CN102678200B - 涡轮增压器的轴承外壳的冷却构造 - Google Patents

涡轮增压器的轴承外壳的冷却构造 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种涡轮增压器的轴承外壳的冷却构造。涡轮增压器具备轴承外壳，该轴承外壳具有外壳主体，该外壳主体上形成有轴承孔，该轴承孔将旋转轴支承为能够旋转。在外壳主体的下半部分形成有油套。在外壳主体的上半部分，以不向下半部分露出的方式形成有水套。

Description

涡轮增压器的轴承外壳的冷却构造
技术领域
本发明涉及涡轮增压器的轴承外壳的冷却构造。
背景技术
如图8和图9所示，作为涡轮增压器的轴承外壳的冷却构造，为了提高冷却效率，公知有在形成轴承外壳110的主体部的外壳主体111的内部分别形成了油套120和水套121的构造。水套121在外壳主体111中的、形成涡轮侧凸缘112的靠近端部的部分，形成于包围轴承孔115的周围的环状空间121a。在形成轴承外壳的主体部的外壳主体分别形成了冷却用的油套和水套的涡轮增压器的轴承外壳的冷却构造在例如日本特开昭62-284922号公报中被公开。
然而，在图8和图9所示的以往的涡轮增压器的轴承外壳的冷却构造中，轴承外壳110通过铸造形成。为了在轴承外壳110的外壳主体111的内部通过铸造同时形成油套120和水套121，必须将铸造模具(特别是，分别与油套120和水套121对应的至少两个型芯盒)复杂地形成。因此，以往的涡轮增压器成本很高。
发明内容
本发明的目的在于提供能够在轴承外壳的外壳主体的内部容易地形成油套和水套并能够实现成本降低的涡轮增压器的轴承外壳的冷却构造。
本发明是涡轮增压器的轴承外壳的冷却构造，具备轴承外壳，该轴承外壳具有外壳主体，该外壳主体上形成有轴承孔，该轴承孔将涡轮增压器的旋转轴支承为能够旋转，在外壳主体的下半部分形成有油套，在外壳主体的上半部分，以不向上述下半部分露出的方式形成有水套。
在本发明中，油套形成于外壳主体的下半部分，水套以不向外壳主体的下半部分露出的方式形成于上半部分。由此，油套和水套的形状比以往的简化。因此，在利用铸造模具制造轴承外壳的情况下，用于在外壳主体的内部通过铸造同时形成油套和水套的型芯盒的形状简化。因此，能够实现成本降低。
水套可以构成为，通过开孔加工形成有一端部在外壳主体的上半部分开口的第一水通路和第二水通路，并且第一水通路的另一端部以及第二水通路的另一端部相互连通。
该情况下，由于第一水通路以及第二水通路是通过开孔加工形成的，所以能够容易地构成水套。不需要与第一水通路以及第二水通路对应的型芯盒，成本降低的效果显著。
第一水通路以及第二水通路各自的开口部可以相邻地配设于外壳主体的上半部分的一侧面。
该情况下，由于第一水通路以及第二水通路各自的开口部是相邻地配设于上半部分的一侧面的，所以第一水通路与供给管的连接，以及第二水通路与排出管的连接就很容易。
连通第一水通路以及第二水通路的另一端部的连通路，从外壳主体的上半部分的另一侧面侧通过开孔加工形成，在外壳主体的上半部分的另一侧面开口的连通路的开口部可以通过密封栓堵塞。
该情况下，由于连通第一水通路与第二水通路的连通路是通过开孔加工形成的，所以能够良好地构成水套。
在旋转轴的、外壳主体的两端附近的位置，分别配置O型环，水套靠近一个O型环配置，可以在油套的、一个O型环侧的一部分形成有密封冷却部。
一个O型环由于排气而处于高温。因此，利用在从上半部分区域因重力而落下时被水套冷却了的油，能够有效地冷却一个O型环的下半部分。另外，一个O型环的上半部分通过水套而被有效地冷却。
参照以下详述及附图可以更好地理解本发明，但仅为例示，本发明并非限定于此。
根据以下详述可以清楚理解本发明进一步的应用范围。然而，需要指出的是，详述及特例作为本发明的优选实施方式仅为例示，在本发明的宗旨和范围内的各种变化及更改对于本领域技术人员是显而易见的。
附图说明
图1是表示采用了本实施方式所涉及的轴承外壳的冷却构造的涡轮增压器的纵剖视图。
图2是表示轴承外壳的立体图。
图3是轴承外壳的俯视图。
图4是轴承外壳的、图3的IV向视图。
图5是轴承外壳的、沿着图3的V-V线的剖视图。
图6是轴承外壳的、沿着图4的VI-VI线的剖视图。
图7是表示本实施方式的变形例所涉及的涡轮增压器的纵剖视图。
图8是表示以往的轴承外壳的纵剖视图。
图9是表示油套和水套的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明优选的实施方式详细地进行说明。此外，在说明中，对相同元件或者具有相同功能的元件使用相同附图标记，并省略重复的说明。
参照图1～图6，对本实施方式所涉及的涡轮增压器的轴承构造进行说明。如图1所示，涡轮增压器具备：涡轮外壳1、压缩机外壳2、轴承外壳10、涡轮叶轮18、压缩机叶轮19以及旋转轴31。
轴承外壳10具有：在中心部贯通设置了轴承孔15的外壳主体11、在外壳主体11的一端侧的外圆周面配置的涡轮侧凸缘12以及在外壳主体11的另一端侧的外圆周面配置的压缩机侧凸缘13。在外壳主体11的轴承孔15，经由轴承部件30可旋转地组装有旋转轴31。在旋转轴31的一端部安装有涡轮叶轮18，在旋转轴31的另一端部安装有压缩机叶轮19。在旋转轴31上，且在外壳主体11的两端附近的位置分别配置有O型环14a、14b。O型环14a从涡轮外壳1侧密封主体外壳11的内部。O型环14b从压缩机外壳2侧密封主体外壳11的内部。与涡轮叶轮18对应的涡轮外壳1通过螺钉等紧固于轴承外壳10的涡轮侧凸缘12。与压缩机叶轮19对应的压缩机外壳2通过螺钉等紧固于压缩机侧凸缘13。
如图5和图6所示，在轴承外壳10的外壳主体11的下半部分形成有油套20。在外壳主体11的上半部分，以不向下半部分露出的方式形成有水套21。水套21构成为，通过开孔加工在外壳主体11的上半部分的一侧面形成一端部开口的水通路22和水通路23，并且水通路22、23的另一端部相互连通。即，水套21具有水通路22和水通路23。将轴承孔15的中心轴定义为外壳主体11的下半部分与外壳主体11的上半部分的边界。
在本实施方式中，在外壳主体11的上半部分的一侧面沿上下方向形成有平坦的座面16。在座面16上，水通路22的开口部与水通路23的开口部相邻地配置。水通路22的开口部位于靠近座面16下部的部分。水通路23的开口部位于靠近座面16上部的部分。在本实施方式中，水通路22以从靠近座面16下部的部分朝向相反侧的面且与外壳主体11的、配置涡轮侧凸缘12侧的一端部接近的方式倾斜地朝向上方，通过利用钻头进行开孔加工而形成。水通路23以从靠近座面16上部的部分朝向相反侧的面且与涡轮侧凸缘12接近的方式朝向水平方向，通过利用钻头进行开孔加工而形成。即，水通路22、23(水套21)靠近涡轮侧凸缘12(O型环14a)而配置。在外壳主体11的座面16上利用螺钉等安装连接凸缘26。在连接凸缘26上固定有与水通路22的开口部连通的供给管27的端部和与水通路23的开口部连通的排出管28的端部。冷却水从供给管27向水通路22供给。水通路22是供水侧的水通路。另外，冷却水从水通路23向排出管28排出。水通路23是排水侧的水通路。在开孔加工方向上观察，水通路22与水通路23在里侧的另一端部相互连通。
在本实施方式中，如图3和图6所示，将水通路22以及水通路23各自的另一端部连通的连通路24从外壳主体11的上半部分的另一侧面侧通过开孔加工形成。即，水套21还具有连通路24。在外壳主体11的上半部分的另一侧面开口的连通路24的开口部，通过将钢球等的密封栓25压入而被密闭。
本实施方式所涉及的涡轮增压器的轴承外壳的冷却构造如上所述而构成。因此，油套20形成于外壳主体11的下半部分区域，水套21以不向外壳主体11的下半部分露出的方式形成于上半部分，从而油套20和水套21的形状简化。水套21由通过开孔加工而形成的供水侧的水通路22和排水侧的水通路23、以及将两水通路22、23的另一端部连通的连通路24容易地构成。因此，不需要与水套对应的型芯盒，从而成本降低的效果显著。
与形成于外壳主体11的上半部分的一侧面的座面16的下部相邻地配置有水通路22的开口部，与座面16的上部相邻地配置有水通路23的开口部。因此，通过螺钉等将连接凸缘26安装于外壳主体11的座面16，从而能够使连接凸缘26的供给管27和排出管28，分别与供水侧的水通路22和排水侧的水通路23连通来进行连接。因此，水通路22与供给管27的连接，以及水通路23与排出管28的连接很容易。
此外，本发明并非限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内，能够以各种实施方式进行实施。例如，在本实施方式中，虽然是表示了水套21构成为具备通过开孔加工而分别形成的水通路22、水通路23以及连通路24的方式，但也可以使水通路22与水通路23各自的另一侧部直接连通。如图7所示，也可以形成密封冷却部29，该密封冷却部是使形成于外壳主体11的下半部分的油套20的一部分向O型环14a侧膨出而成的。涡轮外壳1侧的O型环14a由于排气而处于高温。因此，利用在从上半部分由于重力而落下时被水套21冷却了的油，能够有效地将处于排气的高温的O型环14a的下半部分冷却。O型环14a的上半部分通过在靠近O型环14a配置的水套21而被有效地冷却。在本实施方式中，水套21(水通路22、23以及连通路24)虽然是通过开孔加工形成的，但并非限定于此。也可以使用型芯盒来形成水套21。在外壳主体11的下半部分形成油套20，以不向外壳主体11的下半部分露出的方式在上半部分形成水套21，从而水套21的形状简化。因此，在通过铸造来制造轴承外壳10时，即使是在利用型芯盒分别形成油套20和水套21的情况下，与以往相比也能够使型芯盒简化而铸造变得容易，从而能够实现成本降低。
因此，根据本发明，可进行各种变更。这些变更并非背离本发明的宗旨及范围，这些对于本领域技术人员是显而易见的全部更改都包含在权利要求的范围内。

Claims (4)

1.一种涡轮增压器的轴承外壳的冷却构造，其特征在于，
具备轴承外壳，该轴承外壳具有外壳主体，该外壳主体上形成有轴承孔，该轴承孔将涡轮增压器的旋转轴支承为能够旋转，
在所述外壳主体的下半部分形成有油套，
在所述外壳主体的上半部分，以不向所述下半部分露出的方式形成有水套，
所述水套构成为，通过开孔加工直线状地形成有一端部在所述外壳主体的所述上半部分开口的第一水通路和第二水通路，并且所述第一水通路的另一端部以及所述第二水通路的另一端部相互连通。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器的轴承外壳的冷却构造，其特征在于，
所述第一水通路以及第二水通路各自的开口部相邻地配设于所述外壳主体的所述上半部分的一侧面。
3.根据权利要求2所述的涡轮增压器的轴承外壳的冷却构造，其特征在于，
将所述第一水通路的所述另一端部与所述第二水通路的所述另一端部连通的连通路，从所述外壳主体的所述上半部分的另一侧面侧通过开孔加工形成，
在所述外壳主体的所述上半部分的所述另一侧面开口的所述连通路的开口部通过密封栓堵塞。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的涡轮增压器的轴承外壳的冷却构造，其特征在于，
在所述旋转轴的、所述外壳主体的两端附近的位置，分别配置O型环，
所述水套靠近一个所述O型环配置，
在所述油套的、所述一个O型环侧的一部分形成有密封冷却部。
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