WO2017149678A1 - 軸受装置および排気タービン過給機 - Google Patents

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WO2017149678A1
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bearing
lubricating oil
peripheral surface
supply passage
journal
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貴也 二江
崇 南部
石崎　達也
優也 小島
西岡　忠相
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三菱重工業株式会社
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a bearing device and an exhaust turbine supercharger to which the bearing device is applied.
  • Patent Document 1 describes a journal bearing (floating bush bearing).
  • a communication hole for lubricating oil is formed from the outer peripheral surface supported by the bearing housing toward the inner peripheral surface supporting the rotating shaft.
  • the bearing housing supporting the journal bearing is supplied with the lubricating oil toward the outer peripheral surface of the journal bearing.
  • a passage is formed.
  • the lubricating oil is supplied to the outer peripheral surface of the journal bearing through the lubricating oil supply passage.
  • Part of the lubricating oil supplied to the outer peripheral surface of the journal bearing forms an oil film between the outer peripheral surface of the journal bearing and the bearing housing, and the other part passes through the communication hole for lubricating oil, An oil film is formed between the inner peripheral surface of the journal bearing and the rotary shaft by being supplied to the peripheral surface. For this reason, the journal bearing supports the rotating shaft in a rotatable manner.
  • the exhaust turbine supercharger is required to be downsized and highly efficient. For this reason, the maximum number of revolutions of the exhaust turbine supercharger is increasing. That is, the rotation speed of the rotating shaft increases. For this reason, the force for returning the lubricating oil from the inner peripheral surface side to the outer peripheral surface side of the journal bearing acts on the lubricating oil communication hole due to the centrifugal force when the rotating shaft rotates at a high speed. The amount of lubricating oil decreases.
  • the present invention solves the above-described problems, and an object thereof is to provide a bearing device and an exhaust turbine supercharger capable of supplying an appropriate amount of lubricating oil.
  • a bearing device of the present invention includes a rotating shaft, an outer peripheral surface and an inner peripheral surface that are provided on the rotating shaft and rotatably support the rotating shaft in at least two locations in the axial direction.
  • Journal bearings that do not communicate with each other, bearing housing portions that form space portions for housing the journal bearings, outer peripheral surface side lubricating oil supply passages that communicate with positions of the outer peripheral surfaces of the journal bearings in the space portions, and the space portions And an intermediate lubricating oil supply passage communicating with a position between the journal bearings.
  • the lubricating oil is supplied to the outer peripheral surface of the journal bearing through each of the outer peripheral surface side lubricating oil supply passages.
  • the lubricating oil is supplied to the inner peripheral surface of the journal bearing by supplying the lubricating oil to the space that houses the journal bearing through the intermediate lubricating oil supply passage.
  • the lubricating oil is supplied from the inner peripheral surface side to the outer peripheral surface side of the journal bearing due to the centrifugal force when the rotating shaft rotates at a high speed. It is possible to prevent the returning force from acting, and it is possible to prevent a situation in which the amount of lubricating oil decreases on the inner peripheral surface of the journal bearing.
  • each of the journal bearings is configured separately from each other, and the intermediate lubricating oil supply passage is provided in a discharge port communicating with the space portion, and is injected into each journal bearing. It is characterized by comprising a nozzle arranged with its mouth facing.
  • the lubricating oil since the lubricating oil is injected to each journal bearing by the nozzle, the lubricating oil can be reliably supplied between the inner peripheral surface of the journal bearing and the outer peripheral surface of the rotary shaft.
  • journal bearings are configured separately from each other, provided between the journal bearings, through which the rotating shaft is inserted, and the space portion of the bearing housing portion. And a through hole that penetrates the cylindrical member in the radial direction and communicates with the intermediate portion lubricant supply passage.
  • the cylindrical member in which the through hole communicating with the intermediate portion lubricating oil supply passage is formed is arranged between the journal bearings formed separately in the space portion of the bearing housing portion.
  • the lubricating oil can be reliably supplied between the inner peripheral surface of each journal bearing and the outer peripheral surface of the rotary shaft via the cylindrical member.
  • an exhaust turbine supercharger includes a turbine, a compressor, a rotating shaft that coaxially connects the turbine and the compressor, and the rotating shaft provided on the rotating shaft.
  • a journal bearing that rotatably supports the bearing, and any one of the bearing devices described above.
  • the lubricating oil is supplied to the outer peripheral surface of the journal bearing through the outer peripheral surface side lubricating oil supply passage.
  • the lubricating oil is supplied to the inner peripheral surface of the journal bearing by supplying the lubricating oil to the space that houses the journal bearing through the intermediate lubricating oil supply passage.
  • an appropriate amount of lubricating oil can be supplied.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of an exhaust turbine supercharger according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a bearing portion of the exhaust turbine supercharger according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an enlarged view of another example of the bearing portion of the exhaust turbine supercharger according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an enlarged view of another example of the bearing portion of the exhaust turbine supercharger according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an enlarged view of another example of the bearing portion of the exhaust turbine supercharger according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of an exhaust turbine supercharger according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a bearing portion of the exhaust turbine supercharger according to the present embodiment.
  • a turbine 12 is mainly composed of a turbine 12, a compressor 13, and a rotating shaft 14, which are accommodated in a housing 15.
  • the housing 15 is hollow and has a turbine housing 15A that forms a first space S1 that houses the configuration of the turbine 12, a compressor cover 15B that forms a second space S2 that houses the configuration of the compressor 13, and a rotation And a bearing housing 15 ⁇ / b> C that forms a third space S ⁇ b> 3 that accommodates the shaft 14.
  • the third space S3 of the bearing housing 15C is located between the first space S1 of the turbine housing 15A and the second space S2 of the compressor cover 15B.
  • the rotating shaft 14 is rotatably supported at its end on the turbine 12 side by a journal bearing 21 that is a turbine side bearing, and is rotatably supported at its end on the compressor 13 side by a journal bearing 22 that is a compressor side bearing.
  • the thrust bearing 23 restricts movement in the axial direction in which the rotating shaft 14 extends.
  • the rotating shaft 14 has a turbine disk 24 of the turbine 12 fixed to one end portion in the axial direction.
  • the turbine disk 24 is accommodated in the first space S1 of the turbine housing 15A, and a plurality of turbine blades 25 having an axial flow type are provided on the outer peripheral portion at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • the rotating shaft 14 has a compressor impeller 31 of the compressor 13 fixed to the other end in the axial direction.
  • the compressor impeller 31 is accommodated in the second space S2 of the compressor cover 15B and is disposed on the outer peripheral portion.
  • a plurality of blades 32 are provided at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • the turbine housing 15A is provided with an exhaust gas inlet passage 26 and an exhaust gas outlet passage 27 with respect to the turbine blades 25.
  • the turbine housing 15 ⁇ / b> A is provided with a turbine nozzle 28 between the inlet passage 26 and the turbine blade 25, and the axial exhaust gas flow statically expanded by the turbine nozzle 28 is supplied to the plurality of turbine blades 25.
  • the turbine 12 can be driven and rotated.
  • the compressor cover 15 ⁇ / b> B is provided with an air intake port 33 and a compressed air discharge port 34 with respect to the compressor impeller 31.
  • a diffuser 35 is provided between the compressor impeller 31 and the compressed air discharge port 34. The air compressed by the compressor impeller 31 is discharged through the diffuser 35.
  • the turbine 12 is driven by exhaust gas discharged from an engine (not shown), and the rotation of the turbine 12 is transmitted to the rotary shaft 14 to drive the compressor 13.
  • the compressor 13 compresses the combustion gas and supplies it to the engine. Accordingly, the exhaust gas from the engine passes through the exhaust gas inlet passage 26 and is statically expanded by the turbine nozzle 28, and the exhaust gas flow in the axial direction is guided to the plurality of turbine blades 25, thereby the plurality of turbine blades 25.
  • the turbine 12 is driven to rotate through the turbine disk 24 to which is fixed.
  • the exhaust gas that has driven the plurality of turbine blades 25 is discharged to the outside from the outlet passage 27.
  • the integrated compressor impeller 31 is rotated and air is sucked through the air intake port 33.
  • the sucked air is compressed by the compressor impeller 31 to become compressed air, and this compressed air passes through the diffuser 35 and is supplied to the engine from the compressed air discharge port 34.
  • the bearing housing 15 ⁇ / b> C is provided with a lubricating oil supply passage 40 that supplies lubricating oil to the journal bearings 21 and 22 and the thrust bearing 23.
  • the lubricating oil supply passage 40 has a first supply passage 41 extending in the radial direction at the upper portion of the bearing housing 15C, a second supply passage 42 extending in the axial direction at the upper portion of the bearing housing 15C, and a third supply communicating with the journal bearing 21.
  • the first supply passage 41 has a base end connected to a lubricating oil tank (not shown) and a tip connected to an intermediate portion of the second supply passage 42.
  • the third supply passage 43 has a proximal end portion communicating with the second supply passage 42 and a distal end portion communicating with the journal bearing 21.
  • the fourth supply passage 44 has a proximal end portion communicating with the second supply passage 42 and a distal end portion communicating with the journal bearing 22.
  • the fifth supply passage 45 has a proximal end portion communicating with the second supply passage 42 and a distal end portion communicating with the thrust bearing 23.
  • the sixth supply passage 46 has a base end portion communicating with the second supply passage 42 and a distal end portion communicating with the space portion 16 ⁇ / b> A of the bearing housing portion 16 between the two journal bearings 21 and 22.
  • the journal bearings 21 and 22 are formed in a cylindrical shape as shown in FIGS.
  • the journal bearings 21 and 22 are configured separately, and are accommodated in a cylindrical space portion 16A formed by the bearing accommodation portion 16 provided in the third space portion S3 in the bearing housing 15C.
  • the bearing housing 16 that supports the journal bearings 21 and 22 is formed with a passage 16b between the journal bearings 21 and 22 that communicates with the lower portion of the third space S3.
  • the journal bearing 21 is rotatably supported between the outer peripheral surface 21 b and the inner surface 16 a of the bearing housing portion 16, and rotates between the inner peripheral surface 21 c and the outer peripheral surface 14 a of the rotating shaft 14.
  • the shaft 14 is rotatably supported.
  • the journal bearing 21 communicates with the distal end portion of the third supply passage 43 toward the outer peripheral surface 21b.
  • the outer peripheral surface 21b and the inner peripheral surface 21c do not communicate with each other.
  • the journal bearing 22 is supported by the outer peripheral surface 22 b so as to be rotatable between the inner surface 16 a of the bearing housing portion 16, and the outer peripheral surface of the inner peripheral surface 22 c and the rotary shaft 14.
  • the rotating shaft 14 is rotatably supported between the surface 14a.
  • the journal bearing 22 communicates with the distal end portion of the fourth supply passage 44 toward the outer peripheral surface 22b.
  • the outer peripheral surface 22b and the inner peripheral surface 22c are not connected.
  • the thrust bearing 23 is arranged on the compressor 13 side adjacent to the journal bearing 22 in the axial direction of the rotary shaft 14.
  • the thrust bearing 23 is formed in a plate shape having an insertion hole 23a through which the rotary shaft 14 is inserted, and is fixed to the bearing housing 15C.
  • the thrust bearing 23 is formed with a passage 23b.
  • the passage 23b has a base end portion communicating with the distal end portion of the fifth supply passage 45 and a distal end portion communicating with the insertion hole 23a.
  • the thrust bearing 23 regulates the movement of the rotary shaft 14 in the axial direction via the thrust ring 17 and the thrust sleeve 18.
  • the thrust ring 17 has a boss portion 17a and a flange portion 17b.
  • the boss portion 17a is formed in a cylindrical shape, and the end portion on the compressor 13 side of the rotating shaft 14 is fitted into a portion formed in a small diameter via the step portion 14b, and is in contact with the step portion 14b in the axial direction. And is inserted together with the rotary shaft 14 into the insertion hole 23a of the thrust bearing 23.
  • the flange portion 17b is a disk member that protrudes radially outward at a portion of the boss portion 17a that contacts the stepped portion 14b, and is disposed so as to face the plate surface 23c of the thrust bearing 23 on the journal bearing 22 side in the axial direction. It has one facing portion 17ba and the other facing portion 17bb arranged facing the side surface portion 22d of the journal bearing 22 at an interval D in the axial direction.
  • the thrust sleeve 18 has a boss portion 18a and a flange portion 18b.
  • the boss portion 18a is formed in a cylindrical shape, is fitted into a portion formed on the rotary shaft 14 with a small diameter at the end portion on the compressor 13 side, and abuts on the end surface on the compressor 13 side of the boss portion 17a in the thrust ring 17.
  • the flange portion 18b is a disk member that protrudes radially outward at a portion of the boss portion 18a that contacts the boss portion 17a of the thrust ring 17, and faces the plate surface 23d of the thrust bearing 23 on the compressor 13 side in the axial direction.
  • the oil reservoir 19 is formed so that the oil reservoir 19a communicates below the third space S3.
  • the thrust ring 17 and the thrust sleeve 18 are arranged so that the thrust bearing 23 is sandwiched between the one facing portions 17ba and 18ba of the flange portions 17b and 18b, respectively. For this reason, the thrust bearing 23 restricts the axial movement of the rotary shaft 14 via the thrust ring 17 and the thrust sleeve 18.
  • the turbine disk 24 of the turbine 12 is provided with a boss portion 24a that protrudes toward the compressor 13 so as to be disposed adjacent to the journal bearing 21 in the axial direction.
  • the boss portion 24a is formed in a cylindrical shape, and the end of the rotating shaft 14 on the turbine 12 side is fitted into a portion formed in a small diameter via the step portion 14b, and is in contact with the step portion 14b in the axial direction. Is positioned.
  • the portion of the boss portion 24 a that contacts the stepped portion 14 b is a disk member that covers the opening on the turbine 12 side of the cylindrical space formed by the bearing housing portion 16. It has the facing part 24aa arrange
  • the bearing housing 15C has an oil drain space 47 formed on the outer periphery of the boss portion 24a. Further, the turbine disk 24 of the turbine 12 has a seal part 24 b formed between the boss part 24 a and the turbine disk 24 in the axial direction. The seal portion 24b forms a seal portion with the bearing housing 15C.
  • the bearing housing 15C has a base end portion of the lubricating oil discharge pipe connected to the lower side of the third space S3.
  • the tip of the lubricating oil discharge pipe is connected to the oil pan.
  • the oil pan is connected to a lubricating oil tank to which a first supply passage 41 of the lubricating oil supply passage 40 is connected by a lubricating oil circulation line.
  • An oil pump and an oil filter are interposed in the lubricating oil circulation line, and the lubricating oil whose impurities are filtered by the oil filter by the oil pump is sent from the oil pan to the lubricating oil tank via the lubricating oil circulation line. Then, the lubricating oil is supplied from the lubricating oil tank to the first supply passage 41.
  • the lubricating oil supplied to the first supply passage 41 is guided to the third supply passage 43, the fourth supply passage 44, the fifth supply passage 45, and the sixth supply passage 46 through the second supply passage 42.
  • the lubricating oil guided to the third supply passage 43 is supplied to the outer peripheral surface 21 b of the journal bearing 21.
  • the lubricating oil guided to the fourth supply passage 44 is supplied to the outer peripheral surface 22 b of the journal bearing 22.
  • the lubricating oil guided to the sixth supply passage 46 is sent to the space portion 16 ⁇ / b> A of the bearing accommodating portion 16 and is accommodated in the space portion 16 ⁇ / b> A of the bearing accommodating portion 16.
  • the journal bearings 21 and 22 are supplied to the inner peripheral surfaces 21c and 22c.
  • the lubricating oil guided to the fifth supply passage 45 is supplied to the passage 23 b of the thrust bearing 23.
  • journal bearing 21 As described above, the lubricating oil is supplied to the outer peripheral surface 21b and the inner peripheral surface 21c. Therefore, the journal bearing 21 is rotatably supported by the bearing housing portion 16 by the lubricating oil supplied between the outer peripheral surface 21b and the inner surface 16a of the bearing housing portion 16, and the journal bearing 21 is formed between the inner circumferential surface 21 c and the rotating shaft 14. The rotating shaft 14 is rotatably supported by the lubricating oil supplied between the outer peripheral surface 14a.
  • the lubricating oil supplied to the outer peripheral surface 21b side and the inner peripheral surface 21c side flows downward from the passage 16b of the bearing housing portion 16 to the third space portion S3 on the compressor 13 side.
  • the lubricating oil supplied to the outer peripheral surface 21b side and the inner peripheral surface 21c side flows to the side surface portion 21d side on the turbine 12 side, and the rotating shaft 14 at the facing portion 24aa of the boss portion 24a facing each other. Is sent to the outside in the radial direction by the centrifugal force of rotation of the boss 24a, reaches the oil drain space 47 on the outer periphery of the boss 24a, and flows from the oil drain space 47 to below the third space S3.
  • journal bearing 22 As described above, the lubricating oil is supplied to the outer peripheral surface 22b and the inner peripheral surface 22c, respectively. Therefore, the journal bearing 22 is rotatably supported by the bearing housing portion 16 by the lubricating oil supplied between the outer peripheral surface 22b and the inner surface 16a of the bearing housing portion 16, and the journal bearing 22 is provided between the inner circumferential surface 22c and the rotating shaft 14. The rotating shaft 14 is rotatably supported by the lubricating oil supplied between the outer peripheral surface 14a.
  • the lubricating oil supplied to the outer peripheral surface 22b side and the inner peripheral surface 22c side flows downward from the passage 16b of the bearing housing portion 16 to the third space portion S3 on the turbine 12 side.
  • the lubricating oil supplied to the outer peripheral surface 22b side and the inner peripheral surface 22c side flows to the side surface portion 22d side on the compressor 13 side, and faces the surface portion 17bb of the flange portion 17b of the thrust ring 17 facing each other.
  • the rotary shaft 14 is sent to the outside in the radial direction by the centrifugal force of rotation, and flows downward through the gap 48 through the third space S3.
  • the thrust bearing 23 In the thrust bearing 23, the lubricating oil supplied to the insertion hole 23a is guided between the plate surfaces 23c, 23d of the thrust bearing 23 and the facing portions 17ba, 18ba of the flange portions 17b, 18b. Therefore, the thrust bearing 23 regulates the axial movement of the rotary shaft 14 between the facing portions 17ba and 18ba, and the lubricating oil supplied between the facing portions 17ba and 18ba of the flange portions 17b and 18b. This reduces the frictional resistance with the facing portions 17ba and 18ba.
  • the lubricating oil is sent to the outside in the radial direction by the centrifugal force of the rotation of the rotating shaft 14, and a part thereof is transmitted through the outer peripheral portion of the flange portion 18 b. Then, it flows downward from the third space portion S3 below the flange portion 18b, and a part thereof reaches the oil reservoir chamber 19a of the oil reservoir portion 19.
  • the oil reservoir 19 has a tongue piece 19b extending below the oil reservoir 19, and the oil reservoir chamber 19a is formed along the periphery of the rotating shaft 14 and is inserted through the tongue piece 19b. It leads to the lower part of the three space part S3.
  • the lubricating oil reaching the oil reservoir chamber 19a flows down the third space S3 along the tongue piece 19b.
  • the thrust bearing 23 on the facing portion 17 ba side of the flange portion 17 b of the thrust ring 17, the lubricating oil is sent radially outward by the centrifugal force of rotation of the rotating shaft 14.
  • a clearance 48 is formed between the outer peripheral portion of the flange portion 17b and the bearing housing 15C, and the clearance 48 communicates below the third space S3. Accordingly, the lubricating oil sent radially outward on the facing portion 17ba side flows through the gap 48 and below the third space S3.
  • the bearing device of the present embodiment includes the rotating shaft 14, journal bearings 21 and 22 that are provided on the rotating shaft 14 and rotatably support the rotating shaft 14 in at least two locations in the axial direction, and the journal bearing 21. , 22 and a third supply passage which is a lubricating oil supply passage on the outer peripheral surface side which communicates with the positions of the outer peripheral surfaces 21b, 22b of the journal bearings 21, 22 in the space portion 16A. 43 and the fourth supply passage 44, and a sixth supply passage 46 which is an intermediate portion lubricant supply passage communicating with the position between the journal bearings 21 and 22 in the space portion 16A.
  • the lubricating oil is supplied to the outer peripheral surfaces 21b and 22b of the journal bearings 21 and 22 through the third supply passage 43 and the fourth supply passage 44, which are the respective outer peripheral surface side lubricating oil supply passages. Further, the lubricating oil is supplied to the space portion 16A in which the journal bearings 21 and 22 are accommodated by the sixth supply passage 46 which is an intermediate portion lubricating oil supply passage, whereby the inner peripheral surfaces 21c and 22c of the journal bearings 21 and 22 are lubricated. Oil is supplied. In this way, since the lubricating oil is separately supplied to the outer peripheral surfaces 21b and 22b and the inner peripheral surfaces 21c and 22c of the journal bearings 21 and 22, an appropriate amount of lubricating oil can be supplied without excess or deficiency.
  • journal bearings 21 and 22 are configured such that the outer peripheral surfaces 21b and 22b and the inner peripheral surfaces 21c and 22c are not communicated with each other.
  • the force of returning the lubricating oil from the inner peripheral surfaces 21c and 22c side of the journal bearings 21 and 22 to the outer peripheral surfaces 21b and 22b side due to the centrifugal force at the time of high rotation of the rotating shaft 14 is prevented.
  • a lubricating oil communication hole (not shown) that connects the outer peripheral surfaces 21b, 22b of the journal bearings 21, 22 and the inner peripheral surfaces 21c, 22c. May be provided.
  • the journal bearings 21 and 22 are configured separately.
  • the nozzle 51 is provided in the discharge port 46a which the 6th supply path 46 which is an intermediate
  • the nozzle 51 has an injection port 51 a facing each journal bearing 21, 22. There may be at least one injection port 51 a toward each journal bearing 21, 22, and a plurality of injection ports 51 a may be provided.
  • the injection port 51a has a rotating shaft 14 in the vicinity of the journal bearings 21 and 22 so that the lubricating oil spreads between the inner peripheral surfaces 21c and 22c of the journal bearings 21 and 22 and the outer peripheral surface 14a of the rotating shaft 14, respectively. It is preferable that it is provided toward the outer peripheral surface 14a.
  • FIG. 3 is an enlarged view of another example of the bearing portion of the exhaust turbine supercharger according to the present embodiment.
  • the journal bearings 21 and 22 are configured separately.
  • the cylindrical member 52 is accommodated in the space part 16A of the bearing accommodating part 16 which the 6th supply path 46 which is an intermediate
  • the cylindrical member 52 is a cylindrical member that is open at both ends in the axial direction.
  • the cylindrical member 52 is inserted through the rotary shaft 14 and faces the respective journal bearings 21, 22 with the respective opening ends between the journal bearings 21, 22. Has been placed. Further, the cylindrical member 52 is formed with a through hole 52a penetrating in the radial direction so as to communicate with the sixth supply passage 46 which is an intermediate portion lubricant supply passage.
  • a plurality of through holes 52 a are formed in the circumferential direction of the cylindrical member 52. Even if the cylindrical member 52 is fixed to the bearing housing portion 16, the cylindrical member 52 may not be fixed and may be rotatably provided in the space portion 16 ⁇ / b> A.
  • the through hole 52a is fixed to the bearing housing portion 16
  • at least the sixth supply passage 46 which is an intermediate lubricating oil supply passage, communicates with the through hole 52a, and the through hole 52a communicates below the third space portion S3. Is formed.
  • the through hole 52a has an opening area smaller than that of the passage 16b communicating with the bearing accommodating portion 16 below the third space S3.
  • the cylindrical member 52 in which the through hole 52a communicating with the sixth supply passage 46 that is an intermediate portion lubricant supply passage is formed is formed separately in the space portion 16A of the bearing housing portion 16.
  • lubricating oil is provided between the inner peripheral surfaces 21 c, 22 c of the journal bearings 21, 22 and the outer peripheral surface 14 a of the rotary shaft 14 via the cylindrical member 52. Can be reliably supplied.
  • the through hole 52a is formed in an opening area smaller than the passage 16b communicating with the lower part of the third space part S3 in the bearing housing part 16, the amount of lubricating oil discharged to the lower part of the third space part S3 is reduced.
  • the lubricating oil can be reliably supplied between the inner peripheral surfaces 21 c and 22 c of the journal bearings 21 and 22 and the outer peripheral surface 14 a of the rotating shaft 14 by limiting.
  • FIG. 4 is an enlarged view of another example of the bearing portion of the exhaust turbine supercharger according to the present embodiment.
  • journal bearings 21 and 22 that are configured are connected to each other. Specifically, the journal bearings 21 and 22 are connected by a connecting portion 53 as shown in FIG.
  • the connection part 53 is a cylindrical member, a some rod-shaped member, etc., for example.
  • a through hole 53 a penetrating in the radial direction is formed so as to communicate with the sixth supply passage 46 which is an intermediate portion lubricant supply passage.
  • a plurality of through holes 53a are formed in the circumferential direction of the connecting portion 53 that is a cylindrical member. Further, the through hole 53a has an opening area smaller than that of the passage 16b communicating with the lower part of the third space S3 in the bearing housing portion 16.
  • the journal bearings 21 and 22 may be connected to each other. And when the connection part 53 is a cylindrical member, lubricating oil is reliably supplied between the inner peripheral surfaces 21c and 22c of the journal bearings 21 and 22 and the outer peripheral surface 14a of the rotating shaft 14 via a cylindrical member. can do.
  • connection part 53 is a cylindrical member and the through-hole 53a penetrated to radial direction is formed so that it may communicate with the 6th supply path 46 which is an intermediate part lubricating oil supply path, the said through-hole 53a If the bearing housing portion 16 is formed with an opening area smaller than the passage 16b communicating with the lower portion of the third space portion S3, the journal bearing 21 is restricted by restricting the amount of lubricating oil discharged to the lower portion of the third space portion S3. , 22 and the outer peripheral surface 14a of the rotary shaft 14 can be reliably supplied with the lubricating oil.
  • FIG. 5 is an enlarged view of another example of the bearing portion of the exhaust turbine supercharger according to the present embodiment.
  • journal bearings 21 and 22 are configured separately.
  • the sixth supply passages 46A and 46B which are intermediate portion lubricating oil supply passages, deviate from the position directly above the passage 16b (position along the radial direction) leading to the lower part of the third space S3 and are attached to the journal bearings 21 and 22, respectively.
  • they are provided in communication with the space 16A near the journal bearings 21 and 22, respectively.
  • the intermediate portion lubricating oil is located in the vicinity of each journal bearing 21, 22 corresponding to each journal bearing 21, 22 at a position deviated from the position directly above the passage 16 b communicating with the lower part of the third space S 3.
  • the sixth supply passages 46A and 46B as supply passages, it is possible to reliably supply the lubricating oil between the inner peripheral surfaces 21c and 22c of the journal bearings 21 and 22 and the outer peripheral surface 14a of the rotary shaft 14. it can.
  • sixth supply passages 46A and 46B which are intermediate portion lubricating oil supply passages, may be provided with nozzles having the injection ports directed to the journal bearings 21 and 22, respectively.

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

軸受装置および排気タービン過給機
　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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