渦輪增壓器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種渦輪增壓器，所述渦輪增壓器防止軸的燒結(jié)，并且，防止廢氣的泄漏，并且，減輕結(jié)構(gòu)部件的惡化，減少部件數(shù)目。根據(jù)本發(fā)明，渦輪增壓器（1）配備有連接到支承在渦輪機(jī)殼體（21）的支承孔（24）中的軸構(gòu)件（40）上的廢氣旁通閥（30），在該渦輪增壓器（1）中，廢氣旁通閥（30）在與旁通通路（22）的開口部（23）對向的部分具有傾斜面（31），當(dāng)廢氣旁通閥（30）被打開時，在廢氣（X）流入時，通過廢氣（X）推壓傾斜面（31），推力（S1）在軸構(gòu)件（40）的軸向方向上作用，經(jīng)由密封構(gòu)件（70），密封接觸部（52）被推壓到支承孔（24）的周緣部（62）上。
【專利說明】渦輪增壓器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及配備有渦輪機(jī)殼體的渦輪增壓器。

【背景技術(shù)】
[0002]搭載在汽車等上的渦輪增壓器以下述方式構(gòu)成，S卩，通過利用廢氣使與壓縮機(jī)葉輪連接的渦輪葉輪旋轉(zhuǎn)，強(qiáng)制性地使壓縮機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)，將吸入的空氣壓縮，并向內(nèi)燃機(jī)排出。進(jìn)而，與渦輪葉輪的上游和下游連接地形成用于使流入的廢氣繞過渦輪葉輪的旁通通路，并且，設(shè)置有對旁通通路的開口部進(jìn)行開閉的廢氣旁通閥。
[0003]廢氣旁通閥以這樣的方式構(gòu)成，S卩，經(jīng)由插入到設(shè)置在容納渦輪葉輪的渦輪機(jī)殼體上的貫通孔(支承孔)中而被旋轉(zhuǎn)自如地軸支承的軸，從渦輪機(jī)殼體的外側(cè)控制開閉狀態(tài)。這里，認(rèn)為在渦輪機(jī)殼體內(nèi)通過的來自于的內(nèi)燃機(jī)的廢氣會從支承孔與軸的間隙泄漏到渦輪機(jī)殼體的外側(cè)。為了防止這種情況，可以考慮取消支承孔與軸的間隙，但是，由于來自于內(nèi)燃機(jī)的高溫的廢氣通過渦輪機(jī)殼體的內(nèi)部，因而渦輪機(jī)殼體變成高溫，因此，如果取消支承孔與軸的間隙，則存在著擔(dān)心在支承孔與軸之間會發(fā)生燒結(jié)的問題。
[0004]鑒于上述問題，在專利文獻(xiàn)I中，公開了一種在支承孔(軸套)與軸之間設(shè)置間隙以防止上述燒熔，并且，防止廢氣的泄漏用的結(jié)構(gòu)。具體地說，被插入到軸套內(nèi)的軸在渦輪機(jī)殼體內(nèi)側(cè)與廢氣旁通閥支承部連接，在渦輪機(jī)殼體外側(cè)與連桿連接。并且，通過在軸套的外側(cè)端面與連桿之間夾設(shè)作為加載機(jī)構(gòu)的波形墊圈，在渦輪機(jī)殼體內(nèi)側(cè)，推壓夾設(shè)在軸套的內(nèi)側(cè)端面與廢氣旁通閥支承部之間的密封構(gòu)件以進(jìn)行密封。借此，確保軸套與軸之間的間隙，防止軸的燒結(jié)，并且，防止廢氣的泄漏。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2005 - 351089號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明所要解決的課題
[0009]但是，在專利文獻(xiàn)I的結(jié)構(gòu)中，由于總是利用作為加載機(jī)構(gòu)的波形墊圈進(jìn)行上述推壓，所以，存在著在波形墊圈接觸的部分容易產(chǎn)生磨損，結(jié)構(gòu)部件的惡化快的問題。另外，由于為了獲得推壓力，波形墊圈等加載機(jī)構(gòu)成為必要的，所以，存在著部件數(shù)目增加的問題。
[0010]本發(fā)明是鑒于這樣的問題做出的，其目的是提供一種防止軸構(gòu)件的燒結(jié)，并且防止廢氣的泄漏，并且，減輕結(jié)構(gòu)部件的惡化，減少部件數(shù)目的渦輪增壓器。
[0011]解決課題的手段
[0012]本發(fā)明的一種形式是一種渦輪增壓器，配備有:連接到壓縮機(jī)葉輪上的渦輪葉輪；容納該渦輪葉輪的渦輪機(jī)殼體；旁通通路，所述旁通通路連接到該渦輪機(jī)殼體中的上述渦輪葉輪的上游側(cè)空間和下游側(cè)空間，繞過上述渦輪葉輪，通過開閉該旁通通路的開口部，進(jìn)行供應(yīng)給上述渦輪葉輪的氣體流量的調(diào)節(jié)，其特征在于，所述渦輪增壓器配備有:
[0013]廢氣旁通閥，所述廢氣旁通閥可開閉地設(shè)置于上述開口部；
[0014]軸構(gòu)件，所述軸構(gòu)件被插入并支承于貫通上述渦輪機(jī)殼體的支承孔；
[0015]內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件,所述內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件在上述潤輪機(jī)殼體的內(nèi)側(cè)將上述軸構(gòu)件的一端與上述廢氣旁通閥連接起來，
[0016]外側(cè)連接構(gòu)件，所述外側(cè)連接構(gòu)件在上述渦輪機(jī)殼體的外側(cè)將上述軸構(gòu)件的另一端與控制上述廢氣旁通閥的開閉狀態(tài)的控制部連接起來，
[0017]在上述內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件或者上述外側(cè)連接構(gòu)件上，沿著上述內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件或者上述外側(cè)連接構(gòu)件所對向的上述支承孔的周緣部形成密封接觸部，
[0018]在該密封接觸部與上述支承孔的上述周緣部之間夾設(shè)用于對這兩者之間進(jìn)行密封的密封構(gòu)件，
[0019]在上述廢氣旁通閥中，在與上述開口部對向的部分形成相對于上述軸構(gòu)件的軸向方向傾斜的傾斜面，
[0020]在上述廢氣旁通閥被打開的狀態(tài)下，經(jīng)由上述開口部向上述旁通路徑流入的氣體推壓上述傾斜面，對上述軸構(gòu)件產(chǎn)生從上述支承孔朝向上述軸構(gòu)件的推力(權(quán)利要求1)。
[0021]發(fā)明的效果
[0022]在上述渦輪增壓器中，在廢氣旁通閥中，在與旁通通路的開口部對向的一側(cè)形成有傾斜面。該傾斜面相對于軸構(gòu)件的軸向方向傾斜。當(dāng)進(jìn)氣側(cè)的壓縮空氣的壓力(增壓)變高時，為了將流入渦輪機(jī)殼體內(nèi)的廢氣旁通，廢氣旁通閥被打開。并且，廢氣從旁通通路的開口部流入。并且，經(jīng)由開口部向旁通路徑流入的氣體推壓傾斜面，對于軸構(gòu)件產(chǎn)生從支承孔朝向密封構(gòu)件的推力。
[0023]借助上述推力，密封接觸部經(jīng)由密封構(gòu)件被推壓到支承孔的周緣部上，在兩者之間產(chǎn)生強(qiáng)的密封力。借此，防止廢氣從支承孔與軸構(gòu)件之間的間隙泄漏。并且，由于可以確保支承孔與軸構(gòu)件之間的間隙，所以，軸構(gòu)件的燒結(jié)被防止。
[0024]在上述渦輪增壓器中，通過從旁通通路的開口部流入的廢氣推壓傾斜面而產(chǎn)生上述推力。另外，在廢氣旁通閥被關(guān)閉了的狀態(tài)，產(chǎn)生一定的上述推力，但是，由于利用廢氣旁通閥的開閉機(jī)構(gòu)向廢氣旁通閥施加用于關(guān)閉旁通通路的開口部的大的推壓力，所以，由上述推力產(chǎn)生的強(qiáng)的密封力不能被發(fā)揮出來。
[0025]但是，廢氣旁通閥被關(guān)閉了的狀態(tài)是不必利用旁通通路使向渦輪機(jī)殼體內(nèi)流入的廢氣旁通的狀態(tài)，是增壓低的狀態(tài)。并且，在這種狀態(tài)下，由于渦輪機(jī)殼體內(nèi)的氣壓也低，所以，不容易產(chǎn)生廢氣從支承孔與軸構(gòu)件的間隙的泄漏。因此，在這種狀態(tài)下，即使不能獲得通過經(jīng)由密封構(gòu)件將密封接觸部積極地推壓到上述周緣部上而產(chǎn)生的強(qiáng)的密封力，也沒有問題。
[0026]反而可以獲得下面所述的優(yōu)點。根據(jù)上述渦輪增壓器，在強(qiáng)的密封力是必要的時，即，在渦輪機(jī)殼體內(nèi)的氣壓高時，基于上述推力，產(chǎn)生強(qiáng)的密封力。另一方面，在強(qiáng)的密封力不必要時，即，渦輪機(jī)殼體內(nèi)的氣壓低時，不產(chǎn)生強(qiáng)的密封力。通過這樣做，獲得與總是以恒定的密封力進(jìn)行密封的情況相比，可以減輕密封構(gòu)件等結(jié)構(gòu)部件的惡化的優(yōu)點。另外，由于為了產(chǎn)生強(qiáng)的密封力，不需要波形墊圈等另外的構(gòu)件，所以，可以減少部件的數(shù)目。
[0027]如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種防止軸構(gòu)件的燒結(jié)，并且防止廢氣的泄漏，并且，減輕結(jié)構(gòu)部件的惡化，減少部件數(shù)目的渦輪增壓器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是表示實施例1中的渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0029]圖2是圖1中的II 一 II線位置的剖視圖。
[0030]圖3是圖2中的廢氣旁通閥關(guān)閉狀態(tài)的II1-1II線位置的剖視圖。
[0031]圖4是圖2中的廢氣旁通閥打開狀態(tài)的IV -1V線位置的剖面中的局部透過圖。
[0032]圖5是實施例1中的支承孔的周緣部及密封構(gòu)件的變形例。
[0033]圖6是實施例1中的支承孔的周緣部及密封構(gòu)件的另外一個變形例。
[0034]圖7 (a)是廢氣旁通閥的第一個變形例中的相當(dāng)于圖2的III 一 III線位置的剖視圖。
[0035]圖7 (b)是廢氣旁通閥的第二個變形例中的相當(dāng)于圖2的III 一 III線位置的剖視圖。
[0036]圖7 (C)是廢氣旁通閥的第三個變形例中的相當(dāng)于圖2的III 一 III線位置的剖視圖。
[0037]圖7 (d)是廢氣旁通閥的第四個變形例中的相當(dāng)于圖2的II1-1II線位置的剖視圖。
[0038]圖8是相當(dāng)于實施例2中的廢氣旁通閥關(guān)閉狀態(tài)的II1-1II線位置的剖視圖。
[0039]圖9是相當(dāng)于實施例2中的廢氣旁通閥打開狀態(tài)的II1-1II線位置的剖面中的局部透過圖。

【具體實施方式】
[0040]在上述渦輪增壓器中，對上述傾斜面的形狀沒有特定的限制，例如，可以是相對于軸構(gòu)件的軸向方向具有規(guī)定的傾斜角度的平面，或者沿著拋物面、球面或橢圓面彎曲的曲面。另外，也可以是將傾斜角度不同的多個平面組合而成的形狀、將曲率不同的多個曲面組合而成的形狀、或者將平面和曲面組合而成的形狀。在獲得必要的推力的范圍內(nèi)，可以考慮傾斜面的成形性等來適當(dāng)?shù)卮_定傾斜面的形狀。
[0041]在上述渦輪增壓器中，上述傾斜面在上述軸構(gòu)件的軸向方向上的方向可以是從上述支承孔朝向上述密封構(gòu)件的方向(權(quán)利要求2)。由于上述推力產(chǎn)生的方向成為朝向密封接觸部所對向的支承孔的周緣部的方向，所以，密封接觸部經(jīng)由密封構(gòu)件被推壓到支承孔的周緣部，在兩者之間產(chǎn)生強(qiáng)的密封力。借此，防止廢氣從支承孔與軸構(gòu)件之間的間隙泄漏。并且，由于可以確保支承孔與軸構(gòu)件之間的間隙，所以，可以防止軸構(gòu)件的燒結(jié)。
[0042]在上述渦輪增壓器中，上述密封接觸部可以形成在上述外側(cè)連接構(gòu)件上(權(quán)利要求3)。在這種情況下，密封構(gòu)件被配置在渦輪機(jī)殼體的外側(cè)。由于與通過從內(nèi)燃機(jī)排出的高溫的廢氣的流入而變成高溫的渦輪機(jī)殼體的內(nèi)側(cè)相比，渦輪機(jī)殼體的外側(cè)是低溫的，所以，與將密封構(gòu)件配置在渦輪機(jī)殼體的內(nèi)側(cè)的情況相比，密封構(gòu)件的惡化被減輕。
[0043]在上述渦輪增壓器中，上述廢氣旁通閥可以在與上述開口部對向的部分配備有在上述開口部側(cè)突出的突出部，上述傾斜面可以形成于該突出部(權(quán)利要求4)。在這種情況下，可以容易地形成上述傾斜面，生產(chǎn)率提高。另外，突出部可以與廢氣旁通閥成一體地形成，也可以通過將另外的構(gòu)件安裝到廢氣旁通閥的上述開口部側(cè)來形成。
[0044]在上述渦輪增壓器中，可以在上述渦輪機(jī)殼體部的上述支承孔中，跨越上述渦輪機(jī)殼體的內(nèi)外地配置筒狀的軸套構(gòu)件，上述軸構(gòu)件經(jīng)由上述軸套構(gòu)件被支承于上述支承孔，上述軸套構(gòu)件的軸向方向的端部形成上述支承孔的上述周緣部(權(quán)利要求7)。在這種情況下，由于與軸構(gòu)件直接接觸的支承孔的內(nèi)壁面及與密封構(gòu)件直接接觸的周緣部由作為有別于渦輪機(jī)殼體的另外的構(gòu)件的軸套構(gòu)件形成，所以，可以容易地提高該部分的成形精度或表面平滑性。其結(jié)果是，可以更順滑地開閉廢氣旁通閥，并且，可以減輕密封構(gòu)件等的惡化。
[0045]實施例
[0046](實施例1)
[0047]利用圖1?圖4說明與上述渦輪增壓器相關(guān)的實施例。
[0048]如圖1所示，本例的渦輪增壓器I配備有:連接到壓縮機(jī)葉輪10上的渦輪葉輪20 ；容納渦輪葉輪20的渦輪機(jī)殼體21 ;旁通通路22，所述旁通通路22連接到渦輪機(jī)殼體21中的渦輪葉輪20的上游側(cè)空間和下游側(cè)空間，將渦輪葉輪20旁通。另外，通過開閉旁通通路22的開口部23，進(jìn)行對供應(yīng)給渦輪葉輪20的氣體流量的調(diào)節(jié)。
[0049]進(jìn)而，如圖1及圖2所示，渦輪增壓器I配備有廢氣旁通閥30、軸構(gòu)件40、內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件50和外側(cè)連接構(gòu)件51。
[0050]廢氣旁通閥30可開閉地設(shè)置于開口部23。軸構(gòu)件40被插入并支承于貫通渦輪機(jī)殼體21的支承孔24。內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件50在渦輪機(jī)殼體21的內(nèi)側(cè)將軸構(gòu)件40的一端41與廢氣旁通閥30連接起來。外側(cè)連接構(gòu)件51在渦輪機(jī)殼體21的外側(cè)將軸構(gòu)件40的另一端42與控制廢氣旁通閥30的開閉狀態(tài)的控制部55連接起來。
[0051]另外，如圖3所示，在外側(cè)連接構(gòu)件51上，沿著外側(cè)連接構(gòu)件51所對向的支承孔24的周緣部62形成有密封接觸部52。在廢氣旁通閥30上，在與開口部23對向的部分形成有相對于軸構(gòu)件40的軸向方向傾斜的傾斜面31。傾斜面31在軸構(gòu)件40的軸向方向上的方向成為從支承孔朝向密封構(gòu)件70的方向。
[0052]下面，對于本例的渦輪增壓器I的各結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0053]如圖1所示，渦輪增壓器I配備有:壓縮機(jī)殼體11、軸承箱12及渦輪機(jī)殼體21。壓縮機(jī)殼體11容納有壓縮機(jī)葉輪10，并且，形成有:進(jìn)氣口 13，所述進(jìn)氣口 13吸入送往壓縮機(jī)葉輪10的空氣；以及將從壓縮機(jī)葉輪10排出并被壓縮的空氣引導(dǎo)向內(nèi)燃機(jī)側(cè)15的渦旋室14。
[0054]如圖1所示，渦輪增壓器21隔著軸承箱12設(shè)置在與壓縮機(jī)殼體11相反的一側(cè)。在渦輪機(jī)殼體21中容納有渦輪葉輪20，并且，在渦輪葉輪20的上游側(cè)連接有引導(dǎo)來自于內(nèi)燃機(jī)的廢氣的排氣歧管17，在渦輪葉輪20的下游側(cè)形成有排氣口 25。渦輪葉輪20經(jīng)由被容納于軸承箱12中的轉(zhuǎn)子軸16與壓縮機(jī)葉輪10連接。借此，從廢氣獲得的渦輪葉輪20的旋轉(zhuǎn)力，經(jīng)由轉(zhuǎn)子軸16被傳遞給壓縮機(jī)葉輪10，變換成壓縮機(jī)葉輪10的旋轉(zhuǎn)力。借此，在壓縮機(jī)殼體11內(nèi)生成壓縮空氣。
[0055]如圖1所示，旁通通路22與渦輪葉輪20的上游側(cè)空間和下游側(cè)空間連接。借助旁通通路22，流入渦輪機(jī)殼體21的廢氣的一部分繞過渦輪葉輪20被從排出口 25排出。如圖2所示，作為旁通通路22的入口的開口部23 —般形成為圓筒形。
[0056]如圖2及圖3所示，在渦輪機(jī)殼體21的側(cè)壁形成有支承孔24。支承孔24是貫通渦輪機(jī)殼體21內(nèi)外的圓筒形的貫通孔。在支承孔24中嵌入具有與其內(nèi)徑基本上相同的外徑的筒狀的軸套構(gòu)件60。軸套構(gòu)件60的軸向方向的長度比渦輪機(jī)殼體21的側(cè)壁的厚度大，軸套構(gòu)件60的一端突出于渦輪機(jī)殼體21的內(nèi)側(cè)，軸套構(gòu)件60的另一端突出于渦輪機(jī)殼體21的外側(cè)。突出于渦輪機(jī)殼體21的外側(cè)的端部形成支承孔24的周緣部62。在本例中，周緣部62的端面為平面。
[0057]如圖2及圖3所示，軸構(gòu)件40被插入到嵌入支承孔24中的軸套構(gòu)件60內(nèi)，被可旋轉(zhuǎn)地支承。軸構(gòu)件40為圓柱狀，其軸向方向的長度比軸套構(gòu)件60的軸向方向的長度長一些。軸構(gòu)件40的一端41位于渦輪機(jī)殼體21的內(nèi)側(cè)，軸構(gòu)件40的另一端42位于渦輪機(jī)殼體21的外側(cè)。
[0058]內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件50連接于軸構(gòu)件40的一端41。內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件50是舌片狀的構(gòu)件。軸構(gòu)件40的一端41被固定于內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件50的基部側(cè)，廢氣旁通閥30經(jīng)由安裝銷部30c松配合安裝到內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件50的前端部側(cè)。借此，通過軸構(gòu)件40的軸旋轉(zhuǎn)，廢氣旁通閥30經(jīng)由內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件50而轉(zhuǎn)動，進(jìn)行開口部23的開閉。
[0059]如圖3所示，廢氣旁通閥30具有本體部30a、突出部30b及安裝銷部30c。本體部30a的形狀為具有比開口部23的開口直徑大一圈的直徑的圓盤狀。突出部30b從本體部30a的在開口部23側(cè)的面向開口部23側(cè)突出地形成。如圖4所示，突出部30b為將圓柱相對于軸向方向斜地切斷的形狀，突出部30b的縱剖面形狀，如圖3所示，呈直角三角形。并且，對應(yīng)于其斜邊的部分形成傾斜面31。
[0060]如圖3所示，傾斜面31是相對于軸構(gòu)件40的軸向方向傾斜的平面，傾斜面31在軸構(gòu)件40的軸向方向上的方向是從支承孔24朝向密封構(gòu)件70的方向。在本例中，密封構(gòu)件70位于渦輪機(jī)殼體21的外側(cè)。從而，所謂“從支承孔24朝向密封構(gòu)件70的方向”是從渦輪機(jī)殼體21的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)的方向Rl。因而，在本例中，軸構(gòu)件40的軸向方向上的傾斜面31的方向成為從渦輪機(jī)殼體21的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)的方向R1。
[0061]安裝銷部30c在本體部30a上豎立地設(shè)置在與突出部30b相反的一側(cè)。安裝銷部30c的軸部的橫截面為矩形。并且，在內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件50的前端部側(cè)形成有比該安裝銷部30c的軸部的橫截面形狀大一些的矩形的孔，通過安裝銷部30c的軸部被插入該矩形的孔，如上所述，廢氣旁通閥30被松配合安裝到內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件50上。借此，防止廢氣旁通閥30以安裝銷部30c的軸部為中心旋轉(zhuǎn)，將上述傾斜面31的傾斜方向保持恒定。
[0062]如圖2所示，外側(cè)連接構(gòu)件(連桿)51是棒狀構(gòu)件，其一端側(cè)被固定于軸構(gòu)件40的另一端42。外側(cè)連接構(gòu)件51的另一端側(cè)被連接于控制部(促動器)55。例如，控制部55構(gòu)成于渦旋室14的出口側(cè)，引導(dǎo)壓縮空氣的一部分，控制由渦輪增壓器I產(chǎn)生的增壓。即，控制部55基于增壓的變化，經(jīng)由外側(cè)連接構(gòu)件51使軸構(gòu)件40旋轉(zhuǎn)，通過使廢氣旁通閥30轉(zhuǎn)動，控制開口部23的開閉。
[0063]在本例中，如圖2及圖3所示，密封接觸部52在外側(cè)連接構(gòu)件51中形成于與支承孔24的與周緣部62對向的部分。并且，在支承孔24的周緣部62與密封接觸部52之間，夾設(shè)有密封構(gòu)件70。因而，密封構(gòu)件70被配置在渦輪機(jī)殼體21的外側(cè)。密封構(gòu)件70由沿著支承孔24的周緣部62形成環(huán)狀的構(gòu)件構(gòu)成。
[0064]其次，對于渦輪增壓器I的動作形式進(jìn)行說明。
[0065]首先，如圖1所示，來自于內(nèi)燃機(jī)的廢氣經(jīng)由排氣歧管17被供應(yīng)給渦輪機(jī)殼體21內(nèi)的渦輪葉輪20。借此，渦輪葉輪20的轉(zhuǎn)速上升，與此相伴，通過轉(zhuǎn)子軸16，壓縮機(jī)葉輪10的轉(zhuǎn)速上升。借此，來自于進(jìn)氣口 13的進(jìn)氣量增加，生成壓縮空氣。壓縮空氣經(jīng)由渦旋室14被排出到內(nèi)燃機(jī)側(cè)15，變成增壓狀態(tài)。當(dāng)增壓達(dá)到規(guī)定值時，借助控制部55，經(jīng)由外側(cè)連接構(gòu)件51，軸構(gòu)件40被向正向方向轉(zhuǎn)動。借此，關(guān)閉了開口部23的廢氣旁通閥30經(jīng)由內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件50而轉(zhuǎn)動，從開口部23分離開以打開開口部23。并且，廢氣的一部分經(jīng)由旁通通路22繞過渦輪葉輪20到達(dá)排氣口 25并被排出。從而，渦輪葉輪20的轉(zhuǎn)速受到控制，與此相伴，壓縮機(jī)葉輪10的轉(zhuǎn)速也受到控制。其結(jié)果是，被控制為規(guī)定的進(jìn)氣量、規(guī)定的增壓。之后，當(dāng)增壓變成規(guī)定值以下時，借助控制部55進(jìn)行如下控制，即，經(jīng)由外側(cè)連接構(gòu)件51，軸構(gòu)件40被向反向方向轉(zhuǎn)動，廢氣旁通閥30關(guān)閉，使增壓上升。這樣，進(jìn)行廢氣旁通閥30的開閉，對增壓進(jìn)行控制。
[0066]其次，對于上述渦輪增壓器I的作用效果進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0067]在上述渦輪增壓器I中，在增壓比規(guī)定值高的狀態(tài)下，如圖4所示，通過廢氣旁通閥30被打開，廢氣X經(jīng)由開口部23流入旁通通路22。在廢氣X流入旁通通路22時，推壓廢氣旁通閥30的傾斜面31。借此，相對于軸構(gòu)件40產(chǎn)生沿著其軸向方向的推力SI。如圖3所示，傾斜面31，由于以軸構(gòu)件40的軸向方向上的方向成為從支承孔24朝向密封構(gòu)件70的方向Rl的方式形成，所以，如圖3及圖4所示，推力SI的生成方向成為與Rl相反的方向，即，成為從渦輪機(jī)殼體21的外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)的方向。借助該推力SI，密封接觸部52經(jīng)由密封構(gòu)件70被推壓到支承孔24的周緣部62上，在兩者之間產(chǎn)生強(qiáng)的密封力。其結(jié)果是，防止廢氣從支承孔24與軸構(gòu)件40之間的間隙泄漏。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于可以確保支承孔24(軸套構(gòu)件60)與軸構(gòu)件40之間的間隙，所以，可以防止軸構(gòu)件40的燒結(jié)。
[0068]另一方面，在增壓低于規(guī)定值的狀態(tài)下，由于沒有必要利用旁通通路22使向渦輪機(jī)殼體21內(nèi)流入的廢氣旁通，所以，廢氣旁通閥30被關(guān)閉。在這種狀態(tài)下，產(chǎn)生一定的推力SI，但是，由于由控制部55經(jīng)由外側(cè)連接構(gòu)件51將關(guān)閉開口部23用的大的推壓力作用到廢氣旁通閥30上，所以，不會發(fā)揮由推力SI產(chǎn)生的強(qiáng)的密封力。但是，由于在增壓低的狀態(tài)下，渦輪機(jī)殼體21內(nèi)的氣壓也低，所以，不容易產(chǎn)生廢氣從支承孔24與軸構(gòu)件40的間隙的泄漏。因此，在這種狀態(tài)下，即使不能獲得通過經(jīng)由密封構(gòu)件70將密封接觸部52積極地推壓到周緣部62上而產(chǎn)生的強(qiáng)的密封力，也沒有問題。反而，通過這樣做，與始終用恒定的密封力進(jìn)行密封的情況相比，可以減輕密封構(gòu)件70等的結(jié)構(gòu)部件的惡化。另外，由于為了產(chǎn)生強(qiáng)的密封力并不需要額外的加載構(gòu)件，所以，可以減少部件的數(shù)目。
[0069]如上所述，根據(jù)上述渦輪增壓器1，可以防止軸構(gòu)件40的燒結(jié)，并且防止廢氣的泄漏，并且，減輕密封構(gòu)件70等結(jié)構(gòu)部件的惡化，減少部件數(shù)目。
[0070]進(jìn)而，在上述渦輪增壓器I中，如圖2所示，密封構(gòu)件70配置在渦輪機(jī)殼體21的外側(cè)。由于與通過從內(nèi)燃機(jī)排出的高溫的廢氣的流入而變成高溫的渦輪機(jī)殼體21的內(nèi)側(cè)相比，渦輪機(jī)殼體21的外側(cè)是低溫的，所以，與將密封構(gòu)件70配置在渦輪機(jī)殼體21的內(nèi)側(cè)的情況相比，可以減輕密封構(gòu)件70的惡化。
[0071]另外，在上述渦輪增壓器I中，軸套構(gòu)件60被嵌入支承孔24，軸套構(gòu)件60的內(nèi)壁面與軸構(gòu)件40直接接觸，軸套構(gòu)件60的端部(周緣部62)與密封構(gòu)件70直接接觸。通過使用比渦輪機(jī)殼體21成形精度、表面平滑性高的軸套構(gòu)件60，可以更順滑地開閉廢氣旁通閥30，并且，可以減輕密封構(gòu)件70等的惡化。
[0072]另外，在密封構(gòu)件70中，可以在周緣部62側(cè)或者密封接觸部52側(cè)設(shè)置在密封構(gòu)件70的徑向方向上延伸的凸緣部。在這種情況下，由于密封構(gòu)件70與周緣部62或者密封接觸部52的接觸面積增加，所以，可以提高密封力。
[0073]另外，在本例中，密封構(gòu)件70夾設(shè)在與軸套構(gòu)件60的端部相當(dāng)?shù)闹芫壊?2和密封接觸部52之間，但是，并不局限于此，也可以在渦輪機(jī)殼體21的外側(cè)面，將軸套構(gòu)件60的端部的徑向方向外側(cè)的部分作為支承孔24的周緣部，在該周緣部和與之對向的外側(cè)連接構(gòu)件51的密封接觸部之間夾設(shè)密封構(gòu)件。在這種情況下，由于可以確保密封構(gòu)件和支承孔24的周緣部的接觸面積比軸套構(gòu)件的端部的面積大，所以，可以進(jìn)一步提高密封力。
[0074]進(jìn)而，在本例中，傾斜面31由突出部30b形成。因此，可以容易地形成傾斜面31，提高渦輪增壓器I的生產(chǎn)率。
[0075]在本例中，使支承孔24 (軸套構(gòu)件60)的周緣部62的端面為平面，但是，也可以如圖5所示，代之以具有沿著密封接觸部52形成的截面為矩形的槽部62a的周緣部620，并且，將密封構(gòu)件700形成為以其一部分嵌入于槽部62a的方式形成的截面為矩形的環(huán)狀。另外，如圖6所示，可以制成具有截面為V字形的槽部62b的周緣部621，并且，可以將密封構(gòu)件701形成截面為三角形的環(huán)狀以便將其一部分嵌入槽部62b。在這些情況下，密封構(gòu)件700,701通過分別嵌入到與之匹配側(cè)的槽部62a、62b中，密封力提高，防止廢氣泄漏的效果提聞。
[0076]另外，在本例中，具有廢氣旁通閥30的傾斜面31是平面，但是，并不局限于此，如圖7(a)?(d)所示，可以代之以采用具有傾斜面311、312、313、314的廢氣旁通閥301、302、303,304ο
[0077]如圖7 (a)所示，作為第一個變形例的廢氣旁通閥301配備有突出部301b。在突出部301b，與安裝銷30c相反側(cè)的面成為傾斜面311。傾斜面311的縱剖面旋轉(zhuǎn)是拋物線的一部分，傾斜面311成為從突出部301b的前端與本體部30a的背面30d平緩連續(xù)地彎曲的曲面。
[0078]如圖7 (b)所示，作為第二個變形例的廢氣旁通閥302配備有突出部301b。在突出部301b，與安裝銷30c相反側(cè)的面成為傾斜面312。傾斜面312的形狀成為圖3所示的將上述廢氣旁通閥30的傾斜面31凹成碗狀的曲面。傾斜面312的縱剖面部分312a的形狀，如在圖7 (b)中所示，是拋物線的一部分，傾斜面312從突出部301b的前端與本體部30a的背面30d平緩地連續(xù)。
[0079]如圖7 (C)所示，作為第三個變形例的廢氣旁通閥302配備有突出部303b。在突出部303b，與安裝銷30c相反側(cè)的面成為傾斜面313。傾斜面313由平面部313a和曲面部313b構(gòu)成。平面部313a從突出部303b的前端向著本體部30a的背面30d形成，在突出部303b的高度方向的中央位置，與曲面部313b連接。曲面部313b從與平面部313a的連接部向著背面30d形成，成為與背面30d平緩連續(xù)地彎曲的曲面。
[0080]如圖7 (d)所示，作為第四個變形例的廢氣旁通閥304配備有突出部302b。在突出部302b，與安裝銷30c相反側(cè)的面成為傾斜面314。傾斜面314的縱剖面形狀是拋物線的一部分，傾斜面311成為在與安裝銷30c相反側(cè)突出一些地彎曲的曲面。
[0081]利用廢氣旁通閥301、302、303、304，與圖3所示的上述廢氣旁通閥30的情況一樣，獲得上述推力Si。
[0082](實施例2)
[0083]本例的渦輪增壓器100，如圖8及圖9所示，代替實施例1的渦輪增壓器I中的廢氣旁通閥30，具有廢氣旁通閥300，并且，代替密封構(gòu)件70，配備密封構(gòu)件702。另外，在軸套構(gòu)件60中，突出于渦輪機(jī)殼體21的內(nèi)側(cè)的端部形成支承孔24的周緣部622。另外，對于與實施例1同等的結(jié)構(gòu)部件，賦予相同的附圖標(biāo)記，省略其說明。
[0084]在本例的渦輪增壓器100中，如圖8所示，在內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件50上，沿著內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件50所對向的支承孔24的周緣部622，在內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件50上形成有密封接觸部520。在密封接觸部520與周緣部622之間夾設(shè)密封構(gòu)件702。
[0085]如圖8所示，廢氣旁通閥300配備有突出部300b，突出部300b的開口部23側(cè)的面成為傾斜面310。傾斜面310是相對于軸構(gòu)件40的軸向方向傾斜的平面，在軸構(gòu)件40的軸向方向上的方向成為從支承孔24朝向密封構(gòu)件702的方向地形成。在本例中，如圖8及圖9所示，由于密封構(gòu)件702位于渦輪機(jī)殼體21的內(nèi)側(cè)，所以，“從支承孔24朝向密封構(gòu)件702的方向”是從渦輪機(jī)殼體21的外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)的方向R2。因而，在本例中，軸構(gòu)件40的軸向方向上的傾斜面310的方向變成從渦輪機(jī)殼體21的外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)的方向R2。
[0086]如圖9所示，通過廢氣旁通閥300被打開，廢氣X經(jīng)由開口部23流入，推壓廢氣旁通閥300的傾斜面310。借此，相對于軸構(gòu)件40在其軸向方向上產(chǎn)生推力S2。由于傾斜面310以上述方式傾斜，所以推力S2在與實施例1的情況相反的方向上生成，即，在從渦輪機(jī)殼體21的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)的方向上生成。借助該推力S2，密封接觸部520經(jīng)由密封構(gòu)件702被推壓到支承孔24的周緣部622，在兩者之間生成強(qiáng)的密封力。其結(jié)果是，廢氣從支承孔24與軸構(gòu)件40之間的間隙泄漏被防止。并且，由于可以確保支承孔24與軸構(gòu)件40之間的間隙，所以，軸構(gòu)件40的燒熔也被防止。
[0087]實施例2的渦輪增壓器100，除了在實施例1的情況下通過密封構(gòu)件70配置在渦輪機(jī)殼體21的外側(cè)而得到的作用效果之外，獲得和實施例1同樣的作用效果。
[0088]另外，也可以將對支承孔24的周緣部進(jìn)行密封的密封構(gòu)件設(shè)置在渦輪機(jī)殼體21的外側(cè)及內(nèi)側(cè)這兩側(cè)上。具體地說，也可以如圖3所示,在支承孔24的周緣部62與外側(cè)連接構(gòu)件51之間設(shè)置密封構(gòu)件70，并且，如圖8所示，在支承孔24的周緣部622與內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件50之間設(shè)置密封構(gòu)件702。在這種情況下，形成在廢氣旁通閥上的傾斜面，可以是圖3所示的傾斜面31和圖8所示的傾斜面310中的任一個。并且，在這種情況下，在打開了廢氣旁通閥的狀態(tài)下，除了利用在一方的密封構(gòu)件70 (702)上產(chǎn)生的推力SI (S2)獲得強(qiáng)的密封力之外，還可以期待利用另一方的密封構(gòu)件702 (70)產(chǎn)生一定程度的密封力，所以，可以進(jìn)一步提高防止廢氣從支承孔24和軸構(gòu)件40的間隙泄漏的效果。
[0089]附圖標(biāo)記說明
[0090]1、100渦輪增壓器
[0091]20渦輪葉輪
[0092]21渦輪機(jī)殼體
[0093]22旁通通路
[0094]23 開口部
[0095]24支承孔
[0096]30、300、301、302、303、304 廢氣旁通閥
[0097]31、310、311、312、313、314 傾斜面
[0098]40軸構(gòu)件
[0099]50內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件
[0100]51外側(cè)連接構(gòu)件
[0101]52、520密封接觸部
[0102]62、620、621、622 周緣部
[0103]70、700、701、702 密封構(gòu)件
【權(quán)利要求】
1.一種渦輪增壓器，配備有:渦輪葉輪，所述渦輪葉輪連接到壓縮機(jī)葉輪上；渦輪機(jī)殼體，所述渦輪機(jī)殼體容納該渦輪葉輪；旁通通路，所述旁通通路連接到該渦輪機(jī)殼體中的上述渦輪葉輪的上游側(cè)空間和下游側(cè)空間，繞過上述渦輪葉輪，通過開閉該旁通通路的開口部，進(jìn)行對供應(yīng)給上述渦輪葉輪的氣體流量的調(diào)節(jié)，其特征在于，所述渦輪增壓器配備有: 廢氣旁通閥，所述廢氣旁通閥可開閉地設(shè)置于上述開口部； 軸構(gòu)件，所述軸構(gòu)件被插入并支承于貫通上述渦輪機(jī)殼體的支承孔中； 內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件，所述內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件在上述渦輪機(jī)殼體的內(nèi)側(cè)將上述軸構(gòu)件的一端與上述廢氣旁通閥連接起來； 外側(cè)連接構(gòu)件，所述外側(cè)連接構(gòu)件在上述渦輪機(jī)殼體的外側(cè)將上述軸構(gòu)件的另一端與控制上述廢氣旁通閥的開閉狀態(tài)的控制部連接起來， 在上述內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件或者上述外側(cè)連接構(gòu)件上，沿著上述內(nèi)側(cè)連接構(gòu)件或者上述外側(cè)連接構(gòu)件所對向的上述支承孔的周緣部，形成密封接觸部， 在該密封接觸部和上述支承孔的上述周緣部之間，夾設(shè)對這兩者之間進(jìn)行密封的密封構(gòu)件， 在上述廢氣旁通閥中，在與上述開口部對向的部分形成相對于上述軸構(gòu)件的軸向方向傾斜的傾斜面， 在上述廢氣旁通 閥打開的狀態(tài)下，經(jīng)由上述開口部向上述旁通通路流入的氣體推壓上述傾斜面，對上述軸構(gòu)件產(chǎn)生從上述支承孔朝向上述密封構(gòu)件的推力。
2.如權(quán)利要求1所述的渦輪增壓器，其特征在于，上述傾斜面在上述軸構(gòu)件的軸向方向上的方向是從上述支承孔朝向上述密封構(gòu)件的方向。
3.如權(quán)利要求1或2所述的渦輪增壓器，其特征在于，上述密封接觸部形成于上述外側(cè)連接構(gòu)件。
4.如權(quán)利要求1所述的渦輪增壓器，其特征在于，上述廢氣旁通閥，在與上述開口部對向的部分，配備有向上述開口部側(cè)突出的突出部，在該突出部形成有上述傾斜面。
5.如權(quán)利要求2所述的渦輪增壓器，其特征在于，上述廢氣旁通閥，在與上述開口部對向的部分，配備有向上述開口部側(cè)突出的突出部，在該突出部形成有上述傾斜面。
6.如權(quán)利要求3所述的渦輪增壓器，其特征在于，上述廢氣旁通閥，在與上述開口部對向的部分，配備有向上述開口部側(cè)突出的突出部，在該突出部形成有上述傾斜面。
7.如權(quán)利要求1所述的渦輪增壓器，其特征在于，在上述渦輪機(jī)殼體部的上述支承孔的內(nèi)側(cè)壁面，跨越上述渦輪機(jī)殼體的內(nèi)外地配置有筒狀的軸套構(gòu)件，上述軸構(gòu)件經(jīng)由上述軸套構(gòu)件被支承于上述支承孔，上述軸套構(gòu)件的軸向方向的端部形成上述支承孔的上述周緣部。
8.如權(quán)利要求2所述的渦輪增壓器，其特征在于，在上述渦輪機(jī)殼體部的上述支承孔的內(nèi)側(cè)壁面，跨越上述渦輪機(jī)殼體的內(nèi)外地配置有筒狀的軸套構(gòu)件，上述軸構(gòu)件經(jīng)由上述軸套構(gòu)件被支承于上述支承孔，上述軸套構(gòu)件的軸向方向的端部形成上述支承孔的上述周緣部。
9.如權(quán)利要求3所述的渦輪增壓器，其特征在于，在上述渦輪機(jī)殼體部的上述支承孔的內(nèi)側(cè)壁面，跨越上述渦輪機(jī)殼體的內(nèi)外地配置有筒狀的軸套構(gòu)件，上述軸構(gòu)件經(jīng)由上述軸套構(gòu)件被支承于上述支承孔，上述軸套構(gòu)件的軸向方向的端部形成上述支承孔的上述周緣部。
10.如權(quán)利要求4所述的渦輪增壓器，其特征在于，在上述渦輪機(jī)殼體部的上述支承孔的內(nèi)側(cè)壁面，跨越上述渦輪機(jī)殼體的內(nèi)外地配置有筒狀的軸套構(gòu)件，上述軸構(gòu)件經(jīng)由上述軸套構(gòu)件被支承于上述支承孔，上述軸套構(gòu)件的軸向方向的端部形成上述支承孔的上述周緣部 。
【文檔編號】F02B37/18GK104074601SQ201410117479
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月28日
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