JP2018009579A - Actuator of variable compression ratio mechanism and actuator of link mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば内燃機関の機械的な実圧縮比を可変にする可変圧縮比機構のアクチュエータや、吸気弁や排気弁の機関弁の作動特性を可変にする可変動弁機構に用いられるリンク機構に関する。 The present invention relates to a link mechanism used for an actuator of a variable compression ratio mechanism that makes a mechanical actual compression ratio of an internal combustion engine variable, for example, and a variable valve mechanism that makes an operation characteristic of an engine valve of an intake valve or an exhaust valve variable. About.
前記従来の可変圧縮比機構としては、以下の特許文献1に記載されたものが知られている。 As the conventional variable compression ratio mechanism, one described in Patent Document 1 below is known.
概略を説明すれば、この可変圧縮比機構は、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、内燃機関の幾何学的な圧縮比・機械的な圧縮比を変更可能にしている。 Briefly, this variable compression ratio mechanism uses a multi-link piston-crank mechanism to change the stroke characteristics of the piston, thereby changing the geometric compression ratio and mechanical compression ratio of the internal combustion engine. Can be changed.
つまり、ピストンとクランクシャフトをアッパリンクとロアリンクを介して連結して、ロアリンクの姿勢をアクチュエータによって制御することにより、機関圧縮比を制御するようになっている。 That is, the engine compression ratio is controlled by connecting the piston and the crankshaft via the upper link and the lower link and controlling the posture of the lower link by the actuator.
前記アクチュエータは、ハウジングと、該ハウジングの外側に取り付けられた減速機及び駆動モータと、前記ハウジングの内部に挿通配置されて回転自在に軸受けされ、前記減速機から回転力が伝達される制御軸(公報の第2制御軸)と、該制御軸の先端に一体に設けられた偏心軸部(公報の第2偏心軸部)と、一端がロアリンクに連結され、他端がクランクシャフトとほぼ平行に延びる前記制御軸の偏心軸部に連結された制御リンクと、を備えている。 The actuator includes a housing, a speed reducer and a drive motor attached to the outside of the housing, a control shaft (not shown) that is inserted into the housing, is rotatably supported, and a rotational force is transmitted from the speed reducer. The second control shaft of the publication, an eccentric shaft portion (second eccentric shaft portion of the publication) integrally provided at the tip of the control shaft, one end connected to the lower link, and the other end substantially parallel to the crankshaft. And a control link connected to an eccentric shaft portion of the control shaft extending in the direction.
そして、前記駆動モータと減速機から出力された回転力により前記制御軸の回転位置を変化させることにより前記偏心軸部と制御リンクを介してロアリンクの姿勢を制御するようになっている。 And the attitude | position of a lower link is controlled via the said eccentric shaft part and a control link by changing the rotational position of the said control shaft with the rotational force output from the said drive motor and the reduction gear.
しかしながら、前記公報記載の従来の可変圧縮比機構にあっては、前記制御軸の先端に偏心軸部が一体に設けられていることから、該制御軸を前記ハウジングに組み付けるには、該ハウジングに前記偏心軸部を挿入可能な大きさの挿入孔を開けるか、ハウジングを例えば上下方向から分割形成して、前記制御軸を、分割されたハウジングの各軸受部で上下方向から挟持状態に支持しなければならない。この結果、ハウジングの大型化と重量の増加が余儀なくされている。 However, in the conventional variable compression ratio mechanism described in the publication, since the eccentric shaft portion is integrally provided at the tip of the control shaft, the control shaft is attached to the housing in order to be assembled with the housing. An insertion hole having a size capable of inserting the eccentric shaft portion is formed, or the housing is divided and formed, for example, in the vertical direction, and the control shaft is supported in a clamped state in the vertical direction by each bearing portion of the divided housing. There must be. As a result, the housing must be increased in size and weight.
本発明は、前記従来の技術的課題に鑑みて案出されたもので、ハウジングの大型化と重量の増加を回避し得る自動車用リンク機構と可変圧縮比機構のアクチュエータを提供することを目的としている。 The present invention has been devised in view of the above-described conventional technical problems, and an object thereof is to provide an automobile link mechanism and an actuator of a variable compression ratio mechanism that can avoid an increase in size and weight of a housing. Yes.
本発明は、前記従来の技術的課題に鑑みて案出されたもので、とりわけ、前記可変圧縮比機構に連結され、固定用孔を有するアームリンクと、
前記固定用孔に挿通固定された制御軸と、
前記アームリンクと前記制御軸の連結部位が収容される収容部と、前記収容部における前記制御軸の回転軸心から径方向に開口し、前記アームリンクの端部を前記収容部に挿入可能な開口部と、一部が前記収容部に開口しつつ前記制御軸の回転軸方向に沿って形成され、前記制御軸を軸支する支持孔と、を有するハウジングと、
前記制御軸を回転させる駆動モータと、
を備えたことを特徴としている。
The present invention has been devised in view of the above-described conventional technical problems, and in particular, an arm link connected to the variable compression ratio mechanism and having a fixing hole;
A control shaft inserted and fixed in the fixing hole;
A housing part that accommodates a connection portion of the arm link and the control shaft, and a radial opening from a rotation axis of the control shaft in the housing part, and an end of the arm link can be inserted into the housing part A housing having an opening, and a support hole that is formed along the rotation axis direction of the control shaft while partially opening to the housing portion and supports the control shaft;
A drive motor for rotating the control shaft;
It is characterized by having.
この発明によれば、制御軸とアームリンクとを別体としたことによって、これらの連結部位をハウジングの収容部内で連結することができるので、ハウジングの大型化と重量の増加を回避することが可能になる。 According to this invention, since the control shaft and the arm link are made separate, these connecting portions can be connected within the housing accommodating portion of the housing, so that an increase in the size and weight of the housing can be avoided. It becomes possible.
以下、本発明に係る可変圧縮比機構のアクチュエータの実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態では、ガソリン仕様の直列4気筒の内燃機関の機械圧縮比を変化可能な前記可変圧縮比機構(VCR)とそのアクチュエータが設けられている。
〔第1実施形態〕
図1は本発明の可変圧縮比機構を模式的に記載したもので、これは前記従来技術として掲げた特開2011−169152号公報の図1に記載されているものと同じであるから簡単に説明する。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of an actuator of a variable compression ratio mechanism according to the present invention will be described based on the drawings. In this embodiment, the variable compression ratio mechanism (VCR) capable of changing the mechanical compression ratio of an in-line four-cylinder internal combustion engine of gasoline specification and its actuator are provided.
[First Embodiment]
FIG. 1 schematically shows the variable compression ratio mechanism of the present invention, which is the same as that described in FIG. 1 of Japanese Patent Laid-Open No. 2011-169152 listed as the prior art. explain.
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のピストンピンに2に上端が回転自在の連結されたアッパリンク3と、クランクシャフト4のクランクピン4aに回転自在に連結されたロアリンク5と、を備えている。前記ロアリンク5は、アッパリンク3の下端が連結ピン6を介して回転自在に連結されていると共に、第1制御リンク7の上端部が連結ピン8を介して回転自在に連結されている。
An
前記第1制御リンク7は、下端部が複数のリンク部材によって構成された連結機構9に連結されている。この連結機構9は、第1制御軸10と制御軸である第2制御軸11及び該両者10,11を連結する制御リンクである第2制御リンク12と、を備えている。
The first control link 7 is connected to a connection mechanism 9 having a lower end portion formed of a plurality of link members. The connecting mechanism 9 includes a
前記第1制御軸10は、クランクシャフト4と平行に機関内部を気筒列方向に延びており、機関本体に回転自在に支持される第1ジャーナル部10aと、各気筒の第1制御リンク7の下端部が回転自在に取り付けられる複数の制御偏心軸部10bと、前記第2制御リンク12の一端部12aが回転自在に取り付けられた偏心軸部10cと、を備えている。
The
前記制御偏心軸部10bは、第1アーム部10dを介して第1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、同じく偏心軸部10cは、第2アーム部10eを介して第1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ている。
The control
前記第2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と共に、第2制御リンク12の他端部12bに回転自在に取り付けられたアームリンク13が連結固定されている。
The
前記第2制御リンク12は、図2及び図3に示すように、レバー状に形成されて、前記偏心軸部10cに連結された一端部12aがほぼ直線状に形成されているのに対して、アームリンク13が連結された他端部12bがほぼ湾曲状に折曲形成されている。前記一端部12aの先端部には、前記偏心軸部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。一方、他端部12bは、二股状に形成されたそれぞれの先端部12d、12dの間に前記アームリンク13の後述する突起部13aが挟持状態に保持されると共に、該突起部13aと連結する連結ピン14が圧入固定される固定用孔12e、12eが貫通形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
アームリンク13は、前記第2制御軸11とは分離して形成され、鉄系金属によって肉厚な円環状に形成されて、中央に前記第2制御軸11の前後の各ジャーナル部の間に形成された固定部に圧入固定される圧入用孔13aが貫通形成されていると共に、外周には、径方向へ突出したU字形状の前記突起部13bが一体に形成されている。この突起部13bには、前記連結ピン14が回動自在に支持される連結用孔13cが形成されており、この連結用孔13cの軸心(連結ピン14)が前記突起部13bを介して第2制御軸11の軸心から径方向へ所定量偏心している。
The
前記第2制御軸11は、アクチュエータの一部である減速機21を介して前記駆動モータ22から伝達された回転力によって回転位置が変更されることによって、前記第2制御リンク12を介して制御シャフト10が回転して第1制御リンク7の下端部の位置が移動する。これにより、ロアリンク5の姿勢が変化することによってピストン1のストローク特性の変化に伴って機関圧縮比が変化するようになっている。
The
前記アクチュエータは、図2〜図7に示すように、前記第2制御軸11と、該第2制御軸11を内部に回転自在に支持するハウジング20と、該ハウジング20の後端側内部に設けられた減速機21と、該減速機21の後端側に取り付けられた駆動モータ22と、から主として構成されている。
As shown in FIGS. 2 to 7, the actuator is provided in the
前記第2制御軸11は、鉄系金属によって一体に形成された軸部本体23と、該軸部本体23の後端部に一体に設けられた固定用フランジ24とを有している。前記軸部本体23は、軸方向に段差径状に形成され、先端部側の小径な第1ジャーナル部23aと、前記アームリンク13が前記圧入用孔13aを介して第1ジャーナル部23a側から圧入される中央部側の中径な固定部23bと、前記固定用フランジ24側の大径な第2ジャーナル部23cとを有している。また、前記固定部23bと第2ジャーナル部23cの間には、第1段差部23dが形成されていると共に、前記第1ジャーナル部23aと固定部23bとの間には、第2段差部23eが形成されている。
The
前記第1段差部23dは、前記アームリンク13の圧入用孔13aを固定部23bに第1ジャーナル部23a側から圧入した際に、第2ジャーナル部23c側の一方側孔縁が軸方向から当接してアームリンク13の第2ジャーナル部23c方向への移動を規制するようになっている。一方、前記第2段差部23eは、軸本体23を支持孔30内に挿通した際に、支持孔30の後述する段差孔縁30cに当接して軸方向に移動を規制するようになっている。
The
前記固定用フランジ24は、外周部に6つのボルト挿通孔24aが円周方向の等間隔位置に形成されていると共に、該各ボルト挿通孔24aを挿通した6本のボルト25によってスラストプレート26を介して減速機21の内歯車であるサーキュラスプライン27に結合されている。
In the fixing
前記ハウジング20は、アルミニウム合金材によって全体がほぼ立方体状に形成されて、後端側の大径円環状の開口溝部20aがOリング51を介してカバー28によって閉塞されていると共に、平坦な一側面20bから内部横方向に沿って収容部である収容室29が形成されている。また、前記開口溝部20aの底面から内部軸方向には前記制御軸13の軸部本体23を挿通配置させる支持孔30が収容室29に対して直交する方向から貫通形成されている。
The
また、前記支持孔30から軸方向に延長された保持孔31内には、前記制御軸13の回転角度位置を検出する角度センサ32が収容配置されている。
An
さらに、ハウジング20には、前記角度センサ32を冷却する冷却水を内部に給排する供給用と排出用の冷却水パイプ44a、44bが接続されている。
Further, the
前記カバー28は、中央位置にモータ軸挿通孔28aが貫通形成されていると共に、外周面に径方向へ突設した4つのボス部28bにボルト挿通孔が貫通形成されており、該各ボルト挿通孔に駆動モータ22側から挿通した4本のボルト43によって前記ハウジング20に固定されている
前記収容室29は、図6及び図7に示すように、前記連結ピン14による制御リンク12の他端部12bとアームリンク13との連結部位を収容配置するものであって、よって、全体のスペースは、前記制御リンク12やアームリンク13の自由な揺動を確保するスペースに形成されていると共に、幅長さが制御リンク12の他端部12bの幅よりも僅かに大きく形成されて作動時のガタを抑制している。
The
前記支持孔30は、図6に示すように、内周面の外径が前記第2制御軸11の軸部本体23の外径に合わせて段差径状に形成され、前記第1ジャーナル部23aが軸受けされる小径な第1軸受孔30aと、前記固定部23bに対応した位置、つまり前記収容室29に開口した部位と、前記第2ジャーナル部23cが軸受けされる大径な第2軸受孔30bと、から構成されている。
As shown in FIG. 6, the
前記第1軸受孔30aの収容室29に臨む段差孔縁30cは、前記第2軸部本体23を支持孔30に挿入した際に、前記第2段差部23eが軸方向から当接してそれ以上の挿入を規制するようになっている。なお、軸部本体23の支持孔30に対する最大の挿入移動位置規制は、前記固定用フランジ24の内周部が第2軸受孔30bの外側孔縁に当接することによっても行われるようになっている。
The
前記角度センサ32は、図2及び図3に示すように、前記保持孔31の内周面に圧入固定されたキャップ状のセンサカバー32aと、該センサカバー32aの内周側に配置された角度検出用のロータ32bと、センサカバー32aの中央に設けられて、前記ロータ32bの回転位置を検出するセンサ部32cとから主として構成されている。前記センサ部32cは、検出された信号を、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出力するようになっている。前記ロータ32bは、先端突起部32dが前記軸部本体23の先端側の固定用孔に圧入固定されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
前記センサカバー32aは、ガスケット33によって前記保持孔31との間がシールされていると共に、2本のボルト34によって前記センサ部32cと一緒にハウジング20に取り付けられている。また、センサカバー32aの円筒部の外周には、3つのOリング35が設けられ、これによって、センサ部32c方向へのオイルの侵入を規制するようになっている。
The sensor cover 32 a is sealed between the holding
前記減速機21は、ハーモニックドライブ(登録商標)型であって、各構成部品が前記カバー28によって閉塞された前記ハウジング20の開口溝部20a内に収容されている。すなわち、前記軸部本体23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前記第1サーキュラスプライン27と、該第1サーキュアスプライン27の内側に配置されて、外周面に前記各内歯27aに噛合する複数の外歯36aを有する外歯車である撓み変形可能なフレックススプライン36と、楕円形状に形成された外周面が前記フレックススプライン36の内周面の一部に沿って摺動する波動発生器であるウエーブジェネレータ37と、前記フレックススプライン36の外周側に配置されて、内周面に前記各外歯36aに噛合する内歯38aが形成された第2サーキュラスプライン38と、から主として構成されている。
The
前記第1サーキュラスプライン27は、円周方向の等間隔位置の前記各ボルト25が螺着する6つの雌ねじ孔27bが形成されている。
The first
前記フレックススプライン36は、金属材によって撓み変形可能な薄肉円筒状に形成されて、前記各外歯36aの歯数が前記第1サーキュラスプライン27の各内歯27aの歯数よりも一つだけ多く形成されている。
The
前記ウエーブジェネレータ37は、ほぼ円環状に形成されて中央に比較大径な貫通孔37aが形成されていると共に、該貫通孔37aの内周面に複数の内歯37bが形成されている。また、このウエーブジェネレータ37は、前記貫通孔37aの前後孔縁から軸方向に突設された筒部と前記固定用フランジ24及びカバー28との間に設けられた前後のボールベアリング39、40によって回転自在に支持されている。また、前記ウエーブジェネレータ37は、楕円状の外周面が平面状に形成されて、前記フレックススプライン36の平面状の内周面に摺接するようになっている。
The
前記第2サーキュラスプライン38は、外周側に有するフランジ38bに6つのボルト挿通孔が貫通形成され、この各ボルト挿通孔を挿通した6本のボルト41によって前記カバー28の内端部に第2スラストプレート42を介して固定されている。また、この第2サーキュラスプライン38の各内歯38aは、歯数が前記フレックススプライン36の外歯36aと同じ数になっており、したがって、前記第1サーキュラスプライン27の各内歯27aの歯数よりも一つだけ多く形成されている。このような歯数の差によって減速比が決定されるようになっている。
In the second
前記駆動モータ22は、ブラシレスの電動モータであって、図3及び図6に示すように、有底円筒状のモータケーシング45と、該モータケーシング45の内周面に固定された筒状のコイル46と、該コイル46の内側に回転自在に設けられた磁石ロータ47と、一端部48aが磁石ロータ47の軸中央に固定されたモータ軸48と、から主として構成されている。
The
前記モータケーシング45は、前端外周に形成された4つのボス部45aに有するボルト挿通孔45bを挿通する4つのボルト49によって前記カバー28の後端部にOリング50を介して取り付けられている。また、モータケーシング45の外周には、前記コントロールユニットから制御電流を入力するコネクタ部67が一体に設けられている。
The
前記磁石ロータ47は、外周に正極と負極の磁極が周方向へ交互に配置されていると共に、軸中央に前記モータ軸48の一端部48aが圧入固定される固定用孔47aが貫通形成されている。
In the
前記モータ軸48は、前記磁石ロータ47の一端面から突出した一端部48aの先端部がモータケーシング45の端壁内に外輪が固定されたボールベアリング52によって軸受けされている一方、他端部48bもカバー28のモータ軸挿通孔28aの内周に外輪が固定されたボールベアリング53によって軸受けされている。また、前記他端部48bの外周面には、前記ウエーブジェネレータ37の前記内歯37bが噛合する外歯48cが形成されている。
The
前記ボールベアリング53は、ほぼ円盤状のリテーナ54を介してビス55により前記カバー28の保持溝内に保持されている。
The
前記モータ軸48の軸方向ほぼ中央位置には、該モータ軸48の回転角度を検出するレゾルバ55が配置されている。このレゾルバ55は、モータ軸48の外周に圧入固定されたレゾルバロータ55aと、該レゾルバロータ55aの外周面に形成された複葉状のターゲットを検出するセンサ部55bと、から構成されている。このセンサ部55bは、2本のビス56によってカバー28の内部に固定されていると共に、前記コントロールユニットに検出信号を出力するようになっている。
A
また、前記第2制御軸11の内部軸方向と径方向には、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と、該導入路に連通する複数の径方向孔65a、65bが形成されている。つまり、前記導入部は、固定用フランジ24の中央に形成されて、図外の油孔から潤滑油が供給される円錐状の油室64aと、該油室64aから第2制御軸11の内部軸心方向に沿って形成された軸方向孔64bとから構成されている。
In addition, in the inner axial direction and the radial direction of the
前記一方の径方向孔65aは、内端が前記軸方向孔64bの先端部に開口形成され、外端が第1ジャーナル部23aの外周面と第1軸受孔30aとの間のクリアランスに開口して、ここに潤滑油を供給するようになっている。他方の径方向孔65bは、図7に示すように、前記アームリンク13の内部に形成された油孔65cに連通しており、この油孔65cを介して前記連結用孔13cの内周面と連結ピン14の外周面との間に潤滑油を供給するようになっている。
The one
〔本実施形態の作用〕
前記構成の本実施形態によれば、前記第2制御軸11の軸部本体23にアームリンク13を収容室29内で圧入固定する際には、図8に示すように、まず、予め前記制御リンク12の他端部12bとアームリンク13の突起部13bとを連結ピン14で連結した状態で、この連結部位を、2つの治具62、63によって前記収容室29内に収容しつつ位置決め固定しておき、この状態で前記軸部本体23を圧入用孔13aに先端部(第1ジャーナル部23a)側から挿通すると共に、固定部23bの外周面を軸方向から圧入して前記第1段差部23dが一方側孔縁に突き当たるまで圧入する。
[Operation of this embodiment]
According to this embodiment having the above-described configuration, when the
その後、前記各治具62,63を取り外せば、第2制御軸11に対するアームリンク13の組み付け作業が完了する。
Thereafter, when the
このように、本実施形態にあっては、前記第2制御軸11とアームリンク13とを分割形成して、軸部本体23に対して収容室29内でアームリンク13を連結するようにしたことから、両者23,13を一体に形成した従来のように、前記ハウジング20の前記モータ軸挿通孔30の内径を、アームリンク13を挿通させるために大きく形成する必要がなく、また、ハウジング20を上下に分割する必要が全くない。
As described above, in the present embodiment, the
したがって、ハウジング20全体の大型化が抑制されて、該ハウジング20の小型化と軽量化を図ることができる。この結果、可変圧縮比機構の機関への搭載性が向上する。
Therefore, the enlargement of the
また、第2制御軸11とアームリンク13とを別体とすることによって、アームリンク13の長さの自由度が向上して、収容室29の大きさに応じて長く設定することができることから、制御リンク12から第2制御軸11側への逆入力荷重を低減することが可能になる。これによって、減速機21や駆動モータ22の負荷を軽減させることができる。
In addition, by making the
しかも、前記軸部本体23を、最大径の第2ジャーナル部23cから中径の固定部23b及び最小径の第1ジャーナル部23aと段階的(竹の子状)に小径化したことから支持孔30への挿通性が良好になる。
In addition, since the
また、前記アームリンク13を、圧入用孔13aを介して軸部本体23の固定部23bに軸方向から圧入固定したことから、両者13,23の連結作業が容易になる。
Further, since the
さらに、軸部本体23の第2段差部23eを、支持孔30の段差孔縁30cに当接させることによって軸部本体23挿通時の軸方向の位置決めが容易になり、また、軸部本体23の第1段差部23dを利用して圧入時における前記アームリンク13の軸方向の位置規制ができることから、この点でも位置決めが容易になる。
Further, the second stepped
また、前記支持孔30の前後2つの第1、第2軸受孔30a、30bに、前後2つの第1、第2ジャーナル部23a、23cを介して前記軸部本体23を軸受けしたことから、第2制御軸11を常時安定して支持することが可能になる。
In addition, since the
また、前記第2制御軸11の軸部本体23を鉄系金属によって形成する一方、前記第1、第2軸受孔30a、30bを含むハウジング20全体をアルミニウム合金材によって形成し、前記第1軸受孔30aが小径状に形成されていることから熱膨張、収縮による鉄とアルミニウム合金の差が少なくなり、これによって第1ジャーナル部23aと第1軸受孔30aとの間のガタによる振れの発生を抑制できる。
〔第2実施形態〕
図9は本発明の第2実施形態を示し、基本構造は第1実施形態と同じであるが、異なるところは、ウエーブジェネレータ37の構造を変更したものである。
Further, the
[Second Embodiment]
FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention. The basic structure is the same as that of the first embodiment, except that the structure of the
すなわち、前記ウエーブジェネレータ37は、外周部の軸方向幅は第1実施形態と同じであるが、前記前後のボールベアリング39、40が取り付けられる内周部37c全体の軸方向幅Wを大きく形成されていると共に、該内周部37cの貫通孔37aに形成された内歯37bの軸方向長さも長く形成したものである。一方、前記モータ軸48の他端部48bの軸方向長さも前記内周部37cに合わせて長く形成すると共に、外歯48cの軸方向長さも長く形成した。
That is, the
したがって、この実施形態によれば、前記モータ軸48の外歯48cとウエーブジェネレータ37の内歯37bとの噛み合い幅が大きくなることから、モータ軸48の回転力を安定して伝達させることが可能になる。
Therefore, according to this embodiment, since the meshing width between the
この実施形態も軸部本体23とアームリンク13を分割形成するなどの他の構成は、第1実施形態と同じであるから同様の作用効果が得られる。
Since this embodiment also has the same configuration as that of the first embodiment, since the other components such as the
本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、たとえば、前記軸部本体23に対するアームリンク13の固定手段としては、圧入以外に、例えばスプライン結合やボルト結合による手段でもよい。
The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment. For example, the means for fixing the
また、本発明は、可変圧縮比機構のアクチュエータばかりか、他の自動車用リンク機構のアクチュエータにも適用することができる。例えば、リンク機構の作動によって内燃機関のバルブの作動角を可変にする可変動弁装置である作動角可変機構のアクチュエータにも適用できる。 Further, the present invention can be applied not only to an actuator of a variable compression ratio mechanism but also to an actuator of another automobile link mechanism. For example, the present invention can also be applied to an actuator of a variable operating angle mechanism that is a variable valve operating device that changes the operating angle of a valve of an internal combustion engine by operating a link mechanism.
前記実施形態から把握される前記請求項以外の発明の技術的思想について以下に説明する。
〔請求項a〕請求項4に記載の可変圧縮比機構のアクチュエータにおいて、
前記制御軸の第2軸受孔と前記固定部との間に段差部が形成されている一方、
前記アームリンクは、一端部が前記段差部によって軸方向の移動が規制されていることを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。
The technical ideas of the invention other than the claims ascertained from the embodiment will be described below.
[Claim a] In the actuator of the variable compression ratio mechanism according to claim 4,
While a step portion is formed between the second bearing hole of the control shaft and the fixed portion,
The arm link has an end portion whose movement in the axial direction is restricted by the step portion, and an actuator for a variable compression ratio mechanism.
この発明によれば、段差部によってアームリンクの軸方向の位置決めがなされることから、組み付け作業が容易になる。
〔請求項b〕
請求項1に記載の可変圧縮比機構のアクチュエータにおいて、
前記制御軸を鉄系金属によって形成する一方、前記ハウジングの第1、第2軸受孔を含むハウジング全体をアルミニウム合金材によって形成したことを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。
According to the present invention, since the arm link is positioned in the axial direction by the step portion, the assembling work is facilitated.
[Claim b]
In the actuator of the variable compression ratio mechanism according to claim 1,
An actuator for a variable compression ratio mechanism, wherein the control shaft is formed of an iron-based metal, and the entire housing including the first and second bearing holes of the housing is formed of an aluminum alloy material.
この発明によれば、ハウジングをアルミニウム合金材によって形成したことにより、軽量化が図れると共に、前記第1軸受孔が小径状に形成されていることから熱膨張、収縮による鉄とアルミニウム合金の差が少なくなり、これによって第1軸受孔のガタによる振れの発生を抑制できる。
〔請求項c〕
請求項1に記載の可変圧縮比機構のアクチュエータにおいて、
前記制御リンクの一端部は、前記アームリンクの他端部に形成された連結用孔に挿通された連結ピンを介して回転自在に連結されていることを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。
〔請求項d〕
請求項1に記載の可変圧縮比機構のアクチュエータにおいて、
前記減速機は、ハーモニックドライブ型(登録商標)であって、前記制御軸に一体的に固定されて、内周に内歯が形成された真円状の内歯車と、該内歯車の内周側に配置されて、外周に前記内歯に噛合しかつ内歯よりも歯数の少ない外歯を有する撓み変形可能な外歯車と、楕円形の外周面が前記外歯車の内周面に当接配置されて、前記モータの回転によって前記外歯車を内歯車に当接可能とする波動発生器と、から構成されていることを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。
〔請求項e〕
請求項1記載の可変圧縮比機構のアクチュエータにおいて、
前記ハウジングの収容部は、外部に開口した開口部を有することを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。
〔請求項f〕
請求項eに記載の可変圧縮比機構のアクチュエータにおいて、
前記ハウジングの内部に形成された前記支持孔を、前記収容部に対して直交する方向に形成したことを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。
〔請求項g〕
請求項1に記載の可変圧縮比機構のアクチュエータにおいて、
前記収容部内にアームリンクを収容した後に、前記制御軸を前記支持孔に挿通して前記各軸受孔に各ジャーナル部を配置したことを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。
According to this invention, since the housing is made of an aluminum alloy material, the weight can be reduced and the difference between the iron and the aluminum alloy due to thermal expansion and contraction can be obtained because the first bearing hole is formed in a small diameter. As a result, the occurrence of wobbling due to backlash of the first bearing hole can be suppressed.
[Claim c]
In the actuator of the variable compression ratio mechanism according to claim 1,
An actuator of a variable compression ratio mechanism, wherein one end of the control link is rotatably connected via a connecting pin inserted into a connecting hole formed in the other end of the arm link.
[Claim d]
In the actuator of the variable compression ratio mechanism according to claim 1,
The speed reducer is a harmonic drive type (registered trademark), and is integrally fixed to the control shaft, and has a perfectly round internal gear formed with internal teeth on the inner periphery, and an inner periphery of the inner gear. A deformable external gear which is arranged on the outer side and meshes with the internal teeth on the outer periphery and has external teeth with a smaller number of teeth than the internal teeth, and an elliptical outer peripheral surface abuts on the inner peripheral surface of the external gear. An actuator of a variable compression ratio mechanism, comprising: a wave generator that is disposed in contact with each other so that the external gear can be brought into contact with the internal gear by rotation of the motor.
[Claim e]
In the actuator of the variable compression ratio mechanism according to claim 1,
The actuator of the variable compression ratio mechanism, wherein the housing portion of the housing has an opening opened to the outside.
[Claim f]
In the actuator of the variable compression ratio mechanism according to claim e,
An actuator for a variable compression ratio mechanism, wherein the support hole formed in the housing is formed in a direction orthogonal to the housing portion.
[Claim g]
In the actuator of the variable compression ratio mechanism according to claim 1,
The actuator of the variable compression ratio mechanism, wherein after the arm link is accommodated in the accommodating portion, the control shaft is inserted into the support hole and each journal portion is disposed in each bearing hole.
この発明によれば、前記収容部と支持孔を形成したことによって、ハウジングを分割することなく一体に形成することが可能になる。
〔請求項h〕
請求項gに記載の可変圧縮比機構のアクチュエータにおいて、
前記制御軸を前記支持孔内に挿通する際に、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固定したことを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。
〔請求項i〕
請求項1に記載の可変圧縮比機構のアクチュエータにおいて、
前記制御軸の先端側の第1ジャーナル部と固定部との間に形成された段差面が、前記ハウジングの収容部と第1軸受孔との間に有する孔縁部に当接されて前記制御軸の軸方向の位置が規制されるようになっていることを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。
According to the present invention, since the housing portion and the support hole are formed, the housing can be integrally formed without being divided.
[Claim h]
In the actuator of the variable compression ratio mechanism according to claim g,
An actuator of a variable compression ratio mechanism, wherein a fixing portion of the control shaft is press-fitted and fixed into a fixing hole of the arm link when the control shaft is inserted into the support hole.
[Claim i]
In the actuator of the variable compression ratio mechanism according to claim 1,
A step surface formed between the first journal portion and the fixed portion on the front end side of the control shaft is brought into contact with a hole edge portion between the housing portion of the housing and the first bearing hole so as to perform the control. An actuator for a variable compression ratio mechanism, characterized in that the axial position of the shaft is regulated.
この発明によれば、ハウジングの支持孔に対する制御軸の軸方向の位置決めができるので、制御軸の組み付け作業性が向上する。
〔請求項j〕
請求項1に記載の可変圧縮比機構のアクチュエータにおいて、
前記支持孔の前記第1軸受孔側に、前記制御軸の回転角を検出する角度センサを設けたことを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。
According to this invention, since the axial positioning of the control shaft with respect to the support hole of the housing can be performed, the assembly workability of the control shaft is improved.
[Claim j]
In the actuator of the variable compression ratio mechanism according to claim 1,
An actuator of a variable compression ratio mechanism, wherein an angle sensor for detecting a rotation angle of the control shaft is provided on the first bearing hole side of the support hole.
1…ピストン
11…第2制御軸(制御軸)
12…第2制御リンク(制御リンク)
12a…一端部
12b…他端部
13…アームリンク
13a…圧入用孔
13b…突起部
13c…連結用孔
20…ハウジング
21…減速機
22…駆動モータ
23…軸部本体
23a…第1ジャーナル部
23b…固定部
23c…第2ジャーナル部
28…カバー
29…収容室(収容部)
30…支持孔
30a…第1軸受孔
30b…第2軸受孔
1 ...
12 ... Second control link (control link)
12a ... one
30 ...
Claims (4)
前記可変圧縮比機構に連結され、固定用孔を有するアームリンクと、
前記固定用孔に挿通固定された制御軸と、
前記アームリンクと前記制御軸の連結部位が収容される収容部と、前記収容部における前記制御軸の回転軸心から径方向に開口し、前記アームリンクの端部を前記収容部に挿入可能な開口部と、一部が前記収容部に開口しつつ前記制御軸の回転軸方向に沿って形成され、前記制御軸を軸支する支持孔と、を有するハウジングと、
前記制御軸を回転させる駆動モータと、
を備えたことを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。 An actuator of a variable compression ratio mechanism capable of changing a mechanical compression ratio by changing at least one of a top dead center position and a bottom dead center position of a piston of an internal combustion engine,
An arm link connected to the variable compression ratio mechanism and having a fixing hole;
A control shaft inserted and fixed in the fixing hole;
A housing part that accommodates a connecting portion of the arm link and the control shaft, and a radial opening from a rotation axis of the control shaft in the housing part, and an end of the arm link can be inserted into the housing part A housing having an opening, and a support hole that is formed along the rotation axis direction of the control shaft while partially opening to the housing portion and supports the control shaft;
A drive motor for rotating the control shaft;
An actuator of a variable compression ratio mechanism characterized by comprising:
前記駆動モータの回転速度を減速して前記制御軸に伝達する減速機を有し、
前記減速機は、前記制御軸に固定されて、内周に内歯が形成された円状の内歯車と、該内歯車の内周側に配置されて、外周に前記内歯に噛合しかつ内歯よりも歯数の少ない外歯を有する撓み変形可能な外歯車と、楕円形の外周面が前記外歯車の内周面に当接配置されて、前記モータの回転によって前記外歯車を内歯車に当接可能とする波動発生器と、を有することを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。 In the actuator of the variable compression ratio mechanism according to claim 1,
A speed reducer that reduces the rotational speed of the drive motor and transmits it to the control shaft;
The speed reducer is fixed to the control shaft and has a circular internal gear with inner teeth formed on the inner periphery thereof, and is disposed on the inner peripheral side of the inner gear, and meshes with the inner teeth on the outer periphery. An externally deformable external gear having external teeth having a smaller number of teeth than the internal teeth and an elliptical outer peripheral surface are disposed in contact with the inner peripheral surface of the external gear, and the external gear is rotated by the rotation of the motor. An actuator of a variable compression ratio mechanism, comprising: a wave generator capable of coming into contact with a gear.
前記制御軸は、前記制御軸の端部に一体に設けられた固定用フランジを有し、前記固定用フランジが前記内歯車に固定されていることを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。 The actuator of the variable compression ratio mechanism according to claim 2,
The actuator of the variable compression ratio mechanism, wherein the control shaft has a fixing flange integrally provided at an end portion of the control shaft, and the fixing flange is fixed to the internal gear.
前記固定用フランジは前記支持孔の孔縁に当接可能であることを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。 The actuator of the variable compression ratio mechanism according to claim 3,
The actuator of a variable compression ratio mechanism, wherein the fixing flange can be brought into contact with a hole edge of the support hole.
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