JP2018013081A - 内燃機関用リンク機構のアクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】作業コストを上昇させることなく潤滑性を確保可能な内燃機関用リンク機構のアクチュエータを提供する。【解決手段】内燃機関用リンク機構のアクチュエータでは、第２制御軸１１の軸内には、オイルポンプから圧送された潤滑油を導入する導入部を有する。導入部は、固定用フランジ２４の中央に形成され、後述する軸方向油路６４ｂから潤滑油が供給される円錐状の油室６４ａと、油室６４ａから第２制御軸の軸心方向に沿って形成された有底の軸方向油路６４ｂとを有する。軸方向油路６４ｂの油室６４ａ側の端部には、軸心に沿って貫通する細孔４０１が形成された細孔部材４００が圧入されている。第２制御軸１１への軸方向油路６４ｂの形成を減速機側から行い、細孔部材４００を軸方向孔に固定することとした。【選択図】図６

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。

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。

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、制御軸を減速機を介して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軸方向孔と、軸方向孔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。

特開2015-145646号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、軸方向孔が制御軸先端に開口していることから、潤滑油が先端から漏出してしまい、潤滑性が低くなるおそれがあった。そこで、軸方向孔の先端にボール等を圧入して封止することも考えられるが、軸方向孔及び細孔の形成を軸方向両側から行う必要があり、かつ、制御軸先端へのボール等の圧入が必要となるため、作業コストが上昇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、作業コストを上昇させることなく潤滑性を確保可能な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。

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、制御軸への軸方向孔の形成を減速機側から行い、軸方向孔よりも小径の細孔を有する部材を軸方向孔に固定することとした。

よって、細孔部材を固定するだけで、細孔を形成することができ、軸方向孔の軸方向蓋が不要となるため、作業コストを抑制しつつ潤滑性を確保できる。

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。 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である。 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である。 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である。 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である。 図４におけるＡ−Ａ断面図である。 実施例１の内燃機関用リンク機構のアクチュエータからセンサホルダを取り外した状態を表す左側面図である。 実施例１の波動歯車型減速機の分解斜視図である。 実施例１の細孔部材を表す断面図である。 実施例２の細孔部材を表す断面図である。 実施例３の細孔部材を表す断面図である。 実施例４の細孔部材を表す断面図である。

〔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１制御軸１０と、第２制御軸１１と、第１制御軸１０及び第２制御軸１１とを連結する第二制御リンク１２と、を有する。

第１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１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２制御軸１１が連結されている。アームリンク１３と第２制御軸１１は相対移動しない。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。

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６参照）。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。

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２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２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２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２制御軸１１の軸心から径方向に所定量偏心している。

第２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２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１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。

［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、図７は実施例１の内燃機関用リンク機構のアクチュエータからセンサホルダ３２ａを取り外した状態を表す左側面図である。内燃機関用リンク機構のアクチュエータは、図２〜図７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２制御軸１１と、を有する。

（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。

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。

（第２制御軸の構成）
第２制御軸１１は、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２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が一体形成されている。軸部本体２３は、軸方向に段差形状が形成され、角度センサ３２の内周に位置するセンサ軸部２３１と、センサ軸部２３１よりも大径であって、第２制御軸１１の軸方向波動歯車型減速機側への移動を規制する規制部材であるリテーナ５００が圧入固定されたリテーナ軸部２３２とを有する（図６，図７参照）。センサ軸部２３１の外周には、角度センサ３２の部品として機能するロータ３２ｂを有する（図６，図７参照）。また、第２制御軸１１は、リテーナ軸部２３２よりも波動歯車型減速機側において、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１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２段差部２３ｅが形成されている。また、第１ジャーナル部２３ａとリテーナ軸部２３２との間には、第３段差部２３ｆが形成されている。この第３段差部２３ｆは、リテーナ５００をリテーナ軸部２３２に圧入する際のストッパとなるため、容易に圧入することができる。

第１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２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に圧入された軸受３０１内に挿通した際、支持孔３０及び軸受３０１の段差孔縁部３０ｃに当接することで、第２制御軸１１の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、軸受３０１の第１軸受孔３０１ａ内、及び軸受３０４の第２軸受孔３０４ａ内を回動自在であって、かつ、若干の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３０１ａの内周と軸部本体２３との間及び第２軸受孔３０４ａ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の内歯である波動歯車出力軸部材２７と結合する。

第２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、固定用フランジ２４の中央に形成され、後述する軸方向油路６４ｂから潤滑油が供給される円錐状の油室６４ａと、油室６４ａから第２制御軸の軸心方向に沿って形成された有底の軸方向油路６４ｂとを有する。軸方向油路６４ｂの油室６４ａ側の端部には、軸心に沿って貫通する細孔４０１が形成された細孔部材４００が圧入されている。図９は実施例１の細孔部材を表す断面図である。細孔部材４００は、軸方向油路６４ｂの内径よりも圧入可能に若干大径の外周４０３と、先細りのテーパー形状とされた軸方向両端４０２と、軸心に沿って貫通形成された細孔４０１とを有する。細孔４０１の軸直角方向断面積は、軸方向油路６４ｂの軸直角方向断面積よりも小さいため、絞りとして機能する。これにより、油室６４ａ側から大径の軸方向油路６４ｂを穿設したとしても、油室６４ａ側の潤滑油吐出口付近に設けられた細孔４０１により絞り効果を発揮でき、潤滑油を油室６４ａ内に拡散することができる。また、細孔部材４００の両端が同じテーパー形状とされているため、組み付け時にどちら側から圧入しても問題が生じないため、組み付け時の作業性を向上できる。また、テーパー形状とされているため、圧入作業時の組み付け性を向上できる。油室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。また、第２制御軸１１の軸内には、軸方向油路６４ｂに連通する複数の径方向油路６５ａ，６５ｂを有する。

軸方向油路６４ｂは、油室６４ａ側から穿設されるため、油室６４ａと反対側の端部は閉塞されており、封止部材等を用いる必要が無く、細孔部材４００の圧入により絞り効果を確保できる。軸受３０１の径方向には、後述する第２潤滑油供給油路２０２と連通し、第２制御軸１１の径方向油路６５ａに臨む位置で開口する軸受部潤滑油供給油路３０２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３０１ａ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。また、径方向油路６５ａが形成された軸方向位置の外周には径方向油路６５ａの直径と略同一幅の溝であるグルーブが形成され、第１ジャーナル部２３ａの外周に供給された潤滑油が全周からガイドされて径方向油路６５ａに流れ込み、軸方向油路６４ｂへと供給される。径方向油路６５ｂは、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、油孔６５ｃを介して連結用孔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。

（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２制御リンク１２用の開口が形成されている。この開口が形成されたハウジング２０内部には、アームリンク１３及び第２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２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２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。支持孔３０と第１ジャーナル部２３ａとの間には軸受３０１が配置され、支持孔３０ｂと第２ジャーナル部２３ｃとの間には軸受３０４が配置される。

支持孔３０の角度センサ３２側端部には、支持孔３０の開口よりも大径のリテーナ収容孔３１が形成されている。支持孔３０の角度センサ３２側の開口とリテーナ収容孔３１との間には、第２制御軸１１に対して略直行方向に形成された段差面３１ａを有する。リテーナ５００は、段差面３１ａと当接することで、第２制御軸１１の軸方向波動歯車型減速機側への移動を規制する。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１潤滑油供給油路２０１と、第２潤滑油供給油路２０２とを有する。第１潤滑油供給油路２０１は、第２制御軸１１と略直行方向に延在する。また、第２潤滑油供給油路２０２は、第１潤滑油供給油路２０１と支持孔３０とを接続する。リテーナ収容孔３１の下方には、リテーナ収容孔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。

（角度センサの構成）
角度センサ３２は、リテーナ収容孔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３２ａ２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、リテーナ収容孔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、リテーナ収容孔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、外周にロータ３２ｂが取り付けられたセンサ軸部２３１が挿入されている。図７は実施例１のセンサホルダ３２ａを外して軸方向から見た図である。ロータ３２ｂは、図７に示すように略楕円形上の部品である。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がロータ３２ｂの回転により変化したことを検知コイルのインダクタンス変化により検出する。これにより、ロータ３２ｂの回動位置、すなわち第２制御軸１１の回転角度を検出する。角度センサ３２は、上述したように所謂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。

（波動歯車型減速機の構成）
図８は実施例１の波動歯車型減速機の分解斜視図である。波動歯車型減速機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２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第１波動歯車出力軸部材２７と、第１波動歯車出力軸部材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を有する可撓性外歯車３６と、楕円形上に形成され外周面が可撓性外歯車３６の内周面に沿って摺動する波動発生器３７と、可撓性外歯車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が形成された第２波動歯車固定軸部材３８と、を有する。

第１波動歯車出力軸部材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。可撓性外歯車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。可撓性外歯車３６の外歯３６ａの歯数は、第１波動歯車出力軸部材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の外周と可撓性外歯車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。

第２波動歯車固定軸部材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。第２波動歯車固定軸部材３８とカバー２８との間に第２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に挿入して第２波動歯車固定軸部材３８及び第２スラストプレート４２をカバー２８に締結固定する。第２スラストプレート４２は、可撓性外歯車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、可撓性外歯車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の軸方向位置を規制する。第２波動歯車固定軸部材３８の内歯３８ａの歯数は、可撓性外歯車３６の外歯３６ａの歯数より２歯だけ多い。よって、第１波動歯車出力軸部材２７の内歯２７ａの歯数よりも、第２波動歯車固定軸部材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。

（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２スラストプレート４２の厚みと略同じ深さであって第２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の底面２８１ｃの内径位置において軸方向波動発生器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。

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る。ボールベアリング３００の軸方向の厚みは、ベアリング収容部２８１ｂの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、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。ボールベアリング３００の外輪は、ベアリング収容部２８１ｂに収容されている。ボールベアリング３００の外輪の波動歯車型減速機２１側の端面は、第２スラストプレート４２と当接し、ボールベアリング３００の外輪の駆動モータ２２側の端面は、底面２８１ｃと当接する。これにより、ボールベアリング３００の外輪をボールベアリング３００の軸方向であって、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２制御軸１１側への軸方向寸法の増大を抑制している。

ボールベアリング３００の外輪の外径は、第１及び第２波動歯車固定軸部材２７，３８の内径よりも大径とされている。また、ボールベアリング３００の外輪の内径は、可撓性外歯車３６の内径よりも小径とされている。ボールベアリング３００の内輪の内周には、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。

第２制御軸１１は、第１ジャーナル部２３ａと第２ジャーナル部２３ｃにおいて、ハウジング２０に対して回転可能に支持されている。この第２制御軸１１には、内燃機関の主運動系から交番荷重が入力される。よって、この交番荷重に抗して第２制御軸１１を回動するためには、波動歯車型減速機２１による減速が必要である。しかしながら、この波動歯車型減速機２１は、減速時に軸方向の荷重を発生するため、第２制御軸１１にも軸方向の荷重が作用する。また、アームリンク１３の倒れに起因した軸方向荷重が作用する。これは、可撓性外歯車３６は撓み変形可能に設けられているため、波動発生器３７からの入力またはアームリンク１３にかかるエンジン側からの波動歯車出力軸部材２７への逆入力によって可撓性外歯車３６が捩れるように変形し、この捩れによって可撓性外歯車３６の外歯３６ａが軸方向に対して斜めに変形し、それに勘合する波動歯車出力軸部材２７に結合されている第２制御軸１１がスラスト方向に移動するために起きる。このとき、第２制御軸１１が軸方向に過度に移動すると、波動歯車型減速機２１に不要な荷重が作用し、耐久性の低下を招くおそれがある。そこで、第２制御軸１１に軸方向波動歯車型減速機側に向いた規制面５０１を有するリテーナ５００を設け、ハウジング２０側に、規制面５０１と当接する段差面３１ａを形成した。これにより、第２制御軸１１が波動歯車型減速機側に過剰に移動することを規制する規制機構として機能させることとした。

（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。

（潤滑油の供給について）
第1潤滑油供給油路２０１から供給された潤滑油は、第２潤滑油供給油路２０２、軸受部潤滑油供給油路３０２及び径方向油路６５ａを経由して軸方向油路６４ｂへと流れる。軸方向油路６４ｂへと流れた潤滑油は、細孔部材４００の細孔４０１を通るため、絞り効果により効果的に油室６４ａ内に拡散される。このとき、軸受部潤滑油供給油路３０２から径方向油路６５ａへ潤滑油が流れる際、第２制御軸１１の第１ジャーナル部２３ａと軸受３０１内周との間の隙間にも潤滑油が供給される。この隙間に供給された潤滑油は、アームリンク１３側へ流れると共に、角度センサ３２側へも流れる。尚、リテーナ５００の側面と段差面３１ａとの間に供給された潤滑油は、図６の下方に設けられた潤滑油還流油路２０３から収容室２９側に還流される。

このとき、角度センサ３２側に潤滑油が積極的に供給されてしまうと、軸方向油路６４ｂへの潤滑油供給量が減少してしまい、波動歯車型減速機２１を十分に潤滑出来ないおそれがある。また、エンジン内部を流通した高温の潤滑油が角度センサ３２に飛散すると、角度センサ３２の耐久性の低下を招くおそれがある。そこで、実施例１では、軸方向油路６４ｂを油室６４ａ側から穿設して有底の油路とし、油室６４ａ側の端部に細孔部材４００を圧入すると共に、第２制御軸１１の角度センサ３２側端部を遮蔽する略円盤状のリテーナ５００を設けることとした。

すなわち、軸方向油路６４ｂを形成する際、軸方向油路６４ｂの油室６４ａ側端部に絞りを設けるには、軸部本体２３の油室６４ａとは反対側から油室６４ａ手前付近まで軸方向油路６４ｂを穿設し、その後、軸方向油路６４ｂよりも小径の細孔を穿設する必要がある。そうすると、穿設時にドリル歯を交換する必要があり、加えて軸方向油路６４ｂの角度センサ３２側端部を封止部材等で封止する必要があり、加工工数の増大や油漏れを招くという問題がある。これに対し、上述した実施例１の構成により、油室６４ａ側から軸方向油路６４ｂを穿設し、細孔部材４００を圧入するだけで、ドリル歯の交換が不要となり、また、有底形状であることから封止部材を設ける必要もない。具体的には、軸部本体２３の一端側から軸方向油路６４ｂを軸心に沿って穿設する第１の工程と、軸方向油路６４ｂの波動歯車型減速機２１側の開口部に軸方向油路６４ｂの軸直角方向断面積より小さい軸直角方向断面積を有する細孔４０１を有する細孔部材４００を固定する第２の工程とにより製造できる。

また、細孔部材４００は、径方向において第２ジャーナル部２３ｃとオーバーラップする位置、すなわち第２制御軸１１の大径部分に圧入されるため、圧入に伴う変形の影響等を抑制できる。また、軸部本体２３外周と軸受３０１内周との間の隙間に過剰に潤滑油が供給されることがなく、軸方向油路６４ｂへの潤滑油供給量を確保できる。また、リテーナ５００により角度センサ３２への潤滑油の飛散を防止すると共に、リテーナ５００と段差面３１ａとの間の隙間を通って流出する潤滑油はリテーナ５００の外周に捕獲されて下方へと流れ落ちる。よって、角度センサ３２への潤滑油の飛散を抑制することができ、角度センサ３２の耐久性の低下を回避できる。

また、リテーナ５００の第２制御軸１１側の側面である規制面５０１と段差面３１ａ及び軸受３０１の角度センサ３２側端部とが離間して配置されている。言い換えると、規制面５０１と段差面３１ａとの間には若干の隙間を有する。この隙間は、第２制御軸１１が軸方向波動歯車型減速機２１側に移動した際には隙間が無くなり、第２段差部２３ｅが段差孔縁部３０ｃと当接したときは隙間を有する。

すなわち、第２制御軸１１が鉄系金属材料であるのに対し、ハウジング２０がアルミニウム合金材料で形成されているため、アクチュエータの温度が上昇した際、両者の線膨張係数が異なる。よって、ハウジング２０が第２制御軸１１よりも膨張すると、第２制御軸１１とハウジング２０との間のフリクションが増大し、燃費悪化を招くおそれがある。しかしながら、隙間によって第２段差部２３ｅと段差孔縁部３０ｃ及びリテーナ５００の規制面５０１と段差面３１ａの両方が当接することを回避でき、フリクションの増大を抑制できる。また、第２制御軸１１が軸方向波動歯車型減速機２１側へ移動した際、リテーナ５００と段差面３１ａとが当接することで、第２制御軸１１の過剰な移動を規制できる。

［効果］
（１）回転することで内燃機関のリンク機構の姿勢を変更する第２制御軸１１（制御軸）と、第２制御軸１１を軸支する支持孔３０（軸受部）を有するハウジング２０と、ハウジング２０に固定され、モータ駆動軸４８（モータ出力軸）を回転駆動する駆動モータ２２（電動モータ）と、モータ駆動軸４８の回転速度を減速して第２制御軸１１に伝達する波動歯車型減速機２１（減速機）と、第２制御軸１１の波動歯車型減速機２１側から第２制御軸１１の軸心方向に沿って形成された有底の軸方向油路６４ｂ（軸方向孔）と、第２制御軸１１に設けられ、軸方向油路６４ｂと連通し、支持孔３０に臨んで開口する径方向油路６５ａと、ハウジング２０に設けられ、内燃機関の潤滑油路と連通し、支持孔３０に開口する第２潤滑油供給油路２０２（径方向孔）と、軸方向油路６４ｂの波動歯車型減速機２１側の開口部に固定され、軸方向油路６４ｂの軸直角方向断面積より小さい軸直角方向断面積の細孔４０１（軸方向貫通孔）を有する細孔部材４００と、を有する。
よって、細孔部材４００を固定するだけで細孔を形成することが可能となり、軸方向孔の軸方向蓋等が不要となるため、作業コストを抑制できる。

（２）第２制御軸１１は、軸心方向の反波動歯車型減速機２１側の外周に第２制御軸１１の軸方向波動歯車型減速機２１側への移動を規制するリテーナ５００（規制部材）が圧入されている。
よって、軸方向油路６４ｂの先端が開口しておらず、封止用のボール等を圧入する必要が無いため、ボール等の圧入に配慮することなくリテーナ５００を圧入できる。換言すれば、従来のように軸方向油路６４ｂの先端が開口しておりボール等の圧入により封止する場合、ボール等の圧入により第２制御軸１１の外径が大きくなり、リテーナ５００の圧入締め代に影響が出る恐れがあった。よって、リテーナ５００を軸方向においてボール等の圧入箇所を避けて圧入固定する必要が有り、軸方向長さが長くなる恐れがあったが、本発明のように波動歯車型減速機２１側から第２制御軸１１の軸心方向に沿って有底の軸方向油路６４ｂを形成し、細孔部材４００を波動歯車型減速機２１側から圧入することでリテーナ５００の圧入場所を第２制御軸１１の先端側であれば任意に圧入できるようになり、軸方向寸法が短くすることができる。
（３）軸方向油路６４ｂは、軸心方向においてリテーナ５００よりも軸方向波動歯車型減速機２１側に設けられている。
よって、軸方向油路６４ｂがリテーナ５００と径方向にオーバーラップせず、強度を容易に確保できる。
（４）第２制御軸１１は、リテーナ５００よりも軸心方向の反波動歯車型減速機２１側の外周に第２制御軸１１の回転角度の検出に用いられるロータ３２ｂ（被検出部材）が圧入されていると共に、ハウジング２０はロータ３２ｂの回転角度を検出する角度センサ３２（検出機構）を有する。
すなわち、軸方向油路６４ｂが角度センサ３２側に開口していないため、封止用のボール等を圧入する必要が無いため、ボール等の圧入に配慮することなくロータ３２ｂを圧入できる。
（５）第２制御軸１１は、ハウジング２０の軸受部に軸支される第１ジャーナル部２３ａ及び第２ジャーナル部２３ｃ（一対のジャーナル部）を有し、第１ジャーナル部２３ａ及び第２ジャーナル部２３ｃは、軸心方向の波動歯車型減速機２１側の第1ジャーナル部２３ａが反波動歯車型減速機２１側の第２ジャーナル部２３ｃに対して外径が大きく形成されていると共に、細孔部材４００は、第２ジャーナル部２３ｃの径方向内側に固定されている。
よって、大径となる第二ジャーナル部２３ｃの内周に細孔部材４００が圧入されるため、圧入に伴う変形等の影響を抑制できる。

（６）回転することで内燃機関のリンク機構の姿勢を変更する第２制御軸１１（制御軸）と、第２制御軸１１を軸支する支持孔３０（軸受部）を有するハウジング２０と、ハウジング２０に固定され、モータ駆動軸４８（モータ出力軸）を回転駆動する駆動モータ２２（電動モータ）と、モータ駆動軸４８の回転速度を減速して第２制御軸１１に伝達する波動歯車型減速機２１（減速機）と、第２制御軸１１の波動歯車型減速機２１側から第２制御軸１１の軸心方向に沿って形成された有底の軸方向油路６４ｂ（軸方向孔）と、ハウジング２０に設けられ、内燃機関の潤滑油路と連通し、支持孔３０に開口する第２潤滑油供給油路２０２（径方向孔）と、を有する内燃機関用リンク機構のアクチュエータの製造方法であって、第２制御軸１１の一端部側から軸方向孔を軸心に沿って穿設する第１の工程と、軸方向油路６４ｂの波動歯車型減速機２１側の開口部に軸方向油路６４ｂの軸直角方向断面積より小さい軸直角方向断面積の細孔４０１（軸方向貫通孔）を有する細孔部材４００を固定する第２の工程と、を有する。
よって、ドリル歯の交換や、貫通孔を封止するボール等の圧入工程を排除することができ、作業コストを抑制できる。

〔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の細孔部材を表す断面図である。実施例１では、一本の貫通孔である細孔４０１を形成した。これに対し、実施例２では、細孔部材４１０の油室６４ａ側端部に、放射状に延びる複数の油路４１４を形成した点が異なる。これにより、より効果的に潤滑油を噴射することができる。

〔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の細孔部材を表す断面図である。実施例１の細孔部材４００では、両端が同一形状とした。これに対し、実施例３の細孔部材４２０では、外周を大径部４２３と小径部４２４を有する段付き形状とし、大径部４２３の外周４２３を軸方向油路６４ｂの油室６４ａ側端部に形成された段部６４ｂ１に圧入することで固定するものである。これにより、大径部４２３と小径部４２４の間の段差が軸方向油路６４ｂの段部と当接することで位置決めすることができ、圧入時の作業性を向上できる。

〔実施例４〕
次に、実施例４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１２は実施例４の細孔部材を表す断面図である。実施例１の細孔部材４００では、両端が同一形状とした。これに対し、実施例４の細孔部材４３０では、外周４３１全体をテーパー形状とし、軸方向油路６４ｂの油室６４ａ側端部に形成されたテーパー部６４ｂ２に圧入することで固定するものである。これにより、外周形状に多少のばらつきがあったとしても、安定的に圧入による保持力を確保できる。

〔他の実施例〕
以上、本発明を実施例１ないし実施例４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４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４の細孔の油室６４ａ側端部に、実施例２のような複数の油路を形成してもよい。また、各実施例の細孔部材は圧入により固定したが、溶接による固定、外周にねじ溝を形成し、ねじ込み式による固定、カシメによる固定、接着固定等、各種固定方法を採用できる。

１１ 第２制御軸（制御軸）
１２ 第二制御リンク
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（モータ出力軸）
４００ 細孔部材
４０１ 細孔

Claims (6)

1. 回転することで内燃機関のリンク機構の姿勢を変更する制御軸と、
   前記制御軸を軸支する軸受部を有するハウジングと、
   前記ハウジングに固定され、モータ出力軸を回転駆動する電動モータと、
   前記モータ出力軸の回転速度を減速して前記制御軸に伝達する減速機と、
   前記制御軸の前記減速機側から前記制御軸の軸心方向に沿って形成された有底の軸方向孔と、
   前記制御軸に設けられ、前記軸方向孔と連通し、前記軸受部に臨んで開口する径方向油路と、
   前記ハウジングに設けられ、内燃機関の潤滑油路と連通し、前記軸受部に開口する径方向孔と、
   前記軸方向孔の前記減速機側の開口部に固定され、前記軸方向孔の軸直角方向断面積より小さい軸直角方向断面積の軸方向貫通孔を有する細孔部材と、
   を有す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。
2. 請求項１に記載の内燃機関用リンク機構のアクチュエータにおいて、
   前記制御軸は、軸心方向の反減速機側の外周に前記制御軸の軸方向減速機側への移動を規制する規制部材が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。
3. 請求項２に記載の内燃機関用リンク機構のアクチュエータにおいて、
   前記軸方向孔は、軸心方向において前記規制部材よりも軸方向減速機側に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。
4. 請求項３に記載の内燃機関用リンク機構のアクチュエータにおいて、
   前記制御軸は、前記規制部材よりも軸心方向の反減速機側の外周に前記制御軸の回転角度の検出に用いられる被検出部材が圧入されていると共に、前記ハウジングは前記被検出部材の回転角度を検出する検出機構を有す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。
5. 請求項３に記載の内燃機関用リンク機構のアクチュエータにおいて、
   前記制御軸は、前記ハウジングの軸受部に軸支される一対のジャーナル部を有し、前記一対のジャーナル部は、軸心方向の減速機側の第1ジャーナル部が前記反減速機側の第2ジャーナル部に対して外径が大きく形成されていると共に、前記細孔部材は、前記第2ジャーナル部の径方向内側に固定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。
6. 回転することで内燃機関のリンク機構の姿勢を変更する制御軸と、
   前記制御軸を軸支する軸受部を有するハウジングと、
   前記ハウジングに固定され、モータ出力軸を回転駆動する電動モータと、
   前記モータ出力軸の回転速度を減速して前記制御軸に伝達する減速機と、
   前記制御軸の前記減速機側から前記制御軸の軸心方向に沿って形成された有底の軸方向孔と、
   前記制御軸に設けられ、前記軸方向孔と連通し、前記軸受部に臨んで開口する径方向油路と、
   前記ハウジングに設けられ、内燃機関の潤滑油路と連通し、前記軸受部に開口する径方向孔と、
   を有する内燃機関用リンク機構のアクチュエータの製造方法であって、
   前記制御軸の前記一端部側から軸方向孔を軸心に沿って穿設する工程と、
   前記軸方向孔の前記減速機側の開口部に前記軸方向孔の軸直角方向断面積より小さい軸直角方向断面積の軸方向貫通孔を有する細孔部材を固定する工程と、
   を有す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の製造方法。

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