WO2016166832A1 - ターボチャージャ - Google Patents
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Definitions
- the turbocharger is configured such that one of the first sleeve and the second sleeve in the turbocharger of the second or third aspect is made of a metal material, and the first sleeve and the second sleeve The other of the sleeves may be formed from a damping material.
- the turbine rotor 2 and the compressor rotor 3 are disposed on one end side and the other end side of the housing 6.
- the turbine rotor 2 is provided integrally with the first end portion 4 a of the rotating shaft 4.
- the compressor rotor 3 is coupled to the second end portion 4 b by the screw action of the screw portion 4 n formed on the second end portion 4 b of the rotating shaft 4 and the nut 31.
- the rotating shaft 4, the turbine rotor 2, and the compressor rotor 3 rotate around the central axis C together with the rotating shaft 4.
- the outer ring 51 of the rolling bearing 5 is inserted into the sleeve 80A.
- the inner diameter of the sleeve 80 ⁇ / b> A is slightly larger than the outer diameter of the outer ring 51 of the rolling bearing 5. Thereby, a gap S is formed between the outer peripheral surface of the outer ring 51 of the rolling bearing 5 and the inner peripheral surface of the sleeve 80A.
- a thrust receiving member 63 is attached to the end 61b of the accommodating portion 61 on the compressor rotor 3 side.
- the thrust receiving member 63 receives a thrust load toward the compressor rotor 3 side of the rolling bearing 5.
- the thrust receiving member 63 is formed in a disk shape having an opening 64 at the center.
- the end portions of the sleeve 80A and the outer ring 51 on the compressor rotor 3 side are in contact with the peripheral edge portion of the opening 64 of the thrust receiving member 63.
- the thrust receiving portion 62 and the thrust receiving member 63 may be provided as necessary and may be omitted.
- a plate 65 that closes the opening 60 b is provided in the opening 6 b of the housing 6.
- the plate 65 is formed in a disc shape having an opening 65a at the center.
- a peripheral wall portion 65b extending toward the thrust receiving member 63 in the axial direction in which the central axis C extends is integrally formed on the outer peripheral portion of the plate 65.
- the plate 65 is provided in a state where the bush 45 is inserted into the opening 65 a and the peripheral wall 65 b is abutted against the thrust receiving member 63.
- the sleeves 80A and 80B may include a plurality of dividers 85 divided in the circumferential direction. Further, a plurality of such dividers 85 may be provided at intervals in the circumferential direction.
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Abstract
このターボチャージャ（１）は、軸線（Ｏ）に沿って延びる回転軸（４）と、前記回転軸（４）の一端側に設けられたタービンロータ（２）と、前記回転軸（４）の他端側に設けられたコンプレッサロータ（３）と、前記タービンロータ（２）と前記コンプレッサロータ（３）との間で、前記回転軸（４）を前記軸線（Ｏ）回りに回転可能に支持する転がり軸受（５）と、前記転がり軸受（５）を外周側から覆うハウジング（６）と、前記ハウジング（６）内に設けられ、前記転がり軸受（５）の外輪（５１）の外周側に、前記外輪（５１）との間で潤滑油を保持する隙間（Ｓ）を隔てて配置された、少なくとも一部が制振材料からなる筒状のスリーブ（８０Ａ）と、を備える。
Description
この発明は、ターボチャージャに関する。
ターボチャージャには、転がり軸受によって回転軸を支持する構成のものがある。このようなターボチャージャは、転がり軸受を収容するための筒状の収容部を有するハウジングを備えている。ハウジングの収容部の中に転がり軸受の外輪を嵌め込むことで、転がり軸受がハウジングに支持される。ターボチャージャの回転軸は、回転自在の内輪の中に嵌入されている。これによって、回転軸がハウジングに対して相対的に回転可能となる。
このようなターボチャージャにおいては、回転軸の回転時における騒音や振動を抑える必要がある。
特許文献１には、ハウジングの収容部の内周面と転がり軸受の外輪の外周面との間の微小な隙間に、油膜を介在させる構成が開示されている。この構成により、回転軸で振動が発生したときに、油膜のスクイズフィルムダンパ現象によるダンピング効果（振動を減衰させる効果）を得ることができる。
特許文献１には、ハウジングの収容部の内周面と転がり軸受の外輪の外周面との間の微小な隙間に、油膜を介在させる構成が開示されている。この構成により、回転軸で振動が発生したときに、油膜のスクイズフィルムダンパ現象によるダンピング効果（振動を減衰させる効果）を得ることができる。
各種の機器において、作動時の騒音や振動の抑制は、常に改善が望まれている。ターボチャージャにおいても、より一層、作動時の騒音や振動を低減することが要求されている。
この発明は、作動時における騒音や振動をより一層低減することのできるターボチャージャを提供することを目的とする。
この発明は、作動時における騒音や振動をより一層低減することのできるターボチャージャを提供することを目的とする。
この発明に係る第一態様によれば、ターボチャージャは、軸線に沿って延びる回転軸と、前記回転軸の一端側に設けられたタービンロータと、前記回転軸の他端側に設けられたコンプレッサロータと、を備える。ターボチャージャは、前記タービンロータと前記コンプレッサロータとの間で、前記回転軸を前記軸線回りに回転可能に支持する転がり軸受と、前記転がり軸受を外周側から覆うハウジングと、を更に備える。ターボチャージャは、前記ハウジング内に設けられ、前記転がり軸受の外輪の外周側に、前記外輪との間で潤滑油を保持する隙間を隔てて配された、少なくとも一部が制振材料からなるスリーブと、を更に備える。
この発明に係る第二態様によれば、ターボチャージャは、第一態様のターボチャージャにおける前記スリーブが、内周側に配置された第一スリーブと、前記第一スリーブの外周側に配置された第二スリーブと、を備えるようにしてもよい。
この発明に係る第三態様によれば、ターボチャージャは、第二態様のターボチャージャにおける前記第一スリーブと前記第二スリーブとが、互いに異なる制振材料から形成されているようにしてもよい。
この発明に係る第四態様によれば、ターボチャージャは、第二又は第三態様のターボチャージャにおける前記第一スリーブおよび前記第二スリーブの一方が金属材料からなり、前記第一スリーブおよび前記第二スリーブの他方が制振材料から形成されているようにしてもよい。
この発明に係る第五態様によれば、ターボチャージャは、第二から第四の何れか一つの態様のターボチャージャにおける前記第一スリーブが、前記第二スリーブよりも剛性の高い材料で形成されているようにしてもよい。
上述したターボチャージャによれば、作動時における騒音や振動を、より一層低減することが可能となる。
（第一実施形態）
図１は、この発明の第一実施形態におけるターボチャージャの構成を示す断面図である。図２は、この発明の第一実施形態におけるターボチャージャに設けたスリーブを示す拡大断面図である。
図１に示すように、ターボチャージャ１は、タービンロータ２、コンプレッサロータ３、回転軸４、転がり軸受５、及びハウジング６を備える。このターボチャージャ１は、回転軸４が水平方向に延在するような姿勢で自動車等に搭載される。ここで、図１に示す鎖線は、回転軸４の中心軸Ｃを示している。以下の説明において、ターボチャージャ１を自動車等に搭載した状態において上方を向く側を「上方」、下方を向く側を「下方」と称する。
図１は、この発明の第一実施形態におけるターボチャージャの構成を示す断面図である。図２は、この発明の第一実施形態におけるターボチャージャに設けたスリーブを示す拡大断面図である。
図１に示すように、ターボチャージャ１は、タービンロータ２、コンプレッサロータ３、回転軸４、転がり軸受５、及びハウジング６を備える。このターボチャージャ１は、回転軸４が水平方向に延在するような姿勢で自動車等に搭載される。ここで、図１に示す鎖線は、回転軸４の中心軸Ｃを示している。以下の説明において、ターボチャージャ１を自動車等に搭載した状態において上方を向く側を「上方」、下方を向く側を「下方」と称する。
ターボチャージャ１は、図示しないエンジンから供給される排気ガス流によってタービンロータ２が中心軸Ｃを中心に回転する。回転軸４及びコンプレッサロータ３は、タービンロータ２の回転に伴って中心軸Ｃを中心に回転する。コンプレッサロータ３は、回転することによって空気を圧縮する。この圧縮された空気は、図示しないエンジンに供給される。
ハウジング６は、例えば、ブラケット（図示せず）、コンプレッサ、タービン等を介して車体等に支持される。ハウジング６は、その内部に転がり軸受５を収容する収容部６１を有している。さらに、ハウジング６は、中心軸Ｃが延びる方向の一端側に開口部６０ａを有し、他端側に開口部６０ｂを有している。回転軸４は、収容部６１に収容された転がり軸受５によって、中心軸Ｃ回りに回転自在に支持されている。この回転軸４の第一端部４ａ、第二端部４ｂは、開口部６０ａ、６０ｂを通してハウジング６の外部に突出している。
タービンロータ２とコンプレッサロータ３とは、ハウジング６の一端側と他端側に配設されている。タービンロータ２は、回転軸４の第一端部４ａに一体に設けられている。コンプレッサロータ３は、回転軸４の第二端部４ｂに形成されたネジ部４ｎとナット３１とのネジ作用により、第二端部４ｂに結合されている。回転軸４、タービンロータ２及びコンプレッサロータ３は、回転軸４と一体に中心軸Ｃ回りに回転する。
転がり軸受５は、内輪５０と、外輪５１と、転動体５２と、保持器（図示せず）と、を備えている。
内輪５０は、円筒状に形成されている。この内輪５０は、回転軸４の外周面に嵌め込み等により固定されて回転軸４と一体に回転する。
内輪５０は、円筒状に形成されている。この内輪５０は、回転軸４の外周面に嵌め込み等により固定されて回転軸４と一体に回転する。
外輪５１は、内輪５０よりも径が大きな円筒状に形成されている。外輪５１は、内輪５０の外周側に配されるとともに、内輪５０と径方向に間隔を空けて配されている。
転動体５２は、球状に形成されている。転動体５２は、内輪５０と外輪５１の間に複数設けられている。これら複数の転動体５２は、上述した保持器によってそれぞれ周方向に間隔を空けて設けられている。内輪５０の外周面には、中心軸Ｃの延びる軸線方向の両端部に、それぞれ、周方向に連続する軌道溝５３が形成されている。同様に、外輪５１の内周面には、中心軸Ｃ方向の両端部に、各軌道溝５３の外周側で対向するように、周方向に連続する軌道溝５４が形成されている。複数の転動体５２は、転がり軸受５の中心軸Ｃの延びる軸線方向の両端部のそれぞれにおいて、軌道溝５３，５４の間に挟み込まれている。これにより、外輪５１に対して回転軸４とともに内輪５０が回転すると、これら複数の転動体５２が内輪５０と外輪５１との間で転動する。
ハウジング６の内部に形成される収容部６１は、中心軸Ｃの延びる軸線方向から見て断面円形に形成されている。この収容部６１は、中心軸Ｃの延びる軸線方向に連続するように形成されている。この収容部６１に転がり軸受５が収容される。
図１、図２に示すように、収容部６１の内側には、スリーブ８０Ａが嵌め込み等により固定されている。この実施形態におけるスリーブ８０Ａは、円筒状に形成される場合を例示している。スリーブ８０Ａは、いわゆる制振合金によって形成することができる。具体的には、スリーブ８０Ａを形成する制振合金としては、例えば片状黒鉛鋳鉄、アルミニウム・亜鉛（Ａｌ－Ｚｎ）合金、マグネシウム（Ｍｇ）合金、鉄（Ｆｅ）１３％クロム（Ｃｒ）、ニッケル・チタン（Ｎｉ－Ｔｉ）合金、銅・アルミニウム・ニッケル（Ｃｕ－Ａｌ－Ｎｉ）合金、マンガン・銅（Ｍｎ－Ｃｕ）合金等を例示できる。
図１、図２に示すように、収容部６１の内側には、スリーブ８０Ａが嵌め込み等により固定されている。この実施形態におけるスリーブ８０Ａは、円筒状に形成される場合を例示している。スリーブ８０Ａは、いわゆる制振合金によって形成することができる。具体的には、スリーブ８０Ａを形成する制振合金としては、例えば片状黒鉛鋳鉄、アルミニウム・亜鉛（Ａｌ－Ｚｎ）合金、マグネシウム（Ｍｇ）合金、鉄（Ｆｅ）１３％クロム（Ｃｒ）、ニッケル・チタン（Ｎｉ－Ｔｉ）合金、銅・アルミニウム・ニッケル（Ｃｕ－Ａｌ－Ｎｉ）合金、マンガン・銅（Ｍｎ－Ｃｕ）合金等を例示できる。
スリーブ８０Ａ内には、転がり軸受５の外輪５１が挿入されている。スリーブ８０Ａの内径は、転がり軸受５の外輪５１の外径よりも僅かに大きく形成されている。これにより、転がり軸受５の外輪５１の外周面と、スリーブ８０Ａの内周面との間には、隙間Ｓが形成される。
図１に示すように、収容部６１には、タービンロータ２側の端部６１ａに、スラスト受け部６２が形成されている。このスラスト受け部６２は、転がり軸受５のタービンロータ２側へのスラスト荷重を受ける。スラスト受け部６２は、収容部６１の端部６１ａから半径方向内側に突出している。このスラスト受け部６２には、収容部６１に収容されたスリーブ８０Ａと転がり軸受５の外輪５１とのタービンロータ２側の各端部が突き当たった状態となる。
一方で、収容部６１には、そのコンプレッサロータ３側の端部６１ｂに、スラスト受け部材６３が取り付けられている。このスラスト受け部材６３は、転がり軸受５のコンプレッサロータ３側へのスラスト荷重を受ける。スラスト受け部材６３は、中央部に開口部６４を有した円板状に形成されている。このスラスト受け部材６３の開口部６４の周縁部には、スリーブ８０Ａと外輪５１とのコンプレッサロータ３側の各端部が突き当たった状態となる。ここで、スラスト受け部６２および、スラスト受け部材６３は、必要に応じて設ければ良く、省略しても良い。
回転軸４には、転がり軸受５の内輪５０に対してタービンロータ２側に、大径部４ｄが設けられている。大径部４ｄは、内輪５０の内径よりも大きな外径を有している。内輪５０は、タービンロータ２側の端部を回転軸４の大径部４ｄに突き当てた状態で設けられている。
さらに、回転軸４には、転がり軸受５の内輪５０に対してコンプレッサロータ３側に、円筒状のブッシュ４５が設けられている。ブッシュ４５は、内輪５０とコンプレッサロータ３との間に挟み込まれて設けられている。
このようにして、転がり軸受５の内輪５０は、回転軸４の大径部４ｄと、ブッシュ４５との間に挟み込まれて設けられている。
さらに、回転軸４には、転がり軸受５の内輪５０に対してコンプレッサロータ３側に、円筒状のブッシュ４５が設けられている。ブッシュ４５は、内輪５０とコンプレッサロータ３との間に挟み込まれて設けられている。
このようにして、転がり軸受５の内輪５０は、回転軸４の大径部４ｄと、ブッシュ４５との間に挟み込まれて設けられている。
ハウジング６の開口部６ｂには、開口部６０ｂを閉塞するプレート６５が設けられている。プレート６５は、中央部に開口部６５ａを有した円板状に形成されている。プレート６５の外周部には、中心軸Ｃの延びる軸線方向のスラスト受け部材６３側に延びる周壁部６５ｂが一体に形成されている。プレート６５は、開口部６５ａにブッシュ４５が挿入されるとともに、周壁部６５ｂをスラスト受け部材６３に突き当てた状態で設けられる。
さらに、ハウジング６には、転がり軸受５を潤滑油により潤滑するため、以下のような構成を有している。
ハウジング６には、外周面６ｆからハウジング６の径方向内方に向かって延びる給油管接続口７１が形成されている。この給油管接続口７１には、潤滑油を供給する潤滑油供給管（図示せず）が接続される。
給油管接続口７１の先端部と、収容部６１との間には、複数の供給流路７２が形成されている。供給流路７２は、転がり軸受５の両端部にそれぞれ設けられた転動体５２よりも内側に開口している。
ハウジング６には、外周面６ｆからハウジング６の径方向内方に向かって延びる給油管接続口７１が形成されている。この給油管接続口７１には、潤滑油を供給する潤滑油供給管（図示せず）が接続される。
給油管接続口７１の先端部と、収容部６１との間には、複数の供給流路７２が形成されている。供給流路７２は、転がり軸受５の両端部にそれぞれ設けられた転動体５２よりも内側に開口している。
さらに、収容部６１に収容されたスリーブ８０Ａ、転がり軸受５の外輪５１には、収容部６１の内面に開口した供給流路７２に対向する位置に、それそれ、スリーブ８０Ａ、外輪５１を径方向、言い換えれば厚さ方向に貫通する潤滑油導入孔７３、７４が形成されている。
さらに、転がり軸受５の外輪５１、スリーブ８０Ａ、収容部６１には、それぞれの最下端部に、下方に向かって貫通する排出流路７５、７６、７７が形成されている。
ハウジング６は、収容部６１の下方に、排油室７８を備えている。排油室７８の上部に、上記の排出流路７５、７６、７７が開口している。また、ハウジング６には、排油室７８の下端部と、ハウジング６の最下部における外周面６ｆとを貫通する排油口７９が形成されている。
まず、給油管接続口７１に接続された潤滑油供給管（図示せず）から潤滑油が送り込まれると、潤滑油は、給油管接続口７１の先端部から供給流路７２を通り、収容部６１内に送り込まれる。収容部６１内に送り込まれた潤滑油は、さらに潤滑油導入孔７３，７４を通り、外輪５１の内側に送り込まれる。これにより、転がり軸受５の内輪５０と外輪５１との間に潤滑油が供給され、転動体５２が潤滑される。
スリーブ８０Ａに形成された潤滑油導入孔７３を通過した潤滑油の一部は、スリーブ８０Ａと外輪５１との隙間Ｓ（図２参照）に流れ込む。これによって、スリーブ８０Ａと外輪５１との間に油膜Ｍが形成される。
転がり軸受５の外輪５１と内輪５０との間に送り込まれた潤滑油は、外輪５１に形成された排出流路７５、スリーブ８０Ａに形成された排出流路７６、収容部６１に形成された排出流路７７を通り、排油室７８に排出される。
スリーブ８０Ａと外輪５１との隙間Ｓ（図２参照）に送り込まれた潤滑油は、排出流路７５、７６の周縁部から排出流路７６、７７に流れ出し、排油室７８に排出される。
排油室７８の潤滑油は、排油口７９を通してハウジング６の外部に排出される。
スリーブ８０Ａと外輪５１との隙間Ｓ（図２参照）に送り込まれた潤滑油は、排出流路７５、７６の周縁部から排出流路７６、７７に流れ出し、排油室７８に排出される。
排油室７８の潤滑油は、排油口７９を通してハウジング６の外部に排出される。
上述した第一実施形態では、転がり軸受５の外輪５１の外周側に、油膜Ｍが形成される隙間Ｓを隔てて、制振材料からなるスリーブ８０Ａを設けるようにした。これによって、ターボチャージャ１の作動時に、回転軸４の回転にともなって転がり軸受５等で発生する騒音や振動を、油膜Ｍおよびスリーブ８０Ａで減衰することができる。これにより、騒音や振動がハウジング６を介してターボチャージャ１の外部に伝わることを抑制できる。その結果、ターボチャージャ１の作動時における騒音や振動を、より一層低減することが可能となる。
（第二実施形態）
次に、この発明にかかるターボチャージャの第二実施形態について説明する。この第二実施形態で示すターボチャージャは、第一実施形態のターボチャージャに対して、転がり軸受５の外輪５１の外周側に設けたスリーブ８０Ｂが異なるのみである。したがって、第二実施形態の説明においては、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに重複説明を省略する。つまり、第一実施形態で説明した構成と共通するターボチャージャ１の全体構成については、その説明を省略する。
次に、この発明にかかるターボチャージャの第二実施形態について説明する。この第二実施形態で示すターボチャージャは、第一実施形態のターボチャージャに対して、転がり軸受５の外輪５１の外周側に設けたスリーブ８０Ｂが異なるのみである。したがって、第二実施形態の説明においては、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに重複説明を省略する。つまり、第一実施形態で説明した構成と共通するターボチャージャ１の全体構成については、その説明を省略する。
図３は、この発明の第二実施形態におけるターボチャージャの構成を示す断面図である。図４は、この発明の第二実施形態におけるターボチャージャに設けたスリーブを示す拡大断面図である。
図３に示すように、収容部６１の内側には、円筒状のスリーブ８０Ｂが嵌入されている。
このスリーブ８０Ｂは、内周側に設けられた第一スリーブ８１と、第一スリーブ８１の外周側に設けられた第二スリーブ８２と、を備えた二重構造をなしている。
図３に示すように、収容部６１の内側には、円筒状のスリーブ８０Ｂが嵌入されている。
このスリーブ８０Ｂは、内周側に設けられた第一スリーブ８１と、第一スリーブ８１の外周側に設けられた第二スリーブ８２と、を備えた二重構造をなしている。
第一スリーブ８１は、転がり軸受５の外輪を支持する必要があることから、第二スリーブ８２よりも剛性の高い材料となる組み合わせで形成する。第一スリーブ８１は、例えば金属材料で形成することができる。ここで、第一スリーブ８１は、制振材料ではない金属材料で形成してもよいが、金属系の制振材料で形成すれば、スリーブ８０Ｂにおける制震性能がさらに高まる。このような制振材料としては、上記第一実施形態におけるスリーブ８０Ａと同様、例えば片状黒鉛鋳鉄、アルミニウム・亜鉛（Ａｌ－Ｚｎ）合金、マグネシウム（Ｍｇ）合金、鉄（Ｆｅ）１３％クロム（Ｃｒ）、ニッケル・チタン（Ｎｉ－Ｔｉ）合金、銅・アルミニウム・ニッケル（Ｃｕ－Ａｌ－Ｎｉ）合金、マンガン・銅（Ｍｎ－Ｃｕ）合金等の制振合金を例示できる。
第二スリーブ８２は、制振材料から形成されている。第二スリーブ８２を形成する制振材料としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリプロメリトイミド（芳香族ポリイミドＰＩ）、ポリアリレート（芳香族ポリエステル）、ポリメタフェニレン、フッ素系樹脂等の樹脂材料を例示できる。
第二スリーブ８２は、上記した以外にも、ゴム系材料、セラミック系材料等の制振材料で形成しても良い。
第二スリーブ８２は、上記した以外にも、ゴム系材料、セラミック系材料等の制振材料で形成しても良い。
上述した第二スリーブ８２は、上記第一スリーブ８１として示した制振合金のうち、第一スリーブ８１とは異なる制振合金で形成しても良い。
ターボチャージャ１の作動時、ハウジング６内は高温となる。そのため、第一スリーブ８１および第二スリーブ８２は、ターボチャージャ作動時のハウジング内温度に対する耐熱性を有した材料で形成するのが好ましい。
ターボチャージャ１の作動時、ハウジング６内は高温となる。そのため、第一スリーブ８１および第二スリーブ８２は、ターボチャージャ作動時のハウジング内温度に対する耐熱性を有した材料で形成するのが好ましい。
ここで、第二スリーブ８２の制振材料として例示した樹脂材料の連続使用可能温度の上限は、ポリエーテルエーテルケトンが２４０℃、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）が２２０℃である。さらに、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）が２６０℃、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）が１８０℃、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）が２１０℃である。さらに、ポリプロメリトイミド（芳香族ポリイミドＰＩ）が３００℃、ポリアリレート（芳香族ポリエステル）が３００℃、ポリメタフェニレンが２２０℃、フッ素系樹脂が２５０℃である。
上述した第二実施形態では、上記第一実施形態と同様、転がり軸受５の外輪５１の外周側に、油膜Ｍが形成される隙間Ｓを隔てて、制振材料からなるスリーブ８０Ｂを設けるようにした。これによって、ターボチャージャ１の作動時に、回転軸４の回転にともなって転がり軸受５等で発生する騒音や振動を、油膜Ｍおよびスリーブ８０Ｂで減衰することができる。これにより、騒音や振動がハウジング６を介してターボチャージャ１の外部に伝わるのを抑えることができる。その結果、ターボチャージャ１の作動時における騒音や振動を、より一層低減することが可能となる。
さらに、スリーブ８０Ｂは、内周側の第一スリーブ８１と、外周側の第二スリーブ８２とからなる二重構造となっている。これに加えて、第一スリーブ８１を第二スリーブ８２よりも剛性の高い材料で形成している。そのため、第一スリーブ８１によって転がり軸受５を強固に支持しつつ、より軟らかい第二スリーブ８２によって制振性能を発揮することができる。
さらに、第一スリーブ８１と第二スリーブ８２とを、互いに異なる制振材料で形成すれば、より効果的に制振性能を発揮することもできる。
さらに、第一スリーブ８１と第二スリーブ８２とを、互いに異なる制振材料で形成すれば、より効果的に制振性能を発揮することもできる。
上記第二実施形態で示した第一スリーブ８１を形成する材料と、第二スリーブ８２を形成する材料とを、入れ替えてスリーブ８０Ｂを形成することもできる。
（その他の実施形態）
この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、設計変更可能である。
例えば、上記第二実施形態では、スリーブ８０Ｂを構成する第一スリーブ８１と第二スリーブ８２とを二重に備えるようにしたが、一つのスリーブにおいて、内周面側の層と外周面側の層とを備えた二層構造として、それぞれの層を異なる材料から形成するようにしてもよい。例えば、金属製の筒体の内周面または外周面に、上記実施形態で示したような制振材料からなる制振層を一体に形成するようにしてもよい。
この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、設計変更可能である。
例えば、上記第二実施形態では、スリーブ８０Ｂを構成する第一スリーブ８１と第二スリーブ８２とを二重に備えるようにしたが、一つのスリーブにおいて、内周面側の層と外周面側の層とを備えた二層構造として、それぞれの層を異なる材料から形成するようにしてもよい。例えば、金属製の筒体の内周面または外周面に、上記実施形態で示したような制振材料からなる制振層を一体に形成するようにしてもよい。
上述した各実施形態において、スリーブ８０Ａ，８０Ｂを円筒状としたが、これに限らない。図５～図８は、上記第一及び第二実施形態で示したスリーブ８０Ａ，８０Ｂの変形例における外観を示す図である。
図５に示すように、スリーブ８０Ａ，８０Ｂを、転がり軸受５の外輪５１における中心軸Ｃ方向の長さよりも短く形成し、このようなスリーブ８０Ａ，８０Ｂを、中心軸Ｃ方向に沿って間隔を空けて複数設けるようにしても良い。
図５に示すように、スリーブ８０Ａ，８０Ｂを、転がり軸受５の外輪５１における中心軸Ｃ方向の長さよりも短く形成し、このようなスリーブ８０Ａ，８０Ｂを、中心軸Ｃ方向に沿って間隔を空けて複数設けるようにしても良い。
また、図６に示すように、スリーブ８０Ａ，８０Ｂを、周方向に分割した複数の分割子８５からなるようにしてもよい。さらに、このような分割子８５は、周方向に間隔を空けて複数設けるようにしてもよい。
さらに、図７に示すように、スリーブ８０Ａ，８０Ｂの外周面に、中心軸Ｃ方向に連続する突条８６を周方向に複数備えたスプライン形状等としても良い。さらに、ハウジング６の収容部６１の内面にスリーブ８０Ａ，８０Ｂのスプライン形状の突条８６に対応する凹部（図示せず）を形成してもよい。このようにすることで、突条８６が凹部に嵌り込み、収容部６１に対してスリーブ８０Ａ，８０Ｂの周方向の位置決めをすることができる。そのため、排出流路７６の位置決めを容易に行うことができる。ここで、図７ではスプライン形状を例示したが、収容部６１に対してスリーブ８０Ａ，８０Ｂの周方向の変位を抑制できる形状であればスプライン形状に限られない。また、突条８６の形成される数は、複数に限られない。
さらに、図８に示すように、スリーブ８０Ａ，８０Ｂを、中心軸Ｃ回りの周方向に連続する凹凸８７を中心軸Ｃ方向に連続して形成した、いわゆる蛇腹状とすることもできる。
このような形状とすることでも、スリーブ８０Ａ，８０Ｂと、その外周側の収容部６１との接触面積を小さくすることができ、振動や騒音が伝わりにくくなる。
このような形状とすることでも、スリーブ８０Ａ，８０Ｂと、その外周側の収容部６１との接触面積を小さくすることができ、振動や騒音が伝わりにくくなる。
さらに、例えば、転がり軸受５の外輪５１と、スリーブ８０Ａ，８０Ｂとの間に、油膜Ｍを保持するためのＯ－リング等を設けてもよい。このようなＯ－リングは、外輪５１とスリーブ８０Ａの中心軸Ｃ方向両端部にそれぞれ設けられる。
さらに、転がり軸受５の構成は、上記実施形態で示したものに限らず、適宜他の構成とすることができる。
さらに、上記実施形態では、転がり軸受５を例えば１つだけ備えた構成となっているが、これに限るものではなく、例えば複数の転がり軸受を回転軸４の中心軸方向に直列に並んで備える構成であってもよい。
さらに、ターボチャージャ１の構成も、上記実施形態で示した構成に限らず、適宜他の構成とすることができる。
さらに、上記実施形態では、転がり軸受５を例えば１つだけ備えた構成となっているが、これに限るものではなく、例えば複数の転がり軸受を回転軸４の中心軸方向に直列に並んで備える構成であってもよい。
さらに、ターボチャージャ１の構成も、上記実施形態で示した構成に限らず、適宜他の構成とすることができる。
制振材料からなるスリーブを、転がり軸受の外周側に、油膜が形成される隙間を隔てて設けることで、ターボチャージャの作動時における騒音や振動をより一層低減することができる。
１ ターボチャージャ
２ タービンロータ
３ コンプレッサロータ
４ 回転軸
４ａ 第一端部
４ｂ 第二端部
４ｄ 大径部
４ｎ ネジ部
５ 転がり軸受
６ ハウジング
６ａ、６ｂ 開口部
６ｆ 外周面
３１ ナット
４５ ブッシュ
５０ 内輪
５１ 外輪
５２ 転動体
５３，５４ 軌道溝
６０ａ 開口部
６１ 収容部
６１ａ 端部
６１ｂ 端部
６２ スラスト受け部
６３ スラスト受け部材
６４ 開口部
６５ プレート
６５ａ 開口部
６５ｂ 周壁部
７１ 給油管接続口
７２ 供給流路
７３，７４ 潤滑油導入孔
７５ 排出流路
７６ 排出流路
７７ 排出流路
７８ 排油室
７９ 排油口
８０Ａ，８０Ｂ スリーブ
８０ａ 一端
８０ｂ 他端
８１ 第一スリーブ
８２ 第二スリーブ
８５ 分割子
８６ 突条
８７ 凹凸
Ｃ 中心軸
Ｍ 油膜
Ｓ 隙間
２ タービンロータ
３ コンプレッサロータ
４ 回転軸
４ａ 第一端部
４ｂ 第二端部
４ｄ 大径部
４ｎ ネジ部
５ 転がり軸受
６ ハウジング
６ａ、６ｂ 開口部
６ｆ 外周面
３１ ナット
４５ ブッシュ
５０ 内輪
５１ 外輪
５２ 転動体
５３，５４ 軌道溝
６０ａ 開口部
６１ 収容部
６１ａ 端部
６１ｂ 端部
６２ スラスト受け部
６３ スラスト受け部材
６４ 開口部
６５ プレート
６５ａ 開口部
６５ｂ 周壁部
７１ 給油管接続口
７２ 供給流路
７３，７４ 潤滑油導入孔
７５ 排出流路
７６ 排出流路
７７ 排出流路
７８ 排油室
７９ 排油口
８０Ａ，８０Ｂ スリーブ
８０ａ 一端
８０ｂ 他端
８１ 第一スリーブ
８２ 第二スリーブ
８５ 分割子
８６ 突条
８７ 凹凸
Ｃ 中心軸
Ｍ 油膜
Ｓ 隙間
Claims (5)
- 軸線に沿って延びる回転軸と、
前記回転軸の一端側に設けられたタービンロータと、
前記回転軸の他端側に設けられたコンプレッサロータと、
前記タービンロータと前記コンプレッサロータとの間で、前記回転軸を前記軸線回りに回転可能に支持する転がり軸受と、
前記転がり軸受を外周側から覆うハウジングと、
前記ハウジング内に設けられ、前記転がり軸受の外輪の外周側に、前記外輪との間で潤滑油を保持する隙間を隔てて配された、少なくとも一部が制振材料からなるスリーブと、
を備えるターボチャージャ。 - 前記スリーブは、内周側に配置された第一スリーブと、前記第一スリーブの外周側に配置された第二スリーブと、を備える請求項１に記載のターボチャージャ。
- 前記第一スリーブと前記第二スリーブとは、互いに異なる制振材料から形成されている請求項２に記載のターボチャージャ。
- 前記第一スリーブおよび前記第二スリーブの一方が金属材料からなり、前記第一スリーブおよび前記第二スリーブの他方が制振材料から形成されている請求項２または３に記載のターボチャージャ。
- 前記第一スリーブは、前記第二スリーブよりも剛性の高い材料で形成されている請求項２から４の何れか一項に記載のターボチャージャ。
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|---|---|---|---|
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