JP4314209B2 - Actuator of valve lift control device - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方の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。 The present invention relates to an actuator for a valve lift control device that controls a lift amount of at least one of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine.
従来、バルブリフト制御装置において、制御対象バルブのリフト量を制御軸の軸方向位置に応じて変化させるために、当該制御軸を直線駆動するアクチュエータが広く用いられている。
こうしたバルブリフト制御装置のアクチュエータとして、モータの回転駆動力を減速機構及びカム機構を通じて直線駆動力へ変換し、当該直線駆動力を制御軸へ伝達するようにしたものが提案されている(例えば特許文献1参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a valve lift control device, an actuator that linearly drives a control shaft has been widely used in order to change the lift amount of a control target valve in accordance with the axial position of the control shaft.
As an actuator for such a valve lift control device, an actuator has been proposed in which the rotational driving force of a motor is converted into a linear driving force through a speed reduction mechanism and a cam mechanism, and the linear driving force is transmitted to a control shaft (for example, a patent). Reference 1).
上述のアクチュエータでは、大きな直線駆動力を制御軸に与えるために、減速機構とカム機構とを組み合わせて用いなくてはならない。そのため、全体としての体格を小さくするには限界があることから、設置個所に制約が生じる等の問題を招くおそれがある。
そこで本発明者らは、減速機構及びカム機構の代わりに、回転軸の回転運動をねじ軸の直線運動へ変換する送りねじ機構を用いたアクチュエータについて鋭意研究を行ってきた。一般に送りねじ機構は、回転軸とねじ軸とを直接的に又は間接的に連携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ので、減速機構及びカム機構を組み合わせる場合に比べてアクチュエータの体格を小さくすることができる。
In the above-described actuator, in order to give a large linear driving force to the control shaft, a combination of a speed reduction mechanism and a cam mechanism must be used. For this reason, there is a limit in reducing the overall physique, which may cause problems such as restrictions on the installation location.
Therefore, the present inventors have intensively studied an actuator using a feed screw mechanism that converts the rotational motion of the rotary shaft into the linear motion of the screw shaft instead of the speed reduction mechanism and the cam mechanism. In general, a feed screw mechanism can obtain a large linear driving force with a relatively simple configuration in which a rotating shaft and a screw shaft are directly or indirectly linked, so that compared to a combination of a speed reduction mechanism and a cam mechanism. Thus, the size of the actuator can be reduced.
さて、本発明者らは、送りねじ機構を用いたアクチュエータの研究をさらに進め、回転軸のラジアル力を支持する軸受の軸方向一端部を送りねじ機構の収容ケースにより係止させ、当該ケースに固定した規制部材を軸受の軸方向他端部に係合させる構成のアクチュエータを開発した。このアクチュエータでは、軸受の軸方向変位、さらには回転軸の軸方向変位を規制できるので、ねじ軸への作用力が急増する異常時に回転軸が軸方向変位することによる破損等を防止できるのである。しかし、このアクチュエータでは、回転軸の回転駆動用のモータステータ等を固定した送りねじ機構の収容ケースに対し、規制部材を追加的に固定するようにしていたため、固定用ねじ等、締結部材の数が増加し、その分、組付性の低下と重量の増大という新たな問題が生じてしまったのである。
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、組付性の向上と軽量化とを実現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。
Now, the present inventors have further studied the actuator using the feed screw mechanism, and the axial end portion of the bearing that supports the radial force of the rotating shaft is locked by the housing case of the feed screw mechanism. An actuator has been developed that engages a fixed regulating member with the other axial end of the bearing. In this actuator, the axial displacement of the bearing and further the axial displacement of the rotating shaft can be restricted, so that it is possible to prevent damage caused by the axial displacement of the rotating shaft in the event of an abnormal increase in the acting force on the screw shaft. . However, in this actuator, since the regulating member is additionally fixed to the housing case of the feed screw mechanism in which the motor stator for rotational driving of the rotary shaft is fixed, the number of fastening members such as fixing screws is reduced. As a result, new problems such as a reduction in assembly and an increase in weight have occurred.
The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide an actuator for a valve lift control device that achieves improved assembly and weight reduction.
請求項1に記載の発明によると、送りねじ機構の収容ケースにより軸方向一端部が係止されて回転軸のラジアル力を支持する軸受の軸方向他端部に規制部材が係合し、軸受の軸方向においてモータステータが当該規制部材に軸受とは反対側から係合する。ここでモータステータはケースにより係止されるので、規制部材は、軸受の軸方向においてモータステータと軸受との間に位置決めされて軸受の軸方向変位の規制機能を果たすことができる。したがって、ねじ等の締結部材によって規制部材をケースに固定する必要がなくなるので、部品点数を削減して組付性の向上と軽量化とを実現することができる。 According to the first aspect of the present invention, the restricting member is engaged with the other axial end of the bearing that is locked by the housing case of the feed screw mechanism and supports the radial force of the rotating shaft, and the bearing In the axial direction, the motor stator engages with the restriction member from the side opposite to the bearing. Here, since the motor stator is locked by the case, the restricting member can be positioned between the motor stator and the bearing in the axial direction of the bearing to perform the function of restricting the axial displacement of the bearing. Therefore, there is no need to fix the restricting member to the case with a fastening member such as a screw, so that the number of parts can be reduced, and assemblability can be improved and the weight can be reduced.
請求項2に記載の発明によると、規制部材の周囲に形成される空間部により規制部材の弾性変形が許容されるので、弾性変形した規制部材に生じる復原力を軸受に作用させて当該軸受をケースの係止部分側へと押圧することができる。これにより、規制部材と軸受との間のガタを吸収しつつ軸受の軸方向変位を規制することができる。
請求項3に記載の発明によると、軸受の軸方向において規制部材を挟む両側に空間部が形成されるので、規制部材の弾性変形を十分に許容することができる。
According to the invention described in
According to the third aspect of the present invention, since the space portions are formed on both sides sandwiching the regulating member in the axial direction of the bearing, the elastic deformation of the regulating member can be sufficiently allowed.
請求項4に記載の発明によると、規制部材において回転軸の周方向へ延びる形状の嵌合部は、回転軸の外周側を囲むケースの内周壁に嵌合するので、軸受の径方向において規制部材を位置決めすることができる。
請求項5に記載の発明によると、規制部材において回転軸の周方向へ延びる形状の嵌合部は、回転軸の外周側を囲むケースの内周壁に嵌合するので、軸受の径方向において規制部材を位置決めすることができる。これより、軸受に係合する係合部が軸受の径方向へ位置ずれし難くなるので、当該係合部と嵌合部との間の弾性変形部が弾性変形することによって生じる復原力を軸受に安定的に作用させることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the fitting portion having a shape extending in the circumferential direction of the rotating shaft in the restricting member is fitted into the inner peripheral wall of the case surrounding the outer peripheral side of the rotating shaft. The member can be positioned.
According to the fifth aspect of the present invention, the fitting portion having a shape extending in the circumferential direction of the rotating shaft in the restricting member is fitted into the inner peripheral wall of the case surrounding the outer peripheral side of the rotating shaft. The member can be positioned. As a result, the engaging portion that engages with the bearing is less likely to be displaced in the radial direction of the bearing, so that the restoring force generated by elastic deformation of the elastically deforming portion between the engaging portion and the fitting portion is reduced to the bearing. It can be made to act stably.
請求項6に記載の発明によると、弾性変形部は、嵌合部と二重筒構造をなす形態で嵌合部と軸受との間に配置される第一変形部、並びに嵌合部と第一変形部との間を接続する第二変形部から構成される。これにより、嵌合部と軸受との間のスペースを利用して可及的に大きな弾性変形部を配置して復原力を増大させることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the elastically deforming portion includes a first deforming portion disposed between the fitting portion and the bearing in the form of a double cylinder structure with the fitting portion, and the fitting portion and the first portion. It is comprised from the 2nd deformation | transformation part connected between one deformation | transformation part. Thereby, the restoring force can be increased by arranging as large an elastically deformable portion as possible using the space between the fitting portion and the bearing.
請求項7に記載の発明によると、係合部及び弾性変形部は、軸受の周方向の全域に延びる形状を呈するので、軸受に作用する規制部材の復原力が軸受の周方向において偏ることを抑制できる。したがって、軸受の軸方向変位の規制機能が安定的に得られる。
請求項8に記載の発明によると、回転軸の外周側を囲むケースの内周壁には、回転軸の周方向の全域に延びる形状の嵌合部が嵌合するので、軸受の径方向における規制部材の位置決め精度が高くなる。
According to the seventh aspect of the present invention, since the engaging portion and the elastically deforming portion have a shape extending in the entire circumferential direction of the bearing, the restoring force of the regulating member acting on the bearing is biased in the circumferential direction of the bearing. Can be suppressed. Therefore, the restriction function of the axial displacement of the bearing can be stably obtained.
According to the eighth aspect of the present invention, the fitting portion having a shape extending in the entire circumferential direction of the rotating shaft is fitted to the inner peripheral wall of the case surrounding the outer peripheral side of the rotating shaft. The positioning accuracy of the member is increased.
請求項9に記載の発明によると、モータステータにおいて回転軸の周方向へ延びる形状のステータコアの外周部は、回転軸の外周側を囲むケースの内周壁に嵌合して保持されるので、高い剛性を持つこととなる。そして、この高剛性の外周部が規制部材に係合するので、ステータコアが規制部材から受ける反力により変形して規制部材の位置決め機能やモータステータ本来の性能が低下する事態を防止することができる。 According to the ninth aspect of the present invention, the outer peripheral portion of the stator core having a shape extending in the circumferential direction of the rotating shaft in the motor stator is fitted and held on the inner peripheral wall of the case surrounding the outer peripheral side of the rotating shaft. It will have rigidity. And since this highly rigid outer peripheral part engages with the regulating member, it is possible to prevent the stator core from being deformed by the reaction force received from the regulating member, and the situation where the positioning function of the regulating member and the original performance of the motor stator deteriorate. .
請求項10に記載の発明によると、ケースにおいてカバー部材は、軸受を係止する本体部材の開口を覆う形態で本体部材に固定され、軸受の軸方向において規制部材とは反対側からモータステータに係合する。これにより、本体部材に固定されたカバー部材によりモータステータを係止して規制部材の位置決め機能、ひいては軸受の軸方向変位の規制機能を確実に発揮させることができる。
請求項11に記載の発明によると、カバー部材は、モータステータを係止する機能のみならず、モータステータの通電回路を保持する機能も果たすので、部品点数を削減してコストを低減することができる。
According to the invention of
According to the eleventh aspect of the present invention, the cover member not only has a function of locking the motor stator but also a function of holding the energization circuit of the motor stator, so that the number of parts can be reduced and the cost can be reduced. it can.
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第一実施形態)
本発明の第一実施形態によるバルブリフト制御装置を図2に示す。車両に搭載されるバルブリフト制御装置2は、内燃機関3の吸気バルブ4についてリフト量を制御する。バルブリフト制御装置2は、変化機構8とアクチュエータ10とから構成されている。
Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
A valve lift control device according to a first embodiment of the present invention is shown in FIG. The valve
変化機構8は、例えば特開2001−263015号公報等に開示される如き図2の構成を有し、内燃機関3に組み込まれている。具体的に図2の変化機構8では、制御軸12の軸方向へ制御軸12と共に直線運動可能なスライダギア14を入力部15及び揺動カム16にヘリカルスプライン嵌合させており、制御軸12の軸方向位置に応じて入力部15と揺動カム16との相対位相差が変化する。入力部15はカム軸17の吸気カム18に接触し、また揺動カム16は吸気バルブ4のロッカーアーム19に接触可能に配置されており、入力部15と揺動カム16との相対位相差に応じてロッカーアーム19の揺動角度が変化する。したがって、変化機構8では、制御軸12の軸方向位置が変化するのに応じて吸気バルブ4のリフト量(以下、単にバルブリフト量という)が変化し、それによって作用角や最大バルブリフト量等といったバルブ特性が調整される。尚、本実施形態において吸気バルブ4から制御軸12へと伝達されるバルブ反力は、アクチュエータ10とは反対側へ向かうスラスト力として制御軸12に作用する。
The
アクチュエータ10は、変化機構8の制御軸12を軸方向へ直線駆動するものである。図1に示すようにアクチュエータ10は、ケース20、送りねじ機構21、軸受22、規制プレート23、モータ24、回転角センサ25及び駆動回路26を備えている。尚、アクチュエータ10は、図1の左右方向が略水平方向となるようにして車両に搭載されている。
The
ケース20は、ケース本体30、回転規制ブッシュ31、本体カバー32及び回路カバー33を組み合わせて構成されている。ケース本体30は段付円筒状に形成され、軸方向の一端部から他端部へ向かって順に取付部34、係止部35、嵌合周壁部36及びフランジ部37を有している。取付部34は内燃機関3の取付孔5に内挿されて取り付けられており、これによりケース本体30が内燃機関3に対して位置決めされている。回転規制ブッシュ31は円筒状に形成され、取付部34の内周壁に圧入されている。本体カバー32及び回路カバー33はそれぞれカップ形状に形成され、互いの開口縁部を重ね合わせた状態でフランジ部37に共締めされている。この共締めにより本体カバー32は、ケース本体30のフランジ部37側の開口38を覆うと共に、回路カバー33との間に回路室39を形成している。
The
送りねじ機構21は、回転軸40とねじ軸41とを噛合してなる台形ねじ機構であり、ケース本体30の内部に収容されている。
図3に示すように回転軸40は、回転スリーブ42、シールスリーブ43、シールリッド44及びサークリップ45を組み合わせて構成されている。回転スリーブ42は円筒状に形成され、ケース本体30と略同軸に配置されている。回転スリーブ42の軸方向中間部の内周壁には、歯断面が台形の雌ねじ46が形成されている。回転スリーブ42の軸方向一端部の外周壁には、雄ねじ47が形成されている。シールスリーブ43は円筒状に形成され、回転スリーブ42の軸方向他端部に略同軸に装着されている。シールスリーブ43と取付部34との間にはオイルシール48が介装されており、このオイルシール48によって液密に仕切られた駆動室49と油室50とがケース本体30の内部に形成されている。シールリッド44は円板状に形成され、回転スリーブ42のシールスリーブ43とは反対側開口を覆う形態で回転スリーブ42に装着されている。サークリップ45はC字状に形成され、回転スリーブ42の外周壁に軸方向へ相対変位不能に嵌合している。
The
As shown in FIG. 3, the
図1に示すようにねじ軸41は棒状に形成され、回転軸40と略同軸に配置されている。ねじ軸41の軸方向一端部はケース本体30の外部へ突出して内燃機関3の油路6に進入しており、継手53を介して制御軸12に略同軸に連結されている。したがって、ねじ軸41は、制御軸12と共に軸方向へ往復直線運動する。図3に示すように、ねじ軸41の軸方向他端部側の外周壁には歯断面が台形の雄ねじ54が形成されており、この雄ねじ54が回転スリーブ42の雌ねじ46と螺合している。ねじ軸41とシールスリーブ43との間には、ねじ軸41の直線運動を許容するクリアランスが形成されている。ねじ軸41の軸方向中間部の外周壁と回転規制ブッシュ31の内周壁とには、凹凸嵌合によって互いに噛み合うスプライン歯56,57が形成されている。これにより周方向への回転が規制されているねじ軸41は、回転軸40の正逆回転運動に追従して軸方向へ往復直線運動する。即ち送りねじ機構21では、回転軸40の回転運動がねじ軸41の直線運動へと変換される。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態では、図1に示す内燃機関3のオイルポンプ7から吐出された潤滑油の一部が取付部34及び回転規制ブッシュ31の油路61,60並びにねじ軸41と回転規制ブッシュ31との間を経由して、油室50へと供給される。この油室50への供給潤滑油は、ねじ軸41とシールスリーブ43との間を抜けて回転スリーブ42内へ流入し、例えばねじ46,54の噛合部分等を潤滑する。尚、潤滑油は油室50から取付部34の油路62を通じて油路6へ排出された後、オイルポンプ7の吸入側のオイルパンへと戻される。
In this embodiment, part of the lubricating oil discharged from the oil pump 7 of the
図3に示すように軸受22は、内輪63と外輪64との間に玉状の転動体65を挟持してなるラジアルコンタクト式の玉軸受であり、ケース本体30の内部の駆動室49に収容されている。内輪63は回転スリーブ42の外周壁に嵌合しており、この内輪63の軸方向一端部にサークリップ45が板ばね66を介して係合している。外輪64は、係止部35に形成されている円筒部67の内周壁に嵌合しており、この外輪64の軸方向一端部64aに係止部35がワッシャ68を介して係合している。即ち、外輪64の端部64aは係止部35によって係止されている。以上の構成により軸受22は、回転軸40に働くラジアル力を支持する。
As shown in FIG. 3, the
規制プレート23は、ステンレス材等で形成されて弾性を有している。図3及び図4に示すように規制プレート23には、嵌合部70、弾性変形部71及び係合部72が設けられている。嵌合部70は円筒状に形成され、回転軸40の外周側を囲む嵌合周壁部36の内周壁に嵌合している。後に詳述するように嵌合部70の軸方向一端部70aは、モータ24のモータステータ82によって係止されている。弾性変形部71の第一変形部73は、軸方向中間部において径変化する段付円筒状に形成され、嵌合部70と二重筒構造をなす形態で嵌合部70と軸受22との間に配置されている。そして、第一変形部73の小径部73aは外輪64の外周壁に嵌合し、第一変形部73の大径部73bは円筒部67との間に空間部75を形成している。一方、弾性変形部71の第二変形部74は、第一変形部の大径部73bから外周側へ突出し嵌合部70の端部70aとは反対側端部に接続する円環板状に形成され、嵌合部70と円筒部67との間に配置されている。そして、第二変形部74を軸方向に挟む両側に空間部76,77が形成されている。このような変形部73,74から構成される弾性変形部71は、周囲の空間部75,76,77によって弾性変形を許容されている。係合部72は、第一変形部73の小径部73aから内周側へ突出する円環板状に形成され、外輪64の端部64aとは反対側端部に係合している。したがって、モータステータ82が係止する規制プレート23によって外輪64は、係止部35とは反対側から係止されている。この係止状態において、弾性変形部71が軸受22の軸方向変位に追従して弾性変形すると、その弾性変形量に応じた復原力が規制プレート23に発生し、係合部72によって軸受22が係止部35側へ向かって押圧される。
The
図1に示すようにモータ24は、モータロータ80、ロータ固定ナット81及びモータステータ82を有するブラシレスモータであり、ケース本体30の内部の駆動室49に収容されている。
図3及び図5に示すようにモータロータ80は、ロータコア83及びロータ磁石84を組み合わせて構成されている。ロータコア83には、筒状のコア本体85の軸方向一端部から内周側へ突出するコア突部86が円環板状に形成されている。コア突部86は、回転スリーブ42の軸方向中間部の外周壁に嵌合している。コア突部86の軸方向一端部には、回転スリーブ42の軸方向中間部から外周側へ突出する円環板状のスリーブ突部87が係合しており、位置決めキー88がそれら突部86,87に嵌合している。ロータ磁石84は、断面円弧状に形成された永久磁石であり、コア本体85の外周壁に対し周方向へ等間隔をあけて複数装着されている。
As shown in FIG. 1, the
As shown in FIGS. 3 and 5, the
図3に示すように、有底円筒状を呈するロータ固定ナット81の内周壁には、雌ねじ89が形成されている。雌ねじ89は回転スリーブ42の雄ねじ47と螺合しており、これによってコア突部86はロータ固定ナット81とスリーブ突部87との間に挟持されて回転軸40に固定されている。したがって、回転軸40はモータ軸としての機能も果たす。
As shown in FIG. 3, a
モータステータ82は、ステータコア90及びステータコイル91を組み合わせて構成されている。ステータコア90は、鉄片の積層により全体として厚肉の円環板状に形成され、モータロータ80の外周側にクリアランスをあけて略同軸に配置されている。ステータコア90の内周壁には、周方向へ等間隔に並ぶ複数のスロット92が形成されており、各スロット92には、図示しないステータボビンを介してステータコイル91が巻装されている。嵌合周壁部36の内周壁に嵌合するステータコア90の外周部93は、軸方向の軸受22とは反対側から規制プレート23に係合している。さらにステータコア90の外周部93には、本体カバー32に形成されて嵌合周壁部36の内周壁に嵌合する円筒状の内嵌部94が、規制プレート23とは反対側から係合している。したがって、ケース本体30に固定された本体カバー32の内嵌部94によってステータコア90が係止され、当該ステータコア90によって規制プレート23が係止されている。
The
図1に示すように回転角センサ25は、磁石部100及び感知部101を有する非接触式センサである。
図3に示すように磁石部100は、センサ磁石102、磁石ホルダ103及び位置決めプレート104を組み合わせて構成されており、ケース本体30の内部の駆動室49に収容されている。センサ磁石102は永久磁石で円環板状に形成され、周方向の複数箇所に磁極を形成している。磁石ホルダ103はロータ固定ナット81に嵌合しており、回転軸40に対してセンサ磁石102を略同軸に保持している。位置決めプレート104は、コア本体85、ロータ固定ナット81及び磁石ホルダ103に嵌合しており、各ロータ磁石84に対してセンサ磁石102を周方向に位置決めしている。
感知部101を構成するホール素子105は、回転軸40の周方向へ等間隔をあけて複数配置されている。各ホール素子105は磁石部100と向き合っており、センサ磁石102の発生磁界を感知することによって回転軸40の回転角を検出する。
As shown in FIG. 1, the
As shown in FIG. 3, the
A plurality of
図1に示すように駆動回路26は、回路素子106が実装された複数の基板107を積層してなる電気回路であり、回路室39に収容された状態で本体カバー32に保持されている。駆動回路26は、各ステータコイル91、各ホール素子105及びケース20の外部の制御回路108と電気接続されている。ここで制御回路108は、マイクロコンピュータ等を主体とする電気回路である。駆動回路26を通じて各ホール素子105の出力を受ける制御回路108は、回転軸40の回転角、さらには制御軸12の軸方向位置を認識し、その認識した制御軸12の軸方向位置から実際のバルブリフト量を推定する。そして制御回路108は、推定した実際のバルブリフト量と目標のバルブリフト量との差分を埋めるための通電を駆動回路26に指令する。制御回路108から指令を受けた駆動回路26は、その指令に従って各ステータコイル91への通電を制御することにより、モータロータ80の外周側に回転磁界を発生する。この発生磁界を受けることによりモータロータ80は回転軸40と共に回転し、その回転に応じてねじ軸41及び制御軸12が軸方向へ直線運動するため、目標のバルブリフト量が実現される。尚、目標のバルブリフト量とは、内燃機関3の回転数、アクセル開度等といった車両の運転状況に基づいて決定される物理量である。
As shown in FIG. 1, the
以上説明したように第一実施形態では、ケース本体30の係止部35に係止される軸受22に係止部35とは反対側から係合する規制プレート23が、モータステータ82のステータコア90によって軸受22とは反対側から係止されている。これにより規制プレート35は、軸受22の軸方向においてモータステータ82と軸受22との間に位置決めされている。さらに第一実施形態では、規制プレート23の円筒状の嵌合部70がケース本体30の円筒状の嵌合周壁部36に内嵌し、且つ規制プレート23の円筒状の第一変形部73が軸受22の外輪64に外嵌している。これにより規制プレート35は、軸受22の径方向においてケース本体30と軸受22との間に高精度に位置決めされた状態となっている。このように軸受22の軸方向及び径方向で位置決めされている規制プレート35によれば、軸受22に係合する係合部72によって軸受22の軸方向変位を確実に規制することができる。そして、この変位規制機能は、ねじ等の締結部材によってはケース本体30に固定されていない規制プレート35により発揮されるものであるので、部品点数を削減して組付性の向上と軽量化とを実現することができる。
As described above, in the first embodiment, the
また、第一実施形態では、規制プレート23の周囲の空間部75,76,77によって弾性変形部71の弾性変形が許容されているので、当該弾性変形によって生じた復原力を軸受22に作用させて軸受22をケース本体30の係止部35側へ押圧することができる。さらに第一実施形態では、規制プレート23の弾性変形部71及び係合部72が軸受22の周方向の全域に延びる円筒状又は円環板状に形成されているので、軸受22に作用する復原力が周方向において偏ることを抑制できる。またさらに第一実施形態では、規制プレート23の嵌合部70と第一変形部73とを二重筒構造に形成し、それら各変形部70,73間を第二変形部74によって接続することで、変形部73,74からなる大きな弾性変形部71を嵌合部70と軸受22との間のスペースに配置することが可能となっている。故に、弾性変形部71に大きな復原力を発生させることができるのである。このように第一実施形態によれば、軸受22に対して大きな復原力を周方向で均等に作用させて軸受22を押圧することができるので、係合部72と軸受22との間のガタを吸収しつつ軸受22の軸方向変位を規制することができる。
In the first embodiment, since the
さらにまた、第一実施形態では、駆動回路26を保持する本体カバー32の内嵌部94を利用してステータコア90を係止しているので、部品点数を増大させることなく規制プレート23を当該コア90で係止し位置決めすることができる。しかも第一実施形態において円環板状のステータコア90の外周部93は、円筒状の嵌合周壁部36に嵌合して保持されているので、モータロータ80との間にクリアランスをあけている当該ステータコア90の内周部よりも高い剛性を持った状態となっている。そして、この高剛性の外周部93が規制プレート23に係合しているので、ステータコア90が規制プレート23から受ける反力により変形して規制プレート23の位置決め機能やモータステータ82本来の性能が低下する事態を防止することができる。
Furthermore, in the first embodiment, since the
以上、第一実施形態では、規制プレート23が特許請求の範囲に記載の「規制部材」に相当し、ケース本体30が特許請求の範囲に記載の「本体部材」に相当し、本体カバー32が特許請求の範囲に記載の「カバー部材」に相当し、駆動回路26が特許請求の範囲に記載の「通電回路」に相当する。
As described above, in the first embodiment, the
(第二実施形態)
図6に示すように、本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例であり、第一実施形態と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付すことで説明を省略する。
第二実施形態の規制プレート200において、嵌合部70と係合部72との間を接続する弾性変形部201は円環平板状に形成されている。この弾性変形部201を軸方向に挟む両側には空間部202,203が形成されており、それら空間部202,203によって弾性変形部201の弾性変形が許容されている。したがって、弾性変形部201の弾性変形量に応じた復原力を係合部72から軸受22に作用させて軸受22を係止部35側へ押圧することができる。故に、第一実施形態と同様の原理によって軸受22の軸方向変位を確実に規制することができる。
以上、第二実施形態では、規制プレート200が特許請求の範囲に記載の「規制部材」に相当する。
(Second embodiment)
As shown in FIG. 6, the second embodiment of the present invention is a modification of the first embodiment, and the description of the components that are substantially the same as those of the first embodiment will be omitted by attaching the same reference numerals. .
In the
As described above, in the second embodiment, the
(第三実施形態)
図7に示すように、本発明の第三実施形態は第一実施形態の変形例であり、第一実施形態と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付すことで説明を省略する。
第三実施形態のケース本体250には、嵌合周壁部36の代わりに固定周壁部251が設けられている。この固定周壁部251の嵌合周壁部36との相違点は、当該固定周壁部251にステータコア90がねじ留めされる点と、当該固定周壁部251に内嵌部94が係合しない点とである。このような第三実施形態によれば、ケース本体30の固定周壁部251に固定されたステータコア90によって規制プレート23が係止されるので、規制プレート23をケース本体30にねじ留めする必要がない。したがって、第一実施形態と同様の原理により部品点数を削減して組付性の向上と軽量化とを実現することができる。
以上、第三実施形態では、ケース本体250が特許請求の範囲に記載の「本体部材」に相当する。
(Third embodiment)
As shown in FIG. 7, the third embodiment of the present invention is a modification of the first embodiment, and the description of the components that are substantially the same as those of the first embodiment will be omitted by providing the same reference numerals. .
The case
As described above, in the third embodiment, the case
さて、ここまで本発明の第一〜第三実施形態について説明してきたが、本発明はそれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。
例えば第一〜第三実施形態では、モータステータ82を構成するステータコア90の外周部93を規制プレート23,200に係合させているが、ステータコア90において外周部93以外の部位又はモータステータ82の他の構成要素を規制プレートに係合させるようにしてもよい。また、第一〜第三実施形態では、規制プレート23,200の嵌合部70を周方向の全域に延びる筒状に形成しているが、嵌合部70を周方向へ一周未満の長さで延びる形状に形成してもよい。さらにまた、第一〜第三実施形態では、規制プレート23,200の弾性変形部71,201及び係合部72を周方向の全域に延びる筒状又は環板状に形成しているが、弾性変形部71,201及び係合部72の少なくとも一方を周方向において複数に分割してもよい。
The first to third embodiments of the present invention have been described so far, but the present invention is not construed as being limited to these embodiments.
For example, in the first to third embodiments, the outer
さらに第三実施形態では、ステータコア90を周方向の全域に延びる環板状に形成しているが、ステータコア90の複数のスロット92を周方向で互いに分離させて、各スロット92を固定周壁部251にねじ留めしてもよい。また、第三実施形態では、規制プレート23の代わりに、第二実施形態の規制プレート200を用いてもよい。
Furthermore, in the third embodiment, the
またさらに第一〜第三実施形態では、回転軸40とねじ軸41とが直接に噛合してなる送りねじ機構21を用いているが、回転軸40とねじ軸41とが歯車や玉等を介して間接的に連繋してなる送りねじ機構21を用いてもよい。また、第一〜第三実施形態では、回転軸40の構成要素42〜45を互いに別部材で形成しているが、それらのうちの少なくとも二つを一部材で形成してもよい。さらにまた、第一〜第三実施形態では、ねじ軸41と制御軸12とを互いに同軸に連繋しているが、制御軸12に対してねじ軸41を偏心させて連繋してもよい。
In the first to third embodiments, the
加えて第一〜第三実施形態では、回転軸40を駆動するためのモータ24としてブラシレスモータを用いているが、例えばDCモータ等、公知の各種のモータを当該モータ24として用いてもよい。また、第一〜第三実施形態では、ロータ磁石84をロータコア83に埋設するようにしてもよい。さらにまた、第一〜第三実施形態では、モータロータ80をロータ固定ナット81と回転スリーブ42のスリーブ突部87との間に挟み込んで回転軸40に固定しているが、モータロータ80を螺着、圧入等によって回転軸40(回転スリーブ42)に固定してもよい。
In addition, in the first to third embodiments, a brushless motor is used as the
さらに加えて第一〜第三実施形態では、制御回路108をケース20の外部に設けているが、駆動回路26と共に制御回路108を特許請求の範囲の「通電回路」としてケース20の内部に収容させてもよい。また、第一〜第三実施形態では、感知部101を構成するセンサ素子としてホール素子105を用いているが、当該センサ素子としては、例えば磁気抵抗素子を用いてもよい。
In addition, in the first to third embodiments, the
またさらに加えて、アクチュエータ10に組み合わされる変化機構8は、制御軸12の軸方向位置に応じてバルブリフト量を変化させるものであれば、第一実施形態で説明した構成以外の構成を有していてもよい。例えば、内燃機関3の排気バルブのリフト量を変化させる変化機構8を用いてもよく、また対象バルブが吸、排気バルブのいずれであるかに拘わらず、制御軸12へ伝達されるバルブ反力によりねじ軸41をアクチュエータ10側へ付勢する変化機構8を用いてもよい。
In addition, the
2 バルブリフト制御装置、3 内燃機関、4 吸気バルブ、8 変化機構、10 アクチュエータ、12 制御軸、20 ケース、21 送りねじ機構、22 軸受、23,200 規制プレート(規制部材)、24 モータ、25 回転角センサ、26 駆動回路、30,250 ケース本体(本体部材)、31 回転規制ブッシュ、32 本体カバー(カバー部材)、33 回路カバー、35 係止部、36 嵌合周壁部、38 開口、40 回転軸、41 ねじ軸、63 内輪、64 外輪、64a 端部、65 転動体、67 円筒部、68 ワッシャ、70 嵌合部、71,201 弾性変形部、72 係合部、73 第一変形部、74 第二変形部、75,76,77,202,203 空間部、82 モータステータ、90 ステータコア、91 ステータコイル、93 外周部、94 内嵌部、108 制御回路、251 固定周壁部
2 valve lift control device, 3 internal combustion engine, 4 intake valve, 8 change mechanism, 10 actuator, 12 control shaft, 20 case, 21 feed screw mechanism, 22 bearing, 23, 200 restriction plate (regulation member), 24 motor, 25 Rotation angle sensor, 26 Drive circuit, 30, 250 Case main body (main body member), 31 Rotation restriction bush, 32 Main body cover (cover member), 33 Circuit cover, 35 Locking portion, 36 Fitting peripheral wall portion, 38 Opening, 40 Rotating shaft, 41 Screw shaft, 63 Inner ring, 64 Outer ring, 64a End, 65 Rolling body, 67 Cylindrical part, 68 Washer, 70 Fitting part, 71, 201 Elastic deformation part, 72 Engagement part, 73
Claims (11)
軸方向へ前記制御軸と共に直線運動するねじ軸、並びに周方向へ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へ変換する送りねじ機構と、
前記送りねじ機構を収容するケースと、
軸方向の一端部が前記ケースにより係止され、前記回転軸のラジアル力を支持する軸受と、
前記軸受の軸方向の他端部に係合し、前記軸受の軸方向変位を規制する規制部材と、
前記ケースにより係止され、前記軸受の軸方向において前記軸受とは反対側から前記規制部材に係合し、通電により前記回転軸を回転駆動するモータステータと、
を備えることを特徴とするバルブリフト制御装置のアクチュエータ。 In a valve lift control device that controls the lift amount of at least one of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine, an actuator that changes the lift amount according to the axial position of the control shaft by linearly driving a control shaft. And
A feed screw mechanism having a screw shaft that linearly moves with the control shaft in the axial direction and a rotary shaft that rotates in the circumferential direction, and that converts the rotary motion of the rotary shaft into linear motion of the screw shaft;
A case for accommodating the feed screw mechanism;
One end of the axial direction is locked by the case, and a bearing that supports the radial force of the rotating shaft,
A regulating member that engages with the other axial end of the bearing and regulates axial displacement of the bearing;
A motor stator that is locked by the case, engages with the restriction member from the opposite side of the bearing in the axial direction of the bearing, and rotates the rotation shaft by energization;
An actuator for a valve lift control device.
前記規制部材は、前記回転軸の周方向へ延びる形状を呈し前記ケースの前記内周壁に嵌合する嵌合部を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のバルブリフト制御装置のアクチュエータ。 The case has an inner peripheral wall that surrounds the outer peripheral side of the rotating shaft,
The valve according to any one of claims 1 to 3, wherein the restricting member has a fitting portion that has a shape extending in a circumferential direction of the rotating shaft and is fitted to the inner peripheral wall of the case. Actuator for lift control device.
前記規制部材は、前記回転軸の周方向へ延びる形状を呈し前記ケースの前記内周壁に嵌合する嵌合部、前記軸受に係合する係合部、並びに前記嵌合部と前記係合部との間を接続し弾性変形が許容される弾性変形部を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のバルブリフト制御装置のアクチュエータ。 The case has an inner peripheral wall that surrounds the outer peripheral side of the rotating shaft,
The restricting member has a shape extending in the circumferential direction of the rotating shaft and is fitted to the inner circumferential wall of the case, an engaging portion to be engaged with the bearing, and the fitting portion and the engaging portion The actuator of the valve lift control device according to any one of claims 1 to 4, further comprising an elastically deformable portion that is connected to each other and is allowed to be elastically deformed.
前記モータステータは、前記回転軸の周方向へ延びる形状を呈するステータコアを有し、当該ステータコアの外周部が前記ケースの前記内周壁に嵌合すると共に前記規制部材に係合することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のバルブリフト制御装置のアクチュエータ。 The case has an inner peripheral wall that surrounds the outer peripheral side of the rotating shaft,
The motor stator has a stator core having a shape extending in a circumferential direction of the rotating shaft, and an outer peripheral portion of the stator core is engaged with the inner peripheral wall of the case and engaged with the restriction member. The actuator of the valve lift control apparatus as described in any one of Claims 1-8.
The actuator of the valve lift control device according to claim 10, further comprising an energization circuit that is held by the cover member and energizes the motor stator.
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