CN103912321B - 涡轮增压器的轴承单元 - Google Patents

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Abstract

一种涡轮增压器的轴承单元，其可以设置在中央壳体中的空间的内侧上并且承载旋转轴的轴向负载，所述旋转轴连接涡轮叶轮、压缩机叶轮和电动马达。所述轴承单元可以包括：轴承体，所述轴承体紧固至所述中央壳体的侧部并且具有基本上位于所述轴承体的中央的贯穿孔用于装配所装配的旋转轴；以及联接件，所述联接件设置在所述贯穿孔和所述旋转轴上，具有所述轴承体插入其中的阶梯部分，并且与所述轴承体形成油室。

Description

涡轮增压器的轴承单元
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年12月31日提交的韩国专利申请第10-2012-0158628号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种涡轮增压器的轴承单元。更具体地，本发明涉及涡轮增压器的轴承单元，所述轴承单元避免润滑剂泄露至电动马达同时承载电动涡轮增压器的中央壳体中的旋转轴的轴向负载。
背景技术
通常地，涡轮增压器为使用来自发动机的废气转动涡轮然后通过使用涡轮的扭矩操作压缩机将高压空气供应至燃烧室从而增加发动机的输出功率的设备。
电动涡轮增压器在近年来得到使用，所述电动涡轮增压器可以用电动马达操作涡轮增压器的旋转轴，因此在低速时用电动马达操作压缩机并且在高速时通过使用由废气转动的涡轮的扭矩操作压缩机。
在电动涡轮增压器中，通过电动马达、压缩机叶轮、涡轮叶轮和旋转轴的高速旋转产生高温热，通过用于冷却和润滑的润滑剂对所述电动马达、压缩机叶轮、涡轮叶轮和旋转轴进行冷却。
特别地，旋转轴通过供应至中央壳体的润滑剂进行冷却，并且密封支架设置在中央壳体中设置有电动马达一侧的空间处，从而避免润滑剂泄露至电动马达。
此外，承载旋转轴的轴向负载的推力轴承和引导润滑剂的流动的导油器设置在密封支架与中央壳体之间。
然而，由于密封支架、推力轴承和导油器在旋转轴上排成直线设置，因而需要较长的旋转轴，因此涡轮增压器的整体长度较长。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明致力于提供涡轮增压器的轴承单元，所述轴承单元的优点在于在电动涡轮增压器的中央壳体中的空间的侧部上承载旋转轴的轴向负载，并且避免润滑剂泄露至电动马达，同时用通过油入口和油出口的润滑剂冷却并润滑旋转轴。
此外，本发明提供涡轮增压器的轴承单元，所述轴承单元的优点在于能够通过免去密封支架和导油器从而缩短旋转轴的长度，因此缩短涡轮增压器的整体长度或尺寸。
本发明的各个方面提供一种涡轮增压器的轴承单元，所述轴承单元设置在中央壳体中的空间的内侧上并且承载旋转轴的轴向负载，所述旋转轴连接涡轮叶轮、压缩机叶轮和电动马达。所述轴承单元可以包括：轴承体，所述轴承体紧固至所述中央壳体的侧部并且具有基本上位于所述轴承体的中央的在其中装配有所述旋转轴的贯穿孔；以及联接件，所述联接件设置在所述贯穿孔和所述旋转轴上，具有所述轴承体插入其中的阶梯部分，并且与所述轴承体形成油室。
所述轴承单元可以进一步包括：供油通道，所述供油通道在所述中央壳体中形成；油入口，所述油入口从所述轴承体的上方面向所述油室延伸至所述贯穿孔的内侧并且与所述供油通道流体相通；排油通道，所述排油通道在所述中央壳体中形成；和油出口，所述油出口在所述轴承体的中央的下方形成用于通过所述排油通道排出所述油室中的润滑剂。
所述油出口可以为通过从所述轴承体的中央的下方切掉一部分轴承体而形成的并且与所述贯穿孔连接的凹槽。所述凹槽的下部可以具有面向所述排油通道的倾斜表面。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体描述，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
附图说明
图1是装配有根据本发明的轴承单元的示例性涡轮增压器的局部横截面图。
图2是图1中A部分的放大图。
具体实施方式
下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应理解本说明书并非旨在将本发明限制于那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
图中所示的构造的尺寸和厚度选择性地提供从而便于说明，因此本发明并不限于图中所示的那些，并且夸大了厚度使得某些部件和区域更为清楚。此外，与说明无关的部件未示出，使得本发明的示例性实施方案更为清楚。
图1是装配有根据本发明的各个实施方案的轴承单元的涡轮增压器的局部横截面图，并且图2是图1中A部分的放大图。
参考图1和2，在如下说明中将电动涡轮增压器1示例为待装配有根据本发明的各个实施方案的轴承单元的涡轮增压器。亦即，电动涡轮增压器1包括涡轮叶轮11，所述涡轮叶轮11设置在在中央壳体3一侧处的涡轮壳体中；以及压缩机叶轮13，所述压缩机叶轮13设置在在另一侧处的压缩机壳体5中。
电动马达15设置在中央壳体3中限定的空间7中，并且涡轮叶轮11、压缩机叶轮13和电动马达15通过一个旋转轴17连接。
根据本发明的各个实施方案的在电动涡轮增压器1中使用的轴承单元20为推力轴承并且承载旋转轴17的轴向负载。轴承单元20包括轴承体20a，所述轴承体20a在中央壳体3的空间7中例如通过螺栓紧固至中央壳体3的侧部9，并且在轴承体20a上形成油入口H1和油出口H2。
轴承体20a具有基本上位于中央的贯穿孔H。轴承单元20包括联接件21，所述联接件21设置在贯穿孔H与旋转轴17之间，并且在联接件21与贯穿孔H之间形成油室23。亦即，轴承体20a插入联接件21的阶梯部分并且支撑旋转轴17的轴向负载，同时在联接件21与轴承体20a之间(亦即在阶梯部分处)形成油室23。
油入口H1和油出口H2在轴承体20a中分别在贯穿孔H的上方和下方形成。油入口H1与供油通道L1相通，所述供油通道L1在中央壳体3中形成并且从轴承体20a的中央的上方面向油室23延伸至贯穿孔H的内侧。油出口H2与排油通道L2相通并且排出油室23中的润滑剂，所述排油通道L2形成在中央壳体3中并位于轴承体20a的中央的下方。
在各个实施方案中，油出口H2为通过从轴承体20a的中央的下方或下部切掉一部分而形成的凹槽用以与贯穿孔H连接，并且凹槽的下部为面向排油通道L2的倾斜表面C。
亦即，从中央壳体3中的供油通道L1供应的润滑剂通过油入口H1而被供应至由轴承体20a和联接件21形成的油室23，而油室23中的润滑剂通过在轴承体20a的下部处的油出口H2而被排放至中央壳体3中的排油通道L2。
因此，润滑剂直接排出油室23而并不泄漏至电动马达15，同时冷却并润滑在油室23中的旋转轴17。因此，根据本发明的各个实施方案的轴承单元20独自执行导油器的功能以及推力轴承的基本功能，同时避免润滑剂泄露至中央壳体3中设置有电动马达15的空间7。
因此，有可能免去在相关技术的电动涡轮增压器1中所使用的密封支架和导油器，从而有可能通过缩短旋转轴17的长度从而缩短电动涡轮增压器的整体长度。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“内”或“外”、“上”或“下”等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (3)

1.一种涡轮增压器的轴承单元，其中，所述轴承单元设置在中央壳体中的空间的内侧上并且承载旋转轴的轴向负载，所述旋转轴连接涡轮叶轮、压缩机叶轮和电动马达，所述轴承单元包括：
轴承体，所述轴承体紧固至所述中央壳体的侧部并且具有位于所述轴承体的中央处的贯穿孔，所述旋转轴装配在所述贯穿孔中；以及
联接件，所述联接件设置在所述贯穿孔和所述旋转轴上，具有所述轴承体插入其中的阶梯部分，并且与所述轴承体形成油室；
所述轴承单元进一步包括：
供油通道，所述供油通道在所述中央壳体中形成；
油入口，所述油入口从所述轴承体的上方面向所述油室延伸至所述贯穿孔的内侧并且与所述供油通道流体相通；
排油通道，所述排油通道在所述中央壳体中形成；以及
油出口，所述油出口在所述轴承体的中央的下方形成用于通过所述排油通道排出所述油室中的润滑剂。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器的轴承单元，其中，所述油出口为通过从所述轴承体的中央的下方切掉一部分轴承体而形成的并且与所述贯穿孔连接的凹槽。
3.根据权利要求2所述的涡轮增压器的轴承单元，其中，所述凹槽的下部具有面向所述排油通道的倾斜表面。
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