專利名稱：渦輪增壓器的軸承構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及渦輪增壓器的軸承構(gòu)造。
背景技術(shù)：
日本專利特開2007-170296號(hào)公報(bào)以及日本專利特開2010-138757號(hào)公報(bào)公開了一種渦輪增壓器的軸承構(gòu)造，其具備旋轉(zhuǎn)軸、形成有軸承孔的軸承外殼、以及配置于軸承孔內(nèi)且將旋轉(zhuǎn)軸支承為能夠旋轉(zhuǎn)的半浮式的軸承部件。在上述的渦輪增壓器的軸承構(gòu)造中，軸承部件在其內(nèi)周面上具有沿旋轉(zhuǎn)軸的軸向隔開規(guī)定的間隔設(shè)置的第一軸承部和第二軸承部。軸承部件的內(nèi)周面的第一軸承部與第二軸承部之間的區(qū)域和旋轉(zhuǎn)軸的外周面構(gòu)成向第一軸承部以及第ニ軸承部的內(nèi)周面?zhèn)裙┙o潤(rùn)滑油的油路。在軸承部件上形成有向油路供給潤(rùn)滑油的貫通孔。從軸承外殼的潤(rùn)滑油的供給孔供給的潤(rùn)滑油通過軸承部件的貫通孔而被供給至油路后，流入第一軸承部以及第ニ軸承部的各內(nèi)徑面與旋轉(zhuǎn)軸之間的間隙井形成油膜。在上述的以往的渦輪增壓器的軸承構(gòu)造中，想到在旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)后會(huì)因形成于第一軸承部以及第ニ軸承部的各內(nèi)徑面與旋轉(zhuǎn)軸之間的間隙的油膜的動(dòng)態(tài)作用而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)軸的油膜渦動(dòng)振動(dòng)或者油膜振蕩振動(dòng)(以下，均稱為“渦動(dòng)振動(dòng)”)。為了抑制渦動(dòng)振動(dòng)而考慮縮小旋轉(zhuǎn)軸與軸承部之間的間隙。然而，擔(dān)心會(huì)因油膜缺失而引起旋轉(zhuǎn)軸的燒傷。考慮通過遍及第ー軸承部以及第ニ軸承部的各內(nèi)徑面的軸向上的全長(zhǎng)形成油槽，來(lái)降低油膜的旋轉(zhuǎn)速度，抑制渦動(dòng)振動(dòng)。然而，在遍及第ー軸承部以及第ニ軸承部的各內(nèi)徑面的軸向上的全長(zhǎng)形成油槽的情況下，雖然能夠抑制渦動(dòng)振動(dòng)，但供給至軸承部件的油路的潤(rùn)滑油反而容易沿著油槽向軸承外部過量地流出。因此，會(huì)想到由于潤(rùn)滑油的過量流出，必須增加供油量并且油密封性會(huì)惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供渦輪增壓器的軸承構(gòu)造，其能夠抑制因形成于軸承部件的第一軸承部以及第ニ軸承部的各內(nèi)徑面與旋轉(zhuǎn)軸之間的間隙的油膜所引起的旋轉(zhuǎn)軸的渦動(dòng)振動(dòng)，并且能夠抑制潤(rùn)滑油的過量流出。本發(fā)明是渦輪增壓器的軸承構(gòu)造，其具備旋轉(zhuǎn)軸、形成有軸承孔的軸承外殼、以及配置于軸承孔內(nèi)且將旋轉(zhuǎn)軸支承為能夠旋轉(zhuǎn)的半浮式的軸承部件，軸承部件在其內(nèi)周面具有沿旋轉(zhuǎn)軸的軸向隔開規(guī)定的間隔地設(shè)置的第一軸承部和第二軸承部，軸承部件的內(nèi)周面的第一軸承部與第二軸承部之間的區(qū)域和旋轉(zhuǎn)軸的外周面，構(gòu)成向第一軸承部以及第ニ軸承部的內(nèi)周面?zhèn)裙┙o潤(rùn)滑油的油路，在軸承部件上形成有向油路供給潤(rùn)滑油的貫通孔，在第一軸承部以及第ニ軸承部的內(nèi)周面分別形成有油槽，該油槽抑制渦動(dòng)振動(dòng)且該油槽的一部分被封閉。在本發(fā)明中，利用分別形成于軸承部件的第一軸承部以及第ニ軸承部的各內(nèi)徑面的油槽，能夠降低油膜的回轉(zhuǎn)速度，從而能夠抑制渦動(dòng)振動(dòng)。而且，通過將油槽的一部分封閉，能夠抑制潤(rùn)滑油的過量流出。油槽可以在油路側(cè)開ロ且在軸承部件的端面?zhèn)确忾]。通過形成油路側(cè)開ロ且軸承部件的端面?zhèn)确忾]的油槽，潤(rùn)滑油被順暢地供給至第一軸承部以及第ニ軸承部的各內(nèi)徑面與旋轉(zhuǎn)軸的外周面之間的間隙，并形成油膜。由此能夠防止燒傷，并且能夠抑制渦動(dòng)振動(dòng)。油槽的軸向上的長(zhǎng)度尺寸可以設(shè)定為，第一軸承部以及第ニ軸承部各自的軸向上的長(zhǎng)度尺寸的1/2以上。利用軸向上的長(zhǎng)度尺寸被設(shè)定為各軸承部的軸向上的長(zhǎng)度尺寸的1/2以上的油槽，能夠良好地抑制渦動(dòng)振動(dòng)。

通過以下的詳細(xì)描述及列舉的附圖，可以更加充分地理解本發(fā)明，但本發(fā)明并非限定于此。通過以下的詳細(xì)描述，可以清楚理解本發(fā)明進(jìn)一步的應(yīng)用范圍。然而，詳細(xì)描述及具體的例子作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式僅為例示，在本發(fā)明的宗g和范圍內(nèi)的各種變化及變更對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。


圖I是表示采用了本實(shí)施方式所涉及的軸承構(gòu)造的渦輪增壓器的縱剖視圖。圖2是放大表示渦輪增壓器的軸承構(gòu)造的縱剖視圖。圖3是表示軸承部件單體的縱剖視圖。圖4是沿圖3的IV-IV線的橫剖視圖。圖5是表示軸承部件的油槽相對(duì)于軸向傾斜地形成的實(shí)施方式的縱剖視圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。其中，在說(shuō)明中對(duì)相同元件或者具有相同功能的元件使用同一附圖標(biāo)記，并省略重復(fù)的說(shuō)明。參照?qǐng)DI 圖4對(duì)本實(shí)施方式所涉及的渦輪增壓器的軸承構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明。如圖I所示，渦輪增壓器具備渦輪機(jī)外殼I、壓縮機(jī)外殼2、軸承外殼10、渦輪機(jī)葉輪18、壓縮機(jī)葉輪19、以及旋轉(zhuǎn)軸20。軸承外殼10具有在中心部貫通設(shè)置有軸承孔15的外殼主體11、配置于外殼主體11的一端側(cè)的外周面的渦輪機(jī)側(cè)凸緣12、以及配置于外殼主體11的另一端側(cè)的外周面的壓縮機(jī)側(cè)凸緣13。在外殼主體11的軸承孔15中，經(jīng)由后面詳述的半浮式的軸承部件30，可旋轉(zhuǎn)地安裝有旋轉(zhuǎn)軸20。在旋轉(zhuǎn)軸20的一端部形成有大徑軸部21。在大徑軸部21的端部安裝有渦輪機(jī)葉輪18。在旋轉(zhuǎn)軸20的另一端部形成有小徑軸部25。在小徑軸部25上，中間隔著密封環(huán)擋圈26地安裝有壓縮機(jī)葉輪19。利用螺栓等將與渦輪機(jī)葉輪18對(duì)應(yīng)的渦輪機(jī)外殼I緊固于軸承外殼10的渦輪機(jī)側(cè)凸緣12。利用螺栓等將與壓縮機(jī)葉輪19對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)外殼2緊固于壓縮機(jī)側(cè)凸緣13。在形成于旋轉(zhuǎn)軸20的大徑軸部21的外周面的環(huán)狀槽22內(nèi)嵌入有密封環(huán)28。密封環(huán)28與外殼主體11中的、形成于軸承孔15的一端部的外側(cè)的孔部的內(nèi)周面緊密接觸。在形成于密封環(huán)擋圈26的外周面的環(huán)狀槽27內(nèi)嵌入有密封環(huán)29。密封環(huán)29與外殼主體11中的、形成于軸承孔15的另一端部的外側(cè)的孔部的內(nèi)周面緊密接觸。如圖2、圖3所示，半浮式的軸承部件30由用于滑動(dòng)軸承的金屬材料(例如，銅系合金材料)或者陶瓷材料等構(gòu)成，并形成為圓筒狀。在軸承部件30的外徑面配置有外徑側(cè)的第一軸承部31以及第二軸承部32。第一軸承部31和第二軸承部32沿旋轉(zhuǎn)軸20的軸向(以下，簡(jiǎn)單地稱為“軸向”)隔開規(guī)定的間隔地設(shè)置。第一軸承部31和第二軸承部32分別隔著狹小的間隙SI (例如，20 μ m 100 μ m)嵌插于軸承外殼10的軸承孔15的內(nèi)周面。即，間隙SI是軸承部件30的第一軸承部31以及第二軸承部32各自與軸承外殼10的軸承孔15的內(nèi)周面之間的間隙。在軸承部件30的外徑面、且在第一軸承部31與第二軸承部32之間配置有小徑部33。小徑部33與軸承外殼10的軸承孔15之間的環(huán)狀的空間部分是外徑側(cè)的油路34。從形成于軸承外殼10的潤(rùn)滑油的供給孔16向外徑側(cè)的油路34供給潤(rùn)滑油。在軸承部件30的內(nèi)徑面配置有內(nèi)徑側(cè)的第一軸承部35以及第二軸承部36。第一軸承部35和第二軸承部36沿軸向隔開規(guī)定的間隔地設(shè)置。第一軸承部35和第二軸承部36隔著與縫隙SI同樣的狹小的間隙S2嵌插于旋轉(zhuǎn)軸20的外周面。S卩，間隙S2是軸承部件30的第一軸承部35以及第二軸承部36各自與旋轉(zhuǎn)軸20的外周面之間的間隙。在軸承部件30的內(nèi)徑面、且在第一軸承部35與第二軸承部36之間配置有大徑孔部37。大徑孔部37與旋轉(zhuǎn)軸20的外周面之間的環(huán)狀的空間部是內(nèi)徑側(cè)的油路38。即，軸承部件30的內(nèi)周 面的第一軸承部35與第二軸承部36之間的區(qū)域和旋轉(zhuǎn)軸20的外周面，構(gòu)成向第一軸承部35以及第二軸承部36的內(nèi)周面?zhèn)裙┙o潤(rùn)滑油的內(nèi)徑側(cè)的油路38。在軸承部件30上，從小徑部33直到大徑孔部37形成有貫通孔45。外徑側(cè)的油路34與內(nèi)徑側(cè)的油路38通過貫通孔45連通。在軸承部件30上，從小徑部33直到大徑孔部37貫通設(shè)置有銷孔46。通過將止轉(zhuǎn)銷50從軸承外殼10的銷孔17嵌插到軸承部件30的銷孔46，來(lái)防止軸承部件30相對(duì)于軸承外殼10轉(zhuǎn)動(dòng)，并且阻止軸承部件30朝軸向移動(dòng)。如圖3、圖4所示，在軸承部件30的第一軸承部35以及第二軸承部36的內(nèi)徑面分別形成有多個(gè)油槽40、41。多個(gè)油槽40、41與軸向平行，且油槽的一部分封閉。在本實(shí)施方式中，各油槽40、41朝內(nèi)徑側(cè)的油路38開ロ，在軸承部件30的兩端面?zhèn)确忾]。即，各油槽40,41 一端朝內(nèi)徑側(cè)的油路38開ロ，另一端在軸向封閉。各油槽40、41的軸向上的長(zhǎng)度尺寸LI設(shè)定為，第一軸承部35以及第二軸承部36的軸向上的長(zhǎng)度尺寸L2的1/2以上。在本實(shí)施方式中，如圖4所示，從軸向觀察，第一軸承部35的油槽40在周向上間隔120度的角度地設(shè)置為3個(gè)。從軸向觀察，第二軸承部36的油槽41也在周向上間隔120度的角度地設(shè)置為3個(gè)。從軸向觀察，油槽40和油槽41以在周向上錯(cuò)開60度的狀態(tài)配置。即，從軸向觀察，油槽40和油槽41分別配置于不同的角度位置。由此，供給至內(nèi)徑側(cè)的油路38的潤(rùn)滑油被穩(wěn)定地供給至第一軸承部35和第二軸承部36。本實(shí)施方式所涉及的渦輪增壓器的軸承構(gòu)造如上述那樣構(gòu)成。從軸承外殼10的潤(rùn)滑油的供給孔16供給的潤(rùn)滑油流到外徑側(cè)的油路34后，分別流入間隙SI并形成油膜。流到外徑側(cè)的油路34的潤(rùn)滑油的一部分通過軸承部件30的貫通孔45被供給至內(nèi)徑側(cè)的油路38后，流入間隙S2并形成油膜。在軸承部件30的第一軸承部35以及第二軸承部36的內(nèi)徑面形成有油槽40、41。利用這些油槽40、41能夠降低油膜的回轉(zhuǎn)速度并抑制渦動(dòng)振動(dòng)，并且能夠防止旋轉(zhuǎn)軸20的燒傷。由于油槽40、41的一部分封閉，所以能夠抑制潤(rùn)滑油的過量流出。因此，不需要増加供油量。并且，由于還可抑制過量流出的潤(rùn)滑油朝密封環(huán)28飛散，所以油密封性不會(huì)惡化。若為了抑制渦動(dòng)振動(dòng)而遍及第一軸承部35以及第二軸承部36的軸向的全長(zhǎng)形成油槽，則潤(rùn)滑油沿著該油槽過量地流出。因此，需要增加潤(rùn)滑油的供油量。與此相對(duì)，由于油槽40、41的一部分封閉，所以不需要増加供油量。在本實(shí)施方式中，各油槽40、41朝內(nèi)徑側(cè)的油路38開ロ，軸承部件30的兩端面?zhèn)确忾]。由此，能夠順暢地將潤(rùn)滑油供給至間隙S2并形成油膜，并且能夠抑制渦動(dòng)振動(dòng)。另夕卜，由于將各油槽40、41的軸向上的長(zhǎng)度尺寸LI設(shè)定為，第一軸承部35以及第二軸承部36的軸向上的長(zhǎng)度尺寸L2的1/2以上，因此能夠良好地抑制渦動(dòng)振動(dòng)。此外，本發(fā)明并非限定于上述的實(shí)施方式，而能夠在不脫離本發(fā)明的宗g的范圍內(nèi)以各種方式進(jìn)行實(shí)施。例如，雖然在上述實(shí)施方式中示出了在軸承部件30的第一軸承部35以及第二軸承部36的內(nèi)徑面分別形成有多個(gè)油槽40、41的方式，但油槽40、41也可以各形成I個(gè)。雖然在上述實(shí)施方式中各油槽40、41與軸向平行地形成，但也可以圖5所示相 對(duì)于軸向傾斜地形成。油槽40、41也可以朝已進(jìn)入油槽40、41的潤(rùn)滑油向大徑孔部37返回的方向傾斜地形成。該情況下，即使?jié)櫥碗S著旋轉(zhuǎn)軸20的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，也能夠進(jìn)一歩防止?jié)櫥土鞒?。在圖5中，從壓縮機(jī)外殼2的ー側(cè)沿軸向觀察，旋轉(zhuǎn)軸20的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)計(jì)方向。顯然，可對(duì)以上描述的本發(fā)明進(jìn)行各種變更。這些變更并未脫離本發(fā)明的宗旨及范圍，這些對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的全部更改都包含在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種渦輪增壓器的軸承構(gòu)造，其特征在干， 該渦輪增壓器的軸承構(gòu)造具備 旋轉(zhuǎn)軸、 形成有軸承孔的軸承外売、以及 配置于所述軸承孔內(nèi)且將所述旋轉(zhuǎn)軸支承為能夠旋轉(zhuǎn)的半浮式的軸承部件， 所述軸承部件在其內(nèi)周面具有沿所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向隔開規(guī)定的間隔地設(shè)置的第一軸承部和第二軸承部， 所述軸承部件的內(nèi)周面的所述第一軸承部與所述第二軸承部之間的區(qū)域和所述旋轉(zhuǎn)軸的外周面，構(gòu)成向所述第一軸承部以及所述第二軸承部的內(nèi)周面?zhèn)裙┙o潤(rùn)滑油的油路，在所述軸承部件形成有向所述油路供給潤(rùn)滑油的貫通孔， 在所述第一軸承部以及所述第二軸承部的所述內(nèi)周面分別形成有油槽，該油槽抑制渦動(dòng)振動(dòng)且該油槽的一部分被封閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的渦輪增壓器的軸承構(gòu)造，其特征在干， 所述油槽在所述油路側(cè)開ロ，在所述軸承部件的端面?zhèn)确忾]。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦輪增壓器的軸承構(gòu)造，其特征在干， 所述油槽的所述軸向上的長(zhǎng)度尺寸設(shè)定為，所述第一軸承部以及所述第二軸承部各自的所述軸向上的長(zhǎng)度尺寸的1/2以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的渦輪增壓器的軸承構(gòu)造，其特征在干， 所述油槽與所述軸向平行或者相對(duì)于所述軸向傾斜地形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的渦輪增壓器的軸承構(gòu)造，其特征在干， 在所述第一軸承部以及第ニ軸承部的所述內(nèi)周面分別形成有多個(gè)所述油槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪增壓器的軸承構(gòu)造，其特征在干， 從所述軸向觀察，所述多個(gè)油槽等間隔地配置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的渦輪增壓器的軸承構(gòu)造，其特征在干， 從所述軸向觀察，形成于所述第一軸承部的所述內(nèi)周面的所述多個(gè)油槽和形成于所述第二軸承部的所述內(nèi)周面的所述多個(gè)油槽分別配置于不同的角度位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種渦輪增壓器的軸承構(gòu)造，其具備旋轉(zhuǎn)軸、形成有軸承孔的軸承外殼、配置于軸承孔內(nèi)且將旋轉(zhuǎn)軸支承為能夠旋轉(zhuǎn)的半浮式的軸承部件。軸承部件在其內(nèi)周面具有沿旋轉(zhuǎn)軸的軸向隔開規(guī)定的間隔地設(shè)置的第一軸承部和第二軸承部。軸承部件的內(nèi)周面的第一軸承部與第二軸承部之間的區(qū)域和旋轉(zhuǎn)軸的外周面，構(gòu)成向第一軸承部以及第二軸承部的內(nèi)周面?zhèn)裙┙o潤(rùn)滑油的油路。在軸承部件上形成有向油路供給潤(rùn)滑油的貫通孔。在第一軸承部以及第二軸承部的內(nèi)周面上分別形成有抑制渦動(dòng)振動(dòng)的油槽。油槽的一部分被封閉。
文檔編號(hào)F01D25/16GK102678201SQ20121006577
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月17日
發(fā)明者樹杉剛 申請(qǐng)人:株式會(huì)社豐田自動(dòng)織機(jī)