CN107849972A - 油封构造及增压器 - Google Patents

Abstract

油封构造具备：轴(9)的轴承部(8)，其收纳于形成在外壳的收纳孔；以及对置部件(24)，其在轴(9)的轴向上与轴承部(8)对置，并且具有包括对置面的主体部，该对置面开设有供轴(9)插通的插通孔(24b)。对置部件(24)具备油槽(28)，该油槽(28)形成于对置面，向远离轴承部的方向凹陷，并且至少一部分与轴承部对置，在对置面上，开设插通孔的部位比油槽中最深的最深部(28b)更向轴承部侧突出。

Description

油封构造及增压器

技术领域

本发明涉及对润滑了轴承部的润滑油的漏出进行抑制的油封构造及增压器。

背景技术

目前，已知一种增压器，一端设有涡轮叶轮且另一端设有压缩机叶轮的轴旋转自如地被轴承座支撑。将这样的增压器连接于发动机，利用从发动机排出的尾气使涡轮叶轮旋转，并且利用该涡轮叶轮的旋转，经由轴使压缩机叶轮旋转。这样，增压器随着压缩机叶轮的旋转而压缩空气，并输送至发动机。

专利文献1记载了在形成于轴承座的收纳孔配设有滚动轴承的结构。在该收纳孔与压缩机叶轮之间设有油封部。在油封部形成有供轴插通的贯通孔。在该贯通孔的内表面设有密封环。另外，油封部具有与收纳孔对置的对置面。该对置面向压缩机叶轮侧凹陷，形成接住从收纳孔流出的润滑油的空间，将该润滑油导向形成于铅垂下侧的排油口。排油口从轴承座的内部向外部排出润滑油。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012－36855号公报

发明内容

发明所要解决的课题

如上所述，从收纳孔流出的润滑油的大部分从收纳孔与油封部之间的空间经由排油口而排出。但是，润滑油的一部分通过油封部的贯通孔，向压缩机叶轮侧漏出。虽然通过设置密封环能够抑制润滑油的漏出，但是期望研发进一步提高密封性的技术。

本公开的目的是提供能够提高密封性的油封构造及增压器。

用于解决课题的方案

本公开的第一方案是油封构造，其主旨在于，具备：轴的轴承部，其收纳于形成在外壳的收纳孔；以及对置部件，其在轴的轴向上与轴承部对置，并且具有包括对置面的主体部，上述对置面开设有供该轴插通的插通孔，对置部件具备油槽，该油槽形成于对置面，向远离轴承部的方向凹陷，并且至少一部分与轴承部对置，在对置面中，开设插通孔的部位比油槽中最深的最深部更向轴承部侧突出。

油槽可以从插通孔向轴的径向外侧连续地形成。

形成油槽的壁部中与插通孔连续的部分可以包括锥形部，锥形部随着朝向径向外侧而向远离轴承部的方向倾斜。

锥形部可以从与插通孔连续的位于轴的径向最内侧的最内径部向径向外侧延伸。

油封构造还可以具备：环状的涡旋流路，其形成于主体部的内部，比插通孔更向轴的径向外侧延伸，并且与插通孔连通；倾斜面，其从轴的径向外侧围绕涡旋流路，并且越靠轴的径向内侧，越向远离轴承部的方向倾斜；以及环状的折返部，其从倾斜面向轴的径向内侧连续地形成，使主体部的内部朝向轴承部侧突出，并且在内周侧形成插通孔。

对置部件可以是抑制润滑油从收纳孔向设于轴的叶轮侧漏出的密封板。

本发明的第二方案是增压器，其主旨在于，具备第一方案的油封构造。

发明的效果

根据本公开，能够提高密封性。

附图说明

图1是增压器的概要剖视图。

图2是抽出图1中用点划线围住的部分的图。

图3是抽出图2中用双点划线围住的部分的图。

图4是用于说明变形例的说明图。

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边对本公开的一实施方式详细地进行说明。该实施方式所示的尺寸、材料、其它具体的数值等只是为了容易理解本公开而示例的例子，不对本公开进行限定。此外，在本说明书及附图中，对具有实质上相同的功能、结构的单元标注相同的符号，从而省略重复说明。

图1是增压器C的概要剖视图。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，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。增压器主体1具备：轴承座2(外壳)、利用紧固机构3连结于轴承座2的左侧的涡轮外壳4；以及利用紧固螺钉6连结于轴承座2的右侧的压缩机外壳7。它们被一体化。此外，增压器C具备设于轴承座2与压缩机外壳7之间的电动机5。电动机5例如包括马达转子、定子线圈、外壳等构成零件。图1简略化地示出了电动机5的内部构造。

轴承座2在涡轮外壳4的附近具有外周面。在该外周面设有突起2a。突起2a在轴承座2的径向上突出。另外，涡轮外壳4在轴承座2的附近具有外周面。在该外周面设有突起4a。突起4a在涡轮外壳4的径向上突出。轴承座2和涡轮外壳4利用紧固机构3紧固突起2a、4a，从而互相固定。例如，紧固机构3由夹持突起2a、4a的G连接器构成。

在轴承座2形成有收纳孔2b。收纳孔2b在增压器C的左右方向上贯通轴承座2。在收纳孔2b设置滚动轴承(轴承部)8。滚动轴承8旋转自如地支撑轴9。在轴9的左端部固定有涡轮叶轮10。涡轮叶轮10旋转自如地收纳于涡轮外壳4内。另外，在轴9的右端部固定有压缩机叶轮11。压缩机叶轮11旋转自如地收纳于压缩机外壳7内。

在压缩机外壳7形成有吸气口12。吸气口12向增压器C的右侧开口，连接于空气过滤器(未图示)。另外，在利用紧固螺钉6连结电动机5和压缩机外壳7的状态下，由这些电动机5与压缩机外壳7的互相的对置面形成对空气升压的扩散器流路13。扩散器流路13从轴9的径向内侧向外侧形成为环状。另外，扩散器流路13在上述的径向内侧经由压缩机叶轮11而连通于吸气口12。

在压缩机外壳7设有压缩机涡旋流路14。压缩机涡旋流路14形成为环状，位于比扩散器流路13靠轴9的径向外侧。压缩机涡旋流路14连通于发动机的吸气口(未图示)，而且还连通于扩散器流路13。因此，当压缩机叶轮11旋转时，从吸气口12向压缩机外壳7内吸入空气。该被吸入的空气在流通于压缩机叶轮11的叶片间的过程中，由于离心力的作用而加速，在扩散器流路13及压缩机涡旋流路14升压后，被引导至发动机的吸气口。

在涡轮外壳4形成有排出口15。排出口15在增压器C的左侧开口，连接于尾气净化装置(未图示)。另外，涡轮外壳4具有：流路16；以及位于比该流路16靠涡轮叶轮10的径向外侧的环状的涡轮涡旋流路17。涡轮涡旋流路17连通于对来自发动机的排气歧管(未图示)的尾气进行引导的气体流入口(未图示)，而且还连通于流路16。因此，尾气从气体流入口(未图示)被引导至涡轮涡旋流路17，然后经由流路16及涡轮叶轮10而引导至排出口15。尾气在该流通过程中使涡轮叶轮10旋转。

涡轮叶轮10的旋转力经由轴9传递至压缩机叶轮11。如上所述，压缩机叶轮11的旋转力将空气升压，并引导至发动机的吸气口。此外，电动机5在涡轮叶轮10的旋转力不足时，辅助性地使轴9旋转，在涡轮叶轮10的旋转力被充分供给时，随着轴9的旋转发电。

图2是抽出图1中用点划线围住的部分的图。如图2所示，增压器C具有油封构造O。在轴承座2设有供给路径2c。供给路径2c从轴承座2的外部向收纳孔2b供给润滑油。在收纳孔2b收纳振动吸收部件20。振动吸收部件20具有圆筒形状的部件主体20a。在部件主体20a的外周面形成有至少一个减振器部21。在轴9的径向上，减振器部21位于比滚动轴承8靠外侧，在与收纳孔2b的内壁2d之间保持润滑油，吸收轴9的振动。

另外，减振器部21包括向部件主体20a的径向外侧突出的环状突起21a～21d。环状突起21a～21d在轴9的轴向(以下，简称为轴向)上的部件主体20a的两端侧分别设有两个，总计设有四个。

另外，图2中，上侧与铅垂上侧大致一致，下侧与铅垂下侧大致一致。在轴承座2，在位于比收纳孔2b靠铅垂下侧的部分形成有排油口2e。排油口2e从轴承座2的内部向轴承座2的外部排出润滑油。

在轴承座2设有排油孔2f。排油孔2f从排油口2e侧贯通至收纳孔2b。排油孔2f从收纳孔2b排出润滑油，并引导至排油口2e。在本实施方式中，在收纳孔2b的两端侧分别形成有排油孔2f。排油孔2f的开口部2g位于收纳孔2b侧，与减振器部21对置。

两个排油孔2f中的一个位于环状突起21a、21b之间。两个排油孔2f中的另一个位于环状突起21c、21d之间。两个排油孔2f分别从开口部2g向排油口2e延伸。

供给路径2c在轴承座2内进行了分支。分支后的供给路径2c的一个在收纳孔2b的内壁2d上的环状突起21a与环状突起21b之间开口。分支后的供给路径2c的另一个在内壁2d上的环状突起21c与环状突起21d之间开口。主体20a具有形成于其内部的两条导油路22。一个导油路22在部件主体20a的外周面上的环状突起21a与环状突起21b之间开口。另一个导油路22在部件主体20a的外周面上的环状突起21c与环状突起21d之间开口。任一个导油路22均连通于主体20a内的空间，将润滑油引导至收纳于主体20a内的滚动轴承8。

在部件主体20a的内部的轴9的轴向的两端侧分别收纳有一个滚动轴承8。两个滚动轴承8在轴向上分离配置。各滚动轴承8具有外圈8a和比外圈8a小径的内圈8b。而且，各滚动轴承8具有多个球8c，它们设于外圈8a与内圈8b之间，且排列在外圈8a(内圈8b)的周向上。多个球8c被保持器8d保持。

外圈8a被振动吸收部件20保持，内圈8b与轴9一体旋转。此时，球8c滚动，从而抑制与外圈8a及内圈8b的摩擦阻力，能够进行外圈8a与内圈8b的相对旋转。这样，滚动轴承8承受轴9的径向负荷。

在振动吸收部件20上的内部的两个内圈8b之间装配有限制部23。限制部23是筒状(环状)部件。轴9插通限制部23。而且，轴9的轴向上的限制部23的两端抵接于各个内圈8b。限制部23与内圈8b一体旋转，并且抑制两个内圈8b互相接近。

在振动吸收部件20的内周面20b形成有两个导向部20c。各导向部20c形成为环状，向振动吸收部件20的径向内侧突出。两个滚动轴承8从部件主体20a的两端侧分别嵌入部件主体20a的内部，直至碰到导向部20c。另外，各导油路22贯通对应的导向部20d，向滚动轴承8开口。

在部件主体20a上的两个导向部20c之间设有排出孔20d。润滑油的一部分从导油路22供给至滚动轴承8，撞到球8c等后弹回，经由排出孔20d而从部件主体20a内排出至收纳孔2b。在轴承座2形成有对置孔2h。对置孔2h形成于与排出孔20d对置的位置。对置孔2h从收纳孔2b贯通至排油口2e侧，将收纳孔2b内的润滑油引导至排油口2e。

对于收纳孔2b，在图2中的右侧(电动机5及压缩机叶轮11侧)设有密封板(对置部件)24。在轴承座2，在收纳孔2b的压缩机叶轮11侧形成有凹陷部2i。凹陷部2i在图2中向左侧凹陷。密封板24利用紧固部件25安装于该凹陷部2i。

密封板24包括设有在轴9的轴向上贯通的插通孔24b的主体部24a。在主体部24a的内部形成环状的密封涡旋流路24c(涡旋流路)。密封涡旋流路24c的滚动轴承8侧的空间向轴9的径向内侧延伸，连通于插通孔24b。密封涡旋流路24c中的图2中的右侧的壁面为倾斜面24d。倾斜面24d从径向外侧包围密封涡旋流路24c。另外，倾斜面24d越靠径向内侧，越向朝向右侧(压缩机叶轮11侧)的方向倾斜。

从倾斜面24d向轴9的径向内侧连续地形成有折返部。折返部24e形成为在主体部24a的内部从倾斜面24b向滚动轴承8侧突出的环状。折返部24e和倾斜面24d在轴9的径向上对置。折返部24e的内周面形成上述的插通孔24b。而且，密封涡旋流路24c和插通孔24b在比折返部24e靠滚动轴承8侧的位置互相连通。

如图2所示，密封涡旋流路24c的下侧向排油口2e开口。这样，倾斜面24d使密封涡旋流路24c向图2中的右侧凹陷。换言之，倾斜面24d使密封涡旋流路24c向压缩机叶轮11突出。由此，能够确保密封涡旋流路24c的容积较大。

从插通孔24b流出到密封涡旋流路24c的润滑油中，飞溅到比折返部24e靠铅垂上侧的倾斜面24d的一部分沿倾斜面24d向径向内侧流动。之后，该润滑油沿折返部24e的外周面流动。因此，能够在插通孔24b迂回地将润滑油引导至排油口2e，能够提高密封性。

另外，轴9插通密封板24的插通孔24b。在轴9与插通孔24b之间配设夹设部26。夹设部26形成为筒状(环状)，固定于轴9，且与轴9一体旋转。在夹设部26形成有两个环状槽26a、26b。环状槽26a、26b位于折返部24e的径向内侧。

在插通孔24b的内周面，在与环状槽26a、26b对置的位置，压入有两个密封环27a、27b。密封环27a、27b各自的外周面与插通孔24b的内周面接触，密封环27a、27b各自的径向内侧的一部分插入环状槽26a、26b。

主体部24a包括与滚动轴承8(收纳孔2b)在轴9的轴向上对置的对置面24f。在对置面24f开设有轴9的插通孔24b。另外，在对置面24f设有油槽28。油槽28向轴9的轴向中远离滚动轴承8的方向凹陷。另外，油槽28与滚动轴承8对置，而且其一部分向轴9的径向外侧连续延伸。

在主体部24a，位于比密封涡旋流路24c靠滚动轴承8侧的部位作为将对流向密封板24侧的润滑油进行排油的排油空间分隔成两个的分隔壁24g而发挥功能。在本实施方式中，被分隔壁24g分隔的空间中，将滚动轴承8侧称为第一排油空间Sa，将压缩机叶轮11侧(即，密封涡旋流路24c)称为第二排油空间Sb。

润滑油的一部分在减振器部21、滚动轴承8流通，然后从收纳孔2b的轴向的两端流出。流向压缩机叶轮11侧的润滑油首先流出到油槽28(第一排油空间Sa)。如图2所示，第一排油空间Sa的上侧被形成第一排油空间Sa的内壁封闭。另一方面，第一排油空间Sa的下侧开放。因此，被引导至第一排油空间Sa的润滑油从第一排油空间Sa的下侧排出。

另外，第一排油空间Sa中的润滑油的一部分通过插通孔24b与夹设部26的径向上的间隙，流出到第二排油空间Sb。在第二排油空间Sb，润滑油随夹设部26转动，由于离心力而飞溅，在密封涡旋流路24c的内壁沿周向传导，流向图2中的下侧。

润滑油的一部分由于飞溅时的离心力而朝向径向外侧，当撞到在铅垂方向上位于比轴9靠下侧的倾斜面24d的部位时，沿倾斜面24d流向下方。另外，当润滑油的一部分撞到在铅垂方向位于比轴9靠上侧的倾斜面24d的部位时，该润滑油的一部分流向下方，且沿折返部24e的外周流向下方。这样，通过设置倾斜面24d及折返部24e，能够抑制润滑油进入密封环27a、27b侧。

与第一排油空间Sa同样地，第二排油空间Sb的上侧被形成该第二排油空间Sb的内壁封闭。另一方面，第二排油空间Sb的下侧开放。因此，被引导至第二排油空间Sb的润滑油从第二排油空间Sb的下侧排出。然后，排油口2e将从第一排油空间Sa及第二排油空间Sb引导至下侧的润滑油引导至轴承座2的外部。

这样，密封板24抑制润滑油从收纳孔2b向压缩机叶轮11漏出。但是，若从第一排油空间Sa向第二排油空间Sb流出的润滑油多，则存在超过第二排油空间Sb的排油能力的极限而润换油进入密封环27a、27b侧的问题。因此，在油封构造O中，设置有用于抑制润滑油从第一排油空间Sa向第二排油空间Sb流出的构造。

图3是抽出图2中用双点划线围住的部分的图。如图3所示，在油槽28中，在径向内侧设有突出部28a。突出部28a形成于对置面24f的开设插通孔24b的部位。而且，突出部28a比油槽28中的作为向图3中的右侧(在轴向上远离滚动轴承8的侧)变深的部位的最深部28b更向滚动轴承8侧突出。在此，就轴向的位置而言，突出部28a与轴承座2的凹陷部2i的底面大致一致。

另外，在形成油槽28的壁部28c，在与插通孔24b连续的部分(即，突出部28a)形成有锥形部28d。锥形部28d随着朝向径向外侧而向远离滚动轴承8的方向倾斜。锥形部28d从与插通孔24b连续的位于径向最内侧的最内径部28e向径向外侧延伸。

当在油槽28设置突出部28a时，从突出部28a向油槽28的最深部28b引导流出至油槽28的润滑油。由此，能够降低朝向插通孔24b与夹设部26的间隙CL的油量。而且，通过设置突出部28a，能够确保插通孔24b和夹设部26在径向上对置的部分的轴向的长度L较长。其结果，使润滑油在间隙CL结束流通前的摩擦阻力增加(即，使压力损失增大)，第一排油空间Sa与第二排油空间Sb的压力差能够抑制在间隙CL流通的油量。因此，能够抑制润滑油从间隙CL向第二排油空间Sb漏出。

在本实施方式中，从插通孔24b向轴9的径向外侧连续地形成油槽28。但是，油槽28也可以从插通孔24b向轴9的径向外侧不连续。即，如图4所示的变形例所示地，油槽38也可以为从插通孔24b向径向外侧分离地形成，并且比突出部38a靠径向内侧的部位X比突出部38a更向滚动轴承8侧突出。但是，通过从插通孔24b向轴9的径向外侧连续地形成油槽28，从而容易沿着油槽28引导朝向插通孔24b的润滑油，能够提高密封性。

在本实施方式中，设有锥形部28d。但是，也可以省略锥形部28d。但是，通过设置锥形部28d，从而能够使从滚动轴承8流出的润滑油的轴向的流动沿锥形部28d朝向径向外侧，能够进一步提高密封性。

在本实施方式中，锥形部28d从最内径部28e向径向外侧延伸。但是，锥形部28d也可以在薄最内径部28e靠径向外侧，以与最内径部28e分离的位置为起点而延伸。但是，通过使锥形部28d从最内径部28e向径向外侧延伸，从而能够使即使比插通孔24b稍微朝向径向外侧的润滑油也沿锥形部28d朝向径向外侧，能够实现密封性的进一步提高。

在本实施方式中，密封板24是对置部件。但是，对置部件不限于上述的密封板24。即，其它部件也可以具有包括对置面的主体部24a，该对置面在轴9的轴向上与滚动轴承8对置，而且开设供轴9插通的插通孔24b。

在本实施方式中，作为轴承部，设置有滚动轴承8。但是，轴承部也可以是能够旋转地支撑轴9的其它轴承。

在本实施方式中，增压器C具备电动机5。但是，根据增压器的规格，也可以省略电动机5。但是，在具备电动机5的情况下，增压器C容易在轴9的轴向上增大电动机5的量。即使在为了进一步避免大型化而限制确保第一排油空间Sa、第二排油空间Sb的空间的情况下，也能够如上所述地提高密封性。

在本实施方式中，油封构造O在增压器C中配设于收纳孔2b的压缩机叶轮11侧。但是，油封构造O也可以配设于收纳孔2b的涡轮叶轮10侧。另外，设置油封构造O的装置不限于增压器C，也可以是具有轴承部的其它旋转设备。

本公开不限于该实施方式。本领域技术人员能够在权利要求书记载的范围内想到各种变更例、修正例。不言而喻，这些都属于本公开的技术性范围。

Claims (7)

1.一种油封构造，其特征在于，具备：

轴的轴承部，其收纳于形成在外壳的收纳孔；以及

对置部件，其在上述轴的轴向上与上述轴承部对置，并且具有包括对置面的主体部，上述对置面开设有供该轴插通的插通孔，

上述对置部件具备油槽，

该油槽形成于上述对置面，向远离上述轴承部的方向凹陷，并且至少一部分与上述轴承部对置，

在上述对置面中，开设上述插通孔的部位比上述油槽中最深的最深部更向上述轴承部侧突出。

2.根据权利要求1所述的油封构造，其特征在于，

上述油槽从上述插通孔向上述轴的径向外侧连续地形成。

3.根据权利要求2所述的油封构造，其特征在于，

形成上述油槽的壁部中与上述插通孔连续的部分包括锥形部，上述锥形部随着朝向上述径向外侧而向远离上述轴承部的方向倾斜。

4.根据权利要求3所述的油封构造，其特征在于，

上述锥形部从与上述插通孔连续的位于上述轴的径向最内侧的最内径部向该径向外侧延伸。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的油封构造，其特征在于，还具备：

环状的涡旋流路，其形成于上述主体部的内部，比上述插通孔更向上述轴的径向外侧延伸，并且与该插通孔连通；

倾斜面，其从上述轴的径向外侧围绕上述涡旋流路，并且越靠该轴的径向内侧，越向远离上述轴承部的方向倾斜；以及

环状的折返部，其从上述倾斜面向上述轴的径向内侧连续地形成，使上述主体部的内部朝向上述轴承部侧突出，并且在内周侧形成上述插通孔。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的油封构造，其特征在于，

上述对置部件是抑制润滑油从上述收纳孔向设于上述轴的叶轮侧漏出的密封板。

7.一种增压器，其特征在于，具备权利要求1～6中任一项所述的油封构造。