JP2008291772A - バルブリフト制御装置のアクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】制御が不安定になったり、瞬断などが生じた場合でも、モータ部の過剰な駆動力を緩和し、送りねじ機構部の噛み込みを低減するバルブリフト制御装置のアクチュエータを提供する。
【解決手段】送りねじ機構部５０の駆動ねじ軸５１の制御軸１３とは反対側の端部に設けられている移動力緩和部９０は、ヘリカルギア９１を有している。ヘリカルギア９１は、リッド６０の内周側にヘリカルスプラインによって噛み合っている。駆動ねじ軸５１に対しＬｏｗ端側へ過剰な力が加わると、駆動ねじ軸５１はヘリカルギア９１に接する。駆動ねじ軸５１がヘリカルギア９１とともにＬｏｗ端側へ押し込まれと、リッド６０と噛み合っているヘリカルギア９１にはナット５２の回転方向と逆方向のトルクが加わる。そのため、駆動ねじ軸５１の移動力はヘリカルギア９１に加わるナット５２の回転方向と逆方向のトルクによって打ち消され、駆動ねじ軸５１の過剰な移動は制限される。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブの少なくとも一方についてバルブ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関する。

従来、バルブリフト制御装置は、制御対象となるバルブのリフト量を制御軸の軸方向の位置に応じて変化させる変化機構を備えている。この変化機構は、各種のアクチュエータによって制御軸が直線駆動される。このようなバルブリフト制御装置のアクチュエータとして、例えば特許文献１に開示されているように送りねじ機構部を設けることにより、モータの回転駆動力を制御軸の軸方向の駆動力に変換するアクチュエータが提案されている。

このような送りねじ機構部を備えるアクチュエータは、互いに同軸の回転軸とねじ軸とを直接的または間接的に連係させた比較的簡素な構成によって大きな直線駆動力を得ることができる。そのため、送りねじ機構部を備えるアクチュエータは、アクチュエータの体格の小型化を図ることができる。アクチュエータは、制御軸を直線駆動することにより、制御軸をバルブリフト量が小さくなるＬｏｗ端側またはバルブリフト量が大きくなるＨｉｇｈ端側へ駆動する。

しかしながら、アクチュエータを制御する制御装置が不安定になったり、アクチュエータに供給される電力が瞬間的に切断されるいわゆる瞬断が生じたりすると、アクチュエータのモータ部がＬｏｗ端側またはＨｉｇｈ端側へ過剰に駆動力を生じるおそれがある。このとき、モータ部がＬｏｗ端側またはＨｉｇｈ端側に過剰な駆動力を生じると、モータ部の回転力に加え、その慣性力によって送りねじ機構部に噛み込みが生じる場合がある。この場合、送りねじ機構部の噛み込みの復帰は困難であり、アクチュエータによるバルブリフト制御装置の駆動は困難になる。特にモータ部がＨｉｇｈ端側に過剰な駆動力を生じた場合、制御軸に加わる荷重が非常に大きくなり、アクチュエータの取り外し自体も困難になるおそれがある。

特開２００６−２１４２９１号公報

そこで、本発明の目的は、例えば制御が不安定になったり、瞬断などが生じた場合でも、モータ部の過剰な駆動力を緩和し、送りねじ機構部の噛み込みを低減するバルブリフト制御装置のアクチュエータを提供することにある。

請求項１または５記載の発明では、移動力緩和部を備えている。移動力緩和部は、ねじ軸が制御軸とは反対側へ所定の領域以上移動するとき、ねじ軸の制御軸とは反対側の端部と接することにより、ねじ軸の移動の衝撃を緩和する。例えば、モータ部の制御が不安定になったり、瞬断が生じたりすることによって、モータ部はねじ軸へ制御軸とは反対側へ過剰な駆動力を加える場合がある。このとき、モータ部の過剰な駆動力によってねじ軸が制御軸とは反対側へ移動しても、ねじ軸は移動力緩和部と接する。これにより、ねじ軸に加わる制御軸とは反対側への駆動力は緩和される。したがって、送りねじ機構部の噛み込みを低減することができる。

請求項２または６記載の発明では、移動力緩和部はリッドとヘリカルギアとから構成されている。リッドは、回転軸の制御軸とは反対側にねじ軸と同軸に設けられ、ねじ軸の制御軸とは反対側の端部を支持している。このリッドの内周側にはヘリカルスプラインが設けられている。一方、ヘリカルギアは、外周側にリッドのヘリカルスプラインと噛み合い可能なヘリカルスプラインを有している。このヘリカルギアは、ねじ軸の制御軸とは反対側に接するとともに、弾性部材によってねじ軸側へ押し付けられている。これにより、モータ部の過剰な駆動力によって、ねじ軸が制御軸とは反対側へ所定の領域を超えて移動すると、ねじ軸の端部はヘリカルギアに接する。ヘリカルギアはリッドとヘリカルスプラインによって噛み合っている。そのため、ねじ軸からヘリカルギアへ軸方向の力が加わると、ヘリカルギアは回転するとともに、ヘリカルギアには回転軸の回転方向と逆向きのトルクが加わる。その結果、ねじ軸に加わる移動力は、ヘリカルギアの回転によって打ち消される。したがって、送りねじ機構部の過剰な移動が制限され、送りねじ機構部の噛み込みを低減することができる。

請求項３または５記載の発明では、移動制限手段を備えている。移動制限手段は、ねじ軸が軸方向へ所定の領域以上移動するとき、ねじ軸の移動を制限する。例えば、モータ部の制御が不安定になったり、瞬断が生じたりすることによって、モータ部はねじ軸へ過剰な駆動力を加える場合がある。このとき、モータ部の過剰な駆動力によってねじ軸が制御軸側またはその反対側へ移動しても、ねじ軸は移動制限手段によって移動が制限される。これにより、ねじ軸の所定の領域以上の移動は制限される。したがって、送りねじ機構部の噛み込みを低減することができる。

請求項４または６記載の発明では、移動制限手段は、ハウジング、スプラインナット、およびねじりばねを有している。スプラインナットは、ねじ軸が貫くハウジングの穴部にハウジングと相対回転可能に設けられている。スプラインナットの内周側には、ねじ軸の外周側のスプラインと噛み合うスプラインが形成されている。そして、このスプラインナットとハウジングとの間には、ねじりばねが設けられている。これにより、ねじ軸の移動量が過剰になると、スプラインナットにはねじりばね力を受ける。そのため、ねじ軸から制御軸へ軸方向の力が加わると、スプラインナットにはねじりばねから軸方向またはねじり方向の力を受けながらハウジングなどに衝突する。その結果、ねじ軸に加わる力は、スプラインナットがねじりばねから受ける力によって打ち消される。したがって、送りねじ機構部の過剰な移動が制限され、送りねじ機構部の噛み込みを低減することができる。

請求項５または６記載の発明では、移動力緩和部および移動制限手段の双方を備えている。そのため、ねじ軸の移動方向に関わらず、ねじ軸の過剰な移動が制限される。したがって、送りねじ機構部の過剰な移動が制限され、送りねじ機構部の噛み込みをより低減することができる。

以下、本発明のアクチュエータを適用したバルブリフト制御装置の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の複数の実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるアクチュエータを適用したバルブリフト制御装置を図２に示す。バルブリフト制御装置１０は、車両に搭載された内燃機関としてのガソリンエンジン（以下、「エンジン」と省略する。）１１の吸気バルブ１２のリフト量を制御する。なお、バルブリフト制御装置１０は、例えばディーゼルエンジンの吸気バルブまたは排気バルブのリフト量を制御してもよい。バルブリフト制御装置１０は、制御軸１３と、変化機構部２０と、アクチュエータ３０とから構成されている。

制御軸１３は、継ぎ手２１を挟んでアクチュエータ３０と連結されており、アクチュエータ３０により軸方向へ直線状に往復駆動される。変化機構部２０は、制御軸１３の軸方向に制御軸１３とともに直線運動するスライダギア１４を、ローラを有する入力部１５および揺動カム１６にヘリカルスプライン結合させて構成されている。このヘリカルスプライン結合により、制御軸１３の軸方向に位置に応じて入力部１５と揺動カム１６との相対的な位相差が変化する。入力部１５のローラは、カム軸１７の吸気カム１８に接する。また、揺動カム１６は、吸気バルブ１２のロッカーアーム１９と接触可能に設けられている。揺動カム１６は、ロッカーアーム１９を挟んでコイルばね１２１の荷重に抗して吸気バルブ１２を開閉駆動する。そして、入力部１５と揺動カム１６との相対的な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、変化機構部２０では、制御軸１３の軸方向の位置が変化するに応じて、吸気バルブ１２のリフト量（バルブリフト量）が変化し、それによって吸気バルブ１２の作用角度や最大バルブリフト量などのバルブ特性が制御される。コイルばね１２１の押し付け力は、吸気バルブ１２の制御軸１３へバルブ反力として伝達される。このバルブ反力は、アクチュエータ３０とは反対側へ向かう力として制御軸１３へ常に加わる。このバルブ反力が加わる方向は、吸気バルブ１２のリフト量が小さくなるＬｏｗ端方向である。

図１は、アクチュエータ３０の断面図である。アクチュエータ３０は、ハウジング３１を備えている。ハウジング３１は、ハウジング本体３２、カバー３３およびワッシャ３４から構成されている。アクチュエータ３０は、ハウジング３１の内部に、送りねじ機構部５０およびモータ部７０などを収容している。ハウジング本体３２とカバー３３とは、ワッシャ３４を挟んでボルト３５によって結合されている。アクチュエータ３０は、送りねじ機構部５０によりモータ部７０の回転運動を駆動ねじ軸５１のＬｏｗ端方向またはＨｉｇｈ端方向への直線運動に変換する。そして、アクチュエータ３０は、駆動ねじ軸５１と接続している制御軸１３を軸方向へ直線状に往復駆動する。アクチュエータ３０は、図１のＬｏｗ端方向およびＨｉｇｈ端方向が略水平となるように車両に搭載されている。ハウジング本体３２は、有底の筒状に形成されている。ハウジング本体３２は、底部３６がエンジンヘッド２２などに嵌合した状態でエンジン１１に固定されている。

送りねじ機構部５０は、ねじ軸としての駆動ねじ軸５１と、回転軸としての円筒状のナット５２とから構成された送りねじである。駆動ねじ軸５１は、外周側に雄ねじ部が形成されている。ナット５２は、内周側に雌ねじ部が形成されている。駆動ねじ軸５１の雄ねじ部とナット５２の雌ねじ部とは、互いに噛み合っている。ナット５２が回転すると、ナット５２に噛み合っている駆動ねじ軸５１は回転することなく軸方向へ移動する。すなわち、送りねじ機構部５０は、ナット５２の回転運動を駆動ねじ軸５１の直線運動に変化する機構である。送りねじ機構部５０は、例えば台形ねじ、遊星ねじあるいはボールねじなど任意のねじを適用することができる。駆動ねじ軸５１は、制御軸１３とは反対側に軸部５３を有している。

ナット５２の制御軸１３とは反対側の端部には、リッド６０が設けられている。また、ナット５２には、制御軸１３とは反対側の端部にカップ５４が設けられている。カップ５４は、ねじ結合によりナット５２の外周側に固定されている。リッド６０は、ナット５２にカップ５４をねじ結合することにより、ナット５２とカップ５４との間に挟み込まれ、ナット５２に固定される。リッド６０は、送りねじ機構部５０の駆動ねじ軸５１およびナット５２と同軸に設けられている。リッド６０は、図３および図４に示すように蓋部６１と筒部６２とを有している。蓋部６１は、ナット５２の制御軸１３とは反対側を塞いでいる。筒部６２は、蓋部６１の径方向中央側から制御軸１３とは反対側に筒状に突出している。筒部６２は、制御軸１３とは反対側を塞ぐ底部６３を有している。筒部６２には、駆動ねじ軸５１の軸部５３が挿入されている。これにより、リッド６０の筒部６２は、駆動ねじ軸５１の制御軸１３とは反対側の端部すなわち軸部５３を回転可能に支持している。

モータ部７０は、図１に示すようにロータコア７１、永久磁石７２、ステータコア７３、ボビン７４およびコイル７５などから構成されている。ロータコア７１は、円筒状に形成され、ナット５２の外周側に固定されている。永久磁石７２は、ロータコア７１の外周側に周方向へ交互に異なる磁極を形成するように複数設けられている。ロータコア７１および永久磁石７２は、ナット５２とともに正方向および逆方向へ回転する。

ステータコア７３は、駆動ねじ軸５１の軸方向に積層された磁性鋼板によって形成されている。ステータコア７３は、ボルト７６によりハウジング本体３２に固定されている。ステータコア７３は、永久磁石７２の外周を囲んで環状に形成されている。ステータコア７３は、内周側に永久磁石７２に向けて突出するティース７７を有している。ティース７７は、ステータコア７３の周方向へ複数設けられている。ボビン７４は、各ティース７７に取り付けられ、コイル７５が巻かれている。

永久磁石８１は、環状に形成されており、ナット５２の制御軸１３と反対側の端部に支持部材８２によって取り付けられている。これにより、永久磁石８１は、ナット５２とともに回転する。ホール素子８３は、永久磁石８１の内周側および外周側の環状部分にそれぞれ対向してカバー３３側に設けられている。ホール素子８３は、永久磁石８１が形成する磁場の変化に基づいてナット５２の回転量および磁束密度の変化を検出する。

軸受部４０は、ナット５２と同軸に設けられ、ナット５２を径方向外側から支持している。軸受部４０は、ナット５２を正方向および逆方向へ回転可能に支持している。軸受部４０は、外輪部４１、内輪部４２および転がり部材であるボール４３から構成されている。外輪部４１は、ハウジング本体３２に例えば圧入などにより固定されている。内輪部４２は、例えばナット５２の軸方向において分割され、分割された一方がナット５２の外周側の固定されている。分割された内輪部４２は、互いの境界部分に隙間を形成する。ナット５２が軸方向へ移動すると、内輪部４２が形成する隙間の大きさが変化し、軸受部４０はスラスト変位を吸収する。これにより、軸受部４０は、ナット５２を径方向へ回転可能かつ軸方向へ移動可能に支持するボールベアリングを構成する。

電子制御装置（ＥＣＵ）２３は、ホール素子８３の検出信号から、ナット５２の回転位置と、ナット５２の回転量とを算出する。そして、各種センサの検出信号からエンジン１１の運転状態を判定し、エンジン１１の運転状態に最適な吸気バルブ１２のリフト量を算出する。そして、ＥＣＵ２３は、算出したリフト量にしたがってコイル７５への通電を制御する。これにより、アクチュエータ３０の駆動ねじ軸５１の軸方向の移動量、すなわちナット５２の正方向または逆方向への回転量が制御される。

次に、移動力緩和部９０について詳細に説明する。
移動力緩和部９０は、駆動ねじ軸５１の制御軸１３とは反対側の端部に設けられている。移動力緩和部９０は、ヘリカルギア９１および弾性部材としての皿ばね９２を有している。ヘリカルギア９１は、図５に示すように円板状に形成され、外壁にヘリカルスプライン９３を有している。ヘリカルギア９１は、図３および図４に示すようにリッド６０の筒部６２の内周側に設けられている。皿ばね９２は、一方の端部がリッド６０の底部６３に接し、他方の端部がヘリカルギア９１に接している。

リッド６０の筒部６２の内壁には、図５に示すようにヘリカルスプライン６４が設けられている。このリッド６０のヘリカルスプライン６４は、ヘリカルギア９１の外壁に設けられているヘリカルスプライン９３と噛み合い可能である。そのため、ヘリカルギア９１は、ナット５２と一体に回転するリッド６０との間で相対的に回転可能である。ヘリカルギア９１は、図３および図４に示すように皿ばね９２によって駆動ねじ軸５１側へ押し付けられている。また、ヘリカルギア９１は、筒部６２の内壁に設けられている段差６５と接することにより、駆動ねじ軸５１側への移動が制限される。

例えばＥＣＵ２３によるアクチュエータ３０の制御が不安定になったり、モータ部７０へ供給される電力の瞬断などによって、モータ部７０に過剰な回転が生じると、駆動ねじ軸５１に制御軸１３とは反対側すなわちＬｏｗ端側へ所定量以上の移動が生じる。このように駆動ねじ軸５１が制御軸１３とは反対側へ所定量を超えて移動すると、図３に示すように駆動ねじ軸５１の軸部５３はヘリカルギア９１に接する。駆動ねじ軸５１の軸部５３がヘリカルギア９１に接することにより、ヘリカルギア９１は、制御軸１３とは反対側へ移動する。

ヘリカルギア９１は、上述のようにリッド６０の筒部６２に設けられているヘリカルスプライン６４と噛み合うヘリカルスプライン９３を有している。これらリッド６０のヘリカルスプライン６４およびヘリカルギア９１のヘリカルスプライン９３は、ナット５２の回転方向と逆向きにトルクを発生するように形成されている。そのため、駆動ねじ軸５１と接したヘリカルギア９１が駆動ねじ軸５１から受ける力によって制御軸１３とは反対側へ押し込まれるとき、ヘリカルギア９１にはナット５２の回転方向と逆方向のトルクが加わる。その結果、駆動ねじ軸５１に加わる力は、ヘリカルギア９１に加わるナット５２の回転方向と逆方向の力によって打ち消され、駆動ねじ軸５１の移動力は緩和される。

駆動ねじ軸５１に加わるＬｏｗ端方向の力が解除され、Ｈｉｇｈ端方向への力が加わると、図４に示すように駆動ねじ軸５１はヘリカルギア９１から離れる。ヘリカルギア９１は、皿ばね９２の押し付け力により、駆動ねじ軸５１側へ移動し、段差６５と接することによりその移動が制限される。
第１実施形態では、送りねじ機構部５０の駆動ねじ軸５１は、制御軸１３とは反対側すなわちＬｏｗ端側への移動量が過剰になると、ヘリカルギア９１に接する。駆動ねじ軸５１の過剰な移動によってヘリカルギア９１がＬｏｗ端側へ押し込まれるとき、ヘリカルギア９１のヘリカルスプライン９３と噛み合うリッド６０のヘリカルスプライン６４の形状によって、ヘリカルギア９１にはナット５２の回転方向と逆方向のトルクが加わる。そのため、駆動ねじ軸５１の移動力はヘリカルギア９１に加わるナット５２の回転方向と逆方向のトルクによって打ち消され、駆動ねじ軸５１のＬｏｗ端側への過剰な移動は制限される。したがって、送りねじ機構部５０の駆動ねじ軸５１の過剰な移動にともなう駆動ねじ軸５１とナット５２との噛み込みを低減することができ、アクチュエータ３０の安定した駆動を確保することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるアクチュエータを図６に示す。
第２実施形態のアクチュエータ１３０は、制御軸１３側の端部に移動制限手段としての移動制限部１００を備えている。移動制限部１００は、スプラインナット１０１、およびねじりばね１０２を有している。スプラインナット１０１は、図７に示すようにハウジング本体３２の底部３６を貫く穴部３７に設けられている。穴部３７を貫くスプラインナット１０１は、外径がハウジング本体３２の穴部３７の内径よりもやや小さく形成されている。これにより、スプラインナット１０１は、ハウジング本体３２の穴部３７に緩く挿入されている。そのため、スプラインナット１０１は、ハウジング本体３２と相対回転可能である。スプラインナット１０１は、円筒状に形成されており、内壁にスプライン１０３を有している。スプラインナット１０１のスプライン１０３は、駆動ねじ軸５１の外壁に設けられているスプライン５５と噛み合っている。駆動ねじ軸５１は、スプラインナット１０１によってハウジング本体３２との相対的な回転が制限されつつ、軸方向への移動が確保される。

ねじりばね１０２は、一方の端部がスプラインナット１０１に固定され、他方の端部がハウジング本体３２に固定されている。これにより、ねじりばね１０２は、スプラインナット１０１に対し回転方向および軸方向の力を加える。
駆動ねじ軸５１のＬｏｗ端側へ加わる力が過剰になると、駆動ねじ軸５１から径方向外側へ突出するストッパ５６はスプラインナット１０１に衝突する。そして、駆動ねじ軸５１のＬｏｗ端側へ力が加わると、ストッパ５６と衝突したスプラインナット１０１はハウジング本体３２の底部３６側へ押し付けられる。このとき、スプラインナット１０１には、ねじりばね１０２から力が加わっている。スプラインナット１０１がハウジング本体３２の底部３６側へ移動することにより、ねじりばね１０２は軸方向へ引き伸ばされる。そのため、スプラインナット１０１は、ねじりばね１０２から底部３６とは反対側すなわちＨｉｇｈ端側へ力を受ける。また、ねじりばね１０２は、スプラインナット１０１が底部３６側へ移動することにより、スプラインナット１０１に回転方向の力を加える。これらの結果、スプラインナット１０１は、ねじりばね１０２から軸方向へＨｉｇｈ端側の力を受けつつ、ねじりばね１０２のねじり方向の力によって回転しながら底部３６へ衝突する。したがって、駆動ねじ軸５１がＬｏｗ端側へ移動するとき、スプラインナット１０１に加わるねじりばね１０２の力によって、スプラインナット１０１の移動、およびスプラインナット１０１に支持された駆動ねじ軸５１の移動は制限される。

一方、駆動ねじ軸５１のＨｉｇｈ端側へ加わる力が過剰になると、駆動ねじ軸５１と制御軸１３とを接続する継ぎ手２１はスプラインナット１０１に衝突する。そして、駆動ねじ軸５１のＨｉｇｈ端側へ力が加わると、継ぎ手２１と衝突したスプラインナット１０１はハウジング本体３２の底部３６側へ押し付けられる。このとき、スプラインナット１０１には、ねじりばね１０２から力が加わっている。スプラインナット１０１がハウジング本体３２の底部３６側へ移動することにより、ねじりばね１０２は軸方向へ圧縮される。そのため、スプラインナット１０１は、ねじりばね１０２から底部３６とは反対側すなわちＬｏｗ端側へ力を受ける。また、ねじりばね１０２は、スプラインナット１０１が底部３６側へ移動することにより、スプラインナット１０１に回転方向の力を加える。これらの結果、スプラインナット１０１は、ねじりばね１０２から軸方向へＬｏｗ端側の力を受けつつ、ねじりばね１０２のねじり方向の力によって回転しながら底部３６へ衝突する。したがって、駆動ねじ軸５１がＨｉｇｈ端側へ移動するとき、スプラインナット１０１に加わるねじりばね１０２の力によって、スプラインナット１０１の移動、およびスプラインナット１０１に支持された駆動ねじ軸５１の移動は制限される。

以上のように、第２実施形態では、駆動ねじ軸５１の制御軸１３側を支持するスプラインナット１０１はねじりばね１０２から力を受けている。そのため、駆動ねじ軸５１にはＬｏｗ端側またはＨｉｇｈ端側に過剰の力が加わり、駆動ねじ軸５１とともにスプラインナット１０１が移動すると、スプラインナット１０１はねじりばね１０２から移動方向とは逆方向のばね力およびねじり力を受ける。これにより、スプラインナット１０１の移動は制限される。したがって、スプラインナット１０１に支持された駆動ねじ軸５１の過剰な移動が制限され、駆動ねじ軸５１とナット５２との噛み込みを低減することができる。

また、第２実施形態の場合、上述のように駆動ねじ軸５１に加わる力がＬｏｗ端側だけでなくＨｉｇｈ端側であっても駆動ねじ軸５１の過剰な移動は制限される。したがって、簡単な構造で駆動ねじ軸５１に双方から加わる力を緩和し、駆動ねじ軸５１とナット５２との噛み込みを双方向で低減することができる。
（その他の実施形態）

以上説明した第１実施形態では、ヘリカルギア９１を押し付ける弾性部材として皿ばね９２を例に説明した。しかし、弾性部材は、弾性体であれば皿ばね９２に限らず例えばコイルスプリングやゴムなど任意の部材を適用することができる。
また、上記の第１実施形態ではアクチュエータ３０に移動力緩和部９０のみを設ける例について説明し、第２実施形態ではアクチュエータ１３０に移動制限部１００のみを設ける例について説明した。しかし、アクチュエータ３０、１３０に移動力緩和部９０および移動制限部１００の双方を設ける構成としてもよい。これにより、駆動ねじ軸５１に加わる力をより緩和し、駆動ねじ軸５１とナット５２との噛み込みを双方向でより低減することができる。
このように本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

本発明の第１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の概略を示す断面図。 本発明の第１実施形態によるアクチュエータを適用したバルブリフト制御装置を示す模式図であって、（Ａ）はその構成を示す部分断面図、（Ｂ）はカム近傍の制御軸に垂直な断面を示す部分断面図。 本発明の第１実施形態によるアクチュエータのリッドの近傍を拡大した断面図であり、駆動ねじ軸とヘリカルギアとが接している状態を示す図。 本発明の第１実施形態によるアクチュエータのリッドの近傍を拡大した断面図であり、駆動ねじ軸とヘリカルギアとが離れている状態を示す図。 本発明の第１実施形態によるアクチュエータのヘリカルギアおよびリッドの筒部を示す模式図。 本発明の第２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の概略を示す断面図。 本発明の第２実施形態によるアクチュエータのスプラインナットの近傍を拡大した断面図。

符号の説明

１０：バルブリフト制御装置、１１：エンジン（内燃機関）、１２：吸気バルブ、１３：制御軸、３０、１３０：アクチュエータ、３１：ハウジング、３７：穴部、５０：送りねじ機構部、５１：駆動ねじ軸（ねじ軸）、５２：ナット（回転軸）、５５：スプライン、６０：リッド（移動力緩和部）、６４：ヘリカルスプライン（移動力緩和部）、７０：モータ部、９０：移動力緩和部、９１：ヘリカルギア、９２：皿ばね（弾性部材）、９３：ヘリカルスプライン、１００：移動制限部、１０１：スプラインナット、１０２：ねじりばね、１０３：スプライン

Claims (6)

1. 常に軸方向の外力を受けつつ内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブのリフト量を軸方向の位置に応じて変化させる制御軸を直線駆動するバルブリフト制御装置のアクチュエータであって、
   前記制御軸とともに軸方向へ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部と、
   通電により前記回転軸を回転駆動するモータ部と、
   前記ねじ軸が前記制御軸とは反対側へ所定の領域以上移動するとき、前記ねじ軸の前記制御軸とは反対側の端部に接し、前記ねじ軸の前記制御軸とは反対側への移動の衝撃を緩和する移動力緩和部と、
   を備えるアクチュエータ。
2. 前記移動力緩和部は、前記回転軸の前記制御軸とは反対側に前記ねじ軸と同軸に設けられ前記ねじ軸を回転可能に支持するとともに内周側にヘリカルスプラインが設けられているリッドと、前記ねじ軸の前記制御軸とは反対側の端部に接し外周側に前記リッドのヘリカルスプラインと噛み合い可能なヘリカルスプラインが設けられているヘリカルギアと、前記ヘリカルギアを前記ねじ軸側に押し付ける弾性部材と、を有する請求項１記載のアクチュエータ。
3. 常に軸方向の外力を受けつつ内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブのリフト量を軸方向の位置に応じて変化させる制御軸を直線駆動するバルブリフト制御装置のアクチュエータであって、
   前記制御軸とともに軸方向へ直線運動するねじ軸、および前記ねじ軸と同時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部と、
   通電により前記回転軸を回転駆動するモータ部と、
   前記ねじ軸が軸方向へ所定の領域以上移動するとき、前記ねじ軸の移動を制限する移動制限手段と、
   を備えるアクチュエータ。
4. 前記移動制限手段は、前記送りねじ機構部および前記モータ部を収容し前記ねじ軸が貫く穴部が設けられているハウジングと、
   前記穴部に前記ハウジングと相対回転可能に設けられ、内周側に前記ねじ軸の外周側に形成されているスプラインと噛み合うスプラインが形成されているスプラインナットと、
   一端が前記ハウジングに固定され、他端が前記スプラインナットに固定されているねじりばねと、
   を有する請求項３記載のアクチュエータ。
5. 常に軸方向の外力を受けつつ内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブのリフト量を軸方向の位置に応じて変化させる制御軸を直線駆動するバルブリフト制御装置のアクチュエータであって、
   前記制御軸とともに軸方向へ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部と、
   通電により前記回転軸を回転駆動するモータ部と、
   前記ねじ軸が前記制御軸とは反対側へ所定の領域以上移動するとき、前記ねじ軸の前記制御軸とは反対側の端部に接し、前記ねじ軸の前記制御軸とは反対側への移動の衝撃を緩和する移動力緩和部と、
   前記ねじ軸が軸方向へ所定の領域以上移動するとき、前記ねじ軸の移動を制限する移動制限手段と、
   を備えるアクチュエータ。
6. 前記移動力緩和部は、前記回転軸の前記制御軸とは反対側に前記ねじ軸と同軸に設けられ前記ねじ軸を回転可能に支持するとともに内周側にヘリカルスプラインが設けられているリッドと、前記ねじ軸の前記制御軸とは反対側の端部に接し外周側に前記リッドのヘリカルスプラインと噛み合い可能なヘリカルスプラインが設けられているヘリカルギアと、前記ヘリカルギアを前記ねじ軸側に押し付ける弾性部材と、を有し、
   前記移動制限手段は、前記送りねじ機構部および前記モータ部を収容し前記ねじ軸が貫く穴部が設けられているハウジングと、前記穴部に前記ハウジングと相対回転可能に設けられ内周側に前記ねじ軸の外周側に形成されているスプラインと噛み合うスプラインが形成されているスプラインナットと、一端が前記ハウジングに固定され他端が前記スプラインナットに固定されているねじりばねと、を有する請求項５記載のアクチュエータ。

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