增壓器的制造方法
【專利說明】增壓器
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求享有2014年5月23日提交的序列號為62/002，410和2014年5月23日提交的序列號為62/002，437的美國臨時申請的優(yōu)先權(quán)，每個申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本實用新型總體涉及一種增壓器組件并且更具體地涉及一種用于增壓器組件的潤滑系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]增壓器可以用于增加或"提升"內(nèi)燃(IC)發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣歧管中的空氣壓力以增加IC發(fā)動機(jī)的動力輸出。如果IC發(fā)動機(jī)正常地吸氣(例如，活塞在活塞的進(jìn)氣沖程期間將在環(huán)境大氣壓力下將空氣吸入氣缸)，IC發(fā)動機(jī)的動力輸出因此可以在IC發(fā)動機(jī)的輸出動力上增加。一些IC發(fā)動機(jī)是"臥式"發(fā)動機(jī)，具有通常繞水平軸線轉(zhuǎn)動的曲軸。當(dāng)增壓器用于增壓臥式發(fā)動機(jī)時，增壓器的旋轉(zhuǎn)部分可以繞基本上平行于曲軸的軸線旋轉(zhuǎn)。例如，增壓器的羅茨式鼓風(fēng)機(jī)類型的轉(zhuǎn)子可以繞水平軸線轉(zhuǎn)動。IC發(fā)動機(jī)的另一類型是"立式"發(fā)動機(jī)，其具有通常繞垂直軸線轉(zhuǎn)動的曲軸。立式發(fā)動機(jī)例如已經(jīng)在動力割草機(jī)，和船舶應(yīng)用中使用。應(yīng)當(dāng)理解，臥式和立式發(fā)動機(jī)并不限于曲軸在相應(yīng)的水平和垂直方向工作。例如，具有立式發(fā)動機(jī)的割草機(jī)可以在斜坡上工作，活塞提供動力的臥式發(fā)動機(jī)可以在陡坡上的車輛或特技飛行中的飛行器中工作。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種增壓器，其包括限定一對圓柱形腔室的轉(zhuǎn)子殼體。驅(qū)動軸軸承支承驅(qū)動轉(zhuǎn)子軸，以使其在轉(zhuǎn)子殼體中轉(zhuǎn)動。從動軸軸承支承從動轉(zhuǎn)子軸，以使其在轉(zhuǎn)子殼體中轉(zhuǎn)動。油池殼體包圍轉(zhuǎn)子殼體的正時齒輪端。軸密封布置在轉(zhuǎn)子殼體與每個相應(yīng)的轉(zhuǎn)子軸之間。油池殼體、轉(zhuǎn)子殼體、驅(qū)動軸密封和從動軸密封限定用于潤滑驅(qū)動軸軸承、從動軸軸承、驅(qū)動正時齒輪以及從動正時齒輪的油的密閉容器。當(dāng)驅(qū)動轉(zhuǎn)子軸處于豎直定向時，在密閉容器中的油池以及油的上表面在下方與驅(qū)動正時齒輪和從動正時齒輪間隔開。
【附圖說明】
[0006]參照以下的詳細(xì)說明和附圖，本實用新型的示例的特征將會變得顯而易見，其中相同的附圖標(biāo)記對應(yīng)于相同或類似，但也許不是完全相同的部件。為了簡單起見，具有之前描述的功能的附圖標(biāo)記和特征可以或不可以結(jié)合它們出現(xiàn)的其它附圖進(jìn)行描述。
[0007]圖1是根據(jù)本實用新型的示例的增壓器的截面圖；
[0008]圖2A是圖1所示的增壓器的一部分的截面圖；
[0009]圖2B是圖1所示的具有另一油分配系統(tǒng)的增壓器部分的截面圖；
[0010]圖3是根據(jù)本實用新型的拋油環(huán)的示例的俯視圖；
[0011]圖4是根據(jù)本實用新型的拋油環(huán)的另一示例的透視圖；
[0012]圖5是根據(jù)本實用新型的拋油環(huán)的另一個示例的透視圖；
[0013]圖6是根據(jù)本實用新型的拋油環(huán)的另一示例的透視圖；
[0014]圖7是根據(jù)本實用新型的拋油環(huán)的又一示例的俯視圖；
[0015]圖8A是根據(jù)本實用新型的拋油環(huán)的還有的另一示例的透視圖；
[0016]圖8B是根據(jù)本實用新型的拋油環(huán)的另一示例的俯視圖；
[0017]圖9是根據(jù)本實用新型的另一示例的增壓器的截面圖；
[0018]圖10是圖9描述的增壓器的一部分的截面圖；
[0019]圖11是圖9中示出的具有另一油分配系統(tǒng)的增壓器部分的截面圖；
[0020]圖12是根據(jù)本實用新型的示例的增壓器的一部分的截面圖；
[0021]圖13是根據(jù)本實用新型的增壓器的一部分的截面圖；以及
[0022]圖14是具有開口環(huán)軸密封的圖13中描述的增壓器的一部分的截面圖。
【具體實施方式】
[0023]本實用新型總體涉及一種增壓器組件并且更具體地涉及一種用于增壓器組件的潤滑系統(tǒng)。
[0024]在一些現(xiàn)有的增壓器中，正時齒輪部分地浸入在油池中。到這樣現(xiàn)有的增壓器的輸入功率增加以克服通過用正時齒輪攪動機(jī)油引起的軸/轉(zhuǎn)子/齒輪的轉(zhuǎn)動的阻力。這里限定的輸入功率是克服增壓器中的慣性以及其它損失的功率。有利的是將增壓器的輸入功率最小化。在本實用新型的示例中，輸入功率是通過將正時齒輪保持在油池外并且使用栗或拋油環(huán)給齒輪，軸承和密封注油來減少。在其它示例中，來自加壓的發(fā)動機(jī)油路的機(jī)油可發(fā)送通過增壓器以潤滑齒輪，軸承和密封。由于從發(fā)動機(jī)油路發(fā)送的機(jī)油可以通過發(fā)動機(jī)油過濾器過濾，較清潔的油可使增壓器具有較長的使用壽命。在本實用新型的示例中，從增壓器的含油隔室(例如，增壓器齒輪箱)發(fā)送油和加壓氣體至發(fā)動機(jī)的曲軸箱可以幫助減少增壓器的含油隔室中的壓力。
[0025]在圖1中示出了根據(jù)本實用新型的示例的潤滑系統(tǒng)10。根據(jù)本實用新型的示例潤滑系統(tǒng)10可以配置為與增壓器12 —起使用。增壓器12可連接到用于發(fā)動機(jī)(未示出)的進(jìn)氣歧管。發(fā)動機(jī)可以包括多個氣缸以及布置在每個氣缸內(nèi)內(nèi)的往復(fù)活塞，由此限定出可膨脹的燃燒室。發(fā)動機(jī)可以包括用于引導(dǎo)燃燒流體分別經(jīng)由進(jìn)氣及排氣閥進(jìn)入和流出燃燒室的進(jìn)氣和排氣歧管組件。
[0026]增壓器12可以是任意的容積式栗，包括如在美國專利US5，078, 583和US5, 893，355中示出和描述的羅茨類型鼓風(fēng)增壓器(其由本實用新型的受讓人擁有并且其它們?nèi)績?nèi)容通過引用結(jié)合入本文)，但并不限于此。增壓器12還可以包括螺桿式壓縮機(jī)或任意其它類型的容積式栗。根據(jù)本實用新型的示例，增壓器12可以包括多個(例如，一對)轉(zhuǎn)子14，14'，其每個都具有多個有孔的凸角。轉(zhuǎn)子可以布置在多個平行的、橫向地重疊的圓柱形腔室內(nèi)并且可以由(例如，經(jīng)由傳動皮帶)傳遞到其上的發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)矩驅(qū)動。增壓器12可以包括主殼體16，該主殼體可限定多個圓柱形腔室。主殼體16還可以被稱作轉(zhuǎn)子殼體16。包括軸18的增壓器12的機(jī)械傳動可以相對于曲軸轉(zhuǎn)速以固定比率轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子14，從而增壓器12的排量大于發(fā)動機(jī)排量，由此提高或增壓進(jìn)入發(fā)動機(jī)的燃燒室的空氣流量。增壓器12可以包括構(gòu)造成為接收來自進(jìn)氣管或通道的流體的入口以及構(gòu)造成引導(dǎo)增壓空氣經(jīng)由排氣管至進(jìn)氣閥的出口。進(jìn)氣管或通道以及排氣管可以通過旁路相互連接。旁通閥可以布置在旁路通道內(nèi)并且可以構(gòu)成為通過致動器組件在打開位置和關(guān)閉位置之間移動。
[0027]參照圖1，根據(jù)本實用新型的增壓器12包括限定了一對相交的圓柱形腔室20，20'的轉(zhuǎn)子殼體16。第一轉(zhuǎn)子14在圓柱形腔室20，2(V內(nèi)與第二轉(zhuǎn)子If相互嚙合。驅(qū)動轉(zhuǎn)子軸29可隨第一轉(zhuǎn)子14轉(zhuǎn)動。驅(qū)動正時齒輪58可以布置在隨其轉(zhuǎn)動的驅(qū)動轉(zhuǎn)子軸29上。從動正時齒輪60可以與驅(qū)動正時齒輪58嚙合地接合。從動轉(zhuǎn)子軸18可以隨第二轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動并且聯(lián)接到隨其轉(zhuǎn)動的從動正時齒輪60上。
[0028]驅(qū)動正時齒輪58可以與從動正時齒輪60嚙合地接合。驅(qū)動正時齒輪58可以連接到第一轉(zhuǎn)子14。從動正時齒輪60可以連接到第二轉(zhuǎn)子If上。正時齒輪58，60可以包括以相對高的齒距間隔的相等數(shù)目的齒輪齒。例如，正時齒輪58，60每個都可以具有用于彼此嚙合的30個齒；因此正時齒輪58，60以其間實質(zhì)上相同的角速度轉(zhuǎn)動。如此一來，正時齒輪58，60基本上與轉(zhuǎn)子14，14'同步，由此有助于轉(zhuǎn)子14，14'的低磨損率和增壓器12的高效率。
[0029]驅(qū)動軸軸承38可以支承用于在轉(zhuǎn)子殼體16中轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子軸29。從動軸軸承36可以支承用于在轉(zhuǎn)子殼體16中轉(zhuǎn)動的從動轉(zhuǎn)子軸18。油池殼體22可以布置為包圍轉(zhuǎn)子殼體16的正時齒輪端24。軸密封76布置在轉(zhuǎn)子殼體16與驅(qū)動和從動轉(zhuǎn)子軸29、18之間。盡管圖1中描述的軸密封76是唇形密封，應(yīng)當(dāng)理解，其它類型的軸密封76也可以在本實用新型的示例中使用。例如，代替或除本實用新型的圖1和其它附圖所示的唇形密封之外，可以使用O形環(huán)密封以及開口環(huán)密封。
[0030]油池殼體22，轉(zhuǎn)子殼體16和軸密封76限定了用于潤滑驅(qū)動軸軸承38，從動軸軸承36，以及正時齒輪58、60的油的密閉容器87。當(dāng)驅(qū)動轉(zhuǎn)子軸29處于豎直定向時，在密閉容器87中的油池，以及油28的頂面26可以在正時齒輪58、60下方間隔開。由于驅(qū)動轉(zhuǎn)子軸29平行于從動轉(zhuǎn)子軸18，當(dāng)驅(qū)動轉(zhuǎn)子軸29豎立時，從動轉(zhuǎn)子軸18也是豎立的。在本文中，豎直定向可以定義為意味著轉(zhuǎn)子軸29、18是豎立的并且油池殼體22低于正時齒輪58、60。應(yīng)當(dāng)理解，增壓器12可以在其它定向上操作。在一示例中，增壓器12可以在轉(zhuǎn)子軸29、18與豎直方向成多達(dá)+/-45度的任意角度下可操作。在另一示例中，增壓器12可以在任意角度下操作，例如，在可以執(zhí)行特技動作的私人船舶中。
[0031]根據(jù)本實用新型的增壓器12可以具有連接到驅(qū)動轉(zhuǎn)子軸29或隨其轉(zhuǎn)動的驅(qū)動正時齒輪58的第一拋油環(huán)32。第一孔口 46可以由轉(zhuǎn)子殼體16限定以傳送油28至驅(qū)動軸軸承38的上端48。重力促使油28流動通過驅(qū)動軸軸承38以潤滑