JP3333234B2 - 内燃機関 - Google Patents

内燃機関

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JP3333234B2 JP15236092A JP15236092A JP3333234B2 JP 3333234 B2 JP3333234 B2 JP 3333234B2 JP 15236092 A JP15236092 A JP 15236092A JP 15236092 A JP15236092 A JP 15236092A JP 3333234 B2 JP3333234 B2 JP 3333234B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カムシャフトの正常作
動期間中にカムシャフトに作用するトルク反転に応答し
て、カムシャフトの位置がクランクシャフトの位置に関
して円周方向に変化する型式の可変カムシャフトタイミ
ング装置の作動を制御するための液圧制御装置に関す
る。このような可変カムシャフトタイミング装置におい
ては、液圧装置を設けて、このようなトルク反転に応答
してカムシャフトを再位置決めし、制御装置を設けて、
液圧装置によるこのような再位置決めの実行を選択的に
許容又は阻止する。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第５，００２，０２３号明細書
は本発明の技術分野に属する可変カムシャフトタイミン
グ装置を開示しており、この装置においては、装置の液
圧素子として適当な液圧流れ素子を有する一対の対向方
向に作用する液圧シリンダを備え、一方のシリンダから
他方のシリンダへ（又はこの逆）液圧流体を選択的に移
送し、クランクシャフトに関するカムシャフトの周辺方
向位置を前進又は後退させるようにしている。また、共
願の米国特許出願第７１３，４６５号明細書には、本発
明の技術分野に属する可変カムシャフトタイミング装置
が記載されており、この装置の液圧素子として閉じたハ
ウジング内に位置するローブを有するベーンを備え、こ
のベーンは適当な液圧流れ素子によりハウジングに関し
て振動し、ハウジング内の液圧流体をローブの一側から
反対側（又はこの逆）へ移送し、ハウジングに関してベ
ーンを一方向又は逆方向へ振動させ、クランクシャフト
に関するカムシャフトの位置を前進又は後退させるよう
になっている。上記米国特許第５，００２，０２３号明
細書に開示された可変カムシャフトタイミング装置のた
めの制御装置は制御弁を利用し、この制御弁において
は、対向方向に作用するシリンダの一方又は他方からの
液圧流体の排出は、弁内でスプールをセンタリング位置
即ち無効位置から一方向又は反対方向へ移動させること
により可能となる。スプールの運動は、このスプールの
一端における制御流体圧力の増減、及び、この一端に作
用する液圧力と圧縮バネにより他端に作用する反対向き
の機械的な力との間の関係に応答して生じる。
【０００３】上述の型式の制御装置における問題点は、
機械的な力に対向するための力を大きさが可変の液圧力
に依存していることである。この問題は、制御装置に使
用する液圧流体（自動車の可変カムシャフトタイミング
装置においては内燃機関すなわちエンジン潤滑オイル）
の圧力及び粘度が、内燃機関（以下エンジン）の回転
数、作動温度又は潤滑オイルの使用寿命、または、古い
オイルを別のブランド又は別の等級のオイルと交換する
ようなオイル交換の結果としてのオイルの組成の変化に
より時間とともに変化するという事実に起因する。いず
れにしても、上述の型式の制御装置においては、動的装
置内の粘度に少なくとも部分的に関連する実際の液圧制
御圧力はパルス幅変調（ＰＷＭ）ソレノイドのデューテ
ィサイクルを変化させることにより所定の値に維持され
る。上述の型式の制御装置に備えられるパルス幅変調ソ
レノイドは、このパルス幅変調ソレノイドの「オフ」サ
イクルに関する「オン」サイクルの期間に基づき高圧源
（例えばエンジンオイルギャラリー）から減少したレベ
ルで流体圧力を制御するために使用される。エンジンオ
イル圧力又は粘度の変化が制御弁スプールの所望のセン
タリング位置即ち無効位置を不当に変化させるのを阻止
するためにパルス幅変調ソレノイドのデューティサイク
ルを制御するのに極めて複雑なソフトウエアが必要にな
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、スプ
ール型の液圧制御弁の作動を制御するための改善した方
法及び装置を提供することである。
【０００５】本発明の別の目的は、対向方向に作用する
トルク反転応答性の液圧手段を利用する自動車の可変カ
ムシャフトタイミング装置におけるスプール型の液圧制
御弁の作動を制御するための改善した方法及び装置を提
供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願の一つの発明による
内燃機関は、回転可能なクランクシャフト及びこのクラ
ンクシャフトに関して円周方向に位置を変えることので
きる回転可能なカムシャフトと、加圧液圧流体源を有
し、前記クランクシャフトに関する前記カムシャフトの
位置を変更するための手段と、前記クランクシャフト及
びカムシャフトに接続され、一定の円周方向における前
記クランクシャフトに関する前記カムシャフトの位置を
変更するように作動する第１の液圧オペレータと、前記
第１の液圧オペレータを作動させるために前記加圧液圧
流体源から前記第１の液圧オペレータへ液圧流体を送給
するための第１の導管手段と、前記クランクシャフト及
びカムシャフトに接続され、反対の円周方向における前
記クランクシャフトに関する前記カムシャフトの位置を
変更するように作動する第２の液圧オペレータと、前記
第１の液圧オペレータから液圧流体を排出するための第
２の導管手段と、前記第２の液圧オペレータを作動させ
るために前記加圧液圧流体源から前記第２の液圧オペレ
ータへ液圧流体を送給するための第３の導管手段と、前
記第２の液圧オペレータから液圧流体を排出するための
第４の導管手段と、前記第１の液圧オペレータ及び前記
第２の液圧オペレータのうちの一方又は他方を作動させ
るためにこれら第１及び第２の液圧オペレータからの液
圧流体の排出を制御するための制御手段と、を含む内燃
機関において、前記制御手段が、前記第２の導管手段及
び前記第４の導管手段に連通しており、ハウジングと、
このハウジング内で往復運動できる弁部材とを有するス
プール弁であって、前記弁部材が両端にある第１及び第
２の端部と、これらの両端部間に位置した第１及び第２
の離間したランド部を有し、前記第１のランド部が前記
弁部材の第１位置及び第３位置において前記第２の導管
手段を通る流れを遮断し、前記弁部材の第２位置におい
て前記第２の導管手段を通る流れを許容するようになっ
ており、前記第２のランド部が前記弁部材の前記第１及
び第２位置において前記第４の導管手段を通る流れを遮
断し、前記弁部材の前記第３位置において前記第２の導
管手段を通る流れを許容するようになっているスプール
弁と；前記弁部材を一定の方向へ押圧するため実質上前
記加圧液圧流体源の圧力で前記弁部材の第１の表面に作
用させるように前記加圧液圧流体源からの流体圧力を伝
達するための第５の導管手段と；前記第１の表面の面積
より実質上大きな面積を有する第２の表面を備え、前記
弁部材を反対方向へ押圧するために前記弁部材に負荷を
与える力付与手段と；前記力付与手段の前記第２の表面
に作用する前記加圧液圧流体源の圧力を制御可能状態で
減少させるための制御部材を備え、前記力付与手段の前
記第２の表面に作用させるように前記加圧液圧流体源か
ら前記力付与手段へ液圧流体を伝達する第６の導管手段
と；及び、前記弁部材に作用する液圧力がバランスした
ときに前記ハウジングに関する実質的な固定位置に前記
弁部材をセンタリングするためのセンタリング手段と；
を備えて構成されている。
【０００７】上記内燃機関において、前記力付与手段が
液圧ピストンを含み、前記第１の表面及び第２の表面の
うちの一方が前記弁部材の端部であり、前記第１の表面
及び第２の表面のうちの他方が前記液圧ピストンの表面
であってもよい。また、前記液圧ピストンが前記弁部材
の対向する端部のうちの一方の端部と整合しない状態で
位置しており、内燃機関が、前記液圧ピストンから前記
弁部材の対向する端部のうちの前記一方の端部へ負荷を
伝達するための第１のレバー手段を更に備えていてもよ
い。更に、上記内燃機関において、前記液圧ピストンの
前記表面の面積が前記弁部材の対向する端部のうちの前
記一方の表面積の２．０倍の値に実質上等しく、前記弁
部材は、前記表面の面積に作用する前記加圧液圧流体源
からの圧力を同加圧液圧流体源の圧力の実質上５０％に
減少させるように前記パルス幅変調ソレノイドが５０％
のデューティサイクルで作動するときに、前記第１位置
を維持しても良い。更にまた、前記センタリング手段が
前記弁部材の前記第１及び第２の対向する端部にそれぞ
れ作用する第１及び第２の圧縮バネ手段を含み、これら
の第１及び第２の圧縮バネ手段が前記第１及び第２の対
向する端部に反対向きの負荷を与えるようになってお
り、これら反対向きの負荷は、前記弁部材が前記第１位
置にあるときには、実質上等しい大きさを有していても
よい。
【０００８】本願の別の発明による内燃機関は、第１の
軸線のまわりで回転可能なクランクシャフトと；前記第
１の軸線に平行な第２の軸線のまわりで回転可能であ
り、回転期間中にトルクの反転を受けるカムシャフト
と；第１及び第２の円周方向に隔てられたローブを有
し、前記カムシャフトに取り付けられていてこのカムシ
ャフトと一緒に回転し、同カムシャフトに関して振動し
ないようになったベーンと；前記カムシャフトと一緒に
回転できるかつこのカムシャフトに関して振動できるよ
うになっており、第１及び第２の円周方向に隔てられた
くぼみを有し、前記第１及び第２のくぼみが前記第１及
び第２のローブの一つを振動可能な状態で収容するハウ
ジングと；回転運動をクランクシャフトからハウジング
に伝達するための回転運動伝達手段と；前記カムシャフ
トのトルク反転に反応してこのカムシャフトに関する前
記ハウジングの位置を変更する手段と；を備え、前記ト
ルク反転に反応する手段が、加圧液圧流体源と、前記ク
ランクシャフト及びカムシャフトに接続された第１の液
圧オペレータであって、クランクシャフトに関するカム
シャフトの位置を所定の円周方向に変える第１の液圧オ
ペレータと、前記加圧液圧流体源から前記第１の液圧オ
ペレータへ液圧流体を送給して前記第１液圧オペレータ
を動作させるための第１の導管手段と、クランクシャフ
トに関してカムシャフトの位置を反対の円周方向に変え
る第２の液圧オペレータと、前記第１の液圧オペレータ
から液圧流体を排出するための第２の導管手段１９４
と、前記加圧液圧流体源から前記第２の液圧オペレータ
へ液圧流体を送給するための第３の導管手段と、前記第
２の液圧オペレータから液圧流体を排出するための第４
の導管手段と、前記前記第１の液圧オペレータ及び前記
第２の液圧オペレータからの液圧流体の排出を制御して
前記液圧流体源から液圧流体選択的に許容し、前記第１
及び第２の液圧オペレータの一方又は他方を動作させる
ための制御手段と、を備え、前記制御手段が、前記第２
の導管手段及び前記第４の導管手段に連通しており、ハ
ウジングと、このハウジング内で往復運動できる弁部材
とを有するスプール弁であって、前記弁部材が第１及び
第２の対向する端部と、これらの対向する端部間に位置
した第１及び第２の離間したランド部とを有し、前記第
１のランド部が前記弁部材の第１位置及び第３位置にお
いて前記第２の導管手段を通る流れを遮断し、前記弁部
材の第２位置において前記第２の導管手段を通る流れを
許容するようになっており、前記第２のランド部が前記
弁部材の前記第１及び第２位置において前記第４の導管
手段を通る流れを遮断し、前記弁部材の前記第３位置に
おいて前記第２の導管手段を通る流れを許容するように
なっているスプール弁と；前記弁部材を一定の方向へ押
圧するため実質上前記加圧液圧流体源の圧力で前記弁部
材の第１の表面に作用させるように前記加圧液圧流体源
からの流体圧力を伝達するための第５の導管手段と；前
記第１の表面の面積より実質上大きな面積を有する第２
の表面を備え、前記弁部材を反対方向へ押圧するために
前記弁部材に負荷を与える力付与手段と；前記力付与手
段の前記第２の表面に作用する前記加圧液圧流体源の圧
力を制御可能状態で減少させるための制御部材を備え、
前記力付与手段の前記第２の表面に作用させるように前
記加圧液圧流体源から前記力付与手段へ液圧流体を伝達
する第６の導管手段と；及び、前記弁部材に作用する液
圧力がバランスしたときに前記ハウジングに関する実質
的に固定位置に前記弁部材をセンタリングするためのセ
ンタリング手段と；を備えて構成されている。
【０００９】
【作 用】本発明は液圧制御弁内のスプールに位置を制
御するための改善した方法及び装置を提供する。特に、
本発明は可変カムシャフトタイミング装置における液圧
制御弁（例えば、上記米国特許第５，００２，０２３号
明細書に開示された型式の対向方向に作用する液圧シリ
ンダ型可変カムシャフトタイミング装置に使用する液圧
制御弁、又は、上記米国特許出願第７１３，４６５号明
細書に記載された型式のベーン型可変カムシャフトタイ
ミング装置に使用する液圧制御弁）内のスプールの位置
を制御するための改善した方法及び装置を提供する。
【００１０】本発明の制御装置はスプールの両端に作用
する液圧力を利用し、スプールの一端に作用する液圧力
は全（フル）流体圧力でのエンジンオイルギャラリー
（通路）から直接供給される液圧流体により得られる。
スプールの他端に作用する液圧力はパルス幅変調ソレノ
イドによる減圧での装置の液圧流体に応答してスプール
に作用する液圧シリンダ又は他の力倍加器から得られ
る。スプールの各端部での力が同一の液圧流体に基づく
液圧力なので、液圧流体の圧力変化又は粘度変化は自動
的に打ち消され、スプールのセンタリング位置即ち無効
位置に影響を及ぼさない。
【００１１】好ましくは、スプールの両端に作用する流
体圧力が等しいと仮定すれば、スプールの他端に作用す
る力倍加器は、スプールの一端に作用する力の正確に２
倍の力を提供する。これは、装置の流体圧力を直接受け
るスプールの端部の横断面積の正確に２倍の横断面積を
有するピストンを備えた液圧力倍加器を設けることによ
り達成される。このようにして、スプールに作用する液
圧力は、力倍加器内の流体圧力が装置の流体圧力の半分
の値に正確に等しくなったときに、正確にバランスす
る。この作動状態はパルス幅変調ソレノイドの５０％の
デューティサイクルにおいて達成され、この数値は、ス
プールの力倍加器側の端部において力の等しい増減を可
能にし、パルス幅変調ソレノイドのデューティサイクル
を増減させることにより同じ量及び同じ速度でスプール
を一方向又は反対方向へ移動させることができるので、
望ましい値である。
【００１２】
【実施例】図１ー９に示す実施例においては、クランク
シャフト２２はこれにキー止めしたスプロケット２４を
有し、クランクシャフトを組み込んだ内燃機関（以下エ
ンジン（図示せず））の作動期間中のクランクシャフト
の回転は、スプロケット２２及びカムシャフト２６にキ
ー止めしたスプロケット３０のまわりに懸架したチェー
ン２８により、この排気カムシャフト２６すなわちエン
ジンの排気弁を作動させるために使用するカムシャフト
へ伝達される。図示しないが、適当なチェーン緊張器を
設けて、チェーン２８を比較的緩みの無い緊張状態に維
持することに留意されたい。図示のように、スプロケッ
ト３０はスプロケット２４の２倍の大きさとする。この
関係により、カムシャフト２６の回転速度が、４サイク
ルエンジンにとって適正なクランクシャフト２２の回転
速度の半分になる。チェーン２８の代わりにベルトを使
用してもよいことは言うまでもない。
【００１３】カムシャフト２６は別のスプロケット３２
（図３、４、６）を担持し、このスプロケットはカムシ
ャフトに枢支されていて、カムシャフト２６と一緒に回
転できるが、カムシャフトに関して限られた円弧にわた
って振動することもできる。カムシャフト２６の回転
は、スプロケット３２及び吸入カムシャフト３４にキー
止めしたスプロケット３８のまわりに懸架されたチェー
ン３６により、吸入カムシャフト３４へ伝達される。チ
ェーン３６の代わりにベルトを使用してもよいことは言
うまでもない。
【００１４】図６に示すように、各カムシャフト２６、
３４の一端はヘッド５０の軸受４２、４４内にそれぞれ
回転可能に軸支されており、部分的に示すこのヘッドは
ボルト４８によりエンジンブロック（図示せず）にボル
ト止めしてある。同様に、カムシャフト２６、３４の他
端（図示せず）はヘッド５０の他端（図示せず）内に回
転可能に軸支されている。スプロケット３８はヘッド５
０の外側のカムシャフト３４の位置でカムシャフト３４
にキー止めしてある。同様に、スプロケット３２、３０
はヘッド５０の外側の位置でカムシャフト２６上に直列
に位置し、スプロケット３２はスプロケット３８と横方
向に整合し、スプロケット３０はスプロケット２４と横
方向で整合するようにスプロケット３２の僅かに外方に
位置する。
【００１５】スプロケット３２はその一体部品として湾
曲状のリテーナ５２（図７、８）を有し、このリテーナ
５２はスプロケット３０の湾曲状開口３０ａを通ってス
プロケット３２から外方に延びる。スプロケット３０に
ボルト止めした湾曲状の液圧本体４６は関連する液圧制
御装置の液圧素子の一部を収容し、カムシャフト２６の
長手軸線の両側に位置した一対の対向方向に作用する単
動液圧シリンダ５４の各本体側端部を受入れこれらを回
転可能に支持する。シリンダ５４、５６のピストン側端
部は湾曲状ブラケット５８に枢着され、このブラケット
５８は複数個のネジ６０によりスプロケット３２に固定
してある。従って、シリンダ５４、５６の一方を伸長さ
せ、同時にシリンダ５４、５６の他方を収縮させること
により、スプロケット３２の湾曲位置（円周方向位置）
がスプロケット３０に関して変化し、シリンダ５４を伸
長させシリンダ５６を収縮させた場合（図２、４に示す
作動状態）はスプロケット３２を前進させ、シリンダ５
６を伸長させシリンダ５４を収縮させた場合（図１、
３、７、８に示す作動状態）はスプロケット３２を後退
させる。いずれにしても、スプロケット３０の位置に関
するスプロケット３２の位置の後退又は前進（これら
は、上記米国特許第５，００２，０２３号明細書におけ
る説明のように、カムシャフト２６内のトルクの方向に
応じて選択的に許容又は阻止される）が生じると、（限
られた相対円周運動が可能な状態でカムシャフト２６に
枢支された）スプロケット３２と（カムシャフト３４に
キー止めされた）スプロケット３８との間のチェーン３
６により提供されるチェーン駆動連結によって、カムシ
ャフト３４の位置がカムシャフト２６の位置に関して前
進又は後退する。この関係は、図１、３に示すようなカ
ムシャフト３４の後退位置でのスプロケット３０上のタ
イミングマーク３０ｂ及びスプロケット３８上のタイミ
ングマーク３８ａの相対位置と、図２、４に示すような
カムシャフト３４の前進位置でのこれらマークの相対位
置とを比較することにより、図から判る。
【００１６】図１０ー１９は本発明の別の実施例を示
し、この実施例においては、スプロケット１３２の形を
したハウジングはカムシャフト１２６に振動可能な状態
で枢支されている。カムシャフト１２６は、オーバーヘ
ッドカムシャフト型又はインブロックカムシャフト型の
単カムシャフトエンジンにおいては、単一個のカムシャ
フトとみなすことができる。代わりに、カムシャフト１
２６は、複カムシャフトエンジンの場合は、吸入弁作動
カムシャフト又は排気弁作動カムシャフトとみなすこと
ができる。いずれの場合も、スプロケット１３２及びカ
ムシャフト１２６は一緒に回転でき、スプロケット１３
２及びクランクシャフト（図示せず）のまわりに懸架し
た無端ローラチェーン１３８（一部を示す）によるスプ
ロケット１３２へのトルクの付与により回転せしめられ
る。後に詳説するが、スプロケット１３２はカムシャフ
ト１２６に振動可能な状態で枢支されており、カムシャ
フト１２６の回転期間中カムシャフトに関して少なくと
も限られた円弧にわたって振動でき、その作用がクラン
クシャフトに関するカムシャフト１２６の位相を調整す
る。
【００１７】環状のポンプベーン１６０がカムシャフト
１２６に固定してあり、このベーン１６０は直径方向に
対向した一対の半径方向外方に突出するローブ１６０
ａ、１６０ｂを有し、ベーン１６０を貫通してカムシャ
フト１２６の拡大端部分１２６ａ内に螺入するボルト１
６２により、この拡大端部分１２６ａに取り付けられて
いる。これに関し、カムシャフト１２６は、関連するエ
ンジンブロック（図示せず）に関するカムシャフトの正
確な位置決めを許容するためのスラスト肩部１２６ｂを
具備する。ポンプベーン１６０はこのベーンと端部分１
２６ａとの間を延びるドエルピン１６４により端部分１
２６ａに関して正確に位置決めされる。ローブ１６０
ａ、１６０ｂはスプロケット１３２の半径方向外方に突
出するくぼみ１３２ａ、１３２ｂ内にそれぞれ収容さ
れ、各くぼみ１３２ａ、１３２ｂの円周方向の長さはこ
れらに収容されたローブ１６０ａ、１６０ｂの円周方向
の長さより若干大きく、ベーン１６０に関するスプロケ
ット１３２の限られた振動運動を許容する。くぼみ１３
２ａ、１３２ｂは離間した横方向に延びる環状板１６
６、１６８によりローブ１６０ａ、１６０ｂのまわりで
それぞれ閉じられており、これらの板は、ローブ１６０
ａ、１６０ｂを貫通し一方の板から他方の板へ延びるボ
ルト１７０により、ベーン１７０従ってカムシャフト１
２６に関して固定されている。更に、スプロケット１３
２の内径部分１３２ｃはローブ１６０ａ、１６０ｂ間の
ベーン１６０の部分１６０ｄの外径部分に関してシール
されており、ベーン１６０のローブ１６０ａ、１６０ｂ
の先端部はシール収容スロット１６０ｅ、１６０ｆをそ
れぞれ具備する。従って、スプロケット１３２の各くぼ
み１３２ａ、１３２ｂは流体圧力を維持する（支える）
ことができ、また、各くぼみ１３２ａ、１３２ｂ内で、
ローブ１６０ａ、１６０ｂの両側の部分もそれぞれ流体
圧力を維持することができる。
【００１８】上述した図１０ー１８の実施例の構成につ
いての機能を図１９を参照して説明する。しかし、図１
９の液圧制御装置は、図１０ー１８の実施例に対応する
ベーン型の可変カムシャフトタイミング装置のほかに、
図１ー９の実施例に対応する対向液圧シリンダ型の可変
カムシャフトタイミング装置にも適用できることに留意
されたい。
【００１９】いずれの場合も、エンジン潤滑オイルとし
て示す液圧流体は共通の入口ライン１８２を通ってくぼ
み１３２ａ、１３２ｂへ流入する。入口ライン１８２は
分岐ライン１８８、１９０によりそれぞれくぼみ１３２
ａ、１３２ｂに接続した対向する逆止め弁１８４、１８
６間の合流部で終端している。逆止め弁１８４、１８６
は環状座１８４ａ、１８６ａをそれぞれ有し、逆止め弁
１８４、１８６を通しての対応するくぼみ１３２、１３
２ｂ内への液圧流体の流入を許容する。逆止め弁１８
４、１８６を通る液圧流体の流れはバネ１８４ｃ、１８
６ｃにより座１８４ａ、１８６ａにそれぞれ弾性的に押
圧された浮遊ボール１８４ｂ、１８６ｂにより遮断され
る。従って、逆止め弁１８４、１８６はくぼみ１３２
ａ、１３２ｂへの初期の流体充填を許容し、くぼみから
の漏洩を補償するように補給液圧流体を連続供給する。
液圧流体はカムシャフト１２６内に組み込んだスプール
弁１９２を介してライン１８２へ進入し、液圧流体は帰
還ライン１９４、１９６をそれぞれ介してくぼみ１３２
ａ、１３２ｂからスプール弁１９２へ戻る。
【００２０】スプール弁１９２は円筒状部材１９８と、
この部材１９８内で前後に摺動可能なスプール２００と
から成る。スプール２００はその両端に円筒状ランド部
２００ａ、２００ｂを有し、部材１９８内でこれに密着
するランド部２００ａ、２００ｂは、図１９に示すよう
に、ランド部２００ｂが帰還ライン１９６からの液圧流
体の流出を阻止するか、ランド部２００ａが帰還ライン
１９４からの液圧流体の流出を阻止するか、又は、ラン
ド部２００ａ、２００ｂが双方の帰還ライン１９４、１
９６からの液圧流体の流出を阻止するように位置決めさ
れ、図１９の位置においては、カムシャフト１２６は関
連するエンジンのクランクシャフトに関して選択した中
間位置に維持される。
【００２１】部材１９８内でのスプール２００の位置は
ランド部２００ａ、２００ｂにそれぞれ作用する一対の
対向するバネ２０２、２０４の影響を受ける。従って、
バネ２０２は、図１９に示す方位において、スプール２
００を左方へ弾性的に押圧し、バネ２０４はこの方位に
おいてスプール２００を右方へ弾性的に押圧する。更
に、部材１９８内でのスプール２００の位置はランド部
２００ａの外側での部材１９８の部分１９８ａ内へ供給
される加圧液圧流体（スプール２００を左方へ押圧す
る）の影響をも受ける。部材１９８の部分１９８ａは導
管２３０ａを介してエンジンの主オイルギャラリー即ち
主オイル通路（「ＭＯＧ」）２３０から加圧流体（エン
ジンオイル）を直接受け、このオイルはエンジンのカム
シャフト１２６を回転させるときの軸受２３２を潤滑す
るためにも使用される。
【００２２】部材１９８内でのスプール２００の位置の
制御は制御圧力シリンダ２３４内の流体圧力に応答し、
このシリンダのピストン２３４ａはスプール２００の延
長部２００ｃに当接している。ピストン２３４ａの表面
積は部材１９８内の流体圧力にさらされているスプール
２００の端部の表面積より大きく、好ましくは、２倍だ
け大きい。従って、ピストン２３４ａの表面積がスプー
ルのランド部２００ａの端部の表面積の２倍であると仮
定すれば、シリンダ２３４内の圧力が部分１９８ａ内の
圧力の半分になったときに、両方向においてスプール２
００に作用する流体圧力はバランス（平衡）する。これ
はスプール２００の位置の制御を容易にする。その理由
は、バネ２０２、２０４がバランスしているとすれば、
シリンダ２３４内の全エンジンオイル圧力より小さな圧
力で、スプール２００は図１９に示す無効位置即ちセン
タリング位置に維持され、これにより、シリンダ２３４
内の圧力の増減によってスプール２００をいずれかの方
向へ移動させることができるからである。更に、バネ２
０２、２０４の作動は、ランド部２００ａ、２００ｂの
端部に作用している液圧負荷がバランスしたときにスプ
ール２００がその無効位置即ちセンタリング位置へ戻る
のを保証する。部材１９８内でのスプール２００のセン
タリングに当ってバネ２０２、２０４の如きバネを使用
するのが好ましいが、必要なら、電磁又は光電センタリ
ング手段を使用してもよい。
【００２３】シリンダ２３４内の圧力は、略示する電子
エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）２０８（普通の構造の
ものでよい）からの制御信号に応答して、ソレノイド２
０６（パルス幅変調（ＰＷＭ）型のものが好ましい）に
より制御される。スプール２００が無効位置にある状態
で、シリンダ２３４内の圧力が部分１９８ａ内の圧力の
半分に等しくなったときに、上述のように、ソレノイド
２０６のオン／オフパルスは等しい持続期間となる。オ
フ（パルス）持続期間に関するオン（パルス）持続期間
を増減させることにより、シリンダ２３４内の圧力は上
記半分（１／２）レベルに関して増減し、スプール２０
０を右方又は左方へそれぞれ移動させる。ソレノイド２
０６は入口ライン２１２を介してエンジンオイルギャラ
リー２３０からエンジンオイルを受け、供給ライン２３
８を介してギャラリー２３０からのエンジンオイルをシ
リンダ２３４へ選択的に送給する。ソレノイド２０６か
らの過剰なオイルはライン２１０を介してサンプ２３６
へ戻される。図１２、１３に示すように、シリンダ２３
４は、ピストン２３４ａがスプール２００の露出した自
由端２００ｃに当接するように、カムシャフト１２６の
露出端部に装着するとよい。この場合、ソレノイド２０
６はシリンダ２３４ａを収容したハウジング２３４ｂ内
に装着するのが好ましい。
【００２４】スプールの一端に作用する液圧負荷と他端
に作用する機械的な負荷との間のアンバランス（不平
衡）を利用する代わりに、スプール２００を一方向又は
反対方向へ移動させるために共通の液圧源からスプール
の両端に対向的に作用させる液圧負荷間のアンバランス
を利用することにより、図１９の制御装置は液圧装置の
粘度又は圧力の変化に無関係に作動できる。従って、装
置の作動期間中に液圧流体の粘度又は圧力が変化したと
きに、スプール２００を一定の位置（例えば、センタリ
ング位置即ち無効位置）に維持させるためにソレノイド
２０６のデューティサイクルを変更する必要がない。こ
れに関し、スプール２００のセンタリング位置即ち無効
位置はクランクシャフトに対するカムシャフトの位相角
度の変化が生じない位置であることに留意されたい。そ
して、可変カムシャフトタイミング装置の適正な作動の
ためにスプール２００をその無効位置に迅速かつ確実に
位置決めできることが重要である。
【００２５】スプロケット１３２のくぼみ１３２ａ、１
３２ｂからの漏洩を補償するためのこれらのくぼみへの
補給オイルは、スプール２００内の小さな内部通路２２
０を介して部分即ち通路１９８ａから円筒状部材１９８
の環状空間１９８ｂへ流れ、そこから入口ライン１８２
内へ流入する流体により提供される。逆止め弁２２２が
通路２２０内に位置し、環状空間１９８ｂから円筒状部
材１９８の部分１９８ａへのオイルの逆流を阻止する。
【００２６】ベーン１６０はカムシャフト１２６におけ
るトルクパルスにより右回り方向及び左回り方向へ交互
に押圧され、これらのトルクパルスはスプロケット１３
２に関してベーン１６０従ってカムシャフト１２６を振
動させる傾向を有する。しかし、円筒状部材１９８内で
のスプール２００の図１９の位置においては、このよう
な振動はベーン１６０のローブ１６０ａ、１６０ｂの両
側にそれぞれ位置するスプロケット１３２のくぼみ１３
２ａ、１３２ｂ内の液圧流体により阻止される。その理
由は、装置の図１９の状態においてはそのスプール２０
０の位置により両方の帰還ライン１９４、１９６が遮断
されているのでくぼみ１３２ａ、１３２ｂ内の液圧流体
が解除されないからである。例えば、スプロケット１３
２に関してカムシャフト１２６及びベーン１６０を左回
りに移動させたい場合は、シリンダ２３４内の圧力を円
筒状部材の部分１９８ａ内の圧力の半分より大きいレベ
ルまで増大させるだけでよい。これにより、スプール２
００が右方へ押圧され、帰還ライン１９４の遮断を解除
する。装置のこの状態においては、カムシャフト１２６
における左回りのトルクパルスがくぼみ１３２ａの部分
から流体を汲み出し、液圧流体が無くなったこのくぼみ
部分内へのベーン１６０のローブ１６０ａの進入を許容
する。しかし、スプール２００が左方へ移動しない限り
及び左方へ移動するまでは、カムシャフトにおけるトル
クパルスが反対向きになっても、ベーンの反対方向の運
動は生じない。その理由は、スプール２００のランド部
２００ｂにより帰還ライン１９６を通る流体流れが遮断
されているからである。図１９には別個の閉通路として
示したが、ベーン１６０の周辺部は開いたオイル通路ス
ロット１６０ｃ（図１０、１１、１５、１６、１７）を
有し、このスロットはローブ１６０ａの右側のくぼみ１
３２ａの部分とローブ１６０ｂの右側のくぼみ１３２ｂ
の部分との間のオイルの移送を許容し、これらの側（右
側）はローブ１６０ａ、１６０ｂの不作動側である。従
って、スプロケット１３２に関するベーン１６０の左回
り運動は帰還ライン１９４を通る流れが可能な場合に生
じ、右回り運動は帰還ライン１９６を通る流れが可能な
場合に生じる。
【００２７】更に、通路１８２はローブ１６０ａ、１６
０ｂのうちの一方（図ではローブ１６０ｂ）の不作動側
への延長部１８２ａを具備し、良好な回転バランス、ベ
ーン運動の改善した緩衝及びベーン１６０の軸受（支
持）表面の改善した潤滑を提供するためにローブ１６０
ａ、１６０ｂの不作動側への補給オイルの連続供給を可
能にする。この方法による補給オイルの供給はソレノイ
ド２０６を通る補給オイルの経路の必要性を排除するこ
とに留意されたい。従って、補給オイルの流れはソレノ
イド２０６の作動に対して影響を与えないし、影響を受
けることもない。特に、ソレノイド２０６が故障した場
合も補給オイルはローブ１６０ａ、１６０ｂへ提供され
続け、ソレノイド２０６により扱われるべきオイル流量
を減少させる。
【００２８】上述のように、図１９の素子に対応する図
１０ー１８の素子は図１９で用いた参照番号と同じ参照
番号で示すこととするが、図１０ー１８の逆止め弁１８
４、１８６がディスク型逆止め弁であるのに対し、図１
９のものはボール型逆止め弁であることに留意された
い。図１０ー１８の実施例にとってはディスク型逆止め
弁が好ましいが、他の型式の逆止め弁を使用してもよい
ことは言うまでもない。
【００２９】図２０は図１０ー１８の実施例の修正例を
示す。図１０ー１８の実施例の素子に構造上及び機能上
対応する図２０の素子を３００代又は４００代の３桁の
参照番号（下２桁は図１０ー１８の実施例の対応する素
子の参照番号の下２桁と同じ）で示す。図２０の実施例
においては、ピストン４３４ａはスプール４００に整合
しておらず、スプールの露出した自由端部４００ｃに当
接できない。その代わり、ピストン４３４ａはレバーア
ーム４４０の端部４４０ａに対して作用し、このアーム
の他端部４４０ｂはスプールの自由端部４００ｃに当接
する。レバーアーム４４０はその両端間の位置４４０
ｃ、例えばエンジンブロック又はこれに取り付けたハウ
ジング上の位置にて枢着され、第１級レバーとしての機
能を果たす。従って、図２０の実施例は、関連するカム
シャフトの軸線に沿った軸方向の長さが幾分短く、これ
は、ある車両／エンジン形状に対して本発明の可変カム
シャフトタイミング装置を採用する際に有利となる。
【００３０】図２１は図１９の構成の修正例を略示す
る。図１９の素子に構造上及び機能上対応する図２１の
素子を５００代の３桁の参照番号（下２桁は図１９の実
施例の対応する素子の参照番号の下２桁と同じ）で示
す。
【００３１】図２１の実施例においては、カムシャフト
５２６の実際の延長部としてスプール弁５９２を設け
る。従って、すべての適用可能な液圧流体はカムシャフ
ト５２６内に保持される。この構成によれば、本発明の
他の実施例において必要な外側寸法より短い外側寸法で
済み、これは、カムシャフトの長手方向におけるエンジ
ンコンパートメント内の空間が特に限られているような
エンジン及び車両形状にとって特に重要である。従っ
て、図２１の実施例においては、スプール弁５９２はカ
ムシャフト５２６の円筒状部分５９８と、この部分６９
８内で前後に摺動可能なスプール６００とから成る。ス
プール６００はその両端部に円筒状のランド部６００
ａ、６００ｂを具備し、部分５９８内で密着係合するラ
ンド部６００ａ、６００ｂは、図２１に示すように、ラ
ンド部６００ｂが帰還ライン５９６からの液圧流体の流
出を阻止するか、ランド部６００ａが帰還ライン５９４
からの液圧流体の流出を阻止するか、又は、ランド部６
００ａ、６００ｂが双方の帰還ライン５９４、５９６か
らの液圧流体の流出を阻止するように位置決めされ、図
２１の位置においては、カムシャフト５２６は関連する
エンジンのクランクシャフトに関して選択した中間位置
に維持される。
【００３２】部分５９８内でのスプール６００の位置は
ランド部６００ａ、６００ｂの端部にそれぞれ作用する
一対の対向するバネ６０２、６０４の影響を受ける。従
って、バネ６０２は、図２１に示す方位において、スプ
ール６００を左方へ弾性的に押圧し、バネ６０４はこの
方位においてスプール６００を右方へ弾性的に押圧す
る。更に、部分５９８内でのスプール６００の位置はラ
ンド部６００ａの外側での部分５９８の副部分５９８ａ
内へ供給される加圧液圧流体（スプール６００を左方へ
押圧する）の影響をも受ける。部分５９８の副部分５９
８ａは導管６３０ａを介してエンジンの主オイルギャラ
リー即ち主オイル通路（「ＭＯＧ」）６３０から加圧流
体（エンジンオイル）を直接受け、このオイルはエンジ
ンのカムシャフト５２６を回転させるときの軸受６３２
を潤滑するためにも使用される。
【００３３】図２１の構造では、装置の全圧力たる副部
分５９８ａ内の液圧流体はスプール６００のランド部６
００ａの端部に作用し、スプール６００を左方へ押圧す
る。しかし、副部分５９８ａ内の液圧流体はカムシャフ
ト５２６の閉じた内側部分５２６ａ内へ抽気され、スプ
ール６００の延長部６００ｇの横方向に延びた部分６０
０ｆの表面６００ｅに作用する。表面６００ｅの露出し
た表面積がランド部６００ａの端部の露出した表面積よ
り大きいので、主オイルギャラリー６３０から副部分５
９８ａへ入る液圧流体の正味の効果はスプール６００を
図２１の右方へ押圧することとなる。
【００３４】スプール６００の図２１に示す位置におい
ては、上述のように、スプール６００を右方へ押圧する
液圧力はスプール６００の延長部６００ｇの反対側の表
面６００ｈに作用するカムシャフト５２６の別の部分５
２６ｅ内の液圧力によりバランスされる。表面６００ｈ
の表面積が表面６００ｅの表面積より公称２倍だけ大き
いので、スプール６００は、部分５２６ｅ内の流体圧力
が部分５２６ａ内の流体圧力より小さくなったときに、
バネ６０２、６０４により無効位置にセンタリングされ
る。部分５２６ｅ内の流体圧力は、略示する電子エンジ
ン制御ユニット（ＥＣＵ）６０８（普通の構造のもので
よい）からの制御信号に応答して、ソレノイド６０６
（パルス幅変調（ＰＷＭ）型のものが好ましい）により
制御される。スプール６００が無効位置にある状態で、
部分５２６ｅ内の圧力が部分５２６ａ内の圧力のある所
定の割合に等しくなったときに、ソレノイド６０６のオ
ン／オフパルスは等しい持続期間となる。オフ（パル
ス）持続期間に関するオン（パルス）持続期間を増減さ
せることにより、部分５２６ｅ内の圧力は上記所定の割
合に関して増減し、スプール６００を左方又は右方へそ
れぞれ移動させる。ソレノイド６０６は入口ライン６１
２を介してエンジンオイルギャラリー６３０からエンジ
ンオイルを受け、供給ライン６３８を介してギャラリー
６３０からのエンジンオイルを部分５２６ｅへ選択的に
送給する。ソレノイド６０６からの過剰なオイルはライ
ン６１０を介してサンプ６３６へ戻される。
【００３５】図２１の実施例はベルト駆動可変カムシャ
フトタイミング装置に使用するのに特に適する。その理
由は、このような装置においては、一般に、ベルト、及
びプーリーその他のベルト接触素子は乾式状態即ち無潤
滑状態で作動するのが望ましいからである。図２１の実
施例でこれを達成するのは比較的容易である。その理由
は、すべての液圧流体がカムシャフト５２６の内部に維
持され、カムシャフト端部での複雑なシール構造の必要
性を排除できるからである。
【００３６】以上、本発明を実施するのに最良の形態を
説明したが、本発明の要旨を逸脱することなく種々の修
正、変形、置換が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る可変カムシャフトタイミング装置
を組み込んだ複カムシャフト型エンジンのクランクシャ
フト及びカムシャフトに垂直な面における断面図で、ク
ランクシャフト及び排気カムシャフトに関して後退した
位置にある吸入カムシャフトを示す図である。
【図２】図１の一部の図１と同様の断面図で、排気カム
シャフトに関して前進した位置にある吸入カムシャフト
を示す図である。
【図３】図６の３ー３線における断面図で、図を明瞭に
するため一部を省略して示し、装置の後退位置での状態
を示す図である。
【図４】図３と同様の断面図で、排気カムシャフトに関
して前進した位置にある吸入カムシャフトを示す図であ
る。
【図５】図１に示す構造の一部の反対側を示す断面図で
ある。
【図６】図４の６ー６線に沿って見た部分破断図であ
る。
【図７】図１の７ー７線における断面図である。
【図８】図１の８ー８線における断面図である。
【図９】図１の９ー９線における断面図である。
【図１０】可変カムシャフトタイミング装置の別の実施
例を適用したカムシャフトの端面図である。
【図１１】図１０と同様の図であるが、その構造の一部
を図示省略して他の部分を明瞭に示す図である。
【図１２】図１０の１２ー１２線における断面図であ
る。
【図１３】図１０の１３ー１３線における断面図であ
る。
【図１４】図１１の１４ー１４線における断面図であ
る。
【図１５】図１０ー１４の可変カムシャフトタイミング
装置の素子の端面図である。
【図１６】反対側から見た図１５の素子の立面図であ
る。
【図１７】図１５、１６の素子の側立面図である。
【図１８】反対側から見た図１７の素子の立面図であ
る。
【図１９】図１０ー１８の可変カムシャフトタイミング
装置の概略構成図である。
【図２０】図１２と同様の断面図であるが、ベルト駆動
可変カムシャフトタイミング装置の更に別の実施例を示
す図である。
【図２１】図１９と同様の構成図であるが、本発明の他
の実施例を示す図である。
【符号の説明】
２２ クランクシャフト ２４、３０、３２、３８ ２６、３４、１２６ カムシャフト ５４、５６ 液圧シリンダ １６０ ベーン １８２、５８２ ライン １９２、５９２ スプール弁 １９４、１９６、５９４、５９６ 帰還ライン １９８、５９８ 円筒状部材 ２００、４００、６００ スプール ２００ａ、２００ｂ、６００ａ、６００ｂ ランド部 ２００ｃ、４００ｃ、６００ｅ、６００ｈ スプール端
部 ２０２、２０４、６０２、６０４ バネ ２０６、６０６ ソレノイド ２０８、６０８ 制御ユニット ２１０、２１２、６１０、６１２ ライン ２３０、６３０ オイルギャラリー ２３０ａ、６３０ａ ライン ２３４ 制御圧力シリンダ ２３４ａ ピストン ２３８、６３８ ライン ４４０ レバーアーム
フロントページの続き (72)発明者 トーマス・ジェイ・ベッカー アメリカ合衆国ニューヨーク州13021, オーバーン，サウス・ストリート・ロー ド 5800 (72)発明者 ロジャー・ピー・バターフィールド アメリカ合衆国ニューヨーク州14847, インターラーケン，ステート・ルート 89 8370 (72)発明者 スタンレー・ケイ・デンボスキ アメリカ合衆国ニューヨーク州14850, イサカ，メックレンバーグ・ロード 1790 (72)発明者 フランクリン・アール・スミス アメリカ合衆国ニューヨーク州14881, スラターヴィル・スプリングス，ミッド ライン・ロード 37 審査官 長谷川 一郎 (56)参考文献 特開 昭61−65004（ＪＰ，Ａ) 実公 昭61−31148（ＪＰ，Ｙ１) 米国特許5002023（ＵＳ，Ａ) 欧州特許出願公開388244（ＥＰ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01L 1/34

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転可能なクランクシャフト（２２）及
    びこのクランクシャフトに関して円周方向に位置を変え
    ることのできる回転可能なカムシャフト（１２６）と、
    加圧液圧流体源（２３０）を有し、前記クランクシャフ
    トに関する前記カムシャフトの位置を変更するための手
    段と、前記クランクシャフト及びカムシャフトに接続さ
    れ、一定の円周方向における前記クランクシャフトに関
    する前記カムシャフトの位置を変更するように作動する
    第１の液圧オペレータ（１３２ａ、１６０ａ）と、前記
    第１の液圧オペレータを作動させるために前記加圧液圧
    流体源から前記第１の液圧オペレータへ液圧流体を送給
    するための第１の導管手段（１８８）と、前記クランク
    シャフト及びカムシャフトに接続され、反対の円周方向
    における前記クランクシャフトに関する前記カムシャフ
    トの位置を変更するように作動する第２の液圧オペレー
    タ（１３２ｂ、１６０ｂ）と、前記第１の液圧オペレー
    タから液圧流体を排出するための第２の導管手段（１９
    ４）と、前記第２の液圧オペレータを作動させるために
    前記加圧液圧流体源から前記第２の液圧オペレータへ液
    圧流体を送給するための第３の導管手段（１９０）と、
    前記第２の液圧オペレータから液圧流体を排出するため
    の第４の導管手段（１９６）と、前記第１の液圧オペレ
    ータ及び前記第２の液圧オペレータのうちの一方又は他
    方を作動させるためにこれら第１及び第２の液圧オペレ
    ータからの液圧流体の排出を制御するための制御手段
    と、を含む内燃機関において、前記制御手段が、 前記第２の導管手段（１９４）及び前記第４の導管手段
    （１９６）に連通しており、ハウジング（１９８）と、
    このハウジング内で往復運動できる弁部材（２００又は
    ４００）とを有するスプール弁であって、前記弁部材が
    両端にある第１及び第２の端部と、これらの両端部間に
    位置した第１及び第２の離間したランド部（２００ａ、
    ２００ｂ）を有し、前記第１のランド部が前記弁部材の
    第１位置及び第３位置において前記第２の導管手段を通
    る流れを遮断し、前記弁部材の第２位置において前記第
    ２の導管手段を通る流れを許容するようになっており、
    前記第２のランド部が前記弁部材の前記第１及び第２位
    置において前記第４の導管手段を通る流れを遮断し、前
    記弁部材の前記第３位置において前記第２の導管手段を
    通る流れを許容するようになっているスプール弁と； 前記弁部材を一定の方向へ押圧するため実質上前記加圧
    液圧流体源の圧力で前記弁部材の第１の表面に作用させ
    るように前記加圧液圧流体源からの流体圧力を伝達する
    ための第５の導管手段（２３０ａ）と； 前記第１の表面の面積より実質上大きな面積を有する第
    ２の表面を備え、前記弁部材を反対方向へ押圧するため
    に前記弁部材に負荷を与える力付与手段（２３４又は４
    ３４）と； 前記力付与手段の前記第２の表面に作用する前記加圧液
    圧流体源の圧力を制御可能状態で減少させるための制御
    部材（２０６）を備え、前記力付与手段の前記第２の表
    面に作用させるように前記加圧液圧流体源から前記力付
    与手段へ液圧流体を伝達する第６の導管手段（２３８）
    と；及び、 前記弁部材に作用する液圧力がバランスしたときに前記
    ハウジングに関する実質的な固定位置に前記弁部材をセ
    ンタリングするためのセンタリング手段（２０２、２０
    ４）と； を備えている内燃機関。
  2. 【請求項２】 前記力付与手段が液圧ピストン（２３４
    ａ又は４３４ａ）を含み、前記第１の表面及び第２の表
    面のうちの一方が前記弁部材（２００又は４００）の端
    部であり、前記第１の表面及び第２の表面のうちの他方
    が前記液圧ピストン（２３４ａ又は４３４ａ）の表面で
    ある請求項１に記載の内燃機関。
  3. 【請求項３】 前記液圧ピストン（４３４ａ）が前記弁
    部材（４００）の対向する端部のうちの一方の端部と整
    合しない状態で位置しており、内燃機関が、前記液圧ピ
    ストンから前記弁部材の対向する端部のうちの前記一方
    の端部へ負荷を伝達するための第１のレバー手段（４４
    ０）を更に備える請求項２に記載の内燃機関。
  4. 【請求項４】 前記制御手段がパルス幅変調ソレノイド
    を含む請求項１又は２に記載の内燃機関。
  5. 【請求項５】 前記液圧ピストンの前記表面の面積が前
    記弁部材の対向する端部のうちの前記一方の表面積の
    ２．０倍の値に実質上等しく、前記弁部材は、前記表面
    の面積に作用する前記加圧液圧流体源（２３０）からの
    圧力を同加圧液圧流体源の圧力の実質上５０％に減少さ
    せるように前記パルス幅変調ソレノイド（２０６）が５
    ０％のデューティサイクルで作動するときに、前記第１
    位置を維持する請求項４に記載の内燃機関。
  6. 【請求項６】 前記センタリング手段が前記弁部材の前
    記第１及び第２の対向する端部にそれぞれ作用する第１
    及び第２の圧縮バネ手段を含み、これらの第１及び第２
    の圧縮バネ手段（２０２、２０４又は４０２、４０４）
    が前記第１及び第２の対向する端部に反対向きの負荷を
    与えるようになっており、これら反対向きの負荷は、前
    記弁部材が前記第１位置にあるときには、実質上等しい
    大きさを有する請求項１ないし５のいずれかに記載の内
    燃機関。
  7. 【請求項７】 前記弁部材が更に前記第１及び第２のラ
    ンド部間に位置する部分を有し、この部分が前記スプー
    ル弁の前記ハウジング内で液圧流体流れ通路（１９８
    ｂ）を画定しており、前記制御手段が更に、前記弁部材
    の前記第１、第２及び第３位置の各々において前記液圧
    流体流れ通路に連通し、かつ、前記第１の導管手段及び
    前記第３の導管手段にも連通する第７の導管手段（１８
    ２ａ、１６０ｃ、１６０ｄ）を備え、この第７導管手段
    が前記液圧流体流れ通路から前記第１の液圧オペレータ
    及び前記第２の液圧オペレータへの液圧流体の流れを許
    容し、もって前記第１の液圧オペレータ及び第２の液圧
    オペレータのうちの一方から排出される液圧流体が、前
    記加圧液圧流体源へ戻ることなく、前記１の液圧オペレ
    ータ及び第２の液圧オペレータのうちの他方へ戻るよう
    にした請求項１又は２に記載の内燃機関。
  8. 【請求項８】 前記第１及び第３の導管手段を通っての
    前記第１及び第２の液圧オペレータから前記第７の導管
    手段への液圧流体の流れを阻止するための逆止め弁手段
    （１８４、１８６）を更に備える請求項７に記載の内燃
    機関。
  9. 【請求項９】 前記弁部材（２００）が前記加圧液圧流
    体源からの液圧流体を前記弁部材を通して前記対向する
    端部のうちの前記一方から前記液圧流体流れ通路へ流通
    可能にする内側通路（２２０）を有し、この内側通路が
    この内側通路を通しての前記液圧流体流れ通路からの逆
    流を阻止するための内側通路逆止め弁手段（２２２）を
    有する請求項７又は８に記載の内燃機関。
  10. 【請求項１０】 前記加圧液圧流体がエンジン潤滑オイ
    ルである請求項１ないし９のいずれかに記載の内燃機
    関。
  11. 【請求項１１】 前記カムシャフトがこのカムシャフト
    の作動を行うトルク反転を受けるようになっており、前
    記第１及び第２の液圧オペレータからの液圧流体の排出
    が前記カムシャフト内のトルクの方向に応じてそれぞれ
    生じる請求項１ないし１０のいずれかに記載の内燃機
    関。
  12. 【請求項１２】 少なくとも１つのエンジン作動状態に
    応答して、前記液圧ピストン（２３４ａ又は４３４ａ）
    の前記表面に作用する液圧流体を選択的に増減させるた
    めに前記パルス幅変調ソレノイド（２０６）の作動を制
    御するエンジン制御ユニット（２０８）を更に備え、も
    って前記スプール弁の前記ハウジング内１９８での前記
    弁部材（２００又は４００）の位置を変更する請求項４
    の内燃機関。
  13. 【請求項１３】 前記弁部材が更に、その両端のうちの
    一方を越えて延びる延長部（２００ｃ）を有し、前記第
    １及び第２表面のうちの一方がこの延長部上の表面から
    成り、前記両端のうちの一方に実質上平行に延びている
    請求項１ないし１２のいずれかに記載の内燃機関。
  14. 【請求項１４】 内燃機関おいて、 第１の軸線のまわりで回転可能なクランクシャフト（２
    ２）と； 前記第１の軸線に平行な第２の軸線のまわりで回転可能
    であり、回転期間中にトルクの反転を受けるカムシャフ
    ト（１２６）と； 第１及び第２の円周方向に隔てられたローブ（１６０
    ａ、１６０ｂ）を有し、前記カムシャフトに取り付けら
    れていてこのカムシャフトと一緒に回転し、同カムシャ
    フトに関して振動しないようになったベーン（１６０）
    と； 前記カムシャフトと一緒に回転できるかつこのカムシャ
    フトに関して振動できるようになっており、第１及び第
    ２の円周方向に隔てられたくぼみ（１３２ａ、１３２
    ｂ）を有し、前記第１及び第２のくぼみが前記第１及び
    第２のローブの一つを振動可能な状態で収容するハウジ
    ング（１３２）と； 回転運動をクランクシャフトからハウジングに伝達する
    ための回転運動伝達手段（２８）と； 前記カムシャフトのトルク反転に反応してこのカムシャ
    フトに関する前記ハウジングの位置を変更する手段と； を備え、 前記トルク反転に反応する手段が、加圧液圧流体源（２
    ３０）と、前記クランクシャフト及びカムシャフトに接
    続された第１の液圧オペレータであって、クランクシャ
    フトに関するカムシャフトの位置を所定の円周方向に変
    える第１の液圧オペレータ（１３２ａ、１６０ａ）と、
    前記加圧液圧流体源から前記第１の液圧オペレータへ液
    圧流体を送給して前記第１液圧オペレータを動作させる
    ための第１の導管手段（１８８）と、クランクシャフト
    に関してカムシャフトの位置を反対の円周方向に変える
    第２の液圧オペレータ（１３２ｂ、１６０ｂ）と、前記
    第１の液圧オペレータから液圧流体を排出するための第
    ２の導管手段１９４と、前記加圧液圧流体源から前記第
    ２の液圧オペレータへ液圧流体を送給するための第３の
    導管手段（１９０）と、前記第２の液圧オペレータから
    液圧流体を排出するための第４の導管手段（１９６）
    と、前記前記第１の液圧オペレータ及び前記第２の液圧
    オペレータからの液圧流体の排出を制御して前記液圧流
    体源から液圧流体選択的に許容し、前記第１及び第２の
    液圧オペレータの一方又は他方を動作させるための制御
    手段と、を備え、 前記制御手段が、 前記第２の導管手段（１９４）及び前記第４の導管手段
    （１９６）に連通しており、ハウジング（１９８）と、
    このハウジング内で往復運動できる弁部材（２００又は
    ４００）とを有するスプール弁であって、前記弁部材が
    第１及び第２の対向する端部と、これらの対向する端部
    間に位置した第１及び第２の離間したランド部（２００
    ａ、２００ｂ）とを有し、前記第１のランド部が前記弁
    部材の第１位置及び第３位置において前記第２の導管手
    段を通る流れを遮断し、前記弁部材の第２位置において
    前記第２の導管手段を通る流れを許容するようになって
    おり、前記第２のランド部が前記弁部材の前記第１及び
    第２位置において前記第４の導管手段を通る流れを遮断
    し、前記弁部材の前記第３位置において前記第２の導管
    手段を通る流れを許容するようになっているスプール弁
    （１９２）と； 前記弁部材を一定の方向へ押圧するため実質上前記加圧
    液圧流体源の圧力で前記弁部材の第１の表面に作用させ
    るように前記加圧液圧流体源からの流体圧力を伝達する
    ための第５の導管手段（２３０ａ）と； 前記第１の表面の面積より実質上大きな面積を有する第
    ２の表面を備え、前記弁部材を反対方向へ押圧するため
    に前記弁部材に負荷を与える力付与手段（２３４又は４
    ３４）と； 前記力付与手段の前記第２の表面に作用する前記加圧液
    圧流体源の圧力を制御可能状態で減少させるための制御
    部材（２０６）を備え、前記力付与手段の前記第２の表
    面に作用させるように前記加圧液圧流体源から前記力付
    与手段へ液圧流体を伝達する第６の導管手段（２３８）
    と；及び、 前記弁部材に作用する液圧力がバランスしたときに前記
    ハウジングに関する実質的に固定位置に前記弁部材をセ
    ンタリングするためのセンタリング手段（２０２、２０
    ４又は４０２、４０４）と； を備えていることを特徴とする内燃機関。
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