具有行星齿轮组的发动机可变凸轮轴正时相位器制造技术

一种发动机可变凸轮轴正时相位器(10)包括链轮(12)和行星齿轮组(14)。链轮(12)从发动机曲柄轴接收旋转驱动输入。行星齿轮组(14)包括两个或两个以上环形齿轮(34、36)、多个行星齿轮(32)、太阳齿轮(30)、第一组齿(82)以及第二组齿(40、62)。环形齿轮(34、36)中的一个环形齿轮可以连接至链轮(12)，且环形齿轮(34、36)中的一个环形齿轮向发动机凸轮轴传输旋转驱动输出。太阳齿轮(30)与行星齿轮(32)接合并且由电动马达(38)驱动。为了使行星齿轮组(14)处于锁定条件，第一组齿(82)和第二组齿(40、62)彼此配接。

Variable cam timing generator with planetary gear set

A variable camshaft timing phase (10) of an engine includes a sprocket (12) and a planetary gear set (14). Sprocket (12) receives the rotary drive input from the engine crank shaft. The planetary gear set (14) includes more than two or more annular gears (34, 36), a plurality of planetary gears (32), a sun gear (30), a first set of teeth (82), and a set of teeth (40, 62). An annular gear in the ring gear (34, 36) can be connected to the sprocket (), and an annular gear in the annular gear (34, 36) transmits the rotary drive output to the engine camshaft. The sun gear (30) is engaged with the planetary gear (32) and is driven by an electric motor (38). In order to make the planetary gear set (14) in the locking condition, the first set of teeth (82) and the group of teeth (40, 62) are arranged with each other.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请要求2014年9月4日提交的美国临时案号62/045,713的权益，该临时案号的全部内容以引用方式被并入本文。
本公开大体上涉及用于内燃机的可变阀正时(VVT)，并且更具体地涉及可变凸轮轴正时(VCT)相位器。
技术介绍
可变阀正时(VVT)系统通常结合内燃机-诸如在汽车中找到的那些内燃机-使用以控制进气阀和排气阀打开和关闭。VVT系统可帮助改进燃料经济性、减少废气排放并且增强发动机性能。一种类型的VVT系统采用可变凸轮轴正时(VCT)相位器。一般来说，VCT相位器动态地调整发动机凸轮轴相对于发动机曲柄轴的旋转以使进气阀和排气阀的打开和关闭移动提前或滞后。
技术实现思路
在一个实施例中，发动机可变凸轮轴正时定相包括链轮和行星齿轮组。该链轮从发动机曲柄轴接收旋转驱动输入。该行星齿轮组包括两个或两个以上环形齿轮、多个行星齿轮、太阳齿轮、第一组齿以及第二组齿。一个环形齿轮从该链轮接收旋转驱动输入，且一个环形齿轮向发动机凸轮轴传输旋转驱动输出。每个行星齿轮与该环形齿轮接合。该太阳齿轮与每个行星齿轮接合并且由电动马达驱动。为了使该行星齿轮组处于锁定条件，该第一组齿和该第二组齿彼此配接。在另一个实施例中，发动机可变凸轮轴正时相位器包括链轮、两个或两个以上环形齿轮、多个行星齿轮、行星架板以及太阳齿轮。该链轮从发动机曲柄轴接收旋转驱动输入。一个环形齿轮从该链轮接收旋转驱动输入，且一个环形齿轮向发动机凸轮轴传输旋转驱动输出。每个行星齿轮与该环形齿轮接合。该行星架板支撑该行星齿轮并且具有第一组齿。该太阳齿轮与每个行星齿轮接合并且由电动马达驱动。该太阳齿轮具有第二组齿。该太阳齿轮和该电动马达之间具有销-和-凹口互连。该凹口相对于该销具有第一轴向深度，并且相对于该销具有第二轴向深度。当该发动机可变凸轮轴正时相位器是在非提前且非滞后状态中时，该第一组齿和该第二组齿彼此配接，且该销位于该凹口的第一轴向深度处。且当该发动机可变凸轮轴正时相位器是在提前或滞后状态中时，该第一组齿和该第二组齿彼此脱离，且该销位于该凹口的第二轴向深度处。在又一实施例中，发动机可变凸轮轴正时相位器包括链轮、两个或两个以上环形齿轮、多个行星齿轮、第一组齿、太阳齿轮以及弹簧。该链轮从发动机曲柄轴接收旋转驱动输入。一个环形齿轮从该链轮接收旋转驱动输入，且一个环形齿轮向发动机凸轮轴传输旋转驱动输出。每个行星齿轮与该环形齿轮接合。该太阳齿轮与每个行星齿轮接合并且由电动马达驱动。该太阳齿轮具有第二组齿并且具有壁，凹口位于该壁中。该凹口具有第一凹部、第二凹部和第三凹部。当该电动马达的销支承在该第一凹部中时，该太阳齿轮是在沿着其轴线的第一轴向位置处，且该第一组齿和该第二组齿彼此配接。当该销支承在该第二凹部中时，该太阳齿轮是在沿着其轴线的第二轴向位置处，且该第一组齿和该第二组齿彼此未配接。且当该销支承在该第三凹部中时，该太阳齿轮是在沿着其轴线的第二轴向位置处，且该第一组齿和该第二组齿彼此未配接。该弹簧将该太阳齿轮朝该电动马达的销偏压。附图说明图1是发动机可变凸轮轴正时相位器的实施例的分解视图，该分解视图获自前视角；图2是图1的发动机可变凸轮轴正时相位器的实施例的分解视图，该分解视图获自后视角；图3是图1的发动机可变凸轮轴正时相位器的实施例的分透视图，该发动机可变凸轮轴正时相位器组装在一起；图4是图1的发动机可变凸轮轴正时相位器的剖面图；图5是图1的发动机可变凸轮轴正时相位器的太阳齿轮和行星架的实施例的放大视图；以及图6A至图6C描绘图1的发动机可变凸轮轴正时相位器的销-和-凹口互连的实施例的不同状况。具体实施方式该图式说明配备在内燃机中并且控制发动机中的进气阀和排气阀打开和关闭的可变凸轮轴正时相位器10(下文称为“相位器”)的实施例。相位器10动态地调整发动机凸轮轴相对于发动机曲柄轴的旋转以使进气阀和排气阀的打开和关闭移动提前或滞后。内燃机可能最常见于汽车中，但是也能在其它应用中找到。虽然下文更详细地描述，但是一般来说，相位器10的齿轮可达到锁定条件，其中在锁定时，发动机的凸轮轴相对于发动机的凸轮轴维持在其角位置处。锁定条件妨碍称为“漂移”的行为，其中当发动机关闭时，发动机的凸轮轴趋向于从其角位置旋转。顺带提及，除非另有指示，否则术语轴向地、径向地、周向地以及它们的相关形式在本文是相对于相位器10的大体上圆形和环形以及圆柱形部件使用。相位器10是具有一起工作以从伴随发动机曲柄轴传送旋转和传送旋转至发动机的凸轮轴并且可一起工作以针对发动机阀打开和关闭的提前和滞后相对于曲柄轴角度地移位凸轮轴的部件的多件式组件。相位器10除其它可能因素外取决于其中采用相位器的应用以及曲柄轴和与其工作的凸轮轴而可具有不同的设计和构造。在图1至4中呈现的实施例中，例如，相位器10包括链轮12、行星齿轮组14、内板或板16以及弹簧18。链轮12从发动机的曲柄轴接收旋转驱动输入并且围绕轴线X1旋转。正时链或正时带可环绕链轮12和曲柄轴使得曲柄轴的旋转经由链或带转化为链轮的旋转。用于传送链轮12与曲柄轴之间的旋转的其它技术是可行的。在外部，链轮12具有用于与正时链、正时带或另一个部件配接的一组齿20。在不同的实例中，该组齿20可包括围绕链轮12的圆周连续跨接的三十八个单独齿、四十二个单独齿或某个其它数量的齿。如所说明，链轮12具有从该组齿20轴向地跨接的裙部22。裙部22是用于容置行星齿轮组14的部分的圆柱形壁，并且可在其内部处具有用于容纳行星齿轮组的齿的阶状部24(图4)。在其另一侧处，链轮12具有带有中心开口28的前壁26。在此处呈现的实施例中，行星齿轮组14包括太阳齿轮30、行星齿轮32、第一环形齿轮34以及第二环形齿轮36。太阳齿轮30是由电动马达38驱动围绕轴线X1旋转(图3)。现在参考图5和图6A至6C，太阳齿轮30与行星齿轮32接合并且在其外部处具有与行星齿轮直接齿对齿啮合的一组齿40。在不同的实例中，该组齿40可包括围绕太阳齿轮30的圆周连续跨接的二十六个单独齿、三十七单独齿或某个其它数量的齿。呈圆柱体形状的壁42从该组齿40跨接并且跨接至开口端44，该开口端终止该壁的长度。如所述，太阳齿轮30是外部正齿轮，但是也可为另一种类型的齿轮。在此实施例中，一对凹口46限定在壁42中用于容纳电动马达38的销48。总之，凹口46和销48在太阳齿轮30与电动马达38之间做出互连。销48从电动马达38延伸、可为其驱动轴的部分或可构成其驱动轴，并且可具有在相反方向上突出的一对插脚50。销48在图中呈现为一定程度上通用表示；技术人员将明白的是，销48在应用中可采取许多设计和构造。如本文所使用的词汇“销”旨在涵盖许多可能设计和构造。虽然凹口46提供作为壁42的相对侧上的一对，但是相反地可在壁中提供单个凹口或可提供另一数量的凹口。凹口46设置在开口端44中并且构成开口端的一部分；相反地，凹口可从开口端间隔开并且在其侧处由壁42的壁包住。在端对端轮廓中且可能如由图6A至6C最佳地描绘，每个凹口46具有第一凹部52、第二凹部54以及第三凹部56。相对于围绕壁42的圆周方向，第一凹部52位于第二凹部54与第三凹部56之间。为了如图6B中所示般容纳插脚50，第一凹部52凹陷至壁42中达第一轴向深度D1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机可变凸轮轴正时相位器(10)，其包括：链轮(12)，其从发动机曲柄轴接收旋转驱动输入；行星齿轮组(14)，其包括：至少两个环形齿轮(34、36)，所述至少两个环形齿轮(34、36)中的一个环形齿轮从所述链轮(12)接收旋转驱动输入，且所述至少两个环形齿轮(34、36)中的一个环形齿轮向发动机凸轮轴传输旋转驱动输出；与所述至少两个环形齿轮(34、36)接合的多个行星齿轮(32)；与所述多个行星齿轮(32)接合并且由电动马达(38)驱动的太阳齿轮(30)；第一组齿(82)；以及第二组齿(40、62)；其中为了使所述行星齿轮组(14)处于锁定条件，所述第一组齿(82)和所述第二组齿(40、62)彼此配接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.04 US 62/0457131.一种发动机可变凸轮轴正时相位器(10)，其包括：链轮(12)，其从发动机曲柄轴接收旋转驱动输入；行星齿轮组(14)，其包括：至少两个环形齿轮(34、36)，所述至少两个环形齿轮(34、36)中的一个环形齿轮从所述链轮(12)接收旋转驱动输入，且所述至少两个环形齿轮(34、36)中的一个环形齿轮向发动机凸轮轴传输旋转驱动输出；与所述至少两个环形齿轮(34、36)接合的多个行星齿轮(32)；与所述多个行星齿轮(32)接合并且由电动马达(38)驱动的太阳齿轮(30)；第一组齿(82)；以及第二组齿(40、62)；其中为了使所述行星齿轮组(14)处于锁定条件，所述第一组齿(82)和所述第二组齿(40、62)彼此配接。2.根据权利要求1所述的发动机可变凸轮轴正时相位器(10)，其进一步包括行星架板(68、70)，所述行星架板(68、70)具有所述第一组齿(82)且所述太阳齿轮(30)具有所述第二组齿(40、62)，且当所述第一组齿(82)和所述第二组齿(40、62)彼此配接时，所述行星架板(68、70)和所述太阳齿轮(30)一起旋转且所述行星齿轮组(14)处于所述锁定条件中。3.根据权利要求1所述的发动机可变凸轮轴正时相位器(10)，其中当所述发动机可变凸轮轴正时相位器(10)处于非提前且非滞后状态中时，所述太阳齿轮(30)位于沿着其轴线的第一轴向位置处且所述第一组齿(82)和所述第二组齿(40、62)彼此配接，且当所述发动机可变凸轮轴正时相位器(10)处于提前或滞后状态中时，所述太阳齿轮(30)位于沿着其轴线的第二轴向位置处且所述第一组齿(82)和所述第二组齿(40、62)彼此脱离。4.根据权利要求3所述的发动机可变凸轮轴正时相位器(10)，其进一步包括将所述太阳齿轮(30)偏压至所述第一轴向位置的弹簧(18)。5.根据权利要求3所述的发动机可变凸轮轴正时相位器(10)，其中所述太阳齿轮(30)与所述电动马达(38)之间的销-和-凹口互连以及所述太阳齿轮(30)与所述电动马达(38)之间的相对旋转速度使得所述太阳齿轮(30)在所述第一轴向位置与所述第二轴向位置之间轴向移动。6.根据权利要求5所述的发动机可变凸轮轴正时相位器(10)，其中所述销-和-凹口互连包括位于所述太阳齿轮(30)的壁(42)中的凹口(46)以及从所述电动马达(38)延伸出的销(48)。7.根据权利要求6所述的发动机可变凸轮轴正时相位器(10)，其中所述凹口(46)具有第一凹部(52)、第二凹部(54)以及第三凹部(56)，当所述销(48)支承在所述第一凹部(52)中时，所述太阳齿轮(30)位于所述第一轴向位置处，当所述销(48)支承在所述第二凹部(54)中时，所述太阳齿轮(30)位于所述第二轴向位置处，且当所述销(48)支承在所述第三凹部(56)中时，所述太阳齿轮(30)位于所述第二轴向位置处。8.根据权利要求1所述的发动机可变凸轮轴正时相位器(10)，其中所述第一组齿(82)是第一组花键(82)，所述第二组齿(40、62)是第二组花键(62)，所述第二组花键(62)与所述太阳齿轮(30)的一组齿(40)分立，所述组齿(40)与所述多个行星齿轮(32)的多组齿(64)啮合。9.一种发动机可变凸轮轴正时相位器(10)，其包括：链轮(12)，其从发动机曲柄轴接收旋转驱动输入；至少两个环形齿轮(34、36)，所述至少两个环形齿轮(34、36)中的一个环形齿轮从所述链轮(12)接收旋转驱动输入，且所述至少两个环形齿轮(34、36)中的一个环形齿轮向发动机凸轮轴传输旋转驱动输出；与所述至少两个环形齿轮(34、36)接合的多个行星齿轮(32)；支撑所述多个行星齿轮(32)的行星架板(68、70)，所述行星架板(68、70...

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