本發(fā)明涉及可變壓縮比機(jī)構(gòu)所使用的內(nèi)燃機(jī)用連桿機(jī)構(gòu)的促動器和該促動的組裝方法,所述可變壓縮比機(jī)構(gòu)改變例如內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際壓縮比。
背景技術(shù):
作為前述內(nèi)燃機(jī)用連桿機(jī)構(gòu)的可變壓縮比機(jī)構(gòu),已知有以下的專利文獻(xiàn)1中記載的機(jī)構(gòu)。
若對其進(jìn)行概要說明,該可變壓縮比機(jī)構(gòu)利用多連桿式活塞-曲軸機(jī)構(gòu)來改變活塞的行程特性,由此能夠使其改變內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械上的實(shí)際壓縮比。
也就是說,將活塞和曲軸經(jīng)由上連桿和下連桿進(jìn)行連結(jié),該下連桿的姿態(tài)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(nèi)燃機(jī)的實(shí)際壓縮比。
前述促動器具備:殼體;安裝在該殼體外側(cè)的減速器及驅(qū)動馬達(dá);控制軸(公報(bào)的第二控制軸),其插通配置在前述殼體的內(nèi)部并旋轉(zhuǎn)自如地被軸承支承,而且從前述減速器被傳遞有旋轉(zhuǎn)力;偏心軸部(公報(bào)的第二偏心軸部),其一體地設(shè)置在該控制軸的前端;連結(jié)連桿,其一端與下連桿連結(jié),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(jié)。
然后,通過借助從前述驅(qū)動馬達(dá)和減速器輸出的旋轉(zhuǎn)力來改變前述控制軸的旋轉(zhuǎn)位置,變得能夠經(jīng)由前述偏心軸部和連結(jié)連桿來控制下連桿的姿態(tài)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:(日本)特開2011-169152號公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
在前述公報(bào)記載的現(xiàn)有的可變壓縮比機(jī)構(gòu)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(yù)先在殼體上設(shè)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(jìn)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(zhuǎn)自如地插入殼體內(nèi),并且在將偏心軸部插入在殼體上形成的插入用孔的狀態(tài)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(fù)荷的部位,由此可能會導(dǎo)致作業(yè)效率下降,成本高漲。
本發(fā)明是鑒于前述現(xiàn)有的技術(shù)問題而研究出的發(fā)明,其目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)促動器的各結(jié)構(gòu)部件的組裝作業(yè)效率的提高,并且實(shí)現(xiàn)成本的降低的內(nèi)燃機(jī)用連桿機(jī)構(gòu)的促動器和該促動器的組裝方法。
用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)用連桿機(jī)構(gòu)的促動器具備:控制連桿,其一端部與內(nèi)燃機(jī)的連桿機(jī)構(gòu)連結(jié);臂連桿,其旋轉(zhuǎn)自如地與所述控制連桿的另一端部連結(jié);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(zhuǎn)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(shè)置的能夠收納所述臂連桿的至少一部分的收納室;馬達(dá),其將所述控制軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)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(nèi)貫通形成;所述內(nèi)燃機(jī)用連桿機(jī)構(gòu)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(nèi)插入支承治具,使所述支承治具的前端部向所述收納室內(nèi)突出的工序;向所述收納室內(nèi)插入所述臂連桿,使所述臂連桿的一側(cè)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(fā)明的效果
根據(jù)該發(fā)明,能夠?qū)崿F(xiàn)促動器的各結(jié)構(gòu)部件的組裝作業(yè)效率的提高,并且實(shí)現(xiàn)成本的降低。
附圖說明
圖1是示意地記載本發(fā)明的可變壓縮比機(jī)構(gòu)的實(shí)施方式的概要圖。
圖2是表示本發(fā)明的可變壓縮比機(jī)構(gòu)的促動器的立體圖。
圖3是分解表示第一實(shí)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(cè)視圖。
圖6是圖4的A-A線剖視圖。
圖7是本實(shí)施方式提供的殼體主體的主視圖。
圖8是本實(shí)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(tài)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(tài)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(tài)的立體圖。
圖12表示利用控制臂向殼體主體內(nèi)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(tài)的立體圖,B是表示插入后的狀態(tài)的立體圖。
圖13同樣地表示在預(yù)先收納的臂連桿被支承治具保持的狀態(tài)下向殼體主體內(nèi)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(tài)的縱剖視圖,B是表示完全壓入第二控制軸的狀態(tài)的縱剖視圖。
圖14是本發(fā)明的第二實(shí)施方式提供的殼體主體的主視圖。
具體實(shí)施方式
以下,基于附圖來對本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)用連桿機(jī)構(gòu)的促動器的實(shí)施方式進(jìn)行說明。該實(shí)施方式適用于能夠改變四氣缸串聯(lián)的汽油內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械壓縮比的前述可變壓縮比機(jī)構(gòu)(VCR)的促動器。
〔第一實(shí)施方式〕
圖1是示意地記載了本發(fā)明的可變壓縮比機(jī)構(gòu)的圖,這與作為前述現(xiàn)有技術(shù)而被記載于公開的(日本)特開2011-169152號公報(bào)的圖1的機(jī)構(gòu)相同,所以簡單地進(jìn)行說明。
具備:上連桿3,其上端旋轉(zhuǎn)自如地連結(jié)于在內(nèi)燃機(jī)缸體的缸內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動的活塞1的活塞銷2;下連桿5,其旋轉(zhuǎn)自如地連結(jié)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(jīng)由連結(jié)銷6旋轉(zhuǎn)自如地連結(jié),并且與第一控制連桿7的上端部經(jīng)由連結(jié)銷8旋轉(zhuǎn)自如地連結(jié)。
前述第一控制連桿7的下端部與由多個連桿部件構(gòu)成的連結(jié)機(jī)構(gòu)9連結(jié)。該連結(jié)機(jī)構(gòu)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(jié)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(nèi)燃機(jī)內(nèi)部在氣缸列方向上延伸,并且旋轉(zhuǎn)自如地支承在內(nèi)燃機(jī)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(zhuǎn)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(zhuǎn)自如地安裝在前述偏心軸部10c。
前述控制偏心軸部10b經(jīng)由第一臂部10d設(shè)置在相對于第一軸頸部10a偏心了規(guī)定量的位置上,同樣地,偏心軸部10c經(jīng)由第二臂部10e設(shè)置在相對于第一軸頸部10a偏心了規(guī)定量的位置上。
前述第二控制軸11經(jīng)由多個軸頸部被旋轉(zhuǎn)自如地支承在后述殼體20內(nèi),并且與旋轉(zhuǎn)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(jié)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(jié)的一端部12a形成為大致直線狀,而連結(jié)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(zhuǎn)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(tài)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(zhuǎn)自如地連結(jié)的連結(jié)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(huán)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(jié)銷14被轉(zhuǎn)動自如地支承的連結(jié)用孔13c,該連結(jié)用孔13c的軸心(連結(jié)銷14)經(jīng)由前述突起部13b從第二控制軸11的軸心向徑向偏心了規(guī)定量。
前述第二控制軸11經(jīng)由作為促動器的一部分的減速器21由從前述驅(qū)動馬達(dá)22傳遞的旋轉(zhuǎn)力改變旋轉(zhuǎn)位置,由此控制軸10經(jīng)由前述第二控制連桿12進(jìn)行旋轉(zhuǎn),第一控制連桿7的下端部的位置發(fā)生移動。由此,通過下連桿5的姿態(tài)變化,內(nèi)燃機(jī)壓縮比伴隨活塞1的行程特性的變化而發(fā)生變化。
如圖2~圖6所示,前述促動器主要由以下部件構(gòu)成:前述第二控制軸11;殼體20,其將該第二控制軸11在內(nèi)部旋轉(zhuǎn)自如地支承;減速器21,其設(shè)置在該殼體20的后端側(cè)內(nèi)部;驅(qū)動馬達(dá)22,其安裝在該減速器21的后端側(cè)。
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(shè)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(cè)的小徑的第一軸頸部23a;中央部側(cè)的中徑的固定部23b,前述臂連桿13經(jīng)由前述壓入用孔13a從第一軸頸部23a側(cè)被壓入;前述固定用凸緣24側(cè)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(guān)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(cè)壓入固定部23b時,第二軸頸部23c側(cè)的一方側(cè)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(guān)于前述第二階梯部23e,在將軸主體23插入支承孔30內(nèi)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(guān)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(jīng)由止推板26與減速器21的內(nèi)齒輪即圓形花鍵27結(jié)合。
另外,關(guān)于該固定用凸緣24,圓環(huán)狀的第一軸承支承部24b向內(nèi)周部的后述的殼體主體28的第一收納室28a側(cè)突出設(shè)置。該第一軸承支承部24b在內(nèi)周側(cè)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(gòu)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(cè)內(nèi)部具有的大徑圓環(huán)槽狀的第一收納室28a的一端開口經(jīng)由O形環(huán)51封閉。
關(guān)于前述殼體主體28,在比第一收納室28a更靠內(nèi)部前方的位置上設(shè)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(nèi)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(nèi),收納配置有檢測前述控制軸13的旋轉(zhuǎn)角度位置的角度傳感器32。
關(guān)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(dá)軸插通孔29a,并且在位于外周面向徑向突出設(shè)置的四個凸起部29b上貫通形成有螺栓插通孔,通過從驅(qū)動馬達(dá)22側(cè)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(guān)于該蓋體29,在第一收納室28a側(cè)的內(nèi)端面的內(nèi)周部上突出設(shè)置有圓環(huán)狀的第二軸承支承部29c,并且在內(nèi)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(jié)合的螺栓41所螺合的六個內(nèi)螺紋孔29d。另外,在蓋體29的后端形成有將后述的馬達(dá)殼體45結(jié)合的螺栓49所螺合的內(nèi)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(nèi)周側(cè)形成有圓環(huán)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(jié)銷14所連結(jié)的控制連桿12的另一端部12b與臂連桿13d的連結(jié)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(dāng)碰撞。
如圖6所示,前述支承孔30由以下部位構(gòu)成:小徑的第一軸承孔30a,其內(nèi)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(yīng)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(jìn)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(nèi)周部與第二軸承孔30b的外側(cè)孔邊緣抵接來進(jìn)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(gòu)成:帽狀的傳感器蓋體32a,其壓入固定于保持孔31的內(nèi)周面;角度檢測用的轉(zhuǎn)子32b,其配置于該傳感器蓋體32a的內(nèi)周側(cè);傳感器部32c,其設(shè)置在傳感器蓋體32a的中央,檢測前述轉(zhuǎn)子32b的旋轉(zhuǎn)位置。前述傳感器部32c將檢測到的信號向檢測內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的未圖示的控制單元輸出。轉(zhuǎn)子32b的前端突起部32d壓入固定于軸部主體23的前端側(cè)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(shè)置有三個O形環(huán)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(nèi)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(tài)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(nèi)。
關(guān)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(nèi)時,在臂連桿13的壓入用孔13a的孔邊緣外周側(cè)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(cè)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(dǎo)至第二收納室28b內(nèi)的導(dǎo)孔的作用。
前述減速器21是波動齒輪式,各結(jié)構(gòu)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(nèi)。即,主要由以下部件構(gòu)成:圓環(huán)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(nèi)周形成有多個內(nèi)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(nèi)側(cè),在外周面具有與各內(nèi)齒27a嚙合的多個外齒36a;作為波動發(fā)生器的波發(fā)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(nèi)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(cè),并在內(nèi)周面形成有與前述撓性花鍵36的各外齒36a嚙合的內(nèi)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(nèi)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(shù)比第一圓形花鍵27的各內(nèi)齒27a的齒數(shù)少一個。
如圖6所示,前述波發(fā)生器37形成為大致圓環(huán)狀且在中央形成有較大內(nèi)徑的貫通孔37a,并且在該貫通孔37a的內(nèi)周面形成有多個內(nèi)齒37b。該波發(fā)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(nèi)周面滑接。
關(guān)于該波發(fā)生器37,其外周部37c的軸向?qū)挾萕形成得較小,并且在內(nèi)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(xì)的形狀。即,由于前述兩凹部37e、37f,內(nèi)周部37d的軸向?qū)挾萕1形成為比外周部37c的軸向?qū)挾萕足夠小的寬度,整體形成為中間細(xì)的形狀。
另外,在前述內(nèi)周部37d的內(nèi)側(cè),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(fā)生器37整體被旋轉(zhuǎn)自如地支承。
具體地說明,關(guān)于前述第一滾珠軸承39,內(nèi)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(nèi)周面。另一方面,關(guān)于第二滾珠軸承40,內(nèi)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(nèi)周面。因此,關(guān)于前述第一、第二滾珠軸承39、40,在軸向?qū)χ玫母髯缘膬?nèi)側(cè)的一部分比外周部37c的軸向?qū)挾萕位于更內(nèi)側(cè),成為在徑向與外周部37c重疊的形式。
關(guān)于前述第二圓形花鍵38,在外周側(cè)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(jīng)由第二止推板42被固定在蓋體29的內(nèi)端部上。另外,該第二圓形花鍵38的各內(nèi)齒38a的齒數(shù)與撓性花鍵36的外齒36a相同,因此,被設(shè)定成為比前述第一圓形花鍵27的各內(nèi)齒27a的齒數(shù)少一個。減速比由該齒數(shù)差決定。
如圖3及圖6所示,前述驅(qū)動馬達(dá)22是無刷電動馬達(dá),主要由以下部分構(gòu)成:有底圓筒狀的馬達(dá)罩體45;固定在該馬達(dá)罩體45的內(nèi)周面上的筒狀繞組46;旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置在該繞組46的內(nèi)側(cè)上的磁鐵轉(zhuǎn)子47;一端部48a固定在磁鐵轉(zhuǎn)子47的軸中央的馬達(dá)軸48。
關(guān)于前述馬達(dá)罩體45,借助四顆螺栓49,經(jīng)由O形環(huán)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(dá)罩體45的外周一體地設(shè)置有從控制單元輸入控制電流的連接器部44。
關(guān)于前述磁鐵轉(zhuǎn)子47,正極和負(fù)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(dá)軸48的一端部48a的固定用孔47a。
關(guān)于前述馬達(dá)軸48,其從磁鐵轉(zhuǎn)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(dá)罩體45的端壁內(nèi),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(dá)軸插通孔29a的內(nèi)周。另外,在前述另一端部48b的外周面形成有波發(fā)生器37的內(nèi)齒37b所嚙合的外齒48c。
前述滾珠軸承53經(jīng)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(nèi)。
在前述馬達(dá)軸48的軸向大致中央位置上,配置有檢測該馬達(dá)軸48的旋轉(zhuǎn)角度的旋轉(zhuǎn)變壓器55。該旋轉(zhuǎn)變壓器55由以下部件構(gòu)成:被壓入固定于馬達(dá)軸48的外周的旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子55a、在該旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子55a的外周面上形成的檢測復(fù)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(nèi)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(nèi)部軸向和徑向上形成有導(dǎo)入從未圖示的油泵壓送的潤滑油的導(dǎo)入部和與該導(dǎo)入路連通的多個徑向孔65a、65b。也就是說,前述導(dǎo)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(nèi)部軸心方向形成的軸向孔64b構(gòu)成。
關(guān)于前述一方的徑向孔65a,其內(nèi)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(nèi)部形成的油孔65c連通,經(jīng)由該油孔65c向連結(jié)用孔13c的內(nèi)周面與連結(jié)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(gòu)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(shè)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(yīng)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(nèi)徑稍小,設(shè)定成為該能夠向各貫通孔66~68拔插的大小。
另外,關(guān)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(nèi)。
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?qū)崿F(xiàn)在所述各前端面72b~74b上載置的臂連桿13的高平面度。
〔各結(jié)構(gòu)部件的安裝方法〕
關(guān)于本實(shí)施方式中的對殼體主體28實(shí)施的第二控制軸11和臂連桿13的安裝方法進(jìn)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(cè)配置的狀態(tài)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(yīng)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(tài)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(nèi)突出的狀態(tài)。
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(tài)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(wěn)定地支承。
之后,如圖12及圖13所示,在預(yù)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(jié)銷14連結(jié)的狀態(tài)下,將該連結(jié)部位的臂連桿13從橫向插入第二收納室28b內(nèi),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(jìn)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(cè)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(cè)孔邊緣為止。
此時,前述第二控制軸11的壓入負(fù)荷F(箭頭方向的負(fù)荷)由前述插通支承部72~74的各前端面72b~74b均勻地承受,進(jìn)而該壓入負(fù)荷F經(jīng)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(yè)。
以該方式,在本實(shí)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(nèi)把臂連桿13連結(jié)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(dá)軸插通孔30的內(nèi)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?qū)崿F(xiàn)該殼體20的小型化和輕量化。其結(jié)果是,提高了可變壓縮比機(jī)構(gòu)向內(nèi)燃機(jī)的搭載性。
另外,通過將第二控制軸11和臂連桿13分體設(shè)置,提高了臂連桿13的長度的自由度,能夠根據(jù)收納室28b的大小設(shè)定得較長,所以能夠降低從控制連桿12向第二控制軸11側(cè)的逆輸入負(fù)荷。由此,能夠減少減速器21和驅(qū)動馬達(dá)22的負(fù)荷。
此外,如上所述,在本實(shí)施方式中,對殼體主體28進(jìn)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(jìn)行,所以該組裝作業(yè)變得簡單,實(shí)現(xiàn)了該組裝作業(yè)效率的提高。
例如,在不使用支承治具70來進(jìn)行組裝作業(yè)的情況下,在對第二控制軸11壓入臂連桿13時,該壓入負(fù)荷只能由殼體的內(nèi)表面直接承受,所以為了回避該直接負(fù)荷,考慮過在殼體主體28的內(nèi)表面和臂連桿13之間另行設(shè)置支承部件,使該支承部件的一側(cè)面與在殼體主體28上形成的第二收納室28b的內(nèi)側(cè)面抵接。
在該情況下,為了抑制在第二收納室28b內(nèi)的支承部件的傾斜,必須對狹窄的第二收納室28b的內(nèi)側(cè)面進(jìn)行高精度的平面加工。因此,該平面加工作業(yè)變得困難,加工成本不得不高漲。
但是,在本實(shí)施方式中,尤其在進(jìn)行前述安裝時,因?yàn)榈诙占{室28b的一方的內(nèi)側(cè)面不承受將第二控制軸11壓入臂連桿13時的較大壓入負(fù)荷F,而是經(jīng)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(jìn)行提高第二收納室28b的一方內(nèi)側(cè)面的平面度的加工。其結(jié)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?qū)⒈圻B桿13三點(diǎn)支承,所以支承平衡度變得良好,并且容易實(shí)現(xiàn)整體的平面度。
此外,從前述油室64a經(jīng)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(nèi)的潤滑油并不在此滯留,而經(jīng)過貫通孔66向第二收納室28b內(nèi)被迅速地排出。
因此,在前述保持孔31內(nèi)收納的角度傳感器32的轉(zhuǎn)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(dǎo)致的傳感器精度下降。
此外,在本實(shí)施方式中,前述波發(fā)生器37整體的軸向?qū)挾刃纬蔀檩^小,因在內(nèi)周部37d的兩端面上形成各凹部37e、37f而形成為中間細(xì)的形狀,從而軸向?qū)挾萕1變小,所以能夠使第一、第二滾珠軸承39、40的配設(shè)位置彼此接近。因此,能夠?qū)⒅С兴龅谝弧⒌诙L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(jié)果是,與殼體主體28的小型化相配合進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)殼體20整體的軸向的小型化。
而且,因?yàn)槟軌蚴骨笆龉潭ㄓ猛咕?7的位置向蓋體29側(cè)移動少許,所以能夠進(jìn)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(fù)荷。
即,在前述控制連桿12上傳遞有由活塞1產(chǎn)生的較大的交替扭矩,該交替負(fù)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(fù)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(nèi)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(nèi)周面產(chǎn)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(chǎn)生比較大的間隙。
當(dāng)該間隙變大時,由于交替負(fù)荷,第二控制軸11以第二滾珠軸承40為支點(diǎn),軸部主體23的前端部即第一軸頸部23a側(cè)變得容易擺動,由此,經(jīng)由第一滾珠軸承39和波發(fā)生器37,由撓性花鍵36承受交替負(fù)荷。以往,波發(fā)生器37的內(nèi)周部在軸向上形成得長,所以以第二滾珠軸承40為支點(diǎn)的擺動量變大,在撓性花鍵36上作用有較大的偏負(fù)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(dǎo)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(shí)施方式中,通過使第一滾珠軸承39的位置向驅(qū)動馬達(dá)22側(cè)靠近,能夠使固定用凸緣24也向同方向靠近,其結(jié)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(diǎn)的第二滾珠軸承40到作為作用點(diǎn)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(jié)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(fā)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(jīng)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(wěn)定地支承第二控制軸11,進(jìn)一步抑制交替負(fù)荷所引起的振動和噪音。
此外,在本實(shí)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(jìn)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(jīng)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(jié)作業(yè)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(jìn)行壓入時,能夠進(jìn)行臂連桿13的軸向的位置限制,所以定位基于這一點(diǎn)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(dāng)碰撞所引起的晃動。
〔第二實(shí)施方式〕
圖14表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式,從殼體主體28的前端面28c向第二收納室28b內(nèi)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(yīng)地設(shè)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(jīng)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(jīng)由各貫通孔76、77向第二收納室28b內(nèi)排出。
另一方面,關(guān)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(jù)該實(shí)施方式,與兩個貫通孔73、74對應(yīng)地,插通支承部也設(shè)置成兩個,所以向各貫通孔76、77的插通作業(yè)變得容易。
另外,由于能夠?qū)⑶笆鰞蓚€插入支承部的平坦的前端面的表面積設(shè)置地較大,所以在進(jìn)行前述組裝時,能夠穩(wěn)定地支承臂連桿13的一側(cè)面。
另外,其它結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式相同,所以能夠得到相同的作用效果。
本發(fā)明不限于前述實(shí)施方式的結(jié)構(gòu),例如,對前述軸部主體23進(jìn)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(jié)合或螺栓結(jié)合的方法。
另外,本發(fā)明不僅適用于可變壓縮比機(jī)構(gòu)的促動器,還適用于其它內(nèi)燃機(jī)用連桿機(jī)構(gòu)的促動器。
例如,也適用于如(日本)特開2014-5756號公報(bào)所記載的通過改變姿態(tài)而改變內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)氣門升程量的連桿機(jī)構(gòu)即可變氣門裝置的促動器。