增壓器傳動裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種增壓器傳動裝置。該增壓器傳動裝置包括第一腔室，該第一腔室具有可操作地設置在其中的正時齒輪。第二腔室具有可操作地設置在其中的傳動齒輪。注油位被限定在第二腔室中。軸承保持壁設置在第一腔室與第二腔室之間。軸承保持壁包括返回端口以允許第一腔室與第二腔室之間的流體連通。返回端口是在注油位下方限定在軸承保持壁中的孔洞。軸承保持壁還包括串擾端口以允許第一腔室與第二腔室之間的流體連通。串擾端口是在注油位上方限定在軸承保持壁中的孔洞。
【專利說明】增壓器傳動裝置
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及增壓器傳動裝置。
【背景技術】
[0002]增壓器可用來提高或“增壓”內燃(IC)發動機的進氣歧管中的空氣壓力以增加IC發動機的馬力輸出。IC發動機因此可具有高于在發動機自然吸氣的情況下(例如，在活塞的進氣沖程期間活塞將空氣吸入氣缸內)否則可獲得的馬力輸出能力。傳統增壓器通常由發動機機械地驅動，并因此可表現為每當可能不需要和/或不希望發動機“增壓”時發動機馬力的(不必要的)消耗。可選擇性地接合的離合器可串聯設置在增壓器輸入部(例如，帶驅動的帶輪)與增壓器的轉子之間。傳動裝置可串聯設置在離合器與增壓器的轉子之間。
實用新型內容
[0003]一種增壓器傳動裝置包括第一腔室，該第一腔室具有可操作地設置在其中的正時齒輪。鄰近所述第一腔室的第二腔室具有可操作地設置在其中的傳動齒輪。注油位被限定在第二腔室中。軸承保持壁設置在第一腔室與第二腔室之間。軸承保持壁包括返回端口以允許第一腔室與第二腔室之間的流體連通。返回端口是在注油位下方限定在軸承保持壁中的孔洞。軸承保持壁還包括串擾端口(crosstalk port)以允許第一腔室與第二腔室之間的流體連通。串擾端口是在注油位上方限定在軸承保持壁中的孔洞。
[0004]在上述增壓器傳動裝置中，所述返回端口可用于在所述第一腔室與所述第二腔室之間傳送液態油、油泡沫或液態油與油泡沫的組合。優選地，設置在所述軸承保持壁中的軸承在所述軸承旋轉期間具有顯著小于所述返回端口的有效流動面積。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0005]通過參考以下描述和附圖，本實用新型的示例的特征和優點將變得顯而易見，附圖中相似的參考標號對應于相似不過可能不相同的構件。為了簡潔起見，具有前述功能的參考標號或特征可以結合或不結合它們出現的其它附圖進行描述。
[0006]圖1是具有根據本實用新型的增壓器傳動裝置的一個示例的增壓器的一個示例的截面圖；
[0007]圖2是在圖1中以線2-2表示的方向上觀察的在根據本實用新型的一個示例鑄造的軸承保持壁處截取的截面圖；
[0008]圖3是在圖1中以線3-3表示的方向上觀察的在軸承保持壁鑄件處截取的截面圖；以及
[0009]圖4是圖3的一部分的放大視圖，示出了根據本實用新型的一個示例的軸承的細節。
【具體實施方式】[0010]本實用新型總體上涉及增壓器傳動裝置。本文中公開的增壓器傳動裝置和方法的示例可用來允許油在增壓器傳動裝置的兩個腔室之間流動。
[0011]現在參見圖1，增壓器傳動裝置10被軸承保持壁96分隔成兩個腔室。在圖1所示的示例中，一鑄件形成增壓器傳動裝置10的殼體的一部分。該鑄件包括將增壓器傳動裝置10分隔成第一腔室60和第二腔室62的軸承保持壁96。第一腔室60具有可操作地設置在其中的驅動正時齒輪15和從動正時齒輪15’。各正時齒輪15、15’與增壓器11的相應轉子14、14’連接。正時齒輪15、15’可包括以相對高的齒距隔開的相等數量的齒輪齒。因此，正時齒輪15、15’與轉子14、14’基本同步，由此有助于轉子14、14’的低磨損率和增壓器11的高效率。
[0012]如圖1所示，驅動正時齒輪15與傳動裝置輸出軸76連接，所述傳動裝置輸出軸又與增壓器傳動裝置10的第二腔室62中的小增速齒輪51連接。傳動裝置輸出軸76經輸出軸軸承78設置在軸承保持壁96中。在一個示例中，輸出軸軸承78可為保持架式滾珠軸承。輸出軸軸承78可被壓入軸承保持壁96中。然而,應該理解的是,可使用用于將輸出軸軸承78保持在軸承保持壁96中的其它合適的方法，例如鉚固(staking)、使用卡環夾持、使用粘合劑膠粘等。對于輸出軸軸承78可使用其它軸承類型，包括滾柱軸承、軸頸軸承、加壓軸頸軸承等。
[0013]第二腔室62包括可操作地與小增速齒輪51接合的大增速齒輪50。大增速齒輪50設置在傳動裝置輸入軸18上以由傳動裝置輸入軸18旋轉驅動。在一個示例中，大增速齒輪50可通過花鍵連接附接到傳動裝置輸入軸18上。傳動裝置輸入軸18可在傳動裝置輸入軸18的每一端附近由軸承80、81支承。在一個示例中，軸承80、81可為保持架式滾珠軸承。可使用其它軸承類型，包括滾柱軸承、軸頸軸承、加壓軸頸軸承等。軸承80設置在軸承保持壁96中。軸承80可被壓入軸承保持壁96中，或者可使用用于將軸承80保持在軸承保持壁96中的其它合適的方法，例如鉚固、使用卡環夾持以及使用粘合劑膠粘等。
[0014]圖2和3示出了增壓器傳動裝置10的各部分的截面圖(其中為了清楚略去了齒輪和一些軸)。圖2在包括軸承保持壁96的鑄件的邊緣處截取，在圖1中以線2-2表示的方向上觀察。圖3在包括軸承保持壁96的鑄件的另一側截取，在圖1中以線3-3表示的方向上觀察。注油位98形成在增壓器傳動裝置10中。
[0015]由于增壓器11及其傳動裝置10可以以各種取向安裝在發動機上，因此增壓器傳動裝置10的注油位98可取決于傳動裝置10相對于重力的安裝姿態。增壓器傳動裝置10中過多的油可能引起油的過多泡沫形成和最終增壓器傳動裝置10的效率損失。不足的油量可能引起增壓器傳動裝置10中的齒輪的潤滑不足和冷卻不足。注油位98是在增壓器傳動裝置10處于預定姿態且處于未操作(即，轉子14、14’未轉動)狀態下的情況下處于基本穩定狀態的基本無泡沫的液態油的油池的表面的預定液位。注油位98可限定在第二腔室62中；然而，由于第一腔室60和第二腔室62流體連通，因此注油位98也可限定在第一腔室60中。
[0016]在本實用新型的增壓器傳動裝置10的示例中，油可經傳動裝置殼體的孔洞注入增壓器傳動裝置10中。由于傳動裝置10的第一腔室60和第二腔室62流體連通，因此可使用單個加注點(未示出)來將油注入增壓器傳動裝置10的兩個腔室60、62中。在本實用新型的示例中，設置在軸承保持壁96中的返回端口 94可提供第一腔室60與第二腔室62之間的流體連通。
[0017]應該認識到，設置在軸承保持壁96中的軸承78、80可允許一些油在第一腔室60與第二腔室62之間流動。如在圖3和4中可見，輸出軸軸承78可在軸承保持架中具有開口，可預期所述開口允許油在特定條件下流經或滲出。由于輸出軸軸承78高于注油位98，因此不會預期過多液態油或泡沫將流經軸承78。然而，輸入軸軸承80 (圖3中未示出)可與輸出軸軸承78相似并具有相似的開口，可預期所述開口允許一部分油經位于注油位98下方的輸入軸軸承80的一部分滲出。不過，已發現，當安裝在軸承保持壁96中的軸承78、80以通常操作速度操作時，通過第一腔室60與第二腔室62之間的軸承78、80的油的流量在一些情形中可能比較低。本實用新型的示例有利地提供了增壓器傳動裝置10經端口 92和94 (文中進一步討論)的改善的潤滑和冷卻。
[0018]通過軸承78、80的油的流量可表達為軸承的有效流動面積。文中所用的有效流動面積是指當在相同條件下流經軸承78、80時將具有經過鋒利的孔口的相等油流量的圓形鋒利的孔口的面積。文中所用的顯著小于另一流動面積的有效流動面積是指有效流動面積小于該另一流動面積的約一半。
[0019]由于當增壓器11提供增壓時傳動裝置10中的齒輪以比較高的速度轉動，因此在增壓器傳動裝置10操作期間增壓器傳動裝置10可產生懸浮在空氣中的油霧。在本實用新型的示例中，串擾端口 92在注油位98上方設置在軸承保持壁96中，以允許油霧在第一腔室60與第二腔室62之間移動。應該理解的是，油霧可從第一腔室60移動到第二腔室62，或從第二腔室62移動到第一腔室60。油霧的移動方向可取決于第一腔室60和第二腔室62中的相對壓力。例如，如果第二腔室62中的第二壓力高于第一腔室60中的第一壓力，則油霧將從第二腔室62移動到第一腔室60，直到第一壓力與第二壓力基本相等。
[0020]油霧可結合為趨于集中在腔室60、62的底部中的液態油。應該理解的是，第一腔室60和第二腔室62中的齒輪可攪動液態油并使其變成泡沫狀。例如，氣泡可分散在油中。
[0021]在本實用新型的一個示例中，串擾端口 92的尺寸可確定成允許第一腔室60與第二腔室62之間的壓力均衡，并防止第一腔室60或第二腔室62缺油。返回端口 94的尺寸可確定成允許泡沫狀油易于流過。如圖2和3所示，返回端口 94是在注油位98下方限定在軸承保持壁96中的孔洞。串擾端口 92是在注油位98上方限定在軸承保持壁96中的孔洞。
[0022]在一個示例中，返回端口流動面積與串擾端口流動面積的比例為約0.3。例如，返回端口流動面積可為約30平方毫米(mm2)，而串擾端口流動面積可為約100mm2。在另一示例中，返回端口流動面積與串擾端口流動面積的比例可在從約0.1至約5.0的范圍內。返回端口流動面積可在從約2mm2至約400mm2的范圍內。串擾端口流動面積可在從約20mm2至約500mm2的范圍內。
[0023]應該理解的是，對于返回端口 94和串擾端口 92可使用任何孔形狀。例如，端口 92、94可為允許與具有一定直徑的圓孔基本相同量的油或油霧通過的呈圓形、橢圓形、矩形、梯形或其它形狀。串擾端口 92可呈與返回端口 94相同的形狀(例如，圓形或橢圓形)，然而，串擾端口 92的形狀不必與返回端口 94相同。
[0024]在一個示例中，制造本實用新型的增壓器傳動裝置10的方法可包括鑄造在鑄態下具有串擾端口 92和返回端口 94的軸承保持壁96。在另一示例中，可在軸承保持壁96中加工串擾端口 92和返回端口 94。如文中所用，加工可包括利用鉆具、端f先刀、絞刀、沖孔機、激光、水射流、放電、等離子弧、焊炬等來去除金屬以在軸承保持壁96中形成孔洞。
[0025]在另一示例中，制造本實用新型的增壓器傳動裝置10的方法可包括鑄造在鑄態下具有多個串擾孔洞和多個返回孔洞的軸承保持壁96。可為增壓器傳動裝置10關于重力來選擇操作取向。從多個串擾孔洞之中選擇與增壓器傳動裝置10的操作取向對應的串擾端口 92。從多個返回孔洞之中選擇與增壓器傳動裝置10的操作取向對應的返回端口 94。堵塞不是串擾端口 92的串擾孔洞和不是返回端口 94的返回孔洞。應該理解的是，堵塞物可以是塑料、橡膠、金屬或將在增壓器11的使用壽命期間基本無泄漏地密封所述孔洞的任何其它合適的堵塞材料。
[0026]還應理解，術語“連接”等在本文中被寬泛地定義為包含各種擴展的連接布置結構和裝配技術。這些布置結構和技術包括但不限于(I)一個構件與另一個構件之間的直接連通，兩者之間不存在介入構件；以及(2)—個構件和另一個構件利用兩者之間的一個或多個構件的連通，假設“連接到”另一個構件的所述一個構件在一定程度上與該另一個構件在操作上連通(盡管兩者之間存在一個或多個另外的構件)。
[0027]在描述和要求保護本文中公開的示例時，單數形式“一”、“一個”和“該”包括復數個參照對象，上下文明顯另有所指除外。
[0028]此外，術語“第一”、“第二”等在本文中不表示任何次序、數量或重要性，而是用來將一個元件與另一個元件進行區分。在說明書全文中對“一個示例”、“另一個示例”、“一示例”等的提及意味著結合該示例描述的具體元件(例如，特征、結構和/或特性)被包括在本文中所述的至少一個示例內，并且在其它示例中可以存在，也可以不存在。此外，應該理解的是，針對任何示例所描述的元件在各種示例中可采用任何合適的方式組合，上下文明顯另有所指除外。
[0029]再者,應該理解的是,本文提供的范圍包括述及的范圍和在述及范圍內的任何值或子范圍。例如，從約2mm2至約400mm2的范圍應該看作不僅包括明確列舉的約2mm2至約400mm2的限制,而且包括單獨的值,例如5mm2、82mm2、225mm2等，以及子范圍,例如從約50mm2至約350mm2等。此外，當利用“約”來描述一值時，這意在涵蓋從述及值的較小的變化(高達 +/-10%)ο
[0030]雖然已描述了若干示例，但對于本領域的技術人員將顯而易見的是，可對所公開的示例進行修改。因此，前面的描述應該視作非限制性的。
【權利要求】
1.一種增壓器傳動裝置，包括: 第一腔室，所述第一腔室具有可操作地設置在其中的正時齒輪； 鄰近所述第一腔室的第二腔室，所述第二腔室具有可操作地設置在其中的傳動齒輪； 限定在所述第二腔室中的注油位；以及 軸承保持壁，所述軸承保持壁設置在所述第一腔室與所述第二腔室之間，所述軸承保持壁包括: 用以允許所述第一腔室與所述第二腔室之間的流體連通的返回端口，所述返回端口是在所述注油位下方限定在所述軸承保持壁中的孔洞；以及 用以允許所述第一腔室與所述第二腔室之間的流體連通的串擾端口，所述串擾端口是在所述注油位上方限定在所述軸承保持壁中的孔洞。
2.根據權利要求1所述的增壓器傳動裝置，其中，返回端口流動面積與串擾端口流動面積的比例在從約0.1至約5.0的范圍內。
3.根據權利要求2所述的增壓器傳動裝置，其中，所述返回端口流動面積與所述串擾端口流動面積的比例為約0.3。
4.根據權利要求1所述的增壓器傳動裝置，其中，所述返回端口具有在從約2_2至約400mm2的范圍內的流動面積。
5.根據權利要求4所述的增壓器傳動裝置，其中，所述返回端口的流動面積為約30平方毫米。
6.根據權利要求1所述的增壓器傳動裝置，其中，所述串擾端口具有在從約20mm2至約500mm2的范圍內的流動面積。
7.根據權利要求6所述的增壓器傳動裝置，其中，所述串擾端口的流動面積為約100平方毫米。
8.根據權利要求1所述的增壓器傳動裝置，其中，所述串擾端口通過允許在所述第一腔室與所述第二腔室之間傳送油霧而使所述第一腔室中的第一壓力與所述第二腔室中的第二壓力基本相等。
9.根據權利要求1所述的增壓器傳動裝置，其中，所述返回端口用于在所述第一腔室與所述第二腔室之間傳送液態油、油泡沫或液態油與油泡沫的組合。
10.根據權利要求1所述的增壓器傳動裝置，其中，設置在所述軸承保持壁中的軸承在所述軸承旋轉期間具有顯著小于所述返回端口的有效流動面積。
11.根據權利要求1所述的增壓器傳動裝置，其中，所述注油位是在所述增壓器傳動裝置處于預定姿態的情況下處于基本穩定狀態的基本無泡沫的液態油的油池的表面的預定液位。
【文檔編號】F02B37/04GK203463186SQ201320328219
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年6月7日 優先權日:2012年6月9日
【發明者】J·P·特魯多 申請人:伊頓公司