用于电动相位器的行星齿轮的行程止动件的制作方法

文档序号:14187560阅读:158来源:国知局

本发明涉及相位器领域。更具体地,本发明涉及用于电动相位器的行星齿轮的行程止动件。



背景技术:

可变凸轮正时或“vct”是指在需要时控制和改变传动轴与控制发动机的进气阀和排气阀的一个或多个凸轮轴之间的角度关系(“相位”)的过程。在闭环vct系统中,该系统测量凸轮轴相对于其操作地连接的曲轴的角位移或相角,且接着改变相角以响应于增大或减小功率的需要而调整各种发动机特性。通常,存在反馈环,其中此类发动机特性的期望值是针对它们的现有值来测量的,且响应于任何差异而在发动机内部实现改变。为了实现这一点,现代汽车通常具有一个或多个电子控制单元(ecu),该电子控制单元不断地分析从发动机的各个部分或从汽车的其它部分(例如,废气传感器、压力传感器和压力传感器)馈送至该电子控制单元中的数据。接着响应于此数据发射控制信号。例如,关于vct系统,当发动机或外部条件中发生改变时,因此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(有时候称为相位器)、控制阀、控制阀致动器以及控制电路。电动相位器(e-相位器)是由电动机驱动以控制并且改变传动轴与一个或多个凸轮轴之间的角度关系。响应于输入信号,电动相位器调整凸轮轴以使发动机正时超前或滞后。

这些系统具有高比率齿轮动力系并且可借助于以与凸轮轴相同的转动的电动机将凸轮轴相对于曲轴定相。当电动机比凸轮轴更快地转动时,相位器将在一个方向上将凸轮轴相对于曲轴定相,且随着电动机减速,凸轮轴至曲轴相位将在相反方向上移动。

为了改变传动轴与一个或多个凸轮轴之间的角度关系,需要限制相位器的行程,然而,一个环形齿轮相对于另一个环形齿轮的中止可导致行星齿轮稍微超限运转,从而可将行星齿轮齿与环形齿轮齿结合或将行星齿轮齿夹在这两个环形齿轮之间。用于驱动太阳齿轮的电动机可能不会总是提供足够大转矩来撤销该行星环形齿轮齿与环形齿轮的结合。另外,限制行星架的行程以使相位器的行程中止在具体止动件处也是成问题的,因为行星架在相位器行程期间旋转一次以上。



技术实现要素:

公开了一种用于利用裂环行星传动动态地调整凸轮轴相对于曲轴的相位的电动相位器。裂环行星传动包括:由电动机驱动的太阳齿轮、具有止动齿的多个行星齿轮、由曲轴驱动的第一环形齿轮以及与凸轮轴一起旋转的第二环形齿轮。第一环形齿轮或第二环形齿轮各自包括第一止动件和第二止动件。当行星齿轮的止动齿与第一环形齿轮或第二环形齿轮上的第一止动件或第二止动件相互作用时,相位器进一步在第一方向或第二方向上朝第一止动件或第二止动件的旋转中止。

在另一个实施例中,公开了一种用于动态地调整内燃机的凸轮轴相对于发动机曲轴的旋转关系的电动相位器。该电动相位器包括:电动机;以及裂环或环形行星传动。该裂环行星传动包括:被驱动旋转的行星架;行星齿轮,其被布置在该行星架周围、包括多个行星齿和至少一个止动齿;由第二轴驱动的第二环形齿轮,该第二环形齿轮包括多个第二环形齿轮齿,该多个第二环形齿轮齿维持该第二环形齿轮与该行星齿轮的行星齿轮齿的啮合接合;可与第一轴一起旋转的第一环形齿轮,该第一环形齿轮包括多个第一环形齿轮齿,该多个第一环形齿轮齿维持该第一环形齿轮与该行星齿轮的行星齿轮齿的啮合接合;以及第一环形齿轮或第二环形齿轮上的止动件。当电动机以小于发动机曲轴的速度的速度驱动行星架时,行星架使行星齿轮旋转,从而使链轮环形齿轮和凸轮轴环形齿轮以不同速度旋转,调整凸轮轴与发动机曲轴之间的旋转关系直至行星齿轮的止动齿与止动件相互作用为止,中止裂环行星传动在第一方向上的旋转并且防止裂环行星传动在第一方向上进一步旋转。当电动机以大于发动机曲轴的速度的速度驱动行星架时,行星架使行星齿轮旋转,从而使链轮环形齿轮和凸轮轴环形齿轮以不同速度旋转,调整凸轮轴与发动机曲轴之间的旋转关系直至行星齿轮的止动齿与止动件相互作用为止,中止裂环行星传动在第二方向上的旋转并且防止裂环行星传动在第二方向上进一步旋转。

在另一个实施例中,公开了一种用于动态地调整内燃机的凸轮轴相对于发动机曲轴的旋转关系的电动相位器。该电动相位器包括:电动机;以及行星传动。该行星传动包括:被驱动旋转的行星架;行星齿轮,其被布置在该行星架周围、包括多个行星齿和至少一个止动齿,并且联接至曲轴或凸轮轴;由曲轴或凸轮轴中的另一者驱动的环形齿轮,该环形齿轮包括多个环形齿轮齿,该多个环形齿轮齿维持该环形齿轮与该行星齿轮的行星齿轮齿的啮合接合;以及环形齿轮上的止动件。当电动机以小于发动机曲轴的速度的速度驱动行星架时,行星架使行星齿轮旋转,从而使环形齿轮以与行星齿轮不同的速度旋转,调整凸轮轴与发动机曲轴之间的旋转关系直至行星齿轮的止动齿与止动件相互作用为止,中止行星传动在第一方向上的旋转并且防止行星传动在第一方向上进一步旋转。当电动机以大于发动机曲轴的速度的速度驱动行星架时,行星架使行星齿轮旋转,从而使环形齿轮以与行星齿轮不同的速度旋转,调整凸轮轴与发动机曲轴之间的旋转关系直至行星齿轮的止动齿与止动件相互作用为止,中止行星传动在第二方向上的旋转并且防止行星传动在第二方向上进一步旋转。

在另一个实施例中,公开了一种用于调整第一轴和第二轴的相对相位的行星传动。该行星传动包括:被驱动旋转的行星架;行星齿轮,其被布置在该行星架周围、包括多个行星齿和至少一个止动齿,并且联接至第一轴或第二轴;由第一轴或第二轴中的另一者驱动的环形齿轮,该环形齿轮包括多个环形齿轮齿,该多个环形齿轮齿维持该环形齿轮与该行星齿轮的行星齿轮齿的啮合接合;以及环形齿轮上的止动件。当行星齿轮的止动齿在第一方向上与止动件相互作用时,行星传动的旋转在第一方向上中止,从而防止裂环行星传动在第一方向上进一步旋转。当行星齿轮的止动齿在第二方向上与止动件相互作用时,行星传动的旋转在与第一方向相反的第二方向上中止,从而防止裂环行星传动在第二方向上进一步旋转。

在另一个实施例中,公开了一种用于调整第一轴和第二轴的相对相位的裂环行星传动。该裂环行星传动包括:被驱动旋转的行星架;行星齿轮,其被布置在该行星架周围、包括多个行星齿和至少一个止动齿;由第二轴驱动的第二环形齿轮,该第二环形齿轮包括多个第二环形齿轮齿,该多个第二环形齿轮齿维持该第二环形齿轮与该行星齿轮的行星齿轮齿的啮合接合;可与第一轴一起旋转的第一环形齿轮,该第一环形齿轮包括多个第一环形齿轮齿,该多个第一环形齿轮齿维持该第一环形齿轮与该行星齿轮的行星齿轮齿的啮合接合;以及第一环形齿轮或第二环形齿轮上的止动件。当行星齿轮的止动齿在第一方向上与止动件相互作用时,行星传动的旋转在第一方向上中止,从而防止裂环行星传动在第一方向上进一步旋转。当行星齿轮的止动齿在第二方向上与止动件相互作用时,行星传动的旋转在与第一方向相反的第二方向上中止,从而防止裂环行星传动在第二方向上进一步旋转。

在另一个实施例中,公开了一种用于调整第一轴和第二轴的相对相位的裂环行星传动。该裂环行星传动包括:被驱动旋转的行星架;行星齿轮,其被布置在该行星架周围、包括多个行星齿和至少一个止动齿,该第二环形齿轮包括多个第二环形齿轮齿、该多个第二环形齿轮齿维持该第二环形齿轮与该行星齿轮的行星齿轮齿的啮合接合;可与第一轴一起旋转的第一环形齿轮,该第一环形齿轮包括多个第一环形齿轮齿,该多个第一环形齿轮齿维持该第一环形齿轮与该行星齿轮的行星齿轮齿的啮合接合;以及第一环形齿轮或第二环形齿轮上的止动件。当行星齿轮的止动齿在第一方向上与止动件相互作用时,行星传动的旋转在第一方向上中止,从而防止裂环行星传动在第一方向上进一步旋转。当行星齿轮的止动齿在第二方向上与止动件相互作用时,行星传动的旋转在与第一方向相反的第二方向上中止,从而防止裂环行星传动在第二方向上进一步旋转。行星齿轮可为共享行星齿轮或可为复合行星齿轮。

在另一个实施例中,公开了一种用于调整第一轴和第二轴的相对相位的行星传动。该行星传动包括:至少一个行星齿轮,其具有多个行星齿和至少一个止动齿并且通过联轴器联接至该第一轴或该第二轴;由第一轴或第二轴中的另一者驱动的环形齿轮,该环形齿轮包括多个环形齿轮齿,该多个环形齿轮齿维持该环形齿轮与该行星齿轮的行星齿轮齿的啮合接合;环形齿轮上的止动件。当行星齿轮的止动齿在第一方向上与止动件相互作用时,行星传动的旋转在第一方向上中止,从而防止裂环行星传动在第一方向上进一步旋转,且当行星齿轮的止动齿在第二方向上与止动件相互作用时,行星传动的旋转在与第一方向相反的第二方向上中止,从而防止裂环行星传动在第二方向上进一步旋转。

附图说明

图1示出了电动相位器的示意图,其中一个行星齿轮接触环形齿轮的第一止动件,从而限制相位器在第一止动件位置处的行程。

图2示出了太阳齿轮第一次旋转之后的电动相位器的示意图。

图3示出了太阳齿轮第二次旋转之后的电动相位器的示意图。

图4示出了电动相位器的示意图,其中另一个行星齿轮接触环形齿轮的第二止动件,从而限制相位器在第二止动件位置处的行程。

图5示出了具有止动齿的行星齿轮的俯视图。

图6示出了具有止动齿的行星齿轮的透视图。

图7示出了行星齿轮上的点相对于环形齿轮的路径的示意图。

图8示出了包括沿着线8-8的图1的行星传动系统的横截面视图的电动相位器的示意图。

图9示出了另一实施例的电动相位器的示意图,其中行星齿轮的旋转在止动件位置之间。

图10示出了另一实施例的电动相位器的示意图,其中行星齿轮接触止动件,从而限制相位器的行程。

图11示出了定相期间在超前方向和滞后方向上的行星止动路径的曲线图。

图12示出了替代实施例的行星系统上的止动件放置的示意图。

图13示出了另一个替代实施例的替代行星系统上的止动件放置的示意图。

图14示出了另一个实施例的另一个行星系统上的止动件放置的示意图。

图15示出了定相、启动和返回至同一点期间的行星止动路径的示意图。

具体实施方式

电动相位器使用诸如电动机等电致动器动态地调整内燃机的凸轮轴相对于发动机曲轴的旋转关系。本发明的电动相位器包括由电动机驱动的行星传动系统。行星传动系统可包括居中太阳齿轮以及接合太阳齿轮的多个行星齿轮。行星传动系统可为裂环行星传动,其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。在一个实施例中,可存在行星架以将行星齿轮连接在一起。行星齿轮相对于彼此加载以减小行星传动系统中的齿隙。电动机优选地是无电刷dc电动机,但是将理解的是,也可使用诸如具有电刷的dc电动机、ac电动机或步进电动机等其它形式的电动机。

凸轮轴环形齿轮与链轮环形齿轮之间具有齿计数差。当太阳齿轮以与凸轮轴不同的速度旋转时,凸轮轴环形齿轮由于齿数差而以稍微与链轮环形齿轮不同的速度移动。

在某些实施例中,电动机连接至太阳齿轮以相对于行星齿轮驱动太阳齿轮。当电动机使太阳齿轮以与链轮环形齿轮相同的速度旋转时,曲轴与凸轮轴之间维持恒定的相位位置。在这些条件下,行星齿轮组件作为整体旋转,使得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移动。对链轮环形齿轮/凸轮轴环形齿轮/凸轮轴调整电动机速度会调整凸轮轴相对于曲轴的相位。当电动机使太阳齿轮以快于凸轮轴的速度的速度旋转时,相位器以滞后方向移动。当电动机使太阳齿轮以慢于凸轮轴的速度的速度旋转时,相位器以超前方向移动。

链轮环形齿轮、凸轮轴环形齿轮、行星齿轮以及太阳齿轮被布置在优选地具有高数值传动比的行星齿轮传动连接中以允许以对电动机的相对较低驱动转矩需求进行精确的定相角调整。链轮环形齿轮优选地是由发动机曲轴通过链轮和无端环动力传输链驱动,且凸轮轴环形齿轮优选地连接以与凸轮轴一起旋转。

图1至4和8示出了裂环齿轮行星传动10,其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的居中太阳齿轮24,以及裂环齿轮,该裂环齿轮包括链轮环形齿轮30和凸轮轴环形齿轮32。应当注意的是,在图1至4中,未示出行星架38。

环形齿轮30、32具有不同数量的齿34、36,其中齿数差是行星齿轮12、14、16的数量的倍数。环形齿轮齿34、36具有轮廓以允许环形齿轮30、32与行星齿轮12、14、16正确地啮合。链轮环形齿轮30或凸轮轴环形齿轮32具有至少两个止挡件33、35。止动件33、35围绕环形齿轮的圆周间隔开并且被间隔开以限定相位器在第一方向和第二方向上的行程极限。

行星齿轮12、14、16围绕太阳齿轮24旋转并且在环形齿轮30、32内旋转,使得行星齿轮12、14、16沿着内摆线曲线行进,该内摆线曲线是由小圆(行星齿轮)上的固定点在更大圆(环形齿轮)内滚动的轨迹生成的曲线。在图7中示出了其中一个行星齿轮14在环形齿轮30、32内行进的路径。行星齿轮14的齿在位置1处接合,在环形齿轮30、32内并且围绕太阳齿轮24行进,使得同一个齿在位置2、位置3、位置4处与环形齿轮接合。行星齿轮14的路径最终撞击环形齿轮30、32上的止动件35。如图7中所示,在行星齿轮14接合环形齿轮30、32上的止动件之前,行星齿轮14可在环形齿轮内进行多次转动。在接合止动件之后,行星齿轮14不能再以相同方向旋转,并且只能以相反方向转动。因此,相位器被保持在表示最大超前或滞后状态的位置中。

如图5至6中所示,行星齿轮12、14中的至少两者具有被安装至齿轮12、14的面的止动齿43、45。当止动齿43、45接合链轮环形齿轮30或凸轮轴环形齿轮32上的止动件33、35时,相位器的裂环齿轮行星传动10中止运动。行星齿轮12、14、16通过行星架38维持相互固定的关系。行星架38接纳将行星齿轮12、14、16联接至行星架38的销11、13、15。行星齿轮12、14、16在销11、13、15上旋转。

虽然两个行星齿轮12、14被示为各自具有止动齿43、45,但是仅一个行星齿轮可包含止动齿,其中止动齿撞击链轮环形齿轮30或凸轮轴环形齿轮32上的止动件。也可使用链轮环形齿轮30或凸轮轴环形齿轮32上的单个止动件。在图15中,示出了一个行星齿轮12上的一个止动齿43的路径,使得该路径与链轮环齿轮30或凸轮轴环形齿轮32上的单个止动件接合,从而限定在第一方向和第二方向上的行程极限。

参考图8,发动机曲轴50通过正时链52旋转地接合至穿过链轮54的链轮环形齿轮30,且发动机凸轮轴56旋转地接合至凸轮轴环形齿轮32。电动机58通过输出轴60与太阳齿轮24旋转地接合。当太阳齿轮24通过电动机58围绕其轴线62以与环形齿轮30、32中的任一者相同的速度旋转时,因为两个环形齿轮30、32一致地旋转,所以维持恒定的凸轮相位位置。当通过电动机58以与环形齿轮30、32不同的速度驱动太阳齿轮24时,一个环形齿轮的速度与另一个环形齿轮稍微不同引起凸轮相移功能。以此方式获得非常高的数值比,且凸轮轴56的相位与曲轴50和凸轮轴56的标称旋转关系相比为正或负。

相位器优选地用于动态地调整凸轮轴56与发动机曲轴50的旋转关系以提高发动机的燃料效率或在负载或加速度下提供更大的动力。传感器64、65(优选地一个在曲轴50上且另一个在凸轮轴56上)优选地用作电动机控制器66的反馈,以测量凸轮轴56相对于曲轴50的当前位置以确定在任何时间点需要什么调整(如果有的话)来实现最佳发动机效率。

图1示出了电动相位器的示意图,其中一个行星齿轮12接触链轮环形齿轮30的第一止动件33,从而将相位器在第一方向上的行程限制为第一止动件位置。在该位置中,行星齿轮12上的第一止动齿45与链轮环形齿轮30上的第一止动件33的接合中止链轮环形齿轮30、行星齿轮12、14、16和太阳齿轮24的任何进一步旋转。另一个行星齿轮14上的第二止动齿43不与链轮环形齿轮30接合。

图2示出了在太阳齿轮第一次旋转之后的电动相位器的示意图。环形齿轮30、32以逆时针方向旋转,太阳齿轮24顺时针旋转,且行星齿轮12、14、16以逆时针方向旋转。行星齿轮12、14的止动齿均不接合链轮环形齿轮30的第一止动件33和第二止动件35。行星齿轮12、14的旋转使得行星齿轮12、14的止动齿43、45不与链轮环形齿轮30上的止动件33、35对准或接合直至达到相位器行程极限为止。在该图中,太阳齿轮可由电动机58以与环形齿轮30、32相同的速度驱动、维持相位,或替代地太阳齿轮可通过电动机58驱动来以与环形齿轮30、32不同的速度旋转而使相位器超前或滞后,改变凸轮轴与发动机曲轴之间的旋转关系。

图3示出了太阳齿轮第二次旋转之后的电动相位器的示意图。类似于图2,行星齿轮12、14的止动齿均不接合链轮环形齿轮30的第一止动件33和第二止动件35。环形齿轮30的旋转使得行星齿轮14的止动齿43将继续旋转并且错过与链轮环形齿轮30的止动件35的接合。止动齿45不与止动件33、35中的任一者接合。在该图中,太阳齿轮可由电动机58以与环形齿轮30、32相同的速度驱动、维持相位,或替代地太阳齿轮可由电动机58驱动来以与环形齿轮30、32不同的速度旋转而使相位器超前或滞后,从而改变凸轮轴与发动机曲轴之间的旋转关系。

图4示出了电动相位器的示意图,其中另一个行星齿轮接触环形齿轮的第二止动件,从而将相位器在第二方向上的行程限制为第二止动件位置。在该位置中,行星齿轮14上的第二止动齿43与链轮环形齿轮30上的第二止动件35的接合中止链轮环形齿轮30、行星齿轮12、14、16和太阳齿轮24的任何进一步旋转。另一个行星齿轮12上的第一止动齿45不与链轮环形齿轮30接合。应当注意的是,为了使行星齿轮14和第二止动齿43移动离开或远离第二止动件35,行星齿轮必须顺时针旋转,环形齿轮必须顺时针旋转且太阳齿轮与行星传动的旋转方向相反地逆时针旋转以到达第二方向上的第二止动件。

在另一个实施例中,电动相位器使用诸如电动机等电致动器动态地调整内燃机的凸轮轴相对于发动机曲轴的旋转关系。本发明的电动相位器包括由电动机驱动的行星传动系统。行星传动系统可包括行星架和至少一个行星齿轮。行星架可为由电动机驱动的偏心轴。

行星传动系统可为裂环行星传动系统,其具有由发动机曲轴驱动的链轮环形齿轮和与连接至凸轮轴的行星架同心的凸轮轴环形齿轮。

替代地,行星传动系统可具有连接至发动机曲轴或凸轮轴的单个环形齿轮以及经由联轴器连接至发动机曲轴或凸轮轴中的另一者的行星齿轮。联轴器可为十字滑块联轴器或柔性联轴器或本领域中已知用于联接错位轴线的任何联轴器。

在这种情况下,行星齿轮与环形齿轮之间的齿数差可为小数,并且可为1。

当电动机使偏心轴以及因此行星齿轮以与环形齿轮或链轮环形齿轮相同的速度旋转时,曲轴与凸轮轴之间维持恒定的相位位置。在这些条件下,行星齿轮组件作为整体旋转,使得行星架与行星齿轮之间或行星齿轮与环形齿轮之间没有相对移动。对链轮环形齿轮/凸轮轴环形齿轮/环形齿轮/凸轮轴调整电动机速度会调整凸轮轴相对于曲轴的相位。当电动机使偏心轴以及因此行星架以比凸轮轴的速度更快的速度旋转时,相位器沿着由电动机与凸轮轴之间的齿轮比的符号所示的方向相对于链轮环形齿轮移动。正传动比使相位器超前,且负传动比使相位器滞后。

图9至10示出了另一个实施例的行星传动100。

在该实施例中,太阳齿轮不存在。行星齿轮112具有行星齿轮齿118和止动齿145。行星齿轮112可经由联轴器(未示出)直接连接至凸轮轴或发动机曲轴。行星齿轮112被安装至可为偏心轴的行星架124。轴承114可存在于行星齿轮112与行星架124之间,从而允许行星齿轮112围绕行星架124旋转。

行星齿轮118和行星架124由连接至凸轮轴或发动机曲轴中的另一者的环形齿轮130接纳。环形齿轮130具有环形齿轮齿132,当行星齿轮112围绕行星架124旋转时,该环形齿轮齿与行星齿轮齿118啮合。应当注意的是,行星齿轮齿118一次仅与环形齿轮齿130的一部分啮合。

行星齿轮112围绕行星架124旋转并且在环形齿轮130内旋转,使得行星齿轮112沿着内摆线曲线行进,该内摆线曲线是由小圆(行星齿轮)上的固定点在更大圆(环形齿轮)内滚动的轨迹生成的曲线。在图11的曲线图中示出了在超前路径和滞后路径期间止动齿145在环形齿轮内行进的路径。超前路径由实线指示,且滞后路径由虚线指示。

虽然仅示出了一个环形齿轮130,但是在本发明的范围内具有裂环齿轮,该裂环齿轮包括具有第一齿组的凸轮轴环形齿轮和具有不同齿组的链轮环形齿轮。链轮环形齿轮优选地是由发动机曲轴通过链轮和无端环动力传输链驱动,且凸轮轴环形齿轮优选地连接以与凸轮轴一起旋转。行星齿轮112将被安装至电动机驱动的行星架。

虽然仅示出了一个行星齿轮112,但是可存在附加的行星齿轮。例如,行星齿轮可为复合行星,其中齿轮齿、共享公共旋转轴线并且彼此固定的齿的直径或数量不同。

应当注意的是,在图9至10中,从固定的外环来观察,止动件的运动路径固定至行星齿轮。

图10示出了行星齿轮112的止动齿145接近止动件位置以限制在滞后方向上的行程。行星齿轮112的止动齿145将随着行星齿轮112沿逆时针方向旋转而与环形齿轮130的止动件133接合,从而中止环形齿轮130、行星齿轮112和行星架124的任何进一步旋转。行星齿轮112的旋转然后必须沿相反的顺时针方向进行。

图9示出了行星齿轮112的止动齿145经过环形齿轮130的止动件133。假定行星齿轮112不在超前路径中旋转,那么行星齿轮112顺时针方向旋转,行星架124沿逆时针方向旋转,且环形齿轮130沿顺时针方向旋转。行星齿轮112的止动齿145不接合环形齿轮130的止动件133。行星齿轮112的旋转使得行星齿轮112的止动齿145不与环形齿轮130上的止动件133对准或接合直至达到相位器行程极限为止。在该图中,行星架124可由电动机(未示出)以与环形齿轮130相同的速度驱动、维持相位,或替代地行星架可通过电动机(未示出)驱动来以与环形齿轮130不同的速度旋转而使相位器超前或滞后,改变凸轮轴与发动机曲轴之间的旋转关系。如果行星架以与环形齿轮130不同的速度旋转以便使相位器滞后,那么行星齿轮112的止动齿145将在滞后方向上的行程极限处接合环形齿轮130的止动件133。

虽然在环形齿轮上仅示出一个止动件,但是如图1至3中所示,环形齿轮或多个环形齿轮上可存在一个以上止动件,且该一个以上止动件被施加至被安装至可为偏心轴的行星架的单个行星齿轮。

图12示出了替代实施例的行星系统上的止动件放置的示意图。替代实施例的行星系统包括至少一个复合行星212。复合行星是可具有第一部分和第二部分的行星,该第一部分和第二部分因齿轮齿、共享公共旋转轴线并且彼此固定的齿的直径或数量不同而不同。复合行星212由具有第一齿组和第一止动件245的第一部分214以及具有第二齿组和第二止动件242的第二部分216组成。复合行星212被安装至由电动机(未示出)驱动的行星架258。链轮环形齿轮230围绕复合行星212的第二部分216,该链轮环形齿轮连接至曲轴或第二轴254。凸轮轴环形齿轮232围绕复合行星212的第一部分214。凸轮轴环形齿轮232联接至凸轮轴或第一轴256。

环形齿轮230、232具有带多种轮廓的不同数量的齿以允许环形齿轮230、232与复合行星齿轮212的第一部分214和第二部分216正确地啮合。

虽然在复合行星212与凸轮环形齿轮232和链轮环形齿轮230之间示出了止动件242、245、240、243,但是止动件均可存在于凸轮环形齿轮或链轮环形齿轮上。止动件240、242围绕环形齿轮的圆周间隔开并且被间隔开以限定相位器在第一方向和第二方向上的行程极限。

如图11中所示,复合行星齿轮212的第一部分214和第二部分216由行星架258驱动以沿着内摆线曲线行进,该内摆线曲线是由小圆(行星齿轮)上的固定点在更大圆(环形齿轮)内滚动的轨迹生成的曲线。如图11中所示,起点和终点是相同的。由图11的虚线指示的行星止动路径示出复合行星齿轮212的行程,该行程在第一方向上停止于位置b处并且在第二方向上停止于位置a处。

当电动机驱动行星架258来以与环形齿轮230、232不同的速度旋转时,一个环形齿轮的速度与另一个环形齿轮稍微不同引起凸轮相移功能。以此方式获得非常高的数值比,且凸轮轴256的相位与曲轴254和凸轮轴256的标称旋转关系相比超前或滞后。

图13示出了另一个替代实施例的替代行星系统上的止动件放置的示意图。

替代实施例的行星系统包括至少一个复合行星312。共享行星312的第一部分316与链轮环形齿轮330对接,且同一个行星312的第二部分314与凸轮轴环形齿轮332对接。第一止动件342位于共享行星312的与链轮环形齿轮330对接的第一部分316上。第二止动件340位于链轮环形齿轮332上。共享行星312被安装至由电动机(未示出)驱动的行星架358。链轮环形齿轮330围绕共享行星312的第二部分316,该链轮环形齿轮连接至曲轴或第二轴354。凸轮轴环形齿轮332围绕共享行星312的第一部分314。凸轮轴环形齿轮332联接至凸轮轴或第一轴356。

环形齿轮330、332具有带多种轮廓的不同数量的齿以允许环形齿轮330、332与共享行星齿轮312的第一部分314和第二部分316正确地啮合。

止动件340、324围绕链轮环形齿轮330的圆周和共享行星齿轮312上的止动件342间隔开,并且被间隔开以限定相位器在第一方向和第二方向上的行程极限。

如图11中所示,共享行星齿轮312的第一部分314和第二部分316由行星架358驱动以沿着内摆线曲线行进,该内摆线曲线是由小圆(行星齿轮)上的固定点在更大圆(环形齿轮)内滚动的轨迹生成的曲线。由图11的虚线指示的行星止动路径示出共享行星齿轮312的行程,该行程在第一方向上停止于位置a处并且在第二方向上停止于位置b处。

当电动机驱动行星架358来以与环形齿轮330、332不同的速度旋转时,一个环形齿轮的速度与另一个环形齿轮稍微不同引起凸轮相移功能。以此方式获得非常高的数值比,且凸轮轴356的相位与曲轴354和凸轮轴356的标称旋转关系相比超前或滞后。

图14示出了另一个实施例的另一个行星系统上的止动件放置的示意图。

替代实施例的行星系统包括至少一个复合行星412。行星412的第一部分416与环形齿轮430对接。因为存在单个环形齿轮,所以联轴器475将凸轮轴联接至行星412。联轴器475可为万向接头、十字滑块联轴器、柔性联轴器或本领域中已知用于结合错位轴线的任何联轴器。

第一止动件442位于行星412的与环形齿轮430对接的第一部分416上。第二止动件440位于环形齿轮430上。行星412被安装至由电动机(未示出)驱动的行星架458。止动件440围绕环形齿轮430的圆周和行星齿轮412上的止动件442间隔开,并且被间隔开以限定相位器在第一方向和第二方向上的行程极限。

如图11中所示,行星齿轮412的第一部分416由行星架458驱动以沿着内摆线曲线行进,该内摆线曲线是由小圆(行星齿轮)上的固定点在更大圆(环形齿轮)内滚动的轨迹生成的曲线。由图11的虚线指示的行星止动路径示出行星齿轮412的行程,该行程在第一方向上停止于位置a处并且在第二方向上停止于位置b处。

当电动机驱动行星架458来以与环形齿轮430不同的速度旋转时,连接至一个轴的环形齿轮430的速度和联接至共享行星齿轮412的另一个轴稍微不同引起凸轮相移功能。以此方式获得非常高的数值比,且凸轮轴456的相位与曲轴454和凸轮轴456的标称旋转关系相比超前或滞后。

因此,应当理解的是,本文所述的发明的实施例仅仅说明本发明的原理的应用。本文对所说明实施例细节的引用不是对权利要求范围的限制,权利要求自身所叙述的特征认为是本发明的实质。

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