[发明专利]涡轮增压器

说明书

技术领域

本发明涉及具备涡轮及压缩机的涡轮增压器。

背景技术

作为用于实现提高内燃机的性能的增压器，广泛使用具备涡轮及压缩机的涡轮增压器。在涡轮增压器中，通过旋转轴连接有构成涡轮的涡轮叶轮和构成压缩机的压缩机叶轮。向涡轮一侧输入内燃机的排出气体，通过利用该输入的排出气体使涡轮叶轮旋转，从而使压缩机叶轮旋转。通过压缩机叶轮的旋转，空气被强制性输入内燃机的气缸内，使气缸内的气压上升，增大实际上的排气量。

在这样的涡轮增压器中，由于需要以高速旋转驱动涡轮及压缩机，因此旋转轴也高速旋转。因而，确保内置旋转轴的外壳与旋转轴之间的润滑性极其重要。下述的专利文献1提出了以去除润滑材料即油内的异物为目的涡轮增压器用轴承装置。

在专利文献1的轴承装置中，在外壳内的油导入口附近设置迂回路，在该迂回路上配置有过滤器。油内的异物通过过滤器被去除，去除了异物的油从导入口供给滚动轴承。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-96120号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在上述的现有技术中，通过滚动轴承保持旋转轴。因此，认为即使经由配置有过滤器的迂回路供给油，也不会发生特别的不良的情况。可是，在将轴承形式变更为滑动轴承即流体轴承时，不能说直接运用上述的现有技术为优选。

流体轴承是在旋转轴与外壳之间配置半浮式轴承等的轴承部件，通过在外壳与轴承部件之间高压压入油而形成油膜，并且，通过在旋转轴与轴承部件之间也高压压入油而形成油膜的部件。通过这样在各部件之间形成油膜，从而能够使旋转轴高速旋转。

在这样的流体轴承中若如现有技术那样设置过滤器，则由于该过滤器而发生压力降低，有可能难以在各部件之间形成油膜。为了向流体轴承供给足够压力的油，需要提高油的供给压力或使过滤器的孔加粗。可是，为了提高油的供给压力，希望避免设置特别的装置。因此，油供给压的上述幅度有限。另一方面，如果使过滤器的孔加粗，则异物流入流体轴承侧的可能性提高。这样在采用了流体轴承的涡轮增压器的内部中，要从油中去除异物时，过滤器方式未必有效。另外，如果采用过滤器方式，则根据在油的供给路配置过滤器的必要性，需要过滤器的更换和清洁等的维护作业。

这样在流体轴承中不优选在油供给路设置过滤器，另一方面，从油去除异物的必要性也高于滚动轴承的情况。由于流体轴承是通过形成于各部件之间的油膜而发挥作为轴承的功能的轴承，因此各部件之间的间隙微小，即使微小的异物混入也有可能发生不良情况。具体而言，因微小的异物在各部件之间移动而有可能损伤各部件的对置的面，或者因微小的异物积存在各部件之间而有可能妨碍各部件之间的油的流动。若发生这样的现象，则有可能发生油不足引起的烧穿，或关联旋转轴的锁定、关联涡轮增压器的增压降低和发生噪音等。

本发明是鉴于这样的课题而完成的，其目的在于提供由流体轴承支撑连接涡轮与压缩机的旋转轴，并且，能够不阻碍该流体轴承的功能地尽可能抑制相对流体轴承流入微小异物的涡轮增压器。

用于解决课题的方法

本发明第1方案的涡轮增压器具备：构成涡轮的涡轮叶轮；构成压缩机的压缩机叶轮；连结涡轮叶轮与压缩机叶轮的旋转轴；至少容纳旋转轴的外壳；以及在旋转轴与外壳之间形成流体轴承的半浮式轴承。在半浮式轴承上形成有用于向在与旋转轴之间形成的内侧轴承部供给油的供给口，并且，从外壳的内部至供给口，形成有用于使供给至内侧轴承部的油通过的油供给路。而且，在油供给路上形成有通过改变从上游侧供给的油的前进方向而使该油内的微小异物脱离的去除部，并且，形成进行捕集以使在去除部中脱离了的微小异物不与流向供给口的油再合流的捕集部。

在上述涡轮增压器中，上述捕集部也可以具有：贮存区域，贮存在上述去除部中脱离了的微小异物以使其不与流向供给口的油再合流；以及输送路，使在去除部中脱离了的微小异物从去除部向贮存区域移动。输送路也可以在与油从去除部向供给口流动的主流路不同的位置与去除部连接。

在上述涡轮增压器中，也可以在外壳与半浮式轴承之间形成临时贮存油的油积存空间。另外，在油积存空间也可以形成有贮存区域和输送路。

在上述涡轮增压器中，也可以在比去除部及供给口靠下方形成有上述贮存区域。

在上述涡轮增压器中，也可以在去除部与供给口之间形成有用于将微小异物引导至输送路的引导壁面。

在上述涡轮增压器中，去除部也可以具有与从上游侧供给的油的流动正对的脱离壁面。