[其他]用于罗茨型装置的转子和罗茨型装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2013年11月20日申请的PCT国际申请并要求2012年11月20日申请的申请系列号为61/728399美国专利的优先权，其公开的全部内容在此通过参考引入。

技术领域

本发明涉及用于抽吸和/或压缩气体(例如空气)的旋转式压缩机或鼓风机。

背景技术

本发明涉及罗茨型鼓风机。这种罗茨型鼓风机已被用于增压内燃机(例如柴油循环发动机、奥托循环发动机等)。当用于内燃机时，这种罗茨型鼓风机是压力传感器系统的部件，压力传感器系统为内燃机供给空气或空气/燃料混合物。这种压力传感器系统以比大气压力更高的压力为内燃机供给空气或空气/燃料混合物。相反，自吸气式内燃机以大气压力供给空气或空气/燃料混合物。通过为内燃机供给压缩的空气或压缩的空气/燃料混合物，发动机被增压。罗茨型鼓风机已知的是正排量增压器。正排量增压器对输入轴的每次转动以给定的压力和给定的温度输入大量的给定体积的空气。相反，一些叶轮增压器不是正排量增压器。罗茨型增压器的一个示例在委托给本申请的代理人的美国专利US7866966中公开，其全部内容在此通过参考引入。罗茨型增压器的另一个示例在也是委托给本申请的代理人的美国专利US4828467中国公开，其全部内容在此也通过参考引入。

发明内容

本公开的一方面涉及对增压器转子的不同的改进，其易于改善增压器的性能。这种改进的增压器可被安装至内燃机设备从而改进内燃机的性能。另外，这种改进的内燃机设备可被安装至机动车辆从而改进发机动车辆的性能。改进的性能包括增加燃料效率、降低噪音、降低成本、增加可靠性、增加持久性、增加热效率、增加功率质量比、增加功率尺寸比、降低电能需求、降低油门滞后时间等。

本公开的另一方面涉及对增压器转子的改进，其使得的复合转子和/或具有降低的转动惯量的转子更加简单。降低的转动惯量使得增压器转子从而使得增压器加速相应地减小输入转矩和能量需求。减小的输入转矩和能量需求具有较多的益处。例如，一些增压器通过离合器输入轴提供能量。减小的增压器需要的输入扭矩和能量使得离合器和/或其它的驱动部件(例如驱动带、轴承、电动马达等)减小尺寸、成本、重量等。对于给定尺寸的离合器、电动马达、驱动带等，减小的增压器的转动惯量使得增压器加速加快从而减小增压器达到压力、质量流率等的滞后时间。

与现有技术的转子相比，本公开的另一方面涉及增压器转子的改进的结构性能(例如增加强度、减小变形、改善的疲劳性能、适应固有频率等)。例如，转子(例如复合转子)的包覆模制部分(例如复合部分)的薄段通过不同的方法增强。在一个实施例中，在包覆模制部分内设置增强芯。增强芯增强转子(例如在薄的段)和/或从某些区域(例如从薄的段)带走转子的结构载荷。在其它的实施例中，通常设置在转子内的轴被移除从而消除了转子的外部和轴之间的薄的段。特别地，复合材料延伸穿过转子的中心并穿过通常由轴占据的区域。轴的功能由安装在转子的每个端部的端轴(stubshaft)提供。可选地，在转子的一个端部或两个端部都设置孔，轴或管安装在孔内。在转子的一端的驱动轴与在转子的另一端的从动轴具有不同的结构。

本公开的另一方面涉及一种包括芯部、安装装置和包覆模制部分的增压器转子(即罗茨型鼓风机转子)。芯部包括中心部分和至少一径向延伸的部分。芯部在第一端和第二端之间延伸。安装装置适于围绕着转动的轴线安装芯部。包覆模制部分包括至少一个叶片(lobe)。所述至少一个叶片在芯部的至少一段径向延伸的部分对应部分的至少一部分上成型。包覆模制部分在第一端和第二端之间延伸。叶片和对应的芯部径向延伸的部分的数量N包括2、3、4、5、或更多。在某些实施例中，径向延伸的部分和叶片沿着螺旋形路径延伸。在某些实施例中，在至少一段径向延伸部分在径向延伸的第一端和第二端之间延伸时，螺旋形路径伸展超过60度或围绕转动的轴线至少60度。在其它的实施例中，在至少一段径向延伸部分在径向延伸的第一端和第二端之间延伸时，螺旋路径在大约90度和大约160度之间环绕转动的轴伸展。

在某些实施例中，径向延伸部分包括适于与包覆模制部分互锁的连接结构。在某些实施例中，径向延伸的部分在连接至芯部的内端和外端之间延伸并且至少一个连接结构连接至内端和外端之间的径向延伸部分。在某些实施例中，连接结构连接至靠近外端的径向延伸部分。