渦輪增壓器的軸承結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將連結(jié)渦輪葉輪與壓縮機葉輪的旋轉(zhuǎn)軸支承為能夠旋轉(zhuǎn)的渦輪增壓器的軸承結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]一直以來，作為提高發(fā)動機的輸出的增壓器，已知有利用廢氣的能量的渦輪增壓器。在渦輪增壓器中，通過廢氣而旋轉(zhuǎn)的渦輪葉輪與對吸入空氣進行壓縮的壓縮機葉輪由旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)。旋轉(zhuǎn)軸插通于在中心殼體上形成的插通孔，經(jīng)由推力軸承、徑向軸承而以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承于該中心殼體。并且，以摩擦阻力的減少、旋轉(zhuǎn)軸的冷卻為目的之一，而向推力軸承、徑向軸承壓力輸送發(fā)動機油的一部分。例如，參照專利文獻I。
[0003]在先技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2011-220276號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]然而，在上述的渦輪增壓器中，向軸承壓力輸送的油的一部分有時會通過將中心殼體與旋轉(zhuǎn)軸之間的間隙填埋的密封件而向渦輪殼體或壓縮機殼體漏出。
[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠抑制油的漏出的渦輪增壓器的軸承結(jié)構(gòu)。
[0009]用于解決課題的手段
[0010]以下，用于實現(xiàn)上述目的的一方案提供一種渦輪增壓器的軸承結(jié)構(gòu)，具備:中心殼體，設(shè)置在渦輪葉輪與壓縮機葉輪之間，具有插通孔；旋轉(zhuǎn)軸，插通于所述插通孔，將所述渦輪葉輪和所述壓縮機葉輪連結(jié)；一對軸承構(gòu)件，被壓入所述旋轉(zhuǎn)軸與所述中心殼體之間的間隙而將所述旋轉(zhuǎn)軸支承為能夠旋轉(zhuǎn)；及限制構(gòu)件，在所述一對軸承構(gòu)件之間保持于所述旋轉(zhuǎn)軸，通過與所述軸承構(gòu)件的卡合而限制所述旋轉(zhuǎn)軸向推力方向的移動，所述各軸承構(gòu)件具有與所述限制構(gòu)件卡合的卡合面，在所述各卡合面形成有油供給口。
[0011]根據(jù)上述渦輪增壓器的軸承結(jié)構(gòu)，軸承構(gòu)件利用內(nèi)周面來承受作用于旋轉(zhuǎn)軸的徑向力，并利用與限制構(gòu)件卡合的卡合面來承受作用于旋轉(zhuǎn)軸的推力。并且，軸承構(gòu)件從在卡合面開口的油供給口向形成于該卡合面與限制構(gòu)件之間的間隙的油的流體層直接供給油。因此，對于該流體層在高的概率下供給油，因此渦輪增壓器所需的油量減少。即，能夠減少向渦輪增壓器供給的油量，因此能抑制油的漏出。
[0012]關(guān)于上述渦輪增壓器，優(yōu)選的是，所述軸承構(gòu)件為樹脂制。
[0013]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，軸承構(gòu)件通過彈性比金屬優(yōu)異的樹脂來制作。其結(jié)果是，旋轉(zhuǎn)軸的振動容易由軸承構(gòu)件吸收，由此能抑制中心殼體的振動、以及渦輪增壓器的振動。
[0014]關(guān)于上述渦輪增壓器，優(yōu)選的是，所述軸承構(gòu)件具有位于距所述壓縮機葉輪近的位置的端部及位于距所述渦輪葉輪近的位置的端部，在所述端部的至少一方的外周設(shè)有凹部。
[0015]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過在軸承構(gòu)件設(shè)置凹部，而中心殼體與軸承構(gòu)件之間的接觸部分減少。因此，將從旋轉(zhuǎn)軸受到的載荷經(jīng)由軸承構(gòu)件向中心殼體傳遞的傳遞路徑減少。其結(jié)果是，能抑制旋轉(zhuǎn)軸的振動引起的中心殼體的振動、以及渦輪增壓器的振動。
[0016]關(guān)于上述渦輪增壓器，優(yōu)選的是，所述軸承構(gòu)件為樹脂制，具有在外周的局部設(shè)置的凹部和壓接于所述中心殼體的壓接面，所述壓接面由表皮層形成。
[0017]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過在軸承構(gòu)件的軸向上產(chǎn)生的剛性差，軸承構(gòu)件容易彈性變形，旋轉(zhuǎn)軸的振動容易被軸承構(gòu)件吸收。其結(jié)果是，能抑制旋轉(zhuǎn)軸的振動引起的中心殼體的振動、以及渦輪增壓器的振動。
[0018]關(guān)于上述渦輪增壓器，優(yōu)選的是，所述凹部包括沿周方向等間隔地配置的多個槽部。或者，優(yōu)選的是，所述凹部包括在所述軸承構(gòu)件的兩端部在周方向整周上延伸的一對凹部。或者，優(yōu)選的是，所述凹部包括在所述軸承構(gòu)件的軸向中央部分在周方向整周上延伸的槽部。
[0019]根據(jù)這些的結(jié)構(gòu)，通過在軸承構(gòu)件設(shè)置凹部或槽部，中心殼體與軸承構(gòu)件之間的接觸部分減少。因此，將從旋轉(zhuǎn)軸承受的載荷經(jīng)由軸承構(gòu)件向中心殼體傳遞的傳遞路徑減少。其結(jié)果是，能抑制旋轉(zhuǎn)軸的振動引起的中心殼體的振動、以及渦輪增壓器的振動。
[0020]關(guān)于上述渦輪增壓器，優(yōu)選的是，所述壓縮機葉輪具備包圍葉輪部的側(cè)壁部。
[0021]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，壓縮機葉輪具備包圍葉輪部的側(cè)壁部，由此向壓縮機葉輪取入的氣體難以通過葉輪部與壓縮機殼體之間的間隙而漏出。其結(jié)果是，即使由于旋轉(zhuǎn)軸的熱膨脹而壓縮機葉輪與壓縮機殼體之間的間隙發(fā)生變化，渦輪增壓器的增壓性能也不易產(chǎn)生變動。
【附圖說明】
[0022]圖1是表示將本發(fā)明的渦輪增壓器的軸承結(jié)構(gòu)進行具體化的第一實施方式的截面結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0023]圖2是圖1中的由單點劃線2包圍的部分的放大圖。
[0024]圖3是表示壓縮機葉輪的立體圖。
[0025]圖4是表示第二實施方式的軸承構(gòu)件的立體圖。
[0026]圖5是表示第二實施方式的軸承構(gòu)件的剖視圖，是表示向中心殼體壓入的部分壓入部的剖視圖。
[0027]圖6是表示第三實施方式的軸承構(gòu)件的立體圖。
[0028]圖7是表示第三實施方式的軸承構(gòu)件的剖視圖，(a)是表示從旋轉(zhuǎn)軸即將承受等壓縮載荷之前的軸承構(gòu)件的截面形狀的一例的圖，(b)是表示從旋轉(zhuǎn)軸剛承受等壓縮載荷之后的軸承構(gòu)件的截面形狀的一例的圖。
[0029]圖8是表示第四實施方式的軸承構(gòu)件的立體圖。
[0030]圖9是表示第四實施方式的軸承構(gòu)件的剖視圖，(a)是表示從旋轉(zhuǎn)軸即將承受等壓縮載荷之前的軸承構(gòu)件的截面形狀的一例的圖，(b)是表示從旋轉(zhuǎn)軸剛承受等壓縮載荷之后的軸承構(gòu)件的截面形狀的一例的圖。
[0031]圖10是表示變形例的軸承構(gòu)件及中心殼體的剖視圖。
【具體實施方式】
[0032](第一實施方式)
[0033]以下，參照圖1?圖3，說明第一實施方式的渦輪增壓器的軸承結(jié)構(gòu)。
[0034]如圖1所示，在渦輪增壓器10中，收容渦輪葉輪21的渦輪殼體20和收容壓縮機葉輪31的壓縮機殼體30組裝于中心殼體40。S卩，中心殼體40設(shè)置在渦輪殼體20與壓縮機殼體30之間。中心殼體40經(jīng)由軸承部50將連結(jié)渦輪葉輪21與壓縮機葉輪31的旋轉(zhuǎn)軸15支承為能夠旋轉(zhuǎn)。
[0035]在渦輪殼體20形成有以包圍渦輪葉輪21的外周的方式延伸的渦旋通路22和沿渦輪葉輪21的軸向延伸的排出端口 23。該渦旋通路22與未圖示的內(nèi)燃機的排氣通路連通，將來自該內(nèi)燃機的燃燒室的排氣經(jīng)由該排氣通路向渦旋通路22送入。
[0036]在渦輪殼體20內(nèi)形成有以包圍渦輪葉輪21的外周的方式沿著渦輪葉輪21的周方向延伸且與渦旋通路22連通的導(dǎo)入通路24。渦旋通路22的排氣通過該導(dǎo)入通路24朝向渦輪葉輪21吹附。由此，渦輪葉輪21以軸線為中心旋轉(zhuǎn)。然后，排氣向排出端口 23排出，返回排氣通路。
[0037]在壓縮機殼體30形成有沿壓縮機葉輪31的軸向延伸的吸入端口 32和以包圍該壓縮機葉輪31的外周的方式延伸且與未圖示的內(nèi)燃機的吸氣通路連通的壓縮機通路33。而且，在壓縮機殼體30設(shè)有用于將經(jīng)由吸入端口 32導(dǎo)入到壓縮機殼體30內(nèi)的空氣向壓縮機通路33送出的送出通路34。并且，當(dāng)伴隨于旋轉(zhuǎn)軸15的旋轉(zhuǎn)而壓縮機葉輪31以軸線為中心旋轉(zhuǎn)時，空氣經(jīng)由吸入端口 32、送出通路34及壓縮機通路33而向內(nèi)燃機的吸氣通路強制性地送出。需要說明的是，壓縮機殼體30具備由呈螺旋形狀的多個葉片構(gòu)成的葉輪部35和包圍該葉輪部35的外周的側(cè)壁部36。
[0038]根據(jù)如上述那樣構(gòu)成的渦輪增壓器10，從內(nèi)燃機排出的排氣向渦輪葉輪21吹附，由此渦輪葉輪21旋轉(zhuǎn)。并且，經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸15而與渦輪葉輪21連結(jié)的壓縮機葉輪31旋轉(zhuǎn)，由此吸入空氣被強制性地送入內(nèi)燃機的燃燒室內(nèi)。
[0039]中心殼體40具有供旋轉(zhuǎn)軸15插通的插通孔41。中心殼體40經(jīng)由配置在插通孔41內(nèi)的軸承部50而將旋轉(zhuǎn)軸15支承為能夠旋轉(zhuǎn)。在中心殼體40形成有從未圖示的泵供給規(guī)定壓力的油的油供給路42，通過油供給路42向軸承部50供給油。向軸承部50供給的油在將各滑動部潤滑之后，通過形成于中心殼體40的油排出路43、44而返回油盤。
[0040]而且，中心殼體40通過配置在軸承部50與渦輪葉輪21之間的密封部45而對渦輪殼體20進行密封。而且，中心殼體40通過配置在軸承部50與壓縮機葉輪31之間的密封部46而對壓縮機殼體30進行密封。
[0041]參照圖2，詳細說明渦輪增壓器10的軸承部50。軸承部50具備一對軸承構(gòu)件51a、51b和配置在由這一對軸承構(gòu)件51a、51b夾著的位置的限制構(gòu)件52。限制構(gòu)件52通過熱裝而固定于旋轉(zhuǎn)軸15。
[0042]需要說