JP2011158068A - 遊星差動ネジ型回転直動変換機構及びアクチュエータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ナット4から受ける回転力は前方プラネタリギヤ30が全プラネタリシャフト7,8に十分に伝達する。後方プラネタリギヤ32は一部のプラネタリシャフト7のみに存在するが、リテーナ12にて全ての後方軸部28bが回転可能に支持され全プラネタリシャフト7,8は相対的位相関係が保持されているので、全プラネタリシャフト7,8は常に均一な状態で過大な傾倒が抑制される。このように簡易な構成のリテーナ12にて一部の後方プラネタリギヤ32を省略できることで回転直動変換機構2は作動効率低下や耐久性低下を招くことなく部品点数低減あるいは軽量化ができる。これをアクチュエータとして組み込んだ内燃機関に対しても部品点数低減あるいは軽量化に貢献できる。
【選択図】図5
Description
請求項1に記載の遊星差動ネジ型回転直動変換機構は、サンネジとサンギヤとを有するサンシャフト、プラネタリネジとプラネタリギヤとを有して前記サンシャフトの周上に配列された複数のプラネタリシャフト、及び内ネジと内ギヤとを有して前記プラネタリシャフトの配列外側に配置されたナットを備え、ネジ間の差動によりナットとサンシャフトとの間で回転直動間の変換を行う遊星差動ネジ型回転直動変換機構であって、前記プラネタリギヤには、全ての前記プラネタリシャフトに設けられて前記プラネタリネジと一体に回転するシャフト一体回転ギヤと、一部の前記プラネタリシャフトに設けられて前記プラネタリネジに対して自由回転する自由回転ギヤとの2種類が存在すると共に、前記サンシャフトの周上にて全ての前記プラネタリシャフト間の相対的位相関係を保持するリテーナが備えられたことを特徴とする。
そして全てのプラネタリシャフトはリテーナにてサンシャフトの周上にてプラネタリシャフト間の相対的位相関係が保持されていることから、自由回転ギヤは一部のプラネタリシャフトに存在すれば良く、他のプラネタリシャフトについては省略できる。
そしてリテーナ自身は、プラネタリシャフト間での相対的位相関係を保持すれば良いことから、厚くしたり複雑な構成を採用する必要はない。
請求項2に記載の遊星差動ネジ型回転直動変換機構では、請求項1に記載の遊星差動ネジ型回転直動変換機構において、前記サンシャフトは前記サンネジの軸方向両側に前記サンギヤが配置され、前記ナットは前記内ネジの軸方向両側に前記内ギヤが配置され、全ての前記プラネタリシャフトは前記プラネタリネジの一端側に前記シャフト一体回転ギヤが配置され、一部の前記プラネタリシャフトは前記プラネタリネジの他端側に前記自由回転ギヤが配置されていることを特徴とする。
図1は内燃機関の可変動弁機構に用いられるアクチュエータに組み込まれる遊星差動ネジ型回転直動変換機構(以下「回転直動変換機構」と略す)2の斜視図、図2は正面図、図3は右側面図、図4は左側面図、図5は部分破断斜視図である。
尚、この回転直動変換機構2が用いられるアクチュエータは内燃機関の可変動弁機構に適用している。したがって電動モータの制御回路にて、ナット4の外側には配置した回転センサにて検出したデータから、サンシャフト6のスライド量を求め、このスライド量が目標値を示すようにナット4の回転量を調節することができ、内燃機関を制御できる。
(1)2種類のプラネタリシャフト7,8は共にシャフト一体回転ギヤである前方プラネタリギヤ30をプラネタリネジ28の一端側に設けている。このことによりナット4から受ける回転力は、前方リングギヤ16を介して、6本全てのプラネタリシャフト7,8に十分に伝達される。したがって全てのプラネタリシャフト7,8におけるプラネタリネジ28により、サンシャフト6に対して軸方向へ直線運動させるための十分な駆動力を与えることができる。
このようなリテーナ12は、全てのプラネタリシャフト7,8間の相対的位相関係を保持するものであれば良いことから、前述したごとく支持孔12bが存在する円環体で十分であり、これを厚くしたりあるいは複雑な構成を採用したりする必要はない。
(2)後方プラネタリギヤ32が存在するプラネタリシャフト7と、後方プラネタリギヤ32が存在しないプラネタリシャフト8とでそれぞれ独立して均等の位相間隔にてサンシャフト6の周上に配置されている。それぞれのプラネタリシャフト7,8が均等位相間隔に配置されることで、部品点数低減を実行しても回転直動変換機構2の作動効率低下や耐久性低下をより効果的に防止できる。
[実施の形態2]
図14に本実施の形態における2種類のプラネタリシャフト107,108の配置例を示す。尚、サンシャフト及びナットは取り外した状態で示している。
本実施の形態のリテーナ212を図16に示す。図16の(a)は正面図、(b)は右側面図、(c)は斜視図である。他の構成であるナット、サンシャフト、プラネタリシャフトの構成は前記実施の形態1あるいは前記実施の形態2と同じである。
[その他の実施の形態]
・前記各実施の形態において、回転直動変換機構は、プラネタリネジと一体に回転するプラネタリギヤを、サンシャフトの駆動力出力方向(前方)に配置し、プラネタリネジに対して自由回転するプラネタリギヤを、これとは反対側の後方に配置する構成であった。これとは逆にプラネタリネジと一体に回転するプラネタリギヤを後方に配置し、プラネタリネジに対して自由回転するプラネタリギヤを前方に配置する構成としても良い。
Claims (9)
- サンネジとサンギヤとを有するサンシャフト、プラネタリネジとプラネタリギヤとを有して前記サンシャフトの周上に配列された複数のプラネタリシャフト、及び内ネジと内ギヤとを有して前記プラネタリシャフトの配列外側に配置されたナットを備え、ネジ間の差動によりナットとサンシャフトとの間で回転直動間の変換を行う遊星差動ネジ型回転直動変換機構であって、
前記プラネタリギヤには、全ての前記プラネタリシャフトに設けられて前記プラネタリネジと一体に回転するシャフト一体回転ギヤと、一部の前記プラネタリシャフトに設けられて前記プラネタリネジに対して自由回転する自由回転ギヤとの2種類が存在すると共に、
前記サンシャフトの周上にて全ての前記プラネタリシャフト間の相対的位相関係を保持するリテーナが備えられたことを特徴とする遊星差動ネジ型回転直動変換機構。 - 請求項1に記載の遊星差動ネジ型回転直動変換機構において、前記サンシャフトは前記サンネジの軸方向両側に前記サンギヤが配置され、前記ナットは前記内ネジの軸方向両側に前記内ギヤが配置され、全ての前記プラネタリシャフトは前記プラネタリネジの一端側に前記シャフト一体回転ギヤが配置され、一部の前記プラネタリシャフトは前記プラネタリネジの他端側に前記自由回転ギヤが配置されていることを特徴とする遊星差動ネジ型回転直動変換機構。
- 請求項2に記載の遊星差動ネジ型回転直動変換機構において、前記リテーナは、プラネタリネジにおける前記他端側又は前記他端側の近傍にて、全ての前記プラネタリシャフト間の相対的位相関係を保持していることを特徴とする遊星差動ネジ型回転直動変換機構。
- 請求項3に記載の遊星差動ネジ型回転直動変換機構において、前記リテーナは、前記自由回転ギヤが配置されている前記プラネタリシャフトに対しては、前記プラネタリネジと前記自由回転ギヤとの間にて前記プラネタリシャフトを回転可能に支持し、前記自由回転ギヤが配置されていない前記プラネタリシャフトに対しては、前記プラネタリネジから突出している軸部にて前記プラネタリシャフトを回転可能に支持していることを特徴とする遊星差動ネジ型回転直動変換機構。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の遊星差動ネジ型回転直動変換機構において、前記リテーナは、この中心孔を前記サンシャフトが貫通する円環体であり、前記中心孔の周りに前記プラネタリシャフトを回転可能に支持する支持孔を形成していることを特徴とする遊星差動ネジ型回転直動変換機構。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の遊星差動ネジ型回転直動変換機構において、前記プラネタリシャフトは6本が設けられ、この内の3本に前記自由回転ギヤが存在し、他のプラネタリシャフトは前記自由回転ギヤが存在しないことを特徴とする遊星差動ネジ型回転直動変換機構。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の遊星差動ネジ型回転直動変換機構において、前記プラネタリシャフトは9本が設けられ、この内の3本又は6本に前記自由回転ギヤが存在し、他のプラネタリシャフトは前記自由回転ギヤが存在しないことを特徴とする遊星差動ネジ型回転直動変換機構。
- 回転駆動源の回転を直線運動に変換して出力するアクチュエータであって、請求項1〜7のいずれか一項に記載の遊星差動ネジ型回転直動変換機構を備え、前記ナットを前記回転駆動源にて回転させることにより、前記サンシャフトに接続された部材を直線運動させることを特徴とするアクチュエータ。
- 請求項8に記載のアクチュエータにおいて、前記部材は軸方向にスライドさせることによりバルブ特性を変更する内燃機関の可変動弁機構に設けられたコントロールシャフトであることを特徴とするアクチュエータ。
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