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JP7202882B2 - 内燃機関用可変圧縮比機構のアクチュエータ - Google Patents
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JP7202882B2 - 内燃機関用可変圧縮比機構のアクチュエータ - Google Patents

内燃機関用可変圧縮比機構のアクチュエータ Download PDF

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Description

本発明は、内燃機関用可変圧縮比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と可変圧縮比機構に用いられるアクチュエータが開示されている。
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の連結部位が収容可能なハウジングに設けられるとともに、収容室に開口する潤滑油供給口を備え、連結ピンの部分が潤滑油供給口の延長線上に設けられている。
特開2017-218978号公報
しかしながら、潤滑油供給口は、アームリンクの回転範囲よりも径方向外側に位置しているため、アクチュエータが大型化するおそれがあった。
本発明の目的の一つは、大型化を抑制した内燃機関用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。
上記目的を達成するため、本発明の一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では、制御リンクとアームリンクとの連結部位が収容可能なハウジングに設けられると共に、収容室に開口する開口部を有する潤滑油供給路を備え、潤滑油供給路の開口部は、前記アームリンクの回転可能範囲において、前記連結部位が通る移動軌跡の前記制御軸の回転軸線を中心とする角度範囲のうちのアームリンクが最も一方側に回転した第1状態から、他方側に所定の角度回転した第2状態までの連結部位の移動軌跡とオーバーラップするように開口している。
よって、本発明の好ましい態様によれば、少なくとも第1状態から所定の範囲をカバーするようになっているので、第1状態での潤滑性が向上する。
本発明の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。 実施形態1の可変圧縮比機構のアクチュエータの斜視図である。 実施形態1の可変圧縮比機構のアクチュエータの平面図である。 実施形態1の可変圧縮比機構のアクチュエータの図3におけるA-A断面図である。 実施形態1の可変圧縮比機構のアクチュエータの第1状態での図4におけるB-B要部断面図である。 実施形態1の可変圧縮比機構のアクチュエータの第3状態での図4におけるB-B要部断面図である。 実施形態1の可変圧縮比機構のアクチュエータの図4におけるC-C要部断面図である。 実施形態1の可変圧縮比機構のアクチュエータの図4におけるD-D要部断面図である。
〔実施形態1〕
図1は、本発明の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2017-218978号公報の図1に記載されているものと同じであるため、簡単に説明する。
内燃機関のシリンダブロックのシリンダ内を往復運動するピストン1には、ピストンピン2を介してアッパリンク3の上端が回転自在に連結されている。
アッパリンク3の下端には、連結ピン6を介してロアリンク5が回転自在に連結されている。
ロアリンク5には、クランクピン4aを介してクランクシャフト4が回転自在に連結されている。また、ロアリンク5には、連結ピン8を介して第一制御リンク7の上端部が回転自在に連結されている。第一制御リンク7の下端部は、複数のリンク部材を有する連結機構9と連結されている。
連結機構9は、第一制御軸10と、制御軸としての第二制御軸11と、第一制御軸10及び第二制御軸11とを連結する制御リンクとしての第二制御リンク12と、を有する。
第一制御軸10は、内燃機関内部の気筒列方向に延在するクランクシャフト4と平行に延在する。第一制御軸10は、内燃機関本体に回転自在に支持される第一ジャーナル部10aと、第一制御リンク7の下端部が回転自在に連結される制御偏心軸部10bと、第二制御リンク12の一端部12aが回転自在に連結された偏心軸部10cと、を有する。
第一アーム部10dは、一端が第一ジャーナル部10aと連結され、他端が第一制御リンク7の下端部と連結される。
制御偏心軸部10bは、第一ジャーナル部10aに対して所定量偏心した位置に設けられる。第二アーム部10eは、一端が第一ジャーナル部10aと連結され、他端が第二制御リンク12の一端部12aと連結される。
偏心軸部10cは、第一ジャーナル部10aに対して所定量偏心した位置に設けられる。
制御リンクである第二制御リンク12の他端部12bは、アームリンク13の一端部が回転自在に連結されている。アームリンク13の他端部には、第二制御軸11が連結されている。アームリンク13と第二制御軸11は相対移動しない。第二制御軸11は、後述するハウジング20内に複数のジャーナル部を介して回転自在に支持されている。
第二制御リンク12は、レバー形状であり、偏心軸部10cに連結された一端部12aは、略直線的に形成されている。
一方、アームリンク13が連結された他端部12bは、湾曲形成されている。一端部12aの先端部には、偏心軸部10cが回動自在に挿通される挿通孔12cが貫通形成されている(図2参照)。他端部12bは、図4のアクチュエータの断面図および図5のアクチュエータの要部断面図に示すように、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の二股状に形成された突起部13bには、連結用孔12eと略同径の連結用孔13cが各突起部13bに貫通形成されている。先端部12dは、アームリンク13の二股状に形成された突起部13b間に挿通され、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。
この連結ピン14と第二制御リンク12の連結用孔12eとアームリンク13の連結用孔13cにて、連結部位が構成される。
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、第二制御軸11とは別体として形成されている。アームリンク13は、鉄系金属材料によって形成された肉厚部材であり、略中央に圧入用孔13aが貫通形成された円環状部と、外周に向けて突出した突起部13bと、を有する。
圧入用孔13aは、第二制御軸11の各ジャーナル部の間に形成された固定部23bが圧入され、この圧入により第二制御軸11とアームリンク13とが固定される。突起部13bには、連結ピン14が回動自在に支持される連結用孔13cが形成されている。この連結用孔13cの軸心(連結ピン14の軸心)は、第二制御軸11の軸心から径方向に所定量偏心している。
第二制御軸11は、可変圧縮比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を介して電動モータとしての駆動モータ22から伝達されたトルクによって回転位置が変更される。第二制御軸11の回転位置が変更されると、第二制御リンク12の姿勢が変化して第一制御軸10が回転し、第一制御リンク7の下端部の位置を変更する。これにより、ロアリンク5の姿勢が変化し、ピストン1のシリンダ内におけるストローク位置やストローク量を変化させ、これに伴って機関圧縮比を変更する。
[可変圧縮比機構のアクチュエータの構成]
図2は実施形態1の可変圧縮比機構のアクチュエータの斜視図、図3は実施形態1の可変圧縮比機構のアクチュエータの平面図、図4は実施形態1の可変圧縮比機構のアクチュエータの図3におけるA-A断面図、図5は実施形態1の可変圧縮比機構のアクチュエータの第1状態での図4におけるB-B要部断面図、図6は実施形態1の可変圧縮比機構のアクチュエータの第3状態での図4におけるB-B要部断面図、図7は実施形態1の可変圧縮比機構のアクチュエータの図4におけるC-C要部断面図、図8は実施形態1の可変圧縮比機構のアクチュエータの図4におけるD-D要部断面図である。
可変圧縮比機構のアクチュエータは、図4に示すように、駆動モータ22と、駆動モータ22の先端側に取り付けられた波動歯車型減速機21と、波動歯車型減速機21を内部に収容するハウジング20と、ハウジング20に回転自在に支持された第二制御軸11と、を有する。
(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。
レゾルバ55は、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が挿通する不図示のボルト挿通孔が貫通形成されている。
モータケーシング45をカバー28に取り付ける際は、モータケーシング45のボス部45a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のボルト挿通孔にボルト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。
(第二制御軸の構成)
図4により、第二制御軸11の構成を説明する。
第二制御軸11は、回転軸方向に延在された軸部本体23と、軸部本体23から拡径した固定用フランジ24とを有する。第二制御軸11は、鉄系金属材料により軸部本体23及び固定用フランジ24が鍛造成形で一体形成されている。
軸部本体23は、回転軸方向に段差形状が形成され、先端部側の小径な第1ジャーナル部23aと、アームリンク13の圧入用孔13aが第1ジャーナル部23a側から圧入される中径な固定部23bと、固定用フランジ24側の大径な第2ジャーナル部23cとを有する。
また、固定部23bと第2ジャーナル部23cとの間には、第一段差部23dが形成されている。
第1ジャーナル部23aとハウジング20の支持部としての支持孔30との間には、第1軸受305が配置され、第2ジャーナル部23cとハウジング20の支持部としての減速機側貫通孔30bとの間には、第2軸受306が配置されている。
尚、軸部本体23は、第1軸受305の第1軸受孔305a内を回動自在であって、かつ、若干の回転軸線P方向移動を許容可能に支持されている。言い換えると、第1軸受孔305aの内周と軸部本体23との間には若干の隙間を有する。
第一段差部23dは、アームリンク13の圧入用孔13aを第1ジャーナル部23a側から固定部23bに圧入するとき、第2ジャーナル部23c側の一方側の圧入用孔13a端部が軸方向から当接する。これにより、アームリンク13の第2ジャーナル部23c側への移動を規制する。
固定用フランジ24は、外周部の円周方向に6つのボルト挿通孔24aが等間隔に形成されている。このボルト挿通孔24aに6本のボルト25を挿通し、スラストプレート26を介して波動歯車型減速機21の内歯である出力軸部材27と結合する。
第二制御軸11の軸内には、図外のオイルポンプから圧送された潤滑油を導入する導入部を有する。導入部は、第二制御軸11の内部に軸心方向に沿って形成された軸方向油路64bと、軸方向油路64bと接続し、軸方向油路64bから潤滑油が供給される開口部64aとを有する。
開口部64aに供給された潤滑油は、後述する波動歯車型減速機21に供給される。開口部64aは、軸方向油路64b側から波動歯車型減速機21に向かって徐々に内径が拡大する円錐状に形成されている。
開口部64aは、軸部本体23及び固定用フランジ24を鍛造成形する際に同時に形成される。開口部64aを形成するときの肉が固定用フランジ24となるため、開口部64aの一端側から他端側までの制御軸の回転軸線P方向長さは、固定用フランジ24の厚さよりも長く形成される。
開口部64aの波動歯車型減速機21側の内径は、軸方向油路64bの内径よりも大径に形成されている。軸方向油路64bは、開口部64aとの連結部において絞り部材64a1が配置されている。絞り部材64a1は、開口部64aの底部に開口している。絞り64a1の内径は、軸方向油路64bの内径よりも小径に形成されている。また第二制御軸11の軸内には、軸方向油路64bに連通する径方向油路65aを有する。
(ハウジングの構成)
図4により、ハウジング20の構成を説明する。
ハウジング20は、アルミニウム合金材料によって略立方体形状に形成されている。ハウジング20の後端側(図示右側)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、すなわち、内燃機関に取り付けられる取付面600側には、アームリンク13と連結された第二制御リンク12用の開口となる一側面20bが形成されている(図5参照)。
一側面20bのハウジング20内部には、アームリンク13及び第二制御リンク12の作動領域となる収容室29が形成されている。
開口溝部20aと収容室29との間には、第二制御軸11の第2ジャーナル部23cが貫通する減速機側貫通孔30bが形成されている。
収容室29の軸方向側面には、第二制御軸11の第1ジャーナル部23aが貫通する支持孔30が形成されている。
(角度センサの構成)
図4により、角度センサ32の構成を説明する。
角度センサ32は、センサ収容孔31をハウジング20の外部から閉塞するように取り付けられたセンサホルダ32aを有する。センサホルダ32aは、内周部に検知コイル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、センサ収容孔31と外部との間の液密性を確保する。
また、センサホルダ32aの外周側には、貫通孔32a1を閉塞するセンサカバー32cを有する。センサカバー32cとセンサホルダ32aとの間にはシールリングが設けられ、ボルト34にて固定される。これにより、センサ収容孔31や貫通孔32a1と外部との間の液密性を確保する。
貫通孔32a1内には、第二制御軸11の軸本体23の端部に形成されたロータ23dが挿入されている。
角度センサ32は、貫通孔32a1の内周とロータ23dとの間に設定された距離の変化を検知コイルのインダクタンス変化によりロータ23dの回動位置、すなわち第二制御軸11の回転角度を検出するレゾルバセンサであり、機関運転状態を検出する図外のコントロールユニットに回転角度情報を出力する。
(波動歯車型減速機の構成)
図4により、波動歯車型減速機21の構成を説明する。
波動歯車型減速機21は、各構成部品がカバー28によって閉塞されたハウジング20の開口溝部20a内に収容されている。波動歯車型減速機21は、第二制御軸11の固定用フランジ24にボルト固定され、内周に複数の内歯が形成された円環状の出力軸部材27と、出力軸部材27の内径側に配置され、撓み変形可能であって外周面に出力軸部材27の内歯と噛合する外歯を有する入力軸部材36と、楕円形上に形成され外周面が入力軸部材36の内周面に沿って摺動する波動発生器波動発生器37と、入力軸部材36の外径側に配置され、内周面に入力軸部材36の外歯と噛合する内歯が形成された固定軸部材38と、を有する。
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のナット部となる雌ねじ穴が形成されている。
入力軸部材36は、金属材料によって形成され、撓み変形可能な薄肉円筒状部材である。入力軸部材36の外歯の歯数は、出力軸部材27の内歯の歯数と同数になっている。
固定軸部材38の外周には、カバー28と締結するためのフランジ38bが形成されている。フランジ38bには、6つのボルト挿通孔38cが貫通形成されている。
固定軸部材38とカバー28との間に第二スラストプレート42を介装し、ボルト41をボルト挿通孔38cに挿入して固定軸部材38及び第二スラストプレート42をカバー28に締結固定する。
第二スラストプレート42は、入力軸部材36と同等もしくはそれ以上の耐摩耗性を有する鉄系金属材料から形成されている。
これにより、入力軸部材36に生じるスラスト力からカバー28の摩耗を防ぐと共に、後述するボールベアリング300の回転軸線P方向位置を規制する。
固定軸部材38の内歯の歯数は、入力軸部材36の外歯の歯数より2歯だけ多い。よって、出力軸部材27の内歯の歯数よりも、固定軸部材38の内歯の歯数が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。
(波動歯車型減速機の回転体の支持構造について)
図4により、波動歯車型減速機の回転体の支持構造を説明する。
カバー28の波動歯車型減速機21側の端面281には、ボルト41が螺合する雌ねじ部28cと、第二スラストプレート42の厚みと略同じ深さであって第二スラストプレート42を収装するプレート収容部281aと、プレート収容部281aから駆動モータ22側に屈曲形成された有底円筒状の段差部であるベアリング収容部281bと、ベアリング収容部281bの内径側に立設された円筒状のシール収容部281dと、を有する。
ベアリング収容部281bには、ボールベアリング300が収容されている。ボールベアリング300は、スラスト方向の荷重を受け得る四点接触型の転がり軸受であり、外輪301と、内輪302と、外輪301と内輪302との間に配置されたボール303とを有する。
ボールベアリング300の回転軸線P方向の厚みは、ベアリング収容部281bの回転軸線P方向長さと略同一である。また、ボールベアリング300の外径は、モータ駆動軸48を軸支するボールベアリング52の外径よりも大径とされ、ベアリング容量を十分に確保している。外輪301は、ベアリング収容部281bに収容されている。外輪301の波動歯車型減速機21側の端面は、第二スラストプレート42と当接し、外輪301の駆動モータ22側の端面は、底面281cと当接する。
これにより、外輪301をボールベアリング300の回転軸線P方向であって、波動歯車型減速機21側及び駆動モータ22側の両方向に対する位置を規制する。また、ベアリング収容部281bが波動発生器37の駆動モータ22側に設けられている。すなわち、ボールベアリング300をより駆動モータ22に近い位置で支持することで、モータ駆動軸48の変形を抑制し、第二制御軸11側への回転軸線P方向寸法の増大を抑制している。
外輪301の外径は、出力軸部材27及び固定軸部材38の内径よりも大径とされている。また、外輪301の内径は、入力軸部材36の内径よりも小径とされている。内輪302の内周は、波動発生器37の本体部371から延設された円筒状部371bの外周側に固定(圧入)されている。
ここでの固定とは、圧入に限定されるものではなく、例えば段差及びスナップリングで回転軸方向位置規制されるものも含まれる。
これにより、モータ駆動軸48は、モータケーシング45との間に設けられたボールベアリング52により支持されると共に、本体部371及び円筒状部371bを介してボールベアリング300によっても支持される。
(シール部の構成)
図4により、シール部の構成を説明する。
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。
(潤滑油供給路の構成)
図5-図8により、潤滑油供給路500の構成を説明する。
図5は、実施形態1の可変圧縮比機構のアクチュエータの第1状態での図4におけるB-B要部断面図である。
ここで第1状態とは、内燃機関の出力が最大である可変圧縮比機構が低圧縮比の状態である。
内燃機関に取り付けられる取付面600を内燃機関に取り付けた状態で、図示上下方向が車載時の鉛直方向となる。すなわち、図示上方向が、車載時の鉛直方向の上方である。
一点鎖線Aは、第二制御リンク12とアームリンク13が最も一方側(図示左側)に回転した第1状態での連結ピン14と第二制御リンク12の連結用孔12eとアームリンク13の連結用孔13cにて構成される連結部位の位置を示し、一点鎖線Bは、第二制御リンク12とアームリンク13が他方側(図示右側)に第1状態の位置Aから所定の角度回転した第2状態での連結ピン14と第二制御リンク12の連結用孔12eとアームリンク13の連結用孔13cにて構成される連結部位の位置を示している。
また破線Cは、第二制御リンク12とアームリンク13の第1状態の位置Aから第2状態の位置Bへの連結ピン14と第二制御リンク12の連結用孔12eとアームリンク13の連結用孔13cにて構成される連結部位の移動軌跡を示している。
なお、第二制御リンク12とアームリンク13の連結部位の第1状態の位置Aから第2状態の位置Bへの移動は、連結部位が鉛直方向の上方に移動する状態である。
潤滑油供給路500は、肉厚であるアームリンク13のストッパ部20cに設けられ、収容室29内に開口するように開口部500aが設けられている。
すなわち、高剛性のストッパ部20cを有効活用して、ハウジング20の大型化を抑制して、潤滑油供給路500を設定することができる。
ボールaは、外部と遮断するため加工用の穴に圧入されており潤滑油供給路500を閉塞している。
また、潤滑油供給路500は、第3油路503と連通し、潤滑油が供給される。
一点鎖線αは、潤滑油供給路500の開口部500aからの潤滑油の収容室29内への供給方向を示している。
すなわち、潤滑油の収容室29内への供給方向である一点鎖線αは、第二制御軸11の回転軸線Pの鉛直方向の上方を向くようになっている。
これにより、第二制御リンク12とアームリンク13の連結部位が鉛直方向上方に移動するのに対し、その移動方向に沿うように潤滑油供給路500の開口部500aが開口しているので、より広い範囲に潤滑油を供給できる。
また、第二制御リンク12とアームリンク13の連結部位の第1状態の位置Aから第2状態の位置Bへの移動軌跡を示す破線Cと開口部500aからの潤滑油の供給方向を示す一点鎖線αは、全領域でオーバーラップしている。
すなわち、第二制御リンク12とアームリンク13の連結部位の第1の状態の位置Aから第2の状態の位置Bへの所定の角度移動する間、確実に、連結ピン14と第二制御リンク12の連結用孔12eとアームリンク13の連結用孔13cにて構成される連結部位を潤滑することができる。
これにより、第二制御リンク12とアームリンク13が、少なくとも最も一方側(図示左側)に回転したときの連結部位の第1状態の位置Aから、第二制御リンク12とアームリンク13が、所定の角度回転した連結部位の第2状態の位置Bまでの所定の範囲で、連結ピン14と第二制御リンク12の連結用孔12eとアームリンク13の連結用孔13cにて構成される連結部位の潤滑性を確保するとともに、内燃機関の出力が最大である可変圧縮比機構が低圧縮比の状態である第1状態の位置Aでの連結ピン14と第二制御リンク12の連結用孔12eとアームリンク13の連結用孔13cにて構成される連結部位の潤滑性をより向上することができる。
図6は、実施形態1の可変圧縮比機構のアクチュエータの第3状態での図4におけるB-B要部断面図である。
ここで第3状態とは、第2状態よりもさらに第二制御リンク12とアームリンク13が他方側(図示右側)に回転移動し、連結部位が、第2状態より鉛直方向の下方に移動した可変圧縮比機構が高圧縮比の状態である。
ここで、アームリンク13の回転可能範囲は、第二制御軸11の回転軸線Pを中心として、回転角度は、360°より狭い。
一点鎖線Dは、第二制御リンク12とアームリンク13の連結部位が他方側(図示右側)に所定の角度回転移動し、連結部位が第2状態の位置Bから移動した第3状態での位置を示している。
一点鎖線βは、第二制御リンク12とアームリンク13の連結部位の第3状態の位置Dでの、潤滑油供給路500の開口部500aからの潤滑油の収容室29内への供給方向を示している。
すなわち、第3状態の位置Dでは、潤滑油供給路500の開口部500aからの潤滑油の収容室29内への供給は、第二制御リンク12とアームリンク13と干渉することなく、一旦は、鉛直方向の上方に供給されるが、重力により、鉛直方向の下方に供給され、連結部位の潤滑を確実に行うことができる。
これにより、第二制御リンク12とアームリンク13の回転により、連結ピン14と第二制御リンク12の連結用孔12eとアームリンク13の連結用孔13cにて構成される連結部位が、鉛直方向の上方から下方へ移動するように設定されたとしても、潤滑油供給路500の開口部500aが鉛直方向の上方に向けて開口しているので、重力により、連結部位の第3状態の位置Dであっても、連結ピン14と第二制御リンク12の連結用孔12eとアームリンク13の連結用孔13cにて構成される連結部位の潤滑性を向上することができる。
図7は、実施形態1の可変圧縮比機構のアクチュエータの図4におけるC-C要部断面図である。
ハウジング20は、内燃機関に取り付けられる取付面600と、内燃機関より潤滑油が供給される取付面600に開口する第1油路501と、第1油路501と連通し交差する第2油路502と、第2油路502と連通し交差する第3油路503と第4油路504を有している。
第3油路503は、前述したように、潤滑油供給路500に潤滑油を供給する。
これにより、取付面600に開口する第1油路501から第2油路502、および第二制御軸11の回転軸線P方向に延びる第3油路503を介して連通し潤滑油供給路500に潤滑油を供給することで、アームリンク13の可動範囲を避けて、油路を形成できるので、ハウジング20の大型化が抑制できる。
また、第4油路504は、第1軸受305に潤滑油を供給する。
これにより、第1軸受305の潤滑油の油路としても使用できるので、省スペース化が図れる。
さらに、第4油路504の第1軸受305への開口部504aは、第二制御軸11の回転軸線Pよりも、内燃機関の出力が最大である可変圧縮比機構が低圧縮比の状態である第1状態側に開口している。
これにより、第4油路504が、低圧縮比(高回転対応)の状態のときに、第二制御リンク12からかかる荷重側に開口しているので、高回転時の潤滑性能を向上できる。
ボールb、cは、ボールaと同様に、外部と遮断するため加工用の穴に圧入されており第1-第4油路501-504を閉塞している。
図8は、実施形態1の可変圧縮比機構のアクチュエータの図4におけるD-D要部断面図である。
すなわち、第2軸受306側の断面図である。
ハウジング20は、内燃機関に取り付けられる取付面600と、第3油路503と、第3油路503と連通し交差する第4油路504Aを有している。
第4油路504Aは、第2軸受306に潤滑油を供給する。
これにより、第2軸受306の潤滑油の油路としても使用できるので、省スペース化が図れる。
さらに、第4油路504Aの第2軸受306への開口部504A1は、第二制御軸11の回転軸線Pよりも、内燃機関の出力が最大である可変圧縮比機構が低圧縮比の状態である第1状態側に開口している。
これにより、第4油路504Aが、低圧縮比(高回転対応)の状態のときに、第二制御リンク12からかかる荷重側に開口しているので、高回転時の潤滑性能を向上できる。
ボールdは、ボールaと同様に、外部と遮断するため加工用の穴に圧入されており第3油路503と第4油路504Aを閉塞している。
次に、作用効果を説明する。
実施形態1のステアリング装置にあっては、以下に列挙する作用効果を奏する。
(1)第二制御リンク12とアームリンク13の連結部位の第1状態の位置Aから第2状態の位置Bへの移動軌跡を示す破線Cと開口部500aからの潤滑油の供給方向を示す一点鎖線αは、連結部位の第1状態の位置Aから第2状態の位置Bまでの全領域でオーバーラップするようにした。
よって、第二制御リンク12とアームリンク13が、少なくとも最も一方側に回転したときの連結部位の第1状態の位置Aから、第二制御リンク12とアームリンク13が、所定の角度回転したときの連結部位の第2状態の位置Bまでの所定の範囲で、連結ピン14と第二制御リンク12の連結用孔12eとアームリンク13の連結用孔13cにて構成される連結部位の潤滑性を確保するとともに、内燃機関の出力が最大である可変圧縮比機構が低圧縮比の状態である第1状態の位置Aでの連結ピン14と第二制御リンク12の連結用孔12eとアームリンク13の連結用孔13cにて構成される連結部位の潤滑性をより向上することができる。
(2)潤滑油供給路500の開口部500aからの潤滑油の収容室29内への供給方向である一点鎖線αは、第二制御軸11の回転軸線Pの車載時の鉛直方向の上方を向くようにした。
よって、第二制御リンク12とアームリンク13および連結ピン14が鉛直方向上方に移動するのに対し、その移動方向に沿うように潤滑油供給路500の開口部500aが開口しているので、より広い範囲に潤滑油を供給できる。
(3)連結部位の第3状態の位置Dは、第2状態の位置Bよりもさらに第二制御リンク12とアームリンク13が他方側(図示右側)に回転移動し、連結ピン14と第二制御リンク12の連結用孔12eとアームリンク13の連結用孔13cにて構成される連結部位が第2状態の位置Bより鉛直方向の下方に移動した可変圧縮比機構が高圧縮比の状態であるようにした。
よって、アームリンク13の回転により、連結ピン14と第二制御リンク12の連結用孔12eとアームリンク13の連結用孔13cにて構成される連結部位が、鉛直方向の上方から下方へ移動するように設定されたとしても、潤滑油供給路500の開口部500aが鉛直方向の上方に向けて開口しているので、重力により、連結部位が第3状態の位置Dであっても、連結部位の潤滑性を向上することができる。
(4)潤滑油供給路500は、肉厚であるアームリンク13のストッパ部20cに設けられ、収容室29内に開口するように開口部500aを設けるようにした。
よって、高剛性のストッパ部20cを有効活用して、ハウジング20の大型化を抑制して、潤滑油供給路500を設定することができる。
(5)ハウジング20は、内燃機関に取り付けられる取付面600と、内燃機関より潤滑油が供給される取付面600に開口する第1油路501と、第1油路501と連通し交差する第2油路502と、第2油路502と連通し交差する第3油路503を有し、第3油路503は、潤滑油供給路500に潤滑油を供給するようにした。
よって、取付面600に開口する第1油路501から第2油路502、および第二制御軸11の回転軸線P方向に延びる第3油路503を介して連通し潤滑油供給路500に潤滑油を供給することで、アームリンク13の可動範囲を避けて、油路を形成できるので、ハウジング20の大型化が抑制できる。
(6)ハウジング20は、さらに、第2油路502と連通し交差する第4油路504を有し、第4油路504は、第1軸受305に潤滑油を供給するようにした。
よって、第1軸受305の潤滑油の油路としても使用できるので、省スペース化が図れる。
(7)第4油路504の第1軸受305への開口部504aは、第二制御軸11の回転軸線Pよりも、内燃機関の出力が最大である可変圧縮比機構が低圧縮比の状態である第1状態側に開口するようにした。
よって、第4油路504が、低圧縮比(高回転対応)の状態のときに、第二制御リンク12からかかる荷重側に開口しているので、高回転時の潤滑性能を向上できる。
(8)ハウジング20は、内燃機関に取り付けられる取付面600と、第3油路503と、第3油路503と連通し交差する第4油路504Aを有し、第4油路504Aは、第2軸受306に潤滑油を供給するようにした。
よって、第2軸受306の潤滑油の油路としても使用できるので、省スペース化が図れる。
(9)第4油路504Aの第2軸受302への開口部504A1は、第二制御軸11の回転軸線Pよりも、内燃機関の出力が最大である可変圧縮比機構が低圧縮比の状態である第1状態側に開口するようにした。
よって、第4油路504Aが、低圧縮比(高回転対応)の状態のときに、第二制御リンク12からかかる荷重側に開口しているので、高回転時の潤滑性能を向上できる。
〔他の実施例〕
以上、本発明を実施形態1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形態1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、実施形態1の連結ピン14は、第二制御リンク12またはアームリンク13に一体に形成されていてもよい。
11 第二制御軸(制御軸)
12 第二制御リンク(制御リンク)
12e 連結用孔(連結部位)
13 アームリンク
13c 連結用孔(連結部位)
14 連結ピン(連結部位)
20 ハウジング
20c ストッパ部
21 波動歯車型減速機
22 駆動モータ(電動モータ)
30 支持孔(支持部)
30b 減速機側貫通孔(支持部)
500 潤滑油供給路
501 第1油路
502 第2油路
503 第3油路
504 第4油路
504A 第4油路
600 取付面
A 第1状態での連結部位の位置
B 第2状態での連結部位の位置
C 連結部位の移動軌跡
D 第3状態での連結部位の位置
P 制御軸の回転軸線

Claims (7)

  1. 内燃機関の可変圧縮比機構に連結され、前記内燃機関の可変圧縮比機構の作動特性を変更可能な制御リンクと、
    一端部が前記制御リンクに相対回転自在に連結したアームリンクと、
    前記アームリンクの他端部が固定された制御軸と、
    前記制御軸を回転させる電動モータと、
    前記制御リンクの他端部と前記アームリンクとの連結部位が収容可能な収容室を有すると共に、前記制御軸を支持する支持部を有するハウジングと、
    前記ハウジングに設けられると共に、前記収容室に開口する開口部を有する潤滑油供給路と、
    を備え、
    前記ハウジングは、前記内燃機関に取り付けられる取付面と、前記取付面に開口する第1油路と、前記第1油路と交差する第2油路と、前記第2油路と連通する前記制御軸の軸方向に沿った第3油路と、を有し、
    前記潤滑油供給路は、前記第3油路と連通し、
    前記アームリンクは、前記制御軸の回転軸を中心として角度が360°より狭い回転可能範囲を有し、
    前記潤滑油供給路の開口部は、前記アームリンクの回転可能範囲において前記連結部位が通る移動軌跡の前記制御軸の回転軸線を中心とする角度範囲のうちの前記アームリンクが最も一方側に回転した第1状態から、他方側に所定の角度回転した第2状態までの前記連結部位の移動軌跡とオーバーラップするように開口している、
    ことを特徴とする内燃機関用可変圧縮比機構のアクチュエータ。
  2. 請求項1に記載の内燃機関用可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
    前記アームリンクの前記第1状態は、前記可変圧縮比機構が低圧縮比の状態である、
    ことを特徴とする内燃機関用可変圧縮比機構のアクチュエータ。
  3. 請求項1に記載の内燃機関用可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
    前記アームリンクの前記第1状態から前記第2状態への回転は、前記連結部位が鉛直方向の上方に移動する状態であり、
    前記潤滑油供給路の開口部は、前記制御軸の回転軸の鉛直方向の上方に向くように開口している、
    ことを特徴とする内燃機関用可変圧縮比機構のアクチュエータ。
  4. 請求項3に記載の内燃機関用可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
    前記アームリンクが前記第2状態よりも更に他方側に回転した第3状態は、前記連結部位が鉛直方向の下方に移動する状態である、
    ことを特徴とする内燃機関用可変圧縮比機構のアクチュエータ。
  5. 請求項1に記載の内燃機関用可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
    前記潤滑油供給路の開口部は、前記アームリンクの回転可能範囲を規制するストッパ部に形成されている、
    ことを特徴とする内燃機関用可変圧縮比機構のアクチュエータ。
  6. 請求項1に記載の内燃機関用可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
    前記ハウジングは、前記第2油路と前記軸受を連通する第4油路を有する、
    ことを特徴とする内燃機関用可変圧縮比機構のアクチュエータ。
  7. 請求項6に記載の内燃機関用可変圧縮比機構のアクチュエータであって、
    前記アームリンクの前記第1状態は、前記可変圧縮比機構が低圧縮比の状態であって、
    前記第4油路は、前記制御軸の回転軸線よりも前記第1状態側に開口している、
    ことを特徴とする内燃機関用可変圧縮比機構のアクチュエータ。
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