JP2021076198A - 可変圧縮比機構のアクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジン始動時に減速機に潤滑油を供給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。【解決手段】 電動モータのモータ軸の回転速度を減速して制御軸に伝達する波動歯車減速機は、ハウジングに設けられた内歯車と、モータ軸と一体に回転し外形が非円形の波動発生器と、波動発生器によって非円形に撓む有底筒状の可撓性外歯車と、を有する。波動発生器は、制御軸の内部から波動発生器に向けて供給された潤滑油を貯留可能な貯留部と、該貯留部と連通し波動発生器の側面に潤滑油を供給可能な潤滑油供給部とを有する。【選択図】 図５

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。

特許文献１には、可変圧縮比機構の制御軸と、この制御軸の回転位置を変更するアクチュエータを有し、アクチュエータには駆動モータの回転数を減速して前記制御軸へ伝達する波動歯車減速機が開示されている。具体的には、電動モータの出力軸に連結され輪郭が楕円形上の波動発生器と、波動発生器の外周側に挿通される円筒部を有し、円筒部の回転を制御軸に伝達する可撓性外歯車と、ハウジングに固定され、可撓性外歯車と噛み合う内歯を有する内歯車と、内輪が波動発生器の外周に固定され外輪が可撓性外歯車の内周に固定された軸受と、を有する。

特開２０１６−１６３６９８号公報

上記従来技術にあっては、潤滑油が制御軸内部の油路から供給されるため、特にエンジン始動時に波動発生器と可撓性外歯車との間に配置された軸受に潤滑油を供給するにあたり、可撓性外歯車に固定された外輪が浸る程度に潤滑油を供給しても、可撓性外歯車の回転速度は波動発生器の回転速度に比べて極めて低く、潤滑油を全周に渡って供給することが困難であった。一方、内輪が浸る程度まで潤滑油を供給すると、低油温時に粘性抵抗が高くなり、効率が悪化するというおそれがあった。

本発明の目的の一つは、エンジン始動時に減速機に潤滑油を供給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。

本発明の一つの態様において、電動モータのモータ軸の回転速度を減速して制御軸に伝達する波動歯車減速機は、ハウジングに設けられた内歯車と、モータ軸と一体に回転し外形が非円形の波動発生器と、波動発生器によって非円形に撓む有底筒状の可撓性外歯車と、を有する。波動発生器は、制御軸の内部から波動発生器に向けて供給された潤滑油を貯留可能な貯留部と、該貯留部と連通し波動発生器の側面に潤滑油を供給可能な潤滑油供給部とを有する。

よって、本発明の好ましい態様によれば、波動発生器の回転による遠心力を用いて歯車の噛合部や摺動部に潤滑油を供給できる。

本発明が適用される可変圧縮比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。 本発明が適用される可変圧縮比機構のアクチュエータの分解斜視図である。 本発明が適用される可変圧縮比機構のアクチュエータの側面図である。 実施形態１の図３のＡ−Ａ断面図である。 実施形態１の図３のＡ−Ａ断面図のうち波動歯車型減速機部分の拡大図である。 実施形態１の波動発生プラグを表す図である。 実施形態１の波動歯車減速機をモータ側から見た正面図である。 実施形態２の波動発生器部分の拡大断面図である。 実施形態３の波動発生器部分の拡大断面図である。 実施形態４の波動歯車減速機を軸方向から見た正面図である。 実施形態５の波動発生器部分の拡大断面図である。 実施形態６の波動発生プラグを表す図である。

〔実施形態１〕

図１は、本発明が適用される可変圧縮比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２０１１−１６９２５１号公報の図１に記載されたものと同じであるため、簡単に説明する。

ピストン１は、内燃機関（ガソリンエンジン）における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の上端が回転可能に連結する。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が回転可能に連結する。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が回転可能に連結する。ロアリンク５には、連結ピン８を介して第１制御リンク７の上端部が回転可能に連結する。第１制御リンク７の下端部は、複数のリンクを有する連結機構９と連結する。連結機構９は、第１制御軸１０、制御軸あるいは出力軸としての第２制御軸１１、第２制御リンク（アクチュエータリンク）１２およびアームリンク１３を有する。

第１制御軸１０は、内燃機関内部の気筒列方向に沿って配置されたクランクシャフト４と平行に配置されている。
第１制御軸１０は、第１ジャーナル部１０ａ、制御偏心軸部１０ｂ、偏心軸部１０ｃ、第１アーム部１０ｄおよび第２アーム部１０ｅを有する。第１ジャーナル部１０ａは、内燃機関本体に回転可能に支持されている。
制御偏心軸部１０ｂは、第１制御リンク７の下端部と回転可能に連結する。偏心軸部１０ｃは、第２制御リンク１２の一端部１２ａと回転可能に連結する。
第１アーム部１０ｄの一端は、第１ジャーナル部１０ａと連結する。第１アーム部１０ｄの他端は、制御偏心軸部１０ｂと連結する。制御偏心軸部１０ｂは、第１ジャーナル部１０ａに対して所定量偏心した位置にある。第２アーム部１０ｅの一端は、第１ジャーナル部１０ａと連結する。第２アーム部１０ｅの他端は、偏心軸部１０ｃと連結する。
偏心軸部１０ｃは、第１ジャーナル部１０ａに対して所定量偏心した位置にある。第２制御リンク（アクチュエータリンク）１２の他端部１２ｂは、アームリンク１３の一端が回転可能に連結する。アームリンク１３の他端は、第２制御軸１１と連結する。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２制御リンク（アクチュエータリンク）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。

図２は、本発明が適用される可変圧縮比機構のアクチュエータの分解斜視図であり、図３は、本発明が適用される可変圧縮比機構のアクチュエータの側面図であり、図４は、実施形態１の図３のＡ−Ａ断面図である。

図２のアクチュエータの分解斜視図に示すように、アームリンク１３が連結されたアクチュエータリンク１２の他端部１２ｂは、湾曲形成されている。また、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。他端部１２ｂは、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の基部としての円環状部１３ｄから外周に向けて突出して二股状に形成された第１アーム部１３ｂと第２アーム部１３ｂ'には、それぞれ連結用孔１２ｅと略同径の連結用孔１３ｃが貫通形成されている。アームリンク１３の二股状に形成された第１アーム部１３ｂと第２アーム部１３ｂ'の間には、アクチュエータリンク１２の先端部１２ｄ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、連結用孔１２ｅに圧入固定される。

アームリンク１３は、図２のアクチュエータの分解斜視図に示すように、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圧入用孔１３ａが貫通形成された円環状部１３ｄと、円環状部１３ｄから外周に向けて突出して、二股状に形成された第１アーム部１３ｂと第２アーム部１３ｂ'と、を有する。円環状部１３ｄに形成された圧入用孔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１１ｂ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（図４参照）。円環状部１３ｄから突出して、二股状に形成された第１アーム部１３ｂと第２アーム部１３ｂ'のそれぞれには、連結ピン１４が回動自在に支持される一対の連結用孔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の軸心には、波動歯車減速機５０に潤滑油を供給する軸心油路１１０が形成されている。

[可変圧縮比機構のアクチュエータの構成]
アクチュエータ４０は、図２〜図４に示すように、駆動モータ２２、波動歯車減速機５０、第１ハウジング２０ａと第２ハウジング２０ｂからなるハウジング２０および制御軸としての第２制御軸１１を有する。
なお、以後、角度センサ３２側を一端側、駆動モータ２２側を他端側とする。

[可変圧縮比機構のアクチュエータの作動]
可変圧縮比機構のアクチュエータ４０の作動を簡単に説明する。
制御軸あるいは出力軸としての第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５０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、アクチュエータリンク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。

[駆動モータの構成]
駆動モータ２２は、例えばブラシレスモータであり、モータケーシング４５、入力軸としてのモータ駆動軸４８、コイル４６、ロータ４７を有する。モータケーシング４５は、有底円筒状に形成され、第２ハウジング２０ｂに固定されている。コイル４６は、モータケーシング４５の内周面に固定されている。ロータ４７は、コイル４６の内側に回転可能に配置されている。モータ駆動軸４８は、ロータ４７の中心に固定されている。モータ駆動軸４８は、２つのボールベアリング５１、５２を介して第２ハウジング２０ｂおよびモータケーシング４５に対し回転可能に設けられている。ボールベアリング５１は第２ハウジング２０ｂに固定されている。ボールベアリング５２はモータケーシング４５の底部に固定されている。モータ駆動軸４８の一端側の先端部４８ａは、第２ハウジング２０ｂを貫通し、波動歯車減速機５０の波動発生器３７の波動発生プラグ３７１と連結する。第２制御軸１１はモータ駆動軸４８と同軸である。つまり、第２制御軸１１およびモータ駆動軸４８の回転軸線Ｐは一致する。第２制御軸１１の他端側の先端部１１ａは、波動歯車減速機５０の可撓性外歯車３６の凸部３６２ａとスプライン結合する。

モータケーシング４５を第２ハウジング２０ｂに取り付ける際は、ボス部４５ａの貫通孔４５ｂにボルト４９を挿通し、第２ハウジング２０ｂの駆動モータ２２側に形成された雌ねじ部にボルト４９を締め付ける。これにより、モータケーシング４５を第２ハウジング２０ｂに固定する。モータケーシング４５及び第２ハウジング２０ｂによって駆動モータ２２を収容するモータ収容室は、シール１００により、潤滑油等を供給しない乾燥室として構成する

[波動歯車減速機の構成]
波動歯車減速機５０は、ハウジング２０に取り付けられている。波動歯車減速機５０は、剛性内歯車３８、可撓性外歯車３６および波動発生器３７を有する。
剛性内歯車３８は、内周に複数の内歯３８ａを有する剛体円環状部材である。剛性内歯車３８は、第１ハウジング２０ａに固定されている。
可撓性外歯車３６は、剛性内歯車３８の径方向内側に配置されている。可撓性外歯車３６は、金属材料によって形成され、筒状部３６１および底部３６２を有する。筒状部３６１は撓み変形可能な薄肉の円筒状に形成され、外周面の軸方向他端側に外歯３６１ａが形成されている。外歯３６１ａは剛性内歯車３８の内歯３８ａと噛み合う。外歯３６１ａの歯数は内歯３８ａの歯数よりも２歯少ない。底部３６２は、筒状部３６１の軸方向一端側から径方向内側へ延びる。底部３６２の内周には、小径の凸部３６２ａが形成されている。凸部３６２ａは、スプライン穴３６２ｂを有する。スプライン穴３６２ｂには、第２制御軸11の先端部（スプライン軸）１１ａが挿入されている。

波動発生器３７は、外周面が可撓性外歯車３６の内周面と固定される。波動発生器３７は、波動発生プラグ３７１およびボールベアリング３７２（第１転がり軸受）を有する。波動発生プラグ３７１は、その回転軸線と直交する方向の断面が楕円状であって、回転軸線Ｐを中心として最も半径の大きい長軸部分および最も半径の小さい短軸部分を有する楕円状外形を有する。波動発生プラグ３７１は中心に貫通孔３７１ｂを有する。貫通孔３７１ｂにはモータ駆動軸４８の先端部４８ａが圧入により固定されている。ボールベアリング３７２は、波動発生プラグ３７１の外周および可撓性外歯車３６の内周間の相対回転を許容する。図４に示すように、ボールベアリング３７２は、内輪３７２ａ、外輪３７２ｂ、複数のボール３７２ｃおよび保持器３７２ｄを有する。内輪３７２ａは、波動発生プラグ３７１の外周面と一体的に形成されている。外輪３７２ｂは、可撓性を有する薄肉の環状に形成され、可撓性外歯車３６の内周に配置されている。複数のボール３７２ｃは、球状に形成され、内輪３７２ａおよび外輪３７２ｂ間に配置されている。保持器３７２ｄは、内輪３７２ａおよび外輪３７２ｂ間に配置され、各ボール３７２ｃの間隔を一定に保持する。

波動発生プラグ３７１のモータ側の側面には、円環状のベアリング支持部３７１ｃが形成されている。また、第２ハウジング２０ｂの波動歯車減速機側開口には、ベアリング収容部２０ｂ１が形成されている。ボールベアリング３７ａは、内輪３７ａ１と、ボール３７ａ２と、外輪３７ａ３とを有する。内輪３７ａ１は、波動発生プラグ３７１のベアリング支持部３７１ｃに圧入固定され、外輪３７ａ３は、第２ハウジング２０ｂのベアリング収容部２０ｂ１内に圧入固定される。ボールベアリング３７ａ（第２転がり軸受）は、波動発生器３７を第２ハウジング２０ｂに対して回転可能に支持する。尚、ボールベアリング３７ａの摺動部となる箇所は、内輪３７ａ１外周とボール３７ａ２との間と、外輪３７ａ３とボール３７ａ２との間との両方を含む。

（ハウジングの構成）

図２〜図４に示すように、第１ハウジング２０ａと第２ハウジング２０ｂからなるハウジング２０は、アルミニウム合金材料によって略立方体形状に形成されている。第１ハウジング２０ａの他端側には大径円環状の開口溝部２０ｃが形成されている（図４参照）。この開口溝部２０ｃは、第２ハウジング２０ｂにより閉塞される。第２ハウジング２０ｂは、中央位置にモータ出力軸４８が貫通するモータ軸貫通孔２０ｄと、径方向外周側に向けて拡径された４つのボス部２０ｅとを有する。第１ハウジング２０ａと第２ハウジング２０ｂとは、ボス部２０ｅに貫通形成されたボルト挿通孔にボルト３５を挿通することで締結固定される。

また、図３に示すように、第１ハウジング２０ａには、第２制御軸１１から径方向に遠ざかる方向に突出して、不図示のオイルクーラが設置される台座部８００が形成されている。この台座部８００には、不図示のオイルフィルタを経由したオイルがオイル入口８００ｄからオイルクーラに流入し、冷却された後、オイル出口８００eからエンジン側へ供給される。台座部８００の上面には、オイルクーラを固定するための固定面８００gが形成され、オイル入口８００ｄ側の周囲に形成される合わせ部８００ｃと軽量化のために肉抜きされ、中央に形成される凹部８００ｄを有している。

開口溝部２０ｃの開口方向と直交する側面には、アームリンク１３と連結されたアクチュエータリンク１２用の開口が形成されている。この開口が形成された第１ハウジング２０ａ内部には、アームリンク１３及びアクチュエータリンク１２の作動領域となる収容室２９が形成されている（図４参照）。開口溝部２０ｃ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１１ｄが貫通する減速機側支持孔３０ｂが形成されている。開口溝部２０ｃと収容室２９との間には、開口溝部２０ｃ内に溜まった潤滑油をハウジング外部に排出する排出口２０ｃ１が形成されている（図５参照）。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１１ｃが貫通する支持孔３０ａが形成されている。支持孔３０ａと第１ジャーナル部１１ｃ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１１ｄとの間には軸受３０４が配置される。

支持孔３０ａの角度センサ３２側の一端部には、支持孔３０ａ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３０ａ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３５０は、段差面３１ａと当接することで、第２制御軸１１の回転軸線Ｐ方向の他端側（波動歯車型減速機側）への移動を規制する。

[角度センサの構成]

角度センサ３２は、リテーナ収容孔３１をハウジング本体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、ボルト３２１により第１ハウジング２０ａに固定するためのフランジ部３２ａ１を有する。センサホルダ３２ａと第１ハウジング２０ａとの間にはシールリング３３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の外側には、リテーナ収容孔３１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３２３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ように、ボルト３４にて、センサカバー３２ｃをセンサホルダ３２ａに固定する。

また、制御軸１１の回転軸線Ｐ方向の一端側端部１１ｅには、外周にロータ３２ｂが取り付けられている。ロータ３２ｂは、略楕円形上の部品である。角度センサ３２は、センサホルダ３２ａ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。

[可撓性外歯車の構成]
可撓性外歯車３６は、金属材料によって形成され、筒状部３６１および底部３６２を有する。筒状部３６１は撓み変形可能な薄肉の円筒状に形成され、外周面の軸方向一端側に外歯３６１ａが形成されている。外歯３６１ａは剛性内歯車３８の内歯３８ａと噛み合う。外歯３６１ａの歯数は内歯３８ａの歯数よりも2歯少ない。底部３６２は、筒状部３６１の軸方向一端側から径方向内側へ延びる。底部３６２の内周には、小径の凸部３６２ａが形成されている。凸部３６２ａは、スプライン穴３６２ｂを有する。スプライン穴３６２ｂには、第２制御軸１１の先端部（スプライン軸）１１ａが挿入されている。

また、外歯３６１ａは、弾性変形の特性上、回転負荷がかかると回転軸線Ｐに対して歯筋方向にねじれ角βが発生する。このため、駆動モータ２２より回転力Ｆが入力された場合には、回転方向の推進力と回転軸線Ｐ方向の一端側（第２制御軸１１側）への推進力（スラスト力）が発生する。尚、回転負荷が大きくなると弾性変形でねじれ角βが大きくなり、回転軸線Ｐ方向の一端側（第２制御軸１１側）への推進力（スラスト力）は大きくなる。この回転軸線Ｐ方向の一端側（第２制御軸１１側）への推進力により、可撓性外歯車３６は回転軸線Ｐ方向の一端側へ移動する。また、この移動により、第２制御軸１１のフランジ１１ｆに当接する可能性もある。しかしながら、第２制御軸１１と可撓性外歯車３６は同一方向かつ同じ回転数で回転しているので、機関圧縮比を変更する制御機能に何ら支障は発生しない。

また、第２制御軸１１より可変圧縮機構が発生する大きな回転力（特に、内燃機関の膨張工程すなわちピストン１が下降時）が入力された場合には、回転方向の推進力と回転軸線Ｐ方向の他端側（駆動モータ２２側）への推進力（スラスト力）が発生する。なお、ねじれ角βは、内燃機関の膨張工程すなわちピストン１が下降時の入力の回転方向に対応して可撓性外歯車３６が他端側へ移動するように設定している。

図５は、実施形態１の図３のＡ−Ａ断面図のうち波動歯車型減速機部分の拡大図、図６は、実施形態１の波動発生プラグを表す図、図７は、図５のＢ−Ｂ断面において実施形態１の波動歯車減速機をモータ側から見た正面図である。図６中、図（ａ）は断面図、図（ｂ）はストッパ部材側から見た斜視図、図（ｃ）は波動発生プラグ側から見た斜視図である。
波動発生プラグ３７１は、第２制御軸１１側の側面に円形の凹部３７１ｄが形成されている。この凹部３７１ｄには、ストッパ部材３００が圧入固定されている。ストッパ部材３００の内周縁には環状凸部３０２が形成され、この環状凸部３０２が波動発生プラグ３７１に形成された凹部３７１ｄ内に圧入される。ストッパ部材３００は、環状凸部３０２から径方向外側に向けて延在する円環状部３０３と、円環状部３０３の外周縁であって波動発生プラグ３７１の外周より径方向外側に延在し、ボールベアリング３７２の内輪３７２ａの側面と当接するストッパ部３０４を有する。ストッパ部３０４の外周縁には、最外径位置から軸方向第２制御軸１１側に屈曲され、更に内径側に屈曲形成された貯留部３０１が形成されている。第２制御軸１１の軸心油路１１０の開口１１０ａの軸方向位置は、ストッパ部３０４の外周縁の最外径位置から軸方向第２制御軸１１側に屈曲された軸方向位置と径方向から見て重なる位置となるように配置される。言い換えると、径方向から見たとき、軸心油路１１の開口１１０ａは、貯留部３０１と重なる位置に配置されている。

円環状部３０３の周方向には、複数の貫通部３０４ａが形成されている。貫通部３０４ａは、貯留部３０１の内周側最外径位置よりも内径側であって、波動発生プラグ３７１のベアリング支持部３７１ｃの外周側最外径位置よりも外径側となる位置に形成されている。また、波動発生プラグ３７１のベアリング支持部３７１ｃよりも外周側には、円環状部３０３の貫通部３０４ａと同じ位置に略同径の貫通油路３７０が形成されている。貫通部３０４ａは、貯留部４０１に貯留した潤滑油を貫通油路３７０内に供給するガイド部として機能する。これら貫通部３０４ａ及び貫通油路３７０によって潤滑油供給部を構成する。

図７の正面図に示すように、潤滑油供給部は、周方向均等間隔で４つ配置されている。そのうちの２つは、波動発生プラグ３７１の長軸と重なる位置に配置され、残りの２つは、波動発生プラグ３７１の短軸と重なる位置に配置されている。波動発生プラグ３７１の長軸における剛性内歯車３８の内歯３８ａと可撓性外歯車３６の外歯３６１ａとは、深く噛み合って動力伝達が行われるため、潤滑性能が必要である。そこで、長軸と潤滑油供給部とを、径方向から見て重なる位置に配置し、効果的に潤滑油を供給する。

図５に示すように、ストッパ部材３００のストッパ部３０４は、波動発生プラグ３７１の外周に配置されたボールベアリング３７２の少なくとも内輪３７２ａよりも外径側まで延在されている。上述したように、可撓性外歯車３６にはスラスト力が発生し、その作用反作用によってボールベアリング３７２が波動発生プラグ３７１から第２制御軸１１側に向けて移動するおそれがある。そこで、ストッパ部材３００により少なくとも内輪３７２ａを軸方向に固定し、波動発生プラグ３７１から軸方向にずれないように規制する。これにより、ボールベアリング３７２を安定的に保持する。

図７の正面図に示すように、潤滑油供給部は、周方向均等間隔で４つ配置されている。そのうちの２つは、波動発生プラグ３７１の長軸と重なる位置に配置され、残りの２つは、波動発生プラグ３７１の短軸と重なる位置に配置されている。波動発生プラグ３７１の長軸における剛性内歯車３８の内歯３８ａと可撓性外歯車３６の外歯３６１ａとは、深く噛み合って動力伝達が行われるため、潤滑性能が必要である。そこで、長軸と潤滑油供給部とを、径方向から見て重なる位置に配置し、効果的に潤滑油を供給する。

図５に示すように、ストッパ部材３００のストッパ部３０４は、波動発生プラグ３７１の外周に配置されたボールベアリング３７２の少なくとも内輪３７２ａよりも外径側まで延在されている。上述したように、可撓性外歯車３６にはスラスト力が発生し、その作用反作用によってボールベアリング３７２が波動発生プラグ３７１から第２制御軸１１側に向けて移動するおそれがある。そこで、ストッパ部材３００により少なくとも内輪３７２ａを軸方向に固定し、波動発生プラグ３７１から軸方向にずれないように規制する。これにより、ボールベアリング３７２を安定的に保持する。

次に、潤滑油の供給ルートについて説明する。軸心油路１１０の開口１１０ａから供給された潤滑油は、波動発生プラグ３７１の側面を通って鉛直方向下方に流れる。このとき、ストッパ部材３００の貯留部３０１内に潤滑油が貯留され、潤滑油供給部となる貫通部３０４ａ及び貫通油路３７０内に潤滑油が溜まる。波動発生器３７は、第２制御軸１１に比べて十分高速に回転するため、潤滑油供給部内に溜まった潤滑油が径方向外側に向けて飛散し、ボールベアリング３７２や、剛性内歯車３８と可撓性外歯車３６との噛合位置や、更に第２ハウジング２０ｂ側に収容されたボールベアリング３７ａにも供給される。

第１ハウジング２０ａには、開口溝部２０ｃ内に溜まった潤滑油をハウジング外に排出する排出口２０ｃ１が形成され、この排出口２０ｃ１の鉛直方向位置は、可撓性外歯車３６の鉛直方向下端と略同じか、僅かに高い位置に形成されている。よって、第１ハウジング２０ａ内に潤滑油が過剰に貯留してしまうことを回避している。仮に、ストッパ部材３００に貯留部３０１を設けることなく、排出口２０ｃ１の鉛直方向高さ位置を高くして、例えばボールベアリング３７２の内輪３７２ａが潤滑油に浸るように形成する。この場合、波動歯車減速機５０が潤滑油に浸る範囲が広く、特に低油温時や極低油温時のように粘性抵抗が非常に高い場合、フリクションロスが大きくなるという問題がある。これに対し、実施形態１では、ストッパ部材３００に潤滑油を確保するとともに、第１ハウジング２０ａ内に貯留する潤滑油を少なくすることで、フリクションロスを抑制できる。

次に、作用効果を説明する。実施形態１の内燃機関の可変圧縮機構のアクチュエータにおいては、以下に列挙する作用効果を奏する。
（１）回転することで可変圧縮比機構の姿勢を変更する第２制御軸１１（制御軸）と、駆動モータ２２（電動モータ）と、第１ハウジング２０ａ及び第２ハウジング２０ｂ（ハウジング）と、駆動モータ２２のモータ駆動軸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減速機５０であって、第２ハウジング２０ｂに設けられた剛性内歯車３８と、駆動モータ２２と一体に回転し外形が非円形の波動発生器３７と、波動発生器３７によって非円形に撓むとともに、剛性内歯車３８と噛み合う外歯３６１ａを有し、第２制御軸１１と連結した有底筒状の可撓性外歯車３６と、を有する波動歯車減速機５０と、第２制御軸１１の内部に形成され、波動発生器３７に向けて開口し潤滑油を供給可能な軸心油路１１０（供給油路）と、波動発生器３７に設けられ、軸心油路１１０から供給された潤滑油を貯留可能な貯留部３０１と、該貯留部３０１と連通し波動発生器３７の側面に潤滑油を供給可能な潤滑油供給部と、を備えた。
よって、動発生器の回転による遠心力を用いて歯車の噛合部や摺動部に潤滑油を供給できる。

（２）可撓性外歯車３６の内周側と波動発生器３７の外周側との間にボールベアリング３７２（第１転がり軸受）を有し、波動発生器３７は、ボールベアリング３７２の軸方向第２制御軸１１側への移動を規制するストッパ部材３００を有し、潤滑油供給部は、ストッパ部材３００の円環状部３０３を軸方向に貫通する貫通部３０４ａを含む。
よって、ボールベアリング３７２を安定的に保持しつつ、潤滑油を供給できる。

（３）ストッパ部材３００は、潤滑油供給部に潤滑油を導くガイド部である貫通部３０４ａを有する。
よって、貯留部３０１内の潤滑油を効率よく供給できる。
（４）潤滑油供給部と貯留部３０１とが連通する径方向位置は、貯留部３０１の径方向最外位置よりも内径側である。
よって、波動発生器３７の回転数が低い状態であっても、貯留部３０１内に潤滑油を貯留できる。

（５）剛性内歯車３８よりも軸方向の駆動モータ２２側であって第２ハウジング２０ｂと波動発生器３７との間にボールベアリング３７ａ（第２転がり軸受）を設け、
第２ハウジング２０ｂは、可変圧縮比機構のアクチュエータが内燃機関に取り付けられた状態での鉛直方向において、ボールベアリング３７ａの摺動部よりも下側の位置に、潤滑油を第１ハウジング２０ａの外側に排出可能な排出口２０ｃ１を有する。
よって、極低温時のように潤滑油の粘性抵抗が高い状態でも、フリクションロスを回避することができる。
（６）潤滑油供給部は、波動発生器３７の周方向に複数形成され、軸方向に貫通する貫通油路３７０である。
よって、単に穴あけ加工するだけで、軸心油路１１０と波動発生器３７を挟んで反対側に位置するボールベアリング３７ａにも潤滑油を供給できる。
（７）波動発生器３７は軸方向から見た外形が楕円形であって、軸方向から見たとき、貫通油路３７０は、波動発生器３７の楕円形の長軸と重なる位置に設けられている。
よって、剛性内歯車３８の内歯３８ａと可撓性外歯車３６の外歯３６１とが最も深く噛み合う位置に潤滑油を供給できる。
（８）波動発生器３７の側面における潤滑油供給部の開口は、径方向において軸心油路１１０の開口１１０ａとボールベアリング３７ａの摺動部との間に位置する。
よって、潤滑油供給部から遠心力によってボールベアリング３７ａの摺動部に潤滑油を供給できる。
（９）ストッパ部材３００は、波動発生器３７の波動発生プラグ３７１に圧入固定されている。
よって、部品点数を削減できる。
（１０）回転することで可変圧縮比機構の姿勢を変更する第２制御軸１１と、駆動モータ２２と、第１ハウジング２０ａ及び第２ハウジング２０ｂ（ハウジング）と、駆動モータ２２のモータ駆動軸４８の回転速度を減速して第２制御軸１１に伝達する減速機であって、モータ駆動軸４８と一体に回転する入力部材である波動発生器３７及び可撓性外歯車３６と、可撓性外歯車３６と噛み合うと共に第２制御軸１１に回転力を伝達する出力部材である剛性内歯車３８と、を備えた波動歯車減速機５０（減速機）と、波動歯車減速機５０の噛み合い部分に対して軸方向の駆動モータ２２と反対側であって第２制御軸１１の内部に形成され、波動発生器３７に向けて開口した軸心油路１１０（供給油路）と、波動歯車減速機５０の噛み合い部分に対して軸方向の駆動モータ２２側であって第２ハウジング２０ｂと波動発生器３７の間に設けられたボールベアリング３７ａ（軸受）と、波動発生器３７の内歯３８ａと外歯３６１の噛み合い部分よりも径方向の内側に設けられ、軸方向に貫通する貫通油路３７０と、を備えた。
よって、貫通油路３７０内に貯留された潤滑油を遠心力によってボールベアリング３７ａに供給できる。

［実施形態２］
次に、実施形態２について説明する。基本的な構成は実施形態１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図８は、実施形態２の波動発生器部分の拡大断面図である。実施形態１では、波動発生プラグ３７１とストッパ部材３００とが別体に構成され、ボールベアリング３７２の内輪３７２ａも別体に構成されていた。これに対し、実施形態２では、波動発生プラグ３７１にボールベアリング３７２の内輪機能と、ストッパ部３０４と、貯留部３０１と、貫通部及び貫通油路として機能する油路３０４ａとを一体形成した点が異なる。これにより、部品点数を削減できる。

［実施形態３］
次に、実施形態３について説明する。基本的な構成は実施形態１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図９は、実施形態３の波動発生器部分の拡大断面図である。実施形態１では、波動発生プラグ３７１に形成された貫通油路３７０が軸方向と平行に形成されていた。これに対し、実施形態３では、貫通油路３７０のストッパ側開口３７０ａの径方向位置が、貫通油路３７０のモータ側開口３７０ｂの径方向位置よりも内径側に位置するように、貫通油路３７０を軸方向に対して斜めに形成した点が異なる。これにより、潤滑油供給部に溜まった潤滑油に遠心力が作用した際、効果的に径方向外側に潤滑油を飛散できる。

［実施形態４］
次に、実施形態４について説明する。基本的な構成は実施形態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、実施形態４の波動歯車減速機を軸方向から見た正面図である。実施形態１では、貫通油路３７０の開口形状を円形とした。これに対し、実施形態４では、貫通油路３７０の開口形状を楕円形状とし、この開口の楕円形状の長軸位置と波動発生器３７の楕円形状の長軸位置とを揃えたものである。これにより、より効率的に径方向に潤滑油を飛散することができる。

［実施形態５］
次に、実施形態５について説明する。基本的な構成は実施形態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、実施形態５の波動発生器部分の拡大断面図である。実施形態１では、波動発生プラグ３７１にストッパ部材３００を圧入固定していた。これに対し、実施形態５では、ストッパ部材３００を複数のボルト３０７で固定した点が異なる。ボルト３０７が貫通するボルト用孔３０６は、ストッパ部３０４の周方向において、潤滑油供給部となる貫通部３０４ａを避けた位置に均等に配置され、波動発生プラグ３７１に固定される。これにより、圧入時に作用する荷重によって波動発生プラグ３７１に変形が生じることがなく、制度の高い波動歯車減速機５０を提供できる。また、ボルト用孔３０６が貫通部３０４ａを避けた位置に均等に配置されるため、ボルト用孔３０６と貫通部３０４ａの穴径を共通化することで、誤組付けを防止できる。

［実施形態６］
次に、実施形態６について説明する。基本的な構成は実施形態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、実施形態６の波動発生プラグを表す図である。図１２中、図（ａ）はＣ−Ｃ断面図、図（ｂ）はストッパ部材３００を駆動モータ２２側からみた正面図である。
実施形態１では、波動発生プラグ３７１に形成された貫通油路３７０から波動発生プラグ３７１の駆動モータ２２側を通して径方向外側に潤滑油を供給した。これに対し、実施形態６では、波動発生プラグ３７１に貫通油路を備えておらず、円環状部３０３の波動発生プラグ３７１側であって、軸方向から見たとき貫通部３０４ａと重なる位置に、環状凸部３０２の外周とストッパ部材３００外周とが連通するように形成された油溝３０４ｂを有する。そして、油溝３０４ｂと波動発生プラグ３７１との間の隙間を通して径方向外側に潤滑油を供給する。尚、実施形態１では、貫通部３０４ａが４つ形成されていたが、実施形態６では、波動発生プラグ３７１の長軸に沿って２箇所のみ形成されている。

次に、潤滑油の供給ルートについて説明する。軸心油路１１０の開口１１０ａから供給された潤滑油は、波動発生プラグ３７１の側面を通って鉛直方向下方に流れる。このとき、ストッパ部材３００の貯留部３０１内に潤滑油が貯留され、潤滑油供給部となる貫通部３０４ａ内に潤滑油が溜まる。波動発生器３７は、第２制御軸１１に比べて十分高速に回転するため、潤滑油供給部内に溜まった潤滑油が貫通部３０４ａから油溝３０４ｂを通って径方向外側に向けて飛散し、ボールベアリング３７２や、剛性内歯車３８と可撓性外歯車３６との噛合位置や、更に第２ハウジング２０ｂ側に収容されたボールベアリング３７ａにも供給される。
よって、実施形態１と同様の作用効果が得られるとともに、波動発生プラグ３７１に貫通油路を形成する必要がなく、波動発生プラグ３７１に対する加工工数を低減しつつ強度を確保できる。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明の範囲内にある限り上記実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態では、減速機として波動歯車減速機５０を採用したが、他の減速機を採用した場合であっても、第２制御軸１１より高速で回転する回転体に潤滑油の貯留部を形成する構成としてもよい。

以上説明した実施態様から把握しうる技術的思想について、以下に記載する。
回転することで可変圧縮比機構の姿勢を変更する制御軸と、
電動モータと、
ハウジングと、
前記電動モータのモータ軸の回転速度を減速して前記制御軸に伝達する波動歯車減速機であって、前記ハウジングに設けられた内歯車と、前記モータ軸と一体に回転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非円形に撓むとともに、前記内歯車と噛み合う外歯を有し、前記制御軸と連結した有底筒状の可撓性外歯車と、を有する波動歯車減速機と、
前記制御軸の内部に形成され、前記波動発生器に向けて開口し潤滑油を供給可能な供給油路と、
前記波動発生器に設けられ、前記供給油路から供給された潤滑油を貯留可能な貯留部と、該貯留部と連通し前記波動発生器の側面に潤滑油を供給可能な潤滑油供給部と、
を備えた。
より好ましい態様では、上記態様において、前記可撓性外歯車の内周側と前記波動発生器の外周側との間に第１転がり軸受を有し、
前記波動発生器は、前記第１転がり軸受の軸方向前記制御軸側への移動を規制するストッパを有し、
前記潤滑油供給部は、前記ストッパを軸方向に貫通する貫通部を含む。
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、前記ストッパは、前記潤滑油供給部に潤滑油を導くガイド部を有する。
より好ましい態様では、上記態様において、前記潤滑油供給部と前記貯留部とが連通する径方向位置は、前記貯留部の径方向最外位置よりも内径側である。
さらに別の好ましい態様では、上記態様において、前記内歯車よりも軸方向の前記モータ側であって前記ハウジングと前記波動発生器との間に第２転がり軸受を設け、
前記ハウジングは、前記可変圧縮比機構のアクチュエータが内燃機関に取り付けられた状態での鉛直方向において、前記第２転がり軸受の摺動部よりも下側の位置に、潤滑油を前記ハウジングの外側に排出可能な排出孔を有する。
さらに別の好ましい態様では、上記態様において、前記潤滑油供給部は、前記波動発生器の周方向に複数形成され、軸方向に貫通する貫通油路である。
さらに別の好ましい態様では、上記態様において、前記波動発生器は軸方向から見た外形が楕円形であって、
軸方向から見たとき、前記貫通油路は、前記波動発生器の前記楕円形の長軸と重なる位置に設けられている。
より好ましい態様では、上記態様において、前記波動発生器の側面における前記潤滑油供給部の開口は、径方向において前記供給油路と前記第２転がり軸受の摺動部との間に位置する。
より好ましい態様では、上記態様において、前記ストッパは、前記波動発生器に圧入固定されている。
より好ましい態様では、上記態様において、前記ストッパは、前記波動発生器に複数のボルトで固定されている。
より好ましい態様では、上記態様において、前記複数のボルトは、周方向において前記潤滑油供給部を避けた位置に設けられる。
さらに別の好ましい態様では、上記態様において、前記ストッパは、前記波動発生器に一体形成されている。
さらに別の好ましい態様では、上記態様において、前記貫通油路の軸方向前記制御軸側開口は、前記貫通油路の軸方向前記モータ側開口より径方向内側に位置する。
また、他の観点から、本技術的思想の可変圧縮比機構のアクチュエータは、その１つの態様において、
回転することで可変圧縮比機構の姿勢を変更する制御軸と、
電動モータと、
ハウジングと、
前記電動モータのモータ軸の回転速度を減速して前記制御軸に伝達する減速機であって、前記モータ軸と一体に回転する入力部材と、前記入力部材と噛み合うと共に前記制御軸に回転力を伝達する出力部材と、を備えた減速機と、
前記減速機の噛み合い部分に対して軸方向の前記モータと反対側であって前記制御軸の内部に形成され、前記入力部材に向けて開口した供給油路と、
前記減速機の噛み合い部分に対して軸方向の前記モータ側であって前記ハウジングと前記入力部材の間に設けられた軸受と、
前記入力部材の前記減速機の噛み合い部分よりも径方向の内側に設けられ、軸方向に貫通する貫通油路と、
を備えた。

１１ 第２制御軸（制御軸、出力部材）
５０ 波動歯車減速機
２２ 駆動モータ
３７ 波動発生器
３７ａ ボールベアリング（第１転がり軸受）
３８ 剛性内歯車
３８ａ 内歯
３６ 可撓性外歯車
１１０ 軸心油路
３００ ストッパ部材
３０１ 貯留部
３０３ 円環状部
３０４ ストッパ部
３０４ａ 貫通部
３０４ｂ 油溝
３６１ 筒状部
３６１ａ 外歯
３６１ａ１ 歯筋
３７０ 貫通油路
３７１ 波動発生プラグ
３７２ ボールベアリング（第２転がり軸受）
４８ モータ駆動軸（入力部材）

Claims (14)

1. 回転することで可変圧縮比機構の姿勢を変更する制御軸と、
   電動モータと、
   ハウジングと、
   前記電動モータのモータ軸の回転速度を減速して前記制御軸に伝達する波動歯車減速機であって、前記ハウジングに設けられた内歯車と、前記モータ軸と一体に回転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非円形に撓むとともに、前記内歯車と噛み合う外歯を有し、前記制御軸と連結した有底筒状の可撓性外歯車と、を有する波動歯車減速機と、
   前記制御軸の内部に形成され、前記波動発生器に向けて開口し潤滑油を供給可能な供給油路と、
   前記波動発生器に設けられ、前記供給油路から供給された潤滑油を貯留可能な貯留部と、該貯留部と連通し前記波動発生器の側面に潤滑油を供給可能な潤滑油供給部と、
   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。
2. 請求項１に記載の可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
   前記可撓性外歯車の内周側と前記波動発生器の外周側との間に第１転がり軸受を有し、
   前記波動発生器は、前記第１転がり軸受の軸方向前記制御軸側への移動を規制するストッパを有し、
   前記潤滑油供給部は、前記ストッパを軸方向に貫通する貫通部を含む
   ことを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。
3. 請求項２に記載の可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
   前記ストッパは、前記潤滑油供給部に潤滑油を導くガイド部を有する
   ことを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。
4. 請求項１に記載の可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
   前記潤滑油供給部と前記貯留部とが連通する径方向位置は、前記貯留部の径方向最外位置よりも内径側である
   ことを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。
5. 請求項１に記載の可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
   前記内歯車よりも軸方向の前記モータ側であって前記ハウジングと前記波動発生器との間に第２転がり軸受を設け、
   前記ハウジングは、前記可変圧縮比機構のアクチュエータが内燃機関に取り付けられた状態での鉛直方向において、前記第２転がり軸受の摺動部よりも下側の位置に、潤滑油を前記ハウジングの外側に排出可能な排出孔を有する
   ことを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。
6. 請求項１に記載の可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
   前記潤滑油供給部は、前記波動発生器の周方向に複数形成され、軸方向に貫通する貫通油路である
   ことを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。
7. 請求項６に記載の可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
   前記波動発生器は軸方向から見た外形が楕円形であって、
   軸方向から見たとき、前記貫通油路は、前記波動発生器の前記楕円形の長軸と重なる位置に設けられている
   ことを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。
8. 請求項５に記載の可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
   前記波動発生器の側面における前記潤滑油供給部の開口は、径方向において前記供給油路と前記第２転がり軸受の摺動部との間に位置する
   ことを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。
9. 請求項２に記載の可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
   前記ストッパは、前記波動発生器に圧入固定されている
   ことを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。
10. 請求項２に記載の可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
    前記ストッパは、前記波動発生器に複数のボルトで固定されている
    ことを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。
11. 請求項１０に記載の可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
    前記複数のボルトは、周方向において前記潤滑油供給部を避けた位置に設けられる
    ことを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。
12. 請求項２に記載の可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
    前記ストッパは、前記波動発生器に一体形成されている
    ことを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。
13. 請求項６に記載の可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
    前記貫通油路の軸方向前記制御軸側開口は、前記貫通油路の軸方向前記モータ側開口より径方向内側に位置する
    ことを特徴とする可変圧縮比機構のアクチュエータ。
14. 回転することで可変圧縮比機構の姿勢を変更する制御軸と、
    電動モータと、
    ハウジングと、
    前記電動モータのモータ軸の回転速度を減速して前記制御軸に伝達する減速機であって、前記モータ軸と一体に回転する入力部材と、前記入力部材と噛み合うと共に前記制御軸に回転力を伝達する出力部材と、を備えた減速機と、
    前記減速機の噛み合い部分に対して軸方向の前記モータと反対側であって前記制御軸の内部に形成され、前記入力部材に向けて開口した供給油路と、
    前記減速機の噛み合い部分に対して軸方向の前記モータ側であって前記ハウジングと前記入力部材の間に設けられた軸受と、
    前記入力部材の前記減速機の噛み合い部分よりも径方向の内側に設けられ、軸方向に貫通する貫通油路と、
    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。

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