[发明专利]涡轮复合单元

说明书

提供了一种涡轮复合单元。该涡轮复合单元包括涡轮机轴(120)、被支撑在涡轮机轴(120)的一端(124)处的涡轮机叶轮(110)、以及被支撑在涡轮机轴(120)的相反的另一端(128)处的齿轮(130)。另外，该涡轮复合单元(100)包括滚动轴承座(160)，该滚动轴承座包括至少两个轴向间隔开的滚道，每个滚道容纳多个滚动元件，其中该滚动轴承座在涡轮机叶轮(110)和齿轮(130)之间被同心地布置在涡轮机轴(120)上，以允许所述涡轮机轴(120)旋转。

技术领域

本发明涉及一种涡轮复合单元，以及一种制造涡轮复合单元的方法。

背景技术

涡轮复合单元是一种车辆部件，它用于回收排气流的能量的一部分并将该能量转换为轴的旋转运动。该轴的旋转运动作为增加的扭矩被传递给车辆的曲轴。

通常，涡轮复合单元具有轴，其中在一个远端处布置有涡轮机叶轮。当内燃机运行时，排气将流到涡轮复合单元中并使涡轮机叶轮旋转。因此，涡轮复合单元的该轴将相应地旋转。

该轴的相反的另一端设置有与另外的齿轮啮合的齿轮，用于促成该轴与车辆的曲轴之间的旋转联接。当该轴由于排气流过涡轮复合单元而旋转时，该轴的旋转能量将作为增加的扭矩被传递给曲轴。

已经证明，在车辆中使用涡轮复合单元能够在行驶经济性以及环境方面提供显著优点；从排气流回收能量将实际上减少车辆的燃料消耗。

涡轮复合单元的该轴被允许相对于壳体旋转，由此，需要支撑该轴来允许这种旋转。为此，通常使用轴承。

WO8600665中描述了涡轮复合单元的一个例子。这里，该轴由布置在涡轮机叶轮和所述齿轮之间的两个间隔开的滚子轴承支撑。然而，这种类型的方案具有多个缺点。例如，每个滚子轴承需要精确地对准以便所述轴中不存在振动。即使这两个滚子轴承的对准仅存在轻微的差异，涡轮复合单元的效率也将迅速下降。为了确保涡轮复合单元的适当运行，需要苛刻且复杂的组装方法。另外，所述轴承需要轴向预紧。轴承的不同材料、滚道和周围的壳体将由于温度变化而引起不同的膨胀，这因而要求预紧力足够大。由于需要增大预紧，所述轴承将因此受到增加的摩擦。

因而，需要一种改进的涡轮复合单元。

发明内容

本发明的目的是提供一种允许更简单且更成本有效地制造的涡轮复合单元。

根据第一方面，通过根据权利要求1所述的涡轮复合单元来实现上述目的。该涡轮复合单元包括涡轮机轴、被支撑在涡轮机轴的一端处的涡轮机叶轮、以及被支撑在涡轮机轴的相反的另一端处的齿轮。另外，该涡轮复合单元包括滚动轴承座，该滚动轴承座包括至少两个轴向间隔开的滚道，每个滚道容纳多个滚动元件，其中，该滚动轴承座在所述涡轮机叶轮和齿轮之间被同心地布置在涡轮机轴上，以允许所述涡轮机轴旋转。

所述滚动元件可以是滚珠或滚柱，由此，所述轴承座可以制造成用于标准滚动元件。

该涡轮复合单元还可以包括壳体，其中，该滚动轴承座包括抵靠涡轮机轴布置的内圈和抵靠所述壳体布置的外圈，其中，该内圈和外圈形成用于滚动元件的至少两个轴向间隔开的滚道。通过抵靠所述壳体布置该外圈，能够在所述壳体和外圈之间提供挤压油膜，从而消除了对单独套筒的需求。

所述内圈的一个横向端可以与所述齿轮接触，这是有利的，因为这种接触将增加到所述齿轮的扭矩传递，因为轴承座和所述齿轮之间的轴向连接将减小振动。

所述内圈的一个横向端可以延伸到甩油环中。可选地，该甩油环可以与所述内圈一体地形成。因此，该轴组件被简化，因为省略了单独安装该甩油环的步骤。

该甩油环可以布置在内圈的面向所述涡轮机叶轮的横向端处。该甩油环包括从内圈的此横向端径向向外突出的部分。通过使甩油环与轴承座连接，甩油环的直径可以变得更大且因此更有效。