JP7003809B2 - 軸受構造 - Google Patents

Description

本開示は、軸受構造に関する。

特許文献１には、セミフローティング軸受の内周面に設けられた非軸受面に、径方向に窪んだ溝や径方向に突出した突起を形成することについて開示がある。特許文献１によれば、非軸受面に溝や突起を形成することにより、セミフローティング軸受を潤滑する潤滑油に含まれる異物が軸受面に到達することを阻害することができる。

特開２０１５－２０９８３７号公報

しかし、特許文献１に記載の溝や突起は、複雑な形状を有し、加工が困難であるという課題がある。

本開示の目的は、簡易な構成で軸受面とシャフトとの間の異物の噛み込みを低減することである。

上記課題を解決するために、本開示の軸受構造は、シャフトが挿通され、内周面に軸受面が設けられる円筒形状の本体と、軸受面に隣接して本体に設けられ、シャフトの周方向に延在する環状の周溝と、本体に設けられ、周溝に対して軸受面と反対側に連続し、軸受面よりも内径が大きい段差部と、を備える。
上記課題を解決するために、本開示の軸受構造は、シャフトが挿通され、内周面に軸受面が設けられる円筒形状の本体と、軸受面に隣接して本体に設けられ、シャフトの周方向に延在する環状の周溝と、軸受面に設けられ、シャフトの軸方向に延在し、周溝と連通し、周溝よりも浅い軸受溝と、を備える。

本体に設けられ、本体の外周面と内周面とを連通させる潤滑油導入部を備え、周溝は、軸受面と潤滑油導入部との間、もしくは、軸受面のうち、シャフトの軸方向の中心よりも潤滑油導入部側に設けられてもよい。

軸受面と、軸受面に連続する周溝の壁部との間の角度は９０°以下であってもよい。

本体は、軸受面の内径よりも大きい内径を有する非軸受面を有し、周溝の深さは、軸受面の内径と非軸受面の内径との差と異なっていてもよい。

本開示によれば、簡易な構成で軸受面とシャフトとの間の異物の噛み込みを低減する。

過給機の概略断面図である。 図１の破線部分の抽出図である。 セミフローティング軸受の断面図である。 本実施形態における図２の一点鎖線部分に対応する部位の断面図である。 第１変形例における図２の一点鎖線部分に対応する部位の断面図である。 第２変形例における図２の一点鎖線部分に対応する部位の断面図である。 第３変形例における図２の一点鎖線部分に対応する部位の断面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な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、発明の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し、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の左側とする。図１に示す矢印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。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の外周面には、突起２ａが設けられている。突起２ａは、タービンハウジング４近傍に設けられる。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の外周面には、突起４ａが設けられている。突起４ａは、ベアリングハウジング２近傍に設けられる。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。軸受孔２ｂには、セミフローティング軸受７（軸受部材）が設けられる。セミフローティング軸受７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が設けられる。タービンインペラ９は、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が設けられる。コンプレッサインペラ１０は、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、吸気口１１が形成されている。吸気口１１は、過給機Ｃの右側に開口する。吸気口１１は、不図示のエアクリーナに接続される。また、上記のように、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、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、ベアリングハウジング２とコンプレッサハウジング６の対向面によって形成される。ディフューザ流路１２は、空気を昇圧する。ディフューザ流路１２は、シャフト８の径方向（以下、単に径方向と称す）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、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は環状である。コンプレッサスクロール流路１３は、例えばディフューザ流路１２よりも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とも連通している。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。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加圧加速される。加圧加速された空気は、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で昇圧される。昇圧された空気は、エンジンの吸気口に導かれる。

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。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、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は環状である。タービンスクロール流路１６は、例えば流路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。ガス流入口は、上記の流路１５とも連通している。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。上記のとおりに、空気は、コンプレッサインペラ１０の回転力によって昇圧されて、エンジンの吸気口に導かれる。

図２は、図１の破線部分の抽出図である。ベアリングハウジング２には、油路２ｃが形成される。油路２ｃには、不図示のポンプから送出された潤滑油が導入される。油路２ｃは、軸受孔２ｂに開口する。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。軸受孔２ｂと、セミフローティング軸受７と、シャフト８により、軸受構造Ｂが構成される。ここで油路２ｃは、過給機Ｃがエンジンに搭載された姿勢状態で、例えば重力方向における上方向から下方向に向かって形成される。

セミフローティング軸受７は、円筒形状の本体７ａを有する。本体７ａには、シャフト８が挿通される。本体７ａは、外径側（外周面側）に、外側大径部７ｂと、外側小径部７ｃと、外側傾斜部７ｄとを有する。外側大径部７ｂと、外側小径部７ｃと、外側傾斜部７ｄとは、軸受孔２ｂの内周面と対向する。

外側大径部７ｂは、シャフト８の回転軸方向（以下、単に軸方向と称す）に離間して２つ設けられる。２つの外側大径部７ｂは、外側小径部７ｃおよび外側傾斜部７ｄよりも軸受孔２ｂの内周面に近接する。２つの外側大径部７ｂは、ダンパ部として機能する。

外側小径部７ｃは、２つの外側大径部７ｂの間に設けられる。外側小径部７ｃは、外側大径部７ｂの外径より小さい外径を有する。外側小径部７ｃは、油路２ｃが軸受孔２ｂと連通する開口と対向する。

外側傾斜部７ｄは、２つの外側大径部７ｂと、外側小径部７ｃとの間に設けられる。外側傾斜部７ｄは、軸方向に離間して２つ設けられる。外側傾斜部７ｄは、外側小径部７ｃと外側大径部７ｂを接続する。外側傾斜部７ｄの外径は、外側小径部７ｃ側から外側大径部７ｂ側に向かって大きくなる（漸増する）。

本体７ａは、内径側（内周面側）に、内側小径部７ｅと、内側大径部７ｆと、内側傾斜部７ｇとを有する。内側小径部７ｅと、内側大径部７ｆと、内側傾斜部７ｇとは、シャフト８の外周面と対向する。

内側小径部７ｅは、軸方向に離間して２つ設けられる。２つの内側小径部７ｅは、内側大径部７ｆおよび内側傾斜部７ｇよりもシャフト８の外周面に近接する。２つの内側小径部７ｅの内周面には、それぞれ軸受面７ｈが形成される。

内側大径部７ｆは、２つの内側小径部７ｅの間に設けられる。内側大径部７ｆは、内側小径部７ｅの内径より大きい内径を有する。

内側傾斜部７ｇは、２つの内側小径部７ｅと、内側大径部７ｆとの間に設けられる。内側傾斜部７ｇは、軸方向に離間して２つ設けられる。内側傾斜部７ｇは、内側小径部７ｅと内側大径部７ｆを接続する。内側傾斜部７ｇの内径は、内側小径部７ｅ側から内側大径部７ｆ側に向かって大きくなる（漸増する）。内側傾斜部７ｇと内側大径部７ｆの内周面には、非軸受面７ｉが形成される。

このように、本体７ａの内周面には、軸方向に離隔する２つの軸受面７ｈ（ラジアル軸受面）が形成される。２つの軸受面７ｈは、シャフト８を軸支する。また、本体７ａの内周面には、２つの軸受面７ｈの間に、非軸受面７ｉが形成される。すなわち、非軸受面７ｉは、図２中、左側の軸受面７ｈよりも右側（コンプレッサインペラ１０側）、かつ、右側の軸受面７ｈよりも左側（タービンインペラ９側）に位置する。軸受面７ｈの内径は、非軸受面７ｉの内径よりも小径に形成されている。換言すれば、非軸受面７ｉは、軸受面７ｈの内径よりも大きい内径を有する。

本体７ａは、２つの外側大径部７ｂ（内側小径部７ｅ）の間（すなわち、外側小径部７ｃおよび内側大径部７ｆ）に導入孔（潤滑油導入部）７ｊを有する。導入孔７ｊは、本体７ａの外周面と内周面を貫通する。導入孔７ｊは、本体７ａの外周面に入口端を有する。導入孔７ｊは、本体７ａの内周面に出口端を有する。導入孔７ｊは、本体７ａの内周面とシャフト８の外周面との間に潤滑油を導入する。

導入孔７ｊは、油路２ｃに対し、シャフト８の回転方向にずれた位置に設けられる。本実施形態において、導入孔７ｊは、油路２ｃに対し、シャフト８の回転方向に９０°ずれた位置に設けられる。ただし、油路２ｃに対する導入孔７ｊの位置はこれに限らない。例えば、油路２ｃに対して、シャフト８の回転方向に１８０°ずれた位置に導入孔７ｊが設けられてもよい。また、導入孔７ｊは、油路２ｃに対向してもよい。本実施形態では、導入孔７ｊは、油路２ｃと軸方向の位置が一部重なる。ただし、導入孔７ｊは、油路２ｃに対して、軸方向に完全にずれた位置に設けられてもよい。

本体７ａは、２つの外側大径部７ｂ（内側小径部７ｅ）の間（すなわち、外側小径部７ｃおよび内側大径部７ｆ）に貫通孔７ｋを有する。貫通孔７ｋは、本体７ａの外周面と内周面を貫通する。貫通孔７ｋは、シャフト８を挟んで油路２ｃと反対側に配される。貫通孔７ｋは、油路２ｃと軸方向の位置が一部重なる。ただし、貫通孔７ｋは、油路２ｃに対して、軸方向に完全にずれた位置に設けられてもよい。

ベアリングハウジング２には、ピン孔２ｄが形成されている。ピン孔２ｄは、軸受孔２ｂを挟んで油路２ｃと反対側に配される。ピン孔２ｄは、貫通孔７ｋに対向する部位に形成される。ピン孔２ｄは、軸受孔２ｂを形成する壁部を外周面から内周面にかけて貫通している。

位置決めピン１７は、ピン孔２ｄに圧入される。位置決めピン１７の先端は、セミフローティング軸受７の貫通孔７ｋに挿入される。位置決めピン１７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。ここで、位置決めピン１７と貫通孔７ｋとの間に僅かな隙間が形成される。ただし、位置決めピン１７の先端は、貫通孔７ｋに対して圧入されてもよい。この場合、例えばベアリングハウジング２のピン孔２ｄと位置決めピン１７の間に僅かな隙間を設けることができる。また、位置決めピン１７と貫通孔７ｋとの間に僅かな隙間が形成されてもよい。

シャフト８は、セミフローティング軸受７の本体７ａと対向する部位に、小径部８ａと、小径部８ａよりも径が大きい２つの大径部８ｂを有する。大径部８ｂは、小径部８ａにおける軸方向の両側にそれぞれ形成される。大径部８ｂは、セミフローティング軸受７の軸受面７ｈに対し、シャフト８の径方向に対向する。また、大径部８ｂは、セミフローティング軸受７の内側傾斜部７ｇに対し、シャフト８の径方向に対向する。したがって、大径部８ｂは、セミフローティング軸受７の非軸受面７ｉの一部と、シャフト８の径方向に対向する。小径部８ａは、セミフローティング軸受７の非軸受面７ｉに対し、シャフト８の径方向に対向する。ただし、シャフト８は、本体７ａと対向する部位に、小径部８ａが形成されなくてもよい。すなわち、シャフト８は、本体７ａと対向する部位が、一定の径を有する円柱形状であってもよい。

セミフローティング軸受７の非軸受面７ｉと、シャフト８は、シャフト８の径方向に離隔しており、本体７ａ内に間隙Ｓが形成されている。そして、本体７ａには、シャフト８の径方向に貫通する導入孔７ｊが設けられている。導入孔７ｊは、非軸受面７ｉに開口しており、導入孔７ｊを通じて間隙Ｓに潤滑油が供給される。

セミフローティング軸受７は、位置決めピン１７によってベアリングハウジング２に対する相対的な移動が規制されている。そのため、シャフト８が回転すると、シャフト８の大径部８ｂとセミフローティング軸受７の軸受面７ｈとの間に相対的な回転移動が生じる。このとき、間隙Ｓに供給された潤滑油が２つの軸受面７ｈを潤滑することで、シャフト８が軸受面７ｈに軸支される。

また、シャフト８には、大径部８ｂよりも外径が大きいカラー８ｃが設けられている。カラー８ｃは、タービンインペラ９側（図２中、左側）の大径部８ｂにおけるタービンインペラ９側に連続形成される。カラー８ｃは、セミフローティング軸受７の軸方向のタービンインペラ９側の端面７ｍに対向し、シャフト８と一体回転する。セミフローティング軸受７の端面７ｍ（スラスト軸受面）は、カラー８ｃとの隙間に潤滑油が供給されてシャフト８のスラスト荷重を受ける。ここで、端面７ｍとカラー８ｃとの隙間には、軸受面７ｈを潤滑した後の潤滑油が供給される。

図３は、セミフローティング軸受７の断面図である。図３に示すように、本体７ａは、内周面に２つの周溝１８を有する。周溝１８は、２つの軸受面７ｈそれぞれに設けられ、互いに軸方向に離間して配される。周溝１８は、シャフト８の周方向に延在する環状の溝である。

潤滑油は、図２に示す油路２ｃから導入孔７ｊを介して間隙Ｓに流入する。潤滑油は、本体７ａの内周面とシャフト８との間を流れる。間隙Ｓに流入した潤滑油は、シャフト８の回転につられて回転流動する。また、潤滑油は、導入孔７ｊから一対の軸受面７ｈが離隔する方向（すなわち、セミフローティング軸受７の軸方向の両端側）に移動する。本実施形態では、潤滑油は、軸受面７ｈとシャフト８との間を、一対の軸受面７ｈが離隔する方向に向かって流れる。

このとき、潤滑油に異物が含まれる場合、異物は、潤滑油の回転流動に伴い、シャフト８の回転方向に回転する。また、異物は、潤滑油の軸方向の移動に伴い、セミフローティング軸受７の導入孔７ｊから軸受面７ｈに向かって移動する。異物は、遠心力によってセミフローティング軸受７の内周面（非軸受面７ｉ）に近接しながら、軸受面７ｈに向かう。その結果、異物は、内側傾斜部７ｇのうち内側小径部７ｅに最も近い小径端部に到達する。

周溝１８は、内側傾斜部７ｇのうち内側小径部７ｅに最も近い小径端部近傍に設けられる。周溝１８は、軸受面７ｈに隣接する位置に設けられる。周溝１８は、軸受面７ｈと導入孔７ｊとの間、もしくは、軸受面７ｈのうち、軸方向の中心よりも導入孔７ｊ側に設けられる。換言すれば、周溝１８は、軸受面７ｈに対し潤滑油の流れ方向の上流側に形成される。導入孔７ｊから軸受面７ｈに向かって移動した異物は、軸受面７ｈとシャフト８との間に到達する前に周溝１８の内部に導入されることとなる。周溝１８は、異物を内部で周回させることで異物を内部に留める（捕集する）。

周溝１８は、軸方向に離間した一対の側壁１８ａおよび側壁１８ｂを有する。周溝１８は、側壁１８ａおよび側壁１８ｂを接続する底面１８ｃを有する。側壁１８ａは、周溝１８の導入孔７ｊに近接する側（すなわち、潤滑油の流れ方向の上流側）の側壁である。側壁１８ｂは、周溝１８の導入孔７ｊから離隔する側（すなわち、潤滑油の流れ方向の下流側）の側壁である。底面１８ｃは、シャフト８の外周面と対向する。

側壁１８ａは、例えば内側傾斜部７ｇのうち内側小径部７ｅに最も近い小径端部から軸方向に０．５ｍｍ以内に形成される。側壁１８ａが上記小径端部から０．５ｍｍを超えて形成されると、異物が周溝１８に到達する前に、本体７ａの内周面とシャフト８の外周面との間に噛み込みやすくなる。

周溝１８の軸方向の幅（すなわち、一対の側壁１８ａ、１８ｂの間隔）は、例えば１ｍｍ以上である。周溝１８の幅を１ｍｍ未満とすると、異物を内部で留める捕集能力が低下する。周溝１８の内部に留める捕集能力が低下すると、周溝１８の外部に異物が離脱しやすくなり、異物が軸受面７ｈとシャフト８との間に噛み込みやすくなる。

また、周溝１８の深さ（すなわち、軸受面７ｈと底面１８ｃとの間の径方向における距離）は、例えば０．５ｍｍ以上である。周溝１８の深さを０．５ｍｍ未満とすると、周溝１８の内部に導入された異物が周溝１８の外部に離脱しやすくなり、異物が軸受面７ｈとシャフト８との間に噛み込みやすくなる。

周溝１８の深さは、内側小径部７ｅ（軸受面７ｈ）の内径と内側大径部７ｆ（非軸受面７ｉ）の内径との差と異なる。本実施形態では、周溝１８の深さは、内側小径部７ｅ（軸受面７ｈ）の内径と内側大径部７ｆ（非軸受面７ｉ）の内径との差よりも大きい。ただし、周溝１８の深さは、内側小径部７ｅ（軸受面７ｈ）の内径と内側大径部７ｆ（非軸受面７ｉ）の内径との差より小さくてもよい。また、周溝１８の深さは、内側小径部７ｅ（軸受面７ｈ）の内径と内側大径部７ｆ（非軸受面７ｉ）の内径との差と同じでもよい。

側壁１８ｂは、軸受面７ｈ（または底面１８ｃ）との間の角度が９０°以下である。すなわち、軸受面７ｈと、軸受面７ｈに連続する周溝１８の壁部（側壁１８ｂ）との間の角度は９０°以下である。軸受面７ｈと側壁１８ｂとの間の角度を９０°以下とすることで、周溝１８の内部に導入された異物が側壁１８ｂを越えて外部に離脱することを低減できる。なお、軸受面７ｈと側壁１８ａとの間の角度を９０°以下としてもよい。

また、本体７ａは、軸受面７ｈに油溝（軸受溝）２０を有する。油溝２０は、軸方向に直線的に延在する。本実施形態では、油溝２０は、２つの軸受面７ｈのそれぞれに形成される。ただし、油溝２０は、２つの軸受面７ｈのうち少なくとも一方に形成されてもよい。また、いずれの軸受面７ｈにも油溝２０が形成されなくてもよい。油溝２０は、本体７ａの周方向に離隔して複数（例えば、４つ）設けられる。複数の油溝２０は、例えば本体７ａの周方向に等間隔に配される。ただし、油溝２０の数は、４つに限定されず、２つでも、３つでも、５つ以上あってもよい。また、油溝２０の数は、単数であってもよい。なお、油溝２０は、軸方向に平行でなくてもよい。例えば、油溝２０は、軸方向から傾斜した方向に延在してもよい。

周溝１８は、油溝２０と連通する。周溝１８の深さは、油溝２０の深さより深い。換言すれば、軸受面７ｈには、周溝１８より深さが浅い油溝２０が設けられる。周溝１８の深さは、例えば油溝２０の深さに、想定される異物の最大径（例えば、０．２ｍｍ）を加えた深さである。好ましくは、周溝１８の深さは、油溝２０の深さの倍以上である。これにより、周溝１８の内部に導入された異物が油溝２０の内部に導入される（すなわち、異物が周溝１８の外部に離脱する）ことを低減できる。

図４は、本実施形態における図２の一点鎖線部分に対応する部位の断面図である。本体７ａは、周溝１８に対して軸受面７ｈと反対側に連続する内側段差部２２を有する。内側段差部２２は、周溝１８に対し導入孔７ｊの出口端側に形成される。内側段差部２２は、周溝１８に対し潤滑油の流れ方向の上流側に形成される。内側段差部２２は、周溝１８および内側傾斜部７ｇの間に配され、周溝１８および内側傾斜部７ｇと隣接（連続）している。内側段差部２２の内径は、内側小径部７ｅ（軸受面７ｈ）の内径よりも大きい。内側小径部７ｅ（軸受面７ｈ）と内側段差部２２との内径差は、周溝１８の深さより浅い。ただし、内側小径部７ｅ（軸受面７ｈ）と内側段差部２２との内径差は、０．１ｍｍ以上である。上記内径差が０．１ｍｍ未満である場合、異物が内側段差部２２の内周面とシャフト８の外周面との間に噛み込みやすくなる。

本実施形態において、周溝１８は、軸受面７ｈと導入孔７ｊの出口端との間に設けられる。周溝１８は、内側小径部７ｅと内側段差部２２との間に形成される。なお、側壁１８ａの径方向における長さは、側壁１８ｂの径方向における長さより短くなる。側壁１８ａと側壁１８ｂとの長さの差は、内側小径部７ｅ（軸受面７ｈ）と内側段差部２２との内径差に等しい。

周溝１８と、内側段差部２２と、内側傾斜部７ｇは、シャフト８の大径部８ｂと径方向に対向している。本実施形態において、周溝１８と、内側段差部２２と、内側傾斜部７ｇは、シャフト８の大径部８ｂのうち軸方向における中央位置よりも導入孔７ｊの出口端に近接する側に形成される。ただし、周溝１８と、内側段差部２２と、内側傾斜部７ｇは、シャフト８の大径部８ｂのうち軸方向における中央位置よりも導入孔７ｊの出口端と反対側に形成されてもよいし、中央位置近傍に形成されてもよい。

図５は、第１変形例における図２の一点鎖線部分に対応する部位の断面図である。本変形例では、本体７ａは、周溝１８に隣接する内側段差部２２を有さない。本体７ａは、周溝１８の導入孔７ｊ側（すなわち、潤滑油の流れ方向の上流側）に軸受面７ｈ（内側小径部７ｅ）を有する。本変形例では、周溝１８は、内側小径部７ｅの軸受面７ｈ内に配される。周溝１８は、内側小径部７ｅ（軸受面７ｈ）のうち軸方向における中央位置よりも導入孔７ｊの出口端に近接する側に形成される。周溝１８は、軸受面７ｈのうち、潤滑油の流れ方向の上流側に形成される。周溝１８は、軸方向の両側において軸受面７ｈと隣接する。

周溝１８の導入孔７ｊ側（すなわち、潤滑油の流れ方向の上流側）の軸受面７ｈの軸方向の長さは、例えば０．５ｍｍ以内に設定される。そのため、周溝１８の導入孔７ｊ側において、軸受面７ｈとシャフト８との間の異物の噛み込みを低減することができる。本変形例において、側壁１８ａの径方向における長さは、側壁１８ｂの径方向における長さと等しい。なお、周溝１８の導入孔７ｊ側（すなわち、潤滑油の流れ方向の上流側）に軸受面７ｈが形成されなくてもよい。すなわち、周溝１８は、内側小径部７ｅ（軸受面７ｈ）の軸方向における導入孔７ｊの出口端に近接する側の端部に形成されてもよい。その場合、周溝１８は、導入孔７ｊ側（すなわち、潤滑油の流れ方向の上流側）において、内側傾斜部７ｇと隣接する。

図６は、第２変形例における図２の一点鎖線部分に対応する部位の断面図である。本変形例においては、シャフト８の小径部８ａには、径方向に突出する外周突起１９が、シャフト８の周方向に延在している。

外周突起１９は、シャフト８の回転軸に対して垂直な方向よりも、外周突起１９の径方向の先端が、２つの軸受面７ｈの近接方向（図６中、右側）に傾斜している。すなわち、外周突起１９のうち、図６中、右側の側面１９ａは、抉れた形状となっている。

また、本体７ａは、内側大径部７ｆ（非軸受面７ｉ）から径方向に突出する内周突起３０を有する。外周突起１９は、内周突起３０と径方向に対向している。そして、外周突起１９の先端は、内周突起３０の先端より、図６中、右側に延在している。

本変形例では、導入孔７ｊから軸受面７ｈに向かう潤滑油に含まれる異物は、内周突起３０および外周突起１９により堰き止められる。内周突起３０および外周突起１９は、異物を導入孔７ｊ側（すなわち、軸受面７ｈと反対側）の空間に留まらせる。その結果、内周突起３０および外周突起１９は、異物を軸受面７ｈに行き難くすることができる。ただし、異物の一部は、内周突起３０と外周突起１９の間を通って、内周突起３０および外周突起１９から軸受面７ｈ側に進入する場合がある。この場合にも、内周突起３０および外周突起１９から軸受面７ｈに向かって進入した異物は、軸受面７ｈとシャフト８との間に到達する前に周溝１８の内部に導入されることとなる。周溝１８は、異物を内部で周回させることで異物を内部に留める（捕集する）。

したがって、内周突起３０、外周突起１９および周溝１８により、軸受面７ｈとシャフト８の間に異物が到達し噛み込むことを低減することができる。また、潤滑油の流れによっては、異物がシャフト８の外周面近傍を連れまわることもあるが、この場合、外周突起１９によって、外周突起１９の側面１９ａに近接した異物を軸受面７ｈから離隔する方向に導くことが可能となる。

上述した実施形態および変形例において、本体７ａは、軸受面７ｈに隣接する周溝１８を有する。周溝１８を備える構成により、軸受面７ｈに到達する直前の異物を内部に留める（すなわち、異物を捕集する）ことができる。また、上述した実施形態および変形例において、周溝１８は、環状の溝であり、加工が容易である。そのため、簡易な構成でセミフローティング軸受７の軸受面７ｈへの異物の侵入を抑え、対異物性能を向上することが可能となる。その結果、構成の煩雑化をせずに軸受面７ｈとシャフト８の間の異物の噛み込みを低減することができる。

以上、添付図面を参照しながら本開示の一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本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

上述した実施形態および変形例では、２つの軸受面７ｈの内側に導入孔７ｊの出口端を設ける場合について説明した。しかし、例えば、２つの軸受面７ｈの外側に導入孔の出口端を設けてもよい。

図７は、第３変形例における図２の一点鎖線部分に対応する部位の断面図である。本変形例では、本体７ａは、導入孔７ｊの代わりに、導入孔４０を有する。すなわち、本体７ａには、上述した導入孔７ｊが形成されない。導入孔４０は、本体７ａの一部を貫通する。導入孔４０は、軸方向に対して傾斜した方向に延在する。導入孔４０の一端（入口端）４０ａは、本体７ａの外周面に開口している。本変形例では、導入孔４０の一端４０ａは、外側傾斜部７ｄに開口している。ただし、導入孔４０の一端４０ａは、外側小径部７ｃに開口してもよいし、外側大径部７ｂに開口してもよい。導入孔４０の他端（出口端）４０ｂは、後述の本体７ａの内側小径部７ｅに形成される周溝１８に開口している。導入孔４０は、本体７ａの内周面とシャフト５０の外周面との間に潤滑油を導入する。

油路２ｃから軸受孔２ｂに供給された潤滑油は、外側小径部７ｃから外側大径部７ｂに向かって流れる。外側大径部７ｂに向かって流れる潤滑油は、外側傾斜部７ｄに形成された導入孔４０の一端４０ａから導入孔４０の内部に導入される。導入孔４０の内部を通過した潤滑油は、導入孔４０の他端４０ｂから排出される。他端４０ｂから排出された潤滑油の一部は、軸受面７ｈとシャフト８との間を通って、非軸受面７ｉとシャフト８との間の間隙Ｓに導入される。間隙Ｓに導入された潤滑油は、不図示の排出孔を通って軸受孔２ｂの外部に排出される。不図示の排出孔は、例えば、位置決めピン１７（図２参照）に形成される。

このように、本変形例では、潤滑油は、軸受面７ｈとシャフト８との間を、一対の軸受面７ｈが近接する方向に向かって流れる。なお、本変形例では、シャフト５０は、本体７ａと対向する部位が、一定の径を有する円柱形状である。すなわち、シャフト５０は、セミフローティング軸受７の内側に位置する部位の外径が均一である。本体７ａの内側大径部７ｆと内側小径部７ｅの内径差によって、間隙Ｓが形成される。

周溝１８は、内側小径部７ｅ（軸受面７ｈ）のうち軸方向における中央位置よりも導入孔４０の他端（出口端）４０ｂに近接する側に形成される。周溝１８は、軸受面７ｈのうち、潤滑油の流れ方向の上流側に形成される。本変形例では、周溝１８は、内側小径部７ｅ（軸受面７ｈ）の軸方向におけるタービンインペラ９側の端部に形成される。これにより、導入孔４０の他端４０ｂから軸受面７ｈに向かって移動した異物は、軸受面７ｈとシャフト８との間に到達する前に周溝１８の内部に導入されることとなる。本変形例においても、上述した実施形態および変形例と同様の効果を得ることができる。

また、上述した実施形態および変形例では、セミフローティング軸受７の非軸受面７ｉよりも軸受面７ｈの方が小径に形成される場合について説明した。しかし、例えば、非軸受面７ｉと軸受面７ｈの内径が面一であってもよい。この場合、２つの軸受面７ｈは、本体７ａの内周面のうち、シャフト８との間の距離が僅か（第１距離）である領域をいう。非軸受面７ｉは、本体７ａの内周面のうち、シャフト８との間の距離が第１距離より大きい第２距離である領域をいう。シャフト８の小径部８ａと大径部８ｂの外径差によって、上記の間隙Ｓが形成される。

また、上述した実施形態および変形例では、過給機Ｃに軸受構造Ｂが設けられる場合について説明した。しかし、軸受構造Ｂは、過給機Ｃに限らず、種々の回転機械に適用可能である。

本開示は、軸受構造に利用することができる。

７ａ 本体
７ｈ 軸受面
８ シャフト
１８ 周溝

Claims (5)

1. シャフトが挿通され、内周面に軸受面が設けられる円筒形状の本体と、
   前記軸受面に隣接して前記本体に設けられ、前記シャフトの周方向に延在する環状の周溝と、
   前記本体に設けられ、前記周溝に対して前記軸受面と反対側に連続し、前記軸受面よりも内径が大きい段差部と、
   を備えた軸受構造。
2. シャフトが挿通され、内周面に軸受面が設けられる円筒形状の本体と、
   前記軸受面に隣接して前記本体に設けられ、前記シャフトの周方向に延在する環状の周溝と、
   前記軸受面に設けられ、前記シャフトの軸方向に延在し、前記周溝と連通し、前記周溝よりも浅い軸受溝と、
   を備えた軸受構造。
3. 前記本体に設けられ、前記本体の外周面と内周面とを連通させる潤滑油導入部を備え、
   前記周溝は、前記軸受面と前記潤滑油導入部との間、もしくは、前記軸受面のうち、前記シャフトの軸方向の中心よりも前記潤滑油導入部側に設けられる
   請求項１または２に記載の軸受構造。
4. 前記軸受面と、前記軸受面に連続する前記周溝の壁部との間の角度は９０°以下である
   請求項１から３のうちいずれか１項に記載の軸受構造。
5. 前記本体は、前記軸受面の内径よりも大きい内径を有する非軸受面を有し、
   前記周溝の深さは、前記軸受面の内径と前記非軸受面の内径との差と異なる
   請求項１から４のうちいずれか１項に記載の軸受構造。

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