JPWO2017149678A1 - 軸受装置および排気タービン過給機 - Google Patents

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Abstract

本発明は、回転軸（１４）と、回転軸（１４）に設けられて軸方向において少なくとも２箇所で回転軸（１４）を回転可能に支持し外周面と内周面とが連通されないジャーナル軸受（２１，２２）と、ジャーナル軸受（２１，２２）を収容する空間部（１６Ａ）をなす軸受収容部（１６）と、空間部（１６Ａ）においてジャーナル軸受（２１，２２）の外周面の位置に連通する各外周面側潤滑油供給通路である第三供給通路（４３）および第四供給通路（４４）と、空間部（１６Ａ）において各ジャーナル軸受（２１，２２）の間の位置に連通する中間部潤滑油供給通路である第六供給通路（４６）と、を備える軸受装置に関する。本発明は、これにより、適切な量の潤滑油を供給することが可能となる。

Description

本発明は、軸受装置および当該軸受装置が適用される排気タービン過給機に関する。
従来、例えば、特許文献１は、ジャーナル軸受（浮動ブッシュ軸受）について記載されている。このジャーナル軸受は、ベアリングハウジングに支持される外周面から回転軸を支持する内周面に向かって潤滑油用連通孔が形成されている。
特許第５３３７２２７号公報
上述したように、外周面から内周面に向かって潤滑油用連通孔が形成されたジャーナル軸受に対し、当該ジャーナル軸受を支持するベアリングハウジングには、ジャーナル軸受の外周面に向かって潤滑油供給通路が形成されている。そして、潤滑油供給通路によりジャーナル軸受の外周面に潤滑油が供給される。ジャーナル軸受の外周面に供給された潤滑油は、一部がジャーナル軸受の外周面とベアリングハウジングとの間に油膜を形成し、他の一部が潤滑油用連通孔を通ってジャーナル軸受の内周面に供給されてジャーナル軸受の内周面と回転軸との間に油膜を形成する。このため、ジャーナル軸受は、回転軸を回転可能に支持する。
ところで、近年では、燃費向上に対応したエンジンの小規模化に伴い、排気タービン過給機においては小型化および高効率化が要求されている。このため、排気タービン過給機は、最高回転数が上昇している。すなわち、回転軸の回転数が上昇することになる。このため、回転軸の高回転時の遠心力により潤滑油用連通孔ではジャーナル軸受の内周面側から外周面側に潤滑油を戻す力が作用することになり、ジャーナル軸受の内周面での潤滑油量が低下する。そして、ジャーナル軸受の内周面の潤滑油が枯渇した場合、ジャーナル軸受の内周面と回転軸の外周面とが焼き付くおそれがある。一方、このような事態に対し、潤滑油供給通路から供給する潤滑油の供給圧力を高めることが考えられる。しかし、供給圧力が高すぎると、ジャーナル軸受の周囲から潤滑油の排出が多くなり、その結果、ジャーナル軸受の外周面および内周面への潤滑油の供給量が低下するおそれがある。また、回転軸の低速域では、ジャーナル軸受の側面を伝って内周面に潤滑油が吸い込まれる場合があり、潤滑油の攪拌抵抗による軸受損失の割合が高くなる。
本発明は、上述した課題を解決するものであり、適切な量の潤滑油を供給することのできる軸受装置および排気タービン過給機を提供することを目的とする。
上述の目的を達成するために、本発明の軸受装置は、回転軸と、前記回転軸に設けられて軸方向において少なくとも２箇所で前記回転軸を回転可能に支持し外周面と内周面とが連通されないジャーナル軸受と、前記ジャーナル軸受を収容する空間部をなす軸受収容部と、前記空間部において前記ジャーナル軸受の外周面の位置に連通する各外周面側潤滑油供給通路と、前記空間部において各前記ジャーナル軸受の間の位置に連通する中間部潤滑油供給通路と、を備えることを特徴とする。
この軸受装置によれば、各外周面側潤滑油供給通路によりそれぞれジャーナル軸受の外周面に潤滑油が供給される。また、中間部潤滑油供給通路によりジャーナル軸受を収容する空間部に潤滑油が供給されることでジャーナル軸受の内周面に潤滑油が供給される。このように、ジャーナル軸受の外周面と内周面とにそれぞれ別に潤滑油が供給されるため、過不足なく適切な量の潤滑油を供給することができる。しかも、この軸受装置によれば、ジャーナル軸受の外周面と内周面とが連通されないことで、回転軸の高回転時の遠心力によりジャーナル軸受の内周面側から外周面側に潤滑油を戻す力が作用することを防止でき、ジャーナル軸受の内周面で潤滑油量が低下する事態を防ぐことができる。
また、本発明の軸受装置では、各前記ジャーナル軸受は、互いに別体で構成されており、前記中間部潤滑油供給通路が前記空間部に連通する排出口に設けられて各前記ジャーナル軸受に噴射口を向けて配置されるノズルを備えることを特徴とする。
この軸受装置によれば、ノズルによりそれぞれのジャーナル軸受に潤滑油が噴射されるため、ジャーナル軸受の内周面と回転軸の外周面との間に潤滑油を確実に供給することができる。
また、本発明の軸受装置では、各前記ジャーナル軸受は、互いに別体で構成されており、各前記ジャーナル軸受の間に設けられて前記回転軸が挿通されると共に前記軸受収容部の前記空間部に収容される筒状部材と、前記筒状部材を径方向に貫通して前記中間部潤滑油供給通路に連通する貫通孔と、を備えることを特徴とする。
この軸受装置によれば、中間部潤滑油供給通路に連通する貫通孔が形成された筒状部材を、軸受収容部の空間部に、別体で構成されたジャーナル軸受の間に配置することで、筒状部材を介して各ジャーナル軸受の内周面と回転軸の外周面との間に潤滑油を確実に供給することができる。
上述の目的を達成するために、本発明の排気タービン過給機は、タービンと、コンプレッサと、前記タービンと前記コンプレッサとを同軸上に連結する回転軸と、前記回転軸に設けられ前記回転軸を回転可能に支持するジャーナル軸受と、上述したいずれか１つの軸受装置と、を備えることを特徴とする。
この排気タービン過給機によれば、各外周面側潤滑油供給通路によりそれぞれジャーナル軸受の外周面に潤滑油が供給される。また、中間部潤滑油供給通路によりジャーナル軸受を収容する空間部に潤滑油が供給されることでジャーナル軸受の内周面に潤滑油が供給される。このように、ジャーナル軸受の外周面と内周面とにそれぞれ別に潤滑油が供給されるため、過不足なく適切な量の潤滑油を供給することができる。この結果、回転軸を高回転で回転させることができ、小型化しても高効率化を図ることができる。
本発明によれば、適切な量の潤滑油を供給することができる。
図１は、本発明の実施形態に係る排気タービン過給機の全体構成図である。 図２は、本発明の実施形態に係る排気タービン過給機の軸受部分の拡大図である。 図３は、本発明の実施形態に係る排気タービン過給機の軸受部分の他の例の拡大図である。 図４は、本発明の実施形態に係る排気タービン過給機の軸受部分の他の例の拡大図である。 図５は、本発明の実施形態に係る排気タービン過給機の軸受部分の他の例の拡大図である。
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
図１は、本実施形態に係る排気タービン過給機の全体構成図である。図２は、本実施形態に係る排気タービン過給機の軸受部分の拡大図である。
図１に示す排気タービン過給機１１は、主に、タービン１２と、コンプレッサ１３と、回転軸１４と、により構成され、これらがハウジング１５内に収容されている。
ハウジング１５は、内部が中空に形成され、タービン１２の構成を収容する第一空間部Ｓ１をなすタービンハウジング１５Ａと、コンプレッサ１３の構成を収容する第二空間部Ｓ２をなすコンプレッサカバー１５Ｂと、回転軸１４を収容する第三空間部Ｓ３をなすベアリングハウジング１５Ｃと、を有する。ベアリングハウジング１５Ｃの第三空間部Ｓ３は、タービンハウジング１５Ａの第一空間部Ｓ１とコンプレッサカバー１５Ｂの第二空間部Ｓ２との間に位置している。
回転軸１４は、タービン１２側の端部がタービン側軸受であるジャーナル軸受２１により回転自在に支持され、コンプレッサ１３側の端部がコンプレッサ側軸受であるジャーナル軸受２２により回転自在に支持され、かつスラスト軸受２３により回転軸１４が延在する軸方向への移動を規制されている。また、回転軸１４は、軸方向における一端部にタービン１２のタービンディスク２４が固定されている。タービンディスク２４は、タービンハウジング１５Ａの第一空間部Ｓ１に収容され、外周部に軸流型をなす複数のタービン翼２５が周方向に所定間隔で設けられている。さらに、回転軸１４は、軸方向における他端部に、コンプレッサ１３のコンプレッサ羽根車３１が固定されており、コンプレッサ羽根車３１は、コンプレッサカバー１５Ｂの第二空間部Ｓ２に収容され、外周部に複数のブレード３２が周方向に所定間隔で設けられている。
また、タービンハウジング１５Ａは、タービン翼２５に対して排気ガスの入口通路２６と排気ガスの出口通路２７が設けられている。そして、タービンハウジング１５Ａは、入口通路２６とタービン翼２５との間にタービンノズル２８が設けられており、このタービンノズル２８により静圧膨張された軸方向の排気ガス流が複数のタービン翼２５に導かれることで、タービン１２を駆動回転することができる。さらに、コンプレッサカバー１５Ｂは、コンプレッサ羽根車３１に対して空気取込口３３と圧縮空気吐出口３４が設けられている。そして、コンプレッサカバー１５Ｂは、コンプレッサ羽根車３１と圧縮空気吐出口３４との間にディフューザ３５が設けられている。コンプレッサ羽根車３１により圧縮された空気は、ディフューザ３５を通って排出される。
このように構成された、排気タービン過給機１１は、エンジン（図示せず）から排出された排ガスによりタービン１２が駆動し、タービン１２の回転が回転軸１４に伝達されてコンプレッサ１３が駆動し、このコンプレッサ１３が燃焼用気体を圧縮してエンジンに供給する。従って、エンジンからの排気ガスは、排気ガスの入口通路２６を通り、タービンノズル２８により静圧膨張され、軸方向の排気ガス流が複数のタービン翼２５に導かれることで、複数のタービン翼２５が固定されたタービンディスク２４を介してタービン１２が駆動回転する。そして、複数のタービン翼２５を駆動した排気ガスは、出口通路２７から外部に排出される。一方、タービン１２により回転軸１４が回転すると、一体のコンプレッサ羽根車３１が回転し、空気取込口３３を通って空気が吸入される。吸入された空気は、コンプレッサ羽根車３１で加圧されて圧縮空気となり、この圧縮空気は、ディフューザ３５を通り、圧縮空気吐出口３４からエンジンに供給される。
また、排気タービン過給機１１において、ベアリングハウジング１５Ｃは、ジャーナル軸受２１，２２およびスラスト軸受２３に潤滑油を供給する潤滑油供給通路４０が設けられている。潤滑油供給通路４０は、ベアリングハウジング１５Ｃの上部に径方向に沿う第一供給通路４１と、ベアリングハウジング１５Ｃの上部に軸方向に沿う第二供給通路４２と、ジャーナル軸受２１に連通する第三供給通路（外周面側潤滑油供給通路）４３と、ジャーナル軸受２２に連通する第四供給通路（外周面側潤滑油供給通路）４４と、スラスト軸受２３に連通する第五供給通路４５と、後述する軸受収容部１６の空間部１６Ａに連通する第六供給通路（中間部潤滑油供給通路）４６と、から構成されている。第一供給通路４１は、基端部が潤滑油タンク（図示略）に連結され、先端部が第二供給通路４２の中間部に連通している。第三供給通路４３は、基端部が第二供給通路４２に連通し先端部がジャーナル軸受２１に連通している。第四供給通路４４は、基端部が第二供給通路４２に連通し先端部がジャーナル軸受２２に連通している。第五供給通路４５は、基端部が第二供給通路４２に連通し先端部がスラスト軸受２３に連通している。第六供給通路４６は、基端部が第二供給通路４２に連通し先端部が２つのジャーナル軸受２１，２２の間で軸受収容部１６の空間部１６Ａに連通している。
ジャーナル軸受２１，２２は、図１および図２に示すように、円筒形状に形成されている。ジャーナル軸受２１，２２は、別体でそれぞれ構成され、ベアリングハウジング１５Ｃにおいて第三空間部Ｓ３に設けられた軸受収容部１６がなす円柱状の空間部１６Ａに収容されている。各ジャーナル軸受２１，２２を支持する軸受収容部１６は、ジャーナル軸受２１，２２の間で第三空間部Ｓ３の下方に通じる通路１６ｂが形成されている。
ジャーナル軸受２１は、図２に示すように、外周面２１ｂが軸受収容部１６の内面１６ａとの間で回転自在に支持され、内周面２１ｃと回転軸１４の外周面１４ａとの間で回転軸１４を回転自在に支持する。ジャーナル軸受２１は、外周面２１ｂに向けて第三供給通路４３の先端部が連通されている。なお、各図において示すジャーナル軸受２１は、外周面２１ｂと内周面２１ｃとが連通されない。
ジャーナル軸受２２は、ジャーナル軸受２１とは別に、図２に示すように、外周面２２ｂが軸受収容部１６の内面１６ａとの間で回転自在に支持され、内周面２２ｃと回転軸１４の外周面１４ａとの間で回転軸１４を回転自在に支持する。ジャーナル軸受２２は、外周面２２ｂに向けて第四供給通路４４の先端部が連通されている。なお、各図において示すジャーナル軸受２２は、外周面２２ｂと内周面２２ｃとが連通されない。
スラスト軸受２３は、図１に示すように、回転軸１４の軸方向でジャーナル軸受２２に隣接してコンプレッサ１３側に配置されている。スラスト軸受２３は、図２に示すように、回転軸１４が挿通される挿通穴２３ａを有して板状に形成され、ベアリングハウジング１５Ｃに固定されている。また、スラスト軸受２３は、通路２３ｂが形成されている。通路２３ｂは、基端部が第五供給通路４５の先端部に連通し、先端部が挿通穴２３ａに連通している。この、スラスト軸受２３は、スラストリング１７およびスラストスリーブ１８を介して回転軸１４の軸方向の移動を規制する。
スラストリング１７は、図２に示すように、ボス部１７ａおよびフランジ部１７ｂを有する。ボス部１７ａは、円筒状に形成され、回転軸１４においてコンプレッサ１３側の端部が段部１４ｂを介して細径に形成された部分に嵌め入れられ、当該段部１４ｂに当接して軸方向で位置決めされており、スラスト軸受２３の挿通穴２３ａに回転軸１４と共に挿通される。フランジ部１７ｂは、ボス部１７ａにおいて段部１４ｂに当接する部分で径方向外側に突出した円盤部材であり、軸方向でジャーナル軸受２２側のスラスト軸受２３の板面２３ｃに対面して配置される一方の対面部１７ｂａと、軸方向でジャーナル軸受２２の側面部２２ｄと間隔Ｄをおいて対面して配置される他方の対面部１７ｂｂと、を有する。
スラストスリーブ１８は、図２に示すように、ボス部１８ａおよびフランジ部１８ｂを有する。ボス部１８ａは、円筒状に形成され、回転軸１４においてコンプレッサ１３側の端部の細径に形成された部分に嵌め入れられ、スラストリング１７におけるボス部１７ａのコンプレッサ１３側の端面に当接して軸方向で位置決めされている。フランジ部１８ｂは、ボス部１８ａにおいてスラストリング１７のボス部１７ａに当接する部分で径方向外側に突出した円盤部材であり、軸方向でコンプレッサ１３側のスラスト軸受２３の板面２３ｄに対面して配置される一方の対面部１８ｂａと、軸方向でコンプレッサ１３側からスラスト軸受２３側に向く油溜室１９ａを形成する油溜部１９に対面して配置される他方の対面部１８ｂｂと、を有する。油溜部１９は、油溜室１９ａが第三空間部Ｓ３の下方に通じるように形成されている。
すなわち、スラストリング１７およびスラストスリーブ１８は、それぞれフランジ部１７ｂ，１８ｂの一方の対面部１７ｂａ，１８ｂａの間にスラスト軸受２３を挟むように配置される。このため、スラスト軸受２３は、スラストリング１７およびスラストスリーブ１８を介して回転軸１４の軸方向の移動を規制する。
また、図１に示すように、タービン１２のタービンディスク２４は、軸方向でジャーナル軸受２１に隣接して配置されるようにコンプレッサ１３側に突出するボス部２４ａが設けられている。ボス部２４ａは、円筒形状に形成され、回転軸１４においてタービン１２側の端部が段部１４ｂを介して細径に形成された部分に嵌め入れられ、当該段部１４ｂに当接して軸方向で位置決めされている。ボス部２４ａにおいて段部１４ｂに当接する部分は、図２に示すように、軸受収容部１６がなす円柱状の空間のタービン１２側の開口を覆う円盤部材であり、軸方向でジャーナル軸受２１の側面部２１ｄと間隔Ｄをおいて対面して配置される対面部２４ａａを有する。また、ベアリングハウジング１５Ｃは、ボス部２４ａの外周部に排油空間室４７が形成されている。また、タービン１２のタービンディスク２４は、軸方向でボス部２４ａとタービンディスク２４との間にシール部２４ｂが形成されている。シール部２４ｂは、ベアリングハウジング１５Ｃとの間にシール部を形成する。
ここで、潤滑油の流れについて説明する。図には明示しないが、ベアリングハウジング１５Ｃは、第三空間部Ｓ３の下方に潤滑油排出管の基端部が連結されている。潤滑油排出管は、先端部がオイルパンに連結されている。オイルパンは、潤滑油供給通路４０の第一供給通路４１が連結された潤滑油タンクに潤滑油循環ラインで接続されている。潤滑油循環ラインは、オイルポンプとオイルフィルタが介在されており、オイルポンプによりオイルフィルタで不純物が濾過された潤滑油をオイルパンから潤滑油循環ラインを介して潤滑油タンクに送る。そして、この潤滑油タンクから第一供給通路４１に潤滑油が供給される。
第一供給通路４１に供給された潤滑油は、第二供給通路４２を介して第三供給通路４３、第四供給通路４４、第五供給通路４５および第六供給通路４６に導かれる。第三供給通路４３に導かれた潤滑油は、ジャーナル軸受２１の外周面２１ｂに供給される。また、第四供給通路４４に導かれた潤滑油は、ジャーナル軸受２２の外周面２２ｂに供給される。また、第六供給通路４６に導かれた潤滑油は、軸受収容部１６の空間部１６Ａに送られ、当該軸受収容部１６の空間部１６Ａに収容されている。各ジャーナル軸受２１，２２の内周面２１ｃ，２２ｃに供給される。また、第五供給通路４５に導かれた潤滑油は、スラスト軸受２３の通路２３ｂに供給される。
ジャーナル軸受２１では、上述したように潤滑油が外周面２１ｂと内周面２１ｃとにそれぞれ供給される。従って、ジャーナル軸受２１は、外周面２１ｂと軸受収容部１６の内面１６ａとの間に供給された潤滑油により軸受収容部１６に回転自在に支持されると共に、内周面２１ｃと回転軸１４の外周面１４ａとの間に供給された潤滑油により回転軸１４を回転自在に支持する。
ジャーナル軸受２１において、外周面２１ｂ側および内周面２１ｃ側に供給された潤滑油は、コンプレッサ１３側では、軸受収容部１６の通路１６ｂから第三空間部Ｓ３の下方へ流れる。一方、ジャーナル軸受２１において、外周面２１ｂ側および内周面２１ｃ側に供給された潤滑油は、タービン１２側では、側面部２１ｄ側に流れ、対面するボス部２４ａの対面部２４ａａにおいて回転軸１４の回転の遠心力により径方向外側に送られてボス部２４ａの外周部の排油空間室４７に至り、当該排油空間室４７から第三空間部Ｓ３の下方へ流れる。
ジャーナル軸受２２では、上述したように潤滑油が外周面２２ｂと内周面２２ｃとにそれぞれ供給される。従って、ジャーナル軸受２２は、外周面２２ｂと軸受収容部１６の内面１６ａとの間に供給された潤滑油により軸受収容部１６に回転自在に支持されると共に、内周面２２ｃと回転軸１４の外周面１４ａとの間に供給された潤滑油により回転軸１４を回転自在に支持する。
ジャーナル軸受２２において、外周面２２ｂ側および内周面２２ｃ側に供給された潤滑油は、タービン１２側では、軸受収容部１６の通路１６ｂから第三空間部Ｓ３の下方へ流れる。一方、ジャーナル軸受２２において、外周面２２ｂ側および内周面２２ｃ側に供給された潤滑油は、コンプレッサ１３側では、側面部２２ｄ側に流れ、対面するスラストリング１７のフランジ部１７ｂの対面部１７ｂｂにおいて回転軸１４の回転の遠心力により径方向外側に送られて隙間４８を通じて第三空間部Ｓ３の下方へ流れる。
スラスト軸受２３では、挿通穴２３ａに供給された潤滑油は、スラスト軸受２３の各板面２３ｃ，２３ｄとフランジ部１７ｂ，１８ｂのそれぞれの対面部１７ｂａ，１８ｂａの間に導かれる。従って、スラスト軸受２３は、対面部１７ｂａ，１８ｂａの間で回転軸１４の軸方向の移動を規制しつつ、フランジ部１７ｂ，１８ｂのそれぞれの対面部１７ｂａ，１８ｂａとの間に供給された潤滑油により対面部１７ｂａ，１８ｂａとの摩擦抵抗を低減される。
スラスト軸受２３において、スラストスリーブ１８のフランジ部１８ｂの対面部１８ｂａ側では、潤滑油は、回転軸１４の回転の遠心力により径方向外側に送られ、一部がフランジ部１８ｂの外周部を伝わってフランジ部１８ｂの下側にて第三空間部Ｓ３の下方へ流れ、一部が油溜部１９の油溜室１９ａに至る。油溜部１９は、油溜部１９の下側にて延出する舌片１９ｂを有し、油溜室１９ａは、回転軸１４の周囲に沿って形成され、かつ舌片１９ｂを介して第三空間部Ｓ３の下方に通じている。従って、油溜室１９ａに至った潤滑油は、舌片１９ｂを伝って第三空間部Ｓ３の下方へ流れる。一方、スラスト軸受２３において、スラストリング１７のフランジ部１７ｂの対面部１７ｂａ側では、潤滑油は、回転軸１４の回転の遠心力により径方向外側に送られる。フランジ部１７ｂの外周部は、ベアリングハウジング１５Ｃとの間に隙間４８が形成され、当該隙間４８は、第三空間部Ｓ３の下方に通じている。従って、対面部１７ｂａ側で径方向外側に送られた潤滑油は、隙間４８を通じて第三空間部Ｓ３の下方へ流れる。
そして、各所より第三空間部Ｓ３の下方へ流れた潤滑油は、図示しない潤滑油排出管を経てオイルパンに送られる。
このように、本実施形態の軸受装置は、回転軸１４と、回転軸１４に設けられて軸方向において少なくとも２箇所で回転軸１４を回転可能に支持するジャーナル軸受２１，２２と、ジャーナル軸受２１，２２を収容する空間部１６Ａをなす軸受収容部１６と、空間部１６Ａにおいてジャーナル軸受２１，２２の外周面２１ｂ，２２ｂの位置に連通する各外周面側潤滑油供給通路である第三供給通路４３および第四供給通路４４と、空間部１６Ａにおいてジャーナル軸受２１，２２の間の位置に連通する中間部潤滑油供給通路である第六供給通路４６と、を備える。
この軸受装置によれば、各外周面側潤滑油供給通路である第三供給通路４３および第四供給通路４４によりそれぞれジャーナル軸受２１，２２の外周面２１ｂ，２２ｂに潤滑油が供給される。また、中間部潤滑油供給通路である第六供給通路４６によりジャーナル軸受２１，２２を収容する空間部１６Ａに潤滑油が供給されることでジャーナル軸受２１，２２の内周面２１ｃ，２２ｃに潤滑油が供給される。このように、ジャーナル軸受２１，２２の外周面２１ｂ、２２ｂと内周面２１ｃ，２２ｃとにそれぞれ別に潤滑油が供給されるため、過不足なく適切な量の潤滑油を供給することができる。
また、本実施形態の軸受装置では、ジャーナル軸受２１，２２は、外周面２１ｂ，２２ｂと内周面２１ｃ，２２ｃとが連通されない構成である。
この軸受装置によれば、回転軸１４の高回転時の遠心力によりジャーナル軸受２１，２２の内周面２１ｃ，２２ｃ側から外周面２１ｂ，２２ｂ側に潤滑油を戻す力が作用することを防止でき、ジャーナル軸受２１，２２の内周面２１ｃ，２２ｃで潤滑油量が低下する事態を防ぐことができる。なお、回転軸１４の回転時の遠心力の作用が小さい場合は、ジャーナル軸受２１，２２の外周面２１ｂ，２２ｂと内周面２１ｃ，２２ｃとを連通する潤滑油用連通孔（図示せず）が設けられていてもよい。また、潤滑油用連通孔を設ける場合は、回転軸１４の回転時の遠心力の作用を受けないような孔径のものとすることが好ましい。
また、図２に示すように、本実施形態の軸受装置では、ジャーナル軸受２１，２２は、別体で構成されている。そして、中間部潤滑油供給通路である第六供給通路４６が空間部１６Ａに連通する排出口４６ａに、ノズル５１が設けられている。ノズル５１は、それぞれのジャーナル軸受２１，２２に向く噴射口５１ａを有している。噴射口５１ａは、それぞれのジャーナル軸受２１，２２に向けて少なくとも１つずつあればよく、複数であってもよい。また、噴射口５１ａは、それぞれのジャーナル軸受２１，２２の内周面２１ｃ，２２ｃと回転軸１４の外周面１４ａとの間に潤滑油が行き渡るように、ジャーナル軸受２１，２２近傍の回転軸１４の外周面１４ａに向けて設けられていることが好ましい。
この軸受装置によれば、ノズル５１によりそれぞれのジャーナル軸受２１，２２に潤滑油が噴射されるため、ジャーナル軸受２１，２２の内周面２１ｃ，２２ｃと回転軸１４の外周面１４ａとの間に潤滑油を確実に供給することができる。
図３は、本実施形態に係る排気タービン過給機の軸受部分の他の例の拡大図である。
図３に示す軸受装置では、ジャーナル軸受２１，２２は、別体で構成されている。そして、中間部潤滑油供給通路である第六供給通路４６が連通する軸受収容部１６の空間部１６Ａに、筒状部材５２が収容されている。筒状部材５２は、軸方向に両端が開口する筒部材であり、回転軸１４を挿通すると共に、それぞれの開口端をそれぞれのジャーナル軸受２１，２２に向けて、ジャーナル軸受２１，２２の間に配置されている。また、筒状部材５２は、中間部潤滑油供給通路である第六供給通路４６に連通するように径方向に貫通する貫通孔５２ａが形成されている。貫通孔５２ａは、筒状部材５２の周方向で複数形成されている。筒状部材５２は、軸受収容部１６に固定されていても、固定されておらず空間部１６Ａ内で回転可能に設けられていてもよい。軸受収容部１６に固定されていている場合、貫通孔５２ａは、少なくとも中間部潤滑油供給通路である第六供給通路４６が連通するものと、第三空間部Ｓ３の下方に連通するものとが形成されている。また、貫通孔５２ａは、軸受収容部１６において第三空間部Ｓ３の下方に通じる通路１６ｂよりも小さい開口面積である。
この軸受装置によれば、中間部潤滑油供給通路である第六供給通路４６に連通する貫通孔５２ａが形成された筒状部材５２を、軸受収容部１６の空間部１６Ａに、別体で構成されたジャーナル軸受２１，２２の間に配置することで、筒状部材５２を介して各ジャーナル軸受２１，２２の内周面２１ｃ，２２ｃと回転軸１４の外周面１４ａとの間に潤滑油を確実に供給することができる。
また、貫通孔５２ａが、軸受収容部１６において第三空間部Ｓ３の下方に通じる通路１６ｂよりも小さい開口面積に形成されていれば、第三空間部Ｓ３の下方への潤滑油の排出量を制限してジャーナル軸受２１，２２の内周面２１ｃ，２２ｃと回転軸１４の外周面１４ａとの間に潤滑油を確実に供給することができる。
図４は、本実施形態に係る排気タービン過給機の軸受部分の他の例の拡大図である。
図４に示す軸受装置では、構成するジャーナル軸受２１，２２は、互いに連結して設けられている。具体的に、各ジャーナル軸受２１，２２は、図４に示すように連結部５３により連結される。連結部５３は、例えば、筒状部材や複数の棒状部材などである。筒状部材の場合、図４に示すように、中間部潤滑油供給通路である第六供給通路４６に連通するように径方向に貫通する貫通孔５３ａが形成されている。貫通孔５３ａは、筒状部材である連結部５３の周方向で複数形成されている。また、貫通孔５３ａは、軸受収容部１６において第三空間部Ｓ３の下方に通じる通路１６ｂよりも小さい開口面積である。
この軸受装置によれば、ジャーナル軸受２１，２２が互いに連結して設けられていてもよい。そして、連結部５３が、筒状部材である場合、筒状部材を介してジャーナル軸受２１，２２の内周面２１ｃ，２２ｃと回転軸１４の外周面１４ａとの間に潤滑油を確実に供給することができる。
また、連結部５３が筒状部材であり、中間部潤滑油供給通路である第六供給通路４６に連通するように径方向に貫通する貫通孔５３ａが形成されている場合、当該貫通孔５３ａが、軸受収容部１６において第三空間部Ｓ３の下方に通じる通路１６ｂよりも小さい開口面積に形成されていれば、第三空間部Ｓ３の下方への潤滑油の排出量を制限してジャーナル軸受２１，２２の内周面２１ｃ，２２ｃと回転軸１４の外周面１４ａとの間に潤滑油を確実に供給することができる。
図５は、本実施形態に係る排気タービン過給機の軸受部分の他の例の拡大図である。
図５に示す軸受装置では、ジャーナル軸受２１，２２は、別体で構成されている。そして、中間部潤滑油供給通路である第六供給通路４６Ａ，４６Ｂが、第三空間部Ｓ３の下方に通じる通路１６ｂの直上位置（径方向に沿う位置）から外れて各ジャーナル軸受２１，２２に対応して各ジャーナル軸受２１，２２の近傍で空間部１６Ａに連通してそれぞれ設けられている。
この軸受装置によれば、第三空間部Ｓ３の下方に通じる通路１６ｂの直上位置から外れた位置で、各ジャーナル軸受２１，２２に対応して各ジャーナル軸受２１，２２の近傍に中間部潤滑油供給通路である第六供給通路４６Ａ，４６Ｂを設けたことで、ジャーナル軸受２１，２２の内周面２１ｃ，２２ｃと回転軸１４の外周面１４ａとの間に潤滑油を確実に供給することができる。
なお、図には明示しないが、中間部潤滑油供給通路である第六供給通路４６Ａ，４６Ｂに、各ジャーナル軸受２１，２２に噴射口を向けたノズルを設けてもよい。
１１ 排気タービン過給機
１２ タービン
１３ コンプレッサ
１４ 回転軸
１６ 軸受収容部
１６Ａ 空間部
１６ｂ 通路
２１ ジャーナル軸受
２１ｂ 外周面
２１ｃ 内周面
２２ ジャーナル軸受
２２ｂ 外周面
２２ｃ 内周面
４３ 第三供給通路（外周面側潤滑油供給通路）
４４ 第四供給通路（外周面側潤滑油供給通路）
４６ 第六供給通路（中間部潤滑油供給通路）
４６Ａ，４６Ｂ 第六供給通路（中間部潤滑油供給通路）
５１ ノズル
５１ａ 噴射口
５２ 筒状部材
５２ａ 貫通孔

Claims (4)

  1. 回転軸と、
    前記回転軸に設けられて軸方向において少なくとも２箇所で前記回転軸を回転可能に支持し外周面と内周面とが連通されないジャーナル軸受と、
    前記ジャーナル軸受を収容する空間部をなす軸受収容部と、
    前記空間部において前記ジャーナル軸受の外周面の位置に連通する各外周面側潤滑油供給通路と、
    前記空間部において各前記ジャーナル軸受の間の位置に連通する中間部潤滑油供給通路と、
    を備えることを特徴とする軸受装置。
  2. 各前記ジャーナル軸受は、互いに別体で構成されており、
    前記中間部潤滑油供給通路が前記空間部に連通する排出口に設けられて各前記ジャーナル軸受に噴射口を向けて配置されるノズルを備えることを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
  3. 各前記ジャーナル軸受は、互いに別体で構成されており、
    各前記ジャーナル軸受の間に設けられて前記回転軸が挿通されると共に前記軸受収容部の前記空間部に収容される筒状部材と、
    前記筒状部材を径方向に貫通して前記中間部潤滑油供給通路に連通する貫通孔と、
    を備えることを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
  4. タービンと、
    コンプレッサと、
    前記タービンと前記コンプレッサとを同軸上に連結する回転軸と、
    前記回転軸に設けられ前記回転軸を回転可能に支持するジャーナル軸受と、
    請求項１〜３のいずれか１つに記載の軸受装置と、
    を備えることを特徴とする排気タービン過給機。
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