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(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102317584A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102317584A(43)申请公布日2012.01.11(21)申请号200980156558.6(51)Int.Cl.(22)申请日2009.12.08F01L1/352(2006.01)(30)优先权数据61/121,6942008.12.11US(85)PCT申请进入国家阶段日2011.08.11(86)PCT申请的申请数据PCT/US2009/0670702009.12.08(87)PCT申请的公布数据WO2010/068613EN2010.06.17(71)申请人美国光洋轴承有限责任公司地址美国俄亥俄州(72)发明人艾小兰C.达文波特(74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人吴俊权利要求书2页说明书4页附图6页(54)发明名称紧凑的电动凸轮相位器(57)摘要一种电动凸轮相位器(ECP),用于内燃机的凸轮轴,包括轴向通量电机(13),其与正的差动轮系(12)轴向集成,其能够提供摩擦锁定。差动轮系(12)具有三个共轴相关部分,第一部分连接输入轴(11),第二部分连接输出轴(14),第三部分与电机(13)的转子(24)集成。第三部分是控制部分,在相位调整期间通过经由电机(13)在第二操作模式中施加阻力矩给控制部分或者在第三操作模式中施加驱动力矩给控制部分,控制部分差动轮系(12)能够利用控制部分从中性或“被锁”的操作模式解锁。CN10237584ACCNN110231758402317591A权利要求书1/2页1.一种内燃机,包括凸轮轴、用于凸轮轴的驱动器、和凸轮相移机构(A),所述凸轮相移机构(A)位于所述驱动器和凸轮轴之间,用于控制凸轮轴和驱动器之间的相移角,所述凸轮相移机构(A)包括:与驱动器连接的输入轴(11);与凸轮轴连接的输出轴(14);绕输入轴(11)和输出轴(14)共轴对齐的差动轮系(12),该差动轮系(12)具有与输入轴(11)连接的输入中心齿轮(15)、与输出轴(14)连接的输出中心齿轮(16)、分别啮合输入中心齿轮(15)和输出中心齿轮(16)的第一和第二行星齿轮组(17,18),所述行星齿轮组(17,18)相结合而以相同的角速度绕公共轴旋转,并且该差动轮系(12)具有带行星轴承(29)的行星轮架(19),相结合的第一和第二行星齿轮组(17,18)分别在行星轴承上旋转;锁定装置,将差动轮系(12)锁在被锁状态,防止行星齿轮组(17,18)相对行星轮架(19)旋转,使得中心齿轮(15,16)和行星轮架(19)作为单元旋转,并且输入轴(11)和输出轴(14)之间的相移角保持不变,从而使输出轴(14)能够以与输入轴(11)相同的角速度旋转,所述锁定装置由第一行星齿轮组(17)与行星轴承(29)之间和第二行星齿轮组(18)与行星轴承(29)之间的摩擦力产生的摩擦力矩构成;和轴向通量电机(13),轴向邻接并连接行星轮架(19),该轴向通量电机(13)构成为将力矩施加到差动轮系(12),用于克服锁定装置的摩擦力矩,使行星轮架(19)能够相对输入中心齿轮(15)和输出中心齿轮(16)至少之一旋转,以改变输入轴(11)和输出轴(14)之间的相移角,使得输出轴(14)相对输入轴(11)呈不同的角速度。2.如权利要求1所述的凸轮相移机构,其中,所述相移角是差动轮系(12)的齿轮速比SR0的函数。3.如权利要求2所述的凸轮相移机构,其中,差动轮系的齿轮速比SR0用下面的公式表示其中ωS1=输入中心齿轮(15)的角速度;ωS2=输出中心齿轮(16)的角速度;ωC=行星轮架(19)的角速度。4.如权利要求3所述的凸轮相移机构,其中,所述相移角SR0的变化用公式表示:5.如权利要求2所述的凸轮相移机构,其中,所述齿轮速比用下面的公式表示:其中NS1=输入中心齿轮(15)的齿数;NS2=输出中心齿轮(16)的齿数;NP1=第一行星齿轮组(17)中每个齿轮的齿数;NP2=第二行星齿轮组(18)中每个齿轮的齿数。6.如权利要求1所述的凸轮相移机构,其中,所述差动轮系(12)的几何参数关系,以及2CCNN110231758402317591A权利要求书2/2页第一行星齿轮组(17)与行星轴承(29)之间和第二行星齿轮组(18)和行星轴承(29)之间的摩擦系数用下面的公式表示:μ·(λ1·tanα1+λ2·tanα2)≥i1·|1-SR0|其中NP1=第一行星齿轮组(17)中每个齿轮的齿数;NS1=输入中心齿轮(15)的齿数;r=行星支撑轴承(29)的有效孔径;RS1=输入中心齿轮(15)的节距圆半径;RS2=输出中心齿轮(16)的节距圆半径;α1=输入中心齿轮(15)和第一行星齿轮组(17)中行星齿轮的啮合角;α2=