本發明涉及可變壓縮比機構所使用的內燃機用連桿機構的促動器和該促動的組裝方法,所述可變壓縮比機構改變例如內燃機的實際壓縮比。
背景技術:
作為前述內燃機用連桿機構的可變壓縮比機構,已知有以下的專利文獻1中記載的機構。
若對其進行概要說明,該可變壓縮比機構利用多連桿式活塞-曲軸機構來改變活塞的行程特性,由此能夠使其改變內燃機的機械上的實際壓縮比。
也就是說,將活塞和曲軸經由上連桿和下連桿進行連結,該下連桿的姿態由促動器控制,由此變得能夠改變前述活塞的行程特性,從而控制內燃機的實際壓縮比。
前述促動器具備:殼體;安裝在該殼體外側的減速器及驅動馬達;控制軸(公報的第二控制軸),其插通配置在前述殼體的內部并旋轉自如地被軸承支承,而且從前述減速器被傳遞有旋轉力;偏心軸部(公報的第二偏心軸部),其一體地設置在該控制軸的前端;連結連桿,其一端與下連桿連結,另一端與和曲軸大致平行地延伸的前述控制軸的偏心軸部連結。
然后,通過借助從前述驅動馬達和減速器輸出的旋轉力來改變前述控制軸的旋轉位置,變得能夠經由前述偏心軸部和連結連桿來控制下連桿的姿態。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:(日本)特開2011-169152號公報
技術實現要素:
發明所要解決的技術問題
在前述公報記載的現有的可變壓縮比機構的促動器中,前述控制軸和偏心軸部被一體地形成,所以在將前述控制軸和偏心軸部一起安裝到殼體時,必須預先在殼體上設置前述控制軸和偏心軸部能夠插入的比較大的插入孔,或者將殼體分割并將前述控制軸的軸頸部從徑向夾持來進行軸承支承。因此,不得不使殼體大型化。
因此,也考慮過將前述控制軸和偏心軸部分開形成,將前述控制軸旋轉自如地插入殼體內,并且在將偏心軸部插入在殼體上形成的插入用孔的狀態下,將控制軸壓入固定。
但是,在對前述控制軸壓入固定偏心軸部的情況下,難以形成承受壓入負荷的部位,由此可能會導致作業效率下降,成本高漲。
本發明是鑒于前述現有的技術問題而研究出的發明,其目的在于提供一種能夠實現促動器的各結構部件的組裝作業效率的提高,并且實現成本的降低的內燃機用連桿機構的促動器和該促動器的組裝方法。
用于解決技術問題的技術方案
本發明的內燃機用連桿機構的促動器具備:控制連桿,其一端部與內燃機的連桿機構連結;臂連桿,其旋轉自如地與所述控制連桿的另一端部連結;控制軸,其壓入固定有所述臂連桿;殼體,其具有將所述控制軸旋轉自如地支承的支承孔,并且具有與所述支承孔的軸心交差設置的能夠收納所述臂連桿的至少一部分的收納室;馬達,其將所述控制軸旋轉驅動;貫通孔,其從所述殼體的外表面沿著所述控制軸的軸向朝所述收納室內貫通形成;所述內燃機用連桿機構的促動器的組裝方法包括:從所述殼體的外部向所述貫通孔內插入支承治具,使所述支承治具的前端部向所述收納室內突出的工序;向所述收納室內插入所述臂連桿,使所述臂連桿的一側面抵接支承在所述支承治具的前端部上的工序;向所述支承孔插入所述控制軸,將所述控制軸壓入固定在所述臂連桿的壓入用孔的工序。
發明的效果
根據該發明,能夠實現促動器的各結構部件的組裝作業效率的提高,并且實現成本的降低。
附圖說明
圖1是示意地記載本發明的可變壓縮比機構的實施方式的概要圖。
圖2是表示本發明的可變壓縮比機構的促動器的立體圖。
圖3是分解表示第一實施方式提供的促動器的立體圖。
圖4是同一個促動器的俯視圖。
圖5是同一個促動器的左側視圖。
圖6是圖4的A-A線剖視圖。
圖7是本實施方式提供的殼體主體的主視圖。
圖8是本實施方式提供的支承治具的立體圖。
圖9是表示將前述支承治具的各插通支承部與臂連桿抵接的狀態的立體圖。
圖10是表示將前述支承治具的各插通支承部與臂連桿抵接的狀態的圖9的A箭頭視圖。
圖11表示在殼體主體上插通支承治具的各插通支承部的工序,A是殼體主體的立體圖,B是表示在殼體主體上插通支承治具的各插通支承部的狀態的立體圖。
圖12表示利用控制臂向殼體主體內插入臂連桿的工序和插入第二控制軸的工序,A是表示各自插入前的狀態的立體圖,B是表示插入后的狀態的立體圖。
圖13同樣地表示在預先收納的臂連桿被支承治具保持的狀態下向殼體主體內壓入第二控制軸的工序,A是表示壓入第二控制軸之前的狀態的縱剖視圖,B是表示完全壓入第二控制軸的狀態的縱剖視圖。
圖14是本發明的第二實施方式提供的殼體主體的主視圖。
具體實施方式
以下,基于附圖來對本發明的內燃機用連桿機構的促動器的實施方式進行說明。該實施方式適用于能夠改變四氣缸串聯的汽油內燃機的機械壓縮比的前述可變壓縮比機構(VCR)的促動器。
〔第一實施方式〕
圖1是示意地記載了本發明的可變壓縮比機構的圖,這與作為前述現有技術而被記載于公開的(日本)特開2011-169152號公報的圖1的機構相同,所以簡單地進行說明。
具備:上連桿3,其上端旋轉自如地連結于在內燃機缸體的缸內進行往復運動的活塞1的活塞銷2;下連桿5,其旋轉自如地連結在曲軸4的曲柄銷4a上。前述下連桿5與上連桿3的下端經由連結銷6旋轉自如地連結,并且與第一控制連桿7的上端部經由連結銷8旋轉自如地連結。
前述第一控制連桿7的下端部與由多個連桿部件構成的連結機構9連結。該連結機構9具備第一控制軸10、作為控制軸的第二控制軸11、以及將前述兩者10、11連結的控制連桿即第二控制連桿12。
前述第一控制軸10具備:第一軸頸部10a,其與曲軸4平行地在內燃機內部在氣缸列方向上延伸,并且旋轉自如地支承在內燃機主體上;多個控制偏心軸部10b,各氣缸的第一控制連桿7的下端部旋轉自如地安裝在前述控制偏心軸部10b;偏心軸部10c,前述第二控制連桿12的一端部12a旋轉自如地安裝在前述偏心軸部10c。
前述控制偏心軸部10b經由第一臂部10d設置在相對于第一軸頸部10a偏心了規定量的位置上,同樣地,偏心軸部10c經由第二臂部10e設置在相對于第一軸頸部10a偏心了規定量的位置上。
前述第二控制軸11經由多個軸頸部被旋轉自如地支承在后述殼體20內,并且與旋轉自如地安裝在第二控制連桿12的另一端部12b上的臂連桿13連結固定。
如圖2及圖3所示,前述第二控制連桿12形成為把手狀,與前述偏心軸部10c連結的一端部12a形成為大致直線狀,而連結有臂連桿13的另一端部12b折曲形成為大致彎曲狀。在前述一端部12a的前端部上貫通形成有前述偏心軸部10c被轉動自如地插通的插通孔12c。另一方面,在另一端部12b上,前述臂連桿13的后述突起部13b以夾持狀態被保持在形成為兩岔狀的每個前端部12d、12d之間,并且貫通形成有將所述突起部13b旋轉自如地連結的連結銷14的兩端部被壓入固定的固定用孔12e、12e。
臂連桿13與前述第二控制軸11分離形成,由鐵類金屬形成為厚圓環狀,在中央貫通形成有壓入固定在形成于前述第二控制軸11的前后各軸頸部之間的固定部上的壓入用孔13a,并且在外周一體形成有朝徑向突出的U狀的前述突起部13b。在該突起部13b上形成有前述連結銷14被轉動自如地支承的連結用孔13c,該連結用孔13c的軸心(連結銷14)經由前述突起部13b從第二控制軸11的軸心向徑向偏心了規定量。
前述第二控制軸11經由作為促動器的一部分的減速器21由從前述驅動馬達22傳遞的旋轉力改變旋轉位置,由此控制軸10經由前述第二控制連桿12進行旋轉,第一控制連桿7的下端部的位置發生移動。由此,通過下連桿5的姿態變化,內燃機壓縮比伴隨活塞1的行程特性的變化而發生變化。
如圖2~圖6所示,前述促動器主要由以下部件構成:前述第二控制軸11;殼體20,其將該第二控制軸11在內部旋轉自如地支承;減速器21,其設置在該殼體20的后端側內部;驅動馬達22,其安裝在該減速器21的后端側。
前述第二控制軸11具有由鐵類金屬一體形成的軸部主體23、一體設置在該軸部主體23的后端部上的固定用凸緣24。前述軸部主體23在軸向上形成為階梯徑狀,具有:前端部側的小徑的第一軸頸部23a;中央部側的中徑的固定部23b,前述臂連桿13經由前述壓入用孔13a從第一軸頸部23a側被壓入;前述固定用凸緣24側的大徑的第二軸頸部23c。另外,在前述固定部23b和第二軸頸部23c之間形成有第一階梯部23d,并且在前述第一軸頸部23a和固定部23b之間形成有第二階梯部23e。
關于前述第一階梯部23d,在將前述臂連桿13的壓入用孔13a從第一軸頸部23a側壓入固定部23b時,第二軸頸部23c側的一方側孔邊緣從軸向抵接,從而限制臂連桿13向第二軸頸部23c方向的移動。另一方面,關于前述第二階梯部23e,在將軸主體23插入支承孔30內時,與支承孔30的后述的階梯孔邊緣30c抵接而限制在軸向上的移動。
關于前述固定用凸緣24,六個螺栓插通孔24a在外周部上在圓周向的等間隔位置上貫通形成,利用將該各螺栓插通孔24a插通的六顆螺栓25,經由止推板26與減速器21的內齒輪即圓形花鍵27結合。
另外,關于該固定用凸緣24,圓環狀的第一軸承支承部24b向內周部的后述的殼體主體28的第一收納室28a側突出設置。該第一軸承支承部24b在內周側形成有第一支承槽24c。
前述殼體20由殼體主體28和蓋體29構成,所述殼體主體28整體由鋁合金材料形成為大致立方體狀,所述蓋體29將在該殼體主體28的后端側內部具有的大徑圓環槽狀的第一收納室28a的一端開口經由O形環51封閉。
關于前述殼體主體28,在比第一收納室28a更靠內部前方的位置上設置有沿橫向形成的收納室即第二收納室28b,并且從第一收納室28a的底面,在內部軸向上,支承孔30從相對于第二收納室28b正交的方向上貫通形成,所述支承孔30插通配置有控制軸13的軸部主體23。
另外,如圖7所示,殼體主體28在平坦的前端面28c的大致中央位置上形成有與前述支承孔30的軸心呈同心狀的圓形的槽部28d。
另外,在從前述支承孔30沿軸向延長的保持孔31內,收納配置有檢測前述控制軸13的旋轉角度位置的角度傳感器32。
關于前述蓋體29,其與殼體主體28同樣地由鋁合金材料形成,在中央貫通形成有馬達軸插通孔29a,并且在位于外周面向徑向突出設置的四個凸起部29b上貫通形成有螺栓插通孔,通過從驅動馬達22側插入該各螺栓插通孔的四顆螺栓43,蓋體29固定在殼體主體28上。
另外,關于該蓋體29,在第一收納室28a側的內端面的內周部上突出設置有圓環狀的第二軸承支承部29c,并且在內端面的外周部上沿軸向形成有將后述的第二圓形花鍵38結合的螺栓41所螺合的六個內螺紋孔29d。另外,在蓋體29的后端形成有將后述的馬達殼體45結合的螺栓49所螺合的內螺紋孔29e。
前述第二軸承支承部29c向第一收納室28a方向突出,并在內周側形成有圓環狀的第二支承槽29f。
如圖6所示,前述第二收納室28b收納配置有連結銷14所連結的控制連桿12的另一端部12b與臂連桿13d的連結部位,因此,整體的空間形成為確保控制連桿12和臂連桿13的自由擺動的空間,并且寬度形成為稍微大于控制連桿12的另一端部12b的寬度,從而抑制工作時的咣當碰撞。
如圖6所示,前述支承孔30由以下部位構成:小徑的第一軸承孔30a,其內周面的外徑配合第二控制軸11的軸部主體23的外徑而形成為階梯徑狀,且軸承支承有第一軸頸部23a;向前述第二收納室28b開口的部位,即與固定部23b對應的位置;大徑的第二軸承孔30b,軸承支承有第二軸頸部23c。
在將前述第二軸部主體23插入支承孔30時,前述第一軸承孔30a的與第二收納室28b相鄰的階梯孔邊緣30c從軸向抵接在第二階梯部23e,限制進一步的插入。需要說明的是,軸部主體23對支承孔30的最大插入移動位置的限制也可以通過前述固定用凸緣24的內周部與第二軸承孔30b的外側孔邊緣抵接來進行。
如圖2、圖3及圖6所示,前述角度傳感器32主要由以下部件構成:帽狀的傳感器蓋體32a,其壓入固定于保持孔31的內周面;角度檢測用的轉子32b,其配置于該傳感器蓋體32a的內周側;傳感器部32c,其設置在傳感器蓋體32a的中央,檢測前述轉子32b的旋轉位置。前述傳感器部32c將檢測到的信號向檢測內燃機運轉狀態的未圖示的控制單元輸出。轉子32b的前端突起部32d壓入固定于軸部主體23的前端側的固定用孔。
前述傳感器蓋體32a與保持孔31之間被墊圈33密封,并且和傳感器部32c一起被兩顆螺栓34安裝到殼體主體28的前端面28c上。另外,在傳感器蓋體32a的圓筒部的外周設置有三個O形環35,由此限制油向傳感器部32c方向侵入。
另外,如圖6、圖7及圖11A、B所示,在前述殼體主體28的內部從前端面28c沿支承孔30(控制軸13)的軸向形成有直線狀的三個貫通孔(支承治具插通孔)66、67、68。另外,在殼體主體28的前端面28c上安裝有傳感器蓋體32a,并且在該傳感器蓋體32a的一端面中央一體形成的圓板狀的帽部32c以避開前述槽部28d的狀態被固定。
前述各貫通孔66~68各自的橫截面形成為小徑的圓形形狀,并在以前述支承孔30的軸心為中心的軸對稱位置上形成,即,在前述圓形形狀的槽部28d的外周緣上在從徑向跨過的位置且在圓周向等間隔的位置上形成,各自的前端部66a~68a面臨第二收納室28b內。
關于前述各貫通孔66~68的形成位置,在將臂連桿13定位且收納配置于第二收納孔28b內時,在臂連桿13的壓入用孔13a的孔邊緣外周側上且在周向等間隔位置上形成。
前述各貫通孔66~68中的下側的一個貫通孔66形成為與槽部28d連通從而將保持孔31和第二收納室28b連通,該貫通孔66起到將流入保持孔31的潤滑油引導至第二收納室28b內的導孔的作用。
前述減速器21是波動齒輪式,各結構部件收納于被前述蓋體29封閉的殼體主體28的第一收納室28a內。即,主要由以下部件構成:圓環狀的第一圓形花鍵27,其被螺栓固定在前述固定用凸緣24上,并在內周形成有多個內齒27a;作為外齒輪的撓性花鍵36,其配置在該第一圓形花鍵27的內側,在外周面具有與各內齒27a嚙合的多個外齒36a;作為波動發生器的波發生器37,其形成為橢圓形狀的外周面沿前述撓性花鍵36的內周面的一部分滑動;第二圓形花鍵38,其配置在第一圓形花鍵27的軸向一側,并在內周面形成有與前述撓性花鍵36的各外齒36a嚙合的內齒38a。
在前述第一圓形花鍵27的圓周方向的等間隔位置上形成有前述各螺栓25所螺合的六個內螺紋孔27b。
前述撓性花鍵36由金屬材料形成為能夠彎曲變形的薄圓筒狀,各外齒36a的齒數比第一圓形花鍵27的各內齒27a的齒數少一個。
如圖6所示,前述波發生器37形成為大致圓環狀且在中央形成有較大內徑的貫通孔37a,并且在該貫通孔37a的內周面形成有多個內齒37b。該波發生器37的橢圓狀的外周面形成為平面狀,與撓性花鍵36的平面狀的內周面滑接。
關于該波發生器37,其外周部37c的軸向寬度W形成得較小,并且在內周部37d的軸向兩端面上分別形成有凹部37e、37f,整體形成為中間細的形狀。即,由于前述兩凹部37e、37f,內周部37d的軸向寬度W1形成為比外周部37c的軸向寬度W足夠小的寬度,整體形成為中間細的形狀。
另外,在前述內周部37d的內側,即在貫通孔37a的軸向的前后孔邊緣,分別一體地形成有筒狀的突起部37g、37h。然后通過在前述各突起部37g、37h和固定用凸緣24的第一支承槽24c及蓋體29的第二支承槽29f之間分別配置的前后的第一、第二滾珠軸承39、40,波發生器37整體被旋轉自如地支承。
具體地說明,關于前述第一滾珠軸承39,內輪被壓入固定于一方的突起部37g的外周面,外輪被壓入固定于第一支承槽24c的內周面。另一方面,關于第二滾珠軸承40,內輪被壓入固定于另一方的突起部37h的外周面,外輪被壓入固定于第二支承槽29f的內周面。因此,關于前述第一、第二滾珠軸承39、40,在軸向對置的各自的內側的一部分比外周部37c的軸向寬度W位于更內側,成為在徑向與外周部37c重疊的形式。
關于前述第二圓形花鍵38,在外周側所具備的凸緣38b上貫通形成有六個螺栓插通孔,借助插入該各螺栓插通孔的六顆螺栓41,經由第二止推板42被固定在蓋體29的內端部上。另外,該第二圓形花鍵38的各內齒38a的齒數與撓性花鍵36的外齒36a相同,因此,被設定成為比前述第一圓形花鍵27的各內齒27a的齒數少一個。減速比由該齒數差決定。
如圖3及圖6所示,前述驅動馬達22是無刷電動馬達,主要由以下部分構成:有底圓筒狀的馬達罩體45;固定在該馬達罩體45的內周面上的筒狀繞組46;旋轉自如地設置在該繞組46的內側上的磁鐵轉子47;一端部48a固定在磁鐵轉子47的軸中央的馬達軸48。
關于前述馬達罩體45,借助四顆螺栓49,經由O形環50被安裝在前述蓋體29的后端部上,所述四顆螺栓49將在前端外周上形成的四個凸起部45a所具有的螺栓插通孔45b插通。另外,在馬達罩體45的外周一體地設置有從控制單元輸入控制電流的連接器部44。
關于前述磁鐵轉子47,正極和負極磁極在外周上朝周向交互配置,并且在軸中央貫通形成有壓入固定前述馬達軸48的一端部48a的固定用孔47a。
關于前述馬達軸48,其從磁鐵轉子47的一端面突出的一端部48a的前端部被滾珠軸承52軸承支承,所述滾珠軸承52的外輪固定在馬達罩體45的端壁內,另一方面,另一端部48b也被滾珠軸承53軸承支承,所述滾珠軸承53的外輪固定在蓋體29的馬達軸插通孔29a的內周。另外,在前述另一端部48b的外周面形成有波發生器37的內齒37b所嚙合的外齒48c。
前述滾珠軸承53經由大致圓盤狀的保持件54而被螺絲55保持在蓋體29的保持槽內。
在前述馬達軸48的軸向大致中央位置上,配置有檢測該馬達軸48的旋轉角度的旋轉變壓器55。該旋轉變壓器55由以下部件構成:被壓入固定于馬達軸48的外周的旋轉變壓器轉子55a、在該旋轉變壓器轉子55a的外周面上形成的檢測復葉狀的對象的傳感器部55b。該傳感器部55b由兩顆螺絲56固定在蓋體29的內部,并且向前述控制單元輸出檢測信號。
另外,在前述第二控制軸11的內部軸向和徑向上形成有導入從未圖示的油泵壓送的潤滑油的導入部和與該導入路連通的多個徑向孔65a、65b。也就是說,前述導入部在固定用凸緣24的中央形成,并由從未圖示的油孔供給有潤滑油的圓錐狀的油室64a和從該油室64a沿第二控制軸11的內部軸心方向形成的軸向孔64b構成。
關于前述一方的徑向孔65a,其內端在軸向孔64b的前端部開口,其外端在第一軸頸部23a的外周面與第一軸承孔30a之間的間隙開口,向此供給潤滑油。如圖6所示,另一方的徑向孔65b與在臂連桿13的內部形成的油孔65c連通,經由該油孔65c向連結用孔13c的內周面與連結銷14的外周面之間供給潤滑油。
而且,向前述殼體主體28的支承孔30和第二收納室28b分別安裝第二控制軸11和臂連桿13需要使用圖8及圖9所示的支承治具70。
前述支承治具70由以下部件構成:能夠與殼體主體28的前端面28c抵接的圓盤狀的支承基部71、一體地突出設置在該支承基部71的一端面71a上并且能夠向各貫通孔66~68拔插的三根插通支承部72、73、74。
前述支承基部71由鐵類金屬材料一體形成,外徑形成為比前述殼體主體28的前端面28c的表面積稍小,一端面71a大致整體能夠與前端面28c抵接。
前述各插通支承部72~74由鐵類金屬材料形成,與各貫通孔66~68的形成位置對應地在以前述支承基部71的一端面71a的中心線為中心的軸對稱位置(周向等間隔位置)上形成。另外,該各插通支承部72各自的橫截面形成為大致圓形形狀,并且各自的各外徑形成為比前述各貫通孔66~68的內徑稍小,設定成為該能夠向各貫通孔66~68拔插的大小。
另外,關于各插通支承部72~74,其軸向的長度L相同,并且配置成為在將各貫通孔66~68插通且前述支承基部71的一端面71a與殼體主體28的前端面28c抵接時,各前端部72a~74a從各貫通孔66~68的前端部66a~68a突出并面臨第二收納室28內。
另外,前述各前端部72a~74a的各前端面72b~74b形成為平坦面,如后述,能夠實現在所述各前端面72b~74b上載置的臂連桿13的高平面度。
〔各結構部件的安裝方法〕
關于本實施方式中的對殼體主體28實施的第二控制軸11和臂連桿13的安裝方法進行說明。
首先,如圖11A、B所示,在將殼體主體28的前端面28c朝下側配置的狀態下,將支承治具70的各插通支承部72~74的三個前端部72a~74a向與之對應的三個貫通孔66~68定位著從下方插入,直到支承基部71的一端面71a與殼體主體28的前端面28c抵接為止。
在該狀態下,前述三個插入支承部72~74的各前端部72a~74a成為向第二收納室28b內突出的狀態。
接下來,如圖11B所示,在利用支承治具70將殼體主體28保持的狀態下,使支承基部71的另一端面抵接在基臺75上,從而將殼體主體28穩定地支承。
之后,如圖12及圖13所示,在預先將控制連桿12的另一端部12b和臂連桿13的突起部13b通過連結銷14連結的狀態下,將該連結部位的臂連桿13從橫向插入第二收納室28b內,并且在將該臂連桿13的下端面載置到插通支承部72~74的平坦的各前端面72b~74b上的同時進行定位。
接下來,如圖12及圖13所示,將前述第二控制軸11的軸部主體23從前端部(第一軸頸部23a)側插入臂連桿13的壓入用孔13a,并且固定部23b的外周面從軸向壓入直到第一階梯部23d觸碰到一方側孔邊緣為止。
此時,前述第二控制軸11的壓入負荷F(箭頭方向的負荷)由前述插通支承部72~74的各前端面72b~74b均勻地承受,進而該壓入負荷F經由支承基部71被基臺75承受。
之后,只要把持住前述支承基部71將各插通支承部72~74從各貫通孔66~68拔出而將支承治具70卸下,就完成了對第二控制軸11的臂連桿13的安裝作業。
以該方式,在本實施方式中,分開形成第二控制軸11和臂連桿13,并在收納室28b內把臂連桿13連結到軸部主體23上,所以無需像將兩者23、13一體形成的以往的方式那樣較大地形成前述殼體主體28的前述馬達軸插通孔30的內徑以插通臂連桿13,并且,完全無需把殼體主體28上下分開。
因此,殼體20整體的大型化得到抑制,從而能夠實現該殼體20的小型化和輕量化。其結果是,提高了可變壓縮比機構向內燃機的搭載性。
另外,通過將第二控制軸11和臂連桿13分體設置,提高了臂連桿13的長度的自由度,能夠根據收納室28b的大小設定得較長,所以能夠降低從控制連桿12向第二控制軸11側的逆輸入負荷。由此,能夠減少減速器21和驅動馬達22的負荷。
此外,如上所述,在本實施方式中,對殼體主體28進行的臂連桿13和第二控制軸11的安裝僅通過將支承治具70向各貫通孔66~68拔插來進行,所以該組裝作業變得簡單,實現了該組裝作業效率的提高。
例如,在不使用支承治具70來進行組裝作業的情況下,在對第二控制軸11壓入臂連桿13時,該壓入負荷只能由殼體的內表面直接承受,所以為了回避該直接負荷,考慮過在殼體主體28的內表面和臂連桿13之間另行設置支承部件,使該支承部件的一側面與在殼體主體28上形成的第二收納室28b的內側面抵接。
在該情況下,為了抑制在第二收納室28b內的支承部件的傾斜,必須對狹窄的第二收納室28b的內側面進行高精度的平面加工。因此,該平面加工作業變得困難,加工成本不得不高漲。
但是,在本實施方式中,尤其在進行前述安裝時,因為第二收納室28b的一方的內側面不承受將第二控制軸11壓入臂連桿13時的較大壓入負荷F,而是經由支承治具70的各插通支承部72~74和支承基部71由基臺75承受,所以無需進行提高第二收納室28b的一方內側面的平面度的加工。其結果是,能夠抑制該加工成本的高漲。
另外,借助三根插通支承部72~74能夠將臂連桿13三點支承,所以支承平衡度變得良好,并且容易實現整體的平面度。
此外,從前述油室64a經過軸向孔64b及第一徑向65a將第一軸頸部23a和第一軸承孔30a之間潤滑并流入保持孔31內的潤滑油并不在此滯留,而經過貫通孔66向第二收納室28b內被迅速地排出。
因此,在前述保持孔31內收納的角度傳感器32的轉子32b和傳感器部32c變得不曝露于高溫的潤滑油中,所以能夠抑制該傳感器部32c的高溫導致的傳感器精度下降。
此外,在本實施方式中,前述波發生器37整體的軸向寬度形成為較小,因在內周部37d的兩端面上形成各凹部37e、37f而形成為中間細的形狀,從而軸向寬度W1變小,所以能夠使第一、第二滾珠軸承39、40的配設位置彼此接近。因此,能夠將支承所述第一、第二滾珠軸承39、40的前述蓋體29和固定用凸緣27配置成位置彼此靠近,所以能夠充分縮短殼體20整體的軸向長度。其結果是,與殼體主體28的小型化相配合進一步實現殼體20整體的軸向的小型化。
而且,因為能夠使前述固定用凸緣27的位置向蓋體29側移動少許,所以能夠進一步延長第二軸承孔30b的軸向長度。由此,能夠增大基于第二軸承孔30b的第二軸頸部23c的軸承承受面積,所以能夠通過第二軸承孔30b承受更大的負荷。
即,在前述控制連桿12上傳遞有由活塞1產生的較大的交替扭矩,該交替負荷從前述臂連桿13傳遞到第二控制軸11的軸部主體23,使較大負荷從第一、第二軸頸部23a、23c傳遞至第一、第二軸承孔30a、30b的內周面,從而兩者間的表面壓力變大。由于該較大的表面壓力和高速的滑動摩擦,在鋁合金材料的第一、第二軸承孔30a、30c的內周面產生摩擦損耗,從而有可能在第一、第二軸頸部23a、23c和第一、第二軸承孔30a、30b之間產生比較大的間隙。
當該間隙變大時,由于交替負荷,第二控制軸11以第二滾珠軸承40為支點,軸部主體23的前端部即第一軸頸部23a側變得容易擺動,由此,經由第一滾珠軸承39和波發生器37,由撓性花鍵36承受交替負荷。以往,波發生器37的內周部在軸向上形成得長,所以以第二滾珠軸承40為支點的擺動量變大,在撓性花鍵36上作用有較大的偏負荷,因而容易部分彎曲變形,另外,由于第一滾珠軸承39的軌道面的接觸不均導致的潤滑不良或局部表面壓力的增加,各自的耐久性有可能下降。
因此,在本實施方式中,通過使第一滾珠軸承39的位置向驅動馬達22側靠近,能夠使固定用凸緣24也向同方向靠近,其結果是,能夠延長第二軸承孔30d的軸向長度,所以能夠減小從作為支點的第二滾珠軸承40到作為作用點的撓性花鍵36和第一滾珠軸承39為止的懸空量,把軸部主體23的擺動量抑制得小。其結果是,能夠減小撓性花鍵36的部分彎曲量,并且能夠抑制第二滾珠軸承40發生接觸不均,所以能夠抑制這些部件的耐久性下降。
另外,在前述支承孔30的前后兩個第一、第二軸承孔30a、30b上,經由前后兩個第一、第二軸頸部23a、23c將軸部主體23軸承支承,所以能夠總是穩定地支承第二控制軸11,進一步抑制交替負荷所引起的振動和噪音。
此外,在本實施方式中,將前述軸部主體23從最大徑的第二軸頸部23c到中徑的固定部23b及最小徑的第一軸頸部23a進行臺階式的(竹筍狀)小徑化,所以向支承孔30的插通性變得良好。
另外,將前述臂連桿13經由壓入用孔13a從軸向壓入固定于軸部主體23的固定部23b,所以兩者13、23的連結作業變得容易。
此外,通過使軸部主體23的第二階梯部23e與支承孔30的階梯孔邊緣30c抵接,軸部主體23插通時的軸向的定位變得容易,另外,在利用軸部主體23的第一階梯部23d進行壓入時,能夠進行臂連桿13的軸向的位置限制,所以定位基于這一點而變得容易。
另外,利用鐵類金屬來形成前述第二控制軸11的軸部主體23,另一方面,利用鋁合金材料來形成包含第一、第二軸承孔30a、30b的殼體20整體,且第一軸承孔30a形成為小徑狀,所以熱膨脹、收縮所引起的鐵和鋁合金的差距變小,由此能夠抑制第一軸頸部23a和第一軸承孔30a之間的咣當碰撞所引起的晃動。
〔第二實施方式〕
圖14表示本發明的第二實施方式,從殼體主體28的前端面28c向第二收納室28b內貫通形成兩個貫通孔,并且將向該各貫通孔插通的支承治具的插通支承部也與各貫通孔對應地設置為兩個。
即,前述兩個貫通孔76、77形成為以支承孔30(第二控制軸11)的軸心為中心的橫截面大致圓弧狀的長孔,并且形成在以軸心為中心的左右對稱位置上。也就是說,在前述槽部28d的外周緣上在左右對稱的位置上形成。各貫通孔76、77的各下端部76a、77a以經由槽部28d將保持孔31和第二收納室28b連通的方式形成,并將流入保持孔31的潤滑油從槽部28d經由各貫通孔76、77向第二收納室28b內排出。
另一方面,關于未圖示的支承治具,兩個插入支承部參照貫通孔的橫截面形狀,橫截面形成為大致圓弧狀,并形成在以支承基部的中心軸為中心的左右對稱位置上。
因此,根據該實施方式,與兩個貫通孔73、74對應地,插通支承部也設置成兩個,所以向各貫通孔76、77的插通作業變得容易。
另外,由于能夠將前述兩個插入支承部的平坦的前端面的表面積設置地較大,所以在進行前述組裝時,能夠穩定地支承臂連桿13的一側面。
另外,其它結構與第一實施方式相同,所以能夠得到相同的作用效果。
本發明不限于前述實施方式的結構,例如,對前述軸部主體23進行的臂連桿13的固定方法,除了壓入之外,也可以是基于例如花鍵結合或螺栓結合的方法。
另外,本發明不僅適用于可變壓縮比機構的促動器,還適用于其它內燃機用連桿機構的促動器。
例如,也適用于如(日本)特開2014-5756號公報所記載的通過改變姿態而改變內燃機的內燃機氣門升程量的連桿機構即可變氣門裝置的促動器。