CN104420899A - 转子轴支承结构以及增压器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种转子轴支承结构以及增压器。半浮式衬套包括：第一轴承部、中间衬套部以及第二轴承部。第一轴承部的内周面的端缘(39ai)位于比第一轴承部(39a)的外周面的端缘(39ao)更靠压缩机叶轮(7)侧。第二轴承部(39b)的内周面的端缘(39bi)位于比第二轴承部(39b)的外周面的端缘(39bo)更靠涡轮机叶轮(9)侧。在中间衬套部的外周面的除了与第一轴承部邻接的一侧的部位以外的部位形成有容纳油的容纳周槽。在中间衬套部的下侧部分贯通形成有排油孔。在支承座部的半浮式衬套的下侧贯通形成有排油通路。

Description

转子轴支承结构以及增压器
技术领域
本发明涉及搭载于车辆等的增压器的转子轴支承结构以及具备上述转子轴支承结构的增压器。
背景技术
通常，车辆用增压器具备：轴承壳体、以能够旋转的方式设置于该轴承壳体并且将压缩机叶轮与涡轮机叶轮一体地连结在同一轴上的转子轴。另外，从降低车辆用增压器的噪声的观点来看，在车辆用增压器中广泛应用具备了半浮式衬套(半浮式轴承)的转子轴支承结构(参照日本特开2012-219788号以及日本特开2012-193709号)。
对通常的转子轴支承结构的结构简单地进行说明。轴承壳体在内侧具有支承座部。在支承座部沿着转子轴的轴向贯通形成有设置孔。而且，在支承座部的设置孔内以旋转被限制的状态设置有经由油膜将转子轴支承为能够旋转的筒状的半浮式衬套。另外，半浮式衬套由位于压缩机叶轮侧的圆筒状的第一轴承部、位于涡轮机叶轮侧的圆筒状的第二轴承部、以及位于第一轴承部与第二轴承部之间的圆筒状的中间衬套部构成。第一轴承部的内径与第二轴承部的内径彼此相等。第一轴承部的外径与第二轴承部的外径也彼此相等。中间衬套部的内径比第一轴承部的内径(第二轴承部的内径)大。中间衬套部的外径比第一轴承部的外径(第二轴承部的外径)小。
在轴承壳体形成有用于向设置孔的内周面与半浮式衬套的外周面之间以及半浮式衬套的内周面与转子轴的外周面之间供油的供油路径(供油通路系统)。另外，在轴承壳体形成有用于将供给至设置孔的内周面与半浮式衬套的外周面之间以及半浮式衬套的内周面与转子轴的外周面之间的油排出至轴承壳体的外侧的排油路径(排油通路系统)。
而且，若向设置孔的内周面与半浮式衬套的外周面之间等供油，则在设置孔的内周面与第一轴承部的外周面之间、设置孔的内周面与第二轴承部的外周面之间、第一轴承部的内周面与转子轴的外周面之间、以及第二轴承部的内周面与转子轴的外周面之间分别形成有油膜。此处，分别形成于第一轴承部的内周面与转子轴的外周面之间、以及第二轴承部的内周面与转子轴的外周面之间的油膜具有对转子轴的径向负载进行负担(支承)的功能。另外，分别形成于设置孔的内周面与第一轴承部的外周面之间、以及设置孔的内周面与第二轴承部的外周面之间的油膜具有作为对转子轴的旋转振动给与衰减的油膜阻尼器的功能。
然而，近年来，根据各种发动机的工作区域，相对于车辆用增压器的要求多样化，伴随于此，压缩机叶轮以及涡轮机叶轮的外径处于扩大的趋势。因此，通过对第一轴承部以及第二轴承部的宽度(上述轴向的长度)进行调整，而对转子轴的旋转振动充分地给与衰减，从而需要提高转子轴的旋转稳定性。
另一方面，若通过第一轴承部以及第二轴承部的宽度的调整而增长第一轴承部以及第二轴承部的内周面的宽度，则第一轴承部的内周面与转子轴的外周面之间、第二轴承部的内周面与转子轴的外周面之间的油的流动阻力(难流动的程度)增大。因此，担心转子轴支承结构的机械损失(Mechanical loss)增大，导致车辆用增压器的效率的降低。
换句话说，存在不容易提高转子轴的旋转稳定性，并且提高车辆用增压器的效率的问题。
另外，近年来，车辆用增压器的高效率化的要求逐渐增强，伴随于此，实现车辆用增压器所使用的转子轴支承结构的机械损失(Mechanical loss)的减少成为当务之急。另外，为了实现转子轴支承结构的机械损失的减少，而考虑到使设置孔的内周面与中间衬套部的外周面之间的间隙一律地扩大，来提高转子轴支承结构的排油性。另一方面，若使设置孔的内周面与中间衬套部的外周面之间的间隙一律地扩大，则在由压缩机叶轮与涡轮机叶轮的背面压力差产生的力作用于油的情况下，担心引起设置孔的内周面与第二轴承部的外周面之间的油挡(oil deflector)，而导致设置孔与半浮式衬套之间的磨损增大。
换句话说，存在不容易提高车辆用增压器的耐久性，并且减少转子轴支承结构的机械损失而提高车辆用增压器的效率的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能够解决上述的问题的转子轴支承结构以及具备上述转子轴支承结构的增压器。
本发明的第一形态是一种转子轴支承结构，是增压器所使用的转子轴支承结构，该转子轴支承结构的主旨在于，具备：轴承壳体，其在内侧具有设置有设置孔的支承座部，并具有用于向上述设置孔供给油的供油路径以及用于将供给至上述设置孔的上述油排出至其外侧的排油路径；转子轴，其以能够旋转的方式设置于上述轴承壳体，并且将压缩机叶轮与涡轮机叶轮一体地连结在同一轴上；以及筒状的半浮式衬套，其以旋转被限制的状态设置于上述支承座部的上述设置孔内，并将上述转子轴支持为能够旋转，上述设置孔沿着上述转子轴的轴向贯通形成，上述半浮式衬套具有：位于上述压缩机叶轮侧的圆筒状的第一轴承部、位于上述涡轮机叶轮侧的圆筒状的第二轴承部、以及位于上述第一轴承部与上述第二轴承部之间的圆筒状的中间衬套部，上述第二轴承部的内径与上述第一轴承部的内径相等，上述第二轴承部的外径与上述第一轴承部的外径相等，上述中间衬套部的内径比上述第一轴承部的内径大，上述中间衬套部的外径比上述第一轴承部的外径小，上述第一轴承部具有内周面以及外周面，在上述第一轴承部的内周面的上述中间衬套部侧形成有第一端缘，在上述第一轴承部的外周面的上述中间衬套部侧形成有第二端缘，上述第一端缘位于比上述第二端缘更靠上述压缩机叶轮侧，上述第二轴承部具有内周面以及外周面，在上述第二轴承部的内周面的上述中间衬套部侧形成有第三端缘，在上述第二轴承部的外周面的上述中间衬套部侧形成有第四端缘，上述第三端缘位于比第四端缘更靠上述涡轮机叶轮侧。
本发明的第二形态是一种转子轴支承结构，是增压器所使用的转子轴支承结构，该转子轴支承结构的主旨在于，具备：轴承壳体，其在内侧具有设置有设置孔的支承座部，并具有用于向上述设置孔供给油的供油路径以及用于将供给至上述设置孔的上述油排出至外侧的排油路径；转子轴，其以能够旋转的方式设置于上述轴承壳体，并且将压缩机叶轮与涡轮机叶轮一体地连结在同一轴上；以及筒状的半浮式衬套，其以旋转被限制的状态设置于上述支承座部的上述设置孔内，并将上述转子轴支承为能够旋转，上述设置孔沿着上述转子轴的轴向贯通形成，上述半浮式衬套具有：位于上述压缩机叶轮侧的圆筒状的第一轴受部、位于上述涡轮机叶轮侧的圆筒状的第二轴承部、以及位于上述第一轴承部与上述第二轴承部之间并具有设置有容纳油的容纳周槽的外周面的中间衬套部，上述第二轴承部的内径与上述第一轴承部的内径相等，上述第二轴承部的外径与上述第一轴承部的外径相等，上述中间衬套部的内径比上述第一轴承部的内径大，上述中间衬套部的外径比上述第一轴承部的外径小，上述容纳周槽形成于上述中间衬套部的上述外周面的除了与上述第一轴承部邻接的一侧的部位以外的部位。
此外，“上述中间衬套部的外周面的除了与上述第一轴承部邻接的一侧的部位以外的部位”包括：上述中间衬套部的外周面的与上述第二轴承部邻接的一侧的部位、以及上述中间衬套部的外周面的中间侧(上述第一轴承部与上述第二轴承部的中间侧)的部位。
本发明的第三形态是一种增压器，其利用来自发动机的废气的压力能，对供给至上述发动机侧的空气进行增压，上述增压器的主旨在于，具备第一形态或者第二形态的转子轴支承结构。
根据本发明，能够抑制上述第一轴承部的内周面与上述转子轴的外周面之间等的油的流动阻力的增大，并且能够使分别形成于上述设置孔的内周面与上述第一轴承部的外周面之间等的油膜充分地发挥作为油膜阻尼器的功能，因此对上述转子轴的旋转振动给与充分的衰减，能够提高上述转子轴的旋转稳定性，并且减少上述转子轴支承结构的机械损失(Mechanical loss)而提高上述增压器的效率。
根据本发明，能够使上述半浮式衬套的重量减少相当于上述容纳周槽的容积大小，并且能够提高上述转子轴支承结构的排油性，因此能够实现上述半浮式衬套的轻型化，换言之，实现上述增压器的轻型化，并且能够减少上述转子轴支承结构的机械损失，而提高上述增压器的效率。
在上述增压器的运转过程中，即使由上述压缩机叶轮与上述涡轮机叶轮的背面压力差产生的力作用于油，也能够充分地防止上述设置孔的内周面与上述第二轴承部的外周面之间的油挡，因此能够抑制上述设置孔与上述半浮式衬套之间的磨损、烧结，从而提高上述增压器的耐久性。
附图说明
图1是图4的转子轴及其周边的放大图。
图2是本发明的实施方式所涉及的转子轴支承结构的半浮式衬套的剖视图。
图3(a)是沿着图2的ШA-ШA线的剖视图，图3(b)是沿着图2的ШB-ШB线的剖视图。
图4是本发明的实施方式所涉及的可变容量型增压器的主剖视图。
具体实施方式
参照图1～图4对本发明的实施方式进行说明。其中，如附图所示，“L”为左方，“R”为右方。
如图1以及图4所示，本发明的实施方式所涉及的车辆用增压器(增压器的一个例子)1利用来自发动机(省略图示)的废气的压力能，对供给至发动机的空气进行增压(压缩)。
车辆用增压器1具备：轴承壳体3、和以能够旋转的方式设置于该轴承壳体3并且沿左右方向延伸的转子轴(涡轮机轴)5。另外，在转子轴5的一端部(右端部)ー体地设置有利用离心力对空气进行压缩的压缩机叶轮7。在转子轴5的另一端部(左端部)ー体地设置有利用废气的压力能产生旋转力(旋转扭矩)的涡轮机叶轮9。换言之，转子轴5构成为将压缩机叶轮7与涡轮机叶轮9一体地连结在同一轴上。此外，压缩机叶轮7的背面的外径比涡轮机叶轮9的背面的外径大。
转子轴5具备：位于压缩机叶轮7侧(右端侧)的第一被支承轴部5a、位于涡轮机叶轮9侧(左端侧)的第二被支承轴部5b、以及位于第一被支承轴部5a与第二被支承轴部5b之间的中间轴部5c。此处，第一被支承轴部5a的外径与第二被支承轴部5b的外径相等。中间轴部5c的外径比第一被支承轴部5a的外径(第二被支承轴部5b的外径)小。另外，在转子轴5的第二被支承轴部5b的左侧一体地形成有抛油环11。在转子轴5的第一被支承轴部5a的右侧ー体地设置有挡油板13。
如图4所示，在轴承壳体3的右侧设置有对压缩机叶轮7进行容纳的压缩机壳体15。另外，在压缩机壳体15的压缩机叶轮7的入口侧(空气的流动方向的上游侧)形成有导入空气的空气导入口17。空气导入口17与对空气进行净化的空气过滤器(省略图示)连接。并且，在轴承壳体3与压缩机壳体15之间的压缩机叶轮7的出口侧(空气的流动方向的下游侧)形成有对被压缩的空气进行升压的环状的扩散流路19。另外，在压缩机壳体15的内部形成有漩涡状的压缩机涡旋流路21。压缩机涡旋流路21与扩散流路19连通。而且，在压缩机壳体15的适当位置形成有用于排出被压缩的空气的空气排出口23。空气排出口23与压缩机涡旋流路21连通。另外，空气排出口23与发动机的吸气歧管(省略图示)连接。
在轴承壳体3的左侧设置有容纳涡轮机叶轮9的涡轮机壳体25。另外，在涡轮机壳体25的适当位置形成有用于导入废气的气体导入口27。气体导入口27与发动机的排气歧管(省略图示)连接。在涡轮机壳体25的内部的涡轮机叶轮9的入口侧(废气的流动方向的上游侧)形成有漩涡状的涡轮涡旋流路29。涡轮涡旋流路29与气体导入口27连通。在涡轮机壳体25的涡轮机叶轮9的出口侧(废气的流动方向的下游侧)形成有用于排出废气的气体排出口31。气体排出口31与对废气进行净化的废气净化装置(省略图示)连接。
接着，对车辆用增压器1所使用的转子轴支承结构33的结构进行说明。
如图1～图3(a)、图3(b)所示，轴承壳体3在内侧具有支承座部35。在支承座部35沿着左右方向(转子轴5的轴向)贯通形成有设置孔37。另外，设置孔37具备：位于压缩机叶轮7侧的第一支承孔部37a、位于涡轮机叶轮9侧的第二支承孔部37b、以及位于第一支承孔部37a与第二支承孔部37b之间的中间孔部37c。此处，第一支承孔部37a的内径与第二支承孔部37b的内径彼此相等。中间孔部37c的内径比第一支承孔部37a的内径(第二支承孔部37b的内径)稍大。
在支承座部35的设置孔37内以旋转被止转销41限制的状态设置有筒状的半浮式衬套(半浮式轴承)39。半浮式衬套39经由油膜将转子轴5支承为能够旋转。另外，半浮式衬套39具有：位于压缩机叶轮7侧(换言之，位于第一支承孔部37a内)的圆筒状的第一轴承部39a、位于涡轮机叶轮9侧(换言之，位于第二支承孔部37b内)的圆筒状的第二轴承部39b、以及位于第一轴承部39a与第二轴承部39b之间(换言之，位于中间孔部37c内)的圆筒状的中间衬套部39c。第一轴承部39a的内径与第二轴承部39b的内径彼此相等。第一轴承部39a的外径与第二轴承部39b的外径也彼此相等。中间衬套部39c的内径比第一轴承部39a的内径(第二轴承部39b的内径)大。中间衬套部39c的外径比第一轴承部39a的外径(第二轴承部39b的外径)稍小。
如图2所示，半浮式衬套39的第一轴承部39a具有内周面和外周面。在第一轴承部39a的内周面的中间衬套部39c侧形成有端缘(第一端缘)39ai。另外，在第一轴承部39a的外周面的中间衬套部39c侧形成有端缘(第二端缘)39ao。端缘39ai位于比端缘39ao更靠压缩机叶轮7侧(图2的右侧)。半浮式衬套39的第二轴承部39b具有内周面和外周面。在第二轴承部39b的内周面的中间衬套部39c侧形成有端缘(第三的端缘)39bi。在第二轴承部39b的外周面的中间衬套部39c侧形成有端缘(第四端缘)39bo。端缘39bi位于比端缘39bo更靠涡轮机叶轮9侧(图2的左侧)。第一轴承部39a的外周面与内周面的宽度(转子轴5的轴向的长度)的差D1被设定为第一轴承部39a的内周面的宽度L1的2％～62％。第二轴承部39b的外周面与内周面的宽度的差D2被设定为第二轴承部39b的内周面的宽度L2的2％～62％。将差D1以及差D2设定在上述的范围内是为了有效地减少由车辆用增压器1的运转过程中的油产生的机械损失(Mechanical loss)，并且有效地对转子轴5的旋转振动给与衰减。
在第一轴承部39a的外周面形成有第一引导周槽43。第一引导周槽43沿周向延伸，从而沿上述周向对油进行引导。在第一轴承部39a的内周面沿周向隔开间隔地形成有沿左右方向对油进行引导的多个第一引导直线槽45。各第一引导直线槽45沿左右方向(转子轴5的轴向)延伸。另外，在第一轴承部39a沿周向隔开间隔地贯通形成有多个第一引导孔47。各第一引导孔47从第一引导周槽43向第一引导直线槽45侧(第一轴承部39a的内周面侧)贯通形成，从而将油从第一引导周槽43向第一引导直线槽45侧引导。在第二轴承部39b的外周面形成有第二引导周槽49。第二引导周槽49朝周向延伸，从而沿上述周向对油进行引导。在第二轴承部39b的内周面沿周向隔开间隔地形成有沿左右方向对油进行引导的多个第二引导直线槽51。各第二引导直线槽51沿左右方向(转子轴5的轴向)延伸。另外，在第二轴承部39b沿周向隔开间隔地贯通形成有多个第二引导孔53。各第二引导孔53从第二引导周槽49向第二引导直线槽51侧(第二轴承部39b的内周面侧)贯通形成，从而将油从第二引导周槽49向第二引导直线槽51侧引导。并且，在中间衬套部39c的下侧部分贯通形成有用于供止转销41嵌合的嵌合孔55。
半浮式衬套39的右端面(第一轴承部39a的端面)经由挡油板13对来自压缩机叶轮7侧的推力负载进行负担(支承)。半浮式衬套39的左端面(第二轴承部39b的端面)经由抛油环11对来自涡轮机叶轮9侧的推力负载进行负担。换言之，半浮式衬套39具有作为对来自压缩机叶轮7侧以及涡轮机叶轮9侧的推力负载进行负担的推力轴承的功能。另外，例如如日本特开平9-242553号公报以及日本特开2007-23858号公报等所示，在半浮式衬套39的两端面(右端面和左端面)适当地形成有引导槽(省略图示)以及锥形部(省略图示)等。此外，例如如日本特开2012-237254号公报、日本特开2007-170296号公报等所示，也可以从半浮式衬套39省略作为推力轴承的功能，而在支承座部35设置有对来自压缩机叶轮7侧以及涡轮机叶轮9侧的推力负载进行负担的多个推力轴承(省略图示)。
如图1所示，在轴承壳体3形成有供油路径(供油通路系统)57。供油路径57向设置孔37的内周面与半浮式衬套39的外周面之间以及半浮式衬套39的内周面与转子轴5的外周面之间供油。具体而言，为了导入油，而在轴承壳体3形成有供油口(油导入口)59。供油口59与供油的供油泵(省略图示)连接。另外，在支承座部35(轴承壳体3的内部)形成有第一供油通路61。第一供油通路61向第一轴承部39a的第一引导周槽43直接供油。第一供油通路61与供油口59连通。并且，在支承座部35的内部形成有第二供油通路63。第二供油通路63向第二轴承部39b的第二引导周槽49直接供油。第二供油通路63与供油口59连通。
在轴承壳体3形成有排油路径(排油通路系统)65。排油路径65排出供给至设置孔37的内周面与半浮式衬套39的外周面之间以及半浮式衬套39的内周面与转子轴5的外周面之间等的油。具体而言，在支承座部35的设置孔37的左端附近形成有环状的油积存部67。油积存部67对从半浮式衬套39的另一端面与抛油环11之间流出的油暂时存积。另外，在支承座部25的半浮式衬套39的下侧贯通形成有用于从油积存部67排出油的排油通路69。而且，在轴承壳体3内的支承座部35的下方形成有对从排油通路69等排出的油进行回收的回收室71。并且，在轴承壳体3的下侧部分形成有用于将油排出至轴承壳体3的外侧的排油口73。排油口73与回收室71连通。
如图2所示，在中间衬套部39c的外周面的除了与第一轴承部39a邻接的一侧的部位以外的部位(在本发明的实施方式中，为从中间衬套部39c的外周面的与第二轴承部39b邻接的一侧至中间侧范围的部位)形成有对油进行容纳的容纳周槽75。此处，容纳周槽75的宽度L3被设定为中间衬套部的宽度L4的50％以下(在本发明的实施方式中，为46％～50％)。设定为中间衬套部的宽度L4的50％以下是为了在车辆用增压器1的运转过程中，在由压缩机叶轮7与涡轮机叶轮9的背面压力差产生的力作用于油的情况下，充分地防止油从涡轮机叶轮9侧流向压缩机叶轮7侧。此外，在将容纳周槽75形成于中间衬套部39c的外周面的除了与第一轴承部39a邻接的一侧的部位以外的部位的情况下，也可以不在中间衬套部39c的外周面的与第二轴承部39b邻接的一侧的部位形成有容纳周槽75。另外，只要在车辆用增压器1的运转过程中能够充分地防止油从涡轮机叶轮9侧流向压缩机叶轮7侧，则容纳周槽75的宽度L3也可以超过中间衬套部的宽度L4的50％。
如图1以及图2所示，在中间衬套部39c的下侧部分亦即容纳周槽75的底部分贯通形成有排油孔77。排油孔77从中间轴部5c的外周面与中间衬套部39c的内周面之间排出油，另外在支承座部35的半浮式衬套39的下侧贯通形成有用于从中间衬套部39c的外周面与中间孔部37c的内周面之间排出油的排油通路79。换言之，排油通路79排出支承座部35的设置孔37内的油。此外，排油通路79构成排油路径65的一部分。因此，从排油通路79被排出的油被回收至回收室71。
如图1所示，在支承座部35的右侧部以包围挡油板13的方式设置有对供油路径57的一部分进行封闭的环状的盖部件81。另外，在轴承壳体3的右侧部以包围挡油板13的方式设置有环状的密封板83。在密封板83的内周面与挡油板13的外周面之间设置有防止油从轴承壳体3侧向压缩机叶轮7侧泄漏等的第一密封环85。并且，在轴承壳体3的左侧部形成有用于供转子轴5的左端部插嵌的插嵌孔87。在插嵌孔87的内周面与转子轴5的左端部的外周面之间设置有防止油从轴承壳体3侧向涡轮机叶轮9侧泄漏等的第二密封圈89。
接着，对本发明的实施方式的作用以及效果进行说明。
从气体导入口27导入的废气经由涡轮涡旋流路29从涡轮机叶轮9的入口侧向出口侧流通，从而利用废气的压力能产生旋转力(旋转扭矩)，能够使转子轴5以及压缩机叶轮7与涡轮机叶轮9一体地旋转。由此，能够对从空气导入口17导入的空气进行压缩，并经由扩散流路19以及压缩机涡旋流路21从空气排出口23排出，从而能够对供给至发动机的空气进行增压。
在车辆用增压器1的运转过程中，通过供油泵的工作从供油口59向轴承壳体3的内部导入油，从第一供油通路61向第一轴承部39a的第一引导周槽43直接供油，从第二供油通路63向第二轴承部39b的第二引导周槽49直接供油。由此，不仅向设置孔37的内周面与半浮式衬套39的外周面之间供给油，也能够经由第一轴承部39a的多个第一引导孔47以及第二轴承部39b的多个第二引导孔53等向半浮式衬套39的内周面与转子轴5的外周面之间供给油。因此，在第一支承孔部37a的内周面与第一轴承部39a的外周面之间、第二支承孔部37b的内周面与第二轴承部39b的外周面之间、第一轴承部39a的内周面与第一被支承轴部5a的外周面之间、以及第二轴承部39b的内周面与第二被支承轴部5b的外周面之间分别形成油膜，通过上述的油膜能够将转子轴5支承为能够旋转。此处，分别形成于第一轴承部39a的内周面与第一被支承轴部5a的外周面之间、以及第二轴承部39b的内周面与第二被支承轴部5b的外周面之间的油膜具有对转子轴5的径向负载进行负担(支承)的功能。另外，分别形成于第一支承孔部37a的内周面与第一轴承部39a的外周面之间、第二支承孔部37b的内周面与第二轴承部39b的外周面之间的油膜具有作为对转子轴5的旋转振动给与衰减的油膜阻尼器的功能。此外，若向设置孔37的内周面与半浮式衬套39的外周面之间等供给油，则能够向半浮式衬套39的右端面与挡油板13之间、以及半浮式衬套39的左端面与抛油环11之间供给油。
另一方面，向设置孔37的内周面与半浮式衬套39的外周面之间以及半浮式衬套39的内周面与转子轴5的外周面之间供给的油从排油通路69、79等流出，并经由回收室71从排油口73排出至轴承壳体3的外侧。此外，从排油口73被排油的油暂时回收至油盘(省略图示)，再次通过供油泵的动作从供油口59导入轴承壳体3的内部。
半浮式衬套39包括具有内周面与外周面的第一轴承部39a。在第一轴承部39a的内周面的中间衬套部39c侧形成有端缘39ai。另外，在第一轴受部39a的外周面的中间衬套部39c侧形成有端缘39ao。端缘39ai位于比端缘39ao更靠压缩机叶轮7侧。因此，充分地确保第一轴承部39a的外周面的宽度，从而能够缩短第一轴承部39a的内周面的宽度。由此，能够抑制第一轴受部39a的内周面与第一被支承轴部5a的外周面之间的油的流动阻力(难流动的程度)的增大，并且能够使形成于设置孔37的内周面与第一轴承部39a的外周面之间的油膜充分地发挥作为油膜阻尼器的功能。
相同地，半浮式衬套39包括具有内周面与外周面的第二轴承部39b。在第二轴承部39b的内周面的中间衬套部39c侧形成有端缘39bi。另外，在第二轴承部39b的外周面的中间衬套部39c侧形成有端缘39bo。端缘39bi位于比端缘39bo更靠涡轮机叶轮9侧。因此，能够充分地确保第二轴承部39b的外周面的宽度，从而能够缩短第二轴承部39b的内周面的宽度。由此，能够抑制第二支承孔部37b的内周面与第二轴承部39b的外周面之间的油的流动阻力的增大，并且能够使形成于设置孔37的内周面与第二轴承部39b的外周面之间的油膜充分地发挥作为油膜阻尼器的功能。
在中间衬套部39c的外周面的除了与第一轴承部39a邻接的一侧的部位以外的部位形成有容纳周槽75。因此，能够使半浮式衬套39的重量减少相当于容纳周槽75的容积大小，并且局部地扩大中间孔部37c的内周面与中间衬套部39c的外周面之间的间隙，从而能够提高转子轴支承结构33的排油性。
容纳周槽75的形成位置被限定，从而在中间衬套部39c的外周面的与第一轴承部39a邻接的一侧存在不具有容纳周槽75的部位，因此在车辆用增压器1的运转过程中，由压缩机叶轮7与涡轮机叶轮9的背面压力差产生的力作用于油，从而即使油的流动方向成为压缩机叶轮7侧(右方)，也能够抑制油从中间衬套部39c的容纳周槽75流向压缩机叶轮7侧，从而能够防止第二支承孔部37b的内周面与第二轴承部39b的外周面之间的油挡。
在中间衬套部39c的下侧部分贯通形成有排油孔77，在支承座部35的半浮式衬套39的下侧贯通形成有排油通路79，因此在设置孔37的内周面与半浮式衬套39的外周面之间很难积存油，从而能够提高转子轴支承结构33的排油性。
在第一轴承部39a的外周面形成有第一引导周槽43，在第一轴承部39a沿周向隔开间隔地贯通形成有多个第一引导孔47，在支承座部35形成有第一供油通路61，因此能够向第一支承孔部37a的内周面与第一轴承部39a的外周面之间、以及第一轴承部39a的内周面与第一被支承轴部5a的外周面之间稳定地供给油。相同地，在第二轴承部29b的外周面形成有第二引导周槽49，在第二轴承部39b沿周向隔开间隔地贯通形成有多个第二引导孔53，在支承座部35的内部形成有第二供油通路63，因此能够向第二支承孔部37b的内周面与第二轴承部39b的外周面之间、以及第二轴承部39b的内周面与第二被支承轴部5b的外周面之间稳定地供给油。
如上所述，根据本发明的实施方式，能够抑制第一轴承部39a的内周面与第一被支承轴部5a的外周面之间等的油的流动阻力的增大，并且能够使分别形成于设置孔37的内周面与第一轴承部39a的外周面之间等的油膜充分地发挥作为油膜阻尼器的功能，因此能够对转子轴5的旋转振动充分地给与衰减，而提高转子轴5的旋转稳定性，并且能够减少转子轴支承结构13的机械损失，而提高车辆用增压器1的效率。特别地，能够进一步提高转子轴支承结构33的排油性，因此进一步减少转子轴支承结构33的机械损失，从而能够进一步提高车辆用增压器1的效率。
如上所述，根据本发明的实施方式，能够使半浮式衬套39的重量减少相当于容纳周槽75的容积大小，并且能够提高转子轴支承结构33的排油性，因此能够实现半浮式衬套39的轻型化，换言之，实现车辆用增压器1的轻型化，并且能够减少转子轴支承结构33的机械损失，而提高车辆用增压器1的效率。特别地，油在设置孔37的内周面与半浮式衬套39的外周面之间很难积存，从而能够提高转子轴支承结构33的排油性，因此能够进一步降低转子轴支承结构33的机械损失，而进一步提高车辆用增压器1的效率。
在车辆用增压器1的运转过程中，即使压缩机叶轮7的背面的负压作用较大，也能够防止第二支承孔部37b的内周面与第二轴承部39b的外周面之间的油挡。另外，能够向第一支承孔部37a的内周面与第一轴承部39a的外周面之间等稳定地供给油。因此，能够抑制设置孔37与半浮式衬套39之间以及半浮式衬套39与转子轴5之间的磨损、烧结，从而能够提高车辆用增压器1的耐久性。
此外，本发明不限定于上述的实施方式的说明，通过进行适当的变更，能够以各种的方式来实施。另外，本发明所包含的权利范围不限定于上述的实施方式。

Claims (10)

1.一种转子轴支承结构，是增压器所使用的转子轴支承结构，上述转子轴支承结构的特征在于，具备：
轴承壳体，其在内侧具有设置有设置孔的支承座部，并具有用于向上述设置孔供给油的供油路径以及用于将供给至上述设置孔的上述油排出至其外侧的排油路径；
转子轴，其以能够旋转的方式设置于上述轴承壳体，并且将压缩机叶轮与涡轮机叶轮一体地连结在同一轴上；以及
筒状的半浮式衬套，其以旋转被限制的状态设置于上述支承座部的上述设置孔内，并将上述转子轴支承为能够旋转，
上述设置孔沿着上述转子轴的轴向贯通形成，
上述半浮式衬套具有：
位于上述压缩机叶轮侧的圆筒状的第一轴承部；
位于上述涡轮机叶轮侧的圆筒状的第二轴承部；以及
位于上述第一轴承部与上述第二轴承部之间的圆筒状的中间衬套部，
上述第二轴承部的内径与上述第一轴承部的内径相等，
上述第二轴承部的外径与上述第一轴承部的外径相等，
上述中间衬套部的内径比上述第一轴承部的内径大，
上述中间衬套部的外径比上述第一轴承部的外径小，
上述第一轴承部具有内周面以及外周面，
在上述第一轴承部的内周面的上述中间衬套部一侧形成有第一端缘，
在上述第一轴承部的外周面的上述中间衬套部一侧形成有第二端缘，
上述第一端缘位于比上述第二端缘更靠上述压缩机叶轮侧，
上述第二轴承部具有内周面以及外周面，
在上述第二轴承部的内周面的上述中间衬套部一侧形成有第三端缘，
在上述第二轴承部的外周面的上述中间衬套部一侧形成有第四端缘，
上述第三端缘位于比第四端缘更靠上述涡轮机叶轮侧。
2.根据权利要求1所述的转子轴支承结构，其特征在于，
在上述中间衬套部的下侧部分贯通形成有从上述中间衬套部的内周面与上述转子轴的外周面之间排出油的排油孔，
上述排油路径贯通形成至上述支承座部的上述半浮式衬套的下侧的上述设置孔的内周面，并具有用于排出上述设置孔内的油的排油通路。
3.根据权利要求1所述的转子轴支承结构，其特征在于，
上述第一轴承部的外周面与内周面的宽度的差异被设定为上述第一轴承部的内周面的宽度的2％～62％，上述第二轴承部的外周面与内周面的宽度的差异被设定为上述第二轴承部的内周面的宽度的2％～62％。
4.根据权利要求1所述的转子轴支承结构，其特征在于，
上述第一轴承部具有：
第一引导周槽，其沿周向形成于上述第一轴承部的上述外周面，并沿上述周向对油进行引导；以及
第一引导孔，其从上述第一引导周槽向上述第一轴承部的上述内周面侧贯通形成，从而将油从上述第一引导周槽向上述第一轴承部的上述内周面侧引导，
上述第二轴承部具有：
第二引导周槽，其沿周向形成于上述第二轴承部的上述外周面，并沿上述周向对油进行引导；以及
第二引导孔，其从上述第二引导周槽向上述第二轴承部的上述内周面侧贯通形成，从而将油从上述第二引导周槽向上述第二轴承部的上述内周面侧引导，
上述供油路径具有用于向上述第一轴承部的上述第一引导周槽直接供给油的第一供油通路、以及用于向上述第二轴承部的上述第二引导周槽直接供给油的第二供油通路。
5.一种增压器，其利用来自发动机的废气的压力能，对供给至上述发动机侧的空气进行增压，上述增压器的特征在于，
具备权利要求1～4中任一项所述的转子轴支承结构。
6.一种转子轴支承结构，是增压器所使用的转子轴支承结构，上述转子轴支承结构的特征在于，具备：
轴承壳体，其在内侧具有设置有设置孔的支承座部，并具有用于向上述设置孔供给油的供油路径以及用于将供给至上述设置孔的上述油排出至其外侧的排油路径；
转子轴，其以能够旋转的方式设置于上述轴承壳体，并且将压缩机叶轮与涡轮机叶轮一体地连结在同一轴上；以及
筒状的半浮式衬套，其以旋转被限制的状态设置于上述支承座部的上述设置孔内，并将上述转子轴支承为能够旋转，
上述设置孔沿着上述转子轴的轴向贯通形成，
上述半浮式衬套具有：
位于上述压缩机叶轮侧的圆筒状的第一轴承部；
位于上述涡轮机叶轮侧的圆筒状的第二轴承部；以及
位于上述第一轴承部与上述第二轴承部之间，并具有设置有容纳油的容纳周槽的外周面的中间衬套部，
上述第二轴承部的内径与上述第一轴承部的内径相等，
上述第二轴承部的外径与上述第一轴承部的外径相等，
上述中间衬套部的内径比上述第一轴承部的内径大，
上述中间衬套部的外径比上述第一轴承部的外径小，
上述容纳周槽形成于上述中间衬套部的上述外周面的除了与上述第一轴承部邻接的一侧的部位以外的部位。
7.根据权利要求6所述的转子轴支承结构，其特征在于，
在上述中间衬套部的下侧部分贯通形成有从上述中间衬套部的内周面与上述转子轴的外周面之间排出油的排油孔，
上述排油路径贯通形成至上述支承座部的上述半浮式衬套的下侧的上述设置孔的内周面，并具有用于排出上述设置孔内的油的排油通路。
8.根据权利要求6所述的转子轴支承结构，其特征在于，
上述容纳周槽的宽度被设定为上述中间衬套部的宽度的50％以下。
9.根据权利要求6所述的转子轴支承结构，其特征在于，
上述第一轴承部具有：
第一引导周槽，其沿周向形成于上述第一轴承部的外周面，并沿上述周向对油进行引导；以及
第一引导孔，其从上述第一引导周槽向上述第一轴承部的内周面侧贯通形成，从而将油从上述第一引导周槽向上述第一轴承部的内周面侧引导，
上述第二轴承部具有：
第二引导周槽，其沿周向形成于上述第二轴承部的外周面，并沿上述周向对油进行引导；以及
第二引导孔，其从上述第二引导周槽向上述第二轴承部的内周面侧贯通形成，从而将油从上述第二引导周槽向上述第二轴承部的内周面侧引导，
上述供油路径具有用于向上述第一轴承部的上述第一引导周槽直接供给油的第一供油通路、以及用于向上述第二轴承部的上述第二引导周槽直接供给油的第二供油通路。
10.一种增压器，其利用来自发动机的废气的压力能，对供给至上述发动机侧的空气进行增压，上述增压器的特征在于，
具备权利要求6～9中任一项所述的转子轴支承结构。
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