浮动衬套轴承装置以及具有该轴承装置的涡轮增压器的制造方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种浮动衬套轴承装置以及具有该轴承装置的涡轮增压器，其在浮动衬套的外周面绕整周设置有周向槽，并且通过润滑油确保对浮动衬套的按压力，抑制振动。浮动衬套轴承装置具有：旋转轴，其在轴承孔内被配置为能够旋转；浮动衬套，其包围旋转轴；润滑油的供油孔，其在轴承孔的内周面开口；多个连通孔，其形成于浮动衬套，在浮动衬套的内周面与外周面之间分别延伸，并在浮动衬套的周向上存有间隔地排列；周向槽，其形成在浮动衬套的外周面或轴承孔的内周面，穿过多个连通孔的开口或与多个连通孔的开口相对，并且遍及浮动衬套的外周面或轴承孔的内周面的整周延伸；周向槽根据周向位置而具有不同的截面积。
【专利说明】
浮动衬套轴承装置以及具有该轴承装置的涡轮増压器
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种浮动衬套轴承装置以及具有该轴承装置的涡轮增压器。
【背景技术】
[0002]例如，在汽车用涡轮增压器中，具有涡轮机和压缩机，涡轮机的涡轮机动叶片和压缩机的叶轮通过转子轴连结。转子轴被支承径向载荷的径向轴承支承为能够旋转。
[0003]例如专利文献I记载的径向轴承，其为浮动衬套轴承，浮动衬套轴承具有带有间隙地转子轴嵌合的浮动衬套。浮动衬套配置在轴承孔内，油路(供油孔)在轴承孔的内周面上开口。
[0004]浮动衬套具有径向倾斜贯通该浮动衬套的多个润滑油用连通孔，通过供油孔供给到轴承孔内的润滑油通过浮动衬套的润滑油用连通孔流入浮动衬套的内侧。需要说明的是，开口有润滑油用连通孔的浮动衬套，其外周面的中央域形成为凹面，利用该凹面，在浮动衬套的外周面上绕整周形成宽度一定的周向槽。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献I:(日本)专利第5337227号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的技术课题
[0009]专利文献I中的浮动衬套轴承，通过在浮动衬套的外周面上绕整周设置周向槽，能够达到使润滑油顺利地供给到各润滑油连通孔的效果。
[0010]然而，在浮动衬套轴承中，通过开口于轴承孔的内周面的供油孔向浮动衬套供给润滑油，能够在浮动衬套的周向上使润滑油的静压产生分布。通过该润滑油的静压分布，浮动衬套以及转子轴在径向上朝向轴承孔的内周面被单向按压，能够抑制转子轴的不稳定振动。
[0011]关于这一点，在浮动衬套的外周面绕整周设置有周向槽的情况下，从供油孔被供给的润滑油通过周向槽分散，周向上的润滑油的静压分布差变小，按压力减弱。
[0012]因此，本发明的至少一个实施方式的目的在于，提供一种浮动衬套轴承装置以及具有该轴承装置的涡轮增压器，其在浮动衬套的外周面绕整周设置有周向槽，并且通过润滑油确保对浮动衬套的按压力，抑制振动。
[0013]用于解决技术课题的技术方案
[0014]本发明的至少一个实施方式的浮动衬套轴承装置，具有:
[0015]壳体，其具有轴承孔；
[0016]旋转轴，其在所述轴承孔内被配置为能够旋转；
[0017]浮动衬套，其在所述轴承孔内被配置为能够旋转，包围所述旋转轴；
[0018]润滑油的供油孔，其在所述轴承孔的内周面开口；
[0019]多个连通孔，其形成于所述浮动衬套，在所述浮动衬套的内周面与外周面之间分别延伸，并在所述浮动衬套的周向上存有间隔地排列；
[0020]周向槽，其形成在所述浮动衬套的外周面或所述轴承孔的内周面，穿过多个所述连通孔的开口或与多个所述连通孔的开口相对，并且遍及所述浮动衬套的外周面或所述轴承孔的内周面的整周延伸；
[0021]所述周向槽根据周向位置而具有不同的截面积。
[0022]根据该结构，周向槽的截面积根据周向位置而不同，在一个以上的部分，截面积相对变小。通过使该一个以上的部分截面积相对变小，能够抑制周向槽内润滑油的流动，并抑制供油孔的开口附近润滑油的压力降低。其结果是，能够通过从供油孔供给的润滑油将浮动衬套单向地按压。
[0023]另一方面，根据该结构，存在截面积相对狭小的部分，也存在截面积相对较大的部分。通过在该截面积较大的部分暂时存储润滑油，即使存在截面积较小的部分，也能够通过连通孔向浮动衬套的内部供给足量的润滑油。
[0024]在几个实施方式中，所述周向槽形成在所述浮动衬套的外周面，
[0025]所述周向槽具有在所述浮动衬套的周向上，位置与多个所述连通孔的开口分别重叠的多个第一区域和在多个所述第一区域之间分别延伸的多个第二区域，
[0026]多个所述第一区域各自的截面积大于多个所述第二区域各自的截面积。
[0027]根据该结构，通过使位置与连通孔的开口重叠的第一区域的截面积大于在第一区域之间延伸的第二区域的截面积，能够在第一区域储存相对多量的润滑油。即，能够在连通孔附近存储足量的润滑油。其结果是，能够通过连通孔向浮动衬套的内部供给足量的润滑油。
[0028]在几个实施方式中，所述周向槽形成在所述轴承孔的内周面，
[0029]所述周向槽具有在所述轴承孔的周向上与多个所述连通孔的间隔对应设置的多个第一区域和在多个所述第一区域之间分别延伸的多个第二区域，
[0030]多个所述第一区域各自的截面积大于多个所述第二区域各自的截面积。
[0031]根据该结构，通过使与连通孔的周向间隔相对应而设置的第一区域的截面积大于在第一区域之间延伸的第二区域的截面积，能够使第一区域存储相对多量的润滑油。即，能够在连通孔附近存储足量的润滑油。其结果是，能够通过连通孔向浮动衬套的内部供给足量的润滑油。
[0032]在几个实施方式中，多个所述第一区域各自的宽度大于多个所述第二区域各自的宽度。
[0033]根据该结构，通过使第一区域的宽度大于第二区域的宽度，能够容易地使第一区域的截面积大于第二区域的截面积。
[0034]在几个实施方式中，多个所述第一区域各自的宽度在多个所述连通孔各自的宽度的0.9倍以上，并且1.3倍以下的范围内，
[0035]多个所述第一区域中的至少一个包含所述周向槽的宽度为最大宽度的部分，
[0036]多个所述第二区域各自的宽度在所述周向槽的最大宽度的0.2倍以上，并且0.4倍以下的范围内。
[0037]根据该结构，由于第一区域的宽度在连通孔各自的宽度的0.9倍以上，并且1.3倍以下的范围内，所以能够在第一区域存储足量的润滑油。
[0038]另一方面，由于第二区域的宽度为周向槽的最大宽度的0.2倍以上，并且0.4倍以下，所以在第二区域，能够切实地限制润滑油在周向上的流动。
[0039]在几个实施方式中，多个所述第一区域分别由多个凹部形成，
[0040]多个所述凹部各自的开口形状为圆形、椭圆形或矩形中的任意一种。
[0041]根据该结构，由于第一区域的开口形状为圆形、椭圆形或矩形，所以能够容易地形成第一区域。
[0042]在几个实施方式中，所述周向槽的一部分的截面积和与所述一部分呈180°相反侧的另一部分的截面积大致相等。
[0043]根据该结构，通过形成宽度根据周向位置发生变化的周向槽，防止浮动衬套失去重量平衡，能够防止由于形成周向槽所导致的振动的发生。
[0044]在几个实施方式中，多个所述第一区域各自的深度大于多个所述第二区域各自的深度。
[0045]根据该结构，通过使第一区域的深度大于第二区域的深度，能够容易地使第一区域的截面积大于第二区域的截面积。
[0046]另外，根据该结构，通过使第一区域的深度比第二区域相对更大，能够引发润滑油朝向连通孔流动，更有效地将润滑油供给到浮动衬套的内侧。
[0047]在几个实施方式中，所述周向槽的宽度大致一定，
[0048]所述周向槽的最大深度为所述浮动衬套的外周面与所述轴承孔的内周面之间的半径方向间隙的50倍以下，
[0049]所述周向槽的最小深度在所述半径方向间隙的2倍以上，并且3倍以下的范围内。
[0050]根据该结构，通过将周向槽的最大深度设定在半径方向间隙的50倍以下，将周向槽的最小深度设定在半径方向间隙的2倍以上，并且3倍以下的范围内，能够引发润滑油朝向连通孔流动，更有效地将润滑油供给到浮动衬套的内侧。
[0051]在几个实施方式中，在所述周向槽中，在所述浮动衬套的旋转方向上，与所述连通孔的下游侧相连的下游区域的截面积在所述浮动衬套的周向上，越靠近所述连通孔越扩大。
[0052]根据该结构，下游区域的截面积越靠近连通孔越大，当浮动衬套停止时从供油孔供给润滑油，润滑油从下游区域流入连通孔，由此，利用润滑油向浮动衬套施加转矩。因此，只要在旋转轴的旋转开始时供给润滑油，就能够利用润滑油引起的转矩辅助浮动衬套的旋转开始。
[0053]在几个实施方式中，与所述连通孔相连的下游区域的底面由相对于所述外周面倾斜的倾斜面形成，
[0054]所述倾斜面在所述浮动衬套的周向上倾斜为越靠近所述连通孔，所述周向槽的深度越深。
[0055]根据该结构，通过以倾斜面形成与连通孔相连的下游区域的底面，能够容易地将下游区域的截面积朝向连通孔扩大。
[0056]在几个实施方式中，所述浮动衬套的内周面在与所述浮动衬套的轴线正交的截面上具有曲边多边形形状。
[0057]浮动衬套的内周面在截面上具有曲边多边形形状的情况，相比浮动衬套的内周面在截面上具有正圆形状情况，能够提高振动稳定性，并且能减少轴承损失。
[0058]另一方面，浮动衬套的内周面在截面上具有曲边多边形形状的情况，相比浮动衬套的内周面在截面上具有正圆形状情况，浮动衬套的内周面与旋转轴的外周面之间的间隙变大。因此，浮动衬套的内周面与旋转轴的外周面之间的间隙需要共用更多的润滑油。在这一点上，只要在浮动衬套的外周面形成截面积根据周向位置而不同的周向槽，就能够通过连通孔向浮动衬套的内周面和旋转轴的外周面之间的间隙供给足量的润滑油。
[0059]本发明的至少一个实施方式中的涡轮增压器具有:
[0060]上述任意一种浮动衬套轴承装置；
[0061]具有叶轮的离心式压缩机；
[0062]具有涡轮机动叶片的涡轮机，
[0063]所述涡轮机叶片与所述叶轮经由所述旋转轴连结。
[0064]根据该结构，由于能够抑制浮动衬套轴承装置的振动，涡轮增压器具有良好的静音性。
[0065]发明的效果
[0066]根据本发明的至少一个实施方式，提供一种浮动衬套轴承装置以及具有该轴承装置的涡轮增压器，该浮动衬套轴承装置在浮动衬套的外周面绕整周设置周向槽，并确保通过润滑油对浮动衬套施加的按压力，抑制振动。
【附图说明】
[0067]图1是示意表示本发明的几个实施方式的涡轮增压器的纵剖视图。
[0068]图2是将图1中的推力轴承装置以及径向轴承装置扩大并示意表示的图。
[0069]图3是沿图2中的II1-1II线的剖视图。
[0070]图4是示意表示图3中的浮动衬套的立体图。
[0071 ]图5是示意表示图4的浮动衬套的横截面的图。
[0072]图6是将图4的浮动衬套的外周面展开并示意表示的图。
[0073]图7是示意表示几个实施方式的浮动衬套的横截面的图。
[0074]图8是将图7的浮动衬套的外周面展开并示意表示的图。
[0075]图9是示意表示几个实施方式的浮动衬套的横截面的图。
[0076]图10是将图9的浮动衬套的外周面展开并示意表示的图。
[0077]图11是将几个实施方式的浮动衬套的外周面展开并示意表示的图。
[0078]图12是将几个实施方式的浮动衬套的横截面与驱动轴一同示意表示的图。
[0079]图13是将几个实施方式的轴承孔的内周面展开并示意表示的图。
【具体实施方式】
[0080]以下，参照附图，对本发明的几个实施方式进行说明。但是，这些实施方式所记载，或图中所示的结构部件的尺寸、材质、形状以及其相对配置等并不是将本发明的范围限定于此，仅为说明例。例如，沿某方向这一记载，不仅表示相对于某方向严格平行的状态，根据需要，也表示以公差或一定程度的角度倾斜的状态。另外，大致或约这一记载，表示可以包含公差的范围内的误差，或，一般程度的变形。
[0081]图1是示意表示本发明的几个实施方式的涡轮增压器的纵剖视图。涡轮增压器适用于例如车辆和船舶等的内燃机。
[0082]涡轮增压器具有涡轮机10和离心式压缩机12。涡轮机10具有涡轮机壳14和能够旋转地收纳在涡轮机壳14内的涡轮机动叶片(涡轮机叶轮)16，压缩机12具有压缩机壳18和能够旋转地收纳在压缩机壳18的叶轮(压缩机叶轮)20。
[0083]涡轮机壳14以及压缩机壳18通过未图示的连结部件相对于轴承壳(壳体)22被固定，涡轮机10的涡轮机动叶片16和压缩机12的叶轮20通过在轴承壳22内延伸的驱动轴(涡轮机转子)24相互连结。因此，涡轮机动叶片16、叶轮20以及驱动轴24配置在同一轴线26上。涡轮机1的涡轮机动叶片16，由例如从内燃机排出的排气旋转，由此，通过驱动轴24使压缩机12的叶轮20旋转。通过压缩机12的叶轮20的旋转，向内燃机供给的进气被压缩。
[0084]例如，涡轮机壳14由收纳涡轮机动叶片16的筒部(围筒部)28和包围筒部28的轴承壳22侧的部分的涡旋部30构成。涡旋部30具有未图示的排气的入口，并且通过狭道部32与筒部28连通。轴承壳22的相反侧的筒部28的开口形成排气的出口。
[0085]在轴承壳22侧的涡轮机壳14的开口上嵌合有轴承壳22的端壁34。筒状的密封部36一体并且同轴地设置在端壁34上，密封部36形成贯通端壁34的中央的密封孔。涡轮机动叶片16侧的驱动轴24的端部配置在密封部36内，密封环38配置在驱动轴24和密封部36之间的间隙中。
[0086]在端壁34与涡轮机动叶片16的背面之间的环状的凹处上配置有环状的后板40。后板40的外周部被涡轮机壳14和轴承壳22夹持，后板40的内周缘包围密封部36。
[0087]轴承部44与周壁42—体设置在轴承壳22的内部，轴承部44上形成有轴承孔45。例如两个浮动衬套46作为径向轴承装置配置在轴承部44的轴承孔45内，驱动轴24的中央部以贯通浮动衬套46的状态配置在轴承部44的轴承孔45内。
[0088]压缩机12侧的轴承部44的端面上固定有与轴线26正交的板状的推力部件48，驱动轴24贯通推力部件48的贯通孔。驱动轴24上嵌合有推力环50以及推力套筒52，推力部件48、推力环50以及推力套筒52构成推力轴承装置。
[0089]在此，轴承壳22的周壁42上设置有供油口54以及排油口 56，轴承部44以及推力部件48上形成有向径向轴承以及推力轴承的轴承间隙供给润滑油的供油路。另一方面，为了防止润滑油向压缩机12的方向飞溅，导油板58设置为覆盖推力部件48的压缩机12侧的面。
[0090]压缩机12侧的轴承壳22的开口上嵌合有在中央具有密封孔的盖部件60，盖部件60通过固定环62相对于轴承壳22被固定。推力套筒52贯通盖部件60的密封孔，在推力套筒52和密封孔的间隙中配置有未图示的密封环。
[0091]例如压缩机壳18由收纳叶轮20的筒部(围筒部)64和包围筒部64的轴承壳22侧的部分的涡旋部66构成。涡旋部66具有未图示的供气的出口，并且经过扩散部68与筒部64连通。轴承壳22的相反侧的筒部64的开口形成进气的入口。
[0092]叶轮20由中枢70和多个叶片72构成。中枢70在轴线26的周围具有旋转对称的形状。在沿轴线26的方向上，中枢70的一端侧位于进气的入口侧，中枢70的另一端侧位于扩散部68侧。中枢70的外周面74具有朝向另一端侧扩大的喇叭形，中枢70在另一端侧具有与盖部件60相对的背面76。多个叶片72在中枢70的外周面74上配置为沿周向隔开间隔。
[0093]驱动轴24贯通中枢70，位于中枢70的一端侧的驱动轴24的前端侧上形成有内螺纹，内螺纹螺合有作为连结部件78的螺母。连结部件78与中枢70的一端侧抵接，相对于叶轮20，在沿轴线26的方向上朝向涡轮机10侧施加轴力。
[0094]图2是将图1中的推力轴承装置以及径向轴承装置扩大并示意表示的图。
[0095]驱动轴24具有配置在轴承孔45内的大径部80和在轴承孔45与叶轮20之间延伸的小径部82，在大径部80和小径部82的边界形成有台阶部84。
[0096]在驱动轴24的小径部82上嵌合有至少一个凸缘部86。在几个实施方式中，串联地嵌合在小径部82上的推力环50和推力套筒52分别具有凸缘部86(86a、86b)。
[0097]另外，推力环50和推力套筒52分别具有与凸缘部86(86a、86b)—体形成的套筒部88(88&、8813)，套筒部88(88&、8813)嵌合于小径部82。套筒部88&位于凸缘部86&与凸缘部86匕之间，套筒部88b配置在凸缘部86b与叶轮20之间。
[0098]推力环50和推力套筒52在叶轮20的背面76与台阶部84之间利用连结部件78的轴力被夹持，构成为与驱动轴24—同旋转。
[0099]推力部件48的贯通孔90被小径部82贯通，贯通孔90的内周面与小径部82的外周面之间配置有套筒部88a。推力部件48在贯通孔90的周围具有在沿轴线26的方向上与凸缘部86a、86b相对并滑动接触的推力部92。在几个实施方式中，推力部件48在沿轴线26的方向两侧具有推力部92(92a、92b)。
[0100]另外，推力部件48上设置有形成供油路的供油孔94，供油孔94的出口在贯通孔90的内周面上开口。从供油孔94的出口流出的润滑油通过套筒部88a的外周面与贯通孔90的内周面之间的间隙供给到推力部92 (92a、92b)与凸缘部86 (86a、86b)之间。
[0101]压缩机12侧的浮动衬套46夹持在推力环50的凸缘部86a与环状的分隔壁环96之间。在轴承孔45内，凸缘部86a与分隔壁环96之间划分有用于浮动衬套46的轴承室98。此外，在轴承孔45内划分有用于涡轮机10侧的浮动衬套46的轴承室。
[0102]图3是沿图2中的II1-1II线的剖视图。
[0103]如图3所示，浮动衬套46以及驱动轴24的大径部(旋转轴)80在轴承室98内，即轴承孔45内能够旋转地同轴配置，浮动衬套46包围大径部80。形成供油通路的供油孔102在轴承孔45的内周面100上开口，润滑油通过供油孔102沿浮动衬套46的径向供给到轴承室98内。
[0104]在几个实施方式中，如图3所示，在轴承孔45的内周面100上，只有一个供油孔102在轴承孔45的上部开口，朝向铅垂方向下方供给润滑油。
[0105]另外，在几个实施方式中，如图3所示，在内周面100上形成有沿内周面100延伸为圆弧状的凹部104，供油孔102在凹部104的底面开口。换言之，由于凹部104的存在，供油孔102的开口向内周面100的周向扩大。
[Ο?Ο?]图4是示意表示图3中的浮动衬套46的立体图。图5是示意表示浮动衬套46的横截面的图。图6是将图4的浮动衬套的外周面展开并示意表示的图。
[0107]浮动衬套46具有主体部106、多个连通孔108、周向槽110。
[0108]主体部106具有圆筒形状，具有内周面112以及外周面114。在几个实施方式中，内周面112以及外周面114，从横截面看具有正圆形状。即，主体部106在径向上的厚度在周向上为一定。
[0109]多个连通孔108分别在主体部106的内周面112和外周面114之间延伸，在主体部106的周向上隔开间隔排列。在几个实施方式中，多个连通孔108虽然在主体部106的半径方向上延伸，但是既可以沿半径方向延伸，也可以相对于半径方向倾斜地延伸。
[0110]周向槽110在外周面114的周向上绕整周延伸，通过多个连通孔108的开口。并且，周向槽110根据主体部106的周向位置而具有不同的截面积。即，与主体部106的周向正交的截面处的周向槽110的截面积根据主体部106的周向位置而不同。
[0111]根据该结构，周向槽110的截面积根据周向位置而不同，一个以上的部分的截面积相对变小。由于该一个以上的部分的截面积相对变小，能够抑制润滑油在周向槽110内的流动。
[0112]图3中的多个粗线箭头P示意表示润滑油的静压分布，由于周向槽110内的润滑油的流动被抑制，能够抑制在供油孔102的开口附近润滑油的压力的降低。其结果是，如图3中的空白箭头F所示，利用从供油孔102供给的润滑油，产生将浮动衬套46以及驱动轴24向供油孔102的相反侧单向按压的力，能够防止驱动轴24的不稳定振动。
[0113]另一方面，根据该结构，存在截面积相对狭窄的部分，并且也存在截面积相对较大的部分。该截面积较大部分能够暂时存储润滑油，起到储油的作用，因此，即使存在截面积较小的部分，也能够通过连通孔108向浮动衬套46的内部供给充足量的润滑油。
[0114]并且，上述涡轮增压器，由于浮动衬套轴承装置的振动被抑制，静音性能良好。
[0115]在几个实施方式中，通过设置凹部104并扩大供油孔102的开口，能够有效地产生静压分布。
[0116]在几个实施方式中，如图4?图6所示，周向槽110具有，在浮动衬套46的周向上，位置与多个连通孔108的开口分别重叠的多个第一区域IlOa和在多个第一区域IlOa之间分别延伸的多个第二区域110b。并且，多个第一区域IlOa各自的截面积大于多个第二区域IlOb各自的截面积。即，与周向正交的截面上的各第一区域IlOa的截面积大于各第二区域110b。
[0117]根据该结构，通过使位置与连通孔108的开口重叠的第一区域IlOa的截面积大于在第一区域I 1a之间延伸的第二区域I 1b的截面积，能够在第一区域I 1a存储相对多量的润滑油。即，能够在连通孔108附近存储足量的润滑油。其结果是，能够有效地通过连通孔108向浮动衬套46的内部供给足量的润滑油。
[0118]在几个实施方式中，如图6所示，在浮动衬套46的轴线方向上的多个第一区域IlOa各自的宽度Wa大于多个第二区域IlOb各自的宽度Wb。
[0119]根据该结构，通过使第一区域IlOa的宽度大于第二区域IlOb的宽度，能够容易地使第一区域IlOa的截面积大于第二区域IlOb的截面积。
[0120]在几个实施方式中，如图6所示，多个第一区域IlOa各自的宽度Wa在多个连通孔108各自的宽度Wc的0.9倍以上，并且1.3倍以下的范围内，多个第一区域IlOa之中的至少一个，包含在浮动衬套46的轴线方向上周向槽110的宽度为最大宽度Wmax的部分，在浮动衬套46的轴线方向上，多个第二区域IlOb各自的宽度Wb在周向槽110的最大宽度Wmax的0.2倍以上，并且0.4倍以下的范围内。
[0121]根据该结构，由于第一区域I1a的宽度Wa为连通孔108各自的宽度Wc的0.9倍以上，并且1.3倍以下的范围内，所以能够在连通孔108附近的第一区域IlOa存储足量的润滑油。其结果是，能够有效地通过连通孔108向浮动衬套46的内部供给足量的润滑油。
[0122]另一方面，由于第二区域IlOb的宽度Wb为周向槽110的最大宽度Wmax的0.2倍以上，并且0.4倍以下，所以在第二区域IlOb能够切实地限制润滑油在周向上的流动。
[0123]在几个实施方式中，第一区域IlOa的宽度Wa为连通孔108各自的宽度Wc的约1.1倍，第二区域IlOb的宽度Wb为周向槽110的最大宽度Wmax的约1/3。
[0124]根据该结构，由于第一区域I1a的宽度Wa为连通孔108各自的宽度Wc的约1.1倍，所以能够在第一区域11Oa存储足量的润滑油。另一方面，第二区域11Ob的宽度Wb为周向槽110的最大宽度的约1/3，所以在第二区域IlOb能够切实地限制润滑油在周向上的流动。
[0125]在几个实施方式中，如图4?图6所示，多个第一区域IlOa分别由形成在外周面114的多个凹部116形成，外周面114的多个凹部116各自的开口形状为圆形。多个凹部116各自的开口形状也可以是椭圆形或矩形。
[0126]根据该结构，由于第一区域IlOa的开口形状为圆形、椭圆形或矩形，所以能够容易地形成第一区域110a。多个凹部116可以由例如喷丸机、凸起器或压型机(钢球的按压)形成。
[0127]在几个实施方式中，如图4?图6所示，在浮动衬套46的周向上的一个区域中的周向槽110的截面积和与位于一个区域呈180°相反侧的另一区域中的周向槽110的截面积大致相等。
[0128]根据该结构，通过形成宽度根据周向位置而变化的周向槽110，能够防止浮动衬套46失去重量平衡。其结果是，防止发生由于形成周向槽110而导致的引起不平衡的同步振动。
[0129]在几个实施方式中，在主体部106的外周面114上仅形成有周向槽110，未形成从周向槽110延伸至主体部106的轴线方向端面的轴线方向槽。
[0130]图7是示意表示几个实施方式中的浮动衬套120的横截面的图。图8是将图7的浮动衬套120的外周面114展开并示意表示的图。
[0131]在几个实施方式中，如图7以及图8所示，在浮动衬套120的主体部106的外周面114上，取代周向槽110形成有周向槽122。周向槽122通过多个连通孔108的开口绕外周面114的整周延伸。在浮动衬套120的半径方向上的周向槽122的深度根据周向位置而不同。
[0132]具体而言，周向槽122具有，在浮动衬套122的周向上，位置与多个连通孔108的开口分别重叠的多个第一区域122a和在多个第一区域122a之间分别延伸的多个第二区域122b。并且，多个第一区域122a各自的深度Da大于多个第二区域122b各自的深度Db。
[0133]根据该结构，通过使第一区域122a的深度Da大于第二区域122b的深度Db，能够容易地使第一区域122a的截面积大于第二区域122b的截面积。
[0134]另外，根据该结构，通过使第一区域122a的深度Da相对大于第二区域122b的深度Db，如图7中粗线箭头u所示，能够引发润滑油朝向连通孔108流动，更有效地将润滑油供给到浮动衬套120的内侧。
[0135]在几个实施方式中，周向槽122在浮动衬套120的轴线方向上的宽度Wg为大致一定，周向槽122在浮动衬套120的径向上的最大深度Dmax为，浮动衬套120的外周面114与轴承孔45的内周面100之间的半径方向间隙G的50倍以下，周向槽122在浮动衬套120的径向上的最小深度Dmin在半径方向间隙G的2倍以上，并且3倍以下的范围。
[0136]根据该结构，通过将最大深度Dmax设定为半径方向间隙G的50倍以下，将最小深度Dmin设定在半径方向间隙G的2倍以上，并且3倍以下的范围内，能够引发润滑油朝向连通孔108流动，更有效地将润滑油供给到浮动衬套120的内侧。
[0137]在几个实施方式中，如图7所示，周向槽122在浮动衬套120的径向上的深度根据浮动衬套120的周向位置连续地或波状地变化。根据该结构，润滑油顺利地流入连通孔108，能够更有效地将润滑油供给到浮动衬套120的内侧。
[0138]图9是示意表示几个实施方式的浮动衬套130的横截面的图。图10是将浮动衬套130的外周面114展开并示意表示的图。
[0139]在几个实施方式中，如图9以及图10所示，在浮动衬套130的主体部106的外周面114上，取代周向槽110形成有周向槽132。周向槽132通过多个连通孔108的开口绕外周面114的整周延伸。在周向槽132中，在浮动衬套130的旋转方向R上与连通孔108的下游侧相连的下游区域132c的截面积越靠近浮动衬套130的周向上的连通孔108越扩大。
[0140]根据该结构，下游区域132c的截面积越靠近连通孔108越扩大，在浮动衬套130停止时，如果从供油孔102供给润滑油，如图9中的粗线箭头u所示，润滑油从下游区域132c流入连通孔108。在润滑油从下游区域132c向连通孔108供给时，利用润滑油向浮动衬套46施加转矩。因此，只要在驱动轴24旋转开始时供给润滑油，就能够利用润滑油引起的转矩辅助浮动衬套46的旋转开始。
[0141]在几个实施方式中，如图9所示，在周向槽132中与连通孔108相连的下游区域132c的底面由相对于外周面114倾斜的倾斜面132d形成，倾斜面132d在浮动衬套46的周向上倾斜，使周向槽132的深度越靠近连通孔108越深。
[0142]根据该结构，通过利用倾斜面132d形成与连通孔108相连的下游区域132c的底面，能够使下游区域132c的截面积朝向连通孔108容易地扩大。
[0143]在几个实施方式中，下游区域132c的宽度在周向上越靠近连通孔108越窄。
[0144]图11是将几个实施方式的浮动衬套140的外周面114展开并示意表示的图。在浮动衬套140中，主体部106的外周面114上，取代周向槽110形成有周向槽142。浮动衬套140的轴线方向上的周向槽142的宽度在周向上连续地变化，第一区域142a的宽度大于第二区域142b的宽度。
[0145]图12是将几个实施方式的浮动衬套150的横截面与驱动轴24—同示意表示的图。
[0146]在几个实施方式中，如图12所示，浮动衬套150的内周面152在与浮动衬套150的轴线正交的截面上具有曲边多边形形状。
[0147]浮动衬套150的内周面152在截面上具有曲边多边形形状的情况与浮动衬套150的内周面152在截面上具有正圆形状的情况相比，在能够提高振动稳定性的同时，还能减少轴承损失。
[0148]另一方面，浮动衬套150的内周面152在截面上具有曲边多边形形状的情况与浮动衬套150的内周面152在截面上具有正圆形状的情况相比，浮动衬套150的内周面152与驱动轴24的外周面之间的间隙变大。因此，浮动衬套150的内周面152与驱动轴24的外周面之间的间隙需要共用更多的润滑油。关于这一点，只要在浮动衬套150的外周面114上形成截面积根据周向位置而不同的周向槽110，就能通过连通孔108向浮动衬套150的内周面152与驱动轴24的外周面之间的间隙供给足量的润滑油。
[0149]此外，曲边多边形是等宽度图形的一种。在几个实施方式中，曲边多边形是由三根包线形成的曲边三角形。在主体部106的内周面112上，连通孔108为大径部80的外周面与主体部106的内周面112之间的径向间隙成为最大的区域，S卩，在相当于曲边多边形的顶点的区域上开口。在图12中，主体部106上设置有三个连通孔108。
[0150]图13是将几个实施方式的轴承孔45的内周面100展开并示意表示的图。
[0151]在几个实施方式中，取代浮动衬套46的外周面114，如图13所示，在轴承孔45的内周面100上与连通孔108相对的位置上绕整周形成有周向槽160。与轴承孔45的周向正交的截面上的周向槽160的截面积根据周向位置而不同。
[0152]根据该结构，与周向槽110的情况一样，能够在防止驱动轴24的不稳定振动的同时，向浮动衬套的内部供给足量的润滑油。
[0153]在几个实施方式中，周向槽160通过供油孔102的开口或凹部104延伸。
[0154]在几个实施方式中，周向槽160具有设置在与多个连通孔108的周向间隔对应的间隔的多个第一区域160a和在多个第一区域160a之间延伸的第二区域160b。
[0155]在几个实施方式中，多个第一区域160a分别由多个凹部162形成。多个凹部162的开口形状为圆形、椭圆形或矩形的任意一种。
[0156]本发明不限于上述实施方式，还包括对上述实施方式进行变更的方式或者将这些方式适当组合的方式。实施方式的组合的可能性由，本申请的申请最初的权利要求范围，或在本申请主张优先权的情况下，其基础申请的申请最初的权利要求范围的组合公开。
[0157]例如，图13的周向槽160具有与周向槽110相对应的形状，也可以在轴承孔45的内周面100上，形成与周向槽122和周向槽142相对应的形状的周向槽。
[0158]另外，上述在几个实施方式中，周向槽的截面积、宽度以及深度在周向上进行周期变化，但只要截面积根据周向位置而不同，也可以进行随机变化。
[0159]并且，离心式压缩机也可以是可变容量型。
[0160]附图标记说明
[0161]10涡轮机
[0162]12压缩机
[0163]14涡轮机壳
[0164]16涡轮机动叶片
[0165]18压缩机壳
[0166]20 叶轮
[0167]22轴承壳(壳体)
[0168]24驱动轴
[0169]26 轴线
[0170]28 筒部
[0171]30涡旋部
[0172]32狭道部
[0173]34 端壁
[0174]36密封部
[0175]38密封环
[0176]40 后板
[0177]42 周壁
[0178]44轴承部
[0179]46浮动衬套
[0180]48推力部件
[0181]50推力环
[0182]52推力套筒
[0183]54 供油口
[0184]56 排油口
[0185]58导油板
[0186]60盖部件
[0187]62固定环
[0188]64 筒部
[0189]66涡旋部
[0190]68扩散部
[0191]70 中枢
[0192]72 叶片
[0193]74外周面
[0194]76 背面
[0195]78连结部件
[0196]80大径部(旋转轴)
[0197]82小径部
[0198]84台阶部
[0199]86(86a、86b)凸缘部
[0200]88(88a、88b)套筒部
[0201]90贯通孔
[0202]92(92a,92b)推力部
[0203]94供油孔
[0204]96分隔壁环
[0205]98轴承室
[0206]100内周面
[0207]102供油孔
[0208]104 凹部
[0209]106主体部
[0210]108连通孔
[0211]110周向槽
[0212]IlOa 第一区域
[0213]IlOb 第二区域
[0214]112内周面
[0215]114外周面
[0216]116 凹部
【主权项】
1.一种浮动衬套轴承装置，其特征在于，具有: 壳体，其具有轴承孔； 旋转轴，其在所述轴承孔内被配置为能够旋转； 浮动衬套，其在所述轴承孔内被配置为能够旋转，包围所述旋转轴； 润滑油的供油孔，其在所述轴承孔的内周面开口 ； 多个连通孔，其形成于所述浮动衬套，在所述浮动衬套的内周面与外周面之间分别延伸，并在所述浮动衬套的周向上存有间隔地排列； 周向槽，其形成在所述浮动衬套的外周面或所述轴承孔的内周面，穿过多个所述连通孔的开口或与多个所述连通孔的开口相对，并且遍及所述浮动衬套的外周面或所述轴承孔的内周面的整周延伸； 所述周向槽根据周向位置而具有不同的截面积。2.如权利要求1所述的浮动衬套轴承装置，其特征在于， 所述周向槽形成在所述浮动衬套的外周面， 所述周向槽具有在所述浮动衬套的周向上，位置与多个所述连通孔的开口分别重叠的多个第一区域和在多个所述第一区域之间分别延伸的多个第二区域， 多个所述第一区域各自的截面积大于多个所述第二区域各自的截面积。3.如权利要求1所述的浮动衬套轴承装置，其特征在于， 所述周向槽形成在所述轴承孔的内周面， 所述周向槽具有在所述轴承孔的周向上与多个所述连通孔的间隔对应设置的多个第一区域和在多个所述第一区域之间分别延伸的多个第二区域， 多个所述第一区域各自的截面积大于多个所述第二区域各自的截面积。4.如权利要求2或3所述的浮动衬套轴承装置，其特征在于， 多个所述第一区域各自的宽度大于多个所述第二区域各自的宽度。5.如权利要求4中记载的浮动衬套轴承装置，其特征在于， 多个所述第一区域各自的宽度在多个所述连通孔各自的宽度的0.9倍以上，并且1.3倍以下的范围内， 多个所述第一区域中的至少一个包含所述周向槽的宽度为最大宽度的部分， 多个所述第二区域各自的宽度在所述周向槽的最大宽度的0.2倍以上，并且0.4倍以下的范围内。6.如权利要求2至5中任一项所述的浮动衬套轴承装置，其特征在于， 多个所述第一区域分别由多个凹部形成， 多个所述凹部各自的开口形状为圆形、椭圆形或矩形中的任意一种。7.如权利要求2至6中任一项所述的浮动衬套轴承装置，其特征在于， 所述周向槽的一部分的截面积和与所述一部分呈180°相反侧的另一部分的截面积大致相等。8.如权利要求2至7中任一项所述的浮动衬套轴承装置，其特征在于， 多个所述第一区域各自的深度大于多个所述第二区域各自的深度。9.如权利要求1至8中任一项所述的浮动衬套轴承装置，其特征在于， 所述周向槽的宽度大致一定， 所述周向槽的最大深度为所述浮动衬套的外周面与所述轴承孔的内周面之间的半径方向间隙的50倍以下， 所述周向槽的最小深度在所述半径方向间隙的2倍以上，并且3倍以下的范围内。10.如权利要求1至9中任一项所述的浮动衬套轴承装置，其特征在于， 在所述周向槽中，在所述浮动衬套的旋转方向上，与所述连通孔的下游侧相连的下游区域的截面积在所述浮动衬套的周向上，越靠近所述连通孔越扩大。11.如权利要求10所述的浮动衬套轴承装置，其特征在于， 与所述连通孔相连的下游区域的底面由相对于所述外周面倾斜的倾斜面形成， 所述倾斜面在所述浮动衬套的周向上倾斜为越靠近所述连通孔，所述周向槽的深度越深。12.如权利要求1至11中任一项所述的浮动衬套轴承装置，其特征在于， 所述浮动衬套的内周面在与所述浮动衬套的轴线正交的截面上具有曲边多边形形状。13.一种涡轮增压器，其特征在于，具有: 如权利要求1至12中任一项所述的浮动衬套轴承装置； 具有叶轮的尚心式压缩机； 具有涡轮机动叶片的涡轮机， 所述涡轮机叶片与所述叶轮经由所述旋转轴连结。
【文档编号】F02B39/00GK105940229SQ201480074222
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2014年2月27日
【发明人】二江贵也, 西冈忠相, 南部崇, 林慎之, 铃木浩
【申请人】三菱重工业株式会社