[发明专利]转子轴支承结构以及增压器

说明书

技术领域

本发明涉及搭载于车辆等的增压器的转子轴支承结构以及具备上述转子轴支承结构的增压器。

背景技术

通常，车辆用增压器具备：轴承壳体、以能够旋转的方式设置于该轴承壳体并且将压缩机叶轮与涡轮机叶轮一体地连结在同一轴上的转子轴。另外，从降低车辆用增压器的噪声的观点来看，在车辆用增压器中广泛应用具备了半浮式衬套(半浮式轴承)的转子轴支承结构(参照日本特开2012-219788号以及日本特开2012-193709号)。

对通常的转子轴支承结构的结构简单地进行说明。轴承壳体在内侧具有支承座部。在支承座部沿着转子轴的轴向贯通形成有设置孔。而且，在支承座部的设置孔内以旋转被限制的状态设置有经由油膜将转子轴支承为能够旋转的筒状的半浮式衬套。另外，半浮式衬套由位于压缩机叶轮侧的圆筒状的第一轴承部、位于涡轮机叶轮侧的圆筒状的第二轴承部、以及位于第一轴承部与第二轴承部之间的圆筒状的中间衬套部构成。第一轴承部的内径与第二轴承部的内径彼此相等。第一轴承部的外径与第二轴承部的外径也彼此相等。中间衬套部的内径比第一轴承部的内径(第二轴承部的内径)大。中间衬套部的外径比第一轴承部的外径(第二轴承部的外径)小。

在轴承壳体形成有用于向设置孔的内周面与半浮式衬套的外周面之间以及半浮式衬套的内周面与转子轴的外周面之间供油的供油路径(供油通路系统)。另外，在轴承壳体形成有用于将供给至设置孔的内周面与半浮式衬套的外周面之间以及半浮式衬套的内周面与转子轴的外周面之间的油排出至轴承壳体的外侧的排油路径(排油通路系统)。

而且，若向设置孔的内周面与半浮式衬套的外周面之间等供油，则在设置孔的内周面与第一轴承部的外周面之间、设置孔的内周面与第二轴承部的外周面之间、第一轴承部的内周面与转子轴的外周面之间、以及第二轴承部的内周面与转子轴的外周面之间分别形成有油膜。此处，分别形成于第一轴承部的内周面与转子轴的外周面之间、以及第二轴承部的内周面与转子轴的外周面之间的油膜具有对转子轴的径向负载进行负担(支承)的功能。另外，分别形成于设置孔的内周面与第一轴承部的外周面之间、以及设置孔的内周面与第二轴承部的外周面之间的油膜具有作为对转子轴的旋转振动给与衰减的油膜阻尼器的功能。

然而，近年来，根据各种发动机的工作区域，相对于车辆用增压器的要求多样化，伴随于此，压缩机叶轮以及涡轮机叶轮的外径处于扩大的趋势。因此，通过对第一轴承部以及第二轴承部的宽度(上述轴向的长度)进行调整，而对转子轴的旋转振动充分地给与衰减，从而需要提高转子轴的旋转稳定性。

另一方面，若通过第一轴承部以及第二轴承部的宽度的调整而增长第一轴承部以及第二轴承部的内周面的宽度，则第一轴承部的内周面与转子轴的外周面之间、第二轴承部的内周面与转子轴的外周面之间的油的流动阻力(难流动的程度)增大。因此，担心转子轴支承结构的机械损失(Mechanical loss)增大，导致车辆用增压器的效率的降低。

换句话说，存在不容易提高转子轴的旋转稳定性，并且提高车辆用增压器的效率的问题。

另外，近年来，车辆用增压器的高效率化的要求逐渐增强，伴随于此，实现车辆用增压器所使用的转子轴支承结构的机械损失(Mechanical loss)的减少成为当务之急。另外，为了实现转子轴支承结构的机械损失的减少，而考虑到使设置孔的内周面与中间衬套部的外周面之间的间隙一律地扩大，来提高转子轴支承结构的排油性。另一方面，若使设置孔的内周面与中间衬套部的外周面之间的间隙一律地扩大，则在由压缩机叶轮与涡轮机叶轮的背面压力差产生的力作用于油的情况下，担心引起设置孔的内周面与第二轴承部的外周面之间的油挡(oil deflector)，而导致设置孔与半浮式衬套之间的磨损增大。

换句话说，存在不容易提高车辆用增压器的耐久性，并且减少转子轴支承结构的机械损失而提高车辆用增压器的效率的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够解决上述的问题的转子轴支承结构以及具备上述转子轴支承结构的增压器。