JP2001221018A - 可変カムシャフトタイミングシステム - Google Patents

可変カムシャフトタイミングシステム

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JP2001221018A JP2000402593A JP2000402593A JP2001221018A JP 2001221018 A JP2001221018 A JP 2001221018A JP 2000402593 A JP2000402593 A JP 2000402593A JP 2000402593 A JP2000402593 A JP 2000402593A JP 2001221018 A JP2001221018 A JP 2001221018A
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camshaft
housing
locking
piston
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Roger T Simpson
ロジャー・ティー・シンプソン
Michael C Duffield
マイケル・シー・ダフィールド
Marty Gardner
マーティー・ガードナー
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BorgWarner Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 最アドバンス位置、最リタード位置およびこ
れらの間の一つ以上の中間位置において、係脱可能なロ
ータおよびをハウジングを有する可変カムシャフトタイ
ミングシステムを実現する。 【解決手段】 カムシャフト（１４）に対して振動でき
ないようにカムシャフト（１４）に固定されたロータ
（２２）と、ロータ（２２）を囲繞するとともに、ロー
タ（２２）およびカムシャフト（１４）とともに回転可
能であり、最リタード位置および最アドバンス位置間に
おいてロータ（２２）およびカムシャフト（１４）に対
して振動可能なハウジング（６８）と、最リタード位
置、最アドバンス位置、およびこれらの間の少なくとも
一つの中間位置において、ロータ（２２）およびハウジ
ング（６８）を係脱可能にロックするロック手段と、ハ
ウジング（６８）に対するロータ（２２）の振動を制御
する制御手段とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、カムシャ
フトの位置がクランクシャフトの位置に対してエンジン
オイル圧に反応して周方向に変化しているタイプの可変
カムシャフトタイミング（ＶＣＴ: Varialble Camshaft
timing)システムの運転を制御するための、とくに内燃
機関用の液圧制御システムに関する。
【０００２】このようなＶＣＴシステムにおいては、カ
ムシャフトの再位置決めを達成するために電子液圧制御
システムが設けられており、電子液圧制御システムがこ
のような再位置決めを達成するのを選択的に許容しまた
は阻止するために、ロッキングシステムが設けられてい
る。
【０００３】より詳細には、本発明は、エンジンオイル
圧によって作動するとともに、ロータに取り付けられた
ロッキングピストンを有し、多数位置をとるＶＣＴシス
テムに関し、該システムにおいて、ロッキングピストン
は、アドバンス位置、リタード位置、およびこれらの間
の中間位置でロータの振動を防止している。
【０００４】
【従来の技術およびその課題】発明の背景 本件出願は、１９９９年１２月２８日に出願された仮出
願第60/173,330号に一部基づいており、また、１９９９
年１１月２９日に出願され、発明者ロジャー・ティー・
シンプソンによる「内燃機関のためのアクチュエータロ
ック機構付可変バルブタイミング」という名称の現在係
属中の出願第09/450,456号（弁護士事件番号DKT98057A)
に関係している。
【０００５】また、本件出願は、１９９９年１２月２８
日に出願され、発明者ロジャー・ティー・シンプソン、
マイケル・シー・ダフィールド、マーティー・ガードナ
ーによる「エンジンオイル圧により駆動され、多数の位
置をとる可変カムタイミングシステム」という名称の現
在係属中の出願第09/473,804号（弁護士事件番号DKT990
63）に関係しており、したがって、該特許出願は、引用
することによって本件出願の中に含まれる。
【０００６】さらに、本件出願は、１９９９年１２月２
８日に出願され、発明者ロジャー・ティー・シンプソ
ン、フランク・アール・スミスによる「ベーン型可変カ
ムシャフトタイミングシステムのための制御バルブ方
策」という名称の現在係属中の出願第60/173,331号（弁
護士事件番号DKT99087）に関係しており、したがって、
該特許出願は、引用することによって本件出願の中に含
まれる。
【０００７】内燃機関の性能は、一方のカムシャフトが
エンジンの多数のシリンダの吸気弁を操作しかつ他方の
カムシャフトが排気弁を操作するといった２本のカムシ
ャフトの使用によって向上できることが知られている。
典型的には、このようなカムシャフトの一方は、第１の
スプロケットおよびチェーン駆動装置またはベルト駆動
装置を介して、エンジンのクランクシャフトによって運
転され、他方のカムシャフトは、第２のスプロケットお
よびチェーン駆動装置または第２のベルト駆動装置を介
して、第１のスプロケットにより運転される。
【０００８】あるいは、双方のカムシャフトは、クラン
クシャフト駆動の単一のチェーン駆動装置またはベルト
駆動装置によって運転される。２本のカムシャフトを有
するまたはカムシャフトが１本でない内燃機関の性能
が、クランクシャフトに対するカムシャフトの位置関係
を変えることによって向上できることもまた知られてい
る。
【０００９】１本または２本以上のカムシャフトを有す
るエンジンの性能が、とくにアイドル特性、燃費、排気
物質低減またはトルク向上の点から見て、ＶＣＴシステ
ムにより向上できるということもまた知られている。た
とえば、アイドル運転時には安定化の目的で、また高速
運転時には出力向上の目的で吸気弁の閉塞タイミングを
遅らせるために、カムシャフトがリタード(retard)され
る。同様に、中速運転時において高い容積効率をそれに
より生じる高トルクとともに獲得する目的で、吸気弁の
閉塞タイミングを速めるために、カムシャフトがアドバ
ンス(advance)される。
【００１０】ダブルカムシャフトエンジンにおいては、
カムシャフトのリタードおよびアドバンスは、一方のカ
ムシャフト、通常はエンジンの吸気弁を操作する方のカ
ムシャフトの位置関係を他方のカムシャフトおよびクラ
ンクシャフトに対して変えることによって達成される。
【００１１】したがって、カムシャフトのリタードおよ
びアドバンスは、排気弁に対する吸気弁の運転の点から
見て、またはクランクシャフトの位置に対するバルブの
運転の点から見て、エンジンのタイミングを変化させ
る。
【００１２】以前は、液圧装置を採用する多くのＶＣＴ
システムが、囲繞されたハウジング内でカムシャフトに
固定された振動可能なロータを有しており、これらロー
タおよびハウジング間でチャンバが限定されている。区
画された第１および第２の流体チャンバにチャンバを分
割するために、ロータはそこから外方に取り付けられた
ベーンを有している。
【００１３】多くの場合、このようなＶＣＴシステム
は、ハウジング内の流体をベーンの一方の側から他方の
側にまたはその逆方向に移動させるための流体供給構成
を有しており、これにより、ロータをハウジングに対し
て一方向または他の方向に振動させている。このような
振動は、カムシャフトの位置をクランクシャフトに対し
て前進または後退させるのに効果的である。
【００１４】これらのＶＣＴシステムは、カムシャフト
内を通るトルクパルスに反応して駆動される液圧システ
ムを有する自己駆動型(self-powered)のものであるか、
あるいは、オイルポンプからの油圧により直接駆動され
る。また、ロータおよびハウジングをそれぞれの最アド
バンス位置または最リタード位置にロックするための機
械的な接続装置が含まれている。
【００１５】残念ながら、上記ＶＣＴシステムはいくつ
かの欠点を有している。たとえば、シライらによる米国
特許第 4,858,572号は、ロータおよびハウジングを最ア
ドバンス位置および最リタード位置の双方の位置にロッ
クするために、周方向の二つの位置においてスプリング
付勢のロッキングピストンを使用することを教示してい
る。
【００１６】シライらは、ハウジングの半径方向穴内に
延びる第１のピンを開示している。ピンは、該ピンおよ
び穴間に取り付けられたスプリングにより、ロータに向
かって半径方向内方に付勢されている。ＶＣＴが最リタ
ード位置におかれているとき、ピンの上端は、ロータの
半径方向穴の大径部内に嵌入されている。
【００１７】ＶＣＴがアドバンス位置に変わると、第１
のピンは、スプリング力に打ち勝つ流体圧によって半径
方向穴から後退する。すると、第１のピンの逆側に配置
されたもう一つのピンが、同様にロータを最アドバンス
位置にロックする。このようにして、ロータが、ハウジ
ングに対して回転運動するのが防止されている。
【００１８】シライらの一つの欠点は、最アドバンス位
置または最リタード位置というたった二つの周方向位置
において、ピンがロータをハウジングに対してロックす
るように作用している点である。他の欠点は、ピンが最
アドバンス位置または最リタード位置のいずれかの位置
に入り込んで、ＶＣＴを故障させるという点である。
【００１９】ＶＣＴが一方の位置から他方の位置に切り
換わるとき、第１および第２の流体チャンバに伝達され
る液圧の一部は、ピンを縮退させるために一方のピンに
向けられる。したがって、液圧は、流体チャンバおよび
ピンに同時に作用する。ピンが完全に縮退するまでにロ
ータの回転を開始させるのに流体チャンバ内の液圧が十
分である場合には、ロータ側がピンに荷重を作用させ
て、ピンを半径方向穴内に入り込ませることになり、そ
の結果、ＶＣＴが作動不良状態になる。
【００２０】サトウによる米国特許第 5,836,275号は、
シライらの上述の問題に気づいており、その解決を試み
ている。サトウは、第１または第２の流体チャンバのい
ずれかを満たすまでにピンを縮退させるのに、液圧方法
を使用することを教示している。したがって、サトウ
は、ロータの半径方向穴に供給されるとともに、第１ま
たは第２の流体チャンバのいずれかと連絡する流路を同
時に満たす液圧を開示している。
【００２１】液圧が最初制限されており、したがって、
第１または第２の流体チャンバと部分的にしか連絡して
いないことにより、液圧は主にピンに作用して、ロータ
のかなりの回転が発生するまでにピンを縮退させる。ピ
ンが縮退した後、ロータの回転を効果あらしめるため
に、流路がその制限に打ち勝って流体チャンバと十分に
連絡できるほど十分にロータが回転する。しかしなが
ら、残念なことに、サトウの発明は、ロータのロックが
最リタード位置でしか行えないという欠点がある。
【００２２】ミカメらによる米国特許第 5,797,361号
は、シライらのもう一つの問題に気づいていた。すなわ
ち、縮退位置において、ピンをロータ側に押圧するスプ
リング力により、ピンの上端がロータの外表面に荷重を
作用していることである。これは、ハウジングおよびロ
ータ間の許容範囲を超えた漏れの増加を容易にするロー
タ外周溝を摩耗させる。このような漏れは、チャンバ内
の油圧を低下させて、ＶＣＴの応答性を悪化させる。
【００２３】また、摩耗状態は、ロータおよびハウジン
グ間のスムーズな相対回転を妨げる。さらに、ミカメら
は、シライらがカムシャフト内のトルク変動により生じ
る液圧に依存していることにより、シライらの発明では
液圧をあるレベルに維持することが難しいということを
示している。しかしながら、ミカメらはサトウと同じ欠
点を有している。すなわち、ロッキングピストンが、ロ
ータをハウジングに対してただ一つの周方向位置にロッ
クしている。
【００２４】ミカメらのロッキングピストンおよびそれ
が係合する穴は、周方向の自由な遊び、またはハウジン
グおよびロータ間の緩みを許容するクリアランスをそれ
らの間に有している。この緩み状態は、ロッキングピス
トンが穴内で衝突することによって、エンジン始動時に
ノイズが発生することになる。
【００２５】したがって、上述の従来技術はいずれも、
ハウジング内に取り付けられて、ロッキングピストンに
つきただ一つの位置でロータをロックできるロッキング
ピストンを備えているものである。
【００２６】たとえば、シライらは、二つのロッキング
ピストンを用いて、最アドバンス位置または最リタード
位置にのみロックできるようになっている。さらに、各
ロッキングピストンは直径方向の噛合いでロータと係合
しており、これは、サトウで論じられているように、Ｖ
ＣＴの停止状態(sticking conditions) につながる。
【００２７】したがって、必要とされているのは、ロッ
キングピストンごとに一つ以上の位置でロータおよびハ
ウジングをともにロックするとともに、ロッキングピス
トンおよびロッキングピストン穴間の直径方向の引っ掛
かり状態により生じる意図しないロック状態の影響を受
けず、さらに、ロータおよびハウジング間の回転方向の
緩みを許容しない可変カムシャフトタイミングシステム
を提供することによって、ロッキングピストンを用いた
従来の可変カムシャフトタイミング装置に関連する問題
を克服するように設計されたＶＣＴシステムである。
【００２８】このように、本発明は、上述した従来の問
題の少なくとも一つを回避しまたは軽減するＶＣＴシス
テムを提供することを目的とする。
【００２９】本発明の他の目的は、一つまたは二つの位
置だけでなく、最アドバンス位置、最リタード位置、お
よびこれらの間の少なくとも一つ、好ましくは複数の中
間位置において、ロータをハウジングに係合できるＶＣ
Ｔシステムを提供することである。
【００３０】本発明のさらに他の目的は、ロータおよび
ハウジングがそれらの間に緩みがない状態で緊密にロッ
クするとともに、ピストンが故障したりまたはロック状
態にならないように、ピストンの一端を末端とする係合
特徴を有するロッキングピストンを有し、ロッキングピ
ストンと係合する構成部品に取り付けられた他の係合特
徴と係合するＶＣＴシステムを提供することである。
【００３１】本発明のこれらの目的およびその他の特徴
および利点は、以下の詳細な記述、添付クレームおよび
添付図面を読んだ後で、明らかになるだろう。
【００３２】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る可
変カムシャフトタイミングシステムは、カムシャフト
（１４）と、前記カムシャフト（１４）とともに回転す
るように前記カムシャフト（１４）に固定されるととも
に、前記カムシャフト（１４）に対して振動できないよ
うに設けられたロータ（２２）と、前記ロータ（２２）
を囲繞するとともに、前記ロータ（２２）および前記カ
ムシャフト（１４）とともに回転可能であり、最リター
ド位置および最アドバンス位置間において前記ロータ
（２２）および前記カムシャフト（１４）に対して振動
可能なハウジング（６８）と、前記ロータ（２２）およ
び前記ハウジング（６８）のうちの一方の部材の内部に
取り付けられるとともに、前記最リタード位置、前記最
アドバンス位置、およびこれらの間の少なくとも一つの
中間位置において、前記ロータ（２２）および前記ハウ
ジング（６８）のうちの他方の部材にそれぞれ係脱可能
になっており、前記ロータ（２２）および前記ハウジン
グ（６８）間において相対運動を防止するためのロック
手段と、前記ハウジング（６８）に対する前記ロータ
（２２）の振動を制御する制御手段とを備えている。
【００３３】請求項２の発明に係る可変カムシャフトタ
イミングシステムは、請求項１において、前記ロック手
段が、前記ロータ（２２）の回転軸に沿って軸方向に移
動可能になっていることを特徴としている。
【００３４】請求項３の発明に係る可変カムシャフトタ
イミングシステムは、請求項１において、前記ロック手
段が、前記ロータ（２２）の回転軸に対して半径方向に
移動可能になっていることを特徴としている。
【００３５】請求項４の発明に係る可変カムシャフトタ
イミングシステムは、請求項３において、前記ロック手
段が、前記エンジンの所定の回転速度を超えて発生する
遠心力によって係合状態が外れるようになっていること
を特徴としている。
【００３６】請求項５の発明に係る可変カムシャフトタ
イミングシステムは、請求項１において、前記ロック手
段が、エンジン運転時にエンジンオイル圧に反応して前
記カムシャフト（１４）に対する前記ハウジング（６
８）の振動を許容するように、エンジンオイル圧に反応
して該ロック手段の係合を解除するための係合解除手段
をさらに備えていることを特徴としている。
【００３７】請求項６の発明に係る可変カムシャフトタ
イミングシステムは、請求項５において、前記係合解除
手段が、エンジンから前記ロック手段に直接エンジンオ
イル圧を供給するための、前記カムシャフト（１４）内
に延びる通路（５４）から構成されており、前記エンジ
ンオイル圧の供給が、前記ロック手段の係合を解除する
ように前記ロック手段に作用していることを特徴として
いる。
【００３８】請求項７の発明に係る可変カムシャフトタ
イミングシステムは、請求項５において、前記係合解除
手段が、制御バルブ（８２）と、エンジンから前記制御
バルブ（８２）へのエンジンオイル圧の供給を行うため
に、前記カムシャフト内に延びる通路（５４）とを備え
ており、前記エンジンオイル圧の供給が、前記ロック手
段の係合を解除するように前記ロック手段に作用してい
ることを特徴としている。
【００３９】請求項８の発明に係る可変カムシャフトタ
イミングシステムは、請求項５において、前記係合解除
手段が、エンジンからエンジンオイル圧を供給するため
の、前記カムシャフト（１４）内に延びるともに前記制
御手段内に延びる通路（５４）から構成されており、前
記エンジンオイル圧の供給が、前記ロック手段の係合を
解除するように前記ロック手段に作用していることを特
徴としている。
【００４０】請求項９の発明に係る可変カムシャフトタ
イミングシステムは、カムシャフト（１４）と、外面
（２４）を有するとともに、前記外面（２４）に開放し
かつ内方に延びる半径方向溝（２８）が形成された、外
方に延びる少なくとも一つのローブ（２６）を有し、前
記カムシャフト（１４）とともに回転するように前記カ
ムシャフト（１４）に固定されるとともに、前記カムシ
ャフト（１４）に対して振動しないように設けられたロ
ータ（２２）と、前記ロータ（２２）を囲繞し、内面
（７２）を有するとともに、該内面（７２）に開口しか
つ外方に延びる半径方向溝（７６）が形成された、内方
に延びる少なくとも一つのローブ（７４）を有し、前記
ロータ（２２）および前記カムシャフト（１４）ととも
に回転可能であり、最リタード位置および最アドバンス
位置間において前記ロータ（２２）および前記カムシャ
フト（１４）に対して振動可能であるとともに、前記ロ
ータ（２２）との間で流体チャンバ（３４）を限定する
ハウジング（６８）と、前記ハウジング（６８）の前記
半径方向溝（７６）内において半径方向にスライド可能
に設けられるとともに、前記ロータ（２２）の前記外面
（２４）と係合する内側縁部（８０）を有し、前記ロー
タ（２２）の前記外面（２４）と常時接触するように半
径方向内方にスプリング付勢されたドライブベーン（７
８）と、前記ロータ（２２）の前記半径方向溝（２８）
の内部に半径方向にスライド可能に設けられるととも
に、前記ハウジング（６８）の前記内面（７２）と係合
する外側縁部（３２）を有し、前記ハウジング（６８）
の前記内面（７２）と常時接触するように半径方向外方
にスプリング付勢されたドリブンベーン（３０）とを備
えている。
【００４１】そして、前記ドライブベーン（７８）およ
び前記ドリブンベーン（３０）は、前記流体チャンバ
（３４）内に交互に配置された少なくとも一つのアドバ
ンスチャンバ（３６）および少なくとも一つのリタード
チャンバ（３８）を限定しており、前記アドバンスおよ
びリタードチャンバ（３６），（３８）が流体を密封し
た状態で互いに分離されている。
【００４２】請求項９の発明に係る可変カムシャフトタ
イミングシステムは、さらに、前記ロータ（２２）およ
び前記ハウジング（６８）の一方に固定されたロッキン
グプレート（５８）と、前記ロータ（２２）および前記
ハウジング（６８）のうちの一方の部材の内部に取り付
けられ、前記最リタード位置、前記最アドバンス位置、
およびこれらの間の少なくとも一つの中間位置におい
て、前記ロータ（２２）および前記ハウジング（６８）
のうちの他方の部材にそれぞれ係脱可能に設けられると
ともに、前記エンジンオイル圧に反応するように設けら
れ、前記ロータ（２２）および前記ハウジング（６８）
間において相対運動を防止するためのロック手段とを備
えている。
【００４３】そして、前記ロック手段は、前記ロータ
（２２）内に配置されたピストン通路（４０）と、前記
ピストン通路（４０）内にスライド可能に配置され、内
面（４８）およびこれの逆側に配置された外面（４４）
を有するとともに、雄型キー（４６）を前記外面（４
４）に有するロッキングピストン（４２）と、前記ロッ
キングプレート（５８）および前記ハウジング（６８）
の一方に配置され、前記最リタード位置、前記最アドバ
ンス位置、および前記ハウジング（６８）に対する前記
ロータ（２２）の少なくとも一つの中間位置において、
前記ピストン通路（４０）と整列するとともに、前記ハ
ウジング（６８）の前記カムシャフト（１４）に対する
振動を防止するために、前記最リタード位置、前記最ア
ドバンス位置、および前記少なくとも一つの中間位置に
おいて、前記ロッキングピストン（４２）の雄型キー
（４６）を受け入れるように設けられた雌型セレーショ
ン（６０）と、前記ロッキングピストン（４２）の一部
を囲繞するとともに、該ロッキングピストン（４２）を
支持して位置決めするカラー（５２）と、エンジンが運
転状態でないときに所定の付勢力の下で前記ロッキング
ピストン（４２）を前記ロッキングプレート（５８）お
よび前記ハウジング（６８）の一方と係合させるととも
に、前記ロッキングピストン（４２）の前記内面（４
８）に弾性的に作用して、前記ロッキングピストン（４
２）の前記外面（４４）を前記ピストン通路（４０）か
ら外方に押圧する係合手段と、制御手段からエンジンオ
イル圧を受け入れるように設けられた前記ピストン通路
（４０）を有するとともに、エンジンの運転時にエンジ
ンオイル圧に反応し、前記雌型セレーション（６０）の
逆側にロッキングピストン（４２）をスライドさせて前
記ロッキングピストン（４２）および前記雌型セレーシ
ョン（６０）間の係合を解除し、かつ、前記ロッキング
ピストン（４２）が前記雌型セレーション（６０）と係
合が外れた状態を維持して前記カムシャフト（１４）に
対する前記ハウジング（６８）の振動を許容するよう
に、圧力の作用下で前記付勢手段の前記付勢力に打ち勝
つことができるエンジンオイルをさらに有しており、前
記ロッキングプレート（５８）および前記ハウジング
（６８）の一方から前記ロッキングピストン（４２）の
係合を解除する係合解除手段とを有している。
【００４４】請求項９の発明に係る可変カムシャフトタ
イミングシステムは、さらに、前記ハウジング（６８）
に対する前記ロータ（２２）の振動を制御する振動制御
手段を備えている。
【００４５】そして、前記振動制御手段は、前記アドバ
ンスチャンバ（３６）に対するポート手段と、前記リタ
ードチャンバ（３８）に対するポート手段とを有すると
ともに、前記アドバンスおよびリタードチャンバ（３
６），（３８）にエンジンオイル圧を供給でき、また
は、前記ドライブベーン（７８）および前記ドリブンベ
ーン（３０）を相対的に入れ換えるために、前記アドバ
ンスおよびリタードチャンバ（３６），（３８）からエ
ンジンオイル圧を排出できるようになっている。
【００４６】
【発明の実施の形態】発明の要約 本発明によれば、ロッキングピストンごとに一つ以上の
位置でロータおよびハウジングを一緒にロックするとと
もに、ロッキングピストンおよびロッキングピストン穴
間の直径方向の引っ掛かり状態により生じる意図しない
ロック状態の影響を受けず、さらに、ロータおよびハウ
ジング間の回転方向の緩みを許容しない可変カムシャフ
トタイミングシステムを提供することによって、ロッキ
ングピストンを用いた従来の可変カムシャフトタイミン
グ装置に関連した問題を克服するように設計された可変
カムシャフトタイミング（ＶＣＴ: Variable Camshaft
Timing）システムが提供されている。
【００４７】本発明の一形態においては、カムシャフト
を有する内燃機関が含まれている。ロータはカムシャフ
トに固定され、カムシャフトとともに回転可能になって
いるが、カムシャフトに対して振動可能にはなっていな
い。ハウジングは、ロータを囲繞するとともに、ロータ
およびカムシャフトとともに回転可能になっており、さ
らに、最リタード位置および最アドバンス位置間におい
て、ロータおよびカムシャフトの双方に対して振動可能
になっている。
【００４８】ロータおよびハウジング間の相対回転を防
止するために、ロッキング装置も設けられている。ロッ
キング装置は、ロータまたはハウジングのいずれかの内
部に取り付けられており、最リタード位置、最アドバン
ス位置、およびこれらの間の少なくとも一つ、好ましく
は複数の中間位置における他方の部材（ハウジングまた
はロータ）に対してそれぞれ係脱可能になっている。
【００４９】ロッキング装置は、その一端を末端とする
キーを有するロッキングピストンと、ロータをハウジン
グに係合するために、ピストン上においてキーと逆側に
取り付けられたセレーションとを有している。さらに、
ハウジングに対するロータの振動を制御するための制御
装置が設けられている。
【００５０】好ましい実施態様の詳細な説明 一般に、一方の回転部材の位相を他方の回転部材に対し
て変化させるために、液圧タイミングシステムが設けら
れている。本発明は、より詳細には、エンジンのカムシ
ャフトのタイミングをクランクシャフトに対して変化さ
せて、エンジンの一つまたはそれ以上の運転特性を改良
するために、エンジンオイル圧で駆動されかつ多数の位
置をとる可変カムシャフトタイミング（ＶＣＴ: Variab
le Camshaft Timing）システムを提供する。
【００５１】本発明は内燃機関に関連して詳細に記述さ
れるが、このＶＣＴシステムは、液圧タイミング装置を
使用する他の環境にも良好に適合する。したがって、本
発明は、内燃機関にのみ限定されるものではない。
【００５２】図面について詳細に説明すると、図１およ
び図２には、本発明の好ましい実施態様による位相調整
器１２およびカムシャフト１４が示されている。図２に
示されるように、カムシャフト１４は、フランジ１６を
一端に有している。位相調整器１２のフランジプレート
２０は、フランジ１６に取り付けられて、ロータ２２の
ための軸方向の位置決め器として作用する。
【００５３】ハウジング６８はロータ２２を囲繞してお
り、ロータ２２およびハウジング６８は、ロッキングプ
レート５８によってフランジプレート２０に挟持されて
いる。ロータ２２がカムシャフト１４とともに回転でき
るように、図示しない３本のボルトがロータ２２をカム
シャフト１４のフランジ１６に固定している。
【００５４】同様に、図示しない他の３本のボルトがロ
ッキングプレート５８をフランジプレート２０に固定し
ており、これにより、ハウジング６８がこれらの部材の
間に固定されている。したがって、ロータ２２およびハ
ウジング６８のいずれもがカムシャフト１４とともに回
転可能になっており、ロータ２２およびハウジング６８
は、互いに独立して振動可能になっている。
【００５５】さらに図２に示すように、ロッキングプレ
ート５８は、一連の雌型の係合特徴またはセレーション
６０を有している。一連の雌型セレーション６０は、リ
タードセレーション６２、アドバンスセレーション６
４、およびこれらの間の多数の中間セレーション６６を
有している。
【００５６】ハウジング６８は、その周囲に配置された
スプロケット歯７０を有しており、さらに、内面７２
と、外方に延びる半径方向溝７６をそれぞれ有するとと
もに、周方向に間隔を隔てかつ半径方向内方に延びるロ
ーブ７４とを有している。各半径方向溝７６は、内面７
２に開放しており、そこから半径方向外方に延びてい
る。図３に示すように、ハウジング６８は、各半径方向
溝７６内に半径方向スライド可能に配置されたドライブ
ベーン７８を有している。
【００５７】各ドライブベーン７８は、ロータ２２の外
面２４と係合する内側縁部８０を有している。各ドライ
ブベーン７８には、ロータ２２の外面２４との常時接触
を確保するために、図示しない付勢部材によって半径方
向内方にばね荷重が作用している。
【００５８】さらに図３に示すように、ロータ２２は、
外面２４の回りにおいて周方向に間隔を隔てかつ半径方
向外方に延びるローブ２６を有している。各ローブ２６
は、概略Ｔ字状の軸状ロッキングピストン４２をその内
部に収容するためのピストン通路４０を有している。各
ローブ２６はまた、その内部に配置されかつ内方に延び
る半径方向溝２８を有している。
【００５９】ロータ２２は、各半径方向溝２８内におい
て半径方向スライド可能に配置されたドリブンベーン３
０をさらに有している。各ドリブンベーン３０は、ハウ
ジング６８の内面７２と係合する外側縁部３２を有して
いる。
【００６０】各ドリブンベーン３０には、ハウジング６
８の内面７２との常時接触を確保するために、図示しな
い付勢部材によって半径方向外方に付勢されている。そ
の点において、ロータ２２の各ドリブンベーン３０の各
外側縁部３２は、ハウジング６８の内面７２とスライド
可能に協働する。
【００６１】同様に、ハウジング６８の各ドライブベー
ン７８の各内側縁部８０は、ロータ２２およびハウジン
グ６８間の制限された相対移動を許容するために、ロー
タ２２の外面２４とスライド可能に協働する。ロータ２
２およびハウジング６８は、ドライブベーン７８および
ドリブンベーン３０を周方向に交互に配置することによ
って、アドバンスチャンバ３６およびリタードチャンバ
３８に分割される流体チャンバ３４を限定している。
【００６２】したがって、アドバンスチャンバ３６およ
びリタードチャンバ３８もまた、ロータ２２およびハウ
ジング６８間において周方向に交互に配置されている。
また、アドバンスチャンバ３６およびリタードチャンバ
３８は、流体を密封した状態で互いに分離されている。
【００６３】図４に示すように、ベーン位相調整器１２
はロック状態にある。軸状ロッキングピストン４２は、
ロッキングプレート５８と係合している。軸状ロッキン
グピストン４２は、ロータ２２のピストン通路４０内に
配置されるとともに、キー４６のような雄型の係合特徴
を備えた外側シャンク端部４４を有しており、さらに、
その逆側の内側ヘッド端部４８を有している。
【００６４】ピストンおよびピストン通路は、最リター
ド位置、最アドバンス位置、およびそれらの間の多数の
位置において、雌型のセレーション６０と軸方向に整列
している。これらの位置は、ロッキングプレート５８の
リタードセレーション６２、アドバンスセレーション６
４および中間セレーション６６にそれぞれ対応してい
る。
【００６５】所定の付勢力の下でピストン４２をロッキ
ングプレート５８との係合状態に付勢するために、ピス
トン４２の内側ヘッド端部４８に対向してリターンスプ
リング５０が配置されている。雄型キー４６は、ロッキ
ングプレート５８の雌型セレーション６０と係合する。
したがって、この設計手法は、直径方向の嵌合状態では
なく、軸方向の係合をベースにしている。
【００６６】さらに、キー４６およびセレーション６０
は、それらの間にクリアランスがないように設計されて
いる。したがって、キー４６およびセレーション６０
は、ロータおよびハウジング間に緩みがないように互い
に確実に係合する。
【００６７】ピストン４２の外側シャンク端部４４を囲
繞しているのは、カラー５２であって、このカラー５２
は、ピストン４２を所定位置にガイドするとともに、ピ
ストン４２のストッパとして作用し、さらに、ピストン
４２を縮退させる油圧を形成するピストンチャンバ５６
をピストン４２の内側ヘッド端部４８とともに限定して
いる。
【００６８】ロック解除通路５４は、カムシャフト１４
内のポート１４Ｐをピストンチャンバ５６に接続してい
る。図５は、ロッキングプレート５８との係合が外され
たピストン４２と、最圧縮されたリターンスプリング５
０を示している。
【００６９】本発明の変形実施態様が図６に分解図で示
されている。カムシャフト１４は、フランジプレート２
０に取り付けるためのフランジ１６を一端に有してい
る。フランジプレート２０は、ロータ１２２を囲繞する
ハウジング１６８の軸方向位置決め部材として作用す
る。ロータ１２２およびハウジング１６８は、エンドプ
レート１５８によってフランジプレート２０に挟持され
ている。
【００７０】３本のボルト９２が、エンドプレート１５
８、ロータ１２２、フランジプレート２０をカムシャフ
ト１４のフランジ１６に固定しており、これにより、ハ
ウジング１６８がフランジプレート２０およびエンドプ
レート１５８間に配置されている。したがって、ロータ
１２２およびハウジング１６８は、互いに独立して振動
可能になっている。
【００７１】ロータ１２２、ハウジング１６８、ドライ
ブベーン７８、ドリブンベーン３０は、図２のものと同
じであるが、ここでは、ロータ１２２が、一組のローブ
１２６のうちの一つの内部に半径方向に配置されたピス
トン通路１４０を有している。概略Ｔ字状の半径方向ロ
ッキングピストン１４２およびカラー５２が同様にピス
トン通路１４０内に配置されている。
【００７２】またハウジング１６８は、ピストン１４２
と係合するために内面１７２に配置された一連の雌型セ
レーション１６０を有している。端部断面図である図７
に示すように、半径方向ロッキングピストン１４２の外
側シャンク端部１４４は、ハウジング１６８の雌型セレ
ーション１６０の一つと係合している。
【００７３】一連の雌型セレーション１６０は、リター
ドセレーション１６２、アドバンスセレーション１６
４、およびそれらの間の多数の中間セレーション１６６
を有している。同様に、断面図である図８に示すよう
に、半径方向ロッキングピストン１４２はハウジング１
６８と係合しており、これは、図４の軸方向ロッキング
ピストン４２と構造上類似している。
【００７４】運転中において、エンジンがオフのときに
は、ベーン位相調整器１２は回転しておらず、図４に示
すように、ベーン位相調整器１２内にはエンジンオイル
圧が存在していない。したがって、リターンスプリング
５０が軸方向ロッキングピストン４２を付勢してロッキ
ングプレート５８と係合させ、ベーン位相調整器１２を
所定位置にロックするとともに、これにより、ベーン位
相調整器の構成部品のいかなる相対運動をも防止してい
る。
【００７５】一方、エンジンがオンのときには、ロータ
２２およびハウジング６８とともにカムシャフト１４を
有する組立体は、スプロケット歯７０と噛み合う無端状
チェーンまたは歯付ベルト（図示せず）によってハウジ
ング６８に作用するトルクにより回転させられ、無端状
チェーンにはエンジンの回転クランクシャフト（図示せ
ず）から回転運動が与えられる。
【００７６】ハウジング６８は、カムシャフト１４とと
もに回転し、カムシャフト１４の位相をクランクシャフ
トに対して変えるために、カムシャフト１４に対して振
動可能(oscillatable)になっている。
【００７７】本発明の好ましい実施態様によれば、図９
に示すように、可変カムシャフトタイミングシステムの
ベーン位相調整器１２が概略の形態で与えられている。
加圧されたエンジンオイルは、カムシャフトベアリング
１８を通って３方向オン／オフ制御バルブ(ON/OFF 3 WA
Y)８２に流入し始め、さらに、３方向オン／オフ制御バ
ルブ８２から４方向(4 WAY) パルス幅変調制御バルブ
（ＰＷＭ： pulse-width-modulated) ８４に流入する。
【００７８】電子エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）８６
は、エンジンおよびその他の個所からの入力情報を処理
して、ベーン位相調整器１２のロック解除および位相調
整を効果あらしめるために、３方向オン／オフ制御バル
ブ８２および４方向ＰＷＭ制御バルブ８４を含む種々の
個所に出力情報を送出する。
【００７９】ロックおよびロック解除装置は、３方向オ
ン／オフ制御バルブ８２に流入する加圧エンジンオイル
を使用することによって可能になる。３方向オン／オフ
制御バルブ８２がオンのとき、エンジン制御ユニット８
６からの出力に基づいてエンジンオイル圧をロック解除
通路５４に導く。
【００８０】図５に示すように、オイル圧はピストンチ
ャンバ５６内に蓄積され、軸方向ロッキングピストン４
２をスプリング５０のばね力に抗して押圧する。これに
より、軸方向ロッキングピストン４２がベーン位相調整
器１２を解除してロック解除位置にする位置までピスト
ン４２が移動する。すると、ベーン位相調整１２が振動
しまたは位相を変えることができるようになる。
【００８１】したがって、軸方向ロッキングピストン４
２は、多数の相対的周方向位置においてカムシャフト１
４に対し固定された周方向位置で、ハウジング６８をロ
ックできる。このことは、ロック解除通路５４内の液圧
が、リターンスプリング５０のばね力に打ち勝つのに必
要な所定値より下がったとにきはいつでも起こる。
【００８２】一方、図７に示した変形例のロック装置
は、ハウジング１６８との係合から外れるように通常付
勢されている半径方向ロッキングピストン１４２を含ん
でいる。ベーン位相調整器１１２は、ロータ１２２が所
定回転速度を超えると、周方向位置の一つにロックされ
る。ここでは、半径方向ロッキングピストン１４２は、
ロータ１２２の所定速度を超えて作用する遠心力の作用
下でハウジング１６８と係合する。
【００８３】再び図９に戻ると、ベーン位相調整器１２
のロック状態が一旦解除されると、ベーン位相調整器１
２の振動制御が、カムシャフトベアリング１８から供給
され、かつ閉ループ制御の下で３方向オン／オフ制御バ
ルブ８２を通って４方向ＰＷＭ制御バルブ８４に流入す
る加圧エンジンオイルの使用により可能になる。
【００８４】４方向ＰＷＭ制御バルブ８４は、ロータ２
２およびハウジング６８間のアドバンスチャンバ３６お
よびリタードチャンバ２２にそれぞれ連絡する、カムシ
ャフト１４内のアドバンス流体通路８８およびリタード
流体通路９０に流体接続されている。エンジン制御ユニ
ット８６は、４方向ＰＷＭ制御バルブ８４に信号を送出
して、油圧を供給ポート８４Ｓからリタードポート８４
Ｒに導き、さらにリタード流体通路９０を通ってリター
ドチャンバ３８に導く。
【００８５】同時に、エンジンオイルは、アドバンスチ
ャンバ３６からアドバンス流体通路８８を通り、４方向
ＰＷＭ制御バルブ８４のアドバンスポート８４Ａ内に流
入して排出ポート８４Ｅから排出される。このようにし
て、ロータ２２は、ハウジング６８に対する最リタード
位置に向かって移動する。
【００８６】あるいは、エンジン制御ユニット８６は、
４方向ＰＷＭ制御バルブ８４に信号を送出して、供給ポ
ート８４Ｓからのオイルをアドバンスポート８４Ａに導
き、さらに流体通路８８からアドバンスチャンバ３６に
導く。同時に、エンジンオイルは、リタードチャンバ３
８からリタード流体通路９０を通り、４方向ＰＷＭ制御
バルブ８４のリタードポート８４Ｒ内に流入して排出ポ
ート８４Ｅから排出される。このようにして、ロータ２
２は、ハウジング６８に対する最アドバンス位置に向か
って移動する。
【００８７】このようにして、ロータ２２を、最リター
ド位置、最アドバンス位置、またはこれらの間の多数の
位置にロックすることができる。ロータ２２は、少なく
とも６つの異なる周方向位置において、少なくとも３０
度の範囲内でハウジング６８に対して振動可能になって
いる。
【００８８】所望の位相変化が一旦達成されると、エン
ジン制御ユニット８６は、３方向オン／オフ制御バルブ
８２に信号を送出して、ピストン４２からロック解除通
路９２を通り、さらに３方向オン／オフ制御バルブ８２
のロックポート８２Ｌを通って、排出ポート８２Ｅから
オイルを排出するのを許容する。同時に、４方向ＰＷＭ
制御バルブ８４に対するアドバンスおよびリタードチャ
ンバ３６，３８へのおよびこれらのチャンバからのすべ
てのエンジンオイルの流れが停止する。
【００８９】図１０は、本発明によるベーン位相調整器
２１２の変形例を概略の形態で示しており、この場合に
は、ロック制御が、アドバンスおよびリタード通路３
６，３８からのオイル圧をロック解除通路２５４と分配
することによって達成されている。ここでは、加圧エン
ジンオイルは、カムシャフトベアリング１８を通って、
閉路中心(closed center) を有する４方向ＰＷＭ制御バ
ルブ８４に直接流入する。
【００９０】４方向ＰＷＭ制御バルブ８４からのオイル
は、好ましい実施態様の位相調整制御構成と同様に、ア
ドバンスおよびリタード通路８８，９０を通って、アド
バンスおよびリタードチャンバ３６，３８に流入する。
一方、チェックバルブ９４は、ピストン４２を縮退させ
るために、エンジンオイルがリタード通路９０からピス
トン４２に流れるのを許容する。
【００９１】閉路中心の４方向ＰＷＭ制御バルブ８４と
同様に、ベーン位相調整器２１２が位相を変えるときに
のみ、オイルはピストン４２に流入してベーン位相調整
器２１２のロック状態を解除する。あるいは、４方向Ｐ
ＷＭ制御バルブ８４は、エンジンが運転中はいつでもピ
ストン４２へのオイルの流れを許容する開路中心(open
center) を有していてもよく、これにより、連続した振
動制御が可能になる。
【００９２】図１１は、本発明の他の変形実施態様によ
るベーン位相調整器３１２を示している。この実施態様
においては、カムシャフトベアリング１８を通ってオイ
ルが流れている間は、ロッキングピストン４２の係合が
常時解除されている。また、エンジンオイルがピストン
４２に直接流れるのを許容するために、ロック解除通路
５４がカムシャフトベアリング１８と直接連絡してい
る。
【００９３】この構成では、一旦オイル圧がリターンス
プリング５０のばね力に打ち勝つほど十分に大きくなる
と、図５に示すように、ピストン４２が非係合状態にな
る。これにより、ピストン４２は、エンジンが運転中で
十分なオイル圧を供給している間はずっと非係合状態に
なる。したがって、ベーン位相調整器３１２は、エンジ
ン運転中はいつでも位相調整器の制御構成の正確さの範
囲内で、任意の位置に移動できるようになる。
【００９４】上述のことから、本発明によるＶＣＴの重
要な利点は、ただ一つまたは二つの位置ではなく、アド
バンス位置、リタード位置およびこれらの間の多数の位
置において、ロータおよびハウジングが互いにロック可
能になっている点であるということが理解できる。ま
た、あらゆる位置においてＶＣＴのロック状態を効果あ
らしめるためには、ただ一つのロック位置が要求され
る。
【００９５】本発明の少なくとも好ましい実施態様が直
径方向の係合に依存していないことにより、本発明の他
の利点は、ロッキングピストンがこれと係合する構成部
品に引っ掛かって故障しないという点である。同様に、
本発明は、ロッキング部材間のクリアランスから生じる
ロータおよびハウジング間の自由な遊びまたは緩み状態
の影響を受けない。
【００９６】本発明は好ましい実施態様に関して説明さ
れてきたものの、その他の形態が当該分野の当業者によ
って採用され得ることは明らかである。たとえば、カム
シャフトの位相調整を達成するのに、開ループ制御方法
を採用してもよい。本発明による可変バルブタイミング
／可変カムシャフトタイミングシステムもまた、ユーザ
ーの要望または意向に応じて、開ループシステムまたは
閉ループシステムのいずれかにより、運転中に制御する
ことができる。
【００９７】開ループ制御システムにおいては、ロータ
が最アドバンス位置または最リタード位置に移動する速
度を変えることなく、また、最アドバンス位置および最
リタード位置間の任意の位置にロータを停止させること
なく、ロータが一定速度で最アドバンス位置に移動する
位置かまたはロータが一定速度で最リタード位置に移動
する位置かのいずれか二つの制御位置があるだけであ
る。
【００９８】これに対して、閉ループ制御システムにお
いては、ハウジングに対するロータの位置はモニターさ
れており、システムは、最アドバンス位置および最リタ
ード位置間におけるロータおよびハウジングの多数の相
対可能位置の一つまたは別の位置でロックされる。
【００９９】同様に、流体の流れを制御するために、代
わりの制御バルブ装置が採用されてもよい。さらに、雄
型係合特徴ではなく雌型係合特徴がロッキングピストン
に配置されていてもよく、対応する雄型係合特徴が、雌
型係合特徴のかわりにロッキングピストンと係合する構
成部品に設けられていてもよい。
【０１００】また、読者の注意は、本明細書と同時にま
たはそれ以前に出願されかつ本明細書とともに公衆の閲
覧に供されたすべての文書および書類に向けられてお
り、このような文書および書類すべての内容は引用する
ことによって本明細書の中に含まれる。したがって、本
発明の範囲は、クレームによってのみ限定されることに
なる。
【０１０１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
一つまたは二つの位置だけでなく、最アドバンス位置、
最リタード位置およびこれらの間の一つ以上の中間位置
において、ロータをハウジングに係合できる可変カムシ
ャフトタイミングシステムを実現できる効果がある。ま
た、ロータおよびハウジングを緊密にロックできる可変
カムシャフトタイミングシステムを実現できる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるカムシャフトおよびベーン位相調
整器の斜視図である。
【図２】本発明の好ましい実施態様によるカムシャフト
およびベーン位相調整器の分解斜視図である。
【図３】ロッキングプレートのない、図２のベーン位相
調整器の右端面図である。
【図４】本発明の好ましい実施態様による、図２のベー
ン位相調整器の構成部品の断面図であって、ロッキング
プレートと係合したロッキングピストンを示している。
【図５】図４のベーン位相調整器の構成部品の断面図で
あって、ロッキングプレートとの係合が外れたロッキン
グピストンを示している。
【図６】本発明の変形実施態様によるカムシャフトおよ
びベーン位相調整器の分解斜視図である。
【図７】エンドプレートを含まない、図６のカムシャフ
トおよびベーン位相調整器の左端面断面図である。
【図８】図６および図７の実施態様によるベーン位相調
整器の構成部品の断面図であって、ハウジングと係合し
たロッキングピストンを示している。
【図９】本発明の好ましい実施態様によるカムシャフト
および位相調整器装置を有する液圧装置の概略図であっ
て、カムシャフトの位置がニュートラル位置からリター
ド位置に変わる位相変化を図示している。
【図１０】本発明の変形実施態様による可変カムシャフ
トタイミング装置を有する液圧装置の概略図であって、
カムシャフトの位置がニュートラル位置から、油圧がリ
タード通路からリタードチャンバに流れてチェックバル
ブを通りロッキングピストンまで流れるリタード位置に
変わる位相変化を図示している。
【図１１】本発明の他の変形実施態様による可変カムシ
ャフトタイミング装置を有する液圧装置の概略図であっ
て、カムシャフトの位置がニュートラル位置からリター
ド位置に変わる位相変化を図示するとともに、ハウジン
グのロック状態をカムシャフトから解除するために、直
接ロッキングピストンまで流れる油圧をさらに図示して
いる。
【符号の説明】
１２： 位相調整器 １４： カムシャフト ２２： ロータ ３６： アドバンスチャンバ ３８： リタードチャンバ ４２： ロッキングピストン ６８： ハウジング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーティー・ガードナー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14850 イサカ シッケル・ロード ８

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 可変カムシャフトタイミングシステムに
    おいて、 カムシャフト（１４）と、 前記カムシャフト（１４）とともに回転するように前記
    カムシャフト（１４）に固定されるとともに、前記カム
    シャフト（１４）に対して振動できないように設けられ
    たロータ（２２）と、 前記ロータ（２２）を囲繞するとともに、前記ロータ
    （２２）および前記カムシャフト（１４）とともに回転
    可能であり、最リタード位置および最アドバンス位置間
    において前記ロータ（２２）および前記カムシャフト
    （１４）に対して振動可能なハウジング（６８）と、 前記ロータ（２２）および前記ハウジング（６８）のう
    ちの一方の部材の内部に取り付けられるとともに、前記
    最リタード位置、前記最アドバンス位置、およびこれら
    の間の少なくとも一つの中間位置において、前記ロータ
    （２２）および前記ハウジング（６８）のうちの他方の
    部材にそれぞれ係脱可能になっており、前記ロータ（２
    ２）および前記ハウジング（６８）間において相対運動
    を防止するためのロック手段と、 前記ハウジング（６８）に対する前記ロータ（２２）の
    振動を制御する制御手段と、を備えた可変カムシャフト
    タイミングシステム。
  2. 【請求項２】 請求項１において、 前記ロック手段が、前記ロータ（２２）の回転軸に沿っ
    て軸方向に移動可能になっている、ことを特徴とする可
    変カムシャフトタイミングシステム。
  3. 【請求項３】 請求項１において、 前記ロック手段が、前記ロータ（２２）の回転軸に対し
    て半径方向に移動可能になっている、ことを特徴とする
    可変カムシャフトタイミングシステム。
  4. 【請求項４】 請求項３において、 前記ロック手段は、エンジンの所定の回転速度を超えて
    発生する遠心力によって係合状態が外れるようになって
    いる、ことを特徴とする可変カムシャフトタイミングシ
    ステム。
  5. 【請求項５】 請求項１において、 前記ロック手段が、エンジン運転時にエンジンオイル圧
    に反応して前記カムシャフト（１４）に対する前記ハウ
    ジング（６８）の振動を許容するように、エンジンオイ
    ル圧に反応して該ロック手段の係合を解除するための係
    合解除手段をさらに備えている、ことを特徴とする可変
    カムシャフトタイミングシステム。
  6. 【請求項６】 請求項５において、 前記係合解除手段が、エンジンから前記ロック手段に直
    接エンジンオイル圧を供給するための、前記カムシャフ
    ト（１４）内に延びる通路（５４）から構成されてお
    り、前記エンジンオイル圧の供給が、前記ロック手段の
    係合を解除するように前記ロック手段に作用している、
    ことを特徴とする可変カムシャフトタイミングシステ
    ム。
  7. 【請求項７】 請求項５において、 前記係合解除手段が、 制御バルブ（８２）と、 エンジンから前記制御バルブ（８２）へのエンジンオイ
    ル圧の供給を行うために、前記カムシャフト内に延びる
    通路（５４）とを備えており、前記エンジンオイル圧の
    供給が、前記ロック手段の係合を解除するように前記ロ
    ック手段に作用している、ことを特徴とする可変カムシ
    ャフトタイミングシステム。
  8. 【請求項８】 請求項５において、 前記係合解除手段が、エンジンからエンジンオイル圧を
    供給するための、前記カムシャフト（１４）内に延びる
    ともに前記制御手段内に延びる通路（５４）から構成さ
    れており、前記エンジンオイル圧の供給が、前記ロック
    手段の係合を解除するように前記ロック手段に作用して
    いる、ことを特徴とする可変カムシャフトタイミングシ
    ステム。
  9. 【請求項９】 可変カムシャフトタイミングシステムに
    おいて、 カムシャフト（１４）と、 外面（２４）を有するとともに、前記外面（２４）に開
    放しかつ内方に延びる半径方向溝（２８）が形成され
    た、外方に延びる少なくとも一つのローブ（２６）を有
    し、前記カムシャフト（１４）とともに回転するように
    前記カムシャフト（１４）に固定されるとともに、前記
    カムシャフト（１４）に対して振動しないように設けら
    れたロータ（２２）と、 前記ロータ（２２）を囲繞し、内面（７２）を有すると
    ともに、該内面（７２）に開口しかつ外方に延びる半径
    方向溝（７６）が形成された、内方に延びる少なくとも
    一つのローブ（７４）を有し、前記ロータ（２２）およ
    び前記カムシャフト（１４）とともに回転可能であり、
    最リタード位置および最アドバンス位置間において前記
    ロータ（２２）および前記カムシャフト（１４）に対し
    て振動可能であるとともに、前記ロータ（２２）との間
    で流体チャンバ（３４）を限定するハウジング（６８）
    と、 前記ハウジング（６８）の前記半径方向溝（７６）内に
    おいて半径方向にスライド可能に設けられるとともに、
    前記ロータ（２２）の前記外面（２４）と係合する内側
    縁部（８０）を有し、前記ロータ（２２）の前記外面
    （２４）と常時接触するように半径方向内方にスプリン
    グ付勢されたドライブベーン（７８）と、 前記ロータ（２２）の前記半径方向溝（２８）の内部に
    半径方向にスライド可能に設けられるとともに、前記ハ
    ウジング（６８）の前記内面（７２）と係合する外側縁
    部（３２）を有し、前記ハウジング（６８）の前記内面
    （７２）と常時接触するように半径方向外方にスプリン
    グ付勢されたドリブンベーン（３０）とを備え、 前記ドライブベーン（７８）および前記ドリブンベーン
    （３０）が、前記流体チャンバ（３４）内に交互に配置
    された少なくとも一つのアドバンスチャンバ（３６）お
    よび少なくとも一つのリタードチャンバ（３８）を限定
    しており、前記アドバンスおよびリタードチャンバ（３
    ６），（３８）が流体を密封した状態で互いに分離され
    ており、 さらに、前記ロータ（２２）および前記ハウジング（６
    ８）の一方に固定されたロッキングプレート（５８）
    と、 前記ロータ（２２）および前記ハウジング（６８）のう
    ちの一方の部材の内部に取り付けられ、前記最リタード
    位置、前記最アドバンス位置、およびこれらの間の少な
    くとも一つの中間位置において、前記ロータ（２２）お
    よび前記ハウジング（６８）のうちの他方の部材にそれ
    ぞれ係脱可能に設けられるとともに、前記エンジンオイ
    ル圧に反応するように設けられ、前記ロータ（２２）お
    よび前記ハウジング（６８）間において相対運動を防止
    するためのロック手段とを備えており、 前記ロック手段が、 前記ロータ（２２）内に配置されたピストン通路（４
    ０）と、 前記ピストン通路（４０）内にスライド可能に配置さ
    れ、内面（４８）およびこれの逆側に配置された外面
    （４４）を有するとともに、雄型キー（４６）を前記外
    面（４４）に有するロッキングピストン（４２）と、 前記ロッキングプレート（５８）および前記ハウジング
    （６８）の一方に配置され、前記最リタード位置、前記
    最アドバンス位置、および前記ハウジング（６８）に対
    する前記ロータ（２２）の少なくとも一つの中間位置に
    おいて、前記ピストン通路（４０）と整列するととも
    に、前記ハウジング（６８）の前記カムシャフト（１
    ４）に対する振動を防止するために、前記最リタード位
    置、前記最アドバンス位置、および前記少なくとも一つ
    の中間位置において、前記ロッキングピストン（４２）
    の雄型キー（４６）を受け入れるように設けられた雌型
    セレーション（６０）と、 前記ロッキングピストン（４２）の一部を囲繞するとと
    もに、該ロッキングピストン（４２）を支持して位置決
    めするカラー（５２）と、 エンジンが運転状態でないときに所定の付勢力の下で前
    記ロッキングピストン（４２）を前記ロッキングプレー
    ト（５８）および前記ハウジング（６８）の一方と係合
    させるとともに、前記ロッキングピストン（４２）の前
    記内面（４８）に弾性的に作用して、前記ロッキングピ
    ストン（４２）の前記外面（４４）を前記ピストン通路
    （４０）から外方に押圧する係合手段と、 制御手段からエンジンオイル圧を受け入れるように設け
    られた前記ピストン通路（４０）を有するとともに、エ
    ンジンの運転時にエンジンオイル圧に反応し、前記雌型
    セレーション（６０）の逆側にロッキングピストン（４
    ２）をスライドさせて前記ロッキングピストン（４２）
    および前記雌型セレーション（６０）間の係合を解除
    し、かつ、前記ロッキングピストン（４２）が前記雌型
    セレーション（６０）と係合が外れた状態を維持して前
    記カムシャフト（１４）に対する前記ハウジング（６
    ８）の振動を許容するように、圧力の作用下で前記付勢
    手段の前記付勢力に打ち勝つことができるエンジンオイ
    ルをさらに有しており、前記ロッキングプレート（５
    ８）および前記ハウジング（６８）の一方から前記ロッ
    キングピストン（４２）の係合を解除する係合解除手段
    とを有しており、 さらに、前記ハウジング（６８）に対する前記ロータ
    （２２）の振動を制御する振動制御手段を備えており、 前記振動制御手段が、 前記アドバンスチャンバ（３６）に対するポート手段
    と、 前記リタードチャンバ（３８）に対するポート手段とを
    有しており、 前記振動制御手段が、前記アドバンスおよびリタードチ
    ャンバ（３６），（３８）にエンジンオイル圧を供給で
    き、または、前記ドライブベーン（７８）および前記ド
    リブンベーン（３０）を相対的に入れ換えるために、前
    記アドバンスおよびリタードチャンバ（３６），（３
    ８）からエンジンオイル圧を排出できるようになってい
    る、ことを特徴とする可変カムシャフトタイミングシス
    テム。
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