本發(fā)明涉及通過全浮式軸承(軸承)支撐主軸的軸承結構以及增壓器。

背景技術：

一直以來，眾所周知在一端設置渦輪葉輪在另一端設置壓縮機葉輪的主軸自由旋轉地被支撐于軸承外殼上的增壓器。將這種增壓器連接于發(fā)動機上，通過從發(fā)動機排出的廢氣氣體使渦輪葉輪旋轉的同時，通過該渦輪葉輪的旋轉，經(jīng)主軸使壓縮機葉輪旋轉。如此，增壓器伴隨壓縮機葉輪的旋轉壓縮空氣并向發(fā)動機輸送。

專利文獻1中所記載的增壓器作為支撐主軸的軸承使用兩個全浮式軸承(軸承)。兩個全浮式軸承收納于被固定于軸承外殼內的軸承保持架中。在相比于軸承保持架靠壓縮機葉輪側配置承受推力載荷的推力軸承。在軸承外殼以及軸承保持架中形成潤滑油的油路。油路向兩個全浮式軸承以及推力軸承分支，潤滑油通過各分支路供給各個軸承。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特許第4407780號公報

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明所需要解決的課題

可是，壓縮機葉輪側相比較于高溫的排氣氣體流通的渦輪葉輪側溫度低。因此，如上述專利文獻1中所記載，在設置軸承保持架的結構中，向推力軸承供給的潤滑油比較低溫且粘性高。由此，對由潤滑油的粘性阻力而產(chǎn)生的機械損失(機械損失、機械損失)的影響大。因此，希望可降低機械損失的結構的開發(fā)。

本發(fā)明的目的在于提供一種可降低由潤滑油而導致的機械損失的軸承結構以及增壓器。

用于解決課題的方法

本發(fā)明的第一方案的宗旨是：是具備在兩端設置葉輪的主軸、收納主軸并在內部形成引導潤滑油的油路的外殼的增壓器的軸承結構。軸承結構具備：軸承保持架，其具有外周面以及內周面的中空的主體部、具有從主體部的外周面貫通至內周面且與油路連通地向主體部的內部引導潤滑油的油孔，被固定于外殼內；在軸承保持架內，在主軸的軸向上相互隔離地配置并支撐主軸的兩個全浮式軸承(軸承)；在主軸的軸向上分別配置于兩個全浮式軸承外側的兩個推力軸承面、在主軸的軸向上分別配置于兩個推力軸承面的外側且設置于主軸上的兩個軸環(huán)部。

還可以具備具有推力軸承面、與軸承保持架分開設置且被固定于軸承保持架上的推力軸承。

油孔的軸承保持架的主體部的內周面?zhèn)鹊拈_口部位于主軸的軸向上的兩個全浮式軸承之間，兩個全浮式軸承可以具備圓筒形狀的軸承主體部、從軸承主體部的外周面貫穿至內周面并從內周面向外周面引導潤滑油的導油孔。

油孔的主體部的外周面?zhèn)鹊拈_口部與形成于外殼的油路的軸承保持架側的開口部在主軸的圓周方向上的位置不同。

本發(fā)明的第二方案是增壓器，將具備涉及第一方案的軸承結構作為宗旨。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明可降低由潤滑油而產(chǎn)生的機械損失。

附圖說明

圖1是涉及本發(fā)明的實施方式的增壓器的概略剖視圖。

圖2是用于說明涉及本實施方式的軸承結構的圖。

圖3是用于說明本實施方式中的潤滑油流動的圖。

圖4是用于說明本實施方式的變形例中的潤滑油流動的圖。

具體實施方式

以下參照附圖，關于本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。該實施方式所示的尺寸、材料、其他具體的數(shù)值等只不過為了容易地進行發(fā)明的理解的示例，除了特別不允許的情況，不限定本發(fā)明。并且，在本說明書以及圖紙中，關于實質性具備相同的功能、結構的要素通過標注相同的符號省略重復說明，另外，與本發(fā)明無直接關系的要素省略圖示。

圖1是增壓器C的概略剖視圖。以下，將圖1所示的箭頭L作為表示增壓器C的左側的方向、將箭頭R作為表示增壓器C的右側的方向進行說明。如圖1所示，增壓器C具備增壓器主體1。該增壓器主體1具備軸承外殼2、通過緊固機構3連接于軸承外殼2左側的渦輪外殼4、通過緊固螺栓5連結于軸承外殼2右側的壓縮機外殼6。這些一體化構成。

在軸承外殼2的渦輪外殼4附近的外周面上設置突起2a。突起2a向軸承外殼2的徑向突出。另外，在渦輪外殼4的軸承外殼2附近的外周面設置突起4a。突起4a向渦輪外殼4的徑向突出。軸承外殼2與渦輪外殼4通過緊固機構3帶式緊固突起2a、4a而固定。緊固機構3由夾持突起2a、4a的緊固帶(如G型環(huán))構成。

在軸承外殼2上設置軸承結構7。具體地說，在軸承外殼2上形成在增壓器C的左右方向(主軸8的軸向)貫穿的貫穿孔2b，主軸8在貫穿孔2b內自由旋轉地被支撐。關于軸承結構7后面進行詳細敘述。

在主軸8的左端部一體化地固定渦輪葉輪9，該渦輪葉輪9自由旋轉地被收納于渦輪外殼4內。另外，在主軸8的右端部一體化固定壓縮機葉輪10，該壓縮機葉輪10自由旋轉地被收納于壓縮機外殼6內。

在壓縮機外殼6上形成吸氣口11。吸氣口11向增壓器C的右側開口，連接于空氣過濾器(未圖示)。另外，在通過緊固螺栓5連結軸承外殼2與壓縮機外殼6的狀態(tài)下，兩外殼2、6的相互對置的對置面形成使空氣升壓的擴散流路12。擴散流路12從主軸8的徑向內側向外側環(huán)狀地形成。擴散流路12在上述的徑向內側通過壓縮機葉輪10連通于吸氣口11。

另外，在壓縮機外殼6上設置壓縮機渦旋流路13。壓縮機渦旋流路13環(huán)狀地形成，相比于擴散流路12位于主軸8(壓縮機葉輪10)的徑向外側。壓縮機渦旋流路13連通于發(fā)動機的吸氣口(未圖示)。另外，壓縮機渦旋流路13也連通于擴散流路12。因此，壓縮機葉輪10旋轉時，空氣從吸氣口11被吸入壓縮機外殼6內，在流通于壓縮機葉輪10的葉片間的過程中通過離心力的作用而增速，在擴散流路12以及壓縮機渦旋流路13中升壓被引導至發(fā)動機的吸氣口。

在渦輪外殼4上形成噴出口14。噴出口14向增壓器C的左側開口，連接于排氣氣體凈化裝置(未圖示)。另外，在渦輪外殼4上設置流路15、比該流路15位于主軸8(渦輪葉輪9)的徑向外側的環(huán)狀的渦輪渦旋流路16。渦輪渦旋流路16連通于引導從發(fā)動機的排氣分流器(未圖示)排出的廢氣氣體的氣體流入口(未圖示)。另外，渦輪渦旋流路16也連通于流路15。因此，廢氣氣體從氣體流入口引入渦輪渦旋流路16，通過流路15以及渦輪葉輪9被引導至噴出口14。在此流通過程中，廢氣氣體使渦輪葉輪9旋轉。渦輪葉輪9的旋轉力通過主軸8傳遞至壓縮機葉輪10，由此，壓縮機葉輪10旋轉?？諝馔ㄟ^壓縮機葉輪10的旋轉而升壓，被引導至發(fā)動機的吸氣口。

圖2是用于說明軸承結構7的圖，提取圖1中虛線的部分進行表示。如圖2所示，軸承結構7包含形成于軸承外殼2上的貫穿孔2b的軸承保持架18。軸承保持架18具備中空形狀(圓筒形狀)的主體部18a，通過將主體部18a壓入貫穿孔2b，固定于軸承外殼2。另外，在主體部18a上插通主軸8。

在主體部18a的內周面18b上形成兩個環(huán)狀突起18c、18c。兩個環(huán)狀突起18c、18c在主軸8的軸向上相互隔離。各環(huán)狀突起18c從內周面18b向軸承保持架18的徑向內側突出，以形成環(huán)狀的方式向軸承保持架18的圓周方向延伸。另外，在內周面18b上設置兩個大徑部18d、18d。各大徑部18d在主軸8的軸向上設置于相比于兩個環(huán)狀突起18c、18c靠外側。即，一大徑部18d設置于相比于環(huán)狀突起18c、18c靠渦輪葉輪9側(主體部18a中的一端部側)，另一大徑部18d設置于相比于環(huán)狀突起18c、18c靠壓縮機葉輪10側(主體部18a中的另一端部側)。大徑部18d是在主體部18a的內周面18b中、具備比內周面18b的其它部位大的內徑的部位。

在主體部18a上形成油孔18f。油孔18f從主體部18a的外周面18e貫通至內周面18b，向主體部18a的內部引導潤滑油。油孔18f的主體部18a的內周面18b側的開口位于兩個環(huán)狀突起18c(后述的兩個全浮式軸承19)之間。

另外，在軸承外殼2上設置油路2c。油路2c從軸承外殼2的外部到貫穿孔2b引導潤滑油。油路2c與油孔18f通過貫穿孔2b而連通。因此，潤滑油從軸承外殼2的外部通過油路2c以及油孔18f，向軸承保持架18的主體部18a的內部供給。

在主體部18a的內側配置兩個全浮式軸承(軸承)19、19。兩個全浮式軸承19、19在主軸8的軸向上相互隔離。兩個全浮式軸承19、19位于比軸承保持架18的環(huán)狀突起18c、18c靠外側(即，主體部18a的任意端部側)、且位于比軸承保持架18的大徑部18d、18d靠內側(即，主體部18a的中心側)。

全浮式軸承19具備圓筒形狀的軸承主體部(軸承主體部)19a。在軸承主體部19a上插通主軸8。全浮式軸承19位于徑向上的主軸8與軸承保持架18的間隙。

在軸承主體部19a上形成導油孔19d。導油孔19d從軸承主體部19a的外周面19b貫通至內周面19c。導油孔19d如在軸承主體部19a的圓周方向上隔離并設置多個，從軸承主體部19a的內周面19c向外周面19b引導潤滑油。全浮式軸承19通過被引導至軸承主體部19a的內周面19c以及外周面19b的潤滑油的油膜壓力可自由旋轉地支撐主軸8。并且，全浮式軸承19通過伴隨主軸8的旋轉的潤滑油的流動，比主軸8以低速旋轉(所謂連動旋轉)。

潤滑油通過油孔18f向軸承保持架18的主體部18a的內部引導，然后，向全浮式軸承19的軸承主體部19a的內周面19c側以及外周面19b側供給。此時，向軸承主體部19a的內周面19c側引導的潤滑油的一部分通過導油孔19d也向軸承主體部19a的外周面19b側引導。

在軸承保持架18中的兩個大徑部18d、18d中分別嵌入推力軸承20、21。推力軸承20、21是具備圓板形狀的部件。在推力軸承20的中心形成推力孔20a。推力孔20a在主軸8的軸向上貫通推力軸承20。在推力軸承21的中心形成推力孔21a。推力孔21a在主軸8的軸向上貫通推力軸承21。主軸8插通這些推力孔20a、21a。并且，推力軸承20、21通過被壓入大徑部18d，被固定于軸承保持架18的主體部18a中。兩個全浮式軸承19通過環(huán)狀突起18c與推力軸承20、21限制軸向的移動。

軸環(huán)部22、23相對于兩個推力軸承20、21分別配置于主軸8的軸向外側。換而言之，軸環(huán)部22、23在主軸8的軸向上位于成對的推力軸承20、21的兩側。軸環(huán)部22是與主軸8一體形成的環(huán)狀突起。軸環(huán)部22的外徑比推力軸承20的推力孔20a的內徑大。

軸環(huán)部23是與主軸8為不同個體而設置的環(huán)狀部件。軸環(huán)部23具備在主軸8的軸向上貫通的軸環(huán)孔23a。在軸環(huán)孔23a插通主軸8。主軸8包含插入推力軸承21的部位、軸環(huán)部23插通的部位。軸環(huán)部23插通的部位的外徑比插通推力軸承21的部位小。通過該主軸8的外徑差，在主軸8上形成臺階面8a。臺階面8a在主軸8的徑向上延伸。

軸環(huán)部23具備形成于推力軸承20側的端面23b。在主軸8上裝配軸環(huán)部23時，主軸8插入軸環(huán)部23的軸環(huán)孔23a直至該端面23b抵接于臺階面8a的位置。然后，軸環(huán)部23被臺階面8a與壓縮機葉輪10夾持而被固定于主軸8上。

推力軸承20具備作為與軸環(huán)部22對置的面而形成的推力軸承面20b。另外，推力軸承21具備作為與軸環(huán)部23對置的面而形成的推力軸承面21b。即，兩個軸環(huán)部22、23相對于兩個推力軸承面20b、21b分別配置于主軸8的軸向外側。進一步換而言之，兩個軸環(huán)部22、23在主軸8的軸向上位于成對的推力軸承面20b、21b的兩側。

當向圖2中的右側的推力載荷作用在主軸8上時，則在軸環(huán)部22、推力軸承20的推力軸承面20b之間產(chǎn)生潤滑油的油膜壓力，推力軸承20通過潤滑油承受來自軸環(huán)部22的推力載荷。

另一方面，當向圖2中的左側的推力載荷作用在主軸8上時，則在軸環(huán)部23、推力軸承21的推力軸承面21b之間產(chǎn)生潤滑油的油膜壓力，推力軸承21通過潤滑油承受來自軸環(huán)部23的載荷。

此時，推力軸承20、21被固定于軸承保持架18上，相對于非旋轉狀態(tài)，軸環(huán)部22、23為旋轉狀態(tài)。以下，使用圖3說明軸承結構7中的潤滑油的流動。

圖3是用于說明本實施方式中的潤滑油的流動的圖。如圖3所示，潤滑油從油路2c向貫穿孔2b供給，然后，通過油孔18f流入軸承保持架18的內部。此時，位于主體部18a的外周面18e側的油孔18f的開口部18g作為一例，在圖3中位于主體部18a的下側。另一方面，位于軸承保持架18側的油路2c的開口部2d在圖3中與主體部18a上側的部位對置。

即，油孔18f的開口部18g與油路2c的開口部2d在主軸8的圓周方向上的位置不同。其結果，假如即使發(fā)生在從油路2c向貫穿孔2b供給的潤滑油中混入異物的情況，也能夠抑制從油孔18f向軸承保持架18的主體部18a的內部的異物進入。

并且，潤滑油從油孔18f流入軸承保持架18的主體部18a的內部，通過主軸8與環(huán)狀突起18c的間隙引導至兩個全浮式軸承19。然后，對全浮式軸承19的內周面19c進行潤滑的潤滑油的一部分通過導油孔19d也潤滑外周面19b。另外，潤滑油的一部分不通過內周面19c直接潤滑外周面19b。

如此，潤滑兩個全浮式軸承19之后的潤滑油潤滑推力軸承20、21的兩推力軸承面20b、21b。

在現(xiàn)有的潤滑油的供給機構中，向推力軸承供給的潤滑油由于為比較低溫的且粘性高，因此對由潤滑油的粘性阻力而產(chǎn)生的機械損失的影響大。在本實施方式中，潤滑油通過潤滑全浮式軸承19而升溫，粘性變低。由于粘性低的潤滑油向兩個推力軸承20、21供給，因此能夠降低由潤滑油而產(chǎn)生的機械損失。而且，由于壓縮機葉輪10側比渦輪葉輪9側溫度低，因此伴隨由全浮動軸承19而產(chǎn)生的潤滑油升溫的機械損失的降低效果高。

另外，與在軸承外殼2上固定推力軸承20、21的結構不同，在本實施方式中，在軸承保持架18中固定推力軸承20、21。由此，能夠降低軸承外殼2的加工工時。而且，例如，潤滑油的供給路徑單純化，用于形成潤滑油的供給路徑的加工變得容易。另外，由于向軸承保持架18中壓入推力軸承20、21而固定，相比較于螺紋固定等能夠減少螺紋孔的加工等。

圖4是用于說明本實施方式的變形例中的潤滑油的流動的圖。如圖4所示，在變形例的軸承結構37中，油孔38f形成于兩個全浮式軸承19各自的徑向外側。油孔38f在主軸8的圓周方向上設置多個。

并且，潤滑油通過多個油孔38f被引導至全浮式軸承19中，潤滑全浮式軸承19的外周面19b側的同時，一部分通過導油孔19d被引導至內周面19c側而潤滑內周面19c。然后，潤滑油潤滑推力軸承20、21的推力軸承面20b、21b。

如此，即使在變形例中，也與上述實施方式相同，潤滑全浮式軸承19而升溫的潤滑油潤滑推力軸承面20b、21b。因此，能夠降低機械損失。

并且，在圖3所示的實施方式中，與圖4所示的變形例相反，潤滑油從軸承主體部19a的內周面19c向外周面19b在全浮式軸承19的導油孔19中流動。因此，通過離心力促進沿導油孔19d流動的潤滑油的流動，能夠向比較而言潤滑油容易不足的外周面19b側充足地供給潤滑油。

另外，由于推力軸承20、21從主軸8的軸向外側夾持兩個全浮式軸承19，因此在兩個全浮式軸承19的雙方上油壓升高。其結果，在兩個全浮式軸承19上能夠平衡地供給潤滑油。

在上述實施方式以及其變形例中，軸承保持架18的主體部18a通過被壓入軸承外殼2的貫穿孔2b中，被固定于軸承外殼2中。可是，例如，通過由銷等固定，關于軸承保持架18的主體部18a可以限制主軸8的軸向上的移動。另外，向軸承外殼2上的軸承保持架18的固定方法如可以并用壓入與銷等的多個固定方法。這種情況下，能夠提高對軸承外殼2的軸承保持架18的固定力。軸承保持架18的主體部18a可以分別在主軸8的軸向的兩端側被壓入貫穿孔2b，也可以只壓入任意一個貫穿孔2b，通過發(fā)動機的運轉條件等能夠任意選擇?？墒?，如在僅壓縮機側、渦輪側任意一個被壓入的情況下，能夠通過降低軸承保持架18與軸承外殼2的接觸面積，抑制伴隨主軸8旋轉的振動向軸承外殼2的傳遞。另外，在如僅壓縮機側被壓入的情況下，能夠抑制通過軸承保持架18從渦輪側向全浮式軸承19傳遞過大的熱量。

另外，在上述實施方式中，油孔18f的開口部18g與油路2c的開口部2d在主軸8的圓周方向上位置不同。可是，例如，油孔18f的開口部18g可以配置于油路2c的與開口部2d對置的位置上。

另外，在上述實施方式以及其變形例中，推力軸承20、21形成為與軸承保持架18不同體，被固定于軸承保持架18上?？墒?，可以使推力軸承20、21的任意一方或雙方與軸承保持架18一體形成。例如，可以是在通過軸承保持架18的端面且借助于軸環(huán)部22、23承受推力載荷的情況下將軸承保持架18的一部分作為推力軸承面20b、21b而發(fā)揮功能的結構。另外，該情況下，例如為了限制兩個全浮式軸承19的外側中的軸向上的移動，可以單獨設置扣環(huán)等的限制部件。

以上，參照附圖關于本發(fā)明的實施方式進行說明，本發(fā)明未限定為該實施方式。如果是本領域技術人員，則當然明白能在保護范圍所記載的范疇內，得到各種變形例或修正例，即使關于那些也當然屬于本發(fā)明的技術性范疇內的技術。

產(chǎn)業(yè)上利用的可能性

本發(fā)明能夠利用于通過全浮式軸承支撐主軸的軸承結構以及增壓器。

權利要求書(按照條約第19條的修改)

1.(修改后)一種軸承結構，其是增壓器的軸承結構，該增壓器具備在兩端設置葉輪的主軸和收納上述主軸并在內部形成潤滑油的油路的外殼，該軸承結構的特征在于，

具備：

軸承保持架，其具備具有外周面以及內周面的中空的主體部和從上述主體部的上述外周面貫通至上述內周面并與上述油路連通的油孔，被固定于上述外殼內；

兩個全浮式軸承，其在上述軸承保持架內，在上述主軸的軸向上相互隔離地配置，并支撐上述主軸；以及

兩個推力軸承面，其在上述主軸的軸向上，分別配置于上述兩個全浮式軸承的外側，

潤滑了上述兩個全浮式軸承后的潤滑油潤滑上述兩個推力軸承面。

2.根據(jù)權利要求1所述的軸承結構，其特征在于，

還具備推力軸承，其具有上述推力軸承面，與上述軸承保持架分開設置，并且被固定于上述軸承保持架。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的軸承結構，其特征在于，

上述油孔在上述軸承保持架的主體部的內周面?zhèn)鹊拈_口部位于上述主軸的軸向上的上述兩個全浮式軸承之間，

上述兩個全浮式軸承具備圓筒形狀的軸承主體部和導油孔，該導油孔從上述軸承主體部的上述外周面貫通至上述內周面，并從上述內周面向上述外周面引導潤滑油。

4.根據(jù)權利要求1至3任一項所述的軸承結構，其特征在于，

上述油孔的上述主體部的外周面?zhèn)鹊拈_口部與形成于上述外殼的上述油路的上述軸承保持架側的開口部在上述主軸的圓周方向上的位置不同。

5.一種增壓器，其特征在于，

具備上述權利要求1至4任一項所述的軸承結構。

6.(追加)一種增壓器，其特征在于，

具備：

包括潤滑油的油路的外殼；

固定于上述外殼，且包括與上述油路連接的油孔的軸承保持架；

配置于上述軸承保持架的全浮式軸承；以及

設于上述軸承保持架的推力軸承，

上述潤滑油在潤滑了上述全浮式軸承后潤滑上述推力軸承的推力軸承面。