排气涡轮增压器.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380011349.9

申请日:

2013.03.06

公开号:

CN104145101A

公开日:

2014.11.12

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):F02B 39/00申请日:20130306|||公开

IPC分类号:

F02B39/00; F02B39/12; F02B37/00; F16D1/06

主分类号:

F02B39/00

申请人:

博格华纳公司

发明人:

F·拉恩格勒尔

地址:

美国密歇根州

优先权:

2012.03.15 DE 102012005278.2

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司 72001

代理人:

张昱;傅永霄

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内容摘要

本发明涉及一种排气涡轮增压器(1),该排气涡轮增压器具有一个轴(2);具有一个紧固到轴(2)上的涡轮机叶轮(5);并且具有在该轴(2)与该涡轮机叶轮之间的一个热节流部(8),其中该轴(2)的一个端面(3)配备有一个突出部(4),该突出部具有比该轴(2)的外直径(A2)更小的一个外直径(A4),该涡轮机叶轮(5)具有一个中空接纳部(7),该接纳部被整体地形成在该涡轮机叶轮的叶轮后侧(6)中并且其内直径(I7)对应于该突出部(4)的外直径(A4)并且其外直径(A7)对应于该轴(2)的外直径(A2),其中该突出部(4)接合在该接纳部(7)中;并且该热节流部(8)是由一个腔(8A,8B)形成的,该腔具有比该突出部(4)的外直径(A4)更小的一个外直径(A8)并且从该突出部(4)延伸到该接纳部(7)中。

权利要求书

1.  一种排气涡轮增压器(1)
-具有一个轴(2),该轴具有一个外直径(A2);
-具有一个涡轮机叶轮(5),该涡轮机叶轮被紧固到该轴(2)上;并且
-具有在该轴(2)与该涡轮机叶轮之间的一个热节流部(8),其中
-该轴(2)的一个端面(3)配备有一个突出部(4),该突出部具有比该轴(2)的外直径(A2)更小的一个外直径(A4),
-该涡轮机叶轮(5)具有一个中空接纳部(7),该接纳部被整体地形成在该涡轮机叶轮的叶轮后侧(6)中并且其内直径(I7)对应于该突出部(4)的外直径(A4)并且其外直径(A7)对应于该轴(2)的外直径(A2),其中该突出部(4)接合在该接纳部(7)中,并且
-该热节流部(8)是由一个腔(8A,8B)形成的,该腔具有比该突出部(4)的外直径(A4)更小的一个内直径(I8)并且从该突出部(4)延伸到该接纳部(7)中。

2.
  如权利要求1所述的排气涡轮增压器,其中该轴(2)邻近该端面(3)具有用于一个活塞环的一个凹槽(13)。

3.
  如权利要求1或2所述的排气涡轮增压器,其中该突出部(4)具有用于插入一个形状配合装置的至少一个凹槽(14,15)。

4.
  如权利要求3所述的排气涡轮增压器,其中该形状配合装置是一根钎焊丝或一种黏合剂。

5.
  如权利要求1至4之一所述的排气涡轮增压器,其特征为一个通风孔(16),该通风孔在该突出部(4)与该接纳部(7)之间从该腔(8A,8B)通向一个联接表面区域(17)。

6.
  如权利要求1到5之一所述的排气涡轮增压器,其特征为该突出部(4)与该接纳部(7)之间的一个配合表面部(18)。

7.
  如权利要求5或6所述的排气涡轮增压器,其中该联接表面区域(17)的长度可以针对多种不同的强度要求而适配。

8.
  如权利要求1至7之一所述的排气涡轮增压器,其中该轴(2)与该涡轮机叶轮(5)是在它们被组装之前精加工的。

9.
  一种排气涡轮增压器(1)的转子(12),
-具有一个轴(2),该轴具有一个外直径(A2);
-具有一个涡轮机叶轮(5),该涡轮机叶轮被紧固到该轴(2)上;并且
-具有在该轴(2)与该涡轮机叶轮(5)之间的一个热节流部(8),其中
-该轴(2)的一个端面(3)配备有一个突出部(4),该突出部具有比该轴(2)的外直径(A2)更小的一个外直径(A4),
-该涡轮机叶轮(5)具有一个中空接纳部(7),该接纳部被整体地形成在该涡轮机叶轮的叶轮后侧(6)中并且其内直径(I7)对应于该突出部(4)的外直径(A4)并且其外直径(A7)对应于该轴(2)的外直径(A2),其中该突出部(4)接合在该接纳部(7)中,并且
-该热节流部(8)是由一个腔(8A,8B)形成的,该腔具有比该突出部(4)的外直径(A4)更小的一个内直径(I8)并且从该突出部(4)延伸到该接纳部(7)中。

10.
  如权利要求9所述的转子,其特征为权利要求2至8中的至少一项。

说明书

排气涡轮增压器
说明书 
本发明涉及根据权利要求1前序部分的一种排气涡轮增压器。 
从US 7,287,960 B2已知一种此类排气涡轮增压器。这种已知的排气涡轮增压器的转子是由一个涡轮机叶轮形成的,该涡轮机叶轮在其叶轮后侧具有一个连接轴颈。该连接轴颈被插入该排气涡轮增压器轴的一个轴肩的空腔中。在这方面,有可能在该轴颈的端面与该轴肩中的空腔的相反侧之间保留一个用作热节流部(heat throttle)的间隙。然而,以一种与构造相关的方式并且主要考虑该轴颈与轴肩之间的连接所需要的强度,这个热节流部由于其在该端面与该轴肩的邻接壁之间的位置而可以被形成为仅仅是相对短的。 
因此,本发明的一个目的是提供在权利要求1的前序部分所指明类型的一种排气涡轮增压器,该排气涡轮增压器的热节流部尺寸的确定方式可以为使得能够有效地避免热量从涡轮机叶轮过量导入到轴中。 
这一目的是通过权利要求1的特征来实现的。 
根据本发明消除该属类现有技术的与概念相关的缺点是在于,根据本发明的排气涡轮增压器的转子的轴的端面配备有一个突出部或轴颈,该突出部或轴颈的外直径小于该轴的外直径。该涡轮机叶轮的叶轮后侧配备有一个用 于该突出部的接纳部,该接纳部的内直径对应于该突出部的外直径,使得该突出部可以如其本应地以一种过渡配合引导至该接纳部中。 
该热节流部采取独立于该突出部的和该接纳部的长度的一个腔的形式,由于这个腔具有比该突出部的外直径更小的内直径并且因此可以在该突出部以及该涡轮机叶轮的接纳部两者中延伸。这使得有可能相当大地增大该腔的并且因此该热节流部的尺寸,并且因此明显地减少从该涡轮机叶轮朝向该轴的方向的热量的流动。 
相应地,在根据本发明的排气涡轮增压器的情况下,即使不能完全避免,也可以降低轴过热以及油碳化的风险。 
此外存在的优点是,该突出部与该接纳部之间的联接表面或联接接缝的形式可以根据强度要求来适配,并且因此确保了适用于粘接/焊接的剪切应力。根据本发明可以避免拉伸应力和剥离应力。 
此外存在的优点是,该涡轮机叶轮和该轴可以在它们被联接在一起之前精加工,并且因此在该转子已经组装好之后不再需要进一步的机加工。 
从属权利要求2至8涉及根据本发明的排气涡轮增压器的有利发展。 
权利要求9和10将排气涡轮增压器的根据本发明的一种转子限定为可以独立销售的物品。 
通过参照附图本发明的进一步的细节、优点和特征将从以下对一个示例性实施例的说明中变得清楚,在附图中: 
图1示出了根据本发明的一种排气涡轮增压器的示意性的大大简化的基本图示,并且 
图2示出了图1中所示的排气涡轮增压器的轴与涡轮机叶轮之间的联接区域的示意性的略微简化的图示。 
图1以示意性的大大简化的基本图示示出了根据本发明的一种排气涡轮增压器1。排气涡轮增压器1具有一个轴2,该轴安装在一个轴承壳体12中。一个涡轮机4的一个涡轮机叶轮5安装在轴2的一个末端处。在相反的末端处,一个压缩机11的一个压缩机叶轮10被固定到该轴2上。 
图2以放大的形式示出了轴2与涡轮机叶轮5之间的联接或连接区域。图2示出了轴2的一个端面3配备有一个突出部4,该突出部具有比轴2的外直径A2更小的一个外直径A4。 
涡轮机叶轮5具有一个互补形式的、整体形成在其叶轮后侧6上的中空接纳部7。接纳部7的内直径I7对应于突出部4的外直径A4(即该内直径具有相同的大小或者稍微小些)以便优选地使得过渡配合成为可能。图2示出了排气涡轮增压器1的由轴2和涡轮机叶轮5形成的转子的组装好的状态。在这种组装好的状态中,突出部4被插入中空接纳部7中。为了定中心的目的,在这方面提供了一个配合表面部18,并且该配合表面部被形成为一个斜面或者如图2中示出的一个台阶并且包括突出部4的和接纳部7的表面区域。 
如图2进一步示出的,提供了一个腔8A、8B形式的热节流部8,该热节流部具有比突出部4的外直径A4更小的一个直径I8。前述内直径和外直径尺寸各自由从纵向中心线L向外延伸的箭头来表示。 
选择内直径I8使得有可能将热节流部8安排在突出部4和涡轮机叶轮5的一个区域两者中。在图2中示出的特别优选的实施例中,该腔分割成两个子空间8A和8B,子空间8A被安排在突出部4中并且子空间8B被安排在涡轮机叶轮5中。这代表一个特别优选的实施例,但在原理上还可能仅仅在突出部4中或者仅仅在该涡轮机叶轮中提供这样一个腔。此外,当然还可能就内直径I8和长度而言使该腔或热节流部8适配多种不同的安装情形。 
图2此外示出了轴2邻近端面3具有一个凹槽13,一个活塞环(未示出)可以被插入该凹槽中。 
此外,在所示出的特别优选的实施例中,突出部4具有两个凹槽14和15,这些凹槽用于插入一个形状配合装置,例如像钎焊丝或黏合剂。在这方面,当然可能取决于一个结果的联接表面区域17的长度而在突出部4与接纳部7之间提供仅仅一个凹槽或者更多数目的凹槽。一个通风孔16被提供在突出部4中、从腔8A、8B延伸到联接表面部17,使得在突出部4插入中空接纳部7中的过程中并且特别是在联接过程中空气可以逸出。 
除本发明的以上书面披露之外,特此明确参考在图1和图2的图解表示,以补充本发明的披露。 
参考符号列表
1  排气涡轮增压器 
2  轴 
3  端面 
4  突出部 
5  涡轮机叶轮 
6  叶轮后侧 
7  接纳部 
8  热节流部 
8A、8B 由子空间8A、8B组成的腔 
9  轴承壳体 
10 压缩机叶轮 
11 压缩机 
12 转子 
13 凹槽 
14、15 凹槽 
16 通风孔 
17 联接表面区域 
18 配合表面部 
L  排气涡轮增压器或转子12的纵向中心线 
A2 轴2的外直径 
A4 突出部4的外直径 
I7 接纳部7的内直径 
I8 腔8A、8B的内直径 。

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资源描述

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1、10申请公布号CN104145101A43申请公布日20141112CN104145101A21申请号201380011349922申请日20130306102012005278220120315DEF02B39/00200601F02B39/12200601F02B37/00200601F16D1/0620060171申请人博格华纳公司地址美国密歇根州72发明人F拉恩格勒尔74专利代理机构中国专利代理香港有限公司72001代理人张昱傅永霄54发明名称排气涡轮增压器57摘要本发明涉及一种排气涡轮增压器1,该排气涡轮增压器具有一个轴2;具有一个紧固到轴2上的涡轮机叶轮5;并且具有在该轴2与该涡轮。

2、机叶轮之间的一个热节流部8,其中该轴2的一个端面3配备有一个突出部4,该突出部具有比该轴2的外直径A2更小的一个外直径A4,该涡轮机叶轮5具有一个中空接纳部7,该接纳部被整体地形成在该涡轮机叶轮的叶轮后侧6中并且其内直径I7对应于该突出部4的外直径A4并且其外直径A7对应于该轴2的外直径A2,其中该突出部4接合在该接纳部7中;并且该热节流部8是由一个腔8A,8B形成的,该腔具有比该突出部4的外直径A4更小的一个外直径A8并且从该突出部4延伸到该接纳部7中。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014082786PCT国际申请的申请数据PCT/US2013/02923820130306。

3、87PCT国际申请的公布数据WO2013/138120EN2013091951INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN104145101ACN104145101A1/1页21一种排气涡轮增压器1具有一个轴2,该轴具有一个外直径A2;具有一个涡轮机叶轮5,该涡轮机叶轮被紧固到该轴2上;并且具有在该轴2与该涡轮机叶轮之间的一个热节流部8,其中该轴2的一个端面3配备有一个突出部4,该突出部具有比该轴2的外直径A2更小的一个外直径A4,该涡轮机叶轮5具有一个中空接纳部7,该接纳部被整体地形成在该涡轮机叶。

4、轮的叶轮后侧6中并且其内直径I7对应于该突出部4的外直径A4并且其外直径A7对应于该轴2的外直径A2,其中该突出部4接合在该接纳部7中,并且该热节流部8是由一个腔8A,8B形成的,该腔具有比该突出部4的外直径A4更小的一个内直径I8并且从该突出部4延伸到该接纳部7中。2如权利要求1所述的排气涡轮增压器,其中该轴2邻近该端面3具有用于一个活塞环的一个凹槽13。3如权利要求1或2所述的排气涡轮增压器,其中该突出部4具有用于插入一个形状配合装置的至少一个凹槽14,15。4如权利要求3所述的排气涡轮增压器,其中该形状配合装置是一根钎焊丝或一种黏合剂。5如权利要求1至4之一所述的排气涡轮增压器,其特征为。

5、一个通风孔16,该通风孔在该突出部4与该接纳部7之间从该腔8A,8B通向一个联接表面区域17。6如权利要求1到5之一所述的排气涡轮增压器,其特征为该突出部4与该接纳部7之间的一个配合表面部18。7如权利要求5或6所述的排气涡轮增压器,其中该联接表面区域17的长度可以针对多种不同的强度要求而适配。8如权利要求1至7之一所述的排气涡轮增压器,其中该轴2与该涡轮机叶轮5是在它们被组装之前精加工的。9一种排气涡轮增压器1的转子12,具有一个轴2,该轴具有一个外直径A2;具有一个涡轮机叶轮5,该涡轮机叶轮被紧固到该轴2上;并且具有在该轴2与该涡轮机叶轮5之间的一个热节流部8,其中该轴2的一个端面3配备有。

6、一个突出部4,该突出部具有比该轴2的外直径A2更小的一个外直径A4,该涡轮机叶轮5具有一个中空接纳部7,该接纳部被整体地形成在该涡轮机叶轮的叶轮后侧6中并且其内直径I7对应于该突出部4的外直径A4并且其外直径A7对应于该轴2的外直径A2,其中该突出部4接合在该接纳部7中,并且该热节流部8是由一个腔8A,8B形成的,该腔具有比该突出部4的外直径A4更小的一个内直径I8并且从该突出部4延伸到该接纳部7中。10如权利要求9所述的转子,其特征为权利要求2至8中的至少一项。权利要求书CN104145101A1/3页3排气涡轮增压器0001说明书0002本发明涉及根据权利要求1前序部分的一种排气涡轮增压器。

7、。0003从US7,287,960B2已知一种此类排气涡轮增压器。这种已知的排气涡轮增压器的转子是由一个涡轮机叶轮形成的,该涡轮机叶轮在其叶轮后侧具有一个连接轴颈。该连接轴颈被插入该排气涡轮增压器轴的一个轴肩的空腔中。在这方面,有可能在该轴颈的端面与该轴肩中的空腔的相反侧之间保留一个用作热节流部HEATTHROTTLE的间隙。然而,以一种与构造相关的方式并且主要考虑该轴颈与轴肩之间的连接所需要的强度,这个热节流部由于其在该端面与该轴肩的邻接壁之间的位置而可以被形成为仅仅是相对短的。0004因此,本发明的一个目的是提供在权利要求1的前序部分所指明类型的一种排气涡轮增压器,该排气涡轮增压器的热节流。

8、部尺寸的确定方式可以为使得能够有效地避免热量从涡轮机叶轮过量导入到轴中。0005这一目的是通过权利要求1的特征来实现的。0006根据本发明消除该属类现有技术的与概念相关的缺点是在于,根据本发明的排气涡轮增压器的转子的轴的端面配备有一个突出部或轴颈,该突出部或轴颈的外直径小于该轴的外直径。该涡轮机叶轮的叶轮后侧配备有一个用于该突出部的接纳部,该接纳部的内直径对应于该突出部的外直径,使得该突出部可以如其本应地以一种过渡配合引导至该接纳部中。0007该热节流部采取独立于该突出部的和该接纳部的长度的一个腔的形式,由于这个腔具有比该突出部的外直径更小的内直径并且因此可以在该突出部以及该涡轮机叶轮的接纳部。

9、两者中延伸。这使得有可能相当大地增大该腔的并且因此该热节流部的尺寸,并且因此明显地减少从该涡轮机叶轮朝向该轴的方向的热量的流动。0008相应地,在根据本发明的排气涡轮增压器的情况下,即使不能完全避免,也可以降低轴过热以及油碳化的风险。0009此外存在的优点是,该突出部与该接纳部之间的联接表面或联接接缝的形式可以根据强度要求来适配,并且因此确保了适用于粘接/焊接的剪切应力。根据本发明可以避免拉伸应力和剥离应力。0010此外存在的优点是,该涡轮机叶轮和该轴可以在它们被联接在一起之前精加工,并且因此在该转子已经组装好之后不再需要进一步的机加工。0011从属权利要求2至8涉及根据本发明的排气涡轮增压器。

10、的有利发展。0012权利要求9和10将排气涡轮增压器的根据本发明的一种转子限定为可以独立销售的物品。0013通过参照附图本发明的进一步的细节、优点和特征将从以下对一个示例性实施例的说明中变得清楚,在附图中0014图1示出了根据本发明的一种排气涡轮增压器的示意性的大大简化的基本图示,并且0015图2示出了图1中所示的排气涡轮增压器的轴与涡轮机叶轮之间的联接区域的示说明书CN104145101A2/3页4意性的略微简化的图示。0016图1以示意性的大大简化的基本图示示出了根据本发明的一种排气涡轮增压器1。排气涡轮增压器1具有一个轴2,该轴安装在一个轴承壳体12中。一个涡轮机4的一个涡轮机叶轮5安装。

11、在轴2的一个末端处。在相反的末端处,一个压缩机11的一个压缩机叶轮10被固定到该轴2上。0017图2以放大的形式示出了轴2与涡轮机叶轮5之间的联接或连接区域。图2示出了轴2的一个端面3配备有一个突出部4,该突出部具有比轴2的外直径A2更小的一个外直径A4。0018涡轮机叶轮5具有一个互补形式的、整体形成在其叶轮后侧6上的中空接纳部7。接纳部7的内直径I7对应于突出部4的外直径A4即该内直径具有相同的大小或者稍微小些以便优选地使得过渡配合成为可能。图2示出了排气涡轮增压器1的由轴2和涡轮机叶轮5形成的转子的组装好的状态。在这种组装好的状态中,突出部4被插入中空接纳部7中。为了定中心的目的,在这方。

12、面提供了一个配合表面部18,并且该配合表面部被形成为一个斜面或者如图2中示出的一个台阶并且包括突出部4的和接纳部7的表面区域。0019如图2进一步示出的,提供了一个腔8A、8B形式的热节流部8,该热节流部具有比突出部4的外直径A4更小的一个直径I8。前述内直径和外直径尺寸各自由从纵向中心线L向外延伸的箭头来表示。0020选择内直径I8使得有可能将热节流部8安排在突出部4和涡轮机叶轮5的一个区域两者中。在图2中示出的特别优选的实施例中,该腔分割成两个子空间8A和8B,子空间8A被安排在突出部4中并且子空间8B被安排在涡轮机叶轮5中。这代表一个特别优选的实施例,但在原理上还可能仅仅在突出部4中或者。

13、仅仅在该涡轮机叶轮中提供这样一个腔。此外,当然还可能就内直径I8和长度而言使该腔或热节流部8适配多种不同的安装情形。0021图2此外示出了轴2邻近端面3具有一个凹槽13,一个活塞环未示出可以被插入该凹槽中。0022此外,在所示出的特别优选的实施例中,突出部4具有两个凹槽14和15,这些凹槽用于插入一个形状配合装置,例如像钎焊丝或黏合剂。在这方面,当然可能取决于一个结果的联接表面区域17的长度而在突出部4与接纳部7之间提供仅仅一个凹槽或者更多数目的凹槽。一个通风孔16被提供在突出部4中、从腔8A、8B延伸到联接表面部17,使得在突出部4插入中空接纳部7中的过程中并且特别是在联接过程中空气可以逸出。

14、。0023除本发明的以上书面披露之外,特此明确参考在图1和图2的图解表示,以补充本发明的披露。0024参考符号列表00251排气涡轮增压器00262轴00273端面00284突出部00295涡轮机叶轮00306叶轮后侧说明书CN104145101A3/3页500317接纳部00328热节流部00338A、8B由子空间8A、8B组成的腔00349轴承壳体003510压缩机叶轮003611压缩机003712转子003813凹槽003914、15凹槽004016通风孔004117联接表面区域004218配合表面部0043L排气涡轮增压器或转子12的纵向中心线0044A2轴2的外直径0045A4突出部4的外直径0046I7接纳部7的内直径0047I8腔8A、8B的内直径。说明书CN104145101A1/1页6图1图2说明书附图CN104145101A。

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