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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromotor zur Verwendung mit beispielsweise einer Vorrichtung zum Anpassen einer Ventilzeitsteuerzeit, welche die Ventilsteuerzeit in einem Verbrennungsmotor anpasst.
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Die offengelegte
japanische Patentveröffentlichung 2008-160964 beschreibt ein Beispiel für solch einen herkömmlichen Elektromotor, der einen Motorkörper, einen Schwenkzapfen, einen Kern und einen Eingangsnocken (einen angetriebenen Drehkörper) aufweist. Der Motorkörper weist ein Gehäuse und eine Ausgangswelle auf, die aus dem Gehäuse vorsteht. Der Schwenkzapfen ist in der Ausgangswelle, orthogonal zu einer Drehachse der Ausgangswelle, angeordnet. Der Kern ist verschwenkbar am Schwenkzapfen gelagert und wird koaxial mit der Ausgangswelle gedreht. Der Eingangsnocken ist ringförmig und umgibt einen Außenumfang des Kerns. Der Eingangsnocken dreht sich zusammen mit dem Kern. Der Eingangsnocken bildet einen Teil eines Drehzahlminderungsmechanismus der Vorrichtung zum Anpassen einer Ventilsteuerzeit. Der Drehzahlminderungsmechanismus ist mit einer Ventilnockenwelle des Verbrennungsmotors verbunden. Somit wird eine Drehung der Ausgangswelle des Motorkörpers vom Kern auf den Eingangsnocken des Drehzahlminderungsmechanismus übertragen. Die Drehung wird durch den Drehzahlminderungsmechanismus verlangsamt und auf die Ventilnockenwelle des Verbrennungsmotors übertragen.
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Ein Elektromotor wie der oben beschriebene wird in der Nähe eines Verbrennungsmotors installiert. Somit kann der Elektromotor durch die Vibration des Verbrennungsmotors beeinflusst werden. Dadurch können sich beispielsweise die Ausgangswelle des Motorkörpers und der Eingangsnocken schräg stellen und fehlausrichten. Was dies betrifft, so drehen sich beim oben beschriebenen Elektromotor der Kern und der Eingangsnocken relativ zur Ausgangswelle des Motorkörpers um den Schwenkzapfen. Dadurch ist die Übertragung der Drehung auch dann möglich, wenn der Eingangsnocken nicht koaxial zur Ausgangswelle ist.
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Aufgrund der Beschränkung des verfügbaren Platzes muss der oben beschriebene Elektromotor in der axialen Richtung (der axialen Richtung der Ausgangswelle) verkleinert werden. Allerdings ist der Kern über einen vorgegebenen Abstand vom Gehäuse getrennt, um sicherzustellen, dass ein Schwenkwinkel für den Kern bereitgestellt wird. Dadurch wird der Elektromotor in der axialen Richtung größer. In dieser Hinsicht besteht Verbesserungsbedarf.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Elektromotors, der in der axialen Richtung verkleinert werden kann, während trotzdem ein Schwenkwinkel für einen Kern gewährleistet ist.
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Um das genannte Ziel zu erreichen, ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Elektromotor, der einen Motorkörper, einen Schwenkzapfen, einen Kern und einen angetriebenen Drehkörper aufweist. Der Motorkörper weist ein Gehäuse und eine Ausgangswelle auf, die aus dem Gehäuse vorsteht. Der Schwenkzapfen ist in der Ausgangswelle so angeordnet, dass sich der Schwenkzapfen in einer Richtung erstreckt, die orthogonal ist zu einer Drehachse der Ausgangswelle. Der Kern ist verschwenkbar am Schwenkzapfen gelagert und wird koaxial mit der Ausgangswelle gedreht. Der angetriebene Drehkörper ist ringförmig und umgibt einen Außenumfang des Kerns. Der angetriebene Drehkörper dreht sich zusammen mit dem Kern. Eine Stirnfläche des Kerns, die näher am Gehäuse liegt, weist eine gehäuseseitige abgelenkte Oberfläche auf. Der Kern weist einen Einführungsabschnitt auf, in den der Schwenkzapfen eingeführt wird. Wenn eine Mittelachse des Kerns koaxial zur Drehachse der Ausgangswelle ist, ist die gehäuseseitige abgelenkte Oberfläche an einer Position angeordnet, die weiter weg vom Gehäuse ist als der Einführungsabschnitt.
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Um das genannte Ziel zu erreichen, ist ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Elektromotor, der einen Motorkörper, einen Schwenkzapfen, einen Kern und einen angetriebenen Drehkörper aufweist. Der Motorkörper weist ein Gehäuse und eine Ausgangswelle auf, die aus dem Gehäuse vorsteht. Der Schwenkzapfen ist in der Ausgangswelle so angeordnet, dass sich der Schwenkzapfen in einer Richtung erstreckt, die orthogonal ist zu einer Drehachse der Ausgangswelle. Der Kern ist verschwenkbar am Schwenkzapfen gelagert und wird koaxial mit der Ausgangswelle gedreht. Der angetriebene Drehkörper ist ringförmig und umgibt einen Außenumfang des Kerns. Der angetriebene Drehkörper dreht sich zusammen mit dem Kern. Eine Stirnfläche des Kerns, die näher am Gehäuse liegt, ist V-förmig oder U-förmig, so dass sie an einer Position, die in der axialen Richtung des Schwenkzapfens gesehen dem Schwenkzapfen entspricht, zum Gehäuse vorsteht.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Neue Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden aus den beigefügten Ansprüchen deutlich. Die Erfindung mag zusammen mit ihren Zielen und Vorteilen am besten durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen und die begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in denen:
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1A eine schematische Skizze einer Ausführungsform eines Elektromotors gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
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1B eine vergrößerte schematische Skizze einer Verbindungsstelle von 1A ist;
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2 eine perspektivische Explosionsansicht der Verbindungsstelle von 1B ist;
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3 eine schematische Skizze der Verbindungsstelle von 2 ist, gesehen in der axialen Richtung;
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4 eine schematische Skizze ist, welche die Funktion der Verbindungsstelle von 2 darstellt;
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5A und 5B schematische Skizzen sind, welche die Funktion der Verbindungsstelle von 2 darstellen;
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6A und 6B schematische Skizzen sind, welche die Funktion der Verbindungsstelle von 2 darstellen;
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7A und 7B schematische Skizzen sind, welche die Funktion der Verbindungsstelle von 2 darstellen;
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8A eine Seitenansicht eines weiteren Beispiels für einen Kern ist; und
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8B eine Draufsicht auf den in 8A dargestellten Kern ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nun wird eine Ausführungsform eines Elektromotors beschrieben.
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Wie in 1A dargestellt, wird ein Elektromotor 10 dieser Ausführungsform beispielsweise für eine elektrische Vorrichtung zum Anpassen einer Ventilsteuerzeit verwendet, welche die Ventilsteuerzeit eines Verbrennungsmotors anpasst. Der Elektromotor 10 weist einen Motorkörper 11, der als Antriebsquelle dient, und einen (nicht dargestellten) Drehzahlminderungsmechanismus auf. Der Drehzahlminderungsmechanismus ist über eine Verbindungsstelle 13 mit einer Ausgangswelle 12 des Motorkörpers 11 verbunden. Der Drehzahlminderungsmechanismus ist mit einer (nicht dargestellten) Nockenwelle für ein Ventil des Verbrennungsmotors verbunden. Eine Drehung der Ausgangswelle 12 des Motorkörpers 11 wird über die Verbindungsstelle 13 auf den Drehzahlminderungsmechanismus übertragen. Dann wird die Drehung durch den Drehzahlminderungsmechanismus verlangsamt und auf die Nockenwelle übertragen.
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Der Motorkörper 11 weist ein Gehäuse 14 auf. Das Gehäuse 14 weist eine Lageraufnahme 15 auf, in der ein Lager 15a (z.B. ein Kugellager) aufgenommen ist. Das Lager 15a trägt die Ausgangswelle 12 axial. Die Lageraufnahme 15 steht von einem Körper des Gehäuses 14 vor. Das Gehäuse 14 weist eine ringförmige Dichtungsaufnahme 16 auf, die sich von der Lageraufnahme 15 zu einer äußeren axialen Seite erstreckt. Im Folgenden bezeichnet „axiale Richtung“ die axiale Richtung der Ausgangswelle 12, solange nichts anderes angegeben ist. Die axiale Richtung der Ausgangswelle 12 stimmt mit einer axialen Richtung des Elektromotors 10 überein. In der Dichtungsaufnahme 16 ist eine Öldichtung 16a aufgenommen, die eine Öffnung der Dichtungsaufnahme 16 abdichtet. Die Ausgangswelle 12, die von der Dichtungsaufnahme 16 vorsteht, dreht sich, wenn der Motorkörper 11 bestromt wird.
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Aufbau der Verbindungsstelle
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Die Verbindungsstelle 13 weist einen Bolzen 21, der als Schwenkzapfen dient, einen Kern 22 und einen Eingangsnocken 23 (einen angetriebenen Drehkörper) auf. Der Eingangsnocken 23 bildet einen Abschnitt (ein Eingangsende) des Drehzahlminderungsmechanismus.
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Wie in 1B, 2 und 3 dargestellt ist, wird der Bolzen 21, der stabförmig ist, in eine durchgehende Bohrung 12a, die in einem distalen Endabschnitt der Ausgangswelle 12 ausgebildet ist, der aus der Dichtungsaufnahme 16 des Gehäuses 14 vorsteht, pressgepasst (mit Übermaß eingepasst). Der Bolzen 21 ist so mit der Ausgangswelle 12 verbunden, dass die Mittelachse L2 (siehe 3) des Bolzens 21 orthogonal ist zur Drehachse L1 der Ausgangswelle 12. Der Bolzen 21 weist zwei Längsenden auf, von denen jedes von der durchgehenden Bohrung 12a vorsteht. Der Bolzen 21 trägt den Kern 22 so, dass der Kern 22 verschwenkbar (neigbar) ist.
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Wie in 2 und 3 dargestellt ist, weist der Kern 22 eine Basis 24, die in der Richtung der Achse L3 des Kerns 22 dünn ist, und zwei sich axial erstreckende Abschnitte 25 auf, die sich von der Basis 24 aus in der axialen Richtung erstrecken.
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Die Basis 24 wird von einem ringförmigen Abschnitt 26, durch den hindurch der distale Abschnitt der Ausgangswelle 12 verläuft, und zwei Vorsprüngen 27 gebildet, die vom ringförmigen Abschnitt 26 in entgegengesetzten Richtungen radial auswärts verlaufen. Der Innendurchmesser des ringförmigen Abschnitts 26 ist so eingestellt, dass er größer ist als der Außendurchmesser der Ausgangswelle 12. Dadurch wird ein Spiel zwischen der Innenumfangfläche des ringförmigen Abschnitts 26 und der Außenumfangsfläche der Ausgangswelle 12 gebildet (siehe 3).
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Der ringförmige Abschnitt 26 weist an Stellen, die einen Abstand von 180 Grad zueinander haben, einander gegenüber liegende Einführungsöffnungen 24a auf. Der Bolzen 21 wird in die Einführungsöffnungen 24a eingeführt (mit Spiel eingepasst). Wenn der Bolzen 21 in die Einführungsöffnungen 24a eingeführt ist, trägt er den Kern 22 so, dass ein Verschwenken möglich ist. Das heißt, der Kern 22 kann um die Mittelachse L2 des Bolzens 21, die orthogonal ist zur Drehachse L1 der Ausgangswelle 12, schwenken.
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Außerdem wird das Spiel zwischen dem ringförmigen Abschnitt 26 und der Ausgangswelle 12 in der radialen Richtung ausgebildet. Dadurch ist eine Bewegung des Kerns 22 in Bezug auf den Bolzen 21 in Richtung der Achse L2 (der Längsrichtung) möglich (siehe 4).
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Die sich axial erstreckenden Abschnitte 25 erstrecken sich jeweils von ein und derselben Seite der Vorsprünge 27 aus in der axialen Richtung. Jeder von den sich axial erstreckenden Abschnitten 25 weist zwei einander entgegengesetzte Umfangsflächen auf, die Drehungsübertragungsflächen 25a bilden. Jede Drehungsübertragungsfläche 25a erstreckt sich gerade und ist allgemein orthogonal zur Umfangsrichtung des ringförmigen Abschnitts 26.
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Der Eingangsnocken 23 ist ringförmig. Der Kern 22 wird im Eingangsnocken 23 angeordnet. Die Innenumfangsfläche des Eingangsnockens 23 weist an Stellen, die einen Abstand von 180 Grad zueinander haben, zwei einander gegenüber liegende Eingriffsnuten 23a auf. Die Eingriffsnuten 23a erstrecken sich in der axialen Richtung. Die sich axial erstreckenden Abschnitte 25 des Kerns 22 kommen jeweils mit den Eingriffsnuten 23a in Eingriff. Jede Drehungsübertragungsfläche 25a der axial verlaufenden Abschnitte 25 steht mit einer in Umfangsrichtung inneren Oberfläche der Eingriffsnuten 23a in Berührung (Flächenkontakt). Dadurch kann die Drehung des Kerns 22 auf den Eingangsnocken 23 übertragen werden. Außerdem weist der Außenumfang des Eingangsnockens 23 Getriebezähne auf. Die Getriebezähne greifen in ein (nicht dargestelltes) Getrieberad des Drehzahlminderungsmechanismus ein.
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Wie in 3 dargestellt ist, weist jede Eingriffsnut 23a einen Spalt G an einer radial äußeren Seite des axial verlaufenden Abschnitts 25 auf. Dadurch kann sich der Kern 22 in Bezug auf den Eingangsnocken 23 entlang der in Umfangsrichtung inneren Oberflächen der Eingriffsnuten 23a in einer Richtung bewegen, in der sich der Spalt G erstreckt (in der vertikalen Richtung in 3). Im Folgenden wird die Richtung, in der sich der Spalt G erstreckt, als „Spaltrichtung“ bezeichnet. Außerdem ist der Kern 22 in Bezug auf den Eingangsnocken 23 neigbar, wenn der Kern 22 in Flächenkontakt mit den in Umfangsrichtung inneren Oberflächen der Eingriffsnuten 23a steht (die Achsen L3, L4 sind in Bezug aufeinander neigbar) (siehe 5A und 5B).
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Der Bolzen 21 ist so gestaltet, dass die Achse L2, gesehen in der axialen Richtung, in Bezug auf die Spaltrichtung (die Richtung, in der sich die Vorsprünge 27 erstrecken) geneigt ist. Das heißt, die Richtung, in die sich der Kern 22 in Bezug auf den Eingangsnocken 23 neigt, wenn er von den Eingriffsnuten 23a geführt wird, ist so gestaltet, dass sie sich von der Richtung unterscheidet, in der sich der Kern 22 in Bezug auf die Ausgangswelle 12 um den Bolzen 21 dreht.
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Wie in 1B dargestellt ist, ist die Basis 24 des Kerns 22, gesehen in der Richtung der Achse L2 des Bolzens 21, rhombenförmig. Genauer ist die Dicke der Basis 24 in der Richtung der Achse L3 (die Dicke in der axialen Richtung) an einem Einführungsabschnitt X (einem Teil des ringförmigen Abschnitts 26), wo der Bolzen 21 eingeführt wird, am größten. Die Dicke der Basis 24 in Richtung der Achse L3 nimmt ab, wenn der Abstand zu einer Schwenkachse des Kerns 22 (der Achse L2 des Bolzens 21) größer wird. Die Dicke ist an den Vorsprüngen 27 am geringsten. Die axiale Dicke der Basis 24 am Einführungsabschnitt X ist so eingestellt, dass die Festigkeit des Einführungsabschnitts X gewährleistet ist.
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Genauer weist die Stirnfläche der Basis 24, die näher am Gehäuse 14 liegt, zwei erste abgelenkte Oberflächen 31 (gehäuseseitige abgelenkte Oberflächen) auf. Die beiden ersten abgelenkten Oberflächen 31 sind jeweils an einander entgegengesetzten Seiten des Einführungsabschnitts X oder an Stellen ausgebildet, die näher an den Vorsprüngen 27 liegen. In dieser Ausführungsform verläuft jede abgelenkte Oberfläche 31 gerade und ist in Bezug auf die Mittelachse L3 des Kerns 22 geneigt. Wenn der Kern 22 im Gleichgewicht ist, befindet sich jede erste abgelenkte Oberfläche 31 an einer Stelle, die weiter weg vom Gehäuse 14 liegt als der Einführungsabschnitt X. „Wenn der Kern 22 im Gleichgewicht ist“ bedeutet, dass die Mittelachse L3 des Kerns 22 koaxial ist zur Drehachse L1 der Ausgangswelle 12. Genauer sind, wenn der Kern 22 im Gleichgewicht ist, die ersten abgelenkten Oberflächen 31 jeweils weiter weg vom Gehäuse 14 angeordnet als die Oberfläche des Einführungsabschnitts X, der näher am Gehäuse 14 liegt.
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Ebenso weist die Stirnfläche der Basis 24, die weiter weg vom Gehäuse liegt (die Stirnfläche, die auf der entgegengesetzten Seite der ersten abgelenkten Oberfläche 31 liegt) zwei zweite abgelenkte Oberflächen 32 auf. Die zwei zweiten abgelenkten Oberflächen 32 sind symmetrisch zu den ersten abgelenkten Oberflächen 31. Die zweiten abgelenkten Oberflächen 32 sind jeweils an einander entgegengesetzten Seiten des Einführungsabschnitts X ausgebildet. Jede von den zweiten abgelenkten Oberflächen 32 verläuft gerade und ist in Bezug auf die Mittelachse L3 des Kerns 22 geneigt. Wenn der Kern 22 im Gleichgewicht ist, sind die zweiten abgelenkten Oberflächen 32 jeweils von einem axialen zweiten Ende Xa des Einführungsabschnitts X, bei dem es sich um die Stirnfläche des Einführungsabschnitts X handelt, die weiter weg ist vom Gehäuse 14, in Richtung auf eine Position, die näher an den ersten abgelenkten Oberflächen 31 liegt, aus abgelenkt. Außerdem ist der Kern 22 so verbunden, dass ein erstes axiales Ende Xb des Einführungsabschnitts X nahe an (d.h. in Kontakt mit oder über einen schmalen Spalt beabstandet von) der Dichtungsaufnahme 16 des Gehäuses 14 angeordnet ist.
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Nun wird die Funktionsweise dieser Ausführungsform beschrieben.
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Wenn die Drehung der Ausgangswelle 12 des Motorkörpers 11 den Kern 22 dreht, wird die Drehung des Kerns 22 von den Drehungsübertragungsflächen 25a auf den Eingangsnocken 23 übertragen. Dadurch wird der Eingangsnocken 23 um die Achse L4 gedreht. Dann dreht die Drehkraft, die vom Drehzahlminderungsmechanismus, der den Eingangsnocken 23 beinhaltet, gemindert wird, die Ventilnockenwelle des Verbrennungsmotors.
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Der Elektromotor 10 ist in der Nähe des Verbrennungsmotors installiert, wo ständig Vibrationen erzeugt werden. Somit kann es leicht passieren, dass die Achsen des Motorkörpers 11 und des Drehzahlminderungsmechanismus fehlausgerichtet werden (exzentrisch, geneigt oder verdreht).
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Im Elektromotor 10 dieser Ausführungsform ist der Kern 22 in Bezug auf die Ausgangswelle 12 in Richtung der Achse L2 des Bolzens 21 bewegbar. Wie in 4 dargestellt ist, bewegen sich der Kern 22 und der Eingangsnocken 23 gemeinsam in Richtung der Achse L2 in Bezug auf die Ausgangswelle 12. Dies führt dazu, dass die Drehachse des Drehzahlminderungsmechanismus (die Mittelachse L4 des Eingangsnockens 23) zur Drehachse L1 der Ausgangswelle 12 exzentrisch ist (die beiden Achsen bleiben parallel, wenn man sie trennt). In dieser Lage stehen die Drehungsübertragungsflächen 25a des Kerns 22 mit den Eingriffsnuten 23a in Kontakt. Dadurch wird die Drehung des Kerns 22 auf den Eingangsnocken 23 übertragen.
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Außerdem ermöglicht der Spalt G, der radial zwischen dem Kern 22 und dem Eingangsnocken 23 ausgebildet ist, eine Bewegung des Kerns 22 in Bezug auf den Eingangsnocken 23 in der Spaltrichtung. Dies führt auch dazu, dass die Drehachse des Drehzahlminderungsmechanismus (die Mittelachse L4 des Eingangsnockens 23) zur Drehachse L1 der Ausgangswelle 12 in der radialen Spaltrichtung exzentrisch ist. In einer solchen exzentrischen Lage wird die Drehung des Kerns 22 auf den Eingangsnocken 23 übertragen.
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Wie in 5A und 5B dargestellt ist, ist der Kern 22 in Bezug auf den Eingangsnocken 23 neigbar, wenn der Kern 22 mit den in Umfangsrichtung inneren Oberflächen der Eingriffsnuten 23a in Flächenkontakt steht. In einer solchen geneigten Lage stehen die Drehungsübertragungsflächen 25a des Kerns 22 mit den Eingriffsnuten 23a in Kontakt. Dadurch wird die Drehung des Kerns 22 auf den Eingangsnocken 23 übertragen.
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Der Kern 22 wird vom Bolzen 21 getragen und kann um die Mittelachse L2 schwenken. Wie in 6A und 6B dargestellt ist, schwenken (neigen sich) daher der Kern 22 und der Eingangsnocken 23 gemeinsam in Bezug auf die Ausgangswelle 12 um die Mittelachse L2. Infolgedessen neigt sich die Drehachse des Drehzahlminderungsmechanismus (die Mittelachse L4 des Eingangsnockens 23) in Bezug auf die Drehachse L1 der Ausgangswelle 12. In einer solchen geneigten Lage stehen die Drehungsübertragungsflächen 25a des Kerns 22 mit den Eingriffsnuten 23a in Kontakt. Dadurch wird die Drehung des Kerns 22 auf den Eingangsnocken 23 übertragen.
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Wie in 7A und 7B dargestellt ist, ist der Kern 22 selbst dann, wenn der Kern 22 in Bezug auf die Ausgangswelle 12 um die Mittelachse L2 schwenkt, in Bezug auf den Eingangsnocken 23 entlang der in der Umfangsrichtung inneren Oberflächen der Eingriffsnuten 23a neigbar. In diesem Fall sind die Achse L1 der Ausgangswelle, die Achse L3 des Kerns 22 und die Achse L4 des Eingangsnockens 23 nicht koaxial zueinander. Somit kann die Bewegung des Kerns 22 eine Kombination aus der relativen Neigung um die Achse L2 und der relativen Neigung entlang der in Umfangsrichtung inneren Oberflächen der Eingriffsnuten 23a des Eingangsnockens 23 sein.
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Eine solche Bewegung berücksichtigt eine axiale Fehlausrichtung des Eingangsnockens 23 in Bezug auf die Ausgangswelle 12. Auch in einer solchen axial fehlausgerichteten Lage wird die Drehung des Kerns 22 auf den Eingangsnocken 23 übertragen.
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Wie in 6B dargestellt ist, kann der Kern 22 um die Mittelachse L2 bis dahin schwenken, wo die erste abgelenkte Oberfläche 31 mit einem Abschnitt des Motorkörpers 11 in Kontakt kommt (in dieser Ausführungsform mit der Dichtungsaufnahme 16 des Gehäuses 14). Das heißt, wenn die erste abgelenkte Oberfläche 31 mit der Dichtungsaufnahme 16 in Kontakt kommt, ist der Winkel des Kerns 22 der maximale Schwenkwinkel. Wenn in dieser Ausführungsform der Kern 22 den größten Schwenkwinkel beschrieben hat, steht die erste abgelenkte Oberfläche 31 mit einer axialen Stirnfläche der Dichtungsaufnahme 16 in Flächenkontakt. In diesem Fall steht eine Innenfläche des sich axial erstreckenden Abschnitts 25 mit der Außenumfangsfläche der Dichtungsaufnahme 16 in der radialen Richtung in Kontakt.
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Wie oben beschrieben, kann die Drehung des Kerns 22 auch in einer verdrehten Lage, in der die Exzentrizität und die Neigung der Ausgangswelle 12 und des Drehzahlminderungsmechanismus kombiniert sind, auf den Eingangsnocken 23 übertragen werden,
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Die oben beschriebene Struktur der Verbindungsstelle 13 ermöglicht die Übertragung der Drehung vom Motorkörper 11 auf den Drehzahlminderungsmechanismus selbst dann, wenn die Achsen des Motorkörpers 11 und des Drehzahlminderungsmechanismus fehlausgerichtet sind.
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Diese Ausführungsform weist die nachstehend beschriebenen Vorteile auf.
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(1) Die Stirnfläche des Kerns 22, die näher am Gehäuse 14 liegt, weist die beiden ersten abgelenkten Oberflächen 31 auf. Wenn der Kern 22 im Gleichgewicht ist, sind die ersten abgelenkten Oberflächen 31 weiter weg vom Gehäuse angeordnet als der Einführungsabschnitt X. Auch wenn der Kern 22 in der axialen Richtung (der axialen Richtung der Ausgangswelle 12) in der Nähe des Gehäuses 14 angeordnet ist, kann bei dieser Struktur ein Spalt zwischen der ersten abgelenkten Oberfläche 31 und dem Gehäuse 14 sichergestellt werden. Dadurch wird die Größe in der axialen Richtung verringert, während sichergestellt wird, dass ein Schwenkwinkel für den Kern 22 bereitgestellt wird.
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(2) Die Stirnfläche des Kerns 22 auf der zu den ersten abgelenkten Oberflächen 31 entgegengesetzten Seite weist die zweiten abgelenkten Oberflächen 32 auf. Wenn der Kern 22 im Gleichgewicht ist, sind die zweiten abgelenkten Oberflächen 32 näher an den ersten abgelenkten Oberflächen 31 angeordnet als der Einführungsabschnitt X. Wenn die Mittelachse L3 des Kerns 22 in Bezug auf die Drehachse L1 der Ausgangswelle 12 geneigt ist, ist bei dieser Struktur die Breite des Kerns 22 in Richtung der Achse L1 verringert. Dadurch ist eine weitere Verringerung der Größe des Elektromotors 10 in der axialen Richtung möglich.
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(3) Wenn eine erste abgelenkte Oberfläche 31 des Kerns 22 mit einem Kontaktabschnitt (einer Dichtungsaufnahme 16) des Gehäuses 14 in Kontakt steht, verläuft eine zweite abgelenkte Oberfläche 32 in der Richtung, die orthogonal ist zur axialen Richtung der Ausgangswelle 12, gerade. Auch wenn der Kern 22 geneigt ist, sind bei dieser Struktur die zweiten abgelenkten Oberflächen 32 nicht an einer axial äußeren Seite des Einführungsabschnitts X angeordnet. Das heißt, die zweiten abgelenkten Oberflächen 32 sind weiter weg vom Gehäuse 14 angeordnet als der Einführungsabschnitt X. Zum Beispiel ist eine Komponente wie ein Bolzen zum Befestigen des Drehzahlminderungsmechanismus auf einer Innenseite des Eingangsnockens 23 an einer Stelle angeordnet, die weiter weg vom Gehäuse 14 liegt als der Kern 22. Auch wenn eine solche Komponente nahe am Kern 22 angeordnet ist, ist bei einer solchen Struktur eine gegenseitige Behinderung mit dem Kern 22 beschränkt. Dadurch ist eine Verkleinerung der axialen Abmessung des Elektromotors möglich.
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Wenn er mit der Innenseite des Eingangsnockens 23 verbunden ist, kann der Kern in Bezug auf die Ausgangswelle 12 geneigt sein, so dass eine erste abgelenkte Oberfläche 31 mit der Dichtungsaufnahme 16 in Kontakt steht. Dadurch wird die Position des Kerns 22 stabilisiert. Außerdem ist in diesem Fall die zweite abgelenkte Oberfläche 32 orthogonal zur axialen Richtung der Ausgangswelle 12. Dadurch kann der Eingangsnocken 23 auf einfache Weise auf den Kern 22 gepasst werden.
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(4) Wenn der Kern 22 im Gleichgewicht ist, verläuft die erste abgelenkte Oberfläche 31 gerade und neigt sich in Bezug auf die Drehachse L1 der Ausgangswelle 12. Wenn der Kern 22 in Bezug auf die Ausgangswelle 12 geneigt ist, steht die erste abgelenkte Oberfläche 31 mit der Dichtungsaufnahme 16 in Flächenkontakt. Dadurch können der Kern 22 und die Dichtungsaufnahme 16 über eine größere Fläche gegenseitig einen Kontaktdruck aufnehmen.
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(5) Der Kern 22 wird vom Bolzen 21 getragen und ist in der axialen Richtung des Bolzens 21 relational bewegbar. Wenn der Kern 22 sich in Bezug auf die Ausgangswelle 12 des Motorkörpers 11 in der axialen Richtung des Bolzens 21 bewegt, wird bei dieser Struktur der Eingangsnocken 23 exzentrisch zur Ausgangswelle 12. Das heißt, die Achsen des Eingangsnockens 23 und der Ausgangswelle 12 bleiben parallel, wenn sie getrennt werden. Die Übertragung der Drehung ist sogar dann möglich, wenn der Eingangsnocken 23 exzentrisch zur Ausgangswelle 12 ist.
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(6) der Spalt G erstreckt sich radial zwischen dem Kern und dem Eingangsnocken 23. Die Richtung, in der sich der Spalt G erstreckt, ist in Bezug auf die Richtung der Achse l2 des Bolzens 21 geneigt. Bei dieser Struktur ermöglicht der Spalt G eine Bewegung des Kerns 22 in Bezug auf den Eingangsnocken 23 in der radialen Richtung. Die Übertragung der Drehung ist somit sogar dann möglich, wenn der Eingangsnocken 23 exzentrisch zur Ausgangswelle 12 ist. Außerdem ermöglicht der Spalt G eine Neigung des Kerns 22 in Bezug auf den Eingangsnocken 23. Auch in einem solchen geneigten Zustand ist die Übertragung der Drehung möglich. Die Richtung des Spalts zwischen dem Kern 22 und dem Eingangsnocken 23 ist, gesehen in der axialen Richtung der Ausgangswelle 12, in Bezug auf die axiale Richtung des Bolzens 21 geneigt. Somit unterscheidet sich die Richtung, in welcher der Spalt G eine Neigung des Kerns 22 in Bezug auf den Eingangsnocken 23 zulässt, von der Richtung, in welcher der Kern 22 in Bezug auf die Ausgangswelle 12 um den Bolzen 21 schwenkt.
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(7) Die Basis 24 des Kerns 22 weist eine Stirnfläche auf, die näher am Gehäuse 14 angeordnet ist. Die Stirnfläche ist V-förmig und steht, gesehen in der Richtung der Achse L2 des Bolzens 21 (der Richtung der Schwenkachse) an einer Position, die dem Bolzen 21 entspricht, in Richtung auf das Gehäuse 14 vor. Auch wenn der Kern 22 in der axialen Richtung (der axialen Richtung der Ausgangswelle 12) näher am Gehäuse 14 angeordnet ist, kann der Spalt zwischen dem Kern 22 und dem Gehäuse 14 sichergestellt werden. Dadurch wird die Größe in der axialen Richtung verringert, während sichergestellt wird, dass ein Schwenkwinkel für den Kern 22 bereitgestellt wird.
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Die oben beschriebene Ausführungsform kann wie folgt modifiziert werden.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform sind die ersten und zweiten abgelenkten Oberflächen 31, 32 des Kerns 22 gerade. Jedoch müssen die ersten und zweiten abgelenkten Oberflächen 31, 32 nur vom Einführungsabschnitt X aus in Richtung der Achse L3 in den Kern 22 verlaufen. Das heißt, die Basis 24 muss nur so gestaltet sein, dass ein Abschnitt der Basis 24 ohne den Einführungsabschnitt X in der axialen Richtung dünner ist als der Einführungsabschnitt X. Die ersten und zweiten abgelenkten Oberflächen 31, 32 können beispielsweise gestuft sein.
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Die Stirnfläche des Kerns 22, die weiter weg vom Gehäuse 14 liegt, muss nicht unbedingt die zweiten abgelenkten Oberflächen 32 beinhalten. Die Stirnfläche des Kerns 22, die weiter weg vom Gehäuse 14 liegt, kann beispielsweise gerade verlaufen und orthogonal sein zur Achse L3 des Kerns 22. Das heißt, die Stirnfläche des Kerns 22, die weiter weg vom Gehäuse 14 liegt, kann eine Oberfläche beinhalten, die in Bezug auf den Einführungsabschnitt X nicht geneigt ist.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung auf den Elektromotor 10 angewendet, der für eine elektrische Vorrichtung zum Anpassen einer Ventilsteuerzeit gedacht ist. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auf einen Elektromotor angewendet werden, der für einen anderen Zweck verwendet wird.
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Die Struktur (z.B. die Form) des Kerns 22 ist nicht auf die der oben beschriebenen Ausführungsform beschränkt und kann je nach Gestaltung modifiziert werden. Zum Beispiel ist in der oben beschriebenen Ausführungsform die Basis 24 des Kerns 22 in einer Seitenansicht rhombenförmig, das heißt, die ersten und zweiten abgelenkten Oberflächen 31, 32 der Basis 24 sind nicht parallel zueinander (sind in Bezug auf die Mittelachse L3 des Kerns 22 geneigt). Wie in 8A und 8B dargestellt ist, können die ersten und zweiten abgelenkten Oberflächen 31, 32 so gestaltet sein, dass sie parallel zueinander sind (orthogonal zur Mittelachse L3 des Kerns 22). In dem in 8A und 8B dargestellten Beispiel weist der Einführungsabschnitt X der Basis 24 eine Stirnfläche auf, die näher am Gehäuse 14 liegt. Die Stirnfläche ist U-förmig und steht in einer Seitenansicht zum Gehäuse 14 vor. Die Stirnfläche und die ersten abgelenkten Oberflächen 31 sind kontinuierlich ausgebildet. Wenn der Kern 22 im Gleichgewicht ist, sind die ersten abgelenkten Oberflächen 31 an Positionen angeordnet, die weiter weg sind vom Gehäuse 14 als das axiale erste Ende Xb des Einführungsabschnitts X. Ebenso sind die zweiten abgelenkten Oberflächen 32 an Positionen angeordnet, die näher an den ersten abgelenkten Oberflächen 31 liegen als das zweite axiale Ende Xa des Einführungsabschnitts X. Das heißt, die axiale Dicke der Basis 24 des Kerns 22, der in 8 dargestellt ist, ist am Einführungsabschnitt X, in den der Bolzen 21 eingeführt wird, am größten. Ein Abschnitt der Basis 24 ohne den Einführungsabschnitt X weist eine konstante Dicke auf, die geringer ist als die Dicke des Einführungsabschnitts X.
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Diese Struktur erzielt die Funktionen und Vorteile, die denen der oben beschriebenen Ausführungsform gleich sind. Außerdem sind bei dieser Struktur die ersten und zweiten abgelenkten Oberflächen 31, 32 parallel zueinander. Dadurch werden der Schwenkwinkel für den Kern 22 und die axiale Dicke der Basis 24 sichergestellt. Anders ausgedrückt wird durch diese Struktur ein Bereich erhalten, in dem der Kern 22 in eine Position schwenkt, in der die ersten abgelenkten Oberflächen 31 mit dem Gehäuse 14 der Dichtungsaufnahme 16) in Kontakt stehen. Diese Struktur stellt außerdem die axiale Dicke eines gebogenen Abschnitts (eines Basisabschnitts des axial verlaufenden Abschnitts 25), der von der Basis 24 (dem Vorsprung 27) zum sich axial erstreckenden Abschnitt 25 verläuft, sicher.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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