CN104220725B - 涡轮增压器的轴承套 - Google Patents

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Abstract

提供一种不需要使用型芯而能够实现成本的削减的涡轮增压器的轴承套。涡轮增压器(10)的轴承罩(100)内部具有将涡轮(40)与压缩机(30)连接起来的轴(20),并且该涡轮增压器(10)的轴承罩(100)将轴(20)支承为能够转动,所述涡轮增压器(10)的轴承套(100)的特征在于,该涡轮增压器(10)的轴承套(100)被分割为:配置于涡轮(40)侧的涡轮侧套(120);以及配置于压缩机(30)侧的压缩机侧套(110),用于供给冷却水的冷却水路(130)以及用于供给润滑油的润滑油路(140)是通过在涡轮侧套(120)以及压缩机侧套(110)实施机械加工而形成的。

Description

涡轮增压器的轴承套
技术领域
本发明涉及一种设置于内燃机的涡轮增压器的轴承套的技术。
背景技术
以往,设置于内燃机的涡轮增压器的轴承套的技术为公知的。例如,有日本特开平9-310620号公报那样的记载。
该涡轮增压器的轴承套将轴支承为能够旋转,所述轴连接由废气驱动的涡轮和压缩吸入空气的压缩机。另外,在该轴承套中形成有用于使冷却水流通的冷却水路以及用于将润滑油供给到轴的润滑油路。
这样的轴承套由使用了铸铁的铸造而制作出来。另外,在通过铸造来制作该轴承套时,通过使用规定的型芯能够同时形成冷却水路以及润滑油路。
但是,在像这样使用型芯来形成冷却水路和润滑油路时,需要另外制造该型芯,成本增加,在这方面来说是不利的。
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于如上的状况而完成的,其想要解决的课题在于提供一种涡轮增压器的轴承套,不需要使用型芯而能够实现成本的削减。
用于解决课题的手段
本发明要解决的课题如上所述,接下来对用于解决该课题的手段进行说明。
即,本发明的涡轮增压器的轴承套内部具有将涡轮与压缩机连接起来的轴,并且该涡轮增压器的轴承套将该轴支承为能够转动,该涡轮增压器的轴承套被分割为:配置于所述涡轮侧的涡轮侧套;以及配置于所述压缩机侧的压缩机侧套,用于供给冷却水的冷却水路以及用于供给润滑油的润滑油路是通过对所述涡轮侧套以及所述压缩机侧套实施机械加工而形成的。
在本发明的涡轮增压器的轴承套中,所述润滑油路包括:轴承部,其是供所述轴贯插并且将该轴支承为能够转动的贯通孔;第一润滑油路,其连通该轴承套的上表面与所述轴承部;以及第二润滑油路,其连通该轴承套的下表面与所述轴承部。
在本发明的涡轮增压器的轴承套中,所述第二润滑油路形成为连通所述轴承部的所述压缩机侧端部与该轴承套的下表面并且连通所述轴承部的所述涡轮侧端部与该轴承套的下表面。
在本发明的涡轮增压器的轴承套中,在所述涡轮侧套的与所述压缩机侧套接触的面以及所述压缩机侧套的与所述涡轮侧套接触的面中的至少一方,形成有以所述轴为中心的圆弧状的圆弧状冷却水路作为所述冷却水路。
在本发明的涡轮增压器的轴承套中,对所述润滑油路实施了用于减小表面粗糙度的加工。
发明效果
作为本发明的效果,得到以下所示的效果。
在本发明的涡轮增压器的轴承套中,由于形成于轴承套的冷却水路以及润滑油路通过机械加工而形成,因此在通过铸造而制作出该轴承套的情况下,不需要使用型芯而能够实现成本的削减。另外,由于在铸造的阶段不需要形成基于砂芯的冷却水路以及润滑油路,因此不需要检查在该冷却水路以及润滑油路内是否残留有砂芯的铸砂。并且,通过将轴承套分割为两个部件,能够提升冷却水路以及润滑油路的加工性。
在本发明的涡轮增压器的轴承套中,能够简化润滑油路的形状,进而能够提升润滑油路的加工性。另外,通过将润滑油经第一润滑油路供给到轴承套内,该润滑油随着重力而以第一润滑油路、轴承部、第二润滑油路的顺序流通,能够使该润滑油顺畅地循环。
在本发明的涡轮增压器的轴承套中,能够从轴承部的两端部向轴承套的下方排出润滑油,能够使该润滑油顺畅地循环。另外,能够可靠地将润滑油导入到轴承部的两端,能够有效地润滑以及冷却该轴承部。
在本发明的涡轮增压器的轴承套中,通过以围绕轴的周围的方式形成冷却水路,能够有效地抑制轴承套的温度因经该轴从涡轮侧传递的热和通过轴的旋转产生的热而上升。
在本发明的涡轮增压器的轴承套中,能够降低润滑油路的流动阻力,进而能够实现涡轮增压器的机械效率的提升。另外,由于润滑油不易滞留,因此能够降低油堵塞的产生率。
附图说明
图1是表示具有本发明的一实施方式涉及的轴承套的涡轮增压器动作的概要的示意图。
图2同样是表示涡轮增压器的结构的侧视剖视图。
图3是表示本发明的一实施方式涉及的轴承套的立体图。
图4是表示压缩机侧套的立体图。
图5中,(a)是表示压缩机侧套的正视图,(b)是表示压缩机侧套的仰视图。
图6是表示压缩机侧套的后视图。
图7中,(a)是表示压缩机侧套的左侧视图,(b)是表示图5(a)中的A-A截面的图。
图8中,(a)是表示图5(a)中的B-B截面的图。(b)是表示图5(a)中的C-C截面的图。
图9是表示涡轮侧套的立体图。
图10中,(a)是表示涡轮侧套的正视图,(b)是表示涡轮侧套的右侧视图。
图11是表示涡轮侧套的后视图。
图12中,(a)是表示图10(a)中的D-D截面的图,(b)是表示图10(a)中的E-E截面的图。
图13中,(a)是表示轴承套的正视图,(b)是表示轴承套的仰视图。
图14是表示轴承套的左侧视图。
图15是表示图13(a)中的F-F截面的图。
图16是表示图13(a)中的G-G截面的图。
图17中,(a)是表示其他实施方式涉及的涡轮侧套的后视图,(b)是表示图17(a)中的H-H截面的图。
具体实施方式
在以下的说明中,按照图中所记的箭头分别对前后方向、上下方向以及左右方向进行定义。
首先,使用图1,对使用本发明的一实施方式涉及的轴承套100(参照图3等)的涡轮增压器10的动作的概要进行说明。
涡轮增压器10将压缩空气送到发动机的气缸2中。空气通过吸气通路1而被供给到气缸2。该空气依次通过配置于吸气通路1的中途的空气滤清器4、涡轮增压器10、中间冷却器5、以及节流阀6而被供给到气缸2。此时,由于该空气被涡轮增压器10的压缩机30压缩,因此能够将更多的空气送进气缸2内。
在气缸2内燃烧后的高温空气(废气)通过废气通路3而被排出。此时,该废气使涡轮增压器10的涡轮40旋转,该旋转被传递到压缩机30,从而能够压缩吸气通路1内的空气。
另外,在涡轮40的上游侧废气通路3被分流,另外形成了不通过该涡轮40的通路。该通路通过废气旁通阀7而能够开闭。另外,该废气旁通阀7由致动器8来开闭驱动。另外,通过由电磁阀等构成的负压产生机构9来控制致动器8的动作。通过利用致动器8来开闭废气旁通阀7,能够调节送往涡轮40的废气的流量。
接下来,使用图2对涡轮增压器10的结构的概要进行说明。
涡轮增压器10主要具有:轴20、压缩机30、涡轮40、轴承套100、压缩机壳体60、涡轮壳体70、滑动轴承80、套环涡轮密封件81、推力轴承82以及密封护圈(retainer seal)83。
轴20配置成其长度方向朝向前后方向轴。压缩机30固定于轴20的一端(后端),涡轮40固定于轴20的另一端(前端)。这样,轴20连接压缩机30和涡轮40。轴20由钢铁材料形成。
轴承套100内部具有轴20并且将该轴20支承为能够转动轴。该轴20配置成沿前后方向贯通轴承套100,压缩机30配置于轴承套100的后方,涡轮40配置于轴承套100的前方。
压缩机壳体60内部具有压缩机30。压缩机壳体60固定于轴承套100的后部,并形成为覆盖压缩机30。
涡轮壳体70内部具有涡轮40。涡轮壳体70固定于轴承套100的前部,并形成为覆盖涡轮40。
滑动轴承80夹装于轴20与轴承套100之间,用于使该轴20顺畅地转动。滑动轴承80由铜系材料形成。
套环涡轮密封件81在滑动轴承80的后方插套于轴20。推力轴承82在滑动轴承80的后方外套于套环涡轮密封件81,密封护圈83在推力轴承82的后方外套于套环涡轮密封件81。
接下来,使用图2到图16,对轴承套100的结构进行说明。
轴承套100主要具有:压缩机侧套110、涡轮侧套120以及金属垫片150。通过沿前后方向并排地固定该压缩机侧套110和涡轮侧套120,从而构成轴承套100。
图2到图8所示的压缩机侧套110是构成轴承套100中的压缩机30侧的部分的部件。压缩机侧套110主要具有主体部111以及凸缘部112。
主体部111是形成为其轴线朝向前后方向的大致圆柱状的部分。在主体部111的下部形成平行于前后方向以及左右方向的平面即下表面(底面)。在主体部111上形成有O环槽111a、轴承部111b以及散热部111c。
O环槽111a是形成于主体部111后表面的大致中央部、具有规定的深度的凹部。O环槽111a的截面(后视)形成为大致圆形形状。
轴承部111b是将轴20支承为能够转动轴的部分。轴承部111b由贯通孔构成,所述贯通孔以沿前后方向贯通主体部111的方式形成。更详细来说,轴承部111b形成为连通主体部111的前表面和后述的推力轴承油路143a,且平行于前后方向。
散热部111c是用于将传递到压缩机侧套110的热放出的部分。散热部111c形成于主体部111的外周面(更详细来说,是除主体部111的前后表面以及形成于该主体部111的下部的平面以外的面)。散热部111c在主体部111的外周面以多个平板状(翅片状)的部分并列的方式形成。
凸缘部112是形成为其板面朝向前后方向的大致圆板状的部分。凸缘部112与该主体部111一体地形成于主体部111的后端部外周。
这样构成的压缩机侧套110由铝铸件(使用了铝系材料的铸件)形成。
图2和图3以及图9到图12所示的涡轮侧套120是构成轴承套100中的涡轮40侧的部分的部件。涡轮侧套120主要具有凸缘部121以及厚壁部122。
凸缘部121是形成为其板面朝向前后方向的大致圆板状的部分。
厚壁部122是形成为使形成为大致圆板状的凸缘部121的中央部的板厚形成为比其他部分的板厚要厚的部分。更详细来说,厚壁部122形成为其轴线朝向前后方向的大致圆柱状,并形成为从凸缘部121的前表面向前方突出。该厚壁部122与凸缘部121一体地形成。在厚壁部122中形成贯通孔122a。
贯通孔122a形成为沿前后方向贯通涡轮侧套120的厚壁部122。
这样构成的涡轮侧套120通过使用了不锈钢的钣金加工形成。
在如上所述构成的压缩机侧套110以及涡轮侧套120中,如图2和图3以及图13到图16所示,在使该压缩机侧套110的前表面与涡轮侧套120的后表面抵接的状态下通过螺栓等紧固件、或扩散接合等来进行紧固(固定)从而形成轴承套100。
此时,在该压缩机侧套110与涡轮侧套120之间夹装为金属制的垫片的金属垫片150,确保该压缩机侧套110与涡轮侧套120之间的液密性。
另外,在形成于轴承套100的压缩机侧套110的轴承部111b内插入滑动轴承80,更进一步在该滑动轴承80内插入轴20。这样,滑动轴承80夹装于轴20与轴承套100(更详细来说是轴承部111b)之间。
在具有这样构成的轴承套100的涡轮增压器10中,当涡轮40通过发动机的废气而旋转时,通过高温的废气,轴承套100的温度也成为高温。此时,在轴承套100中,接近通过废气而旋转的涡轮40的部分、即涡轮侧套120的温度也特别高。本实施方式的涡轮侧套120使用不锈钢而形成因此耐热,能够承受发动机的废气造成的高温。
另外,通过由不锈钢形成的涡轮侧套120来构成轴承套100中的接近涡轮40的部分,能够在该涡轮侧套120中阻断废气带来的热(阻热)、能够使得难以将热传递给压缩机侧套110。另外,通过像本实施方式这样将金属垫片150夹装于压缩机侧套110与涡轮侧套120之间,在该金属垫片150中也能够阻热,能够更加不易将热传递给压缩机侧套110。
另外,在轴承套100中,远离涡轮40的部分、即压缩机侧套110也存在基于涡轮侧套120的阻热作用,因此温度难以比该涡轮侧套120高。因此,能够像本实施方式这样,使用比不锈钢耐热性较差的铝系材料来形成压缩机侧套110。由此,能够实现轴承套100的轻量化和加工性的提升。
更进一步,由于在压缩机侧套110上形成易于散热的散热部111c,因此能够更有效地抑制该压缩机侧套110(进而,轴承套100)的温度的上升。
另外,一般地,在使用滑动轴承而高速旋转的部分(在本实施方式中,是在压缩机侧套110的轴承部111b中,经滑动轴承80而能够转动地支承轴20的部分),有时会产生急旋振动。当产生急旋振动时,有时会因该急旋振动而产生噪音(异音),降低该急旋振动是很重要的。
在本实施方式中,轴承部111b(更详细来说,轴承部111b以及在该轴承部111b中被支承的滑动轴承80以及轴20)的温度因轴20高速旋转或从涡轮40侧传递废气的热而上升时,该轴承部111b、滑动轴承80以及轴20分别膨胀(热膨胀)。
这里,滑动轴承80(铜系材料)的热膨胀率比轴20(钢铁材料)的热膨胀率大,轴承部111b(铝系材料)的热膨胀率比滑动轴承80(铜系材料)的热膨胀率大。因此,滑动轴承80的内径比轴20的外径膨胀得大、轴承部111b的内径比滑动轴承80的外径膨胀得大。因此,介于滑动轴承80与轴20之间的润滑油量、以及介于轴承部111b与滑动轴承80之间的润滑油量分别增加,能够使急旋振动降低。
另外,通过如本实施方式那样由热传导率高的铝系材料构成轴承部111b,能够有效地吸收以及传导由该轴承部111b产生的热(例如,从散热部111c散热)、能够抑制该轴承部111b的温度的上升。由此,能够有效地防止该轴承部111b的因热造成的变形和损伤等。
另外,在后面对用于将润滑油供给到该轴承部111b的润滑油路140进行说明。
接下来,使用图2到图8、以及图11到图16,对形成于轴承套100的冷却水路130以及润滑油路140进行说明。
冷却水路130用于将冷却轴承套100用的冷却水供给到该轴承套100内。冷却水路130主要具有压缩机侧圆弧状冷却水路131、涡轮侧圆弧状冷却水路132、供给水路133以及排出水路134。
图4到图8所示的压缩机侧圆弧状冷却水路131是本发明涉及的圆弧状冷却水路的一实施方式,是形成于压缩机侧套110的主体部111的前表面的槽。压缩机侧圆弧状冷却水路131在正视观察时(参照图5)形成为以轴承部111b为中心的圆形的下部被切掉的形状(圆弧状)。通过在压缩机侧套110的主体部111的前表面实施切削加工和磨削加工等机械加工而形成压缩机侧圆弧状冷却水路131。
图11以及图12所示的涡轮侧圆弧状冷却水路132是本发明涉及的圆弧状冷却水路的一实施方式,是形成于涡轮侧套120的厚壁部的后表面的槽。涡轮侧圆弧状冷却水路132在后视观察时(参照图11)形成为以贯通孔122a为中心的圆形的下部被切掉的形状(圆弧状)。该涡轮侧圆弧状冷却水路132形成为与形成于压缩机侧套110的压缩机侧圆弧状冷却水路131(参照图5)重复的形状。通过在涡轮侧套120的厚壁部122的后表面实施切削加工和磨削加工等机械加工、或者冲压加工而形成涡轮侧圆弧状冷却水路132。
图5以及图8所示的供给水路133形成于压缩机侧套110,供给水路133连通压缩机侧圆弧状冷却水路131与该压缩机侧套110的主体部111的底面。更详细来说,供给水路133形成为连通压缩机侧套110的主体部111底面的右端部附近和压缩机侧圆弧状冷却水路131的右端部。通过在压缩机侧套110的主体部111的前表面(更详细来说,是压缩机侧圆弧状冷却水路131内)以及该压缩机侧套110的主体部111的底面实施切削加工和磨削加工等机械加工而形成供给水路133。
图5所示的排出水路134形成于压缩机侧套110,排出水路134连通压缩机侧圆弧状冷却水路131与该压缩机侧套110的主体部111的底面。更详细来说,排出水路134形成为连通压缩机侧套110的主体部111底面的左端部附近和压缩机侧圆弧状冷却水路131的左端部。通过在压缩机侧套110的主体部111的前表面(更详细来说,是压缩机侧圆弧状冷却水路131内)以及该压缩机侧套110的主体部111的底面实施切削加工和磨削加工等机械加工而形成排出水路134。
如图3、以及图13到图16所示,当紧固连接(固定)压缩机侧套110与涡轮侧套120时,供给水路133、压缩机侧圆弧状冷却水路131、涡轮侧圆弧状冷却水路132以及排出水路134彼此连通连接,从而形成冷却水路130。
在这样形成的冷却水路130中,冷却水经供给水路133而供给到轴承套100内。该冷却水从供给水路133供给到压缩机侧圆弧状冷却水路131的一端部(图5(a)中的右下端部)以及涡轮侧圆弧状冷却水路132的一端部(图11中的右下端部)。
该冷却水在该压缩机侧圆弧状冷却水路131以及涡轮侧圆弧状冷却水路132内流通,并供给到该压缩机侧圆弧状冷却水路131的另一端部(图5(a)中的左下端部)以及涡轮侧圆弧状冷却水路132的另一端部(图11中的左下端部)。此时,压缩机侧圆弧状冷却水路131以及涡轮侧圆弧状冷却水路132形成为以轴承部111b以及贯通孔122a(即,轴20)为中心的圆弧状。因此,能够有效地冷却经该轴20而从涡轮40侧传递的热和通过该轴20旋转而产生的热。
该冷却水从该压缩机侧圆弧状冷却水路131的另一端部以及涡轮侧圆弧状冷却水路132的另一端部供给到排出水路134。该冷却水从排出水路134排出到轴承套100的外部。
这样,通过在冷却水路130内循环冷却水,能够有效地抑制轴承套100的温度上升。
润滑油路140用于将润滑轴承套100和轴20的滑动部用的润滑油供给到该轴承套100内。润滑油路140主要具有轴承部111b、第一润滑油路142以及第二润滑油路143。
图4到图8所示的轴承部111b是如上所述地以沿前后方向贯通压缩机侧套110的主体部111的方式形成的贯通孔。轴承部111b是将轴20支承为能够转动的部分,并且还是构成润滑油路140的一部分的部分。通过从压缩机侧套110的前表面或后表面(更详细来说,是后述的推力轴承油路143a内)实施切削加工和磨削加工等机械加工而形成轴承部111b。
图4、图7以及图8所示的第一润滑油路142连通轴承套100的上表面与轴承部111b。更详细来说,第一润滑油路142形成为连通压缩机侧套110的主体部111的上表面(上部)的大致中央部和轴承部111b的前后大致中央部。通过在压缩机侧套110的主体部111的上表面(上部)实施切削加工和磨削加工等机械加工而形成第一润滑油路142。
压缩机侧分支油路142a形成为从第一润滑油路142的中途部分支出来。压缩机侧分支油路142a连通第一润滑油路142的上下中途部和后述的推力轴承油路143a。通过在后述的推力轴承油路143a实施切削加工和磨削加工等机械加工而形成压缩机侧分支油路142a。
图4到图7以及图11和图12所示的第二润滑油路143连通轴承套100的下表面和轴承部111b。第二润滑油路143主要具有推力轴承油路143a、压缩机侧横油路143b、涡轮侧纵油路143c以及排出油路143d。
图6以及图7所示的推力轴承油路143a是在纵向切掉形成于压缩机侧套110的主体部111的O环槽111a的内侧(主体部111的后部)而形成的槽。更详细来说,从主体部111后部的大致中央部(轴承部111b的后端部(压缩机30侧端部))到下部,以向前方向将该主体部111切掉得深而形成推力轴承油路143a。通过在压缩机侧套110的后表面(更详细来说,是O环槽111a的内侧)实施切削加工和磨削加工等机械加工而形成推力轴承油路143a。
图4到图7所示的压缩机侧横油路143b是以沿前后方向贯通压缩机侧套110的主体部111的方式形成的贯通孔。更详细来说,压缩机侧横油路143b以连通主体部111的前表面和推力轴承油路143a、且平行于轴承部111b的方式形成于该轴承部111b的下方。通过从压缩机侧套110的前表面或后表面(更详细来说,是推力轴承油路143a内)实施切削加工和磨削加工等机械加工、或者通过模具进行铸造而形成压缩机侧横油路143b。
图11以及图12所示的涡轮侧纵油路143c是在纵向切掉涡轮侧套120的厚壁部122的后表面而形成的槽。更详细来说,从厚壁部122后表面的大致中央部(贯通孔122a)到下部形成涡轮侧纵油路143c。通过在涡轮侧套120的后表面实施切削加工和磨削加工等机械加工、或者冲压加工而形成涡轮侧纵油路143c。
图5以及图7所示的排出油路143d形成于压缩机侧套110,排出油路143d连通压缩机侧横油路143b和该压缩机侧套110的主体部111的底面。更详细来说,排出油路143d形成为连通压缩机侧套110的主体部111底面的左右中央部和压缩机侧横油路143b的前后大致中央部。通过在压缩机侧套110的主体部111的底面实施切削加工和磨削加工等机械加工而形成排出油路143d。
如图3以及图13到图16所示,当紧固连接(固定)压缩机侧套110和涡轮侧套120时,推力轴承油路143a、压缩机侧横油路143b、涡轮侧纵油路143c以及排出油路143d彼此连通连接,形成第二润滑油路143。另外,润滑油路140由第一润滑油路142、轴承部111b以及第二润滑油路143形成。
在本实施方式涉及的润滑油路140中实施了用于减小该润滑油路140的表面粗糙度的加工(例如,精密磨削加工或涂层加工等)。
在这样形成的润滑油路140中,润滑油经第一润滑油路142从轴承套100(压缩机侧套110)的上表面供给到该轴承套100内。该润滑油在第一润滑油路142内向下方流通而供给到轴承部111b。另外,在该第一润滑油路142内流通的润滑油的一部分经压缩机侧分支油路142a而供给到压缩机侧套110的推力轴承油路143a。
供给到轴承部111b的润滑油在该轴承部111b与滑动轴承80之间流通而衰减该滑动轴承80的振动。另外,该润滑油从适当形成于滑动轴承80的外周面的贯通孔流通到该滑动轴承80的内侧。该润滑油流通到滑动轴承80和轴20之间,对该滑动轴承80与轴20的相对旋转进行润滑并且进行轴承部的冷却。
润滑了轴承部111b、滑动轴承80以及轴20的润滑油向轴承部111b的前端部(涡轮40侧端部)或者后端部(压缩机30侧端部)流通,并经推力轴承油路143a和涡轮侧纵油路143c中的某一方供给到压缩机侧横油路143b。供给到压缩机侧横油路143b的润滑油经排出油路143d从压缩机侧套110的主体部111的底面排出到轴承套100的外部。
这样,通过使润滑油从轴承套100的上表面经轴承部111b向该轴承套100的下表面(主体部111的底面)流通,能够遵从重力使该润滑油顺畅地流通。另外,通过从轴承部111b的前端以及后端排出润滑油,能够使该润滑油顺畅地循环,并且能够可靠地将该润滑油从轴承部111b的前端导入到后端。
如上所述,本实施方式涉及的涡轮增压器10的轴承套100是内部具有将涡轮40和压缩机30连接起来的轴20,并且将该轴20支承为能够转动的涡轮增压器10的轴承套100,该涡轮增压器10的轴承套100被分割成配置于涡轮40侧的涡轮侧套120、和配置于压缩机30侧的压缩机侧套110,用于供给冷却水的冷却水路130以及用于供给润滑油的润滑油路140是通过在涡轮侧套120以及压缩机侧套110实施机械加工而形成的。
通过这样构成,由于形成于轴承套100的冷却水路130以及润滑油路140通过机械加工而形成,因此在通过铸造而制作该轴承套100的情况下,不需要使用型芯而能够实现成本的削减。另外,由于在铸造的阶段不需要形成基于砂芯的冷却水路130以及润滑油路140,因此不需要检查在该冷却水路130以及润滑油了140内是否残留有砂芯的铸砂。并且,通过将轴承套100分割为两个部件,能够提升冷却水路130以及润滑油路140的加工性(易于实施机械加工)。
另外,润滑油路140包括:轴承部111b,其是贯插轴20并且将该轴20支承为能够转动的贯通孔;第一润滑油路142,其连通该轴承套100的上表面与轴承部111b;以及第二润滑油路143,其连通该轴承套100的下表面与轴承部111b。
通过这样构成,能够简化润滑油路140的形状,进而能够提升润滑油路140的加工性。另外,通过将润滑油经第一润滑油路142供给到轴承套100内,该润滑油按重力以第一润滑油路142、轴承部111b、第二润滑油路143的顺序流通,能够使该润滑油顺滑地循环。
另外,第二润滑油路143形成为分别连通轴承部111b的压缩机30侧端部与该轴承套100的下表面以及连通轴承部111b的涡轮40侧端部与该轴承套100的下表面。
通过这样构成,能够从轴承部111b的两端部向轴承套100的下方排出润滑油,能够使该润滑油顺畅地循环。另外,能够可靠地将润滑油导入到轴承部111b的两端,能够有效地润滑以及冷却该轴承部111b。
另外,在涡轮侧套120的与压缩机侧套110接触的面以及压缩机侧套110的与涡轮侧套120接触的面中的至少一方,形成有以轴20为中心的圆弧状的圆弧状冷却水路(压缩机侧圆弧状冷却水路131以及涡轮侧圆弧状冷却水路132)作为冷却水路130。
通过这样构成,通过以围绕轴20的周围的方式形成冷却水路,能够有效地抑制轴承套100的温度因经该轴20从涡轮40侧传递的热和通过轴20旋转产生的热而上升。
另外,在润滑油路140中,实施了用于减小表面粗糙度的加工。
通过这样构成,能够降低润滑油路140的流动阻力,进而能够实现涡轮增压器10的机械效率的提升。另外,由于润滑油不易滞留,因此能够降低油堵塞的产生率。
另外,本实施方式涉及的涡轮增压器10的轴承套100是内部具有将涡轮40与压缩机30连接起来的轴20、并且将该轴20支承为能够转动的涡轮增压器10的轴承套100,该涡轮增压器10的轴承套100被分割成配置于涡轮40侧的涡轮侧套120、和配置于压缩机30侧的压缩机侧套110,压缩机侧套110由铝系材料形成。
通过这样构成,通过利用铝系材料来形成比较低温的压缩机侧套110,能够实现轴承套100的轻量化。
另外,在压缩机侧套110的外周面形成有用于放出传递到该压缩机侧套110的热的散热部111c。
通过这样构成,能够抑制配置于高温环境下(具体来说,是被传递了发动机的废气的热、因轴20的旋转而产生的热)的轴承套100的温度上升。
另外,涡轮侧套120由不锈钢形成。
这样,通过利用不锈钢来形成比较高温的涡轮侧套120能够防止高温造成的变形和损伤等。另外,通过由不锈钢形成的涡轮侧套120来阻热,能够防止由铝系材料形成的压缩机侧套110的因热造成的变形和损伤等。另外,不锈钢相比于铸铁表面粗糙度低,因此,润滑油不易滞留于涡轮侧套120,能够降低油堵塞的产生率。
另外,本实施方式涉及的涡轮增压器10是具有如下部分的涡轮增压器10:轴20,其将涡轮40与压缩机30连接起来;轴承套100,其具有将轴20支承为能够转动的轴承部111b;以及滑动轴承80,其夹装于轴承20与轴承部111b之间,轴承部111b由铝系材料形成,轴20由钢铁材料形成,滑动轴承80由铜系材料形成。
通过这样构成,在轴承部111b的温度上升时,由于由铝系材料形成的轴承部111b的内径比由铜系材料形成的滑动轴承80的外径膨胀得大,因此介于该轴承部111b和滑动轴承80之间的润滑油量增加,能够降低急旋振动。另外同样地,在轴承部111b的温度上升时,由铜系材料形成的滑动轴承80的内径比由钢铁材料形成的轴20的外径膨胀得大,因此介于该滑动轴承80和轴20之间的润滑油量增加,能够降低急旋振动。另外,由于由铝系材料形成的轴承部111b内径的热传导率高,因此,能够有效地吸收和传导由轴承部111b产生的热,降低轴承部111b的温度,从而能够更有效地防止因热造成的变形和损伤等。
另外,轴承套100被分割成配置于涡轮40侧的涡轮侧套120、和配置于压缩机30侧的压缩机侧套110,涡轮侧套120由不锈钢形成,轴承部111b形成于压缩机侧套110。
这样,通过利用不锈钢来形成比较高温的涡轮侧套120,能够防止高温造成的变形和损伤等。另外,通过由不锈钢形成的该涡轮侧套120来阻热,能够防止由铝系材料形成的轴承部111b的因热造成的变形和损伤等。
另外,金属垫片150夹装于涡轮侧套120与压缩机侧套110之间。
这样,通过使金属垫片150介于涡轮侧套120与压缩机侧套110之间,能够阻断来自涡轮40侧的热,能够更有效地防止由铝系材料形成的轴承部111b的因热造成的变形和损伤等。
另外,在本实施方式中,形成于压缩机侧套110的主体部111的散热部111c是多个平板状(翅片状)的部分,但是本发明并非限定于此。即,散热部111c只要是增加该主体部111的表面积的形状即可,例如能够形成为瓣状、螺旋状、花插状、波纹状等。
另外,在本实施方式中,涡轮侧套120是通过使用了不锈钢的钣金加工而形成的,但是本发明并非限定于此,例如能够通过使用了铸铁的铸造而形成。
另外,在本实施方式中,在润滑油路140实施了用于减小表面粗糙度的加工,但是本发明并非限定于此,也能够在冷却水路130实施用于减小表面粗糙度的加工。由此,能够降低在该冷却水路130流通的冷却水的流动阻力。
另外,作为其他实施方式,如图17所示,还能够在涡轮侧套120形成凹部121a。
通过在涡轮侧套120的后表面实施切削加工和磨削加工等机械加工或者冲压加工来形成凹部121a。凹部121a以遍及尽可能大的范围的方式形成于涡轮侧套120的后表面。
当在使这样构成的涡轮侧套120的后表面、与压缩机侧套110(参照图4到图8)的前表面抵接的状态下彼此进行固定时,由于在该涡轮侧套120的后表面形成有凹部121a,因此该涡轮侧套120与压缩机侧套110的接触面积减少。由此,能够使得即使涡轮侧套120处于高温,也难以将该热传递给压缩机侧套110,进而能够防止该压缩机侧套110的因高温造成的变形和损伤等。并且,由于在凹部121a内形成存在空气的空间,通过该空间(空气层)能够更不易向压缩机侧套110传热。
如上所述,本实施方式涉及的涡轮增压器10的轴承套100是在涡轮侧套120的与压缩机侧套110接触的面(后表面)形成有凹部121a的涡轮增压器10的轴承套100。
通过这样构成,能够使得难以将涡轮侧套120的热传递给压缩机侧套110。
另外,在本实施方式中,在涡轮侧套120形成了凹部121a,但是本发明并非限定于此。即,能够构成为在压缩机侧套110的与涡轮侧套120接触的面(前表面)形成凹部的结构、或在涡轮侧套120的后表面以及压缩机侧套110的前表面两者形成凹部的结构。
产业上的利用可能性
本发明能够用于设置于内燃机的涡轮增压器的轴承套。
标号说明
20 轴
30 压缩机
40 涡轮
80 滑动轴承
100 轴承套
110 压缩机侧套
111b 轴承部
111c 散热部
120 涡轮侧套
130 冷却水路
131 压缩机侧圆弧状冷却水路
132 涡轮侧圆弧状冷却水路
140 润滑油路
142 第一润滑油路
143 第二润滑油路
150 金属垫片。

Claims (6)

1.一种涡轮增压器的轴承套,其内部具有将涡轮与压缩机连接起来的轴,并且该涡轮增压器的轴承套将该轴支承为能够转动,
该涡轮增压器的轴承套被分割为:
配置于所述涡轮侧的涡轮侧套;以及
配置于所述压缩机侧的压缩机侧套,
其特征在于,
用于供给冷却水的冷却水路以及用于供给润滑油的润滑油路是通过对所述涡轮侧套以及所述压缩机侧套实施机械加工而形成的,
所述润滑油路包括:
轴承部,其是供所述轴沿横向贯插并且将该轴支承为能够转动的贯通孔;和
第一润滑油路,其连通该轴承套的下表面与所述轴承部,
所述第一润滑油路包括上侧第一润滑油路,所述上侧第一润滑油路配置在所述轴承部的下方,沿所述横向连通所述轴承部的所述压缩机侧端部和所述轴承部的所述涡轮侧端部,
所述冷却水路包括圆弧状冷却水路,所述圆弧状冷却水路形成在所述涡轮侧套的与所述压缩机侧套接触的面以及所述压缩机侧套的与所述涡轮侧套接触的面中的至少一方,是以所述轴为中心下部被切掉的圆弧状,
在沿所述横向观察时,所述上侧第一润滑油路被配置在所述圆弧状冷却水路的下部的被切掉的部位处。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器的轴承套,其中,
所述第一润滑油路包括下侧第一润滑油路,所述下侧第一润滑油路沿纵向连通在该轴承套的下表面上形成的润滑油排出口和所述上侧第一润滑油路的在所述横向上的中途部,
在所述轴承套的下表面上,在将所述润滑油排出口夹在中央且相对于所述横向线对称的位置处形成有供水口和排水口,
所述冷却水路包括:
供给水路,其将所述圆弧状冷却水路的下部的一侧端部和所述供水口连通;和
排出水路,其将所述圆弧状冷却水路的下部的另一侧端部和所述排水口连通,
所述下侧第一润滑油路被配置在所述供给水路与所述排出水路之间。
3.根据权利要求1或2所述的涡轮增压器的轴承套,其中,
所述润滑油路包括第二润滑油路,所述第二润滑油路沿纵向连通所述轴承部与该轴承套的上表面,
所述圆弧状冷却水路的上部形成为在沿所述纵向观察时在所述第二润滑油路的周围向所述涡轮侧弯曲。
4.根据权利要求1所述的涡轮增压器的轴承套,其中,
对所述润滑油路实施了用于减小表面粗糙度的加工。
5.根据权利要求2所述的涡轮增压器的轴承套,其中,
对所述润滑油路实施了用于减小表面粗糙度的加工。
6.根据权利要求3所述的涡轮增压器的轴承套,其中,
对所述润滑油路实施了用于减小表面粗糙度的加工。
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