JP2007239694A - Actuator and variable valve structure for internal combustion engine - Google Patents
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Description
この発明は、一般的には、アクチュエータおよび内燃機関の可変動弁機構に関し、より特定的には、回転運動を出力する出力軸を有し、運転停止時に、外部からその出力軸に回転方向の負荷が逆入力されることが想定されるアクチュエータおよび内燃機関の可変動弁機構に関する。 The present invention generally relates to an actuator and a variable valve mechanism for an internal combustion engine. More specifically, the present invention has an output shaft that outputs a rotary motion, and when the operation is stopped, the output shaft is rotated from the outside to the output shaft. The present invention relates to an actuator in which a load is assumed to be reversely input and a variable valve mechanism for an internal combustion engine.
従来のアクチュエータに関して、たとえば、特開2005−9487号公報には、エンジン回転数が許容回転数を超えて増加する可能性がある時に、バルブの不正運動を効果的に抑制することを目的としたエンジンの動弁装置が開示されている(特許文献1)。特許文献1に開示されたエンジンの動弁装置では、吸気バルブおよび排気バルブが、バルブリフト・バルブタイミング可変機構を介して、それぞれ吸気カムシャフトおよび排気カムシャフトによって駆動される。バルブリフト・バルブタイミング可変機構は、回転運動を出力するアクチュエータモータに接続されている。 With respect to conventional actuators, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-9487 aims to effectively suppress illegal movement of a valve when the engine speed may increase beyond the allowable speed. An engine valve device is disclosed (Patent Document 1). In the engine valve operating device disclosed in Patent Document 1, the intake valve and the exhaust valve are driven by the intake camshaft and the exhaust camshaft, respectively, via the valve lift / valve timing variable mechanism. The variable valve lift / valve timing mechanism is connected to an actuator motor that outputs rotational motion.
また、特開2003−113905号公報には、小型で安価にして、ブレーキ力があることを目的としたギャードモータが開示されている(特許文献2)。特許文献2に開示されたギャードモータには、釣糸が巻き掛けられる巻き取りドラムが固定されている。巻き取りドラムには、常時一方向に荷重が掛かる。ギャードモータには、巻き取りドラムの回転を規制し、釣糸を停止した状態に保持するためにワンウェイクラッチが内蔵されている。
エンジンに搭載される可変動弁機構では、エンジン停止時に始動に適した動弁特性に設定して、その状態を維持したままエンジンの始動を迎えることが望ましい。これに対して、上述の特許文献1に開示されたエンジンの動弁装置では、吸気バルブおよび排気バルブを閉弁方向に付勢するバルブスプリングの弾性力がバルブリフト・バルブタイミング可変機構に作用するため、エンジン停止後、設定された動弁特性を維持することができない。この場合、次のエンジン始動時に、バルブリフト・バルブタイミング可変機構をバルブスプリングの弾性力に抗して駆動させる必要があり、モータに多大な出力トルクが要求される。また、エンジン停止後に動弁特性を維持しようとすると、モータに保持電流を供給する必要がある。 In the variable valve mechanism mounted on the engine, it is desirable to set the valve characteristic suitable for starting when the engine is stopped and to start the engine while maintaining the state. On the other hand, in the engine valve operating device disclosed in Patent Document 1 described above, the elastic force of the valve spring that urges the intake valve and the exhaust valve in the valve closing direction acts on the valve lift / valve timing variable mechanism. Therefore, the set valve operating characteristics cannot be maintained after the engine is stopped. In this case, it is necessary to drive the valve lift / valve timing variable mechanism against the elastic force of the valve spring at the next engine start, and a large output torque is required for the motor. Further, if it is attempted to maintain the valve operating characteristics after the engine is stopped, it is necessary to supply a holding current to the motor.
一方、上述の特許文献2に開示されたギャードモータは、外部からアクチュエータの出力軸に負荷が作用した場合に出力軸の回転を規制するため、ワンウェイクラッチを内蔵する。しかしながら、ワンウェイクラッチは、一方向のみに掛かる負荷を想定して設けられており、その反対方向に掛かる負荷に対しては出力軸の回転を規制することができない。バルブスプリングの弾性力により可変動弁機構に作用する負荷は、正回転、逆回転の両方が想定される。このため、ワンウェイクラッチによって、エンジン停止後の動弁特性の維持を図ることはできない。 On the other hand, the geared motor disclosed in Patent Document 2 described above incorporates a one-way clutch in order to regulate the rotation of the output shaft when a load is applied to the output shaft of the actuator from the outside. However, the one-way clutch is provided assuming a load applied only in one direction, and the rotation of the output shaft cannot be restricted with respect to a load applied in the opposite direction. The load acting on the variable valve mechanism by the elastic force of the valve spring is assumed to be both forward rotation and reverse rotation. For this reason, the one-way clutch cannot maintain the valve operating characteristics after the engine is stopped.
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、運転停止時に外部から出力軸に負荷が作用した場合に、出力軸の回転運動が規制されるアクチュエータおよびそのアクチュエータを備える内燃機関の可変動弁機構を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problem, and an actuator that restricts the rotational movement of the output shaft when an external load is applied to the output shaft when the operation is stopped, and an internal combustion engine including the actuator. A variable valve mechanism is provided.
この発明に従ったアクチュエータは、中空形状に形成され、モータにより回転するアウターロータと、アウターロータに挿入され、回転運動を出力するインナーシャフトと、アウターロータおよびインナーシャフトに設けられた運動変換機構と、弾性部材と、インナーシャフトに設けられたブレーキ機構とを備える。インナーシャフトは、アウターロータと相対的に回転可能でかつ軸方向に移動可能に設けられている。運動変換機構は、アウターロータの回転によりアウターロータとインナーシャフトとの間に相対的な回転運動が生じた時に、インナーシャフトを第1の位置から第2の位置まで軸方向に移動させる。弾性部材は、インナーシャフトに軸方向の弾性力を作用させ、インナーシャフトを第1の位置に向けて付勢する。ブレーキ機構は、インナーシャフトが第1の位置にある時にインナーシャフトの回転を規制し、インナーシャフトが第2の位置にある時にインナーシャフトの回転を許容する。 An actuator according to the present invention is formed in a hollow shape and is rotated by a motor, an inner rotor that is inserted into the outer rotor and outputs a rotational motion, and a motion conversion mechanism provided in the outer rotor and the inner shaft. And an elastic member and a brake mechanism provided on the inner shaft. The inner shaft is provided so as to be rotatable relative to the outer rotor and to be movable in the axial direction. The motion conversion mechanism moves the inner shaft in the axial direction from the first position to the second position when a relative rotational motion is generated between the outer rotor and the inner shaft due to the rotation of the outer rotor. The elastic member applies an axial elastic force to the inner shaft and biases the inner shaft toward the first position. The brake mechanism restricts the rotation of the inner shaft when the inner shaft is in the first position, and allows the rotation of the inner shaft when the inner shaft is in the second position.
このように構成されたアクチュエータによれば、モータによってアウターロータが回転した時、ブレーキ機構によるインナーシャフトの回転の規制が解除される。インナーシャフトは、アウターシャフトとともに回転し、インナーシャフトから回転運動が出力される。一方、モータへの通電がなくアウターロータが停止している時には、外部からインナーシャフトに負荷が作用する場合があっても、ブレーキ機構によってインナーシャフトの回転を規制することができる。 According to the actuator configured as described above, when the outer rotor is rotated by the motor, the restriction of the rotation of the inner shaft by the brake mechanism is released. The inner shaft rotates together with the outer shaft, and rotational motion is output from the inner shaft. On the other hand, when the motor is not energized and the outer rotor is stopped, the rotation of the inner shaft can be regulated by the brake mechanism even if a load may be applied to the inner shaft from the outside.
また好ましくは、アクチュエータは、インナーシャフトに接続された減速機構をさらに備える。このように構成されたアクチュエータによれば、アウターロータが停止している時、外部からインナーシャフトに作用するより大きい負荷に対して、インナーシャフトの回転を確実に規制することができる。 Preferably, the actuator further includes a speed reduction mechanism connected to the inner shaft. According to the actuator configured in this manner, when the outer rotor is stopped, the rotation of the inner shaft can be reliably restricted with respect to a larger load acting on the inner shaft from the outside.
また好ましくは、ブレーキ機構は、ブレーキディスクとブレーキパッドとを含む。ブレーキディスクは、インナーシャフトと一体に設けられ、インナーシャフトの軸方向において弾性部材の反対側に配設されている。ブレーキパッドは、ブレーキディスクに対向して設けられている。インナーシャフトが第1の位置にある時に、弾性部材の弾性力によってブレーキディスクとブレーキパッドとが圧接する。インナーシャフトが第2の位置にある時に、ブレーキディスクとブレーキパッドとが離間する。このように構成されたアクチュエータによれば、インナーシャフトの軸方向への移動に連動させて、ブレーキ機構によるインナーシャフトの回転の規制と許容とを切り替えることができる。 Preferably, the brake mechanism includes a brake disc and a brake pad. The brake disc is provided integrally with the inner shaft, and is disposed on the opposite side of the elastic member in the axial direction of the inner shaft. The brake pad is provided facing the brake disc. When the inner shaft is in the first position, the brake disk and the brake pad are pressed against each other by the elastic force of the elastic member. When the inner shaft is in the second position, the brake disc and the brake pad are separated. According to the actuator configured in this way, it is possible to switch between regulation and allowance of rotation of the inner shaft by the brake mechanism in conjunction with the movement of the inner shaft in the axial direction.
また好ましくは、運動変換機構は、第1のカム面と第2のカム面とを含むカム機構である。第1のカム面は、インナーシャフトに形成され、インナーシャフトの軸方向に変位しながらその軸周りで延在する。第2のカム面は、アウターロータに形成されている。第2のカム面は、第1のカム面に接触し、アウターロータとインナーシャフトとの間に相対的な回転運動が生じた時に、第1のカム面と摺動する。このように構成されたアクチュエータによれば、簡易かつ信頼性のある構成で、インナーシャフトを軸方向へ移動させることができる。 Further preferably, the motion conversion mechanism is a cam mechanism including a first cam surface and a second cam surface. The first cam surface is formed on the inner shaft and extends around the axis while being displaced in the axial direction of the inner shaft. The second cam surface is formed on the outer rotor. The second cam surface is in contact with the first cam surface, and slides with the first cam surface when a relative rotational movement occurs between the outer rotor and the inner shaft. According to the actuator configured in this manner, the inner shaft can be moved in the axial direction with a simple and reliable configuration.
また好ましくは、第1のカム面と第2のカム面との間の摺動抵抗を低減させる摩擦低減部材が配設されている。このように構成されたアクチュエータによれば、インナーシャフトを軸方向に移動させる時に妨げとなる第1のカム面と第2のカム面との間の摺動抵抗を低減させることで、アクチュエータの円滑な運動を実現できる。 Preferably, a friction reducing member for reducing sliding resistance between the first cam surface and the second cam surface is provided. According to the actuator configured in this way, the sliding resistance between the first cam surface and the second cam surface, which is an obstacle when the inner shaft is moved in the axial direction, is reduced, so that the actuator can be smoothly operated. Can achieve a healthy exercise.
この発明に従った内燃機関の可変動弁機構は、上述のいずれかに記載のアクチュエータを備える。このように構成された内燃機関の可変動弁機構によれば、モータへの保持電流の供給を行なわない場合であっても、インナーシャフトの回転を規制し、可変動弁機構の動作を停止させることができる。このため、内燃機関の停止直前に、可変動弁機構を始動時に最適な動弁特性に設定しておけば、再び内燃機関を始動させる時までその動弁特性を維持することができる。 A variable valve mechanism for an internal combustion engine according to the present invention includes any one of the actuators described above. According to the variable valve mechanism of the internal combustion engine configured as described above, even when the holding current is not supplied to the motor, the rotation of the inner shaft is restricted and the operation of the variable valve mechanism is stopped. be able to. For this reason, if the variable valve mechanism is set to the optimum valve characteristic at the time of starting immediately before the internal combustion engine is stopped, the valve characteristic can be maintained until the internal combustion engine is started again.
以上説明したように、この発明に従えば、運転停止時に外部から出力軸に負荷が作用した場合に、出力軸の回転運動が規制されるアクチュエータおよびそのアクチュエータを備える内燃機関の可変動弁機構を提供することができる。 As described above, according to the present invention, when a load is applied to the output shaft from the outside when operation is stopped, the actuator that restricts the rotational movement of the output shaft and the variable valve mechanism of the internal combustion engine including the actuator are provided. Can be provided.
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals.
(実施の形態1)
図1は、この発明の実施の形態1におけるアクチュエータの停止時の状態を示す断面図である。図2は、図1中のアクチュエータの内部構造を示す断面図である。図中に示すアクチュエータは、車両に搭載された内燃機関の可変動弁機構に用いられている。可変動弁機構は、バルブのリフト量を可変とするバルブリフト量可変機構であっても良いし、バルブの開閉するタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構であっても良い。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state when the actuator is stopped according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the actuator in FIG. The actuator shown in the figure is used for a variable valve mechanism of an internal combustion engine mounted on a vehicle. The variable valve mechanism may be a variable valve lift amount mechanism that makes the lift amount of the valve variable, or may be a variable valve timing mechanism that makes the timing for opening and closing the valve variable.
図1および図2を参照して、アクチュエータ10は、アウターロータ31およびインナーシャフト21と、アウターロータ31に回転力を作用させるモータ40と、インナーシャフト21に弾性力を作用させるスプリング36と、インナーシャフト21の回転運動を規制するブレーキ機構25と、アウターロータ31およびインナーシャフト21に設けられたクラッチカム27とを備える。アクチュエータ10は、モータ40への電流の供給が停止している時に、出力軸であるインナーシャフト21の回転運動を自動的に規制するセルフロック機構を備える。
1 and 2, the
アウターロータ31は、中心軸101に沿って延びる円筒形状を有する。アウターロータ31には、中空部32が形成されている。アウターロータ31の外周面には、モータマグネット42が固定されている。モータマグネット42の外周上には、モータコイル41が配設されている。モータマグネット42とモータコイル41とによって、モータ40が構成されている。モータ40は、たとえばブラシレスモータである。
The
モータコイル41は、ケース体としてのアウターケース47に固定されている。アウターケース47は、上記のアクチュエータ10が備える各部品を収容する。モータマグネット42の両側には、ベアリング45が配設されている。ベアリング45により、アウターロータ31は、アウターケース47に対して回転自在に支持されている。モータコイル41に通電することにより、アウターロータ31が中心軸101を中心に回転する。
The
図3は、図1中のアウターロータに形成されたカム面の形状を示す図である。図中には、3方向から見たアウターロータの形状が示されている。 FIG. 3 is a diagram showing the shape of the cam surface formed on the outer rotor in FIG. In the figure, the shape of the outer rotor viewed from three directions is shown.
図1から図3を参照して、アウターロータ31は、第2のカム面としてのカム面33を有する。カム面33は、中心軸101の軸方向に面している。カム面33は、中心軸101の軸方向に変位しながら中心軸101を中心に周回するように形成されている。カム面33は、中心軸101の軸方向に対して交わる角度を変化させながら中心軸101を中心に周回するように形成されている。カム面33は、中心軸101の軸周りで連続して延在する湾曲面により形成されている。
With reference to FIGS. 1 to 3, the
カム面33は、中心軸101の軸方向において突出する山部33pと凹む谷部33qとを含む。山部33pと谷部33qとは、中心軸101の軸周りで交互に配設されている。山部33pと谷部33qとは、中心軸101の軸周りで90°毎に2つずつ設けられている。なお、カム面33は、山部33pおよび谷部33qが設けられる数が2つ以外となるように形成されても良い。
The
中空部32には、インナーシャフト21が挿入されている。インナーシャフト21は、アウターロータ31とともに回転することによって回転運動を出力する。インナーシャフト21は、中心軸101に沿って延びている。中心軸101の軸方向に沿ったインナーシャフト21の一方端および他方端は、中空部32の外側に延出している。インナーシャフト21の一方端には、ブレーキディスク部24が一体に設けられている。インナーシャフト21の他方端には、インナーシャフト21から出力される回転運動を内燃機関に伝え、内燃機関の動弁特性を変更する機構が接続されている。本実施の形態では、インナーシャフト21の他方端には、中心軸101の軸周りで歯が並ぶスプライン29が形成されている。
The
インナーシャフト21は、第1のカム面としてのカム面23を有する。カム面23は、カム面33と同様の形状を有する。カム面23は、カム面33とは反対側に面している。カム面23は、カム面33と面接触する形状を有する。カム面23とカム面33とによって、クラッチカム27が構成されている。
The
インナーシャフト21は、アウターロータ31に対して中心軸101を中心に相対的に回転可能に設けられている。さらに、インナーシャフト21は、中心軸101の軸方向に沿って移動可能に設けられている。
The
スプリング36は、ブレーキディスク部24と中心軸101の軸方向に並んで配置されている。スプリング36は、コイルバネから形成されている。スプリング36は、アウターケース47内に圧縮変形した状態で設けられ、中心軸101の軸方向に沿った弾性力をブレーキディスク部24に作用させている。アウターケース47には、スラストベアリング38が設けられている。スラストベアリング38は、スプリング36を中心軸101を中心に回転自在に支持している。このような構成により、スプリング36は、中心軸101を中心にしてインナーシャフト21とともに回転する。
The
ブレーキディスク部24に対してスプリング36の反対側には、ブレーキパッド34が設けられている。ブレーキパッド34は、アウターケース47に固定されている。ブレーキディスク部24とブレーキパッド34とは、中心軸101の軸方向に沿って互いに対向して設けられている。スプリング36は、ブレーキディスク部24をブレーキパッド34に向けて付勢している。ブレーキディスク部24とブレーキパッド34とによって、ブレーキ機構25が構成されている。
A
インナーシャフト21の一方端側をリヤ側と呼び、他方端側をフロント側と呼ぶことにする。モータコイル41への通電が停止すると、スプリング36の弾性力により、インナーシャフト21がカム面23をカム面33に倣わせながらフロント側に移動する。インナーシャフト21は、カム面23および33の凹部と凸部とが互いに合致し、カム面23とカム面33とが面接触する位置まで移動する。この際、スプリング36の弾性力によって、ブレーキディスク部24とブレーキパッド34とが圧接する。ブレーキパッド34とブレーキディスク部24との間に摩擦力が生じ、ブレーキディスク部24と一体に設けられたインナーシャフト21の回転運動が規制される。
One end side of the
図4は、図1中のアクチュエータの作動時の状態を示す断面図である。図5は、図3中のアクチュエータのカム面の位置を示す斜視図である。図4および図5を参照して、モータコイル41への通電を開始すると、アウターロータ31は、中心軸101を中心に回転し始め、アウターロータ31とインナーシャフト21との間に相対的な回転運動が生じる。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state when the actuator in FIG. 1 is operated. FIG. 5 is a perspective view showing the position of the cam surface of the actuator in FIG. Referring to FIGS. 4 and 5, when energization to
この相対的な回転運動に伴って、カム面33がカム面23と摺動しながらインナーシャフト21をリヤ側に押し出す。ブレーキディスク部24が、スプリング36の弾性力に抗して中心軸101の軸方向に移動し、ブレーキパッド34から離間する。これにより、ブレーキ機構25によるインナーシャフト21の回転運動のロックが解除される。インナーシャフト21が所定の位置まで進むと、カム面33とカム面23とが引っ掛かり、インナーシャフト21がアウターロータ31とともに回転し始める。本実施の形態では、モータコイル41への通電時、インナーシャフト21がどちらの方向に回転しても、ブレーキ機構25によるロックの解除が可能である。
Along with this relative rotational movement, the
なお、モータコイル41への通電を停止した時に、カム面23とカム面33とを倣わせてインナーシャフト21をフロント側に移動させるためには、スプリング36の弾性力によってインナーシャフト21を押し出す力が、モータ40のロストルクより大きい必要がある。一方、モータコイル41への通電を開始する時、モータ40で発生するトルクは、ブレーキ機構25によるロックを解除するトルクよりも大きい必要がある。
In order to move the
この発明の実施の形態1におけるアクチュエータ10は、中空形状に形成され、モータ40により回転するアウターロータ31と、アウターロータ31に挿入され、回転運動を出力するインナーシャフト21と、アウターロータ31およびインナーシャフト21に設けられた運動変換機構としてのクラッチカム27と、弾性部材としてのスプリング36と、インナーシャフト21に設けられたブレーキ機構25とを備える。
The
インナーシャフト21は、アウターロータ31と相対的に回転可能でかつ軸方向に移動可能に設けられている。クラッチカム27は、アウターロータ31の回転によりアウターロータ31とインナーシャフト21との間に相対的な回転運動が生じた時に、インナーシャフト21を第1の位置(図1および図2に示す位置)から第2の位置(図4および図5に示す位置)まで軸方向に移動させる。スプリング36は、インナーシャフト21に軸方向の弾性力を作用させ、インナーシャフト21を第1の位置に向けて付勢する。ブレーキ機構25は、インナーシャフト21が第1の位置にある時にインナーシャフト21の回転を規制し、インナーシャフト21が第2の位置にある時にインナーシャフト21の回転を許容する。
The
このように構成された、この発明の実施の形態1におけるアクチュエータ10によれば、内燃機関の運転停止後に、内燃機関に配設されたバルブスプリングの弾性力によって、インナーシャフト21に中心軸101周りの回転力が作用する。これに対して、本実施の形態では、インナーシャフト21に中心軸101を中心に正、逆いずれの方向の回転力が作用しても、ブレーキ機構25によってインナーシャフト21の回転運動を規制することができる。このため、内燃機関の運転を停止する直前に、内燃機関の始動時に適した動弁特性が得られるようにインナーシャフト21を位置決めすれば、モータ40への保持電流の供給を実施しなくても、再び内燃機関を始動させる時に適当な動弁特性を得ることができる。
According to the
図6は、図1中のアクチュエータの変形例を示す斜視図である。図6を参照して、本変形例では、インナーシャフト21に、カム面23に開口する凹部62が形成されている。凹部62には、ベアリング61が収容されている。ベアリング61は、インナーシャフト21に固定される内輪64と、回転自在な外輪63とを有する。外輪63は、カム面33に対向するとともにカム面23に連なる外周面63aを含む。
FIG. 6 is a perspective view showing a modification of the actuator in FIG. Referring to FIG. 6, in this modification, a
このような構成により、インナーシャフト21とアウターロータ31との間に相対的な回転運動が生じた時に、外周面63aとカム面33とが接触する。これにより、カム面23とカム面33との間の摩擦を低減し、クラッチカム27で発生するロストルクを小さく抑えることができる。
With such a configuration, when a relative rotational motion is generated between the
図7は、図1中のアクチュエータと内燃機関との接続の形態を模式的に表わした図である。図7を参照して、アクチュエータ10は、インナーシャフト21と内燃機関53との間に配設されるハーモニックドライブギヤ51をさらに備える。ハーモニックドライブギヤ51は、インナーシャフト21の一方端に形成されたスプライン29に接続されている。ハーモニックドライブギヤ51は、インナーシャフト21から出力された回転運動を減速して内燃機関53に伝達する。
FIG. 7 is a diagram schematically showing a connection form between the actuator and the internal combustion engine in FIG. Referring to FIG. 7,
このような構成により、内燃機関の運転停止後に内燃機関53側からインナーシャフト21に作用する逆入力が大きい場合であっても、インナーシャフト21の回転運動をより確実に規制することができる。
With such a configuration, even when the reverse input acting on the
なお、本実施の形態では、本発明を内燃機関の可変動弁機構に適用した場合について説明したが、これに限定されず、たとえば車両に搭載されるステアリングの操作力アシスト機構等に適用しても良い。本発明は、モータにより駆動される一般的なアクチュエータに適用することができる。 In the present embodiment, the case where the present invention is applied to a variable valve mechanism of an internal combustion engine has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention is applied to a steering operation force assist mechanism mounted on a vehicle. Also good. The present invention can be applied to a general actuator driven by a motor.
(実施の形態2)
図8は、この発明の実施の形態2におけるアクチュエータの停止時の状態を示す斜視図である。図中では、アクチュエータの内部構造の把握を容易にするためアウターロータが透視して描かれている。図9は、図8中のIX−IX線上に沿ったアクチュエータの断面図である。本実施の形態におけるアクチュエータは、実施の形態1におけるアクチュエータ10と比較して、基本的に同様の構造を備える。以下、重複する構造については説明を繰り返さない。
(Embodiment 2)
FIG. 8 is a perspective view showing a state when the actuator is stopped in the second embodiment of the present invention. In the drawing, the outer rotor is shown in a transparent manner in order to facilitate understanding of the internal structure of the actuator. FIG. 9 is a cross-sectional view of the actuator along the line IX-IX in FIG. The actuator in the present embodiment has basically the same structure as that of the
図8および図9を参照して、本実施の形態では、図1中のクラッチカム27に替えて、インナーシャフト21に形成された案内溝66に案内されるボール67が運動変換機構として設けられている。
Referring to FIGS. 8 and 9, in the present embodiment, instead of
アウターロータ31およびインナーシャフト21は、それぞれ、互いに向い合う内周面31bおよび外周面21aを有する。案内溝66は、外周面21aに形成されている。案内溝66は、外周面21aの表面に沿ってU字状に延びて形成されている。案内溝66は、リヤ側でU字の底となる底部66mと、フロント側でU字の両端となる端部66nとを有する。案内溝66は、インナーシャフト21の軸方向に変位しながらその軸周りで周回するように外周面21aに形成されている。
The
アウターロータ31には、内周面31bから凹む凹部68が形成されている。ボール67は、凹部68に収容されている。ボール67は、凹部68内に回転自在に収容されている。ボール67は、凹部68の壁面と案内溝66の壁面とに挟持されるように配置されている。このような構成により、インナーシャフト21とアウターロータ31との間に相対的な回転運動が生じた時に、ボール67は、凹部68内に保持されたまま案内溝66に沿って移動する。
The
モータコイル41への通電を行なうと、ボール67は案内溝66の底部66mに位置決めされる。このとき、ブレーキディスク部24とブレーキパッド34とが圧接し、インナーシャフト21の回転運動が規制される。
When the
図10は、図8中のアクチュエータの作動時の状態を示す断面図である。図10を参照して、モータコイル41への通電を開始し、インナーシャフト21とアウターロータ31との間に相対的な回転運動が生じると、ボール67は、凹部68内に保持されたまま案内溝66に案内されて底部66mから端部66nに向けて移動する。これに伴い、インナーシャフト21がリヤ側に押し出され、ブレーキディスク部24とブレーキパッド34とが離間する。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state when the actuator in FIG. 8 is operated. Referring to FIG. 10, when energization of
このように構成された、この発明の実施の形態2におけるアクチュエータによれば、実施の形態1に記載の効果と同様の効果を得ることができる。 According to the actuator according to the second embodiment of the present invention configured as described above, the same effects as those described in the first embodiment can be obtained.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10 アクチュエータ、21 インナーシャフト、23,33 カム面、24 ブレーキディスク部、25 ブレーキ機構、27 クラッチカム、31 アウターロータ、34 ブレーキパッド、36 スプリング、40 モータ、51 ハーモニックドライブギヤ、61 ベアリング、66 案内溝、67 ボール。 10 Actuator, 21 Inner shaft, 23, 33 Cam surface, 24 Brake disc, 25 Brake mechanism, 27 Clutch cam, 31 Outer rotor, 34 Brake pad, 36 Spring, 40 Motor, 51 Harmonic drive gear, 61 Bearing, 66 Guide Groove, 67 balls.
Claims (6)
前記アウターロータに挿入され、回転運動を出力し、前記アウターロータと相対的に回転可能でかつ軸方向に移動可能に設けられたインナーシャフトと、
前記アウターロータおよび前記インナーシャフトに設けられ、前記アウターロータの回転により前記アウターロータと前記インナーシャフトとの間に相対的な回転運動が生じた時に、前記インナーシャフトを第1の位置から第2の位置まで軸方向に移動させる運動変換機構と、
前記インナーシャフトに軸方向の弾性力を作用させ、前記インナーシャフトを前記第1の位置に向けて付勢する弾性部材と、
前記インナーシャフトに設けられ、前記インナーシャフトが前記第1の位置にある時に前記インナーシャフトの回転を規制し、前記インナーシャフトが前記第2の位置にある時に前記インナーシャフトの回転を許容するブレーキ機構とを備える、アクチュエータ。 An outer rotor formed in a hollow shape and rotated by a motor;
An inner shaft that is inserted into the outer rotor, outputs a rotational motion, is rotatable relative to the outer rotor, and is movable in the axial direction;
When the outer rotor and the inner shaft are provided with a relative rotational movement between the outer rotor and the inner shaft, the inner shaft is moved from the first position to the second position. A motion conversion mechanism that moves axially to a position;
An elastic member that applies an elastic force in the axial direction to the inner shaft and biases the inner shaft toward the first position;
A brake mechanism provided on the inner shaft that restricts rotation of the inner shaft when the inner shaft is in the first position and allows rotation of the inner shaft when the inner shaft is in the second position. And an actuator.
前記インナーシャフトが前記第1の位置にある時に、前記弾性部材の弾性力によって前記ブレーキディスクと前記ブレーキパッドとが圧接し、前記インナーシャフトが前記第2の位置にある時に、前記ブレーキディスクと前記ブレーキパッドとが離間する、請求項1または2に記載のアクチュエータ。 The brake mechanism is provided integrally with the inner shaft, and includes a brake disc disposed on the opposite side of the elastic member in the axial direction of the inner shaft, and a brake pad provided to face the brake disc. Including
When the inner shaft is in the first position, the brake disk and the brake pad are pressed against each other by the elastic force of the elastic member, and when the inner shaft is in the second position, the brake disk and the brake The actuator according to claim 1, wherein the actuator is separated from the brake pad.
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JP2013044282A (en) * | 2011-08-24 | 2013-03-04 | Mitsubishi Motors Corp | Variable valve system of internal combustion engine |
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- 2006-03-10 JP JP2006066023A patent/JP2007239694A/en not_active Withdrawn
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