(57)【要約】【課題】効率に優れた回転−直動変換機構を提供する。【解決手段】回転−直動変換機構１０は、サンシャフト３１と、プラネタリシャフト４１と、サンギヤ３６とを備える。サンシャフト３１は、軸２０１に沿って延び、軸２０１方向に直線運動する。プラネタリシャフト４１は、サンシャフト３１に螺合するねじ部３３と、平歯ギヤが形成されたギヤ部４４ｐとを有し、サンシャフト３１の外周上で自転しながら軸２０１を中心に公転する。サンギヤ３６は、軸２０１方向にサンシャフト３１と並んで設けられ、静止したままギヤ部４４ｐと噛み合う。【選択図】図３
2007100717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転運動と直線運動とを相互に変換する回転−直動変換機構であって、
軸線に沿って延び、前記軸線方向に直線運動するねじ軸と、
前記ねじ軸に螺合するねじ部と、歯車が形成されたギヤ部とを有し、前記ねじ軸の外周上で自転しながら前記軸線を中心に公転する遊星ねじローラと、
前記軸線方向に前記ねじ軸と並んで設けられ、静止したまま前記ギヤ部と噛み合うガイドギヤとを備える、回転−直動変換機構。
【請求項２】
前記ガイドギヤは、前記ねじ軸と分離して設けられている、請求項１に記載の回転−直動変換機構。
【請求項３】
前記ねじ軸とは反対側で前記ねじ部と螺合し、前記軸線を中心に回転運動するナットと、
ステータを有し、前記ナットに回転運動を入力するモータと、
前記ステータを保持するハウジングとをさらに備え、
前記ガイドギヤは、前記ハウジングに固定されている、請求項１または２に記載の回転−直動変換機構。
【請求項４】
前記ねじ軸とは反対側で前記ねじ部と螺合し、前記軸線を中心に回転運動するナットと、
前記ナットとともに前記軸線を中心に回転運動し、前記ガイドギヤの反対側で前記ギヤ部に噛み合うリングギヤとをさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の回転−直動変換機構。
【請求項５】
前記ねじ軸とは反対側で前記ねじ部と螺合し、前記軸線を中心に回転運動するナットをさらに備え、
前記ガイドギヤは、軸受けを介して前記ナットに支持されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の回転−直動変換機構。
【請求項６】
前記ガイドギヤには、前記ねじ軸を前記軸線方向に案内する案内部が接続されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の回転−直動変換機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、回転運動と直線運動とを相互に変換する回転−直動変換機構に関し、より特定的には、入力された回転運動を直線運動に変換して出力する遊星差動ねじ型の回転−直動変換機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の回転−直動変換機構に関して、たとえば、特開平１０−１９６７５７号公報には、効率を向上させるとともに、１回転当たりの直動量を小さくすることを目的とした回転−直動変換機構が開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示された回転−直動変換機構は、シャフト、ローラおよびナットを備えるローラねじ機構から構成されている。シャフト、ローラおよびナットには、ねじが形成されている。各ねじの螺合を通じてナットの回転運動がローラおよびシャフトへと順に伝わり、シャフトが直線運動する。ローラおよびナットには、さらに、歯車が設けられている。ローラは、自らに設けられた歯車をナットに設けられた歯車に噛み合わせた状態で、自転しながらシャフトの周りを公転する。
【特許文献１】特開平１０−１９６７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の特許文献１に開示された回転−直動変換機構では、回転運動を直線運動に変換する際の減速比が、互いに螺合する各ねじの有効ピッチ円直径の比によって決定される。この場合、実際の各ねじの有効ピッチ円直径は、ねじの加工精度や摩耗によりばらつくため、シャフトのリード精度が低下してしまう。このため、ローラに設けられた歯車に噛み合う歯車をシャフトに設け、ローラをシャフトの周りで強制駆動させる構造が考えられる。
【０００４】
しかしながら、歯車をシャフトに設けた場合、シャフトの直線運動に伴って歯車も移動する。このため、シャフトに設けられた歯車とローラに設けられた歯車とが互いに滑りながら回転−直動変換機構が駆動することとなり、回転−直動変換機構の効率が低下するおそれが生じる。
【０００５】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、効率に優れた回転−直動変換機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に従った回転−直動変換機構は、回転運動と直線運動とを相互に変換する回転−直動変換機構である。回転−直動変換機構は、ねじ軸と、遊星ねじローラと、ガイドギヤとを備える。ねじ軸は、軸線に沿って延び、軸線方向に直線運動する。遊星ねじローラは、ねじ軸に螺合するねじ部と、歯車が形成されたギヤ部とを有し、ねじ軸の外周上で自転しながら軸線を中心に公転する。ガイドギヤは、軸線方向にねじ軸と並んで設けられ、静止したままギヤ部と噛み合う。
【０００７】
このように構成された回転−直動変換機構によれば、ガイドギヤが静止したまま遊星ねじローラのギヤ部と噛み合うため、遊星ねじローラがねじ軸の外周上で自転しながら公転する際、ガイドギヤとギヤ部との噛み合い位置で過大な抵抗が生じることを防止できる。これにより、回転−直動変換機構の効率を向上させることができる。
【０００８】
また好ましくは、ガイドギヤは、ねじ軸と分離して設けられている。このように構成された回転−直動変換機構によれば、ガイドギヤがねじ軸の直線運動から切り離されるため、ガイドギヤとギヤ部との間で軸線方向の滑り運動が生じることを防止できる。これにより、ガイドギヤとギヤ部との間の摺動抵抗を減少させ、回転−直動変換機構の効率を向上させることができる。
【０００９】
また、回転−直動変換機構は、ねじ軸とは反対側でねじ部と螺合し、軸線を中心に回転運動するナットと、ステータを有し、ナットに回転運動を入力するモータと、ステータを保持するハウジングとをさらに備える。好ましくは、ガイドギヤは、ハウジングに固定されている。このように構成された回転−直動変換機構によれば、ステータを保持するハウジングを、ガイドギヤを固定する部材として利用することができる。
【００１０】
また、回転−直動変換機構は、ねじ軸とは反対側でねじ部と螺合し、軸線を中心に回転運動するナットと、ナットとともに軸線を中心に回転運動し、ガイドギヤの反対側でギヤ部に噛み合うリングギヤとをさらに備える。このように構成された回転−直動変換機構によれば、ナットの回転運動とねじ軸の直線運動とを相互に変換する際、リングギヤおよびガイドギヤとギヤ部との噛み合いにより、遊星ねじローラを強制駆動させることができる。
【００１１】
また、回転−直動変換機構は、ねじ軸とは反対側でねじ部と螺合し、軸線を中心に回転運動するナットをさらに備える。ガイドギヤは、軸受けを介してナットに支持されている。このように構成された回転−直動変換機構によれば、ガイドギヤとねじ軸とを、同一の軸線上に容易かつ精度良く配置することができる。これにより、回転−直動変換機構の効率や精度の向上を図ることができる。
【００１２】
また好ましくは、ガイドギヤには、ねじ軸を軸線方向に案内する案内部が接続されている。このように構成された回転−直動変換機構によれば、ねじ軸が軸線に対して傾くことを抑制できる。これにより、回転−直動変換機構の効率や精度の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、この発明に従えば、効率に優れた回転−直動変換機構を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１における回転−直動変換機構が接続されるバルブリフト可変機構を示す正面図である。図２は、図１中のバルブリフト可変機構を部分的に示す斜視図である。図２中では、内部構造が明確に把握できるように一部が破断されて表わされている。
【００１６】
図１および図２を参照して、バルブリフト可変機構１００は、内燃機関のバルブ（本実施の形態では、吸気バルブ）のバルブリフト量を可変とする機構である。内燃機関は、ガソリンエンジンであっても良いし、ディーゼルエンジンであっても良い。内燃機関は車両に搭載される。参照する図には示されていないが、図中の駆動軸２０の先端には、駆動軸２０を直線運動させるための本実施の形態における回転−直動変換機構が接続されている。
【００１７】
バルブリフト可変機構１００は、内燃機関のシリンダヘッド内に設けられている。そのシリンダヘッド内には、カム１０３が形成されたカムシャフト１０２、揺動可能に軸支されたロッカアーム１０６およびロッカアーム１０６の揺動に応じて開閉駆動される吸気バルブ１０１が配設されている。バルブリフト可変機構１００は、一方向に延びる駆動軸２０と、駆動軸２０の外周面を覆う支持パイプ１０８と、支持パイプ１０８の外周面上で駆動軸２０の軸方向に並んで配置された入力アーム１０４および揺動カム１０５とを備える。
【００１８】
なお、この内燃機関では、各気筒にそれぞれ一対の吸気バルブ１０１およびロッカアーム１０６が設けられており、一対の吸気バルブ１０１が、１つのカム１０３によって開閉駆動される。バルブリフト可変機構１００には、各気筒に設けられた１つのカム１０３に対応して、１つの入力アーム１０４が設けられている。入力アーム１０４の両側には、各気筒に設けられた一対の吸気バルブ１０１のそれぞれに対応して、２つの揺動カム１０５が設けられている。
【００１９】
支持パイプ１０８は、中空円筒状に形成されており、カムシャフト１０２に対して平行に配置されている。支持パイプ１０８は、軸方向へ移動したり、回転したりしないようにシリンダヘッドに固定されている。支持パイプ１０８の内部には、その軸方向に摺動可能なように駆動軸２０が挿入されている。支持パイプ１０８の外周面上には、駆動軸２０の軸芯を中心として揺動可能で、かつ、その軸方向には移動しないように、入力アーム１０４および２つの揺動カム１０５が設けられている。
【００２０】
入力アーム１０４は、支持パイプ１０８の外周面から離れる方向に突出するアーム部１０４ａと、アーム部１０４ａの先端に回転可能に接続されたローラ部１０４ｂとを有する。入力アーム１０４は、ローラ部１０４ｂがカム１０３に当接可能な位置に配置されるように設けられている。
【００２１】
揺動カム１０５は、支持パイプ１０８の外周面から離れる方向に突出する略三角形状のノーズ部１０５ａを有する。ノーズ部１０５ａの一辺（図１中の下方側の辺）には、凹状に湾曲したカム面１０５ｂが形成されている。吸気バルブ１０１には、バルブスプリングが設けられている。その付勢力によって、カム面１０５ｂには、ロッカアーム１０６に回転可能に取り付けられたローラ１０６ａが押し付けられる。
【００２２】
入力アーム１０４および揺動カム１０５は、一体となって駆動軸２０の軸芯を中心として揺動する。このため、カムシャフト１０２が回転すると、カム１０３に当接された入力アーム１０４が揺動し、この入力アーム１０４の動きに連動して揺動カム１０５も揺動する。この揺動カム１０５の動きが、ロッカアーム１０６を介して吸気バルブ１０１に伝わり、これによって吸気バルブ１０１が開閉駆動される。
【００２３】
バルブリフト可変機構１００は、さらに、支持パイプ１０８の軸芯周りにおいて、入力アーム１０４と揺動カム１０５との相対位相差を変更する機構を備えており、この機構によって、吸気バルブ１０１のバルブリフト量を適宜変更する。つまり、両者の相対位相差を拡大すれば、入力アーム１０４および揺動カム１０５の揺動角に対するロッカアーム１０６の揺動角が拡大され、吸気バルブ１０１のバルブリフト量が増大される。また、両者の相対位相差を縮小すれば、入力アーム１０４および揺動カム１０５の揺動角に対するロッカアーム１０６の揺動角が縮小され、吸気バルブ１０１のバルブリフト量が低減される。
【００２４】
次に、上記の相対位相差を変更する機構について、より詳細な説明を行なう。図２に示されるように、入力アーム１０４および２つの揺動カム１０５と、支持パイプ１０８の外周面との間に規定された空間には、支持パイプ１０８に対して、回転可能で、かつ軸方向に摺動可能に支持されたスライダギア１０７が収容されている。
【００２５】
スライダギア１０７には、その軸方向の中央部に位置して、右ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されたヘリカルギア１０７ｂが設けられている。また、スライダギア１０７には、ヘリカルギア１０７ｂの両側に位置して、ヘリカルギア１０７ｂとは逆に左ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されたヘリカルギア１０７ｃがそれぞれ設けられている。
【００２６】
一方、スライダギア１０７を収容する空間を規定する入力アーム１０４および２つの揺動カム１０５の表面には、ヘリカルギア１０７ｂおよび１０７ｃに対応したヘリカルスプラインがそれぞれ形成されている。つまり、入力アーム１０４には、右ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されており、そのヘリカルスプラインがヘリカルギア１０７ｂに噛み合っている。また、揺動カム１０５には、左ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されており、そのヘリカルスプラインがヘリカルギア１０７ｃに噛み合っている。
【００２７】
スライダギア１０７には、一方のヘリカルギア１０７ｃとヘリカルギア１０７ｂとの間に位置して、周方向に延びる長穴１０７ａが形成されている。また、支持パイプ１０８には、長穴１０７ａの一部と重なるように、軸方向に延びる長穴１０８ａが形成されている。支持パイプ１０８の内部に挿通された駆動軸２０には、これら２つの長穴１０７ａおよび１０８ａの重なった部分を通じて突出する係止ピン２０ａが一体に設けられている。
【００２８】
駆動軸２０がその軸方向に移動すると、スライダギア１０７が係止ピン２０ａにより押されるため、ヘリカルギア１０７ｂおよび１０７ｃが同時に駆動軸２０の軸方向に移動する。このようなヘリカルギア１０７ｂおよび１０７ｃの移動に対して、これらにスプライン係合された入力アーム１０４および揺動カム１０５は、軸方向に移動しないため、ヘリカルスプラインの噛み合いを通じて駆動軸２０の軸芯周りに回動する。このとき、入力アーム１０４と揺動カム１０５とでは、形成されたヘリカルスプラインの向きが逆であるため、回動方向が互いに逆方向となる。これにより、入力アーム１０４と揺動カム１０５との相対位相差が変化し、既に説明したように吸気バルブ１０１のバルブリフト量が変更される。
【００２９】
図３は、この発明の実施の形態１における回転−直動変換機構を示す断面図である。図３を参照して、回転−直動変換機構１０は、ハウジング８１と、外周面３１ａを有し、軸２０１上に延びるサンシャフト３１と、外周面３１ａ上で軸２０１と平行に延び、軸２０１を中心とした周方向に並んで配設された複数のプラネタリシャフト４１と、複数のプラネタリシャフト４１を取り囲むように設けられ、軸２０１を中心とした筒形状を有するナット５１と、ナット５１に対して回転運動を入力するモータ７１とを備える。サンシャフト３１は、軸２０１上で駆動軸２０と並ぶように配置されており、軸２０１方向に駆動軸２０を押し引きする。
【００３０】
ハウジング８１は、本体部８１ｓと、蓋部８１ｃとから構成されている。本体部８１ｓには、図１中のバルブリフト可変機構１００が設けられたシリンダヘッドに向かって開口する開口部８０ｍと、軸２０１方向に沿った開口部８０ｍの反対側で開口する開口部８０ｎとが形成されている。開口部８０ｎを塞ぐように本体部８１ｓに蓋部８１ｃが取り付けられる。ハウジング８１により、サンシャフト３１、プラネタリシャフト４１、ナット５１およびモータ７１を収容する空間８３が形成されている。
【００３１】
サンシャフト３１は、空間８３から開口部８０ｍを通じてハウジング８１の外側に突出するように設けられている。サンシャフト３１の一方端３１ｍは、ハウジング８１の外側に位置決めされており、サンシャフト３１の他方端３１ｎは、空間８３に収容されている。一方端３１ｍは、図示しないカップリング機構等により駆動軸２０と接続されている。サンシャフト３１は、外周面３１ａにスプラインが形成されたスプライン部３２と、外周面３１ａに雄ねじが形成されたねじ部３３とを有する。ねじ部３３は、他方端３１ｎに設けられている。
【００３２】
空間８３内のスプライン部３２を取り囲む位置には、周り止めカラー５８が固定されている。周り止めカラー５８の内周面５８ｂには、スプラインが形成されている。周り止めカラー５８およびスプライン部３２に形成されたスプラインが互いに係合することにより、軸２０１を中心とするサンシャフト３１の回転運動が規制されるとともに、軸２０１方向のサンシャフト３１の直線運動が支持されている。
【００３３】
ナット５１は、ハウジング８１に固定されたベアリング５９によって、軸２０１を中心に回転自在に支持されている。ナット５１は、外周面３１ａと隙間を設けて向い合う内周面５１ｂと、内周面５１ｂの裏側に面する外周面５１ａとを有する。内周面５１ｂには、ねじ部３３に形成された雄ねじとは逆向きの雌ねじが形成されている。なお、ナット５１を回転自在に支持するベアリング５９は、図中に示すようなアンギュラベアリングであっても良いし、別の態様で設けられたスラストベアリングであっても良い。
【００３４】
ナット５１には、雌ねじが形成された内周面５１ｂの両側に位置して、リングギヤ４５が固定されている。リングギヤ４５の内周面４５ｂには、軸２０１を中心とした周方向に歯が並ぶ平歯ギヤが形成されている。なお、リングギヤ４５を設ける替わりに、ナット５１に平歯ギヤを形成しても良い。
【００３５】
モータ７１は、ロータ７２とステータ７３とから構成されている。ナット５１の外周面５１ａには、焼嵌め、圧入または接着剤等の手段を用いて、ロータ７２が固定されている。ハウジング８１には、コイル７５が巻回されたステータ７３が同様の手段により固定されている。ステータ７３は、軸２０１を中心とする筒形状を有し、ロータ７２の周りを取り囲むように設けられている。ロータ７２は、軸２０１を中心とした周方向に沿って、ステータ７３との間に所定の大きさの隙間を設けるように位置決めされている。ロータ７２のステータ７３に向い合う位置には、軸２０１を中心として所定の角度ごとに並ぶ永久磁石７４が配設されている。
【００３６】
コイル７５に通電することにより、ロータ７２とステータ７３との間に磁界が発生する。これにより、ナット５１がロータ７２とともに軸２０１を中心に回転する。
【００３７】
図４は、図３中のＩＶ−ＩＶ線上に沿った回転−直動変換機構の断面図である。図３および図４を参照して、軸２０１方向に沿ったプラネタリシャフト４１の両側には、軸２０１を中心とした筒形状を有するリテーナ４８および４９がそれぞれ配設されている。プラネタリシャフト４１の両端は、リテーナ４８および４９によって回転自在に支持されている。リテーナ４８とリテーナ４９とは、軸２０１を中心とした周方向に所定の間隔ごとに設けられ、プラネタリシャフト４１と平行に延びる支柱４６によって互いに結合されている。
【００３８】
なお、リテーナ４８および４９を設けることなく、複数のプラネタリシャフト４１がそれぞれ独立して設けられていても良い。
【００３９】
プラネタリシャフト４１は、ねじ部４３と、ねじ部４３の両側にそれぞれ形成されたギヤ部４４ｐおよび４４ｑとを有する。
【００４０】
ねじ部４３には、サンシャフト３１のねじ部３３に形成された雄ねじと、ナット５１の内周面５１ｂに形成された雌ねじとに螺合する雄ねじが形成されている。ねじ部４３に形成される雄ねじは、ねじ部３３に形成された雄ねじとは逆向きであり、内周面５１ｂに形成された雌ねじとは同じ向きである。
【００４１】
サンシャフト３１のねじ部３３に形成された雄ねじ、プラネタリシャフト４１のねじ部４３に形成された雄ねじおよびナット５１の内周面５１ｂに形成された雌ねじは、いずれも同一のピッチを有する多条ねじである。サンシャフト３１の雄ねじ、プラネタリシャフト４１の雄ねじおよびナット５１の雌ねじのピッチ円直径を、それぞれ、Ｄｓ、ＤｐおよびＤｎとし、各ねじの条数を、それぞれ、Ｎｓ、ＮｐおよびＮｎとする。本実施の形態では、サンシャフト３１を軸２０１方向にストロークさせるため、たとえば、Ｎｓ：Ｎｐ：Ｎｎ＝（Ｄｓ＋１）：Ｄｐ：Ｄｎの関係を満たすように各ねじの条数が決定されている。なお、各ねじのピッチ円直径と条数とは、これ以外の関係も採り得る。
【００４２】
プラネタリシャフト４１のギヤ部４４ｑには、リングギヤ４５の内周面４５ｂに形成された平歯ギヤと噛み合う平歯ギヤが形成されている。
【００４３】
図５は、図３中のＶ−Ｖ線上に沿った回転−直動変換機構の断面図である。図３および図５を参照して、回転−直動変換機構１０は、軸２０１方向にサンシャフト３１と並んで設けられたサンギヤ３６をさらに備える。
【００４４】
サンギヤ３６は、サンギヤ固定部３７を介してハウジング８１の蓋部８１ｃに固定されている。サンギヤ３６は、サンシャフト３１の他方端３１ｎと距離を隔てて対峙するように設けられている。サンギヤ３６は、サンシャフト３１と分離して設けられている。サンギヤ３６は、サンシャフト３１、ナット５１およびリングギヤ４５のいずれからも離間する位置に設けられている。サンギヤ３６とリングギヤ４５との間にはプラネタリシャフト４１が介在する。サンギヤ３６は、ナット５１の回転運動から切り離されている。サンギヤ３６は、サンシャフト３１の直線運動から切り離されている。すなわち、サンギヤ３６は、回転−直動変換機構１０の駆動時に空間８３内で静止した状態を維持するように設けられている。サンギヤ３６は、回転−直動変換機構１０の駆動源としてのモータ７１の駆動力が伝達されない部材としてのハウジング８１に固定されている。
【００４５】
なお、サンギヤ３６は、たとえば、ハウジング８１の本体部８１ｓに固定されていても良いし、ハウジング８１の外側に配置された部材に固定されていても良い。サンギヤ固定部３７は、サンギヤ３６と一体に形成されていても良いし、サンギヤ３６に組み付けられていても良い。サンギヤ３６は、中空形状であっても良い。
【００４６】
サンギヤ３６の外周面３６ａには、軸２０１を中心とした周方向に歯が並ぶ平歯ギヤが形成されている。プラネタリシャフト４１のギヤ部４４ｐには、リングギヤ４５の内周面４５ｂに形成された平歯ギヤと、サンギヤ３６の外周面３６ａに形成された平歯ギヤとに噛み合う平歯ギヤが形成されている。サンギヤ３６は、軸２０１を中心に周方向に配設された複数のプラネタリシャフト４１の内側からギヤ部４４ｐに噛み合い、リングギヤ４５は、その外側からギヤ部４４ｐに噛み合う。なお、サンギヤ３６、プラネタリシャフト４１のギヤ部４４ｐおよび４４ｑに形成される歯車は、平歯ギヤに限定されない。
【００４７】
以上に説明した回転−直動変換機構１０の構造により、ナット５１が回転すると、その回転運動は、ナット５１およびプラネタリシャフト４１に形成されたねじの噛み合いにより、プラネタリシャフト４１に伝わる。この際、プラネタリシャフト４１のギヤ部４４ｐに形成された平歯ギヤと、リングギヤ４５の内周面４５ｂおよびサンギヤ３６の外周面３６ａに形成された平歯ギヤとが噛み合い、プラネタリシャフト４１のギヤ部４４ｑに形成された平歯ギヤと、リングギヤ４５の内周面４５ｂに形成された平歯ギヤとが噛み合うことによって、プラネタリシャフト４１は、強制駆動され、軸２０１方向に静止したまま、自転しながら軸２０１を中心に公転する。また同時に、プラネタリシャフト４１は、これら平歯ギヤの噛み合いにより、軸２０１と平行な姿勢に保持される。
【００４８】
プラネタリシャフト４１の回転運動は、プラネタリシャフト４１およびサンシャフト３１に形成されたねじの噛み合いにより、サンシャフト３１に伝わる。サンシャフト３１は、周り止めカラー５８およびスプライン部３２に形成されたスプラインの係合によってナット５１と供回りすることなく、軸２０１方向に直線運動する。
【００４９】
この発明の実施の形態１における回転−直動変換機構１０は、ねじ軸としてのサンシャフト３１と、遊星ねじローラとしてのプラネタリシャフト４１と、ガイドギヤとしてのサンギヤ３６とを備える。サンシャフト３１は、軸線としての軸２０１に沿って延び、軸２０１方向に直線運動する。プラネタリシャフト４１は、サンシャフト３１に螺合するねじ部４３と、歯車としての平歯ギヤが形成されたギヤ部４４ｐとを有し、サンシャフト３１の外周上で自転しながら軸２０１を中心に公転する。サンギヤ３６は、軸２０１方向にサンシャフト３１と並んで設けられ、静止したままギヤ部４４ｐと噛み合う。
【００５０】
このように構成された、この発明の実施の形態１における回転−直動変換機構１０によれば、サンギヤ３６は、サンシャフト３１から分離して設けられているため、サンシャフト３１とともに軸２０１方向にストロークするということがない。このため、サンギヤ３６とサンシャフト３１とを一体に設けた場合に生じるサンギヤ３６とプラネタリシャフト４１のギヤ部４４ｐとの間の滑り運動を、排除することができる。
【００５１】
一般に回転−直動変換機構１０の効率ηは、次式により求められる。
η＝出力仕事／入力仕事＝ＰＬ／２Ｔπ
Ｐ：駆動軸２０に作用する軸２０１方向の荷重（Ｎ）
Ｌ：リード（ｍｍ／ｒｅｖ）
Ｔ：モータトルク（Ｎｍ）
本実施の形態では、サンギヤ３６とプラネタリシャフト４１のギヤ部４４ｐとの間で生じる抵抗が減少するため、駆動軸２０を押し引きするために必要となるモータトルクＴを小さく抑えることができる。このため、回転−直動変換機構１０の効率ηを向上させることができる。また、モータ７１の体格を小さくできるため、車両に対する回転−直動変換機構１０の搭載性を向上させることができる。
【００５２】
なお、本実施の形態では、本発明による回転−直動変換機構を内燃機関のバルブリフト可変機構に接続したが、これに限定されず、直線駆動が必要となる各種機構に接続することができる。また本発明を、入力された直線運動を回転運動に変換して出力する回転−直動変換機構に適用することもできる。
【００５３】
（実施の形態２）
図６は、この発明の実施の形態２における回転−直動変換機構を示す断面図である。図中には、サンギヤ３６が設けられた位置が拡大して示されている。本実施の形態における回転−直動変換機構は、実施の形態１における回転−直動変換機構１０と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については説明を繰り返さない。
【００５４】
図６を参照して、本実施の形態では、サンシャフト３１の他方端３１ｎに凹部３１ｙが形成されている。凹部３１ｙには、スラストベアリング９１が配置されている。サンギヤ３６には、スラストベアリング９１に挿入される案内部３８が接続されている。案内部３８は、他方端３１ｎに向い合うサンギヤ３６の端面３６ｄからサンシャフト３１に向けて突出するように設けられている。案内部３８は、サンギヤ３６に一体に設けられていても良いし、サンギヤ３６に組み付けられていても良い。
【００５５】
回転−直動変換機構の駆動時、サンシャフト３１の他方端３１ｎは、案内部３８により、スラストベアリング９１を介して軸２０１方向に案内される。
【００５６】
このように構成された、この発明の実施の形態２における回転−直動変換機構によれば、実施の形態１に記載の効果と同様の効果を得ることができる。加えて本実施の形態では、サンシャフト３１が、スプライン部３２が設けられた一方端３１ｍ側だけでなく、他方端３１ｎにおいても軸２０１方向の移動が可能なように支持されている。このため、サンシャフト３１が、軸２０１に対して傾きを持った姿勢で直線運動することを防止できる。
【００５７】
（実施の形態３）
図７は、この発明の実施の形態３における回転−直動変換機構を示す断面図である。図中には、サンギヤ３６が設けられた位置が拡大して示されている。本実施の形態における回転−直動変換機構は、実施の形態１における回転−直動変換機構１０と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については説明を繰り返さない。
【００５８】
図７を参照して、本実施の形態では、サンギヤ３６に、図３中のサンギヤ固定部３７に替えてサンギヤ支持部９６が接続されている。サンギヤ３６は、サンギヤ支持部９６に設けられたベアリング９７を介してナット５１に支持されている。ナット５１は、軸２０１方向の両端において、図３中のベアリング５９および図７中のベアリング９７により回転自在に支持されている。
【００５９】
サンギヤ支持部９６には、ハウジング８１の蓋部８１ｃから延びるキー９８が接続されている。キー９８により、サンギヤ３６は、回転−直動変換機構の駆動時にナット５１と共回りすることなく、静止した状態に保持される。
【００６０】
このように構成された、この発明の実施の形態３における回転−直動変換機構によれば、実施の形態１に記載の効果と同様の効果を得ることができる。加えて本実施の形態では、軸２０１を中心に回転運動するナット５１に対してサンギヤ３６が支持されている。このため、サンギヤ３６をサンシャフト３１が延びる軸２０１上に容易に配置することができる。
【００６１】
なお、以上に説明した実施の形態１から３の回転−直動変換機構の構造を適宜、組み合わせて別の回転−直動変換機構を構成しても良い。
【００６２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】この発明の実施の形態１における回転−直動変換機構が接続されるバルブリフト可変機構を示す正面図である。
【図２】図１中のバルブリフト可変機構を部分的に示す斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１における回転−直動変換機構を示す断面図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線上に沿った回転−直動変換機構の断面図である。
【図５】図３中のＶ−Ｖ線上に沿った回転−直動変換機構の断面図である。
【図６】この発明の実施の形態２における回転−直動変換機構を示す断面図である。
【図７】この発明の実施の形態３における回転−直動変換機構を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０  回転−直動変換機構、３１  サンシャフト、３３  ねじ部、４４ｐ  ギヤ部、３６  サンギヤ、３８  案内部、４１  プラネタリシャフト、４５  リングギヤ、５１  ナット、７１  モータ、７３  ステータ、８１  ハウジング、９７  ベアリング、２０１  軸。
【図１】
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【図２】
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【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】
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