电相位器联接方法技术

联接组件(20、120、220)和方法可包括第一可旋转构件(22、122、222)和第二可旋转构件(26、126、226)，该第一可旋转构件(22、122、222)和第二可旋转构件(26、126、226)限定具有插在第二可旋转构件(26、126、226)的圆柱形轮毂部分和第一可旋转构件(22、122、222)之间的多个弹簧(42、142、242)的圆柱形轮毂部分，用于在第一和第二可旋转构件之间传递旋转扭矩。与第一可旋转构件(22、122、222)相关联的多个负荷承载表面(32、132、232)通过多个弹簧(42、142、242)接合以容许第一可旋转构件(22、122、222)和圆柱形轮毂部分之间的径向间隙(34、36、134、136、234)，同时通过多个弹簧(42、142、242)将旋转驱动扭矩从第一可旋转构件(22、122、222)提供到第二可旋转构件(22、122、222)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在第一可旋转轴与第二可旋转轴之间传递扭矩的联接组件，具体涉及一种用于将旋转扭矩从内燃机的电动机传递至泵或致动器的柔性联接组件。
技术介绍
在各种用于传递旋转扭矩的机构中，两个旋转轴的端部需要联接组件以便进行轴的共同旋转。在内燃机中，发动机或电动机可驱动输入轴，该输入轴可传递旋转扭矩以驱动输出轴。输入轴和输出轴的装配在输入轴和输出轴的轴向对准方面需要施力和精确性，其中输入轴和输出轴具有用于在构件之间传递最大量的旋转扭矩的独立纵轴。输入轴与输出轴的联接还可能导致在旋转轴之间产生径向和角度未对准或间隙。当前使用的联接组件可包括柔性构件，例如，弹簧、或橡胶件等。已知的柔性联接件方案公开在美国专利第7,641,557号、美国专利第6,500,071号、美国专利第6,325,722号、美国专利第5,700,197号、美国专利第4,897,073号和欧洲专利第1,064,468号中。在许多情况下，在内燃机中，期望在无需任何二次装配辅助组件操作(例如，绕着一个轴紧固套环)的情况下装配两个轴。通常使用花键联接来简化装配。在花键联接中，一个轴包括外部花键，而另一个轴包括内部花键。通过内部花键与外部花键之间的配合来实现装配。花键联接的限制包括在轴上形成花键的成本、花键联接中致使噪声、振动和粗糙度增大的反冲力以及在可逆扭矩下的冲击负载增加。花键联接的未对准可能会降低其强度或在配合的轴上产生过量的反作用负载。将输入轴装配到输出轴的另一种方法包括使用锥形配合，有时候可利用额外的特征件来增加联接的扭矩容量。然而，此类装置的制造成本也可能是昂贵的，且该装置需要额外的轴向力来对锥形表面施加压力。为了容许未对准，此类联接可包括柔性构件，例如，波纹管或梁联接件。
技术实现思路
当联接分别具有纵向主轴线和副轴线的第一可旋转轴和第二可旋转轴时，联接组件中可以使用部件来补偿轴向未对准和径向间隙，同时在轴之间传递旋转扭矩。可在提供从输入轴到输出轴的旋转扭矩传递的同时使径向间隙最小化。还可容许通常产生于发动机或电动机中的可能进一步引起轴向未对准的振动。可以消除或减少输入轴与输出轴之间的反冲力。可以在无需额外操作的情况下通过将两个轴在轴向上结合在一起而将该两个轴装配在一起。装置可与位于盖或发动机室内的其他障壁的外部的轴中的一个(从动部件或驱动致动器)整体形成，并可连接或附接至其上，从而无需在装配之后接近轴之间的联接件。轴中的一个可制成中空的，以使得机构能够将联接件锁定在适当位置以应对旋转反冲。联接组件的形状可以为环形，并且可以具有片弹簧，使得当向联接件施加扭矩时，在片弹簧中生成拉伸应变，并且该片弹簧可以容许压缩位移。为了克服当前技术的局限，所公开的联接组件可以包括具有多个外部负荷承载表面的第一可旋转构件，与负荷承载表面接合且径向向外延伸的多个弹簧，以及第二可旋转构件。第二可旋转构件可以限定环绕第一可旋转构件的圆柱形轮毂，并且可以具有从第一可旋转构件的负荷承载表面径向向外间隔开的内部表面。多个弹簧中的每一个都可以与内部表面接合，以便从第一可旋转构件向第二可旋转构件传递旋转扭矩。可以在第一可旋转构件的负荷承载表面与第二可旋转构件的内部表面之间限定间隙空间。内部表面可以提供第一可旋转构件与第二可旋转构件的圆柱形轮毂部分之间的径向间隙，以容许轴向未对准以及制造和装配公差的累积。所述多个弹簧可提供从第一可旋转构件到第二可旋转构件的旋转驱动扭矩的传递。联接组件可以包括在电驱动相位器中，用于改变内燃机的凸轮轴与曲轴之间的相位关系。电驱动相位器可包括具有第一轴的电动机、行星齿轮变速器，该行星齿轮变速器包括连接至第一轴的中心齿轮、由连接至凸轮轴的行星齿轮架支撑的多个行星齿轮，以及由曲轴驱动的环形齿轮。行星齿轮变速器可以将旋转扭矩从第一轴传递至凸轮轴，并且联接组件可以在第一轴与中心齿轮之间传输扭矩。在电驱动相位器中，第一可旋转构件可以具有与电动机的第一轴或附加的齿轮减速器可操作地关联的多个外部负荷承载表面。一种在联接第一可旋转轴和第二可旋转轴时补偿机械公差的方法可以包括：形成具有多个外部负荷承载表面的第一可旋转构件，所述多个外部负荷承载表面在第一端与第二端之间延伸；装配多个弹簧，以接合负荷承载表面并在径向上向外延伸；以及设置第二可旋转构件，该第二可旋转构件限定圆柱形轮毂以包围并包覆所述第一可旋转构件。圆柱形轮毂可以环绕第一可旋转构件，并且所述多个弹簧可以插入第一可旋转构件与第二可旋转构件之间。该方法还可以包括：通过多个负荷承载表面形成多个凹部；插入在第二可旋转构件的圆柱形轮毂部分与第一可旋转构件之间的一端处为锥形的多个锁定构件；以及插入与所述多个锁定构件可操作地关联的中心轮毂。第一可旋转构件可以具有用于容纳中心轮毂的第一内表面和用于容纳第一可旋转轴的第二内表面。多个锁定构件中的每一个可以通过多个弹簧中的对应的一个径向向外偏压，并可通过多个凹部中的对应的一个接合。多个锁定构件中的每一个都可以包括可与多个负荷承载表面中的一个接合的坐落表面。该方法还可以包括：防止多个弹簧的轴向和横向移动(诸如插入保持环)，并且根据需要经由保持夹、线包或其它设备将多个弹簧中的每一个锚定至多个负荷承载表面中的一个，以实现期望的弹簧载荷、弹簧刚度或装配过程。弹簧也可以通过贴合、压配合、型锻、焊接、钎焊、紧固或本领域熟练技术人员熟知的其它制造方法而锚定并轴向约束于一端或两端。通过下面结合附图的对实现本专利技术的最佳模式进行的说明，本专利技术的其它应用对本领域技术人员而言将变得显而易见。附图说明本文的描述参照了附图，其中贯穿多个视图同样的附图标记指代同样的部件，并且其中：图1是联接组件的详细截面图；图2是示出了多个片弹簧的第一可旋转构件的透视图；图3是图2中的第一可旋转构件的透视图，示出了为清楚起见去除了多个片弹簧的第一可旋转构件的结构；图4是第二可旋转构件的圆柱形轮毂部分的端视图，示出了第一可旋转构件位于第二可旋转构件的圆柱形轮毂部分中；图5是图4中的第二可旋转构件的圆柱形轮毂部分的透视图；图6是第一可旋转构件的透视图，示出了可在第一可旋转构件内滑动的多个锁定构件和轮毂；图7是在联接组件中装配到第二可旋转构件的图6中的第一可旋转构件的截面透视图；图8是与图6的第一可旋转构件接合的第二可旋转构件的圆柱形轮毂部分的端视图；图9是用于驱动具有电动机的内燃机相位器的行星齿轮系统的简化示意图，示出了中心齿轮联接于定相构件；图10A是中心齿轮和联接组件的正视图，示出了根据图11和图12截取的截面；图10B是图10A的中心齿轮和联接组件的侧视图；图11是图10A至图10B的中心齿轮和联接组件的截面图；图12是图10A至图11的第二可旋转构件的圆柱形轮毂部分的放大详细截面图，示出了径向延伸的多个片弹簧；图13是图4的详细端视图，示出了多个齿形挡块布置在第一可旋转构件周围并通过片弹簧偏压抵靠圆柱形轮毂以减少或消除自由反冲；图14是针对如图4所示的居中弹簧、如图13所示的偏压弹簧以及不包括弹簧的花键连接的以X轴为联接偏转角且Y轴为所传输的负载的图；图15A是针对居中弹簧的联接偏转为以每分钟转数(rpm)为单位的曲轴速度的函数的图；图15B是针对偏压弹簧的联接偏转为以每分钟转数(rpm)为单位的曲轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种联接组件(20、120、220)，用于将具有纵向主轴线的第一可旋转轴(54)之间的扭矩传递到具有纵向副轴线的第二可旋转轴(24)，所述联接组件包括：第一可旋转构件(22、122、222)，具有多个外部负荷承载表面(32、132、232)；第二可旋转构件(26、126、226)，其限定环绕所述第一可旋转构件(22、122、222)的圆柱形轮毂，所述第二可旋转构件(26、126、226)具有从所述第一可旋转构件(22、122、222)的负荷承载表面(32、132、232)径向向外隔开的内部表面(28)，限定在所述多个负荷承载表面(32、132、232)和内部表面(28、30)之间的间隙空间，提供所述第一可旋转构件(22、122、222)和所述第二可旋转构件(26、126、226)之间的径向间隙(34、36、134、136、234)以容许轴向未对准以及制造和装配公差的累积；和在限定在所述第一可旋转构件(22、122、222)和所述第二可旋转构件(26、126、226)之间的所述间隙空间内延伸的多个弹簧(42、142、242)，所述多个弹簧(42、142、242)中的每一个用于在所述第一可旋转构件(22、122、222)和所述第二可旋转构件(26、126、226)之间传递旋转扭矩。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.12 US 62/0111001.一种联接组件(20、120、220)，用于将具有纵向主轴线的第一可旋转轴(54)之间的扭矩传递到具有纵向副轴线的第二可旋转轴(24)，所述联接组件包括：第一可旋转构件(22、122、222)，具有多个外部负荷承载表面(32、132、232)；第二可旋转构件(26、126、226)，其限定环绕所述第一可旋转构件(22、122、222)的圆柱形轮毂，所述第二可旋转构件(26、126、226)具有从所述第一可旋转构件(22、122、222)的负荷承载表面(32、132、232)径向向外隔开的内部表面(28)，限定在所述多个负荷承载表面(32、132、232)和内部表面(28、30)之间的间隙空间，提供所述第一可旋转构件(22、122、222)和所述第二可旋转构件(26、126、226)之间的径向间隙(34、36、134、136、234)以容许轴向未对准以及制造和装配公差的累积；和在限定在所述第一可旋转构件(22、122、222)和所述第二可旋转构件(26、126、226)之间的所述间隙空间内延伸的多个弹簧(42、142、242)，所述多个弹簧(42、142、242)中的每一个用于在所述第一可旋转构件(22、122、222)和所述第二可旋转构件(26、126、226)之间传递旋转扭矩。2.根据权利要求1所述的联接组件(20)，其中，所述第一可旋转构件(22)包括第一端(56)和第二端(58)，所述多个负荷承载表面(32)在所述第一端(56)和所述第二端(58)之间轴向延伸，所述第一端(56)具有带有相对于所述多个负荷承载表面(32)径向向外设置的多个径向隔开的外周表面(60)的扩大凸缘，所述多个负荷承载表面(32)限定在所述第二可旋转构件(26)的内部表面(28)和所述第一可旋转构件(22)之间的第一径向间隙(34)，所述多个径向隔开的外周表面(60)限定比所述第二可旋转构件(26)的表面(30)和所述第一可旋转构件(22)之间的所述第一径向间隙(34)小的第二径向间隙(36)。3.根据权利要求2所述的联接组件(20)，其中，所述多个弹簧(42)中的每一个进一步包括：片弹簧，其具有柔性矩形部分(48、148、248)、第一接触点(46a)和第二接触点(46b)，所述第一接触点(46a)位于所述第一可旋转构件(22)的所述第一端(56)处并邻近具有多个径向隔开的外周表面(60)的所述扩大凸缘，所述第二接触点(46b)邻近所述第一可旋转构件(22)的所述第二端(58)，所述多个弹簧(42)中的每一个的所述柔性矩形部分(48)在所述第一和第二接触点(46a、46b)之间延伸。4.根据权利要求2所述的联接组件(20)，进一步包括：保持环(66)，该保持环(66)经由围绕所述第二端(58)的外周设置的多个凹槽(68)邻近所述第一可旋转构件(22)的所述第二端(58)固定，所述保持环(66)阻止所述多个弹簧(42)的轴向运动；和保持夹(70)，所述保持夹(70)将所述多个弹簧(42)中的每一个锚定到所述多个负荷承载表面(32)之一上。5.根据权利要求1所述的联接组件(20)，其中，所述第二可旋转构件(26)进一步包括：彼此纵向邻近的第一内部表面部分(28)和第二内部表面部分(30)，所述第一内部表面部分(28)相对于所述第一可旋转构件(22)的扩大凸缘部分形状上互补，所述第二内部表面部分(30)封套所述第二可旋转轴(24)的端部。6.根据权利要求1所述的联接组件(120)，进一步包括：具有用于容纳所述第一可旋转轴(54)的第一内表面(152a)、第二内表面(152b)的所述第一可旋转构件(122)；和插在所述第二可旋转构件(126)和所述第一可旋转构件(122)之间的多个锁定构件(82)，所述多个锁定构件(82)中的每一个与所述多个负荷承载表面(132)之一接合。7.根据权利要求6所述的联接组件(120)，进一步包括：与所述多个锁定构件(82)操作地相关联并容纳在所述第一可旋转构件(122)的所述第一内表面(152a)内的中心轮毂(84)。8.根据权利要求6所述的联接组件(120)，进一步包括：保持环(66)，其将所述多个弹簧(142)中的每一个在第二接触点(146b)处固定到所述多个负荷承载表面(132)中的对应一个，所述多个弹簧(142)中的每一个径向向下悬垂以相对于所述第一可旋转构件(122)支撑所述多个锁定构件(82)之一。9.在用于改变由内燃机的曲轴驱动的凸轮轴(24)之间的相位关系的电驱动相位器(92)中，所述电驱动相位器包括位于电动机和所述凸轮轴(24)之间用于将旋转扭矩从所述电动机传递到所述凸轮轴(24)的齿轮组件，和位于所述电动机和所述凸轮轴(24)之间的联接组件(20、120、220)，所述联接组件(20、120、220)的所述改进包括：第一可旋转构件(22、122、222)，其具有多个外部负荷承载表面(32、132、232)；第二可旋转构件(26、126、226)，其限定环绕所述第一可旋转构件(22、122、2...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·布朗，R·T·辛普森，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：发明
国别省市：美国;US