JP6601499B2 - 軸受構造、および、過給機 - Google Patents

Description

本開示は、シャフトを軸支する軸受構造、および、過給機に関する。

従来、シャフトがベアリングハウジングに回転自在に軸支された過給機が知られている。シャフトの一端にはタービンインペラが設けられ、他端にはコンプレッサインペラが設けられる。過給機はエンジンに接続され、エンジンから排出される排気ガスによってタービンインペラが回転する。このタービンインペラの回転によって、シャフトを介してコンプレッサインペラが回転する。こうして、過給機は、コンプレッサインペラの回転に伴い空気を圧縮してエンジンに送出する。

特許文献１に記載の過給機では、ハウジングに形成された軸受孔に軸受が収容される。軸受によってシャフトが軸支される。そして、軸受を潤滑した後の潤滑油は、ハウジングの内部において軸受孔とインペラとの間に形成された空間に流出する。この空間に流出した潤滑油は、軸受孔の鉛直下側に形成された通路を流下してハウジング外部に排出される。

特開２０１１−１１１９００号公報

ところで、特許文献１に記載の過給機では、上記の空間とインペラの間にはシールリングなどが配される。シールリングはインペラ側への潤滑油の漏出を抑制している。しかし、軸受に供給される潤滑油の油量が多いと、軸受孔から上記の空間に流出する潤滑油の一部がインペラ側に漏出するおそれがある。

本開示の目的は、排油性を向上することが可能な軸受構造、および、過給機を提供することである。

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る軸受構造は、ハウジングと、ハウジングに形成され、一端にインペラが設けられたシャフトを軸支する軸受が設けられる軸受孔と、軸受孔よりも鉛直下方に設けられ、ハウジングの壁部により、軸受孔とシャフトの径方向に仕切られ、排油口と連通する通路と、軸受孔の内周面に形成され、通路と連通する逃げ溝と、逃げ溝のうち、少なくともシャフトよりも上方に位置する内壁面に形成された傾斜部と、ハウジングに形成され、シャフトの一端に設けられるインペラと、逃げ溝との間に位置し、逃げ溝に対してシャフトの軸方向に離隔し、軸受孔に対して軸方向に連続し、軸受孔よりも径方向外側まで延在し、軸受孔よりも鉛直下方で通路に連通する空間と、逃げ溝に対して、径方向外側において、軸受孔との間に隔壁を挟んでシャフトの回転方向に延在し、シャフトよりも上方を含み、空間よりも径方向外側まで延在するポケット部と、を備える。

傾斜部は、シャフトの径方向外側ほど、インペラから離隔する向きに傾斜しもよい。

傾斜部は、シャフトの径方向外側ほど、ポケット部に近づく向きに傾斜してもよい。

ポケット部は、逃げ溝に対してインペラから離隔する方向に連続してもよい。

ポケット部は、逃げ溝に対してインペラに近接する方向に連続してもよい。

傾斜部は、シャフトの下方までシャフトの回転方向に延在してもよい。

軸受は、シャフトに設けられたカラー部に、シャフトの軸方向に対向するスラスト軸受面を有し、傾斜部は、スラスト軸受面に径方向に対向してもよい。

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る過給機は、上記軸受構造を備える。

本開示によれば、排油性を向上することが可能となる。

過給機の概略断面図である。 図１の一点鎖線部分を抽出した図である。 図３（ａ）は、図２のＩＩＩ（ａ）−ＩＩＩ（ａ）線断面を示す図である。図３（ｂ）は、図２のＩＩＩ（ｂ）−ＩＩＩ（ｂ）線断面を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、過給機Ｃの概略断面図である。以下では、図１に示す矢印Ｌ方向を過給機Ｃの左側とし、矢印Ｒ方向を過給機Ｃの右側として説明する。図１に示すように、過給機Ｃは、過給機本体１を備えて構成される。この過給機本体１は、ベアリングハウジング２（ハウジング）を備える。ベアリングハウジング２の左側には、締結機構３によってタービンハウジング４が連結される。また、ベアリングハウジング２の右側には、締結ボルト５によってコンプレッサハウジング６が連結される。ベアリングハウジング２、タービンハウジング４、コンプレッサハウジング６は一体化されている。

ベアリングハウジング２のタービンハウジング４近傍の外周面には、突起２ａが設けられている。突起２ａは、ベアリングハウジング２の径方向に突出する。また、タービンハウジング４のベアリングハウジング２近傍の外周面には、突起４ａが設けられている。突起４ａは、タービンハウジング４の径方向に突出する。ベアリングハウジング２とタービンハウジング４は、突起２ａ、４ａを締結機構３によってバンド締結して固定される。締結機構３は、例えば、突起２ａ、４ａを挟持するＧカップリングで構成される。

ベアリングハウジング２には、軸受孔２ｂが形成されている。軸受孔２ｂは、過給機Ｃの左右方向に貫通する。この軸受孔２ｂに設けられたセミフローティング軸受７（軸受）によって、シャフト８が回転自在に軸支されている。シャフト８の左端部にはタービンインペラ９（インペラ）が一体的に固定されている。このタービンインペラ９がタービンハウジング４内に回転自在に収容されている。また、シャフト８の右端部にはコンプレッサインペラ１０（インペラ）が一体的に固定されている。このコンプレッサインペラ１０がコンプレッサハウジング６内に回転自在に収容されている。

コンプレッサハウジング６には、過給機Ｃの右側に開口する吸気口１１が形成されている。吸気口１１は、不図示のエアクリーナに接続される。また、締結ボルト５によってベアリングハウジング２とコンプレッサハウジング６が連結された状態では、これらのベアリングハウジング２とコンプレッサハウジング６の対向面によって、ディフューザ流路１２が形成される。ディフューザ流路１２は空気を昇圧する。このディフューザ流路１２は、シャフト８の径方向内側から外側に向けて環状に形成されている。ディフューザ流路１２は、上記の径方向内側において、コンプレッサインペラ１０を介して吸気口１１に連通している。

また、コンプレッサハウジング６には、環状のコンプレッサスクロール流路１３が設けられている。コンプレッサスクロール流路１３は、ディフューザ流路１２よりもシャフト８の径方向外側に位置する。コンプレッサスクロール流路１３は、不図示のエンジンの吸気口と連通する。コンプレッサスクロール流路１３は、ディフューザ流路１２にも連通している。したがって、コンプレッサインペラ１０が回転すると、吸気口１１からコンプレッサハウジング６内に空気が吸気される。また、吸気された空気は、コンプレッサインペラ１０の翼間を流通する過程において遠心力の作用により増速される。増速された空気は、ディフューザ流路１２およびコンプレッサスクロール流路１３で昇圧されてエンジンの吸気口に導かれることとなる。

タービンハウジング４には、吐出口１４が形成されている。吐出口１４は、過給機Ｃの左側に開口する。また、吐出口１４は、不図示の排気ガス浄化装置に接続される。また、タービンハウジング４には、流路１５と、環状のタービンスクロール流路１６とが設けられている。タービンスクロール流路１６は、流路１５よりもタービンインペラ９の径方向外側に位置する。タービンスクロール流路１６は、不図示のガス流入口と連通する。ガス流入口には、不図示のエンジンの排気マニホールドから排出される排気ガスが導かれる。また、タービンスクロール流路１６は、上記の流路１５にも連通している。したがって、ガス流入口からタービンスクロール流路１６に導かれた排気ガスは、流路１５およびタービンインペラ９を介して吐出口１４に導かれる。吐出口１４に導かれる排気ガスは、その流通過程においてタービンインペラ９を回転させることとなる。

そして、上記のタービンインペラ９の回転力は、シャフト８を介してコンプレッサインペラ１０に伝達される。コンプレッサインペラ１０の回転力によって、上記のとおりに、空気が昇圧されてエンジンの吸気口に導かれることとなる。

図２は、図１の一点鎖線部分を抽出した図である。図２に示すように、ベアリングハウジング２の内部には軸受構造Ｓが設けられている。軸受構造Ｓでは、ベアリングハウジング２に形成された油路２ｃから軸受孔２ｂに潤滑油が流入する。軸受孔２ｂに流入した潤滑油は、軸受孔２ｂに設けられたセミフローティング軸受７に供給される。

セミフローティング軸受７は、環状の本体部７ａを有する。本体部７ａの内部にシャフト８が挿通されている。本体部７ａの内周面には、２つの軸受面７ｂ、７ｃが形成されている。２つの軸受面７ｂ、７ｃは、シャフト８の軸方向（以下、単に軸方向と称す）に離隔している。

本体部７ａには、内周面から外周面まで貫通する油孔２ｄが形成されている。軸受孔２ｂに供給された潤滑油の一部は、油孔２ｄを通って、本体部７ａの内周面に流入する。本体部７ａの内周面に流入した潤滑油は、シャフト８と軸受面７ｂ、７ｃとの間隙に供給される。そして、シャフト８と軸受面７ｂ、７ｃとの間隙に供給された潤滑油の油膜圧力によってシャフト８が軸支される。

また、本体部７ａには、貫通孔７ｄが設けられる。貫通孔７ｄは、本体部７ａの内周面から外周面まで貫通する。ベアリングハウジング２には、貫通孔７ｄに対向する部位にピン孔２ｅが形成されている。ピン孔２ｅは、軸受孔２ｂを形成する壁部を貫通している。ピン孔２ｅに、図２中、下側から位置決めピン２０が例えば圧入によって保持される。位置決めピン２０の先端は、セミフローティング軸受７の貫通孔７ｄに挿入される。こうして、位置決めピン２０によって、セミフローティング軸受７の回転、および、軸方向の移動が規制される。

また、シャフト８には、本体部７ａに対して、図２中、右側（コンプレッサインペラ１０側）に油切り部材２１（カラー部）が固定されている。油切り部材２１は、環状部材である。油切り部材２１は、シャフト８の軸方向に伝ってコンプレッサインペラ１０側に流れる潤滑油を径方向外側に飛散させる。つまり、油切り部材２１により、コンプレッサインペラ１０側への潤滑油の漏出が抑制される。

油切り部材２１は、本体部７ａに軸方向に対向している。油切り部材２１のうち、本体部７ａとの対向面２１ａの外径は、軸受面７ｃの内径よりも大きい。

また、シャフト８には、大径部８ａ（カラー部）が設けられている。大径部８ａは、本体部７ａの軸受面７ｂの内径よりも外径が大きい。また、例えば、大径部８ａの外径は、本体部７ａの外径よりも大きい。大径部８ａは、本体部７ａに対して、図２中、左側（タービンインペラ９側）に位置する。大径部８ａは、本体部７ａに軸方向に対向している。

このように、本体部７ａは、油切り部材２１および大径部８ａによって軸方向に挟まれている。また、位置決めピン２０によって軸方向の移動が規制される。本体部７ａと油切り部材２１との間隙、および、本体部７ａと大径部８ａとの間隙には、それぞれ、潤滑油が供給されている。シャフト８が軸方向に移動すると、油切り部材２１または大径部８ａが本体部７ａとの間の油膜圧力によって支持される。すなわち、セミフローティング軸受７のうち、本体部７ａの軸方向の両端面は、軸受面７ｅ、７ｆ（スラスト軸受面）となっている。軸受面７ｅ、７ｆは、スラスト荷重を受ける。

また、本体部７ａの外周面のうち、軸方向の両端側それぞれにはダンパ部７ｇ、７ｈが形成されている。ダンパ部７ｇ、７ｈは、軸受孔２ｂの内周面２ｆとの間隙に供給された潤滑油の油膜圧力によってシャフト８の振動を抑制する。

上記のように、軸受面７ｂ、７ｅやダンパ部７ｇに供給された後の潤滑油の一部は、軸受孔２ｂからタービンインペラ９側に流出する。ベアリングハウジング２の内部には、タービンインペラ９と軸受孔２ｂとの間に空間Ｓａが形成されている。詳細には、空間Ｓａは、軸受孔２ｂのうち、タービンインペラ９側の一端２ｇに隣接して形成されている。すなわち、空間Ｓａは、軸受孔２ｂとシャフト８の軸方向に連続する。また、空間Ｓａは、軸受孔２ｂよりも径方向外側まで延在する。軸受孔２ｂからタービンインペラ９側に流出した潤滑油は、シャフト８と共に連れ回った遠心力により、空間Ｓａにおいて径方向外側に飛散する。

空間Ｓａは、軸受孔２ｂの鉛直下側（図２中、下側）において通路Ｓｂと連続している。通路Ｓｂは、ベアリングハウジング２の内部における軸受孔２ｂの鉛直下側に延在している。通路Ｓｂは、図１に示すベアリングハウジング２における、図１中、下側（鉛直下側）に形成された排油口２ｈと連通している。

空間Ｓａのうち、シャフト８より鉛直上側に飛散した潤滑油は、空間Ｓａを形成するベアリングハウジング２の内壁を伝ってシャフト８より鉛直下側に流下する。流下した潤滑油は、空間Ｓａのうち、シャフト８より鉛直下側に飛散した潤滑油と合流する。合流した潤滑油は、通路Ｓｂに導かれる。通路Ｓｂに導かれた潤滑油は、通路Ｓｂを排油口２ｈに向かって流下する。流下した潤滑油は、ベアリングハウジング２の外部に排出される。

また、空間Ｓａとタービンインペラ９との間にはシールリング２２が配設される。シールリング２２は、シャフト８とベアリングハウジング２との径方向の間隙に位置する。シールリング２２は、空間Ｓａ側からタービンインペラ９側への潤滑油の漏出を抑制する。

このように、シールリング２２によって、タービンインペラ９側への潤滑油の漏出は抑制される。しかし、軸受孔２ｂから空間Ｓａに流出する潤滑油の油量が多すぎると、シールリング２２によるシール性が低下してしまう。そこで、本実施形態では、軸受孔２ｂの内周面２ｆに逃げ溝２３が設けられている。

逃げ溝２３は、空間Ｓａに対して、シャフト８の軸方向すなわち軸受孔２ｂの中心側に離隔している。空間Ｓａは、タービンインペラ９と逃げ溝２３との間に位置する。逃げ溝２３には、軸受面７ｂ、７ｅやダンパ部７ｇに供給された後の潤滑油の一部が流入する。

また、大径部８ａのうち、本体部７ａとの対向面８ｂは、逃げ溝２３の径方向内側に位置している。そのため、軸受面７ｂ、７ｅを潤滑した後の潤滑油が対向面８ｂを伝って逃げ溝２３に流入し易い。また、逃げ溝２３は、本体部７ａの径方向外側に位置している。そのため、ダンパ部７ｇと軸受孔２ｂとの間隙を通った後の潤滑油が、逃げ溝２３に流入し易い。

また、大径部８ａの外径は本体部７ａの外径よりも大きい。そのため、ダンパ部７ｇから本体部７ａの外周面を伝って軸方向に流れた潤滑油が、大径部８ａによって流れ方向を径方向に変えられて、逃げ溝２３に流入しやすい。

ベアリングハウジング２のうち、軸受孔２ｂと通路Ｓｂとをシャフト８の径方向に仕切る隔壁は、逃げ溝２３によって貫通される。連通開口部２４は、この隔壁のうち、逃げ溝２３（軸受孔２ｂ）と通路Ｓｂが連通する開口である。

そのため、潤滑油の一部は、空間Ｓａを介さずに直接、軸受孔２ｂから通路Ｓｂに噴出する。その結果、大径部８ａよりもタービンインペラ９側に流れる潤滑油の油量が抑制される。そして、シールリング２２からタービンインペラ９側への潤滑油の漏出が抑制される。

また、逃げ溝２３のうち、シャフト８より上方に位置するタービンインペラ９側の内壁面に傾斜部２３ａが形成される。傾斜部２３ａは、シャフト８の径方向外側ほど、タービンインペラ９から離隔する向きに傾斜する。すなわち、傾斜部２３ａは、シャフト８から離隔するほど、空間Ｓａから離隔する傾斜となっている。さらに、傾斜部２３ａは、軸受面７ｅに径方向に対向している。傾斜部２３ａは、シャフト８の下方までシャフト８の回転方向に延在している。傾斜部２３ａは、軸受面７ｅの径方向外側を環状に囲繞している。

大径部８ａの回転に連れ回った潤滑油が遠心力で飛散すると、逃げ溝２３に流入する。逃げ溝２３に流入した潤滑油は、逃げ溝２３の内壁面のうち、傾斜部２３ａを伝ってタービンインペラ９から離隔する方向に導かれる。そのため、大径部８ａよりもタービンインペラ９側に流れる潤滑油の油量が抑制される。そして、シールリング２２からタービンインペラ９側への潤滑油の漏出が抑制される。

また、逃げ溝２３のシャフト８より下方に飛散した潤滑油は、連通開口部２４から通路Ｓｂに流入する。一方、逃げ溝２３のシャフト８より上方に飛散した潤滑油は、傾斜部２３ａに誘導されてポケット部２５に導かれる。ポケット部２５は、ベアリングハウジング２の内部に形成された空間である。ポケット部２５は、逃げ溝２３に対して、タービンインペラ９から離隔する方向（図２中、右方向）に連続する。

図３（ａ）は、図２のＩＩＩ（ａ）−ＩＩＩ（ａ）線断面を示す図である。図３（ｂ）は、図２のＩＩＩ（ｂ）−ＩＩＩ（ｂ）線断面を示す図である。図３（ａ）、図３（ｂ）では、理解を容易とするため、ベアリングハウジング２の一部を破断線で示して省略する。

図３（ｂ）に示すように、ポケット部２５は、軸受孔２ｂとの間に隔壁２ｉを挟んで、シャフト８の径方向外側をシャフト８の回転方向に延在している。ポケット部２５は、通路Ｓｂと連通している。

そして、図２、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、潤滑油は、逃げ溝２３に流入し、傾斜部２３ａを伝ってタービンインペラ９から離隔する方向に導かれる。そして、潤滑油は、シャフト８より上方においてポケット部２５に流入する。ポケット部２５に流入した潤滑油は、ポケット部２５を介して、通路Ｓｂに導かれる。

そのため、逃げ溝２３から容積の大きなポケット部２５へ潤滑油を排出できる。そして、通路Ｓｂへ潤滑油を効率的に導くことが可能となる。このとき、傾斜部２３ａは、シャフト８の径方向外側ほど、ポケット部２５に近づく向きに傾斜している。そのため、遠心力で飛散した潤滑油が効率的にポケット部２５に導かれて通路Ｓｂに流出する。

また、図２に示すように、ポケット部２５は、空間Ｓａよりも図２中、上側まで延在している。言い換えれば、シャフト８より図２中、上側において、ポケット部２５は、空間Ｓａよりも、シャフト８の径方向外側まで延在する。ポケット部２５は、シャフト８よりも上方の領域を含み、空間Ｓａよりもシャフト８の径方向外側まで延在する。ポケット部２５は、シャフト８を挟んで連通開口部２４と反対側に位置する領域を含む。

逃げ溝２３およびポケット部２５においては、潤滑油の流れは、径方向の速度成分の方が軸方向の速度成分よりも大きい。そして、空間Ｓａにおいては、逃げ溝２３と比較して、潤滑油の径方向の流れの速度成分が小さい。ここでは、径方向の流れの速度成分が大きい逃げ溝２３およびポケット部２５において、径方向に延在する空間を空間Ｓａよりも大きく確保する。こうして、潤滑油の径方向の流れを利用して効率的に、潤滑油が軸受孔２ｂから排出される。そして、潤滑油が通路Ｓｂに導かれる。

また、図２に示す断面は、シャフト８の軸心を含む面による断面である。この断面において、図２中、シャフト８よりも上側では、逃げ溝２３とポケット部２５の双方による占有面積が、空間Ｓａの占有面積よりも大きい。そのため、逃げ溝２３とポケット部２５に多量の潤滑油を導くことができる。その結果、空間Ｓａ側への潤滑油の流出が抑制される。こうして、シールリング２２からタービンインペラ９側への潤滑油の漏出が抑制される。

上記のように、軸受孔２ｂの一端２ｇ側には空間Ｓａが形成される。一方、軸受孔２ｂのコンプレッサインペラ１０側の他端２ｊにも空間Ｓｃが形成される。空間Ｓｃは、ベアリングハウジング２の内部に、コンプレッサインペラ１０と軸受孔２ｂとの間に形成されている。

空間Ｓｃは、上記の空間Ｓａと同様、軸受孔２ｂとシャフト８の軸方向に連続する。空間Ｓｃは、シャフト８の鉛直下側において、軸受孔２ｂよりも径方向外側まで延在する。また、空間Ｓｃは、径方向外側においてコンプレッサインペラ１０に近接する方向（図２中、右方向）に連続している。油切り部材２１は、対向面２１ａ側が軸受孔２ｂに挿通される。油切り部材２１は、一部が軸受孔２ｂから突き出している。油切り部材２１のうち、軸受孔２ｂの他端２ｊに径方向に対向する部位には、環状溝２１ｂが形成されている。

軸受孔２ｂからコンプレッサインペラ１０側に流出した潤滑油は、油切り部材２１の環状溝２１ｂに導かれる。環状溝２１ｂにおいて、潤滑油は、油切り部材２１と共に連れ回った遠心力により径方向外側に飛散する。空間Ｓｃは、軸受孔２ｂの鉛直下側において通路Ｓｂと連続している。そのため、空間Ｓｃから通路Ｓｂを介して排油口２ｈに潤滑油が導かれる。

空間Ｓｃとコンプレッサインペラ１０との間には２つのシールリング２６が配設される。シールリング２６は、油切り部材２１とベアリングハウジング２との径方向の間隙に位置する。シールリング２６は、空間Ｓｃ側からコンプレッサインペラ１０側への潤滑油の漏出を抑制する。

そして、軸受孔２ｂのうち、タービンインペラ９側の逃げ溝２３と同様、コンプレッサインペラ１０側にも逃げ溝２７が形成される。逃げ溝２７は、軸受孔２ｂの内周面２ｆに形成される。逃げ溝２７は、空間Ｓｃに対して、シャフト８の軸方向、すなわち、軸受孔２ｂの中心側に離隔している。空間Ｓｃは、コンプレッサインペラ１０と逃げ溝２７との間に位置する。

油切り部材２１の対向面２１ａは、逃げ溝２７の径方向内側に位置している。そのため、軸受面７ｃ、７ｆを潤滑した後の潤滑油が対向面２１ａを伝って逃げ溝２７に流入し易い。また、軸受面７ｅ、７ｆの外周は面取り加工されてテーパ形状となっている。面取り加工された軸受面７ｆの外径は、油切り部材２１の対向面２１ａよりも小さくなっている。そのため、潤滑油が遠心力で飛散して逃げ溝２７に流入し易くなっている。さらに、逃げ溝２７は、本体部７ａの径方向外側に位置している。そのため、ダンパ部７ｈと軸受孔２ｂとの間隙を通った後の潤滑油が、逃げ溝２７に流入し易い。

そして、連通開口部２８は、上記の連通開口部２４と同様、軸受孔２ｂと通路Ｓｂとをシャフト８の径方向に仕切る隔壁のうち、逃げ溝２７（軸受孔２ｂ）と通路Ｓｂが連通する開口である。

また、ポケット部２９は、逃げ溝２７に対してコンプレッサインペラ１０に近接する方向（図２中、右方向）に連続している。逃げ溝２７のシャフト８より上方に飛散した潤滑油は、ポケット部２９に導かれる。図２において、逃げ溝２７とポケット部２９との境界を境界線Ｂで示す。ポケット部２９は、ポケット部２５同様、軸受孔２ｂとの間に隔壁２ｋを挟んで、シャフト８の径方向外側をシャフト８の回転方向に延在している。ポケット部２９は、空間Ｓｃおよび通路Ｓｂと連通している。

また、逃げ溝２７のうち、セミフローティング軸受７および油切り部材２１に対して径方向に対向する内壁面に、傾斜部２７ａが形成される。傾斜部２７ａは、シャフト８の径方向外側ほど、ポケット部２９に近づく向きに傾斜する。さらに、傾斜部２７ａは、軸受面７ｆに径方向に対向している。

油切り部材２１の回転に連れ回った潤滑油は、遠心力で飛散して逃げ溝２７に流入する。飛散した潤滑油は、逃げ溝２７の内壁面のうち、傾斜部２７ａを伝ってポケット部２９に導かれる。そのため、ポケット部２９を介して潤滑油が効率的に通路Ｓｂ、空間Ｓｃに導かれる。その結果、シールリング２６からコンプレッサインペラ１０側への潤滑油の漏出が抑制される。

また、ポケット部２９は、空間Ｓｃよりも図２中、上側まで延在している。言い換えれば、シャフト８より図２中、上側において、ポケット部２９は、空間Ｓｃよりも、シャフト８の径方向外側まで延在する。ポケット部２９は、シャフト８よりも上方の領域を含む。ポケット部２９は、空間Ｓｃよりもシャフト８の径方向外側まで延在する。ポケット部２９は、シャフト８を挟んで連通開口部２８と反対側に位置する領域を含む。

上記の逃げ溝２３およびポケット部２５と同様に、径方向の流れの速度成分が大きい逃げ溝２７およびポケット部２９において、径方向に延在する空間を大きく確保する。こうして、潤滑油の径方向の流れを利用して効率的に、潤滑油を軸受孔２ｂから排出させることができる。

なお、上述した実施形態では、タービンインペラ９側とコンプレッサインペラ１０側の双方に、逃げ溝２３、２７および傾斜部２３ａ、２７ａを設ける場合について説明した。しかし、タービンインペラ９側とコンプレッサインペラ１０側のいずれか一方にのみ、逃げ溝２３、２７および傾斜部２３ａ、２７ａを設けてもよい。

また、上述した実施形態では、傾斜部２７ａは、シャフト８の径方向外側ほど、ポケット部２９（コンプレッサインペラ１０）に近づく向きに傾斜する場合について説明した。しかし、傾斜部２７ａは、傾斜部２３ａと同様、シャフト８の径方向外側ほど、コンプレッサインペラ１０から離隔する向きに傾斜してもよい。さらに、ポケット部２９を、逃げ溝２７に対して、コンプレッサインペラ１０から離隔する方向に連続して形成してもよい。これらの場合でも、上記のタービンインペラ９側の逃げ溝２３およびポケット部２５と同様に、シールリング２６からコンプレッサインペラ１０側への潤滑油の漏出がさらに抑制される。

また、上述した実施形態では、ポケット部２５、２９を設ける場合について説明した。しかし、ポケット部２５、２９は必須の構成ではない。

また、上述した実施形態では、ポケット部２５は、空間Ｓａよりも、シャフト８を挟んで連通開口部２４と反対側に位置する領域を含み、シャフト８の径方向外側まで延在する場合について説明した。しかし、ポケット部２５が、空間Ｓａよりも、シャフト８を挟んで連通開口部２４と反対側に、シャフト８の径方向内側までしか延在せずともよい。

同様に、上述した実施形態では、ポケット部２９は、空間Ｓｃよりも、シャフト８を挟んで連通開口部２８と反対側に、シャフト８の径方向外側まで延在する場合について説明した。しかし、ポケット部２９が、空間Ｓｃよりも、シャフト８を挟んで連通開口部２８と反対側に、シャフト８の径方向内側までしか延在せずともよい。

また、上述した実施形態では、セミフローティング軸受７は、大径部８ａおよび油切り部材２１から軸方向に作用する荷重を受ける軸受面７ｅ、７ｆを有する場合について説明した。また、傾斜部２３ａ、２７ａが、軸受面７ｅ、７ｆに径方向に対向する場合について説明した。しかし、セミフローティング軸受７が、軸受面７ｅ、７ｆを有さなくてもよい。そして、傾斜部２３ａ、２７ａが、軸受面７ｅ、７ｆに径方向に対向せずともよい。ただし、セミフローティング軸受７が、軸受面７ｅ、７ｆを有し、傾斜部２３ａ、２７ａが、軸受面７ｅ、７ｆに径方向に対向と、以下の効果を奏する。すなわち、軸受面７ｅ、７ｆと大径部８ａや油切り部材２１の隙間から径方向に噴出する潤滑油が、効率的に排油される。そのため、排油性のさらなる向上を図ることが可能となる。

また、上述した実施形態では、傾斜部２３ａは、連通開口部２４側まで、シャフト８の回転方向に延在する場合について説明した。しかし、傾斜部２３ａが、連通開口部２４側まで、シャフト８の回転方向に延在せずともよい。ただし、傾斜部２３ａが、連通開口部２４側まで、シャフト８の回転方向に延在すると、以下の効果を奏する。すなわち、シャフト８の大径部８ａから飛散する潤滑油を全周に亘って、タービンインペラ９から離隔する方向に導くことが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら実施形態について説明したが、本開示はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に技術的範囲に属するものと了解される。

本開示は、シャフトを軸支する軸受構造、および、過給機に利用することができる。

Ｃ 過給機
Ｓ 軸受構造
Ｓａ 空間
Ｓｂ 通路
Ｓｃ 空間
２ ベアリングハウジング（ハウジング）
２ｂ 軸受孔
２ｆ 内周面
２ｉ 隔壁
２ｋ 隔壁
７ セミフローティング軸受（軸受）
７ｅ 軸受面（スラスト軸受面）
７ｆ 軸受面（スラスト軸受面）
８ シャフト
８ａ 大径部（カラー部）
９ タービンインペラ（インペラ）
１０ コンプレッサインペラ（インペラ）
２１ 油切り部材（カラー部）
２３ 逃げ溝
２３ａ 傾斜部
２５ ポケット部
２７ 逃げ溝
２７ａ 傾斜部
２９ ポケット部

Claims (8)

1. ハウジングと、
   前記ハウジングに形成され、一端にインペラが設けられたシャフトを軸支する軸受が設けられる軸受孔と、
   前記軸受孔よりも鉛直下方に設けられ、前記ハウジングの壁部により、前記軸受孔と前記シャフトの径方向に仕切られ、排油口と連通する通路と、
   前記軸受孔の内周面に形成され、前記通路と連通する逃げ溝と、
   前記逃げ溝のうち、少なくとも前記シャフトよりも上方に位置する内壁面に形成された傾斜部と、
   前記ハウジングに形成され、前記シャフトの一端に設けられるインペラと、前記逃げ溝との間に位置し、前記逃げ溝に対して前記シャフトの軸方向に離隔し、前記軸受孔に対して前記軸方向に連続し、前記軸受孔よりも前記径方向外側まで延在し、前記軸受孔よりも鉛直下方で前記通路に連通する空間と、
   前記逃げ溝に対して、前記径方向外側において、前記軸受孔との間に隔壁を挟んで前記シャフトの回転方向に延在し、前記シャフトよりも上方を含み、前記空間よりも前記径方向外側まで延在するポケット部と、
   を備える軸受構造。
2. 前記傾斜部は、前記シャフトの径方向外側ほど、前記インペラから離隔する向きに傾斜している請求項１に記載の軸受構造。
3. 前記傾斜部は、前記シャフトの径方向外側ほど、前記ポケット部に近づく向きに傾斜する請求項１または２に記載の軸受構造。
4. 前記ポケット部は、前記逃げ溝に対して前記インペラから離隔する方向に連続している請求項１から３のいずれか１項に記載の軸受構造。
5. 前記ポケット部は、前記逃げ溝に対して前記インペラに近接する方向に連続している請求項１から３のいずれか１項に記載の軸受構造。
6. 前記傾斜部は、前記シャフトの下方まで前記シャフトの回転方向に延在する請求項１から５のいずれか１項に記載の軸受構造。
7. 前記軸受は、前記シャフトに設けられたカラー部に、前記シャフトの軸方向に対向するスラスト軸受面を有し、
   前記傾斜部は、前記スラスト軸受面に径方向に対向する請求項１から６のいずれか１項に記載の軸受構造。
8. 前記請求項１から７のいずれか１項に記載の軸受構造を備える過給機。

Images