顺应性行星齿轮架制造技术

一种行星齿轮组件(30)及其在电动凸轮轴相位器(20)中的组装方法，其中分离环形齿轮包括可由发动机曲轴旋转的传动侧环形齿轮部分(32)以及连接至凸轮轴(22)的输出侧环形齿轮部分(34)。多个可旋转的行星齿轮(36a、36b、36c)可插置在分离环形齿轮与太阳齿轮(28)之间。输出侧环形齿轮部分(34)具有的齿数可与传动侧环形齿轮部分(32)相差对应于行星齿轮(36a、36b、36c)的数量的倍数的值。顺应性行星齿轮架(40、140)可支撑多个行星齿轮(36a、36b、36c)，允许多个行星齿轮(36a、36b、36c)中的至少两个行星齿轮的旋转轴之间的通常等距的变化选择性地补偿分离环形齿轮的传动侧环形齿轮部分(32)和输出侧环形齿轮部分(34)的机械公差。

Compliant planetary gear frame

A planetary gear assembly (30) and its assembly method in the electric camshaft phasor (20), wherein the split ring gear includes the transmission side ring gear part (32) which can be rotated by the engine crankshaft, and the output side ring gear part (34) connected to the camshaft (22). A number of rotatable planetary gears (36a, 36B, 36C) can be inserted between the separation ring gear and the sun gear (28). The number of teeth on the output side ring gear part (34) can be different from that on the transmission side ring gear part (32), corresponding to the multiple of the number of planetary gears (36a, 36B, 36C). Compliance of the planetary gear frame (40, 140) can support a plurality of planet gears (36a, 36B, 36C), allowing multiple planetary gear (36a, 36B, 36C) transmission side ring gear change selectively equidistant between the rotary shaft is usually at least two planetary gear in the ring gear part separation compensation (32) and the output side of the ring gear part (34) of mechanical tolerances.

【技术实现步骤摘要】
顺应性行星齿轮架
本专利技术涉及一种齿轮系统，并且更具体地涉及一种用于占据行星齿轮系中的间隙的顺应性行星齿轮组件。
技术介绍
希望提供一种具有顺应性行星齿轮架的行星齿轮组件，其允许减小环形齿轮在环形齿轮与行星齿轮的啮合接合期间的机械公差。
技术实现思路
行星齿轮组件可具有至少一个环形齿轮、太阳齿轮和径向地插置在至少一个环形齿轮与太阳齿轮之间的多个可旋转的行星齿轮。多个行星齿轮中的每一个行星齿轮可相对于其它行星齿轮具有单独间隔开的旋转轴线。行星齿轮组件可包括支撑多个行星齿轮进行旋转的顺应性行星齿轮架。顺应性行星齿轮架可具有连接在多个行星齿轮中的至少两个行星齿轮的旋转轴线之间的至少一个偏置构件，允许多个行星齿轮中的至少两个行星齿轮的旋转轴线之间的通常等距的变化选择性地补偿至少一个环形齿轮的机械公差。电动凸轮轴相位器中的行星齿轮组件可包括分离环形齿轮、太阳齿轮，该分离环形齿轮包括用于由发动机曲轴驱动旋转的传动侧环形齿轮部分以及输出侧环形齿轮部分，该太阳齿轮相对于该分离环形齿轮沿着纵向轴向同心地定位以由可旋转电动机驱动旋转，且该输出侧环形齿轮部分相对于该太阳齿轮同心地定位用于驱动与凸轮轴的连接。电动机可以相等于输出侧环形齿轮部分的速度旋转以维持凸轮轴相对于曲轴的恒定相位位置。在凸轮轴相对于曲轴的凸轮相位变化期间，电动机可以不同于输出侧环形齿轮部分的速度旋转。多个可旋转的行星齿轮可径向插置在太阳齿轮与包括传动侧环形齿轮部分和输出侧环形齿轮部分的分离环形齿轮之间。多个行星齿轮中的每一个行星齿轮可具有旋转轴线。输出侧环形齿轮部分具有的齿数可与传动侧环形齿轮部分相差对应于行星齿轮的数量的倍数的值。顺应性行星齿轮架可支撑多个行星齿轮中的每一个行星齿轮架以进行旋转。顺应性行星齿轮架可允许多个行星齿轮中的至少两个行星齿轮的旋转轴线之间的通常等距的变化选择性地补偿包括传动侧环形齿轮部分和输出侧环形齿轮部分的分离环形齿轮的机械公差。行星齿轮组件可组装在电动凸轮轴相位器中用于动态地调整内燃机的凸轮轴相对于发动机曲轴的旋转关系。凸轮轴相位器可包括行星齿轮组件，其具有分离环形齿轮、多个行星齿轮以及太阳齿轮，该分离环形齿轮包括由曲轴通过无端环动力传输构件可操作地驱动的传动侧环形齿轮部分以及输出侧环形齿轮部分，该太阳齿轮居中定位并且由电动机可操作地驱动。多个行星齿轮中的每一个行星齿轮可具有旋转轴线。该方法可包括：安装分离环形齿轮，该分离环形齿轮包括传动侧环形齿轮部分以及相对于太阳齿轮同心的输出侧环形齿轮部分，该输出侧环形齿轮部分用于连接至凸轮轴；定位支撑多个行星齿轮进行旋转的顺应性行星齿轮架；以及将多个可旋转的行星齿轮啮合地插置在太阳齿轮与包括输出侧环形齿轮部分和传动侧环形齿轮部分的分离环形齿轮之间。输出侧环形齿轮部分具有的齿数可与传动侧环形齿轮部分相差对应于行星齿轮的数量的倍数的值。电动机可以相等于输出侧环形齿轮部分的速度旋转以维持凸轮轴相对于曲轴的恒定相位位置，并且在凸轮轴相对于曲轴的凸轮相位变化期间，可以不同于输出侧环形齿轮部分的速度旋转。顺应性行星齿轮架可允许多个行星齿轮中的至少两个行星齿轮的旋转轴线之间的通常等距的变化选择性地补偿传动侧环形齿轮部分和输出侧环形齿轮部分的机械公差。在结合附图阅读预期用于实践本专利技术的最佳模式的以下描述时，本领域技术人员将明白本专利技术的其它应用。附图说明本文参考附图进行描述，其中相同的附图标记是指全部几个视图中的相同部分，且其中：图1是具有行星齿轮组件的凸轮轴相位器的横截面视图，该行星齿轮组件具有分离环形齿轮、多个行星齿轮、相对于多个行星齿轮居中定位的太阳齿轮，该分离环形齿轮包括用于由曲轴驱动旋转的传动侧环形齿轮部分以及输出侧环形齿轮部分，且该输出侧环形齿轮部分相对于太阳齿轮同心地定位用于驱动与凸轮轴的连接并且具有的齿数与传动侧环形齿轮部分相比相差对应于行星齿轮数量的倍数的值以在每个行星齿轮的接合位置处提供齿对准；图2是具有支撑多个行星齿轮进行旋转的顺应性行星齿轮架的行星齿轮组件的透视剖视图，该图说明了连接成相对于彼此枢转移动的第一刚性连杆和第二刚性连杆以及可接合在第一和第二刚性连杆的外端之间的弹簧，该顺应性行星齿轮架允许多个行星齿轮中的两个行星齿轮之间的通常等距的变化选择性地补偿分离环形齿轮的传动侧环形齿轮部分和输出侧环形齿轮部分的机械公差；图3是图2的行星齿轮组件的部分剖视图，其示出了可接合在顺应性行星齿轮架的第一和第二刚性连杆之间的千斤顶螺杆，其中千斤顶螺杆在行星齿轮组件的组装期间是可调的并且在行星齿轮组件组装后被固定在某个位置中；图4是图2的行星齿轮组件的透视图，该行星齿轮组件具有用于支撑多个可旋转的行星齿轮的顺应性行星齿轮架，该图示出了多个片簧连杆，每个片簧连杆枢转地连接在多个行星齿轮的两个旋转轴线之间；以及图5是图4的多个片簧连杆的详细侧视图，该图示出了肩部销、垫圈和压接件，其支撑多个片簧连杆用于在顺应性行星齿轮架中相对于彼此枢转移动。具体实施方式用于汽车凸轮轴相位器的现有技术现在是油压致动(OPA)凸轮轴相位器或凸轮转矩致动(CTA)凸轮轴相位器，其中后者具有诸如在低油压下快速操作的某些先进特征以及中间位置锁定特征。许多汽车公司现正在致力于电动致动凸轮轴相位器以在发动机启动之前或在发动机起动期间提高致动速率以及权限和操作范围。这些系统具有高比齿轮系，并且可通过电动机以凸轮轴速度旋转使凸轮轴相对于曲轴定相。当电动机比凸轮轴更快地旋转时，相位器将在一个方向上使凸轮轴相对于曲轴定相，且当电动机减速时，凸轮轴至曲轴相位将在相反方向上移动。这些齿轮系包括摆线式齿轮系、谐波齿轮系或某种其它类型的高比周转齿轮系。提供了一种分离环形齿轮周转齿轮系统，其中一个环形齿轮部分上的齿数具有等于所使用的行星的数量的齿数差。分离环形齿轮系安装在凸轮轴上，且因此在凸轮轴旋转时得到凸轮轴的扭转负载。转矩路径是从一个环形齿轮至行星齿轮和另一个环形齿轮。这些齿轮系可能会有噪音问题，因为当输入转矩来回振荡时引起振荡转矩，导致两个环形齿轮抵靠行星齿轮装载和卸载。缓解噪音的一种解决方案是制造非常精确的齿轮并且减小行星架中心距离，使得环形齿轮与行星齿轮的齿隙大幅减小。这意味着环形齿轮的圆度必须非常严格，否则可能会发生粘合。这种方法可能是昂贵的，因为这些精确的齿轮和选择配合部分的成本可能使组装成本变得太高。减小齿隙的一种解决方案是制造中心枢轴行星架，其中两个行星齿轮之间具有顺应性，参见图2。这种顺应性可被诸如弹簧的偏置构件所占据，使得行星齿轮将被推抵进入两个环中。环形齿轮和行星齿轮的任何不圆度均将仅导致两个顺应性齿轮之间的间隙略有变化而不会粘合。可调整弹簧刚度使得可将增加的阻力最小化并且仍然提供有效的齿隙和噪音缓解解决方案。容易将这种行星架系统安装至环形齿轮组件中，因为行星架可被挤压、插置在一起且然后被释放。这种系统设计成使得在行星架的两个刚性保持臂之间存在中心枢轴。这种系统还允许减小公差，因为两个臂之间的弹簧将占据系统中的任何齿隙。这种设计的一种替代方案是用调整千斤顶螺杆代替弹簧，使得螺杆可在原位进行调整，且然后一旦它被组装至环形齿轮中就被锁定在某个位置中，参见图3。这将减小齿隙且并减小将由弹簧引起的阻力。这种设计的另一种替本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种行星齿轮组件(30)，其包括：至少一个环形齿轮(32、34)、太阳齿轮(28)以及径向地插置在所述至少一个环形齿轮(32、34)与所述太阳齿轮(28)之间的多个可旋转的行星齿轮(36a、36b、36c)，所述多个行星齿轮(36a、36b、36c)中的每一个行星齿轮相对于其它行星齿轮(36a、36b、36c)具有单独间隔开的旋转轴线；顺应性行星齿轮架(40、140)，其支撑所述多个行星齿轮(36a、36b、36c)进行旋转并且连接在所述多个行星齿轮(36a、36b、36c)的每个旋转轴线之间，所述顺应性行星齿轮架(40、140)具有连接在所述多个行星齿轮(36a、36b、36c)中的两个行星齿轮的旋转轴线之间的至少一个偏置构件(48、142a、142b、144a、144b、146a、146b)，允许所述多个行星齿轮(36a、36b、36c)中的至少两个行星齿轮的轴线之间的距离的变化补偿所述至少一个环形齿轮(32、34)的机械公差。

【技术特征摘要】
2016.09.13 US 62/3941971.一种行星齿轮组件(30)，其包括：至少一个环形齿轮(32、34)、太阳齿轮(28)以及径向地插置在所述至少一个环形齿轮(32、34)与所述太阳齿轮(28)之间的多个可旋转的行星齿轮(36a、36b、36c)，所述多个行星齿轮(36a、36b、36c)中的每一个行星齿轮相对于其它行星齿轮(36a、36b、36c)具有单独间隔开的旋转轴线；顺应性行星齿轮架(40、140)，其支撑所述多个行星齿轮(36a、36b、36c)进行旋转并且连接在所述多个行星齿轮(36a、36b、36c)的每个旋转轴线之间，所述顺应性行星齿轮架(40、140)具有连接在所述多个行星齿轮(36a、36b、36c)中的两个行星齿轮的旋转轴线之间的至少一个偏置构件(48、142a、142b、144a、144b、146a、146b)，允许所述多个行星齿轮(36a、36b、36c)中的至少两个行星齿轮的轴线之间的距离的变化补偿所述至少一个环形齿轮(32、34)的机械公差。2.根据权利要求1所述的行星齿轮组件(30)，其中所述至少一个环形齿轮(32、34)进一步包括分离环形齿轮，所述分离环形齿轮包括用于由第一轴驱动旋转的传动侧环形齿轮部分(32)以及相对于所述太阳齿轮(28)同心地定位用于驱动与第二轴(22)的连接的输出侧环形齿轮部分(34)，所述输出侧环形齿轮部分(34)具有的齿数与所述传动侧环形齿轮(32)相差对应于行星齿轮(36a、36b、36c)数量的倍数的值，以在所述行星齿轮(36a、36b、36c)中的每一个行星齿轮的接合位置处提供齿对准。3.根据权利要求1所述的行星齿轮组件(30)，其中所述顺应性行星齿轮架(40)进一步包括：第一刚性连杆(42)和第二刚性连杆(44)，所述刚性连杆连接成用于相对于第一行星齿轮(36a)的旋转轴线进行枢转移动，所述第一刚性连杆(42)连接在所述第一行星齿轮(36a)的第一旋转轴线与第二行星齿轮(36b)的第二旋转轴线之间，所述第一刚性连杆(42)支撑所述第二行星齿轮(36b)用于相对于所述第一行星齿轮(36a)略微移动，所述第二刚性连杆(44)连接在所述第一行星齿轮(36a)的所述第一旋转轴线与第三行星齿轮(36c)的第三旋转轴线之间，所述第二刚性连杆(44)支撑所述第三行星齿轮(36c)用于相对于所述第一行星齿轮(36a)略微移动；以及弹簧(48)，其可接合在所述第一刚性连杆(42)与所述第二刚性连杆(44)之间，允许所述第一刚性连杆(42)和所述第二刚性连杆(44)相对于彼此围绕所述第一行星齿轮(36a)的所述第一旋转轴线进行枢转移动。4.根据权利要求1所述的行星齿轮组件(30)，其中所述顺应性行星齿轮架(40)进一步包括：第一刚性连杆(42)和第二刚性连杆(44)，所述刚性连杆连接成用于相对于第一行星齿轮(36a)的所述旋转轴线进行枢转移动，所述第一刚性连杆(42)连接在所述第一行星齿轮(36a)的第一旋转轴线与第二行星齿轮(36b)的第二旋转轴线之间，所述第一刚性连杆(42)支撑所述第二行星齿轮(36b)用于相对于所述第一行星齿轮(36a)略微移动，所述第二刚性连杆(44)连接在所述第一行星齿轮(36a)的所述第一旋转轴线与第三行星齿轮(36c)的第三旋转轴线之间，所述第二刚性连杆(44)支撑所述第三行星齿轮(36c)用于相对于所述第一行星齿轮(36a)略微移动；以及千斤顶螺杆(50)，其可接合在所述第一刚性连杆(42)与所述第二刚性连杆(44)之间，所述千斤顶螺杆(50)在所述行星齿轮组件(30)的组装期间是可调的并且在所述多个行星齿轮(36a、36b、36c)组装成啮合接合在所述至少一个环形齿轮(32、34)与所述太阳齿轮(28)之间之后被固定。5.根据权利要求1所述的行星齿轮组件(30)，其中所述行星齿轮架(140)进一步包括：多个片簧连杆(142a、142b、144a、144b、146a、146b)，所述多个片簧连杆(142a、142b、144a、144b、146a、146b)中的每一个片簧连杆连接在所述多个行星齿轮(36a、36b、36c)中的两个行星齿轮的所述旋转轴线之间。6.根据权利要求5所述的行星齿轮组件(30)，其中所述多个片簧连杆(142a、142b、144a、144b、146a、146b)进一步包括：一对第一片簧连杆(142a、142b)，其支撑插置在所述一对第一片簧连杆(142a、142b)之间的第一行星齿轮(36a)和第二行星齿轮(36b)，所述第一和第二行星齿轮(36a、36b)枢转地连接成围绕单独间隔开的旋转轴线在所述第一行星齿轮(36a)的第一旋转轴线与所述第二行星齿轮(36b)的第二旋转轴线之间旋转；一对第二片簧连杆(144a、144b)，其支撑插置在所述一对第二片簧连杆(144a、144b)之间的所述第二行星齿轮(36b)和第三行星齿轮(36c)，所述第二和第三行星齿轮(36b、36c)枢转地连接成围绕单独间隔开的旋转轴线在所述第二行星齿轮(36b)的所述第二旋转轴线与所述第三行星齿轮(36c)的第三旋转轴线之间旋转；以及一对第三片簧连杆(146a、146b)，其支撑插置在所述一对第三片簧连杆(146a、146b)之间的所述第一行星齿轮(36a)和所述第三行星齿轮(36c)，所述第一和第三行星齿轮(36a、36c)枢转地连接成围绕单独间隔开的旋转轴线在所述第一行星齿轮(36a)的所述第一旋转轴线与所述第三行星齿轮(36c)的所述第三旋转轴线之间旋转。7.根据权利要求6所述的行星齿轮组件(30)，进一步包括：数量对应于所述多个行星齿轮(36a、36b、36c)的多个肩部销(52a、52b、52c)，所述多个肩部销(52a、52b、52c)中的每一个肩部销沿着所述多个行星齿轮(36a、36b、36c)中的所述一个对应行星齿轮的所述旋转轴线定位，所述多个行星齿轮(36a、36b、36c)中的每一个行星齿轮安装成在所述多个肩部销(52a、52b、52c)中的一个对应的肩部销上旋转，所述多个片簧连杆(142a、142b、144a、144b、146a、146b)中的每一个片簧连杆安装至所述多个肩部销(52a、52b、52c)中的对应一个；以及对应于所述多个肩部销(52a、52b、52c)的多个压接环(54a、54b、54c、54d、54e、54f)，所述多个压接环(54a、54b、54c、54d、54e、54f)中的每一个压接环安装在所述多个肩部销(52a、52b、52c)中的所述一个对应肩部销的端部处，所述多个压接环(54a、54b、54c、54d、54e、54f)将所述多个片簧连杆(142a、142b、144a、144b、146a、146b)的端部紧固至所述对应的多个肩部销(52a、52b、52c)。8.根据权利要求5所述的行星齿轮组件(30)，其中所述多个片簧连杆(142a、142b、144a、144b、146a、146b)中的每一个片簧连杆进一步包括：延伸在所述多个片簧连杆(142a、142b、144a、144b、146a、146b)中的每一个片簧连杆的紧固相对端之间的挠性部分(152a、152b、152c、152d、152e、152f)，所述多个片簧连杆(142a、142b、144a、144b、146a、146b)中的每一个片簧连杆的所述挠性部分(152a、152b、152c、152d、152e、152f)通常向平坦形状偏置，所述挠性部分(152a、152b、152c、152d、152e、152f)在所述行星齿轮组件(30)的组装期间轴向地向内挠性地推动以减小所述第一、第二和第三旋转轴线之间的等距尺寸，并且在组装后挠性地回弹以恢复至所述第一、第二和第三旋转轴线之间的所述等距尺寸。9.一种电动凸轮轴相位器(20)中的行星齿轮组件(30)，其包括：太阳齿轮(28)，其沿着纵向轴线定位以由可旋转电动机(24)驱动旋转；分离环形齿轮，其包括由发动机曲轴通过无端环动力传输构件驱动旋转的传动侧环形齿轮部分(32)以及输出侧环形齿轮部分(34)，所述输出侧环形齿轮部分(34)相对于所述太阳齿轮(28)同心地定位用于驱动与凸轮轴(22)的连接，所述电动机(24)以相等于所述输出侧环形齿轮部分(34)的速度可旋转以维持所述凸轮轴相对于所述曲轴的恒定相位位置，在所述凸轮轴相对于所述曲轴的凸轮相位变化期间，所述电动机(24)以不同于所述输出侧环形齿轮部分(34)的速度可旋转；多个可旋转的行星齿轮(36a、36b、36c)，其径向地插置在所述太阳齿轮与包括所述传动侧环形齿轮部分(32)和所述输出侧环形齿轮部分(34)的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·J·布卢塔，M·马什，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：发明
国别省市：美国,US