JP2008228490A - Motor and valve lift variable mechanism - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor and a valve lift variable mechanism equipped with a structure for preventing misregistration and scattering of a permanent magnet, using a simple constitution. <P>SOLUTION: The motor includes a rotating rotor 62 including an outer circumferential surface 62a; a plurality of permanent magnets arranged on the circumferential surface 62a at intervals with each other; a magnet holder 72 arranged on the outer circumferential surface 62a, inserted between the adjacent permanent magnets for regulating the misregistration of the permanent magnets in the circumferential direction; and a magnet cover 81 fitted to the outer circumferential surface 62a so as to cover the permanent magnet for regulating the popping of the permanent magnet in the radial direction. A groove 67 is formed in the rotor 62. The magnet holder 72 and the magnet cover 81 are locked in the same groove 67, each including locking parts 75, 84 for regulating the misregistration in the circumferential direction of a magnet holder 72 and the magnet cover 81. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、一般的には、モータおよびバルブリフト可変機構に関し、より特定的には、ロータ表面に磁石が貼り付けられるSPM(surface permanent magnet)タイプのモータおよびそのモータを備えるバルブリフト可変機構に関する。   The present invention generally relates to a motor and a variable valve lift mechanism, and more particularly to a surface permanent magnet (SPM) type motor in which a magnet is attached to a rotor surface and a variable valve lift mechanism including the motor. .

従来のモータに関して、たとえば、特開2004−328989号公報には、磁石をフライホイールの周壁部の外周面から突出させずに取り付けることを目的としたフライホイール磁石発電機が開示されている(特許文献1)。特許文献1では、フライホイールに形成された貫通孔に磁石が配置されている。磁石は、貫通孔に嵌合された磁石カバーによって、貫通孔内の所定の位置に位置決めされている。   Regarding a conventional motor, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-328989 discloses a flywheel magnet generator intended to attach a magnet without protruding from the outer peripheral surface of the peripheral wall portion of the flywheel (patent) Reference 1). In patent document 1, the magnet is arrange | positioned at the through-hole formed in the flywheel. The magnet is positioned at a predetermined position in the through hole by a magnet cover fitted in the through hole.

また、特開2004−23864号公報には、永久磁石を加工することなく装着し、漏れ磁束を低減し、永久磁石の一部が欠けた場合に欠けた部分を飛散させないことを目的とした永久磁石回転電機の回転子が開示されている(特許文献2)。特許文献2では、モータの回転子鉄心の表面に永久磁石が配設されている。可撓性を有するマグネットカバーで永久磁石の表面を覆い、その両端部を回転子鉄心に止め付けることにより、永久磁石を回転子鉄心に固定する。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-23864 discloses a permanent magnet that is mounted without processing, reduces leakage magnetic flux, and prevents permanent portions from being scattered when a portion of the permanent magnet is missing. A rotor of a magnet rotating electric machine is disclosed (Patent Document 2). In patent document 2, the permanent magnet is arrange | positioned on the surface of the rotor core of a motor. The permanent magnet is fixed to the rotor core by covering the surface of the permanent magnet with a flexible magnet cover and fixing both ends of the permanent magnet to the rotor core.

また、特開2003−32929号公報には、磁石割れによる永久磁石の飛散を防止することを目的とした永久磁石式回転電機が開示されている(特許文献3)。特許文献3では、永久磁石の外形に沿った形状で、かつ回転子鉄心の外周面側が開口した形状を有するマグネットカバーを、永久磁石に被せることにより、永久磁石を回転子鉄心の外周面に固定する。
特開2004−328989号公報 特開2004−23864号公報 特開2003−32929号公報
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-32929 discloses a permanent magnet type rotating electrical machine intended to prevent scattering of permanent magnets due to magnet cracking (Patent Document 3). In Patent Document 3, a permanent magnet is fixed to the outer peripheral surface of the rotor core by covering the permanent magnet with a magnet cover having a shape that follows the outer shape of the permanent magnet and that has an open shape on the outer peripheral surface side of the rotor core. To do.
JP 2004-328989 A Japanese Patent Laid-Open No. 2004-23864 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-32929

上述の特許文献に開示されるように、ロータ表面に永久磁石が貼り付けられるSPMモータでは、モータの駆動時、永久磁石の位置ずれや飛散を防止するための構造がロータに設けられる。モータの組み立て時の作業性を向上させ、部品の加工費用を低く抑えるには、この永久磁石の位置ずれ、飛散防止のための構造を簡易な構成とする必要がある。   As disclosed in the above-mentioned patent documents, in a SPM motor in which a permanent magnet is attached to the rotor surface, a structure for preventing the displacement and scattering of the permanent magnet is provided in the rotor when the motor is driven. In order to improve the workability at the time of assembling the motor and keep the processing cost of the parts low, it is necessary to make the structure for preventing the positional deviation and scattering of the permanent magnet simple.

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、簡易な構成で、永久磁石の位置ずれ、飛散を防止するための構造が設けられるモータおよびバルブリフト可変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 problems, and to provide a motor and a valve lift variable mechanism provided with a structure for preventing the displacement and scattering of a permanent magnet with a simple configuration. .

この発明に従ったモータは、周面を含み、回転するロータと、周面に互いに間隔を隔てて配置される複数の永久磁石と、周面に配置され、互いに隣り合う永久磁石の間に挿入され、周方向における永久磁石の位置ずれを規制する回り止め部材と、永久磁石を覆うように周面上に嵌め合わされ、半径方向における永久磁石の飛び出しを規制する飛散防止部材とを備える。ロータには、溝が形成される。回り止め部材および飛散防止部材は、同一の溝に係止され、周方向における回り止め部材および飛散防止部材の位置ずれを規制する係止部をそれぞれ含む。   A motor according to the present invention includes a rotating rotor including a peripheral surface, a plurality of permanent magnets arranged at intervals on the peripheral surface, and inserted between adjacent permanent magnets arranged on the peripheral surface. And a rotation preventing member that restricts the displacement of the permanent magnet in the circumferential direction and a scattering prevention member that is fitted on the circumferential surface so as to cover the permanent magnet and restricts the permanent magnet from protruding in the radial direction. A groove is formed in the rotor. The anti-rotation member and the anti-scattering member include an engaging portion that is engaged with the same groove and restricts the positional displacement of the anti-rotation member and the anti-scattering member in the circumferential direction.

このように構成されたモータによれば、ロータに形成された溝に係止部が係止されることにより、周り止め部材および飛散防止部材の周方向の位置ずれを防止する。この際、周り止め部材の係止部と飛散防止部材の係止部とが、同一の溝に係止されるため、永久磁石の位置ずれ、飛散を防止するための構造を、簡易な構成とできる。   According to the motor configured as described above, the locking portion is locked in the groove formed in the rotor, thereby preventing the circumferential displacement of the anti-rotation member and the scattering prevention member. At this time, since the locking portion of the anti-rotation member and the locking portion of the anti-scattering member are locked in the same groove, the structure for preventing the positional displacement and scattering of the permanent magnet has a simple configuration. it can.

また好ましくは、溝は1箇所に形成される。このように構成されたモータによれば、溝が複数箇所に形成される場合と比較して、永久磁石の位置ずれ、飛散を防止するための構造を、さらに簡易な構成とできる。   Preferably, the groove is formed at one place. According to the motor configured as described above, the structure for preventing the positional displacement and scattering of the permanent magnet can be further simplified as compared with the case where the grooves are formed at a plurality of locations.

また好ましくは、回り止め部材は、互いに隣り合う永久磁石の間にそれぞれ位置決めされる複数の歯状部と、周方向に延在し、複数の歯状部を連結する環状部とを含む。このように構成されたモータによれば、複数の永久磁石の周方向における位置ずれを防止する回り止め部材を、簡易な構成とできる。   Preferably, the anti-rotation member includes a plurality of tooth-like portions respectively positioned between adjacent permanent magnets, and an annular portion extending in the circumferential direction and connecting the plurality of tooth-like portions. According to the motor configured as described above, the anti-rotation member that prevents the displacement of the plurality of permanent magnets in the circumferential direction can be simply configured.

また好ましくは、ロータは、モータの駆動時、正転および逆転を繰り返す。このように構成されたモータによれば、永久磁石に負荷するトルク変動が大きいモータにあって、永久磁石の位置ずれ、飛散を防止するための構造を、簡易な構成とできる。   Preferably, the rotor repeats normal rotation and reverse rotation when the motor is driven. According to the motor configured as described above, in a motor having a large torque fluctuation applied to the permanent magnet, the structure for preventing the displacement and scattering of the permanent magnet can be simplified.

この発明に従ったバルブリフト可変機構は、上述のいずれかに記載のモータを備える。バルブリフト可変機構は、モータから出力された回転運動を直線運動に変換し、その直線運動により内燃機関のバルブのリフト量を可変制御する。このように構成されたバルブリフト可変機構によれば、上述のいずれかに記載の効果を奏するモータを、バルブリフト可変機構に適用する。   A variable valve lift mechanism according to the present invention includes any one of the motors described above. The variable valve lift mechanism converts the rotary motion output from the motor into a linear motion, and variably controls the lift amount of the valve of the internal combustion engine by the linear motion. According to the variable valve lift mechanism configured as described above, the motor that exhibits any of the effects described above is applied to the variable valve lift mechanism.

以上説明したように、この発明に従えば、簡易な構成で、永久磁石の位置ずれ、飛散を防止するための構造が設けられるモータおよびバルブリフト可変機構を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a motor and a variable valve lift mechanism provided with a structure for preventing positional displacement and scattering of permanent magnets with a simple configuration.

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.

図1は、この発明の実施の形態におけるモータを含むバルブリフト可変機構を示す正面図である。図2は、図1中のバルブリフト可変機構を部分的に示す斜視図である。図2中では、内部構造が明確に把握できるように一部が破断されて表わされている。   FIG. 1 is a front view showing a variable valve lift mechanism including a motor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view partially showing the variable valve lift mechanism in FIG. In FIG. 2, a part is broken and shown so that the internal structure can be clearly understood.

図1および図2を参照して、バルブリフト可変機構100は、内燃機関のバルブ(本実施の形態では、吸気バルブ)のバルブリフト量を可変とする機構である。内燃機関は、ガソリンエンジンであってもよいし、ディーゼルエンジンであってもよい。   Referring to FIGS. 1 and 2, variable valve lift mechanism 100 is a mechanism that varies the valve lift amount of a valve of the internal combustion engine (in this embodiment, an intake valve). The internal combustion engine may be a gasoline engine or a diesel engine.

バルブリフト可変機構100は、内燃機関のシリンダヘッド内に設けられている。そのシリンダヘッド内には、カム103が形成されたカムシャフト102、揺動可能に軸支されたロッカアーム106およびロッカアーム106の揺動に応じて開閉駆動される吸気バルブ101が配設されている。バルブリフト可変機構100は、一方向に延びる駆動軸20と、駆動軸20の外周面を覆う支持パイプ108と、支持パイプ108の外周面上で駆動軸20の軸方向に並んで配置された入力アーム104および揺動カム105とを含む。   The variable valve lift mechanism 100 is provided in the cylinder head of the internal combustion engine. In the cylinder head, a cam shaft 102 on which a cam 103 is formed, a rocker arm 106 pivotally supported, and an intake valve 101 that is driven to open and close according to the rocking of the rocker arm 106 are disposed. The variable valve lift mechanism 100 includes a drive shaft 20 extending in one direction, a support pipe 108 covering the outer peripheral surface of the drive shaft 20, and an input arranged side by side in the axial direction of the drive shaft 20 on the outer peripheral surface of the support pipe 108. An arm 104 and a swing cam 105.

なお、この内燃機関では、各気筒にそれぞれ一対の吸気バルブ101およびロッカアーム106が設けられており、一対の吸気バルブ101が、1つのカム103によって開閉駆動される。バルブリフト可変機構100には、各気筒に設けられた1つのカム103に対応して、1つの入力アーム104が設けられている。入力アーム104の両側には、各気筒に設けられた一対の吸気バルブ101のそれぞれに対応して、2つの揺動カム105が設けられている。   In this internal combustion engine, a pair of intake valves 101 and a rocker arm 106 are provided for each cylinder, and the pair of intake valves 101 are driven to open and close by a single cam 103. The variable valve lift mechanism 100 is provided with one input arm 104 corresponding to one cam 103 provided in each cylinder. Two swing cams 105 are provided on both sides of the input arm 104 corresponding to each of the pair of intake valves 101 provided in each cylinder.

支持パイプ108は、中空円筒状に形成されており、カムシャフト102に対して平行に配置されている。支持パイプ108は、軸方向へ移動したり、回転したりしないようにシリンダヘッドに固定されている。支持パイプ108の内部には、その軸方向に摺動可能なように駆動軸20が挿入されている。支持パイプ108の外周面上には、駆動軸20の軸芯を中心として揺動可能で、かつ、その軸方向には移動しないように、入力アーム104および2つの揺動カム105が設けられている。   The support pipe 108 is formed in a hollow cylindrical shape and is disposed in parallel to the camshaft 102. The support pipe 108 is fixed to the cylinder head so as not to move or rotate in the axial direction. The drive shaft 20 is inserted into the support pipe 108 so as to be slidable in the axial direction. An input arm 104 and two swing cams 105 are provided on the outer peripheral surface of the support pipe 108 so as to be swingable about the axis of the drive shaft 20 and not to move in the axial direction. Yes.

入力アーム104は、支持パイプ108の外周面から離れる方向に突出するアーム部104aと、アーム部104aの先端に回転可能に接続されたローラ部104bとを含む。入力アーム104は、ローラ部104bがカム103に当接可能な位置に配置されるように設けられている。   The input arm 104 includes an arm portion 104a that protrudes away from the outer peripheral surface of the support pipe 108, and a roller portion 104b that is rotatably connected to the tip of the arm portion 104a. The input arm 104 is provided at a position where the roller portion 104 b can come into contact with the cam 103.

揺動カム105は、支持パイプ108の外周面から離れる方向に突出する略三角形状のノーズ部105aを有する。ノーズ部105aの一辺(図1中の下方側の辺)には、凹状に湾曲したカム面105bが形成されている。吸気バルブ101には、バルブスプリングが設けられている。その付勢力によって、カム面105bには、ロッカアーム106に回転可能に取り付けられたローラ106aが押し付けられる。   The swing cam 105 has a substantially triangular nose portion 105 a that protrudes away from the outer peripheral surface of the support pipe 108. A cam surface 105b that is curved in a concave shape is formed on one side (the lower side in FIG. 1) of the nose portion 105a. The intake valve 101 is provided with a valve spring. Due to the urging force, the roller 106a rotatably attached to the rocker arm 106 is pressed against the cam surface 105b.

入力アーム104および揺動カム105は、一体となって駆動軸20の軸芯を中心として揺動する。このため、カムシャフト102が回転すると、カム103に当接された入力アーム104が揺動し、この入力アーム104の動きに連動して揺動カム105も揺動する。この揺動カム105の動きが、ロッカアーム106を介して吸気バルブ101に伝わり、これによって吸気バルブ101が開閉駆動される。   The input arm 104 and the swing cam 105 swing integrally around the axis of the drive shaft 20. For this reason, when the camshaft 102 rotates, the input arm 104 in contact with the cam 103 swings, and the swing cam 105 swings in conjunction with the movement of the input arm 104. The movement of the swing cam 105 is transmitted to the intake valve 101 via the rocker arm 106, and thereby the intake valve 101 is driven to open and close.

バルブリフト可変機構100は、支持パイプ108の軸芯周りにおいて、入力アーム104と揺動カム105との相対位相差を変更する機構を含み、この機構によって、吸気バルブ101のバルブリフト量を適宜変更する。つまり、両者の相対位相差を拡大すれば、入力アーム104および揺動カム105の揺動角に対するロッカアーム106の揺動角が拡大され、吸気バルブ101のバルブリフト量が増大される。また、両者の相対位相差を縮小すれば、入力アーム104および揺動カム105の揺動角に対するロッカアーム106の揺動角が縮小され、吸気バルブ101のバルブリフト量が低減される。   The variable valve lift mechanism 100 includes a mechanism that changes the relative phase difference between the input arm 104 and the swing cam 105 around the axis of the support pipe 108, and this mechanism appropriately changes the valve lift amount of the intake valve 101. To do. That is, if the relative phase difference between the two is increased, the swing angle of the rocker arm 106 with respect to the swing angle of the input arm 104 and the swing cam 105 is increased, and the valve lift amount of the intake valve 101 is increased. If the relative phase difference between the two is reduced, the swing angle of the rocker arm 106 with respect to the swing angle of the input arm 104 and the swing cam 105 is reduced, and the valve lift amount of the intake valve 101 is reduced.

次に、上記の相対位相差を変更する機構について、より詳細な説明を行なう。図2に示されるように、入力アーム104および2つの揺動カム105と、支持パイプ108の外周面との間に規定された空間には、支持パイプ108に対して、回転可能で、かつ軸方向に摺動可能に支持されたスライダギア107が収容されている。   Next, the mechanism for changing the relative phase difference will be described in more detail. As shown in FIG. 2, the space defined between the input arm 104 and the two swing cams 105 and the outer peripheral surface of the support pipe 108 is rotatable with respect to the support pipe 108 and has a shaft. A slider gear 107 is slidably supported in the direction.

スライダギア107には、その軸方向の中央部に位置して、右ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されたヘリカルギア107bが設けられている。また、スライダギア107には、ヘリカルギア107bの両側に位置して、ヘリカルギア107bとは逆に左ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されたヘリカルギア107cがそれぞれ設けられている。   The slider gear 107 is provided with a helical gear 107b in which a right-hand spiral helical spline is formed at the central portion in the axial direction. Further, the slider gear 107 is provided with helical gears 107c that are located on both sides of the helical gear 107b and in which a helical spline having a left-handed spiral shape is formed opposite to the helical gear 107b.

一方、スライダギア107を収容する空間を規定する入力アーム104および2つの揺動カム105の表面には、ヘリカルギア107bおよび107cに対応したヘリカルスプラインがそれぞれ形成されている。つまり、入力アーム104には、右ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されており、そのヘリカルスプラインがヘリカルギア107bに噛み合っている。また、揺動カム105には、左ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されており、そのヘリカルスプラインがヘリカルギア107cに噛み合っている。   On the other hand, helical splines corresponding to the helical gears 107b and 107c are formed on the surfaces of the input arm 104 and the two swing cams 105 that define a space for accommodating the slider gear 107, respectively. That is, the input arm 104 is formed with a right-hand spiral helical spline, and the helical spline meshes with the helical gear 107b. Further, the swing cam 105 is formed with a helical spline having a left-hand thread, and the helical spline meshes with the helical gear 107c.

スライダギア107には、一方のヘリカルギア107cとヘリカルギア107bとの間に位置して、周方向に延びる長穴107aが形成されている。また、支持パイプ108には、長穴107aの一部と重なるように、軸方向に延びる長穴108aが形成されている。支持パイプ108の内部に挿通された駆動軸20には、これら2つの長穴107aおよび108aの重なった部分を通じて突出する係止ピン20aが一体に設けられている。   The slider gear 107 is formed with a long hole 107a extending between the one helical gear 107c and the helical gear 107b and extending in the circumferential direction. The support pipe 108 is formed with a long hole 108a extending in the axial direction so as to overlap a part of the long hole 107a. The drive shaft 20 inserted into the support pipe 108 is integrally provided with a locking pin 20a that protrudes through the overlapping portion of the two long holes 107a and 108a.

駆動軸20がその軸方向に移動すると、スライダギア107が係止ピン20aにより押されるため、ヘリカルギア107bおよび107cが同時に駆動軸20の軸方向に移動する。このようなヘリカルギア107bおよび107cの移動に対して、これらにスプライン係合された入力アーム104および揺動カム105は、軸方向に移動しないため、ヘリカルスプラインの噛み合いを通じて駆動軸20の軸芯周りに回動する。このとき、入力アーム104と揺動カム105とでは、形成されたヘリカルスプラインの向きが逆であるため、回動方向が互いに逆方向となる。これにより、入力アーム104と揺動カム105との相対位相差が変化し、既に説明したように吸気バルブ101のバルブリフト量が変更される。   When the drive shaft 20 moves in the axial direction, the slider gear 107 is pushed by the locking pin 20a, so that the helical gears 107b and 107c move in the axial direction of the drive shaft 20 at the same time. In response to the movement of the helical gears 107b and 107c, the input arm 104 and the swing cam 105 that are spline-engaged with the helical gears 107b and 107c do not move in the axial direction. To turn. At this time, since the input arm 104 and the swing cam 105 have the opposite directions of the formed helical splines, the rotation directions are opposite to each other. As a result, the relative phase difference between the input arm 104 and the swing cam 105 changes, and the valve lift amount of the intake valve 101 is changed as described above.

次に、入力された回転運動を直線運動に変換し、図1および図2中の駆動軸20を軸方向に移動させる回転−直動変換機構について説明する。図3は、図1および図2中の駆動軸に接続される回転−直動変換機構を示す断面図である。   Next, a rotation-linear motion conversion mechanism that converts the input rotational motion into linear motion and moves the drive shaft 20 in FIGS. 1 and 2 in the axial direction will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a rotation / linear motion conversion mechanism connected to the drive shaft in FIGS. 1 and 2.

図3を参照して、回転−直動変換機構10は、仮想軸である中心軸201上に延びるサンシャフト31と、サンシャフト31の外周上に配置され、中心軸201を中心にその周方向に並ぶ複数のプラネタリシャフト41と、複数のプラネタリシャフト41を取り囲むように設けられたナット51とを含む。   Referring to FIG. 3, the rotation-linear motion conversion mechanism 10 is disposed on a sun shaft 31 extending on a central axis 201 that is a virtual axis, and on the outer periphery of the sun shaft 31, and its circumferential direction is centered on the central axis 201. And a plurality of planetary shafts 41 and nuts 51 provided so as to surround the plurality of planetary shafts 41.

サンシャフト31は、中心軸201上で図2中の駆動軸20と並ぶように配置されている。サンシャフト31は、図示しないカップリング機構等の連結機構により駆動軸20に接続されている。サンシャフト31は、中心軸201の軸方向において駆動軸20を押し引きする。   The sun shaft 31 is arranged on the central axis 201 so as to be aligned with the drive shaft 20 in FIG. The sun shaft 31 is connected to the drive shaft 20 by a coupling mechanism such as a coupling mechanism (not shown). The sun shaft 31 pushes and pulls the drive shaft 20 in the axial direction of the central shaft 201.

サンシャフト31は、ねじ部33と、ギヤ部34および35とを含む。中心軸201の軸方向において、ねじ部33の両側にギヤ部34およびギヤ部35が配置されている。サンシャフト31は、スプライン部32を含む。スプライン部32が回り止めカラー58にスプライン係合されることにより、中心軸201の軸方向におけるサンシャフト31の直線運動が許容され、かつ中心軸201を中心とするサンシャフト31の回転運動が規制されている。   Sunshaft 31 includes a threaded portion 33 and gear portions 34 and 35. A gear portion 34 and a gear portion 35 are arranged on both sides of the screw portion 33 in the axial direction of the central shaft 201. Sunshaft 31 includes a spline portion 32. When the spline portion 32 is spline-engaged with the non-rotating collar 58, the linear motion of the sun shaft 31 in the axial direction of the central shaft 201 is allowed and the rotational motion of the sun shaft 31 around the central shaft 201 is restricted. Has been.

ナット51は、中心軸201を中心とする筒形状を有する。ナット51は、軸受け59により、中心軸201を中心に回転自在に支持されている。ナット51は、サンシャフト31との間に隙間を設けて配置されている。ナット51は、ねじ部52を含む。ナット51には、リングギヤ50が固定されている。リングギヤ50は、ギヤ部34およびギヤ部35の外周上にそれぞれ設けられている。回転−直動変換機構10は、ナット51に対して回転運動を入力するモータ61を含む。   The nut 51 has a cylindrical shape centered on the central axis 201. The nut 51 is supported by a bearing 59 so as to be rotatable about the central shaft 201. The nut 51 is disposed with a gap between it and the sun shaft 31. The nut 51 includes a threaded portion 52. A ring gear 50 is fixed to the nut 51. The ring gear 50 is provided on the outer periphery of each of the gear part 34 and the gear part 35. The rotation-linear motion conversion mechanism 10 includes a motor 61 that inputs a rotational motion to the nut 51.

プラネタリシャフト41は、サンシャフト31とナット51との間の隙間に配設されている。プラネタリシャフト41は、ねじ部42と、ギヤ部43および45とを含む。ねじ部42は、サンシャフト31のねじ部33と、ナット51のねじ部52とに螺合する。ギヤ部43は、サンシャフト31のギヤ部34とリングギヤ50とに噛み合う。ギヤ部45は、サンシャフト31のギヤ部35とリングギヤ50とに噛み合う。   The planetary shaft 41 is disposed in the gap between the sun shaft 31 and the nut 51. Planetary shaft 41 includes a screw portion 42 and gear portions 43 and 45. The screw portion 42 is screwed into the screw portion 33 of the sun shaft 31 and the screw portion 52 of the nut 51. The gear portion 43 meshes with the gear portion 34 of the sun shaft 31 and the ring gear 50. The gear portion 45 meshes with the gear portion 35 of the sun shaft 31 and the ring gear 50.

サンシャフト31のねじ部33を構成する雄ねじ、プラネタリシャフト41のねじ部42を構成する雄ねじおよびナット51のねじ部52を構成する雌ねじは、いずれも同一のピッチを有する多条ねじである。これら各ねじのピッチ円直径を、それぞれ、Ds、DpおよびDnとし、各ねじの条数を、それぞれ、Ns、NpおよびNnとする。本実施の形態では、サンシャフト31を中心軸201の軸方向にストロークさせるため、たとえば、Ns:Np:Nn=(Ds+1):Dp:Dnの関係を満たすように各ねじの条数が決定されている。なお、各ねじのピッチ円直径と条数とは、これ以外の関係も採り得る。   The male screw constituting the screw portion 33 of the sun shaft 31, the male screw constituting the screw portion 42 of the planetary shaft 41, and the female screw constituting the screw portion 52 of the nut 51 are all multi-threaded screws having the same pitch. The pitch circle diameters of these screws are Ds, Dp and Dn, respectively, and the number of threads of each screw is Ns, Np and Nn, respectively. In this embodiment, since the sun shaft 31 is stroked in the axial direction of the central axis 201, for example, the number of threads of each screw is determined so as to satisfy the relationship of Ns: Np: Nn = (Ds + 1): Dp: Dn. ing. It should be noted that the pitch circle diameter and the number of threads of each screw may take other relationships.

ナット51が回転すると、その回転運動は、ナット51およびプラネタリシャフト41間のねじ部の噛み合いにより、プラネタリシャフト41に伝わる。この際、プラネタリシャフト41のギヤ部43と、リングギヤ50およびサンシャフト31のギヤ部34とがそれぞれ噛み合い、プラネタリシャフト41のギヤ部45と、リングギヤ50およびサンシャフト31のギヤ部35とがそれぞれ噛み合う。プラネタリシャフト41は、中心軸201の軸方向に静止したまま、自転しながら中心軸201を中心に公転する。   When the nut 51 rotates, the rotational motion is transmitted to the planetary shaft 41 by the meshing of the threaded portion between the nut 51 and the planetary shaft 41. At this time, the gear portion 43 of the planetary shaft 41 meshes with the gear portion 34 of the ring gear 50 and the sun shaft 31, and the gear portion 45 of the planetary shaft 41 meshes with the gear portion 35 of the ring gear 50 and the sun shaft 31, respectively. . The planetary shaft 41 revolves around the central axis 201 while rotating while remaining stationary in the axial direction of the central axis 201.

プラネタリシャフト41の回転運動は、プラネタリシャフト41およびサンシャフト31間のねじ部の噛み合いにより、サンシャフト31に伝わる。結果、サンシャフト31は、中心軸201の軸方向に直線運動する。   The rotational movement of the planetary shaft 41 is transmitted to the sun shaft 31 by the engagement of the threaded portion between the planetary shaft 41 and the sun shaft 31. As a result, the sun shaft 31 linearly moves in the axial direction of the central axis 201.

続いて、図3中の回転−直動変換機構10に設けられる本実施の形態におけるモータ61の構造について詳細に説明する。図4は、図3中のIV−IV線上に沿ったモータの断面図である。   Next, the structure of the motor 61 in the present embodiment provided in the rotation / linear motion conversion mechanism 10 in FIG. 3 will be described in detail. FIG. 4 is a cross-sectional view of the motor taken along line IV-IV in FIG.

図3および図4を参照して、モータ61は、SPMモータである。モータ61は、ロータ62と、複数の永久磁石71と、磁石ホルダ72と、磁石カバー81とを含む。ロータ62は、ナット51に固定されている。複数の永久磁石71は、ロータ62に設けられている。ロータ62の外周上には、ステータ63が配置されている。ステータ63には、コイル65が巻回されている。コイル65への通電時、ロータ62はナット51とともに中心軸201を中心に回転する。   Referring to FIGS. 3 and 4, motor 61 is an SPM motor. The motor 61 includes a rotor 62, a plurality of permanent magnets 71, a magnet holder 72, and a magnet cover 81. The rotor 62 is fixed to the nut 51. The plurality of permanent magnets 71 are provided on the rotor 62. A stator 63 is disposed on the outer periphery of the rotor 62. A coil 65 is wound around the stator 63. When the coil 65 is energized, the rotor 62 rotates about the central axis 201 together with the nut 51.

図5は、図4中のモータを構成するロータを示す斜視図である。図中には、図4中の2点鎖線Vに囲まれた範囲が示されている。図4および図5を参照して、ロータ62は、外周面62aを含む。外周面62aは、図3中のステータ63と対向する。外周面62aは、中心軸201を中心に環状に延在する。ロータ62は、突条部66を含む。突条部66は、外周面62aから突出し、中心軸201を中心に周方向に延びる。   FIG. 5 is a perspective view showing a rotor constituting the motor in FIG. In the figure, a range surrounded by a two-dot chain line V in FIG. 4 is shown. 4 and 5, rotor 62 includes an outer peripheral surface 62a. The outer peripheral surface 62a faces the stator 63 in FIG. The outer peripheral surface 62a extends annularly around the central axis 201. The rotor 62 includes a protrusion 66. The protruding portion 66 protrudes from the outer peripheral surface 62 a and extends in the circumferential direction about the central axis 201.

ロータ62には、溝67が形成されている。溝67は、外周面62aから凹む。溝67は、突条部66を周方向において分断するように形成されている。本実施の形態では、溝67が、ロータ62の1箇所に形成されている。   A groove 67 is formed in the rotor 62. The groove 67 is recessed from the outer peripheral surface 62a. The groove 67 is formed so as to divide the protrusion 66 in the circumferential direction. In the present embodiment, the groove 67 is formed at one place of the rotor 62.

図6は、図5中のロータに永久磁石を組み付けた状態を示す斜視図である。図4および図6を参照して、永久磁石71は、外周面62aに配置されている。永久磁石71は、外周面62aから突出する形態で設けられている。永久磁石71は、図示しない接着剤により、外周面62aに貼り合わされている。複数の永久磁石71は、中心軸201の周方向に互いに間隔を隔てて配置されている。複数の永久磁石71は、等間隔に配置されている。   6 is a perspective view showing a state in which a permanent magnet is assembled to the rotor in FIG. 4 and 6, permanent magnet 71 is arranged on outer peripheral surface 62a. The permanent magnet 71 is provided in a form protruding from the outer peripheral surface 62a. The permanent magnet 71 is bonded to the outer peripheral surface 62a with an adhesive (not shown). The plurality of permanent magnets 71 are arranged at intervals in the circumferential direction of the central shaft 201. The plurality of permanent magnets 71 are arranged at equal intervals.

図7は、図5中のロータに組み付けられる磁石ホルダを示す斜視図である。図8は、図5中のロータに、永久磁石および磁石ホルダを組み付けた状態を示す斜視図である。   FIG. 7 is a perspective view showing a magnet holder assembled to the rotor in FIG. FIG. 8 is a perspective view showing a state where a permanent magnet and a magnet holder are assembled to the rotor in FIG.

図7および図8を参照して、磁石ホルダ72は、ロータ62の外周面62aに配置される。磁石ホルダ72は、環状部74および複数の歯状部73を含む。磁石ホルダ72がロータ62に組み付けられた状態で、環状部74は、中心軸201を中心に環状に延びる。複数の歯状部73は、環状部74の周方向において互いに間隔を隔てて配置されている。複数の歯状部73は、等間隔に配置されている。複数の歯状部73は、それぞれ、環状部74から中心軸201の軸方向に延出する。複数の歯状部73は、環状部74によって互いに連結されている。磁石ホルダ72は、樹脂から形成されている。環状部74と複数の歯状部73とは、一体に成形されている。   With reference to FIGS. 7 and 8, magnet holder 72 is arranged on outer peripheral surface 62 a of rotor 62. The magnet holder 72 includes an annular portion 74 and a plurality of tooth-like portions 73. In a state where the magnet holder 72 is assembled to the rotor 62, the annular portion 74 extends annularly around the central axis 201. The plurality of tooth-like parts 73 are arranged at intervals in the circumferential direction of the annular part 74. The plurality of tooth-like portions 73 are arranged at equal intervals. Each of the plurality of tooth-like portions 73 extends from the annular portion 74 in the axial direction of the central axis 201. The plurality of tooth-like portions 73 are connected to each other by an annular portion 74. The magnet holder 72 is made of resin. The annular portion 74 and the plurality of tooth-like portions 73 are integrally formed.

複数の歯状部73は、周方向に隣り合う永久磁石71の間の隙間にそれぞれ挿入されている。環状部74は、永久磁石71と突条部66との間に形成された隙間に挿入されている。磁石ホルダ72によって、永久磁石71の周方向の位置ずれが規制されている。   The plurality of tooth-like portions 73 are respectively inserted into gaps between the permanent magnets 71 adjacent in the circumferential direction. The annular portion 74 is inserted into a gap formed between the permanent magnet 71 and the protrusion 66. The magnet holder 72 restricts the displacement of the permanent magnet 71 in the circumferential direction.

磁石ホルダ72は、係止部75を含む。係止部75は、環状部74から中心軸201の半径方向内側に突出する。係止部75は、外周面62aに向けて突出する。係止部75は、中心軸201の軸方向において環状部74に対して複数の歯状部73の反対側に配置されている。係止部75は、溝67に挿入されている。係止部75が溝67に係止されることにより、磁石ホルダ72の周方向の位置ずれが規制されている。   The magnet holder 72 includes a locking portion 75. The locking part 75 projects from the annular part 74 inward in the radial direction of the central shaft 201. The locking portion 75 protrudes toward the outer peripheral surface 62a. The locking portion 75 is disposed on the opposite side of the plurality of tooth-like portions 73 with respect to the annular portion 74 in the axial direction of the central shaft 201. The locking part 75 is inserted in the groove 67. Since the locking portion 75 is locked in the groove 67, the circumferential displacement of the magnet holder 72 is restricted.

図9は、図5中のロータに、永久磁石、磁石ホルダおよび磁石カバーを組み付けた状態を示す斜視図である。図10は、図9中のX−X線上に沿ったロータの断面図である。図9および図10を参照して、磁石カバー81は、外周面62a上に嵌め合わされている。磁石カバー81は、外周面62aに配置された複数の永久磁石71を覆うように設けられている。言い換えれば、複数の永久磁石71は、外周面62aと磁石カバー81との間に挟持されている。磁石カバー81は、中心軸201を中心に環状に延在する形状を有する。磁石カバー81は、ステンレスから形成されている。磁石カバー81によって、永久磁石71の半径方向への飛び出しが規制されている。   FIG. 9 is a perspective view showing a state where a permanent magnet, a magnet holder, and a magnet cover are assembled to the rotor in FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view of the rotor taken along line XX in FIG. Referring to FIGS. 9 and 10, magnet cover 81 is fitted on outer peripheral surface 62a. The magnet cover 81 is provided so as to cover the plurality of permanent magnets 71 arranged on the outer peripheral surface 62a. In other words, the plurality of permanent magnets 71 are sandwiched between the outer peripheral surface 62 a and the magnet cover 81. The magnet cover 81 has a shape extending in an annular shape around the central axis 201. The magnet cover 81 is made of stainless steel. The magnet cover 81 restricts the permanent magnet 71 from protruding in the radial direction.

磁石カバー81は、折り返し部82および爪部83を含む。折り返し部82は、中心軸201の軸方向の一方端が半径方向内側に向けて折り返されることにより形成されている。爪部83は、中心軸201の軸方向の他方端が半径方向内側に向けて折り返されることにより形成されている。爪部83は、中心軸201の周方向において所定の間隔ごとに形成されている。折り返し部82および爪部83により、ロータ62が中心軸201の軸方向において挟持されている。折り返し部82および爪部83によって、磁石カバー81は、中心軸201の軸方向において固定されている。   The magnet cover 81 includes a folded portion 82 and a claw portion 83. The folded portion 82 is formed by folding one end of the central shaft 201 in the axial direction toward the inside in the radial direction. The claw portion 83 is formed by folding the other end of the central shaft 201 in the axial direction toward the inside in the radial direction. The claw parts 83 are formed at predetermined intervals in the circumferential direction of the central axis 201. The rotor 62 is sandwiched in the axial direction of the central shaft 201 by the folded portion 82 and the claw portion 83. The magnet cover 81 is fixed in the axial direction of the central shaft 201 by the folded portion 82 and the claw portion 83.

磁石カバー81は、係止部84を含む。係止部84は、中心軸201の半径方向内側に突出する。係止部84は、外周面62aに向けて突出する。係止部84は、係止部75とともに溝67に挿入されている。係止部84が溝67に係止されることにより、磁石カバー81の周方向の位置ずれが規制されている。   The magnet cover 81 includes a locking portion 84. The locking portion 84 protrudes inward in the radial direction of the central shaft 201. The locking portion 84 protrudes toward the outer peripheral surface 62a. The locking portion 84 is inserted into the groove 67 together with the locking portion 75. Since the locking portion 84 is locked in the groove 67, the circumferential displacement of the magnet cover 81 is restricted.

バルブリフト量の制御時、ロータ62が正転および逆転を繰り返すことによって駆動軸20を押し引きするため、永久磁石71に大きいトルク変動が加わる。これに対して、ロータ62に磁石ホルダ72および磁石カバー81を設けることによって、永久磁石71の周方向における位置ずれや半径方向への飛び出しを防ぐ。この際、本実施の形態では、磁石ホルダ72の係止部75および磁石カバー81の係止部84が、ロータ62に形成された同一の溝67に係止されている。このため、各係止部を係止するための溝を別々に設ける場合と比較して、ロータ62、磁石ホルダ72および磁石カバー81を簡易な構成とできる。また、磁石ホルダ72および磁石カバー81の組み付け時の作業性を向上させることができる。   When the valve lift amount is controlled, the rotor 62 pushes and pulls the drive shaft 20 by repeating forward and reverse rotations, so that a large torque fluctuation is applied to the permanent magnet 71. On the other hand, the rotor 62 is provided with the magnet holder 72 and the magnet cover 81 to prevent the permanent magnet 71 from being displaced in the circumferential direction or protruding in the radial direction. At this time, in the present embodiment, the locking portion 75 of the magnet holder 72 and the locking portion 84 of the magnet cover 81 are locked in the same groove 67 formed in the rotor 62. For this reason, compared with the case where the groove | channel for latching each latching | locking part is provided separately, the rotor 62, the magnet holder 72, and the magnet cover 81 can be made into a simple structure. Moreover, the workability | operativity at the time of the assembly | attachment of the magnet holder 72 and the magnet cover 81 can be improved.

この発明の実施の形態におけるモータ61は、周面としての外周面62aを含み、回転するロータ62と、外周面62aに互いに間隔を隔てて配置される複数の永久磁石71と、外周面62aに配置され、互いに隣り合う永久磁石71の間に挿入され、周方向における永久磁石71の位置ずれを規制する回り止め部材としての磁石ホルダ72と、永久磁石71を覆うように外周面62a上に嵌め合わされ、半径方向における永久磁石71の飛び出しを規制する飛散防止部材としての磁石カバー81とを備える。ロータ62には、溝67が形成される。磁石ホルダ72および磁石カバー81は、同一の溝67に係止され、周方向における磁石ホルダ72および磁石カバー81の位置ずれを規制する係止部75および係止部84をそれぞれ含む。   The motor 61 in the embodiment of the present invention includes an outer peripheral surface 62a as a peripheral surface, a rotating rotor 62, a plurality of permanent magnets 71 arranged on the outer peripheral surface 62a at intervals from each other, and an outer peripheral surface 62a. A magnet holder 72 that is disposed and inserted between the permanent magnets 71 adjacent to each other and restricts the displacement of the permanent magnet 71 in the circumferential direction, and is fitted on the outer peripheral surface 62 a so as to cover the permanent magnet 71. And a magnet cover 81 as an anti-scattering member that restricts the pop-out of the permanent magnet 71 in the radial direction. A groove 67 is formed in the rotor 62. The magnet holder 72 and the magnet cover 81 are locked in the same groove 67, and include a locking portion 75 and a locking portion 84 that restrict displacement of the magnet holder 72 and the magnet cover 81 in the circumferential direction, respectively.

このように構成された、この発明の実施の形態におけるモータ61によれば、永久磁石71の位置ずれや飛散を防止するための構造を簡易に構成できる。また、モータ61をバルブリフト可変機構に用いることにより、信頼性に優れたバルブリフト可変機構を、安価に製造することができる。   According to the motor 61 in the embodiment of the present invention configured as described above, a structure for preventing the displacement and scattering of the permanent magnet 71 can be easily configured. Further, by using the motor 61 for the variable valve lift mechanism, a highly reliable valve lift variable mechanism can be manufactured at low cost.

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.

この発明の実施の形態におけるモータを含むバルブリフト可変機構を示す正面図である。It is a front view which shows the valve lift variable mechanism containing the motor in embodiment of this invention. 図1中のバルブリフト可変機構を部分的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows partially the valve lift variable mechanism in FIG. 図1および図2中の駆動軸に接続される回転−直動変換機構を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the rotation-linear motion conversion mechanism connected to the drive shaft in FIG. 1 and FIG. 図3中のIV−IV線上に沿ったモータの断面図である。It is sectional drawing of the motor along the IV-IV line | wire in FIG. 図4中のモータを構成するロータを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the rotor which comprises the motor in FIG. 図5中のロータに永久磁石を組み付けた状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which assembled | attached the permanent magnet to the rotor in FIG. 図5中のロータに組み付けられる磁石ホルダを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the magnet holder assembled | attached to the rotor in FIG. 図5中のロータに、永久磁石および磁石ホルダを組み付けた状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which assembled | attached the permanent magnet and the magnet holder to the rotor in FIG. 図5中のロータに、永久磁石、磁石ホルダおよび磁石カバーを組み付けた状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which assembled | attached the permanent magnet, the magnet holder, and the magnet cover to the rotor in FIG. 図9中のX−X線上に沿ったロータの断面図である。It is sectional drawing of the rotor along the XX line in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

61 モータ、62 ロータ、62a 外周面、67 溝、71 永久磁石、72 磁石ホルダ、73 歯状部、74 環状部、75,84 係止部、81 磁石カバー、100 バルブリフト可変機構 201 中心軸。   61 motor, 62 rotor, 62a outer peripheral surface, 67 groove, 71 permanent magnet, 72 magnet holder, 73 toothed portion, 74 annular portion, 75, 84 locking portion, 81 magnet cover, 100 valve lift variable mechanism 201 central axis.

Claims (5)

周面を含み、回転するロータと、
前記周面に互いに間隔を隔てて配置される複数の永久磁石と、
前記周面に配置され、互いに隣り合う前記永久磁石の間に挿入され、周方向における前記永久磁石の位置ずれを規制する回り止め部材と、
前記永久磁石を覆うように前記周面上に嵌め合わされ、半径方向における前記永久磁石の飛び出しを規制する飛散防止部材とを備え、
前記ロータには、溝が形成され、
前記回り止め部材および前記飛散防止部材は、同一の前記溝に係止され、周方向における前記回り止め部材および前記飛散防止部材の位置ずれを規制する係止部をそれぞれ含む、モータ。
A rotor including a circumferential surface and rotating;
A plurality of permanent magnets spaced apart from each other on the peripheral surface;
An anti-rotation member that is disposed on the peripheral surface and is inserted between the permanent magnets adjacent to each other, and restricts the displacement of the permanent magnet in the circumferential direction;
A scattering preventing member that is fitted on the peripheral surface so as to cover the permanent magnet and restricts the permanent magnet from protruding in the radial direction;
A groove is formed in the rotor,
The anti-rotation member and the anti-scattering member each include an engaging portion that is engaged with the same groove and restricts displacement of the anti-rotation member and the anti-scattering member in the circumferential direction.
前記溝は1箇所に形成される、請求項1に記載のモータ。   The motor according to claim 1, wherein the groove is formed at one place. 前記回り止め部材は、互いに隣り合う前記永久磁石の間にそれぞれ位置決めされる複数の歯状部と、周方向に延在し、前記複数の歯状部を連結する環状部とを含む、請求項1または2に記載のモータ。   The rotation preventing member includes a plurality of tooth-like portions respectively positioned between the permanent magnets adjacent to each other, and an annular portion extending in a circumferential direction and connecting the plurality of tooth-like portions. The motor according to 1 or 2. 前記ロータは、モータの駆動時、正転および逆転を繰り返す、請求項1から3のいずれか1項に記載のモータ。   The motor according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotor repeats forward rotation and reverse rotation when the motor is driven. 請求項1から4のいずれか1項に記載のモータを備え、
前記モータから出力された回転運動を直線運動に変換し、その直線運動により内燃機関のバルブのリフト量を可変制御する、バルブリフト可変機構。
A motor according to any one of claims 1 to 4, comprising:
A variable valve lift mechanism that converts a rotary motion output from the motor into a linear motion, and variably controls a lift amount of a valve of the internal combustion engine by the linear motion.
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