低振動型浮動襯套軸承的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及軸承的技術，具體涉及一種低振動型浮動襯套軸承(floating metalbearing)技術，通過進行內(nèi)表面加工，在滑動軸承的軸承孔的表面上，從軸心等角等方位地形成多個流體潤滑條件不同的區(qū)域，由此，從低轉(zhuǎn)速區(qū)域至高轉(zhuǎn)速區(qū)域發(fā)揮高定心效果，并能利用由此產(chǎn)生的振動抑制效果防止噪聲產(chǎn)生。
【背景技術】
[0002]在現(xiàn)代工業(yè)中，軸承發(fā)揮的作用較大，成為決定商品的性能和精度的重要因素。其中，在高溫下和高負荷狀態(tài)下支持高速旋轉(zhuǎn)的軸承，即使在嚴酷的條件下也必須維持一定的性能。軸承大體分為滑動軸承和滾動軸承，應根據(jù)使用條件和目的適當選擇，但根據(jù)產(chǎn)品的需要，有時同一產(chǎn)品的同一部位上也會區(qū)分使用上述雙方。
[0003]例如，汽車的內(nèi)燃機使用的排氣渦輪式增壓器的渦輪軸的軸承，區(qū)分使用浮動襯套軸承和球軸承。盡管在摩擦等性能方面球軸承的優(yōu)點更多，但是球軸承渦輪實質(zhì)上需要的油量多，如果不在油路的班卓(banjo)螺栓內(nèi)等設置節(jié)流孔以抑制油量，則會因油量過多產(chǎn)生各種問題。此外，由于渦輪的旋轉(zhuǎn)速度會超過20萬rpm且渦輪直接接觸高溫的廢氣(800?900°C)，所以相比于自然吸氣，油容易劣化，因此相比于油管理嚴格的球軸承，有時會選擇浮動襯套軸承。此外，不論制造成本還是運行成本，浮動襯套軸承都更為經(jīng)濟。
[0004]此外，為了使排氣渦輪式的渦輪增壓器即使排氣量小也能大幅提高輸出，特別是與柴油發(fā)動機兼容性良好，所以最近組合小排氣量化的汽油發(fā)動機和渦輪增壓器的環(huán)保汽車，以及在抑制排氣的柴油發(fā)動機上組合渦輪增壓器的清潔柴油車等，與混合動力汽車和EV (電動汽車)同樣開始受到重視。
[0005]因此，今后從環(huán)境和資源等社會現(xiàn)實考慮都迫切需要對成本和油管理等問題少的浮動襯套軸承進行改進，使其在性能方面具有與球軸承相似的摩擦特性和耐久性。可是，與球軸承相比，滑動軸承仍存在容易產(chǎn)生噪聲等嚴重的問題。從高速滑動的物質(zhì)去除噪聲等不是馬上能夠解決的問題。針對所述問題，在滑動軸承的技術領域中，盡管利用浮動化的技術開發(fā)等實現(xiàn)了大幅改善，但是還不足以解決問題。
[0006]為了對應這種社會性需求，以往公開了各種技術方案。例如，以往公開了如下軸承結(jié)構在利用流體軸承將連接一對輪的轉(zhuǎn)軸支承成能旋轉(zhuǎn)的渦輪增壓器的軸承結(jié)構中，通過抑制浮動襯套的旋轉(zhuǎn)速度從而可以抑制轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)振動所引起的噪聲產(chǎn)生”(參照專利文獻I )，以及與此相同的“在利用一對流體軸承將旋轉(zhuǎn)軸支承成能旋轉(zhuǎn)的軸承結(jié)構中，能夠抑制旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)振動所引起的噪聲產(chǎn)生”(參照專利文獻2)。
[0007]所述專利文獻I和專利文獻2記載的發(fā)明都在抑制噪聲產(chǎn)生這一目的方面，與本發(fā)明的降低噪聲的目的相同。但是，在利用旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的相對滑動從而在潤滑流體膜上產(chǎn)生壓力(動壓)，由此支承負荷的流體潤滑方式的軸承中，由于動壓作用于浮動襯套軸承的整個圓周，所以所述動壓產(chǎn)生的襯套定心效果比本發(fā)明更弱。這是因為，即使從軸停止時開始旋轉(zhuǎn)，由于流入流道的斷面積小，所以不會產(chǎn)生大的流速差。此外，這些現(xiàn)有技術為了抑制旋轉(zhuǎn)振動，采用了用于抑制浮動襯套旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(一個是潤滑油，一個是外襯套)，即，分別將內(nèi)置轉(zhuǎn)軸的浮動襯套在旋轉(zhuǎn)的軸向上分開設置等，所以結(jié)構復雜，并且存在成本問題。
[0008]另外，作為其他的現(xiàn)有技術，以往公開有一種渦輪增壓器的軸承機構，“在將渦輪軸借助向心軸承、推力軸承和襯套支承于軸承箱而構成的渦輪增壓器中，在所述渦輪轉(zhuǎn)子側(cè)，利用軸承箱上保持的一個向心軸承支承轉(zhuǎn)軸，在壓縮機側(cè)，在所述轉(zhuǎn)軸與所述壓縮機轉(zhuǎn)子之間依次夾持第一襯套、固定在軸承箱上的推力軸承和第二襯套，在所述第一襯套上設置在所述轉(zhuǎn)軸的外周面和所述推力軸承的內(nèi)周面之間延伸的圓筒部，并在所述推力軸承的面向所述圓筒部的內(nèi)周面上設置半月形油槽，從軸承箱側(cè)的油孔借助推力軸承上設置的油孔向該半月形油槽供給潤滑油”(參照專利文獻3)。
[0009]可是，上述的渦輪增壓器的軸承結(jié)構中，推力軸承、向心軸承、多個襯套以及空氣的加壓機構等部件的個數(shù)多，并且收納上述部件的軸承箱也存在空間和成本問題。
[0010]此外，對于除去噪聲的結(jié)構沒有任何記載和啟示。
[0011]因此，按照上述的現(xiàn)有技術，并沒有對應解決今后對浮動襯套軸承所期望的社會性需求。
[0012]專利文獻1:日本專利公開公報特開2008-190498號
[0013]專利文獻2:日本專利公開公報特開2008-111502號
[0014]專利文獻3:日本實用新型登錄公報第2517541號

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]因此，本申請的發(fā)明人在重新研宄改變表面粗糙度和圓度等各種加工條件時，根據(jù)即便高精度的圓度特性和表面粗糙度特性得到提高仍然非常難以抑制噪聲產(chǎn)生，即難以抑制成為所述噪聲原因的振動產(chǎn)生的經(jīng)驗，在將軸承孔的內(nèi)表面的圓度改變?yōu)槎噙呅畏绞侥芊褚种普駝赢a(chǎn)生這樣的構思的指導下，對圓度進行各種改變并重復試驗，從而完成了本發(fā)明。
[0016]本發(fā)明的低振動型浮動襯套軸承的特征在于，在滑動軸承中，通過進行內(nèi)表面加工，在軸承孔的表面上，從軸心等角等方位地連續(xù)形成多個流體潤滑條件不同的區(qū)域(通過改變軸的表面與軸承孔的內(nèi)表面的間隙量，將狹窄流道和寬闊流道平滑連接的一個區(qū)域)，從低轉(zhuǎn)速區(qū)域至高轉(zhuǎn)速區(qū)域獲得高定心效果并抑制噪聲產(chǎn)生。
[0017]此外，本發(fā)明在上述的低振動型浮動襯套軸承的基礎上，所述等角等方位地貫穿設置的供油孔的數(shù)量為6個。
[0018]本發(fā)明的低振動型浮動襯套軸承通過進行內(nèi)表面加工，在從軸心等角等方位的位置上，從軸心等角等方位地連續(xù)形成多個流體潤滑條件不同的區(qū)域(通過改變軸的表面與軸承孔的內(nèi)表面的間隙量，將狹窄流道和寬闊流道平滑連接的一個區(qū)域)，從低轉(zhuǎn)速區(qū)域至高轉(zhuǎn)速區(qū)域發(fā)揮高定心效果，并不易引起不規(guī)則振動和自激振動，所以能夠發(fā)揮抑制由上述振動引起的噪聲產(chǎn)生的優(yōu)良效果。
[0019]此外，按照本發(fā)明的低振動型浮動襯套軸承，能作為滑動軸承發(fā)揮與球軸承相似的摩擦特性和耐久性良好的功能，同時不需要球軸承等所必要的油壓控制和管理以及其他特殊部件。
[0020]利用所述定心效果，在開始旋轉(zhuǎn)的同時始終朝向軸心作用有動壓，從而發(fā)揮抑制擺動的效果。其結(jié)果，相比于現(xiàn)有的圓形彼此構成的一般的浮動軸承，降低了旋轉(zhuǎn)阻力。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的浮動襯套軸承的簡要說明圖。
[0022]圖2是表示本發(fā)明的軸承孔的內(nèi)表面形狀的圓度結(jié)果(I)。
[0023]圖3是表示本發(fā)明的軸承孔的內(nèi)表面形狀的圓度結(jié)果(2)。
[0024]圖4是表示本發(fā)明的軸承孔的內(nèi)表面形狀的圓度結(jié)