円面とランプ面及びリフト面が、揺動カム１７の揺動位置に応じて各バルブリフター１６の上面の所定位置に当接するようになっている。
【００２４】
前記伝達手段は、図５〜図７に示すように、駆動軸１３の上方に配置されたロッカアーム２３と、該ロッカアーム２３の一端部２３ａと駆動カム１５とを連係するリンクアーム２４と、ロッカアーム２３の他端部２３ｂと揺動カム１７とを連係するリンクロッド２５とを備えている。
【００２５】
前記ロッカアーム２３は、中央に有する筒状の基部が支持孔を介して後述する制御カム３３に回転自在に支持されている。また、筒状基部の外端部に突設された前記一端部２３ａには、ピン２６が嵌入するピン孔が貫通形成されている一方、基部の内端部に夫々突設された前記他端部２３ｂには、リンクロッド２５の一端部２５ａと連結するピン２７が嵌入するピン孔が形成されている。
【００２６】
前記リンクアーム２４は、比較的大径な円環状の基部２４ａと、該基部２４ａの外周面所定位置に突設された突出端２４ｂとを備え、基部２４ａの中央位置には、前記駆動カム１５のカム本体が回転自在に嵌合する嵌合孔２４ｃが形成されている一方、突出端２４ｂには、前記ピン２６が回転自在に挿通するピン孔が貫通形成されている。
【００２７】
前記リンクロッド２５は、ロッカアーム２３側が凹状のほぼく字形状に形成され、両端部２５ａ，２５ｂには前記ロッカアーム２３の他端部２３ｂと揺動カム１７のカムノーズ部２１の各ピン孔に挿入した各ピン２７，２８の端部が回転自在に挿通するピン挿通孔が貫通形成されている。
【００２８】
なお、各ピン２６，２７，２８の一端部には、リンクアーム２４やリンクロッド２５の軸方向の移動を規制するスナップリングがそれぞれが設けられている。
【００２９】
前記制御機構１９は、駆動軸１３の上方位置に同じ軸受１４に回転自在に支持された制御軸３２と、該制御軸３２の外周に固定されてロッカアーム２３の支持孔に摺動自在に嵌入されて、ロッカアーム２３の揺動支点となる制御カム３３とを備えている。
【００３０】
前記制御軸３２は、図５に示すように、駆動軸１３と並行に機関前後方向に配設されていると共に、所定位置のジャーナル部３２ｂが前記軸受１４のメインブラケット１４ａとサブブラケット１４ｂとの間に回転自在に軸受されている。また、制御軸３２の内部軸方向には、シリンダヘッド１内の図外のオイルギャラリーから潤滑油が導入される油導入通路３４が形成されている。
【００３１】
前記制御カム３３は、図６及び図７に示すように円筒状を呈し、軸心Ｐ２位置が制御軸３２の軸心Ｐ１からα分だけ偏倚している。
【００３２】
前記駆動機構６は、図１、図２及び図５に示すように、シリンダヘッド１の後端部に固定されたハウジング３５と、該ハウジング３５の一端部に固定された回転力付与機構である電動モータ３６と、ハウジング３５の内部に設けられて電動モータ３６の回転駆動力を前記制御軸３２に伝達するボール螺子伝達手段３７とから構成されている。
【００３３】
前記ハウジング３５は、アルミ合金材などによって一体に形成され、内部に前記制御軸３２の軸方向とほぼ直角方向に沿って配置されて、ボール螺子手段３７が収容配置される細長い収容部３５ａと、該収容部３５ａの上端部中央に上方へ突出して、内部に前記制御軸３２の一端部３２ａが臨む膨出室３５ｂが形成されて、この両室３５ａ、３５ｂによって作動室が構成されている。また、この作動室３５ａ、３５ｂは、一端開口がシール部材を介して図外のカバーによって閉塞されるようになっており、前記収容室３５ａは、軸方向の一端部に円形状の開口部３５ｃが形成されていると共に、他端部側が壁部３５ｄによって閉塞されている。
【００３４】
前記電動モ−タ３６は、比例型のＤＣモータによって構成され、ほぼ円筒状のモータケーシング３８の先端部３８ａが前記収容室３５ａの一端開口部３５ｃを封止する状態で固定されている。また、電動モ−タ３６は、一端開口部３５ｃの内周面に圧入された円筒状のリテーナ３９の内周側に設けられたメカニカルシール３９ａによって駆動シャフト３６ａを介してシールされている。また、電動モータ３６は、機関の運転状態を検出するコントローラ４０からの制御信号によって駆動するようになっている。
【００３５】
このコントローラ４０は、クランク角センサ４１やエアーフローメータ４２、水温センサ４３や、制御軸３２の回転位置を検出するポテンショメータ４４等の各種のセンサからの検出信号をフィードバックして現在の機関運転状態を演算などにより検出して、前記電動モータ３６に制御信号を出力している。
【００３６】
前記ボール螺子伝達手段３７は、図１及び図２に示すように、前記ハウジング３５の収容室３５ａ内に電動モータ３６の駆動シャフト３６ａとほぼ同軸上に配置されたボール螺子軸４５と、該ボール螺子軸４５の外周に螺合する移動部材であるボールナット４６と、膨出室３５ｂ内で前記制御軸３２の一端部に直径方向に沿って連結された連係アーム４７と、該連係アーム４７と前記ボールナット４６とを連係するリンク部材４８とから主として構成されており、前記連係アーム４７とリンク部材４８によってリンク機構が構成されている。
【００３７】
前記ボール螺子軸４５は、両端部を除く外周面全体に所定幅のボール循環溝４９が螺旋状に連続して形成されていると共に、収容室３５ａの一端開口部３５ｃと他端部の小径部内にそれぞれ臨んだ両端部４５ａ、４５ｂがボールベアリング５０、５１によって回転自在に軸受けされている。前記一方のボールベアリング５０は、一端開口部３５ｃの内側に圧入固定されていると共に、他方のボールベアリング５１は、他端部の小径部の内部に圧入固定されている。
【００３８】
さらに、ボール螺子軸４５は、一端部４５ａの先端の六角軸と電動モータ３６の駆動シャフト３６ａの先端部が円筒状の連結部材５２によって同軸上で軸方向移動可能に結合され、かかる結合によって電動モータ３６の回転駆動力を前記ボール螺子軸４５に伝達すると共に、ボール螺子軸４５の軸方向の僅かな移動を許容している。
【００３９】
前記ボールナット４６は、ほぼ円筒状に形成され、内周面に前記ボール循環溝４９と共同して複数のボール５４を転動自在に保持するガイド溝５３が螺旋状に連続して形成されていると共に、複数のボール５４の循環列６１，６２をボールナット４６の軸方向の前後端部側の２個所に設定する２つのディフレクタが取り付けられている。つまり、このディフレクタは、前記ボール循環溝４９とガイド溝５３との間を転動する前記複数のボール５４を同一溝内に循環させるために、同循環列６１，６２内に再び戻すように各ボール５４を案内するものであり、このボール循環列６１，６２を軸方向の前後端部側の２個所に設けたものである。
【００４０】
具体的には、この各ボール循環列６１，６２は、ボールナット４６の前後最端部から２つ目から３つ目のガイド溝５３、５３に配置されて、１つ目から２つ目までのガイド溝５３ａ、５３ｂには、なんらボール５４が嵌入されずに空き状態になっている。
【００４１】
また、前記ボールナット４６は、各ボール５４を介してボール螺子軸４５の回転運動をボールナット４６に直線運動に変換しつつ軸方向の移動力が付与されるようになっている。
【００４２】
また、ボールナット４６は、図３及び図４にも示すように、前記制御軸３２側の外端部に、前記リンク部材４８の他端部が回転自在に軸受される枢支部５５が設けられていると共に、該枢支部５５の下部近傍にリンク部材４８の傾倒と揺動を許容する切欠溝５６が形成されている。
【００４３】
すなわち、前記枢支部５５は、ボールナット４６の軸方向の電動モータ３６側の端縁にほぼ円筒状に一体に形成されて、内部に枢支ピン５５ａが貫通固定されている。また、枢支部５５の上端部は、ボールナット４６の上部外面より僅かに突出している。
【００４４】
一方、切欠溝５６は、前記枢支部５５の基端側からボールナット４６の上端部をほぼ半Ｕ字形状に切り欠いて形成され、リンク部材４８の他端部外周面との間に隙間５７が形成されている。
【００４５】
前記連係アーム４７は、図３及び図４に示すように、ほぼ雨滴状に形成され、一端側の大径基部が制御軸３２の一端部３２ａに連結されていると共に、先細り状の先端部の幅方向の中央位置にスリット５８が形成されており、また、連係アーム４７の先端部には、制御軸３２方向に沿って連続して貫通した２つのピン孔が貫通形成されていると共に、このピン孔の軸心Ｚが、制御軸３２の軸心Ｐ１より偏倚している。
【００４６】
前記リンク部材４８は、比較的短い長さに設定されていると共に、全体が平面ほぼＹ字形状に形成されて、平板状の一端部５８と、二股状の他端部５９、５９とから構成されている。また、前記一端部５８は、前記連係アーム４７のスリット５８内に挿通配置されて、前記ピン孔と自身のピン孔５８ａに貫通したピン６０によって連係アーム４７の先端部に回転自在に連結されている。なお、前記ピン６０は、両端部が連係アーム４７の両ピン孔に固定されて、中央部にリンク部材４８のピン孔５８ａが摺動可能になっている。
【００４７】
一方、二股状の他端部５９，５９は、前記枢支部５５の両側に配置されて、前記ピン５５ａの両端部に摺動自在なピン孔５９ａ、５９ａが貫通形成されており、前記ピン５５ａによって枢支部５５に対して回転自在に連結されている。したがって、このリンク部材４８は、図３及び図４にも示すように、枢支部５５を介してボール螺子軸４５の軸心とほぼ平行でかつボールナット４６の外面軸方向にほぼ沿って傾倒かつ揺動可能に設けられており、完全に傾倒した姿勢では上端部がボールナット４６の外面から上方へ僅かに突出した形になっている。
【００４８】
また、前記連係アーム４７の大径基部の内部には、前記制御軸３２の油導入通路３４と連通する油孔３４ａが形成されており、この油孔３４ａから流下した潤滑油は、前記スリット５８内を通ってリンク部材４７の一端部５８や各他端部５９，５９の各外面を伝って枢支部５５内やボールナット４６の外面に供給され、さらに前記両端側の各ガイド溝５３ａ、５３ｂ内に貯留されるようになっている。
【００４９】
以下、本実施形態の作用を説明すれば、まず、例えば、機関のアイドリング運転時を含む低回転運転領域には、コントローラ４０からの制御信号によって電動モータ３６に伝達された回転トルクは、ボール螺子軸４５に伝達されて回転すると、この回転に伴って各ボール５４がボール循環溝４９とガイド溝５３との間を転動しながらボールナット４６を図４に示すように、最大左方向位置へ直線状に移動させる。
【００５０】
これによって制御軸３２は、リンク部材４８と連係アーム４７とによって時計方向に回転駆動される。
【００５１】
したがって、制御カム３３は、軸心Ｐ２が図６Ａ、Ｂに示すように制御軸３２の軸心Ｐ１の回りを同一半径で回転して、肉厚部が駆動軸１３から上方向に離間移動する。これにより、ロッカアーム２３の他端部２３ｂとリンクロッド２５の枢支点は、駆動軸１３に対して上方向へ移動し、このため、各揺動カム１７は、リンクロッド２５を介してカムノーズ部２１側が強制的に引き上げられて全体が時計方向へ回動する。
【００５２】
よって、駆動カム１５が回転してリンクアーム２４を介してロッカアーム２３の一端部２３ａを押し上げると、そのバルブリフト量がリンクロッド２５を介して揺動カム１７及びバルブリフター１６に伝達されるが、そのリフト量Ｌ１は充分小さくなる。
【００５３】
したがって、かかる機関の低回転領域では、バルブリフト量が最も小さくなることにより、各吸気弁２の開時期が遅くなり、排気弁とのバルブオーバラップが小さくなる。このため、燃費の向上と機関の安定した回転が得られる。
【００５４】
また、この時点における制御軸３２に作用する正負の交番トルクは、十分小さく、したがって連係アーム４７やリンク部材４８を介してボールナット４６に伝達される荷重も小さいことから、ボール螺子軸４５及びボールナット４６のねじ部に対する大きな集中荷重の発生はない。したがって、各ボール５４によるボール螺子軸４５とボールナット４６との間の摩耗などの発生が防止される。
【００５５】
また、機関高回転領域に移行した場合は、コントローラ４０からの制御信号によって電動モータ３６が逆回転し、この回転トルクがボール螺子軸４５に伝達されて回転すると、この回転に伴ってボールナット４６が各ボール５４を介して図２に示す位置から図３に示す右方向へ直線移動する。したがって、制御軸３２は、制御カム３３を図６に示す位置から時計方向へ回転させて、図７Ａ、Ｂに示すように軸心Ｐ２を下方向へ回動させる。このため、ロッカアーム２３は、今度は全体が駆動軸１３方向寄りに移動して他端部２３ｂが揺動カム１７のカムノーズ部２１をリンクロッド２５を介して下方へ押圧して該揺動カム１７全体を所定量だけ反時計方向へ回動させる。
【００５６】
よって、駆動カム１５が回転してリンクアーム２４を介してロッカアーム２３の一端部２３ａを押し上げると、そのバルブリフト量がリンクロッド２５を介して揺動カム１７及びバルブリフター１６に伝達されるが、そのリフト量Ｌ２は大きくなる。
【００５７】
よって、かかる高回転領域では、バルブリフト量が最大に大きくなり、各吸気弁２の開時期が早くなると共に、閉時期が遅くなる。この結果、吸気充填効率が向上し、十分な出力が確保できる。
【００５８】
また、この実施形態では、前記油導入通路３４から油孔３４ａを通りリンク部材４８の外面などを伝ってボールナット４６の周囲に供給された潤滑油は、ボール５４が配置されていないボールナット４６の各ガイド溝５３ａ、５３ｂの凹部に十分貯留されることから、ボールナット４６の直線移動時において、予め貯留された前記潤滑油が内側の複数のボール５４などの外面に付着して、該各ボール５４とボール循環溝４９及びガイド溝５３との間を効果的に潤滑するため、ボール螺子軸４５の回転とボールナット４６の直線移動をさらに円滑に行うことができる。
【００５９】
また、両端側の各ガイド溝５３ａ、５３ｂに貯留された潤滑油は、両ボール循環列６１，６２間にも徐々に供給されて、ここにも潤滑油を貯留させることができるので、各部の潤滑性能が向上する。
【００６０】
また、例えば図２に示す最小リフト制御時から、図１に示すように、ボールナット４６が右方向の移動時において、連係アーム４７とリンク部材４８からボールナット４６に枢支部５５を介して伝達される図１の矢印方向の反力は、ボールナット４６のボール螺子軸４５に対するモーメント力として作用するが、前記リンク部材４８は、一端部５９，５９がボールナット４６の制御軸３２側でかつ軸方向の端部に枢支部５５を介して枢支されていることから、リンク部材４８の傾倒に伴い前記モーメントが両ボール循環列６１，６２にほぼ軸方向から作用してボールナット４６の傾きを抑制する。このため、該ボールナット４６の安定かつスムーズな移動を確保できる。
【００６１】
特に、前記ボールナット４６に対する軸線方向の分力は、左右２列のボール循環列６１，６２によってボール循環溝４９とガイド溝５３全体で受けるので、分力をさらに大きな範囲で分散させることになるから、摩耗などの発生をさらに防止できる。
【００６２】
さらに、この実施形態では、ハウジング３５内に、ボール螺子軸４５やボールナット４６及びリンク部材４８のユニット体を組み付ける際には、図１〜図４に示すように、リンク部材４８を、予めボール螺子軸４５の軸線とほぼ平行でかつボールナット４６の外面軸方向にほぼ沿って傾倒させて置くことができるので、リンク部材４８によるユニット体の横幅及び高さの嵩張りが少なくなって、全体をコンパクト化できる。
【００６３】
したがって、かかるユニット体を、内部に予めベアリング５１を取り付けた状態にあるハウジング３５内に組付収容するには、一端開口部３５ｃから収容室３５ａ内へ軸方向に沿って挿入することができるので、該組付作業が極めて容易になると共に、組付コストの低減化が図れる。
【００６４】
本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば電動モータ３６の配置はエンジンルームのレイアウトによって自由に変更でき、図１、図２に示す左側ではなく反対の右側にしてもよい。また、回転付与機構としては電動モータの他に、油圧モータなどであってもよい。また、本発明は、吸気弁側の他に排気弁側あるいは両方の弁側に適用することが可能である。
【００６５】
さらに、ボール螺子の循環列６１，６２を形成する例として、ディフレクタを示したが、チューブなどを用いて循環列を形成する方式であってもよい。また、螺子軸と移動部材とは、ボール５４を用いずにボルト、ナットの関係で直接噛合させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における駆動機構の要部側面図である。
【図２】本実施形態の駆動機構の最小リフト時における要部側面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に供されるボール螺子軸とボールナット及びリンク部材のユニット体を示す側面図である。
【図４】同ユニット体の斜視図である。
【図５】本実施形態が適用される可変動弁装置の斜視図ある。
【図６】Ａは可変動弁装置における最小リフト制御時の閉弁作用を示す図６のＡ矢視図、Ｂは同最小リフト制御時の開弁作用を示す図６のＡ矢視図である。
【図７】Ａは可変動弁装置における最大リフト制御時の閉弁作用を示す図６のＡ矢視図、Ｂは同最大リフト制御時の開弁作用を示す図６のＡ矢視図である。
【符号の説明】
２…吸気弁（機関弁）
４…可変機構
６…駆動機構
３２…制御軸
３７…螺子伝達手段
４５…ボール螺子軸
４６…ボールナット（移動部材）
４７…連係リンク（リンク機構）
４８…リンク部材（リンク機構）
４９…ボール循環溝
５３…ガイド溝
５３ａ、５３ｂ…両端側のガイド溝
５４…ボール
６１・６２…ボール循環列

Claims

機関運転状態に応じて機関弁の作動状態を変化させる可変機構の制御軸を回転制御する可変動弁装置のアクチュエータであって、
前記アクチュエータは、
外周にボール循環溝が形成されて、モータによって回転駆動するボール螺子軸と、
内周に前記ボール循環溝と共同して複数のボールを転動自在に保持するガイド溝を有し、前記ボール螺子軸の回転駆動に伴い前記ボールの転動を介して該ボール螺子軸の軸方向への直線運動に変換して移動する移動部材と、
前記移動部材の直線移動を回転運動に変換して制御軸に伝達するリンク機構とを備え、
前記各ボールの循環列を、前記移動部材のガイド溝の最端部位置よりも内側に配置すると共に、前記移動部材の周囲に潤滑油を供給したことを特徴とする可変動弁装置のアクチュエータ。
前記ボール循環列を、前記移動部材の両端側にそれぞれ一条づつ配置したことを特徴とする請求項１に記載の可変動弁装置のアクチュエータ。
前記リンク機構は、一端部が前記移動部材に設けられた枢支部を介して揺動自在に支持されるリンク部材を備え、前記移動部材の枢支部を軸方向の端部に設けたことを特徴とする請求項２に記載の可変動弁装置のアクチュエータ。