(57)【要約】      （修正有）【課題】歯車装置の大型化や部品点数の増大を抑制した減速機及び内燃機関の可変圧縮機構のアクチュエータを提供すること。【解決手段】可変圧縮機構のアクチュエータは、太陽歯車が設けられたモータ軸を有する駆動モータと、回転軸線の直角方向断面の外形が非円形であって、内周に第１内歯を有する波動発生器と、波動発生器により非円形に撓む可撓性を有する筒状の胴部、胴部の外周面に設けられた外歯、を有する可撓性外歯車と、撓み変形された胴部の外歯と噛み合う第２内歯車を有する内歯車部材と、内歯車部材が固定されるハウジングと、可撓性外歯車と一体に回転すると共に、回転によって内燃機関の可変圧縮比機構の姿勢を変更する出力軸と、出力軸又はハウジング又は可撓性外歯車に保持された複数の支持軸と、複数の支持軸にそれぞれ回転可能に配置され、太陽歯車と第１内歯と噛み合う複数の遊星歯車と、を有する。【選択図】図５
2020101118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽歯車を有する入力軸と、
回転軸線の直角方向断面の外形が非円形であって、内周に第１内歯を有する波動発生器と、
前記波動発生器により非円形に撓む可撓性を有する筒状の胴部と、前記胴部の外周面に設けられた外歯と、を有する可撓性外歯車と、
撓み変形された前記胴部の前記外歯と噛み合う第２内歯を有する内歯車部材と、
前記内歯車部材が固定されるハウジングと、
前記可撓性外歯車と一体に回転する出力軸と、
前記出力軸又は前記ハウジング又は前記可撓性外歯車に保持された複数の支持軸と、
前記複数の支持軸にそれぞれ回転可能に配置され、前記太陽歯車と前記第１内歯と噛み合う複数の遊星歯車と、を有する、
ことを特徴とする減速機。
【請求項２】
請請求項１に記載の減速機であって、
前記可撓性外歯車は、回転軸線の方向の前記胴部の両端部である胴部第１端部および胴部第２端部のうち前記胴部第１端部から半径方向の内方に延びる底部を有し、
前記出力軸は前記底部を貫通しており、
前記複数の支持軸は、前記出力軸に保持されている、
ことを特徴とする減速機。
【請求項３】
請求項１に記載の減速機であって、
前記波動発生器と前記ハウジングの間に軸受を更に有し、
前記軸受の径方向のガタの大きさは、前記複数の遊星歯車と前記第１内歯の間の径方向のガタの大きさよりも小さい、
ことを特徴とする減速機。
【請求項４】
請求項１に記載の減速機であって、
前記出力軸は外周に雄スプラインを有し、前記底部は内周に前記雄スプラインに嵌合する雌スプラインを有し、
前記複数の遊星歯車は、前記出力軸の回転軸線から回転軸線の直角方向の最も外側の部分までの第１距離が、前記出力軸の回転軸線から前記雌スプラインの回転軸線の直角方向の最も内側の部分までの第２距離よりも短い、
ことを特徴とする減速機。
【請求項５】
請求項１に記載の減速機であって、
前記複数の支持軸は、前記出力軸に保持される直径の大きい大径部と、前記複数の遊星歯車がそれぞれ保持され、前記大径部よりも直径の小さい小径部と、を有する、
ことを特徴とする減速機。
【請求項６】
請求項５に記載の減速機であって、
前記複数の支持軸の軸方向の前記大径部と反対側に配置され、前記複数の遊星歯車の軸方向移動を規制するキャップを有する、
ことを特徴とする減速機。
【請求項７】
請求項１に記載の減速機であって、
前記第２内歯と前記可撓性外歯車の前記外歯との噛み合い位置と、前記第１内歯と前記複数の遊星歯車との噛み合い位置は、前記入力軸の回転軸線の方向においてオーバーラップしている、
ことを特徴とする減速機。
【請求項８】
請求項１に記載の減速機であって、
前記複数の支持軸は、前記ハウジングに保持されている、
ことを特徴とする減速機。
【請求項９】
内燃機関の可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
太陽歯車が設けられたモータ軸を有する駆動モータと、
回転軸線の直角方向断面の外形が非円形であって、内周に第１内歯を有する波動発生器と、
前記波動発生器により非円形に撓む可撓性を有する筒状の胴部と、前記胴部の外周面に設けられた外歯と、を有する可撓性外歯車と、
撓み変形された前記胴部の前記外歯と噛み合う第２内歯車を有する内歯車部材と、
前記内歯車部材が固定されるハウジングと、
前記可撓性外歯車と一体に回転すると共に、回転によって前記内燃機関の可変圧縮比機構の姿勢を変更する出力軸と、
前記出力軸又は前記ハウジング又は前記可撓性外歯車に保持された複数の支持軸と、
前記複数の支持軸にそれぞれ回転可能に配置され、前記太陽歯車と前記第１内歯と噛み合う複数の遊星歯車と、を有する、
ことを特徴とする内燃機関の可変圧縮比機構のアクチュエータ。
【請求項１０】
請求項９に記載の内燃機関の可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
前記可撓性外歯車は、回転軸線の方向の前記胴部の両端部である胴部第１端部および胴部第２端部のうち前記胴部第１端部から半径方向の内方に延びる底部を有し、
前記出力軸は前記底部を貫通しており、
前記複数の支持軸は、前記出力軸に保持されている、
ことを特徴とする内燃機関の可変圧縮比機構のアクチュエータ。
【請求項１１】
請求項９に記載の内燃機関の可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
前記波動発生器と前記ハウジングの間に軸受を更に有し、
前記軸受の径方向のガタの大きさは、前記複数の遊星歯車と前記第１内歯の間の径方向のガタの大きさよりも小さい、
ことを特徴とする内燃機関の可変圧縮比機構のアクチュエータ。
【請求項１２】
請求項９に記載の内燃機関の可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
前記出力軸は、内部に軸方向に油路を有し、前記油路は前記モータ軸と対向する開口部を有し、前記複数の支持軸は、前記開口部の径方向外側に配置されている、
ことを特徴とする内燃機関の可変圧縮比機構のアクチュエータ。
【請求項１３】
請求項１２に記載の内燃機関の可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
前記開口部はテーパ状になっている、
ことを特徴とする内燃機関の可変圧縮比機構のアクチュエータ。
【請求項１４】
請求項９に記載の内燃機関の可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
前記可撓性外歯車は、回転軸線の方向の前記胴部の両端部である胴部第１端部および胴部第２端部のうち前記胴部第１端部から半径方向の内方に延びる底部を有し、
前記複数の支持軸は、前記底部若しくは前記底部を貫通した前記出力軸に保持されている、
ことを特徴とする内燃機関の可変圧縮比機構のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減速機及び内燃機関の可変圧縮機構のアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術としては、下記の特許文献１に記載の技術が開示されている。特許文献１には、可変圧縮比機構の制御軸と、この制御軸の回転位置を変更するアクチュエータを有し、アクチュエータには電動モータの回転数を減速して前記制御軸へ伝達する波動歯車減速機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２５１４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、波動歯車装置が弾性外歯車の金属弾性を利用して剛性内歯車とかみ合わせるため、極大かみ合い領域を得られることによる大トルク容量を有する利点があるが、一方で歯の総接触面積が大きいことによる摩擦損失の増大、すなわち歯車装置の出力伝達効率の低下も大きい。特に減速比を大きくするほど歯の総接触面積も大きくなっていくため、入力を大きく減速させて得られたトルクも損失の増大により出力が低くなる。損失が少ない通常回転系の歯車機構を多段に組み合わせて総減速比を大きくする手法も取られるが、異なる歯車系を接続させなければならず、歯車装置の大型化や部品点数の増大といった課題が生じる。
本発明は、上記課題に着目されたもので、歯車装置の大型化や部品点数の増大を抑制した減速機及び内燃機関の可変圧縮機構のアクチュエータを提供することを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の好ましい態様によれば、太陽歯車を有する入力軸と、回転軸の直角方向断面の外形が非円形であって、内周に第１内歯を有する波動発生器と、前記波動発生器により非円形に撓む可撓性を有する筒状の胴部と、前記胴部の外周面に設けられた外歯と、を有する可撓性外歯車と、撓み変形された前記胴部の前記外歯と噛み合う第２内歯を有する内歯車部材と、前記内歯車部材が固定されるハウジングと、前記可撓性外歯車と一体に回転する出力軸と、前記出力軸又は前記ハウジング又は前記可撓性外歯車に保持された複数の支持軸と、前記複数の支持軸にそれぞれ回転可能に配置され、前記太陽歯車と前記第２内歯と噛み合う複数の遊星歯車と、を有する。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明の好ましい態様によれば、歯車装置の大型化や部品点数の増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明が適用される内燃機関の可変圧縮機構のアクチュエータを備えた内燃機関の概略図である。
【図２】実施形態１の可変圧縮比機構のアクチュエータの斜視図である。
【図３】実施形態１の減速機の分解斜視図である。
【図４】実施形態１の遊星歯車機構の分解斜視図である。
【図５】実施形態１の遊星歯車の第１の組付け状態（３つの支持軸を取付けた状態）を示す斜視図である。
【図６】実施形態１の遊星歯車の第２の組付け状態（支持軸に遊星歯車を取付けた状態）を示す斜視図である。
【図７】実施形態１の遊星歯車の第３の組付け状態（支持軸にキャップを取付けた状態）を示す斜視図である。
【図８】実施形態1の可変圧縮比機構のアクチュエータの断面図である。
【図９】実施形態1の図８のＡ−Ａ断面図である。
【図１０】実施形態1の図８のＢ−Ｂ断面図である。
【図１１】実施形態１の可撓性外歯車と遊星歯車の関係を示す模式図である。
【図１２】実施形態２の遊星歯車の取付け状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
〔実施形態１〕
図１は、本発明が適用される内燃機関の可変圧縮機構のアクチュエータを備えた内燃機関の概略図である。
基本的な構成は、特開２０１７−２１８９７８号公報の図１に記載されているものと同じであるため、簡単に説明する。
【０００９】
内燃機関のシリンダブロックのシリンダ内を往復運動するピストン１には、ピストンピン２を介してアッパリンク３の上端が回転自在に連結されている。アッパリンク３の下端には、連結ピン６を介してロアリンク５が回転自在に連結されている。ロアリンク５には、クランクピン４ａを介してクランクシャフト４が回転自在に連結されている。
また、ロアリンク５には、連結ピン８を介して第一制御リンク７の上端部が回転自在に連結されている。第一制御リンク７の下端部は、複数のリンク部材を有する連結機構９と連結されている。連結機構９は、第１制御軸１０と、出力軸である第２制御軸１１と、第１制御軸１０及び第２制御軸１１とを連結するアクチュエータリンク１２と、を有する。
第１制御軸１０は、内燃機関内部の気筒列方向に延在するクランクシャフト４と平行に延在する。第１制御軸１０は、内燃機関本体に回転自在に支持される第一ジャーナル部１０ａと、第一制御リンク７の下端部が回転自在に連結される制御偏心軸部１０ｂと、アクチュエータリンク１２の一端部１２ａが回転自在に連結された偏心軸部１０ｃと、を有する。
第一アーム部１０ｄは、一端が第一ジャーナル部１０ａと連結され、他端が第一制御リンク７の下端部と連結される。制御偏心軸部１０ｂは、第一ジャーナル部１０ａに対して所定量偏心した位置に設けられる。第二アーム部１０ｅは、一端が第一ジャーナル部１０ａと連結され、他端がアクチュエータリンク１２の一端部１２ａと連結される。
偏心軸部１０ｃは、第一ジャーナル部１０ａに対して所定量偏心した位置に設けられる。アクチュエータリンク１２の他端部１２ｂは、アームリンク１３の一端が回転自在に連結されている。アームリンク１３の他端には、第２制御軸１１が連結されている。アームリンク１３と第２制御軸１１は相対移動しない。第２制御軸１１は、不図示のハウジング内に後述する複数のジャーナル部を介して回転自在に支持されている。
アクチュエータリンク１２は、レバー形状であり、偏心軸部１０ｃに連結された一端部１２ａは、略直線的に形成されている。
【００１０】
第２制御軸１１は、後述する可変圧縮比機構のアクチュエータ２００の一部である減速機２０を介して駆動モータ４０から伝達されたトルクによって回転位置が変更される。第２制御軸１１の回転位置が変更されると、第二制御リンク１２の姿勢が変化して第一制御軸１０が回転し、第一制御リンク７の下端部の位置を変更する。これにより、ロアリンク５の姿勢が変化し、ピストン１のシリンダ内におけるストローク位置やストローク量を変化させ、これに伴って機関圧縮比を変更する。
【００１１】
図２は、実施形態１の可変圧縮比機構のアクチュエータの斜視図であり、図３は、実施形態１の減速機の分解斜視図であり、図４は、実施形態１の遊星歯車機構の分解斜視図であり、図５は、実施形態１の遊星歯車の第１の組付け状態（３つの支持軸を取付けた状態）を示す斜視図であり、図６は、実施形態１の遊星歯車の第２の組付け状態（支持軸に遊星歯車を取付けた状態）を示す斜視図であり、図７は、実施形態１の遊星歯車の第３の組付け状態（支持軸にキャップを取付けた状態）を示す斜視図である。
【００１２】
［可変圧縮比機構のアクチュエータの構成］
可変圧縮比機構のアクチュエータ２００は、図２に示すように、駆動モータ４０と、内部に波動歯車機構と遊星歯車機構とを有する減速機２０を収容するハウジング３０と、第２制御軸１１等から構成されている。
詳細については、後述する。
【００１３】
（減速機の構成）
図３の減速機の分解斜視図に基づき、簡単に説明する。
【００１４】
減速機２０は、遊星歯車機構２０ａと波動歯車機構２０ｂとを有する。
すなわち、波動歯車機構２０ｂは、内周面に複数の第２内歯２４ａを有する内歯車部材２４と波動発生器３００を構成する内周面に複数の第１内歯２３ａを有する波動発生プラグ２３と波動発生プラグ２３の外周面２３ｃに内輪が圧入され固定される深溝玉軸受２２と、胴部第１端部２１０ａと胴部第２端部２１０ｂを有する筒状の胴部２１０の外周面に設けられた複数の外歯２１ｂと内周面に設けられた雌スプライン２１ａを有する可撓性外歯車２１とから構成されている。
また、遊星歯車機構２０ａは、第２制御軸１１の図示右側の先端部に設けられた３つの遊星歯車３１とモータ出力軸２５の先端に設けられた太陽歯車２５ａと、波動発生器３００を構成する波動発生プラグ２３の内周に設けられた複数の第１内歯２３ａから構成されている。
【００１５】
内歯車部材２４は、貫通孔２４ｂを介して、ハウジング３０の雌ねじ穴３０ｂにボルトで結合され、ハウジング３０に固定されている。
波動発生器３００を構成する波動発生プラグ２３は、楕円形状であり、深溝玉軸受２２は、波動発生プラグ２３の外周および可撓性外歯車２１の内周間の相対回転を許容する可撓性の薄肉内外輪を有しており、波動発生プラグ２３の外周面２３ｃに、内輪が圧入され固定されている。
可撓性外歯車２１は、その内径側に波動発生器３００を構成する波動発生プラグ２３と深溝玉軸受２２が配置され、複数の外歯２１ｂが、複数の第２内歯２４ａと噛合うように、内歯車部材２４の内径側に配置される。
なお、第２制御軸１１は、３つの遊星歯車３１の図示左側に雄スプライン１１ｅを有しており、３つの遊星歯車３１が入力軸であるモータ出力軸２５の先端に設けられた太陽歯車２５ａと噛合い、雄スプライン１１ｅが可撓性外歯車２１の雌スプライン２１ａと嵌合するように、設けられる。
軸受５０は、波動発生プラグ２３のフランジ部２３ｂとハウジング３０の間に設けられ、波動発生プラグ２３を支持している。
雌ねじ孔３０ａは、不図示のハウジングを取付け固定するために設けられている。
回転軸線Ｐは、モータ出力軸２５、減速機２０、第２制御軸１１の回転軸線である。
【００１６】
（遊星歯車機構の構成）
図４―図７に基づき、遊星歯車機構２０ａの構成を説明する。
【００１７】
遊星歯車機構２０ａは、前述したようにモータ出力軸２５の先端に設けられた太陽歯車２５ａと、３つの遊星歯車３１と、波動発生器３００を構成する波動発生プラグ２３の内周に設けられた複数の第１内歯２３ａから構成されている。
３つの遊星歯車３１を小径部３３ｂにて回転可能にそれぞれ支持する３つの支持軸３３が、第２制御軸１１の雄スプライン１１ｅが設けられた先端面に設けられた３つの挿通孔１１ｄに、大径部３３ａが圧入固定され、第２制御軸１１に保持されている。
なお、支持軸３３は、第２制御軸１１に回転可能に、保持されてもよい。
これにより、減速機２０の回転軸線Ｐ方向の小型化が可能となる。
また、大径部３３ａと小径部３３ｂとの段差により、遊星歯車３１の軸方向の移動を規制するストッパ機能を持たせることができる。
３つの支持軸３３は、それぞれ遊星歯車３１を回転可能に支持させた後に、３つの貫通孔３２ａを有するキャップ３２を、支持軸３３の小径部３２ｂに、圧入固定する。
これにより、キャップ３２に、遊星歯車３１の軸方向の移動を規制するストッパ機能を持たせることができる。
また、第２制御軸１１は、図示しないハウジングに支持される先端部側（図示左側）の小径な第１ジャーナル部１１ｃと、アームリンク１３が第１ジャーナル部１１ｃ側から圧入される中径な固定部１１ｂと、図示しないハウジングに支持される大径部としての大径な第２ジャーナル部１１ａとを有する。
さらに、第２制御軸１１の中心には、回転軸線Ｐ方向に潤滑油路１１０が設けられている。
また、その潤滑油路１１０の開口部１１１は、テーパ形状に形成している。
遊星歯車３１を支持する３つの支持軸３３は、開口部１１１の径方向外側に固定・保持されている。
これにより、遊星歯車３１への潤滑が可能となる。
また、開口部１１１のテーパ形状は、第２制御軸１１をアームリンク１３へ圧入する際の押圧する面として使え、センタリング機能を果たすことができる。
【００１８】
（可変圧縮比機構のアクチュエータの構成）
図８は、実施形態1の可変圧縮比機構のアクチュエータの断面図であり、図９は、実施形態1の図８のＡ−Ａ断面図であり、図１０は、実施形態1の図８のＢ−Ｂ断面図である。
【００１９】
可変圧縮比機構のアクチュエータ２００は、駆動モータ４０と、遊星歯車機構２０ａと波動歯車機構２０ｂからなる減速機２０から構成されている。
駆動モータ４０は、ブラシレスモータであり、有底円筒状のモータケーシング４１と、モータケーシング４１の内周面に固定された筒状のコイル４０ａと、コイル４０ａの内側に回転自在に設けられたロータ４０ｂと、一端部２５ｂがロータ４０ｂの中心に固定されたモータ出力軸２５とを有する。
モータ出力軸２５は、モータケーシング４１の底部に設けられたボールベアリング５１とハウジング３０に設けられたボールベアリング５３により回転可能に支持されている。モータケーシング４１は、前端外周に４つのボス部４１ａを有する。ボス部４１ａには、不図示のボルトを挿通するボルト挿通孔４１ｂが貫通形成されている。
【００２０】
モータケーシング４１をハウジング３０に取り付ける際は、ハウジング３０とモータケーシング４１との間にＯリング１００を介在させつつ、ボス部４１ａのボルト挿通孔４１ｂにボルトを挿通し、ハウジング３０の駆動モータ４０側に設けられた雌ねじ部３０ｄにボルトを締め付ける。これにより、モータケーシング４１をハウジング３０に固定する。モータケーシング４１及びハウジング３０によって駆動モータ４０を収容するモータ収容室は、ハウジング３０とモータ出力軸２５間に配置されたシール部材５２により、潤滑油等を供給しない乾燥室として構成する。
【００２１】
次に、減速機２０の構成を説明する。
減速機２０は、前述したように、遊星歯車機構２０ａと波動歯車機構２０ａを有している。
モータ出力軸２５の先端部に設けられた太陽歯車２５ａは、第２制御軸１１の端面に設けられた３つの挿入孔１１ｄに大径部３３ａが挿入固定された３つの支持軸３３の小径部３３ｂに回転可能に支持された３つの遊星歯車３１と噛合っている。
また、３つの遊星歯車３１は、波動発生器３００を構成する波動発生プラグ２３の内周面に設けられた複数の第１内歯２３ａとも噛合っている。
これにより、波動発生器３００を構成する波動発生プラグ２３には、モータ出力軸２５の回転が、逆回転で減速されて伝達されることになる。
なお、３つの遊星歯車３１の支持軸３３は、第２制御軸１１の先端部に固定してあるが、第２制御軸１１の回転は、波動歯車機構２０ｂにより、大きく減速されるので、モータ出力軸２５の回転と比較すると、非常に小さな回転となり（実質的に停止状態と同様）、遊星歯車機構２０ａの作動には、まったく影響はない。
また、３つの支持軸３３は、第２制御軸１１と同じ回転を行う可撓性外歯車２１に固定するようにしてもよい。
さらに、遊星歯車機構を構成する３つの遊星歯車３１と波動発生プラグ２３の複数の第１内歯２３ａとモータ出力軸２５の太陽歯車２５ａの噛み合い位置と可撓性外歯車２１の複数の外歯２１ｂと内歯車部材２４の複数の第２内歯２４ａの噛み合い位置は回転軸線Ｐの方向において、オーバーラップするように配置されている。
これにより、モータ出力軸２５の回転に対して、波動発生器３００の傾きを抑制することができる。
【００２２】
波動歯車機構２０ｂは、前述したように、波動発生器３００、可撓性外歯車２１、剛性内歯車２４から構成されている。
波動発生プラグ２３は、外形が楕円形状であり、深溝玉軸受２２は、波動発生プラグ２３の外周および可撓性外歯車２１の内周間の相対回転を許容する可撓性の薄肉内外輪を有しており、波動発生プラグ２３の外周面２３ｃに、内輪が圧入固定され、波動発生器３００を構成している。
すなわち、楕円形状である波動発生プラグ２３は、深溝玉軸受２２の内輪へ嵌合されて、深溝玉軸受２２も楕円形状へと倣うため、深溝玉軸受２２も楕円形状となり、波動発生器３００の外径は、楕円形状となる。
【００２３】
また、前述したように、波動発生プラグ２３のフランジ部２３ｂとハウジング３０の間には、軸受５０が設けられ、波動発生プラグ２３を支持している。
なお、軸受５０の径方向ガタαの大きさは、３つの遊星歯車３１と複数の第１内歯２３ａ間の径方向ガタβの大きさよりも、小さく設定している。
これにより、第２制御軸１１からの逆入力によって波動発生器３００に径方向の荷重が作用しても、軸受５０によってその荷重を受けることができ、３つの遊星歯車３１へ荷重が作用するのを抑制することができる。
可撓性外歯車２１は、その内径側に波動発生器３００を構成する波動発生プラグ２３と深溝玉軸受２２が配置され、深溝玉軸受２２の外輪が可撓性外歯車２１の筒状の胴部２１０の外周面に設けられた複数の外歯２１ｂと回転軸線Ｐの方向でオーバーラップする胴部２１０の内周面と嵌合している。
また、ハウジング３０に固定された内歯車部材２４の内径側に、複数の外歯２１ｂが、内歯車部材２４の複数の第２内歯２４ａと噛合うように、可撓性外歯車２１が配置されている。
可撓性外歯車２１は、金属材料によって形成され、回転軸線Ｐ方向に延びる胴部第１端部２１０ａと胴部第２端部２１０ｂを有する胴部２１０、胴部２１０の胴部第１端部２１０ａから回転軸線Ｐ方向に関して半径方向内方に延びる底部２１１、底部２１１から胴部２１０と同じ回転軸線Ｐ方向に連続して延びる剛性の高いフランジ部２１２を有する撓み変形可能な薄肉円筒状部材である。
可撓性外歯車２１の複数の外歯２１ｂの歯数は、内歯車部材２４の複数の第２内歯２４ａの歯数より２歯少ない。
可撓性外歯車２１の底部２１１に連続して設けられたフランジ部２１２内周には、第２制御軸１１が貫通する雌スプライン２１ａが設けられた挿通孔２１２ａが設けられている。
【００２４】
波動発生器３００を構成する波動発生プラグ２３と深溝玉軸受２２は、楕円形状に形成され、深溝玉軸受２２の外輪の外周面が可撓性外歯車２１の内周面に沿って摺動する。
また、可撓性外歯車２１の内径へ波動発生器３００を構成する波動発生プラグ２３と深溝玉軸受２を嵌合することにより、初期状態が円形である可撓性外歯車２１も楕円形状へと変形する。
楕円へ撓ませられた可撓性外歯車２１は剛性内歯車２４より２歯少ない歯数であるため、楕円長軸上で歯ピッチのずれにより噛み合い、楕円短軸上では歯ピッチは一致するが、可撓性外歯車２１が軸方向へと撓められているために歯が重なることはなく干渉しない。
【００２５】
可撓性外歯車２１の歯部は可撓性であるが、フランジ部２１２は出力を取り出すために円形状から変形させることはできず、第２制御軸１１とスプライン嵌合により直接締結されるため、フランジ部２１２を起点として薄肉円筒開口端部に向かって楕円形状へと広がる形となる。
すなわち、開口端部付近での変形運動から取り出される可撓性外歯車２１の回転運動をフランジ部２１２から第２制御軸１１へと伝達できる。
なお、波動発生器３００の回転は、可撓性外歯車２１は剛性内歯車２４より２歯少ない歯数であるため、波動発生器３００が１回転（３６０度）すると、歯数差２枚分だけ、可撓性外歯車２１は逆方向へ回転する。
すなわち、波動歯車機構を構成する波動発生器３００、可撓性外歯車２１、剛性内歯車２４により、可撓性外歯車２１には、波動発生器３００の回転が、逆回転（モータ出力軸２５と同じ回転方向）で非常に大きな減速比で減速されて伝達され、さらに、スプライン嵌合する第２制御軸１１に伝達されることになる。
このように、遊星歯車機構２０ａを内包した波動歯車機構２０ｂにより、２段減速構成とすることで、高減速比かつ高効率化が可能となる。
すなわち、波動歯車機構２０ｂのみで高減速比を実現すると、波動歯車機構２０ｂの内歯、外歯を小さくする必要があり、そうすると噛合っている歯数が多くなり、それだけ接触面積が大きくなって、摩擦抵抗により伝達効率が低下しやすくなるが、２段減速構成とすることにより、波動歯車機構２０ｂの内歯、外歯を小さくせずに、大きな減速比を実現することができるので、伝達効率を向上することができる。
さらに、波動歯車機構２０ｂの内歯、外歯を小さくせずに済むので、噛み合いの滑り（ラチェティング）が抑制できる。
また、波動発生器３００が遊星歯車機構２０ａと一体化していることにより、部品点数も少なくすることができる。
【００２６】
図１１は、実施形態１の可撓性外歯車と遊星歯車の関係を示す模式図である。
【００２７】
回転軸線Ｐから遊星歯車３１の最も外径側の歯先までの距離ａは、可撓性外歯車２１のフランジ部２１２の内周に設けられた雌スプライン２１ａの最も内径側の歯先までの距離ｂより、短く設定されている。
これにより、図６に示すように、遊星歯車３１を装着した第２制御軸１１を、第２制御軸１１に設けられた雄スプライン１１ｅと可撓性外歯車２１のフランジ部２１２の内周に設けられた雌スプライン２１ａを嵌合させるために、挿入して組付ける際に、遊星歯車３１と雌スプライン２１ａが干渉することなく、組み付けることができる。
【００２８】
次に、作用効果を説明する。
実施形態１の減速機及び内燃機関の可変圧縮機構のアクチュエータにおいては、以下に列挙する作用効果を奏する。
【００２９】
（１）減速機２０を、遊星歯車機構２０ａを内包した波動歯車機構２０ｂによる、２段減速構成とした。
よって、波動歯車機構２０ｂのみで高減速比を実現すると、波動歯車機構２０ｂの内歯、外歯を小さくする必要があり、そうすると噛合っている歯数が多くなり、それだけ接触面積が大きくなって、摩擦抵抗により伝達効率が低下しやすくなるが、２段減速構成とすることにより、波動歯車機構２０ｂの内歯、外歯を小さくせずに、大きな減速比を実現することができるので、伝達効率を向上することができるとともに、波動歯車機構２０ｂの内歯、外歯を小さくせずに済むので、噛み合いの滑り（ラチェティング）が抑制でき、波動発生器３００が遊星歯車機構２０ａと一体化していることにより、部品点数も少なくすることができる。
【００３０】
（２）３つの遊星歯車３１を小径部３３ｂにて回転可能にそれぞれ支持する３つの支持軸３３が、第２制御軸１１の雄スプライン１１ｅが設けられた先端面に設けられた３つの挿通孔１１ｄに、大径部３３ａが圧入固定され、第２制御軸１１に保持するようにした。
よって、減速機２０の回転軸線Ｐ方向の小型化が可能となる。特に、第２制御軸１１は遊星歯車機構２０ａと波動歯車機構２０ｂによりモータ出力軸２５の回転数が大幅に減速されて伝達しているため、この第２制御軸１１に遊星歯車３１の支持軸３３を保持（固定又は回転可能に保持）させることによって支持軸３３をハウジング３０などに固定するのと大差なく考慮することが可能となる。本実施形態では第２制御軸１１の雄スプライン１１ｅが底部２１１を貫通しているが、例えば支持軸３３を底部２１１に保持させたり、第２制御軸１１に他の部材を介して保持させても良い。
【００３１】
（３）波動発生器３００を支持する軸受５０の径方向ガタαの大きさは、３つの遊星歯車３１と複数の第１内歯２３ａ間の径方向ガタβの大きさよりも、小さく設定するようにした。
よって、第２制御軸１１からの逆入力によって波動発生器３００に径方向の荷重が作用しても、軸受５０によってその荷重を受けることができ、３つの遊星歯車３１へ荷重が作用するのを抑制することができる。
【００３２】
（４）回転軸線Ｐから遊星歯車３１の最も外径側の歯先までの距離ａは、可撓性外歯車２１のフランジ部２１２の内周に設けられた雌スプライン２１ａの最も内径側の歯先までの距離ｂより、短く設定するようにした。
よって、遊星歯車３１を装着した第２制御軸１１を、第２制御軸１１に設けられた雄スプライン１１ｅと可撓性外歯車２１のフランジ部２１２の内周に設けられた雌スプライン２１ａを嵌合させるために、挿入して組付ける際に、遊星歯車３１と雌スプライン２１ａが干渉することなく、組み付けることができる。
【００３３】
（５）３つの支持軸３３は、第２制御軸１１に固定されて保持される大径部３３ａと３つの遊星歯車３１を回転自在に保持する、大径部３３ａより直径が小さい小径部３３ｂを有するようにした。
よって、大径部３３ａと小径部３３ｂとの段差により、遊星歯車３１の軸方向の移動を規制するストッパ機能を持たせることができる。
【００３４】
（６）３つの支持軸３３は、それぞれ遊星歯車３１を回転可能に支持させた後に、３つの貫通孔３２ａを有するキャップ３２を、支持軸３３の小径部３３ｂに、圧入固定するようにした。
よって、キャップ３２に、遊星歯車３１の軸方向の移動を規制するストッパ機能を持たせることができる。
【００３５】
（７）遊星歯車機構を構成する３つの遊星歯車３１と波動発生プラグ２３の複数の第１内歯２３ａとモータ出力軸２５の太陽歯車２５ａの噛み合い位置と可撓性外歯車２１の複数の外歯２１ｂと内歯車部材２４の複数の第２内歯２４ａの噛み合い位置は回転軸線Ｐの方向において、オーバーラップするように配置するようにした。
よって、モータ出力軸２５の回転に対して、波動発生器３００の傾きを抑制できる。
【００３６】
（８）第２制御軸１１の中心には、回転軸線Ｐ方向に潤滑油路１１０が設けられ、
遊星歯車３１を支持する３つの支持軸３３は、開口部１１１の径方向外側に固定・保持するようにした。
よって、遊星歯車３１への潤滑が可能となる。
【００３７】
（９）潤滑油路１１の開口部１１１は、テーパ形状に形成するようにした。
よって、開口部１１１のテーパ形状は、第２制御軸１１をアームリンク１３へ圧入する際の押圧する面として使え、センタリング機能を果たすことができる。
【００３８】
［実施形態２］
図１２は、実施形態２の遊星歯車の取付け状態を示す斜視図である。
【００３９】
実施形態１とは、異なり、３つの遊星歯車３１を小径部３３ｂにて回転可能にそれぞれ支持する３つの支持軸３３は、ハウジング３０にて支持するようにした。
なお、３つの支持軸３３は、モータ出力軸２５の太陽歯車２５ａの径方向外側のハウジング３０に固定し、保持するようにした。
その他の構成は、実施形態１と同じ構成であるため、同じ構成には同一符号を付して、説明は省略する。
【００４０】
次に、作用効果を説明する。
実施形態２の減速機及び内燃機関の可変圧縮機構のアクチュエータにおいては、実施形態１と同様の作用効果を奏する。
【００４１】
〔他の実施例〕
以上、本発明を実施形態１、実施形態２に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は実施形態１、実施形態２に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【００４２】
以上説明した実施形態から把握し得る技術的思想について、以下に記載する。
減速機は、その一つの態様において、太陽歯車を有する入力軸と回転軸線の直角方向断面の外形が非円形であって、内周に第１内歯を有する波動発生器と、前記波動発生器により非円形に撓む可撓性を有する筒状の胴部と、前記胴部の外周面に設けられた外歯と、を有する可撓性外歯車と、撓み変形された前記胴部の前記外歯と噛み合う第２内歯を有する内歯車部材と、前記内歯車部材が固定されるハウジングと、前記可撓性外歯車と一体に回転する出力軸と、前記出力軸又は前記ハウジング又は前記可撓性外歯車に保持された複数の支持軸と、前記複数の支持軸にそれぞれ回転可能に配置され、前記太陽歯車と前記第１内歯と噛み合う複数の遊星歯車と、を有する。
より好ましい態様では、上記態様において、前記可撓性外歯車は、回転軸線の方向の前記胴部の両端部である胴部第１端部および胴部第２端部のうち前記胴部第１端部から半径方向の内方に延びる底部を有し、前記出力軸は前記底部を貫通しており、前記複数の支持軸は、前記出力軸に保持されている。
別の好ましい態様では、上記態様において、前記波動発生器と前記ハウジングの間に軸受を更に有し、前記軸受の径方向のガタの大きさは、前記複数の遊星歯車と前記第１内歯の間の径方向のガタの大きさよりも小さい。
別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記出力軸は外周に雄スプラインを有し、前記底部は内周に前記雄スプラインに嵌合する雌スプラインを有し、前記複数の遊星歯車は、前記出力軸の回転軸線から回転軸線の直角方向の最も外側の部分までの第１距離が、前記出力軸の回転軸線から前記雌スプラインの回転軸線の直角方向の最も内側の部分までの第２距離よりも短い。
【００４３】
別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記複数の支持軸は、前記出力軸に保持される直径の大きい大径部と、前記複数の遊星歯車がそれぞれ保持され、前記大径部よりも直径の小さい小径部と、を有する。
より好ましい態様では、上記態様において、前記複数の支持軸の軸方向の前記大径部と反対側に配置され、前記複数の遊星歯車の軸方向移動を規制するキャップを有する。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記第２内歯と前記可撓性外歯車の前記外歯との噛み合い位置と、前記第１内歯と前記複数の遊星歯車との噛み合い位置は、前記入力軸の回転軸線の方向においてオーバーラップしている。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記複数の支持軸は、前記ハウジングに保持されている。
【００４４】
内燃機関の可変圧縮機構のアクチュエータは、その一つの態様において、太陽歯車が設けられたモータ軸を有する駆動モータと、回転軸線の直角方向断面の外形が非円形であって、内周に第１内歯を有する波動発生器と、前記波動発生器により非円形に撓む可撓性を有する筒状の胴部と、前記胴部の外周面に設けられた外歯と、を有する可撓性外歯車と、撓み変形された前記胴部の前記外歯と噛み合う第２内歯車を有する内歯車部材と、前記内歯車部材が固定されるハウジングと、前記可撓性外歯車と一体に回転すると共に、回転によって前記内燃機関の可変圧縮比機構の姿勢を変更する出力軸と、前記出力軸又は前記ハウジング又は前記可撓性外歯車に保持された複数の支持軸と、前記複数の支持軸にそれぞれ回転可能に配置され、前記太陽歯車と前記第１内歯と噛み合う複数の遊星歯車と、を有する。
より好ましい態様では、上記態様において、前記可撓性外歯車は、回転軸線の方向の前記胴部の両端部である胴部第１端部および胴部第２端部のうち前記胴部第１端部から半径方向の内方に延びる底部を有し、前記出力軸は前記底部を貫通しており、前記複数の支持軸は、前記出力軸に保持されている。
【００４５】
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記波動発生器と前記ハウジングの間に軸受を更に有し、前記軸受の径方向のガタの大きさは、前記複数の遊星歯車と前記第１内歯の間の径方向のガタの大きさよりも小さい。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記出力軸は、内部に軸方向に油路を有し、前記油路は前記モータ軸と対向する開口部を有し、前記複数の支持軸は、前記開口部の径方向外側に配置されている。
より好ましい態様では、上記態様において、前記開口部はテーパ状になっている。
【符号の説明】
【００４６】
１１      第２制御軸（出力軸）
１１ｅ    雄スプライン
１１０    潤滑油路
１１１    開口部
２０      減速機
２００    内燃機関の可変圧縮機構のアクチュエータ
２１      可撓性外歯車
２１ａ    雌スプライン
２１ｂ    外歯
２１０    胴部
２１０ａ  胴部第１端部
２１０ｂ  胴部第２端部
２１１    底部
３００    波動発生器
２２      深溝玉軸受（波動発生器）
２３      波動発生プラグ（波動発生器）
２３ａ    第１内歯
２４      内歯車部材
２４ａ    第２内歯
２５      モータ出力軸（入力軸）
２５ａ    太陽歯車
３０      ハウジング
３１      遊星歯車
３２      キャップ
３３      支持軸
３３ａ    大径部
３３ｂ    小径部
４０      駆動モータ
５０      軸受
ａ        第１距離
ｂ        第２距離
Ｐ        回転軸線
α        軸受５０の径方向のガタ
β        遊星歯車３１と第１内歯２３ａの間の径方向のガタ
【図１】
2020101118.tif 000003
【図２】
2020101118.tif 000004
【図３】
2020101118.tif 000005
【図４】
2020101118.tif 000006
【図５】
2020101118.tif 000007
【図６】
2020101118.tif 000008
【図７】
2020101118.tif 000009
【図８】
2020101118.tif 000010
【図９】
2020101118.tif 000011
【図１０】
2020101118.tif 000012
【図１１】
2020101118.tif 000013
【図１２】
2020101118.tif 000014