CN104074601A - 涡轮增压器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种涡轮增压器,所述涡轮增压器防止轴的烧结,并且,防止废气的泄漏,并且,减轻结构部件的恶化,减少部件数目。根据本发明,涡轮增压器(1)配备有连接到支承在涡轮机壳体(21)的支承孔(24)中的轴构件(40)上的废气旁通阀(30),在该涡轮增压器(1)中,废气旁通阀(30)在与旁通通路(22)的开口部(23)对向的部分具有倾斜面(31),当废气旁通阀(30)被打开时,在废气(X)流入时,通过废气(X)推压倾斜面(31),推力(S1)在轴构件(40)的轴向方向上作用,经由密封构件(70),密封接触部(52)被推压到支承孔(24)的周缘部(62)上。
Description
技术领域
本发明涉及配备有涡轮机壳体的涡轮增压器。
背景技术
搭载在汽车等上的涡轮增压器以下述方式构成,即,通过利用废气使与压缩机叶轮连接的涡轮叶轮旋转,强制性地使压缩机叶轮旋转,将吸入的空气压缩,并向内燃机排出。进而,与涡轮叶轮的上游和下游连接地形成用于使流入的废气绕过涡轮叶轮的旁通通路,并且,设置有对旁通通路的开口部进行开闭的废气旁通阀。
废气旁通阀以这样的方式构成,即,经由插入到设置在容纳涡轮叶轮的涡轮机壳体上的贯通孔(支承孔)中而被旋转自如地轴支承的轴,从涡轮机壳体的外侧控制开闭状态。这里,认为在涡轮机壳体内通过的来自于的内燃机的废气会从支承孔与轴的间隙泄漏到涡轮机壳体的外侧。为了防止这种情况,可以考虑取消支承孔与轴的间隙,但是,由于来自于内燃机的高温的废气通过涡轮机壳体的内部,因而涡轮机壳体变成高温,因此,如果取消支承孔与轴的间隙,则存在着担心在支承孔与轴之间会发生烧结的问题。
鉴于上述问题,在专利文献1中,公开了一种在支承孔(轴套)与轴之间设置间隙以防止上述烧熔,并且,防止废气的泄漏用的结构。具体地说,被插入到轴套内的轴在涡轮机壳体内侧与废气旁通阀支承部连接,在涡轮机壳体外侧与连杆连接。并且,通过在轴套的外侧端面与连杆之间夹设作为加载机构的波形垫圈,在涡轮机壳体内侧,推压夹设在轴套的内侧端面与废气旁通阀支承部之间的密封构件以进行密封。借此,确保轴套与轴之间的间隙,防止轴的烧结,并且,防止废气的泄漏。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-351089号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,在专利文献1的结构中,由于总是利用作为加载机构的波形垫圈进行上述推压,所以,存在着在波形垫圈接触的部分容易产生磨损,结构部件的恶化快的问题。另外,由于为了获得推压力,波形垫圈等加载机构成为必要的,所以,存在着部件数目增加的问题。
本发明是鉴于这样的问题做出的,其目的是提供一种防止轴构件的烧结,并且防止废气的泄漏,并且,减轻结构部件的恶化,减少部件数目的涡轮增压器。
解决课题的手段
本发明的一种形式是一种涡轮增压器,配备有:连接到压缩机叶轮上的涡轮叶轮;容纳该涡轮叶轮的涡轮机壳体;旁通通路,所述旁通通路连接到该涡轮机壳体中的上述涡轮叶轮的上游侧空间和下游侧空间,绕过上述涡轮叶轮,通过开闭该旁通通路的开口部,进行供应给上述涡轮叶轮的气体流量的调节,其特征在于,所述涡轮增压器配备有:
废气旁通阀,所述废气旁通阀可开闭地设置于上述开口部;
轴构件,所述轴构件被插入并支承于贯通上述涡轮机壳体的支承孔;
内侧连接构件,所述内侧连接构件在上述涡轮机壳体的内侧将上述轴构件的一端与上述废气旁通阀连接起来,
外侧连接构件,所述外侧连接构件在上述涡轮机壳体的外侧将上述轴构件的另一端与控制上述废气旁通阀的开闭状态的控制部连接起来,
在上述内侧连接构件或者上述外侧连接构件上,沿着上述内侧连接构件或者上述外侧连接构件所对向的上述支承孔的周缘部形成密封接触部,
在该密封接触部与上述支承孔的上述周缘部之间夹设用于对这两者之间进行密封的密封构件,
在上述废气旁通阀中,在与上述开口部对向的部分形成相对于上述轴构件的轴向方向倾斜的倾斜面,
在上述废气旁通阀被打开的状态下,经由上述开口部向上述旁通路径流入的气体推压上述倾斜面,对上述轴构件产生从上述支承孔朝向上述轴构件的推力(权利要求1)。
发明的效果
在上述涡轮增压器中,在废气旁通阀中,在与旁通通路的开口部对向的一侧形成有倾斜面。该倾斜面相对于轴构件的轴向方向倾斜。当进气侧的压缩空气的压力(增压)变高时,为了将流入涡轮机壳体内的废气旁通,废气旁通阀被打开。并且,废气从旁通通路的开口部流入。并且,经由开口部向旁通路径流入的气体推压倾斜面,对于轴构件产生从支承孔朝向密封构件的推力。
借助上述推力,密封接触部经由密封构件被推压到支承孔的周缘部上,在两者之间产生强的密封力。借此,防止废气从支承孔与轴构件之间的间隙泄漏。并且,由于可以确保支承孔与轴构件之间的间隙,所以,轴构件的烧结被防止。
在上述涡轮增压器中,通过从旁通通路的开口部流入的废气推压倾斜面而产生上述推力。另外,在废气旁通阀被关闭了的状态,产生一定的上述推力,但是,由于利用废气旁通阀的开闭机构向废气旁通阀施加用于关闭旁通通路的开口部的大的推压力,所以,由上述推力产生的强的密封力不能被发挥出来。
但是,废气旁通阀被关闭了的状态是不必利用旁通通路使向涡轮机壳体内流入的废气旁通的状态,是增压低的状态。并且,在这种状态下,由于涡轮机壳体内的气压也低,所以,不容易产生废气从支承孔与轴构件的间隙的泄漏。因此,在这种状态下,即使不能获得通过经由密封构件将密封接触部积极地推压到上述周缘部上而产生的强的密封力,也没有问题。
反而可以获得下面所述的优点。根据上述涡轮增压器,在强的密封力是必要的时,即,在涡轮机壳体内的气压高时,基于上述推力,产生强的密封力。另一方面,在强的密封力不必要时,即,涡轮机壳体内的气压低时,不产生强的密封力。通过这样做,获得与总是以恒定的密封力进行密封的情况相比,可以减轻密封构件等结构部件的恶化的优点。另外,由于为了产生强的密封力,不需要波形垫圈等另外的构件,所以,可以减少部件的数目。
如上所述,根据本发明,可以提供一种防止轴构件的烧结,并且防止废气的泄漏,并且,减轻结构部件的恶化,减少部件数目的涡轮增压器。
附图说明
图1是表示实施例1中的涡轮增压器的结构的示意图。
图2是图1中的II-II线位置的剖视图。
图3是图2中的废气旁通阀关闭状态的III-III线位置的剖视图。
图4是图2中的废气旁通阀打开状态的IV-IV线位置的剖面中的局部透过图。
图5是实施例1中的支承孔的周缘部及密封构件的变形例。
图6是实施例1中的支承孔的周缘部及密封构件的另外一个变形例。
图7(a)是废气旁通阀的第一个变形例中的相当于图2的III-III线位置的剖视图。
图7(b)是废气旁通阀的第二个变形例中的相当于图2的III-III线位置的剖视图。
图7(c)是废气旁通阀的第三个变形例中的相当于图2的III-III线位置的剖视图。
图7(d)是废气旁通阀的第四个变形例中的相当于图2的III-III线位置的剖视图。
图8是相当于实施例2中的废气旁通阀关闭状态的III-III线位置的剖视图。
图9是相当于实施例2中的废气旁通阀打开状态的III-III线位置的剖面中的局部透过图。
具体实施方式
在上述涡轮增压器中,对上述倾斜面的形状没有特定的限制,例如,可以是相对于轴构件的轴向方向具有规定的倾斜角度的平面,或者沿着抛物面、球面或椭圆面弯曲的曲面。另外,也可以是将倾斜角度不同的多个平面组合而成的形状、将曲率不同的多个曲面组合而成的形状、或者将平面和曲面组合而成的形状。在获得必要的推力的范围内,可以考虑倾斜面的成形性等来适当地确定倾斜面的形状。
在上述涡轮增压器中,上述倾斜面在上述轴构件的轴向方向上的方向可以是从上述支承孔朝向上述密封构件的方向(权利要求2)。由于上述推力产生的方向成为朝向密封接触部所对向的支承孔的周缘部的方向,所以,密封接触部经由密封构件被推压到支承孔的周缘部,在两者之间产生强的密封力。借此,防止废气从支承孔与轴构件之间的间隙泄漏。并且,由于可以确保支承孔与轴构件之间的间隙,所以,可以防止轴构件的烧结。
在上述涡轮增压器中,上述密封接触部可以形成在上述外侧连接构件上(权利要求3)。在这种情况下,密封构件被配置在涡轮机壳体的外侧。由于与通过从内燃机排出的高温的废气的流入而变成高温的涡轮机壳体的内侧相比,涡轮机壳体的外侧是低温的,所以,与将密封构件配置在涡轮机壳体的内侧的情况相比,密封构件的恶化被减轻。
在上述涡轮增压器中,上述废气旁通阀可以在与上述开口部对向的部分配备有在上述开口部侧突出的突出部,上述倾斜面可以形成于该突出部(权利要求4)。在这种情况下,可以容易地形成上述倾斜面,生产率提高。另外,突出部可以与废气旁通阀成一体地形成,也可以通过将另外的构件安装到废气旁通阀的上述开口部侧来形成。
在上述涡轮增压器中,可以在上述涡轮机壳体部的上述支承孔中,跨越上述涡轮机壳体的内外地配置筒状的轴套构件,上述轴构件经由上述轴套构件被支承于上述支承孔,上述轴套构件的轴向方向的端部形成上述支承孔的上述周缘部(权利要求7)。在这种情况下,由于与轴构件直接接触的支承孔的内壁面及与密封构件直接接触的周缘部由作为有别于涡轮机壳体的另外的构件的轴套构件形成,所以,可以容易地提高该部分的成形精度或表面平滑性。其结果是,可以更顺滑地开闭废气旁通阀,并且,可以减轻密封构件等的恶化。
实施例
(实施例1)
利用图1~图4说明与上述涡轮增压器相关的实施例。
如图1所示,本例的涡轮增压器1配备有:连接到压缩机叶轮10上的涡轮叶轮20;容纳涡轮叶轮20的涡轮机壳体21;旁通通路22,所述旁通通路22连接到涡轮机壳体21中的涡轮叶轮20的上游侧空间和下游侧空间,将涡轮叶轮20旁通。另外,通过开闭旁通通路22的开口部23,进行对供应给涡轮叶轮20的气体流量的调节。
进而,如图1及图2所示,涡轮增压器1配备有废气旁通阀30、轴构件40、内侧连接构件50和外侧连接构件51。
废气旁通阀30可开闭地设置于开口部23。轴构件40被插入并支承于贯通涡轮机壳体21的支承孔24。内侧连接构件50在涡轮机壳体21的内侧将轴构件40的一端41与废气旁通阀30连接起来。外侧连接构件51在涡轮机壳体21的外侧将轴构件40的另一端42与控制废气旁通阀30的开闭状态的控制部55连接起来。
另外,如图3所示,在外侧连接构件51上,沿着外侧连接构件51所对向的支承孔24的周缘部62形成有密封接触部52。在废气旁通阀30上,在与开口部23对向的部分形成有相对于轴构件40的轴向方向倾斜的倾斜面31。倾斜面31在轴构件40的轴向方向上的方向成为从支承孔朝向密封构件70的方向。
下面,对于本例的涡轮增压器1的各结构部件进行详细描述。
如图1所示,涡轮增压器1配备有:压缩机壳体11、轴承箱12及涡轮机壳体21。压缩机壳体11容纳有压缩机叶轮10,并且,形成有:进气口13,所述进气口13吸入送往压缩机叶轮10的空气;以及将从压缩机叶轮10排出并被压缩的空气引导向内燃机侧15的涡旋室14。
如图1所示,涡轮增压器21隔着轴承箱12设置在与压缩机壳体11相反的一侧。在涡轮机壳体21中容纳有涡轮叶轮20,并且,在涡轮叶轮20的上游侧连接有引导来自于内燃机的废气的排气歧管17,在涡轮叶轮20的下游侧形成有排气口25。涡轮叶轮20经由被容纳于轴承箱12中的转子轴16与压缩机叶轮10连接。借此,从废气获得的涡轮叶轮20的旋转力,经由转子轴16被传递给压缩机叶轮10,变换成压缩机叶轮10的旋转力。借此,在压缩机壳体11内生成压缩空气。
如图1所示,旁通通路22与涡轮叶轮20的上游侧空间和下游侧空间连接。借助旁通通路22,流入涡轮机壳体21的废气的一部分绕过涡轮叶轮20被从排出口25排出。如图2所示,作为旁通通路22的入口的开口部23一般形成为圆筒形。
如图2及图3所示,在涡轮机壳体21的侧壁形成有支承孔24。支承孔24是贯通涡轮机壳体21内外的圆筒形的贯通孔。在支承孔24中嵌入具有与其内径基本上相同的外径的筒状的轴套构件60。轴套构件60的轴向方向的长度比涡轮机壳体21的侧壁的厚度大,轴套构件60的一端突出于涡轮机壳体21的内侧,轴套构件60的另一端突出于涡轮机壳体21的外侧。突出于涡轮机壳体21的外侧的端部形成支承孔24的周缘部62。在本例中,周缘部62的端面为平面。
如图2及图3所示,轴构件40被插入到嵌入支承孔24中的轴套构件60内,被可旋转地支承。轴构件40为圆柱状,其轴向方向的长度比轴套构件60的轴向方向的长度长一些。轴构件40的一端41位于涡轮机壳体21的内侧,轴构件40的另一端42位于涡轮机壳体21的外侧。
内侧连接构件50连接于轴构件40的一端41。内侧连接构件50是舌片状的构件。轴构件40的一端41被固定于内侧连接构件50的基部侧,废气旁通阀30经由安装销部30c松配合安装到内侧连接构件50的前端部侧。借此,通过轴构件40的轴旋转,废气旁通阀30经由内侧连接构件50而转动,进行开口部23的开闭。
如图3所示,废气旁通阀30具有本体部30a、突出部30b及安装销部30c。本体部30a的形状为具有比开口部23的开口直径大一圈的直径的圆盘状。突出部30b从本体部30a的在开口部23侧的面向开口部23侧突出地形成。如图4所示,突出部30b为将圆柱相对于轴向方向斜地切断的形状,突出部30b的纵剖面形状,如图3所示,呈直角三角形。并且,对应于其斜边的部分形成倾斜面31。
如图3所示,倾斜面31是相对于轴构件40的轴向方向倾斜的平面,倾斜面31在轴构件40的轴向方向上的方向是从支承孔24朝向密封构件70的方向。在本例中,密封构件70位于涡轮机壳体21的外侧。从而,所谓“从支承孔24朝向密封构件70的方向”是从涡轮机壳体21的内侧朝向外侧的方向R1。因而,在本例中,轴构件40的轴向方向上的倾斜面31的方向成为从涡轮机壳体21的内侧朝向外侧的方向R1。
安装销部30c在本体部30a上竖立地设置在与突出部30b相反的一侧。安装销部30c的轴部的横截面为矩形。并且,在内侧连接构件50的前端部侧形成有比该安装销部30c的轴部的横截面形状大一些的矩形的孔,通过安装销部30c的轴部被插入该矩形的孔,如上所述,废气旁通阀30被松配合安装到内侧连接构件50上。借此,防止废气旁通阀30以安装销部30c的轴部为中心旋转,将上述倾斜面31的倾斜方向保持恒定。
如图2所示,外侧连接构件(连杆)51是棒状构件,其一端侧被固定于轴构件40的另一端42。外侧连接构件51的另一端侧被连接于控制部(促动器)55。例如,控制部55构成于涡旋室14的出口侧,引导压缩空气的一部分,控制由涡轮增压器1产生的增压。即,控制部55基于增压的变化,经由外侧连接构件51使轴构件40旋转,通过使废气旁通阀30转动,控制开口部23的开闭。
在本例中,如图2及图3所示,密封接触部52在外侧连接构件51中形成于与支承孔24的与周缘部62对向的部分。并且,在支承孔24的周缘部62与密封接触部52之间,夹设有密封构件70。因而,密封构件70被配置在涡轮机壳体21的外侧。密封构件70由沿着支承孔24的周缘部62形成环状的构件构成。
其次,对于涡轮增压器1的动作形式进行说明。
首先,如图1所示,来自于内燃机的废气经由排气歧管17被供应给涡轮机壳体21内的涡轮叶轮20。借此,涡轮叶轮20的转速上升,与此相伴,通过转子轴16,压缩机叶轮10的转速上升。借此,来自于进气口13的进气量增加,生成压缩空气。压缩空气经由涡旋室14被排出到内燃机侧15,变成增压状态。当增压达到规定值时,借助控制部55,经由外侧连接构件51,轴构件40被向正向方向转动。借此,关闭了开口部23的废气旁通阀30经由内侧连接构件50而转动,从开口部23分离开以打开开口部23。并且,废气的一部分经由旁通通路22绕过涡轮叶轮20到达排气口25并被排出。从而,涡轮叶轮20的转速受到控制,与此相伴,压缩机叶轮10的转速也受到控制。其结果是,被控制为规定的进气量、规定的增压。之后,当增压变成规定值以下时,借助控制部55进行如下控制,即,经由外侧连接构件51,轴构件40被向反向方向转动,废气旁通阀30关闭,使增压上升。这样,进行废气旁通阀30的开闭,对增压进行控制。
其次,对于上述涡轮增压器1的作用效果进行详细说明。
在上述涡轮增压器1中,在增压比规定值高的状态下,如图4所示,通过废气旁通阀30被打开,废气X经由开口部23流入旁通通路22。在废气X流入旁通通路22时,推压废气旁通阀30的倾斜面31。借此,相对于轴构件40产生沿着其轴向方向的推力S1。如图3所示,倾斜面31,由于以轴构件40的轴向方向上的方向成为从支承孔24朝向密封构件70的方向R1的方式形成,所以,如图3及图4所示,推力S1的生成方向成为与R1相反的方向,即,成为从涡轮机壳体21的外侧朝向内侧的方向。借助该推力S1,密封接触部52经由密封构件70被推压到支承孔24的周缘部62上,在两者之间产生强的密封力。其结果是,防止废气从支承孔24与轴构件40之间的间隙泄漏。根据该结构,由于可以确保支承孔24(轴套构件60)与轴构件40之间的间隙,所以,可以防止轴构件40的烧结。
另一方面,在增压低于规定值的状态下,由于没有必要利用旁通通路22使向涡轮机壳体21内流入的废气旁通,所以,废气旁通阀30被关闭。在这种状态下,产生一定的推力S1,但是,由于由控制部55经由外侧连接构件51将关闭开口部23用的大的推压力作用到废气旁通阀30上,所以,不会发挥由推力S1产生的强的密封力。但是,由于在增压低的状态下,涡轮机壳体21内的气压也低,所以,不容易产生废气从支承孔24与轴构件40的间隙的泄漏。因此,在这种状态下,即使不能获得通过经由密封构件70将密封接触部52积极地推压到周缘部62上而产生的强的密封力,也没有问题。反而,通过这样做,与始终用恒定的密封力进行密封的情况相比,可以减轻密封构件70等的结构部件的恶化。另外,由于为了产生强的密封力并不需要额外的加载构件,所以,可以减少部件的数目。
如上所述,根据上述涡轮增压器1,可以防止轴构件40的烧结,并且防止废气的泄漏,并且,减轻密封构件70等结构部件的恶化,减少部件数目。
进而,在上述涡轮增压器1中,如图2所示,密封构件70配置在涡轮机壳体21的外侧。由于与通过从内燃机排出的高温的废气的流入而变成高温的涡轮机壳体21的内侧相比,涡轮机壳体21的外侧是低温的,所以,与将密封构件70配置在涡轮机壳体21的内侧的情况相比,可以减轻密封构件70的恶化。
另外,在上述涡轮增压器1中,轴套构件60被嵌入支承孔24,轴套构件60的内壁面与轴构件40直接接触,轴套构件60的端部(周缘部62)与密封构件70直接接触。通过使用比涡轮机壳体21成形精度、表面平滑性高的轴套构件60,可以更顺滑地开闭废气旁通阀30,并且,可以减轻密封构件70等的恶化。
另外,在密封构件70中,可以在周缘部62侧或者密封接触部52侧设置在密封构件70的径向方向上延伸的凸缘部。在这种情况下,由于密封构件70与周缘部62或者密封接触部52的接触面积增加,所以,可以提高密封力。
另外,在本例中,密封构件70夹设在与轴套构件60的端部相当的周缘部62和密封接触部52之间,但是,并不局限于此,也可以在涡轮机壳体21的外侧面,将轴套构件60的端部的径向方向外侧的部分作为支承孔24的周缘部,在该周缘部和与之对向的外侧连接构件51的密封接触部之间夹设密封构件。在这种情况下,由于可以确保密封构件和支承孔24的周缘部的接触面积比轴套构件的端部的面积大,所以,可以进一步提高密封力。
进而,在本例中,倾斜面31由突出部30b形成。因此,可以容易地形成倾斜面31,提高涡轮增压器1的生产率。
在本例中,使支承孔24(轴套构件60)的周缘部62的端面为平面,但是,也可以如图5所示,代之以具有沿着密封接触部52形成的截面为矩形的槽部62a的周缘部620,并且,将密封构件700形成为以其一部分嵌入于槽部62a的方式形成的截面为矩形的环状。另外,如图6所示,可以制成具有截面为V字形的槽部62b的周缘部621,并且,可以将密封构件701形成截面为三角形的环状以便将其一部分嵌入槽部62b。在这些情况下,密封构件700、701通过分别嵌入到与之匹配侧的槽部62a、62b中,密封力提高,防止废气泄漏的效果提高。
另外,在本例中,具有废气旁通阀30的倾斜面31是平面,但是,并不局限于此,如图7(a)~(d)所示,可以代之以采用具有倾斜面311、312、313、314的废气旁通阀301、302、303、304。
如图7(a)所示,作为第一个变形例的废气旁通阀301配备有突出部301b。在突出部301b,与安装销30c相反侧的面成为倾斜面311。倾斜面311的纵剖面旋转是抛物线的一部分,倾斜面311成为从突出部301b的前端与本体部30a的背面30d平缓连续地弯曲的曲面。
如图7(b)所示,作为第二个变形例的废气旁通阀302配备有突出部301b。在突出部301b,与安装销30c相反侧的面成为倾斜面312。倾斜面312的形状成为图3所示的将上述废气旁通阀30的倾斜面31凹成碗状的曲面。倾斜面312的纵剖面部分312a的形状,如在图7(b)中所示,是抛物线的一部分,倾斜面312从突出部301b的前端与本体部30a的背面30d平缓地连续。
如图7(c)所示,作为第三个变形例的废气旁通阀302配备有突出部303b。在突出部303b,与安装销30c相反侧的面成为倾斜面313。倾斜面313由平面部313a和曲面部313b构成。平面部313a从突出部303b的前端向着本体部30a的背面30d形成,在突出部303b的高度方向的中央位置,与曲面部313b连接。曲面部313b从与平面部313a的连接部向着背面30d形成,成为与背面30d平缓连续地弯曲的曲面。
如图7(d)所示,作为第四个变形例的废气旁通阀304配备有突出部302b。在突出部302b,与安装销30c相反侧的面成为倾斜面314。倾斜面314的纵剖面形状是抛物线的一部分,倾斜面311成为在与安装销30c相反侧突出一些地弯曲的曲面。
利用废气旁通阀301、302、303、304,与图3所示的上述废气旁通阀30的情况一样,获得上述推力S1。
(实施例2)
本例的涡轮增压器100,如图8及图9所示,代替实施例1的涡轮增压器1中的废气旁通阀30,具有废气旁通阀300,并且,代替密封构件70,配备密封构件702。另外,在轴套构件60中,突出于涡轮机壳体21的内侧的端部形成支承孔24的周缘部622。另外,对于与实施例1同等的结构部件,赋予相同的附图标记,省略其说明。
在本例的涡轮增压器100中,如图8所示,在内侧连接构件50上,沿着内侧连接构件50所对向的支承孔24的周缘部622,在内侧连接构件50上形成有密封接触部520。在密封接触部520与周缘部622之间夹设密封构件702。
如图8所示,废气旁通阀300配备有突出部300b,突出部300b的开口部23侧的面成为倾斜面310。倾斜面310是相对于轴构件40的轴向方向倾斜的平面,在轴构件40的轴向方向上的方向成为从支承孔24朝向密封构件702的方向地形成。在本例中,如图8及图9所示,由于密封构件702位于涡轮机壳体21的内侧,所以,“从支承孔24朝向密封构件702的方向”是从涡轮机壳体21的外侧朝向内侧的方向R2。因而,在本例中,轴构件40的轴向方向上的倾斜面310的方向变成从涡轮机壳体21的外侧朝向内侧的方向R2。
如图9所示,通过废气旁通阀300被打开,废气X经由开口部23流入,推压废气旁通阀300的倾斜面310。借此,相对于轴构件40在其轴向方向上产生推力S2。由于倾斜面310以上述方式倾斜,所以推力S2在与实施例1的情况相反的方向上生成,即,在从涡轮机壳体21的内侧朝向外侧的方向上生成。借助该推力S2,密封接触部520经由密封构件702被推压到支承孔24的周缘部622,在两者之间生成强的密封力。其结果是,废气从支承孔24与轴构件40之间的间隙泄漏被防止。并且,由于可以确保支承孔24与轴构件40之间的间隙,所以,轴构件40的烧熔也被防止。
实施例2的涡轮增压器100,除了在实施例1的情况下通过密封构件70配置在涡轮机壳体21的外侧而得到的作用效果之外,获得和实施例1同样的作用效果。
另外,也可以将对支承孔24的周缘部进行密封的密封构件设置在涡轮机壳体21的外侧及内侧这两侧上。具体地说,也可以如图3所示,在支承孔24的周缘部62与外侧连接构件51之间设置密封构件70,并且,如图8所示,在支承孔24的周缘部622与内侧连接构件50之间设置密封构件702。在这种情况下,形成在废气旁通阀上的倾斜面,可以是图3所示的倾斜面31和图8所示的倾斜面310中的任一个。并且,在这种情况下,在打开了废气旁通阀的状态下,除了利用在一方的密封构件70(702)上产生的推力S1(S2)获得强的密封力之外,还可以期待利用另一方的密封构件702(70)产生一定程度的密封力,所以,可以进一步提高防止废气从支承孔24和轴构件40的间隙泄漏的效果。
附图标记说明
1、100涡轮增压器
20涡轮叶轮
21涡轮机壳体
22旁通通路
23开口部
24支承孔
30、300、301、302、303、304废气旁通阀
31、310、311、312、313、314倾斜面
40轴构件
50内侧连接构件
51外侧连接构件
52、520密封接触部
62、620、621、622周缘部
70、700、701、702密封构件
Claims (10)
1.一种涡轮增压器,配备有:涡轮叶轮,所述涡轮叶轮连接到压缩机叶轮上;涡轮机壳体,所述涡轮机壳体容纳该涡轮叶轮;旁通通路,所述旁通通路连接到该涡轮机壳体中的上述涡轮叶轮的上游侧空间和下游侧空间,绕过上述涡轮叶轮,通过开闭该旁通通路的开口部,进行对供应给上述涡轮叶轮的气体流量的调节,其特征在于,所述涡轮增压器配备有:
废气旁通阀,所述废气旁通阀可开闭地设置于上述开口部;
轴构件,所述轴构件被插入并支承于贯通上述涡轮机壳体的支承孔中;
内侧连接构件,所述内侧连接构件在上述涡轮机壳体的内侧将上述轴构件的一端与上述废气旁通阀连接起来;
外侧连接构件,所述外侧连接构件在上述涡轮机壳体的外侧将上述轴构件的另一端与控制上述废气旁通阀的开闭状态的控制部连接起来,
在上述内侧连接构件或者上述外侧连接构件上,沿着上述内侧连接构件或者上述外侧连接构件所对向的上述支承孔的周缘部,形成密封接触部,
在该密封接触部和上述支承孔的上述周缘部之间,夹设对这两者之间进行密封的密封构件,
在上述废气旁通阀中,在与上述开口部对向的部分形成相对于上述轴构件的轴向方向倾斜的倾斜面,
在上述废气旁通阀打开的状态下,经由上述开口部向上述旁通通路流入的气体推压上述倾斜面,对上述轴构件产生从上述支承孔朝向上述密封构件的推力。
2.如权利要求1所述的涡轮增压器,其特征在于,上述倾斜面在上述轴构件的轴向方向上的方向是从上述支承孔朝向上述密封构件的方向。
3.如权利要求1或2所述的涡轮增压器,其特征在于,上述密封接触部形成于上述外侧连接构件。
4.如权利要求1所述的涡轮增压器,其特征在于,上述废气旁通阀,在与上述开口部对向的部分,配备有向上述开口部侧突出的突出部,在该突出部形成有上述倾斜面。
5.如权利要求2所述的涡轮增压器,其特征在于,上述废气旁通阀,在与上述开口部对向的部分,配备有向上述开口部侧突出的突出部,在该突出部形成有上述倾斜面。
6.如权利要求3所述的涡轮增压器,其特征在于,上述废气旁通阀,在与上述开口部对向的部分,配备有向上述开口部侧突出的突出部,在该突出部形成有上述倾斜面。
7.如权利要求1所述的涡轮增压器,其特征在于,在上述涡轮机壳体部的上述支承孔的内侧壁面,跨越上述涡轮机壳体的内外地配置有筒状的轴套构件,上述轴构件经由上述轴套构件被支承于上述支承孔,上述轴套构件的轴向方向的端部形成上述支承孔的上述周缘部。
8.如权利要求2所述的涡轮增压器,其特征在于,在上述涡轮机壳体部的上述支承孔的内侧壁面,跨越上述涡轮机壳体的内外地配置有筒状的轴套构件,上述轴构件经由上述轴套构件被支承于上述支承孔,上述轴套构件的轴向方向的端部形成上述支承孔的上述周缘部。
9.如权利要求3所述的涡轮增压器,其特征在于,在上述涡轮机壳体部的上述支承孔的内侧壁面,跨越上述涡轮机壳体的内外地配置有筒状的轴套构件,上述轴构件经由上述轴套构件被支承于上述支承孔,上述轴套构件的轴向方向的端部形成上述支承孔的上述周缘部。
10.如权利要求4所述的涡轮增压器,其特征在于,在上述涡轮机壳体部的上述支承孔的内侧壁面,跨越上述涡轮机壳体的内外地配置有筒状的轴套构件,上述轴构件经由上述轴套构件被支承于上述支承孔,上述轴套构件的轴向方向的端部形成上述支承孔的上述周缘部。
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