JP2010060066A - Planetary differential type motion converting mechanism - Google Patents
Planetary differential type motion converting mechanism Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010060066A JP2010060066A JP2008227131A JP2008227131A JP2010060066A JP 2010060066 A JP2010060066 A JP 2010060066A JP 2008227131 A JP2008227131 A JP 2008227131A JP 2008227131 A JP2008227131 A JP 2008227131A JP 2010060066 A JP2010060066 A JP 2010060066A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- planetary
- shaft
- rotor
- sun
- pair
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、円筒状のロータと該ロータに内挿されるサンシャフトとの間に複数のプラネタリシャフトを介装し、これらの各部材に形成されて互いに螺合する螺子の作用を利用してロータの回転運動をサンシャフトの直線運動に変換する遊星差動式運動変換機構に関する。 According to the present invention, a plurality of planetary shafts are interposed between a cylindrical rotor and a sun shaft inserted into the rotor, and a rotor is formed by utilizing the action of screws formed on these members and screwed together. This is a planetary differential motion conversion mechanism that converts the rotational motion of the shaft into the linear motion of the sunshaft.
こうした遊星差動式運動変換機構としては、例えば特許文献1に記載のものが知られている。図9は、この運動変換機構を模式的に示す構成図である。同図9に示されるように、円筒状のロータ10には、サンシャフト20が内挿されており、これらロータ10とサンシャフト20との間には、複数のプラネタリシャフト30(図9では、その1つのみを示す)が介装されている。プラネタリシャフト30は、その両端部に設けられた一対のプラネタリギア32a,32b、及びこれらプラネタリギア32a,32bを連結する中間部35によって構成されている。これら一対のプラネタリギア32a,32bは、ロータ10の内周面に固定された一対のリングギア12a,12bとサンシャフト20の外周面に設けられた一対のサンギア22a,22bとにそれぞれ噛合されている。また、プラネタリシャフト30の中間部35の外周面に螺子31が設けられており、この螺子31は、ロータ10の内周面におけるリングギア12a,12bの間の部分に設けられた螺子11と、サンシャフト20の外周面におけるサンギア22a,22bの間の部分に設けられた螺子21との双方に螺合されている。なお、この運動変換機構にあっては、ロータ10の螺子11とプラネタリシャフト30の螺子31とのリード角が一致している一方、プラネタリシャフト30の螺子31とサンシャフト20の螺子21とのリード角は異なっている。
As such a planetary differential motion conversion mechanism, for example, the one described in Patent Document 1 is known. FIG. 9 is a configuration diagram schematically showing this motion conversion mechanism. As shown in FIG. 9, a
こうした構造により、ロータ10がサンシャフト20に対して相対的に回転すると、プラネタリシャフト30がロータ10の内周面とサンシャフト20の外周面とに沿って転動する。このようにプラネタリシャフト30が転動する際に、プラネタリシャフト30がロータ10に対してその軸方向に相対的に変位しないが、サンシャフト20はロータ10に対して螺子21と螺子31とのリード角差の分だけその軸方向に変位する。すなわち、こうした遊星差動式運動変換機構にあっては、ロータ10がサンシャフト20に対して相対的に回転すると、このロータ10の回転運動がサンシャフト20の直線運動に変換される。
ところで、上述のようにロータ10の回転運動がサンシャフト20の直線運動に変換される際に、プラネタリシャフト30において同プラネタリシャフト30を傾斜させるトルクが発生することがある。具体的には、例えばロータ10の回転によりサンシャフト20が図9の方向Rに駆動される場合に、プラネタリシャフト30の螺子31においてサンシャフト20の螺子21と噛合される部位に方向Fへの抵抗荷重f1が生じるとともに、プラネタリシャフト30の螺子31においてロータ10の螺子11と噛合される部位に方向Rへの駆動荷重f2が生じることがある。これら荷重f1,f2により、プラネタリシャフト30を左回りに傾斜させるトルクWが同プラネタリシャフト30に発生する。また、サンシャフト20が図9の方向Fに駆動される場合には、プラネタリシャフト30を右回りに傾斜させるトルクが発生することとなる。すなわち、ロータ10の回転運動がサンシャフト20の直線運動に変換される際に、プラネタリギア32a,32bの一方がサンシャフト20に近接するとともに他方がロータ10に近接するように同プラネタリシャフト30を傾斜させるトルクが発生することがある。
By the way, when the rotational motion of the
一方、この遊星差動式運動変換機構にあっては、リード角の異なる螺子と、この螺子を挟むように配設される一対のギアとによってロータ10及びサンシャフト20とプラネタリシャフト30とを噛合させているため、各部材を滑らかに運動させるためには、各部材の間にある程度のクリアランスを設けることが必要とされる。ここで、このように各部材の間にクリアランスを設けた場合に、上述したようにプラネタリシャフト30において同プラネタリシャフト30を傾斜させるトルクが発生すると、そのクリアランスの分だけロータ10とサンシャフト20との間でプラネタリシャフト30は、プラネタリギア32a,32bの一方がサンシャフト20に近接するとともに他方がロータ10に近接するように傾斜することとなる。
On the other hand, in this planetary differential motion conversion mechanism, the
このようにプラネタリシャフト30が傾斜すると、それらプラネタリギア32a,32bと、ロータ10の内周面に形成されたリングギア12a,12b、及びサンシャフトの外周面に形成されたサンギア22a,22bとが接触する部分ではこれらのギア同士が傾いた状態で接触し、片当たりするようになる。また、プラネタリシャフト30の螺子31と、ロータ10の螺子11及びサンシャフト20の螺子21との噛合部分においても同様に片当たりが生じ、これらの部分においてギアや螺子の偏磨耗や欠損が発生しやすくなり、遊星差動式運動変換機構の耐久性が低下するおそれがある。
When the
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、プラネタリシャフトが傾斜することに起因して同プラネタリシャフトに形成された螺子やギア、並びにこれらの螺子やギアと噛合する螺子やギアの歯面に偏磨耗や欠損が発生することを抑制することのできる遊星差動式運動変換機構を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the object thereof is to provide a screw and a gear formed on the planetary shaft due to the inclination of the planetary shaft, and a screw meshing with these screws and gear. Another object of the present invention is to provide a planetary differential motion conversion mechanism that can suppress the occurrence of uneven wear or loss on the tooth surface of the gear.
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、円筒状のロータと該ロータに内挿されるサンシャフトとの間に複数のプラネタリシャフトを介装し、前記プラネタリシャフトの両端部にそれぞれ設けられた一対のプラネタリギアを前記ロータの内周面に設けられた一対のリングギアと前記サンシャフトの外周面に設けられた一対のサンギアとの双方にそれぞれ噛合させるとともに、前記一対のプラネタリギアを連結する前記プラネタリシャフトの中間部の外周面に設けられた螺子を前記ロータの内周面に設けられた螺子と前記サンシャフトの外周面に設けられた螺子との双方に螺合させ、前記各部材に設けられた螺子のリード角の差を利用して前記ロータの回転運動を前記サンシャフトの直線運動に変換する遊星差動式運動変換機構において、前記一対のプラネタリギアの一方にはその軸方向に沿って貫通する軸受孔が形成されるとともに、前記中間部にはその軸方向に沿って延伸する軸部が形成され、前記中間部は前記軸部が前記プラネタリギアの軸受孔に挿通されることにより同プラネタリギアに連結され、前記軸部において前記軸受孔から貫出した部分に前記サンシャフト側から当接して同軸受孔が形成されたプラネタリギアが前記サンシャフトに近接するように変位することを規制する変位規制部材が同プラネタリギアの近傍に配設されることをその要旨とする。
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
According to the first aspect of the present invention, a plurality of planetary shafts are interposed between a cylindrical rotor and a sun shaft inserted into the rotor, and a pair of planetary gears respectively provided at both ends of the planetary shaft. Of the planetary shaft for engaging the pair of planetary gears with each of the pair of ring gears provided on the inner peripheral surface of the rotor and the pair of sun gears provided on the outer peripheral surface of the sun shaft. Screws provided on the outer peripheral surface of the intermediate portion are screwed into both the screws provided on the inner peripheral surface of the rotor and the screws provided on the outer peripheral surface of the sun shaft. In the planetary differential motion conversion mechanism that converts the rotational motion of the rotor into the linear motion of the sunshaft using the difference in lead angle between the pair of planetars A bearing hole penetrating along the axial direction is formed in one of the gears, and a shaft portion extending along the axial direction is formed in the intermediate portion, and the shaft portion is connected to the planetary shaft. A planetary gear that is connected to the planetary gear by being inserted into the bearing hole of the gear, and that is in contact with the sunshaft side at a portion of the shaft portion that protrudes from the bearing hole, forms the bearing hole. The gist is that a displacement restricting member that restricts displacement so as to be close to the shaft is disposed in the vicinity of the planetary gear.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の遊星差動式運動変換機構において、前記サンシャフトには、同サンシャフトの軸方向の一方に向かう荷重が常に作用し、前記一対のプラネタリギアのうち前記荷重の作用方向とは反対側に位置するプラネタリギアに前記軸受孔が形成されることをその要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the planetary differential motion converting mechanism according to the first aspect, a load directed to one of the sun shafts in the axial direction always acts on the sun shaft, and the pair of planetary The gist is that the bearing hole is formed in a planetary gear located on the opposite side of the gear from the direction of the load.
請求項3に記載の発明は、円筒状のロータと該ロータに内挿されるサンシャフトとの間に複数のプラネタリシャフトを介装し、前記プラネタリシャフトの両端部にそれぞれ設けられた一対のプラネタリギアを前記ロータの内周面に設けられた一対のリングギアと前記サンシャフトの外周面に設けられた一対のサンギアとの双方にそれぞれ噛合させるとともに、前記一対のプラネタリギアを連結する前記プラネタリシャフトの中間部の外周面に設けられた螺子を前記ロータの内周面に設けられた螺子と前記サンシャフトの外周面に設けられた螺子との双方に螺合させ、前記各部材に設けられた螺子のリード角の差を利用して前記ロータの回転運動を前記サンシャフトの直線運動に変換する遊星差動式運動変換機構において、前記一対のプラネタリギアの一方にはその軸方向に沿って貫通する軸受孔が形成されるとともに、前記中間部にはその軸方向に沿って延伸する軸部が形成され、前記中間部は前記軸部が前記プラネタリギアの軸受孔に挿通されることにより同プラネタリギアに連結され、前記軸部において前記軸受孔から貫出した部分に前記ロータ側から当接して同軸受孔が形成されたプラネタリギアが同ロータに近接するように変位することを規制する変位規制部材が同プラネタリギアの近傍に配設されることをその要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, a plurality of planetary shafts are interposed between a cylindrical rotor and a sun shaft inserted into the rotor, and a pair of planetary gears respectively provided at both ends of the planetary shaft. Of the planetary shaft for engaging the pair of planetary gears with each of the pair of ring gears provided on the inner peripheral surface of the rotor and the pair of sun gears provided on the outer peripheral surface of the sun shaft. Screws provided on the outer peripheral surface of the intermediate portion are screwed into both the screws provided on the inner peripheral surface of the rotor and the screws provided on the outer peripheral surface of the sun shaft. In the planetary differential motion conversion mechanism that converts the rotational motion of the rotor into the linear motion of the sunshaft using the difference in lead angle between the pair of planetars A bearing hole penetrating along the axial direction is formed in one of the gears, and a shaft portion extending along the axial direction is formed in the intermediate portion, and the shaft portion is connected to the planetary shaft. A planetary gear that is connected to the planetary gear by being inserted into the bearing hole of the gear, and that is in contact with the shaft portion protruding from the bearing hole from the rotor side to form the bearing hole is connected to the rotor. The gist is that a displacement restricting member that restricts displacement so as to be close to each other is disposed in the vicinity of the planetary gear.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の遊星差動式運動変換機構において、前記サンシャフトには、同サンシャフトの軸方向の一方に向かう荷重が常に作用し、前記一対のプラネタリギアのうち前記荷重の作用方向側に位置するプラネタリギアに前記軸受孔が形成されることをその要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the planetary differential motion conversion mechanism according to the third aspect, a load directed to one of the sun shafts in the axial direction always acts on the sun shaft, and the pair of planetary The gist is that the bearing hole is formed in a planetary gear located on the load acting direction side of the gear.
プラネタリシャフトの両端部に一対のプラネタリギアが設けられている場合、サンシャフト、プラネタリシャフト、ロータを一体に組み付ける際に各部材の螺子及びギアが干渉してその組み付けが困難になり、遊星差動式運動変換機構の組み付け性の悪化を招くこととなる。そこで、請求項1及び請求項3に記載されるように、一対のプラネタリギアの一方に軸受孔を形成し、中間部に形成された軸部をこの軸受孔に挿通することによりそのプラネタリギアと中間部とを連結する構成を採用することができる。このように一対のプラネタリギアの一方を中間部から脱着可能にすることにより、遊星差動式運動変換機構の組み付け性の悪化を抑制することができる。 When a pair of planetary gears are provided at both ends of the planetary shaft, the screws and gears of each member interfere when the sun shaft, planetary shaft, and rotor are assembled together, making it difficult to install the planetary differential. This will cause deterioration of the assembly of the motion conversion mechanism. Therefore, as described in claim 1 and claim 3, a bearing hole is formed in one of the pair of planetary gears, and the planetary gear and the planetary gear are inserted by inserting the shaft portion formed in the intermediate portion into the bearing hole. The structure which connects an intermediate part can be employ | adopted. Thus, by making one of the pair of planetary gears detachable from the intermediate portion, it is possible to suppress the deterioration of the assembling property of the planetary differential motion conversion mechanism.
また、請求項1に記載の構成では、その軸部において軸受孔から貫出した部分にサンシャフト側から当接する変位規制部材により同軸受孔が形成されたプラネタリギアがサンシャフトに近接するように変位することを規制するようにしている。そのため、ロータの回転運動がサンシャフトの直線運動に変換される際に、それら一対のプラネタリギアのうち軸受孔が形成された一方がサンシャフトに近接するとともに他方がロータに近接するように同プラネタリシャフトを傾斜させようとするトルクが同プラネタリシャフトに対して作用した場合であっても、その変位規制部材により軸受孔が形成されたプラネタリギアがサンシャフト側に変位することが規制され、そのトルクによりプラネタリシャフトが傾斜することが抑制される。したがって、上記構成によれば、プラネタリシャフトが傾斜することに起因して同プラネタリシャフトに形成された螺子やギア、並びにこれらの螺子やギアと噛合する螺子やギアの歯面に偏磨耗や欠損が発生することを抑制することができるようになる。 According to the first aspect of the present invention, the planetary gear in which the bearing hole is formed by the displacement regulating member that abuts from the sun shaft side at the portion that protrudes from the bearing hole in the shaft portion so as to be close to the sun shaft. The displacement is regulated. Therefore, when the rotational motion of the rotor is converted into the linear motion of the sunshaft, the planetary gear so that one of the pair of planetary gears in which the bearing hole is formed is close to the sunshaft and the other is close to the rotor. Even if the torque to incline the reshaft acts on the planetary shaft, the displacement restricting member restricts the planetary gear having the bearing hole formed from being displaced toward the sunshaft, and the torque. This suppresses the inclination of the planetary shaft. Therefore, according to the above configuration, there is uneven wear or chipping on the screw or gear formed on the planetary shaft due to the inclination of the planetary shaft, and on the tooth surface of the screw or gear meshing with the screw or gear. Generation | occurrence | production can be suppressed now.
請求項3に記載の構成では、その軸部において軸受孔から貫出した部分にロータ側から当接する変位規制部材により同軸受孔が形成されたプラネタリギアが同ロータに近接するように変位することを規制するようにしている。そのため、ロータの回転運動がサンシャフトの直線運動に変換される際に、それら一対のプラネタリギアのうち軸受孔が形成された一方がロータに近接するとともに他方がサンシャフトに近接するように同プラネタリシャフトを傾斜させようとするトルクが同プラネタリシャフトに対して作用した場合であっても、その変位規制部材により軸受孔が形成されたプラネタリギアがロータ側に変位することが規制され、そのトルクによりプラネタリシャフトが傾斜することが抑制される。したがって、上記構成によれば、プラネタリシャフトが傾斜することに起因して同プラネタリシャフトに形成された螺子やギア、並びにこれらの螺子やギアと噛合する螺子やギアの歯面に偏磨耗や欠損が発生することを抑制することができるようになる。 In the configuration according to claim 3, the planetary gear in which the bearing hole is formed by the displacement regulating member that abuts from the rotor side in the portion that protrudes from the bearing hole in the shaft portion is displaced so as to be close to the rotor. To regulate. Therefore, when the rotational motion of the rotor is converted into the linear motion of the sunshaft, the planetary gear so that one of the pair of planetary gears in which the bearing hole is formed is close to the rotor and the other is close to the sunshaft. Even when a torque for tilting the reshaft acts on the planetary shaft, the displacement restricting member restricts the planetary gear having the bearing hole formed therein from being displaced toward the rotor, and the torque Inclination of the planetary shaft is suppressed. Therefore, according to the above configuration, there is uneven wear or chipping on the screw or gear formed on the planetary shaft due to the inclination of the planetary shaft, and on the tooth surface of the screw or gear meshing with the screw or gear. Generation | occurrence | production can be suppressed now.
ここで、サンシャフトにおいて同サンシャフトの軸方向の一方に向かう荷重が常に作用する場合には、一対のプラネタリギアのうちその荷重の作用方向とは反対側に位置する一方がサンシャフトに近接するとともに他方がロータに近接するように同プラネタリシャフトを傾斜させようとするトルクが同プラネタリシャフトに対して常に作用する。したがってこの場合、プラネタリシャフトが傾斜することに起因して上述したような螺子やギアの偏摩耗や欠損がより顕著なものとなる。 Here, when a load directed to one of the sun shafts in the sun shaft always acts on the sun shaft, one of the pair of planetary gears located on the opposite side to the acting direction of the load is close to the sun shaft. At the same time, a torque for tilting the planetary shaft so that the other is close to the rotor always acts on the planetary shaft. Therefore, in this case, the uneven wear and loss of the screws and gears described above due to the inclination of the planetary shaft become more prominent.
この点、請求項2に記載の構成によれば、一対のプラネタリギアのうちサンシャフトに作用する荷重の作用方向とは反対側に位置する一方がサンシャフトに近接するように変位することを規制する変位規制部材を備えるため、一対のプラネタリギアのうちその荷重の作用方向とは反対側に位置する一方がサンシャフトに近接するとともに他方がロータに近接するように同プラネタリシャフトを傾斜させるトルクが常に発生する場合であっても、そのトルクによるプラネタリシャフトの傾斜が抑制される。その結果、プラネタリシャフトが傾斜することに起因して同プラネタリシャフトに形成された螺子やギア、並びにこれらの螺子やギアと噛合する螺子やギアの歯面に偏磨耗や欠損が発生することを好適に抑制することができるようになる。
In this regard, according to the configuration of
また、請求項4に記載の構成によれば、一対のプラネタリギアのうちサンシャフトに作用する荷重の作用方向側に位置する一方がロータに近接するように変位することを規制する変位規制部材を備えるため、一対のプラネタリギアのうちその荷重の作用方向側に位置する一方がロータに近接するとともに他方がサンシャフトに近接するように同プラネタリシャフトを傾斜させるトルクが常に発生する場合であっても、そのトルクによるプラネタリシャフトの傾斜が抑制される。その結果、プラネタリシャフトが傾斜することに起因して同プラネタリシャフトに形成された螺子やギア、並びにこれらの螺子やギアと噛合する螺子やギアの歯面に偏磨耗や欠損が発生することを好適に抑制することができるようになる。 Moreover, according to the structure of Claim 4, the displacement control member which controls that the one located in the action direction side of the load which acts on a sun shaft among a pair of planetary gears adjoins to a rotor is displaced. Even if a torque that always inclines the planetary shaft is generated so that one of the pair of planetary gears located on the load acting direction side is close to the rotor and the other is close to the sun shaft. The inclination of the planetary shaft due to the torque is suppressed. As a result, it is preferable that uneven wear or chipping occurs on the screw or gear formed on the planetary shaft due to the inclination of the planetary shaft, and on the tooth surface of the screw or gear meshing with the screw or gear. Can be suppressed.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の遊星差動式運動変換機構において、前記ロータに固定されて前記軸受孔が形成されたプラネタリギアがその軸方向に変位することを抑制する軸方向変位規制部材を備え、前記変位規制部材は、前記軸方向変位規制部材と一体に形成されてなることをその要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the planetary differential motion conversion mechanism according to any one of the first to fourth aspects, the planetary gear fixed to the rotor and having the bearing hole formed therein is an axial direction thereof. An axial displacement restricting member that suppresses displacement is provided, and the displacement restricting member is formed integrally with the axial displacement restricting member.
請求項1〜4に記載の構成のように一対のプラネタリギアの一方を中間部から脱着可能にしている場合、請求項5に記載されるように、軸受孔が形成されたプラネタリギア、すなわち一対のプラネタリギアのうち中間部から脱着可能な一方がその軸方向に変位することを抑制する軸方向変位規制部材を備える、といった構成を採用することにより、この運動変換機構の駆動時に、そのプラネタリギアが中間部から脱着することを抑制することができるようになる。 When one of the pair of planetary gears is detachable from the intermediate portion as in the configuration described in claims 1 to 4, the planetary gear in which a bearing hole is formed as described in claim 5, that is, a pair By adopting a configuration in which one of the planetary gears that can be detached from the intermediate portion is provided with an axial displacement restricting member that suppresses displacement in the axial direction, the planetary gear is driven when the motion conversion mechanism is driven. Can be prevented from being detached from the intermediate portion.
また、同構成によれば、変位規制部材が軸方向変位規制部材と一体に形成されるため、例えば変位規制部材を軸方向変位規制部材とは別の部材として設けた場合と比較して、遊星差動式運動変換機構の部材点数の増加を抑制することができる。 Further, according to this configuration, since the displacement restricting member is formed integrally with the axial displacement restricting member, for example, compared to the case where the displacement restricting member is provided as a member different from the axial displacement restricting member, the planetary An increase in the number of members of the differential motion conversion mechanism can be suppressed.
請求項6に記載の発明は、円筒状のロータと該ロータに内挿されるサンシャフトとの間に複数のプラネタリシャフトを介装し、前記プラネタリシャフトの両端部にそれぞれ設けられた一対のプラネタリギアを前記ロータの内周面に設けられた一対のリングギアと前記サンシャフトの外周面に設けられた一対のサンギアとの双方にそれぞれ噛合させるとともに、前記一対のプラネタリギアを連結する前記プラネタリシャフトの中間部の外周面に設けられた螺子を前記ロータの内周面に設けられた螺子と前記サンシャフトの外周面に設けられた螺子との双方に螺合させ、前記各部材に設けられた螺子のリード角の差を利用して前記ロータの回転運動を前記サンシャフトの直線運動に変換する遊星差動式運動変換機構において、前記プラネタリギアは磁性材料により形成され、磁力により該プラネタリギアを前記サンシャフト側に付勢して同プラネタリギアが前記ロータに近接するように変位することを抑制する磁石が同プラネタリギアの近傍に配設されることをその要旨とする。 According to a sixth aspect of the present invention, a plurality of planetary shafts are interposed between a cylindrical rotor and a sun shaft inserted into the rotor, and a pair of planetary gears respectively provided at both ends of the planetary shaft. Of the planetary shaft for engaging the pair of planetary gears with each of the pair of ring gears provided on the inner peripheral surface of the rotor and the pair of sun gears provided on the outer peripheral surface of the sun shaft. Screws provided on the outer peripheral surface of the intermediate portion are screwed into both the screws provided on the inner peripheral surface of the rotor and the screws provided on the outer peripheral surface of the sun shaft. In the planetary differential motion conversion mechanism that converts the rotational motion of the rotor into the linear motion of the sun shaft using the difference in the lead angle of the planetary gear, the planetary gear A magnet that is made of a magnetic material and urges the planetary gear toward the sunshaft side by magnetic force to suppress displacement of the planetary gear so as to be close to the rotor is disposed in the vicinity of the planetary gear. This is the gist.
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の遊星差動式運動変換機構において、前記サンシャフトには、同サンシャフトの軸方向の一方に向かう荷重が常に作用し、前記磁石は、前記一対のプラネタリギアのうち前記荷重の作用方向側に位置する一方を前記サンシャフト側に付勢して同プラネタリギアが前記ロータに近接するように変位することを抑制することをその要旨とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the planetary differential motion conversion mechanism according to the sixth aspect, a load directed in one axial direction of the sun shaft always acts on the sun shaft, and the magnet The gist of the invention is to urge one of the pair of planetary gears located on the load acting direction side toward the sunshaft side to suppress displacement of the planetary gear so as to be close to the rotor. .
請求項8に記載の発明は、円筒状のロータと該ロータに内挿されるサンシャフトとの間に複数のプラネタリシャフトを介装し、前記プラネタリシャフトの両端部にそれぞれ設けられた一対のプラネタリギアを前記ロータの内周面に設けられた一対のリングギアと前記サンシャフトの外周面に設けられた一対のサンギアとの双方にそれぞれ噛合させるとともに、前記一対のプラネタリギアを連結する前記プラネタリシャフトの中間部の外周面に設けられた螺子を前記ロータの内周面に設けられた螺子と前記サンシャフトの外周面に設けられた螺子との双方に螺合させ、前記各部材に設けられた螺子のリード角の差を利用して前記ロータの回転運動を前記サンシャフトの直線運動に変換する遊星差動式運動変換機構において、前記プラネタリギアは磁性材料により形成され、磁力により該プラネタリギアを前記ロータ側に付勢して同プラネタリギアが前記サンシャフトに近接するように変位することを抑制する磁石が同プラネタリギアの近傍に配設されることをその要旨とする。 According to an eighth aspect of the present invention, a plurality of planetary shafts are interposed between a cylindrical rotor and a sun shaft inserted into the rotor, and a pair of planetary gears provided respectively at both ends of the planetary shaft. Of the planetary shaft for engaging the pair of planetary gears with each of the pair of ring gears provided on the inner peripheral surface of the rotor and the pair of sun gears provided on the outer peripheral surface of the sun shaft. Screws provided on the outer peripheral surface of the intermediate portion are screwed into both the screws provided on the inner peripheral surface of the rotor and the screws provided on the outer peripheral surface of the sun shaft. In the planetary differential motion conversion mechanism that converts the rotational motion of the rotor into the linear motion of the sun shaft using the difference in the lead angle of the planetary gear, the planetary gear A magnet that is made of a magnetic material and urges the planetary gear toward the rotor side by magnetic force to prevent the planetary gear from being displaced so as to be close to the sun shaft is disposed in the vicinity of the planetary gear. This is the gist.
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の遊星差動式運動変換機構において、前記サンシャフトには、同サンシャフトの軸方向の一方に向かう荷重が常に作用し、前記磁石は、前記一対のプラネタリギアのうち前記荷重の作用方向とは反対側に位置する一方を前記ロータ側に付勢して同プラネタリギアが前記サンシャフトに近接するように変位することを抑制することをその要旨とする。 A ninth aspect of the present invention is the planetary differential motion conversion mechanism according to the eighth aspect of the present invention, wherein the sun shaft is always subjected to a load directed in one axial direction of the sun shaft, and the magnet is One of the pair of planetary gears, which is located on the opposite side of the direction of the load application, is urged toward the rotor side to suppress displacement of the planetary gear so as to be close to the sun shaft. The gist.
請求項6に記載の構成では、磁性材料からなるプラネタリギアを同プラネタリギア近傍に配設された磁石の磁力によりサンシャフト側に付勢して同プラネタリギアがロータに近接するように変位することを抑制するようにしている。そのため、ロータの回転運動がサンシャフトの直線運動に変換される際に、一対のプラネタリギアのうち磁石近傍に位置する一方がロータに近接するとともに他方がサンシャフトに近接するように同プラネタリシャフトを傾斜させようとするトルクが同プラネタリシャフトに対して作用した場合であっても、磁石の磁力により磁石近傍に位置するプラネタリギアがロータに近接するように変位することが抑制されるため、そのトルクによりプラネタリシャフトが傾斜することが抑制される。したがって、上記構成によれば、プラネタリシャフトが傾斜することに起因して同プラネタリシャフトに形成された螺子やギア、並びにこれらの螺子やギアと噛合する螺子やギアの歯面に偏磨耗や欠損が発生することを抑制することができるようになる。 In the configuration according to claim 6, the planetary gear made of a magnetic material is urged toward the sun shaft by the magnetic force of the magnet disposed in the vicinity of the planetary gear, and the planetary gear is displaced so as to be close to the rotor. I try to suppress it. Therefore, when the rotational motion of the rotor is converted into the linear motion of the sunshaft, the planetary shaft is placed so that one of the pair of planetary gears located near the magnet is close to the rotor and the other is close to the sunshaft. Even when the torque to be tilted acts on the planetary shaft, the planetary gear located near the magnet is prevented from being displaced so as to be close to the rotor by the magnetic force of the magnet. This suppresses the inclination of the planetary shaft. Therefore, according to the above configuration, there is uneven wear or chipping on the screw or gear formed on the planetary shaft due to the inclination of the planetary shaft, and on the tooth surface of the screw or gear meshing with the screw or gear. Generation | occurrence | production can be suppressed now.
請求項8に記載の構成では、磁性材料からなるプラネタリギアを同プラネタリギア近傍に配設された磁石の磁力によりロータ側に付勢して同プラネタリギアがサンシャフトに近接するように変位することを抑制するようにしている。そのため、ロータの回転運動がサンシャフトの直線運動に変換される際に、一対のプラネタリギアのうち磁石近傍に位置する一方がサンシャフトに近接するとともに他方がロータに近接するように同プラネタリシャフトを傾斜させようとするトルクが同プラネタリシャフトに対して作用した場合であっても、磁石の磁力により磁石近傍に位置するプラネタリギアがサンシャフトに近接するように変位することが抑制されるため、そのトルクによりプラネタリシャフトが傾斜することが抑制される。したがって、上記構成によれば、プラネタリシャフトが傾斜することに起因して同プラネタリシャフトに形成された螺子やギア、並びにこれらの螺子やギアと噛合する螺子やギアの歯面に偏磨耗や欠損が発生することを抑制することができるようになる。
In the configuration according to
ここで、サンシャフトにおいて同サンシャフトの軸方向の一方に向かう荷重が常に作用する場合には、一対のプラネタリギアのうちその荷重の作用方向側に位置する一方がロータに近接するとともに他方がサンシャフトに近接するように同プラネタリシャフトを傾斜させようとするトルクが同プラネタリシャフトに対して常に作用する。したがってこの場合、プラネタリシャフトが傾斜することに起因して上述したような螺子やギアの偏摩耗や欠損がより顕著なものとなる。 Here, when a load directed toward one of the sunshafts in the sunshaft always acts on the sunshaft, one of the pair of planetary gears located on the acting direction of the load is close to the rotor and the other is the sunshaft. A torque for tilting the planetary shaft so as to be close to the shaft always acts on the planetary shaft. Therefore, in this case, the uneven wear and loss of the screws and gears described above due to the inclination of the planetary shaft become more prominent.
この点、請求項7に記載の構成によれば、一対のプラネタリギアのうち荷重の作用方向側に位置する一方を磁力によりサンシャフト側に付勢して同プラネタリギアがロータに近接するように変位することを抑制する磁石を備えるため、一対のプラネタリギアのうちその荷重の作用方向側に位置する一方がロータに近接するとともに他方がサンシャフトに近接するように同プラネタリシャフトを傾斜させるトルクが常に発生する場合であっても、そのトルクによるプラネタリシャフトの傾斜が抑制される。その結果、プラネタリシャフトが傾斜することに起因して同プラネタリシャフトに形成された螺子やギア、並びにこれらの螺子やギアと噛合する螺子やギアの歯面に偏磨耗や欠損が発生することを好適に抑制することができるようになる。 In this regard, according to the configuration described in claim 7, one of the pair of planetary gears that is located on the load acting direction side is urged toward the sun shaft by a magnetic force so that the planetary gear is close to the rotor. Since a magnet that suppresses displacement is provided, a torque that tilts the planetary shaft so that one of the pair of planetary gears located on the load acting direction side is close to the rotor and the other is close to the sun shaft. Even if it always occurs, the inclination of the planetary shaft due to the torque is suppressed. As a result, it is preferable that uneven wear or chipping occurs on the screw or gear formed on the planetary shaft due to the inclination of the planetary shaft, and on the tooth surface of the screw or gear meshing with the screw or gear. Can be suppressed.
また、請求項9に記載の構成によれば、一対のプラネタリギアのうち荷重の作用方向とは反対側に位置する一方を磁力によりロータ側に付勢して同プラネタリギアがサンシャフトに近接するように変位することを抑制する磁石を備えるため、一対のプラネタリギアのうちその荷重の作用方向側に位置する一方がロータに近接するとともに他方がサンシャフトに近接するように同プラネタリシャフトを傾斜させるトルクが常に発生する場合であっても、そのトルクによるプラネタリシャフトの傾斜が抑制される。その結果、プラネタリシャフトが傾斜することに起因して同プラネタリシャフトに形成された螺子やギア、並びにこれらの螺子やギアと噛合する螺子やギアの歯面に偏磨耗や欠損が発生することを好適に抑制することができるようになる。 According to the ninth aspect of the present invention, one of the pair of planetary gears, which is located on the opposite side of the direction of load application, is urged toward the rotor side by magnetic force so that the planetary gear is close to the sun shaft. The planetary shaft is tilted so that one of the pair of planetary gears located on the direction in which the load is applied is close to the rotor and the other is close to the sun shaft. Even when torque is always generated, the inclination of the planetary shaft due to the torque is suppressed. As a result, it is preferable that uneven wear or chipping occurs on the screw or gear formed on the planetary shaft due to the inclination of the planetary shaft, and on the tooth surface of the screw or gear meshing with the screw or gear. Can be suppressed.
(第1の実施形態)
以下、本発明を内燃機関の機関バルブの最大リフト量及び開弁期間を変更する可変動弁機構を駆動するアクチュエータに搭載される遊星差動式運動変換機構に適用した第1の実施形態について図1〜図5を参照して説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment in which the present invention is applied to a planetary differential motion conversion mechanism mounted on an actuator that drives a variable valve mechanism that changes the maximum lift amount and valve opening period of an engine valve of an internal combustion engine. 1 to 5 will be described.
図1は、本実施形態にかかる遊星差動式運動変換機構の内部構成を示す部分断面図である。同図1に示されるように、本実施形態の遊星差動式運動変換機構100は、円筒状のロータ10にサンシャフト20を内挿するとともに、サンシャフト20とロータ10との間に複数のプラネタリシャフト30を介装させることにより構成されている。なお、遊星差動式運動変換機構100にあっては、サンシャフト20を取り囲むように9本のプラネタリシャフト30を等角度間隔で配設しているが、図1ではそのうちの2本のみを図示している。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing the internal configuration of the planetary differential motion conversion mechanism according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the planetary differential
以下、遊星差動式運動変換機構100の内部構造を更に詳しく説明する。図1に示されるようにロータ10の内周面には、その中央部分にフロント側(図中の右側)からリア側(図中の左側)に向かって左回りに進行する5条の左螺子からなる螺子11が形成されている。更にロータ10の内周面には、この螺子11を挟むようにフロント側リングギア12aとリア側リングギア12bとが固定されている。各リングギア12a,12bは、その歯すじがロータ10の中心軸Cの延伸方向に沿って延びる平歯ギアである。
Hereinafter, the internal structure of the planetary differential
一方、このロータ10に内挿されたサンシャフト20の外周面には、ロータ10に形成された螺子11に対向する位置にフロント側からリア側に向かって右回りに進行する4条の右螺子からなる螺子21が形成されている。また更にサンシャフト20の外周面には、この螺子21を挟むようにフロント側サンギア22aとリア側サンギア22bとが形成されている。各サンギア22a,22bは、その歯すじがサンシャフト20の中心軸Cの延伸方向に沿って延びる平歯ギアである。
On the other hand, on the outer peripheral surface of the
そして、これらロータ10とサンシャフト20との間に介装された各プラネタリシャフト30には、そのフロント側端部にフロント側プラネタリギア32aが、リア側端部にリア側プラネタリギア32bがそれぞれ形成されている。これらの各プラネタリギア32a,32bは、その歯すじがプラネタリシャフト30の中心軸延伸方向に沿って延びる平歯ギアである。そして、フロント側プラネタリギア32aはロータ10に形成されたフロント側リングギア12aとサンシャフト20に形成されたフロント側サンギア22aとの双方に噛合しており、リア側プラネタリギア32bはロータ10に形成されたリア側リングギア12bとサンシャフト20に形成されたリア側サンギア22bとの双方に噛合している。
Each
また、各プラネタリギア32a,32bを連結するプラネタリシャフト30の中間部35の外周面には、ロータ10の内周面に形成された螺子11とサンシャフト20の外周面に形成された螺子21との双方に螺合する螺子31が形成されている。この螺子31はフロント側からリア側に向かって左回りに進行する1条の左螺子である。
Further, on the outer peripheral surface of the
このようにプラネタリシャフト30の両端部に一対のプラネタリギア32a、32bが設けられている場合、サンシャフト20、プラネタリシャフト30、ロータ10を一体に組み付ける際に各部材の螺子及びギアが干渉してその組み付けが困難になり、遊星差動式運動変換機構100の組み付け性の悪化を招くこととなる。
Thus, when a pair of
そこで、本実施形態にかかるプラネタリシャフト30にあっては、リア側プラネタリギア32bが同プラネタリシャフト30の中間部35から脱着可能に形成されている。具体的には、プラネタリシャフト30は、中間部35及びフロント側プラネタリギア32aが一体に形成された本体部と、リア側プラネタリギア32bとによって構成されている。リア側プラネタリギア32bには、その軸方向に沿って貫通する軸受孔34が形成されており、これに対して中間部35にはその軸方向に沿って延伸する軸部33が形成されている。中間部35は、軸部33が軸受孔34に挿通されることにより、リア側プラネタリギア32bに連結されている。こうした構成を採用することにより、遊星差動式運動変換機構100の組み付け性の悪化を抑制することができる。なお、遊星差動式運動変換機構100の組み立て方法については、後に図3〜図5を参照して説明する。
Therefore, in the
また、本実施形態の遊星差動式運動変換機構100にあっては、図1の左側に示されるようにロータ10のリア側の端部にはこれを閉塞する蓋体40が嵌合されており、この蓋体40により、リア側プラネタリギア32bがそのリア側の軸方向に変位して中間部35から脱落することが抑制されている。
Further, in the planetary differential
このように構成された遊星差動式運動変換機構100にあっては、ロータ10、サンシャフト20及びプラネタリシャフト30のそれぞれが各部材に形成された螺子及びギアを介して互いに噛合している。そのため、ロータ10をサンシャフト20に対して相対回動させることにより、ロータ10の回転力がこれらの螺子及びギアを介してプラネタリシャフト30に伝達され、プラネタリシャフト30がロータ10の内周面とサンシャフト20の外周面とに沿って転動するようになる。
In the planetary differential
ここで、ロータ10の螺子11とプラネタリシャフト30の螺子31にあっては、そのピッチ円径の比と螺子条数の比とがどちらも「5:1」に設定されている。これにより、ロータ10の螺子11とプラネタリシャフト30の螺子31にあっては、そのリード角がともに等しくなっている。そのため、プラネタリシャフト30がロータ10の内周面に沿って転動するとき、ロータ10とプラネタリシャフト30との間では軸方向の相対的な変位は生じない。
Here, in the
一方、プラネタリシャフト30の螺子31とサンシャフト20の螺子21にあっては、ピッチ円径の比と螺子条数の比とが異なっている。具体的にはピッチ円径の比が「1:3」に設定されているのに対して、上述したようにプラネタリシャフト30の螺子31の螺子条数が1条であり、サンシャフト20の螺子21の螺子条数は4条であるため、螺子条数の比は「1:4」に設定されている。これにより、サンシャフト20の螺子21とプラネタリシャフト30の螺子31にあっては、そのリード角が異なっている。そのため、プラネタリシャフト30が、サンシャフト20の外周面に沿って転動するときにはこのリード角の差の分だけサンシャフト20とプラネタリシャフト30とが軸方向にずれて、その相対的な位置が変化するようになる。
On the other hand, in the
要するに遊星差動式運動変換機構100にあっては、ロータ10をサンシャフト20に対して相対回動させることにより、プラネタリシャフト30がロータ10の内周面とサンシャフト20の外周面とに沿って転動し、サンシャフト20が上記リード角の差の分だけ軸方向に変位する。そのため、遊星差動式運動変換機構100を通じてロータ10に入力される回転運動をサンシャフト20の直線運動に変換して出力することができる。
In short, in the planetary differential
この遊星差動式運動変換機構100は、内燃機関の吸気バルブの最大リフト量及び開弁期間を変更するバルブ特性変更機構の制御軸を駆動するアクチュエータに搭載される。具体的には、ロータ10の外周面上に永久磁石が取り付けられ、同ロータ10が電動モータのロータとして機能するように構成される。そして、図1の右側に示されるサンシャフト20の先端部24がバルブ特性変更機構の制御軸に連結される。なお、バルブ特性変更機構は、制御軸の軸方向の変位に伴って機関バルブの最大リフト量及び開弁期間を変更するものである。
The planetary differential
図1の右側に示されるようにサンシャフト20の外周面にはストレートスプライン23が形成されている。このストレートスプライン23は、遊星差動式運動変換機構100がバルブ特性変更機構のアクチュエータとして内燃機関に固定された際に、内燃機関のケーシングの開口部分に形成されているストレートスプラインに噛み合わされる。これにより、サンシャフト20はストレートスプライン23の作用によって軸方向の移動は許されるが、回転は規制されるようになる。
As shown on the right side of FIG. 1, a
このように本実施形態の遊星差動式運動変換機構100をバルブ特性変更機構のアクチュエータに適用して内燃機関に取り付けることにより、同遊星差動式運動変換機構100を通じてモータの回転運動を制御軸の軸方向の直線運動に変換し、制御軸の軸方向位置を調節することができるようになる。すなわち、モータの回転量を制御することによりバルブ特性変更機構を制御して吸気バルブの最大リフト量及び開弁期間を任意に変更することができるようになる。
Thus, by applying the planetary differential
ところで、機関バルブの最大リフト量及び開弁期間を変更する内燃機関のバルブ特性変更機構の制御軸には、バルブスプリングの反力によって機関バルブの最大リフト量及び開弁期間を小さくする方向(本実施形態では図1に示される方向F)に制御軸を変位させる荷重が常に作用する。そのため、制御軸と連結されるサンシャフト20には一方向の荷重Gが常に作用することになる。
By the way, the control shaft of the valve characteristic changing mechanism of the internal combustion engine that changes the maximum lift amount and the valve opening period of the engine valve is designed to reduce the maximum lift amount and the valve opening period of the engine valve by the reaction force of the valve spring (this In the embodiment, a load for displacing the control shaft always acts in the direction F) shown in FIG. Therefore, a load G in one direction always acts on the
これにより、プラネタリシャフト30の螺子31においてサンシャフト20の螺子21と噛合される部位に方向Fへの荷重f1が生じるとともに、プラネタリシャフト30の螺子31においてロータ10の螺子11と噛合される部位に方向Rへの荷重f2が生じることがある。これら荷重f1,f2により、プラネタリシャフト30を左回りに傾斜させるトルク、すなわちプラネタリシャフト30のリア側プラネタリギア32bがサンシャフト20に近接するとともにフロント側プラネタリギア32aがロータ10に近接するように同プラネタリシャフト30を傾斜させるトルクWが常に発生する。
As a result, a load f1 in the direction F is generated at the site where the
一方、上述したように遊星差動式運動変換機構100にあっては、リード角の異なる螺子と、この螺子を挟むように配設される一対のギアとによってロータ10及びサンシャフト20とプラネタリシャフト30とを噛合させているため、各部材を滑らかに運動させるためには、各部材の間にある程度のクリアランスを設けることが必要とされる。ここで、このように各部材の間にクリアランスを設けた場合に、上述したようにプラネタリシャフト30において同プラネタリシャフト30を傾斜させるトルクWが発生すると、そのクリアランスの分だけロータ10とサンシャフト20との間でプラネタリシャフト30は、プラネタリシャフト30のリア側プラネタリギア32bがサンシャフト20に近接するとともにフロント側プラネタリギア32aがロータ10に近接するように傾斜することとなる。
On the other hand, in the planetary differential
こうしてプラネタリシャフト30が傾斜すると、プラネタリシャフト30のプラネタリギア32a,32bと、ロータ10の内周面に形成されたリングギア12a,12b、及びサンシャフトの外周面に形成されたサンギア22a,22bとが接触する部分ではこれらのギア同士が傾いた状態で接触し、片当たりするようになる。また、プラネタリシャフト30の螺子31と、ロータ10の螺子11及びサンシャフト20の螺子21との噛合部分においても同様に片当たりが生じ、これらの部分においてギアや螺子の偏磨耗や欠損が発生しやすくなり、遊星差動式運動変換機構の耐久性が低下するおそれがある。
When the
そこで、本実施形態では、上述したようにプラネタリシャフト30が傾斜することに起因する螺子及びギアの偏摩耗や欠損を抑制する構成を採用するようにしている。以下、この構成について図2を併せ参照して説明する。なお、図2は、図1の2−2線に沿った断面構造を示す断面図である。
Therefore, in the present embodiment, as described above, a configuration that suppresses uneven wear and loss of screws and gears caused by the inclination of the
図1及び図2に示されるように、蓋体40のプラネタリシャフト30側の底面には、円環状の溝41が形成されており、この溝41の中央部には、プラネタリシャフト30側に突出する円台状の変位規制部40aが蓋体40と一体に形成されている。中間部35に形成された軸部33においてリア側プラネタリギア32bに形成された軸受孔34から貫出した貫出部分33aが溝41に挿入されており、ロータ10がサンシャフト20に対して相対回動する際に、その貫出部分33aは溝41に沿って転動する。ここで、変位規制部40aは、その貫出部分33aにサンシャフト20側から当接することにより、リア側プラネタリギア32bがサンシャフト20に近接するように変位することを規制している。
As shown in FIGS. 1 and 2, an
以下、図3〜図5を参照して遊星差動式運動変換機構100の組み立て方法について説明する。
まず、図3に示されるようにリア側プラネタリギア32bを取り外した状態のプラネタリシャフト30の本体部をサンシャフト20の周囲に配設し、フロント側サンギア22aとフロント側プラネタリギア32aとを噛合させるとともに、サンシャフト20の螺子21に螺子31を噛合させる。そして、プラネタリシャフト30とサンシャフト20との噛合状態を保持するとともに、サンシャフト20及びプラネタリシャフト30の本体部にリア側からロータ10を被せ、これを回転させながらその螺子11をプラネタリシャフト30の螺子31に螺合させる。
Hereinafter, a method for assembling the planetary differential
First, as shown in FIG. 3, the main body of the
こうしてサンシャフト20、プラネタリシャフト30の本体部及びロータ10をそれぞれ噛合させて一体に組み付けた後に、ロータ10の内周面にフロント側リングギア12aとリア側リングギア12bとをそれぞれ固定する。そして、リングギア12a,12bを取り付けた後、図4に示されるように、リア側プラネタリギア32bをリア側リングギア12b及びリア側サンギア22bの双方に噛合させつつ、プラネタリシャフト30の本体部に組み付ける。
Thus, after the
そして、このようにリア側プラネタリギア32bを組み付け、ロータ10、サンシャフト20及びプラネタリシャフト30をそれぞれに形成されたギア及び螺子によって互いに噛合させた状態とした後、図5に示されるように、蓋体40をロータ10に装着する。具体的には、軸部33の貫出部分33aが蓋体40に形成された溝41に挿入された状態で蓋体40をロータ10のリア側の端部に嵌合し、遊星差動式運動変換機構100の組み立てが完了する。
Then, after assembling the rear
以上説明した第1の実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
(1)軸部33において軸受孔34から貫出した貫出部分33aにサンシャフト20側から当接する変位規制部40aにより、リア側プラネタリギア32bがサンシャフト20に近接するように変位することを規制するようにした。そのため、ロータ10の回転運動がサンシャフト20の直線運動に変換される際に、リア側プラネタリギア32bがサンシャフト20に近接するとともにフロント側プラネタリギア32aがロータ10に近接するようにプラネタリシャフト30を傾斜させようとするトルクWが常に発生する場合であっても、その変位規制部40aによりリア側プラネタリギア32bがサンシャフト20側に変位することが規制され、そのトルクWによりプラネタリシャフト30が傾斜することが抑制される。したがって、本実施形態の構成によれば、プラネタリシャフト30が傾斜することに起因して同プラネタリシャフト30に形成された螺子やギア、並びにこれらの螺子やギアと噛合する螺子やギアの歯面に偏磨耗や欠損が発生することを抑制することができる。
According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The rear side
(2)変位規制部40aを蓋体40と一体に形成するようにした。これにより、例えば貫出部分33aに当接する変位規制部材を蓋体40とは別の部材として設けた場合と比較して、遊星差動式運動変換機構100の部材点数の増加を抑制することができる。
(第2の実施形態)
以下、本発明にかかる第2の実施形態について上記の第1の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、この第2の実施形態の遊星差動式運動変換機構も、その基本的な構造は先に説明した第1の実施形態の遊星差動式運動変換機構100と同様であり、プラネタリシャフト30の傾斜を抑制するための構成のみが、その第1の実施形態と異なっている。
(2) The
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment according to the present invention will be described focusing on differences from the first embodiment. The planetary differential motion conversion mechanism of the second embodiment is the same in basic structure as the planetary differential
図6は、本実施形態にかかる遊星差動式運動変換機構の内部構成を示す部分断面図である。同図6に示されるように、本実施形態のサンシャフト20においてフロント側サンギア22aに隣接して同サンギア22aのフロント側に位置する部分には、磁石25が設けられている。また、サンシャフト20において磁石25以外の部分は、非磁性材料から形成されており、プラネタリシャフト30は磁性材料から形成されている。これにより、磁石25の近傍に位置するプラネタリシャフト30のフロント側プラネタリギア32aをサンシャフト20側に付勢する磁力fqが発生する。磁石25は、この磁力fqによりフロント側プラネタリギア32aをサンシャフト20側に付勢して同プラネタリギア32aがロータ10に近接するように変位することを抑制している。
FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing the internal configuration of the planetary differential motion conversion mechanism according to the present embodiment. As shown in FIG. 6, a
以上説明した第2の実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
(3)磁性材料からなるフロント側プラネタリギア32aを同プラネタリギア32a近傍に配設された磁石25の磁力fqによりサンシャフト20側に付勢して同プラネタリギア32aがロータ10に近接するように変位することを抑制するようにしている。そのため、ロータ10の回転運動がサンシャフト20の直線運動に変換される際に、磁石25の近傍に位置するフロント側プラネタリギア32aがロータ10に近接するとともにリア側プラネタリギア32bがサンシャフト20に近接するように同プラネタリシャフト30を傾斜させようとするトルクWが常に発生する場合であっても、磁石25の磁力fqによりフロント側プラネタリギア32aがロータ10に近接するように変位することが抑制されるため、そのトルクWによりプラネタリシャフト30が傾斜することが抑制される。したがって、上記構成によれば、プラネタリシャフト30が傾斜することに起因して同プラネタリシャフト30に形成された螺子やギア、並びにこれらの螺子やギアと噛合する螺子やギアの歯面に偏磨耗や欠損が発生することを抑制することができる。
According to the second embodiment described above, the following effects can be obtained.
(3) The front
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記第1の実施形態に係る変位規制部40aの表面、すなわち溝41の内周面において貫出部分33aに当接する部分に鍍金等、摩擦力を低減するための表面処理を行う構成を採用することができる。こうした表面処理を行うことにより、貫出部分33aが溝41に沿って転動するときに生じる摩擦を低減することができる。
In addition, the said embodiment can also be implemented with the following forms which changed this suitably.
-The surface of the
・上記第1の実施形態では、軸部33において軸受孔34から貫出した貫出部分33aに当接する変位規制部40aを蓋体40と一体に形成するようにしている。これに対して、例えば蓋体40の寸法等により貫出部分33aに当接する変位規制部材を蓋体40と一体に形成することが困難である場合には、その変位規制部材を蓋体40とは別の部材として設けてもよい。図7は、こうした構成を採用した遊星差動式運動変換機構の一例についてその内部構成を示す部分断面図であり、図8は、図7の8−8線に沿った断面構造を示す断面図である。これら図7及び図8に示されるように、貫出部分33aのサンシャフト20側には、円環状の変位規制部材50が設けられており、この変位規制部材50は、2つの連結部材51を介して蓋体40に固定されている。変位規制部材50は、それら貫出部分33aにサンシャフト20側から当接してリア側プラネタリギア32bがサンシャフト20に近接するように変位することを規制している。なお、ロータ10がサンシャフト20に対して相対回動する際に、それら貫出部分33aが変位規制部材50の外周に沿って転動する。このようにリア側プラネタリギア32bの変位を規制することにより、トルクWによるプラネタリシャフト30の傾斜を抑制することができる。
In the first embodiment, the
・上記第1の実施形態では、リア側プラネタリギア32bをプラネタリシャフト30の中間部35から脱着可能に形成し、このリア側プラネタリギア32bに形成された軸受孔34から貫出した貫出部分33aをサンシャフト20側から当接する変位規制部40aを設けるようにしている。これに対して、フロント側プラネタリギア32aがプラネタリシャフト30の中間部35から脱着可能に形成された場合には、フロント側プラネタリギア32aに形成された軸受孔から貫出した貫出部分をロータ10側から当接してフロント側プラネタリギア32aがロータ10に近接するように変位することを規制する変位規制部材を設ける構成を採用することができる。このようにフロント側プラネタリギア32aの変位を規制することにより、トルクWによるプラネタリシャフト30の傾斜を抑制することができる。なお、この場合、その変位規制部材をロータ10に固定する構成を採用することができる。
In the first embodiment, the rear-side
・上記第2の実施形態では、サンシャフト20においてフロント側プラネタリギア32aの近傍に位置する部分に磁石25を設け、同磁石25の磁力fqによりフロント側プラネタリギア32aをサンシャフト20側に付勢するようにしている。これに対して、例えばロータ10においてリア側プラネタリギア32bの近傍に位置する部分に磁石を設け、同磁石の磁力によりリア側プラネタリギア32bをロータ10側に付勢してリア側プラネタリギア32bがサンシャフト20に近接するように変位することを抑制する構成を採用することもできる。このようにリア側プラネタリギア32bの変位を規制することにより、トルクWによるプラネタリシャフト30の傾斜を抑制することができる。
In the second embodiment, the
・上記各実施形態では、サンシャフト20に方向Fへの荷重Gが常に作用する場合について説明したが、制御軸が図1の方向Rに変位するほど最大リフト量及び開弁期間が小さくなる可変動弁機構を駆動するアクチュエータに本発明を適用する場合には、サンシャフト20に方向Rへの荷重G1が常に作用することとなる。この場合には、プラネタリシャフト30においてトルクWとは逆方向のトルク、すなわちプラネタリシャフト30を右回りに傾斜させるトルクが発生するため、プラネタリシャフト30が右回りに傾斜することを規制する構成を採用することが望ましい。具体的には、例えばリア側プラネタリギア32bがプラネタリシャフト30の中間部35から脱着可能に形成された場合に、リア側プラネタリギア32bに形成された軸受孔から貫出した貫出部分をロータ10側から当接してリア側プラネタリギア32bがロータ10に近接するように変位することを規制する変位規制部材を配設することができる。一方、フロント側プラネタリギア32aがプラネタリシャフト30の中間部35から脱着可能に形成された場合には、フロント側プラネタリギア32aに形成された軸受孔から貫出した貫出部分をサンシャフト20側から当接してフロント側プラネタリギア32aがサンシャフト20に近接するように変位することを規制する変位規制部材を配設することができる。また、磁力によりリア側プラネタリギア32bをサンシャフト20側に付勢して同プラネタリギア32bがロータ10に近接するように変位することを抑制する磁石、又は磁力によりフロント側プラネタリギア32aをロータ10側に付勢して同プラネタリギア32aがサンシャフト20に近接するように変位することを抑制する磁石を配設することもできる。
In each of the above embodiments, the case where the load G in the direction F always acts on the
・吸気バルブの最大リフト量及び開弁期間を変更するバルブ特性変更機構を駆動するアクチュエータとして本願発明にかかる遊星差動式運動変換機構100を具備するアクチュエータを適用する構成を例示した。これに対して本願発明の遊星差動式運動変換機構100を具備するアクチュエータを排気バルブの最大リフト量及び開弁期間を変更するバルブ特性変更機構のアクチュエータとして適用することもできる。また、機関バルブのバルブ特性変更機構のアクチュエータ以外のアクチュエータとしても、本願発明にかかる遊星差動式運動変換機構100を具備するアクチュエータを適用することができる。
A configuration in which an actuator including the planetary differential
・上記各実施形態におけるロータ10、サンシャフト20及びプラネタリシャフト30に形成された螺子の条数及びリード角は、螺子21のリード角と螺子31のリード角との差を利用してロータ10の回転運動をサンシャフト20の直線運動に変換することのできる螺子の条数及びリード角の設定態様の一例に過ぎない。すなわち、本願発明は上記各実施形態で示した螺子条数及びリード角で形成された螺子11,21,31を有する遊星差動式運動変換機構100に限定して適用されるものではない。
The number of threads and the lead angle of the screws formed on the
・遊星差動式運動変換機構100のロータ10に永久磁石を取り付け、ロータ10自体をモータのロータとして構成するアクチュエータを例示したが、本願発明にかかる遊星差動式運動変換機構100は、こうした構成のアクチュエータに限定して適用されるものではない。例えば、電動モータの駆動力をギアやベルト、チェーン等を介してロータ10に伝達するアクチュエータであっても本願発明の遊星差動式運動変換機構100を適用することができる。
-Although the permanent magnet was attached to the
10…ロータ、11…螺子、12a…フロント側リングギア、12b…リア側リングギア、20…サンシャフト、21…螺子、22a…フロント側サンギア、22b…リア側サンギア、23…ストレートスプライン、24…先端部、25…磁石、30…プラネタリシャフト、31…螺子、32a…フロント側プラネタリギア、32b…リア側プラネタリギア、33…軸部、33a…貫出部分、34…軸受孔、35…中間部、40…蓋体(軸方向変位規制部材)、40a…変位規制部、41…溝、50…変位規制部材、51…連結部材、100…遊星差動式運動変換機構。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記一対のプラネタリギアの一方にはその軸方向に沿って貫通する軸受孔が形成されるとともに、前記中間部にはその軸方向に沿って延伸する軸部が形成され、前記中間部は前記軸部が前記プラネタリギアの軸受孔に挿通されることにより同プラネタリギアに連結され、前記軸部において前記軸受孔から貫出した部分に前記サンシャフト側から当接して同軸受孔が形成されたプラネタリギアが前記サンシャフトに近接するように変位することを規制する変位規制部材が同プラネタリギアの近傍に配設される
ことを特徴とする遊星差動式運動変換機構。 A plurality of planetary shafts are interposed between a cylindrical rotor and a sun shaft inserted into the rotor, and a pair of planetary gears respectively provided at both ends of the planetary shaft are provided on the inner peripheral surface of the rotor. The pair of ring gears and the pair of sun gears provided on the outer peripheral surface of the sun shaft are respectively meshed with each other and provided on the outer peripheral surface of the intermediate portion of the planetary shaft connecting the pair of planetary gears. A screw is screwed into both a screw provided on the inner peripheral surface of the rotor and a screw provided on the outer peripheral surface of the sun shaft, and a difference in lead angle of the screw provided in each member is utilized. In a planetary differential motion conversion mechanism that converts rotational motion of the rotor into linear motion of the sun shaft,
A bearing hole penetrating along the axial direction is formed in one of the pair of planetary gears, and a shaft portion extending along the axial direction is formed in the intermediate portion. The planetary gear is connected to the planetary gear by being inserted into the bearing hole of the planetary gear, and the planetary gear is formed in contact with the portion protruding from the bearing hole in the shaft portion from the sun shaft side. A planetary differential motion conversion mechanism, wherein a displacement restricting member that restricts the gear from being displaced so as to be close to the sun shaft is disposed in the vicinity of the planetary gear.
前記サンシャフトには、同サンシャフトの軸方向の一方に向かう荷重が常に作用し、前記一対のプラネタリギアのうち前記荷重の作用方向とは反対側に位置するプラネタリギアに前記軸受孔が形成される
ことを特徴とする遊星差動式運動変換機構。 The planetary differential motion conversion mechanism according to claim 1,
A load directed to one of the sun shafts in the axial direction always acts on the sun shaft, and the bearing hole is formed in the planetary gear located on the opposite side of the pair of planetary gears from the acting direction of the load. A planetary differential motion conversion mechanism characterized by
前記一対のプラネタリギアの一方にはその軸方向に沿って貫通する軸受孔が形成されるとともに、前記中間部にはその軸方向に沿って延伸する軸部が形成され、前記中間部は前記軸部が前記プラネタリギアの軸受孔に挿通されることにより同プラネタリギアに連結され、前記軸部において前記軸受孔から貫出した部分に前記ロータ側から当接して同軸受孔が形成されたプラネタリギアが同ロータに近接するように変位することを規制する変位規制部材が同プラネタリギアの近傍に配設される
ことを特徴とする遊星差動式運動変換機構。 A plurality of planetary shafts are interposed between a cylindrical rotor and a sun shaft inserted into the rotor, and a pair of planetary gears respectively provided at both ends of the planetary shaft are provided on the inner peripheral surface of the rotor. The pair of ring gears and the pair of sun gears provided on the outer peripheral surface of the sun shaft are respectively meshed with each other and provided on the outer peripheral surface of the intermediate portion of the planetary shaft connecting the pair of planetary gears. A screw is screwed into both a screw provided on the inner peripheral surface of the rotor and a screw provided on the outer peripheral surface of the sun shaft, and a difference in lead angle of the screw provided in each member is utilized. In a planetary differential motion conversion mechanism that converts rotational motion of the rotor into linear motion of the sun shaft,
A bearing hole penetrating along the axial direction is formed in one of the pair of planetary gears, and a shaft portion extending along the axial direction is formed in the intermediate portion. A planetary gear in which a portion is connected to the planetary gear by being inserted into a bearing hole of the planetary gear, and a portion that protrudes from the bearing hole in the shaft portion abuts from the rotor side to form the bearing hole A planetary differential motion conversion mechanism, characterized in that a displacement restricting member that restricts displacement so as to be close to the rotor is disposed in the vicinity of the planetary gear.
前記サンシャフトには、同サンシャフトの軸方向の一方に向かう荷重が常に作用し、前記一対のプラネタリギアのうち前記荷重の作用方向側に位置するプラネタリギアに前記軸受孔が形成される
ことを特徴とする遊星差動式運動変換機構。 In the planetary differential motion conversion mechanism according to claim 3,
A load directed toward one of the sun shafts in the axial direction always acts on the sun shaft, and the bearing hole is formed in the planetary gear located on the load acting direction side of the pair of planetary gears. Features a planetary differential motion conversion mechanism.
前記ロータに固定されて前記軸受孔が形成されたプラネタリギアがその軸方向に変位することを抑制する軸方向変位規制部材を備え、前記変位規制部材は、前記軸方向変位規制部材と一体に形成されてなる
ことを特徴とする遊星差動式運動変換機構。 In the planetary differential motion conversion mechanism according to any one of claims 1 to 4,
An axial displacement restricting member that suppresses displacement of the planetary gear fixed to the rotor and having the bearing hole in the axial direction is provided, and the displacement restricting member is formed integrally with the axial displacement restricting member. A planetary differential motion conversion mechanism characterized by being made.
前記プラネタリギアは磁性材料により形成され、磁力により該プラネタリギアを前記サンシャフト側に付勢して同プラネタリギアが前記ロータに近接するように変位することを抑制する磁石が同プラネタリギアの近傍に配設される
ことを特徴とする遊星差動式運動変換機構。 A plurality of planetary shafts are interposed between a cylindrical rotor and a sun shaft inserted into the rotor, and a pair of planetary gears respectively provided at both ends of the planetary shaft are provided on the inner peripheral surface of the rotor. The pair of ring gears and the pair of sun gears provided on the outer peripheral surface of the sun shaft are respectively meshed with each other and provided on the outer peripheral surface of the intermediate portion of the planetary shaft connecting the pair of planetary gears. A screw is screwed into both a screw provided on the inner peripheral surface of the rotor and a screw provided on the outer peripheral surface of the sun shaft, and a difference in lead angle of the screw provided in each member is utilized. In a planetary differential motion conversion mechanism that converts rotational motion of the rotor into linear motion of the sun shaft,
The planetary gear is formed of a magnetic material, and a magnet that urges the planetary gear toward the sunshaft side by magnetic force to prevent the planetary gear from being displaced so as to be close to the rotor is located near the planetary gear. A planetary differential motion conversion mechanism characterized by being arranged.
前記サンシャフトには、同サンシャフトの軸方向の一方に向かう荷重が常に作用し、前記磁石は、前記一対のプラネタリギアのうち前記荷重の作用方向側に位置する一方を前記サンシャフト側に付勢して同プラネタリギアが前記ロータに近接するように変位することを抑制する
ことを特徴とする遊星差動式運動変換機構。 The planetary differential motion conversion mechanism according to claim 6,
A load directed to one of the sun shafts in the axial direction always acts on the sun shaft, and the magnet attaches one of the pair of planetary gears located on the acting direction side of the load to the sun shaft side. A planetary differential motion conversion mechanism characterized in that the planetary gear is prevented from being displaced so as to be close to the rotor.
前記プラネタリギアは磁性材料により形成され、磁力により該プラネタリギアを前記ロータ側に付勢して同プラネタリギアが前記サンシャフトに近接するように変位することを抑制する磁石が同プラネタリギアの近傍に配設される
ことを特徴とする遊星差動式運動変換機構。 A plurality of planetary shafts are interposed between a cylindrical rotor and a sun shaft inserted into the rotor, and a pair of planetary gears respectively provided at both ends of the planetary shaft are provided on the inner peripheral surface of the rotor. The pair of ring gears and the pair of sun gears provided on the outer peripheral surface of the sun shaft are respectively meshed with each other and provided on the outer peripheral surface of the intermediate portion of the planetary shaft connecting the pair of planetary gears. A screw is screwed into both a screw provided on the inner peripheral surface of the rotor and a screw provided on the outer peripheral surface of the sun shaft, and a difference in lead angle of the screw provided in each member is utilized. In a planetary differential motion conversion mechanism that converts rotational motion of the rotor into linear motion of the sun shaft,
The planetary gear is formed of a magnetic material, and a magnet that urges the planetary gear toward the rotor side by magnetic force to prevent the planetary gear from being displaced so as to be close to the sun shaft is located in the vicinity of the planetary gear. A planetary differential motion conversion mechanism characterized by being arranged.
前記サンシャフトには、同サンシャフトの軸方向の一方に向かう荷重が常に作用し、前記磁石は、前記一対のプラネタリギアのうち前記荷重の作用方向とは反対側に位置する一方を前記ロータ側に付勢して同プラネタリギアが前記サンシャフトに近接するように変位することを抑制する
ことを特徴とする遊星差動式運動変換機構。 The planetary differential motion conversion mechanism according to claim 8,
A load directed to one of the sunshafts in the axial direction always acts on the sunshaft, and the magnet has one of the pair of planetary gears located on the side opposite to the direction of the load acting on the rotor side. The planetary differential motion conversion mechanism is characterized in that the planetary gear is prevented from being displaced so as to be close to the sun shaft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008227131A JP2010060066A (en) | 2008-09-04 | 2008-09-04 | Planetary differential type motion converting mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008227131A JP2010060066A (en) | 2008-09-04 | 2008-09-04 | Planetary differential type motion converting mechanism |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010060066A true JP2010060066A (en) | 2010-03-18 |
Family
ID=42187083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008227131A Pending JP2010060066A (en) | 2008-09-04 | 2008-09-04 | Planetary differential type motion converting mechanism |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010060066A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017126570A1 (en) | 2016-11-18 | 2018-05-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | MOTION TRANSFORMATION MECHANISM AND ELECTRIC BRAKING APPLIANCE USING THIS |
-
2008
- 2008-09-04 JP JP2008227131A patent/JP2010060066A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017126570A1 (en) | 2016-11-18 | 2018-05-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | MOTION TRANSFORMATION MECHANISM AND ELECTRIC BRAKING APPLIANCE USING THIS |
US10247270B2 (en) | 2016-11-18 | 2019-04-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Motion conversion mechanism and electric brake actuator using the same |
DE102017126570B4 (en) | 2016-11-18 | 2022-10-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | MOTION CONVERSION MECHANISM AND ELECTRIC BRAKE ACTUATOR USING SAME |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5286202B2 (en) | Rotation-linear motion conversion mechanism and actuator | |
JP4735504B2 (en) | Valve timing adjustment device | |
JP5862696B2 (en) | Valve timing adjustment device | |
JP2006300068A (en) | Camshaft adjusting device for internal combustion engine | |
KR102471296B1 (en) | Input Disc Carrier for Dual Wet Clutch Mechanism, Dual Wet Clutch Mechanism, Dual Wet Clutch System, and Hybrid Powertrain | |
JP2007127189A (en) | Rotation-linear motion actuator, direct-acting shaft mechanism, variable valve train and variable valve system engine | |
JP4710786B2 (en) | Valve timing adjustment device | |
JP6102846B2 (en) | Valve timing adjustment device | |
JP5167180B2 (en) | Planetary differential power unit | |
JP2010060066A (en) | Planetary differential type motion converting mechanism | |
JP2012067899A (en) | Step-up/reduction gear | |
JP2010038285A (en) | Planetary differential type motion converting mechanism | |
JP4938726B2 (en) | Planetary differential screw type rotation / linear motion conversion mechanism and actuator | |
JP2010025234A (en) | Planetary-differential-type motion converting mechanism | |
JP2009281443A (en) | Planetary differential type motion converting mechanism, and its assembling method and power device equipped therewith | |
JP5067271B2 (en) | Power unit having planetary differential motion conversion mechanism | |
JP2008057630A (en) | Gear fixing structure and rotation-linear motion converting mechanism | |
JP5348006B2 (en) | Planetary differential screw type rotation / linear motion conversion mechanism and actuator | |
JP2007127188A (en) | Rotation-linear motion actuator and variable valve train of engine | |
JP5206807B2 (en) | Valve timing adjustment device | |
JP2009275765A (en) | Planetary differential type motion conversion mechanism and power device equipped with same | |
JP2009281444A (en) | Planetary differential type motion converting mechanism, and its assembling method and power device equipped therewith | |
JP2009221981A (en) | Actuator | |
JP2010019282A (en) | Planetary differential type motion converting mechanism and power device having the same | |
JP2009257418A (en) | Planetary differential type motion converting mechanism and its assembling method, and power unit equipped with the planetary differential type motion converting mechanism |