液压伺服装置和涡轮增压器的制作方法

本发明涉及液压伺服装置和涡轮增压器。

背景技术：

在涡轮增压器中有时设置有液压伺服装置。液压伺服装置包括：以相对于装置主体能够移动的方式配置的伺服活塞、以及检测伺服活塞相对于装置主体的移动量的行程传感器，液压伺服装置具有通过伺服活塞的移动来改变涡轮增压器的废气通路面积的功能。行程传感器包括：设置于伺服活塞的可动件、以及设置于装置主体的固定件，通过由固定件检测可动件的移动，来检测伺服活塞相对于装置主体的移动量。利用设置有这种液压伺服装置的涡轮增压器，通过改变废气通路面积来改变对涡轮供给废气的供给流速。因此，例如在发动机的低转速范围内，也能够通过减小通路面积来增大对涡轮供给废气的供给流速，提高涡轮的旋转能，因此能够提高压缩机的增压能力(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2010－59844号公报

技术实现要素：

在上述具备液压伺服装置的涡轮增压器中，为了能一直获得最佳增压能力，如何能够精确地控制伺服活塞的位置成为重要问题。然而，由于废气流过的涡轮增压器在发动机运转期间内持续维持在高温状态，所以行程传感器的温度也会升高，可能对输出结果产生影响。

因此，在记载于专利文献1的装置中，通过在装置主体内使油在收容可动件的腔内循环来解决上述问题。但是，在应用于排气量较大的发动机的涡轮增压器中，所产生的热量会更多。因此，期望提供一种液压伺服装置，在将其设置于排气量较大的发动机所使用的涡轮增压器的情况下，也能够减轻热量对行程传感器的影响。

本发明鉴于上述情况，其目的在于提供一种液压伺服装置和涡轮增压器，能够减轻热量对行程传感器的影响。

为了实现上述目的，本发明涉及的液压伺服装置，其包括：伺服活塞，其相对于装置主体沿着轴心方向移动；以及行程传感器，其检测上述伺服活塞相对于上述装置主体的移动量，通过使上述伺服活塞与所施加的液压对应地移动，来改变对涡轮增压器的涡轮供给废气的供给流速，其中，在上述涡轮增压器与上述行程传感器之间的部位设置有被供给冷却水的冷却水路。

此外，本发明在上述的液压伺服装置中，在上述行程传感器周围的部位设置有隔热部，上述隔热部具备上述冷却水路。

此外，本发明在上述的液压伺服装置中，上述冷却水路包括设置在上述隔热部的厚壁内部的板状的空间。

此外，本发明在上述的液压伺服装置中，上述行程传感器包括：可动件，其设置在上述伺服活塞的一端部；以及固定件，其配置在上述装置主体中上述可动件周围的部位，检测上述可动件相对于上述装置主体的位置变化，在上述装置主体，在保持上述固定件的传感器保持部中作为与上述涡轮增压器之间的连结部分的部位设置上述冷却水路。

此外，本发明在上述的液压伺服装置中，上述行程传感器包括：可动件，其设置在上述伺服活塞的一端部；以及固定件，其配置在上述装置主体中上述可动件周围的部位，检测上述可动件相对于上述装置主体的位置变化，在上述装置主体，在保持上述固定件的传感器保持部中作为与上述涡轮壳体之间的连结部分的部位设置上述冷却水路，并且在厚壁内部具有上述冷却水路的隔热部以覆盖上述行程传感器周围的方式设置，上述装置主体的上述冷却水路与上述隔热部的上述冷却水路彼此连接。

此外，本发明在上述的液压伺服装置中，上述行程传感器包括：可动件，其设置在上述伺服活塞的一端部；以及固定件，其配置在上述装置主体中上述可动件周围的部位，检测上述可动件相对于上述装置主体的位置变化，上述隔热部以覆盖上述固定件周围的部位以及上述伺服活塞的轴心延长线上的部位的方式构成，至少在上述固定件周围的部位具有上述冷却水路。

此外，本发明涉及的涡轮增压器，其在收容压缩机的压缩机壳体与上述涡轮壳体之间设置有中央壳体，上述中央壳体通过轴承以安装有上述压缩机和上述涡轮的轴能够旋转的方式对其支承，并且在上述轴承周围的部位设置有被供给冷却水的壳体用冷却水路，上述液压伺服装置以上述冷却水路与上述壳体用冷却水路连接的状态安装于上述中央壳体。

根据本发明，在行程传感器周围的、与涡轮增压器之间的部位设置有被供给有冷却水的冷却水路，因此能够实现行程传感器整体的冷却，在应用于排气量较大的发动机的情况下也能够减轻热量的影响。

附图说明

图1是表示使用本发明的实施方式的液压伺服装置的涡轮增压器的外观的立体图。

图2是图1所示的涡轮增压器和液压伺服装置的截面俯视图。

图3是图1所示的涡轮增压器的截面侧视图。

图4是从左侧观察图1所示的涡轮增压器所使用的液压伺服装置的主要部分剖视图。

图5是从后方侧观察图4所示的液压伺服装置的主要部分剖视图。

图6是从后部壁侧观察图3所示的液压伺服装置的隔热部的后部截面立体图。

图7是从后部壁侧观察图3所示的液压伺服装置的隔热部的侧部截面立体图。

符号说明

1 涡轮增压器

2 涡轮壳体

2a 涡轮

3 压缩机壳体

3a 压缩机

4 中央壳体

4a 壳体用冷却水路

5 轴承

6 轴

10 液压伺服装置

11 装置主体

11c 传感器保持部

12 伺服活塞

13 行程传感器

13A 可动件

13B 固定件

20 隔热部

30 冷却水路

31 冷却水路

具体实施方式

以下，参照图1至图7对本发明涉及的液压伺服装置的优选实施方式进行详细说明。各图所示的箭头X、箭头Y、箭头Z表示相同方向。以下，为了便于说明，可将箭头X设为前后方向的前方(相反方向为后方)，箭头Y设为左右方向的左方(相反方向为右方)，箭头Z设为上下方向的上方(相反方向为下方)来进行说明。

图1和图2表示使用本发明的实施方式的液压伺服装置的涡轮增压器。这里例示的涡轮增压器1以搭载于排气量较大的发动机(例如排气量为23,000cc以上的柴油发动机)为前提而构成，在收容涡轮2a的涡轮壳体2与收容压缩机3a的压缩机壳体3之间设置有中央壳体4。如图3所示，中央壳体4通过轴承5以轴6能够旋转的方式对其支承。图中没有示出，不过在轴6的一端部安装有涡轮2a，在另一端部安装有压缩机3a。在中央壳体4中轴承5周围的部位设置有壳体用冷却水路4a。壳体用冷却水路4a是在下端部具有取水口4b且在上端部具有排水口4c的水密空间。在该壳体用冷却水路4a，取水口4b与供水管路L1连接，排水口4c与排水管路L2连接。供水管路L1连接在取水口4b与未图示的由发动机驱动的水泵的排出口之间，排水管路L2连接在排水口4c与散热器(未图示)的入口之间。即，在发动机驱动水泵的情况下，冷却水在中央壳体4的壳体用冷却水路4a中循环供给。这样，利用使冷却水循环供给于中央壳体4的壳体用冷却水路4a的涡轮增压器1，润滑油不会暴露在高温下，轴承5与轴6之间一直由润滑油进行润滑，因此在轴承5与轴6之间不会产生热粘或异常磨损。

此外，如图2所示，在中央壳体4的前方的表面4d安装有液压伺服装置10。如图4所示，液压伺服装置10在装置主体11中具有伺服活塞12和行程传感器13。伺服活塞12以能够移动的方式配置在设置于装置主体11的基部11a的缸孔11b中。图中虽未示出，不过伺服活塞12通过连接机构与涡轮增压器1的可动部件15(参照图2)连结。可动部件15与伺服活塞12的移动量对应地动作，使设置于涡轮壳体2的废气通路2b的开口面积变化。从图4也可以明确的是，在装置主体11的基部11a中在缸孔11b的上端部设置有传感器保持部11c，其具有呈大致矩形的外形形状。传感器保持部11c具有与缸孔11b嵌合的止动部11d。伺服活塞12通过与该传感器保持部11c的止动部11d抵接而结束行程。

行程传感器13检测伺服活塞12相对于装置主体11的移动量。在本实施方式中，通过在伺服活塞12的上端部安装可动件13A，且在装置主体11中包含可动件13A的移动范围的位置上设置固定件13B，来构成行程传感器13。可动件13A由永久磁铁呈杆状构成，以使轴心彼此对齐的状态设置在伺服活塞12的轴心延长线上的部位。固定件13B包括霍尔IC等磁场检测部件，配置在以包围可动件13A周围的方式设置的外侧筒状部11e与内侧筒状部11g之间。该固定件13B具有如下功能：检测当可动件13A与伺服活塞12的动作对应地沿着上下方向移动时的磁场，并将该检测信号通过向外侧筒状部11e的外部导出的信号电缆13C输出。设置有固定件13B的外侧筒状部11e和内侧筒状部11g分别呈有底圆筒状，通过使其开口端的外周面与设置于传感器保持部11c的嵌合孔11f嵌合而安装于传感器保持部11c。内侧筒状部11g与外侧筒状部11e的内部嵌合，而使被供给至可动件13A周围的油与固定件13B隔断。

如图4～图7所示，在装置主体11中行程传感器13周围的部位设置有隔热部20。在本实施方式中，设置具有后壁部21、顶壁部22和两个侧壁部23的隔热部20。后壁部21是长方体状部分，从传感器保持部11c的上表面11c1中的与中央壳体4的前方表面4d(参照图2)相邻的后边缘部分沿着伺服活塞12的轴心向上方延伸。顶壁部22是从后壁部21的上端部朝向前方突出的长方体状部分。该顶壁部22是长方体状部分，以覆盖包括外侧筒状部11e在内的传感器保持部11c的整个上表面的方式延伸。两个侧壁部23分别以从传感器保持部11c的上表面11c1中位于左右的边缘部分起封闭传感器保持部11c与顶壁部22之间的开口的方式设置。

如图5所示，在该隔热部20和上述传感器保持部11c分别设置有冷却水路30、31。如图4所示，隔热部20的冷却水路30是设置在后壁部21及顶壁部22的厚壁内部的空间，分别呈板状，在厚壁内部相互连结。顶壁部22的冷却水路30经由在上表面开口的排水路32向外部开口。该排水路32通过未图示的排水通路与水泵的吸入口连接。传感器保持部11c的冷却水路31是呈圆柱状的空间，是位于中央壳体4与可动件13A之间的部位，沿着与可动件13A的轴心正交的平面延伸。如图5所示，传感器保持部11c的冷却水路31的两端部分别通过连接水路33与后壁部21的冷却水路30连通，并且如图2所示，通过设置于装置主体11的基部11a的连接水路34及中央壳体4的连接水路4e来与壳体用冷却水路4a连接。

根据如上述那样构成的涡轮增压器1，在发动机运转的情况下，被供给至中央壳体4的壳体用冷却水路4a的冷却水经由连接水路34被供给至传感器保持部11c的冷却水路31，并且经由连接水路33被供给至隔热部20的冷却水路30。因此，在搭载于排气量较大的发动机的情况下，也能够通过流过传感器保持部11c的冷却水路31的冷却水的作用，来抑制从涡轮增压器1的中央壳体4向行程传感器13的固定件13B传递热量。此外，通过内部的冷却水路30被供给有冷却水的隔热部20的作用，能够抑制从涡轮增压器1向行程传感器13的固定件13B传递辐射热量。其结果，行程传感器13能够减轻热量的影响，能够精确地检测伺服活塞12的移动量并将其输出。也就是说，根据上述的涡轮增压器1，能够以从行程传感器13输出的伺服活塞12的移动量为基准精确地控制废气通路的开口面积，能够一直获得最佳增压能力。

另外，在上述的实施方式中，将设置于隔热部20的冷却水路30与设置于传感器保持部11c的冷却水路31串联连接，将流过传感器保持部11c的冷却水路31之后的冷却水供给至隔热部20的冷却水路30，但是本发明并不限定于此。例如，可以仅在隔热部20设置冷却水路30，也可以对隔热部20的冷却水路30和传感器保持部11c的冷却水路31分别供给冷却水。

此外，在上述的实施方式中，隔热部20的冷却水路30与壳体用冷却水路4a连接，将流过壳体用冷却水路4a的冷却水供给至隔热部20的冷却水路30，但是隔热部20的冷却水路30不一定要与壳体用冷却水路4a连接。另外，在隔热部20的冷却水路30与壳体用冷却水路4a连接的情况下，可以将流过隔热部20的冷却水路30之后的冷却水供给至壳体用冷却水路4a。

而且，在上述的实施方式中，在隔热部20的后壁部21和顶壁部22设置有冷却水路30，但是隔热部20也可以仅在后壁部21设置冷却水路30。反之，如果在隔热部20的侧壁部23也设置冷却水路，则能够减轻来自涡轮增压器1的热量的影响。