用于车辆旋转构件的空气冷却装置制造方法及图纸

一种空气冷却装置有利于暴露于车辆邻近定位热源的车辆旋转构件的冷却和/或热保护。空气冷却装置可包括从旋转构件径向向外突出的多个翼面，以在旋转构件周围形成流动隔热的空气层。

【技术实现步骤摘要】
用于车辆旋转构件的空气冷却装置
本专利技术涉及一种可经受热输入的车辆旋转构件，且更具体地，涉及具有用于降低轴外部温度极限的冷却装置的传动轴或驱动轴。
技术介绍
旋转轴，具体地在机动车辆推进系统中使用的传动轴或驱动轴通常由薄壁中空管道构造，该管道通过润滑轴承组件支承轴端(在一些应用中为中间位置)的旋转。为了使轴平衡，以及减少从其发出的噪音和振动(“NVH”)，可以在轴中或轴上安装各种类型的阻尼装置和绝缘装置。轴的薄壁、轴承、阻尼器和绝缘装置通常不适用于热极限的有害影响，诸如可发生在内燃机或燃烧发动机排气系统中或附近的那些。在低速交通和怠速下，诸如催化转换器的车辆下方装置可导致轴达到超过200℃的温度，这可导致所述组件的加速磨损。已知利用热屏蔽件、特殊高温涂层和高温轴材料解决高热负荷。这些解决方案虽然有效，但都较昂贵，并且可增加车辆重量。期望提供一种用于冷却可旋转轴的系统，该系统省去了这种高成本、高重量的选择。
技术实现思路
在本专利技术的一个示例性实施例中，一种空气冷却装置有利于暴露于车辆邻近定位热源的车辆旋转构件的冷却和/或热保护。空气冷却装置可包括从旋转构件径向向外突出的多个翼面，以在旋转构件周围形成流动隔热的空气层。在另一实施例中，车辆包括燃烧发动机、排气系统、驱动轴和多个叶片。排气系统可操作地接合至燃烧发动机并从燃烧发动机向后突出。驱动轴沿旋转轴线延伸，并且邻近排气系统。多个叶片各自从驱动轴径向向外突出并且与多个叶片的相邻叶片在周向上间隔。多个叶片提供围绕驱动轴后部的流动空气层，以在驱动轴旋转时使驱动轴与邻近后部的排气系统的一段隔热。从以下结合附图对本专利技术的详细描述中，本专利技术的上述特征和优点以及其他特征和优点是显而易见的。附图说明其他特征、优点和细节仅作为实例出现在以下对实施例的详细描述中，参考附图的详细描述，其中：图1是作为根据本专利技术的一个非限制性示例性实施例的利用用于冷却旋转构件的空气冷却装置的车辆的示意图；图2是作为支承空气冷却装置且邻近排气系统的旋转构件的一个实例的驱动轴的透视图，并且取自图1的圆圈2；图3是带有空气冷却装置的驱动轴的放大局部透视图；以及图4是空气冷却装置的正视图。具体实施方式以下描述本质上仅仅是示例性的，并非旨在限制本专利技术、其应用或用途。应当理解，在整个附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。参考图1，示出了车辆20的非限制性示例性实施例。车辆20可包括可以是燃烧发动机的推进源22、可以是驱动轴的旋转构件24、可以是排气系统的热源26、空气冷却装置27以及多个车轮28(即示出的四个)。在一个实例中，燃烧发动机22可联接至变速器30，用于控制扭矩和转速输出。驱动轴24围绕轴线A旋转，并且可在变速器30的输出端和后差速器32(在一个实例中)之间轴向延伸，并联接至变速器30的输出端和后差速器32(在一个实例中)以便旋转。后差速器32可在多个车轮28的两个后轮之间延伸。发动机22通过变速器30、驱动轴24和后差速器32驱动至少一个车轮28，从而在表面(例如道路)上推进车辆20。车辆20可以是赛车、轿车、卡车、厢式货车、运动型多用途车，或者适于运送负载的任何其他自推进运输工具。热源22的其他实例可以是燃烧发动机、制动钳上制动垫之间的相互作用等。旋转构件24的其他实例可包括制动钳、后差速器32的轴以及其他构件。在燃烧发动机22大致位于车辆20前部的一个实施例中，排气系统26可包括由催化转换器36和排气系统26的消音器38插入的向后延伸管34。管34有利于来自燃烧发动机22的热废气向后流动，通过催化转换器36，然后通过消音器38并流出邻近车辆20后部的端部40(即尾管)。在一个实施例中，驱动轴24可包括管道42、至少一个轴承44和/或至少一个振动和/或噪音隔离器46。管道42可以是用于减轻重量的薄壁管道，并且通常在变速器30和后差速器32之间延伸并联接至变速器30和后差速器32。轴承44可由车辆20的支承结构和/或底盘48支承，并且适于旋转地支承管道42。隔离器46可以是本领域技术人员已知的各种隔离器，并且适于减少振动和/或噪音。参考图1和2，底盘48可以是或可包括可限定倒置凹室或槽道50的壁49。在一个实例中，壁49可以是成形底板，该成形底板可以是隔热的和/或覆盖有为使车辆20操作者舒适的噪音衰减层。驱动轴24可基本上位于凹室50中。类似地，排气系统26可至少部分地位于凹室50中，并且排气系统26的至少一段邻近驱动轴24的至少一部分。在一个实例中，该段可以是催化转换器36，催化转化器36可紧邻驱动轴24的管道42、轴承44和/或隔离器46。因此，在不使用空气冷却装置27的情况下，驱动轴24的管道42、轴承44和/或隔离器46可暴露于从管34和/或催化转换器36散失的高热负荷。由壁49和凹室50中驱动轴24的位置产生的限制范围可有助于限制导致驱动轴24承受升高温度的排气热的散失。参考图2和3，空气冷却装置27适于与驱动轴24一起旋转，从而产生通常为环形形状的空气冲流。这种空气流可用于通过热对流来冷却驱动轴24和/或可形成用于使驱动轴24与排气系统26隔热的空气覆盖层(见图2中的箭头52)。冷却装置27可固定到驱动轴24的管道42，并且通常可位于受益于冷却空气52的覆盖层的驱动轴24部分的上游和前部。参考图3和4，空气冷却装置27可包括内套筒54、外套筒56和多个翼面或叶片58。内套筒54可以是圆柱形并且接合或固定至驱动轴24的管道42。类似地，外套筒56可以是圆柱形，同心地位于内套筒54并且与内套筒54径向向外间隔。多个翼面58中的每一个均在内套筒54和外套筒56之间径向延伸并接合至内套筒54和外套筒56，并且与相邻的翼面在周向上间隔。在一个实施例中，外套筒56可包括沿径向向内并且附接至多个翼面58的周向延伸表面60。表面60的轮廓可以是各种轮廓，其可取决于制造成本和/或下游覆盖空气层52的期望形状和速度。表面轮廓的实例可以是圆柱形和锥形。在一个实例中，空气冷却装置27可不包括外套筒56，相反，每个翼面58可以径向向外突出至可以是远端部的端部。表面60可由底盘壁49承载，并且可部分地限定凹室50。在该实例中，表面60可相对于轴线A周向延伸，但可以不是连续的。翼面58的端部紧邻表面60并相对于表面60移动。也就是说，在驱动轴24围绕轴线A旋转时的时间间隔期间，每个翼面或叶片58可在驱动轴24和表面60之间径向跨越。在另一实例中，空气冷却装置27可不包括内套筒54，相反，每个翼面58可接合至驱动轴24的管道42或其他旋转组件，并从驱动轴24的管道42或其他旋转组件径向向外突出。可以优化内套筒54和外套筒56之一或两者的轮廓以及每个翼面58的轮廓(例如，俯仰角、弦线、扭转、倾斜等)，以提供期望的空气层52特点。翼面58的这种轮廓可包括翼型扭转，其中在翼面根部的迎角可大于每个翼面径向向外的位置。在该实例中，由于径向向内部分的速度小于径向向外部分的速度，所以在翼面58的径向向内部分的迎角更大。也就是说，通过扭转每个翼面58，无论径向位置如何，装置27下游空气52的速度可基本上相同。在任何情况下，如本领域技术人员通常已知的，可以参考包括温度设计限制、转速和其他因素的具体应用选择空气冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于暴露于车辆邻近热源的车辆旋转构件的空气冷却装置，所述空气冷却装置包括：从所述旋转构件径向向外突出的多个翼面，以在所述旋转构件周围形成流动隔热的空气层。

【技术特征摘要】
2016.11.21 US 15/3572241.一种用于暴露于车辆邻近热源的车辆旋转构件的空气冷却装置，所述空气冷却装置包括：从所述旋转构件径向向外突出的多个翼面，以在所述旋转构件周围形成流动隔热的空气层。2.如权利要求1所述的空气冷却装置，进一步包括：与所述旋转构件间隔且相对的环形表面，其中所述多个翼面中的每一个在所述环形表面和所述旋转构件之间径向跨越。3.如权利要求2所述的空气冷却装置，其中所述环形表面由周向连续的套筒承载，并且所述多个翼面接合至所述套筒。4.如权利要求2所述的空气冷却装置，其中所述环形表面为圆柱形。5.如权利要求2所述的空气冷却装置，其中所述环形表面为锥形。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·阿尔坎塔拉博格特，A·C·瓦尔韦德，J·E·康西丁，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US