JP2017218978A - Actuator for internal combustion engine link mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関用リンク機構のアクチュエータに関する。 The present invention relates to an actuator for a link mechanism for an internal combustion engine.
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、複リンク式ピストン?クランク機構を利用して、ピストンのストローク特性を変化させることにより、内燃機関の圧縮比を変更可能にしている可変圧縮比機構が開示されている。
As this type of technology, the technology described in
また、アクチュエータは、内燃機関用リンク機構の作動特性を変化させる制御リンクと、制御リンクに連結ピンを介して相対回転自在に連結されたアームリンクと、アームリンクに設けられた固定用孔に挿通固定する制御軸と、制御軸を駆動する駆動モータとを有する。そして、制御軸の内部軸方向と径方向には、オイルポンプから圧送された潤滑油を導入する導入部と、導入部に連通する複数の径方向孔が形成されている。そして、径方向孔はアームリンクの内部に形成された油孔に連通しており、この油孔を介して制御リンクとアームリンクの間の連結ピンの外周面に潤滑油を供給している。 The actuator is inserted into a control link for changing the operating characteristics of the link mechanism for the internal combustion engine, an arm link connected to the control link via a connecting pin so as to be relatively rotatable, and a fixing hole provided in the arm link. A control shaft to be fixed and a drive motor to drive the control shaft are included. An inner portion and a radial direction of the control shaft are formed with an introduction portion for introducing the lubricating oil pumped from the oil pump, and a plurality of radial holes communicating with the introduction portion. The radial hole communicates with an oil hole formed inside the arm link, and lubricating oil is supplied to the outer peripheral surface of the connecting pin between the control link and the arm link through the oil hole.
しかしながら、アームリンクの内部に油孔を形成すると、アームリンク自体の強度が低下するという問題があった。
本発明は、上記問題に着目されたもので、その目的とするところは、強度の低下を招くことなく減速機の潤滑を十分に行うことができる内燃機関用リンク機構のアクチュエータを提供することである。
However, when oil holes are formed inside the arm link, there is a problem that the strength of the arm link itself decreases.
The present invention has been focused on the above problems, and its object is to provide an actuator for a link mechanism for an internal combustion engine that can sufficiently lubricate a reduction gear without causing a decrease in strength. is there.
上記目的を達成するため、本発明の内燃機関用リンク機構のアクチュエータでは、制御リンクとアームリンクとの連結部位が収容可能なハウジングに設けられると共に収容室に開口する潤滑油供給口を備え、連結部位が潤滑油供給口の延長線上にあるようにした。 In order to achieve the above object, in the actuator of the link mechanism for an internal combustion engine of the present invention, the connecting portion of the control link and the arm link is provided in the housing that can be accommodated, and is provided with a lubricating oil supply port that opens to the accommodating chamber. The part was on the extension line of the lubricating oil supply port.
よって、アームリンクの内部に油孔を設ける必要が無く、油孔形成に伴う強度低下を回避しつつ、連結部位にオイルを供給できる。また、連結部位が移動する範囲内に潤滑油供給口を設けたため、連結部位に対して潤滑油を効果的に供給できる。 Therefore, it is not necessary to provide an oil hole in the arm link, and oil can be supplied to the connection portion while avoiding a decrease in strength due to the formation of the oil hole. Moreover, since the lubricating oil supply port is provided within the range in which the connected portion moves, the lubricating oil can be effectively supplied to the connected portion.
〔実施例1〕
図1は本発明の内燃機関用リンク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2011−169152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。
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、第一制御軸10と、第二制御軸11と、第一制御軸10及び第二制御軸11とを連結する第二制御リンク12と、を有する。
[Example 1]
FIG. 1 is a schematic view of an internal combustion engine provided with an actuator for a link mechanism for an internal combustion engine according to the present invention. The basic configuration is the same as that described in FIG. 1 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-169152, and will be described briefly.
An
第一制御軸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。第一制御軸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、第二制御リンク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、他端が第二制御リンク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。第二制御リンク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、第二制御軸11が連結されている。アームリンク13と第二制御軸11は相対移動しない。第二制御軸11は、後述するハウジング20内に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。
The
One end of the
The
第二制御リンク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。一方、アームリンク13が連結された他端部12bは、湾曲形成されている。一端部12aの先端部には、偏心軸部10cが回動自在に挿通される挿通孔12cが貫通形成されている(図2参照)。他端部12bは、図6のアクチュエータの断面図に示すように、二股状に形成された先端部12dを有する。先端部12dには、連結用孔12eが貫通形成されている。また、アームリンク13の突起部13bには、連結用孔12eと略同径の連結用孔13cが貫通形成されている。二股状に形成された各先端部12dの間には、アームリンク13の突起部13bが挿通され、この状態で、連結ピン14が連結用孔12e及び13cを貫通し、圧入固定される。
The
アームリンク13は、図5のアクチュエータの要部断面図に示すように、第二制御軸11とは別体として形成されている。アームリンク13は、鉄系金属材料によって形成された肉厚部材であり、略中央に圧入用孔13aが貫通形成された円環状部と、外周に向けて突出した突起部13bと、を有する。圧入用孔13aは、第二制御軸11の各ジャーナル部の間に形成された固定部23bが圧入され、この圧入により第二制御軸11とアームリンク13とが固定される。突起部13bには、連結ピン14が回動自在に支持される連結用孔13cが形成されている。この連結用孔13cの軸心(連結ピン14の軸心)は、第二制御軸11の軸心から径方向に所定量偏心している。
The
第二制御軸11は、内燃機関用リンク機構のアクチュエータの一部である波動歯車型減速機21を介して駆動モータ22から伝達されたトルクによって回転位置が変更される。第二制御軸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。
The rotation position of the
[内燃機関用リンク機構のアクチュエータの構成]
図2は実施例1の内燃機関用リンク機構のアクチュエータの斜視図、図3は実施例1の内燃機関用リンク機構のアクチュエータの平面図、図4は実施例1の内燃機関用リンク機構のアクチュエータの左側面図、図5は実施例1の内燃機関用リンク機構のアクチュエータの要部断面図、図6は図4におけるA−A断面図である。内燃機関用リンク機構のアクチュエータは、図2〜図6に示すように、駆動モータ22と、駆動モータ22の先端側に取り付けられた波動歯車型減速機21と、波動歯車型減速機21を内部に収容するハウジング20と、ハウジング20に回転自在に支持された第二制御軸11と、を有する。
[Configuration of Actuator of Link Mechanism for Internal Combustion Engine]
2 is a perspective view of the actuator of the link mechanism for the internal combustion engine of the first embodiment, FIG. 3 is a plan view of the actuator of the link mechanism for the internal combustion engine of the first embodiment, and FIG. 4 is the actuator of the link mechanism for the internal combustion engine of the first embodiment. FIG. 5 is a sectional view of the main part of the actuator of the link mechanism for the internal combustion engine of the first embodiment, and FIG. 6 is a sectional view taken along the line AA in FIG. As shown in FIGS. 2 to 6, the actuator of the internal combustion engine link mechanism includes a
(駆動モータの構成)
駆動モータ22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45と、モータケーシング45の内周面に固定された筒状のコイル46と、コイル46の内側に回転自在に設けられたロータ47と、一端部48aがロータ47の中心に固定されたモータ駆動軸48と、モータ駆動軸48の回転角度を検出するレゾルバ55と、を有する。
モータ駆動軸48は、モータケーシング45の底部に設けられたボールベアリング52により回転可能に支持されている。モータケーシング45は、前端外周に4つのボス部45aを有する。ボス部45aには、ボルト49が挿通するボルト挿通孔45bが貫通形成されている。
(Configuration of drive motor)
The
The
レゾルバ55は、モータ駆動軸48の外周に圧入固定されたレゾルバロータ55aと、レゾルバロータ55aの外周面に形成された複歯状のターゲットを検出するセンサ部55bと、を有し、モータケーシング45の開口から突出した位置に設けられる。センサ部55bは、2本のビスによってカバー28の内部に固定されると共に、図外のコントロールユニットに検出信号を出力する。モータケーシング45をカバー28に取り付ける際は、レゾルバ55の端面とカバー28との間にOリング50を介在させつつボス部45aにボルト49を挿通し、カバー28の駆動モータ22側に形成された雄ねじ部にボルト49を締め付ける。これにより、モータケーシング45をカバー28に固定する。モータケーシング45及びカバー28によって駆動モータ22を収容するモータ収容室は、潤滑油等を供給しない乾燥室として構成する。
The
(第二制御軸の構成)
第二制御軸11は、回転軸方向に延在された軸部本体23と、軸部本体23から拡径した固定用フランジ24とを有する。第二制御軸11は、鉄系金属材料により軸部本体23及び固定用フランジ24が鍛造成形で一体形成されている。軸部本体23は、回転軸方向に段差形状が形成され、先端部側の小径な第1ジャーナル部23aと、アームリンク13の圧入用孔13aが第1ジャーナル部23a側から圧入される中径な固定部23bと、固定用フランジ24側の大径な第2ジャーナル部23cとを有する。また、固定部23bと第2ジャーナル部23cとの間には、第一段差部23dが形成されている。また、第1ジャーナル部23aと固定部23bとの間には、第二段差部23eが形成されている。
(Configuration of second control axis)
The
第一段差部23dは、アームリンク13の圧入用孔13aを第1ジャーナル部23a側から固定部23bに圧入するとき、第2ジャーナル部23c側の一方側の圧入用孔13a端部が軸方向から当接する。これにより、アームリンク13の第2ジャーナル部23c側への移動を規制する。一方、第二段差部23eは、軸部本体23をハウジング20内に形成された支持孔30に圧入された第1軸受305内に挿通した際、支持孔30及び第1軸受305の段差孔縁部30cに当接することで、第二制御軸11の回転軸方向であって波動歯車型減速機21側とは反対側への移動を規制する。尚、軸部本体23は、第1軸受305の第1軸受孔305a内を回動自在であって、かつ、若干の回転軸方向移動を許容可能に支持されている。言い換えると、第1軸受孔305aの内周と軸部本体23との間には若干の隙間を有する。
固定用フランジ24は、外周部の円周方向に6つのボルト挿通孔24aが等間隔に形成されている。このボルト挿通孔24aに6本のボルト25を挿通し、スラストプレート26を介して波動歯車型減速機21の内歯である出力軸部材27と結合する。
When the
The fixing
第二制御軸11の軸内には、図外のオイルポンプから圧送された潤滑油を導入する導入部を有する。導入部は、第二制御軸11の内部に軸心方向に沿って形成された軸方向油路64bと、軸方向油路64bと接続し、軸方向油路64bから潤滑油が供給される開口部64aとを有する。開口部64aに供給された潤滑油は、後述する波動歯車型減速機21に供給される。開口部64aは、軸方向油路64b側から波動歯車型減速機21に向かって徐々に内径が拡大する円錐状に形成されている。開口部64aは、軸部本体23及び固定用フランジ24を鍛造成形する際に同時に形成される。開口部64aを形成するときの肉が固定用フランジ24となるため、開口部64aの一端側から他端側までの制御軸の回転軸方向長さは、固定用フランジ24の厚さよりも長く形成される。開口部64aの波動歯車型減速機21側の内径は、軸方向油路64bの内径よりも大径に形成されている。軸方向油路64bは、開口部64aとの連結部において絞り64b1を有している。絞り64b1は、開口部64aの底部に開口している。絞り64a1の内径は、軸方向油路64bの内径よりも小径に形成されている。また第二制御軸11の軸内には、軸方向油路64bに連通する径方向油路65aを有する。
In the shaft of the
軸方向油路64bの開口部64aと反対側の端部には、軸方向油路64bを閉塞する封止部材400を有する。封止部材400は、軸方向油路64b端部を封止する突起状の封止部401と、第二制御軸11の角度センサ32側端部を遮蔽する略円盤状の遮蔽部402と、軸方向角度センサ32側に延在され後述する角度センサ32の部品として機能するロータ32bとを有する。遮蔽部402の外径は、少なくとも第1軸受305内周よりも大径とされている。封止部材400は、その封止部401が軸方向油路64bの角度センサ32側端部に形成されたロータ固定用孔23s内に圧入固定され、軸方向油路64bの一端を閉塞すると共に第二制御軸11と一体に回動する。第1軸受305の径方向には、後述する第二潤滑油供給油路202と連通し、第二制御軸11の径方向油路65aよりも波動歯車型減速機21で開口する軸受部潤滑油供給油路305aを有する。
径方向油路65aの径方向外側は、第1ジャーナル部23aの外周面と第1軸受孔305aとの間のクリアランスに開口し、第1ジャーナル部23aに潤滑油を供給する。
A sealing
The radially outer side of the
(ハウジングの構成)
ハウジング20は、アルミニウム合金材料によって略立方体形状に形成されている。ハウジング20の後端側には大径円環状の開口溝部20aが形成されている。この開口溝部20aは、Oリング51を介してカバー28により閉塞される。カバー28は、中央位置にモータ軸貫通孔28aが貫通するモータ軸貫通孔28aと、径方向外周側に向けて拡径された4つのボス部28bとを有する。カバー28とハウジング20とは、ボス部28bに貫通形成されたボルト挿通孔にボルト43を挿通することで締結固定される。
開口溝部20aの開口方向と直交する側面には、アームリンク13と連結された第二制御リンク12用の開口となる一側面20bが形成されている(図5参照)。一側面20bのハウジング20内部には、アームリンク13及び第二制御リンク12の作動領域となる収容室29が形成されている。開口溝部20aと収容室29との間には、第二制御軸11の第2ジャーナル部23cが貫通する減速機側貫通孔30bが形成されている。収容室29の軸方向側面には、第二制御軸11の第1ジャーナル部23aが貫通する支持孔30が形成されている。
(Housing configuration)
The
A
ハウジング20内には、図外のオイルポンプから圧送された潤滑油を導入する第一潤滑油供給油路201と、第二潤滑油供給油路202とを有する。第一潤滑油供給油路201は、第二制御軸11と略直行方向に延在する。また、第二潤滑油供給油路202は、第一潤滑油供給油路201と支持孔30とを接続する。また、支持孔30には、支持孔30の開口から径方向に拡径した段差面31aと、段差面31aから軸方向に延長されたセンサ収容孔31とを有する。センサ収容孔31内には、第二制御軸11の回転角度であるロータ32bの回転角度を検出する角度センサ32が収容されている。センサ収容孔31の下方には、センサ収容孔31と連通すると共に潤滑油を収容室29側に還流する潤滑油還流油路203を有する。
The
(角度センサの構成)
角度センサ32は、センサ収容孔31をハウジング20の外部から閉塞するように取り付けられたセンサホルダ32aを有する。センサホルダ32aは、内周部に検知コイル32a2が配置された貫通孔32a1と、ボルトによりハウジング20に固定するためのフランジ部32a3とを有する。センサホルダ32aとハウジング20との間にはシールリングが設けられ、センサ収容孔31と外部との間の液密性を確保する。また、センサホルダ32aの外周側には、貫通孔32a1を閉塞するセンサカバー32cを有する。センサカバー32cとセンサホルダ32aとの間にはシールリングが設けられ、センサ収容孔31や貫通孔32a1と外部との間の液密性を確保する。
貫通孔32a1内には、封止部材400のロータ32bが挿入されている。角度センサ32は、貫通孔32a1の内周とロータ32bとの間に設定された距離の変化を検知コイル32a2のインダクタンス変化によりロータ32bの回動位置、すなわち第二制御軸11の回転角度を検出するレゾルバセンサであり、機関運転状態を検出する図外のコントロールユニットに回転角度情報を出力する。
(Configuration of angle sensor)
The
The
(波動歯車型減速機の構成)
図7は実施例1の波動歯車型減速機21の分解斜視図である。波動歯車型減速機21は、各構成部品がカバー28によって閉塞されたハウジング20の開口溝部20a内に収容されている。波動歯車型減速機21は、第二制御軸11の固定用フランジ24にボルト固定され、内周に複数の内歯27aが形成された円環状の出力軸部材27と、出力軸部材27の内径側に配置され、撓み変形可能であって外周面に内歯27aと噛合する外歯36aを有する入力軸部材36と、楕円形上に形成され外周面が入力軸部材36の内周面に沿って摺動する波動発生器波動発生器37と、入力軸部材36の外径側に配置され、内周面に外歯36aと噛合する内歯38aが形成された固定軸部材38と、を有する。
(Configuration of wave gear type reducer)
FIG. 7 is an exploded perspective view of the wave
出力軸部材27の外周側には、円周方向等間隔位置に各ボルト25のナット部となる雄ねじ穴27bが形成されている。入力軸部材36は、金属材料によって形成され、撓み変形可能な薄肉円筒状部材である。入力軸部材36の外歯36aの歯数は、出力軸部材27の内歯27aの歯数と同数となっている。
波動発生器37は、楕円形状の本体部371と、本体部371の外周と入力軸部材36の内周との間の相対回転を許容するボールベアリング372と、を有する。本体部371の中央には、貫通孔37aが形成されている。貫通孔37aの内周にはセレーションが形成され、モータ駆動軸48の他端部48b外周に形成されたセレーションとセレーション結合する。尚、キー溝による結合やスプライン結合であってもよく、特に限定しない。本体部371の駆動モータ側側面371aには、貫通孔37aの外周を取り囲むように駆動モータ側に延設された円筒状部371bを有する。この円筒状部371bの断面形状は真円形状であり、円筒状部371b外周の直径は、本体部371の短径よりも小径とされている(図7参照)。
On the outer peripheral side of the
The
固定軸部材38の外周には、カバー28と締結するためのフランジ38bが形成されている。フランジ38bには、6つのボルト挿通孔38cが貫通形成されている。固定軸部材38とカバー28との間に第二スラストプレート42を介装し、ボルト41をボルト挿通孔38cに挿入して固定軸部材38及び第二スラストプレート42をカバー28に締結固定する。第二スラストプレート42は、入力軸部材36と同等もしくはそれ以上の耐摩耗性を有する鉄系金属材料から形成されている。これにより、入力軸部材36に生じるスラスト力からカバー28の摩耗を防ぐと共に、後述するボールベアリング300の回転軸方向位置を規制する。固定軸部材38の内歯38aの歯数は、入力軸部材36の外歯36aの歯数より2歯だけ多い。よって、出力軸部材27の内歯27aの歯数よりも、固定軸部材38の内歯38aの歯数が2歯だけ多い。波動歯車型減速機構にあっては、この歯数の差によって減速比が決定されるため、極めて大きな減速比が得られる。
A
(回転体の支持構造について)
カバー28の波動歯車型減速機21側の端面281には、ボルト41が螺合する雌ねじ部28cと、第二スラストプレート42の厚みと略同じ深さであって第二スラストプレート42を収装するプレート収容部281aと、プレート収容部281aから駆動モータ22側に屈曲形成された有底円筒状の段差部であるベアリング収容部281bと、ベアリング収容部281bの内径側に立設された円筒状のシール収容部281dと、を有する。上述のモータ軸貫通孔28aは、シール収容部281dよりも更に内径側に形成されている。
(About support structure of rotating body)
On the end surface 281 of the
ベアリング収容部281bには、開放型のボールベアリング300が収容されている。ボールベアリング300は、スラスト方向の荷重を受け得る四点接触型の転がり軸受であり、外輪301と、内輪302と、外輪301と内輪302との間に配置されたボール303とを有する。ボールベアリング300の回転軸方向の厚みは、ベアリング収容部281bの回転軸方向深さと略同一である。また、ボールベアリング300の外径は、モータ駆動軸48を軸支するボールベアリング52の外径よりも大径とされ、ベアリング容量を十分に確保している。外輪301は、ベアリング収容部281bに収容されている。外輪301の波動歯車型減速機21側の端面は、第二スラストプレート42と当接し、外輪301の駆動モータ22側の端面は、底面281cと当接する。これにより、外輪301をボールベアリング300の回転軸方向であって、波動歯車型減速機21側及び駆動モータ22側の両方向に対する位置を規制する。また、ベアリング収容部281bが波動発生器37の駆動モータ22側に設けられている。すなわち、ボールベアリング300をより駆動モータ22に近い位置で支持することで、モータ駆動軸48の変形を抑制し、第二制御軸11側への回転軸方向寸法の増大を抑制している。
An open ball bearing 300 is accommodated in the bearing accommodating portion 281b. The ball bearing 300 is a four-point contact type rolling bearing that can receive a load in the thrust direction, and includes an
外輪301の外径は、出力軸部材27及び固定軸部材38の内径よりも大径とされている。また、外輪301の内径は、入力軸部材36の内径よりも小径とされている。内輪302の内周には、波動発生器37の本体部371から延設された円筒状部371bの外周側に固定(圧入)されている。ここでの固定とは、圧入に限定されるものではなく、例えば段差及びスナップリングで回転軸方向位置規制されるものも含まれる。これにより、モータ駆動軸48は、モータケーシング45との間に設けられたボールベアリング52により支持されると共に、本体部371及び円筒状部371bを介してボールベアリング300によっても支持される。
The outer diameter of the
(シール部の構成)
円筒状部371bの内径側には、円筒状部371bの内周面よりも小径のシール収容部281dを有する。シール収容部281dの内周と、モータ駆動軸48の外周との間には、波動歯車型減速機21を収容する開口溝部20aと駆動モータ22との間を液密にシールするシール部材310が設けられている。シール収容部281dは、円筒状部371bの内径側において立設する。言い換えると、シール収容部281dは、円筒状部371b及びボールベアリング300と径方向から見て重なるように形成されている。
(Configuration of seal part)
On the inner diameter side of the
(ハウジングの構成)
図8は実施例1の内燃機関用リンク機構のB−B断面図、図9は説明用にアームリンク13と第二制御リンク12を取り外した状態で一側面20b側から見た図である。ハウジング20は、アルミニウム合金材料によって略立方体形状に形成されている。ハウジング20の後端側には大径円環状の開口溝部20aが形成されている。この開口溝部20aは、Oリング51を介してカバー28により閉塞される。カバー28は、中央位置にモータ軸貫通孔28aが貫通するモータ軸貫通孔28aと、径方向外周側に向けて拡径された4つのボス部28bとを有する。カバー28とハウジング20とは、ボス部28bに貫通形成されたボルト挿通孔にボルト43を挿通することで締結固定される。
開口溝部20aの開口方向と直交する側面には、アームリンク13と連結された第二制御リンク12用の開口となる一側面20bが形成されている(図5参照)。一側面20bのハウジング20内部には、アームリンク13及び第二制御リンク12の作動領域となる収容室29が形成されている。開口溝部20aと収容室29との間には、第二制御軸11の第2ジャーナル部23cが貫通する減速機側貫通孔30bが形成されている。第2ジャーナル部23cと減速機側貫通孔30bとの間には、第二軸受304が設けられている。収容室29の軸方向側面には、第二制御軸11の第1ジャーナル部23aが貫通する支持孔30が形成されている。
(Housing configuration)
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line BB of the internal combustion engine link mechanism of the first embodiment, and FIG. 9 is a view seen from the
A
ハウジング20内には、図外のオイルポンプから圧送された潤滑油を導入する第一潤滑油供給油路201と、第二潤滑油供給油路202とを有する。第一潤滑油供給油路201は、第二制御軸11と略直行方向に延在する。また、第二潤滑油供給油路202は、第一潤滑油供給油路201と支持孔30とを接続する。また、支持孔30には、支持孔30の開口から径方向に拡径した段差面31aと、段差面31aから軸方向に延長されたセンサ収容孔31とを有する。センサ収容孔31内には、第二制御軸11の回転角度であるロータ32bの回転角度を検出する角度センサ32が収容されている。センサ収容孔31の下方には、センサ収容孔31と連通すると共に潤滑油を収容室29側に還流する潤滑油還流油路203を有する。
The
収容室29の側壁であって、第二制御リンク12と軸方向において重なる位置には、オイル噴射口291が形成されている。オイル噴射口291は、収容室29の側壁の軸方向において、第2ジャーナル部23cよりも第1ジャーナル部23a側に偏倚した位置に形成されている。オイル噴射口291は、直線の中空孔状に設けられ、第2制御軸11の回転可動範囲のうち少なくとも一部において、第二制御リンク12の他端部とアームリンク13との連結部位がオイル噴射口291の延長線上にあるように形成されている。オイル噴射口291には、ハウジングに形成された潤滑油供給油路292を介して潤滑油が供給される。これにより、アームリンク13と第二制御リンク12の連結部及び第二制御軸11に潤滑油が強制的に供給される。尚、オイル噴射口291は、第二制御軸11と一体に作動するアームリンク13の円周方向における可動範囲に設けることが望ましい。これにより、アームリンク13と第二制御リンク12との摺動部を効果的に潤滑することができる。また、収容室29には、第1ジャーナル部23a及び第2ジャーナル部23cの端部が臨んでいるため、収容室29内に供給された潤滑油によって両ジャーナル部にも潤滑油を供給できる。また、第1ジャーナル部23aは、第2ジャーナル部23cよりも小径のため、第1ジャーナル部23aの面圧が高くなりやすく、より多くの潤滑を必要とする。これに対し、オイル噴射口291は、第1ジャーナル部23a側に偏倚して形成されているため、第1ジャーナル部23aにより多くの潤滑油を供給することができる。
An
[作用]
駆動モータ22を収容するモータ収容室は、潤滑油等を供給しない乾燥室として構成するため、波動歯車型減速機21への潤滑油の供給は、第二制御軸11側から行う必要がある。第二制御軸11側から波動歯車型減速機21への潤滑油の供給するためには、第二制御軸11の軸方向油路64bを形成することが考えられる。しかし、軸方向油路64bのみから供給される潤滑油では、波動歯車型減速機21の中心部分にしか潤滑油を供給することができない。波動歯車型減速機21が回転していない状態では、波動歯車型減速機21の上部に潤滑油を供給することができなかった。また波動歯車型減速機21が回転している状態であっても回転速度が潤滑油を飛散させるほど速くはないため、潤滑油を波動歯車型減速機21の上部に掻き揚げることができず、波動歯車型減速機21の上部に十分な量の潤滑油を供給することができなかった。また、ハウジング20の開口溝部20aに開口する潤滑油供給の油路を設けて、波動歯車型減速機21の重力方向上側から供給することも考えられるが、波動歯車型減速機21は円環状の出力軸部材27と、固定軸部材38と、薄肉円筒状部材の入力軸部材36を有し、かつ、出力軸部材27には第二制御軸11の固定用フランジ24が固定されているため、出力軸部材27及び固定軸部材38の内周側に潤滑油が回り込み難い。
[Action]
Since the motor storage chamber that stores the
そこで実施例1では、第二制御軸11内に形成した軸方向油路64bの波動歯車型減速機21側に、波動歯車型減速機21に向かって開口する開口部64aを設けた。このとき、連結ピン14によりアームリンク13と第二制御リンク12とが回動自在に連結されているため、この摺動部にも、軸方向油路64bと接続した径方向油路を用いて供給することが考えられる。しかしながら、アームリンク13や連結ピン14に潤滑油供給用の油路を形成すると、強度が低下するという問題がある。そこで、実施例1では、ハウジング20の収容室29の側壁に開口するオイル噴射口291を形成し、軸心側からではなくハウジング側から潤滑油を供給する構成とした。これにより、第二制御軸11とアームリンク13や連結ピン14に跨る油路を形成する必要が無く、製造コストを抑制できる。特に複数部品に跨って油路を形成する場合、組み立て時に位置合わせを行う必要があり、組み立て工数が増大する。これに対し、実施例1では、複数部品に跨って油路を形成する必要が無く、組み立て工数の増大を抑制できる。また、アームリンク13を第二制御軸11に圧入し、連結ピン14を圧入するため、アームリンク13に油孔を設けると、強度不足によって耐久性が低下しやすい。これを回避するためには、アームリンク13の厚みを確保する必要があり、重量増や大型化を招く恐れがある。これに対し、アームリンク13に油路用の孔を設ける必要が無いため、アームリンク13の軽量小型化及び強度向上を達成できる。
Therefore, in the first embodiment, an opening 64 a that opens toward the wave gear
[効果]
(1)一端部が内燃機関のリンク機構に連結され、内燃機関のリンク機構の作動特性を変更可能な第二制御リンク12(制御リンク)と、第二制御リンク12の他端部に連結ピン14を介して相対回転自在に連結したアームリンク13と、アームリンク13に設けられた固定用孔に挿通固定される固定部を有する第二制御軸11と、第二制御軸11を波動歯車型減速機13(減速機)を介して回転させる駆動モータ22(電動モータ)と、第二制御リンク12の他端部とアームリンク13との連結部位が収容可能な収容室29を有すると共に、第二制御軸11を回転自在に支持する軸受部を有するハウジング20と、ハウジング20に設けられると共に、収容室29に開口するオイル噴射口291(潤滑油供給口)と、を備え、第二制御軸11の回転可動範囲のうち少なくとも一部においてオイル噴射口291の延長線上に連結部位がある。
よって、アームリンク13の内部に油孔を設ける必要が無く、油孔形成に伴う強度低下を回避しつつ、連結部位にオイルを供給できる。また、連結部位が移動する範囲内にオイル噴射口291を設けたため、アームリンク13と第二制御リンク12との摺動部に対し、潤滑油を効果的に供給できる。
[effect]
(1) A second control link 12 (control link) having one end connected to a link mechanism of the internal combustion engine and capable of changing the operating characteristics of the link mechanism of the internal combustion engine, and a connection pin to the other end of the
Therefore, it is not necessary to provide an oil hole in the
(2)第二制御軸11は、第二制御軸11の回転軸方向において固定部23bを挟んで設けられた第1ジャーナル部23aと第2ジャーナル部23cとを有し、ハウジング20の軸受部は、第1ジャーナル部23aを軸支する支持孔30に設けられた第1軸受305(第1軸受部)と、前記第2ジャーナル部を軸支する減速機側貫通孔30b(第2軸受部)とを有し、第1軸受305及び減速機側貫通孔30bは、収容室29に臨んで設けられている。
よって、オイル噴射口291から噴射された潤滑油がアームリンク13の外側を通って第1ジャーナル部23aや第2ジャーナル部23cにも供給されるため、潤滑性を向上できる。
(2) The
Therefore, since the lubricating oil injected from the
(3)第2ジャーナル部23cは第1ジャーナル部23aよりも小径に設けられ、オイル噴射口291は、収容室29の第二制御軸11の回転軸方向における幅において、第1ジャーナル部23a側に偏倚して設けられている。
第二制御軸11は、両持ち支持とされているが、小径となる第1ジャーナル部23aは第2ジャーナル部23cに比べて面圧が高くなる。よって、面圧が高くなる第1ジャーナル部23aを積極的に潤滑することで、耐久性の向上を図ることができる。
(3) The
Although the
(4)第二制御軸11とアームリンク13とは、アームリンク13の固定用孔13aに第二制御軸11の固定部23bを圧入することで挿通固定される。
すなわち、アームリンク13に油孔を設けていないことから、圧入固定する際の耐久性を向上することができ、アームリンク13の耐久性の低下を防止できる。
(4) The
That is, since no oil hole is provided in the
(5)連結ピン14は、アームリンク13に設けられた連結用孔12e,13c(圧入用孔)に圧入されている。
すなわち、アームリンク13に油孔を設けていないことから、連結ピン14を用いて圧入固定する場合であっても、連結部の耐久性を向上することができる。
(5) The connecting
That is, since no oil hole is provided in the
(6)内燃機関用リンク機構は、複リンク式ピストン−クランク機構を有し、ピストンのストローク特性を変化させて内燃機関の圧縮比を変更可能な内燃機関の可変圧縮比機構である。
よって、強い負荷が作用するアクチュエータとして用いた場合、作動部品の油孔を抑制することで耐久性を向上することができる。
(6) The internal combustion engine link mechanism is a variable compression ratio mechanism of an internal combustion engine that has a multi-link type piston-crank mechanism and can change the compression ratio of the internal combustion engine by changing the stroke characteristics of the piston.
Therefore, when it is used as an actuator to which a strong load acts, durability can be improved by suppressing the oil holes of the operating parts.
〔実施例2〕
次に、実施例2について説明する。基本的な構成は、実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図10は実施例2の内燃機関用リンク機構のB−B断面図である。実施例1では、オイル噴射口291を、収容室29の径方向を覆う側壁であって、車載時に水平方向となる位置に向けて開口させた。これに対し、実施例2では、オイル噴射口291aを、収容室29の径方向を覆う側壁であって、車載時に垂直方向下方となる位置に向けて開口させたものである。これにより、潤滑油の油圧が低い場合であっても、安定的に潤滑油を供給できる。
[Example 2]
Next, Example 2 will be described. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, only different points will be described. FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line BB of the internal combustion engine link mechanism according to the second embodiment. In the first embodiment, the
〔実施例3〕
次に、実施例3について説明する。基本的な構成は、実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図11は実施例3の内燃機関用リンク機構の部分断面図である。実施例1では、オイル噴射口291を、収容室29の径方向を覆う側壁であって、車載時に水平方向となる位置に向けて開口させた。これに対し、実施例3では、オイル噴射口291bを、収容室29の軸方向を覆う側壁であって、第2ジャーナル部23c側のハウジングにおいて、軸心方向に斜めに傾斜させて開口させたものである。これにより、第二制御軸11の周辺にも効果的に潤滑油を供給できる。
Example 3
Next, Example 3 will be described. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, only different points will be described. FIG. 11 is a partial cross-sectional view of the internal combustion engine link mechanism of the third embodiment. In the first embodiment, the
〔他の実施例〕
以上、本発明を実施例1ないし実施例3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例1ないし実施例3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。
例えば、実施例1では内燃機関の圧縮比を可変とする機構に本内燃機関用リンク機構のアクチュエータを採用したが、例えば特開2009-150244のように吸気バルブや排気バルブの作動特性を可変とする内燃機関の可変動弁装置のリンク機構に本アクチュエータを採用してもよい。また、各実施例のオイル噴射口291,291a,291bを全て備えてもよいし、いずれかを選択して組み合わせてもよい。また、各実施例の連結ピン14は、第二制御リンク12またはアームリンク13に一体に形成されていてもよい。
[Other Examples]
As mentioned above, although this invention has been demonstrated based on Example 1 thru | or Example 3, the concrete structure of each invention is not limited to Example 1 thru | or Example 3, and is the range which does not deviate from the summary of invention. Such design changes are included in the present invention.
For example, in the first embodiment, the actuator of the link mechanism for the internal combustion engine is adopted as the mechanism for making the compression ratio of the internal combustion engine variable. However, the operating characteristics of the intake valve and the exhaust valve can be made variable as disclosed in, for example, JP-A-2009-150244. The actuator may be employed in a link mechanism of a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine. Further, all of the
11 第二制御軸(制御軸)
12 第二制御リンク(制御リンク)
13 アームリンク
20 ハウジング
21 波動歯車型減速機(減速機)
22 駆動モータ(電動モータ)
24 固定用フランジ
27 出力軸部材
36 入力軸部材
37 波動発生器
48 モータ駆動軸(出力軸)
291 オイル噴射口(潤滑油供給口)
11 Second control axis (control axis)
12 Second control link (control link)
13
22 Drive motor (electric motor)
24 fixing
291 Oil injection port (lubricating oil supply port)
Claims (6)
前記制御リンクの他端部に連結ピンを介して相対回転自在に連結したアームリンクと、
前記アームリンクに設けられた固定用孔に挿通固定される固定部を有する制御軸と、
前記制御軸を回転させる電動モータと、
前記制御リンクの他端部と前記アームリンクとの連結部位が収容可能な収容室を有すると共に、前記制御軸を回転自在に支持する軸受部を有するハウジングと、
前記ハウジングに設けられると共に前記収容室に開口する潤滑油供給口と、
を備え、
前記連結部位が前記潤滑油供給口の延長線上にあることを特徴とする内燃機関用リンク機構のアクチュエータ。 A control link having one end connected to a link mechanism of the internal combustion engine and capable of changing the operating characteristics of the link mechanism of the internal combustion engine;
An arm link coupled to the other end of the control link via a coupling pin so as to be relatively rotatable;
A control shaft having a fixing portion inserted and fixed in a fixing hole provided in the arm link;
An electric motor for rotating the control shaft;
A housing having a housing that can accommodate a connecting portion between the other end of the control link and the arm link, and a bearing that rotatably supports the control shaft;
A lubricating oil supply port provided in the housing and opening into the housing chamber;
With
An actuator for a link mechanism for an internal combustion engine, wherein the connecting portion is on an extension line of the lubricating oil supply port.
前記制御軸は、前記制御軸の回転軸方向において前記固定部を挟んで設けられた第1ジャーナル部と第2ジャーナル部とを有し、
前記ハウジングの軸受部は、前記第1ジャーナル部を軸支する第1軸受部と、前記第2ジャーナル部を軸支する第2軸受部とを有し、
前記第1軸受部及び第2軸受部は、前記収容室に臨んで設けられていることを特徴とする内燃機関用リンク機構のアクチュエータ。 In the actuator of the link mechanism for the internal combustion engine according to claim 1,
The control shaft has a first journal portion and a second journal portion provided with the fixed portion sandwiched in the rotation axis direction of the control shaft,
The bearing portion of the housing has a first bearing portion that pivotally supports the first journal portion, and a second bearing portion that pivotally supports the second journal portion,
The actuator for a link mechanism for an internal combustion engine, wherein the first bearing portion and the second bearing portion are provided facing the storage chamber.
前記第1ジャーナル部は前記第2ジャーナル部よりも小径に設けられ、
前記潤滑油供給口は、前記収容室の前記制御軸の回転軸方向における幅において、前記第1ジャーナル部側に偏倚して設けられていることを特徴とする内燃機関用リンク機構のアクチュエータ。 In the actuator of the link mechanism for the internal combustion engine according to claim 2,
The first journal part is provided with a smaller diameter than the second journal part,
The actuator of the link mechanism for an internal combustion engine, wherein the lubricating oil supply port is provided to be biased toward the first journal portion with respect to the width of the storage chamber in the rotation axis direction of the control shaft.
前記制御軸と前記アームリンクとは、前記アームリンクの固定用孔に前記制御軸の固定部を圧入することで挿通固定されることを特徴とする内燃機関用リンク機構のアクチュエータ。 The actuator of the link mechanism for an internal combustion engine according to claim 1,
The actuator of the link mechanism for an internal combustion engine, wherein the control shaft and the arm link are inserted and fixed by press-fitting a fixing portion of the control shaft into a fixing hole of the arm link.
前記連結ピンは、前記アームリンクに設けられた圧入用孔に圧入されていることを特徴とする内燃機関用リンク機構のアクチュエータ。 The actuator of the link mechanism for an internal combustion engine according to claim 4,
An actuator for a link mechanism for an internal combustion engine, wherein the connecting pin is press-fitted into a press-fitting hole provided in the arm link.
前記内燃機関用リンク機構は、複リンク式ピストン−クランク機構を有し、ピストンのストローク特性を変化させて内燃機関の圧縮比を変更可能な内燃機関の可変圧縮比機構であることを特徴とする内燃機関用リンク機構のアクチュエータ。 The actuator of the link mechanism for an internal combustion engine according to claim 1,
The link mechanism for an internal combustion engine is a variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine having a double link type piston-crank mechanism and capable of changing a compression ratio of the internal combustion engine by changing a stroke characteristic of the piston. An actuator for a link mechanism for an internal combustion engine.
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