JP2014505207A - 同心カムシャフトシステムに同心に組み立てられた二重位相器 - Google Patents

同心カムシャフトシステムに同心に組み立てられた二重位相器 Download PDF

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Abstract

同心カムシャフトを有する内燃機関用の可変カムタイミング位相器は、回転軸線を有するステータ(14)を含むことができる。外側ロータ(20)は、ステータ(14)の回転軸線に対して無関係に回転することができる。第1及び第2の外側の可変容積の動作チャンバ(20b、20c)を画定するために、外側ベーン(22)と空洞(20a)との組み合わせを外側ロータ(20)と関連付けることができる。半径方向内側に位置するロータ(30)は、回転軸線に対して無関係にかつステータ(14)及び外側ロータ(20)の両方と無関係に回転することができる。第1及び第2の内側の可変容積の動作チャンバ(30b、30c)を画定するために、内側ベーン(32)と空洞(30a)との組み合わせを内側ロータ(20)と関連付けることができる。第1及び第2の外側及び内側のチャンバ(20b、30b、20c、30c)が加圧流体源と選択的に連通するとき、互いに対するかつステータ(14)に対する外側及び内側ロータ(20、30)の位相配向が容易にされる。

Description

本発明は、内燃機関のクランクシャフトとポペット型吸気又は排気弁との間にあり、少なくとも1つの上記弁を操作するための機構であって、機構がエンジンの動作サイクルに対する時間周期を変更する、より詳細には、機構が同心カムシャフトと動作可能に係合して、1つのカムシャフト及び関連のカムの、別のカムシャフト及び関連のカムに対する角度位置を変更する機構に関する。
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操作し、他方が排気弁を操作する二重カムシャフトの使用によって高めることができる。一般に、上記カムシャフトの一方は、スプロケット及びチェーン駆動装置又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駆動され、上記カムシャフトの他方は、第2のスプロケット及びチェーン駆動装置又は第2のベルト駆動装置を介して上記一方のカムシャフトによって駆動される。代わりに、カムシャフトの両方を、単一のクランクシャフトによって動力供給されるチェーン駆動装置又はベルト駆動装置によって駆動することもできる。クランクシャフトは、少なくとも1つの変速機と少なくとも1つのカムシャフトとを駆動するためにピストンから動力を得ることができる。二重カムシャフトを有するエンジンのエンジン性能は、他方のカムシャフトに対するかつクランクシャフトに対する、カムシャフトの一方、通常はエンジンの吸気弁を操作するカムシャフトの位置関係を変更し、これにより、エンジンの排気弁に対する吸気弁の操作に関して、又はクランクシャフトの位置に対するエンジンの弁の操作に関してエンジンのタイミングを変更することによって、アイドル品質、燃料経済、エミッションの低減又はトルクの増大に関してさらに改良することができる。
従来技術のように、エンジン当たり1つ以上のカムシャフトが存在し得る。カムシャフトは、ベルト、又はチェーン、又は1つ以上のギヤ、あるいは他のカムシャフトによって駆動することができる。1つ以上のローブが、1つ以上の弁を押圧するためのカムシャフトに存在し得る。複数のカムシャフトを備えるエンジンは、一般に、排気弁用のカムシャフトを1つ、吸気弁用のカムシャフトを1つを有する。「V」型エンジンは、通常、2つのカムシャフト(各バンクにつき1つ)又は4つのカムシャフト(各バンク用に吸気及び排気カムシャフト)を有する。
可変カムタイミング(VCT)装置は、当該技術分野で、例えば米国特許第7,841,311号、米国特許第7,789,054号、米国特許第7,270,096号、米国特許第6,725,817号、米国特許第6,244,230号、及び米国特許出願公開第第2010/0050967号から一般に公知である。公知の特許及び文献は、環状空間が、単一の被駆動部材を同心に取り囲む駆動部材の間に設けられる単一の位相器組立体用の油圧式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在する1つ以上のベーンと、単一の被駆動部材の外側面から半径方向外側に延在する1つ以上のベーンとによってセグメント状又はアーチ状の可変容積の動作チャンバに分割される。液圧流体が様々なチャンバに導入され、それらのチャンバから排出されるとき、ベーンは互いに回転し、これによって駆動部材と単一の被駆動部材との相対角度位置を変更する。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式連結器は、ここではベーンタイプの油圧式連結器と称される。これらの従来の公知の特許及び文献の各々は、その意図する目的に適切であると考えられる。しかし、互いに対して軸方向に離間して位置決めされる可変容積の動作チャンバを有する二重可変カムタイミング(VCT)装置は、二重VCT組立体用の追加的な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位置決めされる可変容積の動作チャンバを有するそれらの二重VCT装置は、潜在的に、関連のロータ及びベーンの角作動距離の短縮の問題を有し、潜在的に、限定された数のベーン、限定されたベーン表面積、及び限定された作動流体のチャンバサイズの結果、作動力の低下の問題を有する可能性がある。
したがって、二重VCT組立体用に軸方向空間をそれほど必要としない構造を提供することが望ましいであろう。同様に、二重VCT組立体用に角作動距離の増大を提供することが望ましいであろう。さらに、二重VCT組立体用に角作動力の増大を提供することが望ましいであろう。
二重可変カムタイミング位相器は、エンジンクランクシャフトから伝達され、かつ2組のカムを操作するための半径方向内側シャフト及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る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2つの同心の被駆動ロータと共に回転するために接続可能な駆動ステータを含むことができ、各ロータは、対応する2組のカムを支持する同心カムシャフトのそれぞれ1つのシャフトと共に回転するために接続可能である。駆動ステータ及び被駆動ロータのすべては、共通の軸線を中心とする回転のために取り付けられる。被駆動ロータは、駆動ステータと共に回転するために、半径方向に積み重ねられた(軸方向に積み重ねられた又は円周方向に積み重ねられたとは異なって)ベーンタイプの複数の油圧式連結器によって連結されて、駆動ステータに対して互いに無関係に被駆動ロータの位相の調整を可能にする。この構造は、二重VCT組立体用に軸方向空間をそれほど必要としないことを認識すべきである。さらに、この構造は、二重VCT組立体用に角作動距離の増大を提供することができる。この構造は、二重VCT組立体用に作動力能力の増大を提供することができる。
半径方向内側シャフトと半径方向外側シャフトとを有する同心カムシャフトを有する内燃機関用の二重可変カムタイミング位相器は、回転軸線を有するステータを含むことができる。外側ロータは、ステータとは無関係にステータの回転軸線に対して回転可能であることができる。半径方向外側に位置するベーンタイプの油圧式連結器は、第1及び第2の外側の可変容積の動作チャンバを画定するために、外側ロータと関連付けられた外側ベーンと空洞との組み合わせを含むことができる。内側ロータは、ステータ及び外側ロータの両方とは無関係にステータの回転軸線に対して回転可能であることができる。内側ロータは、外側ロータの最内側の周縁内に半径方向内側に位置することができる。半径方向内側に位置するベーンタイプの油圧式連結器は、第1及び第2の内側の可変容積の動作チャンバを画定するために、内側ロータと関連付けられた内側ベーンと空洞との組み合わせを含むことができる。複数の流体通路は、互いに対して無関係にかつステータに対して無関係に外側及び内側ロータの角位相配向(angular phase orientation)を容易にするために、加圧流体源に対して第1及び第2の外側及び内側の動作チャンバを接続することができる。
本発明の他の用途は、本発明を実施するために考慮された最良の形態に関する以下の説明を添付図面と関連して読むと、当業者に明らかになるであろう。
本明細書の説明は添付図面を参照し、この場合、同様の参照番号は複数の図面を通して同様の部分を指す。
本発明による同心カムシャフトを有する内燃機関用の二重可変カムタイミング位相器の回転軸線に対して横方向に見た断面図である。 図1の二重可変カムタイミング位相器の回転軸線に沿って見た断面図である。 図1及び図2の二重可変カムタイミング位相器の端面斜視図である。 本発明の別の構造による同心カムシャフトを有する内燃機関用の二重可変カムタイミング位相器の回転軸線に対して横方向に見た断面図である。 図4の二重可変カムタイミング位相器の回転軸線に沿って見た断面図である。 図4及び図5の二重可変カムタイミング位相器の端面斜視図である。
次に図1〜図3を参照すると、二重可変カムタイミング位相器10は、エンジンクランクシャフト(図示せず)から伝達される動力によって駆動することができ、動力は2組のカム(図示せず)を操作するための同心カムシャフト12に送られる。可変カムタイミング(VCT)組立体10の部分は、内側シャフト12aと外側シャフト12bとを有する同心カムシャフト12を含めて示されている。一次回転運動は、駆動ステータ14と動作可能に関連付けられた環状フランジ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。二次回転運動、又は内側カムシャフト12aと外側カムシャフト12bとの間の位相調整された相対回転運動は、二重可変カムタイミング位相器10によって提供することができる。位相器10は、エンジンクランクシャフトと共に回転するために無端状ループのフレキシブルな動力伝達部材によって接続されるべき駆動ステータ14を含むことができる。2つの同心の被駆動ロータ20、30はステータ14と関連付けることができる。各ロータ20、30は、対応する2組のカム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と共に回転するために接続することができる。駆動ステータ14及び被駆動ロータ20、30のすべては、共通の軸線を中心とする回転のために取り付けられる。駆動ステータ14と共に回転するための被駆動ロータ20、30を連結するための半径方向に積み重ねられた複数のベーンタイプの油圧式連結器40、50は、被駆動ロータ20、30の位相を駆動ステータ14に対して互いに無関係に調整することを可能にする。
半径方向に積み重ねられた複数のベーンタイプの油圧式連結器は、半径方向外側に位置するベーンタイプの油圧式連結器40と、半径方向内側に位置するベーンタイプの油圧式連結器50とを含むことができる。半径方向外側に位置するベーンタイプの油圧式連結器40は、少なくとも1つの半径方向外側に位置するベーン22と、この少なくとも1つの半径方向外側に位置するベーン22によって第1の外側の可変容積の動作チャンバ20bと第2の外側の可変容積の動作チャンバ20cとに分割されるべき、半径方向外側に位置するロータ20と関連付けられた少なくとも1つの対応する半径方向外側に位置する空洞20aとを含むことができる。半径方向内側に位置するベーンタイプの油圧式連結器50は、少なくとも1つの半径方向内側に位置するベーン32と、この少なくとも1つの半径方向内側に位置するベーン32によって第1の内側の可変容積の動作チャンバ30bと第2の内側の可変容積の動作チャンバ30cとに分割されるべき、半径方向内側に位置するロータ30に隣接して少なくとも1つの対応する半径方向内側に位置する空洞30aとを含むことができる。
半径方向外側に位置するベーンタイプの油圧式連結器40は、第1及び第2の外側の可変容積の動作チャンバ20b、20cを画定するために、外側ロータ20と関連付けられた外側ベーン22と空洞20aとの組み合わせを含むことができる。外側ベーン22と空洞20aとの組み合わせは、外側ベーン22を画定する半径方向外側面14bを有する壁部分14aを有するステータ14によって画定することができ、外側ロータ20は、ステータ14の半径方向外側面14bを取り囲んで、外側空洞20aを画定する。半径方向内側に位置するベーンタイプの油圧式連結器50は、第1及び第2の内側の可変容積の動作チャンバ30b、30cを画定するために、内側ロータ30と関連付けられた内側ベーン32と空洞30aとの組み合わせを含むことができる。内側ベーン32と空洞30aとの組み合わせは、内側空洞30aを画定する半径方向内側面14cを有する壁14aを有するステータ14によって画定することができ、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。
図1及び図2に最もよく示されているように、駆動ステータ14は、締結体24を介して環状フランジ16と、関連のスプロケットリング52とに接続される。外側ロータ20は、端部プレート34、外側締結体36及び中央締結体38を介して内側同心カムシャフト12aに接続される。内側ロータ30は、外側同心カムシャフト12bの外側面42に直接接続される。
運転時、二重可変カムタイミング位相器10は、駆動ステータ14と、同心に位置する被駆動の外側及び内側ロータ20、30とに対して、半径方向外側の環状空間又は空洞20aと、半径方向内側の環状空間又は空洞30aとを提供する。環状空間又は空洞20a、30aは、外側及び内側ロータ20、30の表面から半径方向に延在する外側及び内側ベーン22、32と、駆動ステータ14の表面から半径方向に延在する1つ以上のベーン又は壁18とによって、セグメント状又はアーチ状の可変容積の動作チャンバ20b、20c、30b、30cに分割される。液圧流体が様々なチャンバ20b、20c、30b、30c内に導入されて、それらのチャンバから排出されるとき、ベーン22、32が互いに回転し、これによって、互いに対するかつステータ14に対する被駆動の外側及び内側ロータ20、30の相対角度位置を変更する。
次に図4〜図6を参照すると、図1〜図3に関して前述したように、二重可変カムタイミング位相器10は、エンジンクランクシャフト(図示せず)から伝達される動力によって駆動することができ、動力は2組のカム(図示せず)を操作するための同心カムシャフト12に送られる。内側カムシャフト12aと外側カムシャフト12bとを有する同心カムシャフト12を含む可変カムタイミング(VCT)組立体10の部分が示されている。一次回転運動は、スプロケットリング52の組立体を介して同心カムシャフト12に、駆動ステータ14と動作可能に関連付けられた環状フランジ16に伝達することができる。二次回転運動、又は内側カムシャフト12aと外側カムシャフト12bとの間の位相調整された相対回転運動は、二重可変カムタイミング位相器10によって提供することができる。位相器10は、エンジンクランクシャフトと共に回転するために接続されるべき駆動ステータ14を含むことができる。2つの同心の被駆動ロータ20、30はステータ14と関連付けることができる。各ロータ20、30は、対応する2組のカムを支持する同心カムシャフト12のそれぞれ1つと共に回転するために接続することができる。駆動ステータ14及び被駆動ロータ20、30のすべては、共通の軸線を中心とする回転のために取り付けられる。駆動ステータ14と共に回転するための被駆動ロータ20、30を連結するための半径方向に積み重ねられた複数のベーンタイプの油圧式連結器40、50は、被駆動ロータ20、30の位相を駆動ステータ14に対して互いに無関係に調整することを可能にする。この構造では、ステータ14は、半径方向外側壁部分14dと、半径方向内側壁部分14fとを含む。
半径方向に積み重ねられた複数のベーンタイプの油圧式連結器は、半径方向外側に位置するベーンタイプの油圧式連結器40と、半径方向内側に位置するベーンタイプの油圧式連結器50とを含むことができる。半径方向外側に位置するベーンタイプの油圧式連結器40は、少なくとも1つの半径方向外側に位置するベーン22と、この少なくとも1つの半径方向外側に位置するベーン22によって第1の外側の可変容積の動作チャンバ20bと第2の外側の可変容積の動作チャンバ20cとに分割されるべき、半径方向外側に位置するロータ20と関連付けられた少なくとも1つの対応する半径方向外側に位置する空洞20aとを含むことができる。半径方向内側に位置するベーンタイプの油圧式連結器50は、少なくとも1つの半径方向内側に位置するベーン32と、この少なくとも1つの半径方向内側に位置するベーン32によって第1の内側の可変容積の動作チャンバ30bと第2の内側の可変容積の動作チャンバ30cとに分割されるべき、半径方向内側に位置するロータ30に隣接して少なくとも1つの対応する半径方向内側に位置する空洞30aとを含むことができる。
半径方向外側に位置するベーンタイプの油圧式連結器40は、第1及び第2の外側の可変容積の動作チャンバ20b、20cを画定するために、外側ロータ20と関連付けられた外側ベーン22と空洞20aとの組み合わせを含むことができる。外側ベーン22と空洞20aとの組み合わせは、外側空洞20aを画定する内側面14eを有する半径方向外側壁部分14dを有するステータ14によって画定することができ、外側ロータ20は、外側ベーン22を画定する外側面20dを有する。半径方向内側に位置するベーンタイプの油圧式連結器50は、第1及び第2の内側の可変容積の動作チャンバ30b、30cを画定するために、内側ロータ30と関連付けられた内側ベーン32と空洞30aとの組み合わせを含むことができる。内側ベーン32と空洞30aとの組み合わせは、外側ロータ20と内側ロータ30との間に半径方向に間挿された半径方向内側壁部分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。
図4及び図5に最もよく示されているように、駆動ステータ14の外側壁部分14dは、締結体24を介してフランジ16と、関連のスプロケットリング52とに接続される。外側ロータ20は、端部プレート34、外側締結体36及び中央締結体38を介して内側同心カムシャフト12aに接続される。駆動ステータ14の内側壁部分14fは、締結体26を介してフランジ16と、関連のスプロケットリング52とに接続される。内側ロータ30は、外側同心カムシャフト12bの外側面42に直接接続される。
運転時、二重可変カムタイミング位相器は、駆動ステータ14と、同心に位置する被駆動の外側及び内側ロータ20、30とに対して、半径方向外側の環状空間又は空洞20aと、半径方向内側の環状空間又は空洞30aとを提供する。環状空間又は空洞20a、30aは、外側及び内側ロータ20、30の表面から半径方向に延在する外側及び内側ベーン22、32と、駆動ステータ14の表面から半径方向に延在する1つ以上ベーン又は壁18とによって、セグメント状又はアーチ状の可変容積の動作チャンバ20b、20c、30b、30cに分割される。液圧流体が様々なチャンバ20b、20c、30b、30c内に導入されて、それらのチャンバから排出されるとき、ベーン22、32が互いに回転し、これによって、互いに対するかつステータ14に対する被駆動の外側及び内側ロータ20、30の相対角度位置を変更する。
現在最も実用的かつ好ましい実施形態であると考えられるものに関連して本発明について説明してきたが、本発明は、開示した実施形態に限定されず、反対に、添付した特許請求の範囲の精神及び範囲内に含まれる様々な修正形態及び均等な構成を包含するように意図され、その範囲は、法律の下に許容されるすべての修正形態及び均等な構造を包含するように最も広義な解釈に準じるべきであることを理解すべきである。

Claims (15)

  1. 同心カムシャフト(12)を有する内燃機関用の可変カムタイミング位相器(10)であって、
    回転軸線を有するステータ(14)と、
    前記ステータ(14)とは無関係に前記ステータ(14)の回転軸線に対して回転可能な外側ロータ(20)と、
    第1及び第2の外側の可変容積の動作チャンバ(20b、20c)を画定するために、前記外側ロータ(20)と関連付けられた外側ベーン(22)と外側空洞(20a)との組み合わせを含む半径方向外側に位置するベーンタイプの油圧式連結器(40)と、
    前記ステータ(14)及び前記外側ロータ(20)の両方とは無関係に前記ステータ(14)の回転軸線に対して回転可能な内側ロータ(30)であって、前記外側ロータ(20)の最内側の周縁内に半径方向内側に位置する内側ロータ(30)と、
    第1及び第2の内側の可変容積の動作チャンバ(30b、30c)を画定するために、前記内側ロータ(30)と関連付けられた内側ベーン(32)と内側空洞(30a)との組み合わせを含む半径方向内側に位置するベーンタイプの油圧式連結器(50)とを備え、
    前記第1及び第2の外側及び内側の可変容積の動作チャンバ(20b、30b、20c、30c)が、加圧流体の源と選択的に連通するとき、互いに対して無関係にかつ前記ステータ(14)に対して無関係に前記外側及び内側ロータ(20、30)の角度位相配向を容易にする可変カムタイミング位相器(10)。
  2. 前記外側ベーン(22)を画定する半径方向外側面(14b)を有する壁部分(14a)を有する前記ステータ(14)によって画定された、前記外側ベーン(22)と前記外側空洞(20a)との組み合わせと、前記ステータ(14)の前記半径方向外側面(14b)を取り囲んで、前記外側空洞(20a)を画定する前記外側ロータ(20)とをさらに備える、請求項1に記載の可変カムタイミング位相器(10)。
  3. 前記内側空洞(30a)を画定する半径方向内側面(14c)を有する壁(14a)を有する前記ステータ(14)によって画定された、前記内側ベーン(32)と前記内側空洞(30a)との組み合わせと、前記内側ベーン(32)を画定する外側面(30d)を有する前記内側ロータ(30)とをさらに備える、請求項1に記載の可変カムタイミング位相器(10)。
  4. 前記外側空洞(20a)を画定する内側面(14e)を有する半径方向外側壁部分(14d)を有する前記ステータ(14)によって画定された、前記外側ベーン(22)と前記空洞(20a)との組み合わせと、前記外側ベーン(22)を画定する外側面(20d)を有する前記外側ロータ(20)とをさらに備える、請求項1に記載の可変カムタイミング位相器(10)。
  5. 前記外側ロータ(20)と前記内側ロータ(30)との間に半径方向に間挿された半径方向内側壁部分(14f)を有する前記ステータ(14)によって画定された、前記内側ベーン(32)と前記空洞(30a)との組み合わせであって、前記内側壁部分(14f)が前記内側空洞(30a)を画定する半径方向内側面(14g)を有する、組み合わせと、前記内側ベーン(32)を画定する外側面(30d)を有する前記内側ロータ(30)とをさらに備える、請求項1に記載の可変カムタイミング位相器(10)。
  6. 前記外側ベーン(22)を画定する半径方向外側面(14b)を有する壁(14a)を有する前記ステータ(14)によって画定された、前記外側ベーン(22)と前記空洞(20a)との組み合わせと、前記ステータ(14)の前記半径方向外側面(14b)を取り囲んで、前記外側空洞(20a)を画定する前記外側ロータ(20)と、
    前記内側空洞(30a)を画定する半径方向内側面(14c)を有する前記壁(14a)を有する前記ステータ(14)によって画定された、前記内側ベーン(32)と前記空洞(30a)との組み合わせと、前記内側ベーン(32)を画定する外側面(30d)を有する前記内側ロータ(30)と、
    をさらに備える、請求項1に記載の可変カムタイミング位相器(10)。
  7. 前記外側空洞(20a)を画定する内側面(14e)を有する半径方向外側壁(14d)を有する前記ステータ(14)によって画定された、前記外側ベーン(22)と前記空洞(20a)との組み合わせと、前記外側ベーン(22)を画定する外側面(20d)を有する前記外側ロータ(20)と、
    前記外側ロータ(20)と前記内側ロータ(30)との間に半径方向に間挿された半径方向内側壁部分(14f)を有する前記ステータ(14)によって画定された、前記内側ベーン(32)と前記空洞(30a)との組み合わせであって、前記内側壁部分(14f)が前記内側空洞(30a)を画定する半径方向内側面(14g)を有する、組み合わせと、前記内側ベーン(32)を画定する外側面(30d)を有する前記内側ロータ(30)と、をさらに備える、請求項1に記載の可変カムタイミング位相器(10)。
  8. 少なくとも1つの同心カムシャフト(12)有する内燃機関用の可変カムタイミング位相器(10)であって、
    回転軸線を有するステータ(14)と、
    同心カムシャフトの半径方向内側シャフトに接続されかつ前記ステータ(14)とは無関係に前記ステータ(14)の回転軸線に対して回転するように配置されるべき半径方向外側に位置するロータ(20)と、
    少なくとも1つの半径方向外側に位置するベーン(22)と、前記少なくとも1つの半径方向外側に位置するベーン(22)によって第1の外側の可変容積の動作チャンバ(20b)と第2の外側の可変容積の動作チャンバ(20c)とに分割されるべき、半径方向外側に位置する前記ロータ(20)と関連付けられた少なくとも1つの対応する半径方向外側に位置する空洞(20a)とを含む半径方向外側に位置するベーンタイプの油圧式連結器(40)と、
    前記同心カムシャフトの半径方向外側シャフトに接続されかつ前記ステータ(14)及び前記半径方向外側に位置するロータ(20)の両方とは無関係に前記ステータ(14)の回転軸線に対して回転するように配置されるべき半径方向内側に位置するロータ(30)と、
    少なくとも1つの半径方向内側に位置するベーン(32)と、前記少なくとも1つの半径方向内側に位置するベーン(32)によって第1の内側の可変容積の動作チャンバ(30b)と第2の内側の可変容積の動作チャンバ(30c)とに分割されるべき、半径方向内側に位置する前記ロータ(30)に隣接する、少なくとも1つの対応する半径方向内側に位置する空洞(30a)とを含む半径方向内側に位置するベーンタイプの油圧式連結器(50)とを備え、
    前記第1及び第2の外側の可変容積の動作チャンバ(20b、20c)及び前記第1及び第2の内側の可変容積の動作チャンバ(30b、30c)が、加圧流体の源と選択的に連通するとき、互いに対して無関係にかつ前記ステータ(14)に対して無関係に前記半径方向外側に位置するロータ(20)及び前記半径方向内側に位置するロータ(30)の位相配向を容易にする可変カムタイミング位相器(10)。
  9. 前記少なくとも1つの外側ベーン(22)を画定する半径方向外側面(14b)を有する壁部分(14a)を有する前記ステータ(14)と、前記半径方向外側面(14b)を取り囲んで、前記少なくとも1つの外側空洞(20a)を画定する前記外側ロータ(20)とをさらに備える、請求項8に記載の可変カムタイミング位相器(10)。
  10. 前記少なくとも1つの内側空洞(30a)を画定する半径方向内側面(14c)を有する壁(14a)を有する前記ステータ(14)と、前記少なくとも1つの内側ベーン(22)を画定する半径方向外側面(30d)を有する前記内側ロータ(30)とをさらに備える、請求項8に記載の可変カムタイミング位相器(10)。
  11. 前記少なくとも1つの外側空洞(20a)を画定する内側面(14e)を有する半径方向外側壁部分(14d)を有する前記ステータ(14)と、前記外側ベーン(22)を画定する半径方向外側面(20d)を有する前記外側ロータ(20)とをさらに備える、請求項8に記載の可変カムタイミング位相器(10)。
  12. 前記外側ロータ(20)と前記内側ロータ(30)との間に半径方向に間挿された半径方向内側壁部分(14f)を有する前記ステータ(14)であって、前記内側壁部分(14f)が前記少なくとも1つの内側空洞(30a)を画定する半径方向内側面(14g)を有する前記ステータ(14)と、前記内側ベーン(32)を画定する半径方向外側面(30d)を有する前記内側ロータ(30)とをさらに備える、請求項8に記載の可変カムタイミング位相器(10)。
  13. 前記少なくとも1つの外側ベーン(22)を画定する半径方向外側面(14b)を有する壁(14a)を有する前記ステータ(14)であって、前記外側ロータ(20)が前記半径方向外側壁部(14a)を取り囲んで、前記少なくとも1つの外側空洞(20a)を画定し、前記壁(14a)が前記少なくとも1つの内側空洞(30a)を画定する半径方向内側面(14c)を有する前記ステータ(14)と、前記少なくとも1つの内側ベーン(32)を画定する半径方向外側面(30d)を有する前記内側ロータ(30)とをさらに備える、請求項8に記載の可変カムタイミング位相器(10)。
  14. 前記少なくとも1つの外側空洞(20a)を画定する内側面(14e)を有する半径方向外側壁(14d)を有する前記ステータ(14)と、前記少なくとも1つの外側ベーン(22)を画定する外側面(20d)を有する前記外側ロータ(20)と、前記外側ロータ(20)と前記内側ロータ(30)との間に半径方向に間挿された半径方向内側壁部分(14f)を有する前記ステータ(14)と、前記少なくとも1つの内側空洞(30a)を画定する半径方向内側面(14g)を有する前記内側壁部分(14f)と、前記少なくとも1つの内側ベーン(32)を画定する外側面(30d)を有する前記内側ロータ(30)とをさらに備える、請求項8に記載の可変カムタイミング位相器(10)。
  15. 2組のカムを操作するための半径方向内側シャフト(12a)及び半径方向外側シャフト(12b)を有するエンジンクランクシャフトから伝達されかつ同心カムシャフト(12)に送られる動力によって駆動される二重可変カムタイミング位相器(10)であって、
    エンジンクランクシャフトと共に回転するために接続可能な駆動ステータ(14)と、
    前記ステータ(14)と関連付けられた2つの同心の被駆動ロータ(20、30)であって、各ロータ(20、30)が、2組のカムを支持する前記同心カムシャフト(12)のそれぞれ1つのシャフトと共に回転するために接続可能であり、前記駆動ステータ(14)及び前記被駆動ロータ(20、30)のすべてが、共通の軸線を中心とする回転のために取り付けられる、2つの同心の被駆動ロータ(20、30)と、
    前記駆動ステータ(14)に対して互いに無関係に前記被駆動ロータ(20、30)の位相の調整を可能にするために、前記駆動ステータ(14)と共に回転するための前記被駆動ロータ(20、30)を連結するための半径方向に積み重ねられた複数のベーンタイプの油圧式連結器(40、50)と、
    を備える二重可変カムタイミング位相器(10)。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5263448B2 (ja) * 2011-03-31 2013-08-14 トヨタ自動車株式会社 カム軸の位相可変装置
DE102011079183A1 (de) * 2011-07-14 2013-01-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenversteller
DE102012110881B4 (de) * 2012-11-13 2020-06-10 Hilite Germany Gmbh Nockenwelleneinrichtung
DE102018111994B4 (de) 2018-05-18 2023-09-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenverstellsystem mit hydraulischem Nockenwellversteller und elektrischem Nockenwellenversteller
US10947870B2 (en) 2018-05-25 2021-03-16 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Coupling for a camshaft phaser arrangement for a concentric camshaft assembly
US10895177B2 (en) 2018-06-01 2021-01-19 Schaeffler Technologies Ag & Co Kg Timing wheel for a camshaft phaser arrangement for a concentric camshaft assembly
DE102018122230A1 (de) 2018-09-12 2020-03-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenverstellsystem mit radial und axial ineinander angeordneten Nockenwellenverstellern
DE102018123180A1 (de) * 2018-09-20 2020-03-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenverstellsystem mit Flextopf zur Entkopplung der Verstellbereiche
CN111140305B (zh) * 2018-11-01 2024-02-02 博格华纳公司 凸轮相位器凸轮轴联接
US10590811B1 (en) 2018-11-16 2020-03-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Coupler for a camshaft phaser arrangement for a concentric camshaft assembly
US10612429B1 (en) 2018-11-16 2020-04-07 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Coupling for a camshaft phaser arrangement for a concentric camshaft assembly
US10815842B2 (en) 2018-12-20 2020-10-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Camshaft phaser arrangement for a concentric camshaft assembly
US11041413B2 (en) 2019-05-09 2021-06-22 Mechadyne International Ltd. Hybrid dual electric and hydraulically operated phaser
US10711660B1 (en) 2019-06-13 2020-07-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Camshaft connector of an electric-hydraulic camshaft phaser assembly
CN115247584B (zh) * 2022-01-28 2023-08-15 广州汽车集团股份有限公司 相位器、相位器控制系统、发动机及车辆
CN114412639A (zh) * 2022-01-29 2022-04-29 湖南大兹动力科技有限公司 一种强涡流可变米勒循环内燃机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000186513A (ja) * 1998-12-24 2000-07-04 Aisin Seiki Co Ltd 弁開閉時期制御装置
JP2006105062A (ja) * 2004-10-07 2006-04-20 Fujitsu Ten Ltd 機関のバルブ動作制御装置
US20100093453A1 (en) * 2008-10-09 2010-04-15 Schaeffler Kg Dual independent phasing system to independently phase the intake and exhaust cam lobes of a concentric camshaft arrangement
WO2011010241A1 (en) * 2009-07-23 2011-01-27 Mechadyne Plc Phaser assembly for an internal combustion engine

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69702561T2 (de) 1996-04-03 2001-04-19 Toyota Motor Co Ltd Variable Ventilzeitsteuervorrichtung für Brennkraftmaschine
JP3744594B2 (ja) 1996-05-15 2006-02-15 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置
JP3539182B2 (ja) 1998-02-20 2004-07-07 トヨタ自動車株式会社 可変バルブタイミング装置
GB2369175A (en) 2000-11-18 2002-05-22 Mechadyne Plc Variable phase coupling
US6742485B2 (en) * 2002-04-19 2004-06-01 Delphi Technologies, Inc. Cam phaser locking pin assembly guide
AU2003902580A0 (en) * 2003-05-26 2003-06-12 Kang, Julian Zhen Chuan Rotary machine
GB2413168A (en) 2004-04-13 2005-10-19 Mechadyne Plc Variable phase drive mechanism
GB2421557B (en) 2004-12-23 2009-10-28 Mechadyne Plc Vane-type phaser
US7421989B2 (en) * 2005-09-13 2008-09-09 Delphi Technologies, Inc. Vane-type cam phaser having increased rotational authority, intermediate position locking, and dedicated oil supply
GB2432645B (en) 2005-11-28 2010-12-29 Mechadyne Plc Variable phase drive coupling
GB2444943B (en) 2006-12-19 2011-07-13 Mechadyne Plc Camshaft and phaser assembly
DE112008001407B4 (de) 2007-06-19 2018-10-11 Borgwarner Inc. Konzentrischer Nocken mit Versteller
US7841311B2 (en) 2008-01-04 2010-11-30 Hilite International Inc. Variable valve timing device
US7789054B2 (en) 2008-03-10 2010-09-07 Gm Global Technology Operations, Inc. Twin cam phaser for dual independent cam phasing
US7975663B2 (en) 2008-04-15 2011-07-12 GM Global Technology Operations LLC Dual-equal cam phasing with variable overlap
DE102009042215B4 (de) 2008-10-14 2018-06-07 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenversteller für eine konzentrische Nockenwelle
DE102011079183A1 (de) * 2011-07-14 2013-01-17 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwellenversteller
US9284861B2 (en) * 2011-08-30 2016-03-15 Borgwarner, Inc. Oil passage design for a phaser or dual phaser
CN103375212B (zh) * 2012-04-26 2016-12-28 日立汽车系统株式会社 内燃机的可变气门装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000186513A (ja) * 1998-12-24 2000-07-04 Aisin Seiki Co Ltd 弁開閉時期制御装置
JP2006105062A (ja) * 2004-10-07 2006-04-20 Fujitsu Ten Ltd 機関のバルブ動作制御装置
US20100093453A1 (en) * 2008-10-09 2010-04-15 Schaeffler Kg Dual independent phasing system to independently phase the intake and exhaust cam lobes of a concentric camshaft arrangement
WO2011010241A1 (en) * 2009-07-23 2011-01-27 Mechadyne Plc Phaser assembly for an internal combustion engine

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