WO2020170376A1 - ターボチャージャ - Google Patents

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WO2020170376A1
WO2020170376A1 PCT/JP2019/006436 JP2019006436W WO2020170376A1 WO 2020170376 A1 WO2020170376 A1 WO 2020170376A1 JP 2019006436 W JP2019006436 W JP 2019006436W WO 2020170376 A1 WO2020170376 A1 WO 2020170376A1
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housing
peripheral surface
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support cylinder
bearing support
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佐藤　隆
卓哉 荒川
貴也 二江
洋輔 段本
暁洋 杉山
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三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present disclosure relates to a turbocharger.
  • the turbocharger is equipped with bearings that rotatably support the rotating shaft.
  • bearings that rotatably support the rotating shaft.
  • a rolling bearing in which a rotating shaft is supported by rolling elements is known.
  • ⁇ Rolling bearings may have shaft vibration because the bearing itself has no damping element.
  • a configuration is known in which lubricating oil is made to flow into a gap between the outer peripheral surface of the bearing support cylinder and the inner peripheral surface of the housing to form an oil film.
  • the oil film for damping the shaft vibration cannot be sufficiently held unless the outflow of the lubricating oil is suppressed.
  • Patent Document 1 in order to hold the oil film, an outer peripheral surface of a member (in the Patent Document 1, “bearing housing”) corresponding to a bearing support cylinder located radially inside a gap space in which the oil film is formed.
  • a bearing housing in order to hold the oil film, an outer peripheral surface of a member (in the Patent Document 1, “bearing housing”) corresponding to a bearing support cylinder located radially inside a gap space in which the oil film is formed.
  • At least one embodiment of the present invention aims to provide a turbocharger capable of holding an oil film while ensuring the rigidity of a bearing support cylinder.
  • a turbocharger is A rolling bearing including at least one rolling element that rotatably supports the rotating shaft; A bearing support cylinder that is located radially outward of the rolling bearing and supports the rolling bearing; A housing located radially outside the bearing support cylinder and covering the outer circumference of the bearing support cylinder; Equipped with Between the outer peripheral surface of the bearing support cylinder and the inner peripheral surface of the housing, a gap for forming an oil film by the inflow of lubricating oil is provided.
  • At least one of the outer peripheral surface of the bearing support cylinder and the inner peripheral surface of the housing includes an oil film holding portion for suppressing the lubricating oil from flowing out from the gap,
  • the oil film holding portion is a convex portion provided on the outer peripheral surface of the bearing support cylinder, or a concave portion or the convex portion provided on the inner peripheral surface of the housing.
  • the bearing support cylinder with no recessed portion on the outer peripheral surface thereof, thereby ensuring the rigidity of the bearing support cylinder. Further, since the oil film holding portion suppresses the lubricating oil from flowing out from the gap, the oil film can be held.
  • At least a part of the housing is a porous layer, and the recess is the porous layer provided on the inner peripheral surface of the housing.
  • the holes formed in the gap are formed.
  • the lubricating oil collects in the holes opened in the gap, and even if some lubricating oil flows out from the gap, the lubricating oil comes out from those holes. Therefore, the ability to retain the lubricating oil is improved.
  • the recess in the configuration of (1) or (2), includes a plurality of recesses independently provided at intervals on the inner peripheral surface of the housing. ..
  • the lubricating oil collects in the recess provided in the housing, and even if some lubricating oil flows out from the gap, the lubricating oil comes out of the recess. Therefore, the ability to retain the lubricating oil is improved.
  • the recesses include a plurality of the recesses arranged in a staggered arrangement.
  • each recess has a partition wall, and the opening area of the recess with respect to the inner peripheral surface of the housing is increased, so that the lubricating oil holding capacity is improved.
  • the recess in the configuration of (3) or (4), includes a plurality of recesses having different opening areas.
  • each recess has a partition wall and the opening area of the recess with respect to the inner peripheral surface of the housing is increased, the ability to retain the lubricating oil is improved.
  • each of the plurality of recesses has a hexagonal partition wall, and the plurality of partition walls form the honeycomb-shaped partition wall as a whole. ..
  • the honeycomb partition walls make it difficult for the lubricating oil to flow, and the opening area of the concave portion with respect to the inner peripheral surface of the housing increases, so that the lubricating oil holding capacity is improved.
  • the recess is a centroid line connecting centroids in a cross section parallel to a plane along the opening edge. Includes a plurality of recesses intersecting with each other in the radial direction, and the centroidal connection line is directed toward the downstream side in the rotational direction of the rotary shaft as it is directed outward in the radial direction.
  • the centroid connection in the cross section of the depression has a direction intersecting the radial direction, so that the lubricating oil holding capacity is improved.
  • the lubricating oil that flows in the circumferential direction as the bearing support cylinder rotates can be made to enter and be retained in the recesses, and the lubricating oil holding capacity is improved.
  • the convex portion is provided on at least one of the outer peripheral surface of the bearing support cylinder and the inner peripheral surface of the housing. And the convex portion partially narrows the gap in the radial direction.
  • the Lomakin effect works strongly and acts as a spring that tries to expand the gap in the radial direction. As a result, the ability to hold the shaft center is improved, and shaft vibration can be reduced.
  • the at least one rolling element includes a plurality of first rolling elements arranged in a circumferential direction at a first axial position, and the first shaft.
  • a plurality of second rolling elements arranged in the circumferential direction at a second axial direction position different from the directional position, wherein the oil film holding portion is between the first axial direction position and the second axial direction position. It includes a pair of the convex portions provided at positions equidistant from the position in the axial direction.
  • the Romakin effect acts at the position of the pair of convex portions that are equidistant in the axial direction from the intermediate position between the first axial direction position and the second axial position where the rolling elements are arranged. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of imbalance depending on the axial position.
  • the housing has an inlet for allowing the lubricating oil to flow into the gap, and the at least one rolling element and the pair of protrusions.
  • the parts are provided at respective axial positions facing each other with the inflow port sandwiched therebetween, and the convex part is provided at a position where an axial distance from the inflow port is smaller than that of the at least one rolling element.
  • the axial distance between the pair of convex portions and the intermediate position is the same as the first rolling element and the second rolling element and the intermediate position. Greater than the axial distance of.
  • the pair of convex portions causes the Romakin effect at a position farther from the intermediate position than the first rolling element and the second rolling element. Therefore, the ability to hold the shaft center is improved.
  • the recess is provided in the inner peripheral surface of the housing, and the recess extends in the circumferential direction. Including groove.
  • the lubricating oil even if a certain amount of lubricating oil flows out from the gap, the lubricating oil will come out of the groove. Further, the groove extending along the circumferential direction intersects the axial direction component of the flow velocity direction of the lubricating oil flowing in the axial direction and the circumferential direction, so that the flow path resistance increases and the lubricating oil holding capacity improves.
  • the recess is provided in the inner peripheral surface of the housing, and the recess is a grid-like groove or herring. Includes bone-shaped grooves.
  • the groove having the above-described shape intersects the axial direction component or the circumferential direction component in the flow velocity direction of the lubricating oil flowing in the axial direction and the circumferential direction, so that the flow path resistance is increased and the lubricating oil holding capacity is improved.
  • a turbocharger capable of retaining the oil film while ensuring the rigidity of the bearing support cylinder.
  • FIG. 3 is a schematic view of a recess (dent) of the turbocharger according to the embodiment when viewed from the gap side.
  • FIG. 3 is a schematic view of a recess (dent) of the turbocharger according to the embodiment when viewed from the gap side.
  • FIG. 3 is a schematic view of a recess (dent) of the turbocharger according to the embodiment when viewed from the gap side.
  • FIG. 3 is a schematic view of a recess (dent) of the turbocharger according to the embodiment when viewed from the gap side.
  • It is an expanded sectional view which expanded the vicinity of a crevice in a section (axial position A) perpendicular to the axis of rotation of a turbocharger concerning one embodiment.
  • It is an expanded sectional view which expanded the vicinity of a crevice in a section (axial position B) perpendicular to the axis of rotation of a turbocharger concerning one embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view of a recess (dent) of the turbocharger according to the embodiment when viewed from the gap side.
  • FIG. 3 is a schematic view of a recess (groove) of the turbocharger according to the embodiment when viewed from the gap side.
  • FIG. 3 is a schematic view of a recess (groove) of the turbocharger according to the embodiment when viewed from the gap side.
  • FIG. 3 is a schematic view of a recess (groove) of the turbocharger according to the embodiment when viewed from the gap side.
  • FIG. 3 is a schematic view of a recess (groove) of the turbocharger according to the embodiment when viewed from the gap side.
  • FIG. 3 is a perspective view of a recess (groove) of the turbocharger according to the embodiment when viewed from the gap side. It is a conceptual diagram which shows the change of the velocity distribution of lubricating oil by the presence or absence of the oil-repellent coating of the turbocharger which concerns on one Embodiment. It is a schematic diagram when the arrangement of the oil repellent coating of the turbocharger concerning one embodiment is seen from the gap side.
  • the expressions representing relative or absolute arrangements such as “in a certain direction”, “along a certain direction”, “parallel”, “orthogonal”, “center”, “concentric”, or “coaxial” are strict.
  • it also represents a state of relative displacement, or a state of relative displacement with an angle or a distance at which the same function can be obtained.
  • expressions such as “identical”, “equal”, and “homogeneous” that indicate that they are in the same state are not limited to the strict equality, but also include a tolerance or a difference that provides the same function. It also indicates the existing state.
  • the representation of a shape such as a quadrangle or a cylinder does not only represent a shape such as a quadrangle or a cylinder in a geometrically strict sense, but also an uneven portion or a chamfer within a range in which the same effect can be obtained.
  • the shape including parts and the like is also shown.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a turbocharger 100 according to an embodiment of the present invention taken along a rotation axis CX.
  • the turbocharger 100 is not particularly limited as long as it is a supercharger for forcibly sending intake air to the internal combustion engine, and may be, for example, an automobile or a marine vessel.
  • a turbocharger 100 includes a turbine rotor 2, an impeller 6 connected to the turbine rotor 2 via a shaft 4, a rolling bearing 8 that supports the shaft 4, and a bearing that supports the rolling bearing 8.
  • the support cylinder 10 and the housing 12 that covers the outer circumference of the bearing support cylinder 10 are provided.
  • the turbocharger 100 is configured to rotationally drive the turbine rotor 2 by exhaust gas of an engine (not shown) and compress air by the rotation of an impeller 6 provided coaxially with the turbine rotor 2 to supply the compressed air to the engine.
  • the axial direction of the turbine rotor 2 is simply referred to as “axial direction”
  • the radial direction of the turbine rotor 2 is simply referred to as “radial direction”
  • the circumferential direction of the turbine rotor 2 is simply referred to as “circumferential direction”.
  • a position closer to the rotation axis CX of the turbocharger 100 is referred to as “radial direction inner side”
  • a position further away from the rotation axis CX of the turbocharger 100 is referred to as “radial direction outer side”.
  • the rolling bearing 8 includes at least one rolling element 14 that rotatably supports the shaft 4 as a rotating shaft.
  • the rolling element 14 has a spherical shape.
  • the rolling elements 14 may be roller-shaped. That is, the rolling bearing 8 may be a ball bearing or a roller bearing.
  • components such as the outer ring, the inner ring, and the cage of the rolling bearing 8 are omitted in the drawing.
  • the bearing support cylinder 10 may be configured to include the outer ring.
  • At least one rolling element 14 includes a plurality of first rolling elements 14a arranged in the circumferential direction at the first axial position and a plurality of circumferential elements arranged in the second axial position different from the first axial position. Second rolling element 14b of.
  • the bearing support cylinder 10 is located radially outside the rolling bearing 8.
  • the housing 12 is located radially outside the bearing support cylinder 10.
  • a gap g is formed between the outer peripheral surface of the bearing support cylinder 10 and the inner peripheral surface of the housing 12 for forming an oil film by the inflow of lubricating oil.
  • the gap g corresponds to a radial distance between the outer peripheral surface of the bearing support cylinder 10 and the inner peripheral surface of the housing 12, and is a space extending along the peripheral direction.
  • the housing 12 has an inflow port 16 for inflowing the lubricating oil, and the lubricating oil inflowing from the inflow port 16 forms an oil film in the gap g.
  • At least one of the outer peripheral surface of the bearing support cylinder 10 and the inner peripheral surface of the housing 12 includes an oil film holding portion for suppressing the outflow of the lubricating oil from the gap g.
  • the oil film holding portion is the convex portion 30 provided on the outer peripheral surface of the bearing support cylinder 10 or the concave portion 20 or the convex portion 30 provided on the inner peripheral surface of the housing 12. The details of the convex portion 30 and the concave portion 20 will be described later.
  • the bearing support cylinder 10 With this configuration, it is possible to provide the bearing support cylinder 10 with no recess 20 on the outer peripheral surface thereof, and to secure the rigidity of the bearing support cylinder 10. Further, the oil film holding portion (the concave portion 20 or the convex portion 30) suppresses the lubricating oil from flowing out from the gap g, so that the oil film can be held.
  • the housing 12 is designed to have a larger radial thickness than the bearing support cylinder 10. Therefore, even if the recess 20 is provided in the housing 12, unlike the case of the bearing support cylinder 10, the rigidity of the housing 12 can be ensured.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view in which the vicinity of the gap g is enlarged in the cross section along the rotation axis CX of the turbocharger 100 according to the embodiment.
  • the portion facing the gap g of the housing 12 is the porous layer 18, and among the plurality of holes of the porous layer 18 provided on the inner peripheral surface of the housing 12, , A plurality of recesses 20a are formed by holes that open into the gap g.
  • all of the inner peripheral surface of the housing 12 exposed in the gap g is the porous layer 18.
  • the porous layer 18 may be a part of the portion of the inner peripheral surface of the housing 12 exposed in the gap g.
  • the lubricating oil flowing from the inflow port 16 reaches the gap g and flows in the gap g along the axial direction.
  • the lubricating oil finally flows out from the gap g.
  • the lubricating oil collects in the holes (recesses 20a) opening in the gap g, and even if some lubricating oil flows out from the gap g, the lubricating oil comes out from those holes. Therefore, the ability to retain the lubricating oil is improved.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view in which the vicinity of the gap g is enlarged in the cross section along the rotation axis CX of the turbocharger 100 according to the embodiment.
  • FIG. 4A is a schematic view of the recess 20b (recess 21a) of the turbocharger 100 according to the embodiment when viewed from the gap g side.
  • FIG. 4B is a schematic view of the recess 20b (recess 21b) of the turbocharger 100 according to the embodiment when viewed from the gap g side.
  • FIG. 4C is a schematic view of the recess 20b (recesses 21c and 21d) of the turbocharger 100 according to the embodiment when viewed from the gap g side.
  • FIG. 4D is a schematic view of the recess 20b (recess 21e) of the turbocharger 100 according to the embodiment when viewed from the gap g side.
  • FIG. 5A is an enlarged cross-sectional view in which the vicinity of the gap g is enlarged in the cross section (axial position A) perpendicular to the rotation axis CX of the turbocharger 100 according to the embodiment.
  • FIG. 5B is an enlarged cross-sectional view in which the vicinity of the gap g is enlarged in the cross section (axial position B) perpendicular to the rotation axis CX of the turbocharger 100 according to the embodiment.
  • FIG. 5C is an enlarged cross-sectional view in which the vicinity of the gap g is enlarged in the cross section (axial position C) perpendicular to the rotation axis CX of the turbocharger 100 according to the embodiment.
  • a recess 20b is provided on the inner peripheral surface of the housing 12.
  • the recess 20b includes a plurality of recesses 21 that are independently provided at intervals.
  • the lubricating oil collects in the recess 21 provided in the housing 12, and even if some lubricating oil flows out from the gap g, the lubricating oil comes out of the recess 21 of the recess 20b. Therefore, the ability to retain the lubricating oil is improved.
  • the recess 20b includes a plurality of staggered depressions 21 (21b, 21c, 21d, 21e) on the inner circumferential surface of the housing 12, as shown in FIGS. 4B, 4C, and 4D. Including. With this configuration, each recess has a partition wall, and the opening area of the recess 20b with respect to the inner peripheral surface of the housing 12 is increased, so that the lubricating oil holding capacity is improved. The opening area is the area of the opening facing the gap.
  • the recess 20b may include a plurality of recesses 21a arranged at equal intervals in the circumferential direction and the axial direction, as shown in FIG. 4A.
  • the recess 20b may include a plurality of recesses 21 (21c, 21d) having different opening areas, as shown in FIG. 4C.
  • the concave portion 20b has the depressions 21c and 21d having two patterns of opening areas.
  • the plurality of depressions 21 included in the recess 20b may have an opening area of three patterns or more, or may have different opening areas.
  • each of the depressions 21 has a partition wall and the opening area of the recess 20b with respect to the inner peripheral surface of the housing 12 is increased, the ability to retain the lubricating oil is improved.
  • the recess 20b may include a plurality of depressions 21 (21e) each having a hexagonal partition, as shown in FIG. 4D.
  • the plurality of partition walls of the plurality of recesses 21 (21e) form honeycomb-shaped partition walls as a whole.
  • the honeycomb-shaped partition wall makes it difficult for the lubricating oil to flow, and the opening area of the recess 20b with respect to the inner peripheral surface of the housing 12 increases, so that the lubricating oil holding capacity is improved.
  • centroid connection AX is a line connecting the centroids of the depressions 21f in a cross section parallel to the plane along the opening edge of the depressions 21f.
  • FIG. 6A is a diagram for explaining the centroid line AX, and is an enlarged cross-sectional view in which the depression 21f is enlarged in a cross section perpendicular to the rotation axis CX of the turbocharger 100 according to the embodiment.
  • 6B is a diagram showing a first centroid C1 in FIG. 6A.
  • FIG. 6C is a diagram showing a second centroid C2 in FIG. 6A.
  • FIG. 6D is a diagram showing a third centroid C3 in FIG. 6A.
  • centroid in the cross section along the opening edge of the depression 21 is referred to as a first centroid C1.
  • the centroids in two cross sections parallel to the plane along the opening edge of the depression 21 are referred to as a second centroid C2 and a third centroid C3.
  • the first centroid is the centroid in the cross section (circular shape) of the depression 21, and as shown in FIG. 6C, the second centroid C2 is the cross section of the depression 21 (elliptical shape).
  • the centroid line AX is a line that passes through at least these three centroids. That is, the centroid connection line is a line that connects a plurality of centroids of the cross-sectional shape of the depression 21 in a plurality of cross sections parallel to the plane along the opening edge of the depression 21.
  • FIG. 6A shows the case where the centroid line AX is a straight line, the centroid line AX may be a curve.
  • the recess 20b may include a plurality of recesses 21f that are recessed so that the centroid line AX intersects the radial direction, as shown in FIGS. 5A to 5C.
  • the centroid connection AX in the cross section of the depression 21f has a direction (intersection angle ⁇ ) that intersects the radial direction, so that the lubricating oil holding capacity is improved.
  • the centroidal connection line AX of the depression 21f of the recess 20b is directed toward the downstream side in the rotation direction of the shaft 4 serving as the rotation axis as it goes radially outward.
  • the lubricating oil flowing in the circumferential direction along with the rotation of the bearing support cylinder 10 can be made to enter and be retained in the recess 20b, so that the lubricating oil holding ability is improved.
  • FIG. 5B shows a cross section at an axial position B that is axially displaced from the axial position A of FIG. 5A
  • FIG. 5C is an axial direction that is further axially displaced from the axial position B of FIG. 5B.
  • the cross section at position C is shown.
  • FIG. 7 is a perspective view of the recess 20b (recess 21f) of the turbocharger 100 according to the embodiment when viewed from the gap g side.
  • the depressions 21f shown in FIGS. 5A to 5C are independent of each other with a gap as shown in FIG. 7, and the circumferential position differs depending on the axial position.
  • the convex portion 30 is provided on at least one of the outer peripheral surface of the bearing support cylinder 10 and the inner peripheral surface of the housing 12, and the convex portion 30 partially narrows the gap g in the radial direction.
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view in which the vicinity of the gap g is enlarged in the cross section along the rotation axis CX of the turbocharger 100 according to the embodiment.
  • a protrusion 30 is provided on the outer peripheral surface of the bearing support cylinder 10.
  • the convex portion 30 may be provided on the inner peripheral surface of the housing 12.
  • the Romakin effect works strongly when the lubricating oil passes through the part where the gap g is narrow.
  • the Romakin effect is that when the flow passage cross section is partially narrowed in the flow passage, when the fluid passes through that portion, the flow passage cross section of the narrowed portion becomes the flow passage cross section of the other portion. This is the effect of the force of trying to match.
  • the Romakin effect acts as a spring that tries to widen the gap g in the radial direction at the position of the convex portion 30. As a result, the ability to hold the shaft center is improved, and shaft vibration can be reduced.
  • the oil film holder is equidistant in the axial direction from an intermediate position (position P m ) between the first axial position (position P3) and the second axial position (position P4).
  • the axial distance L1 from the position P m to the position P1 and the axial distance L2 from the position P m to the position P2 are the same.
  • the Romakin effect acts at the positions of the pair of convex portions 30 that are equidistant in the axial direction from the intermediate position between the first axial direction position and the second axial direction position where the rolling elements 14 are arranged. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of imbalance depending on the axial position.
  • the rolling elements 14 (14a, 14b) and the pair of convex portions 30 are provided at respective axial positions facing each other with the inlet 16 interposed therebetween, and the convex portions 30 are It is provided at a position where the axial distance from the inflow port 16 is smaller than that of at least one rolling element 14 (14a, 14b).
  • the axial distance L6 from the axial position (position P in ) of the inflow port 16 to the convex portion 30 (position P2) is the axial distance of the second rolling element 14b from the axial position (position P in ) of the inflow port 16. It is smaller than the axial distance L8 to the second axial position (position P4).
  • the configuration shown in FIG. 8 is modified so that the axial distance between the pair of convex portions 30 and the intermediate position between the first axial position and the second axial position is the first rolling element 14a and the second rolling element 14b. May be designed to be larger than the axial distance between the first axial direction position and the intermediate position between the first axial direction position and the second axial position.
  • the axial distance L1 from the intermediate position (position P m ) to the convex portion 30 (position P1) is the axial distance from the intermediate position (position P m ) to the first rolling element 14a (position P3). It is smaller than the distance L3.
  • the axial distance L2 from the intermediate position (position P m ) to the convex portion 30 (position P2) is greater than the axial distance L4 from the intermediate position (position P m ) to the second rolling element 14b (position P4). Is also getting smaller.
  • the axial distance L1 may be designed to be larger than the axial distance L3, and the axial distance L2 may be designed to be larger than the axial distance L4.
  • the pair of convex portions 30 produce the Romakin effect at a position farther from the intermediate position than the first rolling element 14a and the second rolling element 14b. Therefore, the ability to hold the shaft center is improved.
  • the axial position of the convex portion 30, the inflow port 16, the rolling element 14, etc. means an intermediate position in the axial width thereof.
  • the axial position (position P in ) of the inlet 16 and the intermediate position (position P m ) between the first axial position (position P3) and the second axial position (position P4). are the same axial positions. Therefore, the axial distance L1 and the axial distance L5 are the same, and the axial distance L2 and the axial distance L6 are the same. Similarly, the axial distance L3 and the axial distance L7 are the same, and the axial distance L4 and the axial distance L8 are the same. However, these positions and distances are not limited to the same case.
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view in which the vicinity of the gap g is enlarged in the cross section along the rotation axis CX of the turbocharger 100 according to the embodiment.
  • FIG. 10A is a schematic view of the recess 20c (groove 22a) of the turbocharger 100 according to the embodiment when viewed from the gap g side.
  • FIG. 10B is a schematic view of the recess 20c (groove 22b) of the turbocharger 100 according to the embodiment when viewed from the gap g side.
  • FIG. 10C is a schematic view of the recess 20c (groove 22c) of the turbocharger 100 according to the embodiment when viewed from the gap g side.
  • FIG. 11 is a perspective view of the recess 20c (groove 22d) of the turbocharger 100 according to the embodiment when viewed from the gap g side.
  • a recess 20c is provided on the inner peripheral surface of the housing 12, and the recess 20c includes a groove 22.
  • the lubricating oil collects in the groove 22, and even if some lubricating oil flows out from the gap g, the lubricating oil comes out of the groove 22.
  • a region indicated by a dotted line is an extension portion of the inflow port 16 configured to extend in the circumferential direction in order to diffuse the lubricating oil flowing in along the radial direction in the circumferential direction. Is shown.
  • the recess 20c includes, for example, as shown in FIG. 10A, a groove 22a extending along the circumferential direction.
  • the groove 22a extending along the circumferential direction intersects the axial component in the flow velocity direction of the lubricating oil flowing from the inflow port 16 in the axial direction and the circumferential direction, so that the flow path resistance increases and the lubricating oil holding capacity is increased. Is improved.
  • the recess 20c may include, for example, a lattice-shaped groove 22b as shown in FIG. 10B, or may have a herringbone-shaped groove 22c as shown in FIG. 10C.
  • the grooves 22b and 22c of the recess 20c intersect the axial component or the circumferential component of the flow velocity direction of the lubricating oil flowing from the inflow port 16 in the axial direction and the circumferential direction, so that the flow path resistance increases and the lubricating oil
  • the recess 20c may include, for example, as shown in FIG. 11, a groove 22d in which a centroid connecting line AX connecting the centroids in a cross section parallel to a plane along the opening edge intersects in the radial direction.
  • the centroid line AX in the cross section of the groove 22d has a direction (intersection angle ⁇ ) that intersects the radial direction, so that the lubricating oil holding capacity is improved.
  • the centroidal connection line AX is preferably directed toward the downstream side in the rotation direction of the shaft 4 serving as the rotation axis, as it extends radially outward. In this case, the lubricating oil flowing in the circumferential direction along with the rotation of the bearing support cylinder 10 can be made to enter and be retained in the recessed portion 20c, and the lubricating oil holding capacity is improved.
  • the oil film holding portion that is the concave portion 20 or the convex portion 30 has been described.
  • the oil film holding portion is not limited to the above-mentioned configuration.
  • the oil film holding portion may have a configuration in which an oil repellent coating is discontinuously arranged on at least one of the inner peripheral surface of the housing 12 and the outer peripheral surface of the bearing support cylinder 10. A specific example will be described below.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram showing changes in the speed distribution of the lubricating oil depending on the presence or absence of the oil repellent coating of the turbocharger 100 according to the embodiment.
  • This conceptual diagram shows how, when the oil repellent coating portion 23 and the non-oil repellent coating portion 24 are provided on the inner peripheral surface of the housing 12, the flow velocity of the lubricating oil passing through the boundary between them changes.
  • the bearing support cylinder 10 slowly rotates as the shaft 4 rotates, while the housing 12 is stationary.
  • the lubricating oil flowing through the gap g passes through the axial position of the oil repellent coating portion 23 and then passes through the axial position of the non-oil repellent coating portion 24.
  • the speed of the lubricating oil increases due to slippage, whereas on the surface of the non-oil-repellent coating portion 24, the speed of the lubricating oil decreases because the lubricating oil does not slip easily.
  • the velocity on the surface of the non-oil repellent coating portion 24 is zero and the velocity distribution v2 is triangular, but the velocity distribution v2 has a shorter upper base than the velocity distribution v1. It may have a shape.
  • FIG. 13 is a schematic view of the arrangement of the oil-repellent coating of the turbocharger 100 according to the embodiment when viewed from the gap g side.
  • the oil repellent coating portion 23 and the non-oil repellent coating portion 24 are arranged in a staggered manner on the inner peripheral surface of the housing 12. Specifically, the oil-repellent coating portions 23 and the non-oil-repellent coating portions 24 are alternately arranged in the axial direction and the circumferential direction. With this configuration, the lubricating oil is less likely to flow in the circumferential direction and the axial direction in the gap g, and the retaining property of the lubricating oil is improved.
  • an oil-repellent coating portion 23 is provided along the circumferential direction at the axial position, which serves as an outlet for the lubricating oil to flow out from the gap g in the axial direction. According to this structure, the lubricating oil is likely to collect near the outflow port, and the retaining property of the lubricating oil is improved.
  • the arrangement of the oil repellent coating portion 23 and the non-oil repellent coating portion 24 is not limited to the staggered arrangement.
  • the oil-repellent coating portion 23 and the non-oil-repellent coating portion 24 may be alternately arranged in the axial direction or the circumferential direction.
  • the configuration in which the oil-repellent coating portion 23 and the non-oil-repellent coating 24 are arranged may be combined with the above-described configuration in which the concave portion 20 and the convex portion 30 are provided.
  • the configuration in which the lipophilic coating portions 23 and the non-oleophobic coating portions 24 are not alternately arranged, but the configuration in which the lipophilic coating portions and the non-lipophilic coating portions are alternately arranged is the inner peripheral surface of the housing 12 and the bearing support cylinder. It may be applied to at least one of the outer peripheral surface of 10. Further, a configuration in which a portion provided with the oil repellent coating portion 23 and a portion not provided with the oil repellent coating portion 23 are alternately arranged may be applied. A configuration in which a portion provided with the lipophilic coating portion and a portion not provided with the lipophilic coating portion are alternately arranged may be applied.
  • the oil film holding portion may be configured so as to change the speed of the lubricating oil flowing through the gap g by coating and play a role of a cough against the flow of the lubricating oil.
  • terms such as oil repellency and lipophilicity are based on the basic material (that is, the material before the coating process) that occupies most of the member (for example, the housing 12 and the bearing support cylinder 10). It means high oil repellency and lipophilicity.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes a form in which the above-described embodiment is modified and a form in which these forms are appropriately combined.

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Abstract

ターボチャージャは、回転軸を回転自在に支持する少なくとも一つの転動体を含む転がり軸受と、転がり軸受より径方向外側に位置し、転がり軸受を支持する軸受支持筒と、軸受支持筒より径方向外側に位置し、軸受支持筒の外周を覆うハウジングと、を備える。軸受支持筒の外周面とハウジングの内周面との間には、潤滑油の流入による油膜を形成するための隙間が設けられる。軸受支持筒の外周面とハウジングの内周面との少なくとも一方は、隙間から潤滑油が流出することを抑制するための油膜保持部を含む。油膜保持部は、軸受支持筒の外周面に設けられた凸部、或いは、ハウジングの内周面に設けられた凹部又は凸部である。

Description

ターボチャージャ
　本開示は、ターボチャージャに関する。
　ターボチャージャは、回転軸を回転自在に支持する軸受を備えている。例えば、転動体によって回転軸を支持する転がり軸受が知られている。
　転がり軸受は、軸受自体に減衰要素がないため、軸振動が生じる虞がある。軸振動を減衰させるために、軸受支持筒の外周面とハウジングの内周面との隙間に潤滑油を流入させて油膜を形成する構成が知られている。しかし、このような構成であっても、潤滑油の流出を抑制しなければ、軸振動を減衰させる油膜を十分に保持することができない。
　この点、特許文献１には、油膜を保持するために、油膜が形成される隙間空間の径方向内側に位置する軸受支持筒に相当する部材（特許文献１では「軸受ハウジング」）の外周面に凹部を設けた構成が開示されている。
特開２００６－９０４０２号公報
　しかしながら、特許文献１のように、軸受支持筒の外周面に凹部を設けた構成では、凹部によって軸受支持筒の剛性を確保することが困難な場合がある。
　上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、軸受支持筒の剛性を確保しつつ、油膜を保持することが可能なターボチャージャを提供することを目的とする。
　（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るターボチャージャは、
　回転軸を回転自在に支持する少なくとも一つの転動体を含む転がり軸受と、
　前記転がり軸受より径方向外側に位置し、前記転がり軸受を支持する軸受支持筒と、
　前記軸受支持筒より径方向外側に位置し、前記軸受支持筒の外周を覆うハウジングと、
　を備え、
　前記軸受支持筒の外周面と前記ハウジングの内周面との間には、潤滑油の流入による油膜を形成するための隙間が設けられ、
　前記軸受支持筒の前記外周面と前記ハウジングの前記内周面との少なくとも一方は、前記隙間から前記潤滑油が流出することを抑制するための油膜保持部を含み、
　前記油膜保持部は、前記軸受支持筒の前記外周面に設けられた凸部、或いは、前記ハウジングの前記内周面に設けられた凹部又は前記凸部である。
　上記（１）の構成によれば、軸受支持筒の外周面には凹部を設けない構成にすることが可能となり、軸受支持筒の剛性を確保することができる。また、油膜保持部によって隙間から潤滑油が流出することが抑制されるため、油膜を保持することができる。
　（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、前記ハウジングの少なくとも一部が多孔質層であり、前記凹部は、前記ハウジングの前記内周面に設けられた前記多孔質層が有する複数の孔のうち、前記隙間に開口する前記孔により形成される。
　上記（２）の構成によれば、隙間に開口する孔に潤滑油が溜まり、ある程度の潤滑油が隙間から流出しても、それらの孔から潤滑油が出てくる。そのため、潤滑油の保持能力が向上する。
　（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、前記凹部は、前記ハウジングの前記内周面において互いに間隔を空けて独立して設けられた複数の窪みを含む。
　上記（３）の構成によれば、ハウジングに設けられた窪みに潤滑油が溜まり、ある程度の潤滑油が隙間から流出しても、窪みから潤滑油が出てくる。そのため、潤滑油の保持能力が向上する。
　（４）幾つかの実施形態では、上記（３）の構成において、前記凹部は、千鳥配置された複数の前記窪みを含む。
　上記（４）の構成によれば、それぞれの窪みが隔壁を有し、かつハウジングの内周面に対する凹部の開口面積が増加するため、潤滑油の保持能力が向上する。
　（５）幾つかの実施形態では、上記（３）又は（４）の構成において、前記凹部は、開口面積が異なる複数の前記窪みを含む。
　上記（５）の構成によれば、窪みの数密度を高くすることができる。また、それぞれの窪みが隔壁を有し、かつハウジングの内周面に対する凹部の開口面積が増加するため、潤滑油の保持能力が向上する。
　（６）幾つかの実施形態では、上記（３）の構成において、複数の前記窪みは、それぞれ六角形状の隔壁を有し、複数の前記隔壁は、全体としてハニカム状の前記隔壁をなしている。
　上記（６）の構成によれば、ハニカム状の隔壁により、潤滑油が流れにくくなり、かつハウジングの内周面に対する凹部の開口面積が増加するため、潤滑油の保持能力が向上する。
　（７）幾つかの実施形態では、上記（３）乃至（６）の何れか一つの構成において、前記凹部は、開口縁に沿う平面に対して平行な断面における図心同士を結ぶ図心結線が径方向に対して交差する複数の前記窪みを含み、前記図心結線は、径方向外側に向かうに連れて前記回転軸の回転方向の下流側に向かう。
　上記（７）の構成によれば、窪みの断面における図心結線が径方向に対して交差する方向を有するため、潤滑油の保持能力が向上する。また、軸受支持筒の回転に連れて周方向に流れる潤滑油を、凹部に入り込ませて留めることが可能となり、潤滑油の保持能力が向上する。
　（８）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（７）の何れか一つの構成において、前記軸受支持筒の前記外周面と前記ハウジングの前記内周面との少なくとも一方に前記凸部が設けられ、前記凸部は、前記隙間を径方向において部分的に狭くする。
　上記（８）の構成によれば、隙間が狭い部分を潤滑油が通過する場合に、ロマキン効果が強く働き、隙間を径方向に広げようとするバネとして作用する。これにより、軸心の保持能力が向上し、軸振動を低減することができる。
　（９）幾つかの実施形態では、上記（８）の構成において、前記少なくとも一つの転動体は、第１軸方向位置において周方向に配列される複数の第１転動体と、前記第１軸方向位置とは異なる第２軸方向位置において前記周方向に配列される複数の第２転動体と、を含み、前記油膜保持部は、前記第１軸方向位置及び前記第２軸方向位置の中間位置から前記軸方向において等距離の位置にそれぞれ設けられる一対の前記凸部を含む。
　上記（９）の構成によれば、転動体が配列される第１軸方向位置及び第２軸方向位置の中間位置から軸方向において等距離の一対の凸部の位置でロマキン効果が作用する。そのため、軸方向位置によって不釣り合いが発生することを抑制することができる。
　（１０）幾つかの実施形態では、上記（９）の構成において、前記ハウジングは、前記隙間に前記潤滑油を流入させるための流入口を有し、前記少なくとも一つの転動体及び一対の前記凸部は、前記流入口を挟んで対向する軸方向位置のそれぞれに設けられ、前記凸部は、前記少なくとも一つの転動体よりも前記流入口との軸方向距離が小さい位置に設けられる。
　上記（１０）の構成によれば、凸部は、転動体よりも上流側に位置するため、ロマキン効果をより強く作用させることができる。
　（１１）幾つかの実施形態では、上記（９）の構成において、一対の前記凸部と前記中間位置との軸方向距離は、前記第１転動体及び前記第２転動体と前記中間位置との軸方向距離よりも大きい。
　上記（１１）の構成によれば、一対の凸部は、それぞれ第１転動体及び第２転動体よりも中間位置から離れた位置でロマキン効果を生じさせる。そのため、軸心の保持能力が向上する。
　（１２）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１１）の何れか一つの構成において、前記ハウジングの前記内周面に前記凹部が設けられ、前記凹部は、周方向に沿って延びる溝を含む。
　上記（１２）の構成によれば、溝に潤滑油が溜まり、ある程度の潤滑油が隙間から流出しても、溝から潤滑油が出てくる。また、周方向に沿って延びる溝は、軸方向と周方向に流れる潤滑油の流速方向の軸方向成分に交差するため、流路抵抗が増加し、潤滑油の保持能力が向上する。
　（１３）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１１）の何れか一つの構成において、前記ハウジングの前記内周面に前記凹部が設けられ、前記凹部は、格子状の溝又はヘリングボーン状の溝を含む。
　上記（１３）の構成によれば、溝に潤滑油が溜まり、ある程度の潤滑油が隙間から流出しても、溝から潤滑油が出てくる。また、上記形状の溝は、軸方向と周方向に流れる潤滑油の流速方向の軸方向成分又は周方向成分に交差するため、流路抵抗が増加し、潤滑油の保持能力が向上する。
　本発明の少なくとも一実施形態によれば、軸受支持筒の剛性を確保しつつ、油膜を保持することが可能なターボチャージャが提供される。
本発明の一実施形態に係るターボチャージャの回転軸線に沿った概略断面図である。 一実施形態に係るターボチャージャの回転軸線に沿った断面において、隙間の付近を拡大した拡大断面図である。 一実施形態に係るターボチャージャの回転軸線に沿った断面において、隙間の付近を拡大した拡大断面図である。 一実施形態に係るターボチャージャの凹部（窪み）を隙間側から見た場合の概略図である。 一実施形態に係るターボチャージャの凹部（窪み）を隙間側から見た場合の概略図である。 一実施形態に係るターボチャージャの凹部（窪み）を隙間側から見た場合の概略図である。 一実施形態に係るターボチャージャの凹部（窪み）を隙間側から見た場合の概略図である。 一実施形態に係るターボチャージャの回転軸線に垂直な断面（軸方向位置Ａ）において、隙間の付近を拡大した拡大断面図である。 一実施形態に係るターボチャージャの回転軸線に垂直な断面（軸方向位置Ｂ）において、隙間の付近を拡大した拡大断面図である。 一実施形態に係るターボチャージャの回転軸線に垂直な断面（軸方向位置Ｃ）において、隙間の付近を拡大した拡大断面図である。 図心結線を説明するための図であり、一実施形態に係るターボチャージャの回転軸線に垂直な断面において、窪みを拡大した拡大断面図である。 図６Ａにおける第１の図心を示す図である。 図６Ａにおける第２の図心を示す図である。 図６Ａにおける第３の図心を示す図である。 一実施形態に係るターボチャージャの凹部（窪み）を隙間側から見た場合の斜視図である。 一実施形態に係るターボチャージャの回転軸線に沿った断面において、隙間の付近を拡大した拡大断面図である。 一実施形態に係るターボチャージャの回転軸線に沿った断面において、隙間の付近を拡大した拡大断面図である。 一実施形態に係るターボチャージャの凹部（溝）を隙間側から見た場合の概略図である。 一実施形態に係るターボチャージャの凹部（溝）を隙間側から見た場合の概略図である。 一実施形態に係るターボチャージャの凹部（溝）を隙間側から見た場合の概略図である。 一実施形態に係るターボチャージャの凹部（溝）を隙間側から見た場合の斜視図である。 一実施形態に係るターボチャージャの撥油性コーティングの有無による潤滑油の速度分布の変化を示す概念図である。 一実施形態に係るターボチャージャの撥油性コーティングの配置を隙間側から見た場合の概略図である。
　以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
　例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
　例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
　例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
　一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
　図１は、本発明の一実施形態に係るターボチャージャ１００の回転軸線ＣＸに沿った概略断面図である。ターボチャージャ１００は、内燃機関に吸気を強制的に送り込むための過給機であれば特に限定されず、例えば、自動車用であってもよいし、舶用であってもよい。
　図１に示すように、ターボチャージャ１００は、タービンロータ２と、タービンロータ２にシャフト４を介して連結されたインペラ６と、シャフト４を支持する転がり軸受８と、転がり軸受８を支持する軸受支持筒１０と、軸受支持筒１０の外周を覆うハウジング１２とを備える。
　ターボチャージャ１００は、不図示のエンジンの排ガスによってタービンロータ２を回転駆動し、タービンロータ２と同軸に設けられたインペラ６の回転によって空気を圧縮してエンジンに供給するよう構成されている。
　以下の説明では、タービンロータ２の軸方向を単に「軸方向」といい、タービンロータ２の径方向を単に「径方向」といい、タービンロータ２の周方向を単に「周方向」という。ターボチャージャ１００の回転軸線ＣＸにより近い位置を「径方向内側」といい、ターボチャージャ１００の回転軸線ＣＸからより離れた位置を「径方向外側」という。
　転がり軸受８は、回転軸としてシャフト４を回転自在に支持する少なくとも一つの転動体１４を含む。図１では、転動体１４が球形状である場合を示している。しかし、転動体１４はローラ形状であってもよい。すなわち、転がり軸受８は、玉軸受であってもよいし、ころ軸受であってもよい。なお、本願において、転がり軸受８の外輪、内輪、保持器等の構成要素は図示省略している。しかし、軸受支持筒１０は、外輪を含む構成であってもよい。
　少なくとも一つの転動体１４は、第１軸方向位置において周方向に配列される複数の第１転動体１４ａと、第１軸方向位置とは異なる第２軸方向位置において周方向に配列される複数の第２転動体１４ｂとを含む。軸受支持筒１０は、転がり軸受８より径方向外側に位置する。ハウジング１２は、軸受支持筒１０より径方向外側に位置する。
　軸受支持筒１０の外周面とハウジング１２の内周面との間には、潤滑油の流入による油膜を形成するための隙間ｇが設けられている。隙間ｇは、軸受支持筒１０の外周面とハウジング１２の内周面との径方向の間隔に相当し、かつ周方向に沿って延在する空間である。ハウジング１２は、潤滑油を流入させるための流入口１６を有し、流入口１６から流入した潤滑油は隙間ｇにおいて油膜を形成する。
　軸受支持筒１０の外周面とハウジング１２の内周面との少なくとも一方は、隙間ｇから潤滑油が流出することを抑制するための油膜保持部を含む。油膜保持部は、軸受支持筒１０の外周面に設けられた凸部３０、或いは、ハウジング１２の内周面に設けられた凹部２０又は凸部３０である。なお、凸部３０及び凹部２０の詳細については後述する。
　かかる構成によれば、軸受支持筒１０の外周面には凹部２０を設けない構成にすることが可能となり、軸受支持筒１０の剛性を確保することができる。また、油膜保持部（凹部２０又は凸部３０）によって隙間ｇから潤滑油が流出することが抑制されるため、油膜を保持することができる。
　なお、ハウジング１２は、軸受支持筒１０に比べて径方向の厚さが大きく設計される。そのため、ハウジング１２に凹部２０を設けた場合であっても、軸受支持筒１０の場合とは異なり、ハウジング１２の剛性を確保することができる。
　図２は、一実施形態に係るターボチャージャ１００の回転軸線ＣＸに沿った断面において、隙間ｇの付近を拡大した拡大断面図である。一実施形態では、図２に示すように、ハウジング１２の隙間ｇに面する部分が多孔質層１８であり、ハウジング１２の内周面に設けられた多孔質層１８が有する複数の孔のうち、隙間ｇに開口する孔により複数の凹部２０ａが形成されている。なお、図２では、ハウジング１２の内周面のうち隙間ｇに露出している部分のすべてが多孔質層１８となっている。しかし、多孔質層１８は、ハウジング１２の内周面のうち隙間ｇに露出している部分の一部であってもよい。
　ここで、図２及び後述する図３、図８、図９において矢印で示すように、流入口１６から流入する潤滑油は、隙間ｇに到達し、隙間ｇにおいて軸方向に沿って流れる。潤滑油は、最終的には隙間ｇから流出する。しかし、軸振動を低減させるためには、潤滑油が隙間ｇから消失せずに油膜として保持されることが要求される。
　この点、上記構成によれば、隙間ｇに開口する孔（凹部２０ａ）に潤滑油が溜まり、ある程度の潤滑油が隙間ｇから流出しても、それらの孔から潤滑油が出てくる。そのため、潤滑油の保持能力が向上する。
　図３は、一実施形態に係るターボチャージャ１００の回転軸線ＣＸに沿った断面において、隙間ｇの付近を拡大した拡大断面図である。図４Ａは、一実施形態に係るターボチャージャ１００の凹部２０ｂ（窪み２１ａ）を隙間ｇ側から見た場合の概略図である。図４Ｂは、一実施形態に係るターボチャージャ１００の凹部２０ｂ（窪み２１ｂ）を隙間ｇ側から見た場合の概略図である。図４Ｃは、一実施形態に係るターボチャージャ１００の凹部２０ｂ（窪み２１ｃ、２１ｄ）を隙間ｇ側から見た場合の概略図である。図４Ｄは、一実施形態に係るターボチャージャ１００の凹部２０ｂ（窪み２１ｅ）を隙間ｇ側から見た場合の概略図である。
　図５Ａは、一実施形態に係るターボチャージャ１００の回転軸線ＣＸに垂直な断面（軸方向位置Ａ）において、隙間ｇの付近を拡大した拡大断面図である。図５Ｂは、一実施形態に係るターボチャージャ１００の回転軸線ＣＸに垂直な断面（軸方向位置Ｂ）において、隙間ｇの付近を拡大した拡大断面図である。図５Ｃは、一実施形態に係るターボチャージャ１００の回転軸線ＣＸに垂直な断面（軸方向位置Ｃ）において、隙間ｇの付近を拡大した拡大断面図である。
　幾つかの実施形態では、図３、図４Ａ～図４Ｄ、図５Ａ～図５Ｃに示すように、ハウジング１２の内周面に凹部２０ｂが設けられている。凹部２０ｂは、互いに間隔を空けて独立して設けられた複数の窪み２１を含む。
　かかる構成によれば、ハウジング１２に設けられた窪み２１に潤滑油が溜まり、ある程度の潤滑油が隙間ｇから流出しても、凹部２０ｂの窪み２１から潤滑油が出てくる。そのため、潤滑油の保持能力が向上する。
　幾つかの実施形態では、凹部２０ｂは、図４Ｂ、図４Ｃ、及び図４Ｄに示すように、ハウジング１２の内周面に千鳥配置された複数の窪み２１（２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ）を含む。かかる構成によれば、それぞれの窪みが隔壁を有し、かつハウジング１２の内周面に対する凹部２０ｂの開口面積が増加するため、潤滑油の保持能力が向上する。開口面積は、隙間に面する開口の面積である。なお、凹部２０ｂは、図４Ａに示すように、周方向及び軸方向に等間隔で配置された複数の窪み２１ａを含んでいてもよい。
　幾つかの実施形態では、凹部２０ｂは、図４Ｃに示すように、開口面積が異なる複数の窪み２１（２１ｃ、２１ｄ）を含んでいてもよい。図４Ｃでは、凹部２０ｂは、２パターンの開口面積を有する窪み２１ｃ、２１ｄを有している。しかし、凹部２０ｂに含まれる複数の窪み２１は、３パターン以上の開口面積を有していてもよいし、それぞれが異なる開口面積を有していてもよい。
　かかる構成によれば、窪み２１の数密度を高くすることができる。また、それぞれの窪み２１が隔壁を有し、かつハウジング１２の内周面に対する凹部２０ｂの開口面積が増加するため、潤滑油の保持能力が向上する。
　幾つかの実施形態では、凹部２０ｂは、図４Ｄに示すように、それぞれ六角形状の隔壁を有する複数の窪み２１（２１ｅ）を含んでいてもよい。これらの複数の窪み２１（２１ｅ）の複数の隔壁は、全体としてハニカム状の隔壁をなしている。この場合、ハニカム状の隔壁により、潤滑油が流れにくくなり、かつハウジング１２の内周面に対する凹部２０ｂの開口面積が増加するため、潤滑油の保持能力が向上する。
　以下、図心結線ＡＸについて詳細に説明する。図心結線ＡＸは、窪み２１ｆの開口縁に沿う平面に対して平行な断面における窪み２１ｆの図心同士を結んだ線である。
　図６Ａは、図心結線ＡＸを説明するための図であり、一実施形態に係るターボチャージャ１００の回転軸線ＣＸに垂直な断面において、窪み２１ｆを拡大した拡大断面図である。図６Ｂは、図６Ａにおける第１の図心Ｃ１を示す図である。図６Ｃは、図６Ａにおける第２の図心Ｃ２を示す図である。図６Ｄは、図６Ａにおける第３の図心Ｃ３を示す図である。
　図６Ａにおいて、窪み２１の開口縁に沿う断面における図心を第１の図心Ｃ１とする。また、窪み２１の開口縁に沿う平面に対して平行な２つの断面における図心を第２の図心Ｃ２、第３の図心Ｃ３とする。図６Ｂに示すように、第１の図心は、窪み２１の断面（円形状）における図心であり、図６Ｃに示すように、第２の図心Ｃ２は、窪み２１の断面（楕円形状）における図心であり、図６Ｄに示すように、窪み２１の断面（略矩形状）における図心である。
　図心結線ＡＸは、少なくとも、これら３つの図心を通る結線である。すなわち、図心結線は、窪み２１において、窪み２１の開口縁に沿う平面に対して平行な複数の断面における窪み２１の断面形状の複数の図心を結ぶ線である。なお、図６Ａでは、図心結線ＡＸが直線となる場合を示しているが、図心結線ＡＸは曲線となる場合もある。
　幾つかの実施形態では、凹部２０ｂは、図５Ａ～図５Ｃに示すように、図心結線ＡＸが径方向に対して交差するように窪んだ複数の窪み２１ｆを含んでいてもよい。この場合、窪み２１ｆの断面における図心結線ＡＸが径方向に対して交差する方向（交差角θ）を有するため、潤滑油の保持能力が向上する。
　また、図５Ａ～図５Ｃに示すように、凹部２０ｂの窪み２１ｆの図心結線ＡＸは、径方向外側に向かうに連れて回転軸となるシャフト４の回転方向の下流側に向かう。この場合、軸受支持筒１０の回転に連れて周方向に流れる潤滑油を、凹部２０ｂに入り込ませて留めることが可能となり、潤滑油の保持能力が向上する。
　なお、図５Ｂは、図５Ａの軸方向位置Ａよりも軸方向にずらした軸方向位置Ｂにおける断面を示し、図５Ｃは、図５Ｂの軸方向位置Ｂよりもさらに軸方向にずらした軸方向位置Ｃにおける断面を示している。図７は、一実施形態に係るターボチャージャ１００の凹部２０ｂ（窪み２１ｆ）を隙間ｇ側から見た場合の斜視図である。図５Ａ～図５Ｃに示す窪み２１ｆは、隙間ｇ側から見た場合には、図７に示すように、間隔を空けて互いに独立し、軸方向位置によって周方向位置が異なる。
　一実施形態では、軸受支持筒１０の外周面とハウジング１２の内周面との少なくとも一方に凸部３０が設けられ、凸部３０は、隙間ｇを径方向において部分的に狭くする。図８は、一実施形態に係るターボチャージャ１００の回転軸線ＣＸに沿った断面において、隙間ｇの付近を拡大した拡大断面図である。例えば、図８に示すように、軸受支持筒１０の外周面に凸部３０が設けられる。なお、凸部３０は、ハウジング１２の内周面に設けられてもよい。
　かかる構成によれば、隙間ｇが狭い部分を潤滑油が通過する場合に、ロマキン効果が強く働く。ロマキン効果は、流路内において部分的に流路断面が狭くなっていると、その部分を流体が通過する際に、狭くなっている部分の流路断面をそれ以外の部分の流路断面に合わせようとする力が作用する効果である。図８において、両矢印３２で示すように、ロマキン効果は、凸部３０の位置において、隙間ｇを径方向に広げようとするバネとして作用する。これにより、軸心の保持能力が向上し、軸振動を低減することができる。
　一実施形態では、図８に示すように、油膜保持部は、第１軸方向位置（位置Ｐ３）及び第２軸方向位置（位置Ｐ４）の中間位置（位置Ｐｍ）から軸方向において等距離の位置（位置Ｐ１、Ｐ２）にそれぞれ設けられる一対の凸部３０を含む。例えば、図８において、位置Ｐｍから位置Ｐ１までの軸方向距離Ｌ１と、位置Ｐｍから位置Ｐ２までの軸方向距離Ｌ２とは同じ距離である。この場合、転動体１４が配列される第１軸方向位置及び第２軸方向位置の中間位置から軸方向において等距離の一対の凸部３０の位置でロマキン効果が作用する。そのため、軸方向位置によって不釣り合いが発生することを抑制することができる。
　一実施形態では、図８に示すように、転動体１４（１４ａ、１４ｂ）及び一対の凸部３０は、流入口１６を挟んで対向する軸方向位置のそれぞれに設けられ、凸部３０は、少なくとも一つの転動体１４（１４ａ、１４ｂ）よりも流入口１６との軸方向距離が小さい位置に設けられる。例えば、図８において、流入口１６の軸方向位置（位置Ｐｉｎ）から凸部３０（位置Ｐ１）までの軸方向距離Ｌ５は、流入口１６の軸方向位置（位置Ｐｉｎ）から第１転動体１４ａの第１軸方向位置（位置Ｐ３）までの軸方向距離Ｌ７よりも小さい。同様に、流入口１６の軸方向位置（位置Ｐｉｎ）から凸部３０（位置Ｐ２）までの軸方向距離Ｌ６は、流入口１６の軸方向位置（位置Ｐｉｎ）から第２転動体１４ｂの第２軸方向位置（位置Ｐ４）までの軸方向距離Ｌ８よりも小さい。
　この場合、一対の凸部３０は、転動体１４（１４ａ、１４ｂ）よりも上流側に位置するため、ロマキン効果をより強く作用させることができる。
　ここで、図８に示す構成を変形し、一対の凸部３０と第１軸方向位置及び第２軸方向位置の中間位置との軸方向距離が、第１転動体１４ａ及び第２転動体１４ｂと第１軸方向位置及び第２軸方向位置の中間位置との軸方向距離よりも大きくなるように設計されてもよい。例えば、図８では、中間位置（位置Ｐｍ）から凸部３０（位置Ｐ１）までの軸方向距離Ｌ１は、中間位置（位置Ｐｍ）から第１転動体１４ａ（位置Ｐ３）までの軸方向距離Ｌ３よりも小さくなっている。同様に、中間位置（位置Ｐｍ）から凸部３０（位置Ｐ２）までの軸方向距離Ｌ２は、中間位置（位置Ｐｍ）から第２転動体１４ｂ（位置Ｐ４）までの軸方向距離Ｌ４よりも小さくなっている。これらの関係を変形し、軸方向距離Ｌ１が軸方向距離Ｌ３より大きくなるように設計され、軸方向距離Ｌ２が軸方向距離Ｌ４より大きくなるように設計されてもよい。
　かかる構成によれば、一対の凸部３０は、それぞれ第１転動体１４ａ及び第２転動体１４ｂよりも中間位置から離れた位置でロマキン効果を生じさせる。そのため、軸心の保持能力が向上する。
　なお、凸部３０、流入口１６、転動体１４等の軸方向位置とは、それらの軸方向幅における中間位置を意味する。また、図８に示す例では、流入口１６の軸方向位置（位置Ｐｉｎ）と、第１軸方向位置（位置Ｐ３）及び第２軸方向位置（位置Ｐ４）の中間位置（位置Ｐｍ）とは、同じ軸方向位置である。そのため、軸方向距離Ｌ１と軸方向距離Ｌ５は同じであり、軸方向距離Ｌ２と軸方向距離Ｌ６は同じである。同様に、軸方向距離Ｌ３と軸方向距離Ｌ７は同じであり、軸方向距離Ｌ４と軸方向距離Ｌ８は同じである。しかし、これらの位置及び距離は同じである場合に限られない。
　図９は、一実施形態に係るターボチャージャ１００の回転軸線ＣＸに沿った断面において、隙間ｇの付近を拡大した拡大断面図である。図１０Ａは、一実施形態に係るターボチャージャ１００の凹部２０ｃ（溝２２ａ）を隙間ｇ側から見た場合の概略図である。図１０Ｂは、一実施形態に係るターボチャージャ１００の凹部２０ｃ（溝２２ｂ）を隙間ｇ側から見た場合の概略図である。図１０Ｃは、一実施形態に係るターボチャージャ１００の凹部２０ｃ（溝２２ｃ）を隙間ｇ側から見た場合の概略図である。図１１は、一実施形態に係るターボチャージャ１００の凹部２０ｃ（溝２２ｄ）を隙間ｇ側から見た場合の斜視図である。
　幾つかの実施形態では、図９～図１１に示すように、ハウジング１２の内周面に凹部２０ｃが設けられ、凹部２０ｃは溝２２を含む。かかる構成によれば、溝２２に潤滑油が溜まり、ある程度の潤滑油が隙間ｇから流出しても、溝２２から潤滑油が出てくる。なお、図１０Ａ～図１０Ｃにおいて、点線で示す領域は、径方向に沿って流入する潤滑油を周方向に拡散するために周方向に延在するように構成された流入口１６の延在部を示している。
　凹部２０ｃは、例えば、図１０Ａに示すように、周方向に沿って延びる溝２２ａを含む。この場合、周方向に沿って延びる溝２２ａは、流入口１６から軸方向と周方向に流れる潤滑油の流速方向の軸方向成分に交差するため、流路抵抗が増加し、潤滑油の保持能力が向上する。
　凹部２０ｃは、例えば、図１０Ｂに示すように、格子状の溝２２ｂを含んでいてもよいし、図１０Ｃに示すように、ヘリングボーン状の溝２２ｃを含んでいてもよい。この場合、凹部２０ｃの溝２２ｂ、２２ｃは、流入口１６から軸方向と周方向に流れる潤滑油の流速方向の軸方向成分又は周方向成分に交差するため、流路抵抗が増加し、潤滑油の保持能力が向上する。
　凹部２０ｃは、例えば、図１１に示すように、その開口縁に沿う平面に平行な断面における図心を結ぶ図心結線ＡＸが径方向に対して交差する溝２２ｄを含んでいてもよい。この場合、溝２２ｄの断面における図心結線ＡＸが径方向に対して交差する方向（交差角θ）を有するため、潤滑油の保持能力が向上する。凹部２０ｃの溝２２ｄにおいて、図心結線ＡＸは、径方向外側に向かうに連れて、回転軸となるシャフト４の回転方向の下流側に向かうことが好ましい。この場合、軸受支持筒１０の回転に連れて周方向に流れる潤滑油を凹部２０ｃに入り込ませて留めることが可能となり、潤滑油の保持能力が向上する。
　上述した実施形態では、凹部２０又は凸部３０である油膜保持部について説明した。しかし、油膜保持部は、上述した構成に限られない。例えば、油膜保持部は、ハウジング１２の内周面と軸受支持筒１０の外周面との少なくとも一方に撥油性コーティングを不連続に配置した構成であってもよい。以下、その具体例を説明する。
　図１２は、一実施形態に係るターボチャージャ１００の撥油性コーティングの有無による潤滑油の速度分布の変化を示す概念図である。この概念図は、ハウジング１２の内周面に撥油性コーティング部２３と非撥油性コーティング部２４とを設けた場合に、それらの境界を通過する潤滑油の流速が変化する様子を示している。
　使用状態において、軸受支持筒１０は、シャフト４の回転に連れてゆっくりと回転するのに対し、ハウジング１２は静止状態である。そのような状態において、隙間ｇを流れる潤滑油は、撥油性コーティング部２３の軸方向位置を通過した後に、非撥油性コーティング部２４の軸方向位置を通過する。
　その場合、径方向におけるせん断流量差による圧力が発生し、図１２に示すように、撥油性コーティング部２３の付近を通過する際の流速分布ｖ１は台形状となり、非撥油性コーティング部２４の付近を通過する際の流速分布ｖ２は、三角形状となる。
　これは、撥油性コーティング部２３の表面上では潤滑油がすべりによって速度が大きくなるのに対し、非撥油性コーティング部２４の表面上では潤滑油がすべりにくいため速度が小さくなっていくことを意味する。なお、図１３に示す例では、非撥油性コーティング部２４の表面上での速度をゼロとして流速分布ｖ２を三角形状としているが、流速分布ｖ２は、流速分布ｖ１に比べて上底が短い台形状であってもよい。
　撥油性コーティング部２３と非撥油性コーティング部２４との境界近傍位置Ｐ５では、速度が不連続となるために圧力が発生し、潤滑油の流れに対して、せきの役割を果たす。そのため、流れ詰まりが発生し、潤滑油の流速が低下する。このように、撥油性コーティング部２３と非撥油性コーティング部２４とを交互に配置することにより油膜保持部が形成され、潤滑油の保持性が向上する。
　図１３は、一実施形態に係るターボチャージャ１００の撥油性コーティングの配置を隙間ｇ側から見た場合の概略図である。一実施形態では、図１３に示すように、撥油性コーティング部２３と非撥油性コーティング部２４とがハウジング１２の内周面に千鳥配置されている。具体的には、軸方向及び周方向に撥油性コーティング部２３と非撥油性コーティング部２４とが交互に配置されている。かかる構成によれば、潤滑油が隙間ｇにおいて周方向及び軸方向に流れにくくなり、潤滑油の保持性が向上する。
　また、図１３において、隙間ｇから軸方向に潤滑油が流出する流出口となり軸方向位置には、周方向に沿って撥油性コーティング部２３が設けられる。かかる構成によれば、流出口の付近に潤滑油が溜まりやすくなり、潤滑油の保持性が向上する。
　撥油性コーティング部２３と非撥油性コーティング部２４との配置は、千鳥配置に限られない。例えば、撥油性コーティング部２３と非撥油性コーティング部２４とが、軸方向又は周方向に交互に配置されてもよい。また、撥油性コーティング部２３と非撥油性コーティング２４とを配置する構成は、上述した凹部２０や凸部３０等を設けた構成と組み合わせてもよい。
　撥油性コーティング部２３と非撥油性コーティング部２４とを交互に配置した構成ではなく、親油性コーティング部と非親油性コーティング部とを交互に配置した構成がハウジング１２の内周面と軸受支持筒１０の外周面との少なくとも一方に適用されてもよい。また、撥油性コーティング部２３を設けた部分と撥油性コーティング部２３を設けていない部分とを交互に配置した構成が適用されてもよい。親油性コーティング部を設けた部分と親油性コーティング部を設けていない部分とを交互に配置した構成が適用されてもよい。
　すなわち、油膜保持部は、コーティングによって隙間ｇを流れる潤滑油の速度に変化を生じさせ、潤滑油の流れに対して、せきの役割を果たす構成であればよい。なお、本願において撥油性、親油性等の用語は、その部材（例えばハウジング１２や軸受支持筒１０）の大部分を占める基本的な材質（すなわちコーティング処理を行う前の材質）を基準として、より撥油性、親油性等が高いことを意味する。
　本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
２　タービンロータ
４　シャフト
６　インペラ
８　軸受
１０　軸受支持筒
１２　ハウジング
１４，１４ａ，１４ｂ　転動体
１６　流入口
１８　多孔質層
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ　凹部
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ　溝
２３　撥油性コーティング部
２３　撥油性コーティング
２４　非撥油性コーティング
２４　非撥油性コーティング部
３０　凸部
３２　両矢印
１００　ターボチャージャ
ＡＸ　図心結線
ＣＸ　回転軸線
ｇ　隙間
ｖ１，ｖ２　流速分布

Claims (13)

  1. 　回転軸を回転自在に支持する少なくとも一つの転動体を含む転がり軸受と、
    　前記転がり軸受より径方向外側に位置し、前記転がり軸受を支持する軸受支持筒と、
    　前記軸受支持筒より径方向外側に位置し、前記軸受支持筒の外周を覆うハウジングと、
    　を備え、
    　前記軸受支持筒の外周面と前記ハウジングの内周面との間には、潤滑油の流入による油膜を形成するための隙間が設けられ、
    　前記軸受支持筒の前記外周面と前記ハウジングの前記内周面との少なくとも一方は、前記隙間から前記潤滑油が流出することを抑制するための油膜保持部を含み、
    　前記油膜保持部は、前記軸受支持筒の前記外周面に設けられた凸部、或いは、前記ハウジングの前記内周面に設けられた凹部又は前記凸部である
    ターボチャージャ。
  2. 　前記ハウジングの少なくとも一部が多孔質層であり、
    　前記凹部は、前記ハウジングの前記内周面に設けられた前記多孔質層が有する複数の孔のうち、前記隙間に開口する前記孔により形成される
    請求項１に記載のターボチャージャ。
  3. 　前記凹部は、前記ハウジングの前記内周面において互いに間隔を空けて独立して設けられた複数の窪みを含む。
    請求項１又は２に記載のターボチャージャ。
  4. 　前記凹部は、千鳥配置された複数の前記窪みを含む
    請求項３に記載のターボチャージャ。
  5. 　前記凹部は、開口面積が異なる複数の前記窪みを含む
    請求項３又は４に記載のターボチャージャ。
  6. 　複数の前記窪みは、それぞれ六角形状の隔壁を有し、
    　複数の前記隔壁は、全体としてハニカム状の前記隔壁をなしている
    請求項３に記載のターボチャージャ。
  7. 　前記凹部は、開口縁に沿う平面に対して平行な断面における図心同士を結ぶ図心結線が径方向に対して交差する複数の前記窪みを含み、
    　前記図心結線は、径方向外側に向かうに連れて前記回転軸の回転方向の下流側に向かう
    請求項３乃至６の何れか一項に記載のターボチャージャ。
  8. 　前記軸受支持筒の前記外周面と前記ハウジングの前記内周面との少なくとも一方に前記凸部が設けられ、
    　前記凸部は、前記隙間を径方向において部分的に狭くする
    請求項１乃至７の何れか一項に記載のターボチャージャ。
  9. 　前記少なくとも一つの転動体は、
    　第１軸方向位置において周方向に配列される複数の第１転動体と、
    　前記第１軸方向位置とは異なる第２軸方向位置において前記周方向に配列される複数の第２転動体と、
    を含み、
    　前記油膜保持部は、前記第１軸方向位置及び前記第２軸方向位置の中間位置から前記軸方向において等距離の位置にそれぞれ設けられる一対の前記凸部を含む
    請求項８に記載のターボチャージャ。
  10. 　前記ハウジングは、前記隙間に前記潤滑油を流入させるための流入口を有し、
    　前記少なくとも一つの転動体及び一対の前記凸部は、前記流入口を挟んで対向する軸方向位置のそれぞれに設けられ、前記凸部は、前記少なくとも一つの転動体よりも前記流入口との軸方向距離が小さい位置に設けられる
    請求項９に記載のターボチャージャ。
  11. 　一対の前記凸部と前記中間位置との軸方向距離は、前記第１転動体及び前記第２転動体と前記中間位置との軸方向距離よりも大きい
    請求項９に記載のターボチャージャ。
  12. 　前記ハウジングの前記内周面に前記凹部が設けられ、
    　前記凹部は、周方向に沿って延びる溝を含む
    請求項１乃至１１の何れか一項に記載のターボチャージャ。
  13. 　前記ハウジングの前記内周面に前記凹部が設けられ、
    　前記凹部は、格子状の溝又はヘリングボーン状の溝を含む
    請求項１乃至１１の何れか一項に記載のターボチャージャ。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61193230U (ja) * 1985-05-27 1986-12-01
JPS61202713U (ja) * 1985-06-11 1986-12-19
JPH04159421A (ja) * 1990-10-19 1992-06-02 Toyota Motor Corp ターボチャージャの軸受構造
US5667157A (en) * 1995-11-13 1997-09-16 Andritz Sprout-Bauer, Inc. Bearing clearance adjustment
JPH09294942A (ja) * 1996-05-08 1997-11-18 Nippon Seiko Kk 回転霧化静電塗装装置
JP2014020461A (ja) * 2012-07-18 2014-02-03 Jtekt Corp ターボチャージャ用軸受装置
JP2014043919A (ja) * 2012-08-28 2014-03-13 Jtekt Corp ターボチャージャー用転がり軸受装置
WO2016021489A1 (ja) * 2014-08-06 2016-02-11 Ntn株式会社 ターボチャージャ用軸受装置
DE102015200744A1 (de) * 2015-01-20 2016-07-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Lageranordnung zum Lagern einer Läuferwelle
WO2018070311A1 (ja) * 2016-10-14 2018-04-19 Ntn株式会社 過給機の軸受装置

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1299941B (de) 1963-01-09 1969-07-24 Rolls Royce Schmiervorrichtung fuer ein Waelzlager der Hauptwelle eines Gasturbinenwerks
JPH01113136U (ja) * 1988-01-26 1989-07-31
CN1048797C (zh) * 1993-06-30 2000-01-26 三菱重工业株式会社 轴承润滑脂注入量控制装置
US7988361B1 (en) * 1999-05-27 2011-08-02 Ntn Corporation Hydrodynamic type oil-impregnated sintered bearing
GB0108119D0 (en) * 2001-03-30 2001-05-23 Holset Engineering Co Oil control device
JP2010032059A (ja) 2001-12-12 2010-02-12 Ntn Corp 高精度すべり軸受
JP4289926B2 (ja) * 2003-05-26 2009-07-01 株式会社小松製作所 摺動材料、摺動部材および摺動部品並びにそれが適用される装置
JP2005003187A (ja) * 2003-06-16 2005-01-06 Nsk Ltd ターボチャージャ用回転支持装置
CN100564563C (zh) 2003-09-03 2009-12-02 株式会社小松制作所 烧结滑动材料、滑动构件以及适用该滑动构件的装置
KR101222882B1 (ko) 2003-09-03 2013-01-17 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 소결 슬라이딩 재료, 슬라이딩 부재, 연결장치 및 슬라이딩부재가 적용되는 장치
JP2006090402A (ja) 2004-09-22 2006-04-06 Nsk Ltd ターボチャージャ用回転支持装置
DE102008060369A1 (de) 2008-12-03 2010-06-10 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Hydrodynamische Radialgleitlagerung
WO2011058627A1 (ja) * 2009-11-11 2011-05-19 トヨタ自動車株式会社 軸受装置
JP5635352B2 (ja) * 2010-09-30 2014-12-03 Ntn株式会社 複合滑り軸受
US9010119B2 (en) 2010-11-03 2015-04-21 General Electric Company Premixing nozzle
JP5522113B2 (ja) * 2011-04-13 2014-06-18 株式会社豊田自動織機 ターボチャージャ
DE102011087628A1 (de) 2011-12-02 2013-06-06 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Ladeeinrichtung
JP2013181597A (ja) * 2012-03-01 2013-09-12 Jtekt Corp ターボチャージャ用軸受装置
JP6107004B2 (ja) 2012-09-05 2017-04-05 株式会社Ihi 過給機
DE102013224593A1 (de) * 2013-11-29 2015-07-09 Borgwarner Inc. Lagergehäuse eines Abgasturboladers
CN203702850U (zh) * 2014-01-28 2014-07-09 日本精工株式会社 涡轮增压器用球轴承单元
PL225575B1 (pl) 2014-08-13 2017-04-28 Profarb Grupa Chemiczna Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością Bioreaktor do oczyszczania gazów
WO2016070311A1 (en) 2014-11-03 2016-05-12 Cixi City Liyuan Auto Parts Co., Ltd Fastening slat for flexible tonneau cover system of pickup truck
US9638138B2 (en) * 2015-03-09 2017-05-02 Caterpillar Inc. Turbocharger and method
EP3284926B1 (en) * 2015-04-15 2020-01-15 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Turbocharger
JP6598392B2 (ja) * 2015-12-04 2019-10-30 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 ターボチャージャ、エンジンシステム
CN108431436B (zh) * 2015-12-25 2019-11-08 三菱综合材料株式会社 烧结含油轴承及其制造方法
CN111971461B (zh) 2018-03-30 2023-01-10 三菱重工发动机和增压器株式会社 旋转机械及涡轮增压器

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61193230U (ja) * 1985-05-27 1986-12-01
JPS61202713U (ja) * 1985-06-11 1986-12-19
JPH04159421A (ja) * 1990-10-19 1992-06-02 Toyota Motor Corp ターボチャージャの軸受構造
US5667157A (en) * 1995-11-13 1997-09-16 Andritz Sprout-Bauer, Inc. Bearing clearance adjustment
JPH09294942A (ja) * 1996-05-08 1997-11-18 Nippon Seiko Kk 回転霧化静電塗装装置
JP2014020461A (ja) * 2012-07-18 2014-02-03 Jtekt Corp ターボチャージャ用軸受装置
JP2014043919A (ja) * 2012-08-28 2014-03-13 Jtekt Corp ターボチャージャー用転がり軸受装置
WO2016021489A1 (ja) * 2014-08-06 2016-02-11 Ntn株式会社 ターボチャージャ用軸受装置
DE102015200744A1 (de) * 2015-01-20 2016-07-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Lageranordnung zum Lagern einer Läuferwelle
WO2018070311A1 (ja) * 2016-10-14 2018-04-19 Ntn株式会社 過給機の軸受装置

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