JP6589746B2

JP6589746B2 - 内燃機関用リンク機構のアクチュエータ

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Publication number: JP6589746B2
Application number: JP2016114226A
Authority: JP
Inventors: 佳裕須田; 希志郎永井; 淳一郎鬼形
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2016-06-08
Filing date: 2016-06-08
Publication date: 2019-10-16
Anticipated expiration: 2036-06-08
Also published as: JP2017218978A

Description

本発明は、内燃機関用リンク機構のアクチュエータに関する。

この種の技術としては、下記の特許文献１に記載の技術が開示されている。特許文献１には、複リンク式ピストン?クランク機構を利用して、ピストンのストローク特性を変化させることにより、内燃機関の圧縮比を変更可能にしている可変圧縮比機構が開示されている。

また、アクチュエータは、内燃機関用リンク機構の作動特性を変化させる制御リンクと、制御リンクに連結ピンを介して相対回転自在に連結されたアームリンクと、アームリンクに設けられた固定用孔に挿通固定する制御軸と、制御軸を駆動する駆動モータとを有する。そして、制御軸の内部軸方向と径方向には、オイルポンプから圧送された潤滑油を導入する導入部と、導入部に連通する複数の径方向孔が形成されている。そして、径方向孔はアームリンクの内部に形成された油孔に連通しており、この油孔を介して制御リンクとアームリンクの間の連結ピンの外周面に潤滑油を供給している。

特開2015-145647号公報

しかしながら、アームリンクの内部に油孔を形成すると、アームリンク自体の強度が低下するという問題があった。
本発明は、上記問題に着目されたもので、その目的とするところは、強度の低下を招くことなく減速機の潤滑を十分に行うことができる内燃機関用リンク機構のアクチュエータを提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の内燃機関用リンク機構のアクチュエータでは、制御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潤滑油供給口を備え、連結部位が潤滑油供給口の延長線上にあるようにした。

よって、アームリンクの内部に油孔を設ける必要が無く、油孔形成に伴う強度低下を回避しつつ、連結部位にオイルを供給できる。また、連結部位が移動する範囲内に潤滑油供給口を設けたため、連結部位に対して潤滑油を効果的に供給できる。

本発明の内燃機関用リンク機構のアクチュエータを備えた内燃機関の概略図である。実施例１の内燃機関用リンク機構のアクチュエータの斜視図である。実施例１の内燃機関用リンク機構のアクチュエータの平面図である。実施例１の内燃機関用リンク機構のアクチュエータの左側面図である。実施例１の内燃機関用リンク機構のアクチュエータの要部断面図である。実施例１の内燃機関用リンク機構のアクチュエータの断面図である。実施例１の波動歯車型減速機を表す分解斜視図である。実施例１の内燃機関用リンク機構のＢ−Ｂ断面図である。実施例１の内燃機関用リンク機構であって、説明用にアームリンクと第二制御リンクを取り外した状態で一側面側から見た図である。実施例２の内燃機関用リンク機構のアクチュエータのＢ−Ｂ断面図である。実施例３の内燃機関用リンク機構のアクチュエータの部分断面図である。

〔実施例１〕
図１は本発明の内燃機関用リンク機構のアクチュエータを備えた内燃機関の概略図である。基本的な構成は、特開２０１１−１６９１５２号公報の図１に記載されているものと同じであるため、簡単に説明する。
内燃機関のシリンダブロックのシリンダ内を往復運動するピストン１には、ピストンピン２を介してアッパリンク３の上端が回転自在に連結されている。アッパリンク３の下端には、連結ピン６を介してロアリンク５が回転自在に連結されている。ロアリンク５には、クランクピン４ａを介してクランクシャフト４が回転自在に連結されている。また、ロアリンク５には、連結ピン８を介して第一制御リンク７の上端部が回転自在に連結されている。第一制御リンク７の下端部は、複数のリンク部材を有する連結機構９と連結されている。連結機構９は、第一制御軸１０と、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。第二制御リンク１２の他端部１２ｂは、アームリンク１３の一端が回転自在に連結されている。アームリンク１３の他端には、第二制御軸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６のアクチュエータの断面図に示すように、二股状に形成された先端部１２ｄを有する。先端部１２ｄには、連結用孔１２ｅが貫通形成されている。また、アームリンク１３の突起部１３ｂには、連結用孔１２ｅと略同径の連結用孔１３ｃが貫通形成されている。二股状に形成された各先端部１２ｄの間には、アームリンク１３の突起部１３ｂが挿通され、この状態で、連結ピン１４が連結用孔１２ｅ及び１３ｃを貫通し、圧入固定される。

アームリンク１３は、図５のアクチュエータの要部断面図に示すように、第二制御軸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、内燃機関用リンク機構のアクチュエータの一部である波動歯車型減速機２１を介して駆動モータ２２から伝達されたトルクによって回転位置が変更される。第二制御軸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。

［内燃機関用リンク機構のアクチュエータの構成］
図２は実施例１の内燃機関用リンク機構のアクチュエータの斜視図、図３は実施例１の内燃機関用リンク機構のアクチュエータの平面図、図４は実施例１の内燃機関用リンク機構のアクチュエータの左側面図、図５は実施例１の内燃機関用リンク機構のアクチュエータの要部断面図、図６は図４におけるＡ−Ａ断面図である。内燃機関用リンク機構のアクチュエータは、図２〜図６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。
モータ駆動軸４８は、モータケーシング４５の底部に設けられたボールベアリング５２により回転可能に支持されている。モータケーシング４５は、前端外周に４つのボス部４５ａを有する。ボス部４５ａには、ボルト４９が挿通するボルト挿通孔４５ｂが貫通形成されている。

レゾルバ５５は、モータ駆動軸４８の外周に圧入固定されたレゾルバロータ５５ａと、レゾルバロータ５５ａの外周面に形成された複歯状のターゲットを検出するセンサ部５５ｂと、を有し、モータケーシング４５の開口から突出した位置に設けられる。センサ部５５ｂは、２本のビスによってカバー２８の内部に固定されると共に、図外のコントロールユニットに検出信号を出力する。モータケーシング４５をカバー２８に取り付ける際は、レゾルバ５５の端面とカバー２８との間にＯリング５０を介在させつつボス部４５ａにボルト４９を挿通し、カバー２８の駆動モータ２２側に形成された雄ねじ部にボルト４９を締め付ける。これにより、モータケーシング４５をカバー２８に固定する。モータケーシング４５及びカバー２８によって駆動モータ２２を収容するモータ収容室は、潤滑油等を供給しない乾燥室として構成する。

（第二制御軸の構成）
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。また、第１ジャーナル部２３ａと固定部２３ｂとの間には、第二段差部２３ｅが形成されている。

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。一方、第二段差部２３ｅは、軸部本体２３をハウジング２０内に形成された支持孔３０に圧入された第１軸受３０５内に挿通した際、支持孔３０及び第１軸受３０５の段差孔縁部３０ｃに当接することで、第二制御軸１１の回転軸方向であって波動歯車型減速機２１側とは反対側への移動を規制する。尚、軸部本体２３は、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。
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６４ｂ１を有している。絞り６４ｂ１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。

軸方向油路６４ｂの開口部６４ａと反対側の端部には、軸方向油路６４ｂを閉塞する封止部材４００を有する。封止部材４００は、軸方向油路６４ｂ端部を封止する突起状の封止部４０１と、第二制御軸１１の角度センサ３２側端部を遮蔽する略円盤状の遮蔽部４０２と、軸方向角度センサ３２側に延在され後述する角度センサ３２の部品として機能するロータ３２ｂとを有する。遮蔽部４０２の外径は、少なくとも第１軸受３０５内周よりも大径とされている。封止部材４００は、その封止部４０１が軸方向油路６４ｂの角度センサ３２側端部に形成されたロータ固定用孔２３ｓ内に圧入固定され、軸方向油路６４ｂの一端を閉塞すると共に第二制御軸１１と一体に回動する。第１軸受３０５の径方向には、後述する第二潤滑油供給油路２０２と連通し、第二制御軸１１の径方向油路６５ａよりも波動歯車型減速機２１で開口する軸受部潤滑油供給油路３０５ａを有する。
径方向油路６５ａの径方向外側は、第１ジャーナル部２３ａの外周面と第１軸受孔３０５ａとの間のクリアランスに開口し、第１ジャーナル部２３ａに潤滑油を供給する。

（ハウジングの構成）
ハウジング２０は、アルミニウム合金材料によって略立方体形状に形成されている。ハウジング２０の後端側には大径円環状の開口溝部２０ａが形成されている。この開口溝部２０ａは、Ｏリング５１を介してカバー２８により閉塞される。カバー２８は、中央位置にモータ軸貫通孔２８ａが貫通するモータ軸貫通孔２８ａと、径方向外周側に向けて拡径された４つのボス部２８ｂとを有する。カバー２８とハウジング２０とは、ボス部２８ｂに貫通形成されたボルト挿通孔にボルト４３を挿通することで締結固定される。
開口溝部２０ａの開口方向と直交する側面には、アームリンク１３と連結された第二制御リンク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。

ハウジング２０内には、図外のオイルポンプから圧送された潤滑油を導入する第一潤滑油供給油路２０１と、第二潤滑油供給油路２０２とを有する。第一潤滑油供給油路２０１は、第二制御軸１１と略直行方向に延在する。また、第二潤滑油供給油路２０２は、第一潤滑油供給油路２０１と支持孔３０とを接続する。また、支持孔３０には、支持孔３０の開口から径方向に拡径した段差面３１ａと、段差面３１ａから軸方向に延長されたセンサ収容孔３１とを有する。センサ収容孔３１内には、第二制御軸１１の回転角度であるロータ３２ｂの回転角度を検出する角度センサ３２が収容されている。センサ収容孔３１の下方には、センサ収容孔３１と連通すると共に潤滑油を収容室２９側に還流する潤滑油還流油路２０３を有する。

（角度センサの構成）
角度センサ３２は、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３２ａ２が配置された貫通孔３２ａ１と、ボルトによりハウジング２０に固定するためのフランジ部３２ａ３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、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、封止部材４００のロータ３２ｂ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３２ｂとの間に設定された距離の変化を検知コイル３２ａ２のインダクタンス変化によりロータ３２ｂ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７は実施例１の波動歯車型減速機２１の分解斜視図である。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２７ａ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内歯２７ａと噛合する外歯３６ａ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、内周面に外歯３６ａと噛合する内歯３８ａ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のナット部となる雄ねじ穴２７ｂ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３６ａの歯数は、出力軸部材２７の内歯２７ａの歯数と同数となっている。
波動発生器３７は、楕円形状の本体部３７１と、本体部３７１の外周と入力軸部材３６の内周との間の相対回転を許容するボールベアリング３７２と、を有する。本体部３７１の中央には、貫通孔３７ａが形成されている。貫通孔３７ａの内周にはセレーションが形成され、モータ駆動軸４８の他端部４８ｂ外周に形成されたセレーションとセレーション結合する。尚、キー溝による結合やスプライン結合であってもよく、特に限定しない。本体部３７１の駆動モータ側側面３７１ａには、貫通孔３７ａの外周を取り囲むように駆動モータ側に延設された円筒状部３７１ｂを有する。この円筒状部３７１ｂの断面形状は真円形状であり、円筒状部３７１ｂ外周の直径は、本体部３７１の短径よりも小径とされている（図７参照）。

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の回転軸方向位置を規制する。固定軸部材３８の内歯３８ａの歯数は、入力軸部材３６の外歯３６ａの歯数より２歯だけ多い。よって、出力軸部材２７の内歯２７ａの歯数よりも、固定軸部材３８の内歯３８ａの歯数が２歯だけ多い。波動歯車型減速機構にあっては、この歯数の差によって減速比が決定されるため、極めて大きな減速比が得られる。

（回転体の支持構造について）
カバー２８の波動歯車型減速機２１側の端面２８１には、ボルト４１が螺合する雌ねじ部２８ｃと、第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。上述のモータ軸貫通孔２８ａは、シール収容部２８１ｄよりも更に内径側に形成されている。

ベアリング収容部２８１ｂには、開放型のボールベアリング３００が収容されている。ボールベアリング３００は、スラスト方向の荷重を受け得る四点接触型の転がり軸受であり、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の回転軸方向の厚みは、ベアリング収容部２８１ｂの回転軸方向深さと略同一である。また、ボールベアリング３００の外径は、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の内周には、波動発生器３７の本体部３７１から延設された円筒状部３７１ｂの外周側に固定（圧入）されている。ここでの固定とは、圧入に限定されるものではなく、例えば段差及びスナップリングで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）
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。

（ハウジングの構成）
図８は実施例１の内燃機関用リンク機構のＢ−Ｂ断面図、図９は説明用にアームリンク１３と第二制御リンク１２を取り外した状態で一側面２０ｂ側から見た図である。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の後端側には大径円環状の開口溝部２０ａが形成されている。この開口溝部２０ａは、Ｏリング５１を介してカバー２８により閉塞される。カバー２８は、中央位置にモータ軸貫通孔２８ａが貫通するモータ軸貫通孔２８ａと、径方向外周側に向けて拡径された４つのボス部２８ｂとを有する。カバー２８とハウジング２０とは、ボス部２８ｂに貫通形成されたボルト挿通孔にボルト４３を挿通することで締結固定される。
開口溝部２０ａの開口方向と直交する側面には、アームリンク１３と連結された第二制御リンク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。第２ジャーナル部２３ｃと減速機側貫通孔３０ｂとの間には、第二軸受３０４が設けられている。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。

収容室２９の側壁であって、第二制御リンク１２と軸方向において重なる位置には、オイル噴射口２９１が形成されている。オイル噴射口２９１は、収容室２９の側壁の軸方向において、第２ジャーナル部２３ｃよりも第１ジャーナル部２３ａ側に偏倚した位置に形成されている。オイル噴射口２９１は、直線の中空孔状に設けられ、第２制御軸１１の回転可動範囲のうち少なくとも一部において、第二制御リンク１２の他端部とアームリンク１３との連結部位がオイル噴射口２９１の延長線上にあるように形成されている。オイル噴射口２９１には、ハウジングに形成された潤滑油供給油路２９２を介して潤滑油が供給される。これにより、アームリンク１３と第二制御リンク１２の連結部及び第二制御軸１１に潤滑油が強制的に供給される。尚、オイル噴射口２９１は、第二制御軸１１と一体に作動するアームリンク１３の円周方向における可動範囲に設けることが望ましい。これにより、アームリンク１３と第二制御リンク１２との摺動部を効果的に潤滑することができる。また、収容室２９には、第１ジャーナル部２３ａ及び第２ジャーナル部２３ｃの端部が臨んでいるため、収容室２９内に供給された潤滑油によって両ジャーナル部にも潤滑油を供給できる。また、第１ジャーナル部２３ａは、第２ジャーナル部２３ｃよりも小径のため、第１ジャーナル部２３ａの面圧が高くなりやすく、より多くの潤滑を必要とする。これに対し、オイル噴射口２９１は、第１ジャーナル部２３ａ側に偏倚して形成されているため、第１ジャーナル部２３ａにより多くの潤滑油を供給することができる。

［作用］
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ため、波動歯車型減速機２１への潤滑油の供給は、第二制御軸１１側から行う必要がある。第二制御軸１１側から波動歯車型減速機２１への潤滑油の供給するためには、第二制御軸１１の軸方向油路６４ｂを形成することが考えられる。しかし、軸方向油路６４ｂのみから供給される潤滑油では、波動歯車型減速機２１の中心部分にしか潤滑油を供給することができない。波動歯車型減速機２１が回転していない状態では、波動歯車型減速機２１の上部に潤滑油を供給することができなかった。また波動歯車型減速機２１が回転している状態であっても回転速度が潤滑油を飛散させるほど速くはないため、潤滑油を波動歯車型減速機２１の上部に掻き揚げることができず、波動歯車型減速機２１の上部に十分な量の潤滑油を供給することができなかった。また、ハウジング２０の開口溝部２０ａに開口する潤滑油供給の油路を設けて、波動歯車型減速機２１の重力方向上側から供給することも考えられるが、波動歯車型減速機２１は円環状の出力軸部材２７と、固定軸部材３８と、薄肉円筒状部材の入力軸部材３６を有し、かつ、出力軸部材２７には第二制御軸１１の固定用フランジ２４が固定されているため、出力軸部材２７及び固定軸部材３８の内周側に潤滑油が回り込み難い。

そこで実施例１では、第二制御軸１１内に形成した軸方向油路６４ｂの波動歯車型減速機２１側に、波動歯車型減速機２１に向かって開口する開口部６４ａを設けた。このとき、連結ピン１４によりアームリンク１３と第二制御リンク１２とが回動自在に連結されているため、この摺動部にも、軸方向油路６４ｂと接続した径方向油路を用いて供給することが考えられる。しかしながら、アームリンク１３や連結ピン１４に潤滑油供給用の油路を形成すると、強度が低下するという問題がある。そこで、実施例１では、ハウジング２０の収容室２９の側壁に開口するオイル噴射口２９１を形成し、軸心側からではなくハウジング側から潤滑油を供給する構成とした。これにより、第二制御軸１１とアームリンク１３や連結ピン１４に跨る油路を形成する必要が無く、製造コストを抑制できる。特に複数部品に跨って油路を形成する場合、組み立て時に位置合わせを行う必要があり、組み立て工数が増大する。これに対し、実施例１では、複数部品に跨って油路を形成する必要が無く、組み立て工数の増大を抑制できる。また、アームリンク１３を第二制御軸１１に圧入し、連結ピン１４を圧入するため、アームリンク１３に油孔を設けると、強度不足によって耐久性が低下しやすい。これを回避するためには、アームリンク１３の厚みを確保する必要があり、重量増や大型化を招く恐れがある。これに対し、アームリンク１３に油路用の孔を設ける必要が無いため、アームリンク１３の軽量小型化及び強度向上を達成できる。

［効果］
（１）一端部が内燃機関のリンク機構に連結され、内燃機関のリンク機構の作動特性を変更可能な第二制御リンク１２（制御リンク）と、第二制御リンク１２の他端部に連結ピン１４を介して相対回転自在に連結したアームリンク１３と、アームリンク１３に設けられた固定用孔に挿通固定される固定部を有する第二制御軸１１と、第二制御軸１１を波動歯車型減速機１３（減速機）を介して回転させる駆動モータ２２（電動モータ）と、第二制御リンク１２の他端部とアームリンク１３との連結部位が収容可能な収容室２９を有すると共に、第二制御軸１１を回転自在に支持する軸受部を有するハウジング２０と、ハウジング２０に設けられると共に、収容室２９に開口するオイル噴射口２９１（潤滑油供給口）と、を備え、第二制御軸１１の回転可動範囲のうち少なくとも一部においてオイル噴射口２９１の延長線上に連結部位がある。
よって、アームリンク１３の内部に油孔を設ける必要が無く、油孔形成に伴う強度低下を回避しつつ、連結部位にオイルを供給できる。また、連結部位が移動する範囲内にオイル噴射口２９１を設けたため、アームリンク１３と第二制御リンク１２との摺動部に対し、潤滑油を効果的に供給できる。

（２）第二制御軸１１は、第二制御軸１１の回転軸方向において固定部２３ｂを挟んで設けられた第１ジャーナル部２３ａと第２ジャーナル部２３ｃとを有し、ハウジング２０の軸受部は、第１ジャーナル部２３ａを軸支する支持孔３０に設けられた第１軸受３０５（第１軸受部）と、前記第２ジャーナル部を軸支する減速機側貫通孔３０ｂ（第２軸受部）とを有し、第１軸受３０５及び減速機側貫通孔３０ｂは、収容室２９に臨んで設けられている。
よって、オイル噴射口２９１から噴射された潤滑油がアームリンク１３の外側を通って第１ジャーナル部２３ａや第２ジャーナル部２３ｃにも供給されるため、潤滑性を向上できる。

（３）第２ジャーナル部２３ｃは第１ジャーナル部２３ａよりも小径に設けられ、オイル噴射口２９１は、収容室２９の第二制御軸１１の回転軸方向における幅において、第１ジャーナル部２３ａ側に偏倚して設けられている。
第二制御軸１１は、両持ち支持とされているが、小径となる第１ジャーナル部２３ａは第２ジャーナル部２３ｃに比べて面圧が高くなる。よって、面圧が高くなる第１ジャーナル部２３ａを積極的に潤滑することで、耐久性の向上を図ることができる。

（４）第二制御軸１１とアームリンク１３とは、アームリンク１３の固定用孔１３ａに第二制御軸１１の固定部２３ｂを圧入することで挿通固定される。
すなわち、アームリンク１３に油孔を設けていないことから、圧入固定する際の耐久性を向上することができ、アームリンク１３の耐久性の低下を防止できる。

（５）連結ピン１４は、アームリンク１３に設けられた連結用孔１２ｅ，１３ｃ（圧入用孔）に圧入されている。
すなわち、アームリンク１３に油孔を設けていないことから、連結ピン１４を用いて圧入固定する場合であっても、連結部の耐久性を向上することができる。

（６）内燃機関用リンク機構は、複リンク式ピストン−クランク機構を有し、ピストンのストローク特性を変化させて内燃機関の圧縮比を変更可能な内燃機関の可変圧縮比機構である。
よって、強い負荷が作用するアクチュエータとして用いた場合、作動部品の油孔を抑制することで耐久性を向上することができる。

〔実施例２〕
次に、実施例２について説明する。基本的な構成は、実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図１０は実施例２の内燃機関用リンク機構のＢ−Ｂ断面図である。実施例１では、オイル噴射口２９１を、収容室２９の径方向を覆う側壁であって、車載時に水平方向となる位置に向けて開口させた。これに対し、実施例２では、オイル噴射口２９１ａを、収容室２９の径方向を覆う側壁であって、車載時に垂直方向下方となる位置に向けて開口させたものである。これにより、潤滑油の油圧が低い場合であっても、安定的に潤滑油を供給できる。

〔実施例３〕
次に、実施例３について説明する。基本的な構成は、実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図１１は実施例３の内燃機関用リンク機構の部分断面図である。実施例１では、オイル噴射口２９１を、収容室２９の径方向を覆う側壁であって、車載時に水平方向となる位置に向けて開口させた。これに対し、実施例３では、オイル噴射口２９１ｂを、収容室２９の軸方向を覆う側壁であって、第２ジャーナル部２３ｃ側のハウジングにおいて、軸心方向に斜めに傾斜させて開口させたものである。これにより、第二制御軸１１の周辺にも効果的に潤滑油を供給できる。

〔他の実施例〕
以上、本発明を実施例１ないし実施例３に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は実施例１ないし実施例３に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例１では内燃機関の圧縮比を可変とする機構に本内燃機関用リンク機構のアクチュエータを採用したが、例えば特開2009-150244のように吸気バルブや排気バルブの作動特性を可変とする内燃機関の可変動弁装置のリンク機構に本アクチュエータを採用してもよい。また、各実施例のオイル噴射口２９１，２９１ａ，２９１ｂを全て備えてもよいし、いずれかを選択して組み合わせてもよい。また、各実施例の連結ピン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）
１３アームリンク
２０ハウジング
２１波動歯車型減速機（減速機）
２２駆動モータ（電動モータ）
２４固定用フランジ
２７出力軸部材
３６入力軸部材
３７波動発生器
４８モータ駆動軸（出力軸）
２９１オイル噴射口（潤滑油供給口）

Claims

一端部が内燃機関のリンク機構に連結され、前記内燃機関のリンク機構の作動特性を変更可能な制御リンクと、
前記制御リンクの他端部に連結ピンを介して相対回転自在に連結したアームリンクと、
前記アームリンクに設けられた固定用孔に挿通固定される固定部を有する制御軸と、
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、前記制御軸を回転自在に支持する軸受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潤滑油供給口と、
を備え、
前記連結部位が前記潤滑油供給口の延長線上にあることを特徴とする内燃機関用リンク機構のアクチュエータ。
請求項1に記載の内燃機関用リンク機構のアクチュエータにおいて、
前記制御軸は、前記制御軸の回転軸方向において前記固定部を挟んで設けられた第１ジャーナル部と第２ジャーナル部とを有し、
前記ハウジングの軸受部は、前記第１ジャーナル部を軸支する第１軸受部と、前記第２ジャーナル部を軸支する第２軸受部とを有し、
前記第１軸受部及び第２軸受部は、前記収容室に臨んで設けられていることを特徴とする内燃機関用リンク機構のアクチュエータ。
請求項2に記載の内燃機関用リンク機構のアクチュエータにおいて、
前記第１ジャーナル部は前記第２ジャーナル部よりも小径に設けられ、
前記潤滑油供給口は、前記収容室の前記制御軸の回転軸方向における幅において、前記第１ジャーナル部側に偏倚して設けられていることを特徴とする内燃機関用リンク機構のアクチュエータ。
請求項１に記載の内燃機関用リンク機構のアクチュエータにおいて、
前記制御軸と前記アームリンクとは、前記アームリンクの固定用孔に前記制御軸の固定部を圧入することで挿通固定されることを特徴とする内燃機関用リンク機構のアクチュエータ。
請求項４に記載の内燃機関用リンク機構のアクチュエータにおいて、
前記連結ピンは、前記アームリンクに設けられた圧入用孔に圧入されていることを特徴とする内燃機関用リンク機構のアクチュエータ。
請求項１に記載の内燃機関用リンク機構のアクチュエータにおいて、
前記内燃機関用リンク機構は、複リンク式ピストン−クランク機構を有し、ピストンのストローク特性を変化させて内燃機関の圧縮比を変更可能な内燃機関の可変圧縮比機構であることを特徴とする内燃機関用リンク機構のアクチュエータ。