JP5849903B2 - ターボチャージャの軸受構造 - Google Patents

Description

本発明は、タービンホイール及びコンプレッサホイールを連結するタービンシャフトを回転可能に支持する、ターボチャージャの軸受構造に関するものである。

エンジンの出力を高める過給機として、排気のエネルギを利用するターボチャージャが広く知られている。ターボチャージャでは、エンジンから排出される排気をタービンホイールに吹き付けることにより、同タービンホイールを回転させ、このタービンホイールに連結されたコンプレッサホイールをタービンホイールとともに回転させることにより、吸入空気を強制的にエンジンの燃焼室内に送り込むようにしている。

こうしたターボチャージャにあって、タービンホイール及びコンプレッサホイールを連結するタービンシャフトを回転可能に支持する軸受構造が、例えば特許文献１に記載されている。この軸受構造では、筒状の軸受部材が、ハウジングに対し、軸線周りの回転を規制された状態で取付けられており、上記タービンシャフトがこの軸受部材に挿通されている。そして、ハウジングと軸受部材との隙間にオイルが供給されるとともに、軸受部材とタービンシャフトとの隙間にオイルが供給されるように構成されている。さらに、軸受部材の外部であって、タービンシャフトとハウジングとの間には、軸受部材からその軸線に沿う方向へ流出するオイルをシールする環状のシール部材が設けられている。

特開２００５−２１４０９４号公報

ところで、上記軸受構造では、タービンシャフトが軸受部材に対し回転するのに対し、軸受部材はハウジングに対し回転しない。タービンシャフトと軸受部材との隙間を流れるオイルに対しては、同タービンシャフトによる遠心力が作用するのに対し、軸受部材とハウジングとの隙間を流れるオイルに対しては上記遠心力が作用しない。従って、軸受部材とハウジングとの隙間でオイルが軸受部材の軸線に沿う方向に流れる際の抵抗は、タービンシャフトと軸受部材との隙間でオイルが同方向に流れる際の抵抗よりも小さい。軸受部材とハウジングとの隙間では、タービンシャフトと軸受部材との隙間におけるよりも速くオイルが流れる。その結果、タービンシャフトと軸受部材との隙間をオイルが適正な速度で流動しても、軸受部材とハウジングとの隙間でのオイルの流動速度が高くなりすぎることが起こり得る。この場合には、シール部材に到達するオイルの量が多くなり、軸受構造でのオイル消費量が多くなるという問題がある。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、シール部材に到達するオイルの量を少なくしてオイル消費量の低減を図ることのできるターボチャージャの軸受構造を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するターボチャージャの軸受構造は、タービンホイール及びコンプレッサホイールを連結するタービンシャフトが挿通される筒状の軸受部材が、ハウジングに対し、軸線周りの回転を規制された状態で取付けられ、前記ハウジングと前記軸受部材との隙間にオイルが供給されるとともに、前記軸受部材と前記タービンシャフトとの隙間にオイルが供給され、さらに前記タービンシャフトと前記ハウジングとの間には、前記軸受部材から前記軸線に沿う方向へ流出するオイルをシールするシール部材が設けられたターボチャージャの軸受構造であって、前記軸受部材のシール部材側端部の外周部には、周方向に延びる外溝部が形成され、前記シール部材側端部の下部には、そのシール部材側端部の内周面と外周面とを連通させる連通部が設けられている。

上記の構成によれば、ハウジングと軸受部材との隙間に供給されたオイルは、同軸受部材の軸線に沿う方向へ流れる。また、軸受部材とタービンシャフトとの隙間に供給されたオイルは、上記軸線に沿う方向へ流れる。これらのオイルのうち、軸受部材のシール部材側端部から軸線に沿う方向へ流出したものは、タービンシャフトとハウジングとの間に設けられたシール部材によって、それ以上軸受部材から遠ざかる側へ流れる（漏れ出る）のを規制される。

一方、軸受部材とタービンシャフトとの隙間において上記軸線に沿う方向へ流れるオイルの一部は、同タービンシャフトの回転に伴う遠心力により飛散する。軸受部材のシール部材側端部において上記のように飛散したオイルは、同シール部材側端部の内周面に当たった後、自重により同内周面を伝って流下し、シール部材側端部下部の連通部を通って軸受部材の外部へ流出する。その分、上記シール部材に到達するオイルの量が少なくなる。

また、ハウジングと軸受部材との隙間において上記軸線に沿う方向へ流れるオイルの一部は、シール部材側端部の外周部に形成された外溝部を通過する。オイルが、この外溝部を通過する際、流路面積（隙間の断面積）が拡大することから、同外溝部通過時には、外溝部のない場合よりも、上記軸線に沿う方向へ流れるオイルの速度が低下する。この点でも、シール部材に到達するオイルの量が少なくなる。

このように、軸受部材の内外の隙間を軸線に沿う方向に流れ、シール部材側端部から流出して、シール部材に到達するオイルの量が少なくなり、軸受構造で消費されるオイルの量が低減される。

上記ターボチャージャの軸受構造において、前記シール部材側端部の内周部には、周方向に延びる内溝部が形成されており、前記連通部は、前記内溝部の内底面と前記シール部材側端部の外周面との間に設けられていることが好ましい。

上記の構成によれば、軸受部材のシール部材側端部では、その内周部に設けられて周方向に延びる内溝部の内底面が、上記シール部材側端部の内周面として機能する。すなわち、内溝部の内底面は、タービンシャフトの回転に伴う遠心力により同内溝部内に飛散したオイルを受け止めて、連通部に導く機能を発揮する。また、内溝部において軸線に沿う方向に相対向する一対の対向壁面は、内溝部内に飛散したオイルが同内溝部から軸線に沿う方向へ流れる（拡散する）のを規制する機能を発揮する。

そのため、シール部材側端部において、タービンシャフトの回転に伴う遠心力により飛散したオイルのより多くを、内溝部に沿って流下させ、連通部を通じて軸受部材の外部へ流出させることが可能となる。

上記ターボチャージャの軸受構造において、前記連通部は、前記シール部材側端部の少なくとも最下部を含む領域に設けられていることが好ましい。
上記の構成によれば、シール部材側端部においてタービンシャフトの回転に伴う遠心力により飛散したオイルは、同シール部材側端部の内周面に当たった後、自重により同内周面を伝って低所側へ流下する。そして、上記オイルのうち、連通部よりも高所に位置するものは、その連通部を通じて軸受部材の外部へ流出することが可能である。ここで、連通部はシール部材側端部の少なくとも最下部を含む領域に設けられている。このことから、連通部が上記最下部よりも高い箇所に設けられているものに比べ、より多くのオイルを、連通部を通じて軸受部材の外部へ流出させることが可能となる。

上記ターボチャージャの軸受構造において、前記連通部は、前記シール部材側端部の周方向に延びる長孔状をなしていることが好ましい。
上記の構成によれば、シール部材側端部においてタービンシャフトの回転に伴う遠心力により飛散したオイルは、同シール部材側端部の内周面に当たった後、自重により同内周面を伝って流下する。このオイルは、シール部材側端部の周方向に延びる長孔状の連通部を通って軸受部材の外部へ流出する。この際、連通部が長孔状をなしていることから、同連通部の流路面積（断面積）は、連通部が非長孔状に形成された場合よりも大きくなる。従って、連通部を通過可能なオイルの量は、連通部が非長孔状に形成される場合よりも多くなる。また、シール部材側端部の周方向における連通部の長さを変えることで、連通部を通過するオイルの量を、適切な量に調整及び設定することが可能である。

上記ターボチャージャの軸受構造において、前記ハウジングは、両端が開放され、かつ前記軸受部材が配置される軸受配置部と、少なくとも一部が前記軸受配置部を下側から取り囲むように設けられた空洞部とを有しており、前記軸受配置部の下部には、前記連通部と前記空洞部とを繋ぐ切欠き部が設けられていることが好ましい。

上記の構成によれば、タービンシャフトの回転に伴う遠心力により飛散したオイルは、上述したように軸受部材の内周面に当たった後、自重により同内周面を伝って流下する。このオイルは、連通部を通って軸受部材の外部へ流出する。そして、上記オイルは、ハウジングの軸受配置部下部に設けられた切欠き部を通って、少なくとも一部が軸受配置部を下側から取り囲む空洞部に排出される。

上記ターボチャージャの軸受構造において、前記外溝部は、前記軸受配置部の前記切欠き部に繋がっていることが好ましい。
上記の構成によれば、ハウジングと軸受部材との隙間を上記軸線に沿う方向へ流れるオイルは、外溝部を通過する。この外溝部は、軸受配置部の切欠き部に繋がっている。このことから、外溝部を通過するオイルの一部は、切欠き部を通って軸受部材の外部の空洞部に排出される。この点でも、シール部材に到達するオイルの量が少なくなり、軸受構造で消費されるオイルの量がより一層低減される。

ターボチャージャの軸受構造の一実施形態を示す部分断面図。 図１における２−２線断面図。 一実施形態における軸受部材及びタービンシャフトを分離して示す部分分解斜視図。 一実施形態における軸受部材の一部を破断して示す斜視図。 一実施形態における軸受部材の連通部の周辺部分を示す部分斜視図。

以下、ターボチャージャの軸受構造の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、ターボチャージャ１０は、エンジン（図示略）から排出される排気のエネルギにより回転されるタービンホイール１１（図１では一部のみ図示）と、エンジンの燃焼室への吸入空気を圧縮するコンプレッサホイール１２と、タービンホイール１１の回転をコンプレッサホイール１２に伝達するタービンシャフト１３とを備えている。タービンホイール１１及びコンプレッサホイール１２は、タービンシャフト１３によって一体回転可能に連結されている。

図１及び図３に示すように、タービンシャフト１３は、一方（図１の右方）の端部１４においてタービンホイール１１に固定されている。タービンシャフト１３において、上記端部１４よりもコンプレッサホイール１２側の部位には、同タービンシャフト１３の軸線Ｌ１に沿って、大径部１６、小径部１５及び大径部１６が形成されている。これらの小径部１５及び両大径部１６は、軸受構造による軸受の対象となる部位であり、上記端部１４よりも小径に形成されている。両大径部１６は、小径部１５の上記軸線Ｌ１に沿う方向についての両側において、小径部１５よりも大径に形成されている。

図１に示すように、ターボチャージャ１０のハウジング２０は、例えば鋳造により一部品として一体的に形成されている。ハウジング２０は、その一部に軸受配置部２１を有している。軸受配置部２１は、略水平方向へ延び、かつ両端が開放されている。軸受配置部２１内には軸受部材３０が配置されている。軸受部材３０は、上述した特許文献１を含め一般的なセミフロート軸受におけるフローティングメタル（ブッシュ）に相当するものであり、タービンシャフト１３がその軸線Ｌ１に直交する方向へ移動するのを規制するラジアル軸受として機能する。

図１及び図４に示すように、軸受部材３０は、自身の軸線Ｌ２に沿う方向についての両端が開放された円筒状をなしている。軸受部材３０では、最も外径の大きな部位でも、上記軸受配置部２１の内壁面２２よりも僅かに小径に形成されている。軸受部材３０の外周面であって、軸線Ｌ２に沿う方向についての中間部分には環状溝３１が設けられている。この環状溝３１は、軸線Ｌ２に沿う方向について比較的広い領域に設けられている。また、軸受部材３０の外周面であって、軸線Ｌ２に沿う方向についての両側部分には、上記環状溝３１よりも同方向についての寸法の小さな（幅狭の）環状溝３２が、環状溝３１から離間した状態で設けられている。

軸受部材３０の内部空間は、軸線Ｌ２に沿う方向についての中間部分を構成する大径孔部３３と、同方向についての両側部分を構成する一対の小径孔部３４とを備えている。各小径孔部３４は、タービンシャフト１３の大径部１６よりも僅かに大きな内径を有し、大径孔部３３は上記小径孔部３４よりも僅かに大きな内径を有している。そして、軸線Ｌ２に沿う方向については、小径部１５が大径孔部３３内に位置し、かつ各大径部１６の少なくとも一部が小径孔部３４内に位置するように、タービンシャフト１３が軸受部材３０に挿通されている。この状態では、タービンシャフト１３の軸線Ｌ１が軸受部材３０の軸線Ｌ２に合致している。

図１に示すように、軸受部材３０は、軸受配置部２１の内壁面２２から離間した状態で、規制部材５１によりハウジング２０に取付けられている。この取付けのために、軸受部材３０には、環状溝３１において開口し、かつ同軸受部材３０の径方向内方へ向けて延びる係合孔３５が設けられている。係合孔３５は、軸受部材３０を貫通する（大径孔部３３で開口する）ものであってもよいし、貫通しないものであってもよい。

そして、規制部材５１の一方（図１の下方）の端部が、上記係合孔３５に係合されることにより、軸受部材３０が同規制部材５１を介してハウジング２０に取付けられている。規制部材５１の係合孔３５に対する係合は、例えば、圧入によって行なわれてもよいし、螺合によって行なわれてもよい。この規制部材５１により、軸受部材３０は、軸線Ｌ２の周りでの回転を規制されるとともに、軸線Ｌ２に沿う方向及び直交する方向（径方向）へ変位することを規制される。

上記のように規制部材５１を介してハウジング２０に取付けられた軸受部材３０では、その外周面と軸受配置部２１の内壁面２２との間に、円筒状の隙間Ｇ１が形成されている。この隙間Ｇ１は、環状溝３１，３２の設けられている箇所において、設けられていない箇所よりも大きくなっている。この隙間Ｇ１に対しては、ハウジング２０に設けられた油路（図示略）を通じて、エンジンのオイルが供給されるようになっている。

また、軸受部材３０では、その内周面とタービンシャフト１３との間に円筒状の隙間Ｇ２が形成されている。大径部１６と小径孔部３４との隙間Ｇ２は、小径部１５と大径孔部３３との隙間Ｇ２よりも小さくなっている。

なお、上記規制部材５１として、例えば、所定の機械的強度と可撓性とを有していて、所定以上の外力を受けたときに弾性的に撓むものが用いられてもよい。
上記規制部材５１は、タービンシャフト１３が振動した場合等には、ハウジング２０に対する取付け部分を支点として弾性的に揺れ動く。この揺れに追従して軸受部材３０の軸線Ｌ２に沿う方向についての両側部分が径方向へ変位するようになる。このとき、弾性的に撓んだ規制部材５１の弾性復元力によってタービンシャフト１３の振動が減衰される。しかも、軸受部材３０が、あたかもシーソーのように揺れ動くことに伴い、軸受部材３０の両端部分と軸受配置部２１の内壁面２２との隙間Ｇ１に存在するオイルによるスクイズ効果により、タービンシャフト１３の振動が減衰されるとともに、タービンシャフト１３からハウジング２０に伝達される振動が減衰される。

上記オイルによるスクイズ効果について説明すると、軸受部材３０の両端部分が径方向に変位すると、その軸受部材３０と軸受配置部２１の内壁面２２との隙間Ｇ１が交互に拡大、縮小される。隙間Ｇ１に存在するオイルを軸線Ｌ２に沿う方向の一方へ押し出したり、その一方から引き込んだりするといったポンピング運動が起こるようになる。そして、このようなオイルのポンピング運動によって、振動を減衰する現象が発生する。このような振動減衰効果が上記スクイズ効果である。

上記隙間Ｇ１に供給されたオイルの一部を、軸受部材３０の内部空間（隙間Ｇ２）へ供給するために、同軸受部材３０には油孔（図示略）が径方向に貫通した状態で設けられている。

さらに、ハウジング２０には、タービンシャフト１３がその軸線Ｌ１に沿う方向へ移動するのを規制するスラスト軸受５２が設けられている。本実施形態では、スラスト軸受５２は、一般的なターボチャージャと同様、ハウジング２０において温度上昇の少ないコンプレッサホイール１２側に設けられているが、タービンホイール１１側に設けられてもよい。なお、図１中の５３は、タービンシャフト１３上に固定されたカラーであり、このカラー５３がスラスト軸受５２に対し回転自在に嵌合されている。

ハウジング２０には空洞部２４が設けられている。この空洞部２４の主要な機能として、軸受部材３０の端部から、軸線Ｌ２に沿う方向へ流出したオイルがタービンホイール１１側へ漏れ出るのを抑制することがある。空洞部２４の一部は、前記軸受配置部２１を下側から取り囲むように設けられている。また、空洞部２４の一部は、タービンシャフト１３における上記端部１４のうちのコンプレッサホイール側部分（図１の左側部分）を取り囲むように設けられている。空洞部２４の上記２つの部位を区別する必要があるときには、前者を「第１空洞部２５」といい、後者を「第２空洞部２６」というものとする。

上記軸受部材３０の外部、より詳しくは、第２空洞部２６よりもタービンホイール１１に近い側であって、タービンシャフト１３の端部１４とハウジング２０との間には、上記軸受部材３０の端部から軸線Ｌ２に沿う方向についての外方（図１の右方）へ流出したオイルをシールする環状のシール部材１７が設けられている。より詳しくは、タービンシャフト１３の端部１４の外周部には、その周方向に延びる装着溝部１８が全周にわたって設けられており、ここに上記シール部材１７が装着されている。

図１及び図４に示すように、軸受部材３０のシール部材側端部３６の外周部には、周方向に延びる外溝部４１が設けられている。外溝部４１は、軸線Ｌ２に沿う方向については、タービンホイール１１側の環状溝３２とシール部材側端部３６のタービンホイール１１側の端面３７との間に設けられている。また、外溝部４１は、上記方向については、環状溝３２と同程度の寸法（溝幅）を有している。しかし、外溝部４１は、環状溝３２よりも深く形成されている。

上記シール部材側端部３６の内周部には、その周方向に延びる内溝部４５が設けられている。内溝部４５は、軸線Ｌ２に沿う方向については、上記外溝部４１と略同じ箇所、すなわち外溝部４１の内方に設けられている。

図１及び図５に示すように、シール部材側端部３６の下部には、そのシール部材側端部３６の内周面と外周面とを連通させる連通部４８が設けられている。ここでの内周面は上記内溝部４５の内底面４６によって構成され、外周面は外溝部４１の内底面４２によって構成されている。連通部４８は、上下方向については、シール部材側端部３６の少なくとも最下部４９を含む領域に設けられている。本実施形態では、連通部４８は、上記条件（最下部４９を含むこと）を満たしたうえでシール部材側端部３６の周方向に延びる長孔状をなしている。

上述した外溝部４１、内溝部４５及び連通部４８は、いずれも切削加工等の機械加工によって形成されている。
図１及び図２に示すように、上記軸受配置部２１の下部には、連通部４８と空洞部２４（第１空洞部２５、第２空洞部２６）とを繋ぐ切欠き部２３が設けられている。切欠き部２３は、軸受配置部２１の最下部２７を含んだ状態で、軸受配置部２１の周方向に延びている。切欠き部２３は、上記長孔状の連通部４８の下方に位置している。

そして、上述した外溝部４１が、上記連通部４８及び切欠き部２３の両者に繋がっている。すなわち、外溝部４１の下部は、シール部材側端部３６の径方向について、連通部４８と切欠き部２３との間に位置している。

上記のようにして本実施形態のターボチャージャの軸受構造が構成されている。次に、この軸受構造の作用について説明する。
図１に示すように、軸受部材３０は、これとハウジング２０との間に架け渡された規制部材５１により、同ハウジング２０に取付けられるとともに、軸線Ｌ２の周りを回転することを規制される。軸受部材３０に挿通されたタービンシャフト１３は、両小径孔部３４によって受けられ、同小径孔部３４の内周面（摺動面）上を摺動しながら回転することが可能である。

そのため、ターボチャージャ１０では、エンジンから排出される排気がタービンホイール１１に吹き付けられることにより、タービンホイール１１が回転させられると、コンプレッサホイール１２が、タービンホイール１１及びタービンシャフト１３と一体となって回転させられる。回転するコンプレッサホイール１２により、吸入空気が強制的にエンジンの燃焼室内に送り込まれる（過給される）。

上記タービンシャフト１３の回転に際しては、エンジンにおいて潤滑等に用いられるオイルの一部が、ターボチャージャ１０に供給される。このオイルは、ハウジング２０内の油路（図示略）を経由して、軸受部材３０と軸受配置部２１との隙間Ｇ１に供給される。このオイルは、図１において矢印Ａで示すように、軸受部材３０の軸線Ｌ２に沿う方向へ流れ、上述したようにタービンシャフト１３からの振動を抑制する機能を発揮する。

また、上記隙間Ｇ１に供給されたオイルの一部は、軸受部材３０を貫通する油孔（図示略）を通って、タービンシャフト１３と軸受部材３０との隙間Ｇ２に供給される。このオイルは、図１において矢印Ｂで示すように軸線Ｌ２に沿う方向へ流れ、軸受部材３０によるタービンシャフト１３の軸受部分（摺動部分）を潤滑するとともに冷却する機能を発揮する。

ここで、本実施形態の軸受構造では、タービンシャフト１３が軸受部材３０に対し回転するのに対し、軸受部材３０はハウジング２０に対し回転しない。そのため、隙間Ｇ２を流れるオイルに対しては、タービンシャフト１３による遠心力が作用するのに対し、隙間Ｇ１を流れるオイルに対しては、タービンシャフト１３による遠心力が作用しない。従って、仮に、シール部材側端部３６に外溝部４１が設けられていないとすると、隙間Ｇ１においてオイルが軸線Ｌ２に沿う方向に流れる際の抵抗は、隙間Ｇ２においてオイルが同方向に流れる際の抵抗よりも小さい。隙間Ｇ１では、隙間Ｇ２よりも速くオイルが流動する。

上記各隙間Ｇ１，Ｇ２を流れるオイルのうち、シール部材側端部３６から軸線Ｌ２に沿う方向についての外方（図１の右方）へ流出したものは、第２空洞部２６及びシール部材１７によって、それ以上軸受部材３０から遠ざかる側（タービンホイール１１側）へ流れる（漏れ出る）ことを規制される。

ところで、隙間Ｇ２において上記軸線Ｌ２に沿う方向へ流れるオイルの一部は、タービンシャフト１３の回転に伴う遠心力により飛散する。シール部材側端部３６において上記のように飛散したオイルは、同シール部材側端部３６の内周面に当たる。

シール部材側端部３６の内周部に、周方向に延びる内溝部４５が設けられた本実施形態では、その内溝部４５の内底面４６が上記シール部材側端部３６の内周面として機能する。すなわち、内溝部４５の内底面４６は、タービンシャフト１３の回転に伴う遠心力により内溝部４５内に飛散するオイルを受け止めて、連通部４８に導く機能を発揮する。また、内溝部４５において軸線Ｌ２に沿う方向に相対向する一対の対向壁面４７は、同内溝部４５内に飛散したオイルが同内溝部４５から軸線Ｌ２に沿う方向へ流れる（拡散する）のを規制する機能を発揮する。

上記のように、内溝部４５の内底面４６に当たったオイルは、図１における矢印Ｃ、及び図２における矢印Ｄで示すように、自重により同内底面４６を伝って低所側へ流下する。上記オイルのうち、連通部４８よりも高所に位置するものは、その連通部４８を通じて軸受部材３０の外部へ流出することが可能である。本実施形態では、連通部４８は、シール部材側端部３６の少なくとも最下部４９を含む領域に設けられている。このことから、連通部４８が上記最下部４９よりも高い箇所に設けられているものに比べ、より多くのオイルが、連通部４８を通じて軸受部材３０の外部へ流出する。

また、連通部４８が、シール部材側端部３６の周方向に延びる長孔状をなしていることから、同連通部４８の流路面積（断面積）は、連通部４８が非長孔状に形成された場合、例えば丸孔等の孔によって構成された場合よりも大きくなる。従って、連通部４８を通過可能なオイルの量は、連通部４８が非長孔状に形成された場合よりも多くなる。

そして、連通部４８から軸受部材３０の外部へ流出するオイルの分、上記シール部材１７に到達するオイルの量が少なくなる。
一方、図１において矢印Ａで示すように、隙間Ｇ１を軸線Ｌ２に沿う方向へ流れるオイルの一部は、シール部材側端部３６の外周部に形成された外溝部４１を通過する。この外溝部４１を通過することにより、外溝部４１のない場合よりも、上記軸線Ｌ２に沿う方向へ流れるオイルの速度が低下する。オイルが外溝部４１を通過する際、流路面積（隙間Ｇ１の断面積）が拡大するからである。この点でも、シール部材１７に到達するオイルの量が少なくなる。

図２に示すように、上記外溝部４１は、軸受配置部２１の切欠き部２３に繋がっている。このことから、外溝部４１を通過するオイルのうち、切欠き部２３よりも高所に位置するものは、同図２において矢印Ｅで示すように、その切欠き部２３を通じて外溝部４１の外部へ流出することが可能である。ここで、本実施形態では、切欠き部２３は軸受配置部２１の少なくとも最下部２７を含む領域に設けられている。このことから、切欠き部２３が軸受配置部２１の最下部２７よりも高い箇所に設けられているものに比べ、より多くのオイルが、切欠き部２３を通じて軸受配置部２１の外部へ流出する。この点でも、シール部材１７に到達するオイルの量が少なくなる。

このように、軸受部材３０の内外の隙間Ｇ１，Ｇ２を軸線Ｌ２に沿う方向に流れ、シール部材側端部３６から同方向についての外方へ流出して、シール部材１７に到達するオイルの量が少なくなり、軸受構造で消費されるオイルの量が低減される。

ところで、隙間Ｇ２を流れ、連通部４８を通じて軸受部材３０の外部へ流出したオイルと、隙間Ｇ１を流れ、外溝部４１に至ったオイルの一部とは、軸受配置部２１の上記切欠き部２３を通って、同軸受配置部２１を下側から取り囲む第１空洞部２５や、シール部材側端部３６に対し軸線Ｌ２に沿う方向に隣接する第２空洞部２６に排出される。

上記オイルは、第１空洞部２５や第２空洞部２６を流下した後にハウジング２０の外部へ排出され、エンジンに戻される。このオイルは、ハウジング２０の油路を介して、隙間Ｇ１，Ｇ２に再び供給される。

以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）軸受部材３０のシール部材側端部３６の外周部に、周方向に延びる外溝部４１を形成する。シール部材側端部３６の下部に、そのシール部材側端部３６の内周面と外周面（外溝部４１の内底面４２）とを連通させる連通部４８を設けている（図１）。

そのため、軸受部材３０の内外の隙間Ｇ１，Ｇ２を軸線Ｌ２に沿う方向に流れ、シール部材側端部３６から同方向についての外方へ流出して、シール部材１７に到達するオイルの量を少なくし、軸受構造で消費されるオイルの量を低減することができる。

（２）シール部材側端部３６の内周部に、周方向に延びる内溝部４５を形成する。内溝部４５の内底面４６を上記シール部材側端部３６の内周面として機能させる。連通部４８を、内溝部４５の内底面４６とシール部材側端部３６の外周面（外溝部４１の内底面４２）との間に設けている（図５）。

そのため、シール部材側端部３６において、タービンシャフト１３の回転に伴う遠心力により飛散したオイルのより多くを、内溝部４５に沿って流下させた後、連通部４８を通じて軸受部材３０の外部へ流出させることができる。

（３）連通部４８を、シール部材側端部３６の少なくとも最下部４９を含む領域に設けている（図１、図４）。
そのため、連通部４８がシール部材側端部３６の最下部４９よりも高い箇所に設けられているものに比べ、より多くのオイルを、連通部４８を通じて軸受部材３０の外部へ流出させることができる。

（４）連通部４８を、シール部材側端部３６の周方向に延びる長孔状に形成している（図２）。
そのため、連通部４８を通過するオイルの量を、連通部４８が非長孔状に形成された場合よりも多くすることができる。

また、シール部材側端部３６の周方向における連通部４８の長さを変えることで、連通部４８を通過するオイルの量を、適切な量に調整及び設定することができる。
（５）両端が開放され、かつ軸受部材３０が配置される軸受配置部２１と、少なくとも一部が軸受配置部２１を下側から取り囲む空洞部２４（第１空洞部２５）とをハウジング２０に設ける。軸受配置部２１の下部には、連通部４８と空洞部２４（第１空洞部２５及び第２空洞部２６）とを繋ぐ切欠き部２３を設けている（図１、図２）。

そのため、連通部４８を通って軸受部材３０の外部へ流出したオイルを、切欠き部２３を通じて空洞部２４に排出することができる。このオイルを回収し、再び軸受構造に供給することができる。

（６）外溝部４１を、軸受配置部２１の切欠き部２３に繋げている（図１、図２）。
そのため、外溝部４１を通過するオイルの一部を、切欠き部２３を通じて空洞部２４に排出することができ、シール部材１７に到達するオイルの量をさらに少なくして、軸受構造で消費されるオイルの量の低減をより一層図ることができる。

（７）隙間Ｇ１を流れるオイルのうち、シール部材１７に到達するオイルの量を低減する効果は、ハウジング２０（軸受配置部２１）の内壁面２２に溝部を設けることによっても得られる。ただし、機械加工によって上記溝部を形成しようとすると、溝部がハウジングの内奥部に位置するため機械加工がしづらく、コスト上昇を招く。

この点、本実施形態では、外溝部４１、内溝部４５及び連通部４８のいずれについても、ハウジング２０（軸受配置部２１）とは別体の軸受部材３０に設けられている。しかも、それら外溝部４１、内溝部４５及び連通部４８は、軸受部材３０の端部に位置している。従って、機械加工がしやすく、コスト低減を図ることができる。

なお、上記実施形態は、これを以下のように変更した変形例として実施することもできる。
＜シール部材１７について＞
・シール部材１７は、軸受部材３０とコンプレッサホイール１２との間において、タービンシャフト１３とハウジング２０との間に設けられてもよい。この場合には、軸受部材３０のシール部材側端部（コンプレッサホイール１２側の端部）に、上記実施形態と同様な外溝部及び連通部が設けられてもよい。

＜切欠き部２３について＞
・切欠き部２３は、軸受配置部２１の下部で、連通部４８と空洞部２４とを繋ぐものであることを条件として、最下部２７よりも高い箇所に設けられてもよい。

＜空洞部２４について＞
・空洞部２４は、上述した第１空洞部２５及び第２空洞部２６に加え又は代えて、別の空間部を有するものであってもよい。

・少なくとも一部が軸受配置部２１を下側から取り囲むものであることを条件として、空洞部２４（第１空洞部２５）の形状が変更されてもよい。
＜内溝部４５について＞
・内溝部４５は、シール部材１７に到達するオイルの量を少なくする観点からは、必須な要素ではなく、割愛可能である。内溝部４５が割愛された場合であっても、隙間Ｇ２を軸線Ｌ２に沿う方向へ流れるオイルの一部を、連通部４８から軸受部材３０の外部へ流出させることが可能である。

＜連通部４８について＞
・外溝部４１の内底面４２とは異なる箇所が、シール部材側端部３６の外周面とされ、この箇所において連通部４８の外端部が開口されてもよい。

・連通部４８は、シール部材側端部３６の複数箇所に設けられてもよい。
・連通部４８は、長孔状とは異なる形状、例えば丸孔状に形成されてもよい。この場合、ドリル加工等の機械加工によってシール部材側端部３６に連通部４８を形成することができる。

・連通部４８は、シール部材側端部３６の下部であることを条件として、最下部４９よりも高い箇所に設けられてもよい。この場合であっても、隙間Ｇ２を軸線Ｌ２に沿う方向へ流れるオイルの一部を、連通部４８を通じて軸受部材３０の外部へ流出させて、シール部材１７に到達するオイルの量を少なくする効果は得られる。

１０…ターボチャージャ、１１…タービンホイール、１２…コンプレッサホイール、１３…タービンシャフト、１７…シール部材、２０…ハウジング、２１…軸受配置部、２３…切欠き部、２４…空洞部、２５…第１空洞部、２６…第２空洞部、２７…軸受配置部の最下部、３０…軸受部材、３６…シール部材側端部、４１…外溝部、４２…外溝部の内底面（シール部材側端部の外周面）、４５…内溝部、４６…内溝部の内底面（シール部材側端部の内周面）、４８…連通部、４９…シール部材側端部の最下部、Ｇ１，Ｇ２…隙間、Ｌ１，Ｌ２…軸線。

Claims (6)

1. タービンホイール及びコンプレッサホイールを連結するタービンシャフトが挿通される筒状の軸受部材が、ハウジングに対し、軸線周りの回転を規制された状態で取付けられ、前記ハウジングと前記軸受部材との隙間にオイルが供給されるとともに、前記軸受部材と前記タービンシャフトとの隙間にオイルが供給され、さらに前記タービンシャフトと前記ハウジングとの間には、前記軸受部材から前記軸線に沿う方向へ流出するオイルをシールするシール部材が設けられたターボチャージャの軸受構造であって、
   前記軸受部材のシール部材側端部の外周部には、周方向に延びる外溝部が形成され、
   前記シール部材側端部の下部には、そのシール部材側端部の内周面と外周面とを連通させる連通部が設けられていることを特徴とするターボチャージャの軸受構造。
2. 前記シール部材側端部の内周部には、周方向に延びる内溝部が形成されており、前記連通部は、前記内溝部の内底面と前記シール部材側端部の外周面との間に設けられている請求項１に記載のターボチャージャの軸受構造。
3. 前記連通部は、前記シール部材側端部の少なくとも最下部を含む領域に設けられている請求項１又は２に記載のターボチャージャの軸受構造。
4. 前記連通部は、前記シール部材側端部の周方向に延びる長孔状をなしている請求項１〜３のいずれか１つに記載のターボチャージャの軸受構造。
5. 前記ハウジングは、両端が開放され、かつ前記軸受部材が配置される軸受配置部と、少なくとも一部が前記軸受配置部を下側から取り囲むように設けられた空洞部とを有しており、
   前記軸受配置部の下部には、前記連通部と前記空洞部とを繋ぐ切欠き部が設けられている請求項１〜４のいずれか１つに記載のターボチャージャの軸受構造。
6. 前記外溝部は、前記軸受配置部の前記切欠き部に繋がっている請求項５に記載のターボチャージャの軸受構造。