JP2005083203A

JP2005083203A - 制御軸の回動範囲規制機構

Info

Publication number: JP2005083203A
Application number: JP2003312934A
Authority: JP
Inventors: Narifumi Sugawara; 済文菅原; Katsuya Mogi; 克也茂木; Yoshiaki Tanaka; 儀明田中
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-09-04
Filing date: 2003-09-04
Publication date: 2005-03-31

Abstract

【課題】過大なトルクを出力しかつ過大な反力を受ける制御軸への適用が可能であり、かつアクチュエータの動作不能に陥ることなしに、アクチュエータの小型化、構造の簡素化および低消費電力の達成が可能な制御軸の回動範囲規制機構を提供する。
【解決手段】制御軸１５の回動範囲の一端は制御軸１５の第１当接平面８１とシリンダブロック３の第１平面７５との当接により規制され、制御軸１５の回動範囲の他端は制御軸１５の第２当接平面８３とシリンダブロック３の第２平面７７との当接により規制されると共に、制御軸１５の回動範囲は油圧アクチュエータの揺動回動範囲内に設定されている。
【選択図】図６

Description

この発明は、回動方向に負荷を受ける制御軸の回動範囲規制機構に関するものである。

特許文献１は、内燃機関（以下、エンジンという）の給気バルブおよび／または排気バルブの開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置を開示している。このバルブタイミング調整装置は、いわゆる揺動回動型の油圧アクチュエータと呼ばれるもので、エンジンの運転状況に応じて開閉タイミングを変える場合に、駆動軸であるクランク軸に対して、吸気バルブおよび／または排気バルブを備えた従動軸（制御軸）を進角側または遅角側へ回動するための油圧室を備えている。油圧室は、上記クランク軸と共に回動するベーン部材と上記制御軸と共に回動するハウジング部材との間に形成されており、ハウジング部材とベーン部材との相対回動範囲はハウジング部材の当接部とベーン部材の被当接部との当接により規制されている。このため、従来の制御軸の回動範囲規制機構は、ハウジング部材の当接部とベーン部材の被当接部との当接に依存している。

また、上記バルブタイミング調整装置では、通常の運転中においては、ハウジング部材の当接部とベーン部材の被当接部とが当接しないようにハウジング部材とベーン部材との相対回動位置がその中間位置に保持されるように制御されるが、運転状況によっては運転中に上記当接が発生することも想定して両当接部位にある程度の衝撃力が加わっても損傷しないように設計されている。

特許第３０３３５８２号公報（請求項１、図２）

従来の制御軸の回動範囲規制機構は上述のような構成を有しているので、以下のような課題があった。すなわち、ハウジング部材の当接部とベーン部材の被当接部との当接に依存する従来の制御軸の回動範囲規制機構では、両当接部位に対し想定以上の衝撃力が加わった場合には、両当接部位が破損して油圧アクチュエータの動作不能となり、制御軸の回動を制御できないという事態に陥る可能性がある。また、このような油圧アクチュエータを、バルブタイミング調整装置以上に過大なトルクを回動方向に出力しかつ同様に過大な反力を受ける、例えば近年開発された可変圧縮比機構における制御軸に適用する場合には、大きな衝撃力を受けるために当接部位を大型化する必要が生じる。当接部位の大型化は、油圧アクチュエータ自体の大型化および構造の複雑化を招き、これに伴い大型の油圧アクチュエータの動作に必要な消費電力の増大をも招くという課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、過大なトルクを出力しかつ過大な反力を受ける制御軸への適用が可能であり、かつアクチュエータの動作不能に陥ることなしに、アクチュエータの小型化、構造の簡素化および低消費電力の達成が可能な制御軸の回動範囲規制機構を得ることを目的とする。

この発明に係る制御軸の回動範囲規制機構は、回動方向に負荷を受ける制御軸に設けられた第１の当接部および第２の当接部と、前記制御軸を回動可能に支持する支持体に設けられかつ前記第１の当接部の当接を受ける第１の被当接部および前記第２の当接部の当接を受ける第２の被当接部とを備え、前記制御軸の回動範囲の一端を前記第１の当接部と前記第１の被当接部との当接により規制しかつ前記制御軸の回動範囲の他端を前記第２の当接部と前記第２の被当接部との当接により規制すると共に、前記制御軸の回動範囲は前記制御軸の回動を制御するアクチュエータの揺動回動範囲内に設定するように構成したものである。

この発明によれば、回動方向に負荷を受ける制御軸に設けられた第１の当接部および第２の当接部と、前記制御軸を回動可能に支持する支持体に設けられかつ前記第１の当接部の当接を受ける第１の被当接部および前記第２の当接部の当接を受ける第２の被当接部とを備え、前記制御軸の回動範囲の一端を前記第１の当接部と前記第１の被当接部との当接により規制しかつ前記制御軸の回動範囲の他端を前記第２の当接部と前記第２の被当接部との当接により規制すると共に、前記制御軸の回動範囲は前記制御軸の回動を制御するアクチュエータの揺動回動範囲内に設定するように構成したので、制御軸が過大な負荷を受けた場合でも、第１の当接部と第１の被当接部との当接または第２の当接部と第２の被当接部との当接によりアクチュエータ内の部材間の当接を回避することができるという効果がある。すなわち、制御軸の回動範囲の両端において発生する衝撃力をアクチュエータ側で受けることがないことから、アクチュエータが動作不能に陥ることを回避することができ、アクチュエータの耐久性を向上させることができるという効果がある。このため、アクチュエータ側に大きな衝撃力を受けるための大型の当接部位を設ける必要がないため、アクチュエータの小型化および構造の簡素化を図ることができ、これに伴いアクチュエータの動作に必要な消費電力を低減させることができるという効果がある。

以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１は可変圧縮比機構を備えたエンジンの外部構成を示す概略側断面図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であって図１に示したエンジンの可変圧縮比機構の内部構成を示す図であり、図３は図１および図２に示した可変圧縮比機構に用いられた油圧アクチュエータを含む油路構成の回路図であり、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図であって図３に示した油圧アクチュエータの内部構成を示す図であり、図５は図４のＶ−Ｖ線断面図であって中間位置に保持された油圧アクチュエータの内部構成を示す図であり、図６は図４のＶＩ−ＶＩ線断面図であって油圧アクチュエータが中間位置に保持された状態における、この発明に係る制御軸の回動範囲規制機構の実施の形態１を示す図であり、図７は図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図であって最大圧縮比側に保持された油圧アクチュエータの内部構成を示す図であり、図８は図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図であって油圧アクチュエータが最大圧縮比側に保持された状態における、この発明に係る制御軸の回動範囲規制機構の実施の形態１を示す図であり、図９は図４のＩＸ−ＩＸ線断面図であって最小圧縮比側に保持された油圧アクチュエータの内部構成を示す図であり、図１０は図４のＸ−Ｘ線断面図であって油圧アクチュエータが最小圧縮比側に保持された状態における、この発明に係る制御軸の回動範囲規制機構の実施の形態１を示す図である。

この実施の形態１は、従来のバルブタイミング調整装置よりも回動方向への負荷が大きい制御軸を有する可変圧縮比機構への適用例である。エンジン１は、図１に示すように、シリンダブロック（支持体）３を備えている。シリンダブロック３は、図２に示すようにシリンダブロック３の下部を構成するホルダ部３ａとシリンダブロック３の上部を構成する複数（図１では４つ）のシリンダ部３ｂとから概略構成されている。シリンダブロック３のシリンダ部３ｂの内部にはそれぞれピストン５が摺動可能に配設されている。各ピストン５はピストンピン５ａを有している。このようなシリンダブロック３の上部にはシリンダヘッド７が固定されている。

シリンダブロック３のホルダ部３ａ内には、シリンダ部３ｂ毎にクランク軸９に偏心して設けられたクランクピン９ａに回転可能に取り付けられたロアリンク１１が配設されている。ロアリンク１１は、このロアリンク１１の一部に支持された第１連結ピン１１ａと他部に支持された第２連結ピン１１ｂとを備えている。また、上記ホルダ部３ａ内には、ピストンピン５ａと第１連結ピン１１ａとを連係するアッパリンク１３が配設されている。上記ホルダ部３ａの下側には、クランク軸９と平行でかつホルダ部３ａに回動可能に支持された制御軸１５が配設されている。制御軸１５にはこの制御軸１５に偏心する偏心カム１５ａが設けられている。また、上記ホルダ部３ａの下側には、第２連結ピン１１ｂと偏心カム１５ａとを連係する制御リンク１７が設けられている。上記ロアリンク１１とアッパリンク１３と制御軸１５と制御リンク１７と後述の油圧アクチュエータは、エンジン１のノッキングを防止するため、エンジン１の負荷が小さいときに圧縮比を高くし、エンジン１の負荷が大きいときに圧縮比を低くする可変圧縮比機構を構成している。

制御軸１５の一端側には、制御軸１５の回動を制御するロータリーベーン式の油圧アクチュエータ（アクチュエータ）１９が配設されており、この油圧アクチュエータ１９の外側には上記ホルダ部３ａに制御軸１５の回動範囲を規制するストッパ機構（回動範囲規制機構）２１が設けられている。

油圧アクチュエータ１９は、圧縮比を変更する際に制御軸１５を所定の回動範囲で回動駆動するための油圧を油圧回路２３から受けている。油圧回路２３は、図３に示すように、エンジン１のオイルパンまたは外部タンクからなる作動油収容手段２５と、この作動油収容手段２５と油圧アクチュエータ１９とを接続する第１配管２７および第２配管２９と、第１配管２７上に設けられかつ作動油収容手段２５からの作動油を加圧する油圧ポンプ３１と、衝撃や異常状態によって発生した過剰な油圧を第１配管２７から第２配管２９へ逃がすリリーフバルブ３３と、作動油が油圧ポンプ３１へ逆流することを防止するチェックバルブ３５と、作動油を濾過してコンタミネーションを防止する油圧フィルタ３７と、第１配管２７中の油圧を検出する油圧センサ３９と、第１配管２７および第２配管２９を介して油圧アクチュエータ１９に対して油圧を給排する油圧制御バルブ４１と、油圧ポンプ３１を駆動する電動モータ４３と、ＥＣＵ（図示せず。エンジンコントロールユニット）から入力される信号により油圧制御バルブ４１および電動モータ４３を制御するコントローラ４５と、制御軸１５の回動位置を検出して検出信号をコントローラ４５に出力する位置センサ４７と、上記コントローラ４５等の機器に電力を供給する電源４９とから概略構成されている。

油圧アクチュエータ１９は、図４および図５に示すように、制御軸１５に例えばキー結合等の手段により固定されて制御軸１５と一体に回動するロータ５１と、シリンダブロック３のホルダ部３ａにボルト等の締結部材５３で固定されたハウジング５５と、上記ロータ５１を所定の回動範囲に回動可能に収容するケース５７と、このケース５７および上記ロータ５１のシリンダブロック３から離れた側の開口部を閉塞するカバー５９と、このカバー５９および上記ケース５７を上記ハウジング５５に締結固定する締結部材６１とから概略構成されている。

ロータ５１は、図５に示すように、制御軸１５と同心で制御軸１５に一体に設けられたボス部６３と、このボス部６３の外周面６３ａから径方向外方へ延在する一対のベーン部６５とから概略構成されている。ボス部６３の中央部には、制御軸１５の挿通を許す孔６３ｂが設けられている。図４に示すように、ハウジング５５の中央部には上記制御軸１５の挿通を許す孔５５ａが設けられており、ハウジング５５の周縁部には締結部材５３を受け入れる複数のねじ孔５５ｂが設けられている。ケース５７は、断面環状の本体部６７と、この本体部６７の内周面６７ａから径方向内方へ延在する一対のシュー部６９とから概略構成されている。また、本体部６７の周縁部には、締結部材６１を受け入れる複数のねじ孔６７ｂが設けられている。カバー５９は略円盤状の部材であり、その周縁部には締結部材６１を受け入れるねじ孔５９ａが設けられている。

ロータ５１の一対のベーン部６５とケース５７の一対のシュー部６９との間には、制御軸１５を矢印Ｘ１方向（図５では時計方向）に回動して低圧縮比へ変更するための第１油圧室（圧力室）７１と、制御軸１５を矢印Ｙ１方向（図５では反時計方向）に回動して高圧縮比へ変更するための第２油圧室（圧力室）７３とが区画されている。第１油圧室７１には、第１配管２７と接続する第１ポート７１ａおよび第２ポート７１ｂが形成されており、第２油圧室７３には、第２配管２９と接続する第３ポート７３ａおよび第４ポート７３ｂが形成されている。

ストッパ機構２１は、上述したように、制御軸１５の回動範囲を規制する回動範囲規制機構を構成するものであり、図６に示すように、シリンダブロック３に設けられた第１平面（第１の被当接部）７５および第２平面（第２の被当接部）７７と、制御軸１５に一体に設けられた略扇状の回動部材７９の外側に設けられた第１当接平面（第１の当接部）８１および第２当接平面（第２の当接部）８３とから概略構成されている。シリンダブロック３の第１平面７５および第２平面７７は、制御軸１５の近傍に離間して制御軸１５に直交する方向に形成されており、上記回動部材７９の要（かなめ）部分７９ａの逃げとしての凹み８５を介して互いに実質的に面一となるように構成されている。第１当接平面８１および第２当接平面８３は制御軸１５を挟みかつ要部分７９ａから上記第１平面７５および第２平面７７に対して制御軸の回動角度を残して開くように構成されている。なお、制御軸１５に一体に設けられた回動部材７９は、切削加工等の手段により制御軸１５と一体化した状態で形成されるが、必要な機械強度を発揮する、例えばキー結合等の手段により制御軸１５に固定されてもよい。

第１当接平面８１は、図９および図１０に示すように、制御軸１５および回動部材７９が矢印Ｘ１方向に回動したときに第１平面７５に当接可能であり、第２当接平面８３は、図７および図８に示すように、制御軸１５および回動部材７９が矢印Ｙ１方向に回動したときに第２平面７７に当接可能である。第１当接平面８１と第２当接平面８３との開き角Ａは、油圧アクチュエータ１９のロータ５１のベーン部６５とケース５７のシュー部６９との開き角をＢとすると、第１平面７５と第２平面７７との開き角が実質的に１８０°であるから、（１８０°−Ａ）＜Ｂという関係式を満たし、かつ第１当接平面８１と第１平面７５との当接時および第２当接平面８３と第２平面７７との当接時にはロータ５１のベーン部６５とケース５７のシュー部６９とが当接せずに、必ず離間するように各平面が位置決めされている。換言すれば、制御軸１５の回動範囲は油圧アクチュエータ１９の揺動回動範囲内に設定されている。

次に動作について説明する。
まず、コントローラ４５に対して、油圧アクチュエータ１９へ供給されている油圧が油圧センサ３９から入力され、制御軸１５の回動位置、すなわち実際の圧縮比が位置センサ４７から入力された状態で、ＥＣＵ（図示せず）から圧縮比の変更の指令がコントローラ４５に入力されると、コントローラ４５は油圧制御バルブ４１を制御して油圧アクチュエータ１９を作動させる。この際に、圧縮比を高圧縮比から低圧縮比に変更する場合には、図２に示すように、ロータ５１が矢印Ｘ１方向に回動する。これにより制御軸１５もロータ５１と同方向に回動し、制御軸１５の偏心カム１５ａが制御リンク１７を矢印Ｘ２方向に駆動し、ロアリンク１１を矢印Ｘ３方向に回動させ、ピストン５の上死点を矢印Ｘ４方向へ移動させて圧縮比を低下させる。この低圧縮比に制御された状態で、エンジン１の運転状況によってピストン５が過大な負荷を受けた場合には、その過大な負荷により制御軸１５が矢印Ｘ１方向にさらに回動する可能性がある。このとき、図１０に示すように、制御軸１５に一体に設けられた回動部材７９の第１当接平面８１がシリンダブロック３の第１平面７５に当接することで、図９に示すように、油圧アクチュエータ１９のロータ５１のベーン部６５とケース５７のシュー部６９との当接が回避される。

また、圧縮比を低圧縮比から高圧縮比に変更する場合には、図２に示すように、ロータ５１が矢印Ｙ１方向に回動する。これにより制御軸１５もロータ５１と同方向に回動し、制御軸１５の偏心カム１５ａが制御リンク１７を矢印Ｙ２方向に駆動し、ロアリンク１１を矢印Ｙ３方向に回動させ、ピストン５の上死点を矢印Ｙ４方向へ移動させて圧縮比を上昇させる。この高圧縮比に制御された状態で、エンジン１の運転状況によってピストン５が過大な負荷を受けた場合には、その過大な負荷により制御軸１５が矢印Ｙ１方向にさらに回動する可能性がある。このとき、図８に示すように、制御軸１５に一体に設けられた回動部材７９の第２当接平面８３がシリンダブロック３の第２平面７７に当接することで、図７に示すように、油圧アクチュエータ１９のロータ５１のベーン部６５とケース５７のシュー部６９との当接が回避される。

以上のように、この実施の形態１によれば、回動方向（矢印Ｘ１方向またはＹ１方向）に負荷を受ける制御軸１５に第１当接平面（第１の当接部）８１および第２当接平面（第２の当接部）８３を設け、制御軸１５を回動可能に支持するシリンダブロック（支持体）３に第１当接平面８１の当接を受ける第１平面（第１の被当接部）７５および第２当接平面８３の当接を受ける第２平面（第２の被当接部）７７を設け、制御軸１５の回動範囲の一端を第１当接平面８１と第１平面７５との当接により規制しかつ制御軸１５の回動範囲の他端を第２当接平面８３と第２平面７７との当接により規制すると共に、制御軸１５の回動範囲を制御軸１５の回動を制御する油圧アクチュエータ１９の揺動回動範囲内に設定するように構成したので、制御軸１５がその回動方向に過大な負荷を受けた場合でも、第１当接平面８１と第１平面７５との当接または第２当接平面８３と第２平面７７との当接により油圧アクチュエータ１９のロータ５１のベーン部６５とケース５７のシュー部６９との当接を回避することができるという効果がある。すなわち、制御軸１５の回動範囲の両端において発生する衝撃力を油圧アクチュエータ１９側で受けることがないことから、油圧アクチュエータ１９が動作不能に陥ることを回避することができ、油圧アクチュエータ１９の耐久性を向上させることができるという効果がある。このため、油圧アクチュエータ１９側に大きな衝撃力を受けるための大型の当接部位を設ける必要がないため、油圧アクチュエータ１９の小型化および構造の簡素化を図ることができ、これに伴い油圧アクチュエータ１９の動作に必要な消費電力を低減させることができるという効果がある。また、油圧アクチュエータ１９のロータ５１のベーン部６５とケース５７のシュー部６９との当接を回避しているため、制御軸１５から過大入力が加わり最回動した場合の直後のアクチュエータ１９の再作動レスポンスもベーン油圧室７１または７３への油圧通路７１ａ，７１ｂまたは７３ａ，７３ｂがベーン部６５により塞がれる事がない為向上させられる。

この実施の形態１によれば、ストッパ機構２１の第１当接平面８１および第２当接平面８３を油圧アクチュエータ１９の外側近傍の制御軸１５上に設けるように構成したので、油圧アクチュエータ１９内に当接部位を設ける場合よりも高い剛性を当接部位に持たせることができ、これにより制御軸１５の回動位置等の精度も従来と比べて出し易いという効果がある。また、第１当接平面８１および第２当接平面８３を油圧アクチュエータ１９の近傍に設けるように構成したので、制御リンク１７とストッパ機構２１との距離を可能な限り短くすることで、捻り剛性に有利となり、油圧アクチュエータ１９および制御軸１５の耐久性を向上させることができるという効果がある。また、この実施の形態１によれば、ストッパ機構２１を油圧アクチュエータ１９の外側に設けるように構成したので、仮に油圧アクチュエータ１９が動作不能状態に陥っても、ストッパ機構２１により制御軸１５の回動可能範囲を規制できることから、フェールセーフを確保することができるという効果がある。

この実施の形態１によれば、第１平面７５および第２平面７７を制御軸１５から離間させかつ互いに実質的に面一となるように構成し、第１当接平面８１および第２当接平面８３を制御軸１５に一体に設けられた略扇状の回動部材７９の要部分７９ａから第１平面７５および第２平面７７に対して制御軸１５の回動角度を残して開くように構成したので、ケース５７のシュー部６９とロータ５１のベーン部６５とが当接する場合よりも大きな当接面積で制御軸１５の回動範囲を精確に規定できることから、油圧アクチュエータ１９のエンジン１への組込みバラツキ等に関係なく、エンジン１の圧縮比の上限および下限の精度を向上させることができるという効果がある。また、この実施の形態１によれば、第１平面７５および第２平面７７を互いに実質的に面一となるように構成したので、シリンダブロック３に対して第１平面７５および第２平面７７を容易に加工することができるという効果がある。

この実施の形態１によれば、シリンダブロック３に固定されかつ径方向内方へ延びるシュー部６９を有するケース５７と、このケース５７内に配設されると共に径方向外方へ延びるベーン部６５を有しかつ制御軸１５に固定されたロータ５１と、このロータ５１のベーン部６５とケース５７のシュー部６９との間に形成された油圧室７１および７３とを備えた油圧アクチュエータ１９において、制御軸１５の回動範囲の一端においては第１当接平面８１と第１平面７５とが当接しかつ制御軸１５の回動範囲の他端においては第２当接平面８３と第２平面７７とが当接する際に、ケース５７のシュー部６９とロータ５１のベーン部６５とを離間させるように構成したので、制御軸１５がその回動方向に過大な負荷を受けた場合でも、ケース５７のシュー部６９とロータ５１のベーン部６５との当接による破損を確実に回避でき、油圧アクチュエータ１９の耐久性を向上させることができるという効果がある。また、この実施の形態１によれば、当接部位としてのストッパ機構２１を油圧アクチュエータ１９外のエンジン１側に設けるように構成したので、当接部位を油圧アクチュエータ１９内に設ける場合に生じる構成部品の複雑化およびアクチュエータ特性への悪影響を解消することができると共に、アクチュエータの構造として構成し易い要素、例えばハウジング、ケース、カバーおよびロータ等に分割して構成することが可能となることから、油圧アクチュエータ１９からの油漏れ特性等の基本性能を向上させることができ、消費エネルギの低減を図ることができるという効果がある。

実施の形態２．
図１１は油圧アクチュエータが中間保持された状態における、この発明に係る制御軸の回動範囲規制機構の実施の形態２を示す断面図である。なお、この実施の形態２の構成要素のうち、実施の形態１の構成要素と共通するものについては同一符号を付し、その部分の説明を省略する。

この実施の形態２の特徴は、ストッパ機構２１を、制御軸１５に一体に設けられた回動部材８７の外側に互いに平行に形成された形成された第１当接平面８１および第２当接平面８３と、これら第１当接平面８１および第２当接平面８３に対して制御軸１５の回動角度を残して開く第１平面７５および第２平面７７とから構成した点にある。すなわち、この実施の形態２では、第１平面７５と第２平面７７との開き角Ｃを、実施の形態１における第１当接平面８１と第２当接平面８３との開き角Ａと同様に、油圧アクチュエータ１９のロータ５１のベーン部６５とケース５７のシュー部６９との開き角をＢとすると、第１当接平面７５と第２平面７７との開き角が実質的に１８０°であるから、（１８０°−Ｃ）＜Ｂという関係式を満たし、かつ第１当接平面８１と第１平面７５との当接時および第２当接平面８３と第２平面７７との当接時にはロータ５１のベーン部６５とケース５７のシュー部６９とが当接せずに、必ず離間するように各平面が位置決めされている。換言すれば、制御軸１５の回動範囲は油圧アクチュエータ１９の揺動回動範囲内に設定されている。また、この実施の形態２における第１平面７５および第２平面７７は、実施の形態１の場合よりも長く形成されて第１当接平面８１および第２当接平面８３との当接面積が大きく設定されており、その分、実施の形態１の場合よりも大きな剛性を付与することが可能である。

以上のように、この実施の形態２によれば、ストッパ機構２１を、制御軸１５に一体に設けられた回動部材８７の外側に互いに平行に形成された形成された第１当接平面８１および第２当接平面８３と、これら第１当接平面８１および第２当接平面８３に対して制御軸１５の回動角度を残して開く第１平面７５および第２平面７７とから構成したので、実施の形態１よりも当接面積を大きく設定でき、それだけ、ストッパ機構２１の剛性の向上を図ることができるという効果がある。

なお、この実施の形態１では、エンジンの可変圧縮比機構の制御軸への適用例を説明したが、この発明は当該適用例に限定されることなく、回動方向に負荷を受ける制御軸であれば、如何なる構造の制御軸に対しても適用可能である。

可変圧縮比機構を備えたエンジンの外部構成を示す概略側断面図である。図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であって図１に示したエンジンの可変圧縮比機構の内部構成を示す図である。図１および図２に示した可変圧縮比機構に用いられた油圧アクチュエータを含む油路構成の回路図である。図３のＩＶ−ＩＶ線断面図であって図３に示した油圧アクチュエータの内部構成を示す図である。図４のＶ−Ｖ線断面図であって中間位置に保持された油圧アクチュエータの内部構成を示す図である。図４のＶＩ−ＶＩ線断面図であって油圧アクチュエータが中間位置に保持された状態における、この発明に係る制御軸の回動範囲規制機構の実施の形態１を示す図である。図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図であって最大圧縮比側に保持された油圧アクチュエータの内部構成を示す図である。図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図であって油圧アクチュエータが最大圧縮比側に保持された状態における、この発明に係る制御軸の回動範囲規制機構の実施の形態１を示す図である。図４のＩＸ−ＩＸ線断面図であって最小圧縮比側に保持された油圧アクチュエータの内部構成を示す図である。図４のＸ−Ｘ線断面図であって油圧アクチュエータが最小圧縮比側に保持された状態における、この発明に係る制御軸の回動範囲規制機構の実施の形態１を示す図である。油圧アクチュエータが中間保持された状態における、この発明に係る制御軸の回動範囲規制機構の実施の形態２を示す断面図である。

符号の説明

１エンジン、３シリンダブロック（支持体）、３ａホルダ部、３ｂシリンダ部、５ピストン、５ａピストンピン、７シリンダヘッド、９クランク軸、９ａクランクピン、１１ロアリンク、１１ａ第１連結ピン、１１ｂ第２連結ピン、１３アッパリンク、１５制御軸、１５ａ偏心カム、１７制御リンク、１９油圧アクチュエータ、２１ストッパ機構（制御軸の回動範囲規制機構）、２３油圧回路、２５作動油収容手段、２７第１配管、２９第２配管、３１油圧ポンプ、３３リリーフバルブ、３５チェックバルブ、３７油圧フィルタ、３９油圧センサ、４１油圧制御バルブ、４３電動モータ、４５コントローラ、４７位置センサ、４９電源、５１ロータ、５３締結部材、５５ハウジング、５５ａ孔、５５ｂねじ孔、５７ケース、５９カバー、５９ａねじ孔、６１締結部材、６３ボス部、６３ａ外周面、６３ｂ孔、６５ベーン部、６７本体部、６７ａ内周面、６７ｂねじ孔、６９シュー部、７１第１油圧室（圧力室）、７３第２油圧室（圧力室）、７５第１平面（第１の被当接部）、７７第２平面（第２の被当接部）、７９回動部材、７９ａ要部分、８１第１当接平面（第１の当接部）、８３第２当接平面（第２の当接部）、８５凹み、８７回動部材。

Claims

回動方向に負荷を受ける制御軸に設けられた第１の当接部および第２の当接部と、前記制御軸を回動可能に支持する支持体に設けられかつ前記第１の当接部の当接を受ける第１の被当接部および前記第２の当接部の当接を受ける第２の被当接部とを備え、前記制御軸の回動範囲の一端は前記第１の当接部と前記第１の被当接部との当接により規制されかつ前記制御軸の回動範囲の他端は前記第２の当接部と前記第２の被当接部との当接により規制されると共に、前記制御軸の回動範囲は前記制御軸の回動を制御するアクチュエータの揺動回動範囲内に設定された制御軸の回動範囲規制機構。
第１の当接部および第２の当接部はアクチュエータ外側近傍の制御軸上に設けられたことを特徴とする請求項１記載の制御軸の回動範囲規制機構。
第１の被当接部および第２の被当接部は制御軸から離間しかつ互いに実質的に面一となる２つの平面で構成され、第１の当接部および第２の当接部は前記制御軸に一体に設けられた略扇状の回動部材の要部分から前記第１の被当接部および前記第２の被当接部に対して前記制御軸の回動角度を残して開く２つの平面で構成されたことを特徴とする請求項２記載の制御軸の回動範囲規制機構。
第１の当接部および第２の当接部は制御軸に一体に設けられた回動部材の外側に互いに平行に形成された２つの平面で構成され、第１の被当接部および第２の被当接部は前記第１の当接部および前記第２の当接部に対して前記制御軸の回動角度を残して開く２つの平面で構成されたことを特徴とする請求項２記載の制御軸の回動範囲規制機構。
アクチュエータは、支持体に固定されかつ径方向内方へ延びるシューを有するケースと、該ケース内に配設されると共に径方向外方へ延びるベーンを有しかつ制御軸に固定されたロータと、該ロータのベーンと前記ケースのシューとの間に形成された圧力室とを備え、前記制御軸の回動範囲の一端においては第１の当接部と第１の被当接部とが当接しかつ前記制御軸の回動範囲の他端においては第２の当接部と第２の被当接部とが当接する際に、前記ケースのシューと前記ロータのベーンとが離間するように設定されていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の制御軸の回動範囲規制機構。
アクチュエータはマルチリンク式可変圧縮比機構の制御軸に用いることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の回動範囲規制機構。