具有位于输入轴和转子轴之间的对齐机构的增压器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种压缩机组件，包括：构造成联接至车辆的发动机的输入轴；构造成联接至压缩机的转子轴；联接至所述输入轴和所述转子轴的扭矩传递模块，该扭矩传递模块构造成将扭矩从所述输入轴传递至所述转子轴以驱动所述压缩机；和定位在所述输入轴和所述转子轴之间以使所述输入轴相对于所述转子轴在轴向上对齐的对齐机构。
【专利说明】具有位于输入轴和转子轴之间的对齐机构的增压器
【背景技术】
[0001]增压器压缩机，诸如罗茨式鼓风机，可在操作期间发出明显的噪声，特别是在较低速度下，例如增压器压缩机怠速时。在一些情况下，这种噪声可能由施加扭矩以使压缩机转子转动的输入轴和转子轴的不对齐引起。这种不对齐可能导致敲击声/ “嘎嘎”声以及其它不希望的噪声。
【发明内容】
[0002]在一个方面中，压缩机组件包括:构造成联接至车辆的发动机的输入轴；构造成联接至压缩机的转子轴；联接至所述输入轴和所述转子轴的扭矩传递模块，该扭矩传递模块构造成将扭矩从所述输入轴传递至所述转子轴以驱动所述压缩机；和定位在所述输入轴和所述转子轴之间以使所述输入轴相对于所述转子轴在轴向上对齐的对齐机构。
[0003]在另一方面中，压缩机组件包括:输入轴，所述输入轴构造成联接至车辆的发动机且在第一自由端处限定出第一孔；转子轴，所述转子轴构造成联接至压缩机且在第二自由端处限定出第二孔；联接至所述输入轴和所述转子轴的扭矩传递模块，该扭矩传递模块构造成将扭矩从所述输入轴传递至所述转子轴以驱动所述压缩机；和销，所述销定位在所述第一孔和所述第二孔中使得所述销在所述输入轴和所述转子轴之间延伸以使所述输入轴相对于所述转子轴在轴向上对齐。
[0004]在又一方面中，一种用于将扭矩从发动机传递至压缩机组件的方法包括步骤:使输入轴从车辆的发动机延伸至所述压缩机组件；使转子轴延伸至所述压缩机组件的压缩机；将对齐机构定位在所述输入轴和所述转子轴之间以使所述输入轴相对于所述转子轴在轴向上对齐；和允许扭矩从所述输入轴传递至所述转子轴以驱动所述压缩机。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]图1是示例性发动机和增压器系统的示意图。
[0006]图2是图1的增压器的一部分的示意图。
[0007]图3是图2的增压器的输入轴和转子轴的侧视图。
[0008]图4是图2的增压器的一部分的示意图。
[0009]图5是另一示例性增压器的一部分的示意图。
【具体实施方式】
[0010]本发明涉及增压器压缩机，诸如罗茨式鼓风机。在本文描述的例子中，增压器的输入轴联接(例如，导向)至增压器的转子轴，以使轴的未对齐(mi sal i gnment,错位,不同轴度)降低到最小程度。应理解的是本文中副标仅为了方便而不希望限制设备可以如何使用。就这点而言，应理解的是根据本发明原理的实施例能以任何取向使用。
[0011]图1是发动机和增压器系统10的示意图,其包括发动机100和压缩机组件12。在所示出的实施例中，发动机100是内燃机，压缩机组件12是增压器(诸如罗茨式鼓风机)的一部分。
[0012]在这个例子中，发动机100 (直接地或通过一个或多个中间构件间接地)驱动压缩机组件12的输入轴110。输入轴110进而联接至压缩机组件的转子轴112。对齐机构(对准机构，调准机构)116定位在转子轴112和输入轴11之间。如进一步所述的，对齐机构116用于使轴110、112的未对齐减小到最小程度。
[0013]转子轴112联接(典型地通过传动系统)到罗茨式鼓风机128。罗茨式鼓风机128构造成压缩被输送至发动机100的流体(例如，空气)。在这个例子中，罗茨式鼓风机128可以包括任何具有平行叶式转子的气泵。多个转子可以设置在罗茨式鼓风机128的重叠的柱形腔室内。各转子可以安装在转子轴上用于与该转子轴一起旋转。
[0014]授予Swartzlander、名称为 “Optimized Helix Angle Rotors for Roots-StyleSupercharger (最优化的用于罗茨式增压器的螺旋角转子)”的美国专利申请公开N0.2009/0148330,和 / 或授予 Ouwenga 等人、名称为 “High Efficiency SuperchargerOutlet (高效增压器出口)”的美国专利申请公开N0.2010/0086402中描述了关于示例性罗茨式鼓风机128的更多细节，以引用方式将所述专利文献的全部内容纳入本文。还可以使用其它类型的压缩机。
[0015]现在参见图2-4，提供了关于压缩机组件12的其他细节。在这个例子中，示出了向压缩机组件12的输入。
[0016]示出输入轴110联接至转子轴112。输入轴110从所述发动机(在图2_4中未示出)延伸至自由端226。进而,转子轴112从靠近输入轴110的自由端226定位的自由端214延伸，以驱动罗茨式鼓风机(在图2-4中未示出)的转子。
[0017]输入轴110的扭矩通过扭转抑制机构230传递至转子轴112。扭转抑制机构230包括相对于输入轴110以不能转动的方式固定的输入毂224。同样地,输出毂220相对于转子轴112以不能转动的方式固定。扭转弹簧222在输入毂224和输出毂220之间延伸。
[0018]扭转抑制机构230将扭矩从输入轴110传递至转子轴112。扭转抑制机构230构造成使与扭矩的传递关联的噪声减小到最低程度。授予Shuhocki等人、名称为“TorsionDamping Mechanism for a Supercharger (用于增压器的扭转抑制机构)”的美国专利N0.8，042，526中描述了关于这种构型的更多细节，以引用方式将所述专利文献的全部内容纳入本文。
[0019]一个或多个轴承(未示出)用于使输入轴110相对于所述发动机和扭转抑制机构230定位，和使转子轴112相对于扭转抑制机构230和所述转子定位。使用期间，输入轴110会逐渐与转子轴112不对齐。这会产生不期望的噪声，诸如“卡答卡答”声和/或“嘎嘎”声，尤其是在较低的速度下。
[0020]为了减轻这种不对齐，示例性对齐机构116 (参见图1)包括定位成在输入轴110的自由端226和转子轴112的自由端214之间延伸的销218。这个销218用于使输入轴110相对于转子轴112沿着压缩机组件12的轴线140对齐，借此使轴110、112之间的任何不对齐减小到最低程度。
[0021]销218定位在形成于输入轴110中的第一孔228和形成于转子轴112中的第二孔216中。销218定位成使得输入轴110和转子轴112中的每一个能够彼此独立地旋转。换句话说，销218用于使输入轴110和转子轴112对齐，而不是用于将任何大的扭矩从输入轴110传递至转子轴112。
[0022]在示出的例子中，销218由钢制成并具有6mm的直径。输入轴110中的孔228从自由端226延伸大约12mm并且直径上略大于6mm。孔216从自由端214延伸大约IOmm并且直径上相似。可以使用其它尺寸和大小。
[0023]在这个例子中，衬垫232定位在第二孔216内。衬垫232构造成在销218和转子轴112之间形成隔离用以适应与销218关联的公差差异(例如，销长度和/或直径上的差异)。在这个例子中，衬垫部件232由聚合材料和/或复合材料诸如尼龙制成。
[0024]参见图4，示出销218、输入轴110和转子轴112之间的接口的另一例子。在这个例子中，孔216的大小确定成容纳衬垫部件410和衬套部件420。
[0025]衬垫部件410定位在孔216中并构造成与衬垫232相似以在销218和转子轴112之间形成隔离。衬套部件420定位在隔离部件410中并容纳销218。在这个例子中，衬套部件420由钢制成并浸有油。这允许销218在衬套部件420内自由地旋转。其它构型是可能的。
[0026]现在参见图5，示出压缩机组件500的一替代实施例。压缩机组件500与如上所述的压缩机组件12类似。然而，压缩机组件500的输入轴110形成一渐缩(锥形)端510，该渐缩端的大小确定成能容纳在形成于转子轴112中的孔520内。衬套530定位在孔520中并环绕渐缩端510，使得输入轴110能够独立于转子轴112旋转。
[0027]压缩机组件500消除了对单独的销的需求，因为渐缩端510用于使输入轴110相对于转子轴112在轴向上对齐。如前所述，这种轴向对齐可用于使与轴110、112的未对齐关联的敲击声和其它不希望的噪声减小到最低程度。
[0028]尽管已经就结构特征和/或方法动作描述了本发明主题，但应当理解的是由所附权利要求书限定的本发明主题不必限制在如上所述的具体特征或动作上。相反，如上所述的具体特征和动作作为实施所述权利要求书的示例形式而被公开。
【权利要求】
1.一种压缩机组件，包括: 构造成联接至车辆的发动机的输入轴； 构造成联接至压缩机的转子轴； 联接至所述输入轴和所述转子轴的扭矩传递模块，该扭矩传递模块构造成将扭矩从所述输入轴传递至所述转子轴以驱动所述压缩机；和 定位在所述输入轴和所述转子轴之间以使所述输入轴相对于所述转子轴在轴向上对齐的对齐机构。
2.根据权利要求1所述的压缩机组件，其特征在于，所述对齐机构是销。
3.根据权利要求2所述的压缩机组件，其特征在于，所述压缩机组件还包括由所述输入轴和所述转子轴中的一者形成的用以容纳所述销的第一孔。
4.根据权利要求3所述的压缩机组件，其特征在于，所述压缩机组件还包括由所述输入轴和所述转子轴中的另一者形成的用以容纳所述销的第二孔。
5.根据权利要求4所述的压缩机组件，其特征在于，所述销定位在所述第一孔和所述第二孔中并从所述输入轴延伸至所述转子轴以使所述输入轴相对于所述转子轴在轴向上对齐。
6.根据权利要求1所述的压缩机组件，其特征在于，所述扭矩传递模块还包括: 相对于所述输入轴以不能转动的方式固定的输入毂；和 相对于所述转子轴以不能转动的方式固定的输出毂。
7.根据权利要求6所述的压缩机组件，其特征在于，所述扭矩传递模块还包括在所述输入毂和所述输出毂之间延伸的扭转弹簧。
8.根据权利要求1所述的压缩机组件，其特征在于，所述对齐机构由所述输入轴的延伸至所述转子轴的自由端形成。
9.根据权利要求8所述的压缩机组件，其特征在于，所述自由端渐缩以装配在由所述转子轴形成的孔内。
10.根据权利要求1所述的压缩机组件，其特征在于，所述压缩机是罗茨式鼓风机。
11.一种压缩机组件，包括: 输入轴，所述输入轴构造成联接至车辆的发动机且在第一自由端处限定出第一孔； 转子轴，所述转子轴构造成联接至压缩机且在第二自由端处限定出第二孔； 联接至所述输入轴和所述转子轴的扭矩传递模块，该扭矩传递模块构造成将扭矩从所述输入轴传递至所述转子轴以驱动所述压缩机；和 销，所述销定位在所述第一孔和所述第二孔中使得所述销在所述输入轴和所述转子轴之间延伸以使所述输入轴相对于所述转子轴在轴向上对齐。
12.根据权利要求11所述的压缩机组件，其特征在于，所述扭矩传递模块还包括: 相对于所述输入轴以不能转动的方式固定的输入毂；和 相对于所述转子轴以不能转动的方式固定的输出毂。
13.根据权利要求12所述的压缩机组件，其特征在于，所述扭矩传递模块还包括在所述输入毂和所述输出毂之间延伸的扭转弹簧。
14.根据权利要求11所述的压缩机组件，其特征在于，所述压缩机是罗茨式鼓风机。
15.一种用于将扭矩从发动机传递至压缩机组件的方法，所述方法包括以下步骤:使输入轴从车辆的发动机延伸至所述压缩机组件； 使转子轴延伸至所述压缩机组件的压缩机； 将对齐机构定位在所述输入轴和所述转子轴之间以使所述输入轴相对于所述转子轴在轴向上对齐；和 允许扭矩从所述输入轴传递至所述转子轴以驱动所述压缩机。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述对齐机构是销。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括形成第一孔，该第一孔形成在所述输入轴中以用于容纳所述销。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述转子轴中形成第二孔以用于容纳所述销。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述的定位对齐机构的步骤还包括将所述销定位在所述第一孔和所述第二孔中以从所述输入轴延伸至所述转子轴以使所述输入轴相对于所述转子轴在轴向上对齐。
20.根据权利要求 15所述的方法，其特征在于，所述压缩机是罗茨式鼓风机。
【文档编号】F04C23/02GK103850940SQ201310626055
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2012年11月28日
【发明者】W·B·威瑟斯彭 申请人:伊顿公司