CN104081018A - 增压器 - Google Patents

Abstract

本发明提供增压器，其具备：涡轮壳(4)，具有使涡轮叶轮旁通的贯通孔(2b)；以及废气门阀(17)，其开闭贯通孔(2b)。施力部(24)对废气门阀(17)和支撑板(22)向相互相反的方向施力，并且限制废气门阀(17)相对于支撑板(22)的旋转。

Description

增压器

技术领域

本发明涉及增压器。

背景技术

增压器已知被用于与发动机等连接并提高输出的用途。若增压器的增压压力升高，则其后的废气流量或压力升高。若增压器的旋转力升高，则增压压力进一步升高。其结果，发动机或增压器损坏的可能性升高。因此，存在以下技术方案，在增压器中，从发动机向涡轮的下游旁通废气的一部分，从而抑制流入涡轮壳的废气压力。

在具有上述功能的增压器的涡轮壳上，设置有连通涡轮叶轮的上游和下游的贯通孔。即，该贯通孔形成旁通流道。在涡轮壳的外侧与该贯通孔相对置地配置废气门阀。废气门阀通过与该贯通孔抵接、分离来开闭旁通流道。

废气门阀安装于由驱动器而移动的支撑板，与支撑板一同动作。但是，若废气门阀和支撑板被相互完全地固定，则在使废气门阀倾斜的力相对于设置贯通孔的面作用的情况下，废气门阀不能闭塞贯通孔，在它们之间将产生间隙。因此，在专利文献1所示增压器中，废气门阀与支撑板之间设置有空隙(clearance)。具体来说，废气门阀具有阀主体和从该阀主体突出的突出部。另一方面，在支撑板上设置有插通孔。在该插通孔插通突出部，在阀主体与支撑板之间残留有空隙的状态下，利用垫圈等铆接突出部中从插通孔突出的部分。

但是，若该垫圈与支撑板之间有空隙，则因发动机的波动而使得废气门阀与支撑板重复地接触和分离，将产生噪音(振动)。因此，在专利文献2所示的增压器中，在阀主体与支撑板之间配置有板弹簧，通过板弹簧的作用力来维持阀主体与支撑板的接触状态，从而抑制噪音。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11－044219号公报

专利文献2：WO2010/135104A2

发明内容

发明所要解决的课题

可是，在上述安装构造中，废气门阀相对于支撑板能够旋转。由于该旋转，在废气门阀或在突出部与支撑板之间产生摩擦音，该摩擦音也是产生噪音的主要原因。在专利文献2的构成中，虽然若将碟形弹簧焊接于废气门阀或支撑板则能够抑制摩擦音，但是完成焊接处理后在碟形弹簧和废气门阀或和支撑板之间没有足够的间隙。因此，必须另外设置用于限制废气门阀旋转的制动器。

本发明的目的在于提供一种增压器，能够以更简单地机构来实现以下效果，一边可摆动地支撑废气门阀，一边通过制止废气门阀的旋转来抑制噪音。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本发明的增压器的特征在于，具备：轴承壳，其一端侧上固定有涡轮壳，另一端侧上固定有压缩器壳；涡轮轴，其一端设置有被收纳于上述涡轮壳内的涡轮叶轮，另一端设置有被收纳于上述压缩器壳内的压缩器叶轮；贯通孔，其设置于上述涡轮壳，使被引导至上述涡轮叶轮的流体从该涡轮叶轮的上游向下游旁通；废气门阀，其具有设置有开闭上述贯通孔的抵接面的主体以及设置于该主体的该抵接面相反侧的突出部；支撑板，其使上述突出部插通于插通孔并保持，并且使上述废气门阀随着移动相对于上述贯通孔开闭；以及施力部，其一端固定于上述主体或上述突出部，另一端固定于上述支撑板，限制上述废气门阀的旋转，并且对上述主体或上述突出部，和上述支撑板分别向相反方向施力。

也可以是，上述施力部的一端固定于上述突出部的隔着上述支撑板的上述主体相反侧，该施力部的另一端固定于上述支撑板中与该主体相对的面以外的任一部位。

也可以是，上述施力部的一端固定于上述主体，该施力部的另一端固定于上述支撑板中与该主体相对的面以外的任一部位。

也可以是，上述施力部是板弹簧，上述施力部的另一端固定于上述支撑板中位于上述插通孔的直径方向外侧的外侧面。

上述施力部也可以是螺旋弹簧。

发明效果

根据本发明，能够以更简单的机构实现一边可摆动地支撑废气门阀一边在旋转方向上制止而引起的噪音抑制效果。

附图说明

图1是增压器的概略剖视图。

图2是增压器的外观立体图。

图3是用于说明废气门阀的支撑板构造的概略剖视图。

图4是用于说明变形例的说明图。

具体实施方式

以下参照附图来详细地说明本发明的适当的实施方式。该实施方式所示的尺寸、材料、其他的具体数值等，为使发明容易理解而不过多例示，特殊情况除外，否则并不限定于本发明。此外，在本说明书以及附图中，对具有实质相同功能、构成的要素标记相同的符号而省略重复说明，另外对与本发明没有直接关系的要素省略图示。

图1是增压器1的概略剖视图，图2是增压器1的外观立体图。以下，以图1所示的箭头F方向为增压器1的前侧、以箭头R方向为增压器1的后侧进行说明。如图1所示，增压器1具备轴承壳2、涡轮壳4以及压缩器壳6。涡轮壳4通过螺栓3与轴承壳2的前侧连结。压缩器壳6通过螺栓5与轴承壳2的后侧连结。

在轴承壳2上形成有贯通增压器1前后方向的轴受孔2a。涡轮轴7通过轴承旋转自如地被支撑于该轴受孔2a。在涡轮轴7的前端部(一端)一体地连结有涡轮叶轮8。涡轮叶轮8被旋转自如地收纳于涡轮壳4内。另外，在涡轮轴7的后端部(另一端)一体地连结有压缩器叶轮9。压缩器叶轮9被旋转自如地收纳于压缩器壳6内。

在压缩器壳6上形成有吸气口10。吸气口10在增压器1的后侧开口，并且与未图示的空气净化器连接。压缩器壳6通过螺栓5与轴承壳2连结后，该两壳2、6的对置面形成压缩空气而升压的扩散流道11。扩散流道11从涡轮轴7(压缩器叶轮9)的直径方向内侧朝向外侧形成为环状，并在上述径方向内侧通过压缩器叶轮9与吸气口10连通。

压缩器壳6具有环状的涡旋式压缩流道12。涡旋式压缩流道12比扩散流道11更位于涡轮轴7(压缩器叶轮9)的径方向外侧。涡旋式压缩流道12与未图示的发动机吸气口连通，并且也与扩散流道11连通。因此，压缩器叶轮9旋转后，从吸气口10向压缩器壳6内吸入流体。吸入的流体在扩散流道11以及涡旋式压缩流道12中升压，然后被引导至发动机的吸气口。

涡轮壳4具有排出口13。排出口13在增压器1的前侧开口，与未图示的废气净化装置连接。另外，涡轮壳4具有流道14和环状的涡轮机涡形流道15。涡轮机涡形流道15比流道14更位于涡轮轴7(涡轮叶轮8)的直径方向外侧。涡轮机涡形流道15与引导从发动机的废气口排出的废气的气体流入口16(图2所示)连通。另外，涡轮机涡形流道15也与流道14连通。因此，废气从气体流入口16被引导至涡轮机涡形流道15，再有，通过流道14以及涡轮叶轮8被引导至排出口13。在该废气的流通过程中，废气使涡轮叶轮8旋转。涡轮叶轮8的旋转力通过涡轮轴7传递至压缩器叶轮9并使压缩器叶轮9旋转。液体通过压缩器叶轮9的旋转力如上所述地升压，然后被引导至发动机的吸气口。

如图2所示，涡轮壳4具有壁部，所述壁部形成连结气体流入口16和涡轮机涡形流道15(图2中虚线所示)的流道。在该壁部上设置有贯通孔2b。贯通孔2b与排出口13朝同一方向开口。从气体流入口16流入的流体的一部分将能够通过贯通孔2b向涡轮叶轮8的下游旁通(流出)。

废气门阀17是与贯通孔2b的边缘部抵接而关闭贯通孔2b、从贯通孔2b分离而打开贯通孔2b的阀。废气门阀17对应驱动器18的动作而进行开闭。

驱动器18具有工作部18a。涡旋式压缩流道12的压力通过配管19向工作部18a传递。工作部18a由圆筒形状的壳和主要配置于壳内部的隔板圈以及弹簧构成。若来自配管19的压力超过弹簧的弹力后，隔板以使物体(即，驱动器18)向图2的箭头A所示的方向移动的方式工作。

在工作部18a(隔板)上连接有驱动器18的杆18b。若工作部18a(隔板)工作，则杆18b也伴随其工作向箭头A方向移动。即、杆18b因工作部18a的工作而直线运动。在杆18b的前端连接有连结部件20的一端。连结部件20的一端滑动自如地支撑于杆18b的轴部18c。连结部件20的另一端固定于轴21的一端。轴21旋转自如地保持于涡轮壳4。如图2所示，杆18b的中心轴与轴21的旋转中心轴以仅相隔有大致连结部件20长度的状态立体交叉。因此，若杆18b移动，则连结部件20以轴21为旋转中心轴旋转。随着连结部件20的旋转，轴21向图2的箭头B所示的方向旋转。轴21的另一端通过支撑板22保持于废气门阀17。因此，若支撑板22随着轴21向箭头B方向旋转而移动，则废气门阀17打开贯通孔2b。

废气门阀17的开度根据由涡旋式压缩流道12压缩的流体的压力而变化。根据该压力的变化，来调整涡轮叶轮8向下游侧旁通的废气的流量。

这样一来，废气门阀17随着工作部18a的工作而调整旁通涡轮叶轮8的流体(废气)的流量。即，废气门阀17抑制从气体流入口16流入涡轮机涡形流道15的废气压力，从而调整涡轮叶轮8的旋转输出。

图3是用于说明废气门阀17的支撑板构造的概略剖视图。如图3所示，废气门阀17安装于支撑板22。详细来说，废气门阀17具有主体17a和固定于主体17a的突出部17c。主体17a具有与涡轮壳4的贯通孔2b相接的抵接面17b。突出部17c固定于主体17a的与抵接面17b相反侧的面。突出部17c朝向抵接面17b的相反侧突出。另外，突出部17c也可以与主体17a一体形成。

在支撑板22形成有插通孔22a。插通孔22a沿支撑板22与废气门阀17的主体17a相对的方向贯通。废气门阀17的突出部17c插通于该插通孔22a并被保持。突出部17c中，在从插通孔22a突出的部分配置有紧固部件(fastener)23。紧固部件23以主体17a和支撑板22之间残留有空隙的状态固定于突出部17c，并规定废气门阀17相对于支撑板22的位置(可移动范围)。紧固部件23是外径比插通孔22更大的垫圈等。紧固部件23以铆接或焊接等固定于突出部17c。

增压器1具备施力部24。施力部24由弹簧等弹性部件构成。本实施方式的施力部24为板弹簧。施力部24的一端固定于突出部17c，施力部24的另一端固定于支撑板22。该固定方法是例如焊接、铆接或者螺栓紧固，也可以使用其他的已知方法。

施力部24的一端固定于突出部17c的隔着支撑板22的主体17a相反侧。施力部24的另一端固定于支撑板22中比主体17a相对的面22b更与主体17a分离的位置。详细来说，施力部24的另一端固定于支撑板22中位于插通孔22a的直径方向外侧的外侧面22c。

通过这样地由焊接等固定，能够限制施力部24的以废气门阀17的突出部17c为轴的旋转。

施力部24将突出部17c和支撑板22向相互相反的方向施力。即，施力部24对突出部17c向图3的下方施力，而对支撑板22向图3的上方施力。

此时，施力部24以比无负载状态更张开的状态(受到拉伸方向的力的状态)被固定。即，在施力部24内总是产生要将施力部24关闭的应力。因此，支撑板22通过施力部24向闭合的方向的作用力按压于紧固部件23。

此外，施力部24也可以以比无负载状态更闭合的状态(受到压缩方向的力的状态)被固定。在该情况下，支撑板22通过施力部24向张开的方向的作用力按压于主体17a。再有，在该情况下也可以省略紧固部件23。

如上所述，在本实施方式的增压器1中，施力部24将主体17a以及支撑板22向相互相反的方向施力。施力部24通过焊接等固定于主体17a以及支撑板22。因此，废气门阀17的旋转总是受到限制。此外，在废气门阀17的抵接面17b相对于设置有贯通孔2b的面倾斜而接触时，抵抗施力部24的弹性力，抵接面17b与设置有贯通孔2b的面平行。

因此，增压器1能够通过废气门阀17来可靠地闭塞贯通孔2b。另外，在贯通孔2b打开的状态下，能够通过施力部24的弹性力来维持支撑板22与紧固部件23贴紧状态。该贴紧状态抑制由发动机等的振动而产生的、支撑板22与废气门阀17间断的接触或摩擦。因此，能够抑制因这些接触或摩擦而产生的噪音。该机构仅仅是将施力部24通过焊接等固定于突出部17c和支撑板22的简单结构，其制造成本廉价。因此，本实施方式的增压器1能够廉价地制造。

(第1变形例)

图4是用于说明变形例的说明图。特别地，图4(a)表示第1变形例的与图3对应的剖视图，图4(b)表示第2变形例的与图3对应的剖视图。

在上述的实施方式中，施力部24通过焊接等，一端固定于突出部17c，另一端固定于支撑板22。另一方面，在第1变形例中，如图4(a)所示，施力部34的一端固定于主体17a，另一端固定于支撑板22。

详细来说，施力部34的一端固定于主体17a，施力部34的另一端固定于支撑板22中比与主体17a相对的面22b更与主体17a分离的位置。

在该情况下，施力部34以比无负载状态更闭合的状态被固定。因此，支撑板22通过施力部34向张开的方向的作用力按压于紧固部件23。

此外，施力部34也可以以比无负载状态更张开的状态被固定。在该情况下，支撑板22通过施力部34向闭合的方向的作用力按压于主体17a。再有，在该情况下也可以省略紧固部件23省略。

(第2变形例)

在第2变形例中，如图4(b)所示，施力部44由螺旋弹簧构成。螺旋弹簧更具体来说是圆锥弹簧。

在第2变形例中，施力部44的一端固定于突出部17c的隔着支撑板22的主体17a相反侧，施力部44的另一端固定于支撑板22中比与主体17a相对的面22b更与主体17a分离的位置。详细来说，该位置是与面22b相反侧的面22d。

施力部44以比无负载状态更像图4(b)的上下方向压缩的状态被固定。因此，支撑板22通过施力部44向伸张的方向的作用力按压于主体17a。

第1变形例以及第2变形例所示的结构也与上述的实施方式一样，增压器1能够通过废气门阀17来可靠地闭塞贯通孔2b，也能够以简单的机构实现抑制因废气门阀17相对于支撑板22的接触或摩擦而引起的噪音，从而能够廉价地制造。

以上，虽然参照附图对本发明的适当的实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于该。本领域技术人员应该了解，明显在专利的权利要求的范围内能够想到各种变形例或修正例，这些当然也属于本发明的技术范围。

在上述的实施方式以及变形例中，对施力部的另一端固定于支撑板22的外侧面22c或面22d的情况进行了说明。但是，施力部的另一端的固定位置，也可以是与主体17a相对的面22b以外的任一部位。根据该构成，相比于施力部的另一端固定于与主体17a相对的面22b的情况，能够更容易地完成焊接等固定处理。

此外，本发明并不限定于上述的实施方式。例如，也能够适用于像所谓的双涡型增压器一样，具有多个涡轮机涡形流道的增压器。在该情况下，旁通流道以分流流向各涡轮机涡形流道的气流的方式分别设置。在各旁通流道设置本实施方式阀机构，从而调整废气向各涡轮机涡形流道的流入比例。

再有，本发明也能够适用于具备多个增压器的增压装置。在该情况下，多个增压器沿废气的流动方向排成一列地连接。例如在增压装置具备位于废气的流动方向上游侧的增压器和位于废气的流动方向下游侧的增压器的情况下，上游侧的增压器的排出口与下游侧的增压器的气体流入口通过废气流道连接。在各增压器设置本实施方式的阀机构，从而调整废气向各增压器的涡轮机涡形流道的流入比例。

产业上的可利用性

本发明能够适用于增压器，所述具备开闭使被引导向涡轮叶轮的流体旁通的流道的废气门阀。

Claims (6)

1.一种增压器，其特征在于，具备：

轴承壳，其一端侧上固定有涡轮壳，另一端侧上固定有压缩器壳；

涡轮轴，其一端设置有被收纳于上述涡轮壳内的涡轮叶轮，另一端设置有被收纳于上述压缩器壳内的压缩器叶轮；

贯通孔，其设置于上述涡轮壳，使被引导至上述涡轮叶轮的流体从该涡轮叶轮的上游向下游旁通；

废气门阀，其具有设置有开闭上述贯通孔的抵接面的主体、以及设置于该主体的该抵接面相反侧的突出部；

支撑板，其使上述突出部插通于插通孔并保持，并且使上述废气门阀随着移动相对于上述贯通孔开闭；以及

施力部，其一端固定于上述主体或上述突出部，另一端固定于上述支撑板，限制上述废气门阀的旋转，并且对上述主体或上述突出部，和上述支撑板分别向相反方向施力。

2.根据权利要求1所述的增压器，其特征在于，

上述施力部的一端固定于上述突出部的隔着上述支撑板的上述主体相反侧，

该施力部的另一端固定于上述支撑板中与该主体相对的面以外的任一部位。

3.根据权利要求1所述的增压器，其特征在于，

上述施力部的一端固定于上述主体，

该施力部的另一端固定于上述支撑板中与该主体相对的面以外的任一部位。

4.根据权利要求2所述的增压器，其特征在于，

上述施力部是板弹簧，

上述施力部的另一端固定于上述支撑板中位于上述插通孔的直径方向外侧的外侧面。

5.根据权利要求3所述的增压器，其特征在于，

上述施力部是板弹簧，

上述施力部的另一端固定于上述支撑板中位于上述插通孔的直径方向外侧的外侧面。

6.根据权利要求2所述的增压器，其特征在于，

上述施力部是螺旋弹簧。