CN107076017B - 涡轮增压器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种涡轮增压器。本发明所涉及的涡轮增压器(1)具备：滚动轴承(5)，具备被夹持于在内圈(50)形成的轨道轮(53)与在外圈(51)形成的轨道轮(54)之间的多个滚动体(52)；及壳体(6)，保持外圈(51)。壳体(6)设置有：第1堰部(68A)，限制所述润滑剂通过第1排出路径流出，所述第1排出路径用于使润滑剂从外圈(51)排出；及第2堰部(69)，限制所述润滑剂通过第2排出路径流出，所述第2排出路径用于使所述润滑剂从开口部(67)排出，所述开口部(67)以与外圈(51)的轴线方向中间部分及容纳部(61)的周壁部分别彼此连通的方式形成。

Description

涡轮增压器
技术领域
本发明涉及一种具备滚动轴承的涡轮增压器。
本申请主张基于2014年10月24日申请的日本专利申请2014-217029号的优先权，并将其内容援用于此。
背景技术
以往，已知有通过滚动轴承来支撑旋转轴的结构的涡轮增压器。具体地讲，涡轮增压器具备具有用于收纳滚动轴承的筒状容纳部的壳体。该壳体的容纳部中嵌入滚动轴承的外圈，由此滚动轴承被设置于壳体。涡轮增压器的旋转轴贯穿于旋转自如的内圈中而***装。旋转轴对于壳体可以相对旋转。
这种涡轮增压器具备用于将作为润滑剂的油供给到滚动轴承的结构。具体地讲，在旋转轴在水平方向上延伸的涡轮增压器中，在壳体的上侧部分(剖视图中的直至上侧一半左右的部分)形成有与上述壳体的容纳部连通的供油流路。在滚动轴承的外圈的上侧部分形成有与供油流路连通的供油口。供给到供油流路的油通过供油口向外圈的内侧流入而沿外圈的内周面或内圈的外周面流动，被供给到滚动轴承的滚动体(球)与轨道轮之间。上述壳体的容纳部的内周面与滚动轴承的外圈的外周面之间具有微小的间隙。油从供油流路进入到该间隙。该油围绕外圈的外周，其结果，油膜介于壳体的容纳部的内周面与外圈的外周面之间。由此，涡轮增压器在产生振动时能够得到根据油膜的挤压油膜阻尼现象的阻尼效果(使振动衰减的效果)。外圈的轴线方向的两端分别开口。这些开口端与形成于壳体下侧部分的排油流路连通。供给到滚动轴承的滚动体与轨道轮之间的油通过外圈两侧的开口端而流出到排油流路。
然而，在下述专利文献1中公开有具备滚动轴承的涡轮增压器，所述滚动轴承为了在外圈(轴承壳体)的外周保留润滑油(润滑剂)而在外圈(轴承壳体)的外周面上形成有油槽的凹部。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开2006-90402号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
然而，上述专利文献1中所公开的以往的涡轮增压器在容纳有外圈(轴承壳体)的容纳部(外壳)的底部形成有排油孔。因引擎停止而长时间未供油的情况下，润滑油从排油孔流出。其结果，在涡轮增压器中成为在滚动体与轨道轮之间或者在外圈(轴承壳体)与容纳部(外壳)之间润滑油枯竭而耗尽的状态。在起动时，与涡轮增压器的旋转轴的旋转相比供油延迟。因此，直至重新被供给的油到达滚动体与轨道轮之间或者外圈(轴承壳体)与容纳部(外壳)之间，旋转轴在干燥状态或油不足的状态下进行旋转。若旋转轴在这种状态下进行旋转，则无法得到阻尼效果且振动变大。其结果，在涡轮增压器中，有可能产生噪声变大、或者产生粘砂、或者产生磨损或龟裂等损伤、或者滚动体脱离等不良情况。
本发明提供一种能够防止由起动时润滑剂的供给延迟引起的上述不良情况的涡轮增压器。
用于解决技术课题的手段
为了解决上述课题，本发明采用以下方式。
本发明的第一方式所涉及的涡轮增压器具备：旋转轴，分别结合于彼此横向排列配设的涡轮转子及压缩机转子，并与所述涡轮转子及所述压缩机转子一同旋转；滚动轴承，具备结合于所述旋转轴的内圈、在该内圈的半径方向外侧配设的外圈及被夹持于在所述内圈上形成的轨道轮与在所述外圈上形成的轨道轮之间的多个滚动体，并支撑该旋转轴；壳体，具有收纳所述滚动轴承的容纳部，保持被嵌入于该容纳部的所述外圈；润滑剂供给结构，使润滑剂分别供给到所述外圈与所述内圈之间的空间及所述外圈的外周面与所述容纳部的内周面之间；及润滑剂排出结构，具有：第1排出路径，用于使所述润滑剂从所述外圈的轴线方向两侧的开口端排出；及第2排出路径，用于使所述润滑剂从开口部排出，所述开口部以与所述外圈的轴线方向中间部分及所述容纳部的周壁部分别彼此连通的方式定位而形成，所述壳体设置有：第1堰部，相邻配设于所述外圈的所述开口端的下侧部分，从而限制所述润滑剂通过所述第1排出路径流出；及第2堰部，配设于在所述外圈及所述容纳部的周壁部形成的所述开口部，从而限制所述润滑剂通过所述第2排出路径流出。
根据该方式的涡轮增压器，在涡轮增压器运行中，通过润滑剂供给结构，润滑剂被供给到滚动轴承的外圈与内圈之间的空间。因此，润滑剂被提供于轨道轮与滚动体之间，轨道轮与滚动体之间的摩擦减小。通过润滑剂供给结构，润滑剂也被供给到外圈的外周面与容纳部的内周面之间的间隙。因此，在外圈的外周面形成润滑剂膜。根据该润滑剂膜的挤压油膜阻尼现象而能够得到阻尼效果。在供给上述润滑剂的同时，通过润滑剂排出结构的第1排出路径，润滑剂越过第1堰部从外圈的轴线方向两侧的开口端向滚动轴承的外部排出。而且，通过润滑剂排出结构的第2排出路径，润滑剂越过第2堰部从外圈的轴线方向中间部分的开口部及容纳部的周壁部的开口部向滚动轴承的外部排出。
另一方面，因涡轮增压器的运行停止而润滑剂的供给停止的情况下，至此被供给的润滑剂的大部分通过润滑剂排出结构而排出。然而，一部分润滑剂被第1堰部及第2堰部阻挡，从而不被排出而滞留在外圈内部的底部或容纳部的底部。经长时间润滑剂的供给停止之后，当涡轮增压器起动时，即使产生润滑剂的供给延迟，也通过滞留在外圈内部的底部的润滑剂，在涡轮增压器刚起动之后，轨道轮与滚动体之间的润滑性充分得到确保。同时，通过滞留在容纳部的底部的润滑剂，在涡轮增压器刚起动之后，在外圈的外周面与容纳部的内周面之间形成润滑剂膜。其结果，通过该润滑剂膜能够得到振动的阻尼效果。
尤其，根据该方式的涡轮增压器，在阻尼时外圈的外周面与容纳部的内周面之间的润滑剂不会从形成于容纳部的开口部泄漏，而是越过第2堰部而泄漏。因此，与外圈的外周面与容纳部的内周面之间的润滑剂从形成于容纳部的开口部泄漏的情况相比，阻尼时的润滑剂的泄漏阻力变大，能够提高阻尼效果。
本发明的第二方式涉及的涡轮增压器在第一方式中也可以构成为所述第2堰部由开孔销形成，所述开孔销具备：紧固部，紧固于在所述容纳部的周壁部形成的所述开口部；***部，***到在所述外圈形成的所述开口部的内侧；及排出孔，一端在所述外圈与所述内圈之间的所述空间开口，另一端在所述容纳部的外部开口。
该结构中，开孔销作为外圈的止转部件(定位部件)而发挥功能。即，即使在外圈或壳体上不形成用于定位的形状，外圈对于壳体的相对的围绕中心轴线的旋转也受到上述开孔销的限制。外圈在容纳部内被定位于规定的围绕中心轴线的位置。
本发明的第三方式所涉及的涡轮增压器具备：旋转轴，分别结合于彼此横向排列配设的涡轮转子及压缩机转子，并与所述涡轮转子及所述压缩机转子一同旋转；滚动轴承，具备结合于所述旋转轴的内圈、在该内圈的半径方向外侧配设的外圈及被夹持于在所述内圈上形成的轨道轮与在所述外圈上形成的轨道轮之间的多个滚动体，并支撑该旋转轴；壳体，具有收纳所述滚动轴承的容纳部，保持被嵌入于该容纳部的所述外圈；润滑剂供给结构，使润滑剂分别供给到所述外圈与所述内圈之间的空间及所述外圈的外周面与所述容纳部的内周面之间；及润滑剂排出结构，具有：第1排出路径，用于使所述润滑剂从所述外圈的轴线方向两侧的开口端排出；及第2排出路径，用于使所述润滑剂从开口部排出，所述开口部以与所述外圈的轴线方向中间部分及所述容纳部的周壁部分别彼此连通的方式定位而形成，所述壳体设置有第1堰部，该第1堰部相邻配设于所述外圈的所述开口端的下侧部分，从而限制所述润滑剂通过所述第1排出路径流出，在所述外圈及所述容纳部的周壁部形成的所述开口部位于存在于所述外圈及所述容纳部的底部与所述外圈及所述容纳部的顶部之间的所述外圈及所述容纳部的侧部。
根据该方式的涡轮增压器，在涡轮增压器运行中，通过润滑剂供给结构，润滑剂被供给到滚动轴承的外圈与内圈之间的空间。因此，润滑剂被提供于轨道轮与滚动体之间，轨道轮与滚动体之间的摩擦减小。通过润滑剂供给结构，润滑剂也被供给到外圈的外周面与容纳部的内周面之间的间隙。因此，在外圈的外周面形成润滑剂膜。根据该润滑剂膜的挤压油膜阻尼现象而能够得到阻尼效果。在供给上述润滑剂的同时，通过润滑剂排出结构的第1排出路径，润滑剂越过第1堰部从外圈的轴线方向两侧的开口端向滚动轴承的外部排出。而且，通过滑剂排出结构的第2排出路径，润滑剂从外圈的轴线方向中间部分的开口部及容纳部的周壁部的开口部向滚动轴承的外部排出。
另一方面，因涡轮增压器的运行停止而润滑剂的供给停止的情况下，至此被供给的润滑剂的大部分通过润滑剂排出结构而排出。然而，外圈的轴线方向中间部分的开口部位于外圈的侧部，并且容纳部的开口部位于容纳部的侧部。因此，被第1堰部被阻挡的一部分润滑剂不会从所述开口部排出而滞留在外圈内部的底部或容纳部的底部。经长时间润滑剂的供给停止之后，当涡轮增压器起动时，即使产生润滑剂的供给延迟，也通过滞留在外圈内部的底部的润滑剂，在涡轮增压器刚起动之后，轨道轮与滚动体之间的润滑性充分得到确保。同时，通过滞留在容纳部的底部的润滑剂，在涡轮增压器刚起动之后，在外圈的外周面与容纳部的内周面之间形成润滑剂膜。其结果，通过该润滑剂膜而能够得到振动的阻尼效果。尤其，根据该方式的涡轮增压器，无需使用附加组件，也不会增加组件数量。
本发明的第四方式所涉及的涡轮增压器在第一至第三方式中的任一方式中也可以构成为所述第1堰部具有以所述旋转轴的中心轴线为中心的圆弧状形状。
根据该结构，相对于涡轮增压器的姿势具有较高的鲁棒性。例如假定如下情况，即，在涡轮增压器的姿势为以围绕旋转轴的轴线旋转的方式倾斜的状态下，因涡轮增压器的运行停止而润滑剂的供给停止。即使在这种情况下，若该涡轮增压器的倾斜程度在圆弧状第1堰部中的圆弧的中心角的范围内，则润滑剂被圆弧状第1堰部的一部分阻挡，润滑剂滞留在外圈内部的底部或容纳部的底部。
本发明的第五方式所涉及的涡轮增压器在第一至第四方式中的任一方式中也可以构成为所述第1堰部的顶部的高度位置与所述外圈的内周面中的比所述滚动体更靠近轴线方向内侧的区域的高度位置相等。
根据该结构，在涡轮增压器运行中，足够量的润滑剂越过第1堰部从外圈的开口端排出。而且，在润滑剂的供给停止之后，润滑剂被第1堰部充分地阻挡。由此，能够使足够量的润滑剂滞留在外圈内部的底部或容纳部的底部。能够确保在涡轮增压器刚起动之后轨道轮与滚动体之间的润滑性或者外圈的外周面与容纳部的内周面之间的润滑剂膜，且能够充分地确保在涡轮增压器运行中的润滑剂排出性。其结果，能够防止由润滑剂的不充分的排出引起的轴承损失增加或温度上升。
发明效果
根据本发明的涡轮增压器，即使在经长时间润滑剂的供给停止的情况下，刚起动之后，在滚动体与轨道轮之间或外圈的外周面与容纳部的内周面之间可确保润滑剂。因此，刚起动之后能够得到阻尼效果。其结果，能够减小噪声，并且能够防止产生粘砂、或者产生磨损或龟裂等损伤、或者滚动体脱离等不良情况。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的涡轮增压器的剖视图。
图2(a)是本发明的第一实施方式中的滚动轴承周边的剖面图，图2(b)是本发明的第一实施方式中的滚动轴承及壳体的容纳部的端面图，且为图2(a)所示的A-A向视图。
图3(a)是本发明的第二实施方式中的滚动轴承周边的剖面图，图3(b)是本发明的第二实施方式中的滚动轴承及壳体的容纳部的端面图，且为图3(a)所示的B-B向视图。
图4是本发明的第二实施方式中的滚动轴承的外圈的仰视图。
图5A是表示本发明的变形例的滚动轴承的外圈的截面图。
图5B是表示本发明的变形例的滚动轴承的外圈的截面图。
图5C是表示本发明的变形例的滚动轴承的外圈的截面图。
具体实施方式
以下，关于本发明所涉及的涡轮增压器的第一实施方式及第二实施方式，参考附图详细地进行说明。
[第一实施方式]
图1中图示出第一实施方式所涉及的涡轮增压器1。如图1所示，涡轮增压器1具备涡轮转子2、压缩机转子3、旋转轴4、滚动轴承5及壳体6。涡轮增压器1具备用于向滚动轴承5供给润滑油(润滑剂)的供油结构(润滑剂供给结构)7和用于使润滑油从滚动轴承5排出的排油结构(润滑剂排出结构)8。另外，该涡轮增压器1以旋转轴4在水平方向上延伸的姿势搭载于汽车等。
另外，图1所示的划线表示旋转轴4的中心轴线O。本申请中将沿中心轴线O的方向设为“轴线方向”，将与中心轴线O正交的方向设为“半径方向”，将围绕中心轴线O的方向设为“周向”。图1中的纵向相当于本申请中的上下方向。
在该涡轮增压器1中，通过从未图示的引擎供给的废气流，涡轮转子2以中心轴线O为中心进行旋转。在涡轮增压器1中，伴随该涡轮转子2的旋转，旋转轴4及压缩机转子3以中心轴线O为中心进行旋转。涡轮增压器1将通过压缩机转子3的旋转而压缩的空气供给到引擎。
涡轮转子2及压缩机转子3彼此隔开间隔地在横向(水平方向)上排列配设。涡轮转子2与旋转轴4的一端部结合。压缩机转子3与旋转轴4的另一端部结合。旋转轴4、涡轮转子2及压缩机转子3构成为一同旋转。
滚动轴承5为将旋转轴4支撑为旋转自如的轴承。滚动轴承5配设于涡轮转子2与压缩机转子3之间。该滚动轴承5具备与旋转轴4结合的内圈50、在内圈50的半径方向的外侧配设的外圈51、介于内圈50与外圈51之间的多个滚动体52、保持多个滚动体52的未图示的保持器。另外，在图2(b)中仅示出一个滚动体52，省略了其余的滚动体。内圈50是与旋转轴4配置于同轴上的圆筒形状的部件。内圈50以旋转轴4在内圈50中贯穿的方式安装于旋转轴4。外圈51是与旋转轴4及内圈50配置于同轴上的圆筒形状的部件。外圈51配设成内圈50在整个周向上隔开间隔地被容纳于外圈51中。
如图2(a)所示，在内圈50的轴线方向两侧端部的外周面，分别形成有在整个周向上延伸的轨道轮53。在外圈51的轴线方向两侧端部的内周面，分别形成有在整个周向上延伸的槽状的轨道轮54。这些轨道轮53及轨道轮54配设于彼此在半径方向上对置的位置。彼此对置的轨道轮53及轨道轮54之间夹持有在周向上排列的多个滚动体52。
外圈51的内周面具有：中央区域55，位于比轨道轮54更靠近轴线方向的内侧(两侧的轨道轮54与轨道轮54之间)；及端部区域56，位于比轨道轮54更靠近轴线方向的外侧。端部区域56的内径(从中心轴线O到端部区域56的距离的两倍)比中央区域55的内径(从中心轴线O到中央区域55的距离的两倍)大，且比轨道轮54的内径(从中心轴线O到轨道轮54的槽底的距离的两倍)小。
如图1所示，壳体6具备形成有容纳滚动轴承5的容纳部61的壳体主体60。该壳体主体60固定于车身等。壳体主体60上设置有在涡轮转子2侧承受滚动轴承5的推力负荷的推力承受部62。该推力承受部62是相对于容纳部61的内周面向半径方向内侧突出的凸缘部。推力承受部62相邻配设于容纳部61的涡轮转子2侧。该推力承受部62上抵接有滚动轴承5的外圈51的涡轮转子2侧的端部的一部分。壳体6具备在压缩机转子3侧承受滚动轴承5的推力负荷的推力承受部件63。推力承受部件63是固定于壳体主体60的板状部件。推力承受部件63相邻配设于容纳部61的压缩机转子3侧。推力承受部件63具有与容纳部61连通的圆形开口部64。在该开口部64的周缘部抵接有滚动轴承5的外圈51的压缩机转子3侧的端部的一部分。外圈51被嵌入到容纳部61，并且通过上述推力承受部62和推力承受部件63而夹持外圈51，从而壳体6保持外圈51。
供油结构7具备：第1供油路径，为了使润滑油提供到轨道轮53及轨道轮54与滚动体52之间，使润滑油供给到外圈51与内圈50之间的空间；及第2供油路径，为了使油膜形成于外圈51的外周面与容纳部61的内周面之间，使润滑油供给到外圈51的外周面与容纳部61的内周面之间。
第1供油路径由在壳体主体60的上侧部分(容纳部61的上方部分)形成的供油流路65和在外圈51的上侧部分形成的供油口57构成。第2供油路径由上述供油流路65和在外圈51的外周面与容纳部61的内周面之间形成的间隙66构成。供油流路65是从壳体6的外部供给的润滑油所流通的通路。在供油流路65中，润滑油从上侧向下侧流动。供油口57是将外圈51上下贯穿的孔部。供油口57与供油流路65连通。该供油口57位于轴线方向两侧的轨道轮54及轨道轮54之间。供油口57使在供油流路65中流通的润滑油的一部分流入到外圈51与内圈50之间的空间。供油口57位于中心轴线O的正上方(铅垂上方)，但也可以配置于以中心轴线O的正上方位置为基准向周向偏离的位置。间隙66与供油流路65连通。间隙66能够使在供油流路65中流通的润滑油的一部分流入。间隙66在整个周向上形成。间隙66尤其优选在外圈51的整个外周面上形成，由此能够使油膜形成于外圈51的外周面与容纳部61的内周面之间。
排油结构8具备：第1排油路径(第1排出路径)，用于使滚动轴承5内及间隙66内的润滑油从外圈51的轴线方向两侧的开口端排出；及第2排油路径(第2排出路径)，用于使滚动轴承5内及间隙66内的润滑油从开口部58及开口部67排出，所述开口部58及开口部67以与外圈51及容纳部61的周壁部分别彼此连通的方式对位而形成。
第1排油路径由外圈51的轴线方向两侧的开口端、推力承受部件63的开口部64及在壳体主体60的下侧部分形成的排油流路80构成。排油流路80是能够使从滚动轴承5排出的润滑油流通而向壳体6的外部排出的通路。在排油流路80中，润滑油从上侧向下侧流动。开口部64与排油流路80连通。开口部64使从外圈51的轴线方向两侧的开口端流出的润滑油向排油流路80流入。
构成第2排油路径的容纳部61的周壁部的开口部(壳体开口部)67是将容纳部61的底部上下贯穿的内螺纹孔。壳体开口部67配设于容纳部61的轴线方向中间部分。构成第2排油路径的外圈51的开口部(外圈开口部)58是将外圈51的底部上下贯穿的贯穿孔。外圈开口部58配设于外圈51的轴线方向中间部分。壳体开口部67及外圈开口部58形成于以彼此连通的方式对位的位置。
如图2(a)所示，在本实施方式所涉及的涡轮增压器1中具备限制润滑油通过第1排油路径流出的第1堰部68A及第1堰部68B和限制润滑油通过第2排油路径流出的第2堰部69。第1堰部68A、第1堰部68B及第2堰部69分别设置于壳体6。第1堰部68A及第1堰部68B相邻配设于外圈51的开口端的下侧部分。第2堰部69配设于壳体开口部67及外圈开口部58。
具体而言，涡轮转子2侧的第1堰部68A设置于壳体主体60的推力承受部62的下侧部分。压缩机转子3侧的第1堰部68B设置于推力承受部件63的开口部64的下侧部分。这些第1堰部68A及第1堰部68B从外圈51的开口端侧向轴线方向外侧逐渐变高。第1堰部68A及第1堰部68B的顶部68a及顶部68b的高度位置与外圈51的内周面的中央区域55的高度位置相等。即，在中心轴线O的位置切断的纵剖面图中，第1堰部68A的顶部68a及第1堰部68B的顶部68b位于外圈51的内周面的中央区域55的延长线上。如图2(b)所示，第1堰部68A的顶部68a及第1堰部68B的顶部68b在相对于中心轴线O正交的方向上大致水平地延伸。在主视图中，第1堰部68A的顶部68a及第1堰部68B的顶部68b大致呈月牙形的形状。
第2堰部69由被安装于壳体开口部67及外圈开口部58的开孔销83形成。开孔销83具有：紧固部84，紧固于壳体开口部67；***部85，***到外圈开口部58的内侧；及排出孔86，上端在外圈51与内圈50之间的空间开口，且下端在存在于容纳部61的外部的排油流路80中开口。紧固部84是螺固于壳体开口部67的外螺纹部。***部85从紧固部84的上端向上方突出并***到外圈开口部58内。***部85的外周面与外圈开口部58的内周面之间形成有能够使润滑油流通的间隙。***部85的前端的高度位置与外圈51的内周面的中央区域55的高度位置相等，***部85的前端面与外圈51的内周面的中央区域55呈同一水平面。排出孔86为用于使外圈51与内圈50之间的润滑油排出的孔。排出孔86的内径设定为能够使必要的足够量的润滑油流通。
在上述结构的涡轮增压器1中，在涡轮增压器1运行中，润滑油经过供油结构7的第1供油路径而被供给到滚动轴承5的外圈51与内圈50之间的空间，并且润滑油经过供油结构7的第2供油路径被供给到外圈51的外周。即，在涡轮增压器1运行中，润滑油从存在于壳体6的外部的未图示的供油源被供给到供油流路65。该润滑油的一部分通过外圈51的供油口57被供给到外圈51与内圈50之间。润滑油的剩余部分被供给到外圈51的外周面与容纳部61的内周面之间的间隙66。被供给到外圈51与内圈50之间的润滑油在外圈51的内周面上或内圈50的外周面上流动，并进入到轨道轮53及轨道轮54与滚动体52之间。由此，轨道轮53及轨道轮54与滚动体52之间的摩擦减小，能够防止轨道轮53及轨道轮54与滚动体52的粘砂或磨损、龟裂或滚动体52的脱离等不良情况。
被供给到间隙66的润滑油在间隙66内流动而扩展，在外圈51的外周面与容纳部61的内周面之间形成油膜。由此发挥根据该油膜的挤压油膜阻尼现象的阻尼效果，涡轮增压器1运行时的振动衰减。通过上述油膜而产生阻尼时，外圈51的外周面与容纳部61的内周面之间的润滑油不会从壳体开口部67泄漏，而在开孔销83的***部85的外周面与外圈开口部58的内周面之间通过，在暂时上升之后泄漏。因此，与外圈51的外周面与容纳部61的内周面之间的润滑油从壳体开口部67泄漏的情况相比，阻尼时的润滑油的泄漏阻力变大。
在上述结构的涡轮增压器1中，在供给上述润滑油的同时，润滑油经过排油结构8的第1排油路径及第2排油路径从外圈51与内圈50之间的空间及间隙66排出。即，外圈51与内圈50之间的空间内的润滑油及间隙66内的润滑油越过第1堰部68A或第1堰部68B，从外圈51的轴线方向两侧的开口端向滚动轴承5的外部的排油流路80排出。此时，第1堰部68A的顶部68a及第1堰部68B的顶部68b的高度位置与外圈51的内周面的中央区域55的高度位置相等。因此，足够量的润滑油从外圈51的开口端越过第1堰部68A及第1堰部68B而排出。外圈51与内圈50之间的空间内的润滑油通过开孔销83的排出孔86向滚动轴承5的外部的排油流路80排出，并且间隙66内的润滑油越过第2堰部69而通过开孔销83的排出孔86，向滚动轴承5的外部的排油流路80排出。
在上述结构的涡轮增压器1中，具有紧固于壳体开口部67的紧固部84和***到外圈开口部58的内侧的***部85的开孔销83作为外圈51的止转部件(定位部件)而发挥功能。即，无需在外圈51或壳体6上形成用于定位的形状，外圈51对于壳体6的相对的围绕中心轴线O的旋转由开孔销83来限制。
在上述结构的涡轮增压器1中，因涡轮增压器1的运行停止而供油停止的情况下，在此后短暂的期间，继续从第1排油路径及第2排油路径进行排油，之后，排油也停止。此时，被第1堰部68A、第1堰部68B及第2堰部69阻挡而未排出的润滑油滞留在外圈51内部的底部及容纳部61的底部。由此，即使在经长时间停止供油的情况下，润滑油也不会被完全排出，而润滑油仍滞留在外圈51内部的底部及容纳部61的底部。之后，在涡轮增压器1起动时产生供油延迟。然而，通过滞留在外圈51内部的底部的润滑油，在涡轮增压器1刚起动之后轨道轮53及轨道轮54与滚动体52之间的润滑性充分得到确保。而且，通过滞留在容纳部61的底部的润滑油，在涡轮增压器1刚起动之后在外圈51的外周形成油膜。
从而，能够防止轨道轮53及轨道轮54与滚动体52的粘砂，或者能够防止轨道轮53及轨道轮54的表面或者滚动体52的表面的磨损或龟裂等的损伤，或者能够防止滚动体52因上述磨损而从轨道轮53及轨道轮54脱离，或者能够防止其它不良情况。刚起动之后能够发挥根据外圈51外周的油膜的阻尼效果，刚起动之后使振动衰减。其结果，能够减小噪声，且能够防止外圈51的外周面的粘砂或磨损。根据第一实施方式的涡轮增压器1，阻尼时的润滑油的泄漏阻力变大。因此能够实现阻尼效果的提高。
根据第一实施方式的涡轮增压器1也能够充分确保涡轮增压器1运行中的排油性。因此，能够防止由润滑油未充分排出引起的轴承损失增加或温度上升。
无需在外圈51或壳体6上形成用于定位的形状。因此，能够抑制组件成本提高。为了形成油槽结构，无需准备特殊的滚动轴承(例如在外圈表面设置有凹部的滚动轴承)，而能够使用通常的滚动轴承。其结果，能够抑制组件成本提高。
[第二实施方式]
接着，关于第二实施方式所涉及的涡轮增压器进行说明。在第二实施方式所涉及的涡轮增压器中，具备在主视图中呈圆弧状的第1堰部168A及第1堰部168B来代替在上述第一实施方式中的主视图中大致呈月牙状的第1堰部68A及第1堰部68B。在第二实施方式所涉及的涡轮增压器中，作为用于限制润滑油通过第2排油路径流出的结构，具有如下设置外圈51的开口部(外圈开口部)158及容纳部61的开口部(壳体开口部)167的周向位置的结构来代替上述第一实施方式中的第2堰部69。另外，关于与上述第一实施方式所涉及的涡轮增压器1相同的结构，标注相同的符号并适当地省略说明。
图3中图示出第二实施方式所涉及的涡轮增压器1中的滚动轴承5周边的结构。如图3(a)所示，第1堰部168A及第1堰部168B相邻配设于外圈51的轴线方向两侧的开口端的下侧部分。如图3(b)所示，在主视图中，这些第1堰部168A(168B)具有以旋转轴4的中心轴线O为中心的圆弧状形状。即，第1堰部168A(168B)沿外圈51的开口端的内径边缘呈圆弧状延伸。在主视图中，第1堰部168A(168B)左右均等地延伸。第1堰部168A(168B)的端部位于从旋转轴4的中心轴线O的正下方(铅垂方向下侧)的位置(0°)向两侧分别围绕中心轴线O以规定的旋转角α旋转的位置。
如图3(a)、(b)所示，在第二实施方式所涉及的涡轮增压器1中，在外圈51的底部和容纳部61的周壁部的底部均未形成有开口部。在第二实施方式所涉及的涡轮增压器1中，如图3(b)所示，外圈开口部158位于存在于外圈51的底部与顶部之间的侧部。壳体开口部167位于存在于容纳部61的周壁部的底部与顶部之间的侧部。这些外圈开口部158及壳体开口部167以彼此连通的方式对位。由这些外圈开口部158及壳体开口部167构成用于排出润滑油的排油孔。如图4所示，外圈开口部158分别设置于外圈51两侧的侧部。这些两侧的外圈开口部158具有彼此相同的形状及开口面积。两侧的外圈开口部158配设于彼此左右对称的位置。另外，关于壳体开口部167也相同，分别设置于容纳部61的周壁部两侧的侧部。两侧的壳体开口部167具有彼此相同的形状及开口面积。在剖面图中，两侧的壳体开口部167配设于彼此左右对称的位置。如图3(b)所示，外圈开口部158及壳体开口部167的周向位置是从旋转轴4的中心轴线O的正下方(铅垂方向下侧)的位置(0°)围绕中心轴线O以规定的旋转角β旋转的位置。该旋转角β为0°＜β＜±180°范围内的角度，优选旋转角β设为±90°以下。在主视图中，旋转角β优选为外圈开口部158的边缘部的周向位置与第1堰部168A(168B)的端部的周向位置一致的角度。
在上述结构的涡轮增压器1中，第1堰部168A及第1堰部168B相邻配设于外圈51的开口端的下侧部分。在涡轮增压器1中，外圈开口部158位于外圈51的侧部。在涡轮增压器1中，壳体开口部167位于容纳部61的周壁部的侧部。因此，在润滑油的供给停止的情况下，被第1堰部168A或第1堰部168B阻挡的润滑油不会从外圈开口部158及壳体开口部167排出而滞留在外圈51内部的底部或容纳部61的底部。从而，经长时间润滑油的供给停止之后，当涡轮增压器1起动时，即使产生润滑油的供给延迟，也通过滞留在外圈51内部的底部的润滑油，在涡轮增压器1刚起动之后轨道轮53及轨道轮54与滚动体52之间的润滑性充分得到确保。通过滞留在容纳部61的底部的润滑油，在涡轮增压器1刚起动之后在外圈51的外周形成油膜，通过该油膜而能够得到振动的阻尼效果。其结果，能够减小噪声。尤其，根据该实施方式所涉及的涡轮增压器1，无需使用附加组件，也无需增加组件数量。
在上述结构的涡轮增压器1中，第1堰部168A及第1堰部168B具有以中心轴线O为中心的圆弧状形状。因此，相对于涡轮增压器1的姿势具有较高的鲁棒性。具体地讲，即使在涡轮增压器1的姿势为以围绕中心轴线O旋转的方式倾斜的状态下，因涡轮增压器1的运行停止而润滑油的供给停止的情况下，若该涡轮增压器1的倾斜程度小于上述旋转角β，则润滑油被圆弧状第1堰部168A或第1堰部168B的一部分阻挡。其结果，润滑油滞留在外圈51内部的底部或容纳部61的底部。由此，能够更可靠地防止因润滑油不足而产生的滚动轴承5的粘砂或磨损、龟裂等不良情况。而且，能够更可靠地发挥根据外圈51的外周的油膜的振动的阻尼效果。
在上述结构的涡轮增压器1中，在外圈51两侧的侧部分别形成有外圈开口部158。因此，能够确保所希望的排油性，且能够减小外圈开口部158的开口面积而提高外圈51的刚性。
以上，参考附图对本发明的第一实施方式及第二实施方式进行了详细的陈述，但具体的结构并不限定于该实施方式，也包括不脱离本发明宗旨的范围的设计变更等。
另外，在上述第一实施方式中，关于具备月牙状第1堰部68A及第1堰部68B且具备由开孔销83形成的第2堰部69的涡轮增压器1进行了说明。在上述第二实施方式中，关于具备圆弧状第1堰部168A及第1堰部168B且具备排油孔的涡轮增压器1进行了说明，所述排油孔包括在外圈51的侧部形成的外圈开口部158和在容纳部61的侧部形成的壳体开口部167。然而，本发明并不限定于这些实施方式，而可以适当地组合上述构成要件。例如，也可以是具备圆弧状第1堰部168A及第1堰部168B且具备由开孔销83形成的第2堰部69的涡轮增压器。例如，也可以是具备月牙状第1堰部68A及第1堰部68B且具备排油孔的涡轮增压器，所述排油孔包括在外圈51的侧部形成的外圈开口部158和在容纳部61的侧部形成的壳体开口部167。
在上述第一实施方式中，第2堰部69由开孔销83形成，但本发明并不限定于此。例如，也可以是设置有与壳体6(容纳部61的周壁部)形成为一体的第2堰部的结构。在上述第一实施方式中，开孔销83的***部85的前端面与外圈51的内周面的中央区域55呈同一水平面，但本发明并不限定于此。例如可以是开孔销83的***部85的前端面向比外圈51的内周面的中央区域55更靠近半径方向内侧突出的结构，或者也可以是开孔销83的***部85的前端面向比容纳部61的内周面更靠进半径方向内侧突出且位于比外圈51的内周面的中央区域55更靠近半径方向外侧的结构。
在上述第一实施方式中，第1堰部68A的顶部68a及第1堰部68B的顶部68b的高度位置与外圈51的内周面的中央区域55的高度位置相等，但本发明并不限定于此。例如可以是第1堰部68A的顶部68a及第1堰部68B的顶部68b的高度位置位于比外圈51的内周面的中央区域55的高度位置更靠近半径方向外侧的结构，或者也可以是位于比外圈51的内周面的中央区域55的高度位置更靠近半径方向内侧的结构。
在上述第二实施方式中，两侧的外圈开口部158具有彼此相同的形状及开口面积，但本发明并不限定于此。例如，如图5A所示，也可以是两侧的外圈开口部258A及外圈开口部258B的形状或开口面积(大小)不同的结构。在上述第二实施方式中，外圈开口部158分别设置于外圈51两侧的侧部，但本发明并不限定于此。例如，如图5B所示，也可以仅在外圈51中的任一个侧部设置有外圈开口部358的结构。在上述第二实施方式中，两侧的外圈开口部158配设于彼此左右对称的位置，但本发明并不限定于此。例如，如图5C所示，两侧的外圈开口部458A及外圈开口部458B也可以配设于左右非对称的位置。
在上述实施方式中，在壳体主体60的推力承受部62设置有涡轮转子2侧的第1堰部68A(168A)，在与壳体主体60为分开的组件的推力承受部件63设置有压缩机转子3侧的第1堰部68B(168B)，但本发明并不限定于此。例如，可以是在与壳体主体60为分开的组件的部件设置有涡轮转子侧的第1堰部的结构，也可以是在壳体主体60的一部分设置有压缩机转子侧的第1堰部的结构。
在上述实施方式中是涡轮增压器1仅具备一个滚动轴承5的结构，但本发明并不限定于此。例如，也可以是多个滚动轴承在轴线方向上串联排列的结构。在上述实施方式中，外圈开口部58与壳体开口部67及壳体开口部167为相同的形状(圆形)，但本发明并不限定于此。例如，也可以是相对于外圈开口部为圆形，壳体开口部为椭圆形的结构。另外，在不脱离本发明宗旨的范围内，可以适当地将上述实施方式中的构成要件替换为公知的构成要件，并且也可以适当地组合上述变形例。
产业上的可利用性
根据上述涡轮增压器，即使在经长时间润滑剂的供给停止的情况下，刚起动之后在滚动体与轨道轮之间或外圈的外周面与容纳部的内周面之间可确保润滑剂。因此，刚起动之后能够得到阻尼效果。其结果，能够减小噪声，并且能够防止产生粘砂、或者产生磨损或龟裂等损伤、或者滚动体脱离等不良情况。
符号说明
1-涡轮增压器，2-涡轮转子，3-压缩机转子，4-旋转轴，5-滚动轴承，6-壳体，7-供油结构(润滑剂供给结构)，8-排油结构(润滑剂排出结构)，50-内圈，51-外圈，52-滚动体，53、54-轨道轮，55-中央区域，56-端部区域，57-供油口，58、158、258A、258B、358、458A、458B-外圈开口部(开口部)，60-壳体主体，61-容纳部，62-推力承受部，63-推力承受部件，64-开口部，65-供油流路，66-间隙，67、167-壳体开口部(开口部)，68A、68B、168A、168B-第1堰部，68a、68b-顶部，69-第2堰部，80-排油流路，83-开孔销，84-紧固部，85-***部，86-排出孔，O-中心轴线。

Claims (5)

1.一种涡轮增压器，具备：
旋转轴，分别结合于彼此横向排列配设的涡轮转子及压缩机转子，并与所述涡轮转子及所述压缩机转子一同旋转；
滚动轴承，具备结合于所述旋转轴的内圈、在该内圈的半径方向外侧配设的外圈及被夹持于在所述内圈上形成的轨道轮与在所述外圈上形成的轨道轮之间的多个滚动体，并支撑该旋转轴；
壳体，具有收纳所述滚动轴承的容纳部，保持被嵌入于该容纳部的所述外圈；
润滑剂供给结构，使润滑剂分别供给到所述外圈与所述内圈之间的空间及在所述外圈的外周面与所述壳体的内周面之间形成的间隙；及
润滑剂排出结构，具有：第1排出路径，用于使所述润滑剂从所述外圈的轴线方向两侧的开口端排出；及第2排出路径，用于使所述润滑剂从开口部排出，所述开口部以与所述外圈的轴线方向中间部分及所述容纳部的周壁部分别彼此连通的方式定位而形成，
所述壳体设置有：
第1堰部，相邻配设于所述外圈的所述开口端的下侧部分，从而限制所述润滑剂通过所述第1排出路径流出；及
第2堰部，配设于在所述外圈及所述容纳部的周壁部形成的所述开口部，从而限制所述润滑剂通过所述第2排出路径流出，
在所述外圈的内周面形成有将槽状的所述轨道轮和朝向所述轴线方向的所述外圈的端部连接的端部区域，
相比于形成于所述外圈的所述轨道轮，所述端部区域的所述半径方向的位置位于所述内圈侧，
相比于所述端部区域，所述第1堰部的顶部的所述半径方向的位置位于所述内圈侧，
所述间隙的一侧的开口端在所述外圈的端部和所述第1堰部之间，与所述外圈和所述内圈之间的空间连通，
所述间隙的另一侧的开口端在形成于所述外圈的所述开口部和所述第2堰部之间，与所述外圈和所述内圈之间的空间连通。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其中，
所述第2堰部由开孔销形成，所述开孔销具备：
紧固部，紧固于在所述容纳部的周壁部形成的所述开口部；
***部，***到在所述外圈形成的所述开口部的内侧；及排出孔，一端在所述外圈与所述内圈之间的所述空间开口，另一端在所述容纳部的外部开口。
3.一种涡轮增压器，具备：
旋转轴，分别结合于彼此横向排列配设的涡轮转子及压缩机转子，并与所述涡轮转子及所述压缩机转子一同旋转；
滚动轴承，具备结合于所述旋转轴的内圈、在该内圈的半径方向外侧配设的外圈及被夹持于在所述内圈上形成的轨道轮与在所述外圈上形成的轨道轮之间的多个滚动体，并支撑该旋转轴；
壳体，具有收纳所述滚动轴承的容纳部，保持被嵌入于该容纳部的所述外圈；
润滑剂供给结构，使润滑剂分别供给到所述外圈与所述内圈之间的空间及在所述外圈的外周面与所述壳体的内周面之间形成的间隙；及
润滑剂排出结构，具有：第1排出路径，用于使所述润滑剂从所述外圈的轴线方向两侧的开口端排出；及第2排出路径，用于使所述润滑剂从开口部排出，所述开口部以与所述外圈的轴线方向中间部分及所述容纳部的周壁部分别彼此连通的方式定位而形成，
所述壳体设置有第1堰部，该第1堰部相邻配设于所述外圈的所述开口端的下侧部分，从而限制所述润滑剂通过所述第1排出路径流出，
在所述外圈及所述容纳部的周壁部形成的所述开口部位于存在于所述外圈及所述容纳部的底部与所述外圈及所述容纳部的顶部之间的所述外圈及所述容纳部的侧部，
在所述外圈的内周面形成有将槽状的所述轨道轮和朝向所述轴线方向的所述外圈的端部连接的端部区域，
相比于形成于所述外圈的所述轨道轮，所述端部区域的所述半径方向的位置位于所述内圈侧，
相比于所述端部区域，所述第1堰部的顶部的所述半径方向的位置位于所述内圈侧，
所述间隙在所述外圈的端部和所述第1堰部之间，与所述外圈和所述内圈之间的空间连通。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的涡轮增压器，其中，
所述第1堰部具有以所述旋转轴的中心轴线为中心的圆弧状形状。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的涡轮增压器，其中，
所述第1堰部的顶部的高度位置与所述外圈的内周面中的比所述滚动体更靠近轴线方向内侧的区域的高度位置相等。
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