轴承装置及废气涡轮增压器的制作方法

文档序号:15736624发布日期:2018-10-23 21:35阅读:158来源:国知局
轴承装置及废气涡轮增压器的制作方法

本发明涉及一种轴承装置及适用该轴承装置的废气涡轮增压器。



背景技术:

以往,例如,专利文献1对增压器进行了记载。在该增压器中,旋转轴通过轴颈轴承(Bearing)能够旋转地支承于轴承壳体内。旋转轴中,在一端安装有叶轮且容纳于压缩机壳体内,而在另一端安装有涡轮且容纳于涡轮壳体内。旋转轴固定有推力衬套,由以与该推力衬套卡合的方式且以不旋转的方式固定于轴承壳体的推力盘构成推力轴承(Thrust bearings)。而且,上述的轴颈轴承及推力衬套设置成在旋转轴延伸的轴向上彼此面对。并且,轴承壳体形成有分别通往轴颈轴承及推力轴承的通道,且构成为经由该通道分别向轴颈轴承及推力轴承供给润滑油。

以往技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平11-2136号公报



技术实现要素:

发明要解决的技术课题

但是,近年来,随着与燃料消耗率提高对应的发动机的小规模化,在废气涡轮增压器中要求小型化及高效率化。而且,在废气涡轮增压器的输出中,低速区域中轴承损失的比例高。因此,对低速区域中的高效率化而言减少轴承损失较为有效。低速区域中的轴承损失可以认为是由润滑油的搅拌阻力而引起的损失。因此,希望减少由润滑油而引起的轴承损失。

本发明用于解决上述课题,其目的在于提供一种能够减少由润滑油而引起的轴承损失的轴承装置及废气涡轮增压器。

用于解决技术课题的手段

为了实现上述目的,本发明的轴承装置的特征在于,具备:旋转轴;轴颈轴承,设置于所述旋转轴且能够旋转地支承所述旋转轴;圆盘部件,具有在所述旋转轴延伸的轴向上与所述轴颈轴承的侧面部隔着间隔面对配置的面对部;凹部,设置于所述侧面部或所述面对部,在所述轴颈轴承的所述轴向的投影面积中,包含所述凹部且不形成所述间隔部分的面积大于以侧面部及面对部来形成所述间隔的面积。

根据该轴承装置,在轴向的投影面积中,包含凹部且不形成间隔的面积大于形成间隔的侧面部的面积,因此通过在该凹部容纳润滑油,能够减少滞留于轴颈轴承的侧面部与凸缘部的面对部之间的间隔中的润滑油量。因此,间隔部分中的润滑油的搅拌阻力下降而轴承损失减少。其结果,能够提高旋转轴的旋转效率。

并且,本发明的轴承装置的特征在于,所述凹部由在所述侧面部中在所述轴颈轴承的径向内缘上沿周向连续设置的缺口形成。

根据该轴承装置,凹部能够由在轴颈轴承的径向内缘上沿周向连续设置的缺口形成。

并且,本发明的轴承装置的特征在于,所述凹部在所述面对部中沿径向连续设置的槽沿周向配置多个而形成。

根据该轴承装置,凹部在面对部中沿径向连续设置的槽沿周向配置多个而形成。

并且,本发明的轴承装置的特征在于,所述凹部由在所述面对部中在所述圆盘部件的径向外侧缘上沿周向连续设置的缺口形成。

根据该轴承装置,凹部能够由在面对部中在圆盘部件的径向外侧缘上沿周向连续设置的缺口形成。

并且,本发明的轴承装置的特征在于,所述凹部由在所述侧面部中沿周向连续设置的槽形成。

根据该轴承装置,凹部能够由在侧面部中沿周向连续设置的槽形成。

为了实现上述目的,本发明的废气涡轮增压器的特征在于,具备:涡轮;压缩机;旋转轴,在同轴上连结所述涡轮与所述压缩机;壳体,容纳所述涡轮、所述压缩机及所述旋转轴;轴颈轴承,设置于所述旋转轴且容纳于所述壳体并能够旋转地支承所述旋转轴;圆盘部件,具有设置于所述旋转轴且在所述旋转轴延伸的轴向上与所述轴颈轴承的侧面部隔着间隔面对配置的面对部;凹部,设置于所述侧面部或所述面对部;及上述任一个轴承装置。

根据该废气涡轮增压器,在轴向的投影面积中,包含凹部且不形成间隔的面积大于形成间隔的侧面部的面积,因此通过在该凹部容纳润滑油,能够减少滞留于轴颈轴承的侧面部与凸缘部的面对部之间的间隔中的润滑油量。因此,间隔部分中的润滑油的搅拌阻力下降而轴承损失减少。其结果,旋转轴的旋转效率提高,从而能够提高废气涡轮增压器的效率。而且,在壳体侧并不设置容纳润滑油的空间,因此能够维持废气涡轮增压器的小型化。

发明效果

根据本发明,能够减少由润滑油而引起的轴承损失。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的废气涡轮增压器的整体结构图。

图2是本发明的实施方式所涉及的废气涡轮增压器的轴承部分的放大图。

图3是本发明的实施方式所涉及的废气涡轮增压器的轴承部分的放大图。

图4是表示本发明的实施方式所涉及的轴承装置的一例的放大图。

图5是图4中的A-A向视图。

图6是表示本发明的实施方式所涉及的轴承装置的一例的放大图。

图7是图6中的B-B向视图。

图8是表示本发明的实施方式所涉及的轴承装置的一例的放大图。

图9是图8中的C-C向视图。

图10是表示本发明的实施方式所涉及的轴承装置的一例的放大图。

图11是图10中的D-D向视图。

图12是表示本发明的实施方式所涉及的轴承装置的一例的放大图。

图13是图12中的E-E向视图。

具体实施方式

以下,根据附图对本发明所涉及的实施方式进行详细的说明。另外,本发明并不由该实施方式所限定。并且,下述实施方式中的构成要件中包括本领域的技术人员可替换且容易理解的构件或实质上相同的构件。

图1是本实施方式所涉及的废气涡轮增压器的整体结构图。图2是本实施方式所涉及的废气涡轮增压器的轴承部分的放大图。图3是本实施方式所涉及的废气涡轮增压器的轴承部分的放大图。

图1所示的废气涡轮增压器11主要由涡轮12、压缩机13及旋转轴14构成,且这些容纳于壳体15内。

壳体15中,内部形成为中空,且具有呈容纳涡轮12结构的第1空间部S1的涡轮壳体15A、呈容纳压缩机13结构的第2空间部S2的压缩机盖15B及呈容纳旋转轴14的第3空间部S3的轴承壳体15C。轴承壳体15C的第3空间部S3位于涡轮壳体15A的第1空间部S1与压缩机盖15B的第2空间部S2之间。

旋转轴14中,涡轮12侧的端部通过涡轮侧轴承即轴颈轴承21以旋转自如的方式被支承,压缩机13侧的端部通过压缩机侧轴承即轴颈轴承22以旋转自如的方式被支承,且通过推力轴承23限制向旋转轴14延伸的轴向的移动。并且,旋转轴14在轴向上的一端部固定有涡轮12的涡轮盘24。涡轮盘24容纳于涡轮壳体15A的第1空间部S1,且在外周部沿周向以规定间隔设置有呈轴流型的多个涡轮叶片25。而且,旋转轴14在轴向上的另一端部固定有压缩机13的压缩机叶轮31,压缩机叶轮31容纳于压缩机盖15B的第2空间部S2,且在外周部沿周向以规定间隔设置有多个叶片32。

并且,涡轮壳体15A相对于涡轮叶片25设置有排气入口通道26及排气的出口通道27。而且,涡轮壳体15A在入口通道26与涡轮叶片25之间设置有涡轮喷嘴28,通过该涡轮喷嘴28静压膨胀的轴向的排气流被引导至多个涡轮叶片25,由此能够驱动旋转涡轮12。而且,压缩机盖15B相对于压缩机叶轮31设置有空气进入口33及压缩空气排出口34。而且,压缩机盖15B在压缩机叶轮31与压缩空气排出口34之间设置有扩压器35。通过压缩机叶轮31压缩的空气经过扩压器35而被排出。

如此构成的废气涡轮增压器11中,通过从发动机(未图示)排出的排气而涡轮12驱动,涡轮12的旋转传递至旋转轴14而压缩机13驱动,该压缩机13压缩燃烧用气体并向发动机供给。因此,来自发动机的排气经过排气入口通道26并通过涡轮喷嘴28静压膨胀而轴向的排气流被引导至多个涡轮叶片25,由此经由固定有多个涡轮叶片25的涡轮盘24而涡轮12旋转驱动。而且,驱动了多个涡轮叶片25的排气从出口通道27被排出至外部。另一方面,若通过涡轮12而旋转轴14旋转,则一体的压缩机叶轮31旋转,经过空气进入口33而空气被吸入。所吸入的空气通过压缩机叶轮31加压而成为压缩空气,该压缩空气经过扩压器35而从压缩空气排出口34供给至发动机。

并且,在废气涡轮增压器11中,轴承壳体15C设置有向轴颈轴承21、22及推力轴承23供给润滑油的润滑油供给通道40。润滑油供给通道40由在轴承壳体15C的上部沿径向的第1供给通道41、在轴承壳体15C的上部沿轴向的第2供给通道42、与轴颈轴承21连通的第3供给通道43、与轴颈轴承22连通的第4供给通道44及与推力轴承23连通的第5供给通道45构成。第1供给通道41的基端部与润滑油罐(省略图示)连结,末端部与第2供给通道42的中间部连通。第3供给通道43的基端部与第2供给通道42连通,末端部与轴颈轴承21连通。第4供给通道44的基端部与第2供给通道42连通,末端部与轴颈轴承22连通。第5供给通道45的基端部与第2供给通道42连通,末端部与推力轴承23连通。

如图1~图3所示,轴颈轴承21、22形成为圆筒形状。轴颈轴承21、22在轴承壳体15C中容纳于设置于第3空间部S3的支承部16所呈的圆柱状空间。支承各轴颈轴承21、22的支承部16在轴颈轴承21、22之间形成有通往第3空间部S3的下方的通道16b。

如图2所示,轴颈轴承21的外周面21b在支承部16的内面16a之间以旋转自如方式被支承,且在内周面21c与旋转轴14的外周面14a之间以旋转自如的方式支承旋转轴14。轴颈轴承21朝向外周面21b连通有第3供给通道43的末端部。而且,轴颈轴承21形成有从外周面21b向内周面21c贯穿的通道21a,通过通道21a从第3供给通道43供给至外周面21b的润滑油被引导至内周面21c与旋转轴14的外周面14a之间。因此,轴颈轴承21通过供给至外周面21b与支承部16的内面16a之间的润滑油以旋转自如的方式支承于支承部16,并且通过供给至内周面21c与旋转轴14的外周面14a之间的润滑油以旋转自如的方式支承旋转轴14。

在此,如图1所示,涡轮12的涡轮盘24设置有在轴向上以与轴颈轴承21相邻配置的方式向压缩机13侧突出的凸台部24a。凸台部24a形成为圆筒形状,在旋转轴14上涡轮12侧的端部经由阶梯部14b嵌入于形成为细径的部分,且与该阶梯部14b抵接而在轴向上被定位。如图2所示,在凸台部24a中与阶梯部14b抵接的部分为覆盖支承部16所呈的圆柱状空间的涡轮12侧的开口的圆盘部件,且具有在轴向上与轴颈轴承21的侧面部21d隔着间隔D面对配置的面对部24aa。并且,轴承壳体15C在凸台部24a的外周部形成有泄油空间室47。并且,涡轮12的涡轮盘24在轴向上在凸台部24a与涡轮盘24之间形成有密封部24b。密封部24b在与轴承壳体15C之间形成密封部。

在轴颈轴承21中,供给至外周面21b侧及内周面21c侧的润滑油在压缩机13侧从支承部16的通道16b流向第3空间部S3的下方。另一方面,在轴颈轴承21中,供给至外周面21b侧及内周面21c侧的润滑油在涡轮12侧流向侧面部21d侧,并在面对的凸台部24a的面对部24aa中,通过旋转轴14旋转的离心力而输送至径向外侧而到达凸台部24a的外周部的泄油空间室47,并从该泄油空间室47流向第3空间部S3的下方。

如图3所示,轴颈轴承22的外周面22b在支承部16的内面16a之间以旋转自如的方式被支承,且在内周面22c与旋转轴14的外周面14a之间以旋转自如的方式支承旋转轴14。轴颈轴承22朝向外周面22b连通有第4供给通道44的末端部。而且,轴颈轴承22形成有从外周面22b向内周面22c贯穿的通道22a,并通过通道22a从第4供给通道44供给至外周面22b的润滑油被引导至内周面22c与旋转轴14的外周面14a之间。因此,轴颈轴承22通过供给至外周面22b与支承部16的内面16a之间的润滑油而以旋转自如的方式支承于支承部16,并且通过供给至内周面22c与旋转轴14的外周面14a之间的润滑油而以旋转自如的方式支承旋转轴14。

如图1所示,推力轴承23在旋转轴14的轴向上与轴颈轴承22相邻地配置于压缩机13侧。如图3所示,推力轴承23具有插穿旋转轴14的插穿孔23a且形成为板状,并固定于轴承壳体15C。推力轴承23经由推力环17及推力套筒18限制旋转轴14的轴向移动。

如图3所示,推力环17具有凸台部17a及凸缘部17b。凸台部17a形成为圆筒状,在旋转轴14上压缩机13侧的端部经由阶梯部14b嵌入于形成为细径的部分,且与该阶梯部14b抵接而在轴向上被定位,并且与旋转轴14一同插穿于推力轴承23的插穿孔23a。凸缘部17b为在凸台部17a中与阶梯部14b抵接的部分中向径向外侧突出的圆盘部件,且具有在轴向上与轴颈轴承22侧的推力轴承23的板面23c面对配置的一侧面对部17ba及在轴向上与轴颈轴承22的侧面部22d隔着间隔D面对配置的另一侧面对部17bb。

如图3所示,推力套筒18具有凸台部18a及凸缘部18b。凸台部18a形成为圆筒状,在旋转轴14上嵌入于压缩机13侧的端部的形成为细径的部分,且与推力环17中的凸台部17a的压缩机13侧的端面抵接而在轴向上被定位。凸缘部18b为在凸台部18a中与推力环17的凸台部17a抵接的部分中向径向外侧突出的圆盘部件,且具有在轴向上与压缩机13侧的推力轴承23的板面23d面对配置的一侧面对部18ba及在轴向上与形成从压缩机13侧朝向推力轴承23侧的贮油空间19a的贮油部19面对配置的另一侧面对部18bb。贮油部19形成为贮油空间19a的下方开放而通往第3空间部S3的下方。

即,推力环17及推力套筒18分别以在凸缘部17b、18b的一侧面对部17ba、18ba之间夹持推力轴承23的方式配置。因此,推力轴承23经由推力环17及推力套筒18限制旋转轴14的轴向移动。

并且,推力轴承23形成有通道23b。通道23b的基端部与第5供给通道45的末端部连通,末端部与插穿孔23a连通。因此,从第5供给通道45经由通道23b供给至插穿孔23a的润滑油被引导至推力轴承23的各板面23c、23d与凸缘部17b、18b的各面对部17ba、18ba之间。因此,推力轴承23在面对部17ba、18ba之间限制旋转轴14的轴向移动,并且通过供给至凸缘部17b、18b的各面对部17ba、18ba之间的润滑油减少与面对部17ba、18ba之间的摩擦阻力。

在推力轴承23中,在推力套筒18的凸缘部18b的面对部18ba侧,润滑油通过旋转轴14旋转的离心力而输送至径向外侧,一部分沿凸缘部18b的外周部而在凸缘部18b的下侧流向第3空间部S3的下方,一部分到达贮油部19的贮油空间19a。贮油部19具有在贮油部19的下侧延伸突出的舌片19b,贮油空间19a沿旋转轴14的周围形成,且经由舌片19b通往第3空间部S3的下方。因此,到达贮油空间19a的润滑油沿舌片19b流向第3空间部S3的下方。另一方面,在推力环17的凸缘部17b的面对部17ba侧,润滑油通过旋转轴14旋转的离心力而输送至径向外侧。凸缘部17b的外周部在与轴承壳体15C之间形成有间隙48,该间隙48通往第3空间部S3的下方。因此,在面对部17ba侧输送至径向外侧的润滑油经过间隙48流向第3空间部S3的下方。

并且,在与推力轴承23相邻的轴颈轴承22中,供给至外周面22b侧及内周面22c侧的润滑油在涡轮12侧从支承部16的通道16b流向第3空间部S3的下方。另一方面,在与推力轴承23相邻的轴颈轴承22中,供给至外周面22b侧及内周面22c侧的润滑油在推力轴承23侧流向侧面部22d侧,且在面对的推力环17的凸缘部17b的面对部17bb中通过旋转轴14旋转的离心力而输送至径向外侧并经过间隙48流向第3空间部S3的下方。

另外,虽然在图中未明确表示,但壳体15的轴承壳体15C在第3空间部S3的下方连结有润滑油排出管的基端部。润滑油排出管的末端部与油盘连结。油盘通过润滑油循环管路与连结有润滑油供给通道40的第1供给通道41的润滑油罐连接。润滑油循环管路夹设有油泵及滤油器,并通过油泵将由滤油器过滤了杂质的润滑油从油盘经由润滑油循环管路输送至润滑油罐。而且,从该润滑油罐向第1供给通道41供给润滑油。

以下,参考图4~图13对本实施方式中的轴承装置进行说明。本实施方式的轴承装置涉及上述轴颈轴承21、22的侧面部21d、22d、在轴向上与该轴颈轴承22相邻的推力轴承23的推力环17中的凸缘部(圆盘部件)17b的另一侧面对部17bb及在轴向上与轴颈轴承21相邻的涡轮12的涡轮盘24中的凸台部(圆盘部件)24a的面对部24aa。

图4是表示本实施方式所涉及的轴承装置的一例的放大图。图5是图4中的A-A向视图。

如图4所示,在轴颈轴承22中在轴向上朝向推力轴承23侧的侧面部22d与在推力轴承23的推力环17中凸缘部(圆盘部件)17b的另一侧面对部17bb在轴向上面对,且彼此之间隔着间隔D配置。而且,轴颈轴承22在侧面部22d形成有凹部22e。如图4所示,凹部22e由在侧面部22d中在轴颈轴承22的径向内缘上沿周向连续向径向及轴向以斜向三角形状剪切设置的缺口形成。并且,虽然在图中未明确表示,但凹部22e也可以由在侧面部22d中在轴颈轴承22的径向内缘上沿周向连续向径向及轴向以矩形状剪切设置的缺口形成。并且,虽然在图中未明确表示,但凹部22e也可以是在侧面部22d中在轴颈轴承22的径向内缘上沿周向断续设置的多个槽。通过如此形成的凹部22e,变得轴颈轴承22与凸缘部17b之间的尺寸大于间隔D部分。

而且,如图5所示,在轴颈轴承22的轴向的投影面积(轴颈轴承22的外周面22b与内周面22c之间的面积)中,包含凹部22e且不形成间隔D的图5中没有阴影部的面积V2大于形成图5中以阴影部来表示的间隔D的侧面部22d的面积V1。

如上所述,如图3所示,在轴颈轴承22中,供给至外周面22b侧及内周面22c侧的润滑油在推力轴承23侧流向侧面部22d侧,而在面对的面对部17bb中通过旋转轴14旋转的离心力而输送至径向外侧并经过间隙48流向第3空间部S3的下方,但当在间隙48中充满了润滑油时,润滑油滞留于间隔D部分,因此因所滞留的润滑油的搅拌阻力而产生轴承损失从而变得旋转轴14的旋转效率下降,而且废气涡轮增压器11的效率下降。

关于该问题,根据本实施方式的轴承装置,在轴向的投影面积中,包含凹部22e且不形成间隔D的面积V2大于形成间隔D的侧面部22d的面积V1,因此通过在该凹部22e容纳润滑油,能够减少滞留于轴颈轴承22的侧面部22d与凸缘部17b的面对部17bb之间的间隔D中的润滑油量。因此,间隔D部分中的润滑油的搅拌阻力下降而轴承损失减少。其结果,旋转轴14的旋转效率提高,从而能够提高废气涡轮增压器11的效率。而且,在壳体15侧并不设置容纳润滑油的空间,因此能够维持废气涡轮增压器11的小型化。

另外,如图4所示,在轴颈轴承22的轴向两侧的侧面部以相同的方式形成有凹部22e。由此,作为对称形状,使制造轻松,并且消除组装时的朝向错误而有助于组装性的提高。

并且,参考图4及图5的说明中,示出了在轴颈轴承22的侧面部22d形成有凹部22e的例子,但并不限于此。例如,虽然在图中未明确表示,但也可以在轴颈轴承21中在轴向上朝向涡轮12侧的侧面部21d形成相同的凹部。

图6是表示本实施方式所涉及的轴承装置的一例的放大图。图7是图6中的B-B向视图。

如图6所示,在轴颈轴承22中在轴向上朝向推力轴承23侧的侧面部22d与在推力轴承23的推力环17中凸缘部(圆盘部件)17b的另一侧面对部17bb在轴向上面对,且彼此之间隔着间隔D配置。而且,推力环17在凸缘部17b的面对部17bb形成有凹部17bc。如图6及图7所示,凹部17bc由在面对部17bb中沿凸缘部17b的径向连续且沿周向排列多个设置的多个槽形成。并且,形成凹部17bc的槽的剖面形状可以是矩形状、三角形状及半圆形状等各种形状。通过如此形成的凹部17bc,变得轴颈轴承22与凸缘部17b之间的尺寸大于间隔D部分。另外,在图6中,轴颈轴承22形成有在侧面部22d在轴颈轴承22的径向内缘上沿周向连续向径向及轴向以斜向三角形状剪切设置的缺口22f。

而且,如图7所示,在轴颈轴承22的轴向的投影面积(以双点划线来表示的轴颈轴承22的外周面22b与内周面22c之间的面积)中,包含凹部17bc(缺口22f)且不形成间隔D的图7中没有阴影部的面积V2大于形成图7中以阴影部来表示的间隔D的侧面部22d的面积V1。

如上所述,如图3所示,在轴颈轴承22中,供给至外周面22b侧及内周面22c侧的润滑油在推力轴承23侧流向侧面部22d侧,而在面对的面对部17bb中通过旋转轴14旋转的离心力而输送至径向外侧并经过间隙48流向第3空间部S3的下方,但当在间隙48中充满了润滑油时,润滑油滞留于间隔D部分,因此因所滞留的润滑油的搅拌阻力而产生轴承损失从而变得旋转轴14的旋转效率下降,而且废气涡轮增压器11的效率下降。

关于该问题,根据本实施方式的轴承装置,在轴向的投影面积中,包含凹部17bc(缺口22f)且不形成间隔D的面积V2大于形成间隔D的侧面部22d的面积V1,因此通过在该凹部17bc容纳润滑油,能够减少滞留于轴颈轴承22的侧面部22d与凸缘部17b的面对部17bb之间的间隔D中的润滑油量。因此,间隔D部分中的润滑油的搅拌阻力下降而轴承损失减少。其结果,旋转轴14的旋转效率提高,从而能够提高废气涡轮增压器11的效率。而且,在壳体15侧并不设置容纳润滑油的空间,因此能够维持废气涡轮增压器11的小型化。

并且,在参考了图6及图7的说明中,示出了在推力轴承23的推力环17中的凸缘部(圆盘部件)17b的另一侧面对部17bb形成有凹部17bc的例子,但并不限于此。例如,虽然在图中未明确表示,但也可以在与轴颈轴承21的侧面部21d面对的凸台部(圆盘部件)24a的面对部24aa形成相同地凹部。

图8是表示本实施方式所涉及的轴承装置的一例的放大图。图9是图8中的C-C向视图。

图8及图9所示的轴承装置为图6及图7所示的上述轴承装置的形成凹部17bc的槽沿周向弯曲形成的轴承装置。

即,如图8所示,在轴颈轴承22中在轴向上朝向推力轴承23侧的侧面部22d与在推力轴承23的推力环17中凸缘部(圆盘部件)17b的另一侧面对部17bb在轴向上面对,且彼此之间隔着间隔D配置。而且,推力环17在凸缘部17b的面对部17bb形成有凹部17bc。如图8及图9所示,凹部17bc在面对部17bb中沿凸缘部17b的径向连续且沿周向弯曲,并且由沿周向排列多个设置的多个槽形成。并且,形成凹部17bc的槽的剖面形状可以是矩形状、三角形状及半圆形状等各种形状。通过如此形成的凹部17bc,变得轴颈轴承22与凸缘部17b之间的尺寸大于间隔D部分。另外,在图8中,轴颈轴承22形成有在侧面部22d在轴颈轴承22的径向内缘上沿周向连续向径向及轴向以斜向三角形状剪切设置的缺口22f。

而且,如图9所示,在轴颈轴承22的轴向的投影面积(以双点划线来表示的轴颈轴承22的外周面22b与内周面22c之间的面积)中,包含凹部17bc(缺口22f)且不形成间隔D的图9中没有阴影部的面积V2大于形成图9中以阴影部来表示间隔D的侧面部22d的面积V1。

如上所述,如图3所示,在轴颈轴承22中,供给至外周面22b侧及内周面22c侧的润滑油在推力轴承23侧流向侧面部22d侧,而在面对的面对部17bb中通过旋转轴14旋转的离心力而输送至径向外侧并经过间隙48流向第3空间部S3的下方,但当在间隙48中充满了润滑油时,润滑油滞留于间隔D部分,因此因所滞留的润滑油的搅拌阻力而产生轴承损失从而变得旋转轴14的旋转效率下降,而且废气涡轮增压器11的效率下降。

关于该问题,根据本实施方式的轴承装置,在轴向的投影面积中,包含凹部17bc(缺口22f)且不形成间隔D的面积V2大于形成间隔D的侧面部22d的面积V1,因此通过在该凹部17bc容纳润滑油,能够减少滞留于轴颈轴承22的侧面部22d与凸缘部17b的面对部17bb之间的间隔D中的润滑油量。因此,间隔D部分中的润滑油的搅拌阻力下降而轴承损失减少。其结果,旋转轴14的旋转效率提高,从而能够提高废气涡轮增压器11的效率。而且,在壳体15侧并不设置容纳润滑油的空间,因此能够维持废气涡轮增压器11的小型化。

并且,在参考了图8及图9的说明中,示出了在推力轴承23的推力环17中的凸缘部(圆盘部件)17b的另一侧面对部17bb形成有凹部17bc的例子,但并不限于此。例如,虽然在图中未明确表示,但也可以在与轴颈轴承21的侧面部21d面对的凸台部(圆盘部件)24a的面对部24aa形成相同的凹部。

图10是表示本实施方式所涉及的轴承装置的一例的放大图。图11是图10中的D-D向视图。

如图10所示,在轴颈轴承22中在轴向上朝向推力轴承23侧的侧面部22d与在推力轴承23的推力环17中凸缘部(圆盘部件)17b的另一侧面对部17bb在轴向上面对,且彼此之间隔着间隔D配置。而且,推力环17在凸缘部17b的面对部17bb形成有凹部17bd。如图10及图11所示,凹部17bd由在面对部17bb中在凸缘部17b的径向外侧缘上开口且沿周向连续设置的圆环状的缺口形成。并且,形成凹部17bd的缺口的底面形状可以是平坦矩形状、弯曲形状及凹凸形状等各种形状。通过如此形成的凹部17bd,变得轴颈轴承22与凸缘部17b之间的尺寸大于间隔D部分。另外,在图10中,轴颈轴承22形成有在侧面部22d在轴颈轴承22的径向内缘上沿周向连续向径向及轴向以斜向三角形状剪切设置的缺口22f。

而且,如图11所示,在轴颈轴承22的轴向的投影面积(以双点划线来表示的轴颈轴承22的外周面22b与内周面22c之间的面积)中,包含凹部17bd(缺口22f)且不形成间隔D的图11中没有阴影部的面积V2大于形成图11中以阴影部来表示的间隔D的侧面部22d的面积V1。

如上所述,如图3所示,在轴颈轴承22中,供给至外周面22b侧及内周面22c侧的润滑油在推力轴承23侧流向侧面部22d侧,而在面对的面对部17bb中通过旋转轴14旋转的离心力而输送至径向外侧并经过间隙48流向第3空间部S3的下方,但当在间隙48中充满了润滑油时,润滑油滞留于间隔D部分,因此因所滞留的润滑油的搅拌阻力而产生轴承损失从而变得旋转轴14的旋转效率下降,而且废气涡轮增压器11的效率下降。

关于该问题,根据本实施方式的轴承装置,在轴向的投影面积中,包含凹部17bd(缺口22f)且不形成间隔D的面积V2大于形成间隔D的侧面部22d的面积V1,因此通过在该凹部17bd容纳润滑油,能够减少滞留于轴颈轴承22的侧面部22d与凸缘部17b的面对部17bb之间的间隔D中的润滑油量。因此,间隔D部分中的润滑油的搅拌阻力下降而轴承损失减少。其结果,旋转轴14的旋转效率提高,从而能够提高废气涡轮增压器11的效率。而且,在壳体15侧并不设置容纳润滑油的空间,因此能够维持废气涡轮增压器11的小型化。

并且,在参考了图10及图11的说明中,示出了在推力轴承23的推力环17中的凸缘部(圆盘部件)17b的另一侧面对部17bb形成有凹部17bd的例子,但并不限于此。例如,虽然在图中未明确表示,但也可以在与轴颈轴承21的侧面部21d面对的凸台部(圆盘部件)24a的面对部24aa形成相同的凹部。

图12是表示本实施方式所涉及的轴承装置的一例的放大图。图13是图12中的E-E向视图。

如图12所示,在轴颈轴承22中在轴向上朝向推力轴承23侧的侧面部22d与在推力轴承23的推力环17中凸缘部(圆盘部件)17b的另一侧面对部17bb在轴向上面对,且彼此之间隔着间隔D配置。而且,轴颈轴承22在侧面部22d形成有凹部22g。如图12及图13所示,凹部22g由在侧面部22d的径向途中沿周向连续形成的圆环状槽形成。并且,虽然在图中未明确表示,但凹部22g可以在径向上设置多个圆环状槽。通过如此形成的凹部22g,变得轴颈轴承22与凸缘部17b之间的尺寸大于间隔D部分。

而且,如图13所示,在轴颈轴承22的轴向的投影面积(轴颈轴承22的外周面22b与内周面22c之间的面积)中,包含凹部22g(缺口22f)且不形成间隔D的图13中没有阴影部的面积V2大于形成图13中以阴影部来表示的间隔D的侧面部22d的面积V1。

如上所述,如图3所示,在轴颈轴承22中,供给至外周面22b侧及内周面22c侧的润滑油在推力轴承23侧流向侧面部22d侧,而在面对的面对部17bb中通过旋转轴14旋转的离心力而输送至径向外侧并经过间隙48流向第3空间部S3的下方,但当在间隙48中充满了润滑油时,润滑油滞留于间隔D部分,因此因所滞留的润滑油的搅拌阻力而产生轴承损失从而变得旋转轴14的旋转效率下降,而且废气涡轮增压器11的效率下降。

关于该问题,根据本实施方式的轴承装置,在轴向的投影面积中,包含凹部22g(缺口22f)且不形成间隔D的面积V2大于形成间隔D的侧面部22d的面积V1,因此通过在该凹部22g容纳润滑油,能够减少滞留于轴颈轴承22的侧面部22d与凸缘部17b的面对部17bb之间的间隔D中的润滑油量。因此,间隔D部分中的润滑油的搅拌阻力下降而轴承损失减少。其结果,旋转轴14的旋转效率提高,从而能够提高废气涡轮增压器11的效率。而且,在壳体15侧并不设置容纳润滑油的空间,因此能够维持废气涡轮增压器11的小型化。

另外,如图12所示,在轴颈轴承22的轴向的两侧的侧面部以相同的方式形成有凹部22g。由此,作为对称形状,使制造轻松,并且消除组装时的朝向错误而有助于组装性的提高。

并且,在参考了图12及图13的说明中,示出了在轴颈轴承22的侧面部22d形成有凹部22g的例子,但并不限于此。例如,虽然在图中未明确表示,但也可以在轴颈轴承21中在轴向上朝向涡轮12侧的侧面部21d形成相同的凹部。

符号说明

11-废气涡轮增压器,12-涡轮,13-压缩机,14-旋转轴,15-壳体,17-推力环,17a-凸台部,17b-凸缘部(圆盘部件),17ba-面对部,17bb-面对部,17bc-凹部,17bd-凹部,21-轴颈轴承,21a-通道,21b-外周面,21c-内周面,21d-侧面部,22-轴颈轴承,22a-通道,22b-外周面,22c-内周面,22d-侧面部,22e-凹部,22f-缺口,22g-凹部,23-推力轴承,23a-插穿孔,23b-通道,23c-板面,23d-板面,24-涡轮盘,24a-凸台部(圆盘部件),24aa-面对部,D-间隔,V1-面积,V2-面积。

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