WO2018092781A1 - 軸受構造および過給機 - Google Patents

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WO2018092781A1
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bearing
shaft
opposing surface
hole
insertion hole
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英之 小島
俊輔 西井
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株式会社Ihi
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    • F16C2360/23—Gas turbine engines
    • F16C2360/24—Turbochargers

Definitions

  • the present disclosure relates to a bearing structure and a turbocharger that receive a thrust load of a shaft.
  • a turbocharger provided with a shaft.
  • a turbine impeller is provided at one end of the shaft.
  • a compressor impeller is provided at the other end of the shaft.
  • a turbine impeller is rotated by exhaust gas discharged from an engine. As the turbine impeller rotates, the compressor impeller rotates via the shaft. Air boosted by the rotation of the compressor impeller is delivered to the engine.
  • a semi-floating bearing is provided as a bearing member for supporting the shaft.
  • the semi-floating bearing comprises a main body.
  • An insertion hole is formed in the main body.
  • the shaft is inserted into the insertion hole.
  • a radial bearing surface is formed on the inner peripheral surface of the insertion hole.
  • the radial bearing surface receives a radial load.
  • Both end surfaces of the main body function as thrust bearing surfaces.
  • the thrust bearing surface receives a thrust load from the shaft.
  • An object of the present disclosure is to provide a bearing structure and a turbocharger that can improve bearing performance.
  • a bearing structure includes a shaft, a first opposing surface provided on the shaft or a member attached to the shaft, and a first opposing surface from one end side of the shaft A first bearing portion facing each other, a shaft attached to a shaft or a member attached to the shaft, a second facing surface located on one end side of the shaft relative to the first bearing surface and the first bearing portion, and a shaft facing the second facing surface And a second bearing portion facing from one end side of
  • a first minimum clearance amount which is a clearance between the first opposing surface and the first bearing when the shaft moves to the one end at the maximum
  • a second opposing surface when the shaft moves to the one end at the maximum It may be different from the second minimum clearance amount which is the clearance amount between the second bearing portion and the second bearing portion.
  • an insertion hole through which the shaft is inserted is formed, and a bearing wall provided with a second bearing outside the insertion hole in the radial direction of the shaft, and a bearing wall formed above the center of the insertion hole.
  • an upper oil holding portion which is recessed from the second bearing portion to one end side of the shaft and opens at the outer periphery of the bearing wall portion.
  • an insertion hole through which the shaft is inserted is formed, and a bearing wall provided with a second bearing outside the insertion hole in the radial direction of the shaft, and the bearing wall formed below the center of the insertion hole. And a lower oil holding portion which is recessed from the second bearing portion to one end side of the shaft and opens in the inner peripheral surface of the insertion hole.
  • a third opposing surface provided between the first opposing surface and the second opposing surface, and a third bearing portion through which the shaft is inserted and opposing the third opposing surface are provided at one end surface.
  • the other end surface may be equipped with the bearing member in which the 1st bearing part was provided.
  • a housing in which the bearing member is accommodated, a mounting hole formed in the housing, and a pin hole formed in the bearing member and opposed to the mounting hole in the radial direction of the shaft, and fixed to the mounting hole And a pin inserted into the pin hole.
  • a through hole may be provided at the other end of the shaft.
  • bearing performance can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a turbocharger.
  • FIG. 2 is an extracted view of a dashed-dotted line portion of FIG.
  • FIG. 3 is an extracted view of the broken line portion of FIG.
  • FIG. 4 is a view for explaining an example of the second bearing portion.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the total clearance amount.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a first modification.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a second modification.
  • FIG. 8A is a diagram for explaining a third modification.
  • FIG. 8B is a view for explaining the fourth modification.
  • FIG. 9 is a view for explaining the fifth modification.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a turbocharger C.
  • the supercharger C includes a supercharger main body 1.
  • the turbocharger body 1 includes a bearing housing 2 (housing).
  • the turbine housing 4 is connected to the left side of the bearing housing 2 by the fastening mechanism 3.
  • the compressor housing 6 is connected to the right side of the bearing housing 2 by a fastening bolt 5.
  • the turbocharger body 1 is configured by integrating a bearing housing 2, a turbine housing 4, and a compressor housing 6.
  • a bearing hole 2 a is formed in the bearing housing 2.
  • the bearing hole 2 a penetrates in the left-right direction of the turbocharger C.
  • the bearing member 7 is accommodated in the bearing hole 2a.
  • the bearing member 7 is configured by a semi-floating bearing.
  • the shaft 8 is rotatably supported by the bearing member 7.
  • a turbine impeller 9 is provided at the left end of the shaft 8.
  • the turbine impeller 9 is rotatably accommodated in the turbine housing 4.
  • a compressor impeller 10 is provided at the right end of the shaft 8.
  • the compressor impeller 10 is rotatably accommodated in the compressor housing 6.
  • An intake port 11 is formed in the compressor housing 6.
  • the intake port 11 opens to the right of the turbocharger C.
  • the intake port 11 is connected to an air cleaner (not shown).
  • the diffuser channel 12 is formed by the opposing surfaces of the bearing housing 2 and the compressor housing 6.
  • the diffuser flow passage 12 is annularly formed from the radially inner side to the outer side of the shaft 8 (compressor impeller 10).
  • the radially inner side of the diffuser flow passage 12 is in communication with the intake port 11 via the compressor impeller 10.
  • the diffuser passage 12 pressurizes the air taken in from the intake port 11.
  • the compressor housing 6 is provided with an annular compressor scroll channel 13.
  • the compressor scroll passage 13 is located radially outward of the shaft 8 (compressor impeller 10) than the diffuser passage 12.
  • the compressor scroll passage 13 communicates with an intake port of the engine (not shown) and the diffuser passage 12.
  • a discharge port 14 is formed in the turbine housing 4.
  • the discharge port 14 opens on the left side of the turbocharger C.
  • the discharge port 14 is connected to an exhaust gas purification device (not shown).
  • a flow passage 15 is formed in the turbine housing 4.
  • An annular turbine scroll passage 16 is provided on the radially outer side of the shaft 8 (turbine impeller 9) than the passage 15.
  • the turbine scroll passage 16 is in communication with the passage 15 and a gas inlet (not shown).
  • An exhaust gas discharged from an exhaust manifold of the engine is introduced to the gas inlet.
  • Exhaust gas led from the gas inlet to the turbine scroll passage 16 is led to the outlet 14 through the passage 15 and the turbine impeller 9.
  • the turbine impeller 9 is rotated by the flow of exhaust gas.
  • the rotational force of the turbine impeller 9 is transmitted to the compressor impeller 10 via the shaft 8. By the rotational force of the compressor impeller 10, as described above, the air is pressurized and led to the intake port of the engine.
  • FIG. 2 is an extracted view of a dashed-dotted line portion of FIG.
  • the turbocharger C includes a bearing structure A.
  • the bearing structure A is provided to receive the radial load and thrust load of the shaft 8.
  • the bearing structure A will be described in detail below.
  • the bearing member 7 includes a cylindrical main body 7a.
  • the main body 7a is accommodated in the bearing hole 2a.
  • Two radial bearing surfaces 7b are formed on the inner periphery of the main body 7a.
  • the two radial bearing surfaces 7 b are spaced apart from each other in the axial direction of the shaft 8.
  • the shaft 8 is inserted into the main body 7 a of the bearing member 7.
  • the shaft 8 is rotatably supported by two radial bearing surfaces 7b.
  • Pin holes 7c are formed in the main body 7a.
  • the pin holes 7 c penetrate in the radial direction of the shaft 8.
  • the pin hole 7c is located between the two radial bearing surfaces 7b.
  • Mounting holes 2 b are formed in the bearing housing 2.
  • the pin holes 7c face the mounting holes 2b in the radial direction of the shaft 8.
  • the pin 17 is attached to the attachment hole 2b.
  • the tip end side of the pin 17 enters the pin hole 7 c of the bearing member 7.
  • the pin 17 restricts the movement of the bearing member 7 in the rotational direction and the axial direction of the shaft 8.
  • An oil hole 7d is formed in the main body 7a.
  • the oil hole 7d penetrates the main body 7a from the inner circumferential surface to the outer circumferential surface.
  • the opening on the outer peripheral surface side of the oil hole 7 d faces the opening on the bearing hole 2 a side of the oil passage 2 c formed in the bearing housing 2.
  • Part of the lubricating oil supplied from the oil passage 2c to the bearing hole 2a is led to the inner periphery of the main body 7a through the oil hole 7d. Further, the remaining part of the lubricating oil supplied to the bearing hole 2a is supplied to the gap formed between the outer peripheral surface of the main body 7a and the inner peripheral surface of the bearing hole 2a.
  • Two damper surfaces 7e are provided on the outer peripheral surface of the main body 7a.
  • the two damper surfaces 7 e are separated from each other in the axial direction of the shaft 8.
  • the two damper surfaces 7e are located radially outward of the radial bearing surface 7b.
  • the damper surface 7e is a portion where the gap with the inner peripheral surface of the bearing hole 2a is the narrowest on the outer peripheral surface of the main body 7a.
  • the lubricating oil supplied to the gap formed between the outer peripheral surface of the main body 7a and the inner peripheral surface of the bearing hole 2a functions as a damper. Thereby, the vibration of the shaft 8 is suppressed.
  • the shaft 8 is provided with a large diameter portion 8 a.
  • the large diameter portion 8a is located in the bearing hole 2a.
  • the large diameter portion 8 a has an outer diameter larger than that of a portion of the shaft 8 which is inserted into the main body 7 a of the bearing member 7.
  • the large diameter portion 8a is provided with a first opposing surface 8b.
  • the first opposing surface 8 b faces one end side (right side in FIG. 2, the compressor impeller 10 side) of the shaft 8.
  • a first bearing 7 f is provided in the main body 7 a of the bearing member 7.
  • the first bearing portion 7 f faces the other end side (left side in FIG. 2, the turbine impeller 9 side) of the shaft 8.
  • the first bearing 7 f is an end face of the main body 7 a on the turbine housing 4 side.
  • the first bearing portion 7 f faces the first facing surface 8 b from one end side of the shaft 8. That is, the first bearing portion 7 f of the bearing member 7 axially faces the first opposing surface 8 b of the shaft 8.
  • a small diameter portion 8c is provided on one end side of the shaft 8 (right side in FIG. 2, the compressor impeller 10 side).
  • the small diameter portion 8 c has an outer diameter smaller than that of a portion of the bearing member 7 which is inserted into the main body 7 a.
  • a stepped portion 8d is formed on the shaft 8 by the difference in outer diameter between the portion inserted into the main body portion 7a and the small diameter portion 8c.
  • FIG. 3 is an extracted view of the broken line portion of FIG.
  • the small diameter portion 8 c of the shaft 8 is provided with a rotating member 20 (a member attached to the shaft).
  • the rotating member 20 is located closer to one end of the shaft 8 than the bearing member 7.
  • a compressor impeller 10 is provided on one end side of the shaft 8 relative to the rotating member 20.
  • the rotating member 20 is sandwiched between the bearing member 7 and the compressor impeller 10.
  • the rotating member 20 includes a cylindrical main body 20a.
  • the main body 20a is formed with an insertion hole 20b penetrating from one end to the other end.
  • the shaft 8 is inserted into the insertion hole 20b.
  • a flange portion 20c and a scattering portion 20d are formed on the outer periphery of the main body 20a.
  • the flange portion 20c and the scattering portion 20d are portions projecting radially outward from the outer peripheral surface of the main body 20a.
  • the flange portion 20 c is provided at an end of the main body 20 a on the turbine impeller 9 side.
  • the scattering portion 20 d is provided at a position (near the center in the axial direction) in the main body 20 a at which the distance between one end and the other end in the axial direction is approximately equal.
  • the flange portion 20 c and the scattering portion 20 d are separated from each other in the axial direction of the shaft 8.
  • the outer diameter of the flange portion 20c is larger than the outer diameter of the scattering portion 20d.
  • the outer diameter of the flange portion 20c may be equal to or less than the outer diameter of the scattering portion 20d.
  • the flange portion 20c has a thickness (thickness) in the axial direction of the shaft 8 slightly larger than that of the scattering portion 20d.
  • the thickness of the flange portion 20c may be equal to or less than the thickness of the scattering portion 20d.
  • the outer diameter of the main body 20a is different between the distal end side and the proximal end side of the scattering portion 20d.
  • the outer diameter on the compressor impeller 10 side (tip end side) than the scattering portion 20 d is larger than the outer diameter on the flange portion 20 c side (base end side) than the scattering portion 20 d.
  • the outer diameter of the main body 20a may be the same on the distal end side and the proximal end side with the scattering portion 20d as a boundary.
  • the outer diameter on the compressor impeller 10 side (tip end side) than the scattering portion 20 d may be smaller than the outer diameter on the flange portion 20 c side (base end side) than the scattering portion 20 d.
  • two seal grooves 20e are formed on the outer peripheral surface on the compressor impeller 10 side (tip end side) of the scattering portion 20d.
  • An opening 2 d is formed in the bearing housing 2.
  • the opening 2 d is a hole formed in the surface of the bearing housing 2 to which the compressor housing 6 is attached.
  • the opening 2 d is located between the bearing hole 2 a and the compressor housing 6.
  • the inner diameter of the opening 2d is larger than the inner diameter of the bearing hole 2a.
  • a bearing surface 2 e is formed in the bearing housing 2 by the difference in outer diameter between the bearing hole 2 a and the opening 2 d.
  • the contact surface 2 e is a surface approximately perpendicular to the axial direction of the shaft 8.
  • a seal member S is provided at the opening 2 d of the bearing housing 2.
  • the sealing member S is attached to the opening 2d by press fitting, for example. However, the seal member S may be attached to the opening 2d by an attachment member such as a bolt or an adhesive.
  • the seal member S is provided with a partition wall 30.
  • the planar shape of the partition wall 30 is circular.
  • the seal member S brings one flat surface of the partition wall 30 into contact with the contact surface 2 e.
  • a part of the radially outer side of the partition wall 30 is in contact with the contact surface 2 e.
  • An inclined surface 30 a is formed on the plane of the partition wall 30 facing the contact surface 2 e.
  • the inclined surface 30a is inclined in the direction away from the contact surface 2e as it goes radially inward.
  • a space 31 is formed between the contact surface 2 e and the partition wall 30.
  • the space 31 extends annularly on the radially outer side of the bearing member 7 and is open below the shaft 8.
  • a central hole 30 b is formed at the center of the partition wall 30.
  • the central hole 30 b penetrates the partition wall 30 in the axial direction of the shaft 8.
  • the shaft 8 and the rotation member 20 are inserted into the central hole 30b.
  • a part of the outer peripheral surface of the flange portion 20c of the rotating member 20 radially faces the inner peripheral surface of the central hole 30b.
  • a slight gap is formed between the outer peripheral surface of the flange portion 20c and the inner peripheral surface of the central hole 30b.
  • one end side (the compressor impeller 10 side) of the shaft 8 is positioned in the central hole 30b.
  • the other end side (the turbine impeller 9 side) of the shaft 8 is positioned closer to the bearing member 7 than the central hole 30b.
  • the seal member S includes a seal wall 32.
  • the seal wall 32 has a flat portion 32a.
  • the planar shape of the flat portion 32a is circular.
  • the seal wall 32 is separated in the axial direction of the partition wall 30 and the shaft 8.
  • the seal wall portion 32 makes the flat portion 32 a face the partition wall portion 30.
  • the seal member S is provided with an extension portion 33.
  • the extension 33 extends from the partition wall 30 to the seal wall 32.
  • the extension portion 33 connects a part of the partition wall portion 30 and the radially outer side of the seal wall portion 32.
  • a space 34 is formed in the seal member S.
  • the space 34 is surrounded by the partition wall 30, the seal wall 32, and the extension 33.
  • a space 34 is formed between the partition wall 30 and the seal wall 32.
  • the extending portion 33 extends in the circumferential direction along the inner circumferential surface of the opening 2 d. However, a notch is formed in the extension portion 33 below the shaft 8. Therefore, the space 34 is open below the shaft 8.
  • a bearing wall 35 is provided on the center side of the seal wall 32.
  • the bearing wall portion 35 is a portion of the seal wall portion 32 that protrudes radially inward of the shaft 8 with respect to the partition wall portion 30.
  • an insertion hole 35a is formed in the bearing wall portion 35.
  • the insertion hole 35 a penetrates the bearing wall 35 in the axial direction of the shaft 8.
  • the shaft 8 and the rotation member 20 are inserted into the insertion hole 35a.
  • the outer peripheral surface of the rotary member 20 on the tip end side with respect to the scattering portion 20 d is radially opposed to the inner peripheral surface of the insertion hole 35 a.
  • a slight gap is formed between the outer peripheral surface of the main body 20a and the inner peripheral surface of the insertion hole 35a.
  • the two seal grooves 20e formed in the main body 20a of the rotation member 20 are located in the insertion hole 35a.
  • An annular seal ring sr is provided in each of the two seal grooves 20e.
  • the outer peripheral surface of the seal ring sr is pressed against the inner peripheral surface of the insertion hole 35a.
  • the inner peripheral side of the seal ring sr enters into the seal groove 20e.
  • the inner circumferential surface of the seal ring sr and the bottom of the seal groove 20 e are separated in the radial direction of the shaft 8.
  • the scattering portion 20d of the rotating member 20 is provided with a second facing surface 20f.
  • the second opposing surface 20 f is an annular flat surface extending in the radial direction from the outer peripheral surface of the main body 20 a.
  • the second opposing surface 20 f faces one end side (the compressor impeller 10 side) of the shaft 8. That is, the second opposing surface 20f faces in the same direction as the first opposing surface 8b provided in the large diameter portion 8a (see FIG. 2).
  • the second opposing surface 20 f is located closer to one end side (the compressor impeller 10 side) of the shaft 8 than the first opposing surface 8 b and the first bearing portion 7 f of the bearing member 7.
  • the bearing wall portion 35 is provided with an annular second bearing portion 35 b.
  • the second bearing portion 35 b faces the second opposing surface 20 f from one end side (the compressor impeller 10 side) of the shaft 8.
  • the second bearing portion 35 b is located on the radially outer side of the shaft 8 than the insertion hole 35 a. That is, the insertion hole 35 a is formed in the bearing wall 35.
  • the shaft 8 is inserted into the insertion hole 35a.
  • the second bearing portion 35 b is provided on the radial direction outer side of the shaft 8 with respect to the insertion hole 35 a in the bearing wall portion 35.
  • the bearing wall portion 35 protrudes toward the partition wall portion 30 more than the flat portion 32 a of the seal wall portion 32.
  • the second bearing portion 35 b is located closer to the partition wall 30 than the flat portion 32 a of the seal wall 32.
  • a space 34 is located radially outward of the second bearing portion 35 b and the second opposing surface 20 f.
  • a gap is formed in the axial direction of the shaft 8 between the second opposing surface 20 f and the second bearing portion 35 b.
  • a gap formed between the second opposing surface 20 f and the second bearing portion 35 b communicates with the space 34.
  • the flange portion 20c of the rotation member 20 is provided with a third opposing surface 20g.
  • the third facing surface 20g is provided between the first facing surface 8b provided in the large diameter portion 8a and the second facing surface 20f provided in the rotating member 20 (scattering portion 20d).
  • the third opposing surface 20g is an annular flat surface extending in the radial direction from the insertion hole 20b.
  • the third opposing surface 20 g faces the other end side (the turbine impeller 9 side) of the shaft 8. That is, the third facing surface 20g faces in a direction facing the first facing surface 8b provided in the large diameter portion 8a (see FIG. 2). In other words, the third opposing surface 20g faces in the opposite direction to the first opposing surface 8b and the second opposing surface 20f.
  • the inner peripheral side of the third opposing surface 20 g is in axial contact with the stepped portion 8 d of the shaft 8.
  • the outer peripheral side of the third opposing surface 20 g protrudes radially beyond the outer peripheral surface of the main body 7 a of the bearing member 7.
  • a third bearing 7 g is provided in the main body 7 a of the bearing member 7.
  • the third bearing portion 7 g faces one end side (the compressor impeller 10 side) of the shaft 8.
  • the third bearing 7g is an end face of the main body 7a on the compressor impeller 10 side.
  • the third bearing portion 7g is opposed to the third opposing surface 20g from the other end side (the turbine impeller 9 side) of the shaft 8. That is, the third bearing portion 7g of the bearing member 7 axially faces the third opposing surface 20g of the rotating member 20.
  • a third bearing 7g facing the third opposing surface 20g is provided on one end surface of the main body 7a (bearing member 7) through which the shaft 8 is inserted.
  • a first bearing portion 7f opposed to the first opposing surface 8b is provided at the other end face of the main body portion 7a.
  • FIG. 4 is a view for explaining an example of the second bearing portion 35 b.
  • the direction of the arrow shown in FIG. 4 indicates the rotation direction of the shaft 8.
  • the second bearing 35 b provided on the bearing wall 35 extends annularly in the rotational direction of the shaft 8.
  • Plural (here four) pads 40 are provided in the second bearing portion 35 b.
  • the pads 40 are equally spaced in the rotational direction of the shaft 8.
  • a tapered surface 41 is formed between two pads 40 adjacent in the rotational direction of the shaft 8.
  • the tapered surface 41 is a portion where the protruding height is lower than that of the pad 40.
  • the protruding height of the tapered surface 41 continuously increases from the rear side in the rotational direction of the shaft 8 toward the front side. That is, at the rear end portion of the tapered surface 41 in the rotational direction of the shaft 8, the step with the adjacent pad 40 is the largest.
  • the front end portion of the tapered surface 41 in the rotational direction of the shaft 8 is flush with the adjacent pad 40.
  • Two upper oil holding portions 42 and two lower oil holding portions 43 are provided in the second bearing portion 35 b.
  • the upper oil holding portion 42 and the lower oil holding portion 43 are adjacent to the pad 40.
  • Each of the upper oil holding portion 42 and the lower oil holding portion 43 is a groove formed in the tapered surface 41.
  • the upper oil holding portion 42 is adjacent to the front side in the rotational direction of the shaft 8 with respect to the two pads 40 located above the center O of the insertion hole 35 a. Therefore, the upper oil holding portion 42 is formed above the center of the insertion hole 35 a in the bearing wall portion 35.
  • the upper oil holding portion 42 is recessed from the second bearing portion 35 b to one end side (the compressor impeller 10 side) of the shaft 8.
  • the upper oil holding portion 42 is open at the outer periphery of the second bearing portion 35 b (bearing wall portion 35). In other words, the upper oil holding portion 42 opens radially outward.
  • the upper oil holding portion 42 is provided with a bottom portion 42 a on the radially inner side of the shaft 8. The upper oil holding portion 42 does not penetrate in any of the axial direction and the radial direction of the shaft 8.
  • the lower oil holding portion 43 is adjacent to the front side in the rotational direction of the shaft 8 with respect to the two pads 40 located below the center O of the insertion hole 35a. Accordingly, the lower oil holding portion 43 is formed below the center O of the insertion hole 35 a in the bearing wall portion 35.
  • the lower oil holding portion 43 is recessed from the second bearing portion 35 b to one end side (the compressor impeller 10 side) of the shaft 8.
  • the lower oil holding portion 43 is open at the inner peripheral surface of the insertion hole 35a. In other words, the lower oil holding portion 43 opens radially inward.
  • the lower oil holding portion 43 is provided with a bottom portion 43 a on the radially outer side of the shaft 8. The lower oil holding portion 43 does not penetrate in any of the axial direction and the radial direction of the shaft 8.
  • an oil guide groove 32 b is formed in the flat portion 32 a of the seal wall portion 32.
  • the oil guiding groove 32 b is a groove extending in the radial direction of the shaft 8 from the extending portion 33 to the bearing wall portion 35.
  • the width (width in the rotational direction of the shaft 8) of the oil guiding groove 32b is larger than the width (width in the rotational direction of the shaft 8) of the upper oil holding portion 42.
  • the oil guiding groove 32 b and the upper oil holding portion 42 partially overlap in the rotational direction of the shaft 8. That is, the oil guiding groove 32 b is located radially outward of the upper oil holding portion 42.
  • the inner diameter side of the oil guiding groove 32 b extends to the second bearing 35 b of the bearing wall 35. Therefore, the oil guide groove 32b formed in the seal wall portion 32 communicates with the upper oil holding portion 42 formed in the second bearing portion 35b.
  • the number of oil guiding grooves 32 b is not limited.
  • the oil guiding groove 32 b may be provided only for one upper oil holding portion 42 or may be provided for each of the two upper oil holding portions 42.
  • an oil guiding groove 32 b may be provided on the radially outer side of the lower oil holding portion 43.
  • the depth, width, and shape of the oil guiding groove 32b are not particularly limited.
  • the oil guiding groove 32b may have a constant width from the radially inner side to the outer side.
  • the width of the oil guiding groove 32b may be wider toward the radially outer side.
  • first bearing 7f and the third bearing 7g are not particularly limited.
  • first bearing 7 f and the third bearing 7 g have the pad 40 and the tapered surface 41 of the second bearing 35 b.
  • FIG. 2 As shown in FIG. 2, axial movement of the main body 7 a of the bearing member 7 is restricted by the pin 17.
  • the bearing member 7 (main body 7 a) is axially sandwiched by the large diameter portion 8 a and the rotating member 20.
  • a part of the lubricating oil after lubricating the left radial bearing surface 7b is discharged from the radial bearing surface 7b to the first bearing 7f side.
  • the lubricating oil is discharged radially inward from the radially inner side of the first bearing portion 7 f by the action of the centrifugal force due to the rotation of the shaft 8.
  • the lubricating oil forms an oil film between the first bearing 7 f and the first opposing surface 8 b.
  • a part of the lubricating oil after lubricating the right radial bearing surface 7 b is discharged from the radial bearing surface 7 b to the third bearing 7 g side.
  • the lubricating oil is discharged radially inward from the radially inner side of the third bearing portion 7 g by the action of the centrifugal force due to the rotation of the shaft 8.
  • the lubricating oil forms an oil film between the third bearing 7g and the third opposing surface 20g.
  • the shaft 8 moves to the right in FIG. 2
  • the shaft 8 is supported by the oil film pressure between the first bearing 7f and the first opposing surface 8b. That is, the first bearing 7 f functions as a thrust bearing that receives a thrust load from the shaft 8.
  • the shaft 8 moves to the left in FIG. 2, the shaft 8 is supported by the oil film pressure between the third bearing 7g and the third opposing surface 20g. That is, the third bearing 7 g functions as a thrust bearing that receives a thrust load from the shaft 8. That is, both axial end surfaces of the main body 7a function as thrust bearings that receive a thrust load.
  • the lubricating oil guided to the gap between the third bearing 7 g and the third opposing surface 20 g scatters into the space 31 by the rotation of the rotating member 20.
  • a part of the lubricating oil scattered in the space 31 is discharged from the lower side of the space 31 to the bottom side of the bearing housing 2. Further, part of the lubricating oil scattered into the space 31 is led to the compressor impeller 10 side from the gap between the central hole 30 b of the partition wall 30 and the flange portion 20 c of the rotating member 20.
  • the lubricating oil forms an oil film between the second bearing portion 35 b and the second opposing surface 20 f.
  • the shaft 8 moves to the right in FIG. 2, the shaft 8 is supported by the oil film pressure between the second bearing portion 35b and the second opposing surface 20f. That is, the second bearing portion 35 b functions as a thrust bearing that receives a thrust load from the shaft 8.
  • An upper oil holding portion 42 is formed in the second bearing portion 35 b.
  • the upper oil holding portion 42 is open at the outer peripheral surface of the bearing wall 35. Therefore, the lubricating oil easily enters the gap between the second bearing portion 35 b and the second opposing surface 20 f.
  • the upper oil holding portion 42 includes a bottom portion 42 a.
  • the upper oil holding portion 42 is non-penetrating in the radial direction. Therefore, the lubricating oil that has entered the upper oil holding portion 42 is likely to be led to the tapered surface 41 and the pad 40.
  • an oil guiding groove 32 b formed in the flat portion 32 a communicates with the upper oil holding portion 42. Therefore, the lubricating oil is likely to be led to the upper oil holding portion 42.
  • the lower oil holding portion 43 is formed in the second bearing portion 35b.
  • the lower oil holding portion 43 is open to the insertion hole 35a. Therefore, the lubricating oil easily enters the lower oil holding portion 43 below the shaft 8.
  • the lower oil holding portion 43 has a bottom portion 43a.
  • the lower oil holding portion 43 is non-penetrating in the radial direction. Therefore, the lubricating oil that has entered the lower oil holding portion 43 is likely to be led to the tapered surface 41 and the pad 40.
  • a seal ring sr is provided in the insertion hole 35a. The seal ring sr suppresses the leakage of the lubricating oil, which has entered the gap between the second bearing portion 35b and the second opposing surface 20f, to the compressor impeller 10 side.
  • the first bearing 7 f and the second bearing 35 b function as thrust bearings. Therefore, compared with the case where only the first bearing portion 7f is provided, the thrust capacity is expanded and the bearing performance is improved.
  • the area in which the first bearing portion 7f and the first opposing surface 8b axially face each other may be the same as or different from the area in which the second bearing portion 35b and the second opposing surface 20f axially face each other. It is also good.
  • the relationship between the amount of clearance between the first opposing surface 8b and the first bearing 7f and the amount of clearance between the second opposing surface 20f and the second bearing 35b is not particularly limited.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the total clearance amount.
  • the pin 17 restricts axial movement of the bearing member 7.
  • the amount of clearance between the outer peripheral surface of the pin 17 and the inner peripheral surface of the pin hole 7c is the sum of L1 and L2.
  • the bearing member 7 moves in the axial direction within the range of the gap amount (L1 + L2) between the outer peripheral surface of the pin 17 and the inner peripheral surface of the pin hole 7c.
  • the shaft 8 has a total amount (L3 + L4) of a gap (L3) between the first bearing 7f and the first opposing surface 8b and a gap (L4) between the third bearing 7g and the third opposing surface 20g. Within the range, it moves axially relative to the bearing member 7. That is, the shaft 8 moves in the axial direction within the range of the total clearance (L1 + L2 + L3 + L4).
  • the gap amount (L3) between the first opposing surface 8b and the first bearing portion 7f becomes minimum (first minimum gap amount). Further, the gap amount (see L5 in FIG. 3) between the second bearing portion 35b and the second facing surface 20f changes depending on the position of the shaft 8 in the axial direction.
  • the gap amount (L5) between the second opposing surface 20f and the second bearing portion 35b is minimized (the second minimum gap amount).
  • both the first bearing 7f and the second bearing 35b receive a thrust load.
  • the thrust capacity can be increased without enlarging the first bearing portion 7f in the radial direction. That is, it is possible to increase the thrust capacity and improve the bearing performance while reducing the size of the turbocharger C.
  • the action of the thrust load on the first bearing portion 7f and the second bearing portion 35b is different.
  • the first minimum gap amount (L3) is smaller than the second minimum gap amount (L5)
  • a larger thrust load acts on the first bearing portion 7f than the second bearing portion 35b.
  • the second minimum clearance amount (L5) is larger than the total clearance amount (L1 + L2 + L3 + L4)
  • a larger thrust load acts on the first bearing portion 7f than the second bearing portion 35b.
  • the total clearance (L1 + L2 + L3 + L4) of the shaft 8 may be increased.
  • the second minimum clearance (L5) is set larger than the first minimum clearance (L3) (total clearance (L1 + L2 + L3 + L4)) so that only the first bearing 7f functions as a thrust bearing. It is assumed that In this case, at first, only the first bearing 7f functions as a thrust bearing. Thereafter, when the total clearance amount (L1 + L2 + L3 + L4) of the shaft 8 becomes large, the second bearing portion 35b additionally functions as a thrust bearing.
  • the first minimum clearance amount (L3) is set larger than the second minimum clearance amount (L5) so that only the second bearing portion 35b functions as a thrust bearing.
  • the first bearing 7 f additionally functions as a thrust bearing.
  • the relationship between the gap amounts L1 to L5 may be designed according to the application.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a first modification.
  • the outer peripheral surface between the flange portion 20c and the scattering portion 20d in the main body 20a of the rotating member 20 of the above embodiment is located radially outward of the inner peripheral surface of the insertion hole 35a.
  • a through hole 20 h is formed in the main body 20 a.
  • the configuration other than the main body 20a of the rotation member 20 and the through hole 20h is the same as that of the above embodiment.
  • the rotating member 20 is provided closer to one end side (the compressor impeller 10 side) of the shaft 8 than the bearing member 7.
  • the rotating member 20 is provided with a flange portion 20c and a scattering portion 20d.
  • the scattering portion 20d is provided with a second facing surface 20f
  • the flange portion 20c is provided with a third facing surface 20g.
  • the through hole 20h penetrates the main body 20a from the second opposing surface 20f to the third opposing surface 20g. That is, one end of the through hole 20h is opened to the second facing surface 20f, and the other end is opened to the third facing surface 20g side (the other end side of the shaft 8, turbine impeller 9 side) than the second facing surface 20f. ing.
  • the opening on the third opposing surface 20g side is located radially inward of the opening on the second opposing surface 20f side.
  • the second bearing portion 35 b is located on the extension line (the compressor impeller 10 side) of the through hole 20 h.
  • the through hole 20 h allows the lubricating oil to flow out to the second bearing portion 35 b from the gap between the third bearing portion 7 g and the third opposing surface 20 g.
  • the lubricating oil is sufficiently supplied to the second bearing portion 35b by the through hole 20h.
  • Only one through hole 20 h may be provided in the flange portion 20 c. Further, a plurality of through holes 20 h may be provided in the flange portion 20 c in the rotation direction of the shaft 8.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a second modification.
  • a through hole 20 hA is formed in the scattering portion 20 d.
  • the configuration other than the through hole 20hA is the same as the above embodiment.
  • the rotating member 20 is provided closer to one end side (the compressor impeller 10 side) of the shaft 8 than the bearing member 7.
  • the rotating member 20 is provided with a flange portion 20c and a scattering portion 20d.
  • the scattering portion 20d is provided with a second facing surface 20f, and the flange portion 20c is provided with a third facing surface 20g.
  • a through hole 20hA is formed in the scattering portion 20d.
  • the through hole 20hA penetrates the scattering portion 20d from one end side to the other end side. That is, one end of the through hole 20hA is opened to the second opposing surface 20f, and the other end is opened to the third opposing surface 20g side (the other end side of the shaft 8, the turbine impeller 9 side) than the second opposing surface 20f. ing.
  • the opening on the third opposing surface 20g side is located radially inward of the opening on the second opposing surface 20f side.
  • the second bearing portion 35b is located on the extension of the through hole 20hA (the compressor impeller 10 side).
  • the through hole 20 hA allows the lubricating oil to flow out to the second bearing portion 35 b from the space between the flange portion 20 c and the scattering portion 20 d.
  • the lubricating oil is sufficiently supplied to the second bearing portion 35b by the through hole 20hA.
  • a plurality of through holes 20 hA may be provided in the scattering portion 20 d in the rotational direction of the shaft 8.
  • FIG. 8A is a diagram for explaining a third modification.
  • FIG. 8B is a view for explaining the fourth modification.
  • the planar shape of the second bearing portion 35b is different from that of the above embodiment.
  • An oil holding portion 44 is provided in place of the upper oil holding portion 42 and the lower oil holding portion 43 in the second bearing portion 35 b of the third modified example shown in FIG. 8A.
  • the oil holding portion 44 is a groove formed in the tapered surface 41.
  • the oil holding portion 44 is adjacent to the respective pads 40 on the front side in the rotational direction of the shaft 8.
  • the four oil holding portions 44 are provided at equal intervals in the rotational direction of the shaft 8.
  • the oil holding portion 44 is recessed from the second bearing portion 35 b to one end side (the compressor impeller 10 side) of the shaft 8.
  • the radially outer side of the shaft 8 is open at the outer periphery of the second bearing portion 35b (bearing wall portion 35).
  • the oil holding portion 44 opens radially outward.
  • the radially inner side of the shaft 8 is open to the insertion hole 35a.
  • the oil holding portion 44 opens radially inward. Therefore, the oil holding portion 44 penetrates in the radial direction in the second bearing portion 35b.
  • a pad 45 (indicated by hatching in the figure) and a tapered surface 46 are provided in the second bearing portion 35b of the fourth modified example shown in FIG. 8B. Further, the oil holding portion 44 of the third modified example is formed also in the second bearing portion 35 b of the fourth modified example.
  • the pad 45 is provided in the vicinity of the outer peripheral edge of the second bearing portion 35 b. The pad 45 extends over the entire circumference of the second bearing portion 35 b.
  • a tapered surface 46 is provided on the radially inner side of the pad 45. The tapered surface 46 is a portion having a lower protruding height than the pad 45. The tapered surface 46 extends over the entire circumference of the second bearing portion 35 b.
  • the protruding height of the tapered surface 46 continuously increases from the radially inner side to the outer side of the shaft 8. That is, at the radial inner end portion of the shaft 8 in the tapered surface 46, the step with the pad 45 is the largest. Of the tapered surface 46, the radial outer end of the shaft 8 is flush with the pad 45.
  • the oil holding portion 44 extends in the radial direction from the outer peripheral edge of the pad 45 to the inner peripheral edge of the tapered surface 46. Also by the second bearing portion 35b of the third and fourth modifications described above, the same function and effect as the above embodiment can be realized.
  • FIG. 9 is a view for explaining the fifth modification.
  • a seal member SS is provided instead of the seal member S of the above embodiment.
  • the seal member SS comprises a deflector 50.
  • the shape of the deflector 50 is similar to that of the partition wall 30 in the seal member S of the above embodiment (see FIG. 3).
  • the deflector 50 brings one of the flat surfaces into contact with the contact surface 2e. A part of the radially outer side of the deflector 50 is fixed to the contact surface 2 e by a bolt.
  • the deflector 50 may be attached to the opening 2 d by other methods such as press fitting or an adhesive.
  • the inclined surface 50a is provided in the plane which opposes the contact surface 2e among the deflectors 50. As shown in FIG.
  • the inclined surface 50a is located on one end side (the compressor impeller 10 side) of the shaft 8 as it goes from the outer diameter side to the inner diameter side.
  • a bearing wall 51 is provided on the inside diameter side of the inclined surface 50 a of the deflector 50.
  • An insertion hole 51 a is formed in the bearing wall 51.
  • the insertion hole 51 a penetrates the bearing wall 51 in the axial direction of the shaft 8. The shaft 8 and the rotation member 20 are inserted into the insertion hole 51a.
  • the main body 20 a of the rotation member 20 is divided into two in the axial direction of the shaft 8.
  • the main body 20a is divided into two, a member provided with the flange portion 20c and a member provided with the scattering portion 20d.
  • the bearing wall 51 is positioned closer to one end (the compressor impeller 10) of the shaft 8 than the flange 20c.
  • the bearing wall 51 extends radially inward of the shaft 8 with respect to the outer peripheral surface of the flange 20 c. Therefore, the bearing wall portion 51 axially faces the flange portion 20 c from one end side (the compressor impeller 10 side) of the shaft 8.
  • the flange portion 20c of the rotation member 20 is provided with a second facing surface 20f.
  • the second opposing surface 20 f is an annular flat surface extending in the radial direction from the outer peripheral surface of the main body 20 a.
  • the second opposing surface 20 f faces one end side (the compressor impeller 10 side) of the shaft 8.
  • An annular second bearing 51 b is provided on the bearing wall 51.
  • the second bearing portion 51 b is a portion facing the second opposing surface 20 f from one end side (the compressor impeller 10 side) of the shaft 8.
  • the second bearing portion 51 b is located radially outward of the shaft 8 than the insertion hole 51 a. That is, in the bearing wall 51, an insertion hole 51a through which the shaft 8 is inserted is formed.
  • the second bearing portion 51 b is provided on the bearing wall portion 51 outside the insertion hole 51 a in the radial direction of the shaft 8.
  • the planar shape of the second bearing 51b is the same as that of the second bearing 35b (see FIG. 4).
  • a space 31 is located radially outward of the second bearing portion 51b and the second opposing surface 20f.
  • a gap is formed in the axial direction of the shaft 8 between the second opposing surface 20 f and the second bearing portion 51 b.
  • the flange portion 20c of the rotation member 20 is provided with a third opposing surface 20g.
  • the third opposing surface 20 g faces the other end side (the turbine impeller 9 side) of the shaft 8. That is, the third opposing surface 20g faces in the opposite direction to the second opposing surface 20f.
  • the third facing surface 20 g axially faces the third bearing portion 7 g provided in the bearing member 7.
  • the seal member SS also includes a seal plate 52.
  • the seal plate 52 is formed by integrally forming the seal wall 32, the extension 33, and the bearing wall 35 described above.
  • the seal plate 52 is attached to the opening 2d by press fitting. However, the seal plate 52 may be attached to the opening 2 d by another method such as an attachment member such as a bolt or an adhesive.
  • a space 34 is formed between the bearing wall 51 and the seal plate 52. The center side of the seal plate 52 protrudes radially inward from the outer peripheral surface of the scattering portion 20 d.
  • a seal receiving hole 52 a is formed in the seal plate 52.
  • the seal receiving hole 52 a penetrates the seal plate 52 in the axial direction of the shaft 8.
  • the shaft 8 and the rotating member 20 are inserted into the seal receiving hole 52a.
  • the two seal grooves 20e formed in the main body 20a of the rotation member 20 are located in the seal receiving hole 52a.
  • An annular seal ring sr is provided in each of the two seal grooves 20e.
  • the lubricating oil guided to the gap between the third bearing portion 7g and the third opposing surface 20g scatters into the space 31 by the rotation of the rotating member 20.
  • a part of the lubricating oil scattered in the space 31 is discharged from the lower side of the space 31 to the bottom side of the bearing housing 2.
  • a part of the lubricating oil scattered in the space 31 adheres to the deflector 50.
  • Part of the lubricating oil adhering to the deflector 50 reaches the bearing wall 51 by gravity.
  • the lubricating oil that has reached the bearing wall 51 enters the gap between the second bearing 51 b and the second opposing surface 20 f.
  • the lubricating oil forms an oil film between the second bearing portion 51b and the second opposing surface 20f.
  • the shaft 8 moves to the right in FIG. 9, the shaft 8 is supported by the oil film pressure between the second bearing portion 51b and the second opposing surface 20f. That is, the second bearing portion 51 b functions as a thrust bearing that receives a thrust load from the shaft 8.
  • Part of the lubricating oil that has entered the gap between the second bearing portion 51b and the second opposing surface 20f is discharged to the scattering portion 20d side.
  • the lubricating oil discharged to the scattering portion 20 d side scatters into the space 34 by the rotation of the rotating member 20.
  • the lubricating oil splashed into the space 34 is discharged from the lower side of the space 34 to the bottom side of the bearing housing 2.
  • the second bearing portion 51b is separated from the seal ring sr more than the second bearing portion 35b of the embodiment.
  • supply of lubricating oil to the second bearing 51b is essential.
  • the second bearing portion 51b which is required to be supplied with the lubricating oil, is disposed apart from the seal ring sr, so that the effect of suppressing the leakage of the lubricating oil to the compressor impeller 10 side is higher than in the above embodiment.
  • the through hole 20 h of the first modification is provided in the scattering portion 20 d. Sufficient lubricating oil is supplied to the second bearing portion 51b by the through hole 20h. Even if the lubricating oil supplied to the second bearing portion 51 b increases, the lubricating oil is unlikely to leak to the compressor impeller 10 side.
  • the through hole 20 h is not an essential configuration. The through hole 20 h may not be provided in the scattering portion 20 d.
  • the deflector 50 and the seal plate 52 need to be separated in the process of assembling the rotating member 20. Therefore, the above embodiment has an advantage that the number of parts can be reduced as compared with the fifth modification.
  • the bearing member 7 is provided with the radial bearing surface 7b, the first bearing 7f, and the third bearing 7g. That is, the bearing member 7 receives the radial load and the thrust load with one member.
  • the member provided with the first bearing 7f or the third bearing 7g and the member provided with the radial bearing surface 7b may be separate members.
  • the bearing structure A was provided in the supercharger C .
  • the bearing structure A is applicable not only to the turbocharger C but also to various rotating machines.
  • the above-mentioned third bearing 7g is not an essential component.
  • the second opposing surface 20 f and the third opposing surface 20 g are provided on the rotating member 20 attached to the shaft 8.
  • either or both of the second opposing surface 20 f and the third opposing surface 20 g may be integrally formed on the shaft 8 by processing the shaft 8.
  • the large diameter portion 8a of the shaft 8 is provided with the first opposing surface 8b.
  • a member separate from the shaft 8 may be attached to the other end side (the turbine impeller 9 side) of the shaft 8 than the bearing member 7.
  • the first opposing surface 8 b may be formed on a member separate from the shaft 8.

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Abstract

軸受構造は、シャフト８と、シャフト８またはシャフト８に取り付けられた部材に設けられた第１対向面と、第１対向面にシャフト８の一端側から対向する第１軸受部と、シャフト８またはシャフト８に取り付けられた部材に設けられ、第１対向面および第１軸受部よりもシャフト８の一端側に位置する第２対向面２０ｆと、第２対向面２０ｆにシャフト８の一端側から対向する第２軸受部３５ｂと、を備える。

Description

軸受構造および過給機
　本開示は、シャフトのスラスト荷重を受ける軸受構造および過給機に関する。
　従来、シャフトが設けられた過給機が知られている。シャフトの一端には、タービンインペラが設けられる。シャフトの他端には、コンプレッサインペラが設けられる。過給機では、エンジンから排出される排気ガスによってタービンインペラが回転する。タービンインペラが回転すると、シャフトを介してコンプレッサインペラが回転する。コンプレッサインペラの回転により昇圧された空気が、エンジンに送出される。
　例えば、特許文献１に記載の過給機においては、シャフトを軸支する軸受部材として、セミフローティング軸受が設けられている。セミフローティング軸受は、本体部を備えている。本体部には、挿通孔が形成される。挿通孔には、シャフトが挿通される。挿通孔の内周面には、ラジアル軸受面が形成されている。ラジアル軸受面は、ラジアル荷重を受ける。本体部の両端面は、スラスト軸受面として機能している。スラスト軸受面は、シャフトからスラスト荷重を受ける。
特開２０１６－８６００号公報
　例えば、上記の特許文献１に記載された過給機をはじめとする回転機械の分野では、さらなる軸受性能の向上が望まれている。
　本開示の目的は、軸受性能を向上することができる軸受構造および過給機を提供することである。
　上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る軸受構造は、シャフトと、シャフトまたはシャフトに取り付けられた部材に設けられた第１対向面と、第１対向面にシャフトの一端側から対向する第１軸受部と、シャフトまたはシャフトに取り付けられた部材に設けられ、第１対向面および第１軸受部よりもシャフトの一端側に位置する第２対向面と、第２対向面にシャフトの一端側から対向する第２軸受部と、を備える。
　また、シャフトが一端側に最大に移動した場合の第１対向面と第１軸受部との隙間量である第１最小隙間量は、シャフトが一端側に最大に移動した場合の第２対向面と第２軸受部との隙間量である第２最小隙間量と異なってもよい。
　また、シャフトが挿通される挿通孔が形成され、挿通孔よりもシャフトの径方向外側に第２軸受部が設けられた軸受壁部と、軸受壁部のうち挿通孔の中心よりも上方に形成され、第２軸受部からシャフトの一端側に窪み、軸受壁部の外周に開口する上側油保持部と、を備えてもよい。
　また、シャフトが挿通される挿通孔が形成され、挿通孔よりもシャフトの径方向外側に第２軸受部が設けられた軸受壁部と、軸受壁部のうち挿通孔の中心よりも下方に形成され、第２軸受部からシャフトの一端側に窪み、挿通孔の内周面に開口する下側油保持部と、を備えてもよい。
　また、シャフトのうち、第１対向面と第２対向面との間に設けられた第３対向面と、シャフトが挿通され、第３対向面に対向する第３軸受部が一端面に設けられ、他端面に第１軸受部が設けられた軸受部材と、を備えてもよい。
　また、軸受部材が収容されるハウジングと、ハウジングに形成された取り付け孔と、軸受部材に形成され、取り付け孔に対してシャフトの径方向に対向するピン孔と、取り付け孔に固定され、先端側がピン孔に挿入されるピンと、を備えてもよい。
　また、軸受部材よりもシャフトの一端側に取り付けられ、第２対向面が形成された回転部材と、回転部材に形成され、第２対向面に一端が開口し、他端が第２対向面よりもシャフトの他端側に開口する貫通孔と、を備えてもよい。
　上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る過給機は、上記軸受構造を備える。
　本開示によれば、軸受性能を向上することができる。
図１は、過給機の概略断面図である。 図２は、図１の一点鎖線部分の抽出図である。 図３は、図１の破線部分の抽出図である。 図４は、第２軸受部の一例を説明する図である。 図５は、合計隙間量を説明する図である。 図６は、第１変形例を説明する図である。 図７は、第２変形例を説明する図である。 図８Ａは、第３変形例を説明する図である。図８Ｂは、第４変形例を説明する図である。 図９は、第５変形例を説明する図である。
　以下に添付図面を参照しながら、本開示の一実施形態について説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。
　図１は、過給機Ｃの概略断面図である。以下では、図に示す矢印Ｌ方向を過給機Ｃの左側として説明する。図１に示す矢印Ｒ方向を過給機Ｃの右側として説明する。図１に示すように、過給機Ｃは、過給機本体１を備える。過給機本体１は、ベアリングハウジング２（ハウジング）を備える。ベアリングハウジング２の左側には、締結機構３によってタービンハウジング４が連結される。ベアリングハウジング２の右側には、締結ボルト５によってコンプレッサハウジング６が連結される。過給機本体１は、ベアリングハウジング２、タービンハウジング４、コンプレッサハウジング６が一体化されて構成される。
　ベアリングハウジング２には、軸受孔２ａが形成されている。軸受孔２ａは、過給機Ｃの左右方向に貫通する。軸受孔２ａには、軸受部材７が収容される。ここでは、一例として、軸受部材７がセミフローティング軸受によって構成されている。シャフト８は、軸受部材７によって回転自在に軸支されている。シャフト８の左端部には、タービンインペラ９が設けられている。タービンインペラ９は、タービンハウジング４内に回転自在に収容されている。シャフト８の右端部には、コンプレッサインペラ１０が設けられている。コンプレッサインペラ１０は、コンプレッサハウジング６内に回転自在に収容されている。
　コンプレッサハウジング６には、吸気口１１が形成されている。吸気口１１は、過給機Ｃの右側に開口する。吸気口１１は、不図示のエアクリーナに接続される。ディフューザ流路１２は、ベアリングハウジング２およびコンプレッサハウジング６の対向面によって形成される。ディフューザ流路１２は、シャフト８（コンプレッサインペラ１０）の径方向内側から外側に向けて環状に形成されている。ディフューザ流路１２の径方向内側は、コンプレッサインペラ１０を介して吸気口１１に連通している。ディフューザ流路１２は、吸気口１１から吸気された空気を昇圧する。
　コンプレッサハウジング６には、環状のコンプレッサスクロール流路１３が設けられている。コンプレッサスクロール流路１３は、ディフューザ流路１２よりもシャフト８（コンプレッサインペラ１０）の径方向外側に位置する。コンプレッサスクロール流路１３は、不図示のエンジンの吸気口、および、ディフューザ流路１２に連通している。コンプレッサインペラ１０が回転すると、吸気口１１からコンプレッサハウジング６内に空気が吸気される。吸気口１１から吸気された空気は、コンプレッサインペラ１０の翼間を流通する過程において、遠心力の作用により加圧加速される。また、空気は、ディフューザ流路１２およびコンプレッサスクロール流路１３で昇圧されて、エンジンの吸気口に導かれる。
　タービンハウジング４には、吐出口１４が形成されている。吐出口１４は、過給機Ｃの左側に開口する。吐出口１４は、不図示の排気ガス浄化装置に接続される。タービンハウジング４には、流路１５が形成される。流路１５よりもシャフト８（タービンインペラ９）の径方向外側には、環状のタービンスクロール流路１６が設けられる。タービンスクロール流路１６は、流路１５、および、不図示のガス流入口に連通している。ガス流入口には、エンジンの排気マニホールドから排出される排気ガスが導かれる。ガス流入口からタービンスクロール流路１６に導かれた排気ガスは、流路１５およびタービンインペラ９を介して吐出口１４に導かれる。タービンインペラ９は、排気ガスの流通により回転する。タービンインペラ９の回転力は、シャフト８を介してコンプレッサインペラ１０に伝達される。コンプレッサインペラ１０の回転力によって、上記のとおりに、空気が昇圧されてエンジンの吸気口に導かれる。
　図２は、図１の一点鎖線部分の抽出図である。過給機Ｃは、軸受構造Ａを備えている。軸受構造Ａは、シャフト８のラジアル荷重およびスラスト荷重を受けるために設けられる。以下では、軸受構造Ａについて詳述する。軸受部材７は、円筒状の本体部７ａを備えている。本体部７ａは、軸受孔２ａに収容される。本体部７ａの内周には、２つのラジアル軸受面７ｂが形成されている。２つのラジアル軸受面７ｂは、シャフト８の軸方向に互いに離隔している。軸受部材７の本体部７ａには、シャフト８が挿通されている。シャフト８は、２つのラジアル軸受面７ｂによって回転自在に軸支されている。
　本体部７ａには、ピン孔７ｃが形成されている。ピン孔７ｃは、シャフト８の径方向に貫通する。ピン孔７ｃは、２つのラジアル軸受面７ｂの間に位置している。ベアリングハウジング２には、取り付け孔２ｂが形成されている。ピン孔７ｃは、取り付け孔２ｂに対してシャフト８の径方向に対向する。取り付け孔２ｂには、ピン１７が取り付けられている。ピン１７の先端側は、軸受部材７のピン孔７ｃ内に進入している。軸受部材７は、ピン１７によって、シャフト８の回転方向および軸方向の移動が規制されている。
　本体部７ａには、油孔７ｄが形成されている。油孔７ｄは、本体部７ａを内周面から外周面まで貫通する。例えば、油孔７ｄの外周面側の開口は、ベアリングハウジング２に形成された油路２ｃの軸受孔２ａ側の開口に対向する。油路２ｃから軸受孔２ａに供給された潤滑油の一部は、油孔７ｄを通って本体部７ａの内周に導かれる。また、軸受孔２ａに供給された潤滑油の残りの一部は、本体部７ａの外周面と軸受孔２ａの内周面との間に形成された間隙に供給される。
　本体部７ａの外周面には、２つのダンパ面７ｅが設けられている。２つのダンパ面７ｅは、シャフト８の軸方向に互いに離隔している。２つのダンパ面７ｅは、それぞれラジアル軸受面７ｂの径方向外側に位置している。ダンパ面７ｅは、本体部７ａの外周面において、軸受孔２ａの内周面との間隙が最も狭くなる部位である。本体部７ａの外周面と軸受孔２ａの内周面との間に形成された間隙に供給された潤滑油が、ダンパとして機能する。これにより、シャフト８の振動が抑制される。
　シャフト８には、大径部８ａが設けられる。大径部８ａは、軸受孔２ａ内に位置する。例えば、大径部８ａは、シャフト８のうち、軸受部材７の本体部７ａに挿通される部位よりも、外径が大きい。大径部８ａには、第１対向面８ｂが設けられている。第１対向面８ｂは、シャフト８の一端側（図２中右側、コンプレッサインペラ１０側）に臨む。軸受部材７の本体部７ａには、第１軸受部７ｆが設けられている。第１軸受部７ｆは、シャフト８の他端側（図２中左側、タービンインペラ９側）に臨む。第１軸受部７ｆは、本体部７ａにおけるタービンハウジング４側の端面である。第１軸受部７ｆは、第１対向面８ｂに、シャフト８の一端側から対向する。つまり、軸受部材７の第１軸受部７ｆは、シャフト８の第１対向面８ｂと軸方向に対向する。
　シャフト８の一端側（図２中右側、コンプレッサインペラ１０側）には、小径部８ｃが設けられている。小径部８ｃは、軸受部材７の本体部７ａに挿通される部位よりも外径が小さい。シャフト８には、本体部７ａに挿通される部位と、小径部８ｃとの外径差により、段差部８ｄが形成される。
　図３は、図１の破線部分の抽出図である。シャフト８の小径部８ｃには、回転部材２０（シャフトに取り付けられた部材）が設けられている。回転部材２０は、軸受部材７よりもシャフト８の一端側に位置している。回転部材２０よりもシャフト８の一端側には、コンプレッサインペラ１０が設けられている。回転部材２０は、軸受部材７とコンプレッサインペラ１０との間に挟持される。回転部材２０は、円筒形状の本体２０ａを備えている。本体２０ａには、一端から他端まで貫通する挿入孔２０ｂが形成されている。挿入孔２０ｂには、シャフト８が挿通されている。本体２０ａの外周には、フランジ部２０ｃおよび飛散部２０ｄが形成されている。
　フランジ部２０ｃおよび飛散部２０ｄは、本体２０ａの外周面から径方向外側に突出する部位である。フランジ部２０ｃは、本体２０ａのうち、タービンインペラ９側の端部に設けられている。飛散部２０ｄは、本体２０ａのうち、軸方向の一端と他端との距離が大凡等しい位置（軸方向の中央近傍）に設けられている。フランジ部２０ｃと飛散部２０ｄとは、シャフト８の軸方向に互いに離隔している。フランジ部２０ｃの外径は、飛散部２０ｄの外径よりも大きい。ただし、フランジ部２０ｃの外径は、飛散部２０ｄの外径以下でもよい。ここでは、フランジ部２０ｃは、飛散部２０ｄよりも、シャフト８の軸方向の厚み（肉厚）が僅かに大きい。ただし、フランジ部２０ｃの厚みは、飛散部２０ｄの厚み以下でもよい。
　本体２０ａの外径は、飛散部２０ｄを境にして先端側と基端側とで異なる。飛散部２０ｄよりもコンプレッサインペラ１０側（先端側）の外径は、飛散部２０ｄよりもフランジ部２０ｃ側（基端側）の外径に比べて大きい。ただし、本体２０ａの外径は、飛散部２０ｄを境にして先端側と基端側とで同じでもよい。また、飛散部２０ｄよりもコンプレッサインペラ１０側（先端側）の外径が、飛散部２０ｄよりもフランジ部２０ｃ側（基端側）の外径に比べて小さくともよい。本体２０ａのうち、飛散部２０ｄよりもコンプレッサインペラ１０側（先端側）の外周面には、２つのシール溝２０ｅが形成されている。
　ベアリングハウジング２には、開口部２ｄが形成されている。開口部２ｄは、ベアリングハウジング２のうち、コンプレッサハウジング６が取り付けられる面に形成された穴である。開口部２ｄは、軸受孔２ａとコンプレッサハウジング６との間に位置する。開口部２ｄの内径は、軸受孔２ａの内径よりも大きい。ベアリングハウジング２には、軸受孔２ａと開口部２ｄとの外径差により、当接面２ｅが形成される。当接面２ｅは、シャフト８の軸方向に大凡垂直な面である。
　ベアリングハウジング２の開口部２ｄには、シール部材Ｓが設けられている。シール部材Ｓは、例えば、開口部２ｄに圧入により取り付けられる。ただし、シール部材Ｓは、ボルト等の取り付け部材や接着剤等により、開口部２ｄに取り付けられてもよい。シール部材Ｓは、区画壁部３０を備えている。区画壁部３０の平面形状は、円形である。シール部材Ｓは、区画壁部３０の一方の平面を当接面２ｅに当接させている。区画壁部３０は、径方向外側の一部が当接面２ｅに当接している。当接面２ｅに対向する区画壁部３０の平面には、傾斜面３０ａが形成されている。傾斜面３０ａは、径方向内側ほど当接面２ｅから離隔する方向に傾斜している。当接面２ｅと区画壁部３０との間には空間３１が形成される。空間３１は、軸受部材７の径方向外側において環状に延在し、シャフト８よりも下方が開放されている。
　区画壁部３０の中心には中央孔３０ｂが形成されている。中央孔３０ｂは、区画壁部３０をシャフト８の軸方向に貫通する。中央孔３０ｂには、シャフト８および回転部材２０が挿通されている。中央孔３０ｂの内周面には、回転部材２０のフランジ部２０ｃの外周面の一部が径方向に対向する。フランジ部２０ｃの外周面と、中央孔３０ｂの内周面との間には、僅かに隙間が形成されている。フランジ部２０ｃのうち、シャフト８の一端側（コンプレッサインペラ１０側）が中央孔３０ｂ内に位置する。フランジ部２０ｃのうち、シャフト８の他端側（タービンインペラ９側）が、中央孔３０ｂよりも軸受部材７側に位置する。
　シール部材Ｓは、シール壁部３２を備えている。シール壁部３２は、平面部３２ａを有する。平面部３２ａの平面形状は、円形である。シール壁部３２は、区画壁部３０とシャフト８の軸方向に離隔している。シール壁部３２は、平面部３２ａを区画壁部３０に対向させている。シール部材Ｓには、延在部３３が設けられている。延在部３３は、区画壁部３０からシール壁部３２まで延在する。延在部３３は、区画壁部３０およびシール壁部３２の径方向外側の一部を接続している。
　シール部材Ｓには、空間３４が形成される。空間３４は、区画壁部３０、シール壁部３２、延在部３３に囲繞される。空間３４は、区画壁部３０とシール壁部３２との間に形成されている。延在部３３は、開口部２ｄの内周面に沿って周方向に延在する。ただし、延在部３３には、シャフト８よりも下方に切り欠きが形成されている。したがって、空間３４は、シャフト８よりも下方が開放されている。
　シール壁部３２の中心側には、軸受壁部３５が設けられている。軸受壁部３５は、シール壁部３２のうち、区画壁部３０よりもシャフト８の径方向内側に突出した部位である。軸受壁部３５には、挿通孔３５ａが形成されている。挿通孔３５ａは、軸受壁部３５をシャフト８の軸方向に貫通する。挿通孔３５ａには、シャフト８および回転部材２０が挿通されている。挿通孔３５ａの内周面には、回転部材２０のうち、飛散部２０ｄよりも先端側の外周面が径方向に対向する。本体２０ａの外周面と、挿通孔３５ａの内周面との間には、僅かに隙間が形成されている。回転部材２０の本体２０ａに形成された２つのシール溝２０ｅは、挿通孔３５ａ内に位置している。２つのシール溝２０ｅには、環状のシールリングｓｒがそれぞれ設けられている。シールリングｓｒの外周面は、挿通孔３５ａの内周面に押し付けられている。シールリングｓｒの内周側は、シール溝２０ｅ内に進入している。ただし、シールリングｓｒの内周面と、シール溝２０ｅの底部とは、シャフト８の径方向に離隔している。
　回転部材２０の飛散部２０ｄには、第２対向面２０ｆが設けられている。第２対向面２０ｆは、本体２０ａの外周面から径方向に延在する環状の平面である。第２対向面２０ｆは、シャフト８の一端側（コンプレッサインペラ１０側）に臨む。つまり、第２対向面２０ｆは、大径部８ａに設けられた第１対向面８ｂと同一方向に臨んでいる（図２参照）。第２対向面２０ｆは、第１対向面８ｂ、および、軸受部材７の第１軸受部７ｆよりも、シャフト８の一端側（コンプレッサインペラ１０側）に位置する。
　軸受壁部３５には、環状の第２軸受部３５ｂが設けられている。第２軸受部３５ｂは、第２対向面２０ｆに、シャフト８の一端側（コンプレッサインペラ１０側）から対向する。第２軸受部３５ｂは、挿通孔３５ａよりもシャフト８の径方向外側に位置する。つまり、軸受壁部３５には、挿通孔３５ａが形成される。挿通孔３５ａには、シャフト８が挿通される。軸受壁部３５のうち、挿通孔３５ａよりもシャフト８の径方向外側には、第２軸受部３５ｂが設けられる。軸受壁部３５は、シール壁部３２の平面部３２ａよりも区画壁部３０側に突出している。したがって、第２軸受部３５ｂは、シール壁部３２の平面部３２ａよりも、区画壁部３０側に位置する。第２軸受部３５ｂおよび第２対向面２０ｆの径方向外側には、空間３４が位置する。第２対向面２０ｆと第２軸受部３５ｂとの間には、シャフト８の軸方向に隙間が形成される。第２対向面２０ｆと第２軸受部３５ｂとの間に形成される隙間は、空間３４に連通している。
　回転部材２０のフランジ部２０ｃには、第３対向面２０ｇが設けられている。第３対向面２０ｇは、大径部８ａに設けられた第１対向面８ｂと、回転部材２０（飛散部２０ｄ）に設けられた第２対向面２０ｆとの間に設けられる。第３対向面２０ｇは、挿入孔２０ｂから径方向に延在する環状の平面である。第３対向面２０ｇは、シャフト８の他端側（タービンインペラ９側）に臨む。つまり、第３対向面２０ｇは、大径部８ａに設けられた第１対向面８ｂに対向する方向に臨む（図２参照）。換言すれば、第３対向面２０ｇは、第１対向面８ｂおよび第２対向面２０ｆと反対方向に臨んでいる。第３対向面２０ｇの内周側は、シャフト８の段差部８ｄに軸方向に接触している。第３対向面２０ｇの外周側は、軸受部材７の本体部７ａの外周面よりも径方向に突出している。
　軸受部材７の本体部７ａには、第３軸受部７ｇが設けられている。第３軸受部７ｇは、シャフト８の一端側（コンプレッサインペラ１０側）に臨む。第３軸受部７ｇは、本体部７ａにおけるコンプレッサインペラ１０側の端面である。第３軸受部７ｇは、第３対向面２０ｇに、シャフト８の他端側（タービンインペラ９側）から対向する。つまり、軸受部材７の第３軸受部７ｇは、回転部材２０の第３対向面２０ｇと軸方向に対向する。シャフト８が挿通される本体部７ａ（軸受部材７）の一端面には、第３対向面２０ｇに対向する第３軸受部７ｇが設けられる。本体部７ａの他端面には、第１対向面８ｂに対向する第１軸受部７ｆが設けられる。
　図４は、第２軸受部３５ｂの一例を説明する図である。図４に示す矢印の方向は、シャフト８の回転方向を示している。軸受壁部３５に設けられる第２軸受部３５ｂは、シャフト８の回転方向に環状に延在している。第２軸受部３５ｂには、パッド４０（図中ハッチングで示す）が複数（ここでは４つ）設けられている。ここでは、各パッド４０が、シャフト８の回転方向に均等に離隔して配されている。
　シャフト８の回転方向に隣り合う２つのパッド４０の間には、テーパ面４１が形成されている。テーパ面４１は、パッド４０よりも突出高さが低い部位である。テーパ面４１の突出高さは、シャフト８の回転方向の後方側から前方側に向かって、連続的に高くなる。つまり、テーパ面４１のうち、シャフト８の回転方向の後端部分では、隣接するパッド４０との段差が最も大きい。テーパ面４１のうち、シャフト８の回転方向の前端部分は、隣接するパッド４０と面一となる。
　第２軸受部３５ｂには、上側油保持部４２および下側油保持部４３が２つずつ設けられている。上側油保持部４２および下側油保持部４３は、パッド４０に隣接する。上側油保持部４２および下側油保持部４３は、いずれもテーパ面４１に形成された溝である。上側油保持部４２は、挿通孔３５ａの中心Ｏよりも上方に位置する２つのパッド４０に対して、シャフト８の回転方向の前方側に隣接している。したがって、上側油保持部４２は、軸受壁部３５のうち、挿通孔３５ａの中心よりも上方に形成されている。
　上側油保持部４２は、第２軸受部３５ｂからシャフト８の一端側（コンプレッサインペラ１０側）に窪む。上側油保持部４２は、第２軸受部３５ｂ（軸受壁部３５）の外周に開口している。換言すれば、上側油保持部４２は、径方向外側に向けて開口している。上側油保持部４２には、シャフト８の径方向内側に底部４２ａが設けられている。上側油保持部４２は、シャフト８の軸方向および径方向のいずれにも貫通していない。
　下側油保持部４３は、挿通孔３５ａの中心Ｏよりも下方に位置する２つのパッド４０に対して、シャフト８の回転方向の前方側に隣接している。したがって、下側油保持部４３は、軸受壁部３５のうち、挿通孔３５ａの中心Ｏよりも下方に形成されている。下側油保持部４３は、第２軸受部３５ｂからシャフト８の一端側（コンプレッサインペラ１０側）に窪む。下側油保持部４３は、挿通孔３５ａの内周面に開口している。換言すれば、下側油保持部４３は、径方向内側に向けて開口している。下側油保持部４３は、シャフト８の径方向外側に底部４３ａが設けられている。下側油保持部４３は、シャフト８の軸方向および径方向のいずれにも貫通していない。
　図３に示すように、シール壁部３２の平面部３２ａには、導油溝３２ｂが形成されている。導油溝３２ｂは、延在部３３から軸受壁部３５まで、シャフト８の径方向に延在する溝である。導油溝３２ｂの幅（シャフト８の回転方向の幅）は、上側油保持部４２の幅（シャフト８の回転方向の幅）よりも大きい。また、導油溝３２ｂと上側油保持部４２とは、シャフト８の回転方向の位置が一部重なっている。つまり、上側油保持部４２の径方向外側に、導油溝３２ｂが位置している。導油溝３２ｂの内径側は、軸受壁部３５の第２軸受部３５ｂまで延在している。したがって、シール壁部３２に形成された導油溝３２ｂは、第２軸受部３５ｂに形成された上側油保持部４２に連通する。
　なお、導油溝３２ｂの数は限定されない。導油溝３２ｂは、１つの上側油保持部４２に対してのみ設けてもよいし、２つの上側油保持部４２それぞれに設けてもよい。さらには、下側油保持部４３の径方向外側に位置する導油溝３２ｂを設けてもよい。また、導油溝３２ｂの深さ、幅、形状は特に限定されるものではない。例えば、導油溝３２ｂは、径方向内側から外側まで一定の幅でもよい。導油溝３２ｂの幅は、径方向外側ほど広くなってもよい。
　また、第１軸受部７ｆおよび第３軸受部７ｇの形状も特に限定されるものではない。ここでは、第１軸受部７ｆおよび第３軸受部７ｇは、第２軸受部３５ｂのパッド４０およびテーパ面４１を有するものとする。
　次に、図２および図３を用いて、軸受構造Ａの作用について説明する。図２に示すように、軸受部材７の本体部７ａは、ピン１７によって軸方向の移動が規制される。軸受部材７（本体部７ａ）は、大径部８ａおよび回転部材２０によって軸方向に挟まれている。図２中、左側のラジアル軸受面７ｂを潤滑した後の潤滑油の一部は、ラジアル軸受面７ｂから第１軸受部７ｆ側に排出される。潤滑油は、シャフト８の回転による遠心力の作用で、第１軸受部７ｆの径方向内側から径方向外側に向かって排出される。潤滑油は、第１軸受部７ｆと第１対向面８ｂとの間に油膜を形成する。
　図２中、右側のラジアル軸受面７ｂを潤滑した後の潤滑油の一部は、ラジアル軸受面７ｂから第３軸受部７ｇ側に排出される。潤滑油は、シャフト８の回転による遠心力の作用で、第３軸受部７ｇの径方向内側から径方向外側に向かって排出される。潤滑油は、第３軸受部７ｇと第３対向面２０ｇとの間に油膜を形成する。シャフト８は、図２中右側に移動すると、第１軸受部７ｆと第１対向面８ｂとの間の油膜圧力によって支持される。すなわち、第１軸受部７ｆは、シャフト８からスラスト荷重を受けるスラスト軸受として機能する。シャフト８は、図２中左側に移動すると、第３軸受部７ｇと第３対向面２０ｇとの間の油膜圧力によって支持される。すなわち、第３軸受部７ｇは、シャフト８からスラスト荷重を受けるスラスト軸受として機能する。つまり、本体部７ａの軸方向の両端面は、スラスト荷重を受けるスラスト軸受として機能する。
　図３に示すように、第３軸受部７ｇと第３対向面２０ｇとの隙間に導かれた潤滑油は、回転部材２０の回転により、空間３１に飛散する。空間３１に飛散した潤滑油の一部は、空間３１の下方からベアリングハウジング２の底部側に排出される。また、空間３１に飛散した潤滑油の一部は、区画壁部３０の中央孔３０ｂと、回転部材２０のフランジ部２０ｃとの隙間から、コンプレッサインペラ１０側に導かれる。
　フランジ部２０ｃよりもコンプレッサインペラ１０側に導かれた潤滑油の一部は、回転部材２０の回転により、空間３４に飛散する。空間３４に飛散した潤滑油の一部は、空間３４の下方からベアリングハウジング２の底部側に排出される。空間３４において、シャフト８よりも上方に飛散した潤滑油の一部は、シール壁部３２の平面部３２ａに付着する。平面部３２ａに付着した潤滑油の一部は、重力により軸受壁部３５に到達する。軸受壁部３５に到達した潤滑油は、第２軸受部３５ｂと第２対向面２０ｆとの隙間に進入する。潤滑油は、第２軸受部３５ｂと第２対向面２０ｆとの間に油膜を形成する。シャフト８は、図２中右側に移動すると、第２軸受部３５ｂと第２対向面２０ｆとの間の油膜圧力によって支持される。すなわち、第２軸受部３５ｂは、シャフト８からスラスト荷重を受けるスラスト軸受として機能する。
　第２軸受部３５ｂには、上側油保持部４２が形成されている。上側油保持部４２は、軸受壁部３５の外周面に開口している。そのため、第２軸受部３５ｂと第２対向面２０ｆとの隙間に潤滑油が進入しやすい。上側油保持部４２は、底部４２ａを備えている。上側油保持部４２は、径方向に非貫通である。そのため、上側油保持部４２に進入した潤滑油が、テーパ面４１やパッド４０に導かれやすい。また、上側油保持部４２には、平面部３２ａに形成された導油溝３２ｂが連通している。したがって、上側油保持部４２に潤滑油が導かれやすい。
　第２軸受部３５ｂには、下側油保持部４３が形成されている。下側油保持部４３は、挿通孔３５ａに開口している。そのため、シャフト８の下方において、下側油保持部４３に潤滑油が進入しやすい。下側油保持部４３は、底部４３ａを備えている。下側油保持部４３は、径方向に非貫通である。そのため、下側油保持部４３に進入した潤滑油が、テーパ面４１やパッド４０に導かれやすい。挿通孔３５ａ内には、シールリングｓｒが設けられている。シールリングｓｒにより、第２軸受部３５ｂと第２対向面２０ｆとの隙間に進入した潤滑油のコンプレッサインペラ１０側への漏出が抑制される。
　上記の過給機Ｃによれば、シャフト８がタービンインペラ９側からコンプレッサインペラ１０側に移動した場合に、第１軸受部７ｆおよび第２軸受部３５ｂがスラスト軸受として機能する。したがって、第１軸受部７ｆのみを設ける場合に比べて、スラスト容量が拡大し、軸受性能が向上する。
　なお、第１軸受部７ｆと第１対向面８ｂとが軸方向に対向する面積は、第２軸受部３５ｂと第２対向面２０ｆとが軸方向に対向する面積と、同じでもよいし異なってもよい。また、第１対向面８ｂと第１軸受部７ｆとの隙間量と、第２対向面２０ｆと第２軸受部３５ｂとの隙間量との関係は、特に限定されない。
　図５は、合計隙間量を説明する図である。ピン１７により、軸受部材７の軸方向の移動が規制されている。ピン１７の外周面と、ピン孔７ｃの内周面との間の隙間量は、Ｌ１とＬ２との合計となる。軸受部材７は、ピン１７の外周面と、ピン孔７ｃの内周面との間の隙間量（Ｌ１＋Ｌ２）の範囲内で、軸方向に移動する。また、シャフト８は、第１軸受部７ｆと第１対向面８ｂとの隙間（Ｌ３）、および、第３軸受部７ｇと第３対向面２０ｇとの隙間（Ｌ４）の合計量（Ｌ３＋Ｌ４）の範囲内で、軸受部材７に対して軸方向に移動する。つまり、シャフト８は、合計隙間量（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４）の範囲内で、軸方向に移動する。
　シャフト８が一端側（コンプレッサインペラ１０側）に最大に移動した場合、第１対向面８ｂと第１軸受部７ｆとの隙間量（Ｌ３）は最小となる（第１最小隙間量）。また、第２軸受部３５ｂと第２対向面２０ｆとの隙間量（図３のＬ５参照）は、シャフト８の軸方向の位置によって変化する。シャフト８が一端側（コンプレッサインペラ１０側）に最大に移動した場合、第２対向面２０ｆと第２軸受部３５ｂとの隙間量（Ｌ５）は最小となる（第２最小隙間量）。
　第１最小隙間量（Ｌ３）と第２最小隙間量（Ｌ５）とが同程度であれば、第１軸受部７ｆおよび第２軸受部３５ｂの双方がスラスト荷重を受ける。この場合、第１軸受部７ｆを径方向に拡大せずとも、スラスト容量を大きくすることができる。つまり、過給機Ｃの小型化を図りながらも、スラスト容量を大きくし、軸受性能を向上することができる。
　第１最小隙間量（Ｌ３）と第２最小隙間量（Ｌ５）とが異なる場合には、第１軸受部７ｆおよび第２軸受部３５ｂに対するスラスト荷重の作用が異なる。例えば、第１最小隙間量（Ｌ３）が第２最小隙間量（Ｌ５）よりも小さい場合には、第２軸受部３５ｂよりも第１軸受部７ｆに大きなスラスト荷重が作用する。換言すれば、第２最小隙間量（Ｌ５）が、合計隙間量（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４）よりも大きい場合には、第２軸受部３５ｂよりも第１軸受部７ｆに大きなスラスト荷重が作用する。
　過給機Ｃの長期の稼働により、シャフト８の合計隙間量（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４）が大きくなる場合がある。合計隙間量（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４）が大きくなると、シャフト８の軸方向の移動範囲が大きくなる。初期の状態において、第１軸受部７ｆのみがスラスト軸受として機能するように、第２最小隙間量（Ｌ５）が、第１最小隙間量（Ｌ３）（合計隙間量（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４））よりも大きく設定されたとする。この場合、当初は第１軸受部７ｆのみがスラスト軸受として機能する。その後、シャフト８の合計隙間量（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４）が大きくなると、第２軸受部３５ｂが追加的にスラスト軸受として機能する。また、第２軸受部３５ｂのみがスラスト軸受として機能するように、第１最小隙間量（Ｌ３）が、第２最小隙間量（Ｌ５）よりも大きく設定されたとする。この場合、初期の状態では、第２軸受部３５ｂのみがスラスト軸受として機能する。第１軸受部７ｆが追加的にスラスト軸受として機能する。以上のように、上記の各隙間量Ｌ１～Ｌ５の関係は、用途に応じて設計すればよい。
　図６は、第１変形例を説明する図である。第１変形例では、上記実施形態の回転部材２０の本体２０ａのうち、フランジ部２０ｃと飛散部２０ｄの間の外周面は、挿通孔３５ａの内周面よりも径方向外側に位置する。本体２０ａに貫通孔２０ｈが形成されている。回転部材２０の本体２０ａおよび貫通孔２０ｈ以外の構成は、上記実施形態と同じである。回転部材２０は、軸受部材７よりもシャフト８の一端側（コンプレッサインペラ１０側）に設けられる。回転部材２０には、フランジ部２０ｃおよび飛散部２０ｄが設けられている。飛散部２０ｄには、第２対向面２０ｆが設けられ、フランジ部２０ｃには、第３対向面２０ｇが設けられている。
　貫通孔２０ｈは、本体２０ａを第２対向面２０ｆから第３対向面２０ｇまで貫通する。つまり、貫通孔２０ｈは、第２対向面２０ｆに一端が開口し、他端が第２対向面２０ｆよりも第３対向面２０ｇ側（シャフト８の他端側、タービンインペラ９側）に開口している。貫通孔２０ｈは、第３対向面２０ｇ側の開口が、第２対向面２０ｆ側の開口よりも径方向内側に位置している。貫通孔２０ｈの延長線上（コンプレッサインペラ１０側）には、第２軸受部３５ｂが位置している。貫通孔２０ｈは、第３軸受部７ｇと第３対向面２０ｇとの隙間から、第２軸受部３５ｂに潤滑油を流出させる。貫通孔２０ｈにより、第２軸受部３５ｂに十分に潤滑油が供給される。なお、貫通孔２０ｈは、フランジ部２０ｃに１つのみ設けてもよい。また、貫通孔２０ｈは、フランジ部２０ｃに、シャフト８の回転方向に複数設けてもよい。
　図７は、第２変形例を説明する図である。第２変形例では、飛散部２０ｄに貫通孔２０ｈＡが形成されている。貫通孔２０ｈＡ以外の構成は、上記実施形態と同じである。回転部材２０は、軸受部材７よりもシャフト８の一端側（コンプレッサインペラ１０側）に設けられる。回転部材２０には、フランジ部２０ｃおよび飛散部２０ｄが設けられている。飛散部２０ｄには、第２対向面２０ｆが設けられ、フランジ部２０ｃには、第３対向面２０ｇが設けられている。飛散部２０ｄには、貫通孔２０ｈＡが形成されている。
　貫通孔２０ｈＡは、飛散部２０ｄを一端側から他端側まで貫通する。つまり、貫通孔２０ｈＡは、第２対向面２０ｆに一端が開口し、他端が第２対向面２０ｆよりも第３対向面２０ｇ側（シャフト８の他端側、タービンインペラ９側）に開口している。貫通孔２０ｈＡのうち、第３対向面２０ｇ側の開口が、第２対向面２０ｆ側の開口よりも径方向内側に位置している。貫通孔２０ｈＡの延長線上（コンプレッサインペラ１０側）には、第２軸受部３５ｂが位置している。貫通孔２０ｈＡは、フランジ部２０ｃと飛散部２０ｄの間の空間から、第２軸受部３５ｂに潤滑油を流出させる。貫通孔２０ｈＡにより、第２軸受部３５ｂに十分に潤滑油が供給される。なお、貫通孔２０ｈＡは、飛散部２０ｄに１つのみ設けてもよい。また、貫通孔２０ｈＡは、飛散部２０ｄに、シャフト８の回転方向に複数設けてもよい。
　図８Ａは、第３変形例を説明する図である。図８Ｂは、第４変形例を説明する図である。第３変形例および第４変形例では、第２軸受部３５ｂの平面形状が上記実施形態と異なる。図８Ａに示す第３変形例の第２軸受部３５ｂには、上側油保持部４２および下側油保持部４３に代えて、油保持部４４が設けられている。油保持部４４は、いずれもテーパ面４１に形成された溝である。油保持部４４は、各パッド４０に対して、シャフト８の回転方向の前方側に隣接している。ここでは、４つの油保持部４４が、シャフト８の回転方向に均等に離隔して設けられている。
　油保持部４４は、第２軸受部３５ｂからシャフト８の一端側（コンプレッサインペラ１０側）に窪む。油保持部４４のうち、シャフト８の径方向外側が、第２軸受部３５ｂ（軸受壁部３５）の外周に開口している。換言すれば、油保持部４４は、径方向外側に向けて開口している。また、油保持部４４のうち、シャフト８の径方向内側が、挿通孔３５ａに開口している。換言すれば、油保持部４４は、径方向内側に向けて開口している。したがって、油保持部４４は、第２軸受部３５ｂにおいて、径方向に貫通している。
　図８Ｂに示す第４変形例の第２軸受部３５ｂには、パッド４５（図中ハッチングで示す）およびテーパ面４６が設けられている。また、第４変形例の第２軸受部３５ｂにも、第３変形例の油保持部４４が形成されている。パッド４５は、第２軸受部３５ｂの外周縁の近傍に設けられている。パッド４５は、第２軸受部３５ｂの全周に亘って延在している。パッド４５の径方向内側には、テーパ面４６が設けられている。テーパ面４６は、パッド４５よりも突出高さが低い部位である。テーパ面４６は、第２軸受部３５ｂの全周に亘って延在している。テーパ面４６の突出高さは、シャフト８の径方向内側から外側に向かって連続的に高くなる。つまり、テーパ面４６のうち、シャフト８の径方向内側の端部では、パッド４５との段差が最も大きい。テーパ面４６のうち、シャフト８の径方向外側の端部は、パッド４５と面一となる。油保持部４４は、パッド４５の外周縁から、テーパ面４６の内周縁まで径方向に延在している。上記の第３変形例および第４変形例の第２軸受部３５ｂによっても、上記実施形態と同様の作用効果が実現される。
　図９は、第５変形例を説明する図である。第５変形例では、上記実施形態のシール部材Ｓに代えて、シール部材ＳＳが設けられている。ここでは、上記実施形態と同じ構成については、上記と同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。シール部材ＳＳは、ディフレクタ５０を備える。ディフレクタ５０は、上記実施形態のシール部材Ｓのうち、区画壁部３０と形状が近似している（図３参照）。ディフレクタ５０は、一方の平面を当接面２ｅに当接させている。ディフレクタ５０は、径方向外側の一部がボルトにより当接面２ｅに固定されている。ただし、ディフレクタ５０は、圧入や接着剤等、他の方法で開口部２ｄに取り付けられてもよい。ディフレクタ５０のうち、当接面２ｅに対向する平面には、傾斜面５０ａが設けられている。傾斜面５０ａは、外径側から内径側に向かうほど、シャフト８の一端側（コンプレッサインペラ１０側）に位置する。
　ディフレクタ５０のうち、傾斜面５０ａよりも内径側には、軸受壁部５１が設けられている。軸受壁部５１には、挿通孔５１ａが形成されている。挿通孔５１ａは、軸受壁部５１をシャフト８の軸方向に貫通する。挿通孔５１ａには、シャフト８および回転部材２０が挿通されている。
　なお、第５変形例では、回転部材２０の本体２０ａが、シャフト８の軸方向に２つに分割されている。本体２０ａは、フランジ部２０ｃが設けられた部材と、飛散部２０ｄが設けられた部材とに２分割されている。軸受壁部５１は、フランジ部２０ｃよりもシャフト８の一端側（コンプレッサインペラ１０側）に位置している。軸受壁部５１は、フランジ部２０ｃの外周面よりも、シャフト８の径方向内側まで延在している。したがって、軸受壁部５１は、フランジ部２０ｃに対して、シャフト８の一端側（コンプレッサインペラ１０側）から軸方向に対向する。
　第５変形例では、回転部材２０のフランジ部２０ｃに、第２対向面２０ｆが設けられている。第２対向面２０ｆは、本体２０ａの外周面から径方向に延在する環状の平面である。第２対向面２０ｆは、シャフト８の一端側（コンプレッサインペラ１０側）に臨む。
　軸受壁部５１には、環状の第２軸受部５１ｂが設けられている。第２軸受部５１ｂは、第２対向面２０ｆに、シャフト８の一端側（コンプレッサインペラ１０側）から対向する部位である。第２軸受部５１ｂは、挿通孔５１ａよりもシャフト８の径方向外側に位置する。つまり、軸受壁部５１には、シャフト８が挿通される挿通孔５１ａが形成される。軸受壁部５１には、挿通孔５１ａよりもシャフト８の径方向外側に第２軸受部５１ｂが設けられる。第２軸受部５１ｂの平面形状は、第２軸受部３５ｂと同じである（図４参照）。第２軸受部５１ｂおよび第２対向面２０ｆの径方向外側には、空間３１が位置する。第２対向面２０ｆと第２軸受部５１ｂとの間には、シャフト８の軸方向に隙間が形成される。第２対向面２０ｆと第２軸受部５１ｂとの間に形成される隙間は、空間３１に連通している。
　なお、回転部材２０のフランジ部２０ｃには、第３対向面２０ｇが設けられている。第３対向面２０ｇは、シャフト８の他端側（タービンインペラ９側）に臨む。つまり、第３対向面２０ｇは、第２対向面２０ｆと反対方向に臨んでいる。第３対向面２０ｇは、軸受部材７に設けられた第３軸受部７ｇに軸方向に対向する。
　また、シール部材ＳＳは、シールプレート５２を備えている。シールプレート５２は、上記のシール壁部３２、延在部３３および軸受壁部３５が一体に形成されたものである。シールプレート５２は、開口部２ｄに圧入により取り付けられる。ただし、シールプレート５２は、ボルト等の取り付け部材や接着剤等、他の方法で開口部２ｄに取り付けられてもよい。軸受壁部５１とシールプレート５２との間には、空間３４が形成される。シールプレート５２の中心側は、飛散部２０ｄの外周面よりも径方向内側に突出している。
　シールプレート５２には、シール収容孔５２ａが形成されている。シール収容孔５２ａは、シールプレート５２をシャフト８の軸方向に貫通する。シール収容孔５２ａには、シャフト８および回転部材２０が挿通されている。回転部材２０の本体２０ａに形成された２つのシール溝２０ｅは、シール収容孔５２ａ内に位置している。２つのシール溝２０ｅには、環状のシールリングｓｒがそれぞれ設けられている。
　第５変形例では、第３軸受部７ｇと第３対向面２０ｇとの隙間に導かれた潤滑油は、回転部材２０の回転により、空間３１に飛散する。空間３１に飛散した潤滑油の一部は、空間３１の下方からベアリングハウジング２の底部側に排出される。また、空間３１に飛散した潤滑油の一部は、ディフレクタ５０に付着する。ディフレクタ５０に付着した潤滑油の一部は、重力により軸受壁部５１に到達する。軸受壁部５１に到達した潤滑油は、第２軸受部５１ｂと第２対向面２０ｆとの隙間に進入する。潤滑油は、第２軸受部５１ｂと第２対向面２０ｆとの間に油膜を形成する。シャフト８は、図９中右側に移動すると、第２軸受部５１ｂと第２対向面２０ｆとの間の油膜圧力によって支持される。すなわち、第２軸受部５１ｂは、シャフト８からスラスト荷重を受けるスラスト軸受として機能する。
　第２軸受部５１ｂと第２対向面２０ｆとの隙間に進入した潤滑油の一部は、飛散部２０ｄ側に排出される。飛散部２０ｄ側に排出された潤滑油は、回転部材２０の回転により、空間３４に飛散する。空間３４に飛散した潤滑油は、空間３４の下方からベアリングハウジング２の底部側に排出される。
　第５変形例では、第２軸受部５１ｂが、上記実施形態の第２軸受部３５ｂよりも、シールリングｓｒから離隔している。第２軸受部５１ｂをスラスト軸受として機能させるためには、第２軸受部５１ｂへの潤滑油の供給が必須である。潤滑油の供給が要求される第２軸受部５１ｂが、シールリングｓｒから離隔して配されるので、上記実施形態に比べて、コンプレッサインペラ１０側への潤滑油の漏出抑制効果が高い。
　また、第５変形例において、飛散部２０ｄに、第１変形例の貫通孔２０ｈが設けられる。貫通孔２０ｈにより、第２軸受部５１ｂに十分な潤滑油が供給される。第２軸受部５１ｂに供給される潤滑油が増加しても、コンプレッサインペラ１０側に潤滑油が漏出しにくい。第５変形例において、貫通孔２０ｈは必須の構成ではない。飛散部２０ｄに貫通孔２０ｈが設けられずともよい。なお、第５変形例では、回転部材２０の組み付け工程上、ディフレクタ５０とシールプレート５２とを分離させる必要がある。したがって、上記実施形態では、第５変形例に比べて、部品点数を削減することができるといった利点がある。
　以上、添付図面を参照しながら本開示の実施形態について説明したが、本開示はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に技術的範囲に属するものと了解される。
　上記実施形態および各変形例では、軸受部材７にラジアル軸受面７ｂおよび第１軸受部７ｆ、第３軸受部７ｇが設けられている。つまり、軸受部材７は、ラジアル荷重とスラスト荷重とを１つの部材で受ける。ただし、第１軸受部７ｆまたは第３軸受部７ｇが設けられる部材と、ラジアル軸受面７ｂが設けられる部材とを別部材としてもよい。
　また、上記実施形態および各変形例では、過給機Ｃに軸受構造Ａが設けられる場合について説明した。しかし、軸受構造Ａは、過給機Ｃに限らず、種々の回転機械に適用可能である。スラスト荷重が作用する方向が一方向のみの回転機械では、上記の第３軸受部７ｇは必須の構成ではない。
　また、上記実施形態および各変形例では、シャフト８に取り付けられた回転部材２０に第２対向面２０ｆおよび第３対向面２０ｇが設けられている。しかし、第２対向面２０ｆおよび第３対向面２０ｇのいずれか一方または双方は、シャフト８を加工することで、シャフト８に一体に形成されてもよい。
　また、上記実施形態および各変形例では、シャフト８の大径部８ａに第１対向面８ｂが設けられている。しかし、シャフト８のうち、軸受部材７よりも他端側（タービンインペラ９側）に、シャフト８と別体の部材を取り付けてもよい。シャフト８と別体の部材に、第１対向面８ｂが形成されてもよい。
２：ベアリングハウジング（ハウジング）　２ｂ：取り付け孔　７：軸受部材　７ｃ：ピン孔　７ｆ：第１軸受部　７ｇ：第３軸受部　８：シャフト　８ｂ：第１対向面　１７：ピン　２０：回転部材（シャフトに取り付けられた部材）　２０ｆ：第２対向面　２０ｇ：第３対向面　２０ｈ、２０ｈＡ：貫通孔　３５、５１：軸受壁部　３５ａ、５１ａ：挿通孔　３５ｂ、５１ｂ：第２軸受部　４２：上側油保持部　４３：下側油保持部　Ａ：軸受構造　Ｃ：過給機

Claims (8)

  1. 　シャフトと、
    　前記シャフトまたは前記シャフトに取り付けられた部材に設けられた第１対向面と、
    　前記第１対向面に前記シャフトの一端側から対向する第１軸受部と、
    　前記シャフトまたは前記シャフトに取り付けられた部材に設けられ、前記第１対向面および前記第１軸受部よりも前記シャフトの一端側に位置する第２対向面と、
    　前記第２対向面に前記シャフトの一端側から対向する第２軸受部と、
    を備える軸受構造。
  2. 　前記シャフトが一端側に最大に移動した場合の前記第１対向面と前記第１軸受部との隙間量である第１最小隙間量は、前記シャフトが一端側に最大に移動した場合の前記第２対向面と前記第２軸受部との隙間量である第２最小隙間量と異なる請求項１に記載の軸受構造。
  3. 　前記シャフトが挿通される挿通孔が形成され、前記挿通孔よりも前記シャフトの径方向外側に前記第２軸受部が設けられた軸受壁部と、
    　前記軸受壁部のうち前記挿通孔の中心よりも上方に形成され、前記第２軸受部から前記シャフトの一端側に窪み、前記軸受壁部の外周に開口する上側油保持部と、
    を備える請求項１または２に記載の軸受構造。
  4. 　前記シャフトが挿通される挿通孔が形成され、前記挿通孔よりも前記シャフトの径方向外側に前記第２軸受部が設けられた軸受壁部と、
    　前記軸受壁部のうち前記挿通孔の中心よりも下方に形成され、前記第２軸受部から前記シャフトの一端側に窪み、前記挿通孔の内周面に開口する下側油保持部と、
    を備える請求項１から３のいずれか１項に記載の軸受構造。
  5. 　前記シャフトのうち、前記第１対向面と前記第２対向面との間に設けられた第３対向面と、
    　前記シャフトが挿通され、前記第３対向面に対向する第３軸受部が一端面に設けられ、他端面に前記第１軸受部が設けられた軸受部材と、
    を備える請求項１から４のいずれか１項に記載の軸受構造。
  6. 　前記軸受部材が収容されるハウジングと、
    　前記ハウジングに形成された取り付け孔と、
    　前記軸受部材に形成され、前記取り付け孔に対して前記シャフトの径方向に対向するピン孔と、
    　前記取り付け孔に固定され、先端側が前記ピン孔に挿入されるピンと、
    を備える請求項５に記載の軸受構造。
  7. 　前記軸受部材よりも前記シャフトの一端側に取り付けられ、前記第２対向面が形成された回転部材と、
    　前記回転部材に形成され、前記第２対向面に一端が開口し、他端が前記第２対向面よりも前記シャフトの他端側に開口する貫通孔と、
    を備える請求項１から６のいずれか１項に記載の軸受構造。
  8. 　前記請求項１から７のいずれか１項に記載の軸受構造を備える過給機。
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