图；
[002引图5是图4的忍部的俯视图；
[0023] 图6是图4中的忍部（即在图5中示出的）的横截面侧视图；
[0024] 图7是图4的忍部的侧视图；
[00巧]图8是适于用于图I中的罗茨型鼓风机的另一转子组件的透视图；
[0026] 图9是另一罗茨型鼓风机的横截面侧视图；
[0027] 图10是适于用于图1中的罗茨型鼓风机的再一转子组件的透视图；
[0028] 图11是根据本公开的原理的另一罗茨型鼓风机的透视图；
[0029] 图12是图11的罗茨型鼓风机的另一透视图；
[0030] 图13是图12的透视图，但分解从而示出转子组件；
[0031] 图14是图13的分解透视图，但隐藏了转子组件的转子的成型部分从而示出转子 的忍部；
[0032] 图15是图14的放大部分；
[0033] 图16是具有隐藏转子的成型部分的图14的转子组件的透视图；
[0034] 图17是图14的转子的透视图；
[0035] 图18是图17的透视图，但隐藏了转子组件的转子的成型部分从而示出转子的忍 部；
[0036] 图19是图18转子忍部的透视图；
[0037] 图20是图14的转子忍部的元件的透视图；
[0038] 图21是图20的元件的正视图；
[0039] 图22是图14的转子的横截面侧视图；及
[0040] 图23是图14的转子的横截面纵向视图。
【具体实施方式】
[0041] 现在详细阐述本公开的示例性实施例。附图示出了本公开的示例。可能的，在整 个附图中相同的附图标记设及相同或相似的部件。由于在不脱离本发明的精神和范围内可 作出本发明的许多实施例，因此本发明权利归于下面附加的权利要求。
[0042] 根据本公开的原理，对增压器转子的改进使其易于减小转子的转动惯量（即减小 质量惯性矩）。减小的转动惯量使得增压器转子从而增压器对应地W减小的输入转矩和能 量需求加速。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。另外，减小转子的转动惯量的益处包括减小的输入转矩和增加的 转子加速度，从而降低驱动部件的要求并增加增压器的加速度。
[0043] 在一些内燃机装置中，增压器是用离合器联接的从而使得发动机装置既可W与增 压器晒合并运行也可W与增压器分离并空转。通过用离合器联接的增压器，发动机装置可 WW不同的构造运行W最好地匹配发动机装置运行的不同的载荷条件。在另外的发动机装 置中，增压器通过变速度的装置驱动（例如变速的电动马达、变速的带系统等）。在此发动 机装置中，期望使得增压器转子的转动惯量最小化。通过最小化增压器的转动惯量，对于给 定的离合器、给定的电动马达等增压器的加速度增加。另外，在增压器转子直接地连接至内 燃机的曲轴时增压器使用更小的驱动部件，减小的增压器转动惯量使得加速增压器时的曲 轴需要更小的转矩，从而允许转轴的更多转矩用于加速车辆等。
[0044] 在一个示例性应用中，相应于控制器增压发动机的命令，在0. 20秒内离合器加速 旋转增压器从停止至14000RPM。假设恒定的加速（例如恒定的输入转矩），加速器的一些 参数如下给出。
[004引 V。。=ORPM= 0 弧度/s
[0046] V〇.2= 14000RPM=1466弧度/s2
[0047] A=dv/dt=(14000-0) RPM/0. 2s=70000RPM/S=7330弧度 /s2
[0048] 其中V。.。是初始转动速度，V。.2是在0. 2秒时的转动速度，A是恒定加速度。
[0049] -些现有技术的增压器转子的示例具有范围为从大约4X10 4至大约 5XlO3kg，m2的示例性转动惯量。通过减小示例性转动惯量的一半，至大约2X10 4至大约 2. 5X103kg?m2,输入转矩，用于加速转子，可被减小一半或旋转加速时间可被缩短，至之前 旋转加速时间的一半。可选地，输入转矩和之前的旋转加速时间两者都被减小。
[0050] 例如，根据本公开的原理，转动惯量的减小通过用复合转子代替之前的侣制转子 实现。运种改进用于现有设计的翻新和用于新的设计。运种改进可用于具有1个叶片、2个 叶片、3个叶片、4个叶片、5个叶片、6个叶片和多于6个叶片的转子。运种改进可被用于具 有螺旋扭曲的转子和没有螺旋扭曲的直的转子。
[0051] 根据本公开的原理，对增压器转子的改进使得结构改进容易。运种结构改进易于 P形状的转子的工作表面。术语转子的"工作表面"，如此处使用，是转子的表面与相对的转 子的工作表面的分界面从而抽吸气体通过增压器。结构的改进易于优化工作表面（例如允 许更多的螺旋扭曲，允许更深的底切等）的P形状和/或易于增加转子叶片的数量N。
[0052] 例如，与现有技术已知的其它的罗茨型鼓风机相比，US7866966公开了一种具有增 加的热力学效率的罗茨型鼓风机。US7866966公开转子具有四个叶片和120度的螺旋角。 相反，在US4828467中公开的罗茨型鼓风机示出的转子具有S个叶片。一些现有技术的罗 茨型鼓风机0度的螺旋角（即没有螺旋角）。如在US7866966中所设及，一些现有技术的 罗茨型鼓风机转子的叶片使用60度的螺旋角，因为此时60度的螺旋角是叶片滚刀能够容 纳的最大螺旋角。通过增加每个转子的叶片数量N，增加螺旋角a，可W实现不同的性能改 进。特别地，降低噪音水平、生成更高的压力比和/或产生更高的热力学效率。而且，进一 步的适应形状P、转子的叶片可进一步的提高设及噪音、压力比、热力学效率等的性能。
[0053] 然而，如在图2和9中所示，在转子37、39、337、339上增加叶片47、49、347、349的 数量N、增加大螺旋角a、a'和/或优化转子37、39、337、339的叶片47、49、347、349的形 状P、P'导致叶片47、49的基座的减小的最小化的横截面部分R(例如，相对于叶片47、49 的最宽的部分M)。在转子37、39、337、339上增加叶片47、49、347、349的数量N、增加大螺 旋角a、a'和/或优化转子37、39、337、339的叶片47、49、347、349的形状P、P'导致转子 37、39、337、339的外形P和转子37、39、337、339的轴41、43、641、643之间减小的最小的壁 厚S。根据本公开的原理，结构的改进使得易于在转子37、39、337、339上增加叶片47、49、 347、349的数量N、增加大螺旋角a、a'和/或优化转子37、39、337、339的叶片47、49、 347、349的形状P、P'。从而结构改进使得易于增压器的前述性能改进。
[0054] 根据本公开的原理，对增压器转子的性能改进使得易于强度改进。由于运行运种 罗茨型鼓风机需要在很高的旋转运行速度（例如15000至18000RPM或12000至15000RPM)， 当叶片47、49、347、349径向向外延伸时大的离屯、加速度导致沿着叶片47、49、347、349的很 高的应力载荷。由于运行运种罗茨型鼓风机需要在很高的旋转运行速度（例如13000至 16000弧度每平方秒或大于14000弧度每平方秒或大于20000弧度每平方秒），大的离屯、加 速度导致穿过叶片47、49、347、349的很高的弯曲应力。另外，运种离屯、减速度，运种切向加 速度，和/或其它的载荷导致在转子37、39、337、339、637、639上的不同位置处产生高的应 力和/或应变（例如在叶片47、49、347、349、647、649的基座的最小横截面部分3，1?'，在转 子 37、39、337、339 的外形P和转子 37、39、337、339、637、639 的轴 41、43、341、343、641、643 之间减小的最小的壁厚S、S'等）。运种高的应力和/或高的应变导致结构、强度和/或变 形问题。例如，变形问题包括叶片47、49、347、349、647、649的延伸问题。由于希望叶片47、 49、347、349、647、649的顶端47*、4化、647*、64化之间的间隙尽可能靠近^重叠罗茨型鼓 风机壳体13、313、613的圆柱形腔27、29、327、329来减少通过顶端47t、49t、647t、649t的 空气泄露，期望叶片47、49、347、349、647、649的最小尺寸的延长。
[0055] 根据本公开的原理，对增压器转子的改进易于蠕变改进。特别地，来自转动的高的 运行溫度结合高的拉应力导致塑性/复合转子没有潜在的支持蠕变。运种永久的径向变形 导致与壳体或相对的转子接触，运对增压器的运行时不利的。
[0056] 根据本公开的原理，对增压器转子的改进易于几何形状的改进。结构改进使其易 于减小或消除最小壁厚S、S'，从而允许改进和/或优化转子的工作表面P，易于增加叶片的 数量N，易于增加扭曲等。几何形状和结构改进彼此相互促进。
[0057] 现在根据图1-7,示出了根据本公开原理的增压器11(即罗茨型鼓风机）。还根据 图11-16,示