JP2012193731A - 同軸制御弁を有するカムシャフト位相器 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン内のクランクシャフトとカムシャフトとの位相関係を変更するカムシャフト位相器を提供すること。
【解決手段】このカムシャフト位相器は、ローブを有するステータを含む。進角室と遅角室を交互に画成するステータローブが散在する羽根を含むロータがステータ内に配置される。ロックピン座に選択的に係合してロータとステータとの間の相対的な回転を妨げるロックピンが設けられる。加圧されたオイルがロックピンを座から解放し、一方、オイルが排出されてロックピンを座に係合する。位相関係制御弁は、ロータと同軸であり、各チャンバへのオイルの流れおよび各チャンバからのオイルの流れを制御する。ロックピン制御弁は、位相関係制御弁と同軸であり、ロックピンへのオイルの流れおよびロックピンからのオイルの流れを制御する。各制御弁は互いに無関係に動作可能である。
【選択図】図１

Description

[0001]本発明は、内燃機関内のクランクシャフトとカムシャフトとの位相関係を変更する油圧作動カムシャフト位相器に関し、特に、羽根型カムシャフト位相器であるそのようなカムシャフト位相器に関し、特に、カムシャフト位相器内に同軸に配置され、ロックピンの係合および解放を制御する第１の油量制御弁と、第１の油量制御弁と同軸であり、クランクシャフトとカムシャフトとの位相関係を変更する第２の油量制御弁とを含む羽根型カムシャフト位相器に関する。

[0002]通常の羽根型カムシャフト位相器は一般に、ロータ上に外側に延びる複数の羽根を備え、複数の羽根の間にステータ上の内側に延びる複数のローブが配置され、各羽根と各ローブの間に進角室と遅角室を交互に形成している。エンジンオイルが、進角室と遅角室の一方に選択的に供給され、進角室と遅角室の他方から排出され、ステータ内のロータを回転させ、それによって、エンジンカムシャフトとエンジンクランクシャフトとの位相関係が変化する。カムシャフト位相器は一般に、全進角位置と全遅角位置の中間である角度位置でロータとステータとの相対的な回転を選択的に妨げる中間ロックピンも含んでいる。中間ロックピンは、それぞれ、中間ロックピンからオイルを排出することによって係合され、加圧されたオイルを中間ロックピンに供給することによって解放される。

[0003]カムシャフト位相器には、内燃機関内に配置された１つまたは複数の油量制御弁を利用して、進角室、遅角室、およびロックピンへの加圧されたオイルの流れおよび進角室、遅角室、およびロックピンからの加圧されたオイルの流れを制御するものがある。そのようなカムシャフト位相器の一例は、米国特許出願第２０１０／０２８８２１５号に示されている。この構成では、カムシャフト位相器に伝達される３つの別個の供給信号をカムシャフト軸受に含める必要がある。具体的には、進角室用の第１の通路、遅角室用の第２の通路、およびロックピン用の第３の通路がカムシャフト軸受に含められる。カムシャフト軸受に３つの別個の通路を含めると、カムシャフト軸受の長さが長くなるため望ましくない。また、内燃機関内の空間が制限され、３つの通路の各々へのオイルおよび各通路からのオイルを制御するのに必要な油量制御弁がこの空間に設置される可能性がある。

[0004]内燃機関に油量制御弁を設置することに伴う上記の設置の問題とカムシャフト軸受の長さが長くなる問題を解消するために、油量制御弁をカムシャフト位相器内に同軸に含めている製造業者もある。この構成は、進角室および遅角室にオイルを供給する必要がある油量制御弁に広く使用されているが、進角室および遅角室だけでなく中間ロックピンにもオイルを供給する必要のある油量制御弁にはあまり使用されていない。このようなカムシャフト位相器の一例は、米国特許出願第２００４／００５５５５０号に示されている。しかし、単一の油量制御弁をカムシャフト位相器内に同軸に含めて、進角室および遅角室だけでなく中間ロックピンへのオイルも制御するには、オイルをロックピンに供給しかつロックピンから受け取る通路に対処するためにカムシャフト位相器の厚さを厚くする必要がある。単一の油量制御弁を使用すると、また、ロックピン機能と位相調整機能を独立に制御することもできなくなり、中間ロックピンをそのロックピン座に係合させるのが困難になる可能性がある。

米国特許出願第２０１０／０２８８２１５号 米国特許出願第２００４／００５５５５０号

[0005]カムシャフト位相器内に同軸に配置され、位相関係を調節し、かつロックピンを制御する弁を有する軸方向に小形のカムシャフト位相器が必要である。ロックピンとは無関係に位相関係を調節するのを可能にするそのようなカムシャフト位相器も必要である。

[0006]概略的に説明すると、内燃機関内のクランクシャフトとカムシャフトとの位相関係を調節可能に変更するカムシャフト位相器が提供される。このカムシャフト位相器は、複数のローブを有し、かつ内燃機関のクランクシャフトに連結可能であり、ステータとクランクシャフトとの間に一定の割合の回転を生じさせるステータを含む。カムシャフト位相器は、ステータ内に同軸に配置され、複数のステータローブの間に配置されて進角室および遅角室を交互に画成する複数の羽根を有するロータも含む。進角室は、加圧されたオイルを受け取ってクランクシャフトとカムシャフトとの位相関係を進角方向に変更し、一方、遅角室は、加圧されたオイルを受け取ってカムシャフトとクランクシャフトとの位相関係を遅角方向に変更する。ロータは、内燃機関のカムシャフトに取り付け可能であり、ロータとカムシャフトとの間の相対的な回転を阻止する。ロックピンが、ロータとステータのうちの一方の内部に配置され、ロータとステータのうちの他方におけるロックピン座に選択的に係合し、ロックピン座に係合しているときにロータとステータとの間の相対的な回転を実質的に妨げる。加圧されたオイルがロックピンに選択的に供給されてロックピンをロックピン座から解放し、一方、オイルが選択的にロックピンから排出されてロックピンをロックピン座に係合させる。ロータと同軸であり、進角室および遅角室へのオイルの流れおよび進角室および遅角室からのオイルの流れを制御する位相関係制御弁が設けられる。位相関係制御弁と同軸であり、ロックピンへのオイルの流れおよびロックピンからのオイルの流れを制御するロックピン制御弁が設けられる。位相関係制御弁は、ロックピン制御弁とは無関係に動作可能である。

[0007]本発明の他の特徴および利点は、非制限的な例のみを介し添付の図面を参照して加えられる本発明の好ましい実施形態についての以下の詳細な説明を読んだときにより明らかになろう。

[0008]本発明について、以下に添付の図面を参照してさらに説明する。
[0009]本発明によるカムシャフト位相器の分解等角図である。 [0010]本発明によるカムシャフト位相器の軸方向断面図である。 [0011]カムシャフト位相器の遅角室に加圧されたオイルを供給し、カムシャフト位相器の進角室からオイルを排出する第１の位置にある位相関係制御弁を示す図２Ａの軸方向断面図である。 [0012]カムシャフト位相器内のオイルの流れを明確に示すために参照符号を示していない図２Ｂの関連部材の拡大図である。 [0013]進角室に加圧されたオイルを供給し、遅角室からオイルを排出する第２の位置にある位相関係制御弁を示す図２Ａの軸方向断面図である。 [0014]カムシャフト位相器内のオイルの流れを明確に示すために参照符号を示していない図２Ｃの関連部材の拡大図である。 [0015]カムシャフト位相器のロックピンに加圧されたオイルを供給してロックピンをそのロックピン座から引き込む第１の位置にあるロックピン制御弁を示すカムシャフト位相器の軸方向断面図である。 [0016]カムシャフト位相器内のオイルの流れを明確に示すために参照符号を示していない図３Ａの関連部材の拡大図である。 [0017]ロックピンからオイルを排出してロックピンをそのロックピン座に位置させる第２の位置にあるロックピン制御弁を示すカムシャフト位相器の軸方向断面図である。 [0018]カムシャフト位相器内のオイルの流れを明確に示すために参照符号を示していない図３Ｂの関連部材の拡大図である。 [0019]図２Ａの矢印４の方向におけるカムシャフト位相器の半径方向断面図である。 [0020] 図５Ａはカムシャフト位相器の多岐管の拡大等角図である。図５Ｂは図５Ａを９０°回転させた状態で示されているカムシャフト位相器の多岐管の拡大等角図である。図５Ｃは図５Ｂを９０°回転させた状態で示されているカムシャフト位相器の多岐管の拡大等角図である。図５Ｄは図５Ｃを９０°回転させた状態で示されているカムシャフト位相器の多岐管の拡大等角図である。 [0021]カムシャフト位相器のブシュアダプタの拡大等角図である。 [0022]図６Ａのブシュアダプタの等角断面図である。 [0023]カムシャフト位相器のロックピンに加圧されたオイルを供給してロックピンをそのロックピン座から引き込む第１の位置にあるロックピン制御弁を示すカムシャフト位相器の第２の実施形態の軸方向断面図である。 [0024]カムシャフト位相器内のオイルの流れを明確に示すために参照符号を示していない図７Ａの関連部材の拡大図である。 [0025]ロックピンからオイルを排出してロックピンをそのロックピン座に位置させる第２の位置にあるロックピン制御弁を示すカムシャフト位相器の第２の実施形態の軸方向断面図である。 [0026]カムシャフト位相器内のオイルの流れを明確に示すために参照符号を示していない図７Ｂの関連部材の拡大図である。 [0027]第２の実施形態のカムシャフト位相器の多岐管の拡大等角図である。 [0028]図８Ａの多岐管の等角断面図である。

[0029]本発明の好ましい実施形態について説明する。図１、２Ａ、および４を参照すると分かるように、カムシャフト位相器１２を含む内燃機関１０が示されている。内燃機関１０は、複数の往復ピストン（不図示）によって駆動されるクランクシャフトおよびチェーン（不図示）から入力される回転に基づいて回転可能であるカムシャフト１４も含む。カムシャフト１４は、回転すると、内燃機関技術分野で公知のように、吸気弁および／または排気弁（不図示）に弁上昇および閉鎖運動を加える。カムシャフト位相器１２は、クランクシャフトとカムシャフト１４との間のタイミングを変化させる。このように、吸気弁および／または排気弁の開閉を進角または遅角させて所望のエンジン性能を実現することができる。

[0030]カムシャフト位相器１２は、内燃機関１０のクランクシャフトによって駆動されるチェーンまたは歯車（不図示）によって駆動されるスプロケット１６を含む。あるいは、スプロケット１６はベルトによって駆動されるプーリであってよい。スプロケット１６は、スプロケット１６に対して回転させられるカムシャフト１４を同軸に受け入れる中央穴１８を含む。スプロケット１６は、以下に詳しく説明するようにスプロケットボルト２２によってステータ２０に密封固定される。

[0031]ステータ２０は、概ね円筒形であり、半径方向内側に延びる複数のローブ２６によって画成される複数の半径方向チャンバ２４を含む。図示の実施形態では、４つの半径方向チャンバ２４を画成する４つのローブ２６があるが、ローブと数量が等しい半径方向チャンバを画成するように異なる数のローブが設けられてもよいことを理解されたい。

[0032]ロータ２８は、半径方向外側に延びる複数の羽根３２を有する中央ハブ３０と、段状であり、中央ハブ３０内を軸方向に延びる中央貫通孔３４とを含む。羽根３２の数は、ステータ２０に設けられた半径方向チャンバ２４の数に等しい。ロータ２８はステータ２０内に同軸に配置され、したがって、各羽根３２は各半径方向チャンバ２４を進角室３６および遅角室３８に分割している。ローブ２６の半径方向先端は、半径方向チャンバ２４同士を互いに分離するように中央ハブ３０と嵌め合わせ可能である。羽根３２の各半径方向先端は、隣接する進角室３６と遅角室３８を互いから実質的に密封する複数のワイパシール４０のうちの１つを含むことが好ましい。図示されていないが、ローブ２６の各半径方向先端は、ワイパシール４０と同様の構成を有するワイパシールを含んでもよい。

[0033]中央ハブ３０は、内部に半径方向に形成された複数の油通路４２Ａ、４２Ｒを含む（図４に隠線として最もよく示されている）。複数の油通路４２Ａの各々は、１つの進角室３６と流体連通しており、この進角室３６にオイルを供給しかつこの進角室３６からオイルを受け取り、一方、複数の油通路４２Ｒの各々は、１つの遅角室３８と流体連通しており、この遅角室３８にオイルを供給しかつこの遅角室３８からオイルを受け取る。

[0034]バイアスばね（換言すれば、付勢ばね）４４が、ロータ２８に形成された環状のポケット４６内およびカムシャフト位相器カバー５０の中央穴４８内に配置されている。バイアスばね４４は、一方の端部の所でカムシャフト位相器カバー５０に接触し、他方の端部の所でロータ２８に取り付けられている。内燃機関１０が停止すると、バイアスばね４４がロータ２８を、以下のパラグラフでより詳しく説明するようにステータ２０内の所定の角度位置に押圧する。

[0035]次に、図１、３Ａ、および３Ｂを参照すると分かるように、カムシャフト位相器１２は、最大（extreme）進角位置と最大遅角位置との間の所定の角度位置でのロータ２８とステータ２０との相対的な回転を選択的に阻止する段状二重ロックピンシステムを含む。一次ロックピン５２は、ロータ２８の複数の羽根３２のうちの１つに形成された一次ロックピン穴５４内に摺動可能に配置されている。一次ロックピン５２を内部に選択的に受け入れる一次ロックピン座５６がカムシャフト位相器カバー５０に形成されている。一次ロックピン座５６は一次ロックピン５２よりも大きく、一次ロックピン５２が一次ロックピン座５６内に位置するときにロータ２８をステータ２０に対して所定の角度位置の各側で約５°回転させる。一次ロックピン座５６が大形であるため、一次ロックピン５２は一次ロックピン座５６内に容易に受け入れられる。図３Ａに示されているように、一次ロックピン５２を一次ロックピン座５６内に位置させることが望まれないときには、加圧されたオイルが一次ロックピン５２に供給され、それによって、一次ロックピン５２を一次ロックピン座５６から押し出し、一次ロックピンばね５８を圧縮する。逆に、図３Ｂに示されているように、一次ロックピン５２を一次ロックピン座５６内に位置させることが望まれるときには、加圧されたオイルが一次ロックピン５２から排出され、それによって、一次ロックピンばね５８が一次ロックピン５２をカムシャフト位相器カバー５０の方へ押圧する。このように、ロータ２８がステータ２０内に位置して一次ロックピン５２を一次ロックピン座５６に整合させると、一次ロックピンばね５８によって一次ロックピン５２が一次ロックピン座５６内に位置付けられる。

[0036]二次ロックピン６０が、ロータ２８の複数の羽根３２のうちの１つに形成された二次ロックピン孔６２内に滑り可能に配置されている。内部に二次ロックピン６０を選択的に受け入れる二次ロックピン座６４が、カムシャフト位相器カバー５０に形成されている。二次ロックピン６０は、二次ロックピン座６４内に締まり滑り嵌めの関係にあり、それによって、二次ロックピン６０が二次ロックピン座６４内に受け入れられたときにロータ２８とステータ２０との相対的な回転を実質的に妨げる。図３Ａに示されているように、二次ロックピン６０を二次ロックピン座６４内に位置させることが望まれないときには、加圧されたオイルが二次ロックピン６０に供給され、それによって、二次ロックピン６０を二次ロックピン座６４から押し出し、二次ロックピンばね６６を圧縮する。逆に、図３Ｂに示されているように、二次ロックピン６０を二次ロックピン座６４内に位置させることが望まれるときには、加圧されたオイルが二次ロックピン６０から排出され、それによって、二次ロックピンばね６６が二次ロックピン６０をカムシャフト位相器カバー５０の方へ動かす。このように、ロータ２８がステータ２０内に位置して二次ロックピン６０を二次ロックピン座６４に整合させると、二次ロックピンばね６６によって二次ロックピン６０が二次ロックピン座６４内に位置付けられる。

[0037]所定の角度位置でのロータ２８とステータ２０との相対的な回転を阻止することが望まれるときには、加圧されたオイルが一次ロックピン５２と二次ロックピン６０の両方から排出され、それによって、一次ロックピンばね５８および二次ロックピンばね６６がそれぞれ一次ロックピン５２および二次ロックピン６０をカムシャフト位相器カバー５０の方へ押圧することができる。一次ロックピン５２および二次ロックピン６０をそれぞれ一次ロックピン座５６および二次ロックピン座６４に整合させるには、進角室３６に加圧されたオイルを供給すること、遅角室３８に加圧されたオイルを供給すること、バイアスばね４４による力を利用すること、カムシャフト１４によるトルクを利用することのうちの１つまたは複数によって、ロータ２８をステータ２０に対して回転させればよい。一次ロックピン座５６が大きくなっているので、二次ロックピン６０が二次ロックピン座６４内に位置する前に一次ロックピン５２が一次ロックピン座５６内に位置する。一次ロックピン５２が一次ロックピン座５６内に位置すると、ロータ２８がステータ２０に対して約１０°回転させられる。進角室３６に加圧されたオイルを供給すること、遅角室３８に加圧されたオイルを供給すること、バイアスばね４４による力を利用すること、カムシャフト１４によるトルクを利用することのうちの１つまたは複数によってロータ２８をステータ２０に対してさらに回転させて二次ロックピン６０を二次ロックピン座６４に整合させることができ、それによって、二次ロックピン６０を二次ロックピン座６４内に位置させることができる。進角室３６、遅角室３８、ならびに一次ロックピン５２および二次ロックピン６０にオイルを供給することと、進角室３６、遅角室３８、ならびに一次ロックピン５２および二次ロックピン６０からオイルを排出することについて以下に詳しく説明する。

[0038]次に、図１および２Ａを参照すると分かるように、カムシャフト位相器カバー５０は、スプロケット１６およびステータ２０内を延びてカムシャフト位相器カバー５０にねじ込み可能に係合するスプロケットボルト２２によってステータ２０に密封的に取り付けられている。このように、ステータ２０はスプロケット１６とカムシャフト位相器カバー５０との間にしっかりと固定され、スプロケット１６、ステータ２０、およびカムシャフトカバー５０を軸方向および半径方向において互いに固定している。

[0039]次に、図１、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、６Ａ、および６Ｂを参照すると分かるように、ブシュアダプタ６８がカムシャフト１４のポケット７０内に同軸に、締まり嵌めの関係に配置されている。ブシュアダプタ６８は、ロータ２８の中央貫通孔３４内にも同軸に緊密に圧入する関係に配置され、それによって、ブシュアダプタ６８とロータ２８との相対的な回転が妨げられ、かつブシュアダプタ６８は、中央貫通孔３４が段状であることによって形成される停止面７２にブシュアダプタ６８が当接するまで中央貫通孔３４内に圧入することができる。カムシャフト位相器１２がカムシャフト１４に取り付けられると、ブシュアダプタ６８がカムシャフト位相器１２をカムシャフト１４に同軸に整合させる。これによって、カムシャフト１４を内部に受け入れてカムシャフト位相器１２をカムシャフト１４に同軸に整合させるための軸方向空間がロータ２８内に必要とされないため、ロータ２８を軸方向により小形にすることができる。以下に詳しく説明するように、ブシュアダプタ６８によって油通路網が部分的に画成される。

[0040]カムシャフト位相器１２は、ブシュアダプタ６８内を軸方向に締まり嵌めの関係で延びるカムシャフト位相器取り付けボルト７４によってカムシャフト１４に取り付けられている。ロータ２８は、軸方向にポケット７０からカムシャフト１４内に延びるねじ穴７８を備えるカムシャフト１４の軸方向面７６に接触している。

[0041]カムシャフト１４を半径方向に貫通するように形成されたカムシャフト油通路８２からオイルを受け取る環状の油室８０が、半径方向においてカムシャフト位相器取り付けボルト７４とポケット７０との間に形成されている。オイルは、カムシャフト軸受８４の油孔（不図示）を通じて内燃機関１０からカムシャフト油通路８２に供給される。カムシャフト位相器取り付けボルト７４が所定のトルクまで締め付けられると、カムシャフト位相器取り付けボルト７４のヘッド８６が軸方向にロータ２８のボルト面８８に作用する。このように、カムシャフト位相器１２は軸方向にカムシャフト１４に固定され、それによってロータ２８とカムシャフト１４との相対的な回転が阻止される。

[0042]ブシュアダプタ６８は、加圧されたオイルを内燃機関１０から位相関係制御弁９２まで送る供給通路９０を少なくとも部分的に画成している。供給通路９０は、ブシュアダプタ６８の内径に形成された第１の環状溝９４によって部分的に画成されてよい。第１の環状溝９４は軸方向にロータ２８内に位置してよい。

[0043]供給通路９０はさらに、軸方向に延び、途中でロータ２８の中央貫通孔３４内に入る軸方向溝９６によって画成されてよい。軸方向溝９６は、ブシュアダプタ６８内を半径方向に延びる第１の連結通路９８を通じて第１の環状溝９４と流体連通してよい。

[0044]供給通路９０はさらに、ブシュアダプタ６８の内径上に形成されかつ軸方向にカムシャフト１４のポケット７０内に位置してよい第２の環状溝１００によって画成されてよい。第２の環状溝１００は、ブシュアダプタ６８内を半径方向に延びる第２の連結通路１０２を通じて軸方向溝９６と流体連通してよい。

[0045]供給通路９０はさらに、ブシュアダプタ６８の外径上でかつ軸方向に第１の環状溝９４と第２の環状溝１００との間に形成される第３の環状溝１０４によって画成されてよい。第３の環状溝１０４は、第２の連結通路１０２を通じて第２の環状溝１００と流体連通してよく、かつ軸方向溝９６が少なくとも部分的に軸方向において第３の環状溝１０４と重なり合うように第３の環状溝１０４を軸方向においてブシュアダプタ６８の外径上に位置決めすることによって軸方向溝９６とも流体連通してよい。

[0046]供給通路９０はさらに、軸方向においてカムシャフト位相器取り付けボルト７４内に形成された非貫通孔１０６によって画成されてよい。非貫通孔１０６は、ヘッド８６によって画成されるカムシャフト位相器取り付けボルト７４の端部から始まり、カムシャフト位相器取り付けボルト７４内の、軸方向において環状の油室８０と整合する点まで延びてよい。第１の半径方向削孔（drilling）１０８が、カムシャフト位相器取り付けボルト７４内を半径方向に延び、環状の油室８０から非貫通穴１０６までの流体連通を可能にしており、一方、第２の半径方向削孔１１０が、第１の半径方向削孔１０８から軸方向に間隔を置いて配置され、カムシャフト位相器取り付けボルト７４内を半径方向に延び、非貫通穴１０６から第２の環状溝１００までの流体連通を可能にしている。

[0047]次に、図１、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、および５Ａ〜５Ｄを参照すると分かるように、供給通路９０は、非貫通孔１０６に圧入された多岐管１１４の多岐管軸方向溝１１２によってさらに画成されてよい。多岐管軸方向溝１１２は、多岐管１１４の外面に形成され、多岐管１１４の、第１の半径方向削孔１０８に近接した側の端部から始まり、第２の半径方向削孔１１０と重なり合うように延びている。各多岐管軸方向溝１１２は、一方の第２の半径方向削孔１１０に整合させられかつこの削孔１１０と重なり合っている。多岐管１１４の他の特徴および機能については以下に詳しく説明する。

[0048]フィルタ１１６が非貫通穴１０６内の、多岐管１１４と非貫通穴１０６内に形成された肩部１１８との間に拘束されてよい。フィルタ１１６は、加圧されたオイルに存在する可能性のある異物が多岐管軸方向溝１１２に送られ、その後カムシャフト位相器１２の他の臨界界面に送られるのを実質的に妨げる。

[0049]カムシャフト位相器取り付けボルト７４は、内部を半径方向に延びて第１の環状溝９４と非貫通孔１０６との間の流体連通を可能にする供給削孔１２０を含む。供給削孔１２０は、加圧されたオイルが位相関係制御弁９２に供給されるのを可能にする。

[0050]次に、図１、２Ａ、２Ｂ、６Ａ、および６Ｂを参照すると分かるように、ブシュアダプタ６８は、供給通路９０を少なくとも部分的に画成するだけでなく、加圧されたオイルを位相関係制御弁９２から進角室３６に選択的に送り、かつオイルを進角室３６から排出する進角通路１２２も少なくとも部分的に画成している。進角通路１２２は、ブシュアダプタ６８の内径上でかつ軸方向において第１の環状溝９４と第２の環状溝１００との間に形成される第４の環状溝１２４によって少なくとも部分的に画成されてよい。第４の環状溝１２４は、進角油連結通路１２６を通じて、進角室３６と流体連通する油通路４２Ａと流体連通している。進角油連結通路１２６は、第４の環状溝１２４からブシュアダプタ６８を通じて半径方向に延びている。

[0051]カムシャフト位相器取り付けボルト７４は、内部を半径方向に延び、第４の環状溝１２４と非貫通孔１０６との間の流体連通を可能にする進角削孔１２８を含む。進角削孔１２８は、加圧されたオイルが位相関係制御弁９２から進角室３６に選択的に供給されるのを可能にする。

[0052]ブシュアダプタ６８は、供給通路９０および進角通路１２２を少なくとも部分的に画成するだけでなく、加圧されたオイルを位相関係制御弁９２から遅角室３８に選択的に送る遅角通路１３０も少なくとも部分的に画成する。遅角通路１３０は、軸方向において軸方向端部１３４とヘッド８６との間に形成される軸方向空間１３２によって画成されてよい。軸方向端部１３４は、ロータ２８の中央貫通孔３４との間に半径方向隙間を生成する縮径部１３６によって画成されてよい。軸方向空間１３２はさらに、半径方向においてロータ２８とカムシャフト位相器取り付けボルト７４との間に画成されている。軸方向空間１３２は、遅角室３８と流体連通する油通路４２Ｒと流体連通している。

[0053]カムシャフト位相器取り付けボルト７４は、カムシャフト位相器取り付けボルト７４内を半径方向に延び、軸方向空間１３２と非貫通孔１０６との間の流体連通を可能にする遅角削孔１３８を含む。遅角削孔１３８は、加圧されたオイルが位相関係制御弁９２から遅角室３８に選択的に供給されるのを可能にする。

[0054]位相関係制御弁９２は、カムシャフト位相器取り付けボルト７４内に配置され、カムシャフト位相器取り付けボルト７４の溝１４２内に嵌る保持リング１４０によってカムシャフト位相器取り付けボルト７４内に保持されている。位相関係制御弁９２は、概ね円筒形で中空であり、カムシャフト位相器取り付けボルト７４の非貫通孔１０６との間に環状の隙間を形成するような寸法を有する位相関係本体１４６を含む位相関係弁スプール１４４を含む。

[0055]位相関係弁スプール１４４は、位相関係本体１４６から半径方向外側に延び、供給削孔１２０と進角削孔１２８との間の流体連通を選択的に遮断する進角ランド１４８も含む。進角ランド１４８は、カムシャフト位相器取り付けボルト７４の非貫通孔１０６内に嵌められ、オイルが進角ランド１４８と非貫通孔１０６との間を通過するのを実質的に妨げる。

[0056]位相関係弁スプール１４４は、位相関係本体１４６から半径方向外側に延び、供給削孔１２０と遅角削孔１３８との間の流体連通を選択的に遮断する遅角ランド１５０も含む。遅角ランド１５０は、進角ランド１４８から軸方向に離れた位置に位置し、カムシャフト位相器取り付けボルト７４の非貫通孔１０６内に締まり嵌めされ、オイルが遅角ランド１５０と非貫通孔１０６との間を通過するのを実質的に妨げる。

[0057]次に、図１、２Ａ、２Ｂ、および２Ｃを参照すると分かるように、位相関係弁スプール１４４は、位相関係制御弁アクチュエータ１５２および位相関係スプールばね１５４からの入力によって非貫通孔１０６内を軸方向に移動可能である。位相関係制御弁アクチュエータ１５２は、電動ソレノイドであることが好ましいが、位相関係弁スプール１４４を軸方向に移動させる任意の種類のアクチュエータであってよい。位相関係スプールばね１５４は、多岐管１１４の、第１の半径方向削孔１０８から遠い側の端部上に形成された座１５６によってカムシャフト位相器取り付けボルト７４に接触している。位相関係スプールばね１５４の第１の端部は座１５６上に位置し、一方、位相関係スプールばね１５４の第２の端部は、位相関係弁スプール１４４の端部に形成された位相関係スプールばねポケット１５８内に位置している。このように、図２Ｂに示されているように、位相関係スプールばね１５４は、位相関係制御弁アクチュエータ１５２に通電していないときには位相関係弁スプール１４４を座１５６から離れる方向に付勢し、それによって、加圧されたオイルが、供給削孔１２０から遅角削孔１３８に供給され、一方、オイルが位相関係弁スプール１４４の中央通路１６０を通じかつヘッド８６に隣接する非貫通孔１０６の端部を通じて進角削孔１２８から排出されるように、位相関係弁スプール１４４を非貫通孔１０６内に位置させる。これに対して、図２Ｃに示されているように、位相関係制御弁アクチュエータ１５２に通電すると、位相関係スプールばね１５４の付勢力が打ち消され、それによって、加圧されたオイルが進角削孔１２８に供給され、一方、オイルが遅角削孔１３８から、非貫通孔１０６の、ヘッド８６に隣接する端部に排出されるように、位相関係弁スプール１４４が非貫通孔１０６内に位置する。

[0058]次に、図１、２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂ、および５Ａ〜５Ｄを参照して、多岐管１１４の機能および追加的な特徴について説明する。多岐管１１４は、円筒形で中空であり、一次ロックピン５２および二次ロックピン６０をそれぞれ一次ロックピン座５６および二次ロックピン座６４から取り外すために、加圧されたオイルを一次ロックピン５２および二次ロックピン６０に選択的に供給する通路を形成するように含められている。多岐管１１４はまた、一次ロックピン５２および二次ロックピン６０をそれぞれ一次ロックピン座５６および二次ロックピン座６４に着座させるために一次ロックピン５２および二次ロックピン座６４からオイルを選択的に排出する通路を形成するように含められている。

[0059]多岐管供給連結通路１６２は、多岐管１１４内を半径方向に延びており、多岐管軸方向溝１１２から、ロックピン制御弁１６６を締まり滑り嵌めの関係で含む多岐管中央孔１６４への流体連通を可能にする。

[0060]多岐管１１４は、加圧されたオイルを一次ロックピン５２および二次ロックピン６０に選択的に供給し、かつオイルを一次ロックピン５２および二次ロックピン６０から選択的に排出する非貫通軸方向溝１６８も含む。非貫通軸方向溝１６８は、多岐管１１４の外周上を軸方向に延びており、多岐管１１４の、第１の半径方向削孔１０８に近接した側の端部にも、多岐管１１４の、第１の半径方向削孔１０８から遠い側の端部にも開放されていない。ロックピン連結通路１７０（図５Ａ〜５Ｄでは隠線として示されている）は、多岐管１１４内を半径方向に延びており、多岐管中央孔１６４と非貫通軸方向溝１６８との間の流体連通を可能にする。

[0061]多岐管１１４は、一次ロックピン５２および二次ロックピン６０から排出されたオイルを多岐管中央孔１６４から送る排出溝１７２も含む。排出溝１７２は、多岐管１１４の外周に配置され、多岐管１１４の、第１の半径方向削孔１０８から遠い側の端部から軸方向に多岐管１１４内に延びている。排出連結通路１７４は、多岐管１１４内を半径方向に延びており、多岐管中央孔１６４と排出溝１７２との間の流体連通を可能にする。排出連結通路１７４は、軸方向において、多岐管１１４の、第１の半径方向削孔１０８から遠い側の端部に向かう方向に、ロックピン連結通路１７０から間隔を置いて配置されている。図５Ｃおよび５Ｄに示されているように、一方の排出溝１７２は、軸方向において他方の排出溝１７２よりも遠くまで延びており、補助排出連結通路１７６を含み、多岐管中央孔と排出溝１７２との間の流体連通を可能にする。補助排出連結通路１７６は、軸方向において、多岐管１１４の、第１の半径方向削孔１０８に近接した側の端部に向かう方向に、ロックピン連結通路１７０および多岐管供給連結通路１６２から間隔を置いて配置されている。補助排出連結通路１７６の機能については以下に詳しく論じる。

[0062]次に、図１、２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂ、６Ａ、および６Ｂを参照すると分かるように、ブシュアダプタ６８は、その内径上に形成された第５の環状溝１７８を含む。第５の環状溝１７８は、図３Ａおよび３Ｂに最もよく示されているようにカムシャフト位相器取り付けボルト７４内を半径方向に延びるロックピン削孔１８０に軸方向に整合させられている。各ロックピン削孔１８０は、１つの非貫通軸方向溝１６８に整合させられ、かつこの非貫通軸方向溝１６８と流体連通している。このように、各非貫通軸方向溝１６８は第５の環状溝１７８と流体連通している。

[0063]一次ロックピン削孔１８２および二次ロックピン削孔１８４は、第５の環状溝１７８から半径方向にブシュアダプタ６８を貫通して延びている。一次ロックピン削孔１８２は、カムシャフト１４およびロータ２８を貫通して延び、加圧されたオイルを一次ロックピン５２に供給し、かつオイルを一次ロックピン５２から排出する一次ロックピン通路１８６と流体連通している。同様に、二次ロックピン削孔１８４は、カムシャフト１４およびロータ２８を貫通して延び、加圧されたオイルを二次ロックピン６０に供給し、かつオイルを二次ロックピン６０から排出する二次ロックピン通路１８８と流体連通している。

[0064]ロックピン制御弁１６６は、概ね円筒形であり、多岐管中央孔１６４との間に環状の隙間を形成するような寸法を有するロックピン弁スプール本体１９２を含むロックピン弁スプール１９０を含む。

[0065]ロックピン制御弁１６６は、図３Ａに示されているように、ロックピン弁スプール本体１９２から半径方向外側に延び、多岐管中央孔１６４と排出溝１７２との間の排出連結通路１７４を通る流体連通を選択的に遮断する排出ランド１９４も含む。排出ランド１９４は、多岐管中央孔１６４に締まり嵌めされ、オイルが排出ランド１９４と多岐管中央穴１６４との間を通過するのを実質的に妨げる。

[0066]ロックピン制御弁１６６は、ロックピン弁スプール本体１９２から半径方向外側に延び、多岐管供給連結通路１６２を通じた多岐管中央孔１６４と非貫通軸方向溝１６８との間の流体連通を選択的に遮断する供給ランド１９６も含む。供給ランド１９６は、多岐管中央孔１６４に締まり嵌めされ、オイルが供給ランド１９６と多岐管中央穴１６４との間を通過するのを実質的に妨げる。

[0067]ロックピン制御弁１６６は、ロックピン制御弁アクチュエータ１９８およびロックピン弁スプールばね２００からの入力によって多岐管中央孔１６４内を軸方向に移動可能である。ロックピン制御弁アクチュエータ１９８は、電動ソレノイドであることが好ましいが、ロックピン制御弁１６６を軸方向に移動させる任意の種類のアクチュエータであってよい。ロックピン弁スプールばね２００は、多岐管１１４にカップ形断面形状を与える多岐管１１４の閉鎖端部２０２に接触している。図３Ｂに最もよく示されているように、ロックピン弁スプールばね２００の第１の端部は閉鎖端部２０２に接触しており、一方、ロックピン弁スプールばね２００の第２の端部は、ロックピン弁スプール１９０の、閉鎖端部２０２に近接した側の端部に形成されたばねくぼみ２０４内に位置している。このように、ロックピン弁スプールばね２００は、ロックピン制御弁アクチュエータ１９８に通電していないときにはロックピン弁スプール１９０を閉鎖端部２０２から離れる方向に付勢し、それによって、供給ランド１９６が、加圧されたオイルが多岐管供給連結通路１６２を通じて多岐管中央孔に流入するのを妨げ、一方、オイルが、多岐管中央孔１６４、ロックピン連結通路１７０、非貫通軸方向溝１６８、ロックピン削孔１８０、第５の環状溝１７８、ならびに一次ロックピン通路１８６および二次ロックピン通路１８８と流体連通する排出連結通路１７４を通じて一次ロックピン５２および二次ロックピン６０から排出溝１７２に排出されるように、ロックピン弁スプール１９０を多岐管中央孔１６４内に位置させる。図３Ｂに示されているようにロックピン制御弁アクチュエータ１９８に通電していないときは、補助排出連結通路１７６が多岐管中央孔１６４と流体連通する。このように、閉鎖端部２０２とばねくぼみ２０４との間に画成される体積が排出され、作動時にある量の空気を圧縮するのにロックピン制御弁アクチュエータ１９８からの追加的な力を必要とする密封されたチャンバが形成されるのを阻止する。これに対して、図３Ａに示されているようにロックピン制御弁アクチュエータ１９８に通電すると、ロックピン弁スプールばね２００の付勢力が打ち消されて、加圧されたオイルを多岐管供給連結通路１６２（図３Ａでは見えない）、多岐管中央孔１６４、ロックピン連結通路１７０、非貫通軸方向溝１６８、ロックピン削孔１８０、第５の環状溝１７８、ならびに一次ロックピン削孔１８２および二次ロックピン削孔１８４を通じて一次ロックピン５２および二次ロックピン６０に送ることが可能になり、一方、排出ランド１９４が排出連結通路１７４を遮断するように、ロックピン弁スプール１９０を多岐管中央孔１６４内に位置させる。ロックピン制御弁アクチュエータ１９８に通電すると、供給ランド１９６によって補助排出連結通路１７６が遮断され、補助排出連結通路１７６を通じた多岐管中央孔１６４と排出溝１７２との間の流体連通を妨げる。

[0068]動作時には、図２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ａ１、３Ｂ、および３Ｂ１を参照すると分かるように、内燃機関１０のカムシャフト１４とクランクシャフトとの位相関係を変更することが望まれるときは、内燃機関１０からの加圧されたオイルが一次ロックピン５２および二次ロックピン６０に供給される。この場合に加圧されたオイルが辿る経路は矢印Ｐで表されている。これは、ロックピン制御弁アクチュエータ１９８に通電し、非貫通軸方向溝１６８から排出連結通路１７４への流体連通を妨げて補助排出連結通路１７６を遮断し、かつ多岐管軸方向溝１１２から多岐管供給連結通路１６２への流体連通を可能にすることによって実現される。このようにして、内燃機関１０からの加圧されたオイルは、カムシャフト油通路８２を通じて環状の油室８０に供給される。加圧されたオイルは、環状の油室８０から第１の半径方向削孔１０８を通じて非貫通孔１０６に供給される。加圧されたオイルは次に、フィルタ１１６を通過し、その後多岐管軸方向溝１１２に到達する。この領域におけるオイルの流れは図３Ａおよび３Ａ１では隠線として示されている。これは、図３Ａ、３Ａ１、３Ｂ、および３Ｂ１では多岐管軸方向溝１１２は見えないからである。加圧されたオイルは次に、多岐管供給連結通路１６２（やはり図３Ａ、３Ａ１、３Ｂ、および３Ｂ１では見えない）を通過して多岐管中央穴１６４に到達する。加圧されたオイルは、多岐管中央穴１６４に到達した後、ロックピン連結通路１７０を通過して非貫通軸方向溝１６８に到達する。加圧されたオイルは次に、加圧されたオイルを第５の環状溝１７８に供給するロックピン削孔１８０を通過する。第５の環状溝１７８はその後、加圧されたオイルを一次ロックピン削孔１８２および二次ロックピン削孔１８４に供給し、一次ロックピン５２および二次ロックピン６０をそれぞれ一次ロックピン座５６および二次ロックピン座６４から後退させる。明確さを期して、図３Ａ１では、矢印Ｐによって表される加圧されたオイルが辿る経路を明確に示すために、参照符号および油通路を画成しない部材は示されていない。

[0069]次に、図２Ａ、２Ｂ、２Ｂ１、２Ｃ、および２Ｃ１を参照すると分かるように、一次ロックピン５２および二次ロックピン６０がそれぞれ一次ロックピン座５６および二次ロックピン座６４から後退するため、ここで、内燃機関１０のカムシャフト１４とクランクシャフトとの位相関係を変更することができる。これは、進角室３６または遅角室３８に加圧されたオイルを供給し、一方、加圧されたオイルを受け取らないチャンバからオイルを排出することによって実現される。加圧されたオイルのうちで、多岐管軸方向溝１１２に供給される部分は、第２の半径方向削孔１１０を通過して第２の環状溝１００に供給される。加圧されたオイルは次に、第２の連結通路１０２を通じて第３の環状溝１０４に送られ、そこから軸方向溝９６に送られる。加圧されたオイルは次に、第１の連結通路９８を通じて第１の環状溝９４に供給され、その後供給削孔１２０を通じて位相関係制御弁９２に供給される。

[0070]加圧されたオイルが遅角室３８に供給されることが望まれる場合は、位相関係制御弁アクチュエータ１５２を非通電動作状態にする。この動作状態では、図２Ｃに示されているように、位相関係弁スプール１４４が非貫通孔１０６内に位置し、加圧されたオイルを第１の連結通路９８から遅角削孔１３８に送ることができる。この場合に加圧されたオイルが辿る経路は矢印Ｐで表されている。遅角削孔１３８は次に、加圧されたオイルを軸方向空間１３２に送り、加圧されたオイルはそこから油通路４２Ｒを通じて遅角室３８に送られる。

[0071]同時に、加圧されたオイルは、進角ランド１４８によって第１の連結通路９８から進角削孔１２８に送られるのを妨げられる。また、同時に、進角ランド１４８は、進角削孔１２８を中央通路１６０と流体連通させることによってオイルを進角室３６から排出するのを可能にする。排出されるオイルが辿る経路は矢印Ｖで表されている。このようにして、オイルを進角室３６から油通路４２Ａを通じて排出することができる。排出されたオイルは次に、油通路４２Ａから進角油連結通路１２６を通って第４の環状溝１２４に流れる。オイルは次に、進角削孔を通じて中央通路１６０に送られ、次いで、カムシャフト位相器取り付けボルト７４の端部を通じて排出される。カムシャフト位相器取り付けボルト７４の端部を通じて送られるオイルは隠線で示されている。というのは、この図では、カムシャフト位相器取り付けボルト７４内の各通路が見えないからである。明確さを期して、図２Ｂ１には、矢印Ｐで表される加圧されたオイルが辿る経路および矢印Ｖで表される排出されるオイルが辿る経路を明確に示すために、参照符号および油通路を画成しない部材は示されていない。

[0072]しかし、加圧されたオイルが進角室３６に供給されることが望まれる場合、位相関係制御弁アクチュエータ１５２が通電動作状態にされる。この動作状態では、図２Ｃに示されているように、位相関係弁スプール１４４が非貫通孔１０６内に位置し、加圧されたオイルを第１の連結通路９８から進角削孔１２８に送ることが可能になる。この場合に加圧されたオイルが辿る経路は矢印Ｐで表されている。進角削孔１２８は次に、加圧されたオイルを第４の環状溝１２４に送り、加圧されたオイルは次いで、進角油連結通路１２６および油通路４２Ａを通じて進角室３６に送られる。

[0073]同時に、加圧されたオイルは、遅角ランド１５０によって第１の連結通路９８から遅角削孔１３８に送られるのを妨げられる。また、同時に、遅角ランド１５０は、遅角削孔１３８を中央通路１６０と流体連通させることによってオイルを遅角室３８から排出するのを可能にする。排出されるオイルが辿る経路は矢印Ｖで表されている。このようにして、オイルを遅角室３８から油通路４２Ｒを通じて排出することができる。排出されたオイルは次に、油通路４２Ｒから軸方向空間１３２に流れ、次に遅角削孔１３８を通じてカムシャフト位相器取り付けボルト７４の端部から排出される。明確さを期して、図２Ｃ１には、矢印Ｐで表される加圧されたオイルが辿る経路および矢印Ｖで表される排出されるオイルが辿る経路を明確に示すために、参照符号および油通路を画成しない部材は示されていない。

[0074]動作時には、図２Ａおよび３Ｂを参照すると分かるように、ロータ２８をステータ２０に対して所定の角度位置にロックすることが望まれるときは、一次ロックピン５２および二次ロックピン６０からオイルを排出して一次ロックピン５２および二次ロックピン６０をそれぞれ一次ロックピン座５６および二次ロックピン座６４内に位置させる。これは、ロックピン制御弁アクチュエータを非通電動作状態にすることによって実現される。非通電動作状態では、ロックピン弁スプール１９０が多岐管中央孔１６４内に位置し、供給ランド１９６によって多岐管供給連結通路１６２とロックピン連結通路１７０との間の流体連通を妨げる。このようにして、加圧されたオイルは、一次ロックピン５２および二次ロックピン６０に供給されることを妨げられる。

[0075]同時に、排出ランド１９４はもはや排出連結通路１７４および補助排出連結通路１７６を遮断しなくなり、その結果、ロックピン連結通路１７０は排出連結通路１７４と流体連通するようになる。このようにして、オイルが一次ロックピン５２および二次ロックピン６０から一次ロックピン通路１８６および二次ロックピン通路１８８を通じて排出される。この場合に排出されるオイルが辿る経路は矢印Ｖで示されている。一次ロックピン通路１８６および二次ロックピン通路１８８からのオイルは次に、それぞれ一次ロックピン削孔１８２および二次ロックピン削孔１８４を通じて第５の環状溝１７８に流れ、その後ロックピン削孔１８０を通じて非貫通軸方向溝１６８に送られる。オイルは次に、非貫通軸方向溝１６８からロックピン連結通路１７０を通じて多岐管中央孔１６４に送られ、その後排出連結通路１７４を通じて排出溝１７２に送られる。オイルは次に、中央通路１６０を通過することによってカムシャフト位相器取り付けボルト７４の端部を通じて排出される。カムシャフト位相器取り付けボルト７４の端部を通じて送られるオイルは隠線として示されている。これは、この図では、カムシャフト位相器取り付けボルト７４内の各通路が見えないからである。明確さを期して、図３Ｂ１には、矢印Ｖで表される排出されるオイルが辿る経路を明確に示すために、参照符号および油通路を画成しない部材は示されていない。

[0076]一次ロックピン５２および二次ロックピン６０からオイルが排出されると、一次ロックピンばね５８および二次ロックピンばね６６はそれぞれ、一次ロックピン５２および二次ロックピン６０をカムシャフト位相器カバー５０の方へ押圧する。しかし、一次ロックピン５２および二次ロックピン６０がすでに、それぞれ一次ロックピン座５６および二次ロックピン座６４に整合しているのでないかぎり、一次ロックピン５２および二次ロックピン６０の一方または両方がそれぞれ一次ロックピン座５６および二次ロックピン座６４内に位置することはない。一次ロックピン５２および二次ロックピン６０をそれぞれ一次ロックピン座５６および二次ロックピン座６４内に位置させるには、ロータ２８とステータ２０との位相関係を変更する必要がある。これは、ステータ２０内のロータ２８の所定の角度関係を実現する必要に応じて進角室３６または遅角室３８に加圧されたオイルを供給することによって実現することができる。これは、バイアスばね４４によってロータ２８を所定の角度位置に動かすことによって実現することもできる。また、これは、カムシャフト１４からのトルクによってロータ２８を所定の角度位置に動かすことによって実現することもできる。前述のように、一次ロックピン５２は最初、一次ロックピン座５６内に位置し、それによって、ロータ２８を所定の角度位置の近くに保持する。二次ロックピン６０は次に、二次ロックピン座６４に整合させられたときに二次ロックピン座６４内に位置する。

[0077]次に、図７Ａ、７Ｂ、８Ａ、および８Ｂを参照すると、本発明による第２の実施形態のカムシャフト位相器１２’が示されている。カムシャフト位相器１２の説明で使用される各部材の参照符号は、カムシャフト位相器１２の各部材と同一なカムシャフト位相器１２’の部材の説明でも使用される。次に、カムシャフト位相器１２’とカムシャフト位相器１２との違いについて説明する。カムシャフト位相器１２’は、スプール型弁を使用して、カムシャフト位相器１２の使用に応じて一次ロックピン５２および二次ロックピン６０に供給されるオイルおよび一次ロックピン５２および二次ロックピン６０から供給されるオイルを制御するのではなく、ポペット型弁を使用して一次ロックピン５２および二次ロックピン６０に供給されるオイルおよび一次ロックピン５２および二次ロックピン６０から供給されるオイルを制御する。ポペット型弁を使用して一次ロックピン５２および二次ロックピン６０に供給されるオイルおよび一次ロックピン５２および二次ロックピン６０から供給されるオイルを制御するには、非貫通孔１０６内に圧入された多岐管１１４’を設ける。多岐管１１４’は、多岐管１１４’の外面に形成され、第１の半径方向削孔１０８に近接した側の端部から始まり、カムシャフト位相器取り付けボルト７４の第２の半径方向削孔１１０（図７Ａ、７Ｂ、８Ａ、および８Ｂでは見えない）と重なり合うように延びる多岐管軸方向溝１１２を含む。各多岐管軸方向溝１１２は、１つの第２の半径方向削孔１１０に整合させられかつこの半径方向削孔１１０と重なり合い、多岐管１１４の多岐管軸方向溝１１２がカムシャフト位相器１２の実施形態の位相関係制御弁９２に加圧されたオイルを供給するのと同様に、加圧されたオイルを位相関係制御弁９２に供給する。

[0078]多岐管１１４’は、多岐管１１４’内を軸方向に延びる多岐管中央孔１６４’を含む。多岐管中央孔１６４’は、多岐管中央孔１６４’の、他の部分よりも直径が小さい部分を画成する内側環状リブ２０６を含む。内側環状リブ２０６は、多岐管中央孔１６４’の各端部から軸方向にずれており、多岐管１１４’の、第１の半径方向削孔１０８に近接した側に、供給座２０８を画成している。内側環状リブ２０６は、多岐管１１４’の、第１の半径方向削孔１０８から遠い側に、排出座２１０も画成している。

[0079]ロックピン連結通路１７０’は、内側環状リブ２０６内を半径方向に延びており、多岐管中央孔１６４’と非貫通軸方向溝１６８との間の流体連通を可能にする。各非貫通軸方向溝１６８は、カムシャフト位相器１２の場合と同様に１つのロックピン削孔１８０に整合させられかつこのロックピン削孔１８０と流体連通する。

[0080]多岐管１１４’は、ボール２１２およびプランジャ２１４と一緒にロックピン制御弁１６６’を画成する。ボール２１２は、多岐管中央孔１６４’の、供給座２０８に隣接する側の内部に配置されている。ボール２１２は、加圧されたオイルによって選択的に供給座２０８に着座させられ、プランジャ２１４によって選択的に供給座２０８から分離される。

[0081]プランジャ２１４は、位相関係弁スプール１４４の中央通路１６０を貫通して延び、中央通路１６０との間に半径方向隙間を形成するようなサイズを有するプランジャ軸２１６を含む。プランジャ軸２１６はまた、位相関係制御弁アクチュエータ１５２内を同軸に延びている。プランジャ２１４は、内側環状リブ２０６内を途中まで延びており、内側環状リブ２０６との間に半径方向隙間を形成するようなサイズを有する。

[0082]プランジャ２１４は、そこから半径方向外側に延びる外側環状リブ２１８も含む。外側環状リブ２１８は、多岐管中央孔１６４’との間に半径方向隙間を形成し、かつ排出座２１０に着座するようなサイズを有する。

[0083]プランジャ２１４は、プランジャ軸２１６から半径方向外側に延びるばね停止部２２０も含む。ロックピン弁ばね２２２の第１の端部は、ロックピン弁ばねの第２の端部が、非貫通孔１０６内で多岐管１１４’に隣接して配置されたプランジャガイド２２４に接触している間、ばね停止部２２０に着座する。ロックピン弁ばね２２２は、ロックピン制御弁アクチュエータ１９８に通電していないときに外側環状リブ２１８を排出座２１０から分離するようにプランジャ２１４を付勢する。プランジャガイド２２４は、以下に詳しく説明するようにプランジャガイド２２４を通じた流体連通を可能にする軸方向貫通穴２２６を含む。

[0084]動作時には、図７Ａに示されているように、内燃機関１０のカムシャフト１４とクランクシャフトとの位相関係を変更することが望まれるときには、内燃機関１０からの加圧されたオイルが一次ロックピン５２および二次ロックピン６０に供給される。これは、ロックピン制御弁アクチュエータ１９８に通電して外側環状リブ２１８を排出座２１０に着座させ、かつボール２１２を供給座２０８から分離することによって実現される。このようにして、内燃機関１０からの加圧されたオイルがカムシャフト油通路８２を通じて環状の油室８０に供給される。この場合に加圧されたオイルが辿る経路は矢印によって表されている。加圧されたオイルは、環状の油室８０から第１の半径方向削孔１０８を通じて非貫通孔１０６に供給される。加圧されたオイルは次に、フィルタ１１６を通過し、多岐管中央孔１６４’に供給される。外側環状リブ２１８が排出座２１０に着座しているため、加圧されたオイルは多岐管中央孔１６４’から押し出され、ロックピン連結通路１７０’を通って非貫通軸方向溝１６８に流れる。加圧されたオイルは次に、ロックピン削孔１８０を通過し、それによって、第５の環状溝１７８に供給される。第５の環状溝１７８はその後、加圧されたオイルを一次ロックピン削孔１８２および二次ロックピン削孔１８４に供給し、それによって、一次ロックピン５２および二次ロックピン６０をそれぞれ一次ロックピン座５６および二次ロックピン座６４から後退させる。明確さを期して、図７Ａ１には、矢印Ｐで表される加圧されたオイルが辿る経路を明確に示すために、参照符号および油通路を画成しない部材は示されていない。

[0085]一次ロックピン５２および二次ロックピン６０がこのようにそれぞれ一次ロックピン座５６および二次ロックピン座６４から後退させられると、内燃機関１０のカムシャフト１４とクランクシャフトとの位相関係を変更することができる。これはカムシャフト位相器１２の場合と同様に実現され、このことについてこれ以上は説明しない。

[0086]動作時には、図７Ｂに示されているように、ロータ２８をステータ２０に対して所定の角度位置にロックすることが望まれるときは、一次ロックピン５２および二次ロックピン６０からオイルを排出して一次ロックピン５２および二次ロックピン６０をそれぞれ一次ロックピン座５６および二次ロックピン座６４内に位置させる。これは、ロックピン制御弁アクチュエータ１９８を非通電動作状態にすることによって実現される。非通電動作状態では、ロックピン弁ばね２２２がプランジャ２１４をボール２１２から引き離し、それによって、プランジャ２１４はもはやボール２１２が供給座２０８に着座するのを妨げなくなる。その結果、内燃機関１０からの加圧されたオイルはボール２１２を供給座２０８に着座させる。このようにして、加圧されたオイルは、一次ロックピン５２および二次ロックピン６０に供給されるのを妨げられる。

[0087]同時に、外側環状リブ２１８が排出座２１０から分離され、それによって、ロックピン連結通路１７０’が位相関係弁スプール１４４の中央通路１６０と流体連通する。このようにして、オイルが一次ロックピン５２および二次ロックピン６０から一次ロックピン通路１８６および二次ロックピン通路１８８を通じて排出される。この場合に排出されるオイルが辿る経路は矢印で表されている。一次ロックピン通路１８６および二次ロックピン通路１８８からのオイルは次に、それぞれ一次ロックピン削孔１８２および二次ロックピン削孔１８４を通じて第５の環状溝１７８まで流れ、その後ロックピン削孔１８０を通じて非貫通軸方向溝１６８に送られる。オイルは次に、非貫通軸方向溝１６８からロックピン連結通路１７０’を通じて多岐管中央穴１６４’に送られ、その後プランジャガイド２２４の軸方向貫通穴２２６を通じて送られる。オイルは次に、中央通路１６０を通過することによってカムシャフト位相器取り付けボルト７４の端部を通じて排出される。カムシャフト位相器取り付けボルト７４の端部を通じて送られるオイルは隠線として示されている。これは、この図では、カムシャフト位相器取り付けボルト７４内の通路が見えないからである。明確さを期して、図７Ｂ１には、矢印Ｖで表される排出されるオイルが辿る経路を明確に示すために、参照符号および油通路を画成しない部材は示されていない。

[0088]内燃機関１０は、カムシャフト位相器１２が適用されたカムシャフト１４を有する内燃機関として記載されているが、内燃機関１０が複数のカムシャフトを含んでよく、かつ各カムシャフトがそれ自体のカムシャフト位相器を含んでよいことを理解されたい。１つのカムシャフトが本発明によるカムシャフト位相器を使用してよく、一方、第２のカムシャフト位相器が他の種類のカムシャフト位相器、たとえば電動カムシャフト位相器であってよいことも理解されたい。本発明が単一の気筒群を有する内燃機関と複数の気筒群を有する内燃機関の両方に適用されることも理解されたい。

[0089]カムシャフト位相器１２の動作は、位相関係制御弁アクチュエータ１５２に通電していないときに遅角室３８に加圧されたオイルを供給し、同時に進角室３６からオイルを排出する動作として記載されている。この場合、カムシャフト位相器１２の動作が、位相関係制御弁アクチュエータ１５２に通電していないときに進角室３６に加圧されたオイルを供給し、同時に遅角室３８からオイルを排出するように設定されてもよいことを理解されたい。同様に、カムシャフト位相器１２の動作は、位相関係制御弁アクチュエータ１５２に通電しているときに進角室３６に加圧されたオイルを供給し、同時に遅角室３８からオイルを排出する動作として記載されている。この場合、カムシャフト位相器１２の動作が、位相関係制御弁アクチュエータ１５２に通電しているときに遅角室３８に加圧されたオイルを供給し、同時に進角室３６からオイルを排出するように設定されてもよいことを理解されたい。

[0090]本発明についてその好ましい実施形態に関して説明したが、本発明は、そのように限定されるのではなく、特許請求の範囲に記載されている範囲にのみ限定されるものである。

１０ 内燃機関
１２ カムシャフト位相器
１２’ カムシャフト位相器
１４ カムシャフト
１６ スプロケット
１８ 中央孔
２０ ステータ
２２ スプロケットボルト
２４ 半径方向チャンバ
２６ ローブ
２８ ロータ
３０ 中央ハブ
３２ 羽根
３４ 中央貫通孔
３６ 進角室
３８ 遅角室
４０ ワイパシール
４２Ａ 油通路
４２Ｒ 油通路
４４ バイアスばね
４６ 環状のポケット
５０ カムシャフト位相器カバー
５２ 一次ロックピン
５６ 一次ロックピン座
５８ 一次ロックピンばね
６０ 二次ロックピン
６２ 二次ロックピン孔
６４ 二次ロックピン座
６６ 二次ロックピンばね
６８ ブシュアダプタ
７０ ポケット
７２ 停止面
７４ カムシャフト位相器取り付けボルト
７６ 軸方向面
７８ ねじ穴
８０ 環状の油室
８２ カムシャフト油通路
８４ カムシャフト軸受
８６ ヘッド
９０ 供給通路
９２ 位相関係制御弁
９４ 第１の環状溝
９６ 軸方向溝
９８ 第１の連結通路
１００ 第２の環状溝
１０２ 第２の連結通路
１０４ 第３の環状溝
１０６ 非貫通孔
１０８ 第１の半径方向削孔
１１０ 第２の半径方向削孔
１１２ 多岐管軸方向溝
１１４ 多岐管
１１４’ 多岐管
１１６ フィルタ
１１８ 肩部
１２０ 供給削孔
１２２ 進角通路
１２４ 第４の環状溝
１２６ 進角油連結通路
１２８ 進角削孔
１３０ 遅角通路
１３２ 軸方向空間
１３４ 軸方向端部
１３６ 縮径部
１３８ 遅角削孔
１４０ 保持リング
１４２ 溝
１４４ 位相関係弁スプール
１４６ 位相関係本体
１４８ 進角ランド
１５０ 遅角ランド
１５２ 位相関係制御弁アクチュエータ
１５４ 位相関係スプールばね
１５６ 座
１５８ 位相関係スプールばねポケット
１６０ 中央通路
１６２ 多岐管供給連結通路
１６４ 多岐管中央孔
１６４’ 多岐管中央孔
１６６ ロックピン制御弁
１６８ 非貫通軸方向溝
１７０ ロックピン連結通路
１７０’ ロックピン連結通路
１７２ 排出溝
１７４ 排出連結通路
１７６ 補助排出連結通路
１７８ 第５の環状溝
１８０ ロックピン削孔
１８２ 一次ロックピン削孔
１８４ 二次ロックピン削孔
１８６ 一次ロックピン通路
１８８ 二次ロックピン通路
１９０ ロックピン弁スプール
１９２ ロックピン弁スプール本体
１９４ 排出ランド
１９６ 供給ランド
１９８ ロックピン制御弁アクチュエータ
２００ ロックピン弁スプールばね
２０２ 閉鎖端
２０４ ばねくぼみ
２０６ 内側環状リブ
２０８ 供給座
２１２ ボール
２１４ プランジャ
２１６ プランジャ軸
２１８ 外側環状リブ
２２０ ばね停止部
２２２ ロックピン弁ばね
２２４ プランジャガイド
２２６ 軸方向貫通穴

Claims (15)

1. 内燃機関内のクランクシャフトとカムシャフトとの位相関係を調節可能に変更するカムシャフト位相器において、
   複数のローブを有するステータであって、前記ステータと前記クランクシャフトとの間に一定の回転比率を生じさせるように、前記内燃機関の前記クランクシャフトに連結可能である、ステータと、
   前記ステータ内に同軸に配置され、前記複数のステータローブの間に配置されて進角室および遅角室を交互に画成する複数の羽根を有するロータであって、前記進角室が、前記クランクシャフトと前記カムシャフトとの前記位相関係を進角方向に変更するように、加圧されたオイルを受け取り、前記遅角室が、前記カムシャフトと前記クランクシャフトとの前記位相関係を遅角方向に変更するように、加圧されたオイルを受け取り、前記ロータが、前記ロータと前記カムシャフトとの間の相対的な回転を阻止するように、前記内燃機関の前記カムシャフトに取り付け可能である、ロータと、
   前記ロータと前記ステータのうちの一方の内部に配置され、前記ロータと前記ステータのうちの他方におけるロックピン座に選択的に係合し、前記ロックピン座に係合しているときに前記ロータと前記ステータとの間の相対的な回転を実質的に妨げるロックピンであって、前記ロックピンを前記ロックピン座から解放するように、加圧されたオイルが前記ロックピンに選択的に供給され、前記ロックピンを前記ロックピン座に係合させるように、オイルが選択的に前記ロックピンから排出される、ロックピンと、
   前記ロータと同軸であり、前記進角室および遅角室へのオイルの流れおよび前記進角室および遅角室からのオイルの流れを制御する位相関係制御弁と、
   前記位相関係制御弁と同軸であり、前記ロックピンへのオイルの流れおよび前記ロックピンからのオイルの流れを制御するロックピン制御弁とを備え、
   前記位相関係制御弁は、前記ロックピン制御弁とは独立して動作可能であるカムシャフト位相器。
2. 前記ロータおよび前記ステータ内を同軸に延び、前記カムシャフト位相器を前記カムシャフトに取り付けるように、前記カムシャフトにねじ込み可能に係合可能である、カムシャフト位相器取り付けボルトをさらに備え、前記位相関係制御弁および前記ロックピン制御弁は、前記カムシャフト位相器取り付けボルトの非貫通孔内に配置される、請求項１に記載のカムシャフト位相器。
3. 前記位相関係制御弁を作動させる位相関係制御弁アクチュエータと、前記ロックピン制御弁を作動させるロックピン制御弁アクチュエータとをさらに備える、請求項１に記載のカムシャフト位相器。
4. 前記ロックピン制御弁は、
   前記非貫通孔に圧入され、多岐管中央孔を画成する中空の円筒形多岐管と、
   前記多岐管中央孔内に位置し、ロックピン解放位置では前記ロックピンに加圧されたオイルが供給され、ロックピン係合位置では前記ロックピンからオイルが排出されるように前記ロックピン解放位置と前記ロックピン係合位置との間を軸方向に移動可能であるロックピン弁スプールとを備える、請求項２に記載のカムシャフト位相器。
5. 前記多岐管は、第１の端部および第２の端部を画成し、かつ
   前記第１の端部から途中までのみ軸方向に延びかつ前記多岐管の外周まで半径方向に延び、前記内燃機関から加圧されたオイルを受け入れる複数の多岐管軸方向溝と、
   前記多岐管内を半径方向に延び、前記軸方向溝の各々と前記多岐管中央孔との間の流体連通を可能にする複数の多岐管供給連結通路と、
   途中までのみ軸方向に延び、かつ前記多岐管の外周まで半径方向に延び、前記第１の端部および前記第２の端部までは延びず、各々が一対の前記多岐管軸方向溝の間に方位角的に配置された複数の非貫通軸方向溝と、
   前記多岐管内を半径方向に延び、前記非貫通軸方向溝の各々と前記多岐管中央孔との間の流体連通を可能にする複数のロックピン連結通路と、
   前記第２の端部から途中までのみ軸方向に延びかつ前記多岐管の外周まで半径方向に延びる複数の排出溝と、
   前記多岐管内を半径方向に延び、前記排出溝の各々と前記多岐管中央孔との間の流体連通を可能にする複数の排出連結通路とを備える、請求項４に記載のカムシャフト位相器。
6. 前記カムシャフトのポケット内に同軸に配置可能であり、かつ前記カムシャフト位相器取り付けボルトがブシュアダプタ内を同軸に締まり嵌めの関係で延びるように前記ロータ内に同軸に配置されたブシュアダプタをさらに備え、前記ブシュアダプタは、
   加圧されたオイルを前記内燃機関から位相関係制御弁に送る供給通路であって、前記ブシュアダプタの内径を画成する内面上に形成された第１の環状溝によって少なくとも部分的に画成される供給通路と、
   加圧されたオイルを前記位相関係制御弁から前記進角室に選択的に送る進角通路と、
   加圧されたオイルを前記位相関係制御弁から前記遅角室に選択的に送る遅角通路とを少なくとも部分的に画成する、請求項５に記載のカムシャフト位相器。
7. 前記供給通路はさらに、前記ロータの内面に形成された軸方向溝によって画成され、前記軸方向溝は、前記ブシュアダプタ内を半径方向に延びる第１の連結通路を通じて前記第１の環状溝と流体連通する、請求項６に記載のカムシャフト位相器。
8. 前記供給通路はさらに、前記ブシュアダプタの内径上に形成された第２の環状溝によって画成され、前記第２の環状溝は、前記ブシュアダプタ内を半径方向に延びる第２の連結通路を通じて前記軸方向溝と流体連通する、請求項７に記載のカムシャフト位相器。
9. 前記第２の環状溝は前記カムシャフトの前記ポケット内に配置可能である、請求項８に記載のカムシャフト位相器。
10. 前記供給通路はさらに、前記ブシュアダプタの外径上に形成された第３の環状溝によって画成され、前記第３の環状溝は、前記軸方向溝および前記第２の連結通路と流体連通する、請求項８に記載のカムシャフト位相器。
11. 前記進角通路と前記遅角通路のうちの一方は、前記ブシュアダプタの内径上に形成された第４の環状溝によって画成される、請求項６に記載のカムシャフト位相器。
12. 前記進角通路と前記遅角通路のうちの他方は、前記ブシュアダプタの軸方向端部と前記カムシャフト位相器取り付けボルトとの間に形成された軸方向空間によって画成される、請求項１１に記載のカムシャフト位相器。
13. 前記カムシャフト位相器取り付けボルトは、
    加圧されたオイルを前記内燃機関から前記非貫通孔に送る、前記カムシャフト位相器取り付けボルト内の第１の半径方向通路と、
    加圧されたオイルを前記非貫通孔から前記多岐管軸方向溝に送る、前記カムシャフト位相器取り付けボルト内の第２の半径方向通路とを備える、請求項５に記載のカムシャフト位相器。
14. 前記多岐管軸方向溝は、前記第３の環状溝と流体連通し、加圧されたオイルを前記第３の環状溝に供給する、請求項１０に記載のカムシャフト位相器。
15. 前記ブシュアダプタの内径上に形成された第５の環状溝は、前記多岐管中央孔と前記ロックピンとの間の流体連通を可能にする通路を部分的に画成する、請求項６に記載のカムシャフト位相器。

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