特許 6069332 １つまたは複数のカム位相器用の共有オイル流路および／または制御バルブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6069332

(24)【登録日】2017年1月6日

(45)【発行日】2017年2月1日

(54)【発明の名称】１つまたは複数のカム位相器用の共有オイル流路および／または制御バルブ

(51)【国際特許分類】

   F01L 1/356 20060101AFI20170123BHJP

【ＦＩ】

   F01L1/356 E

【請求項の数】13

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2014-535780(P2014-535780)

(86)(22)【出願日】2012年10月9日

(65)【公表番号】特表2014-528557(P2014-528557A)

(43)【公表日】2014年10月27日

(86)【国際出願番号】US2012059300

(87)【国際公開番号】WO2013055658

(87)【国際公開日】20130418

【審査請求日】2015年6月5日

(31)【優先権主張番号】61/547,390

(32)【優先日】2011年10月14日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500124378

【氏名又は名称】ボーグワーナー インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100093861

【弁理士】

【氏名又は名称】大賀 眞司

(74)【代理人】

【識別番号】100129218

【弁理士】

【氏名又は名称】百本 宏之

(72)【発明者】

【氏名】マーク・エム・ウィッグスタン

【審査官】 稲村 正義

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０５０９７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０６３８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９６４８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｌ １／３５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転するように共通軸の周りに全てが取り付けられた駆動ステータ（１４）および少なくとも１つの従動ロータ（２０、２０ａ、２０ｂ）であって、前記少なくとも１つの従動ロータ（２０ａ、２０ｂ）が、第１および第２の従動ロータ（２０ａ、２０ｂ）をさらに含む、駆動ステータ（１４）および少なくとも１つの従動ロータ（２０、２０ａ、２０ｂ）と、
前記少なくとも１つの従動ロータ（２０、２０ａ、２０ｂ）の位相を前記駆動ステータ（１４）に対して独立して調整することを可能にするために、前記少なくとも１つの従動ロータ（２０、２０ａ、２０ｂ）を、回転するように前記駆動ステータ（１４）と連結するための少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ（４０、５０、４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂ）を画定する少なくとも１つのベーン型油圧式連結部であって、前記少なくとも１つのベーン型油圧式連結部が、前記第１および第２の従動ロータ（２０ａ、２０ｂ）の位相を、互いに、および前記駆動ステータ（１４）に対して独立して調整することを可能にするために、前記第１および第２の従動ロータ（２０ａ、２０ｂ）を、回転するように前記駆動ステータ（１４）と連結するための複数の拡張可能な流体チャンバ（４０、５０、４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂ）を画定する、少なくとも１つのベーン型油圧式連結部と、
少なくとも１つの入口ポート（６２）、少なくとも１つの出口ポート（６４、６４ａ）、および前記少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ（４０、５０、４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂ）と給油および排油流体連通するための少なくとも１つの共通の共有流路（１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を有する制御バルブ（６０）と、
前記少なくとも１つの共通の共有流路（１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を前記少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ（４０、５０、４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂ）と選択的に連通するために、前記少なくとも１つの共通の共有流路（１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）と流体連通する少なくとも１つの回転可能な流体流ダイバータ（８０、８０ａ）と
を含む、可変カムタイミング位相器（１０）。

【請求項2】

前記少なくとも１つの流体流ダイバータ（８０、８０ａ）がさらに、
少なくとも１つのシャフト（１２）および少なくとも１つのベアリング（９８）の一方の周囲の一部に延在する少なくとも１つの環状溝セグメント（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）を含み、前記少なくとも１つのベアリングおよび少なくとも１つのシャフトの他方が、流体連通ポート（１２ｐ）を含み、前記少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ（４０、５０、４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂ）の対応する１つが、前記少なくとも１つの環状溝セグメントと前記少なくとも１つの流体連通ポートとの間に確立された流体流接続を介して流体連通し、前記少なくとも１つの共通の共有流路（１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を前記少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ（４０、５０、４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂ）の対応する１つと選択的に連通するために、前記少なくとも１つのシャフト（１２）の回転により、前記少なくとも１つのシャフト（１２）の回転の反復する角度部分の間、前記少なくとも１つの環状溝セグメントと前記少なくとも１つの流体連通ポートが互いに流体連通される、請求項１に記載の位相器。

【請求項3】

前記少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ（４０、５０、４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂ）がさらに、アドバンスタイミング用の拡張可能な流体チャンバ（４０、４０ａ、４０ｂ）およびリタードタイミング用の拡張可能な流体チャンバ（５０、５０ａ、５０ｂ）を含む、請求項１に記載の位相器。

【請求項4】

前記少なくとも１つの流体流ダイバータ（８０、８０ａ）がさらに、前記少なくとも１つのシャフト（１２）および少なくとも１つのベアリング（９８）の一方の周囲の一部に延在する少なくとも２つの環状溝セグメント（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）を含み、各環状溝セグメント（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）が、前記共通の共有流路（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を前記アドバンスタイミング用の拡張可能な流体チャンバ（４０、４０ａ、４０ｂ）および前記リタードタイミング用の拡張可能な流体チャンバ（５０、５０ａ、５０ｂ）と選択的に連通するために、前記少なくとも１つのシャフト（１２）の回転のある角度部分の間、前記少なくとも１つの共通の共有流路（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）と個々に流体連通する、請求項３に記載の位相器。

【請求項5】

前記少なくとも１つの共通の共有流路（１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）が、少なくとも２つの共通の共有流路（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）をさらに含み、各共通の共有流路（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）が、位置合わせされた共通の共有流路（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を前記アドバンスタイミング用の拡張可能な流体チャンバ（４０、４０ａ、４０ｂ）および前記リタードタイミング用の拡張可能な流体チャンバ（５０、５０ａ、５０ｂ）と選択的に連通するために、前記少なくとも１つのシャフト（１２）の回転のある角度部分の間、対応する位置合わせされた環状溝セグメント（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）を介して流体連通するように個々に位置合わせされる、請求項４に記載の位相器。

【請求項6】

前記少なくとも１つの共通の共有流路（１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）が、少なくとも２つの共通の共有流路（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）をさらに含み、前記少なくとも２つの環状溝セグメント（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）が、少なくとも１つのシャフト（１２）および少なくとも１つのベアリングの一方の少なくとも１つの周囲の一部に延在する少なくとも４つの溝セグメント（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）をさらに含み、各環状溝セグメント（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）が、位置合わせされた共通の共有流路（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を前記アドバンスタイミング用の拡張可能な流体チャンバ（４０、４０ａ、４０ｂ）および前記リタードタイミング用の拡張可能な流体チャンバ（５０、５０ａ、５０ｂ）と選択的に連通するために、前記少なくとも１つのシャフト（１２）の回転のある角度部分の間、位置合わせされた共通の共有流路（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）と個々に流体連通する、請求項４に記載の位相器。

【請求項7】

前記少なくとも４つの環状溝セグメント（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）が、前記少なくとも１つのシャフト（１２）および前記少なくとも１つのベアリングの一方に対して１つの横断周囲面に配置される、請求項６に記載の位相器。

【請求項8】

前記少なくとも４つの環状溝セグメント（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）が、前記少なくとも１つのシャフト（１２）および前記少なくとも１つのベアリングの一方に対して、２つの別々の横断外周面に配置される２つのセグメントグループに分割される、請求項６に記載の位相器。

【請求項9】

前記駆動ステータがさらに、
回転するように第１シャフト（１２）の共通の第１軸の周りに全てが取り付けられた第１の駆動ステータ（１４）および少なくとも１つの従動ロータ（２０、２０ａ、２０ｂ）と、
回転するように第２シャフト（１２）の共通の第２軸の周りに全てが取り付けられた第２の駆動ステータ（１４ａ）および少なくとも１つの従動ロータ（２０、２０ａ、２０ｂ）と
をさらに含み、
前記少なくとも１つのベーン型油圧式連結部がさらに、
前記少なくとも１つの従動ロータ（２０、２０ａ、２０ｂ）のそれぞれの位相を前記対応する第１および第２の駆動ステータ（１４、１４ａ）に対して独立して調整することを可能にするために、前記少なくとも１つの従動ロータ（２０、２０ａ、２０ｂ）のそれぞれを、回転するように前記対応する第１および第２の駆動ステータ（１４、１４ａ）と連結するための少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ（４０、５０、４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂ）、
を含み、
前記制御バルブ（６０）がさらに、
前記少なくとも１つの共通の共有流路（１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を前記少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ（４０、５０、４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂ）と選択的に連通するための前記少なくとも１つの回転可能な流体流ダイバータ（８０、８０ａ）と流体連通する単一の制御バルブ（６０）、
を含む、請求項１に記載の位相器。

【請求項10】

加圧流体制御システムであって、
少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ（４０、５０、９０）を間に画定し、かつ前記少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ（４０、５０、９０）に入るおよびそれから出る流体流に応答して互いに移動可能である少なくとも２つの部材（１４、２０、２０ａ、９２）と、
少なくとも１つの入口ポート（６２）、少なくとも１つの出口ポート（６４、６４ａ）、および前記少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ（４０、５０、９０）と給油および排油流体連通するための少なくとも１つの共通の共有流路（１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を有する制御バルブ（６０）と、
前記少なくとも１つの共通の共有流路（１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を前記少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ（４０、５０、４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂ、９０）と選択的に連通するために、前記少なくとも１つの共通の共有流路（１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）と流体連通する少なくとも１つの回転可能な流体流ダイバータ（８０、８０ａ）であって、前記少なくとも１つの回転可能な流体流ダイバータが、少なくとも１つのシャフト（１２）および少なくとも１つのベアリング（９８）の一方の少なくとも１つの周囲の一部に延在する少なくとも１つの環状溝セグメント（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）を有し、前記少なくとも１つのベアリングおよび前記少なくとも１つのシャフトの他方が流体連通ポート（１２ｐ）を含み、前記少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ（４０、５０、９０）の対応する１つが、前記シャフトが回転するとき、各回転の反復される角度部分の間、前記少なくとも１つの共通の共有流路（１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を前記少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ（４０、５０、９０）と選択的に連通するために、前記少なくとも１つの環状溝セグメント（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）と前記少なくとも１つの流体連通ポートとの間に確立された流体流接続を介して流体連通する、少なくとも１つの回転可能な流体流ダイバータ（８０、８０ａ）と
を含み、
前記少なくとも２つの部材が、ステータ（１４）および少なくとも１つのロータ（２０、２０ａ）の角度位置を互いにロック解除するための、前記少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ（９０）に導入される加圧流体に応答して前記ステータ（１４）および前記少なくとも１つのロータ（２０、２０ａ）に対して移動可能であるロックピン（９２）を含む、加圧流体制御システム。

【請求項11】

少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ（４０、５０、４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂ、９０）を間に画定し、かつ前記少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ（４０、５０、９０）に入るおよびそれから出る流体流に応答して互いに移動可能である少なくとも２つの部材（１４、２０、２０ａ、９２）を有する加圧流体制御システムを制御する方法であって、
制御バルブ（６０）のスプール（６０ｃ）を、フル移動位置（６０ａ）とゼロ移動位置（６０ｂ）との間に位置付けられた位置から選択される少なくとも２つの位置の間で駆動するステップであって、前記制御バルブ（６０）が、少なくとも１つの入口ポート（６２）、少なくとも１つの出口ポート（６４、６４ａ）、および前記少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ（４０、５０、９０）と給油および排油流体連通するための少なくとも１つの共通の共有流路（１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を有するステップと、
少なくとも１つのシャフト（１２）および少なくとも１つのベアリング（９８）の一方の少なくとも１つの周囲の一部に延在する少なくとも１つの環状溝セグメント（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）を有する少なくとも１つの回転可能な流体流ダイバータ（８０、８０ａ）を回転させるステップであって、前記少なくとも１つのベアリングおよび少なくとも１つのシャフトの他方が流体連通ポート（１２ｐ）を含み、前記少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ（４０、５０、４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂ）の対応する１つが、前記少なくとも１つの環状溝セグメント（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）と前記少なくとも１つの流体連通ポートとの間の流体流接続を介して流体連通し、前記シャフト（１２）の回転により、各回転の反復する角度部分の間、少なくとも１つの共通の共有流路（１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を前記少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ（４０、５０、４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂ、９０）と選択的に連通するために、前記少なくとも１つの環状溝セグメント（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）と少なくとも１つの流体連通ポートが互いに流体連通される、ステップと、
前記スプール（６０ｃ）の位置および前記回転可能な流体流ダイバータの回転に応答して位相器（１０）の位相角度を調整するステップであって、前記位相器（１０）が、回転するように共通軸の周りに全てが取り付けられた駆動ステータ（１４）および少なくとも１つの従動ロータ（２０、２０ａ、２０ｂ）を有し、少なくとも１つのベーン型油圧式連結部が、前記少なくとも１つの従動ロータ（２０、２０ａ、２０ｂ）の位相を前記駆動ステータ（１４）に対して独立して調整することを可能にするために、前記少なくとも１つの従動ロータ（２０、２０ａ、２０ｂ）を、回転するように前記駆動ステータ（１４）と連結するための少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ（４０、５０、４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂ）を画定するステップと
を含む、方法。

【請求項12】

前記制御バルブ（６０）の前記スプール（６０ｃ）を、前記フル移動位置（６０ａ）と前記ゼロ移動位置（６０ｂ）との間に位置付けられた中央零位置に駆動するステップと、
前記少なくとも１つの入口ポート（６２）、前記少なくとも１つの出口ポート（６４、６４ａ）、および前記少なくとも１つの共通の共有流路（１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）の間の流体連通を阻止するために、前記中央零位置に前記制御バルブ（６０）の前記スプール（６０ｃ）を保持するステップと
をさらに含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

制御されるべき前記少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバの流体連通の持続時間、
制御されるべき前記少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバと流体連通する部分的に開放される流路を提供する、零位置から、前記スプール（６０ｃ）のゼロ移動位置とフル移動位置との間に位置付けられる駆動された位置までの前記スプール（６０ｃ）の移動距離、
制御されるべき前記少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバと流体連通しているとき、低減されたバルブ開放期間を提供する、前記スプール（６０ｃ）のバルブ開放保持期間、
前記スプール（６０ｃ）の移動の終端限の間に置かれる零位置での保持のないフル移動位置とゼロ移動位置との間の前記スプール（６０ｃ）の振動速度、および
それらの任意の組み合わせ、
の少なくとも１つを調整することによって位相器の移動の速度を制御するステップ、
をさらに含む、請求項１１に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、少なくとも１つの内燃機関のポペット型吸気または排気弁を操作するための、クランクシャフトとそのような弁を仲介する機構に関し、機構はエンジンの動作サイクルに対して期間を変化させる、詳細には、機構はカムシャフトと操作可能に係合し、１つのカムシャフトおよび関連カムの角度位置を、別のカムシャフトおよび関連カムに対して変化させる。

【背景技術】

【0002】

内燃機関の性能は、複式カムシャフト、すなわち一方がエンジンの様々なシリンダの吸気弁を操作し、他方が排気弁を操作する複式カムシャフトを使用することによって、改善することができる。一般に、そのようなカムシャフトの一方は、スプロケットおよびチェーンドライブまたはベルトドライブを介してエンジンのクランクシャフトによって駆動され、そのようなカムシャフトの他方は、第２のスプロケットおよびチェーンドライブまたは第２のベルトドライブを介して、第１のものによって駆動される。あるいは、両方のカムシャフトを、１つのクランクシャフト駆動式チェーンドライブまたはベルトドライブによって駆動することができる。クランクシャフトは、ピストンから動力を得て、少なくとも１つの変速機および少なくとも１つのカムシャフトを駆動することができる。複式カムシャフトを備えたエンジンのエンジン性能は、カムシャフトの一方、通常エンジンの吸気弁を操作するカムシャフトの、他方のカムシャフトに対する位置関係、およびクランクシャフトに対する位置関係を変化させ、それにより、排気弁に対する吸気弁の作動に関して、またはクランクシャフトの位置に対するそれら弁の作動に関して、エンジンのタイミングを変化させることによって、アイドリング特性、燃料節約、低減される排出物質または増大されるトルクの点で、さらに改善することができる。

【0003】

当技術分野で一般的なように、エンジンごとに１つまたは複数のカムシャフトが存在することができる。カムシャフトは、ベルト、またはチェーン、または１つまたは複数のギヤ、または別のカムシャフトによって駆動することができる。１つまたは複数の弁を押すために、１つまたは複数のローブがカムシャフトに存在してもよい。複数カムシャフトエンジンは一般に、排気弁用の１つのカムシャフトと、吸気弁用の１つのカムシャフトとを有する。「Ｖ」型エンジンは一般に、２つのカムシャフト（各バンクに１つ）、または４つのカムシャフト（各バンクに吸気と排気）を有する。

【0004】

可変カムタイミング（ＶＣＴ：Ｖａｒｉａｂｌｅ ｃａｍ ｔｉｍｉｎｇ）装置は、米国特許第７，８４１，３１１号明細書；米国特許第７，７８９，０５４号明細書；米国特許第７，２７０，０９６号明細書；米国特許第６，７２５，８１７号明細書；米国特許第６，２４４，２３０号明細書；および米国特許出願公開第２０１０／００５０９６７号明細書など、当技術分野で一般的に知られている。公知の特許および出版物は、位相器アセンブリの油圧式連結部を開示しており、当該連結部では、１つまたは複数の従動ロータ部材を同軸に囲む駆動ステータ部材間に環状空間が設けられる。部材間の環状空間は、駆動ステータ部材の内面から径方向内側に延びる１つまたは複数のベーン、または１つまたは複数の従動ロータ部材の外面から径方向外側に延びる１つまたは複数のベーンによって、セグメント状または弧状可変容量作動チャンバに分割可能である。油圧流体が様々なチャンバへ受け入れられ、およびそれらから排出されるとき、ベーンが互いに回転し、それにより駆動ステータ部材と１つまたは複数の従動ロータ部材の相対角度位置を変える。接線方向に作用する力をかける放射状ベーンを使用する油圧式連結部を、本明細書中ベーン型油圧式連結部と呼ぶ。これら先行する公知の特許および出版物はそれぞれ、その意図される目的に適しているように見える。しかしながら、簡略型流体流路構成を備えた可変カムタイミング位相器を提供することは望ましいだろう。共通の共有流路部分を有する可変カムタイミング位相器を提供することは望ましいだろう。１つまたは複数の位相シフト式従動ロータの共有制御バルブを有する可変カムタイミング位相器を提供することは望ましいだろう。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

可変カムタイミング位相器は、カムの少なくとも一組を操作するために、エンジンクランクシャフトから伝達されかつカムシャフトに送達される動力によって、駆動することができる。位相器は、回転すべくエンドレスループ式動力伝達部材を介してエンジンクランクシャフトと接続可能な駆動ステータと、少なくとも１つの従動ロータとを含むことができる。少なくとも１つの従動ロータは、回転すべく、カムの少なくとも一組を支持する対応カムシャフトと接続することができる。

【0006】

可変カムタイミング位相器は、回転するように共通軸の周りに全てが取り付けられた駆動ステータと少なくとも１つの従動ロータとを含むことができる。少なくとも１つのベーン型油圧式連結部は、少なくとも１つの従動ロータの位相を駆動ステータに対して独立して調整することを可能にするために、少なくとも１つの従動ロータを、回転するように駆動ステータと連結するための少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバを画定することができる。制御バルブは、入口ポート、出口ポート、および少なくとも１つの共通の共有流路を含むことができる。回転可能な流体流ダイバータは、少なくとも１つの共通の共有流路を少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバと選択的に連通するために、少なくとも１つの共通の共有流路と流体連通することができる。

【0007】

回転可能な流体流ダイバータは、シャフトまたはベアリングの周囲の一部に延在する少なくとも１つの環状溝セグメントを含むことができ、ベアリングまたはシャフトの他方は、少なくとも１つの流体連通ポートを含む。少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバの対応する１つが、少なくとも１つの環状溝セグメントと少なくとも１つの流体連通ポートとの間に確立された流体流接続を介して流体連通する。シャフトは、シャフトの各回転の反復する角度部分の間、少なくとも１つの共通の共有流路を少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバの対応する１つと選択的に連通するために、回転可能な流体流ダイバータの移動部分を流体流ダイバータの静止部分と流体連通させるように回転される。

【0008】

可変カムタイミング位相器を組み立てる方法は、共通回転軸周りで回転するように少なくとも１つの従動ロータを駆動ステータに対して取り付けるステップと、少なくとも１つの従動ロータの位相を駆動ステータに対して独立して調整することを可能にするため、少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバを画定する少なくとも１つのベーン型油圧式連結部によって、少なくとも１つの従動ロータを、回転するように駆動ステータに連結するステップとを含むことができる。入口ポート、出口ポート、および少なくとも１つの共通の共有流路を有する制御バルブを設けることができる。少なくとも１つのシャフトまたは少なくとも１つのベアリングの少なくとも１つの周囲の角度部分の周りに延在する少なくとも１つの環状溝セグメントが形成され、少なくとも１つのベアリングまたは少なくとも１つのシャフトの他方が少なくとも１つの流体連通ポートを含む。少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバの対応する１つが、少なくとも１つの環状溝セグメントと少なくとも１つの流体連通ポートとの間に確立された流体流接続を介して流体連通し、少なくとも１つのシャフトの回転の各反復する角度部分の間、少なくとも１つの共通の共有流路を少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバと選択的に連通する回転可能な流体流ダイバータを画定する。

【0009】

加圧流体制御システムは少なくとも２つの部材を含むことができ、少なくとも２つの部材は、それらの間に少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバを画定し、かつ少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバに入るおよびそれから出る流体流に応答して互いに移動可能である。制御バルブは、少なくとも１つの入口ポート、少なくとも１つの出口ポート、および少なくとも１つの共通の共有流路を有することができる。少なくとも１つの回転可能な流体流ダイバータは、少なくとも１つの共通の共有流路を少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバと選択的に連通するために、少なくとも１つの共通の共有流路と流体連通することができる。少なくとも１つの流体流ダイバータは、シャフトおよびベアリングの一方の周囲の一部に延在する少なくとも１つの環状溝セグメントを含むことができ、ベアリングおよびシャフトの他方は流体連通ポートを含む。少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバの対応する１つが、少なくとも１つの環状溝セグメントと少なくとも１つの流体連通ポートとの間に確立された流体流接続を介して流体連通する。シャフトは、各回転の反復する角度部分の間、少なくとも１つの共通の共有流路を少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバの対応する１つと選択的に連通するために、少なくとも１つの環状溝セグメントと流体連通ポートを互いに流体連通させるように回転される。

【0010】

少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバを間に画定し、かつ少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバに入るおよびそれから出る流体流に応答して互いに移動可能である少なくとも２つの部材を有する加圧流体制御システムを制御する方法が開示される。制御バルブのスプールを、フル移動位置とゼロ移動位置との間に位置付けられる位置から選択される少なくとも２つの位置の間で駆動することができる。制御バルブは、少なくとも１つの入口ポート、少なくとも１つの出口ポート、および少なくとも１つの共通の共有流路を有することができる。少なくとも１つの回転可能な流体流ダイバータは、少なくとも１つのシャフトおよび少なくとも１つのベアリングの少なくとも一方の周囲の一部に延在する少なくとも１つの環状溝セグメントを有することができ、少なくとも１つのベアリングおよび少なくとも１つのシャフトの他方は流体連通ポートを含む。少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバの対応する１つが、少なくとも１つの環状溝セグメントと少なくとも１つの流体連通ポートとの間に確立された流体流接続を介して流体連通する。シャフトは、各回転の反復する角度部分の間、少なくとも１つの共通の共有流路を少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバと選択的に連通するために、少なくとも１つの環状溝セグメントと流体連通ポートを互いに流体連通させるように回転されることができる。

【0011】

本発明を実行するために考えられた最良の形態に関する以下の記載を添付の図面と併せて読むとき、本発明の他の利用が当業者に明らかになる。

【0012】

本明細書の記載は添付の図面を参照する。添付図面中、同様の参照番号は、いくつかの図面を通して同様の部品を示す。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１の回転角度位置にある、駆動ステータ、従動ロータ、制御バルブ、２つの共通の共有流路、および回転可能な流体流ダイバータを有する可変カムタイミング位相器の簡略図である。

【図2】第２の回転角度位置にある、駆動ステータ、従動ロータ、制御バルブ、２つの共通の共有流路、および回転可能な流体流ダイバータを有する可変カムタイミング位相器の簡略図である。

【図3】第３の回転角度位置にある、駆動ステータ、従動ロータ、制御バルブ、２つの共通の共有流路、および回転可能な流体流ダイバータを有する可変カムタイミング位相器の簡略図である。

【図4】零位置にある図１〜３の制御バルブのスプールの簡略図である。

【図5】第１の回転角度位置にある、駆動ステータ、２つの従動ロータ、共通共有制御バルブ、４つの共通の共有流路、および回転可能な流体流ダイバータを有する可変カムタイミング位相器の簡略図である。

【図6】第１の回転角度位置にある、駆動ステータ、従動ロータ、制御バルブ、４つの共通の共有流路、および回転可能な流体流ダイバータを有する可変カムタイミング位相器の簡略図である。

【図7】第１の回転角度位置にある、駆動ステータ、従動ロータ、制御バルブ、共通の共有流路、および回転可能な流体流ダイバータを有する可変カムタイミング位相器の簡略図である。

【図7A】代替構成の詳細図であり、ベアリングの周囲の一部に延在する少なくとも１つの環状溝セグメントが形成され、シャフトが少なくとも１つの流体連通ポートを含み、少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバが、シャフトの回転の反復する角度部分の間、少なくとも１つの環状溝セグメントと少なくとも１つの流体連通ポートとの間に確立された流体流接続を介して流体連通する。

【図8】少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバを間に画定し、かつ少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバに入るおよびそれから出る流体流に応答して互いに移動可能である少なくとも２つの部材と、制御バルブと、少なくとも１つの回転可能な流体流ダイバータとを有し、少なくとも２つの部材の１つがロックピンを含む、加圧流体制御システムの簡略図である。

【図9】４つの動作ゾーンを画定する回転可能な流体流ダイバータ上の、２つの周方向に離間された環状溝セグメントを示す加圧流体制御システムの簡略図である。

【図10A】図９に示す加圧流体制御システムの位相器アドバンス移動の最高速度を示すグラフであり、垂直軸は、ゼロ移動からフル移動までの制御バルブ位置を示し、水平軸は、０°〜７２０°回転までの流体流ダイバータの回転位置を示す。

【図10B】図９に示す加圧流体制御システムの位相器リタード移動の最高速度を示すグラフであり、垂直軸は、ゼロ移動からフル移動までの制御バルブ位置を示し、水平軸は、０°〜７２０°回転までの流体流ダイバータの回転位置を示す。

【図10C】図９に示す加圧流体制御システムの位相器アドバンス移動の中間速度を示すグラフであり、垂直軸は、ゼロ移動からフル移動までの制御バルブ位置を示し、水平軸は、０°〜７２０°回転までの流体流ダイバータの回転位置を示す。

【図10D】バルブ移動を調整することによる図９に示す加圧流体制御システムの位相器アドバンス移動の可変速度を示すグラフであり、垂直軸は、ゼロ移動からフル移動までの制御バルブ位置を示し、水平軸は、０°〜７２０°回転までの流体流ダイバータの回転位置を示す。

【図10E】制御バルブ開放保持時間を調整することによる図９に示す加圧流体制御システムの位相器アドバンス移動の可変速度を示すグラフであり、垂直軸は、ゼロ移動からフル移動までの制御バルブ位置を示し、水平軸は、０°〜７２０°回転までの流体流ダイバータの回転位置を示す。

【図10F】零位置保持時間のない図９に示す加圧流体制御システムの位相器アドバンス移動を示すグラフであり、垂直軸は、ゼロ移動からフル移動までの制御バルブ位置を示し、水平軸は、０°〜７２０°回転までの流体流ダイバータの回転位置を示す。

【発明を実施するための形態】

【0014】

ここで図７を参照すると、簡易図面が、駆動ステータ１４、従動ロータ２０、制御バルブ６０、共通の共有流路１６、および第１回転角度位置にある回転可能な流体流ダイバータ８０を有する可変カムタイミング位相器１０を示している。駆動ステータ１４および従動ロータ２０は、回転するように共通軸の周りに取り付けることができる。少なくとも１つのベーン型油圧式連結部が、少なくとも１つの従動ロータ２０を、回転するように駆動ステータ１４と連結するために、および少なくとも１つの従動ロータ２０の位相を駆動ステータ１４に対して独立して調整することを可能にするために、少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ５０を画定する。この構成において、従動ロータ２０を、アドバンスタイミング移動終端限またはリタードタイミング移動終端限のいずれかに、機械ばね６８によって付勢することができる。制御バルブ６０は、エンジン制御ユニット７０からの制御信号７２に応答して作動され得る。制御バルブは、例としておよび限定することなくエンジンオイルまたは油圧流体などの加圧流体の供給路と流体連通する入口ポート６２、および加圧流体の排出路と流体連通する出口ポート６４を、少なくとも１つの共通の共有流路１６と選択的に連通するように作動する。図７に示されるように、制御バルブ６０は、零位置から右に移動されて示され、共通の共有流路１６を出口ポート６４と流体連通した状態に置き、機械ばね６８が従動ロータを時計方向に所定の移動終端限の方に移動することを可能にする。制御バルブ６０が、示されている位置から零位置を越えて左へ移動すると、共通の共有流路１６は、入口ポート６２と流体連通した状態に置かれ、第１流路部分６６ａを介して、拡張可能な流体チャンバ５０を機械付勢ばね６８の押圧に対抗して加圧し、従動ロータ２０を、反対の移動終端限の方に、反時計回転に駆動し、それにより駆動ステータ１４と従動ロータ２０との間の位相シフトをもたらす。回転可能な流体流ダイバータ８０は、少なくとも１つの共通の共有流路１６を少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ５０と選択的に流体連通するために、少なくとも１つの共通の共有流路１６と流体連通する。例としておよび限定することなく、少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバはさらに、アドバンスタイミング拡張可能流体チャンバおよび／またはリタードタイミング拡張可能流体チャンバを含むことができる。回転可能な流体流ダイバータ８０は、例としておよび限定することなく、カムシャフトなどのシャフト１２を含むことができ、シャフト１２はシャフト１２の周囲部分の周りに延びる少なくとも１つの環状溝セグメント１２ａを有する。少なくとも１つの溝セグメント１２ａは、シャフトが回転するときに少なくとも１つの共通の共有流路１６を少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ５０と選択的に連通するために、シャフト１２の回転のある角度部分の間、共通の共有流路１６と流体連通する。回転可能な流体流ダイバータ８０が回転するとき、溝セグメント１２ａは、外径ランド１２ｅに阻止されるまで、最初に共通の共有流路１６と流体連通する。拡張可能な流体チャンバ５０は、シャフト１２の回転の別の角度部分の間、共通の共有流路１６から隔離されるが、外径ランド１２ｅは共通の共有流路１６入口に面する。溝セグメント１２ａの角度範囲および外径ランド１２ｅの角度範囲は、任意の所望の重ならない角度のカバレージ度であってもよいことを認識されたい。共通の共有流路１６は、カム位置に基づいて制御圧力を律動的に送り込むことによって少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ５０に供給するおよび／またはそれを通気するための単一の供給／通気路として使用してもよい。

【0015】

図７Ａを簡単に参照すると、前述後述を問わず本明細書に記載の構成はいずれも、少なくとも１つのベアリング９８の周囲部分の周りに延びる少なくとも１つの環状溝セグメント１２ａを含む一方で少なくとも１つのシャフト１２が流体連通ポート１２ｐを含むように変更されてもよいことが認識されよう。換言すると、ベアリング９８に１つまたは複数の所望の環状溝セグメント１２ａを形成する一方、ベアリング９８に支持されるシャフト１２に１つまたは複数の所望の対応する流体連通ポート１２ｐを形成することが本明細書で開示されることが認識されよう。この構成はまた、少なくとも１つの環状溝セグメント１２ａと少なくとも１つの流体連通ポート１２ｐとの間に確立された流体流接続を介して、少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ５０を流体連通した状態に置くことができることを提供する。少なくとも１つのシャフト１２の回転により、少なくとも１つのシャフト１２の回転の反復する角度部分の間、少なくとも１つの環状溝セグメント１２ａと少なくとも１つの流体連通ポート１２ｐが互いに流体連通し、少なくとも１つの共通の共有流路１６を、少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ５０の対応する１つと選択的に連通する。図１〜６および８〜９の構成において示されかつ記載された各環状溝セグメントおよび対応する流体連通ポートは、開示される発明の範囲内にあることは認識されよう。

【0016】

次に図１〜３を参照すると、可変カムタイミング位相器１０は、図７に関連して示し、記載したものと類似しているが、以下の点が異なる。すなわち、少なくとも１つの共通の共有流路１６が、対応する第１および第２流路６６ａ、６６ｂを介して第１および第２の拡張可能な流体チャンバ４０、５０と流体連通する第１および第２の共通の共有流路１６ａ、１６ｂと、制御バルブ６０の追加の入口または出口ポートとを含むことができる。例として、および限定することなく、図１〜３は、可変カムタイミング位相器１０の動作を記載するために、追加の出口ポート６４ａを示している。しかしながら、入口ポート６２および出口ポート６４、６４ａは、以降に記載のものと反対の機能を提供するために置き替えることができることを認識されたい。例として、および限定することなく、図１に示されるように、制御バルブ６０は零位置から左へ移動され、第１の共通の共有流路１６ａ、環状溝セグメント１２ａ、および第１の流体流路６６ａを介した入口ポート６２から第１の拡張可能な流体チャンバ４０に至る流体連通を可能にする一方、同時に第２の共通の共有流路１６ｂ、環状溝セグメント１２ｂ、および第２の流体流路６６ｂを介した出口ポート６４から第２の拡張可能な流体チャンバ５０に至る流体連通を可能にする。

【0017】

図２に示されるように、制御バルブは零位置から右へ移動され、出口ポート６４ａから第１の共通の共有流路１６ａに至る流体連通を可能にする一方、同時に入口ポート６２から第２の共通の共有流路１６ｂに至る流体連通を可能にする。シャフト１２と関連付けられる流体流ダイバータ８０は、時計方向に回転し、第１および第２の拡張可能な流体チャンバ４０、５０を、シャフト１２の回転の別の角度部分の間、外径ランド１２ｅ、１２ｆによって、第１および第２の共通の共有流路１６ａ、１６ｂから隔離している。溝セグメント１２ａ、１２ｂの角度範囲および外径ランド１２ｅ、１２ｆの角度範囲は、任意の所望の重ならない角度のカバレージ度であってもよいことを認識されたい。

【0018】

図３に示されるように、シャフト１２と関連付けられる流体流ダイバータ８０は、さらに時計方向に回転し、出口ポート６４ａは、第１の共通の共有流路１６ａ、環状溝セグメント１２ｂ、および第２の流路部分６６ｂを介して第２の拡張可能な流体チャンバ５０と流体連通し、同時に入口ポート６２は、第２の共通の共有流路１６ｂ、環状溝セグメント１２ａ、および第１の流路部分６６ａを介して第１の拡張可能な流体チャンバ４０と流体連通する。制御バルブ６０は、図２および３に示される移動された右位置か図１に示される移動された左位置のどちらか、または図４に示されるような零位置にあることができ、その間流体流ダイバータ８０は、適切な角度位置に回転し、対応する第１および第２の拡張可能な流体チャンバ４０、５０と連通すべく、対応する溝セグメント１２ａ、１２ｂを介した第１および第２の共通共有流体流路１６ａ、１６ｂと第１および第２の流路部分６６ａ、６６ｂとの間の流体連通を可能にすることができることを認識されたい。

【0019】

制御バルブ６０の中心零位置は図４に示されている。零位置により、入口ポート６２および出口ポート６４、６４ａと共通の共有流路１６ａ、１６ｂとの間の流体連通は閉鎖される。流体流ダイバータ８０が回転するとき、ステータ１４およびロータ２０の角度位置、すなわち位相角度は、制御バルブ６０が零位置にあるとき、互いに静止した状態に保持することができる。

【0020】

環状溝セグメント１２ａ、１２ｂは、振動トルクから利益を得るように角度配置することができる。位相制御は、以下のようにして達成することができる。すなわち、制御バルブ６０を中心零位置から図１に示される移動された左位置へ、または図２および３に示される移動された右位置へ移動し、その間環状溝セグメント１２ａ、１２ｂが第１および／または第２の共通の共有流路１６、１６ｂと位置合わせされ、かつ所望の位置合わせが繰り返されるまで、流れを遮断するべく中心零位置に戻ることによって達成することができる。制御バルブ６０は、所望の位置合わせが繰り返されると、位相器の作動を続けるために中心零位置から移動することができる。あるいは、制御バルブ６０は、シャフト１２の一回転の間、中心零位置から両方向へ振動することができる。共有オイル供給位相器の代替制御方策は、カム回転周波数またはカム回転周波数の分数倍数における零位置周囲での制御バルブ６０の振動を含むことができる。環状溝セグメント１２ａ、１２ｂが流体流を接続された拡張可能な流体チャンバ４０、５０に流入することまたはそこから流出することを可能にするカム回転の部分とおおよそ重なるように、エンジン制御ユニットは制御バルブ６０動作のタイミングをアドバンスするかリタードすることができる。換言すると、制御バルブ６０は零位置に保持されない；代わりに、制御バルブから位相器への流れは、入口ポート６２および／または出口ポート６４、６４ａという制御バルブ６０の開口と、共通の共有流路１６ａ、１６ｂと流体連通する環状溝セグメント１２ａ、１２ｂの開口の重なりを変えることによって、開放されるか閉鎖される。

【0021】

環状溝セグメント１２ａ、１２ｂおよび外径ランド１２ｅ、１２ｆは、示されるように等しい角度で離間することができ、または任意の重ならない角度範囲に、および所望の向きに配置できることを認識されたい。セグメント１２ａ、１２ｂおよびランド１２ｅ、１２ｆが等しい角度で離間されるとき、第１および第２の拡張可能な流体チャンバ４０、５０は、シャフト１２および関連する流体流ダイバータ８０の角度位置に依存して、同時に流体連通するか、同時に隔離される。セグメント１２ａ、１２ｂおよびランド１２ｅ、１２ｆが等しい角度で離間されていないとき、第１および第２の拡張可能なチャンバ４０、５０の流体連通および隔離は、シャフト１２および関連する流体流ダイバータ８０の角度位置に依存して、互いに時間を合わせて喰い違いにされる。

【0022】

第１および第２の流路６６ａ、６６ｂが図３において交差して概略的に示されているが、これら流路６６ａ、６６ｂは、従来のようにかつ公知のように、シャフト１２の任意の角度方向において対応する第１および第２の拡張可能な流体チャンバ４０、５０と接続するための、シャフト１２の外周に形成されかつ互いに軸方向に離間された環状の溝を含むことができることを認識されたい。

【0023】

次に図５を参照すると、可変カムタイミング位相器１０は、図１〜３に関連して示しかつ記載したものと類似しているが、以下の点で異なる。すなわち、この構成は、互いにおよび１つまたは複数の駆動ステータ１４、１４ａに対して独立して回転可能な第１の従動ロータ２０ａおよび第２の従動ロータ２０ｂを有する複式可変カムタイミング位相器１０用である。少なくとも１つの共通の共有流路１６は、対応する第１、第２、第３および第４の流路６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄを介して、各従動ロータ２０ａ、２０ｂの第１、第２、第３および第４の拡張可能な流体チャンバ４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂと流体連通する第１、第２、第３および第４の共通の共有流路１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを含むことができる。制御バルブ６０は図１〜４に示され記載されたものと類似してもよく、１つのポート１６ｅが流路１６ａ、１６ｃに分岐し、別のポート１６ｆが流路１６ｂ、１６ｄに分岐している。例として、および限定することなく、図５に示されるように、制御バルブ６０は中心零位置から左へ移動し、以下のような同時の流体連通を可能にすることができる：第１の、ポート１６ｅを介して第１の共通の共有流路１６ａに至り、環状溝セグメント１２ａ、および第１流体流路６６ａを介する、入口ポート６２から第１の拡張可能な流体チャンバ４０ａに至る流体連通；第２の、ポート１６ｆを介して第２の共通の共有流路１６ｂに至り、環状溝セグメント１２ｂ、および第２流体流路６６ｂを介する、出口ポート６４から第２の拡張可能な流体チャンバ５０ａに至る流体連通。図５に示されるように、回転可能な流体流ダイバータ８０ａは、流体流ダイバータ８０から９０°オフセットされる。この示される角度位置において、流体流ダイバータ８０ａは、拡張可能な流体チャンバ４０ｂ、５０ｂの流体連通を遮断する。

【0024】

図５の制御バルブ６０が中心零位置から右（不図示）に移動され、かつ流体流ダイバータバルブ８０、８０ａが図５の例示位置にあるとき、以下のような流体連通が許容される：ポート１６ｆを介して第２の共通の共有流路１６ｂに至り、環状溝セグメント１２ｂ、および第２流体流路６６ｂを介する、入口ポート６２から第１の拡張可能な流体チャンバ５０ａに至る第１の流体連通；およびポート１６ｅを介して第１の共通の共有流路１６ａに至り、環状溝セグメント１２ａ、および第１流体流路６６ａを介する、出口ポート６４ａから第１の拡張可能な流体チャンバ４０ａに至る第２の流体連通。

【0025】

制御バルブ６０が、図４に示される位置と同様、中心零位置にあるとき、拡張可能な流体チャンバ４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂに至る流体連通は、ポート１６ｅ、１６ｆを介した流体流を遮断する往復式スプールによって阻止され、その間回転可能な流体流ダイバータ８０、８０ａは、任意の所望の角度移動を介して回転される。

【0026】

回転可能な流体流ダイバータ８０、８０ａが図５に示す位置から時計回りに９０°回転するとき、流体流ダイバータ８０は、拡張可能なチャンバ４０ａ、５０ａとのさらなる流体流連通を阻止する流体流遮断位置に移動し、流体流ダイバータ８０ａは、拡張可能なチャンバ４０ｂ、５０ｂとの流体流連通を可能にする流体流許容位置に移動する。回転可能な流体流ダイバータ８０、８０ａが９０°時計回りに回転した位置にあり、かつ制御バルブ６０が図５の左に移動された例示位置にあるとき、以下のような流体連通が同時に許容される：ポート１６ｅを介して第３の共通の共有流路１６ｃに至り、環状溝セグメント１２ｄ、および第４流体流路６６ｄを介する、入口ポート６２から第３の拡張可能な流体チャンバ４０ｂに至る第１の流体連通；およびポート１６ｆを介して第４の共通の共有流路１６ｄに至り、環状溝セグメント１２ｃ、および第３流体流路６６ｃを介する、出口ポート６４から第４の拡張可能な流体チャンバ５０ｂに至る第２の流体連通。

【0027】

回転可能な流体流ダイバータ８０、８０ａが図５に示された位置から時計回りに９０°回転され、および制御バルブ６０が中心零位置から右（不図示）へ移動されると、流体流ダイバータ８０は、拡張可能なチャンバ４０ａ、５０ａとのさらなる流体流連通を阻止する流体流遮断位置へ移動し、流体流ダイバータ８０ａは、拡張可能なチャンバ４０ｂ、５０ｂとの流体流連通を可能する流体流許容位置へ移動する。回転可能な流体流ダイバータ８０、８０ａが角度９０°の時計回り位置にあり、かつ制御バルブ６０が移動された右（不図示）にある場合、以下のような流体連通が同時に許容される：ポート１６ｆを介して第４の共通の共有流路１６ｄに至り、環状溝セグメント１２ｃ、および第３流体流路６６ｃを介する、入口ポート６２から第４の拡張可能な流体チャンバ５０ｂに至る第１の流体連通；およびポート１６ｅを介して第３の共通の共有流路１６ｃに至り、環状溝セグメント１２ｄ、および第４流体流路６６ｄを介する、出口ポート６４ａから第３の拡張可能な流体チャンバ４０ｂに至る第２の流体連通。

【0028】

図１〜３と図５の比較を通して決定できるように、左側の流体流ダイバータ８０が、図５に示す位置から図３に示す位置と同様の位置まで、時計方向に約１８０°回転され、および右側の流体流ダイバータ８０ａが、図５に示す位置から時計方向に約１８０°回転され、制御バルブ６０が図５に示されるように示されるように左へ移動されると、以下のような流体連通が許容される：ポート１６ｆを介して第２の共通の共有流路１６ｂに至り、環状溝セグメント１２ａ、および第１流体流路６６ａを介する、出口ポート６４から第１の拡張可能な流体チャンバ４０ａに至る第１の流体連通；およびポート１６ｅを介して第１の共通の共有流路１６ａに至り、環状溝セグメント１２ｂ、および第２流体流路６６ｂを介する、入口ポート６２から第２の拡張可能な流体チャンバ５０ａに至る第２の流体連通。流体流ダイバータ８０ａは、拡張可能なチャンバ４０ｂ、５０ｂの流体流を阻止する流体流連通遮断位置にある。

【0029】

図５の制御バルブ６０が右（不図示）に移動され、左側の流体流ダイバータ８０が図５に示す位置から図３に示す位置と同様の位置まで時計方向に約１８０°回転され、右側の流体流ダイバータ８０ａが図５に示す位置から時計方向に約１８０°回転されると、以下のような流体連通が許容される：ポート１６ｆを介して第２の共通の共有流路１６ｂに至り、環状溝セグメント１２ａ、および第１流体流路６６ａを介する、入口ポート６２から第１の拡張可能な流体チャンバ４０ａに至る第１の流体連通；および第１の共通の共有流路１６ａ、環状溝セグメント１２ｂ、および第２流体流路６６ｂを介する、出口ポート６４ａから第２の拡張可能な流体チャンバ５０ａに至る第２の流体連通。流体流ダイバータ８０ａは、拡張可能なチャンバ４０ｂ、５０ｂの流体流を阻止する流体流連通遮断位置にある。

【0030】

図１〜３と図５の比較を通して決定できるように、左側の流体流ダイバータ８０が、図５に示す位置から時計方向に約２７０°回転され、および右側の流体流ダイバータ８０ａが、図５に示す位置から時計方向に約２７０°回転され、制御バルブ６０が図５に示されるように左へ移動されると、以下のような流体連通が許容される：ポート１６ｆを介して第４の共通の共有流路１６ｄに至り、環状溝セグメント１２ｄ、および第４流体流路６６ｄを介する、出口ポート６４から第４の拡張可能な流体チャンバ５０ｂに至る第１の流体連通；およびポート１６ｅを介して第３の共通の共有流路１６ｃに至り、環状溝セグメント１２ｃ、および第３流体流路６６ｃを介する、入口ポート６２から第３の拡張可能な流体チャンバ４０ｂに至る第２の流体連通。流体流ダイバータ８０は、拡張可能なチャンバ４０ａ、５０ａの流体流を阻止する流体流連通遮断位置にある。

【0031】

図１〜３と図５の比較を通して決定できるように、左側の流体流ダイバータ８０が、図５に示す位置から時計方向に約２７０°回転され、および右側の流体流ダイバータ８０ａが、図５に示す位置から時計方向に約２７０°回転され、制御バルブ６０が図５に示される位置から右（不図示）へ移動されると、以下のような流体連通が許容される：ポート１６ｅを介して第３の共通の共有流路１６ｃに至り、環状溝セグメント１２ｃ、および第３流体流路６６ｃを介する、出口ポート６４ａから第３の拡張可能な流体チャンバ４０ｂに至る第１の流体連通；およびポート１６ｆを介して第４の共通の共有流路１６ｄに至り、環状溝セグメント１２ｄ、および第４流体流路６６ｄを介する、入口ポート６２から第４の拡張可能な流体チャンバ５０ｂに至る第２の流体連通。流体流ダイバータ８０は、拡張可能なチャンバ４０ａ、５０ａの流体流を阻止する流体流連通遮断位置にある。

【0032】

溝セグメント１２ａ、１２ｂの第１グループの角度範囲および外径ランド１２ｅ、１２ｆの対応する第１グループの角度範囲は、任意の所望の重ならない角度のカバレージ度であってもよいことを認識されたい。セグメント１２ａ、１２ｂおよびランド１２ｅ、１２ｆが等しい角度で離間されるとき、第１および第２の拡張可能な流体チャンバ４０ａ、５０ａは、シャフト１２および関連する流体流ダイバータ８０の角度位置および制御バルブ６０の位置に依存して、同時に流体連通するか、同時に隔離される。セグメント１２ａ、１２ｂおよびランド１２ｅ、１２ｆが等しい角度で離間されていないとき、第１および第２の拡張可能なチャンバ４０ａ、５０ａの流体連通および隔離は、シャフト１２および関連する流体流ダイバータ８０の角度位置および制御バルブ６０の位置に依存して、互いに時間を合わせて喰い違いにされる。同様に、溝セグメント１２ｃ、１２ｄの第２グループの角度範囲および外径ランド１２ｇ、１２ｈの対応する第２グループの角度範囲は、任意の所望の重ならない角度のカバレージ度であってもよい。セグメント１２ｃ、１２ｄおよびランド１２ｇ、１２ｈが等しい角度で離間されるとき、第３および第４の拡張可能な流体チャンバ４０ｂ、５０ｂは、シャフト１２および関連する流体流ダイバータ８０ａの角度位置および制御バルブ６０の位置に依存して、同時に流体連通するか、同時に隔離される。セグメント１２ｃ、１２ｄおよびランド１２ｇ、１２ｈが等しい角度で離間されていないとき、第３および第４の拡張可能なチャンバ４０ｂ、５０ｂの流体連通および隔離は、シャフト１２および関連する流体流ダイバータ８０ａの角度位置および制御バルブ６０の位置に依存して、互いに時間を合わせて喰い違いにされる。溝セグメントおよびランドの第１および第２グループは、他方に対して任意の所望の角度向きであってもよく、例としておよび限定することなく図５に示されるように９０度オフセットされるか、他の任意の所望の角度向きであってもよい。制御バルブ６０は図５に示される移動された左位置か、移動された右位置（不図示）のどちらかにあっても、あるいは零位置（不図示）にあってもよく、その間流体流ダイバータ８０、８０ａは、適切な角度向きを通して回転し、対応する第１、第２、第３および第４の拡張可能な流体チャンバ４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂと連通すべく、対応する溝セグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｂ、１２ｃを介した第１、第２、第３および第４共通の共有流路１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄと、第１、第２、第３および第４流路部分６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄとの間の流体連通を可能にすることができることを認識されたい。図５に示される流体流ダイバータ８０、８０ａに対応する２つのシャフトの断面は、同じシャフト１２に沿った軸方向に離間された異なる位置に基づいても、異なるシャフト上の軸方向位置に基づいてもよいことを認識されたい。

【0033】

次に図６を参照すると、可変カムタイミング位相器１０は、図５に関連して示しかつ記載したものと類似しており、この構成は同じく、互いにおよび１つまたは複数の駆動ステータ１４、１４ａに対して独立して回転可能な第１の従動ロータ２０ａおよび第２の従動ロータ２０ｂを有する複式可変カムタイミング位相器１０用であるが、以下の点で異なる。すなわち、流体流ダイバータ８０が、シャフト１２の単一の軸方向位置に配置された第１、第２、第３および第４の溝セグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを含む。少なくとも１つの共通の共有流路１６は、回転可能な流体流ダイバータ８０に配置された溝セグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを介して流体連通するとき、対応する第１、第２、第３および第４の流路６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄを介して、各従動ロータ２０ａ、２０ｂの第１、第２、第３および第４の拡張可能な流体チャンバ４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂと流体連通する第１および第２の共通の共有流路１６ａ、１６ｂを含むことができる。

【0034】

例として、および限定することなく、図６は、複合可変カムタイミング位相器１０構成の動作を記載するため、共通入口ポート６２と共通出口ポート６４、６４ａを示している。しかしながら、入口ポート６２と出口ポート６４、６４ａは、以降に記載のものと反対の機能を提供するために置き替えることができることを認識されたい。例として、および限定することなく、図６に示されるように、制御バルブ６０は左へ移動され、以下のような同時の流体連通を許容する：第１の共通の共有流路１６ａ、環状溝セグメント１２ａ、および第１の流体流路６６ａを介した入口ポート６２から第１の拡張可能な流体チャンバ４０ａに至る第１の流体連通；および第２の共通の共有流路１６ｂ、環状溝セグメント１２ｂ、および第２の流体流路６６ｂを介した出口ポート６４から第２の拡張可能な流体チャンバ５０ａに至る第２の流体連通。溝セグメント１２ｃ、１２ｄは、拡張可能チャンバ４０ｂ、５０ｂとの流体連通を阻止する流体流遮断位置にある。

【0035】

図６の制御バルブ６０が右（不図示）へ移動されると、以下のような流体連通が許容される：第１の共通の共有流路１６ａ、環状溝セグメント１２ａ、および第１の流体流路６６ａを介した出口ポート６４ａから第１の拡張可能な流体チャンバ４０ａに至る第１の流体連通；および第２の共通の共有流路１６ｂ、環状溝セグメント１２ｂ、および第２の流体流路６６ｂを介した入口ポート６２から第２の拡張可能な流体チャンバ５０ａに至る第２の流体連通。溝セグメント１２ｃ、１２ｄは、拡張可能チャンバ４０ｂ、５０ｂとの流体連通を阻止する流体流遮断位置にある。

【0036】

制御バルブ６０が、図４に示されるものと同様、中心零位置にあるとき、共通の共有流路１６ａ、１６ｂによる入口ポート６２と出口ポート６４、６４ａとの間の流体連通は阻止される。制御バルブ６０が零位置にあるとき、ステータ１４およびロータ２０の角度位置、すなわち位相角度は互いに静止した状態に保持することができ、流体流ダイバータ８０は回転する。

【0037】

図６の詳細な調査を通して決定できるように、流体流ダイバータ８０を図６に示す位置から約４５°または２２５°時計方向に回転させると、外径ランド１２ｆおよび１２ｈ（または図６に示す位置から１３５°または３１５°時計方向に回転させた場合は１２ｅおよび１２ｇ）が環状溝セグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとの流体連通を遮断するので、第１、第２、第３および第４の拡張可能な流体チャンバ４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂは、第１および第２の共通の共有流路１６ａ、１６ｂとの流体連通から隔離される。

【0038】

図６の詳細な調査を通して決定できるように、流体流ダイバータ８０を図６に示す位置から約９０°時計方向に回転させ、制御バルブ６０を図６に示されるように左へ移動すると、以下のような流体連通が許容される：第１の共通の共有流路１６ａ、環状溝セグメント１２ｄ、および第４の流体流路６６ｄを介した入口ポート６２から第４の拡張可能な流体チャンバ５０ｂに至る第１の流体連通；および第２の共通の共有流路１６ｂ、環状溝セグメント１２ｃ、および第３の流体流路６６ｃを介した出口ポート６４から第３の拡張可能な流体チャンバ４０ｂに至る第２の流体連通。溝セグメント１２ａ、１２ｂは、拡張可能チャンバ４０ａ、５０ａとの流体連通を阻止する流体流遮断位置にある。

【0039】

図６の詳細な調査を通して決定できるように、流体流ダイバータ８０を図６に示す位置から約９０°時計方向に回転させ、図６の制御バルブ６０を右（不図示）へ移動すると、以下のような流体連通が許容される：第１の共通の共有流路１６ａ、環状溝セグメント１２ｄ、および第４の流体流路６６ｄを介した出口ポート６４ａから第４の拡張可能な流体チャンバ５０ｂに至る第１の流体連通；および第２の共通の共有流路１６ｂ、環状溝セグメント１２ｃ、および第３の流体流路６６ｃを介した入口ポート６２から第３の拡張可能な流体チャンバ４０ｂに至る第２の流体連通。溝セグメント１２ａ、１２ｂは、拡張可能チャンバ４０ａ、５０ａとの流体連通を阻止する流体流遮断位置にある。

【0040】

流体流ダイバータ８０を図６に示す位置から約１８０°時計方向に回転させ、制御バルブ６０を図６に示すように左へ移動すると、以下のような流体連通が許容される：第１の共通の共有流路１６ａ、環状溝セグメント１２ｂ、および第２の流体流路６６ｂを介した入口ポート６２から第２の拡張可能なチャンバ５０ａに至る第１の流体連通；および第２の共通の共有流路１６ｂを介し、環状溝セグメント１２ａ、および第１の流路６６ａを介した出口ポート６４から第１の拡張可能なチャンバ４０ａに至る第２の流体連通。溝セグメント１２ｃ、１２ｄは、拡張可能チャンバ４０ｂ、５０ｂとの流体連通を阻止する流体流遮断位置にある。

【0041】

流体流ダイバータ８０および関連シャフト１２を図６に示す位置から約１８０°時計方向に回転させ、制御バルブ６０を右（不図示）へ移動すると、以下のような流体連通が許容される：第１の共通の共有流路１６ａ、環状溝セグメント１２ｂ、および第２の流体流路６６ｂを介した出口ポート６４ａから第２の拡張可能なチャンバ５０ａに至る第１の流体連通；および第２の共通の共有流路１６ｂを介し、環状溝セグメント１２ａ、および第１の流路６６ａを介した入口ポート６２から第１の拡張可能なチャンバ４０ａに至る第２の流体連通。溝セグメント１２ｃ、１２ｄは、拡張可能なチャンバ４０ｂ、５０ｂとの流体連通を阻止する流体流遮断位置にある。

【0042】

流体流ダイバータ８０を図６に示す位置から約２７０°時計方向に回転させ、図６に示されるように制御バルブ６０を左へ移動すると、以下のような流体連通が許容される：第１の共通の共有流路１６ａを介し、環状溝セグメント１２ｃ、および第３の流体流路６６ｃを介した入口ポート６２から第３の拡張可能なチャンバ４０ｂに至る第１の流体連通；および第２の共通の共有流路１６ｂ、環状溝セグメント１２ｄ、および第４の流路６６ｄを介した出口ポート６４から第４の拡張可能なチャンバ５０ｂに至る第２の流体連通。溝セグメント１２ａ、１２ｂは、拡張可能チャンバ４０ａ、５０ａとの流体連通を阻止する流体流遮断位置にある。

【0043】

流体流ダイバータ８０および関連するシャフト１２を図６に示す位置から約２７０°時計方向に回転させ、制御バルブ６０を右（不図示）へ移動すると、以下のような流体連通が許容される：第１の共通の共有流路１６ａを介し、環状溝セグメント１２ｃ、および第３の流体流路６６ｃを介した出口ポート６４ａから第３の拡張可能なチャンバ４０ｂに至る第１の流体連通；および第２の共通の共有流路１６ｂ、環状溝セグメント１２ｄ、および第４の流路６６ｄを介した入口ポート６２から第４の拡張可能なチャンバ５０ｂに至る第２の流体連通。溝セグメント１２ａ、１２ｂは、拡張可能チャンバ４０ａ、５０ａとの流体連通を阻止する流体流遮断位置にある。

【0044】

第１、第２、第３および第４の拡張可能な流体チャンバ４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂは、第１および第２の共通の共有流路１６ａ、１６ｂと流体連通する任意の角度位置にあるとき、上に記載したように制御バルブ６０の作動を介して、入口ポート６２または出口ポート６４、６４ａと流体連通できることを認識されたい。制御バルブ６０が、図４に示される位置と同様、中央零位置にあるとき、拡張可能なチャンバ４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂに至る流体流は、ポート１６ｅ、１６ｆを介する流体流を遮断する往復式スプールによって阻止されるが、その間回転可能な流体流ダイバータ８０は、任意の所望の角度移動を介して回転する。

【0045】

環状溝セグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの角度範囲および外径ランド１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ、１２ｈの角度範囲は、任意の所望の重ならない角度カバレージ度であり得ることを認識されたい。溝セグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄおよびランド１２ｅ、１２ｆ、１２、１２ｈが等しい角度で離間されるとき、第１／第２および第３／第４の拡張可能な流体チャンバ４０ａ／５０ａ、４０ｂ／５０ｂは、シャフト１２および関連する流体流ダイバータ８０の角度位置、ならびに制御バルブ６０の位置に依存して、同時に流体連通するか、同時に隔離される。溝セグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄおよびランド１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ、１２ｈが等しい角度で離間されないとき、第１／第２および第３／第４の拡張可能なチャンバ４０ａ／５０ａ、４０ｂ／５０ｂの流体連通および隔離は、シャフト１２および関連する流体流ダイバータ８０の角度位置、ならびに制御バルブ６０の位置に依存して、互いに時間を合わせて喰い違いにされる。制御バルブ６０は、図６に示される移動された左位置か、移動された右位置（図２と同様）のどちらか、あるいは零位置（図４と同様）にあることができ、その間流体流ダイバータ８０は適切な角度向きを介して回転され、対応する第１、第２、第３および第４の拡張可能な流体チャンバ４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂと連通すべく、対応する溝セグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｂ、１２ｃを介した第１および第２の共通共有流体流路１６ａ、１６ｂと第１、第２、第３および第４の流路部分６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄとの間の流体連通を可能にすることができることを認識されたい。

【0046】

環状溝セグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、振動トルクから利益を得るように角度配置することができる。位相制御は、環状溝セグメント１２ａ／１２ｂおよび１２ｃ／１２ｄが第１および第２の共通の共有流路１６、１６ｂと交互に位置合わせされる間、制御バルブ６０を中心零位置から図６に示される移動された左位置へ、または移動された右位置（図２と同様）へ移動することによって達成可能であり、所望の位置合わせが繰り返されるまで、流れを遮断するべく中心零位置に戻る。制御バルブ６０は、所望の位置合わせが繰り返されると、位相器の作動を続けるために中心零位置から移動することができる。

【0047】

あるいは、制御バルブ６０は、シャフト１２の一回転の間、中心零位置から両方向へ振動することができる。共有オイル供給位相器の代替制御方策は、カム回転周波数またはカム回転周波数の分数倍数における零位置周囲での制御バルブ６０の振動を含むことができる。環状溝セグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが流体流を接続された拡張可能な流体チャンバ４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂに流入することまたはそこから流出することを可能にするカム回転の部分とおおよそ重なるように、エンジン制御ユニットは制御バルブ６０動作のタイミングをアドバンスするかリタードすることができる。換言すると、制御バルブ６０は零位置に保持されない；代わりに、制御バルブ６０から位相器への流れは、入口ポート６２および／または出口ポート６４、６４ａという制御バルブ６０の開口と、第１および第２の共通の共有流路１６ａ、１６ｂと流体連通する環状溝セグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの開口の重なりを変えることによって、開放されるか閉鎖される。

【0048】

要約すると、加圧されたオイルは通常、制御バルブの各ポートをカムシャフトベアリングの分離した連続溝と接続することによって、カムシャフトベアリングを通してカム位相器に供給される。示されている構造は、カムベアリングの溝を、２つ以上のセグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄに中断し、２つ以上のセグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、互いに軸方向に位置合わせされる、または、各グループ内で軸方向の位置合わせを有するグループに分離され、各グループは他のグループから軸方向に離間される、または各グループは他のグループと異なるシャフトに配置される、あるいはその組合せである。各環状溝セグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、１つまたは複数のカム位相器の異なる拡張可能な流体チャンバ４０ａ、５０ａ、４０ｂ、５０ｂに接続される。次に、制御バルブ６０の動作が、１つまたは複数のカム位相器の複数の機能を制御するために、カムシャフト１２（および溝のセグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）の回転位置に対してタイミングを合わせられ、ここで複数の軸方向に離間された環状溝は、共通の軸方向面に配置された少なくとも１つの溝セグメントによって、または溝セグメントの少なくとも１つのグループによって置き換えられ、複数のグループにおいて、溝セグメントの各グループは、溝セグメントの他のグループから軸方向に離間されて（または異なるシャフトに）配置され、特定のグループの各溝セグメントは、共通の軸方向面に配置される。これにより、制御バルブ６０が、カムベアリングに複数の環状溝セグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを有する少なくとも１つの溝を介して位相器を操作することが可能になり得る。さらに、１つの制御バルブ６０は、典型的な４つの環状溝構造の代わりに複数の環状溝セグメントの２つのグループを使用して２つの別個の位相器１０ａ、１０ｂを操作するために使用することができる。例として、および限定することなく、第１グループが環状溝セグメント１２ａ、１２ｂを含み外径ランド１２ｅ、１２ｆがセグメント１２ａ、１２ｂを互いに分離し得、および第２グループが環状溝セグメント１２ｃ、１２ｄを含み外径ランド１２ｇ、１２ｈがセグメント１２ｃ、１２ｄを互いに分離し得る図５に示されるようなもの、またはそれぞれ対応する外径ランド１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ、１２ｈによって分離される４つの環状溝セグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを有する単一の溝を使用する図６に示されるようなもの。

【0049】

区画化された溝はカムベアリング（またはいずれかの回転シャフト）に提供できることを認識されたい。制御バルブを使用して、独立して溝のセグメントに油圧を送ることができる。開示される構成により、１つの制御バルブを使用してカム位相器などの２つの油圧制御装置を操作することが可能になる。事実上、油圧制御バルブ回路に複数の制御チャネルを設けるこの考えは、カム位相器と関連しない用途に潜在的に使用することができる。２つの油圧装置を独立して操作するために油圧制御ラインを分ける、および制御バルブを使用するという基本的な考えは、カム位相器に特有のものではない。

【0050】

次に図８を参照すると、加圧流体制御システムは、少なくとも２つの部材１４、２０、９２を含むことができ、少なくとも２つの部材１４、２０、９２は、それらの間で少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ９０を画定し、少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ９０に入るおよびそれから出る流体流に応答して互いに移動可能である。制御バルブ６０は、少なくとも１つの入口ポート６２、少なくとも１つの出口ポート６４、および少なくとも１つの共通の共有流路１６を有することができる。少なくとも１つの回転可能な流体流ダイバータ８０は、少なくとも１つの共通の共有流路１６を少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ９０と選択的に連通するために、少なくとも１つの共通の共有流路１６と流体連通することができる。少なくとも２つの部材は、少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ９０に導入される加圧流体に応答してステータ１４および少なくとも１つのロータ２０に対して移動可能であり、ステータ１４および少なくとも１つのロータ２０の互いの角度位置をロック解除するためのロックピン９２を含むことができる。図８に示されるように、制御バルブ６０は左へ移動され、共通の共有流路１６、環状溝セグメント１２ａ、および流路６６ａを介して入口ポート６２を少なくとも１つの拡張可能な流体チャンバ９０と流体連通した状態に置き、それによりロックピン９２を機械的付勢ばね９４の押圧に対抗してロック解除位置へ駆動し、その結果ステータ１４および少なくとも１つのロータ２０は、互いに移動できる。制御バルブ６０が右（不図示）へ移動されると、共通の共有流路１６は、少なくとも１つの共通の共有流路１６、環状溝セグメント１２ａ、および流路６６ａを介して加圧流体を放出する出口ポート６４と流体連通した状態に置かれ、その間ロックピン９２は、ロータ２０に対するステータ１４の固定された角度位置を維持するために機械ばね９４によってロック位置に付勢される。加圧流体制御システムおよびロックピン構成は、図１〜７に示される可変カムタイミング位相器構成のいずれかと組み合わせて一体化し、かつ使用できることを認識されたい。

【0051】

１つの構成に従う流体流ダイバータ８０、８０ａを介したオイル経路の共有および／またはオイルのタイミング供給は、例として、および限定することなく、単一ベーンの２つの側（すなわち、第１および第２の拡張可能な流体チャンバ４０、５０）、または２つのベーンの片側（すなわち、一方向にばね付勢がある場合、第１および第３の拡張可能な流体チャンバ４０ａ、４０ｂ）などの複数の出口位置に選択的に接続されるために、制御バルブ６０を介して加圧流体源または加圧流体の排出部と流体連通する少なくとも１つの共通の共有流路１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを含むことができる。複数の出口は、出口がトルク力に基づいて位相器を動かす最良の場所にあるように、回転配置することができる。高利得、高周波数応答バルブ６０は、圧力および流れを、必要に応じて利用可能にし、必要に応じて排出するために使用することができる。ベアリングは、供給開口が、共通の共有流路１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄおよび環状溝セグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ間で位置合わせされていないとき、チェック弁として機能することができる。位相器の動きは、共通の共有流路１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄおよび環状溝セグメント１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの供給開口の重なりを変えることによって、スロットル調整することができる。少なくとも１つの供給／共有オイル流路１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、カムベアリングを介して、ベーンの両側を同じオイルフィードで供給することができ、かつカム位置に基づいてカム圧力をパルス化することができる、またはベーンの片側を供給かつ通気することができる。単一の制御バルブ６０を使用して、動作上のアドバンス／リタード位置と零位置との間で制御バルブ６０を移動することによって、２つのロータ２０ａ、２０ｂを制御することができる。制御バルブ６０は、対応する環状溝セグメントが位置合わせされている間、一方のロータ２０ａだけを制御可能であり、その後、必要であれば、対応する環状溝セグメントが位置合わせされている間、他方のロータ２０ｂだけを制御するように移動することができる。２つのロータ２０ａ、２０ｂは、異なるシャフトに取り付けてもよく、または同一のシャフト１２に取り付けてもよい。環状溝をより多くのセグメントに分割することによって、２つを超えるロータ２０、２０ａ、２０ｂがオイルフィードおよび／または制御バルブ６０を共有してもよい。１つの制御バルブ６０を有する共有されるオイルフィード溝は、溝セグメントがアドバンスタイミング用の拡張可能な流体チャンバ４０、４０ａ、４０ｂおよびリタードタイミング用の拡張可能な流体チャンバ５０、５０ａ、５０ｂと位置合わせされている間制御バルブ６０を零位置から移動させることによって位相器制御を提供することができ、その位置合わせが繰り返されるまで流れを遮断するために零位置へ戻り、その後制御バルブ６０を零位置から移動させて位相器の移動を続けることができる。あるいは、制御バルブ６０は、カムシャフトの一回転の間、零位置から両方向に振動することができる。制御バルブ６０はカム回転周波数で、またはカム回転周波数の分数倍数で振動することができる。溝セグメントが位相器に入るまたはそこから出るオイル流れを許容するカム回転の部分とおおよそ重なるべく制御バルブ６０移動のタイミングをアドバンスおよびリタードする。換言すると、制御バルブ６０は零位置に保持されない；代わりに制御バルブ６０から位相器への流れは、バルブ開口と溝セグメント開口の重なりを変えることによって、開放または閉鎖される。

【0052】

次に図９を参照すると、例として、および限定することなく、可変カムタイミング位相器１０は、図１〜３に関連して示しかつ記載したものと類似しており、少なくとも１つの共通の共有流路１６が、対応する第１および第２の流路６６ａ、６６ｂを介して第１および第２の拡張可能な流体チャンバ４０、５０と流体連通する第１および第２の共通の共有流路１６ａ、１６ｂを含むことができ、および制御バルブ６０は入口ポート６２および出口ポート６４、６４ａを含むことができる。入口ポート６２または出口ポート６４、６４ａからの第１および第２の拡張可能な流体チャンバ４０、５０のいずれかとの流体連通を阻止する零位置の制御バルブ６０が示されている。例として、および限定することなく、第１の拡張可能な流体チャンバ４０はアドバンスチャンバに対応し、第２の拡張可能な流体チャンバ５０はリタードチャンバに対応することができる。作動の第１のゾーン（ゾーン１）が画定され、このとき第１の溝セグメント１２ａは第１の共通の共有流路１６ａのポート１６ｇと流体連通した状態に位置合わせされ、第２の溝セグメント１２ｂは、第２の共通の共有流路１６ｂのポート１６ｈと流体連通した状態に位置合わせされる。作動の第２のゾーン（ゾーン２）が画定され、このとき第１の溝セグメント１２ａは第２の共通の共有流路１６ｂのポート１６ｈと流体連通した状態に位置合わせされ、第２の溝セグメント１６ｂは、第１の共通の共有流路１６ａと流体連通した状態に位置合わせされる。例として、および限定することなく、シャフト１２に配置された、時計方向に回転するダイバータバルブ８０が示されている。制御バルブ６０は、示されているようにスプールの右に配置されたフル移動限界位置６０ａと、示されているようにスプールの左に配置されたゼロ移動限界位置６０ｂとを含む。

【0053】

次に図１０Ａ〜１０Ｆを参照すると、位相器制御システムの作動が、Ｙ軸上に示されるフル移動位置６０ａとゼロ移動位置６０ｂ間の制御バルブのスプールの位置対Ｘ軸に沿って示されるカムシャフト回転位置（単位、度）に関連して記載されている。最初に図１０Ａを参照すると、カムシャフト１２および関連のダイバータバルブ８０は、図９に示されるような０°の回転位置に示され、ここで流体連通は、ポート１６ｇ、１６ｈをそれぞれ遮断するダイバータバルブ８０のランド１２ｅおよび１２ｆによって阻止され、制御バルブ６０は、零位置に位置付けられたスプールを有する。カムシャフト１２および関連のダイバータバルブ８０が、図９に示される位置から時計方向に約４５°回転するとき、制御バルブ６０は、フル移動位置６０ａまで図９に示されるような右方向にスプールを駆動し、第１の共通の共有流路１６ａ、溝セグメント１２ａ、およびアドバンスチャンバ４０を拡張する第１流路６６ａを介した、入口ポート６２と第１の拡張可能な流体チャンバ４０の間の流体連通を可能にし、および第２の共通の共有流路１６ｂ、溝セグメント１２ｂ、および第２流路６６ｂを介した出口ポート６４ａと第２の拡張可能な流体チャンバ５０の間の流体連通であって、第２流路６６ｂがリタードチャンバ５０を縮小し、それにより位相器１０が最高速度でアドバンスすることを可能にする流体連通を可能にする。カムシャフト１２および関連のダイバータバルブ８０が、約９０°（図９に示される位置から合計１３５°）回転を続けるとき、流体連通は、ポート１６ｈ、１６ｇをそれぞれ遮断するダイバータバルブ８０のランド１２ｅおよび１２ｆによって阻止され、制御バルブ６０はスプールを零位置に戻す。カムシャフト１２および関連のダイバータバルブ８０が、約９０°（図９に示される位置から合計２２５°）回転を続けるとき、制御バルブ６０は、ゼロ移動位置６０ｂまで図９に示されるような左方向にスプールを移動し、第２の共通の共有流路１６ｂ、溝セグメント１２ａ、およびアドバンスチャンバ４０を拡張する第１流路６６ａを介した、入口ポート６２と第１の拡張可能な流体チャンバ４０の間の流体連通を可能にし、および第１の共通の共有流路１６ａ、溝セグメント１２ｂ、および第２流路６６ｂを介した出口ポート６４と第２の拡張可能な流体チャンバ５０の間の流体連通であって、第２流路６６ｂがリタードチャンバ５０を縮小し、それにより位相器１０が最高速度でアドバンス移動を続けることを可能にする流体連通を可能にする。カムシャフト１２および関連のダイバータバルブ８０が、約９０°（図９に示される位置から合計３１５°）回転を続けるとき、流体連通は、ポート１６ｇ、１６ｈをそれぞれ遮断するダイバータバルブ８０のランド１２ｅおよび１２ｆによって阻止され、制御バルブ６０はスプールを零位置に戻す。制御シーケンスは、制御バルブ６０が最大速度で位相器のアドバンス移動を提供しようと試みる時間の間、繰り返される。

【0054】

次に図１０Ｂを参照すると、カムシャフト１２および関連のダイバータバルブ８０は、図９に示されるような０°の回転位置に示され、ここで流体連通は、ポート１６ｇ、１６ｈをそれぞれ遮断するダイバータバルブ８０のランド１２ｅおよび１２ｆによって阻止され、制御バルブ６０は、零位置に位置付けられたスプールを有する。カムシャフト１２および関連のダイバータバルブ８０が、図９に示される位置から時計方向に約４５°回転するとき、制御バルブ６０は、ゼロ移動位置６０ｂまで図９に示されるような左方向にスプールを駆動し、第２の共通の共有流路１６ｂ、溝セグメント１２ｂ、およびリタードチャンバ５０を拡張する第２流路６６ｂを介した、入口ポート６２と第２の拡張可能な流体チャンバ５０の間の流体連通を可能にし、および第１の共通の共有流路１６ａ、溝セグメント１２ａ、および第１流路６６ａを介した出口ポート６４と第１の拡張可能な流体チャンバ４０の間の流体連通であって、第１流路６６ａがアドバンスチャンバ４０を縮小し、それにより位相器１０が最高速度でリタードすることを可能にする流体連通を可能にする。カムシャフト１２および関連のダイバータバルブ８０が、約９０°（図９に示される位置から合計１３５°）回転を続けるとき、流体連通は、ポート１６ｈ、１６ｇをそれぞれ遮断するダイバータバルブ８０のランド１２ｅおよび１２ｆによって阻止され、制御バルブ６０はスプールを零位置に戻す。カムシャフト１２および関連のダイバータバルブ８０が、約９０°（図９に示される位置から合計２２５°）回転を続けるとき、制御バルブ６０は、フル移動位置６０ａまで図９に示されるような右方向にスプールを移動し、第１の共通の共有流路１６ａ、溝セグメント１２ｂ、およびリタードチャンバ５０を拡張する第２流路６６ｂを介した、入口ポート６２と第２の拡張可能な流体チャンバ５０の間の流体連通を可能にし、および第２の共通の共有流路１６ｂ、溝セグメント１２ａ、および第１流路６６ａを介した出口ポート６４ａと第１の拡張可能な流体チャンバ４０の間の流体連通であって、第１流路６６ａがアドバンスチャンバ４０を縮小し、それにより位相器１０が最高速度でリタード移動を続けることを可能にする流体連通を可能にする。カムシャフト１２および関連のダイバータバルブ８０が、約９０°（図９に示される位置から合計３１５°）回転を続けるとき、流体連通は、ポート１６ｇ、１６ｈをそれぞれ遮断するダイバータバルブ８０のランド１２ｅおよび１２ｆによって阻止され、制御バルブ６０はスプールを零位置に戻す。制御シーケンスは、制御バルブ６０が最大速度で位相器のリタード移動を提供しようと試みる時間の間、繰り返される。

【0055】

次に図１０Ｃを参照すると、位相器１０は、所望の移動速度を得るために、ゾーン１またはゾーン２位置合わせの間アドバンスチャンバ４０またはリタードチャンバ５０との入口流体接続および出口流体接続をパルス化することによって中間速度で、またはカム回転周波数の任意倍で、（示されるように）アドバンスされるか、リタードされる（不図示；すなわち、示される移動と反対のスプール移動）ことができる。制御バルブ６０を駆動するために使用されるカムシャフト回転に対する開かれた流体連通の比率が少ないほど、位相器の移動の速度は遅くなる（すなわち、アドバンスまたはリタードどちらかの移動動作モードで作動する間、第１および第２のチャンバ４０、５０と入口および出口ポート６２、６４または６４ａとの間の流体連通時間が少ない）ことを認識されたい。例えば、最高移動速度は、開かれた流体接続対カムシャフト回転の２：１の比率を提供する、図９および１０Ａ〜１０Ｂに示されるような、３６０°回転ごとに２回の入口ポート６０／出口ポート６４または６４ａと第１および第２の拡張可能な流体チャンバ４０、５０との間の開かれた流体連通に対応する。図１０Ｃに示されるように、アドバンス移動の速度は、開かれた流体連通をカムシャフト回転３６０°ごとに１回だけ提供する（開かれた流体接続対カムシャフト回転の１：１の比率を提供する）ことによって、最高速度の半分であり得る。同じくリタード移動の速度は、開かれた流体連通をカムシャフト回転３６０°ごとに１回だけ提供し、開かれた流体接続対カムシャフト回転の１：１の比率を提供することによって、最高速度の半分であり得ることを認識されたい。さらに、各完全３６０°回転に対する開かれた流体連通の比率は、例として、および限定することなく、２：３の比率を提供するカムシャフト３回転ごとに２回の開かれた流体連通など、他の率であってもよいことを認識されたい。制御バルブ６０は、エンジン制御ユニット７０によって監視されるエンジン作動状態に応じて、位相器のアドバンス移動およびリタード移動を切り替えるように、エンジン制御ユニット７０によって制御することができる。

【0056】

次に図１０Ｄを参照すると、位相器１０移動の速度は、アドバンス方向（図示）、またはリタード方向（不図示；すなわち示される移動と反対のスプール移動）において、スプールの零位置とスプールのフル移動位置６０ａとの間の距離未満の位置Ｐ１と、スプールの零位置とスプールのゼロ移動位置６０ｂとの間の距離未満の位置Ｐ２との間にスプール移動距離を調整することによって、制御することができる。低減されたスプールの移動により、入口ポート６２／出口ポート６４または６４ａと、対応する第１および第２の拡張可能な流体チャンバ４０、５０との間の制御可能な部分的に開かれた流体通路が提供され、エンジン制御ユニット７０によって要求される作動モードに応じて、アドバンスまたはリタード方向において移動速度を効果的に制限する。図１０Ｃに示される調整式バルブ移動制御モードは単独で使用可能であり、またはアドバンスおよびリタード位置間の位相器１０の移動速度により広い制御範囲を提供するために、図１０Ｂに示されるバルブ移動の中間速度と組み合わせて使用可能であることを認識されたい。

【0057】

次に図１０Ｅを参照すると、位相器１０移動の速度は、アドバンス方向（図示）、またはリタード方向（不図示；すなわち示される移動と反対のスプール移動）において、バルブ開口保持時間を調整することによって、制御することができる。例として、および限定することなく、スプールは、溝セグメント１２ａ、１２ｂが第１および第２の共通の共有流路１６ａ、１６ｂの対応するポート１６ｇ、１６ｈと流体連通した状態に位置合わせされる期間より短い期間（保持時間）Ｔ１、Ｔ２の間、エンジン制御ユニット７０によってアドバンスまたはリタード移動が要求されているかどうかに応じて、ゾーン１またはゾーン２において、フル移動位置６０ａまたはゼロ移動位置６０ｂまで、制御バルブ６０によって、駆動することができる。スプールバルブ開放保持時間が短いほど、アドバンスおよびリタード位置間での位相器１０の移動速度は遅くなる。換言すると、スプールバルブは、アドバンスまたはリタード移動がエンジン制御ユニット７０によって要求されているかどうかに応じて、ゾーン１の分画部分またはゾーン２の分画部分において、フル移動位置６０ａまたはゼロ移動位置６０ｂまで駆動することができる。ゾーン１における開かれた流体連通の分画部分、またはゾーン２における開かれた流体連通の分画部分は、溝セグメント１２ａ、１２ｂと第１および第２の共通の共有流路１６ａ、１６ｂの対応ポート１６ｇ、１６ｈとの間の角度回転位置合わせの部分に対応している。図１０Ｅの示されているケースでは、開かれた流体流連通は、４５°〜１３５°のカムシャフト回転の間で生じる溝セグメント１２ａ、１２ｂとポート１６ｇ、１６ｈとの間の位置合わせ部分の間、および２２５°〜３１５°のカムシャフト回転の間で生じる溝セグメント１２ａ、１２ｂとポート１６ｇ、１６ｈとの間の位置合わせ部分の間、入口ポート６２／出口ポート６４、６４ａと第１および第２の拡張可能な流体チャンバ４０、５０との間で許容される。分画部分は、所望されるアドバンスおよびリタード位置間の移動速度に応じて、溝セグメント１２ａ、１２ｂと第１および第２の共通の共有流路１６ａ、１６ｂの対応するポート１６ｇ、１６ｈとの間の角度回転位置合わせの０％〜１００％の間で変化することができる。より小さい分画部分は、アドバンスおよびリタード位置間のより遅い移動速度に対応し得る。開かれた流体連通の分画部分は、ゾーン１またはゾーン２の始点で始まる必要はなく、またゾーン１またはゾーン２の終点で終わる必要もなく、溝１２ａ、１２ｂと第１および第２の共通の共有流路１６ａ、１６ｂの対応ポート１６ｇ、１６ｈとの間の角度回転位置合わせのうちのどこで落ちてもよいことを認識されたい。図１０Ｅに示される調整式バルブ開放保持制御は単独で使用可能であり、または、アドバンスおよびリタード位置間の位相器１０の移動速度により広い制御範囲を提供するために、図１０Ｄに示される調整されるバルブ移動制御と組み合わせて使用可能であり、または図１０Ｃに示される中間速度制御と組み合わせて使用可能であり、または図１０Ｄに示される調整されるバルブ移動制御および図１０Ｃに示される中間速度制御と組み合わせて使用可能であることを認識されたい。

【0058】

次に図１０Ｆを参照すると、位相器１０移動の速度は、アドバンス方向（図示）、またはリタード方向（不図示；すなわち示される移動と反対のスプール移動）において、スプール移動の２つの終端限間に置かれる零位置での保持なくスプールをフル移動位置６０ａとゼロ移動位置６０ｂとの間で駆動するオン／オフ制御バルブ６０によって提供することができる。この制御システムでは、位相器１０は、位相器１０調整の間、アドバンス方向（図示）、またはリタード方向（不図示；すなわち示される移動と反対のスプール移動）のどちらかに駆動される。

【0059】

オン／オフ制御バルブ６０によって所望の位相器角度位置に到達しているとき、ゾーン１およびゾーン２の両方にわたってスプールをフル移動位置６０ａに置き続けることによって、またはスプールをゼロ移動位置６０ｂに置き続けることによって、位相器１０を適所に維持することができ、それにより位相器が所望の角度位置の周りで振動することが可能になる。しかしながら、この制御方法は、流体流システムの他の動作特性次第で、特別な用途に許容できる差異よりも、位相器１０の所望の角度位置からより大きな差異を生じる恐れがある。より優れた制御度が望まれる場合、すなわち所望の角度位置からより少ない差異度が望まれる場合、オン／オフ制御バルブ６０を、図１０Ｅ（図１０Ｅの零保持位置を除く）と同様に調整し、ゾーン１およびゾーン２の両方の中で複数回スプールをフル移動位置６０ａとゼロ移動位置６０ｂの間で駆動し、その結果、さらなるアドバンスまたはリタード移動がエンジン制御ユニット７０によって要求されるまで、位相器を所望の角度位置のより近くに維持することができる。あるいは、エンジン制御ユニット７０は、検出される実際の位相器位置と所望の位相器位置との間の所定の差異値に基づいて、オン／オフ制御バルブ６０の動作をアドバンス移動およびリタード移動の間でシフトすることができる。所定の差異値は、エンジン制御ユニット７０によって計算できるか、エンジン制御ユニット７０によって検出かつ監視される他のエンジン動作特性と相関する差異値ルックアップテーブルに記憶することができる。

【0060】

示しかつ記載した角度位置は単に例示を目的とすること、および特定の用途の所望の動作特性に応じて他の代替角度位置を選択できることを図１０Ａ〜１０Ｆに関して認識されたい。本発明は、例として、および限定することなく、９０°の環状溝セグメント、および環状溝セグメント間の９０°の角度オフセットに関して示されかつ記載されている。しかしながら、環状溝セグメントは、示されかつ記載されているものより小さくても、または大きくてもよいことを認識されたい。さらに、環状溝セグメント間の角度オフセットは、示されかつ記載されているものより小さくても、または大きくてもよい。さらに、環状溝セグメントおよび対応するランドの数は、示されかつ記載されているものより多くても、または少なくてもよい。単独または任意の許容可能な組合せで採用されるこれら修正はいずれも、開示される本発明の範囲内にある。

【0061】

現在最も実用的でありかつ好ましい実施形態と考えられているものに関連して本発明を記載したが、本発明は開示される実施形態に限定されず、反対に、付随する請求項の趣旨および範囲内に含まれる様々な修正形態および等価の構成を網羅するよう意図され、請求項の範囲は、法の下で認可されるような全てのそのような修正形態および等価の構成を包含するように、最も広い解釈が与えられるべきであることを理解されたい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図7A】

【図8】

【図9】

【図10A-C】

【図10D-F】