JP2019078360A - Thrust bearing and turbocharger - Google Patents

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健二 村岡
Kenji Muraoka
健二 村岡
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Abstract

To provide a thrust bearing which enables lubrication oil to easily flow into a land part continuing into to a taper part in a circumferential direction, and to provide a turbocharger.SOLUTION: A thrust bearing 4 includes slide surfaces 40f, 40r which are brought into slide-contact with a mating member 53 through an oil film and supports an axial thrust load acting on a rotary shaft 50. The slide surfaces 40f, 40r include pad parts A. Each pad part A includes a taper part B, a land part C, and a pressure rise side boundary part D. A real length of the pressure rise side boundary part D is longer than a radial width N of the pressure rise side boundary part D.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、回転軸に作用する軸方向のスラスト荷重を支持するスラスト軸受およびターボチャージャに関する。   The present invention relates to a thrust bearing and a turbocharger for supporting an axial thrust load acting on a rotating shaft.

スラスト軸受の摺動面は、油膜を介してスラストカラーに摺接している。スラスト軸受の摺動面には、パッド部が形成されている。パッド部は、テーパ部とランド部とを備えている。テーパ部とランド部とは周方向に連なっている。潤滑油は、上流側から下流側に向かって、テーパ部とランド部とを通過する。テーパ部を通過する際、テーパ部とスラストカラーとの間の隙間は、徐々に狭くなる。このため、潤滑油は徐々に圧縮され、潤滑油の圧力は徐々に高くなる。当該潤滑油により、スラスト荷重支持用の油膜が、ランド部に形成される。   The sliding surface of the thrust bearing is in sliding contact with the thrust collar via the oil film. A pad portion is formed on the sliding surface of the thrust bearing. The pad portion includes a tapered portion and a land portion. The tapered portion and the land portion are connected in the circumferential direction. The lubricating oil passes through the tapered portion and the land portion from the upstream side to the downstream side. When passing through the tapered portion, the gap between the tapered portion and the thrust collar gradually narrows. For this reason, the lubricating oil is gradually compressed, and the pressure of the lubricating oil is gradually increased. An oil film for thrust load support is formed on the land portion by the lubricating oil.

しかしながら、テーパ部により昇圧された潤滑油は、ランド部に流入しにくい。すなわち、スラスト軸受の摺動面の径方向外側には、非摺動部が配置されている。非摺動部はスラストカラーに摺接しない。このため、テーパ部を通過した潤滑油は、ランド部ではなく非摺動部に逃げやすい。この傾向は、潤滑油に作用する遠心力(詳しくは、回転軸の回転に伴う遠心力)が大きくなると、より顕著になる。   However, the lubricating oil pressurized by the tapered portion does not easily flow into the land portion. That is, the non-sliding portion is disposed radially outside the sliding surface of the thrust bearing. The non-sliding portion does not slide on the thrust collar. For this reason, the lubricating oil which has passed through the tapered portion easily escapes to the non-sliding portion instead of the land portion. This tendency becomes more pronounced as the centrifugal force acting on the lubricating oil (specifically, the centrifugal force accompanying the rotation of the rotating shaft) increases.

この点、特許文献1のスラスト軸受の摺動面には、テーパ部の下流側(周方向下流側)だけでなく、テーパ部の径方向外側にも、ランド部が配置されている。すなわち、摺動面には、テーパ部を径方向外側から囲むように、ランド部が配置されている。このため、下流側のランド部に流入しなかった潤滑油を、径方向外側のランド部に流入させることができる。   In this respect, land portions are disposed not only on the downstream side (peripheral downstream side) of the tapered portion but also on the radial outer side of the tapered portion on the sliding surface of the thrust bearing disclosed in Patent Document 1. That is, the land portion is disposed on the sliding surface so as to surround the tapered portion from the outer side in the radial direction. For this reason, the lubricating oil which did not flow into the land part by the side of the lower stream can be made to flow into the land part of a diameter direction outside.

特開2016−11714号公報JP, 2016-11714, A

同文献記載のスラスト軸受の場合、遠心力により潤滑油が径方向外側に流れやすいことを利用するために、テーパ部の径方向外側にランド部を追加配置している。また、テーパ部に、径方向内側から径方向外側に向かって高度が高くなる、傾斜を設定している。このため、テーパ部の周方向に連なるランド部に潤滑油が流入しにくい。そこで、本発明は、テーパ部の周方向に連なるランド部に潤滑油が流入しやすいスラスト軸受およびターボチャージャを提供することを目的とする。   In the case of the thrust bearing described in the same document, land portions are additionally disposed radially outward of the tapered portion in order to utilize the fact that lubricating oil easily flows radially outward by centrifugal force. Further, in the tapered portion, an inclination is set in which the height is increased from the inner side in the radial direction toward the outer side in the radial direction. For this reason, it is difficult for the lubricating oil to flow into the land portions connected in the circumferential direction of the tapered portion. Then, an object of the present invention is to provide a thrust bearing and a turbocharger with which a lubricating oil is easy to flow in into a land part which follows a peripheral direction of a taper part.

上記課題を解決するため、本発明のスラスト軸受は、油膜を介して相手側部材に摺接する摺動面を備え、回転軸に作用する軸方向のスラスト荷重を支持するスラスト軸受であって、前記摺動面の周方向における、潤滑油の流動方向上流側を上流側、流動方向下流側を下流側として、前記摺動面は、テーパ部と、前記テーパ部の前記下流側に連なるランド部と、前記テーパ部と前記ランド部との境界に配置される昇圧側境界部と、を有するパッド部を有し、前記昇圧側境界部の実長は、前記昇圧側境界部の径方向幅よりも、長いことを特徴とする。ここで、「昇圧側境界部の実長」とは、昇圧側境界部の径方向内端から径方向外端までの、昇圧側境界部の実際の形状に沿った長さである。   In order to solve the above problems, the thrust bearing according to the present invention is a thrust bearing provided with a sliding surface in sliding contact with a mating member via an oil film and supporting an axial thrust load acting on a rotating shaft, In the circumferential direction of the sliding surface, the upstream side of the flow direction of the lubricating oil is the upstream side, and the downstream side of the flow direction is the downstream side, the sliding surface includes a tapered portion and a land portion connected to the downstream side of the tapered portion A pad portion having a pressure-rising side boundary portion disposed at the boundary between the tapered portion and the land portion, and an actual length of the pressure-rising side boundary portion is greater than a radial direction width of the pressure-rising side boundary portion , Characterized by long. Here, "the actual length of the pressure rising side boundary portion" is a length along the actual shape of the pressure rising side boundary portion from the radial inner end to the radial direction outer end of the pressure rising side boundary portion.

また、上記課題を解決するため、本発明のターボチャージャは、前記スラスト軸受を備えるターボチャージャであって、前記相手側部材は、前記回転軸に配置されるスラストカラーであることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned subject, a turbocharger of the present invention is a turbocharger provided with the above-mentioned thrust bearing, and the above-mentioned other party member is a thrust collar arranged at the above-mentioned axis of rotation.

昇圧側境界部の実長は、昇圧側境界部の径方向幅よりも長い。すなわち、昇圧側境界部は、摺動面を径方向に横切る直線に対して、冗長化されている。このため、潤滑油がテーパ部からランド部に流入する際の、急激な圧力上昇を抑制することができる。したがって、テーパ部の周方向に連なるランド部に潤滑油が流入しやすくなる。また、昇圧側境界部に、所定の周方向幅を設定することができる。周方向幅を調整することにより、潤滑油がテーパ部からランド部に流入する際の、圧力変化を調整することができる。   The actual length of the boost-side boundary is longer than the radial width of the boost-side boundary. That is, the pressure-rising side boundary portion is made redundant with respect to a straight line which intersects the sliding surface in the radial direction. For this reason, it is possible to suppress a rapid pressure rise when the lubricating oil flows from the tapered portion into the land portion. Therefore, the lubricating oil can easily flow into the land portions connected in the circumferential direction of the tapered portion. Further, a predetermined circumferential width can be set at the pressure-rising side boundary portion. By adjusting the circumferential width, it is possible to adjust the pressure change when the lubricating oil flows from the tapered portion into the land portion.

第一実施形態のターボチャージャの軸方向断面図である。It is an axial sectional view of the turbocharger of a first embodiment. 図1の枠II内の拡大図である。It is an enlarged view in the frame II of FIG. 第一実施形態のスラスト軸受の透過前面図である。It is a penetration front view of a thrust bearing of a first embodiment. 同スラスト軸受の斜視図である。It is a perspective view of the same thrust bearing. 図5(A)は、同スラスト軸受の前側の軸受側摺動面の展開図である。図5(B)は、図5(A)のVB−VB方向断面図である。FIG. 5A is a development view of the front bearing side sliding surface of the thrust bearing. FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line VB-VB of FIG. 図6(A)は、第二実施形態のスラスト軸受の前側の軸受側摺動面の展開図である。図6(B)は、図6(A)のVIB−VIB方向断面図である。FIG. 6A is a development view of the front bearing side sliding surface of the thrust bearing according to the second embodiment. FIG. 6B is a cross-sectional view in the direction of VIB-VIB in FIG. 図7(A)〜図7(D)は、その他の実施形態(その1〜その4)のスラスト軸受の前側の軸受側摺動面の部分展開図である。FIGS. 7A to 7D are partial development views of the bearing side sliding surface on the front side of the thrust bearing according to the other embodiments (parts 1 to 4). 図8(A)〜図8(B)は、その他の実施形態(その5〜その6)のスラスト軸受の前側の軸受側摺動面の部分展開図である。FIGS. 8A to 8B are partial development views of the bearing side sliding surface on the front side of the thrust bearing according to another embodiment (parts 5 to 6).

以下、本発明のスラスト軸受およびターボチャージャの実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of a thrust bearing and a turbocharger according to the present invention will be described.

<第一実施形態>
[ターボチャージャの構成]
まず、本実施形態のターボチャージャの構成について説明する。なお、以降の図において、前後方向は本発明の「軸方向」に対応している。図1に、本実施形態のターボチャージャの軸方向断面図を示す。図1に示すように、本実施形態のターボチャージャ1は、ジャーナル軸受3と、スラスト軸受4と、回転部5と、ベアリングハウジング90と、コンプレッサハウジング91と、タービンハウジング92と、を備えている。
First Embodiment
[Configuration of turbocharger]
First, the configuration of the turbocharger according to the present embodiment will be described. In the following drawings, the front-rear direction corresponds to the "axial direction" of the present invention. FIG. 1 shows an axial sectional view of the turbocharger of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the turbocharger 1 according to the present embodiment includes a journal bearing 3, a thrust bearing 4, a rotating portion 5, a bearing housing 90, a compressor housing 91, and a turbine housing 92. .

ベアリングハウジング90の内部には、油路901a、901bと、軸受収容部902a、902bと、が形成されている。油路901a、901bには、潤滑油が流れている。前側または後側から見て、軸受収容部902aは、ベアリングハウジング90の径方向中心部に配置されている。軸受収容部902bは、軸受収容部902aの前側に配置されている。   Inside the bearing housing 90, oil passages 901a and 901b and bearing accommodating portions 902a and 902b are formed. Lubricating oil is flowing through the oil passages 901a and 901b. As viewed from the front side or the rear side, the bearing accommodating portion 902 a is disposed at the radial center of the bearing housing 90. The bearing accommodating portion 902 b is disposed on the front side of the bearing accommodating portion 902 a.

ジャーナル軸受3は、円筒状を呈している。ジャーナル軸受3は、軸受収容部902aに収容されている。スラスト軸受4は、軸受収容部902bに収容されている。スラスト軸受4については、後で詳しく説明する。コンプレッサハウジング91は、ベアリングハウジング90の前側に配置されている。タービンハウジング92は、ベアリングハウジング90の後側に配置されている。   The journal bearing 3 has a cylindrical shape. The journal bearing 3 is housed in the bearing housing portion 902a. The thrust bearing 4 is accommodated in the bearing accommodation portion 902b. The thrust bearing 4 will be described in detail later. The compressor housing 91 is disposed on the front side of the bearing housing 90. The turbine housing 92 is disposed on the rear side of the bearing housing 90.

回転部5は、ベアリングハウジング90に対して、回転可能である。回転部5は、回転軸50と、コンプレッサインペラ51と、タービンインペラ52と、スラストカラー53と、カラーターボシールリング54と、を備えている。   The rotating unit 5 is rotatable with respect to the bearing housing 90. The rotating unit 5 includes a rotating shaft 50, a compressor impeller 51, a turbine impeller 52, a thrust collar 53, and a color turbo seal ring 54.

回転軸50は、ベアリングハウジング90を前後方向に貫通している。回転軸50は、ジャーナル軸受3により、径方向外側から、回転可能に支持されている。図2に、図1の枠II内の拡大図を示す。図2に示すように、スラストカラー53は、回転軸50の外周面に配置されている。スラストカラー53は、筒部530と、前後一対のフランジ部531f、531rと、を備えている。筒部530は、前後方向に延在する円筒状を呈している。前側のフランジ部531fは、筒部530の前端から径方向外側に張り出している。フランジ部531fの後面には、軸側摺動面532fが配置されている。後側のフランジ部531rは、筒部530の後端から径方向外側に張り出している。フランジ部531rの前面には、軸側摺動面532rが配置されている。スラストカラー53は、スラスト軸受4により、前後方向から、回転可能に支持されている。   The rotating shaft 50 penetrates the bearing housing 90 in the front-rear direction. The rotating shaft 50 is rotatably supported by the journal bearing 3 from the radially outer side. FIG. 2 shows an enlarged view within the frame II of FIG. As shown in FIG. 2, the thrust collar 53 is disposed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 50. The thrust collar 53 includes a cylindrical portion 530 and a pair of front and rear flange portions 531 f and 531 r. The cylindrical portion 530 has a cylindrical shape extending in the front-rear direction. The front flange portion 531 f protrudes radially outward from the front end of the cylindrical portion 530. The shaft-side sliding surface 532f is disposed on the rear surface of the flange portion 531f. The rear flange portion 531 r protrudes outward in the radial direction from the rear end of the cylindrical portion 530. The shaft-side sliding surface 532 r is disposed on the front surface of the flange portion 531 r. The thrust collar 53 is rotatably supported by the thrust bearing 4 from the front-rear direction.

図1に示すように、カラーターボシールリング54は、回転軸50の外周面に配置されている。カラーターボシールリング54は、スラストカラー53の前側に配置されている。コンプレッサインペラ51は、回転軸50の前端に取り付けられている。タービンインペラ52は、回転軸50の後端に連なっている。すなわち、回転軸50は、コンプレッサインペラ51とタービンインペラ52とを連結している。   As shown in FIG. 1, the color turbo seal ring 54 is disposed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 50. The color turbo seal ring 54 is disposed on the front side of the thrust collar 53. The compressor impeller 51 is attached to the front end of the rotating shaft 50. The turbine impeller 52 is continuous with the rear end of the rotating shaft 50. That is, the rotating shaft 50 connects the compressor impeller 51 and the turbine impeller 52.

[スラスト軸受の構成]
次に、本実施形態のスラスト軸受の構成について説明する。図3に、本実施形態のスラスト軸受の透過前面図を示す。図4に、同スラスト軸受の斜視図を示す。図2〜図4に示すように、スラスト軸受4は、筒部530の径方向外側に環装されている。スラスト軸受4は、前側のフランジ部531fと、後側のフランジ部531rと、の間に配置されている。スラスト軸受4は、前側から見て馬蹄状(下向きに開口するC字状)を呈している。
[Configuration of thrust bearing]
Next, the configuration of the thrust bearing of the present embodiment will be described. FIG. 3 shows a transmission front view of the thrust bearing of the present embodiment. FIG. 4 shows a perspective view of the same thrust bearing. As shown in FIGS. 2 to 4, the thrust bearing 4 is annularly mounted on the radially outer side of the cylindrical portion 530. The thrust bearing 4 is disposed between the front flange portion 531 f and the rear flange portion 531 r. The thrust bearing 4 has a horseshoe shape (C-shape opening downward) when viewed from the front side.

スラスト軸受4は、摺動部40と、非摺動部41と、油路42と、を備えている。摺動部40の前面には、軸受側摺動面40fが配置されている。軸受側摺動面40fは、前側の軸側摺動面532fに、油膜を介して摺接している。摺動部40の後面には、軸受側摺動面40rが配置されている。軸受側摺動面40rは、後側の軸側摺動面532rに、油膜を介して摺接している。軸受側摺動面40f、40rは、本発明の「摺動面」の概念に含まれる。軸受側摺動面40f、40rについては、後で詳しく説明する。   The thrust bearing 4 includes a sliding portion 40, a non-sliding portion 41, and an oil passage 42. A bearing-side sliding surface 40 f is disposed on the front surface of the sliding portion 40. The bearing side sliding surface 40f is in sliding contact with the front shaft side sliding surface 532f via an oil film. The bearing-side sliding surface 40 r is disposed on the rear surface of the sliding portion 40. The bearing-side sliding surface 40r is in sliding contact with the rear-side shaft-side sliding surface 532r via an oil film. The bearing side sliding surfaces 40f and 40r are included in the concept of the "sliding surface" of the present invention. The bearing side sliding surfaces 40f and 40r will be described in detail later.

非摺動部41は、摺動部40の径方向外側に配置されている。非摺動部41は、スラストカラー53に摺接していない。油路42は、ベアリングハウジング90の油路901aと、軸受側摺動面40f、40rと、を繋いでいる。油路42を介して、潤滑油は、油路901aから軸受側摺動面40f、40rに供給される。   The non-sliding portion 41 is disposed radially outward of the sliding portion 40. The non-sliding portion 41 is not in sliding contact with the thrust collar 53. The oil passage 42 connects the oil passage 901 a of the bearing housing 90 and the bearing side sliding surfaces 40 f and 40 r. The lubricating oil is supplied from the oil passage 901a to the bearing side sliding surfaces 40f and 40r through the oil passage 42.

[軸受側摺動面の構成]
次に、本実施形態のスラスト軸受の軸受側摺動面の構成について説明する。前後一対の軸受側摺動面40f、40rの構成は同じである。以下、代表して、前側の軸受側摺動面40fの構成について説明する。
[Composition of bearing side sliding surface]
Next, the configuration of the bearing-side sliding surface of the thrust bearing of the present embodiment will be described. The configuration of the pair of front and rear bearing side sliding surfaces 40f and 40r is the same. Hereinafter, the configuration of the front bearing side sliding surface 40f will be described as a representative.

図5(A)に、本実施形態のスラスト軸受の前側の軸受側摺動面の展開図を示す。図5(B)に、図5(A)のVB−VB方向断面図を示す。なお、図5(A)のテーパ部Bには、説明の便宜上、等高線(前後方向の高度を示す線)を細線で示す。図5(A)、図5(B)の角度は、図3に示すように、回転軸50の軸心G周りの中心角である。軸受側摺動面40fの周方向(軸心Gを中心とする周方向)における、潤滑油の流動方向上流側を「上流側」、流動方向下流側を「下流側」とする。中心角は、真下位置を0°として、上流側から下流側に向かって、図3における時計回り方向に進角する。   FIG. 5A shows a development view of the front bearing side sliding surface of the thrust bearing of the present embodiment. FIG. 5 (B) shows a cross-sectional view in the direction of VB-VB of FIG. 5 (A). In the tapered portion B of FIG. 5A, contour lines (lines indicating the height in the front-rear direction) are shown by thin lines for the sake of convenience of the description. The angles in FIG. 5A and FIG. 5B are central angles around the axis G of the rotation shaft 50, as shown in FIG. The flow direction upstream side of the lubricating oil in the circumferential direction (the circumferential direction centering on the axial center G) of the bearing side sliding surface 40f is referred to as "upstream side", and the flow direction downstream side is referred to as "downstream side". The central angle advances in the clockwise direction in FIG. 3 from the upstream side to the downstream side, with the directly lower position as 0 °.

図5(A)、図5(B)に示すように、軸受側摺動面40fは、三つのパッド部Aを備えている。三つのパッド部Aは、周方向に並んで配置されている。パッド部Aは、テーパ部Bと、ランド部Cと、昇圧側境界部Dと、を備えている。周方向に隣り合う一対のパッド部Aの境界には、降圧側境界部Eが配置されている。   As shown in FIGS. 5A and 5B, the bearing-side sliding surface 40f includes three pad portions A. The three pad portions A are arranged side by side in the circumferential direction. The pad portion A includes a tapered portion B, a land portion C, and a pressure-rising side boundary portion D. A step-down side boundary portion E is disposed at the boundary between a pair of pad portions A adjacent in the circumferential direction.

テーパ部Bは、径方向に並ぶ一対の平面部ha、hbと、凹面部iと、を備えている。平面部ha、hbは、上流側(回転軸50の回転方向後側)から下流側(回転軸50の回転方向前側)に向かって高度(詳しくは、前後方向の高度。以下同じ。)が高くなる、平面状を呈している。径方向内側の平面部hbには、油路42が開口している。   The tapered portion B includes a pair of flat portions ha and hb aligned in the radial direction and a concave portion i. The flat portions ha and hb are higher in height (specifically, the height in the front-rear direction; the same applies hereinafter) from the upstream side (rear side in the rotational direction of the rotary shaft 50) to the downstream side (front side in the rotational direction of the rotary shaft 50). It has a flat shape. An oil passage 42 is opened in the radially inner flat portion hb.

凹面部iは、一対の平面部ha、hbの間に配置されている。凹面部iは、上流側から下流側に向かって高度が高くなる、曲面状を呈している。凹面部iは、平面部ha、hbに対して、後側に凹んでいる。具体的には、凹面部iの径方向断面は、後側に凹むC字状を呈している。すなわち、凹面部iは底部Mを有している。底部Mは、凹面部iにおいて最も高度が低い部分である。底部Mは、頂点P1と頂点P3とを結び周方向に延在している。凹面部iは、四つの頂点P1〜P4を結ぶ境界部L1〜L4により囲まれている。境界部L1〜L4は、線状を呈している。頂点P1は、凹面部iの下流端、後述する昇圧側凹部dの頂点、昇圧側第一傾斜部(境界部L1)の下流端、昇圧側第二傾斜部(境界部L4)の下流端を兼ねている。頂点P2は、凹面部iの径方向外端、後述する昇圧側第一傾斜部(境界部L1)の上流端を兼ねている。頂点P3は、凹面部iの上流端である。頂点P4は、凹面部iの径方向内端、後述する昇圧側第二傾斜部(境界部L4)の上流端を兼ねている。頂点P2、P4の周方向位置は同じである。   The concave portion i is disposed between the pair of flat portions ha and hb. The concave portion i has a curved surface shape in which the height increases from the upstream side to the downstream side. The concave portion i is recessed rearward with respect to the flat portions ha and hb. Specifically, the radial direction cross section of the concave portion i has a C-shape which is recessed rearward. That is, the concave portion i has a bottom portion M. The bottom portion M is the lowest portion in the concave portion i. The bottom portion M connects the vertex P1 and the vertex P3 and extends in the circumferential direction. The concave portion i is surrounded by boundaries L1 to L4 connecting four vertices P1 to P4. The boundaries L1 to L4 have a linear shape. The apex P1 is the downstream end of the concave portion i, the apex of the pressurizing side recess d described later, the downstream end of the pressurizing side first inclined portion (boundary portion L1), and the downstream end of the pressurizing side second inclined portion (boundary portion L4) Also serves as. The vertex P2 doubles as the radial outer end of the concave portion i and the upstream end of the pressurizing side first inclined portion (boundary portion L1) described later. The vertex P3 is the upstream end of the concave portion i. The vertex P4 doubles as the radially inner end of the concave portion i and the upstream end of the second pressure-increasing portion (boundary portion L4) described later. The circumferential positions of the vertices P2 and P4 are the same.

凹面部iは、頂点P3から頂点P1に向かって、径方向に扇状に拡がっている。具体的には、境界部L2は、頂点P3と頂点P2とを繋いでいる。境界部L2は、径方向外側かつ上流側に凹む、曲線状を呈している。境界部L3は、頂点P3と頂点P4とを繋いでいる。境界部L3は、径方向内側かつ上流側に凹む、曲線状を呈している。境界部L1は、頂点P2と頂点P1とを繋いでいる。境界部L1は、径方向外側かつ下流側に凹む、曲線状を呈している。境界部L4は、頂点P4と頂点P1とを繋いでいる。境界部L4は、径方向内側かつ下流側に凹む、曲線状を呈している。このうち、境界部L1は、後述する昇圧側第一傾斜部を兼ねている。また、境界部L4は、後述する昇圧側第二傾斜部を兼ねている。   The concave portion i is expanded in the radial direction in a fan shape from the vertex P3 toward the vertex P1. Specifically, the boundary L2 connects the vertex P3 and the vertex P2. The boundary portion L2 has a curved shape that is recessed radially outward and upstream. The boundary L3 connects the vertex P3 and the vertex P4. The boundary portion L3 has a curved shape that is recessed radially inward and upstream. The boundary L1 connects the vertex P2 and the vertex P1. The boundary portion L1 has a curved shape that is recessed radially outward and downstream. The boundary L4 connects the vertex P4 and the vertex P1. The boundary portion L4 has a curved shape that is recessed radially inward and downstream. Among these, the boundary portion L1 doubles as a pressure rising side first inclined portion described later. Further, the boundary portion L4 doubles as a boosting side second inclined portion which will be described later.

図5(A)に示すように、凹面部iは、第一凹面部iaと、第二凹面部ibと、を備えている。第一凹面部iaは、昇圧側第一傾斜部(境界部L1)の上流側に配置されている。第二凹面部ibは、昇圧側第二傾斜部(境界部L4)の上流側に配置されている。底部Mに対して、第一凹面部iaは径方向外側に、第二凹面部ibは径方向内側に、各々配置されている。前側から見て、第一凹面部iaは、径方向内側を向いている。前側から見て、第二凹面部ibは、径方向外側を向いている。   As shown in FIG. 5 (A), the concave portion i includes a first concave portion ia and a second concave portion ib. The first concave portion ia is disposed on the upstream side of the pressurizing side first inclined portion (boundary portion L1). The second concave portion ib is disposed on the upstream side of the pressurizing side second inclined portion (boundary portion L4). With respect to the bottom portion M, the first concave portion ia is disposed radially outward, and the second concave portion ib is disposed radially inward. When viewed from the front side, the first concave portion ia faces radially inward. When viewed from the front side, the second concave portion ib faces radially outward.

ランド部Cは、テーパ部Bの下流側に連なっている。ランド部Cは、高度が一定の平面状を呈している。昇圧側境界部Dは、上流側のテーパ部Bと、下流側のランド部Cと、の間に配置されている。昇圧側境界部Dは、昇圧側凹部dを備えている。昇圧側凹部dは、下流側に凹む、曲線状を呈している。このため、昇圧側境界部Dの実長は、昇圧側境界部Dの径方向幅Nよりも長い。昇圧側境界部Dは、前述の境界部L1、L4を備えている。降圧側境界部Eは、上流側のパッド部Aのランド部Cと、下流側のパッド部Aのテーパ部Bとの境界に配置されている。降圧側境界部Eは、径方向に延在する直線状を呈している。   The land portion C is continued to the downstream side of the tapered portion B. The land portion C has a flat shape with a constant height. The pressure-rising side boundary portion D is disposed between the upstream tapered portion B and the downstream land portion C. The pressure-rising side boundary portion D includes a pressure-rising side recess d. The pressurizing side recess d has a curved shape that is recessed downstream. For this reason, the actual length of the boost-side boundary D is longer than the radial width N of the boost-side boundary D. The boosting side boundary portion D includes the above-described boundary portions L1 and L4. The step-down side boundary portion E is disposed at the boundary between the land portion C of the pad portion A on the upstream side and the tapered portion B of the pad portion A on the downstream side. The step-down side boundary portion E has a linear shape extending in the radial direction.

[スラスト軸受の動き]
次に、本実施形態のスラスト軸受の動きについて説明する。ターボチャージャ1駆動時において、図2、図3に示すように、潤滑油は、油路901aを介して、油路42に流入する。油路42の出口は、前後一対の軸受側摺動面40f、40r各々の、三つのパッド部Aの平面部hbに、分岐して開口している。当該出口を介して、潤滑油は、パッド部Aの上流部(テーパ部Bの上流部)に供給される。
[Thrust bearing movement]
Next, the movement of the thrust bearing of the present embodiment will be described. When the turbocharger 1 is driven, as shown in FIGS. 2 and 3, the lubricating oil flows into the oil passage 42 through the oil passage 901 a. The outlet of the oil passage 42 is branched and opened to the flat portions hb of the three pad portions A of the pair of front and rear bearing side sliding surfaces 40f and 40r. The lubricating oil is supplied to the upstream portion (the upstream portion of the tapered portion B) of the pad portion A through the outlet.

平面部hbに供給された潤滑油は、回転軸50の回転に伴い径方向外側かつ下流側に流動する。潤滑油は、テーパ部Bを、径方向に拡がりながら、かつ高度を上げながら、上流側から下流側に向かって流動する。当該流動により、潤滑油の圧力は高くなる。昇圧された潤滑油は、昇圧側境界部Dを介して、ランド部Cに流入する。ランド部Cに流入した潤滑油は、ランド部Cを上流側から下流側に向かって流動する。この際、潤滑油は、所定の圧力の油膜を形成する。当該油膜により、軸受側摺動面40f、40rは、軸側摺動面532f、532rを回転可能に支持している。油膜で使用された潤滑油は、図1に示す油路901bを介して、ベアリングハウジング90の外部に排出される。   The lubricating oil supplied to the flat portion hb flows radially outward and downstream with the rotation of the rotary shaft 50. The lubricating oil flows from the upstream side to the downstream side while expanding the tapered portion B in the radial direction and raising the altitude. The flow increases the pressure of the lubricating oil. The pressurized lubricating oil flows into the land portion C via the pressurizing side boundary portion D. The lubricating oil flowing into the land portion C flows from the upstream side to the downstream side of the land portion C. At this time, the lubricating oil forms an oil film of a predetermined pressure. By the oil film, the bearing side sliding surfaces 40f and 40r rotatably support the shaft side sliding surfaces 532f and 532r. The lubricating oil used in the oil film is discharged to the outside of the bearing housing 90 via an oil passage 901b shown in FIG.

[作用効果]
次に、本実施形態のスラスト軸受およびターボチャージャの作用効果について説明する。仮に、図5(A)に示す昇圧側境界部Dが、降圧側境界部E同様に径方向に延在する直線状を呈している場合、テーパ部Bで昇圧された潤滑油は、ランド部Cに流入しにくい。すなわち、図4に示すように、摺動部40の径方向外側には、非摺動部41が配置されている。非摺動部41は、スラストカラー53に摺接していない。このため、ランド部Cに対して圧力が低い。並びに、非摺動部41は、テーパ部Bの径方向外側に配置されている。このため、遠心力により潤滑油が流入しやすい。したがって、テーパ部Bで昇圧された潤滑油は、ランド部Cではなく非摺動部41に逃げやすい。逃げた潤滑油は、軸側摺動面532f、532rの支持(スラスト荷重の支持)には何等寄与しない。このように、昇圧側境界部Dが径方向に延在する直線状を呈している場合、無駄な潤滑油の量が増加してしまう。
[Function effect]
Next, the function and effect of the thrust bearing and the turbocharger of the present embodiment will be described. If the pressurizing side boundary D shown in FIG. 5A has a linear shape extending in the radial direction similarly to the step-down side boundary E, the lubricating oil pressurized at the tapered portion B is a land portion. It is difficult to flow into C. That is, as shown in FIG. 4, the non-sliding portion 41 is disposed radially outside the sliding portion 40. The non-sliding portion 41 is not in sliding contact with the thrust collar 53. For this reason, the pressure against the land portion C is low. Also, the non-sliding portion 41 is disposed radially outside the tapered portion B. For this reason, lubricating oil tends to flow in by centrifugal force. Therefore, the lubricating oil pressurized at the tapered portion B easily escapes to the non-sliding portion 41 instead of the land portion C. The lubricant that has escaped does not contribute at all to the support of the shaft side sliding surfaces 532f and 532r (thrust load support). As described above, when the pressure-rising side boundary portion D has a linear shape extending in the radial direction, the amount of useless lubricating oil increases.

この点、図5(A)に示すように、昇圧側境界部Dは、昇圧側凹部dを備えている。昇圧側凹部dは、昇圧側第一傾斜部(境界部L1)を備えている。境界部L1は、下流端(頂点P1)と上流端(頂点P2)とを備えている。頂点P1に対して、頂点P2は、上流側かつ径方向外側に配置されている。このため、テーパ部Bから径方向外側に逃げようとする潤滑油が、境界部L1を通過しやすい。したがって、テーパ部Bから下流側のランド部Cに、潤滑油が流入しやすい。   In this respect, as shown in FIG. 5A, the pressure-rising side boundary portion D is provided with a pressure-raising side recess d. The pressurizing side recess d includes a pressurizing side first inclined portion (boundary portion L1). The boundary L1 includes a downstream end (apex P1) and an upstream end (apex P2). The vertex P2 is disposed upstream and radially outward with respect to the vertex P1. For this reason, the lubricating oil which is going to escape radially outward from the tapered portion B easily passes through the boundary portion L1. Therefore, the lubricating oil is likely to flow from the tapered portion B to the land portion C on the downstream side.

また、昇圧側凹部dは、昇圧側第二傾斜部(境界部L4)を備えている。境界部L4は、下流端(頂点P1)と上流端(頂点P4)とを備えている。頂点P1に対して、頂点P4は、上流側かつ径方向内側に配置されている。このため、テーパ部Bから径方向内側に逃げようとする潤滑油が、境界部L4を通過しやすい。したがって、テーパ部Bから下流側のランド部Cに、潤滑油が流入しやすい。   Further, the pressurizing side recess d includes a pressurizing side second inclined portion (boundary portion L4). The boundary L4 has a downstream end (apex P1) and an upstream end (apex P4). The vertex P4 is disposed upstream and radially inward with respect to the vertex P1. For this reason, the lubricating oil which is going to escape radially inward from the tapered portion B is likely to pass through the boundary portion L4. Therefore, the lubricating oil is likely to flow from the tapered portion B to the land portion C on the downstream side.

また、昇圧側凹部dは、前側から見て、下流側に凹むC字状を呈している。このため、潤滑油を囲い込みながらランド部Cに流入させることができる。したがって、テーパ部Bから下流側のランド部Cに、潤滑油が流入しやすい。   In addition, the pressurizing side recess d has a C-shape which is recessed toward the downstream side when viewed from the front side. Therefore, the lubricating oil can flow into the land portion C while being enclosed. Therefore, the lubricating oil is likely to flow from the tapered portion B to the land portion C on the downstream side.

また、テーパ部Bには、凹面部iが配置されている。凹面部iは、平面部ha、hbに対して、後側に凹んでいる。このため、平面部hbの潤滑油は、遠心力により、凹面部iに流入しやすい。他方、凹面部iの潤滑油は、遠心力が作用しても、凹面部iから平面部haに流出しにくい。したがって、凹面部iには潤滑油が合流しやすい。凹面部iは、昇圧側凹部dに連なっている。よって、凹面部iから下流側のランド部Cに、潤滑油が流入しやすい。また、凹面部iは、頂点P3から頂点P1に向かって、径方向に扇状に拡がっている。この点においても、凹面部iには潤滑油が合流しやすい。   Further, in the tapered portion B, a concave portion i is disposed. The concave portion i is recessed rearward with respect to the flat portions ha and hb. For this reason, the lubricating oil of the flat surface portion hb easily flows into the concave surface portion i by the centrifugal force. On the other hand, the lubricating oil of the concave portion i does not easily flow out of the concave portion i to the flat portion ha even if centrifugal force is applied. Therefore, the lubricating oil tends to merge with the concave portion i. The concave portion i is connected to the pressurizing side recess d. Therefore, the lubricating oil is likely to flow from the concave portion i to the land portion C on the downstream side. Further, the concave portion i is expanded in the radial direction in a fan shape from the vertex P3 to the vertex P1. Also in this point, the lubricating oil tends to merge with the concave portion i.

また、図5(B)に示すように、凹面部iの深さ(平面部ha、hbに対する底部Mの前後方向の深さ)kは、上流側から下流側に向かって、徐々に深くなっている。すなわち、深さkは、潤滑油の圧力が高くなるのに従って、徐々に深くなっている。このため、テーパ部Bから径方向両側に逃げようとする潤滑油が、昇圧側凹部dを通過しやすい。したがって、テーパ部Bから下流側のランド部Cに、潤滑油が流入しやすい。   Further, as shown in FIG. 5B, the depth k of the concave portion i (the depth in the front-rear direction of the bottom portion M with respect to the flat portions ha and hb) becomes gradually deeper from the upstream side to the downstream side ing. That is, the depth k becomes gradually deeper as the pressure of the lubricating oil increases. For this reason, the lubricating oil which is going to escape from the tapered portion B in the radial direction tends to pass through the pressurizing side recess d. Therefore, the lubricating oil is likely to flow from the tapered portion B to the land portion C on the downstream side.

また、図5(A)に示すように、昇圧側境界部Dの実長は、昇圧側境界部Dの径方向幅Nよりも長い。すなわち、昇圧側境界部Dは、軸受側摺動面40fを径方向に横切る直線(降圧側境界部E参照)に対して、冗長化されている。このため、潤滑油がテーパ部Bからランド部Cに流入する際の、急激な圧力上昇を抑制することができる。したがって、テーパ部Bの周方向に連なるランド部Cに潤滑油が流入しやすくなる。また、昇圧側境界部Dに、所定の周方向幅O(頂点P1と、頂点P2、P4と、の間の周方向長さ)を設定することができる。周方向幅Oを調整することにより、潤滑油がテーパ部Bからランド部Cに流入する際の、圧力変化を調整することができる。例えば、周方向幅Oを広くすると、潤滑油の圧力を徐変させることができる。反対に、周方向幅Oを狭くすると、潤滑油の圧力を急変させることができる。また、スラスト軸受4の負荷容量(許容荷重)は、昇圧側境界部Dの下流側で発生する。このため、周方向幅Oを調整することにより、負荷容量発生位置を調整することができる。   Further, as shown in FIG. 5A, the actual length of the boost-side boundary D is longer than the radial width N of the boost-side boundary D. That is, the pressure-rising side boundary portion D is made redundant with respect to a straight line (refer to the step-down side boundary portion E) radially crossing the bearing-side sliding surface 40f. For this reason, it is possible to suppress a rapid pressure increase when the lubricating oil flows from the tapered portion B into the land portion C. Therefore, the lubricating oil can easily flow into the land portions C connected in the circumferential direction of the tapered portion B. In addition, a predetermined circumferential width O (the circumferential length between the vertex P1 and the vertices P2 and P4) can be set in the pressure-rising side boundary portion D. By adjusting the circumferential width O, it is possible to adjust the pressure change when the lubricating oil flows from the tapered portion B into the land portion C. For example, if the circumferential width O is increased, the pressure of the lubricating oil can be gradually changed. On the contrary, if the circumferential width O is narrowed, the pressure of the lubricating oil can be suddenly changed. The load capacity (permissible load) of the thrust bearing 4 is generated on the downstream side of the pressure-rising side boundary portion D. Therefore, by adjusting the circumferential width O, the load capacity generation position can be adjusted.

このように、本実施形態のスラスト軸受4およびターボチャージャ1によると、テーパ部Bの下流側に連なるランド部Cに、効率よく潤滑油を案内することができる。このため、スラスト軸受4の負荷容量を大きくすることができる。また、スラスト荷重の支持に寄与しない、無駄な潤滑油の量を低減することができる。このため、ベアリングハウジング90の油路901aからの潤滑油の供給量を、低減することができる。   As described above, according to the thrust bearing 4 and the turbocharger 1 of the present embodiment, the lubricating oil can be efficiently guided to the land portion C connected to the downstream side of the tapered portion B. Therefore, the load capacity of the thrust bearing 4 can be increased. In addition, it is possible to reduce the amount of useless lubricating oil that does not contribute to support of the thrust load. Therefore, the amount of lubricating oil supplied from the oil passage 901a of the bearing housing 90 can be reduced.

<第二実施形態>
本実施形態のスラスト軸受およびターボチャージャと、第一実施形態のスラスト軸受およびターボチャージャとの相違点は、昇圧側境界部に、複数の昇圧側凹部が配置されている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。
Second Embodiment
The difference between the thrust bearing and the turbocharger according to the present embodiment and the thrust bearing and the turbocharger according to the first embodiment is that a plurality of pressure-raising side recesses are disposed at the pressure-rising side boundary portion. Here, only the differences will be described.

図6(A)に、本実施形態のスラスト軸受の前側の軸受側摺動面の展開図を示す。図6(B)に、図6(A)のVIB−VIB方向断面図を示す。なお、図5(A)、図5(B)と対応する部位については、同じ符号で示す。   FIG. 6A shows a development view of the front bearing side sliding surface of the thrust bearing of the present embodiment. FIG. 6 (B) shows a cross-sectional view in the direction of VIB-VIB of FIG. 6 (A). Note that portions corresponding to those in FIGS. 5A and 5B are denoted by the same reference numerals.

図6(A)、図6(B)に示すように、昇圧側境界部Dには、三つの昇圧側凹部dが径方向に並んで配置されている。三つの昇圧側凹部dの間には平面部ha、hbが介在している。   As shown in FIGS. 6A and 6B, in the pressure-rising side boundary portion D, three pressure-rising-side concave portions d are arranged side by side in the radial direction. Flat portions ha and hb intervene between the three pressurizing side recesses d.

本実施形態のスラスト軸受およびターボチャージャと、第一実施形態のスラスト軸受およびターボチャージャとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。本実施形態のスラスト軸受のように、単一の昇圧側境界部Dに、複数の昇圧側凹部dを連設してもよい。こうすると、簡単に、昇圧側境界部Dの実長を、昇圧側境界部Dの径方向幅Nよりも長くすることができる。すなわち、昇圧側境界部Dを、軸受側摺動面40fを径方向に横切る直線(降圧側境界部E参照)に対して、簡単に冗長化することができる。   The thrust bearing and the turbocharger according to the present embodiment and the thrust bearing and the turbocharger according to the first embodiment have the same function and effect as to the parts having the same configuration. As in the thrust bearing of the present embodiment, a plurality of pressure-raising side recesses d may be connected to a single pressure-rising side boundary D. In this case, the actual length of the pressure-rising side boundary D can be easily made longer than the radial width N of the pressure-rising side boundary D. That is, the pressure-rising side boundary portion D can be easily made redundant with respect to a straight line (refer to the step-down side boundary portion E) radially crossing the bearing-side sliding surface 40f.

また、単一の昇圧側境界部Dには、下流側に没入する昇圧側凹部dが、複数配置されている。このため、複数の昇圧側凹部dの各々により、潤滑油を囲い込みながらランド部Cに流入させることができる。したがって、テーパ部Bから下流側のランド部Cに、潤滑油が流入しやすい。   Further, a plurality of pressure-raising side recesses d which are recessed downstream are disposed at a single pressure-raising side boundary portion D. For this reason, the lubricating oil can be made to flow into the land portion C while being surrounded by each of the plurality of pressurizing side recesses d. Therefore, the lubricating oil is likely to flow from the tapered portion B to the land portion C on the downstream side.

<その他>
以上、本発明のスラスト軸受およびターボチャージャの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
<Others>
The embodiments of the thrust bearing and the turbocharger according to the present invention have been described above. However, the embodiment is not particularly limited to the above embodiment. It is also possible to carry out in various variants and modifications which can be carried out by those skilled in the art.

図7(A)〜図7(D)に、その他の実施形態(その1〜その4)のスラスト軸受の前側の軸受側摺動面の部分展開図を示す。なお、図5(A)と対応する部位については、同じ符号で示す。図7(A)に示すように、境界部L1、L4は、各々直線状を呈している。このため、昇圧側凹部dは、前側から見て、下流側に凹むV字状を呈している。   FIGS. 7A to 7D show partially developed views of the bearing side sliding surface on the front side of the thrust bearing of the other embodiment (parts 1 to 4). Note that portions corresponding to those in FIG. 5A are denoted by the same reference numerals. As shown in FIG. 7A, each of the boundary portions L1 and L4 has a linear shape. For this reason, the pressure side recess d has a V-shape which is recessed toward the downstream side when viewed from the front side.

図7(A)のスラスト軸受によると、昇圧側凹部dの頂点P1は、昇圧側凹部dの径方向中心よりも、径方向外側に配置されている。このため、潤滑油に作用する遠心力が大きい場合であっても、テーパ部Bから径方向外側に逃げようとする潤滑油が、昇圧側凹部dを通過しやすい。したがって、テーパ部Bから下流側のランド部Cに、潤滑油が流入しやすい。また、頂点P2は、頂点P4よりも上流側に配置されている。この点においても、テーパ部Bから径方向外側に逃げようとする潤滑油が、昇圧側凹部dを通過しやすい。また、凹面部iの底部Mは、凹面部iの径方向中心よりも、径方向外側に配置されている。この点においても、テーパ部Bから径方向外側に逃げようとする潤滑油が、昇圧側凹部dを通過しやすい。   According to the thrust bearing of FIG. 7A, the apex P1 of the pressurizing side recess d is disposed radially outward of the radial center of the pressurizing side recess d. For this reason, even when the centrifugal force acting on the lubricating oil is large, the lubricating oil which tries to escape radially outward from the tapered portion B is likely to pass through the pressurizing side recess d. Therefore, the lubricating oil is likely to flow from the tapered portion B to the land portion C on the downstream side. Also, the vertex P2 is disposed upstream of the vertex P4. Also in this point, the lubricating oil which tries to escape radially outward from the tapered portion B is likely to pass through the pressurizing side recess d. In addition, the bottom portion M of the concave portion i is disposed radially outward of the radial center of the concave portion i. Also in this point, the lubricating oil which tries to escape radially outward from the tapered portion B is likely to pass through the pressurizing side recess d.

図7(B)〜図7(D)に示すように、昇圧側境界部Dが、昇圧側第一傾斜部(境界部L1)だけを備えていてもよい。すなわち、昇圧側境界部Dが、昇圧側第二傾斜部(境界部L4)を備えていなくてもよい。また、境界部L1の径方向位置、長さは特に限定しない。図7(B)に示すように、境界部L1が、昇圧側境界部Dの径方向外側部分に配置されていてもよい。図7(C)に示すように、境界部L1が、昇圧側境界部Dの径方向中間部分に配置されていてもよい。図7(D)に示すように、境界部L1が、昇圧側境界部Dの全長に亘って配置されていてもよい。昇圧側境界部Dに、境界部L1が複数配置されていてもよい。   As shown in FIG. 7 (B) to FIG. 7 (D), the pressure-rising side boundary portion D may be provided with only the pressure-raising side first inclined portion (boundary portion L1). That is, the pressure-rising side boundary portion D may not include the pressure-raising side second inclined portion (boundary portion L4). Further, the radial position and the length of the boundary portion L1 are not particularly limited. As shown in FIG. 7 (B), the boundary portion L1 may be disposed on the radially outer side of the pressure-side boundary portion D. As shown in FIG. 7C, the boundary portion L1 may be disposed at a radially intermediate portion of the pressure-side boundary portion D. As shown in FIG. 7D, the boundary portion L1 may be disposed along the entire length of the boosting side boundary portion D. A plurality of boundary portions L1 may be arranged at the pressure-rising side boundary portion D.

同様に、昇圧側境界部Dが、昇圧側第二傾斜部(境界部L4)だけを備えていてもよい。すなわち、昇圧側境界部Dが、昇圧側第一傾斜部(境界部L1)を備えていなくてもよい。また、境界部L4の径方向位置、長さは特に限定しない。境界部L4が、昇圧側境界部Dの径方向内側部分に配置されていてもよい。境界部L4が、昇圧側境界部Dの径方向中間部分に配置されていてもよい。境界部L4が、昇圧側境界部Dの全長に亘って配置されていてもよい。昇圧側境界部Dに、境界部L4が複数配置されていてもよい。   Similarly, the pressure-rising side boundary portion D may be provided with only the pressure-raising side second inclined portion (boundary portion L4). That is, the pressure-rising side boundary portion D may not be provided with the pressure-raising side first inclined portion (the boundary portion L1). Further, the radial position and the length of the boundary portion L4 are not particularly limited. The boundary portion L4 may be disposed at the radially inner portion of the pressure-side boundary portion D. The boundary portion L4 may be disposed at the radial direction intermediate portion of the pressure-rising side boundary portion D. The boundary portion L4 may be disposed over the entire length of the boosting side boundary portion D. A plurality of boundary portions L4 may be arranged at the pressure-rising side boundary portion D.

図8(A)〜図8(B)に、その他の実施形態(その5〜その6)のスラスト軸受の前側の軸受側摺動面の部分展開図を示す。なお、図6(A)と対応する部位については、同じ符号で示す。   FIGS. 8A to 8B show partially developed views of the front bearing side sliding surface of the thrust bearing according to the other embodiments (parts 5 to 6). Note that portions corresponding to those in FIG. 6A are denoted by the same reference numerals.

図8(A)に示すように、三つの昇圧側凹部dのうち、径方向中央の昇圧側凹部dの頂点P1は、径方向両側の一対の昇圧側凹部dの頂点P1に対して、下流側にずれて配置されている。このため、昇圧側境界部Dの周方向幅Oを広くすることができる。このように、任意の昇圧側凹部dの頂点P1の位置を周方向にずらすことにより、昇圧側境界部Dの周方向幅Oを調整してもよい。   As shown in FIG. 8A, among the three pressurizing side recesses d, the apex P1 of the pressurizing side recess d at the center in the radial direction is downstream with respect to the apex P1 of the pair of pressurizing side recesses d on both sides in the radial direction. It is arranged offset to the side. Therefore, the circumferential width O of the pressure-rising side boundary portion D can be increased. As described above, the circumferential width O of the pressure-rising side boundary portion D may be adjusted by shifting the position of the vertex P1 of any pressure-raising side recess d in the circumferential direction.

図8(B)に示すように、四つの昇圧側凹部dを、径方向内側かつ下流側から径方向外側かつ上流側に、並べて配置してもよい。すなわち、複数の昇圧側凹部dのうち、最も径方向外側に配置されている昇圧側凹部dの頂点を、残りの昇圧側凹部dの頂点よりも、上流側に配置してもよい。こうすると、潤滑油に作用する遠心力が大きい場合であっても、テーパ部Bから径方向外側に逃げようとする潤滑油が、昇圧側境界部Dを通過しやすい。したがって、テーパ部Bから下流側のランド部Cに、潤滑油が流入しやすい。また、図8(B)に示すように、テーパ部Bは、周方向に亘って高度が一定(傾斜していない)の平坦部mを有していてもよい。平坦部mは、降圧側境界部Eの下流側に配置されている。平坦部mに油路42の出口を開設してもよい。   As shown in FIG. 8B, the four pressurizing side recesses d may be arranged side by side radially inward and radially outward and upstream from the downstream side. That is, among the plurality of pressurizing side recesses d, the apex of the pressurizing side recess d disposed most outside in the radial direction may be disposed upstream of the apexes of the remaining pressurizing side recesses d. In this case, even when the centrifugal force acting on the lubricating oil is large, the lubricating oil which tends to escape radially outward from the tapered portion B easily passes through the pressure-rising side boundary portion D. Therefore, the lubricating oil is likely to flow from the tapered portion B to the land portion C on the downstream side. Moreover, as shown to FIG. 8 (B), the taper part B may have the flat part m whose height is constant (it does not incline) over the circumferential direction. The flat portion m is disposed downstream of the step-down side boundary portion E. The outlet of the oil passage 42 may be opened at the flat portion m.

図7(A)〜図7(D)、図8(A)〜図8(B)に示すように、昇圧側境界部Dの形状は特に限定しない。径方向に延在する直線(図5(A)に示す降圧側境界部E参照)以外の形状であればよい。例えば、直線、曲線、直線や曲線を適宜組み合わせた形状であればよい。同様に、テーパ部Bの形状は特に限定しない。昇圧側境界部Dに連結可能な形状であればよい。例えば、平面、曲面、平面や曲面を適宜組み合わせた形状であればよい。パッド部Aの配置数は特に限定しない。   As shown in FIGS. 7A to 7D and 8A to 8B, the shape of the pressure-rising side boundary portion D is not particularly limited. The shape may be any shape other than the straight line extending in the radial direction (refer to the step-down side boundary E shown in FIG. 5A). For example, it may be a shape in which a straight line, a curve, a straight line, or a curve is appropriately combined. Similarly, the shape of the tapered portion B is not particularly limited. It may be any shape that can be connected to the pressure-side boundary D. For example, any shape may be used as long as it is a plane, a curved surface, a plane, or a curved surface. The arrangement number of the pad portions A is not particularly limited.

第一凹面部ia、第二凹面部ibの形状、位置、配置数は特に限定しない。第一凹面部iaは、潤滑油の流動方向を、径方向内側に向ける(径方向外側に向けない)のに有効である。他方、第二凹面部ibは、潤滑油の流動方向を、径方向外側に向ける(径方向内側に向けない)のに有効である。例えば、径方向に、平面部ha、hbと、第一凹面部iaと、を交互に配置してもよい。こうすると、段階的に、潤滑油の流動方向を、径方向内側に向ける(径方向外側に向けない)ことができる。同様に、径方向に、平面部ha、hbと、第二凹面部ibと、を交互に配置してもよい。こうすると、段階的に、潤滑油の流動方向を、径方向外側に向ける(径方向内側に向けない)ことができる。   The shape, position, and number of arrangement of the first concave portion ia and the second concave portion ib are not particularly limited. The first concave portion ia is effective to direct the flow direction of the lubricating oil radially inward (not radially outward). On the other hand, the second concave portion ib is effective to direct the flow direction of the lubricating oil radially outward (not radially inward). For example, the flat portions ha and hb and the first concave portion ia may be alternately arranged in the radial direction. In this way, the flow direction of the lubricating oil can be directed radially inward (not radially outward) in stages. Similarly, the flat portions ha and hb and the second concave portion ib may be alternately arranged in the radial direction. In this way, the flow direction of the lubricating oil can be directed radially outward (not radially inward) stepwise.

図5(A)に示す昇圧側凹部dの形状は特に限定しない。C字状、U字状、V字状などであってもよい。凹面部iの径方向断面形状についても同様である。境界部L1〜L4の形状は特に限定しない。直線状、曲線状などであってもよい。境界部L1〜L4は線状でなくてもよい。帯状(例えば、角面取り状、丸面取り状)であってもよい。   The shape of the pressurizing side recess d shown in FIG. 5 (A) is not particularly limited. It may be C-shaped, U-shaped, V-shaped or the like. The same applies to the radial sectional shape of the concave portion i. The shapes of the boundaries L1 to L4 are not particularly limited. It may be linear, curved or the like. The boundaries L1 to L4 may not be linear. It may be in the form of a band (for example, in the shape of a corner, in the shape of a round).

図3に示すスラスト軸受4の形状は特に限定しない。スラスト軸受4は馬蹄状でなくてもよい。例えば、スラスト軸受4は無端環状であってもよい。油路42の出口の位置、配置数は、特に限定しない。図5(A)に示す凹面部iに、油路42の出口が開口していてもよい。また、油路42の出口がスラスト軸受4の内周面に開口していてもよい。   The shape of the thrust bearing 4 shown in FIG. 3 is not particularly limited. The thrust bearing 4 may not have a horseshoe shape. For example, the thrust bearing 4 may have an endless annular shape. The position of the outlet of the oil passage 42 and the number of the outlets are not particularly limited. The outlet of the oil passage 42 may be open at the concave portion i shown in FIG. 5 (A). Further, the outlet of the oil passage 42 may be open at the inner peripheral surface of the thrust bearing 4.

また、図5(A)に示すテーパ部Bの径方向外側に、ランド部Cを追加配置してもよい。テーパ部Bの凹面部iは、底部Mを有している。すなわち凹面部iは、後側にC字状に凹んでいる。このため、下流側(周方向下流側)のランド部Cに、優先的に潤滑油を案内することができる。また、凹面部iの形状、深さkなどを調整することにより、下流側のランド部Cと、径方向外側のランド部Cと、に適量ずつ潤滑油を分配することができる。スラスト軸受4の用途は特に限定しない。ターボチャージャ1から独立してスラスト軸受4を用いてもよい。例えば、スラスト軸受4をスラストワシャとして具現化してもよい。   In addition, land portions C may be additionally disposed on the radially outer side of the tapered portions B shown in FIG. 5 (A). The concave portion i of the tapered portion B has a bottom portion M. That is, the concave portion i is recessed in a C shape on the rear side. Therefore, the lubricating oil can be preferentially guided to the land portion C on the downstream side (downstream side in the circumferential direction). Further, by adjusting the shape of the concave portion i, the depth k, etc., it is possible to distribute the lubricating oil to the land portion C on the downstream side and the land portion C on the radially outer side in appropriate amounts. The application of the thrust bearing 4 is not particularly limited. The thrust bearing 4 may be used independently of the turbocharger 1. For example, the thrust bearing 4 may be embodied as a thrust washer.

1:ターボチャージャ、3:ジャーナル軸受、4:スラスト軸受、5:回転部、40:摺動部、40f:軸受側摺動面(摺動面)、40r:軸受側摺動面(摺動面)、41:非摺動部、42:油路、50:回転軸、51:コンプレッサインペラ、52:タービンインペラ、53:スラストカラー、54:カラーターボシールリング、90:ベアリングハウジング、91:コンプレッサハウジング、92:タービンハウジング、530:筒部、531f:フランジ部、531r:フランジ部、532f:軸側摺動面、532r:軸側摺動面、901a:油路、901b:油路、902a:軸受収容部、902b:軸受収容部、A:パッド部、B:テーパ部、C:ランド部、D:昇圧側境界部、E:降圧側境界部、G:軸心、L1:境界部(昇圧側第一傾斜部)、L2:境界部、L3:境界部、L4:境界部(昇圧側第二傾斜部)、M:底部、N:径方向幅、O:周方向幅、P1:頂点(昇圧側凹部の頂点、昇圧側第一傾斜部の下流端、昇圧側第二傾斜部の下流端)、P2:頂点(昇圧側第一傾斜部の上流端)、P3:頂点、P4:頂点(昇圧側第二傾斜部の上流端)、d:昇圧側凹部、ha:平面部、hb:平面部、i:凹面部、ia:第一凹面部、ib:第二凹面部、k:深さ、m:平坦部   1: Turbocharger, 3: Journal bearing, 4: Thrust bearing, 5: Rotating part, 40: Sliding part, 40f: Bearing side sliding surface (sliding surface), 40r: Bearing side sliding surface (sliding surface ), 41: non-sliding portion, 42: oil passage, 50: rotating shaft, 51: compressor impeller, 52: turbine impeller, 53: thrust collar, 54: color turbo seal ring, 90: bearing housing, 91: compressor housing , 92: turbine housing, 530: cylindrical portion, 531f: flange portion, 531r: flange portion, 532f: shaft side sliding surface, 532r: shaft side sliding surface, 901a: oil passage, 901b: oil passage, 902a: bearing Housing part 902b: Bearing housing part, A: Pad part, B: Tapered part, C: Land part, D: Boosting side boundary part, E: Step-down side boundary part, G: Axis, L1: Boundary part (Boosting part First inclined portion), L2: boundary portion, L3: boundary portion, L4: boundary portion (pressure rising side second inclined portion), M: bottom portion, N: radial width, O: circumferential width, P1: vertex (boosting portion Peak of the side recess, downstream end of the pressure rising side first inclined portion, downstream end of the pressure rising side second inclined portion), P2: vertex (upstream end of the pressure rising side first inclined portion), P3: vertex, P4: vertex (pressure rising Upstream end of the side second inclined portion), d: pressurizing side recess, ha: flat portion, hb: flat portion, i: concave portion, ia: first concave portion, ib: second concave portion, k: depth, m: Flat part

Claims (4)

油膜を介して相手側部材に摺接する摺動面を備え、回転軸に作用する軸方向のスラスト荷重を支持するスラスト軸受であって、
前記摺動面の周方向における、潤滑油の流動方向上流側を上流側、流動方向下流側を下流側として、
前記摺動面は、テーパ部と、前記テーパ部の前記下流側に連なるランド部と、前記テーパ部と前記ランド部との境界に配置される昇圧側境界部と、を有するパッド部を有し、
前記昇圧側境界部の実長は、前記昇圧側境界部の径方向幅よりも、長いことを特徴とするスラスト軸受。
A thrust bearing having a sliding surface in sliding contact with a mating member via an oil film, and supporting an axial thrust load acting on a rotating shaft,
In the circumferential direction of the sliding surface, the upstream side of the flow direction of the lubricating oil is the upstream side, and the downstream side of the flow direction is the downstream side,
The sliding surface has a pad portion having a tapered portion, a land portion connected to the downstream side of the tapered portion, and a pressure-rising side boundary portion disposed at the boundary between the tapered portion and the land portion. ,
A thrust bearing characterized in that an actual length of the pressure-rising side boundary portion is longer than a radial direction width of the pressure-rising side boundary portion.
前記昇圧側境界部には、前記下流側に没入する昇圧側凹部が、複数配置されている請求項1に記載のスラスト軸受。   2. The thrust bearing according to claim 1, wherein a plurality of pressurizing side recesses recessed into the downstream side are disposed at the pressurizing side boundary portion. 複数の前記昇圧側凹部のうち、最も径方向外側に配置されている前記昇圧側凹部の頂点は、残りの前記昇圧側凹部の頂点よりも、前記上流側に配置されている請求項2に記載のスラスト軸受。   The vertex of the said pressure | voltage rise side recessed part arrange | positioned the radial direction outer side among several said pressure | voltage rise side recessed parts is arrange | positioned rather than the vertex of the said other said pressure | voltage rise side recessed part. Thrust bearing. 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のスラスト軸受を備えるターボチャージャであって、
前記相手側部材は、前記回転軸に配置されるスラストカラーであるターボチャージャ。
A turbocharger comprising the thrust bearing according to any one of claims 1 to 3, comprising:
The said opposing member is a turbocharger which is a thrust collar arrange | positioned at the said rotating shaft.
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