(57)【要約】【課題】サンシャフトに作用する軸方向の荷重の影響によってロータが回転駆動されサンシャフトが軸方向に変位することを抑制することのできる遊星差動式動力装置を提供する。【解決手段】遊星差動式動力装置は、ロータ１０とサンシャフト２０との間に複数のプラネタリシャフト３０を介装し、プラネタリシャフト３０の外周面に設けられた螺子３１をロータ１０の内周面に設けられた螺子１１とサンシャフト２０の外周面に設けられた螺子２１との双方に螺合させて各部材を噛合させた遊星差動式運動変換機構１００を具備している。この遊星差動式動力装置にあっては、ハウジング１とロータ１０との間にロータ１０の外周面に摺動可能に当接し、ロータ１０の回転抵抗を増大させる摩擦リップ４０ａを備えるオイルシール４０が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状のロータと同ロータに内挿されるサンシャフトとの間に複数のプラネタリシャフトを介装し、同プラネタリシャフトの外周面に設けられた螺子を前記ロータの内周面に設けられた螺子と前記サンシャフトの外周面に設けられた螺子との双方に螺合させて各部材を噛合させ、前記プラネタリシャフトの螺子のリード角とこれに噛合する前記サンシャフトの螺子のリード角との差を利用して前記ロータの回転運動を前記サンシャフトの直線運動に変換する遊星差動式運動変換機構を具備し、モータの駆動力によって前記ロータを回転させることにより前記サンシャフトを軸方向に変位させる遊星差動式動力装置であって、
前記ロータの外周面及び前記ロータを回動可能に支持するハウジングの内周面のいずれか一方に固定されて他方に摺動可能に当接し、前記ロータの回転抵抗を増大させる摩擦部材を備える
ことを特徴とする遊星差動式動力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の遊星差動式動力装置において、
前記摩擦部材は、前記ロータと前記ハウジングとの間に設けられたオイルシールから延びる摩擦リップとして同オイルシールと一体に形成されてなる
ことを特徴とする遊星差動式動力装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の遊星差動式動力装置において、
前記摩擦部材は、前記ロータの外周面に固定されて前記ハウジングの内周面に摺動可能に当接するように形成されてなる
ことを特徴とする遊星差動式動力装置。
【請求項４】
円環状のロータと同ロータに内挿されるサンシャフトとの間に複数のプラネタリシャフトを介装し、同プラネタリシャフトの外周面に設けられた螺子を前記ロータの内周面に設けられた螺子と前記サンシャフトの外周面に設けられた螺子との双方に螺合させて各部材を噛合させ、前記プラネタリシャフトの螺子のリード角とこれと噛合する前記サンシャフトの螺子のリード角との差を利用して前記ロータの回転運動を前記サンシャフトの直線運動に変換する遊星差動式運動変換機構を具備し、モータの駆動力によって前記ロータを回転させることにより前記サンシャフトを軸方向に変位させる遊星差動式動力装置であって、
前記ロータには同ロータの回転角を検出する回転角センサを取り付ける鍔状のセンサプレートが固定されており、前記ロータを回動可能に支持するハウジングには同センサプレートに当接し、前記ロータの回転抵抗を増大させるブレーキ機構が設けられている
ことを特徴とする遊星差動式動力装置。
【請求項５】
請求項４に記載の遊星差動式動力装置において、
前記ブレーキ機構は、温度が高いときに前記センサプレートに当接する一方、温度が低いときには前記センサプレートから離間するように温度に応じて変形する当接部材を備えてなり、
温度が高いときには同当接部材が前記センサプレートに当接して前記ロータの回転抵抗を増大させる一方、温度が低いときには前記当接部材が前記センサプレートから離間して前記ロータの回転抵抗を減少させる
ことを特徴とする遊星差動式動力装置。
【請求項６】
請求項４に記載の遊星差動式動力装置において、
前記ブレーキ機構は、非通電状態のときに前記センサプレートに当接する一方、通電状態のときに前記センサプレートから離間するように電気的に制御される
ことを特徴とする遊星差動式動力装置。
【請求項７】
円環状のロータと同ロータに内挿されるサンシャフトとの間に複数のプラネタリシャフトを介装し、同プラネタリシャフトの外周面に設けられた螺子を前記ロータの内周面に設けられた螺子と前記サンシャフトの外周面に設けられた螺子との双方に螺合させて各部材を噛合させ、前記プラネタリシャフトの螺子のリード角とこれと噛合する前記サンシャフトの螺子のリード角との差を利用して前記ロータの回転運動を前記サンシャフトの直線運動に変換する遊星差動式運動変換機構を具備し、モータの駆動力によって前記ロータを回転させることにより前記サンシャフトを軸方向に変位させる遊星差動式動力装置であって、
前記ロータを回動可能に支持するハウジングの内周面に、前記ロータの外周面に当接して同ロータの回転抵抗を増大させる状態と、前記ロータの外周面から離間して同ロータの回転抵抗を減少させる状態とを切り替え可能なブレーキ機構が設けられている
ことを特徴とする遊星差動式動力装置。
【請求項８】
円環状のロータと同ロータに内挿されるサンシャフトとの間に複数のプラネタリシャフトを介装し、同プラネタリシャフトの外周面に設けられた螺子を前記ロータの内周面に設けられた螺子と前記サンシャフトの外周面に設けられた螺子との双方に螺合させて各部材を噛合させ、前記プラネタリシャフトの螺子のリード角とこれと噛合する前記サンシャフトの螺子のリード角との差を利用して前記ロータの回転運動を前記サンシャフトの直線運動に変換する遊星差動式運動変換機構を具備し、モータの駆動力によって前記ロータを回転させることにより前記サンシャフトを軸方向に変位させる遊星差動式動力装置であって、
電気的に制御されて非通電状態のときに前記ロータに当接し、前記サンシャフトの軸線の延伸方向に対して前記ロータを傾けるように同ロータを押圧する一方、
通電状態のときに前記ロータから離間するように変位する押圧機構を備える
ことを特徴とする遊星差動式動力装置。
【請求項９】
円環状のロータと同ロータに内挿されるサンシャフトとの間に複数のプラネタリシャフトを介装し、同プラネタリシャフトの外周面に設けられた螺子を前記ロータの内周面に設けられた螺子と前記サンシャフトの外周面に設けられた螺子との双方に螺合させて各部材を噛合させ、前記プラネタリシャフトの螺子のリード角とこれと噛合する前記サンシャフトの螺子のリード角との差を利用して前記ロータの回転運動を前記サンシャフトの直線運動に変換する遊星差動式運動変換機構を具備し、モータの駆動力によって前記ロータを回転させることにより前記サンシャフトを軸方向に変位させる遊星差動式動力装置であって、
電気的に制御されて非通電状態のときに前記プラネタリシャフトに当接し、前記サンシャフトの軸線の延伸方向に対して前記プラネタリシャフトを傾けるように同プラネタリシャフトを押圧する一方、
通電状態のときに前記プラネタリシャフトから離間するように変位する押圧機構を備える
ことを特徴とする遊星差動式動力装置。
【請求項１０】
制御軸の軸方向の変位に伴って機関バルブの最大リフト量及びリフト期間を変更する内燃機関のバルブ特性変更機構と組み合わされ、前記サンシャフトを前記制御軸に連結することにより、同制御軸を軸方向に変位させる動力装置として適用される
請求項１〜９のいずれか一項に記載の遊星差動式動力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、円環状のロータと、このロータに内挿されるサンシャフトと、これらロータ及びサンシャフトの間に介装されるプラネタリシャフトとを備え、これらの各部材に形成されて互いに噛合する螺子の作用を利用してロータの回転運動をサンシャフトの直線運動に変換する遊星差動式運動変換機構を具備する遊星差動式動力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータの回転力を利用して制御軸をその軸方向に変位させる動力装置には、モータの回転運動を制御軸の直線運動に変換する運動変換機構が搭載されている。例えば、こうした運動変換機構として、特許文献１には、モータによって回転駆動される円環状のロータにサンシャフトを内挿し、これらロータとサンシャフトとの間に複数のプラネタリシャフトを介装させるとともに、各部材にそれぞれ設けられた螺子を互いに噛合させた遊星差動式の運動変換機構が記載されている。
【０００３】
この遊星差動式運動変換機構は、いわゆる差動螺子を有しており、プラネタリシャフトに形成された螺子とサンシャフトに形成された螺子とのリード角が異なっている。これにより、ロータの回転運動に伴ってプラネタリシャフトがサンシャフトの外周面上を転動すると、このリード角の違いの分だけサンシャフトが軸方向に変位するようになる。
【０００４】
このように差動螺子を利用してロータの回転運動をサンシャフトの直線運動に変換する運動変換機構を具備する遊星差動式動力装置によれば、逆効率を低くすることができ、サンシャフトに軸方向の荷重が作用する場合であっても、その荷重の影響でプラネタリシャフト及びロータが回転駆動されることを抑制することができる。すなわち、サンシャフトに軸方向の荷重が作用している場合であっても、モータの駆動量に対応して高い精度でサンシャフトの位置を制御することができるようになる。
【特許文献１】特開２００７‐１３９１６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような遊星差動式動力装置にあっても、サンシャフトに作用する荷重の影響を完全になくすことはできない。そのため、特にモータへの通電が停止されているとき等にあっては、サンシャフトに作用する荷重の影響によってプラネタリシャフト及びロータが回転駆動されてサンシャフトが変位するおそれがある。
【０００６】
また、潤滑油の粘性が低くなる機関高温時には、潤滑油の粘性による抵抗力や各部のフリクションが小さくなるため、サンシャフトの位置を保持する作用が特に小さくなり、こうした課題がより顕著になる。
【０００７】
この発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的はサンシャフトに作用する軸方向の荷重の影響によってロータが回転駆動されサンシャフトが軸方向に変位することを抑制することのできる遊星差動式動力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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に記載の発明は、円環状のロータと同ロータに内挿されるサンシャフトとの間に複数のプラネタリシャフトを介装し、同プラネタリシャフトの外周面に設けられた螺子を前記ロータの内周面に設けられた螺子と前記サンシャフトの外周面に設けられた螺子との双方に螺合させて各部材を噛合させ、前記プラネタリシャフトの螺子のリード角とこれに噛合する前記サンシャフトの螺子のリード角との差を利用して前記ロータの回転運動を前記サンシャフトの直線運動に変換する遊星差動式運動変換機構を具備し、モータの駆動力によって前記ロータを回転させることにより前記サンシャフトを軸方向に変位させる遊星差動式動力装置であって、前記ロータの外周面及び前記ロータを回動可能に支持するハウジングの内周面のいずれか一方に固定されて他方に摺動可能に当接し、前記ロータの回転抵抗を増大させる摩擦部材を備えることをその要旨とする。
【０００９】
上記構成にあっては、ロータの外周面とハウジングの内周面との間に摩擦部材が設けられている。そして、この摩擦部材がロータの外周面及びハウジングの内周面のいずれか一方に固定されて、他方に摺動可能に当接している。そのため、上記構成によれば、ロータの外周面又はハウジングの内周面と、この摩擦部材とが当接している部分に生じる摩擦力によってロータの回転抵抗が増大されることとなる。これにより、サンシャフトに軸方向の荷重が作用してもロータが回転しにくくなり、サンシャフトに作用する軸方向の荷重の影響によってロータが回転駆動されサンシャフトが軸方向に変位することを抑制することができるようになる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の遊星差動式動力装置において、前記摩擦部材は、前記ロータと前記ハウジングとの間に設けられたオイルシールから延びる摩擦リップとして同オイルシールと一体に形成されてなることをその要旨とする。
【００１１】
摩擦部材の具体的な構成としては、上記請求項２に記載の発明によるように、同摩擦部材をロータとハウジングとの間に設けられたオイルシールと一体に形成し、オイルシールから延びる摩擦リップとして形成する構成を採用することができる。こうした構成を採用すれば、オイルシールとは別に、各別の部材として摩擦部材を設けることなく、オイルシールの形状を一部変更することによってロータの回転抵抗を増大させることができる。すなわち、部品点数の増加を抑制しつつ、サンシャフトに作用する軸方向の荷重の影響によってロータが回転駆動されサンシャフトが軸方向に変位することを抑制することができるようになる。
【００１２】
また、この摩擦リップが設けられていることによってオイルシールにおける潤滑油のシール性が更に向上することとなる。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の遊星差動式動力装置において、前記摩擦部材は、前記ロータの外周面に固定されて前記ハウジングの内周面に摺動可能に当接するように形成されてなることをその要旨とする。
【００１３】
また、摩擦部材は、上記請求項３に記載されているようにハウジングの内周面に当接するようにロータの外周面に固定することが望ましい。これは、ハウジングの内周面に摺動可能に当接するように摩擦部材を設けることにより、ロータの外周面に摺動可能に当接するように摩擦部材を設けた場合と比較して摩擦部材の当接により摩擦力が発生する部分の面積をより大きくすることができるためである。すなわち、上記請求項３に記載の構成によれば、ロータの外周面に摺動可能に当接するように摩擦部材を設けた場合と比較してロータの回転抵抗をより大きくすることができるようになり、サンシャフトに作用する軸方向の荷重の影響によるロータの回転駆動をより効果的に抑制することができるようになる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、円環状のロータと同ロータに内挿されるサンシャフトとの間に複数のプラネタリシャフトを介装し、同プラネタリシャフトの外周面に設けられた螺子を前記ロータの内周面に設けられた螺子と前記サンシャフトの外周面に設けられた螺子との双方に螺合させて各部材を噛合させ、前記プラネタリシャフトの螺子のリード角とこれと噛合する前記サンシャフトの螺子のリード角との差を利用して前記ロータの回転運動を前記サンシャフトの直線運動に変換する遊星差動式運動変換機構を具備し、モータの駆動力によって前記ロータを回転させることにより前記サンシャフトを軸方向に変位させる遊星差動式動力装置であって、前記ロータには同ロータの回転角を検出する回転角センサを取り付ける鍔状のセンサプレートが固定されており、前記ロータを回動可能に支持するハウジングには同センサプレートに当接し、前記ロータの回転抵抗を増大させるブレーキ機構が設けられていることをその要旨とする。
【００１５】
上記構成によれば、ハウジングに設けられたブレーキ機構が、ロータに固定されたセンサプレートに当接することにより、ブレーキ機構とセンサプレートとの間に摩擦が生じるようになり、ロータの回転抵抗が増大されることとなる。これにより、サンシャフトに軸方向の荷重が作用してもロータが回転しにくくなり、サンシャフトに作用する軸方向の荷重の影響によってロータが回転駆動されサンシャフトが軸方向に変位することを抑制することができるようになる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の遊星差動式動力装置において、前記ブレーキ機構は、温度が高いときに前記センサプレートに当接する一方、温度が低いときには前記センサプレートから離間するように温度に応じて変形する当接部材を備えてなり、温度が高いときには同当接部材が前記センサプレートに当接して前記ロータの回転抵抗を増大させる一方、温度が低いときには前記当接部材が前記センサプレートから離間して前記ロータの回転抵抗を減少させることをその要旨とする。
【００１７】
遊星差動式動力装置にあっては、潤滑油の粘性が低くなる高温時には潤滑油の粘性による抵抗力や各部のフリクションが小さくなり、サンシャフトの位置を保持する作用が小さくなる。これに対して上記構成によれば、このようにサンシャフトの位置を保持する作用が特に小さくなる高温時に当接部材がセンサプレートに当接してロータの回転抵抗が増大するようになる。そのため、サンシャフトの位置を保持する作用を増大させることができ、潤滑油の粘性の低下に起因するサンシャフトの位置を保持する作用の低下を補ってサンシャフトに作用する軸方向の荷重の影響によるロータの回転駆動を好適に抑制することができる。
【００１８】
また、潤滑油の粘性が高く、サンシャフトの位置を保持する作用が十分に大きい低温時には当接部材がセンサプレートから離間するようになるため、ロータの回転抵抗が必要以上に増大されることが抑制され、モータの駆動力によってサンシャフトを変位させる際のロータの駆動負荷が増大してしまうことを極力抑制することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の遊星差動式動力装置において、前記ブレーキ機構は、非通電状態のときに前記センサプレートに当接する一方、通電状態のときに前記センサプレートから離間するように電気的に制御されることをその要旨とする。
【００２０】
また、モータへの通電が停止されている機関停止時等にあっては、サンシャフトに作用する荷重の影響によってプラネタリシャフト及びロータが回転駆動されやすく、サンシャフトが特に変位しやすい。これに対して上記請求項６に記載の構成のように、ブレーキ機構を電気的に制御可能とし、非通電状態のときに前記センサプレートに当接する一方、通電状態のときに前記センサプレートから離間するようにこれを制御する構成を採用すれば、機関停止時等のような非通電状態のときにブレーキ機構をセンサプレートに当接させてロータの回転抵抗を増大させ、サンシャフトに作用する軸方向の荷重の影響によるロータの回転駆動を好適に抑制することができる。
【００２１】
また、モータへの通電が実行されてサンシャフトを変位させる通電状態のときには、同ブレーキ機構がセンサプレートから離間する。そのため、このときにはロータの回転抵抗を減少させることができ、モータの駆動力によってサンシャフトを変位させるときには、その駆動負荷を低減することができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、円環状のロータと同ロータに内挿されるサンシャフトとの間に複数のプラネタリシャフトを介装し、同プラネタリシャフトの外周面に設けられた螺子を前記ロータの内周面に設けられた螺子と前記サンシャフトの外周面に設けられた螺子との双方に螺合させて各部材を噛合させ、前記プラネタリシャフトの螺子のリード角とこれと噛合する前記サンシャフトの螺子のリード角との差を利用して前記ロータの回転運動を前記サンシャフトの直線運動に変換する遊星差動式運動変換機構を具備し、モータの駆動力によって前記ロータを回転させることにより前記サンシャフトを軸方向に変位させる遊星差動式動力装置であって、前記ロータを回動可能に支持するハウジングの内周面に、前記ロータの外周面に当接して同ロータの回転抵抗を増大させる状態と、前記ロータの外周面から離間して同ロータの回転抵抗を減少させる状態とを切り替え可能なブレーキ機構が設けられていることをその要旨とする。
【００２３】
また、上記請求項７に記載の発明のように、ロータの外周面に当接するブレーキ機構をハウジングの内周面に設ける構成を採用することもできる。こうした構成を採用した場合にも、ブレーキ機構をロータに当接させてロータの回転抵抗を増大させることによってサンシャフトの変位を抑制する一方、モータの駆動力によってサンシャフトを変位させる際にはブレーキ機構をロータから離間させてその駆動負荷を低減することができるようになる。
【００２４】
尚、ブレーキ機構の具体的な構成は上記請求項５又は請求項６に記載されている構成と同様に温度に応じて変形する当接部材を設ける構成や、電気的に制御されるブレーキ機構を設ける構成を採用することができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、円環状のロータと同ロータに内挿されるサンシャフトとの間に複数のプラネタリシャフトを介装し、同プラネタリシャフトの外周面に設けられた螺子を前記ロータの内周面に設けられた螺子と前記サンシャフトの外周面に設けられた螺子との双方に螺合させて各部材を噛合させ、前記プラネタリシャフトの螺子のリード角とこれと噛合する前記サンシャフトの螺子のリード角との差を利用して前記ロータの回転運動を前記サンシャフトの直線運動に変換する遊星差動式運動変換機構を具備し、モータの駆動力によって前記ロータを回転させることにより前記サンシャフトを軸方向に変位させる遊星差動式動力装置であって、電気的に制御されて非通電状態のときに前記ロータに当接し、前記サンシャフトの軸線の延伸方向に対して前記ロータを傾けるように同ロータを押圧する一方、通電状態のときに前記ロータから離間するように変位する押圧機構を備えることをその要旨とする。
【００２６】
上記構成によれば、非通電状態のときには押圧機構がロータに当接し、ロータを傾けるように同ロータを押圧する。
遊星差動式動力装置にあっては、ロータとプラネタリシャフトとサンシャフトとがそれぞれに形成された螺子によって互いに噛合されている。そのため、ロータが傾くと、これらの螺子が傾いた状態で噛合することとなり、ロータが回転しにくくなる。すなわち、上記請求項８に記載の構成によれば、非通電状態のときに押圧機構がロータを傾けるように同ロータを押圧するため、非通電状態のときにはロータが回転しにくくなり、サンシャフトに作用する軸方向の荷重の影響による同ロータの回転が抑制されるようになる。
【００２７】
また一方で、通電状態にあり、モータによってロータを回転駆動してサンシャフトを変位させるときには、押圧機構がロータから離間するようになる。そのため、モータの駆動力によってサンシャフトを変位させる際にはロータを押圧せずにその駆動負荷を低減させることができる。
【００２８】
請求項９に記載の発明は、円環状のロータと同ロータに内挿されるサンシャフトとの間に複数のプラネタリシャフトを介装し、同プラネタリシャフトの外周面に設けられた螺子を前記ロータの内周面に設けられた螺子と前記サンシャフトの外周面に設けられた螺子との双方に螺合させて各部材を噛合させ、前記プラネタリシャフトの螺子のリード角とこれと噛合する前記サンシャフトの螺子のリード角との差を利用して前記ロータの回転運動を前記サンシャフトの直線運動に変換する遊星差動式運動変換機構を具備し、モータの駆動力によって前記ロータを回転させることにより前記サンシャフトを軸方向に変位させる遊星差動式動力装置であって、電気的に制御されて非通電状態のときに前記プラネタリシャフトに当接し、前記サンシャフトの軸線の延伸方向に対して前記プラネタリシャフトを傾けるように同プラネタリシャフトを押圧する一方、通電状態のときに前記プラネタリシャフトから離間するように変位する押圧機構を備えることをその要旨とする。
【００２９】
上記構成によれば、非通電状態のときには押圧機構がプラネタリシャフトに当接し、プラネタリシャフトを傾けるように同プラネタリシャフトを押圧する。遊星差動式動力装置にあっては、ロータとプラネタリシャフトとサンシャフトとがそれぞれに形成された螺子によって互いに噛合されている。そのため、プラネタリシャフトが傾くと、これらの螺子が傾いた状態で噛合することとなり、ロータが回転しにくくなる。すなわち、上記請求項９に記載の構成によれば、非通電状態のときに押圧機構がプラネタリシャフトを傾けるように同プラネタリシャフトを押圧するため、非通電状態のときにはロータが回転しにくくなり、サンシャフトに作用する軸方向の荷重の影響による同ロータの回転が抑制されるようになる。
【００３０】
また一方で、通電状態にあり、モータによってロータを回転駆動してサンシャフトを変位させるときには、押圧機構がプラネタリシャフトから離間するようになる。そのため、モータの駆動力によってサンシャフトを変位させる際にはロータを押圧せずにその駆動負荷を低減させることができる。
【００３１】
請求項１０に記載の発明は、制御軸の軸方向の変位に伴って機関バルブの最大リフト量及びリフト期間を変更する内燃機関のバルブ特性変更機構と組み合わされ、前記サンシャフトを前記制御軸に連結することにより、同制御軸を軸方向に変位させる動力装置として適用される請求項１〜９のいずれか一項に記載の遊星差動式動力装置である。
【００３２】
機関バルブの最大リフト量及びリフト期間を変更する内燃機関のバルブ特性変更機構の制御軸には、バルブスプリングの反力によって機関バルブの最大リフト量及びリフト期間を小さくする方向に制御軸を変位させる荷重が常に作用する。そのため、こうしたバルブ特性変更機構の制御軸を駆動する遊星差動式動力装置にあっては、制御軸と連結されるサンシャフトに一方向の荷重が常に作用するようになり、この荷重の作用に起因するサンシャフトの変位が特に顕著なものとなる。そのため、上記請求項１０に記載の発明のように、こうしたバルブ特性変更機構の動力装置として、上記請求項１〜９に記載の遊星差動式動力装置を適用することが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
（第１の実施形態）
以下、この発明にかかる遊星差動式動力装置を、内燃機関のバルブ特性変更機構を駆動する動力装置に具体化した第１の実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。尚、以下の説明では、図１における右方向を遊星差動式動力装置におけるフロント側、図１における左方向を遊星差動式動力装置におけるリア側として説明を行う。
【００３４】
図１は本実施形態にかかる遊星差動式動力装置の断面構造を示している。本実施形態にかかる遊星差動式動力装置は、図１に二点鎖線で示されるように内燃機関のシリンダヘッド２００に取り付けられ、サンシャフト２０の先端部がシリンダヘッド２００の内部に搭載されたバルブ特性変更機構の制御軸に連結される。尚、バルブ特性変更機構は、制御軸の軸方向の変位に伴って内燃機関の吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間を変更するものである。
【００３５】
本実施形態の遊星差動式動力装置は、図１に示されるようにその内部に遊星差動式運動変換機構１００を備えている。ハウジング１の内部にはベアリング２が設けられており、このベアリング２を介して遊星差動式運動変換機構１００のロータ１０がハウジング１に対して回動可能に支持されている。
【００３６】
図１に示されるように遊星差動式運動変換機構１００は、円筒状のロータ１０にサンシャフト２０を内挿するとともに、サンシャフト２０とロータ１０との間に複数のプラネタリシャフト３０を介装させることにより構成されている。尚、遊星差動式運動変換機構１００にあっては、サンシャフト２０を取り囲むように９本のプラネタリシャフト３０を等角度間隔で配設している。
【００３７】
図１に示されるようにロータ１０の内周面には、その中央部分にフロント側からリア側に向かって左回りに進行する５条の左螺子からなる螺子１１が形成されている。一方、このロータ１０に内挿されたサンシャフト２０の外周面には、ロータ１０に形成された螺子１１と対向する位置に、フロント側からリア側に向かって右回りに進行する４条の右螺子からなる螺子２１が形成されている。
【００３８】
そして、これらロータ１０とサンシャフト２０との間に介装された各プラネタリシャフト３０の外周面には、図１に示されるようにロータ１０の内周面に形成された螺子１１とサンシャフト２０の外周面に形成された螺子２１との双方に噛合する螺子３１が形成されている。尚、この螺子３１はフロント側からリア側に向かって左回りに進行する１条の左螺子である。
【００３９】
上記のように構成された遊星差動式運動変換機構１００にあっては、ロータ１０、サンシャフト２０及びプラネタリシャフト３０のそれぞれが各部材に形成された螺子及を介して互いに噛合している。そのため、ロータ１０をサンシャフト２０に対して相対回動させることにより、ロータ１０の回転力が螺子１１及び螺子３１を介してプラネタリシャフト３０に伝達され、プラネタリシャフト３０がロータ１０の内周面とサンシャフト２０の外周面とに沿って転動するようになる。
【００４０】
ここで、ロータ１０の螺子１１とプラネタリシャフト３０の螺子３１にあっては、そのピッチ円径の比と螺子条数の比とがどちらも「５：１」に設定されている。これにより、ロータ１０の螺子１１とプラネタリシャフト３０の螺子３１にあっては、そのリード角がともに等しくなっている。そのため、プラネタリシャフト３０がロータ１０の内周面に沿って転動するとき、ロータ１０とプラネタリシャフト３０との間では軸方向の相対的な変位は生じない。
【００４１】
一方、プラネタリシャフト３０の螺子３１とサンシャフト２０の螺子２１にあっては、ピッチ円径の比と螺子条数の比とが異なっている。具体的にはピッチ円径の比が「１：３」に設定されているのに対して、上述したようにプラネタリシャフト３０の螺子３１の螺子条数が１条であり、サンシャフト２０の螺子２１の螺子条数は４条であるため、螺子条数の比は「１：４」に設定されている。これにより、サンシャフト２０の螺子２１とプラネタリシャフト３０の螺子３１にあっては、そのリード角が異なっている。そのため、プラネタリシャフト３０が、サンシャフト２０の外周面に沿って転動するときにはこのリード角の差の分だけサンシャフト２０とプラネタリシャフト３０とが軸方向にずれて、その相対的な位置が変化するようになる。
【００４２】
要するに、遊星差動式運動変換機構１００にあっては、ロータ１０をサンシャフト２０に対して相対回動させることにより、プラネタリシャフト３０がロータ１０の内周面とサンシャフト２０の外周面とに沿って転動し、上記リード角の差の分だけサンシャフト２０が軸方向に変位する。そのため、ロータ１０に入力される回転運動を遊星差動式運動変換機構１００を通じてサンシャフト２０の直線運動に変換して出力することができる。
【００４３】
尚、図１に示されるようにロータ１０の外周面にはマグネット１３が取り付けられている。そして、ハウジング１の内周面におけるこのマグネット１３と対向可能な位置には、コイルを備えたステータ３が固定されている。これにより、このステータ３を励磁することにより、ロータ１０のマグネット１３とこのステータ３との間に生じる電磁力によってロータ１０が回転するようになる。すなわち、本実施形態の遊星差動式動力装置にあっては、ロータ１０のマグネット１３と、ステータ３とによってロータ１０を回転駆動するモータ４が形成されている。
【００４４】
また、ロータ１０のリア側端部には、図１に示されるように鍔状に広がるセンサプレート１４が固定されている。このセンサプレート１４には、４８極の多極マグネット１５が取り付けられており、ハウジング１におけるセンサプレート１４と対向する部分にはこの多極マグネット１５と対向するようにホール素子１６が設けられている。
【００４５】
このように本実施形態の遊星差動式動力装置にあっては、ロータ１０と一体に回転するセンサプレート１４に取り付けられた多極マグネット１５と、ハウジング１に設けられたホール素子１６とによってロータ１０の回転角を検出する回転角センサ５が構成されている。
【００４６】
この回転角センサ５によって検出された回転角に対応する回転角信号は、ハウジング１のリア側端部に設けられた制御部６に入力される。この制御部６には、遊星差動式動力装置を駆動するための各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種演算処理にかかるプログラムが記憶されたＲＯＭ、演算結果を一時的に記憶するＲＡＭ等が納められている。制御部６は内燃機関の電子制御装置からの制御指令に基づいて各種演算を行い、モータ４を駆動してバルブ特性変更機構を制御する。
【００４７】
また、図１に示されるようにハウジング１の内周面と、遊星差動式運動変換機構１００のロータ１０の外周面との間には潤滑油の漏出を抑制するオイルシール４０が設けられている。
【００４８】
図２は、本実施形態にかかる遊星差動式動力装置におけるオイルシール４０近傍を拡大して示す拡大断面図である。図２に示されるようにロータ１０の外周面には凸部１０ａが設けられており、この凸部１０ａとベアリング２のリア側端部が当接するように位置決めされて、ロータ１０がハウジング１内に回動可能に支持されている。
【００４９】
また、ロータ１０の外周面には、ロータ１０を正確に位置決めするためのスペーサストッパ４２が設けられている。このスペーサストッパ４２は、図２に示されるようにロータ１０の外周面に嵌合されたスナップリング４１とベアリング２のフロント側端部との間に挟み込まれるように配設されている。スペーサストッパ４２には図２に示されるように板ばね４３が設けられており、この板ばね４３の付勢力によってベアリング２がリア側に向かって付勢され、ベアリング２のリア側端部がロータ１０の凸部１０ａに確実に当接することにより、ロータ１０が正確に位置決めされるようになっている。
【００５０】
また、図２に示されるようにロータ１０の外周面におけるフロント側端部には、オイルシール４０が設けられている。オイルシール４０は、ゴムによってリング状に形成されており、ハウジング１の内周面とロータ１０の外周面との間に挟み込まれて遊星差動式運動変換機構１００の内部の潤滑に供された潤滑油がロータ１０の外周側へ漏出するのを抑制している。
【００５１】
ところで、吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間を変更する内燃機関のバルブ特性変更機構の制御軸には、バルブスプリングの反力によって機関バルブの最大リフト量及びリフト期間を小さくする方向に制御軸を変位させる荷重が常に作用する。そのため、制御軸と連結されるサンシャフト２０には軸方向の一方へ向かう荷重が作用することになる。サンシャフト２０に軸方向の荷重が作用することにより、プラネタリシャフト３０及びロータ１０が回転駆動され、サンシャフト２０が軸方向に変位してしまうおそれがある。
【００５２】
また、こうした軸方向の荷重はモータ４への通電が停止されている機関停止中であっても常に作用し続ける。モータ４への通電が停止されているときには特にサンシャフト２０に作用する荷重によってプラネタリシャフト３０及びロータ１０が回転駆動されやすいため、こうした荷重の作用によるサンシャフト２０の変位も起こりやすくなってしまう。
【００５３】
そこで、本実施形態の遊星差動式動力装置にあっては、このオイルシール４０にロータ１０の外周面に当接してロータ１０の回転抵抗を増大させる摩擦リップ４０ａを設けるようにしている。
【００５４】
図２に示されるように摩擦リップ４０ａは、オイルシール４０の外周側部分からロータ１０の外周面に向かって延び、ロータ１０の外周面に摺動可能に当接するようになっている。このように摩擦リップ４０ａがロータ１０の外周面に摺動可能に当接していることにより、ロータ１０が回転する際に摩擦リップ４０ａの先端部とロータ１０の外周面との間に摩擦が生じるようになり、摩擦リップ４０ａの設けられていない従来のオイルシールを備える場合と比較して、ロータ１０の回転抵抗が増大するようになる。
【００５５】
以上説明した第１の実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）ロータ１０の外周面とハウジング１の内周面との間に摩擦部材として摩擦リップ４０ａを備えるオイルシール４０が設けられている。そして、この摩擦リップ４０ａがロータ１０の外周面に摺動可能に当接しているため、ロータ１０の外周面と、この摩擦リップ４０ａとが当接している部分に発生する摩擦力によってロータ１０の回転抵抗が増大されることとなる。これにより、サンシャフト２０に軸方向の荷重が作用してもロータ１０が回転しにくくなり、サンシャフト２０に作用する軸方向の荷重の影響によってロータ１０が回転駆動されサンシャフト２０が軸方向に変位することを抑制することができるようになる。
【００５６】
（２）摩擦部材をロータ１０とハウジング１との間に設けられたオイルシール４０から延びる摩擦リップ４０ａとしてオイルシール４０と一体に形成するようにしている。これにより、オイルシール４０とは別に、各別の部材として摩擦部材を設けることなく、ロータ１０の回転抵抗を増大させることができる。すなわち、部品点数の増加を抑制しつつ、サンシャフト２０に作用する軸方向の荷重の影響によってロータ１０が回転駆動されサンシャフト２０が軸方向に変位することを抑制することができるようになる。
【００５７】
また、この摩擦リップ４０ａが設けられていることによってオイルシール４０における潤滑油のシール性が更に向上することとなる。
尚、上記第１の実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
【００５８】
・上記実施形態では、オイルシール４０に摩擦部材として摩擦リップ４０ａを設ける構成を示したが、スペーサストッパ４２に摩擦部材を設けることもできる。
具体的には図３に示されるようにスペーサストッパ４２の先端部にゴム等によって形成された摩擦部材４４を固定し、この摩擦部材４４をハウジング１の内周面に摺動可能に当接させるようにすればよい。こうした構成を採用すれば、ロータ１０の回転に伴ってハウジング１の内周面と摩擦部材４４とが当接する部分に生じる摩擦力によってロータ１０の回転抵抗を増大させることができる。これにより、上記第１の実施形態と同様にサンシャフト２０に軸方向の荷重が作用してもロータ１０が回転しにくくなり、サンシャフト２０に作用する軸方向の荷重の影響によってロータ１０が回転駆動されサンシャフト２０が軸方向に変位することを抑制することができるようになる。
【００５９】
・オイルシール４０やスペーサストッパ４２に摩擦部材を設ける構成以外にも、図４に示されるように別途摩擦部材を設ける構成を採用することもできる。
具体的には、ロータ１０の外周面に金属によって形成された芯材４６とゴムによって形成された当接部材４７とから構成される摩擦部材４５を図４に示されるように当接部材４７がハウジング１の内周面に摺動可能に当接するように固定する。
【００６０】
こうした構成によれば、ロータ１０の回転に伴ってハウジング１の内周面と当接部材４７とが当接する部分に生じる摩擦力によってロータ１０の回転抵抗を増大させることができる。これにより、上記第１の実施形態と同様にサンシャフト２０に軸方向の荷重が作用してもロータ１０が回転しにくくなり、サンシャフト２０に作用する軸方向の荷重の影響によってロータ１０が回転駆動されサンシャフト２０が軸方向に変位することを抑制することができるようになる。
【００６１】
・尚、ロータ１０の外周面とハウジング１の内周面との間に摩擦部材を設ける際には、ハウジング１の内周面に摺動可能に当接するように設けることが望ましい。これは、ハウジング１の内周面に摺動可能に当接するように摩擦部材を設けることにより、ロータ１０の外周面に摺動可能に当接するように摩擦部材を設ける場合と比較して摩擦部材の当接により摩擦力が発生する部分の面積をより大きくすることができるためである。すなわち、より外周側に位置するハウジング１の内周面に摺動可能に当接するように摩擦部材を設けることにより、ロータ１０の外周面に摺動可能に当接するように摩擦部材を設けた場合と比較してロータ１０の回転抵抗をより大きくすることができるようになる。そのため、サンシャフト２０に作用する軸方向の荷重の影響によるロータ１０の回転駆動をより効果的に抑制することができるようになる。
【００６２】
・また、ロータ１０の外周面とハウジング１との間に摩擦部材を設ける構成に替えて、ロータ１０に固定されたセンサプレート１４に摩擦部材を設ける構成を採用することもできる。具体的には、図５に示されるようにセンサプレート１４の周縁部分にゴム等によって形成された摩擦部材４８を固定し、これをハウジング１の内周面に摺動可能に当接させる。
【００６３】
こうした構成によれば、ロータ１０の回転に伴ってハウジング１の内周面とセンサプレート１４の周縁部分に固定された摩擦部材４８とが当接する部分に生じる摩擦力によってロータ１０の回転抵抗を増大させることができる。これにより、上記第１の実施形態と同様にサンシャフト２０に軸方向の荷重が作用してもロータ１０が回転しにくくなり、サンシャフト２０に作用する軸方向の荷重の影響によってロータ１０が回転駆動されサンシャフト２０が軸方向に変位することを抑制することができるようになる。また、ロータ１０から鍔状に広がるように形成されているセンサプレート１４の周縁部分に摩擦部材を固定してハウジング１の内周面と当接させることにより、摩擦部材とハウジング１の内周面とが当接する部分の面積をより大きくすることができ、ロータ１０の回転抵抗をより大きくすることができるようになる。
（第２の実施形態）
以下、この発明にかかる遊星差動式動力装置を、内燃機関のバルブ特性変更機構を駆動する動力装置に具体化した第２の実施形態について、図６及び図７を参照して説明する。尚、第２の実施形態は、その基本的な構成は第１の実施形態と同様であり、その一部のみを変更したものであるため、以下では同様の構成については同一の符号を付すのみとしてその説明を割愛し、第１の実施形態と異なる構成を中心に説明する。尚、図６は本実施形態にかかる遊星差動式動力装置の断面図である。
【００６４】
第１の実施形態にあっては、オイルシール４０に摩擦リップ４０ａを設けてロータ１０の回転抵抗を増大させる構成を示したが、本実施形態にあっては、こうした構成に替えて図６に示されるようにハウジング１の内周面におけるセンサプレート１４と対向する位置に、センサプレート１４に当接してロータ１０の回転抵抗を増大させるブレーキ機構を構成する当接部材として円環状のウェーブワッシャ５０を設けるようにしている。
【００６５】
このウェーブワッシャ５０は形状記憶合金によって形成されており、図７（ａ）に示されるようにセンサプレート１４側に向かって突出する屈曲凸部５０ａと伸展凸部５０ｂとが周方向に等角度間隔で交互に配設されている。尚、伸展凸部５０ｂは、ウェーブワッシャ５０の温度が所定温度（例えば５０℃）以上になると屈曲部分が展開し、その高さが低くなるように変形する。一方で、屈曲凸部５０ａにあっては、ウェーブワッシャ５０の温度が所定温度（例えば５０℃）以上になると屈曲部分が更に鋭角に屈曲し、その高さが高くなるように変形する。
【００６６】
そのため、ウェーブワッシャ５０はその温度が所定温度未満のときには図７（ａ）に示されるように屈曲凸部５０ａ及び伸展凸部５０ｂの高さが略等しくなっている。これにより、機関温度が低く、ウェーブワッシャ５０の温度が所定温度未満であるときには、図６に示されるようにウェーブワッシャ５０はハウジング１のセンサプレート１４と対向する位置に嵌合された状態においてセンサプレート１４から離間した状態となっている。
【００６７】
一方で、ウェーブワッシャ５０はその温度が所定温度以上になると図７（ｂ）に矢印で示されるように伸展凸部５０ｂが展開するとともに、屈曲凸部５０ａがより屈曲して破線矢印で示されるようにその高さが高くなる。このため、機関温度が高く、ウェーブワッシャ５０の温度が所定温度以上になるとハウジング１の内周面にセンサプレート１４と対向するように嵌合されているウェーブワッシャ５０の屈曲凸部５０ａがセンサプレート１４側に突出し、センサプレート１４に当接するようになる。
【００６８】
以上説明した第２の実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）ブレーキ機構としてハウジング１に設けられたウェーブワッシャ５０が、ロータ１０に固定されたセンサプレート１４に当接することにより、ウェーブワッシャ５０とセンサプレート１４との間に摩擦が生じるようになり、ロータ１０の回転抵抗が増大されることとなる。これにより、サンシャフト２０に軸方向の荷重が作用してもロータ１０が回転しにくくなり、サンシャフト２０に作用する軸方向の荷重の影響によってロータ１０が回転駆動されサンシャフト２０が軸方向に変位することを抑制することができるようになる。
【００６９】
（２）遊星差動式動力装置にあっては、潤滑油の粘性が低くなる高温時には潤滑油の粘性による抵抗力や各部のフリクションが小さくなり、サンシャフト２０の位置を保持する作用が小さくなる。これに対して上記第２の実施形態の遊星差動式動力装置によれば、このようにサンシャフト２０の位置を保持する作用が特に小さくなる高温時にウェーブワッシャ５０がセンサプレート１４に当接してロータ１０の回転抵抗が増大するようになる。そのため、サンシャフト２０の位置を保持する作用を増大させることができ、潤滑油の粘性の低下に起因するサンシャフト２０の位置を保持する作用の低下を補ってサンシャフト２０に作用する軸方向の荷重の影響によるロータ１０の回転駆動を好適に抑制することができる。
【００７０】
また、潤滑油の粘性が高く、サンシャフト２０の位置を保持する作用が十分に大きい低温時にはウェーブワッシャ５０がセンサプレート１４から離間するようになる。そのため、ロータ１０の回転抵抗が必要以上に増大されることが抑制され、モータ４の駆動力によってサンシャフト２０を変位させる際のロータ１０の駆動負荷が増大してしまうことを極力抑制することができる。
【００７１】
尚、上記第２の実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・温度に応じて変形し、センサプレート１４に当接する当接部材として形状記憶合金によって形成されて屈曲凸部５０ａと伸展凸部５０ｂとを有するウェーブワッシャ５０を例示したが、これは当接部材の構成の一例であり、温度が高いときにセンサプレート１４に当接するようにその形状が変化するものであればその構成は適宜変更することができる。
（第３の実施形態）
以下、この発明にかかる遊星差動式動力装置を、内燃機関のバルブ特性変更機構を駆動する動力装置に具体化した第３の実施形態について、図８及び図９を参照して説明する。尚、第３の実施形態は、その基本的な構成は第１の実施形態と同様であり、その一部のみを変更したものであるため、以下では同様の構成については同一の符号を付すのみとしてその説明を割愛し、第１の実施形態と異なる構成を中心に説明する。尚、図８は本実施形態にかかる遊星差動式動力装置の断面図である。
【００７２】
第１の実施形態にあっては、オイルシール４０に摩擦リップ４０ａを設けてロータ１０の回転抵抗を増大させる構成を示したが、本実施形態にあっては、こうした構成に替えて図８に示されるようにハウジング１の内周面におけるセンサプレート１４の周縁部と対向する位置に、センサプレート１４に当接してロータ１０の回転抵抗を増大させるブレーキ機構を構成する当接部材として円環状のウェーブリング５１を設けるようにしている。
【００７３】
このウェーブリング５１は形状記憶合金によって形成されており、図９（ａ）に示されるようにセンサプレート１４側に向かって突出する屈曲凸部５１ａと伸展凸部５１ｂとが周方向に等角度間隔で交互に配設されている。尚、伸展凸部５１ｂは、ウェーブワッシャ５０の温度が所定温度（例えば５０℃）以上になると屈曲部分が展開し、その高さが低くなるように変形する。一方で、屈曲凸部５１ａにあっては、ウェーブワッシャ５０の温度が所定温度（例えば５０℃）以上になると屈曲部分が更に鋭角に屈曲し、その高さが高くなるように変形する。
【００７４】
そのため、ウェーブリング５１はその温度が所定温度未満のときには図９（ａ）に示されるように屈曲凸部５１ａ及び伸展凸部５１ｂの高さが略等しくなっている。これにより、機関温度が低く、ウェーブリング５１の温度が所定温度未満であるときには、図８及び図９（ａ）に示されるようにウェーブリング５１はセンサプレート１４の周縁部と対向する位置に嵌合された状態においてセンサプレート１４から離間した状態となっている。
【００７５】
一方で、ウェーブリング５１はその温度が所定温度以上になると図９（ｂ）に矢印で示されるように伸展凸部５１ｂが展開するとともに、屈曲凸部５１ａがより屈曲して破線矢印で示されるようにその高さが高くなる。このため、機関温度が高く、ウェーブリング５１の温度が所定温度以上になるとセンサプレート１４の周縁部と対向するようにハウジング１に嵌合されているウェーブリング５１の屈曲凸部５１ａがセンサプレート１４側に突出し、センサプレート１４の周縁部に当接するようになる。
【００７６】
以上説明した第３の実施形態によれば、上記第２の実施形態と同様の以下の効果が得られるようになる。
（１）ブレーキ機構としてハウジング１に設けられたウェーブリング５１が、ロータ１０に固定されたセンサプレート１４の周縁部に当接することにより、ウェーブリング５１とセンサプレート１４との間に摩擦が生じるようになり、ロータ１０の回転抵抗が増大されることとなる。これにより、サンシャフト２０に軸方向の荷重が作用してもロータ１０が回転しにくくなり、サンシャフト２０に作用する軸方向の荷重の影響によってロータ１０が回転駆動されサンシャフト２０が軸方向に変位することを抑制することができるようになる。
【００７７】
（２）遊星差動式動力装置にあっては、潤滑油の粘性が低くなる高温時には潤滑油の粘性による抵抗力や各部のフリクションが小さくなり、サンシャフト２０の位置を保持する作用が小さくなる。これに対して上記第３の実施形態の遊星差動式動力装置によれば、このようにサンシャフト２０の位置を保持する作用が特に小さくなる高温時にウェーブリング５１がセンサプレート１４に当接してロータ１０の回転抵抗が増大するようになる。そのため、サンシャフト２０の位置を保持する作用を増大させることができ、潤滑油の粘性の低下に起因するサンシャフト２０の位置を保持する作用の低下を補ってサンシャフト２０に作用する軸方向の荷重の影響によるロータ１０の回転駆動を好適に抑制することができる。
【００７８】
また、潤滑油の粘性が高く、サンシャフト２０の位置を保持する作用が十分に大きい低温時にはウェーブリング５１がセンサプレート１４から離間するようになる。そのため、ロータ１０の回転抵抗が必要以上に増大されることが抑制され、モータ４の駆動力によってサンシャフト２０を変位させる際のロータ１０の駆動負荷が増大してしまうことを極力抑制することができる。
【００７９】
尚、上記第３の実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示されるようにセンサプレート１４に凹部１４ａを設ける構成を採用することもできる。こうした構成によれば、機関温度が高く、ウェーブリング５１の温度が所定温度以上となり、図１０（ｂ）に示されるように屈曲凸部５１ａが突出したときに同屈曲凸部５１ａの先端がセンサプレート１４に形成された凹部１４ａに嵌合するようになる。そのため、こうした構成を採用すれば、ウェーブリング５１がセンサプレート１４に当接したときにロータ１０の回転がより効果的に規制されるようになる。
【００８０】
尚、図１０（ａ）は機関温度が低く、ウェーブリング５１の温度が所定温度未満の状態を示している。
・図１１に示されるようにウェーブリング５１の屈曲凸部５１ａの先端に摩擦を増大させるようにゴム等によるコーティングを施し、被覆膜５２を形成することもできる。こうした構成によれば、屈曲凸部５１ａがセンサプレート１４に当接したときにこれらの当接部分に生じる摩擦力を更に増大させることができる。
【００８１】
・また、温度に応じて変形し、センサプレート１４に当接する当接部材として形状記憶合金によって形成されて屈曲凸部５１ａと伸展凸部５１ｂとを有するウェーブリング５１を例示したが、これは当接部材の構成の一例であり、温度が高いときにセンサプレート１４に当接するようにその形状が変化するものであれば、その構成は適宜変更することができる。
（第４の実施形態）
以下、この発明にかかる遊星差動式動力装置を、内燃機関のバルブ特性変更機構を駆動する動力装置に具体化した第４の実施形態について、図１２及び図１３を参照して説明する。尚、第４の実施形態は、その基本的な構成は第１の実施形態と同様であり、その一部のみを変更したものであるため、以下では同様の構成については同一の符号を付すのみとしてその説明を割愛し、第１の実施形態と異なる構成を中心に説明する。尚、図１２は本実施形態にかかる遊星差動式動力装置の断面図である。
【００８２】
第１の実施形態にあっては、オイルシール４０に摩擦リップ４０ａを設けてロータ１０の回転抵抗を増大させる構成を示したが、本実施形態にあっては、こうした構成に替えて図１２に示されるようにハウジング１の内部に、センサプレート１４に当接してロータ１０の回転抵抗を増大させるブレーキ機構６０を設けるようにしている。
【００８３】
以下、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）を参照してブレーキ機構６０の構成を説明する。尚、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は本実施形態の遊星差動式動力装置におけるブレーキ機構６０近傍を拡大して示す断面図である。
【００８４】
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示されるように、ブレーキ機構６０は、摩擦部材６３が取り付けられたレバー６２とこのレバー６２を駆動する電磁石６５とを備えて構成されている。レバー６２は、その中央部分がハウジング１の内周面に固定された支持部６１によって軸支されており、そのセンサプレート１４側の端部には摩擦係数の大きな材料によって形成された摩擦部材６３が固定されている。また、レバー６２における摩擦部材６３が固定された端部とは反対側の端部はスプリング６４によって常に付勢されており、このスプリング６４の付勢力によって摩擦部材６３がセンサプレート１４に当接するようにレバー６２が傾き、摩擦部材６３とセンサプレート１４との間に生じる摩擦力によってロータ１０の回転抵抗を増大させる。
【００８５】
また、スプリング６４の内側には電磁石６５が設けられており、この電磁石６５に通電し、これを励磁することにより、図１３（ａ）に示されるようにレバー６２がスプリング６４の付勢力に抗して電磁石６５に当接するようになり、摩擦部材６３がセンサプレート１４から離間するようになる。
【００８６】
このように本実施形態の遊星差動式動力装置によれば、電磁石６５に通電しているときには、図１３（ａ）に示されるようにブレーキ機構６０のレバー６２が電磁石６５に当接して摩擦部材６３がセンサプレート１４から離間した状態となる。一方で、電磁石６５への通電が停止されているときには、図１３（ｂ）に矢印で示されるようにブレーキ機構６０のレバー６２がスプリング６４の付勢力によって傾き、摩擦部材６３がセンサプレート１４に当接した状態となる。
【００８７】
尚、本実施形態の遊星差動式動力装置にあっては、機関運転中に常に電磁石６５への通電を実行し、機関停止中にこの通電が停止されるようになっている。
以上説明した第４の実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００８８】
（１）モータ４への通電が停止されている機関停止時にあっては、サンシャフト２０に作用する荷重の影響によってプラネタリシャフト３０及びロータ１０が回転駆動されやすく、サンシャフト２０が特に変位しやすい。これに対して上記第４の実施形態の遊星差動式動力装置によれば、電気的に制御可能なブレーキ機構６０を設け、非通電状態のときにセンサプレート１４に摩擦部材６３が当接する一方、通電状態のときに摩擦部材６３がセンサプレート１４から離間するようにこれを制御するようにしている。これにより、機関停止時のような非通電状態のときにブレーキ機構６０の摩擦部材６３をセンサプレート１４に当接させてロータ１０の回転抵抗を増大させ、サンシャフト２０に作用する軸方向の荷重の影響によるロータ１０の回転駆動を好適に抑制することができる。
【００８９】
また、モータ４への通電が実行されてサンシャフト２０を変位させる通電状態のときには、同ブレーキ機構６０の摩擦部材６３がセンサプレート１４から離間する。そのためこのときにはロータ１０の回転抵抗を減少させることができ、モータ４の駆動力によってサンシャフト２０を変位させるときには、その駆動負荷を低減することができる。
【００９０】
尚、上記第４の実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記第４の実施形態にあっては、ロータ１０に固定されたセンサプレート１４に摩擦部材６３を当接させるブレーキ機構６０を例示したが、ロータ１０の外周面に摩擦部材を当接させるブレーキ機構をハウジング１の内部に設ける構成を採用することもできる。
【００９１】
こうした構成を採用した場合にも、ブレーキ機構をロータ１０に当接させてロータ１０の回転抵抗を増大させることによってサンシャフト２０の変位を抑制する一方、モータ４の駆動力によってサンシャフト２０を変位させる際にはブレーキ機構をロータ１０から離間させてその駆動負荷を低減することができるようになる。
（第５の実施形態）
以下、この発明にかかる遊星差動式動力装置を、内燃機関のバルブ特性変更機構を駆動する動力装置に具体化した第５の実施形態について、図１４及び図１５を参照して説明する。尚、第５の実施形態は、その基本的な構成は第１の実施形態と同様であり、その一部のみを変更したものであるため、以下では同様の構成については同一の符号を付すのみとしてその説明を割愛し、第１の実施形態と異なる構成を中心に説明する。尚、図１４は本実施形態にかかる遊星差動式動力装置の断面図である。
【００９２】
第１の実施形態にあっては、オイルシール４０に摩擦リップ４０ａを設けてロータ１０の回転抵抗を増大させる構成を示したが、本実施形態にあっては、こうした構成に替えて図１４に示されるようにハウジング１の内部に、ロータ１０のリア側端部に当接してロータ１０を傾けるように押圧する押圧機構７０を設けるようにしている。
【００９３】
この押圧機構７０は、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示されるように、ロータ１０のリア側端部に対向するようにハウジング１の内周面に固定されている。尚、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）は本実施形態の遊星差動式動力装置における押圧機構７０近傍を拡大して示す断面図である。
【００９４】
図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示されるように、押圧機構７０は、ロータ１０に当接する当接部材７１と、この当接部材７１を駆動する電磁石７３とを備えて構成されている。当接部材７１は、ハウジング１に固定された台座７４の収容孔７５に収容されている。収容孔７５の底面と当接部材７１との間には当接部材７１をロータ１０側へ付勢するスプリング７２が設けられており、当接部材７１はこのスプリング７２の付勢力によって常にロータ１０側へ突出する方向に付勢されている。
【００９５】
また、収容孔７５の底面には、電磁石７３が設けられている。そのため、この電磁石７３に通電し、これを励磁することにより、図１５（ａ）に示されるように当接部材７１がスプリング７２の付勢力に抗して電磁石７３に当接するようになり、当接部材７１がロータ１０から離間するようになる。
【００９６】
このように本実施形態の遊星差動式動力装置によれば、電磁石７３に通電しているときには、図１５（ａ）に示されるように押圧機構７０の当接部材７１が電磁石７３に当接してロータ１０から離間した状態となる。一方で、電磁石７３への通電が停止されているときには、図１５（ｂ）に矢印で示されるように押圧機構７０の当接部材７１がスプリング７２の付勢力によってロータ１０側へ突出し、同当接部材７１がロータ１０に当接した状態となる。このように当接部材７１がロータ１０のリア側端部に当接することにより、スプリング７２の付勢力によってロータ１０が押圧され、図１５（ｂ）に破線矢印で示されるようにロータ１０がハウジング１内で傾けられることとなる。
【００９７】
尚、本実施形態の遊星差動式動力装置にあっては、機関運転中には常に電磁石７３への通電を実行し、機関停止中にこの通電が停止されるようになっている。
以上説明した第５の実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００９８】
（１）モータ４への通電が停止されている機関停止時にあっては、押圧機構７０の当接部材７１がロータ１０に当接し、ロータ１０を傾けるように同ロータ１０を押圧する。遊星差動式動力装置にあっては、ロータ１０とプラネタリシャフト３０とサンシャフト２０とがそれぞれに形成された螺子１１，２１，３１によって互いに噛合されている。そのため、ロータ１０が傾くと、これらの螺子１１，２１，３１が傾いた状態で噛合することとなり、ロータ１０が回転しにくくなる。すなわち、上記第５の実施形態の遊星差動式動力装置によれば、非通電状態のときに押圧機構７０の当接部材７１がロータ１０を傾けるように同ロータ１０を押圧するため、機関停止時のような非通電状態のときにはロータ１０が回転しにくくなり、サンシャフト２０に作用する軸方向の荷重の影響による同ロータ１０の回転が抑制されるようになる。
【００９９】
また一方で、通電状態にあり、モータ４によってロータ１０を回転駆動してサンシャフト２０を変位させるときには、押圧機構７０の当接部材７１がロータ１０から離間するようになる。そのため、モータ４の駆動力によってサンシャフト２０を変位させる際にはその駆動負荷を低減させることができる。
【０１００】
尚、上記第５の実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・押圧機構７０をハウジング１におけるロータ１０のリア側端部に対向する位置に設け、ロータ１０のリア側端部を付勢する構成を示したが、その他、ロータ１０のフロント側端部を付勢するようにハウジング１におけるフロント側の部分に押圧機構７０を設ける構成を採用することもできる。尚、ロータ１０を回動可能に支持しているベアリング２からより遠い位置においてロータ１０を付勢する構成を採用するほどロータ１０を傾けるために必要とされる力が小さくてすむため、上記第５の実施形態のようにベアリング２から極力離間した位置に押圧機構７０を設けることが望ましい。
（第６の実施形態）
以下、この発明にかかる遊星差動式動力装置を、内燃機関のバルブ特性変更機構を駆動する動力装置に具体化した第６の実施形態について、図１６及び図１７を参照して説明する。尚、第６の実施形態は、その基本的な構成は第１の実施形態と同様であり、その一部のみを変更したものであるため、以下では同様の構成については同一の符号を付すのみとしてその説明を割愛し、第１の実施形態と異なる構成を中心に説明する。尚、図１６は本実施形態にかかる遊星差動式動力装置の断面図である。
【０１０１】
第１の実施形態にあっては、オイルシール４０に摩擦リップ４０ａを設けてロータ１０の回転抵抗を増大させる構成を示したが、本実施形態にあっては、こうした構成に替えて図１６に示されるようにハウジング１の内部に、プラネタリシャフト３０のフロント側先端部に当接してプラネタリシャフト３０を傾けるように押圧する押圧機構８０を設けるようにしている。
【０１０２】
この押圧機構８０は、図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示されるように、遊星差動式運動変換機構１００と対向するようにハウジング１におけるフロント側の部分に設けられている。尚、図１７（ａ）及び図１７（ｂ）は本実施形態の遊星差動式動力装置における押圧機構８０近傍を拡大して示す断面図である。
【０１０３】
図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示されるように、押圧機構８０は、プラネタリシャフト３０に当接する当接部材８１と、この当接部材８１を駆動する電磁石８３とを備えて構成されている。円筒状に形成された当接部材８１は、サンシャフト２０に外挿されており、当接部材８１とサンシャフト２０との間には当接部材８１をプラネタリシャフト３０側へ付勢するスプリング８２が設けられている。これにより、当接部材８１はこのスプリング８２の付勢力によって常にプラネタリシャフト３０側へ向かって付勢されている。尚、当接部材８１のリア側の端部はプラネタリシャフト３０側に近づくほどその外径が小さくなるようにテーパ状になっている。
【０１０４】
また、図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示されるようにハウジング１におけるフロント側の部分には、電磁石８３が設けられている。そのため、この電磁石８３に通電し、これを励磁することにより、図１７（ａ）に示されるように当接部材８１がスプリング８２の付勢力に抗して電磁石８３に当接するようになり、当接部材８１がプラネタリシャフト３０から離間するようになる。
【０１０５】
このように本実施形態の遊星差動式動力装置によれば、電磁石８３に通電しているときには、図１７（ａ）に示されるように押圧機構８０の当接部材８１が電磁石８３に当接してプラネタリシャフト３０から離間した状態となる。一方で、電磁石８３への通電が停止されているときには、図１７（ｂ）に矢印で示されるように押圧機構８０の当接部材８１がスプリング８２の付勢力によってプラネタリシャフト３０側へ変位し、同当接部材８１がプラネタリシャフト３０に当接した状態となる。このとき当接部材８１の先端部は上述したようにテーパ状になっているため、図１７（ｂ）に示されるように当接部材８１がプラネタリシャフト３０に当接することにより、スプリング８２の付勢力によってプラネタリシャフト３０が図１７（ｂ）に破線矢印で示されるように遊星差動式運動変換機構１００の外周側へ向かって傾けられることとなる。
【０１０６】
尚、本実施形態の遊星差動式動力装置にあっては、機関運転中には常に電磁石８３への通電を実行し、機関停止中にこの通電が停止されるようになっている。
以上説明した第６の実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【０１０７】
（１）モータ４への通電が停止されている機関停止時にあっては、押圧機構８０の当接部材８１がプラネタリシャフト３０に当接し、プラネタリシャフト３０を傾けるように同プラネタリシャフト３０を押圧する。遊星差動式動力装置にあっては、ロータ１０とプラネタリシャフト３０とサンシャフト２０とがそれぞれに形成された螺子１１，２１，３１によって互いに噛合されている。そのため、プラネタリシャフト３０が傾くと、これらの螺子１１，２１，３１が傾いた状態で噛合することとなり、ロータ１０が回転しにくくなる。すなわち、上記第６の実施形態の遊星差動式動力装置によれば、非通電状態のときに押圧機構８０の当接部材８１がプラネタリシャフト３０を傾けるように同プラネタリシャフト３０を押圧するようになる。そのため、機関停止時のような非通電状態のときにはロータ１０が回転しにくくなり、サンシャフト２０に作用する軸方向の荷重の影響による同ロータ１０の回転が抑制されるようになる。
【０１０８】
また一方で、通電状態にあり、モータ４によってロータ１０を回転駆動してサンシャフト２０を変位させるときには、押圧機構８０の当接部材８１がプラネタリシャフト３０から離間するようになる。そのため、モータ４の駆動力によってサンシャフト２０を変位させる際にはその駆動負荷を低減させることができる。
【０１０９】
尚、上記第６の実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・押圧機構８０の当接部材８１をプラネタリシャフト３０の先端部における内周側の部分に当接させて、この部分を外周側に向かって付勢する構成を示したが、プラネタリシャフト３０の先端部における外周側の部分に当接部材を当接させてこの部分を内周側に向かって付勢する押圧機構を設ける構成を採用することもできる。
【０１１０】
その他、上記各実施形態に共通して変更可能は要素としては次のようなものがある。
・吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間を変更するバルブ特性変更機構を駆動する動力装置として本願発明にかかる遊星差動式動力装置を適用する構成を例示した。これに対して本願発明の遊星差動式動力装置を排気バルブの最大リフト量及びリフト期間を変更するバルブ特性変更機構の動力装置として適用することもできる。
【０１１１】
・また、本願発明にかかる遊星差動式動力装置によれば、サンシャフト２０に軸方向の荷重が作用することに起因するロータ１０の回転を抑制することができる。そのため、本願発明は、上記のように制御軸から一方向の荷重を受けるバルブ特性変更機構の動力装置として適用される遊星差動式動力装置に限らず、軸方向に荷重を受ける制御軸を駆動する動力装置に適用される遊星差動式動力装置構全般に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】この発明の第１の実施形態にかかる遊星差動式動力装置の断面図。
【図２】同実施形態にかかる遊星差動式動力装置のオイルシール近傍を拡大して示す断面図。
【図３】同実施形態の変更例としての遊星差動式動力装置のオイルシール近傍を拡大して示す断面図。
【図４】同実施形態の変更例としての遊星差動式動力装置のオイルシール近傍を拡大して示す断面図。
【図５】同実施形態の変更例としての遊星差動式動力装置の断面図。
【図６】この発明の第２の実施形態にかかる遊星差動式動力装置の断面図。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は同実施形態にかかる遊星差動式動力装置のフリクションワッシャの変形態様を示す斜視図。
【図８】この発明の第３の実施形態にかかる遊星差動式動力装置の断面図。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は同実施形態にかかる遊星差動式動力装置のフリクションリングの変形態様を示す模式図。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は同実施形態の変更例にかかる遊星差動式動力装置におけるセンサプレートの形状と、フリクションリングの変形態様とを示す模式図。
【図１１】同実施形態の変更例にかかる遊星差動式動力装置におけるフリクションリングの屈曲凸部近傍の拡大図。
【図１２】本実施形態の第４の実施形態にかかる遊星差動式動力装置の断面図。
【図１３】（ａ）及び（ｂ）は同実施形態にかかる遊星差動式動力装置におけるブレーキ機構の作動態様を示す拡大断面図。
【図１４】本実施形態の第５の実施形態にかかる遊星差動式動力装置の断面図。
【図１５】（ａ）及び（ｂ）は同実施形態にかかる遊星差動式動力装置における押圧機構の作動態様を示す拡大断面図。
【図１６】本実施形態の第６の実施形態にかかる遊星差動式動力装置の断面図。
【図１７】（ａ）及び（ｂ）は同実施形態にかかる遊星差動式動力装置における押圧機構の作動態様を示す拡大断面図。
【符号の説明】
【０１１３】
１…ハウジング、２…ベアリング、３…ステータ、４…モータ、５…回転角センサ、６…制御部、１０…ロータ、１１…螺子、１３…マグネット、１４…センサプレート、１４ａ…凹部、１５…多極マグネット、１６…ホール素子、２０…サンシャフト、２１…螺子、３０…プラネタリシャフト、３１…螺子、４０…オイルシール、４０ａ…摩擦リップ、４１…スナップリング、４２…スペーサストッパ、４３…板ばね、４４…、摩擦部材、４５…摩擦部材、４６…芯材、４７…当接部材、４８…摩擦部材、５０…ウェーブワッシャ、５０ａ…屈曲凸部、５０ｂ…伸展凸部、５１…ウェーブリング、５１ａ…屈曲凸部、５１ｂ…伸展凸部、５２…被覆膜、６０…ブレーキ機構、６１…支持部、６２…レバー、６３…摩擦部材、６４…スプリング、６５…電磁石、７０…押圧機構、７１…当接部材、７２…スプリング、７３…電磁石、７４…台座、７５…収容孔、８０…押圧機構、８１…当接部材、８２…スプリング、８３…電磁石、１００…遊星差動式運動変換機構、２００…シリンダヘッド。
【図１】
2010121654.tif 000003
【図２】
2010121654.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010121654.tif 000009
【図８】
2010121654.tif 000010
【図９】
2010121654.tif 000011
【図１０】
2010121654.tif 000012
【図１１】
2010121654.tif 000013
【図１２】
2010121654.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2010121654.tif 000016
【図１５】
2010121654.tif 000017
【図１６】
2010121654.tif 000018
【図１７】
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