JP2021042729A

JP2021042729A - Actuator of variable compression ratio mechanism for internal combustion engine

Info

Publication number: JP2021042729A
Application number: JP2019166256A
Authority: JP
Inventors: 康史森田; Yasushi Morita; 正登真子; Masato Masako
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2019-09-12
Filing date: 2019-09-12
Publication date: 2021-03-18

Abstract

To provide an actuator of a variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine capable of stably supporting a motor.SOLUTION: An actuator of a variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine has, in an axial direction of the motor shaft having the rotor, a first bearing on a rotor side, a second bearing on a speed reducer side, and a seal portion that is disposed between the first bearing and the second bearing and seals the motor shaft.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、内燃機関の可変圧縮比機構のアクチュエータに関する。 The present invention relates to an actuator of a variable compression ratio mechanism of an internal combustion engine.

従来、可変圧縮比機構として、特許文献１に記載の技術が知られている。この公報には、機関運転状態に応じて機械圧縮比と機械膨張比をそれぞれ異ならせて、燃費や排気エミッション性能の向上などを改善している。具体的には、ピストンにピストンピンを介して連結されたアッパリンクと、アッパリンクに第１連結ピンを介して揺動可能に連結され、クランクシャフトのクランクピンに回転可能に連結されたロアリンクと、ロアリンクに第２連結ピンを介して揺動可能に連結され、コントロ−ルシャフトに設けられた偏心カム部に回転可能に連結されたコントロールリンクと、を備え、コントロ−ルシャフトをクランクシャフトの半分の角速度で回転するように構成すると共に、クランクシャフトとコントロ−ルシャフトとの相対回転位相を変更可能とするベーンタイプの位相変更機構が設けられている。
また、内燃機関のバルブタイミングを変更可能な位相変更機構として、特許文献２に記載の技術が知られている。この公報には、スプロケットとカムシャフトのトルク伝達経路の途中に、モータにより駆動される減速機を有する位相変更機構を備え、所望の位相となるようにモータを駆動し、減速機を介してスプロケットとカムシャフトの位相を変更している。 Conventionally, the technique described in Patent Document 1 is known as a variable compression ratio mechanism. In this publication, the mechanical compression ratio and the mechanical expansion ratio are made different according to the engine operating state to improve the improvement of fuel efficiency and exhaust emission performance. Specifically, an upper link connected to the piston via a piston pin and a lower link rotatably connected to the upper link via a first connecting pin and rotatably connected to the crank pin of the crankshaft. And a control link rotatably connected to the lower link via a second connecting pin and rotatably connected to an eccentric cam portion provided on the control shaft, the control shaft of the crankshaft. A vane-type phase change mechanism is provided that is configured to rotate at half the angular speed and can change the relative rotation phase between the crankshaft and the control shaft.
Further, a technique described in Patent Document 2 is known as a phase changing mechanism capable of changing the valve timing of an internal combustion engine. In this publication, a phase changing mechanism having a speed reducer driven by a motor is provided in the middle of the torque transmission path of the sprocket and the camshaft, the motor is driven so as to have a desired phase, and the sprocket is passed through the speed reducer. And the phase of the camshaft is changed.

特開2016-17489号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-17489 特開2012-197755号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-197755

ここで、特許文献１に記載の可変圧縮比機構に採用されている油圧式の位相変更機構に代えて、特許文献２に記載の電動の位相変更機構を採用し、可変圧縮比機構の電動化を図る場合、下記のような問題があった。すなわち、油圧作動するベーンタイプの位相変更機構に代えて、電動の位相変更機構を適用した場合、円筒状のモータ軸を軸支する軸受が２つ並んで配置されていたことから、モータ軸方向の長さを抑制できるものの、軸受の間の長さが短く、モータ軸が傾き易くなるおそれがあった。
本発明の目的の一つは、モータを安定して支持可能な内燃機関の可変圧縮比機構のアクチュエータを提供することにある。 Here, instead of the hydraulic phase changing mechanism adopted in the variable compression ratio mechanism described in Patent Document 1, the electric phase changing mechanism described in Patent Document 2 is adopted to electrify the variable compression ratio mechanism. When trying to do this, there were the following problems. That is, when an electric phase change mechanism is applied instead of the hydraulically operated vane type phase change mechanism, two bearings that support the cylindrical motor shaft are arranged side by side, so that the direction of the motor shaft is Although the length of the motor can be suppressed, the length between the bearings is short, and there is a risk that the motor shaft tends to tilt.
One of an object of the present invention is to provide an actuator of a variable compression ratio mechanism of an internal combustion engine capable of stably supporting a motor.

本発明では、ロータを有するモータ軸の軸方向において、ロータ側の第１軸受と、減速機側の第２軸受との間に前記モータ軸をシールするシール部を配置した。 In the present invention, in the axial direction of the motor shaft having the rotor, a seal portion for sealing the motor shaft is arranged between the first bearing on the rotor side and the second bearing on the speed reducer side.

本発明の好ましい態様によれば、第１軸受と第２軸受との間にシール部を配置することで、モータ軸のシール部における振れ回りを抑制でき、シール性を向上できる。また、軸受間にシール部を配置するため、軸受間の距離を確保することができ、モータ軸の振れ回りを抑制できるため、モータ軸を安定して支持できる。 According to a preferred embodiment of the present invention, by arranging the seal portion between the first bearing and the second bearing, the runout of the seal portion of the motor shaft can be suppressed and the sealability can be improved. Further, since the seal portion is arranged between the bearings, the distance between the bearings can be secured, and the runout of the motor shaft can be suppressed, so that the motor shaft can be stably supported.

第１実施形態の内燃機関の可変圧縮比機構の概略図である。It is the schematic of the variable compression ratio mechanism of the internal combustion engine of 1st Embodiment. 第１実施形態の内燃機関の可変圧縮比機構のアクチュエータの断面図である。It is sectional drawing of the actuator of the variable compression ratio mechanism of the internal combustion engine of 1st Embodiment. 第１実施形態の内燃機関の可変圧縮比機構のアクチュエータの部分断面図である。It is a partial cross-sectional view of the actuator of the variable compression ratio mechanism of the internal combustion engine of 1st Embodiment. 第１実施形態のカバー部材を表す正面図である。It is a front view which shows the cover member of 1st Embodiment. 第１実施形態のスリップリングを表す正面図である。It is a front view which shows the slip ring of 1st Embodiment. 第１実施形態の波動歯車減速機を表す分解斜視図である。It is an exploded perspective view which shows the strain wave gearing reducer of 1st Embodiment. 第１実施形態の内燃機関の可変圧縮比機構のアクチュエータの部分拡大断面図である。It is a partially enlarged sectional view of the actuator of the variable compression ratio mechanism of the internal combustion engine of 1st Embodiment.

以下、本発明に係る内燃機関の制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。この第１実施形態では、４ストローク燃焼サイクルガソリン仕様の単気筒内燃機関０１に適用したものであり、後述するように、気筒の機械圧縮比と機械膨張比をそれぞれ異なって変化させることのできるピストン位置可変機構１が設けられている点が特徴となっている。 Hereinafter, embodiments of the internal combustion engine control device according to the present invention will be described with reference to the drawings. This first embodiment is applied to a single-cylinder internal combustion engine 01 having a 4-stroke combustion cycle gasoline specification, and as will be described later, a piston capable of differently changing the mechanical compression ratio and the mechanical expansion ratio of the cylinder. The feature is that the position variable mechanism 1 is provided.

〔第１実施形態〕
図１（リヤビュー）は第１実施形態における内燃機関用可変圧縮比機構を表す図、図２は第１実施形態における内燃機関用可変圧縮比機構のアクチュエータの断面図である。内燃機関０１は、シリンダブロック０２内に形成されたシリンダボア０３に沿って上下方向へ往復運動するピストン２と、該ピストン２の上下運動によって、ピストンピン３やピストン位置可変機構１の後述するリンク機構５を介して回転駆動するクランクシャフト４と、を備えている。図１中のピストン２の冠面２ａ上に一点鎖線で示す燃焼室境界線との間に隔成された空間は気筒内容積Ｖである。 [First Embodiment]
FIG. 1 (rear view) is a diagram showing a variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine according to the first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view of an actuator of the variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine according to the first embodiment. The internal combustion engine 01 includes a piston 2 that reciprocates in the vertical direction along a cylinder bore 03 formed in the cylinder block 02, and a link mechanism described later of the piston pin 3 and the piston position variable mechanism 1 by the vertical movement of the piston 2. It includes a crankshaft 4 that is rotationally driven via the fifth. The space separated from the combustion chamber boundary line indicated by the alternate long and short dash line on the crown surface 2a of the piston 2 in FIG. 1 is the cylinder internal volume V.

ピストン位置可変機構１は、複数のリンクからなるリンク機構５や、該リンク機構５の姿勢を変化させる位相変更機構６などから構成されている。リンク機構５は、ピストン２にピストンピン３を介して連結された第１リンクであるアッパリンク７と、該アッパリンク７に第１連結ピン８を介して揺動可能に連結されると共にクランクシャフト４のクランクピン９に回転可能に連結された第２リンクであるロアリンク１０と、該ロアリンク１０に第２連結ピン１１を介して揺動可能に連結されると共にコントロールシャフト１２の偏心カム部１３に回転可能に連結された第３リンクであるコントロールリンク１４と、から構成されている。 The piston position variable mechanism 1 is composed of a link mechanism 5 composed of a plurality of links, a phase changing mechanism 6 for changing the posture of the link mechanism 5, and the like. The link mechanism 5 is swingably connected to the upper link 7 which is the first link connected to the piston 2 via the piston pin 3 and to the upper link 7 via the first connecting pin 8 and also to the crankshaft. The lower link 10 which is a second link rotatably connected to the crank pin 9 of No. 4 and the eccentric cam portion of the control shaft 12 which is oscillatingly connected to the lower link 10 via the second connecting pin 11. It is composed of a control link 14 which is a third link rotatably connected to 13.

また、クランクシャフト４の前端部には、駆動回転体である小径な第１ギヤ歯車１５が固定されている。一方、コントロールシャフト１２の前端部側には、従動回転体である大径な第２ギヤ歯車１６が設けられ、第１ギヤ歯車１５と第２ギヤ歯車１６が噛み合ってクランクシャフト４の回転力が位相変更機構６を介してコントロールシャフト１２に伝達される。 Further, a small-diameter first gear 15 which is a drive rotating body is fixed to the front end portion of the crankshaft 4. On the other hand, a large-diameter second gear 16 which is a driven rotating body is provided on the front end side of the control shaft 12, and the first gear 15 and the second gear 16 mesh with each other to generate the rotational force of the crankshaft 4. It is transmitted to the control shaft 12 via the phase changing mechanism 6.

第１ギヤ歯車１５は、外径が第２ギヤ歯車１６の外径の約半分の大きさになっており、したがって、クランクシャフト４の回転速度は、第１ギヤ歯車１５と第２ギヤ歯車１６の外径差によってコントロールシャフト１２に半分の角速度に減速して伝達される。
コントロールシャフト１２は、位相変更機構６によって、第２ギヤ歯車１６に対する位相が変化し、つまりクランクシャフト４に対して相対回転位相が変更される。尚、内燃機関の運転状態に応じた相対回転位相の制御内容については、例えば特開２０１６―１７４８９号公報等に記載されているため、本明細書での詳細な説明は省略する。 The outer diameter of the first gear 15 is about half the outer diameter of the second gear 16, and therefore, the rotation speed of the crankshaft 4 is the first gear 15 and the second gear 16. Due to the difference in outer diameter of the gear, the gear is reduced to half the angular speed and transmitted to the control shaft 12.
The phase change mechanism 6 of the control shaft 12 changes the phase with respect to the second gear gear 16, that is, the relative rotation phase with respect to the crankshaft 4. Since the content of controlling the relative rotation phase according to the operating state of the internal combustion engine is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-17489, detailed description in the present specification is omitted.

図２に示すように、クランクシャフト４とコントロールシャフト１２は、シリンダブロック０２に設けられた共通の前後２つの軸受１７，１８によって回転自在に支持されている。また、偏心カム部１３は、コントロールリンク１４の下端部に形成された大径部にニードルベアリングを介して回転自在に連結されている。 As shown in FIG. 2, the crankshaft 4 and the control shaft 12 are rotatably supported by two common front and rear bearings 17 and 18 provided on the cylinder block 02. Further, the eccentric cam portion 13 is rotatably connected to a large diameter portion formed at the lower end portion of the control link 14 via a needle bearing.

位相変更機構６は、第１ギヤ歯車１５によって回転駆動する駆動回転体である第２ギヤ歯車１６と、該第２ギヤ歯車１６を固定支持する第１の回転体であるハウジング２０と、シリンダブロック０２に軸受２９１を介して回転自在に支持されていると共に、第２ギヤ歯車１６に相対回転自在に設けられたコントロールシャフト１２と、を有する。第２ギヤ歯車１６は、全体が鉄系金属によって環状一体に形成されており、第１の回転体であるハウジング２０の外周に一体に設けられている。 The phase changing mechanism 6 includes a second gear gear 16, which is a drive rotating body that is rotationally driven by the first gear gear 15, a housing 20 that is a first rotating body that fixedly supports the second gear gear 16, and a cylinder block. The 02 is rotatably supported via a bearing 291 and has a control shaft 12 provided on the second gear 16 so as to be relatively rotatable. The entire second gear gear 16 is integrally formed of an iron-based metal in an annular shape, and is integrally provided on the outer periphery of the housing 20 which is the first rotating body.

図３は、第１実施形態の内燃機関の可変圧縮比機構のアクチュエータの部分断面図である。ハウジング２０のコントロールシャフト１２側には、波動歯車減速機２１の一部を構成する波動歯車減速機内歯部材１００がハウジング２０の端部とストッパ３００との間に挟持され、ボルト３３によって共締めにより取付けられている。ストッパ３００には、コントロールシャフト１２の延材方向に延出した円筒状部３０１が形成されていると共に、円筒状部３０１の内側にコントロールシャフト１２の過回転を規制するストッパプレート３２が収容されている。ストッパプレート３２の内周には、コントロールシャフト１２が貫通する貫通穴３００ｂが形成され、コントロールシャフト１２の回動が最進角位置又は最遅角位置で規制される。また、ストッパ３００の円筒状部３０１外周には、アクチュエータをシリンダブロックに軸支する軸受２２１が設けられている。また、ハウジング２０の外周であって、第２ギヤ歯車１６よりも波動歯車減速機２１と反対側には、アクチュエータを軸支する軸受２２０が設けられている。アクチュエータは、図外のシリンダブロックに対し、ストッパ３００の外周に設けられた軸受２２１と、ハウジング２０の外周に設けられた軸受２２０の２箇所で軸支される。 FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the actuator of the variable compression ratio mechanism of the internal combustion engine of the first embodiment. On the control shaft 12 side of the housing 20, a strain wave gearing reducer internal tooth member 100 forming a part of the strain wave gearing reducer 21 is sandwiched between the end of the housing 20 and the stopper 300, and is jointly tightened by bolts 33. It is installed. The stopper 300 is formed with a cylindrical portion 301 extending in the extending direction of the control shaft 12, and a stopper plate 32 for restricting over-rotation of the control shaft 12 is housed inside the cylindrical portion 301. There is. A through hole 300b through which the control shaft 12 penetrates is formed on the inner circumference of the stopper plate 32, and the rotation of the control shaft 12 is restricted at the most advanced angle position or the latest retarded angle position. Further, a bearing 221 that pivotally supports the actuator to the cylinder block is provided on the outer periphery of the cylindrical portion 301 of the stopper 300. Further, a bearing 220 that pivotally supports the actuator is provided on the outer circumference of the housing 20 and on the side opposite to the strain wave gearing gear 21 from the second gear gear 16. The actuator is pivotally supported by a cylinder block (not shown) at two locations, a bearing 221 provided on the outer circumference of the stopper 300 and a bearing 220 provided on the outer circumference of the housing 20.

位相変更機構６は、第２ギヤ歯車１６とコントロールシャフト１２との間に配置されて、機関運転状態に応じてコントロールシャフト１２と第２ギヤ歯車１６の相対回転位相を変更する第２の回転体である波動歯車減速機２１と、該波動歯車減速機２１と連結された電動モータ２５と、電動モータ２５の波動歯車減速機２１とは反対側に配置された固定部材であるカバー部材４００と、を有する。電動モータ２５は、ブラシ付きのＤＣモータであって、第２ギヤ歯車１６と一体に回転するハウジング２０と、ハウジング２０の内部に配置されたロータ２５ａに接続され、ハウジング２０に対して回転自在に軸支されたモータ軸２６と、ハウジング２０の内周面であってロータ２５ａの外周側に固着されたステータであって、円弧状の４つの永久磁石２５ｂと、ハウジング２０のモータ軸方向であって波動歯車減速機２１側とは反対側に固定され、給電プレート１１７を内蔵するカバー部材４００と、を有する。 The phase changing mechanism 6 is arranged between the second gear gear 16 and the control shaft 12, and is a second rotating body that changes the relative rotation phase of the control shaft 12 and the second gear gear 16 according to the engine operating state. A strain wave gearing speed reducer 21, an electric motor 25 connected to the wave gearing speed reducer 21, a cover member 400 which is a fixing member arranged on the opposite side of the electric motor 25 from the wave gear speeding gear 21, and a cover member 400. Has. The electric motor 25 is a DC motor with a brush, and is connected to a housing 20 that rotates integrally with the second gear gear 16 and a rotor 25a arranged inside the housing 20 so as to be rotatable with respect to the housing 20. The shaft-supported motor shaft 26, the stator which is the inner peripheral surface of the housing 20 and is fixed to the outer peripheral side of the rotor 25a, and the four arc-shaped permanent magnets 25b and the motor axial direction of the housing 20. It has a cover member 400 which is fixed to the side opposite to the wave gear speed reducer 21 side and has a power feeding plate 117 built therein.

図６は、第１実施形態の波動歯車減速機の構成を表す分解斜視図である。波動歯車減速機２１は、波動歯車減速機内歯部材１００と、該円筒状部の内周に複数形成された内歯１００ａと、楕円の外形形状を有し、モータ軸２６から回転が伝達される波動発生器１０２と、波動発生器１０２の外周に配置され、波動発生器１０２の回転に追従して撓み変形可能な波動歯車減速機用ベアリング１０１と、波動歯車減速機用ベアリング１０１の外周に配置され、波動発生器１０２の回転に追従して撓み変形可能であって外歯１０３ａを有する有底の波動歯車減速機外歯部材１０３と、を有する。波動歯車減速機外歯部材１０３の底部中央には、コントロールシャフト１２の一端がスプライン結合（セレーション結合でもよく特に限定しない。）するスプライン部１０３ｂが形成されている。 FIG. 6 is an exploded perspective view showing the configuration of the strain wave gearing reducer of the first embodiment. The strain wave gearing reducer 21 has an internal tooth member 100 of the strain wave gearing reducer, a plurality of internal teeth 100a formed on the inner circumference of the cylindrical portion, and an elliptical outer shape, and rotation is transmitted from the motor shaft 26. The wave generator 102 and the strain wave gearing gear reducer bearing 101 which is arranged on the outer periphery of the wave generator 102 and can bend and deform according to the rotation of the wave gearing generator 102, and the strain wave gearing gear reducer bearing 101 are arranged on the outer circumference. It has a bottomed strain wave gearing gear reducer external tooth member 103 that is flexible and deformable according to the rotation of the wave generator 102 and has external teeth 103a. At the center of the bottom of the strain wave gearing reducer external tooth member 103, a spline portion 103b is formed in which one end of the control shaft 12 is spline-coupled (serration coupling is also acceptable and is not particularly limited).

波動歯車減速機外歯部材１０３は、波動発生器１０２が内挿されることにより楕円変形し、波動歯車減速機用外歯部材１０３の外歯１０３ａとは異なる歯数の波動歯車減速機内接部材１００の内歯１００ａと楕円長軸方向でのみ噛合う。この状態で、波動発生器１０２が回転すると、噛み合い位置の移動によって波動歯車減速機外歯部材１０３と波動歯車減速機内歯部材１００との間に相対回転が生じ、波動発生器１０２の回転数あたりの噛合位置の移動量に応じて減速された回転数を波動歯車減速機外歯部材１０３へ伝達し、コントロールシャフト１２を回動する。 The strain wave gearing gear reducer external tooth member 103 is elliptical deformed by inserting the strain wave generator 102, and the strain wave gearing gear reducer internal fitting member 100 has a number of teeth different from that of the strain wave gearing gear reducer external tooth member 103a. It meshes only with the internal tooth 100a in the elliptical major axis direction. When the wave generator 102 rotates in this state, relative rotation occurs between the strain wave gearing gear reducer outer tooth member 103 and the strain wave gearing gear reducer inner tooth member 100 due to the movement of the meshing position, and the rotation speed of the strain wave gearing 102 is increased. The number of rotations decelerated according to the amount of movement of the meshing position is transmitted to the strain wave gearing gear reducer external tooth member 103, and the control shaft 12 is rotated.

図７は、第１実施形態の波動歯車減速機近傍の部分拡大断面図である。ハウジング２０は、有底円筒状に形成され、外径が第２ギヤ歯車１６の外径よりも小径に形成されている。ハウジング２０の波動歯車減速機２１側には、円板状の隔壁２９が一体に形成されている。隔壁２９のほぼ中央にはモータ軸２６が挿通する軸挿通孔２９ａが形成されている。軸挿通孔２９ａの波動歯車減速機２１側外周には、円筒状の延出部２９ａ２が形成されている。延出部２９ａ２の内周には、シール収容部２４ａが形成されている。そして、モータ軸２６の外周とシール収容部２４ａとの間には、モータ軸２６の外周と隔壁２９の延出部２９ａ２との間を摺動可能にシールするオイルシール２４が収容されている。 FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view of the vicinity of the strain wave gearing reducer of the first embodiment. The housing 20 is formed in a bottomed cylindrical shape, and the outer diameter is formed to be smaller than the outer diameter of the second gear gear 16. A disk-shaped partition wall 29 is integrally formed on the wave gear reducer 21 side of the housing 20. A shaft insertion hole 29a through which the motor shaft 26 is inserted is formed substantially in the center of the partition wall 29. A cylindrical extension portion 29a2 is formed on the outer periphery of the shaft insertion hole 29a on the wave gear speed reducer 21 side. A seal accommodating portion 24a is formed on the inner circumference of the extending portion 29a2. An oil seal 24 that slidably seals between the outer circumference of the motor shaft 26 and the extension portion 29a2 of the partition wall 29 is housed between the outer circumference of the motor shaft 26 and the seal accommodating portion 24a.

また、隔壁２９の電動モータ２５側であって、軸挿通孔２９ａの内周には、第１軸受２２を収容する円筒状の第１軸受収容部２９ａ１が形成されている。また、軸挿通孔２９ａの内周であって、シール収容部２４ａと第１軸受収容部２９ａ１との間には、第１軸受２２の軸方向位置を位置決めする位置決め用突起２０ｂを有する。第１軸受２２は、ハウジング２０に対してモータ軸２６を回転可能に軸支する。第１軸受２２は、グリス封入型であり、潤滑油等が供給されない乾燥室において潤滑を考慮することなく、耐久性を確保できる。 Further, a cylindrical first bearing accommodating portion 29a1 accommodating the first bearing 22 is formed on the inner circumference of the shaft insertion hole 29a on the electric motor 25 side of the partition wall 29. Further, a positioning protrusion 20b for positioning the axial position of the first bearing 22 is provided between the seal accommodating portion 24a and the first bearing accommodating portion 29a1 on the inner circumference of the shaft insertion hole 29a. The first bearing 22 rotatably supports the motor shaft 26 with respect to the housing 20. The first bearing 22 is a grease-filled type, and durability can be ensured without considering lubrication in a drying chamber to which lubricating oil or the like is not supplied.

また、隔壁２９よりも電動モータ２５側には、円筒状のモータ収容部２０ｘを有する。モータ収容部２０ｘの外周壁には、各ボルト挿通孔と対応した位置に、第２ギヤ歯車１６をハウジング２０に固定するための６本のボルトの先端部が螺着する６つの雌ねじ孔が周方向の等間隔位置に形成されている。よって、第２ギヤ歯車１６と電動モータ２５のステータである永久磁石２５ｂとロータ２５ａとは、軸方向においてオーバーラップしている。言い換えると、第２ギヤ歯車１６と電動モータ２５のステータである永久磁石２５ｂとロータ２５ａとは、径方向から見たとき、それぞれが重なる位置に配置され、軸方向のコンパクト化を図っている。また、第１軸受２２は、第２ギヤ歯車１６よりも軸方向の波動歯車減速機側に配置され、ロータ２５ａやステータである永久磁石２５ｂの配置スペースを確保している。 Further, a cylindrical motor accommodating portion 20x is provided on the electric motor 25 side of the partition wall 29. On the outer peripheral wall of the motor accommodating portion 20x, six female screw holes into which the tips of six bolts for fixing the second gear gear 16 to the housing 20 are screwed are circumferentially located at positions corresponding to the bolt insertion holes. It is formed at equidistant positions in the direction. Therefore, the second gear gear 16, the permanent magnet 25b which is the stator of the electric motor 25, and the rotor 25a overlap in the axial direction. In other words, the second gear gear 16, the permanent magnets 25b and the rotor 25a, which are the stators of the electric motor 25, are arranged at overlapping positions when viewed from the radial direction, and are designed to be compact in the axial direction. Further, the first bearing 22 is arranged on the wave gear reducer side in the axial direction with respect to the second gear gear 16 to secure a space for arranging the rotor 25a and the permanent magnet 25b which is the stator.

一方、隔壁２９よりも波動歯車減速機２１側には、延材された円筒状の減速機収容部２０ａを有する。延出部２９ａ２よりも波動歯車減速機２１側には、モータ軸２６の先端が突出しており、このモータ軸２６の先端に波動発生器１０２が接続されている。波動発生器１０２の電動モータ２５側の側面には、延出部２９ａ２の外周を覆うように軸方向に延出された円筒状保持部１０２ａが形成されている。円筒状保持部１０２ａの外周と、減速機収容部２０ａの内周との間には、円筒状保持部１０２ａを介して波動発生器１０２をハウジング２０に対して軸支する第２軸受２３が配置されている。言い換えると、オイルシール２４と第２軸受２３とは、径方向から見たとき、少なくとも一部が重なる位置に配置されている。 On the other hand, on the wave gear speed reducer 21 side of the partition wall 29, a stretched cylindrical speed reducer accommodating portion 20a is provided. The tip of the motor shaft 26 projects from the extension portion 29a2 on the wave gear reducer 21 side, and the wave generator 102 is connected to the tip of the motor shaft 26. A cylindrical holding portion 102a extending in the axial direction is formed on the side surface of the wave generator 102 on the electric motor 25 side so as to cover the outer periphery of the extending portion 29a2. A second bearing 23 that pivotally supports the wave generator 102 with respect to the housing 20 is arranged between the outer circumference of the cylindrical holding portion 102a and the inner circumference of the speed reducer accommodating portion 20a via the cylindrical holding portion 102a. Has been done. In other words, the oil seal 24 and the second bearing 23 are arranged at positions where at least a part of the oil seal 24 and the second bearing 23 overlap when viewed from the radial direction.

すなわち、第１軸受２２と第２軸受２３との間にオイルシール２４が配置されるため、第１軸受２２と第２軸受２３との間の距離を確保することができ、モータ軸２６の長さを抑制しつつ、モータ軸２６の傾きを抑制する。また、第１軸受２２よりも第２軸受２３を外周側に配置することで、第２軸受２３のベアリング容量を確保すると共に、第２軸受２３を開放型ベアリングとすることができ、グリス封入型に比べてコストを削減できる。 That is, since the oil seal 24 is arranged between the first bearing 22 and the second bearing 23, the distance between the first bearing 22 and the second bearing 23 can be secured, and the length of the motor shaft 26 can be secured. The tilt of the motor shaft 26 is suppressed while suppressing the pressure. Further, by arranging the second bearing 23 on the outer peripheral side of the first bearing 22, the bearing capacity of the second bearing 23 can be secured, and the second bearing 23 can be an open type bearing, and is a grease-filled type. The cost can be reduced compared to.

ロータ２５ａのカバー部材４００側端部には、小径部１１５ｂが形成されている。小径部１１５ｂの外周には、給電プレート１１７とロータ２５ａに設けられた複数のコイル線と電気的に接続するコミュテータ２００が固定されている。このコミュテータ２００は、導電材によって円環状に形成されて、小径部１１５ｂの外周面に圧入された非導電性の円環部材２００ａの外周に設けられ、ロータ２５ａの極数と同数に分割された各セグメントのコイルから引き出されたコイル線の端末が電気的に接続されている。 A small diameter portion 115b is formed at the end portion of the rotor 25a on the cover member 400 side. A commutator 200 that electrically connects the power supply plate 117 and a plurality of coil wires provided on the rotor 25a is fixed to the outer periphery of the small diameter portion 115b. The commutator 200 was formed in an annular shape by a conductive material, was provided on the outer periphery of a non-conductive annular member 200a press-fitted into the outer peripheral surface of the small diameter portion 115b, and was divided into the same number as the number of poles of the rotor 25a. The ends of the coil wires drawn from the coils of each segment are electrically connected.

給電プレート１１７には、複数のリベットにより固定された銅製筒状の４つのブラシホルダの内部に径方向に沿って摺動自在に収容配置されて、コイルスプリングのばね力で円弧状の各先端面がコミュテータ２００の外周面に径方向から弾接する４つの切換用ブラシ２５０を有する。 The power supply plate 117 is slidably accommodated and arranged inside four copper tubular brush holders fixed by a plurality of rivets along the radial direction, and each arc-shaped tip surface is arranged by the spring force of the coil spring. Has four switching brushes 250 that are radially in contact with the outer peripheral surface of the commutator 200.

図４は第１実施形態のカバー部材を表す正面図、図５は第１実施形態のスリップリングを表す正面図である。図４に示すように、カバー部材４００は、ほぼ円盤状に形成され、給電プレート１１７の前端側に軸方向から対向して配置されており、円板プレート状のカバー本体２８０と、該カバー本体２８０の前端部を覆う合成樹脂製のキャップ部２９０と、から構成されると共に基盤を内蔵している。カバー本体２８０は、主として合成樹脂材によって所定の肉厚に形成されていると共に、外径がハウジング２０の外径より大きく形成され、内部にはアルミ合金製の補強プレート２８０ａ（図３参照）がモールド固定されている。また、カバー本体２８０は、外周の４箇所に突設された円弧状のボス部２８０ｂに、ボルト挿通孔２８０ｃが図外の金属製スリーブによってそれぞれ形成されている。 FIG. 4 is a front view showing the cover member of the first embodiment, and FIG. 5 is a front view showing the slip ring of the first embodiment. As shown in FIG. 4, the cover member 400 is formed in a substantially disk shape and is arranged so as to face the front end side of the power supply plate 117 in the axial direction, and the disk plate-shaped cover main body 280 and the cover main body. It is composed of a synthetic resin cap portion 290 that covers the front end portion of the 280, and has a built-in base. The cover body 280 is mainly made of a synthetic resin material to have a predetermined wall thickness, and has an outer diameter larger than the outer diameter of the housing 20. Inside, a reinforcing plate 280a made of an aluminum alloy (see FIG. 3) is formed. It is fixed to the mold. Further, in the cover main body 280, bolt insertion holes 280c are formed in arc-shaped boss portions 280b projecting at four locations on the outer circumference by metal sleeves (not shown).

カバー本体２８０は、各スリップリング２６ａ，２６ｂと軸方向から対向する位置に、銅材からなる一対の四角筒状のブラシホルダ３０ａ，３０ｂが軸方向に沿って固定されている。また、各ブラシホルダ３０ａ，３０ｂの内部には、先端面が各スリップリング２６０に当接する一対の給電用ブラシ３１ａ，３１ｂが軸方向へ摺動自在に保持されている。一対の給電用ブラシ３１ａ，３１ｂは、一般的なカーボンブラシであって、角柱状に形成されていると共に、各ブラシホルダ３０ａ，３０ｂを介して互いに周方向へ離間した位置に配置されている。すなわち、一対のブラシホルダ３０ａ，３０ｂ(一対の給電用ブラシ３１ａ，３１ｂ)は、図４及び図５に示すように、カバー本体２８の上部側でかつ軸心Ｐを通る垂線Ｑを中心とした左右位置に所定の距離をもって円周方向及び径方向へ互いに離間して配置されている。 In the cover body 280, a pair of square tubular brush holders 30a and 30b made of copper material are fixed along the axial direction at positions facing the slip rings 26a and 26b in the axial direction. Further, inside the brush holders 30a and 30b, a pair of power feeding brushes 31a and 31b whose tip surfaces are in contact with the slip rings 260 are held so as to be slidable in the axial direction. The pair of power feeding brushes 31a and 31b are general carbon brushes, are formed in a prismatic shape, and are arranged at positions separated from each other in the circumferential direction via the brush holders 30a and 30b. That is, as shown in FIGS. 4 and 5, the pair of brush holders 30a and 30b (the pair of power feeding brushes 31a and 31b) are centered on the vertical line Q on the upper side of the cover body 28 and passing through the axis P. They are arranged at the left and right positions at a predetermined distance so as to be separated from each other in the circumferential direction and the radial direction.

したがって、第１、第２給電用ブラシ３１ａ，３１ｂは、互いにカバー本体２８０の周方向で離間して配置されていると共に、重力方向で重ならない位置に配置されている。これにより、各給電用ブラシ３１ａ，３１ｂの断面四角形状の外面のうち、電動モータ２５の回転方向と反対側に位置するそれぞれの一側面３１ｃ，３１ｄが互いに周方向で離間していると共に、垂線Ｑ上を避けつつ重力方向で重ならない位置に配置されている。 Therefore, the first and second power feeding brushes 31a and 31b are arranged apart from each other in the circumferential direction of the cover main body 280, and are arranged at positions where they do not overlap in the gravity direction. As a result, of the outer surfaces of the power feeding brushes 31a and 31b having a quadrangular cross section, the side surfaces 31c and 31d located on the opposite sides of the electric motor 25 in the rotational direction are separated from each other in the circumferential direction and are perpendicular to each other. It is arranged at a position where it does not overlap in the direction of gravity while avoiding the top of Q.

また、カバー本体２８０は、ほぼ中央位置に円形状の窓孔４４が貫通形成されている。この窓孔４４は、内径が後述する被検出部５１の先端部５１ｂの外径よりも大きく形成されて、前記先端部５１ｂが挿入可能に形成されている。また、この窓孔４４のモータ軸２６側の孔縁には、窓孔４４の内径よりも大きな大径溝４４ａが形成されている。この大径溝４４ａは、カバー部材４００を電動モータ２５の前端側に組み付けた際に、後述する被検出部５１のフランジ部５１ｃが嵌入する逃げ部として機能するようになっている。 Further, the cover body 280 is formed with a circular window hole 44 penetrating at a substantially central position. The window hole 44 has an inner diameter larger than the outer diameter of the tip portion 51b of the detected portion 51, which will be described later, so that the tip portion 51b can be inserted. Further, a large-diameter groove 44a larger than the inner diameter of the window hole 44 is formed on the hole edge of the window hole 44 on the motor shaft 26 side. The large-diameter groove 44a functions as a relief portion into which the flange portion 51c of the detected portion 51, which will be described later, is fitted when the cover member 400 is assembled to the front end side of the electric motor 25.

カバー本体２８０には、各給電用ブラシ３１ａ，３１ｂに図外のコントロールユニットを介して電源バッテリーから電流を供給する給電用コネクタ３３０が一体に設けられていると共に、回転角度信号を前記コントロールユニットに出力する信号用コネクタ３４０が給電用コネクタ３３０と並行かつ径方向に沿って突設されている。 The cover body 280 is integrally provided with a power supply connector 330 for supplying current from the power supply battery to the power supply brushes 31a and 31b via a control unit (not shown), and a rotation angle signal is transmitted to the control unit. The output signal connector 340 projects in parallel with the power supply connector 330 and along the radial direction.

キャップ部２９０は、異形状の円盤プレート状に形成され、ロータ２５ａとカバー本体２８０との間には、モータ軸２６の回転角度位置を検出する回転角検出機構である角度センサ５０が設けられている。角度センサ５０は、電磁誘導型であって、ロータ２５ａ内に固定された被検出部５１と、カバー本体２８０のほぼ中央位置に固定されて、被検出部５１からの検出信号を受信する検出回路５２と、から構成されている。 The cap portion 290 is formed in the shape of a disk plate having an irregular shape, and an angle sensor 50, which is a rotation angle detection mechanism for detecting the rotation angle position of the motor shaft 26, is provided between the rotor 25a and the cover body 280. There is. The angle sensor 50 is an electromagnetic induction type, and is a detection circuit fixed in a rotor 25a and fixed at a substantially central position of a cover body 280 to receive a detection signal from the detected portion 51. It is composed of 52 and.

図５に示すように、給電プレート１１７は、径方向において内外二重の円環状の給電用スリップリング２６０ａ，２６０ｂ（以下、総称してスリップリング２６０とも記載する。）と、各切換用ブラシ２５０と各スリップリング２６０ａ，２６０ｂを電気的に接続する図外のハーネスと、が設けられている。各給電用スリップリング２６０ａ，２６０ｂは、導電材によってそれぞれ円環状に形成され、互いに径方向の所定の隙間をもって内外に離間して配置されていると共に、それぞれの内外周縁の円周方向のほぼ等間隔位置に複数形成された突片２６０ｃ，２６０ｄが樹脂部に埋設されることによって固定されている。 As shown in FIG. 5, the power supply plate 117 includes an inner and outer double annular power supply slip rings 260a and 260b (hereinafter, also collectively referred to as slip rings 260) in the radial direction, and each switching brush 250. And a harness (not shown) for electrically connecting the slip rings 260a and 260b are provided. The power feeding slip rings 260a and 260b are formed in an annular shape by a conductive material, are arranged apart from each other with a predetermined gap in the radial direction, and are substantially equal in the circumferential direction of the respective inner and outer peripheral edges. A plurality of projecting pieces 260c and 260d formed at spaced positions are fixed by being embedded in the resin portion.

また、被検出部５１は、合成樹脂材からなるほぼ有底円筒状の支持部５１ａと、該支持部５１ａの軸方向の先端部５１ｂの先端面に固定された３つの被検出ロータ５３ａ，５３ｂ，５３ｃと、支持部５１ａの後端部外周に前記モータ出力軸１５の小径部１５ｂの先端面に当接する円環状のフランジ部５１ｃと、を有する。被検出ロータ５３ａ〜５３ｃは、励起導体によって形成されて、先端部５１ｂの前端面にオーム形状の３つの磁性材を円周方向の１２０°位置に配置されてなり、先端部５１ｂの前端面から露出した状態でモールド固定されている。 Further, the detected portion 51 includes a substantially bottomed cylindrical support portion 51a made of a synthetic resin material, and three detected rotors 53a and 53b fixed to the tip surface of the axial tip portion 51b of the support portion 51a. , 53c, and an annular flange portion 51c that abuts on the tip surface of the small diameter portion 15b of the motor output shaft 15 on the outer periphery of the rear end portion of the support portion 51a. The rotors 53a to 53c to be detected are formed by an excited conductor, and three ohm-shaped magnetic materials are arranged on the front end surface of the tip portion 51b at a position of 120 ° in the circumferential direction, from the front end surface of the tip portion 51b. The mold is fixed in the exposed state.

フランジ部５１ｃは、支持部５１ａと同じく合成樹脂材によって一体に形成され、その外径がロータ２５ａの外径よりも大きく形成されて、支持部５１ａの後端部がロータ２５ａの端部の内部に最大に挿入された際に、内側面が前記小径部１５ｂの先端縁に軸方向から当接してそれ以上の挿入を規制する。また、支持部５１ａは、円環状のフランジ部５１ｃを介してロータ２４ａの先端から突出した先端部５１ｂの一部が、カバー本体２８０の窓孔４４内に挿入配置されている。これによって、被検出ロータ５３ａ〜５３ｃは、窓孔４４を介して検出回路５２の後述するプリント基板の受信コイルと励磁回路に軸方向から微少クリアランスを介して十分に近接した状態で対向配置される。 The flange portion 51c is integrally formed of a synthetic resin material like the support portion 51a, its outer diameter is formed larger than the outer diameter of the rotor 25a, and the rear end portion of the support portion 51a is inside the end portion of the rotor 25a. When it is maximally inserted into, the inner side surface abuts on the tip edge of the small diameter portion 15b from the axial direction to restrict further insertion. Further, in the support portion 51a, a part of the tip portion 51b protruding from the tip end of the rotor 24a via the annular flange portion 51c is inserted and arranged in the window hole 44 of the cover main body 280. As a result, the rotors 53a to 53c to be detected are arranged so as to face each other via the window hole 44 in a state of being sufficiently close to the receiving coil of the printed circuit board described later of the detection circuit 52 and the exciting circuit via a minute clearance from the axial direction. ..

以上説明したように、第１実施形態によれば、下記に列挙する作用効果が得られる。
（１）コントロールシャフト１２がクランクシャフト４の半分の角速度で回転し、コントロールシャフト１２とクランクシャフト４の相対回転位相の変更によって内燃機関の圧縮ストロークと膨張ストロークを変更可能な内燃機関の可変圧縮比制御装置のためのアクチュエータであって、
クランクシャフト４と同期して回転するハウジング２０（第１の回転体）と、
コントロールシャフト１２と同期して回転する波動歯車減速機２１（第２の回転体）と、
電動モータ２５と、
電動モータ２５のモータ軸２６の回転を減速して第１ギヤ歯車１５に対する第２ギヤ歯車１６の相対回転位相を変更する波動歯車減速機２１（減速機）と、
モータ軸２６とハウジング２０の間に配置された第１軸受２２と、
モータ軸２６とハウジング２０の間であって、第１軸受２２と軸方向に偏倚した位置に配置された第２軸受２３と、
モータ軸２６とハウジング２０の間に配置され、電動モータ２５と波動歯車減速機２１の間をシールするオイルシール２４であって、モータ軸２６から波動歯車減速機２１への回転力の伝達経路において第１軸受２２と第２軸受２３の間に配置されたオイルシール２４と、
を有する。
よって、モータ軸２６方向の長さを抑制しつつ、モータ軸２６の傾きを抑制でき、電動モータ２５を安定的に支持できる。また、第１軸受２２と第２軸受２３との間にオイルシール２４を配置することで、モータ軸２６のオイルシール２４部における振れ回りを抑制でき、シール性を向上できる。また、軸受間にオイルシール２４を配置するため、軸受間の距離を確保することができ、モータ軸２６の振れ回りを抑制できる。 As described above, according to the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) A variable compression ratio of an internal combustion engine in which the control shaft 12 rotates at half an angular speed of the crankshaft 4 and the compression stroke and expansion stroke of the internal combustion engine can be changed by changing the relative rotation phases of the control shaft 12 and the crankshaft 4. An actuator for a control device
A housing 20 (first rotating body) that rotates in synchronization with the crankshaft 4 and
A strain wave gearing reducer 21 (second rotating body) that rotates in synchronization with the control shaft 12 and
Electric motor 25 and
A wave gear reducer 21 (reducer) that reduces the rotation of the motor shaft 26 of the electric motor 25 to change the relative rotation phase of the second gear 16 with respect to the first gear 15.
A first bearing 22 arranged between the motor shaft 26 and the housing 20 and
A second bearing 23 located between the motor shaft 26 and the housing 20 at a position deviated in the axial direction from the first bearing 22.
An oil seal 24 that is arranged between the motor shaft 26 and the housing 20 and seals between the electric motor 25 and the wave gear reducer 21. In the transmission path of the rotational force from the motor shaft 26 to the wave gear reducer 21. An oil seal 24 arranged between the first bearing 22 and the second bearing 23,
Have.
Therefore, the inclination of the motor shaft 26 can be suppressed while suppressing the length in the direction of the motor shaft 26, and the electric motor 25 can be stably supported. Further, by arranging the oil seal 24 between the first bearing 22 and the second bearing 23, it is possible to suppress the runout of the oil seal 24 portion of the motor shaft 26 and improve the sealing property. Further, since the oil seal 24 is arranged between the bearings, the distance between the bearings can be secured, and the runout of the motor shaft 26 can be suppressed.

（２）電動モータ２５は、ハウジング２０に配置されたステータである永久磁石２５ｂと、モータ軸２６に配置されたロータ２５ａと、を有し、
第１軸受２２と第２軸受２３とオイルシール２４は、軸方向においてロータ２５ａよりも波動歯車減速機２１側に配置されている。
よって、モータ軸２６の軸方向のコンパクト化を図ることができ、モータ軸２６の慣性を抑制することで、コントロールシャフト１２のストッパ当接時等における衝突荷重を軽減できる。
（３）第１軸受２２はグリス封入型であって、軸方向においてオイルシール２４よりもロータ２５ａ側にあり、
第２軸受２３は開放型であって、軸方向においてオイルシール２４よりも波動歯車減速機２１側である。
よって、潤滑油等が供給されない乾燥室に配置される第１軸受２２の耐久性を確保すると共に、第２軸受２３を開放型とすることで、コストを低減できる。 (2) The electric motor 25 has a permanent magnet 25b which is a stator arranged in the housing 20 and a rotor 25a arranged in the motor shaft 26.
The first bearing 22, the second bearing 23, and the oil seal 24 are arranged closer to the strain wave gearing reducer 21 than the rotor 25a in the axial direction.
Therefore, the motor shaft 26 can be made compact in the axial direction, and by suppressing the inertia of the motor shaft 26, the collision load when the control shaft 12 comes into contact with the stopper can be reduced.
(3) The first bearing 22 is a grease-filled type and is located on the rotor 25a side of the oil seal 24 in the axial direction.
The second bearing 23 is an open type and is closer to the strain wave gearing reducer 21 than the oil seal 24 in the axial direction.
Therefore, the cost can be reduced by ensuring the durability of the first bearing 22 arranged in the drying chamber to which the lubricating oil or the like is not supplied and by making the second bearing 23 an open type.

（４）ハウジング２０は、外周にクランクシャフト４からの回転力が伝達する第２歯車ギヤ１６（動力伝達部）を有し、
第２歯車ギヤ１６とステータである永久磁石２５ｂ及びロータ２５ａが軸方向においてオーバーラップしている。
よって、内燃機関用可変圧縮比機構のアクチュエータの軸方向における小型化を図ることができる。
（５）第１軸受２２は少なくとも一部が第２歯車ギヤ１６よりも軸方向の波動歯車減速機２１側に配置されている。
よって、第１軸受２２のスペースが、電動モータ２５のスペースを阻害することがなく、モータの出力低下を抑制できる。 (4) The housing 20 has a second gear gear 16 (power transmission unit) on the outer periphery of which the rotational force from the crankshaft 4 is transmitted.
The second gear 16 and the permanent magnet 25b and the rotor 25a, which are stators, overlap in the axial direction.
Therefore, it is possible to reduce the size of the actuator of the variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine in the axial direction.
(5) At least a part of the first bearing 22 is arranged on the wave gear speed reducer 21 side in the axial direction with respect to the second gear gear 16.
Therefore, the space of the first bearing 22 does not hinder the space of the electric motor 25, and the decrease in the output of the motor can be suppressed.

（６）電動モータ２５はブラシ付モータであって、ロータ２５ａはコイルであって、ステータは永久磁石であり、ハウジング２０に配置されたスリップリングと、ハウジング２０に対して離れて配置されたカバー部材４００に配置され、スリップリング２６０に当接する切換用ブラシ２５０と、を有する。
よって、電動モータ２５自体がハウジング２０と一体に回転したとしても、電力を供給することができる。 (6) The electric motor 25 is a brushed motor, the rotor 25a is a coil, the stator is a permanent magnet, and a slip ring arranged in the housing 20 and a cover arranged apart from the housing 20. It has a switching brush 250, which is arranged on the member 400 and abuts on the slip ring 260.
Therefore, even if the electric motor 25 itself rotates integrally with the housing 20, electric power can be supplied.

（７）第２軸受２３はオイルシール２４と軸方向においてオーバーラップしている。
よって、内燃機関用可変圧縮比機構のアクチュエータの軸方向における小型化を図ることができる。
（８）波動歯車減速機２１は波動歯車型であって、モータ軸２６が連結し、外形が非円形の波動発生器１０２と、波動発生器１０２によって撓められる波動歯車減速機外歯部材１０３（可撓性外歯車）と、撓められた波動歯車減速機外は部材１０３の外歯１０３ａが噛み合う波動歯車減速機内歯部材１００（内歯車）と、を有し、
第２の回転体は、波動歯車減速機外歯部材１０３である。
よって、第１の回転体であるハウジング２０と一体に回転する電動モータ２５の回転数に対して波動歯車減速機外歯部材１０３が十分な減速比を得ることができ、安定的に位相を変更できる。
（９）波動歯車減速機外歯部材１０３は有底円筒状であって、
波動歯車減速機外歯部材１０３の底部がコントロールシャフト１２に連結している。
よって、安定的にコントロールシャフト１２を回転駆動できる。 (7) The second bearing 23 overlaps with the oil seal 24 in the axial direction.
Therefore, it is possible to reduce the size of the actuator of the variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine in the axial direction.
(8) The strain wave gearing speed reducer 21 is a wave gear type, and has a wave generator 102 having a non-circular outer shape to which a motor shaft 26 is connected and a wave gear speeding gear external tooth member 103 flexed by the wave generator 102. (Flexible external gear) and the strained wave gear reducer outer side have a wave gear reducer internal tooth member 100 (internal gear) in which the external teeth 103a of the member 103 mesh with each other.
The second rotating body is a strain wave gearing reducer external tooth member 103.
Therefore, the strain wave gearing reducer external tooth member 103 can obtain a sufficient reduction ratio with respect to the rotation speed of the electric motor 25 that rotates integrally with the housing 20 which is the first rotating body, and the phase is stably changed. it can.
(9) The strain wave gearing reducer external tooth member 103 has a bottomed cylindrical shape.
The bottom of the strain wave gearing reducer external tooth member 103 is connected to the control shaft 12.
Therefore, the control shaft 12 can be stably driven to rotate.

（１０）第１の回転体は、電動モータ２５のステータ及びロータを内部に収容するモータ収容部と、波動歯車減速機２１を収容する減速機収容部２０ａと、モータ収容部２０ｘと減速機収容部２０ａを分ける隔壁２９と、を有し、
隔壁２９の内周に第１軸受２２が配置されている。
よって、電動モータ２５や波動歯車減速機２１の収容効率を確保しつつ、モータ軸２６を軸近傍で軸支できる。
（１１）隔壁２９の延出部２９ａ２の内周にオイルシール２４が配置されている。
よって、モータ軸２６の軸近傍でシールすることができ、モータ軸２６とオイルシール２４との摺動面積を抑制し、効率を向上できる。 (10) The first rotating body includes a motor accommodating portion for accommodating the stator and rotor of the electric motor 25, a speed reducer accommodating portion 20a accommodating a strain wave gearing speed reducer 21, a motor accommodating unit 20x, and a speed reducer accommodating unit. It has a partition wall 29 that separates the portions 20a, and has.
The first bearing 22 is arranged on the inner circumference of the partition wall 29.
Therefore, the motor shaft 26 can be pivotally supported in the vicinity of the shaft while ensuring the accommodation efficiency of the electric motor 25 and the strain wave gearing speed reducer 21.
(11) An oil seal 24 is arranged on the inner circumference of the extending portion 29a2 of the partition wall 29.
Therefore, the motor shaft 26 can be sealed in the vicinity of the shaft, the sliding area between the motor shaft 26 and the oil seal 24 can be suppressed, and the efficiency can be improved.

以上説明した実施形態から把握し得る技術的思想について、以下に記載する。
内燃機関用可変圧縮比機構のアクチュエータは、その一つの態様において、コントロールシャフトがクランクシャフトの半分の角速度で回転し、前記コントロールシャフトと前記クランクシャフトの相対回転位相の変更によって内燃機関の圧縮ストロークと膨張ストロークを変更可能な内燃機関の可変圧縮比制御装置のためのアクチュエータであって、
前記クランクシャフトと同期して回転する第１の回転体と、
前記コントロールシャフトと同期して回転する第２の回転体と、
電動モータと、
前記電動モータのモータ軸の回転を減速して前記第１の回転体に対する第２の回転体の相対回転位相を変更する減速機と、
前記モータ軸と前記第１の回転体の間に配置された第１軸受と、
前記モータ軸と前記第１の回転体の間であって、前記第１軸受と軸方向に偏倚した位置に配置された第２軸受と、
前記モータ軸と前記第１の回転体の間に配置され、前記電動モータと前記減速機の間をシールするオイルシールであって、前記モータ軸から前記減速機への回転力の伝達経路において前記第１軸受と前記第２軸受の間に配置されたオイルシールと、
を有する。
より好ましい態様では、上記態様において、前記電動モータは、前記第１の回転体に配置されたステータと、前記モータ軸に配置されたロータと、を有し、
前記第１軸受と前記第２軸受と前記オイルシールは、軸方向において前記ロータよりも前記減速機側に配置されている。
別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記第１軸受はグリス封入型であって、軸方向において前記オイルシールよりも前記ロータ側にあり、
前記第２軸受は開放型であって、軸方向において前記オイルシールよりも前記減速機側である。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記第１の回転体は、外周にクランクシャフトからの回転力が伝達する動力伝達部を有し、
前記動力伝達部と前記ステータ及び前記ロータが軸方向においてオーバーラップしている。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記第１軸受は少なくとも一部が前記動力伝達部よりも軸方向の前記減速機側に配置されている。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記電動モータはブラシ付モータであって、前記ロータはコイルであって、前記ステータは永久磁石であり、前記第１の回転体に配置されたスリップリングと、前記第１の回転体に対して離れて配置されたカバー部材に配置され、前記スリップリングに当接するブラシと、を有する。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記第２軸受は前記オイルシールと軸方向においてオーバーラップしている。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記減速機は波動歯車型であって、前記モータ軸が連結し、外形が非円形の波動発生器と、前記波動発生器によって撓められる可撓性外歯車と、撓められた前記可撓性外歯車の外歯が噛み合う内歯車と、を有し、前記第２の回転体は前記可撓性外歯車である。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記可撓性外歯車は有底円筒状であって、前記可撓性外歯車の底部が前記コントロールシャフトに連結している。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記第１の回転体は、前記電動モータのステータ及びロータを内部に収容するモータ収容部と、前記減速機を収容する減速機収容部と、前記モータ収容部と前記減速機収容部を分ける隔壁と、を有し、
前記隔壁の内周に前記第１軸受が配置されている。
さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記隔壁の内周に前記シール部材が配置されている。 The technical ideas that can be grasped from the embodiments described above are described below.
In one embodiment of the actuator of the variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine, the control shaft rotates at half the angular speed of the crankshaft, and the compression stroke of the internal combustion engine is changed by changing the relative rotation phase between the control shaft and the crankshaft. An actuator for a variable compression ratio control device for an internal combustion engine whose expansion stroke can be changed.
A first rotating body that rotates in synchronization with the crankshaft,
A second rotating body that rotates in synchronization with the control shaft,
With an electric motor
A speed reducer that decelerates the rotation of the motor shaft of the electric motor and changes the relative rotation phase of the second rotating body with respect to the first rotating body.
A first bearing arranged between the motor shaft and the first rotating body,
A second bearing between the motor shaft and the first rotating body, which is arranged at a position deviated in the axial direction from the first bearing.
An oil seal that is arranged between the motor shaft and the first rotating body and seals between the electric motor and the speed reducer, and is the above-mentioned in the transmission path of the rotational force from the motor shaft to the speed reducer. An oil seal arranged between the first bearing and the second bearing,
Have.
In a more preferred embodiment, in the above aspect, the electric motor has a stator arranged on the first rotating body and a rotor arranged on the motor shaft.
The first bearing, the second bearing, and the oil seal are arranged on the speed reducer side of the rotor in the axial direction.
In another preferred embodiment, in any of the above embodiments, the first bearing is grease-filled and is axially closer to the rotor than the oil seal.
The second bearing is an open type and is on the speed reducer side of the oil seal in the axial direction.
In yet another preferred embodiment, in any of the above embodiments, the first rotating body has a power transmission unit on the outer periphery to transmit the rotational force from the crankshaft.
The power transmission unit, the stator, and the rotor overlap in the axial direction.
In yet another preferred embodiment, in any of the above embodiments, at least a part of the first bearing is arranged on the speed reducer side in the axial direction with respect to the power transmission unit.
In yet another preferred embodiment, in any of the above embodiments, the electric motor is a brushed motor, the rotor is a coil, the stator is a permanent magnet, and is disposed on the first rotating body. It has a slip ring and a brush arranged on a cover member arranged apart from the first rotating body and in contact with the slip ring.
In yet another preferred embodiment, in any of the above embodiments, the second bearing axially overlaps the oil seal.
In yet another preferred embodiment, in any of the above embodiments, the speed reducer is of the wave gear type, the motor shafts are connected, and the reducer is bent by the wave generator having a non-circular outer shape and the wave generator. It has a flexible external gear and an internal gear in which the external teeth of the flexible external gear mesh with each other, and the second rotating body is the flexible external gear.
In yet another preferred embodiment, in any of the above embodiments, the flexible external gear has a bottomed cylindrical shape and the bottom of the flexible external gear is connected to the control shaft.
In still another preferred embodiment, in any of the above embodiments, the first rotating body includes a motor accommodating portion that internally accommodates the stator and rotor of the electric motor, and a speed reducer accommodating portion that accommodates the speed reducer. , A partition wall that separates the motor accommodating portion and the speed reducer accommodating portion.
The first bearing is arranged on the inner circumference of the partition wall.
In yet another preferred embodiment, in any of the above embodiments, the seal member is arranged on the inner circumference of the partition wall.

０１内燃機関
０２シリンダブロック
１ピストン位置可変機構
２ピストン
４クランクシャフト
５リンク機構
６位相変更機構
７アッパリンク
１０ロアリンク
１２コントロールシャフト
１４コントロールリンク
１５第１ギヤ歯車
１６第２ギヤ歯車
２０ハウジング（第１の回転体）
２０ａ減速機収容部
２０ｘモータ収容部
２１波動歯車減速機（第２の回転体）
２２第１軸受
２３第２軸受
２４オイルシール
２５電動モータ
２５ａロータ
２５ｂ永久磁石（ステータ）
２６モータ軸
２９隔壁
３０軸受
１００波動歯車減速機内歯部材
１００ａ内歯
１０１波動歯車減速機用ベアリング
１０２波動発生器
１０３波動歯車減速機外歯部材
１０３ａ外歯
１１７給電プレート
２００コミュレータ
２５０切換用ブラシ
２６０スリップリング
２２１軸受
２２２軸受
３００ストッパ
４００カバー部材 01 Internal combustion engine 02 Cylinder block 1 Piston position variable mechanism 2 Piston 4 Crankshaft 5 Link mechanism 6 Phase change mechanism 7 Upper link 10 Lower link 12 Control shaft 14 Control link 15 1st gear Gear 16 2nd gear Gear 20 Housing (1st Rotating body)
20a Reducer accommodating unit 20 x Motor accommodating unit 21 Strain wave gearing reducer (second rotating body)
22 1st bearing 23 2nd bearing 24 Oil seal 25 Electric motor 25a Rotor 25b Permanent magnet (stator)
26 Motor shaft 29 Partition 30 Bearing 100 Wave gear reducer Internal tooth member 100a Internal tooth 101 Wave gear reducer bearing 102 Wave generator 103 Wave gear reducer External tooth member 103a External tooth 117 Power supply plate 200 Communicator 250 Switching brush 260 Slip Ring 221 Bearing 222 Bearing 300 Stopper 400 Cover member

Claims

For a variable compression ratio control device for an internal combustion engine in which the control shaft rotates at half an angular speed of the crankshaft and the compression stroke and expansion stroke of the internal combustion engine can be changed by changing the relative rotation phases of the control shaft and the crankshaft. It ’s an actuator,
A first rotating body that rotates in synchronization with the crankshaft,
A second rotating body that rotates in synchronization with the control shaft,
With an electric motor
A speed reducer that decelerates the rotation of the motor shaft of the electric motor and changes the relative rotation phase of the second rotating body with respect to the first rotating body.
A first bearing arranged between the motor shaft and the first rotating body,
A second bearing between the motor shaft and the first rotating body, which is arranged at a position deviated in the axial direction from the first bearing.
An oil seal that is arranged between the motor shaft and the first rotating body and seals between the electric motor and the speed reducer, and is the above-mentioned in the transmission path of the rotational force from the motor shaft to the speed reducer. An oil seal arranged between the first bearing and the second bearing,
An actuator of a variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine.

The actuator of the variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine according to claim 1.
The electric motor has a stator arranged on the first rotating body and a rotor arranged on the motor shaft.
An actuator of a variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine, wherein the first bearing, the second bearing, and the oil seal are arranged closer to the speed reducer than the rotor in the axial direction.

The actuator of the variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine according to claim 2.
The first bearing is a grease-filled type and is located on the rotor side of the oil seal in the axial direction.
An actuator of a variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine, wherein the second bearing is an open type and is closer to the speed reducer than the oil seal in the axial direction.

The actuator of the variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine according to claim 2.
The first rotating body has a power transmission unit on the outer periphery of which the rotational force from the crankshaft is transmitted.
An actuator of a variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine, characterized in that the power transmission unit, the stator, and the rotor overlap in the axial direction.

The actuator of the variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine according to claim 4.
An actuator of a variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine, wherein at least a part of the first bearing is arranged on the speed reducer side in the axial direction with respect to the power transmission unit.

The actuator of the variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine according to claim 2.
The electric motor is a brushed motor, the rotor is a coil, and the stator is a permanent magnet, with respect to a slip ring arranged on the first rotating body and the first rotating body. An actuator of a variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine, characterized by having a brush arranged on a cover member arranged apart from the slip ring and abutting on the slip ring.

The actuator of the variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine according to claim 1.
An actuator of a variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine, wherein the second bearing overlaps the oil seal in the axial direction.

The actuator of the variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine according to claim 1.
The speed reducer is a wave gear type, and has a wave generator to which the motor shaft is connected and has a non-circular outer shape, a flexible external gear that is flexed by the wave generator, and the flexible flexible gear. Has an internal gear in which the external teeth of the external gear mesh with each other,
An actuator of a variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine, wherein the second rotating body is the flexible external gear.

The actuator of the variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine according to claim 8.
The flexible external gear has a bottomed cylindrical shape and has a bottomed cylindrical shape.
An actuator of a variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine, characterized in that the bottom of the flexible external gear is connected to the control shaft.

The actuator of the variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine according to claim 8.
The first rotating body is a partition wall that separates a motor accommodating portion that internally accommodates the stator and rotor of the electric motor, a speed reducer accommodating portion that accommodates the speed reducer, and the motor accommodating portion and the speed reducer accommodating portion. And have
An actuator of a variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine, characterized in that the first bearing is arranged on the inner circumference of the partition wall.

The actuator of the variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine according to claim 10.
An actuator of a variable compression ratio mechanism for an internal combustion engine, characterized in that the seal member is arranged on the inner circumference of the partition wall.