振动检测装置、及具备振动检测装置的不平衡检测装置的制作方法

文档序号:18004457发布日期:2019-06-25 23:12阅读:131来源:国知局
振动检测装置、及具备振动检测装置的不平衡检测装置的制作方法

本公开涉及用于检测芯座振动的振动检测装置,该芯座具有将叶轮和旋转轴结合而成的旋转体、以及收纳对旋转体进行支承使其能够旋转的轴承的轴承壳体,该轴承壳体具有用于使润滑油在轴承壳体的内部流通的润滑油流通口。



背景技术:

就涡轮增压机或电动压缩机等的核心部件即芯座而言,在其组装后,对其进行构成芯座的旋转体的平衡作业(例如,专利文献1~4)。该平衡作业包括在使旋转体旋转的状态下对旋转体的不平衡进行检测的不平衡检测作业,是在检测出旋转体的不平衡时将旋转体的一部分稍稍削去等而使旋转体平衡的一连串作业。通过在制造时进行旋转体的平衡作业,可实现在发动机工作时防止因高速旋转的旋转体的不平衡而引起的旋转时的振动(旋转体振动)、及伴随该振动产生的噪音、破损等。

更详细来说,不平衡检测作业中,由不平衡检测装置支承(固定)芯座,并且例如向压缩机叶轮等叶轮供给空气以构建使旋转体旋转的状态,通过加速度传感器检测因旋转体的不平衡而产生的旋转时的振动。基于由该加速度传感器检测到的振动信号、以及与同时检测到的旋转体的相位间的关系,确定使振动产生的旋转体的相位。之后,对旋转体进行切削以使其平衡,而使用同一型号(产品)的芯座事先通过实验取得削去的质量(单位重量)与随之产生的振动的大小等的变化的关系(效果向量)。然后,基于上述的振动信号、相位及效果向量(实验结果),计算对于旋转体的平衡而言最优的包含质量(重量)及位置在内的切削信息,并基于切削信息对旋转体进行切削。

例如专利文献2~4中,加速度传感器设置在不平衡检测装置中与芯座直接接触的部位。具体而言,专利文献2中,加速度传感器安装于固定芯座的虚设(dummy)壳体上。专利文献3~4中,不平衡检测装置使用两个壳体部件,分别收纳旋转体的涡轮机叶轮或压缩机叶轮,同时从两侧直接支承轴承壳体,而加速度传感器设置在这种与轴承壳体直接接触的壳体部件上。由此,在将量产的涡轮芯座的个体一个个设置到不平衡检测装置之际,无需针对各个个体另外进行设置加速度传感器的工序,使平衡作业中的传感器设置作业高效化,同时能够良好地检测旋转体的振动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2015/132896号

专利文献2:(日本)特开2016-148625号公报

专利文献3:(日本)特开平3-503315号公报

专利文献4:(日本)专利第4232841号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

如上述的专利文献2~4,通过将加速度传感器设置在不平衡检测装置一侧,能够实现平衡作业的高效化,但为此,须以使旋转体在旋转时的振动良好地传递到不平衡检测装置一侧为前提。但是,例如,如本发明发明人另案提出地、不平衡检测装置的壳体部件经由隔振部件支承芯座的情况(后述)等下,旋转体在旋转时的振动未被良好地传递到不平衡检测装置一侧,就这种方式而言,即使在不平衡检测装置一侧设置振动传感器,也难以良好地检测旋转体在旋转时的振动。并且,在这种情况下,当针对各芯座设置接触式振动传感器时,平衡作业的高效化会受到阻碍。

鉴于上述事由,本发明的至少一实施方式的目的在于,提供能够针对各芯座设置振动传感器而不另外需要振动传感器的设置工序的振动检测装置。

用于解决课题的技术方案

(1)本发明的至少一实施方式的振动检测装置用于检测芯座的振动,该芯座具有将叶轮和旋转轴结合而成的旋转体、以及收纳对所述旋转体进行支承使其能够旋转的轴承的轴承壳体,该轴承壳体具有用于使润滑油在所述轴承壳体的内部流通的润滑油流通口,其中,具备:

传感器基座,其安装于油流路形成部件,该油流路形成部件构成为相对于所述轴承壳体能够连接及分离,所述油流路形成部件在内部具有油流路,该油流路供经由所述润滑油流通口向所述轴承壳体的内部供给的润滑油、及经由所述润滑油流通口从所述轴承壳体的内部排出的润滑油中的一方流动;

振动传感器,其设置于所述传感器基座;

振动传递脚部,其与所述传感器基座连接,并且在所述油流路形成部件连接到所述轴承壳体的状态下与所述轴承壳体接触。

根据上述(1)的结构,用于对旋转体的旋转所产生的振动(旋转体振动)进行检测的振动传感器构成为,安装于旋转体的不平衡检测作业时与轴承壳体连接的油流路形成部件侧,并且,检测通过与轴承壳体接触的振动传递脚部而传递到传感器基座的旋转体振动。由此,无需在芯座侧设置传感器基座,且无需在不平衡检测作业时另外进行设置振动传感器的作业,通过将油流路形成部件与轴承壳体连接,能够以可适当检测旋转体振动的方式设置振动传感器。这样,振动传感器相对于轴承壳体的设置得到高效化,由此,也能够实现不平衡检测作业的高效化。

(2)一些实施方式中,在上述(1)的结构的基础上,

所述油流路形成部件包括:

刚体部,其安装有所述传感器基座;

柔体部,其与所述刚体部连接,并且构成为相对于所述轴承壳体能够连接及分离,所述柔体部由比所述刚体部软的材料形成;

在所述柔体部,在所述油流路形成部件连接到所述轴承壳体的状态下与所述轴承壳体抵接的面上,形成有所述油流路的端部,该端部面向所述润滑油流通口。

根据上述(2)的结构,通过将传感器基座安装于油流路形成部件的刚体部,能够将传感器基座稳定地安装于油流路形成部件。另外,油流路形成部件构成为,能够经由柔体部,或向润滑油流通口供给润滑油,或从润滑油流通口排出润滑油。换言之,在柔体部形成有贯通孔,该贯通孔形成油流路的一部分。因而,通过柔体部中形成油流路的部分进行密封,以使润滑油不会经润滑油流通口的周围而漏出,同时能够隔绝试图从油流路形成部件向轴承壳体传递的振动。

(3)一些实施方式中,在上述(2)的结构的基础上,

所述油流路形成部件具有至少将所述柔体部的内部贯通的贯通孔,该贯通孔供所述振动传递脚部插入。

根据上述(3)的结构,柔体部是油流路形成部件中与轴承壳体抵接的部分,在这样的柔体部设有供振动传递脚部插入的贯通孔。由此,就轴承壳体中用于供振动传递脚部接触的空间而言不会受到制约,能够容易地实现油流路形成部件连接到轴承壳体的状态下两者的接触状态。

(4)一些实施方式中,在上述(3)的结构的基础上,

所述油流路形成部件包括第一方向部和第二方向部,所述第一方向部沿着与所述旋转轴正交的第一方向延伸,所述第二方向部沿着与所述第一方向交叉的第二方向延伸,

所述贯通孔穿过所述刚体部及所述柔体部而沿着所述第一方向延伸,并且,

所述传感器基座位于所述贯通孔的沿着所述第一方向的延长线上。

根据上述(4)的结构,振动传递脚部形成为直线状,并且设置于油流路形成部件的贯通孔。由此,能够形成直线状且长度短的振动传递脚部,能够减少抵达振动传感器为止所产生的旋转体振动的衰减等、实现旋转体振动的检测精度的提升。

(5)一些实施方式中,在上述(3)~(4)的结构的基础上,

在所述振动传递脚部与形成于所述刚体部上的所述贯通孔之间,设有隔振部件。

根据上述(5)的结构,通过夹置在振动传递脚部与形成于刚体部上的贯通孔之间的隔振部件,能够进行两者在振动上的隔绝。因而,能够从振动传感器检测的信号中除去(减小)诸如油流路形成部件的振动这样的噪声成分,故而,能够使振动传感器对旋转体振动的检测精度提升。

(6)一些实施方式中,在上述(1)~(5)的结构的基础上,

所述传感器基座经由第二隔振部件安装于所述油流路形成部件。

根据上述(6)的结构,通过夹置在传感器基座与油流路形成部件之间的隔振部件,能够进行两者在振动上的隔绝。因而,能够从振动传感器检测的信号中除去(减小)诸如油流路形成部件的振动这样的对旋转体振动的噪声成分,故而,能够使振动传感器对旋转体振动的检测精度提升。

(7)在一些实施方式中,上述(1)~(6)的构成的基础上,

所述振动传递脚部具有以规定的曲率突出的前端面,该前端面构成为与所述轴承壳体接触。

根据上述(7)的结构,能够提升与轴承壳体接触的振动传递脚部的前端面在接触时的鲁棒性。

(8)本发明的至少一实施方式的不平衡检测装置用于检测芯座的振动,该芯座具有将叶轮和旋转轴结合而成的旋转体、以及收纳对所述旋转体进行支承使其能够旋转的轴承的轴承壳体,该轴承壳体具有用于使润滑油在所述轴承壳体的内部流通的润滑油流通口,其中,具备:

油流路形成部件,其构成为相对于所述轴承壳体能够连接及分离,所述油流路形成部件在内部具有油流路,该油流路供经由所述润滑油流通口向所述轴承壳体的内部供给的润滑油、及经由所述润滑油流通口从所述轴承壳体的内部排出的润滑油中的一方流动;

振动检测装置,其具有传感器基座、振动传感器及振动传递脚部,所述传感器基座安装于所述流路形成部件,所述振动传感器设置于所述传感器基座,所述振动传递脚部与所述传感器基座连接并且在所述油流路形成部件连接到所述轴承壳体的状态下与所述轴承壳体接触。

根据上述(8)的结构,能够提供起到与上述(1)同样效果的不平衡检测装置。

发明效果

根据本发明的至少一实施方式,可提供能够针对各芯座设置振动传感器而不另外需要振动传感器的设置工序的振动检测装置。

附图说明

图1是示意性地表示本发明一实施方式的不平衡检测装置的图,表示芯座被不平衡检测装置支承的状态;

图2是用于说明通过不平衡检测装置的壳体部件从两侧夹持图1的芯座的图;

图3是示意性地表示本发明一实施方式的振动检测装置的图,是表示将油流路形成部件与芯座连接前的分离状态的图;

图4是示意性地表示本发明一实施方式的振动检测装置的图,是表示将油流路形成部件连接到芯座的状态的图;

图5是本发明一实施方式的第一方向部的剖面图,表示图3的aa剖切面;

图6是本发明一实施方式的第二方向部的剖面图,表示图3的bb剖切面;

图7是表示本发明一实施方式的振动传递脚部的前端部的放大图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的一些实施方式进行说明。但是,作为实施方式所记载或附图所示的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等不旨在对本发明范围构成限定,仅是单纯的说明例。

例如,“在某方向”、“沿某方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或“同轴”等表示相对或绝对配置的表述不仅严格地表示这种配置,还表示具有公差、或可得到相同功能程度的角度或距离而发生了相对位移的状态。

例如,“相同”、“相等”及“均质”等表示事物相等状态的表述不仅严格地表示相等状态,还表示存在公差、或可得到相同功能程度的差的状态。

例如,四边形状或圆筒形状等表示形状的表述不仅表示几何学严格意义上的四边形状或圆筒形状等形状,还表示在可得到相同效果的范围内包含凹凸部或倒角部等的形状。

另一方面,“包括”、“具有”、“具备”、“包含”或“含有”一构成要素这样的表述不是将其他构成要素的存在排除在外的排他性表述。

图1是示意性地表示本发明一实施方式的芯座5的不平衡修正作业时所使用的不平衡检测装置6的图,表示芯座5被不平衡检测装置6支承的状态。图2是用于说明通过不平衡检测装置6的壳体部件6h从两侧夹持图1的芯座5的图。

图1~图2中表示的芯座5是涡轮增压机的核心部件,由旋转体51和轴承壳体52构成,旋转体51由旋转轴51r一体地结合涡轮机叶轮53和压缩机叶轮54而成,轴承壳体52收纳轴承52b,该轴承52b支承旋转体51使其能够旋转。并且,在芯座5设置到例如未图示的汽车发动机时,芯座5构成为,设置于发动机的排气通路中的涡轮机叶轮53因从发动机排出的废气而旋转,由此,由旋转轴51r同轴结合的压缩机叶轮54在发动机的进气通路旋转,对流向发动机的进气进行压缩。需要进行说明的是,以下,以用于涡轮增压器的芯座5为例进行说明,但在其他一些实施方式中,芯座5也可以用于通过来自曲轴(未图示)的动力或电动马达来驱动压缩机叶轮54的增加器。

另一方面,不平衡检测装置6是在不平衡修正作业时用于支承作业对象物的装置。图1~图2所示的实施方式中,不平衡检测装置6通过涡轮机侧壳体部件6t及压缩机侧壳体部件6c这两个壳体部件6h,夹持构成作业对象物的芯座5的两侧。更详细来说,不平衡检测装置6在上述两个壳体部件6h(6t、6c)的内部分别收纳有芯座5的涡轮机叶轮53或压缩机叶轮54的状态下,通过后述的支承机构将两个壳体部件6h的至少一方朝另一方推压,从而对芯座5进行支承。需要说明的是,即使是增压器用的芯座5的情况下,不平衡检测装置6也是将芯座5从其两侧夹持,其中,该芯座5由具有压缩机叶轮54和旋转轴51r的旋转体51、及收纳对旋转体51进行支承使其能够旋转的轴承52b的轴承壳体52构成。

另外,壳体部件6h经由隔振部件(支承用隔振部件91)支承芯座5。具体而言,在涡轮机侧壳体部件6t与轴承壳体52之间、或者压缩机侧壳体部件6c与轴承壳体52之间的至少一方,设置有支承用隔振部件91,支承用隔振部件91与轴承壳体52的支承受力部52p抵接,支承芯座5。图1~图2所示的实施方式中,支承用隔振部件91分别夹置在涡轮机侧壳体部件6t与轴承壳体52之间、以及压缩机侧壳体部件6c与轴承壳体52之间。支承用隔振部件91是能够实现这些壳体部件6h与芯座5之间在振动上的隔绝(振动的减小)的部件,例如由橡胶等弹性部件形成。需要说明的是,支承用隔振部件91既可以是由与后述的装置侧隔振部件92相同的材料形成的部件,也可以是由不同材料形成的部件。

对图1~图2所示的实施方式的不平衡检测装置6的支承机构进行详细说明,如图1所示,支承机构具备与压缩机侧壳体部件6c连接的压缩机侧支承机构61、和与涡轮机侧壳体部件6t连接的涡轮机侧支承机构62,各支承机构(61、62。以下相同。)分别以推压芯座5时保持不动的方式固定在工厂等的地上。另外,在地面的上方,支承机构经由例如橡胶等弹性部件即隔振部件(装置侧隔振部件92)与上述的两个壳体部件6h(6t、6c。以下相同。)连接。由此,实现以压缩机侧支承机构61及涡轮机侧支承机构62为振动传递路径向壳体部件6h传递的不平衡检测装置6侧的振动的减小。

另外,在压缩机侧支承机构61设有推压装置81,推压装置81构成为朝芯座5推压压缩机侧壳体部件6c。该推压装置81具备与压缩机侧壳体部件6c连接的推压杆82、和朝压缩机侧壳体部件6c推出推压杆82的活塞装置83,活塞装置83将推压杆82朝压缩机侧壳体部件6c推出,从而压缩机侧壳体部件6c朝芯座5被推压。这时,推压装置81、压缩机侧壳体部件6c、芯座5、涡轮机侧壳体部件6t及涡轮机侧支承机构62以该排列沿着推压方向(图1的箭头的方向)排列,推压装置81产生的推压力通过上述排列向涡轮机侧支承机构62传递。然后,通过来自推压装置81的推压力和来自涡轮机侧支承机构62的反作用力,对芯座5进行支承。即,支承机构分别朝轴承壳体52推靠压缩机侧壳体部件6c及涡轮机侧壳体部件6t的各个,从而对芯座5进行支承。需要说明的是,推压杆82、以及用于将来自送风机86的空气导向壳体部件6h的空气供给配管85由连结部件84相互连结,构成为,随着推压杆82向推压方向的移动,空气供给配管85也能够以相对于送风机86伸缩的方式进行移动。

另外,如图1所示,不平衡检测装置6具备油流路形成部件7,该油流路形成部件7用于向收纳于轴承壳体52的轴承52b供给润滑油。该油流路形成部件7是构成为相对于轴承壳体52能够连接及分离的部件。另外,如图1所示,油流路形成部件7在内部具有油流路7p,该油流路7p供经由形成于轴承壳体52的润滑油流通口5a(供油口)向轴承壳体52的内部供给的润滑油流动(参照后述的图4~图6)。需要说明的是,其他一些实施方式中,油流路形成部件7的油流路7p也可以是形成于轴承壳体52的供如下润滑油流动的流路:经由轴承壳体52的内部(轴承52b)之后、经未图示的排油口(润滑油流通口)从轴承壳体52的内部排出的润滑油。然后,在油流路形成部件7连接到轴承壳体52的状态下,油流路形成部件7具有的油流路7p的端部和轴承壳体52的润滑油流通口5a面对面,能够实现经由润滑油流通口5a的油流路7p与轴承壳体52的内部(流路)之间的润滑油的流通(润滑油向供油口的供给或润滑油从排油口的排出)。需要说明的是,油流路7p中润滑油的流通也可以通过泵(未图示)等的动力来实现。

图1所示的实施方式中,油流路形成部件7具有第一方向部71、和与第一方向部71连结的第二方向部72,第一方向部71沿着被不平衡检测装置6支承的状态下与芯座5的旋转轴51r正交的第一方向dg(图1中沿着重力的方向)延伸,第二方向部72沿着与第一方向dg交叉的第二方向dh(图1中,与重力方向正交的水平方向)延伸。另外,不平衡检测装置6具有未图示的可动机构,该可动机构能够使第一方向部71及第二方向部72沿着第一方向dg双向(图1中上下)移动。并且,通过该可动机构(未图示),使油流路形成部件7向第一方向dg的下方(重力方向)移动,而将油流路形成部件7与轴承壳体52连接,以使油流路7p与在轴承壳体52的上部形成的润滑油流通口5a(供油口)连通,由此,能够经由供油口向轴承52b供给润滑油。需要说明的是,当使在轴承壳体52的下部形成的排油口(未图示的润滑油流通口5a)和油流路7p连通的情况下,通过可动机构使油流路形成部件7向上方移动。

另外,油流路形成部件7经由用于将诸如润滑油在供给时的振动这样的从支承油流路形成部件7的部件(图1中涡轮机侧支承机构62)侧传递来的振动隔绝、及将润滑油流通口5a的周围密封的隔振部件(后述的柔体部76),以该隔振部件被轴承壳体52推压的状态(推压状态),与轴承壳体52连接。即,油流路形成部件7由刚体部75和柔体部76构成,其中,柔体部76与刚体部75连接,并且构成为相对于轴承壳体52能够连接及分离,且由比刚体部75软的材料形成。图1~图2所示的实施方式中,刚体部75是第一方向部71以及第二方向部72中除柔体部76以外的刚性(杨氏模量、剪切模量等)高的部分,例如由金属形成(后述的图3~图7中也是同样的)。另外,柔体部76例如是橡胶等弹性部件,是由与上述的隔振部件(91、92)相同或不同的材料形成的部件。并且,在柔体部76,在油流路形成部件7连接到轴承壳体52的状态下与轴承壳体52抵接的面上,形成有面向润滑油流通口5a的油流路7p的端部。换言之,在柔体部76,形成有形成油流路7p一部分的贯通孔。因而,在连接到轴承壳体52的状态(推压状态)下,通过柔体部76中形成油流路7p的部分,以润滑油不会经润滑油流通口5a的周围漏出的方式进行密封,并且,实现试图从油流路形成部件7向轴承壳体52传递的振动的绝缘。

另外,如图1所示,不平衡检测装置6具备振动检测装置1,该振动检测装置1能够检测因芯座5具备的旋转体51的旋转而产生的振动(以下,适当称为旋转体振动。)。由振动检测装置1检测的振动信号s与同时检测的旋转体51的相位一起发送到未图示的计算机装置,通过该计算机装置的运算,可得到用于对旋转体51的不平衡进行修正的切削信息(前述)。振动检测装置1的详细将后述。

然后,在由具有上述结构的不平衡检测装置6支承有作业对象物即芯座5的状态下,与发动机工作时通过废气旋转同样地使芯座5旋转,检测作业对象物的不平衡(不平衡检测作业)。具体而言,向压缩机叶轮54或涡轮机叶轮53的任一方供给空气(气体),调整空气量,同时在基于废气的实际工作范围内使旋转体51旋转。图1~图2所示的实施方式中,支承机构具备的空气供给配管85和压缩机侧壳体部件6c经由装置侧隔振部件92连接,构成为,经由空气供给配管85,将来自送风机86的空气向收纳于压缩机侧壳体部件6c的压缩机叶轮54供给。随着该压缩机叶轮54的旋转,涡轮机叶轮53旋转。另外,压缩机侧壳体部件6c经由装置侧隔振部件92(92a、92b)分别与空气供给配管85及推压杆82连接,并且,涡轮机侧壳体部件6t经由装置侧隔振部件92(92c)与涡轮机侧支承机构62,由此,实现以压缩机侧支承机构61及涡轮机侧支承机构62为振动传递路径向壳体部件6h传递的不平衡检测装置6侧的振动的减小。需要说明的是,其他一些实施方式中,也可以构成为,通过将空气供给配管85和涡轮机侧壳体部件6t连接,向涡轮机叶轮53供给空气,使旋转体51旋转。

接着,对于上述的振动检测装置1,使用图3~图7进行更详细的说明。图3是示意性地表示本发明一实施方式的振动检测装置1的图,是表示将油流路形成部件7与芯座5连接前的分离状态的图。图4是示意性地表示本发明一实施方式的振动检测装置1的图,是表示将油流路形成部件7连接到芯座5的状态的图。图5是本发明一实施方式的第一方向部71的剖面图,表示图3的aa剖切面。图6是本发明一实施方式的第二方向部72的剖面图,是图3的bb剖切面。另外,图7是表示本发明一实施方式的振动传递脚部4的前端部42的放大图。

如图3~图7所示,振动检测装置1具备:传感器基座2、振动传感器3、振动传递脚部4。对于振动检测装置1具备的上述构成分别进行说明。

传感器基座2是设置有振动传感器3的部件,安装于上述的油流路形成部件7。图3~图7所示的实施方式中,传感器基座2由具有规定厚度的板状部件形成,设置于油流路形成部件7上的安装面的相反侧的面构成设置振动传感器3的传感器设置面2m。另外,传感器基座2具有多个在厚度方向上贯通的固定件贯通孔(图3~图7中为2个)。并且,振动检测装置1具有固定件25(图3~图7中为固定螺钉),在传感器基座2的各固定件贯通孔插入有固定件25的状态下,将固定件25与形成于油流路形成部件7(后述的刚体部75)上的卡合部(图3~图7中为螺纹孔)卡合(螺纹联接),由此,传感器基座2固定安装于油流路形成部件7。

这时,图3~图7所示的实施方式中,传感器基座2经由用于将从油流路形成部件7向传感器基座2传递的振动隔绝的隔振部件(基座用隔振部件22)安装于油流路形成部件7。更详细来说,上述的固定件贯通孔穿过传感器基座2及基座用隔振部件22而形成,固定件25在将传感器基座2及设置有传感器基座2的基座用隔振部件22贯通的状态下,与油流路形成部件7的卡合部卡合。进一步地,如图3~图4所示,为使固定件25和传感器基座2不接触,在固定件25即固定螺钉的头部与面对着该头部的传感器基座2(传感器设置面2m)的部分之间、及固定件25与传感器基座2的固定件贯通孔之间,也设有基座用隔振部件22。这样,通过基座用隔振部件22,实现油流路形成部件7与振动检测装置1(传感器基座2)之间在振动上的隔绝,实现了油流路形成部件7的振动不被传递到传感器基座2。因而,能够从振动传感器3检测的振动信号s中除去(减小)诸如油流路形成部件7的振动这样的对旋转体振动的噪声成分,故而,能够实现振动传感器3对旋转体振动的检测精度的提升。需要说明的是,固定件25只要能够将传感器基座2安装于油流路形成部件7即可,其他一些实施方式中,例如也可以是夹具、带材、焊接、粘接等。

振动传感器3是用于检测振动的接触式传感器,设置于传感器基座2。图3~图7所示的实施方式中,振动传感器3是加速度检测式传感器(加速度传感器),构成为,固定于传感器基座2,传感器自身与传感器基座2一起振动,从而检测振动。

振动传递脚部4与传感器基座2连接,并且在油流路形成部件7连接到轴承壳体52的状态下与轴承壳体52接触。例如,振动传递脚部4也可以由棒状部件形成。图3~图7所示的实施方式中,振动传递脚部4由圆柱状部件形成。并且,振动传递脚部4的一端与传感器基座2的安装面(前述)固定连接。而振动传递脚部4的另一端(前端部42)具有前端面42s,该前端面42s在将油流路形成部件7连接到轴承壳体52的状态下,与轴承壳体52的振动测量面52s接触。即,在油流路形成部件7的连接状态下,传感器基座2和轴承壳体52经由振动传递脚部4以能够传递振动的方式连结。更详细来说,本实施方式中,在柔体部76被轴承壳体52的振动测量面52s推压的推压状态下,振动传递脚部4的前端面42s与轴承壳体52的振动测量面52s接触。例如,振动传递脚部4的前端面42s也可以构成为,具有半球状等曲面,该曲面与轴承壳体52接触。

另外,图3~图7所示的实施方式中,振动传递脚部4由三个棒状部件构成。由此,能够形成振动传递脚部4和轴承壳体52稳定的接触状态。但是,本实施方式不对本发明构成限定,其他一些实施方式中,振动传递脚部4也可以由1个、2个等1以上的棒状部件构成。

这里,振动检测装置1需要防止如下共振,即,实际设置到车辆等时的在芯座5的工作范围(例如,500~4000hz)内产生的振动、和传感器基座2、振动传感器3及振动传递脚部4构成的弹簧质点系统的固有振动频率重合所产生的共振。因此,需要使传感器基座2具有在上述工作范围内视作刚体程度的厚度,同时使其极轻,并使振动传递脚部4具有就对其进行支承而言足够的刚性。这里,图3~图7所示的实施方式中,以圆柱状的第一方向部71的外径d(例如mm)为基准(参照图5),将传感器基座2的纵向(长边方向)的长度设为1×d~1.5×d(参照图3)、横向(短边方向)的长度设为1/2×d~2/3×d(参照图6)、厚度设为1/4×d~1/2×d(参照图6),将振动传递脚部4的长度设为2×d以下、外径设为1/8×d~1/5×d(参照图7)。另外,振动传递脚部4使用杨氏模量高的材料(例如钢材),传感器基座2使用密度小的材料(例如铝)。

然后,在不平衡检测作业中,因旋转体51的不平衡而产生的旋转体51的旋转体振动在传递到支承旋转体51的轴承52b之后,向支承轴承52b的轴承壳体52传递。进一步地,传递到轴承壳体52的旋转体振动经与振动测量面52s接触的振动传递脚部4传递至传感器基座2。因而,通过将振动传感器3设置于传感器基座2,振动传感器3检测以如上方式传递至传感器基座2的旋转体振动。

根据上述的结构,用于检测因旋转体51的旋转而产生的振动(旋转体振动)的振动传感器3构成为,安装在旋转体51的不平衡检测作业时与轴承壳体52连接的油流路形成部件7侧,并且,通过与轴承壳体52(振动测量面52s)接触的振动传递脚部4检测传递到传感器基座2的旋转体振动。由此,无需在芯座5侧设置传感器基座2,且无需在不平衡检测作业时另外进行设置振动传感器3的作业,通过将油流路形成部件7与轴承壳体52连接,能够以如下方式设置振动传感器3:能够适当检测旋转体振动。这样,振动传感器3相对于轴承壳体52的设置得以高效化,由此,也能够实现不平衡检测作业的高效化。

接着,对涉及振动检测装置1的一些实施方式,分别进行说明。

一些实施方式中,如图1、图3~图7所示,传感器基座2安装于上述的油流路形成部件7的刚体部75。图1、图3~图7所示的实施方式中,传感器基座2安装于刚体部75的上面,但其他一些实施方式中,也可以安装于刚体部75的侧面。

根据上述的结构,通过将传感器基座2安装于油流路形成部件7的刚体部75,能够将传感器基座2稳定地安装于油流路形成部件7。

但是,本发明不限于本实施方式。其他一些实施方式中,也可以将传感器基座2的至少一部分安装于油流路形成部件7的柔体部76,该情况下,与上述同样地,振动传递脚部4既可以是直线状,也可以是具有1个以上的弯曲部。

另外,一些实施方式中,如图3~图7所示,油流路形成部件7具有如下贯通孔73,即,至少将柔体部76的内部贯通,且供上述的振动传递脚部4插入。也就是说,贯通孔73既可以仅形成于柔体部76,也可以同时形成于刚体部75及柔体部76双方。前者的贯通孔73仅形成于柔体部76的实施方式例如使第一方向部71的刚体部75的一部分(例如,由标记71a表示的部分等)的沿第二方向dh的长度(宽度)比柔体部76的该长度(宽度)短。于是,例如,在该刚体部75的一部分(同上)设置传感器基座2时,能够在形成于柔体部76上的贯通孔73插入直线状的振动传递脚部4进行设置。或者是,在与上述的一部分(同上)不同的刚体部75的侧面设置了传感器基座2的情况下,由于振动传递脚部4具有弯曲部,从而,能够在形成于柔体部76上的贯通孔73插入振动传递脚部4进行设置。

另一方面,后者的同时形成于刚体部75及柔体部76双方的实施方式是图3~图7所示的实施方式。具体而言,贯通孔73将刚体部75及柔体部76双方的内部贯通,由此,穿过刚体部75及柔体部76而沿第一方向dg(前述)延伸。并且,传感器基座2位于该贯通孔73的沿着第一方向dg的延长线上。即,传感器基座2以载置于油流路形成部件7的方式设置在其上部。因而,振动传递脚部4形成为直线状,在固定连接到传感器基座2的状态下,依次插入到形成于基座用隔振部件22上的贯通孔、和连续地形成于油流路形成部件7的刚体部75及柔体部76的贯通孔73,以该状态安装于油流路形成部件7。由此,能够形成直线状且长度短的振动传递脚部4,能够减少抵达振动传感器3为止所产生的旋转体振动的衰减等、实现旋转体振动的检测精度的提升。

需要说明的是,图3~图7所示的实施方式中,油流路形成部件7的贯通孔73在油流路形成部件7连续地形成,但本发明不限于本实施方式。其他一些实施方式中,油流路形成部件7的贯通孔73也可以由多个部分构成。例如,一些实施方式中,也可以是,使第一方向部71的刚体部75的一部分(例如,由标记71a表示的部分等)的沿第二方向dh的长度(宽度)比柔体部76短,在该一部分(同上),贯通孔73一旦中断,则振动传递脚部4向外部露出。由此,能够减少振动传递脚部4有可能与刚体部75接触的部分,能够实现从刚体部75传递来的对旋转体振动的噪声量的减小。

根据上述的结构,柔体部76是油流路形成部件7中与轴承壳体52抵接的部分,在这种柔体部76设有供振动传递脚部4插入的贯通孔73。由此,对于轴承壳体52中用于供振动传递脚部4接触的空间而言不会不受制约,能够容易地实现油流路形成部件7连接到轴承壳体52的状态下两者的接触状态。

但是,本发明不限于本实施方式。其他一些实施方式中,振动检测装置1也可以设置为,振动传递脚部4不通过油流路形成部件7的内部(贯通孔73)而向外部露出。例如,也可以是,传感器基座2安装于油流路形成部件7的侧面,振动传递脚部4沿第一方向dg延伸,由此,振动传递脚部4整个向外部露出而没有在油流路形成部件7的内部延伸的部分。或者,也可以是,振动传递脚部4具有1个以上的弯曲部,由此,振动传递脚部4整个向外部露出。更具体而言,例如也可以是在油流路形成部件7的上部设置有传感器基座2,振动传递脚部4具有绕过油流路形成部件7那样的弯曲部。该情况下也是,因为振动传递脚部4的截面面积小,由此,即使是无法在轴承壳体52确保供振动传感器3接触的可构成传感器基座2的空间的情况下,也能够确保振动测量面52s等、能够减小关于上述空间的制约。

另外,在上述的油流路形成部件7具有贯通孔73的实施方式中,在一些实施方式中,如图3~图7所示,在振动传递脚部4与形成于刚体部75上的贯通孔73之间,也可以设有隔振部件(孔用隔振部件77)。即,在振动传递脚部4与形成于刚体部75上的贯通孔73之间,两者具有规定的距离,由此形成空间(环状的空间),在该空间夹置孔用隔振部件77。图3~图7所示的实施方式中,在油流路形成部件7的贯通孔73与振动传递脚部4之间的上述空间,填充有孔用隔振部件77。需要说明的是,形成上述空间的规定的距离也可以在整个部分不同。另外,在振动传递脚部4与形成于柔体部76上的贯通孔73之间也可以插入(填充)有孔用隔振部件77。

根据上述的结构,通过夹置在振动传递脚部4与形成于刚体部75上的贯通孔73之间的隔振部件(77),能够进行两者在振动上的隔绝。因而,能够从振动传感器3检测的信号中除去(减小)诸如油流路形成部件7的振动这样的噪声成分,故而,能够使振动传感器3对旋转体振动的检测精度提升。

但是,本发明不限于本实施方式。其他一些实施方式中,在振动传递脚部4、与形成于刚体部75亦或刚体部75及柔体部76上的贯通孔73之间的上述的空间,也可以保持空气层而不设置隔振部件。该情况下也是,通过该空间,能够实现振动传递脚部4与刚体部75之间在振动上的隔绝。

另外,一些实施方式中,如图7所示,振动传递脚部4具有以与轴承壳体52接触的方式构成的以规定的曲率r突出的前端面42s。该曲率r以能够减小接触点的变形而提高刚性的程度设定为大的值。

根据上述的结构,能够提升与轴承壳体52接触的振动传递脚部4的前端面42s在接触时的鲁棒性。

本发明不限于上述的实施方式,也包含对上述的实施方式加以变形的形式、及将这些方式适当组合而成的方式。

标记说明

1振动检测装置

2传感器基座

22基座用隔振部件

2m传感器设置面

25固定螺钉

3振动传感器

4振动传递脚部

42前端部

42s前端面

5芯座

5a润滑油流通口

51旋转体

51r旋转轴

52轴承壳体

52b轴承

52p支承受力部

52s振动测量面

53涡轮机叶轮

54压缩机叶轮

6不平衡检测装置

6c压缩机侧壳体部件

6h壳体部件

6t涡轮机侧壳体部件

61压缩机侧支承机构

62涡轮机侧支承机构

7油流路形成部件

7p油流路

71第一方向部

71a第一方向部的一部分

72第二方向部

73贯通孔

75刚体部

76柔体部

77孔用隔振部件

81推压装置

82推压杆

83活塞装置

84连结部件

85空气供给配管

86送风机

91支承用隔振部件

92装置侧隔振部件

dg第一方向

dh第二方向

s振动信号

d外形(第一方向部)

r曲率

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