CN106460647A - 增压器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供增压器，具备形成有内部空间(S1)的涡轮壳体(4)、设于涡轮壳体(4)的轴承部(22)、以至少一端比轴承部(22)更向涡轮壳体(4)的内侧突出的状态旋转自如地插通于轴承孔22a的轴(23)、以及固定于轴(23)且对向内部空间(S1)开口的流路进行开闭的阀(16)。轴承部(22)具有从涡轮壳体(4)的内壁突出的突出部(22b)。突出部(22b)的径向孔22d在轴(23)的径向上将轴承部(22)从轴承部(22)的外周面(22c)贯通至轴承孔(22a)。

Description

增压器
技术领域
本发明涉及具备对向壳体的内部空间开口的流路进行开闭的阀的增压器。
背景技术
以往，公知一种增压器，在一端设有涡轮叶轮并在另一端设有压缩机叶轮的旋转轴旋转自如地保持于轴承壳体。将这样的增压器连接于发动机，并利用从发动机排出的排出气体使涡轮叶轮旋转，并且利用该涡轮叶轮的旋转来经由旋转轴使压缩机叶轮旋转。这样，增压器伴随压缩机叶轮的旋转对空气进行压缩，并将其输送至发动机。
专利文献1所记载的增压器具备旁通流路。旁通流路使排出气体的一部分不经由通向涡轮叶轮的涡轮涡旋流路，而从涡轮壳体向涡轮叶轮的下游流动。即，排出气体的一部分经由旁通流路，从而绕过涡轮涡旋流路以及涡轮叶轮。该旁通流路由阀来开闭。阀设于涡轮壳体内，并与轴连结。轴由设置于涡轮壳体的轴承部支撑为能够旋转。轴承部以贯通涡轮壳体的内外的方式设置于涡轮壳体。这样，若轴利用驱动器的动力而旋转，则阀以与轴成为一体的方式动作，从而利用该阀的动作来开闭旁通流路。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2013-512373号公报
发明内容
发明所要解决的课题
如上述那样，当在增压器的壳体设置轴承部、且轴由轴承部支撑为能够旋转的情况下，因排气脉动等的影响，轴沿其轴向振动，其结果有产生噪声的可能性。
本发明的目的在于提供能够抑制使阀动作的轴的振动以及振动所产生的异响的增压器。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题，本发明的一个方案是一种增压器，其主旨在于，具备：壳体，其在内部形成有内部空间；轴承部，其设于壳体，且形成有将壳体的内部空间与壳体的外部之间贯通的轴承孔；轴，其以至少一端比轴承部更向壳体的内侧突出的状态，旋转自如地支撑于轴承孔；以及阀，其固定于轴，且伴随轴的旋转对向内部空间开口的流路进行开闭，轴承部具有从壳体的面向内部空间的内壁突出的突出部，在突出部形成有在轴的径向上从轴承部的外周面贯通至轴承孔的径向孔。
优选与径向孔的贯通方向正交的径向孔的截面积比在形成轴承孔的轴承部的内周面与轴的外周面之间形成的间隙处的、轴的径向的截面积大。
优选径向孔设于沿径向孔的贯通方向延伸的延长线与阀的可动轨迹范围不交叉的位置。
优选轴承部形成为圆筒状，径向孔在轴承部的周向上隔开间隔地设有多个，径向孔之间的间隔不相同。
发明的效果如下。
根据本发明，能够抑制使阀动作的轴的振动以及振动所产生的异响。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的增压器的简要剖视图。
图2(a)以及图2(b)是本发明的一个实施方式的涡轮壳体的外观图，图2(a)是从正面观察涡轮壳体的排出口的图，图2(b)是涡轮壳体的侧视图。
图3(a)～图3(c)是用于说明本发明的一个实施方式的安装板的图，图3(a)是本发明的一个实施方式的安装板的立体图，图3(b)是本实施方式的安装板的侧视图，图3(c)是本实施方式的安装板的俯视图。
图4是用于说明向安装板连结阀的连结构造的图。
图5(a)以及图5(b)是用于说明本发明的一个实施方式的轴承部和轴的图，图5(a)是包括轴承部以及轴的中心轴在内的剖视图，图5(b)是图5(a)的V(b)向视图。
图6是用于说明组装于涡轮壳体的轴承部的图。
图7(a)以及图7(b)是用于说明本发明的一个实施方式的变形例的轴承部和轴的图，图7(a)是包括轴承部以及轴的中心轴在内的剖视图，图7(b)是图7(a)的VII(b)向视图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细地对本发明的一个实施方式进行说明。这样的实施方式所示的尺寸、材料、其它具体的数值等只不过是用于使发明的理解变得容易的示例，除特别限定的情况之外，不对本发明进行限定。此外，本说明书以及附图中，对于实际上具有相同的功能、结构的要素，通过标注相同的符号来省略重复说明，并且对于与本发明没有直接关系的要素，省略图示。
图1是增压器C的简要剖视图。以下，将图1所示的箭头L作为表示增压器C的左侧的方向、并将箭头R作为表示增压器C的右侧的方向来进行说明。如图1所示，增压器C具备增压器主体1。该增压器主体1具有：轴承壳体2；利用紧固机构3而与轴承壳体2的左侧连结的涡轮壳体4；以及利用紧固螺栓5而与轴承壳体2的右侧连结的压缩机壳体6。它们形成为一体。
在轴承壳体2的靠涡轮壳体4附近的外周面设有突起2a。突起2a沿轴承壳体2的径向突出。并且，在涡轮壳体4的靠轴承壳体2附近的外周面设有突起4a。突起4a沿涡轮壳体4的径向突出。利用紧固机构3对突起2a、4a进行带紧固而固定轴承壳体2和涡轮壳体4。紧固机构3由夹持突起2a、4a的紧固带(例如G联结器)构成。
在轴承壳体2形成有沿增压器C的左右方向贯通的贯通孔2b。在贯通孔2b，旋转自如地支撑有旋转轴7。在旋转轴7的左端部一体地固定有涡轮叶轮8。涡轮叶轮8旋转自如地容纳在涡轮壳体4内。并且，在旋转轴7的右端部一体地固定有压缩机叶轮9。压缩机叶轮9旋转自如地容纳在压缩机壳体6内。
在压缩机壳体6形成有吸气口10。吸气口10在增压器C的右侧开口，与空气净化器(未图示)连接。并且，在利用紧固螺栓5连结有轴承壳体2和压缩机壳体6的状态下，两壳体2、6的相互对置的对置面形成对空气进行压缩从而升压的扩压流路11。扩压流路11从旋转轴7(压缩机叶轮9)的径向内侧朝向外侧形成为环状。扩压流路11在径向内侧，经由压缩机叶轮9而与吸气口10连通。
并且，在压缩机壳体6设有压缩机涡旋流路12。压缩机涡旋流路12形成为环状，并与扩压流路11相比位于靠旋转轴7(压缩机叶轮9)的径向外侧。压缩机涡旋流路12与发动机的吸气口(未图示)连通。并且，压缩机涡旋流路12也与扩压流路11连通。因此，若压缩机叶轮9旋转，则空气从吸气口10被吸引至压缩机壳体6内，在扩压流路11以及压缩机涡旋流路12中升压，并被引导至发动机的吸气口。
在涡轮壳体4形成有排出口13。排出口13在增压器C的左侧开口，并与排出气体净化装置(未图示)连接。涡轮壳体4具有将排出口13作为一端而包括在内的内部空间S1。在内部空间S1配设有后述的阀16。并且，在涡轮壳体4设有内部流路14和涡轮涡旋流路15。涡轮涡旋流路15形成为环状，并与内部流路14相比位于更靠旋转轴7(涡轮叶轮8)的径向外侧。涡轮涡旋流路15与对从发动机的排气歧管(未图示)排出的排出气体进行引导的气体流入口17(参照图2(b))连通。并且，涡轮涡旋流路15也与内部流路14连通。因此，排出气体从气体流入口17被引导至涡轮涡旋流路15，并经由内部流路14、涡轮叶轮8、以及内部空间S1被引导至排出口13。该流通过程中，排出气体使涡轮叶轮8旋转。涡轮叶轮8的旋转力经由旋转轴7向压缩机叶轮9传递，由此压缩机叶轮9旋转。空气因该压缩机叶轮9的旋转力而升压，并被引导至发动机的吸气口。
图2(a)以及图2(b)是涡轮壳体4的外观图。图2(a)是从正面观察涡轮壳体4的排出口13的图。图2(b)是涡轮壳体4的侧视图。图2(b)中，气体流入口17在涡轮壳体4的大致下侧开口。从气体流入口17向涡轮涡旋流路15连通的流路在比涡轮涡旋流路15靠上游侧分支。并且，如图1所示，在形成包括排出口13在内的内部空间S1的涡轮壳体4的壁面(内壁)，形成有作为该分支出的流路的旁通流路18(流路)的出口端18a。
排出气体从气体流入口17流入，其一部分能够经由旁通流路18向位于涡轮叶轮8的下游的内部空间S1流出。即，排出气体的一部分能够绕过涡轮叶轮8、涡轮涡旋流路15。
阀16由外径比出口端18a的内径大的阀芯构成。阀16通过与形成于旁通流路18的出口端18a的周围的阀座面18b(参照图1)抵接，来关闭旁通流路18，并通过从阀座面18b离开来打开旁通流路18。
图2(b)所示的驱动器杆19配设于涡轮壳体4的外部。驱动器杆19的一端固定于驱动器(未图示)，驱动器杆19利用驱动器的动力沿轴向动作。驱动器杆19的另一端固定于销杆21，该销杆21在与驱动器杆19的轴向正交的方向上突出。
连接板20由板部件构成。在连接板20的一端形成有连接孔20a。在连接板20的连接孔20a，以旋转自如的方式插通(支撑)有销杆21。即，销杆21固定于驱动器杆19，并且旋转自如地支撑于连接板20。
因此，如图2(b)所示，若驱动器杆19向箭头a所示的朝向动作，则连接板20向箭头b所示的朝向摆动。另一方面，若驱动器杆19向箭头c所示的朝向动作，则连接板20向箭头d的朝向摆动。
并且，如图2(a)所示，在涡轮壳体4形成有壳体孔4b。壳体孔4b将涡轮壳体4的外部(涡轮壳体4的驱动器杆19侧)与涡轮壳体4的内部空间S1之间贯通。在壳体孔4b压入有轴承部22。
轴承部22由圆筒状的部件构成。轴承部22具有从其一端贯通至另一端的轴承孔22a。在轴承孔22a插通轴23。并且，轴承部22的一端成为从涡轮壳体4的形成内部空间S1的内壁突出的突出部22b。轴承部22的另一端向涡轮壳体4的外部突出。即，轴承部22的一端位于内部空间S1，轴承部22的另一端位于涡轮壳体4的外部。
这样，轴承部22的一端向涡轮壳体4的内部空间S1突出，轴承部22的另一端向涡轮壳体4的外部突出。即，轴承部22的轴承孔22a将涡轮壳体4的内部(内部空间S1)与涡轮壳体4的外部之间贯通。
如上所述，轴23插通于轴承部22的轴承孔22a，由轴承部22支撑为能够自由旋转。轴23的一端与轴承部22相比更向涡轮壳体4的内部空间S1侧突出。即，轴23以其一端位于内部空间S1的状态旋转自如地支撑于轴承孔22a。并且，轴23的另一端比轴承部22更向涡轮壳体4的外侧突出。轴23的另一端以在设于连接板20的中心附近的固定孔20b插通的状态被焊接于连接板20。
安装板24由板部件构成，连结阀16和轴23。在安装板24的一端侧设有阀16，并在安装板24的另一端侧焊接有轴23。将会在下文中详细说明安装板24和阀16的连结构造、以及安装板24和轴23的连结构造。
通过安装板24，阀16和轴23一起向轴23的旋转方向一体旋转。其结果，若驱动器杆19在轴向(图2(b)中，箭头a、c所示的朝向)上动作，则伴随安装板24的摆动(图2(b)中，箭头b、d所示的朝向)，轴23旋转。而且，利用轴23的旋转，阀16对旁通流路18的出口端18a进行开闭。
图3(a)～图3(c)是用于说明安装板24的图。图3(a)是安装板24的立体图。图3(b)是安装板24的侧视图。图3(c)是安装板24的俯视图。
如图3(a)～图3(c)所示，安装板24具有主体部24a、以及形成于主体部24a的一端的圆筒状的圆筒部24b。在圆筒部24b设有插通孔24c，并将会在插通孔24c插通轴23。在圆筒部24b形成有露出孔24d。露出孔24d沿插通孔24c的径向延伸，并从圆筒部24b的外部贯通至插通孔24c。若在插通孔24c插通轴23，则轴23的一部分从露出孔24d露出。在轴23插通于插通孔24c的状态下，安装板24的圆筒部24b从露出孔24d被焊接于轴23。
在安装板24的主体部24a设有主体孔24e。主体孔24e在与插通孔24c的中心轴向正交的方向上贯通主体部24a。安装板24和阀16经由该主体孔24e而连结。
图4是用于说明向安装板24连结阀16的连结构造的图，是在连结有安装板24和阀16的状态下从侧面观察安装板24的图。如图4所示，在阀16的主体部16a形成有突起部16b。突起部16b从与阀座面18b抵接的抵接面16c的相反侧沿与抵接面16c的面方向正交的方向突出。此外，突起部16b可以与主体部16a一体形成，也可以利用焊接等将独立部件的突起部16b固定于主体部16a。
在阀16的主体部16a以及垫圈25夹着安装板24的主体部24a的状态下，将阀16的突起部16b向安装板24的主体孔24e以及垫圈25插通。之后，通过使从垫圈25突出的突起部16b的前端加压变形而进行铆接，来连结安装板24和阀16。
然而，在轴23的轴向上形成有缝隙，以便不阻碍轴23的旋转移动。因此，因排气脉动等的影响，而有轴23在轴向、径向上振动从而产生噪声的情况。因此，本实施方式的轴承部22具备用于抑制这样的振动的构造。
图5(a)以及图5(b)是用于说明轴承部22和轴23的图。图5(a)是包括轴承部22以及轴23的中心轴在内的剖视图，图5(b)是图5(a)的V(b)向视图。
如图5(a)以及图5(b)所示，在轴承部22形成有径向孔22d。径向孔22d在轴23的径向上将轴承部22从轴承部22的外周面22c贯通至轴承孔22a。
轴承部22的内周面22f形成轴承孔22a。轴23的外周面23a隔开预定的间隔地与轴承部22的内周面22f对置。即，在轴23的外周面23a与轴承部22的内周面22f之间形成间隙。该间隙中的轴23的径向的截面积(即，与轴23的轴向垂直的方向上的截面积)与图5(b)所示的间隙S2的面积相等。
此时，与径向孔22d的贯通方向(图5(a)、(b)中，上下方向)正交的方向上的径向孔22d的截面积(与径向孔22d的贯通方向正交的径向孔22d的截面积)比图5(b)所示的间隙S2的面积大。
图6是用于说明组装于涡轮壳体4的轴承部22的图。如图6所示，径向孔22d设于轴承部22的突出部22b。此外，如上所述，突出部22b是轴承部22中从涡轮壳体4的内壁突出的部位。
排出气体从径向孔22d流入轴承孔22a，在径向上对从径向孔22d露出的轴23的一部分以及其附近进行按压。其结果，轴23被推压于轴承部22的内周面22f中的、与径向孔22d开口的部位相反的一侧的部位。
由于轴23被推压于轴承部22的内周面22f，所以在轴23的外周面23a与轴承部22的内周面22f之间产生摩擦。利用该摩擦来抑制轴23的轴向的振动。因此，能够抑制轴23的振动以及伴随振动产生的异响。
如图6所示，径向孔22d设于沿径向孔22d的贯通方向延伸的延长线L与阀16的可动轨迹范围(即，由阀16的轨迹规定的范围)X不交叉的位置。因此，能够抑制在径向孔22d流通的排出气体的流量因阀16的干涉而降低，从而能够避免对轴23进行按压的按压力的减少。
图7(a)以及图7(b)是用于说明变形例的轴承部32和轴23的图。图7(a)是包括轴承部32以及轴23的中心轴在内的剖视图，图7(b)是图7(a)的VII(b)向视图。
如图7(a)以及图7(b)所示，变形例中，径向孔32d在轴承部32的周向上隔开间隔地设有多个。而且，径向孔32d之间的间隔在该周向上不相同。这样，通过将多个径向孔32d以使间隔不相同的方式配置，能够较大地确保在径向孔32d流通的排出气体对轴23进行按压的面积，从而能够进一步抑制轴23的振动。此时，为了不抵消排出气体所产生的对轴23的按压力，可以以多个径向孔32d不位于隔着轴23的两侧的方式对多个径向孔32d进行配置。换言之，优选不将径向孔32d配置于相对于轴23的中心轴对称的位置。
本变形例中，对沿轴承部32的周向设置多个径向孔32d的情况进行了说明，但也可以沿轴23的轴向设置多个径向孔32d。该情况下，在径向孔32d流通的排出气体对轴23进行按压的面积增加，向一定方向的按压力进一步变高。即，利用摩擦力的增加，能够进一步抑制轴23的振动。
上述的实施方式中，对用于使开闭旁通流路18的出口端18a的阀16动作的轴承部22、32进行了说明。然而，若轴承孔22a是贯通增压器C的壳体的内外的结构，则也能够应用于对其它的轴进行支撑的部件。
具体而言，上述的实施方式例如也能够在用于对绕过设于压缩机壳体6的吸气流路的旁通流路进行开闭的轴的轴承部中应用。
并且，在增压器是双涡旋型增压器的情况下，上述的实施方式也能够在用于对流入一侧的涡轮涡旋流路的排出气体和流入另一侧的涡轮涡旋流路的排出气体的流量进行调整的轴的轴承部中应用。
并且，上述的实施方式能够在具备相对于发动机的排气歧管串联或者并联地连接多个增压器的多段式增压器中应用。即，上述的实施方式也可以在用于对流入多段式增压器内的各增压器的涡轮壳体的排出气体的流量进行调整的轴的轴承部中应用。上述的实施方式也能够在连结于涡轮壳体、压缩机壳体的壳体(外壳)中应用。
并且，上述的实施方式中，与径向孔22d的贯通方向正交的径向孔22d的截面积设定为比间隙S2的面积大。然而，该截面积也可以比间隙S2的面积小。但是，通过使与径向孔22d的贯通方向正交的径向孔22d的截面积比间隙S2的面积大，能够确保从径向孔22d流通的排出气体的流动，从而能够充分地产生对轴23进行按压的按压力。
以上，参照附图对本发明的优选的实施方式进行了说明，但当然本发明并不限定于这样的实施方式。若是本领域技术人员，则清楚在权利要求书所记载的范畴内能够想到各种变更例或者修正例，并了解这些当然属于本发明的技术范围。
产业上的可利用性
本发明能够在具备对朝壳体的内部空间开口的流路进行开闭的阀的增压器中利用。

Claims (4)

1.一种增压器，其特征在于，具备：
壳体，其在内部形成有内部空间；
轴承部，其设于上述壳体，且形成有将上述壳体的上述内部空间与上述壳体的外部之间贯通的轴承孔；
轴，其以至少一端比上述轴承部更向上述壳体的内侧突出的状态，旋转自如地支撑于上述轴承孔；以及
阀，其固定于上述轴，且伴随上述轴的旋转对向上述内部空间开口的流路进行开闭，
上述轴承部具有从上述壳体的面向上述内部空间的内壁突出的突出部，在上述突出部形成有在上述轴的径向上从上述轴承部的外周面贯通至上述轴承孔的径向孔。
2.根据权利要求1所述的增压器，其特征在于，
与上述径向孔的贯通方向正交的上述径向孔的截面积，比在形成上述轴承孔的上述轴承部的内周面与上述轴的外周面之间形成的间隙处的、上述轴的径向的截面积大。
3.根据权利要求1或2所述的增压器，其特征在于，
上述径向孔设于沿上述径向孔的贯通方向延伸的延长线与上述阀的可动轨迹范围不交叉的位置。
4.根据权利要求1～3任一项中所述的增压器，其特征在于，
上述轴承部形成为圆筒状，
上述径向孔在上述轴承部的周向上隔开间隔地设有多个，
上述径向孔之间的上述间隔不相同。
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