用于受控相对旋转运动的系统和方法与流程

用于受控相对旋转运动的系统和方法
相关申请的交叉引用
1.本技术基于并要求于2019年5月3日提交的美国临时专利申请第62/842,940号的优先权。其全部公开内容以参见的方式纳入本文。关于联邦赞助研发的声明
2.不适用。


背景技术：

3.通常，旋转系统(例如，发动机、马达等)可包括驱动构件和由驱动构件旋转驱动的从动构件。


技术实现要素：

4.在一个方面，本公开提供了一种行星致动器，包括第一太阳齿轮、啮合到第一太阳齿轮并围绕第一太阳齿轮周向布置的第一组行星齿轮、与第一组行星齿轮啮合的第一齿圈、以及第二太阳齿轮。第二太阳齿轮被旋转地固定。行星致动器还包括啮合到第二太阳齿轮并围绕第二太阳齿轮周向布置的第二组行星齿轮、与第二组行星齿轮啮合的第二齿圈、以及旋转地联接到第一太阳齿轮以随其一起旋转的输入轴。输入轴的旋转使第一齿圈相对于第二齿圈旋转。
5.在一个方面，本公开提供了一种用于改变曲柄轴和凸轮轴之间的旋转关系的凸轮定相系统。凸轮定相系统包括链轮毂、托架转子和行星致动器。行星致动器包括第一太阳齿轮、啮合到第一太阳齿轮并围绕第一太阳齿轮周向布置的第一组行星齿轮、以及与第一组行星齿轮啮合的第一齿圈。第一齿圈联接到托架转子。行星致动器还包括第二太阳齿轮、啮合到第二太阳齿轮并围绕第二太阳齿轮周向布置的第二组行星齿轮、以及与第二组行星齿轮啮合的第二齿圈。第二太阳齿轮被旋转地固定。第二齿圈旋转地固定到链轮毂以随其一起旋转。行星致动器还包括输入轴，该输入轴旋转地联接到第一太阳齿轮以随其一起旋转。输入轴的旋转使托架转子相对于链轮毂旋转。
6.在一个方面，本公开提供了一种行星致动器，包括第一太阳齿轮、啮合到第一太阳齿轮并围绕第一太阳齿轮周向布置的第一组行星齿轮、与第一组行星齿轮啮合的第一齿圈、以及第二太阳齿轮。第二太阳齿轮被旋转地固定。行星致动器还包括啮合到第二太阳齿轮并围绕第二太阳齿轮周向布置的第二组行星齿轮、与第二组行星齿轮啮合的第二齿圈、以及输入轴，输入轴旋转地联接到第一太阳齿轮以随其一起旋转，并且可在稳态模式和定相模式下操作，在稳态模式下，第一齿圈和第二齿圈之间的相对旋转被抑制，在定相模式下，输入轴的旋转达到预定幅度，以使第一齿圈相对于第二齿圈在期望的方向上旋转。输入轴在稳态模式下旋转静止。
7.在一个方面，本公开提供了一种行星致动器，包括第一太阳齿轮、啮合到第一太阳齿轮并围绕第一太阳齿轮周向布置的第一组行星齿轮、与第一组行星齿轮啮合的第一齿圈、以及第二太阳齿轮。第二太阳齿轮被旋转地固定。行星致动器还包括啮合到第二太阳齿
轮并围绕第二太阳齿轮周向布置的第二组行星齿轮、与第二组行星齿轮啮合的第二齿圈、以及输入轴，输入轴旋转地联接到第一太阳齿轮以随其一起旋转，并且可在稳态模式和定相模式下操作，在稳态模式下，第一齿圈和第二齿圈之间的相对旋转被抑制，在定相模式下，输入轴的旋转达到预定幅度，以使第一齿圈相对于第二齿圈在期望的方向上旋转。输入轴在定相模式下的旋转小于第二齿圈的转速。
8.在一个方面，本公开提供了一种行星致动器，包括第一太阳齿轮、啮合到第一太阳齿轮并围绕第一太阳齿轮周向布置的第一组行星齿轮、与第一组行星齿轮啮合的第一齿圈、以及第二太阳齿轮。第二太阳齿轮被旋转地固定。行星致动器还包括啮合到第二太阳齿轮并围绕第二太阳齿轮周向布置的第二组行星齿轮、与第二组行星齿轮啮合的第二齿圈、以及输入轴，输入轴旋转地联接到第一太阳齿轮以随其一起旋转，并且可在稳态模式和定相模式下操作，在稳态模式下，第一齿圈和第二齿圈之间的相对旋转被抑制，在定相模式下，输入轴的旋转使第一齿圈相对于第二齿圈在期望的方向上旋转预定幅度。从输入轴到第二齿圈存在齿轮减速器，以减少实现第一齿圈和第二齿圈之间的相对旋转所需的扭矩。
9.在一个方面，本公开提供了一种用于改变曲柄轴和凸轮轴之间的旋转关系的凸轮定相系统。凸轮定相系统包括链轮毂、托架转子和行星致动器。行星致动器包括第一太阳齿轮、啮合到第一太阳齿轮并围绕第一太阳齿轮周向布置的第一组行星齿轮、以及与第一组行星齿轮啮合的第一齿圈。第一齿圈联接到托架转子。行星致动器还包括第二太阳齿轮、啮合到第二太阳齿轮并围绕第二太阳齿轮周向布置的第二组行星齿轮、以及与第二组行星齿轮啮合的第二齿圈。第二太阳齿轮被旋转地固定。第二齿圈旋转地固定到链轮毂以随其一起旋转。行星致动器还包括输入轴，该输入轴旋转地联接到第一太阳齿轮以随其一起旋转并且可在稳态模式和定相模式下操作，在稳态模式下，第一齿圈和第二齿圈之间的相对旋转被抑制，在定相模式下，输入轴的旋转使第一齿圈相对于第二齿圈在期望方向上旋转预定幅度。输入轴在稳态模式下旋转静止。
10.在一个方面，本公开提供了一种用于改变曲柄轴和凸轮轴之间的旋转关系的凸轮定相系统。凸轮定相系统包括链轮毂、托架转子和行星致动器。行星致动器包括第一太阳齿轮、啮合到第一太阳齿轮并围绕第一太阳齿轮周向布置的第一组行星齿轮、以及与第一组行星齿轮啮合的第一齿圈。第一齿圈联接到托架转子。行星致动器还包括第二太阳齿轮、啮合到第二太阳齿轮并围绕第二太阳齿轮周向布置的第二组行星齿轮、以及与第二组行星齿轮啮合的第二齿圈。第二太阳齿轮被旋转地固定。第二齿圈旋转地固定到链轮毂以随其一起旋转。行星致动器还包括输入轴，该输入轴旋转地联接到第一太阳齿轮以随其一起旋转并且可在稳态模式和定相模式下操作，在稳态模式下，第一齿圈和第二齿圈之间的相对旋转被抑制，在定相模式下，输入轴的旋转使第一齿圈相对于第二齿圈在期望方向上旋转预定幅度。输入轴在定相模式下的旋转小于第二齿圈的转速。
11.在一个方面，本公开提供了一种用于改变曲柄轴和凸轮轴之间的旋转关系的凸轮定相系统。凸轮定相系统包括链轮毂、托架转子和行星致动器。行星致动器包括第一太阳齿轮、啮合到第一太阳齿轮并围绕第一太阳齿轮周向布置的第一组行星齿轮、以及与第一组行星齿轮啮合的第一齿圈。第一齿圈联接到托架转子。行星致动器还包括第二太阳齿轮、啮合到第二太阳齿轮并围绕第二太阳齿轮周向布置的第二组行星齿轮、以及与第二组行星齿轮啮合的第二齿圈。第二太阳齿轮被旋转地固定。第二齿圈旋转地固定到链轮毂以随其一
起旋转。行星致动器还包括输入轴，该输入轴旋转地联接到第一太阳齿轮以随其一起旋转并且可在稳态模式和定相模式下操作，在稳态模式下，第一齿圈和第二齿圈之间的相对旋转被抑制，在定相模式下，输入轴的旋转使第一齿圈相对于第二齿圈在期望方向上旋转预定幅度。从输入轴到第二齿圈存在齿轮减速器，以减少实现第一齿圈和第二齿圈之间的相对旋转所需的扭矩。
12.本公开的前述及其它方面和优点将在下文的描述中体现。在说明书中，参考了构成说明书一部分的附图，在其中，以例示的方式示出了本公开的较佳构造。这种构造并不必然地体现本公开的整个范围，而是因此要参考权利要求书，并且在此用于解释本公开的范围。
附图说明
13.当考虑以下本发明的具体实施方式时，将更好地理解本发明，并且除了上文所阐述的以外的特征、方面和优点也将变得明显。这种具体实施方式参考以下附图。
14.图1是根据本公开的一个方面的旋转定相系统的示意图。
15.图2是根据本公开的一个方面的旋转定相系统的示意图。
16.图3是根据本公开的一个方面的行星致动器的分解左后俯视等距视图。
17.图4是图3的行星致动器的第一齿圈的左后俯视等距视图。
18.图5是图4的第一齿圈的左前俯视等距视图。
19.图6是图3的行星致动器的部分组装的行星架组件的右前俯视等距视图。
20.图7是图6的行星架组件的行星架板的左后俯视等距视图。
21.图8是图3的行星致动器的第一太阳齿轮的左后俯视等距视图。
22.图9是图6的部分组装的行星架组件的左后俯视等距视图。
23.图10是图3的行星致动器的轴承杆的左后俯视等距视图。
24.图11是图3的行星致动器的环板的左后俯视等距视图。
25.图12是图3的行星致动器的组装的行星架组件的左后俯视等距视图。
26.图13是图12的组装的行星架组件的右前俯视等距视图。
27.图14是图3的行星致动器的第二齿圈的左后俯视等距视图。
28.图15是图14的第二齿圈的左前俯视等距视图。
29.图16是沿着线16-16剖取的图14的第二齿圈的剖视图。
30.图17是图3的行星致动器的输入轴的左前俯视等距视图。
31.图18是图3的行星致动器的行星架组件和防旋转环的局部分解左后俯视等距视图。
32.图19是图18的防旋转环安装在行星架组件上的左后俯视等距视图。
33.图20是部分组装的图3的行星致动器的左后俯视等距视图。
34.图21是图20的行星致动器的右前俯视等距视图。
35.图22是图3的行星致动器的局部分解的左后俯视等距视图，其中第一齿圈被分解出来。
36.图23是组装的图3的行星致动器的左后俯视等距视图。
37.图24是图3的行星致动器在第一旋转位置处于稳态模式的后视图。
38.图25是图3的行星致动器在第二旋转位置处于稳态模式的后视图。
39.图26是图3的行星致动器在第三旋转位置处于稳态模式的后视图。
40.图27是图3的行星致动器在第四旋转位置处于稳态模式的后视图。
41.图28是图3的行星致动器在第一方向上的第一定相位置处于定相模式的后视图。
42.图29是图3的行星致动器在第一方向上的第二定相位置处于定相模式的后视图。
43.图30是图3的行星致动器在第一方向上的第三定相位置处于定相模式的后视图。
44.图31是图3的行星致动器在第二方向上的第一定相位置处于定相模式的后视图。
45.图32是图3的行星致动器在第二方向上的第二定相位置处于定相模式的后视图。
46.图33是图3的行星致动器在第二方向上的第三定相位置处于定相模式的后视图。
47.图34是根据本公开的凸轮定相系统的左后俯视等距视图。
48.图35是图34的凸轮定相系统的左侧视图。
49.图36是沿线36-36截取的图35的凸轮定相系统的局部剖视图。
50.图37是图34的凸轮定相系统的前视图。
51.图38是沿线38-38截取的图37的凸轮定相系统的剖视图。
52.图39是图34的凸轮定相系统的分解左后俯视等距视图。
53.图40是图34的凸轮定相系统的链轮毂的左后俯视等距视图。
54.图41是图34的凸轮定相系统的端盖的左后俯视等距视图。
55.图42是图34的凸轮定相系统的托架转子的左后俯视等距视图。
56.图43是图34的凸轮定相系统的轴承保持架的左后俯视等距视图。
57.图44是图43的轴承保持架的左后俯视等距视图，其中安装有锁定组件。
58.图45是图44的轴承保持架的左后俯视等距视图，其中顺应弹簧安装到轴承保持架。
59.图46是图45的轴承保持架的左后俯视等距视图，其中行星致动器104安装在轴承保持架内。
60.图47是沿线47-47截取的图35的凸轮定相系统的剖视图。
61.图48是沿线48-48截取的图35的凸轮定相系统的剖视图。
62.图49是沿线49-49截取的图35的凸轮定相系统的剖视图。
63.图50是没有旋转致动器的图34的凸轮定相系统的左后俯视等距视图。
64.图51是图34的凸轮定相系统的输入轴、防旋转环和旋转致动器的局部分解的右前俯视等距视图。
65.图52是图51的输入轴和防旋转环安装到旋转致动器上的局部右前俯视等距视图。
具体实施方式
66.本文所使用的术语“轴向”及其变型是指大致沿对称轴线、中心轴线、或者具体部件或系统的细长方向延伸的方向。例如，部件的轴向延伸特征可以是大致沿着平行于该部件的对称轴线或细长方向的方向而延伸的特征。类似地，本文所使用的术语“径向”及其变型是指大致垂直于对应的轴向方向的方向。例如，部件的径向延伸结构可大致至少部分地沿着垂直于该部件的纵向或中心轴线的方向而延伸。本文所使用的术语“周向”及其变型是指围绕物体的周缘，或者围绕对称轴线、中心轴线、或者具体部件或系统的细长方向延伸的
方向。
67.传统的旋转定相(即，选择性相对旋转或旋转偏移)系统需要输入机构来施加力或位移，以实现两个部件之间的期望相对旋转。在一些系统中，轴向/线性输入由致动器提供。促进期望的定相所需的力的大小成倍地增加了传统定相系统的成本。此外，由定相系统提供的相对旋转量增加了定相系统的高度。即，随着给定应用中所需的相对旋转量增加，提供轴向/线性输入的致动器需要增加行程，这增加了致动器的高度和定相系统的整体封装尺寸。
68.通常，本公开提供用于在旋转系统中选择性受控相对旋转的系统和方法。在一些非限制性示例中，行星致动器可以构造成联接在两个旋转部件之间。例如，第一旋转部件可以由外部源以期望的转速驱动，而第二旋转部件可以由第二部件旋转驱动。行星致动器可由第一部件旋转驱动并联接在第一旋转部件和第二旋转部件之间以允许第一部件和第二部件之间的选择性相对旋转。例如，行星致动器可以构造成旋转地位移/推动第二部件以在第一部件和第二部件之间在期望的方向上提供预定的相对旋转(即，预定的旋转偏移)。
69.由于使用旋转位移/力而不是轴向/线性位移/力以促进相对旋转运动，因此使用根据本公开的行星致动器可以减小定相系统的轴向高度。此外，与传统的定相系统相比，实现相对旋转运动所需的力的大小可以显著减少，这降低了利用行星致动器的定相系统的成本。
70.图1示意性地示出了根据本公开的旋转定相系统100的一个非限制性示例。在所示的非限制性示例中，旋转定相系统100可以包括旋转致动器102、行星致动器104、第一旋转部件106和第二旋转部件108。在一些非限制性示例中，旋转致动器102可以构造成在期望的方向上选择性地输出预定量的旋转力/位移。例如，旋转致动器102可包括电磁联接到转子的定子，其中定子的选择性通电使转子在期望的方向上电磁旋转。
71.行星致动器104可以联接在旋转致动器102与第一旋转部件106和第二旋转部件108两者之间。在所示的非限制性示例中，行星致动器104包括第一行星齿轮组110和第二行星齿轮组112。第一行星齿轮组110可包括第一太阳齿轮114、第一组行星齿轮116和第一齿圈118。类似地，第二行星齿轮组112可包括第二太阳齿轮120、第二组行星齿轮122和第二齿圈124。
72.通常，第一太阳齿轮114和第二太阳齿轮120中的一个可旋转地固定(即，防止旋转)。未固定的太阳齿轮可联接到输入轴126。在所示的非限制性示例中，第一太阳齿轮114可旋转地联接到输入轴126以随其一起旋转，并且第二太阳齿轮120可旋转地固定。在其它非限制性示例中，第一太阳齿轮114可以旋转地固定，并且第二太阳齿轮120可以旋转地联接到输入轴126以随其一起旋转(参见例如图2)。在一些非限制性示例中，输入轴126可以与旋转地联接到其上的太阳齿轮整体地形成(即，作为整体部件)。在一些非限制性示例中，输入轴126和旋转地联接到其上的太阳齿轮可以是彼此旋转地联接的离散的或分开的部件。
73.第一齿圈118可以联接到第一旋转部件106，而第二齿圈124可以联接到第二旋转部件108。通常，第一旋转部件106可以由外部源(例如，内燃机、电动马达或其它往复旋转机器)在期望的方向上以期望的速度旋转地驱动。第二旋转部件108可以被第一旋转部件106直接或间接地以期望的速度旋转驱动，该期望的速度可以与第一旋转部件106的转速不同或相同。例如，第一组行星齿轮116和第二组行星齿轮122可以联接到共用齿轮架。这样，例
如，第一旋转部件106的旋转可以旋转地驱动第一齿圈118，第一齿圈108使第一组行星齿轮116旋转。第一组行星齿轮116可以驱动共用齿轮架，其旋转地驱动第二组行星齿轮122。第二组行星齿轮122可以旋转地驱动第二齿圈124。
74.旋转致动器102可旋转地联接到输入轴126以随其一起旋转。因此，由旋转致动器102提供的选择性旋转输出可以通过输入轴126传递到第一太阳齿轮114。由旋转致动器102通过输入轴126进行的第一太阳齿轮114的旋转可以通过第一组行星齿轮116和第一齿圈118直接或间接地传递到第一旋转部件106。提供给第一旋转部件106的旋转幅度可以取决于从输入轴126到第一齿圈118的传动比。无论如何，这些传动比可以是已知的，因此旋转致动器102可以构造成使第一旋转部件106相对于第二旋转部件108在期望的方向上选择性地旋转预定幅度。这样，例如，行星致动器104可以构造成将来自旋转致动器102的旋转扭矩/位移传递到第一旋转部件106，以允许第一旋转部件106相对于第二旋转部件108在期望的方向上旋转预定幅度。
75.通常，行星致动器104的设计和实施仅需要输入信号(即，从旋转致动器102提供到第一太阳齿轮114的输入扭矩/位移)，以在期望相对旋转时旋转，而不是要求输入信号始终与第一旋转部件106和/或第二旋转部件108一起旋转。在稳态操作期间，当不期望相对旋转时，输入信号可以是旋转固定的(例如，静止的)。在相位变化(即，相对旋转)期间，不需要旋转致动器102以与第一部件106或第二部件108相同的速度旋转。例如，旋转致动器102以及由此第一太阳齿轮114可能仅需要以期望的相对角度的变化率旋转。这样，例如，旋转致动器102实现期望的相对旋转所需的动力和速度可以独立于第一旋转部件106和/或第二旋转部件108的速度。此外，在非限制性示例中，在输入轴126和第二旋转部件108之间存在齿轮减速器的情况下，齿轮减速器可以减少实现期望的相对旋转所需的扭矩大小。
76.在一些非限制性示例中，行星致动器104可在内燃机上的凸轮定相系统中使用以促进凸轮轴和曲柄轴之间的选择性旋转定相(即，预定量的相对旋转)在一些应用中，行星致动器104可用于直接驱动凸轮轴和曲柄轴之间的定相。例如，第一旋转部件106可以旋转地联接到凸轮轴以与其一起旋转，并且第二旋转部件108可以旋转地联接到曲柄轴以与其一起旋转。来自旋转致动器102的选择性旋转输出可以通过行星致动器104转换到凸轮轴和曲柄轴之间的期望的相对旋转或偏移量。在一些应用中，行星致动器104可用于电子凸轮定相系统(e-定相系统)，其中第二旋转部件108与凸轮轴以相同的转速旋转并且提供给第一旋转部件106的相对旋转直接改变凸轮轴和曲柄轴之间的旋转关系。
77.在一些应用中，行星致动器104可以在机械凸轮定相系统中使用，其中双向离合器或锁定机构联接在凸轮轴和曲柄轴之间，以选择性地允许它们之间的相对旋转。在这些应用中，行星致动器104可以构造成向双向离合器或锁定机构提供预定量的旋转力/位移，该旋转力/位移由旋转致动器102提供到它的旋转输出确定，以促进凸轮轴和曲柄轴在期望方向上的选择性相对旋转。
78.在一些应用中，行星致动器104可在电动马达中使用，以便随着转子旋转选择性地将转子对准改变预定量值。
79.图3示出了根据本公开的行星致动器104的一个非限制性示例。在所示的非限制性示例中，行星致动器104可以包括第一齿圈200、第一太阳齿轮202、行星架组件204、第二齿圈206、第二太阳齿轮208和输入轴210。在所示的非限制性示例中，行星致动器104的部件可
以沿着共用中心轴线c布置。
80.参照图3-5，第一齿圈200可以包括带齿的内表面212和外表面214。带齿的表面212可以从第一齿圈200的轴向端径向向内延伸并且可以包括围绕带齿的表面212周向延伸的多个齿轮齿。第一齿圈200的外表面214从第一齿圈200的径向外边缘轴向延伸以在第一齿圈200内形成腔体215。外表面214可包括多个凹槽216和唇部218。多个凹槽216径向向内凹入并且沿着外表面214的长度轴向延伸。在所示的非限制性示例中，第一齿圈200包括围绕外表面214周向等距间隔开的四个凹槽216。在其它非限制性示例中，第一齿圈200可包括围绕外表面214以任何增量周向布置的多于或少于四个凹槽216。
81.在所示的非限制性示例中，唇部218从第一齿圈200的轴向端径向向外延伸。与带齿的表面212相比，唇部218所延伸到的轴向端可以布置在第一齿圈200的轴向相对侧上。当行星致动器104被组装时，卡环220可以抵靠唇部218安装到外表面214上。卡环220可以包括突出部221，突出部221径向向内延伸并且每个都被接纳在相应的一个凹槽216内以保持第一齿圈200在组件中的轴向位置。
82.继续参照图6-9，行星架组件204可包括第一组行星齿轮222、第二组行星齿轮224和行星架板226。第一组行星齿轮222和第二组行星齿轮224可以布置在行星架板226的轴向相对两侧上。在所示的非限制性示例中，第一组行星齿轮222可以包括围绕第一太阳齿轮202周向布置并与第一太阳齿轮202啮合的三个行星齿轮228。在其它非限制性示例中，第一组行星齿轮222可以包括多于或少于三个的行星齿轮228，这些行星齿轮228围绕第一太阳齿轮202周向布置并与第一太阳齿轮202啮合。
83.在所示的非限制性示例中，第一太阳齿轮202可以相对于行星齿轮228居中布置并且可以包括从其一侧轴向延伸的轴230(参见例如图8)。轴230可包括布置在轴230的相对于第一太阳齿轮202的轴向相对端处的末端232，以及轴向布置在末端232和第一太阳齿轮202之间的狭槽233。在所示的非限制性示例中，末端232限定大致六边形形状以使输入轴210能够旋转地联接到第一太阳齿轮202，使得输入轴210和第一太阳齿轮202彼此旋转。在其它非限制性示例中，末端232可以限定使输入轴210能够旋转地联接到第一太阳齿轮202以随其一起旋转的任何防旋转几何形状(例如，椭圆形、正方形、三角形、多边形等)。狭槽233可以径向向内凹入到轴230中。
84.第一太阳齿轮202的轴230可接纳在中心孔口234中并插入穿过中心孔口234，中心孔口234轴向延伸穿过行星架板226。轴230也可轴向延伸穿过第二太阳齿轮208，使得轴230的末端232和狭槽233从第二太阳齿轮208轴向突出。尽管轴230延伸穿过第二太阳齿轮208，但第一太阳齿轮202可以相对于第二太阳齿轮208独立旋转。卡环235可以插入到狭槽233中以防止轴230，从而防止第一太阳齿轮202相对于行星架板226轴向位移。
85.在所示的非限制性示例中，第二组行星齿轮224可以包括围绕第二太阳齿轮208周向布置并与第二太阳齿轮208啮合的三个行星齿轮236。在其它非限制性示例中，第二组行星齿轮224可以包括多于或少于三个的行星齿轮236，这些行星齿轮236围绕第二太阳齿轮208周向布置并与第二太阳齿轮208啮合。第二太阳齿轮208可相对于行星齿轮236居中布置并且可限定足以确保第二太阳齿轮208的至少一部分轴向突出超过行星齿轮236的轴向高度。即，第二太阳齿轮208限定的轴向高度大于由行星齿轮236限定的轴向高度以允许第二太阳齿轮208的至少一部分轴向突出超过行星齿轮236(例如，在远离行星架板226的方向
上)。
86.第一组行星齿轮222的行星齿轮228和第二组行星齿轮224的行星齿轮236可以相对于行星架板226轴向固定。例如，如图10-13所示，行星架组件204可以包括多个轴承杆238和成对环形板240。多个轴承杆238中的每一个可包括布置在其轴向相对端上的成对狭槽242。狭槽242可以径向向内延伸到相应的轴承杆238中。每个轴承杆238可以轴向插入穿过第一组行星齿轮222的行星齿轮228中的一个、行星架板226中的杆孔口243(参见例如图7)、第二组行星齿轮224的行星齿轮236中的一个、以及两个环形板240。卡环244可以插入到环形板240的轴向向外的表面(例如，远离行星架板226布置的环形板的表面)上的每个狭槽242中。这样，例如，可以防止第一组行星齿轮222的每个行星齿轮228和第二组行星齿轮224的每个行星齿轮236相对于行星架板226轴向位移。
87.继续参照图14-16，第二齿圈206可以包括带齿的内部表面246和凸缘248，以及成对周向狭槽250。带齿的表面246可以包括围绕带齿的表面246周向延伸的多个齿轮齿。凸缘248可以从第二齿圈206的第一轴向端径向向外延伸。成对周向狭槽250轴向延伸穿过凸缘248并且径向延伸到第二齿圈206的外表面254中。狭槽250可以沿着外表面254从第二齿圈206的第一轴向端252轴向延伸到第二齿圈206的第一轴向端252和第二轴向端256之间的位置。在所示的非限制性示例中，狭槽250布置在凸缘248的周向相对侧上并且每个狭槽都围绕凸缘248的一部分周向延伸。
88.如图17所示，输入轴210包括布置在其一个轴向端处的输入末端258和布置在其轴向相对端处的联接孔口260。输入末端258可以限定大致六边形形状以使得例如旋转致动器能够联接到输入轴210。在其它非限制性示例中，输入末端258可以限定使输入轴210能够旋转地联接到旋转致动器以随其一起旋转的任何防旋转几何形状(例如，椭圆形、正方形、三角形、多边形等)。
89.联接孔口260轴向延伸到输入轴210中并限定大致六边形形状以匹配由附连到第一太阳齿轮202的轴230的末端232限定的形状。这样，例如，末端232可插入到联接孔口260中以使输入轴210能够旋转地联接到第一太阳齿轮202，使得输入轴210和第一太阳齿轮202一起旋转。在其它非限制性示例中，联接孔口260可以限定与轴230的末端232的形状匹配的任何防旋转几何形状(例如，椭圆形、正方形、三角形、多边形等)。
90.通常，第一太阳齿轮202和第二太阳齿轮208中的一个可旋转地固定以防止旋转。在图18和19的示出的非限制性实例中，第二太阳齿轮208可以联接到防旋转环262。第二太阳齿轮208的轴向突出超过第二组行星齿轮224的行星齿轮236，为防旋转环262提供到第二太阳齿轮208的通路，以便轴向插到第二太阳齿轮208的一部分上。在所示的非限制性示例中，防旋转环262包括与第二太阳齿轮208的齿轮轮廓匹配的内表面264，以使内表面264能够轴向插到第二太阳齿轮208上。防旋转环262可以包括从防旋转环262径向向外延伸的一个或多个突片266。在一些非限制性示例中，突片266可以联接到旋转地固定的外部部件，这防止防旋转环262的旋转，并从而防止第二太阳齿轮208的旋转。在一些非限制性示例中，第一太阳齿轮202可以旋转固定，并且第二太阳齿轮208可以联接到输入轴210以随其一起旋转。
91.参照图20-23，组装的行星架组件204可以至少部分地插入第一齿圈200的腔体215中，使得带齿的表面212与第一组行星齿轮222的行星齿轮228啮合。第二齿圈206可以插入
到行星架组件204上，使得带齿的表面246与第二组行星齿轮224的行星齿轮236啮合。
92.通常，在行星致动器104的操作期间，第一齿圈200和第二齿圈206能够在期望方向上自由旋转。例如，当带齿的表面212与第一组行星齿轮222的行星齿轮228啮合时，第一齿圈200能够围绕第一太阳齿轮202旋转。类似地，当带齿的表面246与第二组行星齿轮224的行星齿轮236啮合时，第二齿圈206能够围绕第二太阳齿轮208旋转。
93.由于第二太阳齿轮208可以由防旋转环262旋转固定，所以第一太阳齿轮202可以选择性地旋转以改变第一齿圈200和第二齿圈206之间的旋转关系。例如，输入轴315可以在第一方向上选择性地旋转期望的旋转幅度，这又使旋转地联接到输入轴315的第一太阳齿轮202在第一方向上旋转。第一太阳齿轮202在第一方向上的旋转可导致第一组行星齿轮222的行星齿轮228在与第一方向相反的方向上旋转，这最终使第一齿圈200相对于第二齿圈206在与第一方向相反的方向上旋转。第一齿圈200和第二齿圈206之间的相对旋转或旋转偏移的大小可以取决于输入轴210和第一齿圈200之间限定的传动比。例如，合成传动比考虑了输入轴210与第一太阳齿轮202之间的传动比、第一太阳齿轮202和第一组行星齿轮222的行星齿轮228之间的传动比以及第一组行星齿轮222的行星齿轮228与第一齿圈200之间的传动比中的每一个。在任何情况下，在已知合成传动比的情况下，输入轴210旋转的度数可以与第一齿圈200相对于第二齿圈206旋转的已知度数相关。因此，输入轴315的旋转方向和幅度可以与在第一齿圈200和第二齿圈206之间的相对旋转或旋转偏移的预定方向和幅度相关。
94.在一些应用中，第一齿圈200可以旋转地联接到第一旋转部件(例如，内燃机的凸轮轴、电动马达上的转子等)以与其一起旋转，并且第二齿圈齿轮206可以旋转地联接到第二旋转部件(例如，内燃机的曲柄轴、电动马达的转子的一部分等)以与其一起旋转。第二旋转部件可以由第一旋转部件以给定转速驱动，第一旋转部件可以以与第一旋转部件的给定转速相同或不同的转速驱动第二旋转部件。
95.在一些应用中，行星致动器104可以旋转地联接在第一旋转部件和第二旋转部件之间，以选择性地在第一旋转部件和第二旋转部件之间施加相对旋转或旋转偏移。通常，行星致动器104可以在稳态模式和定相模式下操作，在稳态模式下，第一旋转部件和第二旋转部件之间的旋转关系被保持，在定相模式下，第一旋转部件和第二旋转部件之间的旋转关系以期望的方向和期望的幅度偏移。
96.图24-27示出了以稳态模式操作的行星致动器104，其中第一组行星齿轮222的行星齿轮228被编号以跟踪其旋转。如图24-27中的箭头所示，第一齿圈200和第二齿圈206在第一方向上(例如，从图24-27的角度看逆时针)旋转。如本文所述，第一齿圈200可旋转地联接到第一旋转部件，该第一旋转部件由第二旋转部件的旋转旋转驱动，第二旋转部件旋转地联接到第二齿圈206。
97.在稳态模式中，输入轴210可以保持旋转固定，因此，由于输入轴315和第一太阳齿轮202之间的旋转联接，第一太阳齿轮202可以旋转固定。此外，第二太阳齿轮208可以通过防旋转环262旋转地固定。随着第一太阳齿轮202和第二太阳齿轮208旋转地固定，由于第一齿圈200的旋转，第一组行星齿轮222的行星齿轮228可以围绕第一太阳齿轮202旋转，并且由于第二齿圈206的旋转，第二组行星齿轮224的行星齿轮236可以围绕第二太阳齿轮208旋转。这样，第一齿圈200和第二齿圈206之间的相对旋转取向，从而第一旋转部件和第二旋转
部件之间的相对旋转取向可以保持在稳态模式。在所示的非限制性示例中，第一齿圈200和第二齿圈206在稳态模式下以相同的转速旋转。在其它非限制性示例中，取决于应用，第一齿圈200和第二齿圈206可以以不同的转速旋转。
98.图28-30示出了在定相模式下操作的行星致动器104，其中在第一方向上发生定相。如图28-30所示，第一齿圈200可以在第一方向上(例如，从图28-30的角度看顺时针)相对于第二齿圈206选择性地旋转。为了促进第一齿圈200相对于第二齿圈206在第一方向上的旋转，可旋转地联接到旋转致动器的输入轴210可在与第一方向相反的第二方向上旋转。输入轴315在第二方向上的旋转导致第一太阳齿轮202在第二方向上的旋转。第一太阳齿轮202在第二方向上的旋转导致第一组行星齿轮222的行星齿轮228在第一方向上旋转，这使第一齿圈200在第一方向上旋转。在第二太阳齿轮208旋转固定的情况下，第一太阳齿轮202以及由此第一齿圈200的这种选择性旋转允许第一齿圈200相对于第二齿圈206在第一方向上旋转。
99.图31-33示出了在定相模式下操作的行星致动器104，其中在第二方向上发生定相。如图28-30所示，第一齿圈200可以在第二方向上(例如，从图31-33的角度看逆时针)相对于第二齿圈206选择性地旋转。为了促进第一齿圈200相对于第二齿圈206在第二方向上的旋转，可旋转地联接到旋转致动器的输入轴210可在与第二方向相反的第一方向上旋转。输入轴210在第一方向上的旋转导致第一太阳齿轮202在第一方向上的旋转。第一太阳齿轮202在第一方向上的旋转导致第一组行星齿轮222的行星齿轮228在第二方向上旋转，这使第一齿圈200在第二方向上旋转。在第二太阳齿轮208旋转固定的情况下，第一太阳齿轮202以及由此第一齿圈200的这种选择性旋转允许第一齿圈200相对于第二齿圈206在第二方向上旋转。
100.如本文所述，第一齿圈200和第二齿圈206之间的相对旋转的大小可由输入轴210和第一齿圈200之间的已知传动比确定。应当理解，图28-33示出了第一齿圈200和第二齿圈206之间的相对旋转，但是在应用中，第一齿圈200和第二齿圈206可以在定相或相对旋转正在发生的同时旋转。此外，行星致动器104的设计允许第一齿圈200(和旋转地联接到其上的任何其它旋转部件)和第二齿圈206(和旋转地联接到其上的任何其它旋转部件)之间完整的三百六十度相对旋转。
101.通常，行星致动器104的设计和实施仅需要输入信号(即，提供到输入轴315，并由此提供到第一太阳齿轮202的输入扭矩/速度/位移)以在期望相对旋转时旋转，而不是要求输入信号始终使第一齿圈200和/或第二齿圈206一起旋转。在稳态操作期间，当不期望相对旋转时，输入轴210可以是旋转固定的(例如，静止的)。在相位变化(即，相对旋转)期间，不需要输入轴210以与第一齿圈200或第二齿圈206相同的速度旋转。例如，输入轴210以及由此第一太阳齿轮202可能仅需要以期望的相对角度的变化率旋转。这样，例如，在定相模式下输入轴210的旋转(即，速度/位移)可以与第一齿圈200和第二齿圈206之间期望的相对旋转的幅度成比例。因此，使输入轴210旋转以实现期望的相对旋转所需的动力和速度可以独立于第一齿圈200和/或第二齿圈206的速度。此外，在非限制性示例中，在输入轴210和第二齿圈206之间存在齿轮减速器的情况下，齿轮减速器可以减少实现期望的相对旋转所需的扭矩大小。
102.通常，行星致动器104可用于其中期望选择性的、可控的相对旋转的旋转系统中。
例如，行星致动器104可以在电子凸轮定相系统(e-定相系统)、机械凸轮定相系统、电动马达等中实施。图34-39示出了安装在机械凸轮定相系统300中的行星致动器104的一个非限制性示例。在所示的非限制性示例中，机械凸轮定相系统300可以包括链轮毂302、托架转子304、轴承保持架或星形转子308、多个锁定组件310、端盖312和行星致动器104。行星致动器104、链轮毂302、托架转子304、轴承保持架308和端盖312在组装时可以各自共享共用的中心轴线c。
103.在所示的非限制性示例中，机械凸轮定相系统300可以包括旋转致动器313。在一些非限制性示例中，旋转致动器313可以包括定子和电磁联接到定子的转子。可向旋转致动器313施加电流，该电流可导致旋转输出由旋转致动器313以期望的力在期望的方向上提供。在一些非限制性示例中，旋转致动器313可以是无刷直流(bldc)电机的形式。
104.具体参考图40和41，链轮毂302可以包括布置在其外径上的齿轮311，该齿轮可以例如经由皮带、链条或齿轮系组件联接到内燃机(未示出)的曲柄轴(未示出)。链轮毂302可包括内表面316、链轮套筒318和前表面320。链轮套筒318可限定大致环形形状并构造成接纳在链轮毂302内。在组装时，如图40中所示，链轮套筒318的尺寸可以定为被链轮毂302的内表面316接纳并接合该内表面316。将链轮毂302和链轮套筒318分离成离散的部件可以提高链轮毂302的耐用性和可制造性。特别地，链轮套筒318可以限定更简单的几何形状，并且因此可以制造成具有更坚固的材料特性(例如，由更适合与锁定组件310接合的更硬的材料)的更好的公差。
105.链轮毂302的前表面320可包括多个孔口322，孔口322构造成接纳紧固元件，以将端盖312附连到链轮毂302以随其一起旋转。此外，链轮毂302的前表面320可以限定多个周向狭槽324，这些狭槽324轴向凹入并构造成接纳径向突出部326，突出部326从端盖312的外周缘突出。在任何情况下，端盖312可以联接到链轮毂302，使得端盖312随着链轮毂302一起旋转。端盖312可以包括多个盖孔口328和中心孔口330。多个孔口328中的每一个可布置成与链轮毂302的前表面320上的相应的孔口322对齐。中心孔口330可定尺寸为在其中轴向接纳行星致动器104的至少一部分。
106.参考图42，托架转子304可以构造成经由一个或多个凸轮联接孔口332附连到内燃机的凸轮轴(未示出)，凸轮联接孔口332构造成在其中接纳螺栓334，以联接到凸轮轴。通常，托架转子304的外表面336可以与锁定组件310接合。应当理解，用于链轮毂302、托架转子304、凸轮轴和曲柄轴的相对联接的替代构造是可能的。
107.如图43-45所示，轴承保持架308可包括多个臂338，其在第一保持架环340和第二保持架环342之间轴向延伸。多个锁定组件310之一可周向地布置在每个周向相邻的成对臂338之间。轴承保持架308可包括远离其第一表面346轴向延伸的多个突出部344。突出部344的数量可以对应于联接在轴承保持架308和行星致动器104的第一齿圈200之间的顺应弹簧348的数量。在所示的非限制性示例中，轴承保持架308可以包括四个突出部344。在其它非限制性示例中，轴承保持架308可以包括多于或少于四个突出部344。
108.每个突出部344可以限定大致圆柱形的形状，并且可以容纳在相应的一个顺应弹簧348内并延伸通过该顺应弹簧348。在一些非限制性示例中，顺应弹簧348可以被预偏置，使得在自由状态下，它们的相对端彼此远离地延伸。例如，顺应弹簧348的相对端可以彼此远离地延伸以在自由状态下形成大致v形。
109.每个锁定组件310可以包括第一锁定特征350、第二锁定特征352和与第一锁定特征350和第二锁定特征352中的相应一个接合的相应锁定特征支承部353。第一锁定特征350和第二锁定特征352可被一个或多个偏置构件358迫使彼此远离。偏置构件358可布置在相应的成对锁定特征支承部353之间并与其接合，从而迫使第一锁定特征350和第二锁定特征352彼此远离。每个所示的锁定组件310可以包括一个呈弹簧形式的偏置构件358。在其它实施例中，每个锁定组件310可以包括一个以上的偏置构件358，和/或偏置构件358可以是能够迫使第一锁定特征350和第二锁定特征352彼此远离的任何可行的机械连结件的形式。
110.在所示的非限制性示例中，第一锁定特征350和第二锁定特征352可以是圆形轴承滚子的形式。应当理解，第一锁定特征350和第二锁定特征352可以限定任何形状，其能够在链轮毂302和轴承保持架308之间选择性地锁定和解锁。还应当理解，除轴承之外的第一锁定特征350和第二锁定特征352的替代机构是可能的。例如，第一锁定特征350和第二锁定特征352可以是楔形特征的形式。
111.参照图46-49，当行星致动器104安装在轴承保持架308内时，每个顺应弹簧348的端部径向向内延伸并接合形成在第一齿圈200中的多个凹槽216中的相应一个。安装顺应弹簧348后，第一齿圈200的凹槽216可限定周向宽度以确保顺应弹簧348的端部相对于其自由状态朝向彼此偏置。因此，顺应弹簧348的预偏置可以确保由第一齿圈200和轴承保持架308之间的相对旋转产生的力保持在轴承保持架308上，直到轴承保持架308与第一齿圈200在那儿旋转地对齐(即，不相对于其旋转)为止。
112.在所示的非限制性示例中，多个锁定组件310可以径向布置在链轮毂314的内表面359和托架转子304的外表面336之间。
113.图50-52示出了行星致动器104和旋转致动器313之间的联接。在所示的非限制性示例中，输入轴210的输入末端258可以联接到旋转致动器313，使得由旋转致动器313提供的旋转输出被旋转地传递到输入轴210。旋转致动器313可以包括联接环360，联接环360包括轴向凹槽362，轴向凹槽362构造成在其中接收防旋转环262的突片266。这样，例如，第二太阳齿轮208可旋转地固定到旋转致动器313并且防止旋转。输入轴210的联接孔口260可以从旋转致动器313轴向突出并且可旋转地联接到轴230的末端232。因此，旋转致动器313可以旋转地联接到第一太阳齿轮202并且控制其旋转。
114.通常，第二齿圈206可构造成旋转地联接到链轮毂302，使得第二齿圈206与链轮毂302一起旋转。在所示的非限制性示例中，第二齿圈206可以固定到端盖312，端盖312旋转地联接到链轮毂302以随其一起旋转。
115.在操作中，如本文所述，旋转致动器313可以构造成向第一太阳齿轮202施加旋转位移/扭矩以实现第一齿圈200的已知旋转位移，其对应于轴承保持架308的已知期望旋转位移。旋转致动器313可以由内燃机的发动机控制模块(ecm)控制和提供动力。
116.在操作期间，如上所述，链轮毂302可以联接到内燃机的曲柄轴。内燃机的凸轮轴可以紧固到托架转子304。这样，凸轮轴和曲柄轴可以经由机械凸轮定相系统300联接以一起旋转，凸轮轴的转速是曲柄轴的一半。凸轮轴可构造成在发动机运行期间致动一个或多个进气门和/或一个或多个排气门。在发动机运行期间，机械凸轮定相系统300可用于改变凸轮轴相对于曲柄轴的旋转关系，这进而改变进气门和/或排气门何时打开和闭合(可变气门正时)。改变凸轮轴和曲柄轴之间的旋转关系可用于在给定的运行条件下减少发动机排
放和/或提高发动机效率。
117.当发动机运行并且不期望凸轮轴的旋转调节时，机械凸轮定相系统300可以锁定链轮毂302和托架转子304之间的旋转关系，从而锁定凸轮轴和曲柄轴之间的旋转关系。在该锁定状态下(例如参见图47和48)，旋转致动器313不向行星致动器104的输入轴210提供旋转输出，并且第一齿圈200和第二齿圈206与链轮毂302一致旋转。因此，轴承保持架308不相对于链轮毂302旋转，并且每个锁定组件310的第一锁定特征350和第二锁定特征352可以经由偏置构件358完全远离彼此延伸。随着第一锁定特征350和第二锁定特征352完全远离彼此延伸，第一锁定特征350和第二锁定特征352可以与链轮套筒314的内表面359和托架转子304的外表面336中的至少一个接合，其将第一锁定特征350和第二锁定特征352楔入托架转子304和链轮毂302之间。该楔入可以锁定或限制托架转子304相对于链轮毂302的运动(即，托架转子304的旋转位置相对于链轮毂302被锁定)。因此，当机械凸轮定相系统300处于锁定状态时，凸轮轴14和曲柄轴12之间的旋转关系不变。
118.如果需要相对于当前运行条件提前或延迟进气门和/或排气门正时，则ecm可以指示旋转致动器313向行星致动器104的输入轴210提供旋转位移/扭矩。如本文所述，输入轴210的旋转方向和幅度可以与第一齿圈200相对于第二齿圈206的旋转相关。由于第二齿圈206旋转地联接到对于链轮毂302，第一齿圈200可以相对于链轮毂302旋转。施加到第一齿圈202的相对旋转的期望幅度和方向可以通过顺应弹簧348旋转地传递到轴承保持架308例如，在第一齿圈200旋转时，狭槽216接合并周向偏压顺应弹簧348的端部之一(取决于相对旋转的方向)。顺应弹簧348的这种周向偏压导致顺应弹簧348将相应的力施加到轴承保持架308的突出部344上。施加到轴承保持架308的力将保持在其上，直到托架转子304相对于链轮毂302到达期望的旋转位置，其由旋转致动器313提供的旋转输入位移/力确定。换言之，力保持在轴承保持架308上，直到托架转子304与轴承保持架308旋转对齐并且机械凸轮定相系统300返回到锁定状态。
119.由顺应弹簧348施加到轴承保持架308的旋转力可以使轴承保持架308的臂338周向地位移，从而接合第一锁定特征350或第二锁定特征352中的任一个，使其脱离锁定或楔入的位置，并且第一锁定特征350或第二锁定特征352中的另一个保持在锁定位置。例如，轴承保持架308可以从锁定状态顺时针旋转(从图47和48的角度)期望的旋转量。轴承保持架308的这种旋转可以接合第一锁定特征350并且将它们顺时针旋转地位移到解锁位置，其中第一锁定特征350被位移而脱离与链轮毂314的内表面359和托架转子304的外表面336的接合。同时，第二锁定特征352不能旋转移位并且可以保持在锁定位置。
120.第一锁定特征350的解锁可以使托架转子304能够在与轴承保持架308旋转的旋转方向相同的旋转方向上旋转。同时，第二锁定特征352的锁定位置可以防止托架转子304在与轴承保持架308旋转的方向相反的方向上旋转。因此，在轴承保持架308被顺时针偏置的非限制性示例中，第一锁定特征350的解锁位置可以使托架转子304能够顺时针旋转，而第二锁定特征352的锁定位置可以防止托架转子304逆时针旋转。这可以使机械凸轮定相系统300能够从凸轮扭矩脉冲中获取能量，凸轮轴扭矩脉冲发生在与轴承保持架308上的第一齿圈200提供的期望相对旋转输入相同的方向上。
121.例如，在其中第一齿圈200顺时针旋转偏置轴承保持架308的非限制性示例中，随着凸轮扭矩脉冲在顺时针方向上施加到托架转子304，托架转子304和第二锁定特征352可
以在顺时针方向上旋转位移。一旦顺时针凸轮扭矩脉冲减小，托架转子304就能相对于链轮毂302处于新的旋转位置，其中第二锁定特征352再次锁定托架转子304直到下一个顺时针方向上的凸轮扭矩脉冲施加到托架转子304。该过程可以继续，直到最终托架转子304将旋转位移足够使得第一锁定特征350能返回到锁定位置。当这发生时，第一锁定特征350和第二锁定特征352都可以处于锁定位置并且机械凸轮定相系统300可以返回到锁定状态。轴承保持架308然后可以保持其旋转位置(直到再次命令它以改变凸轮轴相对于曲柄轴的旋转关系)以确保第一锁定特征350和第二锁定特征352保持锁定，从而锁定托架转子304相对于链轮毂302的角位置。应当理解，对于轴承保持架308的逆时针旋转，将发生与上述过程相反的过程。
122.如上所述，响应于通过行星致动器104施加到轴承保持架308的给定旋转输入位移/力，托架转子304旋转地跟随轴承保持架308并且最终到达轴承保持架308的预定最终旋转位置，而与凸轮扭矩脉冲的大小无关。即，顺应弹簧348将维持由旋转致动器313通过行星致动器104提供给轴承保持架308的输入位移/力，直到顺应弹簧348不再偏置轴承保持架308，并且托架转子304旋转地跟随将轴承保持架308以相对于链轮毂302旋转到期望的旋转位置。
123.在该定相过程期间发生的托架转子304相对于链轮毂302的旋转可以改变凸轮轴14和链轮毂302之间的旋转关系，这同时改变凸轮轴和曲柄轴之间的旋转关系。如上所述，对于由旋转致动器313提供的给定旋转输入位移/扭矩，由轴承保持架308实现的旋转量可以基于第一太阳齿轮202和第一齿圈200之间的齿轮传动和限定在它们之间的合成传动比而获知。此外，机械凸轮定相系统300的设计可以使托架转子304仅被允许在与轴承保持架308相同的方向上旋转。因此，在发动机运行期间，机械凸轮定相系统300可以独立于发动机速度以及凸轮扭矩脉冲的方向和幅度改变凸轮轴和曲柄轴之间的旋转关系。而且，机械凸轮定相系统300不需要连续循环以达到期望的旋转位置(即，凸轮轴和曲柄轴之间的期望的旋转偏移)，因为托架转子304被约束为跟随齿轮保持架308到期望的位置。
124.通常，行星致动器104的设计和实施仅需要输入信号(即，从旋转致动器210提供到输入轴315，并由此提供到第一太阳齿轮202的输入扭矩/位移)以在期望相对旋转时旋转，而不是要求旋转致动器313以与凸轮轴和链轮毂302相同的速度持续旋转。在稳态操作期间，当不期望相对旋转时，旋转致动器313以及由此输入轴210可以是旋转固定的(例如，静止的)。在相位变化(即，相对旋转)期间，不需要旋转致动器313以及由此输入轴210以与凸轮轴和链轮毂302相同的速度旋转。例如，通过旋转致动器313提供到输入轴210以及由此第一太阳齿轮202的输出可能仅需要以期望的相对角度的变化率旋转。这样，例如，在定相期间输入轴210的旋转(即，速度/位移)可以与托架转子304和齿链轮毂302之间期望的相对旋转的幅度成比例。这样，旋转致动器313使输入轴210旋转并实现期望的相对旋转所需的动力和速度可以独立于发动机速度。即，旋转致动器313输出的动力和速度不会因发动机速度/凸轮轴速度的变化而变化。此外，在非限制性示例中，在输入轴210和第二齿圈206之间存在齿轮减速器的情况下，齿轮减速器可以减少电动致动器313输出所需的扭矩大小以实现期望的相对旋转。
125.在本说明书中，以能够写下清楚且精确的说明的方式来描述了实施方式，但其意在、且会被理解为可对这些实施方式进行各种结合或拆分而不脱离本发明。例如，应当理
解，本文中描述的所有较佳特征可应用于本文所描述的发明的所有方面。
126.由此，尽管已结合特定实施例和示例描述了本发明，但本发明不必然如此地受限制，并且各种其它实施例、示例、用途、对各实施例、示例和用途的修改和改变都包含在所附的权利要求书中。本文所引用的各个专利和出版物的全部公开内容以参见的方式纳入本文，就像每个专利或出版物单独地以见方式纳入本文那样。
127.在以下权利要求书中阐述了本发明的各特征和优点。