WO2014119195A1 - Bearing for turbocharger and turbocharger equipped with same - Google Patents
Bearing for turbocharger and turbocharger equipped with same Download PDFInfo
- Publication number
- WO2014119195A1 WO2014119195A1 PCT/JP2013/084680 JP2013084680W WO2014119195A1 WO 2014119195 A1 WO2014119195 A1 WO 2014119195A1 JP 2013084680 W JP2013084680 W JP 2013084680W WO 2014119195 A1 WO2014119195 A1 WO 2014119195A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- bearing
- compressor
- housing
- turbocharger
- shaft
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/16—Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/22—Control of the pumps by varying cross-section of exhaust passages or air passages, e.g. by throttling turbine inlets or outlets or by varying effective number of guide conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
- F16C17/08—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only for supporting the end face of a shaft or other member, e.g. footstep bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/40—Application in turbochargers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/23—Gas turbine engines
- F16C2360/24—Turbochargers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
Provided is a bearing for a turbocharger with which the end part of a shaft can be rotatably supported within the compressor housing and/or the turbine housing. A compressor-side journal thrust bearing (180), which is arranged across the interior of the compressor housing and the turbine housing and rotatably supports one end part (the front-end part) of a shaft (80) linking the compressor and the turbine, is equipped with: an outer circumferential part (181) anchored inside the compressor housing; a sliding part (183) rotatably supporting the end part of the shaft (80); and ribs (182) linking the outer circumferential part (181) and the sliding part (183) and thereby supporting the sliding part (183).
Description
本発明は、内燃機関に設けられるターボチャージャ用軸受及びそれを具備するターボチャージャの技術に関する。
The present invention relates to a turbocharger bearing provided in an internal combustion engine and a technology of a turbocharger including the same.
従来、内燃機関に設けられるターボチャージャ用軸受及びそれを具備するターボチャージャの技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。
Conventionally, a turbocharger bearing provided in an internal combustion engine and a technology of a turbocharger including the same are known. For example, as described in Patent Document 1.
特許文献１に記載のターボチャージャ（過給機）においては、軸受ハウジング（ベアリングハウジング）内に配置されたベアリングを介してシャフト（ロータ軸）が回転可能に支持されている。軸受ハウジングの一側方にはコンプレッサハウジングが配置され、当該コンプレッサハウジングによってシャフトの一端部に連結されたコンプレッサ（コンプレッサインペラ）が内包されている。また、軸受ハウジングの他側方にはタービンハウジングが配置され、当該タービンハウジングによってシャフトの他端部に連結されたタービン（タービンインペラ）が内包されている。
In the turbocharger (supercharger) described in Patent Document 1, a shaft (rotor shaft) is rotatably supported via a bearing disposed in a bearing housing (bearing housing). A compressor housing is disposed on one side of the bearing housing, and a compressor (compressor impeller) connected to one end of the shaft by the compressor housing is included. A turbine housing is disposed on the other side of the bearing housing, and a turbine (turbine impeller) connected to the other end of the shaft by the turbine housing is included.
特許文献１に記載のターボチャージャにおいては、シャフトをバランス良く支持するために、当該シャフトの軸方向に向かって長く形成されたベアリングを用いて、当該シャフトが支持されている。また、他の公知例としては、ベアリングを軸方向に分割（２分割）し、シャフトを２箇所で支持するものもある。
In the turbocharger described in Patent Document 1, in order to support the shaft in a well-balanced manner, the shaft is supported using a bearing that is formed long in the axial direction of the shaft. Further, as another known example, there is one in which the bearing is divided in the axial direction (two divisions) and the shaft is supported at two places.
しかしながら、このような軸受を用いてシャフトを支持する場合、当該軸受がシャフトの軸方向に向かって長い（分割された軸受の場合は、互いに所定間隔をおいて配置される）ため、当該軸受を支持するための軸受ハウジングをシャフトの軸方向に向かって長く形成する必要がある。従って、当該軸受ハウジングの小型化が困難であり、ひいてはターボチャージャの小型化が困難であった。
However, when the shaft is supported using such a bearing, the bearing is long in the axial direction of the shaft (in the case of divided bearings, the bearings are arranged at a predetermined interval). It is necessary to form a long bearing housing for supporting in the axial direction of the shaft. Therefore, it is difficult to reduce the size of the bearing housing, and thus it is difficult to reduce the size of the turbocharger.
そこで、当該軸受ハウジングの小型化を図るため、コンプレッサハウジング内及びタービンハウジング内に延設されたシャフトの端部を回転可能に支持する方法が考えられる。これによって、シャフトの中途部を支持するための軸受及び当該軸受を支持するための軸受ハウジングを小型化（又は廃止）することができる。
Therefore, in order to reduce the size of the bearing housing, a method of rotatably supporting the end portion of the shaft extending in the compressor housing and the turbine housing is conceivable. Thereby, the bearing for supporting the middle part of the shaft and the bearing housing for supporting the bearing can be reduced in size (or abolished).
しかし、このような方法を採用する場合、軸受用のハウジング等のないコンプレッサハウジング内及びタービンハウジング内において、シャフトを支持する必要があり、当該支持が困難であった。
However, when such a method is employed, it is necessary to support the shaft in a compressor housing and a turbine housing without a bearing housing or the like, which is difficult to support.
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、コンプレッサハウジング内又はタービンハウジング内のうち少なくとも一方において、シャフトの端部を回転可能に支持することが可能なターボチャージャ用軸受を提供することである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the problem to be solved is that the end of the shaft can be rotatably supported in at least one of the compressor housing and the turbine housing. Is to provide a turbocharger bearing.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems will be described.
即ち、本発明のターボチャージャ用軸受は、コンプレッサ側のハウジングからタービン側のハウジングに亘って配置されたコンプレッサとタービンとを連結するシャフトの両端部のうち少なくとも一方を、回転可能に支持するターボチャージャ用軸受であって、前記ハウジング内に固定される外周部と、前記シャフトの端部を回転可能に支持する摺動部と、前記外周部と前記摺動部とを連結し、当該摺動部を支持する連結部と、を具備するものである。
That is, the turbocharger bearing of the present invention is a turbocharger that rotatably supports at least one of both end portions of a shaft connecting the compressor and the turbine arranged from the compressor-side housing to the turbine-side housing. An outer peripheral portion that is fixed in the housing, a sliding portion that rotatably supports an end portion of the shaft, and the outer peripheral portion and the sliding portion are connected to each other, and the sliding portion And a connecting portion that supports.
本発明のターボチャージャ用軸受においては、前記連結部は、互いに間隔をおいて配置される複数の棒状部によって形成されるものである。
In the turbocharger bearing according to the present invention, the connecting portion is formed by a plurality of rod-like portions arranged at intervals.
本発明のターボチャージャ用軸受においては、前記連結部の断面形状は、ターボチャージャ内を流通する空気の流通方向の長さが、当該流通方向に直交する方向の長さよりも長くなるように形成されるものである。
In the turbocharger bearing of the present invention, the cross-sectional shape of the connecting portion is formed such that the length in the flow direction of the air flowing through the turbocharger is longer than the length in the direction perpendicular to the flow direction. Is.
本発明のターボチャージャ用軸受においては、前記連結部の断面形状は、流線型になるように形成されるものである。
In the turbocharger bearing of the present invention, the cross-sectional shape of the connecting portion is formed to be a streamline type.
本発明のターボチャージャ用軸受においては、前記外周部は、前記ハウジングの内側面に沿う環状に形成されるものである。
In the turbocharger bearing of the present invention, the outer peripheral portion is formed in an annular shape along the inner surface of the housing.
本発明のターボチャージャは、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のターボチャージャ用軸受を具備するものである。
A turbocharger according to the present invention comprises the turbocharger bearing according to any one of claims 1 to 5.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
As the effects of the present invention, the following effects are obtained.
本発明のターボチャージャ用軸受においては、シャフトの端部をコンプレッサ側のハウジング又はタービン側のハウジング内のうち少なくとも一方において回転可能に支持することができる。
In the turbocharger bearing of the present invention, the end of the shaft can be rotatably supported in at least one of the compressor side housing and the turbine side housing.
本発明のターボチャージャ用軸受においては、連結部の間に空気が流通する空間を確保することができ、ターボチャージャ用軸受が空気の流通を妨げることによるターボチャージャの効率の低下を抑制することができる。
In the turbocharger bearing of the present invention, it is possible to secure a space for air to flow between the connecting portions, and it is possible to suppress a decrease in the efficiency of the turbocharger due to the turbocharger bearing hindering the air flow. it can.
本発明のターボチャージャ用軸受においては、ターボチャージャ用軸受の強度を確保しながら、より空気を流通させ易くすることができる。
In the turbocharger bearing according to the present invention, it is possible to facilitate air circulation while ensuring the strength of the turbocharger bearing.
本発明のターボチャージャ用軸受においては、より空気を流通させ易くすることができる。
In the turbocharger bearing according to the present invention, air can be more easily circulated.
本発明のターボチャージャ用軸受においては、ターボチャージャ用軸受をより安定してハウジング内に固定することができる。
In the turbocharger bearing of the present invention, the turbocharger bearing can be more stably fixed in the housing.
本発明のターボチャージャにおいては、シャフトの端部をコンプレッサ側のハウジング又はタービン側のハウジング内のうち少なくとも一方において回転可能に支持することができる。
In the turbocharger of the present invention, the end of the shaft can be rotatably supported in at least one of the compressor side housing and the turbine side housing.
以下の説明においては、図中に記した矢印に従って、前後方向、上下方向及び左右方向をそれぞれ定義する。
In the following description, the front-rear direction, the up-down direction, and the left-right direction are defined according to the arrows shown in the figure.
まず、図１を用いて、本発明の第一実施形態に係るターボチャージャ１０の動作の概要について説明する。
First, the outline of the operation of the turbocharger 10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
ターボチャージャ１０は、エンジンのシリンダ２に圧縮空気を送り込むものである。空気は吸気通路１を通ってシリンダ２へと供給される。当該空気は、吸気通路１の途中に配置されたエアクリーナ４、ターボチャージャ１０、インタークーラ５、及びスロットルバルブ６を順に通過してシリンダ２へと供給される。この際、ターボチャージャ１０のコンプレッサ１００によって当該空気が圧縮されるため、より多くの空気をシリンダ２内へと送り込むことができる。
The turbocharger 10 sends compressed air to the cylinder 2 of the engine. Air is supplied to the cylinder 2 through the intake passage 1. The air passes through an air cleaner 4, a turbocharger 10, an intercooler 5, and a throttle valve 6 arranged in the middle of the intake passage 1 in order, and is supplied to the cylinder 2. At this time, since the air is compressed by the compressor 100 of the turbocharger 10, more air can be fed into the cylinder 2.
シリンダ２内で燃焼した後の高温の空気（排気）は、排気通路３を通って排出される。この際、当該排気がターボチャージャ１０のタービン１２０を回転させ、この回転がコンプレッサ１００に伝達されることで、吸気通路１内の空気を圧縮することができる。
High temperature air (exhaust gas) after combustion in the cylinder 2 is exhausted through the exhaust passage 3. At this time, the exhaust gas rotates the turbine 120 of the turbocharger 10, and this rotation is transmitted to the compressor 100, whereby the air in the intake passage 1 can be compressed.
また、タービン１２０の上流側においては、排気通路３が分流され、当該タービン１２０を通過しない通路が別途形成される。当該通路はウェイストゲートバルブ７によって開閉可能とされる。また、当該ウェイストゲートバルブ７は、アクチュエータ８によって開閉駆動される。さらに、アクチュエータ８の動作は、電磁バルブ等から構成される負圧発生機構９によって制御される。アクチュエータ８によってウェイストゲートバルブ７を開閉することで、タービン１２０へと送られる排気の流量を調節することができる。
Further, on the upstream side of the turbine 120, the exhaust passage 3 is divided and a passage that does not pass through the turbine 120 is separately formed. The passage can be opened and closed by a waste gate valve 7. The waste gate valve 7 is driven to open and close by an actuator 8. Further, the operation of the actuator 8 is controlled by a negative pressure generating mechanism 9 composed of an electromagnetic valve or the like. By opening and closing the waste gate valve 7 by the actuator 8, the flow rate of the exhaust gas sent to the turbine 120 can be adjusted.
次に、図２及び図３を用いて、ターボチャージャ１０の構成について説明する。
Next, the configuration of the turbocharger 10 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
ターボチャージャ１０は、主としてコンプレッサハウジング２０、タービンハウジング４０、軸受ハウジング６０、シャフト８０、コンプレッサ１００、タービン１２０、センタージャーナル軸受１４０、タービン側スラスト軸受１６０及びコンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０を具備する。
The turbocharger 10 mainly includes a compressor housing 20, a turbine housing 40, a bearing housing 60, a shaft 80, a compressor 100, a turbine 120, a center journal bearing 140, a turbine side thrust bearing 160, and a compressor side journal thrust bearing 180.
図２に示すコンプレッサハウジング２０は、本発明に係るハウジング（コンプレッサ側のハウジング）の実施の一形態であり、吸気通路１（図１参照）の一部を形成すると共に、コンプレッサ１００を内包するものである。コンプレッサハウジング２０は、主として第一コンプレッサハウジング２１及び第二コンプレッサハウジング２２を具備する。
A compressor housing 20 shown in FIG. 2 is an embodiment of a housing (compressor-side housing) according to the present invention, and forms a part of an intake passage 1 (see FIG. 1) and contains a compressor 100. It is. The compressor housing 20 mainly includes a first compressor housing 21 and a second compressor housing 22.
第一コンプレッサハウジング２１は、コンプレッサハウジング２０の前部を構成するものである。第一コンプレッサハウジング２１は、後方が開放された略箱状に形成される。第一コンプレッサハウジング２１には、吸気口２１ａが形成される。
The first compressor housing 21 constitutes a front portion of the compressor housing 20. The first compressor housing 21 is formed in a substantially box shape with the rear opened. An intake port 21 a is formed in the first compressor housing 21.
吸気口２１ａは、第一コンプレッサハウジング２１の内部と外部とを連通する貫通孔である。吸気口２１ａは、第一コンプレッサハウジング２１の前側面に形成される。吸気口２１ａは、その軸線が前後方向を向くように形成される。吸気口２１ａは、断面視（前後方向から見て）略円形となるように形成される。
The intake port 21 a is a through hole that communicates the inside and the outside of the first compressor housing 21. The intake port 21 a is formed on the front side surface of the first compressor housing 21. The intake port 21a is formed such that its axis is directed in the front-rear direction. The air inlet 21a is formed so as to be substantially circular when viewed in cross section (viewed from the front-rear direction).
第二コンプレッサハウジング２２は、コンプレッサハウジング２０の後部を構成するものである。第二コンプレッサハウジング２２は、略板状に形成される。第二コンプレッサハウジング２２は、第一コンプレッサハウジング２１の開放された後部を閉塞するように、当該第一コンプレッサハウジング２１の後部に適宜固定される。
The second compressor housing 22 constitutes the rear part of the compressor housing 20. The second compressor housing 22 is formed in a substantially plate shape. The second compressor housing 22 is appropriately fixed to the rear portion of the first compressor housing 21 so as to close the opened rear portion of the first compressor housing 21.
タービンハウジング４０は、本発明に係るハウジング（タービン側のハウジング）の実施の一形態であり、排気通路３（図１参照）の一部を形成すると共に、タービン１２０を内包するものである。タービンハウジング４０は、略箱状に形成される。タービンハウジング４０は、コンプレッサハウジング２０の後方に配置され、当該コンプレッサハウジング２０（より詳細には、第二コンプレッサハウジング２２）に締結バンド５０を用いて固定される。タービンハウジング４０には、排気口４０ａが形成される。
The turbine housing 40 is an embodiment of a housing (a turbine-side housing) according to the present invention, and forms a part of the exhaust passage 3 (see FIG. 1) and includes the turbine 120. The turbine housing 40 is formed in a substantially box shape. The turbine housing 40 is disposed behind the compressor housing 20, and is fixed to the compressor housing 20 (more specifically, the second compressor housing 22) using a fastening band 50. An exhaust port 40 a is formed in the turbine housing 40.
排気口４０ａは、タービンハウジング４０の内部と外部とを連通する貫通孔である。排気口４０ａは、タービンハウジング４０の後側面に形成される。排気口４０ａは、その軸線が前後方向を向くように形成される。排気口４０ａは、コンプレッサハウジング２０の吸気口２１ａと同一軸線上に形成される。排気口４０ａは、断面視（前後方向から見て）略円形となるように形成される。
The exhaust port 40 a is a through-hole that communicates the inside and the outside of the turbine housing 40. The exhaust port 40 a is formed on the rear side surface of the turbine housing 40. The exhaust port 40a is formed such that its axis is directed in the front-rear direction. The exhaust port 40 a is formed on the same axis as the intake port 21 a of the compressor housing 20. The exhaust port 40a is formed so as to be substantially circular when viewed in cross section (viewed in the front-rear direction).
軸受ハウジング６０は、後述するシャフト８０を介してコンプレッサ１００及びタービン１２０を支持するものである。軸受ハウジング６０は、略箱状に形成される。コンプレッサハウジング２０及びタービンハウジング４０に比較して小さい略箱状に形成される。軸受ハウジング６０は、コンプレッサハウジング２０とタービンハウジング４０との間に配置され、当該コンプレッサハウジング２０及びタービンハウジング４０によって囲まれた空間内に固定される。軸受ハウジング６０には、軸受部６０ａ、給油穴６０ｂ及び排油穴６０ｃが形成される。
The bearing housing 60 supports the compressor 100 and the turbine 120 via a shaft 80 described later. The bearing housing 60 is formed in a substantially box shape. Compared to the compressor housing 20 and the turbine housing 40, it is formed in a substantially box shape that is small. The bearing housing 60 is disposed between the compressor housing 20 and the turbine housing 40 and is fixed in a space surrounded by the compressor housing 20 and the turbine housing 40. The bearing housing 60 is formed with a bearing portion 60a, an oil supply hole 60b, and an oil discharge hole 60c.
軸受部６０ａは、軸受ハウジング６０を前後方向に連通する貫通孔である。軸受部６０ａは、その軸線が前後方向を向くように形成される。軸受部６０ａは、コンプレッサハウジング２０の吸気口２１ａ及びタービンハウジング４０の排気口４０ａと同一軸線上に形成される。軸受部６０ａは、断面視（前後方向から見て）略円形となるように形成される。
The bearing portion 60a is a through hole that communicates the bearing housing 60 in the front-rear direction. The bearing portion 60a is formed such that its axis is directed in the front-rear direction. The bearing portion 60 a is formed on the same axis as the intake port 21 a of the compressor housing 20 and the exhaust port 40 a of the turbine housing 40. The bearing portion 60a is formed so as to be substantially circular when viewed in cross section (viewed from the front-rear direction).
給油穴６０ｂは、軸受部６０ａに潤滑油を供給するためのものである。給油穴６０ｂは、軸受ハウジング６０の外周面と、軸受部６０ａ（より詳細には、軸受部６０ａの前後中途部）と、を連通するように形成される。
The oil supply hole 60b is for supplying lubricating oil to the bearing portion 60a. The oil supply hole 60b is formed so as to communicate with the outer peripheral surface of the bearing housing 60 and the bearing portion 60a (more specifically, the front and rear intermediate portions of the bearing portion 60a).
排油穴６０ｃは、軸受部６０ａを潤滑した潤滑油を、外部へと排出するためのものである。排油穴６０ｃは、軸受ハウジング６０の外周面と、軸受部６０ａ（より詳細には、軸受部６０ａの端部）と、を連通するように形成される。
The oil drain hole 60c is for discharging the lubricating oil that has lubricated the bearing portion 60a to the outside. The oil drain hole 60c is formed to communicate the outer peripheral surface of the bearing housing 60 and the bearing portion 60a (more specifically, the end portion of the bearing portion 60a).
図２及び図３に示すシャフト８０は、コンプレッサ１００とタービン１２０を連結するものである。シャフト８０は略円柱状に形成され、その長手方向を前後方向に向けて配置される。シャフト８０は、軸受ハウジング６０の軸受部６０ａに挿通される。シャフト８０の一端（前端）は、コンプレッサハウジング２０内まで延設される。シャフト８０の他端（後端）は、タービンハウジング４０内まで延設される。シャフト８０には、カラー８１が設けられる。また、シャフト８０には、第一係合部８０ａが形成される。
2 and FIG. 3 connects the compressor 100 and the turbine 120. The shaft 80 is formed in a substantially cylindrical shape, and is arranged with its longitudinal direction facing the front-rear direction. The shaft 80 is inserted into the bearing portion 60 a of the bearing housing 60. One end (front end) of the shaft 80 extends into the compressor housing 20. The other end (rear end) of the shaft 80 extends into the turbine housing 40. A shaft 81 is provided with a collar 81. The shaft 80 is formed with a first engagement portion 80a.
カラー８１は、シャフト８０に外嵌される略円筒状の部材である。カラー８１は、シャフト８０の前後中途部（コンプレッサハウジング２０の後方）に固定される。
The collar 81 is a substantially cylindrical member that is fitted on the shaft 80. The collar 81 is fixed to an intermediate part in the front and rear of the shaft 80 (rear of the compressor housing 20).
図３に示す第一係合部８０ａは、シャフト８０の前端面に形成される凹形状の部分（凹部）である。第一係合部８０ａは、略円錐状に形成される。第一係合部８０ａの頂点（円錐の頂点）は、シャフト８０の軸線上に位置するように形成される。
3 is a concave portion (concave portion) formed on the front end surface of the shaft 80. The first engaging portion 80a shown in FIG. The first engaging portion 80a is formed in a substantially conical shape. The apex (conical apex) of the first engagement portion 80 a is formed so as to be located on the axis of the shaft 80.
コンプレッサ１００は、空気を圧縮するための羽根車である。コンプレッサ１００は、コンプレッサハウジング２０内に、吸気口２１ａと対向するように配置される。コンプレッサ１００は、シャフト８０の一端（前端）に固定される。
The compressor 100 is an impeller for compressing air. The compressor 100 is disposed in the compressor housing 20 so as to face the intake port 21a. The compressor 100 is fixed to one end (front end) of the shaft 80.
タービン１２０は、空気（流体）の運動を自身の回転運動に変換するための羽根車である。タービン１２０は、タービンハウジング４０内に、排気口４０ａと対向するように配置される。タービン１２０は、シャフト８０の他端（後端）に一体的に形成される。
The turbine 120 is an impeller for converting the motion of air (fluid) into its own rotational motion. The turbine 120 is disposed in the turbine housing 40 so as to face the exhaust port 40a. The turbine 120 is formed integrally with the other end (rear end) of the shaft 80.
センタージャーナル軸受１４０は、シャフト８０を滑らかに回転可能となるように支持するものである。センタージャーナル軸受１４０は、円筒状のすべり軸受で構成される。センタージャーナル軸受１４０は、その長手方向を前後方向に向けて軸受ハウジング６０の軸受部６０ａ内に配置される。センタージャーナル軸受１４０には、シャフト８０が挿通される。このようにして、センタージャーナル軸受１４０は、シャフト８０と軸受ハウジング６０との間に介装される。
The center journal bearing 140 supports the shaft 80 so that it can rotate smoothly. The center journal bearing 140 is constituted by a cylindrical slide bearing. The center journal bearing 140 is disposed in the bearing portion 60a of the bearing housing 60 with its longitudinal direction facing the front-rear direction. A shaft 80 is inserted through the center journal bearing 140. Thus, the center journal bearing 140 is interposed between the shaft 80 and the bearing housing 60.
タービン側スラスト軸受１６０は、シャフト８０に加わる軸線方向の力（前方から後方への力）を受ける部材である。タービン側スラスト軸受１６０は、シャフト８０に設けられたカラー８１と、軸受ハウジング６０と、の間に介装される。
The turbine-side thrust bearing 160 is a member that receives axial force (force from the front to the rear) applied to the shaft 80. The turbine side thrust bearing 160 is interposed between the collar 81 provided on the shaft 80 and the bearing housing 60.
図２及び図３に示すコンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０は、本発明に係るターボチャージャ用軸受の実施の一形態であり、シャフト８０を滑らかに回転可能となるように支持するものである。コンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０は、主として外周部１８１、リブ１８２及び摺動部１８３を具備する。
A compressor-side journal thrust bearing 180 shown in FIGS. 2 and 3 is an embodiment of a turbocharger bearing according to the present invention, and supports the shaft 80 so that it can rotate smoothly. The compressor-side journal thrust bearing 180 mainly includes an outer peripheral portion 181, a rib 182, and a sliding portion 183.
外周部１８１は、正面視円環状に形成される部分である。外周部１８１の外周面の直径は、コンプレッサハウジング２０の吸気口２１ａの内径と略同一となるように形成される。これによって、外周部１８１は、コンプレッサハウジング２０の内側面（吸気口２１ａの内側面）に沿うような形状となる。
The outer peripheral portion 181 is a portion formed in an annular shape when viewed from the front. The diameter of the outer peripheral surface of the outer peripheral portion 181 is formed to be substantially the same as the inner diameter of the intake port 21 a of the compressor housing 20. Accordingly, the outer peripheral portion 181 has a shape along the inner surface of the compressor housing 20 (the inner surface of the intake port 21a).
図３に示すリブ１８２は、本発明に係る連結部の実施の一形態であり、外周部１８１の内周面から当該外周部１８１の中心部に向けて延設される棒状の部分である。リブ１８２は、リブ１８２の内周面の複数個所（本実施形態においては、３箇所）からそれぞれ当該外周部１８１の中心部に向けて延設される。リブ１８２は互いに等間隔（本実施形態においては、正面視において１２０°）だけ間隔をおいて配置される。
3 is an embodiment of the connecting portion according to the present invention, and is a rod-like portion extending from the inner peripheral surface of the outer peripheral portion 181 toward the central portion of the outer peripheral portion 181. The ribs 182 extend from a plurality of locations (three locations in the present embodiment) on the inner peripheral surface of the rib 182 toward the center of the outer peripheral portion 181. The ribs 182 are arranged at equal intervals from each other (in this embodiment, 120 ° in front view).
また、図４に示すように、リブ１８２の断面形状は、前後方向に長い形状となるように形成される。具体的には、リブ１８２の断面形状は、前後方向の長さＬが、左右方向の幅Ｗよりも長くなるように形成される。
Moreover, as shown in FIG. 4, the cross-sectional shape of the rib 182 is formed to be long in the front-rear direction. Specifically, the cross-sectional shape of the rib 182 is formed such that the length L in the front-rear direction is longer than the width W in the left-right direction.
また、リブ１８２の断面形状は、その前端側の幅が比較的広く、後方に向かうにつれて幅が狭くなるように形成された、いわゆる流線型（当該リブ１８２の周囲を流通する空気が渦や乱流を生じない（又は、生じ難い）形状）になるように形成される。
The rib 182 has a cross-sectional shape that is formed so that its front end is relatively wide and narrows toward the rear, so-called streamline type (air flowing around the rib 182 is vortex or turbulent). (Or a shape that does not easily occur).
摺動部１８３は、外周部１８１の中心部に形成される略円形板状の部分である。摺動部は、リブ１８２によって支持される。摺動部１８３には、第二係合部１８３ａが形成される。
The sliding part 183 is a substantially circular plate-like part formed at the center of the outer peripheral part 181. The sliding portion is supported by the rib 182. A second engaging portion 183 a is formed on the sliding portion 183.
第二係合部１８３ａは、摺動部１８３の後側面に形成される凸形状の部分（凸部）である。第二係合部１８３ａは、略円錐状に形成される。
The second engaging portion 183a is a convex portion (convex portion) formed on the rear side surface of the sliding portion 183. The second engaging portion 183a is formed in a substantially conical shape.
図２及び図３に示すように、上述の如く構成されたコンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０は、コンプレッサハウジング２０の吸気口２１ａ内において、シャフト８０の前方に配置される。コンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０の第二係合部１８３ａは、シャフト８０の第一係合部８０ａ内に挿入されることにより当該第一係合部８０ａと係合される。コンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０は、この状態でコンプレッサハウジング２０の吸気口２１ａの内径部に適宜固定される。
2 and 3, the compressor-side journal thrust bearing 180 configured as described above is disposed in front of the shaft 80 in the air inlet 21 a of the compressor housing 20. The second engagement portion 183a of the compressor-side journal thrust bearing 180 is engaged with the first engagement portion 80a by being inserted into the first engagement portion 80a of the shaft 80. In this state, the compressor-side journal thrust bearing 180 is appropriately fixed to the inner diameter portion of the intake port 21a of the compressor housing 20.
上述の如く構成されたターボチャージャ１０において、エンジンのシリンダ２からの排気によってタービン１２０が回転し、当該排気はタービンハウジング４０の排気口４０ａを介して排出される。タービン１２０の回転は、シャフト８０を介してコンプレッサ１００へと伝達される。コンプレッサ１００が回転することにより、コンプレッサハウジング２０の吸気口２１ａから供給される空気を圧縮し、当該圧縮された空気をエンジンのシリンダ２へと送ることができる。
In the turbocharger 10 configured as described above, the turbine 120 is rotated by the exhaust from the cylinder 2 of the engine, and the exhaust is discharged through the exhaust port 40 a of the turbine housing 40. The rotation of the turbine 120 is transmitted to the compressor 100 via the shaft 80. By rotating the compressor 100, the air supplied from the intake port 21a of the compressor housing 20 can be compressed, and the compressed air can be sent to the cylinder 2 of the engine.
この際、コンプレッサハウジング２０の吸気口２１ａを前方から後方へと流通する空気は、コンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０の外周部１８１、リブ１８２及び摺動部１８３によって区画された３つの空間Ｓ（図３参照）を流通することができる。また、リブ１８２の断面形状は流線型となっているため、空気がコンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０を流通し易くすることができる（図４の白抜き矢印参照）。
At this time, the air flowing from the front to the rear through the intake port 21a of the compressor housing 20 is divided into three spaces S defined by the outer peripheral portion 181, the rib 182 and the sliding portion 183 of the compressor-side journal thrust bearing 180 (FIG. 3). Reference) can be distributed. Moreover, since the cross-sectional shape of the rib 182 is streamlined, air can easily flow through the compressor-side journal thrust bearing 180 (see the white arrow in FIG. 4).
当該ターボチャージャ１０において、シャフト８０の軸方向（軸線に平行な方向）に加わる荷重は、タービン側スラスト軸受１６０及びコンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０によって支持される。より具体的には、シャフト８０に前方から後方に向かって加わる荷重はタービン側スラスト軸受１６０によって、シャフト８０に後方から前方に向かって加わる荷重はコンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０によって、それぞれ支持される。
In the turbocharger 10, a load applied in the axial direction of the shaft 80 (direction parallel to the axis) is supported by the turbine side thrust bearing 160 and the compressor side journal thrust bearing 180. More specifically, the load applied to the shaft 80 from the front to the rear is supported by the turbine side thrust bearing 160, and the load applied to the shaft 80 from the rear to the front is supported by the compressor side journal thrust bearing 180.
シャフト８０の径方向（軸線に垂直な方向）に加わる荷重は、センタージャーナル軸受１４０及びコンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０によって支持される。このように、シャフト８０の径方向に加わる荷重を２点（センタージャーナル軸受１４０及びコンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０）で支持することで、当該シャフト８０を傾斜させることなく安定して支持することができる。
The load applied in the radial direction of the shaft 80 (direction perpendicular to the axis) is supported by the center journal bearing 140 and the compressor-side journal thrust bearing 180. Thus, by supporting the load applied in the radial direction of the shaft 80 at two points (the center journal bearing 140 and the compressor-side journal thrust bearing 180), the shaft 80 can be supported stably without being inclined. .
また、シャフト８０の一端部（前端部）をコンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０によって支持することにより、当該シャフト８０の中途部を１つの短い軸受（センタージャーナル軸受１４０）で支持するだけで、当該シャフト８０を安定して支持することができる。これによって、シャフト８０の中途部を複数の軸受で支持したり、長手方向に長い軸受で支持する必要が無くなるため、当該シャフト８０の中途部を支持するための構成（すなわち、センタージャーナル軸受１４０及び当該センタージャーナル軸受１４０を支持するための軸受ハウジング６０）の小型化及び軽量化を図ることができ、ひいてはターボチャージャ１０全体の小型化及び軽量化を図ることができる。またこれに伴って、コストの削減を図ることもできる。
Further, by supporting one end portion (front end portion) of the shaft 80 by the compressor-side journal thrust bearing 180, the shaft 80 can be supported only by supporting the middle portion of the shaft 80 with one short bearing (center journal bearing 140). Can be stably supported. This eliminates the need to support the middle part of the shaft 80 with a plurality of bearings or a bearing that is long in the longitudinal direction. Therefore, the structure for supporting the middle part of the shaft 80 (that is, the center journal bearing 140 and The bearing housing 60) for supporting the center journal bearing 140 can be reduced in size and weight, and as a result, the entire turbocharger 10 can be reduced in size and weight. Along with this, the cost can be reduced.
また、シャフト８０は、センタージャーナル軸受１４０及びコンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０によって滑らかに回転可能となるように支持される。
Further, the shaft 80 is supported by the center journal bearing 140 and the compressor side journal thrust bearing 180 so as to be smoothly rotatable.
センタージャーナル軸受１４０には、軸受ハウジング６０の給油穴６０ｂを介して潤滑油が供給される。当該潤滑油は、当該軸受部６０ａとセンタージャーナル軸受１４０との摺動面、及びセンタージャーナル軸受１４０とシャフト８０との摺動面を潤滑すると共に冷却する。当該部分を潤滑及び冷却した潤滑油は、軸受部６０ａの端部から排油穴６０ｃを介して外部へと排出される。
Lubricating oil is supplied to the center journal bearing 140 through an oil supply hole 60b of the bearing housing 60. The lubricating oil lubricates and cools the sliding surface between the bearing portion 60 a and the center journal bearing 140 and the sliding surface between the center journal bearing 140 and the shaft 80. The lubricating oil that has lubricated and cooled the portion is discharged from the end portion of the bearing portion 60a to the outside through the oil drain hole 60c.
コンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０は、その第二係合部１８３ａをシャフト８０の第一係合部８０ａに係合させることによって当該シャフト８０を支持する。ここで、前述のセンタージャーナル軸受１４０はシャフト８０の外周面と摺動可能に接するのに対し、コンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０はシャフト８０の軸線上（若しくは当該軸線に近い点）で当該シャフト８０の第一係合部８０ａの内周面と摺動可能に接することになる。
The compressor-side journal thrust bearing 180 supports the shaft 80 by engaging the second engagement portion 183a with the first engagement portion 80a of the shaft 80. Here, the above-mentioned center journal bearing 140 is slidably in contact with the outer peripheral surface of the shaft 80, whereas the compressor-side journal thrust bearing 180 is on the axis of the shaft 80 (or a point close to the axis). It will slidably contact the inner peripheral surface of the first engaging portion 80a.
このように、シャフト８０とコンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０とが接触する部分の回転半径（シャフト８０の軸線からの距離）は０（若しくは０に近い値）になる。このため、シャフト８０とコンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０とが接触する部分における周速（相対的な速度）は、第二係合部１８３ａの頂点部においては０（第二係合部１８３ａのその他の部分においては０に近い小さい値）となる。従って、シャフト８０とコンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０とが接触する部分の摩擦を抑制することができる。またこれによって、当該部分の耐摩耗性及び耐焼付き性能の向上を図ると同時に、摩擦トルク損失が低減されることによる過渡性能及びターボ効率の向上を図ることができる。
Thus, the rotation radius (distance from the axis of the shaft 80) of the portion where the shaft 80 and the compressor-side journal thrust bearing 180 are in contact is 0 (or a value close to 0). For this reason, the peripheral speed (relative speed) at the portion where the shaft 80 and the compressor-side journal thrust bearing 180 are in contact with each other is 0 at the apex of the second engagement portion 183a (other portions of the second engagement portion 183a). (Small value close to 0 in the portion). Therefore, it is possible to suppress friction at a portion where the shaft 80 and the compressor-side journal thrust bearing 180 are in contact with each other. As a result, the wear resistance and seizure resistance of the part can be improved, and at the same time, the transient performance and the turbo efficiency can be improved by reducing the friction torque loss.
また、上述の如くコンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０の摺動部１８３の摩擦（摩耗）を抑制することができるため、当該摺動部１８３を潤滑及び冷却する必要性が低くなる。これによって、センタージャーナル軸受１４０のような潤滑油による潤滑を省く（又は、簡素なグリスによる潤滑等とする）ことが可能となる。
Further, since friction (wear) of the sliding portion 183 of the compressor-side journal thrust bearing 180 can be suppressed as described above, the necessity of lubricating and cooling the sliding portion 183 is reduced. As a result, it is possible to omit the lubrication with the lubricating oil such as the center journal bearing 140 (or the lubrication with simple grease).
また、シャフト８０の支持部（センタージャーナル軸受１４０及びコンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０）への潤滑油の供給量を全体的に減らすことができるため、当該潤滑油の攪拌抵抗を低減することができ、ひいては機械的損失を低減し、ターボ効率の向上を図ることができる。
Further, since the supply amount of the lubricating oil to the support portion (the center journal bearing 140 and the compressor side journal thrust bearing 180) of the shaft 80 can be reduced as a whole, the stirring resistance of the lubricating oil can be reduced, As a result, mechanical loss can be reduced and turbo efficiency can be improved.
さらに、コンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０は、コンプレッサハウジング２０の吸気口２１ａ内に配置されているため、当該吸気口２１ａを介してターボチャージャ１０へと供給される空気によって冷却される。これによって、コンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０の摺動部１８３を冷却するための機構を別途設ける必要がなくなる（設けるとしても、大きな冷却能力は必要ないため、構成を簡略化することができる）。
Furthermore, since the compressor-side journal thrust bearing 180 is disposed in the intake port 21a of the compressor housing 20, it is cooled by the air supplied to the turbocharger 10 through the intake port 21a. Accordingly, it is not necessary to separately provide a mechanism for cooling the sliding portion 183 of the compressor side journal thrust bearing 180 (even if it is provided, a large cooling capacity is not necessary, so the configuration can be simplified).
以上の如く、本実施形態に係るコンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０（ターボチャージャ用軸受）は、コンプレッサハウジング２０（コンプレッサ側のハウジング）からタービンハウジング４０（タービン側のハウジング）に亘って配置されたコンプレッサ１００とタービン１２０とを連結するシャフト８０の一端部（前端部）を、回転可能に支持するコンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０であって、コンプレッサハウジング２０内に固定される外周部１８１と、シャフト８０の端部を回転可能に支持する摺動部１８３と、外周部１８１と摺動部１８３とを連結し、当該摺動部１８３を支持するリブ１８２（連結部）と、を具備するものである。
As described above, the compressor-side journal thrust bearing 180 (turbocharger bearing) according to the present embodiment is arranged from the compressor housing 20 (compressor-side housing) to the turbine housing 40 (turbine-side housing). A compressor-side journal thrust bearing 180 that rotatably supports one end portion (front end portion) of the shaft 80 that connects the turbine 120 and the end portion of the shaft 80. And a rib 182 (connecting portion) that connects the outer peripheral portion 181 and the sliding portion 183 and supports the sliding portion 183.
このように構成することにより、シャフト８０の端部をコンプレッサハウジング２０内において回転可能に支持することができる。これによって、シャフト８０の中途部に設けられるセンタージャーナル軸受１４０（軸受）の全長を短くすることができ、ひいてはセンタージャーナル軸受１４０を支持するための軸受ハウジング６０（ハウジング）を小型化することができる。
With this configuration, the end of the shaft 80 can be rotatably supported in the compressor housing 20. As a result, the overall length of the center journal bearing 140 (bearing) provided in the middle portion of the shaft 80 can be shortened, and as a result, the bearing housing 60 (housing) for supporting the center journal bearing 140 can be reduced in size. .
また、リブ１８２は、互いに間隔をおいて配置される複数の棒状部によって形成されるものである。
Further, the rib 182 is formed by a plurality of rod-like portions arranged at intervals.
このように構成することにより、リブ１８２の間に空気が流通する空間Ｓを確保することができ、コンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０が空気の流通を妨げることによるターボチャージャ１０の効率の低下を抑制することができる。
With this configuration, it is possible to secure a space S in which air flows between the ribs 182, and suppress a decrease in efficiency of the turbocharger 10 due to the compressor-side journal thrust bearing 180 preventing air flow. be able to.
また、リブ１８２の断面形状は、ターボチャージャ１０内を流通する空気の流通方向（前後方向）の長さ（長さＬ）が、当該流通方向に直交する方向（左右方向）の長さ（幅Ｗ）よりも長くなるように形成されるものである。
Further, the cross-sectional shape of the rib 182 is such that the length (length L) in the flow direction (front-rear direction) of the air flowing through the turbocharger 10 is the length (width) in the direction (left-right direction) perpendicular to the flow direction. It is formed so as to be longer than W).
このように構成することにより、コンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０の強度を確保しながら、より空気を流通させ易くすることができる。
With this configuration, it is possible to facilitate air circulation while ensuring the strength of the compressor-side journal thrust bearing 180.
また、リブ１８２の断面形状は、流線型になるように形成されるものである。
Further, the cross-sectional shape of the rib 182 is formed to be a streamline type.
このように構成することにより、より空気を流通させ易くすることができる。
This configuration makes it easier to circulate air.
また、外周部１８１は、コンプレッサハウジング２０の内側面に沿う環状に形成されるものである。
Further, the outer peripheral portion 181 is formed in an annular shape along the inner surface of the compressor housing 20.
このように構成することにより、コンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０をより安定してコンプレッサハウジング２０内に固定することができる。
With this configuration, the compressor-side journal thrust bearing 180 can be more stably fixed in the compressor housing 20.
また、本実施形態に係るターボチャージャ１０は、上述のコンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０を具備するものである。
Moreover, the turbocharger 10 according to the present embodiment includes the above-described compressor-side journal thrust bearing 180.
このように構成することにより、シャフト８０の端部をコンプレッサハウジング２０内において回転可能に支持することができる。
With this configuration, the end of the shaft 80 can be rotatably supported in the compressor housing 20.
なお、本実施形態においては、コンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０の外周部１８１は円環状であるものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、当該外周部１８１はハウジング（コンプレッサハウジング２０）内に固定可能な形状であれば良い。
In the present embodiment, the outer peripheral portion 181 of the compressor-side journal thrust bearing 180 is annular, but the present invention is not limited to this, and the outer peripheral portion 181 is in the housing (compressor housing 20). Any shape can be used as long as the shape can be fixed to.
また、本実施形態においては、リブ１８２の断面形状は流線型であるものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、任意の形状とすることも可能である。
In the present embodiment, the cross-sectional shape of the rib 182 is streamlined, but the present invention is not limited to this, and may be an arbitrary shape.
また、本実施形態においては、リブ１８２を３つ設けて摺動部１８３を支持するものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、当該摺動部１８３を支持することができるものであれば、その個数は限定しない。
In the present embodiment, three ribs 182 are provided to support the sliding portion 183. However, the present invention is not limited to this, and the sliding portion 183 can be supported. If there is, the number is not limited.
また、本実施形態においては、リブ１８２を互いに等間隔に配置するものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、異なる間隔をおいて配置することも可能である。
In the present embodiment, the ribs 182 are arranged at equal intervals. However, the present invention is not limited to this, and the ribs 182 can be arranged at different intervals.
以下では、図５を用いて、本発明の第二実施形態について説明する。
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本発明の第二実施形態（図５参照）が、第一実施形態（図３参照）と異なる点は、シャフト８０の第一係合部８０ａを略円錐状の凸形状に、コンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０の摺動部１８３に形成される第二係合部１８３ａを略円錐状の凹形状に、それぞれ形成した点である。当該第一係合部８０ａと第二係合部１８３ａとを係合させることによって、コンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０がシャフト８０を回転可能に支持することができる。
The second embodiment (see FIG. 5) of the present invention is different from the first embodiment (see FIG. 3) in that the first engaging portion 80a of the shaft 80 is formed in a substantially conical convex shape, and the compressor side journal thrust is made. The second engaging portion 183a formed on the sliding portion 183 of the bearing 180 is formed in a substantially conical concave shape. By engaging the first engaging portion 80a and the second engaging portion 183a, the compressor-side journal thrust bearing 180 can rotatably support the shaft 80.
このように、第一係合部８０ａと第二係合部１８３ａの、いずれか一方が凸形状で、他方が凹形状であれば、どちらを凸形状（凹形状）としても良い。
Thus, as long as one of the first engagement portion 80a and the second engagement portion 183a is convex and the other is concave, either may be convex (concave).
以下では、図６を用いて、本発明の第三実施形態について説明する。
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本発明の第三実施形態（図６参照）が、第一実施形態（図３参照）と異なる点は、シャフト８０の第一係合部８０ａを略円柱状の凸形状に、コンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０の摺動部１８３に形成される第二係合部１８３ａを略円柱状の凹形状に、それぞれ形成した点である。当該第一係合部８０ａと第二係合部１８３ａとを係合させることによって、コンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０がシャフト８０を回転可能に支持することができる。
The third embodiment of the present invention (see FIG. 6) is different from the first embodiment (see FIG. 3) in that the first engaging portion 80a of the shaft 80 is formed into a substantially cylindrical convex shape, and the compressor side journal thrust is made. The second engagement portion 183a formed on the sliding portion 183 of the bearing 180 is formed in a substantially cylindrical concave shape. By engaging the first engaging portion 80a and the second engaging portion 183a, the compressor-side journal thrust bearing 180 can rotatably support the shaft 80.
このように、第一係合部８０ａと第二係合部１８３ａは、互いに係合可能な凹形状と凸形状であれば、その形状を略円錐状に限定するものではない。例えば、円柱と円錐を組み合わせた形状（円柱の先端部分に円錐状の部分を形成した形状）等であっても良い。
Thus, as long as the first engaging portion 80a and the second engaging portion 183a are concave and convex shapes that can be engaged with each other, the shape is not limited to a substantially conical shape. For example, the shape which combined the cylinder and the cone (shape which formed the cone-shaped part in the front-end | tip part of a cylinder) etc. may be sufficient.
以下では、図７を用いて、本発明の第四実施形態について説明する。
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本発明の第四実施形態（図７参照）が、第一実施形態（図２参照）と異なる点は、コンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０に代えて、タービン側ジャーナルスラスト軸受２００を具備する点である。
The fourth embodiment (see FIG. 7) of the present invention is different from the first embodiment (see FIG. 2) in that a turbine-side journal thrust bearing 200 is provided instead of the compressor-side journal thrust bearing 180. .
タービン側ジャーナルスラスト軸受２００は、第一実施形態に係るコンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０と略同一形状である。タービン側ジャーナルスラスト軸受２００がコンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０と異なる点は、リブ（コンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０のリブ１８２に対応する部分）の断面形状が、空気の流通方向に合わせて、シャフト８０側（前側）の幅が比較的広くなるように形成されている点である。タービン側ジャーナルスラスト軸受２００は、タービンハウジング４０の排気口４０ａの内径部に固定され、シャフト８０の後端を（第一実施形態に係るコンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０と同様に）回転可能に支持する。
The turbine side journal thrust bearing 200 has substantially the same shape as the compressor side journal thrust bearing 180 according to the first embodiment. The turbine-side journal thrust bearing 200 is different from the compressor-side journal thrust bearing 180 in that the cross-sectional shape of the rib (the portion corresponding to the rib 182 of the compressor-side journal thrust bearing 180) matches the air flow direction and the shaft 80 side. The (front side) width is relatively wide. The turbine side journal thrust bearing 200 is fixed to the inner diameter portion of the exhaust port 40a of the turbine housing 40, and rotatably supports the rear end of the shaft 80 (similar to the compressor side journal thrust bearing 180 according to the first embodiment). .
このように、シャフト８０の前端（コンプレッサ１００側端部）ではなく、後端（タービン１２０側端部）を軸受（タービン側ジャーナルスラスト軸受２００）によって回転可能に支持することも可能である。この場合、タービンハウジング４０内はエンジンのシリンダ２からの排気によって高温となるため、当該タービン側ジャーナルスラスト軸受２００を冷却及び潤滑する機構を別途設けても良い。
Thus, it is possible to rotatably support the rear end (turbine 120 side end) instead of the front end (compressor 100 side end) of the shaft 80 by the bearing (turbine side journal thrust bearing 200). In this case, since the inside of the turbine housing 40 becomes high temperature due to exhaust from the cylinder 2 of the engine, a mechanism for cooling and lubricating the turbine side journal thrust bearing 200 may be separately provided.
以下では、図８を用いて、本発明の第五実施形態について説明する。
Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本発明の第五実施形態（図８参照）が、第一実施形態（図２参照）と異なる点は、コンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０に加えて、タービン側ジャーナルスラスト軸受２００を具備する点である。
The fifth embodiment (see FIG. 8) of the present invention is different from the first embodiment (see FIG. 2) in that a turbine-side journal thrust bearing 200 is provided in addition to the compressor-side journal thrust bearing 180. .
すなわち、第五実施形態においては、シャフト８０はコンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受１８０及びタービン側ジャーナルスラスト軸受２００によって、その両端を回転可能に支持される。これによって、シャフト８０の中途部を支持していたセンタージャーナル軸受１４０（図２参照）を廃止するとともに、当該センタージャーナル軸受１４０を支持していた軸受ハウジング６０（図２参照）を廃止することができ、ひいてはターボチャージャ１の小型化を図ることができる。なお、この場合、コンプレッサハウジング２０の内部空間とタービンハウジング４０の内部空間とを隔離するセンタープレート２２０が設けられる。
That is, in the fifth embodiment, the shaft 80 is rotatably supported by the compressor side journal thrust bearing 180 and the turbine side journal thrust bearing 200 at both ends thereof. As a result, the center journal bearing 140 (see FIG. 2) supporting the middle portion of the shaft 80 may be abolished, and the bearing housing 60 (see FIG. 2) supporting the center journal bearing 140 may be abolished. As a result, the turbocharger 1 can be reduced in size. In this case, a center plate 220 that isolates the internal space of the compressor housing 20 and the internal space of the turbine housing 40 is provided.
本発明は、内燃機関に設けられるターボチャージャ用軸受及びそれを具備するターボチャージャに利用可能である。
The present invention is applicable to a turbocharger bearing provided in an internal combustion engine and a turbocharger including the same.
１０ ターボチャージャ
２０ コンプレッサハウジング（ハウジング）
４０ タービンハウジング（ハウジング）
８０ シャフト
１００ コンプレッサ
１２０ タービン
１８０ コンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受（ターボチャージャ用軸受）
１８１ 外周部
１８２ リブ（連結部）
１８３ 摺動部
10Turbocharger 20 Compressor housing (housing)
40 Turbine housing (housing)
80Shaft 100 Compressor 120 Turbine 180 Compressor side journal thrust bearing (turbocharger bearing)
181 outerperipheral part 182 rib (connecting part)
183 Sliding part
２０ コンプレッサハウジング（ハウジング）
４０ タービンハウジング（ハウジング）
８０ シャフト
１００ コンプレッサ
１２０ タービン
１８０ コンプレッサ側ジャーナルスラスト軸受（ターボチャージャ用軸受）
１８１ 外周部
１８２ リブ（連結部）
１８３ 摺動部
10
40 Turbine housing (housing)
80
181 outer
183 Sliding part
Claims (6)
- コンプレッサ側のハウジングからタービン側のハウジングに亘って配置されたコンプレッサとタービンとを連結するシャフトの両端部のうち少なくとも一方を、回転可能に支持するターボチャージャ用軸受であって、
前記ハウジング内に固定される外周部と、
前記シャフトの端部を回転可能に支持する摺動部と、
前記外周部と前記摺動部とを連結し、当該摺動部を支持する連結部と、
を具備することを特徴とする、
ターボチャージャ用軸受。 A turbocharger bearing that rotatably supports at least one of both end portions of a shaft connecting a compressor and a turbine arranged from a compressor-side housing to a turbine-side housing,
An outer periphery fixed in the housing;
A sliding portion that rotatably supports the end of the shaft;
A connecting portion that connects the outer peripheral portion and the sliding portion, and supports the sliding portion;
Characterized by comprising:
Bearing for turbocharger. - 前記連結部は、
互いに間隔をおいて配置される複数の棒状部によって形成されることを特徴とする、
請求項１に記載のターボチャージャ用軸受。 The connecting portion is
It is characterized by being formed by a plurality of bar-like parts arranged at intervals from each other
The turbocharger bearing according to claim 1. - 前記連結部の断面形状は、
ターボチャージャ内を流通する空気の流通方向の長さが、当該流通方向に直交する方向の長さよりも長くなるように形成されることを特徴とする、
請求項２に記載のターボチャージャ用軸受。 The cross-sectional shape of the connecting portion is
The length of the flow direction of the air flowing through the turbocharger is formed to be longer than the length of the direction orthogonal to the flow direction,
The turbocharger bearing according to claim 2. - 前記連結部の断面形状は、
流線型になるように形成されることを特徴とする、
請求項２又は請求項３に記載のターボチャージャ用軸受。 The cross-sectional shape of the connecting portion is
It is formed to be streamlined,
The turbocharger bearing according to claim 2 or 3. - 前記外周部は、
前記ハウジングの内側面に沿う環状に形成されることを特徴とする、
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のターボチャージャ用軸受。 The outer periphery is
It is formed in an annular shape along the inner surface of the housing,
The turbocharger bearing according to any one of claims 1 to 4. - 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のターボチャージャ用軸受を具備することを特徴とする、
ターボチャージャ。
A turbocharger bearing according to any one of claims 1 to 5 is provided.
Turbocharger.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013-014924 | 2013-01-30 | ||
| JP2013014924A JP5995736B2 (en) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | Turbocharger bearing and turbocharger including the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2014119195A1 true WO2014119195A1 (en) | 2014-08-07 |
Family
ID=51261919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2013/084680 WO2014119195A1 (en) | 2013-01-30 | 2013-12-25 | Bearing for turbocharger and turbocharger equipped with same |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5995736B2 (en) |
| WO (1) | WO2014119195A1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2480095A (en) * | 1946-01-21 | 1949-08-23 | Buchi Alfred | Shaft and bearing arrangement |
| US7571607B2 (en) * | 2006-03-06 | 2009-08-11 | Honeywell International Inc. | Two-shaft turbocharger |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3143103A (en) * | 1963-08-23 | 1964-08-04 | Caterpillar Tractor Co | Multi-stage supercharger with separate outlet for cooling air |
| DE102008022639A1 (en) * | 2008-05-08 | 2009-11-12 | Daimler Ag | Exhaust-driven turbocharger for internal-combustion engine, has flow through housings, and rotor is rotably stored in housings, where rotor has turbine wheel with hub front face, and compressor wheel is rotably connected with help of shaft |
| DE102010054223A1 (en) * | 2010-12-11 | 2012-03-01 | Daimler Ag | Exhaust gas supercharger for internal combustion engine of motor vehicle, has housing that accommodates rotor that is rotatably received by brake device that is arranged for guarding the rotor |
-
2013
- 2013-01-30 JP JP2013014924A patent/JP5995736B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2013-12-25 WO PCT/JP2013/084680 patent/WO2014119195A1/en active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2480095A (en) * | 1946-01-21 | 1949-08-23 | Buchi Alfred | Shaft and bearing arrangement |
| US7571607B2 (en) * | 2006-03-06 | 2009-08-11 | Honeywell International Inc. | Two-shaft turbocharger |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2014145320A (en) | 2014-08-14 |
| JP5995736B2 (en) | 2016-09-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6070232B2 (en) | Turbocharger | |
| US10330147B1 (en) | Sleeve bearing for turbocharging device | |
| US7670056B2 (en) | Stepped outer diameter semi-floating bearing | |
| US10677287B2 (en) | Bearing structure and turbocharger | |
| JP2012193709A (en) | Bearing structure of turbocharger | |
| CN104040144B (en) | Mixing exhaust turbocharger | |
| WO2017046842A1 (en) | Turbocharger | |
| CN105492739A (en) | Flexure pivot tilting pad journal bearing for use in a turbocharger | |
| JP2008128042A (en) | Bearing structure of turbocharger | |
| US10393010B2 (en) | Multi-arc bearing and turbocharger | |
| US11441602B2 (en) | Bearing structure and turbocharger | |
| JP2014125935A (en) | Bearing structure of turbocharger and the turbocharger including the same | |
| US10280832B2 (en) | Turbine de-swirl elements | |
| JPWO2014045935A1 (en) | Method for manufacturing variable capacity supercharger and housing for variable capacity supercharger | |
| JP5995736B2 (en) | Turbocharger bearing and turbocharger including the same | |
| JP5569114B2 (en) | Turbocharger | |
| JP2013245663A (en) | Supercharger | |
| EP3023605B1 (en) | Radially stacked intershaft bearing | |
| KR101532439B1 (en) | Thrust bearing seal for exhaust gas turbo charger | |
| JP5995735B2 (en) | Turbocharger bearing structure and turbocharger including the same | |
| JP6001470B2 (en) | Turbocharger bearing structure and turbocharger including the same | |
| JP2014145281A (en) | Bearing structure of turbocharger and turbocharger including the same | |
| WO2014104101A1 (en) | Turbocharger bearing structure and turbocharger equipped with same | |
| JP2014145282A (en) | Turbocharger | |
| WO2016199818A1 (en) | Bearing unit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 13873343 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 13873343 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |