JP2011153668A

JP2011153668A - 軸受装置

Info

Publication number: JP2011153668A
Application number: JP2010015719A
Authority: JP
Inventors: Osamu Igarashi; 修五十嵐
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-01-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2011-08-11

Abstract

【課題】回転軸をフルフローティングベアリングにて支持する軸受装置において、２つフルフローティングベアリングの内径側クリアランスの差に頼ることなく、ホワール振動を抑制する。
【解決手段】一方のフルフローティングベアリング１１が他方のフルフローティングベアリング１２よりもタービン軸２０から潤滑油を介してトルク伝達を受け易いように、前記一方のフルフローティングベアリング１１の内周面１１２の表面粗さが前記他方のフルフローティングベアリング１２の内周面１２２の表面粗さより粗くなっている。また、前記一方のフルフローティングベアリング１１の外周面１１３の表面粗さが前記他方のフルフローティングベアリング１２の外周面１２３の表面粗さより細かくなっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、過給機などの回転機に用いられる軸受装置に関する。特に、ホワール振動などの自励振動の発生を抑制する軸受装置に関する。

従来より、内燃機関のターボチャージャのタービン軸をベアリングハウジング内で支持する軸受として、全浮動型の軸受（フルフローティングベアリング）が採用されている（例えば、特許文献１，２参照）。

このフルフローティングベアリングは、タービン軸およびベアリングハウジングの双方に対して相対回転自在に設けられ、それらに対して潤滑油を介して非接触状態で回転するようになっている。

タービン軸の軸受としてフルフローティングベアリングが用いられる場合、通常、一対のフルフローティングベアリングが軸方向に間隔をおいて設けられる。この場合、２つのフルフローティングベアリングが同じ速度で回転すると、タービン軸が回転しながら円筒を描くように振れ回るホワール振動が発生する可能性が高くなる。このホワール振動が発生すると聴感上問題となる周波数で騒音が発生する。

上記ホワール振動の発生を抑制するために、特許文献１に開示された軸受構造では、タービン側のフルフローティングベアリングの内径側クリアランスと、コンプレッサ側のフルフローティングベアリングの内径側クリアランスとに差を設けている。その結果、２つのフルフローティングベアリングの回転速度が相違し、ホワール振動の発生が抑制されるようになっている。

なお、特許文献２には、ホワール振動の発生を抑制するために、タービン側のフルフローティングベアリングに供給する油圧とコンプレッサ側のフルフローティングベアリングに供給する油圧とを相違させる制御が開示されている。また、特許文献３には、単体の軸受に発生するホワール振動を防止するために、シャフトの外周面やスリーブの内周面にスクラッチ状溝を設けることが開示されている。

特開２００６−１７７４８７号公報特開２００７−１００６４４号公報国際公開第ＷＯ０１／０１８４１３号

しかしながら、特許文献１に開示されているように、２つのフルフローティングベアリングの内径側クリアランスを相違させてホワール振動を抑制する場合、２つのフルフローティングベアリングの内径寸法を、数μ単位の精度で加工することが必要となる。このため、フルフローティングベアリングの製造過程で数μ範囲の内径寸法公差に適合しない不良品が発生し易くなり、製造上の歩留まりが悪化し易くなるという問題がある。

本発明はかかる問題に鑑みて創案されたものであり、回転軸をフルフローティングベアリングにて支持する軸受装置において、２つフルフローティングベアリングの内径側クリアランスの差に頼ることなく、ホワール振動を抑制することが可能な軸受装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段として、本発明の軸受装置は、以下のように構成されている。

すなわち、本発明の軸受装置は、ベアリングハウジング内でロータ軸を支持し、前記ベアリングハウジングおよび前記ロータ軸の双方に対してオイルを介して相対回転自在に設けられた一対のフルフローティングベアリングを備えるものを前提とし、一方のフルフローティングベアリングが他方のフルフローティングベアリングよりも前記ロータ軸からオイルを介してトルク伝達を受け易いように、両フルフローティングベアリングの内周面の表面状態が相違していることを特徴としている。

かかる構成を備える軸受装置によれば、一方のフルフローティングベアリングが他方のフルフローティングベアリングよりもロータ軸からオイルを介してトルク伝達を受け易いため、他の条件に差がなければ、前記一方のフルフローティングベアリングは前記他方のフルフローティングベアリングよりも高速で回転し易くなる。その結果、ホワール振動は発生し難くなる。

例えば、前記表面状態の相違は、前記一方のフルフローティングベアリングの内周面の表面粗さが前記他方のフルフローティングベアリングの内周面の表面粗さより粗くなっていることである。

この軸受装置では、フルフローティングベアリングの内周面の表面粗さが粗いほど内周面の表面積が増加し、オイルに対する流体摩擦抵抗も増加するため、フルフローティングベアリングはオイルを介してロータ軸のトルク伝達を受け易くなる。

また、例えば、両フルフローティングベアリングの内周面には、多数の筋目が設けられており、前記表面状態の相違は、前記一方のフルフローティングベアリングの内周面の筋目の本数が前記他方のフルフローティングベアリングの内周面の筋目の本数より多くなっていることである。

この軸受装置では、フルフローティングベアリングの内周面の筋目が多いほど内周面の表面積が増加し、オイルに対する流体摩擦抵抗も増加するため、オイルを介してロータ軸のトルク伝達を受け易くなる。

また、例えば、前記表面状態の相違は、前記一方のフルフローティングベアリングの内周面に多数の筋目が設けられているのに対し、前記他方のフルフローティングベアリングの内周面には前記筋目が設けられていないことである。

この軸受装置では、フルフローティングベアリングの内周面に筋目が設けられている方が、筋目が設けられていない場合と比較して内周面の表面積が多くなり、オイルに対する流体摩擦抵抗が増加するため、オイルを介してロータ軸のトルク伝達を受け易くなる。

また、例えば、両フルフローティングベアリングの内周面には、ローレット目が設けられており、前記表面状態の相違は、前記一方のフルフローティングベアリングの内周面のローレット目が前記他方のフルフローティングベアリングの内周面のローレット目のより密になっていることである。

この軸受装置では、フルフローティングベアリングの内周面のローレット目が密であるほど内周面の表面積が増加し、オイルに対する流体摩擦抵抗も増加するため、オイルを介してロータ軸のトルク伝達を受け易くなる。

また、例えば、前記表面状態の相違は、前記一方のフルフローティングベアリングの内周面にローレット目が設けられているのに対し、前記他方のフルフローティングベアリングの内周面には前記ローレット目が設けられていないことである。

この軸受装置では、フルフローティングベアリングの内周面にローレット目が設けられている方が、ローレット目が設けられていない場合と比較して内周面の表面積が多くなり、オイルに対する流体摩擦抵抗が増加するため、オイルを介してロータ軸のトルク伝達を受け易くなる。

また、本発明の軸受装置は、ベアリングハウジング内でロータ軸を支持し、前記ベアリングハウジングおよび前記ロータ軸の双方に対してオイルを介して相対回転自在に設けられた一対のフルフローティングベアリングを備えるものを前提とし、一方のフルフローティングベアリングが他方のフルフローティングベアリングよりも前記ベアリングハウジングからオイルを介して回転抵抗を受け難いように、両フルフローティングベアリングの外周面の表面状態が相違していることを特徴とするものであってもよい。

かかる構成を備える軸受装置によれば、一方のフルフローティングベアリングが他方のフルフローティングベアリングよりもベアリングハウジングからオイルを介して回転抵抗を受け難いため、他の条件に差がなければ、前記一方のフルフローティングベアリングは前記他方のフルフローティングベアリングよりも高速で回転し易くなる。その結果、ホワール振動は発生し難くなる。

例えば、前記表面状態の相違は、前記一方のフルフローティングベアリングの外周面の表面粗さが前記他方のフルフローティングベアリングの外周面の表面粗さより細かくなっていることである。

この軸受装置では、フルフローティングベアリングの外周面の表面粗さが細かいほど外周面の表面積が減少してオイルに対する流体摩擦抵抗も減少するため、ベアリングハウジングからオイルを介して回転抵抗を受け難くなる。

また、例えば、両フルフローティングベアリングの外周面には、多数の筋目が設けられており、前記表面状態の相違は、前記一方のフルフローティングベアリングの外周面の筋目の本数が前記他方のフルフローティングベアリングの外周面の筋目の本数より少なくなっていることである。

この軸受装置では、フルフローティングベアリングの外周面の筋目が少なくなると外周面の表面積が減少し、オイルに対する流体摩擦抵抗も減少するため、ベアリングハウジングからオイルを介して回転抵抗を受け難くなる。

また、例えば、前記表面状態の相違は、前記他方のフルフローティングベアリングの外周面に多数の筋目が設けられているのに対し、前記一方のフルフローティングベアリングの外周面には前記筋目が設けられていないことである。

この軸受装置では、フルフローティングベアリングの外周面に筋目が設けられていない方が、筋目が設けられている場合と比較して外周面の表面積が減少し、オイルに対する流体摩擦抵抗も減少するため、オイルを介してベアリングハウジングから回転抵抗を受け難くなる。

また、例えば、両フルフローティングベアリングの外周面には、ローレット目が設けられており、前記表面状態の相違は、前記一方のフルフローティングベアリングの外周面のローレット目が前記他方のフルフローティングベアリングの外周面のローレット目のより粗くなっていることである。

この軸受装置では、フルフローティングベアリングの外周面のローレット目が粗くなると外周面の表面積が減少し、オイルに対する流体摩擦抵抗も減少するため、ベアリングハウジングからオイルを介して回転抵抗を受け難くなる。

また、例えば、前記表面状態の相違は、前記他方のフルフローティングベアリングの外周面にローレット目が設けられているのに対し、前記一方のフルフローティングベアリングの外周面には前記ローレット目が設けられていないことである。

この軸受装置では、フルフローティングベアリングの外周面にローレット目が設けられていない方が、ローレット目が設けられている場合と比較して外周面の表面積が減少し、オイルに対する流体摩擦抵抗も減少するため、オイルを介してベアリングハウジングから回転抵抗を受け難くなる。

また、本発明の軸受装置は、ベアリングハウジング内でロータ軸を支持し、前記ベアリングハウジングおよび前記ロータ軸の双方に対してオイルを介して相対回転自在に設けられた一対のフルフローティングベアリングを備えるものを前提とし、一方のフルフローティングベアリングが他方のフルフローティングベアリングよりも前記ロータ軸からオイルを介してトルク伝達を受け易いように、両フルフローティングベアリングの内周面の表面状態が相違し、且つ、前記一方のフルフローティングベアリングが前記他方のフルフローティングベアリングよりも前記ベアリングハウジングからオイルを介して回転抵抗を受け難いように、両フルフローティングベアリングの外周面の表面状態が相違したものであってもよい。

例えば、前記表面状態の相違は、前記一方のフルフローティングベアリングの内周面の表面粗さが前記他方のフルフローティングベアリングの内周面の表面粗さより粗くなっており、且つ、前記一方のフルフローティングベアリングの外周面の表面粗さが前記他方のフルフローティングベアリングの外周面の表面粗さより細かくなっていることである。

既述のロータ軸は、例えば、両端にタービンホイールおよびコンプレッサのインペラがそれぞれ回転一体に設けられたタービン軸である。

本発明によれば、２つフルフローティングベアリングの内径側クリアランスの差に頼ることなく、ホワール振動を抑制することが可能となる。

本実施形態に係る軸受装置を備えるターボチャージャの縦断面図である。ベアリングハウジング、フルフローティングベアリングおよびタービン軸を示す模式図である。図中の表は、フルフローティングベアリングの内周面および外周面の表面粗さを示している。他の実施形態に係る一対のフルフローティングベアリングの内周面の表面状態を示す断面図である。他の実施形態に係る一対のフルフローティングベアリングの外周面の表面状態を示す図である。他の実施形態に係る一対のフルフローティングベアリングの内周面の表面状態を示す断面図である。他の実施形態に係る一対のフルフローティングベアリングの外周面の表面状態を示す図である。

以下、本発明の実施の形態に係る軸受装置を図面に基づいて説明する。本実施形態では自動車用ディーゼルエンジンに搭載されたシングルターボ式のターボチャージャに本発明の軸受装置を適用した場合を挙げて説明する。

図１は、本実施形態に係る軸受装置１０を備えるターボチャージャ１００の縦断面図である。軸受装置１０は、一対のフルフローティングベアリング１１，１２を備えており、ベアリングハウジング７０内でタービン軸２０（ロータ軸）を回転自在に支持している。タービン軸２０の一端部には、タービンホイール３０が回転一体に設けられ、タービン軸２０の他端部には、コンプレッサのインペラ４０が回転一体に設けられている。

タービンホイール３０は、タービンハウジング５０内の排気ガス流路に設置されており、排気ガス流路を流れる排気ガスによって回転される。インペラ４０は、コンプレッサハウジング６０内の新気流路に設置されている。インペラ４０は、タービン軸２０を介して伝達されるタービンホイール３０の回転トルクによって回転され、新気を加圧しながら図示しない吸気サージタンク、燃焼室へと送り込む。

フルフローティングベアリング１１，１２は、略円筒形状をしており、ベアリングハウジング７０内に回転自在に支持されている。また、フルフローティングベアリング１１，１２には、その外周面から内周面に亘って貫通する油孔１１１，１２１が周方向に適宜の間隔をおいて複数形成されている。フルフローティングベアリング１１，１２とベアリングハウジング７０との間、フルフローティングベアリング１１，１２とタービン軸２０との間には、それぞれ潤滑油が油膜（オイルフィルムダンパ）を形成するための所定隙間が確保されている。つまり、フルフローティングベアリング１１，１２は、ベアリングハウジング７０およびタービン軸２０の双方に対して潤滑油を介して相対回転自在に設けられる。

図１において、符号１３は、タービン軸２０のスラスト力を支持するスラストベアリングであり、符号１４はタービン軸２０に回転一体に外嵌され、上記スラストベアリング１３に対して軸線方向に係合したリング部材である。また、符号１５は、軸受ハウジング７０内に固定されたスナップリングからなる規制部材である。フルフローティングベアリング１１，１２は上記リング部材１４および規制部材１５によって軸線方向への移動が規制されている。

ベアリングハウジング７０には、フルフローティングベアリング１１，１２に潤滑油を供給する潤滑油供給路７１が形成されている。潤滑油供給路７１の下流端は、各フルフローティングベアリング１１，１２の油孔１１１，１２１に連通可能な位置に配設されている。潤滑油供給路７１から供給される潤滑油は、フルフローティングベアリング１１，１２とベアリングハウジング７０との間に供給されて油膜を形成する。また、潤滑油供給路７１から油孔１１１，１２１を通じてフルフローティングベアリング１１，１２とタービン軸２０との間にも潤滑油が供給されて油膜を形成する。

図２は、既述のベアリングハウジング７０、フルフローティングベアリング１１，１２およびタービン軸２０等を示す模式図である。図中の表は、フルフローティングベアリング１１，１２の内周面１１２，１２２および外周面１１３，１２３の表面粗さを示している。なお、表内のカッコ書きした数字は上記模式図中の符号に対応している。

コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１の内周面１１２の表面粗さは、中心線平均粗さで１２．５μｍとされ、タービン側のフルフローティングベアリング１２の内周面１２２の表面粗さは、中心線平均粗さで０．２μｍとされている。つまり、フルフローティングベアリング１１の内周面１１２の表面粗さは、フルフローティングベアリング１２の内周面１２２の表面粗さより粗くなっている。上記中心線平均粗さの数値は一例である。

なお、フルフローティングベアリング１１の内周面１１２の表面粗さは、フルフローティングベアリング１２の内周面１２２の表面粗さより一定割合（例えば５０％）以上粗くなっていることが望ましい。

また、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１の外周面１１３の表面粗さは、中心線平均粗さで０．２μｍとされ、タービン側のフルフローティングベアリング１２の外周面１２３の表面粗さは、中心線平均粗さで１２．５μｍとされている。つまり、フルフローティングベアリング１１の外周面１１３の表面粗さは、フルフローティングベアリング１２の外周面１２３の表面粗さより細かくなっている。上記中心線平均粗さの数値は一例を示している。

なお、フルフローティングベアリング１１の外周面１１３の表面粗さは、フルフローティングベアリング１２の外周面１２３の表面粗さより一定割合（例えば５０％）以上細かくなっていることが望ましい。

本実施形態においては、両フルフローティングベアリング１１，１２の寸法（内径、外径、厚さ）、材質および側面の粗さは概ね一致している。

以下、軸受装置１０の作用について説明する。

ターボチャージャ１００が駆動すると、タービンホイール３０とともに、タービン軸２０およびインペラ４０が回転し、フルフローティングベアリング１１，１２に対して潤滑油供給路７１より潤滑油が供給され、フルフローティングベアリング１１，１２とタービン軸２０およびベアリングハウジング７０との間に油膜が形成される。

コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１の内周面１１２の表面粗さは、タービン側のフルフローティングベアリング１２の内周面１２２の表面粗さより粗くなっているため、一方の内周面１１２は、他方の内周面１２２よりも潤滑油に対する流体摩擦抵抗が大きくなる。よって、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１は、タービン側のフルフローティングベアリング１２と比較して、油膜を介してタービン軸２０のトルク伝達を受け易くなっている。

また、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１の外周面１１３の表面粗さは、タービン側のフルフローティングベアリング１２の外周面１２３の表面粗さより細かくなっているため、一方の外周面１１３は、他方の外周面１２３よりも潤滑油に対する流体摩擦抵抗が小さくなる。よって、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１は、タービン側のフルフローティングベアリング１２と比較して、油膜を介してベアリングハウジング７０の回転抵抗を受け難くなっている。

そして、既述したように、両フルフローティングベアリング１１の寸法諸元、材質および側面の表面粗さについては概ね差異がないことから、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１は、タービン側のフルフローティングベアリング１２よりも高速で回転する。ホワール振動は、一対のフルフローティングベアリング１１，１２が同じ速度で回転することにより発生し易くなることから、本実施形態に係る軸受装置１０によれば、ホワール振動の発生が抑制される。

なお、両フルフローティングベアリング１１，１２の内周面１１２，１２２の表面粗さにのみ差異を設け、外周面１１３，１２３の表面粗さを同一にしても、両フルフローティングベアリング１１，１２に回転速度差を生じさせることができ、ホワール振動の抑制効果が得られる。また、両フルフローティングベアリング１１，１２の外周面１１３，１２３の表面粗さにのみ差異を設け、内周面１１２，１２２の表面粗さを同一にしても、両フルフローティングベアリング１１，１２に回転数差を生じさせることができ、ホワール振動の抑制効果が得られる。

また、本実施形態では、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１が、タービン側のフルフローティングベアリング１２よりも高速で回転するように、内周面１１２，１２２の表面粗さ、外周面１１３，１２３の表面粗さなどを設定しているが、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１が、タービン側のフルフローティングベアリング１２よりも低速で回転するように、内周面１１２，１２２および外周面１１３，１２３の表面粗さを設定することも可能である。

コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１とタービン側のフルフローティングベアリング１２の何れを高速で回転させるべきかは、軸受装置１０を適用する回転機（ターボチャージャ）などにより異なるため、適用に当たっては、振動・騒音に係る実験データなどに基づいて、何れのフルフローティングベアリングを高速で回転させるべきかが判断される。

−他の実施形態−
既述の実施形態においては、２つのフルフローティングベアリング１１，１２の間で、内外周面の表面粗さに差異を設けて、２つのフルフローティングベアリング１１，１２に回転速度差が生じるようにしているが、内外周面の表面粗さに差異を設ける代わりに、以下のような差異を設けても同様に回転速度差を生じさせることができる。

＜他の実施形態１＞
例えば、図３（ａ）に示すように、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１の内周面１１２に軸線方向に多数の筋目１１２ａを互いに平行に等間隔で設け、タービン側のフルフローティングベアリング１２の内周面１２２には、上記筋目を設けないようにしてもよい。これにより、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１は、タービン側のフルフローティングベアリングと比較して、油膜を介してタービン軸のトルク伝達を受け易くなり、より高速で回転し易くなる。本実施形態では、筋目は溝で構成されているが、筋目は、突条で構成してもよく、また、溝および突条の双方で構成してもよい。本明細書において後述する筋目も同様である。なお、内周面に筋目がある方がタービン軸のトルク伝達を受け易くなるのは、内周面に筋目があることで内周面の表面積が増え、流体摩擦抵抗が増すことによる。

また、筋目１１２ａの有無の判断は、表面粗さの違いを判断するよりも容易であるため、上記のように２つのフルフローティングベアリング１１，１２の一方のみに筋目を設けることで、２つのフルフローティングベアリング１１，１２を互いに入れ替えて組付けてしまうような「誤組付」が防止される。

＜他の実施形態２＞
上記筋目は、図３（ｂ）の符号１１２ｂに示すように周方向に互いに平行に等間隔に設けたものであってもよい。この場合も、内周面に筋目を設けた方のフルフローティングベアリング１１の方が筋目を設けていない他方のフルフローティングベアリング１２より高速で回転し易くなる。また、この場合も誤組付けを防止することができる。

＜他の実施形態３＞
また、図４（ａ）に示すように、タービン側のフルフローティングベアリング１２の外周面１２３に軸線方向に多数の筋目１２３ａを互いに平行に等間隔に設け、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１の外周面１１３には、上記筋目を設けないようにしてもよい。これにより、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１は、タービン側のフルフローティングベアリング１２と比較して、油膜を介してベアリングハウジング７０から回転抵抗を受け難くなり、より高速で回転し易くなる。なお、外周面に筋目がある方が回転抵抗を受け易くなるのは、外周面に筋目があることで外周面の表面積が増え、流体摩擦抵抗が増すからである。また、この場合も誤組付けを防止することができる。

＜他の実施形態４＞
上記筋目は、図４（ｂ）の符号１２３ｂに示すように周方向に互いに平行に等間隔に設けたものであってもよい。この場合も、外周面１１３に筋目を設けていない方のフルフローティングベアリング１１の方が外周面１２３に筋目１２３ｂを設けたフルフローティングベアリング１２より高速で回転し易くなる。また、この場合も誤組付けを防止することができる。

＜他の実施形態５＞
また、図３（ｃ）に示すように、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１の内周面１１２に多数のローレット目１１２ｃを設け、タービン側のフルフローティングベアリング１２の内周面１２２には、上記ローレット目を設けないようにしてもよい。これにより、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１は、タービン側のフルフローティングベアリングと比較して、油膜を介してタービン軸のトルク伝達を受け易くなり、より高速で回転し易くなる。なお、内周面にローレット目がある方がタービン軸のトルク伝達を受け易くなるのは、内周面にローレット目があることで内周面の表面積が増え、流体摩擦抵抗が増すからである。また、この場合も誤組付けを防止することができる。

＜他の実施形態６＞
また、図４（ｃ）に示すように、タービン側のフルフローティングベアリング１２の外周面１２３にローレット目１２３ｃを設け、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１の外周面１１３には、上記ローレット目を設けないようにしてもよい。これにより、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１は、タービン側のフルフローティングベアリング１２と比較して、油膜を介してベアリングハウジング７０から回転抵抗を受け難くなり、より高速で回転し易くなる。また、この場合も誤組付けを防止することができる。

＜他の実施形態７＞
また、図５（ａ）又は図５（ｂ）に示すように、両方のフルフローティングベアリング１１，１２の内周面１１２，１２２に軸線方向又は周方向に多数の筋目１１２ａ，１２２ａ又は１１２ｂ，１２２ｂを互いに平行に等間隔に設け、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１の内周面に設けられた筋目の本数がタービン側のフルフローティングベアリング１２の内周面に設けられた筋目の本数より多くなるように（好ましくは一定割合（例えば５０％）以上多くなるように）してもよい。これにより、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１は、タービン側のフルフローティングベアリング１２と比較して、油膜を介してタービン軸のトルク伝達を受け易くなり、より高速で回転し易くなる。

＜他の実施形態８＞
また、図６（ａ）又は図６（ｂ）に示すように、両方のフルフローティングベアリング１１，１２の外周面１１３，１２３に軸線方向又は周方向に多数の筋目１１３ａ，１２３ａ又は１１３ｂ，１２３ｂを互いに平行に等間隔に設け、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１の外周面１１３に設けられた筋目の本数がタービン側のフルフローティングベアリング１２の外周面１２３に設けられた筋目の本数より少なくなるように（好ましくは一定割合（例えば５０％）以上少なくなるように）してもよい。これにより、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１は、タービン側のフルフローティングベアリング１２と比較して、油膜を介してベアリングハウジング７０から回転抵抗を受け難くなり、より高速で回転し易くなる。

＜他の実施形態９＞
また、図５（ｃ）に示すように、両方のフルフローティングベアリング１１，１２の内周面１１２，１２２にローレット目１１２ｃ，１２２ｃを設け、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１の内周面１１２に設けられたローレット目がタービン側のフルフローティングベアリング１２の内周面１２２に設けられたローレット目より密となるように（好ましくは一定割合（例えば５０％）以上密になるように）してもよい。これにより、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１は、タービン側のフルフローティングベアリング１２と比較して、油膜を介してタービン軸のトルク伝達を受け易くなり、より高速で回転し易くなる。

＜他の実施形態１０＞
また、図６（ｃ）に示すように、両方のフルフローティングベアリング１１，１２の外周面１１３，１２３にローレット目１１３ｃ，１２３ｃを設け、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１の外周面１１３に設けられたローレット目がタービン側のフルフローティングベアリング１２の外周面１２３に設けられたローレット目より粗くなるように（好ましくは一定割合（例えば５０％）以上粗くなるように）してもよい。これにより、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１は、タービン側のフルフローティングベアリング１２と比較して、油膜を介してベアリングハウジング７０から回転抵抗を受け難くなり、より高速で回転し易くなる。

なお、既述の実施形態１〜１０においては、コンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１がタービン側のフルフローティングベアリング１２より高速で回転するように、筋目の本数、ローレット目の密度などが設定されているが、筋目の本数、ローレット目の密度をタービン側のフルフローティングベアリング１２とコンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１との間で入れ替えることにより、タービン側のフルフローティングベアリング１２をコンプレッサ側のフルフローティングベアリング１１より高速で回転させることも可能である。

また、図示しないが、フルフローティングベアリングの内周面および外周面の両面に上記周方向又は軸線方向の筋目やローレット目を設け、筋目の本数やローレット目の粗さに差を設けることも可能である。

また、本実施形態では、ターボチャージャ１００に適用された軸受装置１０を例に挙げたが、本実施形態に係る軸受装置１０は、ターボチャージャ１００以外の回転機にも適用可能である。

本発明は、例えば内燃機関のターボチャージャが備える軸受装置に適用することができる。

１０軸受装置
１１フルフローティングベアリング
１２フルフローティングベアリング
２０タービン軸（ロータ軸）
３０タービンホイール
４０インペラ
７０ベアリングハウジング
１１２コンプレッサ側フルフローティングベアリングの内周面
１１２ａ軸線方向の筋目
１１２ｂ周方向の筋目
１１２ｃローレット目
１１３コンプレッサ側フルフローティングベアリングの外周面
１１３ａ軸線方向の筋目
１１３ｂ周方向の筋目
１１３ｃローレット目
１２２タービン側フルフローティングベアリングの内周面
１２２ａ軸線方向の筋目
１２２ｂ周方向の筋目
１２２ｃローレット目
１２３タービン側フルフローティングベアリングの外周面
１２３ａ軸線方向の筋目
１２３ｂ周方向の筋目
１２３ｃローレット目

Claims

ベアリングハウジング内でロータ軸を支持し、前記ベアリングハウジングおよび前記ロータ軸の双方に対してオイルを介して相対回転自在に設けられた一対のフルフローティングベアリングを備える軸受装置において、
一方のフルフローティングベアリングが他方のフルフローティングベアリングよりも前記ロータ軸からオイルを介してトルク伝達を受け易いように、両フルフローティングベアリングの内周面の表面状態が相違していることを特徴とする軸受装置。
請求項１に記載の軸受装置において、
前記表面状態の相違は、前記一方のフルフローティングベアリングの内周面の表面粗さが前記他方のフルフローティングベアリングの内周面の表面粗さより粗くなっていることである、ことを特徴とする軸受装置。
請求項１に記載の軸受装置において、
両フルフローティングベアリングの内周面には、多数の筋目が設けられており、
前記表面状態の相違は、前記一方のフルフローティングベアリングの内周面の筋目の本数が前記他方のフルフローティングベアリングの内周面の筋目の本数より多くなっていることである、ことを特徴とする軸受装置。
請求項１に記載の軸受装置において、
前記表面状態の相違は、前記一方のフルフローティングベアリングの内周面に多数の筋目が設けられているのに対し、前記他方のフルフローティングベアリングの内周面には前記筋目が設けられていないことである、ことを特徴とする軸受装置。
請求項１に記載の軸受装置において、
両フルフローティングベアリングの内周面には、ローレット目が設けられており、
前記表面状態の相違は、前記一方のフルフローティングベアリングの内周面のローレット目が前記他方のフルフローティングベアリングの内周面のローレット目のより密になっていることである、ことを特徴とする軸受装置。
請求項１に記載の軸受装置において、
前記表面状態の相違は、前記一方のフルフローティングベアリングの内周面にローレット目が設けられているのに対し、前記他方のフルフローティングベアリングの内周面には前記ローレット目が設けられていないことである、ことを特徴とする軸受装置。
ベアリングハウジング内でロータ軸を支持し、前記ベアリングハウジングおよび前記ロータ軸の双方に対してオイルを介して相対回転自在に設けられた一対のフルフローティングベアリングを備える軸受装置において、
一方のフルフローティングベアリングが他方のフルフローティングベアリングよりも前記ベアリングハウジングからオイルを介して回転抵抗を受け難いように、両フルフローティングベアリングの外周面の表面状態が相違していることを特徴とする軸受装置。
請求項７に記載の軸受装置において、
前記表面状態の相違は、前記一方のフルフローティングベアリングの外周面の表面粗さが前記他方のフルフローティングベアリングの外周面の表面粗さより細かくなっていることである、ことを特徴とする軸受装置。
請求項７に記載の軸受装置において、
両フルフローティングベアリングの外周面には、多数の筋目が設けられており、
前記表面状態の相違は、前記一方のフルフローティングベアリングの外周面の筋目の本数が前記他方のフルフローティングベアリングの外周面の筋目の本数より少なくなっていることである、ことを特徴とする軸受装置。
請求項７に記載の軸受装置において、
前記表面状態の相違は、前記他方のフルフローティングベアリングの外周面に多数の筋目が設けられているのに対し、前記一方のフルフローティングベアリングの外周面には前記筋目が設けられていないことである、ことを特徴とする軸受装置。
請求項７に記載の軸受装置において、
両フルフローティングベアリングの外周面には、ローレット目が設けられており、
前記表面状態の相違は、前記一方のフルフローティングベアリングの外周面のローレット目が前記他方のフルフローティングベアリングの外周面のローレット目のより粗くなっていることである、ことを特徴とする軸受装置。
請求項７に記載の軸受装置において、
前記表面状態の相違は、前記他方のフルフローティングベアリングの外周面にローレット目が設けられているのに対し、前記一方のフルフローティングベアリングの外周面には前記ローレット目が設けられていないことである、ことを特徴とする軸受装置。
請求項１に記載の軸受装置において、
一方のフルフローティングベアリングが他方のフルフローティングベアリングよりも前記ベアリングハウジングからオイルを介して回転抵抗を受け難いように、両フルフローティングベアリングの外周面の表面状態が相違している、ことを特徴とする軸受装置。
請求項１３に記載の軸受装置において、
前記表面状態の相違は、前記一方のフルフローティングベアリングの内周面の表面粗さが前記他方のフルフローティングベアリングの内周面の表面粗さより粗くなっており、且つ、前記一方のフルフローティングベアリングの外周面の表面粗さが前記他方のフルフローティングベアリングの外周面の表面粗さより細かくなっていることである、ことを特徴とする軸受装置。
請求項１〜１４の何れか１項に記載の軸受装置において、
前記ロータ軸は、両端にタービンホイールおよびコンプレッサのインペラがそれぞれ回転一体に設けられたタービン軸である、ことを特徴とする軸受装置。