JP6874983B2 - Decelerator - Google Patents
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Description
本発明は、減速装置に関する。 The present invention relates to a speed reducer.
従来、バルブタイミング調整装置等に用いられ、特許文献1または特許文献2の記載のように、遊星回転体、駆動回転体および従動回転体を備える減速装置が知られている。この減速装置は、遊星回転体が駆動回転体に対して遊星運動することによって、駆動回転体と従動回転体との相対回転位相を変更する。
Conventionally, a speed reducer that is used in a valve timing adjusting device or the like and includes a planetary rotating body, a driving rotating body, and a driven rotating body is known as described in
一般に、2つの歯車が回転して歯車を噛み合わせるとき、2つの歯車が軸直角方向に分離する方向に作用する力が2つの歯車に作用される。
特許文献1の構成では、駆動回転体および従動回転体の内歯に遊星回転体の外歯を押し付けるために、遊星回転体の径方向外側に遊星回転体を付勢する付勢部材が遊星回転体内部に設けられている。付勢部材を設けることによって、減速装置の構造が複雑になり、部品点数が増加し、コストが増加する。付勢部材がない場合、内歯と外歯の歯当たりによる振動または騒音が発生する虞がある。
Generally, when two gears rotate and mesh with each other, a force acting in a direction in which the two gears separate in the direction perpendicular to the axis is applied to the two gears.
In the configuration of
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、簡易な構成で、振動および騒音の発生を抑制する減速装置を提供することにある。 The present invention has been created in view of these points, and an object of the present invention is to provide a speed reducer that suppresses the generation of vibration and noise with a simple configuration.
本発明による減速装置は、駆動回転体(20)、従動回転体(30)、遊星回転体(40)、入力回転体(60)および与圧回転体(80)を備える。
駆動回転体は、駆動内歯車部(21)およびスプロケット部(22)を有し、回転可能である。
駆動内歯車部は、歯スジがねじれている第1斜歯(211)を内側に含む。
スプロケット部は、駆動内歯車部に嵌合される。
従動回転体は、スプロケット部側で駆動回転体に収容され、従動内歯車部(31)を有し、回転可能である。
従動内歯車部は、第2斜歯(311)を内側に含む。
The speed reducing device according to the present invention includes a driving rotating body (20), a driven rotating body (30), a planetary rotating body (40), an input rotating body (60) and a pressurized rotating body (80).
The drive rotating body has a drive internal gear portion (21) and a sprocket portion (22) and is rotatable.
The drive internal gear portion includes a first oblique tooth (211) in which the tooth streak is twisted.
The sprocket portion is fitted to the drive internal gear portion.
The driven rotating body is housed in the driving rotating body on the sprocket portion side, has a driven internal gear portion (31), and is rotatable.
The driven internal gear portion includes the second oblique tooth (311) inside.
遊星回転体は、駆動側遊星外歯車部(41)および従動側遊星外歯車部(42)を有し、遊星運動可能である。
駆動側遊星外歯車部は、駆動内歯車部に嵌合され第3斜歯(411)を外側に含む。
従動側遊星外歯車部は、従動内歯車部に嵌合され第4斜歯(421)を外側に含む。
入力回転体は、入力外歯車部(61)を有し、回転したとき遊星回転体が遊星運動して、駆動回転体または従動回転体の相対回転位相を変更し、駆動回転体または従動回転体の回転を加減速する。
入力外歯車部は、駆動側遊星外歯車部に嵌合され第5斜歯(611)を外側に含む。
The planetary rotating body has a driving side planetary external gear portion (41) and a driven side planetary external gear portion (42), and is capable of planetary motion.
The drive-side planetary external gear portion is fitted to the drive internal gear portion and includes a third oblique tooth (411) on the outside.
The driven side planetary external gear portion is fitted to the driven internal gear portion and includes a fourth oblique tooth (421) on the outside.
The input rotating body has an input external gear portion (61), and when the planet rotating body rotates, the planetary rotating body makes a planetary motion to change the relative rotation phase of the driving rotating body or the driven rotating body, and the driving rotating body or the driven rotating body changes the relative rotation phase. Accelerates or decelerates the rotation of.
The input external gear portion is fitted to the drive-side planetary external gear portion and includes a fifth oblique tooth (611) on the outside.
与圧回転体は、与圧外歯車部(81)を有し、回転可能である。
与圧外歯車部は、従動側遊星外歯車部に嵌合され第6斜歯(811)を外側に含む。
The pressurized rotating body has a pressurized external gear portion (81) and is rotatable.
The pressurized external gear portion is fitted to the driven side planetary external gear portion and includes a sixth oblique tooth (811) on the outside.
第3斜歯および第4斜歯によって、第5斜歯が第3斜歯を軸方向に押し付ける方向の力または第6斜歯が第4斜歯を軸方向に押し付ける方向の力が駆動内歯車部または従動内歯車部に遊星回転体が押し付けられる方向の力に変換される。このため、駆動回転体および従動回転体に遊星回転体が径方向に直接押し付けられるため、付勢部材を設ける必要がなくなる。また、駆動内歯車部または従動内歯車部と遊星回転体との隙間が小さくなり、駆動内歯車部または従動内歯車部と遊星回転体との歯当たりによる振動または騒音が抑制される。 Depending on the 3rd and 4th oblique teeth, the force in the direction in which the 5th oblique tooth presses the 3rd oblique tooth in the axial direction or the force in the direction in which the 6th oblique tooth presses the 4th oblique tooth in the axial direction is the drive internal gear. It is converted into a force in the direction in which the planetary rotating body is pressed against the part or the driven internal gear part. Therefore, since the planetary rotating body is directly pressed against the driving rotating body and the driven rotating body in the radial direction, it is not necessary to provide an urging member. Further, the gap between the drive internal gear portion or the driven internal gear portion and the planetary rotating body is reduced, and vibration or noise due to tooth contact between the drive internal gear portion or the driven internal gear portion and the planetary rotating body is suppressed.
以下、減速装置を図面に基づいて説明する。複数の実施形態の説明において、第1実施形態と実質的に同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。また、本実施形態という場合、複数の実施形態を包括する。これらの実施形態の減速装置は、例えば、吸気弁および排気弁のうち少なくとも一方のバルブタイミングを調整する内燃機関のバルブタイミング調整装置に用いられる。 Hereinafter, the speed reducer will be described with reference to the drawings. In the description of the plurality of embodiments, the same reference numerals are given to the configurations substantially the same as those of the first embodiment, and the description thereof will be omitted. Further, the present embodiment includes a plurality of embodiments. The speed reducer of these embodiments is used, for example, in a valve timing adjusting device for an internal combustion engine that adjusts the valve timing of at least one of an intake valve and an exhaust valve.
本実施形態の減速装置151に用いられるバルブタイミング調整装置10について説明する。
図1に示すように、内燃機関1において、クランク歯車3と、減速装置151の駆動回転体20と、にチェーン7が巻き掛けられている。
クランク歯車3は、内燃機関1の駆動軸としてのクランク軸2に固定される。
減速装置151の駆動回転体20は、従動軸としてのカム軸4、5に固定される。
チェーン7を介してクランク軸2からカム軸4、5にトルクTcが伝達される。一方のカム軸4は吸気弁8を駆動し、他方のカム軸5は排気弁9を駆動する。
The valve
As shown in FIG. 1, in the
The
The
Torque Tc is transmitted from the
本実施形態のバルブタイミング調整装置10は、クランク軸2とカム軸4、5との相対回転位相を変更することにより、吸気弁8または排気弁9の開閉タイミングを調整する。
本実施形態の減速装置151は、クランク軸2とカム軸4、5との相対回転位相を変更するために用いられる。
The valve
The
バルブタイミング調整装置10は、クランク軸2と一体に回転する駆動回転体20に対し、クランク軸2と同一の回転方向へカム軸4、5が相対回転することによって、吸気弁8または排気弁9のバルブタイミングを早くする。このように吸気弁8または排気弁9のバルブタイミングが早くなるようにカム軸4、5が相対回転することを「進角する」という。
The valve
また、バルブタイミング調整装置10は、クランク軸2とは反対の回転方向へカム軸4、5が相対回転することによって、吸気弁8または排気弁9のバルブタイミングを遅くする。このように吸気弁8または排気弁9のバルブタイミングが遅くなるようにカム軸4、5が相対回転することを「遅角する」という。
Further, the valve
(第1実施形態)
図2に示すように、減速装置151は、駆動回転体20、従動回転体30、複数の遊星回転体40、入力回転体60、制御ユニット70、与圧回転体80および「付勢部」としてのスプリング85を備える。
(First Embodiment)
As shown in FIG. 2, the
駆動回転体20は、有底円筒状の駆動内歯車部21と有底円筒状のスプロケット部22とを同軸に組み合わせた容器状で、内部に空間が形成され、回転軸Oを中心に回転可能に形成されている。
また、駆動回転体20は、一方のカム軸4または他方のカム軸5と同軸に設けられている。
The
Further, the
駆動内歯車部21は、歯先円が歯底円から駆動回転体20の径方向内側に向かうように形成されており、第1斜歯211を含む。
第1斜歯211は、駆動内歯車部21の内周壁に形成されており、歯スジが一方向にねじれている。
The drive
The
スプロケット部22は、駆動内歯車部21とねじ27によって嵌合されており、駆動内歯車部21とスプロケット部22とが結合されている。
スプロケット部22は、受け部23および複数のスプロケット歯29を有する。
The
The
図3に示すように、受け部23は、駆動回転体20の径方向外側から径方向内側に延びており、従動回転体30の歯止め部32と周方向で接触可能となるように、駆動回転体20の内壁222に形成されている。
複数のスプロケット歯29は、スプロケット部22の外周壁に設けられている。複数のスプロケット歯29にチェーン7が巻き掛けられ、クランク軸2から出力されるトルクTcがチェーン7を介してスプロケット部22に入力される。トルクTcが入力されるとき、駆動回転体20は、クランク軸2と連動して回転軸Oを中心に回転する。このとき、駆動回転体20の回転方向は、本実施形態では図1の時計方向である。
As shown in FIG. 3, the receiving
The plurality of
図2に戻って、従動回転体30は、駆動回転体20と同軸にスプロケット部22側で駆動回転体20に大部分が収容され、有底円筒状に形成されており、スリーブボルト37が挿入される中心孔38を中央に有する。
また、従動回転体30は、スリーブボルト37とカム軸4、5とに挟まれて、一方のカム軸4または他方のカム軸5と連結固定されており、カム軸4、5と連動して回転軸Oを中心に回転可能である。
さらに、従動回転体30は、駆動回転体20に対して相対回転可能で、従動内歯車部31および歯止め部32を有する。
Returning to FIG. 2, most of the driven rotating
Further, the driven rotating
Further, the driven rotating
従動内歯車部31は、歯先円が歯底円から従動回転体30の径方向内側に向かうように形成されており、第2斜歯311を含む。
第2斜歯311は、従動内歯車部31の内周壁に形成されており、第1斜歯211と同様に歯スジがねじれている。
The driven
The
再度、図3に戻って、歯止め部32は、従動回転体30の径方向内側から径方向外側に延びており、従動回転体30の外壁322に形成されている。
歯止め部32は、駆動回転体20または従動回転体30が回転したとき、受け部23と接触面321で接触する。
接触面321は、従動回転体30の回転軸Oに対し傾斜しており、受け部23に接触したとき、駆動内歯車部21と従動内歯車部31とが引き合う方向の力Fsとは反対方向の力Foを駆動回転体20に作用するように形成されている。
Returning to FIG. 3 again, the
When the driving
The
再度、図2に戻って、遊星回転体40は、駆動内歯車部21と従動回転体30とに接触可能に収容され、駆動内歯車部21と入力回転体60との間、および、スプロケット部22と与圧回転体80との間で、周方向に3つ設けられている。
遊星回転体40は、遊星運動可能に形成されており、遊星運動したとき、駆動回転体20と従動回転体30との相対回転位相を変更し、駆動回転体20または従動回転体30の回転を加減速する。
また、遊星回転体40は、駆動側遊星外歯車部41および従動側遊星外歯車部42を有する。
Returning to FIG. 2 again, the planetary
The planetary
Further, the planetary
駆動側遊星外歯車部41は、駆動内歯車部21と嵌合しており、歯先円が歯底円から遊星回転体40の径方向外側に向かうように形成されており、第3斜歯411を含む。
第3斜歯411は、駆動側遊星外歯車部41の外周壁に形成されており、第1斜歯211および第2斜歯311と同様に歯スジがねじれている。
The drive-side planetary
The
従動側遊星外歯車部42は、従動内歯車部31と嵌合しており、歯先円が歯底円から遊星回転体40の径方向外側に向かうように形成されており、第4斜歯421を含む。
第4斜歯421は、従動側遊星外歯車部42の外周壁に形成されており、第3斜歯411と同様に歯スジがねじれている。
The driven side planetary
The
入力回転体60は、円筒状に形成され、駆動内歯車部21側の遊星回転体40に接触して回転可能に形成されており、入力回転体60が回転したとき、遊星回転体40が遊星運動する。
また、入力回転体60は、入力外歯車部61、延長部62およびモータ接続部63を有する。
The
Further, the
図4に示すように、入力外歯車部61は、駆動内歯車部21側に設けられ、駆動側遊星外歯車部41に嵌合されており、歯先円が歯底円から入力回転体60の径方向外側に向かうように形成されており、第5斜歯611を含む。
第5斜歯611は、入力外歯車部61の外周壁に形成されており、歯スジがねじれるように形成されており、第1斜歯211、第2斜歯311、第3斜歯411および第4斜歯421のねじれ方向とは反対方向にねじれている。
As shown in FIG. 4, the input
The
延長部62は、駆動内歯車部21からスプロケット部22に向かう方向に延びており、外周壁が与圧回転体80の内周壁と嵌合している。入力回転体60と与圧回転体80とが軸方向に自在に相対変位し、かつ、相対回転を防止するように、延長部62の外壁には多数の溝が形成されている。
モータ接続部63は、制御ユニット70のモータ軸74が接続される溝である。
The
The
図2に戻って、制御ユニット70は、電動モータ71と制御回路72とによって構成されている。
電動モータ71は、例えば、永久磁石式同期型の3相交流のモータであり、従動回転体30および入力回転体60を挟んでカム軸4、5とは反対側に設けられており、モータケース73に収容され、モータ軸74を有する。
モータ軸74は、モータケース73によって正逆回転可能に支持されており、モータ接続部63を介して入力回転体60に接続されている。
Returning to FIG. 2, the
The
The
制御回路72は、マイコンを主体として構成されており、CPU、読み出し可能な非一時的有形記録媒体、ROM、I/O、および、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。また、制御回路72は、モータケース73の外部または内部に設けられている。制御回路72における処理は、ROM等の実体的なメモリ装置に予め記憶されたプログラムをCPUで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。
The
制御回路72は、電動モータ71と接続され、内燃機関1の運転状態に応じて電動モータ71を制御する。制御された電動モータ71は、モータ軸74の周囲に回転磁界を発生し、回転磁界の方向に応じ、進角方向Xまたは遅角方向Yに回転トルクTmをモータ軸74から出力する。回転トルクTmが出力されたとき、入力回転体60が正逆回転する。
The
与圧回転体80は、円筒状に形成され、延長部62を内側で収容し、スプロケット部22側の遊星回転体40に接触可能で、遊星回転体40とともに回転可能に形成されており、与圧外歯車部81を有する。
与圧外歯車部81は、スプロケット部22側に設けられ、従動側遊星外歯車部42に嵌合されており、歯先円が歯底円から与圧回転体80の径方向外側に向かうように形成されており、第6斜歯811を含む。
The pressurized
The pressurized
第6斜歯811は、与圧外歯車部81の外周壁に形成されており、歯スジが第5斜歯611のねじれ方向と同一方向にねじれている。ねじれ方向は、例えば、歯車の中心軸を天地に向けて、正面から見て歯が右上がりであれば右ねじれとし、歯が左上がりであれば左ねじれとする。ここで、「同一」とは常識的な誤差範囲を含む。本明細書中では、「同一」は、同様に拡大解釈するものとする。
The
図5および図6に示すように、入力回転体60は、遊星回転体40の軸方向の力Fa1を駆動側遊星外歯車部41に作用する。
また、与圧回転体80は、遊星回転体40の軸方向に作用する力Fa2を従動側遊星外歯車部42に作用する。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
Further, the pressurized
力Fa1および力Fa2は、第5斜歯611から第6斜歯811までの軸方向の距離が変化する方向に作用する力である。また、力Fa1および力Fa2は、第3斜歯411および第4斜歯421によって、駆動内歯車部21または従動内歯車部31に遊星回転体40が押し付けられる方向の力Frに変換される。入力回転体60および与圧回転体80は、変換された力Frを遊星回転体40に作用する。
また、遊星回転体40は、従動回転体30の軸方向に作用する力Fsを従動回転体30に作用する。
The force Fa1 and the force Fa2 are forces acting in the direction in which the axial distance from the
Further, the planetary
力Frは、遊星回転体40の径方向内側から径方向外側に向かう方向に作用する力である。
力Fsは、従動回転体30の軸方向に作用する力であり、カム軸4とスプロケット部22との間で伝達されるトルクの方向により作用する方向が反転する。また、力Fsは、従動回転体30の回転力が大きくなる方向に遊星回転体40が遊星運動したとき、駆動内歯車部21と従動内歯車部31とが引き合うような軸方向の力である。ここで、減速装置151における従動回転体30の回転力が大きくなる方向は、内燃機関1の回転方向とは反対である遅角方向Yである。
このような方向に力Frおよび力Fsが作用するように各斜歯211、311、411、421、611、811のねじれ方向が設定されている。
The force Fr is a force acting in the direction from the radial inner side to the radial outer side of the planetary
The force Fs is a force acting in the axial direction of the driven rotating
The twisting directions of the
スプリング85は、ばね等の弾性部材で形成されており、入力外歯車部61と与圧外歯車部81との間に設けられている。入力外歯車部61から与圧外歯車部81までの軸方向の距離をスラスト距離Lとする。
スプリング85は、スラスト距離Lが変化する方向に入力外歯車部61および与圧外歯車部81を付勢する。
The
The
図7に示すように、駆動内歯車部21および従動内歯車部31において、第1斜歯211のねじれ角を駆動ねじれ角β1とし、第2斜歯311のねじれ角を駆動ねじれ角β2とする。
ねじれ角β1、β2は、駆動回転体20および従動回転体30の軸に対し第1斜歯211および第2斜歯311が傾斜する角度である。
As shown in FIG. 7, in the drive
The twist angles β1 and β2 are angles at which the
駆動ねじれ角β1が駆動ねじれ角β2よりも大きくなるように、すなわち、β1>β2 となるように、駆動内歯車部21または従動内歯車部31が形成されている。図2、図5、図7、図8、図9、図11および図12においてねじれ角を明確にするために、第1斜歯211および第2斜歯311のねじれを誇張して記載している。
The drive
第1斜歯211の歯数を第1歯数z1とし、第2斜歯311の歯数を第2歯数z2とし、第3斜歯411の歯数を第3歯数z3とする。第4斜歯421の歯数を第4歯数z4とし、第5斜歯611の歯数を第5歯数z5とし、第6斜歯811の歯数を第6歯数z6とする。
The number of teeth of the
第3歯数z3に対する第5歯数z5の比を比z5/z3とし、第4歯数z4に対する第6歯数z6の比を比z6/z4とする。
比z5/z3が比z6/z4に等しくなるように、すなわち、以下関係式(1)となるように、遊星回転体40、入力回転体60および与圧回転体80が形成されている。ここで、「等しく」とは常識的な誤差範囲を含む。本明細書中では、「等しく」、「等しい」は、同様に拡大解釈するものとする。
z5/z3=z6/z4 ・・・(1)
The ratio of the fifth tooth number z5 to the third tooth number z3 is the ratio z5 / z3, and the ratio of the sixth tooth number z6 to the fourth tooth number z4 is the ratio z6 / z4.
The planetary
z5 / z3 = z6 / z4 ... (1)
また、第1歯数z1に対する第5歯数z5の比を比z5/z1とし、第2歯数z2に対する第6歯数z6の比を比z6/z2とする。
比z5/z1が比z6/z2と異なるように、すなわち、以下関係式(2)となるように、駆動回転体20、従動回転体30、入力回転体60および与圧回転体80が形成されている。
z5/z1≠z6/z2 ・・・(2)
Further, the ratio of the fifth tooth number z5 to the first tooth number z1 is defined as the ratio z5 / z1, and the ratio of the sixth tooth number z6 to the second tooth number z2 is defined as the ratio z6 / z2.
The
z5 / z1 ≠ z6 / z2 ... (2)
(作用)
本実施形態の減速装置151の作用について説明する。
モータ軸74が駆動回転体20に対して相対回転しないとき、入力回転体60および与圧回転体80が遊星回転体40との噛合位置を保ち、遊星回転体40が駆動回転体20との噛合位置を保ちつつ、駆動回転体20と従動回転体30とともに回転する。
このとき、駆動回転体20と従動回転体30との間の相対回転位相が保持されるので、バルブタイミングが保持される。
(Action)
The operation of the
When the
At this time, the relative rotation phase between the
モータ軸74が駆動回転体20に対して進角方向Xに相対回転するとき、モータ軸74から進角方向Xに向かって回転トルクTmが発生する。このとき、入力回転体60が駆動回転体20に対して進角方向Xに相対回転し、駆動回転体20と遊星回転体40との噛合位置が変化しつつ、遊星回転体40が遊星運動する。遊星回転体40が遊星運動することによって、従動回転体30が駆動回転体20に対して進角方向Xに相対回転する。従動回転体30の回転速度が加速され、吸気弁8または排気弁9のバルブタイミングが早くなる。
When the
モータ軸74が駆動回転体20に対して遅角方向Yに相対回転するとき、モータ軸74から遅角方向Yに向かって回転トルクTmが発生する。このとき、入力回転体60が駆動回転体20に対して遅角方向Yに相対回転し、駆動回転体20と遊星回転体40との噛合位置が変化しつつ、遊星回転体40が遊星運動する。遊星回転体40が遊星運動することによって、従動回転体30が駆動回転体20に対して遅角方向Yに相対回転する。従動回転体30の回転速度が減速され、吸気弁8または排気弁9のバルブタイミングが遅くなる。
When the
このように、遊星回転体40と入力回転体60とが回転伝達可能に連結され、モータ軸74から回転トルクTmが出力されて入力回転体60が駆動回転体20に対して相対回転するとき、遊星回転体40が遊星運動する。遊星回転体40が遊星運動することによって、駆動回転体20と従動回転体30との相対回転位相が変更される。相対回転位相が変更されるとき、従動回転体30の回転速度が加減速され、吸気弁8または排気弁9のバルブタイミングが調整される。
In this way, when the planetary
従来、遊星回転体が駆動回転体に対して遊星運動することによって、駆動回転体と従動回転体との相対回転位相を変更する減速装置が知られている。
一般に、2つの歯車が回転して歯車を噛み合わせるとき、2つの歯車が軸直角方向に分離する方向に作用する力が2つの歯車に作用される。
Conventionally, there is known a speed reducer that changes the relative rotation phase between a driving rotating body and a driven rotating body by causing the planetary rotating body to make a planetary motion with respect to the driving rotating body.
Generally, when two gears rotate and mesh with each other, a force acting in a direction in which the two gears separate in the direction perpendicular to the axis is applied to the two gears.
特許文献1の構成では、駆動回転体および従動回転体の内歯に遊星回転体の外歯を押し付けるために、遊星回転体の径方向外側に遊星回転体を付勢する付勢部材が遊星回転体内部に設けられている。付勢部材によって、減速装置の構造が複雑になり、部品点数が増加し、コストが増加する。付勢部材がない場合、内歯と外歯の歯当たりによる振動または騒音が発生する虞がある。また、米国特許第5680836号明細書に記載されているように、全ての歯車に与圧用のばねが設けられており、減速装置の構造が複雑になっている。さらに、与圧用のばねにより、摺動面での摩擦力が高くなり、減速装置の作動効率が低下する。
そこで、本実施形態では、簡易な構成で、振動および騒音の発生を抑制し、作動効率が向上する減速装置を提供する
In the configuration of
Therefore, in the present embodiment, a speed reducer that suppresses the generation of vibration and noise and improves the operation efficiency with a simple configuration is provided.
(効果)
[1]本実施形態の減速装置151では、第5斜歯611および第6斜歯811が設けられており、従動側遊星外歯車部42および駆動側遊星外歯車部41に力Fa1、Fa2が作用する。力Fa1、Fa2は第3斜歯411および第4斜歯421によって力Frに変換される。
(effect)
[1] In the
力Frは、例えば、以下関係式(3)のように表すことができる。Pは、力Fa1、Fa2の大きさである。α3は、第3斜歯411の歯車圧力角であり、第3斜歯411と第5斜歯611とが接触する面の共通接線と、遊星回転体40または入力回転体60の径方向に延びる半径線と、のなす角度である。また、α4は、第4斜歯421の歯車圧力角であり、第4斜歯421と第6斜歯811とが接触する面の共通接線と、遊星回転体40または与圧回転体80の径方向に延びる半径線と、のなす角度である。β3は、第3斜歯411のねじれ角であり、β4は、第4斜歯421のねじれ角であり、遊星回転体40の軸に対し第3斜歯411および第4斜歯421が傾斜する角度である。
Fr=(P×tanβ3)×tanα3+(P×tanβ4)×tanα4
・・・(3)
The force Fr can be expressed, for example, by the following relational expression (3). P is the magnitude of the forces Fa1 and Fa2. α3 is the gear pressure angle of the
Fr = (P × tanβ3) × tanα3 + (P × tanβ4) × tanα4
... (3)
力Frによって、駆動回転体20および従動回転体30に遊星回転体40が径方向に直接押し付けられるため、付勢部材を設ける必要がなくなる。与圧用のばねを設ける必要がなく、摺動面での摩擦力が低下し、減速装置151の作動効率が向上する。
また、駆動内歯車部21または従動内歯車部31と遊星回転体40との隙間が小さくなり、駆動内歯車部21または従動内歯車部31と遊星回転体40との歯当たりによる振動または騒音が抑制される。
Since the planetary
Further, the gap between the drive
[2]第1斜歯211、第2斜歯311、第3斜歯411および第4斜歯421は一方向にねじれている。また、第5斜歯611および第6斜歯811は、第1斜歯211、第2斜歯311、第3斜歯411および第4斜歯421のねじれ方向とは反対方向にねじれている。
また、比z5/z3と比z6/z4とが等しくなるように、駆動回転体20、従動回転体30、入力回転体60および与圧回転体80が形成されている。
このように設定されていることによって、入力回転体60が回転するとき、入力回転体60と与圧回転体80との相対回転が必要なしに遊星回転体40が回転できる。
[2] The
Further, the driving
With this setting, when the
[3]スプリング85は、スラスト距離Lが変化する方向に入力外歯車部61および与圧外歯車部81を付勢している。第3斜歯411によりスプリング85の付勢力がFrに分解される。駆動内歯車部21または従動内歯車部31に遊星回転体40が押し付けられやすくなり、振動または騒音を抑制しやすくなる。
[3] The
[4]遊星回転体40が、駆動内歯車部21と入力回転体60との間およびスプロケット部22と与圧回転体80との間で周方向に3つ設けられている。これにより、3つの遊星回転体40の中心を結んで画成される三角形の外心が入力回転体60および与圧回転体80の中心となるように自動調芯される。このため、遊星回転体40にかかる荷重が等分配されやすくなり、遊星回転体40の耐久性が向上する。
[4] Three planetary
[5]駆動ねじれ角β1が従動ねじれ角β2よりも大きいことによって、第3斜歯411によって変換される力Frは、入力回転体60が遊星回転体40を駆動回転体20に押し付ける方向に常時作用する。このため、入力回転体60、遊星回転体40および駆動回転体20が常時接触することになり、減速装置151の作動が安定し、暴れによる摩耗または騒音の発生を抑制できる。
また、入力回転体60の軸方向の両端面のうち、従動回転体30側における入力回転体60の端面が従動回転体30と接触する。このため、従動回転体30とは反対側における入力回転体60の軸方向の端面形状に特別な制約が生じず、面粗度などの加工費削減により低コスト化できる。
[5] Since the drive twist angle β1 is larger than the driven twist angle β2, the force Fr converted by the
Further, of both end faces of the
[6]従動回転体30の回転力が大きくなる方向に遊星回転体40が遊星運動したとき、遊星回転体40は従動回転体30に力Fsを作用するように、各斜歯211、311、411、611、811のねじれ方向が設定されている。力Fsによって、駆動内歯車部21とスプロケット部22とを嵌合する力を小さくすることができる。本実施形態では、駆動内歯車部21とスプロケット部22との嵌合をねじ27によって実施しており、ねじ27による嵌合力を小さくできるため、ねじ27を小さくすることができ、減速装置151が小型化できる。
[6] When the planetary
[7]図8に示すように、歯止め部32が受け部23に接触したとき、力Fsとは反対方向の力Foが作用するように接触面321が回転軸Oに対し傾斜して形成されている。遊星回転体40が遊星運動したとき、力Fsが発生する。遊星回転体40の回転力によって力Fsが過大になるときがあり、駆動内歯車部21とスプロケット部22とが破損する場合がある。この場合、力Foによって力Fsが過大になることが抑制され、駆動内歯車部21とスプロケット部22との破損が防止される。
[7] As shown in FIG. 8, when the
(第2実施形態)
第2実施形態では、戻しばねが追加されている点を除き、第1実施形態と同様である。
図9および図10に示すように、第2実施形態の減速装置152は、戻しばね86をさらに備える。
(Second Embodiment)
The second embodiment is the same as the first embodiment except that a return spring is added.
As shown in FIGS. 9 and 10, the
戻しばね86は、板バネで形成されており、カム軸4、5の周辺を巻回しており、スプロケット部22側であって、カム軸4、5を挟むように設けられている。スプロケット部122の端面123には、戻しばね86に係合する係合部材87が挿入される挿入穴88が設けられている。
戻しばね86は、係合部材87と係合し、駆動回転体20を周方向に付勢し、第2実施形態の減速装置152では、進角方向Xに付勢する。
The
The
第2実施形態の減速装置152では、第1実施形態と同様の効果を奏するに追加して、戻しばね86によって駆動回転体20および従動回転体30にかかる急激な負荷が防止され、従動回転体30の回転速度が過大に加減速されることが抑制される。これにより、駆動回転体20および従動回転体30が破損しにくくなる。
In the
無通電時のバルブタイミング調整装置10に用いられる場合、戻しばね86による付勢方向と進角方向Xとが同一方向に作動するように減速装置152が設定される。さらに、バルブタイミング調整装置10が進角するときに、力Fsが駆動内歯車部21と従動内歯車部31とが引き合う方向に作用するように、各斜歯211、311、411、421、611、811のねじれ方向が設定される。このように設定されることによって、バルブタイミング調整装置10が進角するときにおいても、過大な荷重が減速装置152の内部で緩和される。これにより、ねじ27による嵌合力を小さくできるため、ねじ27を小さくすることができ、減速装置152が小型化できる。
When used in the valve
(第3実施形態)
第3実施形態では、従動回転体に連通孔が追加されている点を除き、第1実施形態と同様である。
図11に示すように、第3実施形態の減速装置153の従動回転体130は、連通孔33をさらに有する。
(Third Embodiment)
The third embodiment is the same as the first embodiment except that a communication hole is added to the driven rotating body.
As shown in FIG. 11, the driven rotating
連通孔33は、軸方向に貫通しており、入力外歯車部61、与圧外歯車部81およびスプリング85と同一直線上に並ぶように設けられている。
連通孔33を介して、スラスト距離Lを小さくする方向に与圧外歯車部81を加圧してスプリング85を縮む方向に外部から加圧可能な加圧部34が与圧外歯車部81の端面に形成されている。
The
Through the
第3実施形態において、第1実施形態と同様の効果を奏する。第3実施形態ではさらに
連通孔33を介してスプリング85が縮むことができるため、各回転体20、40、60、80、130間での固定が緩んだ状態で組立てることができる。このため、組立てが容易になる。また、組立て後に、連通孔33および加圧部34を介してスプリング85を加圧して微調整が可能になる。
In the third embodiment, the same effect as that of the first embodiment is obtained. In the third embodiment, since the
(第4実施形態)
第4実施形態では、駆動回転体、従動回転体および遊星回転体の端部がテーパ形状となっている点を除き、第1実施形態と同様である。
図12および図13に示すように、第4実施形態の減速装置154の駆動回転体220、従動回転体230および遊星回転体240の端部221、231、241、242における軸方向の断面が軸方向に対して傾斜するように形成されている。
(Fourth Embodiment)
The fourth embodiment is the same as the first embodiment except that the ends of the driving rotating body, the driven rotating body, and the planetary rotating body have a tapered shape.
As shown in FIGS. 12 and 13, the axial cross sections of the
駆動回転体220の端部221は、駆動内歯車部21の内側であって、従動回転体230に対向している面であり、内径が縮小する方向に傾斜するテーパ形状に形成されている。
従動回転体230の端部231は、駆動内歯車部21側で、駆動回転体220の端部221に対向する面であり、内径が縮小する方向に傾斜するテーパ形状に形成されている。
The
The
駆動側遊星外歯車部41側の遊星回転体240の端部241および従動側遊星外歯車部42側の遊星回転体240の端部242は、外径が縮小する方向に傾斜するテーパ形状に形成されている。
図12および図13においては、各端部221、231、241、242のテーパ形状は、特徴を明確にするため、誇張して記載している。各端部221、231、241、242のテーパ形状の寸法、角度または寸法比は、必ずしも正確なものではない。
The
In FIGS. 12 and 13, the tapered shapes of the
第4実施形態において、第1実施形態と同様の効果を奏する。第4実施形態ではさらに、端部221、231、241がテーパ形状になっているため、組立て時に遊星回転体240の挿入がしやすくなり、組立てがしやすくなる。
In the fourth embodiment, the same effect as that of the first embodiment is obtained. Further, in the fourth embodiment, since the
(第5実施形態)
第5実施形態では、駆動回転体、従動回転体、遊星回転体、入力回転体および与圧回転体の形態が異なる点を除き、第1実施形態と同様である。
図14に示すように、第5実施形態の減速装置155の駆動回転体520は、駆動凹部521をさらに有する。
(Fifth Embodiment)
The fifth embodiment is the same as the first embodiment except that the forms of the driving rotating body, the driven rotating body, the planetary rotating body, the input rotating body and the pressurized rotating body are different.
As shown in FIG. 14, the
駆動凹部521は、駆動側遊星外歯車部541に対向する駆動回転体520の端面である駆動対向端面522に形成されており、駆動回転体520の軸方向内側から軸方向外側に向かって凹んでいる。
また、駆動凹部521は、駆動回転体520の軸方向内側から軸方向外側に向かって駆動対向端面522の径が縮小する方向に傾斜するテーパ形状に形成されている。
さらに、駆動凹部521は、駆動回転体520の軸に対して対称に形成されている。なお、駆動凹部521は、駆動回転体520の軸に対して非対称に形成されてもよい。
The
Further, the
Further, the
従動回転体530は、従動凹部531をさらに有する。
従動凹部531は、従動側遊星外歯車部542に対向する従動回転体530の端面である従動対向端面532に形成されており、従動回転体530の軸方向内側から軸方向外側に向かって凹んでおり、駆動凹部521と同様に形成されている。
また、従動凹部531は、従動回転体530の軸方向内側から軸方向外側に向かって従動対向端面532の径が縮小する方向に傾斜するテーパ形状に形成されている。
さらに、従動凹部531は、従動回転体530の軸に対して対称に形成されている。
The driven
The driven
Further, the driven
Further, the driven
図15に示すように、遊星回転体540は、駆動側凸部543、従動側凸部544および遊星溝部547をさらに有する。図15において、駆動側凸部543および従動側凸部544が明確になるように、駆動側凸部543および従動側凸部544を誇張して記載している。
As shown in FIG. 15, the planetary
駆動側凸部543は、駆動回転体520に対向する駆動側遊星外歯車部541の端面である駆動側遊星端面545に形成されており、遊星回転体540の軸方向内側から軸方向外側に向かって延びている。
駆動側凸部543は、駆動回転体520に向かって駆動側遊星端面545から延びており、駆動回転体520に接触する。
The drive-side
The drive-side
また、駆動側凸部543は、遊星回転体540の径方向の断面における外縁が湾曲している。
さらに、駆動側凸部543は、球面形状に形成されており、遊星回転体540の軸に対して対称に形成されている。
Further, the outer edge of the drive-side
Further, the drive-side
従動側凸部544は、駆動側凸部543と同様に形成されている。従動側凸部544は、従動回転体530に対向する従動側遊星外歯車部542の端面である従動側遊星端面546に形成されており、遊星回転体540の軸方向内側から軸方向外側に向かって延びている。
従動側凸部544は、従動回転体530に向かって従動側遊星端面546から延びており、従動回転体530に接触する。
The driven side
The driven side
また、従動側凸部544は、遊星回転体540の径方向の断面における外縁が湾曲している。
さらに、従動側凸部544は、球面形状に形成されており、遊星回転体540の軸に対して対称に形成されている。
Further, the driven side
Further, the driven side
遊星溝部547は、駆動側遊星外歯車部541と従動側遊星外歯車部542との間に形成されており、遊星回転体540の径方向外側から径方向内側に向かって凹んでいる。
また、遊星溝部547は、円環形状に形成されている。遊星溝部547の径は、駆動側遊星外歯車部541の径および従動側遊星外歯車部542の径よりも小さくなるように、形成されている。
The
Further, the
スプリング85が与圧回転体80を付勢する力により遊星回転体に作用し、遊星回転体540の径を軸とする回転力を付勢力モーメントMsとする。駆動内歯車部21または従動内歯車部31により遊星回転体540に作用し、遊星回転体540の径を軸とする回転力を回転力モーメントMrとする。
付勢力モーメントMsの方向と回転力モーメントMrの方向とが同一方向となるように、各斜歯211、311、411、421、611、811のねじれ方向が設定されている。
The
The twisting directions of the
図16に示すように、駆動内歯車部21と駆動側遊星外歯車部541とが噛合うときにおける駆動内歯車部21のピッチ円C1の直径を第1直径dw1とする。または、従動内歯車部31と従動側遊星外歯車部542とが噛合うときにおける従動内歯車部31のピッチ円C1の直径を第1直径dw1とする。入力外歯車部561と駆動側遊星外歯車部541とが噛合うときにおける入力外歯車部61のピッチ円C2の直径を第2直径dw2とする。または、与圧外歯車部81と従動側遊星外歯車部542とが噛合うときにおける与圧外歯車部81のピッチ円C2の直径を第2直径dw2とする。なお、ピッチ円とは、噛合う2つの歯車の接点が描く円のことである。
As shown in FIG. 16, the diameter of the pitch circle C1 of the drive
図17に示すように、遊星回転体540が自転するときの従動回転体530側の駆動側遊星外歯車部541のピッチ円C3の直径を第3直径dw3とする。遊星回転体540が自転するときの駆動回転体520側の駆動側遊星外歯車部541のピッチ円C4の直径を第4直径dw4とする。駆動側遊星外歯車部541の軸方向の長さを駆動側距離Ldとする。遊星回転体540が自転するときの駆動回転体520側の従動側遊星外歯車部42のピッチ円C5の直径を第5直径dw5とする。遊星回転体540が自転するときの従動回転体30側の従動側遊星外歯車部542のピッチ円C6の直径を第6直径dw6とする。従動側遊星外歯車部542の軸方向の長さを従動側距離Lfとする。
As shown in FIG. 17, the diameter of the pitch circle C3 of the drive-side planetary
駆動側遊星外歯車部541は、第3直径dw3が第4直径dw4よりも大きくなるように、すなわち、dw3>dw4となるように、形成されている。また、駆動側遊星外歯車部541は、駆動回転体520から従動回転体530に向かって径が大きくなるように駆動側斜面551が形成されている。遊星回転体540の軸に対して駆動側斜面551が傾斜する角度を駆動側傾斜角θdとする。
The drive-side planetary
従動側遊星外歯車部542は、第5直径dw5が第6直径dw6よりも大きくなるように、すなわち、dw5>dw6となるように、形成されている。
また、従動側遊星外歯車部542は、従動回転体530から駆動回転体520に向かって径が大きくなるように従動側斜面552が形成されている。遊星回転体540の軸に対して従動側斜面552が傾斜する角度を従動側傾斜角θfとする。
The driven side planetary
Further, the driven side planetary
図18に示すように、駆動側遊星外歯車部541は、第3斜歯411がクラウニングされることによって、形成されている。クラウニングは、歯形修整の1つであり、歯スジ方向にふくらみをつける加工である。同様に、従動側遊星外歯車部542は、第4斜歯421がクラウニングされることによって、形成されている。
As shown in FIG. 18, the drive-side planetary
図19に示すように、遊星回転体540が傾斜したときの駆動回転体520または従動回転体530の軸に対して遊星回転体540が傾斜した角度を遊星傾斜角度θとする。遊星回転体540が傾斜したときの駆動側遊星外歯車部541の移動量をxとする。移動量xは、駆動側距離Ldを半径とし、遊星傾斜角度θを中心角とする円弧の長さに相当する。遊星回転体540が傾斜したときの従動側遊星外歯車部542の移動量をyとする。移動量yは、従動側距離Lfを半径とし、遊星傾斜角度θを中心角とする円弧の長さに相当する。移動量xおよび移動量yは、微小であるため、直線近似できる。なお、図19において、遊星傾斜角度θを明確にするために、遊星傾斜角度θを誇張して記載している。実際では、後述のように、減速装置155では、遊星回転体540が傾斜しないように、構成されている。
As shown in FIG. 19, the angle at which the planetary
駆動側遊星外歯車部541は、以下関係式(4.1)−(4.4)を満たすように、形成されている。
従動側遊星外歯車部542は、以下関係式(5.1)−(5.4)を満たすように、形成されている。
図20に示すように、入力回転体560の延長部562は、複数の延長部外歯563を含む。
延長部562は、螺旋形状に形成されている。
延長部外歯563は、歯スジがねじれており、延長部562の外壁に形成されている。
与圧回転体580は、与圧内歯581を含む。
与圧内歯581は、歯スジがねじれており、与圧回転体580の内壁に形成されている。延長部外歯563と与圧内歯581とが嵌合されている。
As shown in FIG. 20, the
The
The extension
The pressurized
The pressurized
延長部外歯563の歯数を延長部外歯数zeとする。与圧内歯581の歯数を与圧内歯数zpとする。
延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、第5歯数z5の素因数または第6歯数z6の素因数で割ったときの値が2以上となるように、設定されている。なお、素因数とは、ある自然数の約数になる素数のことである。例えば、60の素因数は、2、3、5である。
The number of teeth of the extension
The number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth zp under pressure are set so that the value when divided by the prime factor of the fifth tooth number z5 or the prime factor of the sixth tooth number z6 is 2 or more. The prime factor is a prime number that is a divisor of a certain natural number. For example, the prime factors of 60 are 2, 3, and 5.
図21に示すように、第5歯数z5を5とし、第6歯数z6を6とする。また、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpを6、4、60とする。第5歯数z5の素因数は、5である。第6歯数z6の素因数は、2、3である。
延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpが6であるとき、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、5では割ることができない。このとき、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、第6歯数z6の素因数である2と3とで、割ることができる。延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpを2と3とで割ったときの値は、1である。このように、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、設定されていない。
As shown in FIG. 21, the fifth tooth number z5 is set to 5, and the sixth tooth number z6 is set to 6. Further, the number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth of pressurization zp are set to 6, 4, and 60. The prime factor of the fifth tooth number z5 is 5. The prime factors of the sixth tooth number z6 are two or three.
When the number of extension external teeth ze and the number of pressurized internal teeth zp are 6, the number of extension external teeth ze and the number of pressurized internal teeth zp cannot be divided by 5. At this time, the number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth zp of pressurization can be divided by 2 and 3, which are prime factors of the 6th number of teeth z6. The value when the number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth zp under pressure are divided by 2 and 3 is 1. As described above, the number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth of pressurization zp are not set.
延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpが4であるとき、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、5と3とでは割ることができない。このとき、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、2で割ることができる。延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpを2で割ったときの値は、2である。このように、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、設定されている。 When the number of extension external teeth ze and the number of pressurized internal teeth zp are 4, the number of extension external teeth ze and the number of pressurized internal teeth zp cannot be divided by 5 and 3. At this time, the number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth of pressurization zp can be divided by two. The value when the number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth zp of pressurization are divided by 2 is 2. In this way, the number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth zp of pressurization are set.
延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpが60であるとき、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、2と3と5とで割ることができる。このとき、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpを2と3と5とで割ったときの値は、2である。このように、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、設定されている。 When the number of extension external teeth ze and the number of pressurized internal teeth zp are 60, the number of extension external teeth ze and the number of pressurized internal teeth zp can be divided by 2, 3 and 5. At this time, the value when the number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth zp under pressure are divided by 2, 3 and 5 is 2. In this way, the number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth zp of pressurization are set.
第5歯数z5を5とし、第6歯数z6を5とする。また、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpを5、25、6とする。第5歯数z5の素因数および第6歯数z6の素因数は、5のみである。
延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpが5であるとき、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、5で割ることができる。延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpを5で割ったときの値は、1である。このように、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、設定されていない。
Let the fifth tooth number z5 be 5, and the sixth tooth number z6 be 5. Further, the number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth of pressurization zp are set to 5, 25, and 6. The prime factor of the fifth tooth number z5 and the prime factor of the sixth tooth number z6 are only 5.
When the number of external teeth of the extension portion and the number of internal teeth of pressurization zp are 5, the number of external teeth of the extension portion and the number of internal teeth of pressurization zp can be divided by 5. The value when the number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth zp under pressure are divided by 5 is 1. As described above, the number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth of pressurization zp are not set.
延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpが25であるとき、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、5で割ることができる。延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpを5で割ったときの値は、5である。第5歯数z5および第6歯数z6の素因数が共通の数があるときは、共通の数を1回のみ割るものとする。このように、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、設定されている。 When the number of extension external teeth ze and the number of pressurized internal teeth zp are 25, the number of extension external teeth ze and the number of pressurized internal teeth zp can be divided by 5. The value when the number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth zp under pressure are divided by 5 is 5. When the prime factors of the fifth tooth number z5 and the sixth tooth number z6 have a common number, the common number shall be divided only once. In this way, the number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth zp of pressurization are set.
延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpが6であるとき、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、5では割ることができない。このとき、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpを第5歯数z5または第6歯数z6の素因数で割ったときの値を、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpの値とする。すなわち、6である。このように、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、設定されている。 When the number of extension external teeth ze and the number of pressurized internal teeth zp are 6, the number of extension external teeth ze and the number of pressurized internal teeth zp cannot be divided by 5. At this time, the value obtained by dividing the number of extension outer teeth ze and the number of pressurized internal teeth zp by the prime factor of the fifth number of teeth z5 or the number of sixth teeth z6 is divided by the number of extension outer teeth ze and the number of pressurized internal teeth z6. Let it be the value of zp. That is, it is 6. In this way, the number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth zp of pressurization are set.
第5歯数z5を42とし、第6歯数z6を33とする。また、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpを6、8、56とする。第5歯数z5の素因数は、2、3、7である。第6歯数z6の素因数は、3、11である。このとき、第5歯数z5および第6歯数z6の素因数の中で、3は、共通する数である。
延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpが6であるとき、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、7と11とでは割ることができない。このとき、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、2と3とで割ることができる。延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpを2と3とで割ったときの値は、1である。このように、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、設定されていない。
The fifth tooth number z5 is 42, and the sixth tooth number z6 is 33. Further, the number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth of pressurization zp are set to 6, 8 and 56. The prime factors of the fifth tooth number z5 are 2, 3, and 7. The prime factors of the sixth tooth number z6 are 3 and 11. At this time, among the prime factors of the fifth tooth number z5 and the sixth tooth number z6, 3 is a common number.
When the number of extension external teeth ze and the number of pressurized internal teeth zp are 6, the number of extension external teeth ze and the number of pressurized internal teeth zp cannot be divided by 7 and 11. At this time, the number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth zp of pressurization can be divided by 2 and 3. The value when the number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth zp under pressure are divided by 2 and 3 is 1. As described above, the number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth of pressurization zp are not set.
延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpが8であるとき、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、3、7、11では割ることができない。延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、2で割ることができる。延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpを2で割ったときの値は、4である。このように、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、設定されている。 When the number of extension external teeth ze and the number of pressurized internal teeth zp are 8, the number of extension external teeth ze and the number of pressurized internal teeth zp cannot be divided by 3, 7, and 11. The number of external teeth ze and the number of pressurized internal teeth zp of the extension can be divided by two. The value when the number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth zp under pressure are divided by 2 is 4. In this way, the number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth zp of pressurization are set.
延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpが56であるとき、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、3、11では割ることができない。延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、2、7で割ることができる。延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpを2と7とで割ったときの値は、4である。このように、延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、設定されている。
第5実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を奏する。
When the number of extension external teeth ze and the number of pressurized internal teeth zp are 56, the number of extension external teeth ze and the number of pressurized internal teeth zp cannot be divided by 3 and 11. The number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth zp of pressurization can be divided by 2 and 7. The value when the number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth zp under pressure are divided by 2 and 7 is 4. In this way, the number of external teeth ze of the extension portion and the number of internal teeth zp of pressurization are set.
The fifth embodiment also has the same effect as that of the first embodiment.
遊星回転体は、遊星回転体の径を軸とするモーメントが働きやすい。このため、遊星回転体は、駆動回転体の軸または従動回転体の軸に対して、傾きやすい。遊星回転体が駆動回転体の軸または従動回転体の軸に対して傾くと、遊星回転体が駆動回転体または従動回転体に片当たりし、摩擦力が大きくなり、遊星回転体の回転が妨げられる。このため、減速装置の作動効率が低下する虞がある。 In the planetary rotating body, a moment about the diameter of the planetary rotating body is likely to work. Therefore, the planetary rotating body tends to tilt with respect to the axis of the driving rotating body or the axis of the driven rotating body. When the planetary rotating body tilts with respect to the axis of the driving rotating body or the driven rotating body, the planetary rotating body hits the driving rotating body or the driven rotating body on one side, the frictional force increases, and the rotation of the planetary rotating body is hindered. Be done. Therefore, the operating efficiency of the speed reducer may decrease.
[8]そこで、第5実施形態の減速装置155では、遊星回転体540は、駆動側凸部543または従動側凸部544を有する。これにより、遊星回転体540が傾いても、遊星回転体540は、駆動回転体520または従動回転体530に片当たりしない。このため、摩擦力が上がることがなくなり、遊星回転体の回転が妨げられることがなくなり、減速装置155の作動効率が向上する。
[8] Therefore, in the
遊星回転体540が回転するとき、駆動対向端面522と駆動側遊星端面545とが摺動する。また、遊星回転体540が回転するとき、従動対向端面532と従動側遊星端面546とが摺動する。遊星回転体540と駆動回転体520または従動回転体530との摺動面において、駆動回転体520または従動回転体530の径方向内側の摺動速度を内側摺動速度Viとする。遊星回転体540と駆動回転体520または従動回転体530との摺動面において、駆動回転体520または従動回転体530の径方向外側の摺動速度を外側摺動速度Voとする。
図22に示すように、内側摺動速度Viは、外側摺動速度Voよりも速い。このため、駆動回転体520または従動回転体530の径方向内側では、トルクの摩擦損失が大きくなりやすい。トルクの摩擦損失が大きくなるとき、減速装置の作動効率が低下する。
When the planetary
As shown in FIG. 22, the inner sliding speed Vi is faster than the outer sliding speed Vo. Therefore, the friction loss of torque tends to increase inside the driving
[9]そこで、駆動回転体520は、駆動凹部521を有し、従動回転体530は、従動凹部531を有する。遊星回転体540と駆動回転体520または従動回転体530との接触点を噛合い点に近づけることで、遊星回転体540は、駆動回転体520または従動回転体530の径方向内側で接触しにくくなる。このため、トルクの摩擦損失が低減し、減速装置の作動効率が向上する。
[9] Therefore, the
[10]付勢力モーメントMsの方向と回転力モーメントMrの方向とが同一方向である。一方向に回転するとき、減速装置155の作動効率が向上する。なお、バルブタイミング調整装置10が進角するときの回転方向が、付勢力モーメントMsの方向と回転力モーメントMrの方向とが同一方向であることがより好ましい。
[10] The direction of the urging force moment Ms and the direction of the rotational force moment Mr are the same direction. When rotating in one direction, the operating efficiency of the
[11]第3直径dw3が第4直径dw4よりも大きい。また、第5直径dw5が第6直径dw6よりも大きい。これにより、各斜歯211、311、411、421、611、811が干渉しにくくなる。このため、摩擦損失が低下し、減速装置155の作動効率が向上する。
[11] The third diameter dw3 is larger than the fourth diameter dw4. Further, the fifth diameter dw5 is larger than the sixth diameter dw6. As a result, the
[12]延長部562が螺旋形状となっている。これにより、与圧回転体580が軸方向に回転しながら移動可能である。このため、遊星回転体540が与圧回転体580に押されて、遊星回転体540は、遊星回転体540の径方向外側に移動する。遊星回転体540が従動回転体530に押さえつけられ、駆動回転体520または従動回転体530と遊星回転体540とのバックラッシがゼロとなる。これにより、遊星回転体540が従動回転体530の軸に対して傾くのを抑制する。
[12] The
[13]遊星溝部547により、スプリング85が占有できる空間が大きくなる。これにより、付勢部の設計自由度が増える。スプリング85が占有できる空間が大きくなると、減速装置155の大きさに対して付勢部を小さくでき、減速装置155を小型化できる。
また、駆動回転体520または従動回転体530と遊星回転体540との組み付けがしやすくなる。
[13] The space occupied by the
Further, the driving
[14]延長部外歯数zeおよび与圧内歯数zpは、第5歯数z5の素因数または第6歯数z6の素因数で割ったときの値が2以上となるように、設定されている。これにより、回転体同士のバックラッシをオフセットすることができ、比較的広範囲のバックラッシを吸収できる。 [14] The number of external teeth ze and the number of pressurized internal teeth zp of the extension portion are set so that the value when divided by the prime factor of the fifth tooth number z5 or the prime factor of the sixth tooth number z6 is 2 or more. There is. As a result, the backlash between the rotating bodies can be offset, and a relatively wide range of backlash can be absorbed.
(他の実施形態)
(i)付勢部は、スプリングに限定されず、電磁力を用いてスラスト距離Lが変化する方向に入力回転体および与圧回転体を付勢してもよい。また、各回転体の潤滑に用いられる油の流体圧力を用いてもよい。
(Other embodiments)
(I) The urging portion is not limited to the spring, and the input rotating body and the pressurized rotating body may be urged in the direction in which the thrust distance L changes by using an electromagnetic force. Further, the fluid pressure of the oil used for lubricating each rotating body may be used.
(ii)遊星回転体は、周方向に3つ設けられる形態に限らず、少なくとも1つ設けられていればよい。
(iii)第3実施形態の連通孔は、スプリング85を縮む方向に外部から加圧可能な加圧部34を形成するために設けられるのであって、回転体同士の摩擦を潤滑にする潤滑液の経路を兼ねてもよい。
(iv)第4実施形態において、駆動回転体、従動回転体または遊星回転体の端部のいずれか1つ以上がテーパ形状となっていればよい。
(Ii) The planetary rotating body is not limited to the form in which three are provided in the circumferential direction, and at least one may be provided.
(Iii) The communication hole of the third embodiment is provided to form a pressurizing
(Iv) In the fourth embodiment, any one or more of the end portions of the driving rotating body, the driven rotating body, and the planetary rotating body may have a tapered shape.
第5実施形態の思想を共有する他の実施形態を以下に示す。
(v)図23に示すように、駆動側凸部543および従動側凸部544は、遊星回転体540の軸方向内側から軸方向外側に向かって、径が小さくなるように、傾斜するテーパ形状であってもよい。駆動側凸部543および従動側凸部544は、複数設けられ、突起であってもよい。
Other embodiments that share the idea of the fifth embodiment are shown below.
(V) As shown in FIG. 23, the drive-side
図24に示すように、駆動側凸部543および従動側凸部544は、円錐形状であってもよい。また、駆動側凸部543および従動側凸部544は、多角柱形状であってもよい。
図25に示すように、駆動側凸部543および従動側凸部544は、遊星回転体540の軸上に位置しなくてもよい。
As shown in FIG. 24, the driving side
As shown in FIG. 25, the driving side
(vi)図26に示すように、駆動凹部521および従動凹部531は、断面が段形状となるように、凹んでいてもよい。
図27に示すように、駆動凹部521および従動凹部531は、断面が段形状で、かつ、テーパ形状となるように、凹んでいてもよい。
図28に示すように、駆動凹部521および従動凹部531は、摺動面に対応する位置に設けられるように、環状に形成されてもよい。また、駆動凹部521および従動凹部531は、複数設けられてもよい。
(Vi) As shown in FIG. 26, the driving
As shown in FIG. 27, the driving
As shown in FIG. 28, the driving
(vii)[10]および[12]に記載された効果を得るため、各斜歯を平歯に変更してもよい。 (Vii) Each oblique tooth may be changed to a flat tooth in order to obtain the effects described in [10] and [12].
(viii)図29に示すように、駆動側遊星外歯車部541は、第3斜歯411がエンドレリーフされることによって、形成されてもよい。エンドレリーフは、歯形修整の1つであり、歯幅両端部を逃がす方法である。同様に、従動側遊星外歯車部542は、第4斜歯421がエンドレリーフされることによって、形成されてもよい。
駆動側遊星外歯車部541および従動側遊星外歯車部542は、遊星回転体540の軸方向内側から軸方向外側に向かって転位係数が小さくなるように、形成されてもよい。転位係数とは、加工工具をずらす量である転位量を歯車のモジュールで割った値である。
(Viii) As shown in FIG. 29, the drive-side planetary
The driving-side planetary
(ix)図30に示すように、遊星溝部547は、遊星回転体540の軸の中心を含む中心面に向かって、遊星回転体540の径が小さくなるように形成され、テーパ形状であってもよい。
図31に示すように、遊星溝部547は、曲面を有し、遊星回転体540の径方向の断面における外縁が湾曲するように形成されてもよい。
図32に示すように、遊星溝部547は、遊星回転体540の中心を含む中心面に向かって、遊星回転体540の径が小さくなるように形成され、中央付近では、遊星回転体540の径が一様となるように、形成されてもよい。
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
(Ix) As shown in FIG. 30, the
As shown in FIG. 31, the
As shown in FIG. 32, the
As described above, the present invention is not limited to such embodiments, and can be implemented in various embodiments without departing from the spirit of the present invention.
20、520 ・・・駆動回転体、 21 ・・・駆動内歯車部、
211 ・・・第1斜歯、 22 ・・・スプロケット部、
30、530 ・・・従動回転体、 31 ・・・従動内歯車部、
311 ・・・第2斜歯、 40、540 ・・・遊星回転体、
41 ・・・駆動側遊星外歯車部、 411 ・・・第3斜歯、
42 ・・・従動側遊星外歯車部、 421 ・・・第4斜歯、
60、560 ・・・入力回転体、
61 ・・・入力外歯車部、 611 ・・・第5斜歯、
80、580 ・・・与圧回転体、
81 ・・・与圧外歯車部、 811 ・・・第6斜歯。
20, 520 ・ ・ ・ Drive rotating body, 21 ・ ・ ・ Drive internal gear part,
211 ・ ・ ・ 1st oblique tooth, 22 ・ ・ ・ Sprocket part,
30, 530 ・ ・ ・ Driven rotating body, 31 ・ ・ ・ Driven internal gear part,
311 ・ ・ ・ 2nd oblique tooth, 40,540 ・ ・ ・ Planetary rotating body,
41 ・ ・ ・ Drive side planetary external gear part, 411 ・ ・ ・ Third oblique tooth,
42 ・ ・ ・ Driven side planetary external gear part, 421 ・ ・ ・ 4th oblique tooth,
60, 560 ... Input rotating body,
61 ・ ・ ・ Input external gear, 611 ・ ・ ・ Fifth oblique tooth,
80, 580 ... Pressurized rotating body,
81 ・ ・ ・ Pressurized external gear part, 811 ・ ・ ・ 6th oblique tooth.
Claims (13)
前記スプロケット部側で前記駆動回転体に収容され、第2斜歯(311)を内側に含む従動内歯車部(31)を有し、回転可能な従動回転体(30、530)と、
前記駆動内歯車部に嵌合され第3斜歯(411)を外側に含む駆動側遊星外歯車部(41)、前記従動内歯車部に嵌合され第4斜歯(421)を外側に含む従動側遊星外歯車部(42)を有し、遊星運動可能な遊星回転体(40、540)と、
前記駆動側遊星外歯車部に嵌合され第5斜歯(611)を外側に含む入力外歯車部(61)を有し、回転したとき前記遊星回転体が遊星運動して、前記駆動回転体または前記従動回転体の相対回転位相を変更し、前記駆動回転体または前記従動回転体の回転を加減速する入力回転体(60、560)と、
前記従動側遊星外歯車部に嵌合され第6斜歯(811)を外側に含む与圧外歯車部(81)を有し、回転可能な与圧回転体(80、580)と、
を備える減速装置。 A rotatable drive rotating body having a drive internal gear portion (21) including a first oblique tooth (211) having twisted tooth streaks and a sprocket portion (22) fitted to the drive internal gear portion. (20,520) and
A driven rotating body (30, 530) that is housed in the driving rotating body on the sprocket portion side, has a driven internal gear portion (31) including a second oblique tooth (311) inside, and can rotate.
The drive-side planetary external gear portion (41) fitted to the drive internal gear portion and including the third oblique tooth (411) on the outside, and the fourth oblique tooth (421) fitted to the driven internal gear portion on the outside. A planetary rotating body (40, 540) having a driven side planetary external gear portion (42) and capable of planetary motion, and
It has an input external gear portion (61) that is fitted to the drive-side planetary external gear portion and includes a fifth oblique tooth (611) on the outside. Alternatively, an input rotating body (60, 560) that changes the relative rotation phase of the driven rotating body to accelerate or decelerate the rotation of the driving rotating body or the driven rotating body.
A rotatable pressurized rotating body (80, 580) having a pressurized external gear portion (81) fitted to the driven side planetary external gear portion and including a sixth oblique tooth (811) on the outside.
A speed reducer equipped with.
前記駆動回転体の軸方向内側から軸方向外側に向かって凹む駆動凹部(521)を有する請求項1から3のいずれか一項に記載の減速装置。 The drive rotating body is formed on an end surface (522) of the driving rotating body facing the drive side planetary external gear portion.
The speed reduction device according to any one of claims 1 to 3, which has a drive recess (521) recessed from the inside in the axial direction to the outside in the axial direction of the drive rotating body.
前記入力回転体および前記与圧回転体の間に設けられ、前記スラスト距離が変化する方向に前記入力回転体および前記与圧回転体を付勢する付勢部(85)をさらに備える請求項1から5のいずれか一項に記載の減速装置。 Let the thrust distance (L) be the axial distance from the input rotating body to the pressurized rotating body.
Claim 1 further includes an urging portion (85) provided between the input rotating body and the pressurized rotating body to urge the input rotating body and the pressurized rotating body in a direction in which the thrust distance changes. The speed reducer according to any one of 5 to 5.
前記付勢力モーメントの方向と前記回転力モーメントの方向とは、同一方向である請求項6に記載の減速装置。 The urging portion acts on the planetary rotating body by the force urging the pressurized rotating body, and the rotational force about the radial direction of the planetary rotating body is defined as the urging force moment (Ms), and the driving internal gear. Assuming that the portion or the driven internal gear portion acts on the planetary rotating body and the rotational force about the radial direction of the planetary rotating body is the rotational force moment (Mr).
The speed reducer according to claim 6, wherein the direction of the urging force moment and the direction of the rotational force moment are the same direction.
前記延長部は、延長部外歯(563)を外壁に有し、
前記与圧回転体は、前記延長部外歯に嵌合される与圧内歯(581)を内壁に有し、
前記延長部外歯の歯数(ze)および前記与圧内歯の歯数(zp)は、前記第5斜歯の歯数(z5)の素因数または前記第6斜歯の歯数(z6)の素因数で割ったときの値が2以上となるように、設定されている請求項10または11に記載の減速装置。 If n is a natural number of 2 or more,
The extension has extension outer teeth (563) on the outer wall.
The pressurized rotating body has a pressurized internal tooth (581) fitted to the extension external tooth on the inner wall.
The number of teeth (ze) of the extension external tooth and the number of teeth (zp) of the pressurized internal tooth are predisposing factors for the number of teeth of the fifth oblique tooth (z5) or the number of teeth of the sixth oblique tooth (z6). The speed reducer according to claim 10 or 11, which is set so that the value when divided by a prime factor of is 2 or more.
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