專利名稱：增壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及增壓器。
背景技術(shù)：
增壓器已廣泛地使用在汽車中，因為它們可以進(jìn)一步增強(qiáng)發(fā)動機(jī) 的性能。渦輪增壓器包括殼體和通過軸承支承在殼體內(nèi)的中心孔內(nèi)的 渦輪機(jī)軸。在這樣的傳統(tǒng)渦輪增壓器中，為軸承供給發(fā)動機(jī)油以將其 潤滑。因此，許多用作用于發(fā)動機(jī)油的通道的孔形成在渦輪機(jī)的小殼 體內(nèi)，如在專利文獻(xiàn)1和2中描述。
專利文獻(xiàn)l: JP-A-5-141259公布 專利文獻(xiàn)2: JP-A-10-19045公布

發(fā)明內(nèi)容
在專利文獻(xiàn)1和2中描述的渦輪增壓器中，許多孔形成在殼體的主 體部分內(nèi)，如以上所述。因此，從空間的觀點(diǎn)考慮，難以在殼體的主 體部分內(nèi)形成冷卻劑通道(用于冷卻渦輪增壓器)，且此外冷卻水套 可能僅形成在主體部分的部分處。因此，遇到的問題是冷卻劑的冷卻 效果差，且因此軸承的溫度變高，使得易于發(fā)生卡死。
此外，在專利文獻(xiàn)1和2中描述的增壓器中，由于被例如在發(fā)動機(jī) 處產(chǎn)生的碳渣的異物污染的發(fā)動機(jī)油被供給到軸承。因此，特別是當(dāng) 軸承是滾動軸承時，該滾動軸承的耐久性降低。因此，用于去除這樣 的異物的過濾器等被設(shè)置在發(fā)動機(jī)油通道的中間部分內(nèi)。即使在此情 況中，異物也不能完全地被移除，并且除此以外，遇到的問題是結(jié)構(gòu) 變得復(fù)雜?？紤]到以上問題實現(xiàn)本發(fā)明，且本發(fā)明的目的是提供一種增壓器， 其中可以使用簡單的構(gòu)造來維持滾動軸承的性能，且也可以增強(qiáng)冷卻 效果。
解決問題的裝置
以上的目的已通過本發(fā)明的增壓器實現(xiàn)，該增壓器包括其內(nèi)設(shè)置 了冷卻水套的殼體和通過滾動軸承支承在殼體的中心部分內(nèi)的中心孔 內(nèi)的渦輪機(jī)軸，渦輪機(jī)安裝在渦輪機(jī)軸的一個端部上，且在軸向方向 上布置在殼體外側(cè)；其中，用于滾動軸承的潤滑油僅存在于殼體內(nèi)；
且冷卻水套設(shè)置在殼體的主體部分內(nèi)，在從主體部分的一個軸向端部 到其另一個軸向端部的區(qū)域上。
在該構(gòu)造中，用于滾動軸承的潤滑油僅存在于殼體內(nèi)，且因此可 以防止?jié)櫥腿缭趥鹘y(tǒng)結(jié)構(gòu)中一樣，被增壓器外界的因素污染，例如， 在發(fā)動機(jī)內(nèi)形成的碳渣。因此，可以防止?jié)L動軸承的性能由于潤滑油 而降低。并且除此以外，不需要用于從外部接收潤滑油的任何構(gòu)造， 且因此將結(jié)構(gòu)簡化。此外，不需要在殼體的主體部分內(nèi)設(shè)置用于從外 部接收潤滑油的通道。因此，冷卻水套可以設(shè)置在殼體的主體部分內(nèi)， 在從一個軸向端部到另一個軸向端部的大范圍內(nèi)。通過此冷卻水套實 現(xiàn)的冷卻效果可以增強(qiáng)，且滾動軸承可以在殼體的軸向方向上的大范 圍內(nèi)被冷卻。
在此增壓器中，優(yōu)選地冷卻水套包括通道，用于使冷卻劑圍繞中 心孔在周向上流動至少超過一圈。在此構(gòu)造中，通過使冷卻劑沿通道 流動，防止冷卻劑駐留在殼體內(nèi)。通過使冷卻劑這樣流動而不允許冷 卻劑駐留在殼體內(nèi)，則可以進(jìn)一步增強(qiáng)通過冷卻水套的冷卻效果。此 外，通過使冷卻劑在周向上流過通道至少超過一圈，可以在大范圍內(nèi) 實現(xiàn)冷卻。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面提供了增壓器，增壓器包括其內(nèi)設(shè)置有 冷卻水套的殼體和通過滾動軸承支承在殼體中心部分內(nèi)的中心孔內(nèi)的 渦輪機(jī)軸，渦輪機(jī)安裝在渦輪機(jī)軸的一個端部上且在軸向方向上布置 在殼體的外側(cè)；其中冷卻水套包括通道，用于使冷卻劑圍繞中心孔在 周向上流動至少超過一圈。
在此構(gòu)造中，通過使得冷卻劑沿通道流動，防止了冷卻劑駐留在 殼體內(nèi)。通過使得冷卻劑這樣流動而不允許冷卻劑駐留在殼體內(nèi)，通 過冷卻水套的冷卻效果可以增強(qiáng)。此外，通過使得冷卻劑在軸向方向
上流過通道至少超過一圈，可以在大范圍內(nèi)實現(xiàn)冷卻。因此，滾動軸 承可以被有效地冷卻，且可以防止?jié)L動軸承的溫度變高，由此防止由 于卡死等的損壞，且可以維持滾動軸承的性能。
在以上的增壓器中，優(yōu)選地通道被構(gòu)造為使得冷卻劑在一個方向 上沿圓周流動且然后返回，且在與該一個方向相反的另一個方向上沿 圓周流動。以此構(gòu)造，能容易地獲得用于使冷卻劑圍繞中心孔在周向 上流動至少超過一圈的通道。還有，通道的延伸超過一圈的部分可以 沿中心孔且靠近中心孔設(shè)置，且可以增強(qiáng)對于設(shè)置在該中心孔內(nèi)的滾 動軸承的冷卻效果。
在以上的增壓器中，優(yōu)選地，通道包括至少一個第一通道部分， 用于使冷卻劑在一個方向上流動，至少一個第二通道部分，用于使冷 卻劑在另一個方向上流動，和至少一個返回通道部分，其將第一通道 部分和第二通道部分相互連接，且第一通道部分和第二通道部分在軸 向方向上并置。在此構(gòu)造中，冷卻劑可以在一個方向上沿第一通道部 分沿圓周流動，且然后在通過返回通道部分后，可以在另一個方向上 沿第二通道部分沿圓周流動，并且防止了冷卻劑的駐留面且可以增強(qiáng) 冷卻效果。因為第一通道部分和第二通道部分在軸向方向上并置，所 以通道可以緊密地布置在殼體內(nèi)，且能增強(qiáng)冷卻效果。在以上的增壓器內(nèi)，優(yōu)選地，在主體部分內(nèi)，冷卻水套的部分布 置在渦輪機(jī)和滾動軸承之間。在此構(gòu)造中，來自安裝在渦輪機(jī)軸的一 個端部的渦輪機(jī)的熱量可以通過冷卻水套的該部分有效地吸收，且可 以抑制滾動軸承的溫度上升。
在以上的增壓器中，優(yōu)選地，熱屏蔽構(gòu)件介于在渦輪機(jī)和殼體之 間，且空氣室介于在熱屏蔽構(gòu)件和殼體之間。在此構(gòu)造中，來自渦輪 機(jī)的熱量被熱屏蔽構(gòu)件阻擋，且能抑制由于該熱量導(dǎo)致的殼體和滾動 軸承的溫度上升。而且除此以外，由于在熱屏蔽構(gòu)件和殼體之間設(shè)置 了空氣室，所以來自渦輪機(jī)的熱量更不易于傳遞到殼體，且可以進(jìn)一 步抑制殼體和滾動軸承的溫度上升。
在以上的增壓器中，用于存儲潤滑油的箱部分可以設(shè)置在殼體內(nèi) 或殼體的主體部分附近，且進(jìn)一步可以設(shè)置用于將潤滑油從箱部分供 給到中心孔的供給裝置。在此構(gòu)造中，可以容易地獲得其中用于滾動 軸承的潤滑油僅存在于殼體內(nèi)的結(jié)構(gòu)。
在此情況中，供給裝置可以包括葉片構(gòu)件，用于根據(jù)渦輪機(jī)軸 的旋轉(zhuǎn)而在中心孔內(nèi)產(chǎn)生空氣流動，以在中心孔內(nèi)形成相對于箱部分 內(nèi)的壓力為負(fù)壓的壓力，以及潤滑劑通道，其從箱部分通向中心孔， 使得潤滑油可以通過負(fù)壓從箱部分被抽吸上來而通過潤滑劑通道流到 中心孔。
以該構(gòu)造，當(dāng)渦輪機(jī)軸旋轉(zhuǎn)時，通過葉片構(gòu)件在中心孔內(nèi)產(chǎn)生相 對于箱部分內(nèi)的壓力為負(fù)壓的壓力，且通過潤滑劑通道將潤滑油從箱 部分供給到中心孔。
在以上的增壓器內(nèi)，優(yōu)選地，供給裝置包括設(shè)置在箱部分和中心 孔之間的芯繩構(gòu)件，以通過芯繩構(gòu)件的毛細(xì)作用將潤滑油從箱部分供 給到中心孔。以該構(gòu)造，通過芯繩構(gòu)件的毛細(xì)作用潤滑油從箱部分供給到中心孔。因此，即使當(dāng)渦輪機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)停止時，潤滑油也可以供 給到接收在中心孔內(nèi)的滾動軸承。
在其中用于滾動軸承的潤滑油僅存在于殼體內(nèi)的本發(fā)明的增壓器 內(nèi)，不需要用于從外部接收潤滑油的任何通道。因此，冷卻水套可以 設(shè)置在殼體的主體部分內(nèi)，在從一個軸向端部到另一個軸向端部的大 范圍內(nèi)。因此，通過該冷卻水套的冷卻效果可以增強(qiáng)，且滾動軸承可 以在殼體的軸向方向上在大范圍內(nèi)被冷卻。


圖l是示出了本發(fā)明的增壓器的一個優(yōu)選實施例的截面視圖； 圖2是沿圖1的線II-II截取的截面視圖； 圖3是在圖1的增壓器內(nèi)采用的滾動軸承的截面視圖； 圖4是在本發(fā)明的增壓器內(nèi)可采用的滾動軸承的截面視圖； 圖5是滾動軸承的中間圈的解釋視圖6是本發(fā)明的增壓器的另一個實施例的截面視圖； 圖7是示出了圖6的殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的冷卻水套的透視圖； 圖8是示出了改良的殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的改良的冷卻水套的透 視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖l是本發(fā)明的增壓器的一個優(yōu)選實施例(第一實施例)的截面視
圖。該增壓器包括殼體40和通過滾動軸承10a和10b支承在殼體40內(nèi)的渦 輪機(jī)軸41。渦輪機(jī)42安裝在渦輪機(jī)軸41的一個端部上，且在軸向方向 上布置在殼體40的外側(cè)，且壓縮機(jī)(未示出)安裝在渦輪機(jī)軸41的另 一個端部上。該增壓器用作汽車發(fā)動機(jī)的渦輪增壓器。滾動軸承10a和 10b在軸線C的方向上被相互隔開且因此布置成兩排。殼體40包括主體部分40a，主體部分40a具有圓柱形外周和從主體 部分40a的端部50的外周部分徑向向外延伸的凸緣部分40b。主體部分 40a具有形成在其徑向中央部分(中心部分)的中心孔43，且該中心孔 43是圓形孔，其具有與軸線C一致的中心線(軸線)。成對的滾動軸承 10a和10b設(shè)置在中心孔43內(nèi)。渦輪機(jī)軸41通過這些滾動軸承10a和10b 支承以繞軸線C旋轉(zhuǎn)。
殼體40的主體部分40a具有設(shè)置在其內(nèi)的冷卻水套26。冷卻水套26 設(shè)置在主體部分40a內(nèi)在從主體部分的一個軸向端部49到主體部分的另 一個軸向端部50延伸的區(qū)域上。具體地，相對于軸向方向，冷卻水套 26設(shè)置在從主體部分40a的一個端部49處的側(cè)壁17的內(nèi)表面到另一個端 部50處的側(cè)壁18的內(nèi)表面的范圍內(nèi)，且冷卻水套26的軸向尺寸大于中 心孔43的軸向尺寸。以該布置，冷卻水套26軸向地延伸以包括分別布 置在所述對的滾動軸承10a和10b的徑向外側(cè)區(qū)域。
關(guān)于主體部分40a的周向方向，冷卻水套26具有布置在渦輪機(jī)42的 側(cè)處且圍繞靠近渦輪機(jī)42的一個滾動軸承10a的環(huán)形部分(在周向上連 續(xù)地延伸)。用于存儲待供給到滾動軸承10a和10b的潤滑油的箱部分35 形成在主體部分40a內(nèi)，即，在布置在另一個端部50側(cè)處的主體部分40a 的內(nèi)部的部分的下方部分處(布置在另一個滾動軸承10b的徑向外側(cè))。
因此，除了在箱部分35存在區(qū)域處之外，冷卻水套26在軸向方向 和徑向方向上封閉了中心孔43。
冷卻水26形成為空間部分，該空間部分由主體部分40a的一個端 部49處的環(huán)形側(cè)壁17、另一個端部50處的環(huán)形側(cè)壁18的部分、形成中 心孔43的內(nèi)周壁19和主體部分40a的外周處設(shè)置的外周壁20限定。用于 冷卻目的的冷卻劑存在于該空間部分內(nèi)，以冷卻滾動軸承10a和10b。多 個散熱片24形成在內(nèi)周壁19上且從內(nèi)周壁19徑向向外突出，增強(qiáng)了對 于滾動軸承10a和10b的冷卻效果。內(nèi)周壁19包括限定中心孔部分43的外周表面的直徑較大的管狀部分19a，和從直徑較大的管狀部分19a通過階 梯狀部分朝向一個軸向端49延伸的直徑較小的管狀部分19b (其在直徑 上小于直徑較大的管狀部分19a)。
另外，在主體部分40a內(nèi)，冷卻水套26具有布置在渦輪機(jī)42和滾動 軸承10a之間的部分。具體地，冷卻水套26具有布置在一個端部49側(cè)處 的且徑向內(nèi)側(cè)延伸超過中心孔43的內(nèi)周表面43a的部分。該部分形成為 環(huán)形部分33。該環(huán)形部分33的內(nèi)周壁由直徑較小的管狀部分19b限定， 且環(huán)形部分33的側(cè)壁由側(cè)壁17的內(nèi)周部分限定。以該構(gòu)造，環(huán)形部分 33介于在渦輪機(jī)42和滾動軸承10a之間且因此來自渦輪機(jī)42的熱量被位 于管狀部分33內(nèi)的冷卻劑有效地吸收，且特別可以抑制靠近渦輪機(jī)42 的滾動軸承10a的溫度上升。
圖6是本發(fā)明的增壓器的另一個實施例(第二實施例)的截面視圖。 該增壓器(渦輪增壓器)類似于圖l的增壓器，其包括殼體40和通過滾 動軸承10a和10b支承在殼體40的中央部分內(nèi)的中心孔43內(nèi)的渦輪機(jī)軸 41。殼體40具有圍繞中心孔43設(shè)置的冷卻水套26。雖然該冷卻水套26 在形式上與圖1的冷卻水套26不同，但殼體40、渦輪機(jī)軸41和滾動軸承 10a和10b在構(gòu)造上類似于圖l的它們的構(gòu)造。
圖7是示出了殼體40和設(shè)置在該殼體內(nèi)的冷卻水套26的透視圖，且 冷卻水套26以實線來表示而殼體40的外部形狀以點(diǎn)劃線來表示。在圖6 和圖7中示出的冷卻水套26包括通道16以用于使冷卻劑圍繞中心孔43 (一對滾動軸承10a和10b提供在該中心孔43內(nèi))在周向上流動至少超過 一圈(360° )。在殼體40的主體部分40a內(nèi)，該通道16設(shè)置在從一個軸 向端部49到另一個軸向端部50的范圍內(nèi)。以該布置，冷卻水套26軸向 地延伸以包括分別布置在所述對的滾動軸承10a和10b的徑向外側(cè)的區(qū) 域。
形成了冷卻水套26的通道16被構(gòu)造成使得冷卻劑在一個方向上沿圓周流動，并且然后返回，且在與該一個方向相反的另一個方向上沿 圓周流動。具體地，該通道16包括形成在殼體40內(nèi)且在周向上延伸長 的孔，且該通道16包括 一個第一通道部分29，用于使冷卻劑圍繞軸 線C在一個方向上(當(dāng)從渦輪機(jī)42側(cè)軸向地看時為順時針方向)沿圓周 流動， 一個第二通道部分30用于使冷卻劑在與該一個方向相反的另一 個方向上(當(dāng)從渦輪機(jī)42側(cè)軸向地看時為逆時針方向)沿圓周流動， 和一個將第一通道部分29和第二通道部分30相互連接的且使冷卻劑的 流動方向改變180度的返回通道部分32。關(guān)于第一通道部分29、第二通 道部分30和返回部分32的在殼體40內(nèi)的軸向布置，這些通道部分布置 在從主體部分40a的一個端部49處的側(cè)壁17的內(nèi)表面到另一個端部50處 的側(cè)壁18的內(nèi)表面的范圍內(nèi)。
在殼體40的主體部分40a內(nèi)，第一通道部分29布置在一個端部49 側(cè)，且第二通道部分30布置在另一個端部50側(cè)，并帶有布置在第一通 道部分29和第二通道部分30之間的壁34 (見圖6)。第一通道部分29包 括彎曲形狀的入口部分29a，入口部分29a具有通到殼體40的外周表面的 開口23，第一通道部分29還包括環(huán)形部分29b，環(huán)形部分29b從入口部 分29a連續(xù)地延伸大致180度。該環(huán)形部分29b與返回通道部分32的上游 側(cè)連續(xù)。第二通道部分30包括與返回通道部分32的下游側(cè)連續(xù)的大致 180度的環(huán)形部分30a，和直的出口部分30b，出口部分30b與環(huán)形部分30a 連續(xù)且具有通到殼體40的外周表面的開口25。第一通道部分29的環(huán)形 部分29b和第二通道部分30的環(huán)形部分30a在軸向方向上并置(即在平行 于軸線C的方向上連結(jié))。第一通道部分29的環(huán)形部分29b具有恒定的 流動通道面積(橫截面積)，且第二通道部分30的環(huán)形部分30a也具有 恒定的流動通道面積，且因此冷卻劑可以平滑地流動通過這些環(huán)形部 分。另外，在通道16的橫截面內(nèi)，拐角部分是圓形的(或彎曲的)， 使得流動的冷卻劑將更不易于停滯或被擾動。另外，優(yōu)選地，在第一 通道部分29和返回通道部分32之間的相互連接部分的拐角部分，以及 在返回通道部分32和第二通道部分30之間的相互連接部分的拐角部分 是圓形的(或彎曲的)，以實現(xiàn)冷卻劑的平滑流動。第一通道部分29是布置在一個滾動軸承10a (靠近渦輪機(jī)42)的徑 向外部且軸向延伸到靠近渦輪機(jī)42的一個端部49的大致環(huán)形部分。第 二通道部分30是布置在靠近壓縮機(jī)(未示出)布置的另一個滾動軸承 10b的徑向外部的大致環(huán)形部分。以該布置，通道16在軸向方向和徑向 方向上封閉中心孔43 (滾動軸承10a和10b設(shè)置在其中)。箱部分35形成 在主體部分40a的內(nèi)部的部分處且布置在另一個端部50側(cè)，其用于存儲 待被供給到滾動軸承10a和10b的潤滑油，箱部分35與主體部分40a—體 地形成。
因此，通道16形成為帶有返回部分的螺旋形形狀，且圍繞殼體40 的中心部分(中心孔43)環(huán)繞兩次(兩圈)。冷卻劑從設(shè)置在殼體40 外側(cè)的冷卻劑供給源(未示出)供給到該通道16，且該冷卻劑通過第 一通道部分29的入口部分29a和環(huán)形部分29b，返回通道部分32，和第二 通道部分30的環(huán)形部分30a和出口部分30b，且通過這樣可冷卻滾動軸承 10a和10b。然后，因此而通過了殼體40的冷卻劑返回到冷卻劑供給源。 冷卻劑供給源可以因此將冷卻劑供給到殼體40，且也可以將由于在通 過殼體40的冷卻劑通道期間熱量交換而其溫度升高的冷卻劑進(jìn)行冷 卻。
圖8示出了改良的殼體40和設(shè)置在殼體40內(nèi)的改良的冷卻水套26。 在本發(fā)明的增壓器內(nèi)，形成了冷卻水套26的通道16僅需要包括至少一 個第一通道部分29、至少一個第二通道部分30和至少一個返回通道部 分32，且在圖6和圖7的實施例中，通道16包括一個第一通道部分29， 一個第二通道部分30和一個返回通道部分32。然而，在圖8的改良例中， 通道16包括兩個返回通道部分，且進(jìn)一步包括第一通道部分29，第二 通道部分30和第三通道部分38。
更具體地，第一通道部分29接收了來自供給源(未示出)的冷卻 劑且使冷卻劑圍繞軸線C在一個方向(當(dāng)從渦輪機(jī)側(cè)軸向地看時為逆時針方向)沿圓周流動。第一返回通道部分32將第一通道部分29和第二 通道部分30相互連接，且使冷卻劑的流動方向改變180度。第二通道部 分30使冷卻劑在與該一個方向相反的另一個方向(當(dāng)從渦輪機(jī)側(cè)軸向 地看時為順時針方向)沿圓周流動。第二返回通道部分39將第二通道 部分30和第三通道部分38相互連接，且又使冷卻劑的流動方向改變180 度。第三通道部分38使冷卻劑圍繞軸線C在一個方向(當(dāng)從渦輪機(jī)側(cè)軸 向地看時為逆時針方向)沿圓周流動，且使冷卻劑流動到供給源(未 示出)。第一通道部分29的環(huán)形部分29b和第二通道部分30的環(huán)形部分 30a在軸向方向上并置，且第二通道部分30的環(huán)形部分30a和第三通道部 分38的環(huán)形部分38a在軸向方向上并置。優(yōu)選地，在第一通道部分29和 第一返回通道部分32之間的相互連接部分的拐角部分，以及在第一返 回通道部分32和第二通道部分30之間的相互連接部分的拐角部分是圓 形的(或彎曲的)，以實現(xiàn)冷卻劑的平滑流動。另外，優(yōu)選地，在第 二通道部分30和第二返回通道部分39之間的相互連接部分的拐角部 分，以及在第二返回通道部分39和第三通道部分38之間的相互連接部 分的拐角部分是圓形的(或彎曲的)，以實現(xiàn)冷卻劑的平滑流動。
艮口，該通道16形成為帶有返回部分的螺旋形形狀，且圍繞殼體40 的中心部分(中心孔43)環(huán)繞三次(三圈)。關(guān)于第一通道部分29、 第二通道部分30、第三通道部分38、第一返回通道部分32和第二返回 通道部分39的軸向布置，這些通道部分布置在從主體部分40a的一個端 部49處的側(cè)壁17的內(nèi)表面到另一個端部50處的側(cè)壁18的內(nèi)表面的范圍 內(nèi)。除了通道16圍繞殼體40的中心部分環(huán)繞三次，且冷卻劑通過第一 通道部分29的流動方向以及冷卻劑通過第二通道部分30的流動方向不 同之外，該改良例的構(gòu)造類似于圖7的實施例的構(gòu)造。
冷卻劑從設(shè)置在殼體40外部的冷卻劑供給源(未示出)供給到通 道16，且該冷卻劑通過第一通道部分29的入口部分29a和環(huán)形部分29b， 第一返回通道部分32，第二通道部分30的環(huán)形部分30a，第二返回通道 部分39，和第三通道部分38的環(huán)形部分38a和出口部分38b，且通過這樣可冷卻滾動軸承10a和10b。然后，這樣通過了殼體40的冷卻劑返回到冷 卻劑供給源。
在以上的實施例的增壓器中，冷卻劑沿通道16流動，且通過這樣 防止了冷卻劑駐留在殼體40內(nèi)。通過使冷卻劑如此流動而不允許冷卻 劑駐留在殼體40內(nèi)，可以增強(qiáng)對于滾動軸承10a和10b的冷卻效果。此外， 通道16使冷卻劑至少在周向上流動超過一圈，可以在大范圍內(nèi)實現(xiàn)冷 卻。因此，滾動軸承10a和10b可以有效地被冷卻。因此，防止?jié)L動軸承 10a和10b的溫度變高，這樣防止了由于卡死和其他原因的損壞，且可以 維持滾動軸承10a和10b的性能。
此外，通道16被構(gòu)造為圍繞殼體40的中心部分環(huán)繞至少超過一次 且具體地多次環(huán)繞(兩次或三次)，且因此流動通道面積(截面面積) 可以形成為合適的尺寸?！熠啵ㄟ^將流動通道區(qū)域形成為合適的尺寸， 與圖l的實施例相比可以降低流動通道面積，在圖l的實施例中，通道 16圍繞殼體40的中心部分環(huán)繞一次。因此，導(dǎo)致冷卻劑以一定程度的 速度流動，且防止冷卻劑駐留在殼體40內(nèi)。順便提及，優(yōu)選地，通道 16圍繞殼體40的中心部分環(huán)繞不超過三次。更優(yōu)選地，通道16圍繞殼 體40的中心部分環(huán)繞不超過兩次，且優(yōu)選地環(huán)繞兩次，如在圖6和圖7 的實施例中一樣。這樣設(shè)置的原因是在第三圈(第三通道部分38)中， 冷卻劑的溫度變得相當(dāng)高，使得冷卻劑不能在供給源(未示出)處被 充分地冷卻，這通常未能增強(qiáng)對滾動軸承10a和10b的冷卻效果。此外， 在殼體40通過鑄造制造的情況中，通道16的流動通道面積在通道16圍 繞殼體40的中心部分環(huán)繞超過三次時降低，且很難保證用于鑄造的芯 的強(qiáng)度，且令人擔(dān)心的是殼體40的制造可能變得困難。但是，在通道 16圍繞殼體40的中心部分環(huán)繞兩次情況中，通過鑄造的制造容易，且 除此以外增強(qiáng)了鑄造產(chǎn)品的精度。
此外，使冷卻劑沿通道16流動，且因此可以平滑地流動，且設(shè)置 在冷卻劑供給源處的泵的容量可以降低。此外，吸收了殼體40內(nèi)的熱量的冷卻劑可以快速地返回到供給源而不允許冷卻劑駐留在殼體40 內(nèi)，且冷卻劑可以在該供給源處被冷卻。因此，與圖l的實施例相比，
可以用更少量的冷卻劑而更有效地冷卻滾動軸承10a和10b。
此外，通道16被構(gòu)造為使得冷卻劑在一個方向上沿圓周流動并且 返回，而且在與該一個方向相反的另一個方向上沿圓周流動。因此， 容易獲得這樣的構(gòu)造，即其中冷卻劑圍繞中心孔43流動至少超過一圈， 且通道16的延伸超過一圈的該部分可以沿中心孔43且靠近中心孔43設(shè) 置。目卩，獲得這樣的構(gòu)造，即其中，第一通道部分29的環(huán)形部分29b和 第二通道部分30的環(huán)形部分30a在軸向方向上并置，且布置為靠近滾動 軸承10a和10b且在其徑向外部。因此，通道16布置為靠近滾動軸承10a 和10b，且因此可以增強(qiáng)對于滾動軸承10a和10b的冷卻效果。此外，通 道16的入口部分的開口23和通道16的出口部分的開口25布置為相互靠 近，如在圖7和圖8中示出，且殼體靠近供給源(未示出)的部分可以 形成為緊湊的構(gòu)造。
此外，在圖6和圖7的通道16中，第一通道部分29和第二通道部分 30并置，在圖8的通道16內(nèi)，第一通道部分29和第二通道部分30并置， 且第二通道部分30和第三通道部分38并置。因此，通道16可以密集地 布置在殼體40內(nèi)，且可以增強(qiáng)冷卻效果。此外，通道形成在周向上， 且因此滾動軸承10a和10b可以在其整個周圍被冷卻，且滾動軸承10a和 10b可以在其整個周圍被均勻地冷卻。因此，防止了滾動軸承10a和10b 的每個的溫度在其局部部分處變高。
此外，冷卻劑在設(shè)置在殼體40外部的冷卻劑供給源(未示出)處 被冷卻，且被供給的冷卻劑首先通過的第一通道部分29靠近渦輪機(jī)42 布置，且第二通道部分30 (和第三通道部分38)靠近壓縮機(jī)(未示出) 布置。因此，在殼體40內(nèi)溫度變得較高的渦輪機(jī)側(cè)部分(42)可以被 有效地冷卻。此外，在圖6中，第一通道部分29的環(huán)形部分29b具有大致環(huán)形部 分33，該環(huán)形部分33布置在主體部分40a的一個端部49處，且徑向向內(nèi) 突出超過中心孔43的內(nèi)周表面43a。在主體部分40a內(nèi)，該環(huán)形部分33 布置在渦輪機(jī)42和滾動軸承10a之間。以該布置，環(huán)形部分33在軸向方 向上介于在渦輪機(jī)42和滾動軸承10a之間，且來自渦輪機(jī)42的熱量可以 通過該環(huán)形部分33的冷卻劑被有效地吸收，且特別能抑制靠近渦輪機(jī) 42的滾動軸承10a的溫度上升。
以上實施例的每個的渦輪機(jī)包括介于在渦輪機(jī)42和殼體40之間的 熱屏蔽構(gòu)件27 (見圖1和圖6)。熱屏蔽構(gòu)件27由陶瓷材料或金屬制成， 且包括介于在側(cè)壁17和渦輪機(jī)42之間的盤狀部分27a，和從盤狀部分27a 朝向殼體40延伸的圓柱形部分27b。渦輪機(jī)42的近端部分(渦輪機(jī)軸41) 通過盤狀部分27a內(nèi)的中心孔，且狹窄間隙形成在該中心孔的內(nèi)周邊緣 和渦輪機(jī)42的近端端部的外周之間。圓柱形部分27b的遠(yuǎn)端端部保持與 殼體40的主體部分40a的外周部分接觸。以該布置，環(huán)形空氣室28形成 在熱屏蔽構(gòu)件27和殼體40的側(cè)壁17之間，換言之，該環(huán)形空氣室通過 盤狀部分27a、圓柱形部分27b和側(cè)壁17限定。以該構(gòu)造，來自渦輪機(jī)42 的熱輻射和熱空氣傳導(dǎo)被熱屏蔽構(gòu)件27阻擋，且能抑制由于該熱量導(dǎo) 致的殼體40和滾動軸承10a和10b溫度上升。此外，因為在熱屏蔽構(gòu)件27 和殼體40之間設(shè)置了空氣室28，所以來自渦輪機(jī)42的熱量更不易于傳 遞到殼體40，以致能抑制殼體40和滾動軸承10a和10b的溫度上升。
另外，該渦輪增壓器具有潤滑結(jié)構(gòu)，其中，用于滾動軸承10a和10b 的潤滑油僅存在于殼體40內(nèi)。
具體地，雖然可以設(shè)置其中潤滑油被密封在主體部分40a的中心孔 43內(nèi)的潤滑結(jié)構(gòu)，或其中潤滑油(潤滑脂)被填充在接收在中心孔43 內(nèi)的滾動軸承10a、 10b部分內(nèi)的潤滑結(jié)構(gòu)，但在圖1和圖2中示出的潤滑 結(jié)構(gòu)包括了形成在殼體40內(nèi)的箱部分35以存儲潤滑油，和用于從箱部 分35向中心孔43供給潤滑油的供給裝置K。該供給裝置K也設(shè)置在殼體40內(nèi)。圖2是沿圖1的線II-II截取的截面視圖。
箱部分35通過由主體部分40a的內(nèi)部的下部部分的部分形成的空 間部分限定。箱35內(nèi)的潤滑油通過供給裝置K供給到中心孔43，且用于 潤滑設(shè)置在中心孔43內(nèi)的滾動軸承10a和10b。用于將該潤滑油(已用于 潤滑滾動軸承的潤滑油)和超量的潤滑油從中心孔43返回到箱部分35 的通道(未示出)形成在主體部分40a內(nèi)。
在圖2中，供給裝置K包括從箱部分35通向中心孔43的通道48，和 用于通過通道48將潤滑油從箱部分35供給到中心孔43的機(jī)構(gòu)。通道48 包括從箱部分35的底部部分延伸到主體部分40a內(nèi)的管構(gòu)件48a，和形成 在主體部分40a內(nèi)且與管構(gòu)件48a連通的孔48b。
形成在滾動軸承10a和10b或渦輪機(jī)軸41處的葉片構(gòu)件44可以將潤 滑油通過通道48供給到中心孔43。例如，這些葉片構(gòu)件44設(shè)置在滾動 軸承10a和10b的旋轉(zhuǎn)部分處，并且具體地，形成在滾動軸承10a和10b 的籠8和9處，它們保持球(滾動體)。以該構(gòu)造，當(dāng)渦輪機(jī)軸41旋轉(zhuǎn) 時，籠8和9與滾動體一起旋轉(zhuǎn)，且葉片構(gòu)件44繞軸線C旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的葉 片構(gòu)件44在中心孔43內(nèi)產(chǎn)生空氣流動，以在中心孔43內(nèi)形成相對于箱 部分35內(nèi)的壓力為負(fù)壓的壓力。結(jié)果，潤滑油從箱部分35被抽吸上來 且通過通道48自動地流到中心孔43。
另外，該增壓器包括芯繩構(gòu)件(未示出)，該芯繩構(gòu)件用作供給 裝置K以用于將潤滑油從箱部分35供給到中心孔43，芯繩構(gòu)件設(shè)置在箱 部分35和中心孔43之間。芯繩構(gòu)件由使得潤滑油滲透入芯繩構(gòu)件內(nèi)的 材料制成。芯繩構(gòu)件的一個端部浸入到存儲在箱部分35內(nèi)的潤滑油內(nèi)， 且其另一個端部分布置在中心孔43內(nèi)的滾動軸承(10)部分處。以該 構(gòu)造，箱部分35內(nèi)的潤滑油通過芯繩構(gòu)件的毛細(xì)作用被供給到中心孔 43。通過使用該線性構(gòu)件，即使當(dāng)渦輪機(jī)軸41的旋轉(zhuǎn)停止時潤滑油也 可以供給到中心孔43內(nèi)的滾動軸承10。順便提及的是，該芯繩構(gòu)件可以與葉片構(gòu)件44和通道48—起設(shè)置， 或與這些供給裝置的一個一起設(shè)置。
在以上構(gòu)造的渦輪增壓器中，潤滑結(jié)構(gòu)不是這種類型，g卩，與傳 統(tǒng)結(jié)構(gòu)中一樣，從渦輪增壓器外部供給的發(fā)動機(jī)油用作用于滾動軸承 10a和10b的潤滑油。而是下述類型，即，其中用于滾動軸承10a和10b 的潤滑油僅在殼體40內(nèi)循環(huán)。因此，潤滑油將不會被例如在發(fā)動機(jī)內(nèi) 形成的碳渣的異物污染。因此，可以長時期維持滾動軸承10a和10b的良 好的潤滑狀況。并且除此以外，用于從外部接收潤滑油的任何通道不 需要形成在殼體40的主體部分40a內(nèi)。因此，冷卻水套26可以設(shè)置在殼 體40的主體部分40a內(nèi)的從一個軸向端部49延伸到另一個軸向端部50的 大范圍內(nèi)，如在從圖l中示出。用于冷卻劑的入口和出口 (未示出)形 成在主體部分40a內(nèi)，且冷卻劑以循環(huán)方式流過冷卻水套26，且因此通 過該大容量的冷卻水套26增強(qiáng)冷卻效果，且滾動軸承10a和10b可以通過 在殼體40的軸向方向上大范圍內(nèi)的冷卻劑冷卻。結(jié)果，滾動軸承10a和 10b的溫度可以保持在低水平。
因此，用于滾動軸承10a和10b的潤滑結(jié)構(gòu)和用于冷卻滾動軸承10a 和10b的大冷卻水套26可以設(shè)置在殼體40內(nèi)，且結(jié)構(gòu)可以被形成為簡單 和緊湊的設(shè)計。
雖然未示出，但可以使用改良的潤滑結(jié)構(gòu)以用于冷卻該渦輪增壓 器內(nèi)的滾動軸承10a和10b，其中，用于存儲潤滑油的箱部分設(shè)置在殼體 40的主體部分40a附近，且潤滑油通過供給裝置從該箱部分供給到中心 孔43。在此情況中，潤滑結(jié)構(gòu)也是下述類型，即其中用于滾動軸承10a 和10b的潤滑油僅存在于殼體40內(nèi)。g卩，該箱部分雖然與主體部分40a 分開但安裝在主體部分40a上，使得箱部分和主體部分40a組合為單一的 結(jié)構(gòu)，且可以說該箱部分形成在殼體40內(nèi)。此外，可以使用另一種改良的潤滑結(jié)構(gòu)，其中，用于存儲用于滾
動軸承10a和10b的潤滑油的箱部分設(shè)置在殼體40的外部，且潤滑油從該 箱部分通過供給裝置供給到中心孔43。 g卩，在該潤滑結(jié)構(gòu)中，用于滾 動軸承10a和10b的潤滑油僅存在于殼體40內(nèi)，箱部分內(nèi)和在殼體40和箱 部分之間延伸的供給裝置內(nèi)。
在這些潤滑結(jié)構(gòu)中，用于滾動軸承10a和10b的潤滑油也僅在殼體 40內(nèi)的中心孔43和箱部分之間流動。gp，這些潤滑結(jié)構(gòu)的每個與發(fā)動 機(jī)油在其中流動的那些部分獨(dú)立，且因此用于滾動軸承10a和10b的潤滑 油將不會被例如形成在發(fā)動機(jī)內(nèi)的碳渣的異物污染。
接著，將描述設(shè)置在該渦輪增壓器內(nèi)的滾動軸承10a和10b。成對 的滾動軸承10a和10b (在下文中稱為"滾動軸承10")具有相同的構(gòu)造。
在圖3中，該滾動軸承10包括裝配在渦輪機(jī)軸41上的單獨(dú)的內(nèi)圈1， 固定到殼體40的中心孔43的內(nèi)周表面上的單獨(dú)的外圈3，和介于在內(nèi)圈 l和外圈3之間的單獨(dú)的中間圈2。內(nèi)圈l、中間圈2和外圈3以該次序在 軸線C的方向上布置，并且在軸向上相對于彼此偏置。滾動軸承10進(jìn)一 步包括可滾動地布置在形成在內(nèi)圈1和中間圈2之間的環(huán)形空間內(nèi)的一 排第一滾動體4，和可滾動地布置在形成在中間圈2和外圈3之間的環(huán)形 空間內(nèi)的一排第二滾動體5。
第一滾動體4以及第二滾動體5分別包括多個球，且多個球4a (第 一滾動體4)通過籠8保持在圓周(其中心布置在軸線C上)上，而多個 球5a (第二滾動體5)通過籠9保持在圓周(其中心布置在軸線C上)上。 徑向布置在外側(cè)的球5a的數(shù)量大于徑向布置在內(nèi)側(cè)的球4a的數(shù)量。球4a 和5a具有相同的直徑。替代地，球4a和球5a可以在直徑方面相互不同， 且例如球5a的直徑可以小于球4a的直徑。因此，當(dāng)球5的直徑降低時， 在具有球5a的軸承部分處的摩擦轉(zhuǎn)矩可以降低，且滾動軸承10的旋轉(zhuǎn)阻 力可以降低。因此，渦輪機(jī)軸41的旋轉(zhuǎn)響應(yīng)增強(qiáng)，且起始特性(起始時，轉(zhuǎn)速突然增加)增強(qiáng)，且較有效地抑制渦輪機(jī)的滯后。
內(nèi)圈l是環(huán)形構(gòu)件，且其內(nèi)周表面用作裝配在渦輪機(jī)軸41上的裝配
面，且接觸了球4a (第一滾動體)的第一滾道ll形成在內(nèi)圈l的外周表面上。
外圈3是環(huán)形構(gòu)件且其外周表面用作裝配到殼體40的中心孔43的 內(nèi)周表面的裝配面，且接觸了球5a (第二滾動體5)的第二滾道31形成 在外圈3的內(nèi)周表面上。內(nèi)圈1的軸向尺寸大致等于外圈3的軸向尺寸。
中間圈2是環(huán)形構(gòu)件，且在軸向尺寸上大于內(nèi)圈1和外圈3。接觸了 球4a(第一滾動體)的第三滾道21形成在中間圈2的內(nèi)周表面的部分上， 且接觸了球5a(第二滾動體5)的第四滾道22形成在中間圈2的外周表面 的部分上。使它們的軸線和軸線C一致的內(nèi)圈1、中間圈2和外圈3在軸 線C的方向上彼此偏置，并且以彼此同心的關(guān)系布置。
中間圈2包括環(huán)形形狀的直徑較大的圈部分7和環(huán)形形狀的直徑較 小的圈部分6，和布置在直徑較大的圈部分7和直徑較小的圈部分6之間 且將它們相互連接的環(huán)形形狀的傾斜的圈部分15。直徑較小的圈部分6 的外周表面的直徑小于直徑較大的圈部分7的外周表面的直徑。傾斜的 圈部分15以與軸線C的傾斜的關(guān)系線性地延伸。直徑較大的圈部分7布 置在內(nèi)圈l的徑向外部，帶有介于在圈部分7和內(nèi)圈1之間所述排第一滾 動體4。外圈3布置在直徑較小的圈部分6 (直徑較小的圈部分6與直徑 較大的圈部分7通過傾斜的圈部分15軸向連續(xù))的徑向外側(cè)，帶有介于 在外圈3和圈部分6之間的所述排第二滾動體5。因此，外圈3可以在直 徑上減小，且滾動軸承10形成為其中避免了在徑向方向上很突出的徑 向布置的結(jié)構(gòu)。
環(huán)形的第三滾道21形成在直徑較大的圈部分7的內(nèi)周表面和傾斜 的圈部分15的內(nèi)周表面之間的邊界部分處，且環(huán)形的第四滾道22形成在直徑較小的圈部分6的外周表面和傾斜的圈部分15的外周表面之間 的邊界部分處。中間圈2在其縱向截面內(nèi)具有彎曲的形狀。
接觸第四滾道22的第二滾動體5的節(jié)圓直徑D3大于接觸第三滾道 21的第一滾動體4的節(jié)圓直徑D4。因此，所述排的第一滾動體4和所述 排的第二滾動體5可以在軸向方向上相互靠近布置，帶有介于在所述排 的第一滾動體4和所述排的第二滾動體5之間傾斜的圈部分15，且滾動 軸承10的軸向尺寸可以降低。節(jié)圓直徑意味著通過所述排的球的中心 的圓的直徑。
此外，球4a (第一滾動4)布置為與成對的相對的第一滾道ll和第 三軌道21成角度接觸，且球5a (第二滾動體5)布置為與成對的相對的 第四滾道22和第二滾道31成角度接觸。對于第一和第二滾動體的接觸 角ei和9 2相互相等，且例如在圖3中為15。。因此，滾動軸承10可以 接收在軸線C的方向上的載荷(軸向載荷)。此外，滾動軸承10形成為 在軸線C的方向上延伸的軸向布置，且因此具有軸向減振性能。
此外，中間圈2形成為適合于實現(xiàn)滾動體4和5的角向接觸的結(jié)構(gòu)。 即，第四滾道22形成在中間圈2的在直徑較小的圈部分6和傾斜的圈部 分15之間的邊界部分處的外周上，因此，關(guān)于分別布置在第四滾道22 的相對側(cè)的肩部部分處，傾斜的圈部分15的肩部直徑大于直徑較小的 圈部分6的肩部直徑。因此，利用了傾斜的圈部分15的傾斜，第四滾道 22可被形成角向接觸的滾道。第三滾道21也形成在直徑較大部分7和傾 斜的圈部分15之間的邊界部分處，因此，關(guān)于分別布置在第三滾道21 的相對側(cè)的肩部部分處，傾斜的圈部分15的肩部直徑小于直徑較大的 圈部分7的肩部直徑。因此，利用了傾斜的圈部分15的傾斜，第三滾道 21可被形成角向接觸滾道。
因此，內(nèi)圈1和外圈3需要在它們的一個肩部部分處加厚，以使得 所述排的滾動體4和所述排的滾動體5可以分別與內(nèi)圈1和外圈3角向接觸地布置。然而，中間圈2不需要為實現(xiàn)滾動體4和5的角向接觸而被在
一個肩部部分(傾斜的圈部分15)處加厚。因此，中間圈2的結(jié)構(gòu)被簡 化，且中間圈2可以通過使具有均勻厚度的外周壁的圓柱形構(gòu)件塑性地 變形而容易地制造。
在該中間圈2中，直徑較小的圈部分6在直徑上小于直徑較大的圈 部分7，如上所述，且直徑較小的圈部分6的第四滾道22的滾道直徑D2 小于直徑較大的圈部分7的第三滾道21的滾道直徑D1 (D2<D1)。第四 滾道22的滾道直徑D2是滾道22的直徑最小的部分的直徑，且第三滾道 21的滾道直徑D1是滾道21的直徑最大部分的直徑。
在以上的構(gòu)造中，所述排的球4a (第一滾動體4)可滾動地介于在 內(nèi)圈1和中間圈2的成對的相對的第一滾道11和第三滾道21之間，且所 述排的球5a (第二滾動體5)可滾動地介于在中間圈2和外圈3的成對的 相對的第二滾道31和第四滾道22之間。該滾動軸承10具有多排(兩級) 的滾動體4和5，它們布置在內(nèi)圈l (裝配在渦輪機(jī)軸41上)和外圈3 (固 定到殼體40內(nèi))之間。BP，該滾動軸承10包括由內(nèi)圈1、第一滾動體4 和用作外圈的中間圈2形成的第一軸承部分A，和由用作內(nèi)圈的中間圈 2、第二滾動體5和外圈3形成的第二軸承部分B。
在以上構(gòu)造的滾動軸承10中，當(dāng)渦輪機(jī)軸41以預(yù)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時， 滾動軸承10的內(nèi)圈1以該預(yù)定的轉(zhuǎn)速相對于外圈3旋轉(zhuǎn)。在該旋轉(zhuǎn)狀況 中，該預(yù)定的轉(zhuǎn)速分配到布置在兩級內(nèi)的第一軸承部分A和第二軸承部 分B。 g卩，雖然內(nèi)圈1與渦輪機(jī)軸41一起旋轉(zhuǎn)，但中間圈2根據(jù)內(nèi)圈1的 旋轉(zhuǎn)在低于內(nèi)圈l的速度下旋轉(zhuǎn)(即處于減速狀況)。因此，每個軸承 部分處的轉(zhuǎn)速小于以上預(yù)定的轉(zhuǎn)速。具體地，當(dāng)渦輪機(jī)軸41旋轉(zhuǎn)時， 例如以20萬轉(zhuǎn)/分旋轉(zhuǎn)時，靠近渦輪機(jī)軸41的第一 (內(nèi)部)軸承部分A 以16萬轉(zhuǎn)/分旋轉(zhuǎn)，而靠近殼體40的第二 (外部)軸承部分B以4萬轉(zhuǎn)/ 分旋轉(zhuǎn)，也就是，在以低于第一軸承部分A的速度旋轉(zhuǎn)。分別分配到布 置在多級內(nèi)的軸承部分A和軸承部分B的轉(zhuǎn)速根據(jù)渦輪機(jī)軸41的轉(zhuǎn)速(也就是，內(nèi)圈l的轉(zhuǎn)速)而自動地改變。此時，包括外圈3的第二軸 承部分B以低于包括內(nèi)圈1的第一軸承部分A的速度的速度旋轉(zhuǎn)，且轉(zhuǎn)速
以預(yù)定的比率分配到軸承部分A和軸承部分B。
在該滾動軸承10的中間圈2中，第四滾道22形成在直徑較小的圈部 分6 (在直徑上小于直徑較大的圈部分7)和傾斜的圈部分15之間的邊 界部分的外周表面上。以該構(gòu)造，第二滾動體5 (接觸形成于在直徑較 小的圈部分6和傾斜的圈部分15之間的邊界部分處的第四滾道22)布置 在徑向內(nèi)部位置處，且因此滾動軸承10的徑向尺寸可以降低。即，外 圈3的外徑可以降低。因此，殼體40的中心孔43 (其中，滾動軸承10a 和10b (見圖l)被固定地接收)的內(nèi)徑可以降低。結(jié)果，冷卻水套26 的容量可以增加。
此外，在該滾動軸承10的中間圈2內(nèi)，第三滾道21形成于在直 徑較大部分7和傾斜的圈部分15之間的邊界部分的內(nèi)周表面上，且第 四滾道22形成于在直徑較小部分6和傾斜的圈部分15之間的邊界部 分的外周表面上。因此，可以降低滾動軸承IO的軸向尺寸。
此處將參考圖5描述。在比較例中，滾道僅形成在中間圈52的直徑 較大的圈部分57的內(nèi)周上，以點(diǎn)劃線表示，且滾道也在僅形成在直徑 較小的圈部分56的外周上，接觸各自滾道的一排滾動體54的中央面和 一排滾動體55的中央面之間的距離Q增加，和滾動軸承的總的軸向長度 增加。然而，在本發(fā)明中，第三滾道21的部分和第四滾道22的部分分 別形成在傾斜的圈部分15的內(nèi)周表面上和外周表面上，如在圖5中以實 線表示，因此，分別接觸第三滾道21和第四滾道22的所述排的滾動體4 的中央面和所述排的滾動體5的中央面之間的距離P可以形成得小于距 離Q (P<Q)。即，所述排的滾動體4和所述排的滾動體5可以相互更靠 近地布置，且因此滾動軸承的軸向尺寸可以降低。
此外，第三滾道21的部分和第四滾道22的部分分別形成在傾斜的圈部分15的內(nèi)周表面上和外周表面上，且接觸第四滾道22的第二滾動 體5的節(jié)圓直徑D3大于接觸了第三滾道21的第一滾動體4的節(jié)圓直徑 D4，且因此所述排的第一滾動體4和所述排的第二滾動體5可以在軸線C 的方向上相互靠近地布置。因此，滾動軸承10在軸線C的方向上的尺寸 可以降低。因此，用于接收滾動軸承10的空間在軸向方向上可以降低， 且其他零件可以鄰近于滾動軸承設(shè)置。
此外，在圖3中示出的中間圈2中，第四滾道22的滾道表面22a布置 在第三滾道21的滾道表面21a的徑向內(nèi)側(cè)，且因此接觸第四滾道22的所 述排的第二滾動體5布置為在徑向上更靠近軸線C，且因此滾動體的徑 向尺寸可以進(jìn)一步降低。
本發(fā)明的滾動軸承10是這樣的類型，即至少一個中間圈2介于在內(nèi) 圈1和外圈3之間，且多個滾動體可滾動地介于在內(nèi)圈和中間圈的相對 的滾道之間，且多個滾動體可滾動地介于在中間圈和外圈的相對的滾 道之間。兩個中間圈2a和2b可以介于在內(nèi)圈l和外圈3之間，如圖4中所 示。在此情況中，內(nèi)圈l、第一中間圈2a、第二中間圈2b和外圈3以該次 序在軸向方向上布置，并且在軸向方向上彼此偏置。 一排第一滾動體 45可滾動地介于在內(nèi)圈l和第一中間圈2a之間，且一排第二滾動體46可 滾動地介于在第一中間圈2a和第二中間圈2b之間，且一排第三滾動體47 可滾動地介于在第二中間圈2b和外圈3之間。
中間圈2a和2b在構(gòu)造上與以上的實施例的中間圈2相同，且中間圈 2a和2b的每個包括環(huán)形形狀的直徑較大的圈部分7和環(huán)形形狀的直徑較 小的圈部分6，和布置在直徑較大的圈部分7和直徑較小的圈部分6之間 并使它們相互連接的環(huán)形形狀的傾斜的圈部分15。在中間圈部分2a和2b 的每個中，第三滾道21形成在直徑較大的圈部分7的內(nèi)周表面和傾斜的 圈部分15的內(nèi)周表面之間的邊界部分處，第四滾道22形成在直徑較小 的圈部分6的外周表面和傾斜的圈部分15的外周表面之間的邊界部分 處。該滾動軸承10包括設(shè)置在內(nèi)圈1 (裝配在渦輪機(jī)軸41上)和外圈3 (固定到殼體40)之間的三個級內(nèi)的三排滾動體45、 46和47。 g卩，該 滾動軸承10包括第一軸承部分E，第一軸承部分E通過內(nèi)圈1、第一滾動 體45和用作外圈的第一中間圈2a形成；第二軸承部分F，第二軸承部分 F由用作內(nèi)圈的第一中間圈2a、第二滾動體46和用作外圈的第二中間圈 2b形成；第三軸承部分G，第三軸承部分G通過用作內(nèi)圈的第二中間圈 2b、第三滾動體47和外圈3形成。以該構(gòu)造，滾動軸承10的總的轉(zhuǎn)速分 配到軸承部分E、 F和G，且能獲得較適合于高速運(yùn)行的滾動軸承IO。
在本發(fā)明的滾動軸承10中，其部件部分可以由已知的材料制成， 且特別地當(dāng)球(滾動體)和中間圈由輕量陶瓷材料制成時，實現(xiàn)了能 支承在更高的速度下旋轉(zhuǎn)的軸的結(jié)構(gòu)。
在以上實施例的每個的滾動軸承10中，內(nèi)圈1可以相對于外圈3在 下述轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)，§卩，該轉(zhuǎn)速是所述排的滾動體(也就是，軸承部分) 的轉(zhuǎn)速之和。以該構(gòu)造，滾動軸承10總體上能很好地適合于高速旋轉(zhuǎn)。 因此，在該滾動軸承10中，可允許的總的轉(zhuǎn)速增加，且滾動軸承10能 在高度安全地情況下支承旋轉(zhuǎn)的渦輪機(jī)軸41，且即使當(dāng)該渦輪機(jī)軸41 以高速旋轉(zhuǎn)時也能穩(wěn)定地支承渦輪機(jī)軸41。
此外，總的轉(zhuǎn)速分配到軸承部分，且因此也可以抑制由于高速旋 轉(zhuǎn)導(dǎo)致的溫度上升。因此，由于溫度改變導(dǎo)致的軸承部分的尺寸改變 也可以被降低到小的程度。而且除此以外，因為在每個軸承部分處的 轉(zhuǎn)速降低，所以關(guān)于用于滾動軸承10的潤滑劑可以獲得有利的效果。 即，溫度上升被抑制，且因此可以使用與目前使用的潤滑油相比在耐 熱性上更低的且更便宜的類型的潤滑油。而且除此以外，可以使用在 保護(hù)地球環(huán)境方面更有利的植物油和生物可降解油。
此外，總的轉(zhuǎn)速分配到多級軸承部分，使得在每個軸承部分處的轉(zhuǎn)速被降低，且因此在每個軸承部分處的旋轉(zhuǎn)阻力降低。因此，滾動 軸承10可以總體上形成為低轉(zhuǎn)矩的結(jié)構(gòu)。因此，在采用這樣的滾動軸 承10的增壓器內(nèi)，在滾動軸承10的旋轉(zhuǎn)力矩被降低，且因此增強(qiáng)旋轉(zhuǎn) 響應(yīng)，且能抑制渦輪機(jī)的滯后。
此外，軸承部分布置在多級內(nèi)，且因此當(dāng)將預(yù)載荷施加到滾動軸 承10時，可以實現(xiàn)對軸承部分的每個處的預(yù)載荷調(diào)整。因此，對于總 的滾動軸承10的預(yù)載荷可以細(xì)微且精確地調(diào)整。
此外，每個籠具有環(huán)形形狀，且當(dāng)在橫截面中看時，每個籠在軸
線C的方向上從其一個端部向其另一個端部傾斜，如在圖3和圖4中示 出。具體地，在圖3中，籠8和9的每個包括直徑較大的部分13a、直徑較 小的部分和將直徑較大的部分13a與直徑較小的部分13b在軸向方向上 相互連接的傾斜的部分13c，且該傾斜部分13c以與中間圈2的傾斜的圈 部分15類似的方式傾斜。以該構(gòu)造，當(dāng)球4a、 5a滾動時，籠8、 9攪動了 球4a、 5a附近的空氣，因此增強(qiáng)冷卻效果。以上所述的包括多個葉片的 葉片構(gòu)件(未示出)可以被設(shè)置在籠8、 9處。
滾動軸承10不限制于以上的實施例，其可以釆用任何其他適合的 形式，且中間圈的數(shù)量可以多于兩個。在此情況中，每個軸承部分處 的轉(zhuǎn)速進(jìn)一步被降低，且可以獲得能很好地適合于更高速度的滾動軸 承。
權(quán)利要求
1. 一種增壓器，包括其內(nèi)設(shè)置了冷卻水套的殼體，和通過滾動軸承支承在所述殼體的中心部分內(nèi)的中心孔內(nèi)的渦輪機(jī)軸，渦輪機(jī)安裝在所述渦輪機(jī)軸的一個端部上，且在軸向方向上布置在所述殼體外側(cè)，其中用于所述滾動軸承的潤滑油僅存在于所述殼體內(nèi)，所述冷卻水套設(shè)置在所述殼體的主體部分內(nèi)，在從所述主體部分的一個軸向端部到其另一個軸向端部的區(qū)域上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的增壓器，其中，所述冷卻水套包括通道，所述通道用于使冷卻劑圍繞中心孔在周向上流動至少超過一圈。
3. —種增壓器，包括其內(nèi)設(shè)置有冷卻水套的殼體和通過滾動軸承 支承在所述殼體的中心部分內(nèi)的中心孔內(nèi)的渦輪機(jī)軸，渦輪機(jī)安裝在 所述渦輪機(jī)軸的一個端部上且在軸向方向上布置在所述殼體的外側(cè)， 其中所述冷卻水套包括通道，所述通道用于使冷卻劑圍繞中心孔在周 向上流動至少超過一圈。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的增壓器，其中，所述通道被構(gòu)造為使 得冷卻劑在一個方向上沿圓周流動，然后返回，且在與該一個方向相 反的另一個方向上沿圓周流動。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的增壓器，其中，所述通道包括至少一個 第一通道部分，用于使冷卻劑在一個方向上流動，至少一個第二通道 部分，用于使冷卻劑在另一個方向上流動，和至少一個返回通道部分， 其將所述第一通道部分和所述第二通道部分相互連接，且所述第一通 道部分和所述第二通道部分在軸向方向上并置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5的任一項所述的增壓器，其中，所述冷卻水套的一部分布置在所述渦輪機(jī)和在所述主體部分內(nèi)的所述滾動軸承之 間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6的任一項所述的增壓器，進(jìn)一步包括介于在所述渦輪機(jī)和所述殼體之間的熱屏蔽構(gòu)件，其中，空氣室介于所述 熱屏蔽構(gòu)件和所述殼體之間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7的任一項所述的增壓器，進(jìn)一步包括箱部分，其設(shè)置在所述殼體內(nèi)或所述殼體的主體部分附近，用于存儲潤滑 油，以及供給裝置，其用于將所述潤滑油從所述箱部分供給到所述中 心孔。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的增壓器，其中，所述供給裝置包括葉片構(gòu)件，用于根據(jù)所述渦輪機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)而在所述中心孔內(nèi)產(chǎn)生空氣流 動，以在所述中心孔內(nèi)形成相對于所述箱部分內(nèi)的壓力為負(fù)壓的壓力， 以及潤滑劑通道，其從所述箱部分通向所述中心孔，并且通過所述負(fù) 壓將所述潤滑油從所述箱部分吸上來，通過所述潤滑劑通道流到所述中心孔。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的增壓器，其中，所述供給裝置包括芯繩構(gòu)件，其設(shè)置在所述箱部分和所述中心孔之間，以通過所述芯 繩構(gòu)件的毛細(xì)作用將所述潤滑油從所述箱部分供給到所述中心孔。
全文摘要
一種增壓器，包括殼體和通過滾動軸承支承在殼體內(nèi)的中心孔內(nèi)的渦輪機(jī)軸。用于滾動軸承的潤滑油僅存在于殼體內(nèi)。冷卻水套設(shè)置在殼體的主體部分內(nèi)，在從主體部分的一個軸向端部到其另一個軸向端部的區(qū)域上。
文檔編號F02B39/14GK101415920SQ20078001182
公開日2009年4月22日 申請日期2007年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月28日
發(fā)明者上野弘, 中下智德, 中田龍二, 井上哲朗, 坂東重德, 大島昭男, 大槻正章, 氣田健久, 白木利彥, 阿部真樹 申請人:株式會社捷太格特