[发明专利]凸轮定相系统和方法

说明书

本发明提供了凸轮定相系统和方法。特别是，提供了当与目前的机械凸轮定相系统相比包括更少数目的部件的凸轮定相系统。该凸轮定相系统包括构造成在凸轮扭矩脉冲期间摩擦锁定螺旋杆的螺旋锁定设计。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年1月20日提交的美国临时专利申请第62/448,611号、2017年1月22日提交的美国临时专利申请第62/449,096号、2017年1月22日提交的美国临时专利申请第62/449,098号的优先权，它们的内容以参见的方式纳入本文。

技术领域

本公开一般地涉及在内燃机上的凸轮定相，并且更具体地涉及带有螺旋锁定设计的凸轮定相系统以及相关的方法。

背景技术

目前，凸轮定相系统能够具有旋转致动器或移相器，可以构造成使凸轮轴相对于内燃机的曲轴旋转。目前，移相器可以被液压致动、电力致动或机械致动。典型地，机械致动的移相器得到凸轮扭矩脉冲，从而能使移相器旋转。这一操作仅允许移相器沿凸轮扭矩脉冲的方向旋转。另外，移相器的旋转的速度和在凸轮扭矩脉冲结束后的移相器的停止位置尤其与凸轮扭矩脉冲的大小、方向和发动机的速度相关。因而，移相器旋转的速度和停止位置不能通过这样的机械凸轮定相系统直接控制。由于凸轮扭矩脉冲能相对于机械凸轮定相系统的减幅更大，因此，移相器能容易地高于或低于所希望的旋转量，其能导致机械凸轮定相系统连续地开关循环、或需要非常快的控制。

发明内容

在某些非限制性的实例中，凸轮定相系统设置成具有相较于现有的机械凸轮定相系统更少数量的部件。凸轮定相系统具有螺旋设计，其构造成在凸轮扭矩脉冲期间摩擦锁定输入部件或将凸轮扭矩脉冲转换成较小的轴向力。

在某些方面，本公开提供一种凸轮定相系统，构造成对内燃机上的凸轮轴与曲轴之间的旋转关系进行改变。凸轮定相系统包括：曲柄联接部件，所述曲柄联接部件构造成与所述曲轴联接；以及凸轮联接部件，所述凸轮联接部件构造成与所述凸轮轴联接。所述凸轮联接部件具有第一螺旋特性。所述凸轮定相系统还包括输入部件，所述输入部件具有第二螺旋特性。所述第二螺旋特性构造成与所述第一螺旋特性相互作用，以改变所述凸轮轴与所述曲轴之间的旋转关系。所述第一螺旋特性与所述第二螺旋特性之间的相互作用构造成在旋转扭矩事件的期间，将所述凸轮联接部件摩擦锁定到所述输入部件。

在本公开的某些方面，致动器联接到输入部件。

在本公开的某些方面，致动器构造成将输入力施加于输入部件。

在本公开的某些方面，顺应机构联接在输入部件与致动器之间。

在本公开的某些方面，顺应机构构造成将来自致动器的输入力传送至所述输入部件，以确保凸轮联接部件相对于曲柄联接部件到达所希望的旋转位置。

在某些方面，本公开提供一种凸轮定相系统，构造成对内燃机上的凸轮轴与曲轴之间的旋转关系进行改变。所述凸轮定相系统包括：链轮毂，所述链轮毂构造成与所述曲轴联接；以及摇架转子，所述摇架转子构造成与所述凸轮轴联接。所述摇架转子具有螺旋特性。所述凸轮定相系统还包括螺旋杆，所述螺旋杆具有花键，所述花键具有螺旋部，所述螺旋部构造成与所述摇架转子的所述螺旋特性相互作用，以改变所述凸轮轴与所述曲轴之间的旋转关系。所述螺旋特性与所述螺旋部之间的相互作用构造成在旋转扭矩事件的期间，将所述摇架转子摩擦锁定到所述螺旋杆。

在本公开的某些方面，致动器联接到螺旋杆。

在本公开的某些方面，致动器构造成将输入力施加于螺旋杆。

在本公开的某些方面，顺应机构联接在螺旋杆与致动器之间。

在本公开的某些方面，顺应机构构造成将来自所述致动器的输入力传送至所述螺旋杆，以确保摇架转子相对于链轮毂到达所希望的旋转位置。

在本公开的某些方面，螺旋特性限定出大于大约50度的螺旋角。