渦輪增壓器的軸承套的制作方法
【專利摘要】提供一種不需要使用型芯而能夠?qū)崿F(xiàn)成本的削減的渦輪增壓器的軸承套。渦輪增壓器（10)的軸承罩（100)內(nèi)部具有將渦輪（40)與壓縮機(jī)(30)連接起來的軸（20)，并且該渦輪增壓器（10)的軸承罩（100)將軸（20)支承為能夠轉(zhuǎn)動，所述渦輪增壓器（10)的軸承套（100)的特征在于，該渦輪增壓器（10)的軸承套（100)被分割為：配置于渦輪（40)側(cè)的渦輪側(cè)套（120);以及配置于壓縮機(jī)（30)側(cè)的壓縮機(jī)側(cè)套（110)，用于供給冷卻水的冷卻水路（130)以及用于供給潤滑油的潤滑油路（140)是通過在渦輪側(cè)套（120)以及壓縮機(jī)側(cè)套（110)實(shí)施機(jī)械加工而形成的。
【專利說明】渦輪增壓器的軸承套

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)的渦輪增壓器的軸承套的技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)的渦輪增壓器的軸承套的技術(shù)為公知的。例如，有日本特開平9-310620號公報那樣的記載。
[0003]該渦輪增壓器的軸承套將軸支承為能夠旋轉(zhuǎn)，所述軸連接由廢氣驅(qū)動的渦輪和壓縮吸入空氣的壓縮機(jī)。另外，在該軸承套中形成有用于使冷卻水流通的冷卻水路以及用于將潤滑油供給到軸的潤滑油路。
[0004]這樣的軸承套由使用了鑄鐵的鑄造而制作出來。另外，在通過鑄造來制作該軸承套時，通過使用規(guī)定的型芯能夠同時形成冷卻水路以及潤滑油路。
[0005]但是，在像這樣使用型芯來形成冷卻水路和潤滑油路時，需要另外制造該型芯，成本增加，在這方面來說是不利的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]本發(fā)明是鑒于如上的狀況而完成的，其想要解決的課題在于提供一種渦輪增壓器的軸承套，不需要使用型芯而能夠?qū)崿F(xiàn)成本的削減。
[0008]用于解決課題的手段
[0009]本發(fā)明要解決的課題如上所述，接下來對用于解決該課題的手段進(jìn)行說明。
[0010]S卩，本發(fā)明的渦輪增壓器的軸承套內(nèi)部具有將渦輪與壓縮機(jī)連接起來的軸，并且該渦輪增壓器的軸承套將該軸支承為能夠轉(zhuǎn)動，該渦輪增壓器的軸承套被分割為:配置于所述渦輪側(cè)的渦輪側(cè)套；以及配置于所述壓縮機(jī)側(cè)的壓縮機(jī)側(cè)套，用于供給冷卻水的冷卻水路以及用于供給潤滑油的潤滑油路是通過對所述渦輪側(cè)套以及所述壓縮機(jī)側(cè)套實(shí)施機(jī)械加工而形成的。
[0011 ] 在本發(fā)明的渦輪增壓器的軸承套中，所述潤滑油路包括:軸承部，其是供所述軸貫插并且將該軸支承為能夠轉(zhuǎn)動的貫通孔；第一潤滑油路，其連通該軸承套的上表面與所述軸承部；以及第二潤滑油路，其連通該軸承套的下表面與所述軸承部。
[0012]在本發(fā)明的渦輪增壓器的軸承套中，所述第二潤滑油路形成為連通所述軸承部的所述壓縮機(jī)側(cè)端部與該軸承套的下表面并且連通所述軸承部的所述渦輪側(cè)端部與該軸承套的下表面。
[0013]在本發(fā)明的渦輪增壓器的軸承套中，在所述渦輪側(cè)套的與所述壓縮機(jī)側(cè)套接觸的面以及所述壓縮機(jī)側(cè)套的與所述渦輪側(cè)套接觸的面中的至少一方，形成有以所述軸為中心的圓弧狀的圓弧狀冷卻水路作為所述冷卻水路。
[0014]在本發(fā)明的渦輪增壓器的軸承套中，對所述潤滑油路實(shí)施了用于減小表面粗糙度的加工。
[0015]發(fā)明效果
[0016]作為本發(fā)明的效果，得到以下所示的效果。
[0017]在本發(fā)明的渦輪增壓器的軸承套中，由于形成于軸承套的冷卻水路以及潤滑油路通過機(jī)械加工而形成，因此在通過鑄造而制作出該軸承套的情況下，不需要使用型芯而能夠?qū)崿F(xiàn)成本的削減。另外，由于在鑄造的階段不需要形成基于砂芯的冷卻水路以及潤滑油路，因此不需要檢查在該冷卻水路以及潤滑油路內(nèi)是否殘留有砂芯的鑄砂。并且，通過將軸承套分割為兩個部件，能夠提升冷卻水路以及潤滑油路的加工性。
[0018]在本發(fā)明的渦輪增壓器的軸承套中，能夠簡化潤滑油路的形狀，進(jìn)而能夠提升潤滑油路的加工性。另外，通過將潤滑油經(jīng)第一潤滑油路供給到軸承套內(nèi)，該潤滑油隨著重力而以第一潤滑油路、軸承部、第二潤滑油路的順序流通，能夠使該潤滑油順暢地循環(huán)。
[0019]在本發(fā)明的渦輪增壓器的軸承套中，能夠從軸承部的兩端部向軸承套的下方排出潤滑油，能夠使該潤滑油順暢地循環(huán)。另外，能夠可靠地將潤滑油導(dǎo)入到軸承部的兩端，能夠有效地潤滑以及冷卻該軸承部。
[0020]在本發(fā)明的渦輪增壓器的軸承套中，通過以圍繞軸的周圍的方式形成冷卻水路，能夠有效地抑制軸承套的溫度因經(jīng)該軸從渦輪側(cè)傳遞的熱和通過軸的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱而上升。
[0021]在本發(fā)明的渦輪增壓器的軸承套中，能夠降低潤滑油路的流動阻力，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)渦輪增壓器的機(jī)械效率的提升。另外，由于潤滑油不易滯留，因此能夠降低油堵塞的產(chǎn)生率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是表示具有本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的軸承套的渦輪增壓器動作的概要的示意圖。
[0023]圖2同樣是表示渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)的側(cè)視剖視圖。
[0024]圖3是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的軸承套的立體圖。
[0025]圖4是表示壓縮機(jī)側(cè)套的立體圖。
[0026]圖5中，(a)是表示壓縮機(jī)側(cè)套的正視圖，(b)是表示壓縮機(jī)側(cè)套的仰視圖。
[0027]圖6是表示壓縮機(jī)側(cè)套的后視圖。
[0028]圖7中，(a)是表示壓縮機(jī)側(cè)套的左側(cè)視圖，(b)是表示圖5(a)中的A-A截面的圖。
[0029]圖8中，(a)是表不圖5 (a)中的B-B截面的圖。(b)是表不圖5 (a)中的C-C截面的圖。
[0030]圖9是表示渦輪側(cè)套的立體圖。
[0031]圖10中，(a)是表示渦輪側(cè)套的正視圖，(b)是表示渦輪側(cè)套的右側(cè)視圖。
[0032]圖11是表示渦輪側(cè)套的后視圖。
[0033]圖12中，(a)是表示圖10(a)中的D-D截面的圖，(b)是表示圖10(a)中的E-E截面的圖。
[0034]圖13中，(a)是表示軸承套的正視圖，(b)是表示軸承套的仰視圖。
[0035]圖14是表示軸承套的左側(cè)視圖。
[0036]圖15是表示圖13(a)中的F-F截面的圖。
[0037]圖16是表示圖13(a)中的G-G截面的圖。
[0038]圖17中，(a)是表示其他實(shí)施方式涉及的渦輪側(cè)套的后視圖，(b)是表示圖17(a)中的H-H截面的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0039]在以下的說明中，按照圖中所記的箭頭分別對前后方向、上下方向以及左右方向進(jìn)行定義。
[0040]首先，使用圖1，對使用本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的軸承套100 (參照圖3等)的渦輪增壓器10的動作的概要進(jìn)行說明。
[0041]渦輪增壓器10將壓縮空氣送到發(fā)動機(jī)的氣缸2中?？諝馔ㄟ^吸氣通路I而被供給到氣缸2。該空氣依次通過配置于吸氣通路I的中途的空氣濾清器4、渦輪增壓器10、中間冷卻器5、以及節(jié)流閥6而被供給到氣缸2。此時，由于該空氣被渦輪增壓器10的壓縮機(jī)30壓縮，因此能夠?qū)⒏嗟目諝馑瓦M(jìn)氣缸2內(nèi)。
[0042]在氣缸2內(nèi)燃燒后的高溫空氣(廢氣)通過廢氣通路3而被排出。此時，該廢氣使渦輪增壓器10的渦輪40旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)被傳遞到壓縮機(jī)30，從而能夠壓縮吸氣通路I內(nèi)的空氣。
[0043]另外，在渦輪40的上游側(cè)廢氣通路3被分流，另外形成了不通過該渦輪40的通路。該通路通過廢氣旁通閥7而能夠開閉。另外，該廢氣旁通閥7由致動器8來開閉驅(qū)動。另外，通過由電磁閥等構(gòu)成的負(fù)壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)9來控制致動器8的動作。通過利用致動器8來開閉廢氣旁通閥7，能夠調(diào)節(jié)送往渦輪40的廢氣的流量。
[0044]接下來，使用圖2對渦輪增壓器10的結(jié)構(gòu)的概要進(jìn)行說明。
[0045]渦輪增壓器10主要具有:軸20、壓縮機(jī)30、渦輪40、軸承套100、壓縮機(jī)殼體60、渦輪殼體70、滑動軸承80、套環(huán)渦輪密封件81、推力軸承82以及密封護(hù)圈(retainerseal)83。
[0046]軸20配置成其長度方向朝向前后方向軸。壓縮機(jī)30固定于軸20的一端(后端)，渦輪40固定于軸20的另一端(前端)。這樣，軸20連接壓縮機(jī)30和渦輪40。軸20由鋼鐵材料形成。
[0047]軸承套100內(nèi)部具有軸20并且將該軸20支承為能夠轉(zhuǎn)動軸。該軸20配置成沿前后方向貫通軸承套100,壓縮機(jī)30配置于軸承套100的后方，渦輪40配置于軸承套100的前方。
[0048]壓縮機(jī)殼體60內(nèi)部具有壓縮機(jī)30。壓縮機(jī)殼體60固定于軸承套100的后部，并形成為覆蓋壓縮機(jī)30。
[0049]渦輪殼體70內(nèi)部具有渦輪40。渦輪殼體70固定于軸承套100的前部，并形成為覆蓋渦輪40。
[0050]滑動軸承80夾裝于軸20與軸承套100之間，用于使該軸20順暢地轉(zhuǎn)動?；瑒虞S承80由銅系材料形成。
[0051]套環(huán)渦輪密封件81在滑動軸承80的后方插套于軸20。推力軸承82在滑動軸承80的后方外套于套環(huán)渦輪密封件81，密封護(hù)圈83在推力軸承82的后方外套于套環(huán)渦輪密封件81。
[0052]接下來，使用圖2到圖16，對軸承套100的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0053]軸承套100主要具有:壓縮機(jī)側(cè)套110、渦輪側(cè)套120以及金屬墊片150。通過沿前后方向并排地固定該壓縮機(jī)側(cè)套110和渦輪側(cè)套120，從而構(gòu)成軸承套100。
[0054]圖2到圖8所示的壓縮機(jī)側(cè)套110是構(gòu)成軸承套100中的壓縮機(jī)30側(cè)的部分的部件。壓縮機(jī)側(cè)套110主要具有主體部111以及凸緣部112。
[0055]主體部111是形成為其軸線朝向前后方向的大致圓柱狀的部分。在主體部111的下部形成平行于前后方向以及左右方向的平面即下表面(底面)。在主體部111上形成有O環(huán)槽111a、軸承部Illb以及散熱部111c。
[0056]O環(huán)槽Illa是形成于主體部111后表面的大致中央部、具有規(guī)定的深度的凹部。O環(huán)槽Illa的截面(后視)形成為大致圓形形狀。
[0057]軸承部Illb是將軸20支承為能夠轉(zhuǎn)動軸的部分。軸承部Illb由貫通孔構(gòu)成，所述貫通孔以沿前后方向貫通主體部111的方式形成。更詳細(xì)來說，軸承部Illb形成為連通主體部111的前表面和后述的推力軸承油路143a，且平行于前后方向。
[0058]散熱部Illc是用于將傳遞到壓縮機(jī)側(cè)套110的熱放出的部分。散熱部Illc形成于主體部111的外周面(更詳細(xì)來說，是除主體部111的前后表面以及形成于該主體部111的下部的平面以外的面)。散熱部Illc在主體部111的外周面以多個平板狀(翅片狀)的部分并列的方式形成。
[0059]凸緣部112是形成為其板面朝向前后方向的大致圓板狀的部分。凸緣部112與該主體部111 一體地形成于主體部111的后端部外周。
[0060]這樣構(gòu)成的壓縮機(jī)側(cè)套110由鋁鑄件(使用了鋁系材料的鑄件)形成。
[0061]圖2和圖3以及圖9到圖12所示的渦輪側(cè)套120是構(gòu)成軸承套100中的渦輪40側(cè)的部分的部件。渦輪側(cè)套120主要具有凸緣部121以及厚壁部122。
[0062]凸緣部121是形成為其板面朝向前后方向的大致圓板狀的部分。
[0063]厚壁部122是形成為使形成為大致圓板狀的凸緣部121的中央部的板厚形成為比其他部分的板厚要厚的部分。更詳細(xì)來說，厚壁部122形成為其軸線朝向前后方向的大致圓柱狀，并形成為從凸緣部121的前表面向前方突出。該厚壁部122與凸緣部121 —體地形成。在厚壁部122中形成貫通孔122a。
[0064]貫通孔122a形成為沿前后方向貫通渦輪側(cè)套120的厚壁部122。
[0065]這樣構(gòu)成的渦輪側(cè)套120通過使用了不銹鋼的鈑金加工形成。
[0066]在如上所述構(gòu)成的壓縮機(jī)側(cè)套110以及渦輪側(cè)套120中，如圖2和圖3以及圖13到圖16所示，在使該壓縮機(jī)側(cè)套110的前表面與渦輪側(cè)套120的后表面抵接的狀態(tài)下通過螺栓等緊固件、或擴(kuò)散接合等來進(jìn)行緊固(固定)從而形成軸承套100。
[0067]此時，在該壓縮機(jī)側(cè)套110與渦輪側(cè)套120之間夾裝為金屬制的墊片的金屬墊片150，確保該壓縮機(jī)側(cè)套110與渦輪側(cè)套120之間的液密性。
[0068]另外，在形成于軸承套100的壓縮機(jī)側(cè)套110的軸承部Illb內(nèi)插入滑動軸承80，更進(jìn)一步在該滑動軸承80內(nèi)插入軸20。這樣，滑動軸承80夾裝于軸20與軸承套100 (更詳細(xì)來說是軸承部Illb)之間。
[0069]在具有這樣構(gòu)成的軸承套100的渦輪增壓器10中，當(dāng)渦輪40通過發(fā)動機(jī)的廢氣而旋轉(zhuǎn)時，通過高溫的廢氣，軸承套100的溫度也成為高溫。此時，在軸承套100中，接近通過廢氣而旋轉(zhuǎn)的渦輪40的部分、即渦輪側(cè)套120的溫度也特別高。本實(shí)施方式的渦輪側(cè)套120使用不銹鋼而形成因此耐熱，能夠承受發(fā)動機(jī)的廢氣造成的高溫。
[0070]另外，通過由不銹鋼形成的渦輪側(cè)套120來構(gòu)成軸承套100中的接近渦輪40的部分，能夠在該渦輪側(cè)套120中阻斷廢氣帶來的熱(阻熱)、能夠使得難以將熱傳遞給壓縮機(jī)側(cè)套110。另外，通過像本實(shí)施方式這樣將金屬墊片150夾裝于壓縮機(jī)側(cè)套110與渦輪側(cè)套120之間，在該金屬墊片150中也能夠阻熱，能夠更加不易將熱傳遞給壓縮機(jī)側(cè)套110。
[0071]另外，在軸承套100中，遠(yuǎn)離渦輪40的部分、即壓縮機(jī)側(cè)套110也存在基于渦輪側(cè)套120的阻熱作用，因此溫度難以比該渦輪側(cè)套120高。因此，能夠像本實(shí)施方式這樣，使用比不銹鋼耐熱性較差的鋁系材料來形成壓縮機(jī)側(cè)套110。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)軸承套100的輕量化和加工性的提升。
[0072]更進(jìn)一步，由于在壓縮機(jī)側(cè)套110上形成易于散熱的散熱部111c，因此能夠更有效地抑制該壓縮機(jī)側(cè)套110(進(jìn)而，軸承套100)的溫度的上升。
[0073]另外，一般地，在使用滑動軸承而高速旋轉(zhuǎn)的部分(在本實(shí)施方式中，是在壓縮機(jī)側(cè)套110的軸承部11 Ib中，經(jīng)滑動軸承80而能夠轉(zhuǎn)動地支承軸20的部分)，有時會產(chǎn)生急旋振動。當(dāng)產(chǎn)生急旋振動時，有時會因該急旋振動而產(chǎn)生噪音(異音)，降低該急旋振動是很重要的。
[0074]在本實(shí)施方式中，軸承部Illb (更詳細(xì)來說，軸承部Illb以及在該軸承部Illb中被支承的滑動軸承80以及軸20)的溫度因軸20高速旋轉(zhuǎn)或從渦輪40側(cè)傳遞廢氣的熱而上升時，該軸承部111b、滑動軸承80以及軸20分別膨脹(熱膨脹)。
[0075]這里，滑動軸承80 (銅系材料)的熱膨脹率比軸20 (鋼鐵材料)的熱膨脹率大，軸承部Illb(鋁系材料)的熱膨脹率比滑動軸承80 (銅系材料)的熱膨脹率大。因此，滑動軸承80的內(nèi)徑比軸20的外徑膨脹得大、軸承部Illb的內(nèi)徑比滑動軸承80的外徑膨脹得大。因此，介于滑動軸承80與軸20之間的潤滑油量、以及介于軸承部Illb與滑動軸承80之間的潤滑油量分別增加，能夠使急旋振動降低。
[0076]另外，通過如本實(shí)施方式那樣由熱傳導(dǎo)率高的鋁系材料構(gòu)成軸承部111b，能夠有效地吸收以及傳導(dǎo)由該軸承部Illb產(chǎn)生的熱(例如，從散熱部Illc散熱)、能夠抑制該軸承部Illb的溫度的上升。由此，能夠有效地防止該軸承部Illb的因熱造成的變形和損傷坐寸O
[0077]另外，在后面對用于將潤滑油供給到該軸承部Illb的潤滑油路140進(jìn)行說明。
[0078]接下來，使用圖2到圖8、以及圖11到圖16，對形成于軸承套100的冷卻水路130以及潤滑油路140進(jìn)行說明。
[0079]冷卻水路130用于將冷卻軸承套100用的冷卻水供給到該軸承套100內(nèi)。冷卻水路130主要具有壓縮機(jī)側(cè)圓弧狀冷卻水路131、渦輪側(cè)圓弧狀冷卻水路132、供給水路133以及排出水路134。
[0080]圖4到圖8所示的壓縮機(jī)側(cè)圓弧狀冷卻水路131是本發(fā)明涉及的圓弧狀冷卻水路的一實(shí)施方式，是形成于壓縮機(jī)側(cè)套110的主體部111的前表面的槽。壓縮機(jī)側(cè)圓弧狀冷卻水路131在正視觀察時(參照圖5)形成為以軸承部Illb為中心的圓形的下部被切掉的形狀(圓弧狀)。通過在壓縮機(jī)側(cè)套110的主體部111的前表面實(shí)施切削加工和磨削加工等機(jī)械加工而形成壓縮機(jī)側(cè)圓弧狀冷卻水路131。
[0081]圖11以及圖12所示的渦輪側(cè)圓弧狀冷卻水路132是本發(fā)明涉及的圓弧狀冷卻水路的一實(shí)施方式，是形成于渦輪側(cè)套120的厚壁部的后表面的槽。渦輪側(cè)圓弧狀冷卻水路132在后視觀察時(參照圖11)形成為以貫通孔122a為中心的圓形的下部被切掉的形狀(圓弧狀)。該渦輪側(cè)圓弧狀冷卻水路132形成為與形成于壓縮機(jī)側(cè)套110的壓縮機(jī)側(cè)圓弧狀冷卻水路131 (參照圖5)重復(fù)的形狀。通過在渦輪側(cè)套120的厚壁部122的后表面實(shí)施切削加工和磨削加工等機(jī)械加工、或者沖壓加工而形成渦輪側(cè)圓弧狀冷卻水路132。
[0082]圖5以及圖8所示的供給水路133形成于壓縮機(jī)側(cè)套110，供給水路133連通壓縮機(jī)側(cè)圓弧狀冷卻水路131與該壓縮機(jī)側(cè)套110的主體部111的底面。更詳細(xì)來說，供給水路133形成為連通壓縮機(jī)側(cè)套110的主體部111底面的右端部附近和壓縮機(jī)側(cè)圓弧狀冷卻水路131的右端部。通過在壓縮機(jī)側(cè)套110的主體部111的前表面(更詳細(xì)來說，是壓縮機(jī)側(cè)圓弧狀冷卻水路131內(nèi))以及該壓縮機(jī)側(cè)套110的主體部111的底面實(shí)施切削加工和磨削加工等機(jī)械加工而形成供給水路133。
[0083]圖5所示的排出水路134形成于壓縮機(jī)側(cè)套110，排出水路134連通壓縮機(jī)側(cè)圓弧狀冷卻水路131與該壓縮機(jī)側(cè)套110的主體部111的底面。更詳細(xì)來說，排出水路134形成為連通壓縮機(jī)側(cè)套110的主體部111底面的左端部附近和壓縮機(jī)側(cè)圓弧狀冷卻水路131的左端部。通過在壓縮機(jī)側(cè)套110的主體部111的前表面(更詳細(xì)來說，是壓縮機(jī)側(cè)圓弧狀冷卻水路131內(nèi))以及該壓縮機(jī)側(cè)套110的主體部111的底面實(shí)施切削加工和磨削加工等機(jī)械加工而形成排出水路134。
[0084]如圖3、以及圖13到圖16所示，當(dāng)緊固連接(固定)壓縮機(jī)側(cè)套110與渦輪側(cè)套120時，供給水路133、壓縮機(jī)側(cè)圓弧狀冷卻水路131、渦輪側(cè)圓弧狀冷卻水路132以及排出水路134彼此連通連接，從而形成冷卻水路130。
[0085]在這樣形成的冷卻水路130中，冷卻水經(jīng)供給水路133而供給到軸承套100內(nèi)。該冷卻水從供給水路133供給到壓縮機(jī)側(cè)圓弧狀冷卻水路131的一端部(圖5(a)中的右下端部)以及渦輪側(cè)圓弧狀冷卻水路132的一端部(圖11中的右下端部)。
[0086]該冷卻水在該壓縮機(jī)側(cè)圓弧狀冷卻水路131以及渦輪側(cè)圓弧狀冷卻水路132內(nèi)流通，并供給到該壓縮機(jī)側(cè)圓弧狀冷卻水路131的另一端部(圖5(a)中的左下端部)以及渦輪側(cè)圓弧狀冷卻水路132的另一端部(圖11中的左下端部)。此時，壓縮機(jī)側(cè)圓弧狀冷卻水路131以及渦輪側(cè)圓弧狀冷卻水路132形成為以軸承部Illb以及貫通孔122a( S卩，軸20)為中心的圓弧狀。因此，能夠有效地冷卻經(jīng)該軸20而從渦輪40側(cè)傳遞的熱和通過該軸20旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的熱。
[0087]該冷卻水從該壓縮機(jī)側(cè)圓弧狀冷卻水路131的另一端部以及渦輪側(cè)圓弧狀冷卻水路132的另一端部供給到排出水路134。該冷卻水從排出水路134排出到軸承套100的外部。
[0088]這樣，通過在冷卻水路130內(nèi)循環(huán)冷卻水，能夠有效地抑制軸承套100的溫度上升。
[0089]潤滑油路140用于將潤滑軸承套100和軸20的滑動部用的潤滑油供給到該軸承套100內(nèi)。潤滑油路140主要具有軸承部111b、第一潤滑油路142以及第二潤滑油路143。
[0090]圖4到圖8所示的軸承部Illb是如上所述地以沿前后方向貫通壓縮機(jī)側(cè)套110的主體部111的方式形成的貫通孔。軸承部Illb是將軸20支承為能夠轉(zhuǎn)動的部分，并且還是構(gòu)成潤滑油路140的一部分的部分。通過從壓縮機(jī)側(cè)套110的前表面或后表面(更詳細(xì)來說，是后述的推力軸承油路143a內(nèi))實(shí)施切削加工和磨削加工等機(jī)械加工而形成軸承部 Illb0
[0091]圖4、圖7以及圖8所示的第一潤滑油路142連通軸承套100的上表面與軸承部111b。更詳細(xì)來說，第一潤滑油路142形成為連通壓縮機(jī)側(cè)套110的主體部111的上表面(上部)的大致中央部和軸承部Illb的前后大致中央部。通過在壓縮機(jī)側(cè)套110的主體部111的上表面(上部)實(shí)施切削加工和磨削加工等機(jī)械加工而形成第一潤滑油路142。
[0092]壓縮機(jī)側(cè)分支油路142a形成為從第一潤滑油路142的中途部分支出來。壓縮機(jī)側(cè)分支油路142a連通第一潤滑油路142的上下中途部和后述的推力軸承油路143a。通過在后述的推力軸承油路143a實(shí)施切削加工和磨削加工等機(jī)械加工而形成壓縮機(jī)側(cè)分支油路 142a。
[0093]圖4到圖7以及圖11和圖12所示的第二潤滑油路143連通軸承套100的下表面和軸承部111b。第二潤滑油路143主要具有推力軸承油路143a、壓縮機(jī)側(cè)橫油路143b、渦輪側(cè)縱油路143c以及排出油路143d。
[0094]圖6以及圖7所示的推力軸承油路143a是在縱向切掉形成于壓縮機(jī)側(cè)套110的主體部111的O環(huán)槽Illa的內(nèi)側(cè)(主體部111的后部)而形成的槽。更詳細(xì)來說,從主體部111后部的大致中央部(軸承部Illb的后端部(壓縮機(jī)30側(cè)端部))到下部，以向前方向?qū)⒃撝黧w部111切掉得深而形成推力軸承油路143a。通過在壓縮機(jī)側(cè)套110的后表面(更詳細(xì)來說，是O環(huán)槽Illa的內(nèi)側(cè))實(shí)施切削加工和磨削加工等機(jī)械加工而形成推力軸承油路143a。
[0095]圖4到圖7所示的壓縮機(jī)側(cè)橫油路143b是以沿前后方向貫通壓縮機(jī)側(cè)套110的主體部111的方式形成的貫通孔。更詳細(xì)來說，壓縮機(jī)側(cè)橫油路143b以連通主體部111的前表面和推力軸承油路143a、且平行于軸承部Illb的方式形成于該軸承部Illb的下方。通過從壓縮機(jī)側(cè)套110的前表面或后表面(更詳細(xì)來說，是推力軸承油路143a內(nèi))實(shí)施切削加工和磨削加工等機(jī)械加工、或者通過模具進(jìn)行鑄造而形成壓縮機(jī)側(cè)橫油路143b。
[0096]圖11以及圖12所示的渦輪側(cè)縱油路143c是在縱向切掉渦輪側(cè)套120的厚壁部122的后表面而形成的槽。更詳細(xì)來說，從厚壁部122后表面的大致中央部(貫通孔122a)到下部形成渦輪側(cè)縱油路143c。通過在渦輪側(cè)套120的后表面實(shí)施切削加工和磨削加工等機(jī)械加工、或者沖壓加工而形成渦輪側(cè)縱油路143c。
[0097]圖5以及圖7所示的排出油路143d形成于壓縮機(jī)側(cè)套110，排出油路143d連通壓縮機(jī)側(cè)橫油路143b和該壓縮機(jī)側(cè)套110的主體部111的底面。更詳細(xì)來說，排出油路143d形成為連通壓縮機(jī)側(cè)套110的主體部111底面的左右中央部和壓縮機(jī)側(cè)橫油路143b的前后大致中央部。通過在壓縮機(jī)側(cè)套110的主體部111的底面實(shí)施切削加工和磨削加工等機(jī)械加工而形成排出油路143d。
[0098]如圖3以及圖13到圖16所示，當(dāng)緊固連接(固定)壓縮機(jī)側(cè)套110和渦輪側(cè)套120時，推力軸承油路143a、壓縮機(jī)側(cè)橫油路143b、渦輪側(cè)縱油路143c以及排出油路143d彼此連通連接，形成第二潤滑油路143。另外，潤滑油路140由第一潤滑油路142、軸承部Illb以及第二潤滑油路143形成。
[0099]在本實(shí)施方式涉及的潤滑油路140中實(shí)施了用于減小該潤滑油路140的表面粗糙度的加工(例如，精密磨削加工或涂層加工等)。
[0100]在這樣形成的潤滑油路140中，潤滑油經(jīng)第一潤滑油路142從軸承套100(壓縮機(jī)側(cè)套110)的上表面供給到該軸承套100內(nèi)。該潤滑油在第一潤滑油路142內(nèi)向下方流通而供給到軸承部111b。另外，在該第一潤滑油路142內(nèi)流通的潤滑油的一部分經(jīng)壓縮機(jī)側(cè)分支油路142a而供給到壓縮機(jī)側(cè)套110的推力軸承油路143a。
[0101 ] 供給到軸承部11 Ib的潤滑油在該軸承部11 Ib與滑動軸承80之間流通而衰減該滑動軸承80的振動。另外，該潤滑油從適當(dāng)形成于滑動軸承80的外周面的貫通孔流通到該滑動軸承80的內(nèi)側(cè)。該潤滑油流通到滑動軸承80和軸20之間，對該滑動軸承80與軸20的相對旋轉(zhuǎn)進(jìn)行潤滑并且進(jìn)行軸承部的冷卻。
[0102]潤滑了軸承部111b、滑動軸承80以及軸20的潤滑油向軸承部Illb的前端部(渦輪40側(cè)端部)或者后端部(壓縮機(jī)30側(cè)端部)流通，并經(jīng)推力軸承油路143a和渦輪側(cè)縱油路143c中的某一方供給到壓縮機(jī)側(cè)橫油路143b。供給到壓縮機(jī)側(cè)橫油路143b的潤滑油經(jīng)排出油路143d從壓縮機(jī)側(cè)套110的主體部111的底面排出到軸承套100的外部。
[0103]這樣，通過使?jié)櫥蛷妮S承套100的上表面經(jīng)軸承部Illb向該軸承套100的下表面(主體部111的底面)流通，能夠遵從重力使該潤滑油順暢地流通。另外，通過從軸承部Illb的前端以及后端排出潤滑油，能夠使該潤滑油順暢地循環(huán)，并且能夠可靠地將該潤滑油從軸承部Illb的前端導(dǎo)入到后端。
[0104]如上所述，本實(shí)施方式涉及的渦輪增壓器10的軸承套100是內(nèi)部具有將渦輪40和壓縮機(jī)30連接起來的軸20，并且將該軸20支承為能夠轉(zhuǎn)動的渦輪增壓器10的軸承套100，該渦輪增壓器10的軸承套100被分割成配置于渦輪40側(cè)的渦輪側(cè)套120、和配置于壓縮機(jī)30側(cè)的壓縮機(jī)側(cè)套110，用于供給冷卻水的冷卻水路130以及用于供給潤滑油的潤滑油路140是通過在渦輪側(cè)套120以及壓縮機(jī)側(cè)套110實(shí)施機(jī)械加工而形成的。
[0105]通過這樣構(gòu)成，由于形成于軸承套100的冷卻水路130以及潤滑油路140通過機(jī)械加工而形成，因此在通過鑄造而制作該軸承套100的情況下，不需要使用型芯而能夠?qū)崿F(xiàn)成本的削減。另外，由于在鑄造的階段不需要形成基于砂芯的冷卻水路130以及潤滑油路140，因此不需要檢查在該冷卻水路130以及潤滑油了 140內(nèi)是否殘留有砂芯的鑄砂。并且，通過將軸承套100分割為兩個部件，能夠提升冷卻水路130以及潤滑油路140的加工性(易于實(shí)施機(jī)械加工)。
[0106]另外，潤滑油路140包括:軸承部111b，其是貫插軸20并且將該軸20支承為能夠轉(zhuǎn)動的貫通孔；第一潤滑油路142，其連通該軸承套100的上表面與軸承部Illb ;以及第二潤滑油路143，其連通該軸承套100的下表面與軸承部111b。
[0107]通過這樣構(gòu)成，能夠簡化潤滑油路140的形狀，進(jìn)而能夠提升潤滑油路140的加工性。另外，通過將潤滑油經(jīng)第一潤滑油路142供給到軸承套100內(nèi)，該潤滑油按重力以第一潤滑油路142、軸承部111b、第二潤滑油路143的順序流通，能夠使該潤滑油順滑地循環(huán)。
[0108]另外，第二潤滑油路143形成為分別連通軸承部Illb的壓縮機(jī)30側(cè)端部與該軸承套100的下表面以及連通軸承部Illb的渦輪40側(cè)端部與該軸承套100的下表面。
[0109]通過這樣構(gòu)成，能夠從軸承部Illb的兩端部向軸承套100的下方排出潤滑油，能夠使該潤滑油順暢地循環(huán)。另外，能夠可靠地將潤滑油導(dǎo)入到軸承部Illb的兩端，能夠有效地潤滑以及冷卻該軸承部111b。
[0110]另外，在渦輪側(cè)套120的與壓縮機(jī)側(cè)套110接觸的面以及壓縮機(jī)側(cè)套110的與渦輪側(cè)套120接觸的面中的至少一方，形成有以軸20為中心的圓弧狀的圓弧狀冷卻水路(壓縮機(jī)側(cè)圓弧狀冷卻水路131以及渦輪側(cè)圓弧狀冷卻水路132)作為冷卻水路130。
[0111]通過這樣構(gòu)成，通過以圍繞軸20的周圍的方式形成冷卻水路，能夠有效地抑制軸承套100的溫度因經(jīng)該軸20從渦輪40側(cè)傳遞的熱和通過軸20旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱而上升。
[0112]另外，在潤滑油路140中，實(shí)施了用于減小表面粗糙度的加工。
[0113]通過這樣構(gòu)成，能夠降低潤滑油路140的流動阻力，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)渦輪增壓器10的機(jī)械效率的提升。另外，由于潤滑油不易滯留，因此能夠降低油堵塞的產(chǎn)生率。
[0114]另外，本實(shí)施方式涉及的渦輪增壓器10的軸承套100是內(nèi)部具有將渦輪40與壓縮機(jī)30連接起來的軸20、并且將該軸20支承為能夠轉(zhuǎn)動的渦輪增壓器10的軸承套100，該渦輪增壓器10的軸承套100被分割成配置于渦輪40側(cè)的渦輪側(cè)套120、和配置于壓縮機(jī)30側(cè)的壓縮機(jī)側(cè)套110，壓縮機(jī)側(cè)套110由鋁系材料形成。
[0115]通過這樣構(gòu)成，通過利用鋁系材料來形成比較低溫的壓縮機(jī)側(cè)套110，能夠?qū)崿F(xiàn)軸承套100的輕量化。
[0116]另外，在壓縮機(jī)側(cè)套110的外周面形成有用于放出傳遞到該壓縮機(jī)側(cè)套110的熱的散熱部111c。
[0117]通過這樣構(gòu)成，能夠抑制配置于高溫環(huán)境下(具體來說，是被傳遞了發(fā)動機(jī)的廢氣的熱、因軸20的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的熱)的軸承套100的溫度上升。
[0118]另外，渦輪側(cè)套120由不銹鋼形成。
[0119]這樣，通過利用不銹鋼來形成比較高溫的渦輪側(cè)套120能夠防止高溫造成的變形和損傷等。另外，通過由不銹鋼形成的渦輪側(cè)套120來阻熱，能夠防止由鋁系材料形成的壓縮機(jī)側(cè)套110的因熱造成的變形和損傷等。另外，不銹鋼相比于鑄鐵表面粗糙度低，因此，潤滑油不易滯留于渦輪側(cè)套120，能夠降低油堵塞的產(chǎn)生率。
[0120]另外，本實(shí)施方式涉及的渦輪增壓器10是具有如下部分的渦輪增壓器10:軸20，其將渦輪40與壓縮機(jī)30連接起來；軸承套100，其具有將軸20支承為能夠轉(zhuǎn)動的軸承部Illb ;以及滑動軸承80，其夾裝于軸承20與軸承部Illb之間，軸承部Illb由鋁系材料形成，軸20由鋼鐵材料形成，滑動軸承80由銅系材料形成。
[0121]通過這樣構(gòu)成，在軸承部Illb的溫度上升時，由于由鋁系材料形成的軸承部Illb的內(nèi)徑比由銅系材料形成的滑動軸承80的外徑膨脹得大，因此介于該軸承部Illb和滑動軸承80之間的潤滑油量增加，能夠降低急旋振動。另外同樣地，在軸承部Illb的溫度上升時，由銅系材料形成的滑動軸承80的內(nèi)徑比由鋼鐵材料形成的軸20的外徑膨脹得大，因此介于該滑動軸承80和軸20之間的潤滑油量增加，能夠降低急旋振動。另外，由于由鋁系材料形成的軸承部Illb內(nèi)徑的熱傳導(dǎo)率高,因此,能夠有效地吸收和傳導(dǎo)由軸承部Illb產(chǎn)生的熱，降低軸承部Illb的溫度，從而能夠更有效地防止因熱造成的變形和損傷等。
[0122]另外，軸承套100被分割成配置于渦輪40側(cè)的渦輪側(cè)套120、和配置于壓縮機(jī)30側(cè)的壓縮機(jī)側(cè)套110，渦輪側(cè)套120由不銹鋼形成，軸承部Illb形成于壓縮機(jī)側(cè)套110。
[0123]這樣，通過利用不銹鋼來形成比較高溫的渦輪側(cè)套120，能夠防止高溫造成的變形和損傷等。另外，通過由不銹鋼形成的該渦輪側(cè)套120來阻熱，能夠防止由鋁系材料形成的軸承部Illb的因熱造成的變形和損傷等。
[0124]另外，金屬墊片150夾裝于渦輪側(cè)套120與壓縮機(jī)側(cè)套110之間。
[0125]這樣，通過使金屬墊片150介于渦輪側(cè)套120與壓縮機(jī)側(cè)套110之間，能夠阻斷來自渦輪40側(cè)的熱，能夠更有效地防止由鋁系材料形成的軸承部Illb的因熱造成的變形和損傷等。
[0126]另外，在本實(shí)施方式中，形成于壓縮機(jī)側(cè)套110的主體部111的散熱部Illc是多個平板狀(翅片狀)的部分，但是本發(fā)明并非限定于此。即，散熱部Illc只要是增加該主體部111的表面積的形狀即可，例如能夠形成為瓣?duì)?、螺旋狀、花插狀、波紋狀等。
[0127]另外，在本實(shí)施方式中，渦輪側(cè)套120是通過使用了不銹鋼的鈑金加工而形成的，但是本發(fā)明并非限定于此，例如能夠通過使用了鑄鐵的鑄造而形成。
[0128]另外，在本實(shí)施方式中，在潤滑油路140實(shí)施了用于減小表面粗糙度的加工，但是本發(fā)明并非限定于此，也能夠在冷卻水路130實(shí)施用于減小表面粗糙度的加工。由此，能夠降低在該冷卻水路130流通的冷卻水的流動阻力。
[0129]另外，作為其他實(shí)施方式，如圖17所示，還能夠在渦輪側(cè)套120形成凹部121a。
[0130]通過在渦輪側(cè)套120的后表面實(shí)施切削加工和磨削加工等機(jī)械加工或者沖壓加工來形成凹部121a。凹部121a以遍及盡可能大的范圍的方式形成于渦輪側(cè)套120的后表面。
[0131]當(dāng)在使這樣構(gòu)成的渦輪側(cè)套120的后表面、與壓縮機(jī)側(cè)套110 (參照圖4到圖8)的前表面抵接的狀態(tài)下彼此進(jìn)行固定時，由于在該渦輪側(cè)套120的后表面形成有凹部121a，因此該渦輪側(cè)套120與壓縮機(jī)側(cè)套110的接觸面積減少。由此，能夠使得即使渦輪側(cè)套120處于高溫，也難以將該熱傳遞給壓縮機(jī)側(cè)套110，進(jìn)而能夠防止該壓縮機(jī)側(cè)套110的因高溫造成的變形和損傷等。并且，由于在凹部121a內(nèi)形成存在空氣的空間，通過該空間(空氣層)能夠更不易向壓縮機(jī)側(cè)套110傳熱。
[0132]如上所述，本實(shí)施方式涉及的渦輪增壓器10的軸承套100是在渦輪側(cè)套120的與壓縮機(jī)側(cè)套110接觸的面(后表面)形成有凹部121a的渦輪增壓器10的軸承套100。
[0133]通過這樣構(gòu)成，能夠使得難以將渦輪側(cè)套120的熱傳遞給壓縮機(jī)側(cè)套110。
[0134]另外，在本實(shí)施方式中，在渦輪側(cè)套120形成了凹部121a，但是本發(fā)明并非限定于此。即，能夠構(gòu)成為在壓縮機(jī)側(cè)套110的與渦輪側(cè)套120接觸的面(前表面)形成凹部的結(jié)構(gòu)、或在渦輪側(cè)套120的后表面以及壓縮機(jī)側(cè)套110的前表面兩者形成凹部的結(jié)構(gòu)。
[0135]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
[0136]本發(fā)明能夠用于設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)的渦輪增壓器的軸承套。
[0137]標(biāo)號說明
[0138]20 軸
[0139]30 壓縮機(jī)
[0140]40 渦輪
[0141]80 滑動軸承
[0142]100軸承套
[0143]110壓縮機(jī)側(cè)套
[0144]Illb 軸承部
[0145]Illc散熱部
[0146]120渦輪側(cè)套
[0147]130冷卻水路
[0148]131壓縮機(jī)側(cè)圓弧狀冷卻水路
[0149]132渦輪側(cè)圓弧狀冷卻水路
[0150]140潤滑油路
[0151]142第一潤滑油路
[0152]143第二潤滑油路
[0153]150金屬墊片。
【權(quán)利要求】
1.一種渦輪增壓器的軸承套，其內(nèi)部具有將渦輪與壓縮機(jī)連接起來的軸，并且該渦輪增壓器的軸承套將該軸支承為能夠轉(zhuǎn)動， 該渦輪增壓器的軸承套被分割為: 配置于所述渦輪側(cè)的渦輪側(cè)套；以及 配置于所述壓縮機(jī)側(cè)的壓縮機(jī)側(cè)套， 用于供給冷卻水的冷卻水路以及用于供給潤滑油的潤滑油路是通過對所述渦輪側(cè)套以及所述壓縮機(jī)側(cè)套實(shí)施機(jī)械加工而形成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪增壓器的軸承套，其中， 所述潤滑油路包括: 軸承部，其是供所述軸貫插并且將該軸支承為能夠轉(zhuǎn)動的貫通孔； 第一潤滑油路，其連通該軸承套的上表面與所述軸承部；以及 第二潤滑油路，其連通該軸承套的下表面與所述軸承部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦輪增壓器的軸承套，其中， 所述第二潤滑油路形成為連通所述軸承部的所述壓縮機(jī)側(cè)端部與該軸承套的下表面并且連通所述軸承部的所述渦輪側(cè)端部與該軸承套的下表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任一項(xiàng)所述的渦輪增壓器的軸承套，其中， 在所述渦輪側(cè)套的與所述壓縮機(jī)側(cè)套接觸的面以及所述壓縮機(jī)側(cè)套的與所述渦輪側(cè)套接觸的面中的至少一方，形成有以所述軸為中心的圓弧狀的圓弧狀冷卻水路作為所述冷卻水路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中的任一項(xiàng)所述的渦輪增壓器的軸承套，其中， 對所述潤滑油路實(shí)施了用于減小表面粗糙度的加工。
【文檔編號】F02B39/00GK104220725SQ201380018073
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月30日
【發(fā)明者】高間建一郎, 神原覺, 牧敬次郎, 成瀨龍二 申請人:大豐工業(yè)株式會社