本發(fā)明涉及渦輪增壓器用軸承機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

過去，已知在內(nèi)燃機(jī)中配備利用從內(nèi)燃機(jī)中排出的廢氣的氣流壓縮吸入空氣的渦輪增壓器。渦輪增壓器配備有轉(zhuǎn)子軸、設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸的一端的渦輪機(jī)葉輪和設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸的另一端的壓縮機(jī)葉輪，轉(zhuǎn)子軸由軸承機(jī)構(gòu)支承。該軸承機(jī)構(gòu)被容納在軸承箱內(nèi)。另外，在專利文獻(xiàn)1中，公開了一種配備有軸承機(jī)構(gòu)的渦輪增壓器，作為該軸承機(jī)構(gòu)，具有安裝在轉(zhuǎn)子軸上的滾珠軸承和在滾珠軸承與軸承箱之間填充有潤(rùn)滑油的油膜減振器。

在專利文獻(xiàn)1公開的結(jié)構(gòu)中，滾珠軸承具有環(huán)狀的內(nèi)圈及外圈、以及介于兩者之間以便兩者相互順滑地旋轉(zhuǎn)的滾珠，轉(zhuǎn)子軸嵌裝于內(nèi)圈的內(nèi)側(cè)。借此，形成旋轉(zhuǎn)體組件，以使得轉(zhuǎn)子軸、與分別設(shè)置在其端部的兩個(gè)葉輪和推力角接觸球軸承的內(nèi)圈成一體地旋轉(zhuǎn)。并且，在滾珠軸承的外圈與軸承箱之間形成有被填充油而成的油膜減振器，起到抑制旋轉(zhuǎn)體組件的振動(dòng)的減振效果。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2012－92934號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

在上述結(jié)構(gòu)中，油膜減振器形成在滾珠軸承的外圈與軸承箱之間。從而，由于位于油膜減振器的內(nèi)側(cè)的全部部件除了包含轉(zhuǎn)子軸及兩個(gè)葉輪之外，還包含滾珠軸承，因此，油膜減振器內(nèi)側(cè)的全部部件的質(zhì)量變得比較大。另外，由于滾珠軸承的外圈的外徑充分地大于其內(nèi)圈的內(nèi)徑，因此，油膜減振器與滾珠軸承的外圈的接觸面積變得比較大。因此，油膜減振器與外圈之間產(chǎn)生的粘性力容易變大，特別是，在低溫時(shí)，這種粘性的增大是顯著的。

另一方面，由于在旋轉(zhuǎn)體組件上很必然地存在著殘留不平衡(不均衡)，所以，在旋轉(zhuǎn)體組件的徑向方向上的質(zhì)量中心位于偏離轉(zhuǎn)子軸的軸心(圖心)的位置。因此，在旋轉(zhuǎn)體組件繞軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)行以通過從轉(zhuǎn)子軸的軸心偏離的質(zhì)量中心的軸線作為中心的偏重心旋轉(zhuǎn)。但是，在油膜減振器內(nèi)側(cè)的部件的(慣性)質(zhì)量大而上述粘性力高的情況下，旋轉(zhuǎn)體組件的偏重心旋轉(zhuǎn)受到阻礙，不得不以接近于圖心的位置作為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。并且，由于設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸的兩端的兩個(gè)葉輪成為懸臂梁的狀態(tài)，所以，在這種情況下，兩個(gè)葉輪伴隨著轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)而大幅度地振擺回轉(zhuǎn)。從而，存在著在旋轉(zhuǎn)初期會(huì)產(chǎn)生異響或者兩個(gè)葉輪與殼體接觸而破損的擔(dān)憂，這些在低溫時(shí)變得更加顯著。并且，為了防止兩個(gè)葉輪的破損，有必要加大兩個(gè)葉輪與殼體的間隙(末端空隙)。但是，當(dāng)加大末端空隙時(shí)，會(huì)導(dǎo)致渦輪增壓器的運(yùn)轉(zhuǎn)效率降低。

為了防止這種異響的發(fā)生或運(yùn)轉(zhuǎn)效率的降低，考慮調(diào)整旋轉(zhuǎn)體組件的質(zhì)量平衡，以使旋轉(zhuǎn)體組件的質(zhì)量中心與轉(zhuǎn)子軸的軸心的偏離變得極小，以便不阻礙旋轉(zhuǎn)體組件的偏重心旋轉(zhuǎn)。但是，在這種質(zhì)量平衡的調(diào)整中，要求高精度，成本增高。

另外，當(dāng)為了油膜減振器的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的部件之間的共同旋轉(zhuǎn)而在轉(zhuǎn)子軸上進(jìn)行螺紋孔加工時(shí)，在旋轉(zhuǎn)體組件的質(zhì)量平衡的調(diào)整中花費(fèi)更多的時(shí)間和勞力，成本變高。另外，當(dāng)在轉(zhuǎn)子軸上進(jìn)行螺紋孔加工時(shí)，存在著由于向該螺紋孔的應(yīng)力集中而招致轉(zhuǎn)子軸的疲勞強(qiáng)度降低的擔(dān)憂。在這種情況下，為了補(bǔ)償疲勞強(qiáng)度的降低，考慮預(yù)先加大轉(zhuǎn)子軸的直徑，確保足夠的疲勞強(qiáng)度。但是，由于當(dāng)加大轉(zhuǎn)子軸的直徑時(shí)，滾珠軸承也會(huì)大型化，所以，油膜減振器與滾珠軸承的接觸面積變大，兩者之間產(chǎn)生的粘性力變大，會(huì)導(dǎo)致渦輪增壓器的運(yùn)轉(zhuǎn)效率的降低。另外，由于轉(zhuǎn)子軸高速旋轉(zhuǎn)，所以，也存在著直接緊固到轉(zhuǎn)子軸上的螺栓容易產(chǎn)生松動(dòng)的問題。

本發(fā)明是鑒于這樣的背景而作出的，其目的是提供一種力圖防止發(fā)生異響、提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率并且力圖降低制造成本的渦輪增壓器用軸承機(jī)構(gòu)。

解決課題的手段

本發(fā)明的一種方式是一種渦輪增壓器用軸承機(jī)構(gòu)，其特征在于，

配備有：

轉(zhuǎn)子軸，所述轉(zhuǎn)子軸的一端安裝有渦輪機(jī)葉輪，另一端安裝有壓縮機(jī)葉輪；

兩個(gè)推力角接觸球軸承，所述推力角接觸球軸承配備有能夠彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)地被支承的內(nèi)圈和外圈，并且，上述轉(zhuǎn)子軸插入貫通上述內(nèi)圈；

保持架，所述保持架保持所述外圈；以及

殼體，所述殼體容納上述轉(zhuǎn)子軸、上述推力角接觸球軸承以及上述保持架，

油呈膜狀地介于上述內(nèi)圈與上述轉(zhuǎn)子軸的外周面之間，形成油膜減振器，

上述內(nèi)圈經(jīng)由上述油膜減振器伴隨著上述轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)而一起旋轉(zhuǎn)。

發(fā)明的效果

根據(jù)上述渦輪增壓器用軸承機(jī)構(gòu)，由于在推力角接觸球軸承的內(nèi)圈與轉(zhuǎn)子軸之間形成有油膜減振器，因此，在油膜減振器內(nèi)側(cè)的部件中，不包含推力角接觸球軸承及保持架，油膜減振器內(nèi)側(cè)的部件的(慣性)質(zhì)量變得比較小。另外，由于推力角接觸球軸承的內(nèi)圈的內(nèi)徑與其外圈的外徑相比充分地小，因此，油膜減振器與轉(zhuǎn)子軸的外周面的接觸面積變得比較小。由此，可以使得在推力角接觸球軸承的內(nèi)圈與轉(zhuǎn)子軸的外周面之間產(chǎn)生的粘性力變得比較小。

并且，由于通過能夠減小上述粘性力，阻礙旋轉(zhuǎn)體組件以質(zhì)量中心為中心旋轉(zhuǎn)的力減小，另外，由于油膜減振器內(nèi)側(cè)的部件的(慣性)質(zhì)量變得比較小，因此，旋轉(zhuǎn)體組件變得容易進(jìn)行偏重心旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，由于在轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)時(shí)，設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸的兩端的兩個(gè)葉輪大幅度的擺振回轉(zhuǎn)被抑制，因此，可以防止異響的發(fā)生，并且，謀求各個(gè)葉輪與殼體的末端空隙最佳化以提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率。另外，如上所述，由于旋轉(zhuǎn)體組件變得容易進(jìn)行偏重心旋轉(zhuǎn)，因此，對(duì)于旋轉(zhuǎn)體組件的質(zhì)量平衡的調(diào)整不需要那么高的精度，所以，該質(zhì)量平衡的調(diào)整變得容易，可以謀求制造成本的降低。

另外，如上所述，由于可以使得在油膜減振器與轉(zhuǎn)子軸的外周面之間產(chǎn)生的粘性力比較小，因此，可以期待旋轉(zhuǎn)體組件的旋轉(zhuǎn)響應(yīng)性的提高，因而，有助于內(nèi)燃機(jī)的過渡性能的提高。

進(jìn)而，在低溫時(shí)等的油的粘性易于變高的情況下，特別地，由于能夠減小上述粘性力，因而能夠充分地發(fā)揮油膜減振器相對(duì)于旋轉(zhuǎn)體組件的效果。

而且，在上述渦輪增壓器用軸承機(jī)構(gòu)中，內(nèi)圈經(jīng)由油膜減振器伴隨著轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)一起旋轉(zhuǎn)。具體地說，油膜減振器中的摩擦(即，推力角接觸球軸承的內(nèi)圈與轉(zhuǎn)子軸之間的摩擦)比推力角接觸球軸承中的摩擦(即，內(nèi)圈與外圈之間的摩擦)大。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)子軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于在推力角接觸球軸承中，在內(nèi)圈與外圈之間產(chǎn)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)，油膜減振器中的內(nèi)圈與轉(zhuǎn)子軸之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)被抑制，因此，內(nèi)圈可以只經(jīng)由油膜減振器而伴隨著轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)一起旋轉(zhuǎn)。從而，不需要為了使內(nèi)圈隨著轉(zhuǎn)子軸一起旋轉(zhuǎn)而另外設(shè)置使兩者卡合的機(jī)構(gòu)。例如，沒有必要對(duì)轉(zhuǎn)子軸實(shí)施使轉(zhuǎn)子軸與內(nèi)圈卡合用的螺紋孔加工，沒有必要對(duì)內(nèi)圈的端部實(shí)施使內(nèi)圈的端部與甩油環(huán)卡合用的加工，沒有必要對(duì)內(nèi)圈的端部及軸套實(shí)施使內(nèi)圈的端部與軸套卡合用的加工。因此，不需要加工費(fèi)用，并且，旋轉(zhuǎn)體組件的質(zhì)量平衡的調(diào)整變得容易，可以降低制造成本。

另外，由于不需要對(duì)轉(zhuǎn)子軸的螺紋孔加工，因而與實(shí)施螺紋孔加工的情況相比，可以謀求提高轉(zhuǎn)子軸的疲勞強(qiáng)度。并且，由于不需要為了謀求該疲勞強(qiáng)度的提高而加大轉(zhuǎn)子軸的直徑，因此，可以將推力角接觸球軸承小型化，可以減小油膜減振器與推力角接觸球軸承的接觸面積。其結(jié)果是，可以減小在兩者之間產(chǎn)生的粘性力，可以謀求渦輪增壓器的運(yùn)轉(zhuǎn)效率的提高。另外，沒有必要考慮由于轉(zhuǎn)子軸的高速旋轉(zhuǎn)而引起的螺釘?shù)乃蓜?dòng)。

另外，借助在兩個(gè)推力角接觸球軸承的內(nèi)圈的內(nèi)側(cè)形成油膜減振器的結(jié)構(gòu)，起到上述作用效果，并且，可以支承徑向負(fù)荷和兩個(gè)方向的軸向負(fù)荷。并且，通過采用該推力角接觸球軸承，可以簡(jiǎn)化渦輪增壓器用軸承機(jī)構(gòu)，可以謀求低成本化。

根據(jù)本發(fā)明，可以提供謀求防止異響的發(fā)生、提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率，并且，謀求制造成本的降低的渦輪增壓器用軸承機(jī)構(gòu)。

附圖說明

圖1是實(shí)施例1中的渦輪增壓器用軸承機(jī)構(gòu)的剖面模式圖。

圖2是在圖1中的油膜減振器附近的放大圖。

圖3是實(shí)施例1中的保持架及推力角接觸球軸承的立體圖。

圖4是實(shí)施例1中的軸套的立體圖。

具體實(shí)施方式

優(yōu)選地，上述保持架呈具有貫通孔的圓筒狀，上述轉(zhuǎn)子軸被插入貫通配置在貫通孔中，上述兩個(gè)推力角接觸球軸承分別位于上述保持架的軸向方向的兩端。在這種情況下，由于借助兩個(gè)推力角接觸球軸承由保持架的兩端支承轉(zhuǎn)子軸，因此，轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性提高。

優(yōu)選地，上述保持架具有油供應(yīng)通路，所述油供應(yīng)通路向上述油膜減振器排出油，供應(yīng)在上述油膜減振器中流通的油。在這種情況下，由于起到從油供應(yīng)通路輸出的油被積極地注入到內(nèi)圈的內(nèi)側(cè)的油膜減振器中的楔形效應(yīng)，所以，油膜減振器中的油的潤(rùn)滑性得到提高。

優(yōu)選地，上述內(nèi)圈在上述油供應(yīng)通路的靠近輸出口側(cè)的軸向方向端部處具有將該內(nèi)圈的內(nèi)側(cè)角部倒角而成的內(nèi)側(cè)倒角部。在這種情況下，由于從油供應(yīng)通路輸出的油容易被注入到內(nèi)圈的內(nèi)側(cè)的油膜減振器中，因此，借助上述楔形效應(yīng)，油膜減振器中的油的潤(rùn)滑性進(jìn)一步得到提高。

實(shí)施例

(實(shí)施例1)

下面，利用圖1～圖4對(duì)于根據(jù)實(shí)施例的渦輪增壓器用軸承機(jī)構(gòu)1進(jìn)行說明。

如圖1所示，本例的渦輪增壓器用軸承機(jī)構(gòu)1配備有：轉(zhuǎn)子軸10、推力角接觸球軸承20、保持架60和殼體30。

轉(zhuǎn)子軸10在一端10a安裝有渦輪葉輪11，在另一端10b安裝有壓縮機(jī)葉輪12。

推力角接觸球軸承20配備有兩個(gè)，具有能夠彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)地被支承的內(nèi)圈21和外圈22。轉(zhuǎn)子軸10插入貫通于內(nèi)圈21。

保持架60保持外圈22。

殼體30容納轉(zhuǎn)子軸10、推力角接觸球軸承20以及保持架60，構(gòu)成軸承箱。

油呈膜狀地介于內(nèi)圈21與轉(zhuǎn)子軸10的外周面10c之間，形成油膜減振器50。

并且，內(nèi)圈21經(jīng)由油膜減振器50伴隨著轉(zhuǎn)子軸10的旋轉(zhuǎn)而一起旋轉(zhuǎn)。

下面，對(duì)于本例的渦輪增壓器用軸承機(jī)構(gòu)1進(jìn)行詳細(xì)描述。

如圖1所示，在轉(zhuǎn)子軸10的一端10a，成一體地設(shè)置有渦輪機(jī)葉輪11。渦輪機(jī)葉輪11被容納在渦輪機(jī)殼體33內(nèi)。另一方面，轉(zhuǎn)子軸10的另一端10b插入貫通于軸套13及壓縮機(jī)葉輪12，它們由軸端螺母14防止松脫及旋轉(zhuǎn)。另外，壓縮機(jī)葉輪12被容納在壓縮機(jī)殼體34中。在渦輪機(jī)殼體33與壓縮機(jī)殼體34之間設(shè)置有作為轉(zhuǎn)子軸10的軸承箱的殼體30。

如圖1所示，在殼體30內(nèi)設(shè)置有保持架60。如圖1、圖3所示，保持架60呈大致圓筒狀，轉(zhuǎn)子軸10插入貫通地配置于其內(nèi)側(cè)。在保持架60的軸向方向x的兩端，分別形成有凹部68。凹部68遵循推力角接觸球軸承20的外形，如圖1、圖3所示，推力角接觸球軸承20被嵌入該凹部68。借此，兩個(gè)推力角接觸球軸承20被保持在保持架60中。

如圖2、圖3所示，推力角接觸球軸承20是單排的，具有內(nèi)圈21、外圈22、轉(zhuǎn)子23、保持器24。內(nèi)圈21及外圈22形成環(huán)狀。在內(nèi)圈21與外圈22之間，經(jīng)由保持器24裝設(shè)球狀的轉(zhuǎn)子23。借此，內(nèi)圈21和外圈22能夠經(jīng)由轉(zhuǎn)子23相對(duì)旋轉(zhuǎn)地構(gòu)成。并且，通過推力角接觸球軸承20被嵌入到保持架60的凹部68中，外圈22被固定于保持架60，經(jīng)由保持架60固定于殼體30。

如圖1所示，兩個(gè)推力角接觸球軸承20在軸向方向x上彼此反向地嵌入。即，渦輪機(jī)葉輪11側(cè)的推力角接觸球軸承20可以從渦輪機(jī)葉輪11側(cè)支承朝向保持架60的中央的軸向負(fù)荷。另一方面，如圖1、圖2所示，壓縮機(jī)葉輪12側(cè)的推力角接觸球軸承20可以從壓縮機(jī)葉輪12側(cè)支承朝向保持架60的中央的軸向負(fù)荷。從而，借助兩個(gè)推力角接觸球軸承20，可以支承徑向負(fù)荷和兩個(gè)方向上的軸向負(fù)荷。

如圖1、2所示，在內(nèi)圈21及保持架60的內(nèi)側(cè)插入貫通地配置轉(zhuǎn)子軸10。轉(zhuǎn)子軸10在一端10a側(cè)具有大直徑部10e，在另一端10b側(cè)具有小直徑部10f。小直徑部10f具有比大直徑部10e的直徑小的直徑，在大直徑部10e與小直徑部10f之間形成階梯差部10g。壓縮機(jī)葉輪12設(shè)置在小直徑部10f，在壓縮機(jī)葉輪12與階梯差部10g之間設(shè)置有作為環(huán)狀構(gòu)件的軸套13。軸套13呈環(huán)狀，與壓縮機(jī)葉輪12一起被軸端螺母14固定于小直徑部10f。

如圖1所示，在轉(zhuǎn)子軸10的一端10a，設(shè)置有擴(kuò)徑部111。擴(kuò)徑部111被焊接固定于轉(zhuǎn)子軸10的一端10a。渦輪機(jī)葉輪11被接合于擴(kuò)徑部111。在擴(kuò)徑部111形成有甩油環(huán)8。

如圖1、圖2所示，保持架60及兩個(gè)推力角接觸球軸承20位于與轉(zhuǎn)子軸10的大直徑部10e對(duì)向的位置。內(nèi)圈21的內(nèi)徑比轉(zhuǎn)子軸10的大直徑部10e的外徑大0.05～0.1mm左右。兩個(gè)推力角接觸球軸承20之間的保持架60的內(nèi)周面65的內(nèi)徑比轉(zhuǎn)子軸10的大直徑部10e的外徑大0.2～0.3mm左右以上。從而，保持架60的內(nèi)周面65與轉(zhuǎn)子軸10的大直徑部10e的外周面10c之間的間隙q成為內(nèi)圈21與外周面10c之間的間隙p的2倍以上。兩個(gè)間隙p、q在使內(nèi)圈21的中心與轉(zhuǎn)子軸10的中心相一致的靜止?fàn)顟B(tài)下，在周向方向上變成恒定的大小。

油呈膜狀地介于形成于內(nèi)圈21與轉(zhuǎn)子軸10之間的間隙p中，分別形成油膜減振器50。如圖2所示，通過從形成在保持架60上的油供應(yīng)通路61供應(yīng)的油經(jīng)由內(nèi)側(cè)面倒角部211進(jìn)入內(nèi)圈21與轉(zhuǎn)子軸10之間而到達(dá)間隙p，形成油膜減振器50。

如圖1、圖2所示，油供應(yīng)通路61將在保持架60的鉛直方向的上部形成凹狀的油貯存部62與保持架60的內(nèi)側(cè)(即，轉(zhuǎn)子軸10所位于的貫通部)連通起來。并且，在本例中，油供應(yīng)通路61呈直線狀地貫通保持架60，越接近于轉(zhuǎn)子軸10就越接近于油膜減振器50地傾斜形成。油供應(yīng)通路61的出口(油供應(yīng)通路61中的位于轉(zhuǎn)子軸10側(cè)的端部)形成油排出口611，所述油排出口611以將在油供應(yīng)通路61中流通的油向油膜減振器50輸出的方式開口。另外，保持架60的油貯存部62與殼體30的上側(cè)孔31連通，經(jīng)由該上側(cè)孔31供應(yīng)油。上側(cè)孔31被栓塞64封閉。另外，栓塞64能夠拆裝。

如圖1、圖2所示，保持架60的內(nèi)周面65直接與轉(zhuǎn)子軸10的外周面10c相對(duì)向。借此，從在內(nèi)周面65上開口的油供應(yīng)通路61的油輸出口611輸出的油直接向轉(zhuǎn)子軸10的外周面10c輸出，借助楔形效應(yīng)，被積極地向油膜減振器50供應(yīng)。

如圖1所示，在本例中，在兩個(gè)部位設(shè)置油供應(yīng)通路61，以便向形成在軸向方向x兩端的油膜減振器50中的每一個(gè)供應(yīng)油。在保持架60的鉛直方向的下部形成有從推力角接觸球軸承20周圍排出油的油排出通路63。在油排出通路63的下方形成有殼體30的下側(cè)孔32以及在殼體30的外部開口的油排出口63b。另外，在兩個(gè)部位的油供應(yīng)通路61之間，也可以形成在軸向方向x上垂直延伸的輔助油供應(yīng)通路。

如圖1所示，兩個(gè)部位的油供應(yīng)通路61都從油貯存部62朝向各油膜減振器50形成為直線狀。另外，如圖2所示，在兩個(gè)部位的油供應(yīng)通路61中的朝向壓縮機(jī)葉輪12側(cè)的油膜減振器50的油供應(yīng)通路61中，作為與其貫通方向平行的假想線的中心線l形成直線狀。并且，中心線l相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸10的軸心10d傾斜。優(yōu)選地，中心線l和軸心10d形成的夾角α在45°以下，更優(yōu)選地，在30°以下，在本例中，α為30°。另外，朝向渦輪機(jī)葉輪11側(cè)的油膜減振器的油供應(yīng)通路61也同樣地形成。

如圖2所示，在壓縮機(jī)葉輪12側(cè)的推力角接觸球軸承20中，在內(nèi)圈21上，在靠近油供應(yīng)通路61的輸出口611側(cè)的軸向方向x的端部形成有將內(nèi)圈21的內(nèi)側(cè)角部倒角而成的內(nèi)側(cè)面倒角部211。內(nèi)側(cè)面倒角211形成于內(nèi)圈21的內(nèi)側(cè)角部的整個(gè)區(qū)域。并且，在靠近內(nèi)圈21的輸出口611側(cè)的軸向方向x的端面21d與在配置該推力角接觸球軸承20的凹部68的軸向方向x上與端面21d對(duì)向的壁面68a之間，設(shè)置有若干空隙。進(jìn)而，如圖2所示，凹部68的內(nèi)周面65側(cè)的角部68b在徑向方向上位于比內(nèi)圈21的端面21d靠徑向方向內(nèi)側(cè)處。即，角部68b在徑向方向上位于比內(nèi)側(cè)倒角部211的外周端靠徑向方向內(nèi)側(cè)處。因此，如上所述，在內(nèi)圈21的端面21d與對(duì)向的壁面68a之間，設(shè)置有若干空隙，而從輸出口611輸出的油沿著內(nèi)側(cè)倒角部211被積極地向油膜減振器50供應(yīng)。另外，渦輪機(jī)葉輪11側(cè)的推力角接觸球軸承20也同樣地構(gòu)成。

如圖2所示，在壓縮機(jī)葉輪12側(cè)，供應(yīng)給油膜減振器50的油被從油膜減振器50的壓縮機(jī)葉輪12側(cè)的端部52排出，經(jīng)由形成在軸套13上的油排出槽131向轉(zhuǎn)子軸10的徑向方向外側(cè)飛散。借此，積極地將油從油膜減振器50排出。如圖4所示，將軸套13中的與該推力角接觸球軸承20的對(duì)向部切口成凹狀而形成油排出槽131。在本例中，四個(gè)油排出槽131沿著軸套13的直徑方向并且在周向方向上等間隔地形成。另外，在壓縮機(jī)葉輪12側(cè)，代替軸套13中的油排出槽131，也可以在與軸套13對(duì)向的推力角接觸球軸承20的內(nèi)圈21的軸向方向端部21b形成與油排出槽131同樣的油排出槽。

另一方面，雖然圖中未示出，在渦輪機(jī)葉輪11側(cè)，供應(yīng)給油膜減振器50的油從油膜減振器50中的渦輪機(jī)葉輪11側(cè)的端部被排出，經(jīng)由形成在內(nèi)圈21上的油排出槽219(參照?qǐng)D1、圖3)向轉(zhuǎn)子軸10的徑向方向外側(cè)飛散。借此，油被從油膜減振器50積極地排出。如圖3所示，將內(nèi)圈21中的渦輪機(jī)葉輪11側(cè)的軸向方向端部21c切口成凹狀,形成油排出槽219。在本例中，四個(gè)油排出槽219沿著內(nèi)圈21的直徑方向并且在周向方向上等間隔地形成。另外，也可以代替內(nèi)圈21上的油排出槽219，在與內(nèi)圈21對(duì)向的擴(kuò)徑部111形成與油排出槽219同樣的油排出槽。

轉(zhuǎn)子軸10按照下面所述的方式被組裝到殼體30中。首先，如圖3所示，將推力角接觸球軸承20如上所述相互反向地嵌入到保持架60的兩端。并且，將安裝了推力角接觸球軸承20的保持架60插入殼體30。如圖1所示，渦輪機(jī)葉輪11側(cè)的推力角接觸球軸承20的外圈22比保持架60的前端66在軸向方向x上略為突出，變成外圈22與殼體30的底部35抵接的狀態(tài)。壓縮機(jī)葉輪12側(cè)的推力角接觸球軸承20的外圈22也比保持架60的前端67在軸向方向x上突出一些，通過板70被螺栓71安裝到殼體30上，成為外圈22與板70抵接的狀態(tài)。借此，兩個(gè)推力角接觸球軸承20及保持架60被板70和殼體30夾住，并被定位和固定。

之后，將安裝了渦輪機(jī)葉輪11的轉(zhuǎn)子軸10從渦輪機(jī)殼體33側(cè)插入殼體30。并且，利用軸端螺母14緊固固定軸套13及壓縮機(jī)葉輪12。

如圖2所示，在壓縮機(jī)葉輪12側(cè)的推力角接觸球軸承20中，由于外圈22比保持架60的前端67在軸向方向x上突出一些，因此,在內(nèi)圈21與軸套13之間設(shè)置一些空隙。同樣地，如圖1所示，在渦輪機(jī)葉輪11側(cè)的推力角接觸球軸承20上，由于外圈22比保持架60的前端66在軸向方向x上突出一些，因此,在內(nèi)圈21與擴(kuò)徑部111之間也設(shè)置一些空隙。并且，如上所述，在兩個(gè)推力角接觸球軸承20上，在內(nèi)圈21中的靠近輸出口611側(cè)的軸向方向x的端面21d和與配置該推力角接觸球軸承20的凹部68中的與端面21d相對(duì)向的壁面68a之間也設(shè)置一些空隙。

如上所述，通過對(duì)于兩個(gè)推力角接觸球軸承20的內(nèi)圈21分別設(shè)置上述空隙，兩個(gè)內(nèi)圈21可以在推力方向上進(jìn)行一些運(yùn)動(dòng)。因此，兩個(gè)推力角接觸球軸承20能夠可靠地支承軸向方向負(fù)荷。

其次，詳細(xì)描述本例的渦輪增壓器用軸承機(jī)構(gòu)1的作用效果。

根據(jù)本例的渦輪增壓器用軸承機(jī)構(gòu)1，由于在推力角接觸球軸承20的內(nèi)圈21與轉(zhuǎn)子軸10之間(間隙p)形成油膜減振器50，因此，油膜減振器50內(nèi)側(cè)的部件包括轉(zhuǎn)子軸10和安裝到轉(zhuǎn)子軸10上的渦輪機(jī)葉輪11及壓縮機(jī)葉輪12，在油膜減振器50內(nèi)側(cè)的部件中，不包含推力角接觸球軸承20(內(nèi)圈21、外圈22、轉(zhuǎn)子23、保持器24等)。因此，油膜減振器50內(nèi)側(cè)的部件的(慣性)質(zhì)量比較小。另外，由于推力角接觸球軸承20的內(nèi)圈21的內(nèi)徑比外圈22的外徑充分地小，因此，油膜減振器50與轉(zhuǎn)子軸10的外周面10c的接觸面積比較小。因此，可以使得在內(nèi)圈21與轉(zhuǎn)子軸10之間產(chǎn)生的粘性力比較小。

并且，由于通過減小上述粘性力，可以降低阻礙由油膜減振器50內(nèi)側(cè)的部件構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)體組件100以質(zhì)量中心作為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的力，另外，由于油膜減振器50內(nèi)側(cè)的部件的(慣性)質(zhì)量變得比較小，因此，即使用小的能量，旋轉(zhuǎn)體組件100也容易進(jìn)行偏重心旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，在轉(zhuǎn)子軸10旋轉(zhuǎn)時(shí)，分別設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸10的兩端的兩個(gè)葉輪11、12大幅度的擺振旋轉(zhuǎn)得到抑制。其結(jié)果是，異響的發(fā)生被防止，并且，由于沒有必要加大各個(gè)葉輪11、12與各自的殼體33、34的末端空隙，因此，可以謀求運(yùn)轉(zhuǎn)效率的提高。另外，在壓縮機(jī)殼體34上配備有耐磨密封件的情況下，由于壓縮機(jī)葉輪12對(duì)于該耐磨密封件的過度接觸被防止，因此，防止了壓縮機(jī)葉輪12的破損及耐磨密封件的過度磨損。另外，如上所述，由于旋轉(zhuǎn)體組件100變得容易進(jìn)行偏重心旋轉(zhuǎn)，因此，對(duì)于旋轉(zhuǎn)體組件100的質(zhì)量平衡的調(diào)整不需要那么高的精度，從而，該質(zhì)量平衡的調(diào)整變得容易，可以謀求降低制造成本。

另外，如上所述，由于可以使得在油膜減振器50與旋轉(zhuǎn)體組件100之間的產(chǎn)生的粘結(jié)力比較小，所以，可以期待旋轉(zhuǎn)體組件100的旋轉(zhuǎn)響應(yīng)性的提高，從而有助于提高內(nèi)燃機(jī)的過渡性能。

進(jìn)而，在低溫時(shí)等油的粘性容易變高的情況下，特別地，由于可以減小上述粘性力，因此，可以有效地起到對(duì)于旋轉(zhuǎn)體組件100的油減振效果。

并且，內(nèi)圈21經(jīng)由油膜減振器50，伴隨著轉(zhuǎn)子軸10的旋轉(zhuǎn)而一起旋轉(zhuǎn)。具體地說，油膜減振器50中的摩擦(即，內(nèi)圈21與轉(zhuǎn)子軸10之間的摩擦)比推力角接觸球軸承20中的摩擦(即，內(nèi)圈21與外圈22之間的摩擦)大。因此，由于當(dāng)轉(zhuǎn)子軸10旋轉(zhuǎn)時(shí)，在推力角接觸球軸承20中，在內(nèi)圈21與外圈22之間產(chǎn)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)，在油膜減振器50中的內(nèi)圈21與轉(zhuǎn)子軸10之間，相對(duì)旋轉(zhuǎn)被抑制，因此，內(nèi)圈21可以只經(jīng)由油膜減振器50伴隨著轉(zhuǎn)子軸10的旋轉(zhuǎn)而一起旋轉(zhuǎn)。從而，不需要為了使內(nèi)圈21與轉(zhuǎn)子軸10一起旋轉(zhuǎn)而另外設(shè)置使兩者卡合的機(jī)構(gòu)。例如，沒有必要對(duì)轉(zhuǎn)子軸10實(shí)施用于使轉(zhuǎn)子軸10與內(nèi)圈21卡合的螺紋孔加工，或者對(duì)內(nèi)圈21的端部實(shí)施用于使內(nèi)圈21的端部與甩油環(huán)8卡合的加工，或者對(duì)內(nèi)圈21的端部及軸套13實(shí)施用于使內(nèi)圈21的端部與軸套13卡合的加工。因此，不需要加工費(fèi)用，并且旋轉(zhuǎn)體組件100的質(zhì)量平衡的調(diào)整變得容易，可以降低成本。

另外，由于不需要對(duì)于轉(zhuǎn)子軸10的螺紋孔加工，所以，與實(shí)施螺紋孔加工的情況相比，可以謀求轉(zhuǎn)子軸10的疲勞強(qiáng)度的提高。并且，由于沒有必要為了謀求該疲勞強(qiáng)度的提高而加大轉(zhuǎn)子軸10的直徑，因此，可以將推力角接觸球軸承20小型化，可以減小油膜減振器50與推力角接觸球軸承20的接觸面積。其結(jié)果是，可以減小兩者之間產(chǎn)生的粘性力，可以謀求渦輪增壓器1的運(yùn)轉(zhuǎn)效率的提高。另外，沒有必要考慮由于轉(zhuǎn)子軸10的高速旋轉(zhuǎn)而引起的螺釘?shù)乃蓜?dòng)。

另外，借助兩個(gè)推力角接觸球軸承20，可以支承徑向負(fù)荷和兩個(gè)方向的軸向負(fù)荷。因此，作為轉(zhuǎn)子軸10的軸承，通過采用兩個(gè)推力角接觸球軸承20，可以簡(jiǎn)化渦輪增壓器用軸承機(jī)構(gòu)1的結(jié)構(gòu)，謀求低成本化。另外，由于推力角接觸球軸承20容易組裝，所以，有助于提高組裝作業(yè)性。

另外，在本例中，保持架60呈具有插入貫通地配置轉(zhuǎn)子軸10的貫通孔的圓筒狀，兩個(gè)推力角接觸球軸承20分別位于保持架60的軸向方向x的兩端。因而，由于利用兩個(gè)推力角接觸球軸承20在保持架60的兩端支承轉(zhuǎn)子軸10，所以，轉(zhuǎn)子軸10的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性提高。

另外，在本例中，保持架60具有油供應(yīng)通路61，所述油供應(yīng)通路61向油膜減振器50排出油，并且供應(yīng)在油膜減振器50中流通的油。因而，由于起到從油供應(yīng)通路61輸出的油被積極地注入內(nèi)圈21的內(nèi)側(cè)的油膜減振器50中的楔子效果，所以，油膜減振器50中的油的潤(rùn)滑性提高。

另外，在本例中，內(nèi)圈21在油供應(yīng)通路61的靠近輸出口611側(cè)的軸向方向x的端部具有將內(nèi)圈21的內(nèi)側(cè)角部倒角而成的內(nèi)側(cè)倒角部211。因而，由于從油供應(yīng)通路61輸出的油容易被注入到內(nèi)圈21的內(nèi)側(cè)的油膜減振器50中，因此，借助上述楔子效應(yīng)進(jìn)一步提高油膜減振器50中的油的潤(rùn)滑性。

如上所述，根據(jù)本例，可以提供一種謀求防止異響的發(fā)生及提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率、并且謀求制造成本降低的渦輪增壓器用軸承機(jī)構(gòu)1。

附圖標(biāo)記說明

1渦輪增壓器用軸承機(jī)構(gòu)

10轉(zhuǎn)子軸

10c外周面

100旋轉(zhuǎn)體組件

11渦輪機(jī)葉輪

12壓縮機(jī)葉輪

13軸套

20推力角接觸球軸承

21內(nèi)圈

211內(nèi)側(cè)面倒角部

22外圈

30殼體

50油膜減振器

60保持架

8甩油環(huán)