CN113423963B - 涡轮增压器 - Google Patents

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Abstract

涡轮增压器具备：滚动轴承，其包含将旋转轴旋转自如地支承的至少一个转动体；轴承支承筒，位于比滚动轴承靠径向外侧，支承滚动轴承；以及外壳，位于比轴承支承筒靠径向外侧，覆盖轴承支承筒的外周。在轴承支承筒的外周面与外壳的内周面之间设置有间隙，该间隙用于通过润滑油的流入而形成油膜。轴承支承筒的外周面与外壳的内周面的至少一方包含用于抑制润滑油从间隙流出的油膜保持部。油膜保持部是设于轴承支承筒的外周面的凸部、或者设于外壳的内周面的凹部或者凸部。

Description

涡轮增压器
技术领域
本公开涉及涡轮增压器。
背景技术
涡轮增压器具备将旋转轴旋转自如地支承的轴承。例如已知有利用转动体支承旋转轴的滚动轴承。
滚动轴承由于轴承自身没有衰减要素，因此有产生轴振动的隐患。为了使轴振动衰减，已知有使润滑油流入轴承支承筒的外周面与外壳的内周面的间隙而形成油膜的构成。但是，即使是这种构成，如果不抑制润滑油的流出，就不能充分地保持使轴振动衰减的油膜。
关于这一点，在专利文献1中公开有如下构成：为了保持油膜，在相当于位于形成油膜的间隙空间的径向内侧的轴承支承筒的部件(在专利文献1中为“轴承外壳”)的外周面设有凹部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006－90402号公报
发明内容
发明将要解决的课题
然而，如专利文献1那样，在轴承支承筒的外周面设有凹部的构成中，有时难以通过凹部确保轴承支承筒的刚性。
鉴于上述情况，本发明的至少一实施方式的目的在于提供能够在确保轴承支承筒的刚性的同时保持油膜的涡轮增压器。
用于解决课题的手段
(1)本发明的至少一实施方式的涡轮增压器具备：
滚动轴承，其包含将旋转轴旋转自如地支承的至少一个转动体；
轴承支承筒，其位于比所述滚动轴承靠径向外侧，支承所述滚动轴承；以及
外壳，其位于比所述轴承支承筒靠径向外侧，覆盖所述轴承支承筒的外周，
在所述轴承支承筒的外周面与所述外壳的内周面之间设置有间隙，该间隙用于通过润滑油的流入而形成油膜，
所述轴承支承筒的所述外周面与所述外壳的所述内周面的至少一方包含用于抑制所述润滑油从所述间隙流出的油膜保持部，
所述油膜保持部是设于所述轴承支承筒的所述外周面的凸部、或者设于所述外壳的所述内周面的凹部或者所述凸部。
根据上述(1)的构成，能够成为在轴承支承筒的外周面不设置凹部的构成，能够确保轴承支承筒的刚性。另外，由于利用油膜保持部抑制润滑油从间隙流出，因此能够保持油膜。
(2)在几个实施方式中，在上述(1)的构成中，所述外壳的至少一部分为多孔质层，所述凹部由设于所述外壳的所述内周面的所述多孔质层所具有的多个孔中的在所述间隙开口的所述孔形成。
根据上述(2)的构成，在向间隙开口的孔中积存润滑油，即使从间隙流出某种程度的润滑油，润滑油也会从这些孔出来。因此，润滑油的保持能力提高。
(3)在几个实施方式中，在上述(1)或者(2)的构成中，所述凹部包含在所述外壳的所述内周面上相互隔开间隔而独立地设置的多个凹陷。
根据上述(3)的构成，在设于外壳的凹陷中积存润滑油，即使从间隙流出某种程度的润滑油，润滑油也会从凹陷出来。因此，润滑油的保持能力提高。
(4)在几个实施方式中，在上述(3)的构成中，所述凹部包含交错配置的多个所述凹陷。
根据上述(4)的构成，各个凹陷具有隔壁，并且凹部相对于外壳的内周面的开口面积增加，因此润滑油的保持能力提高。
(5)在几个实施方式中，在上述(3)或者(4)的构成中，所述凹部包含开口面积不同的多个所述凹陷。
根据上述(5)的构成，能够提高凹陷的数量密度。另外，由于各个凹陷具有隔壁，并且凹部相对于外壳的内周面的开口面积增加，因此润滑油的保持能力提高。
(6)在几个实施方式中，在上述(3)的构成中，多个所述凹陷分别具有六边形状的隔壁，多个所述隔壁整体形成蜂窝状的所述隔壁。
根据上述(6)的构成，利用蜂窝状的隔壁，使得润滑油难以流动，并且凹部相对于外壳的内周面的开口面积增加，因此润滑油的保持能力提高。
(7)在几个实施方式中，在上述(3)至(6)中任一构成中，所述凹部包含多个所述凹陷，将与沿着所述凹陷的开口缘的平面平行的剖面上的形心彼此连结的形心连接线与径向交叉，所述形心连接线随着朝向径向外侧而朝向所述旋转轴的旋转方向的下游侧。
根据上述(7)的构成，凹陷的剖面上的形心连接线具有与径向交叉的方向，因此润滑油的保持能力提高。另外，能够使随着轴承支承筒的旋转而沿周向流动的润滑油进入并保留在凹部中，润滑油的保持能力提高。
(8)在几个实施方式中，在上述(1)至(7)中任一构成中，在所述轴承支承筒的所述外周面与所述外壳的所述内周面的至少一方设置有所述凸部，所述凸部在径向上使所述间隙局部变窄。
根据上述(8)的构成，润滑油通过间隙较窄部分的情况下，洛马金效应较强地发挥作用，作为欲使间隙在径向上扩展的弹簧起作用。由此，轴心的保持能力提高，能够减少轴振动。
(9)在几个实施方式中，在上述(8)的构成中，所述至少一个转动体包含：在第一轴向位置沿周向排列的多个第一转动体；以及在与所述第一轴向位置不同的第二轴向位置沿所述周向排列的多个第二转动体，所述油膜保持部包含一对所述凸部，该一对所述凸部分别设于在所述轴向上距所述第一轴向位置以及所述第二轴向位置的中间位置为等距离的位置。
根据上述(9)的构成，在轴向上距转动体所排列的第一轴向位置以及第二轴向位置的中间位置为等距离的一对凸部的位置作用洛马金效应。因此，能够抑制因轴向位置而产生不平衡。
(10)在几个实施方式中，在上述(9)的构成中，所述外壳具有用于使所述润滑油流入所述间隙的流入口，所述至少一个转动体以及一对所述凸部分别设于隔着所述流入口对置的轴向位置，所述凸部设于与所述至少一个转动体相比与所述流入口的轴向距离更小的位置。
根据上述(10)的构成，凸部位于比转动体靠上游侧，因此能够使洛马金效应更强地发挥作用。
(11)在几个实施方式中，在上述(9)的构成中，一对所述凸部与所述中间位置的轴向距离比所述第一转动体以及所述第二转动体与所述中间位置的轴向距离大。
根据上述(11)的构成，一对凸部分别在比第一转动体以及第二转动体远离中间位置的位置产生洛马金效应。因此，轴心的保持能力提高。
(12)在几个实施方式中，在上述(1)至(11)中任一构成中，在所述外壳的所述内周面设置有所述凹部，所述凹部包含沿周向延伸的槽。
根据上述(12)的构成，在槽中积存润滑油，即使从间隙流出某种程度的润滑油，润滑油也会从槽出来。另外，沿周向延伸的槽由于与沿轴向与周向流动的润滑油的流速方向的轴向成分交叉，因此流路阻力增加，润滑油的保持能力提高。
(13)在几个实施方式中，在上述(1)至(11)中任一构成中，在所述外壳的所述内周面设置有所述凹部，所述凹部包含格子状的槽或者人字状的槽。
根据上述(13)的构成，在槽中积存润滑油，即使从间隙流出某种程度的润滑油，润滑油也会从槽出来。另外，上述形状的槽与沿轴向与周向流动的润滑油的流速方向的轴向成分或者周向成分交叉，因此流路阻力增加，润滑油的保持能力提高。
发明效果
根据本发明的至少一实施方式，可提供能够在确保轴承支承筒的刚性的同时保持油膜的涡轮增压器。
附图说明
图1是沿着本发明的一实施方式的涡轮增压器的旋转轴线的概略剖面图。
图2是在沿着一实施方式的涡轮增压器的旋转轴线的剖面中放大了间隙的附近的放大剖面图。
图3是在沿着一实施方式的涡轮增压器的旋转轴线的剖面中放大了间隙的附近的放大剖面图。
图4A是从间隙侧观察一实施方式的涡轮增压器的凹部(凹陷)的情况下的概略图。
图4B是从间隙侧观察一实施方式的涡轮增压器的凹部(凹陷)的情况下的概略图。
图4C是从间隙侧观察一实施方式的涡轮增压器的凹部(凹陷)的情况下的概略图。
图4D是从间隙侧观察一实施方式的涡轮增压器的凹部(凹陷)的情况下的概略图。
图5A是在与一实施方式的涡轮增压器的旋转轴线垂直的剖面(轴向位置A)上放大了间隙的附近的放大剖面图。
图5B是在与一实施方式的涡轮增压器的旋转轴线垂直的剖面(轴向位置B)上放大了间隙的附近的放大剖面图。
图5C是在与一实施方式的涡轮增压器的旋转轴线垂直的剖面(轴向位置C)上放大了间隙的附近的放大剖面图。
图6A是用于说明形心连接线的图，并且是在与一实施方式的涡轮增压器的旋转轴线垂直的剖面上放大了凹陷的放大剖面图。
图6B是表示图6A中的第一形心的图。
图6C是表示图6A中的第二形心的图。
图6D是表示图6A中的第三形心的图。
图7是从间隙侧观察一实施方式的涡轮增压器的凹部(凹陷)的情况下的立体图。
图8是在沿着一实施方式的涡轮增压器的旋转轴线的剖面上放大了间隙的附近的放大剖面图。
图9是在沿着一实施方式的涡轮增压器的旋转轴线的剖面上放大了间隙的附近的放大剖面图。
图10A是从间隙侧观察一实施方式的涡轮增压器的凹部(槽)的情况下的概略图。
图10B是从间隙侧观察一实施方式的涡轮增压器的凹部(槽)的情况下的概略图。
图10C是从间隙侧观察一实施方式的涡轮增压器的凹部(槽)的情况下的概略图。
图11是从间隙侧观察一实施方式的涡轮增压器的凹部(槽)的情况下的立体图。
图12是表示一实施方式的涡轮增压器的拒油性涂层的有无所引起的润滑油的速度分布的变化的概念图。
图13是从间隙侧观察一实施方式的涡轮增压器的拒油性涂层的配置的情况下的概略图。
具体实施方式
以下，参照添附附图对本发明的几个实施方式进行说明。但是，作为实施方式而记载的或者附图所示的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并非将本发明的范围限定于此的主旨，只不过是单纯的说明例。
例如“在某一方上向”、“沿某一方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或者“同轴”等表示相对或者绝对配置的表现不仅严格地表示这样的配置，还表示以公差或者可获得相同的功能的程度的角度、距离相对地位移的状态。
例如“相同”、“相等”以及“均等”等表示事物为相等状态的表现不仅严格地表示相等的状态，还表示存在公差或者可获得相同的功能的程度的差异的状态。
例如四边形状、圆筒形状等表示形状的表现不仅表示几何学上严格意义的四边形状、圆筒形状等形状，在可获得相同的效果的范围，也表示包含凹凸部、倒角部等的形状。
另一方面，“配备”、“包括”、“具备”、“包含”、或者“具有”一个构成要素这样的表现并非排除其他构成要素的存在的排他性表现。
图1是沿着本发明的一实施方式的涡轮增压器100的旋转轴线CX的概略剖面图。涡轮增压器100只要是用于向内燃机强制地送入进气的增压器，就不被特别限定，例如也可以是汽车用，也可以是船舶用。
如图1所示，涡轮增压器100具备涡轮转子2、经由轴4连结于涡轮转子2的叶轮6、支承轴4的滚动轴承8、支承滚动轴承8的轴承支承筒10、及覆盖轴承支承筒10的外周的外壳12。
涡轮增压器100构成为，通过未图示的发动机的排气将涡轮转子2旋转驱动，通过与涡轮转子2同轴地设置的叶轮6的旋转，压缩空气并向发动机供给。
在以下的说明中，将涡轮转子2的轴向简称为“轴向”，将涡轮转子2的径向简称为“径向”，将涡轮转子2的周向简称为“周向”。将靠近涡轮增压器100的旋转轴线CX的位置称作“径向内侧”，将远离涡轮增压器100的旋转轴线CX的位置称作“径向外侧”。
滚动轴承8包含作为旋转轴将轴4旋转自如地支承的至少一个转动体14。在图1中，示出了转动体14为球形状的情况。但是，转动体14也可以是辊形状。即，滚动轴承8也可以是球轴承，也可以是滚子轴承。另外，在本申请中，滚动轴承8的外圈、内圈、保持器等构成要素被省略了图示。但是，轴承支承筒10也可以是包含外圈的构成。
至少一个转动体14包含在第一轴向位置沿周向排列的多个第一转动体14a和在与第一轴向位置不同的第二轴向位置沿周向排列的多个第二转动体14b。轴承支承筒10位于比滚动轴承8靠径向外侧。外壳12位于比轴承支承筒10靠径向外侧。
在轴承支承筒10的外周面与外壳12的内周面之间设有用于通过润滑油的流入而形成油膜的间隙g。间隙g相当于轴承支承筒10的外周面与外壳12的内周面的径向的间隔，并且是沿周向延伸的空间。外壳12具有用于使润滑油流入的流入口16，从流入口16流入的润滑油在间隙g中形成油膜。
轴承支承筒10的外周面与外壳12的内周面的至少一方包含用于抑制润滑油从间隙g流出的油膜保持部。油膜保持部是设于轴承支承筒10的外周面的凸部30、或者设于外壳12的内周面的凹部20或者凸部30。另外，之后详细叙述凸部30以及凹部20。
根据该构成，能够成为在轴承支承筒10的外周面不设置凹部20的构成，能够确保轴承支承筒10的刚性。另外，由于利用油膜保持部(凹部20或者凸部30)抑制润滑油从间隙g流出，因此能够保持油膜。
另外，外壳12被设计为与轴承支承筒10相比径向的厚度更大。因此，即使在外壳12设有凹部20的情况下，也与轴承支承筒10的情况不同，能够确保外壳12的刚性。
图2是在沿着一实施方式的涡轮增压器100的旋转轴线CX的剖面上放大了间隙g的附近的放大剖面图。在一实施方式中，如图2所示，外壳12的面向间隙g的部分为多孔质层18，利用设于外壳12的内周面的多孔质层18所具有的多个孔中的在间隙g开口的孔形成了多个凹部20a。另外，在图2中，外壳12的内周面中的在间隙g露出的部分全部成为多孔质层18。但是，多孔质层18也可以是外壳12的内周面中的在间隙g露出的部分的一部分。
这里，如图2以及后述的图3、图8、图9中的箭头所示，从流入口16流入的润滑油到达间隙g，在间隙g中沿轴向流动。润滑油最终从间隙g流出。但是，为了使轴振动减少，要求润滑油不从间隙g消失而是作为油膜而保持。
关于这一点，根据上述构成，在向间隙g开口的孔(凹部20a)中积存润滑油，即使从间隙g流出某种程度的润滑油，润滑油也会从这些孔出来。因此，润滑油的保持能力提高。
图3是在沿着一实施方式的涡轮增压器100的旋转轴线CX的剖面上放大了间隙g的附近的放大剖面图。图4A是从间隙g侧观察一实施方式的涡轮增压器100的凹部20b(凹陷21a)的情况下的概略图。图4B是从间隙g侧观察一实施方式的涡轮增压器100的凹部20b(凹陷21b)的情况下的概略图。图4C是从间隙g侧观察一实施方式的涡轮增压器100的凹部20b(凹陷21c、21d)的情况下的概略图。图4D是从间隙g侧观察一实施方式的涡轮增压器100的凹部20b(凹陷21e)的情况下的概略图。
图5A是在与一实施方式的涡轮增压器100的旋转轴线CX垂直的剖面(轴向位置A)上放大了间隙g的附近的放大剖面图。图5B是在与一实施方式的涡轮增压器100的旋转轴线CX垂直的剖面(轴向位置B)上放大了间隙g的附近的放大剖面图。图5C是在与一实施方式的涡轮增压器100的旋转轴线CX垂直的剖面(轴向位置C)上放大了间隙g的附近的放大剖面图。
在几个实施方式中，如图3、图4A～图4D、图5A～图5C所示，在外壳12的内周面设有凹部20b。凹部20b包含相互隔开间隔而独立地设置的多个凹陷21。
根据该构成，在设于外壳12的凹陷21中积存润滑油，即使从间隙g流出某种程度的润滑油，润滑油也会从凹部20b的凹陷21出来。因此，润滑油的保持能力提高。
在几个实施方式中，凹部20b如图4B、图4C以及图4D所示，包含在外壳12的内周面交错配置的多个凹陷21(21b、21c、21d、21e)。根据该构成，各个凹陷具有隔壁，并且凹部20b相对于外壳12的内周面的开口面积增加，因此润滑油的保持能力提高。开口面积是面向间隙的开口的面积。另外，凹部20b如图4A所示，也可以包含沿周向以及轴向等间隔地配置的多个凹陷21a。
在几个实施方式中，凹部20b如图4C所示，也可以包含开口面积不同的多个凹陷21(21c、21d)。在图4C中，凹部20b包括具有两种图案的开口面积的凹陷21c、21d。但是，凹部20b所含的多个凹陷21也可以具有三张图案以上的开口面积，也可以具有分别不同的开口面积。
根据该构成，能够提高凹陷21的数量密度。另外，各个凹陷21具有隔壁，并且凹部20b相对于外壳12的内周面的开口面积增加，因此润滑油的保持能力提高。
在几个实施方式中，凹部20b如图4D所示，也可以包含分别具有六边形状的隔壁的多个凹陷21(21e)。这多个凹陷21(21e)的多个隔壁整体成为蜂窝状的隔壁。在该情况下，利用蜂窝状的隔壁，使得润滑油难以流动，并且凹部20b相对于外壳12的内周面的开口面积增加，因此润滑油的保持能力提高。
以下，详细地说明形心连接线AX。形心连接线AX是将与沿着凹陷21f的开口缘的平面平行的剖面上的凹陷21f的形心彼此连结的线。
图6A是用于说明形心连接线AX的图，并且是在与一实施方式的涡轮增压器100的旋转轴线CX垂直的剖面上放大了凹陷21f的放大剖面图。图6B是表示图6A中的第一形心C1的图。图6C是表示图6A中的第二形心C2的图。图6D是表示图6A中的第三形心C3的图。
在图6A中，将沿着凹陷21的开口缘的剖面上的形心设为第一形心C1。另外，将与沿着凹陷21的开口缘的平面平行的两个剖面上的形心设为第二形心C2、第三形心C3。如图6B所示，第一形心是凹陷21的剖面(圆形状)上的形心，如图6C所示，第二形心C2是凹陷21的剖面(椭圆形状)上的形心，如图6D所示，是凹陷21的剖面(大致矩形状)上的形心。
形心连接线AX是至少通过这三个形心的连接线。即，形心连接线是在凹陷21中连结与沿着凹陷21的开口缘的平面平行的多个剖面上的凹陷21的剖面形状的多个形心的线。另外，在图6A中，示出了形心连接线AX为直线的情况，但也有形心连接线AX为曲线的情况。
在几个实施方式中，凹部20b如图5A～图5C所示，也可以包含以形心连接线AX与径向交叉的方式凹陷的多个凹陷21f。在该情况下，凹陷21f的剖面上的形心连接线AX具有与径向交叉的方向(交叉角θ)，因此润滑油的保持能力提高。
另外，如图5A～图5C所示，凹部20b的凹陷21f的形心连接线AX随着朝向径向外侧而朝向成为旋转轴的轴4的旋转方向的下游侧。在该情况下，能够使随着轴承支承筒10的旋转而沿周向流动的润滑油进入并保留在凹部20b中，润滑油的保持能力提高。
另外，图5B示出与图5A的轴向位置A相比在轴向上错开的轴向位置B处的剖面，图5C示出与图5B的轴向位置B相比进一步在轴向上错开的轴向位置C处的剖面。图7是从间隙g侧观察一实施方式的涡轮增压器100的凹部20b(凹陷21f)的情况下的立体图。图5A～图5C所示的凹陷21f在从间隙g侧观察的情况下，如图7所示那样隔开间隔而相互独立，周向位置根据轴向位置而不同。
在一实施方式中，在轴承支承筒10的外周面与外壳12的内周面的至少一方设置凸部30，凸部30使间隙g在径向上局部变窄。图8是在沿着一实施方式的涡轮增压器100的旋转轴线CX的剖面上放大了间隙g的附近的放大剖面图。例如如图8所示，在轴承支承筒10的外周面设置凸部30。另外，凸部30也可以设于外壳12的内周面。
根据该构成，在润滑油通过间隙g较窄部分的情况下，洛马金效应(LomakinEffect)较强地发挥作用。洛马金效应是如下效应：若在流路内流路剖面局部变窄，则流体通过该部分时，作用将要使变窄的部分的流路剖面与除此以外的部分的流路剖面一致的力。在图8中，如双向箭头32所示，洛马金效应在凸部30的位置作为欲使间隙g在径向上扩展的弹簧起作用。由此，轴心的保持能力提高，能够减少轴振动。
在一实施方式中，如图8所示，油膜保持部包含分别设于在轴向上距第一轴向位置(位置P3)以及第二轴向位置(位置P4)的中间位置(位置Pm)为等距离的位置(位置P1、P2)的一对凸部30。例如在图8中，位置Pm至位置P1的轴向距离L1和位置Pm至位置P2的轴向距离L2为相同的距离。在该情况下，在轴向上距转动体14所排列的第一轴向位置以及第二轴向位置的中间位置为等距离的一对凸部30的位置作用洛马金效应。因此，能够抑制因轴向位置而产生的不平衡。
在一实施方式中，如图8所示，转动体14(14a、14b)以及一对凸部30分别设于隔着流入口16对置的轴向位置，凸部30设于与至少一个转动体14(14a、14b)相比与流入口16的轴向距离更小的位置。例如在图8中，流入口16的轴向位置(位置Pin)至凸部30(位置P1)的轴向距离L5比流入口16的轴向位置(位置Pin)至第一转动体14a的第一轴向位置(位置P3)的轴向距离L7小。同样，流入口16的轴向位置(位置Pin)至凸部30(位置P2)的轴向距离L6比流入口16的轴向位置(位置Pin)至第二转动体14b的第二轴向位置(位置P4)的轴向距离L8小。
在该情况下，一对凸部30位于比转动体14(14a、14b)靠上游侧，因此能够使洛马金效应更强地发挥作用。
这里，也可以使图8所示的构成变形，设计成一对凸部30与第一轴向位置以及第二轴向位置的中间位置的轴向距离比第一转动体14a以及第二转动体14b与第一轴向位置以及第二轴向位置的中间位置的轴向距离大。例如在图8中，中间位置(位置Pm)至凸部30(位置P1)的轴向距离L1比中间位置(位置Pm)至第一转动体14a(位置P3)的轴向距离L3小。同样，中间位置(位置Pm)至凸部30(位置P2)的轴向距离L2比中间位置(位置Pm)至第二转动体14b(位置P4)的轴向距离L4小。也可以使这些关系变形，设计成轴向距离L1比轴向距离L3大，并设计成轴向距离L2比轴向距离L4大。
根据该构成，一对凸部30分别在比第一转动体14a以及第二转动体14b远离中间位置的位置产生洛马金效应。因此，轴心的保持能力提高。
另外，凸部30、流入口16、转动体14等的轴向位置的意思是它们的轴向宽度上的中间位置。另外，在图8所示的例子中，流入口16的轴向位置(位置Pin)与第一轴向位置(位置P3)以及第二轴向位置(位置P4)的中间位置(位置Pm)为相同的轴向位置。因此，轴向距离L1与轴向距离L5相同，轴向距离L2与轴向距离L6相同。同样，轴向距离L3与轴向距离L7相同，轴向距离L4与轴向距离L8相同。但是，这些位置以及距离并不限定于相同的情况。
图9是在沿着一实施方式的涡轮增压器100的旋转轴线CX的剖面上放大了间隙g的附近的放大剖面图。图10A是从间隙g侧观察一实施方式的涡轮增压器100的凹部20c(槽22a)的情况下的概略图。图10B是从间隙g侧观察一实施方式的涡轮增压器100的凹部20c(槽22b)的情况下的概略图。图10C是从间隙g侧观察一实施方式的涡轮增压器100的凹部20c(槽22c)的情况下的概略图。图11是从间隙g侧观察一实施方式的涡轮增压器100的凹部20c(槽22d)的情况下的立体图。
在几个实施方式中，如图9～图11所示，在外壳12的内周面设置凹部20c，凹部20c包含槽22。根据该构成，在槽22中积存润滑油，即使从间隙g流出某种程度的润滑油，润滑油也从槽22出来。另外，在图10A～图10C中，虚线所示的区域表示为了使沿径向流入的润滑油在周向上扩散而构成为在周向上延伸的流入口16的延伸部。
凹部20c例如如图10A所示，包含沿周向延伸的槽22a。在该情况下，沿周向延伸的槽22a与从流入口16沿轴向与周向流动的润滑油的流速方向的轴向成分交叉，因此流路阻力增加，润滑油的保持能力提高。
凹部20c例如如图10B所示，也可以包含格子状的槽22b，如图10C所示，也可以包含人字状的槽22c。在该情况下，凹部20c的槽22b、22c与从流入口16沿轴向与周向流动的润滑油的流速方向的轴向成分或者周向成分交叉，因此流路阻力增加，润滑油的保持能力提高。
凹部20c例如如图11所示，也可以包含连结与沿着其开口缘的平面平行的剖面上的形心的形心连接线AX与径向交叉的槽22d。在该情况下，槽22d的剖面上的形心连接线AX具有与径向交叉的方向(交叉角θ)，因此润滑油的保持能力提高。在凹部20c的槽22d中，形心连接线AX优选的是随着朝向径向外侧而朝向成为旋转轴的轴4的旋转方向的下游侧。在该情况下，能够使随着轴承支承筒10的旋转在周向上流动的润滑油进入并保留在凹部20c中，润滑油的保持能力提高。
在上述的实施方式中，说明了作为凹部20或者凸部30的油膜保持部。但是，油膜保持部并不限定于上述的构成。例如油膜保持部也可以是在外壳12的内周面与轴承支承筒10的外周面的至少一方不连续地配置有拒油性涂层的构成。以下，对其具体例进行说明。
图12是表示一实施方式的涡轮增压器100的拒油性涂层的有无所引起的润滑油的速度分布的变化的概念图。该概念图示出了在外壳12的内周面设有拒油性涂层部23与非拒油性涂层部24的情况下，通过它们的边界的润滑油的流速变化的情形。
在使用状态下，轴承支承筒10随着轴4的旋转缓慢地旋转，相对于此，外壳12设为静止状态。在这样的状态下，流过间隙g的润滑油在通过拒油性涂层部23的轴向位置之后，通过非拒油性涂层部24的轴向位置。
在该情况下，产生径向上的剪切流量差所引起的压力，如图12所示，通过拒油性涂层部23的附近时的流速分布v1为梯形形状，通过非拒油性涂层部24的附近时的流速分布v2为三角形状。
这意味着，在拒油性涂层部23的表面上，润滑油因滑动而速度变大，相对于此，在非拒油性涂层部24的表面上，润滑油难以滑动，因此速度变小。另外，在图13所示的例子中，使非拒油性涂层部24的表面上的速度为零而使流速分布v2为三角形状，但流速分布v2也可以是与流速分布v1相比上底更短的梯形形状。
在拒油性涂层部23与非拒油性涂层部24的边界附近位置P5，由于速度不连续，因此产生压力，对于润滑油的流动发挥堰的作用。因此，产生流动堵塞，润滑油的流速降低。如此，通过交替地配置拒油性涂层部23与非拒油性涂层部24，形成油膜保持部，润滑油的保持性提高。
图13是从间隙g侧观察一实施方式的涡轮增压器100的拒油性涂层的配置的情况下的概略图。在一实施方式中，如图13所示，拒油性涂层部23与非拒油性涂层部24在外壳12的内周面交错地配置。具体而言，在轴向以及周向上交替地配置有拒油性涂层部23与非拒油性涂层部24。根据该构成，润滑油在间隙g中难以沿周向以及轴向流动，润滑油的保持性提高。
另外，在图13中，在成为润滑油从间隙g沿轴向流出的流出口的轴向位置，沿周向设置拒油性涂层部23。根据该构成，容易在流出口的附近积存润滑油，润滑油的保持性提高。
拒油性涂层部23与非拒油性涂层部24的配置并不限定于交错配置。例如拒油性涂层部23与非拒油性涂层部24也可以沿轴向或者周向交替地配置。另外，配置拒油性涂层部23与非拒油性涂层24的构成也可以与设有上述的凹部20、凸部30等的构成组合。
也可以将交替地配置有亲油性涂层部与非亲油性涂层部的构成、而并非交替地配置有拒油性涂层部23与非拒油性涂层部24的构成应用于外壳12的内周面与轴承支承筒10的外周面的至少一方。另外，也可以应用交替地配置了设有拒油性涂层部23的部分与未设有拒油性涂层部23的部分的构成。也可以应用交替地配置了设有亲油性涂层部的部分与未设有亲油性涂层部的部分的构成。
即，油膜保持部只要构成为利用涂层使流过间隙g的润滑油的速度产生变化、并对于润滑油的流动发挥堰的作用即可。另外，在本申请中，拒油性、亲油性等词语的意思是以占据该部件(例如外壳12、轴承支承筒10)的大部分的基本材质(即进行涂敷处理之前的材质)为基准而拒油性、亲油性等更高。
本发明并不限定于上述的实施方式，还包括对上述的实施方式加入了变形的方式、适当组合了这些方式的方式。
附图标记说明
2 涡轮转子
4 轴
6 叶轮
8 轴承
10 轴承支承筒
12 外壳
14、14a、14b 转动体
16 流入口
18 多孔质层
20、20a、20b、20c 凹部
22、22a、22b、22c、22d 槽
23 拒油性涂层部
23 拒油性涂层
24 非拒油性涂层
24 非拒油性涂层部
30 凸部
32 双向箭头
100 涡轮增压器
AX 形心连接线
CX 旋转轴线
g 间隙
v1、v2 流速分布

Claims (11)

1.一种涡轮增压器，其特征在于，具备：
滚动轴承，其包含将旋转轴旋转自如地支承的至少一个转动体；
轴承支承筒，其位于比所述滚动轴承靠径向外侧，支承所述滚动轴承；以及
外壳，其位于比所述轴承支承筒靠径向外侧，覆盖所述轴承支承筒的外周，
在所述轴承支承筒的外周面与所述外壳的内周面之间设置有间隙，该间隙用于通过润滑油的流入而形成油膜，
所述轴承支承筒的所述外周面与所述外壳的所述内周面的至少一方包含用于抑制所述润滑油从所述间隙流出的油膜保持部，
所述油膜保持部是设于所述外壳的所述内周面的凹部，
所述凹部包含在所述外壳的所述内周面上，在周向以及轴向相互隔开间隔而独立地设置的多个凹陷。
2.一种涡轮增压器，其特征在于，具备：
滚动轴承，其包含将旋转轴旋转自如地支承的至少一个转动体；
轴承支承筒，其位于比所述滚动轴承靠径向外侧，支承所述滚动轴承；以及
外壳，其位于比所述轴承支承筒靠径向外侧，覆盖所述轴承支承筒的外周，
在所述轴承支承筒的外周面与所述外壳的内周面之间设置有间隙，该间隙用于通过润滑油的流入而形成油膜，
所述轴承支承筒的所述外周面与所述外壳的所述内周面的至少一方包含用于抑制所述润滑油从所述间隙流出的油膜保持部，
所述油膜保持部是设于所述外壳的所述内周面的凹部，
所述外壳的至少一部分为多孔质层，
所述凹部由设于所述外壳的所述内周面的所述多孔质层所具有的多个孔中的在所述间隙开口的所述孔形成。
3.根据权利要求2所述的涡轮增压器，其特征在于，
所述凹部包含在所述外壳的所述内周面上相互隔开间隔而独立地设置的多个凹陷。
4.一种涡轮增压器，其特征在于，具备：
滚动轴承，其包含将旋转轴旋转自如地支承的至少一个转动体；
轴承支承筒，其位于比所述滚动轴承靠径向外侧，支承所述滚动轴承；以及
外壳，其位于比所述轴承支承筒靠径向外侧，覆盖所述轴承支承筒的外周，
在所述轴承支承筒的外周面与所述外壳的内周面之间设置有间隙，该间隙用于通过润滑油的流入而形成油膜，
所述轴承支承筒的所述外周面与所述外壳的所述内周面的至少一方包含用于抑制所述润滑油从所述间隙流出的油膜保持部，
所述油膜保持部是设于所述外壳的所述内周面的凹部，
所述凹部包含在所述外壳的所述内周面上相互隔开间隔而独立地设置的多个凹陷，
所述凹部包含交错配置的多个所述凹陷。
5.一种涡轮增压器，其特征在于，具备：
滚动轴承，其包含将旋转轴旋转自如地支承的至少一个转动体；
轴承支承筒，其位于比所述滚动轴承靠径向外侧，支承所述滚动轴承；以及
外壳，其位于比所述轴承支承筒靠径向外侧，覆盖所述轴承支承筒的外周，
在所述轴承支承筒的外周面与所述外壳的内周面之间设置有间隙，该间隙用于通过润滑油的流入而形成油膜，
所述轴承支承筒的所述外周面与所述外壳的所述内周面的至少一方包含用于抑制所述润滑油从所述间隙流出的油膜保持部，
所述油膜保持部是设于所述外壳的所述内周面的凹部，
所述凹部包含在所述外壳的所述内周面上相互隔开间隔而独立地设置的多个凹陷，
所述凹部包含开口面积不同的多个所述凹陷。
6.一种涡轮增压器，其特征在于，具备：
滚动轴承，其包含将旋转轴旋转自如地支承的至少一个转动体；
轴承支承筒，其位于比所述滚动轴承靠径向外侧，支承所述滚动轴承；以及
外壳，其位于比所述轴承支承筒靠径向外侧，覆盖所述轴承支承筒的外周，
在所述轴承支承筒的外周面与所述外壳的内周面之间设置有间隙，该间隙用于通过润滑油的流入而形成油膜，
所述轴承支承筒的所述外周面与所述外壳的所述内周面的至少一方包含用于抑制所述润滑油从所述间隙流出的油膜保持部，
所述油膜保持部是设于所述外壳的所述内周面的凹部，
所述凹部包含在所述外壳的所述内周面上相互隔开间隔而独立地设置的多个凹陷，
多个所述凹陷分别具有六边形状的隔壁，
多个所述隔壁整体形成蜂窝状的所述隔壁。
7.一种涡轮增压器，其特征在于，具备：
滚动轴承，其包含将旋转轴旋转自如地支承的至少一个转动体；
轴承支承筒，其位于比所述滚动轴承靠径向外侧，支承所述滚动轴承；以及
外壳，其位于比所述轴承支承筒靠径向外侧，覆盖所述轴承支承筒的外周，
在所述轴承支承筒的外周面与所述外壳的内周面之间设置有间隙，该间隙用于通过润滑油的流入而形成油膜，
所述轴承支承筒的所述外周面与所述外壳的所述内周面的至少一方包含用于抑制所述润滑油从所述间隙流出的油膜保持部，
所述油膜保持部是设于所述外壳的所述内周面的凹部，
所述凹部包含在所述外壳的所述内周面上相互隔开间隔而独立地设置的多个凹陷，
所述凹部包含多个所述凹陷，将与沿着所述凹陷的开口缘的平面平行的剖面上的形心彼此连结的形心连接线与径向交叉，
所述形心连接线随着朝向径向外侧而朝向所述旋转轴的旋转方向的下游侧。
8.一种涡轮增压器，其特征在于，具备：
滚动轴承，其构成为将旋转轴旋转自如地支承；
轴承支承筒，其位于比所述滚动轴承靠径向外侧，支承所述滚动轴承；以及
外壳，其位于比所述轴承支承筒靠径向外侧，覆盖所述轴承支承筒的外周，
在所述轴承支承筒的外周面与所述外壳的内周面之间设置有间隙，该间隙用于通过润滑油的流入而形成油膜，
所述轴承支承筒的所述外周面与所述外壳的所述内周面的至少一方包含用于抑制所述润滑油从所述间隙流出的油膜保持部，
所述滚动轴承包含：
以在第一轴向位置形成有第一转动体列的方式，在该第一轴向位置沿周向排列的多个第一转动体；以及
以在与所述第一轴向位置不同的第二轴向位置形成有第二转动体列的方式，在该第二轴向位置沿所述周向排列的多个第二转动体，
所述外壳具有用于使所述润滑油流入所述间隙的流入口，
所述流入口仅在所述第一轴向位置以及所述第二轴向位置之间的一个轴向位置朝向所述间隙开口，
所述油膜保持部为设置在所述轴承支承筒的所述外周面或者所述外壳的所述内周面的第一凸部以及第二凸部，
所述第一凸部设置在所述流入口开口的所述一个轴向位置与所述第一轴向位置之间，
所述第二凸部设置在所述一个轴向位置与所述第二轴向位置之间。
9.根据权利要求8所述的涡轮增压器，其特征在于，
所述第一凸部以及所述第二凸部分别在径向上使所述间隙局部变窄。
10.根据权利要求9所述的涡轮增压器，其特征在于，
所述第一凸部以及所述第二凸部分别设于在所述轴向上距所述第一轴向位置以及所述第二轴向位置的中间位置为等距离的位置。
11.一种涡轮增压器，其特征在于，具备：
滚动轴承，其包含将旋转轴旋转自如地支承的至少一个转动体；
轴承支承筒，其位于比所述滚动轴承靠径向外侧，支承所述滚动轴承；以及
外壳，其位于比所述轴承支承筒靠径向外侧，覆盖所述轴承支承筒的外周，
在所述轴承支承筒的外周面与所述外壳的内周面之间设置有间隙，该间隙用于通过润滑油的流入而形成油膜，
所述轴承支承筒的所述外周面与所述外壳的所述内周面的至少一方包含用于抑制所述润滑油从所述间隙流出的油膜保持部，
所述油膜保持部是设于所述外壳的所述内周面的凹部，
所述凹部包含在所述外壳的所述内周面上相互隔开间隔而独立地设置的多个凹陷，
所述凹部包含格子状的槽或者人字状的槽。
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