[发明专利]机械凸轮定相系统和方法

说明书

一种机械凸轮定相包括定子、摇架转子、具有第一锁定特征部和第二锁定特征部的第一锁定机构、保持架、以及可旋转地联接于摇架转子并在锁定状态与定相状态之间选择性地运动的第二锁定机构。在锁定状态下，在摇架转子与保持架之间设置有间隙，以允许摇架转子相对于保持架旋转，并锁定第一锁定特征部或第二锁定特征部。在定相状态下，摇架转子与保持架之间的间隙减小，以确保摇架转子与保持架之间沿至少一个方向的旋转联接，这使第一锁定特征部或第二锁定特征部相对于摇架转子移位，并且使摇架转子相对于定子旋转。

相关申请的交叉引用

本申请基于、要求于2018年12月7日提交的名称为“Mechanical Cam PhasingSystems and Methods(机械凸轮定相系统和方法)”的美国临时专利申请第62/776,924号的优先权，其全部内容以参见的方式纳入本文。

关于联邦赞助研发的声明

不适用。

背景技术

常规的双向离合器可以包括从动构件和驱动构件，该驱动构件可与从动构件一起或相对于从动构件双向移位。在一些应用场合中，双向离合器可以在其中从动构件和驱动构件一同运动的模式与其中驱动构件被允许相对于从动构件运动的模式之间选择性地转换。

发明内容

在一些方面，本公开提供了一种用于具有曲轴和凸轮轴的内燃机的机械凸轮定相系统。该机械凸轮定相系统包括：定子，该定子旋转地联接于曲轴并且具有第一匹配表面；摇架转子，该摇架转子旋转地联接于凸轮轴并且具有第二匹配表面；第一锁定机构，该第一锁定机构具有第一锁定特征部和第二锁定特征部；以及保持架。该机械凸轮定相系统还包括第二锁定机构，该第二锁定机构旋转地联接于摇架转子，用于与摇架转子一起旋转，并且可以在锁定状态与定相状态之间选择性地运动。在锁定状态下，在摇架转子与保持架之间设置有间隙，以允许摇架转子相对于保持架旋转，并通过在第一匹配表面与第二匹配表面之间的压缩来锁定第一锁定特征部或第二锁定特征部。在处于定相状态的情况下，摇架转子与保持架之间的间隙减小，以沿至少一个方向确保摇架转子与保持架之间的旋转联接。第二锁定机构构造成响应于施加至第二锁定机构的输入位移而在锁定状态与定相状态之间转换。处于定相状态的摇架转子与保持架之间的旋转联接构造成使第一锁定特征部或第二锁定特征部相对于摇架转子移位，并使摇架转子相对于定子旋转。

在一些方面，本公开提供了一种用于具有曲轴和凸轮轴的内燃机的机械凸轮定相系统。该机械凸轮定相系统包括：定子，该定子旋转地联接于曲轴；摇架转子，该摇架转子旋转地联接于凸轮轴；锁定组件，该锁定组件包括第一锁定特征部和第二锁定特征部；保持架；以及致动组件。致动组件包括狭槽管，该狭槽管通过一个或多个顺应性构件旋转地联接于保持架，并且包括沿着其一部分轴向延伸的狭槽。该狭槽限定出锁定区域以及与锁定区域轴向分开的一个或多个定相区域。致动组件还包括：柱塞，该柱塞可滑动地接纳在狭槽管内；延伸穿过柱塞以及狭槽管中的狭槽的销，该销可旋转地联接于摇架转子以与其一起旋转；以及螺线管，该螺线管构造成使柱塞以及因此销沿着狭槽管的狭槽选择性地移位。电磁阀构造成使销从锁定区域选择性地移位至一个或多个定相区域之一，这又使定子与摇架转子之间的旋转关系从抑制相对旋转的锁定状态转换成能够沿期望方向进行相对旋转的解锁状态。

在一些方面，本公开提供一种用于对内燃机上的凸轮轴与曲轴之间的旋转关系进行调节的方法。凸轮轴联接于摇架转子以与其一起旋转，并且曲轴联接于定子以与其一起旋转。该方法包括经由与保持架的配合来向锁定组件提供预定干涉。当摇架转子处于未负载状态时，该预定干涉使锁定组件移位成与定子和摇架转子中的至少一个脱离配合。该方法还包括将螺线管致动至期望位置；响应于将螺线管至期望位置的致动而在摇架转子与保持架之间提供力，以维持保持架与锁定组件的配合，并使锁定组件相对于摇架转子沿一个方向偏置；以及，锁定组件相对于摇架转子的偏置沿所述一个方向调节摇架转子与定子之间的旋转关系。