JP6017865B2 - ターボチャージャーのすべり軸受、及びターボチャージャーの軸受構造 - Google Patents
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Description
これによって、当該すべり軸受からタービンやコンプレッサへの潤滑油の漏れ(油漏れ)が発生し易くなり、当該潤滑油の消費量が増加すると共に、エンジンや排気管へと漏れた潤滑油から白煙が発生する場合がある点で不利であった。
また、摺動面のうち外側の端部近傍には第一油溝が形成されないため、当該部分における摺動面積を大きく確保することができる。これによって、当該部分における面圧の上昇を防止し、磨耗や焼き付きの発生を抑制すると共に、摩擦トルクの低減を図ることができる。
すべり軸受50の構成については後に詳述する。
コンプレッサ側第二油溝60は、前後方向においてコンプレッサ側第一油溝58の後端と同一位置(すなわち、コンプレッサ側摺動面56の後端部から所定距離だけ離れた位置)に形成され、当該コンプレッサ側第一油溝58と連通される。コンプレッサ側第二油溝60の幅及び深さは、コンプレッサ側第一油溝58と同一となるように形成される。
タービン側摺動面62の前後方向幅は、コンプレッサ側摺動面56の前後方向幅と同一となるように形成される。
さらに、タービン側第一油溝64のらせんの位相及びピッチは、コンプレッサ側第一油溝58と同一となるように形成される。すなわち、タービン側摺動面62におけるタービン側第一油溝64の始点(後端)の周方向位置は、コンプレッサ側摺動面56におけるコンプレッサ側第一油溝58の始点(前端)の周方向位置と同一であり、かつ、タービン側摺動面62におけるタービン側第一油溝64の終点(前端)の周方向位置は、コンプレッサ側摺動面56におけるコンプレッサ側第一油溝58の終点(後端)の周方向位置と同一である。
タービン側第二油溝66は、前後方向においてタービン側第一油溝64の前端と同一位置(すなわち、タービン側摺動面62の前端部から所定距離だけ離れた位置)に形成され、当該タービン側第一油溝64と連通される。タービン側第二油溝66の幅及び深さは、タービン側第一油溝64と同一となるように形成される。
このように構成することにより、すべり軸受50の外側の端部(前端部及び後端部)からの潤滑油の漏れを抑制することができる。これによって、潤滑油の消費量を低減させると共に、エンジンや排気管へと漏れた潤滑油からの白煙の発生を抑制することができる。また、これによって潤滑油の流量を低減させることができるため、当該潤滑油の攪拌抵抗を低減し、シャフト11の回転トルクの低減及びターボ効率の向上を図ることができる。
また、前記摺動面のうち外側の端部近傍には前記第一油溝が形成されないため、当該部分における摺動面積を大きく確保することができる。これによって、当該部分における面圧の上昇を防止し、磨耗や焼き付きの発生を抑制すると共に、摩擦トルクの低減を図ることができる。また、当該部分には前記第一油溝が形成されないため、当該部分の内周面全域に亘って潤滑油による油膜を形成することができ、摩擦トルクの低減を図ることができる。
また、前記第一油溝を本実施形態のようならせん状に形成することにより、シャフト11の回転を利用して潤滑油の前記第一油溝内における流通を促すことができる。
このように構成することにより、前記第一油溝の外側の端部(前記摺動面の中途部で途切れるような端部)が無くなるため、切削加工により油溝(前記第一油溝及び前記第二油溝)を形成する際の加工が容易となる。
例えば、当該所定距離を大きく設定すれば、前記摺動面のうち外側の端部近傍の摺動面積を大きく確保することができ、当該所定距離を小さく設定すれば、前記摺動面のうち外側の端部により近い位置まで潤滑油を案内することができる。
また、本実施形態においては円柱状の固定ピン(不図示)をピン孔54に挿入することで、すべり軸受50の前後方向への移動及び回動を規制するものとしたが、当該すべり軸受50の移動及び回動を規制する方法はこれに限るものではない。すなわち、円筒状のピン、角柱状のピン又はCリングで規制したり、すべり軸受50の外周面に凹凸の溝を形成し、当該溝を軸受ハウジング14の軸受部14aと係合させることで規制したりすることも可能である。
また、本実施形態においては、すべり軸受50の回動を規制するものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、すべり軸受50を回動可能となるように構成することも可能である。この場合、軸受ハウジング14の軸受部14aに供給された潤滑油によって、当該すべり軸受50と当該軸受部14aとの摺動面(すべり軸受50の外周面及び軸受部14aの内周面)を潤滑する。
このように構成することにより、すべり軸受50の外側の端部(前端部及び後端部)からの潤滑油の漏れを抑制することができる。これによって、潤滑油の消費量を低減させると共に、エンジンや排気管へと漏れた潤滑油からの白煙の発生を抑制することができる。また、これによって潤滑油の流量を低減させることができるため、当該潤滑油の攪拌抵抗を低減し、シャフト11の回転トルクの低減及びターボ効率の向上を図ることができる。
また、本実施形態においては、シャフト11と軸受ハウジング14との間に介装される軸受とはすべり軸受50のことであり、当該すべり軸受50に前記油溝が形成されるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、例えばスラスト軸受18に油溝を形成することも可能である。
具体的には、前記第二油溝内に貯溜することができる潤滑油の量を増加させることができる。このような第二油溝内に潤滑油が貯溜されていれば、エンジンが始動した直後などの、外部から軸受ハウジング14(ひいてはすべり軸受250及びすべり軸受350)へと潤滑油が供給される前であっても、当該第二油溝内に貯溜された潤滑油によって当該すべり軸受(すべり軸受250及びすべり軸受350)とシャフト11との摺動面(コンプレッサ側摺動面56及びタービン側摺動面62)を潤滑することができる。
また、第五実施形態に係るすべり軸受550においては、タービン側第一油溝64は、後方から前方に向かって反時計回り(左巻き)のらせん状(第一実施形態に係るすべり軸受50(図3等参照)とは逆巻きのらせん状)となるように形成される。
また、第六実施形態に係るすべり軸受650においては、タービン側第一油溝64は、後方から前方に向かって時計回り(右巻き)のらせん状(第一実施形態に係るすべり軸受50(図3等参照)と同じ右巻きのらせん状)となるように形成される。
11 シャフト
12 コンプレッサ
13 タービン
14 軸受ハウジング
50 すべり軸受
56 コンプレッサ側摺動面
58 コンプレッサ側第一油溝
60 コンプレッサ側第二油溝
62 タービン側摺動面
64 タービン側第一油溝
66 タービン側第二油溝
Claims (3)
- コンプレッサとタービンとを連結するシャフトと、
前記シャフトを内包するハウジングと、
の間に介装されるターボチャージャーのすべり軸受であって、
前記コンプレッサ側において当該すべり軸受の内周面に形成されて前記シャフトと摺動するコンプレッサ側摺動面と、
前記タービン側において当該すべり軸受の内周面に形成されて前記シャフトと摺動するタービン側摺動面と、
当該すべり軸受内に供給される潤滑油を、前記コンプレッサ側摺動面のうち前記シャフトの軸線方向における外側の端部から所定距離だけ離れた位置まで案内するように当該コンプレッサ側摺動面にらせん状に形成されたコンプレッサ側第一油溝と、
潤滑油の流通方向において前記コンプレッサ側第一油溝の下流側の端部に連通されるとともに、前記コンプレッサ側摺動面に円環状に形成されたコンプレッサ側第二油溝と、
当該すべり軸受内に供給される潤滑油を、前記タービン側摺動面のうち前記シャフトの軸線方向における外側の端部から所定距離だけ離れた位置まで案内するように当該タービン側摺動面にらせん状に形成されたタービン側第一油溝と、
潤滑油の流通方向において前記タービン側第一油溝の下流側の端部に連通されるとともに、前記タービン側摺動面に円環状に形成されたタービン側第二油溝と、
を具備することを特徴とする、
ターボチャージャーのすべり軸受。 - 前記コンプレッサ側第二油溝は、前記コンプレッサ側第一油溝よりも幅広く、かつ/又は深くなるように形成されていることを特徴とする、
請求項1に記載のターボチャージャーのすべり軸受。 - 前記タービン側第二油溝は、前記タービン側第一油溝よりも幅広く、かつ/又は深くなるように形成されていることを特徴とする、
請求項1又は請求項2に記載のターボチャージャーのすべり軸受。
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