由電動機致動的凸輪軸相位器的制造方法
【專利摘要】提供一種凸輪軸相位器(10)，該凸輪軸相位器用于可控地改變在內(nèi)燃機(18)中的曲柄軸和凸輪軸(22)之間的相位關(guān)系，該內(nèi)燃機(18)包括用于支承凸輪軸(22)的凸輪軸軸承(94)，并且該內(nèi)燃機(18)限定安裝孔(80)，該安裝孔用于將凸輪軸相位器(10)安裝于內(nèi)燃機(18)。凸輪軸相位器(10)包括殼體(42)，該殼體具有設(shè)置在該殼體(42)內(nèi)的齒輪驅(qū)動單元(12)。齒輪驅(qū)動單元(12)包括輸入齒輪構(gòu)件(26)和輸出齒輪構(gòu)件(28)，以使得該輸入齒輪構(gòu)件(26)能附連于曲柄軸并且使得該輸入齒輪構(gòu)件(26)附連于電動機(14)的輸出軸(38)。該輸出齒輪構(gòu)件(28)能附連于凸輪軸(22)，以使得該輸入齒輪構(gòu)件(26)由電動機(14)引導的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生曲柄軸和凸輪軸(22)之間的相對轉(zhuǎn)動。凸輪軸相位器(10)設(shè)置在安裝孔(80)和凸輪軸軸承(94)之間。
【專利說明】由電動機致動的凸輪軸相位器
[0001]相關(guān)專利申請的交叉引用
[0002]本申請要求2014年I月16日提交的美國臨時專利申請系列號61/928,049以及在2015年I月13日提交的美國專利申請系列號14/595,265的權(quán)益，這些申請的全部內(nèi)容以參見的方式納入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種用于改變內(nèi)燃機的凸輪軸和曲柄軸之間的相位關(guān)系的凸輪軸相位器，更具體地涉及這樣一種凸輪軸相位器，該凸輪軸相位器由電動機致動，甚至更具體地涉及這樣一種凸輪軸相位器，該凸輪軸相位器使用由電動機致動的諧波齒輪驅(qū)動單元，以改變內(nèi)燃機的曲柄軸和凸輪軸之間的相位關(guān)系。
[0004]發(fā)明背景
[0005]用于改變內(nèi)燃機中燃燒閥的正時的凸輪軸相位器是眾所周知的。通常稱為鏈輪元件的第一元件由來自內(nèi)燃機的凸輪軸的鏈條、皮帶或齒輪機構(gòu)驅(qū)動。通常稱為凸輪軸板的第二元件安裝于內(nèi)燃機的凸輪軸的端部。由機動車輛制造商的凸輪軸相位器的通常類型稱為葉片型凸輪軸相位器。美國專利7，421，989示出一種典型的葉片型凸輪軸相位器，該凸輪軸相位器在轉(zhuǎn)子上包括多個向外延伸的葉片，這些向外延伸的葉片與定子上的多個向內(nèi)延伸的凸耳穿插，從而在葉片和凸耳之間形成交替的超前和滯后腔室。根據(jù)發(fā)動機控制模塊，發(fā)動機油經(jīng)由多端口油控制閥供給至超前或滯后腔室，以根據(jù)需要改變轉(zhuǎn)子相對于定子的角位置，并且由此改變凸輪軸相對于曲柄軸的角位置，來滿足當前的或預(yù)期的發(fā)動機操作條件。
[0006]雖然葉片型凸輪軸相位器是有效的并且相對低廉的，但這些葉片型凸輪軸相位器會遭受如下缺點:例如由于低油壓而以較低的發(fā)動機速度進行慢速操作、由于高的油粘度而以較低的發(fā)動機溫度進行慢速操作、由于同一栗用于致動葉片型凸輪軸相位器因而對于用于潤滑內(nèi)燃機的油栗需要增大的油栗容量以及由葉片型凸輪軸相位器提供的總的相位授權(quán)量受到相鄰的葉片和凸耳之間的空間量限制并且可能無法足以提供期望的相位授權(quán)量。至少出于這些原因，汽車行業(yè)正開發(fā)電驅(qū)動的凸輪軸相位器。
[0007]正開發(fā)的一種類型電驅(qū)動凸輪軸相位器使用由電動機致動的諧波齒輪驅(qū)動單元，以改變凸輪軸相對于曲柄軸的角位置。此種凸輪軸相位器的一種示例在Kimus等人的美國專利申請公開號US 2012/0312258 Al以及David等人的美國專利N0.8,516,983中示出，這些文獻的全部內(nèi)容以參見的方式納入本文。雖然Kimus等人和David等人的凸輪軸相位器可能是有效的，但所披露的凸輪軸相位器通過將這些凸輪軸相位器螺接于凸輪軸的軸向端部來安裝于凸輪軸。一些內(nèi)燃機使用固定有正時鏈輪的凸輪軸，該凸輪軸由來自凸輪軸的鏈條驅(qū)動。該正時鏈輪可軸向地定位在支承該凸輪軸的凸輪軸軸承之間。Kimus等人和David等人的凸輪軸相位器并不適用于此種凸輪軸、正時鏈輪以及凸輪軸軸承結(jié)構(gòu)，這是因為將Kimus等人和David等人的凸輪軸相位器螺接于凸輪軸的軸向端部并不允許凸輪軸相位器的用以將鏈條連接于凸輪軸相位器的對應(yīng)鏈輪的合適定位。因此，會需要對內(nèi)燃機進行重大的重設(shè)計以安裝Kimus等人和David等人的凸輪軸相位器。為了實現(xiàn)此種重設(shè)計可能會是費時并且昂貴的。
[0008]需要的是一種將上述缺點中的一個或多個減到最少或消除上述缺點中的一個或多個的凸輪軸相位器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]簡而言之，提供一種凸輪軸相位器，用以可控地改變內(nèi)燃機中曲柄軸和凸輪軸之間的相位關(guān)系。該內(nèi)燃機包括用于支承凸輪軸的凸輪軸軸承，并且該內(nèi)燃機限定安裝孔，用以將凸輪軸相位器安裝于內(nèi)燃機。凸輪軸相位器包括殼體，該殼體具有設(shè)置在該殼體內(nèi)的齒輪驅(qū)動單元。齒輪驅(qū)動單元包括輸入齒輪構(gòu)件和輸出齒輪構(gòu)件，以使得該輸入齒輪構(gòu)件能附連于曲柄軸并且使得該輸入齒輪構(gòu)件附連于電動機的輸出軸。該輸出齒輪構(gòu)件能附連于凸輪軸，以使得該輸入齒輪構(gòu)件由電動機引起的轉(zhuǎn)動導致曲柄軸和凸輪軸之間的相對轉(zhuǎn)動。凸輪軸相位器設(shè)置在安裝孔和凸輪軸軸承之間。
[0010]附圖的簡要說明
[0011]將參考附圖來進一步描述本發(fā)明，其中:
[0012]圖1是根據(jù)本發(fā)明的凸輪軸相位器的軸向剖視圖；
[0013]圖2是圖1的一部分的放大圖；以及
[0014]圖3是沿著圖2中的剖線3-3剖取的剖面圖。
【具體實施方式】
[0015]參照圖1和2，根據(jù)本發(fā)明的凸輪軸相位器10包括:諧波齒輪驅(qū)動單元12;示作電動機14的轉(zhuǎn)動致動器，該轉(zhuǎn)動致動器操作地連接于諧波齒輪驅(qū)動單元12并且可以是直流電動機;輸入鏈輪16，該輸入鏈輪操作地連接于諧波齒輪驅(qū)動單元12并且能由內(nèi)燃機18的曲柄軸(未示出)驅(qū)動;輸出轂20，該輸出轂附連于諧波齒輪驅(qū)動單元12并且聯(lián)接于內(nèi)燃機18的曲柄軸22，從而以一對一的關(guān)系隨著凸輪軸22轉(zhuǎn)動；以及偏置彈簧24，該偏置彈簧操作地設(shè)置在輸出轂20和輸入鏈輪16之間。
[0016]諧波齒輪驅(qū)動單元12包括:外部第一花鍵26，該外部第一花鍵可以是下文描述的圓形花鍵或動態(tài)花鍵;外部第二花鍵28，該外部第二花鍵與外部第一花鍵26相對(動態(tài)的或圓形)并且共軸地定位成鄰近于外部第一花鍵26;燒性花鍵30，該燒性花鍵相對于外部第一花鍵26和外部第二花鍵28徑向地向內(nèi)設(shè)置并且具有向外延伸的齒輪齒，這些齒輪齒設(shè)置成用于同時接合外部第一花鍵26和外部第二花鍵28兩者上的向內(nèi)延伸的齒輪齒；以及波發(fā)生器32，該波發(fā)生器相對于撓性花鍵30徑向地向內(nèi)設(shè)置并且接合該撓性花鍵。
[0017]撓性花鍵30是非剛性的環(huán)，該環(huán)在比圓形花鍵略小的節(jié)圓直徑上具有外部齒。撓性花鍵30裝配在波發(fā)生器32之上并且由該波發(fā)生器彈性地偏轉(zhuǎn)。
[0018]圓形花鍵(外部第一花鍵26或外部第二花鍵28)是具有內(nèi)部齒的剛性環(huán)，這內(nèi)部齒橫貫波發(fā)生器32的長軸與撓性花鍵30的齒嚙合。該圓形花鍵可用作輸入構(gòu)件。
[0019]動態(tài)花鍵(無論是外部第一花鍵26還是外部第二花鍵28中并非是圓形花鍵的那個)是剛性環(huán)，該剛性環(huán)具有與撓性花鍵30同樣多齒數(shù)的內(nèi)部齒。動態(tài)花鍵隨著撓性花鍵30一起轉(zhuǎn)動并且可用作輸出構(gòu)件。動態(tài)花鍵或者圓形花鍵可通過在其外直徑處的倒角來識別，以使得圓形花鍵區(qū)別于動態(tài)花鍵。
[0020]波發(fā)生器32是支承橢圓形軸承的橢圓形鋼盤的組件，該組合限定波發(fā)生器插塞。撓性的軸承保持器圍繞橢圓形軸承并且接合撓性花鍵30。波發(fā)生器插塞的轉(zhuǎn)動導致在撓性花鍵30中產(chǎn)生轉(zhuǎn)動波(實際上是與盤的橢圓長軸的相對兩個端部相對應(yīng)的兩個隔開180°的波)。
[0021 ]在諧波齒輪驅(qū)動單元12的組裝過程中，撓性花鍵30的向外延伸齒沿著波發(fā)生器32的橢圓長軸并且在該橢圓長軸附近、與圓形花鍵和動態(tài)花鍵的向內(nèi)延伸齒嚙合。動態(tài)花鍵具有與撓性花鍵30相同的齒數(shù)，從而波發(fā)生器32的轉(zhuǎn)動在該動態(tài)花鍵和撓性花鍵之間的每次回轉(zhuǎn)時不會導致凈轉(zhuǎn)動。然而，圓形花鍵具有比動態(tài)花鍵略少的齒輪齒，因此在波發(fā)生器插塞的轉(zhuǎn)動期間該圓形花鍵會轉(zhuǎn)動經(jīng)過動態(tài)花鍵，從而在該圓形花鍵和波發(fā)生器之間限定傳動比(例如，50:1的傳動比意指圓形花鍵經(jīng)過動態(tài)花鍵一轉(zhuǎn)對應(yīng)于波發(fā)生器32的50轉(zhuǎn))。因此，諧波齒輪驅(qū)動單元12是高傳動比齒輪變速器;也就是說，外部第一花鍵26和外部第二花鍵28之間的角相位關(guān)系對于波發(fā)生器32每次回轉(zhuǎn)改變2%。
[0022]當然，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，圓形花鍵反而也可具有比動態(tài)花鍵略多的齒，在此種情形中，所描述的轉(zhuǎn)動關(guān)系反轉(zhuǎn)。
[0023]波發(fā)生器32包括聯(lián)接適配器34，該聯(lián)接適配器安裝于該波發(fā)生器或者與該波發(fā)生器一體地形成。聯(lián)接件36安裝于電動機14的電動機軸38并且通過銷40而銷接于該電動機軸。當期望改變外部第一花鍵26和外部第二花鍵28之間的相位關(guān)系，聯(lián)接件36接合聯(lián)接適配器34，從而允許波發(fā)生器32由電動機14轉(zhuǎn)動地驅(qū)動。
[0024]輸入鏈輪16轉(zhuǎn)動地固定于杯狀殼體42，該杯狀殼體由螺栓44固定于外部第一花鍵26，以防止外部第一花鍵26和殼體42之間的相對轉(zhuǎn)動。如圖所不，輸入鏈輪16與殼體42—體地形成，然而現(xiàn)應(yīng)理解的是，輸入鏈輪16可以是轉(zhuǎn)動地固定于殼體42的單獨部件。用作輸入構(gòu)件的殼體42包括殼體孔46，該殼體孔沿著縱向軸線48延伸到殼體42中，且凸輪軸相位器10繞該縱向軸線轉(zhuǎn)動。殼體孔46從殼體42的靠近凸輪軸22的第一開口端50延伸至基本上垂直于軸線48的殼體基部52。諧波齒輪驅(qū)動單元12、輸出轂20以及偏置彈簧24同軸地接納在殼體孔46內(nèi)，在此，輸出轂20由螺栓54固定于外部第二花鍵28，以防止輸出轂20和外部第二花鍵28之間的相對轉(zhuǎn)動。安裝管56以與殼體孔46同軸的關(guān)系遠離殼體基部52軸向地延伸，并且在該安裝管的外表面限定安裝管環(huán)形溝槽58來用于接納安裝管卡環(huán)60，這將在之后進行更詳細地描述。聯(lián)接適配器34的一部分設(shè)置在安裝管56內(nèi)，以允許聯(lián)接適配器34相對于殼體42自由地轉(zhuǎn)動。聯(lián)接適配器34由軸承62支承在殼體42內(nèi)，該軸承接納在形成于殼體孔46和安裝管56之間的臺階64內(nèi)。軸承62可例如通過壓配合保持于殼體42和聯(lián)接適配器34。雖然聯(lián)接適配器34示作由與波發(fā)生器32單體的構(gòu)造制成，但應(yīng)理解的是，聯(lián)接適配器34可單獨地制造并且通過已知的連結(jié)方法連結(jié)于波發(fā)生器32。
[0025]繼續(xù)參照圖1和2并且現(xiàn)在附加地參照圖3，用作用于凸輪軸相位器10的輸出構(gòu)件的輸出轂20轉(zhuǎn)動地聯(lián)接于凸輪軸22，以防止輸出轂20和凸輪軸22之間的相對轉(zhuǎn)動。因此，也防止外部第二花鍵28和凸輪軸22之間的相對轉(zhuǎn)動。為了將輸出轂22轉(zhuǎn)動地聯(lián)接于凸輪軸22，輸出轂20可包括內(nèi)花鍵66，該內(nèi)花鍵與凸輪軸22的對應(yīng)外花鍵68相匹配。雖然內(nèi)花鍵66和外花鍵68已說明為將輸出轂20轉(zhuǎn)動地聯(lián)接于凸輪軸22，但現(xiàn)應(yīng)理解的是，也可使用通常用于將需要一起轉(zhuǎn)動的兩個本體轉(zhuǎn)動地聯(lián)接的其他幾何形狀布置。殼體42和輸出轂20之間的徑向跳動由殼體42(輸入轂)和輸出轂(20)之間的第一軸頸軸承交界部70限制。內(nèi)花鍵66和外花鍵68允許輸出轂20和凸輪軸22之間可能由于制造變化而產(chǎn)生的同心度變化和角向失配。
[0026]再次參照圖1和2，輸出轂20通過軸向地捕獲在諧波齒輪驅(qū)動單元12和設(shè)置于殼體42內(nèi)的背板72之間而保持在殼體42內(nèi)，以及通過設(shè)置在形成于殼體42中的環(huán)形背板卡環(huán)溝槽76中的背板卡環(huán)74保持在其中。例如通過壓配來防止背板72相對于殼體42轉(zhuǎn)動。背板72包括中心背板孔78，該中心背板孔軸向地延伸穿過該背板以允許輸出轂20和/或凸輪軸22的至少一部分延伸穿過背板72。
[0027]偏置彈簧24軸向地捕獲在背板72和輸出轂20之間。如圖所示，偏置彈簧24可以是鐘表彈簧。偏置彈簧24的一個端部與輸出轂20接合，而偏置彈簧24的另一端部與背板72接合。在電動機14發(fā)生故障的事件中，偏置彈簧24偏置以將諧波齒輪驅(qū)動單元12返回驅(qū)動至外部第二花鍵28的轉(zhuǎn)動位置而無需借助電動機14，在該轉(zhuǎn)動位置中，內(nèi)燃機18將起動或運行，且該位置可處于授權(quán)范圍的其中一個極限端處或者凸輪軸相位器的轉(zhuǎn)動授權(quán)范圍的極限端的中間處。例如，偏置彈簧24偏置諧波齒輪驅(qū)動單元12的轉(zhuǎn)動行程范圍可限制為稍微空開(something short of)相位器授權(quán)范圍的終端停止位置。此種布置對于需要中間停車位置來進行怠速或重起動的內(nèi)燃機會是用用的。
[0028]凸輪軸相位器10經(jīng)由殼體42的安裝管56安裝于內(nèi)燃機18，該安裝管軸向地接納在內(nèi)燃機18的安裝孔80內(nèi)。內(nèi)燃機18的限定安裝孔80的一部分可以是支架，該支架螺接于內(nèi)燃機18的發(fā)動機體和/或氣缸蓋。安裝管56的外周緣形成與安裝孔80的第二軸頸軸承交界部82。第二軸頸軸承交界面82基本上防止安裝管56在安裝孔80內(nèi)的徑向運動，同時允許安裝管56在安裝孔80內(nèi)基本上不受抑制地繞軸線48轉(zhuǎn)動。內(nèi)燃機18的限定安裝孔80的一部分軸向地捕獲在殼體42和安裝管卡環(huán)60之間，由此將安裝管56保持在安裝孔80內(nèi)。這樣，凸輪軸相位器10安裝并且保持于內(nèi)燃機18，且第二軸頸軸承交界面82承載由鏈條79產(chǎn)生的徑向負載，該鏈條接合輸入鏈輪16并且驅(qū)動凸輪軸相位器10。
[0029]為了潤滑第二軸頸軸承交界部82以及凸輪軸相位器10的各個元件和交界部，安裝孔80包括環(huán)形安裝孔油槽84。環(huán)形安裝孔油槽84供給有來自油道(未示出)的加壓油，該加壓油可例如僅僅從內(nèi)燃機18的油栗供給。供給至環(huán)形安裝孔油槽84的加壓油滲透第二軸頸軸承交界部82，由此為該第二軸頸軸承交界部提供潤滑。環(huán)形安裝孔油槽84與徑向地延伸穿過安裝管56的一個或多個安裝管油通道86對準并且流體連通。安裝管油通道86與對應(yīng)的環(huán)形聯(lián)接適配器油槽88對準并且流體連通，該油槽形成在聯(lián)接適配器34的定位在安裝管56內(nèi)的一部分的外周緣上。環(huán)形聯(lián)接適配器油槽88與軸向聯(lián)接適配器油通道90流體連通，該軸向聯(lián)接適配器油通道從環(huán)形聯(lián)接適配器油槽88軸向地延伸并且面向輸出轂20離開。徑向聯(lián)接適配器油通道92從軸向聯(lián)接適配器油通道90分叉，并且從該軸向聯(lián)接適配器油通道在軸承62和波發(fā)生器32之間徑向向外地延伸。離開軸向聯(lián)接適配器油通道90和徑向聯(lián)接適配器油通道92的油至少潤滑波發(fā)生器32、軸承62、諧波齒輪驅(qū)動單元12以及第一軸頸軸承交界部70的一個或多個。然后，油例如僅僅穿過通過背板72的排放通道(未示出)而從凸輪軸相位器10排出，以返回排放至內(nèi)燃機18的油栗。
[0030]在操作中，當在內(nèi)燃機18的曲柄軸和凸輪軸22之間期望發(fā)生相位改變時，電動機14的電動機軸38通過將電流施加于電動機14而轉(zhuǎn)動。應(yīng)注意的是，可根據(jù)期望使得該凸輪軸22相對于曲柄軸超前還是滯后來確定是順時針還是逆時針轉(zhuǎn)動電動機軸38。電動機軸38的轉(zhuǎn)動致使波發(fā)生器32轉(zhuǎn)動，這導致轉(zhuǎn)動波在撓曲花鍵30中產(chǎn)生，由此致使外部第一花鍵26相對于外部第二花鍵28轉(zhuǎn)動。由于外部第一花鍵26固定于殼體42且外部第二花鍵28固定于輸出轂20，因而殼體42也相對于輸出轂20轉(zhuǎn)動，由此改變凸輪軸22和曲柄軸之間的相位關(guān)系。
[0031]凸輪軸22可由凸輪軸軸承94支承。如圖所示，凸輪軸相位器10軸向地定位在凸輪軸軸承94和安裝孔80之間。這樣，凸輪軸相位器10可應(yīng)用于可能一開始已設(shè)計成使得凸輪軸22由凸輪軸軸承94和安裝孔80支承的內(nèi)燃機18，以使得來自鏈條79的負載同時由凸輪軸軸承94和安裝孔80支承。因此，凸輪軸相位器10可應(yīng)用于一開始設(shè)計成并不包括凸輪軸相位器并且在凸輪軸軸承之間安裝有凸輪軸鏈輪的內(nèi)燃機。
[0032]本文描述的實施例描述了這樣一種諧波齒輪驅(qū)動單元12，該諧波齒輪驅(qū)動單元包括:外部第一花鍵26，該外部第一花鍵用作輸入構(gòu)件;外部第二花鍵28，該外部第二花鍵用作輸出構(gòu)件并且同軸地定位成鄰近于外部第一花鍵26;撓性花鍵30，該撓性花鍵相對于外部第一花鍵26和外部第二花鍵28兩者徑向向內(nèi)設(shè)置并且具有向外延伸的撓性花鍵齒，用以接合外部第一花鍵26和外部第二花鍵28的向內(nèi)延伸的齒；以及波發(fā)生器32，該波發(fā)生器相對于撓性花鍵30徑向向內(nèi)設(shè)置并且接合該撓性花鍵。例如所描述的那樣，諧波齒輪驅(qū)動單元12是本領(lǐng)域所述的平板或扁平型諧波齒輪驅(qū)動單元。然而，現(xiàn)應(yīng)理解的是，也可使用根據(jù)本發(fā)明的其他類型諧波齒輪驅(qū)動單元。例如，可使用杯型諧波齒輪驅(qū)動單元。該杯型諧波齒輪驅(qū)動單元包括:圓形花鍵，該圓形花鍵用作輸入構(gòu)件;撓性花鍵，該撓性花鍵用作輸出構(gòu)件并且相對于圓形花鍵徑向向內(nèi)設(shè)置，并具有向外延伸的齒輪齒，這些齒輪齒設(shè)置成用以接合圓形花鍵的向內(nèi)延伸的齒輪齒；以及波發(fā)生器，該波發(fā)生器相對于撓性花鍵徑向向內(nèi)設(shè)置并且接合該撓性花鍵。
[0033]雖然本文描述的實施例已使用諧波齒輪驅(qū)動單元進行了描述，但現(xiàn)應(yīng)理解的是，也可在本發(fā)明的范圍內(nèi)使用其他齒輪驅(qū)動單元。其它齒輪驅(qū)動單元的一些示例可包括但不限于正齒輪、斜齒輪、準雙曲面齒輪、蝸輪以及行星齒輪。一般而言，電動機的電動機軸通過附連于電動機軸的聯(lián)接件和附連于輸入齒輪構(gòu)件的聯(lián)接適配器附連于齒輪驅(qū)動單元的輸入齒輪構(gòu)件。輸入齒輪構(gòu)件由電動機的轉(zhuǎn)動導致該輸入齒輪構(gòu)件和齒輪驅(qū)動單元的連接于發(fā)動機的凸輪軸的輸出齒輪構(gòu)件之間進行相對轉(zhuǎn)動。于是，凸輪軸相對于發(fā)動機的曲柄軸轉(zhuǎn)動。
[0034]凸輪軸相位器10可包括止擋件，這些止擋件限制殼體42和輸出轂20之間允許的相對轉(zhuǎn)動量，由此限制曲柄軸和凸輪軸22之間的相位變化。用于限制殼體42和輸出轂20之間的相對轉(zhuǎn)動量的止擋件的一個示例在授予David等人的美國專利號8，322，318中進行了描述，該申請的全部內(nèi)容以參見的方式納入本文。
[0035]盡管就本發(fā)明的實施例對本發(fā)明進行了說明，但本發(fā)明不意在被如此限制，而是意在下面權(quán)利要求書中闡釋的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種凸輪軸相位器(10)，所述凸輪軸相位器用于可控地改變在內(nèi)燃機(18)中的曲柄軸和凸輪軸(22)之間的相位關(guān)系，所述內(nèi)燃機(18)具有用于支承所述凸輪軸(22)的凸輪軸軸承(94)，所述內(nèi)燃機(18)限定安裝孔(80)，所述安裝孔用于將所述凸輪軸相位器(10)安裝于所述內(nèi)燃機(18)，所述凸輪軸相位器(10)包括: 殼體(42); 齒輪驅(qū)動單元(12)，所述齒輪驅(qū)動單元設(shè)置在所述殼體(42)內(nèi)，且所述齒輪驅(qū)動單元(12)具有輸入齒輪構(gòu)件(26)和輸出齒輪構(gòu)件(28)，所述輸入齒輪構(gòu)件(26)能附連于所述曲柄軸并且附連于電動機(14)的輸出軸(38)，且所述輸出齒輪構(gòu)件(28)能附連于所述凸輪軸(22)，以使得所述輸入齒輪構(gòu)件(26)由所述電動機(14)引起的轉(zhuǎn)動在所述曲柄軸和所述凸輪軸(22)之間產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動； 其中，所述凸輪軸相位器(10)設(shè)置在所述安裝孔(80)和所述凸輪軸軸承(94)之間。2.如權(quán)利要求1所述的凸輪軸相位器(10)，其特征在于，所述殼體(42)包括安裝管(56)，所述安裝管從所述內(nèi)燃機(18)的所述安裝孔(80)軸向地伸出以及軸向地延伸到所述安裝孔(80)中，以使得所述凸輪軸相位器(10)由所述安裝孔(80)支承并且使得所述安裝管(56)能夠在所述安裝孔(80)內(nèi)自由地轉(zhuǎn)動。3.如權(quán)利要求2所述的凸輪軸相位器(10)，其特征在于，所述安裝管(56)和所述安裝孔(80)限定軸頸軸承交界部(82)。4.如權(quán)利要求3所述的凸輪軸相位器(10)，其特征在于，所述軸頸軸承交界部(82)由來自所述內(nèi)燃機(18)的油潤滑。5.—種凸輪軸相位器(10)，所述凸輪軸相位器用于可控地改變在內(nèi)燃機(18)中的曲柄軸和凸輪軸(22)之間的相位關(guān)系，所述內(nèi)燃機(18)具有用于支承所述凸輪軸(22)的凸輪軸軸承(94)，所述內(nèi)燃機(18)限定安裝孔(80)，所述安裝孔用于將所述凸輪軸相位器(10)安裝于所述內(nèi)燃機(18)，所述凸輪軸相位器(10)包括: 殼體(42)，所述殼體具有縱向軸線(48);諧波齒輪驅(qū)動單元(12)，所述諧波齒輪驅(qū)動單元設(shè)置在所述殼體(42)內(nèi)，且所述諧波齒輪驅(qū)動單元(12)包括外部第一花鍵(26)、外部第二花鍵(28)、撓性花鍵(30)、波發(fā)生器(32)以及轉(zhuǎn)動致動器(14)，所述外部第二花鍵軸向地鄰近于所述外部第一花鍵(26)并且設(shè)置在所述殼體(42)內(nèi)，所述撓性花鍵軸向地設(shè)置在所述外部第一花鍵(26)和所述外部第二花鍵(28)內(nèi)，所述波發(fā)生器徑向地設(shè)置在所述撓性花鍵(30)內(nèi)，而所述轉(zhuǎn)動致動器(14)能連接于所述波發(fā)生器(32)，以使得所述轉(zhuǎn)動致動器(14)的轉(zhuǎn)動在所述外部第一花鍵(26)和所述外部第二花鍵(28)之間產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動，其中，所述外部第一花鍵(26)固定于所述殼體(42)以防止所述外部第一花鍵和所述殼體之間的相對轉(zhuǎn)動；以及 輸出轂(20)，所述輸出轂軸向地鄰近于所述諧波齒輪驅(qū)動單元(12)而可轉(zhuǎn)動地徑向設(shè)置在所述殼體(42)內(nèi)，并且所述輸出轂?zāi)苻D(zhuǎn)動地聯(lián)接于所述凸輪軸(22)并固定于所述外部第二花鍵(28)以防止所述輸出轂和所述外部第二花鍵之間的相對轉(zhuǎn)動； 其中，所述凸輪軸相位器(10)設(shè)置在所述安裝孔(80)和所述凸輪軸軸承(94)之間。6.如權(quán)利要求5所述的凸輪軸相位器(10)，其特征在于，所述殼體(42)包括安裝管(56)，所述安裝管從所述內(nèi)燃機(18)的所述安裝孔(80)軸向地伸出以及軸向地延伸到所述安裝孔(80)中，以使得所述凸輪軸相位器(10)由所述安裝孔(80)支承并且使得所述安裝管(56)能夠在所述安裝孔(80)內(nèi)自由地轉(zhuǎn)動。7.如權(quán)利要求6所述的凸輪軸相位器(10)，其特征在于，所述安裝管(56)和所述安裝孔(80)限定軸頸軸承交界部(82)。8.如權(quán)利要求7所述的凸輪軸相位器(10)，其特征在于，所述軸頸軸承交界部(82)由來自所述內(nèi)燃機(18)的油潤滑。9.如權(quán)利要求6所述的凸輪軸相位器(10)，其特征在于，所述安裝管(56)包括卡環(huán)(60),所述卡環(huán)將所述安裝管(56)保持在所述安裝孔(80)內(nèi)，以使得所述安裝孔(80)軸向地捕獲在所述卡環(huán)(60)和所述殼體(42)之間。10.如權(quán)利要求5所述的凸輪軸相位器(10)，其特征在于， 所述殼體(42)包括殼體孔(46)，所述殼體孔從第一開口端(50)延伸至殼體基部(52)，所述殼體基部垂直于所述縱向軸線(48);以及 安裝管(56)，所述安裝管從所述殼體基部(52)軸向地伸出以及軸向地延伸到所述內(nèi)燃機(18)的所述安裝孔(80)中，以使得所述凸輪軸相位器(10)由所述安裝孔(80)支承并且使得所述安裝管(56)能夠在所述安裝孔(80)內(nèi)自由地轉(zhuǎn)動。11.如權(quán)利要求10所述的凸輪軸相位器(10)，其特征在于，進一步包括: 聯(lián)接適配器(34)，所述聯(lián)接適配器安裝于所述波發(fā)生器(32)，以使得所述聯(lián)接適配器(34)接合所述轉(zhuǎn)動致動器(14)，從而將轉(zhuǎn)動運動從所述轉(zhuǎn)動致動器(14)傳遞至所述波發(fā)生器(32)，其中，所述聯(lián)接適配器(34)延伸到所述安裝管(56)中，以使得所述聯(lián)接適配器(34)在所述安裝管(56)內(nèi)自由地轉(zhuǎn)動。12.如權(quán)利要求11所述的凸輪軸相位器(10)，其特征在于，所述安裝管(56)和所述安裝孔(80)限定軸頸軸承交界部(82)。13.如權(quán)利要求12所述的凸輪軸相位器(10)，其特征在于，所述軸頸軸承交界部(82)由來自所述內(nèi)燃機(18)的油潤滑。14.如權(quán)利要求13所述的凸輪軸相位器(10)，其特征在于， 所述安裝管(56)包括安裝管(56)油通道； 所述聯(lián)接適配器(34)包括聯(lián)接適配器油通道(90)，所述聯(lián)接適配器油通道與所述安裝管油通道(86)流體連通；以及 所述安裝管油通道(86)和所述聯(lián)接適配器油通道(90)提供油路，所述油路潤滑所述諧波齒輪驅(qū)動單元(12)。15.如權(quán)利要求14所述的凸輪軸相位器(10)，其特征在于，所述聯(lián)接適配器(34)在所述聯(lián)接適配器(34)的外周緣上包括聯(lián)接適配器油槽(88)，以使得所述聯(lián)接適配器油槽(88)提供從所述安裝管油通道(86)至所述聯(lián)接適配器油通道(90)的流體連通。16.如權(quán)利要求14所述的凸輪軸相位器(10)，其特征在于，所述安裝管油通道(86)徑向地延伸穿過所述安裝管(56)。17.如權(quán)利要求10所述的凸輪軸相位器(10)，其特征在于，所述安裝管(56)包括卡環(huán)(60),所述卡環(huán)將所述安裝管(56)保持在所述安裝孔(80)內(nèi)，以使得所述安裝孔(80)軸向地捕獲在所述卡環(huán)(60)和所述殼體(42)之間。18.如權(quán)利要求5所述的凸輪軸相位器(10)，其特征在于，所述輸出轂(20)包括內(nèi)花鍵(66)，所述內(nèi)花鍵能與所述凸輪軸(22)的對應(yīng)外花鍵(68)相匹配，以將所述輸出轂(20)轉(zhuǎn) 動地聯(lián)接于所述凸輪軸(22)。
【文檔編號】F01L1/34GK105917085SQ201580004769
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年1月14日
【發(fā)明人】P·大衛(wèi), P·齊默思, E·鮑尼赫
【申請人】德爾福技術(shù)有限公司