JPWO2019187825A1 - 可変動弁機構及びアクチュエータ - Google Patents

Abstract

回転力を出力軸端側に出力するモータ３０により、内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブの開閉タイミングを調整する可変動弁機構であって、出力軸端側とは反対にあるモータ３０の他端側に設けられ、モータ３０の駆動を制御する駆動制御装置５０を備え、駆動制御装置５０は、モータ３０に対向する側に位置する下カバー５２を有し、モータ３０は、内部にモータ３０の熱が伝わる冷媒が流れる循環流路６２を有し、モータ３０と下カバー５２との間に、循環流路６２と通じ、冷媒が流れる間隙６４を有する。

Description

この発明は、モータにより内燃機関のバルブタイミング調整を行う可変動弁機構、及びアクチュエータに関する。

内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブの開閉タイミング（バルブタイミング）を調整するため、特許文献１に示すようなモータを有する可変動弁機構が知られている。

特開２０１５−１４８１８３号公報

近年では可変動弁機構の電子制御化が望まれている、しかしながら、特許文献１に記載の可変動弁機構に、電子制御化のために駆動制御装置を取り付けると、可変動弁機構に生じる熱の影響を駆動制御装置が受けるおそれがあった。

この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、駆動制御装置が受ける熱の影響を低減した、可変動弁機構及びアクチュエータを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明に係る可変動弁機構は、回転力を出力軸端側に出力するモータにより、内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブの開閉タイミングを調整する可変動弁機構であって、出力軸端側とは反対側に位置する、モータの他端側に設けられ、モータの駆動を制御する駆動制御装置を備え、駆動制御装置は、モータに対向する側に位置する第１カバーを有し、モータは、内部にモータの熱が伝わる冷媒が流れる第１冷媒流路を有し、モータと第１カバーとの間に、第１冷媒流路と通じ、冷媒が流れる第２冷媒流路を有する。

また、この発明に係るアクチュエータは、減速機と、出力軸端側が減速機の径方向内側に配置され、減速機を駆動するモータと、出力軸端側とは反対側に位置する、モータの他端側に設けられ、モータの駆動を制御する駆動制御装置を備え、駆動制御装置は、モータに対向する側に位置する第１カバーを有し、モータは、内部にモータの熱が伝わる冷媒が流れる第１冷媒流路を有し、モータと第１カバーとの間に、第１冷媒流路と通じ、冷媒が流れる第２冷媒流路を有する。

この発明に係る可変動弁機構及びアクチュエータは、内部にモータの熱が伝わる冷媒が流れる第１冷媒流路を有し、モータと第１カバーとの間に、第１冷媒流路と通じ、冷媒が流れる第２冷媒流路を有するので、駆動制御装置が受ける熱の影響を低減できる。

この発明の実施の形態１に係る可変動弁機構を有するシステムの概略図である。 図１に示す可変動弁機構を示す断面図である。 図２のＡ部を拡大した拡大図である。 この発明の実施の形態２に係る可変動弁機構の断面図である。 図４に示す伝熱促進体を切断線Ｂ−Ｂで切断した断面図である。 実施の形態２の第１の変形例に係る伝熱促進体の断面図である。 実施の形態２の第２の変形例に係る伝熱促進体の断面図である。 実施の形態２の第３の変形例に係る伝熱促進体の断面図である。 この発明の実施の形態３に係る可変動弁機構の断面図である。 この発明の実施の形態４に係る駆動制御装置の断面図である。 この発明の実施の形態５に係る駆動制御装置の断面図である。 この発明の実施の形態６に係る駆動制御装置の断面図である。 この発明の実施の形態７に係る駆動制御装置の断面図である。 この発明の実施の形態８に係る可変動弁機構を有するシステムの概略図である。 この発明の実施の形態９に係る第２内歯歯車の正面図である。 この発明の実施の形態９に係る第２内歯歯車の断面図である。 この発明の実施の形態１０に係る第２内歯歯車の正面図である。 この発明の実施の形態１１に係る可変動弁機構を有する自動車車両システムの概略図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について添付図面に基づいて説明する。
図１に示すように、可変動弁機構１００は、内燃機関１０１の図示しないクランクシャフトに対してカムシャフト４０（図２参照）を相対的に回転させることにより、図示しない内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブの開閉タイミングすなわちバルブタイミングを調整するものである。可変動弁機構１００は、クランクシャフトからカムシャフト４０までの駆動力伝達系に設けられている。

可変動弁機構１００には後述するモータが設けられており、モータは冷媒により冷却されている。モータを流れた冷媒１０４は可変動弁機構１００の外部に排出され、ドレンパン１０２に回収される。ドレンパン１０２に回収された冷媒１０４は、ポンプ１０３により汲み上げられて、再度可変動弁機構１００へ供給されて循環する。冷媒１０４としては、例えばハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）、オートマチックトランスミッションフルード（ＡＴＦ）を用いることができる。

図２に示すように、可変動弁機構１００には減速機１０が設けられている。また、減速機１０の内側にはモータ３０が設けられている。モータ３０の出力軸端側には、カムシャフト４０が設けられている。また、モータ３０の出力軸端側とは反対側の他端側には、モータ３０を駆動し制御する駆動制御装置５０が設けられている。可変動弁機構１００は、内燃機関１０１の図示しないカバーに固定されている。また、可変動弁機構１００は、内燃機関１０１の図示しないチェーンカバーに固定されていてもよい。

減速機１０は、カムシャフト４０の軸方向に並べられて設けられた第１外部ハウジング１１及び第２外部ハウジング１２を有している。第１外部ハウジング１１及び第２外部ハウジング１２は、例えば図示しないボルトにより固定されている。第２外部ハウジング１２の外側には、スプロケット２０が設けられている。スプロケット２０には図示しないチェーンが装着され、内燃機関１０１（図１参照）の図示しないクランクシャフトの動力がスプロケット２０に伝達される。したがって、第２外部ハウジング１２は、図示しないクランクシャフトに連動して回転可能である。

第１外部ハウジング１１の内側には、第１内歯歯車１３が固着されている。第２外部ハウジング１２の内側には、潤滑液を介して、第２内歯歯車１４が摺動可能に設けられている。この潤滑液としてはオイルが挙げられ、このオイルの油膜により第２外部ハウジング１２及び第２内部歯車が潤滑されている。第１内歯歯車１３及び第２内歯歯車１４の内側には、ピニオン１５が設けられている。第１内歯歯車１３及び第２内歯歯車１４は、ピニオン１５に対して偏心して設けられている。ピニオン１５は、第１外歯歯車１５ａ及び第２外歯歯車１５ｂを有しており、第１内歯歯車１３及び第２内歯歯車１４に係合している。

第１外部ハウジング１１、第２内歯歯車１４及びピニオン１５は、軸受３１を介してモータ３０の内部ハウジング３２に支持されている。また、内部ハウジング３２は回転子３３に接合されており、回転子３３の回転と共に回転可能である。回転子３３の内側に、軸受３４を介して回転子３３を支持する固定子３５が設けられている。回転子３３は、固定子３５との間に空隙を保ちつつ回転可能に構成されている。

第２内歯歯車１４は、連結部材４１を介してカムシャフト４０に接続されている。モータ３０に電流が印加されると、回転子３３が回転すると共に内部ハウジング３２が回転する。次に、内部ハウジング３２の回転が第２外歯歯車１５ｂから第２内歯歯車１４に伝達される。そして、第２内歯歯車１４の回転により、カムシャフト４０が回転する。これにより、モータ３０の回転力がカムシャフト４０に伝達され、カムシャフト４０が図示しない吸気バルブ又は排気バルブのバルブタイミングを調節する。

駆動制御装置５０は、上カバー５１と、下カバー５２と、電子機器５３とを有している。上カバー５１及び下カバー５２は、電子機器５３を収納する筐体であり、下カバー５２は駆動制御装置５０の、モータ３０に対向する側に位置している。また、上カバー５１は電子機器５３を下カバー５２との間に挟むように対向して設けられ、下カバー５２の無い側の駆動制御装置５０を覆っている。下カバー５２は第１カバーを、上カバー５１は第２カバーを構成している。上カバー５１及び下カバー５２は、駆動制御装置５０の外部の粉塵及び液滴から電子機器５３を保護している。

下カバー５２には、駆動制御装置５０をモータ３０に締結するために、締結部５４が設けられている。締結部５４は第１締結部材５４ａ及び第２締結部材５４ｂを有し、第１締結部材５４ａ及び第２締結部材５４ｂは固定子３５に取り付けられた保持機構５５に締結されている。これにより、駆動制御装置５０はモータ３０に締結されている。

電子機器５３は、パワーモジュール、パワーモジュールの駆動を制御する制御基板及びその他の電子機器を有している。パワーモジュールは、パワー半導体であってもよく、スイッチング素子であってもよい。また電子機器５３は、モータ３０と電気的に接続されており、モータ３０に駆動電流を印加すると共にモータ３０の回転速度及び位相を制御する。すなわち、モータ３０は電子制御されている。

駆動制御装置５０は、モータ３０に対する配線長を短くし電圧低下によるモータ３０のトルク不足又は電流増加によるモータ３０の過熱を防止するために、モータ３０に近接して配置されている。また、駆動制御装置５０は、モータ３０との配線長の増加による可変動弁機構１００全体の大型化を防止するために、モータ３０に近接して配置されている。

駆動制御装置５０はモータ３０の軸方向のうち、内燃機関から遠い側に配置されているので、駆動制御装置５０の温度上昇が防止され、駆動制御装置５０の温度上昇による不具合の発生を防止することができる。また、モータ３０と駆動制御装置５０との間にモータ３０の外部に通じている間隙６４が形成されているので、モータ３０から駆動制御装置５０への熱の移動を防止することができる。

モータ３０の固定子３５の内部に、循環流路６２が形成されている。循環流路６２は、冷媒を流すことのできる筒状の空間である。また、カムシャフト４０の径方向最外部には冷媒供給路６０が形成されており、第２内歯歯車１４に設けられた冷媒供給孔６１を経由して循環流路６２に連通している。また、循環流路６２は、締結部５４に形成された冷媒循環孔６３を経由して、間隙６４に連通している。間隙６４は可変動弁機構１００の外側へ向かって開放されており、下方にドレンパン１０２（図１参照）が設けられている。すなわち冷媒供給路６０、循環流路６２及び間隙６４は、冷媒が流れる冷媒流路を構成している。

循環流路６２が固定子３５に設けられているので、例えば減速機１０の外周側の位置に循環流路６２を配置する場合に比べて循環流路６２を短くすることができ、可変動弁機構１００の全体として、特に径方向の大型化を防止することができる。

次に、この実施の形態１の可変動弁機構１００の動作を説明する。
なお、以下の動作説明においては、第２内歯歯車１４をモータ３０の回転軸に沿ってカムシャフト４０の側から見たときに、第２外部ハウジング１２に対して第２内歯歯車１４が時計回りに回転する方向が進角側、反時計回りに回転する方向が遅角側である。

図１に示す内燃機関１０１が運転されると、図２に示すように駆動制御装置５０の指示に応じた駆動電流がモータ３０に供給される。第２外部ハウジング１２に対する第２内歯歯車１４の回転位相が目標値と一致している場合には、駆動制御装置５０は、回転子３３と第２外部ハウジング１２とを同じ速度で回転させる。このとき、ピニオン１５が第２外部ハウジング１２及び第２内歯歯車９と同じ速度で回転する。そのため内燃機関の吸気バルブのバルブタイミングが保持される。

第２外部ハウジング１２に対する第２内歯歯車１４の回転位相が目標値よりも遅角側にある場合には、駆動制御装置５０は、第２外部ハウジング１２に対して回転子３３をより高い速度で回転させる。すなわち、駆動制御装置５０は回転子３３を、第２外部ハウジング１２に対して進角側に相対回転させる。このとき、回転子３３の回転は、ピニオン１５により減速して第２内歯歯車１４に伝達される。これにより、第２内歯歯車１４が第２外部ハウジング１２に対して進角側に相対回転し、内燃機関の吸気バルブのバルブタイミングが進角される。

第２外部ハウジング１２に対する第２内歯歯車１４の回転位相が目標値よりも進角側にある場合には、駆動制御装置５０は、第２外部ハウジング１２に対して回転子３３をより低い速度で回転させるか、又は逆回転させる。すなわち、駆動制御装置５０は回転子３３を、第２外部ハウジング１２に対して遅角側に相対回転させる。このとき、回転子３３の回転は、ピニオン１５により減速して第２内歯歯車１４に伝達される。これにより、第２内歯歯車１４が第２外部ハウジング１２に対して遅角側に相対回転し、内燃機関の吸気バルブのバルブタイミングが遅角される。

回転子３３が、上記のように第２外部ハウジング１２に対して同じ速度、より高い速度、より低い速度又は逆回転の回転状態であるとき、回転子３３の回転により固定子３５がその周方向に略均一に発熱する。したがってモータ３０の主要な熱源である固定子３５を冷却するために、固定子３５の循環流路６２に冷媒が流される。

冷媒供給路６０から供給された冷媒は、冷媒供給孔６１を経由して循環流路６２に流入する。循環流路６２に流入した冷媒は固定子３５に接触し、固定子３５の熱のほとんどが冷媒に伝わる。

図３に示すように固定子３５の熱が伝わった冷媒は、冷媒循環孔６３を経由して、図３に破線で示す冷媒流れ６５のように間隙６４へ流入する。間隙６４を流れた冷媒は、可変動弁機構１００（図１参照）の下方から可変動弁機構１００の外部へ流出し、ドレンパン１０２で回収される。前述したとおり、ドレンパン１０２に回収された冷媒は、ポンプ１０３により汲み上げられて、図２に示すように再度循環流路６２に流入する。

循環流路６２を冷媒が流れることで、固定子３５の内部を効率的に冷却することができる。そのため、熱の問題を考慮して駆動制御装置５０を可変動弁機構１００の熱源であるモータ３０から遠ざけて設ける構成とする必要がなくなる。ゆえに、可変動弁機構１００を設計するにあたり、可変動弁機構１００の大型化を避けることができる。また、駆動制御装置５０側へ伝わる固定子３５の熱は、保持機構５５及び締結部５４を経由して駆動制御装置５０側へ伝わるので、熱が伝わる経路上で熱が失われる。これにより、高熱が電子機器５３に伝わり電子機器５３が破損することを防ぐことができる。

また、モータ３０と駆動制御装置５０との間に間隙６４が設けられており、モータ３０と駆動制御装置５０との間に熱伝導率の低い空気層が形成される。そのため、モータ３０から駆動制御装置５０への熱の移動を低減し、高熱が電子機器５３に伝わり電子機器５３が破損することを防ぐことができる。

このように、この実施の形態１に係る可変動弁機構は、回転力を出力軸端側に出力するモータ３０により、内燃機関１０１の吸気バルブ及び排気バルブの開閉タイミングを調整する可変動弁機構１００であって、出力軸端側とは反対側に位置する、モータ３０の他端側に設けられ、モータの駆動を制御する駆動制御装置を備える。また、駆動制御装置５０は、モータ３０に対向する側に位置する下カバー５２を有し、モータ３０は、内部にモータ３０の熱が伝わる冷媒が流れる循環流路６２を有する。さらに、モータ３０と下カバー５２との間に、循環流路６２と通じ、冷媒が流れる間隙６４を有するので、駆動制御装置５０が受ける熱の影響を低減した、可変動弁機構１００を提供することができる。

また、第２冷媒流路は間隙６４であって、間隙６４を通じて冷媒が外部へ流出するので、冷媒が効率よく可変動弁機構１００を循環することができる。

また、モータ３０は、回転子３３と、回転子３３の径方向内側に固定子３５とを有し、循環流路６２は、固定子３５の内部に設けられるので、モータ３０のうち主要な熱源である固定子３５を効率よく冷却することができる。

また、吸気バルブ及び排気バルブの開閉タイミングを調整するカムシャフト４０に接続された減速機１０を有し、減速機１０を駆動するモータ３０は、減速機１０の径方向内側に配置されるので、可変動弁機構１００を小型にすることができる。

また、循環流路６２はカムシャフト４０に設けられた冷媒供給路６０と連通するので、固定子３５を効率よく冷却することができる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。尚、以下の実施の形態において、図１〜図３の参照符号と同一の符号は、同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
この実施の形態２に係る可変動弁機構は、実施の形態１に対して、循環流路に伝熱促進体を設けたものである。

図４に示す通り、この実施の形態２に係る可変動弁機構２００は、循環流路６２に伝熱促進体６６を有している。図５Ａに示すように、固定子３５は、固定子巻線３６と固定子鉄心３７とを有している。固定子鉄心３７から、固定子３５の内側の循環流路６２に向かって、矩形の断面を有する複数の伝熱促進体６６が突出するように設けられている。伝熱促進体６６は、熱伝導性の良い樹脂により構成されており、固定子３５の熱が伝わる。なお、伝熱促進体６６の材料は樹脂以外であってもよく、例えば熱伝導性の良い金属であってもよい。その他の構成は、実施の形態１と同じである。

伝熱促進体６６を有することにより、実施の形態１の循環流路６２に対して実施の形態２の循環流路６２では冷媒との接触面積が広くなる。これにより、冷媒へ固定子３５の熱を効率よく伝えることができる。

このように、固定子３５の内側に、固定子３５の熱を冷媒に伝える伝熱促進体６６を有するので、回転子３３を流れる冷媒へ回転子３３の熱を効率よく伝えることができる。

実施の形態２では、固定子３５は循環流路に伝熱促進体６６を有していたが、これ以外の形態の伝熱促進体を有していてもよい。第１の変形例として、図５Ｂに示すように固定子３５の内周に嵌合する円筒状の部分と、その円筒状の部分から循環流路６２へ突出する複数の突出部とを有する伝熱促進体６６ａを、固定子３５の内部に圧入、蝋付け、接着の任意の手段により設置してもよい。

また、実施の形態２の第２の変形例として、図５Ｃに示すように固定子鉄心３７から、循環流路６２の方向へ突出する、楔形の断面を有する複数の伝熱促進体６６ｂを有してもよい。

また、実施の形態２の第３の変形例として、図５Ｄに示すように固定子３５の内周に嵌合し、その内周が周方向に凹凸を有する伝熱促進体６６ｃを固定子３５の内部に圧入、蝋付け、接着の任意の手段により設置してもよい。

実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３について説明する。
この実施の形態３に係る可変動弁機構は、実施の形態１に対して、循環流路に分流促進体を設けたものである。

図６に示すように、固定子３５の内側の循環流路６２に分流促進体６７が設けられている。分流促進体は、樹脂で形成された中心に孔を有するオリフィス状の部材であり、循環流路６２の径を径方向内側へ絞るように形成されている。循環流路６２に分流促進体６７が設けられることで、循環流路６２の流動抵抗が増加する。この流動抵抗の増加により、第１冷媒流れ６５ａとして示す循環流路６２を経由する冷媒の流れの一部が、第２冷媒流れ６５ｂとして示す軸受３１の間隙を経由して回転子３３と固定子３５との間を流れ軸受３４の間隙を経由する流れに分流する。分流促進体６７は、固定子３５を冷却するときに要求される冷却性能を発揮するために、第１冷媒流れ６５ａ及び第２冷媒流れ６５ｂの流量を、予め決められた適当な比率である分流比に分流するように形成されている。その他の構成は、実施の形態１と同じである。

このように、固定子３５の内部に、循環流路６２を流れる冷媒の一部を、回転子３３と固定子３５との間を流れるように分流させる分流促進体６７を有するので、モータ３０を小型化することができ、ひいては可変動弁機構３００を小型化することができる。

なお、この実施の形態３の分流促進体６７は樹脂で形成されたオリフィス状の部材に限られず、例えば多孔質体のような構造体を用いることもできる。

また、この実施の形態３の分流促進体６７に加えて、実施の形態２の伝熱促進体６６が循環流路６２に設けられていてもよい。

実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４について説明する。
この実施の形態４に係る可変動弁機構は、実施の形態１に対して、駆動制御装置の下カバーの材質を変更したものである。

図７に、駆動制御装置５０ａの断面図を示す。この実施の形態４では、駆動制御装置５０ａの下カバー５２ａは、その全体が熱伝導率の低い合成樹脂材料で形成されていればよく、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂で形成されていてもよい。すなわち、下カバー５２ａは、断熱部材を構成している。その他の構成は、実施の形態１と同じである。

下カバー５２ａが熱伝導率の低い材料で形成されているので、固定子３５（図２参照）の熱を受け取った高温の冷媒が間隙６４を流れるときに、高温の冷媒が接触した下カバー５２ａを経由して駆動制御装置５０ａの電子機器５３に熱が伝わることを防止し、電子機器５３が故障することを防止することができる。

このように、下カバー５２ａは、冷媒から駆動制御装置５０ａへ熱が伝わることを防止する断熱部材５２ａから構成される。冷媒から駆動制御装置５０ａへの熱の移動を防止する下カバー５２ａを有するので、電子機器５３が故障し駆動制御装置５０ａが動作不全となることを防止することができる。

実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５について説明する。
この実施の形態５に係る可変動弁機構は、実施の形態１に対して、駆動制御装置の下カバーに断熱体を設けたものである。

図８に、駆動制御装置５０ｂの断面図を示す。この実施の形態５では、駆動制御装置５０ｂの下カバー５２ｂは、その一部に例えば熱伝導率の低い合成樹脂材料で形成された断熱体５６を有している。断熱体５６は、例えばＰＰＳ樹脂で構成されてもよい。また、断熱体５６は、下カバー５３ｂのうちモータ３０の軸方向の延長上に対応する位置に設けられている。また、断熱体５６は断熱部材を構成している。その他の構成は、実施の形態１と同じである。

下カバー５２ｂが断熱体５６を別体として有することで、固定子３５（図２参照）の熱を受け取った高温の冷媒が間隙６４を流れるときに、高温の冷媒が接触した下カバー５２ｂを経由して駆動制御装置５０ｂの電子機器５３に熱が伝わることを防止し、電子機器５３が破損することを防止することができる。

また、下カバー５２ｂのうち、断熱体５６が設けられていない場所を例えばアルミ合金材料のように熱伝導率の高い材料で形成してもよい。これにより、電子機器５３に冷媒の熱が伝わり電子機器５３が破損することを防止しつつ、アルミ合金材料の部分から電子機器５３の発する熱を放出して電子機器５３の温度を下げることができる。

このように、下カバー５２ｂは、冷媒から駆動制御装置５０ｂへ熱が伝わることを防止する、下カバー５２ｂとは別体の断熱体５６を有するので、電子機器５３が故障し駆動制御装置５０ｂが動作不全となることを防止することができる。

実施の形態６．
次に、この発明の実施の形態６について説明する。
この実施の形態６に係る可変動弁機構は、実施の形態１に対して、駆動制御装置に封止体を設けたものである。

図９に、駆動制御装置５０ｃの断面図を示す。第１締結部材５４ａ及び第２締結部材５４ｂが下カバー５２を締結している位置において、電子機器５３とモータ３０（図２参照）とを電気的に接続する配線を通すため、下カバー５２に開口が形成されている。この開口を、冷媒が透過しない材料で形成された封止体５７が封止している。その他の構成は、実施の形態１と同じである。

この実施の形態６では、第１締結部材５４ａ及び第２締結部材５４ｂが下カバー５２を締結している位置に形成されている開口を封止体５７が封止しているので、固定子３５（図２参照）の熱を受け取った高温の冷媒が間隙６４を流れるときに、高温の冷媒が駆動制御装置５０ｃに浸入して電子機器５３が故障することを防止することができる。

このように、下カバー５２は、冷媒が駆動制御装置５０ｃの内部に浸入することを防止する封止体５７を有するので、電子機器５３が故障し駆動制御装置５０ｃが動作不全となることを防止することができる。

実施の形態７．
次に、この発明の実施の形態７について説明する。
この実施の形態７に係る可変動弁機構は、実施の形態１に対して、電子機器に放熱促進材を設けたものである。

図１０に、駆動制御装置５０ｄの断面図を示す。駆動制御装置５０ｄは、電子機器５３ａを構成するスイッチング素子７０が実装された基板７１を有している。また、スイッチング素子７０の基板７１に実装されている面とは反対の面には、放熱促進材７２が取り付けられて接触している。また、放熱促進材７２は、上カバー５１の内壁に取り付けられている。また、放熱促進材７２は熱伝導性のよいシート状の樹脂で形成されている。その他の構成は、実施の形態１と同じである。

この実施の形態７では、スイッチング素子７０が放熱促進材７２を介して上カバー５１に取り付けられている。したがって、スイッチング素子７０の動作により生じた熱が、放熱促進材７２を通して上カバー５１に伝わる。これにより、スイッチング素子７０に生じた熱を、上カバー５１から放熱することができる。したがって、固定子３５（図２参照）の熱を受け取った高温の冷媒が間隙６４を流れ、冷媒が下カバー５２に接触し冷媒の熱により下カバー５２が高温となって下カバー５２からの放熱が不十分になる場合に、上カバー５１から放熱することで熱によるスイッチング素子７０の故障を防止することができる。

このように、駆動制御装置５０ｄは、モータ３０を駆動する電子機器５３ａと、電子機器５３ａを下カバー５２との間に挟むように位置する上カバー５１と、電子機器５３ａと、上カバー５１の内壁とに接触し、電子機器５３ａから上カバー５１に熱を伝える放熱促進材７２とを有するので、スイッチング素子７０の故障を防止し、駆動制御装置５０ｄが動作不全となることを防止することができる。

なお、実施の形態７では、放熱促進材７２として熱伝導性の良いシート状の樹脂を用いていたが、任意の形状及び材料で形成された放熱促進材を用いてもよく、例えばヒートシンクを用いてもよい。また、基板７１に実装された電子機器５３ａはスイッチング素子７０を含んでいたが、電子機器５３ａはこれに限定されるものではない。例えば、基板７１に実装された電子機器５３ａが、スイッチング素子７０以外に例えばフィルタリアクトル、コンデンサを含む場合には、これらの部品と上カバー５１との間に放熱促進材７２を設けてもよい。

実施の形態８．
次に、この発明の実施の形態８について説明する。
この実施の形態８に係る可変動弁機構は、実施の形態１に対して、可変動弁機構を冷却する冷媒と、内燃機関を冷却する冷媒とを共用するものである。

図１１に示すように、内燃機関１０１から可変動弁機構１００に冷媒１０４が供給される。冷媒１０４は内燃機関１０１の冷却に用いるために内燃機関１０１内を流れた冷媒である。可変動弁機構１００に供給された冷媒は、冷媒供給路６０から冷媒供給孔６１を経由して循環流路６２に流入する（図２参照）。その後、固定子３５の熱が伝わった冷媒は、冷媒循環孔６３を経由して、間隙６４へ流入する。間隙６４を流れた冷媒は、駆動制御装置５０の下方へ流出し、ドレンパン１０２に回収される。ドレンパン１０２に回収された冷媒は、ポンプ１０３により汲み上げられて、再度内燃機関１０１へ供給されて再利用される。

内燃機関１０１に供給された冷媒は、内燃機関内において図示しない冷却水と熱交換して冷却される。冷却された冷媒は内燃機関１０１内部を流れて内燃機関１０１の冷却に用いられる。これにより、可変動弁機構１００を冷却するための専用の冷媒を別途供給するための装置を設けなくとも、効率よく可変動弁機構１００及び内燃機関１０１を有するシステムを構成することができる。

このように、循環流路６２及び間隙６４を含む冷媒流路は内燃機関１０１へ接続され、冷媒が内燃機関１０１を冷却するので、可変動弁機構１００と内燃機関１０１とで別々に冷媒を供給する装置を設けるよりも装置構成が簡単になり装置の効率がよくなる。

なお、実施の形態８では、内燃機関１０１における冷媒の冷却方法は冷却水と熱交換する方法であったがこれ以外の方法であってもよく、例えば図示しない熱交換器により冷却される方法であってもよい。

なお、実施の形態１〜８では、可変動弁機構１００を冷却するために冷媒を用いていたが、冷媒に代えて、図２に示す第１内歯歯車１３，第２内歯歯車，ピニオン１５及び軸受３１，３４の潤滑に用いられる潤滑油を用いてもよい。これにより、別途冷媒を流通させることなく、可変動弁機構１００を冷却することができる。

実施の形態９．
次に、この発明の実施の形態９について説明する。
この実施の形態９に係る可変動弁機構は、実施の形態１に対して、第２内歯歯車に設けた冷媒供給孔を多段孔もしくは円錐型で構成したものである。

図１２に、第２内歯歯車１４の正面図を示す。図１３に第２内歯歯車１４の断面図を示す。第２内歯歯車１４は、カムシャフト４０（図２参照）の径方向最外部に設けられた冷媒供給路６０から、モータ３０の固定子３５の内部に設けられた循環流路６２に、冷媒を供給するための冷媒供給孔６１ｂを有している。その他の構成は、実施の形態１と同じである。

この実施の形態９では、冷媒供給孔６１ｂの形状が、冷媒供給路６０側の径が冷媒供給路６０の径とほぼ同等径であるのに対して、循環流路６２側の径が冷媒供給路６０側の径よりも大きくなっている。したがって、冷媒が冷媒供給孔６１ｂを流れるときの圧力損失を軽減することができる。これにより、冷媒を供給するポンプ１０３の能力を変えずに、冷媒供給路６０及び循環流路６２を流れる冷媒量を増加させることができる。したがって、固定子３５を効率的に冷却することができる。

なお、実施の形態９では、冷媒供給孔６１ｂの形状を多段孔としていたが、例えばラッパのような円錐型にしてもよい。

このように、モータ３０に設けられた内部ハウジング３２と、内部ハウジング３２に支持された第２内歯歯車１４とを有し、第２内歯歯車１４は、冷媒が供給される冷媒供給孔６１ｂを有し、冷媒供給孔６１ｂは多段孔あるいは円錐型で構成されるため、冷媒を供給するポンプ１０３の能力を変えずに、冷媒供給路６０及び循環流路６２を流れる冷媒量を増加させることができる。

実施の形態１０．
次に、この発明の実施の形態１０について説明する。
この実施の形態１０に係る可変動弁機構は、実施の形態１に対して、第２内歯歯車に冷媒供給溝を設けたものである。

図１４に第２内歯歯車１４の正面図を示す。第２内歯歯車１４は、第２内歯歯車１４と第２外部ハウジング１２との間に冷媒を供給するための冷媒供給溝８０を有している。その他の構成は、実施の形態１と同じである。

この実施の形態１０では、第２内歯歯車１４に、第２内歯歯車１４と第２外部ハウジング１２との間に冷媒を供給するための冷媒供給溝８０が設けられており、第２内歯歯車１４と第２外部ハウジング１２の間に形成された隙間に冷媒を供給し、油膜の形成を促進する。なお、この油膜は第２内歯歯車１４と第２外部ハウジング１２との間の潤滑液として機能するものである。したがって、冷媒供給溝８０により安定的に冷媒が供給されることにより、第２内歯歯車１４と第２外部ハウジング１２の摩耗を防止することができる。

このように、第２内歯歯車１４を摺動可能に内側に備える第２外部ハウジング１２を有し、第２内歯歯車１４は、第２内歯歯車１４と第２外部ハウジング１２との間に冷媒を供給するための冷媒供給溝８０を有するため、安定的に冷媒が供給されることにより、第２内歯歯車１４と第２外部ハウジング１２の摩耗を防止することができる。

なお、実施の形態１０では、冷媒供給孔６１に対して１８０度の位置に冷媒供給溝８０を形成していたが、この位置に限定されるものではなく、例えば冷媒供給孔６１と同じ位置に形成してもよい。

実施の形態１１．
次に、この発明の実施の形態１１について説明する。
この実施の形態１１に係る可変動弁機構は、実施の形態１に対して、自動車車両に設けられたものである。

図１５に示すように、自動車車両２０１内に設けられた内燃機関２０２に可変動弁機構２００が設置されている。その他の構成は、実施の形態８と同じである。

自動車車両２０１内に設けられた内燃機関２０２に可変動弁機構２００を設置することで、自動車車両２０１の運転状況に合わせて、可変動弁機構２００を効率よく動作させることが可能となる。したがって、内燃機関２０２の燃費効率が向上し、効率のよい自動車車両２０１を構成することができる。

このように、内燃機関２０２を有する自動車車両２０１に設置され、回転力を出力軸端側に出力するモータ３０により、内燃機関２０２の吸気バルブ及び排気バルブの開閉タイミングを調整するため、運転状況に合わせて可変動弁機構２００が動作することで、内燃機関２０２が効率よく動作するので、燃費効率が向上し、可変動弁機構２００を設けない自動車車両に対して、効率のよい自動車車両を提供することができる。

本発明の他の実施形態では、可変動弁機構ではなく、モータと、減速機と、モータの駆動を制御する駆動制御装置とを備え、モータの回転数を減速機によって減速するアクチュエータとして実施してもよい。

このように、出力軸端側が減速機の径方向内側に配置され、減速機と、減速機を駆動するモータと、出力軸端側とは反対側に位置する、モータの他端側に設けられ、モータの駆動を制御する駆動制御装置を備え、駆動制御装置は、モータに対向する側に位置する下カバーを有し、モータは、内部にモータの熱が伝わる冷媒が流れる循環流路を有し、モータと下カバーとの間に、循環流路と通じ、冷媒が流れる間隙を有するので、駆動制御装置が受ける熱の影響を低減した、アクチュエータを提供することができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１０ 減速機、１４ 第２内歯歯車、３０ モータ、３２ 内部ハウジング、３３ 回転子、３５ 固定子、４０ カムシャフト、５０ 駆動制御装置、５１ 上カバー（カバー）、５２ 下カバー（カバー）、５２ａ 下カバー（カバー、断熱部材）、５３，５３ａ 電子機器、５６ 断熱体（断熱部材）、５７ 封止体、６０ 冷媒供給路（第３冷媒流路）、６１ｂ 冷媒供給孔、６２ 循環流路（第１冷媒流路）、６４ 間隙（第２冷媒流路）、６６，６６ａ，６６ｂ，６６ｃ 伝熱促進体、６７ 分流促進体、７２ 放熱促進材、８０ 冷媒供給溝、２０１ 自動車車両。

Claims (16)

1. 回転力を出力軸端側に出力するモータにより、内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブの開閉タイミングを調整する可変動弁機構であって、
   前記出力軸端側とは反対側に位置する、前記モータの他端側に設けられ、前記モータの駆動を制御する駆動制御装置
   を備え、
   前記駆動制御装置は、前記モータに対向する側に位置する第１カバーを有し、
   前記モータは、内部に前記モータの熱が伝わる冷媒が流れる第１冷媒流路を有し、
   前記モータと前記第１カバーとの間に、前記第１冷媒流路と通じ、前記冷媒が流れる第２冷媒流路を有する可変動弁機構。
2. 前記第２冷媒流路は、間隙であって、前記間隙を通じて前記冷媒が外部へ流出する請求項１に記載の可変動弁機構。
3. 前記モータは、回転子と、前記回転子の径方向内側に固定子とを有し、
   前記第１冷媒流路は、前記固定子の内部に設けられる請求項１又は２に記載の可変動弁機構。
4. 前記固定子の内部に、前記固定子の熱を前記冷媒に伝える伝熱促進体を有する請求項３に記載の可変動弁機構。
5. 前記固定子の内部に、前記第１冷媒流路を流れる前記冷媒の一部を、前記回転子と前記固定子との間を流れるように分流させる分流促進体を有する請求項３又は４に記載の可変動弁機構。
6. 前記第１カバーは、前記冷媒から前記駆動制御装置へ熱が伝わることを防止する断熱部材から構成される請求項１〜５のいずれか一項に記載の可変動弁機構。
7. 前記第１カバーは、前記冷媒から前記駆動制御装置へ熱が伝わることを防止する、前記第１カバーとは別体の断熱部材を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載の可変動弁機構。
8. 前記第１カバーは、前記冷媒が前記駆動制御装置の内部に浸入することを防止する封止体を有する請求項１〜７のいずれか一項に記載の可変動弁機構。
9. 前記駆動制御装置は、
   前記モータを駆動する電子機器と、
   前記電子機器を前記第１カバーとの間に挟むように位置する第２カバーと、
   前記電子機器と、前記第２カバーの内壁とに接触し、前記電子機器から前記第２カバーに熱を伝える放熱促進材とを有する請求項１〜８のいずれか一項に記載の可変動弁機構。
10. 前記第１冷媒流路及び前記第２冷媒流路は、前記内燃機関へ接続され、前記冷媒が前記内燃機関を冷却する請求項１〜９のいずれか一項に記載の可変動弁機構。
11. 前記モータに設けられた内部ハウジングと、
    前記内部ハウジングに支持された第２内歯歯車と
    を有し、
    第２内歯歯車は、前記冷媒が供給される冷媒供給孔を有し、前記冷媒供給孔は多段孔又は円錐型で構成される請求項１〜１０のいずれか一項に記載の可変動弁機構。
12. 前記第２内歯歯車を摺動可能に内側に備える第２外部ハウジングを有し、
    前記第２内歯歯車は、前記第２内歯歯車と前記第２外部ハウジングとの間に前記冷媒を供給するための冷媒供給溝を有する請求項１１に記載の可変動弁機構。
13. 前記内燃機関を有する自動車車両に設置され、回転力を前記出力軸端側に出力する前記モータにより、前記内燃機関の前記吸気バルブ及び前記排気バルブの開閉タイミングを調整する請求項１〜１２のいずれか一項に記載の可変動弁機構。
14. 前記吸気バルブ及び前記排気バルブの開閉タイミングを調整するカムシャフトに接続された減速機を有し、
    前記減速機を駆動する前記モータは、前記減速機の径方向内側に配置される請求項１に記載の可変動弁機構。
15. 前記第１冷媒流路は前記カムシャフトに設けられた第３冷媒流路と連通する請求項１４に記載の可変動弁機構。
16. 減速機と、
    出力軸端側が前記減速機の径方向内側に配置され、前記減速機を駆動するモータと、
    前記出力軸端側とは反対側に位置する、前記モータの他端側に設けられ、前記モータの
    駆動を制御する駆動制御装置を備え、
    前記駆動制御装置は、前記モータに対向する側に位置する第１カバーを有し、
    前記モータは、内部に前記モータの熱が伝わる冷媒が流れる第１冷媒流路を有し、
    前記モータと前記第１カバーとの間に、前記第１冷媒流路と通じ、前記冷媒が流れる第２冷媒流路を有するアクチュエータ。

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