浮動襯套軸承裝置以及具有該軸承裝置的渦輪增壓器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種浮動襯套軸承裝置以及具有該軸承裝置的渦輪增壓器，其在浮動襯套的外周面繞整周設(shè)置有周向槽，并且通過潤滑油確保對浮動襯套的按壓力，抑制振動。浮動襯套軸承裝置具有：旋轉(zhuǎn)軸，其在軸承孔內(nèi)被配置為能夠旋轉(zhuǎn)；浮動襯套，其包圍旋轉(zhuǎn)軸；潤滑油的供油孔，其在軸承孔的內(nèi)周面開口；多個連通孔，其形成于浮動襯套，在浮動襯套的內(nèi)周面與外周面之間分別延伸，并在浮動襯套的周向上存有間隔地排列；周向槽，其形成在浮動襯套的外周面或軸承孔的內(nèi)周面，穿過多個連通孔的開口或與多個連通孔的開口相對，并且遍及浮動襯套的外周面或軸承孔的內(nèi)周面的整周延伸；周向槽根據(jù)周向位置而具有不同的截面積。
【專利說明】
浮動襯套軸承裝置以及具有該軸承裝置的渦輪増壓器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種浮動襯套軸承裝置以及具有該軸承裝置的渦輪增壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，在汽車用渦輪增壓器中，具有渦輪機和壓縮機，渦輪機的渦輪機動葉片和壓縮機的葉輪通過轉(zhuǎn)子軸連結(jié)。轉(zhuǎn)子軸被支承徑向載荷的徑向軸承支承為能夠旋轉(zhuǎn)。
[0003]例如專利文獻I記載的徑向軸承，其為浮動襯套軸承，浮動襯套軸承具有帶有間隙地轉(zhuǎn)子軸嵌合的浮動襯套。浮動襯套配置在軸承孔內(nèi)，油路(供油孔)在軸承孔的內(nèi)周面上開口。
[0004]浮動襯套具有徑向傾斜貫通該浮動襯套的多個潤滑油用連通孔，通過供油孔供給到軸承孔內(nèi)的潤滑油通過浮動襯套的潤滑油用連通孔流入浮動襯套的內(nèi)側(cè)。需要說明的是，開口有潤滑油用連通孔的浮動襯套，其外周面的中央域形成為凹面，利用該凹面，在浮動襯套的外周面上繞整周形成寬度一定的周向槽。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻I:(日本)專利第5337227號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的技術(shù)課題
[0009]專利文獻I中的浮動襯套軸承，通過在浮動襯套的外周面上繞整周設(shè)置周向槽，能夠達(dá)到使?jié)櫥晚樌毓┙o到各潤滑油連通孔的效果。
[0010]然而，在浮動襯套軸承中，通過開口于軸承孔的內(nèi)周面的供油孔向浮動襯套供給潤滑油，能夠在浮動襯套的周向上使?jié)櫥偷撵o壓產(chǎn)生分布。通過該潤滑油的靜壓分布，浮動襯套以及轉(zhuǎn)子軸在徑向上朝向軸承孔的內(nèi)周面被單向按壓，能夠抑制轉(zhuǎn)子軸的不穩(wěn)定振動。
[0011]關(guān)于這一點，在浮動襯套的外周面繞整周設(shè)置有周向槽的情況下，從供油孔被供給的潤滑油通過周向槽分散，周向上的潤滑油的靜壓分布差變小，按壓力減弱。
[0012]因此，本發(fā)明的至少一個實施方式的目的在于，提供一種浮動襯套軸承裝置以及具有該軸承裝置的渦輪增壓器，其在浮動襯套的外周面繞整周設(shè)置有周向槽，并且通過潤滑油確保對浮動襯套的按壓力，抑制振動。
[0013]用于解決技術(shù)課題的技術(shù)方案
[0014]本發(fā)明的至少一個實施方式的浮動襯套軸承裝置，具有:
[0015]殼體，其具有軸承孔；
[0016]旋轉(zhuǎn)軸，其在所述軸承孔內(nèi)被配置為能夠旋轉(zhuǎn)；
[0017]浮動襯套，其在所述軸承孔內(nèi)被配置為能夠旋轉(zhuǎn)，包圍所述旋轉(zhuǎn)軸；
[0018]潤滑油的供油孔，其在所述軸承孔的內(nèi)周面開口；
[0019]多個連通孔，其形成于所述浮動襯套，在所述浮動襯套的內(nèi)周面與外周面之間分別延伸，并在所述浮動襯套的周向上存有間隔地排列；
[0020]周向槽，其形成在所述浮動襯套的外周面或所述軸承孔的內(nèi)周面，穿過多個所述連通孔的開口或與多個所述連通孔的開口相對，并且遍及所述浮動襯套的外周面或所述軸承孔的內(nèi)周面的整周延伸；
[0021]所述周向槽根據(jù)周向位置而具有不同的截面積。
[0022]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，周向槽的截面積根據(jù)周向位置而不同，在一個以上的部分，截面積相對變小。通過使該一個以上的部分截面積相對變小，能夠抑制周向槽內(nèi)潤滑油的流動，并抑制供油孔的開口附近潤滑油的壓力降低。其結(jié)果是，能夠通過從供油孔供給的潤滑油將浮動襯套單向地按壓。
[0023]另一方面，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，存在截面積相對狹小的部分，也存在截面積相對較大的部分。通過在該截面積較大的部分暫時存儲潤滑油，即使存在截面積較小的部分，也能夠通過連通孔向浮動襯套的內(nèi)部供給足量的潤滑油。
[0024]在幾個實施方式中，所述周向槽形成在所述浮動襯套的外周面，
[0025]所述周向槽具有在所述浮動襯套的周向上，位置與多個所述連通孔的開口分別重疊的多個第一區(qū)域和在多個所述第一區(qū)域之間分別延伸的多個第二區(qū)域，
[0026]多個所述第一區(qū)域各自的截面積大于多個所述第二區(qū)域各自的截面積。
[0027]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過使位置與連通孔的開口重疊的第一區(qū)域的截面積大于在第一區(qū)域之間延伸的第二區(qū)域的截面積，能夠在第一區(qū)域儲存相對多量的潤滑油。即，能夠在連通孔附近存儲足量的潤滑油。其結(jié)果是，能夠通過連通孔向浮動襯套的內(nèi)部供給足量的潤滑油。
[0028]在幾個實施方式中，所述周向槽形成在所述軸承孔的內(nèi)周面，
[0029]所述周向槽具有在所述軸承孔的周向上與多個所述連通孔的間隔對應(yīng)設(shè)置的多個第一區(qū)域和在多個所述第一區(qū)域之間分別延伸的多個第二區(qū)域，
[0030]多個所述第一區(qū)域各自的截面積大于多個所述第二區(qū)域各自的截面積。
[0031]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過使與連通孔的周向間隔相對應(yīng)而設(shè)置的第一區(qū)域的截面積大于在第一區(qū)域之間延伸的第二區(qū)域的截面積，能夠使第一區(qū)域存儲相對多量的潤滑油。即，能夠在連通孔附近存儲足量的潤滑油。其結(jié)果是，能夠通過連通孔向浮動襯套的內(nèi)部供給足量的潤滑油。
[0032]在幾個實施方式中，多個所述第一區(qū)域各自的寬度大于多個所述第二區(qū)域各自的寬度。
[0033]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過使第一區(qū)域的寬度大于第二區(qū)域的寬度，能夠容易地使第一區(qū)域的截面積大于第二區(qū)域的截面積。
[0034]在幾個實施方式中，多個所述第一區(qū)域各自的寬度在多個所述連通孔各自的寬度的0.9倍以上，并且1.3倍以下的范圍內(nèi)，
[0035]多個所述第一區(qū)域中的至少一個包含所述周向槽的寬度為最大寬度的部分，
[0036]多個所述第二區(qū)域各自的寬度在所述周向槽的最大寬度的0.2倍以上，并且0.4倍以下的范圍內(nèi)。
[0037]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于第一區(qū)域的寬度在連通孔各自的寬度的0.9倍以上，并且1.3倍以下的范圍內(nèi)，所以能夠在第一區(qū)域存儲足量的潤滑油。
[0038]另一方面，由于第二區(qū)域的寬度為周向槽的最大寬度的0.2倍以上，并且0.4倍以下，所以在第二區(qū)域，能夠切實地限制潤滑油在周向上的流動。
[0039]在幾個實施方式中，多個所述第一區(qū)域分別由多個凹部形成，
[0040]多個所述凹部各自的開口形狀為圓形、橢圓形或矩形中的任意一種。
[0041]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于第一區(qū)域的開口形狀為圓形、橢圓形或矩形，所以能夠容易地形成第一區(qū)域。
[0042]在幾個實施方式中，所述周向槽的一部分的截面積和與所述一部分呈180°相反側(cè)的另一部分的截面積大致相等。
[0043]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過形成寬度根據(jù)周向位置發(fā)生變化的周向槽，防止浮動襯套失去重量平衡，能夠防止由于形成周向槽所導(dǎo)致的振動的發(fā)生。
[0044]在幾個實施方式中，多個所述第一區(qū)域各自的深度大于多個所述第二區(qū)域各自的深度。
[0045]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過使第一區(qū)域的深度大于第二區(qū)域的深度，能夠容易地使第一區(qū)域的截面積大于第二區(qū)域的截面積。
[0046]另外，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過使第一區(qū)域的深度比第二區(qū)域相對更大，能夠引發(fā)潤滑油朝向連通孔流動，更有效地將潤滑油供給到浮動襯套的內(nèi)側(cè)。
[0047]在幾個實施方式中，所述周向槽的寬度大致一定，
[0048]所述周向槽的最大深度為所述浮動襯套的外周面與所述軸承孔的內(nèi)周面之間的半徑方向間隙的50倍以下，
[0049]所述周向槽的最小深度在所述半徑方向間隙的2倍以上，并且3倍以下的范圍內(nèi)。
[0050]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過將周向槽的最大深度設(shè)定在半徑方向間隙的50倍以下，將周向槽的最小深度設(shè)定在半徑方向間隙的2倍以上，并且3倍以下的范圍內(nèi)，能夠引發(fā)潤滑油朝向連通孔流動，更有效地將潤滑油供給到浮動襯套的內(nèi)側(cè)。
[0051]在幾個實施方式中，在所述周向槽中，在所述浮動襯套的旋轉(zhuǎn)方向上，與所述連通孔的下游側(cè)相連的下游區(qū)域的截面積在所述浮動襯套的周向上，越靠近所述連通孔越擴大。
[0052]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，下游區(qū)域的截面積越靠近連通孔越大，當(dāng)浮動襯套停止時從供油孔供給潤滑油，潤滑油從下游區(qū)域流入連通孔，由此，利用潤滑油向浮動襯套施加轉(zhuǎn)矩。因此，只要在旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)開始時供給潤滑油，就能夠利用潤滑油引起的轉(zhuǎn)矩輔助浮動襯套的旋轉(zhuǎn)開始。
[0053]在幾個實施方式中，與所述連通孔相連的下游區(qū)域的底面由相對于所述外周面傾斜的傾斜面形成，
[0054]所述傾斜面在所述浮動襯套的周向上傾斜為越靠近所述連通孔，所述周向槽的深度越深。
[0055]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過以傾斜面形成與連通孔相連的下游區(qū)域的底面，能夠容易地將下游區(qū)域的截面積朝向連通孔擴大。
[0056]在幾個實施方式中，所述浮動襯套的內(nèi)周面在與所述浮動襯套的軸線正交的截面上具有曲邊多邊形形狀。
[0057]浮動襯套的內(nèi)周面在截面上具有曲邊多邊形形狀的情況，相比浮動襯套的內(nèi)周面在截面上具有正圓形狀情況，能夠提高振動穩(wěn)定性，并且能減少軸承損失。
[0058]另一方面，浮動襯套的內(nèi)周面在截面上具有曲邊多邊形形狀的情況，相比浮動襯套的內(nèi)周面在截面上具有正圓形狀情況，浮動襯套的內(nèi)周面與旋轉(zhuǎn)軸的外周面之間的間隙變大。因此，浮動襯套的內(nèi)周面與旋轉(zhuǎn)軸的外周面之間的間隙需要共用更多的潤滑油。在這一點上，只要在浮動襯套的外周面形成截面積根據(jù)周向位置而不同的周向槽，就能夠通過連通孔向浮動襯套的內(nèi)周面和旋轉(zhuǎn)軸的外周面之間的間隙供給足量的潤滑油。
[0059]本發(fā)明的至少一個實施方式中的渦輪增壓器具有:
[0060]上述任意一種浮動襯套軸承裝置；
[0061]具有葉輪的離心式壓縮機；
[0062]具有渦輪機動葉片的渦輪機，
[0063]所述渦輪機葉片與所述葉輪經(jīng)由所述旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)。
[0064]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于能夠抑制浮動襯套軸承裝置的振動，渦輪增壓器具有良好的靜音性。
[0065]發(fā)明的效果
[0066]根據(jù)本發(fā)明的至少一個實施方式，提供一種浮動襯套軸承裝置以及具有該軸承裝置的渦輪增壓器，該浮動襯套軸承裝置在浮動襯套的外周面繞整周設(shè)置周向槽，并確保通過潤滑油對浮動襯套施加的按壓力，抑制振動。
【附圖說明】
[0067]圖1是示意表示本發(fā)明的幾個實施方式的渦輪增壓器的縱剖視圖。
[0068]圖2是將圖1中的推力軸承裝置以及徑向軸承裝置擴大并示意表示的圖。
[0069]圖3是沿圖2中的II1-1II線的剖視圖。
[0070]圖4是示意表示圖3中的浮動襯套的立體圖。
[0071 ]圖5是示意表示圖4的浮動襯套的橫截面的圖。
[0072]圖6是將圖4的浮動襯套的外周面展開并示意表示的圖。
[0073]圖7是示意表示幾個實施方式的浮動襯套的橫截面的圖。
[0074]圖8是將圖7的浮動襯套的外周面展開并示意表示的圖。
[0075]圖9是示意表示幾個實施方式的浮動襯套的橫截面的圖。
[0076]圖10是將圖9的浮動襯套的外周面展開并示意表示的圖。
[0077]圖11是將幾個實施方式的浮動襯套的外周面展開并示意表示的圖。
[0078]圖12是將幾個實施方式的浮動襯套的橫截面與驅(qū)動軸一同示意表示的圖。
[0079]圖13是將幾個實施方式的軸承孔的內(nèi)周面展開并示意表示的圖。
【具體實施方式】
[0080]以下，參照附圖，對本發(fā)明的幾個實施方式進行說明。但是，這些實施方式所記載，或圖中所示的結(jié)構(gòu)部件的尺寸、材質(zhì)、形狀以及其相對配置等并不是將本發(fā)明的范圍限定于此，僅為說明例。例如，沿某方向這一記載，不僅表示相對于某方向嚴(yán)格平行的狀態(tài)，根據(jù)需要，也表示以公差或一定程度的角度傾斜的狀態(tài)。另外，大致或約這一記載，表示可以包含公差的范圍內(nèi)的誤差，或，一般程度的變形。
[0081]圖1是示意表示本發(fā)明的幾個實施方式的渦輪增壓器的縱剖視圖。渦輪增壓器適用于例如車輛和船舶等的內(nèi)燃機。
[0082]渦輪增壓器具有渦輪機10和離心式壓縮機12。渦輪機10具有渦輪機殼14和能夠旋轉(zhuǎn)地收納在渦輪機殼14內(nèi)的渦輪機動葉片(渦輪機葉輪)16，壓縮機12具有壓縮機殼18和能夠旋轉(zhuǎn)地收納在壓縮機殼18的葉輪(壓縮機葉輪)20。
[0083]渦輪機殼14以及壓縮機殼18通過未圖示的連結(jié)部件相對于軸承殼(殼體)22被固定，渦輪機10的渦輪機動葉片16和壓縮機12的葉輪20通過在軸承殼22內(nèi)延伸的驅(qū)動軸(渦輪機轉(zhuǎn)子)24相互連結(jié)。因此，渦輪機動葉片16、葉輪20以及驅(qū)動軸24配置在同一軸線26上。渦輪機1的渦輪機動葉片16，由例如從內(nèi)燃機排出的排氣旋轉(zhuǎn)，由此，通過驅(qū)動軸24使壓縮機12的葉輪20旋轉(zhuǎn)。通過壓縮機12的葉輪20的旋轉(zhuǎn)，向內(nèi)燃機供給的進氣被壓縮。
[0084]例如，渦輪機殼14由收納渦輪機動葉片16的筒部(圍筒部)28和包圍筒部28的軸承殼22側(cè)的部分的渦旋部30構(gòu)成。渦旋部30具有未圖示的排氣的入口，并且通過狹道部32與筒部28連通。軸承殼22的相反側(cè)的筒部28的開口形成排氣的出口。
[0085]在軸承殼22側(cè)的渦輪機殼14的開口上嵌合有軸承殼22的端壁34。筒狀的密封部36一體并且同軸地設(shè)置在端壁34上，密封部36形成貫通端壁34的中央的密封孔。渦輪機動葉片16側(cè)的驅(qū)動軸24的端部配置在密封部36內(nèi)，密封環(huán)38配置在驅(qū)動軸24和密封部36之間的間隙中。
[0086]在端壁34與渦輪機動葉片16的背面之間的環(huán)狀的凹處上配置有環(huán)狀的后板40。后板40的外周部被渦輪機殼14和軸承殼22夾持，后板40的內(nèi)周緣包圍密封部36。
[0087]軸承部44與周壁42—體設(shè)置在軸承殼22的內(nèi)部，軸承部44上形成有軸承孔45。例如兩個浮動襯套46作為徑向軸承裝置配置在軸承部44的軸承孔45內(nèi)，驅(qū)動軸24的中央部以貫通浮動襯套46的狀態(tài)配置在軸承部44的軸承孔45內(nèi)。
[0088]壓縮機12側(cè)的軸承部44的端面上固定有與軸線26正交的板狀的推力部件48，驅(qū)動軸24貫通推力部件48的貫通孔。驅(qū)動軸24上嵌合有推力環(huán)50以及推力套筒52，推力部件48、推力環(huán)50以及推力套筒52構(gòu)成推力軸承裝置。
[0089]在此，軸承殼22的周壁42上設(shè)置有供油口54以及排油口 56，軸承部44以及推力部件48上形成有向徑向軸承以及推力軸承的軸承間隙供給潤滑油的供油路。另一方面，為了防止?jié)櫥拖驂嚎s機12的方向飛濺，導(dǎo)油板58設(shè)置為覆蓋推力部件48的壓縮機12側(cè)的面。
[0090]壓縮機12側(cè)的軸承殼22的開口上嵌合有在中央具有密封孔的蓋部件60，蓋部件60通過固定環(huán)62相對于軸承殼22被固定。推力套筒52貫通蓋部件60的密封孔，在推力套筒52和密封孔的間隙中配置有未圖示的密封環(huán)。
[0091]例如壓縮機殼18由收納葉輪20的筒部(圍筒部)64和包圍筒部64的軸承殼22側(cè)的部分的渦旋部66構(gòu)成。渦旋部66具有未圖示的供氣的出口，并且經(jīng)過擴散部68與筒部64連通。軸承殼22的相反側(cè)的筒部64的開口形成進氣的入口。
[0092]葉輪20由中樞70和多個葉片72構(gòu)成。中樞70在軸線26的周圍具有旋轉(zhuǎn)對稱的形狀。在沿軸線26的方向上，中樞70的一端側(cè)位于進氣的入口側(cè)，中樞70的另一端側(cè)位于擴散部68側(cè)。中樞70的外周面74具有朝向另一端側(cè)擴大的喇叭形，中樞70在另一端側(cè)具有與蓋部件60相對的背面76。多個葉片72在中樞70的外周面74上配置為沿周向隔開間隔。
[0093]驅(qū)動軸24貫通中樞70，位于中樞70的一端側(cè)的驅(qū)動軸24的前端側(cè)上形成有內(nèi)螺紋，內(nèi)螺紋螺合有作為連結(jié)部件78的螺母。連結(jié)部件78與中樞70的一端側(cè)抵接，相對于葉輪20，在沿軸線26的方向上朝向渦輪機10側(cè)施加軸力。
[0094]圖2是將圖1中的推力軸承裝置以及徑向軸承裝置擴大并示意表示的圖。
[0095]驅(qū)動軸24具有配置在軸承孔45內(nèi)的大徑部80和在軸承孔45與葉輪20之間延伸的小徑部82，在大徑部80和小徑部82的邊界形成有臺階部84。
[0096]在驅(qū)動軸24的小徑部82上嵌合有至少一個凸緣部86。在幾個實施方式中，串聯(lián)地嵌合在小徑部82上的推力環(huán)50和推力套筒52分別具有凸緣部86(86a、86b)。
[0097]另外，推力環(huán)50和推力套筒52分別具有與凸緣部86(86a、86b)—體形成的套筒部88(88&、8813)，套筒部88(88&、8813)嵌合于小徑部82。套筒部88&位于凸緣部86&與凸緣部86匕之間，套筒部88b配置在凸緣部86b與葉輪20之間。
[0098]推力環(huán)50和推力套筒52在葉輪20的背面76與臺階部84之間利用連結(jié)部件78的軸力被夾持，構(gòu)成為與驅(qū)動軸24—同旋轉(zhuǎn)。
[0099]推力部件48的貫通孔90被小徑部82貫通，貫通孔90的內(nèi)周面與小徑部82的外周面之間配置有套筒部88a。推力部件48在貫通孔90的周圍具有在沿軸線26的方向上與凸緣部86a、86b相對并滑動接觸的推力部92。在幾個實施方式中，推力部件48在沿軸線26的方向兩側(cè)具有推力部92(92a、92b)。
[0100]另外，推力部件48上設(shè)置有形成供油路的供油孔94，供油孔94的出口在貫通孔90的內(nèi)周面上開口。從供油孔94的出口流出的潤滑油通過套筒部88a的外周面與貫通孔90的內(nèi)周面之間的間隙供給到推力部92 (92a、92b)與凸緣部86 (86a、86b)之間。
[0101]壓縮機12側(cè)的浮動襯套46夾持在推力環(huán)50的凸緣部86a與環(huán)狀的分隔壁環(huán)96之間。在軸承孔45內(nèi)，凸緣部86a與分隔壁環(huán)96之間劃分有用于浮動襯套46的軸承室98。此外，在軸承孔45內(nèi)劃分有用于渦輪機10側(cè)的浮動襯套46的軸承室。
[0102]圖3是沿圖2中的II1-1II線的剖視圖。
[0103]如圖3所示，浮動襯套46以及驅(qū)動軸24的大徑部(旋轉(zhuǎn)軸)80在軸承室98內(nèi)，即軸承孔45內(nèi)能夠旋轉(zhuǎn)地同軸配置，浮動襯套46包圍大徑部80。形成供油通路的供油孔102在軸承孔45的內(nèi)周面100上開口，潤滑油通過供油孔102沿浮動襯套46的徑向供給到軸承室98內(nèi)。
[0104]在幾個實施方式中，如圖3所示，在軸承孔45的內(nèi)周面100上，只有一個供油孔102在軸承孔45的上部開口，朝向鉛垂方向下方供給潤滑油。
[0105]另外，在幾個實施方式中，如圖3所示，在內(nèi)周面100上形成有沿內(nèi)周面100延伸為圓弧狀的凹部104，供油孔102在凹部104的底面開口。換言之，由于凹部104的存在，供油孔102的開口向內(nèi)周面100的周向擴大。
[Ο?Ο?]圖4是示意表示圖3中的浮動襯套46的立體圖。圖5是示意表示浮動襯套46的橫截面的圖。圖6是將圖4的浮動襯套的外周面展開并示意表示的圖。
[0107]浮動襯套46具有主體部106、多個連通孔108、周向槽110。
[0108]主體部106具有圓筒形狀，具有內(nèi)周面112以及外周面114。在幾個實施方式中，內(nèi)周面112以及外周面114，從橫截面看具有正圓形狀。即，主體部106在徑向上的厚度在周向上為一定。
[0109]多個連通孔108分別在主體部106的內(nèi)周面112和外周面114之間延伸，在主體部106的周向上隔開間隔排列。在幾個實施方式中，多個連通孔108雖然在主體部106的半徑方向上延伸，但是既可以沿半徑方向延伸，也可以相對于半徑方向傾斜地延伸。
[0110]周向槽110在外周面114的周向上繞整周延伸，通過多個連通孔108的開口。并且，周向槽110根據(jù)主體部106的周向位置而具有不同的截面積。即，與主體部106的周向正交的截面處的周向槽110的截面積根據(jù)主體部106的周向位置而不同。
[0111]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，周向槽110的截面積根據(jù)周向位置而不同，一個以上的部分的截面積相對變小。由于該一個以上的部分的截面積相對變小，能夠抑制潤滑油在周向槽110內(nèi)的流動。
[0112]圖3中的多個粗線箭頭P示意表示潤滑油的靜壓分布，由于周向槽110內(nèi)的潤滑油的流動被抑制，能夠抑制在供油孔102的開口附近潤滑油的壓力的降低。其結(jié)果是，如圖3中的空白箭頭F所示，利用從供油孔102供給的潤滑油，產(chǎn)生將浮動襯套46以及驅(qū)動軸24向供油孔102的相反側(cè)單向按壓的力，能夠防止驅(qū)動軸24的不穩(wěn)定振動。
[0113]另一方面，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，存在截面積相對狹窄的部分，并且也存在截面積相對較大的部分。該截面積較大部分能夠暫時存儲潤滑油，起到儲油的作用，因此，即使存在截面積較小的部分，也能夠通過連通孔108向浮動襯套46的內(nèi)部供給充足量的潤滑油。
[0114]并且，上述渦輪增壓器，由于浮動襯套軸承裝置的振動被抑制，靜音性能良好。
[0115]在幾個實施方式中，通過設(shè)置凹部104并擴大供油孔102的開口，能夠有效地產(chǎn)生靜壓分布。
[0116]在幾個實施方式中，如圖4?圖6所示，周向槽110具有，在浮動襯套46的周向上，位置與多個連通孔108的開口分別重疊的多個第一區(qū)域IlOa和在多個第一區(qū)域IlOa之間分別延伸的多個第二區(qū)域110b。并且，多個第一區(qū)域IlOa各自的截面積大于多個第二區(qū)域IlOb各自的截面積。即，與周向正交的截面上的各第一區(qū)域IlOa的截面積大于各第二區(qū)域110b。
[0117]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過使位置與連通孔108的開口重疊的第一區(qū)域IlOa的截面積大于在第一區(qū)域I 1a之間延伸的第二區(qū)域I 1b的截面積，能夠在第一區(qū)域I 1a存儲相對多量的潤滑油。即，能夠在連通孔108附近存儲足量的潤滑油。其結(jié)果是，能夠有效地通過連通孔108向浮動襯套46的內(nèi)部供給足量的潤滑油。
[0118]在幾個實施方式中，如圖6所示，在浮動襯套46的軸線方向上的多個第一區(qū)域IlOa各自的寬度Wa大于多個第二區(qū)域IlOb各自的寬度Wb。
[0119]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過使第一區(qū)域IlOa的寬度大于第二區(qū)域IlOb的寬度，能夠容易地使第一區(qū)域IlOa的截面積大于第二區(qū)域IlOb的截面積。
[0120]在幾個實施方式中，如圖6所示，多個第一區(qū)域IlOa各自的寬度Wa在多個連通孔108各自的寬度Wc的0.9倍以上，并且1.3倍以下的范圍內(nèi)，多個第一區(qū)域IlOa之中的至少一個，包含在浮動襯套46的軸線方向上周向槽110的寬度為最大寬度Wmax的部分，在浮動襯套46的軸線方向上，多個第二區(qū)域IlOb各自的寬度Wb在周向槽110的最大寬度Wmax的0.2倍以上，并且0.4倍以下的范圍內(nèi)。
[0121]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于第一區(qū)域I1a的寬度Wa為連通孔108各自的寬度Wc的0.9倍以上，并且1.3倍以下的范圍內(nèi)，所以能夠在連通孔108附近的第一區(qū)域IlOa存儲足量的潤滑油。其結(jié)果是，能夠有效地通過連通孔108向浮動襯套46的內(nèi)部供給足量的潤滑油。
[0122]另一方面，由于第二區(qū)域IlOb的寬度Wb為周向槽110的最大寬度Wmax的0.2倍以上，并且0.4倍以下，所以在第二區(qū)域IlOb能夠切實地限制潤滑油在周向上的流動。
[0123]在幾個實施方式中，第一區(qū)域IlOa的寬度Wa為連通孔108各自的寬度Wc的約1.1倍，第二區(qū)域IlOb的寬度Wb為周向槽110的最大寬度Wmax的約1/3。
[0124]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于第一區(qū)域I1a的寬度Wa為連通孔108各自的寬度Wc的約1.1倍，所以能夠在第一區(qū)域11Oa存儲足量的潤滑油。另一方面，第二區(qū)域11Ob的寬度Wb為周向槽110的最大寬度的約1/3，所以在第二區(qū)域IlOb能夠切實地限制潤滑油在周向上的流動。
[0125]在幾個實施方式中，如圖4?圖6所示，多個第一區(qū)域IlOa分別由形成在外周面114的多個凹部116形成，外周面114的多個凹部116各自的開口形狀為圓形。多個凹部116各自的開口形狀也可以是橢圓形或矩形。
[0126]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于第一區(qū)域IlOa的開口形狀為圓形、橢圓形或矩形，所以能夠容易地形成第一區(qū)域110a。多個凹部116可以由例如噴丸機、凸起器或壓型機(鋼球的按壓)形成。
[0127]在幾個實施方式中，如圖4?圖6所示，在浮動襯套46的周向上的一個區(qū)域中的周向槽110的截面積和與位于一個區(qū)域呈180°相反側(cè)的另一區(qū)域中的周向槽110的截面積大致相等。
[0128]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過形成寬度根據(jù)周向位置而變化的周向槽110，能夠防止浮動襯套46失去重量平衡。其結(jié)果是，防止發(fā)生由于形成周向槽110而導(dǎo)致的引起不平衡的同步振動。
[0129]在幾個實施方式中，在主體部106的外周面114上僅形成有周向槽110，未形成從周向槽110延伸至主體部106的軸線方向端面的軸線方向槽。
[0130]圖7是示意表示幾個實施方式中的浮動襯套120的橫截面的圖。圖8是將圖7的浮動襯套120的外周面114展開并示意表示的圖。
[0131]在幾個實施方式中，如圖7以及圖8所示，在浮動襯套120的主體部106的外周面114上，取代周向槽110形成有周向槽122。周向槽122通過多個連通孔108的開口繞外周面114的整周延伸。在浮動襯套120的半徑方向上的周向槽122的深度根據(jù)周向位置而不同。
[0132]具體而言，周向槽122具有，在浮動襯套122的周向上，位置與多個連通孔108的開口分別重疊的多個第一區(qū)域122a和在多個第一區(qū)域122a之間分別延伸的多個第二區(qū)域122b。并且，多個第一區(qū)域122a各自的深度Da大于多個第二區(qū)域122b各自的深度Db。
[0133]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過使第一區(qū)域122a的深度Da大于第二區(qū)域122b的深度Db，能夠容易地使第一區(qū)域122a的截面積大于第二區(qū)域122b的截面積。
[0134]另外，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過使第一區(qū)域122a的深度Da相對大于第二區(qū)域122b的深度Db，如圖7中粗線箭頭u所示，能夠引發(fā)潤滑油朝向連通孔108流動，更有效地將潤滑油供給到浮動襯套120的內(nèi)側(cè)。
[0135]在幾個實施方式中，周向槽122在浮動襯套120的軸線方向上的寬度Wg為大致一定，周向槽122在浮動襯套120的徑向上的最大深度Dmax為，浮動襯套120的外周面114與軸承孔45的內(nèi)周面100之間的半徑方向間隙G的50倍以下，周向槽122在浮動襯套120的徑向上的最小深度Dmin在半徑方向間隙G的2倍以上，并且3倍以下的范圍。
[0136]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過將最大深度Dmax設(shè)定為半徑方向間隙G的50倍以下，將最小深度Dmin設(shè)定在半徑方向間隙G的2倍以上，并且3倍以下的范圍內(nèi)，能夠引發(fā)潤滑油朝向連通孔108流動，更有效地將潤滑油供給到浮動襯套120的內(nèi)側(cè)。
[0137]在幾個實施方式中，如圖7所示，周向槽122在浮動襯套120的徑向上的深度根據(jù)浮動襯套120的周向位置連續(xù)地或波狀地變化。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，潤滑油順利地流入連通孔108，能夠更有效地將潤滑油供給到浮動襯套120的內(nèi)側(cè)。
[0138]圖9是示意表示幾個實施方式的浮動襯套130的橫截面的圖。圖10是將浮動襯套130的外周面114展開并示意表示的圖。
[0139]在幾個實施方式中，如圖9以及圖10所示，在浮動襯套130的主體部106的外周面114上，取代周向槽110形成有周向槽132。周向槽132通過多個連通孔108的開口繞外周面114的整周延伸。在周向槽132中，在浮動襯套130的旋轉(zhuǎn)方向R上與連通孔108的下游側(cè)相連的下游區(qū)域132c的截面積越靠近浮動襯套130的周向上的連通孔108越擴大。
[0140]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，下游區(qū)域132c的截面積越靠近連通孔108越擴大，在浮動襯套130停止時，如果從供油孔102供給潤滑油，如圖9中的粗線箭頭u所示，潤滑油從下游區(qū)域132c流入連通孔108。在潤滑油從下游區(qū)域132c向連通孔108供給時，利用潤滑油向浮動襯套46施加轉(zhuǎn)矩。因此，只要在驅(qū)動軸24旋轉(zhuǎn)開始時供給潤滑油，就能夠利用潤滑油引起的轉(zhuǎn)矩輔助浮動襯套46的旋轉(zhuǎn)開始。
[0141]在幾個實施方式中，如圖9所示，在周向槽132中與連通孔108相連的下游區(qū)域132c的底面由相對于外周面114傾斜的傾斜面132d形成，傾斜面132d在浮動襯套46的周向上傾斜，使周向槽132的深度越靠近連通孔108越深。
[0142]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過利用傾斜面132d形成與連通孔108相連的下游區(qū)域132c的底面，能夠使下游區(qū)域132c的截面積朝向連通孔108容易地擴大。
[0143]在幾個實施方式中，下游區(qū)域132c的寬度在周向上越靠近連通孔108越窄。
[0144]圖11是將幾個實施方式的浮動襯套140的外周面114展開并示意表示的圖。在浮動襯套140中，主體部106的外周面114上，取代周向槽110形成有周向槽142。浮動襯套140的軸線方向上的周向槽142的寬度在周向上連續(xù)地變化，第一區(qū)域142a的寬度大于第二區(qū)域142b的寬度。
[0145]圖12是將幾個實施方式的浮動襯套150的橫截面與驅(qū)動軸24—同示意表示的圖。
[0146]在幾個實施方式中，如圖12所示，浮動襯套150的內(nèi)周面152在與浮動襯套150的軸線正交的截面上具有曲邊多邊形形狀。
[0147]浮動襯套150的內(nèi)周面152在截面上具有曲邊多邊形形狀的情況與浮動襯套150的內(nèi)周面152在截面上具有正圓形狀的情況相比，在能夠提高振動穩(wěn)定性的同時，還能減少軸承損失。
[0148]另一方面，浮動襯套150的內(nèi)周面152在截面上具有曲邊多邊形形狀的情況與浮動襯套150的內(nèi)周面152在截面上具有正圓形狀的情況相比，浮動襯套150的內(nèi)周面152與驅(qū)動軸24的外周面之間的間隙變大。因此，浮動襯套150的內(nèi)周面152與驅(qū)動軸24的外周面之間的間隙需要共用更多的潤滑油。關(guān)于這一點，只要在浮動襯套150的外周面114上形成截面積根據(jù)周向位置而不同的周向槽110，就能通過連通孔108向浮動襯套150的內(nèi)周面152與驅(qū)動軸24的外周面之間的間隙供給足量的潤滑油。
[0149]此外，曲邊多邊形是等寬度圖形的一種。在幾個實施方式中，曲邊多邊形是由三根包線形成的曲邊三角形。在主體部106的內(nèi)周面112上，連通孔108為大徑部80的外周面與主體部106的內(nèi)周面112之間的徑向間隙成為最大的區(qū)域，S卩，在相當(dāng)于曲邊多邊形的頂點的區(qū)域上開口。在圖12中，主體部106上設(shè)置有三個連通孔108。
[0150]圖13是將幾個實施方式的軸承孔45的內(nèi)周面100展開并示意表示的圖。
[0151]在幾個實施方式中，取代浮動襯套46的外周面114，如圖13所示，在軸承孔45的內(nèi)周面100上與連通孔108相對的位置上繞整周形成有周向槽160。與軸承孔45的周向正交的截面上的周向槽160的截面積根據(jù)周向位置而不同。
[0152]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與周向槽110的情況一樣，能夠在防止驅(qū)動軸24的不穩(wěn)定振動的同時，向浮動襯套的內(nèi)部供給足量的潤滑油。
[0153]在幾個實施方式中，周向槽160通過供油孔102的開口或凹部104延伸。
[0154]在幾個實施方式中，周向槽160具有設(shè)置在與多個連通孔108的周向間隔對應(yīng)的間隔的多個第一區(qū)域160a和在多個第一區(qū)域160a之間延伸的第二區(qū)域160b。
[0155]在幾個實施方式中，多個第一區(qū)域160a分別由多個凹部162形成。多個凹部162的開口形狀為圓形、橢圓形或矩形的任意一種。
[0156]本發(fā)明不限于上述實施方式，還包括對上述實施方式進行變更的方式或者將這些方式適當(dāng)組合的方式。實施方式的組合的可能性由，本申請的申請最初的權(quán)利要求范圍，或在本申請主張優(yōu)先權(quán)的情況下，其基礎(chǔ)申請的申請最初的權(quán)利要求范圍的組合公開。
[0157]例如，圖13的周向槽160具有與周向槽110相對應(yīng)的形狀，也可以在軸承孔45的內(nèi)周面100上，形成與周向槽122和周向槽142相對應(yīng)的形狀的周向槽。
[0158]另外，上述在幾個實施方式中，周向槽的截面積、寬度以及深度在周向上進行周期變化，但只要截面積根據(jù)周向位置而不同，也可以進行隨機變化。
[0159]并且，離心式壓縮機也可以是可變?nèi)萘啃汀?br>[0160]附圖標(biāo)記說明
[0161]10渦輪機
[0162]12壓縮機
[0163]14渦輪機殼
[0164]16渦輪機動葉片
[0165]18壓縮機殼
[0166]20 葉輪
[0167]22軸承殼(殼體)
[0168]24驅(qū)動軸
[0169]26 軸線
[0170]28 筒部
[0171]30渦旋部
[0172]32狹道部
[0173]34 端壁
[0174]36密封部
[0175]38密封環(huán)
[0176]40 后板
[0177]42 周壁
[0178]44軸承部
[0179]46浮動襯套
[0180]48推力部件
[0181]50推力環(huán)
[0182]52推力套筒
[0183]54 供油口
[0184]56 排油口
[0185]58導(dǎo)油板
[0186]60蓋部件
[0187]62固定環(huán)
[0188]64 筒部
[0189]66渦旋部
[0190]68擴散部
[0191]70 中樞
[0192]72 葉片
[0193]74外周面
[0194]76 背面
[0195]78連結(jié)部件
[0196]80大徑部(旋轉(zhuǎn)軸)
[0197]82小徑部
[0198]84臺階部
[0199]86(86a、86b)凸緣部
[0200]88(88a、88b)套筒部
[0201]90貫通孔
[0202]92(92a,92b)推力部
[0203]94供油孔
[0204]96分隔壁環(huán)
[0205]98軸承室
[0206]100內(nèi)周面
[0207]102供油孔
[0208]104 凹部
[0209]106主體部
[0210]108連通孔
[0211]110周向槽
[0212]IlOa 第一區(qū)域
[0213]IlOb 第二區(qū)域
[0214]112內(nèi)周面
[0215]114外周面
[0216]116 凹部
【主權(quán)項】
1.一種浮動襯套軸承裝置，其特征在于，具有: 殼體，其具有軸承孔； 旋轉(zhuǎn)軸，其在所述軸承孔內(nèi)被配置為能夠旋轉(zhuǎn)； 浮動襯套，其在所述軸承孔內(nèi)被配置為能夠旋轉(zhuǎn)，包圍所述旋轉(zhuǎn)軸； 潤滑油的供油孔，其在所述軸承孔的內(nèi)周面開口 ； 多個連通孔，其形成于所述浮動襯套，在所述浮動襯套的內(nèi)周面與外周面之間分別延伸，并在所述浮動襯套的周向上存有間隔地排列； 周向槽，其形成在所述浮動襯套的外周面或所述軸承孔的內(nèi)周面，穿過多個所述連通孔的開口或與多個所述連通孔的開口相對，并且遍及所述浮動襯套的外周面或所述軸承孔的內(nèi)周面的整周延伸； 所述周向槽根據(jù)周向位置而具有不同的截面積。2.如權(quán)利要求1所述的浮動襯套軸承裝置，其特征在于， 所述周向槽形成在所述浮動襯套的外周面， 所述周向槽具有在所述浮動襯套的周向上，位置與多個所述連通孔的開口分別重疊的多個第一區(qū)域和在多個所述第一區(qū)域之間分別延伸的多個第二區(qū)域， 多個所述第一區(qū)域各自的截面積大于多個所述第二區(qū)域各自的截面積。3.如權(quán)利要求1所述的浮動襯套軸承裝置，其特征在于， 所述周向槽形成在所述軸承孔的內(nèi)周面， 所述周向槽具有在所述軸承孔的周向上與多個所述連通孔的間隔對應(yīng)設(shè)置的多個第一區(qū)域和在多個所述第一區(qū)域之間分別延伸的多個第二區(qū)域， 多個所述第一區(qū)域各自的截面積大于多個所述第二區(qū)域各自的截面積。4.如權(quán)利要求2或3所述的浮動襯套軸承裝置，其特征在于， 多個所述第一區(qū)域各自的寬度大于多個所述第二區(qū)域各自的寬度。5.如權(quán)利要求4中記載的浮動襯套軸承裝置，其特征在于， 多個所述第一區(qū)域各自的寬度在多個所述連通孔各自的寬度的0.9倍以上，并且1.3倍以下的范圍內(nèi)， 多個所述第一區(qū)域中的至少一個包含所述周向槽的寬度為最大寬度的部分， 多個所述第二區(qū)域各自的寬度在所述周向槽的最大寬度的0.2倍以上，并且0.4倍以下的范圍內(nèi)。6.如權(quán)利要求2至5中任一項所述的浮動襯套軸承裝置，其特征在于， 多個所述第一區(qū)域分別由多個凹部形成， 多個所述凹部各自的開口形狀為圓形、橢圓形或矩形中的任意一種。7.如權(quán)利要求2至6中任一項所述的浮動襯套軸承裝置，其特征在于， 所述周向槽的一部分的截面積和與所述一部分呈180°相反側(cè)的另一部分的截面積大致相等。8.如權(quán)利要求2至7中任一項所述的浮動襯套軸承裝置，其特征在于， 多個所述第一區(qū)域各自的深度大于多個所述第二區(qū)域各自的深度。9.如權(quán)利要求1至8中任一項所述的浮動襯套軸承裝置，其特征在于， 所述周向槽的寬度大致一定， 所述周向槽的最大深度為所述浮動襯套的外周面與所述軸承孔的內(nèi)周面之間的半徑方向間隙的50倍以下， 所述周向槽的最小深度在所述半徑方向間隙的2倍以上，并且3倍以下的范圍內(nèi)。10.如權(quán)利要求1至9中任一項所述的浮動襯套軸承裝置，其特征在于， 在所述周向槽中，在所述浮動襯套的旋轉(zhuǎn)方向上，與所述連通孔的下游側(cè)相連的下游區(qū)域的截面積在所述浮動襯套的周向上，越靠近所述連通孔越擴大。11.如權(quán)利要求10所述的浮動襯套軸承裝置，其特征在于， 與所述連通孔相連的下游區(qū)域的底面由相對于所述外周面傾斜的傾斜面形成， 所述傾斜面在所述浮動襯套的周向上傾斜為越靠近所述連通孔，所述周向槽的深度越深。12.如權(quán)利要求1至11中任一項所述的浮動襯套軸承裝置，其特征在于， 所述浮動襯套的內(nèi)周面在與所述浮動襯套的軸線正交的截面上具有曲邊多邊形形狀。13.一種渦輪增壓器，其特征在于，具有: 如權(quán)利要求1至12中任一項所述的浮動襯套軸承裝置； 具有葉輪的尚心式壓縮機； 具有渦輪機動葉片的渦輪機， 所述渦輪機葉片與所述葉輪經(jīng)由所述旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)。
【文檔編號】F02B39/00GK105940229SQ201480074222
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2014年2月27日
【發(fā)明人】二江貴也, 西岡忠相, 南部崇, 林慎之, 鈴木浩
【申請人】三菱重工業(yè)株式會社