CN101560895B

CN101560895B - 具有可变重叠的双重相等凸轮相位调整

Info

Publication number: CN101560895B
Application number: CN2009101331744A
Authority: CN
Inventors: R·S·达维斯
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-04-15
Filing date: 2009-04-15
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2029-04-15
Also published as: DE102009016872A1; US7975663B2; DE102009016872B4; CN101560895A; US20090255497A1

Abstract

本发明涉及具有可变重叠的双重相等凸轮相位调整。本发明涉及一种凸轮移相器组件，其包括驱动盘组件、腔体盘、以及从动盘组件。驱动盘组件可以包括驱动盘和被固定以用于和驱动盘一起旋转的第一叶片。腔体盘可以由驱动盘旋转地驱动，并可以限定第一和第二腔室。第一叶片可以延伸到第一腔室中。从动盘组件可以由驱动盘组件旋转地驱动，并可以包括从动盘和被固定以用于和从动盘一起旋转的第二叶片，所述第二叶片延伸到第二腔室中。

Description

具有可变重叠的双重相等凸轮相位调整

技术领域

本发明涉及一种凸轮移相器，并且更具体地涉及一种具有可变重叠的双重相等凸轮移相器。

背景技术

该部分中的叙述仅提供涉及本公开的背景信息且可不构成现有技术。

发动机组件可以包括凸轮移相器，所述凸轮移相器联接到发动机凸轮轴以调节进气和/或排气门打开和关闭事件的正时。基于发动机操作条件调节气门正时可以提供增加的发动机性能，例如增加的动力输出、增加的燃烧稳定性、减少的燃料消耗量、和/或减少的发动机排放。修改进气和排气凸轮凸角可以提前或延迟的范围可以提供增加的性能增益。

发明内容

一种凸轮移相器组件，其可包括驱动盘组件、腔体盘、以及从动盘组件。驱动盘组件可以包括驱动盘和被固定以用于和驱动盘一起旋转的第一叶片。腔体盘可以由驱动盘旋转地驱动并可以限定第一和第二腔室。第一叶片可以延伸到第一腔室中。从动盘组件可以由驱动盘组件旋转地驱动，并可以包括从动盘和被固定以用于和从动盘一起旋转的第二叶片，所述第二叶片延伸到第二腔室中。

一种发动机组件，其可以包括发动机结构、支承在发动机结构上的凸轮移相器组件、以及支承在发动机结构上的同心凸轮轴组件。凸轮移相器组件可以包括驱动盘组件、腔体盘、以及从动盘组件。驱动盘组件可以包括驱动盘和被固定以用于和驱动盘一起旋转的第一叶片。腔体盘可以由驱动盘组件旋转地驱动，并可以限定第一和第二腔室。第一叶片可以延伸到第一腔室中。从动盘组件可以由驱动盘组件旋转地驱动，并可以包括从动盘和被固定以用于和从动盘一起旋转的第二叶片，所述第二叶片延伸至所述第二腔室中。同心凸轮轴组件可以包括相对于彼此可旋转的第一和第二轴。第一轴可以被固定以用于和腔体盘一起旋转，并且第二轴可以被固定以用于和从动盘一起旋转。

适用性的其它领域将从在此提供的说明而变得清楚。将应理解，说明和具体示例意在仅用于说明的目的且不意在限制本发明的范围。

附图说明

在此说明的附图仅用于说明目的而不意在以任何方式限制本发明的范围。

图1是根据本发明的发动机组件的示意性图解；

图2是图1的发动机组件的附加的示意性图解；

图3是图1的发动机组件的凸轮轴和凸轮移相器组件的立体图；

图4是图3的凸轮轴组件的分解图；

图5是图3的凸轮移相器组件的分解图；

图6是图5的凸轮移相器组件在第一方位中的示意性图解；

图7是图5的凸轮移相器组件在第二方位中的的示意性图解。

具体实施方式

以下说明本质上仅是示例性的且不意在限制本公开、应用、或使用。应理解，贯穿附图，对应的附图标记指示相似的或对应的部件和特征。

现在参照图1和2示意性地说明典型的发动机组件10。发动机组件10可以包括发动机12和曲轴17，所述发动机12包括多个气缸14，所述多个气缸14具有布置在其中的活塞16。曲轴17可以由发动机结构可旋转地支承并可以由活塞16旋转地驱动。发动机12还可以包括用于每个气缸14的进气门18、排气门20、进气和排气门升降机构22、24，以及凸轮轴26、凸轮移相器组件28、和将曲轴17旋转地联接到凸轮移相器组件28的传动带29(例如链条传动)。

进气门升降机构22每个都可以包括推杆30和摇臂32。排气门升降机构24每个也都可以包括推杆30和摇臂32。凸轮轴26可以由诸如发动机缸体的发动机结构支承。推杆30可以与凸轮轴26接合以致动摇臂32并打开进气门和排气门18、20。虽然发动机组件10说明为推杆发动机组件，但应理解本公开也可以应用到多种其它发动机结构，例如顶置凸轮轴发动机，其中凸轮轴26由气缸盖支承。

参照图3和4，凸轮轴26可以形成同心凸轮轴组件，并且可以包括第一轴34和第二轴36，第一组凸角构件38、39、40、41、42、43、44、46，以及第二组凸角构件48、49、50、51、52、53、54、55。第二轴36能够可旋转地布置在第一轴34内部。第一组凸角构件38、39、40、41、42、43、44、46可以被固定以用于和第一轴34一起旋转，并且第二组凸角构件48、49、50、51、52、53、54、55可以被固定以用于和第二轴36一起旋转。在本示例中，第一组凸角构件38、39、40、41、42、43、44、46可以形成进气凸角组，并且第二组凸角构件48、49、50、51、52、53、54、55可以形成排气凸角组。然而，应理解，可以提供替代布置：其中第一组凸角构件38、39、40、41、42、43、44、46可以形成排气凸角组，并且第二组凸角构件48、49、50、51、52、53、54、55可以形成进气凸角组。

参照图3和5，凸轮移相器组件28可以包括驱动盘组件56、腔体盘58、以及从动盘组件60。驱动盘组件56能够可旋转地支承在发动机结构上，并且可以包括驱动盘62、驱动毂64、以及一系列叶片66。驱动毂64可以一体地形成在驱动盘62上，并且可以包括一系列齿67。驱动毂64可以通过与带29(参见图2)的接合而由曲轴驱动。叶片66可以被固定以用于和驱动盘62一起旋转。虽然在本示例中驱动盘组件56包括三个叶片66，但应理解可以使用更多或更少的叶片。

腔体盘58可以轴向地位于驱动盘组件56和从动盘组件60之间。另外参照图6和7，腔体盘58可以包括限定第一组腔室70和第二组腔室72的本体68。各第一腔室70可以相等地互相间隔并具有第一角跨度(θ₁)，各第二腔室72可以相等地间隔并具有第二角跨度(θ₂)。第一角跨度(θ₁)可以显著地大于第二角跨度(θ₂)。更具体地，第一角跨度(θ₁)可以是第二角跨度(θ₂)的至少两倍。第一角跨度(θ₁)可以在20度和30度之间，并且第二角跨度(θ₂)可以在5度和15度之间。在本示例中，第一角跨度(θ₁)可以是第二角跨度(θ₂)的近似三倍。第一腔室70的数目可以与第二腔室72的数目相对应。第一腔室70可以位于相邻的第二腔室72之间。

从动盘组件60可以包括从动盘74和一系列叶片76。图5中叶片76示出为从从动盘74分解。当组装时，叶片76可以被固定以用于和从动盘74一起旋转。虽然在本示例中从动盘组件60包括三个叶片76，但应理解可以使用更多或更少的叶片。叶片66可以轴向地延伸至第一腔室70中，并且叶片76可以轴向地延伸至第二腔室72中。

第一轴34可以被固定以用于和腔体盘58一起旋转，并且第二轴36可以固定以用于和从动盘组件60一起旋转。因此，当第一组凸角构件38、39、40、41、42、43、44、46形成进气凸角组且第二组凸角构件48、49、50、51、52、53、54、55形成排气凸角组时，所述进气凸角组可以被固定以用于和腔体盘58一起旋转，并且所述排气凸角组可以被固定以用于和从动盘组件60一起旋转。或者，第一轴34可以固定以用于和从动盘组件60一起旋转，并且第二轴36可以被固定以用于和腔体盘58一起旋转。

在操作期间，诸如发动机油的加压流体可以供应至第一和第二腔室70、72，以便在叶片66、76和腔体盘58之间提供液压接合。液压接合可以将驱动盘组件56的旋转传递到腔体盘58并传递到从动盘组件60，以便驱动凸轮轴26的旋转。更具体地，驱动盘组件56可以驱动腔体盘58的旋转，并且腔体盘58可以驱动从动盘组件60的旋转。因而，驱动盘组件56可以间接地驱动从动盘组件60的旋转。

基于供应至第一和第二腔室70、72的加压流体，腔体盘58和从动盘组件60可以各自相对于驱动盘组件56旋转。更具体地，基于第一腔室70内的加压流体被施加至叶片66，腔体盘58可以相对于驱动盘组件56旋转。从动盘组件60可以和腔体盘58一起旋转。或者，腔体盘58和从动盘组件60可以相对于彼此旋转。基于第二腔室72内的加压流体被施加至叶片76，从动盘组件60可以相对于腔体盘58旋转。

图6和7示出在第一和第二方位中的凸轮移相器组件28。图6总体上示出在完全提前位置中的腔体盘58和从动盘组件60中的每个，用箭头表示腔体盘58和从动盘组件60相对于图7的旋转方向。图7总体上示出在完全延迟位置中的腔体盘58和从动盘组件60中的每个，用箭头表示腔体盘58和从动盘组件60相对于图6的位移的旋转方向。图6和7总体上示出腔体盘58相对于驱动盘组件56的最大角位移以及从动盘组件60相对于驱动盘组件56的最大角位移。腔体盘58相对于驱动盘组件56的最大角位移可以近似等于第一角跨度(θ₁)，并且从动盘组件60相对于驱动盘组件56的最大角位移可以近似等于第一和第二角跨度的总和(θ₁+θ₂)。从动盘组件60相对于腔体盘58的最大角位移可以近似等于第二角跨度(θ₂)。

因此，由于第一和第二轴34、36可以被固定以用于与腔体盘58及从动盘组件60一起旋转，第一和第二轴34、36中的每个都能够相对于驱动盘组件56可旋转。另外，由于从动盘组件60和腔体盘58之间的接合，腔体盘58相对于驱动盘组件56的旋转可以导致从动盘组件60相对于驱动盘组件56的旋转。在其中排气凸轮凸角组被固定以用于和从动盘组件60一起旋转且进气凸轮凸角组被固定以用于和腔体盘58一起旋转的布置中，排气凸轮凸角组可以相对于驱动盘组件56及腔体盘58旋转到与从动盘组件60相同的角度。进气凸轮凸角组可以相对于驱动盘组件56旋转到与腔体盘58相同的角度。

Claims

1.一种凸轮移相器组件，其包括：

驱动盘组件，其包括驱动盘和被固定以用于和所述驱动盘一起旋转的第一叶片；

腔体盘，其由所述驱动盘旋转地驱动，并限定第一和第二腔室，所述第一叶片延伸到所述第一腔室中；以及

从动盘组件，其由所述驱动盘组件旋转地驱动，并包括从动盘和被固定以用于和所述从动盘一起旋转的第二叶片，所述第二叶片延伸至所述第二腔室中。

2.根据权利要求1所述的凸轮移相器组件，其中所述驱动盘包括适于由带驱动的毂。

3.根据权利要求1所述的凸轮移相器组件，其中所述从动盘由所述腔体盘旋转地驱动。

4.根据权利要求3所述的凸轮移相器组件，其中所述腔体盘相对于所述驱动盘可旋转。

5.根据权利要求4所述的凸轮移相器组件，其中所述从动盘相对于所述腔体盘可旋转。

6.根据权利要求5所述的凸轮移相器组件，其中所述第一腔室限定所述腔体盘相对于所述驱动盘旋转的第一角跨度，并且所述第二腔室限定所述从动盘相对于所述腔体盘旋转的第二角跨度，所述第一角跨度大于所述第二角跨度。

7.根据权利要求6所述的凸轮移相器组件，其中所述从动盘相对于所述驱动盘的最大角位移大于所述腔体盘相对于所述驱动盘的最大角位移。

8.根据权利要求7所述的凸轮移相器组件，其中所述从动盘的所述最大角位移大致等于所述第一角跨度和第二角跨度的总和，并且所述腔体盘的所述最大角位移大致等于所述第一角跨度。

9.根据权利要求6所述的凸轮移相器组件，其中所述第一角跨度是所述第二角跨度的至少两倍。

10.一种发动机组件，其包括：

发动机结构；

支承在所述发动机结构上的凸轮移相器组件，所述凸轮移相器组件包括：

驱动盘组件，其包括驱动盘和被固定以用于和所述驱动盘一起旋转的第一叶片，

腔体盘，其由所述驱动盘旋转地驱动，并限定第一和第二腔室，所述第一叶片延伸到所述第一腔室中，以及

从动盘组件，其由所述驱动盘组件旋转地驱动，并包括从动盘和被固定用于和所述从动盘一起旋转的第二叶片，所述第二叶片延伸至所述第二腔室中；以及

支承在所述发动机结构上的同心凸轮轴组件，其包括相对于彼此可旋转的第一和第二轴，所述第一轴被固定以用于和所述腔体盘一起旋转，并且所述第二轴被固定以用于和所述从动盘一起旋转。

11.根据权利要求10所述的发动机组件，还包括支承在所述发动机结构上的曲轴，所述曲轴驱动地与所述驱动盘接合。

12.根据权利要求10所述的发动机组件，其中所述从动盘由所述腔体盘旋转地驱动。

13.根据权利要求12所述的发动机组件，其中所述腔体盘相对于所述驱动盘可旋转。

14.根据权利要求13所述的发动机组件，其中所述从动盘相对于所述腔体盘可旋转。

15.根据权利要求14所述的发动机组件，其中所述第一腔室限定所述腔体盘相对于所述驱动盘旋转的第一角跨度，并且所述第二腔室限定所述从动盘相对于所述腔体盘旋转的第二角跨度，所述第一角跨度大于所述第二角跨度。

16.根据权利要求15所述的发动机组件，其中所述从动盘相对于所述驱动盘的最大角位移大于所述腔体盘相对于所述驱动盘的最大角位移。

17.根据权利要求16所述的发动机组件，其中所述从动盘的所述最大角位移大致等于所述第一角跨度和第二角跨度的总和，并且所述腔体盘的所述最大角位移大致等于所述第一角跨度。

18.根据权利要求15所述的发动机组件，其中所述第一角跨度是所述第二角跨度的至少两倍。

19.根据权利要求15所述的发动机组件，其中所述同心凸轮轴组件包括被固定以用于和所述第一轴一起旋转的进气凸轮凸角以及被固定以用于和所述第二轴一起旋转的排气凸轮凸角。

20.根据权利要求10所述的发动机组件，还包括支承在所述发动机结构上的进气门和排气门，所述进气门和排气门二者都由同心凸轮轴组件致动。