CN103732869B - 用于单相位器或双相位器的油通道设计 - Google Patents

用于单相位器或双相位器的油通道设计 Download PDF

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Abstract

一种可变凸轮正时相位器（10）包括一个流体传输组件，该流体传输组件带有以下各项中的至少一项：一个流体传输套筒（72）以及一个流体传输板（60），该流体传输套筒具有多个加压流体通道（74a，74b，74c，74d）并且该流体传输板具有多个加压流体通道（62a，62b，62c，62d）。每个通道（74a，74b，74c，74d）延伸而与一个相对应的在周向上间隔开的环形凹槽段部分（74f，74g，74h，74i）流体连通，以用于根据该流体传输套筒（72）在旋转过程中的一个角定向而与第一叶片式液力偶合器以及第二叶片式液力偶合器（40，50）选择性相连通。每个通道（62a，62b，62c，62d）从一个相对应的中心定位端口（64a，64b，64c，64d）延伸，该中心定位端口与一个径向延伸通道部分（66a，66b，66c，66d）流体连通并且与一个弧形延伸通道部分（68a，68b，68c，68d）流体连通。

Description

用于单相位器或双相位器的油通道设计
相关申请的交叉引用
本申请是2011年8月30日提交的美国专利申请序号61/528,920（Attorney DocketNo.DKT11086）的部分继续申请并且在§119(e)项下要求其权益，该申请以其全部内容通过引用结合在此；本申请是2011年10月14日提交的美国临时专利申请序号61/547,390（Attorney Docket No.DKT11138）的部分继续申请并且在§119(e)项下要求其权益，该申请以其全部内容通过引用被结合在此；并且本申请是2012年7月2日提交的美国专利申请序号61/667,127（Attorney Docket No.DKT11196）的部分继续申请并且在§119(e)项下要求其权益，该申请以其全部内容通过引用被结合在此。
发明领域
本发明涉及一种机构，该机构在内燃发动机的曲轴和提升式进气门或排气门之间用于操作至少一个此类气门，其中该机构相对于发动机运转循环而改变时间周期，并且更具体地说，其中该机构可操作地与一个同心凸轮轴相接合以便改变一个凸轮轴和一个相关联的凸轮相对于另一个凸轮轴和相关联的凸轮的角位置。
背景
内燃发动机的性能可以通过使用双凸轮轴来改善，一个凸轮轴用于操作发动机的不同汽缸的多个进气门而另一个用于操作多个排气门。典型地，此类双凸轮轴中的一个凸轮轴是由发动机的曲轴、通过一个链轮与链条传动或一个皮带传动来驱动的，而此类双凸轮轴中的另一个凸轮轴是由该第一凸轮轴、通过一个第二链轮与链条传动或一个第二皮带传动来驱动的。可替代的是，这两个凸轮轴均可由一个单一曲轴驱动的链条传动或皮带传动来驱动。一个曲轴可以从活塞获取动力来驱动至少一个变速器和至少一个凸轮轴。就怠速性能、燃油经济性、减少排放或增加转矩而言，具有双凸轮轴的发动机的发动机性能可得到进一步改善，这是通过改变这些凸轮轴之一（通常是操作该发动机的进气门的这个凸轮轴）相对于另一个凸轮轴以及相对于曲轴的位置关系而进行的，以便由此改变就进气门相对于发动机排气门的操作而言或者就发动机气门相对于曲轴位置的操作而言的发动机正时。
如在本领域常规的是，每台发动机可以有一个或多个凸轮轴。一个凸轮轴可以由一个皮带、或一个链条、或一个或多个齿轮、或另一个凸轮轴来驱动。一个或多个凸部可以存在于一个凸轮轴上以便推动一个或多个气门。一台多凸轮轴发动机典型地具有用于多个排气门的一个凸轮轴、用于多个进气门的一个凸轮轴。一台“V”型发动机通常具有两个凸轮轴（每组用一个）或四个凸轮轴（每组分进气和排气）。
可变凸轮正时（VCT）装置在本领域是普遍已知的，例如美国专利号7,841,311；美国专利号7,789,054；美国专利号7,270,096；美国专利号6,725,817；美国专利号6,244,230；和美国公开申请号2010/0050967。已知的专利和公布披露了用于单一相位器组件的液力偶合器，在这些液力偶合器中一个环形空间被提供在一个主动构件之间，该主动构件同中心地围绕一个单一从动构件。该环形空间由从该主动构件的一个内表面径向向内延伸的一个或多个叶片以及从该单一从动构件的一个外表面径向向外延伸的一个或多个叶片分成多个扇形的或弧形的可变容积工作室。当液压流体进入不同的室和从这些不同的室排出时，这些叶片相对彼此转动并且由此改变该主动构件与该单一从动构件的相对角位置。使用多个径向叶片来施加切向作用力的液力偶合器在此被称作叶片式液力偶合器。这些现有已知专利和公布中的每一个似乎都适合其预期目的。然而，具有定位成轴向相对彼此间隔开的多个可变容积工作室的双可变凸轮正时（VCT）装置需要用于该双VCT组件的额外的轴向空间；而具有定位成周向相对彼此间隔开的多个可变容积工作室的这些双可变凸轮正时（VCT）装置潜在地会受制于相关联的转子与叶片的角致动距离减小，并且有可能受制于由叶片有限的数目、有限的叶片表面面积、以及有限的致动流体室尺寸所导致的致动力小。因此，提供一种用于双VCT组件的需要更少轴向空间的构形是可取的。对双VCT组件提供增大的角致动距离同样是可取的。此外，对双VCT组件提供增大的致动力能力是可取的。
概述
一种双可变凸轮正时相位器可以由从发动机曲轴传输的并且被传送到具有一个径向在内的轴与一个径向在外的轴的、用于对两组凸轮进行操作的一个同心凸轮轴上的动力来驱动。该相位器可以包括可连接成与该发动机曲轴一起转动的一个主动定子和两个同心的从动转子，每个转子可连接成与对相对应的两组凸轮进行支承的这个同心凸轮轴中对应的一个轴一起转动。该主动定子和这些从动转子都被安装成绕一条共用的轴线而转动。这些从动转子被耦合成通过多个径向叠加的（如与轴向叠加或周向叠加相对的）叶片式液力偶合器而与该主动定子一起转动以便使这些从动转子的相位能够彼此独立地相对该主动定子进行调整。应该认识到的是这种构形对双VCT组件而言需要更小的轴向空间。此外，这种构形可以对双VCT组件提供增大的角致动距离。这种构形还可以对双VCT组件提供增大的致动力能力。
一种用于具有一个同心凸轮轴的内燃发动机的可变凸轮正时相位器可以包括具有一条旋转轴线的一个定子，其中该同心凸轮轴具有一个径向在内的轴和一个径向在外的轴。一个外转子可以相对该定子的旋转轴线是独立于该定子可转动的。一个径向外置的叶片式液力偶合器可以包括一个外叶片与一个外腔的一个组合，这个组合与该外转子相关联以便限定第一外部可变容积工作室和第二外部可变容积工作室。一个内转子可以相对该定子的旋转轴线独立于该定子与该外转子而可转动的。该内转子可以被径向向内地设置在该外转子的一个最靠内的圆周内。一个径向内置的叶片式液力偶合器可以包括一个内叶片与一个内腔的一个组合，这个组合与该内转子相关联以便限定第一内部可变容积工作室和第二内部可变容积工作室。多个流体通道可以相对于一个加压流体源而连接该第一外部可变容积工作室、第一内部可变容积工作室、第二外部可变容积工作室以及第二内部可变容积工作室以用于促进该外转子和内转子相对彼此独立地且相对该定子独立地进行角相位定向。
对于本领域普通技术人员而言在以下结合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
在此的说明参照了附图，其中在这几个视图中相似的参考数字指代相似的部分，并且在附图中：
图1是横向于根据本发明的用于具有一个同心凸轮轴的内燃发动机的一个双可变凸轮正时相位器的一条旋转轴线而获取的截面视图；
图2是沿图1的双可变凸轮正时相位器的一条旋转轴线获取的截面视图；
图3是图1与图2的双可变凸轮正时相位器的透视端视图；
图4是横向于根据本发明的另一个构形的用于具有一个同心凸轮轴的内燃发动机的一个双可变凸轮正时相位器的一条旋转轴线而获取的一个截面视图；
图5是沿图4的双可变凸轮正时相位器的一条旋转轴线获取的截面视图；
图6是图4至图5的双可变凸轮正时相位器的透视端视图；
图7是沿一个凸轮相位器的旋转轴线获取的截面视图，展示了穿过该凸轮相位器用于与多个可变容积工作室连通的多个油通道；
图8是展示了穿过凸轮轴的油传输套筒的用于与多个可变容积工作室相连通的多个油通道的透视图；
图9A和图9B是一个油传输板的相反侧面的透视图，展示了用于与可变容积工作室连通的油通道；
图10是沿凸轮相位器的旋转轴线获取的截面视图，展示了经过凸轮轴的油传输套筒的用于与可变容积工作室连通的多个油通道；并且
图11是一个流体传输套筒的透视图，该流体传输套筒具有沿一个圆周表面在外部延伸的或者在内部延伸穿过该套筒或者二者兼有的多个流体通道，这些流体通道用于联通从一个流体源到一个相位器或双相位器的加压流体；
图12是图11的流体传输套筒的透视图，该流体传输套筒与一个流体通道圆柱体或凸轮轴承可操作地相接合，该流体通道圆柱体或凸轮轴承具有多个延伸经过其中而与流体传输套筒中形成的多个流体通道进行流体连通的流体通道端口；并且
图13是一个简化的示意图，展示了与多个可变容积工作室处于流体连通的多个凹槽段，这些凹槽段通过以零滑阀位置示出的控制阀来使得转子相对定子的运动提前或滞后。
详细说明
现在参照图1至图3，一个双可变凸轮正时相位器10可以由从发动机曲轴（未示出）传输的、有待被传送到用于对两组凸轮（未示出）进行操作的一个同心凸轮轴12的动力来驱动。一个可变凸轮正时（VCT）相位器组件10的一部分被展示成包括同心凸轮轴12，该同心凸轮轴具有一个内轴12a和一个外轴12b。初级旋转运动可以通过与主动定子14可操作地相关联的环形凸缘16的链轮齿圈52而被传输到同心凸轮轴12。次级旋转运动或者在内部凸轮轴12a与外部凸轮轴12b之间的定相的相对旋转运动可以由双可变凸轮正时相位器10提供。相位器10可以包括主动定子14，该主动定子有待由一个循环的、柔性的、动力传输构件来连接以用于与发动机曲轴一起旋转。两个同心的从动转子20、30可以是与定子14相关联的。每个转子20、30可以被连接成与对应的支承着两组凸轮的这个同心凸轮轴12中对应的一个轴12a、12b一起旋转。主动定子14和从动转子20、从动转子30都被安装成绕一条共用的轴线而旋转。用于将这些从动转子20、30耦合成与主动定子14一起转动的多个径向叠加的叶片式液力偶合器40、50使从动转子20、30的相位能够彼此独立地相对主动定子14进行调整。
该多个径向叠加的叶片式液力偶合器可以包括一个径向外置的叶片式液力耦合器40和一个径向内置的叶片式液力偶合器50。该径向外置的叶片式液力偶合器40可以包括至少一个径向外置的叶片22和至少一个相对应的径向外置的腔20a，该至少一个腔与该径向外置的转子20相关联以便由该至少一个径向外置的叶片22分成一个第一外部可变容积工作室20b和一个第二外部可变容积工作室20c。该径向内置的叶片式液力偶合器50可以包括至少一个径向内置的叶片32和至少一个相对应的径向内置的腔30a，该至少一个腔邻近该径向内置的转子30以便由该至少一个径向内置的叶片32分成一个第一内部可变容积工作室30b和一个第二内部可变容积工作室30c。
该径向外置的叶片式液力偶合器40可以包括一个外叶片22与一个外腔20a的一个组合，这个组合与该外转子20相关联以便限定第一外部可变容积工作室20b和第二外部可变容积工作室20c。外叶片22与外腔20a的这个组合可以由定子14和外转子20限定，该定子具有带对该外叶片22进行限定的一个径向在外的表面14b的一个壁部分14a，并且外转子20围绕定子14的这个径向在外的表面14b来限定该外腔20a。该径向内置的叶片式液力偶合器50可以包括一个内叶片32与一个内腔30a的一个组合，这个组合与内转子30相关联以便限定第一内部可变容积工作室30b和第二内部可变容积工作室30c。内叶片32与内腔30a的这个组合可以由定子14和内转子30限定，该定子具有带对内腔30a进行限定的一个径向在内的表面14c的一个壁14a，并且该内转子30具有对内叶片32进行限定的一个外表面30d。
如图1和图2中最佳可见，主动定子14通过多个紧固件24而被连接到环形凸缘16以及相关联的链轮齿圈52上。外转子20通过端板34、多个外紧固件36和中央紧固件38而被连接到内部同心凸轮轴12a上。内转子30被直接连接到外部同心凸轮轴12b的一个外表面42上。
操作中，一个双可变凸轮正时相位器10相对主动定子14以及同中心设置的从动外转子20和从动内转子30而提供多个径向在外的环形空间或腔20a以及多个径向在内的环形空间或腔30a。这些环形空间或腔20a、30a由从外转子20和内转子30的一个表面径向伸出的多个外叶片22和内叶片32以及从主动定子14的一个表面径向伸出的一个或多个叶片或壁18分成多个扇形的或弧形的可变容积工作室20b、20c、30b、30c。当液压流体进入不同的室20b、20c、30b、30c和从这些不同的室排出时，叶片22和叶片32相对彼此转动并且由此改变从动外转子20和从动内转子30相对于彼此且相对于定子14的相对角位置。
现在参照图4至图6，并且如以上相对图1至图3所描述的，一个双可变凸轮正时相位器10可以由从发动机曲轴（未示出）传输的、有待被传送到用于对两组凸轮（未示出）进行操作的一个同心凸轮轴12的动力来驱动。一个可变凸轮正时（VCT）相位器组件10的一部分被展示成包括同心凸轮轴12，该同心凸轮轴具有一个内轴12a和一个外轴12b。初级旋转运动可以通过将链轮齿圈52组装到与主动定子14可操作地相关联的环形凸缘16上而传输到同心凸轮轴12。次级旋转运动或者在内部凸轮轴12a与外部凸轮轴12b之间的定相的相对旋转运动可以由双可变凸轮正时相位器10提供。相位器10可以包括主动定子14，该主动定子有待被连接成与发动机曲轴一起旋转。两个同心的从动转子20、30可以是与定子14相关联的。每个转子20、30可以被连接成与支承着对应的两组凸轮的这些同心凸轮轴12中对应的一个轴相连接。主动定子14和从动转子20、从动转子30都被安装成绕一条共用的轴线旋转。用于耦合这些从动转子20、30以用于与主动定子14一起转动的多个径向叠加的叶片式液力偶合器40、50使从动转子20和从动转子30的相位能够彼此独立地相对主动定子14进行调整。在这种构形中，定子14包括一个径向在外的壁部分14d、和一个径向在内的壁部分14f。
该多个径向叠加的叶片式液力偶合器可以包括一个径向外置的叶片式液力耦合器40和一个径向内置的叶片式液力偶合器50。该径向外置的叶片式液力偶合器40可以包括至少一个径向外置的叶片22和至少一个相对应的径向外置的腔20a，该至少一个腔与该径向外置的转子20相关联以便由该至少一个径向外置的叶片22分成一个第一外部可变容积工作室20b和一个第二外部可变容积工作室20c。该径向内置的叶片式液力偶合器50可以包括至少一个径向内置的叶片32和至少一个相对应的径向内置的腔30a，该至少一个腔邻近该径向内置的转子30以便由该至少一个径向内置的叶片32分成一个第一内部可变容积工作室30b和一个第二内部可变容积工作室30c。
该径向外置的叶片式液力偶合器40可以包括一个外叶片22与一个外腔20a的一个组合，这个组合与该外转子20相关联以便限定第一外部可变容积工作室20b和第二外部可变容积工作室20c。外叶片22与外腔20a的这个组合可以由该定子14和外转子20限定，该定子具有带对该外腔20a进行限定的一个内表面14e的一个径向在外的壁部分14d，并且该外转子20具有对外叶片22进行限定的一个外表面20d。该径向内置的叶片式液力偶合器50可以包括一个内叶片32与一个内腔30a的一个组合，这个组合与内转子30相关联以便限定第一内部可变容积工作室30b和第二内部可变容积工作室30c。内叶片32与内腔30a的这个组合可以由定子14限定，该定子具有在外转子20与内转子30之间径向插入的一个径向在内的壁部分14f。内壁部分14f可以具有对内腔30a进行限定的一个径向在内的表面14g，并且内转子30可以具有对内叶片32进行限定的一个外表面30d。
如在图4和图5中最佳可见，主动定子14的外壁部分14d通过多个紧固件24而被连接到凸缘16以及相关联的链轮齿圈52上。外转子20通过端板34、多个外紧固件36和中央紧固件38而被连接到内部同心凸轮轴12a上。主动定子14的内壁部分14f通过多个紧固件26而被连接到凸缘16以及相关联的链轮齿圈52上。内转子30被直接地连接到外部同心凸轮轴12b的一个外表面42上。
操作中，一个双可变凸轮正时相位器组件相对主动定子14以及同中心设置的从动外转子20和从动内转子30而提供多个径向在外的环形空间或腔20a以及多个径向在内的环形空间或腔30a。这些环形空间或腔20a、30a由从外转子20和内转子30的一个表面径向伸出的多个外叶片22和内叶片32以及从主动定子14的一个表面径向伸出的一个或多个叶片或壁18分成多个扇形的或弧形的可变容积工作室20b、20c、30b、30c。当液压流体进入不同的室20b、20c、30b、30c和从这些不同的室排出时，叶片22和叶片32相对彼此转动并且由此改变从动外转子20和从动内转子30相对于彼此且相对于定子14的相对角位置。
现在参照图1和图7至图10，用于具有至少一个凸轮轴12的内燃发动机的可变凸轮正时相位器10的一种加压流体分配系统可以包括一个定子14和至少一个转子20、30，该定子具有一条旋转轴线，并且该至少一个转子相对定子14的旋转轴线且独立于定子14是可转动的。至少一个叶片式液力偶合器40、50可以包括一个叶片22、32与一个腔20a、30a的一个组合，该组合与至少一个转子20、30相关联以便限定第一可变容积工作室和第二可变容积工作室20b、20c；30b、30c。这些第一可变容积工作室以及该第二可变容积工作室20b、20c；30b、30c在与一个加压的流体源进行选择性相连通时可以促使该至少一个转子20、30相对该定子14独立地角相位定向。至少一个流体传输板60可以包括多个加压流体通道62a、62b、62c、62d。每个流体通道62a、62b、62c、62d可以从一个相对应的中心定位端口64a、64b、64c、64d延伸，该中心定位端口与一个径向延伸的通道部分66a、66b、66c、66d流体连通，该径向延伸通道部分与一个弧形延伸通道部分68a、68b、68c、68d流体连通。至少一个加压流体通道62a、62b、62c、62d可以位于该至少一个流体传输板60的每侧60a、60b上以用于与第一可变容积工作室以及第二可变容积工作室20b、20c、30b、30c中的一个相对应的可变容积工作室相连通。如在图7中最佳可见，这些弧形流体通道部分68a、68b、68c、68d与延伸穿过该链轮齿圈52的相对应的纵向延伸流体通道52a、52c（仅示出了其中的两个流体通道）处于流体连通。这些纵向延伸流体通道52b、52d中的一些延伸穿过该链轮齿圈52（在图7中未示出）并且如图9A中最佳可见还延伸穿过该至少一个流体通道板60。这些纵向延伸流体通道52a、52b、52c、52c提供了在相对应的第一可变容积工作室以及第二可变容积工作室20b、20c、30b、30c与这些流体通道62a、62b、62c、62d之间的流体连通。
如在图7和图8中最佳可见，链轮齿圈52可以介于至少一个流体传输板60与第一可变容积工作室以及第二可变容积工作室20b、20c；30b、30c之间。链轮齿圈52可以包括穿其而过地形成的多个流体通道52a、52b、52c、52d，从而允许在该至少一个流体传输板60的该多个流体通道62a、62b、62c、62d与该第一可变容积工作室以及第二可变容积工作室20b、20c；30b、30c之间的流体连通。一个端板70可以被组装到该至少一个流体传输板60上从而对该至少一个流体传输板60的一侧60a、60b上的这些加压流体通道62a、62b、62c、62d中的至少一些加压流体通道进行密封。
如在图7、图8和图10中最佳可见，一个流体传输套筒72可以包括多个纵向延伸的并且在周向上间隔开的流体通道74a、74b、74c、74d，这些流体通道在一端与多个纵向间隔开的并且在周向上间隔开的流体端口76a、76b、76c、76d处于流体连通并且在相反的一端与多个对应的流体端口78a、78b、78c、78d处于流体连通。对分开的且独立的相对应的流体通道74a、74b、74c、74d进行限定的每个流体端口76a、76b、76c、76d与该流体传输套筒72的其他流体端口76a、76b、76c、76d分开。每个流体端口78a、78b、78c、78d限定了与该流体传输套筒72的其他流体出口端口78a、78b、78c、78d分开的且独立的流体通道74a、74b、74c、74d。每个流体端口78a、78b、78c、78d可以与该至少一个流体传输板60的一个相对应的加压流体通道62a、62b、62c、62d处于流体连通。这些分开的流体通道74a、74b、74c、74d允许对相对应的流体连接的可变容积工作室20b、20c；30b、30c进行独立控制。
如在图7和图10中最佳可见，一个凸轮轴承80可以是与流体传输套筒72可接合的。凸轮轴承80可以具有多个彼此纵向地间隔开的环形流体通道82a、82b、82c、82d。每个环形流体通道82a、82b、82c、82d可以与该流体传输套筒72的一个相对应的流体通道74a、74b、74c、74d处于流体连通。
现在参照图11，一种结构的流体传输套筒72可以包括相对应的流体通道74a、74b、74c、74d的多个在周向上间隔开的环形凹槽段部分74f、74g、74h、74i，这些环形凹槽段部分与流体端口76a、76b、76c、76d并且与流体端口78a、78b、78c、78d处于流体连通。每个流体通道74a、74b、74c、74d可以是与流体传输套筒72的其他流体通道74a、74b、74c、74d分开和独立的。如果希望的话，每个流体端口78a、78b、78c、78d可以与该至少一个流体传输板60的一个相对应的加压流体通道62a、62b、62c、62d处于流体连通。这些分开的环形凹槽段部分74f、74g、74h、74i允许对该相对应的流体连接的可变容积工作室20b、20c；30b、30c进行独立控制。如在图12中最佳可见，一个流体通道圆柱体84可以被组装到该流体传输套筒72上，从而对在流体传输套筒72的外围的外部表面72e上形成的该多个加压流体通道74a、74b、74c、74d的在周向上间隔开的环形凹槽流体通道部分74f、74g、74h、74i的至少一部分进行密封。该流体通道圆柱体84可以包括多个槽缝，这些槽缝限定多个流体端口84a、84b、84c、84d。
现在参照图13的简化示意图，一个可变凸轮正时相位器10可以包括一个流体传输套筒72以及第一共享流体通道116a和第二共享流体通道116b，通过相对应的第一流体通道166a、第二流体通道166b以及用于该控制阀160的一个额外的入口端口或出口端口，该流体传输套筒以及该第一共享流体通道和第二共享流体通道与带有可变容积工作室20b、20c；30b、30c的第一叶片式液力偶合器40以及第二叶片式液力偶合器50中的一个叶片式液力偶合器处于流体联通。通过举例且非限制的方式，图13展示了一个额外的出口端口164a以用于对可变凸轮正时相位器10的运行进行说明的目的。然而，应该认识到，入口端口162和出口端口164、164a可以被反向以便提供与下文中说明的功能相反的功能。通过举例而非限制的方式，如图13中展示的，当该控制阀160在一个方向上被移位时，允许了从入口端口162通过第一共享流体通道116a、环形凹槽段74f、以及第一流体流动通道166a而到达可变容积工作室20b、30b中的一个可变容积工作室的流体连通，同时允许了从出口端口164通过第二共享流体通道116b、环形凹槽段74g和第二流体流动通道166b而到达可变容积工作室20c、30c中的另一个可变容积工作室的流体连通。该控制阀可以被移位到另一个位置，从而允许从出口端口164a至第一共享流体通道116a的流体连通，而同时允许从入口端口162至第二共享流体通道116b的流体连通。与凸轮轴12固定地相关联的流体传输套筒72与该凸轮轴12一起顺时针旋转以便在轴12旋转一个角部分的过程中通过外径接触面112a、112b而使第一叶片式液力偶合器40以及第二叶片式液力偶合器50与第一共享流体通道116a以及第二共享流体通道116b隔离。应该认识到，这些凹槽段74f、74g的角范围以及这些外径接触面112a、112b的角范围都可以是任何希望的非重叠的角覆盖度。通过举例而非限制的方式，由于与凸轮轴12固定地相关联的流体传输套筒72可以在顺时针方向上进一步旋转，这样使得该出口端口164a通过该第一共享流体通道116a、环形凹槽段74g、和第二流体通道部分166b而与另一个可变容积工作室20c、30c处于流体连通，而同时使得该入口端口162通过第二共享流体通道116b、环形凹槽段74f和第一流体通道部分166a而与一个可变容积工作室20b、30b处于流体连通。应该认识到，该控制阀160可以处于这些被移位的纵向末端位置中的任一个位置中或者是处于一个零位置（如所示的）中，而流体传输套筒和同心凸轮轴12可以被转过一个适当的角定向以便通过相对应的凹槽段74f、74g而允许在第一共享流体流动通道116a以及第二共享流体流动通道116b与第一流体通道部分166a以及第二流体通道部分166b之间的流体连通，从而与相对应的第一叶片式液力偶合器40以及第二叶片式液力偶合器50相连通。
这些环形凹槽段74f、74g可以成角度地定位以便受益于振荡转矩。相位器控制可以是通过以下方式实现的：将该控制阀160移动离开一个中央零位置而到达这些移位的纵向末端位置中的一个位置，同时这些环形凹槽段74f、74g与第一共享流体通道116和/或第二共享流体通道116b对齐，并且移回该中央零位置而关闭流动直到希望的对齐重复。当希望的对齐重复时，该控制阀160可以移回离开该中央零位置以便继续相位器动作。可替代的是，该控制阀160在同心凸轮轴12的一个旋转过程中可以从中央零位置在两个方向上进行振荡。用于共享油给送的多个相位器的一个替代控制策略可以包括该控制阀160在零位置附近以凸轮轴转动频率或以凸轮轴转动频率的分数倍数频率进行振荡。发动机控制单元可以使该控制阀160动作的正时提前或者滞后以便与凸轮转动中的这个环形凹槽段74f、74g允许流体流入或流出所连接的叶片式液力偶合器40、50的部分或多或少重叠。换言之，该控制阀160并不是被保持在零位；而是通过改变该控制阀160打开这些入口端口162和/或出口端口164、164a与这些环形凹槽段74f、74g开口与一个共享流体通道116a、116b处于流体连通的重叠来打开或关闭从该控制阀到相位器的流动的。
应该认识到，这些环形凹槽段74f、74g以及外径接触面112a、112b可以如所展示的被等角度地间隔开，或者可以被定位在所希望的任一非重叠的角范围和角定向。当这些环形凹槽段74f、74g以及接触面112a、112b被等角度地间隔开时，根据流体传输套筒72的以及相关联的凸轮轴承80的角位置，该第一可变容积工作室以及第二可变容积工作室20b、20c；30b、30c同时处于流体连通或者同时隔离。当这些段74f、74g以及接触面112a、112b不是被等角度地间隔开时，根据流体传输套筒72的以及相关联的凸轮轴承80的角位置，该第一可变容积工作室以及第二可变容积工作室20b、20c；30b、30c的流体连通和隔离是在时间上相对彼此偏移的。
为简化该流体传输套筒72的操作的图示和说明，虽然在图13中仅示意性地示出了两个环形凹槽段74f、74g，但应该理解，在一个共用的转动平面受到尺寸限制而中可以定位任何数目的环形凹槽段74f、74g、74h、74i，并且应理解可以在平行、纵向间隔开的多个转动平面中放置额外的多个环形凹槽段以便增加能够由一个控制阀160控制的共享流体通道116a、116b的总数。这些环形凹槽段74f、74g在多个平行、纵向间隔开的转动平面之间的角定向和/或重叠是可以如所希望的进行调整的以便实现所希望的运行特性。该控制阀160可以包括额外的流体入口端口和流体排出端口、和/或可以提供多个控制阀160。通过举例而非限制的方式，可以为多个平行的、纵向间隔开的转动平面各自提供一个控制阀160，这些转动平面包含有待与共享流体通道116a、116b进行流体连通的多个环形凹槽段，和/或如果希望的话，可以将一个控制阀160连接到多个平行的、纵向间隔开的转动平面上，这些转动平面包含用于控制目的的多个环形凹槽段112a、112b。
披露了一种对用于具有至少一个凸轮轴12的内燃发动机的可变凸轮正时相位器10的加压流体分配系统进行组装的方法。该方法可以包括提供一个具有旋转轴线的定子14，并且将至少一个转子20、30组装在该定子14中以便相对于该定子14的旋转轴线且独立于该定子14是可转动的。定子14以及至少一个转子20、30限定至少一个叶片式液力偶合器40、50，该至少一个叶片式液力偶合器包括一个叶片22、32以及一个腔20a、30a的一个组合，这个组合与至少一个转子20、30相关联以便限定第一可变容积工作室和第二可变容积工作室20b、20c；30b、30c。这些第一可变容积工作室以及这些第二可变容积工作室20b、20c；30b、30c在与一个加压流体源进行选择性地连通时促使该至少一个转子20、30相对该定子14独立地进行角相位定向。该方法可以进一步包括组装至少一个流体传输板60，该至少一个流体传输板具有相对第一可变容积室和第二可变容积室20b、20c；30b、30c的多个加压流体通道62a、62b、62c、62d。每个通道62a、62b、62c、62d可以从一个相对应的中心定位端口64a、64b、64c、64c、64d延伸，该中心定位端口与径向延伸通道部分66a、66b、66c、66d处于流体连通，该径向延伸通道部分与弧形延伸通道部分68a、68b、68c、68d处于流体连通。可以在该至少一个流体传输板60的每侧60a、60b上形成至少一个加压流体通道62a、62b、62c、62d以用于与第一可变容积工作室和第二可变容积工作室20b、20c；30b、30c中的相对应的一个可变容积工作室连通。
一个链轮齿圈52可以被组装到定子14上介于至少一个流体通道板60与第一可变容积工作室以及第二可变容积工作室20b、20c；30b、30c之间。该链轮齿圈52可以包括穿其而过地形成的多个流体通道52a、52b、52c、52d，从而允许该至少一个流体传输板60的该多个流体通道62a、62b、62c、62d与第一可变容积工作室和第二可变容积工作室20b、20c；30b、30c之间的流体连通。一个端板70可以被组装到该至少一个流体通道板60上从而对在该至少一个流体传输板60的一侧60a、60b上的加压流体通道62a、62b、62c、62d中的至少一些加压流体通道进行密封。
一个流体传输套筒72可以被组装在该至少一个凸轮轴12上。该流体传输套筒72可以形成有多个纵向延伸的并且在周向上间隔开的流体通道74a、74b、74c、74d，这些流体通道与纵向间隔开的并且在周向上间隔开的流体端口76a、76b、76c、76d以及流体端口78a、78b、78c、78d处于流体连通。每个流体通道74a、74b、74c、74d可以与流体传输套筒72的其他流体通道74a、74b、74c、74d是分开的并且独立的。每个流体出口端口78a、78b、78c、78d可以限定与该流体传输套筒72的其他流体出口端口78a、78b、78c、78d分开且独立的多个流体通道以用于组装成与一个相对应的加压流体通道62a、62b、62c、62d形成流体连通，从而允许与第一叶片式液力偶合器40以及第二叶片式液力偶合器50的可变容积工作室20b、20c；30b、30c进行流体连通。
一个凸轮轴承80可以被组装成与流体传输套筒72形成接合。该凸轮轴承80可以被形成有多个彼此纵向间隔开的环形流体通道82a、82b、82c、82d。每个环形流体通道82a、82b、82c、82d可以被组装成与流体传输套筒72的一个相对应的流体通道74a、74b、74c、74d进行流体连通。
一个可变凸轮正时相位器10可以由从发动机曲轴传输的并且被传送到用于对至少一组凸轮进行操作的至少一个凸轮轴12上的动力来驱动。相位器10可以包括主动定子14，该主动定子可连接成与发动机曲轴一起旋转。至少一个从动转子20、30可以与定子14相关联。每个转子20、30可以被连接成与对至少一组凸轮进行支承的至少一个凸轮轴12中对应的一个凸轮轴一起旋转。主动定子14和从动转子20、30可以被安装成绕一条共用轴线旋转。在主动定子14与从动转子20、30之间限定了多个叶片式液力偶合器40、50以用于将该至少一个从动转子20、30耦合成与该主动定子14一起旋转，以便使得该至少一个从动转子20、30的相位能够相对该主动定子14进行调整。如果希望的话，一个流体传输板60可以被提供成具有多个加压流体通道62a、62b、62c、62d。每个通道62a、62b、62c、62d可以从一个相对应的中心定位端口64a、64b、64c、64d延伸，该中心定位端口与一个径向延伸通道部分66a、66b、66c、66d处于流体联通，该径向延伸通道部分与一个弧形延伸通道部分68a、68b、68c、68d处于流体连通。可以在该至少一个流体传输板60的每侧60a、60b上形成至少一个加压流体通道62a、62b、62c、62d以用于与该多个叶片式液力偶合器40、50相连通。
虽然本发明已经结合目前所考虑到的最实用和优选的实施例进行了说明，应该理解本发明不限于所披露的这些实施例，而相反地是旨在涵盖在所附权利要求的精神和范围中包括的不同的修改和等效安排，对该范围应给予最广义的解释以便涵盖如法律所容许的所有此类修改和等效结构。

Claims (15)

1.一种用于具有至少一个凸轮轴（12）的内燃发动机的可变凸轮正时相位器（10）的加压流体分配系统，该系统包括：
一个定子（14），该定子具有一个旋转轴线；
至少一个转子（20，30），该至少一个转子相对该定子（14）的旋转轴线是独立于该定子（14）可转动的；
至少一个叶片式液力偶合器（40，50），该至少一个叶片式液力偶合器包括一个叶片（22，32）以及腔（20a，30a）的一个组合，该组合与该至少一个转子（20，30）相关联以便限定第一可变容积工作室以及第二可变容积工作室（20b，20c；30b，30c），其中该第一可变容积工作室以及第二可变容积工作室（20b，20c；30b，30c）在与一个加压流体源进行选择性相连通时促使该至少一个转子（20，30）相对该定子（14）独立地进行角相位定向；以及
一个流体传输组件，该组件包括以下各项中的至少一项：
一个流体传输套筒（72），该流体传输套筒被连接到该至少一个凸轮轴（12）上以用于与其一起旋转并且具有多个加压流体通道（74a，74b，74c，74d），每个加压流体通道（74a，74b，74c，74d）从一个相对应的流体端口（76a，76b，76c，76d）延伸，该相对应的流体端口与一个相对应的在周向上间隔开的环形凹槽段部分（74f，74g，74h，74i）流体连通，以用于根据该流体传输套筒在旋转过程中的一个角定向而与该第一可变容积工作室以及第二可变容积工作室（20b，20c；30b，30c）中的一个可变容积工作室选择性地流体连通；以及
一个流体传输板（60），该流体传输板具有多个加压流体通道（62a，62b，62c，62d），每个加压流体通道（62a，62b，62c，62d）从一个相对应的中心定位端口（64a，64b，64c，64d）延伸，该中心定位端口与一个径向延伸通道部分（66a，66b，66c，66d）流体连通，该径向延伸通道部分与一个弧形延伸通道部分（68a，68b，68c，68d）流体连通，该流体传输板（60）的每侧（60a，60b）上的至少一个加压流体通道（62a，62b，62c，62d）用于与该第一可变容积工作室以及第二可变容积工作室（20b，20c；30b，30c）中的一个相对应的可变容积工作室连通。
2.如权利要求1所述的加压流体分配系统，进一步包括：
一个链轮齿圈（52），该链轮齿圈具有穿其而过地形成的多个流体通道（52a，52b，52c，52d），从而允许在该流体传输套筒（72）的该多个加压流体通道（74a，74b，74c，74d）与这些第一可变容积工作室以及第二可变容积工作室（20b，20c；30b，30c）之间流体连通。
3.如权利要求1所述的加压流体分配系统，进一步包括：
一个流体通道圆柱体（84），该流体通道圆柱体被组装到该流体传输套筒（72）上从而对在该流体传输套筒（72）的一个外围外部表面（72e）上形成的该多个加压流体通道（74a，74b，74c，74d）中的至少一部分进行密封。
4.如权利要求1所述的加压流体分配系统，进一步包括：
与该流体传输套筒（72）可接合的一个凸轮轴承（80），该凸轮轴承（80）具有多个彼此纵向地间隔开的环形流体通道（82a，82b，82c，82d），每个环形流体通道（82a，82b，82c，82d）与该流体传输套筒（72）的至少一个相对应的加压流体通道（74a，74b，74c，74d）流体连通。
5.如权利要求1所述的加压流体分配系统，进一步包括：
介于该流体传输板（60）与这些第一可变容积工作室以及第二可变容积工作室（20b，20c；30b，30c）之间的一个链轮齿圈（52），该链轮齿圈（52）具有穿其而过地形成的多个流体通道（52a，52b，52c，52d），从而允许在该流体传输板（60）的该多个加压流体通道（62a，62b，62c，62d）与这些第一可变容积工作室以及第二可变容积工作室（20b，20c；30b，30c）之间的流体连通。
6.如权利要求1所述的加压流体分配系统，进一步包括：
一个端板（70），该端板被组装到该流体传输板（60）上从而对该流体传输板（60）的一侧（60a，60b）上的这些加压流体通道（62a，62b，62c，62d）中的至少一些加压流体通道进行密封。
7.一种对用于具有至少一个凸轮轴（12）的内燃发动机的可变凸轮正时相位器（10）的加压流体分配系统进行组装的方法，该方法包括：
提供一个定子（14），该定子具有一个旋转轴线；
在该定子（14）中将至少一个转子（20，30）组装成相对于该定子（14）的旋转轴线独立于该定子（14）是可转动的并且组装成限定至少一个叶片式液力偶合器（40，50），该至少一个叶片式液力偶合器包括一个叶片（22，32）与腔（20a，30a）的一个组合，该组合与该至少一个转子（20，30）相关联以便限定第一可变容积工作室以及第二可变容积工作室（20b，20c；30b，30c），其中这些第一可变容积工作室以及第二可变容积工作室（20b，20c；30b，30c）在与一个加压流体源进行选择性地连通时促使该至少一个转子（20，30）相对于该定子（14）独立地进行角相位定向；并且
组装一个流体传输组件，该组件包括以下各项中的至少一项：
一个相对于该凸轮轴（12）与其一起旋转的流体传输套筒（72），该流体传输套筒（72）具有用于相对这些第一可变容积工作室以及第二可变容积工作室（20b，20c；30b，30c）流体连通的多个加压流体通道（74a，74b，74c，74d），每个加压流体通道（74a，74b，74c，74d）延伸而与一个相对应的在周向上间隔开的环形凹槽段部分（74f，74g，74h，74i）流体连通，以用于根据该流体传输套筒（72）在旋转过程中的角定向而与这些第一可变容积工作室以及第二可变容积工作室（20b，20c；30b，30c）中的一个可变容积工作室选择性地连通；以及
一个流体传输板（60），该板具有多个加压流体通道（62a，62b，62c，62d），每个加压流体通道（62a，62b，62c，62d）从一个相对应的中心定位端口（64a，64b，64c，64d）延伸，该中心定位端口与一个径向延伸通道部分（66a，66b，66c，66d）流体连通，该径向延伸通道部分与一个弧形延伸通道部分（68a，68b，68c，68d）流体连通，该流体传输板（60）的每侧（60a，60b）上的至少一个加压流体通道（62a，62b，62c，62d）用于与这些第一可变容积工作室以及第二可变容积工作室（20b，20c；30b，30c）中的一个相对应的可变容积工作室相连通。
8.如权利要求7所述的方法，进一步包括：
将一个链轮齿圈（52）组装到该定子（14）上，该链轮齿圈具有穿其而过地形成的多个流体通道（52a，52b，52c，52d），从而允许在该流体传输套筒（72）的该多个加压流体通道（74a，74b，74c，74d）与这些第一可变容积工作室以及第二可变容积工作室（20b，20c；30b，30c）之间的流体连通。
9.如权利要求7所述的方法，进一步包括：
将一个流体通道圆柱体（84）组装到该流体传输套筒（72）上从而对该流体传输套筒（72）上的与这些加压流体通道（74a，74b，74c，74d）连通的在周向上间隔开的环形凹槽段部分（74f，74g，74h，74i）中的至少一部分进行密封。
10.如权利要求7所述的方法，进一步包括：
对一个可与该流体传输套筒（72）接合的凸轮轴承（80）进行组装，该凸轮轴承（80）具有多个彼此纵向地间隔开的环形流体通道（82a，82b，82c，82d），每个环形流体通道（82a，82b，82c，82d）与该流体传输套筒（72）的至少一个相对应的加压流体通道（74a，74b，74c，74d）流体连通。
11.如权利要求7所述的方法，进一步包括：
将一个链轮齿圈（52）组装到该定子（14）上、介于该一个流体传输板（60）与这些第一可变容积工作室以及第二可变容积工作室（20b，20c；30b，30c）之间，该链轮齿圈（52）具有穿其而过地形成的多个流体通道（52a，52b，52c，52d）从而允许在该一个流体传输板（60）的该多个加压流体通道（62a，62b，62c，62d）与这些第一可变容积工作室以及第二可变容积工作室（20b，20c；30b，30c）之间的流体连通。
12.如权利要求7所述的方法，进一步包括：
将一个端板（70）组装到该一个流体传输板（60）上从而对该一个流体传输板（60）的一侧（60a，60b）上的这些加压流体通道（62a，62b，62c，62d）中的至少一些加压流体通道进行密封。
13.一种可变凸轮正时相位器组件，其特征在于，在由从发动机曲轴传输的并且被传送到具有一个内部凸轮轴（12a）与一个外部凸轮轴（12b）以及用于对相对应的多组凸轮进行操作的一个同心凸轮轴（12）的动力来驱动的一个可变凸轮正时相位器（10）中，该相位器包括可连接成与该发动机曲轴一起转动的一个主动定子（14）；与该定子（14）相关联的第一从动转子和第二从动转子（20，30），每个从动转子（20，30）可连接成与对对应组的多个凸轮进行支承的该内部凸轮轴和外部凸轮轴（12a，12b）中的一个相对应的凸轮轴一起转动，其中该主动定子（14）以及该第一从动转子和第二从动转子（20，30）被安装成绕一条共用轴线而转动，并且第一叶片式液力偶合器以及第二叶片式液力偶合器（40，50）用于将相对应的第一从动转子以及第二从动转子（20，30）耦合成与该主动定子（14）一起转动并且能够使第一从动转子以及第二从动转子（20，30）相对该主动定子（14）并且相对彼此进行独立的相位控制，该可变凸轮正时相位器组件包括以下各项中的至少一项：
一个流体传输套筒（72）被安装成与该同心凸轮轴（12）一起转动并且具有多个加压流体通道（74a，74b，74c，74d），每个加压流体通道（74a，74b，74c，74d）延伸而与一个相对应的在周向上间隔开的环形凹槽段部分（74f，74g，74h，74i）流体连通，以用于根据流体传输套筒（72）在旋转过程中的一个角定向来与该第一叶片式液力偶合器以及第二叶片式液力偶合器（40，50）选择性相连通；以及
一个流体传输板（60），该板具有多个加压流体通道（62a，62b，62c，62d），每个加压流体通道（62a，62b，62c，62d）从一个相对应的中心定位端口（64a，64b，64c，64d）延伸，该中心定位端口与一个径向延伸通道部分（66a，66b，66c，66d）流体连通，该径向延伸通道部分与一个弧形延伸通道部分（68a，68b，68c，68d）流体连通，该一个流体传输板（60）的每侧（60a，60b）上的至少一个加压流体通道（62a，62b，62c，62d）用于与所述第一叶片式液力偶合器以及第二叶片式液力偶合器（40，50）中的一个相对应的叶片式液力偶合器连通。
14.如权利要求13所述的可变凸轮正时相位器组件，其中与该多个加压流体通道（74a，74b，74c，74d）连通的第一组在周向上间隔开的环形凹槽段部分（74f，74g，74h，74i）被定位在该流体传输套筒（72）的一个第一共用旋转平面中。
15.如权利要求14所述的可变凸轮正时相位器组件，其中与该多个加压流体通道（74a，74b，74c，74d）连通的第二组在周向上间隔开的环形凹槽段部分（74f，74g，74h，74i）被定位在该流体传输套筒（72）的一个第二共用旋转平面中，该第二共用旋转平面与该第一共用旋转平面纵向地间隔开。
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