(57)【要約】【課題】シャフト本体が傾くことに起因するプラネタリシャフトの耐久性の低下を抑制することのできる遊星差動式運動変換機構を提供する。【解決手段】遊星差動式運動変換機構は、円環状のロータと同ロータに内挿されたサンシャフトとの間に複数のプラネタリシャフト３０を介装し、これら各部材に形成された螺子部及びギア部を噛合させることによって形成される。プラネタリシャフト３０は、螺子部３１及びギア部３２ａを含むシャフト本体３５とギア部３２ｂを含むギア部材３６とに分割されており、シャフト本体３５に形成された軸部３３をギア部材３６に形成された軸受孔３４に挿入することにより一体に形成される。軸受孔３４の内周面は、軸部３３の基端部から離間するほどその内径が大きくなるテーパ面を含む。【選択図】図２
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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、これら各部材のそれぞれに形成された螺子部とこれら各部材の軸方向において同螺子部を挟むように配設された一対のギア部とによってこれら各部材を噛合させ、前記プラネタリシャフトに形成された螺子部のリード角と前記サンシャフトに形成された螺子部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であり、
前記プラネタリシャフトが、前記一対のギア部のうちの一方と前記螺子部とを含むシャフト本体と前記一対のギア部のうちの他方を含むギア部材とに分割されており、前記シャフト本体及び前記ギア部材のうちの一方に形成された軸部を他方に形成された軸受孔に挿入することにより一体に形成される遊星差動式運動変換機構において、
前記プラネタリシャフトにおける前記軸受孔の内周面は、前記軸部の基端部から離間するほどその内径が大きくなるテーパ面を含む
ことを特徴とする遊星差動式運動変換機構。
【請求項２】
請求項１に記載の遊星差動式運動変換機構において、
前記テーパ面は、前記軸受孔の内周面における前記軸部が当接する部分全体に亘って形成されてなる
ことを特徴とする遊星差動式運動変換機構。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の遊星差動式運動変換機構において、
前記プラネタリシャフトは、焼結によって形成されてなる
ことを特徴とする遊星差動式運動変換機構。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の遊星差動式運動変換機構と、前記ロータを回転させるモータとを備え、同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アクチュエータ。
【請求項５】
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、前記制御軸を軸方向に変位させるアクチュエータとして適用される
請求項４に記載のアクチュエータ。
【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螺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、並びに同遊星差動式運動変換機構を備えるアクチュエータに関する。
【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アクチュエータには、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。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、ロータとサンシャフトとの間にサンシャフトを取り囲むように複数のプラネタリシャフトを介装させるとともに、これら各部材にそれぞれ設けられた螺子同士を互いに螺合させた遊星差動式運動変換機構が示されている。
【０００３】
この遊星差動式運動変換機構は、いわゆる差動ねじになっており、プラネタリシャフトとサンシャフトに形成された螺子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周囲を自転しながら公転すると、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。
【０００４】
ところで、こうした遊星差動式運動変換機構にあっては、サンシャフトの外周面及びロータの内周面に形成されたギアと噛合するギアをプラネタリシャフトの両端に設け、これらのギアを介してロータの回転力をプラネタリシャフトに伝達するようにしている。こうした構成によれば、ギアを介して確実に回転力が伝達されるようになるため、螺子の滑りを抑制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効率を向上させることができる。
【０００５】
しかしながら、プラネタリシャフトに螺子とギアとが一体に設けられていると、サンシャフト、プラネタリシャフト、ロータを一体に組み付ける際に各部材の螺子とギアとが干渉してその組み付けが困難になる。そこで特許文献１に記載の遊星差動式運動変換機構のプラネタリシャフトにあっては、プラネタリシャフトの両端に設けられる一対のギアのうち、一方のギアを脱着可能にしている。具体的には、図６に示されるようにプラネタリシャフト１が螺子部１ｃ及びギア１ｂを含んで構成されるシャフト本体１ｘと、ギア１ａとに分割されており、シャフト本体１ｘに形成された軸部１ｄをギア１ａの軸受孔１ｅに挿入することによりこれらが一体にされる。
【０００６】
こうした構成によれば、図７に示されるようにギア１ａを取り外した状態においてサンシャフト２の周囲にシャフト本体１ｘを配設し、この状態でロータ３をサンシャフト２及びシャフト本体１ｘに被せてその螺子をシャフト本体１ｘの螺子部１ｃに螺合させることができる。そして、こうしてロータ３、シャフト本体１ｘ、サンシャフト２の螺子をそれぞれ螺合させた後に、ギア１ａを組み付けることにより、容易に各部材を組み付けることができるようになる。
【特許文献１】特開２００７‐１７７９１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述したようにプラネタリシャフト１に形成される螺子のリード角とサンシャフト２に形成される螺子のリード角は僅かに異なっている。そのため、図８（ａ）に示されるように、サンシャフト２に形成された螺子と、プラネタリシャフト１に形成された螺子とが螺合している部分にあっては、互いの螺子の歯すじの方向が僅かにずれている。尚、図８（ａ）はサンシャフト２に形成された螺子とプラネタリシャフト１に形成された螺子とが螺合している状態を示す模式図であり、サンシャフト２を実線で示すとともにプラネタリシャフト１を一点鎖線で示している。また、図８（ｂ）はプラネタリシャフト１におけるシャフト本体１ｘとギア１ａとの連結部分の様子を示す断面図である。
【０００８】
制御軸を軸方向に往復動させるアクチュエータに搭載される遊星差動式運動変換機構にあっては、制御軸側から入力される荷重や、駆動時の制御軸の駆動抵抗に起因する反力等、サンシャフト２に軸方向の荷重が作用する。図８（ａ）に矢印で示されるようにサンシャフト２に軸方向の荷重Ｆが作用しているときには、サンシャフト２に形成された螺子とプラネタリシャフト１に形成された螺子とを平行に近づけるようにプラネタリシャフト１を傾けるトルクＴが発生する。そして、このトルクＴの作用によって図９（ａ）に示されるようにプラネタリシャフト１が傾くと、図９（ｂ）に示されるように軸受孔１ｅの内周面に対して軸部１ｄが片当たりするようになる。その結果、軸部１ｄ及び軸受孔１ｅの内周面が偏磨耗する等、プラネタリシャフト１の耐久性が低下するおそれがある。
【０００９】
本願発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的はシャフト本体が傾くことに起因するプラネタリシャフトの耐久性の低下を抑制することのできる遊星差動式運動変換機構を提供すること、また併せてこうした遊星差動式運動変換機構を備えたアクチュエータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、これら各部材のそれぞれに形成された螺子部とこれら各部材の軸方向において同螺子部を挟むように配設された一対のギア部とによってこれら各部材を噛合させ、前記プラネタリシャフトに形成された螺子部のリード角と前記サンシャフトに形成された螺子部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であり、前記プラネタリシャフトが、前記一対のギア部のうちの一方と前記螺子部とを含むシャフト本体と前記一対のギア部のうちの他方を含むギア部材とに分割されており、前記シャフト本体及び前記ギア部材のうちの一方に形成された軸部を他方に形成された軸受孔に挿入することにより一体に形成される遊星差動式運動変換機構において、前記プラネタリシャフトにおける前記軸受孔の内周面は、前記軸部の基端部から離間するほどその内径が大きくなるテーパ面を含むことをその要旨とする。
【００１１】
サンシャフトに軸方向の荷重が作用すると、サンシャフトに形成された螺子とプラネタリシャフトのシャフト本体に形成された螺子とが平行になるようにシャフト本体を傾けるトルクが発生し、シャフト本体が傾くようになる。この点、上記請求項１に記載の発明では、軸部の基端部から離間するほどその内径が大きくなるテーパ面をシャフト本体とギア部材との連結部分となる軸受孔の内周面に形成するようにしている。こうした構成によれば、シャフト本体が傾斜したときに軸部とこのテーパ面とが面接触し易くなる。これにより、軸部の片当たりによる偏磨耗を抑制することができ、シャフト本体が傾くことに起因するプラネタリシャフトの耐久性の低下を抑制することができるようになる。尚、軸受孔の内周面に形成されたテーパ面と軸部とをより確実に面接触させるためには、シャフト本体に形成された螺子部のリード角とサンシャフトに形成された螺子部のリード角との差に基づいてシャフト本体の傾斜角度を推定し、この傾斜角度と上記テーパ面の傾斜角度とを等しく設定するのが望ましい。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の遊星差動式運動変換機構において、前記テーパ面は、前記軸受孔の内周面における前記軸部が当接する部分全体に亘って形成されてなることをその要旨とする。
【００１３】
上記構成によれば、軸受孔の内周面における軸部が当接する部分全体を上述のように傾斜したテーパ面としているため、軸部と軸受孔の内周面との接触面積を最大限大きくすることができ、より好適に偏磨耗を抑制することができるようになる。
【００１４】
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運動変換機構において、前記プラネタリシャフトは、焼結によって形成されてなることをその要旨とする。
請求項３に記載の発明によるように、焼結によって形成することにより、切削加工等を通じてテーパ面を形成するようにした場合と比較して同テーパ面を高い精度をもって形成することができ、歩留まりを高めて製造コストの低減を図ることができるようになる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の遊星差動式運動変換機構と、前記ロータを回転させるモータとを備え、同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アクチュエータである。
【００１６】
具体的には、上記構成のように請求項１〜３に記載の遊星差動式運動変換機構は、ロータを回転させるモータと組み合わされ、同モータの回転力を利用して制御軸をその軸方向に往復動させるアクチュエータに適用される。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のアクチュエータが、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、前記制御軸を軸方向に変位させるアクチュエータとして適用されるものであることをその要旨とする。
【００１８】
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アクチュエータにあっては、制御軸に作用する荷重に起因するプラネタリシャフトの耐久性の低下が特に顕著なものとなる。そこで、請求項５に記載の発明のように、こうしたバルブ特性変更機構のアクチュエータとして、上記請求項４に記載のアクチュエータ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】
【００１９】
以下、この発明にかかる遊星差動式運動変換機構を内燃機関のバルブ特性変更機構を駆動するアクチュエータに搭載される遊星差動式運動変換機構として具体化した一実施形態について、図１〜３を参照して説明する。
【００２０】
図１は本実施形態にかかる遊星差動式運動変換機構１００の内部構造を示す破断断面図である。図１に示されるように本実施形態の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、本実施形態の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。また、図１に示されるようにロータ１０の両端部にはフロント側蓋体４０と、リア側蓋体５０とがそれぞれ固定されており、これにより、ロータ１０、サンシャフト２０、プラネタリシャフト３０の間に外部から異物が侵入することが抑制される。
【００２１】
以下、本実施形態の遊星差動式運動変換機構１００の内部構造を更に詳しく説明する。
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５条の左螺子からなる螺子部１１が形成されている。更にロータ１０の内周面にはこの螺子部１１を挟むようにリングギア１２ａ，１２ｂがそれぞれ固定されている。リングギア１２ａ，１２ｂには、その歯すじがロータ１０の中心軸延伸方向に沿って延びる平歯ギアが形成されている。
【００２２】
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に形成された螺子部１１と対向する位置に４条の右螺子からなる螺子部２１が形成されている。また、サンシャフト２０の外周面にはこの螺子部２１を挟むようにギア部２２ａ，２２ｂがそれぞれ形成されている。このギア部２２ａ，２２ｂには、その歯すじがサンシャフト２０の中心軸延伸方向に沿って延びる平歯ギアがそれぞれ形成されている。
【００２３】
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部１１とサンシャフト２０の外周面に形成された螺子部２１との双方に螺合する螺子部３１が形成されている。この螺子部３１に形成される螺子は１条の左螺子である。
【００２４】
また、図１に示されるように各プラネタリシャフト３０には、この螺子部３１を挟むように、その両端部にギア部３２ａ，３２ｂがそれぞれ形成されている。これらのギア部３２ａ，３２ｂには、その歯すじがプラネタリシャフト３０の中心軸延伸方向に沿って延びる平歯ギアがそれぞれ形成されている。そして、ギア部３２ａがロータ１０に形成されたリングギア１２ａとサンシャフト２０に形成されたギア部２２ａとの双方に噛合しているとともに、ギア部３２ｂがロータ１０に形成されたリングギア１２ｂとサンシャフト２０に形成されたギア部２２ｂとの双方に噛合している。
【００２５】
このように本実施形態の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びギアを介して互いに噛合している。
【００２６】
ここで、ロータ１０の螺子部１１とプラネタリシャフト３０の螺子部３１とは、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の螺子部１１に形成されている螺子とプラネタリシャフト３０の螺子部３１に形成されている螺子とは、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した場合にはロータ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。
【００２７】
一方、プラネタリシャフト３０の螺子部３１とサンシャフト２０の螺子部２１とは、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の螺子部３１の螺子条数が１条であり、サンシャフト２０の螺子部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の螺子部２１に形成されている螺子とプラネタリシャフト３０の螺子部３１に形成されている螺子は、そのリード角が異なっている。これにより、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した場合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。
【００２８】
上記のように遊星差動式運動変換機構１００にあっては、螺子及びギアを介してロータ１０、サンシャフト２０及びプラネタリシャフト３０が互いに噛合されている。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の回転力が螺子及びギア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がサンシャフト２０の外周面上で転動するようになる。こうしてプラネタリシャフト３０がサンシャフト２０の外周面上で転動すると、上述したリード角の違いの分だけサンシャフト２０が軸方向に変位するようになる。すなわち遊星差動式運動変換機構１００を通じてロータ１０に入力される回転運動をサンシャフト２０の直線運動に変換して出力することができる。
【００２９】
この遊星差動式運動変換機構１００は、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バルブ特性変更機構の制御軸を駆動するアクチュエータに搭載される。具体的には、ロータ１０の外周面上に永久磁石が取り付けられて同ロータ１０が電動モータのロータとして機能するように構成される。そして、図１の右側に示されるサンシャフト２０の先端部２４が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機関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。
【００３０】
また、図１の右側に示されるようにサンシャフト２０の外周面にはストレートスプライン２３が形成されている。このストレートスプライン２３は、遊星差動式運動変換機構１００がアクチュエータとして内燃機関に固定された際に、内燃機関のケーシングの開口部分に形成されているストレートスプラインに噛み合わされる。これにより、サンシャフト２０はストレートスプライン２３の作用によって軸方向移動は許されるが、軸回転は阻止されるようになる。
【００３１】
このように本実施形態の遊星差動式運動変換機構１００をバルブ特性変更機構のアクチュエータに適用して内燃機関に取り付けることにより、モータの回転運動を同遊星差動式運動変換機構１００を通じて制御軸の軸方向の直線運動に変換し、制御軸の軸方向位置を調節することができるようになる。すなわち、モータの回転量を制御することによりバルブ特性変更機構を制御して吸気バルブの最大リフト量及びリフト期間を任意に変更することができるようになる。
【００３２】
ところで、本実施形態にかかる遊星差動式運動変換機構１００におけるプラネタリシャフト３０は、ギア部３２ｂが取り外し可能に構成されている。これは、プラネタリシャフト３０に螺子部３１及びギア部３２ａ，３２ｂが交互に配設された状態では、ロータ１０、サンシャフト２０及びプラネタリシャフト３０を互いに組み付ける際に、それぞれの部材に形成されたギア及び螺子が干渉してしまい、その組み付けが困難になるためである。
【００３３】
以下、図２を参照してこのプラネタリシャフト３０の構成を詳しく説明する。尚、図２はプラネタリシャフト３０の分解図である。
図２に示されるように本実施形態にかかるプラネタリシャフト３０は、螺子部３１及びギア部３２ａが形成されたシャフト本体３５と、ギア部３２ｂが形成されたギア部材３６とによって構成されている。
【００３４】
ギア部材３６には、その中心軸に沿って延びる軸受孔３４が形成されている。そして、これに対してシャフト本体３５には螺子部３１側の先端部にこの軸受孔３４に挿入される軸部３３が設けられている。
【００３５】
軸受孔３４は、図２に示されるように軸部３３が挿入される開口３４ａ側から他方の開口３４ｂに向かってその内径が次第に大きくなるように内周面がテーパ状に傾斜しており、図３に示されるように開口３４ａの内径ｄ１よりも開口３４ｂの内径ｄ２が大きくなっている。すなわち、軸受孔３４の内周面は、ギア部材３６とシャフト本体３５とが連結された状態において軸部３３の基端部から離間するほどその内径が大きくなるように傾斜したテーパ面によって構成されている。
【００３６】
この軸受孔３４のテーパ面の傾斜角度は、サンシャフト２０の螺子部２１に形成された螺子と、プラネタリシャフト３０の螺子部３１に形成された螺子とのリード角の差に基づいて設定されている。より具体的には、リード角の差に基づいて螺子部２１に形成された螺子と螺子部３１に形成された螺子とが平行になるようにシャフト本体３５が傾斜する際の傾斜角度を推定し、推定された傾斜角度と等しくなるようにテーパ面の傾斜角度が設定されている。
【００３７】
尚、このプラネタリシャフト３０は、金型を用いて成型し、これを焼成する焼結加工によって製造される。
このようにプラネタリシャフト３０をギア部材３６とシャフト本体３５とに分割可能に形成しておけば、ギア部材３６とシャフト本体３５とを分割した状態でロータ１０、サンシャフト２０、プラネタリシャフト３０を互いに組み付けることにより、これらを容易に組み付けることができるようになる。具体的には、ギア部材３６を取り外した状態においてサンシャフト２０の周囲にプラネタリシャフト３０を配設し、この状態でサンシャフト２０及びプラネタリシャフト３０にロータ１０を被せてその螺子部１１をプラネタリシャフト３０の螺子部３１に螺合させる。そして、こうしてロータ１０、プラネタリシャフト３０、サンシャフト２０の螺子をそれぞれ螺合させた後に、ギア部材３６をシャフト本体３５に組み付けることにより、容易に各部材を組み付けることができる。そして、このように各部材を組み付けた後に、ロータ１０にリングギア１２ａ，１２ｂを固定し、最後にフロント側蓋体４０とリア側蓋体５０とをロータ１０に固定することにより遊星差動式運動変換機構１００の組み立てが完了する。
【００３８】
ところで、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吸気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同制御軸を変位させる荷重が常に作用する。そのため、遊星差動式運動変換機構１００のサンシャフト２０にも図１に矢印で示されるように一方向の荷重Ｆが常に作用することになる。
【００３９】
次に、図３（ａ），（ｂ）を参照して本実施形態の遊星差動式運動変換機構１００においてサンシャフト２０にこうした荷重Ｆが作用しているときの作用を説明する。尚、図３（ａ）はサンシャフト２０に荷重Ｆが作用しているときのプラネタリシャフト３０におけるシャフト本体３５とギア部材３６との連結部分の断面図であり、図３（ｂ）はこのときのサンシャフト２０の螺子部２１とプラネタリシャフト３０の螺子部３１との螺合状態を示す模式図である。
【００４０】
図３（ｂ）に矢印で示されるようにサンシャフト２０に軸方向の荷重Ｆが作用しているときには、プラネタリシャフト３０には、サンシャフト２０の螺子部２１に形成された螺子と、プラネタリシャフト３０の螺子部３１に形成された螺子とが互いに平行になるように同プラネタリシャフト３０を傾けるトルクＴが作用する。そして、このトルクＴの影響により、プラネタリシャフト３０のシャフト本体３５は図３（ｂ）に示されるように傾くようになる。そのため、シャフト本体３５が傾くことにより図３（ａ）に示されるように軸部３３は軸受孔３４内で傾斜した状態となる。ここで、軸受孔３４の内周面は、上述したようにこの傾斜角度と略等しい角度で傾斜したテーパ面によって構成されているため、傾斜した軸部３３と軸受孔３４の内周面とは互いに面接触するようになる。
【００４１】
以上説明した実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）軸部３３の基端部から離間するほどその内径が大きくなるテーパ面を軸受孔３４の内周面に形成するようにしている。そのため、シャフト本体３５が傾斜したときに軸部３３とこのテーパ面とが面接触し易くなる。これにより、軸部３３が軸受孔３４の内周面に片当たりすることによる偏磨耗を抑制することができ、シャフト本体３５が傾くことに起因するプラネタリシャフト３０の耐久性の低下を抑制することができるようになる。
【００４２】
（２）シャフト本体３５に形成された螺子部３１における螺子のリード角とサンシャフト２０に形成された螺子部２１における螺子のリード角との差に基づいてシャフト本体３５の傾斜角度を推定し、この傾斜角度と上記テーパ面の傾斜角度とを等しく設定するようにしている。このため、軸受孔３４の内周面に形成されたテーパ面と軸部３３とをより確実に面接触させることができる。
【００４３】
（３）上記実施形態ではギア部材３６を軸方向に貫通する軸受孔３４の内周面全体をテーパ状にして軸受孔３４の内周面における軸部３３が当接する部分全体を上述のように傾斜させているため、軸部３３と軸受孔３４の内周面との接触面積を最大限大きくすることができ、より好適に偏磨耗を抑制することができる。
【００４４】
（４）プラネタリシャフト３０を焼結によって形成するようにしているため、切削加工等を通じてテーパ面を形成するようにした場合と比較して軸受孔３４のテーパ面を高い精度をもって形成することができ、歩留まりを高めて製造コストの低減を図ることができる。
【００４５】
尚、上記実施形態は、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。
・上記実施形態では、プラネタリシャフト３０における図１の左側のギア部３２ｂをシャフト本体３５から取り外し可能なギア部材３６にする構成を示した。これに対して、図１の右側のギア部３２ａをシャフト本体から取り外し可能なギア部材とし、プラネタリシャフト３０をギア部３２ｂと螺子部３１とを備えるシャフト本体と、ギア部３２ａを備えるギア部材とに分割する構成を採用することもできる。
【００４６】
・軸受孔３４の内周面が全面に亘ってテーパ状になっている構成を示したが、軸部３３と当接する部分のみがテーパ状になっている構成であってもよい。
・軸受孔３４がギア部材３６をその中心軸延伸方向に貫通するように形成されている構成を示したが、軸受孔３４は軸部３３を収容することができるように形成されていればよい。そのため、軸受孔３４はシャフト本体３５側にのみ開口しているものであってもよい。
【００４７】
・上記実施形態では、シャフト本体３５に軸部３３を設ける一方、ギア部材３６にこの軸部３３が挿入される軸受孔３４を形成する構成を示したが、これとは逆にシャフト本体３５に軸受孔を形成し、ギア部材３６に軸部を設けることもできる。
【００４８】
具体的には、図４に示されるように、螺子部３１及びギア部３２ａが形成されたシャフト本体１３５に軸受孔１３４を形成する。そして、ギア部３２ｂが形成されたギア部材１３６に軸部１３３を形成する。軸受孔１３４は、図４に示されるように軸部１３３が挿入される開口１３４ａ側からその底面部分に向かってその内径が次第に大きくなるように内周面がテーパ状に傾斜しており、図４に示されるように開口１３４ａの内径ｄ３よりも底面部分における内径ｄ４が大きくなっている。すなわち、軸受孔１３４の内周面は、ギア部材１３６とシャフト本体１３５とが連結された状態において軸部１３３の基端部から離間するほどその内径が大きくなるように傾斜したテーパ面によって構成されている。
【００４９】
そして、軸部１３３を軸受孔１３４に挿入することにより、これらシャフト本体１３５とギア部材１３６とを連結し、プラネタリシャフト３０を構成する。
この軸受孔３４のテーパ面の傾斜角度も上記実施形態と同様にサンシャフト２０の螺子部２１に形成された螺子と、プラネタリシャフト３０の螺子部３１に形成された螺子とのリード角の差に基づいて設定されている。より具体的には、リード角の差に基づいて螺子部２１に形成された螺子と螺子部３１に形成された螺子とが平行になるようにシャフト本体１３５が傾斜する際の傾斜角度を推定し、推定された傾斜角度と等しくなるようにテーパ面の傾斜角度が設定されている。
【００５０】
このようにプラネタリシャフト３０を構成した場合にもサンシャフト２０に軸方向の荷重Ｆが作用することに起因してシャフト本体１３５が傾斜したときに図５に示されるように軸部１３３が軸受孔１３４の内周面と面接触するようになる。そのため、上記実施形態と同様に、軸部１３３の片当たりによる偏磨耗を抑制することができ、シャフト本体１３５が傾くことに起因するプラネタリシャフト３０の耐久性の低下を抑制することができる。
【００５１】
・上記実施形態では、ロータ１０の螺子部１１に形成される螺子を左螺子、サンシャフト２０の螺子部２１に形成される螺子を右螺子、プラネタリシャフト３０の螺子部３１に形成される螺子を左螺子にした構成を示したが、これらの螺子は互いに噛合する螺子の関係が同じであれば、その向きが反対であってもよい。すなわち、螺子部１１に５条の右螺子を形成し、螺子部２１に４条の左螺子を形成し、螺子部３１に１条の右螺子を形成することもできる。こうした構成を採用した場合であっても、ロータ１０を回転させることによりサンシャフト２０を軸方向に変位させることができる。
【００５２】
・また、上記実施形態において示した螺子部１１，２１，３１にそれぞれ形成される螺子の条数は、螺子部２１に形成された螺子のリード角と螺子部３１に形成された螺子のリード角との差を利用してロータ１０の回転運動をサンシャフト２０の直線運動に変換することのできる螺子条数の設定態様のほんの一例である。すなわち、本願発明はここで示した螺子条数で形成された各螺子部１１，２１，３１を有する遊星差動式運動変換機構１００に限定して適用されるものではない。
【００５３】
・また上記実施形態ではプラネタリシャフト３０が焼結によって形成されることを示したが、プラネタリシャフト３０の製造方法は焼結に限定されるものではない。例えば、切削加工や精密鍛造等によって形成してもよい。
【００５４】
・遊星差動式運動変換機構１００のロータ１０に永久磁石を取り付け、ロータ１０自体をモータのロータとして構成するアクチュエータを例示したが、本願発明にかかる遊星差動式運動変換機構は、こうした構成のアクチュエータに限定して適用されるものではない。例えば、電動モータの駆動力をギアやベルト、チェーン等を介してロータ１０に伝達するアクチュエータであっても本願発明の遊星差動式運動変換機構を適用することができる。
【００５５】
・また上記実施形態では、バルブスプリングの反力によってサンシャフト２０に図１における右向きの荷重Ｆが作用することを説明したが、バルブ特性変更機構の構成によってはバルブスプリングの反力によって図１における左向きの荷重が作用する場合もある。尚、この場合にあってもサンシャフト２０の螺子部に形成された螺子とプラネタリシャフト３０の螺子部３１に形成された螺子とが平行になるようにプラネタリシャフト３０にトルクＴが作用することは変わらないため、本願発明を同様に適用することができる。
【００５６】
・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に本願発明にかかる遊星差動式運動変換機構１００を搭載したアクチュエータ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運動変換機構１００を搭載したアクチュエータ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アクチュエータとして適用することもできる。
【００５７】
・尚、制御部材を往復動させるアクチュエータの運動変換機構であれば、制御部材側から入力される荷重や、制御部材の駆動抵抗等に起因してサンシャフト２０に軸方向の荷重が作用することがある。こうした軸方向の荷重が作用する場合には、上述したようにプラネタリシャフト３０のシャフト本体３５が傾くこととなる。そのため、本願発明は、上記のようなバルブ特性変更機構のアクチュエータに搭載される遊星差動式運動変換機構に限らず、制御部材を往復動させるアクチュエータに搭載される遊星差動式運動変換機構全般に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】この発明の一実施形態にかかる遊星差動式運動変換機構の内部構造を示す破断斜視図。
【図２】同実施形態にかかる遊星差動式運動変換機構のプラネタリシャフトの分解図。
【図３】（ａ）は同実施形態にかかるプラネタリシャフトにおけるシャフト本体とギア部材との連結部分の断面図、（ｂ）はサンシャフトに形成された螺子とプラネタリシャフトに形成された螺子との螺合状態を示す模式図。
【図４】同実施形態の変更例にかかるプラネタリシャフトの分解図。
【図５】同変更例にかかるプラネタリシャフトにおけるシャフト本体とギア部材との連結部分の断面図。
【図６】従来の遊星差動式運動変換機構のプラネタリシャフトの分解図。
【図７】サンシャフト、プラネタリシャフト、ロータの組み付け態様を示す斜視図。
【図８】（ａ）はサンシャフトに形成された螺子とプラネタリシャフトに形成された螺子との螺合状態を示す模式図、（ｂ）はプラネタリシャフトにおけるシャフト本体とギアとの連結部分の断面図。
【図９】（ａ）はプラネタリシャフトが傾いた状態における螺合状態を示す模式図、（ｂ）はプラネタリシャフトが傾いた状態における連結部分の断面図。
【符号の説明】
【００５９】
１０…ロータ、１１…螺子部、１２ａ，１２ｂ…リングギア、２０…サンシャフト、２１…螺子部、２２ａ，２２ｂ…ギア部、２３…ストレートスプライン、２４…先端部、３０…プラネタリシャフト、３１…螺子部、３２ａ，３２ｂ…ギア部、３３…軸部、３４…軸受孔、３５…シャフト本体、３６…ギア部材、４０…フロント側蓋体，５０…リア側蓋体、１００…遊星差動式運動変換機構。
【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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【図８】
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【図９】
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