[发明专利]电动马达驱动的简易行星凸轮相位器

说明书

发明领域

本发明涉及一种用于动态调整凸轮轴相对于发动机曲轴的相位角或旋转关系以提高内燃发动机燃油效率的行星齿轮组件。

背景

当前生产中存在许多不同装置来实现发动机凸轮轴的相位调整。例如，见美国专利申请公开号2010/0064997；美国专利申请公开号2004/0206322；美国专利号7,506,623；美国专利号7,047,923；美国专利号6,971,352；美国专利号6,138,622；美国专利号6,129,061；美国专利号5,680,837；美国专利号5,361,736；美国专利号5,327,859；美国专利号4,850,427；以及德国专利号DE4110195。尽管这些装置中的每一个似乎都适于执行预期功能，但已经发现这些装置具有高的总成本和/或大的间隙尺寸。令人希望的是提供一种具有较小间隙尺寸且总成本较低的凸轮相位器。

概述

在此披露了一种用于动态调整内燃发动机凸轮轴相对于发动机曲轴的旋转关系的凸轮相位器。凸轮链轮可以由连接到一个主动链轮上的无限循环动力传输构件驱动，该主动链轮被安装用于与该发动机曲轴一起旋转。该凸轮相位器可以包括一个行星齿轮传动系，该行星齿轮传动系具有一个位于中心的可连接用于与该凸轮链轮一起旋转的太阳轮。一个环形齿轮可以可连接用于与该凸轮轴一起旋转，并且多个行星齿轮可以由一个啮合接合在该太阳轮与该环形齿轮之间的载体支撑。一个相位调整齿轮可以被连接用于与该载体一起旋转。该太阳轮可以驱动这些行星齿轮旋转，从而致使该环形齿轮被驱动旋转。该相位调整齿轮的旋转运动可以可调节地改变该凸轮轴相对于该曲轴的凸轮相位。

一个带有固定载体的简易行星齿轮组以一个比值驱动该凸轮轴，这个比值乘以该发动机曲柄链轮与该相位器输入链轮之间的比值导致一个总的组合比值0.5:1。一个电动马达可以被安排成使得该电动马达可以可旋转地驱动该载体以实现所期望的凸轮相位调整。一个传感器可以被提供用于向该电动马达的一个控制器提供反馈信号，以测量该凸轮链轮相对于该凸轮轴的当前位置，以便确定是否需要进行任何凸轮相位调整。该相位调整齿轮可以是一个蜗轮。该太阳轮、环形齿轮以及这些行星齿轮可以具有斜齿。

在此披露了一种用于组装和用于动态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。一个凸轮链轮可以由连接到一个主动链轮上的无限循环动力传输构件驱动，该主动链轮被安装用于与发动机曲轴一起旋转。该方法可包括组装一个行星齿轮传动系，该行星齿轮传动系具有一个位于中心、可连接用于与该凸轮链轮一起旋转的太阳轮。一个环形齿轮可以可连接用于与该凸轮轴一起旋转，并且多个行星齿轮可以由一个啮合接合在该太阳轮与该环形齿轮之间的载体支撑。一个相位调整齿轮可以被连接用于与该载体一起旋转。该太阳轮可以驱动这些行星齿轮旋转，从而致使该环形齿轮被驱动旋转。该相位调整齿轮的旋转运动可以可调节地改变该凸轮轴相对于该曲轴的凸轮相位。

对于本领域普通技术人员而言在结合以下附图来阅读用于实践本发明所考虑的最佳模式的说明时，本发明的其他应用将变得清楚。

附图的简要说明

此处的说明参照了附图，其中贯穿这几个视图以相似的参考数字指代相似的部分，并且在附图中：

图1是一个电动马达驱动的简易行星凸轮相位器的一个透视图；并且

图2是图1的电动马达驱动的简易行星凸轮相位器的一个截面视图。

详细说明

现在参见图1至图2，一个凸轮相位器10可以动态调整内燃发动机的凸轮轴24相对于一个发动机曲轴34的旋转关系。一个凸轮链轮20可以由连接到一个主动链轮36上的一个无限循环动力传输构件38驱动，该主动链轮被安装用于与该发动机曲轴34一起旋转。该凸轮相位器可以包括一个行星齿轮系统或传动系12，该行星齿轮系统或传动系具有一个位于中心、被连接用于与该凸轮链轮20一起旋转的太阳轮14。一个环形齿轮18可以被连接用于与该凸轮轴24一起旋转，并且多个行星齿轮16a、16b可以由一个啮合接合在太阳轮14与环形齿轮18之间的载体22支撑。一个相位调整齿轮26可以被连接用于与该载体22一起旋转。太阳轮14可以驱动这些行星齿轮16a、16b旋转，从而致使该环形齿轮18被驱动旋转。该相位调整齿轮26的旋转运动可以可调节地改变该凸轮轴24相对于该曲轴34的凸轮相位。