WO2013099600A1 - 過給機のスラスト軸受装置 - Google Patents
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Abstract
Description
該回転軸に固定されたタービン側スラストカラー及びコンプレッサ側スラストカラーと、
軸受ハウジングに固定されると共に、前記2つのスラストカラーがスラスト方向両側から摺接し、前記回転軸に加わるスラスト荷重を受けるスラスト軸受とを備えた過給機のスラスト軸受装置であって、
前記2つのスラストカラーと前記スラスト軸受とで形成される軸直交方向である径方向の摺接面間に潤滑油を供給するように該2つのスラストカラー又はスラスト軸受に形成された油路と、
前記軸直交方向である径方向の摺接面間に潤滑油膜を形成する隙間とを備え、
前記潤滑油膜が形成される隙間は、径方向外側部位の潤滑油流出抵抗が径方向内側部位より大となるように形成としたものである。
本発明を排気ターボ過給機に適用した第1実施形態を図1~図4に基づいて説明する。図1は本実施形態のスラスト軸受装置を組み込んだ排気ターボ過給機10の全体断面図である。なお、図1は、タービンハウジング及びコンプレッサハウジングの図示を省略している。図1において、中心軸線O上に沿って回転軸12が配置され、回転軸12の軸端に、径方向に複数のタービン動翼16が突設されたタービンホイール14が固着されている。回転軸12の他端にはネジ部18が設けられ、ネジ部18よりコンプレッサホイール20が嵌挿され、コンプレッサホイール20はナット24によってネジ部18に固定されている。コンプレッサホイール20は径方向に複数のコンプレッサブレード22が突設されている。
次に、本発明を排気ターボ過給機に適用した第2実施形態を図5に基づいて説明する。図5において、本実施形態のスラスト軸受装置40Bは、以下に説明する構成を除いて第1実施形態と同一構成を有している。即ち、スラストカラー42、44は、スラスト軸受46の外周面(径方向面)に対して傾斜面を有する傾斜部の外周側に、スラスト軸受46の表面と平行な平面を形成するランド部62及び64が形成されている。傾斜部では、外周側出口でスラスト軸受46との間で最小の隙間c2となるが、ランド部62、64は、この最小の隙間c2を径方向で維持している。
次に、本発明の第3実施形態を図6に基づいて説明する。本実施形態のスラスト軸受装置40Cでは、スラスト軸受46及びスラストカラー42、44は、第1実施形態又は第2実施形態のように傾斜面を有せず、回転軸12に対して直角方向に向けて配置されている。また、スラスト軸受46の外周面(径方向面)とスラストカラー42、44との径方向摺接面との間の隙間部位は、径方向外側部位で回転軸12の軸線方向に向かう段差を形成している。本実施形態では、隙間cの大きさは、根本域隙間c1=段差部隙間c3=外周端隙間c2となっている。即ち、スラスト軸受46は、内側部位が外側部位より板厚が大きく形成され、外周側途中位置で外周両面に段差72及び74を形成し、外周先側を挟幅に形成している。一方、スラストカラー42、44は、スラスト軸受46と対峙する対峙面の外側部位が内側部位より板厚が大きく形成され、段差72、74に対応する位置に段差76,78が形成されている。
次に、本発明の第4実施形態を図7に基づいて説明する。本実施形態のスラスト軸受装置40Dでは、スラスト軸受46のうち、スラストカラー42,44より径方向外側へ突出する部位がスラストカラー42,44と対峙する対峙面である内側部位より板厚に形成され、スラスト軸受46の両面で突出部位と内側部位との境界に段差80及び82が形成されている。段差80、82はスラストカラー42,44の外周端面42a、44aの一方の角部を覆うように配置されている。これによって、スラストカラー42、44の外周端で、隙間cはスラストカラー42、44の外周端面42a、44aに沿って直角に曲折されている。隙間cの大きさは、根本域(軸基側の周方向)隙間c1=外周端(段部)隙間c2である。
Claims (6)
- 回転軸に固定されたタービンホイール及びコンプレッサホイールと、
該回転軸に固定されたタービン側スラストカラー及びコンプレッサ側スラストカラーと、
軸受ハウジングに固定されると共に、前記2つのスラストカラーがスラスト方向両側から摺接し、前記回転軸に加わるスラスト荷重を受けるスラスト軸受とを備えた過給機のスラスト軸受装置であって、
前記2つのスラストカラーと前記スラスト軸受とで形成される軸直交方向である径方向の摺接面間に潤滑油を供給するように該2つのスラストカラー又はスラスト軸受に形成された油路と、
前記軸直交方向である径方向の摺接面間に潤滑油膜を形成する隙間とを備え、
前記潤滑油膜が形成される隙間は、径方向外側部位の潤滑油流出抵抗が径方向内側部位より大となるように形成としたことを特徴とする過給機のスラスト軸受装置。 - 前記摺接面を構成する一方の面に設けられ、潤滑油の貯留空間を形成すると共に、前記回転軸の周方向に上り勾配を形成した傾斜面と、該傾斜面の上り勾配終端に連設され対向面に平行な平面とが前記回転軸の周方向に交互に配置された油膜圧形成構造を備えていることを特徴とする請求項1に記載の過給機のスラスト軸受装置。
- 前記摺接面を構成する少なくとも一方の面が対向面に対して径方向外側に行くほど接近するように傾斜して配置され、前記摺接面間の隙間が径方向外側へ向かって漸減するように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の過給機のスラスト軸受装置。
- 前記傾斜面を形成した部位の外側に、傾斜部位で最接近した摺接面間の隙間を径方向全域で維持した平行な対向面を有するランド部が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の過給機のスラスト軸受装置。
- 前記摺接面の径方向外側部位に段差が形成され、該摺接面間に形成された隙間が該段差で曲折された構造であることを特徴とする請求項1又は2に記載の過給機のスラスト軸受装置。
- 前記スラスト軸受のうち前記2つのスラストカラーより径方向外側へ突出する部位が内側部位より板厚に形成され、該スラスト軸受の両面で該突出部位と該内側部位との境界に段差が形成され、該段差が2つのスラストカラーの外周端面の少なくとも一部を覆うように配置されていることを特徴とする請求項5に記載の過給機のスラスト軸受装置。
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