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技術 回転直動変換アクチュエータ

出願人 株式会社SOKENトヨタ自動車株式会社
発明者 大坪誠山田潤日岡英一
出願日 2012年3月1日 (8年0ヶ月経過) 出願番号 2012-045692
公開日 2013年9月12日 (6年6ヶ月経過) 公開番号 2013-183531
状態 未査定
技術分野 電動機,発電機と機械的装置等との結合 伝動装置 電動機、発電機の外枠
主要キーワード 止め輪用溝 回転体回転 低摩擦樹脂 組み立て作業効率 摩擦物 リング状プレート ベアリングシート 回転抑制
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2013年9月12日)のものです。
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図面 (7)

課題

可変動弁機構などの駆動時におけるナット回転抵抗を高めることなく運搬時などでの振動によるナットの回転を抑制できる回転直動変換アクチュエータの提供。

解決手段

ナット16の外周面16a又はベアリング10の内輪10bの内周面10cの一方又は両方に摩擦係数低減処理を実行しているため、振動によりナット16に発生する回転力は低減される。このため内燃機関に組み込む前に運搬などによりアクチュエータに振動が加わっても、ナット16の回転は抑制される。このことによりアクチュエータにおけるサンシャフトストローク変化が確実に阻止され、内燃機関に対する組み付け作業性を高く維持でき、組み付け精度も低下しない。しかも摩擦係数低減処理は、ハウジング4とナット16との間の摩擦力を高くすることはないので、ナット16を電動モータにより駆動する際の回転抵抗は高くならず、内燃機関の燃費を悪化させない。

概要

背景

内燃機関吸気バルブ作用角リフト量を連続的に可変とする可変動弁機構が知られている。この可変動弁機構においては、バルブ作用角バルブリフト量を調節するために直動運動させるコントロールシャフトが設けられており、このコントロールシャフトを高精度に直動運動させるための回転直動変換アクチュエータが提案されている(例えば特許文献1参照)。

この回転直動変換アクチュエータでは、ハウジング内にベアリングを介して回転体(特許文献1ではロータに相当)が回転可能に配置されている。この回転体には、駆動部としての電動モータ一体化されている。電動モータにより回転体が回転駆動され、その回転運動が、回転体の内部空間に設けられた遊星差動式回転直動変換機構により中心部のサンシャフトの直動運動に変換される。そしてサンシャフトに接続されたコントロールシャフトが直動されることで可変動弁機構が機能することになる。

この他、回転直動変換アクチュエータとしては、電動モータによる送りねじ装置が知られている(例えば特許文献2,3参照)。

概要

可変動弁機構などの駆動時におけるナット回転抵抗を高めることなく運搬時などでの振動によるナットの回転を抑制できる回転直動変換アクチュエータの提供。ナット16の外周面16a又はベアリング10の内輪10bの内周面10cの一方又は両方に摩擦係数低減処理を実行しているため、振動によりナット16に発生する回転力は低減される。このため内燃機関に組み込む前に運搬などによりアクチュエータに振動が加わっても、ナット16の回転は抑制される。このことによりアクチュエータにおけるサンシャフトのストローク変化が確実に阻止され、内燃機関に対する組み付け作業性を高く維持でき、組み付け精度も低下しない。しかも摩擦係数低減処理は、ハウジング4とナット16との間の摩擦力を高くすることはないので、ナット16を電動モータにより駆動する際の回転抵抗は高くならず、内燃機関の燃費を悪化させない。

目的

本発明は、駆動時における回転体の回転抵抗を高めることなく、運搬時などでの振動による回転体の回転を抑制できる回転直動変換アクチュエータの実現を目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

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請求項1

ハウジング内にベアリングで回転可能に回転体を支持し、駆動部により前記回転体を回転駆動させることで、前記回転体の回転に連動する回転直動変換機構により、前記回転体の回転運動を直動部の直動運動に変換するアクチュエータであって、前記回転体の外周面と前記ベアリングの内輪内周面との接触領域に摩擦係数低減処理がなされていることを特徴とする回転直動変換アクチュエータ

請求項2

請求項1に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記回転体と前記ベアリングの内輪とは周方向摺動可能状態で嵌め合わされたものであり、前記回転体の外周面と前記ベアリングの内輪の内周面とが加振力により当接したことで前記回転体に生じる回転力Frが、前記接触領域以外で前記回転体に接触する部材との間の摩擦力総合した総合摩擦力Ftより小さくなる状態に、前記摩擦係数低減処理がなされていることを特徴とする回転直動変換アクチュエータ。

請求項3

請求項2に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記回転直動変換機構の回転部分の質量M、外部からの加振力に対応する加速度a、前記回転体の外周面と前記ベアリングの内輪の内周面との摩擦係数μ、及び前記回転体の外周面と前記ベアリングの内輪の内周面とが加振力により当接する位置での周面に対する加振力の角度θ(0°<θ<90°)に基づいて、前記回転力Frは、M・a・max(min(cosθ,μ・sinθ))により表されるものであることを特徴とする回転直動変換アクチュエータ。

請求項4

請求項1〜3のいずれか一項に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記摩擦係数低減処理は、前記接触領域において、前記回転体の外周面と前記ベアリングの内輪の内周面との一方又は両方に低摩擦物質をコーティングする処理であることを特徴とする回転直動変換アクチュエータ。

請求項5

請求項1〜4のいずれか一項に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記ベアリングの内輪と前記回転体とが軸直交面にて対向する領域に、高摩擦部材を配置することにより、前記ベアリングの内輪と前記回転体とを前記軸直交面にて高摩擦状態で接触させていることを特徴とする回転直動変換アクチュエータ。

請求項6

請求項1〜4のいずれか一項に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記ベアリングの内輪と前記回転体とが軸直交面にて対向する領域に、前記回転体と前記ベアリングの内輪との一方又は両方に凹凸を形成することにより、前記ベアリングの内輪と前記回転体とを前記軸直交面にて高摩擦状態で接触させていることを特徴とする回転直動変換アクチュエータ。

請求項7

請求項6に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記凹凸は、前記軸直交面における前記ベアリングの内輪と前記回転体との間のクリアランスよりも高くされていることを特徴とする回転直動変換アクチュエータ。

請求項8

ハウジング内にベアリングで回転可能に回転体を支持し、駆動部により前記回転体を回転駆動させることで、前記回転体の回転に連動する回転直動変換機構により、前記回転体の回転運動を直動部の直動運動に変換するアクチュエータであって、前記回転体と前記ベアリングの内輪との間で軸直交方向で接触する軸直交接触領域に摩擦力増加処理がなされていることを特徴とする回転直動変換アクチュエータ。

請求項9

請求項8に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記回転体と前記ベアリングの内輪とは周方向に摺動可能状態で嵌め合わされたものであり、前記回転体の外周面と前記ベアリングの内輪の内周面との接触領域以外で前記回転体に接触する部材との間の摩擦力を総合した総合摩擦力Ftが、前記回転体の外周面と前記ベアリングの内輪の内周面とが加振力により当接したことで前記回転体に生じる回転力Frより大きくなる状態に、前記摩擦力増加処理がなされていることを特徴とする回転直動変換アクチュエータ。

請求項10

請求項9に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記回転直動変換機構の回転部分の質量M、外部からの加振力に対応する加速度a、前記回転体の外周面と前記ベアリングの内輪の内周面との摩擦係数μ、及び前記回転体の外周面と前記ベアリングの内輪の内周面とが加振力により当接する位置での周面に対する加振力の角度θ(0°<θ<90°)に基づいて、前記回転力Frは、M・a・max(min(cosθ,μ・sinθ))により表されるものであることを特徴とする回転直動変換アクチュエータ。

請求項11

請求項8〜10のいずれか一項に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記摩擦力増加処理は、前記軸直交接触領域に高摩擦部材を配置する処理であることを特徴とする回転直動変換アクチュエータ。

請求項12

請求項8〜10のいずれか一項に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記摩擦力増加処理は、前記回転体と前記ベアリングの内輪との一方又は両方の前記軸直交接触領域に凹凸を形成する処理であることを特徴とする回転直動変換アクチュエータ。

請求項13

請求項12に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記凹凸は、前記軸直交接触領域における前記回転体と前記ベアリングの内輪との間のクリアランスよりも高くされていることを特徴とする回転直動変換アクチュエータ。

請求項14

請求項1〜13のいずれか一項に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記回転体と前記ベアリングの内輪とは、隙間嵌めにより嵌め合わされていることを特徴とする回転直動変換アクチュエータ。

請求項15

請求項1〜14のいずれか一項に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記回転直動変換機構は、前記回転体をナットとして形成し、このナットの内部空間に、複数のプラネタリシャフトを介して前記直動部をサンシャフトとして配置して、前記ナット、前記プラネタリシャフト及び前記サンシャフトの間にネジの噛み合い機構を形成し、このネジの噛み合い機構における差動により、前記ナットの回転を前記サンシャフトの軸方向移動に変換する遊星差動ネジ型回転直動変換機構であることを特徴とする回転直動変換アクチュエータ。

技術分野

0001

本発明は、ハウジング内にベアリングで回転可能に回転体を支持し、駆動部により回転体を回転駆動させることで、回転体の回転に連動する回転直動変換機構により、回転体の回転運動を直動部の直動運動に変換するアクチュエータに関する。

背景技術

0002

内燃機関吸気バルブ作用角リフト量を連続的に可変とする可変動弁機構が知られている。この可変動弁機構においては、バルブ作用角バルブリフト量を調節するために直動運動させるコントロールシャフトが設けられており、このコントロールシャフトを高精度に直動運動させるための回転直動変換アクチュエータが提案されている(例えば特許文献1参照)。

0003

この回転直動変換アクチュエータでは、ハウジング内にベアリングを介して回転体(特許文献1ではロータに相当)が回転可能に配置されている。この回転体には、駆動部としての電動モータ一体化されている。電動モータにより回転体が回転駆動され、その回転運動が、回転体の内部空間に設けられた遊星差動式回転直動変換機構により中心部のサンシャフトの直動運動に変換される。そしてサンシャフトに接続されたコントロールシャフトが直動されることで可変動弁機構が機能することになる。

0004

この他、回転直動変換アクチュエータとしては、電動モータによる送りねじ装置が知られている(例えば特許文献2,3参照)。

先行技術

0005

特開2010−121654号公報(第8〜10頁、図1
特開平09−042408号公報(第4〜7頁、図1
特開2000−145914号公報(第4〜6頁、図4

発明が解決しようとする課題

0006

回転直動変換アクチュエータは、内燃機関などの装置に対する組み付け前の状態で、サンシャフトなどの直動部のストローク位置誤差が生じていると、内燃機関などへの組み付け困難による組み付け作業性低下や組み付け精度低下を生じるおそれがある。

0007

特許文献1の回転直動変換アクチュエータは、運搬などにより振動が加わると、そのハウジング内において、ベアリングとこれにより回転可能に支持されている回転体との間に加振力が生じる。この加振力により、回転体とこれが嵌め合わされているベアリング内輪との間で、周面同士が強く当接する状態が繰り返されることになる。

0008

この当接位置での加振力は周面に対して種々の角度で生じる。加振力の方向が周面に直交していない場合には、周面間での当接力とその反力とにより、回転体及びベアリング内輪にそれぞれ回転力が発生する。

0009

この回転力によりベアリング内輪側が回転したとしても回転直動変換アクチュエータのストロークには影響しない。しかし回転体側の回転については、その内部空間の回転直動変換機構が駆動されることになり、回転直動変換アクチュエータのストロークに影響を与えることになる。

0010

このため回転直動変換アクチュエータを内燃機関などに組み付ける前の状態で、振動により回転体が回転すると、サンシャフトなどの直動部のストローク位置に誤差が生じて、組み付け作業性低下や組み付け精度低下を招くおそれがある。

0011

したがって内燃機関などに組み付ける前の回転直動変換アクチュエータは、運搬時などにおいて外部から受ける振動によって回転体が回転しないようにすることが重要である。
特許文献1では、サンシャフトにおいてその軸方向に荷重が作用した場合におけるサンシャフトの変位を防止するために、ハウジングと回転体との間に配置されるオイルシール摩擦リップを付加して、ハウジングと回転体との間での回転抵抗を増加させるものである。したがって前述したごとく加振力により回転体が回転することを防止するものではない。

0012

しかしこのようにオイルシールにより摩擦力を増加させる構成を、加振時における回転体回転防止のために採用することで、加振力による回転体の回転抑制を実現できる可能性がある。

0013

ところが、特許文献1のようにオイルシールの摩擦力を増加させた構成では、回転直動変換アクチュエータを内燃機関に組み込んだ後も、摩擦リップにより増加した摩擦力が回転体の回転駆動時に常に作用することになり、回転体の回転抵抗が高まりエネルギー効率が低下する。このため内燃機関の燃費悪化を招くおそれがある。

0014

特許文献2,3の送りねじ装置では、回転軸スラスト荷重が加わると一方向クラッチの働きと共に摩擦力を生じる摩擦プレートあるいは摩擦カラーを配置している。この構成により、一方向クラッチ機能時に摩擦プレート・摩擦カラーにより回転軸とハウジングとの間の摩擦力を強めることで回転軸の回転を阻止している。

0015

しかし特許文献2,3では、径方向での加振力に対しては何らの対策もなされず、振動による回転軸の回転は阻止できない。したがって出力軸のストロークを維持できない。
本発明は、駆動時における回転体の回転抵抗を高めることなく、運搬時などでの振動による回転体の回転を抑制できる回転直動変換アクチュエータの実現を目的とするものである。

課題を解決するための手段

0016

以下、上記目的を達成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に記載の回転直動変換アクチュエータでは、ハウジング内にベアリングで回転可能に回転体を支持し、駆動部により前記回転体を回転駆動させることで、前記回転体の回転に連動する回転直動変換機構により、前記回転体の回転運動を直動部の直動運動に変換するアクチュエータであって、前記回転体の外周面と前記ベアリングの内輪内周面との接触領域に摩擦係数低減処理がなされていることを特徴とする。

0017

前述したごとく回転体の外周面とベアリング内輪の内周面との間で周面に対して種々の角度で加振力に伴う当接力が作用した場合に、当接力とその反力とによる回転力が回転体及びベアリング内輪に発生する。

0018

この回転力は、回転体の外周面とベアリングの内輪の内周面との接触領域における摩擦状態に対応している。すなわちこれらの周面間の摩擦係数が大きければ回転力が大きくなり、摩擦係数が小さければ回転力は小さくなる。

0019

したがって前記接触領域に摩擦係数低減処理を施しておくことにより、摩擦により発生する回転力は、摩擦係数低減処理がなされていない場合に比較して低減されることになる。このため内燃機関などの装置に取り付けられる前に、運搬などにより回転直動変換アクチュエータに振動が加わっても、加振力による回転体の回転は生じにくくなる。したがって回転直動変換アクチュエータのストローク変化が防止される。

0020

しかも前記接触領域での摩擦係数低減処理は、ハウジングと回転体との間の摩擦については無関係であり、内燃機関などの装置に取り付けられた後において、回転体を駆動する際の回転抵抗を高くすることはない。

0021

請求項2に記載の回転直動変換アクチュエータでは、請求項1に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記回転体と前記ベアリングの内輪とは周方向摺動可能状態で嵌め合わされたものであり、前記回転体の外周面と前記ベアリングの内輪の内周面とが加振力により当接したことで前記回転体に生じる回転力Frが、前記接触領域以外で前記回転体に接触する部材との間の摩擦力を総合した総合摩擦力Ftより小さくなる状態に、前記摩擦係数低減処理がなされていることを特徴とする。

0022

加振力に伴って回転体に生じる回転力Frが、摩擦係数低減処理により、総合摩擦力Ftより小さくされている。したがってこの総合摩擦力Ftにより、内燃機関などの装置に取り付けられる前に運搬などにより回転直動変換アクチュエータに振動が加わっても、その回転体の回転が確実に阻止され、回転直動変換アクチュエータのストローク変化が防止される。

0023

そしてこのような摩擦係数低減処理は、ハウジングと回転体との間の摩擦については無関係であり、内燃機関などの装置に取り付けられた後において、回転体を駆動する際の回転抵抗を高くすることはない。

0024

請求項3に記載の回転直動変換アクチュエータでは、請求項2に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記回転直動変換機構の回転部分の質量M、外部からの加振力に対応する加速度a、前記回転体の外周面と前記ベアリングの内輪の内周面との摩擦係数μ、及び前記回転体の外周面と前記ベアリングの内輪の内周面とが加振力により当接する位置での周面に対する加振力の角度θ(0°<θ<90°)に基づいて、前記回転力Frは、M・a・max(min(cosθ,μ・sinθ))により表されるものであることを特徴とする。

0025

このような計算式により回転体に生じる回転力Frを求めることができる。そしてこの回転力Frが総合摩擦力Ftより小さくなるように摩擦係数μを設定すれば、回転体の回転を確実に阻止できる摩擦係数低減処理が可能となり、回転体の回転抵抗を高くすることなく、回転直動変換アクチュエータのストローク変化を防止できる。

0026

請求項4に記載の回転直動変換アクチュエータでは、請求項1〜3のいずれか一項に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記摩擦係数低減処理は、前記接触領域において、前記回転体の外周面と前記ベアリングの内輪の内周面との一方又は両方に低摩擦物質をコーティングする処理であることを特徴とする。

0027

このよう摩擦係数低減処理は、低摩擦物質、例えば低摩擦樹脂のコーティングにより実現でき、回転体の外周面とベアリングの内輪の内周面との接触領域に容易に摩擦係数低減処理を施すことができる。

0028

請求項5に記載の回転直動変換アクチュエータでは、請求項1〜4のいずれか一項に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記ベアリングの内輪と前記回転体とが軸直交面にて対向する領域に、高摩擦部材を配置することにより、前記ベアリングの内輪と前記回転体とを前記軸直交面にて高摩擦状態で接触させていることを特徴とする。

0029

軸直交面では、ベアリングの内輪と回転体との接触において、その摩擦係数が大きくても、加振力が回転体の回転力に変換されることはない。したがって高摩擦部材を配置して高摩擦状態で接触させても回転体の回転力は大きくならない。

0030

しかも高摩擦部材による摩擦力は、前述したごとく周面間の接触領域で発生する回転力に対しては抵抗力となる。このため回転体の回転抑制をより十分なものにすることができ、回転直動変換アクチュエータのストローク変化阻止がより確実なものとなる。

0031

そしてこのような位置での高摩擦部材による摩擦力は、ハウジングと回転体との間の摩擦力については無関係であり、内燃機関などの装置に取り付けられた後において、回転体を駆動する際の回転抵抗を高くすることはない。

0032

請求項6に記載の回転直動変換アクチュエータでは、請求項1〜4のいずれか一項に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記ベアリングの内輪と前記回転体とが軸直交面にて対向する領域に、前記回転体と前記ベアリングの内輪との一方又は両方に凹凸を形成することにより、前記ベアリングの内輪と前記回転体とを前記軸直交面にて高摩擦状態で接触させていることを特徴とする。

0033

このようにベアリングの内輪と回転体とが軸直交面にて接触する部分に凹凸を形成することによりベアリングの内輪と回転体との間を高摩擦状態としても良い。このことにより摩擦係数が大きくなっても、軸直交面では加振力が回転体の回転力に変換されることはなく、回転体の回転力は大きくならない。

0034

そしてこの凹凸による摩擦力は、回転体の外周面とベアリングの内輪の内周面との接触領域で発生する回転力に対して抵抗力となるため、回転体の回転抑制効果がより高くなり、回転直動変換アクチュエータのストローク変化阻止がより確実なものとなる。

0035

そしてこのような位置での凹凸による摩擦力は、ハウジングと回転体との間の摩擦力については無関係であり、内燃機関などの装置に取り付けられた後において、回転体を駆動する際の回転抵抗を高くすることはない。

0036

請求項7に記載の回転直動変換アクチュエータでは、請求項6に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記凹凸は、前記軸直交面における前記ベアリングの内輪と前記回転体との間のクリアランスよりも高くされていることを特徴とする。

0037

凹凸は、軸直交面でのクリアランスよりも高くされていることにより、十分に回転体の回転阻止効果を発揮する。
請求項8に記載の回転直動変換アクチュエータでは、ハウジング内にベアリングで回転可能に回転体を支持し、駆動部により前記回転体を回転駆動させることで、前記回転体の回転に連動する回転直動変換機構により、前記回転体の回転運動を直動部の直動運動に変換するアクチュエータであって、前記回転体と前記ベアリングの内輪との間で軸直交方向で接触する軸直交接触領域に摩擦力増加処理がなされていることを特徴とする。

0038

前述したごとく回転体の外周面とベアリング内輪の内周面との間で周面に対して種々の角度で加振力に伴う当接力が作用した場合に、当接力とその反力とによる回転力が回転体及びベアリング内輪に発生する。

0039

しかし前記摩擦力増加処理が、軸直交接触領域でなされており、このような位置で増加された摩擦力により、前記回転力に対抗する摩擦力が増加することになる。このことから回転体がベアリングの内輪に対して回転するのを抑制できる。

0040

このため内燃機関などの装置に取り付けられる前に、運搬などにより回転直動変換アクチュエータに振動が加わって、周面間の摩擦により加振力が回転体に回転力を生じさせたとしても、実際の回転は生じにくくなる。したがって回転体の回転が抑制され、回転直動変換アクチュエータのストローク変化が防止される。

0041

しかも前記軸直交接触領域での摩擦力は、ハウジングと回転体との間の摩擦力については無関係であり、内燃機関などの装置に取り付けられた後において、回転体を駆動する際の回転抵抗を高くすることはない。

0042

請求項9に記載の回転直動変換アクチュエータでは、請求項8に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記回転体と前記ベアリングの内輪とは周方向に摺動可能状態で嵌め合わされたものであり、前記回転体の外周面と前記ベアリングの内輪の内周面との接触領域以外で前記回転体に接触する部材との間の摩擦力を総合した総合摩擦力Ftが、前記回転体の外周面と前記ベアリングの内輪の内周面とが加振力により当接したことで前記回転体に生じる回転力Frより大きくなる状態に、前記摩擦力増加処理がなされていることを特徴とする。

0043

このような摩擦力増加処理の実行によって、回転体に生じる回転力Frよりも総合摩擦力Ftを大きくできる。このことにより、回転体の回転が抑制され、回転直動変換アクチュエータのストローク変化が防止される。

0044

そしてこのような摩擦力増加処理による摩擦力増加は、ハウジングと回転体との間の摩擦力については無関係であり、内燃機関などの装置に取り付けられた後において、回転体を駆動する際の回転抵抗を高くすることはない。

0045

請求項10に記載の回転直動変換アクチュエータでは、請求項9に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記回転直動変換機構の回転部分の質量M、外部からの加振力に対応する加速度a、前記回転体の外周面と前記ベアリングの内輪の内周面との摩擦係数μ、及び前記回転体の外周面と前記ベアリングの内輪の内周面とが加振力により当接する位置での周面に対する加振力の角度θ(0°<θ<90°)に基づいて、前記回転力Frは、M・a・max(min(cosθ,μ・sinθ))により表されるものであることを特徴とする。

0046

このような計算式により回転体に生じる回転力Frを求めることができる。そしてこの回転力Frよりも総合摩擦力Ftが大きくなるように前記摩擦力増加処理を実行すれば、回転体の回転を確実に阻止できる摩擦力増加処理が可能となる。したがって回転体の回転抵抗を高くすることなく、回転直動変換アクチュエータのストローク変化を防止できる。

0047

請求項11に記載の回転直動変換アクチュエータでは、請求項8〜10のいずれか一項に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記摩擦力増加処理は、前記軸直交接触領域に高摩擦部材を配置する処理であることを特徴とする。

0048

このように摩擦力増加処理は、軸直交接触領域に高摩擦部材を配置することで可能となり、軸直交接触領域における摩擦力の増加を容易に実現できる。
請求項12に記載の回転直動変換アクチュエータでは、請求項8〜10のいずれか一項に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記摩擦力増加処理は、前記回転体と前記ベアリングの内輪との一方又は両方の前記軸直交接触領域に凹凸を形成する処理であることを特徴とする。

0049

このように軸直交接触領域に凹凸を形成することで、摩擦力増加処理が容易に実現できる。
請求項13に記載の回転直動変換アクチュエータでは、請求項12に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記凹凸は、前記軸直交接触領域における前記回転体と前記ベアリングの内輪との間のクリアランスよりも高くされていることを特徴とする。

0050

凹凸は、軸直交接触領域での回転体と内輪との間のクリアランスよりも高くされていることにより、十分な摩擦力増加効果を発揮することができる。
請求項14に記載の回転直動変換アクチュエータでは、請求項1〜13のいずれか一項に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記回転体と前記ベアリングの内輪とは、隙間嵌めにより嵌め合わされていることを特徴とする。

0051

このような隙間嵌めにより回転体とベアリングの内輪とが嵌め合わされている場合に、振動により回転力が発生することで回転体が回転しやすくなるが、前述したごとくの構成により回転体の回転が抑制される。このことで駆動時における回転体の回転抵抗を高めることなく、運搬時などでの振動による回転体の回転を抑制できる。

0052

請求項15に記載の回転直動変換アクチュエータでは、請求項1〜14のいずれか一項に記載の回転直動変換アクチュエータにおいて、前記回転直動変換機構は、前記回転体をナットとして形成し、このナットの内部空間に、複数のプラネタリシャフトを介して前記直動部をサンシャフトとして配置して、前記ナット、前記プラネタリシャフト及び前記サンシャフトの間にネジの噛み合い機構を形成し、このネジの噛み合い機構における差動により、前記ナットの回転を前記サンシャフトの軸方向移動に変換する遊星差動ネジ型回転直動変換機構であることを特徴とする。

0053

回転直動変換機構としては、このような遊星差動ネジ型回転直動変換機構を挙げることができる。このような構成で、ナットとベアリングの内輪との関係を、前述のごとく設定することにより、内燃機関などの装置に取り付けられる前に運搬などにより回転直動変換アクチュエータに振動が加わって、その加振力がナットの回転力となったとしても、ナットの回転は抑制され、サンシャフトの軸方向位置が維持される。このことにより回転直動変換アクチュエータのストローク変化が防止される。

0054

しかも摩擦係数低減処理や摩擦力増加処理は、ハウジングとナットとの間の摩擦については無関係であり、内燃機関などの装置に取り付けられた後において、ナットを駆動する際の回転抵抗を高くすることはない。

図面の簡単な説明

0055

実施の形態1の回転直動変換アクチュエータの縦断面図。
実施の形態1の回転直動変換アクチュエータの要部拡大断面図。
(A),(B)実施の形態1のベアリングとナットとの間の実施例と比較例とにおける各力関係の一例を示す模式説明図。
(A),(B)実施の形態1のベアリングとナットとの間の実施例と比較例とにおける各力関係の一例を示す模式説明図。
実施の形態2の回転直動変換アクチュエータの要部拡大断面図。
実施の形態3の回転直動変換アクチュエータの要部構成説明図。

実施例

0056

[実施の形態1]
〈実施の形態1の構成〉図1は、上述した発明が適用された回転直動変換アクチュエータ(以下アクチュエータと称する)2の概略構成を表す。アクチュエータ2は、内燃機関EGのシリンダヘッドあるいはカムキャリアに対して、その外面に取り付けられている。このことにより高精度な直動運動が必要な装置(ここではシリンダヘッド上に存在する可変動弁機構)に設けられたコントロールシャフトを軸方向に駆動するものである。このコントロールシャフトの軸方向駆動により、可変動弁機構によりバルブ、ここでは吸気バルブの最大バルブリフト量を調節している。尚、本実施の形態の内燃機関EGは車両走行用である。

0057

アクチュエータ2は、ハウジング4と、このハウジング4の背面側を閉塞するように配置された制御部6とを主要な外郭構成としている。ハウジング4の前面側には、内燃機関EGへの取付部4aが平面状に形成されている。アクチュエータ2全体はこの取付部4aを内燃機関EGに密着させてボルト締結されることで、内燃機関EGに取り付けられる。

0058

取付部4aの中央部分には突出状に先端部4bが形成されている。この先端部4bの中央部にはスプライン貫通孔4cが形成されている。このスプライン貫通孔4cからは、アクチュエータ2内部から出力用のサンシャフト(直動部に相当)8が突出している。サンシャフト8は、自身のスプライン8aにて軸方向に摺動可能に嵌合した状態でスプライン貫通孔4cを通過し、その先端部をハウジング4の外部へ突出させている。

0059

ハウジング4の内周面側にはベアリングシート部4dが設けられている。このベアリングシート部4dにはベアリング10がその外輪10aにて嵌合した状態で配置されている。このベアリング10を介して、ハウジング4は、その内部に遊星差動ネジ型回転直動変換機構12を回転可能に支持している。図2に部分的に拡大して示すごとく、ベアリング10の外輪10aは、ベアリングシート部4dの先端側に存在する軸方向後方へ向いた端面4eとリング状プレート14との間に配置されている。リング状プレート14は、ボルト14aにてハウジング4内に締結され、ベアリング10の外輪10aを端面4eとの間で挟持している。このことによりハウジング4内でベアリング10を保持している。

0060

ベアリング10の内輪10bには、遊星差動ネジ型回転直動変換機構12の最外部の構成であるナット16が隙間嵌めにより嵌め合わされている。内輪10bはナット16の外周面16aに周方向に形成されている段差部16bと、同じく外周面16aに周方向に形成されている止め輪用溝16cとの間に配置されている。止め輪用溝16cに止め輪17が嵌め込まれることにより、ベアリング10の内輪10bの側面10d,10e(軸直交面に相当)が、それぞれ止め輪17の後方側面17a(軸直交面に相当)と段差部16bの側面16g(軸直交面に相当)とにより接触され、このことにより内輪10bが軸方向に挟持される。こうしてベアリング10は、ナット16上での軸方向位置が固定される。したがって遊星差動ネジ型回転直動変換機構12は、ベアリング10を介して、ハウジング4内での軸方向位置が基準位置に設定された状態で、ナット16が回転可能な状態で支持されている。

0061

尚、ベアリング10よりも先端側(図1の右側)には、オイルシール18がハウジング4の内周面4fとナット16の外周面16aとの間に配置されている。このことにより先端部4b側からオイルシール18後方(図1の左側)への潤滑油の浸入を阻止している。

0062

更にベアリング10よりも後方側において、ナット16の外周面16aにはロータ20が固定されている。このロータ20に対向してハウジング4内にはコイル22aを有するステータ22が配置されている。このステータ22を制御部6が電磁駆動することにより、ロータ20とステータ22とが電動モータ(駆動部に相当)として機能して、ロータ20が回転する。このことによりロータ20と一体化しているナット16が回転する。

0063

遊星差動ネジ型回転直動変換機構12は、円筒状のナット16(回転体に相当)と、サンシャフト8、及びナット16とサンシャフト8との間に配置された複数本のプラネタリシャフト24を主体として構成されている。尚、図1では、ナット16については一点鎖線の位置で紙面に垂直に破断してその内部の構成を示している。

0064

ナット16とプラネタリシャフト24とは、ナット16の内部空間においてギヤ16d,16e,24a,24bとネジ16f,24cとで噛み合う。同様にプラネタリシャフト24とサンシャフト8とについてもナット16の内部空間においてギヤ24a,24b,8c,8dとネジ24c,8eとで噛み合っている。

0065

ナット16が前述したごとくロータ20の駆動により回転されると、プラネタリシャフト24は、ナット16内でサンシャフト8の周り公転し、ネジ24c,8eの噛み合いにおける差動によりサンシャフト8が両方向矢線にて示すごとく軸方向に移動する。このサンシャフト8の軸方向移動により、内燃機関EGのシリンダヘッドに存在する可変動弁機構のコントロールシャフトが連動して軸方向に移動する。この移動により内燃機関EGの各気筒において吸気バルブの最大バルブリフト量が連続的に調節される。

0066

ベアリング10の内輪10bの内周面10c及びナット16の外周面16aにおいて、段差部16bと止め輪用溝16cとの間の領域が、周面10c,16a同士が接触する接触領域に相当する。

0067

この接触領域においては、ナット16の外周面16aと内輪10bの内周面10cとのいずれか一方又は両方に摩擦係数低減処理が実行されている。具体的には、周面10c,16aのいずれか一方又は両方に低摩擦物質がコーティングされている。

0068

このような低摩擦物質としては、ポリテトラフルオロエチレンPTFE;ふっ素樹脂)、ポリアセタール(POM)、ポリアミド(PA)などの低摩擦樹脂を用いている。ここではナット16の外周面16aにPTFEをコーティングしているものとする。一般的に鋼−鋼間での摩擦係数μ=0.8前後であり、鋼−ふっ素樹脂間での摩擦係数μ=0.04前後である。したがって周面10c,16a同士の接触領域における摩擦係数μは、摩擦係数低減処理により十分に低減された状態となっている。本実施の形態では、後述する式3が満足するように摩擦係数μが設定されている。
〈実施の形態1の作用〉ここでアクチュエータ2が組み立てられた後に、内燃機関EGに組み付けられる前の状態での振動、例えば製品運搬時に振動を受けることでナット16及びベアリング10の内輪10bに加振力が生じた場合における力関係を図3,4に模式的に示す。図3はナット16に加振力が生じた場合、図4は内輪10bに加振力が生じた場合を示している。

0069

図3の(A)では、振動を受けたナット16が、内輪10bに対して位相位置A1で加振力F0で当接した場合の力関係を示している。
この加振力F0に対抗して、位相位置A1では、周面10c,16aに垂直な成分である垂直抗力Fcが生じる。

0070

更に加振力F0により、加振力F0に直交する位相位置と位相位置A1との位相差θ(周面10c,16aに対する加振力の角度に相当)と周面10c,16a間の摩擦係数μとに基づいて、回転力Fbrが内輪10bに与えられる。この内輪10bの回転力Fbrの反力としてナット16には回転力Frが生じる。

0071

ただし実施例では摩擦係数低減処理として周面10c,16aのいずれか一方または両方に低摩擦物質がコーティングされているので、摩擦係数μが小さくされており、摩擦係数低減処理がなされていない場合に比較して回転力Fbr,Frの絶対値は小さくされている。

0072

したがって回転力Fbr,Frが小さくされている分、ナット16全体には、加振力F0に基づく滑り力Fsが生じている。この滑り力Fsはナット16を回転させることなくナット16全体を周面10cに沿って移動させる力となる。尚、図中において破線の矢線で示す力Faは、垂直抗力Fcと回転力Frとの合成力である。

0073

内輪10bについては、外輪10aに対して例えば位相位置A2などの位置でベアリングボールを介して当接することで、内輪10bを回転させようとする回転力Fbrに対する反力Fbuが発生する。このことで、内輪10b側の回転は阻止される。このためほぼナット16側にのみ、図3の(A)にて反時計回りに回転させようとする回転力Frが作用する。

0074

もし回転力Frが大きいとナット16の回転を招いてしまい、サンシャフト8のストロークが変化してしまうが、実施例である図3の(A)では、前述したごとく摩擦係数低減処理により滑り力Fsが大きくなり、滑り力Fsが大きくなった分、回転力Frは小さくなるので、ナット16の回転は抑制される。

0075

更に、ナット16は、周面10c,16aの接触領域以外でも各種の部材に接触しており、これらの部材との間でも摩擦が存在している。そしてこのような接触領域以外でのナット16に対する摩擦力を総合した総合摩擦力Ftよりも、前記回転力Frが小さくなるように、摩擦係数低減処理により接触領域での摩擦係数μが調節されている。

0076

接触領域以外でナット16に接触する部材とは、まず、図2に示したごとく、段差部16b及び止め輪17であり、挟持状態において軸直交面(側面16g及び後方側面17a)での接触に相当する。更に接触領域以外でナット16に接触する部材に含まれるものとしては、ハウジング4とナット16との間に配置されたオイルシール18であり、この場合にはナット16の外周面16aに対する接触である。

0077

すなわち回転力Frは、接触領域の摩擦係数μの低減により、軸直交面における摩擦力Ffとオイルシール18の接触による摩擦力Foとの合計である総合摩擦力Ftよりも小さく設定されている。

0078

このため加振力により、ナット16に回転力Frが付与されてもナット16は回転することはない。
図3の(B)は、比較例として、前記接触領域に摩擦係数低減処理がなされていない構成を示している。すなわちナット16の外周面16aにも、内輪10bの内周面10cにも、いずれも摩擦係数低減処理が施されていない例を示している。

0079

この場合には、加振力F0及び垂直抗力Fcは図3の(A)と同じであるが、周面10c,16a間の摩擦係数μは低減されていないので、大きい回転力Fbrが内輪10bに与えられ、この反力としてナット16には同様に大きい回転力Frが生じる。すなわち滑り力Fsが小さい分、回転力Frが大きくなっている。このためアクチュエータ2における振動によりナット16の回転を招くことになる。

0080

図4の(A)では、加振力を受けたベアリング10の内輪10bが、ナット16に対して位相位置A1で加振力Fb0で当接した場合の力関係を示している。
この加振力Fb0に対抗して、位相位置A1では、周面10c,16aに垂直な成分である垂直抗力Fbcが生じる。

0081

更に加振力Fb0により、加振力Fb0に直交する位相位置と位相位置A1との位相差θ(周面10c,16aに対する加振力の角度に相当)と周面10c,16a間の摩擦係数μとに基づいて、回転力Frがナット16に与えられる。このナット16の回転力Frの反力として内輪10bには回転力Fbrが生じる。

0082

ただしこの実施例では摩擦係数低減処理により周面10c,16a間の摩擦係数μが小さくされているため、摩擦係数低減処理がなされていない場合に比較して回転力Fbr,Frの絶対値は小さくされている。

0083

したがって回転力Fbr,Frが小さくされている分、内輪10b全体には加振力Fb0に基づく滑り力Fbsが生じている。この滑り力Fbsは内輪10bを回転させることなく内輪10b全体を周面16aに沿って移動させる力となる。尚、図中において破線の矢線で示す力Fbaは、垂直抗力Fbcと回転力Fbrとの合成力である。

0084

このようにナット16側には、図4の(A)にて反時計回りに回転させようとする回転力Frが作用するが、前述したごとく摩擦係数低減処理により内輪10bの滑り力Fbsが大きくなっており、滑り力Fbsが大きくなった分、周面10c,16a間の摩擦により引き起こされるナット16に対する回転力Frは小さくなっている。したがってナット16の回転が抑制される。

0085

実際には、前述したごとく回転力Frが総合摩擦力Ftより小さくなるように接触領域の摩擦係数μが調節されている。
このため内輪10bに生じた加振力により、ナット16に回転力Frが付与されてもナット16は回転することはない。

0086

図4の(B)は、比較例として、前記接触領域に摩擦係数低減処理がなされていない構成を示している。この場合も前記図3の(B)にて説明したごとく、加振力Fb0と垂直抗力Fbcとは図4の(A)と同じであるが、周面10c,16a間の摩擦係数μは低減されていないので、大きい回転力Frがナット16に与えられる。このためアクチュエータ2における振動によりナット16の回転を招くことになる。

0087

このようにアクチュエータ2に対する振動により、ナット16と内輪10bとの間で強い当接力が生じても、アクチュエータ2はナット16の外周面16aと内輪10bの内周面10cとの間で摩擦係数低減処理を実行した構成としているため、ナット16の回転を抑制できる。

0088

図3,4に示した実施例(A)と比較例(B)との差を生じさせるための摩擦係数低減処理は、次のように周面10c,16a間の摩擦係数μを設定している。
まず遊星差動ネジ型回転直動変換機構12内の回転部分の質量M、加振力に対応する加速度a、周面10c.16a間の摩擦係数μ、及び位相位置A1での周面10c,16aに対する加振力の角度θ(0°<θ<90°)に基づいて、回転力Frは、次式のごとく表される。

0089

[式1] Fr=M・a・max(min(cosθ,μ・sinθ))
ここで質量Mは、ナット16及びプラネタリシャフト24の質量を用いる。min(cosθ,μ・sinθ)は、図3,4にて示した位相位置A1での回転力Frに相当する値「cosθ」と位相位置A1での当接力(垂直抗力Fc,Fbcの絶対値に対応)により生じる摩擦力に相当する値「μ・sinθ」とで、小さい方を抽出する演算処理を表す。ナット16側の実際の回転力は摩擦力により制限されるためである。

0090

そしてmax(min(cosθ,μ・sinθ))は、図3,4に示した角度θを0°〜90°の範囲で変化させた場合に、最大の回転力を抽出する演算処理である。
加速度aについては、アクチュエータ2の組み立て後に、通常の運搬時の振動によりアクチュエータ2の内部構成に生じる最大の加振力に対応する加速度が実測や予測計算により設定される。

0091

そして総合摩擦力Ftは式2のごとく、オイルシール18による摩擦力Foと、段差部16bと止め輪17とによる軸直交面間(側面16g−側面10e及び後方側面17a−側面10d)の接触での摩擦力Ffとの合計で表される。

0092

[式2] Ft=Fo+Ff
そして次の式3の関係となるように、すなわち回転力Frを小さくするようにナット16の外周面16aと内輪10bの内周面10cとの摩擦係数μを摩擦係数低減処理により小さくする。摩擦係数μの設定は、摩擦係数を低減する低摩擦物質の種類を選択したり、あるいは周面10c,16aの一方に低摩擦物質をコーティングするか両方にコーティングするかの選択により行う。

0093

[式3] Ft>Fr
このようにアクチュエータ2を構成することで、図3の(A)及び図4の(A)に示した状態が実現でき、アクチュエータ2の運搬時に、ナット16はアクチュエータ2内で回転しなくなる。
〈実施の形態1の効果〉(1)ナット16の外周面16a又は内輪10bの内周面10cの一方又は両方に摩擦係数低減処理を実行しているため、振動によりナット16に発生する回転力Frは摩擦係数低減処理がなされない場合に比較して減少されている。

0094

このためアクチュエータ2の組み立て後であって内燃機関EGに組み込む前に、運搬などによりアクチュエータ2に振動が加わっても、ナット16の回転は抑制される。
特に本実施の形態では、前記式1〜3の関係に基づいて摩擦係数μを低減した構成としたことにより、回転力Frは総合摩擦力Ftより小さく設定されている。したがってナット16の回転が確実に防止され、このことによりアクチュエータ2におけるサンシャフト8のストローク変化が確実に阻止される。このため内燃機関EGに対する組み付け作業性を高く維持でき、組み付け精度も低下することがない。

0095

しかも摩擦係数低減処理は、ハウジング4とナット16との間の摩擦については無関係であり、ハウジング4とナット16との間の摩擦力を高くすることはない。このことからナット16を電動モータにより駆動する際の回転抵抗は高くならず、内燃機関EGの燃費を悪化させない。

0096

(2)摩擦係数低減処理は、ナット16の外周面16aと内輪10bの内周面10cとの間の接触領域において、いずれか一方又は両方の周面10c,16aに対して低摩擦物質をコーティングすることにより実行している。したがって容易に摩擦係数低減処理を実現することができる。

0097

(3)上記摩擦係数低減処理により、遊星差動ネジ型回転直動変換機構12のナット16にベアリング10を嵌合させる作業が円滑となり、アクチュエータ2の組み立て作業効率が向上する。

0098

[実施の形態2]
〈実施の形態2の構成〉本実施の形態では、図5に示すごとく、ベアリング10の内輪10bとナット116とが軸直交面にて対向する領域、すなわち段差部116bの側面116gとベアリング10の内輪10bの側面10eとが対向する領域において、ナット116の側面116gにナット116の軸周りリング状溝116hを形成している。このリング状溝116hに、高摩擦部材としてオーリングなどのゴム状弾性体130を配置して、このゴム状弾性体130を内輪10bの側面10eに圧接状態に接触させている。

0099

他の構成については前記実施の形態1と同じであり、図1,3,4も参照して説明する。
〈実施の形態2の作用〉ベアリング10の内輪10bとナット116とが軸直交面(側面116g,10e)にて対向する領域に配置されたゴム状弾性体130により、前記式2における摩擦力Ffが大きくされている。

0100

このことによりオイルシール18による摩擦力Foとの合計である総合摩擦力Ftも大きくされている。
したがって前記式3の関係において、外周面116aからナット116に付与される回転力Frよりも、総合摩擦力Ftが、更に大きなものとなる。このためアクチュエータの運搬時における振動に伴うナット116の回転に対する抑制力がより高まることになる。
〈実施の形態2の効果〉(1)前記実施の形態1の効果を生じると共に、ナット116の回転防止をより十分なものにできる。このことにより運搬時など内燃機関EGに組み込む前のアクチュエータのストローク変化阻止がより効果的なものとなり、内燃機関EGに対する組み付け作業性を高く維持でき、組み付け精度も低下することがない。

0101

そしてこのような位置でのゴム状弾性体130による摩擦力増加は、ハウジング4とナット116との間の摩擦については無関係であり、ナット116を駆動する際の回転抵抗は高くならず、内燃機関EGの燃費を悪化させない。

0102

[実施の形態3]
〈実施の形態3の構成〉前記実施の形態2では、ゴム状弾性体の配置により軸直交面での摩擦力を大きくしたが、図6に示すごとく本実施の形態では、ゴム状弾性体の配置の代わりに、軸直交面であるナット216の段差部216bの側面216gと、ベアリングの内輪210bの側面210eとの一方又は両方に凹凸230を形成している。本実施の形態ではローレット加工により両方の側面210e,216gに共に凹凸230を形成している。この凹凸230により、ベアリングの内輪210bとナット216との軸直交面の間の摩擦力を大きくしている。図6では凹凸230は全周でなく周方向における一部の領域に形成されているが、全周に形成しても良い。

0103

尚、側面210e,216g間のクリアランスよりも、凹凸230の高さは大きくしている。
〈実施の形態3の作用〉前記実施の形態1の構成に対して、ベアリングの内輪210bとナット216とが軸直交面(側面210e,216g)にて対向する領域において、ローレット加工により凹凸230が形成されているため、前記式2において摩擦力Ffが大きくされている。このことによりオイルシールによる摩擦力Foとの合計である総合摩擦力Ftも大きくされている。

0104

したがって前記式3の関係において、総合摩擦力Ftが、ナット216に付与される回転力Frよりも、更に大きなものとなる。このためアクチュエータ運搬時における振動に伴うナット216の回転がより生じにくくなる。
〈実施の形態3の効果〉(1)前記実施の形態1の効果を生じると共に、ナット216の回転防止をより十分なものにできる。特に、側面210e,216g間のクリアランスよりも、凹凸の高さを大きくしているので、回転防止がより効果的となる。

0105

このことにより運搬時など内燃機関に組み込む前のアクチュエータのストローク変化阻止がより効果的なものとなり、内燃機関に対する組み付け作業性を高く維持でき、組み付け精度も低下することがない。

0106

そしてこのような位置での凹凸による摩擦力増加は、ハウジングとナット216との間の摩擦については無関係であり、ナット216を駆動する際の回転抵抗は高くならず、内燃機関の燃費を悪化させない。

0107

[実施の形態4]
〈実施の形態4の構成〉本実施の形態では、前記図5に示したごとく、ゴム状弾性体130を、2つの側面10e,116gが対向する領域に配置したことにより、前記式2における摩擦力Ffを大きくしている。更に前記図6に示したごとく2つの側面210e,216gの一方又は両方に、ローレット加工などにより凹凸230を形成して摩擦力Ffを大きくしている。すなわちゴム状弾性体130と凹凸230とにより、前記領域を、軸直交方向で接触する軸直交接触領域として、この軸直交接触領域の摩擦力を増加させた構成としている。

0108

本実施の形態では、前記実施の形態1〜3にて述べたごとくの摩擦係数低減処理は行っていない。このように摩擦力増加処理のみであるが前記式3の関係を満足するように摩擦力Ffを設定している。
〈実施の形態4の作用〉上述したごとくベアリングの内輪の内周面とナットの外周面との間の摩擦係数μは小さくされていない。このため前記式1に基づいて算出される回転力Frは、図3の(B)及び図4の(B)に示したごとく大きいままである。

0109

しかし上述したごとく、軸直交接触領域(側面10e,210e,116g,216g)にて摩擦力増加処理が実行されて摩擦力Ffが増加されている。このため摩擦係数低減処理を実行しないことで回転力Frを大きいままとしても、総合摩擦力Ftの増加により前記式3を満足する。
〈実施の形態4の効果〉(1)このようにベアリングの内輪とナットとの軸直交面での摩擦力増加処理により、アクチュエータの組み立て後に内燃機関EGに組み込まれる前に運搬などによりアクチュエータに振動が加わってナットに大きい回転力Frが生じても、ナットの回転は阻止される。このことによりアクチュエータにおけるサンシャフトのストローク変化が防止される。したがって内燃機関に対する組み付け作業性を高く維持でき、組み付け精度も低下することがない。

0110

(2)上述した摩擦力増加処理は、ハウジングとナットとの間の摩擦については無関係であり、ナットを電動モータにより駆動する際の回転抵抗は高くならないことから、内燃機関の燃費を悪化させない。

0111

(3)摩擦力増加処理は、ゴム状弾性体の配置及びローレット加工により、容易に実現できる。
しかもベアリングの内輪とナットとの間での摩擦力増加は、軸直交面におけるものであることから、遊星差動ネジ型回転直動変換機構のナットに隙間嵌めなどによってベアリングを嵌合させる作業を阻害することがなく、アクチュエータの組み立て作業効率が低下することはない。

0112

[その他の実施の形態]
・前記実施の形態4においては、摩擦力増加処理として、ゴム状弾性体の配置と凹凸加工との両方を実行していたが、前記式3を満足すれば、一方でも良い。

0113

図1,2,5に示したごとく段差部16b,116bに対抗して止め輪用溝16c,116cには止め輪17が配置されることで、軸方向でのナット16,116とベアリング10の内輪10bとの位置が保持されている。この止め輪17の後方側面17aあるいはこれに当接する内輪10bの側面10dに、ゴム状弾性体の配置や凹凸加工を実行しても良い。

0114

・前記止め輪17とベアリング10の内輪10bとの間に更に皿ばねを配置して、内輪10bに軸方向に圧力を付加することで、軸直交面での摩擦力を増加しても良い。止め輪17自体を皿ばね状に形成して、止め輪17によって軸方向の圧力を高めて軸直交面での摩擦力を増加しても良い。

0115

・前記各実施の形態では回転直動変換機構として遊星差動ネジ型回転直動変換機構を用いていたが、ねじ式の回転直動変換機構でも良く、本発明を同様に適用して、駆動時における回転体(ナット)の回転抵抗を高めることなく、運搬時などでの振動による回転体(ナット)の回転を抑制できる回転直動変換アクチュエータを実現することができる。

0116

2…アクチュエータ、4…ハウジング、4a…取付部、4b…先端部、4c…スプライン貫通孔、4d…ベアリングシート部、4e…端面、4f…内周面、6…制御部、8…サンシャフト、8a…スプライン、8c,8d…ギヤ、8e…ネジ、10…ベアリング、10a…外輪、10b…内輪、10c…内周面、10d,10e…側面、12…遊星差動ネジ型回転直動変換機構、14…リング状プレート、14a…ボルト、16…ナット、16a…外周面、16b…段差部、16c…止め輪用溝、16d,16e…ギヤ、16f…ネジ、16g…側面、17…止め輪、17a…後方側面、18…オイルシール、20…ロータ、22…ステータ、22a…コイル、24…プラネタリシャフト、24a,24b…ギヤ、24c…ネジ、116…ナット、116a…外周面、116b…段差部、116c…止め輪用溝、116g…側面、116h…リング状溝、130…ゴム状弾性体、210b…内輪、210e…側面、216…ナット、216b…段差部、216g…側面、230…凹凸、A1,A2…位相位置、EG…内燃機関、Fa…力、F0,Fb0…加振力、Fc,Fbc…垂直抗力、Ff,Fo…摩擦力、Fr,Fbr…回転力、Fs…滑り力、Ft…総合摩擦力、M…質量。

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