增壓器聯(lián)接裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種增壓器中的旋轉(zhuǎn)件聯(lián)接裝置,其包括可旋轉(zhuǎn)輸出軸,該輸出軸具有錐形外花鍵和輸出軸旋轉(zhuǎn)軸線。聯(lián)接盤具有與輸出軸旋轉(zhuǎn)軸線同軸的盤旋轉(zhuǎn)軸線、與盤旋轉(zhuǎn)軸線同軸以接合錐形外花鍵的錐形內(nèi)花鍵孔,以及形成在聯(lián)接盤中平行于盤旋轉(zhuǎn)軸線的多個(gè)盤孔。多個(gè)銷各具有盤端和遠(yuǎn)離盤端的正時(shí)齒輪端。所述多個(gè)銷在所述銷的盤端通過(guò)多個(gè)孔配合地接合聯(lián)接盤。正時(shí)齒輪固定到增壓器轉(zhuǎn)子以隨其旋轉(zhuǎn)。正時(shí)齒輪具有布置在其中以配合地接合所述多個(gè)銷的正時(shí)齒輪端的多個(gè)孔。
【專利說(shuō)明】增壓器聯(lián)接裝置
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)是于2010年8月13日提交的共同待審的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)12/856,121的部分繼續(xù)申請(qǐng)案,其通過(guò)弓I用整體結(jié)合入本文。
【背景技術(shù)】
[0003]增壓器可以用來(lái)增大或"提高"內(nèi)燃(IC)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管中的空氣壓力從而增加IC發(fā)動(dòng)機(jī)的馬力輸出。因此,IC發(fā)動(dòng)機(jī)可以具有比發(fā)動(dòng)機(jī)常規(guī)吸氣情況下(例如,在活塞的進(jìn)氣沖程期間,活塞會(huì)把空氣吸入氣缸中)所出現(xiàn)的更強(qiáng)的馬力輸出能力。傳統(tǒng)的增壓器主要是由發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行機(jī)械式驅(qū)動(dòng),因此,每當(dāng)不需要和/或期望發(fā)動(dòng)機(jī)“增壓”時(shí),增壓器可以代表發(fā)動(dòng)機(jī)馬力的消耗。選擇性可接合的離合器可以串聯(lián)地布置在增壓器輸入(例如皮帶傳動(dòng)的帶輪)與增壓器轉(zhuǎn)子之間。變速器可以串聯(lián)地布置在離合器與增壓器轉(zhuǎn)子之間。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]增壓器中的旋轉(zhuǎn)件聯(lián)接裝置包括可旋轉(zhuǎn)輸出軸,該輸出軸具有錐形外花鍵和輸出軸旋轉(zhuǎn)軸線。聯(lián)接盤具有與輸出軸旋轉(zhuǎn)軸線同軸的盤旋轉(zhuǎn)軸線、與盤旋轉(zhuǎn)軸線同軸以接合錐形外花鍵的內(nèi)花鍵孔、以及形成在聯(lián)接盤中平行于盤旋轉(zhuǎn)軸線的多個(gè)盤孔。多個(gè)銷各具有盤端和遠(yuǎn)離盤端的正時(shí)齒輪端。所述多個(gè)銷在銷的盤端處通過(guò)所述多個(gè)孔配合地接合聯(lián)接盤。正時(shí)齒輪固定到增壓器轉(zhuǎn)子上以隨其旋轉(zhuǎn)。正時(shí)齒輪具有多個(gè)正時(shí)齒輪孔,這些孔布置在正時(shí)齒輪中且配合地接合所述多個(gè)銷的正時(shí)齒輪端。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0005]參考下列的詳細(xì)說(shuō)明和附圖,本發(fā)明的一個(gè)例子的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)將變得顯而易見(jiàn),其中,相似的附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)于類似,盡管可能不相同的零部件。為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn),具有前面已述功能的附圖標(biāo)記或特征可以或者可以不在它們出現(xiàn)的其它附圖中描述。
[0006]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子的增壓器的剖視圖;
[0007]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子的離合器總成的剖視圖;
[0008]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子的圖2所繪離合器總成的透視圖;
[0009]圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子的離合器總成的離合器電樞、離合器轉(zhuǎn)子和離合器線圈的分解透視圖;
[0010]圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子的離合器總成的局部分解透視圖;
[0011]圖6是描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子的增壓器聯(lián)接器的剖視圖;
[0012]圖7是描繪根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)例子的流程圖;
[0013]圖8是根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接盤的一個(gè)例子的透視圖;
[0014]圖9是圖8所示聯(lián)接盤的一個(gè)例子的剖視圖;
[0015]圖10是示出布置在根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接盤的一個(gè)例子中的內(nèi)花鍵孔中的內(nèi)漸開(kāi)線花鍵的放大剖面圖;和
[0016]圖11示出了本發(fā)明的一個(gè)例子中的輸出軸。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明總體涉及增壓器離合器總成和增壓器旋轉(zhuǎn)件聯(lián)接裝置。
[0018]圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子的離合器總成10。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子,離合器總成10配置成供增壓器12使用。增壓器12可以是發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)的進(jìn)氣歧管組件的一部分。發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括多個(gè)氣缸和布置在每個(gè)氣缸內(nèi)的往復(fù)式活塞,由此形成可膨脹的燃燒室。發(fā)動(dòng)機(jī)可包括進(jìn)氣和排氣歧管組件,用于引導(dǎo)燃燒流體分別經(jīng)由進(jìn)氣門和排氣門進(jìn)入和離開(kāi)燃燒室。
[0019]進(jìn)氣歧管組件的增壓器12可以是任何容積式泵,包括美國(guó)專利5,078,583和5,893,355中示出和描述的羅茨式鼓風(fēng)機(jī)增壓器,這些專利是本發(fā)明的受讓人所擁有的并且它們的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合入本文,但是不是必須限制為這些。增壓器12也可以包括螺桿式壓縮機(jī)或任何其它類型的容積式泵。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子,增壓器12可包括多個(gè)(例如一對(duì))轉(zhuǎn)子14,每個(gè)具有多個(gè)有孔凸角。這些轉(zhuǎn)子可以布置在多個(gè)平行的橫向重疊的圓柱形腔室中,并且可以由(例如,借助傳動(dòng)皮帶)傳遞到其上的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)。增壓器12可以包括主殼體16,其限定出所述多個(gè)圓柱形腔室。主殼體16也可以稱為轉(zhuǎn)子殼體。增壓器12的包括軸18在內(nèi)的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以使轉(zhuǎn)子14以相對(duì)于曲軸轉(zhuǎn)速的固定比率轉(zhuǎn)動(dòng),從而使增壓器12的排量大于發(fā)動(dòng)機(jī)排量,由此使流入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)的空氣增壓。增壓器12可以包括構(gòu)造成從進(jìn)氣管或通道接收流體的入口和構(gòu)造成將增壓空氣經(jīng)由排氣管引向進(jìn)氣門的出口。進(jìn)氣管或通道和排氣管可以通過(guò)旁通通路互連。旁通閥可以布置在旁通通路之內(nèi)并可以構(gòu)造成通過(guò)驅(qū)動(dòng)器組件在打開(kāi)位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng)。
[0020]增壓器12可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞竭B接到離合器總成10。增壓器12可以進(jìn)一步包括輸入殼體,其用作離合器總成10的離合器殼體20。離合器總成10包括離合器殼體20、軸22、帶輪24、離合器轉(zhuǎn)子26、離合器電樞28和離合器線圈30。離合器殼體20可以構(gòu)造成容納離合器總成10的其它部件。離合器殼體20在第一端32處的直徑較小,在第二端34處的直徑較大。第一端32可以緊接帶輪24。第二端34可以緊接增壓器12的主殼體16。
[0021]軸22也可以稱為帶輪傳動(dòng)軸。軸22可以具有縱向軸線36,軸22可以繞該軸線旋轉(zhuǎn)。軸22可以通過(guò)至少一個(gè)軸承38支承在離合器殼體20內(nèi)。例如且非限制性地,軸22可以通過(guò)多個(gè)(例如一對(duì))軸承38、40支承在離合器殼體12內(nèi)。軸承38、40可以布置在離合器殼體20與軸22之間?,F(xiàn)在參照?qǐng)D2-3,總體示出了離合器總成110的另一例子。如總體在圖2-3中示出的,帶輪24的至少一部分可以沿周向環(huán)繞至少一個(gè)軸承38。通過(guò)將帶輪24安置在至少一個(gè)軸承38的正上方,另一個(gè)軸承40可以不必構(gòu)造成支承由帶輪22施加的徑向載荷。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子,每個(gè)軸承38、40可以包括內(nèi)圈和外圈。當(dāng)離合器總成10、110接合時(shí),在軸承38、40的內(nèi)圈與外圈之間基本上不會(huì)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0022]現(xiàn)在參照?qǐng)D1-3和5,帶輪24可以構(gòu)造成在離合器總成10的接合期間從發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸(未示出)傳遞轉(zhuǎn)矩到軸22。帶輪24可以連接到軸22。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子,帶輪24可以布置在軸22的外部。帶輪24可以布置在軸22的一端并且可以沿周向環(huán)繞軸22。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子,帶輪24可以布置在離合器殼體20的外部。帶輪24可以沿著縱向軸線36與離合器殼體20軸向間隔開(kāi)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子,布置在離合器殼體20與軸22之間的至少一個(gè)軸承38可以緊接帶輪22。另一軸承40可以布置在離合器殼體20與軸22之間,更靠近增壓器12的主殼體16。帶輪24可以與離合器總成10的其它部件分開(kāi)(即,不是一體的)。例如,帶輪24可以與離合器電樞28分開(kāi)(即,不是一體的)。
[0023]帶輪24可具有與離合器轉(zhuǎn)子26、離合器電樞28和離合器線圈30的直徑無(wú)關(guān)的直徑。帶輪24,包括其結(jié)構(gòu)和配置在內(nèi),都與離合器轉(zhuǎn)子26、離合器電樞28和離合器線圈30的轉(zhuǎn)矩容量無(wú)關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子,按照增壓器12的某一轉(zhuǎn)矩容量,帶輪24的直徑可小于約85mm。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子,帶輪24的直徑可以為約45mm至約85mm。根據(jù)帶輪24的直徑,帶輪24可以慣常地看作是小帶輪。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子,帶輪24可以具有比離合器線圈30的直徑更小的直徑,因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的一個(gè)例子,帶輪24可以不包圍離合器線圈30。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子,帶輪24也可以不與離合器轉(zhuǎn)子26制成一體。
[0024]離合器轉(zhuǎn)子26可構(gòu)造成被磁化并且建立吸引離合器電樞28的磁回路。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子,離合器轉(zhuǎn)子26可連接到軸22和/或帶輪24。離合器轉(zhuǎn)子26可以繞軸22的縱向軸線36旋轉(zhuǎn)。如小帶輪結(jié)構(gòu)中常見(jiàn)的,離合器轉(zhuǎn)子26不連接到增壓器的軸18。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子,離合器轉(zhuǎn)子26可由鋼構(gòu)成。雖然詳細(xì)地提到鋼作為本發(fā)明的一個(gè)例子,但是,根據(jù)本發(fā)明的其它例子,離合器轉(zhuǎn)子26可由任何數(shù)目的其它材料構(gòu)成。在本發(fā)明的一個(gè)例子中,離合器轉(zhuǎn)子26可以以至少與帶輪24相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),并且可以以比離合器電樞28能旋轉(zhuǎn)的速度更大的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子,因?yàn)殡x合器轉(zhuǎn)子26可以連接到軸22和/或帶輪24,所以離合器轉(zhuǎn)子26可以總是維持與帶輪24相同的轉(zhuǎn)速。換句話說(shuō),即使在離合器總成10脫離接合時(shí),離合器轉(zhuǎn)子26也可以以與軸22的轉(zhuǎn)速基本上相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。離合器轉(zhuǎn)子26通常在比離合器電樞28較高的速度下時(shí)可更穩(wěn)定。離合器轉(zhuǎn)子26可以沿著軸22的縱向軸線36布置在離合器電樞28與離合器線圈30之間。離合器轉(zhuǎn)子26可以具有第一端面42,該端面構(gòu)造成至少部分環(huán)繞離合器線圈30。離合器轉(zhuǎn)子26可以具有第二端面44 (即,與第一端面42相反),該端面構(gòu)造成面向離合器電樞28。
[0025]離合器電樞28可以繞軸22的縱向軸線36旋轉(zhuǎn)。離合器電樞28可以構(gòu)造成被拉靠在離合器轉(zhuǎn)子26上并且在接觸處施加摩擦力。因此可以提升離合器電樞28的載荷以匹配離合器轉(zhuǎn)子26的轉(zhuǎn)速。離合器電樞28可沿著軸22的縱向軸線36布置在離合器轉(zhuǎn)子18與增壓器12之間。離合器電樞28可以具有第一端面46,該端面構(gòu)造成面向離合器轉(zhuǎn)子26的第二端面44并且可以包括摩擦材料。離合器電樞28可以具有第二端面48 (即,與第一端面44相反),該端面構(gòu)造成面向增壓器12。離合器電樞28可以通過(guò)花鍵和螺栓連接到增壓器12的軸18。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子,離合器電樞28可以包含速度敏感部件(例如摩擦材料和彈簧)。當(dāng)離合器總成10、110脫離接合時(shí),離合器電樞28的轉(zhuǎn)速可以小于軸22的轉(zhuǎn)速。因此,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子,當(dāng)離合器總成10、110脫離接合時(shí),離合器電樞28可以構(gòu)造成慣性滑行直到停止,而不是一直必須保持與帶輪24相同的轉(zhuǎn)速。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子,離合器電樞28可以不連接到軸22和/或帶輪24。作為替代,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子,離合器電樞28可以與帶輪24分開(kāi)。離合器電樞20可以連接到增壓器12的軸18。軸18可以稱為增速輸入軸18。當(dāng)離合器總成10、110接合時(shí),離合器電樞28的轉(zhuǎn)速可以基本上與軸22的轉(zhuǎn)速相同。因?yàn)橛捎诎衲Σ敛牧线@樣的速度敏感材料,在較高速度時(shí)可能更難以保持離合器電樞28的穩(wěn)定性,離合器電樞28可以不連接到軸22和/或帶輪24。離合器電樞28可以與帶輪24分開(kāi),因此,離合器電樞28可以不影響帶輪24的尺寸和/或范圍。通過(guò)將離合器電樞28與帶輪24分開(kāi),可以減小帶輪24周圍區(qū)域中離合器殼體20的尺寸。此外,帶輪24的尺寸和配置可以與電樞28的尺寸和/或轉(zhuǎn)矩容量無(wú)關(guān)。
[0026]離合器線圈30可以包括磁通量源。電流和/或電壓可以施加給離合器線圈30以在離合器線圈30的附近產(chǎn)生磁場(chǎng)并且產(chǎn)生通量磁力線。磁場(chǎng)的強(qiáng)度可以與所提供的電流級(jí)別成比例。磁通量然后可以傳遞通過(guò)離合器線圈30與離合器轉(zhuǎn)子26之間的小工作氣隙。離合器轉(zhuǎn)子26因此可以變得被磁化并且建立磁回路以吸引離合器電樞28。離合器電樞28然后可被拉靠到離合器轉(zhuǎn)子26上并且可以在接觸處施加摩擦力,并且,離合器電樞28上的載荷可以提升至匹配離合器轉(zhuǎn)子26的速度。當(dāng)從離合器總成10、110去除電流和/或電壓時(shí),離合器電樞28可以自由地隨著增壓器12的軸18轉(zhuǎn)動(dòng)。離合器線圈30可以不被帶輪24包圍。作為替代,離合器線圈30可以安裝在離合器轉(zhuǎn)子26中并且可更靠近增壓器12的殼體16。離合器線圈30可以沿著軸22的縱向軸線36的方向布置在離合器轉(zhuǎn)子26與離合器殼體20之間。離合器線圈30可以沿著軸22的縱向軸線36與帶輪24間隔開(kāi)。離合器線圈30可以與帶輪24分開(kāi),因此,離合器線圈30可以不影響帶輪24的尺寸和/或范圍。通過(guò)將離合器線圈30與帶輪24分開(kāi),可以減小帶輪24周圍區(qū)域中離合器殼體20的尺寸。牝外,帶輪24的尺寸和配置可以與離合器線圈30的尺寸和/或轉(zhuǎn)矩容量無(wú)關(guān)。
[0027]離合器線圈30可以由電子控制單元(ECU)(未示出)控制,該電子控制單元(例如,通過(guò)電線52)提供電信號(hào)給離合器線圈30。E⑶可以處理輸入,例如(但不限于),與車輛參數(shù)相對(duì)應(yīng)的傳感器讀數(shù),并且根據(jù)邏輯規(guī)則處理該輸入以確定提供給離合器線圈30的適當(dāng)?shù)碾娦盘?hào)。ECU可以包括微處理器,該微處理器具有足夠的內(nèi)存以存儲(chǔ)邏輯規(guī)則(例如以計(jì)算機(jī)程序的形式)用于控制離合器總成10、110的操作。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子,包括離合器總成10、110在內(nèi)的增壓器12可以進(jìn)一步包括連接到增壓器12的軸18的輸入增速齒輪50。因此,增壓器12的這些轉(zhuǎn)子14中的至少一個(gè)可以采用輸入傳動(dòng)配置,包括例如但不限于,軸18和增速齒輪50,通過(guò)使用這些,增壓器12可以接收輸入傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子,增壓器12可以包括離合器總成10、110 ;殼體16 ;布置在殼體16內(nèi)的多個(gè)轉(zhuǎn)子14 ;構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)多個(gè)轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)的軸18 ;以及連接到軸18的輸入增速齒輪50。在下文更完整地描述增速齒輪50和相關(guān)部件。
[0029]本文公開(kāi)的旋轉(zhuǎn)件聯(lián)接裝置和方法的例子可以提供糾正未對(duì)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)并且可以減低或基本上消除增壓器內(nèi)的后沖。要理解的是,本文公開(kāi)的旋轉(zhuǎn)件聯(lián)接裝置和方法的例子可以防止對(duì)軸承的一些類型的破壞,這些破壞可能在一些增壓器的裝配期間出現(xiàn)。
[0030]進(jìn)一步參照?qǐng)D1,增壓器12包括增壓器變速器54。增壓器變速器54包括輸入增速齒輪50和輸出增速齒輪51以提供從增速輸入軸18到輸出軸56的傳動(dòng)比。帶輪24驅(qū)動(dòng)增壓器12中的帶輪傳動(dòng)軸22以傳遞轉(zhuǎn)矩至輸入增速齒輪50。帶輪24可以由經(jīng)由前端輔助傳動(dòng)(FEAD)帶(未示出)連接到帶輪24的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸帶輪(未示出)驅(qū)動(dòng)。離合器總成10可以布置在帶輪傳動(dòng)軸22與輸入增速齒輪50之間以將增速輸入軸18選擇性地連接到輸入增速齒輪50。輸入增速齒輪50嚙合地接合輸出增速齒輪51,該輸出增速齒輪固定在輸出軸56上隨其一起旋轉(zhuǎn)。
[0031]增速齒輪50與51的傳動(dòng)比提供增速輸入軸18與輸出軸56之間的轉(zhuǎn)速差。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子,可以使用的傳動(dòng)比的范圍是約1:1到約3: I。例如,如果使用2: I的傳動(dòng)比,那么,當(dāng)增速輸入軸18以1,000轉(zhuǎn)每分鐘(rpm)自轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)子14可以以2000rpm自轉(zhuǎn),這是因?yàn)檗D(zhuǎn)子14隨輸出軸56 —起旋轉(zhuǎn),這將在下文進(jìn)行更詳細(xì)地描述。
[0032]輸出軸56可以通過(guò)間接軸配置間接地連接到傳動(dòng)正時(shí)齒輪58,這將在下文更詳細(xì)地描述。傳動(dòng)正時(shí)齒輪58嚙合地接合傳動(dòng)正時(shí)齒輪60。傳動(dòng)正時(shí)齒輪58連接到轉(zhuǎn)子
14。傳動(dòng)正時(shí)齒輪60連接到轉(zhuǎn)子14'。這些正時(shí)齒輪58、60可以包括相同的輪齒數(shù),以相對(duì)較高齒距間隔開(kāi)。例如,正時(shí)齒輪58、60可以各具有相互嚙合的30個(gè)齒;因此,正時(shí)齒輪58、60以基本上相等的角速度旋轉(zhuǎn)。因而,正時(shí)齒輪58、60基本上使轉(zhuǎn)子14、14'同步,由此促成了轉(zhuǎn)子14、14'的低磨損率和增壓器12的高效率。
[0033]本文使用的間接軸配置通常指的是具有被至少一個(gè)部件與其能量源分開(kāi)的軸的,即具有間接連接的傳動(dòng)系統(tǒng)能量流配置。例如,在直接軸配置使用一個(gè)軸從輸入直接傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)力給輸出的情況下,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子,間接軸配置使用與聯(lián)接器串聯(lián)連接的輔助軸來(lái)傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。在直接軸配置的例子中,輸出軸可以直接安裝到增壓器轉(zhuǎn)子上,輸出軸也將用作轉(zhuǎn)子軸。
[0034]現(xiàn)在還參照?qǐng)D6,獲得增壓器12的更多細(xì)節(jié),旋轉(zhuǎn)件聯(lián)接裝置62包括輸出軸56和傳動(dòng)正時(shí)齒輪58,具有可操作性以在它們之間傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。輸出軸56具有錐形外花鍵64和輸出軸旋轉(zhuǎn)軸線66。聯(lián)接裝置62的聯(lián)接盤68具有與輸出軸旋轉(zhuǎn)軸線66同軸的盤旋轉(zhuǎn)軸線70。聯(lián)接盤68具有與盤旋轉(zhuǎn)軸線70同軸的錐形內(nèi)花鍵孔72以接合輸出軸56的錐形外花鍵64。內(nèi)花鍵孔72沿著盤旋轉(zhuǎn)軸線70呈錐形。
[0035]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接盤68的一個(gè)例子的透視圖。圖8示出了所述多個(gè)盤孔74具有三個(gè)孔75。在其它例子中,所述多個(gè)盤孔74中的盤孔75的數(shù)目可以大于3或小于3。
[0036]參照?qǐng)D9進(jìn)一步描述聯(lián)接盤68的錐形內(nèi)花鍵孔72。內(nèi)花鍵孔72具有較大直徑端88和較小直徑端90。聯(lián)接盤68可以具有圍繞內(nèi)花鍵孔72形成的轂79。如圖9所示,轂79可以延伸超過(guò)聯(lián)接盤68的端面83,在轂側(cè)81比相對(duì)的一側(cè)明顯超出更多。轂79可以是易于檢測(cè)到的結(jié)構(gòu)(例如,視覺(jué)可檢測(cè)的,或者,由過(guò)程防錯(cuò)(poke-yoke)技術(shù)可檢測(cè)的)以便于驗(yàn)證,當(dāng)輸出軸56坐落在聯(lián)接盤68中時(shí),輸出軸56的自由端86(見(jiàn)圖1)朝著較小直徑端90穿過(guò)較大直徑端88。錐形內(nèi)花鍵孔72具有形成在其上的錐形漸開(kāi)線花鍵用于接合輸出軸56的錐形外花鍵64。錐形外花鍵64也是漸開(kāi)線花鍵。錐形外花鍵64以側(cè)配合接合的方式接合錐形內(nèi)花鍵孔72的錐形漸開(kāi)線花鍵的齒根面。因?yàn)閮?nèi)漸開(kāi)線花鍵和外漸開(kāi)線花鍵是側(cè)配合接合的,所以,這些花鍵確定并集中到輸出軸56與聯(lián)接盤68之間的軸線?;ㄦI的錐度允許這些花鍵用較小的力就位成內(nèi)外花鍵之間的過(guò)盈配合,使輸出軸56就位于聯(lián)接盤68中。
[0037]錐形內(nèi)花鍵孔72和輸出軸56的錐形外花鍵64可各自在每一側(cè)分別相對(duì)于盤旋轉(zhuǎn)軸線70和輸出軸旋轉(zhuǎn)軸線66成約0.5度至約2.5度的錐度,以實(shí)現(xiàn)輸出軸56與內(nèi)花鍵孔72之間的過(guò)盈配合。
[0038]圖10是放大剖面圖,示出布置內(nèi)花鍵孔72中的內(nèi)漸開(kāi)線花鍵73。
[0039]在本發(fā)明的一個(gè)例子中,用于使輸出軸56就位于聯(lián)接盤68中的力在約5牛頓至約44牛頓之間變化。不受任何理論的束縛,人們相信,花鍵的錐度允許在沒(méi)有大量力的情況下獲得花鍵之間的緊密過(guò)盈配合。這個(gè)緊密過(guò)盈配合可以阻止輸出軸56與聯(lián)接盤之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),由此防止輸出軸56與聯(lián)接盤68之間的連接處的后沖。
[0040]聯(lián)接盤68包括形成在聯(lián)接盤68中的與盤旋轉(zhuǎn)軸線70平行的多個(gè)盤孔74。要理解的是,雖然在圖2中僅僅代表性地示出這多個(gè)盤孔74中的一個(gè),但是,如圖8所示,這多個(gè)盤孔74繞盤旋轉(zhuǎn)軸線70徑向布置。
[0041]聯(lián)接盤68可以由任何合適的材料形成。用于聯(lián)接盤68的材料的例子包括聚合物例如聚醚醚酮(PEEK)以及包括鋼合金和鋁合金在內(nèi)的金屬。合適的鋼合金的例子是SAE (汽車工程師學(xué)會(huì))/AISI (美國(guó)鋼鐵學(xué)會(huì))1144。
[0042]聯(lián)接裝置62進(jìn)一步地包括多個(gè)銷76,每個(gè)銷具有盤端78和遠(yuǎn)離盤端78的正時(shí)齒輪端80。所述多個(gè)銷76可以在銷76的盤端78處通過(guò)多個(gè)盤孔沿74配套地接合聯(lián)接盤68。要理解的是,所述多個(gè)銷76可以由鋼制成。所述多個(gè)銷76可以為三個(gè)銷,并且可以在所述多個(gè)盤孔74的相應(yīng)的盤孔內(nèi)沿著圓形模式基本上等距間隔開(kāi)。另外,所述多個(gè)銷76的直徑大小可以在約6mm至約IOmm之間變化,長(zhǎng)度大小可以在約20mm至約25mm之間變化。
[0043]傳動(dòng)正時(shí)齒輪58固定在轉(zhuǎn)子14上隨其一起旋轉(zhuǎn)。傳動(dòng)正時(shí)齒輪58具有正時(shí)齒輪旋轉(zhuǎn)軸線82和多個(gè)正時(shí)齒輪孔84。要理解的是,雖然在圖6中僅代表性地示出這多個(gè)正時(shí)齒輪孔84中的一個(gè),但是,所述多個(gè)正時(shí)齒輪孔84繞正時(shí)齒輪旋轉(zhuǎn)軸線82徑向布置。所述多個(gè)銷76可以在銷76的正時(shí)齒輪端80處通過(guò)多個(gè)正時(shí)齒輪孔84配套地接合傳動(dòng)正時(shí)齒輪58。
[0044]在一個(gè)例子中,聯(lián)接裝置62可以調(diào)節(jié)輸出軸旋轉(zhuǎn)軸線66與正時(shí)齒輪旋轉(zhuǎn)軸線82之間的約0.05mm(毫米)至約0.1mm的平行度偏差。輸出軸旋轉(zhuǎn)軸線66與正時(shí)齒輪旋轉(zhuǎn)軸線82之間的偏差由增壓器12的適應(yīng)性而不是在配合件中固定公差間隙來(lái)調(diào)節(jié)。這消除了輸出軸56與聯(lián)接盤68之間的連接處的后沖。圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的輸出軸56的例子。示出了輸出軸56的自由端86處的錐形外花鍵64。外花鍵64是錐形的,從而自由端86處的自由端輸出軸直徑77'小于在遠(yuǎn)離自由端86的花鍵端測(cè)得的、用附圖標(biāo)記77標(biāo)示的輸出軸直徑。
[0045]參照?qǐng)D7,用流程圖100示出了增壓器12的制造方法的一個(gè)例子???01代表將可旋轉(zhuǎn)輸出軸56布置在增壓器殼體11內(nèi)的方法步驟??尚D(zhuǎn)輸出軸56可以由軸承支承??尚D(zhuǎn)輸出軸56也可以具有外花鍵64和輸出軸旋轉(zhuǎn)軸線66。增壓器殼體11可以包括增壓器12的多個(gè)部件,其提供增壓器12的外表面并且形成用于增壓器12的內(nèi)部部件的支承結(jié)構(gòu)。例如,增壓器殼體11可以包括用于轉(zhuǎn)子組件27和增壓器變速器54的殼體部件,以及適當(dāng)?shù)慕宇^、蓋、安裝點(diǎn)、密封件和緊固件。
[0046]框102代表把聯(lián)接盤68壓在輸出軸56上。聯(lián)接盤68可以具有與輸出軸旋轉(zhuǎn)軸線66同軸的盤旋轉(zhuǎn)軸線70、與盤旋轉(zhuǎn)軸線70同軸以接合外花鍵64的內(nèi)花鍵孔72以及平行于盤旋轉(zhuǎn)軸線70形成在盤68中的多個(gè)盤孔74。
[0047]在框103處,該方法進(jìn)一步包括在增壓器殼體11中布置包括轉(zhuǎn)子軸29的轉(zhuǎn)子組件27的步驟。
[0048]在框104處,該方法進(jìn)一步包括在轉(zhuǎn)子軸29上布置正時(shí)齒輪58的步驟,該正時(shí)齒輪具有正時(shí)齒輪旋轉(zhuǎn)軸線82和布置在正時(shí)齒輪58中的多個(gè)正時(shí)齒輪孔84。
[0049]在框105處,該方法進(jìn)一步包括的步驟是借助多個(gè)銷76將正時(shí)齒輪58連接到聯(lián)接盤68上。所述多個(gè)銷76各具有盤端78和遠(yuǎn)離盤端78的正時(shí)齒輪端80。這個(gè)聯(lián)接是通過(guò)所述多個(gè)銷76與聯(lián)接盤68在銷76的盤端78處借助多個(gè)盤孔74的配合地接合以及所述多個(gè)銷76與正時(shí)齒輪58在所述多個(gè)銷76的正時(shí)齒輪端80處借助多個(gè)正時(shí)齒輪孔84的配合地接合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
[0050]人們相信,本發(fā)明的一個(gè)例子允許,在裝配期間以大大降低對(duì)軸承損壞可能性實(shí)現(xiàn)增壓器12的裝配。特別地,在本發(fā)明的一個(gè)例子中,支承輸出軸56的軸承更少受到壓痕損壞,因?yàn)檠b配期間的軸向輸出軸載荷較低。
[0051]要理解的是,在本文中,術(shù)語(yǔ)"連接/被連接/接頭"和/或類似用語(yǔ),有寬泛的定義以涵蓋多種不同的連接配置和裝配技術(shù)。這些配置和技術(shù)包括但不限于,(I) 一個(gè)部件與另一部件之間的直接聯(lián)系,它們之間沒(méi)有中間部件;和(2) —個(gè)部件與另一部件之間的聯(lián)系,它們之間有一個(gè)或多個(gè)部件,只要"連接到"這另一部件的這一個(gè)部件是以某種方式操作聯(lián)系這另一部件(盡管它們之間存在一個(gè)或更多附加部件)。
[0052]在描述和要求保護(hù)的本文公開(kāi)的例子中,單數(shù)形式"一個(gè)"和"該"包括復(fù)數(shù)對(duì)象,除非上下文以其它方式明明確規(guī)定。
[0053]要理解的是,本文提供的范圍包括規(guī)定的范圍和所規(guī)定范圍內(nèi)的任何數(shù)值或子區(qū)間。例如,約6mm至約IOmm的范圍應(yīng)當(dāng)解釋成,不僅僅包括明確列舉的限值約6mm至約10mm,還包括獨(dú)立的數(shù)值,例如,7mm、8.2mm,9.1mm等等,以及子區(qū)間,例如約6mm至約
7.5mm等等。此外,當(dāng)使用"約"來(lái)描述數(shù)值時(shí),這意味著涵蓋所陳述數(shù)值的小變化(達(dá)+/_10 % )。
[0054]雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了多個(gè)例子,但是,對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是所公開(kāi)例子可以改型。因此,前述描述要認(rèn)為是非限制的。
【權(quán)利要求】
1.一種增壓器中的旋轉(zhuǎn)件聯(lián)接裝置,包括: 可旋轉(zhuǎn)輸出軸,其具有錐形外花鍵和輸出軸旋轉(zhuǎn)軸線; 聯(lián)接盤,其具有: 與所述輸出軸旋轉(zhuǎn)軸線同軸的盤旋轉(zhuǎn)軸線; 與所述盤旋轉(zhuǎn)軸線同軸以接合所述錐形外花鍵的錐形內(nèi)花鍵孔;和 形成在所述聯(lián)接盤中平行于所述盤旋轉(zhuǎn)軸線的多個(gè)盤孔; 多個(gè)銷,每個(gè)所述銷具有盤端和遠(yuǎn)離所述盤端的正時(shí)齒輪端,所述多個(gè)銷在所述銷的所述盤端通過(guò)所述多個(gè)盤孔與所述聯(lián)接盤配合地接合;和 正時(shí)齒輪,其固定到增壓器轉(zhuǎn)子以隨其旋轉(zhuǎn),所述正時(shí)齒輪具有: 正時(shí)齒輪旋轉(zhuǎn)軸線;和 多個(gè)正時(shí)齒輪孔,其布置在所述正時(shí)齒輪中且與所述多個(gè)銷的所述正時(shí)齒輪端配合地接合。
2.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)接裝置,其中,所述聯(lián)接盤由鋁合金、鋼合金或聚醚醚酮(PEEK)或它們的組合構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述 的聯(lián)接裝置,其中,所述多個(gè)銷由鋼構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)接裝置,其中,所述錐形內(nèi)花鍵孔和所述輸出軸的所述錐形外花鍵分別相對(duì)于所述盤旋轉(zhuǎn)軸線和所述輸出軸旋轉(zhuǎn)軸線成約0.5度至約2.5度的錐度以實(shí)現(xiàn)所述輸出軸與所述花鍵孔之間的過(guò)盈配合。
5.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)接裝置,其中,用于使所述輸出軸就位于所述聯(lián)接盤中的力為約5牛頓至約44牛頓。
6.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)接裝置,其中,所述錐形內(nèi)花鍵孔具有錐形側(cè)配合花鍵以與具有互補(bǔ)花鍵輪廓的所述錐形外花鍵相對(duì)接。
7.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)接裝置,其中,所述輸出軸旋轉(zhuǎn)軸線與所述正時(shí)齒輪旋轉(zhuǎn)軸線之間有約0.05mm至約0.1mm的平行度偏差。
8.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)接裝置,其中,所述多個(gè)銷沿圓形陣列基本上等距間隔開(kāi)。
9.一種制造增壓器的方法,該方法包括: 在增壓器殼體內(nèi)布置由軸承支承的可旋轉(zhuǎn)輸出軸,所述可旋轉(zhuǎn)輸出軸具有錐形外花鍵和輸出軸旋轉(zhuǎn)軸線; 將聯(lián)接盤壓在所述可旋轉(zhuǎn)輸出軸上,所述聯(lián)接盤具有: 與所述輸出軸旋轉(zhuǎn)軸線同軸的盤旋轉(zhuǎn)軸線; 與所述盤旋轉(zhuǎn)軸線同軸以接合所述錐形外花鍵的錐形內(nèi)花鍵孔;以及 平行于所述盤旋轉(zhuǎn)軸線形成在所述盤中的多個(gè)盤孔; 在所述增壓器殼體中布置轉(zhuǎn)子組件,所述轉(zhuǎn)子組件具有布置在其中的轉(zhuǎn)子軸; 將正時(shí)齒輪布置在所述轉(zhuǎn)子軸上,所述正時(shí)齒輪具有正時(shí)齒輪旋轉(zhuǎn)軸線和布置在所述正時(shí)齒輪中的多個(gè)正時(shí)齒輪孔;以及 通過(guò)多個(gè)銷將所述正時(shí)齒輪聯(lián)接到所述聯(lián)接盤,所述多個(gè)銷各具有盤端和遠(yuǎn)離所述盤端的正時(shí)齒輪端,所述聯(lián)接如此實(shí)現(xiàn),即通過(guò): 將所述多個(gè)銷與所述聯(lián)接盤在所述多個(gè)銷的所述盤端通過(guò)所述多個(gè)盤孔配合地接合;和將所述多個(gè)銷與所述正時(shí)齒輪在所述多個(gè)銷的所述正時(shí)齒輪端通過(guò)所述多個(gè)正時(shí)齒輪孔配合地接合。
10.如權(quán)利要求9所述的方法,其中,所述聯(lián)接盤由鋁合金、鋼合金或聚醚醚酮(PEEK)或它們的組合構(gòu)成。
11.如權(quán)利要求9所述的方法,其中,所述多個(gè)銷由鋼構(gòu)成。
12.如權(quán)利要求9所述的方法,其中,所述錐形內(nèi)花鍵孔和所述輸出軸的所述錐形外花鍵分別相對(duì)于所述盤旋轉(zhuǎn)軸線和所述輸出軸旋轉(zhuǎn)軸線成約0.5度至約2.5度的錐度以實(shí)現(xiàn)所述輸出軸與所述內(nèi)花鍵孔之間的過(guò)盈配合。
13.如權(quán)利要求9所述的方法,其中,將所述聯(lián)接盤壓在所述可旋轉(zhuǎn)輸出軸上包括施加一力使所述輸出軸就位于所述聯(lián)接盤中,所述力為約5牛頓至約44牛頓。
14.如權(quán)利要求9所述的方法,其中,所述錐形內(nèi)花鍵孔具有錐形側(cè)配合花鍵,以與具有互補(bǔ)花鍵輪廓的所述錐形外花鍵相對(duì)接。
15.如權(quán)利要求9所述的方法,其中,所述輸出軸旋轉(zhuǎn)軸線與所述正時(shí)齒輪旋轉(zhuǎn)軸線之間有約0.05mm至約0.1mm的平行度偏差。
16.如權(quán)利要 求9所述的方法,其中,所述多個(gè)銷基本上等距間隔開(kāi)。
【文檔編號(hào)】F02B37/00GK103993953SQ201410111339
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月15日
【發(fā)明者】C·W·克里格, D·R·奧文加, M·J·福爾蒂尼 申請(qǐng)人:伊頓公司