CN112502790A - Vgt组件限位结构及可变截面涡轮增压器vgt组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种VGT组件限位结构及可变截面涡轮增压器的VGT组件，本发明的限位结构构成对转动设于VGT组件中安装盘上的拨动盘的轴向限位，并包括位于所述安装盘上的贯穿所述安装盘布置的安装孔，以及固连于所述安装孔中的滚轮，所述滚轮通过自身的压入端过盈压装于所述安装孔内，并具有部分挡置于所述拨动盘一侧的头部，且所述安装孔为沿所述滚轮的压装方向内径增大的阶梯孔，并因所述安装孔内径的增大而于所述滚轮的压入端和所述安装孔内壁间形成有环形的气腔，所述气腔的一端敞口，另一端因所述滚轮的过盈压装而呈封闭状。本发明通过在滚轮的压入端和安装孔内壁间形成环形的气腔，可降低VGT组件中的滚轮受热松脱的风险。

Description

VGT组件限位结构及可变截面涡轮增压器VGT组件

技术领域

本发明涉及发动机涡轮增压技术领域，特别涉及一种用于可变截面涡轮增压器的VGT组件的限位结构，同时，本发明也涉及有使用该限位结构的可变截面涡轮增压器VGT组件。

背景技术

随着技术的发展，人们对于汽车发动机性能的要求越来越苛刻，不仅要求其拥有强劲的动力，还要有着较高的效率和清洁的排放。人们对于发动机性能的要求便需要发动机在各种工况下都能达到较为高效的工作状态，而为了在各工况下均能够有高效的工作状态，则必须满足发动机各种工作状态下的进气要求。

为满足发动机的进气要求，人们寄希望于通过相关设计使得发动机进气量“可变”而满足不同工况下的进气需要，比如我们所熟知的可变气门正时/升程技术、可变进气歧管技术等均是基于此所开发的，此外在柴油发动机上较为常见的VGT可变截面涡轮增压技术也属于此类的设计。

VGT(Variable Geometry Turbocharger)可变截面涡轮增压技术，可解决增压器涡轮迟滞，能够让涡轮增压发动机在高低转速下都能保证良好的增压效果，其在柴油发动机领域已得到了广泛的应用。由于汽油发动机的排气温度可达到 1000℃左右，远高于柴油发动机600℃左右的排气温度，目前VGT所使用的硬件材质难以承受如此高温的环境，因而这项技术也便迟迟未能在汽油发动机上得到应用。

近年来，据报道博格华纳与保时捷联手通过采用耐高温的航空材料，开发出了搭载可变截面涡轮增压器的汽油发动机，保时捷也更是将这项技术称为VTG(VariableTurbine Geometry)可变涡轮叶片技术，但其实质上仍是VGT 可变截面涡轮增压技术。

随着上述VTG可变涡轮叶片技术的出现，各车企也纷纷开始开发自己的 VGT可变截面涡轮增压器，并逐步有应用VGT可变截面涡轮增压的车型问世。在现有公开的VGT可变截面涡轮增压器中，其内的VGT组件、也即用于涡轮增压器废气进气截面调整的组件结构中，用于拨动盘限位安装的滚轮在装配时，需要采用专用的滚轮导向工装，不便于操作，且现有采用的滚轮安装方式，不仅存在滚轮易受热松脱的风险，同时其也使得安装盘的厚度较大，而会带来材料的浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种VGT组件限位结构，以可降低VGT组件中的滚轮发生受热松脱的风险。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种VGT组件限位结构，用于可变截面涡轮增压器的VGT组件中，该限位结构构成对转动设于VGT组件中安装盘上的拨动盘的轴向限位，所述限位结构包括位于所述安装盘上的贯穿所述安装盘布置的安装孔，以及固连于所述安装孔中的滚轮，所述滚轮通过自身的压入端过盈压装于所述安装孔内，所述滚轮具有部分挡置于所述拨动盘一侧的头部，且所述安装孔为沿所述滚轮的压装方向内径增大的阶梯孔，并因所述安装孔内径的增大而于所述滚轮的压入端和所述安装孔内壁间形成有环形的气腔，所述气腔的一端敞口，另一端因所述滚轮的过盈压装而呈封闭状。

进一步的，所述压入端端部部分的外径较小，而使所述压入端呈阶梯状。

进一步的，所述压入端与所述安装孔过盈配合的轴向长度在3.8-4.5mm之间，且所述压入端的轴向长度小于所述安装孔的轴向深度。

进一步的，所述头部与所述压入端相连的一侧构造有外径小于所述头部的凸出部，所述压入端固连于所述凸出部上，且所述凸出部的外周侧与所述拨动盘间间隔设置，并因所述凸出部的设置，而使所述头部与被挡的所述拨动盘之间形成有间隙。

进一步的，所述安装盘的承装所述拨动盘的一侧形成有外凸的安装环，并于所述安装环外侧的所述安装盘上构造有绕所述安装环布置的外凸部，所述安装孔贯穿所述安装环，所述拨动盘套装于所述安装环外，且所述拨动盘轴向支撑于所述外凸部上，而与所述安装盘的端面间形成有间隙。

进一步的，所述气腔的径向厚度在0.3-0.4mm之间。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明的VGT组件限位结构，通过在滚轮的压入端和安装孔内壁间形成环形的气腔，且该气腔的一端敞口，另一端基于滚轮的过盈压装而呈封闭状，由此可使得气体无法在安装孔处流动，从而能够缓解叶片处的热量向安装孔与压入端过盈段的传导，由此便可降低滚轮受热松脱的风险。

同时，本发明中压入端端部部分外径较小，可便于滚轮的压入端于安装孔内的压入，压入端与安装孔过盈配合长度的设置，可保证滚轮压装的稳固性，也可保障安装盘结构的稳定性，而凸出部、安装环及外凸部等的设置，则可利于各部件之间的布置，便于VGT组件整体的装配成型。

本发明的另一目的在于提出一种可变截面涡轮增压器VGT组件，用于可变截面涡轮增压器中，且：

该VGT组件包括相对布置的安装盘与后盖，转动设于所述安装盘上的拨动盘，固连于所述安装盘和/或所述后盖上的定距套，以及设于所述安装盘上的如上所述的VGT组件限位结构，且所述定距套支撑于所述安装盘和所述后盖之间，所述定距套和所述限位结构均为沿所述拨动盘周向间隔布置的多个；

所述VGT组件还包括可承接外部旋转驱动力以带动所述拨动盘转动的拨叉，以及沿所述拨动盘周向间隔布置的多个叶片单元，且所述叶片单元具有位于所述安装盘和所述后盖之间的叶片，以及构成所述叶片与所述拨动盘之间传动连接的的拨杆。

进一步的，所述叶片具有叶片主体，以及与所述叶片主体固连的连接轴体，所述拨杆的一侧端面上设有位于所述拨杆一端的凸起，以及相对于所述凸起位于另一端的拨杆轴体，且所述拨杆轴体带有连接孔，所述连接轴体部分或全部过盈压装于所述连接孔内，而构成所述叶片与所述拨杆之间的连接。

进一步的，所述可变截面涡轮增压器具有壳体，以及转动设于所述壳体中的涡轮，所述安装盘固定于所述壳体上，所述后盖套装于所述壳体上，所述定距套固连于所述安装盘上，且一端抵接于所述后盖的一侧，并相对于所述定距套于所述后盖的另一侧设有套装于所述壳体上的弹性部，所述弹性部弹性抵接于所述后盖与所述壳体之间。

进一步的，所述弹性部为套装于所述壳体上的弹性垫，所述弹性垫通过位于自身两相对侧的两个抵接面分别与所述后盖及所述壳体抵接，且所述弹性垫两侧的所述抵接面均为沿所述弹性垫周向布置的环形，与所述后盖抵接的所述抵接面对应于各所述定距套间连线而形成的圆周设置，并于所述壳体和所述后盖径向接触的端面之间设有密封圈。

本发明的可变截面涡轮增压器VGT组件，通过采用上述的限位结构，可缓解叶片处热量向安装孔与压入端过盈段的传导，而能够降低组件中滚轮受热松脱的风险。

此外，本发明的VGT组件通过叶片上连接轴体，以及拨杆上带有连接孔的拨杆轴体的设置，由于连接轴体连接于连接孔内，可使得拨杆轴体与安装盘接触，以及连接轴体的体积尺寸较小，一方面通过拨杆轴体和安装盘接触，能够利用拨杆部分无需采用高硬度材料的特点，使拨杆轴体和安装盘硬度相近，以减少安装盘的磨损，而且由于连接轴体尺寸较小，也能够减少叶片整体的用料，以降低其成本。

另外，本发明的VGT组件通过定距套与后盖的抵接，以及在后盖与壳体之间的弹性部的设置，在废气中含有大颗粒时，若后盖受到的大颗粒所形成挤压力超过弹性部的弹性力，后盖会压缩弹性部而与定距套端面分离，以此可增大叶片与后盖之间、及安装盘与后盖之间的距离，能够在气流的作用下将颗粒物排出，而可减少VGT组件的叶片发生卡滞的几率。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的VGT组件的局部示意图；

图2为图1中A-A方向的剖视图；

图3为本发明实施例所述的VGT组件的另一局部示意图；

图4为图3中B-B方向的剖视图；

图5为本发明实施例所述的拨杆的结构示意图；

图6为发明实施例所述的拨杆的结构示意图(具有减料槽)；

图7为图5所示的拨杆的正视图；

图8为本发明实施例所述的叶片的结构示意图(采用叶片轴)；

图9为本发明实施例所述的拨杆的结构示意图(具有减料孔)；

图10为图9所示的拨杆另一角度下的结构示意图；

图11为本发明实施例所述的叶片的结构示意图(采用连接轴体)；

图12为图11中C部分的局部放大图；

图13为与图11所示叶片适配的拨杆的结构示意图(采用拨叉轴体)；

图14为采用图11的叶片及图12的拨杆时的VGT组件的局部示意图；

图15为图14中D-D方向的剖视图；

图16为本发明实施例所述的调节销的结构示意图；

图17为本发明实施例所述的拨叉的结构示意图；

图18为本发明实施例所述的滚轮的设置示意图；

图19为本发明实施例所述安装盘上的安装孔的结构示意图；

图20为本发明实施例所述的滚轮的结构示意图；

图21为本发明实施例所述的VGT组件在增压器内的布置示意图；

图22为图21中E部分的局部放大图；

附图标记说明：

1-安装盘，2-拨动盘，3-拨杆，4-调节销，5-拨叉，6-定距套，7-摇臂轴， 8-叶片，9-滚轮，10-后盖，11-涡壳，12-弹性垫，13-涡轮，14-隔热罩，15-定位销，16-螺栓，17-中间壳体，18-密封环，19-密封圈；

101-安装孔，102-安装环，103-外凸部，1011-小径孔段，1012-大径孔段；

300-拨杆主体，301-凸起，302-贯通孔，303-减料槽，304-顶部平面，305- 端部平面，306-减料孔，307-拨杆轴体，308-连接孔，3011-凸台，3012-曲面， 3013-弧形面；

401-调节销主体，402-耐磨层，4011-凸环；

501-通孔，502-拨叉槽，503-台阶部，504-中部平面，505-圆弧面；

800-叶片主体，801-叶片轴，802-连接轴体，803-隆起部；

901-头部，902-凸出部，903-压入端，9031-大径轴段，9032-小径轴段。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本实施例涉及一种用于可变截面涡轮增压器的VGT组件中的限位结构，同时本实施例也进一步涉及有具有该VGT组件限位结构的可变截面涡轮增压器 VGT组件，此时为便于对本实施例的限位结构的结构，以及其在VGT组件乃至可变截面涡轮增压器中的布置进行说明，在如下的介绍中将在描述整体VGT 组件结构，以及该组件在增压器中布置形式的过程中，对本实施例的限位结构进行具体的描述。

在描述整体VGT组件结构，以及其在增压器中布置形式之前，需要声明的是，针对于本实施例的限位结构而言，不可否认的是其除了应用于如下介绍的 VGT组件中，当然该限位结构也能够用于具有其它结构形式的可变截面涡轮增压器VGT组件，本实施例并不对此进行限制，只要在该VGT组件中可设置本实施例的限位结构，且其亦能够获得预期的使用效果即可。

本实施例中，关于具有VGT组件的可变截面涡轮增压器，该涡轮增压器可如目前已应用的其它同类型增压器那样，发动机低速运转时，调整叶片使得各叶片所组成的喷嘴环截面积减小，涡轮速度上升，增压压力增加，保证低转速时的增压压力和进气量，发动机高速运转时，调整叶片使得喷嘴环截面积增大，涡轮转速下降，防止增压器超速，而发动机加速时，可调整叶片减小喷嘴环截面积，提高增压器转速，以提高增压压力和进气量，提升增压器的响应速度，满足瞬态工作时的进气要求。

本实施例的可变截面涡轮增压器在构成上包括有壳体，转动设于壳体中的涡轮13，以及设于壳体中的VGT组件等，其中的VGT组件便是用以对流向涡轮13的废气的流通截面、也即上述喷嘴环截面积进行调节，进而实现所谓的增压器截面可变。

由于本实施例的增压器主要发明点在于VGT组件，以及该VGT组件在增压器中的相应布置，因而本文中将仅对于VGT组件和其在增压器中的布置进行说明。而除以下所介绍的VGT组件及与之布置相关的内容，对于可变截面涡轮增压器中的其它结构，均直接参见现有所公开的与本实施例同类的可变截面涡轮增压器即可，在此将不再对其进行赘述。

本实施例设置于增压器的壳体内的VGT组件，结合图1至图4所示的，其整体构成上包括有安装盘1、拨动盘2、拨杆3、调节销4、拨叉5、定距套6、摇臂轴7、叶片8以及滚轮9和后盖10。

其中，安装盘1和后盖10构成VGT组件的结构基础，拨动盘2转动设于安装盘1上，且拨动盘2和后盖10分别位于安装盘1的两相对侧，拨杆3与叶片8组成了可承接拨动盘2转动驱使，以最终实现截面可变的叶片单元，调节销4、拨叉5与摇臂轴7则组成了用于承接外部旋转驱动力，而带动所述拨动盘2转动的拨叉传动单元。

定距套6为设置于安装盘1和/或后盖10上，并抵接在安装盘1和后盖10 之间，且本实施例中作为一种示例性结构形式，定距套6具体为一端固连于安装盘1上，另一端与后盖10相抵接，以用于限定出安装盘1与后盖10之间的进行叶片8布置的空间。而滚轮9固连于安装盘1上，并用于拨动盘2在安装盘1上安装后的轴向限位。

本实施例中，以上叶片单元、定距套6以及滚轮9均为沿安装盘1或拨动盘2的周向间隔布置的多组或者多个，而至于各部件的具体布置数量，则可在实际实施时根据增压器的整体设计需求进行选取，只要其在设置上与本文中所描述的结构及其布置原则一致便可。此外，对于经由摇臂轴7向拨叉5输送的所述外部旋转驱动力，该旋转驱动力一般由对应于增压器固定于发动机上的致动器提供，该致动器例如可采用具有较高旋转控制精度的步进电机。

本实施例基于发动机控制器的控制信号，致动器输出旋转驱动力，拨叉传动单元承接该外部旋转驱动力使得拨动盘2转动，拨动盘2的转动再经过拨杆 3的传递，最终带动叶片8转动，从而通过调节各叶片8的旋转角度，便能够实现喷嘴环截面积的改变，进而调整涡轮增压器工作性能。

下面将结合于各附图对VGT组件的各相关部分进行详细说明，并且需要注意的是，对于本实施例中的各部件，以下所描述的为其结构以及具体布置上的优选实施形式，除了下文中所给出的结构和布置形式，当然其亦能够采用可达到同样功能与效果的其它方式，此处的其它方式例如可是某一部件的常规替代结构，或是其布置上的常规替代方式，本实施例并不对这些加以限制。

此外，首先需说明的是，对于拨动盘2在安装盘1上的转动布置，以及安装盘1和后盖10等在增压器壳体内的设置，将在后文中结合对应的附图再对其进行介绍。因此，下文会先行对包含拨杆3和叶片8的叶片单元，以及包含调节销4与拨叉5的拨叉传动单元等进行说明。

本实施例对于上述叶片单元中的拨杆3，其具体即用以承接VGT组件中拨动盘2的转动驱使而带动与之对应的叶片8转动，如图5中所示的，具体结构上，本实施例的拨杆3包括呈条形的拨杆主体300，在拨杆主体300的一端设有以构成其与叶片8间连接的连接部，并且相对于所述连接部，在拨杆主体300 的另一端也构造有凸起301。凸起301为沿拨杆主体300的厚度方向向拨杆主体300一侧外凸，且在具体实施上，该凸起301即通过嵌入拨动盘2边沿所对应形成的缺口中，由此构成拨杆3与拨动盘2之间的传动连接，以能够承接拨动盘2的转动驱使。

本实施例中，作为一种优选的实施方式，出于减重而利于轻量化的角度考虑，相对于凸起301，在拨杆主体300的另一侧也构造有内凹或贯穿拨杆3设置的减料部。此时，如图6中所示的，上述减料部例如可为内凹设置于拨杆主体300上的减料槽303。而针对于本实施例的拨杆3，还需说明的是，同样作为一种优选的实施方式，在拨杆主体300的一端可构造同样沿拨杆主体300的厚度方向向拨杆主体300一侧外凸的凸台3011，并且上述凸起301也即位于该凸台3011上。

仍由图5所示的，需要注意的是，以上凸台3011在设置时，沿拨杆主体 300的长度方向，凸台3011沿指向拨杆主体300另一端的延伸长度应大于凸起 301。由此，利用凸台3011所具有的超出凸起3011的那部分，便可在拨杆3及叶片8装配后，通过该部分与拨动盘2的接触以同样实现对拨动盘2轴向运动的限位，进而能够进一步的保证拨动盘2在安装盘1上设置的稳定性。

此外，对于凸台3011，作为一种优化设计，本实施例相对于凸台3011的构成拨杆3端部的一侧，凸台3011的另一侧则构造为具有与拨杆主体300的端面相接的曲面3012。通过曲面3012的设置，可在凸台3011与拨动盘2发生碰触时，减少两者间的磨损。

本实施例中，拨杆3具有凸台3011及凸起301的一端的端部也具体设置为由拨杆主体300、凸台3011及凸起301共同形成的端部平面305，以此使得拨杆3的该端部呈平面状。与此同时，进一步的，本实施例相对于具有凸起301 和拨杆轴体307的一侧，拨杆3的另一侧端面亦可设置为平面而使得拨杆主体 300具有顶部平面304。通过均为平面状的顶部平面304和端部平面305，可使得拨杆3整体结构更为简洁，以利于其成型，而且相较于目前可变截面涡轮增压器中所使用的拨杆结构，本实施例的平面设计，也能够减小拨杆3的尺寸，降低其空间占用，起到一定的减料降重效果。同时由于拨杆3整体呈平直状，也可使得与叶片8连接的轴体结构做的更短，从而能够降低成本。

基于前文所述的在拨动盘2的边沿设置缺口，以与凸起301配合而实现拨动盘2对拨杆3的带动，此时凸起301也即通过其两相对侧可与所述缺口的内壁抵接，而能够构成拨杆3与拨动盘2的驱动相连。本实施例中作为优选的实施形式，如图7所示的，凸起301的上述两相对侧即均设置为外凸的弧形，而由此形成了位于凸起301两侧的弧形面3013。

弧形面3013的设置不仅可使凸起301与拨动盘2之间更好的接触，当然其也能够在保证凸起301结构强度的情况下，起到一定的减料降重效果。

相对于凸起301，本实施例针对于位于拨杆3另一端的连接部，此时作为一种示例性结构形式，该连接部例如可为开设于拨杆3上的贯通孔302。而在采用贯通孔302时，与之配合的叶片8的结构则如图8中所示，在叶片8上固连有叶片轴801，叶片轴801即穿过安装盘1固连于拨杆3上的贯通孔302中，并且叶片轴801一般可与叶片8一体成型，例如可采用金属粉末注射成型，叶片轴801与贯通孔302之间则例如可采用过盈插装或焊接等常规方式。

本实施例中除了叶片8与叶片轴801可采用金属粉末注射成型工艺一体制得，当然也可分别预制叶片8和叶片轴801再将两者固连在一起。不过一般的，优选的还是应采取金属粉末注射一体成型。此时，对于后续将提及的拨杆3与叶片8的其它示例性结构形式，以及调节销4、拨叉5等等，它们亦都优选的可采用金属粉末注射成型工艺制造。当然除了金属粉末注射成型工艺，本实施例中对于各部件，其也能够采用其它现有工艺获得，只要该工艺能够保证部件的结构性能，满足其在可变截面增压器内的使用便可。

仍参考图6中所示的，作为本实施例的减料槽303的一种优选设置举例，此时对比于拨杆3上另一侧的凸台3011，减料槽303沿拨杆3长度方向的延伸长度可大于凸台3011，如此可在保证拨杆3结构强度的同时，更有利于拨杆3 的减重。而如图9和图10中所示，除了采用减料槽303，本实施例的前述减料部还可采用减料孔306，此时该减料孔306一并贯穿凸台3011及凸起301设置，并因此使得凸起301呈现为相对布置的两半结构。

此外，本实施例对于VGT组件中的叶片单元，还需要说明的是，拨杆3 与叶片8除了采用上述的结构，且两者之间采用叶片轴801进行固连，作为本实施例中叶片单元的另一种示例性实施形式，如图11至13中所示的，此时拨杆3上的连接部可为一体成型于拨杆主体300上的拨杆轴体307，并由此对应的，叶片8具有叶片主体801，以及与叶片主体801固连的连接轴体802，拨杆轴体307上则带有连接孔303，且通过连接轴体802部分或全部固连于连接孔 303内，从而构成叶片8与拨杆3之间的连接。

具体来说，优选的连接轴体802可为过盈压装于连接孔303内，并且为保证压装连接的可靠性，也可在连接轴体802的外周面上构造径向外凸的隆起部 803。各隆起部803为沿连接轴体802的周向间隔分布的多个，且各隆起部803 也优选的沿连接轴体802的轴向延伸设置，以此便能够较好的实现提升连接效果的目的。

本实施例上述隆起部803的截面例如可采用图12中示出的半圆形，不过除了半圆形，当然隆起部803的截面也可为诸如方形、三角形或半椭圆形等其它形状，而除了沿连接轴体802轴向延伸的长条形，当然本实施例的隆起部803 亦可采用多个外凸的半球形，或者是多段沿连接轴体802轴向或周向延伸的长条状结构，本实施例对此不进行限制，只要其能够提高连接轴体802在连接孔 303内的过盈压装可靠性即可。

由于叶片8上的连接轴体802为压入拨杆轴体307内，因而在叶片8与拨杆3装配后，拨杆轴体307便穿设安装盘1而会与安装盘1接触，为此出于降低拨杆轴体307和安装盘1之间磨损的考虑，本实施例优选的可在拨杆轴体307 的外周面上构造有环拨杆轴体307周向布置的凹槽，具体实施时该凹槽的数量，以及其深度和宽度，均在满足拨杆轴体307结构强度的基础上根据设计经验进行选择便可。而且与拨杆轴体307上的凹槽设置相类似的，对于前文中的叶片轴801，基于同样的考虑，当然也可在叶片轴801的外周面上设置凹槽结构。

本实施例中当采用叶片轴801时，VGT组件的结构可如图1及图2所示，而当采用连接轴体802和拨杆轴体307的配合结构时，VGT组件的结构则可如图14及图15中所示。不论采用叶片轴801还是连接轴体802与拨杆轴体307 的配合结构，均能够保证叶片8的可靠布置，并能够很好的由拨动盘2带动。

另外，本实施例需要注意的是，无论在采用叶片轴801还是连接轴体802 和拨杆轴体307的配合结构，由于VGT组件在增压器中使用时需要适应废气的高温气流冲蚀环境，因而一般制备叶片8的材料硬度高于拨杆3，以满足叶片8 在气体冲蚀下的强度和耐蚀性能。而此时，相较于采用叶片轴801的情形，一方面叶片8上设置连接轴体802无疑明显可降低叶片8整体的材料用量，由于叶片8材料较贵，以此便能够降低叶片8的成本。另一方面由于拨杆3采用硬度较低的材料，不仅可降低成本，同时也能够降低拨杆轴体307和安装盘1之间的磨损。

本实施例针对于由调节销4、拨叉5以及摇臂轴7所构成的拨叉传动单元，如图16和图17中所示的，拨叉5的一端构造有拨叉槽502，与拨动盘2固连的调节销4即伸入所述拨叉槽502中，摇臂轴7则相对于拨叉槽502连接于拨叉5的另一端。

其中，调节销4具有调节销主体401，调节销主体401一端与拨动盘2之间优选可采用过盈压装的方式相固连，调节销主体401的另一端则伸入拨叉槽 502中，而且本实施例在伸入拨叉槽502中的调节销主体401的外周面上也构造有与调节销主体401一体成型的耐磨层402。耐磨层402的厚度k在设计上一般应不低于0.15mm，并例如可为0.15mm、0.18mm、0.2mm等，同时，与上述过盈压装的连接方式匹配的，本实施例在调节销主体401的外周侧还优选的可构造一径向外凸的凸环4011，该凸环4011的一侧与耐磨层402相接，而利于凸环4011的设计则能够便于调节销4整体在拨动盘2上的压装。

当然除了压装连接，调节销4中的调节销主体401也可通过焊接方式与拨动盘2相连。此外，需要说明的是，正如前所述的，调节销4也优选采用金属粉末注射工艺成型，并且作为耐磨结构，耐磨层402则应采用耐磨合金，而内部的调节销主体401则采用一般的耐热钢即可。此时，对于耐磨合金，其例如可采用现有的钴基合金、钼基合金或镍钨合金等可耐600℃以上高温的材料，而耐热钢则选择现有合适种类的钢种便可，并且由于耐磨层402与调节销主体 401一起构成整体的调节销4，故在选材上还应注意使得调节销主体401与耐磨层402具有相同或相近的热膨胀系数，以此保障调节销4受热时的结构稳定。

通过在调节销4上设置可耐高温的耐磨层402，能够使得调节销4表现出良好的表面耐磨性及芯部的韧性，而且其亦能够达到耐磨合金用量少，降低部件成本的效果。

本实施例相对于拨叉槽502，在拨叉5的另一端形成有通孔501，摇臂轴7 即插设固连于通孔501中，且具体可通过过盈压装或焊接等方向实现两者的固连。此外，为增加和调节销4接触部位的厚度，以提高拨叉5和调节销4间的耐磨性，本实施例作为一种优选实施方式，在拨叉槽502两相对侧的拨叉5上还构造有相对布置的台阶部503，调节销4伸入拨叉槽502的部分则不高出该台阶部503的顶面。

本实施例中，相对于增加的台阶部503，拨叉5具有通孔501一端的厚度则没有增加，如此可避免拨叉5重量的增加，而利于其轻量化。另外，本实施例中进一步的，拨叉5具有拨叉槽502一端的两个相对的外侧端面也被设置为外凸状，且此时各外凸的外侧端面设计为由位于中部的中部平面504，以及分别相接于中部平面504两侧的两个圆弧面505构成。由此，通过采用圆弧段加直线段可减少材料，亦达到减重的效果。

本实施例中，对于前述的滚轮9，正如前文中所述及的，该滚轮9在设置后可对拨动盘2进行轴向限位，从而构成了VGT组件中的限位结构。如图18 并结合图19、图20所示，本实施例所述的限位结构除了滚轮9，其还包括有位于安装盘1上的贯穿安装盘1布置的安装孔101，滚轮9便是连接于安装孔101 中，且由安装孔101和与之对应的滚轮9所形成的限位结构即为沿安装盘1周向布置的多组。

详细来说，滚轮9为通过自身的压入端903由拨动盘2一侧过盈压装于安装孔101内，并且滚轮9也具有部分挡置于拨动盘2一侧的头部901。此外，本实施例的安装孔101在设计上为沿滚轮9的压装方向内径增大的阶梯孔，且基于该阶梯孔而带来的安装孔101内径的增大，从而在滚轮9的压入端903和安装孔101内壁间形成了环形的气腔Q，气腔Q的一端敞口，另一端则因滚轮 9的过盈压装而呈封闭状。

本实施例通过一端封闭的气腔Q的形成，气体无法在安装孔101处流动，进而可缓解叶片8处的热量向安装孔101与压入端903过盈段的传导，以此便能够降低滚轮9受热松脱的风险。此外，在具体设计时，所述气腔Q的径向厚度，也即压入端903或安装孔101直径方向上，压入端903外壁与安装孔101 内壁之间的距离一般可在0.3-0.4mm之间，且其例如可采用0.3mm、0.35mm、 0.38mm或0.4mm。经发明人检验发现，气腔Q的径向厚度在这一区间时，安装盘1及滚轮9均能够拥有良好的结构性能，且可有效避免滚轮9的受热松脱。而径向厚度的过大或过小均对结构性及防松脱效果不利。

再结合于图19和图20中示出的，本实施例中阶梯型孔的安装孔101具体由小径孔段1011与大径孔段1012构成，而作为一种优选的实施方式，与安装孔101类似的，滚轮9上压入端903的端部部分的外径较小，而使得压入端903 亦呈阶梯状。此时，压入端903具体也即由大径轴段9031和小径轴段9032构成，且对于大径轴段9031的外径W、小径轴段9032的外径X，以及小径孔段 1011的内径P和大径孔段1012的内径L，则应满足W略大于P且W小于L，同时X小于P和L。

需要说明的是，本实施例所设置的压入端903和安装孔101，通过大径轴段9031与小径孔段1011的过盈配合可以实现滚轮9于安装孔101内的固定安装，同时，又由于小径轴段9032外径小于大径孔段1012外径，滚轮9在进行过盈压装时压入端903的小径轴段9032不会挤压安装孔101的大径孔段1012，由此可以避免因挤压而使得安装盘上安装孔101周围的材料向叶片侧突出，从而可避免因与叶片8之间发生干涉而造成的卡滞。

通过小径轴段9032的设计，在将压入端903向安装孔101中压装时，便能够便于其压入。而为保证滚轮9在安装盘1中固连的稳固性，同时也为了避免安装盘1装设滚轮9的部位发生开裂，本实施例一般压入端903与安装孔101 过盈配合的轴向长度、也即小径孔段1011的深度M可在3.8-4.5mm之间，并例如可采用3.8mm、4.0mm、4.2mm或4.5mm等。同时，本实施例中压入端903 的轴向长度S一般也应小于安装孔101的深度N，大径轴段9031的轴向长度则可大于小径孔段1011的深度，也即S-Y＞M。

本实施例针对于滚轮9，进一步的作为优选的实施方式，在滚轮9的头部 901与压入端903相连的一侧也构造有外径小于头部901的凸出部902。上述压入端903即固连在该凸出部902上，并且仍参见图18所示的，凸出部902的外周侧与拨动盘2之间也为间隔设置，以使凸出部902不会超出下文将提及的安装环102的外侧。此外，本实施例由于凸出部902的设置，也使得头部901与被挡的拨动盘2之间形成了间隙，如此在滚轮9的头部901进行轴向限位的同时，也便能够减少两者之间的接触磨损。而为在滚轮9安装后，可使得凸出部 902的底面很好的贴合于安装盘1上，本实施例当然在压入端903与凸出部902 接触部位还可设置一圈退刀槽。

为进行拨动盘2的转动安装，作为一种示例性结构，本实施例在安装盘1 的承装拨动盘2的一侧形成有外凸的安装环102，前述的安装孔101即贯穿该安装环102，拨动盘2则套装于安装环102外。此外，本实施例在安装环102 外侧的安装盘1上还构造有绕安装环102布置的外凸部103，套装在安装环102 外的拨动盘2即轴向支撑于该外凸部103上，以此同样的也可使得拨动盘2与安装盘1的端面间形成有间隙，而减少两者的接触磨损。

本实施例中，VGT组件在增压器内的安装如图21和图22中所示，此时安装盘1固定于壳体上，后盖10套装于壳体上并能够进行轴向滑动，而且作为优选的实施方式，定距套6为一端通过过盈压装或焊接的方式固连于安装盘1，而定距套6的另一端则抵接于后盖10的一侧，以实现在安装盘1和后盖1之间的支撑。

本实施例相对于定距套6，在后盖10的另一侧还进一步设置有一弹性部，该弹性部弹性抵接于后盖10与壳体之间，且其也为沿后盖10的周向设置而呈环形布置。此时，作为上述弹性部的一种示例性结构，具体而言所述弹性部为套装于壳体上的弹性垫12，且弹性垫12通过位于自身两相对侧的抵接面a及抵接面b分别与后盖10及壳体抵接。

同时，作为增压器壳体的一种示例性结构，本实施例的壳体也包括有涡壳 11，以及与涡壳11固连的中间壳体17。增压器中的涡轮13便相对于涡壳11 及中间壳体17转动装设，后盖10与弹性垫12具体套装在涡壳11上，且后盖 10可相对于涡壳11轴向滑动，同时，安装盘1的内侧套装于中间壳体17上，而安装盘1的外侧则直接夹置于涡壳11和中间壳体17之间，以此实现安装盘 1在增压器壳体中的固定，并保障VGT组件装配的稳定。

本实施例中，中间壳体17与涡壳11可通过螺栓16固连在一起，并且在涡壳11与中间壳体17连接时，中间壳体17与涡壳11相连的两端可设置为能够套设于一起，以此能够很好的对中涡壳11和中间壳体17，保证增压器的装配精度，并防止涡轮13和壳体发生擦蹭。

而针对于以上的弹性垫12，其一般采用弹性耐热钢即可，且其该弹性垫12 两侧的抵接面a和b亦优选均为沿弹性垫12周向布置的环形，也即弹性垫12 每侧的整个平面部分均是抵接面。与此同时，本实施例与后盖10抵接的抵接面 a也为对应于各定距套6间连线而形成的圆周设置，其也即后盖10两侧分别与抵接面a及定距套6相接的部位在同一径向尺寸范围内，由此能够使后盖10在两侧的定距套6与弹性垫12的夹持下，保持受力平衡，避免发生严重变形。

利用后盖10两侧的定距套6以及弹性垫12的设置，本实施例当进入增压器中的废气内含有大颗粒时，如果后盖10受到的大颗粒所形成挤压力超过弹性垫12的弹性力，后盖10便会压缩弹性垫12而与定距套6的端面分离，由此可增大叶片8与后盖10之间、及安装盘1与后盖10之间的距离，从而便能够在气流的作用下将颗粒物排出，以减少叶片8发生卡滞的几率。

而本实施例通过使得弹性垫12通过其两侧环形的抵接面分别与涡壳11及后盖10抵接，也可利用弹性垫12的布置而在后盖10与涡壳11正对的两个端面间产生一定的密封作用，以避免废气经后盖10和涡壳11之间的空隙进入涡轮13处。

当然，除了采用环形的弹性垫12，本实施例的弹性部也可采用位于后盖10 与涡壳11之间的多个弹性件，该弹性件例如可采用弹簧，且各弹簧同样沿后盖 10的周向均布，而使得该多个弹簧共同构成的弹性部整体呈环形布置。

此外，除了由多个弹性件构成，进一步的当然上述弹性部也能够仅仅由一个同样套装在涡壳11上的弹簧构成，并且无论是一个弹簧，还是多个弹簧，也应注意使得弹簧与后盖10的抵接部位对应于另一侧定距套6设置，以保证后盖 10两侧的受力平衡。而与弹性垫12相比，当采用诸如以上所举例的弹簧结构时，明显的会失去前述在后盖10和涡壳11之间所形成的密封效果，因而在具体实施时，优选的还是采用弹性垫12。

本实施例中，除了弹性垫12所形成的密封，为进一步提高后盖10与涡壳 11之间的密封性，在涡壳11和后盖10径向接触的端面之间亦设置有密封圈19。此时，具体的为在涡壳11的用以套装后盖10的位置设置环形的安装槽，密封圈19即嵌设于安装槽中，且优选的所述密封圈19可为并排布置的两个，以保证密封效果。

此外，通过上述密封圈19的设置也使得壳体，也即涡壳11与后盖10之间径向上不会接触而表现为分离状态，以此也可使得后盖10能够相对于涡壳11 顺利轴向移动。而且进一步的，通过密封圈19对后盖10的径向支撑，也可避免后盖10径向晃动太大引起涡壳11出口位置的变形。

本实施例在中间壳体17的一侧还设置有隔热罩14，以减少废气热量向另一侧的传递，隔热罩14具体固定在中间壳体17和安装盘1之间。此外，为保证整个增压器壳体的密封性，本实施例在涡壳11和中间壳体17之间也夹设有密封环18，该密封环18可采用现有的V型密封环，当然除了V型密封环，其亦能够采用其它现有密封结构。

另外，为利于VGT组件在壳体中的安装，本实施例也于安装盘1和中间壳体17之间设置有定位销15，该定位销15的两端分别插装于安装盘1与中间壳体17内，以将安装盘1和中间壳体17连接在一起，而能够在装配过程中起到限位的作用。此时，安装盘1上的供定位销15插装的孔可设计为盲孔或阶梯形的通孔，并且在采用阶梯形的通孔时，应注意该通孔内的小径段的内径需小于定位销15的外径。

当然除了采用定位销15，在本实施例中也可采用相关的外部限位结构，以起到同样的限位作用，并由此取消定位销15。

本实施例的VGT组件通过于涡轮增压器中的应用，可基于发动机的转速工况，通过同步调整各叶片8的转动角度，使得各叶片8所组成的喷嘴环截面积发生变化，由此可调整增压器的工作状态，调节发动机的进气量，而能够使发动机的进气保持在与整车发动机工况匹配的状态，以提高发动机的工作性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种VGT组件限位结构，用于可变截面涡轮增压器的VGT组件中，其特征在于：该限位结构构成对转动设于VGT组件中安装盘(1)上的拨动盘(2)的轴向限位，所述限位结构包括位于所述安装盘(1)上的贯穿所述安装盘(1)布置的安装孔(101)，以及固连于所述安装孔(101)中的滚轮(9)，所述滚轮(9)通过自身的压入端(903)过盈压装于所述安装孔(101)内，所述滚轮(9)具有部分挡置于所述拨动盘(2)一侧的头部(901)，且所述安装孔(101)为沿所述滚轮(9)的压装方向内径增大的阶梯孔，并因所述安装孔(101)内径的增大而于所述滚轮(9)的压入端(903)和所述安装孔(101)内壁间形成有环形的气腔(Q)，所述气腔(Q)的一端敞口，另一端因所述滚轮(9)的过盈压装而呈封闭状。

2.根据权利要求1所述的VGT组件限位结构，其特征在于：所述压入端(903)端部部分的外径较小，而使所述压入端(903)呈阶梯状。

3.根据权利要求1所述的VGT组件限位结构，其特征在于：所述压入端(903)与所述安装孔(101)过盈配合的轴向长度在3.8-4.5mm之间，且所述压入端(903)的轴向长度小于所述安装孔(101)的轴向深度。

4.根据权利要求1所述的VGT组件限位结构，其特征在于：所述头部(901)与所述压入端(903)相连的一侧构造有外径小于所述头部(901)的凸出部(902)，所述压入端(903)固连于所述凸出部(902)上，且所述凸出部(902)的外周侧与所述拨动盘(2)间间隔设置，并因所述凸出部(902)的设置，而使所述头部(901)与被挡的所述拨动盘(2)之间形成有间隙。

5.根据权利要求1所述的VGT组件限位结构，其特征在于：所述安装盘(1)的承装所述拨动盘(2)的一侧形成有外凸的安装环(102)，并于所述安装环(102)外侧的所述安装盘(1)上构造有绕所述安装环(102)布置的外凸部(103)，所述安装孔(101)贯穿所述安装环(102)，所述拨动盘(2)套装于所述安装环(102)外，且所述拨动盘(2)轴向支撑于所述外凸部(103)上，而与所述安装盘(1)的端面间形成有间隙。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的VGT组件限位结构，其特征在于：所述气腔(Q)的径向厚度在0.3-0.4mm之间。

7.一种可变截面涡轮增压器VGT组件，用于可变截面涡轮增压器中，其特征在于：

该VGT组件包括相对布置的安装盘(1)与后盖(10)，转动设于所述安装盘(1)上的拨动盘(2)，固连于所述安装盘(1)和/或所述后盖(10)上的定距套(6)，以及设于所述安装盘(1)上的如权利要求1至6中任一项所述的VGT组件限位结构，且所述定距套(6)支撑于所述安装盘(1)和所述后盖(10)之间，所述定距套(6)和所述限位结构均为沿所述拨动盘(2)周向间隔布置的多个；

所述VGT组件还包括可承接外部旋转驱动力以带动所述拨动盘(2)转动的拨叉(5)，以及沿所述拨动盘(2)周向间隔布置的多个叶片单元，且所述叶片单元具有位于所述安装盘(1)和所述后盖(10)之间的叶片(8)，以及构成所述叶片(8)与所述拨动盘(2)之间传动连接的的拨杆(3)。

8.根据权利要求7所述的可变截面涡轮增压器VGT组件，其特征在于：所述叶片(8)具有叶片主体(800)，以及与所述叶片主体(800)固连的连接轴体(802)，所述拨杆(3)的一侧端面上设有位于所述拨杆(3)一端的凸起(301)，以及相对于所述凸起(301)位于另一端的拨杆轴体(307)，且所述拨杆轴体(307)带有连接孔(308)，所述连接轴体(802)部分或全部过盈压装于所述连接孔(308)内，而构成所述叶片(8)与所述拨杆(3)之间的连接。

9.根据权利要求7所述的可变截面涡轮增压器VGT组件，其特征在于：所述可变截面涡轮增压器具有壳体，以及转动设于所述壳体中的涡轮(13)，所述安装盘(1)固定于所述壳体上，所述后盖(10)套装于所述壳体上，所述定距套(6)固连于所述安装盘(1)上，且一端抵接于所述后盖(10)的一侧，并相对于所述定距套(6)于所述后盖(10)的另一侧设有套装于所述壳体上的弹性部，所述弹性部弹性抵接于所述后盖(10)与所述壳体之间。

10.根据权利要求9所述的可变截面涡轮增压器VGT组件，其特征在于：所述弹性部为套装于所述壳体上的弹性垫(12)，所述弹性垫(12)通过位于自身两相对侧的两个抵接面(a，b)分别与所述后盖(10)及所述壳体抵接，且所述弹性垫(12)两侧的所述抵接面(a，b)均为沿所述弹性垫(12)周向布置的环形，与所述后盖(10)抵接的所述抵接面(a)对应于各所述定距套(6)间连线而形成的圆周设置，并于所述壳体和所述后盖(10)径向接触的端面之间设有密封圈(19)。

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