CN115681205A - 用于涡轮增压器的叶轮结构和具有其的涡轮增压器、车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于涡轮增压器的叶轮结构和具有其的涡轮增压器、车辆，叶轮结构包括：壳体；连接轴，连接轴的一端可转动地设在壳体内，连接轴的所述一端设有第一挡板，第一挡板、连接轴和壳体之间共同限定出两个第一腔室；叶轮，叶轮包括轮毂和多个叶片，多个叶片沿轮毂的周向排布，至少一个叶片与连接轴的另一端可转动地配合以使所述至少一个叶片相对于轮毂的倾斜角可变；当向至少一个第一腔室内注入流体时，流体通过驱动第一挡板以带动连接轴转动，从而带动所述至少一个叶片转动以调节叶片相对于轮毂的倾斜角。根据本发明的叶轮结构，涡轮增压器可以根据实际需求调节其流通特性，提高涡轮增压器的增压效果，保证涡轮增压器可以具有不同的增压能力。

Description

用于涡轮增压器的叶轮结构和具有其的涡轮增压器、车辆

技术领域

本发明涉及涡轮增压器技术领域，尤其是涉及一种用于涡轮增压器的叶轮结构和具有其的涡轮增压器、车辆。

背景技术

涡轮增压器是汽车发动机中通过提高进气量来提高汽车发动机的功率扭矩的部件。相关技术中，由于涡轮增压器的叶轮的叶片相对于涡轮增压器的中间轴的倾斜角为固定值，这就会导致涡轮增压器的流通特性相对单一，从而导致涡轮增压器的增压效果较差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于涡轮增压器的叶轮结构，使得涡轮增压器可以根据实际需求调节其流通特性，提高了涡轮增压器的增压效果，保证了涡轮增压器可以具有不同的增压能力。

本发明的另一个目的在于提出一种采用上述叶轮结构的涡轮增压器。

本发明的再一个目的在于提出一种采用上述涡轮增压器的车辆。

根据本发明第一方面实施例的用于涡轮增压器的叶轮结构，包括：壳体；连接轴，所述连接轴的一端可转动地设在所述壳体内，所述连接轴的所述一端设有第一挡板，所述第一挡板、所述连接轴和所述壳体之间共同限定出两个第一腔室；叶轮，所述叶轮包括轮毂和多个叶片，多个所述叶片沿所述轮毂的周向排布，至少一个所述叶片与所述连接轴的所述一端可转动地配合以使所述至少一个所述叶片相对于所述轮毂的倾斜角可变；当向至少一个所述第一腔室内注入流体时，所述流体通过驱动所述第一挡板以带动所述连接轴转动，从而带动所述至少一个所述叶片转动以调节所述叶片相对于所述轮毂的倾斜角。

根据本发明实施例的用于涡轮增压器的叶轮结构，通过使至少一个叶片与连接轴的上述一端可转动地配合以使上述至少一个叶片相对于轮毂的倾斜角可变。由此，涡轮增压器可以根据实际需求调节涡轮增压器的流通特性，从而可以提高涡轮增压器的增压效果，且保证了涡轮增压器可以具有不同的增压能力，提高了涡轮增压器的适用性。

根据本发明的一些实施例，所述壳体内设有周向间隔设置的两个第二挡板，所述第一挡板位于两个所述第二挡板之间，所述第一挡板与两个所述第二挡板之间共同限定出彼此隔离开的两个所述第一腔室。

根据本发明的一些实施例，所述壳体上形成有两个第一连通口，每个所述第一连通口与一个所述第一腔室连通。

根据本发明的一些实施例，当向两个所述第一腔室内均注入所述流体且两个所述第一腔室内的所述流体的压力不同时，所述连接轴转动。

根据本发明的一些实施例，所述壳体包括：第一壳体，两个所述第一连通口形成在所述第一壳体上；第二壳体，所述第二壳体设在所述第一壳体内，所述连接轴设在所述第二壳体内，所述第一挡板、所述连接轴和所述第二壳体之间共同限定出两个所述第一腔室，所述第二壳体与所述第一壳体之间限定出第二腔室，所述第二壳体上形成有彼此间隔开的两个第二连通口；第三挡板，所述第三挡板设在所述第二腔室内且将所述第二腔室分隔成彼此隔离开的两个子腔室，每个所述第一腔室通过一个所述第二连通口与一个所述子腔室连通。

根据本发明的一些实施例，所述第三挡板为环形件，两个所述子腔室沿所述连接轴的轴向彼此隔离开。

根据本发明的一些实施例，所述连接轴的所述一端连接有传动齿轮；所述至少一个所述叶片上设有啮合齿轮，所述啮合齿轮与所述传动齿轮啮合。

根据本发明的一些实施例，所述连接轴的所述一端伸入所述轮毂内；所述至少一个所述叶片上连接有传动轴，所述传动轴的自由端伸入所述轮毂内，所述啮合齿轮设在所述传动轴的所述自由端。根据本发明第二方面实施例的涡轮增压器，包括根据本发明上述第一方面实施例的用于涡轮增压器的叶轮结构。

根据本发明第三方面实施例的车辆，包括根据本发明上述第二方面实施例的涡轮增压器。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的叶轮结构的示意图；

图2是本发明实施例的叶轮结构的侧视图；

图3是沿图2中A-A线的剖面图；

图4是本发明实施例的叶轮结构的另一个角度的侧视图；

图5是沿图4中B-B线的剖面图；

图6是本发明实施例的叶轮结构的叶轮、第二壳体和连接轴的装配示意图；

图7是本发明实施例的叶轮结构的叶轮、第二壳体和连接轴的另一角度的装配示意图；

图8是本发明实施例的叶轮结构的叶轮、第二壳体和连接轴的再一角度的装配示意图；

图9是本发明实施例的叶轮结构的叶轮、传动齿轮和传动轴的装配示意图；

图10是本发明实施例的叶轮结构的叶轮、传动齿轮和传动轴的另一个角度的装配示意图；

图11是图10中圈示的C部的放大图；

图12是本发明实施例的叶轮结构的叶轮的示意图。

附图标记：

100：叶轮结构：

1：壳体；11：第一壳体；111：第一连通口；112：第二腔室；

1121：子腔室；12：第二壳体；121：第一腔室；122：第二挡板；

123：第二连通口；13：第三挡板；2：连接轴；21：第一挡板；

22：传动齿轮；3：叶轮；31：轮毂；32：叶片；33：传动轴；

34：啮合齿轮。

具体实施方式

下面参考图1-图12描述根据本发明第一方面实施例的用于涡轮增压器(图未示出)的叶轮结构100。

如图1-图12所示，根据本发明第一方面实施例的用于涡轮增压器的叶轮结构100，包括壳体1、连接轴2和叶轮3。

具体而言，连接轴2的一端可转动地设在壳体1内，连接轴2的上述一端设有第一挡板21，第一挡板21、连接轴2和壳体1之间共同限定出两个第一腔室121。叶轮3包括轮毂31和多个叶片32，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。多个叶片32沿轮毂31的周向排布，至少一个叶片32与连接轴2的上述一端可转动地配合以使上述至少一个叶片32相对于轮毂31的倾斜角可变。当向至少一个第一腔室121内注入流体时，流体通过驱动第一挡板2以1带动连接轴2转动，从而带动上述至少一个叶片32转动以调节叶片32相对于轮毂31的倾斜角。

例如，在图1-图12的示例中，第一挡板21的宽度方向的一侧与连接轴2的外周侧相连，第一挡板21的宽度方向的另一侧沿远离连接轴2中心的方向延伸，且第一挡板21的上述另一侧与壳体1的内周侧止抵，从而可以将壳体1的内部分隔为两个第一腔室121。叶轮3可以包括九个叶片32，九个叶片32沿轮毂31的周向均匀间隔设置，且每个叶片32的一端可转动地配合在连接轴2的上述一端。当向至少一个第一腔室121内注入流体时，流体可以驱动第一挡板21顺时针或逆时针转动一定角度，由于第一挡板21与连接轴2相连，从而第一挡板21可以带动连接轴2转动，且由于每个叶片32的一端可转动地配合在连接轴2的上述一端，进而连接轴2转动时可以带动叶片32转动，使得叶片32相对于轮毂31的倾斜角发生变化。由此，与传统的涡轮增压器的叶轮相比，由于叶片32相对于轮毂31的倾斜角可调节，使得叶轮结构100可以对流经其的气流运动进行不同的组织效果，从而涡轮增压器可以根据实际需求调节涡轮增压器的流通特性，进而可以提高涡轮增压器的增压效果，且保证了涡轮增压器可以具有不同的增压能力，使得一台涡轮增压器可以实现多台不同涡轮增压器搭载的效果，提高了涡轮增压器的适用性。

图9-图12中显示了九个叶片32用于示例说明的目的，但是普通技术人员在阅读了本申请的技术方案之后、显然可以理解将该方案应用到其它数量的叶片32的技术方案中，这也落入本发明的保护范围之内。

根据本发明实施例的用于涡轮增压器的叶轮结构100，通过使至少一个叶片32与连接轴2的上述一端可转动地配合以使上述至少一个叶片32相对于轮毂31的倾斜角可变。由此，涡轮增压器可以根据实际需求调节涡轮增压器的流通特性，从而可以提高涡轮增压器的增压效果，且保证了涡轮增压器可以具有不同的增压能力，提高了涡轮增压器的适用性。

根据本发明的一些实施例，壳体1内设有周向间隔设置的两个第二挡板122，第一挡板21位于两个第二挡板122之间，第一挡板21与两个第二挡板122之间共同限定出彼此隔离开的两个第一腔室121。参照图6-图8，第一挡板21和两个第二挡板122沿壳体1的周向均匀间隔设置，每个第二挡板122的宽度方向的一侧与壳体1的内周侧相连，每个第二挡板122的宽度方向的另一侧沿朝向连接轴2的方向延伸，且每个第二挡板122的上述另一侧与连接轴2的外周侧止抵，从而第一挡板21和两个第二挡板122可以限定连接轴2在壳体1的径向方向上的运动，保证了连接轴2的位置的稳定。由此，通过壳体1、连接轴2、第一挡板21和两个第二挡板122可以共同限定出两个第一腔室121，且两个第一腔室121互不连通。当向至少一个第一腔室121内注入流体时，可以通过第一挡板21带动连接轴2转动，连接轴2带动叶轮3的叶片32转动，以改变叶片32相对于轮毂31的倾斜角。

可选地，第一挡板21可以与连接轴2一体成型。由此，可以减少叶轮结构100装配时的装配步骤，从而可以提高叶轮结构100的装配效率。

进一步地，如图2和图4所示，壳体1上形成有两个第一连通口111，每个第一连通口111与一个第一腔室121连通。其中，流体可以通过两个第一连通口111中的其中一个注入到对应的第一腔室121内；或者，流体也可以通过两个第一连通口111分别注入到两个第一腔室121内。如此设置，使得流体可以通过不同方式注入到第一腔室121内，从而保证叶片32相对于轮毂31的倾斜角可以随时进行调节，进而保证了涡轮增压器的增压效果。

更进一步地，当向两个第一腔室121内均注入流体且两个第一腔室121内的流体的压力不同时，连接轴2转动。具体地，当两个第一腔室121中的流体的压力不同时，由于压差第一挡板21会朝向流体的压力较小的第一腔室121转动，从而可以带动连接轴2转动，进而叶片32发生转动，使得叶片32相对于轮毂31的倾斜角发生变化。

根据本发明的一些具体实施例，如图2、图3和图6所示，壳体1包括第一壳体11、第二壳体12和第三挡板13，两个第一连通口111形成在第一壳体11上。第二壳体12设在第一壳体11内，连接轴2设在第二壳体12内，第一挡板21、连接轴2和第二壳体12之间共同限定出两个第一腔室121，第二壳体12与第一壳体11之间限定出第二腔室112，第二壳体12上形成有彼此间隔开的两个第二连通口123。第三挡板13设在第二腔室112内且将第二腔室112分隔成彼此隔离开的两个子腔室1121，每个第一腔室121通过一个第二连通口123与一个子腔室1121连通。

例如，在图2、图3和图6的示例中，两个第一连通口111分别与两个子腔室1121连通。当向壳体1内注入流体时，流体可以经第一连通口111流向对应的子腔室1121内，子腔室1121内的流体可以再经对应的第二连通口123流向第一腔室121。其中，第一壳体11可以对第二壳体12、连接轴2、第一挡板21和第二挡板122起到保护作用，同时可以避免灰尘、杂物例如昆虫等进入到第一腔室121内，保证了第一腔室121的清洁度，以使连接轴2能够顺畅地转动。另外，通过将第三挡板13设置在第一壳体11和第二壳体12之间，第三挡板13可以对第一壳体11起到支撑作用，从而可以提高壳体1的结构强度。

可选地，两个第二挡板122可以与第二壳体12一体成型。由此，可以进一步减少叶轮结构100装配时的装配步骤，从而可以进一步提高叶轮结构100的装配效率

在一些可选的实施例中，第三挡板13为环形件，两个子腔室1121沿连接轴2的轴向彼此隔离开。参照图6-图8，第三挡板13可以套设在第二壳体12的中部，以将第二腔室112分隔为两个子腔室1121。如此设置，一方面，第三挡板13的结构简单，方便加工；另一方面，第三挡板13的安装方式简单，易于操作，可以进一步提高叶轮结构100的装配效率。

根据本发明的一些实施例，如图9-图11所示，连接轴2的上述一端连接有传动齿轮22。上述至少一个叶片32上设有啮合齿轮34，啮合齿轮34与传动齿轮22啮合。当连接轴2转动时，与连接轴2相连的传动齿轮22转动，传动齿轮22可以带动啮合齿轮34转动，从而叶片32可以转动一定角度，以实现调节叶片32相对于轮毂31的倾斜角。其中，当叶片32的倾斜角调节完后，叶片32的啮合齿轮34可以卡接在传动齿轮22上，此时叶轮3和连接轴2同步转动，以对流经叶轮结构100的气流进行做功，使得气流得到压缩，气流压力上升，实现涡轮增压器的增压效果。

进一步地，连接轴2的上述一端伸入轮毂31内，上述至少一个叶片32上连接有传动轴33，传动轴33的自由端伸入轮毂31内，啮合齿轮34设在传动轴33的自由端。参照图10和图11，传动齿轮22连接在连接轴2的上述一端，且传动齿轮22位于轮毂31内，传动轴33的一端与叶片32相连，传动轴33的另一端设有啮合齿轮34，且啮合齿轮34与传动齿轮22啮合。由此，通过啮合齿轮34与传动齿轮22的相互配合，以使叶片32相对于轮毂31的倾斜角具有可调性，从而保证涡轮增压器可以具有不同的增压能力。另外，传动齿轮22和啮合齿轮34均位于轮毂31的封闭空间内，从而可以避免传动齿轮22和啮合齿轮34受到损害，保证了传动齿轮22和啮合齿轮34之间的传动性。

可选地，传动齿轮22可以为锥齿轮。但不限于此。

根据本发明第二方面实施例的涡轮增压器，包括根据本发明上述第一方面实施例的用于涡轮增压器的叶轮结构100。

根据本发明实施例的涡轮增压器，通过采用上述叶轮结构100，提高了涡轮增压器的增压效果，且保证了涡轮增压器可以具有不同的增压能力，使得一台涡轮增压器可以实现多台不同涡轮增压器搭载的效果，提高了涡轮增压器的适用性。

根据本发明第三方面实施例的车俩(图未示出)，包括根据本发明上述第二方面实施例的涡轮增压器。

根据本发明实施例的车俩，通过采用上述涡轮增压器，可以有效地保证车辆的动力性。

根据本发明实施例的车辆的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“周向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于涡轮增压器的叶轮结构，其特征在于，包括：

壳体；

连接轴，所述连接轴的一端可转动地设在所述壳体内，所述连接轴的所述一端设有第一挡板，所述第一挡板、所述连接轴和所述壳体之间共同限定出两个第一腔室；

叶轮，所述叶轮包括轮毂和多个叶片，多个所述叶片沿所述轮毂的周向排布，至少一个所述叶片与所述连接轴的所述一端可转动地配合以使所述至少一个所述叶片相对于所述轮毂的倾斜角可变；

当向至少一个所述第一腔室内注入流体时，所述流体通过驱动所述第一挡板以带动所述连接轴转动，从而带动所述至少一个所述叶片转动以调节所述叶片相对于所述轮毂的倾斜角。

2.根据权利要求1所述的用于涡轮增压器的叶轮结构，其特征在于，所述壳体内设有周向间隔设置的两个第二挡板，所述第一挡板位于两个所述第二挡板之间，所述第一挡板与两个所述第二挡板之间共同限定出彼此隔离开的两个所述第一腔室。

3.根据权利要求2所述的用于涡轮增压器的叶轮结构，其特征在于，所述壳体上形成有两个第一连通口，每个所述第一连通口与一个所述第一腔室连通。

4.根据权利要求3所述的用于涡轮增压器的叶轮结构，其特征在于，当向两个所述第一腔室内均注入所述流体且两个所述第一腔室内的所述流体的压力不同时，所述连接轴转动。

5.根据权利要求3所述的用于涡轮增压器的叶轮结构，其特征在于，所述壳体包括：

第一壳体，两个所述第一连通口形成在所述第一壳体上；

第二壳体，所述第二壳体设在所述第一壳体内，所述连接轴设在所述第二壳体内，所述第一挡板、所述连接轴和所述第二壳体之间共同限定出两个所述第一腔室，所述第二壳体与所述第一壳体之间限定出第二腔室，所述第二壳体上形成有彼此间隔开的两个第二连通口；

第三挡板，所述第三挡板设在所述第二腔室内且将所述第二腔室分隔成彼此隔离开的两个子腔室，每个所述第一腔室通过一个所述第二连通口与一个所述子腔室连通。

6.根据权利要求5所述的用于涡轮增压器的叶轮结构，其特征在于，所述第三挡板为环形件，两个所述子腔室沿所述连接轴的轴向彼此隔离开。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的用于涡轮增压器的叶轮结构，其特征在于，所述连接轴的所述一端连接有传动齿轮；

所述至少一个所述叶片上设有啮合齿轮，所述啮合齿轮与所述传动齿轮啮合。

8.根据权利要求7所述的用于涡轮增压器的叶轮结构，其特征在于，所述连接轴的所述一端伸入所述轮毂内；

所述至少一个所述叶片上连接有传动轴，所述传动轴的自由端伸入所述轮毂内，所述啮合齿轮设在所述传动轴的所述自由端。

9.一种涡轮增压器，其特征在于，包括根据权利要求1-8任一项所述的用于涡轮增压器的叶轮结构。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求9所述的涡轮增压器。

Images