JP2009008003A - バルブリフトアクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性の高いバルブリフトアクチュエータを提供すること。
【解決手段】バルブリフト量を変化させるための制御軸１２と共に直線運動する直動軸３４に設けられた雄ねじ部３４０と、電動モータ５０により回転駆動される有底円筒状の回転体３１の内周部３２に設けられた雌ねじ部３２０とは、ボール部材３６を介して螺合する。また、回転体３１の第一端部３１１が開口する第一収容室２２と、回転体３１の閉塞側の第二端部３１２及び電動モータ５０を収容する第二収容室２３との境界部分には、オイルシール４０が配置される。このような構成において直動軸３４には、雌ねじ部３２０よりも第一端部３１１側において回転体３１の内周部３２により摺動自在に支持されるフランジ部３４４と、フランジ部３４４を挟んで雌ねじ部３２０側と第一収容室２２側とを連通する連通孔部３４６とが設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブのうち少なくとも一方である制御対象バルブのバルブリフト量を制御するバルブリフト制御装置において、当該バルブリフト量を変化させるための制御軸を直線駆動するバルブリフトアクチュエータに関する。

従来、回転体の回転に応じて直動軸が制御軸と共に軸方向へ直線移動する回転直動変換機構を用いることにより、制御軸に大きな駆動軸力を与えるようにしたバルブリフトアクチュエータが知られている。このようなバルブリフトアクチュエータの一種として、特許文献１には、回転直動変換機構の回転体を電動モータによって回転駆動するものが開示されている。

具体的に、特許文献１に開示のバルブリフトアクチュエータでは、互いに隣接する第一収容室及び第二収容室が本体ハウジングの内部に形成され、本体ハウジング及び回転体間をシールするシール部材がそれら収容室の境界部分に配置されている。ここで回転体は、第一端部が第一収容室にて開口し第二端部が第二収容室にて閉塞される有底筒状に形成され、当該回転体の内部において直動軸が回転体と螺合している。また、通電により回転体を回転駆動する電動モータは、第二収容室に収容されている。

このような構成の下、本体ハウジングの供給孔部を通じて第一収容室へ供給される潤滑油は、第一収容室にて開口する回転体の内部へ浸入することにより、回転体及び直動軸の螺合部分に対して潤滑作用並びに冷却作用を発揮する。一方、第一収容室へ供給された潤滑油は、シール部材によって第二収容室への流入を防止され、また回転体内部へ浸入した潤滑油は、第二収容室側の回転体端部の閉塞によって第二収容室への流入を防止されている。故に、第二収容室に収容される電動モータが潤滑油に接触して故障する事態の回避が、可能となっている。
２００６−２１４２９１号公報

ところで、特許文献１に開示のバルブリフトアクチュエータにおいては、潤滑油が第一収容室側の端部から回転体の内部へ浸入し、閉塞された第二収容室側の端部へ向かって回転体の内部を流動する。そのため、回転体内部では、潤滑油が滞留し続けるおそれがある。このように回転体内部に潤滑油が滞留する場合、回転体及び直動軸の螺合部分に発生する磨耗粉等の異物が回転体内部から排出され難くなるため、耐久性の低下が懸念される。また、回転体内部での潤滑油の滞留は当該内部からの放熱を阻害するため、潤滑油の劣化により、耐久性の低下を招くことも考えられるのである。

本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、耐久性の高いバルブリフトアクチュエータを提供することにある。

請求項１に記載の発明は、内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブのうち少なくとも一方である制御対象バルブのバルブリフト量を制御するバルブリフト制御装置において、バルブリフト量を変化させるための制御軸を直線駆動するバルブリフトアクチュエータであって、互いに隣接する第一収容室及び第二収容室を内部に形成し、第一収容室へ潤滑液を供給する供給孔部並びに第一収容室から外部へ潤滑液を排出する排出孔部を有する本体ハウジングと、第一収容室において第一端部が開口し第二収容室において第二端部が閉塞される有底筒状に形成され、雌ねじ部を内周部に有する回転体と、雌ねじ部と螺合する雄ねじ部を有し、回転体の回転に応じて制御軸と共に軸方向へ直線移動する直動軸と、第一収容室及び第二収容室の境界部分に配置され、本体ハウジング及び回転体の間をシールするシール部材と、第二収容室に収容され、通電により回転体を回転駆動する電動モータと、を備え、直動軸は、雌ねじ部よりも第一端部側において回転体の内周部により摺動自在に支持されるフランジ部並びにフランジ部を挟んで雌ねじ部側と第一収容室側とを連通する連通孔部を有することを特徴とする。

このように請求項１に記載の発明によると、第二収容室側の第二端部が閉塞された有底筒状の回転体の内周部は、直動軸の雄ねじ部と螺合する雌ねじ部よりも第一端部側において、直動軸のフランジ部を摺動自在に支持する。故に、第二端部側から第一端部側へ向かう軸方向に直動軸が直線移動するときには、フランジ部及び第二端部の間において回転体内部の空間の体積が増大する。ここで直動軸の連通孔部は、フランジ部を挟む両側、即ち回転体の第一端部が開口する第一収容室側と雌ねじ部側とを連通する。したがって、本体ハウジングの供給孔部を通じて第一収容室へ供給された潤滑液は、フランジ部及び第二端部間の空間の体積増大により、連通孔部を通じて当該空間へ吸入される。これにより、雌ねじ部及び雄ねじ部の間に潤滑液を確実に供給して、潤滑作用及び冷却作用を発揮することができるのである。

また一方、第一端部側から第二端部側へ向かう軸方向に直動軸が直線移動するときには、フランジ部及び第二端部間において回転体内部の空間の体積が減少し、当該空間の潤滑液が連通孔部を通じて第一収容室へ吐出される。ここで、第一収容室へ吐出された潤滑液は、本体ハウジングの排出孔部を通じて外部へ排出される。したがって、磨耗粉等の異物を含んだ潤滑液が回転体内部に滞留することを抑制して、当該潤滑液を回転体内部から第一収容室、さらには本体ハウジングの外部へと効率的に排出することができるのである。さらに、回転体内部に発生した熱を潤滑液と共に放出して、当該内部における潤滑液の劣化を回避することもできるのである。

加えて、第一収容室への供給潤滑液は、第一及び第二収容室の境界部分のシール部材によって第二収容室への流入を防止され、また連通孔部を通じて回転体内部へ吸入された潤滑液は、回転体の第二端部の閉塞によって第二収容室への流入を防止されることになる。したがって、第二収容室に収容される電動モータを潤滑液から保護することができるのである。

以上、請求項１に記載の発明によれば、潤滑液による回転体内部の潤滑性及び冷却性が長期に亘って確保されると共に、電動モータの故障が回避されることになるので、高い耐久性を実現することができる。

請求項２に記載の発明によると、連通孔部は、フランジ部を軸方向に貫通する。これによれば、直動軸が軸方向へ直線移動することにより連通孔部内を流動することになる潤滑液の流動抵抗は、フランジ部を当該軸方向に貫通する連通孔部内では、小さくなる。したがって、直動軸の直線移動に応じた潤滑液の吸入及び吐出効率を高めることができるのである。

請求項３に記載の発明は、水平面上において直動軸の軸方向が水平方向に実質的に一致するように設置されるバルブリフトアクチュエータであって、フランジ部は、最下部において外周部が切り欠かれた形状を呈し、連通孔部は、フランジ部の外周部の切り欠きと回転体の内周部との間に形成される。このように、フランジ部の外周部の最下部にある切り欠きと、当該フランジ部を摺動支持する回転体の内周部との間に形成された連通孔部によれば、回転体の内周部の最下部にある潤滑液まで確実に吐出することができるのである。

請求項４に記載の発明によると、直動軸は、フランジ部において連通孔部が開口する端面から第一収容室側へ突出する突出部を有し、本体ハウジングは、フランジ部と反対側から突出部に当接することにより直動軸の移動を止めるストッパ部を有する。これによれば、潤滑液及び異物の排出のために回転体内部の空間体積を変化させるフランジ部を、直動軸の移動を止めるためにも利用して、構成の簡素化を図りつつバルブリフト量の調整範囲を内燃機関に適正化することが可能となる。

請求項５に記載の発明によると、直動軸は、連通孔部としての第一連通孔部、雌ねじ部よりも第二端部側において回転体の内周部により摺動自在に支持される摺動端部並びに摺動端部を挟んで雌ねじ部側と第二端部側とを連通する第二連通孔部を有する。このように請求項５に記載の発明では、第二端部が閉塞された有底筒状の回転体の内周部は、雌ねじ部よりも当該第二端部側において直動軸の摺動端部を摺動自在に支持する。故に、第一端部側から第二端部側へ向かう軸方向に直動軸が直線移動するときには、第二端部及び摺動端部の間において回転体内部の空間の体積が減少する。ここで、直動軸の第二連通孔部は、摺動端部を挟む両側、即ち第二端部側と雌ねじ部側とを連通する。したがって、摺動端部の雌ねじ部側から回転体及び摺動端部の摺動界面を通じて摺動端部の第二端部側の空間へと漏出した潤滑液を、当該空間の体積減少により、第二連通孔部を通じて元へ戻すことができる。これによれば、第一端部側から第二端部側へ向かう直動軸の直線移動を摺動端部の第二端部側の潤滑液が阻害することについて、抑制できるのである。

請求項６に記載の発明によると、雌ねじ部と雄ねじ部とは、ボール部材を介して間接的に螺合する。これにより、雌ねじ部及び雄ねじ部の間では、ボール部材周囲の空隙を通じて潤滑液が軸方向に流動し易くなるので、回転体内部における潤滑性及び冷却性が向上する。

尚、雌ねじ部と雄ねじ部とについては、例えばボール部材以外の遊星歯車を介して間接的に螺合するものであってもよいし、請求項７に記載の発明のように直接的に螺合するものであってもよい。

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。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。

（第一実施形態）
図２は、本発明の第一実施形態によるバルブリフトアクチュエータ１０を備えたバルブリフト制御装置１を示している。バルブリフト制御装置１は車両に搭載され、内燃機関２の吸気バルブ３を制御対象バルブとしてバルブリフト量を制御する。このバルブリフト制御装置１は、変化機構４及びバルブリフトアクチュエータ１０等から構成されている。

まず、変化機構４について説明する。変化機構４は、例えば特開２００１−２６３０１５号公報等に開示の如き図２の構成を有し、内燃機関２に組み込まれている。具体的に変化機構４は、バルブリフトアクチュエータ１０の直動軸３４に接続される制御軸１２を備えている。この制御軸１２と共に直線移動するスライダギア１４は、入力部１５と揺動カム１６とにヘリカルスプライン嵌合しており、制御軸１２の軸方向の移動位置に応じて、それら入力部１５及び揺動カム１６の間の相対位相差が変化するようになっている。ここで、入力部１５はカム軸１７の吸気カム１８と接触しており、また揺動カム１６は吸気バルブ３のロッカーアーム１９と接触可能に設けられており、それら入力部１５及び揺動カム１６間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４では、バルブリフトアクチュエータ１０によって直線駆動される制御軸１２の移動位置に応じて吸気バルブ３のバルブリフト量が変化し、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こととなる。尚、本実施形態において吸気バルブ３から制御軸１２へと伝達されるバルブスプリング反力は、バルブリフトアクチュエータ１０とは反対側へ向かう軸力として、制御軸１２へ作用するようになっている。

次に、バルブリフトアクチュエータ１０について説明する。図３に示すようにバルブリフトアクチュエータ１０は、本体ハウジング２０、回転直動変換機構３０、オイルシール４０、電動モータ５０及び通電回路部６０を備えている。

本体ハウジング２０は金属からなり、有底の段付円筒状を呈している。本体ハウジング２０は、内燃機関２のシリンダヘッド６の固定壁部７に底壁部２１側が嵌合した状態で、内燃機関２に位置固定されている。本体ハウジング２０は、互いに隣接する第一収容室２２及び第二収容室２３を内部に形成している。ここで第一収容室２２は、第二収容室２３よりも底壁部２１側、即ち内燃機関２側に位置している。

回転直動変換機構３０は、回転体３１及び直動軸３４を複数のボール部材３６を介して間接的に螺合させてなるボールねじ機構である。

回転体３１は、全体として有底の段付円筒状を呈する金属製の回転ナットであり、第一収容室２２と第二収容室２３とに跨る形態でそれら収容室２２，２３に収容されている。かかる収容下、回転体３１の軸方向の一端部３１１は、第一収容室２２において開口する第一端部３１１を構成している一方、回転体３１の軸方向の他端部３１２は、第二収容室２３において閉塞される第二端部３１２を構成している。回転体３１の内周部３２において軸方向の中間部には、雌ねじ部３２０が設けられている。この雌ねじ部３２０は、回転体３１の径方向内側へ向かって開口し螺旋状に延伸する雌ねじ溝３２０ａを形成している。回転体３１の外周部において軸方向の中間部は、本体ハウジング２０に設けられたラジアル軸受２４によって外周側から支持されている。これにより回転体３１は、周方向両側へ回転自在となっている。

直動軸３４は、全体として丸棒状を呈する金属製のねじ軸であり、本体ハウジング２０の底壁部２１を軸方向に直線移動自在に貫通している。直動軸３４において、軸方向の一端部３４１並びに当該端部３４１よりも他端部３４２側に設けられた雄ねじ部３４０は、回転体３１内に同心上に挿入されている。ここで雄ねじ部３４０は、直動軸３４の径方向外側へ向かって開口し螺旋状に延伸する雄ねじ溝３４０ａを形成しており、当該雄ねじ溝３４０ａと雌ねじ部３２０の雌ねじ溝３２０ａとの間には、金属製のボール部材３６の複数が転動自在に介装されている。このように、雄ねじ部３４０と雌ねじ部３２０とがボール部材３６を介して螺合している回転直動変換機構３０においては、直動軸３４の軸方向の直線移動位置が回転体３１の周方向の回転位置に応じて変化するようになっている。即ち、回転直動変換機構３０は、回転体３１の回転運動を直動軸３４の直線運動へ変換するのである。

直動軸３４においてシリンダヘッド６内に挿入されている側の端部３４２は、カップリング３５を介して変化機構４の制御軸１２と同軸上に接続されている。これにより直動軸３４は、制御軸１２と共に軸方向へ直線移動可能となっていると共に、吸気バルブ３のバルブスプリング反力に起因する軸力が制御軸１２側から伝達されるようになっている。

「シール部材」としてのオイルシール４０は、回転体３１の外周側において、第一収容室２２及び第二収容室２３の境界部分に配置されている。かかる配置下、オイルシール４０は、第一収容室２２及び第二収容室２３の間を液密に仕切る状態で、それら収容室２２，２３を形成する本体ハウジング２０及び回転体３１の間をシールしている。

電動モータ５０は、モータロータ５１及びモータステータ５２を組み合わせてなるブラシレスモータであり、第二収容室２３に収容されている。

モータロータ５１は、ロータコア５３、駆動磁石５４、センサ磁石５５及び磁性ホルダ５６を有している。ロータコア５３は磁性材からなり、円筒状を呈している。ロータコア５３は回転体３１に同心上に外嵌されており、それによってモータロータ５１が回転体３１と共に周方向両側へ回転可能となっている。駆動磁石５４は永久磁石からなり、ロータコア５３において周方向に等間隔をあけた複数個所に装着されている。ロータコア５３の周方向に隣り合う駆動磁石５４同士は、相反する磁極をロータコア５３の外周面側に形成する。センサ磁石５５は永久磁石からなり、円環状を呈している。センサ磁石５５は、磁性ホルダ５６を介してロータコア５３に同軸上に固定されており、それによって回転体３１と共に回転可能となっている。センサ磁石５５は、軸方向の一端面側に形成する複数の磁極が周方向に隣り合うもの同士で相反するように、構成されている。

モータステータ５２はステータコア５７及びステータコイル５８を有している。ステータコア５７は磁性材からなり、円環ブロック状を呈している。ステータコア５７はモータロータ５１の外周側に同心上に配置されて、本体ハウジング２０に固定されている。ステータコア５７には、内周側へ突出する複数のティース部５９が設けられている。これらティース部５９には、ステータコイル５８がそれぞれ個別に巻装されている。

通電回路部６０は、ドライバハウジング６２、モータドライバ７０及び制御回路８０を有している。

ドライバハウジング６２は、三部材６４，６５，６６を組み合わせてなる。ここでベース部材６４は、本体ハウジング２０の開口側端部にボルト固定されている。中間部材６５は、本体ハウジング２０との間にベース部材６４を挟持する形態で本体ハウジング２０の開口側端部にボルト固定されている。カバー部材６６は、ベース部材６４とは反対側から中間部材６５に嵌合固定されている。以上によりドライバハウジング６２は、第二収容室２３の第一収容室２２とは反対側に隣接して配置され、モータドライバ７０を収容するドライバ室６７を形成している。

モータドライバ７０は、例えばブリッジ回路及び駆動用ＩＣ等からなり、中間部材６５及びベース部材６４を貫通するハーネス７１を介してモータステータ５２の各ステータコイル５８と電気接続されている。モータドライバ７０は、各ステータコイル５８を通電してそれらコイル５８を所定順序で励磁することにより、モータロータ５１へ作用する回転磁界を発生させる。したがって、モータロータ５１と共に回転体３１が各ステータコイル５８による発生磁界の方向へと回転駆動され、それに応じて直動軸３４が直線駆動されることになる。

モータドライバ７０には、ベース部材６４を貫通する内周孔部６８を通じて第二収容室２３内へ露出する複数の磁気検出素子７２が設けられている。各磁気検出素子７２は例えばホール素子であり、モータロータ５１のセンサ磁石５５と軸方向に対向可能に配置されている。各磁気検出素子７２は、センサ磁石５５から受ける磁気作用に基づいて回転体３１（モータロータ５１）の回転位置を検出する。ここで、モータドライバ７０は制御回路８０と電気接続されており、検出した回転体３１の回転位置を制御回路８０へ与えるようになっている。

制御回路８０は、本実施形態では内燃機関用の制御回路を兼ねており、ハウジング２０，６２の外部に配置されている。制御回路８０は、モータドライバ７０から与えられる回転体３１の回転位置に基づいて、直動軸３４（制御軸１２）の直線移動位置を算出する。さらに制御回路８０は、算出した直動軸３４の直線移動位置から吸気バルブ３の実バルブリフト量を推定し、当該実バルブリフト量と目標バルブリフト量との差分に基づくフィードバック制御指令をモータドライバ７０へ与える。この制御指令に従ってモータドライバ７０から各ステータコイル５８への通電が制御されることにより、制御軸１２が直動軸３４と共に直線駆動されて目標バルブリフト量が実現されることとなる。尚、目標バルブリフト量については、例えば内燃機関の回転数、アクセル開度等の車両の運転状況に基づいて、制御回路８０が設定するようになっている。

次に、第一実施形態の特徴的構成について、詳しく説明する。

図３に示すように内燃機関２のシリンダヘッド６は、搬送路９０を形成している。この搬送路９０は内燃機関２のオイルポンプ８と繋がっており、固定壁部７において本体ハウジング２０が嵌合する嵌合孔部９１まで延伸している。ここでオイルポンプ８は、内燃機関２の回転出力によって駆動されるメカポンプである。したがって、オイルポンプ８から「潤滑液」として吐出される潤滑油は、内燃機関２の運転中に常に搬送路９０を通じて、本体ハウジング２０まで供給されるようになっている。

シリンダヘッド６はさらに、固定壁部７を挟んで本体ハウジング２０とは反対側に排出室９２を形成している。この排出室９２はオイルポンプ８のオイルオイルパン９と繋がっており、後述するように本体ハウジング２０の内部から外部の排出室９２へ排出される潤滑油がオイルポンプ８へ戻されるようになっている。

図１，４に示す段付円筒状の本体ハウジング２０において、第一収容室２２を内周側に形成し且つ嵌合孔部９１に嵌合して固定壁部７に固定される小径側の周壁部９４には、供給孔部９６が形成されている。この供給孔部９６は、周壁部９４の内、外周面間を径方向に貫通する円筒孔状に形成されており、第一収容室２２並びに嵌合孔部９１の内周面に開口する搬送路９０の開口部９０１と連通している。これにより、搬送路９０の潤滑油が供給孔部９６を通じて第一収容室２２へ供給されようになっている。

本体ハウジング２０において周壁部９４の一端部を閉塞している底壁部２１には、排出孔部９８が形成されている。この排出孔部９８は、直動軸３４の外周側において底壁部２１の内、外面間を軸方向に貫通する円筒孔状に形成されており、第一収容室２２及び排出室９２の間を連通している。これにより、第一収容室２２の潤滑油が排出孔部９８を通じて排出室９２へ排出されるようになっている。

本体ハウジング２０において、底壁部２１に装着されて直動軸３４が貫通する金属製のストッパ部材２５は、ストッパ部２６を形成している。このストッパ部２６は、直動軸３４の中心軸線に対して略垂直且つ第一収容室２２側を向く平坦面からなる。

尚、以上の特徴を有する本体ハウジング２０は、本実施形態では、底壁部２１及びストッパ部材２５を貫通する直動軸３４の軸方向（図１，３，４の左右方向）が水平面上の水平方向と実質的に一致するように、設置されている。

図１，４に示す直動軸３４において、軸方向の雄ねじ部３４０よりも端部３４２側には、フランジ部３４４が設けられている。このフランジ部３４４は、図１，４，５に示すように、直動軸３４の中心軸線に略垂直且つ円形の外周部３４５が最下部にて切り欠かれた平板状を呈している。また、図１，４に示すように直動軸３４には、フランジ部３４４の端面３４４ａから端部３４２側へ突出する突出部３４３が設けられている。この突出部３４３は、フランジ部３４４よりも小径の円柱状を呈しており、ストッパ部２６と略平行な先端面３４３ａを有している。したがって、第二端部３１２側から第一端部３１１側へ向かう軸方向に直動軸３４が直線移動するときには、突出部３４３の先端面３４３ａがフランジ部３４４とは反対側のストッパ部２６に当接することにより当該直線移動が止められて、バルブリフト量の調整範囲が適正範囲に制限されることになる。

回転体３１の内周部３２において第一端部３１１を構成する大径部分３２１は、直動軸３４のフランジ部３４４の外周部３４５に摺動自在に嵌合している。これにより回転体３１の内周部３２は、図１，４，５に示すように、雌ねじ部３２０よりも第一端部３１１側にてフランジ部３４４を支持し且つフランジ部３４４の外周部３４５の切り欠き３４５ａとの間に第一連通孔部３４６を形成している。そして、このように形成される第一連通孔部３４６は、図４に示すように、フランジ部３４４の最下部を軸方向に貫通して突出部３４３の外周側の端面３４４ａに開口する形となる。したがって、本実施形態の第一連通孔部３４６は、フランジ部３４４を軸方向に挟む両側、即ち第一端部３１１が開口する第一収容室２２側と雌ねじ部３２０側とを連通しているのである。尚、本実施形態では、第一連通孔部３４６に対応して、排出孔部９８が本体ハウジング２０の底壁部２１の最下部に設けられている。

図１，４に示すように、回転体３１の内周部３２において第二端部３１２を構成する小径部分３２２は、直動軸３４の端部３４１の外周部３４７に摺動自在に嵌合している。これにより回転体３１の内周部３２は、雌ねじ部３２０よりも第二端部３１２側にて端部３４１を支持している。また、このように回転体３１の内周部３２によって支持される端部３４１には、当該端部３４１を軸方向に挟む両側、即ち回転体３１において第二端部３１２を構成する閉塞底部３３側と雌ねじ部３２０側とを連通するように、第二連通孔部３４８がＬ字状に設けられている。したがって、本実施形態では、第二連通孔部３４８を形成する端部３４１が特許請求の範囲に記載の「摺動端部」に相当しており、以下では、当該端部３４１を摺動端部３４１と称するものとする。

以上の特徴により回転体３１の内部においては、ねじ部３２０，３４０の螺合部分を挟むフランジ部３４４及び第二端部３１２の間に第一空間３１３が、また第二端部３１２を構成する閉塞底部３３及び摺動端部３４１の間に第二空間３１４が画成されている。

次に、第一実施形態の特徴的作動について、詳しく説明する。

バルブリフトアクチュエータ１０において、内燃機関２の運転中は、搬送路９０からの潤滑油が供給孔部９６を通じて本体ハウジング２０内部の第一収容室２２へと供給される。かかる潤滑油の供給下、第二端部３１２側から第一端部３１１側へ向かう軸方向に直動軸３４が直線駆動されるときには、図１に示すように第一空間３１３の体積が増大する。その結果、第一空間３１３の内圧が低下し、第一収容室２２への供給潤滑油が第一連通孔部３４６を通じて第一空間３１３へ吸入されることになる。

このとき、直動軸３４が移動する軸方向にフランジ部３４４を貫通してなる第一連通孔部３４６内においては、潤滑油の流動抵抗が可及的に小さくなるので、潤滑油の吸入効率が高くなる。さらに、第一空間３１３のねじ部３２０，３４０間においては、ボール部材３６周囲の空隙を通じて潤滑油が軸方向へ流動し易くなる。したがって、吸入作用によって第一空間３１３へ浸入した潤滑油をねじ部３２０，３４０間に確実に供給して、潤滑作用及び冷却作用を発揮することができるのである。

尚、図５に示すように本実施形態のフランジ部３４４には、直動軸３４の中心軸線よりも上側において、当該フランジ部３４４を軸方向に貫通する空気抜き孔部３４９が第一連通孔部３４６と別に設けられている。これにより、内燃機関２の始動直後において第一収容室２２へ供給される潤滑油が第一連通孔部３４６を通じて第一空間３１３へ浸入する際には、第一空間３１３に溜まっていた空気を上方の空気抜き孔部３４９から排出して、当該油浸入を促進させることが可能となる。

一方、第一端部３１１側から第二端部３１２側へ向かう軸方向に直動軸３４が直線移動するときには、図４に示すように第一空間３１３の体積が減少する。その結果、第一空間３１３の内圧が上昇し、第一空間３１３への浸入潤滑油が第一連通孔部３４６を通じて第一収容室２２側へと吐出されることになる。

このとき、潤滑油の流動抵抗が可及的に小さくなる構成の第一連通孔部３４６によれば、潤滑油の吐出効率が高くなる。さらに、回転体３１の内周部３２に嵌合するフランジ部３４４の外周部３４５の最下部に設けられた第一連通孔部３４６によれば、当該内周部３２の最下部にある潤滑油まで、吐出可能となる。

このようにして第一収容室２２へ吐出された潤滑油は、その吐出圧によって、第一連通孔部３４６と対応した位置の排出孔部９８から排出室９２へと確実に排出されることになる。したがって、磨耗粉等の異物を含んだ潤滑油が回転体３１の内部に滞留することを抑制して、当該潤滑油を本体ハウジング２０の外部へ効率的に排出することができるのである。さらに、回転体３１の内部熱を潤滑油と共に放出して、当該内部における潤滑油の劣化を回避することもできるのである。

また、第二空間３１４には、回転体３１の内周部３２と直動軸３４の摺動端部３４１との摺動界面を通じて、第一空間３１３の潤滑油が漏出し易い。しかし、第一端部３１１側から第二端部３１２側へ向かう軸方向に直動軸３４が直線移動するときには、第二空間３１４の図４に示す如き体積減少並びに内圧上昇により、第一空間３１３から第二空間３１４への漏出潤滑油が第二連通孔部３４８を通じて元の第一空間３１３へ戻されることになる。したがって、第一端部３１１側から第二端部３１２側へ向かう直動軸３４の直線移動が第二空間３１４の潤滑油によって阻害される事態を、抑制することができるのである。

加えて、第一収容室２２への供給潤滑油は、オイルシール４０の働きによって、第二収容室２３への流入を防止される。また、回転体３１内部への浸入潤滑油は、第二端部３１２の閉塞によって、当該端部３１２から第二収容室２３への流入を防止される。これらにより、第二収容室２３に収容される電動モータ５０や、第二収容室２３に磁気検出素子７２が露出するモータドライバ７０（図３参照）を、潤滑油から保護することができるのである。

以上、第一実施形態によれば、回転体３１内部の潤滑性及び冷却性が長期に亘って確保されると共に、電動モータ５０やモータドライバ７０の故障が回避され得るので、高い耐久性の下、バルブリフト量を高精度に制御することが可能となる。

（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る。第二実施形態の回転直動変換機構１０３０は、回転体１０３１及び直動軸１０３４を直接的に螺合させてなる送りねじ機構である。

具体的には、回転体１０３１の内周部１０３２において第一及び第二端部３１１，３１２間に設けられる雌ねじ部１３２０は、歯断面が台形のねじ溝１３２０ａ及びねじ山１３２０ｂを形成している。また、直動軸１０３４において摺動端部３４１及びフランジ部３４４間に設けられる雄ねじ部１３４０は、歯断面が台形のねじ溝１３４０ａ及びねじ山１３４０ｂを形成しており、それらねじ溝１３４０ａ及びねじ山１３４０ｂがそれぞれ雌ねじ部１３２０のねじ山１３２０ｂ及びねじ溝１３２０ａと螺合している。これにより、本実施形態の回転直動変換機構１０３０においても、直動軸１０３４の軸方向の直線移動位置が回転体１０３１の周方向の回転位置に応じて変化するようになっている。

このような回転直動変換機構１０３０を備えた第二実施形態のバルブリフトアクチュエータ１０１０においても、フランジ部３４４及び連通孔部３４６，３４８等の働きにより、第一実施形態と同様の効果を享受することができるのである。

（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、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く、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。

具体的に、第一連通孔部３４６については、フランジ部３４４の外周部３４５の最下部の代わりに又はそれに加えて、例えば外周部３４５の最下部以外やフランジ部３４４の径方向中間部等に設けるようにしてもよい。また、第二連通孔部３４８については、設けないようにしてもよい。

回転直動変換機構３０としては、ボール部材３６の代わりに、例えば遊星歯車等の回転部材を介してねじ部３２０，３４０が間接的に螺合するものを、採用してもよい。また、回転直動変換機構３０，１０３０においては、直動軸３４，１０３４のストッパ機能をフランジ部３４４に担わせないようにしてもよい。さらにまた、回転直動変換機構３０，１０３０においては、直動軸３４，１０３４が制御軸１２に対して偏心接続されていてもよい。

電動モータ５０としては、上述したブラシレスモータ以外のモータを採用してもよい。さらにまた、メカポンプからなる内燃機関２のオイルポンプ８以外にも、例えば内燃機関２の運転に伴って又は適時に作動する電動ポンプ等の流体供給源を潤滑油（液）の供給に用いてもよい。

バルブリフトアクチュエータ１０，１０１０が組み合わされる変化機構４としては、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ことが可能なものであれば、例えばバルブ反力がバルブリフトアクチュエータ１０側へ向かう軸力として制御軸１２へ作用するものを採用してもよい。また、変化機構４としては、排気バルブを制御対象バルブとするものや、吸気バルブ及び排気バルブの双方を制御対象とするものを採用してもよい。

本発明の第一実施形態によるバルブリフトアクチュエータの特徴部分を示す拡大断面図である。 本発明の一実施形態によるバルブリフトアクチュエータを備えたバルブリフト制御装置を示す部分断面模式図（ａ）及び横断面図（ｂ）である。 本発明の第一実施形態によるバルブリフトアクチュエータを示す断面図である。 図１とは別の作動状態を示す拡大断面図である。 図４のV−V線断面図である。 本発明の第二実施形態によるバルブリフトアクチュエータを示す図であって、図１に対応する断面図である。

符号の説明

１ バルブリフト制御装置、２ 内燃機関、３ 吸気バルブ（制御対象バルブ）、４ 変化機構、６ シリンダヘッド、８ オイルポンプ、１０，１０１０ バルブリフトアクチュエータ、１２ 制御軸、２０ 本体ハウジング、２１ 底壁部、２２ 第一収容室、２３ 第二収容室、２６ ストッパ部、３０，１０３０ 回転直動変換機構、３１，１０３１ 回転体、３２，１０３２ 内周部、３３ 閉塞底部、３４，１０３４ 直動軸、３６ ボール部材、４０ オイルシール（シール部材）、５０ 電動モータ、６０ 通電回路部、７０ モータドライバ、９０ 搬送路、９０１ 開口部、９２ 排出室、９４ 周壁部、９６ 供給孔部、９８ 排出孔部、３１１ 第一端部、３１２ 第二端部、３１３ 第一空間、３１４ 第二空間、３２０，１３２０ 雌ねじ部、３２０ａ 雌ねじ溝、３２１ 大径部分、３２２ 小径部分、３４０，１３４０ 雄ねじ部、３４０ａ 雄ねじ溝、３４１ 摺動端部、３４３ 突出部、３４３ａ 先端面、３４４ フランジ部、３４４ａ 端面、３４５ 外周部、３４６ 第一連通孔部（連通孔部）、３４７ 外周部、３４８ 第二連通孔部、１３２０ａ，１３４０ａ ねじ溝、１３２０ｂ，１３４０ｂ ねじ山

Claims (7)

1. 内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブのうち少なくとも一方である制御対象バルブのバルブリフト量を制御するバルブリフト制御装置において、前記バルブリフト量を変化させるための制御軸を直線駆動するバルブリフトアクチュエータであって、
   互いに隣接する第一収容室及び第二収容室を内部に形成し、前記第一収容室へ潤滑液を供給する供給孔部並びに前記第一収容室から外部へ前記潤滑液を排出する排出孔部を有する本体ハウジングと、
   前記第一収容室において第一端部が開口し前記第二収容室において第二端部が閉塞される有底筒状に形成され、雌ねじ部を内周部に有する回転体と、
   前記雌ねじ部と螺合する雄ねじ部を有し、前記回転体の回転に応じて前記制御軸と共に軸方向へ直線移動する直動軸と、
   前記第一収容室及び前記第二収容室の境界部分に配置され、前記本体ハウジング及び前記回転体の間をシールするシール部材と、
   前記第二収容室に収容され、通電により前記回転体を回転駆動する電動モータと、を備え、
   前記直動軸は、前記雌ねじ部よりも前記第一端部側において前記内周部により摺動自在に支持されるフランジ部並びに前記フランジ部を挟んで前記雌ねじ部側と前記第一収容室側とを連通する連通孔部を有することを特徴とするバルブリフトアクチュエータ。
2. 前記連通孔部は、前記フランジ部を軸方向に貫通することを特徴とする請求項１に記載のバルブリフトアクチュエータ。
3. 水平面上において前記直動軸の軸方向が水平方向に実質的に一致するように設置されるバルブリフトアクチュエータであって、
   前記フランジ部は、最下部において外周部が切り欠かれた形状を呈し、
   前記連通孔部は、前記外周部の切り欠きと前記内周部との間に形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブリフトアクチュエータ。
4. 前記直動軸は、前記フランジ部において前記連通孔部が開口する端面から前記第一収容室側へ突出する突出部を有し、
   前記本体ハウジングは、前記フランジ部と反対側から前記突出部に当接することにより前記直動軸の移動を止めるストッパ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アクチュエータ。
5. 前記直動軸は、前記連通孔部としての第一連通孔部、前記雌ねじ部よりも前記第二端部側において前記内周部により摺動自在に支持される摺動端部並びに前記摺動端部を挟んで前記雌ねじ部側と前記第二端部側とを連通する第二連通孔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アクチュエータ。
6. 前記雌ねじ部と前記雄ねじ部とは、ボール部材を介して間接的に螺合することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のバルブリフトアクチュエータ。
7. 前記雌ねじ部と雄ねじ部とは、直接的に螺合することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のバルブリフトアクチュエータ。

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