CN110418878A - 内燃机的可变压缩比机构的执行器以及内燃机的可变压缩比装置 - Google Patents

内燃机的可变压缩比机构的执行器以及内燃机的可变压缩比装置 Download PDF

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Abstract

具备：臂连杆13，其使内燃机的可变压缩比机构的姿态发生变化；第二控制轴11，其与臂连杆13固定；壳体20，其具有对第二控制轴11进行支承的第一轴承孔301a；壳体20具有在第一轴承孔301a中朝向内燃机的膨胀行程中从第二控制轴11受到面压力的受压范围开口的润滑油供给油路(202)。

Description

内燃机的可变压缩比机构的执行器以及内燃机的可变压缩比 装置
技术领域
本发明涉及内燃机的可变压缩比机构的执行器以及内燃机的可变压缩比装置。
背景技术
在专利文献1中公开了一种执行器，具备：臂连杆，其使内燃机的可变压缩比机构的姿态发生变化；控制轴，其与臂连杆固定；壳体，其具有对控制轴进行支承的轴承部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开2016-138467号公报
发明内容
在内燃机的高负荷时，由于从可变压缩比机构向控制轴输入的由内燃机的爆发力引起的载荷，轴承部从控制轴局部地受到较高的面压力。因此，存在该部位的润滑油不足、控制轴与轴承部之间磨损而使耐久性降低的问题。
本发明的目的之一在于提供一种能够抑制控制轴和轴承部之间的磨损的内燃机的可变压缩比机构的执行器以及内燃机的可变压缩比装置。
在本发明一实施方式的内燃机的可变压缩比机构的执行器中，壳体具有在轴承部朝向内燃机的膨胀行程中从控制轴受到面压力的受压范围开口的油路。
因此，根据本发明的优选的实施方式，能够抑制控制轴和轴承部之间的磨损。
附图说明
图1是具备实施方式1的内燃机的可变压缩比装置的内燃机的概略图。
图2是实施方式1的内燃机的可变压缩比机构的执行器的分解立体图。
图3是实施方式1的内燃机的可变压缩比机构的执行器的立体图。
图4是实施方式1的内燃机的可变压缩比机构的执行器的俯视图。
图5是图4的S1-S1方向剖视图。
图6是图5的S2-S2方向剖视图。
图7是实施方式1的波动齿轮型减速器的分解立体图。
图8是图5的S3-S3方向剖视图。
图9是图5的S4-S4方向剖视图。
图10是表示第二控制轴11与金属衬套301的面接触的状态的示意图。
图11是实施方式2中的图5的S3-S3方向剖视图。
图12是实施方式2中的图5的S4-S4方向剖视图。
图13是实施方式3中的图5的S3-S3方向剖视图。
图14是实施方式4中的图5的S3-S3方向剖面的主要部分放大图。
图15是实施方式5中的图5的S3-S3方向剖面的主要部分放大图。
具体实施方式
〔实施方式1〕
图1是具备实施方式1的内燃机的可变压缩比装置的内燃机的概略图。由于基本构成与(日本)特开2011-169251号公报的图1记载的相同，因此简单地进行说明。
活塞1在内燃机(汽油发动机)中的缸体的气缸内进行往复运动。上拉杆3的上端经由活塞销2能够旋转地连结于活塞1。下拉杆5经由连结销6能够旋转地连结于上拉杆3的下端。曲轴4经由曲柄销4a能够旋转地连结于下拉杆5。第一控制连杆7的上端部经由连结销8能够旋转地连结于下拉杆5。第一控制连杆7的下端部与具有多个连杆的连结机构9连结。连结机构9具有第一控制轴10、第二控制轴11、第二控制连杆12以及臂连杆13。
第一控制轴10与沿着内燃机内部的气缸排列方向配置的曲轴4平行地配置。第一控制轴(第一轴部)10具有第一轴颈部10a、控制偏心轴部10b、偏心轴部10c、第一臂部10d以及第二臂部10e。第一轴颈部10a能够旋转地支承于内燃机主体。控制偏心轴部10b能够旋转地与第一控制连杆7的下端部连结。偏心轴部10c能够旋转地与第二控制连杆(第一连杆)12的一端部12a连结。第一臂部10d的一端与第一轴颈部10a连结。第一臂部10d的另一端与控制偏心轴部10b连结。控制偏心轴部10b位于相对于第一轴颈部10a以规定量偏心的位置。第二臂部10e的一端与第一轴颈部10a连结。第二臂部10e的另一端与偏心轴部10c连结。偏心轴部10c位于相对于第一轴颈部10a以规定量偏心的位置。臂连杆13的一端能够旋转地连结于第二控制连杆12的另一端部12b。臂连杆13的另一端与第二控制轴11连结。臂连杆13和第二控制轴11不相对移动。第二控制轴11能够旋转地支承在后述壳体20内。
第二控制连杆12为杠杆形状，与偏心轴部10c连结的一端部12a形成为大致直线。另一方面，与臂连杆13连结的另一端部12b弯曲地形成。在一端部12a的前端部贯通地形成有使偏心轴部10c能够旋转地插入的连通孔12c(参考图3)。如图5(执行器的纵剖视图)所示，另一端部12b具有形成为两岔形状的前端部12d。在前端部12d贯通形成有连结用孔12e。并且，在臂连杆13的突起部13b贯通地形成有与连结用孔12e的直径大致相同的连结用孔13c。臂连杆13的突起部13b插入形成为形状的各前端部12d之间，在该状态下，连结销14贯穿连结用孔12e和13c而被压入固定。
如图2(执行器的分解立体图)所示，臂连杆13与第二控制轴11分体形成。臂连杆13是由铁系金属材料形成的厚壁部件，具有在大致中央贯通地形成有压入用孔13a的圆环状部和向外周突出的突起部13b。第二控制轴11的固定部23b被压入压入用孔13a，通过该压入，第二控制轴11与臂连杆13被固定。在突起部13b形成有能够旋转地支承连结销14的连结用孔13c。连结用孔13c的轴心(连结销14的轴心)从第二控制轴11的旋转轴线O向径向以规定量偏心。
第二控制轴11经由内燃机的可变压缩比机构的执行器的一部分即波动齿轮型减速器21，通过从电动马达22传递的转矩来改变旋转角度。第二控制轴11在小于360[deg]的规定角度范围内(例如150[deg]左右)旋转。在第二控制轴11的旋转角度发生变化时，第二控制连杆12的姿态发生变化而使第一控制轴10旋转，改变第一控制连杆7的下端部的位置。由此，下拉杆5的姿态发生变化，使活塞1的气缸内的行程位置、行程量发生变化，伴随于此，内燃机的压缩比发生变化。
接着，对实施方式1的内燃机的可变压缩比机构的执行器的构成进行说明。
图2是实施方式1的内燃机的可变压缩比机构的执行器的分解立体图，图3是实施方式1的内燃机的可变压缩比机构的执行器的立体图，图4是实施方式1的内燃机的可变压缩比机构的执行器的俯视图，图5是图4的S1-S1方向剖视图，图6是图5的S2-S2方向剖视图。如图2至图6所示，内燃机的可变压缩比机构的执行器具有电动马达22、波动齿轮型减速器21、壳体20以及第二控制轴11。波动齿轮型减速器21安装在电动马达22的前端侧。壳体20将波动齿轮型减速器21收纳在内部。第二控制轴11能够旋转地支承于壳体20。
电动马达22是无刷马达，具有马达外壳45、线圈46、转子47、马达驱动轴48以及分解器55。马达外壳45形成为有底圆筒状。马达外壳45在前端外周具有四个凸台部45a。在凸台部45a贯通有供螺栓49插入的螺栓插入孔45b。线圈46形成为筒状，并且固定在马达外壳45的内周面。转子47能够旋转地设置在线圈46的内侧。马达驱动轴48的一端部48a固定于转子47的中心。马达驱动轴48能够旋转地支承于在马达外壳45的底部设置的滚珠轴承52。
分解器55检测马达驱动轴48的旋转角度。分解器55设置在从马达外壳45的开口突出的位置。分解器55具有分解器转子55a和传感器部55b。分解器转子55a被压入固定在马达驱动轴48的外周。传感器部55b检测在分解器转子55a的外周面形成的多齿形状的对象(未图示)。传感器部55b向图外的控制单元输出检测信号。传感器部55b通过两个螺丝固定在罩28的内部。在将马达外壳45安装于罩28时，使O型环51介于分解器55的端面和罩28之间，使螺栓49插入凸台部45a。接着，将螺栓49紧固于在罩28的电动马达22侧形成的外螺纹部。通过马达外壳45和罩28来收纳电动马达22的马达收纳室是不供给润滑油等的干燥室。
第二控制轴11具有轴部本体23和固定用凸缘24。固定用凸缘24形成为直径比轴部本体23大的大致圆盘状。第二控制轴11通过铁系金属材料一体地形成有轴部本体23和固定用凸缘24。轴部本体23具有传感器轴部231和保持器轴部232。传感器轴部231位于角度传感器32的内周。保持器350被压入固定于保持器轴部232。保持器350比传感器轴部231直径大，在第二控制轴11的旋转轴线O的方向(轴向)上限制向波动齿轮型减速器侧的移动(参考图5)。
第二控制轴11在比保持器轴部232靠近波动齿轮型减速器侧具有第一轴颈部23a、固定部23b以及第二轴颈部23c。第一轴颈部23a位于第二控制轴11的前端部侧。臂连杆13的压入用孔13a被从第一轴颈部23a侧压入固定部23b。第二轴颈部23c位于第二控制轴11的固定用凸缘24侧。第一轴颈部23a比固定部23b直径小，第二轴颈部23c比固定部23b直径大。第一台阶部23d形成在固定部23b与第二轴颈部23c之间。第二台阶部23e形成在第一轴颈部23a和固定部23b之间。第三台阶部23f形成在第一轴颈部23a与保持器轴部232之间。第三台阶部23f成为将保持器350压入保持器轴部232时的限位器，压入作业变得容易。
在将臂连杆13的压入用孔13a从第一轴颈部23a侧压入固定部23b时，第二轴颈部23c侧的另一侧的压入用孔13a端部从轴向与第一台阶部23d抵接。由此，限制臂连杆13向第二轴颈部23c侧的移动。另一方面，第二台阶部23e通过在将轴部本体23插入形成在壳体20内的支承孔30内时与支承孔30和金属衬套301的台阶孔缘部30c抵接，从而限制在第二控制轴11的轴向上向波动齿轮型减速器21侧的相反侧的移动。需要说明的是，轴部本体23能够在金属衬套301的第一轴承孔301a内以及金属衬套304的第二轴承孔304a内旋转，并且以能够允许若干轴向移动的方式被支承。换言之，在第一轴承孔301a的内周与第一轴颈部23a的外周之间、第二轴承孔304a的内周与第二轴颈部23c之间具有若干径向间隙。从油泵压送的润滑油被导入第一轴承孔301a与第一轴颈部23a之间、以及第二轴承孔304a与第二轴颈部23c之间。关于具体的润滑油导入构造将在后文进行说明。固定用凸缘24在外周部的圆周方向上等间隔地形成有六个螺栓插入孔24a。将六根螺栓25插入该螺栓插入孔24a，经由止推板26与波动齿轮型减速器21的内齿即波动齿轮输出轴部件27组合。
第二控制轴11具有将从图外的油泵压送的润滑油导入的导入部。导入部具有轴向油路64a和油室64b。轴向油路64a在轴向上贯穿第二控制轴11的中心。润滑油经由在壳体20形成的图外的油路向轴向油路64a供给。油室64b形成在固定用凸缘24的中心，从轴向油路64a供给润滑油。细孔部件400被压入轴向油路64a的油室64b侧的端部。细孔401贯通细孔部件400的中心。细孔401的轴直角方向截面积比轴向油路64a的轴直角方向截面积小。因此，细孔401作为节流孔发挥作用。由此，即使是从油室64b侧形成直径较大的轴向油路64a的情况下，也能够经由在油室64b侧的润滑油排出口附近设置的细孔401发挥节流效果，使润滑油在油室64b内扩散。向油室64b供给的润滑油被供给到波动齿轮型减速器21。第二控制轴11具有与轴向油路64a连通的径向油路65a。径向油路65a与在臂连杆13的内部形成的油孔65b连通。径向油路65a经由油孔65b向连结用孔13c的内周面和连结销14之间供给润滑油。
壳体20由铝合金材料形成为大致立方体形状。在壳体20的后端侧形成有大径圆环状的开口槽部20a。开口槽部20a经由O型环51封堵于罩28。罩28具有马达轴贯通孔28a和四个凸台部28b。马达驱动轴48贯通马达轴贯通孔28a的中心。凸台部28b朝向径向外周侧扩径。罩28与壳体20通过将螺栓43插入贯通形成于凸台部28b的螺栓插入孔而紧固连结固定。在与开口槽部20a的开口方向正相交的侧面形成有与臂连杆13连结的第二控制连杆12用的开口。在形成有该开口的壳体20的内部形成有成为臂连杆13和第二控制连杆12的工作区域的收纳室29。在开口槽部20a和收纳室29之间形成有供第二控制轴11的第二轴颈部23c贯通的减速器侧贯通孔30b。在收纳室29的轴向侧面形成有供第二控制轴11的第一轴颈部23a贯通的支承孔30。在支承孔30和第一轴颈部23a之间配置有金属衬套301，在支承孔30b和第二轴颈部23c之间配置有金属衬套304。
在支承孔30的角度传感器32侧端部形成有保持器收纳孔31。保持器收纳孔31形成为比支承孔30的开口直径大。在支承孔30的角度传感器32侧的开口和保持器收纳孔31之间形成有台阶面31a。台阶面31a沿着相对于第二控制轴11的轴向正交方向延伸。保持器350通过与台阶面31a抵接来限制向第二控制轴11的轴向波动齿轮型减速器侧的移动。在保持器收纳孔31的下方设有与保持器收纳孔31连通并且使润滑油向收纳室29侧回流的润滑油回流油路201。
角度传感器32具有传感器固定器32a。传感器固定器32a以从壳体20的外部封堵保持器收纳孔31的方式安装。传感器固定器32a具有贯通孔32a1和凸缘部32a2。贯通孔32a1在内周部配置有感测线圈。凸缘部32a2通过螺栓固定于壳体20。在传感器固定器32a和壳体20之间设置有密封环33。密封环33确保保持器收纳孔31与外部之间的液密性。传感器固定器32a在外周侧具有封堵贯通孔32a1的传感器罩32c。在传感器罩32c和传感器固定器32a之间设有密封环323。密封环323确保保持器收纳孔31、贯通孔32a1与外部之间的液密性。在贯通孔32a1内插入有外周安装有转子32b的传感器轴部231。转子32b是大致椭圆形的零件。角度传感器32通过感测线圈的电感变化来检测在贯通孔32a1的内周与转子32b之间设定的距离。由此，检测转子32b的旋转角度、即第二控制轴11的旋转角度。角度传感器32如上所述是所谓的分解器传感器，向检测内燃机运转状态的图外的控制单元输出旋转角度信息。
图7是实施方式1的波动齿轮型减速器的分解立体图。波动齿轮型减速器21是谐波驱动(注册商标)型，各构成部件收纳于由罩28封堵的壳体20的开口槽部20a内。波动齿轮型减速器21具有第一波动齿轮输出轴部件27、可挠性外齿轮36、波动发生器37以及第二波动齿轮固定轴部件38。第一波动齿轮输出轴部件27螺栓连结于第二控制轴11的固定用凸缘24。第一波动齿轮输出轴部件27形成为圆环状，并且在内周形成有多个内齿27a。可挠性外齿轮36配置在第一波动齿轮输出轴部件27的内径侧。可挠性外齿轮36能够弯曲变形，并且在外周面具有与内齿27a啮合的外齿36a。波动发生器37形成为椭圆形，外周面沿着可挠性外齿轮36的内周面滑动。第二波动齿轮固定轴部件38配置在可挠性外齿轮36的外周侧，在内周面形成有与外齿36a啮合的内齿38a。
在第一波动齿轮输出轴部件27的外周侧，在圆周方向等间隔的位置形成有成为各螺栓25的螺母部的外螺纹孔27b。可挠性外齿轮36由金属材料形成为能够挠曲变形的薄壁圆筒状。可挠性外齿轮36的外齿36a的齿数与第一波动齿轮输出轴部件27的内齿27a的齿数相同。
波动发生器37具有本体部371和滚珠轴承372。本体部371具有椭圆形状。滚珠轴承372允许本体部371的外周与可挠性外齿轮36的内周之间的相对旋转。在本体部371的中央形成有贯通孔37a。在贯通孔37a的内周形成有齿，并且与马达驱动轴48的另一端部48b外周齿结合。除了齿结合之外，也可以通过键槽进行结合或花键结合等。在本体部371的电动马达侧侧面371a形成有圆筒状部371b。圆筒状部371b以包围贯通孔37a的外周的方式向电动马达侧突出。圆筒状部371b的剖面形状为正圆形，圆筒状部371b外周的直径比本体部371的短径小。
在第二波动齿轮固定轴部件38的外周形成有用于与罩28连结的凸缘38b。在凸缘38b上贯通形成有六个螺栓插入孔38c。在第二波动齿轮固定轴部件38和罩28之间安装有第二止推板42，通过将螺栓41插入螺栓插入孔38c，第二波动齿轮固定轴部件38和第二止推板42连结固定于罩28。第二止推板42由与可挠性外齿轮36具有同等或以上耐磨损性的铁系金属材料形成。由此，防止来自产生于可挠性外齿轮36的推力的罩28的磨损，并且限制滚珠轴承700的轴向位置。滚珠轴承700为开放型，是能够耐受推力方向的载荷的四点接触型的滚动轴承。滚珠轴承700允许本体部371相对于罩28的相对旋转。第二止推板42是环状的圆盘部件，内周侧缘部42a形成为比滚珠轴承700的外圈的内周靠近旋转轴线O侧。第二波动齿轮固定轴部件38的内齿38a的齿数比可挠性外齿轮36的外齿36a的齿数多两齿。由此，第二波动齿轮固定轴部件38的内齿38a的齿数比第一波动齿轮输出轴部件27的内齿27a的齿数多两齿。在波动齿轮型减速机构中，由该齿数的差决定减速比，因此能够得到极大的减速比。
罩28在波动齿轮型减速器21侧的端面281具有内螺纹部28c、板收纳部281a、轴承收纳部281b以及密封收纳部281d。内螺纹部部28c与螺栓41螺纹接合。板收纳部281a具有与第二止推板42的厚度大致相同的深度，并且收纳第二止推板42。轴承收纳部281b是从板收纳部281a向电动马达22侧弯折形成的有底圆筒状的台阶部。密封收纳部281d在轴承收纳部281b的底面281c的内径侧形成为向波动发生器37侧突出的圆筒状。
在本体部371，在圆筒状部371b的内径侧具有比圆筒状部371b的内周面直径小的密封收纳部281d。在密封收纳部281d的内周与马达驱动轴48的外周之间设有对收纳波动齿轮型减速器21的开口槽部20a与电动马达22之间液密地进行密封的密封部件310。密封收纳部281d在圆筒状部371b的径向内侧向轴向突出。
接着，对将润滑油导入第一轴承孔301a与第一轴颈部23a之间、以及第二轴承孔304a与第二轴颈部23c之间的构造进行说明。图8是图5的S3-S3方向剖视图。
在壳体20和金属衬套301形成有将从油泵压送的润滑油导入的润滑油供给油路202。润滑油供给油路202具有第一油路202a、第二油路202b以及油孔301b。第一油路202a和第二油路202b形成在壳体20内。第一油路202a从壳体20的竖直方向上侧的端面向下方延伸。第二油路202b将第一油路202a与支承孔30之间连接。第二油路202b从第一油路202a的下端向支承孔30的轴心延伸。第二油路202b相对于竖直方向具有角度。油孔301b形成于金属衬套301。油孔301b从第二油路202b连续而与第一轴承孔301a连通。油孔301b与第二油路202b同心且为同一直径。在从轴向观察时，润滑油供给油路202中的第一轴承孔301a侧的开口(油孔301b的第一轴承孔301a侧的开口)朝向在内燃机的膨胀行程中从第二控制轴11受到面压力的受压范围开口。这里，“受到面压力”包括由于面接触而直接受到载荷的情况和经由油膜受到载荷的情况。后文将对“受压范围”进行说明。
图9是图5的S4-S4方向剖视图。
在壳体20和金属衬套304形成有将从油泵压送的润滑油导入的润滑油供给油路203。润滑油供给油路203具有第一油路203a、第二油路203b以及油孔304b。第一油路203a和第二油路203b形成在壳体20内。第一油路203a从壳体20的竖直方向上侧的端面向下方延伸。第二油路203b将第一油路203a与支承孔30b之间连接。第二油路203b从第一油路203a的下端向支承孔30b的轴心延伸。第二油路203b相对于竖直方向具有角度。油孔304b形成于金属衬套304。油孔304b从第二油路203b连续而与第二轴承孔304a连通。油孔304b与第二油路203b同心且为同一直径。当从轴向观察时，润滑油供给油路203中的第二轴承孔304a侧的开口(油孔304b的第二轴承孔304a侧的开口)朝向在内燃机的膨胀行程中从第二控制轴11受到面压力的受压范围开口。
接下来，对受压范围进行说明。
图10是表示第二控制轴11与金属衬套301面接触的状态的示意图。在图10中，设定以旋转轴线O为原点的二维坐标。
在内燃机的工作时，在内燃机处于低负荷的情况下，作用于第二控制轴11的载荷中、可变压缩比机构的工作惯性(惯性力)引起的交变载荷成为主体。另一方面，在内燃机处于高负荷的情况下，由于膨胀行程中的爆发力增大，作用于第二控制轴11的载荷中由于可变压缩比机构受到了内燃机的爆发力而向第二控制轴11输入的脉动载荷(一个方向的载荷)成为主体。在图6中，当内燃机的爆发力作用于可变压缩比机构时，第二控制轴11的载荷输入方向由连结销14的载荷输入方向决定。连结销14的载荷输入方向成为从第二控制连杆12的一端部12a朝向另一端部12b的方向，但该方向随着第二控制轴11的旋转角度而发生变化。由此，第二控制轴11的载荷输入方向在图10的最小角度θmin和最大角度θmax之间的范围(载荷输入范围)RF内发生变化。载荷输入范围RF为例如15[deg]左右。θmin是第二控制轴11在内燃机为高压缩比的方向上最大限度旋转时的旋转角度。此时，第一轴承孔301a受到的载荷为Fθmin，第一轴承孔301a遍及高压缩比侧端受压范围RH地从第二控制轴11受到面压力。另一方面，θmax是第二控制轴11在内燃机为低压缩比的方向上最大限度旋转时的旋转角度。此时，第一轴承孔301a受到的载荷为Fθmax，第一轴承孔301a遍及低压缩比侧端受压范围RL从第二控制轴11受到面压力。以下，在受压范围R中，将图10的顺时计方向称作高压缩比侧、将逆时针旋转的方向称作低压缩比侧。
在图10中，受压范围R是一个包括高压缩比侧端受压范围RH和低压缩比侧端受压范围RL的连续的范围。受压范围R使用θmin和θmax，通过以下式(1)表示。
R＝θmin－(ξH/2)～θmax+(ξL/2)…(1)
其中，ξH[deg]是第一轴承孔301a的周向上的高压缩比侧端受压范围RH的宽度LcH[mm]的角度换算值。并且，ξL[deg]是第一轴承孔301a的周向上的低压缩比侧端受压范围RL的宽度LcL[mm]的角度换算值。ξH和ξL能够通过以下式(2)求出。
ξH(L)＝360×LcH(L)/Ld…(2)
其中，Ld[mm]是第一轴承孔301a的周长，通过以下式(3)表示。
Ld＝π×D…(3)
其中，D是第一轴承孔301a的直径。
基于赫兹的弹性接触理论，能够通过以下式(4)计算出宽度LcH和宽度LcL。
[计算式1]
其中，
r1：第二控制轴11的半径[mm]；r2：第一轴承孔301a的半径[mm]；v1：第二控制轴11的泊松比；v2：第一轴承孔301a的泊松比；E1：第二控制轴11的杨氏模量[MPa]；E2：第一轴承孔301a的杨氏模量[MPa]；F：向第二控制轴11的输入载荷(＝第一轴承孔301a受到的载荷)[N]；L：第一轴承孔301a的轴向长度[mm]。
将Fθmin和Fθmax代入式(4)的F，能够计算出宽度LcH和宽度LcL。
通过使用式(1)，能够简单且高精度地根据向第二控制轴11的输入载荷F计算出受压范围R。而且，通过将第一轴承孔301a中的润滑油供给油路202的开口位置(角度)设定为由式(1)求出的受压范围R，能够向受压范围R供给润滑油。在实施方式1中，润滑油供给油路202朝向比受压范围R的中间位置靠近低压缩比侧(接近最大角度θmax的位置)的位置开口。并且，在内燃机的可变压缩比装置搭载于车辆的状态下，润滑油供给油路202比旋转轴线O位于竖直方向上侧。
在这里，可以使用以下式(5)来代替式(1)而计算受压范围R。
R＝θmin－90～θmax+90…(5)
第一轴承孔301a与第二控制轴11之间的空隙(径向间隙)越小，受压范围R越大。在这里，根据实验结果能够明确，在使空隙为最小的情况下，受压范围R超过式(5)的范围，但在考虑到工作性和组装性而使空隙为最佳范围的情况下，受压范围R包含于式(5)的范围。因此，通过使用式(5)，在求出受压范围R时不需要输入载荷F，因此能够使受压范围R的计算变得容易。换言之，通过设定第一轴承孔301a和第二控制轴11之间的空隙来使受压范围R满足式(5)的范围，能够使执行器的工作性和组装性为最优。
需要说明的是，金属衬套304侧的受压范围也是同样的，因此省略图示和说明。
接着，对实施方式1的作用效果进行说明。
在内燃机为高负荷时，第二控制轴11由于从内燃机作用于可变压缩比机构的脉动载荷而被从臂连杆13向一个方向推压。伴随于此，第一轴承孔301a在局部受到来自第二控制轴11的高的面压力。在不能将充足的润滑油向该部位、即受压范围R导入的情况下，由于第二控制轴11与第一轴承孔301a之间的磨损得以促进，存在耐久性恶化的风险。需要说明的是，即使将润滑油导入空隙较大的部位(面压力较低的部位)，由于第二控制轴11的旋转范围小于360[deg]，并且受压范围R的空隙非常狭窄，因此不能向受压范围R供给充足的润滑油。
与此相对，实施方式1的壳体20在第一轴承孔301a具有朝向在内燃机的膨胀行程中从第二控制轴11受到面压力的受压范围R开口的润滑油供给油路202。受压范围R是当第二控制轴11的旋转角度为处于至少一个角度时第一轴承孔301a受到较高面压力的部位。由此，通过直接向该部位导入润滑油，能够向面压力高的部位供给充足的润滑油。由此，由于能够抑制第二控制轴11与第一轴承孔301a之间的磨损，因此能够提高耐久性。对于润滑油供给油路203也是同样的。
润滑油供给油路202在比受压范围R的周向中央位置偏向低压缩比侧的位置开口。内燃机的压缩比越高，热效率越高，但当内燃机为高负荷时容易发生爆震等异常燃烧情况。因此，可变压缩比机构以通过高压缩比化实现燃油费用降低的最大化为目标，当可能产生高压缩比化的低负荷时提高压缩比，当容易发生爆震的高负荷时降低压缩比。即，由于压缩比越为下降，在第一轴承孔301a作用有越高的面压，因此通过向受压范围R中面压力高的位置供给润滑油，能够有效地提高第二控制轴11与第一轴承孔301a之间的润滑性。对于润滑油供给油路203来说也是同样的。
在搭载于车辆的状态下，润滑油供给油路202比第二控制轴11的旋转轴线O位于竖直方向上侧。由此，润滑油供给油路202内的润滑油容易由于自重容易而向下方下降。因此，由于能够促进润滑油向受压范围R的供给，因此能够提高第二控制轴11与第一轴承孔301a之间的润滑性。对于润滑油供给油路204来说也是同样的。
润滑油供给油路202朝向金属衬套301的第一轴承孔301a开口，润滑油供给油路203朝向金属衬套304的第二轴承孔304a开口。由此，能够分别对两个金属衬套301,304的受压范围R进行润滑。
〔实施方式2〕
由于实施方式2的基本构成与实施方式1相同，因此仅对不同点进行说明。图11是实施方式2中的图5的S3-S3方向剖视图，图12是实施方式2中的图5的S4-S4方向剖视图。润滑油供给油路202的第二油路202b相对于第一轴承孔301a的径向偏移。同样，润滑油供给油路203的第二油路203b相对于第二轴承孔304a的径向偏移。由此，与实施方式1的第二油路202b相比，能够扩大第一轴承孔301a中的润滑油供给油路202的开口面积，因此能够增大润滑油供给量。对于第二油路203b来说也能够起到同样的作用效果。
〔实施方式3〕
由于实施方式3的基本构成与实施方式1相同，因此仅对不同点进行说明。图13是实施方式3中的图5的S3-S3方向剖视图。润滑油供给油路204具有第一油路204a、第二油路204b以及油孔301c。第一油路204a和第二油路204b形成在壳体20内。第一油路204a在壳体20的竖直方向上侧的端面在与润滑油供给油路202不同的位置开口。油孔301c形成于金属衬套301。润滑油供给油路204中的第一轴承孔301a侧的开口(油孔301c的第一轴承孔301a侧的开口)位于受压范围R中比润滑油供给油路202的开口靠近低压缩比侧的位置。需要说明的是，虽然省略了图示，但对于金属衬套304侧来说也是同样的。在实施方式3中，由于能够从两个润滑油供给油路202,204相对于第一轴承孔301a的一个受压范围R供给润滑油，因此能够增大润滑油供给量。并且，由于能够分别向受压范围R的高压缩比侧和低压缩比侧供给润滑油，因此能够扩大润滑油的供给范围。对于金属衬套304侧来说也能够起到同样的作用效果。
〔实施方式4〕
由于实施方式4的基本构成与实施方式1相同，因此仅对不同点进行说明。图14是实施方式4中的图5的S3-S3方向剖面的主要部分放大图。在径向上贯穿金属衬套301的油孔301b比第二油路202b中的支承孔30侧的开口位于低压缩比侧。在金属衬套301的外周面形成有沿周向延伸而将第二油路202b与油孔301b之间连接的油槽301d。需要说明的是，虽然省略了图示，但对于金属衬套304侧来说也是同样的。在实施方式4中，由于能够经由油槽301d将润滑油向油孔301b引导，因此能够提高润滑油供给油路202和油孔301b的布置自由度。例如，由于即使在对润滑油供给油路202的处理受到限制的情况下，油孔301b的位置也不受限制，因此能够将润滑油导入受压范围R中的所期望的位置。并且，由于油槽301d形成在金属衬套301的外周侧，因此能够使油孔301b形成为针点状。对于金属衬套304侧来说也能够起到同样的作用效果。
〔实施方式5〕
由于实施方式5的基本构成与实施方式1相同，因此仅对不同点进行说明。图15是实施方式5中的图5的S3-S3方向剖面的主要部分放大图。在金属衬套301的内周面形成有油槽301e。油槽301e从油孔301b向受压范围R的高压缩比侧延伸。需要说明的是，图示省略了图示，但对于金属衬套304侧来说也是同样的。在实施方式5中，由于油槽301e形成在金属衬套301的内周侧，因此能够扩大润滑油的供给范围。对于金属衬套304侧来说也能够起到同样的作用效果。
〔其他实施方式〕
以上，对用于实施本发明的实施方式进行了说明，但本发明的具体构成不限于实施方式的构成，意在包含不脱离发明的宗旨的范围的设计变更等。
例如，在实施方式中将内燃机的可变压缩比机构的执行器适用于使内燃机的压缩比可变的机构中，但也可以适用于例如(日本)特开2009-150244号公报所记载的使吸气阀或排气阀的工作特性可变的内燃机的可变动阀装置的连杆机构。
并且，在实施方式中，可挠性外齿轮36的外齿36a的齿数与第一波动齿轮输出轴部件27的内齿27a的齿数相同，但也可以通过使其具有齿数差来进行减速比的调节。在该情况下，可挠性外齿轮36的圆筒部的旋转以基于外齿36a的齿数与内齿27a的齿数的齿数差的减速比向第二控制轴11传递。
需要说明的是，在实施方式中，臂连杆13与第二控制轴11分体形成，但臂连杆13也可以与第二控制轴11一体形成。
可以相对于一个受压范围设置三个以上的润滑油供给油路。
可以将连接油路与受压范围的槽形成于壳体。
以下记载的是能够从以上说明的实施方式中把握的技术思想。
内燃机的可变压缩比机构的执行器在其一个方式中具备：臂连杆，其与所述可变压缩比机构连接，通过摆动而使所述内燃机的可变压缩比机构的姿态发生变化；控制轴，其具有所述臂连杆；电动马达，其使所述控制轴旋转；壳体，其具有轴承部和油路，所述轴承部对所述控制轴进行支承，所述油路朝向所述轴承部的周向上在所述内燃机的膨胀行程中从所述控制轴受到面压力的受压范围开口。
在更优选的形态中，在上述形态的基础上，所述控制轴能够在小于360度的规定角度范围内旋转，所述受压范围是包含一端侧受压范围和另一端侧受压范围的一个连续的范围，所述一端侧受压范围是当所述控制轴的旋转角度处于所述规定角度范围的一端时所述轴承部从所述控制轴受到面压力的范围，所述另一端侧受压范围是当所述控制轴的旋转角度为另一端时所述轴承部从所述控制轴受到面压力的范围。在这里，一端侧受压范围是指高压缩比侧端受压范围RH和低压缩比侧端受压范围RL中的一方，另一端侧受压范围是指高压缩比侧端受压范围RH和低压缩比侧端受压范围RL中的另一方。
在另一优选的形态中，在上述任一形态的基础上，所述受压范围是在所述轴承部的周向上在从所述控制轴的载荷输入范围的两端增加由下式求出的宽度Lc的1/2的范围，
[计算式2]
r1：控制轴半径；r2：轴承半径；v1：控制轴泊松比；v2：轴承泊松比；E1：控制轴的杨氏模量；E2：轴承的杨氏模量；F：向控制轴的输入载荷；L：轴承长度。
在又一优选的形态中，在上述任一形态的基础上，所述受压范围是在所述轴承部的周向上在从所述控制轴的载荷输入范围的两端增加90度的范围。
在又一优选的形态中，在上述任一形态的基础上，所述油路朝向所述受压范围的与周向中央位置相比、偏向所述内燃机成为更低压缩比侧的方向的位置开口。
在又一优选的形态中，在上述任一形态的基础上，在搭载于车辆的状态下，所述油路比所述控制轴的旋转轴线位于竖直方向上侧。
在又一优选的形态中，在上述任一形态的基础上，所述轴承部在所述控制轴的旋转轴线方向上有两个，所述油路分别在两个所述轴承部开口。
在又一优选的形态中，在上述任一形态的基础上，所述油路向相对于所述轴承部的径向偏移的方向延伸。
在又一优选的形态中，在上述任一形态的基础上，所述油路在所述受压范围内有多个。
在又一优选的形态中，在上述任一形态的基础上，所述轴承部在与所述控制轴的外周之间具有筒状的衬套，所述衬套具有将所述油路与所述受压范围连接的槽。
在又一优选的形态中，在上述任一形态的基础上，所述槽处于所述衬套的外周。
在又一优选的形态中，在上述任一形态的基础上，所述槽处于所述衬套的内周。
另外，从其他观点出发，内燃机的可变压缩比装置在某一形态中具备内燃机的可变压缩比机构和执行器，所述内燃机的可变压缩比机构具有第一轴部、与所述第一轴部为一体的偏心轴部以及能够旋转地与所述偏心轴部的外周连结的第一连杆，所述内燃机的可变压缩比机构能够通过所述第一轴部的旋转而使内燃机的活塞行程量发生变化，所述执行器具有：臂连杆，其使所述第一轴部旋转；控制轴，其具有所述臂连杆；电动马达，其使所述控制轴旋转；壳体，其具有轴承部和油路，所述轴承部对所述控制轴进行支承，所述油路朝向所述轴承部中在所述内燃机的膨胀行程中从所述控制轴受到面压力的受压范围开口。
优选在上述形态的基础上，所述控制轴能够在小于360度的规定角度范围内旋转，所述受压范围是包含一端侧受压范围和另一端侧受压范围的一个连续的范围，所述一端侧受压范围是当所述控制轴的旋转角度处于所述规定角度范围的一端时所述轴承部从所述控制轴受到面压力的范围，所述另一端侧受压范围是当所述控制轴的旋转角度处于另一端时所述轴承部从所述控制轴受到面压力的范围。
在另一优选方式中，在上述任一形态的基础上，所述受压范围是在所述轴承部的周向上在来自所述驱动轴的载荷输入范围的两端增加90度的范围。
在又一优选方式中，在上述任一形态的基础上，所述受压范围是在所述轴承部的周向上在从所述控制轴的载荷输入范围的两端增加由下式求出的周向的宽度Lc的范围，
[计算式3]
r1：控制轴半径；r2：轴承半径；v1：控制轴泊松比；v2：轴承泊松比；
E1：控制轴的杨氏模量；E2：轴承的杨氏模量；F：向控制轴的输入载荷；L：轴承长度。
需要说明的是，本发明不限于上述实施方式，包含各种变形例。例如，上述实施方式为使本发明容易理解而详细地进行了说明，但不限于一定具备所说明的全部构成。并且，能够将某一实施例的构成的一部分替换成另一实施例的构成，或者在某一实施例的构成中追加另一实施例的构成。另外，对于各实施方式的特征的一部分，能够进行其他特征的追加、删除、替换。
本申请基于申请日为2017年3月16日、申请号为特愿2017-050716号的日本申请要求优先权。在此通过参照并整体引入申请日为2017年3月16日、申请号为特愿2017-050716号的日本申请的包含说明书、权利要求书、附图以及摘要在内的所有公开内容作为本申请。
附图标记说明
O旋转轴线；R受压范围；10控制轴(第一轴部)；10c偏心轴部；11第二控制轴(控制轴)；12第二控制连杆；13臂连杆；20壳体；22电动马达；202润滑油供给油路(油路)；203润滑油供给油路(油路)；204润滑油供给油路(油路)；301金属衬套(轴承部)；301a第一轴承孔；301d油槽；301e油槽；304金属衬套；304第二轴承孔；304金属衬套(轴承部)；304a第二轴承孔。

Claims (16)

1.一种内燃机的可变压缩机构的执行器，其特征在于，
所述执行器具备：
臂连杆，其与所述可变压缩比机构连接，通过摆动而使所述内燃机的可变压缩比机构的姿态发生变化；
控制轴，其具有所述臂连杆；
电动马达，其使所述控制轴旋转；
壳体，其具有轴承部和油路，所述轴承部对所述控制轴进行支承，所述油路朝向所述轴承部的周向上在所述内燃机的膨胀行程中从所述控制轴受到面压力的受压范围开口。
2.根据权利要求1所述的内燃机的可变压缩比机构的执行器，其中，
所述控制轴能够在小于360度的规定角度范围内旋转，
所述受压范围是包含一端侧受压范围和另一端侧受压范围的一个连续的范围，所述一端侧受压范围是当所述控制轴的旋转角度处于所述规定角度范围的一端时所述轴承部从所述控制轴受到面压力的范围，所述另一端侧受压范围是当所述控制轴的旋转角度处于所述规定角度范围的另一端时所述轴承部从所述控制轴受到面压力的范围。
3.根据权利要求2所述的内燃机的可变压缩比机构的执行器，其中，
所述受压范围是在所述轴承部的周向上在从所述控制轴的载荷输入范围的两端增加由下式求出的宽度Lc的1/2的范围，
[计算式4]
r1：控制轴半径；
r2：轴承半径；
v1：控制轴泊松比；
v2：轴承泊松比；
E1：控制轴的杨氏模量；
E2：轴承的杨氏模量；
F：向控制轴的输入载荷；
L：轴承长度。
4.根据权利要求2所述的内燃机的可变压缩比机构的执行器，其中，
所述受压范围是在所述轴承部的周向上在从所述控制轴的载荷输入范围的两端增加90度的范围。
5.根据权利要求2所述的内燃机的可变压缩比机构的执行器，其中，
所述油路朝向所述受压范围的与周向中央位置相比、偏向所述内燃机成为更低压缩比侧的方向的位置开口。
6.根据权利要求2所述的内燃机的可变压缩比机构的执行器，其中，
在搭载于车辆的状态下，所述油路比所述控制轴的旋转轴线位于竖直方向上侧。
7.根据权利要求1所述的内燃机的可变压缩比机构的执行器，其中，
所述轴承部在所述控制轴的旋转轴线方向上有两个，
所述油路分别在两个所述轴承部开口。
8.根据权利要求1所述的内燃机的可变压缩比机构的执行器，其中，
所述油路向相对于所述轴承部的径向偏移的方向延伸。
9.根据权利要求1所述的内燃机的可变压缩比机构的执行器，其中，
所述油路在所述受压范围内有多个。
10.根据权利要求1所述的内燃机的可变压缩比机构的执行器，其中，
所述轴承部在与所述控制轴的外周之间具有筒状的衬套，
所述衬套具有将所述油路与所述受压范围连接的槽。
11.根据权利要求10所述的内燃机的可变压缩比机构的执行器，其中，
所述槽处于所述衬套的外周。
12.根据权利要求10所述的内燃机的可变压缩比机构的执行器，其中，
所述槽处于所述衬套的内周。
13.一种内燃机的可变压缩比装置，其特征在于，
该内燃机的可变压缩比装置具备内燃机的可变压缩比机构和执行器，
所述内燃机的可变压缩比机构具有第一轴部、与所述第一轴部为一体的偏心轴部以及能够旋转地与所述偏心轴部的外周连结的第一连杆，
所述内燃机的可变压缩比机构能够通过所述第一轴部的旋转而使内燃机的活塞行程量发生变化，
所述执行器具有：
臂连杆，其使所述第一轴部旋转；
控制轴，其具有所述臂连杆；
电动马达，其使所述控制轴旋转；
轴承部，其对所述控制轴进行支承；
壳体，其具有在所述轴承部朝向所述内燃机的膨胀行程中从所述控制轴受到面压力的受压范围开口的油路。
14.根据权利要求13所述的内燃机的可变压缩比装置，其中，
所述控制轴能够在小于360度的规定角度范围内旋转，
所述受压范围是包含一端侧受压范围和另一端侧受压范围的一个连续的范围，所述一端侧受压范围是当所述控制轴的旋转角度处于所述规定角度范围的一端时所述轴承部从所述控制轴受到面压力的范围，所述另一端侧受压范围是当所述控制轴的旋转角度处于所述规定角度范围的另一端时所述轴承部从所述控制轴受到面压力的范围。
15.根据权利要求14所述的内燃机的可变压缩比装置，其中，
所述受压范围是在所述轴承部的周向上在来自所述驱动轴的载荷输入范围的两端增加90度的范围。
16.根据权利要求14所述的内燃机的可变压缩比装置，其中，
所述受压范围是在所述轴承部的周向上在从所述控制轴的载荷输入范围的两端增加由下式求出的周向的宽度Lc的范围，
[计算式5]
r1：控制轴半径；
r2：轴承半径；
v1：控制轴泊松比；
v2：轴承泊松比；
E1：控制轴的杨氏模量；
E2：轴承的杨氏模量；
F：向控制轴的输入载荷；
L：轴承长度。
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