(57)【要約】      （修正有）【課題】ロックピンオイル制御バルブに専用のオイル供給装置を必要としない。【解決手段】クランクシャフトとカムシャフト１４との間の位相関係を変化するためのカムシャフトフェーザ１２は、ロータ２０が複数のベーン４６を持ち、交互のアドバンスチャンバ５０及びリタードチャンバ５２を形成する。ロータ２０とステータ１８との間の位相関係が変化しないようにするためにロックピン２８、３０がロータ２０内に配置されている。ロックピンオイル制御バルブ３４が、１）加圧オイルをアドバンスチャンバ５０の一つから選択的に受け取り、加圧オイルをロックピン２８、３０に差し向けるため、及び２）ロックピン２８，３０をロックピン座８２と係合した状態から外すため、加圧オイルをリタードチャンバ５２の一つから選択的に受け取り、加圧オイルをロックピン２８，３０に差し向けるため、カムシャフトフェーザ１２内に配置されている。【選択図】図１
2015072011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃エンジンのクランクシャフトとカムシャフトとの間の位相関係を制御可能に変化させるための、内燃エンジンで使用するカムシャフトフェーザであって、
複数のローブを持ち、前記ステータと前記クランクシャフトとの間に所定の回転比を提供できるように前記内燃エンジンの前記クランクシャフトに連結可能なステータと、
前記ステータ内に同軸に配置されたロータとを備え、前記ロータは複数のベーンを持ち、これらのベーンは、前記ローブと交互に配置され、アドバンスチャンバ及びリタードチャンバを交互に形成し、前記アドバンスチャンバは、前記クランクシャフトと前記カムシャフトとの間の位相関係を前進方向に変化するため、加圧オイルを受け取り、前記リタードチャンバは、前記カムシャフトと前記クランクシャフトとの間の位相関係を遅延方向に変化するため、前記加圧オイルを受け取り、
前記カムシャフトフェーザは、また、前記ステータに対する前記ロータの所定の整合位置で、前記ロータと前記ステータとの間の位相関係が変化しないようにするためにロックピン座と選択的に係合できるように、前記ロータ及び前記ステータのうちの一方内に配置されたロックピンと、
前記カムシャフトフェーザ内のロックピンオイル制御バルブとを備え、該ロックピンオイル制御バルブは、
１）前記ロックピンを前記ロックピン座と係合した状態から外すため、前記加圧オイルを前記アドバンスチャンバの一つから選択的に受け取り、前記加圧オイルを前記ロックピンに差し向けるため、
２）前記ロックピンを前記ロックピン座と係合した状態から外すため、前記加圧オイルを前記リタードチャンバの一つから選択的に受け取り、前記加圧オイルを前記ロックピンに差し向けるため、及び
３）前記ロックピンを前記ロックピン座と係合するため、前記加圧オイルを前記ロックピンから排出するためのものである、カムシャフトフェーザ。
【請求項２】
請求項１に記載のカムシャフトフェーザであって、
前記複数のベーンのうちの一つのベーンの内部には、ロックピンバルブ供給通路が設けられており、このロックピンバルブ供給通路は、
１）前記アドバンスチャンバの一つと前記ロックピンオイル制御バルブとの間を選択的に流体連通し、
２）前記リタードチャンバの一つと前記ロックピンオイル制御バルブとの間を選択的に流体連通する、カムシャフトフェーザ。
【請求項３】
請求項２に記載のカムシャフトフェーザであって、
前記複数のベーンのうちの一つのベーンの半径方向先端には、ワイパシール溝が設けられており、
前記複数のベーンのうちの一つのベーンと前記ステータとの間をシールするため、前記ワイパシール溝には、ワイパシールが配置されており、
前記ロックピンバルブ供給通路は、前記ワイパシール溝と流体連通しており、
前記アドバンスチャンバの一つ内の前記加圧オイルは、前記ワイパシールを前記ワイパシール溝内で移動し前記アドバンスチャンバの一つと前記ロックピンオイル制御バルブとの間を、前記ワイパシール溝及び前記ロックピンバルブ供給通路を通して流体連通し、
前記リタードチャンバの一つ内の前記加圧オイルは、前記ワイパシールを前記ワイパシール溝内で移動し前記リタードチャンバの一つと前記ロックピンオイル制御バルブとの間を、前記ワイパシール溝及び前記ロックピンバルブ供給通路を通して流体連通する、カムシャフトフェーザ。
【請求項４】
請求項３に記載のカムシャフトフェーザであって、
前記ワイパシール溝は、第１溝側と、前記第１溝側と向き合っており、これに面する第２溝側と、前記第１溝側と前記第２溝側とを繋ぐ溝底部とによって形成されており、
前記アドバンスチャンバの一つ内の前記加圧オイルは、前記ワイパシールを前記第２溝側から押し離し、前記アドバンスチャンバの一つと前記ロックピンオイル制御バルブとの間を流体連通し、
前記リタードチャンバの一つ内の前記加圧オイルは、前記ワイパシールを前記第１溝側から押し離し、前記リタードチャンバの一つと前記ロックピンオイル制御バルブとの間を流体連通する、カムシャフトフェーザ。
【請求項５】
請求項２に記載のカムシャフトフェーザであって、更に、
１）前記アドバンスチャンバの一つと前記ロックピンバルブ供給通路との間、及び
２）前記リタードチャンバの一つと前記ロックピンバルブ供給通路との間を選択的に流体連通するシャットルバルブを含む、カムシャフトフェーザ。
【請求項６】
請求項５に記載のカムシャフトフェーザであって、
前記シャットルバルブは、前記複数のベーンのうちの一つのベーンに形成されたシャットルバルブ穴内に摺動自在に配置されており、前記シャットルバルブ穴は、前記ロックピンバルブ供給通路と流体連通しており、
前記アドバンスチャンバの一つ内の前記加圧オイルは、前記シャットルバルブを、前記シャットルバルブ穴内で、前記リタードチャンバの一つと前記ロックピンバルブ供給通路との間の流体連通を実質的に阻止するように位置決めし、
前記リタードチャンバの一つ内の前記加圧オイルは、前記シャットルバルブを、前記シャットルバルブ穴内で、前記アドバンスチャンバの一つと前記ロックピンバルブ供給通路との間の流体連通を実質的に阻止するように位置決めする、カムシャフトフェーザ。
【請求項７】
請求項６に記載のカムシャフトフェーザであって、前記シャットルバルブは、
シャットルバルブ軸線に沿って延びる、前記シャットルバルブ穴に隙間を設ける大きさのシャットルバルブ本体であって、前記シャットルバルブ本体と前記シャットルバルブ穴との間で前記加圧オイルを流すことができる、シャットルバルブ本体と、
前記シャットルバルブ本体から半径方向外方に延び、前記シャットルバルブ穴に摺動締り嵌めを提供する大きさのシャットルバルブオイル制御ランドであって、前記シャットルバルブオイル制御ランドと前記シャットルバルブ穴との間をオイルが実質的に通過しないようにし、前記シャットルバルブオイル制御ランドは、前記リタードチャンバの一つと前記ロックピンバルブ供給通路との間の流体連通を選択的に実質的に阻止し、前記アドバンスチャンバの一つと前記ロックピンバルブ供給通路との間の流体連通を選択的に実質的に阻止するシャットルバルブオイル制御ランドとを含む、カムシャフトフェーザ。
【請求項８】
請求項７に記載のカムシャフトフェーザであって、前記シャットルバルブは、更に、
前記シャットルバルブ本体から半径方向外方に延びる、前記シャットルバルブオイル制御ランドから軸線方向に間隔が隔てられたシャットルバルブガイドランドを含み、
前記シャットルバルブガイドランドは、前記シャットルバルブが前記シャットルバルブ穴内で実質的に傾かないようにすると同時に、前記シャットルバルブが前記シャットルバルブ穴内で軸線方向への移動を実質的に妨げないようにする大きさを備えており、
前記シャットルバルブガイドランドは、前記加圧オイルが、前記シャットルバルブ穴で、前記シャットルバルブガイドランドを迂回できるようにする流れ構造を含む、カムシャフトフェーザ。
【請求項９】
請求項８に記載のカムシャフトフェーザであって、
前記流れ構造は、前記シャットルバルブガイドランドの外側面に形成された平坦部である、カムシャフトフェーザ。
【請求項１０】
請求項６に記載のカムシャフトフェーザであって、
前記シャットルバルブ穴は、前記複数のベーンのうちの一つのベーンを、前記ロータの軸線方向第１面から前記ロータの軸線方向第２面まで軸線方向に貫通している、カムシャフトフェーザ。
【請求項１１】
請求項７に記載のカムシャフトフェーザであって、
前記シャットルバルブ穴は、前記複数のベーンのうちの一つのベーンを、前記ロータの軸線方向第１面から前記ロータの軸線方向第２面まで軸線方向に貫通している、カムシャフトフェーザ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のカムシャフトフェーザであって、前記複数のベーンのうちの一つのベーンは、
前記アドバンスチャンバの一つと前記シャットルバルブ穴とを流体連通可能に連結する第１シャットルバルブ供給通路と、
前記リタードチャンバの一つと前記シャットルバルブ穴とを流体連通可能に連結する第２シャットルバルブ供給通路とを含み、
前記シャットルバルブの前記シャットルバルブオイル制御ランドは、前記第１シャットルバルブ供給通路と前記第２シャットルバルブ供給通路との間にある、カムシャフトフェーザ。
【請求項１３】
請求項７に記載のカムシャフトフェーザであって、
前記シャットルバルブオイル制御ランドは、前記アドバンスチャンバの一つ内の前記加圧オイルが前記リタードチャンバの一つと連通することを、選択的に、実質的に阻止し、
前記シャットルバルブオイル制御ランドは、前記リタードチャンバの一つ内の前記加圧オイルが前記アドバンスチャンバの一つと連通することを、選択的に、実質的に阻止する、カムシャフトフェーザ。
【請求項１４】
内燃エンジンのクランクシャフトとカムシャフトとの間の位相関係を制御可能に変化させることができるように内燃エンジンで使用するためのカムシャフトフェーザを作動するための方法であって、
前記カムシャフトフェーザは、
複数のローブを持ち、前記ステータと前記クランクシャフトとの間に所定の回転比を提供するために前記内燃エンジンの前記クランクシャフトに連結できるステータと、
前記ステータ内に同軸に配置されたロータであって、複数のベーンを持ち、これらのベーンは前記ローブと交互に配置され、アドバンスチャンバ及びリタードチャンバを交互に形成し、前記アドバンスチャンバは、前記クランクシャフトと前記カムシャフトとの間の位相関係を前進方向に変化するため、加圧オイルを受け取り、前記リタードチャンバは、前記カムシャフトと前記クランクシャフトとの間の位相関係を遅延方向に変化するため、前記加圧オイルを受け取る、ロータと、
前記ステータに対する前記ロータの所定の整合位置で、前記ロータと前記ステータとの間の位相関係が変化しないようにするためにロックピン座と選択的に係合するため、前記ロータ及び前記ステータのうちの一方内に配置されたロックピンと、
前記カムシャフトフェーザ内のロックピンオイル制御バルブであって、
１）前記ロックピンを前記ロックピン座と係合した状態から外すため、前記加圧オイルを前記ロックピンに選択的に差し向けるため、
２）前記ロックピンを前記ロックピン座と係合した状態から外すため、前記加圧オイルを前記ロックピンに選択的に差し向けるため、及び
３）前記ロックピンを前記ロックピン座と係合するため、前記加圧オイルを前記ロックピンから排出するためのロックピンオイル制御バルブとを含み、前記方法は、
前記加圧オイルを、前記アドバンスチャンバの一つから前記ロックピンオイル制御バルブに選択的に供給する工程と、
前記加圧オイルを、前記リタードチャンバの一つから前記ロックピンオイル制御バルブに選択的に供給する工程とを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［０００１］本発明は、内燃エンジンのクランクシャフトとカムシャフトとの間の位相関係を変化するための液圧作動式カムシャフトフェーザに関し、詳細には、ベーン型カムシャフトフェーザに関し、更に詳細には、フルアドバンス位置とフルリタード位置との間の所定位置で位相関係が変化しないようにするためのロックピンを含むベーン型カムシャフトフェーザに関し、更に詳細には、ロックピンを制御するためのロックピンバルブを含むベーン型カムシャフトフェーザに関する。
【背景技術】
【０００２】
［０００２］内燃エンジンのクランクシャフトとカムシャフトとの間の位相関係を変化するための代表的なベーン型カムシャフトフェーザは、一般的には、ロータに設けられた外方に延びる複数のベーンを含み、これらのベーンは、ステータに設けられた内方に延びる複数のローブと交互になっており、ベーンとローブとの間にアドバンスチャンバ及びリタードチャンバを交互に形成する。ロータをステータ内で回転し、これによってエンジンのカムシャフトとエンジンのクランクシャフトとの間の位相関係を変化するため、アドバンスチャンバ及びリタードチャンバの一方にエンジンオイルを選択的に供給し、アドバンスチャンバ及びリタードチャンバの他方から排出する。更に、カムシャフトフェーザは、一般的には、中間ロックピンを含む。中間ロックピンは、フルアドバンス位置とフルリタード位置との間の中間の所定の角度位置で、ロータとステータとの間の相対的な回転を選択的に阻止する。中間ロックピンの係合及び係合解除は、中間ロックピンからオイルを排出することによって、中間ロックピンに加圧オイルを供給することによって、夫々行われる。
【０００３】
［０００３］幾つかのカムシャフトフェーザは、カムシャフトフェーザのフェージング機能を制御するため、フェージングオイル制御バルブを使用し、アドバンスチャンバ及びリタードチャンバへのオイルの供給と、アドバンスチャンバ及びリタードチャンバからのオイルの排出とを選択的に行う。この際、カムシャフトフェーザのロックピン機能を制御するため、別体のロックピンオイル制御バルブを使用し、ロックピンへのオイルの供給及びロックピンからのオイルの排出を選択的に行う。これによってフェージング機能及びロックピン機能を互いに独立して制御できる。リヒティ等に賦与された米国特許出願第１３／６６７，１２７号には、カムシャフトフェーザの外部に設けられたフェージングオイル制御バルブ及びカムシャフトフェーザ内に配置されたロックピンオイル制御バルブを使用するカムシャフトフェーザが教示されている。出典を明示することにより、この出願に開示された全ての内容は本明細書の開示の一部とされる。リヒティ等は、この構成により、カムシャフトベアリングを、フェージングオイル制御バルブ及びロックピンオイル制御バルブの両方がカムシャフトフェーザの外部に設けられたカムシャフトフェーザと比較して、軸線方向にコンパクトにできると教示している。リヒティ等のカムシャフトフェーザは、カムシャフトベアリングを軸線方向にコンパクトにする上で有効であったが、カムシャフトフェーザ内に配置されたロックピンオイル制御バルブにオイルを供給するために別の専用のオイル供給装置を必要とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願第１３／６６７，１２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
［０００４］上文中に説明した欠点を最小にするか或いはなくす、カムシャフトフェーザが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［０００５］簡単に述べると、内燃エンジンのクランクシャフトとカムシャフトとの間の位相関係を制御下で変化するためのカムシャフトフェーザが提供される。カムシャフトフェーザは、ステータとクランクシャフトとの間に所定（一定又は固定）の回転比を提供するために内燃エンジンのクランクシャフトに連結できる、複数のローブを持つステータと、ステータ内に同軸に配置された、複数のベーンを持つロータとを備え、ベーンがローブと交互に配置され、アドバンスチャンバ及びリタードチャンバが交互に形成され、アドバンスチャンバは、クランクシャフトとカムシャフトとの間の位相関係を前進方向に変化するため、加圧オイルを受け取り、リタードチャンバは、カムシャフトとクランクシャフトとの間の位相関係を遅延方向に変化するため、加圧オイルを受け取っている。カムシャフトフェーザは、また、ステータに対するロータの所定の整合位置で、ロータとステータとの間の位相関係が変化しないようにするためにロックピン座と選択的に係合するため、ロータ及びステータのうちの一方内に配置されたロックピンと、カムシャフトフェーザ内のロックピンオイル制御バルブとを備える。ロックピンオイル制御バルブは、１）ロックピンをロックピン座と係合した状態から外すため、加圧オイルをアドバンスチャンバの一つから選択的に受け取り、加圧オイルをロックピンに差し向けることができ、２）ロックピンをロックピン座と係合した状態から外すため、加圧オイルをリタードチャンバの一つから選択的に受け取り、加圧オイルをロックピンに差し向けることができ、及び３）ロックピンをロックピン座と係合するため、加圧オイルをロックピンから排出することができる。アドバンスチャンバ及びリタードチャンバによってロックピンオイル制御バルブに加圧オイルが供給されるため、ロックピンオイル制御バルブに別体の専用のオイル供給装置が必要とされない。
【０００７】
［０００６］本発明のこの他の特徴及び利点は、単なる非限定的例として提供される本発明の好ましい実施例の以下の詳細な説明を添付図面を参照して読むことにより、更に明瞭になるであろう。
【０００８】
［０００７］本発明を添付図面を参照して以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
［０００８］
【図１】図１は、本発明によるカムシャフトフェーザの分解斜視図である。［０００９］
【図２】図２は、本発明によるカムシャフトフェーザの半径方向断面図である。［００１０］
【図３】図３は、図２の３−３線に沿った、本発明によるカムシャフトフェーザの軸線方向断面図である。［００１１］
【図４】図４は、図２の４−４線に沿った、本発明によるカムシャフトフェーザの軸線方向断面図である。［００１２］
【図５】図５は、本発明によるカムシャフトフェーザのカムシャフトフェーザ取り付けボルトの正面図である。［００１３］
【図６Ａ】図６Ａは、ロックピン係合位置のロックピンオイル制御バルブを示す、図５のカムシャフトフェーザ取り付けボルトの軸線方向断面図である。［００１４］
【図６Ｂ】図６Ｂは、ロックピン係合解除位置のロックピンオイル制御バルブを示す、図６Ａの軸線方向断面図である。［００１５］
【図７Ａ】図７Ａは、加圧オイルをアドバンスチャンバからロックピンオイル制御バルブに差し向けるように位置決めされたシャットルバルブを示す、図２の７−７線に沿った、本発明によるカムシャフトフェーザの軸線方向断面図である。［００１６］
【図７Ｂ】図７Ｂは、加圧オイルをリタードチャンバからロックピンオイル制御バルブに差し向けるように位置決めされたシャットルバルブを示す、図７Ａの軸線方向断面図である。［００１７］
【図７Ｃ】図７Ｃは、加圧オイルをアドバンスチャンバ及びリタードチャンバからロックピンオイル制御バルブに同時に差し向けるように位置決めされたシャットルバルブを示す、図７Ａ及び図７Ｂの軸線方向断面図である。［００１８］
【図８】図８は、本発明によるカムシャフトフェーザのシャットルバルブの拡大斜視図である。［００１９］
【図９】図９は、図２の７−７線に沿った、ロータベーン及びシャットルバルブの断面図である。［００２０］
【図１０】図１０は、本発明による変形例のカムシャフトフェーザの半径方向断面図である。［００２１］
【図１１Ａ】図１１Ａは、加圧オイルをアドバンスチャンバからロックピンオイル制御バルブに差し向ける位置にあるワイパシールを示す、図１０の一部の拡大図である。［００２２］
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、加圧オイルをリタードチャンバからロックピンオイル制御バルブに差し向ける位置にあるワイパシールを示す、図１１Ａの拡大図である。［００２３］
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、加圧オイルをアドバンスチャンバ及びリタードチャンバの両方からロックピンオイル制御バルブに差し向ける位置にあるワイパシールを示す、図１１Ａ及び図１１Ｂの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［００２４］本発明の好ましい実施例によれば、図１、図２、図３、及び図４を参照すると、これらの図には、カムシャフトフェーザ１２を含む内燃エンジン１０が示してある。内燃エンジン１０は、更に、複数の往復動ピストン（図示せず）によって駆動されるクランクシャフト及びチェーン（図示せず）からの回転入力に基づいてカムシャフト軸線１６を中心として回転できるカムシャフト１４を含む。カムシャフト１４は、内燃エンジンの技術分野で周知のように、その回転時に、吸気バルブ及び／又は排気バルブ（図示せず）にバルブ昇降運動及びバルブ開閉運動を加える。カムシャフトフェーザ１２により、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とができる。このようにして、所望のエンジン性能を達成するため、吸気バルブ及び／又は排気バルブの開閉を進ませたり遅らせたりすることができる。
【００１１】
［００２５］カムシャフトフェーザ１２は、全体として、ステータ１８と、ステータ１８内に同軸に配置されたロータ２０と、ステータ１８の一端を閉鎖する後カバー２２と、ステータ１８の他端を閉鎖する前カバー２４と、ロータ２０をステータ１８に対して一方の方向に押圧するための押圧ばね２６と、一次ロックピン２８と、二次ロックピン３０と、カムシャフトフェーザ１２をカムシャフト１４に取り付けるためのカムシャフトフェーザ取り付けボルト３２と、一次ロックピン２８及び二次ロックピン３０に供給され、これらのロックピンから排出される加圧オイルを制御するためのロックピンオイル制御バルブ３４と、加圧オイルをロックピンオイル制御バルブ３４に差し向けるためのシャットルバルブ３６とを含む。カムシャフトフェーザ１２の様々なエレメントを以下に更に詳細に説明する。
【００１２】
［００２６］ステータ１８は全体に円筒形であり、半径方向内方に延びる複数のローブ４０が形成する複数の半径方向チャンバ３８を含む。図示の実施例では、三つのローブ４０が設けられており、三つの半径方向チャンバ３８を形成する。しかしながら、設けられたローブ４０の数が異なっていてもよく、これらのローブ４０と同数の半径方向チャンバ３８が形成されるということは理解されるべきである。ステータ１８には、更に、スプロケット４２が一体に形成されていてもよく、又は何らかの方法でステータにスプロケットが固定されていてもよい。スプロケット４２は、内燃エンジン１０のクランクシャフトが駆動するチェーン又はギヤによって駆動されるように形成されている。別の態様では、スプロケット４２は、ベルトによって駆動されるプーリであってもよい。
【００１３】
［００２７］ロータ２０は中央ハブ４４を有し、このハブから複数のベーン４６ａ、４６ｂ、４６ｃが半径方向外方に延びている。ロータ２０は、これを軸線方向に貫通した中央通穴４８を有する。以降、ベーン４６ａ、４６ｂ、４６ｃの各々を、特定のベーン４６を参照しない限り、単にベーン４６と記載する。ベーン４６は、ステータ１８に設けられた半径方向チャンバ３８と同数である。ロータ２０は、ステータ１８内に同軸に配置されており、各ベーン４６が、各半径方向チャンバ３８を、アドバンスチャンバ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及びリタードチャンバ５２ａ、５２ｂ、５２ｃに分割する。以降、各アドバンスチャンバ５０ａ、５０ｂ、５０ｃを、特定のアドバンスチャンバ５０を参照しない限り、単にアドバンスチャンバ５０と呼ぶ。同様に、各リタードチャンバ５２ａ、５２ｂ、５２ｃを、特定のリタードチャンバ５２を参照しない限り、単にリタードチャンバ５２と呼ぶ。半径方向チャンバ３８を互いから分離するため、ローブ４０の半径方向先端は中央ハブ４４と噛み合うことができる。ローブ４０の半径方向先端及びベーン４６の先端の各々には、隣接したアドバンスチャンバ５０とリタードチャンバ５２とを互いから実質的にシールするため、複数のワイパシール５４のうちの一つが設けられていてもよい。
【００１４】
［００２８］後カバー２２は、カバーボルト５６を使用して、カムシャフト１４に近いステータ１８の軸線方向端部に密封をなして固定される。カバーボルト５６を締めることにより、後カバー２２がステータ１８に関して相対的に回転しないようにする。後カバー２には、後カバーを同軸に貫通した中央穴５８が設けられている。カムシャフト１４の端部は、カムシャフト１４を後カバー２２に対して回転できるように、後カバー中央穴５８内に同軸に受け入れられる。変形例では、スプロケット４２は、上文中に説明したようにステータ１８にではなく、後カバー２２と一体に形成されていてもよく、又は、何らかの方法で後カバー２２に取り付けられていてもよい。
【００１５】
［００２９］同様に、前カバー２４は、カバーボルト５６を使用して、後カバー２２とは反対側のステータ１８の軸線方向端部に密封をなして固定される。カバーボルト５６は、ステータ１８を通過し、前カバー２４と螺合することにより、ステータ１８を後カバー２２と前カバー２４との間にクランプし、ステータ１６、後カバー２２、及び前カバー２４が相対的に回転しないようにする。このようにして、後カバー２２と前カバー２４との間に、アドバンスチャンバ５０及びリタードチャンバ５２を軸線方向に形成する。
【００１６】
［００３０］カムシャフトフェーザ１２は、カムシャフトフェーザ取り付けボルト３２でカムシャフト１４に取り付けられる。カムシャフトフェーザ取り付けボルト３２は、ロータ２０の中央通穴４８を同軸に通過し、カムシャフト１４と螺合し、これによってロータ２０をカムシャフト１４に固定的にクランプする。このようにして、ステータ１８とロータ２０との間の相対的回転により、内燃エンジン１０のクランクシャフトとカムシャフト１４との間の位相関係即ちタイミングを変化する。カムシャフトフェーザ取り付けボルト３２を以下に更に詳細に論じる。
【００１７】
［００３１］ステータ１８とロータ２０との間の相対的回転により、カムシャフト１４のタイミングを内燃エンジン１０のクランクシャフトに対して前進するため、加圧オイルをアドバンスチャンバ５０に選択的に供給し、リタードチャンバ５２から選択的に排出する。逆に、ステータ１８とロータ２０との間の相対的回転により、カムシャフト１４のタイミングを内燃エンジン１０のクランクシャフトに対して遅延するため、オイルをリタードチャンバ５２に選択的に供給し、アドバンスチャンバ５０から選択的に排出する。オイルをアドバンスチャンバ５０に供給し、及びここから排出するため、アドバンスオイル通路６０がロータ２０に設けられていてもよく、オイルをリタードチャンバ５２に供給し、及びここから排出するため、リタードオイル通路６２がロータ２０に設けられていてもよい。アドバンスチャンバ５０及びリタードチャンバ５２へのオイルの供給及びこれらのチャンバからのオイルの排出は、カムシャフトフェーザ１２の外部に、例えば内燃エンジン１０内に配置されたフェージングオイル制御バルブ６４によって制御されてもよい。フェージングオイル制御バルブ６４を図３に概略に示す。フェージングオイル制御バルブ６４は、オイル源６６、例えば内燃エンジン１０の様々な部品を潤滑するのに使用されるオイルポンプから加圧オイルを受け取る。クランクシャフトに対するカムシャフト１４のタイミングを前進するのが望ましい場合には、加圧オイルをアドバンスチャンバ５０に供給すると同時にオイルをリタードチャンバ５２から排出するようにフェージングオイル制御バルブ６４を作動する。加圧オイルは、フェージングオイル制御バルブ６４から、カムシャフト１４の環状カムシャフトアドバンスオイル通路６８、カムシャフト１４の軸線方向カムシャフトアドバンスオイル通路７０、及びロータ２０のアドバンスオイル通路６０を通して、アドバンスチャンバ５０に供給される。これと同時に、オイルは、カムシャフト１４の環状カムシャフトリタードオイル通路７２、カムシャフト１４の軸線方向カムシャフトリタードオイル通路７４、及びロータ２０のリタードオイル通路６２を通して、リタードチャンバ５２から排出される。逆に、クランクシャフトに対するカムシャフト１４のタイミングを遅延するのが望ましい場合には、加圧オイルをリタードチャンバ５２に供給すると同時にオイルをアドバンスチャンバ５０から排出するようにフェージングオイル制御バルブ６４を作動する。加圧オイルは、フェージングオイル制御バルブ６４から、カムシャフト１４の環状カムシャフトリタードオイル通路７２、カムシャフト１４の軸線方向カムシャフトリタードオイル通路７４、及びロータ２０のリタードオイル通路６２を通して、リタードチャンバ５２に供給される。これと同時に、オイルは、カムシャフト１４の環状カムシャフトアドバンスオイル通路６８、カムシャフト１４の軸線方向カムシャフトアドバンスオイル通路７０、及びロータ２０のアドバンスオイル通路６０を通して、アドバンスチャンバ５０から排出される。カムシャフト１４とクランクシャフトとの間のタイミングの変更が望まれていない場合には、フェージングオイル制御バルブ６４は、アドバンスチャンバ５０とリタードチャンバ５２との間の圧力を実質的に等しくするように作動する。これは、フェージングオイル制御バルブ６４からアドバンスチャンバ５０及びリタードチャンバ５２までの流体連通を同時に最小にすることによって行われてもよい。このようにして、ロータ２０は、ステータ１８内で、ベーン４６が半径方向チャンバ３８内で移動する上で利用できる空間で決まる最大前進位置と最大遅延位置との間で回転する。
【００１８】
［００３２］押圧ばね２６は、ロータ２０に形成された環状ポケット７６内、及び前カバー２４の中央穴７８内に配置される。押圧ばね２６は、その一端が前カバー２４に取り付けられており、他端がロータ２０に取り付けられている。このようにして、押圧ばね２６は、バルブ列の全摩擦によって発生する自然の遅延トルクを部分的に又は完全に相殺し、実行時間を均衡し、又はフェーザがロータ２０をステータ１８内でフルアドバンス位置とフルリタード位置との間の所定の整合位置に戻すのを補助する。内燃エンジン１０を停止した場合、又はフェージングオイル制御バルブ６４が故障した場合、以下に更に詳細に説明するように、押圧ばね２６が、ロータ２０を、ステータ１８内で、一次ロックピン２８及び二次ロックピン３０が形成する所定の整合位置に押圧する。
【００１９】
［００３３］一次ロックピン２８及び二次ロックピン３０は、ステータ１８及びロータ２０がフルリタード位置とフルアドバンス位置との間の所定の角度位置で、選択的に、相対的に回転しないようにする段階的デュアルロータピンシステムを形成する。一次ロックピン２８は、ロータ２０のベーン４６ａに形成された一次ロックピン穴８０内に摺動自在に配置される。一次ロックピン２８を選択的に受け入れるため、前カバー２４には、一次ロックピン座８２が形成されている。一次ロックピン座８２は、一次ロックピン２８が一次ロックピン座８２内に着座したとき、ロータ２０をステータ１８に対して所定の角度位置の各側に約５°回転できるように、一次ロックピン２８よりも大きい。一次ロックピン座８２が大きいため、一次ロックピン２８をこの座内に容易に受け入れることができる。一次ロックピン２８を一次ロックピン座８２内に着座するのが望ましくない場合には、一次ロックピン２８に加圧オイルを供給し、これによって一次ロックピン２８を一次ロックピン座８２から押し出し、一次ロックピンばね８４を圧縮する。逆に、一次ロックピン２８を一次ロックピン座８２内に着座するのが望ましい場合には、加圧オイルを一次ロックピン２８から排出し、これによって一次ロックピンばね８４で一次ロックピン２８を前カバー２４に向かって押圧する。このようにして、ロータ２０がステータ１８内に位置決めされている場合、一次ロックピン２８を一次ロックピンばね８４によって一次ロックピン座８２内に着座し、これにより、一次ロックピン２８を一次ロックピン座８２と整合できる。一次ロックピン２８への加圧オイルの供給及びここからの排出を以下に更に詳細に説明する。
【００２０】
［００３４］二次ロックピン３０は、ロータ２０のベーン４６ｂに形成された二次ロックピン穴８６内に摺動自在に配置される。二次ロックピン３０を選択的に受け入れるため、前カバー２４には、二次ロックピン座８８が形成されている。二次ロックピン３０は、二次ロックピン座８８内に摺動自在に嵌着しており、これによって、二次ロックピン３０が二次ロックピン座８８内に受け入れられている場合、ロータ２０とステータ１８との間の相対的な回転を実質的に阻止する。二次ロックピン３０を二次ロックピン座８８内に着座するのが望ましくない場合には、二次ロックピン３０に加圧オイルを供給し、これによって二次ロックピン３０を二次ロックピン座８８から押し出し、二次ロックピンばね９０を圧縮する。逆に、二次ロックピン３０を二次ロックピン座８８内に着座するのが望ましい場合には、加圧オイルを二次ロックピン３０から排出し、これによって二次ロックピンばね９０で二次ロックピン３０を前カバー２４に向かって押圧する。このようにして、ロータ２０がステータ１８内に位置決めされている場合、二次ロックピン３０を二次ロックピンばね９０によって二次ロックピン座８８内に着座し、これにより二次ロックピン３０を二次ロックピン座８８と整合できる。二次ロックピン３０への加圧オイルの供給及びここからの排出を以下に更に詳細に説明する。
【００２１】
［００３５］一次ロックピン２８及び二次ロックピン３０の作動のこれ以上の特徴及び詳細は、フィッシャー等に賦与された米国特許第７，４２１，９８９号及びカット等に賦与された米国特許第８，０５６，５１９号に記載されている。出典を明示することにより、これらの特許に開示された全ての内容は本明細書の開示の一部とされる。
【００２２】
［００３６］図１乃至図４の参照を続行し、図５、図６Ａ、及び図６Ｂを更に参照すると、ロックピン制御バルブ３４は、カムシャフトフェーザ取り付けボルト３２及びロックピン制御バルブスプール９２を含む。カムシャフトフェーザ取り付けボルト３２は、カムシャフト１４から遠方のカムシャフトフェーザ取り付けボルト３２の端部のボルトヘッド９４と、カムシャフト１４に近いボルトねじ山端９６と、ボルトヘッド９４とボルトねじ山端９６とを連結するボルトシャンク９８とを含む。ボルトシャンク９８のシャンクシール部分１００は円筒形であり、ボルトヘッド９４に近く、ロータ２０の中央ハブ４４を締り嵌め関係で同軸に貫通する。ボルトシャンク９８のシャンク供給部分１０２は、シャンクシール部分１００から遠ざかる方向に延び、シャンクシール部分１００をボルトねじ山部分９６に連結する。
【００２３】
［００３７］カムシャフトフェーザ取り付けボルト３２内に、バルブ穴１０４が同軸に延びている。バルブ穴１０４は、ボルトヘッド９４が形成するカムシャフトフェーザ取り付けボルト３２の端部で始端する。カムシャフトフェーザ取り付けボルト３２には、ロックピン制御バルブスプール供給通路１０６が設けられている。ロックピン制御バルブスプール供給通路１０６は、カムシャフトフェーザ取り付けボルト３２をバルブ穴１０４からシャンク供給部分１０２の外側面まで半径方向に貫通し、これによってシャンク供給部分１０２の外側面とバルブ穴１０４との間を流体連通する。カムシャフトフェーザ取り付けボルト３２には、更に、ロックピンバルブ作動通路１０８が設けられている。ロックピンバルブ作動通路１０８は、カムシャフトフェーザ取り付けボルト３２をバルブ穴１０４からシャンクシール部分１００の外側面まで半径方向に貫通し、これによってシャンクシール部分１００の外側面とバルブ穴１０４との間を流体連通する。ロックピンバルブ作動通路１０８は、ロータ２０の中央通穴４８の内側面に形成された環状ロックピン溝１１０と整合する。ロックピン溝１１０は、一次ロックピンオイル通路１１２及び二次ロックピンオイル通路１１４と流体連通している。一次ロックピンオイル通路１１２及び二次ロックピンオイル通路１１４は、夫々、一次ロックピン２８及び二次ロックピン３０と流体連通している。カムシャフトフェーザ取り付けボルト３２は、更に、バルブ穴１０４からシャンクシール部分１００の外側面までカムシャフトフェーザ取り付けボルト３２を半径方向に貫通した、ロックピン排出通路１１６を含む。しかしながら、下文で更に明瞭にわかるように、ロックピンバルブ排出通路１１６の機能は、バルブ穴１０４とシャンクシール部分１００の外側面との間が流体連通していることを必要としない。従って、ロックピンバルブ排出通路１１６の代わりに、バルブ穴１０４から半径方向外方に延びる環状溝（図示せず）を設けてもよい。
【００２４】
［００３８］ロックピン制御バルブスプール９２は、ロックピン制御バルブスプール９２が、図６Ｂに示すように、非係止位置まで摺動したとき、加圧オイルを、ロックピンバルブスプール供給通路１０６から一次ロックピン２８及び二次ロックピン３０まで選択的に連通できるようにするため、カムシャフトフェーザ取り付けボルト３２のバルブ穴１０４内に摺動自在に配置されている。ロックピン制御バルブスプール９２は、更に、ロックピン制御バルブスプール９２が、図６Ａに示すように、係止位置まで摺動したとき、ロックピンバルブスプール供給通路１０６から一次ロックピン２８及び二次ロックピン３０への加圧オイルの連通を選択的に阻止し、オイルを一次ロックピン２８及び二次ロックピン３０から排出する。
【００２５】
［００３９］ロックピン制御バルブスプール９２は、バルブスプール本体１１８を有している。バルブスプール本体１１８は、バルブ穴１０４に関して半径方向隙間を提供する大きさを備えている。環状供給ランド１２０が、ロックピンバルブスプール供給通路１０６の近くのバルブスプール本体１１８の端部のところで、バルブスプール本体１１８から半径方向外方に延びている。供給ランド１２０は、ロックピン制御バルブスプール９２が係止位置にあるとき、バルブ穴１０４をぴったりと塞ぎ、ロックピンバルブスプール供給通路１０６とロックピンバルブ作動通路１０８との間の流体連通を実質的に阻止する大きさを備えている。
【００２６】
［００４０］ロックピン制御バルブスプール９２は、更に、バルブスプール本体１１８から半径方向外方に延びる、供給ランド１２０からボルトヘッド９４に向かって軸線方向に遠ざかる方向に位置決めされた環状排出ランド１２２を含む。排出ランド１２２は、ロックピン制御バルブスプール９２が非係止位置にあるとき、バルブ穴１０４をぴったりと塞ぎ、ロックピンバルブ作動通路１０８とロックピンバルブ排出通路１１６との間の流体連通を実質的に阻止する大きさを備えている。逆に、ロックピン制御バルブスプール９２が係止位置にあるとき、排出ランド１２２は、ロックピンバルブ排出通路１１６と軸線方向に整合し、オイルを一次ロックピン２８及び二次ロックピン３０からロックピンバルブ作動通路１０８を通してバルブ穴１０４に、ロックピンバルブ排出通路１１６に、バルブ穴１０４に、及び次いでカムシャフトフェーザ取り付けボルト３２の端部の外に排出する。
【００２７】
［００４１］ロックピン制御バルブスプール９２は、更に、バルブ穴１０４の底部に近いロックピン制御バルブスプール９２の端部内に軸線方向に延びる穴によって形成されたスプールばね座１２４を含む。スプールばね座１２４は、スプールばね１２６の一端を受け入れる。この際、スプールばね１２６の他端は、バルブ穴１０４の底部に当たる。スプールばね１２６は、ロックピン制御バルブスプール９２に、バルブ穴１０４の底部から遠ざかる方向に押圧力を加える。
【００２８】
［００４２］ロックピン制御バルブスプール９２は、更に、スプールばね座１２４からロックピン制御バルブスプール９２内に同軸に延び、排出ランド１２２を軸線方向に通過するスプール排出穴１２８を含む。スプール排出連結通路１３０が、ロックピン制御バルブスプール９２を通って半径方向に延びており、スプール排出穴１２８とバルブ穴１０４との間を流体連通する。このようにして、供給ランド１２０を通ってバルブ穴１０４の底部に漏れるオイルを、スプール排出穴１２８及びスプール排出連結通路１３０を通して排出する。
【００２９】
［００４３］ロックピン制御バルブスプール９２は、更に、バルブスプール本体１１８から半径方向外方に延びる保持ウィング１３２を含む。しかしながら、保持ウィング１３２は、バルブスプール本体１１８の全周に亘って延びているのではなく、バルブ穴１０４をぴったりと塞ぐ大きさを備えていなくてもよい。ロックピン制御バルブスプール９２が係止位置にあるとき、保持ウィング１３２は、カムシャフトフェーザ取り付けボルト３２のバルブ穴１０４に形成された保持クリップ溝１３６内に固定された保持クリップ１３４に当接し、これによってロックピン制御バルブスプール９２の移動を制限し、ロックピン制御バルブスプール９２をバルブ穴１０４内に保持する。
【００３０】
［００４４］ロックピン制御バルブスプール９２を係止位置から非係止位置まで変位するため、アクチュエータ１３８が設けられている。アクチュエータ１３８は、例えば、アクチュエータシャフト１４０を持つソレノイドアクチュエータであってもよい。アクチュエータ１３８に電流を加えると、アクチュエータシャフト１４０がロックピン制御バルブスプール９２をバルブ穴１０４の底部に向かって非係止位置まで移動し、これによってスプールばね１２６を圧縮する。アクチュエータ１３８への電流の負荷を停止すると、スプールばね１２６がロックピン制御バルブスプール９２を押圧し、係止位置に戻す。ソレノイドアクチュエータは周知であり、ここではこれ以上詳細に説明しない。アクチュエータ１３８をソレノイドアクチュエータとして説明したが、ロックピン制御バルブスプール９２に必要な軸線方向移動を提供する任意の種類のアクチュエータを使用してもよいということは理解されるべきである。
【００３１】
［００４５］ロックピンオイル制御バルブ３４の作動のこれ以上の特徴及び詳細は、リヒティ等に賦与された米国特許出願第１３／６６７，１２７号に記載されている。出典を明示することにより、この特許に開示された全ての内容は本明細書の開示の一部とされる。
【００３２】
［００４６］ロックピン制御バルブスプール９２がアクチュエータ１３８によって非係止位置に配置されている場合に、ロックピン制御バルブスプール９２で加圧オイルを一次ロックピン２８及び二次ロックピン３０に差し向けるため、加圧オイルをロックピンバルブスプール供給オイル通路１０６に供給しなければならない。加圧オイルは、以下に説明するように、アドバンスチャンバ５０ｃ及びリタードチャンバ５２ｃによってロックピンバルブスプール供給通路１０６に選択的に供給される。
【００３３】
［００４７］図１乃至図４の参照を続行し、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、図８、及び図９を更に参照すると、アドバンスチャンバ５０ｃ及びリタードチャンバ５２ｃから加圧オイルをロックピンバルブスプール供給通路１０６に供給するため、ロックピンバルブ供給通路１４２がロータ２０のベーン４６ｃに設けられている。ロックピンバルブ供給通路１４２は、ロータ２０の中央通穴４８から実質的に半径方向外方に延びており、ワイパシール溝１４４まで延びていてもよい。ワイパシール溝１４４内には、ベーン４６ｃのワイパシール５４が配置される。シャットルバルブ３６を摺動自在に受け入れるため、ベーン４６ｃにシャットルバルブ穴１４６が設けられている。シャットルバルブ穴１４６は、ロックピンバルブ供給通路１４２と流体連通している。シャットルバルブ穴１４６は、後カバー２２と隣接したロータ２０の軸線方向第１面１４８から、前カバー２４と隣接したロータ２０の軸線方向第２面１５０まで、カムシャフト軸線１６とほぼ同じ方向でベーン４６ｃを軸線方向に貫通している。図９に最もよく示すように、アドバンスチャンバ５０ｃとシャットルバルブ穴１４６との間を流体連通するため、第１シャットルバルブ供給通路１５２がベーン４６ｃに設けられており、リタードチャンバ５２ｃとシャットルバルブ穴１４６との間を流体連通するため、第２シャットルバルブ供給通路１５４がベーン４６ｃに設けられている。
【００３４】
［００４８］シャットルバルブ３６は、シャットルバルブ軸線１５８に沿って延びるシャットルバルブ本体１５６を含む。シャットルバルブ本体１５６は、シャットルバルブ穴１４６に関して半径方向隙間を提供する大きさを備えている。シャットルバルブオイル制御ランド１６０が、シャットルバルブ本体１５６から半径方向外方に延びている。シャットルバルブオイル制御ランド１６０は、シャットルバルブ穴１４６内にぴったりと嵌まり、オイルがシャットルバルブオイル制御ランド１６０とシャットルバルブ穴１４６との間を実質的に通過しないようにする。シャットルバルブオイル制御ランド１６０は、第１シャットルバルブ供給通路１５２と第２シャットルバルブ供給通路１５４との間に配置され、以下に更に詳細に説明するように、バルブ軸線１５８に沿ったシャットルバルブ３６のシャットルバルブ穴１４６内での位置を変化するピストンとして作用する。シャットルバルブ３６は、更に、シャットルバルブ本体１５６から半径方向外方に延びるシャットルバルブガイドランド１６２を含む。シャットルバルブガイドランド１６２は、シャットルバルブ穴１４６にぴったりと嵌まり、シャットルバルブ穴１４６内でのシャットルバルブ３６の軸線方向移動が実質的に阻止されていない場合にシャットルバルブ穴１４６内でシャットルバルブ３６が実質的に傾かないようにする。シャットルバルブガイドランド１６２は、平坦部１６４として示す一つ又はそれ以上のオイル流れ構造を含む。これにより、オイルを、シャットルバルブ穴１４６内で、シャットルバルブガイドランド１６２のそばを通すことができる又はシャットルバルブガイドランド１６２を迂回できる。シャットルバルブガイドランド１６２の流れ構造を平坦部１６４として示したが、例えば溝、段部、及び穴等の他の形状を使用してもよいということは理解されるべきである。
【００３５】
［００４９］次に、シャットルバルブ３６の作動を説明する。フェージングオイル制御バルブ６４を作動し、加圧オイルをアドバンスチャンバ５０に供給すると、加圧オイルは、シャットルバルブ穴１４６に供給され、シャットルバルブオイル制御ランド１６０に反作用を及ぼし、図７Ｂに示すように、シャットルバルブ３６を前カバー２４に向かって押圧する。これが生じたとき、シャットルバルブオイル制御ランド１６０は、リタードチャンバ５２ｃとロックピンバルブ供給通路１４２との間の流体連通を実質的に遮断し、加圧オイルをアドバンスチャンバ５０ｃから第１シャットルバルブ供給通路１５２を介してロックピンバルブ供給通路１４２に連通できる。加圧オイルは、ロックピンバルブ供給通路１４２から、ロータ２０の中央通穴４８を通過し、ここで、中央通穴４８のアンダーカット１６６により、加圧オイルをロックピンバルブスプール供給通路１０６に通すことができる。シャットルバルブオイル制御ランド１６０は、更に、アドバンスチャンバ５０ｃからリタードチャンバ５２ｃへの加圧オイルの連通を実質的に阻止する。次いで、上文中に説明したように、アクチュエータ１３８を作動し、ロックピン制御バルブスプール９２を、一次ロックピン２８及び二次ロックピン３０への加圧オイルの連通を許容するか或いは阻止するかのいずれかを行うように位置決めするということに着目されるべきである。
【００３６】
［００５０］逆に、フェージングオイル制御バルブ６４を作動し、加圧オイルをリタードチャンバ５２に供給すると、加圧オイルは、シャットルバルブ穴１４６に供給され、シャットルバルブオイル制御ランド１６０に反作用を及ぼし、図７Ａに示すように、シャットルバルブ３６を後カバー２２に向かって押圧する。これが起こったとき、シャットルバルブオイル制御ランド１６０は、アドバンスチャンバ５０ｃとロックピンバルブ供給通路１４２との間の流体連通を実質的に遮断し、加圧オイルをリタードチャンバ５２ｃから第２シャットルバルブ供給通路１５４を介してロックピンバルブ供給通路１４２に連通できる。加圧オイルは、ロックピンバルブ供給通路１４２から、ロータ２０の中央通穴４８に通過し、ここで、中央通穴４８のアンダーカット１６６により、加圧オイルをロックピンバルブスプール供給通路１０６に通すことができる。シャットルバルブオイル制御ランド１６０は、更に、リタードチャンバ５２ｃからアドバンスチャンバ５０への加圧オイルの連通を実質的に阻止する。次いで、上文中に説明したように、アクチュエータ１３８を作動し、ロックピン制御バルブスプール９２を、一次ロックピン２８及び二次ロックピン３０への加圧オイルの連通を許容するか或いは阻止するかのいずれかを行うように位置決めするということに着目されるべきである。
【００３７】
［００５１］加圧オイルは、図７Ｃに示すように、アドバンスチャンバ５０ｃ及びリタードチャンバ５２ｃの両方から、ロックピンバルブ供給通路１４２を通してロックピンバルブスプール供給通路１０６に供給されてもよい。これは、フェージングオイル制御バルブ６４の作動に関して上文中に説明したように、フェージングオイル制御バルブ６４を作動し、加圧オイルをアドバンスチャンバ５０及びリタードチャンバ５２の両方に供給する場合に生じる。加圧オイルがアドバンスチャンバ５０及びリタードチャンバ５２の両方に供給された場合には、シャットルバルブ３６は、シャットルバルブオイル制御ランド１６０がロックピンバルブ供給通路１４２のほぼ中央にくるように、アドバンスチャンバ５０ｃ及びリタードチャンバ５２ｃからの加圧オイルによって位置決めされる。シャットルバルブオイル制御ランド１６０は、ロックピンバルブ供給通路１４２よりも小径であり、従って、アドバンスチャンバ５０ｃとロックピンバルブ供給通路１４２との間の流体連通及びリタードチャンバ５２ｃとロックピンバルブ供給通路１４２との間の流体連通が同時に形成される。加圧オイルは、ロックピンバルブ供給通路１４２から、ロータ２０の中央通穴４８に通過し、ここで、中央通穴４８のアンダーカット１６６により、加圧オイルをロックピンバルブスプール供給通路１０６に通すことができる。次いで、アクチュエータ１３８を作動し、ロックピン制御バルブスプール９２を、上文中に説明したように、一次ロックピン２８及び二次ロックピン３０への加圧オイルの連通を許容するか或いは阻止するかのいずれかを行うように位置決めする。
【００３８】
［００５２］次に、変形例のカムシャフトフェーザ１２’を示す図１０、図１１Ａ、図１１Ｂ、及び図１１Ｃを参照する。このカムシャフトフェーザは、以下に説明することを除き、カムシャフトフェーザ１２とほぼ同じである。カムシャフトフェーザ１２’は、シャットルバルブ３６を含まず、従って、シャットルバルブ穴１４６も含まないという点で、カムシャフトフェーザ１２と異なる。カムシャフトフェーザ１２’は、その代わり、以下に説明するように、加圧オイルをアドバンスチャンバ５０ｃ及び／又はリタードチャンバ５２ｃからロックピンオイル制御バルブ３４に選択的に供給するため、ロータ２０’のベーン４６’でワイパシール５４を使用する。
【００３９】
［００５３］ワイパシール５４は、第１溝側１６８、第１溝側１６８と向き合った第２溝側１７０、及び第１溝側１６８と第２溝側１７０とを結ぶ溝底部１７２が形成するワイパシール溝１４４内に受け入れられる。加圧オイルの通過経路を更に明瞭に示すため、ワイパシール５４とワイパシール溝１４４との間の隙間及びベーン４６’ｃとステータ１８との間の隙間は、添付図面では誇張してあるということに着目されるべきである。ロックピンバルブ供給通路１４２’は、溝底部１７２を通してワイパシール溝１４４と流体連通している。第１溝側１６８から第２溝側１７０までの距離は、ワイパシール５４の幅よりも大きく、これによって、ワイパシール５４は、以下に説明するように、アドバンスチャンバ５０ｃ及びリタードチャンバ５２ｃ内の圧力によって決定されるように、第１溝側１６８と第２溝側１７０との間で移動できる。
【００４０】
［００５４］フェージングオイル制御バルブ６４を作動し、加圧オイルをアドバンスチャンバ５０に供給すると、アドバンスチャンバ５０ｃ内の加圧オイルが、ベーン４６ｃ’のワイパシール５４を、ワイパシール溝１４４の第２溝側１７０から遠ざかる方向に押圧し、第１溝側１６８に押し付け、これによって、図１１Ａに示すように、加圧オイルを、ワイパシール５４と第２溝側１７０との間、及びワイパシール５４と溝底部１７２との間で、アドバンスチャンバ５０ｃから連通できる。従って、加圧オイルがワイパシール５４を押圧し、ステータ１８と接触させ、ステータとシールを形成する。更に、加圧オイルは、従って、ロックピンバルブ供給通路１４２’に供給される。加圧オイルは、カムシャフトフェーザ１２に関して上文中に説明したのと同様に、ロックピンバルブ供給通路１４２’からロックピンオイル制御バルブ３４に供給される。ワイパシール５４が第１溝側１６８及びステータ１８と接触しているため、アドバンスチャンバ５０ｃからリタードチャンバ５２ｃへの加圧オイルの連通は実質的に阻止される。
【００４１】
［００５５］逆に、フェージングオイル制御バルブ６４を作動し、加圧オイルをリタードチャンバ５２に供給すると、リタードチャンバ５２ｃ内の加圧オイルが、ベーン４６ｃ’のワイパシール５４を、ワイパシール溝１４４の第１溝側１６８から遠ざかる方向に押圧し、第２溝側１７０に押し付け、これによって、図１１Ｂに示すように、加圧オイルを、ワイパシール５４と第１溝側１６８との間、及び、ワイパシール５４と溝底部１７２との間で、リタードチャンバ５２ｃから連通できる。従って、加圧オイルがワイパシール５４を押圧し、ステータ１８と接触させ、ステータとシールを形成する。更に、加圧オイルは、従って、ロックピンバルブ供給通路１４２’に供給される。加圧オイルは、カムシャフトフェーザ１２に関して上文中に説明したのと同様に、ロックピンバルブ供給通路１４２’からロックピンオイル制御バルブ３４に供給される。ワイパシール５４が第２溝側１７０及びステータ１８と接触しているため、リタードチャンバ５２ｃからアドバンスチャンバ５０ｃへの加圧オイルの連通は実質的に阻止される。
【００４２】
［００５６］加圧オイルは、アドバンスチャンバ５０ｃ及びリタードチャンバ５２ｃの両方から同時に、ロックピンバルブ供給通路１４２’を通して、ロックピンオイル制御バルブ３４に供給されてもよい。これは、フェージングオイル制御バルブ６４の作動に関して上文中に説明したように、フェージングオイル制御バルブ６４を作動し、加圧オイルをアドバンスチャンバ５０ｃ及びリタードチャンバ５２ｃの両方に供給する場合に生じる。加圧オイルをアドバンスチャンバ５０ｃ及びリタードチャンバ５２ｃの両方に供給すると、ワイパシール５４は、図１１Ｃに示すように、ワイパシール溝１４４のほぼ中央にくることができる。従って、加圧オイルは、アドバンスチャンバ５０ｃ及びリタードチャンバ５２ｃの両方から、ワイパシール５４と第１溝側１６８との間、ワイパシール５４と第２溝側１７０との間、及びワイパシール５４と溝底部１７２との間を連通することができる。その結果、ロックピンバルブ供給通路１４２’に加圧オイルが供給される。ロックピンバルブ供給通路１４２’から、加圧オイルが、カムシャフトフェーザ１２に関して上文中に説明したのと同様に、ロックピンオイル制御バルブ３４に供給される。
【００４３】
［００５７］本発明をその好ましい実施例に関して説明したが、これは、本発明をこれに限定しようとするものではなく、本発明は、以下の特許請求の範囲に記載された範囲に限定される。
【符号の説明】
【００４４】
１０  内燃エンジン
１２  カムシャフトフェーザ
１６  カムシャフト軸線
１４  カムシャフト
１８  ステータ
２０  ロータ
２２  後カバー
２４  前カバー
２６  押圧ばね
２８  一次ロックピン
３０  二次ロックピン
３２  カムシャフトフェーザ取り付けボルト
３４  ロックピンオイル制御バルブ
３６  シャットルバルブ
【図１】
2015072011.tif 000003
【図２】
2015072011.tif 000004
【図３】
2015072011.tif 000005
【図４】
2015072011.tif 000006
【図５】
2015072011.tif 000007
【図６Ａ】
2015072011.tif 000008
【図６Ｂ】
2015072011.tif 000009
【図７Ａ】
2015072011.tif 000010
【図７Ｂ】
2015072011.tif 000011
【図７Ｃ】
2015072011.tif 000012
【図８】
2015072011.tif 000013
【図９】
2015072011.tif 000014
【図１０】
2015072011.tif 000015
【図１１Ａ】
2015072011.tif 000016
【図１１Ｂ】
2015072011.tif 000017
【図１１Ｃ】
2015072011.tif 000018
【外国語明細書】
2015072011000001.pdf