增压器的制造方法

增压器的制造方法
【专利摘要】本发明提供增压器，其具备：在涡轮轴的轴向上使对置面与推力环对置的状态下、对置面固定于增压器主体的推力轴承；以及设于增压器主体、且向推力轴承的对置面供给润滑油的供给油路，推力轴承具有：供涡轮轴插通的插通孔；在涡轮轴的旋转方向上错开相位地设有多个、在与推力环之间形成油膜并利用油膜压力来承受推力负荷的受压部；以及位于在涡轮轴的旋转方向上相邻的受压部之间、且比受压部远离推力环的多个夹设部，在位于插通孔的铅垂下方的夹设部的至少一部分，具有比其它的夹设部远离推力环的面。
【专利说明】1荷在推力轴承的与推力环对置的对置隹力环侧突出的受压部。受压部在与推力為荷。润滑以及冷却推力轴承后的润滑油口、切口排出。日本国公开专利公报特开设置从推力轴承的插通孔贯通至排出口
出润滑油的贯通孔的入口端在比受压部靠？给压、涡轮轴的转速等，存在向插通孔流入在流入插通孔的润滑油的一部分不向贯通-步提高排油性。
由承的润滑油的排油性的增压器。
5于，具备:增压器主体；涡轮轴，其旋转自叶轮，并且在另一端设有压缩机叶轮；推力'在上述涡轮轴的轴向上与上述推力环对置比上述涡轮轴的旋转方向的宽度的中心位置靠近该涡轮轴的旋转方向的后方侧。
[0009]也可以构成为，上述槽形成为，与相对于位于上述插通孔的铅垂下方的上述夹设部而位于上述涡轮轴的旋转方向的后方侧的上述受压部连续。
[0010]也可以构成为，上述槽随着朝向铅垂下方，上述涡轮轴的旋转方向的宽度渐增。
[0011]也可以构成为，在上述推力轴承中比位于上述插通孔的铅垂下方的上述夹设部还靠近铅垂下方，形成有排出口，该排出口形成将润滑上述受压部后的润滑油排出的流路。
[0012]根据本发明，能够提供可提高推力轴承的润滑油的排油性的增压器。
【专利附图】

【附图说明】
[0013]图1是增压器的简要剖视图。
[0014]图2是图1的轴承壳体内部的局部放大图。
[0015]图3是用于说明压缩机叶轮侧的推力轴承的构造的说明图。
[0016]图4是图3⑷的1\~1\线剖视图。
[0017]图5是变形例的与图2对应的位置的局部放大图。
【具体实施方式】
[0018]以下参照附图，对本发明的实施方式详细地进行说明。本实施方式所示的尺寸、材料、其它具体的数值等仅仅是用于使发明的理解容易的例子。即，除了特别说明的情况，它们不限定本发明。此外，在本说明书以及附图中，实际上具有相同的功能、结构的要素使用相同的符号，从而省略重复说明，并且省略与本发明没有直接关系的要素的图示。
[0019]图1是增压器的简要剖视图。以下，以图1所示的箭头I方向为增压器0的左侦I以箭头8方向为增压器的右侧进行说明。如图1所示，增压器具备增压器主体1而构成。该增压器主体1 一体地形成有轴承壳体2、通过紧固螺栓3连结于轴承壳体2的左侧的涡轮壳体4、以及通过紧固螺栓5连结于轴承壳体2的右侧的压缩机壳体6。
[0020]在轴承壳体2，形成有沿增压器的左右方向(涡轮轴7的轴向)贯通的轴承孔23。涡轮轴7旋转自如地轴支承于轴承壳体2。在涡轮轴7的左端部(一端)一体地固定有涡轮叶轮8。涡轮叶轮8旋转自如地收容在涡轮壳体4内。另外，在涡轮轴7的右端部(另一端)一体地固定有压缩机叶轮9。该压缩机叶轮9旋转自如地收容在压缩机壳体6内。
[0021]在压缩机壳体6形成有吸气口 10。吸气口 10在增压器0的右侧开口，与未图示的空气清洁器连接。另外，在通过紧固螺栓5连结轴承壳体2和压缩机壳体6的状态下，这两个壳体2、6的对置面形成使空气升压的扩散流路11。该扩散流路11从涡轮轴7 (压缩机叶轮9)的径向内侧朝向外侧形成为环状，并在上述的径向内侧经由压缩机叶轮9与吸气口10连通。
[0022]另外，在压缩机壳体6设有压缩机涡旋流路12。压缩机涡旋流路12形成为环状，并位于比扩散流路11靠近涡轮轴7 (压缩机叶轮9)的径向外侧的位置。压缩机涡旋流路12与未图示的发动机的吸气口连通，并且也与扩散流路11连通。因此，若压缩机叶轮9旋转，则流体从吸气口 10被吸入至压缩机壳体6内，并且该吸入的流体在扩散流路11以及压缩机涡旋流路12升压而被导向发动机的吸气口。
[0023]在涡轮壳体4形成有排出口 13。排出口 13在增压器0的左侧开口，并与未图示的废气净化装置连接。另外，在涡轮壳体4设有流路14和涡轮涡旋流路15。涡轮涡旋流路15形成为环状，并位于比该流路14靠近涡轮轴7(涡轮叶轮8)的径向外侧的位置。涡轮涡旋流路15与对从未图示的发动机的排气歧管排出的废气进行引导的气体流入口连通。另外，涡轮涡旋流路15也与上述的流路14连通。因此，从气体流入口导向涡轮涡旋流路15的废气经由流路14以及涡轮叶轮8被导向排出口 13，在其流通过程中使涡轮叶轮8旋转。而且，上述的涡轮叶轮8的旋转力经由涡轮轴7向压缩机叶轮9传递。其结果，利用压缩机叶轮9的旋转力，如上所述地使流体升压而将其导向发动机的吸气口。
[0024]图2是图1的轴承壳体2内部的局部放大图，表示图1中由虚线的四边形包围的部分。以下，参照图2，对旋转自如地轴支承涡轮轴7的轴承构造进行说明。
[0025]供给油路21由设于轴承壳体2的孔形成。供给油路21从轴承壳体2的外部向内部贯通，向配置于轴承孔23的半浮式金属件20以及后述的推力轴承22、23供给润滑油。
[0026]半浮式金属件20是具有在涡轮轴7的轴向上贯通的轴孔203的环状部件。在轴孔203插通涡轮轴7。并且，在半浮式金属件20，形成有从半浮式金属件20的内周面(轴孔20^0贯通至外周面的孔20匕
[0027]润滑油从供给油路21供给至轴承孔2^其一部分流入半浮式金属件20的外周面与轴承孔23之间的缝隙。流入该缝隙的润滑油起到轴承壳体2的冷却、推力轴承22的润滑等作用。另外，剩余的润滑油流入半浮式金属件20的孔201并被导向半浮式金属件20的内周面。
[0028]在半浮式金属件20的内周面设有径向轴承面20(3。径向轴承面2(^利用从孔206流入的润滑油而在与涡轮轴7之间保持油膜，并利用该油膜压力承受涡轮轴7的径向的负荷。
[0029]另外，在半浮式金属件20，设有在与涡轮轴7的轴向垂直的方向贯通的销孔20(1。并且，在轴承壳体2形成有螺纹孔2匕螺纹孔26在轴承壳体2中从轴承孔23的径向外侧向内侧贯通。另外，螺纹孔26与收容于轴承孔23的半浮式金属件20的销孔20(1对置。
[0030]就销24而言，一部分刻有螺纹槽，并且螺纹结合于螺纹孔2匕销24的前端侧插通在半浮式金属件20的销孔20(1。这样，半浮式金属件20相对于轴承孔限制涡轮轴7的旋转方向以及轴向的移动。
[0031]在推力环25，设有供涡轮轴7插通的固定孔253。在涡轮轴7插通于固定孔253的状态下，推力环25固定在涡轮轴7中的比半浮式金属件20靠近压缩机叶轮9侧的部分。因此，推力环25与涡轮轴7 —体旋转。
[0032]推力轴承22配置于推力环25的轴向的涡轮叶轮8侧。另一方面，推力轴承23配置于推力环25的轴向的压缩机叶轮9侧。推力轴承22、23承受涡轮轴7的轴向的负荷(推力负荷推力轴承22具有在涡轮轴7的轴向贯通的插通孔223。推力轴承23也具有在涡轮轴7的轴向贯通的插通孔233。涡轮轴7插通在这些插通孔223、233。涡轮轴7和推力轴承22、23具有相对旋转的关系。
[0033]轴承壳体2在其压缩机叶轮9侧具有嵌合面2(3。嵌合面2。形成为与涡轮轴7的轴向垂直的面。轴承孔23形成于该嵌合面20。
[0034]推力轴承22具有与推力环25对置的对置面226和对置面226的相反侧的面22(3。推力轴承22在相对于推力环25使对置面226与涡轮轴7的轴向对置的状态下，固定于轴承壳体2。具体而言，面22。以面对面接触的方式固定于轴承壳体2的嵌合面2(3。
[0035]另外，轴承壳体2在其压缩机叶轮9侧具有固定面2(1。固定面2(1在比嵌合面2(3靠近压缩机叶轮9侧形成为与涡轮轴7的轴向垂直的面。
[0036]推力轴承23具有一部分与推力环25对置的对置面23匕推力轴承23在相对于推力环25使对置面23b与涡轮轴7的轴向对置的状态下，固定于轴承壳体2。具体而言，推力轴承23的对置面236固定于轴承壳体2的固定面2(1。
[0037]供给油路21具有从与上述的轴承孔23连通的路径分支的分支路213。分支路2匕具有在轴承壳体2的固定面2(1开口的出口端21匕分支路2匕向推力轴承23的对置面236供给润滑油。
[0038]另外，从供给油路21供给的润滑油中的经由半浮式金属件20侧的润滑油供给至推力轴承22以及推力环25，并且，供给至推力轴承23侧的润滑油也供给至推力轴承22以及推力环25。
[0039]排出油路26具有入口端263和出口端26匕入口端263形成在轴承壳体2的固定面2d中的比供给油路21的出口端216靠近铅垂下方(图2中，下侧出口端266在轴承壳体2中朝向铅垂下方开口。因此，润滑油在润滑推力轴承22、23、推力环25之后，向铅垂下方排出。
[0040]密封板27具有供涡轮轴7插通的中心孔273。密封板27以在中心孔273插通有涡轮轴7的状态与压缩机叶轮9的背面如对置配置。
[0041]隔油部件28具有供涡轮轴7插通的圆筒状的主体部283。就隔油部件28而言，主体部2?的一端插通于推力轴承23的插通孔23^并且，在其端面抵接于推力环25的状态下固定于涡轮轴7。另外，主体部2?的另一端具有以非接触状态插通在密封板27的中心孔273内的尺寸(构造
[0042]而且，隔油部件28与涡轮轴7 —体旋转，使从轴承壳体2漏出的润滑油利用涡轮轴7的旋转所引起的离心力而沿径向飞散，从而防止润滑油从密封板27的中心孔273到达压缩机叶轮9的背面98。
[0043]另外，在涡轮轴7，设有阶梯部71阶梯部73是位于形成为相对于推力环25的固定孔253的内径涡轮轴7的涡轮叶轮8侧的部位的外径较大且涡轮轴7的压缩机叶轮9侧的部位的外径较小的边界部分的阶梯差。阶梯部73由涡轮轴7的外径差形成，且具有与涡轮轴7的轴向垂直的面7匕涡轮轴7插通在固定孔253，直至面76与推力环25抵接的位置。
[0044]两个推力轴承22、23的间隔设定为比推力环25的涡轮轴7的轴向的厚度稍大的值。由此，若涡轮轴7沿轴向移动，则推力轴承22以及推力轴承23从推力环25通过油膜承受负荷。换句话说，两个推力轴承22、23也支承相对于涡轮轴7的轴向的任一方向的推力负荷。
[0045]图3是用于说明压缩机叶轮9侧的推力轴承23的构造的说明图，图3 (￡1)表示推力轴承23的对置面236侧的主视图，图3 (^)表示图3 (￡1)的III (^) -111 (^)线剖视图。此处，为了使理解变得容易，在图3匕)中，以剖面线表示与轴承壳体2的固定面2(1抵接的面以及与该抵接的面成为相同平面的部分。
[0046]供给孔30形成于推力轴承23的对置面23匕供给孔30以与供给油路21的出口:的平面部326 (滑动面即，推力轴承23为了使理解变得容易，放大表示锥形部323
承23的内部的孔。导入路333连通供给孔将导入供给孔30的润滑油导向受压部32。'中继孔31的径向内侧的受压部32，将导入
出口端
(是锥形部323的涡轮轴7的旋转方向后方1形部323上，随着推力环25的旋转而遍及I力而向铅垂下方(图3中，下侧)流动。
艮23中的位于插通孔233的铅垂下方的部(参照图2)对置的方式开口。润滑受压部非出油路26排出。即，排出口 34构成将润
I以比受压部32远离推力环25侧的方式凹及冷却推力轴承23后的润滑油经由插通孔233流入夹设部353，或者从受压部37随着推力环25的旋转而流入夹设部353。夹设部353起到将如上述那样地流入的润滑油导向排出口34的作用。
[0058]如图4所示，夹设部353的夹设面在其至少一部分具有与推力环25对置、且比其它的夹设部35的夹设面进一步远离推力环25的面。具体而言，在夹设部353形成有以该面为底面的槽36。
[0059]槽36在夹设部353的夹设面中以沿推力轴承23的径向延伸的方式形成。通过形成该槽36，能增大插通孔233至排出口 34的流路截面积，并能提高推力轴承23的排油性。特别是在涡轮轴7的低旋转区域内排油性的提高效果较高。
[0060]在以往的结构中，润滑油从压缩机叶轮9侧经由插通孔233排出。另一方面，在本实施方式中，润滑油经由推力轴承23的涡轮叶轮8侧而排出。因此，与以往的结构相比，能减少润滑油向压缩机叶轮9侧的流出，并能提高向铅垂下方的排油性。
[0061]另外，与专利文献1中公开的、在推力轴承23设置孔而排油的以往的结构相比，能够在通过铸造、烧结等预先形成有槽36的状态下形成部件，从而能够减少加工、材料所花费的成本。
[0062]就槽36而言，由于流路剖面较大，从而与夹设部353的其它的部位相比，润滑油的流量较多。因此，若在涡轮轴7的旋转方向的前方侧(图4中，右侧)形成槽36，则有被导向槽36的润滑油的一部分随着涡轮轴7的旋转上升到达受压部38、而无法充分地向铅垂下方排出的担忧。该情况下，特别是在涡轮轴7的高旋转区域内，有排油性降低的可能。
[0063]因此，在本实施方式中，将槽36形成于夹设部353中、比图4中虚线所示的涡轮轴7的旋转方向(图4中，左右方向)的宽度的中心线0靠近涡轮轴7的旋转方向的后方侧(图4中，左侧这样，通过将槽36形成于涡轮轴7的旋转方向后方侧，能够抑制润滑油从槽36到达受压部38。
[0064]另外，槽36以与受压部37连续的方式形成。即，槽36在涡轮轴7的旋转方向的后方侧与受压部37邻接。并且，换言之，在涡轮轴7的旋转方向上，槽36的侧壁形成受压部37的端面。
[0065]这样，通过使槽36与受压部37邻接地形成，能够抑制润滑油从槽36到达受压部38。并且，能够尽量增大涡轮轴7的旋转方向的槽36的宽度，从而能够提高排油性。
[0066]另外，槽36随着朝向铅垂下方，其涡轮轴7的旋转方向的宽度渐增。即，槽36形成为扇形。这样，通过使槽36形成为扇形，能够抑制润滑油碰撞槽36的壁面而产生的压力损失，并能够进一步提高排油性。
[0067](变形例)
[0068]图5是变形例的与图2对应的位置的局部放大图。在上述的实施方式中，对2个推力轴承22、23隔着推力环25而配置的情况进行了说明。如图5所示，在变形例中，推力环45以及隔油部件48隔着推力轴承43配置。此外，对与上述实施方式相同的结构使用相同的符号，并且省略其详细的说明。
[0069]推力环45具有:圆筒状的主体部453 ；以及一体地形成于主体部453的一端且具有比主体部453的直径大的直径的大径部45匕固定孔45。形成为以推力环45的中心轴为中心且贯通主体部453以及大径部45匕推力环45构成为，在大径部456朝向涡轮叶轮8侦I且涡轮轴7插通于固定孔45(3的状态下固定于涡轮轴7。将涡轮轴7插通于固定孔45(3，直至上述的面76与推力环45抵接。
[0070]推力轴承43具有在涡轮轴7的轴向上贯通的插通孔43^在插通孔43^插通推力环45的主体部453。因此，涡轮轴7和推力轴承43相对旋转。
[0071]另外，推力轴承43具有在涡轮轴7的轴向上与推力环45的大径部456对置的对置面43匕另外，对置面436与轴承壳体2的固定面2(1面对面地接触。供给油路21的分支路2匕具有朝向轴承壳体2的固定面2(1开口的出口端21匕润滑油从出口端216排出，并向推力轴承43的对置面436供给。
[0072]隔油部件48具有:圆筒状的主体部483 ；以及一体地形成于主体部4?的一端且具有比主体部4&!的直径大的直径的大径部48匕涡轮轴7以隔油部件48的中心轴为中心在贯通主体部4?以及大径部4?的孔插通。隔油部件48以形成有大径部4?的一端的端面与推力环45抵接的状态固定于涡轮轴7。另外，主体部4?的另一端具有插通在密封板27的中心孔273内的尺寸(构造X
[0073]推力轴承43被推力环45的大径部456和隔油部件48的大径部4?夹着。推力环45的大径部456与隔油部件48的大径部4?之间的间隔设定为比涡轮轴7的轴向的推力轴承43的厚度稍大的值。由此，若涡轮轴7沿轴向移动，则推力轴承43通过油膜从推力环45或者隔油部件48承受负荷。换句话说，推力轴承43也支承相对于涡轮轴7的轴向的任一方向的推力负荷。
[0074]此外，推力轴承43的结构与图3以及图4所示的第一实施方式相同。即，在位于插通孔233的铅垂下方的夹设部35^在底面远离推力环45的方向上形成有槽36，与上述实施方式相同，能提高排油性。
[0075]在上述的实施方式以及变形例中，在轴承壳体2形成排出油路26，在推力轴承23形成排出口 34。但是，也可以不设置排出油路26以及排出口 34，在位于推力轴承23的铅垂下侧的部位，代替排出口 34而形成切口，从该切口排出润滑油。
[0076]另外，在上述的实施方式以及变形例中，通过形成槽36，来使夹设部353的夹设面的一部分比其它的夹设部35的夹设面远离推力环25、45。然而，也可以不设置槽36，以使夹设部353整体比其它的夹设部35远离推力环25、45的方式使夹设部353比其它的夹设部35凹陷较深。
[0077]另外，在上述的实施方式中，槽36形成在夹设部353中在比涡轮轴7的旋转方向的宽度的中心位置靠近涡轮轴7的旋转方向的后方侧。然而，也可以使槽36形成在比涡轮轴7的旋转方向的中心位置靠近涡轮轴7的旋转方向的前方侧。
[0078]另外，在上述的实施方式中，对槽36与受压部37及涡轮轴7的旋转方向的位置连续的情况进行了说明，但也可以在槽36与受压部37之间设置间隔。即，也可以使夹设面存在于槽36与受压部37之间。
[0079]另外，在上述的实施方式中，涡轮轴7的旋转方向的槽36的宽度随着朝向铅垂下方而渐增。然而，该宽度可以恒定，也可以随着朝向铅垂下方而渐减。
[0080]另外，槽36的底面可以是平面，也可以是曲面。此外，该平面例如通过使用了方头立铣刀的切削加工来形成。另外，该曲面例如通过使用了球头立铣刀的切削加工来形成。
[0081]在上述的实施方式以及变形例中，铅垂下方例如是在置于水平面的车辆等安装的增压器(:中重力作用的方向。在图1、图2、图3、图5中，铅垂下方朝向图的下侧。
[0082]以上，参照附图对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明当然不限定于这样的实施方式。可知，若是本领域技术人员，在权利要求书所记载的范围内，能够想到各种变更例或者修正例，这些当然也属于本发明的技术范围。
[0083]工业上的应用可行性
[0084]本发明能够利用于增压器，该增压器为利用设于推力轴承的多个受压部来承受推力负荷。
【权利要求】
1.一种增压器，其特征在于，具备: 增压器主体； 涡轮轴，其旋转自如地收容在所述增压器主体内，在一端设有涡轮叶轮，并且在另一端设有压缩机叶轮； 推力环，其与所述涡轮轴一体旋转； 推力轴承，其具有在所述涡轮轴的轴向上与所述推力环对置且固定于所述增压器主体的对置面；以及 供给油路，其设于所述增压器主体，且向所述推力轴承的对置面供给润滑油， 所述推力轴承具有: 插通孔，其供所述涡轮轴插通； 受压部，其在所述涡轮轴的旋转方向上错开相位地设有多个，在与所述推力环之间形成油膜，并利用油膜压力来承受推力负荷；以及 多个夹设部，其位于所述涡轮轴的旋转方向上相邻的受压部之间，与所述推力环对置，并且具有比该受压部远离该推力环的夹设面， 在多个夹设部中的位于所述插通孔的铅垂下方的夹设部的所述夹设面的至少一部分，具有与所述推力环对置、且比其它的夹设部的所述夹设面远离该推力环的面。
2.根据权利要求1所述的增压器，其特征在于， 在多个夹设部中的位于所述插通孔的铅垂下方的所述夹设部，形成有与所述推力环对置、并且以比所述其它的夹设部的所述夹设面远离所述推力环的所述面为底面的槽。
3.根据权利要求2所述的增压器，其特征在于， 所述槽形成于在位于所述插通孔的铅垂下方的所述夹设部中，在比所述涡轮轴的旋转方向的宽度的中心位置靠近该涡轮轴的旋转方向的后方侧。
4.根据权利要求3所述的增压器，其特征在于， 所述槽形成为，与相对于位于所述插通孔的铅垂下方的所述夹设部而位于所述涡轮轴的旋转方向的后方侧的所述受压部连续。
5.根据权利要求2?4中任一项所述的增压器，其特征在于， 所述槽随着朝向铅垂下方，所述涡轮轴的旋转方向的宽度渐增。
6.根据权利要求1?5中任一项所述的增压器，其特征在于， 在所述推力轴承中比位于所述插通孔的铅垂下方的所述夹设部还靠近铅垂下方，形成有排出口，该排出口形成将润滑所述受压部后的润滑油排出的流路。
【文档编号】F02B39/14GK103835804SQ201310585310
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2012年11月21日
【发明者】采浦宽, 小池笃史, 小岛英之 申请人:株式会社Ihi