涡轮增压器的轴承结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及将连结涡轮叶轮与压缩机叶轮的旋转轴支承为能够旋转的涡轮增压器的轴承结构。
【背景技术】
[0002]一直以来，作为提高发动机的输出的增压器，已知有利用废气的能量的涡轮增压器。在涡轮增压器中，通过废气而旋转的涡轮叶轮与对吸入空气进行压缩的压缩机叶轮由旋转轴连结。旋转轴插通于在中心壳体上形成的插通孔，经由推力轴承、径向轴承而以能够旋转的方式支承于该中心壳体。并且，以摩擦阻力的减少、旋转轴的冷却为目的之一，而向推力轴承、径向轴承压力输送发动机油的一部分。例如，参照专利文献I。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2011-220276号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
[0007]然而，在上述的涡轮增压器中，向轴承压力输送的油的一部分有时会通过将中心壳体与旋转轴之间的间隙填埋的密封件而向涡轮壳体或压缩机壳体漏出。
[0008]本发明的目的在于提供一种能够抑制油的漏出的涡轮增压器的轴承结构。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]以下，用于实现上述目的的一方案提供一种涡轮增压器的轴承结构，具备:中心壳体，设置在涡轮叶轮与压缩机叶轮之间，具有插通孔；旋转轴，插通于所述插通孔，将所述涡轮叶轮和所述压缩机叶轮连结；一对轴承构件，被压入所述旋转轴与所述中心壳体之间的间隙而将所述旋转轴支承为能够旋转；及限制构件，在所述一对轴承构件之间保持于所述旋转轴，通过与所述轴承构件的卡合而限制所述旋转轴向推力方向的移动，所述各轴承构件具有与所述限制构件卡合的卡合面，在所述各卡合面形成有油供给口。
[0011]根据上述涡轮增压器的轴承结构，轴承构件利用内周面来承受作用于旋转轴的径向力，并利用与限制构件卡合的卡合面来承受作用于旋转轴的推力。并且，轴承构件从在卡合面开口的油供给口向形成于该卡合面与限制构件之间的间隙的油的流体层直接供给油。因此，对于该流体层在高的概率下供给油，因此涡轮增压器所需的油量减少。即，能够减少向涡轮增压器供给的油量，因此能抑制油的漏出。
[0012]关于上述涡轮增压器，优选的是，所述轴承构件为树脂制。
[0013]根据该结构，轴承构件通过弹性比金属优异的树脂来制作。其结果是，旋转轴的振动容易由轴承构件吸收，由此能抑制中心壳体的振动、以及涡轮增压器的振动。
[0014]关于上述涡轮增压器，优选的是，所述轴承构件具有位于距所述压缩机叶轮近的位置的端部及位于距所述涡轮叶轮近的位置的端部，在所述端部的至少一方的外周设有凹部。
[0015]根据该结构，通过在轴承构件设置凹部，而中心壳体与轴承构件之间的接触部分减少。因此，将从旋转轴受到的载荷经由轴承构件向中心壳体传递的传递路径减少。其结果是，能抑制旋转轴的振动引起的中心壳体的振动、以及涡轮增压器的振动。
[0016]关于上述涡轮增压器，优选的是，所述轴承构件为树脂制，具有在外周的局部设置的凹部和压接于所述中心壳体的压接面，所述压接面由表皮层形成。
[0017]根据该结构，通过在轴承构件的轴向上产生的刚性差，轴承构件容易弹性变形，旋转轴的振动容易被轴承构件吸收。其结果是，能抑制旋转轴的振动引起的中心壳体的振动、以及涡轮增压器的振动。
[0018]关于上述涡轮增压器，优选的是，所述凹部包括沿周方向等间隔地配置的多个槽部。或者，优选的是，所述凹部包括在所述轴承构件的两端部在周方向整周上延伸的一对凹部。或者，优选的是，所述凹部包括在所述轴承构件的轴向中央部分在周方向整周上延伸的槽部。
[0019]根据这些的结构，通过在轴承构件设置凹部或槽部，中心壳体与轴承构件之间的接触部分减少。因此，将从旋转轴承受的载荷经由轴承构件向中心壳体传递的传递路径减少。其结果是，能抑制旋转轴的振动引起的中心壳体的振动、以及涡轮增压器的振动。
[0020]关于上述涡轮增压器，优选的是，所述压缩机叶轮具备包围叶轮部的侧壁部。
[0021]根据该结构，压缩机叶轮具备包围叶轮部的侧壁部，由此向压缩机叶轮取入的气体难以通过叶轮部与压缩机壳体之间的间隙而漏出。其结果是，即使由于旋转轴的热膨胀而压缩机叶轮与压缩机壳体之间的间隙发生变化，涡轮增压器的增压性能也不易产生变动。
【附图说明】
[0022]图1是表示将本发明的涡轮增压器的轴承结构进行具体化的第一实施方式的截面结构的剖视图。
[0023]图2是图1中的由单点划线2包围的部分的放大图。
[0024]图3是表示压缩机叶轮的立体图。
[0025]图4是表示第二实施方式的轴承构件的立体图。
[0026]图5是表示第二实施方式的轴承构件的剖视图，是表示向中心壳体压入的部分压入部的剖视图。
[0027]图6是表示第三实施方式的轴承构件的立体图。
[0028]图7是表示第三实施方式的轴承构件的剖视图，(a)是表示从旋转轴即将承受等压缩载荷之前的轴承构件的截面形状的一例的图，(b)是表示从旋转轴刚承受等压缩载荷之后的轴承构件的截面形状的一例的图。
[0029]图8是表示第四实施方式的轴承构件的立体图。
[0030]图9是表示第四实施方式的轴承构件的剖视图，(a)是表示从旋转轴即将承受等压缩载荷之前的轴承构件的截面形状的一例的图，(b)是表示从旋转轴刚承受等压缩载荷之后的轴承构件的截面形状的一例的图。
[0031]图10是表示变形例的轴承构件及中心壳体的剖视图。
【具体实施方式】
[0032](第一实施方式)
[0033]以下，参照图1?图3，说明第一实施方式的涡轮增压器的轴承结构。
[0034]如图1所示，在涡轮增压器10中，收容涡轮叶轮21的涡轮壳体20和收容压缩机叶轮31的压缩机壳体30组装于中心壳体40。S卩，中心壳体40设置在涡轮壳体20与压缩机壳体30之间。中心壳体40经由轴承部50将连结涡轮叶轮21与压缩机叶轮31的旋转轴15支承为能够旋转。
[0035]在涡轮壳体20形成有以包围涡轮叶轮21的外周的方式延伸的涡旋通路22和沿涡轮叶轮21的轴向延伸的排出端口 23。该涡旋通路22与未图示的内燃机的排气通路连通，将来自该内燃机的燃烧室的排气经由该排气通路向涡旋通路22送入。
[0036]在涡轮壳体20内形成有以包围涡轮叶轮21的外周的方式沿着涡轮叶轮21的周方向延伸且与涡旋通路22连通的导入通路24。涡旋通路22的排气通过该导入通路24朝向涡轮叶轮21吹附。由此，涡轮叶轮21以轴线为中心旋转。然后，排气向排出端口 23排出，返回排气通路。
[0037]在压缩机壳体30形成有沿压缩机叶轮31的轴向延伸的吸入端口 32和以包围该压缩机叶轮31的外周的方式延伸且与未图示的内燃机的吸气通路连通的压缩机通路33。而且，在压缩机壳体30设有用于将经由吸入端口 32导入到压缩机壳体30内的空气向压缩机通路33送出的送出通路34。并且，当伴随于旋转轴15的旋转而压缩机叶轮31以轴线为中心旋转时，空气经由吸入端口 32、送出通路34及压缩机通路33而向内燃机的吸气通路强制性地送出。需要说明的是，压缩机壳体30具备由呈螺旋形状的多个叶片构成的叶轮部35和包围该叶轮部35的外周的侧壁部36。
[0038]根据如上述那样构成的涡轮增压器10，从内燃机排出的排气向涡轮叶轮21吹附，由此涡轮叶轮21旋转。并且，经由旋转轴15而与涡轮叶轮21连结的压缩机叶轮31旋转，由此吸入空气被强制性地送入内燃机的燃烧室内。
[0039]中心壳体40具有供旋转轴15插通的插通孔41。中心壳体40经由配置在插通孔41内的轴承部50而将旋转轴15支承为能够旋转。在中心壳体40形成有从未图示的泵供给规定压力的油的油供给路42，通过油供给路42向轴承部50供给油。向轴承部50供给的油在将各滑动部润滑之后，通过形成于中心壳体40的油排出路43、44而返回油盘。
[0040]而且，中心壳体40通过配置在轴承部50与涡轮叶轮21之间的密封部45而对涡轮壳体20进行密封。而且，中心壳体40通过配置在轴承部50与压缩机叶轮31之间的密封部46而对压缩机壳体30进行密封。
[0041]参照图2，详细说明涡轮增压器10的轴承部50。轴承部50具备一对轴承构件51a、51b和配置在由这一对轴承构件51a、51b夹着的位置的限制构件52。限制构件52通过热装而固定于旋转轴15。
[0042]需要说