JP7588948B2 - 過給機並びに過給機の組立方法 - Google Patents
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Description
しかし、ジャーナル軸受とスラスト軸受をそれぞれ別個に備える構成とすると、部品点数が多くなり、小型化に対する妨げとなっている。
また、スリーブによってカラー間の距離が決まるので、中心軸線方向における軸受とカラーとの間のスラスト隙間を適切に管理することができる。
スリーブの外径を大径部と同じとすることによって、軸受の内径と、ジャーナル軸受の内径とを同等とすることができる。これにより、軸受とジャーナル軸受の内径を共通で管理することができる。
また、固定具と段差部との間で、回転軸の小径部に張力がかかることになる。小径部は大径部に比べて弾性変形による伸びが大きいので、カラー及びスリーブに対して締め代(伸び代)を大きくでき、締付のロバスト性を向上させることができる。
また、固定具と段差部との間で、回転軸の小径部に張力がかかることになる。小径部は大径部に比べて弾性変形による伸びが大きいので、カラー及びスリーブに対して締め代(伸び代)を大きくでき、締付のロバスト性を向上させることができる。
図1に示すように、排気タービン過給機とされた過給機1は、例えば船舶の主機とされたディーゼルエンジンに用いられる。過給機1は、タービン2と、コンプレッサ3と、回転軸4と、これらを収容するハウジング5とを備えている。なお、過給機1は、主機に限らず補機に用いても良い。
次に、コンプレッサ側ジャーナル軸受12周りの軸受構造について説明する。
回転軸4は、タービン2側の大径部4aと、コンプレッサ3側の小径部4bとを備えている。大径部4aと小径部4bとは、段差部4cによって接続されている。段差部4cは、中心軸線CLに直交する面を備えている。
回転軸4とともに回転する円筒スリーブ32と、円筒スリーブ32の両端に当接するように回転軸4と共に回転するスラストカラー34a,34bを設けた。そして、円筒スリーブ32の外周側でかつ両スラストカラー34a,34b間に挟まれるようにコンプレッサ側ジャーナル軸受12を設けることとした。これにより、コンプレッサ側ジャーナル軸受12は、円筒スリーブ32を介して回転軸4のラジアル方向を支持することができ、かつ、スラストカラー34a,34bを介して回転軸4のスラスト方向を支持することができる。これにより、1つのコンプレッサ側ジャーナル軸受12でジャーナル軸受とスラスト軸受の機能を持たせることができるので、部品点数を低減でき、また小型化を実現することができる。
また、円筒スリーブ32によってスラストカラー34a,34b間の距離が決まるので、中心軸線CL方向におけるコンプレッサ側ジャーナル軸受12と各スラストカラー34a,34bとの間のスラスト隙間を適切に管理することができる。
また、固定ナット38と段差部4cとの間で、回転軸4の小径部4bに張力がかかることになる。小径部4bは大径部4aに比べて弾性変形による伸びが大きいので、スラストカラー34a,34b及び円筒スリーブ32に対して締め代(伸び代)を大きくでき、締付のロバスト性を向上させることができる。
なお、本実施形態は、図3のように変形することができる。
図3に示すように、ジャーナル軸受を1つとしても良い。具体的には、図2に示したコンプレッサ側ジャーナル軸受12を中心軸線CL方向に延長形成したコンプレッサ側ジャーナル軸受12’とし、図2に示した円筒スリーブ32を中心軸線CL方向に延長形成した円筒スリーブ32’とする。これに伴い、小径部4b’も中心軸線CL方向に延長する。これにより、1つのコンプレッサ側ジャーナル軸受12’によって回転軸4の中心軸線CL回りの振れ回りを支持することができるので、図2に示したタービン側ジャーナル軸受11を省略することができる。
2 タービン
3 コンプレッサ
4 回転軸
4a 大径部
4b,4b’ 小径部
4c 段差部
5 ハウジング
5a タービンハウジング
5b コンプレッサハウジング
5c 軸受ハウジング
11 タービン側ジャーナル軸受
12,12’ コンプレッサ側ジャーナル軸受
14 タービンホイール
15 タービン翼
16 コンプレッサ羽根車
17 ブレード
21 入口通路
22 出口通路
24 吸入口
25 吐出口
30 潤滑油供給経路
30a タービン側潤滑油供給経路
30b コンプレッサ側潤滑油供給経路
32,32’ 円筒スリーブ(スリーブ)
34a (タービン側の)スラストカラー
34b (コンプレッサ側の)スラストカラー
36 中間スリーブ
38 固定ナット(固定具)
CL 中心軸線
Claims (5)
- 中心軸線回りに回転する回転軸の外周を包囲するように設けられ、該回転軸と共に回転するスリーブと、
前記スリーブの前記中心軸線方向における両端に対して当接するようにそれぞれ設けられ、前記スリーブよりも大径とされ、前記回転軸とともに回転するカラーと、
前記スリーブの外周側でかつ各前記カラーの間に配置された1つの軸受であり、前記スリーブを介して前記回転軸のラジアル方向を支持するジャーナル軸受とされるとともに、前記カラーを介して前記回転軸のスラスト方向を支持するスラスト軸受とされている軸受構造と、
羽根車と、
前記羽根車が取り付けられ、小径部と、大径部と、該小径部と該大径部とを接続する段差部とを備えた回転軸と、
前記大径部に設けられた大径部側ジャーナル軸受と、
を備え、
前記スリーブ及び各前記カラーは、前記小径部に設けられ、
前記大径部側の前記カラーは、前記段差部に当接するように設けられ、
前記軸受構造は、前記回転軸を支持し、
前記スリーブの外径は、前記大径部の外径と同じとされ、
前記1つの軸受の内径は、前記大径部側ジャーナル軸受の内径と同じとされている過給機。 - 前記1つの軸受の前記中心軸線方向における両端部には、油溝が形成されている請求項1に記載の過給機。
- 前記1つの軸受には、下流側が該1つの軸受の内周側に開口する潤滑油供給穴が形成されている請求項1又は2に記載の過給機。
- 前記小径部側の前記回転軸の端部に取り付けられ、各前記カラー及び前記スリーブを前記段差部側に向けて押圧する固定具を備えている請求項1に記載の過給機。
- 羽根車と、
前記羽根車が取り付けられ、中心軸線回りに回転する回転軸と、
前記回転軸を軸支する軸受構造と、
を備えた過給機の組立方法であって、
前記回転軸は、小径部と、大径部側ジャーナル軸受が設けられた大径部と、該小径部と該大径部とを接続する段差部とを備え、
前記軸受構造は、前記回転軸の外周を包囲するスリーブと、前記スリーブの前記中心軸線方向における両端に対して当接するようにそれぞれ設けられ、前記スリーブよりも大径とされたカラーと、前記スリーブの外周側でかつ各前記カラーの間に配置された軸受と、
を備え、
前記軸受は、1つの軸受であり、前記スリーブを介して前記回転軸のラジアル方向を支持するジャーナル軸受とされるとともに、前記カラーを介して前記回転軸のスラスト方向を支持するスラスト軸受とされ、
前記小径部に対して、前記カラー及び前記スリーブを挿入するとともに、両前記カラー間に前記軸受を配置する配置工程と、
一方の前記カラーを前記段差部に当接させる当接工程と、
前記小径部に対して固定具を固定することによって、前記羽根車、前記カラー及び前記スリーブを前記段差部に押し込んで固定する固定工程と、
を有し、
前記スリーブ及び各前記カラーは、前記小径部に設けられ、
前記大径部側の前記カラーは、前記段差部に当接するように設けられ、
前記スリーブの外径は、前記大径部の外径と同じとされ、
前記軸受の内径は、前記大径部側ジャーナル軸受の内径と同じとされている過給機の組立方法。
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