CN203867637U - 增压器联接器 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
[0001] 本实用新型总体上涉及增压器，更具体涉及增压器的输入轴和转子轴之间的联接 器。 增压器联接器
背景技术
[0002] 本实用新型涉及的旋转式鼓风机被称为"增压器"，因为它们可有效地将发动机的 进气进行增压。一种增压器配置通常被称为罗茨式鼓风机，其将大量的空气从进气口传送 到排气口。罗茨式鼓风机包括彼此正时关联的一对转子，并且因此所述转子因此由啮合的 正时齿轮驱动，所述啮合的正时齿轮可能受到诸如齿轮敲击和跳动等条件的影响。通常，罗 茨式鼓风机增压器的带轮和带配置的尺寸选择成：使得在任何给定的发动机转速下，传送 到进气歧管的空气量大于发动机的瞬时排量，从而增加了进气歧管内的空气压力并且增加 了发动机的功率密度。
[0003] 在一些例子中，增压器诸如罗茨式鼓风机会产生不必要的噪音。例如，罗茨式鼓风 机的噪音可以被归类为两种类型中的任何一种。第一种是经受波动的负载（发动机的点火 脉冲）时，正时齿轮和转子轴轴承旋转而产生的固体噪声，以及第二种是由于流体的流动 特性如流体（空气）速度的快速变化而产生的流体噪声。本实用新型主要涉及固体噪声。 更具体地，当鼓风机转子不处于"欠载"时，本实用新型可在相对低速的运行期间，使正时齿 轮的"反弹"最小化。在这方面，将增压器的波动输入与正时齿轮隔离是很重要的。在其它 实施例中，期望解决在输入轴和转子轴之间的未对准和/或跳动问题。
[0004] 这里提供的背景技术是为了大体介绍本实用新型的内容。在背景技术描述范围 的目前指定实用新型人的工作以及说明书中的多个方面，在申请时不被另外认为是现有技 术，也不能明确地或隐含地承认是相对于本实用新型的现有技术。 实用新型内容
[0005] -种布置于增压器的输入轴和转子轴之间的联接器组件，可包括：第一联接器、第 二联接器、中心轮毂和多个联接销。第一联接器内可具有多个第一开口。第一联接器可安装 成与输入轴同步转动。第二联接器内可具有多个第二开口。第二联接器可安装成与转子轴 同步转动。中心轮毂可设置在所述第一和第二联接器中间。中心轮毂限定出中心轮毂孔。 多个联接销可容纳在中心轮毂孔内。多个第一弹性嵌件可由多个第一开口容纳。多个第一 弹性嵌件可容纳多个联接销的第一部分。多个第二弹性嵌件可由多个第二开口容纳。多个 第二弹性嵌件容纳多个联接销的第二部分。第一和第二弹性嵌件在（i)第一联接器和中心 轮毂之间以及（ii)第二联接器和中心轮毂之间提供阻尼。
[0006] 根据附加的特征，多个第一弹性嵌件可模制到第一联接器上。多个第二弹性嵌件 可模制到第二联接器上。多个第一开口可由第一组台阶和第二组台阶来限定。第一组台阶 可从第二组台阶径向偏置并且彼此平行。
[0007] 根据附加的特征，每个第一嵌件可具有包括第一翼部和第二翼部的弧形嵌件主 体。第一翼部可嵌套抵靠第一组台阶中的一台阶。第二翼部可嵌套抵靠第二组台阶中的一 台阶。
[0008] 在其它特征中，联接器组件还可包括第一轮毂和第二轮毂。第一轮毂可配置成联 接在输入轴和第一联接器之间。第一轮毂可具有从其延伸出来的多个第一轮毂销。第二轮 毂可配置成联接在转子轴和第二联接器之间。第二轮毂可具有从其延伸出来的多个第二 轮毂销。中心轮毂还可限定出在其内形成的弧形通道，所述弧形通道构造成至少部分地容 纳第一轮毂销和第二轮毂销。多个第一弹性嵌件中的每个嵌件可限定出第一开孔和第二开 孔。第一开孔可容纳联接销。第二开孔可容纳轮毂销。多个第二弹性嵌件中的每个嵌件可 限定出第一开孔和第二开孔。第一开孔可容纳联接销。第二孔可容纳轮毂销。
[0009] -种根据其它特征配置的布置在增压器的输入轴和转子轴之间的联接器组件，可 包括第一联接器、第二联接器和多个联接销。第一联接器内可具有多个第一开口。第一联 接器可安装成与输入轴同步转动。第二联接器内可具有多个第二开口。第二联接器可安装 成与转子轴同步转动。多个第一弹性嵌件可由多个第一开口容纳。多个第一弹性嵌件可容 纳多个联接销的第一部分。多个第二弹性嵌件可由多个第二开口容纳。多个第二弹性嵌件 可容纳多个联接销的第二部分。第一和第二弹性嵌件可在（i)第一联接器和输入轴之间以 及（ii)第二联接器和转子轴之间提供阻尼。
[0010] 根据其它特征，联接器组件还可包括设置在第一和第二联接器中间的中心轮毂。 中心轮毂内可限定出配合地容纳多个联接销的中心轮毂孔。多个第一弹性嵌件可模制到第 一联接器上。多个第二弹性嵌件可模制到第二联接器上。多个第一开口可由第一组台阶和 第二组台阶来限定。第一组台阶可从第二组台阶径向偏置并相互平行。每个所述第一嵌件 可具有包括第一翼部和第二翼部的弧形嵌件主体。第一翼部可嵌套抵靠第一组台阶中的一 台阶。第二翼部可嵌套抵靠第二组台阶中的一台阶。
[0011] 根据附加的特征，联接器组件还包括第一轮毂，其配置成联接在输入轴和第一联 接器之间。第一轮毂可具有从其延伸出来的多个第一轮毂销。第二轮毂可配置成联接在转 子轴和第二联接器之间。第二轮毂可具有从其延伸出来的多个第二轮毂销。中心轮毂内还 可限定出弧形通道，所述弧形通道构造成至少部分地容纳第一轮毂销和第二轮毂销。多个 第一弹性嵌件中的每个嵌件可限定出第一开孔和第二开孔。第一开孔可容纳联接销。第二 开孔可容纳轮毂销。
[0012] 根据本实用新型的另一实施例的、一种布置在增压器的输入轴和转子轴之间的联 接器组件，可包括第一联接器、第二联接器、中心轮毂和多个联接销。第一联接器可安装成 与输入轴同步转动。第二联接器可安装成与所述转子轴同步转动。中心轮毂可设置在第一 和第二联接器之间。中心轮毂内可限定出中心轮毂孔。多个联接销可容纳在中心轮毂孔内。 多个第一弹性嵌件可配置在第一联接器上。多个第一弹性嵌件可容纳多个联接销的第一部 分。多个第二弹性嵌件可配置在第二联接器上。多个第二弹性嵌件可容纳多个联接销的第 二部分。第一和第二弹性嵌件在（i)第一联接器和中心轮毂与（ii)第二联接器和中心轮 毂之间提供阻尼。
[0013] 根据另外的特征，联接器组件还可包括第一轮毂和第二轮毂。第一轮毂可配置成 联接在输入轴和第一联接器之间。第一轮毂可具有从其延伸出来的多个第一轮毂销。第二 轮毂可配置成联接在转子轴和第二联接器之间。第二轮毂可具有从其延伸出来的多个第二 轮毂销。中心轮毂还可限定在其内形成的弧形通道，所述弧形通道构造成至少部分地容纳 第一轮毂销和第二轮毂销。
附图说明
[0014] 通过下面的详细描述和附图，将更充分地理解本实用新型，其中：
[0015] 图1是具有根据本实用新型一个实施例构成的排量式鼓风机或增压器的进气歧 管组件的示意图；
[0016] 图2是图1中的增压器的输入段的放大的局部轴向截面图，并具有用于联接输入 轴和转子轴的联接器组件，且按照本实用新型的一个实施例构成；
[0017] 图3是图2中的联接器组件的前透视图；
[0018] 图4是图3中的联接器组件的前透视图；
[0019] 图5是图4中的联接器组件的后透视图；
[0020] 图6是图2中的联接器组件的端视图；
[0021] 图7是沿着图6中的线7-7取的联接器组件的截面图；
[0022] 图8是根据本实用新型的一个实施例、用于将联接器组件联接到输入轴的第一轮 毂的前部透视图；
[0023] 图9是图8的第一轮毂的后透视图。
具体实施方式
[0024] 首先参考图1，其示出了包括罗茨式鼓风机增压器和旁通阀装置的进气歧管组件 的示意图。发动机10可包括多个气缸12,以及设置在每个气缸内的往复式活塞14,并限定 了可扩展的燃烧室16。发动机10可包括进气和排气岐管组件18和20,分别通过进气阀和 排气阀22和24引导燃烧空气进入燃烧室16和从燃烧室16排出。
[0025] 进气歧管组件18可包括正排量旋转式鼓风机26,或罗茨式增压器。旋转式鼓风机 26的进一步描述可参见美国专利US5, 078, 583和US5, 893, 355的专利，这里通过引用清楚 地结合入本文。鼓风机26包括一对转子28和29,其中每一个转子包括多个啮合叶片。转 子28和29分别位于一对平行的、横向重叠的圆筒形腔室28c和29c内。转子28和29可以 通过已知的方式例如传动带（未具体示出）由传送到其上的发动机曲轴扭矩机械地驱动。 这种机械驱动使鼓风机转子28和29相对于曲轴速度以固定比率旋转，使得鼓风机26的排 量大于发动机的排量，从而升压或增压流向燃烧室16的空气。
[0026] 鼓风机26可包括从进气管道或通道32接收空气或空气-燃料混合物的进气口 30,并且还包括引导增压的空气通过管道36进入进气阀22的排出或排气口 34。进气管道 32和排气管道36通过由标记38示意性地示出的旁路通道互相连接。如果发动机10是奥 托循环型的，节流阀40可以控制空气或空气-燃料混合物以公知的方式从源例如环境空气 或大气空气流入进气管道32。可替代地，节流阀40可被设置在增压器26的下游。
[0027] 旁通阀42被设置在旁路通道38内。旁通阀42可通过致动器组件44在打开位置 和关闭位置之间移动。致动器组件44能够通过真空管线46响应于进气管道32内的流体压 力。操作致动器组件44以控制排气管道36内的增压压力随发动机的功率需量变化。当旁 通阀42处于完全打开的位置时，管道36内的空气压力相对较低，但是，当旁通阀42被完全 关闭时，管道36内的空气压力相对较高。通常，致动器组件44通过适当的联动装置控制旁 通阀42的位置。这里示出和描述的旁通阀42仅仅是示例性的，其它配置是可想到的。在 这方面，也可使用模块化（整体式）的旁路，电子操作的旁路，或无旁路。
[0028] 现在具体参考图2,其示出了鼓风机26的输入部段48。输入部段48可包括壳体 件50,其形成了腔室28c和29c的前端。前部壳体52安装至壳体件50,该前部壳体内设置 有输入轴54。输入轴54由至少一个轴承56支承在前部壳体52内。转子轴60由壳体件 50可转动地支承，该转子轴上安装有鼓风机转子28 (见图1)。联接器组件62将输入轴54 联接到转子轴60。在一个实施例中，第一轮毂64可在第一端将输入轴54联接到联接器组 件62,并且第二轮毂66可在相对端将转子轴60联接到联接器组件62。虽然未具体示出， 但第一正时齿轮可安装在转子轴的前端。第一正时齿轮可限定出与安装在第二转子轴上的 第二正时齿轮的齿轮齿相啮合的齿。第二转子轴将与鼓风机转子29驱动接合。
[0029] 在一种配置中，通过任何合适的传动机构，例如带和带轮传动系统（这里未示 出），将正转矩从（周期性燃烧型的）内燃机传递到输入轴54。转矩通过联接器组件62从 输入轴54传递到转子轴60。本实用新型的联接器组件62提供扭转和轴向阻尼，并且还可 解决在输入轴54和转子轴60之间的未对准。当发动机10驱动正时齿轮和鼓风机转子28 和29时，被认为是传递正转矩。另一方面，每当转子28和29的动量超过来自输入轴54的 输入量时，被认为是传递负转矩。
[0030] 现在再参考图3-11，将更详细地描述根据本实用新型的一个实施例构成的联接器 组件62。联接器组件62总体包括第一联接器70,第二联接器80,中心轮毂86,多个联接销 88,多个第一嵌件92和多个第二嵌件94。在所不的实施例中，第一和第二联接器70和80 结构上相似。所有的多个第一和第二嵌件92和94结构上相似。所有的联接销88也结构 上相似。
[0031] 现在将具体参见图4和5来描述第一联接器70。第一联接器70总体包括第一联 接器主体100,其限定出中心孔102和多个开口 106。第一联接器主体100还可包括第一组 台阶110(图4)和第二组台阶112(图5)。第一组台阶110可以从第二组台阶112径向偏 置。在所示的实施例中，第一组和第二组台阶110和112中的每个台阶可彼此平行、并且垂 直于联接器组件62的轴线。在所示的结构中，第一组台阶110可朝向一个方向，而第二组 台阶112可朝向相反的方向。第一联接器70可由任何适合的轻质耐用材料形成，例如但不 限于，聚醚醚酮（PEEK)或填充玻璃纤维的模制尼龙。
[0032] 第二联接器80的结构类似于第一联接器70。在一种配置中，第一和第二联接器70 和80可以是相同的。第二联接器80总体包括限定出中心孔122和多个开口 126的第二联 接器主体120。第二联接器主体120还可包括第一组台阶130 (图4)和第二组台阶132 (图 5)。第一组台阶130可从第二组台阶132径向偏置。在所示的实施例中，第一组和第二组 台阶130和132中的每个台阶可彼此平行且垂直于联接器组件62的轴线。在所示的结构 中，第一组台阶130可朝向一个方向，而第二组台阶132可朝向相反的方向。第二联接器80 可由任何适合的轻质耐用材料形成，例如但不限于，聚醚醚酮（PEEK)或填充玻璃纤维的模 制尼龙。
[0033] 继续参考图4和5，将进一步描述第一嵌件92。通常，第一嵌件92可由弹性体材料 形成。在一种配置中，第一嵌件92可由在多个第一开口 106处模制到第一联接器主体100 的橡胶材料形成。每个第一嵌件92可以是相同的。每个第一嵌件92具有弧形的嵌件主体 140,其包括第一翼部142和第二翼部144。第一翼部142具有第一基座146 (图5)。第二 翼部144具有第二基座148 (图4)。第一嵌件92可限定出在第一翼部142内的第一开孔 152 (图4)以及在第二翼部144内的第二开孔154 (图5)。
[0034] 在所示的实施例中，第一开孔152由穿过第一翼部142的全圆周面和穿过第二翼 部148(也参见图5)的部分圆周面限定。类似地，第二开孔154由穿过第二翼部144的全 圆周面和穿过第一翼部142的部分圆周面限定。
[0035] 继续参考图4和5,将进一步描述第二嵌件94。通常，第二嵌件94可由弹性体材料 形成。在一种配置中，第二嵌件94可由在多个第二开口 126处模制到第二联接器主体120 的橡胶材料形成。每个第二嵌件94可以是相同的。每个第二嵌件94具有弧形的嵌件主体 160,其包括第一翼部162和第二翼部164。第一翼部162具有第一基座166(图5)。第二 翼部164具有第二基座168。第二嵌件94可限定出在第一翼部162内的第一开孔172 (图 4)以及在第二翼部164内的第二开孔174 (图5)。
[0036] 在所示的实施例中，第一开孔172由穿过第一翼部162的全圆周面和穿过第二翼 部168(也参见图5)的部分圆周面限定。类似地，第二开孔174由穿过第二翼部164的全 圆周面和穿过第一翼部162的部分圆周面限定。
[0037] 从下述论述中可理解，联接销88可靠在由第一嵌件92的第一和第二开孔152和 154所限定的表面以及由第二嵌件94的第一和第二开孔172和174所限定的表面上。第一 和第二嵌件92和94可由弹性体材料形成，如乙烯丙烯二烯单体（EPDM)橡胶。第一和第二 嵌件92和94可以是合成的弹性体（弹性聚合物）。在第一和第二嵌件92和94可作为非 晶态液体模制或浇注。在旋转式鼓风机26运行期间，第一和第二嵌件92和94的弹性体材 料可从联接销88吸收转动能量以提供阻尼。
[0038] 中心轮毂86包括具有中心孔190的中心毂体188, 一系列交替排列的孔192和弧 形通道194。中心轮毂86可由钢形成。孔192可以被构造成容纳联接销88。弧形通道194 可以被配置为容纳与第一和第二轮毂64和66相关联的轮毂销（见图2)。
[0039] 现在将参考图2,8和9,更具体地描述第一轮毂64。通常，第一轮毂64用来将输 入轴54联接到联接器组件62。第二轮毂66用来将转子轴60联接到联接器组件62。第一 轮毂64和第二轮毂66具有相似的结构。在这方面，仅第一轮毂64在图8和9中示出并 进行描述。第一轮毂64通常可包括具有中心毂体214和远端突出部216的第一毂体212。 中心毂体214包括将轮毂销222容纳于其中的多个开孔220。一系列的反凹槽230形成在 中心毂体214内。反凹槽形成为弧形。反凹槽230布置成容纳联接销88 (图2)的终端部。 弧形可以容许联接销88在反凹槽230内相对旋转运动。中心孔236穿过第一轮毂212形 成。在一个实施例中，输入轴54可压入配合于中心孔236内。
[0040] 在一个装配位置，从第二轮毂66延伸出来的轮毂销222,可延伸穿过第一联接器 70的相应开口 106,并且延伸进入中心轮毂86的弧形通道194内。类似地，从第一轮毂64 延伸出来的轮毂销222可延伸穿过第二联接器80的相应开口 126,并且延伸进入中心轮毂 86的弧形通道194内。当延伸穿过第一联接器70的第一开口 106时，轮毂销222延伸穿过 第一嵌件92的第一开孔152。此外，联接销88穿过第一嵌件92的第二开孔154。当延伸 穿过第二联接器80的第二开口 126时，轮毂销222延伸穿过第二嵌件94的第一开孔172。 此外，联接销88延伸穿过第二嵌件94的第二开孔174。
[0041] 在运行期间，联接器组件62在输入轴54与转子轴60之间提供（扭转和轴向）阻 尼。在这方面，第一嵌件92由于从联接销88吸收旋转能量，从而为第一轮毂70提供平行 的弹性件。类似地，第二嵌件94由于从联接销88吸收旋转能量，从而为第二轮毂72提供 平行的弹性件。第一轮毂70和第二轮毂72配合以在中心轮毂86的相对侧上、沿联接销88 提供串联的阻尼。在这方面，联接器组件62同时提供并联和串联阻尼，以提供未对准自由 度、扭转率的降低以及扭转和轴向阻尼。
[〇〇42] 前述的实施例用于说明和描述。而不旨在穷尽或限制本实用新型。特定实施例中 的单独的元件或特征通常不限于该特定实施例，但是，在适用情况下是可互换的，并且即使 没有具体示出或描述，也可以在一个选定实施例中被使用。同样也可以在许多方面变化。这 样的变化不应被视为偏离本实用新型，并且所有这样的修改都应包括在本实用新型的范围 之内。
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