CN106662144A - 轴承装置及旋转机械 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种轴承装置及旋转机械。本发明的旋转机械(1)具备：凸缘部(16)，沿绕轴线(O)旋转的旋转轴(5)的径向突出并与旋转轴(5)一同旋转；静止衬套(13)，在轴线(O)的方向上与凸缘部(16)分开配置，围绕旋转轴(5)的外周面，在支承旋转轴(5)的壳体(4)上设置成相对于旋转轴(5)无法沿轴线(O)的方向相对移动；及旋转衬套(10)，以沿轴线(O)的方向被夹住的方式配置于凸缘部(16)与静止衬套(13)之间，并且围绕旋转轴(5)的外周面，悬浮在流体(OI)中并相对于旋转轴(5)及壳体(4)能够相对旋转。旋转衬套(10)中，在朝向轴线(O)的方向的面具有刃带面(25)及与刃带面(25)连续的锥面(26)。

Description

轴承装置及旋转机械
技术领域
本发明涉及一种轴承装置及具备该轴承装置的旋转机械。
背景技术
在全球推进地球环境保护的趋势中，不断加强例如汽车发动机等内燃机中关于排气、燃料消耗率的限制。增压器通过将压缩空气送入发动机，与自然进气相比能够降低排气量。因此，是对改善燃料消耗率及减少CO2非常有效的设备。
增压器中，通过发动机的排气旋转驱动涡轮，由此使同轴上的离心压缩机的叶轮旋转。通过叶轮的旋转而被压缩的空气通过被扩压器减速而升压，并经过涡旋流路供给至发动机。作为增压器的驱动方法，除了通过排气驱动的方式以外，还已知有例如基于电动机的驱动或基于经由变速器的原动机的驱动等各种方式。
这种增压器具有连结驱动部与离心压缩机的叶轮的旋转轴，作为旋转轴的轴承，例如使用滑动轴承，通过流体润滑使用。轴承由承受径向载荷的径向轴承(轴颈轴承)与承受推力载荷的推力轴承构成。
增压器中，随着排气规定及高输出化，要求高速旋转，且向旋转轴的载荷处于增加的趋势。并且，排气驱动的增压器中，若排气压力变高，则向旋转轴的载荷处于变大的趋势。随着这种向旋转轴的载荷的增大，旋转轴中的旋转时的摩擦损失增大且轴承损失变大，存在使增压器的性能下降的问题。
在此，专利文献1中公开有在能够旋转的旋转轴的流体式推力轴承(轴向轴承)中，具有在内侧容纳轴的非旋转式轴承壳体与和旋转轴一体旋转的轴承梳之间自由浮动的所谓的浮动盘的结构。通过浮动盘，降低在轴承壳体与轴承梳之间产生的流体中的相对速度差，抑制剪切应力并实现摩擦阻力的降低，减少摩擦损失。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2010-540857号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
然而，专利文献1的技术中，仅实现了推力轴承中的摩擦损失的减少，存在并未充分实现轴颈轴承(承受径向载荷的滑动轴承)也包括在内的整个旋转轴(轴)的轴承损失的减少的问题。
本发明提供一种能够减少由于旋转轴的旋转而产生的整个旋转轴的轴承损失的轴承装置及具备该轴承装置的旋转机械。
用于解决技术课题的手段
本发明的一方式所涉及的轴承装置具备：凸缘部，沿绕轴线旋转的旋转轴的径向突出并与该旋转轴一同旋转；静止衬套，在所述轴线的方向上与所述凸缘部分开配置，围绕所述旋转轴的外周面，在支承该旋转轴的壳体上设置成相对于所述旋转轴无法沿所述轴线的方向相对移动；及旋转衬套，以通过这些凸缘部及静止衬套从所述轴线方向被夹住的方式配置于所述凸缘部与所述静止衬套之间，并且围绕所述旋转轴的外周面，悬浮在流体中并相对于所述旋转轴及所述壳体能够相对旋转，所述旋转衬套具有：刃带面，在分别与所述凸缘部及所述静止衬套相对的朝向所述轴线的方向的面上，沿着这些凸缘部及静止衬套中朝向所述轴线方向的面；及锥面，与所述刃带面连续，以随着朝向所述旋转轴的旋转方向的相反方向，与所述凸缘部及所述静止衬套的间隙沿所述轴线的方向逐渐变大的方式倾斜。
根据该结构，旋转衬套围绕旋转轴而在流体中悬浮，发挥作为所谓的浮动盘的作用，旋转衬套的朝向径向内侧的面作为径向垫片面发挥作用，能够通过旋转衬套内周面与旋转轴的外周面之间的流体承受来自旋转轴的径向的载荷。
并且，以被夹在凸缘部与静止衬套之间的方式，配置有在流体中悬浮并相对于旋转轴及壳体能够相对旋转的旋转衬套。因此，旋转衬套的朝向轴线方向的面相对于凸缘部及静止衬套中的朝向轴线方向的面，作为推力垫片面发挥作用，旋转衬套能够承受推力方向的载荷。
并且，作为具有作为浮动盘的功能的旋转衬套的效果，通过旋转衬套与旋转轴一同旋转，旋转轴与旋转衬套之间、凸缘部与旋转衬套之间的流体的速度梯度变小。因此，能够减少剪切应力引起的的摩擦损失。
并且，由于旋转轴及旋转衬套的旋转而沿旋转方向产生流速且使旋转衬套浮动的流体在锥面上升并到达刃带面。刃带面与锥面相比，与凸缘部及静止衬套的距离(间隙)较小，因此在与凸缘部及静止衬套之间形成尖细的空间，刃带面上在流体中产生楔形膜压力及挤压膜压力。通过流体中的该压力，静止衬套与旋转衬套、及凸缘部与旋转衬套不会直接接触，能够提高承受在旋转的旋转轴中产生的推力方向的载荷的轴承性能。
并且，本发明的第二方式所涉及的轴承装置中，上述第一方式中的所述静止衬套为与所述壳体不同的部件，所述轴承装置还具备固定所述静止衬套与所述壳体的静止衬套固定部。
由此，壳体的形状得到简化，制造变得容易。并且，静止衬套被施加载荷和摩擦等力，易消耗、劣化，因此若静止衬套为独立的部件，则在保养检修或修理更换时易检修和更换。
并且，本发明的第三方式所涉及的轴承装置中，上述第二方式中的所述静止衬套固定部可以是嵌入到贯穿所述壳体与所述静止衬套的孔部的销。
通过将销用于静止衬套固定部，能够轻松地将静止衬套固定于壳体。
本发明的第四方式所涉及的轴承装置中，上述第三方式中的所述静止衬套固定部上可以以贯穿所述径向的方式形成有排出所述流体的排出孔。
通过设置这种排出孔，流入到被静止衬套围绕的旋转轴的外周面与静止衬套的内周面之间且使旋转衬套悬浮的流体向径向外侧排出，通过排出由于污染等而变得不需要的流体，能够减少旋转轴的旋转时的搅拌损失、摩擦损失。并且，通过在静止衬套固定部形成排出孔，能够轻松地形成排出孔。并且，当产生排出孔的堵塞等不良情况时，只要卸下静止衬套固定部即可，检修、更换变得轻松。
并且，本发明的第五方式所涉及的轴承装置中，上述第二方式中的所述静止衬套固定部可以是如下支承部件，即，夹装于所述壳体与所述静止衬套之间，限制该静止衬套的所述轴线的方向的移动，并容许向所述径向的移动。
静止衬套有时会追随旋转轴的轴振动而向径向移动，但通过将支承部件用于静止衬套固定部，能够容许静止衬套向径向的移动，因此能够抑制旋转轴的一端接触。与此同时，限制静止衬套的轴线方向的移动，因此还可确保静止衬套中的作为推力方向的轴承装置的功能。
并且，本发明的第六方式所涉及的轴承装置中，上述第五方式中的所述静止衬套固定部可以是弹性体。
由此，静止衬套追随轴振动，能够抑制旋转轴的一端接触。并且，通过弹性体的弹力，发挥使旋转轴返回原来的位置(未作用有轴振动的状态的初始位置)的作用。
本发明的第七方式所涉及的轴承装置中，上述第一至第六的任一方式中的所述静止衬套上可以以沿所述径向贯穿的方式形成有排出所述流体的排出孔。
由此，流入到被静止衬套围绕的旋转轴的外周面与静止衬套的内周面之间且使旋转衬套悬浮的流体向径向外侧排出，通过排出由于污染等而变得不需要的流体，能够减少旋转轴的旋转时的搅拌损失、摩擦损失。
本发明的第八方式所涉及的轴承装置中，上述第一至第七的任一方式中的所述旋转轴的外周面与和该外周面相对的所述静止衬套的内周面之间的所述径向的距离可大于所述旋转轴的外周面与和该外周面相对的所述旋转衬套的内周面之间的所述径向的距离。
静止衬套的内周面与和该内周面相对而旋转的旋转轴的外周面之间的距离变大，流入到该静止衬套内周面与旋转轴的外周面之间且使旋转衬套悬浮的流体中的径向的速度梯度变小，能够减小流体的剪切应力并减少旋转损失。
本发明的第九方式所涉及的轴承装置中，上述第八方式中的所述旋转轴可在与配置有所述静止衬套的所述轴线的方向的区域对应的部分缩径。
由此，静止衬套的内周面与和该内周面相对而旋转的旋转轴的外周面之间的距离变大，流入到该静止衬套的内周面与旋转轴的外周面之间且使旋转衬套悬浮的流体中的径向的速度梯度变小。因此，能够减小流体的剪切应力并减少旋转损失。并且，通过旋转轴小径化，能够减少旋转轴的惯性转矩，并提高旋转轴的旋转效率。
本发明的第十方式所涉及的轴承装置中，上述第八方式中的所述静止衬套中，可在与所述旋转轴的外周面相对的内周面遍及所述旋转轴的周向而形成有从径向内侧朝向外侧凹陷的凹部，所述凹部的底面与和该底面相对的所述旋转轴的外周面之间的距离大于所述旋转轴的外周面与和该外周面相对的所述旋转衬套的内周面之间的距离。
径向上的凹部的底面与旋转轴之间的距离大于径向上的旋转衬套与旋转轴之间的距离。因此，能够减小流入到静止衬套的内周面与和该内周面相对而旋转的旋转轴的外周面之间且使旋转衬套悬浮的流体的剪切应力，并能够减少旋转损失。
本发明的第十一方式所涉及的旋转机械具备上述第一至第十中任一方式中的轴承装置及通过所述轴承装置支承的旋转轴。
发明效果
根据上述轴承装置及旋转机械，旋转衬套从推力及径向的两个方向承受旋转轴的载荷，由此能够减少由于旋转轴的旋转而产生的整个旋转轴的轴承损失。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的涡轮增压器的整体侧视图。
图2A是表示本发明的第一实施方式所涉及的涡轮增压器中的旋转衬套的图，是表示与凸缘部相对的朝向轴线方向的面的图。
图2B是表示本发明的第一实施方式所涉及的涡轮增压器中的旋转衬套的图，是表示包含轴线的剖面的图。
图2C是表示本发明的第一实施方式所涉及的涡轮增压器中的旋转衬套的图，是表示与静止衬套相对的朝向轴线方向的面的图。
图3是本发明的第一实施方式所涉及的涡轮增压器中的包含旋转衬套的轴线的剖视图的主要部分放大图。
图4是本发明的第二实施方式所涉及的涡轮增压器中的包含轴承装置的轴线的剖视图。
图5是本发明的第三实施方式所涉及的涡轮增压器中的包含轴承装置的轴线的剖视图。
图6是本发明的第四实施方式所涉及的涡轮增压器中的包含轴承装置的轴线的剖视图。
图7是本发明的第五实施方式所涉及的涡轮增压器中的包含轴承装置的轴线的剖视图。
图8是本发明的第六实施方式所涉及的涡轮增压器中的包含轴承装置的轴线的剖视图。
具体实施方式
〔第一实施方式〕
以下，参考附图，对本发明的实施方式所涉及的涡轮增压器1(旋转机械)进行详细说明。
如图1所示，涡轮增压器1具备能够旋转的旋转轴5、与旋转轴5一同旋转的排气涡轮2及压缩机3、覆盖旋转轴5的壳体4及设置于壳体4而支承旋转轴5的轴承装置8。
该涡轮增压器1中，通过来自未图示的发动机的排气G，排气涡轮2旋转，随着该旋转，压缩机3向发动机供给已压缩的空气AR。
旋转轴5能够以轴线O为中心进行旋转。
排气涡轮2与压缩机3一体结合于旋转轴5，旋转轴5的一端配置有排气涡轮2，另一端配置有压缩机3。
壳体4以从外周侧覆盖旋转轴5而将其容纳于内部的方式配置于排气涡轮2与压缩机3之间，并支承旋转轴5。
轴承装置8是所谓的流体式的滑动轴承。该轴承装置8中，在排气涡轮2与压缩机3之间具备绕旋转轴5配置的凸缘部16、旋转衬套10及静止衬套13。
旋转轴5及轴承装置8的周围存在流体(在此为润滑油OI)。润滑油OI经由形成于壳体4并向旋转轴5的外周侧开口的供油流路4a，从壳体4的外侧供给至壳体4的内侧的轴承装置8的周围。
作为凸缘部16，设置有第1凸缘部16A与第2凸缘部16B这两个。
第1凸缘部16A在压缩机3与排气涡轮2之间的压缩机3侧，形成于外嵌在旋转轴5并固定的筒状的轴套15，并从旋转轴5向旋转轴5的径向外侧以环状突出。其中，第1凸缘部16A可以直接形成于旋转轴5。
第2凸缘部16B在压缩机3与排气涡轮2之间的排气涡轮2侧，以从旋转轴5向旋转轴5的径向外侧以环状突出的方式与旋转轴5一体形成。其中，第2凸缘部16B可以与第1凸缘部16A相同地形成于外嵌在旋转轴5的筒状的轴套。
静止衬套13在轴线O的方向上与凸缘部16分开配置。即，以被夹在第1凸缘部16A与第2凸缘部16B之间的方式配置。该静止衬套13围绕旋转轴5的外周面，以相对于旋转轴5无法沿轴线O的方向相对移动的方式设置于壳体4。
更具体而言，静止衬套13为以围绕旋转轴5的外周面的方式形成的圆筒状的部件。并且，旋转轴5的外周面与静止衬套13的内周面之间存在润滑油OI。在涡轮增压器1停止运行的状态下，这些旋转轴5与静止衬套13保持在不接触的状态。
本实施方式中，静止衬套13为与壳体4不同的部件。静止衬套13的外周面与壳体4相接，销或固定螺钉即静止衬套固定部14以从壳体4侧向静止衬套13，嵌入(或插入)到遍及整个径向区域贯穿壳体4与静止衬套13而形成的孔部17的方式设置。由此，通过静止衬套固定部14固定壳体4与静止衬套13。
本实施方式中，静止衬套固定部14设置于静止衬套13中的轴线O的方向的中央位置。
在此，可以不设置静止衬套固定部14而静止衬套13与壳体4一体形成。
作为旋转衬套10，设置有第1旋转衬套10A与第2旋转衬套10B这两个。
第1旋转衬套10A相对于第1凸缘部16A，沿轴线O方向配置于压缩机3的相反一侧，且相对于静止衬套13，沿轴线O方向配置于压缩机3的一侧。即，第1旋转衬套10A以沿轴线O方向被夹住的方式配置于第1凸缘部16与静止衬套13之间。
第1旋转衬套10A为以围绕旋转轴5的外周面的方式形成的圆筒状的部件，朝向轴线O的方向的一面与凸缘部16中的朝向轴线O的方向的面相对。并且，朝向轴线O的方向的另一面与静止衬套13中的朝向轴线O的方向的面相对。
旋转轴5的外周面与第1旋转衬套10A的内周面之间、第1旋转衬套10A与静止衬套13之间、及第1旋转衬套10A与第1凸缘部16A之间存在润滑油OI，并形成有油膜。旋转轴5与旋转衬套10并不接触，旋转衬套10在润滑油OI中悬浮并自由浮动。
第1旋转衬套10A上形成有沿径向贯穿并且与壳体4的供油流路4a连通的供油孔10a。
由此，旋转衬套10的内周面作为承受旋转轴5的轴颈载荷的径向垫片面18发挥作用。并且，与第1凸缘部16A及静止衬套13相对的朝向轴线O的方向的面作为承受推力载荷的推力垫片面19发挥作用。
第2旋转衬套10B具有与第1旋转衬套10A相同的结构，承受旋转轴5的轴颈载荷及推力载荷。第2旋转衬套10B相对于静止衬套13，配置于轴线O的方向上的第1旋转衬套10A的相反一侧。更具体而言，相对于第2凸缘部16B，沿轴线O的方向配置于排气涡轮2的相反一侧，且相对于静止衬套13，沿轴线O的方向配置于排气涡轮2的一侧。因此，第2旋转衬套10B以沿轴线O方向被夹住的方式形成于第2凸缘部16B与静止衬套13之间。
若整理轴承装置8中的各构成要件的配置关系，则沿轴线O方向分开配置有第1凸缘部16A与第2凸缘部16B，第1凸缘部16A与第2凸缘部16B之间配置有静止衬套13。而且，第1凸缘部16与静止衬套13之间配置有第1旋转衬套10A，第2凸缘部16B与静止衬套13之间配置有第2旋转衬套10B。
在此，参考图2A、图2B、图2C及图3，对旋转衬套10的详细内容进行说明。
旋转衬套10中，在分别与凸缘部16及静止衬套13相对的朝向轴线O的方向的面即推力垫片面19具有刃带面25与锥面26。
刃带面25为沿着凸缘部16及静止衬套13中的朝向轴线O的方向的面的面，即，沿旋转轴5的径向扩展的面。该刃带面25可以不与凸缘部16及静止衬套13中的朝向轴线O的方向的面完全平行。
锥面26为与刃带面25连续，并以随着朝向旋转轴5的旋转方向R的相反方向，沿轴线O的方向远离凸缘部16(或静止衬套13)的方式倾斜的面。即，锥面26以随着朝向旋转轴5的旋转方向R的相反方向，与凸缘部16及静止衬套13的间隙沿轴线O方向变大的方式倾斜。
通过沿旋转轴5的周向交替设置刃带面25与锥面26，旋转衬套10的推力垫片面19沿轴线O的方向形成为凹凸状。并且，刃带面25与凸缘部16(或静止衬套13)之间的间隙较小，而锥面26与凸缘部16(或静止衬套13)之间的间隙较大。
在此，本实施方式中，形成于与凸缘部16相对的推力垫片面19的锥面26A(26)形成于推力垫片面19中靠径向内侧的位置。即，锥面26A形成于推力垫片面19的径向内侧的端缘与径向的中途位置之间的区域。
另一方面，形成于与静止衬套13相对的推力垫片面19的锥面26B(26)遍及推力垫片面19中的径向内侧的端缘与径向外侧的端缘之间的整个区域而形成。
由此，锥面26B的面积大于锥面26A的面积。换言之，锥面26的面积相对于刃带面25的面积之比在静止衬套13侧大于凸缘部16侧。
在此，锥面26A与锥面26B可以形成为相同面积。
并且，可以不在旋转衬套10中的朝向轴线O方向的面(推力垫片面19)的两侧形成这种刃带面25及锥面26。即，可以仅在轴线O方向的一侧的推力垫片面19形成有刃带面25及锥面26。
并且，可以仅在第1旋转衬套10A(或第2旋转衬套10B)形成有刃带面25及锥面26。
根据这种涡轮增压器1，轴承装置8中的旋转衬套10围绕旋转轴5而悬浮在润滑油OI中，发挥作为所谓的浮动盘的作用。并且，通过旋转衬套10的内周面与旋转轴5的外周面之间的油膜，能够承受在旋转轴中产生的径向的载荷。
并且，通过在凸缘部16与静止衬套13之间配置旋转衬套10，旋转衬套10能够承受推力方向的载荷。
并且，作为具有作为浮动盘的功能的旋转衬套10的效果，通过旋转衬套10与旋转轴5一同旋转，且通过旋转衬套10相对于旋转轴5相对旋转，旋转轴5与旋转衬套10之间、凸缘部16与旋转衬套10之间的润滑油OI的速度梯度变小。其结果，能够减少剪切应力引起的摩擦损失。
并且，静止衬套13为与壳体4不同的部件，由此壳体4的形状得到简化，壳体4的制造变得容易。而且，静止衬套13被施加载荷和摩擦等力，易消耗、劣化，因此若静止衬套13为独立的部件，则在保养检修或修理更换时易检修和更换
并且，通过旋转轴5及旋转衬套10的旋转而沿旋转方向R产生流速的润滑油OI在锥面26上升并到达刃带面25。
刃带面25与锥面26相比，与凸缘部16及静止衬套13的距离较小。因此，在与凸缘部16及静止衬套13之间形成尖细的空间，刃带面25中在润滑油OI中产生楔形膜压力及挤压膜压力。
通过这种压力，静止衬套13与旋转衬套10、及凸缘部16与旋转衬套10不会直接接触，能够提高承受旋转轴5的推力方向的载荷的轴承性能。
而且，旋转衬套10中的推力垫片面19上，锥面26的面积在静止衬套13侧大于凸缘部16侧。因此，在静止衬套13与锥面26B之间产生比凸缘部16与锥面26A之间更大的压力，能够抑制静止衬套13与锥面26B的接触。
根据本实施方式的涡轮增压器1，轴承装置8中的旋转衬套10从推力及径向的两个方向承受旋转轴5的载荷，由此能够减少由于旋转轴5的旋转而产生的整个旋转轴5的轴承损失。
〔第二实施方式〕
以下，参考图4，对本发明的第二实施方式的涡轮增压器31(旋转机械)进行说明。
对与第一实施方式相同的构成要件，标注相同符号并省略详细说明。
本实施方式中，旋转轴35的形状与第一实施方式不同。
旋转轴35在与配置有静止衬套13的轴线O的方向的区域对应的部分缩径。即，旋转轴35的外周面与和该外周面相对的静止衬套13的内周面之间的径向的距离大于旋转轴的外周面与和该外周面相对的旋转衬套10的内周面之间的径向的距离。由此，静止衬套13与旋转轴35之间的间隙变大。
更具体而言，旋转轴35具有：大径外周面36，形成于在径向上与旋转衬套10相对的位置；小径外周面37，在径向上与静止衬套13相对的位置，形成为直径小于大径外周面36；及台阶面38，连接这些大径外周面36与小径外周面37且朝向轴线O的方向。
根据本实施方式的涡轮增压器31，静止衬套13的内周面与和该内周面相对而旋转的旋转轴35的外周面之间的距离变大。因此，流入到静止衬套13的内周面与旋转轴35的外周面之间的润滑油OI的油膜中的径向的速度梯度变小，能够减小润滑油OI的剪切应力并减少轴承装置8中的旋转损失。
而且，通过旋转轴35局部缩径而小径化，能够减小旋转轴35的惯性转矩，并能够提高旋转轴35的旋转效率。
〔第三实施方式〕
以下，参考图5，对本发明的第三实施方式的涡轮增压器41(旋转机械)进行说明。
对与第一及第二实施方式相同的构成要件，标注相同符号并省略详细说明。
本实施方式中，轴承装置48中的静止衬套43的形状与第一及第二实施方式不同。
静止衬套43上，在与旋转轴5的外周面相对的内周面，遍及旋转轴5的周向以环状形成有从径向内侧朝向外侧凹陷的凹部44。
由此，凹部44的底面44a(朝向径向内侧的面)与和该底面44a相对的旋转轴5的外周面之间的距离大于旋转轴5的外周面与和该外周面相对的旋转衬套10的内周面之间的距离。
根据本实施方式的涡轮增压器41，径向上的凹部44的底面44a与旋转轴5之间的距离大于径向上的旋转衬套10与旋转轴5之间的距离。因此，能够减小流入到静止衬套43的内周面与和该内周面相对的旋转轴5的外周面之间的润滑油OI的剪切应力。其结果，能够减少轴承装置48中的旋转损失。
〔第四实施方式〕
以下，参考图6，对本发明的第四实施方式的涡轮增压器51(旋转机械)进行说明。
对与第一至第三实施方式相同的构成要件，标注相同符号并省略详细说明。
本实施方式中，轴承装置58中的静止衬套固定部54与第一至第三实施方式不同。
静止衬套固定部54与第一实施方式相同，是嵌入到形成于壳体4及静止衬套13的孔部17的销，但该销上以沿径向贯穿的方式形成有向静止衬套13及壳体4的外部排出润滑油OI的排出孔54a。即，销呈空心筒状。
设置有涡轮增压器51时，该排出孔54a形成为朝向下方延伸即可。
根据本实施方式的涡轮增压器51，能够通过排出孔54a向径向外侧排出流入到被静止衬套13围绕的旋转轴5的外周面与静止衬套13的内周面之间的润滑油OI。
其结果，能够向轴承装置58的外部排出由于污染等而变得不需要的润滑油OI，并能够减少旋转轴5的旋转时的搅拌损失、摩擦损失。
并且，通过在静止衬套固定部54形成排出孔54a，能够轻松地形成排出孔54a。因此，产生排出孔54a的堵塞等不良情况时，只要卸下静止衬套固定部54即可，检修、更换变得轻松。
〔第五实施方式〕
以下，参考图7，对本发明的第五实施方式的涡轮增压器61(旋转机械)进行说明。
对与第一至第四实施方式相同的构成要件，标注相同符号并省略详细说明。
本实施方式中，轴承装置68中的静止衬套63与第一至第四实施方式不同。并且，本实施方式中，旋转轴35与第二实施方式相同，呈局部缩径的形状。
静止衬套63上以沿径向贯穿的方式形成有排出润滑油OI的排出孔63a。本实施方式中，以从轴线O的方向的两侧夹住静止衬套固定部14的方式，形成有一对排出孔63a。
并且，设置有涡轮增压器61时，该排出孔63a形成为朝向下方延伸即可。
根据本实施方式的涡轮增压器61，能够通过排出孔63a向径向外侧排出流入到被静止衬套63围绕的旋转轴35的外周面与静止衬套63的内周面之间的润滑油OI。其结果，通过排出由于污染等而变得不需要的润滑油OI，并能够减少旋转轴35的旋转时的搅拌损失、摩擦损失。
本实施方式中，仅在静止衬套63形成了排出孔63a，但也可以如第四实施方式，同时使用形成有排出孔54a的静止衬套固定部54。
〔第六实施方式〕
以下，参考图8，对本发明的第六实施方式的涡轮增压器71(旋转机械)进行说明。
对与第一至第五实施方式相同的构成要件，标注相同符号并省略详细说明。
本实施方式中，轴承装置78中的静止衬套固定部74与第一至第五实施方式不同。
静止衬套固定部74为如下支承部件，即，夹装于壳体4与静止衬套73之间，限制静止衬套73的轴线O的方向的移动，并容许向径向的移动。
本实施方式中，静止衬套固定部74为由树脂等能够弹性变形的材料形成的弹性体，呈以轴线O为中心的环状。并且，通过分别配置于静止衬套73中的轴线O的方向的两端部的位置，在轴线O方向相互分开而设置有一对。
根据本实施方式的涡轮增压器71，静止衬套固定部74为弹性体，由此静止衬套73追随旋转轴5的轴振动，能够抑制静止衬套73向旋转轴5的一端接触。
并且，通过弹性体的弹力，发挥使旋转轴5返回原来的位置(未作用有轴振动的状态的初始位置)的作用。因此，能够通过轴承装置78稳定地支承旋转轴5，并且通过润滑油OI的油膜承受旋转轴5的径向载荷。
在此，静止衬套固定部74例如可以是板簧或螺旋弹簧等弹簧部件。并且，也可以是单纯的能够弹性变形的金属、树脂等的板状部件、环状部件。
以上，对本发明的实施方式进行了详细说明，但也可在不脱离本发明的技术思想的范围内稍作设计变更。
可采用组合上述实施方式的结构。例如，可以同时使用第二实施方式的旋转轴35与第四实施方式的排出孔54a。
并且，上述的实施方式中，对设置两个旋转衬套的例子进行了说明，但旋转衬套可以仅有一个。并且，旋转衬套也可以设置三个以上，此时，可以沿轴线O方向相互分开设置多个静止衬套。
产业上的可利用性
根据上述的轴承装置及旋转机械，通过旋转衬套从推力及径向的两个方向承受旋转轴的载荷，能够减少由于旋转轴的旋转而产生的整个旋转轴的轴承损失。
符号说明
1-涡轮增压器(旋转机械)，2-排气涡轮，3-压缩机，4-壳体，4a-供油流路，5-旋转轴，8-轴承装置，10-旋转衬套，10A-第1旋转衬套，10B-第2旋转衬套，10a-供油孔，13-静止衬套，14-静止衬套固定部，15-轴套，16-凸缘部，16A-第1凸缘部，16B-第2凸缘部，17-孔部，18-径向垫片面，19-推力垫片面，O-轴线，OI-润滑油(流体)，G-排气，AR-空气，25-刃带面，26(26A、26B)-锥面，R-旋转方向，31-涡轮增压器(旋转机械)，35-旋转轴，36-大径外周面，37-小径外周面，38-台阶面，41-涡轮增压器(旋转机械)，43-静止衬套，44-凹部，44a-底面，48-轴承装置，51-涡轮增压器(旋转机械)，54-静止衬套固定部，54a-排出孔，58-轴承装置，61-涡轮增压器(旋转机械)，63-静止衬套，63a-排出孔，68-轴承装置，71-涡轮增压器(旋转机械)，73-静止衬套，74-静止衬套固定部，78-轴承装置。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种轴承装置，其具备：
凸缘部，沿绕轴线旋转的旋转轴的径向突出并与该旋转轴一同旋转；
静止衬套，在所述轴线的方向上与所述凸缘部分开配置，围绕所述旋转轴的外周面，在支承该旋转轴的壳体上设置成相对于所述旋转轴无法沿所述轴线的方向相对移动；及
旋转衬套，以通过这些凸缘部及静止衬套从所述轴线方向被夹住的方式配置于在所述凸缘部与所述静止衬套之间，并且围绕所述旋转轴的外周面，悬浮在流体中并相对于所述旋转轴及所述壳体能够相对旋转，
所述旋转衬套具有：
焊盘面，在分别与所述凸缘部及所述静止衬套相对的朝向所述轴线方向的面上，沿着这些凸缘部及静止衬套中朝向所述轴线方向的面；及
锥面，与所述焊盘面连续，以随着朝向所述旋转轴的旋转方向的相反方向，与所述凸缘部及所述静止衬套的间隙沿所述轴线的方向变大的方式倾斜，
所述锥面的面积相对于所述焊盘面的面积之比在所述静止衬套侧大于所述凸缘部侧。
2.根据权利要求1所述的轴承装置，其中，
所述静止衬套为与所述壳体不同的部件，
所述轴承装置还具备固定所述静止衬套与所述壳体的静止衬套固定部。
3.根据权利要求2所述的轴承装置，其中，
所述静止衬套固定部为嵌入到贯穿所述壳体与所述静止衬套的孔部的销。
4.根据权利要求3所述的轴承装置，其中，
所述静止衬套固定部上以沿所述径向贯穿的方式形成有排出所述流体的排出孔。
5.根据权利要求2所述的轴承装置，其中，
所述静止衬套固定部夹装于所述壳体与所述静止衬套之间，限制该静止衬套的所述轴线的方向的移动，并容许向所述径向的移动，
所述静止衬套固定部为弹性体。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的轴承装置，其中，
所述静止衬套上以沿所述径向贯穿的方式形成有排出所述流体的排出孔。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的轴承装置，其中，
所述旋转轴的外周面与和该外周面相对的所述静止衬套的内周面之间的所述径向的距离大于所述旋转轴的外周面与和该外周面相对的所述旋转衬套的内周面之间的所述径向的距离。
8.根据权利要求7所述的轴承装置，其中，
所述旋转轴在与配置有所述静止衬套的所述轴线方向的区域对应的部分缩径。
9.根据权利要求7所述的轴承装置，其中，
所述静止衬套中，在与所述旋转轴的外周面相对的内周面，遍及所述旋转轴的周向而形成有从径向内侧朝向外侧凹陷的凹部，
所述凹部的底面与和该底面相对的所述旋转轴的外周面之间的距离大于所述旋转轴的外周面与和该外周面相对的所述旋转衬套的内周面之间的距离。
10.一种旋转机械，其具备权利要求1至9中任一项所述的轴承装置及通过所述轴承装置支承的旋转轴。

Claims (11)

1.一种轴承装置，其具备：
凸缘部，沿绕轴线旋转的旋转轴的径向突出并与该旋转轴一同旋转；
静止衬套，在所述轴线的方向上与所述凸缘部分开配置，围绕所述旋转轴的外周面，在支承该旋转轴的壳体上设置成相对于所述旋转轴无法沿所述轴线的方向相对移动；及
旋转衬套，以通过这些凸缘部及静止衬套从所述轴线方向被夹住的方式配置于在所述凸缘部与所述静止衬套之间，并且围绕所述旋转轴的外周面，悬浮在流体中并相对于所述旋转轴及所述壳体能够相对旋转，
所述旋转衬套具有：
刃带面，在分别与所述凸缘部及所述静止衬套相对的朝向所述轴线方向的面上，沿着这些凸缘部及静止衬套中朝向所述轴线方向的面；及
锥面，与所述刃带面连续，以随着朝向所述旋转轴的旋转方向的相反方向，与所述凸缘部及所述静止衬套的间隙沿所述轴线的方向逐渐变大的方式倾斜。
2.根据权利要求1所述的轴承装置，其中，
所述静止衬套为与所述壳体不同的部件，
所述轴承装置还具备固定所述静止衬套与所述壳体的静止衬套固定部。
3.根据权利要求2所述的轴承装置，其中，
所述静止衬套固定部为嵌入到贯穿所述壳体与所述静止衬套的孔部的销。
4.根据权利要求3所述的轴承装置，其中，
所述静止衬套固定部上以沿所述径向贯穿的方式形成有排出所述流体的排出孔。
5.根据权利要求2所述的轴承装置，其中，
所述静止衬套固定部为如下支承部件，即，夹装于所述壳体与所述静止衬套之间，限制该静止衬套的所述轴线的方向的移动，并容许向所述径向的移动。
6.根据权利要求5所述的轴承装置，其中，
所述静止衬套固定部为弹性体。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的轴承装置，其中，
所述静止衬套上以沿所述径向贯穿的方式形成有排出所述流体的排出孔。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的轴承装置，其中，
所述旋转轴的外周面与和该外周面相对的所述静止衬套的内周面之间的所述径向的距离大于所述旋转轴的外周面与和该外周面相对的所述旋转衬套的内周面之间的所述径向的距离。
9.根据权利要求8所述的轴承装置，其中，
所述旋转轴在与配置有所述静止衬套的所述轴线方向的区域对应的部分缩径。
10.根据权利要求8所述的轴承装置，其中，
所述静止衬套中，在与所述旋转轴的外周面相对的内周面，遍及所述旋转轴的周向而形成有从径向内侧朝向外侧凹陷的凹部，
所述凹部的底面与和该底面相对的所述旋转轴的外周面之间的距离大于所述旋转轴的外周面与和该外周面相对的所述旋转衬套的内周面之间的距离。
11.一种旋转机械，其具备权利要求1至10中任一项所述的轴承装置及通过所述轴承装置支承的旋转轴。
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