CN114458401A - 涡轮增压器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涡轮增压器。涡轮增压器包括涡轮机叶轮、涡轮机外壳、轴承外壳、压缩机外壳、密封板、可变喷嘴机构、贯穿轴以及弹簧构件。可变喷嘴机构位于涡轮机外壳内，并且调节朝向涡轮机叶轮流动的排气的量。贯穿轴延伸通过轴承外壳，并且连接到可变喷嘴机构。弹簧构件朝向压缩机外壳推出贯穿轴。轴承外壳和密封板限定冷却室，冷却剂流过该冷却室。弹簧构件位于冷却室中。

Description

涡轮增压器

技术领域

本发明涉及一种涡轮增压器。

背景技术

在日本未审查专利申请公报第2020-076328号(JP 2020-076328 A)中描述的涡轮增压器包括涡轮机外壳、轴承外壳、密封板、压缩机外壳和涡轮机叶轮。涡轮机外壳容纳涡轮机叶轮。轴承外壳固定到涡轮机外壳。压缩机外壳固定到轴承外壳。密封板位于轴承外壳和压缩机外壳之间。

在JP 2020-076328 A中描述的涡轮增压器还包括可变喷嘴机构、贯穿轴和弹簧构件。可变喷嘴机构位于涡轮机外壳内。可变喷嘴机构调节朝向涡轮机叶轮流动的排气的量。贯穿轴延伸通过轴承外壳。贯穿轴中的每一个的第一端连接到可变喷嘴机构。贯穿轴的第二端位于轴承外壳和密封板之间。弹簧构件安装在贯穿轴的第二端处。弹簧构件朝向压缩机外壳推出贯穿轴。通过这种布置，可变喷嘴机构被定位在涡轮机外壳中。

发明内容

在如JP 2020-076328 A中所述的涡轮增压器中，热量经由轴承外壳和贯穿轴从涡轮机外壳传递到密封板。因此，优选的是，设置冷却室，冷却剂流过该冷却室，以用于冷却贯穿轴、密封板等。但是，为了设置冷却室，必须将密封板和压缩机外壳的尺寸设计成足够大以限定冷却室的尺寸，这可能导致涡轮增压器尺寸增加。

本发明的一个方面涉及一种涡轮增压器，该涡轮增压器包括涡轮机叶轮、涡轮机外壳、轴承外壳、压缩机外壳、密封板、可变喷嘴机构、贯穿轴以及弹簧构件。涡轮机叶轮被构造成通过排气的流动而旋转。涡轮机外壳容纳涡轮机叶轮。轴承外壳固定到涡轮机外壳。压缩机外壳固定到轴承外壳。密封板位于轴承外壳和压缩机外壳之间。可变喷嘴机构位于涡轮机外壳内，并且被构造成调节朝向涡轮机叶轮流动的排气的量。贯穿轴延伸通过轴承外壳，并且连接到可变喷嘴机构。弹簧构件被构造成朝向压缩机外壳推出贯穿轴。轴承外壳和密封板被构造成限定冷却剂通过其流动的冷却室。弹簧构件位于冷却室中。

在根据以上方面的涡轮增压器中，容纳弹簧构件的空间能够被有效地利用作为冷却室，从而消除在压缩机外壳和密封板中新设置冷却室的需要。因此，如与冷却室和容纳弹簧构件的空间被分开地设置的情况相比，涡轮增压器较不可能或不太可能是大尺寸的。

在根据以上方面的涡轮增压器中，弹簧构件可以是螺旋波形弹簧。通常，螺旋波形弹簧的轴向尺寸例如小于螺旋弹簧的轴向尺寸。而且，通常，例如，根据螺旋波形弹簧的弹性变形量的力的变化小于盘形弹簧的力的变化；因此，能够容易地调节施加到物体的力。因此，通过以上布置，能够在确保从螺旋波形弹簧施加到贯穿轴的足够大的力的同时，抑制涡轮增压器在螺旋波形弹簧的轴向方向上的尺寸增加。

在如上所述的涡轮增压器中，可以在围绕涡轮机叶轮的旋转轴线的圆周上设置多个贯穿轴，并且螺旋波形弹簧可以围绕旋转轴线，并且可以被构造成朝向压缩机外壳推出所有的贯穿轴。然后，所有的贯穿轴可以被定位成在围绕旋转轴线的周向方向上等角度地隔开。

在如此构造的涡轮增压器中，所有的贯穿轴能够由单个螺旋波形弹簧推出；因此，抑制了部件数目的增加。而且，由于能够确保大直径作为螺旋波形弹簧的直径，因此能够容易地确保螺旋波形弹簧的足够的弹力。

在根据以上方面的涡轮增压器中，轴承外壳可以包括通孔，贯穿轴通过该通孔插入，并且密封构件可以位于贯穿轴的外周表面和通孔的内周壁之间，该密封构件密封贯穿轴和通孔之间的间隙。通过这种构造，能够减少经由在贯穿轴的外周表面和通孔的内周壁之间的间隙而从涡轮机外壳流动到压缩机外壳的排气的量。

在如上所述构造的涡轮增压器中，轴承外壳可以被构造成限定保持空间，该保持空间保持密封构件，并且该保持空间可以与冷却室连通。冷却室可以具有大致环形的形状。通过如此构造的涡轮增压器，保持空间与冷却室连通，使得密封构件易于通过与流过冷却室的冷却剂的热交换而被冷却。

在如上所述构造的涡轮增压器中，保持密封构件的保持板可以被安装在轴承外壳上，并且密封构件可以夹在保持空间的内壁和保持板的端面之间。通过如此构造的涡轮增压器，密封构件抵靠保持板，从而防止了密封构件移位以更靠近压缩机外壳。

在根据以上方面的涡轮增压器中，压缩机外壳可以容纳连接到涡轮机叶轮的压缩机叶轮，并且冷却室的至少一部分可以在垂直于涡轮机叶轮的旋转轴线的径向方向上位于压缩机叶轮的外侧。通过如此构造的涡轮增压器，由于密封板的位于压缩机叶轮的径向外侧的部分与流过冷却室的冷却剂的热交换，使得密封板的位于压缩机叶轮的径向外侧的所述部分的温度较不可能或不太可能升高。

附图说明

下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是其中安装了作为本发明的一个实施例的涡轮增压器的内燃机的概略视图；

图2是涡轮增压器的截面视图；

图3是图2的放大截面视图；

图4是沿着图2中的线IV-IV截取的截面视图；并且

图5是沿着图4中的线V-V截取的截面视图。

具体实施方式

参考图1到图5，将描述作为本发明的一个示例的一个实施例。首先，将描述其中使用本发明的涡轮增压器20的车辆的内燃机10的概略构造。

如图1所示，内燃机10包括进气通路11、气缸12、排气通路13和涡轮增压器20。进气通路11允许进气空气被从内燃机10的外部引入。气缸12连接到进气通路11。在气缸12中，燃料和进气空气混合并燃烧。排气通路13连接到气缸12。排气通路13允许排气从气缸12排出。

涡轮增压器20包括压缩机外壳30、密封板40、轴承外壳50、涡轮机外壳60、压缩机叶轮70、连接轴80以及涡轮机叶轮90。

压缩机外壳30安装在进气通路11中。涡轮机外壳60安装在排气通路13中。轴承外壳50分别地固定到压缩机外壳30和涡轮机外壳60，并将压缩机外壳30与涡轮机外壳60相连接。因此，涡轮增压器20跨越进气通路11和排气通路13延伸。尽管密封板40位于轴承外壳50和压缩机外壳30之间，但是在图1中未示意密封板40。

涡轮机外壳60容纳涡轮机叶轮90。轴承外壳50容纳连接轴80。轴承外壳50经由轴承(未示出)可旋转地支撑连接轴80。连接轴80的第一端连接到涡轮机叶轮90。压缩机外壳30容纳压缩机叶轮70。压缩机叶轮70连接到连接轴80的第二端。即，压缩机叶轮70经由连接轴80连接到涡轮机叶轮90。

当涡轮机叶轮90通过涡轮机外壳60内部的排气流而旋转时，压缩机叶轮70经由连接轴80随着涡轮机叶轮90旋转。通过压缩机叶轮70被如此旋转，压缩机外壳30中的进气空气被压缩。

接下来，将描述涡轮增压器20的具体构造。在下面的描述中，沿着作为涡轮机叶轮90的旋转中心的旋转轴线90A的方向将被缩写为“旋转轴线方向”。而且，垂直于旋转轴线90A的方向将被缩写为“径向方向”。

如图2所示，涡轮机外壳60包括弧形部60A和筒形部60B。筒形部60B具有大致圆柱形形状。筒形部60B通常沿着作为涡轮机叶轮90的旋转中心的旋转轴线90A延伸。弧形部60A围绕筒形部60B的外周边延伸，并且具有大致圆弧形的形状。

涡轮机外壳60将涡旋通路61、容纳空间62和排出通路63限定为排气通过其流动的空间。涡旋通路61位于弧形部60A和筒形部60B内。涡旋通路61沿周向方向延伸以围绕涡轮机叶轮90。涡旋通路61的上游端在涡轮机外壳60的上游侧上连接到排气通路13。涡旋通路61的下游端连接到容纳空间62。容纳空间62是涡轮机叶轮90位于其中的筒形部60B的内部空间的一部分。容纳空间62连接到排出通路63。排出通路63是筒形部60B的内部空间的一部分，其包括与轴承外壳50相对的端部，即图2中的右端。排出通路63的下游端在涡轮机外壳60的下游侧上连接到排出通路13。

涡轮增压器20包括可变喷嘴机构110。可变喷嘴机构110位于涡旋通路61内。可变喷嘴机构110包括支撑构件111和多个喷嘴112。支撑构件111具有围绕涡轮机叶轮90的大致环形的形状。支撑构件111包括三个插入孔111A。该三个插入孔111A沿旋转轴线方向延伸通过支撑构件111。该三个插入孔111A位于在旋转轴线90A上包括中心的圆周上。该三个插入孔111A围绕旋转轴线90A在周向方向上等角度地隔开。更具体地，该三个插入孔111A以120度的间距布置。在图2中，仅示意了一组插入孔111A及其相关结构。

支撑构件111支撑喷嘴112。喷嘴112被定位成围绕涡轮机叶轮90。喷嘴112由致动器(未示出)操作，使得它们相对于涡轮机叶轮90的定向被改变。结果，流动到涡轮机叶轮90的排气的方向和量被调节，并且涡轮机叶轮90的旋转速度被控制。

轴承外壳50包括外壳本体50A、第一凸缘50B和第二凸缘50C。外壳本体50A是实心、大致圆柱形本体。第一凸缘50B从外壳本体50A的外周表面突出。第一凸缘50B位于外壳本体50A的更靠近涡轮机外壳60的端部上。第一凸缘50B固定到涡轮机外壳60的弧形部60A。第二凸缘50C从外壳本体50A的外周表面突出。第二凸缘50C从外壳本体50A的整个圆周突出，并且具有大致环形的形状。第二凸缘50C位于外壳本体50A的更靠近压缩机外壳30的端部上。

如图2所示，轴承外壳50限定插入孔52、凹进部53和三个通孔54。插入孔52沿旋转轴线方向延伸通过外壳本体50A。插入孔52位于外壳本体50A的中心轴线上。连接轴80通过插入孔52插入。

如图3所示，凹进部53从外壳本体50A的更靠近压缩机外壳30的端面朝向涡轮机外壳60凹进。凹进部53具有围绕旋转轴线90A的大致环形的形状。当在旋转轴线方向上观察时，凹进部53位于与可变喷嘴机构110的所述三个插入孔111A重叠的部分中。

如图4所示，轴承外壳50限定引入孔56和排出孔57。如图5所示，引入孔56通向凹进部53的底部。引入孔56的开口位于凹进部53的外边缘附近。引入孔56连接到被连接到轴承外壳50的引入管道(未示出)。引入孔56允许将冷却剂引入到凹进部53中。如图4所示，排出孔57通向凹进部53的底部的在引入孔56附近的一部分。排出孔57的开口位于凹进部53的外边缘附近。排出孔57连接到被连接到轴承外壳50的排出管道(未示出)。排出孔57允许将引入到凹进部53中的冷却剂排出。冷却剂的一个示例是冷却水。

如图2所示，通孔54中的每一个在旋转轴线方向上从凹进部53的底部延伸到外壳本体50A的更靠近涡轮机外壳60的端面。当在旋转轴线方向上观察时，所述三个通孔54位于与可变喷嘴机构110的所述三个插入孔111A相同的部分中。当在旋转轴线方向上观察时，每个通孔54具有大致圆的形状。

如图3所示，通孔54包括保持空间54A和连接空间54B。保持空间54A是通孔54的一部分，该一部分包括更靠近压缩机外壳30的端部。即，保持空间54A与凹进部53连通。连接空间54B是通孔54的除了保持空间54A之外的空间。连接空间54B的内径基本上等于可变喷嘴机构110的插入孔111A的内径，并且小于保持空间54A的内径。

如图2所示，密封板40被固定到轴承外壳50的外壳本体50A的更靠近压缩机外壳30的端面。密封板40具有大致圆的板的形式。密封板40的外径大于轴承外壳50的外壳本体50A的外径，并且小于轴承外壳50的第二凸缘50C的外径。密封板40通过螺栓(未示出)被固定到轴承外壳50的外壳本体50A的大致中心部。

密封板40包括插入孔41和凹进部42。插入孔41沿旋转轴线方向延伸通过密封板40。当在旋转轴线方向上观察时，插入孔41基本位于密封板40的中部中。连接轴80通过插入孔41插入。凹进部42从密封板40的更靠近轴承外壳50的端面朝向压缩机外壳30凹进。凹进部42具有围绕旋转轴线90A的大致环形的形状。当在旋转轴线方向上观察时，凹进部42位于与轴承外壳50的凹进部53相同的部分中。因此，在该实施例中，密封板40和轴承外壳50相互协作以将密封板40的凹进部42和轴承外壳50的凹进部53之间的空间限定为冷却室20A。冷却室20A的整个区域位于压缩机叶轮70的径向外侧。由于密封板40的凹进部42和轴承外壳50的凹进部53具有大致环形的形状，所以冷却室20A具有大致环形的形状。

如图4所示，密封板40包括固定突起46和分隔件47。固定突起46在径向外侧上从凹进部42的内周表面径向向内突出。当在旋转轴线方向上观察时，固定突起46位于轴承外壳50的所述三个通孔54中的一个附近。

如图5所示，分隔件47从凹进部42的底部朝向涡轮机外壳60突出。分隔件47的远端被定位成靠近轴承外壳50的凹进部53的底部。如图4所示，当在旋转轴线方向上观察时，分隔件47位于轴承外壳50的引入孔56和排出孔57之间。

如图3所示，涡轮增压器20包括径向内部密封件171和径向外部密封件172。径向内部密封件171具有围绕旋转轴线90A的大致环形的形状。径向内部密封件171位于轴承外壳50的外壳本体50A和密封板40之间。径向内部密封件171位于冷却室20A的径向内侧。因此，径向内部密封件171密封冷却室20A的径向内部。

径向外部密封件172具有围绕旋转轴线90A的大致环形的形状。径向外部密封件172位于轴承外壳50的第二凸缘50C和密封板40之间。径向外部密封件172位于冷却室20A的径向外部。因此，径向外部密封件172密封冷却室20A的径向外部。

如图2所示，压缩机外壳30包括筒形部30A和弧形部30B。筒形部30A具有大致圆柱形形状。筒形部30A沿着旋转轴线90A延伸。弧形部30B围绕筒形部30A的外周边延伸，并具有大致圆弧形的形状。

压缩机外壳30将引入通路31、容纳空间32、连接通路33以及涡旋通路34限定为进气空气通过其流动的空间。引入通路31是筒形部30A的内部空间的一部分，该一部分包括与密封板40相对的端部，即图2中的左端。引入通路31的上游端在压缩机外壳30的上游侧上连接到进气通路11。引入通路31的下游端连接到容纳空间32。容纳空间32是筒形部30A的内部空间的除了引入通路31之外的一部分。容纳空间32容纳压缩机叶轮70。

涡旋通路34位于弧形部30B内。涡旋通路34沿周向方向延伸以围绕压缩机叶轮70。涡旋通路34的下游端在压缩机外壳30的下游侧上连接到进气通路11。连接通路33位于压缩机外壳30的筒形部30A和密封板40之间，并且由筒形部30A和密封板40限定。连接通路33位于容纳空间32和涡旋通路34之间，并且将容纳空间32与涡旋通路34相连接。当在旋转轴线方向上观察时，连接通路33具有大致环形的形状。

压缩机外壳30限定冷却通路36，该冷却通路36作为冷却剂通过其流动的空间。冷却通路36位于筒形部30A的靠近连接通路33的部分中。冷却通路36具有围绕压缩机叶轮70的大致环形的形状。冷却通路36连接到被连接到压缩机外壳30的供应通路(未示出)。然后，冷却剂经由供应通路流动到冷却通路36中。结果，筒形部30A等通过与流过冷却通路36的冷却剂的热交换而被冷却。

如图3所示，涡轮增压器20包括三个贯穿轴120、密封构件130、保持板140、弹簧构件150以及固定构件160。贯穿轴120中的每一个贯穿轴通过通孔54中的对应的一个通孔插入。因此，该三个贯穿轴120位于围绕旋转轴线90A的圆周上。另外，该三个贯穿轴120被定位成在围绕旋转轴线90A的周向方向上等角度地隔开。

如图2和图3所示，贯穿轴120包括头部121、大直径部122、小直径部123和固定端部124。大直径部122具有实心、大致柱形形状。大直径部122的外径基本上等于轴承外壳50的通孔54的连接空间54B的内径。大直径部122通过轴承外壳50的通孔54和可变喷嘴机构110的插入孔111A插入。

头部121位于大直径部122的第一端处。头部121具有大致盘状的形状。头部121的外径大于大直径部122的外径。头部121连接到支撑构件111。即，贯穿轴120连接到可变喷嘴机构110。

如图3所示，小直径部123位于大直径部122的第二端处。小直径部123具有实心、大致柱形的形状。小直径部123的外径小于大直径部122的外径。

固定端部124位于小直径部123的与大直径部122相对的端部处。固定端部124具有大致盘状的形状。固定端部124的外径大于小直径部123的外径，并且基本上等于大直径部122的外径。

密封构件130位于轴承外壳50的保持空间54A中。密封构件130具有围绕贯穿轴120的大直径部122的大致环形的形状。因此，密封构件130密封贯穿轴120的大直径部122的外周表面和通孔54的保持空间54A的内周壁之间的间隙。

保持板140位于轴承外壳50的凹进部53的底部上。保持板140具有围绕旋转轴线90A的大致环形的形状。保持板140覆盖通孔54的保持空间54A。保持板140包括插入孔141。插入孔141沿旋转轴线方向延伸通过保持板140。当在旋转轴线方向上观察时，插入孔141位于与通孔54相同的部分中。插入孔141的内径小于通孔54的保持空间54A的内径，并且稍大于贯穿轴120的大直径部122的外径。因此，密封构件130在旋转轴线方向上被夹在保持板140的更靠近涡轮机外壳60的端面和通孔54的保持空间54A的内壁之间。即，保持板140保持密封构件130。而且，保持空间54A经由保持板140的插入孔141的内周壁和贯穿轴120的大直径部122的外周表面之间的间隙与冷却室20A连通。

弹簧构件150位于冷却室20A中。弹簧构件150具有围绕旋转轴线90A的大致环形的形状。即，弹簧构件150的轴向方向与旋转轴线方向一致。弹簧构件150被定位成比保持板140更靠近压缩机外壳30。弹簧构件150位于贯穿轴120的径向内侧，即，位于比贯穿轴120更靠近旋转轴线90A的部分中。弹簧构件150的更靠近涡轮机外壳60的端面抵靠保持板140的更靠近压缩机外壳30的端面。弹簧构件150处于它在旋转轴线方向上被压缩的状态下。弹簧构件150的一个示例是螺旋波形弹簧。在图3和图5中，示意了其形状被简化的弹簧构件150。

如图3所示，固定构件160位于冷却室20A中。如图4所示，固定构件160包括环形部161、三个突出部162和三个固定孔165。此外，如图4和图5所示，固定构件160包括一个径向内部竖立部163和三个径向外部竖立部164。

如图4所示，环形部161具有围绕旋转轴线90A的大致环形板的形式。环形部161的内径稍小于弹簧构件150的内径。环形部161的外径稍大于弹簧构件150的外径。当在旋转轴线方向上观察时，环形部161位于与弹簧构件150相同的部分中。环形部161的更靠近涡轮机外壳60的端面抵靠弹簧构件150的更靠近压缩机外壳30的端面。因此，弹簧构件150朝向压缩机外壳30推出固定构件160。

突出部162从环形部161的外边缘径向向外突出。当在旋转轴线方向上观察时，突出部162在周向方向上彼此隔开，并且位于与可变喷嘴机构110的所述三个插入孔111A相同的部分中。而且，该三个突出部162中的一个位于密封板40的固定突起46附近。当在旋转轴线方向上观察时，密封板40的固定突起46在第一周向方向上(即在图4中在顺时针方向上)邻近于以上突出部162定位。

如图4所示，固定孔165沿旋转轴线方向延伸通过环形部161和突出部162。固定孔165中的每一个呈沿周向方向延伸的大致细长孔的形式。固定孔165的在第一周向方向上(即在图4中在顺时针方向上)定位的部分的内径基本上等于贯穿轴120的小直径部123的外径，并且小于贯穿轴120的固定端部124的外径。固定孔165的在第二周向方向上(即在图4中在逆时针方向上)定位的部分的内径大于固定孔165的在第一周向方向上定位的部分的内径，并且大于贯穿轴120的固定端部124的外径。贯穿轴120的小直径部123通过固定构件160的固定孔165在第一周向方向上定位的部分插入。

如图3所示，贯穿轴120的固定端部124抵靠更靠近压缩机外壳30的固定构件160的环形部161和突出部162的端面。而且，如上所述，弹簧构件150朝向压缩机外壳30推出固定构件160。这样，一个弹簧构件150经由固定构件160朝向压缩机外壳30推出所述三个贯穿轴120。因此，可变喷嘴机构110被定位在涡轮机外壳60的涡旋通路34中。

固定构件160和密封板40被以如下方式安装。首先，贯穿轴120的固定端部124通过固定构件160的固定孔165在第二周向方向上定位的部分插入。然后，固定构件160相对于贯穿轴120在第二周向方向上(即在图4中在逆时针方向上)旋转，使得贯穿轴120的小直径部123通过固定构件160的固定孔165在第一周向方向上定位的部分插入。此外，密封板40固定到轴承外壳50，使得当在旋转轴线方向上观察时，密封板40的固定突起46在第一周向方向上(即在图4中在顺时针方向上)邻近于所述三个突出部162中的一个定位。结果，在密封板40固定到轴承外壳50的状态下，密封板40的固定突起46和固定构件160的突出部162彼此抵靠，从而防止了固定构件160相对于贯穿轴120在第一周向方向上(即在图4中在顺时针方向上)旋转。

如图3所示，径向内部竖立部163从环形部161的内边缘朝向涡轮机外壳60突出。径向内部竖立部163在环形部161的内边缘的整个长度上延伸，并且具有大致环形的形状。径向内部竖立部163位于弹簧构件150的径向内侧。

如图5所示，径向外部竖立部164从环形部161的外边缘朝向涡轮机外壳60突出。如图4所示，径向外部竖立部164中的每一个作为环形部161的外边缘的一些部分位于在周向方向上布置的两个突出部162之间。所述三个径向外部竖立部164中的一个靠近密封板40的分隔件47定位。

接下来，将描述该实施例的操作。如图5中的双点链线的箭头所指示地，当冷却剂从轴承外壳50的引入孔56被引入到冷却室20A中时，如图4中的双点链线的箭头所指示地，冷却剂被分隔件47和径向外部竖立部164在第一周向方向上(即在图4中在顺时针方向上)引导。然后，冷却室20A中的冷却剂在第一周向方向上流动。流过冷却室20A的冷却剂从轴承外壳50的排出孔57排出。结果，贯穿轴120、密封板40等通过与流过冷却室20A的冷却剂进行热交换而被冷却。

接下来，将描述该实施例的效果。(1)在涡轮增压器20中，如果容纳弹簧构件150的空间与冷却室20A分开地设置，则由于存在该空间和冷却室20A，涡轮增压器20可能是大尺寸的。

在这方面，在该实施例中，如图3所示，弹簧构件150位于冷却室20A内。因此，容纳弹簧构件150的空间能够被有效地利用作为冷却室20A，这使得不必需在压缩机外壳30和密封板40中新设置冷却室。因此，如与冷却室20A和容纳弹簧构件150的空间被分开地设置的情况相比，涡轮增压器20较不可能或不太可能是大尺寸的。

(2)在该实施例中，弹簧构件150是螺旋波形弹簧。通常，螺旋波形弹簧的轴向尺寸例如小于螺旋弹簧的轴向尺寸。而且，通常，例如，根据螺旋波形弹簧的弹性变形量的力的变化小于盘形弹簧的力的变化；因此，能够容易地调节施加到物体的力。因此，在涡轮增压器20中，能够在确保从弹簧构件150施加到贯穿轴120的足够大的力的同时，抑制涡轮增压器20在弹簧构件150的轴向方向上(即在旋转轴线方向上)的尺寸的增加。

(3)在该实施例中，单个弹簧构件150能够推出所有的贯穿轴120；因此，防止了部件数目例如由于设置了两个或更多个弹簧构件150所造成的增加。而且，围绕旋转轴线90A的弹簧构件150可能具有大直径。结果，如与弹簧构件150不围绕旋转轴线90A的布置相比，更容易确保弹簧构件150的足够大的弹力。

(4)密封构件130位于贯穿轴120的大直径部122的外周表面和轴承外壳50的通孔54的内周壁之间。因此，能够减少经由在贯穿轴120的大直径部分122的外周表面和轴承外壳50的通孔54的内周壁之间的间隙而从涡轮机外壳60流动到压缩机外壳30的排气的量。

(5)密封构件130位于与冷却室20A连通的保持空间54A中。由于容纳空间54A与冷却室20A连通，因此流过冷却室20A的冷却剂的一部分流动到保持空间54A中。因此，密封构件130能够通过与流动到保持空间54A中的冷却剂进行热交换来冷却。

(6)密封构件130在旋转轴线方向上被夹在保持板140的更靠近涡轮机外壳60的端面和通孔54的保持空间54A的内壁之间。因此，密封构件130抵靠保持板140，从而防止了密封构件130移位以更靠近压缩机外壳30。结果，能够防止由于密封构件130从保持空间54A到冷却室20A的移位而不能获得密封构件130的密封效果的情况。

(7)在涡轮增压器20中，当通过压缩机叶轮70的旋转来压缩压缩机外壳30中的进气空气时，连接通路33中的进气空气的温度升高。然后，随着连接通路33中的进气空气的温度升高，密封板40的位于压缩机叶轮70的径向外侧的部分的温度可能升高。

在这方面，冷却室20A的整个区域位于压缩机叶轮70的径向外侧。因此，由于密封板40的位于压缩机叶轮70的径向外侧的部分与流过冷却室20A的冷却剂进行热交换，因此密封板40的位于压缩机叶轮70的径向外侧的该部分的温度较不可能或不太可能升高。

(8)在该实施例中，径向内部竖立部163位于弹簧构件150的径向内侧。因此，弹簧构件150的径向运动受到径向内部竖立部163的约束。因此，防止了弹簧构件150的过度移位。

(9)在该实施例中，在引入孔56和排出孔57之间存在分隔件47。然后，分隔件47和径向外部竖立部164限定沿周向方向延伸的通道。因此，供应到冷却室20A中的冷却剂在冷却室20A中在周向方向上流动，并且可能分散在整个冷却室20A中。

该实施例可以如下修改并实现。可以在技术上兼容的范围内组合该实施例和下面的修改示例。

在下文中，将描述弹簧构件的修改示例。在所示意的实施例中，弹簧构件150不限于螺旋波形弹簧。例如，盘形弹簧和螺旋弹簧可以被采用作为弹簧构件150。同样通过该布置，如果弹簧构件150位于冷却室20A内，则涡轮增压器较不可能或不太可能是大尺寸的。

在所示意的实施例中，弹簧构件150的数目不必需是一个，而是可以是两个或更多个。例如，可以为一个贯穿轴120设置一个弹簧构件150。

在下文中，将描述贯穿轴的修改示例。在所示意的实施例中，贯穿轴120的位置关系可以改变。例如，贯穿轴120可以不必需被定位成围绕旋转轴线90A在周向方向上等角度地隔开。尽管如此，优选的是，将贯穿轴120围绕旋转轴线90A以相等角度的间隔布置，使得可变喷嘴机构110能够被贯穿轴120稳定地定位。

在所示意的实施例中，贯穿轴120的数目能够改变。例如，贯穿轴120的数目可以是两个或更少，或者四个或更多。此外，可以不必需设置两个或更多个贯穿轴120，而是可以存在一个贯穿轴。

接下来，将描述保持板的修改示例。在所示意的实施例中，可以省略保持板140。例如，如果密封构件130不太可能在旋转轴线方向上移位，则可以省略保持板140。在特定示例中，可以在贯穿轴120的外周表面中设置环形沟槽，并且密封构件130可以被安装在沟槽中，从而抑制了密封构件130的移位。

接下来，将描述保持空间的修改示例。在所示意的实施例中，保持空间54A可以不与冷却室20A连通。在特定示例中，经由保持板140的插入孔141的内周壁和贯穿轴120的大直径部122的外周表面之间的间隙，即使保持空间54A不与冷却室20A连通，保持空间54A也可以通过经由保持板140的热传递而与流过冷却室20A的冷却剂进行热交换。

接下来，将描述密封构件的修改示例。在所示意的实施例中，密封构件130的位置可以改变。例如，如果密封构件130能够密封贯穿轴120的大直径部122的外周表面和通孔54的保持空间54A的内周壁之间的间隙，则该密封构件130可以位于通孔54的更靠近涡轮机外壳60的端部中。

在所示意的实施例中，可以省略密封构件130。当在贯穿轴120的大直径部122的外周表面和通孔54的保持空间54A的内周壁之间的间隙相对小时，可以省略密封构件130，而不会引起重大影响。

接下来，将描述冷却室的修改示例。在所示意的实施例中，冷却室20A的形状可以改变。例如，冷却室20A可以不位于压缩机叶轮70的径向外侧。尽管如此，优选的是，冷却室20A的至少一部分位于压缩机叶轮70的径向外侧，从而冷却密封板40的位于压缩机叶轮70的径向外侧的一部分。

而且，冷却室20A不必需具有大致环形的形状，而是冷却室20A可以具有例如弧状的形状。尽管如此，优选的是，冷却室20A具有大致环形的形状，从而有效地冷却围绕旋转轴线90A定位的贯穿轴120等。

为了设置冷却室20A，可以根据需要改变密封板40和轴承外壳50的形状。因此，只要能够在密封板40和轴承外壳50之间限定冷却室20A，就可以省略密封板40的凹进部42和轴承外壳50的凹进部53。

接下来，将描述其它修改示例。在所示意的实施例中，固定构件160的形状可以改变。例如，可以省略固定构件160的径向内部竖立部163。而且，例如，可以省略固定构件160的径向外部竖立部164。同样通过这种布置，从引入孔56引入到冷却室20A中的冷却剂基本上朝向排出孔57流动；因此，如果相对大量的冷却剂流过冷却室20A，则能够通过与冷却剂进行热交换来冷却贯穿轴120等。

在所示意的实施例中，可以省略固定构件160。例如，如果弹簧构件150直接安装在贯穿轴120上，则可以省略固定构件160。在所示意的实施例中，密封板40的形状可以改变。例如，可以省略固定突起46。而且，例如，可以省略分隔件47。当省略分隔件47时，优选地设置从轴承外壳50的凹进部53的底部突出的分隔件，以用于调节冷却剂的流动。

Claims (9)

1.一种涡轮增压器，其特征在于包括：

涡轮机叶轮，所述涡轮机叶轮被构造成通过排气的流动而旋转；

涡轮机外壳，所述涡轮机外壳容纳所述涡轮机叶轮；

轴承外壳，所述轴承外壳被固定到所述涡轮机外壳；

压缩机外壳，所述压缩机外壳被固定到所述轴承外壳；

密封板，所述密封板位于所述轴承外壳和所述压缩机外壳之间；

可变喷嘴机构，所述可变喷嘴机构位于所述涡轮机外壳内，并且被构造成调节朝向所述涡轮机叶轮流动的排气的量；

贯穿轴，所述贯穿轴延伸通过所述轴承外壳，并且被连接到所述可变喷嘴机构；以及

弹簧构件，所述弹簧构件被构造成朝向所述压缩机外壳推出所述贯穿轴，

其中，所述轴承外壳和所述密封板被构造成限定冷却室，其中，冷却剂流过所述冷却室，并且

其中，所述弹簧构件位于所述冷却室中。

2.根据权利要求1所述的涡轮增压器，其特征在于，所述弹簧构件包括螺旋波形弹簧。

3.根据权利要求2所述的涡轮增压器，其特征在于：

多个所述贯穿轴被设置在围绕所述涡轮机叶轮的旋转轴线的圆周上；并且

所述螺旋波形弹簧围绕所述旋转轴线，并且所述螺旋波形弹簧被构造成朝向所述压缩机外壳推出所有的所述贯穿轴。

4.根据权利要求3所述的涡轮增压器，其特征在于，所有的所述贯穿轴被定位成在围绕所述旋转轴线的周向方向上等角度地隔开。

5.根据权利要求1到4中的任一项所述的涡轮增压器，其特征在于：

所述轴承外壳包括通孔，所述贯穿轴通过所述通孔插入；并且

密封构件位于所述贯穿轴的外周表面和所述通孔的内周壁之间，所述密封构件密封所述贯穿轴和所述通孔之间的间隙。

6.根据权利要求5所述的涡轮增压器，其特征在于：

所述轴承外壳被构造成限定保持空间，所述保持空间保持所述密封构件；并且

所述保持空间与所述冷却室连通。

7.根据权利要求6所述的涡轮增压器，其特征在于，所述冷却室具有大致环形的形状。

8.根据权利要求6或7所述的涡轮增压器，其特征在于：

保持所述密封构件的保持板被安装在所述轴承外壳上；并且

所述密封构件被夹在所述保持空间的内壁和所述保持板的端面之间。

9.根据权利要求1到8中的任一项所述的涡轮增压器，其特征在于：

所述压缩机外壳容纳被连接到所述涡轮机叶轮的压缩机叶轮；并且

所述冷却室的至少一部分在垂直于所述涡轮机叶轮的旋转轴线的径向方向上位于所述压缩机叶轮的外侧。

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