CN108431384B

CN108431384B - 涡轮增压器

Info

Publication number: CN108431384B
Application number: CN201580085463.5A
Authority: CN
Inventors: 南部崇; 柴田直道; 谏山秀一; 二江贵也; 小岛优也
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2015-12-25
Publication date: 2020-08-14
Anticipated expiration: 2035-12-25
Also published as: JPWO2017109943A1; US10641165B2; WO2017109943A1; CN108431384A; JP6579717B2; US20180371985A1; EP3379053B1; EP3379053A1; EP3379053A4

Abstract

本发明提供一种涡轮增压器。该涡轮增压器(1A)具备：旋转轴(4)，其沿轴线(C)延伸；涡轮机叶轮(2)，其设于旋转轴(4)的第一端部侧；压缩机叶轮(3)，其设于旋转轴(4)的第二端部侧；外壳(6)，其收纳旋转轴(4)的沿轴线(C)的长度方向的至少一部分；轴承(5A、5B)，其设于外壳(6)内，支承旋转轴(4)使其能够绕轴线(C)旋转；供给流路(72A、72B)，其向轴承(5A、5B)供给润滑油；排油室(68)，其形成于外壳(6)内，从轴承(5A、5B)排出润滑油；排油口(69)，其形成于排油室(68)的下部，向外壳(6)外排出润滑油；排油室(68)及排油口(69)中的至少一方在以包含旋转轴(4)的轴线(C)的竖直面(V)为边界面定义的、第一区域(X1)和第二区域(X2)非对称地形成。

Description

涡轮增压器

技术领域

本发明涉及涡轮增压器。

背景技术

涡轮增压器中，通过轴承支承旋转轴。这种涡轮增压器具备外壳，该外壳具有用于收纳轴承的筒状的收纳部。通过将轴承嵌入外壳的收纳部之中，轴承被外壳支承。这种轴承在旋转轴的轴向上隔开间隔地设有多个。涡轮增压器的旋转轴插通于该多个轴承。由此，旋转轴相对于外壳可相对旋转。

在这种涡轮增压器中，为了抑制轴承的摩擦阻力，向轴承供润滑油。

专利文献1、2中公开有如下结构：具备用于向涡轮增压器的轴承供给润滑油的供油孔。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2009－270612号公报

专利文献2：(日本)特开2013－217436号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在向外壳内供给过量的润滑油的情况、或未适当排出润滑油的情况下，有时润滑油将积存于外壳内。在旋转轴等旋转部件，搅拌损失因积存的润滑油而增大，导致驱动涡轮增压器时的机械损失(mechanical loss)。

本发明目的在于，提供通过抑制外壳内的润滑油引起的旋转部件的搅拌损失，能够抑制涡轮增压器的机械损失的涡轮增压器。

用于解决课题的技术方案

根据本发明的第一方面，涡轮增压器具备：旋转轴，其沿轴线延伸；涡轮机叶轮，其设于所述旋转轴的第一端部；压缩机叶轮，其设于所述旋转轴的第二端部；外壳，其收纳所述旋转轴的沿所述轴线的长度方向的至少一部分；轴承，其设于所述外壳内，支承所述旋转轴使其能够绕所述轴线旋转；供给流路，其向所述轴承供给润滑油；排油室，其形成于所述外壳内，从所述轴承排出所述润滑油；排油口，其形成于所述排油室的下部，向所述外壳外排出所述润滑油；所述排油室及所述排油口中，至少所述排油室在以包含所述旋转轴的所述轴线的竖直面为边界面定义的第一区域和第二区域非对称地形成。

根据这种结构，从供给流路供给到轴承的润滑油经由下方的排油室从排油口向外壳外排出。通过将排油室非对称地形成在以包含旋转轴的轴线的竖直面为边界面定义的第一区域和第二区域，在排油室内，能够提高润滑油易积存部位的润滑油的排出性。由此，能够抑制润滑油积存在排油室，抑制在旋转部件，搅拌损失增大。

根据本发明的第二方面，在第一方面的涡轮增压器中，涡轮增压器也可以是，所述排油口在以包含所述旋转轴的所述轴线的竖直面为边界面定义的第一区域和第二区域非对称地形成。

由此，能够将排油口形成为与排油室的形状对应的非对称形状。因此，能够进一步提高润滑油的排出性。

根据本发明的第三方面，在第一方面或第二方面的涡轮增压器中，涡轮增压器也可以是，所述排油室及所述排油口中的至少一方在所述旋转轴的上端的所述旋转轴的旋转方向的上游侧和下游侧非对称地形成。进一步地，也可以是，相比于所述旋转轴的上端的所述旋转轴的旋转方向的上游侧，所述排油室的截面面积在所述旋转方向的下游侧较大。

在排油室内，与旋转轴接触的润滑油沿旋转轴的旋转方向飞溅。特别地，在排油室从比旋转轴更上方流来的润滑油沿旋转轴的旋转方向飞溅，较多地积存在旋转轴的上端的旋转方向的下游侧。由此，在排油室内，产生与旋转轴的旋转方向对应地润滑油易积存的部位。因此，通过将排油室及排油口的中至少一方非对称地形成在旋转轴的上端的旋转轴的旋转方向的上游侧和下游侧，在排油室内，能够提高与旋转轴的旋转方向对应地润滑油易积存的部位的润滑油的排出性。

进一步地，通过使排油室的截面面积在旋转轴的上端的旋转轴的旋转方向的下游侧大于旋转方向的上游侧，能够在排油室承接更多的润滑油。由此，能够抑制妨碍润滑油朝下方的排油口流动，提高润滑油的排出性。

根据本发明的第四方面，在第一至第三方面的任一方面中，涡轮增压器也可以是，所述排油口相对于所述竖直面偏向所述旋转轴的旋转方向的下游侧设置。

由此，能够将排油室中在比旋转轴更上方的部位易积存于旋转轴的旋转方向的下游侧的润滑油从偏向其下方设置的排油口顺畅地排出。

根据本发明的第五方面，在第三方面的涡轮增压器中，涡轮增压器也可以是，在所述排油室的下部，在所述旋转轴的旋转方向的下游侧，设有从上方朝向下方且从所述旋转轴的旋转方向的上游侧向下游侧倾斜的倾斜面。

由此，能够使向旋转轴的旋转方向下游侧飞溅的润滑油沿着倾斜面顺畅地流向排油口。由此，能够提高润滑油的排出性。

根据本发明的第六方面，在第五方面的涡轮增压器中，涡轮增压器也可以是，在所述排油室的下部，在所述旋转轴的旋转方向的上游侧且与所述倾斜面相向的部位，形成有倾斜角度比所述倾斜面小的纵面。

由此，在润滑油与倾斜面碰撞而弹回的情况下，能够通过在与倾斜面相向的部位设置的纵面承接弹回的润滑油。此时，就纵面而言，由于倾斜角度比倾斜面小，因而抑制因该纵面将润滑油向斜上方弹回。由此，能够将通过纵面承接的润滑油顺畅地流向下方的排油口。

根据本发明的第七方面，在第五方面或第六非的涡轮增压器中，涡轮增压器也可以是，所述排油口连续地形成于所述倾斜面的下方，相对于所述竖直面偏向所述旋转轴的上侧的旋转方向的上游侧设置。

通过如此使排油口偏置，能够将倾斜面朝着旋转轴的旋转方向的上游侧较长地形成。由此，能够将润滑油更顺畅地流向排油口。

根据本发明的第八方面，在第五方面至第七方面中任一方面的涡轮增压器中，涡轮增压器也可以是，所述排油口从上方朝向下方且从所述旋转轴的旋转方向的上游侧向下游侧倾斜。

由此，能够将向旋转轴的旋转方向下游侧飞溅的润滑油更顺畅地从倾斜面流向排油口。由此，能够提高润滑油的排出性。

根据本发明的第九方面，在第一方面至第八方面中任一方面的涡轮增压器中，涡轮增压器也可以是，所述排油口的与所述竖直面交叉的截面形状是沿所述竖直面较长的椭圆形。

由此，与将排油口的截面形状设为单纯的圆形的情况相比，能够将排油口设为非对称形状，并且扩大流路截面面积。由此，能够更高效地排出从排油室流入的润滑油。

根据本发明的第十方面，在第一方面至第八方面中任一方面的涡轮增压器中，涡轮增压器也可以是，所述排油口的与所述竖直面交叉的截面形状是沿所述竖直面较长的长方形。

根据本发明的第十一方面，在第一方面至第八方面中任一方面的涡轮增压器中，涡轮增压器也可以是，所述排油口的与所述竖直面交叉的截面形状是轴向的尺寸朝向下游侧逐级增加的截面T字状。

根据本发明的第十二方面，在第一方面至第八方面中任一方面的涡轮增压器中，涡轮增压器也可以是，所述排油口的与所述竖直面交叉的截面形状是轴向的尺寸朝向下游侧逐渐增加的截面三角形状。

根据本发明的第十三方面，在第一方面至第十二方面中任一方面的涡轮增压器中，涡轮增压器也可以是，所述排油室具备抑制润滑油的卷入的防卷入部。

由此，能够抑制润滑油被卷入旋转轴。其结果，能够进一步提高润滑油的排出性。

发明效果

根据上述的涡轮增压器，通过抑制外壳内的润滑油引起的旋转部件的搅拌损失，能够抑制涡轮增压器的机械损失。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的涡轮增压器的结构的剖面图；

图2是表示本发明第一实施方式的涡轮增压器的结构的图，是图1的D1－D1向剖面图；

图3是表示本发明第一实施方式的涡轮增压器的变形例的图，是图1的D1－D1向剖面图；

图4是表示本发明第二实施方式的涡轮增压器的结构的图，是图1的D2－D2向剖面图；

图5是表示本发明第二实施方式的涡轮增压器的第一变形例的结构的图，是图1的D2－D2向剖面图；

图6是表示本发明第二实施方式的涡轮增压器的第二变形例的结构的图，是图1的D2－D2向剖面图；

图7是表示本发明第三实施方式的涡轮增压器的结构的图，是图4的D3－D3向剖面图；

图8是表示本发明第三实施方式的涡轮增压器的第一变形例的结构的图，是图4的D3－D3向剖面图；

图9是表示本发明第三实施方式的涡轮增压器的第二变形例的结构的图，是图4的D3－D3向剖面图；

图10是表示本发明第三实施方式的涡轮增压器的第三变形例的结构的图，是图4的D3－D3向剖面图；

图11是表示本发明第四实施方式的涡轮增压器的结构的图，是图1的D2－D2向剖面图；

图12是表示本发明第四实施方式的涡轮增压器的变形例的结构的图，是图1的D2－D2向剖面图；

图13是本发明第五实施方式的相当于图2的剖面图。

具体实施方式

(第一实施方式)

图1是表示本发明第一实施方式的涡轮增压器的结构的剖面图。

如图1所示，涡轮增压器1A具备涡轮机叶轮2、压缩机叶轮3、旋转轴4、支持轴承(轴承)5A、5B、及外壳6。该涡轮增压器1A例如以旋转轴4沿水平方向延伸那样的姿态，作为发动机的辅机搭载于汽车等上。

图1所示的点划线表示旋转轴4的中心轴(轴线)C。

在以下的说明中，在将涡轮增压器1A搭载于汽车等的状态下，将朝上方一侧称作“上方”，将朝下方一侧称作“下方”。另外，将上下方向设为Z方向，将旋转轴4的中心轴C延伸的方向设为Y方向，将与Z方向及Y方向正交的方向设为X方向。

就涡轮增压器1A而言，通过从未图示的发动机向涡轮机T供给的排气气流，设于涡轮机T内的涡轮机叶轮2以中心轴C为中心旋转。旋转轴4及压缩机叶轮3随着涡轮机叶轮2的旋转以中心轴C为中心旋转。设于压缩机P内的压缩机叶轮3通过旋转对空气进行压缩。由压缩机P压缩的空气向未图示的发动机供给。

外壳6经由托架(未图示)、压缩机P、涡轮机T等被车身等支承。外壳6在其内部具有收纳支持轴承5A、5B的轴承收纳部61A、61B。该外壳6在其一端侧具有开口部60a，在其另一端侧具有开口部60b。旋转轴4通过被轴承收纳部61A、61B收纳的支持轴承5A、5B，绕中心轴C旋转自如地被支承。该旋转轴4的第一端部4a、第二端部4b穿过开口部60a、60b向外壳6的外部突出。即，旋转轴4的沿中心轴C的长度方向的一部分收纳于外壳6。

在中心轴C延伸的轴线方向上，涡轮机叶轮2设于外壳6的第一侧，压缩机叶轮3设于外壳6的第二侧。涡轮机叶轮2与旋转轴4的第一端部4a一体地设置。压缩机叶轮3通过将螺母31拧入在旋转轴4的第二端部4b形成的螺纹部4n进行联接。旋转轴4、涡轮机叶轮2及压缩机叶轮3与旋转轴4一体地绕中心轴C旋转。

形成于外壳6的内部的轴承收纳部61A、61B在沿中心轴C的Y方向上隔开间隔地设置。上述轴承收纳部61A、61B设置在旋转轴4的与第一端部4a相近一侧和与第二端部4b相近一侧。

轴承收纳部61A、61B从Y方向观察时分别形成为截面圆形。上述轴承收纳部61A、61B形成为在中心轴C延伸的Y方向上连续。

支持轴承5A、5B收纳于各轴承收纳部61A、61B。由此，旋转轴4通过在Y方向上隔开间隔设置的支持轴承5A、5B，旋转自如地被支承。

支持轴承5A、5B分别形成为圆环状。上述支持轴承5A、5B在其内周侧具有呈圆弧状的滑动面5s。支持轴承5A、5B分别具有连通孔5m。连通孔5m在支持轴承5A、5B的周向上以规定的间隔形成有多个。连通孔5m在Y方向上的支持轴承5A、5B的中间部沿支持轴承5A、5B的径向贯通。另一方面，在与连通孔5m相向的外壳6的内周面，形成有周向上连续且与供给流路72A、72B连通的油槽(未图示)。即，润滑油从供给流路72A、72B供给至油槽，从该油槽经由连通孔5m向支持轴承5A、5B的滑动面5s供给。

就支持轴承5A、5B而言，其旋转轴4的Y方向上的中央部4c侧的端面分别抵靠于止动环63。通过上述止动环63在推力方向上对支持轴承5A、5B进行定位。

旋转轴4的Y方向上的中央部4c在后述的排油室68的上部露出。

旋转轴4具备推力衬套43及推力环44。上述推力衬套43及推力环44相对于与旋转轴4的第二端部4b相近一侧的支持轴承5B设置。推力衬套43及推力环44分别是圆筒状，在其内侧插通旋转轴4。推力衬套43及推力环44具有比支持轴承5B的内径大的外径，夹入支持轴承5B与压缩机叶轮3之间。

在轴承收纳部61A的与旋转轴4的第一端部4a相近一侧的端部61c，形成有间隙66，在轴承收纳部61B的与第二端部4b相近一侧的端部61d，形成有间隙67。润滑油可经由上述间隙66、67流下。

在旋转轴4延伸的方向上，在外壳6与涡轮机叶轮2之间设有板41。该板41抑制从涡轮机T向外壳6的热传递，并且具有使来自涡轮机T的的气体不会泄漏的密封功能。就该板41而言，其周缘部41a在旋转轴4延伸的方向被夹在涡轮机外壳TH与外壳6之间予以保持。

在旋转轴4的外周部，在比板41更靠近旋转轴4的第二端部4b一侧，设有油环42。可通过该油环42维持开口部60a与旋转轴4之间的密封性。

在外壳6的开口部60b，设有将该开口部60b封闭且推压推力轴承65的推压部件64。推压部件64在其中央部具有供推力衬套43贯通的贯通孔64a。在推压部件64的外周部，一体地形成有朝旋转轴4的第一端部4a延伸的周壁部64b。推压部件64以如下方式安装：在将推力衬套43插入贯通孔64a的状态下封闭开口部60b。推压部件64的周壁部64b以如下状态设置：在旋转轴4延伸的方向上向旋转轴4的第一端部4a侧按压板状的推力轴承65，该推力轴承65设于推力环44的外周部。

在推力衬套43的外周面，在贯通孔64a的内侧的位置，设有环状的密封圈46。该密封圈46进行密封，以使润滑油不会从推压部件64的贯通孔64a与推力衬套43之间流出。

外壳6具有供油管连接口71，该供油管连接口71从外壳6的最上部的外周面6f朝外壳6的径向内方延伸。在该供油管连接口71连接用于从外壳6的外部供给润滑油的润滑油供给管(未图示)。

在供油管连接口71的前端部与轴承收纳部61A、61B之间形成有供给流路72A、72B。与旋转轴4的第一端部4a相近一侧的供给流路72A朝支持轴承5A的连通孔5m开口。与旋转轴4的第二端部4b相近一侧的供给流路72B朝支持轴承5B的连通孔5m开口。

外壳6在轴承收纳部61A、61B的下方具备排油室68。上述的间隙66、67在排油室68的上部开口。

外壳6具备将排油室68的下端部和外壳6的最下部的外周面6g贯通且朝下方开口的排油口69。在该排油口69，能够设置供将润滑油排出的配管(未图示)连接的凸缘70(参照图4)。

在排油室68内，在轴承收纳部61B的下方设有被推力衬套43支承的引导部件73。引导部件73形成为，从靠近轴承收纳部61B与推力环44之间的间隙67的位置，朝旋转轴4的第一端部4a侧延伸。

这种涡轮增压器1A中，从与供油管连接口71连接的润滑油供给管(未图示)送入润滑油时，润滑油从供油管连接口71穿过两个供给流路72A、72B，送入轴承收纳部61A、61B内。在该轴承收纳部61A、61B内，润滑油供给至支持轴承5A、5B的连通孔5m，穿过上述连通孔5m而送入支持轴承5A、5B的内侧。由此，向支持轴承5A、5B与旋转轴4之间供给润滑油。

送入轴承收纳部61A内而供给至支持轴承5A与旋转轴4之间的润滑油向旋转轴4的中央部4c即两个止动环63之间的排油室68流出。

进一步地，供给至支持轴承5A与旋转轴4之间的润滑油从第一端部4a侧的间隙66向排油室68排出。送入轴承收纳部61B内而供给至支持轴承5B与旋转轴4之间的润滑油穿过第二端部4b侧的间隙67向排油室68排出。此时，从间隙67排出的润滑油通过引导部件73向排油室68内排出，而不直接落向排油口69。

排出至排油室68的润滑油因重力朝排油口69流动，从排油口69向外壳6的外部排出。

图2是表示本发明第一实施方式的涡轮增压器的结构的图，是图1的D1－D1向剖面图。

如图2所示，在本实施方式中，就涡轮增压器1A而言，在旋转轴4的中央部4c在轴承收纳部61A、61B间露出的部分，排油室68在宽度方向X上以包含旋转轴4的中心轴C的竖直面V为边界面非对称地形成。

在本实施方式中，关于排油室68，在与旋转轴4的中心轴C及上下方向Z正交的宽度方向X上，就宽度方向X的第一侧的侧壁面68a和第二侧的侧壁面68b而言，距中心轴C的距离w1、w2互不相同。这里，位于旋转轴4的上端P1的旋转方向R的下游侧(第二区域)X2的侧壁面68b设定为，距该中心轴C的距离w2大于位于上游侧(第一区域)X1的侧壁面68a距中心轴C的距离w1。上述的上端P1是与旋转轴4的中心轴C正交的图2的剖面中的最上端的位置。

上述的“旋转方向R的下游侧”也可以叫作上端P1的旋转轴4的切线延伸方向上旋转方向R的前方。同样地，“旋转方向R的上游侧”也可以叫作上端P1的旋转轴4的切线方向延伸的方向上旋转方向R的后方。

由此，在排油室68，在宽度方向X上，相对于中心轴C与侧壁面68b相近一侧的截面面积S2大于与侧壁面68a相近一侧的截面面积S1。换言之，就排油室68而言，旋转方向R的下游侧X2的区域A2的截面面积S2大于旋转方向R的上游侧X1的区域A1的截面面积S1。

排出至排油室68内的润滑油当与旋转的旋转轴4接触时，沿旋转轴4的旋转方向R上的切线方向t被甩起。如此由旋转轴4甩起的润滑油中，甩到下方的润滑油保持不变地朝向排油口69。对此，由旋转轴4甩到排油室68的上方的润滑油与排油室68的上表面68t或侧壁面68a、68b碰撞后，向下方流落。此时，与上游侧X1相比，更多的润滑油被甩到旋转轴4的旋转方向R的下游侧X2。

对此，就排油室68而言，旋转轴4的上侧的旋转方向R的下游侧X2的区域A2的截面面积S2大于旋转方向R的上游侧X1的区域A1的截面面积S1，因而，甩到旋转方向R的下游侧的润滑油难以在排油室68的区域A2积存，而向下方快速流落。

根据上述实施方式的涡轮增压器1A，排油室68以包含旋转轴4的中心轴C的竖直面V为边界面，非对称地形成于旋转方向R的上游侧X1和旋转方向R的下游侧X2。通过使排油室68的截面面积在旋转轴4的上端P1的旋转轴4的旋转方向R的下游侧X2比在上游侧X1大，能够在排油室68承接更多的润滑油。由此，在排油室68内，能够抑制润滑油滞留在润滑油易积存的旋转方向R的下游侧X2的部位，能够提高润滑油的排出性。由此，能够在旋转轴4抑制搅拌损失增大。其结果，可抑制涡轮增压器1A的机械损失。

(第一实施方式的变形例)

第一实施方式中，在旋转轴4的中央部4c在轴承收纳部61A、61B间露出的部分，为了以包含旋转轴4的中心轴C的竖直面V为边界面，在宽度方向X上非对称地形成排油室68，而在宽度方向X上，对于侧壁面68a和侧壁面68b，使距中心轴C的距离w1、w2不同，但不限于此。

图3是表示本发明第一实施方式的涡轮增压器的变形例的图，是图1的D1－D1向剖面图。

如该图3所示，关于涡轮增压器1B的排油室68B，就宽度方向X的第一侧的上表面68ta和第二侧的上表面68tb而言，距中心轴C的上下方向Z上的距离h1、h2互不相同。这里，设定如下：在旋转轴4的上侧，旋转轴4的旋转方向R的下游侧X2的上表面68tb距中心轴C的距离h2大于旋转轴4的旋转方向R的上游侧X1的上表面68ta距中心轴C的距离h1。

该情况下，对于宽度方向X的第一侧的侧壁面68a和第二侧的侧壁面68b，也可以将距中心轴C的距离w设为相同。

由此，在排油室68B，相对于中心轴C在宽度方向X上与上表面68tb相近一侧的截面面积S12大于宽度方向X上与上表面68ta相近一侧的截面面积S11。换言之，排油室68中，旋转轴4的上侧的构成旋转方向R的下游侧的区域A12的截面面积S12大于构成旋转方向R的上游侧的区域A11的截面面积S11。

即使通过这种结构，涡轮增压器1B的排油室68B也在宽度方向X上以包含旋转轴4的中心轴C的竖直面V为边界面非对称地形成。

由此，与上述第一实施方式同样地，在排油室68B内，能够抑制润滑油滞留在润滑油易积存的旋转方向R的下游侧X2的部位，提高润滑油的排出性。由此，能够在旋转轴4抑制搅拌损失增大。其结果，可抑制涡轮增压器1B的机械损失。

除上述变形例以外，只要能够在宽度方向X上以包含旋转轴4的中心轴C的竖直面V为边界面非对称地形成排油室68、68B即可，可以是任何结构。

上述第一实施方式及其变形例所示的结构不限于排油室68中旋转轴4的中央部4c在轴承收纳部61A、61B间露出的部分，只要是润滑油积存的部位，可适用同样的结构。

(第二实施方式)

接着，对本发明的涡轮增压器的第二实施方式进行说明。相对于第一实施方式的涡轮增压器1A、1B，本第二实施方式所示的涡轮增压器1C仅排油口69C的结构不同。因此，在第二实施方式的说明中，对与第一实施方式相同的部分标注相同的标记进行说明，并省略重复说明。即，对于与第一实施方式中说明的结构共通的涡轮增压器1A、1B的整体结构，省略其说明。

图4是表示本发明第二实施方式的涡轮增压器的结构的图，是图1的D2－D2向剖面图。

如该图4所示，涡轮增压器1C的外壳6的形成于排油室68C的下方的排油口69C在宽度方向X上以包含旋转轴4的中心轴C的竖直面V为边界面非对称地形成。

在本实施方式中，排油口69C相对于旋转轴4的中心轴C，在宽度方向X上偏向旋转方向R的上游侧X1而形成。

形成于排油口69C的上方的排油室68C中，在宽度方向X上，旋转方向R的下游侧X2的底面形成为朝排油口69C逐渐向下方倾斜的倾斜面68d。即，倾斜面68d从上方朝向下方，从旋转方向R的上游侧X1朝向下游侧X2倾斜。需要说明的是，为了便于图示，将比竖直面V靠左侧称作“上游侧X1”、右侧称作“下游侧X2”，而对于比旋转轴4靠下方的润滑油的流动，“下游侧X2”为上游，“上游侧X1”为下游。

在排油室68C，在旋转方向R的上游侧X1与倾斜面68d相向的部分形成有沿上下方向Z延伸的纵面68v。纵面68v自竖直面V起的倾斜角度比倾斜面68d小。

这种结构中，就排出到排油室68C内、且由旋转轴4甩到排油室68C的上方的润滑油而言，相比于旋转轴4的旋转方向R的上游侧，容易在下游侧积存较多的润滑油。对此，排油室68C在旋转方向R的下游侧X2的底部形成有倾斜面68d，而且排油口69C向旋转方向R的下游侧偏置，因而，润滑油向下方的排油口69C迅速流落。

在宽度方向X上与倾斜面68d相向的部分形成有纵面68v，因而，能够通过纵面68v承接由倾斜面68d弹回的润滑油，并将其导向下方的排油口69C。

本实施方式的涡轮增压器1C中，能够使飞溅到旋转轴4的旋转方向R的下游侧X2的润滑油沿着倾斜面68d顺畅地流向排油口69C。由此，能够提高润滑油的排出性。

在润滑油与倾斜面68d碰撞弹回的情况下，能够通过在与倾斜面68d相向的部位设置的纵面68v承接弹回的润滑油。此时，纵面68v与倾斜面68d相比，倾斜面68d的倾斜角度小，因而，抑制由该纵面68v将润滑油向斜上方弹回。由此，能够将由纵面68v承接的润滑油顺畅地流向下方的排油口69C。

进一步地，排油口69C在倾斜面68d的下方连续地形成，相对于竖直面V偏向旋转轴4的旋转方向R的上游侧X1而设置。由此，能够将倾斜面68d朝着旋转轴4的旋转方向R的上游侧X1较长地形成。由此，能够将润滑油更顺畅地流向排油口69C。进一步地，在润滑油流经排油口69C的内部时，能够抑制润滑油在排油口69C的周向上偏向流动。其结果，能够使润滑油顺畅地排出。

进一步地，与上述第一实施方式同样地，在排油室68C内，能够抑制润滑油滞留在润滑油易积存的旋转方向R的下游侧X2的部位，提高润滑油的排出性。由此，能够在旋转轴4抑制搅拌损失增大。其结果，可抑制涡轮增压器1C的机械损失。

(第二实施方式的第一变形例)

第二实施方式中，偏向旋转方向R的下游侧设置排油口69C，但不限于此。

图5是表示本发明第二实施方式的涡轮增压器的第一变形例的结构的图，是图1的D2－D2向剖面图。

如图5所示，在该变形例中，排油口69D也可以是，在宽度方向X上，在与旋转轴4的中心轴C相同的位置不偏置地形成。该情况下，排油室68D中，通过在旋转轴4的上侧的旋转方向R的下游侧X2的底部形成倾斜面68d，能够使润滑油向下方的排油口69迅速流下。

该情况下，就排油室68D而言，亦优选地，在宽度方向X上与倾斜面68d相向的部分形成纵面68v。

在这种结构中，也能够使飞溅到旋转轴4的旋转方向R的下游侧X2的润滑油沿着倾斜面68d顺畅地流向排油口69C。

进一步地，在润滑油与倾斜面68d碰撞弹回的情况下，能够通过在与倾斜面68d相向的部位设置的纵面68v承接弹回的润滑油。

由此，能够将由纵面68v承接的润滑油顺畅地流向下方的排油口69D。

因此，在排油室68D内，能够抑制润滑油滞留在润滑油易积存的旋转方向R的下游侧X2的部位，提高润滑油的排出性。由此，能够在旋转轴4抑制搅拌损失增大。其结果，可抑制涡轮增压器1D的机械损失。

(第二实施方式的第二变形例)

图6是表示本发明第二实施方式的涡轮增压器的第二变形例的结构的图，是图1的D2－D2向剖面图。

如图6所示，在该变形例中，排油口69E相对于旋转轴4的中心轴C，在宽度方向X上偏向旋转轴4的上侧的旋转方向R的下游侧X2而形成。

这种结构中，就由旋转轴4甩到排油室68的上方的润滑油而言，较多的润滑油容易积存在旋转轴4的旋转方向R的下游侧X2。对此，排油口69E向旋转方向R的下游侧X2偏置，因而，在排油室68的上部积存的润滑油保持不变地向下方的排油口69E迅速流落。

这种结构中，能够使在排油室68中比旋转轴4靠上方的部位容易积存在旋转轴4的旋转方向R的下游侧X2的润滑油从偏向其下方设置的排油口69E顺畅地排出。

因此，在排油室68内，能够抑制润滑油滞留在润滑油易积存的旋转方向R的下游侧X2的部位，提高润滑油的排出性。由此，能够在旋转轴4抑制搅拌损失增大。其结果，可抑制涡轮增压器1E的机械损失。

(第三实施方式)

接着，对本发明的涡轮增压器的第三实施方式进行说明。相对于第二实施方式所示的涡轮增压器1C，本第三实施方式的涡轮增压器仅排油口69F的截面形状不同。因此，在第三实施方式的说明中，对相同部分标注相同标记且省略重复说明。即，以与第二实施方式的差异点为中心进行说明，对于与第一、第二实施方式中说明的结构共通的涡轮增压器1A、1C的结构，省略其说明。

图7是表示本发明第三实施方式的涡轮增压器的结构的图，是图4的D3－D3向剖面图。

如该图7所示，涡轮增压器1F的外壳6的形成于下方的排油口69F与图4所示的上述第二实施方式同样地，在宽度方向X上，以包含旋转轴4的中心轴C的竖直面V为边界面非对称地形成。

在本实施方式中，排油口69F相对于旋转轴4的中心轴C，在宽度方向X上，偏向旋转轴4的上侧的旋转方向R的上游侧X1而形成。排油口69F的与上下方向Z正交的截面形状形成为如下椭圆形状：沿着中心轴C的轴向Y上的开口尺寸大于宽度方向X上的开口尺寸。

根据这种结构，就排油口69C而言，与将其截面形状设为单纯圆形的情况(图7中由双点划线图示)相比，能够使排油口69F偏向地扩大通路截面面积。由此，能够更高效地将从排油室68流入的润滑油排出。

根据本实施方式的涡轮增压器1F，与上述第二实施方式同样地，在排油室68C内，能够抑制润滑油滞留在润滑油易积存的旋转方向R的下游侧X2的部位，提高润滑油的排出性。

而且，排油口69F也在宽度方向X上偏向第一侧，并且能够确保流路截面面积大，因而，能够更高效地将从排油室68流入的润滑油排出。

由此，能够在旋转轴4抑制搅拌损失增大。其结果，可抑制涡轮增压器1F的机械损失。

(第三实施方式的第一变形例)

第三实施方式中，将在宽度方向X上偏向旋转轴4的上侧的旋转方向R的上游侧X1设置的排油口69F设为剖视椭圆形状，但不限于此。

图8是表示本发明第三实施方式的涡轮增压器的第一变形例的结构的图，是图4的D3－D3向剖面图。

如图8所示，在宽度方向X上偏向旋转轴4的上侧的旋转方向R的上游侧X1设置的排油口69G例如能够设为剖视矩形形状(长方形形状)。

(第三实施方式的第二变形例)

图9是表示本发明第三实施方式的涡轮增压器的第二变形例的结构的图，是图4的D3－D3向剖面图。

如图9所示，排油口69H例如也可以设为如下截面T字状：相对于旋转轴4的中心轴C，沿宽度方向X朝着旋转轴4的上侧的旋转方向R的上游侧X1，轴向Y上的开口尺寸K1、K2逐级增加。

就如图4所示、从排油室68的旋转方向R的下游侧X2侧通过倾斜面68d流入的润滑油而言，因其惯性而在图9所示的排油口69H较多地流入旋转方向R的上游侧X1的开口尺寸K2大的部分。

这种排油口69H的开口尺寸K1、K2朝旋转方向R的上游侧X1逐级增加，因而，能够使流入的润滑油更高效地流向下方。

(第三实施方式的第三变形例)

图10是表示本发明第三实施方式的涡轮增压器的第三变形例的结构的图，是图4的D3－D3向剖面图。

如图10所示，排油口69J例如也可以是如下截面三角形状：相对于旋转轴4的中心轴C，沿宽度方向X朝着旋转轴4的上侧的旋转方向R的上游侧X1，轴向Y上的开口尺寸K逐渐增加。

就从排油室68的旋转方向R的下游侧X2侧通过倾斜面68d(参照图4)流入的润滑油而言，因其惯性而在排油口69H较多地流入旋转方向R的上游侧X1的开口尺寸K大的部分。

这种排油口69J的开口尺寸K朝旋转方向R的上游侧X1逐渐增加，因而，能够使流入的润滑油高效地流向下方。

(第四实施方式)

接着，对本发明的涡轮增压器的第四实施方式进行说明。相对于第二实施方式的涡轮增压器1C，本第四实施方式所示的涡轮增压器1K仅排油口69K的结构不同。因此，在第四实施方式的说明中，对与第一～第三实施方式相同的部分标注相同标记进行说明并省略重复说明。即，对于与第一～第三实施方式中说明的结构共通的涡轮增压器1A～1J的整体结构，省略其说明。

图11是表示本发明第四实施方式的涡轮增压器的结构的图，是图1的D2－D2向剖面图。

如该图11所示，涡轮增压器1K的外壳6的形成于排油室68K的下方的排油口69K在宽度方向X上以包含旋转轴4的中心轴C的竖直面V为边界面非对称地形成。

在该实施方式中，排油口69K从上方的排油室68K侧朝着下方，在宽度方向X上从旋转轴4的上侧的旋转方向R的下游侧X2向上游侧X1倾斜地形成。

排油室68K与上述第二实施方式同样地，在宽度方向X上，旋转轴4的上侧的旋转方向R的下游侧X2的底面形成为朝排油口69K逐渐向下方倾斜的倾斜面68d。

另外，在排油室68K，在旋转轴4的上侧的旋转方向R的上游侧X1与倾斜面68d相向的部分，形成有沿上下方向Z延伸的纵面68v。

在这种结构中，优选地，在外壳6的最下部的外周面6g上设置的凸缘70K，形成与排油口69K连续地倾斜的排油孔70h。

这种结构中，由于在排油室68K的底部形成有与倾斜面68d连续地朝下方以与倾斜面68d相同的方向倾斜的排油口69K，因而，润滑油向下方的排油口69K迅速流落。

另外，在宽度方向X上与倾斜面68d相向的部分形成有纵面68v，因而，能够通过纵面68v承接由倾斜面68d弹回的润滑油，并将其导向下方的排油口69K。

本实施方式的涡轮增压器1K中，排油口69K从上方朝向下方且从旋转轴4的旋转方向R的下游侧X2向上游侧X1倾斜。由此，能够使飞溅到旋转轴4的旋转方向R的下游侧X2的润滑油从倾斜面68d顺畅地流向排油口69K。由此，能够提高润滑油的排出性。

由此，能够在旋转轴4抑制搅拌损失增大。其结果，可抑制涡轮增压器1K的机械损失。

(第四实施方式的变形例)

上述第四实施方式中，在凸缘70K设置与排油口69K连续地倾斜的排油孔70h，但不限于此。

图12是表示本发明第四实施方式的涡轮增压器的变形例的结构的图，是图1的D2－D2向剖面图。

如图12所示，涡轮增压器1L的外壳6的形成于下方的排油口69L从上方的排油室68K侧朝着下方，在宽度方向X上从旋转轴4的上侧的旋转方向R的下游侧X2向上游侧X1倾斜地形成。

在该涡轮增压器1L中，外壳6的最下部的外周面6g’以与排油口69L的倾斜方向正交的方式形成。

在这种结构中，优选地，在设于外周面6g’上的凸缘70L，形成与排油口69L连续地倾斜的排油孔70h’。

在这种结构中，排油口69L也从上方朝向下方且从旋转轴4的旋转方向R的下游侧X2向上游侧X1倾斜。由此，能够使飞溅到旋转轴4的旋转方向R的下游侧X2的润滑油顺畅地从倾斜面68d流向排油口69K。由此，能够提高润滑油的排出性。

由此，能够在旋转轴4抑制搅拌损失增大。其结果，能够抑制涡轮增压器1L的机械损失。

(第五实施方式)

接着，对本发明的涡轮增压器的第五实施方式进行说明。相对于第一～第四实施方式的涡轮增压器1A，本第五实施方式所示的涡轮增压器设有抑制润滑油卷入的防卷入部。因此，在第五实施方式的说明中，对与第一～第四实施方式相同的部分标注相同标记进行说明并省略重复说明。即，对于与第一～第四实施方式中说明的结构共通的涡轮增压器1A～1L的整体结构，省略其说明。

图13是本发明第五实施方式的相当于图2的剖面图。

如图13所示，本实施方式的涡轮增压器1M具备防卷入部80。该防卷入部80抑制存在于旋转轴4的下方的润滑油因旋转轴4的卷入或内壁面的弹回而回到旋转轴4的上方。

本实施方式的一例的防卷入部80配置在与旋转轴4相近的旋转轴4的下方，且配置在比竖直面V靠下游侧。防卷入部80具有沿与竖直面V交叉的方向延伸且从侧壁面68a直至竖直面V附近的下表面80a。

因此，根据第五实施方式，通过防卷入部80，能够抑制存在于旋转轴4的下方的润滑油或卷入旋转轴4、或向侧壁面68a撞击弹回，而再次移动到上方。即，可将润滑油顺畅地排出。

本第五实施方式的防卷入部80例示了形成为平板状的情况，但只要是能够抑制润滑油的卷入、弹回的形状即可，不限于平板状。进一步地，对防卷入部80突出至竖直面V附近的情况进行了说明，但防卷入部80的突出量适当设定即可。进一步地，例示了防卷入部80水平延伸的情况，但也可以相对于水平倾斜。

(其他实施方式)

本发明不限于上述各实施方式及其变形例，在不脱离本发明主旨的范围内，可进行设计变更。

例如，涡轮增压器1A～1L各部的结构能够变更成上述以外的适当结构，例如，采用滚动轴承来代替支持轴承5A、5B等。

例如，在上述实施方式中，说明了如下情况：排油室和排油口均在以包含旋转轴4的中心轴C的竖直面为边界面定义的第一区域和第二区域非对称地形成。但是，只要排油室68和排油口69中的排油室68在以包含旋转轴4的中心轴C的竖直面为边界面定义的第一区域和第二区域非对称地形成即可。也就是说，仅排油室68在以包含旋转轴4的中心轴C的竖直面为边界面定义的第一区域和第二区域非对称地形成即可。

进一步地，也能够适当组合上述各实施方式及各变形例所示的结构。

产业上的可利用性

通过将形成于外壳的排油室及排油口中的至少一方在以包含旋转轴的轴线的竖直面为边界面定义的第一区域和第二区域非对称地形成，抑制外壳内的润滑油引起的旋转部件的搅拌损失，从而，能够抑制涡轮增压器的机械损失。

标记说明

1A～1M 涡轮增压器

2 涡轮机叶轮

3 压缩机叶轮

4 旋转轴

4a 第一端部

4b 第二端部

4c 中央部

4d 大径部

4n 螺纹部

5A、5B 支持轴承(轴承)

5m 连通孔

5s 滑动面

6 外壳

6f 外周面

6g 外周面

31 螺母

41 板

42 油环

43 推力衬套

44 推力环

46 密封圈

60a 开口部

60b 开口部

61A、61B 轴承收纳部

61c 端部

61d 端部

63 止动环

64 推压部件

64a 贯通孔

64b 周壁部

65 推力轴承

66、67 间隙

68、68B、68C、68D、68K 排油室

68a、68b 侧壁面

68d 倾斜面

68t、68ta、68tb 上表面

68v 纵面

69 排油口

69C、69D、69E、69F、69G、69H、69J、69K、69L 排油口

70、70K、70L 凸缘

70h 排油孔

71 供油管连接口

72A、72B 供给流路

73 引导部件

80 防卷入部

A1 区域

A2 区域

A11 区域

A12 区域

C 中心轴(轴线)

h1、h2 距离

K、K1、K2 开口尺寸

P 压缩机

R 旋转方向

S1、S2、S11、S12 截面面积

t 切线方向

T 涡轮机

V 竖直面

w、w1、w2 距离

X 宽度方向

X1 旋转轴上侧的旋转轴旋转方向的上游侧(第一区域)

X2 旋转轴上侧的旋转轴旋转方向的下游侧(第二区域)

Y 轴向

Z 上下方向

Claims

1.一种涡轮增压器，其中，具备：

旋转轴，其沿轴线延伸；

涡轮机叶轮，其设于所述旋转轴的第一端部；

压缩机叶轮，其设于所述旋转轴的第二端部；

外壳，其收纳所述旋转轴的沿所述轴线的长度方向的至少一部分；

轴承，其设于所述外壳内，支承所述旋转轴使其能够绕所述轴线旋转；

供给流路，其向所述轴承供给润滑油；

排油室，其形成于所述外壳内，从所述轴承排出所述润滑油；

排油口，其形成于所述排油室的下部，向所述外壳外排出所述润滑油；

所述排油室及所述排油口中，至少所述排油室在以包含所述旋转轴的所述轴线的铅垂面为边界面定义的第一区域和第二区域非对称地形成，

所述排油室在所述旋转轴的上端的所述旋转轴的旋转方向的上游侧和下游侧非对称地形成，

相比于所述旋转轴的上端的所述旋转轴的旋转方向的上游侧，所述排油室的截面面积在所述旋转方向的下游侧较大，

在所述排油室的下部，在所述旋转轴的旋转方向的下游侧，设有从上方朝向下方且从所述旋转轴的旋转方向的上游侧向下游侧倾斜的倾斜面。

2.如权利要求1所述的涡轮增压器，其中，

所述排油口在以包含所述旋转轴的所述轴线的铅垂面为边界面定义的第一区域和第二区域非对称地形成。

3.如权利要求1所述的涡轮增压器，其中，

所述排油口相对于所述铅垂面偏向所述旋转轴的旋转方向的下游侧设置。

4.如权利要求1所述的涡轮增压器，其中，

在所述排油室的下部，在所述旋转轴的旋转方向的上游侧且与所述倾斜面相向的部位，形成有倾斜角度比所述倾斜面小的纵面。

5.如权利要求1所述的涡轮增压器，其中，

所述排油口连续地形成于所述倾斜面的下方，相对于所述铅垂面偏向所述旋转轴的上侧的旋转方向的上游侧设置。

6.如权利要求1所述的涡轮增压器，其中，

所述排油口从上方朝向下方且从所述旋转轴的旋转方向的上游侧向下游侧倾斜。

7.如权利要求1所述的涡轮增压器，其中，

所述排油口的与所述铅垂面交叉的截面形状是沿所述铅垂面较长的椭圆形。

8.如权利要求1所述的涡轮增压器，其中，

所述排油口的与所述铅垂面交叉的截面形状是沿所述铅垂面较长的长方形。

9.如权利要求1所述的涡轮增压器，其中，

所述排油口的与所述铅垂面交叉的截面形状是轴向的尺寸朝向下游侧逐级增加的截面T字状。

10.如权利要求1所述的涡轮增压器，其中，

所述排油口的与所述铅垂面交叉的截面形状是轴向的尺寸朝向下游侧逐渐增加的截面三角形状。

11.如权利要求1～10中任一项所述的涡轮增压器，其中，

所述排油室具备抑制润滑油的卷入的防卷入部。