CN106460943A - 电相位器联接方法 - Google Patents

电相位器联接方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106460943A
CN106460943A CN201580029411.6A CN201580029411A CN106460943A CN 106460943 A CN106460943 A CN 106460943A CN 201580029411 A CN201580029411 A CN 201580029411A CN 106460943 A CN106460943 A CN 106460943A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotating parts
spring
bearing surface
load bearing
load
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201580029411.6A
Other languages
English (en)
Inventor
D·布朗
R·T·辛普森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BorgWarner Inc
Original Assignee
BorgWarner Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BorgWarner Inc filed Critical BorgWarner Inc
Publication of CN106460943A publication Critical patent/CN106460943A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/02Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
    • F16D3/10Couplings with means for varying the angular relationship of two coaxial shafts during motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/352Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using bevel or epicyclic gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/64Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising elastic elements arranged between substantially-radial walls of both coupling parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/76Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members shaped as an elastic ring centered on the axis, surrounding a portion of one coupling part and surrounded by a sleeve of the other coupling part
    • F16D3/77Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members shaped as an elastic ring centered on the axis, surrounding a portion of one coupling part and surrounded by a sleeve of the other coupling part the ring being metallic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

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)。

Description

电相位器联接方法
技术领域
本发明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。
背景技术
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。
发明内容
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发明的最佳模式进行的说明,本发明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)为单位的曲轴速度的函数的图,示出了在速度大于约1500rpm时相对于图15A的居中弹簧更小的偏转;
图16是第一可旋转构件的透视图,示出了第一可旋转构件的第一端和第二端处的隆起外周表面;
图17是联接组件的端视图,示出了图16中所示的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18是联接组件的端视图,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,且具有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限定径向间隙的负荷承载表面;以及
图19是图18中所例示的联接组件的详细截面图。
具体实施方式
现在参照图1至图12,联接组件20、120、220可以包括具有纵向主轴线的第一可旋转构件22、122、222以及具有纵向副轴线的第二可旋转构件26、126、226。联接组件20、120、220可操作用于通过行星齿轮变速器组件从第一可旋转构件22、122、222(诸如第一轴54)向第二可旋转轴24传输扭矩。联接组件20、120、220可操作于具有可旋转部件、曲轴以及凸轮轴的内燃机中,所述凸轮轴可操作用于打开和关闭位于发动机中的进气阀和排气阀。在内燃机中,第一可旋转轴22、122、222可以与电动机76或致动器关联,并且第二可旋转轴24可以通过行星齿轮定相组件100与可旋转凸轮轴操作关联,如图9充分显示的。该定相组件100可操作用于改变曲轴与凸轮轴之间的相位关系,使得能够在内燃机的不同循环期间打开和关闭阀。行星齿轮定相组件100可以包括:环形齿轮102,其连接至通过连接至曲轴的柔性动力变速器构件驱动的外部链轮;多个行星齿轮104,其通过行星齿轮架彼此连接并连接至第二可旋转轴24(诸如凸轮轴);以及由电动机76驱动的中心齿轮72、172、272。联接组件20、120、220的改进结构可以包括:第二可旋转构件26、126、226,其形成为第二可旋转构件的圆柱形轮毂部分;多个弹簧42、142、242,其插入在第二可旋转构件26、126、226的圆柱形轮毂部分与第一可旋转构件22、122、222之间;以及多个负荷承载表面32,其与第一可旋转构件22、122、222关联,并通过多个弹簧42、142、242接合。第二可旋转构件26、126、226的圆柱形轮毂部分可以包括内部表面28、128、228,其用于容纳第一可旋转构件22、122、222并容许第一可旋转构件22、122、222与第二可旋转构件26、126、226之间的轴向未对准。多个弹簧42、142、242可以插入在第二可旋转构件26、126、226的圆柱形轮毂部分与第一可旋转构件22、122、222之间,且可操作用于从第一可旋转构件22、122、222向第二可旋转构件26、126、226的圆柱形轮毂部分传递扭矩,以便驱动第二可旋转轴24。多个弹簧42、142、242中的每一个都可以具有第一接触点46a、146a、246a和第二接触点46b、146b、246b,以及在第一接触点与第二接触点之间延伸的柔性矩形部分48、148、248。多个弹簧42、142、242承载在第一接触点46a、146a、246a与第二接触点46b、146b、246b之间的弹簧剪切力,使得旋转扭矩可以从第一可旋转构件22、122、222传递至第二可旋转构件26、126、226。多个弹簧42、142、242可操作用于在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传递扭矩。多个负荷承载表面32可以容许径向间隙34、36;134、136,同时通过多个弹簧42、142、242从第一可旋转构件22、122、222向第二可旋转构件26、126、226的圆柱形轮毂部分提供旋转驱动扭矩。本领域技术人员应当认识到,输出轴54可以是电动机、齿轮减速器、致动器或其它主要动力源的输出轴。本领域技术人员还应当认识到,第二可旋转轴24可以是相位器、风扇、泵、滑轮或要驱动的其它装置。应当认识到,如果需要,如本文中所描述的输出轴54和第二可旋转轴24可以颠倒而不会背离本文中公开的内容。
现在参照图1至图8,联接组件20、120可以包括第一可旋转构件22、122,所述第一可旋转构件22、122可与第二可旋转构件26、126的圆柱形轮毂部分接合,用于将第一可旋转构件22、122(诸如第一轴)联接至第二可旋转轴24、124,从而通过行星齿轮系统100提供第一可旋转构件22、122和第二可旋转轴24、124的统一旋转。如图1所最佳例示的,在内燃机中,第一可旋转构件22、122可与电动机76或用于驱动可旋转定相构件的致动器相关联,所述可旋转定相构件可操作用于改变位于内燃机内的曲轴与凸轮轴之间的相位关系。第二可旋转构件26、126的圆柱形轮毂部分可以包括用于容纳第一可旋转构件22、122的内部表面28、128以及不可操作的环绕第二可旋转轴24的自由端的第二内部表面30、130。第二可旋转构件24可以包括凸轮轴,并可以连接至由环形齿轮102和中心齿轮72、172驱动的行星齿轮104,如结合图9从图1至图8的结合所见。如图7所最佳例示的,第一可旋转构件22、122可以包括用于容纳由电动机76驱动旋转的第三可旋转轴54、154的至少一个内表面52、152a、152b。联接组件20、120可以包括插入在第二可旋转构件26、126的圆柱形轮毂部分的内部表面28、128与第一可旋转构件22、122之间的多个弹簧42、142。本领域技术人员应当认识到,第一可旋转构件22、122结构可以整体形成为驱动轴54(诸如电动机76的轴54)的一部分,或者可以形成为单独的适配器、联接器或可与驱动轴(诸如电动机的轴)接合的联接组件20、120、220,以容许制造公差、以及电动机的轴与为电相位组件的一部分的待驱动中心齿轮之间的径向和轴向、轴向未对准,所述电相位组件包括用于驱动内燃机凸轮轴的行星齿轮系统。
现在参照图1至图3,第一可旋转构件22可以包括用于容纳第三可旋转轴54的至少一个内表面52、第一端56、第二端58以及在第一端56与第二端58之间轴向延伸的多个负荷承载表面32。第一可旋转构件22可以围绕纵向主轴线旋转,且第二可旋转构件26可以围绕纵向副轴线旋转。第一端56可以包括具有相对于多个负荷承载表面32径向向外设置的多个径向间隔开、大致平坦的外周表面60的加大尺寸的凸缘,从而沿着第一端56与第二端58之间的第一可旋转构件22的轴向长度形成阶梯式尺寸。多个负荷承载表面32可以大致上平坦并且形状大致为矩形。
通过示例的方式而非限制,如图1至图3所示的第一可旋转构件22可以包括六个负荷承载表面,使得第一可旋转构件22具有大致的六边形形状。多个负荷承载表面32可以容许第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分与第一可旋转构件22之间的第一径向间隙34。多个隆起的外周表面60可以大致上平坦并且形状大致为矩形。多个径向间隔开的外周表面60可以容许第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分与第一可旋转构件22之间的第二径向间隙36。多个径向间隔开的外周表面60可以包括多个齿形挡块62,其中多个径向间隔开的外周表面60中的每一个上居中有一个齿形挡块62。多个齿形挡块62中的每一个可以径向向外延伸到第二可旋转构件26的对应互补限位容纳槽28a中。多个齿形挡块62和互补槽28a限制第一与第二可旋转构件22、26之间相对旋转的角度,以将第一和第二可旋转构件22、26相对于彼此旋转锁定,同时允许移动以容许轴向未对准以及制造和装配公差的累积。
多个弹簧42中的每一个可以对应于并接合多个负荷承载表面32中的一个。多个弹簧42中的每一个可以包括具有柔性矩形部分48的片弹簧,用于将旋转扭矩从第一可旋转构件22传递至第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分。多个弹簧42中的每一个可以包括第一接触点46a和第二接触点46b。第一接触点46a可以位于第一可旋转构件22的第一端56处,邻近形成于多个径向间隔开的外周表面60与多个负荷承载表面32之间的阶梯式肩部。第二接触点46b可以位于邻近第一可旋转构件22的第二端58处。多个弹簧42中的每一个的柔性矩形部分48可以在第一与第二接触点46a、46b之间延伸。如图2所最佳例示的,第一可旋转构件22可以包括保持环66和保持夹70。保持环66可以围绕主轴线设置,并固定为邻近第一可旋转构件22的第二端58。如图3所最佳例示的,第二端58可以包括围绕第二端58的外周布置的多个槽68。保持环66可以防止多个弹簧42的轴向移动。保持环66可以形成于第一可旋转构件22上。保持夹70可以是在第二接触点46b处将多个弹簧42中的每一个锚定至多个负荷承载表面32中的一个的单体。多个弹簧42中的每一个的部分可以在保持夹70与保持环66之间延伸。保持夹70可以由冲压材料形成。保持夹70和多个弹簧42可以预装配,并由冲压材料形成以便放置在多个负荷承载表面32上。多个弹簧42中的每一个的柔性矩形部分48可以接合第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分的内部表面28,用于从第一可旋转构件22向第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分传递扭矩。
现参照图4-5,第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分可以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。外中心齿轮72可与第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分的外部表面相关联,即,形成于第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分的外部表面上或连接到第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分的外部表面。本领域技术人员应该认识到,第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分可以整体形成为滑轮、链轮、轮毂、轴构件及其组合的一部分,或装配到滑轮、链轮、轮毂、轴构件及其组合。如图5最佳示出,内部表面部分28可具有与第一可旋转构件22的扩大凸缘部分的形状对应的互补的形状。通过示例的方式而非限制,第二内部表面部分30可非操作地环绕第二可旋转轴24,而第二可旋转轴24可连接至行星齿轮架以通过行星齿轮和行星齿轮架被旋转驱动。本领域技术人员应该认识到,行星齿轮组件和马达之间的替代配置和轴连接是可能的,且这种替代配置和轴连接被认为落入本文所公开的联接组件的界限和范围内。如图4最佳示出,当第一可旋转构件22装配在第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分中时,多个负荷承载表面32可以容许位于第一可旋转构件22的扩大凸缘部分的多个齿62和第二可旋转构件26的内部表面28之间的径向间隙36,且可进一步容许位于第一可旋转构件22的负荷承载表面32和第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分的内部表面28之间的径向间隙34。该径向间隙34可操作地提供间隔,其中片弹簧42设置成辅助第一和第二可旋转构件22、26之间的扭矩和负荷传递,同时容许未对准和容差累积。多个齿62和片弹簧42可装配成使得第一可旋转构件22在第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分内居中。换言之,第一径向间隙34可限定在内部表面28和多个负荷承载表面32之间,而第二径向间隙36可限定在多个齿62中的每一个和第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分的内部表面28之间。第二径向间隙36可以足够大以容许未对准,而不约束第一可旋转构件22和第二可旋转构件26。圆周间隙或第二径向间隙36可限定存在于联接组件20中的弹簧负荷的行程的量以提供对多个弹簧42上的负荷的量的限制。
在操作中,第一可旋转构件22可通过电动机76旋转,使得多个齿62和多个弹簧42与第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分的内部表面28接合,且旋转地锁定第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分用于与第一可旋转构件22的直接驱动关系。当第一可旋转构件22以及第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分被锁定以旋转时,多个负荷承载表面32可传递来自第一可旋转构件22的旋转驱动扭矩以通过接触片弹簧42的负荷承载表面32以及通过多个齿62驱动第二可旋转构件24。
在内燃机中,中心齿轮72可以联接用于与包括行星齿轮变速器系统的相位器一起旋转。中心齿轮72可具有齿74,该齿74形成于与多个行星齿轮104接合的外表面上,该多个行星齿轮104通过环形齿轮102驱动,该环形齿轮102具有连接到其上以通过与内燃机的曲轴的连接被驱动的链轮。相位器可通过曲轴旋转驱动,而相变旋转(前进或滞后运动任一)可通过中心齿轮驱动来改变由曲轴驱动的凸轮轴之间的相位角关系。
现参照图6-8,联接组件120可包括第一可旋转构件122、第二可旋转构件126的第二可旋转构件部分的圆柱形轮毂部分、插在第二可旋转构件126的圆柱形轮毂部分和第一可旋转构件122之间的多个弹簧142、和插在第二可旋转构件126的圆柱形轮毂部分和第一可旋转构件122之间的多个锁定构件82。如图6-7最佳示出,第一可旋转构件122可包括多个负荷承载表面132、用于容纳可操作地与多个锁定构件82相关联的中心轮毂84的第一内表面152a、和用于容纳第一可旋转轴54的第二内表面152b。多个负荷承载表面132可大致上为平坦的且形状大致上为矩形,并在第一可旋转构件122的第一端156和第二端158之间延伸。通过示例的方式而非限制,第一可旋转构件122可包括六个负荷承载表面132,使得第一可旋转构件122具有大致的六边形形状。在内燃机中,第一可旋转构件122可与用作电动相位器的致动器的电动机76的输出轴54相关联。如图7所示,第一可旋转构件122可以装配到从电动机76延伸出的第一可旋转轴54。本领域技术人员应该认识到,还可以设想的是,联接件120的第一可旋转构件122部分可以整体形成为直接连接到电动机76的第一驱动轴54的一部分,或者可以独立地形成为适合置于支撑相位器的中心齿轮的轴和电动机76的第一轴54之间的适配器或联接件,或者可以整体形成为支撑中心齿轮的轴的一部分,其中第二可旋转构件126整体形成或者与电动机76的第一轴54分开。
第一可旋转构件122可包括由多个负荷承载表面132限定且支撑多个锁定构件82中的每一个的多个凹部80。多个凹部80中的每一个可以位于中心地位于多个负荷承载表面132中的相应一个上的第一可旋转构件122的第一端156处。多个凹部80中的每一个可延伸通过第一可旋转构件122到达第一内表面152a并可容纳多个锁定构件82中的一个。多个锁定构件82中的每一个可包括与多个负荷承载表面132中的一个接合的坐落表面88。可以为多个锁定构件82中的每一个提供片弹簧142。每个片弹簧142可具有第一接触点146a和第二接触点146a。如图7最佳示出,多个锁定构件82中的每一个可包括用于容纳多个弹簧142中的相应一个的第一接触点146a端部的狭槽86。
当装配到狭槽86内时,多个弹簧142中的每一个可以从多个锁定构件82中的一个向下悬垂到第一可旋转构件122并在第二接触点146b处固定到第一可旋转构件122。保持环66可将第二接触点146b固定到多个负荷承载表面132中的相应一个上。保持环66可包括用以将多个弹簧142中的相应一个牢固地固定到保持环66的摩擦表面64。通过示例的方式而非限制,多个弹簧142可由冲压材料形成,且保持环66可与第一可旋转构件122整体形成。通过示例的方式而非限制,多个弹簧142可形成为多个板弹簧。在操作中,多个弹簧142中的每一个可包括在第一和第二接触点146a、146b之间延伸的柔性矩形部分148,用于传递来自第一可旋转构件122的扭矩并且用以抵靠第二可旋转构件126的圆柱形轮毂部分的内表面128径向向外偏压多个锁定构件82中的相应一个。联接组件120可包括在第一可旋转构件122的第一内表面152a内滑动的中心轮毂84。通过示例的方式而非限制,多个锁定构件82中的每一个可选择地包括与第二可旋转构件126的圆柱形轮毂部分的内表面128接合的锥形表面,使得响应于装配期间中心轮毂84的插入,多个锁定构件82可以在第一和第二可旋转构件122、126之间楔入。通过示例的方式而非限制,响应于通过多个弹簧142径向向外偏压,多个锁定构件82的锥形表面可以与第二可旋转构件126的圆柱形轮毂部分接合。换言之,响应于来自弹簧142或者与中心轮毂84接合、或其任意组合的弹簧偏压力,多个锁定构件82的锥形表面可以驱动成与第二可旋转构件126接合。位于多个锁定构件82中的每一个上的锥形表面可阻止操作期间联接组件120内的反冲。
如图6最佳示出,多个锁定构件82中的每一个可包括用于插在多个凹部80中的相应一个内的杆89,其中杆89和相应凹部80之间的间隙限制由多个弹簧142直接承载的扭矩的量。对应于多个锁定构件82中一个的每个杆89的径向内端可以接合中心轮毂84,使得多个锁定构件82中的每一个可以连接到中心轮毂84,且锁定构件82的径向向内运动由每个杆89的径向向内端限定以及通过坐落表面88与第一可旋转构件122的负荷承载表面132的接合而限定。为了便于装配,中心轮毂84和连接至中心轮毂84的多个锁定构件82可以在第一可旋转构件122内滑动。如果第一可旋转轴54配置有用于容纳如图7所示的中心轮毂84的内表面,则中心轮毂84可以在第一可旋转轴54内滑动。如图6所示,通过示例的方式而非限制,中心轮毂84可以在杆89之间保持就位。中心轮毂84还可通过制动件、卡环或者通过至少一个附加的压配或螺纹插入件保持就位。
如图8所示,第二可旋转构件126的圆柱形轮毂部分可包括与多个锁定构件82接合的内部表面128。如图7最佳示出,第二可旋转构件126的第二内部表面130可位于第二可旋转构件的中心齿轮172部分内。第二内部表面130可非操作地环绕第二可旋转轴24,其通过行星齿轮架连接到行星齿轮104以与其一起旋转驱动,如图9示意性地示出。如图8最佳示出,当第一可旋转构件122装配到第二可旋转构件126的圆柱形轮毂部分中时,多个负荷承载表面132可容许限定在内部表面128和多个负荷承载表面132之间的第一径向间隙134。第一径向间隙134为片弹簧或板弹簧142(其向第二可旋转构件126提供扭矩和旋转的传输)的插入和锚定提供空间,同时允许第一可旋转构件122和第二可旋转构件126之间的未对准和公差累积。多个锁定构件82可容许在第一可旋转构件122的旋转期间限定在多个锁定构件82的每个径向外端和内部表面128之间的第二径向间隙136。
在内燃机的操作中,第一可旋转构件122可通过电动机76成为可旋转的,且多个锁定构件82可通过多个弹簧142抵靠第二可旋转构件126的圆柱形轮毂部分偏压,从而有效地锁定第二可旋转构件126的圆柱形轮毂部分用于与第一可旋转构件122一起旋转。当第一可旋转构件122以及第二可旋转构件126的圆柱形轮毂部分通过具有多个弹簧142的多个锁定构件82锁定用于旋转时,多个负荷承载表面132可传递来自第一可旋转构件122的旋转驱动扭矩以通过行星齿轮系驱动第二可旋转轴124,该行星齿轮系包括具有齿174的中心齿轮172、由连接到第二可旋转轴124的行星齿轮架支撑的多个行星齿轮104和环形齿轮102。在发动机中,中心齿轮172可被联接用于与所穿过的相位器一起旋转用于操作性调节发动机的凸轮轴相对于曲轴的相位角。中心齿轮172可具有与多个行星齿轮104(其由连接到第二可旋转轴124的行星齿轮架支撑)接合的多个齿174,而环形齿轮102包括采用柔性动力传输构件连接到曲轴以通过曲轴的旋转而旋转驱动的链轮。相位器改变发动机的凸轮轴和曲轴之间的相位角关系。曲轴可以由内燃机驱动,其反过来可操作地连接以驱动凸轮轴。如图7所示,多个弹簧142可形成在多个锁定构件82上或连接到多个锁定构件82,使得多个弹簧142可以通过冲压操作形成,且多个锁定构件82可在装配联接件120之前形成到冲压弹簧142上或者插入地连接到冲压弹簧142。
现参照图10A-12,联接组件220可包括第一可旋转构件222、第二可旋转构件226的第二可旋转构件部分的圆柱形轮毂部分和插在第二可旋转构件226的圆柱形轮毂部分和第一可旋转构件222之间的多个弹簧242。在内燃机中,第一可旋转构件222可联接到电动机或致动器。第一可旋转构件222可包括形成为大致平坦且大致为矩形形状的多个负荷承载表面232。通过示例的方式而非限制,第一可旋转构件222可包括六个负荷承载表面,使得第一可旋转构件222具有大致的六边形形状。第二可旋转构件226的圆柱形轮毂部分可包括具有多个齿274的中心齿轮272。如图10A所示,图11和12为沿相对于中心齿轮272的旋转轴的不同角度定向截取的联接组件220的横截面。在内燃机中,中心齿轮272可被联接用于与电驱动相位器92一起旋转,该电驱动相位器92包括通过行星齿轮架连接到第二轴24的多个行星齿轮104、和具有将由曲轴驱动的外部链轮的环形齿轮102。如图10B最佳示出,相位器92的中心齿轮272可包括位于中心齿轮272的外部表面98上的多个限位挡块94。相位器92可相对于外壳旋转用于改变由曲轴驱动的凸轮轴之间的相位关系。多个限位挡块94可接合在位于外壳上的相应的互补限位凹槽或缺口内,用于允许凸轮轴相对于曲轴的有限的角旋转以改变位于内燃机中的多个阀的打开和关闭。本领域技术人员应该认识到,本发明可用于电驱动相位器92的各种配置。通过示例的方式而非限制,电驱动相位器92可包括驱动蜗杆齿轮的电动机,该蜗杆齿轮操作单个行星齿轮组。电驱动相位器92还可包括混合的行星齿轮组,该混合的行星齿轮组包括用于与链轮和凸轮轴连接的多个环形齿轮。其他电驱动相位器配置可包括各种齿轮机构(比如摆线齿轮、谐波传动和大偏离齿轮)使得行星齿轮架可以由电动机驱动。
本领域技术人员应该认识到,各种相位器、泵和致动器设计可以与联接组件20、120、220一起应用,而不脱离本发明的精神或范围。多个弹簧242可包括第一接触点246a和第二接触点246b。多个弹簧242承载第一和第二接触点246a、246b之间的弹簧剪切力,使得旋转扭矩可以在第一可旋转构件222和第二可旋转构件226之间传递。弹簧242可由冲压材料形成。多个弹簧242可包括板弹簧或片弹簧。第二可旋转构件226的圆柱形轮毂部分可包括位于第二可旋转构件226的圆柱形轮毂部分的内部表面228上的多个弹簧容纳孔96。多个弹簧容纳孔96可对应于多个弹簧242。多个弹簧242中的每一个可包括邻近多个弹簧容纳孔96中的每一个的第一纵向端96a和第二纵向端96b的第一接触点246a和第二接触点246b。多个弹簧242中的每一个可包括柔性矩形部分248,其在第一和第二接触点246a、246b之间延伸并朝多个负荷承载表面232向外成拱形,与多个负荷承载表面232接合用于将旋转扭矩从第一可旋转构件222传递到第二可旋转构件226的圆柱形轮毂部分。如图10B所示,第一可旋转构件222还可包括在装配联接组件220期间用于非操作地环绕第二可旋转轴24的内表面252。连接到行星齿轮104(其插在行星齿轮驱动系统的环形齿轮102和中心齿轮272之间)的行星齿轮架的第二可旋转轴24示意性示出在图9-10A中。在内燃机中,第二可旋转轴24可包括凸轮轴。
现参照图13,详细示出了第一可旋转构件22,其类似于图4中所示,同时被弹簧偏压以将齿62推进到相应的互补凹槽28a的一侧(即,在图4中示出为不居中)。第一可旋转构件22装配在第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分中,多个负荷承载表面32(未在图13中示出)可容许位于第一可旋转构件22的扩大凸缘部分的多个齿62和第二可旋转构件26的内部表面28之间的径向间隙36,且可进一步容许位于第一可旋转构件22的负荷承载表面32和第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分的内部表面28之间的径向间隙34。径向间隙34可操作地提供间隔,其中片弹簧42设置成辅助第一和第二可旋转构件22、26之间的扭矩和负荷传递,同时容许驱动轴和从动轴之间的未对准和公差累积。换言之,第一径向间隙34可限定在内部表面28和多个负荷承载表面32之间,而第二径向间隙36可限定在多个齿62中的每一个和第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分的内部表面28之间。多个挡块或齿62中的每一个可径向向外延伸到第二可旋转构件26的对应互补限位容纳槽28a。在装配中,多个弹簧42可负荷抵靠对应容纳槽28a的一侧的多个挡块或齿62中的每一个用于消除自由反冲。在操作中,第一可旋转构件22可通过电动机76旋转,使得多个齿62和多个弹簧42与第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分的内部表面28锁定在一起用于与第一可旋转构件22的直接驱动关系。当第一可旋转构件22以及第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分锁定用于旋转时,多个负荷承载表面32可传递来自第一可旋转构件22的旋转驱动扭矩以通过接触片弹簧42的负荷承载表面32以及通过多个齿62驱动第二可旋转构件24。本领域技术人员应该认识到,第一和第二可旋转构件22、26可以相对于彼此偏压,使得齿62朝相对于容纳槽28a的中心位置偏压,或者偏压成与对应容纳槽28a的一个侧壁接合。如果需要偏离中心偏压成与容纳槽28a的一个侧壁接合,第一和第二可旋转构件22、26之一可以在装配期间相对于另一个旋转以沿预定旋转方向对多个弹簧42预加负荷。
现参照图14,联接偏转角相对于所传递的负荷或者施加到联接组件的扭矩(在Y轴上)绘制在X轴上,以比较具有如曲线110所示的带花键的第一可旋转构件22(未示出)的联接组件、在图4中由曲线112所示的居中的第一可旋转构件22、和具有压靠在图13中曲线114所示的圆柱形轮毂部分的第一可旋转构件22的联接组件。如图14所示,当施加到联接组件的负荷被反向时,联接偏转角可以通过第一可旋转构件22相对于第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分的偏转角测得。具有带花键的第一可旋转构件22且不使用弹簧42的联接组件在如曲线110所示的负荷反向处的角度变化期间传递零负荷。具有居中的多个弹簧42的联接组件可在如曲线112所示的负荷反向处的角度变化期间传递一些负荷。当装配时具有多个弹簧42和压靠圆柱形轮毂部分的多个齿62的联接组件可传递负荷,而无曲线114示出的负荷反向处的角度变化。如图15A-15B进一步所示,示于Y轴上的联接偏转角可以相对于示于X轴上的曲轴的速度进行比较。随着曲轴速度增加,具有在图15A的图中示出的居中的弹簧的联接组件在曲轴速度整个范围内具有连续相对宽的联接偏转展开。然而,具有在图15B中示出的偏压弹簧配置的联接组件在大于约1500rpm的曲轴速度的范围内具有大致降低的联接偏转展开。该结果与降低的振动和噪音(其与联接组件相关)相关。本领域技术人员应该认识到,增加弹簧偏压可消除或减少相对于图14-15B示出的较轻弹簧偏压的较低速度处的偏转展开。
现参照图16-17,第一可旋转构件22可包括用于容纳第三可旋转轴54的至少一个内表面52、第一端56、第二端58和在第一和第二端56、58之间轴向延伸的多个负荷承载表面32。第一可旋转构件22可围绕纵向主轴线旋转,且第二可旋转构件26可围绕纵向副轴线旋转。第一端56和第二端58可各自包括具有相对于多个负荷承载表面32径向向外设置的多个径向间隔、大致平坦的外周表面60的扩大尺寸凸缘,从而沿着第一端56和第二端58之间的第一可旋转构件22的轴向长度形成阶梯式尺寸。多个负荷承载表面32可以大致上平坦并且形状大致为矩形。通过示例的方式而非限制,如图16-17所示的第一可旋转构件22可包括六个负荷承载表面,使得第一可旋转构件22具有大致的六边形形状。多个负荷承载表面32可容许第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分和第一可旋转构件22之间的第一径向间隙34。多个隆起的外周表面60可以大致上平坦并且形状大致为矩形。多个径向隔开的外周表面60可容许第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分和第一可旋转构件22之间的第二径向间隙36。多个径向隔开的外周表面60限制第一和第二可旋转构件22、26之间的相对旋转度以将第一和第二可旋转构件22、26相对于彼此旋转地锁定,同时允许比在图2-4中示出具有多个齿的第一可旋转构件22更多的运动以容许轴向未对准以及制造和装配公差累积。
如图16最佳示出,多个弹簧42中的每一个可对应于并且接合多个负荷承载表面32之一。多个弹簧42中的每一个可包括具有柔性矩形部分48的片弹簧用于将旋转扭矩从第一可旋转构件22传递到第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分。多个弹簧42中的每一个可包括第一接触点46a和第二接触点46b。第一接触点46a可位于第一可旋转构件22的第一端56,邻近在多个径向隔开的外周表面60和多个负荷承载表面32之间形成的阶梯式肩部。第二接触点46b可邻近第一可旋转构件22的第二端58。多个弹簧42的每一个的柔性矩形部分48可在第一和第二接触点46a、46b之间延伸。第一可旋转构件22可包括保持环66。保持环66可围绕主轴线设置并邻近第一可旋转构件22的第二端58固定。保持环66和位于第二端58处的扩大尺寸凸缘可阻止多个弹簧42的轴向运动。扩大尺寸凸缘和保持环66可形成于第一可旋转构件22上。保持夹70可以为将多个弹簧42中的每一个锚定到多个负荷承载表面32的第二接触点46b处的的单一主体。多个弹簧42中的每一个的一部分可从保持夹70朝第一可旋转构件22的第二端58径向向外延伸。保持夹70可由冲压材料形成。保持夹70和多个弹簧42可被预装配并由冲压材料形成用于放置到多个负荷承载表面32上。多个弹簧42可通过使用改变的弹簧高度、曲率或末端约束形成为具有内在弹簧偏压。多个弹簧42中的每一个的柔性矩形部分48可接合第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分的内部表面28用于将扭矩从第一可旋转构件22传递到第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分。如图17最佳示出,当装配时,第一可旋转构件22可限制角度偏转和抵靠多个弹簧42施加的弹簧负荷。本领域技术人员应该认识到,多个径向隔开的外周表面60还可相对于多个负荷承载表面32成角度地偏移形成或者由非线性或非平坦表面形成,从而形成限制其间的相对旋转以及限制抵靠多个弹簧42施加的弹簧负荷的第一和第二可旋转构件22、26之间的接合的妨碍物。
现参照图18-19,联接组件20可包括与第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分接合的第一可旋转构件22。通过示例的方式而非限制,第一可旋转构件22可与电动机或致动器相关联用于可操作地用于改变位于内燃机的曲轴和凸轮轴之间的相位关系的可旋转相位构件的致动。第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分可包括用于容纳第一可旋转构件22的内部表面28。联接组件20可包括插在第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分的内部表面28和第一可旋转构件22之间的多个弹簧42。如图18最佳示出,第一可旋转构件22可包括用于容纳第三可旋转轴54的至少一个内表面52和轴向延伸的多个负荷承载表面32。第一可旋转构件22可围绕纵向主轴线旋转,且第二可旋转构件26可围绕纵向副轴线旋转。第一可旋转构件22可包括六个负荷承载表面32,使得第一可旋转构件22具有大致的六边形形状。多个负荷承载表面32可容许第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分和第一可旋转构件22之间的第一径向间隙34。第一可旋转构件22的六边形形状可封套在由第二可旋转构件26的内部表面28形成的对应互补的大致六边形凹部以限制第一和第二可旋转构件22、26之间的相对旋转度,从而提供第一和第二可旋转构件22、26彼此之间的相对旋转锁定度,同时允许穿过第一和第二可旋转构件22、26之间的弹簧占据间隙34的相对运动以容许轴向未对准以及制造和装配公差累积。
多个弹簧42中的每一个可对应于并且接合多个负荷承载表面32之一。通过示例的方式而非限制,多个弹簧42中的每一个可包括具有柔性矩形部分的片弹簧用于将旋转扭矩从第一可旋转构件22传递到第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分的大致六边形内部表面28。多个弹簧42中的每一个可包括第一接触点46a和第二接触点46b。多个弹簧42中的每一个的柔性矩形部分可在第一和第二接触点46a、46b之间延伸。第一可旋转构件22可包括具有将多个弹簧42中的每一个在第二接触点46b处锚定到的多个负荷承载表面32之一的单一主体的保持夹70。保持夹70和多个弹簧42可被预装配并由冲压材料形成用于放置到多个负荷承载表面32上。多个弹簧42中的每一个的柔性矩形部分可接合第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分的大致六边形内部表面28用于将扭矩从第一可旋转构件22传递到第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分。
现参照图18,第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分可包括第一大致六边形的内部表面部分28。应该认识到,负荷承载内部表面28的任何适合的配置可以比如借助于实例而非限制地提供为三角形、矩形、正方形、五边形、六边形、八边形或其他多边形几何形状。通过示例的方式而非限制,外部中心齿轮72可形成在第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分上。当第一可旋转构件22装配到第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分中时,多个负荷承载表面32可容许位于第一可旋转构件22的负荷承载表面32和第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分的内部表面28之间的径向间隙34。径向间隙34可操作地提供间隔,其中片弹簧42设置成辅助第一和第二可旋转构件22、26之间的扭矩和负荷传递,同时容许未对准以及制造和装配公差累积。在操作中,第一可旋转构件22可通过电动机旋转,使得多个负荷承载表面32和多个弹簧42与第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分的内部表面28接合且旋转地锁定第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分用于与第一可旋转构件22的直接驱动关系。当第一可旋转构件22以及第二可旋转构件26的圆柱形轮毂部分锁定用于旋转时,多个负荷承载表面32可传递来自第一可旋转构件22的旋转驱动扭矩以通过接触片弹簧42的负荷承载表面32驱动第二可旋转构件24。
通过示例的方式而非限制,在内燃机中,中心齿轮72可以联接用于与包括行星齿轮传递系统的相位器一起旋转。中心齿轮72可具有齿74,该齿74形成于与多个行星齿轮接合的外部表面上,该多个行星齿轮通过环形齿轮驱动,该环形齿轮具有连接到其上以通过到内燃机的曲轴的连接被驱动的链轮。相位器可通过曲轴旋转驱动,而相变旋转(前进或滞后运动任一)可通过中心齿轮驱动用于改变由曲轴驱动的凸轮轴之间的相位角关系。
还可以设想,通过示例的方式而非限制,第一可旋转构件22、122、222和第二可旋转构件26、126、226可在联接件20、120、220的装配期间采用单个轴向运动联接。可以认为落在本发明的范围内的是,出于对准目的,第一可旋转构件22、122、222和第二可旋转构件26、126、226之一可能无法进入,比如位于机动车应用中的罩内。通过示例的方式而非限制,联接件可以附接到具有盖或框架的马达或替代动力源,该盖或框架具有在将马达或动力源装配到待驱动的设备期间允许采用简单轴向插入运动的第一可旋转构件22、122、222和第二可旋转构件26、126、226的装配的孔。
补偿第一可旋转构件22、122、222和第二可旋转构件26、126、226之间的联接接合的机械公差的方法可包括将第二可旋转构件部分的圆柱形轮毂部分连接到第一和第二可旋转构件22、26,122、126,222、226之一,将多个负荷承载表面32、132、232连接到第一和第二可旋转构件22、26,122、126,222、226中另一个,以及将多个片弹簧42、142、242插入第二可旋转构件的圆柱形轮毂部分和多个负荷承载表面之间以在第一和第二可旋转构件22、26,122、126,222、226之间传递扭矩和旋转,同时容许轴向未对准以及制造和装配公差累积。第一可旋转构件22、122、222可围绕纵向主轴线旋转,且第二可旋转构件24可围绕纵向副轴线旋转。第二可旋转构件26、126、226的圆柱形轮毂部分可设置成用于通过与中心齿轮72、172、272相关联的行星齿轮驱动系统可操作地驱动第二可旋转轴24,并可包括用于容纳第一可旋转构件22、122、222的内部表面28、128、228。第二可旋转构件26、126、226的圆柱形轮毂部分可操作用于容许第一和第二可旋转构件22、24、122、222之间的轴向未对准。多个负荷承载表面32、132、232可与第一可旋转构件22、122、222相关联并通过多个弹簧42、142、242接合。多个负荷承载表面32、132、232可容许第一可旋转构件22、122、222和第二可旋转构件26、126、226的圆柱形轮毂部分之间的径向间隙34、36、134、136、234。多个负荷承载表面32、132、232可通过多个弹簧42、142、242将旋转驱动扭矩从第一可旋转构件22、122、222传递到第二可旋转构件26、126、226的圆柱形轮毂部分。多个弹簧42、142、242中的每一个可具有第一接触点46a、146a、246a和第二接触点46b、146b、246b,且操作用于将扭矩从第一可旋转构件22、122、222传递到第二可旋转构件26、126、226的圆柱形轮毂部分。本领域技术人员应该认识到,多个弹簧42、142、242可以形成为单个一体整体部件,使得连接环构件将各个片弹簧凸出部附接到彼此。保持夹和保持环还可与单个一体整体部件整体地形成。多个弹簧42、142、242或单个一体整体弹簧配置可以由冲压材料形成。
虽然已经结合目前认为最可实现和优选的实施例方式描述了本发明,但应当指出,本发明不受公开的实施方式限制,相反,本发明覆盖所附权利要求的精神和范围内的各种变化及等价安排,该范围将按最广义的解释,以便涵盖法律所允许的所有这种变化及等价结构。

Claims (15)

1.一种联接组件(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、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)的所述负荷承载表面(32、132、232)径向向外隔开的内部表面(28、30),限定在所述多个负荷承载表面(32、132、232)和所述内部表面(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
多个弹簧(42、142、242),其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,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。
10.根据权利要求9所述的改进,其中,所述多个弹簧进一步包括:
多个弹簧(42、142、242),其插在所述第二可旋转构件(26、126、226)和所述第一可旋转构件(22、122、222)之间,所述多个弹簧(42、142、242)中的每一个具有第一接触点(46a、146a、246a)和第二接触点(46b、146b、246b)以及在所述第一和第二接触点(46a、46b、146a、146b、246a、246b)之间延伸的柔性矩形部分(48、148、248),所述多个弹簧(42、142、242)用于将所述第一可旋转构件(22、122、222)之间的扭矩传递到所述第二可旋转构件(26、126、226)。
11.根据权利要求9所述的改进,其中,所述多个弹簧进一步包括:
多个弹簧(42、142、242),其插在所述第二可旋转构件(26、126、226)和所述第一可旋转构件(22、122、222)之间并连接到所述第二可旋转构件(26、126、226)和所述第一可旋转构件(22、122、222)之一。
12.根据权利要求8所述的改进,进一步包括:
所述第一可旋转构件(122),其具有用于容纳第一可旋转轴(54)的第一内表面(152a)、第二内表面(152b)、和通过所述多个负荷承载表面(132)限定的多个凹部(80);和
多个锁定构件(82),其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,所述多个锁定构件(82)中的每一个通过所述多个弹簧(142)中的对应一个径向向外偏压且通过所述多个凹部(80)中的对应一个接合并包括与所述多个负荷承载表面(132)之一接合的坐落表面(88)。
13.一种补偿用于连接具有纵向主轴线的第一可旋转轴(54)和具有纵向副轴线的第二可旋转轴(24)的联接件内的机械公差的方法,其包括:
形成具有在所述第一端(56)和第二端(58)之间延伸的多个外部负荷承载表面(32、132、232)的第一可旋转构件(22、122、222);
设置限定封套所述第一可旋转构件(22、122、222)的圆柱形轮毂的第二可旋转构件(26、126、226),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)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
装配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)中的每一个接合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。
14.根据权利要求13所述的方法,进一步包括:
通过所述第一可旋转构件(122)的所述多个负荷承载表面(132)形成多个凹部(80),所述第一可旋转构件(122)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);以及
将多个锁定构件(82)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,所述多个锁定构件(82)中的每一个通过所述多个弹簧(142)中的对应一个径向向外偏压且通过所述多个凹部(80)的对应一个接合并包括与所述多个负荷承载表面(132)之一接合的坐落表面(88)。
15.根据权利要求13所述的方法,进一步包括:
在所述第一可旋转构件(22)的第一端(56)处形成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);
在所述第一可旋转构件(22)上形成多个齿形档块(62),所述多个齿形档块(62)中的每一个在所述多个径向隔开的外周表面(60)中的每一个上居中;以及
通过所述多个弹簧(42)抵靠所述第二可旋转构件(26)的所述圆柱形轮毂偏压所述第一可旋转构件(22)的所述多个齿形档块(62)。
CN201580029411.6A 2014-06-12 2015-05-29 电相位器联接方法 Pending CN106460943A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462011100P 2014-06-12 2014-06-12
US62/011100 2014-06-12
PCT/US2015/033145 WO2015191309A1 (en) 2014-06-12 2015-05-29 Electric phaser coupling method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106460943A true CN106460943A (zh) 2017-02-22

Family

ID=54834111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580029411.6A Pending CN106460943A (zh) 2014-06-12 2015-05-29 电相位器联接方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10138944B2 (zh)
CN (1) CN106460943A (zh)
DE (1) DE112015002170T5 (zh)
WO (1) WO2015191309A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112292307A (zh) * 2018-06-21 2021-01-29 麦格纳外饰公司 主动式空气动力学应用扭矩驱动连杆

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10006321B2 (en) * 2014-09-04 2018-06-26 Borgwarner, Inc. Engine variable camshaft timing phaser with planetary gear set
CN110131008A (zh) * 2018-02-02 2019-08-16 博格华纳公司 双致动可变凸轮
EP3560771B1 (en) * 2018-04-24 2020-11-11 David Robertson A roll-over protection apparatus
US10808580B2 (en) * 2018-09-12 2020-10-20 Borgwarner, Inc. Electrically-actuated VCT lock
JP7151601B2 (ja) * 2019-04-11 2022-10-12 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
US11940011B2 (en) * 2019-04-17 2024-03-26 TCM Engine Products, LLC Coupling member, pump-priming device, and method of priming an internal combustion engine
US11428173B2 (en) * 2020-10-06 2022-08-30 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Cranktrain phase adjuster for variable compression ratio
US11619182B2 (en) * 2020-10-12 2023-04-04 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Actuation assembly for phaser system
US11519342B2 (en) * 2021-02-11 2022-12-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Cranktrain phase adjuster for variable compression ratio
US11560815B1 (en) * 2022-06-02 2023-01-24 Borgwarner Inc. Compliant coupling for electrically-controlled variable camshaft timing assembly

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5692961A (en) * 1993-05-07 1997-12-02 Gkn Automotive Ag Universal joints
CN1747867A (zh) * 2003-01-10 2006-03-15 日本精工株式会社 车辆转向用伸缩轴
JP2007247665A (ja) * 2006-03-13 2007-09-27 Ntn Corp 等速ジョイント用外輪
JP2007247666A (ja) * 2006-03-13 2007-09-27 Ntn Corp 等速ジョイント用外輪
JP2007255522A (ja) * 2006-03-22 2007-10-04 Ntn Corp 等速ジョイント用外輪ユニット
CN102465974A (zh) * 2010-11-12 2012-05-23 张意立 带缓冲大扭矩联轴器

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4043437A (en) 1975-12-19 1977-08-23 Lipe-Rollway Corporation Torque limiting clutch brake
DE3728970A1 (de) 1987-08-31 1989-03-16 Ilie Chivari Wellenkupplung
CA2128982A1 (en) 1993-07-28 1995-01-29 Sadatomo Kuribayashi Shaft coupling
JPH10231845A (ja) 1997-02-19 1998-09-02 Toyota Motor Corp 回転シャフトの結合構造
DE19812223A1 (de) 1998-03-19 1999-09-23 Mayr Christian Gmbh & Co Kg Drehsteife, spielfreie, elastische Metallbalgkupplung zur drehmomentübertragenden Verbindung zweier Wellen
GB2342424A (en) 1998-10-02 2000-04-12 Gkn Technology Ltd Flexible annular coupling with predetermined buckling direction
US6325722B1 (en) 1999-04-27 2001-12-04 Alfredo A. Ciotola Shaft coupling alignment device
JP3411967B2 (ja) 2000-06-05 2003-06-03 新日本製鐵株式会社 たわみ軸継手
US7641557B2 (en) 2002-07-20 2010-01-05 Gkn Driveline International, Gmbh Flexible coupling
US7421990B2 (en) 2006-08-22 2008-09-09 Delphi Technologies, Inc. Harmonic drive camshaft phaser

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5692961A (en) * 1993-05-07 1997-12-02 Gkn Automotive Ag Universal joints
CN1747867A (zh) * 2003-01-10 2006-03-15 日本精工株式会社 车辆转向用伸缩轴
JP2007247665A (ja) * 2006-03-13 2007-09-27 Ntn Corp 等速ジョイント用外輪
JP2007247666A (ja) * 2006-03-13 2007-09-27 Ntn Corp 等速ジョイント用外輪
JP2007255522A (ja) * 2006-03-22 2007-10-04 Ntn Corp 等速ジョイント用外輪ユニット
CN102465974A (zh) * 2010-11-12 2012-05-23 张意立 带缓冲大扭矩联轴器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112292307A (zh) * 2018-06-21 2021-01-29 麦格纳外饰公司 主动式空气动力学应用扭矩驱动连杆
CN112292307B (zh) * 2018-06-21 2023-01-13 麦格纳外饰公司 主动式空气动力学应用扭矩驱动连杆

Also Published As

Publication number Publication date
DE112015002170T5 (de) 2017-01-19
US20170198755A1 (en) 2017-07-13
US10138944B2 (en) 2018-11-27
WO2015191309A1 (en) 2015-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106460943A (zh) 电相位器联接方法
US10830307B2 (en) Vibration isolator and systems including same
KR101491194B1 (ko) 진동 감쇠 장치, 특히 다단식 비틀림 진동 댐퍼
CN107075983B (zh) 具有行星齿轮组的发动机可变凸轮轴正时相位器
US10473182B2 (en) Torsional vibration absorption system
US8516982B2 (en) Harmonic drive camshaft phaser and method for using
US8480527B2 (en) Gearing arrangement
US9512900B2 (en) Planetary gear mechanism with reduced gear lash
US9500259B1 (en) High performance torsional vibration isolator
CN104822909A (zh) 分离的环齿轮行星式凸轮相位器
EP2006501A1 (en) Variable cam phaser apparatus
JP2006340594A (ja) モータ/発電機
US10451149B2 (en) Vehicle transmission
US6659651B1 (en) Driving and locking mechanism for a threaded bearing cup
US20070042859A1 (en) Planetary gear train
CN106062401B (zh) 具有法兰连接结构的离合器
CN104723910B (zh) 汽车座椅调高机构
US20190291564A1 (en) Transmission for a Motor Vehicle, and Drive Train for a Motor Vehicle
US6364777B1 (en) Torque-transmitting connecting arrangement
CZ2002457A3 (cs) Převodovka
US20190234467A1 (en) Double clutch device
CN107614932A (zh) 包括伞齿轮和力平衡设备的行星齿轮系
CN109790881B (zh) 离合器系统以及用于该离合器系统的致动单元
CN109764058A (zh) 锁定轴承组件
EP3467351B1 (en) Cap with helical lsd clutch

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination