用于E-相位器的离轴负载的消隙行星传动机构的制作方法

本发明属于电动相位器(e-相位器)的领域。更特别地，本发明属于具有消隙行星传动机构的电动相位器。

背景技术：

在闭环动力传输系统中，可变凸轮正时(VCT)是相对于其操作地连接到的曲轴来测量凸轮轴的角位移或相位角，然后通过改变相位角以便响应对于动力增加或减小的需求来调整各个发动机特性的系统。通常，存在有其中此类发动机特性的理想值是对照它们现有值来进行测量并且响应于任何变化在发动机内部实现改变的反馈回路。为实现这一点，现代汽车通常具有一个或多个电子控制单元(ECU)，其不断地分析从发动机的不同零部件或从汽车的其他零部件输送给它们的数据，这些零部件例如排气传感器、压力传感器和温度传感器。然后，响应于这些数据，发出控制信号。例如，就VCT系统而言，当发动机或外界条件发生改变时，相应地调整凸轮轴与曲轴之间的角位移。

VCT系统包括凸轮定相控制装置(有时被称为相位器)并且可包括控制阀、控制阀致动器和控制电路。VCT是指当有需要时控制和改变传动轴与一个或多个控制发动机的进气阀和排气阀的凸轮轴之间的角关系(“相位”)的过程。电动相位器(e-相位器)由电动机驱动来控制和改变传动轴与一个或多个凸轮轴之间的角关系。响应于输入信号，电动相位器将凸轮轴调整到提前或延迟发动机正时。

Choi等人的于2007年8月2日公布的标题为“用于汽车的可变传动比转向设备(Variable Gear Ratio Steering Apparatus for Automobiles)”的美国专利申请公布号2007/0179011公开了可变传动比转向设备，其包括连接至 方向盘的输入轴、与输入轴同轴形成的且同时包围输入轴的太阳齿轮、与太阳齿轮进行外啮合的第一对行星齿轮、与太阳齿轮进行外啮合的第二对行星齿轮、联接至输入轴同时将第一对行星齿轮连接起来的第一行星架、适于相对于输入轴旋转且同时将第二对行星齿轮连接起来的第二行星架、与第一对行星齿轮和第二对行星齿轮进行内啮合的环形齿轮以及连接至环形齿轮的输入轴。第二行星架插入到第一行星架中，同时由压缩装置支撑，以便第二行星架可相对于输入轴旋转以减少齿隙。

Showalter的于2014年6月19日公布的标题为“开环齿轮行星式凸轮相位器(Split Ring Gear Planetary Cam Phaser)“的专利WO2014/092963公开了一种用于动态地调整内燃发动机的凸轮轴相对于发动机曲轴的旋转关系的凸轮相位器。凸轮相位器可以包括具有开环齿轮的行星齿轮系统，开环齿轮包括通过无限循环动力传输构件由发动机曲轴驱动的链轮环形齿轮以及可连接用于与凸轮轴旋转的凸轮轴环形齿轮。太阳齿轮可布置成与开环齿轮同心，并且多个行星齿轮可啮合接合在太阳齿轮与开环齿轮之间。凸轮轴环形齿轮可具有不同数量的齿，其以对应于行星齿轮数量的倍数的值大于或小于链轮环形齿轮，从而使每一个行星齿轮在接合位置处齿对齐。

技术实现要素：

动态地调整内燃发动机的凸轮轴相对于发动机曲轴的旋转关系的电动相位器包括电动机和行星传动机构。在一些实施例中，行星传动机构包括太阳齿轮、行星齿轮、由发动机曲轴驱动的链轮环形齿轮、与凸轮轴一起旋转的凸轮轴环形齿轮、行星架、杠杆臂和载荷产生器。杠杆臂可旋转地附接至至少一个行星齿轮并且在行星架上定位成与太阳轴线离轴的枢轴点处可枢转地附接至行星架。载荷产生器联接至行星架并且将扭转载荷施加至杠杆臂以减少在开环行星齿轮传动机构中的齿隙。凸轮轴环形齿轮齿和链轮环形齿轮齿的数量之间的差为行星齿轮数量的倍数。

在一些实施例中，行星传动机构为开环行星传动机构，其包括太阳齿轮、多个行星齿轮、链轮环形齿轮、凸轮轴环形齿轮、行星架、杠杆臂和 载荷产生器。太阳齿轮由电动机驱动来绕太阳轴线旋转，并且包括多个太阳齿轮齿。行星齿轮设置在太阳齿轮的周围，而且每个行星齿轮包括多个保持行星齿轮与太阳齿轮啮合接合的行星齿。链轮环形齿轮由发动机曲轴驱动，并且包括多个保持链轮环形齿轮与行星齿轮啮合接合的链轮环形齿轮齿。凸轮轴环形齿轮可与凸轮轴一起旋转，并且包括多个保持凸轮轴环形齿轮与行星齿轮啮合接合的凸轮轴环形齿轮齿。行星架可绕着太阳轴线旋转，并且可旋转地容纳多个行星齿轮中的至少一个第一行星齿轮。杠杆臂可旋转地附接至多个行星齿轮中的至少一个第二行星齿轮，并且在行星架上定位成与太阳轴线离轴的枢轴点处可枢转地附接至行星架。载荷产生器联接至行星架并且将扭转载荷施加至杠杆臂以减少在开环行星齿轮传动机构中的齿隙。凸轮轴环形齿轮齿和链轮环形齿轮齿的数量之间的差为行星齿轮数量的倍数，从而在行星齿轮中的每一个的接合位置处提供齿对齐。

在一些实施例中，行星传动机构为固定太阳行星传动机构，其包括太阳齿轮、多个行星齿轮、环形齿轮、行星架、杠杆臂和载荷产生器。太阳齿轮由电动机驱动来绕太阳轴线旋转，并且包括多个太阳齿轮齿。行星齿轮设置在太阳齿轮的周围，而且每个行星齿轮包括多个保持行星齿轮与太阳齿轮啮合接合的行星齿。环形齿轮由发动机曲轴驱动，并且包括多个保持环形齿轮与行星齿轮啮合接合的环形齿轮齿。行星架可绕着太阳轴线旋转，可旋转地容纳多个行星齿轮中的至少一个第一行星齿轮，并且联接来与凸轮轴一起旋转。杠杆臂可旋转地附接至多个行星齿轮中的至少一个第二行星齿轮，并且在行星架上定位成与太阳轴线离轴的枢轴点处可枢转地附接至行星架。载荷产生器联接至行星架并且将扭转载荷施加至杠杆臂以减少在固定太阳行星传动机构中的齿隙。

在一些实施例中，一种减少电动相位器中的齿隙以动态地调整内燃发动机的凸轮轴相对于发动机曲轴的旋转关系的方法包括：经由联接至行星架的载荷产生器，将扭转载荷施加至可旋转地附接至多个行星齿轮中的至少一个第二行星齿轮上且在行星架上定位成与太阳轴线离轴的枢轴点处可枢转地附接至行星架的杠杆臂，以减少在行星传动机构中的齿隙。

附图说明

图1示出了本发明的一个实施例中的行星传动系统的示意性主视图。

图2示出了电动相位器的示意图，其包括沿线2-2的图1的行星传动系统的示意性截面图。

图3示出了本发明的一个实施例中的另一行星传动系统的示意性主视图。

图4示出了本发明的一个实施例中具有链条张紧器式消隙机构的行星传动系统的示意性主视图。

图5示出了本发明的一个实施例中具有四个行星的行星传动系统的示意性主视图。

图6示出了本发明的一个固定太阳实施例中行星传动系统的示意性主视图。

图7示出了电动相位器的示意图，其包括沿线7-7的图6的行星传动系统的示意性截面图。

具体实施方式

电动相位器动态地调整内燃发动机的凸轮轴相对于发动机曲轴的旋转关系。电动相位器包括由电动机驱动的行星传动系统。该行星传动系统优选地为开环行星传动系统，该开环行星传动系统具有由发动机曲轴驱动的链轮环形齿轮以及与太阳齿轮同心并且连接至凸轮轴的凸轮轴环形齿轮。该行星传动系统还包括位于中央的太阳齿轮，多个与太阳齿轮接合的行星齿轮以及连接至行星齿轮中的至少两个行星齿轮的至少一个行星架。至少两个行星齿轮彼此相对负载，以减小行星传动系统中的齿隙。电动机优选地为无刷直流电动机。

虽然通过使用高精度研磨齿轮可以显著地减小齿隙以及噪声、振动与声振粗糙度(NVH)，但是，这往往会使齿轮的制造变得异常昂贵。在此 采用齿轮负载来借助制造成本更便宜且精度更低的齿轮来减小齿隙以及NVH。

单环行星系统与开环行星系统之间的主要区别之一在于开环行星系统中的环与行星之间齿隙的显著性。真实圆周负载能够去除单环行星传动机构中的除了行星轴与行星齿轮之间的轴承间隙之外的所有齿隙。相比之下，真实圆周负载能够去除开环行星传动机构中的大多数齿隙，而不是全部齿隙，这是因为齿宽度在两个环形齿轮之间没有完美地匹配。

采用单环行星系统，行星齿轮的向外径向移动仅去除了行星齿轮至环形齿轮接口处的齿隙，但是增加了太阳齿轮至行星齿轮接口处的齿隙。采用开环行星系统，初始试验表明：径向载荷似乎去除了环与行星之间的齿隙，并且高比值不会向行星齿轮增加足以引起行星齿轮至太阳齿轮接口处的卡嗒声的力矩。

近来的试验已经表明了，减小行星齿轮至环形齿轮接口处的齿隙能够将开环齿轮行星传动系统中的NVH调高至可接受的水平。

在凸轮轴环形齿轮与链轮环形齿轮之间存在有齿数差，其可被行星齿轮的数量整除，从而使每一个行星齿轮在啮合位置处齿对齐。当太阳齿轮以与凸轮轴不同的速度旋转时，由于齿差异而导致凸轮轴环形齿轮以与链轮环形齿轮稍微不同的速度移动。在一个优选的实施例中，行星传动系统具有三个行星齿轮，并且在凸轮轴环形齿轮与链轮环形齿轮之间存在三个齿数的差，以便使环形齿轮之间的定相分辨率最大化。

对于其中太阳齿轮具有x个齿、链轮环形齿轮具有y个齿并且凸轮轴环形齿轮具有z个齿的开环行星传动机构而言，太阳齿轮相对于链轮环形齿轮前进(1+y/x)/(1-y/z)圈，从而使得凸轮轴环形齿轮相对于链轮环形齿轮前进一圈。

在一些实施例中，电动机连接至太阳齿轮以驱动与行星齿轮相关的太阳齿轮。当电动机以与链轮环形齿轮相同的速度旋转太阳齿轮时，在曲轴与凸轮轴之间保持恒定的相位位置。在这些条件下，行星齿轮组件作为在太阳齿轮与行星齿轮之间或行星齿轮与环形齿轮之间没有相对运动的单 元旋转，这使得摩擦损耗最小化。相对于链轮环形齿轮/凸轮轴环形齿轮/凸轮轴调整电动机速度以相对于曲轴调整凸轮轴的相位。

在一些实施例中，凸轮轴环形齿轮具有比链轮环形齿轮更多的齿。在这样的实施例中，当电动机以比凸轮轴的速度更快的速度旋转太阳齿轮时，相位器沿前进方向移动。当电动机以比凸轮轴的速度更慢的速度旋转太阳齿轮时，相位器沿延迟方向移动。

在其他实施例中，链轮环形齿轮具有比凸轮轴环形齿轮更多的齿。在这样的实施例中，当电动机以比凸轮轴的速度更快的速度旋转太阳齿轮时，相位器沿延迟方向移动。当电动机以比凸轮轴的速度更慢的速度旋转太阳齿轮时，相位器沿前进方向移动。

链轮环形齿轮、凸轮轴环形齿轮、行星齿轮以及太阳齿轮布置在优选地具有高数值齿轮比的行星齿轮传动连接中，从而能在电动机的相对低的传动扭矩需求下实现精确定相角调整。链轮环形齿轮优选地通过链轮和无限循环动力传输链由发动机曲轴进行驱动，并且凸轮轴环形齿轮优选地连接成与凸轮轴一起旋转。

行星齿轮可以相对于彼此以许多不同方式中的任意一种负载，以减少行星传动系统中的齿隙。在一些实施例中，至少一个行星齿轮的负载是在相对于至少一个其他行星齿轮的圆周方向上。齿轮优选地部分沿径向且部分沿圆周方向相对于彼此负载，使得齿轮不具有齿隙，这是由于行星齿抵靠齿的一侧负载。可选地，齿轮齿可以仅沿圆周方向或仅沿径向加载，以减少或消除齿隙。

负载可以通过能够产生力的任何装置来提供。在一些实施例中，载荷以机械方式产生，优选地是通过弹簧力。在其他实施例中，载荷以液压方式产生。在另外其他实施例中，载荷以电磁方式产生。负载向行星传动机构提供了比传统行星传动机构更低的齿隙。载荷产生器的强度优选地足以在电动相位器的所有运行条件下提供比作用在载荷产生器上的系统的力更大的载荷。

在一些实施例中，在不需要时能够关掉载荷，这是因为与不具有载荷 但具有齿隙的装置相比，当齿轮间存在有相对运动时，向装置增加载荷会降低行星传动机构的效率。这一点在其中载荷的存在更为明显且对NVH降低的需求更小的高速下特别有利。在一些实施例中，例如，在齿隙以及因齿隙而引起的噪声、振动与声振粗糙度处于最低水平或并不显著的条件下，在电动相位器的运行过程中关掉电磁辐射载荷。在一些实施例中，当处于或高于预定发动机速度时，关掉载荷，而当低于预定发动机速度时，再次开启载荷。在一些实施例中，预定发动机速度为约3000rpm。

尽管载荷优选地消除了行星传动机构中的齿隙，但是，载荷可以替代地仅仅对行星传动机构造成阻尼，从而降低NVH并且能够利用具有较高容许度的齿轮。

在一些实施例中，选择负载来降低或消除行星齿轮与环形齿轮之间的齿隙。在其他实施例中，选择负载来降低或消除行星齿轮与太阳齿轮之间的齿隙。

在一个优选的实施例中，行星齿轮负载的枢轴点定位来偏离太阳齿轮的旋转轴线的中心，从而使得在载荷旋转行星齿轮和枢轴臂时，对载荷存在有径向分量和圆周分量。在一个优选的实施例中，枢轴的位置选择来使得在齿轮齿处的分离力主要对枢轴点起反作用，由此将所需的弹簧力最小化。

参见图1，开环齿轮行星传动机构10包括具有行星齿轮齿18，20，22的行星齿轮12，14，16、具有太阳齿轮齿26的位于中心的太阳齿轮24以及包括链轮环形齿轮30和凸轮轴环形齿轮32的开环齿轮。环形齿轮30和32具有不同数量的齿34和36，其中，齿的数量上的差为行星齿轮12，14，16的数量的倍数。环形齿轮齿34，36具有允许环形齿轮30和32与行星齿轮12，14，16正确啮合的轮廓。两个行星齿轮12，14通过行星架38相互之间保持固定的关系。

弹簧40的一端附接在行星架38，而另一端附接在杠杆臂42。第三行星齿轮16安装于杠杆臂42的另一端，杠杆臂42可枢转地安装于端部之间的枢轴点44处的行星架38上。弹簧40在杠杆臂42上提供了扭矩，其在第三行星齿轮16上提供了部分沿径向46且部分沿圆周方向48的载荷。 对于图1中所示的布置，弹簧40优选地为拉伸螺旋弹簧，用以使第三行星齿轮16的齿22朝向环形齿轮30，32的齿34，36偏置并且消除第三行星齿轮16与环形齿轮30，32之间的齿隙。由于弹簧40的另一端联接至行星架38，因此，弹簧40也在行星架38上推进以施加部分沿圆周方向48且部分沿径向46的载荷，用以使行星齿轮12，14朝向环形齿轮30，32的齿34，36偏置并且消除行星齿轮12，14与环形齿轮30，32之间的齿隙。在图1中所示的布置的一个替代实施例中，弹簧40为压缩螺旋弹簧，用以使行星齿轮12，14，16的齿朝向太阳齿轮24的齿偏置并且消除行星齿轮12，14，16与太阳齿轮24之间的齿隙。

参见图2，借助定时链条52，发动机曲轴50通过链轮54可旋转地接合到链轮环形齿轮30上，且发动机凸轮轴56可旋转地接合到凸轮轴环形齿轮32上。电动机58经由输出轴60与太阳齿轮24可旋转地接合。当太阳齿轮24通过电动机58以与任一环形齿轮30，32相同的速度围绕其轴线62旋转时，由于两个环形齿轮30，32都一致地旋转，恒定的凸轮相位位置得以保持。当太阳齿轮24通过电动机58以不同于环形齿轮30，32的速度驱动时，其中一个环形齿轮与另一个环形齿轮间稍微不同的速度将产生凸轮相位偏移功能。用这种方式，得到了非常高的数值比率，并且，凸轮轴56通过曲轴50到凸轮轴56的名义旋转关系的或加或减来调整相位。

凸轮相位器优选地用于动态地调整凸轮轴56与发动机曲轴50的旋转关系，进而提升发动机的燃料效率。传感器64和65(其中一个传感器64位于曲轴50上且另一个传感器65位于凸轮轴56上)优选地用作对电动机控制器66的反馈以测量凸轮轴56相对于曲轴50的当前位置，进而确定在任何时间点上需要进行何种调整(如果有的话)来实现最佳的发动机效率。

参见图3，开环齿轮行星传动机构110包括具有行星齿轮齿18，20，22的行星齿轮12，14，16、具有太阳齿轮齿26的位于中央的太阳齿轮24以及包括链轮环形齿轮30和凸轮轴环形齿轮32的开环齿轮。载荷产生器140的一端附接至行星架38，并且另一端附接至杠杆臂42。第三行星齿轮 16安装于杠杆臂42的另一端，其可枢转地安装于端部之间的枢轴点44处的行星架38上。载荷产生器140在杠杆臂42上提供了扭矩，从而在第三行星齿轮16上提供了部分沿径向46且部分沿圆周方向48的载荷。载荷产生器140可以是能够产生载荷的任何装置，并且可以基于以机械方式产生的力、以电磁方式产生的力或者以液压方式产生的力。对于在图3中示出的布置而言，载荷产生器140优选地在杠杆臂42的端部上拉动以使行星齿轮16的齿朝向环形齿轮30，32的齿偏置并且消除行星齿轮12，14，16与环形齿轮30，32之间的齿隙。在图3中所示的布置的可替代实施例中，载荷产生器140在杠杆臂42的端部上推进以使行星齿轮16的齿朝向太阳齿轮24的齿偏置并且消除行星齿轮12，14，16与太阳齿轮24之间的齿隙。

参见图4，开环齿轮行星传动机构210包括：具有行星齿轮齿18，20，22的行星齿轮12，14，16、具有太阳齿轮齿26的位于中央的太阳齿轮24以及包括链轮环形齿轮30和凸轮轴环形齿轮32的开环齿轮。载荷产生器240附接至行星架38并且将载荷施加至在安装第三行星齿轮16的位置与在枢轴点44处将行星架38安装至杠杆臂242的位置之间的杠杆臂242的中央部分。载荷产生器240包括活塞241，活塞241与在杠杆臂242上的延伸部243接触以在杠杆臂242上提供扭矩，从而在第三行星齿轮16上提供部分沿径向46且部分沿圆周方向48的的载荷。载荷产生器240可以是能够产生载荷的任何装置，并且可以基于机械力、电磁力或液压力。在一些实施例中，载荷产生器240是类似于拉紧链条用液压活塞的液压活塞。在其他实施例中，载荷产生器240是压缩螺旋弹簧。对于图4中所示的布置而言，载荷产生器240优选地在杠杆臂242上推进以使行星齿轮16的齿22朝向环形齿轮30，32的齿34，36偏置并且消除行星齿轮12，14，16与环形齿轮30，32之间的齿隙。在图4中所示的布置的替代实施例中，载荷产生器240在杠杆臂242拉动以使行星齿轮16的齿22朝向太阳齿轮24的齿26偏置并且消除行星齿轮12，14，16与太阳齿轮24之间的齿隙。

虽然开环齿轮行星传动机构优选地包括刚好三个行星齿轮，但是，开环齿轮行星传动机构可以替代地包括不同数量的行星齿轮。图5示出了具 有如下部件的开环齿轮行星传动机构310：具有行星齿轮齿320，322，324，326的四个行星齿轮312，314，316，318、具有太阳齿轮齿329的位于中央的太阳齿轮328以及包括链轮环形齿轮330和凸轮轴环形齿轮332的开环齿轮。环形齿轮330，332具有不同数量的齿334，336，其中，齿334，336的数量的差是行星齿轮312，314，316，318的数量的倍数。环形齿轮齿334，336具有允许环形齿轮330，332与行星齿轮312，314，316，318正确地啮合的轮廓。两个行星齿轮312，314通过行星架338相互之间保持固定的关系。另外两个行星齿轮316，318通过杠杆臂342相互之间保持固定的关系。

载荷产生器340的一端附接至行星架338，而另一端附接至杠杆臂342的一端。第三行星齿轮316和第四行星齿轮318安装至杠杆臂342，杠杆臂342在端部与行星齿轮316，318的安装件之间的枢轴点344处可枢转地安装至行星架338。载荷产生器340在杠杆臂342上提供了扭矩，其在行星齿轮316，318上提供了部分沿径向46且部分沿圆周方向48的载荷。载荷产生器340可以是能够产生载荷的任何装置，并且可以基于以机械方式产生的力、以电磁方式产生的力或者以液压方式产生的力。对于在图5中所示的布置而言，载荷产生器340优选地在杠杆臂342的端部上拉动以使行星齿轮316，318的齿324，326朝向环形齿轮330，332的齿334，336偏置并且消除行星齿轮316，318与环形齿轮330，332之间的齿隙。由于载荷产生器340的另一端联接至行星架338，因此，载荷产生器340也在行星架338上推进以施加部分沿圆周方向48且部分沿径向46的载荷，从而使行星齿轮312，314朝向环形齿轮330，332的齿334，336偏置并且消除行星齿轮312，314与环形齿轮330，332之间的齿隙。在图5中所示的布置的替代实施例中，载荷产生器340在杠杆臂342的端部上推进以使行星齿轮316，318的齿324，326朝向太阳齿轮328的齿329偏置并且消除行星齿轮316，318与太阳齿轮328之间的齿隙。

在其他实施例中，开环齿轮行星传动机构具有六个行星齿轮，其中三个位于行星架上，而另外三个位于通过载荷产生器偏置的杠杆臂上。

虽然以上已经将行星传动机构描述为开环齿轮行星传动机构，但是， 上述齿隙减小设计中的任一种设计可以替代地应用于固定太阳行星传动机构。在这些实施例中，太阳保持固定以维持当前定相。采用电动机驱动太阳齿轮，以便相对于曲轴调整凸轮轴的相位。为了在延迟方向上移动相位器，电动机使太阳齿轮在与凸轮轴相反的方向上转动。为了在前进方向上移动相位器，电动机使太阳齿轮在与凸轮轴相同的方向上转动。电动机优选地是有刷直流电动机。

参见图6，固定太阳行星传动机构410包括具有行星齿轮齿18，20，22的行星齿轮12，14，16、具有太阳齿轮齿426的位于中央的太阳齿轮424以及具有环形齿轮齿434的环形齿轮430。环形齿轮齿434具有允许环形齿轮430与行星齿轮12，14，16正确地啮合的轮廓。两个行星齿轮12，14通过行星架438相互之间保持固定的关系。

弹簧40的一端附接至行星架438，而另一端附接至杠杆臂42。第三行星齿轮16安装在杠杆臂42的另一端处，杠杆臂42在端部之间的枢转点44处可枢转地安装到行星架438。弹簧40在杠杆臂42上提供了扭矩，其在第三行星齿轮16上提供部分沿径向46且部分沿圆周方向48的载荷。对于图6中所示的布置而言，弹簧40优选地为拉伸螺旋弹簧以将第三行星齿轮16的齿朝向环形齿轮430的齿偏置并且消除第三行星齿轮16与环形齿轮430之间的齿隙。由于弹簧40的另一端联接到行星架438，因此，弹簧40也在行星架438上推动以施加部分沿圆周方向48且部分沿径向46的载荷，从而使行星齿轮12，14朝向环形齿轮430的齿434偏置并且消除行星齿轮12，14与环形齿轮430之间的齿隙。在图6中所示的布置的替代实施例中，弹簧40是压缩螺旋弹簧以将行星齿轮12，14，16的齿18，20朝太阳齿轮424的齿426偏置并且消除行星齿轮12，14，16与太阳齿轮424之间的齿隙。

参见图7，借助定时链条52，发动机曲轴50通过链轮54可旋转地接合到环形齿轮430上，且发动机凸轮轴56可旋转地接合到行星架438上。电动机58经由输出轴60与太阳齿轮24可旋转地接合。当太阳齿轮424保持静止时，恒定的凸轮相位位置得以维持。当太阳齿轮424由电动机58驱动时，行星传动机构产生凸轮相移功能。

凸轮相位器优选地用于动态地调整凸轮轴56与发动机曲轴50的旋转关系，进而提升发动机的燃料效率。传感器64和65(其中一个传感器64位于曲轴50上且另一个传感器65位于凸轮轴56上)优选地用作对电动机控制器66的反馈以测量凸轮轴56相对于曲轴50的当前位置，进而确定在任何时间点上需要进行何种调整(如果有的话)来实现最佳的发动机效率。

因此，应当理解，这里所述的本发明的实施例仅仅是说明本发明的原理的应用。对所说明实施例的细节的引用并不旨在限制权利要求书的范围，权利要求书自身叙述了被视作是本发明的实质的特征。