特許 6118802 位相器または２重位相器用のオイル流路構造

(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】6118802

(24)【登録日】2017年3月31日

(45)【発行日】2017年4月19日

(54)【発明の名称】位相器または２重位相器用のオイル流路構造

(51)【国際特許分類】

   F01L 1/356 20060101AFI20170410BHJP

【ＦＩ】

   F01L1/356 E

【請求項の数】15

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2014-528463(P2014-528463)

(86)(22)【出願日】2012年8月23日

(65)【公表番号】特表2014-525545(P2014-525545A)

(43)【公表日】2014年9月29日

(86)【国際出願番号】US2012052018

(87)【国際公開番号】WO2013032842

(87)【国際公開日】20130307

【審査請求日】2015年3月13日

(31)【優先権主張番号】61/528,920

(32)【優先日】2011年8月30日

(33)【優先権主張国】US

(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

(31)【優先権主張番号】61/667,127

(32)【優先日】2012年7月2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・ウィグスタン

(72)【発明者】

【氏名】マイケル・ダブリュ・マーシュ

【審査官】 山本 健晴

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１８３７０２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／００９３４５３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−１５４８３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５０２７０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１９４００７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｌ １／３５６

Ｆ１６Ｋ １１／００−１１／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つのカムシャフト（１２）を有する内燃機関の可変カムタイミング位相器（１０）用の加圧流体配達システムであって、
回転軸を有するステータ（１４）と、
前記ステータ（１４）から独立して、前記ステータ（１４）の前記回転軸に対して回転可能な少なくとも１つのロータ（２０、３０）と、
第１の可変容積型作動チャンバ（２０ｂ、３０ｂ）および第２の可変容積型作動チャンバ（２０ｃ、３０ｃ）を画定する、ベーン（２２、３２）と前記少なくとも１つのロータ（２０、３０）に関連する空洞（２０ａ、３０ａ）との組み合わせを含む少なくとも１つのベーン式油圧連結器（４０、５０）であって、前記第１の可変容積型作動チャンバ（２０ｂ、３０ｂ）および前記第２の可変容積型作動チャンバ（２０ｃ、３０ｃ）は、加圧流体源と選択的に連通した場合に、前記ステータ（１４）に対する前記少なくとも１つのロータ（２０、３０）の独立した角度位相合わせを容易にする、少なくとも１つのベーン式油圧連結器（４０、５０）と、
流体移送アセンブリと、
を含み、
前記流体移送アセンブリは、
前記少なくとも１つのカムシャフト（１２）に回転可能に連結され、複数の第１流体路（７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ）を有する流体移送スリーブ（７２）と、
複数の第２流体路（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ）を有する流体移送プレート（６０）と、
の少なくとも１つを含み、
前記各第１流体路（７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ）は、回転中の前記流体移送スリーブの角度方向に応じて、前記第１の可変容積型作動チャンバ（２０ｂ、３０ｂ）および前記第２の可変容積型作動チャンバ（２０ｃ、３０ｃ）の一方と選択的に流体連通するために、対応する流体ポート（７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７６ｄ）から軸方向に延び、前記流体ポート（７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７６ｄ）は、前記第１流体路（７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ）の円周方向に離間した対応する環状溝セグメント部分（７４ｆ、７４ｇ、７４ｈ、７４ｉ）と流体連通し、
前記各第２流体路（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ）は、流路部分（６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄ）を介して、前記流体移送プレート（６０）の中央に配置された対応するポート（６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ）から周方向に延び、前記流路部分（６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄ）は、前記流体移送プレート（６０）の半径方向に延び且つ前記ポート（６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ）と流体連通し、前記流路部分（６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄ）は、弓形に延びる流路部分（６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄ）と流体連通し、
少なくとも１つの第２流体路（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ）は、前記第１の可変容積型作動チャンバ（２０ｂ、３０ｂ）および前記第２の可変容積型作動チャンバ（２０ｃ、３０ｃ）の対応する一方と連通するために、前記流体移送プレート（６０）の各側（６０ａ、６０ｂ）に配置される、
加圧流体配達システム。

【請求項2】

前記流体移送スリーブ（７２）の前記複数の第１流体路（７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ）と前記第１の可変容積型作動チャンバ（２０ｂ、３０ｂ）および前記第２の可変容積型作動チャンバ（２０ｃ、３０ｃ）との間の流体連通を可能にする、貫通して形成された流体路（５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ）を有するスプロケットリング（５２）をさらに含む、請求項１に記載の加圧流体配達システム。

【請求項3】

前記流体移送スリーブ（７２）の外周面（７２ｅ）に形成された前記複数の第１流体路（７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ）の少なくとも一部分を封止する、前記流体移送スリーブ（７２）に組み込まれた流体路シリンダ（８４）をさらに含む、請求項１に記載の加圧流体配達システム。

【請求項4】

前記流体移送スリーブ（７２）と係合可能であり、互いから長手方向に離間した複数の環状流体路（８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄ）を有するカムベアリング（８０）であって、各環状流体路（８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄ）は、前記流体移送スリーブ（７２）の少なくとも１つの対応する第１流体路（７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ）と流体連通する、カムベアリング（８０）をさらに含む、請求項１に記載の加圧流体配達システム。

【請求項5】

前記流体移送プレート（６０）と前記第１の可変容積型作動チャンバ（２０ｂ、３０ｂ）および前記第２の可変容積型作動チャンバ（２０ｃ、３０ｃ）との間に挟まれたスプロケットリング（５２）であって、前記流体移送プレート（６０）の前記複数の第２流体路（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ）と前記第１の可変容積型作動チャンバ（２０ｂ、３０ｂ）および前記第２の可変容積型作動チャンバ（２０ｃ、３０ｃ）との間の流体連通を可能にする、貫通して形成された流体路（５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ）を有するスプロケットリング（５２）をさらに含む、請求項１に記載の加圧流体配達システム。

【請求項6】

前記流体移送プレート（６０）に組み込まれて、前記流体移送プレート（６０）の片側（６０ａまたは６０ｂ）で前記第２流体路（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ）の少なくとも一部を封止する端部プレート（７０）をさらに含む、請求項１に記載の加圧流体配達システム。

【請求項7】

少なくとも１つのカムシャフト（１２）を有する内燃機関の可変カムタイミング位相器（１０）用の加圧流体配達システムを組み立てる方法であって、
回転軸を有するステータ（１４）を用意することと、
前記ステータ（１４）から独立して、前記ステータ（１４）の前記回転軸に対して回転可能なように、かつ第１の可変容積型作動チャンバ（２０ｂ、３０ｂ）および第２の可変容積型作動チャンバ（２０ｃ、３０ｃ）を画定する、ベーン（２２、３２）と少なくとも１つのロータ（２０、３０）に関連する空洞（２０ａ、３０ａ）との組み合わせを含む少なくとも１つのベーン式油圧連結器（４０、５０）を画定するように、前記少なくとも１つのロータ（２０、３０）を前記ステータ（１４）内に組み込み、前記第１の可変容積型作動チャンバ（２０ｂ、３０ｂ）および前記第２の可変容積型作動チャンバ（２０ｃ、３０ｃ）は、加圧流体源と選択的に連通した場合に、前記ステータ（１４）に対する前記少なくとも１つのロータ（２０、３０）の独立した角度位相合わせを容易にすることと、
前記カムシャフト（１２）との関係において前記カムシャフトと共に回転し、前記第１の可変容積型作動チャンバ（２０ｂ、３０ｂ）および前記第２の可変容積型作動チャンバ（２０ｃ、３０ｃ）に対して流体連通するための複数の第１流体路（７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ）を有する流体移送スリーブ（７２）と、複数の第２流体路（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ）を有する流体移送プレート（６０）と、の少なくとも１つを含む流体移送アセンブリを組み立てることと、
を含み、
前記各第１流体路（７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ）は、回転中の前記流体移送スリーブ（７２）の角度方向に応じて、前記第１の可変容積型作動チャンバ（２０ｂ、３０ｂ）および前記第２の可変容積型作動チャンバ（２０ｃ、３０ｃ）の一方と選択的に流体連通するために、前記第１流体路（７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ）の円周方向に離間した対応する環状溝セグメント部分（７４ｆ、７４ｇ、７４ｈ、７４ｉ）と流体連通して軸方向に延び、
前記各第２流体路（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ）は、流路部分（６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄ）を介して、前記流体移送プレート（６０）の中央に配置された対応するポート（６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ）から周方向に延び、前記流路部分（６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄ）は、前記流体移送プレート（６０）の半径方向に延び且つ前記ポート（６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ）と流体連通し、前記流路部分（６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄ）は、弓形に延びる流路部分（６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄ）と流体連通し、
少なくとも１つの第２流体路（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ）は、前記第１の可変容積型作動チャンバ（２０ｂ、３０ｂ）および前記第２の可変容積型作動チャンバ（２０ｃ、３０ｃ）の対応する一方と連通するために、前記流体移送プレート（６０）の各側（６０ａ、６０ｂ）に配置される、
方法。

【請求項8】

前記流体移送スリーブ（７２）の前記複数の第１流体路（７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ）と前記第１の可変容積型作動チャンバ（２０ｂ、３０ｂ）および前記第２の可変容積型作動チャンバ（２０ｃ、３０ｃ）との間の流体連通を可能にする、貫通して形成された流体路（５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ）を有するスプロケットリング（５２）を前記ステータ（１４）に組み込むことをさらに含む、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

流体路シリンダ（８４）を前記流体移送スリーブ（７２）に組み込んで、前記流体移送スリーブ（７２）の前記第１流体路（７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ）の円周方向に離間した環状溝セグメント部分（７４ｆ、７４ｇ、７４ｈ、７４ｉ）の少なくとも一部分を封止することをさらに含む、請求項７に記載の方法。

【請求項10】

前記流体移送スリーブ（７２）と係合可能であり、互いから長手方向に離間した複数の環状流体路（８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄ）を有するカムベアリング（８０）を組み込み、各環状流体路（８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄ）は、前記流体移送スリーブ（７２）の少なくとも１つの対応する第１流体路（７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ）と流体連通することをさらに含む、請求項７に記載の方法。

【請求項11】

前記少なくとも１つの流体移送プレート（６０）と前記第１の可変容積型作動チャンバ（２０ｂ、３０ｂ）および前記第２の可変容積型作動チャンバ（２０ｃ、３０ｃ）との間に挟まれるようにスプロケットリング（５２）を前記ステータ（１４）に組み込み、前記スプロケットリング（５２）は、前記少なくとも１つの流体移送プレート（６０）の前記複数の第２流体路（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ）と前記第１の可変容積型作動チャンバ（２０ｂ、３０ｂ）および前記第２の可変容積型作動チャンバ（２０ｃ、３０ｃ）との間の流体連通を可能にする、貫通して形成された流体路（５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ）を有することをさらに含む、請求項７に記載の方法。

【請求項12】

端部プレート（７０）を前記少なくとも１つの流体移送プレート（６０）に組み込んで、前記少なくとも１つの流体移送プレート（６０）の片側（６０ａまたは６０ｂ）に前記第２流体路（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ）の少なくとも一部を封止することをさらに含む、請求項７に記載の方法。

【請求項13】

エンジンクランクシャフトから伝達され、対応するカムセットを操作するための内側カムシャフト（１２ａ）および外側カムシャフト（１２ｂ）を有する同心カムシャフト（１２）に送られた動力によって駆動される可変カムタイミング位相器（１０）であって、前記エンジンクランクシャフトと回転可能に連結できる駆動ステータ（１４）と、前記駆動ステータ（１４）と連動し、前記対応するカムセットを支持する内側カムシャフト（１２ａ）および外側カムシャフト（１２ｂ）の対応する一方とそれぞれが回転可能に連結することができる第１の被動ロータ（２０）および第２の被動ロータ（３０）であって、前記駆動ステータ（１４）と共に共通軸のまわりに回転可能に取り付けられた第１の被動ロータ（２０）および第２の被動ロータ（３０）と、前記対応する第１の被動ロータ（２０）および第２の被動ロータ（３０）を前記駆動ステータ（１４）と回転可能に連結し、前記駆動ステータ（１４）に対する、および互いに対する第１の被動ロータ（２０）および第２の被動ロータ（３０）の独立した位相制御を可能にする第１のベーン式油圧連結器（４０）および第２のベーン式油圧連結器（５０）とを含む位相器において、
前記カムシャフト（１２）に回転可能に取り付けられ、複数の第１流体路（７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ）を有する流体移送スリーブ（７２）と、
複数の第２流体路（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ）を有する流体移送プレート（６０）と、
の少なくとも１つを含み、
前記各第１流体路（７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ）は、回転中の前記流体移送スリーブ（７２）の角度方向に応じて、前記第１のベーン式油圧連結器（４０）および前記第２のベーン式油圧連結器（５０）と選択的に連通するために、前記第１流体路（７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ）の円周方向に離間した対応する環状溝部分（７４ｆ、７４ｇ、７４ｈ、７４ｉ）と流体連通して軸方向に延び、
前記各第２流体路（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ）は、流路部分（６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄ）を介して、前記流体移送プレート（６０）の中央に配置された対応するポート（６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ）から周方向に延び、前記流路部分（６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄ）は、前記流体移送プレート（６０）の半径方向に延び且つ前記ポート（６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ）と流体連通し、前記流路部分（６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄ）は、弓形に延びる流路部分（６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄ）と流体連通し、
少なくとも１つの第２流体路（６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ）は、第１の可変容積型作動チャンバ（２０ｂ、３０ｂ）および第２の可変容積型作動チャンバ（２０ｃ、３０ｃ）の対応する一方と連通するために、少なくとも１つの前記流体移送プレート（６０）の各側（６０ａ、６０ｂ）に配置される、
位相器。

【請求項14】

前記複数の第１流体路（７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ）の円周方向に離間した環状溝セグメント部分（７４ｆ、７４ｇ、７４ｈ、７４ｉ）の第１のセットが、前記流体移送スリーブ（７２）の第１の共通回転平面内に配置される、請求項１３に記載の位相器。

【請求項15】

前記複数の第１流体路（７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ）の円周方向に離間した環状溝セグメント部分（７４ｆ、７４ｇ、７４ｈ、７４ｉ）の第２のセットが、前記第１の共通回転平面から長手方向に離間した、前記流体移送スリーブ（７２）の第２の共通回転平面内に配置される、請求項１４に記載の位相器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、参照によりその全体を本明細書に援用される、２０１１年８月３０日に出願の米国特許出願第６１／５２８，９２０号明細書（代理人整理番号ＤＫＴ１１０８６）の一部継続出願であり、米国特許法１１９条（ｅ）に基づきその利益を主張し、参照によりその全体を本明細書に援用される、２０１１年１０月１４日に出願の米国仮特許出願第６１／５４７，３９０号明細書（代理人整理番号ＤＫＴ１１１３８）の一部継続出願であり、米国特許法１１９条（ｅ）に基づきその利益を主張し、２０１２年７月２日に出願の米国特許出願第６１／６６７，１２７号明細書（代理人整理番号ＤＫＴ１１１９６）の一部継続出願であり、米国特許法１１９条（ｅ）に基づきその利益を主張するものである。

【0002】

本発明は、クランクシャフトと、内燃機関のポペット式吸気または排気弁との中間にある、少なくとも１つのそのような弁を作動させる機構に関し、その機構は、エンジンの動作サイクルに関する時間をずらし、より詳細には、その機構は、１つのカムシャフトおよび対応するカムの、他方のカムシャフトおよび対応するカムに対する角度位置を変えるように、同心カムシャフトと動作可能に係合する。

【背景技術】

【0003】

内燃機関の性能は、一方がエンジンの様々なシリンダの吸気弁を動作させ、他方が排気弁を動作させる２重カムシャフトの使用によって改善することができる。通常、そのようなカムシャフトの一方は、チェーン付きスプロケット駆動体またはベルト駆動体を介して、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のチェーン付きスプロケット駆動体、または第２のベルト駆動体を介して、前記第１のクランクシャフトによって駆動される。あるいは、両方のカムシャフトは、単一のクランクシャフト駆動式チェーン駆動体またはベルト駆動体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取り込んで、少なくとも１つのトランスミッションおよび少なくとも１つのカムシャフトを駆動することができる。２重カムシャフトを備えたエンジンのエンジン性能は、一方のカムシャフト、通常は、エンジンの吸気弁を作動させるカムシャフトの、他方のカムシャフトおよびクランクシャフトに対する位置関係を変え、それにより、排気弁に対する吸気弁の動作に関して、またはクランクシャフトの位置に対する吸気弁の動作に関してエンジンのタイミングを変えることで、アイドリング品質、燃料経済性、排気ガスの削減、トルクの増大といった点でさらに改善することができる。

【0004】

当技術分野において一般的であるように、エンジン当たり１つまたは複数のカムシャフトが存在し得る。カムシャフトは、ベルト、またはチェーン、または１つもしくは複数のギヤ、または他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上に存在し得る。多重カムシャフトエンジンは通常、排気弁用に１つのカムシャフト、吸気弁用に１つのカムシャフトを有する。「Ｖ字」型エンジンは通常、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（各バンクに対して吸気用および排気用）を有する。

【0005】

可変カムタイミング（ＶＣＴ）装置は、米国特許第７，８４１，３１１号明細書、同７，７８９，０５４号、同７，２７０，０９６号、同６，７２５，８１７号、同６，２４４，２３０号、米国特許出願公開第２０１０／００５０９６７号明細書など、当技術分野において公知である。公知の特許文献および非特許文献は、駆動部材が単一の被動部材を同心で囲んだ間に環状空間を形成した単一位相器アセンブリ用の油圧連結器を開示している。環状空間は、駆動部材の内側面から半径方向内側に延びる１つまたは複数のベーンと、単一の被動部材の外側面から半径方向外側に延びる１つまたは複数のベーンとによって、円弧形または弓形の可変容積型作動チャンバに分割される。油圧流体が様々なチャンバに出入りするときに、ベーンは互いに対して回転し、それにより、駆動部材と単一の被動部材との相対角度位置を変える。接線方向に作用する力を加えるために、半径方向のベーンを使用する油圧連結器は、本明細書においてベーン式油圧連結器と呼ばれる。これらの従来から公知の各特許文献および非特許文献は、その意図された目的に適していると思える。しかし、互いに対して軸方向に離間して配置された可変容積型作動チャンバを備える２重可変カムタイミング（ＶＣＴ）装置は、２重ＶＣＴアセンブリ用のさらなる軸方向空間を必要とし、一方、互いに対して円周方向に離間して配置された可変容積型作動チャンバを備える２重ＶＣＴ装置は、潜在的に、関連するロータおよびベーンの角度動作距離が小さいという欠点があり、さらに、ベーンの数量が限定され、ベーン表面積が限定され、駆動流体チャンバの大きさが限定されるために、潜在的に駆動力が小さいという欠点もあり得る。したがって、必要とする２重ＶＣＴアセンブリ用の軸方向空間がより小さい構成を提供することが望ましい。２重ＶＣＴアセンブリ用の角度駆動距離を大きくすることも望ましい。さらに、２重ＶＣＴアセンブリの駆動力性能を高めることが望ましい。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

２重可変カムタイミング位相器は、２つのカムセットを操作するために、エンジンクランクシャフトから伝達され、半径方向内側シャフトおよび半径方向外側シャフトを有する同心カムシャフトに送られた動力によって駆動することができる。位相器は、エンジンクランクシャフトと回転可能に連結できる駆動ステータと、２つの同心被動ロータとを含むことができ、各ロータは、対応する２つのカムセットを支持する同心カムシャフトのそれぞれ１つのシャフトと回転可能に連結することができる。駆動ステータおよび被動ロータはすべて、共通軸のまわりに回転可能に取り付けられる。被動ロータは、（軸方向または円周方向に積み重ねられるのではなく）半径方向に積み重ねられた複数のベーン式油圧連結器によって駆動ステータと回転可能に連結されて、被動ロータの位相が駆動ステータに対して互いに独立して調整されるのを可能にする。この構成では、必要とする２重ＶＣＴアセンブリ用の軸方向空間より小さいことが分かる。さらに、この構成は、２重ＶＣＴアセンブリ用の角度動作距離を大きくすることができる。この構成は、２重ＶＣＴアセンブリの駆動力性能を高めることもできる。

【0007】

半径方向内側シャフトおよび半径方向外側シャフトを備えた同心カムシャフトを有する内燃機関用の２重可変カムタイミング位相器は、回転軸を有するステータを含むことができる。外側ロータは、ステータから独立して、ステータの回転軸に対して回転可能である。半径方向外側に配置されたベーン式油圧連結器は、第１および第２の可変容積型外側作動チャンバを画定する、外側ベーンと外側ロータに関連する空洞との組み合わせを含むことができる。内側ロータは、ステータおよび外側ロータの両方から独立して、ステータの回転軸に対して回転可能である。内側ロータは、外側ロータの最内縁内で半径方向内側に配置することができる。半径方向内側に配置されたベーン式油圧連結器は、第１および第２の可変容積型内側作動チャンバを画定する、内側ベーンと内側ロータに関連する空洞との組み合わせを含むことができる。複数の流体路は、外側ロータおよび内側ロータの互いに対して独立した、かつステータに対して独立した角度位相合わせを容易にするために、第１および第２の外側および内側作動チャンバを加圧流体源に対して接続することができる。

【0008】

本発明を実施するために企図された最良の態様の以下の説明を添付の図面と関連させて読んだ場合に、本発明の他の応用例が当業者に明らかになる。

【0009】

本明細書では、添付の図面を参照して説明がなされ、複数の図全体を通して、同じ参照数字は同じ部品を指す。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明による、同心カムシャフトを有する内燃機関用の２重可変カムタイミング位相器の回転軸に対して垂直に切り取った断面図である。

【図2】図１の２重可変カムタイミング位相器の回転軸に沿って切り取った断面図である。

【図3】図１〜２の２重可変カムタイミング位相器の端面斜視図である。

【図4】本発明の別の構成による、同心カムシャフトを有する内燃機関用の２重可変カムタイミング位相器の回転軸に対して垂直に切り取った断面図である。

【図5】図４の２重可変カムタイミング位相器の回転軸に沿って切り取った断面図である。

【図6】図４〜５の２重可変カムタイミング位相器の端面斜視図である。

【図7】可変容積型作動チャンバと連通させるための、カム位相器を通るオイル路を示す、カム位相器の回転軸に沿って切り取った断面図である。

【図8】可変容積型作動チャンバと連通させるための、カムシャフトのオイル移送スリーブを通るオイル路を示す斜視図である。

【図9A-B】可変容積型作動チャンバと連通させるためのオイル路を示す、オイル移送プレートの両側の斜視図である。

【図10】可変容積型作動チャンバと連通させるための、カムシャフトのオイル移送スリーブを通るオイル路を示す、カム位相器の回転軸に沿って切り取った段面図である。

【図11】流体源から位相器または２重位相器まで加圧流体を連通させるための、周面に沿って外側に、またはスリーブを通って内側に、または両方に延びる複数の流体路を有する流体移送スリーブの斜視図である。

【図12】流体移送スリーブ内に形成された複数の流体路と流体連通するように貫通した複数の流体路ポートを有する流体路シリンダまたはカムベアリングと動作可能に係合した図１１の流体移送スリーブの斜視図である。

【図13】中立スプール位置で示す制御弁を用いて、ステータに対してロータを進角または遅角移動させるために、可変容積型作動チャンバと流体連通した溝セグメントを示す、単純化した概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１〜３を参照して、２重可変カムタイミング位相器１０は、２つのカムセット（図示せず）を操作するために、エンジンクランクシャフト（図示せず）から伝達され、同心カムシャフト１２に送られた動力によって駆動することができる。可変カムタイミング（ＶＣＴ）位相器アセンブリ１０の一部分が、内側シャフト１２ａおよび外側シャフト１２ｂを有する同心カムシャフト１２を含んで示されている。主回転動作は、駆動ステータ１４に動作可能に連結された環状フランジ１６のスプロケットリング５２を介して同心カムシャフト１２に伝達することができる。内側カムシャフト１２ａと外側カムシャフト１２ｂとの間の二次回転動作、または位相をシフトする相対回転動作は、２重可変カムタイミング位相器１０によってもたらすことができる。位相器１０は、エンドレスループの可撓性動力伝達部材によってエンジンクランクシャフトと回転可能に連結された駆動ステータ１４を含むことができる。２つの同心被動ロータ２０、３０は、ステータ１４と連動することができる。各ロータ２０、３０は、対応する２つのカムセットを支持する同心カムシャフト１２のそれぞれ１つのシャフト１２ａ、１２ｂと回転可能に連結することができる。駆動ステータ１４および被動ロータ２０、３０はすべて、共通軸のまわりに回転可能に取り付けられている。被動ロータ２０、３０を駆動ステータ１４と回転可能に連結する、半径方向に積み重ねられた複数のベーン式油圧連結器４０、５０は、被動ロータ２０、３０の位相が駆動ステータ１４に対して互いに独立して調整されるのを可能にする。

【0012】

半径方向に積み重ねられた複数のベーン式油圧連結器は、半径方向外側に配置されたベーン式油圧連結器４０と、半径方向内側に配置されたベーン式油圧連結器５０とを含むことができる。半径方向外側配置のベーン式油圧連結器４０は、少なくとも１つの半径方向外側配置のベーン２２と、少なくとも１つの半径方向外側配置のベーン２２によって、第１の可変容積型外側作動チャンバ２０ｂと第２の可変容積型外側作動チャンバ２０ｃとに分割された、半径方向外側配置のロータ２０に関連する、少なくとも１つの対応する半径方向外側配置の空洞２０ａとを含むことができる。半径方向内側配置のベーン式油圧連結器５０は、少なくとも１つの半径方向内側配置のベーン３２と、少なくとも１つの半径方向内側配置のベーン３２によって、第１の可変容積型内側作動チャンバ３０ｂと第２の可変容積型内側作動チャンバ３０ｃとに分割された、半径方向内側配置のロータ３０に隣接する、少なくとも１つの対応する半径方向内側配置の空洞３０ａとを含むことができる。

【0013】

半径方向外側配置のベーン式油圧連結器４０は、第１の可変容積型外側作動チャンバ２０ｂおよび第２の可変容積型外側作動チャンバ２０ｃを画定する、外側ベーン２２と外側ロータ２０に関連する空洞２０ａとの組み合わせを含むことができる。外側ベーン２２および空洞２０ａの組み合わせは、外側ベーン２２を画定する半径方向外側面１４ｂを備える壁部分１４ａを有するステータ１４と、外側空洞２０ａを画定するように、ステータ１４の半径方向外側面１４ｂを囲む外側ロータ２０とによって画定することができる。半径方向内側配置のベーン式油圧連結器５０は、第１の可変容量型内側作動チャンバ３０ｂおよび第２の可変容積型内側作動チャンバ３０ｃを画定する、内側ベーン３２と内側ロータ３０に関連する空洞３０ａとの組み合わせを含むことができる。内側ベーン３２および空洞３０ａの組み合わせは、内側空洞３０ａを画定する半径方向内側面１４ｃを備える壁１４ａを有するステータ１４と、内側ベーン３２を画定する外側面３０ｄを有する内側ロータ３０とによって画定することができる。

【0014】

図１および図２に最もよく示すように、駆動ステータ１４は、留め具２４によって、環状フランジ１６および付随するスプロケットリング５２に連結されている。外側ロータ２０は、端部プレート３４、外側留め具３６、および中央留め具３８によって内側同心カムシャフト１２ａに連結されている。内側ロータ３０は、外側同心カムシャフト１２ｂの外側面４２に直接連結されている。

【0015】

動作時、２重可変カムタイミング位相器１０は、駆動ステータ１４と、同心に配置された被動外側ロータ２０および被動内側ロータ３０とに関連する、半径方向外側の環状空間または空洞２０ａと半径方向内側の環状空間または空洞３０ａとを形成する。環状空間または空洞２０ａ、３０ａは、外側ロータ２０および内側ロータ３０の表面から半径方向に延びる外側ベーン２２および内側ベーン３２と、駆動ステータ１４の表面から半径方向に延びる１つまたは複数のベーンまたは壁１８とによって円弧形状または弓形の可変容積型作動チャンバ２０ｂ、２０ｃ、３０ｂ、３０ｃに分割される。油圧流体が様々なチャンバ２０ｂ、２０ｃ、３０ｂ、３０ｃに出入りするときに、ベーン２２、３２は互いに対して回転し、それにより、被動外側ロータ２０および被動内側ロータ３０の、互いに対する、およびステータ１４に対する相対角度位置を変える。

【0016】

図４〜６を参照して、および図１〜３に関連して前述したように、２重可変カムタイミング位相器１０は、２つのカムセット（図示せず）を操作するために、エンジンクランクシャフト（図示せず）から伝達され、同心カムシャフト１２に送られた動力によって駆動することができる。可変カムタイミング（ＶＣＴ）位相器アセンブリ１０の一部が、内側カムシャフト１２ａおよび外側カムシャフト１２ｂを有する同心カムシャフト１２を含んで示されている。主回転動作は、駆動ステータ１４に動作可能に連結された、スプロケットリング５２から環状フランジ１６までのアセンブリを通じて同心カムシャフト１２に伝達することができる。内側カムシャフト１２ａと外側カムシャフト１２ｂとの間の二次回転動作、または位相をシフトした相対回転動作は、２重可変カムタイミング位相器１０によってもたらすことができる。位相器１０は、エンジンクランクシャフトと回転可能に連結された駆動ステータ１４を含むことができる。２つの同心被動ロータ２０、３０は、ステータ１４と連動することができる。各ロータ２０、３０は、対応する２つのカムセットを支持する同心カムシャフト１２のそれぞれの１つと回転可能に連結することができる。駆動ステータ１４および被動ロータ２０、３０はすべて、共通軸のまわりに回転可能に取り付けられている。被動ロータ２０、３０を駆動ステータ１４と回転可能に連結する、半径方向に積み重ねられた複数のベーン式油圧連結器４０、５０は、被動ロータ２０、３０の位相が駆動ステータ１４に対して互いに独立して調整されるのを可能にする。この構成では、ステータ１４は、半径方向外側の壁部分１４ｄと半径方向内側の壁部分１４ｆとを含む。

【0017】

半径方向に積み重ねられた複数のベーン式油圧連結器は、半径方向外側に配置されたベーン式油圧連結器４０と、半径方向内側に配置されたベーン式油圧連結器５０とを含むことができる。半径方向外側配置のベーン式油圧連結器４０は、少なくとも１つの半径方向外側配置のベーン２２と、少なくとも１つの半径方向外側配置のベーン２２によって、第１の可変容積型外側作動チャンバ２０ｂと第２の可変容積型外側作動チャンバ２０ｃとに分割された、半径方向外側配置のロータ２０に関連する、少なくとも１つの対応する半径方向外側配置の空洞２０ａとを含むことができる。半径方向内側配置のベーン式油圧連結器５０は、少なくとも１つの半径方向内側配置のベーン３２と、少なくとも１つの半径方向内側配置のベーン３２によって、第１の可変容積型内側作動チャンバ３０ｂと第２の可変容積型内側作動チャンバ３０ｃとに分割された、半径方向内側配置のロータ３０に隣接する、少なくとも１つの対応する半径方向内側配置の空洞３０ａとを含むことができる。

【0018】

半径方向外側配置のベーン式油圧連結器４０は、第１の可変容積型外側作動チャンバ２０ｂおよび第２の可変容積型外側作動チャンバ２０ｃを画定する、外側ベーン２２と外側ロータ２０に関連する空洞２０ａとの組み合わせを含むことができる。外側ベーン２２および空洞２０ａの組み合わせは、外側空洞２０ａを画定する内側面１４ｅを備える半径方向外側の壁部分１４ｄを有するステータ１４と、外側ベーン２２を画定する外側面２０ｄを有する外側ロータ２０とによって画定することができる。半径方向内側配置のベーン式油圧連結器５０は、第１の可変容量型内側作動チャンバ３０ｂおよび第２の可変容積型内側作動チャンバ３０ｃを画定する、内側ベーン３２と内側ロータ３０に関連する空洞３０ａとの組み合わせを含むことができる。内側ベーン３２および空洞３０ａの組み合わせは、外側ロータ２０と内側ロータ３０との間で半径方向に挟まれた、半径方向内側の壁部分１４ｆを有するステータ１４によって画定することができる。内側壁部分１４ｆは、内側空洞３０ａを画定する半径方向内側面１４ｇを有することができ、内側ロータ３０は、内側ベーン３２を画定する外側面３０ｄを有することができる。

【0019】

図４〜５に最もよく示すように、駆動ステータ１４の外側壁部分１４ｄは、留め具２４によって、フランジ１６および付随するスプロケットリング５２に連結されている。外側ロータ２０は、端部プレート３４、外側留め具３６、および中心留め具３８によって内側同心カムシャフト１２ａに連結されている。駆動ステータ１４の外側壁部分１４ｆは、留め具２６によって、フランジ１６および付随するスプロケットリング５２に連結されている。内側ロータ３０は、外側同心カムシャフト１２ｂの外側面４２に直接連結されている。

【0020】

動作時、２重可変カムタイミング位相器アセンブリは、駆動ステータ１４と、同心に配置された被動外側ロータ２０および被動内側ロータ３０とに関連する半径方向外側の環状空間または空洞２０ａと半径方向内側の環状空間または空洞３０ａとを形成する。環状空間または空洞２０ａ、３０ａは、外側ロータ２０および内側ロータ３０の表面から半径方向に延びる外側ベーン２２および内側ベーン３２と、駆動ステータ１４の表面から半径方向に延びる１つまたは複数のベーンまたは壁１８とによって円弧形状または弓形の可変容積型作動チャンバ２０ｂ、２０ｃ、３０ｂ、３０ｃに分割される。油圧流体が様々なチャンバ２０ｂ、２０ｃ、３０ｂ、３０ｃに出入りするときに、ベーン２２、３２は互いに対して回転し、それにより、被動外側ロータ２０および被動内側ロータ３０の、互いに対する、およびステータ１４に対する相対角度位置を変える。

【0021】

ここで図１および図７〜１０を参照して、少なくとも１つのカムシャフト１２を有する内燃機関の可変カムタイミング位相器１０用の加圧流体配達システムは、回転軸を有するステータ１４と、ステータ１４から独立して、ステータ１４の回転軸に対して回転可能な少なくとも１つのロータ２０、３０とを含むことができる。少なくとも１つのベーン式油圧連結器４０、５０は、第１の可変容積型作動チャンバ２０ｂ、３０ｂ、および第２の可変容積型作動チャンバ２０ｃ、３０ｃを画定する、ベーン２２、３２と少なくとも１つのロータ２０、３０に関連する空洞２０ａ、３０ａとの組み合わせを含むことができる。第１の可変容積型作動チャンバ２０ｂ、３０ｂ、および第２の可変容積型作動チャンバ２０ｃ、３０ｃは、加圧流体源と選択的に連通した場合に、ステータ１４に対する少なくとも１つのロータ２０、３０の独立した角度位相合わせを容易にすることができる。少なくとも１つの流体移送プレート６０は、複数の加圧流体路６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄを含むことができる。各流体路６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄは、弓形に延びる流路部分６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄと流体連通する、半径方向に延びる流路部分６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄと流体連通する、中心に配置された対応するポート６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄから延びることができる。少なくとも１つの加圧流体路６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄは、第１の可変容積型作動チャンバ２０ｂ、３０ｂ、および第２の可変容積型作動チャンバ２０ｃ、３０ｃの対応する１つと連通するように、少なくとも１つの流体移送プレート６０の各側６０ａ、６０ｂに配置することができる。図７に最もよく示すように、弓形流体路部分６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄは、スプロケットリング５２を貫通する、長手方向に延びる対応する流体路５２ａ、５２ｃ（それらの２つだけを示している）と流体連通している。長手方向に延びる流体路５２ｂ、５２ｄの一部は、スプロケットリング５２を貫通し（図７には示していない）、さらに、図９Ａに最もよく示すように、少なくとも１つの流体路プレート６０を貫通している。長手方向に延びる流体路５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｃは、対応する第１の可変容積型作動チャンバ２０ｂ、３０ｂ、および第２の可変容積型作動チャンバ２０ｃ、３０ｃと、流体路６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄとの間を流体連通する。

【0022】

図７および図８に最もよく示すように、スプロケットリング５２は、少なくとも１つの流体移送プレート６０と第１の可変容積型作動チャンバ２０ｂ、３０ｂ、および第２の可変容積型作動チャンバ２０ｃ、３０ｃとの間に挟むことができる。スプロケットリング５２は、少なくとも１つの流体移送プレート６０の複数の流体路６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄと第１の可変容積型作動チャンバ２０ｂ、３０ｂ、および第２の可変容積型作動チャンバ２０ｃ、３０ｃとの間の流体連通を可能にする、貫通して形成された流体路５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄを含むことができる。端部プレート７０は、少なくとも１つの流体移送プレート６０に組み込まれて、少なくとも１つの流体移送プレート６０の片側６０ａ、６０ｂの加圧流体路６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄの少なくとも一部を封止することができる。

【0023】

図７、図８、および図１０に最もよく示すように、流体移送スリーブ７２は、長手方向に離間し、円周方向に離間した流体ポート７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７６ｄと一方の端部で流体連通し、対応する流体ポート７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄと反対側の端部で流体連通した、長手方向に延び円周方向に離間した複数の流体路７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄを含むことができる。分離および独立した対応する流体路７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄを画定する各流体ポート７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７６ｄは、流体移送スリーブ７２の他の流体ポート７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７６ｄから分離している。各流体ポート７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄは、流体移送スリーブ７２の他の流体ポート７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄから分離および独立した流体路７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄを画定する。各流体ポート７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄは、少なくとも１つの流体移送プレート６０の対応する加圧流体路６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄと流体連通することができる。分離した流体路７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄにより、流体で接続された対応する可変容積型作動チャンバ２０ｂ、２０ｃ、３０ｂ、３０ｃの独立した制御が可能になる。

【0024】

図７および図１０に最もよく示すように、カムベアリング８０は、流体移送スリーブ７２と係合可能である。カムベアリング８０は、互いから長手方向に離間した複数の環状流体路８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄを有することができる。各環状流体路８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄは、流体移送スリーブ７２の１つの対応する流体路７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄと流体連通することができる。

【0025】

ここで図１１を参照すると、流体移送スリーブ７２の構築物は、流体ポート７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７６ｄおよび流体ポート７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄと流体連通した、対応する流体路７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄの円周方向に離間した複数の環状溝セグメント部分７４ｆ、７４ｇ、７４ｈ、７４ｉを含むことができる。各流体路７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄは、流体移送プレート７２の他の流体路７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄから分離および独立することができる。各流体ポート７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄは、必要に応じて、少なくとも１つの流体移送プレート６０の対応する加圧流体路６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄと流体連通することができる。分離した環状溝セグメント部分７４ｆ、７４ｇ、７４ｈ、７４ｉにより、流体で接続された対応する可変容積型作動チャンバ２０ｂ、２０ｃ、３０ｂ、３０ｃの独立した制御が可能になる。図１２に最もよく示すように、流体路シリンダ８４は、流体移送スリーブ７２に組み込まれて、流体移送スリーブ７２の外周面７２ｅに形成された、複数の加圧流体路７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄの円周方向に離間した環状溝流体路部分７４ｆ、７４ｇ、７４ｈ、７４ｉの少なくとも一部分を封止することができる。流体路シリンダ８４は、流体ポート８４ａ、８４ｂ、８４ｃ、８４ｄを画定するスロットを含むことができる。

【0026】

ここで図１３の単純化した概略図を参照して、可変カムタイミング位相器１０は、流体移送スリーブ７２と、対応する第１の流体路１６６ａおよび第２の流体路１６６ｂを介して、可変容積型作動チャンバ２０ｂ、２０ｃ、３０ｂ、３０ｃを備えた第１のベーン式油圧連結器４０および第２のベーン式油圧連結器５０の一方、ならびに制御弁１６０用の入り口または出口であるさらなるポートと流体連通する第１の共有流体路１１６ａおよび第２の共有流体路１１６ｂとを含むことができる。非限定的な例として、図１３は、可変カムタイミング位相器１０の動作を説明するために、さらなる出口ポート１６４ａを示している。ただし、入り口ポート１６２および出口ポート１６４、１６４ａは、下記に説明するものとは反対に作用するように逆にすることができると理解されたい。非限定的な例として、図１３に示すように、制御弁１６０が１つの方向にシフトされると、入り口ポート１６２から第１の共有流体路１１６ａ、環状溝セグメント７４ｆ、および第１の流体流路１６６ａを経由して、可変容積型作動チャンバ２０ｂ、３０ｂの一方までの流体連通が可能になり、同時に、出口ポート１６４から第２の共有流体路１１６ｂ、環状溝セグメント７４ｇ、および第２の流体流路１６６ｂを経由して、可変容積型作動チャンバ２０ｃ、３０ｃの他方までの流体連通が可能になる。制御弁は、別の位置にシフトされて、出口ポート１６４ａから第１の共有流体路１１６ａへの流体連通を可能にし、同時に、入り口ポート１６２から第２の共有流体路１１６ｂへの流体連通を可能にする。カムシャフト１２に固定連結された流体移送スリーブ７２は、シャフト１２の回転の角度割り当て時に、カムシャフト１２と共に時計方向に回転して、外径山部１１２ａ、１１２ｂで、第１のベーン式油圧連結器４０および第２のベーン式油圧連結器５０を第１の共有流体路１１６ａおよび第２の共有流体路１１６ｂから切り離す。溝セグメント７４ｆ、７４ｇの角度範囲および外径山部１１２ａ、１１２ｂの角度範囲は、重なることのない任意で所望の角度範囲とすることができると理解されたい。非限定的な例として、カムシャフト１２に固定連結された流体移送プレート７２は、時計方向にさらに回転できるので、出口ポート１６４ａは、第１の共有流体路１１６ａ、環状溝セグメント７４ｇ、および第２の流体路部分１６６ｂを経由して他方の可変容積型作動チャンバ２０ｃ、３０ｃと流体連通し、同時に、入り口ポート１６２は、第２の共有流体路１１６ｂ、環状溝セグメント７４ｆ、および第１の流体路部分１６６ａを経由して一方の可変容積型作動チャンバ２０ｂ、３０ｂと流体連通する。制御弁１６０は、シフトされた長手方向端部位置または（示すような）中立位置のいずれかをとることができ、一方、流体移送スリーブおよび同心カムシャフト１２は、対応する第１のベーン式油圧連結器４０および第２のベーン式油圧連結器５０と連通する、対応する溝セグメント７４ｆ、７４ｇを介した、第１の共有流体流路１１６ａおよび第２の共有流体流路１１６ｂと、第１の流体路部分１６６ａおよび第２の流体路部分１６６ｂとの間の流体連通を可能にする適切な角度方向によって回転することができると理解されたい。

【0027】

環状溝セグメント７４ｆ、７４ｇは、揺動トルクから恩恵を受けるように角度的に配置することができる。位相器制御は、環状溝セグメント７４ｆ、７４ｇが、第１の共有流体路１１６および／または第２の共有流体路１１６ｂと整列している間に、制御弁１６０を中央中立位置から離れる方向に、シフトされた長手方向端部位置の一方まで移動させることで達成することができ、所望通りに再度整列するまで流れを止めるために中央中立位置に戻ることができる。制御弁１６０は、所望通りに再度整列したときに、位相器動作を続けるために、中央中立位置から離れて戻ることができる。あるいは、制御弁１６０は、同心カムシャフト１２の１回転中に、中央中立位置から両方向に揺動することができる。共有オイル供給位相器の代替の制御方策には、制御弁１６０がカムシャフトの回転周波数またはカムシャフトの回転周波数の小数倍で中立位置を中心として揺動するものがあり得る。エンジン制御ユニットは、環状溝セグメント７４ｆ、７４ｇにより、流体流れが、接続されたベーン式油圧連結器４０、５０に出入りするのが可能になるカム回転部分とさらに多く、またはさらに少なく重なるように、制御弁１６０の動作のタイミングを進めるか、または遅らせることができる。言い換えると、制御弁１６０は、中立位置に保持されず、その代わりに、入り口ポート１６２および／または出口ポート１６４、１６４ａに対する制御弁１６０の開口の重なりを変え、環状溝セグメント７４ｆ、７４ｇの開口が、共有流体路１１６ａ、１１６ｂと流体連通することで、制御弁から位相器への流れが通れるようになるか、または止められる。

【0028】

環状溝セグメント７４ｆ、７４ｇおよび外径山部１１２ａ、１１２ｂは、示される通り、角度的に等間隔に離間することができるし、または所望する任意の重ならない角度範囲および方向に配置することもできると理解されたい。環状溝セグメント７４ｆ、７４ｇおよび山部１１２ａ、１１２ｂが角度的に等間隔に離間している場合、第１の可変容積型作動チャンバ２０ｂ、３０ｂおよび第２の可変容積型作動チャンバ２０ｃ、３０ｃは、流体移送スリーブ７２と付随するカムベアリング８０との角度位置に応じて、同時に流体連通するか、または同時に切り離される。セグメント７４ｆ、７４ｇおよび山部１１２ａ、１１２ｂが、角度的に等間隔に離間していない場合、第１の可変容積型作動チャンバ２０ｂ、３０ｂおよび第２の可変容積型作動チャンバ２０ｃ、３０ｃの流体連通および切り離しは、流体移送スリーブ７２と付随するカムベアリング８０との角度位置に応じて、互いに対して時間的にずれる。

【0029】

流体移送スリーブ７２の動作の図解および説明を簡単にするために、２つだけの環状溝セグメント７４ｆ、７４ｇが図１３に概略的に示されているが、寸法を制限することを条件として、任意の個数の環状溝セグメント７４ｆ、７４ｇ、７４ｈ、７４ｉを共通回転平面内に配置することができ、さらなる環状溝セグメントを平行で長手方向に離間した回転平面に置いて、制御弁１６０によって制御可能な共有流体路１１６ａ、１１６ｂの全体個数を増やすことができると理解されたい。平行で長手方向に離間した回転平面間の環状溝セグメント７４ｆ、７４ｇの角度方向および／または重なりは、所望の動作特性を得るために所望通りに調整することができる。制御弁１６０は、さらなる流体入り口および排出ポートを含むことができ、かつ／または複数の制御弁１６０を設けることができる。非限定的な例として、共有流体路１１６ａ、１１６ｂと流体連通する環状溝セグメントを包含する、各平行で長手方向に離間した回転平面ごとに１つの制御弁を設けることができ、かつ／または制御弁１６０は、制御するために、必要に応じて、環状溝セグメント１１２ａ、１１２ｂを包含する、平行で長手方向に離間した複数の回転平面に接続することができる。

【0030】

少なくとも１つのカムシャフト１２を有する内燃機関の可変カムタイミング位相器１０用の加圧流体配達システムを組み立てる方法が開示される。この方法は、回転軸を有するステータ１４を提供し、少なくとも１つのロータ２０、３０をステータ１４内に、ステータ１４から独立してステータ１４の回転軸に対して回転可能なように組み込むことを含むことができる。ステータ１４および少なくとも１つのロータ２０、３０は、第１の可変容積型作動チャンバ２０ｂ、３０ｂ、および第２の可変容積型作動チャンバ２０ｃ、３０ｃを画定する、ベーン２２、３２と少なくとも１つのロータ２０、３０に関連する空洞２０ａ、３０ａとの組み合わせを含む少なくとも１つのベーン式油圧連結器４０、５０を画定する。第１の可変容積型作動チャンバ２０ｂ、３０ｂ、および第２の可変容積型作動チャンバ２０ｃ、３０ｃは、加圧流体源と選択的に連通した場合に、ステータ１４に対する少なくとも１つのロータ２０、３０の独立した角度位相合わせを容易にすることができる。方法は、第１の可変容積型作動チャンバ２０ｂ、３０ｂ、および第２の可変容積型作動チャンバ２０ｃ、３０ｃに関連する複数の加圧流体路６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄを有する少なくとも１つの流体移送プレート６０を組み込むことをさらに含むことができる。各流路６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄは、弓形に延びる流路部分６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄと流体連通する、半径方向に延びる流路部分６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄと流体連通する、中心に配置された対応するポート６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｃ、６４ｄから延びることができる。少なくとも１つの加圧流体路６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄは、第１の可変容積型作動チャンバ２０ｂ、３０ｂ、および第２の可変容積型作動チャンバ２０ｃ、３０ｃの対応する１つと連通するように、少なくとも１つの流体移送プレート６０の各側６０ａ、６０ｂに形成することができる。

【0031】

スプロケットリング５２は、少なくとも１つの流体路プレート６０と第１の可変容積型作動チャンバ２０ｂ、３０ｂ、および第２の可変容積型作動チャンバ２０ｃ、３０ｃとの間に挟んでステータ１４に組み込むことができる。スプロケットリング５２は、少なくとも１つの流体移送プレート６０の複数の流体路６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄと第１の可変容積型作動チャンバ２０ｂ、３０ｂ、および第２の可変容積型作動チャンバ２０ｃ、３０ｃとの間の流体連通を可能にする、貫通して形成された流体路５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄを含むことができる。端部プレート７０は、少なくとも１つの流体路プレート６０に組み込まれて、少なくとも１つの流体移送プレート６０の片側６０ａ、６０ｂの加圧流体路６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄの少なくとも一部を封止することができる。

【0032】

流体移送スリーブ７２は、少なくとも１つのカムシャフト１２を覆って組み込むことができる。流体移送スリーブ７２は、長手方向に離間し、円周方向に離間した流体ポート７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７６ｄおよびポート７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄと流体連通した、長手方向に延び円周方向に離間した複数の流体路７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄを形成することができる。各流体路７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄは、流体移送スリーブ７２の他の流体路７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄから分離および独立することができる。各流体出口ポート７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄは、流体移送スリーブ７２の他の流体出口ポート７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄから分離および独立した流体路を画定することができ、組み立てた場合に、第１のベーン式油圧連結器４０および第２のベーン式油圧連結器５０の可変容積型作動チャンバ２０ｂ、２０ｃ、３０ｂ、３０ｃとの流体連通を可能にする、対応する加圧流体路６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄと流体連通するようになる。

【0033】

カムベアリング８０は、流体移送スリーブ７２と係合するように組み込むことができる。カムベアリング８０は、互いから長手方向に離間した複数の環状流体路８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄを有して形成することができる。各環状流体路８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄは、流体移送スリーブ７２の１つの対応する流体路７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄと流体連通するように組み込むことができる。

【0034】

可変カムタイミング位相器１０は、少なくとも１つのカムセットを操作するために、エンジンクランクシャフトから伝達され、少なくとも１つのカムシャフト１２に送られた動力によって駆動することができる。位相器１０は、エンジンクランクシャフトと回転可能に連結できる駆動ステータ１４を含むことができる。少なくとも１つの被動ロータ２０、３０は、ステータ１４と連動することができる。各ロータ２０、３０は、少なくとも１つのカムセットを支持する少なくとも１つのカムシャフト１２の対応する１つと回転可能に連結することができる。駆動ステータ１４および被動ロータ２０、３０は、共通軸のまわりに回転可能に取り付けることができる。複数のベーン式油圧連結器４０、５０は、少なくとも１つの被動ロータ２０、３０を駆動ステータ１４と回転可能に連結するように、駆動ステータ１４と被動ロータ２０、３０との間で画定されて、少なくとも１つの被動ロータ２０、３０の位相が、駆動ステータ１４に対して調整されるのを可能にする。流体移送プレート６０は、必要に応じて、複数の加圧流体路６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄを有して設けることができる。各流路６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄは、弓形に延びる流路部分６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄと流体連通する、半径方向に延びる流路部分６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄと流体連通する、中心に配置された対応するポート６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄから延びることができる。少なくとも１つの加圧流体路６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄは、複数のベーン式油圧連結器４０、５０と連通するように、少なくとも１つの流体移送プレート６０の各側６０ａ、６０ｂに形成することができる。

【0035】

本発明が、現在のところ最も実用的でかつ好ましい実施形態と考えられるものに関連して説明されたが、本発明は、開示した実施形態に限定されるのではなくて、逆に添付の請求項の趣旨および範囲内に包含される様々な修正形態および均等物の取り合わせを含むことを意図されているのは当然のことであり、請求項の範囲は、法の下で許される限り、そのような修正形態および均等物の構造をすべて包含するように、最も広範な解釈を与えられる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】