CN115103954B - 涡轮增压器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种涡轮增压器,具有:旋转轴;滚动轴承,其可旋转地支承旋转轴;油膜阻尼器,其设于滚动轴承的外圈的径向外侧;壳体,其在与油膜阻尼器的轴向两端分别邻接地设置,具有用于限制滚动轴承外圈的轴向移动的第一轴向止动部和第二轴向止动部;外圈的轴向端面、或者第一轴向止动部或第二轴向止动部的与外圈的轴向端面相对的相对面,具有比除了第一轴向止动部和第二轴向止动部以外的壳体的部位小的静摩擦系数,或者具有可供油膜阻尼器的油侵入的凹部。
Description
技术领域
本发明涉及一种涡轮增压器。
背景技术
在使用滚动轴承的涡轮增压器中,在壳体与滚动轴承的外圈的间隙注入油,即使由滚动轴承轴支承的旋转轴振动,通过该油(油膜阻尼器)也对轴振动具有衰减效果,并且能够抑制从滚动轴承向壳体传递的振动。
该滚动轴承的外圈有时构成为被限制向旋转轴的轴向的移动。例如,在专利文献1中,外圈的一端部(压缩机侧端部)由板卡止,外圈的另一端部(涡轮侧端部)由壳体卡止。在专利文献2中,在外圈的一端部(压缩机侧端部)嵌合有止转部件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利第8961128号说明书
专利文献2:日本特开2018-25183号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,在专利文献1及专利文献2记载的结构中,作用于外圈的轴向载荷越大,作用于外圈与板或壳体之间的摩擦力越大。因此,在旋转轴振动时,外圈不能在径向上移动,有可能不能充分发挥油膜阻尼器对轴振动的衰减效果。
本发明是鉴于上述课题而提出的,其目的在于提供一种具备滚动轴承的涡轮增压器,即使在作用于外圈的轴向载荷大的情况下,也能够充分发挥油膜阻尼器对轴振动的衰减效果。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的,本发明的涡轮增压器具有:旋转轴;滚动轴承,其可旋转地支承所述旋转轴;油膜阻尼器,其设置在所述滚动轴承的所述外圈的径向外侧;壳体,其在与所述油膜阻尼器的轴向两端分别邻接地设置,具有用于限制所述滚动轴承的外圈的轴向移动的第一轴向止动部及第二轴向止动部,所述外圈的轴向端面、或者所述第一轴向止动部或所述第二轴向止动部的与所述外圈的所述轴向端面相对的相对面,具有比除了所述第一轴向止动部及所述第二轴向止动部以外的所述壳体的部位小的静摩擦系数,或者具有可供所述油膜阻尼器的油侵入的凹部。
发明效果
根据本发明的涡轮增压器,由于能够减小外圈的轴向端面或第一轴向止动部或第二轴向止动部的相对面的静摩擦系数,所以即使在作用于外圈的轴向载荷大的情况下,也能够在旋转轴振动时使外圈在径向移动,能够充分发挥油膜阻尼器对轴振动的衰减效果。
附图说明
图1是概略地表示本发明第一实施方式的涡轮增压器的结构的结构图。
图2是概略地表示本发明第一实施方式的第一轴向止动部的结构的结构图。
图3是表示滚动轴承的比较例的图。
图4是概略地表示本发明第二实施方式的外圈的结构的结构图。
图5是概略地表示本发明第三实施方式的第一轴向止动部的结构的结构图。
图6是概略地表示本发明第三实施方式的变形例的第一轴向止动部的结构的结构图。
图7A是概略地表示本发明第四实施方式的凹部的结构的结构图。
图7B是用于说明本发明第四实施方式的凹部的作用、效果的图。
图8A是概略地表示本发明第五实施方式的凹部的结构的结构图。
图8B是用于说明本发明第五实施方式的凹部的作用、效果的图。
图9A是概略地表示本发明第六实施方式的凹部的结构的结构图。
图9B是用于说明本发明第六实施方式的凹部的作用、效果的图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明实施方式的涡轮增压器进行说明。这样的实施方式表示本发明的一个方面,并不限定本发明,可以在本发明的技术思想的范围内任意变更。
<第一实施方式>
(涡轮增压器的结构)
对本发明第一实施方式的涡轮增压器的结构进行说明。涡轮增压器没有特别限定,例如是搭载在汽车等车辆上且用于将发动机的进气增压的排气涡轮增压器。在本发明中,以排气涡轮增压器为例进行说明。
如图1所示,涡轮增压器1包括压缩机2,该压缩机2用于将吸入空气加压并向未图示的发动机供给。该压缩机2通过旋转轴4与涡轮6连结,与由从发动机排出的废气旋转驱动的涡轮6连动并进行驱动。
以下,将通过涡轮6以旋转轴4为中心旋转而描绘的圆形形状的轨迹的方向设为“周向”,将该圆形形状的轨迹的半径方向设为“径向”。另外,将旋转轴4的轴向仅设为“轴向”。另外,将轴向中朝向轴向一侧的方向设为第一轴向D1,将朝向轴向另一侧的方向设为第二轴向D2。在本实施方式中,在旋转轴4的第一轴向D1侧的端部配置有压缩机2,在旋转轴4的第二轴向D2侧的端部配置有涡轮6。
涡轮增压器1除了上述的压缩机2、旋转轴4及涡轮6之外,还具备滚动轴承8、油膜阻尼器10、壳体12。滚动轴承8及油膜阻尼器10收纳于壳体12。
滚动轴承8可旋转地支承旋转轴4。该滚动轴承8包括内圈14、外圈16以及滚动体18。内圈14具有圆筒形状,固定在旋转轴4上。内圈14在旋转轴4旋转的同时旋转。外圈16具有圆筒形状,构成为比内圈14的直径大。外圈16通过嵌入壳体12而被壳体12支承。内圈14配置在外圈16内,由内圈14的外周面15和外圈16的内周面17形成轨道面19。滚动体18在轨道面19滚动,例如为滚珠或滚子。另外,也可以设置多个滚动体18。在这种情况下,多个滚动体18的每一个也可以以相互不接触的方式由保持器保持。
油膜阻尼器10设置在滚动轴承8的外圈16的径向外侧,位于形成于外圈16与壳体12之间的间隙21。润滑油11例如经由形成于壳体12的未图示的节流孔向该间隙21供给。这样的油膜阻尼器10具有使在涡轮增压器1的运转中产生的旋转轴4的振动衰减的功能。
壳体12具有第一轴向止动部20和第二轴向止动部22。第一轴向止动部20与油膜阻尼器10的轴向上的第一轴向D1侧的一端23邻接地设置,限制滚动轴承8的外圈16的第一轴向D1的移动。第二轴向止动部22与油膜阻尼器10的轴向上的第二轴向D2侧的另一端25邻接地设置,限制滚动轴承8的外圈16的第二轴向D2的移动。在本实施方式中,油膜阻尼器10的一端23与另一端25相比,位于更接近压缩机2的一侧。另外,壳体12也可以包括第一轴向止动部20和第二轴向止动部22在内整体上作为一部件一体构成。或者,第一轴向止动部20和第二轴向止动部22可以分别由与壳体12中除了第一轴向止动部20和第二轴向止动部22以外的部分不同的材料构成。
另外,第一轴向止动部20也可以构成为能够抑制外圈16沿周向旋转。例如,虽然未图示,但第一轴向止动部20具有向外圈16突出的销部件,在外圈16上形成供该销部件嵌合的嵌合孔。
在此,参照图2说明第一轴向止动部20的结构。第一轴向止动部20的相对面26与外圈16的轴向一侧的端面24相对。该相对面26具有比除了第一轴向止动部20及第二轴向止动部22以外的壳体12的部位小的静摩擦系数μ。该相对面26的静摩擦系数μ例如是由以JISK7125为基准的试验方法测定的值。
在第一实施方式中,为了相对面26具有静摩擦系数μ,如图2所示,第一轴向止动部20具有形成相对面26的涂覆膜28。该涂覆膜28可以具有非晶质碳、二硫化钼、氮化碳、磷酸盐、镍磷、银、金或氟树脂。另外,涂覆膜28(具有静摩擦系数μ的相对面26)也可以在径向上从第一轴向止动部20的径向内侧端30延伸至油膜阻尼器10的径向外侧端32。
(作用、效果)
对本发明第一实施方式的涡轮增压器1的作用、效果进行说明。如图3的比较例所示,在使用滚动轴承8的涡轮增压器1中,从外圈16对板(第一轴向止动部20)施加推力载荷S。在该推力载荷S大的情况下,即使旋转轴4振动,由于作用于外圈16与第一轴向止动部20之间的摩擦力,外圈16也不向径向移动,或者抑制移动量。其结果,有时油膜阻尼器10不能充分发挥振动衰减功能。
但是,根据第一实施方式,通过由涂敷膜28形成第一轴向止动部20的相对面26,能够使第一轴向止动部20的相对面26的静摩擦系数μ比除了第一轴向止动部20和第二轴向止动部22以外的壳体12的部位小。因此,即使在作用于外圈16的推力载荷S大的情况下,在旋转轴4振动时,也能够抑制作用于外圈16与第一轴向止动部20之间的摩擦力,使外圈16向径向外侧移动。因此,能够充分发挥油膜阻尼器10对旋转轴4的轴振动的衰减效果。另外,在涡轮增压器1的运转中,振动从滚动轴承8向壳体12传递,但也能够抑制该振动。另外,根据第一实施方式,在旋转轴4振动时,也能够使外圈16向径向内侧移动。
另外,根据第一实施方式,具有静摩擦系数μ的涂覆膜28在径向上从第一轴向止动部20的径向内侧端30延伸至油膜阻尼器10的径向外侧端32。因此,在外圈16在由油膜阻尼器10的间隙21允许的范围内相对于壳体12相对地在径向上移动的情况下,从第一轴向止动部20的径向内侧端30到油膜阻尼器10的径向外侧端32能够起到第一轴向止动部20与外圈16之间的摩擦力的降低效果。
另外,根据第一实施方式,由于在第一轴向止动部20的相对面26上形成涂覆膜28比较容易,所以能够容易地实现油膜阻尼器10对旋转轴4的轴振动的衰减效果的提高。
另外,在第一实施方式中,虽然使第一轴向止动部20的相对面26的静摩擦系数μ比除了第一轴向止动部20和第二轴向止动部22以外的壳体12的部位小,但本发明并不限定于该实施方式。在一些实施方式中,也可以使第二轴向止动件22的相对面(与外圈16的轴向另一侧的端面相对的面)的静摩擦系数小于除了第一轴向止动件20和第二轴向止动件22之外的壳体12的部分。
<第二实施方式>
对本发明第二实施方式的涡轮增压器1进行说明。第二实施方式与第一实施方式的不同之处在于,代替第一轴向止动部20的相对面26,在外圈16的轴向一侧的端面24形成涂覆膜31,除此之外的结构与第一实施方式中说明的结构相同。在第二实施方式中,与第一实施方式的构成要件相同的要素标注相同的附图标记,省略其详细说明。
如图4所示,外圈16具有形成轴向一侧的端面24的涂覆膜31。该涂覆膜31与第一实施方式中说明的涂覆膜28相同。这样,在第二实施方式中,构成为外圈16的轴向一侧的端面24具有静摩擦系数μ。另外,外圈16的轴向一侧的端面24可以在整个区域中具有静摩擦系数μ。即,也可以在外圈16的轴向一侧的端面24的整个区域形成涂覆膜31。
根据第二实施方式,通过用涂敷膜28形成外圈16的轴向一侧的端面24,能够使外圈16的轴向一侧的端面24具有比除了第一轴向止动部20及第二轴向止动部22以外的壳体12的部位小的静摩擦系数μ。因此,即使在作用于外圈16的推力载荷S大的情况下,旋转轴4振动时,也能够抑制作用于外圈16与第一轴向止动部20之间的摩擦力,使外圈16向径向外侧移动。因此,能够充分发挥油膜阻尼器10对旋转轴4的轴振动的衰减效果。
另外,根据第二实施方式,具有静摩擦系数μ的涂覆膜31形成外圈16的轴向一侧的端面24的整个区域。因此,在由油膜阻尼器10的间隙21允许的范围内,外圈16相对于壳体12在径向上相对移动的情况下,在外圈16的径向上的整个移动范围,能够起到第一轴向止动部20与外圈16之间的摩擦力的降低效果。
另外,根据第二实施方式,由于在外圈16的轴向一侧的端面24形成涂覆膜31比较容易,所以能够容易地实现油膜阻尼器10对旋转轴4的轴振动的衰减效果的提高。
另外,在第二实施方式中,外圈16的轴向一侧的端面24具有比除了第一轴向止动部20及第二轴向止动部22以外的壳体12的部位小的静摩擦系数μ,但本发明不限于该实施方式。在一些实施方式中,外圈16的轴向另一侧的端面也可以具有比除了第一轴向止动部20和第二轴向止动部22以外的壳体12的部位小的静摩擦系数μ。
<第三实施方式>
对本发明第三实施方式的涡轮增压器1进行说明。在第三实施方式中与第一实施方式不同的结构是使第一轴向止动部20的相对面26具有静摩擦系数μ。第三实施方式在限定形成第一轴向止动部20的材料这一点上与第一实施方式不同,但除此之外的结构与第一实施方式中说明的结构相同。在第三实施方式中,与第一实施方式的构成要件相同的要素标注相同的附图标记,省略其详细说明。
第一轴向止动部20可以包括铜、银、金、铅、烧结含油金属、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯硫醚中的任一种。此时,如图5所示,也可以不在第一轴向止动部20上形成涂覆膜28。在一些实施方式中,在第一轴向止动部分20包含聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯硫醚的任一种时,也可以在第一轴向止动部20中含浸固体润滑剂。固体润滑剂例如为二硫化钼、石墨、二硫化钨等。
根据第三实施方式,第一轴向止动部20包含上述铜、银、金、铅、烧结含油金属、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯硫醚中的任一种,因此能够降低作用在外圈16的轴向一侧的端面24与第一轴向止动部20的相对面26之间的摩擦力。另外,根据第三实施方式,能够省略在第一轴向止动部20上形成涂覆膜28的工序。
另外,在第三实施方式中,第一轴向止动部20含有铜、银、金、铅、烧结含油金属、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯硫醚中的任一种,但本发明不限于该实施方式。在一些实施方式中,第二轴向止动部22可以包含铜、银、金、铅、烧结含油金属、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯硫醚中的任一种。另外,在一些实施方式中,第二轴向止动部22构成为包含铜、银、金、铅、烧结含油金属、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯硫醚中的任一种,并且比第一轴向止动部20具有耐热性。例如,(位于压缩机2侧的)第一轴向止动部20具有高达200度的耐热性,而(位于涡轮6侧的)第二轴向止动部具有高达300度的耐热性。
<第三实施方式的变形例>
如图6所示,第一轴向止动部20可以包含基部35和中间部件36。基部35没有特别限定,中间部件36包含铜、银、金、铅、烧结含油金属、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯硫醚中的任一种。另外,中间部件36配置成具有与外圈16的轴向一侧的端面24相对的相对面26。这样的中间部件36也可以具有环状形状,例如是树脂环。根据这样的结构,由于设置中间部件36非常容易,所以能够非常容易地实现油膜阻尼器10对旋转轴4的轴振动的衰减效果的提高。另外,虽然未图示,但中间部件36也可以配置成中间部件36的径向外侧的端面位于比油膜阻尼器10的径向外侧端32靠径向内侧的位置。
<第四实施方式>
对本发明第四实施方式的涡轮增压器1进行说明。第四实施方式与第一实施方式的不同之处在于,未形成涂覆膜28,而在第一轴向止动部20的相对面26具有凹部40(凹痕40A),但除此以外的结构与第一实施方式中说明的结构相同。在第四实施方式中,与第一实施方式的构成要件相同的要素标注相同的附图标记并省略其详细说明。
如图7A所示,第一轴向止动部20的相对面26具有可供油膜阻尼器10的油侵入的凹部40。在第四实施方式中,该凹部40包括从第一轴向止动部20的相对面26凹陷的凹痕40A(40)。在第四实施方式中,以遍及第一轴向止动部20的相对面26的整个周向的方式配置有多个凹痕40A。另外,以遍及第一轴向止动部20的相对面26的整个径向的方式配置有多个凹痕40A。
根据第四实施方式,如图7B所示,能够将从油膜阻尼器10供给的润滑油11保持在第一轴向止动部20的相对面26所包含的凹痕40A。因此,能够降低第一轴向止动部20的相对面26的摩擦系数。
<第五实施方式>
对本发明第五实施方式的涡轮增压器1进行说明。第五实施方式与第四实施方式的不同之处在于,形成在第一轴向止动部20的相对面26上的凹部40代替凹痕40A而包含第一槽40B,除此之外的结构与第四实施方式中说明的结构相同。在第五实施方式中,与第四实施方式的结构要件相同的要素标注相同的附图标记,省略其详细说明。
如图8A所示,凹部40在径向上包括从油膜阻尼器10的径向外侧端32延伸至第一轴向止动部20的径向内侧端30的多条第一槽40B(40)。在第五实施方式中,多条第一槽40B沿第一轴向止动部20的相对面26的周向配置。
根据第五实施方式,如图8B所示,通过在第一轴向止动部20的相对面26中包含多个第一槽40B,能够使从油膜阻尼器10供给的润滑油11流向第一槽40B,使第一轴向止动部20的相对面26被润滑油11进一步润湿。因此,能够降低第一轴向止动部20的相对面26的摩擦系数。
<第六实施方式>
对本发明第六实施方式的涡轮增压器1进行说明。第六实施方式与第四实施方式的不同之处在于,形成在第一轴向止动部20的相对面26上的凹部40代替凹痕40A而包含第二槽40C,除此之外的结构与第四实施方式中说明的结构相同。在第六实施方式中,与第四实施方式的结构要件相同的要素标注相同的附图标记,省略其详细说明。
如图9A所示,凹部40在径向上包括从油膜阻尼器10的径向外侧端32延伸至第一轴向止动部20的径向内侧端30与径向外侧端34之间的位置的多个第二槽40C(40)。在第六实施方式中,多个第二槽40C沿第一轴向止动部20的相对面26的周向配置。
根据第六实施方式,如图9B所示,通过在第一轴向止动部20的相对面26中包含第二槽40C,能够使从油膜阻尼器10供给的润滑油11流向第二槽40C,该润滑油11按压外圈16的轴向一侧的端面24,降低作用于外圈16的推力载荷S。
另外,在第五实施方式中,由于第一槽40B延伸至第一轴向止动部20的径向内侧端30,所以有时润滑油11会泄漏。但是,在第六实施方式中,由于第二槽40C延伸至第一轴向止动部20的径向内侧端30与径向外侧端34之间的位置,因此润滑油11不泄漏即可。
另外,在第四实施方式~第六实施方式中,第一轴向止动部20的相对面26具有凹部40(40A、40B、40C),但本发明并不限定于该实施方式。在一些实施方式中,第二轴向止动部22的相对面可以具有凹部40。
上述各实施方式中记载的内容例如如下地把握。
(1)本发明的涡轮增压器(1)具有:旋转轴(4);滚动轴承(8),其可旋转地支承所述旋转轴;油膜阻尼器(10),其设置在所述滚动轴承的外圈(16)的径向外侧;壳体(12),其在与所述油膜阻尼器的轴向的两端分别邻接地设置,具有用于限制所述外圈的轴向移动的第一轴向止动部(20)及第二轴向止动部(22),所述外圈的轴向端面(24)、或者、所述第一轴向止动部或所述第二轴向止动部的与所述外圈的所述轴向端面相对的相对面(26),具有比除了所述第一轴向止动部及所述第二轴向止动部以外的所述壳体的部位小的静摩擦系数,或者具有可供所述油膜阻尼器的油侵入的凹部。
根据上述(1)所述的结构,能够使外圈的轴向端面、或者、第一轴向止动部或第二轴向止动部的相对面的静摩擦系数比除了第一轴向止动部及第二轴向止动部以外的壳体的部位小。因此,即使在作用于外圈的轴向载荷大的情况下,在旋转轴振动时也能够使外圈沿径向移动,能够充分发挥油膜阻尼器对轴振动的衰减效果。
(2)在一些实施方式中,在上述(1)所述的结构中,所述外圈的所述轴向端面在该轴向端面的整个区域具有所述静摩擦系数或所述凹部。
根据上述(2)所述的结构,在外圈相对于壳体在由油膜阻尼器的间隙允许的范围内沿径向相对移动的情况下,在外圈的径向的整个移动范围,能够起到第一轴向止动部或第二轴向止动部与外圈之间的摩擦力的降低效果。
(3)在一些实施方式中,在上述(1)所述的结构中,具有所述静摩擦系数或所述凹部的所述相对面在径向上从所述第一轴向止动部或所述第二轴向止动部的径向内侧端延伸至所述油膜阻尼器的径向外侧端。
根据上述(3)所述的结构,在外圈相对于壳体在由油膜阻尼器的间隙允许的范围内在径向上相对移动的情况下,从第一轴向止动部或第二轴向止动部的径向内侧端到油膜阻尼器的径向外侧端,能够起到第一轴向止动部或第二轴向止动部与外圈之间的摩擦力的降低效果。
(4)在一些实施方式中,在上述(1)至(3)中任一项所述的结构中,所述外圈、或者、所述第一轴向止动部或所述第二轴向止动部具有形成所述轴向端面或所述相对面的涂覆膜(28、31)。
根据上述(4)所述的结构,由于在轴向端面或相对面形成涂覆膜比较容易,所以能够容易地实现油膜阻尼器对轴振动的衰减效果的提高。
(5)在一些实施方案中,在上述(4)所述的结构中,所述涂覆膜包括非晶质碳、二硫化钼、氮化碳、磷酸盐、镍磷、银、金或氟树脂。
根据上述(5)所述的结构,通过形成含有非晶质碳、二硫化钼、氮化碳、磷酸盐、镍磷、银、金或氟树脂的涂覆膜,能够有效地减少轴向端面或相对面的静摩擦系数。
(6)在一些实施方式中,在上述(1)所述的结构中,所述外圈、所述第一轴向止动部和所述第二轴向止动部中的至少一个包括铜、银、金、铅、烧结含油金属、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯硫醚中的任一种。
根据上述(6)所述的结构,外圈、第一轴向止动部和第二轴向止动部中的至少一个包含铜、银、金、铅、烧结含油金属、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯硫醚中的任一种,故而能够降低作用在外圈与第一轴向止动部以及外圈与第二轴向止动部之间的摩擦力。
(7)在一些实施方式中,在上述(1)所述的结构中,所述凹部包括从所述第一轴向止动部或所述第二轴向止动部的所述相对面凹陷的凹痕(40A)。
根据上述(7)所述的结构,能够将从油膜阻尼器供给的油保持在第一轴向止动部或第二轴向止动部的相对面所包含的凹痕中。因此,能够降低第一轴向止动部或第二轴向止动部的相对面的摩擦系数。
(8)在一些实施方式中,在上述(1)所述的结构中,所述凹部包括在径向上从所述油膜阻尼器的径向外侧端延伸至所述第一轴向止动部或所述第二轴向止动部的径向内侧端的多个第一槽(40B)。
根据上述(8)所述的结构,通过在第一轴向止动部或第二轴向止动部的相对面上包含第一槽,能够使从油膜阻尼器供给的油流向第一槽,进一步用油润湿第一轴向止动部或第二轴向止动部的相对面。因此,能够降低第一轴向止动部或第二轴向止动部的相对面的摩擦系数。
(9)在一些实施方式中,在上述(1)所述的结构中,所述凹部包括在径向上从所述油膜阻尼器的径向外侧端延伸至所述第一轴向止动部或所述第二轴向止动部的径向内侧端与所述径向外侧端之间的位置的多个第二槽(40C)。
根据上述(9)所述的结构,通过在第一轴向止动部或第二轴向止动部的相对面上包含第二槽,能够使从油膜阻尼器供给的油流向第二槽,按压外圈的轴向端面,降低作用于外圈的轴向载荷。
附图标记说明
1:涡轮增压器
2:压缩机
4:旋转轴
6:涡轮
8:轴承
10:油膜阻尼器
11:润滑油
12:壳体
14:内圈
15:内圈的外周面
16:外圈
17:外圈的内周面
18:滚动体
19:轨道面
20:第一轴向止动部
22:第二轴向止动部
24:外圈的轴向一侧的端面
26:第一轴向止动部的相对面
28:涂覆膜
30:第一轴向止动部的径向内侧端
31:涂覆膜
32:油膜阻尼器的径向外侧端
34:第一轴向止动部的径向外侧端
35:基部
36:中间部件
40:凹部
40A:凹痕
40B:第一槽
40C:第二槽
D1:第一轴方向
D2:第二轴方向
S:推力载荷
Claims (6)
1.一种涡轮增压器,其中,具有:
旋转轴;
滚动轴承,其可旋转地支承所述旋转轴;
油膜阻尼器,其设置在所述滚动轴承的外圈的径向外侧;
壳体,其具有在与所述油膜阻尼器的轴向两端分别邻接地设置、且用于限制所述外圈的轴向移动的第一轴向止动部及第二轴向止动部,
所述外圈的轴向端面、或者、所述第一轴向止动部或所述第二轴向止动部的与所述外圈的所述轴向端面相对的相对面,具有比除了所述第一轴向止动部及所述第二轴向止动部以外的所述壳体的部位小的静摩擦系数。
2.如权利要求1所述的涡轮增压器,其中,
所述外圈的所述轴向端面在该轴向端面的整个区域具有所述静摩擦系数。
3.如权利要求1所述的涡轮增压器,其中,
具有所述静摩擦系数的所述相对面在径向上从所述第一轴向止动部或所述第二轴向止动部的径向内侧端延伸至所述油膜阻尼器的径向外侧端。
4.如权利要求1~3中任一项所述的涡轮增压器,其中,
所述外圈、或者、所述第一轴向止动部或所述第二轴向止动部具有形成所述轴向端面或所述相对面的涂覆膜。
5.如权利要求4所述的涡轮增压器,其中,
所述涂覆膜含有非晶质碳、二硫化钼、氮化碳、磷酸盐、镍磷、银、金或氟树脂。
6.如权利要求1所述的涡轮增压器,其中,
所述外圈、所述第一轴向止动部和所述第二轴向止动部中的至少一个包含铜、银、金、铅、烧结含油金属、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯硫醚中的任一种。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103670686A (zh) * | 2012-09-20 | 2014-03-26 | 株式会社捷太格特 | 轴承装置 |
WO2018070311A1 (ja) * | 2016-10-14 | 2018-04-19 | Ntn株式会社 | 過給機の軸受装置 |
JP2019178756A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 株式会社Ihi | 軸受構造および過給機 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6043137U (ja) * | 1983-09-01 | 1985-03-27 | 石川島播磨重工業株式会社 | 過給機軸受の給油装置 |
JPH01127939U (zh) | 1988-02-25 | 1989-08-31 | ||
US4859090A (en) * | 1988-08-25 | 1989-08-22 | Honeywell Inc. | Rotating conductive heat transfer device |
JP2005172099A (ja) | 2003-12-10 | 2005-06-30 | Koyo Seiko Co Ltd | ターボチャージャの軸受装置 |
JP2009270612A (ja) | 2008-05-07 | 2009-11-19 | Toyota Motor Corp | ターボチャージャーの軸受構造 |
US8961128B2 (en) | 2009-08-26 | 2015-02-24 | Honeywell International Inc. | Bearing spacer and housing |
EP2565418B1 (en) | 2011-08-30 | 2014-03-05 | Aktiebolaget SKF | Turbocharger bearing comprising a sleeve between the inner bearing ring and the shaft |
EP2787181B1 (en) | 2011-11-30 | 2019-01-09 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Radial turbine |
JP6678086B2 (ja) | 2016-08-12 | 2020-04-08 | ミネベアミツミ株式会社 | ターボチャージャー用転がり軸受および回り止め機構 |
JP6856404B2 (ja) * | 2017-02-24 | 2021-04-07 | 本田技研工業株式会社 | スクイズフィルムダンパベアリング装置 |
DE102017222919A1 (de) * | 2017-12-15 | 2019-06-19 | Aktiebolaget Skf | Wälzlager |
DE112019003793T5 (de) | 2018-07-27 | 2021-05-20 | Ihi Corporation | Lageraufbau und Turbolader |
-
2020
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103670686A (zh) * | 2012-09-20 | 2014-03-26 | 株式会社捷太格特 | 轴承装置 |
JP2014062557A (ja) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Jtekt Corp | 軸受装置 |
WO2018070311A1 (ja) * | 2016-10-14 | 2018-04-19 | Ntn株式会社 | 過給機の軸受装置 |
JP2019178756A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 株式会社Ihi | 軸受構造および過給機 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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CN115103954A (zh) | 2022-09-23 |
US11982199B2 (en) | 2024-05-14 |
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