JP6405473B2 - ターボチャージャの軸受装置、及びターボチャージャ - Google Patents
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Description
一端側にコンプレッサホイール、他端側にタービンホイールが夫々設けられる回転軸と、
前記回転軸を回転可能に支持するコンプレッサ側ジャーナル軸受、及び
前記コンプレッサ側ジャーナル軸受よりも前記タービンホイール側に配置され、前記回転軸を回転可能に支持するタービン側ジャーナル軸受、
を含むジャーナル軸受装置と、
前記コンプレッサ側ジャーナル軸受を支持する支持面を内周側に有するコンプレッサ側軸受支持部、
前記コンプレッサ側軸受支持部に対して間隔を置いて設けられ、前記タービン側ジャーナル軸受を支持する支持面を内周側に有するタービン側軸受支持部、及び
前記コンプレッサ側軸受支持部および前記タービン側軸受支持部を内部に支持し、前記ジャーナル軸受装置に潤滑油を供給するための給油孔、前記潤滑油を外部に排出するための排油口、及び前記コンプレッサ側軸受支持部と前記タービン側軸受支持部との間に形成される排油空間、を有する軸受ハウジング本体、
を含む軸受ハウジングと、
前記コンプレッサ側軸受支持部又は前記タービン側軸受支持部の少なくとも一方の外周側において、前記回転軸の周方向に沿って延在する潤滑油ガイド部材と、を備え、
前記排油口を下方に配向している状態において、前記回転軸の回転中心から鉛直下方に延伸する仮想線を基準線とした場合に、
前記潤滑油ガイド部材は、前記回転中心を中心として、前記基準線から周方向の一方側および他方側の夫々に、所定角度に亘って延伸している。
前記コンプレッサ側ジャーナル軸受よりも前記コンプレッサホイール側に配置され、前記回転軸をスラスト方向に支持するスラスト軸受と、
前記スラスト軸受よりも前記コンプレッサホイール側の位置において、前記スラスト軸受に対向して配置される本体部、
前記本体部から前記コンプレッサホイール側に向かって、前記コンプレッサ側軸受支持部と前記排油口との間を延伸する舌部、及び
前記舌部から前記コンプレッサ側軸受支持部の外周面に向かって延伸するガイド部、
を含むオイルディフレクタと、
をさらに備え、
前記潤滑油ガイド部材は、前記ガイド部を含む。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
本発明の一実施形態にかかるターボチャージャは、特に限定されないが、例えば自動車用エンジン等に搭載されるターボチャージャである。
先ず、本発明の一実施形態にかかるターボチャージャ100について、図面を基にして説明する。
以下、本発明の一実施形態にかかるターボチャージャ100の軸受装置1について、図面を基にして詳細に説明する。
また、軸受ハウジング本体66は、ジャーナル軸受装置4に潤滑油を供給するための給油孔63、潤滑油を外部に排出するための排油口64、及びコンプレッサ側軸受支持部61とタービン側軸受支持部62との間に形成される排油空間65を有している。この排油空間65は、コンプレッサ側軸受支持部61とタービン側軸受支持部62との間において、回転軸2の周方向に沿って円周状に形成されている。そして、ターボチャージャ100は、軸受ハウジング6の排油口64が鉛直下方に配向された状態、すなわち排油口64の図心が最も下方に位置した状態、でエンジンに搭載される。
本発明の一実施形態にかかる潤滑油ガイド部材10は、図2、図11、図12に示したように、排油口64を下方に配向している状態において、回転軸2の回転中心CLから鉛直下方に延伸する仮想線を基準線VLとした場合に、潤滑油ガイド部材10は、回転中心CLを中心として、基準線VLから周方向の一方側および他方側の夫々に、所定角度θに亘って延伸している。
また、図1〜5に示す実施形態では、凸部61A〜61E、62A〜62Eは、コンプレッサ側軸受支持部61又はタービン側軸受支持部62の両方の外周面61b、62bから夫々突設されている。
図7に示したように、オイルディフレクタ7は、プレート状の部材であって、スラスト軸受12よりもコンプレッサホイール5側の位置において、スラスト軸受12に対向して配置される本体部71、本体部71からコンプレッサホイール5側に向かって、コンプレッサ側軸受支持部61と排油口64との間を延伸する舌部72、及び舌部72からコンプレッサ側軸受支持部61の外周面61bに向かって延伸するガイド部73を含んでいる。そして、上述した潤滑油ガイド部材10は、ガイド部73を含んでいる。
図示した実施形態では、開口72hは、舌部72の水平部72Bに形成されている。また、開口72hは、排油口64の鉛直上方に位置している。
幾つかの実施形態では、図10の(a)に示したように、コンプレッサ側軸受支持部61の外周面61bには、溝部61gが形成されており、ガイド部73の先端部73aが溝部61gに挿入される。
図示した実施形態では、突起61pは、ガイド部73よりも排油空間65側に位置している。
幾つかの実施形態では、潤滑油ガイド部材10は、回転中心CLを中心として、基準線VLから回転軸2の周方向の一方側および他方側の夫々に、60°の範囲に亘って延伸している。
幾つかの実施形態では、潤滑油ガイド部材10は、回転中心CLを中心として、基準線VLから回転軸2の周方向の一方側および他方側の夫々に、90°の範囲に亘って延伸している。
幾つかの実施形態では、潤滑油ガイド部材10は、回転中心CLを中心として、基準線VLから回転軸2の周方向の一方側および他方側の夫々に、180°の範囲に亘って延伸している。
2 回転軸
4 ジャーナル軸受装置
41 コンプレッサ側ジャーナル軸受
42 タービン側ジャーナル軸受
43 コンプレッサ側移動規制部材
44 タービン側移動規制部材
5 コンプレッサホイール
6 軸受ハウジング
61 コンプレッサ側軸受支持部
61A〜61E 凸部
61a 内周面(支持面)
61b 外周面
61g 溝部
61p 突起
62 タービン側軸受支持部
62A〜62E 凸部
63 給油孔
63a 入口側給油孔
63b コンプレッサ側給油孔
63c タービン側給油孔
63d スラスト側給油孔
64 排油口
65 排油空間
66 軸受ハウジング本体
66a 内周壁面
67b 隙間
67d タービン側排油路
67e スラスト側排油路
7 オイルディフレクタ
71 本体部
71h 中央孔
72 舌部
72A 傾斜部
72B 水平部
72h 開口
73 ガイド部
73a 先端部
10 潤滑油ガイド部材
12 スラスト軸受
13 リテーナ
14 ナップリング
15 第1スラストカラー
16 第2スラストカラー
100 ターボチャージャ
102 タービンハウジング
103 タービンインペラ
103a タービンハブ
103b タービン翼
104 コンプレッサハウジング
105 コンプレッサインペラ
105a コンプレッサハブ
105b コンプレッサ翼
111 排ガス流出口
113 タービンスクロール流路
115 吸気流入口
116 ナット
117 コンプレッサスクロール流路
Claims (10)
- 一端側にコンプレッサホイール、他端側にタービンホイールが夫々設けられる回転軸と、
前記回転軸を回転可能に支持するコンプレッサ側ジャーナル軸受、及び
前記コンプレッサ側ジャーナル軸受よりも前記タービンホイール側に配置され、前記回転軸を回転可能に支持するタービン側ジャーナル軸受、
を含むジャーナル軸受装置と、
前記コンプレッサ側ジャーナル軸受を支持する支持面を内周側に有するコンプレッサ側軸受支持部、
前記コンプレッサ側軸受支持部に対して間隔を置いて設けられ、前記タービン側ジャーナル軸受を支持する支持面を内周側に有するタービン側軸受支持部、及び
前記コンプレッサ側軸受支持部および前記タービン側軸受支持部を内部に支持し、前記ジャーナル軸受装置に潤滑油を供給するための給油孔、前記潤滑油を外部に排出するための排油口、及び前記コンプレッサ側軸受支持部と前記タービン側軸受支持部との間に形成される排油空間、を有する軸受ハウジング本体、
を含む軸受ハウジングと、
前記コンプレッサ側軸受支持部又は前記タービン側軸受支持部の少なくとも一方の外周側において、前記回転軸の周方向に沿って延在する潤滑油ガイド部材と、を備え、
前記排油口を下方に配向している状態において、前記回転軸の回転中心から鉛直下方に延伸する仮想線を基準線とした場合に、
前記潤滑油ガイド部材は、前記回転中心を中心として、前記基準線から周方向の一方側および他方側の夫々に、所定角度に亘って延伸しており、
前記潤滑油ガイド部材は、前記コンプレッサ側軸受支持部又は前記タービン側軸受支持部、の少なくとも一方の外周面から突設された少なくとも一つの凸部を含み、
前記少なくとも一つ凸部は、前記コンプレッサ側軸受支持部又は前記タービン側軸受支持部、の少なくとも一方の外周面における前記排油空間側の端部に形成される第1の凸部と、前記第1の凸部よりも前記排油空間から離れた位置において前記第1の凸部から離間して形成される第2の凸部であって、前記第1の凸部が形成される、前記コンプレッサ側軸受支持部又は前記タービン側軸受支持部、の少なくとも一方の外周面における前記排油空間とは反対側の端部に形成される第2の凸部と、を含む
ターボチャージャの軸受装置。 - 前記凸部における前記排油空間とは反対側の側面は、該側面の基端から先端にかけて、前記排油空間側に向かって傾斜している
請求項1に記載のターボチャージャの軸受装置。 - 前記凸部における前記排油空間側の側面は、該側面の基端から先端にかけて、前記排油空間側に向かって傾斜している
請求項1又は2に記載のターボチャージャの軸受装置。 - 一端側にコンプレッサホイール、他端側にタービンホイールが夫々設けられる回転軸と、
前記回転軸を回転可能に支持するコンプレッサ側ジャーナル軸受、及び
前記コンプレッサ側ジャーナル軸受よりも前記タービンホイール側に配置され、前記回転軸を回転可能に支持するタービン側ジャーナル軸受、
を含むジャーナル軸受装置と、
前記コンプレッサ側ジャーナル軸受を支持する支持面を内周側に有するコンプレッサ側軸受支持部、
前記コンプレッサ側軸受支持部に対して間隔を置いて設けられ、前記タービン側ジャーナル軸受を支持する支持面を内周側に有するタービン側軸受支持部、及び
前記コンプレッサ側軸受支持部および前記タービン側軸受支持部を内部に支持し、前記ジャーナル軸受装置に潤滑油を供給するための給油孔、前記潤滑油を外部に排出するための排油口、及び前記コンプレッサ側軸受支持部と前記タービン側軸受支持部との間に形成される排油空間、を有する軸受ハウジング本体、
を含む軸受ハウジングと、
前記コンプレッサ側軸受支持部又は前記タービン側軸受支持部の少なくとも一方の外周側において、前記回転軸の周方向に沿って延在する潤滑油ガイド部材と、を備え、
前記排油口を下方に配向している状態において、前記回転軸の回転中心から鉛直下方に延伸する仮想線を基準線とした場合に、
前記潤滑油ガイド部材は、前記回転中心を中心として、前記基準線から周方向の一方側および他方側の夫々に、所定角度に亘って延伸しており、
前記コンプレッサ側ジャーナル軸受よりも前記コンプレッサホイール側に配置され、前記回転軸をスラスト方向に支持するスラスト軸受と、
前記スラスト軸受よりも前記コンプレッサホイール側の位置において、前記スラスト軸受に対向して配置される本体部、
前記本体部から前記コンプレッサホイール側に向かって、前記コンプレッサ側軸受支持部と前記排油口との間を延伸する舌部、及び
前記舌部から前記コンプレッサ側軸受支持部の外周面に向かって上方に延伸するガイド部、
を含むオイルディフレクタと、
をさらに備え、
前記潤滑油ガイド部材は、前記ガイド部を含む
ターボチャージャの軸受装置。 - 前記舌部は、前記ガイド部よりも前記本体部側の位置に形成される開口を有する
請求項4に記載のターボチャージャの軸受装置。 - 前記コンプレッサ側軸受支持部の外周面には、溝部が形成されており、前記ガイド部の先端部が前記溝部に挿入される
請求項4又は5に記載のターボチャージャの軸受装置。 - 前記コンプレッサ側軸受支持部の外周面には、突起が形成されており、前記ガイド部の先端部が前記突起の側面と当接する
請求項4から6の何れか一項に記載のターボチャージャの軸受装置。 - 一端側にコンプレッサホイール、他端側にタービンホイールが夫々設けられる回転軸と、
前記回転軸を回転可能に支持するコンプレッサ側ジャーナル軸受、及び
前記コンプレッサ側ジャーナル軸受よりも前記タービンホイール側に配置され、前記回転軸を回転可能に支持するタービン側ジャーナル軸受、
を含むジャーナル軸受装置と、
前記コンプレッサ側ジャーナル軸受を支持する支持面を内周側に有するコンプレッサ側軸受支持部、
前記コンプレッサ側軸受支持部に対して間隔を置いて設けられ、前記タービン側ジャーナル軸受を支持する支持面を内周側に有するタービン側軸受支持部、及び
前記コンプレッサ側軸受支持部および前記タービン側軸受支持部を内部に支持し、前記ジャーナル軸受装置に潤滑油を供給するための給油孔、前記潤滑油を外部に排出するための排油口、及び前記コンプレッサ側軸受支持部と前記タービン側軸受支持部との間に形成される排油空間、を有する軸受ハウジング本体、
を含む軸受ハウジングと、
前記コンプレッサ側軸受支持部又は前記タービン側軸受支持部の少なくとも一方の外周側において、前記回転軸の周方向に沿って延在する潤滑油ガイド部材と、を備え、
前記排油口を下方に配向している状態において、前記回転軸の回転中心から鉛直下方に延伸する仮想線を基準線とした場合に、
前記潤滑油ガイド部材は、前記回転中心を中心として、前記基準線から周方向の一方側および他方側の夫々に、所定角度に亘って延伸しており、
前記潤滑油ガイド部材は、前記回転中心を中心として、前記基準線から前記回転軸の周方向の前記一方側および前記他方側の夫々に、少なくとも30°の範囲に亘って延伸しており、
前記基準線に対して、前記回転軸の回転方向における上流側を前記一方側、下流側を前記他方側、と定義した場合に、
前記潤滑油ガイド部材は、前記他方側に延伸する周方向長さの方が、前記一方側に延伸する周方向長さよりも長く形成される
ターボチャージャの軸受装置。 - 前記潤滑油ガイド部材は、前記コンプレッサ側軸受支持部又は前記タービン側軸受支持部、の少なくとも一方の外周面から突設された少なくとも一つの凸部からなり、
前記潤滑油ガイド部材は、前記一方側及び前記他方側の少なくとも何れか一方において、前記ハウジング本体の内周壁面に当接する位置まで前記回転軸の周方向に沿って延伸する
請求項8に記載のターボチャージャの軸受装置。 - 請求項1〜9の何れか一項に記載のターボチャージャの軸受装置を備えるターボチャージャ。
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