JP7175821B2 - electric actuator - Google Patents
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Description
本発明は、電動アクチュエータに関する。 The present invention relates to an electric actuator.
外部から駆動力が入力される入力側と、入力された駆動力を出力する出力側とで、回転位相差を変化させることが可能な電動アクチュエータとして、例えば、自動車のエンジンの吸気バルブと排気バルブの一方または両方のバルブの開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング装置に用いられるものが知られている。 As an electric actuator capable of changing the rotational phase difference between the input side to which driving force is input from the outside and the output side to output the input driving force, for example, an intake valve and an exhaust valve of an automobile engine. is known to be used in a variable valve timing device that changes the opening/closing timing of one or both of the valves.
一例として、特許文献1には、電動モータと、電動モータによる駆動力を得て回転力を減速して伝達するローラ減速機とを備えた電動アクチュエータが開示されている。この電動アクチュエータでは、電動モータによってローラ減速機が駆動されないときは、入力側の部材(例えば、スプロケット)と出力側の部材(例えば、カムシャフト)とが同期回転し、電動モータによってローラ減速機が駆動されるときは、当該ローラ減速機によって入力側の部材に対する出力側の部材の回転位相差が変更されることで、バルブの開閉タイミングが調整される。
As an example,
他の例として、特許文献2には、サイクロイド減速機を備える電動アクチュエータが開示されている。この電動アクチュエータは、電動モータと、筒状の駆動回転体(入力回転体)及び従動回転体(出力回転体)と、電動モータのロータと一体に回転する筒状の偏心部材と、偏心部材の内側に配置された遊星回転体(内歯車)とを備える。電動アクチュエータのサイクロイド減速機は、駆動回転体の外周面に形成される第一外歯部と、従動回転体の外周面に形成される第二外歯部と、遊星回転体の内周面に形成されるとともに第一外歯部及び第二外歯部に噛み合う第一内歯部及び第二内歯部と、を備える。
As another example,
ロータの内側に位置する偏心部材の内周面は、駆動回転体及び従動回転体の回転軸(中心軸)から偏心するように配置されている。遊星回転体は、偏心部材の内側に配された一つの針状ころ軸受によって、当該偏心部材に対して回転可能に支持されている。また、遊星回転体は、偏心部材の内周に配置されることで、駆動回転体及び従動回転体の回転軸から偏心して配置されている。 The inner peripheral surface of the eccentric member located inside the rotor is arranged eccentrically from the rotation axis (central axis) of the drive rotor and the driven rotor. The planetary rotor is rotatably supported with respect to the eccentric member by one needle roller bearing arranged inside the eccentric member. Further, the planetary rotor is arranged on the inner periphery of the eccentric member, so that it is eccentrically arranged from the rotation shafts of the drive rotor and the driven rotor.
上記構成の電動アクチュエータの動作としては、電動モータに通電されず、電動モータから減速機へ駆動力が供給されない状態では、外部からの駆動力によって駆動回転体が回転駆動すると、駆動回転体の回転が遊星回転体を介して従動回転体に伝達されることで、従動回転体は駆動回転体と同期して回転する。 As for the operation of the electric actuator configured as described above, in a state where the electric motor is not energized and no driving force is supplied from the electric motor to the speed reducer, when the drive rotor is rotationally driven by an external drive force, the drive rotor rotates. is transmitted to the driven rotor via the planetary rotor, the driven rotor rotates in synchronization with the drive rotor.
これに対して、電動モータに通電されて、電動モータから減速機に駆動力が供給された場合は、ロータと偏心部材とが一体に回転することで、遊星回転体が駆動回転体及び従動回転体に対して偏心運動する。これにより、偏心部材が1回転するごとに、第一内歯部と第一外歯部との係合箇所が一歯分ずつ周方向にずれることで、遊星回転体は駆動回転体に対して減速されて回転する。 On the other hand, when the electric motor is energized and driving force is supplied from the electric motor to the speed reducer, the rotor and the eccentric member rotate integrally, so that the planetary rotor rotates as the drive rotor and the driven rotor. move eccentrically relative to the body. As a result, each time the eccentric member rotates once, the engaging portion between the first inner toothed portion and the first outer toothed portion is displaced in the circumferential direction by one tooth. slow down and rotate.
また、この遊星回転体の回転運動と上記偏心運動とが相俟って、遊星回転体と従動回転体との関係では、偏心部材が1回転するごとに、第二内歯部と第二外歯部との係合箇所が一歯分ずつ周方向にずれる。これにより、従動回転体が遊星回転体に対して減速されて回転する。 In addition, the rotational motion of the planetary rotor and the eccentric motion are combined, and in the relationship between the planetary rotor and the driven rotor, each rotation of the eccentric member causes the second inner toothed portion and the second outer toothed portion to rotate. The position of engagement with the tooth portion is displaced in the circumferential direction by one tooth. As a result, the driven rotor rotates at a reduced speed with respect to the planetary rotor.
特許文献1に開示される電動アクチュエータにおいて、ローラ減速機にて高減速比を実現しようとする場合、当該ローラ減速機の径方向寸法もしくは軸方向寸法が大きくなってしまい、電動アクチュエータの大型化を招くおそれがある。
In the electric actuator disclosed in
特許文献2に係る電動アクチュエータでは、サイクロイド減速機を針状ころ軸受により支持していることから、電動アクチュエータの径方向の寸法増大を抑制できる。しかしながら、一つの針状ころ軸受のみでの支持になるため、減速機の剛性を十分に確保できているとはいえない。この電動アクチュエータでは、減速機が第一内歯部と第一外歯部、第二内歯部と第二外歯部との二段により構成されることから、針状ころ軸受のみによる支持では、電動モータが作動した場合における遊星回転体の偏心運動によってラジアル荷重が不均一となり、電動アクチュエータの効率低下を招くおそれがあった。
In the electric actuator according to
本発明は上記の事情に鑑みて為されたものであり、減速機の剛性を高め、電動アクチュエータの効率低下を防止することを技術的課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and a technical object thereof is to increase the rigidity of a speed reducer and prevent a decrease in the efficiency of an electric actuator.
本発明に係る電動アクチュエータは上記の課題を解決するためのものであり、回転軸を中心として回転可能の駆動回転体、自転可能でかつ前記回転軸を中心として公転可能の遊星回転体、および前記回転軸を中心として回転可能の従動回転体を有し、前記遊星回転体が前記駆動回転体および前記従動回転体のそれぞれと噛み合い、前記遊星回転体と前記駆動回転体との間に第一減速機を形成し、前記遊星回転体と前記従動回転体との間に第二減速機を形成し、前記第一減速機の減速比と前記第二減速機の減速比とを異ならせた差動装置と、前記遊星回転体を駆動するロータを有する電動モータと、前記ロータの内側で前記遊星回転体を支持する第一軸受と、前記ロータと重ならないように軸方向にずれた位置で前記遊星回転体を支持する第二軸受とを備え、前記第二軸受は、深溝玉軸受であることを特徴とする。 An electric actuator according to the present invention is intended to solve the above problems, and includes a drive rotor rotatable about a rotation axis, a planetary rotor rotatable and revolving about the rotation axis, and a driven rotor rotatable about a rotation axis, wherein the planetary rotor meshes with the drive rotor and the driven rotor, respectively, and a first reduction gear is provided between the planetary rotor and the drive rotor; a second reduction gear is formed between the planetary rotor and the driven rotor, and the reduction ratio of the first reduction gear is different from the reduction ratio of the second reduction gear. an electric motor having a rotor that drives the planetary rotor; a first bearing that supports the planetary rotor inside the rotor; and a second bearing for supporting the rotating body, wherein the second bearing is a deep groove ball bearing.
かかる構成によれば、第一減速機及び第二減速機を構成する遊星回転体を第一軸受及び第二軸受に支持するとともに、第二軸受を深溝玉軸受により構成することで、第一減速機及び第二減速機の剛性を高めることができる。これにより、遊星回転体のスキューの発生を防止でき、ひいては電動アクチュエータの効率低下を防止できる。 According to this configuration, the planetary rotors constituting the first speed reducer and the second speed reducer are supported by the first bearing and the second bearing, and the second bearing is configured by a deep groove ball bearing. The rigidity of the gear and the second speed reducer can be increased. As a result, it is possible to prevent the occurrence of skew in the planetary rotating body, and in turn prevent a decrease in the efficiency of the electric actuator.
前記第二軸受は、前記第一減速機と前記第二減速機の双方を支持することができる。これにより、第一減速機及び第二減速機の剛性を高め、電動アクチュエータの効率低下を効果的に防止できる。 The second bearing can support both the first speed reducer and the second speed reducer. As a result, the rigidity of the first speed reducer and the second speed reducer can be increased, and a decrease in the efficiency of the electric actuator can be effectively prevented.
前記差動装置は、前記ロータと一体に回転し、前記駆動回転体に対する前記従動回転体の回転位相差を変更する偏心部材を備え、前記第二軸受は、前記偏心部材の内周に固定される外輪と、前記遊星回転体の外周に固定される内輪とを備え得る。 The differential gear includes an eccentric member that rotates integrally with the rotor and changes a rotational phase difference of the driven rotor with respect to the drive rotor, and the second bearing is fixed to the inner circumference of the eccentric member. and an inner ring fixed to the outer circumference of the planetary rotor.
前記第一軸受は、針状ころ軸受であってもよい。これにより、電動アクチュエータの半径方向における寸法を可及的に小さくできる。 The first bearing may be a needle roller bearing. Thereby, the dimension in the radial direction of the electric actuator can be made as small as possible.
本発明に係る電動アクチュエータは、前記駆動回転体に設けられるスプロケットと、前記従動回転体に設けられるカムシャフトとを備え、前記スプロケットと前記カムシャフトとの回転位相差を変更してバルブの開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング装置に適用できる。 An electric actuator according to the present invention includes a sprocket provided on the driving rotating body and a camshaft provided on the driven rotating body, and changes a rotational phase difference between the sprocket and the camshaft to change valve opening/closing timing. It can be applied to a variable valve timing device that changes the
本発明によれば、減速機の剛性を高め、電動アクチュエータの効率低下を防止できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rigidity of a reduction gear can be improved and the efficiency fall of an electric actuator can be prevented.
以下、添付の図面に基づいて、本発明を実施するための形態について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described based on the accompanying drawings. In addition, in each drawing for explaining the present invention, constituent elements such as members and constituent parts having the same function or shape are given the same reference numerals as much as possible, and once explained, the explanation will be repeated. omitted.
図1は、本実施形態に係る電動アクチュエータの縦断面図、図2は、当該電動アクチュエータの分解斜視図、図3は、当該電動アクチュエータの要部拡大断面図である。本実施形態に係る電動アクチュエータは、例えばエンジン(駆動源)の可変バルブタイミング装置として用いられるが、この用途に限定されるものではない。 1 is a longitudinal sectional view of an electric actuator according to this embodiment, FIG. 2 is an exploded perspective view of the electric actuator, and FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the electric actuator. The electric actuator according to this embodiment is used, for example, as a variable valve timing device for an engine (driving source), but is not limited to this application.
図1乃至図3に示すように、電動アクチュエータ1は、駆動回転体2と、従動回転体3と、電動モータ4と、差動装置5と、これらを収容するケーシング6とを主要な構成要素として備える。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
駆動回転体2は、全体として軸方向両端が開口した円筒状に構成されており、本体21と、エンジンからの駆動力の入力部となるスプロケット22とを有する。本体21及びスプロケット22は、何れも回転軸Oを中心として同軸上に配置される。従って、本体21及びスプロケット22は、エンジンからの駆動力により、回転軸Oを中心として一体に回転する。
The
本体21は、スプロケット22が設けられる第一筒部21aと、ケーシング6に支持される第二筒部21bと、差動装置5の一部として機能する第三筒部21cと、を備える。スプロケット22は、本体21の第一筒部21aにトルク伝達可能に設けられ、エンジンからチェーンを介して伝達された駆動力により回転駆動される。
The
従動回転体3は、駆動回転体2から伝達された駆動力を出力する部材であり、円筒状の本体31と、カムシャフト32とを有する。カムシャフト32は、一つあるいは複数のカム(図示省略)を備え、エンジンの吸気バルブおよび排気バルブの少なくとも一方を駆動するように構成される。本体31およびカムシャフト32は、回転軸O上で同軸に配置され、センタボルト33によって互いに結合されている。これにより、本体31およびカムシャフト32は、回転軸Oを中心として一体に回転する。
The driven
カムシャフト32の外周面と、駆動回転体2に係る本体21の第一筒部21aの内周面との間には軸受8が配置されている。駆動回転体2に係る本体21の第二筒部21bの外周面とケーシング6との間には軸受9が配置されている。これらの軸受8,9により、駆動回転体2と従動回転体3の間の相対回転が許容される。軸受8,9は、転がり軸受により構成されるが、これに限らず、滑り軸受その他の軸受で構成することができる。
A
ケーシング6は、組み立ての都合上、有底円筒状のケーシング本体6aと、蓋部6bとに分割されている。ケーシング本体6aと蓋部6bとは、ボルト等の締結手段を用いて一体化される。蓋部6bには、電動モータ4へ給電するための給電線や、電動モータ4の回転数を検知する図示しない回転数検知センサに接続される信号線を、外部に引き出すための筒状の突起6c,6d(図2参照)が設けられている。ケーシング6の蓋部6bの内周面と従動回転体3の本体31の外周面との間には軸受13が配置されている。
For the convenience of assembly, the
電動モータ4は、ケーシング本体6aに固定されたステータ41と、ステータ41の半径方向内側に隙間をもって対向するように配置されたロータ42とを有するラジアルギャップ型のモータである。ステータ41は、軸方向に積層した複数の電磁鋼板から成るステータコア41aと、ステータコア41aに装着された絶縁材料から成るボビン41bと、ボビン41bに巻き回されたステータコイル41cとで構成されている。ロータ42は、環状のロータコア(ロータインナ)42aと、ロータコア42aに取り付けられた複数のマグネット42bとで構成されている。電動モータ4は、ステータ41とロータ42の間に作用する励磁力により、ロータ42を、回転軸Oを中心として回転させる。
The
差動装置5は、駆動回転体2の本体21と、従動回転体3の本体31と、ロータ42と一体に回転する偏心部材51と、偏心部材51の内周に配置された遊星回転体52と、偏心部材51と遊星回転体52との間に配置された第一軸受53及び第二軸受54と、を主要な構成要素として備える。
The
偏心部材51は、全体として軸方向両端が開口した円筒状に構成されており、大径筒部51aと、大径筒部51aよりも小径に構成される中径筒部51bと、中径筒部51bより小径に形成される小径筒部51cとを一体に有する。
The
大径筒部51aは、ロータコア42aと重ならないように、中径筒部51bから軸方向に突出している。大径筒部51aは、軸受17を介してケーシング6のケーシング本体6aに回転自在に支持されている。中径筒部51bは、軸方向においてロータコア42aと重なるように、当該ロータコア42aの内周に固定されている。小径筒部51cは、ロータコア42aと重ならないように、中径筒部51bから軸方向(大径筒部51aとは反対側)に突出している。小径筒部51cは、軸受18を介してケーシング6の蓋部6bに回転自在に支持されている。
The large-
大径筒部51aの外周面、中径筒部51bの外周面及び小径筒部51cの外周面は、回転軸Oと同軸に形成された円筒面である。偏心部材51の大径筒部51aの内周面には、回転軸Oに対して偏心した円筒面上の偏心内周面51a1が形成されている。また、偏心部材51の中径筒部51bの内周面には、回転軸Oに対して偏心した円筒面状の偏心内周面51b1が形成されている。偏心部材51の大径筒部51a及び中径筒部51bは、その外周面と偏心内周面51a1,51b1との関係から、厚肉部分と薄肉部分とを有している。
The outer peripheral surface of the large-
遊星回転体52は、全体として軸方向両端が開口した円筒状に構成されており、大径筒部52aと、小径筒部52bとを備える。大径筒部52aの内周には第一内歯部55が形成され、小径筒部52bの内周には第二内歯部56が形成されている。第一内歯部55と第二内歯部56は、何れも半径方向の断面が曲線(例えばトロコロイド系曲線)を描く複数の歯で構成されている。第一内歯部55と第二内歯部56は軸方向にずれた位置に形成されている。第二内歯部56のピッチ円径は第一内歯部55のピッチ円径よりも小さい。また、第二内歯部56の歯数は、第一内歯部55の歯数よりも少ない。
The
第二内歯部56の歯幅方向における第一内歯部55側の端部56aは、遊星回転体52の大径筒部52aの外周面と軸方向において重なるように形成されている。換言すると、第二内歯部56の一部(端部56a)は、軸方向(歯幅方向)において第二軸受54と重なるように形成されている。
An
駆動回転体2に係る本体21の第三筒部21cの外周面には、第一内歯部55と噛み合う第一外歯部57が形成されている。また、従動回転体3に係る本体31の外周面には、第二内歯部56と噛み合う第二外歯部58が形成されている。第一外歯部57および第二外歯部58は、何れも半径方向の断面が曲線(例えばトロコイド系曲線)を描く複数の歯で形成されている。第二外歯部58のピッチ円径は第一外歯部57のピッチ円径よりも小さく、第二外歯部58の歯数は、第一外歯部57の歯数よりも少ない。
A first external
第二外歯部58における歯幅方向の一端部58aは、遊星回転体52の大径筒部52aの外周面と軸方向において重なるように配されている。換言すると、第二外歯部58の一部(端部58a)は、軸方向(歯幅方向)において第二軸受54と重なるように形成されている。
One
第一外歯部57の歯数は、互いに噛み合う第一内歯部55の歯数よりも少なく、好ましくは一つ少ない。同様に、第二外歯部58の歯数も、互いに噛み合う第二内歯部56の歯数よりも少なく、好ましくは一つ少ない。一例として、本実施形態では、第一内歯部55の歯数を24個、第二内歯部56の歯数を20個、第一外歯部57の歯数を23個、第二外歯部58の歯数を19個としている。
The number of teeth of the first
互いに噛み合う第一内歯部55と第一外歯部57は第一減速機5aを構成し、第二内歯部56と第二外歯部58は第二減速機5bを構成する。第一減速機5aおよび第二減速機5bは、何れもサイクロイド減速機と呼ばれるものである。二つの減速機5a,5bの減速比は異なっており、本実施形態では第一減速機5aの減速比を第二減速機5bの減速比よりも大きくしている。このように二つの減速機5a,5bの減速比を異ならせることで、カムシャフト32の回転を、電動モータ4の作動状態に応じて変化させる(差動させる)ことが可能となる。
The first internal
第一軸受53は、偏心部材51の偏心内周面51b1と、遊星回転体52の小径筒部52bの外周面との間に配置される。従って、遊星回転体52の外周面および内周面の中心(P)は、回転軸Oに対して偏心した位置にある。この第一軸受53により、遊星回転体52は、偏心部材51に対して相対回転可能に支持される。第一軸受53は、例えば外輪53aと、転動体53b(針状ころ)とを有する針状ころ軸受で構成される。外輪53aは、偏心部材51に係る中径筒部51bの偏心内周面51b1に固定されている。転動体53bは、遊星回転体52の小径筒部51cの外周面(転走面)に接触している。
The
第二軸受54は、電動モータ4のロータコア42aの内周に重ならないように、第一軸受53から軸方向にずれた位置に配される。具体的には、第二軸受54は、遊星回転体52の大径筒部52aと、偏心部材51に係る大径筒部51aの偏心内周面51a1との間に配される。
The
第二軸受54は、外輪54aと、内輪54bと、転動体54c(ボール)とを有する深溝玉軸受で構成される。第二軸受54の外輪54aは、偏心部材51の大径筒部51aの偏心内周面51a1に固定(圧入)されている。第二軸受54の内輪54bは、遊星回転体52の大径筒部52aの外周面に固定(圧入)されている。
The
第二軸受54は、第一減速機5aと第二減速機5bの双方を支持するように、各減速機5a,5bに跨って配置される。すなわち、第二軸受54は、軸方向において第一減速機5aの一部と重なるように、かつ軸方向において第二減速機5bの一部と重なるように偏心部材51と遊星回転体52との間に配される。図3に示すように、第二軸受54と第一減速機5aとが重なり合う距離D1は、第二軸受54と第二減速機5bとが重なり合う距離D2よりも大きい。
The
図4は、第一減速機5aで切断した断面図(図1におけるA-A線矢視断面図)、図5は、第二減速機5bで切断した断面図(図1におけるB-B線矢視断面図)である。
FIG. 4 is a cross-sectional view cut along the
図4に示すように、第一内歯部55の中心Pは、回転軸Oに対して径方向に距離E偏心している。従って、第一内歯部55と第一外歯部57は、周方向の一部の領域で互いに噛み合った状態となり、これとは径方向反対側の領域で噛み合わない状態となる。また、図5に示すように、第二内歯部56の中心Pも回転軸Oに対して径方向に距離E偏心しているため、第二内歯部56と第二外歯部58とは、周方向の一部の領域で互いに噛み合った状態となり、これとは径方向反対側の領域で噛み合わない状態となる。なお、図4及び図5では、互いの矢視方向が異なっているため、第一内歯部55と第二内歯部56のそれぞれの偏心方向が各図において互いに左右逆方向に示されているが、第一内歯部55及び第二内歯部56は同じ方向に同じ距離Eだけ偏心している。
As shown in FIG. 4, the center P of the first inner
ここで、差動装置5の減速比をi、モータ回転速度をnm、スプロケット22の回転速度をnsとすると、出力回転位相角度差は(nm-ns)/iとなる。
Here, if i is the speed reduction ratio of the
また、第一減速機5aの減速比をi1、第二減速機5bの減速比をi2とすると、本実施形態に係る差動装置5の減速比は、下記式1によって求められる。
Further, when the reduction ratio of the
減速比=i1×i2/|i1-i2|・・・式1
Reduction ratio=i1×i2/|i1-i2|
例えば、第一減速機5aの減速比(i1)が24/23、第二減速機5bの減速比(i2)が20/19の場合、上記式1から減速比は120となる。このように、本実施形態に係る差動装置5では、大きな減速比によって高トルクを得ることが可能である。
For example, when the reduction ratio (i1) of the
本実施形態の電動アクチュエータ1では、遊星回転体52の内径側に駆動回転体2および従動回転体3を配置しているため、遊星回転体52を駆動する電動モータ4として中空モータを採用し、この中空モータを遊星回転体52の外径側に配置するレイアウトを採用している。そのため、スペース効率が良好となり、電動アクチュエータ1のコンパクト化(特に軸方向寸法のコンパクト化)を達成できるメリットが得られる。
In the
また、本実施形態の電動アクチュエータ1では、ロータ42の内径側に第一軸受53として針状ころ軸受を採用していることから、電動アクチュエータ1の径方向寸法を可及的に小さくできる。加えて、ロータコア42aと重ならないように軸方向にずれた位置に第二軸受54としての深溝玉軸受を配していることから、径方向の寸法増大を防止しつつ、第一減速機5a及び第二減速機5bの剛性を可及的に高め、遊星回転体52に生じるスキューを抑制することで、電動アクチュエータ1の効率低下を防止することが可能になる。
Further, in the
続いて、図1乃至図5を参照しつつ本実施形態に係る電動アクチュエータの動作について説明する。 Next, operation of the electric actuator according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG.
エンジンの動作中は、スプロケット22に伝達されたエンジンからの駆動力によって駆動回転体2が回転する。
During operation of the engine, the
電動モータ4に通電されず、電動モータ4から差動装置5への入力がない状態では、駆動回転体2の回転が遊星回転体52を介して従動回転体3に伝達され、従動回転体3は駆動回転体2と一体に回転する。すなわち、駆動回転体2と遊星回転体52は、第一内歯部55と第一外歯部57との噛み合い部でのトルク伝達により、この噛み合い状態を保持したまま一体に回転する。同様に、遊星回転体52と従動回転体3も第二内歯部56と第二外歯部58の噛み合い位置を保持したまま一体に回転する。そのため、駆動回転体2と従動回転体3は同じ回転位相を保持しながら回転する。
When the
その後、例えばエンジンがアイドル運転などの低回転域に移行した際には、公知の手段、例えば、電子制御などによって電動モータ4に通電し、ロータ42をスプロケット22の回転数よりも相対的に遅く又は速く回転させる。電動モータ4を作動させると、ロータ42のロータコア42aに結合された偏心部材51が回転軸Oを中心として一体に回転する。これに伴い、薄肉部分と厚肉部分とを備えた偏心部材51の回転に伴う押圧力が第一軸受53を介して遊星回転体52に作用する。この押圧力により、第一内歯部55と第一外歯部57との噛み合い部で周方向の分力が生じるため、遊星回転体52が駆動回転体2に対して相対的に偏心回転運動を行う。つまり、遊星回転体52が回転軸Oを中心として公転しながら、第一内歯部55および第二内歯部56の中心Pを中心として自転する。この際、遊星回転体52が1回公転するごとに、第一内歯部55と第一外歯部57との噛み合い位置が一歯分ずつ周方向にずれるため、遊星回転体52は減速されつつ回転(自転)する。
After that, for example, when the engine shifts to a low speed range such as idling, the
また、遊星回転体52が上述の偏心回転運動を行うことにより、遊星回転体52の1回の公転ごとに、第二内歯部56と第二外歯部58との噛み合い箇所が一歯分ずつ周方向にずれる。これにより、従動回転体3が遊星回転体52に対して減速されつつ回転する。このように、遊星回転体52を電動モータ4で駆動することにより、スプロケット22からの駆動力に電動モータ4からの駆動力が重畳され、従動回転体3の回転が、電動モータ4からの駆動力の影響を受ける差動の状態となる。そのため、駆動回転体2に対する従動回転体3の相対的な回転位相差を正逆方向に変更することが可能となり、カムシャフト32のカムによるバルブの開閉タイミングを進角方向もしくは遅角方向に変更することができる。
Further, since the
このようにバルブの開閉タイミングを変更することにより、アイドル運転時におけるエンジンの回転の安定化と燃費の向上を図ることができる。また、アイドル状態からエンジンの運転が通常運転に移行し、例えば、高速回転に移行した際には、スプロケット22に対する電動モータ4の相対回転の速度差を大きくすることで、スプロケット22に対するカムシャフト32の回転位相差を高回転に適した回転位相差に変更することができ、エンジンの高出力化を図ることが可能である。
By changing the opening/closing timing of the valve in this way, it is possible to stabilize the rotation of the engine during idling and improve fuel efficiency. Further, when the operation of the engine shifts from the idling state to normal operation, for example, when it shifts to high-speed rotation, by increasing the speed difference of the relative rotation of the
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 In addition, the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, nor is it limited to the above-described effects. Various modifications can be made to the present invention without departing from the gist of the present invention.
上記の実施形態では、第一軸受53は、針状ころ軸受として例示されたが、これに限らず深溝玉軸受等の軸受により構成されてもよい。
In the above-described embodiment, the
1 電動アクチュエータ
2 駆動回転体
3 従動回転体
4 電動モータ
5 差動装置
5a 第一減速機
5b 第二減速機
22 スプロケット
32 カムシャフト
42 ロータ
51 偏心部材
52 遊星回転体
53 第一軸受
54 第二軸受
54a 第二軸受の外輪
54b 第二軸受の内輪
O 回転軸
Claims (5)
前記遊星回転体を駆動するロータを有する電動モータと、
前記ロータの内側で前記遊星回転体を支持する第一軸受と、前記ロータと重ならないように軸方向にずれた位置で前記遊星回転体を支持する第二軸受とを備え、
前記第二軸受は、深溝玉軸受であることを特徴とする電動アクチュエータ。 A driving rotor rotatable about a rotation axis, a planetary rotor rotatable about the rotation axis, and a driven rotor rotatable about the rotation axis, wherein the planetary rotor meshes with the drive rotor and the driven rotor, forming a first speed reducer between the planetary rotor and the drive rotor, and a second speed reducer between the planetary rotor and the driven rotor. a differential device forming two reduction gears, wherein the reduction ratio of the first reduction gear is different from the reduction ratio of the second reduction gear;
an electric motor having a rotor that drives the planetary rotor;
A first bearing that supports the planetary rotor inside the rotor, and a second bearing that supports the planetary rotor at a position axially displaced so as not to overlap the rotor,
The electric actuator, wherein the second bearing is a deep groove ball bearing.
前記第二軸受は、前記偏心部材の内周に固定される外輪と、前記遊星回転体の外周に固定される内輪とを備える請求項1又は2に記載の電動アクチュエータ。 The differential gear includes an eccentric member that rotates integrally with the rotor and changes a rotational phase difference of the driven rotor with respect to the drive rotor,
3. The electric actuator according to claim 1, wherein the second bearing comprises an outer ring fixed to the inner periphery of the eccentric member and an inner ring fixed to the outer periphery of the planetary rotor.
前記スプロケットと前記カムシャフトとの回転位相差を変更してバルブの開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング装置に適用した請求項1から4のいずれか一項に記載の電動アクチュエータ。
A sprocket provided on the drive rotor and a camshaft provided on the driven rotor,
The electric actuator according to any one of claims 1 to 4, wherein the electric actuator is applied to a variable valve timing device that changes the opening/closing timing of a valve by changing the rotation phase difference between the sprocket and the camshaft.
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