本公開涉及渦輪增壓器,特別涉及具有浮動(dòng)軸承作為支承旋轉(zhuǎn)軸的軸承的渦輪增壓器。
背景技術(shù):
目前,作為提高發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的技術(shù),已知通過(guò)渦輪增壓器壓縮進(jìn)氣、向發(fā)動(dòng)機(jī)供給該壓縮的進(jìn)氣的方法(增壓),并已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在機(jī)動(dòng)車用發(fā)動(dòng)機(jī)等中。一般情況下,渦輪增壓器具有旋轉(zhuǎn)軸、設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸的一端側(cè)的壓縮機(jī)、以及設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸另一端側(cè)的渦輪機(jī)。并且,渦輪增壓器構(gòu)成為,通過(guò)排出氣體的排氣能,經(jīng)由渦輪機(jī),使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),從而利用壓縮機(jī)來(lái)壓縮進(jìn)氣。
渦輪增壓器因?yàn)樾D(zhuǎn)軸以超高速進(jìn)行旋轉(zhuǎn),所以,如專利文獻(xiàn)1所述,通常,軸承自身也旋轉(zhuǎn)的全浮動(dòng)式浮動(dòng)軸承設(shè)置于渦輪機(jī)側(cè)與壓縮機(jī)側(cè)。該浮動(dòng)軸承在浮動(dòng)軸承的內(nèi)徑側(cè)與旋轉(zhuǎn)軸的間隙(空隙)以及浮動(dòng)軸承的外徑側(cè)與軸承箱的間隙分別被填充潤(rùn)滑油,因而能夠在旋轉(zhuǎn)軸與中央殼體間自由旋轉(zhuǎn)。而且,旋轉(zhuǎn)軸因?yàn)樵谄渑c浮動(dòng)軸承的間隙形成油膜,所以,在相對(duì)于浮動(dòng)軸承浮動(dòng)的狀態(tài)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
在這些間隙中填充的潤(rùn)滑油經(jīng)由形成于中央殼體的供油通路進(jìn)行供給。供油通路具有:向壓縮機(jī)側(cè)的浮動(dòng)軸承供給潤(rùn)滑油的供油通路、以及向渦輪機(jī)側(cè)的浮動(dòng)軸承供給潤(rùn)滑油的供油通路。
經(jīng)由上述供油通路而供給的潤(rùn)滑油經(jīng)由壓縮機(jī)側(cè)的浮動(dòng)軸承及渦輪機(jī)側(cè)的浮動(dòng)軸承,對(duì)旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行冷卻。并且,對(duì)旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行了冷卻的潤(rùn)滑油向中央殼體的排油出口排出。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:(日本)特開2007-285252號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
在專利文獻(xiàn)1所述的渦輪增壓器中,因?yàn)槭艿脚懦鰵怏w影響的渦輪機(jī)側(cè)的浮動(dòng)軸承的傳熱量比壓縮機(jī)側(cè)的浮動(dòng)軸承大,所以,為了冷卻渦輪機(jī)側(cè)的浮動(dòng)軸承,增加了向渦輪機(jī)側(cè)的浮動(dòng)軸承流動(dòng)的潤(rùn)滑油的供給量。因此,使渦輪機(jī)側(cè)的供油通路的橫截面積比壓縮機(jī)側(cè)的供油通路的橫截面積大。
然而,即使增加了向渦輪機(jī)側(cè)的浮動(dòng)軸承側(cè)流動(dòng)的潤(rùn)滑油的供給量,也能夠認(rèn)為向壓縮機(jī)側(cè)的浮動(dòng)軸承供給的潤(rùn)滑油的溫度與向渦輪機(jī)側(cè)的浮動(dòng)軸承供給的潤(rùn)滑油的溫度相比,相對(duì)較低。因此,向壓縮機(jī)側(cè)的浮動(dòng)軸承供給的潤(rùn)滑油的粘度比向渦輪機(jī)側(cè)的浮動(dòng)軸承供給的潤(rùn)滑油的粘度高,壓縮機(jī)側(cè)的供油通路的壓力損失增大,向壓縮機(jī)側(cè)的浮動(dòng)軸承供給的潤(rùn)滑油的供油壓存在下降的可能。其結(jié)果是,壓縮機(jī)側(cè)的浮動(dòng)軸承存在燒焦的可能。
本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)狀況而進(jìn)行的發(fā)明,其目的在于,提供一種能夠減少壓縮機(jī)側(cè)的浮動(dòng)軸承燒焦的可能性的渦輪增壓器。
用于解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案
(1)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式的渦輪增壓器具有:
旋轉(zhuǎn)軸;
壓縮機(jī),其設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)軸的一端側(cè);
渦輪機(jī),其設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)軸的另一端側(cè);
壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承,其旋轉(zhuǎn)自如地支承所述旋轉(zhuǎn)軸;
渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承,其旋轉(zhuǎn)自如地支承所述旋轉(zhuǎn)軸,相對(duì)于所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承在所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向上具有間隔而配置,并且與所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承相比,在所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向上配置在所述渦輪機(jī)側(cè);
軸承箱,其收納所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承及所述渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承,并且在內(nèi)部形成向所述渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承供給的油所流經(jīng)的渦輪機(jī)側(cè)供油通路、以及向所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承供給的油所流經(jīng)的壓縮機(jī)側(cè)供油通路;
該渦輪增壓器構(gòu)成為所述壓縮機(jī)側(cè)供油通路的出口中的油的供油壓相對(duì)于所述渦輪機(jī)側(cè)供油通路的出口中的油的供油壓之比大于1.0、小于1.5。
上述(1)所述的渦輪增壓器構(gòu)成為,壓縮機(jī)側(cè)供油通路的出口中的油的供油壓相對(duì)于渦輪機(jī)側(cè)供油通路的出口中的油的供油壓之比大于1.0、小于1.5。因此,即使流經(jīng)壓縮機(jī)側(cè)供油通路的油的粘度比流經(jīng)渦輪機(jī)側(cè)供油通路的油的粘度高,也能夠增大流經(jīng)壓縮機(jī)側(cè)供油通路的油的供油量。因此,增大向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承側(cè)流動(dòng)的油的量,能夠減少壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承燒焦的可能性。
(2)在幾種實(shí)施方式中,在上述(1)所述的渦輪增壓器中,
壓縮機(jī)側(cè)供油通路至少具有向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承延伸的壓縮機(jī)側(cè)供油孔,渦輪機(jī)側(cè)供油通路至少具有向渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承延伸的渦輪機(jī)側(cè)供油孔。并且,該渦輪增壓器構(gòu)成為壓縮機(jī)側(cè)供油孔的橫截面積比渦輪機(jī)側(cè)供油孔的橫截面積大。
根據(jù)上述(2)所述的實(shí)施方式,構(gòu)成為壓縮機(jī)側(cè)供油孔的橫截面積比渦輪機(jī)側(cè)供油孔的橫截面積大。因此,壓縮機(jī)側(cè)供油通路的出口中的油的供油壓增大,能夠增大向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承供給的油的供油量。因此,能夠減少壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承燒焦的可能性。
(3)在幾種實(shí)施方式中,在上述(1)或者(2)所述的渦輪增壓器中,上述軸承箱包含一端部向軸承箱的外表面開口、另一端側(cè)向旋轉(zhuǎn)軸側(cè)延伸并與壓縮機(jī)側(cè)供油通路及渦輪機(jī)側(cè)供油通路連通的油導(dǎo)入通路。并且,油導(dǎo)入通路在旋轉(zhuǎn)軸的軸向上配設(shè)在接近壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承側(cè)的位置上。此外,壓縮機(jī)側(cè)供油孔的通路長(zhǎng)度比所述渦輪機(jī)側(cè)供油孔的通路長(zhǎng)度短。
根據(jù)上述(3)所述的實(shí)施方式,油導(dǎo)入通路在旋轉(zhuǎn)軸的軸向上配設(shè)在比渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承更接近壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承側(cè)的位置上。因此,能夠使油導(dǎo)入通路與壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的距離比油導(dǎo)入通路與渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的距離短。因此,能夠使壓縮機(jī)側(cè)供油孔的通路長(zhǎng)度比渦輪機(jī)側(cè)供油孔的通路長(zhǎng)度短,能夠減少流經(jīng)壓縮機(jī)側(cè)供油孔的油的壓力損失。因此,能夠增大從壓縮機(jī)側(cè)供油通路的出口向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承供給的油的供油量,能夠減少壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承燒焦的可能性。
(4)在幾種實(shí)施方式中,在上述(1)至(3)中任一項(xiàng)所述的渦輪增壓器中,上述壓縮機(jī)側(cè)供油通路具有:壓縮機(jī)側(cè)供油孔,其向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承延伸;壓縮機(jī)側(cè)供油槽,其在壓縮機(jī)側(cè)供油孔的出口側(cè)的端部、沿壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的外周延伸且向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的外周開口。
根據(jù)上述(4)所述的實(shí)施方式,在壓縮機(jī)側(cè)供油孔的出口側(cè)的端部,形成有沿壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的外周延伸且向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的外周開口的壓縮機(jī)側(cè)供油槽。因此,能夠在壓縮機(jī)側(cè)供油槽中增大向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承供給的油的供油壓力的受壓面積。因此,能夠增大向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承供給的油的供給量,能夠減少壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承燒焦的可能性。
而且,即使在壓縮機(jī)側(cè)供油孔與渦輪機(jī)側(cè)供油孔的橫截面積相同的情況下,只通過(guò)進(jìn)一步加入壓縮機(jī)側(cè)供油槽而對(duì)軸承箱進(jìn)行加工,也能夠提供可減少壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承燒焦可能性的渦輪增壓器。
(5)在幾種實(shí)施方式中,在上述(4)所述的渦輪增壓器中,渦輪機(jī)側(cè)供油通路具有:渦輪機(jī)側(cè)供油孔,其向渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承延伸;渦輪機(jī)側(cè)供油槽,其在渦輪機(jī)側(cè)供油孔的出口側(cè)的端部、沿渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的外周延伸且向渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的外周開口。并且,壓縮機(jī)側(cè)供油槽的開口面積比渦輪機(jī)側(cè)供油槽的開口面積大。
根據(jù)上述(5)所述的實(shí)施方式,因?yàn)闇u輪機(jī)側(cè)供油通路包含向渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承延伸的渦輪機(jī)側(cè)供油孔、以及在渦輪機(jī)側(cè)供油孔的出口側(cè)的端部、沿渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的外周延伸且向渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的外周開口的渦輪機(jī)側(cè)供油槽,所以,只通過(guò)進(jìn)一步加入渦輪機(jī)側(cè)供油槽而對(duì)軸承箱進(jìn)行加工,就能夠增大向渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承側(cè)的油的供給量,能夠更有效地對(duì)高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行冷卻。
而且,通過(guò)使壓縮機(jī)側(cè)供油槽的開口面積大于渦輪機(jī)側(cè)供油槽的開口面積,與壓縮機(jī)側(cè)供油槽的開口面積和渦輪機(jī)側(cè)供油槽的開口面積相同的情況相比,能夠增大向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承供給的油的供給量,能夠減少壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的燒焦的可能性。
(6)在幾種實(shí)施方式中,在上述(1)至(5)中任一項(xiàng)所述的渦輪增壓器中,還具有套筒,其配置在旋轉(zhuǎn)軸的壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承與渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承之間,其軸向的一端部與壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的軸向的另一端部接觸,軸向的另一端部與渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的軸向的一端部接觸。并且,在套筒的軸向中央部形成將向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承及渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承供給并流入旋轉(zhuǎn)軸與套筒之間的油排出的排出口。此外,套筒的所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承側(cè)的開口端部的內(nèi)徑比渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承側(cè)的開口端部的內(nèi)徑大。
根據(jù)上述(6)所述的實(shí)施方式,通過(guò)進(jìn)而在壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承與渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承之間配備套筒,能夠?qū)@些軸承在旋轉(zhuǎn)軸的軸向中相互接近的方向上進(jìn)行定位。
而且,通過(guò)使套筒的壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承側(cè)的開口端部的內(nèi)徑比渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承側(cè)的開口端部的內(nèi)徑大,能夠使從壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的套筒側(cè)流出的油順暢地向形成于套筒的軸向中央部的排出口流動(dòng)。因此,能夠防止從壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承向套筒側(cè)流動(dòng)的油的壓力損失增大。因此,能夠使向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承供給并向套筒側(cè)移動(dòng)的油的流動(dòng)順暢。因此,能夠增大向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承供給的油的供給量,能夠減少壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承燒焦的可能性。
(7)在幾種實(shí)施方式中,在上述(6)所述的渦輪增壓器中,套筒的軸向中央部的內(nèi)徑比套筒的軸向兩側(cè)的開口端部的內(nèi)徑大。
根據(jù)上述(7)所述的實(shí)施方式,因?yàn)樘淄驳妮S向中央部的內(nèi)徑比套筒軸向兩側(cè)的開口端部的內(nèi)徑大,所以,能夠增大套筒的軸向中央部?jī)?nèi)側(cè)的空間部的體積。因?yàn)樵诳臻g部,油從壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承及渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承向空間部流出,所以,在套筒的軸向中央部的內(nèi)徑與套筒軸的軸向兩側(cè)的開口端部的內(nèi)徑相同或其小于套筒軸的軸向兩側(cè)的開口端部的內(nèi)徑的情況下,存在油滯留在空間部?jī)?nèi)的可能性。然而,通過(guò)使套筒的軸向中央部的內(nèi)徑比套筒軸向兩側(cè)的開口端部的內(nèi)徑大,空間部的體積增大,能夠防止流入旋轉(zhuǎn)軸與套筒之間的油滯留在空間部?jī)?nèi)的可能性。因此,能夠防止從壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承及渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承向套筒側(cè)流動(dòng)的油的壓力損失增大,能夠使向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承供給并向套筒側(cè)移動(dòng)的油的流動(dòng)順暢。因此,能夠增大向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承供給的油的供給量,能夠減少壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承燒焦的可能性。
(8)在幾種實(shí)施方式中,在上述(1)至(5)中任一項(xiàng)所述的渦輪增壓器中,還具有:第一c型止動(dòng)環(huán),其安裝于上述旋轉(zhuǎn)軸,與壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的所述渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承側(cè)端部接觸;第二c型止動(dòng)環(huán),其安裝于旋轉(zhuǎn)軸,與渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承側(cè)端部接觸;第一c型止動(dòng)環(huán)以第一c型止動(dòng)環(huán)的合口部面向殼體的排油出口的姿勢(shì)安裝于旋轉(zhuǎn)軸,第二c型止動(dòng)環(huán)以第二c型止動(dòng)環(huán)的合口部面向殼體的排油出口以外的方向的姿勢(shì)安裝于旋轉(zhuǎn)軸。
根據(jù)上述(8)所述的實(shí)施方式,通過(guò)第一c型止動(dòng)環(huán)與第二c型止動(dòng)環(huán),能夠?qū)嚎s機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承及渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承在旋轉(zhuǎn)軸的軸向中相互接近的方向上進(jìn)行定位。
而且,因?yàn)榈谝籧型止動(dòng)環(huán)的合口部以面向殼體排油出口的姿勢(shì)安裝于旋轉(zhuǎn)軸,所以,構(gòu)成為在從第一c型止動(dòng)環(huán)不存在時(shí)的壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承流出的油向排油出口流動(dòng)的路徑的中途設(shè)有合口部。因此,能夠防止從壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承向第一c型止動(dòng)環(huán)側(cè)流動(dòng)的油的壓力損失增大,能夠使向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承供給并向第一c型止動(dòng)環(huán)側(cè)移動(dòng)的油的流動(dòng)順暢。因此,能夠增大向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承供給的油的供給量,能夠減少壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承燒焦的可能性。
此外,因?yàn)榈诙型止動(dòng)環(huán)以第二c型止動(dòng)環(huán)的合口部面向殼體排油出口以外的方向的姿勢(shì)安裝于旋轉(zhuǎn)軸,所以,構(gòu)成為在從第二c型止動(dòng)環(huán)不存在時(shí)的渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承流出的油向排油出口流動(dòng)的路徑遠(yuǎn)離的位置上設(shè)有第二c型止動(dòng)環(huán)的合口部。因此,因?yàn)閺臏u輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承向第二c型止動(dòng)環(huán)側(cè)流動(dòng)的油的壓力損失增大,所以,能夠減少向排油出口流動(dòng)的油的流量。因此,能夠防止從渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承流出的油過(guò)剩,油滯留在空間部,從壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承排出的油變得難以流出的可能性。因此,能夠使向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承供給并向第一c型止動(dòng)環(huán)側(cè)移動(dòng)的油的流動(dòng)順暢,減少壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承燒焦的可能性。
(9)在幾種實(shí)施方式中,在上述(8)所述的渦輪增壓器中,上述軸承箱包括:支承壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的壓縮機(jī)側(cè)軸承支承部、以及支承渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的渦輪機(jī)側(cè)軸承支承部。并且,在軸承箱的內(nèi)部,在壓縮機(jī)側(cè)軸承支承部與渦輪機(jī)側(cè)軸承支承部之間形成排出空間,該排出空間用來(lái)將從壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的第一c型止動(dòng)環(huán)側(cè)流出的油、以及從渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的第二c型止動(dòng)環(huán)側(cè)流出的油向殼體的排油出口排出。此外,在壓縮機(jī)側(cè)軸承支承部的排出空間側(cè)的排出出口側(cè)的端部形成有切口面部,該切口面部從壓縮機(jī)側(cè)軸承支承部的內(nèi)周面朝向外周面、向排出空間側(cè)延伸。
根據(jù)上述(9)所述的實(shí)施方式,因?yàn)樵趬嚎s機(jī)側(cè)軸承支承部的排出空間側(cè)的排出出口側(cè)的端部形成有從壓縮機(jī)側(cè)軸承支承部的內(nèi)周面朝向外周面、向排出空間側(cè)延伸的切口面部,所以,在從壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的第一c型止動(dòng)環(huán)側(cè)流出的油從排出空間向排出出口側(cè)移動(dòng)時(shí),流經(jīng)向排出空間側(cè)延伸的切口面部,由此,能夠使油的流動(dòng)更順暢。因此,油滯留在排出空間的可能性不存在,能夠增大向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承供給的油的供給量,能夠進(jìn)一步減小壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承燒焦的可能性。
附圖說(shuō)明
圖1是表示在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的渦輪增壓器中、沿其旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向的截面的側(cè)剖視圖。
圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的浮動(dòng)軸承的立體圖。
圖3是表示向支承本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的渦輪增壓器的旋轉(zhuǎn)軸的浮動(dòng)軸承供給油的供油通路的主要部分剖視圖。
圖4a是表示向支承本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的渦輪增壓器的旋轉(zhuǎn)軸的浮動(dòng)軸承供給油的供油通路的主要部分剖視圖。
圖4b是表示圖4a所示的渦輪增壓器的浮動(dòng)軸承的截面的圖,該圖(a)是在與壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的旋轉(zhuǎn)軸正交的方向觀察的剖視圖,該圖(b)是在與渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的旋轉(zhuǎn)軸正交的方向上觀察的剖視圖。
圖5是在支承本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的渦輪增壓器的旋轉(zhuǎn)軸的兩個(gè)浮動(dòng)軸承間配置套筒的主要部分剖視圖。
圖6a是將對(duì)支承本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的渦輪增壓器的旋轉(zhuǎn)軸的兩個(gè)浮動(dòng)軸承進(jìn)行定位的c型止動(dòng)環(huán)安裝于旋轉(zhuǎn)軸的主要部分剖視圖。
圖6b是表示圖6a所示的渦輪增壓器的c型止動(dòng)環(huán)的圖,該圖(a)是對(duì)壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承進(jìn)行定位的第一c型止動(dòng)環(huán)的側(cè)視圖,該圖(b)是對(duì)渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承進(jìn)行定位的第二c型止動(dòng)環(huán)的側(cè)視圖。
圖7是在支承本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的渦輪增壓器的壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的軸承支承部形成切口面部的主要部分剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面,參照附圖,針對(duì)本發(fā)明的幾種實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。其中,作為實(shí)施方式所記述或附圖所表示的構(gòu)成配件的尺寸、材質(zhì)、形狀、以及其相對(duì)配置等不是將本發(fā)明的范圍限制于此的主旨,只是單純的說(shuō)明例。
例如,表示“某方向”、“沿某方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或“同軸”等相對(duì)或絕對(duì)配置的表達(dá),不只是表示嚴(yán)格意義上那樣的配置,也表示以公差、或得到相同功能程度的角度及距離進(jìn)行相對(duì)位移的狀態(tài)。
例如,表示“一樣”、“相同”以及“均勻”等的事物為相同狀態(tài)的表達(dá)不只表示嚴(yán)格意義上相同的狀態(tài),也表示公差、或可得到相同功能程度的差別存在的狀態(tài)。
例如,表示四邊形狀或圓筒形狀等形狀的表達(dá),不只表示幾何學(xué)方面嚴(yán)格意義上的四邊形狀或圓筒形狀等形狀,也表示在可獲得相同效果的范圍內(nèi)、包括凹凸部或倒角部等在內(nèi)的形狀。
另一方面,“配置”、“配備”、“具備”、“包括”或“具有”一個(gè)構(gòu)成部件這樣的表達(dá)不是排除其他構(gòu)成部件存在的排他性表達(dá)。
而且,在以下的說(shuō)明中,對(duì)相同的結(jié)構(gòu)使用相同的標(biāo)記,有時(shí)會(huì)省略其詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是表示在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的渦輪增壓器中、沿其旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向的截面的側(cè)剖視圖。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的渦輪增壓器雖然未特別限定,但例如為搭載于機(jī)動(dòng)車用發(fā)動(dòng)機(jī)等中的渦輪增壓器。
本實(shí)施方式的渦輪增壓器1如圖1所示,由收納設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸2的一端側(cè)的渦輪機(jī)葉輪11的渦輪機(jī)殼體10、收納設(shè)置于旋轉(zhuǎn)軸2的另一端側(cè)的壓縮機(jī)葉輪21的壓縮機(jī)殼體20、以及收納可旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)軸2的壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31和渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33和支承旋轉(zhuǎn)軸2的推力(軸向力)的推力板35的軸承箱30這三種殼體構(gòu)成。
在渦輪機(jī)殼體10的外周部形成有漩渦狀渦輪機(jī)渦旋通路12。并且,在渦輪機(jī)渦旋通路12的中心部分配置渦輪機(jī)葉輪11。渦輪機(jī)葉輪11由在底面以平行面切下圓錐體頭部后的圓錐臺(tái)狀渦輪機(jī)輪轂11a、以及從渦輪機(jī)輪轂11a的周面向徑向突出而設(shè)置的多個(gè)渦輪機(jī)葉片11b構(gòu)成。渦輪機(jī)葉輪11的渦輪機(jī)輪轂11a與旋轉(zhuǎn)軸2的一端部通過(guò)例如焊接而接合。并且,流經(jīng)渦輪機(jī)渦旋通路12而作用于渦輪機(jī)葉輪11的排出氣體,從沿旋轉(zhuǎn)軸2的軸向延伸的排出氣體排出通路13向渦輪機(jī)殼體10的外部排出。
在壓縮機(jī)殼體20的外周部形成有漩渦狀的壓縮機(jī)渦旋通路22。并且,在壓縮機(jī)渦旋通路22的中心部分配置壓縮機(jī)葉輪21。壓縮機(jī)葉輪21由在底面以平行面切下圓錐體頭部的圓錐臺(tái)狀的壓縮機(jī)輪轂21a、以及從壓縮機(jī)輪轂21a的周面向徑向突出而設(shè)置的多個(gè)壓縮機(jī)葉片21b構(gòu)成。在壓縮機(jī)葉輪21的壓縮機(jī)輪轂21a的中心部形成有旋轉(zhuǎn)軸2的另一端側(cè)所插入的插通孔(未圖示)。壓縮機(jī)葉輪21在該插通孔插入旋轉(zhuǎn)軸2的一端側(cè)后,從壓縮機(jī)輪轂21a的前端緊固螺母23,由此,固定在旋轉(zhuǎn)軸2的另一端部。并且,流經(jīng)沿旋轉(zhuǎn)軸2的軸向延伸的進(jìn)氣導(dǎo)入通路24、通過(guò)壓縮機(jī)葉輪21壓縮的進(jìn)氣,經(jīng)由沿旋轉(zhuǎn)軸2的軸正交方向延伸的擴(kuò)散通路25,導(dǎo)入壓縮機(jī)渦旋通路22,供應(yīng)給未圖示的發(fā)動(dòng)機(jī)。
軸承箱30配置在渦輪機(jī)殼體10與壓縮機(jī)殼體20之間,其一側(cè)端部與壓縮機(jī)殼體20連接,其另一側(cè)端部與渦輪機(jī)殼體10連接。在軸承箱30與壓縮機(jī)殼體20之間劃定上述擴(kuò)散通路25。
而且,在軸承箱30的內(nèi)部形成有從軸承箱30的內(nèi)周壁面30a突出的突出壁部30b。并且,在突出壁部30b的前端側(cè)形成有收納上述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31及渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33的壓縮機(jī)側(cè)軸承支承部37及渦輪機(jī)側(cè)軸承支承部39。
壓縮機(jī)側(cè)軸承支承部37及渦輪機(jī)側(cè)軸承支承部39在旋轉(zhuǎn)軸2的軸向上具有間隔而設(shè)置。在壓縮機(jī)側(cè)軸承支承部37設(shè)有在旋轉(zhuǎn)軸2的軸向上貫通的壓縮機(jī)側(cè)貫通孔37a。壓縮機(jī)側(cè)貫通孔37a的中心軸形成于與旋轉(zhuǎn)軸2的中心軸相同的軸上。在該壓縮機(jī)側(cè)貫通孔37a中安裝壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31。在圖示的實(shí)施方式中,壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31配置為其壓縮機(jī)側(cè)端部與壓縮機(jī)側(cè)貫通孔37a的壓縮機(jī)側(cè)端部位于同一平面上。并且,與壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31的渦輪機(jī)側(cè)端部相比,渦輪機(jī)側(cè)軸承支承部39側(cè)的壓縮機(jī)側(cè)貫通孔37a成為從壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31排出的油所流經(jīng)的排出通路。
渦輪機(jī)側(cè)軸承支承部39與壓縮機(jī)側(cè)軸承支承部37同樣地形成,設(shè)有在旋轉(zhuǎn)軸2的軸向上貫通的渦輪機(jī)側(cè)貫通孔39a。渦輪機(jī)側(cè)貫通孔39a的中心軸與旋轉(zhuǎn)軸2的中心軸形成于相同的軸上。在該渦輪機(jī)側(cè)貫通孔39a中安裝渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33。在圖示的實(shí)施方式中,渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33配置為其渦輪機(jī)側(cè)端部與渦輪機(jī)側(cè)貫通孔39a的渦輪機(jī)側(cè)端部位于相同的平面上。并且,與渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33的壓縮機(jī)側(cè)端部相比,壓縮機(jī)側(cè)軸承支承部37的渦輪機(jī)側(cè)貫通孔39a成為從渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33排出的油所流經(jīng)的排出通路。
因?yàn)閴嚎s機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31及渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33為同一形狀,所以,針對(duì)壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31進(jìn)行說(shuō)明,而針對(duì)渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33,對(duì)于同一方式部分使用相同的標(biāo)記,而省略說(shuō)明。
圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的浮動(dòng)軸承的立體圖。
壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31如圖2所示,具備具有規(guī)定厚度、并形成為圓筒狀的周壁部32。在周壁部32形成有多個(gè)向周壁部32的中心軸向貫通的供油孔32a。在周壁部32的軸向中間部,在周向上具有間隔而形成多個(gè)供油孔32a。需要說(shuō)明的是,在圖示的實(shí)施方式中,表示了形成六個(gè)供油孔32a的情況,但供油孔32a的個(gè)數(shù)不限于此。
壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31如圖1及圖2所示,在插入壓縮機(jī)側(cè)貫通孔37a中且在周壁部32的內(nèi)周面32b內(nèi)插通旋轉(zhuǎn)軸2的狀態(tài)下,在旋轉(zhuǎn)軸2的外周面與周壁部32的內(nèi)周面32b之間以及周壁部32的外周面32c與壓縮機(jī)側(cè)貫通孔37a的內(nèi)表面之間形成由油填滿的、未圖示的間隙。因此,壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31經(jīng)由油而成為從壓縮機(jī)側(cè)軸承支承部37及旋轉(zhuǎn)軸2中浮游的狀態(tài)。
另一方面,渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33與壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31相同,在插入渦輪機(jī)側(cè)貫通孔39a中且以在周壁部32的內(nèi)周面32b內(nèi)插通旋轉(zhuǎn)軸2的狀態(tài)下,在旋轉(zhuǎn)軸2的外周面與周壁部32的內(nèi)周面32b之間以及周壁部32的外周面32c與渦輪機(jī)側(cè)貫通孔39a的內(nèi)表面之間形成由油填滿的、未圖示的間隙。因此,渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33經(jīng)由油而成為從渦輪機(jī)側(cè)軸承支承部39及旋轉(zhuǎn)軸2中浮游的狀態(tài)。
圖3是表示向支承本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的渦輪增壓器的旋轉(zhuǎn)軸的浮動(dòng)軸承供給油的供油通路的主要部分剖視圖。圖4a是表示向支承本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的渦輪增壓器的旋轉(zhuǎn)軸的浮動(dòng)軸承供給油的供油通路的主要部分剖視圖。圖5是在支承本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的渦輪增壓器的旋轉(zhuǎn)軸的兩個(gè)浮動(dòng)軸承間配置套筒的主要部分剖視圖。圖6a是將對(duì)支承本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的渦輪增壓器的旋轉(zhuǎn)軸的兩個(gè)浮動(dòng)軸承進(jìn)行定位的c型止動(dòng)環(huán)安裝于旋轉(zhuǎn)軸的主要部分剖視圖。圖7是在支承本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的渦輪增壓器的壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的軸承支承部形成切口面部的主要部分剖視圖。
本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式的渦輪增壓器1如圖3、圖4a、圖4b、圖5、圖6a、圖7所示,在突出壁部30b形成有用來(lái)將向上述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31及渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33、以及推力板35供給的油(潤(rùn)滑油)導(dǎo)入的油導(dǎo)入通路41。在圖示的實(shí)施方式中,油導(dǎo)入通路41其一端部在軸承箱30的上端部開口,另一端側(cè)在軸承箱30內(nèi)向旋轉(zhuǎn)軸方向延伸,前端部向比渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33更接近壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31側(cè)的位置延伸。因此,油導(dǎo)入通路41在旋轉(zhuǎn)軸2的軸向上配設(shè)在接近于壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31側(cè)的位置上。
在突出壁部30b內(nèi)的油導(dǎo)入通路41的前端部形成有向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31延伸的壓縮機(jī)側(cè)供油孔42。該壓縮機(jī)側(cè)供油孔42與油導(dǎo)入通路41連通,并且與壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31的外周面對(duì)置而與壓縮機(jī)側(cè)貫通孔37a連通。因此,壓縮機(jī)側(cè)供油孔42成為能夠向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31側(cè)供給油的壓縮機(jī)側(cè)供油通路43。壓縮機(jī)側(cè)供油孔42的截面形狀形成為易加工的圓形狀。
在突出壁部30b內(nèi)的油導(dǎo)入通路41的渦輪機(jī)側(cè)軸承支承部39側(cè)的前端部形成有向渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33延伸的渦輪機(jī)側(cè)供油孔45。該渦輪機(jī)側(cè)供油孔45與油導(dǎo)入通路41連通,并且與渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33的外周面32c對(duì)置而與渦輪機(jī)側(cè)貫通孔39a連通。因此,渦輪機(jī)側(cè)供油孔45成為能夠向渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33側(cè)供給油的渦輪機(jī)側(cè)供油通路46。渦輪機(jī)側(cè)供油孔45的截面形狀形成為易加工的圓形狀。
并且,壓縮機(jī)側(cè)供油通路43構(gòu)成為壓縮機(jī)側(cè)供油通路43的出口43a中的油的供油壓相對(duì)于渦輪機(jī)側(cè)供油通路46的出口46a中的油的供油壓之比大于1.0、小于1.5。優(yōu)選構(gòu)成為壓縮機(jī)側(cè)供油通路43的出口43a中的油的供油壓pc相對(duì)于渦輪機(jī)側(cè)供油通路46的出口46a中的油的供油壓pt為大于1.0、小于1.1。
根據(jù)上述實(shí)施方式,即使流經(jīng)壓縮機(jī)側(cè)供油通路43的油的粘度比流經(jīng)渦輪機(jī)側(cè)供油通路46的油的粘度高,也能夠增大流經(jīng)壓縮機(jī)側(cè)供油通路43的油的供油量。因此,向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31側(cè)流動(dòng)的油的量增大,從而能夠減少壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31燒焦的可能性。
在幾種實(shí)施方式中,壓縮機(jī)側(cè)供油通路43如圖3所示,至少包括向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31延伸的壓縮機(jī)側(cè)供油孔42,渦輪機(jī)側(cè)供油通路46至少包括向渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33延伸的渦輪機(jī)側(cè)供油孔45,壓縮機(jī)側(cè)供油孔42形成為,壓縮機(jī)側(cè)供油孔42的橫截面積sc比渦輪機(jī)側(cè)供油孔45的橫截面積st大。
根據(jù)上述實(shí)施方式,當(dāng)使壓縮機(jī)側(cè)供油孔42與渦輪機(jī)側(cè)供油孔45的橫截面積相同時(shí),由于排出氣體傳熱的影響而溫度降低的、流經(jīng)壓縮機(jī)側(cè)供油孔42的油的粘性增高,壓力損失增大。因此,對(duì)壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31的油供給減少,壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31存在燒焦的可能性。因此,壓縮機(jī)側(cè)供油孔42的橫截面積sc形成得比渦輪機(jī)側(cè)供油孔45的橫截面積st大。因此,即使流經(jīng)壓縮機(jī)側(cè)供油通路43的油的粘度比流經(jīng)渦輪機(jī)側(cè)供油通路46的油的粘度高,壓縮機(jī)側(cè)供油通路43的出口43a中的油的供油壓也增大,從而能夠增大向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31供給的油的供油量。因而,能夠減少壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31燒焦的可能性。
在幾種實(shí)施方式中,壓縮機(jī)側(cè)供油孔42的通路長(zhǎng)度如圖3、圖4a、圖5、圖6a、圖7所示,構(gòu)成為比渦輪機(jī)側(cè)供油孔45的通路長(zhǎng)度短。
根據(jù)上述實(shí)施方式,通過(guò)使壓縮機(jī)側(cè)供油孔42的通路長(zhǎng)度比渦輪機(jī)側(cè)供油孔45的通路長(zhǎng)度短,能夠減少流經(jīng)壓縮機(jī)側(cè)供油孔42的油的壓力損失。因而,能夠增大從壓縮機(jī)側(cè)供油通路43的出口43a向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31供給的油的供油量,能夠減少壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31燒焦的可能性。
需要說(shuō)明的是,在圖4a、圖5、圖6a、圖7所示的實(shí)施方式中,表示了壓縮機(jī)側(cè)供油孔42的橫截面積與渦輪機(jī)側(cè)供油孔45的橫截面積相同的情況,但在壓縮機(jī)側(cè)供油孔42的橫截面積比渦輪機(jī)側(cè)供油孔45的橫截面積小、且壓縮機(jī)側(cè)供油孔42的通路長(zhǎng)度比渦輪機(jī)側(cè)供油孔45的通路長(zhǎng)度短的情況下,使壓縮機(jī)側(cè)供油通路43的出口43a中的油的供油壓相對(duì)于渦輪機(jī)側(cè)供油通路46的出口46a中的油的供油壓之比為大于1.0、小于1.5的結(jié)構(gòu)也包含在技術(shù)方案3所述的發(fā)明中。
圖4b是表示圖4a所示的渦輪增壓器1的壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31及渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33的截面的圖,該圖(a)是在與壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31的旋轉(zhuǎn)軸2正交的方向上觀察的剖視圖,該圖(b)是在與渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33的旋轉(zhuǎn)軸2正交的方向上觀察的剖視圖。
在幾種實(shí)施方式中,如圖4a、圖4b(a)、圖4b(b)所示,壓縮機(jī)側(cè)供油通路43具有:向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31延伸的壓縮機(jī)側(cè)供油孔42、以及在壓縮機(jī)側(cè)供油孔42的出口側(cè)的端部、沿壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31的外周延伸且向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31的外周開口的壓縮機(jī)側(cè)供油槽44。
而且,渦輪機(jī)側(cè)供油通路46具有:向渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33延伸的渦輪機(jī)側(cè)供油孔45、以及在渦輪機(jī)側(cè)供油孔45的出口側(cè)的端部、沿渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33的外周延伸且向渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33的外周開口的渦輪機(jī)側(cè)供油槽47。并且,壓縮機(jī)側(cè)供油槽44的開口面積比渦輪機(jī)側(cè)供油槽47的開口面積大。需要說(shuō)明的是,壓縮機(jī)側(cè)供油槽44的開口面積是壓縮機(jī)側(cè)供油槽44在旋轉(zhuǎn)軸方向上的長(zhǎng)度lc乘以沿壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31的外周的周向上的長(zhǎng)度lθc而算出的值。另一方面,渦輪機(jī)側(cè)供油槽47的開口面積是渦輪機(jī)側(cè)供油槽47在旋轉(zhuǎn)軸方向上的長(zhǎng)度lt乘以沿渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33的外周的周向上的長(zhǎng)度lθt而算出的值。
在圖示的實(shí)施方式中,壓縮機(jī)側(cè)供油槽44在旋轉(zhuǎn)軸方向上的長(zhǎng)度lc比渦輪機(jī)側(cè)供油槽47在旋轉(zhuǎn)軸方向上的長(zhǎng)度lt大,沿壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31的外周的周向上的長(zhǎng)度lθc比沿渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33的外周的周向上的長(zhǎng)度lθt大。
根據(jù)上述實(shí)施方式,通過(guò)在壓縮機(jī)側(cè)供油孔42的出口側(cè)的端部形成向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31的外周開口的壓縮機(jī)側(cè)供油槽44,能夠增大壓縮機(jī)側(cè)供油通路43的出口43a中的向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31供給的油的供油壓力的受壓面積。因此,能夠增大向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31供給的油的供給量,能夠減少壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31的燒焦。而且,通過(guò)使壓縮機(jī)側(cè)供油槽44的開口面積比渦輪機(jī)側(cè)供油槽47的開口面積大,與壓縮機(jī)側(cè)供油槽44的開口面積和渦輪機(jī)側(cè)供油槽47的開口面積相同的情況相比,能夠增大向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31供給的油的供給量,并能夠減少壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31的燒焦。
需要說(shuō)明的是,在圖示的實(shí)施方式中,雖然在壓縮機(jī)側(cè)供油孔42及渦輪機(jī)側(cè)供油孔45的出口側(cè)端部分別設(shè)有對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)側(cè)供油槽44及渦輪機(jī)側(cè)供油槽47,但也可以只在壓縮機(jī)側(cè)供油孔42的出口側(cè)端部設(shè)置壓縮機(jī)側(cè)供油槽44。
而且,在圖4a所示的實(shí)施方式中,雖然表示了壓縮機(jī)側(cè)供油孔42的橫截面積與渦輪機(jī)側(cè)供油孔45的橫截面積相同的情況,但在壓縮機(jī)側(cè)供油孔42的橫截面積比渦輪機(jī)側(cè)供油孔45的橫截面積小、且壓縮機(jī)側(cè)供油槽44的開口面積比渦輪機(jī)側(cè)供油槽47的開口面積大的情況下,構(gòu)成為壓縮機(jī)側(cè)供油通路43的出口43a中油的供油壓相對(duì)于渦輪機(jī)側(cè)供油通路46的出口46a中的油的供油壓之比為大于1.0、小于1.5的結(jié)構(gòu)也包含在技術(shù)方案5所述的發(fā)明中。
圖5是在支承本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的渦輪增壓器1的旋轉(zhuǎn)軸2的兩個(gè)壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31及渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33之間配置套筒50的主要部分剖視圖。
在圖示的實(shí)施方式中,如圖5所示,在旋轉(zhuǎn)軸2的壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31與渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33之間還具有軸向的一端部與壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31在軸向的另一端部接觸、軸向的另一端部與渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33在軸向的一端部接觸的套筒50。套筒50形成為圓筒狀,在其內(nèi)側(cè)形成有旋轉(zhuǎn)軸2可插通的貫通孔50a。并且,在套筒50的軸向中央部形成有將向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31及渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33供給并流入旋轉(zhuǎn)軸2與套筒50之間的油排出的排出口51。而且,套筒50在壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31側(cè)的開口端部的內(nèi)徑φc構(gòu)成為比在渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33側(cè)的開口端部的內(nèi)徑φt大。此外,套筒50的軸向中央部的內(nèi)徑φs構(gòu)成為比套筒50的軸向兩側(cè)的開口端部的內(nèi)徑φc、φt大。
根據(jù)上述實(shí)施方式,通過(guò)進(jìn)而在壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31與渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33之間具有套筒50,能夠?qū)@些軸承在旋轉(zhuǎn)軸2的軸向中相互接近的方向上進(jìn)行定位。
而且,通過(guò)使套筒50在壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31側(cè)的開口端部的內(nèi)徑φc比在渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33側(cè)的開口端部的內(nèi)徑φt大,能夠使從壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31的套筒50側(cè)流出的油順暢地向形成于套筒50的軸向中央部的排出口51流動(dòng)。因此,能夠防止從壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31向套筒50側(cè)流動(dòng)的油的壓力損失增大,能夠使向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31供給并向套筒50側(cè)移動(dòng)的油的流動(dòng)順暢。因此,能夠增大向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31供給的油的供給量,能夠減少壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31燒焦的可能性。
此外,因?yàn)樘淄?0的軸向中央部的內(nèi)徑φs比套筒50的軸向兩側(cè)的開口端部的內(nèi)徑φc、φt大,所以,能夠增大套筒50的軸向中央部?jī)?nèi)側(cè)的空間部52的體積。因?yàn)樵诳臻g部52,從壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31及渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33向空間部52流出油,所以,在套筒50的軸向中央部的內(nèi)徑φs與套筒50的軸向兩側(cè)的開口端部的內(nèi)徑φc、φt相同或比之較小的情況下,空間部52內(nèi)存在油滯留的可能性。然而,通過(guò)使套筒50的軸向中央部的內(nèi)徑φs比套筒50的軸向兩側(cè)的開口端部的內(nèi)徑φc、φt大,能夠防止流入旋轉(zhuǎn)軸2與套筒50之間的油滯留在空間部52內(nèi)的可能性。因此,能夠防止從壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31及渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33向套筒側(cè)流動(dòng)的油的壓力損失增大,能夠使向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31供給并向套筒側(cè)移動(dòng)的油的流動(dòng)順暢。因此,能夠減少壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31燒焦的可能性。
圖6b是表示圖6a所示的渦輪增壓器的第一c型止動(dòng)環(huán)61及第二c型止動(dòng)環(huán)62的圖,圖6a(a)是對(duì)壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31進(jìn)行定位的第一c型止動(dòng)環(huán)61的側(cè)視圖,圖6a(b)是對(duì)渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33進(jìn)行定位的第二c型止動(dòng)環(huán)62的側(cè)視圖。圖7是在支承本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的渦輪增壓器1的壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31的壓縮機(jī)側(cè)軸承支承部37形成切口面部37b的主要部分剖視圖。
在幾種實(shí)施方式中,如圖1、圖3、圖4a、圖6a、圖6b、圖7所示,進(jìn)而在旋轉(zhuǎn)軸2安裝與壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31的渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33側(cè)端部接觸的第一c型止動(dòng)環(huán)61、以及與渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33的壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31側(cè)端部接觸的第二c型止動(dòng)環(huán)62。并且,第一c型止動(dòng)環(huán)61以第一c型止動(dòng)環(huán)61的合口部61a面向軸承箱30的排油出口30c(參照?qǐng)D1)的姿勢(shì)安裝于旋轉(zhuǎn)軸2(參照?qǐng)D6b(a)),第二c型止動(dòng)環(huán)62以第二c型止動(dòng)環(huán)62的合口部62a面向軸承箱30的排油出口30c以外的方向的姿勢(shì)安裝于旋轉(zhuǎn)軸(參照?qǐng)D6b(b))。在圖示的實(shí)施方式中,以面向上方的姿勢(shì)安裝于旋轉(zhuǎn)軸。
根據(jù)上述實(shí)施方式,通過(guò)安裝于旋轉(zhuǎn)軸2的第一c型止動(dòng)環(huán)61及第二c型止動(dòng)環(huán)62,能夠?qū)嚎s機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31及渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33在旋轉(zhuǎn)軸2的軸向中相互接近的方向上進(jìn)行定位。
而且,因?yàn)榈谝籧型止動(dòng)環(huán)61的合口部61a以面向軸承箱30的排油出口30c的姿勢(shì)安裝于旋轉(zhuǎn)軸2,所以,構(gòu)成為在從第一c型止動(dòng)環(huán)61不存在時(shí)的壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31流出的油向排油出口30c流動(dòng)的路徑的中途設(shè)有合口部61a的結(jié)構(gòu)。因此,能夠防止從壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31向第一c型止動(dòng)環(huán)61側(cè)流動(dòng)的油的壓力損失增大,能夠使向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31供給并向第一c型止動(dòng)環(huán)61側(cè)移動(dòng)的油的流動(dòng)順暢。因此,能夠增大向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31供給的油的供給量,能夠減少壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31燒焦的可能性。
此外,因?yàn)榈诙型止動(dòng)環(huán)62以第二c型止動(dòng)環(huán)62的合口部62a面向軸承箱30的排油出口30c以外的方向的姿勢(shì)安裝于旋轉(zhuǎn)軸2,所以,構(gòu)成為在從第二c型止動(dòng)環(huán)62不存在時(shí)的渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33流出的油向排油出口30c流動(dòng)的路徑偏離的位置上設(shè)有第二c型止動(dòng)環(huán)62的合口部62a。因此,因?yàn)閺臏u輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33向第二c型止動(dòng)環(huán)62側(cè)流動(dòng)的油的壓力損失增大,所以,能夠減少流向排油出口30c的油的流量。因此,能夠防止從渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33流出的油過(guò)剩,油滯留在空間部52,從壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31排出的油難以流出的可能性。因此,能夠使向壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31供給并向第一c型止動(dòng)環(huán)61側(cè)移動(dòng)的油的流動(dòng)順暢,減少壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31燒焦的可能性。
在幾種實(shí)施方式中,如圖7所示,在壓縮機(jī)側(cè)軸承支承部37與渦輪機(jī)側(cè)軸承支承部39之間形成用來(lái)將從壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31的第一c型止動(dòng)環(huán)61側(cè)流出的油、以及從渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承33的第二c型止動(dòng)環(huán)62側(cè)流出的油向軸承箱30的排油出口30c(參照?qǐng)D1)排出的排出空間48。并且,在壓縮機(jī)側(cè)軸承支承部37的排出空間48側(cè)的排油出口30c側(cè)的端部形成有從壓縮機(jī)側(cè)軸承支承部37的內(nèi)周面37c朝向外周面37d、向排出空間48側(cè)延伸的切口面部37b。
根據(jù)上述實(shí)施方式,因?yàn)樵趬嚎s機(jī)側(cè)軸承支承部37的排出空間48側(cè)的排出出口側(cè)的端部形成有切口面部37b,所以,在從壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31的第一c型止動(dòng)環(huán)61側(cè)流出的油從排出空間48向排油出口30c移動(dòng)時(shí),因?yàn)榱鹘?jīng)向排出空間48側(cè)延伸的切口面部37b,所以,能夠使油的流動(dòng)更順暢。因此,在排出空間48不存在油滯留的可能性,能夠進(jìn)一步減少壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承31燒焦的可能性。
上面,針對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選方式進(jìn)行了說(shuō)明,但本發(fā)明不限于上述方式。例如可以將上述實(shí)施方式進(jìn)行組合,可以在不違背本發(fā)明目的的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。
例如,在上述實(shí)施方式中,以渦輪增壓器1是增壓器的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明,但本發(fā)明的渦輪增壓器不限于此。本發(fā)明的渦輪增壓器例如可以是通過(guò)馬達(dá)使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)壓縮機(jī)、或通過(guò)從曲軸等傳遞的動(dòng)力使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)械式增壓器。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1渦輪增壓器;2旋轉(zhuǎn)軸;10渦輪機(jī)殼體;11渦輪機(jī)葉輪;11a渦輪機(jī)輪轂;11b渦輪機(jī)葉片;12渦輪機(jī)渦旋通路;13排出通路;20壓縮機(jī)殼體;21壓縮機(jī)葉輪;21a壓縮機(jī)輪轂;21b壓縮機(jī)葉片;22壓縮機(jī)渦旋通路;23螺母;24進(jìn)氣導(dǎo)入通路;25擴(kuò)散通路;30軸承箱;30a內(nèi)周壁面;30b突出壁部;30c排油出口;31壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承;32周壁部;32a供油孔;32b內(nèi)周面;32c外周面;33渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承;35推力板;37壓縮機(jī)側(cè)軸承支承部;37a壓縮機(jī)側(cè)貫通孔;37b切口面部;37c內(nèi)周面;37d外周面;39渦輪機(jī)側(cè)軸承支承部;39a渦輪機(jī)側(cè)貫通孔;41油導(dǎo)入通路;42壓縮機(jī)側(cè)供油孔;43壓縮機(jī)側(cè)供油通路;43a壓縮機(jī)側(cè)供油通路的出口;44壓縮機(jī)側(cè)供油槽;45渦輪機(jī)側(cè)供油孔;46渦輪機(jī)側(cè)供油通路;46a渦輪機(jī)側(cè)供油通路的出口;47渦輪機(jī)側(cè)供油槽;48排出空間;50套筒;51排出口;52空間部;61第一c型止動(dòng)環(huán);61a、62a合口部;62第二c型止動(dòng)環(huán)。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)
1.一種渦輪增壓器,其特征在于,具有:
旋轉(zhuǎn)軸;
壓縮機(jī),其設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)軸的一端側(cè);
渦輪機(jī),其設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)軸的另一端側(cè);
壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承,其旋轉(zhuǎn)自如地支承所述旋轉(zhuǎn)軸;
渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承,其旋轉(zhuǎn)自如地支承所述旋轉(zhuǎn)軸,相對(duì)于所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承在所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向上具有間隔而配置,并且與所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承相比,在所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向上配置在所述渦輪機(jī)側(cè);
軸承箱,其收納所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承及所述渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承,并且在內(nèi)部形成向所述渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承供給的油所流經(jīng)的渦輪機(jī)側(cè)供油通路、以及向所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承供給的油所流經(jīng)的壓縮機(jī)側(cè)供油通路;
所述壓縮機(jī)側(cè)供油通路具有:壓縮機(jī)側(cè)供油孔,其向所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承延伸;壓縮機(jī)側(cè)供油槽,其在所述壓縮機(jī)側(cè)供油孔的出口側(cè)的端部、沿所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的外周延伸且向所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的外周開口。
所述渦輪機(jī)側(cè)供油通路具有:渦輪機(jī)側(cè)供油孔,其向所述渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承延伸;渦輪機(jī)側(cè)供油槽,其在所述渦輪機(jī)側(cè)供油孔的出口側(cè)的端部、沿所述渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的外周延伸且向所述渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的外周開口,
所述壓縮機(jī)側(cè)供油槽的開口面積比所述渦輪機(jī)側(cè)供油槽的開口面積大。
2.一種渦輪增壓器,其特征在于,具有:
旋轉(zhuǎn)軸;
壓縮機(jī),其設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)軸的一端側(cè);
渦輪機(jī),其設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)軸的另一端側(cè);
壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承,其旋轉(zhuǎn)自如地支承所述旋轉(zhuǎn)軸;
渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承,其旋轉(zhuǎn)自如地支承所述旋轉(zhuǎn)軸,相對(duì)于所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承在所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向上具有間隔而配置,并且與所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承相比,在所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向上配置在所述渦輪機(jī)側(cè);
軸承箱,其收納所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承及所述渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承,并且在內(nèi)部形成向所述渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承供給的油所流經(jīng)的渦輪機(jī)側(cè)供油通路、以及向所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承供給的油所流經(jīng)的壓縮機(jī)側(cè)供油通路;
還具有套筒,其配置在所述旋轉(zhuǎn)軸的所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承與所述渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承之間,其軸向的一端部能夠與所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的軸向的另一端部接觸,軸向的另一端部能夠與所述渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的軸向的一端部接觸,
在所述套筒的軸向中央部形成將向所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承及所述渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承供給并流入所述旋轉(zhuǎn)軸與所述套筒之間的油排出的排出口,
所述套筒的所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承側(cè)的開口端部的內(nèi)徑比所述渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承側(cè)的開口端部的內(nèi)徑大。
3.一種渦輪增壓器,其特征在于,具有:
旋轉(zhuǎn)軸;
壓縮機(jī),其設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)軸的一端側(cè);
渦輪機(jī),其設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)軸的另一端側(cè);
壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承,其旋轉(zhuǎn)自如地支承所述旋轉(zhuǎn)軸;
渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承,其旋轉(zhuǎn)自如地支承所述旋轉(zhuǎn)軸,相對(duì)于所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承在所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向上具有間隔而配置,并且與所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承相比,在所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向上配置在所述渦輪機(jī)側(cè);
軸承箱,其收納所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承及所述渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承,并且在內(nèi)部形成向所述渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承供給的油所流經(jīng)的渦輪機(jī)側(cè)供油通路、以及向所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承供給的油所流經(jīng)的壓縮機(jī)側(cè)供油通路;
還具有:
第一c型止動(dòng)環(huán),其安裝于所述旋轉(zhuǎn)軸,能夠與所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的所述渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承側(cè)端部接觸;
第二c型止動(dòng)環(huán),其安裝于所述旋轉(zhuǎn)軸,能夠與所述渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承側(cè)端部接觸;
所述第一c型止動(dòng)環(huán)以所述第一c型止動(dòng)環(huán)的合口部面向所述殼體的排油出口的姿勢(shì)安裝于所述旋轉(zhuǎn)軸,
所述第二c型止動(dòng)環(huán)以所述第二c型止動(dòng)環(huán)的合口部面向所述殼體的排油出口以外的方向的姿勢(shì)安裝于所述旋轉(zhuǎn)軸。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的渦輪增壓器,其特征在于,
所述壓縮機(jī)側(cè)供油通路至少具有向所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承延伸的壓縮機(jī)側(cè)供油孔,
所述渦輪機(jī)側(cè)供油通路至少具有向所述渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承延伸的渦輪機(jī)側(cè)供油孔,
該渦輪增壓器構(gòu)成為所述壓縮機(jī)側(cè)供油孔的橫截面積比所述渦輪機(jī)側(cè)供油孔的橫截面積大。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的渦輪增壓器,其特征在于,
所述軸承箱包含一端部向所述軸承箱的外表面開口、另一端側(cè)向所述旋轉(zhuǎn)軸側(cè)延伸并與所述壓縮機(jī)側(cè)供油通路及所述渦輪機(jī)側(cè)供油通路連通的油導(dǎo)入通路,
所述油導(dǎo)入通路在所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向上配設(shè)在比所述渦輪機(jī)浮動(dòng)軸承更接近所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承側(cè)的位置上,
所述壓縮機(jī)側(cè)供油孔的通路長(zhǎng)度比所述渦輪機(jī)側(cè)供油孔的通路長(zhǎng)度短。
6.如權(quán)利要求2所述的渦輪增壓器,其特征在于,
所述套筒的所述軸向中央部的內(nèi)徑比所述套筒的軸向兩側(cè)的開口端部的內(nèi)徑大。
7.如權(quán)利要求3所述的渦輪增壓器,其特征在于,
所述軸承箱包括:支承所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的壓縮機(jī)側(cè)軸承支承部、以及支承所述渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的渦輪機(jī)側(cè)軸承支承部,
在所述軸承箱的內(nèi)部,在所述壓縮機(jī)側(cè)軸承支承部與所述渦輪機(jī)側(cè)軸承支承部之間形成排出空間,該排出空間用來(lái)將從所述壓縮機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的第一c型止動(dòng)環(huán)側(cè)流出的油、以及從所述渦輪機(jī)側(cè)浮動(dòng)軸承的第二c型止動(dòng)環(huán)側(cè)流出的油向所述殼體的排油出口排出,
在所述壓縮機(jī)側(cè)軸承支承部的所述排出空間側(cè)的排出出口側(cè)的端部形成有切口面部,該切口面部從所述壓縮機(jī)側(cè)軸承支承部的內(nèi)周面朝向外周面、向所述排出空間側(cè)延伸。