CN111699325A - 轴承构造 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种轴承构造(S),具备插通部件(20),该插通部件(20)在与轴(8)的轴向交叉的方向上插通于轴承壳体(壳体)(2)的销孔(插通孔)(2d)内,一端侧插通于主体部(7a)中的一对径向轴承面之间,另一端侧插通于插通孔中,并且形成有从一端贯通至另一端的贯通孔(20a)。

Description

轴承构造
技术领域
本公开涉及一种轴支承轴的轴承构造。本申请主张基于在2018年2月8日提出的日本专利申请第2018-021039号的优先权的利益,并在本申请中引用其内容。
背景技术
轴承构造具备轴承壳体和半浮动轴承。半浮动轴承收纳在轴承壳体的轴承孔内。专利文献1的半浮动轴承具有环状的主体部。在主体部的内周面,形成两个径向轴承面。两个径向轴承面在轴向上分离。主体部在两个径向轴承面之间形成油孔。
油孔使润滑油从主体部的外周面侧向内周面侧导入。被导入到主体部的内周面侧的润滑油润滑径向轴承面。主体部在轴向的两端面形成推力轴承面。润滑径向轴承面后的润滑油润滑推力轴承面。
并且,在主体部形成连通孔。连通孔的入口端在主体部的外周面开口。连通孔的出口端在主体部的推力轴承面中的轴的径向的最内侧开口。连通孔使润滑油从主体部的外周面侧向推力轴承面侧导入。由此,抑制从径向轴承面侧向推力轴承面侧移动的润滑油的量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2017/082166号公报
发明内容
发明所要解决的课题
润滑油通过油孔之后润滑径向轴承面。润滑径向轴承面后的润滑油润滑推力轴承面。并且,润滑油通过连通孔之后润滑推力轴承面。在该情况下,用于向径向轴承面及推力轴承面双方供给最佳的油量及油温的润滑油来提高轴承的性能的设计变得复杂。
本公开的目的在于提供一种能够提高轴承的性能的轴承构造。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题,本公开的一个方案的轴承构造具备:壳体,其形成有轴承孔,油路在该轴承孔开口;轴承部件,其设于轴承孔,并具有轴插通的主体部;一对径向轴承面,其设于主体部的内周面,并分别位于比油路的开口靠轴的轴向一侧以及靠另一侧的位置;推力轴承面,其设于主体部中的轴的轴向两端面的至少一方;连通孔,其形成于主体部,一端在主体部的外周面开口,另一端在推力轴承面、径向轴承面、或者推力轴承面与径向轴承面之间开口;插通部件,其在与轴的轴向交叉的方向上插通于壳体的插通孔中,一端侧插通于主体部中的一对径向轴承面之间,另一端侧插通于插通孔中,并且形成有从一端贯通至另一端的贯通孔。
主体部也可以具有形成于径向轴承面并沿轴向延伸的槽。
主体部也可以具有形成于推力轴承面并沿主体部的径向延伸的槽。
主体部也可以还具备与推力轴承面及径向轴承面连续地形成并沿主体部的径向及轴的轴向延伸的槽,且连通孔的另一端在该槽开口。
主体部也可以还具备形成于推力轴承面与径向轴承面之间并沿主体部的周向延伸的槽,且连通孔的另一端在该槽开口。
插通部件也可以由弹性体构成。
主体部的设于轴的涡轮侧的连通孔的个数也可以比主体部的设于轴的压缩机侧的连通孔的个数多。
发明的效果
根据本公开,能够提高轴承的性能。
附图说明
图1是增压器的简要剖视图。
图2是提取出图1的点划线部分的图。
图3是提取出图2的虚线部分的图。
图4是提取出图2的双点划线部分的图。
图5A是第二实施方式中的与图3对应的部位的提取图。
图5B是第二实施方式的变形例中的与图3对应的部位的提取图。
图6A是第三实施方式中的与图3对应的部位的提取图。
图6B是第三实施方式的变形例中的与图3对应的部位的提取图。
图7A是第四实施方式中的与图2对应的部位的提取图。
图7B是第四实施方式的变形例中的与图2对应的部位的提取图。
具体实施方式
以下,参照附图来详细地说明本公开的实施方式。所涉及的实施方式所示的尺寸、材料、其它具体数值等只不过是用于使理解变得容易的示例,在不特别限定的情况下,不对本公开加以限定。此外,在本说明书及附图中,对实际上具有同一功能、结构的要素标注同一符号来省略重复说明。并且,省略与本公开没有直接关系的要素的图示。
图1是增压器C的简要剖视图。以下,将图1所示的箭头L方向作为增压器C的左侧。将图1所示的箭头R方向作为增压器C的右侧。如图1所示,增压器C具备增压器主体1。增压器主体1构成为包括轴承壳体2(壳体)、涡轮机壳体4、压缩机壳体6。涡轮机壳体4通过紧固机构3而与轴承壳体2的左侧连结。压缩机壳体6通过紧固螺栓5而与轴承壳体2的右侧连结。轴承壳体2、涡轮机壳体4、压缩机壳体6形成为一体。
在轴承壳体2的外周面设有突起2a。突起2a设于涡轮机壳体4侧。突起2a在轴承壳体2的径向上突出。在涡轮机壳体4的外周面设有突起4a。突起4a设于轴承壳体2侧。突起4a在涡轮机壳体4的径向上突出。轴承壳体2与涡轮机壳体4的突起2a、4a由紧固机构3进行带紧固。紧固机构3例如由夹持突起2a、4a的G联接器构成。
在轴承壳体2形成有轴承孔2b。轴承孔2b在增压器C的左右方向上贯通。在轴承孔2b设有半浮动轴承7(轴承部件)。半浮动轴承7旋转自如地轴支承轴8。在轴8的左端部设有涡轮机叶轮9。涡轮机叶轮9旋转自如地收纳在涡轮机壳体4内。在轴8的右端部设有压缩机叶轮10。压缩机叶轮10旋转自如地收纳在压缩机壳体6内。
在压缩机壳体6形成有进气口11。进气口11在增压器C的右侧开口。进气口11与未图示的空气净化器连接。在利用紧固螺栓5连结轴承壳体2与压缩机壳体6的状态下,形成扩压流路12。扩压流路12由轴承壳体2与压缩机壳体6的对置面形成。扩压流路12使空气升压。扩压流路12从轴8的径向(以下简称为径向)内侧朝向外侧呈环状地形成。扩压流路12在径向内侧经由压缩机叶轮10而与进气口11连通。
在压缩机壳体6设有压缩机涡旋流路13。压缩机涡旋流路13呈环状。压缩机涡旋流路13例如位于比扩压流路12靠径向外侧的位置。压缩机涡旋流路13与未图示的发动机的进气口及扩压流路12连通。若压缩机叶轮10旋转,则从进气口11向压缩机壳体6内吸入空气。被吸入后的空气在压缩机叶轮10的叶片间流通的过程中被加压加速。被加压加速后的空气在扩压流路12及压缩机涡旋流路13中升压。升压后的空气被引导至发动机的进气口。
在涡轮机壳体4形成有吐出口14。吐出口14在增压器C的左侧开口。吐出口14与未图示的废气净化装置连接。并且,在涡轮机壳体4设有连接路15和涡轮机涡旋流路16。涡轮机涡旋流路16呈环状。涡轮机涡旋流路16例如位于比连接路15靠涡轮机叶轮9的径向外侧的位置。涡轮机涡旋流路16与未图示的气体流入口连通。向气体流入口引导从未图示的发动机的排气歧管排出的废气。连接路15连接涡轮机涡旋流路16与吐出口14。因此,从气体流入口引导至涡轮机涡旋流路16的废气经由连接路15及涡轮机叶轮9引导至吐出口14。引导至吐出口14的废气在其流通过程中使涡轮机叶轮9旋转。
涡轮机叶轮9的旋转力经由轴8向压缩机叶轮10传递。如上所述,空气因压缩机叶轮10的旋转力而升压,并引导至发动机的进气口。
图2是提取出图1的点划线部分的图。图2表示第一实施方式中的轴承构造S的结构。如图2所示,轴承构造S构成为包括轴承壳体2、半浮动轴承7、以及轴8。在轴承壳体2形成油路2c。向油路2c引导从未图示的油泵送出的润滑油。油路2c在轴承孔2b开口。润滑油从油路2c流入轴承孔2b。流入到轴承孔2b的润滑油供给至设于轴承孔2b的半浮动轴承7。
半浮动轴承7具有环状的主体部7a。主体部7a具有外周面7b、内周面7c、以及两个端面7d。两个端面7d是轴8的轴向(以下简称为轴向)的端面。两个端面7d在轴向上分离。在主体部7a的内部(内周面7c侧)插通有轴8。
主体部7a具有两个大径部7e1、7e2和小径部7f。两个大径部7e1、7e2在轴向上分离。大径部7e1设于主体部7a的涡轮机叶轮9侧的端部。大径部7e2设于主体部7a的压缩机叶轮10侧的端部。两个大径部7e1、7e2的外径具有第一直径,内径具有第二直径。
小径部7f配设在两个大径部7e1、7e2之间。小径部7f连接两个大径部7e1、7e2。小径部7f的外径具有比第一直径小的第三直径,内径具有比第二直径大的第四直径。在大径部7e1与小径部7f之间形成倾斜部7g1。在大径部7e2与小径部7f之间形成倾斜部7g2。
在主体部7a的内周面7c形成有两个径向轴承面7h1、7h2。两个径向轴承面7h1、7h2在轴8的轴向上分离。径向轴承面7h1形成于大径部7e1的内周面7c。径向轴承面7h2形成于大径部7e2的内周面7c。油路2c与轴承孔2b连通的开口位于两个径向轴承面7h1、7h2之间。换言之,一对径向轴承面7h1、7h2分别位于比油路2c的开口靠轴8的轴向的一侧及另一侧的位置。两个径向轴承面7h1、7h2分别具有圆筒形状。
在主体部7a的外周面7b形成有两个缓冲部7i1、7i2。两个缓冲部7i1、7i2在轴8的轴向上分离。缓冲部7i1形成于大径部7e1的外周面7b。缓冲部7i2形成于大径部7e2的外周面7b。油路2c与轴承孔2b连通的开口位于两个缓冲部7i1、7i2之间。两个缓冲部7i1、7i2分别具有圆筒形状。
油路2c在轴承孔2b的内周面中的与小径部7f的外周面7b对置的位置(区域)开口。油路2c与小径部7f和轴承孔2b之间的空间S1连通。油路2c在轴8的铅垂上方在轴承孔2b开口。
在主体部7a的两个端面(两端面)7d分别形成有两个推力轴承面7j1、7j2。两个推力轴承面7j1、7j2在轴8的轴向上分离。推力轴承面7j1形成于大径部7e1的端面7d。推力轴承面7j2形成于大径部7e2的端面7d。两个推力轴承面7j1、7j2分别具有圆环形状。
在主体部7a设有贯通孔7k。贯通孔7k设于小径部7f。即,贯通孔7k设于一对径向轴承面7h1、7h2之间。贯通孔7k隔着轴8而配置于油路2c的相反侧。贯通孔7k与油路2c的轴向位置局部重叠。但是,贯通孔7k也可以设于相对于油路2c在轴向上完全偏离的位置。贯通孔7k在小径部7f从内周面7c贯通至外周面7b。贯通孔7k在径向上贯通小径部7f。在轴承壳体2形成有销孔(插通孔)2d。销孔2d隔着轴承孔2b而配置于油路2c的相反侧。销孔2d形成于与贯通孔7k在轴8的径向上对置的位置。销孔2d贯通形成轴承孔2b的壁部。
定位销20(插通部件)插通于轴承壳体2的销孔2d内。定位销20沿与轴8的轴向交叉的方向插通。定位销20的一端侧插通在贯通孔7k内。定位销20的另一端侧插通在销孔2d内。定位销20的至少一部分配置于销孔2d。图2中,定位销20从下侧压入到销孔2d。但并不限定于此,例如,定位销20也可以由螺纹紧固在销孔2d内的螺栓构成。定位销20的前端位于贯通孔7k内、或者轴8与小径部7f之间的空间S2内。由定位销20限制半浮动轴承7的周向旋转及轴向移动。也可以在定位销20与贯通孔7k之间形成微小的缝隙。在本实施方式中,定位销20的前端与主体部7a的内周面7c为同一面。但是,定位销20的前端也可以比内周面7c更向径向内侧突出。并且,定位销20的前端也可以位于比内周面7c靠径向外侧的位置。
定位销20具有从一端贯通至另一端的贯通孔20a。贯通孔20a沿定位销20的长度方向延伸。定位销20的长度方向是向销孔2d及贯通孔7k***定位销20的方向。贯通孔20a的一端与小径部7f和轴8之间的空间S2连通(开口)。贯通孔20a的另一端与轴承孔2b的壁部的外侧(外部)的空间S3连通(开口)。
在本实施方式中,主体部7a具有从小径部7f的内周面7c贯通至外周面7b的单一的贯通孔7k。即,主体部7a仅形成贯通孔7k作为从小径部7f的内周面7c贯通至外周面7b的贯通孔。也就是说,在主体部7a不形成专利文献1所公开的油孔。
轴8具备小径部8a、大径部8b以及缩径部8c。小径部8a插通在主体部7a内。大径部8b的直径比小径部8a的直径大,并与小径部8a一体成形。缩径部8c的直径比小径部8a的直径小,并与小径部8a一体成形。图2中,大径部8b位于小径部8a的左侧(涡轮机叶轮9侧)。图2中,缩径部8c位于小径部8a的右侧(压缩机叶轮10侧)。大径部8b和缩径部8c也可以由与小径部8a不同的部件构成。大径部8b和缩径部8c也可以构成为相对于小径部8a能够拆装。
大径部8b与主体部7a在轴向上对置。大径部8b的外径比主体部7a的大径部7e1的内径大。大径部8b的外径与主体部7a的大径部7e1的外径大致相等。此外,大径部8b的外径可以比大径部7e1的外径小,也可以比大径部7e1的外径大。
在缩径部8c设有挡油部件21。挡油部件21与主体部7a在轴向上对置。挡油部件21是环状部件。挡油部件21使沿轴8流动流向压缩机叶轮10侧的润滑油向径向外侧飞散。也就是说,由挡油部件21可抑制润滑油向压缩机叶轮10侧漏出。
挡油部件21中的与主体部7a对置的面的外径比大径部7e2的内径大。挡油部件21中的与主体部7a对置的面的外径与大径部7e2的外径大致相等。此外,挡油部件21中的与主体部7a对置的面的外径可以比大径部7e2的外径小,也可以比大径部7e2的外径大。
图3是提取出图2的虚线部分的图。在图3中,由箭头示出润滑油的流动。并且,推力轴承面7j1侧和推力轴承面7j2侧的构造实际上相等。为避免重复说明,详述推力轴承面7j1侧的构造。
在主体部7a设有连通孔22。连通孔22在主体部7a的周向上分离地设置多个(例如三个)。多个连通孔22在主体部7a的周向上等间隔地配置。但是,连通孔22的个数可以是两个,也可以是四个以上。并且,连通孔22的个数也可以是一个而不是多个。连通孔22贯通主体部7a的一部分。连通孔22沿相对于轴向倾斜的方向延伸。
连通孔22的入口端22a在主体部7a的外周面7b开口。连通孔22的入口端22a在外周面7b中的连接缓冲部7i1与小径部7f的倾斜部7g1开口。但是,连通孔22的入口端22a也可以在小径部7f的外周面7b开口。即,连通孔22的入口端22a也可以在两个缓冲部7i1、7i2之间开口。并且,连通孔22的入口端22a也可以在缓冲部7i1开口。此外,在本实施方式中,倾斜部7g1、7g2呈外径从小径部7f朝向大径部7e1、7e2渐渐变大的锥形形状。但并不限定于此,倾斜部7g1、7g2也可以呈具有与轴向垂直的面的台阶形状。连通孔22的出口端22b在推力轴承面7j1与径向轴承面7h1之间开口。即,连通孔22的出口端22b横跨推力轴承面7j1和径向轴承面7h1地开口。
在主体部7a设有油槽23。油槽23在主体部7a的周向上分离地设置多个(例如三个)。多个油槽23在主体部7a的周向上等间隔地配置。但是,油槽23的个数可以是两个,也可以是四个以上。并且,油槽23的个数也可以是一个而并非多个。在本实施方式中,油槽23设为数目与连通孔22的数目相同。并且,油槽23在主体部7a的周向上配置于与连通孔22相同的位置。油槽23形成于径向轴承面7h1。油槽23沿与轴向平行的方向延伸。
油槽23的基端23a在主体部7a的推力轴承面7j1开口。油槽23的基端23a在推力轴承面7j1中的径向的最内侧的位置开口。油槽23的基端23a与连通孔22的出口端22b连接。也就是说,连通孔22与油槽23连续。换言之,连通孔22在油槽23开口。此外,在本实施方式中,连通孔22在主体部7a的周向上配置于与油槽23彼此相等的位置。但并不限定于此,连通孔22也可以在主体部7a的周向上配置于与油槽23相互不同的位置。例如,连通孔22也可以以周向位置在轴向上变化的方式倾斜地延伸。在该情况下,连通孔22的出口端22b也可以也与油槽23连续。油槽23的终端23b形成于在轴向上从倾斜部7g1向涡轮机叶轮9侧分离预定距离后的位置。油槽23的终端23b在轴向上形成于径向轴承面7h1的涡轮机叶轮9侧的端与压缩机叶轮10侧的端之间。
在本实施方式中,油槽23在轴向上不贯通大径部7e1。但是,油槽23也可以在轴向上贯通大径部7e1。例如,也可以使油槽23在轴8的周向上的宽度、径向上的高度比在轴向上不贯通大径部7e1的情况小,并在轴向上变长。就油槽23而言,与宽度、高度相符地变更(调整)轴向长度即可。因此,就油槽23而言,也可以通过缩小宽度或高度来加大油槽23的轴向长度,使之在大径部7e1的轴向上贯通。
此外,连通孔22的出口端22b也可以仅在推力轴承面7j1开口。在该情况下,推力轴承面7j1可以另外具备连接连通孔22的出口端22b与油槽23的基端23a的槽。并且,连通孔22的出口端22b也可以仅在径向轴承面7h1开口。在该情况下,由油槽23连接连通孔22的出口端22b与推力轴承面7j1。
图4是提取出图2的双点划线部分的图。图4中,由箭头示出润滑油的流动。从油路2c向轴承孔2b供给润滑油。向轴承孔2b的内周面与主体部7a的外周面之间的空间S1供给润滑油。如上所述,主体部7a在小径部7f仅形成有一个贯通孔7k。在贯通孔7k内***定位销20。贯通孔7k由定位销20封堵。因此,润滑油难以从空间S1通过贯通孔7k而进入到空间S2。
供给至空间S1的润滑油向图4所示的左右方向(大径部7e1侧及大径部7e2侧)移动。移动至大径部7e1侧的润滑油流入缓冲部7i1与轴承孔2b之间的缝隙。移动至大径部7e2侧的润滑油流入缓冲部7i2与轴承孔2b之间的缝隙。润滑油沿缓冲部7i1从压缩机叶轮10侧朝向涡轮机叶轮9侧流动。润滑油沿缓冲部7i2从涡轮机叶轮9侧朝向压缩机叶轮10侧流动。
利用供给至缓冲部7i1、7i2的润滑油的油膜压力来吸收(抑制)轴8的振动。通过缓冲部7i1后的润滑油在大径部8b与轴承孔2b之间的缝隙内通过,并向轴承孔2b的外部排出。通过缓冲部7i2后的润滑油在挡油部件21与轴承孔2b之间的缝隙内通过,并向轴承孔2b的外部排出。
并且,供给至空间S1的润滑油的一部分流入连通孔22。以下,再次使用图3来说明流入连通孔22的润滑油的流动。
如图3所示,供给至空间S1的润滑油的一部分从连通孔22的入口端22a流入连通孔22的内部。润滑油通过连通孔22的内部从出口端22b排出。从出口端22b排出后的润滑油分支为轴8的轴向和垂直于轴8的轴向的方向地流动。
沿轴向流动的润滑油润滑径向轴承面7h1。沿垂直于轴向的方向流动的润滑油润滑推力轴承面7j1。这样,在本实施方式中,分开进行推力轴承面7j1的润滑和径向轴承面7h1的润滑。此外,主体部7a的推力轴承面7j1侧和推力轴承面7j2侧的构造实际上相等。因此,也分开地进行推力轴承面7j2的润滑和径向轴承面7h2的润滑。
沿垂直于轴向的方向流动的润滑油流经大径部8b与推力轴承面7j1的缝隙。润滑油从推力轴承面7j1的内径侧朝向外径侧流动。通过推力轴承面7j1后的润滑油通过大径部8b与轴承孔2b的缝隙内,并向轴承孔2b的外部排出。同样,通过推力轴承面7j2后的润滑油在挡油部件21与轴承孔2b的缝隙内通过,并向轴承孔2b的外部排出。
主体部7a由挡油部件21及大径部8b在轴向上夹持。向主体部7a与大径部8b的缝隙供给润滑油。向主体部7a与挡油部件21的缝隙供给润滑油。主体部7a由定位销20限制轴向移动。若轴8沿轴向移动,则利用轴8与主体部7a之间的油膜压力来支撑挡油部件21或大径部8b。由此,限制轴8的轴向移动。即,主体部7a的轴向两端面作为推力轴承面7j1、7j2发挥功能。推力轴承面7j1、7j2承受推力载荷。
沿轴向流动的润滑油流经轴8的外周面与径向轴承面7h1的缝隙。润滑油沿径向轴承面7h1从涡轮机叶轮9侧朝向压缩机叶轮10侧流动。同样,引导至轴8的外周面与径向轴承面7h2的缝隙的润滑油沿径向轴承面7h2从压缩机叶轮10侧朝向涡轮机叶轮9侧流动。利用供给至轴8的外周面与径向轴承面7h1、7h2之间的润滑油的油膜压力,来旋转自如地轴支承轴8。通过径向轴承面7h1后的润滑油向空间S2排出。同样,通过径向轴承面7h2后的润滑油向空间S2排出。
返回到图4,从径向轴承面7h1、7h2排出至空间S2的润滑油在空间S2内沿轴8的周向朝向铅垂下侧(图4中下侧)移动。图4中,移动至下侧的润滑油从空间S2向形成于定位销20的贯通孔20a流入。流入至贯通孔20a的润滑油从空间S2向空间S3排出。
本实施方式的半浮动轴承7不设置用于从小径部7f的外周面7b侧向内周面7c侧导入润滑油的油孔。此处,在小径部7f设有贯通孔7k。但是,在贯通孔7k内***有定位销20。因此,润滑油难以经由贯通孔7k从外周面7b(空间S1)侧进入到内周面7c(空间S2)侧。
并且,在定位销20形成有贯通孔20a。利用贯通孔20a,向轴承孔2b的外部排出供给至空间S2(积蓄在空间S2)的润滑油。因此,润滑油难以从空间S2朝向一对推力轴承面7j1、7j2分离的方向(以下简称为分离方向)流动。换言之,润滑油难以朝向径向轴承面7h1、7h2的分离方向流动。
若润滑油朝向径向轴承面7h1、7h2的分离方向流动,则供给至推力轴承面7j1、7j2的润滑油的温度变高。其结果,推力轴承面7j1、7j2的负载能力变小。并且,为了向推力轴承面7j1、7j2供给所需的润滑油的油量,向径向轴承面7h1、7h2供给的润滑油的油量需要比最适于径向轴承面7h1、7h2的润滑油的油量多。因此,径向轴承面7h1、7h2的油膜温度变小。其结果,径向轴承面7h1、7h2的机械损耗变大。最适于推力轴承面7j1、7j2的油量及油温与最适于径向轴承面7h1、7h2的油量及油温不同。因此,在经由径向轴承面7h1、7h2将润滑油供给至推力轴承面7j1、7j2的情况下,难以进行向各个轴承面供给的油量及油温的最佳化。其结果,难以提高轴承性能。在经由推力轴承面7j1、7j2将润滑油供给至径向轴承面7h1、7h2的情况下也相同。
相对于此,在本实施方式中,润滑油从连通孔22的出口端22b分支为轴8的轴向和垂直于轴8的轴向的方向地流动。换言之,润滑油从连通孔22的出口端22b分支地流向推力轴承面7j1、7j2和径向轴承面7h1、7h2。即,连通孔22将润滑油分开供给至推力轴承面7j1、7j2和径向轴承面7h1、7h2。因此,就半浮动轴承7而言,能够使向推力轴承面7j1、7j2供给的润滑油的温度比供给润滑径向轴承面7h1、7h2后的润滑油的情况小。其结果,半浮动轴承7能够增大推力轴承面7j1、7j2的负载能力。
并且,由于分开供给润滑油,所以能够分别独立地设计最适于推力轴承面7j1、7j2和径向轴承面7h1、7h2的油量、油温、机械损耗等。例如,通过调整图3所示的油槽23的宽度、高度或长度,能够调整最适于径向轴承面7h1、7h2的油量、油温、机械损耗等。并且,也可以在推力轴承面7j1、7j2形成沿径向延伸的油槽,通过调整所形成的油槽的宽度、高度或长度,来调整最适于推力轴承面7j1、7j2的油量、油温、机械损耗等。
这样,在本实施方式中,连通孔22向推力轴承面7j1、7j2和径向轴承面7h1、7h2分开供给润滑油。因此,在半浮动轴承7中,能够独立且容易地进行推力轴承面7j1、7j2以及径向轴承面7h1、7h2的设计。由此,容易使流经推力轴承面7j1、7j2以及径向轴承面7h1、7h2的润滑油的油量、油温以及机械损耗变得最适宜。其结果,能够提高半浮动轴承7的轴承性能。
图5A是第二实施方式中的与图3对应的部位的提取图。图5B是第二实施方式的变形例中的与图3对应的部位的提取图。在第二实施方式中,推力轴承面7j1侧和推力轴承面7j2侧的构造实际上相等。为避免重复说明,详述推力轴承面7j1侧的构造。
在第二实施方式中,形成有与推力轴承面7j1及径向轴承面7h1连续的油槽30,这一点与上述实施方式不同。并且,连通孔22的出口端22b在油槽30开口,这一点与上述实施方式不同。
如图5A及图5B所示,在主体部7a形成油槽30。油槽30的包含轴8的中心轴的截面的形状大致呈L字形状。油槽30在主体部7a的周向上分离地设置多个(例如三个)。多个油槽30在主体部7a的周向上等间隔地配置。但是,油槽30的个数可以是两个,也可以是四个以上。并且,油槽30的个数也可以是一个而并非多个。在第二实施方式中,油槽30设为数目与连通孔22的数目相同。并且,油槽30在主体部7a的周向上配置于与连通孔22相同的位置。油槽30形成为与推力轴承面7j1及径向轴承面7h1连续。油槽30具备第一油槽30a和第二油槽30b。
第一油槽30a形成于推力轴承面7j1。第一油槽30a沿主体部7a的径向延伸。第二油槽30b形成于径向轴承面7h1。第二油槽30b沿轴8的轴向延伸。第一油槽30a和第二油槽30b在推力轴承面7j1与径向轴承面7h1之间连续。
第一油槽30a的端部形成于从主体部7a的外周面7b向径向的内侧分离预定距离后的位置。即,第一油槽30a的端部在径向上形成于推力轴承面7j1的径向外侧的端与径向内侧的端之间。第一油槽30a在径向上不贯通大径部7e1。但是,就第一油槽30a而言,也可以将宽度、高度调整得较小,使其在径向上贯通大径部7e1。
第二油槽30b的端部在轴向上形成于从倾斜部7g1向涡轮机叶轮9侧分离预定距离后的位置。第二油槽30b的端部在轴向上形成于径向轴承面7h1的涡轮机叶轮9侧的端与压缩机叶轮10侧的端之间。第二油槽30b在轴向上不贯通大径部7e1。但是,就第二油槽30b而言,也可以将宽度、高度调整得较小,使其在轴向上贯通大径部7e1。
如图5A所示,连通孔22的出口端22b在油槽30开口。具体而言,连通孔22的出口端22b在第一油槽30a开口。但是,也可以如图5B所示,连通孔22的出口端22b在第二油槽30b开口。并且,虽未图示,但连通孔22的出口端22b也可以在连接第一油槽30a与第二油槽30b的连接部开口。在该情况下,连通孔22的出口端22b横跨第一油槽30a与第二油槽30b之间地开口。
在第二实施方式中,连通孔22的出口端22b与油槽30连接。由此,连通孔22能够和出口端22b与油槽30的连接位置无关地将润滑油供给至油槽30的内部。例如,如图5A所示,即使在连通孔22的出口端22b与第一油槽30a连接的情况下,连通孔22也能够将润滑油供给至第二油槽30b。其结果,对于半浮动轴承7而言,能够分开进行推力轴承面7j1、7j2的润滑和径向轴承面7h1、7h2的润滑。并且,对连通孔22而言,通过变更出口端22b与油槽30的连接位置,能够调整润滑油的油量、油温等。其结果,能够容易地提高半浮动轴承7的轴承性能。此外,在第二实施方式中,连通孔22的入口端22a在主体部7a的外周面7b开口。入口端22a也可以在缓冲部7i1、7i2、倾斜部7g1、7g2以及小径部7f的任一部开口。
图6A是第三实施方式中的与图3对应的部位的提取图。图6B是第三实施方式的变形例中的与图3对应的部位的提取图。在第三实施方式中,推力轴承面7j1侧和推力轴承面7j2侧的构造实际上相等。为避免重复说明,详述推力轴承面7j1侧的构造。
在第三实施方式中,推力轴承面7j1及径向轴承面7h1由在整周上倒角而成的倒角部(或槽)连接,这一点与上述实施方式不同。
如图6A所示,在主体部7a形成倒角部(槽)40。倒角部40形成于推力轴承面7j1与径向轴承面7h1之间。倒角部40沿主体部7a的周向延伸。在第三实施方式中,倒角部40沿主体部7a的整周延伸。但并不限定于此,倒角部40也可以不沿主体部7a的整周延伸。例如,倒角部40也可以沿主体部7a的周向的一部分延伸。具体而言,倒角部40在主体部7a的周向上仅形成于设有多个连通孔22的区域。由此,倒角部40即使不沿主体部7a的整周延伸,也能够与沿主体部7a的周向设置的多个连通孔22的所有出口端22b连通。但是,沿主体部7a的整周形成倒角部40的话,提高机械加工性、制作性,因而倒角部40优选沿主体部7a的整周形成。倒角部40向从径向轴承面7h1越接近推力轴承面7j1越成为径向外侧的方向倾斜。倒角部40的倒角面(倾斜面)中的与周向正交的方向上的宽度比连通孔22的径(直径)大。倒角部40的包含轴8的中心轴的截面的形状可以呈直线状,也可以弯曲。连通孔22的出口端22b在倒角部40(倒角面)开口。
如图6B所示,在第三实施方式的变形例中,在主体部7a形成槽41。槽41形成于推力轴承面7j1与径向轴承面7h1之间。槽41沿主体部7a的周向延伸。在第三实施方式的变形例中,槽41沿主体部7a的整周延伸。但并不限定于此,槽41也可以不沿主体部7a的整周延伸。例如,槽41也可以沿主体部7a的周向的一部分延伸。具体而言,槽41在主体部7a的周向上仅形成于设有多个连通孔22的区域。由此,槽41即使不沿主体部7a的整周延伸,也能够与沿主体部7a的周向设置的多个连通孔22的所有出口端22b连通。但是,沿主体部7a的整周形成槽41的话,提高机械加工性、制作性,因而槽41优选沿主体部7a的整周形成。槽41的包含轴8的中心轴的截面的形状呈矩形。槽41的轴向宽度比连通孔22的径(直径)大。槽41的径向宽度比连通孔22的径(直径)大。但是,槽41的包含轴8的中心轴的截面的形状可以呈多边形,也可以呈圆弧形。连通孔22的出口端22b在槽41开口。
主体部7a具有在图6A及图6B中由虚线示出的油槽23。在第三实施方式中,连通孔22在主体部7a的周向上配置于与油槽23相互不同的位置。油槽23与倒角部40或槽41连通。从连通孔22排出后的润滑油因倒角部40或槽41而沿主体部7a的周向流动。向油槽23导入沿周向流动后的润滑油。也就是说,经由倒角部40或槽41而从连通孔22排出后的润滑油向油槽23流入。这样,油槽23也可以配置于与连通孔22在周向上相互不同的位置。但是,在第三实施方式中,也可以如图3所示,油槽23配置于与连通孔22在主体部7a的周向上相同的位置。
向倒角部40或槽41供给从连通孔22的出口端22b排出后的润滑油。倒角部40或槽41沿主体部7a的整周延伸。供给至倒角部40或槽41的润滑油分别分支地流向推力轴承面7j1及径向轴承面7h1。其结果,就半浮动轴承7而言,能够分开进行推力轴承面7j1整个面的润滑和径向轴承面7h1整个面的润滑。
倒角部40及槽41的宽度比连通孔22的径(直径)大。因此,即使在连通孔22的中心轴从推力轴承面7j1与径向轴承面7h1的连接部稍微偏离的情况下,连通孔22也能够将润滑油供给至倒角部40或槽41。
在第三实施方式中,在主体部7a形成倒角部40或槽41。由此,能够某程度地允许连通孔22的出口端22b的开口位置的偏移。即使连通孔22的出口端22b的开口位置的精度不是高精度,连通孔22也能够与倒角部40或槽41连通。因此,容易制造半浮动轴承7。
图7A是第四实施方式中的与图2对应的部位的提取图。图7B是第四实施方式的变形例中的与图2对应的部位的提取图。在第四实施方式中,排出润滑油的定位销50或中空部件60由弹性体构成,这一点与上述实施方式不同。
定位销50(插通部件)插通在轴承壳体2的销孔(插通孔)2d内。定位销50沿与轴8的轴向交叉的方向插通。定位销50的一端侧插通在贯通孔7k内。定位销50的另一端侧插通在销孔2d内。定位销50的至少一部分配置于销孔2d。定位销50的前端位于贯通孔7k内、或者轴8与小径部7f之间的空间S2内。由定位销50限制半浮动轴承7的周向旋转及轴向移动。
定位销50具有从一端贯通至另一端的贯通孔50a。贯通孔50a沿定位销50的长度方向延伸。定位销50的长度方向是向销孔2d及贯通孔7k***定位销50的方向。贯通孔50a的一端与小径部7f和轴8之间的空间S2连通(开口)。贯通孔50a的另一端与形成轴承孔2b的壁部的外侧(外部)的空间S3连通(开口)。图7A中,定位销50从下侧压入到销孔2d。图7A中,定位销50从下侧压入到贯通孔7k。定位销50由弹性体构成。定位销50例如由在压入时能够弹性变形的橡胶等部件构成。
通过将定位销50压入到贯通孔7k,贯通孔7k与定位销50的缝隙变小。因此,第四实施方式与上述实施方式相比,润滑油更难以从空间S1进入到空间S2。由此,就半浮动轴承7而言,容易向推力轴承面7j1、7j2和径向轴承面7h1、7h2分开地供给润滑油。因此,能够更容易地进行推力轴承面7j1、7j2以及径向轴承面7h1、7h2的设计。其结果,能够提高半浮动轴承7的轴承性能。
图7A中,对定位销50由弹性体构成的例子进行了说明。但并不限定于此,轴承构造S也可以如图7B所示地具备中空部件60(插通部件)来代替定位销50。在该情况下,定位销20也可以不由弹性体构成。并且,在定位销20也可以不形成贯通孔20a。
如图7B所示,在主体部7a设有贯通孔61。贯通孔61设于小径部7f。贯通孔61隔着轴8而配置于油路2c的相反侧。贯通孔61在小径部7f从内周面7c贯通至外周面7b。在轴承壳体2形成插通孔62。插通孔62隔着轴承孔2b而配置于油路2c的相反插通于侧。插通孔62形成于与贯通孔61在轴8的径向上对置的位置。插通孔62贯通形成轴承孔2b的壁部。
中空部件60插通于轴承壳体2的插通孔62内。中空部件60沿与轴8的轴向交叉的方向插通。中空部件60的一端侧插通于贯通孔61内。中空部件60的另一端侧插通于插通孔62内。中空部件60的至少一部分配置于插通孔62。图7中,中空部件60从下侧压入到插通孔62。图7中,中空部件60从下侧压入到贯通孔61。中空部件60由弹性体构成。中空部件60例如由在压入时能够弹性变形的橡胶等部件构成。
中空部件60具有从一端贯通至另一端的贯通孔60a。贯通孔60a沿中空部件60的长度方向延伸。中空部件60的长度方向是向插通孔62及贯通孔61压入中空部件60的方向。贯通孔60a的一端与小径部7f和轴8之间的空间S2连通(开口)。贯通孔60a的另一端与形成轴承孔2b的壁部的外侧的空间S3连通(开口)。
利用形成于中空部件60的贯通孔60a,供给到(积蓄)空间S2的润滑油向轴承孔2b的外部排出被。这样,排油用的贯通孔也可以形成于与定位销20分开设置的中空部件60。并且,也可以在中空部件60及定位销20的双方形成贯通孔。此外,此处对中空部件60是弹性体的情况进行了说明,但中空部件60的材质没有特别限定。
以上,参照附图对实施方式进行了说明,但当然本公开不限定于这样的实施方式。对于本领域技术人员而言,能够在权利要求书所记载的范畴内想到各种变更例或修改例,这是显而易见的,并且了解到这些变更例或修改例当然也属于技术范围内。
在上述的实施方式及变形例中,对连通孔22设于主体部7a中的图中上侧(油路2c侧)的情况进行了说明。但是,连通孔22也可以设于主体部7a的周向的任一位置。并且,也可以根据发动机的运转状况等来适当地设定连通孔22的配置、大小、配置个数。例如,连通孔22的配置也可以仅为一处。在该情况下,能够减少连通孔22的加工所需的作业时间。并且,例如,也可以将连通孔22等间隔地配置于两处、三处或六处等主体部7a的周向上的多处位置。在该情况下,能够提高推力轴承面7j1、7j2侧的润滑油的油膜厚度的周向均匀性。并且,例如,为使推力轴承面7j1、7j2侧的润滑油的油膜厚度极力变得均匀,并考虑轴8的旋转方向、离心力,也可以在周向上不等间隔地配置多个连通孔22。例如,在周向上等间隔地配置有多个连通孔22时,在推力轴承面7j1、7j2侧的润滑油的油膜厚度在周向上不均匀的情况下,也可以在油膜厚度变薄的区域内追加新的连通孔22。在该情况下,多个连通孔22在周向上不等间隔地配置。并且,多个连通孔22也可以偏置地配置于周向上的一部分区域。并且,连通孔22的流路截面形状(垂直于润滑油的流动的截面形状)不限定于圆形,例如可以呈椭圆形也可以呈多边形。
在上述的实施方式及变形例中,对主体部7a的推力轴承面7j1侧和推力轴承面7j2侧的构造实际上相等的情况进行了说明。但并不限定于此,主体部7a的推力轴承面7j1侧和推力轴承面7j2侧的构造也可以不同。例如,主体部7a的设于涡轮机叶轮9侧的连通孔22的个数也可以比设于压缩机叶轮10侧的连通孔22的个数多。轴承壳体2中,与压缩机叶轮10侧相比,涡轮机叶轮9侧的温度更容易变高。因此,通过使涡轮侧的连通孔22的个数比压缩机侧的连通孔22的个数多,能够降低供给至涡轮侧的润滑油的油温。并且,连通孔22也可以设于推力轴承面7j1侧及推力轴承面7j2侧的任一方。
在上述的实施方式及变形例中,对推力轴承面7j1、7j2设于主体部7a的两端面7d的情况进行了说明。但并不限定于此,推力轴承面7j1、7j2也可以设于主体部7a中的两端面7d的至少一方。例如,也可以在主体部7a的大径部7e2与挡油部件21之间另外设置推力轴承。推力轴承由与半浮动轴承7不同的部件构成。在该情况下,主体部7a的大径部7e1的端面7d作为推力轴承面7j1发挥功能。另一方面,主体部7a的大径部7e2的端面7d并非作为推力轴承面7j2发挥功能。
并且,也可以组合上述的实施方式和变形例。例如,也可以将第二实施方式应用于第四实施方式,在第四实施方式的主体部7a设置油槽30。并且,也可以使第二实施方式的主体部7a的设于涡轮机叶轮9侧的连通孔22的个数比设于压缩机叶轮10侧的连通孔22的个数多。并且,也可以使第四实施方式的主体部7a的设于涡轮机叶轮9侧的连通孔22的个数比设于压缩机叶轮10侧的连通孔22的个数多。并且,也可以将第三实施方式应用于第二实施方式,在第二实施方式的主体部7a设置倒角部40或槽41。例如,主体部7a的连接油槽30的第一油槽30a与第二油槽30b的连接部可以具有倒角部40或槽41。并且,也可以将第三实施方式应用于第四实施方式,在第四实施方式的主体部7a设置倒角部40或槽41。例如,定位销50可以由弹性体构成,并且主体部7a也可以具有倒角部40或槽41。或者,中空部件60可以由弹性体构成,主体部7a可以具有倒角部40或槽41。或者,定位销50及中空部件60可以由弹性体构成,并且主体部7a可以具有倒角部40或槽41。
在上述实施方式及变形例中,对在径向轴承面、推力轴承面形成油槽(例如油槽23)的例子进行了说明。但并不限定于此,例如,若通过设计连通孔22的形状、主体部7a的形状,能够向推力轴承面和径向轴承面供给最适宜的油量,则也可以不在径向轴承面及推力轴承面形成油槽。
产业上的可利用性
本公开能够用于轴支承轴的轴承构造。
符号的说明
S—轴承构造,2—轴承壳体(壳体),2b—轴承孔,2c—油路,7—半浮动轴承(轴承部件),7a—主体部,7h1—径向轴承面,7h2—径向轴承面,7j1—推力轴承面,7j2—推力轴承面,8—轴,20,50—定位销(插通部件),20a—贯通孔,22—连通孔,30—油槽,40—倒角部(槽),41—槽,60—中空部件(插通部件)。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.[修改后]一种轴承构造,其特征在于,具备:
壳体,其形成有轴承孔,油路在该轴承孔开口;
轴承部件,其设于上述轴承孔,并具有轴插通的主体部;
一对径向轴承面,其设于上述主体部的内周面,并分别位于上述轴的比上述油路的开口靠轴向一侧的位置以及靠另一侧的位置;
推力轴承面,其设于上述主体部中的上述轴的轴向两端面的至少一方;
连通孔,其形成于上述主体部,一端在上述主体部的外周面开口,另一端在上述推力轴承面与上述径向轴承面之间开口;以及
插通部件,其在与上述轴的轴向交叉的方向上插通于上述壳体的插通孔中,一端侧插通于上述主体部中的一对上述径向轴承面之间,另一端侧插通于上述插通孔中,并且形成有从一端贯通至另一端的贯通孔。
2.[修改后]根据权利要求1所述的轴承构造,其特征在于,
上述主体部具有形成于上述径向轴承面并沿上述轴向延伸的槽,
上述槽的一端位于上述推力轴承面,另一端位于上述径向轴承面的涡轮机叶轮侧的端和压缩机叶轮侧的端之间。
3.根据权利要求1或2所述的轴承构造,其特征在于,
上述主体部具有形成于上述推力轴承面并沿上述主体部的径向延伸的槽。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的轴承构造,其特征在于,
上述主体部还具备与上述推力轴承面及上述径向轴承面连续地形成并沿上述主体部的径向及上述轴的轴向延伸的槽,且上述连通孔的另一端在该槽开口。
5.根据权利要求1至4中任一项中所述的轴承构造,其特征在于,
上述主体部还具备形成于上述推力轴承面与上述径向轴承面之间并沿上述主体部的周向延伸的槽,且上述连通孔的另一端在该槽开口。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的轴承构造,其特征在于,
上述插通部件由弹性体构成。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的轴承构造,其特征在于,
上述主体部的设于上述轴的涡轮侧的上述连通孔的个数比上述主体部的设于上述轴的压缩机侧的上述连通孔的个数多。

Claims (7)

1.一种轴承构造,其特征在于,具备:
壳体,其形成有轴承孔,油路在该轴承孔开口;
轴承部件,其设于上述轴承孔,并具有轴插通的主体部;
一对径向轴承面,其设于上述主体部的内周面,并分别位于上述轴的比上述油路的开口靠轴向一侧的位置以及靠另一侧的位置;
推力轴承面,其设于上述主体部中的上述轴的轴向两端面的至少一方;
连通孔,其形成于上述主体部,一端在上述主体部的外周面开口,另一端在上述推力轴承面、上述径向轴承面、或者上述推力轴承面与上述径向轴承面之间开口;以及
插通部件,其在与上述轴的轴向交叉的方向上插通于上述壳体的插通孔中,一端侧插通于上述主体部中的一对上述径向轴承面之间,另一端侧插通于上述插通孔中,并且形成有从一端贯通至另一端的贯通孔。
2.根据权利要求1所述的轴承构造,其特征在于,
上述主体部具有形成于上述径向轴承面并沿上述轴向延伸的槽。
3.根据权利要求1或2所述的轴承构造,其特征在于,
上述主体部具有形成于上述推力轴承面并沿上述主体部的径向延伸的槽。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的轴承构造,其特征在于,
上述主体部还具备与上述推力轴承面及上述径向轴承面连续地形成并沿上述主体部的径向及上述轴的轴向延伸的槽,且上述连通孔的另一端在该槽开口。
5.根据权利要求1至4中任一项中所述的轴承构造,其特征在于,
上述主体部还具备形成于上述推力轴承面与上述径向轴承面之间并沿上述主体部的周向延伸的槽,且上述连通孔的另一端在该槽开口。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的轴承构造,其特征在于,
上述插通部件由弹性体构成。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的轴承构造,其特征在于,
上述主体部的设于上述轴的涡轮侧的上述连通孔的个数比上述主体部的设于上述轴的压缩机侧的上述连通孔的个数多。
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