WO2020174611A1 - 浮動ブッシュ軸受および過給機 - Google Patents

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WO2020174611A1
WO2020174611A1 PCT/JP2019/007570 JP2019007570W WO2020174611A1 WO 2020174611 A1 WO2020174611 A1 WO 2020174611A1 JP 2019007570 W JP2019007570 W JP 2019007570W WO 2020174611 A1 WO2020174611 A1 WO 2020174611A1
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inner peripheral
peripheral surface
shaft
inclined surface
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貴也 二江
洋輔 段本
鈴木　淳
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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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Definitions

  • the present disclosure relates to a floating bush bearing configured to rotatably support a rotating shaft, and a supercharger including the floating bush bearing.
  • a floating bush bearing including a cylindrical floating bush body having an insertion hole through which the rotating shaft is inserted is known (see Patent Document 1).
  • the floating bush bearing is configured to rotatably support the rotary shaft with a liquid film formed by a lubricating oil filled in a gap between the floating bush main body and the rotary shaft.
  • the floating bush main body portion connects an inner peripheral surface, an outer peripheral surface having a width dimension in the axial direction larger than that of the inner peripheral surface, one end of the inner peripheral surface and one end of the outer peripheral surface. And a shaft end surface to perform.
  • the shaft end surface has a vertical surface extending in a direction orthogonal to the axial direction from one end of the outer peripheral surface toward the inner peripheral side, and an inner peripheral end of the vertical surface and one end of the inner peripheral surface linearly. And a straight inclined surface that connects the two.
  • the floating bush main body is formed with an oil supply hole that connects the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the floating bush main body.
  • Lubricating oil is introduced into the gap between the floating bush body and the rotary shaft from the radially outer side through the oil supply hole.
  • the floating bush bearing rotatably supports the rotating shaft, and the rotation of the rotating shaft causes the floating bush main body to rotate.Therefore, when the rotating shaft rotates at high speed, the floating bush main body moves radially outward. A large centrifugal force works. Since the centrifugal force acts on the lubricating oil passing through the oil supply hole in a direction opposite to the introduction direction, the amount of lubricating oil supplied to the gap may decrease. If the amount of lubricating oil supplied to the gap is insufficient, seizure or damage to the floating bush body may occur.
  • an object of at least one embodiment of the present invention is to increase the amount of lubricating oil supplied to the gap between the inner peripheral surface of the floating bush main body and the outer peripheral surface of the rotating shaft. It is an object of the present invention to provide a floating bush bearing that can prevent seizure and damage to the main body.
  • the floating bush bearing configured to rotatably support a rotating shaft, comprising: A floating bush main body formed in a cylindrical shape having an insertion hole through which the rotary shaft is inserted, The floating bush body is The inner surface, In the axial direction of the floating bush body portion, an outer peripheral surface having a width dimension larger than the inner peripheral surface, A shaft end surface that connects one end of the inner peripheral surface and one end of the outer peripheral surface, and extends from the one end of the outer peripheral surface toward the inner peripheral side in a direction orthogonal to the axial direction.
  • the inclined surface has a protruding portion that protrudes with respect to an imaginary line that linearly connects the inner peripheral end of the vertical surface and the one end of the inner peripheral surface.
  • the lubricating oil located between the inclined surface of the floating bush body and the outer peripheral surface of the rotating shaft has a higher pressure on the radial inner side than on the radial outer side, and the radial difference due to the pressure difference. It creates a flow towards the outside.
  • the inclined surface of the floating bush bearing has a protruding portion that protrudes with respect to an imaginary line that linearly connects the inner peripheral end of the vertical surface and one end of the inner peripheral surface. Lubricating oil located between the inclined surface of the floating bush body and the outer peripheral surface of the rotary shaft can be prevented from flowing backward along the inclined surface toward the outer side in the axial direction.
  • the inclined surface extends linearly from the one end of the inner peripheral surface and is more than the imaginary line. It is formed so as to linearly connect the shaft central side linear part formed with a small inclination angle with respect to the axis of the floating bush main body part, and the tip of the shaft central side linear part and the inner peripheral end of the vertical plane. And a shaft end side linear portion.
  • the inclined surface extends linearly from one end of the inner peripheral surface, and has an axial center side linear portion having a smaller inclination angle with respect to the axis of the floating bush body than the imaginary line. It is effective to allow the lubricating oil located between the inclined surface of the floating bush main body and the outer peripheral surface of the rotating shaft to flow backward axially along the straight portion (inclined surface) on the shaft center side. Can be suppressed.
  • the inclined surface includes a shaft end side linear part formed so as to linearly connect the tip of the shaft center side linear part and the inner peripheral end of the vertical plane. Since the linear portion on the shaft end side has a larger inclination angle with respect to the axis of the floating bush main body than the imaginary line, it is possible to increase the amount of lubricating oil introduced along the axial direction from the outside in the axial direction, and thus the above-mentioned gap. It is possible to increase the supply amount of lubricating oil to the. Also, since the shaft end side linear portion has a larger inclination angle with respect to the axis of the floating bush main body than the shaft center side linear portion, the rotation of the rotating shaft is greater than that when extending along the shaft center side linear portion. Since the resistance can be reduced, the rotation loss of the rotary shaft can be reduced.
  • the inclined surface connects the inner peripheral end of the vertical surface and the one end of the inner peripheral surface.
  • the formed convex curved surface portion is included.
  • the inclined surface includes the convex curved surface portion formed so as to connect the inner peripheral end of the vertical surface and one end of the inner peripheral surface.
  • the portion located on the shaft center side is defined as the shaft center side convex curved surface portion, and is located on the shaft end side with respect to the most projecting portion.
  • the part be a shaft end side convex curved surface part.
  • the shaft end side convex curved surface portion has a larger inclination angle of the tangent line in the shaft end side convex curved surface portion with respect to the axis line of the floating bush main body portion than the imaginary line, so that the lubricating oil flowing along the axial direction from the axial outside The amount of introduction can be increased, which in turn can increase the amount of lubricating oil supplied to the gap.
  • the shaft end side convex curved surface portion has a larger inclination angle with respect to the axis of the floating bush main body portion of the tangent line in the shaft end side convex curved surface portion than the shaft center side convex curved surface portion. As compared with the case of extending the rotation shaft, the rotation resistance of the rotation shaft can be reduced, so that the rotation loss of the rotation shaft can be reduced.
  • a straight line that passes through the midpoint of the imaginary line and is orthogonal to the imaginary line is the imaginary normal line.
  • the projecting portion is configured such that a portion most projecting from the virtual line is located closer to the center of the axis than the virtual normal line.
  • the projecting portion is configured such that the most projecting portion from the imaginary line is located closer to the center of the axis than the imaginary normal line. That is, the shaft end side linear portion and the shaft end side convex curved surface portion of the inclined surface become long.
  • the amount of lubricating oil introduced along the axial direction from the outside in the axial direction can be increased, and as a result, It is possible to increase the amount of lubricating oil supplied to the gap.
  • the most protruding portion can reduce the rotation resistance of the rotary shaft, the rotation loss of the rotary shaft can be reduced.
  • the floating bush bearing according to any one of (1) to (4) above, wherein the inclined surface is closer to the inner peripheral side in the rotation direction of the floating bush bearing. It has at least one spiral groove extending while bending.
  • the inclined surface has at least one spiral groove that extends while bending toward the inner peripheral side in the rotation direction of the floating bush bearing, so that when the floating bush bearing rotates, The lubricating oil that has entered the spiral groove is subjected to a force that pushes it from the wall surface of the spiral groove toward the downstream side in the rotation direction. Therefore, according to the above configuration, it is possible to increase the amount of lubricating oil supplied to the gap, as compared with the case where the spiral groove is not provided.
  • a supercharger includes a rotating shaft, a compressor wheel attached to one end of the rotating shaft, and a floating bush bearing according to any one of (1) to (5) above.
  • a floating bush body portion and a housing configured to house the rotating shaft, the compressor wheel and the floating bush body portion.
  • the supercharger includes the rotating shaft, the compressor wheel, the floating bush main body portion of the floating bush bearing, and the housing. Therefore, the supercharger rotates with the inner peripheral surface of the floating bush main body portion. The amount of lubricating oil supplied to the gap between the outer peripheral surface of the shaft can be increased, and seizure or damage of the floating bush main body can be prevented.
  • the amount of lubricating oil supplied to the gap between the inner peripheral surface of the floating bush main body and the outer peripheral surface of the rotary shaft can be increased, and seizure or damage to the floating bush main body can be achieved.
  • a floating bush bearing that can prevent
  • FIG. 3 is a schematic view of a floating bush bearing according to one embodiment as viewed in the axial direction.
  • expressions such as “identical”, “equal”, and “homogeneous” that indicate that they are in the same state not only represent a state of being exactly equal, but also have a tolerance or a difference to the extent that the same function can be obtained. 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 taken along the axis of a supercharger including a floating bush bearing according to an embodiment.
  • the arrows in FIG. 1 indicate the directions in which air and exhaust gas flow.
  • the floating bush bearing 2 according to some embodiments includes a floating bush body portion 20 and is configured to rotatably support the rotating shaft 11 as shown in FIG. 1.
  • the floating bush bearing 2 is configured to support the radial load of the rotating shaft 11 and is mounted on the supercharger 1 as a journal bearing, as shown in FIG. 1.
  • the supercharger 1 includes the above-described rotary shaft 11 extending along the axis LA, and a compressor wheel 12 attached to one end (the left end in the drawing) of the rotary shaft 11 in the extending direction. , At least one of the above-mentioned floating bush main body portions 20 that are attached so as to be rotatable relative to the rotary shaft 11 at a position closer to the center of the rotary shaft 11 in the axial direction (direction in which the axis LA extends) than the compressor wheel 12. And a housing 14 configured to house the rotating shaft 11, the compressor wheel 12, and at least one floating bush body portion 20.
  • the supercharger 1 is composed of a turbocharger, and further includes a turbine wheel 13 attached to the other end (right end in the drawing) in the extending direction of the rotating shaft 11, as shown in FIG. 1. ..
  • the housing 14 includes a compressor housing 15 configured to house the compressor wheel 12, and a turbine housing 16 configured to house the turbine wheel 13, as shown in FIG. ,
  • a bearing housing 17 configured to accommodate at least one floating bush body portion 20.
  • the bearing housing 17 is arranged between the compressor housing 15 and the turbine housing 16 in the axial direction.
  • the bearing housing 17 has one end connected and fixed to the compressor housing 15 and the other end connected and fixed to the turbine housing 16 by a fastening device (not shown). Examples of the fastening device include bolts, nuts, and V clamps.
  • the supercharger 1 rotates the turbine wheel 13 by the exhaust gas introduced into the turbine housing 16 from an internal combustion engine (combustion device) such as an engine, and is connected to the turbine wheel 13 via a rotary shaft 11.
  • the compressor wheel 12 is configured to rotate.
  • the supercharger 1 rotates the compressor wheel 12 to compress the air (combustion gas) introduced into the compressor housing 15 to generate compressed air and send it to the internal combustion engine described above. Is configured.
  • the exhaust gas introduced from the outside in the radial direction rotates the turbine wheel 13 in the axial direction. It is configured to discharge along the outside.
  • the compressor housing 15 is configured so that air is introduced from the outside in the axial direction and the air that has passed through the compressor wheel 12 and the diffuser flow path is discharged to the outside along the radial direction. ing.
  • the bearing housing 17 defines an internal space 170 configured to allow the rotary shaft 11 to be inserted along the axial direction.
  • the bearing housing 17 is configured to accommodate at least one (two in FIG. 1) floating bush body 20 in the interior space 170.
  • the bearing housing 17 internally defines an oil supply passage 18 for flowing lubricating oil from the outside of the bearing housing 17 to the internal space 170.
  • the bearing housing 17 is provided with an inlet 181 formed on the outer surface 171 of the bearing housing 17 for introducing the lubricating oil into the oil supply passage 18, and with discharging the lubricating oil flowing through the oil supply passage 18 into the internal space 170.
  • a discharge port 182 formed in the inner surface 172 of the bearing housing 17.
  • the introduction port 181 is provided in the upper portion of the bearing housing 17, and the discharge port 182 is provided below the introduction port 181.
  • the lubricating oil introduced into the oil supply passage 18 from the introduction port 181 flows by its own weight toward the discharge port 182 in the oil supply passage 18 and is discharged from the discharge port 182 to the internal space 170. Is configured.
  • FIG. 2 is a schematic partially enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the floating bush bearing shown in FIG. 1 in an enlarged manner.
  • 3 and 4 are schematic cross-sectional views along the axis of the floating bush bearing according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along the axis of a floating bush bearing according to a comparative example. Similar to FIG. 2, each of FIGS. 3 to 5 shows a state in which the rotary shaft 11 is inserted into the insertion hole 21.
  • the floating bush main body 20 is formed into a cylindrical shape having an insertion hole 21 into which the rotary shaft 11 is inserted.
  • the floating bush body portion 20 includes an inner peripheral surface 3, an outer peripheral surface 4, and a pair of shaft end surfaces 5 and 6.
  • the inner peripheral surface 3 and the outer peripheral surface 4 extend along the axial direction of the floating bush body 20 (the direction in which the axis LB extends).
  • the outer peripheral surface 4 has a larger width dimension than the inner peripheral surface 3.
  • a plurality of oil supply holes 22 that communicate the inner peripheral surface 3 and the outer peripheral surface 4 are formed at intervals in the circumferential direction of the floating bush body 20.
  • the oil supply hole 22 is linearly formed along the radial direction of the floating bush body portion 20.
  • the opening formed in the inner peripheral surface 3 is larger than the opening formed in the outer peripheral surface 4 in the rotation direction of the floating bush body portion 20 (the rotation direction R of the rotating shaft 11). It is formed linearly along the direction intersecting the radial direction of the floating bush body 20 so as to be located on the downstream side in the same direction). Since the oil supply hole 22 is formed in a linear shape, the oil supply hole 22 can be easily formed by machining from the outer peripheral surface 4 side of the floating bush body portion 20.
  • the shaft end surface 5 connects one end 31 (right end in the drawing) of the inner peripheral surface 3 in the axial direction and one end 41 (left end in the drawing) of the outer peripheral surface 4 in the axial direction. doing.
  • the shaft end surface 6 includes the other end 32 in the axial direction of the inner peripheral surface 3 (right end in the drawing) and the other end 41 in the axial direction of the outer peripheral surface 4 (left end in the drawing). Are connected.
  • the shaft end surface 5 has a vertical plane 7A extending from one end 41 of the outer peripheral surface 4 toward the inner peripheral side in a direction (radial direction) orthogonal to the axial direction.
  • an inclined surface 8A extending from the inner peripheral end 71A of the vertical surface 7A toward the one end 31 of the inner peripheral surface 3.
  • the shaft end surface 6 extends from the other end 41 of the outer peripheral surface 4 toward the inner peripheral side in a vertical plane 7B extending along a direction (radial direction) orthogonal to the axial direction.
  • an inclined surface 8B extending from the inner peripheral end 71B of the vertical surface 7B toward the other end 32 of the inner peripheral surface 3.
  • each of the inclined surfaces 8A and 8B may include not only a linearly inclined surface but also a curved surface such as a convex curved surface or a concave curved surface. It may be configured in combination.
  • the floating bush main body portion 20 is arranged in the above-described internal space 170 with the rotary shaft 11 being rotatably inserted through the insertion hole 21.
  • the floating bush body 20 is arranged so as to be rotatable relative to the inner surface 172 of the bearing housing 17 that defines the internal space 170.
  • a gap S1 is formed between the inner surface 172 of the bearing housing 17 that defines the internal space 170 and the outer peripheral surface 4 of the floating bush body portion 20.
  • a gap S2 is formed between the inner peripheral surface 3 of the floating bush main body 20 and the outer peripheral surface 111 of the rotary shaft 11.
  • gaps S3 and S4 are formed between the inclined surfaces 8A and 8B of the floating bush main body 20 and the outer peripheral surface 111 of the rotary shaft 11.
  • the discharge port 182 is formed so as to face the gap S1, and the oil supply passage 18 and the gap S1 communicate with each other.
  • the lubricating oil flowing through the oil supply passage 18 passes through the discharge port 182 and flows into the gap S1.
  • Part of the lubricating oil in the gap S1 flows into each of the gaps S2 to S4 through the oil supply hole 22 of the floating bush body portion 20.
  • the other part of the lubricating oil in the gap S1 flows along the vertical planes 7A and 7B of the shaft end faces 5 and 6, and then the gaps S2 to S4 are provided from the outside in the axial direction of the floating bush main body portion 20, respectively. Flow into.
  • the floating bush bearing 2 is composed of the floating bush main body 20, the bearing housing 17, and the working fluid 23 (lubricating oil) described above.
  • the working fluid 23 includes the working fluid 24 (lubricating oil) filled in the above-described gap S1 and the working fluid 25 (lubricating oil) filled in each of the above-described gaps S2 to S4.
  • the floating bush body portion 20 is configured to support the rotating shaft 11 while rotating in a gap (internal space 170) between the rotating shaft 11 and the bearing housing 17 filled with the working fluid 23.
  • a gap internal space 170
  • the rotary shaft 11 to which the turbine wheel 13 is attached rotates at high speed
  • the compressor wheel 12 is rotationally driven.
  • the floating bush main body 20 rotates together with the rotating shaft 11 at a high speed. Therefore, the working fluid 24 filled in the above-described gap S1 causes the inner surface 172 of the bearing housing 17 and the floating bush main body 20 to rotate.
  • a liquid film is formed between the inner peripheral surface 3 of the floating bush body 20 and the outer peripheral surface 4 of the floating bush 20, and the inner peripheral surface 3 of the floating bush main body 20 and the inclined surfaces 8A and 8B are respectively filled by the working fluid 25 filled in the above-mentioned gaps S2 to S4.
  • the outer peripheral surface 111 of the rotating shaft 11 forms a liquid film. Therefore, the rotating shaft 11 is supported in a non-contact manner with respect to the floating bush main body 20, and the floating bush main body 20 is supported in a non-contact manner with the bearing housing 17.
  • the floating bush bearing 2 described above includes the floating bush body portion 20 described above, the floating bush body portion 20 including the inner circumferential surface 3 described above. It includes the outer peripheral surface 4 described above and the shaft end surface 5 described above including the vertical surface 7A and the inclined surface 8A.
  • the above-described inclined surface 8A is a protrusion that protrudes from an imaginary line LC that linearly connects the inner peripheral end 71A of the vertical surface 7A and the one end 31 of the inner peripheral surface 3.
  • the lubricating oil located between the inclined surface 8A of the floating bush body 20 and the outer peripheral surface 111 of the rotating shaft 11 (gap S3) has a radially inner side rather than a radially outer side. Also becomes a high pressure, causing a flow outward in the radial direction due to the pressure difference.
  • the floating bush main body 20A of the floating bush bearing 2A according to the comparative example is different from the floating bush main body 20 described above in that the inclined surface 8A described above does not have the protrusion 9 as shown in FIG. Is.
  • the floating bush body 20A includes a linear inclined surface 87 that linearly connects the inner peripheral end 71A of the vertical surface 7A and the one end 31 of the inner peripheral surface 3.
  • the inclined surface 8A of the floating bush bearing 2 has a virtual line LC (a straight line shown in FIG. 5) that linearly connects the inner peripheral end 71A of the vertical surface 7A and the one end 31 of the inner peripheral surface 3. Since it has the protruding portion 9 that protrudes with respect to the inclined surface 87), the lubricating oil located between the inclined surface 8A of the floating bush body 20 and the outer peripheral surface 111 of the rotary shaft 11 (gap S3) is It is possible to suppress reverse flow toward the axially outer side along the inclined surface 8A.
  • the amount of the lubricating oil supplied to the gap S2 between the inner peripheral surface 3 of the floating bush main body 20 and the outer peripheral surface 111 of the rotary shaft 11 can be reduced. It is possible to increase the number, and thus to prevent seizure and damage of the floating bush body portion 20.
  • the above-mentioned inclined surface 8A extends linearly from one end 31 of the inner peripheral surface 3 and is more axial than the imaginary line LC.
  • the shaft center side straight line portion 81 formed with a small inclination angle with respect to LB, and the shaft end side straight line formed so as to linearly connect the tip 811 of the shaft center side straight line portion 81 and the inner peripheral end 71A of the vertical plane 7A.
  • a part 82 is formed from one end 31 of the inner peripheral surface 3 to the inner peripheral end 71A of the vertical surface 7A.
  • the inclined surface 8A extends linearly from the one end 31 of the inner peripheral surface 3 and has a smaller inclination angle with respect to the axis LB of the floating bush body portion 20 than the imaginary line LC. Since the linear portion 81 is included, the lubricating oil located between the inclined surface 8A of the floating bush main body portion 20 and the outer peripheral surface 111 of the rotary shaft 11 (gap S3) is transferred to the axial center side linear portion 81 (inclined surface 8A). Backflow along the axial direction can be effectively suppressed.
  • the inclined surface 8A includes a shaft end side linear portion 82 formed so as to linearly connect the tip 811 of the shaft center side linear portion 81 and the inner peripheral end 71A of the vertical surface 7A. Since the shaft end side straight line portion 82 has a larger inclination angle with respect to the axis line LB of the floating bush body portion 20 than the imaginary line LC, it is possible to increase the amount of lubricating oil introduced along the axial direction from the outside in the axial direction. As a result, the amount of lubricating oil supplied to the above-described gap S2 can be increased.
  • the shaft end side linear portion 82 has a larger inclination angle with respect to the axis LB of the floating bush main body portion 20 than the shaft center side linear portion 81, as compared with the case where it extends along the shaft center side linear portion 81. Since the rotation resistance of the rotating shaft 11 can be reduced, the rotation loss of the rotating shaft 11 can be reduced.
  • each of the shaft center side linear portion 81 and the shaft end side linear portion 82 is formed in a linear shape, the shaft center side linear portion 81 and the shaft end are machined from the outside in the axial direction of the floating bush body portion 20.
  • Each of the side straight portions 82 can be easily formed.
  • the above-described inclined surface 8A is a projection formed so as to connect the inner peripheral end 71A of the vertical surface 7A and the one end 3 of the inner peripheral surface 3 to each other.
  • a curved surface portion 83 is included.
  • the protruding portion 9 is formed from one end 31 of the inner peripheral surface 3 to the inner peripheral end 71A of the vertical surface 7A.
  • the inclined surface 8A includes the convex curved surface portion 83 formed so as to connect the inner peripheral end 71A of the vertical surface 7A and the one end 31 of the inner peripheral surface 3.
  • the portion 86 of the convex curved surface portion 83 that is most protruded from the imaginary line LC is the portion located on the axial center side.
  • the center side convex curved surface portion 84 is defined as the shaft end side convex curved surface portion 85 with respect to the most protruding portion 86.
  • the axis-center-side convex curved surface portion 84 has a smaller inclination angle with respect to the axis line LB of the floating bush body portion 20 than the imaginary line LC, and therefore the tangent to the shaft-center-side convex curved surface portion 84 is smaller than the imaginary line LC. It is possible to effectively prevent the lubricating oil located between the curved surface portion 84 and the outer peripheral surface 111 of the rotary shaft 11 from flowing backward toward the axially outer side along the shaft center side convex curved surface portion 84 (the inclined surface 8A). can do.
  • the shaft end side convex curved surface portion 85 has a larger inclination angle with respect to the axis line LB of the floating bush body portion 20 of the tangent line in the shaft end side convex curved surface portion 85 than the imaginary line LC, the axial end side extends along the axial direction. It is possible to increase the amount of lubricating oil introduced as a result, and thus increase the amount of lubricating oil supplied to the above-described gap S2.
  • the shaft end side convex curved surface portion 85 has a larger inclination angle with respect to the axis LB of the floating bush main body portion 20 of the tangent line in the shaft end side convex curved surface portion 84 than the shaft center side convex curved surface portion 84, As compared with the case where the rotary shaft 11 extends along the curved surface portion 84, the rotation resistance of the rotary shaft 11 can be reduced, and thus the rotation loss of the rotary shaft 11 can be reduced.
  • the protrusion 9 when the straight line that passes through the midpoint M of the virtual line LC and is orthogonal to the virtual line LC is the virtual normal line LD, the protrusion 9 is The portion 86 most protruding from the imaginary line LC described above is configured to be located on the axial center side with respect to the imaginary normal line LD.
  • the tip 811 of the above-mentioned shaft center side linear portion 81 is the most protruding portion 86 described above. Further, in the embodiment shown in FIG. 4, the boundary between the above-mentioned shaft center side convex curved surface portion 84 and the above-mentioned shaft end side convex curved surface portion 85 becomes the above most protruding portion 86.
  • the protruding portion 9 is configured such that the most protruding portion 86 of the imaginary line LC is located on the axial center side of the imaginary normal line LD. That is, the shaft end side linear portion 82 and the shaft end side convex curved surface portion 85 in the inclined surface 8A become long.
  • the amount of lubricating oil introduced along the axial direction from the outside in the axial direction can be increased.
  • the amount of lubricating oil supplied to the above-described gap S2 can be increased.
  • the rotation resistance of the rotary shaft 11 can be reduced as compared with the case where the most protruding portion 86 is located closer to the shaft end side than the virtual normal line LD. The rotation loss of can be reduced.
  • the protrusion 9 included in the above-described inclined surface 8A has been described, but in some other embodiments, the above-described inclined surface 8B is included as illustrated in FIGS.
  • the protrusion 9 may be provided.
  • both the above-mentioned inclined surface 8A and the above-mentioned inclined surface 8B have the above-mentioned protrusion 9.
  • the floating bush main body portion 20 is smaller than the case where one of the sloped surfaces 8A and 8B has the protrusion 9. Vibration when rotating can be suppressed.
  • FIG. 6 is a schematic view of the floating bush bearing according to the embodiment as viewed in the axial direction.
  • the above-described inclined surface 8A bends toward the inner peripheral side as it goes in the rotation direction of the floating bush bearing 2 (the same direction as the rotation direction R of the rotation shaft 11). It has at least one spiral groove 88 extending.
  • one end 881 (outer peripheral end) in the length direction of the spiral groove 88 is formed at the inner peripheral end 71A of the vertical surface 7A described above, and the other in the length direction.
  • the end 882 (inner peripheral end) is formed at the one end 31 of the inner peripheral surface 3 described above. That is, the spiral groove 88 is formed from the inner peripheral end 71A of the vertical surface 7A to the one end 31 of the inner peripheral surface 3.
  • the spiral groove 88 is configured to have the same depth as the above-described virtual line LC. That is, the bottom surface 883 of the spiral groove 88 extends on the virtual surface formed by the virtual line LC described above.
  • the inclined surface 8A has at least one spiral groove 88 that extends while curving toward the inner peripheral side in the rotation direction of the floating bush bearing 2, when the floating bush bearing 2 rotates.
  • the inclined surface 8A including the shaft center side straight line portion 81 and the shaft end side straight line portion 82 has the spiral groove 88 as shown in FIG.
  • the inclined surface 8A including the convex curved surface portion 83 may have the spiral groove 88.
  • the spiral groove 88 included in the above-described inclined surface 8A has been described in some of the above-described embodiments, in some other embodiments, the above-described inclined surface 8B may include the above-described spiral groove 88. Good.
  • both the above-mentioned inclined surface 8A and the above-mentioned inclined surface 8B have the above-mentioned spiral groove 88.
  • a supercharger 1 includes a rotating shaft 11 described above, a compressor wheel 12 described above attached to one end of the rotating shaft 11, and a floating bush bearing 2 described above. It comprises a floating bush body 20, a housing 14 as described above adapted to house the rotating shaft 11, the compressor wheel 12 and the floating bush body 20.
  • the supercharger 1 includes the rotating shaft 11, the compressor wheel 12, the floating bush body portion 20 of the floating bush bearing 2, and the housing 14.
  • the amount of lubricating oil supplied to the gap S2 between the peripheral surface 3 and the outer peripheral surface 111 of the rotary shaft 11 can be increased, and seizure or damage to the floating bush body 20 can be prevented.
  • 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.
  • the turbocharger including the compressor wheel 12 and the turbine wheel 13 is described as an example of the supercharger 1, but the supercharger 1 is not limited to the turbocharger.
  • the supercharger 1 may be a supercharger other than the turbocharger.
  • the supercharger 1 may be configured without the turbine wheel 13 described above.
  • An example of the supercharger 1 that does not include the turbine wheel 13 is an electric compressor configured to rotate the compressor wheel 12 by an electric motor (not shown).

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Abstract

回転シャフトを回転可能に支持するように構成された浮動ブッシュ軸受であって、回転シャフトが挿通される挿通孔を有する円筒状に形成される浮動ブッシュ本体部を備える。浮動ブッシュ本体部は、内周面と、浮動ブッシュ本体部の軸方向において、内周面よりも大きな幅寸法を有する外周面と、内周面の一端と外周面の一端とを接続する軸端面であって、外周面の一端から内周側に向かって軸方向に対して直交する方向に沿って延在する鉛直面、および鉛直面の内周端から内周面の一端に向かって延在する傾斜面、を含む軸端面と、を含む。傾斜面は、鉛直面の内周端と内周面の一端とを直線状に結んだ仮想線に対して突出する突出部を有する。

Description

浮動ブッシュ軸受および過給機
　本開示は、回転シャフトを回転可能に支持するように構成された浮動ブッシュ軸受、および該浮動ブッシュ軸受を備える過給機に関する。
　回転シャフトを回転可能に支持する軸受として、回転シャフトが挿通される挿通孔を有する円筒状の浮動ブッシュ本体部を備える浮動ブッシュ軸受が知られている（特許文献１参照）。該浮動ブッシュ軸受は、浮動ブッシュ本体部と回転シャフトとの隙間に満たされた潤滑油により形成される液膜により、回転シャフトを回転可能に支持するように構成されている。
　特許文献１に記載された発明では、浮動ブッシュ本体部は、内周面と、内周面よりも軸方向における幅寸法が大きな外周面と、内周面の一端と外周面の一端とを接続する軸端面と、を含む。上記軸端面は、外周面の一端から内周側に向かって軸方向に対して直交方向に延在する鉛直面と、上記鉛直面の内周端と上記内周面の一端とを直線状に結ぶ直線状傾斜面と、を含む。
特許第５７０５６６５号公報
　上記浮動ブッシュ本体部は、浮動ブッシュ本体部の内周面と外周面とを連通する給油孔が形成されている。浮動ブッシュ本体部と回転シャフトとの隙間には、上記給油孔を介して、径方向外側から潤滑油が導入されるようになっている。浮動ブッシュ軸受は、回転シャフトを相対回転可能に支持し、回転シャフトの回転により浮動ブッシュ本体部が連れ回るので、回転シャフトが高速回転する場合には、浮動ブッシュ本体部に径方向外側に向かって大きな遠心力が働く。給油孔を通過する潤滑油には、導入方向とは反対の方向に向かって上記遠心力が作用するため、上記隙間への潤滑油の供給量が低下する虞がある。上記隙間への潤滑油の供給量が不十分であると、浮動ブッシュ本体部の焼付きや損傷を招く虞がある。
　また、上記隙間に軸方向外側から潤滑油を導入することが考えられる。しかし、回転シャフトが高速回転する場合には、浮動ブッシュ本体部の直線状傾斜面と回転シャフトの外周面との間に位置する潤滑油は、径方向内側が径方向外側よりも高圧となり、径方向外側に向かう流れを生じさせる。このため、軸方向外側から軸中央側に向かって回転シャフトに沿って流れる潤滑油の多くが、径方向外側に曲がり、直線状傾斜面に沿って軸方向外側に向かって逆流するため、上記隙間への潤滑油の供給量が不十分となる虞があり、浮動ブッシュ本体部の焼付きや損傷を招く虞がある。
　上述した事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態の目的は、浮動ブッシュ本体部の内周面と回転シャフトの外周面との隙間への潤滑油の供給量を増やすことができ、浮動ブッシュ本体部の焼付きや損傷を防止することができる浮動ブッシュ軸受を提供することにある。
（１）本発明の少なくとも一実施形態にかかる浮動ブッシュ軸受は、
　回転シャフトを回転可能に支持するように構成された浮動ブッシュ軸受であって、
　上記回転シャフトが挿通される挿通孔を有する円筒状に形成される浮動ブッシュ本体部を備え、
　上記浮動ブッシュ本体部は、
　内周面と、
　上記浮動ブッシュ本体部の軸方向において、上記内周面よりも大きな幅寸法を有する外周面と、
　上記内周面の一端と上記外周面の一端とを接続する軸端面であって、上記外周面の上記一端から内周側に向かって上記軸方向に対して直交する方向に沿って延在する鉛直面、および上記鉛直面の内周端から上記内周面の上記一端に向かって延在する傾斜面、を含む軸端面と、を含み、
　上記傾斜面は、上記鉛直面の上記内周端と上記内周面の上記一端とを直線状に結んだ仮想線に対して突出する突出部を有する。
　回転シャフトが高速回転する場合には、浮動ブッシュ本体部の傾斜面と回転シャフトの外周面との間に位置する潤滑油は、径方向内側が径方向外側よりも高圧となり、圧力差により径方向外側に向かう流れを生じさせる。上記（１）の構成によれば、浮動ブッシュ軸受の傾斜面は、鉛直面の内周端と内周面の一端とを直線状に結んだ仮想線に対して突出する突出部を有するので、浮動ブッシュ本体部の傾斜面と回転シャフトの外周面との間に位置する潤滑油が、傾斜面に沿って軸方向外側に向かって逆流することを抑制することができる。軸方向外側から軸方向に沿って流れる潤滑油の逆流を抑制することで、浮動ブッシュ本体部の内周面と回転シャフトの外周面との隙間への潤滑油の供給量を増やすことができ、ひいては浮動ブッシュ本体部の焼付きや損傷を防止することができる。
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の浮動ブッシュ軸受であって、上記傾斜面は、上記内周面の上記一端から直線状に延在するとともに、上記仮想線よりも上記浮動ブッシュ本体部の軸線に対する傾斜角度が小さく形成された軸中央側直線部と、上記軸中央側直線部の先端と上記鉛直面の上記内周端とを直線状に結ぶように形成された軸端側直線部と、を含む。
　上記（２）の構成によれば、傾斜面は、内周面の一端から直線状に延在するとともに、仮想線よりも、浮動ブッシュ本体部の軸線に対する傾斜角度が小さい軸中央側直線部を含むので、浮動ブッシュ本体部の傾斜面と回転シャフトの外周面との間に位置する潤滑油が、軸中央側直線部（傾斜面）に沿って軸方向外側に向かって逆流することを効果的に抑制することができる。
　また、傾斜面は、軸中央側直線部の先端と鉛直面の内周端とを直線状に結ぶように形成された軸端側直線部と、を含む。軸端側直線部は、仮想線よりも、浮動ブッシュ本体部の軸線に対する傾斜角度が大きいので、軸方向外側から軸方向に沿って流れる潤滑油の導入量を多くすることができ、ひいては上記隙間への潤滑油の供給量を増やすことができる。また、軸端側直線部は、軸中央側直線部よりも、浮動ブッシュ本体部の軸線に対する傾斜角度が大きいので、軸中央側直線部に沿って延在する場合に比べて、回転シャフトの回転抵抗を小さくすることができるため、回転シャフトの回転損失を少なくすることができる。
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の浮動ブッシュ軸受であって、上記傾斜面は、上記鉛直面の上記内周端と上記内周面の上記一端とを結ぶように形成された凸曲面部を含む。
　上記（３）の構成によれば、傾斜面は、鉛直面の内周端と内周面の一端とを結ぶように形成された凸曲面部を含む。ここで、凸曲面部における仮想線よりも最も突出した部分に対して、軸中央側に位置する部分を軸中央側凸曲面部とし、上記最も突出した部分に対して、軸端側に位置する部分を軸端側凸曲面部とする。軸中央側凸曲面部は、仮想線よりも、軸中央側凸曲面部における接線の浮動ブッシュ本体部の軸線に対する傾斜角度が小さいので、浮動ブッシュ本体部の軸中央側凸曲面部と回転シャフトの外周面との間に位置する潤滑油が、軸中央側凸曲面部（傾斜面）に沿って軸方向外側に向かって逆流することを効果的に抑制することができる。
　また、軸端側凸曲面部は、仮想線よりも、軸端側凸曲面部における接線の浮動ブッシュ本体部の軸線に対する傾斜角度が大きいので、軸方向外側から軸方向に沿って流れる潤滑油の導入量を多くすることができ、ひいては上記隙間への潤滑油の供給量を増やすことができる。また、軸端側凸曲面部は、軸中央側凸曲面部よりも、軸端側凸曲面部における接線の浮動ブッシュ本体部の軸線に対する傾斜角度が大きいので、軸中央側凸曲面部に沿って延在する場合に比べて、回転シャフトの回転抵抗を小さくすることができるため、回転シャフトの回転損失を少なくすることができる。
（４）幾つかの実施形態では、上記（２）又は（３）に記載の浮動ブッシュ軸受であって、上記仮想線の中点を通り、上記仮想線に直交する直線を仮想法線としたときに、上記突出部は、上記仮想線よりも最も突出した部分が、上記仮想法線よりも軸中央側に位置するように構成された。
　上記（４）の構成によれば、突出部は、仮想線よりも最も突出した部分が、仮想法線よりも軸中央側に位置するように構成されている。つまり、上記傾斜面における軸端側直線部や軸端側凸曲面部が長くなる。この場合には、最も突出した部分が、仮想法線よりも軸端側に位置する場合に比べて、軸方向外側から軸方向に沿って流れる潤滑油の導入量を多くすることができ、ひいては上記隙間への潤滑油の供給量を増やすことができる。また、上記の構成によれば、最も突出した部分が、回転シャフトの回転抵抗を小さくすることができるため、回転シャフトの回転損失を少なくすることができる。
（５）幾つかの実施形態では、上記（１）～（４）の何れかに記載の浮動ブッシュ軸受であって、上記傾斜面は、上記浮動ブッシュ軸受の回転方向に向かうにつれて内周側に曲がりながら延在する少なくとも一つのスパイラル溝を有する。
　上記（５）の構成によれば、傾斜面は、浮動ブッシュ軸受の回転方向に向かうにつれて内周側に曲がりながら延在する少なくとも一つのスパイラル溝を有するので、浮動ブッシュ軸受が回転した際に、スパイラル溝の内部に入り込んだ潤滑油には、スパイラル溝の壁面から回転方向の下流側に向かって押し流すような力が作用する。よって、上記の構成によれば、スパイラル溝を有しない場合よりも、上記隙間への潤滑油の供給量を増やすことができる。
（６）本発明の少なくとも一実施形態にかかる過給機は、回転シャフトと、上記回転シャフトの一端に取り付けられるコンプレッサホイールと、上記（１）～（５）の何れかに記載の浮動ブッシュ軸受の浮動ブッシュ本体部と、上記回転シャフト、上記コンプレッサホイールおよび上記浮動ブッシュ本体部を収容するように構成されたハウジングと、を備える。
　上記（６）の構成によれば、過給機は、回転シャフトと、コンプレッサホイールと、浮動ブッシュ軸受の浮動ブッシュ本体部と、ハウジングと、を備えるので、浮動ブッシュ本体部の内周面と回転シャフトの外周面との隙間への潤滑油の供給量を増やすことができ、浮動ブッシュ本体部の焼付きや損傷を防止することができる。
　本発明の少なくとも一実施形態によれば、浮動ブッシュ本体部の内周面と回転シャフトの外周面との隙間への潤滑油の供給量を増やすことができ、浮動ブッシュ本体部の焼付きや損傷を防止することができる浮動ブッシュ軸受が提供される。
一実施形態にかかる浮動ブッシュ軸受を備える過給機の軸線に沿った概略断面図である。 図１に示す浮動ブッシュ軸受近傍を拡大して示す概略部分拡大断面図である。 一実施形態にかかる浮動ブッシュ軸受の軸線に沿った概略断面図である。 一実施形態にかかる浮動ブッシュ軸受の軸線に沿った概略断面図である。 比較例にかかる浮動ブッシュ軸受の軸線に沿った概略断面図である。 一実施形態にかかる浮動ブッシュ軸受の軸方向視の概略図である。
　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」、「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。
　なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。
　図１は、一実施形態にかかる浮動ブッシュ軸受を備える過給機の軸線に沿った概略断面図である。図１中の矢印は、空気や排ガスの流れる方向を示している。
　幾つかの実施形態にかかる浮動ブッシュ軸受２は、図１に示されるように、浮動ブッシュ本体部２０を含み、回転シャフト１１を回転可能に支持するように構成されている。図示される実施形態では、浮動ブッシュ軸受２は、図１に示されるように、回転シャフト１１のラジアル荷重を支持するように構成され、ジャーナル軸受として過給機１に搭載されている。
　過給機１は、図１に示されるように、軸線ＬＡに沿って延在する上述した回転シャフト１１と、回転シャフト１１の延在方向における一端（図中左端）に取り付けられるコンプレッサホイール１２と、回転シャフト１１のコンプレッサホイール１２よりも軸方向（軸線ＬＡが延在する方向）における中央側の位置に、回転シャフト１１に対して相対回転可能に取り付けられる少なくとも一つの上述した浮動ブッシュ本体部２０と、回転シャフト１１、コンプレッサホイール１２および少なくとも一つの浮動ブッシュ本体部２０を収容するように構成されたハウジング１４と、を備える。
　図示される実施形態では、過給機１は、ターボチャージャからなり、図１に示されるように、回転シャフト１１の延在方向における他端（図中右端）に取り付けられるタービンホイール１３をさらに備える。
　図示される実施形態では、ハウジング１４は、図１に示されるように、コンプレッサホイール１２を収容するように構成されたコンプレッサハウジング１５と、タービンホイール１３を収容するように構成されたタービンハウジング１６と、少なくとも一つの浮動ブッシュ本体部２０を収容するように構成された軸受ハウジング１７と、を含む。軸受ハウジング１７は、軸方向におけるコンプレッサハウジング１５とタービンハウジング１６との間に配置されている。軸受ハウジング１７は、不図示の締結装置によって、一端がコンプレッサハウジング１５に連結固定され、他端がタービンハウジング１６に連結固定されている。締結装置としては、ボルトやナット、Ｖクランプなどが挙げられる。
　過給機１（ターボチャージャ）は、エンジンなどの内燃機関（燃焼装置）からタービンハウジング１６内に導入された排ガスにより、タービンホイール１３を回転させ、回転シャフト１１を介してタービンホイール１３に連結されたコンプレッサホイール１２を回転させるように構成されている。過給機１（ターボチャージャ）は、コンプレッサホイール１２を回転させることで、コンプレッサハウジング１５内に導入された空気（燃焼用気体）を圧縮して圧縮空気を生成して上述した内燃機関に送るように構成されている。
　図示される実施形態では、タービンハウジング１６は、図１に示されるように、径方向（軸線ＬＡに直交する方向）外側から排ガスが導入されて、タービンホイール１３を回転させた排ガスを軸方向に沿って外側に排出するように構成されている。また、コンプレッサハウジング１５は、図１に示されるように、軸方向外側から空気が導入されて、コンプレッサホイール１２やディフューザ流路を通過した空気を径方向に沿って外側に排出するように構成されている。
　軸受ハウジング１７は、図１に示されるように、回転シャフト１１を軸方向に沿って挿通可能に構成された内部空間１７０を内部に区画している。軸受ハウジング１７は、内部空間１７０に少なくとも一つの（図１では二つの）浮動ブッシュ本体部２０を収容するように構成されている。
　軸受ハウジング１７は、図１に示されるように、軸受ハウジング１７の外部から内部空間１７０に潤滑油を流すための給油流路１８を内部に画定している。軸受ハウジング１７は、潤滑油を給油流路１８に導入するために、軸受ハウジング１７の外面１７１に形成された導入口１８１と、給油流路１８を流れる潤滑油を内部空間１７０に排出するために軸受ハウジング１７の内面１７２に形成された排出口１８２と、を含む。
　図示される実施形態では、導入口１８１は、軸受ハウジング１７の上部に設けられ、排出口１８２は、導入口１８１よりも下方に設けられている。給油流路１８は、導入口１８１から給油流路１８に導入された潤滑油が自重により、給油流路１８内を排出口１８２に向かって流れて、排出口１８２から内部空間１７０に排出するように構成されている。
　図２は、図１に示す浮動ブッシュ軸受近傍を拡大して示す概略部分拡大断面図である。図３および図４の夫々は、一実施形態にかかる浮動ブッシュ軸受の軸線に沿った概略断面図である。図５は、比較例にかかる浮動ブッシュ軸受の軸線に沿った概略断面図である。図３～５の夫々は、図２と同様に、挿通孔２１に回転シャフト１１を挿通した状態を示している。
　浮動ブッシュ本体部２０は、図２～４に示されるように、回転シャフト１１が挿通される挿通孔２１を有する円筒状に形成されている。浮動ブッシュ本体部２０は、内周面３と、外周面４と、一対の軸端面５、６とを含む。
　内周面３および外周面４は、図２～４に示されるように、浮動ブッシュ本体部２０の軸方向（軸線ＬＢが延在する方向）に沿って延在している。外周面４は、内周面３よりも大きな幅寸法を有している。
　浮動ブッシュ本体部２０は、図２～４に示されるように、内周面３と外周面４とを連通する給油孔２２が、浮動ブッシュ本体部２０の周方向に互いに間隔を開けて複数形成されている。
　或る実施形態では、給油孔２２は、浮動ブッシュ本体部２０の径方向に沿って直線状に形成されている。
　また、或る実施形態では、給油孔２２は、内周面３に形成された開口が、外周面４に形成された開口よりも浮動ブッシュ本体部２０の回転方向（回転シャフト１１の回転方向Ｒと同方向）における下流側に位置するように、浮動ブッシュ本体部２０の径方向に対して交差する方向に沿って直線状に形成されている。
　給油孔２２は直線状に形成されているので、浮動ブッシュ本体部２０の外周面４側から機械加工により給油孔２２を容易に形成することができる。
　軸端面５は、図２～４に示されるように、内周面３の軸方向における一端３１（図中右端）と、外周面４の軸方向における一端４１（図中左端）と、を接続している。
　軸端面６は、図２～４に示されるように、内周面３の軸方向における他端３２（図中右端）と、外周面４の軸方向における他端４１（図中左端）と、を接続している。
　軸端面５は、図２～４に示されるように、外周面４の一端４１から内周側に向かって軸方向に対して直交する方向（径方向）に沿って延在する鉛直面７Ａと、鉛直面７Ａの内周端７１Ａから内周面３の一端３１に向かって延在する傾斜面８Ａと、を含む。
　軸端面６は、図２～４に示されるように、外周面４の他端４１から内周側に向かって軸方向に対して直交する方向（径方向）に沿って延在する鉛直面７Ｂと、鉛直面７Ｂの内周端７１Ｂから内周面３の他端３２に向かって延在する傾斜面８Ｂと、を含む。
　なお、傾斜面８Ａおよび傾斜面８Ｂの夫々は、直線状に傾斜する面だけでなく、凸曲面や凹曲面などのような曲面状に傾斜する面を含んでいてもよく、これらの面が複数組み合わされて構成されていてもよい。
　浮動ブッシュ本体部２０は、図２に示されるように、上述した内部空間１７０において、挿通孔２１に回転シャフト１１が相対回転可能に挿通された状態で配置されている。浮動ブッシュ本体部２０は、内部空間１７０を区画する軸受ハウジング１７の内面１７２に対して相対回転可能に配置されている。
　図２に示されるように、内部空間１７０を区画する軸受ハウジング１７の内面１７２と、浮動ブッシュ本体部２０の外周面４と、の間に隙間Ｓ１が形成される。
　また、図２～４に示されるように、浮動ブッシュ本体部２０の内周面３と、回転シャフト１１の外周面１１１との間に隙間Ｓ２が形成される。また、浮動ブッシュ本体部２０の傾斜面８Ａ、８Ｂの夫々と、回転シャフト１１の外周面１１１との間には隙間Ｓ３、Ｓ４が形成される。
　図２に示されるように、排出口１８２は、隙間Ｓ１に面するように形成されており、給油流路１８と隙間Ｓ１とが連通している。給油流路１８を流れる潤滑油は、排出口１８２を通り、隙間Ｓ１に流れ込む。隙間Ｓ１における潤滑油の一部は、浮動ブッシュ本体部２０の給油孔２２を通って隙間Ｓ２～Ｓ４の夫々に流れ込む。また、隙間Ｓ１における潤滑油の他の一部は、軸端面５、６の鉛直面７Ａ、７Ｂに沿うように流れた後、浮動ブッシュ本体部２０の軸方向における外側から隙間Ｓ２～Ｓ４の夫々に流れ込む。
　浮動ブッシュ軸受２は、図２に示されるように、上述した浮動ブッシュ本体部２０と、軸受ハウジング１７と、作動流体２３（潤滑油）とにより構成されている。作動流体２３は、上述した隙間Ｓ１に充填される作動流体２４（潤滑油）と、上述した隙間Ｓ２～Ｓ４の夫々に充填される作動流体２５（潤滑油）と、を含む。
　浮動ブッシュ本体部２０は、作動流体２３により満たされた回転シャフト１１と軸受ハウジング１７との隙間（内部空間１７０）において回転しながら、回転シャフト１１を支持するように構成されている。
　具体的には、過給機１が作動し、タービンホイール１３が回転駆動されると、タービンホイール１３が取り付けられた回転シャフト１１が高速回転してコンプレッサホイール１２が回転駆動される。回転シャフト１１が高速回転すると、回転シャフト１１の高速回転により浮動ブッシュ本体部２０が連れ回るので、上述した隙間Ｓ１に充填された作動流体２４によって、軸受ハウジング１７の内面１７２と、浮動ブッシュ本体部２０の外周面４との間に液膜が形成され、上述した隙間Ｓ２～Ｓ４の夫々に充填された作動流体２５によって、浮動ブッシュ本体部２０の内周面３、傾斜面８Ａ、８Ｂの夫々と、回転シャフト１１の外周面１１１との間に液膜が形成される。このため、回転シャフト１１が浮動ブッシュ本体部２０に対して非接触で支持されるとともに、浮動ブッシュ本体部２０が軸受ハウジング１７に対して非接触で支持される。
　幾つかの実施形態では、図２～４に示されるように、上述した浮動ブッシュ軸受２は、上述した浮動ブッシュ本体部２０を含み、浮動ブッシュ本体部２０は、上述した内周面３と、上述した外周面４と、鉛直面７Ａおよび傾斜面８Ａを含む上述した軸端面５と、を含む。上述した傾斜面８Ａは、図２～４に示されるように、鉛直面７Ａの内周端７１Ａと内周面３の一端３１とを直線状に結んだ仮想線ＬＣに対して突出する突出部９を有する。
　回転シャフト１１が高速回転する場合には、浮動ブッシュ本体部２０の傾斜面８Ａと回転シャフト１１の外周面１１１との間（隙間Ｓ３）に位置する潤滑油は、径方向内側が径方向外側よりも高圧となり、圧力差により径方向外側に向かう流れを生じさせる。
　比較例にかかる浮動ブッシュ軸受２Ａの浮動ブッシュ本体部２０Ａは、図５に示されるように、上述した傾斜面８Ａが突出部９を有しない点において、上述した浮動ブッシュ本体部２０とは異なるものである。浮動ブッシュ本体部２０Ａは、鉛直面７Ａの内周端７１Ａと内周面３の一端３１とを直線状に結んだ直線状傾斜面８７を含む。この場合には、叙述した隙間Ｓ３において、軸方向外側から軸中央側に向かって回転シャフト１１に沿って流れる潤滑油の多くが、径方向における圧力差により径方向外側に曲がり、直線状傾斜面８７に沿って軸方向外側に向かって逆流するため、上述した隙間Ｓ２への潤滑油の供給量が不十分となる虞がある。隙間Ｓ２への潤滑油の供給量が不十分であると、液膜が薄くなり、浮動ブッシュ本体部２０Ａの焼付きや損傷を招く虞がある。
　上記の構成によれば、浮動ブッシュ軸受２の傾斜面８Ａは、鉛直面７Ａの内周端７１Ａと内周面３の一端３１とを直線状に結んだ仮想線ＬＣ（図５に示される直線状傾斜面８７に相当）に対して突出する突出部９を有するので、浮動ブッシュ本体部２０の傾斜面８Ａと回転シャフト１１の外周面１１１との間（隙間Ｓ３）に位置する潤滑油が、傾斜面８Ａに沿って軸方向外側に向かって逆流することを抑制することができる。軸方向外側から軸方向に沿って流れる潤滑油の逆流を抑制することで、浮動ブッシュ本体部２０の内周面３と回転シャフト１１の外周面１１１との隙間Ｓ２への潤滑油の供給量を増やすことができ、ひいては浮動ブッシュ本体部２０の焼付きや損傷を防止することができる。
　幾つかの実施形態では、図３に示されるように、上述した傾斜面８Ａは、内周面３の一端３１から直線状に延在するとともに、仮想線ＬＣよりも浮動ブッシュ本体部２０の軸線ＬＢに対する傾斜角度が小さく形成された軸中央側直線部８１と、軸中央側直線部８１の先端８１１と鉛直面７Ａの内周端７１Ａとを直線状に結ぶように形成された軸端側直線部８２と、を含む。この場合には、突出部９は、内周面３の一端３１から鉛直面７Ａの内周端７１Ａまでに亘って形成されている。
　上記の構成によれば、傾斜面８Ａは、内周面３の一端３１から直線状に延在するとともに、仮想線ＬＣよりも、浮動ブッシュ本体部２０の軸線ＬＢに対する傾斜角度が小さい軸中央側直線部８１を含むので、浮動ブッシュ本体部２０の傾斜面８Ａと回転シャフト１１の外周面１１１との間（隙間Ｓ３）に位置する潤滑油が、軸中央側直線部８１（傾斜面８Ａ）に沿って軸方向外側に向かって逆流することを効果的に抑制することができる。
　また、傾斜面８Ａは、軸中央側直線部８１の先端８１１と鉛直面７Ａの内周端７１Ａとを直線状に結ぶように形成された軸端側直線部８２と、を含む。軸端側直線部８２は、仮想線ＬＣよりも、浮動ブッシュ本体部２０の軸線ＬＢに対する傾斜角度が大きいので、軸方向外側から軸方向に沿って流れる潤滑油の導入量を多くすることができ、ひいては上述した隙間Ｓ２への潤滑油の供給量を増やすことができる。また、軸端側直線部８２は、軸中央側直線部８１よりも浮動ブッシュ本体部２０の軸線ＬＢに対する傾斜角度が大きいので、軸中央側直線部８１に沿って延在する場合に比べて、回転シャフト１１の回転抵抗を小さくすることができるため、回転シャフト１１の回転損失を少なくすることができる。
　また、軸中央側直線部８１および軸端側直線部８２の夫々は、直線状に形成されているので、浮動ブッシュ本体部２０の軸方向外側から機械加工により軸中央側直線部８１および軸端側直線部８２の夫々を容易に形成することができる。
　幾つかの実施形態では、図４に示されるように、上述した傾斜面８Ａは、上述した鉛直面７Ａの内周端７１Ａと、内周面３の一端３とを結ぶように形成された凸曲面部８３を含む。この場合には、突出部９は、内周面３の一端３１から鉛直面７Ａの内周端７１Ａまでに亘って形成されている。
　上記の構成によれば、傾斜面８Ａは、鉛直面７Ａの内周端７１Ａと内周面３の一端３１とを結ぶように形成された凸曲面部８３を含む。ここで、凸曲面部８３における仮想線ＬＣよりも最も突出した部分８６（仮想線ＬＣに対して直交する方向の長さが最大となる部分）に対して、軸中央側に位置する部分を軸中央側凸曲面部８４とし、最も突出した部分８６に対して、軸端側に位置する部分を軸端側凸曲面部８５とする。軸中央側凸曲面部８４は、仮想線ＬＣよりも、軸中央側凸曲面部８４における接線の浮動ブッシュ本体部２０の軸線ＬＢに対する傾斜角度が小さいので、浮動ブッシュ本体部２０の軸中央側凸曲面部８４と回転シャフト１１の外周面１１１との間に位置する潤滑油が、軸中央側凸曲面部８４（傾斜面８Ａ）に沿って軸方向外側に向かって逆流することを効果的に抑制することができる。
　また、軸端側凸曲面部８５は、仮想線ＬＣよりも、軸端側凸曲面部８５における接線の浮動ブッシュ本体部２０の軸線ＬＢに対する傾斜角度が大きいので、軸方向外側から軸方向に沿って流れる潤滑油の導入量を多くすることができ、ひいては上述した隙間Ｓ２への潤滑油の供給量を増やすことができる。また、軸端側凸曲面部８５は、軸中央側凸曲面部８４よりも、軸端側凸曲面部８５における接線の浮動ブッシュ本体部２０の軸線ＬＢに対する傾斜角度が大きいので、軸中央側凸曲面部８４に沿って延在する場合に比べて、回転シャフト１１の回転抵抗を小さくすることができるため、回転シャフト１１の回転損失を少なくすることができる。
　幾つかの実施形態では、図３、４に示されるように、上述した仮想線ＬＣの中点Ｍを通り、仮想線ＬＣに直交する直線を仮想法線ＬＤとしたときに、突出部９は、上述した仮想線ＬＣより最も突出した部分８６が、仮想法線ＬＤよりも軸中央側に位置するように構成されている。
　図３に示される実施形態では、上述した軸中央側直線部８１の先端８１１が上述した最も突出した部分８６となる。また、図４に示される実施形態では、上述した軸中央側凸曲面部８４と上述した軸端側凸曲面部８５との境が上述した最も突出した部分８６となる。
　上記の構成によれば、突出部９は、仮想線ＬＣよりも最も突出した部分８６が、仮想法線ＬＤよりも軸中央側に位置するように構成されている。つまり、傾斜面８Ａにおける軸端側直線部８２や軸端側凸曲面部８５が長くなる。この場合には、最も突出した部分８６が、仮想法線ＬＤよりも軸端側に位置する場合に比べて、軸方向外側から軸方向に沿って流れる潤滑油の導入量を多くすることができ、ひいては上述した隙間Ｓ２への潤滑油の供給量を増やすことができる。また、上記の構成によれば、最も突出した部分８６が、仮想法線ＬＤよりも軸端側に位置する場合に比べて、回転シャフト１１の回転抵抗を小さくすることができるため、回転シャフト１１の回転損失を少なくすることができる。
　上述した幾つかの実施形態では、上述した傾斜面８Ａが有する突出部９について説明したが、他の幾つかの実施形態では、図３、４に示されるように、上述した傾斜面８Ｂが上述した突出部９を有していてもよい。
　或る実施形態では、上述した傾斜面８Ａおよび上述した傾斜面８Ｂの両方が上述した突出部９を有する。この場合には、傾斜面８Ａと傾斜面８Ｂの形状が同様の形状となるので、傾斜面８Ａおよび傾斜面８Ｂのうちの一方が突出部９を有する場合に比べて、浮動ブッシュ本体部２０が回転した際の振動を抑制することができる。
　図６は、一実施形態にかかる浮動ブッシュ軸受の軸方向視の概略図である。
　幾つかの実施形態では、図６に示されるように、上述した傾斜面８Ａは、浮動ブッシュ軸受２の回転方向（回転シャフト１１の回転方向Ｒと同方向）に向かうにつれて内周側に曲がりながら延在する少なくとも一つのスパイラル溝８８を有する。
　図示される実施形態では、図６に示されるように、スパイラル溝８８は、長さ方向の一端８８１（外周端）が上述した鉛直面７Ａの内周端７１Ａに形成され、長さ方向の他端８８２（内周端）が上述した内周面３の一端３１に形成されている。つまり、スパイラル溝８８は、鉛直面７Ａの内周端７１Ａから内周面３の一端３１までに亘り形成されている。
　また、図示される実施形態では、図６に示されるように、スパイラル溝８８は、上述した仮想線ＬＣと同じ深さを有するように構成されている。つまり、スパイラル溝８８の底面８８３は、上述した仮想線ＬＣにより形成される仮想面上を延在している。
　上記の構成によれば、傾斜面８Ａは、浮動ブッシュ軸受２の回転方向に向かうにつれて内周側に曲がりながら延在する少なくとも一つのスパイラル溝８８を有するので、浮動ブッシュ軸受２が回転した際に、スパイラル溝８８の内部に入り込んだ潤滑油には、スパイラル溝８８の壁面から回転方向の下流側に向かって押し流すような力Ｆが作用する。よって、上記の構成によれば、スパイラル溝８８を有しない場合よりも、上述した隙間Ｓ２への潤滑油の供給量を増やすことができる。
　なお、図６に示される実施形態では、図３に示されるような、軸中央側直線部８１および軸端側直線部８２を含む傾斜面８Ａがスパイラル溝８８を有しているが、他の幾つかの実施形態では、図４に示されるような、凸曲面部８３を含む傾斜面８Ａがスパイラル溝８８を有していてもよい。
　上述した幾つかの実施形態では、上述した傾斜面８Ａが有するスパイラル溝８８について説明したが、他の幾つかの実施形態では、上述した傾斜面８Ｂが上述したスパイラル溝８８を有していてもよい。或る実施形態では、上述した傾斜面８Ａおよび上述した傾斜面８Ｂの両方が上述したスパイラル溝８８を有する。
　幾つかの実施形態にかかる過給機１は、図１に示されるように、上述した回転シャフト１１と、回転シャフト１１の一端に取り付けられる上述したコンプレッサホイール１２と、上述した浮動ブッシュ軸受２の浮動ブッシュ本体部２０と、回転シャフト１１、コンプレッサホイール１２および浮動ブッシュ本体部２０を収容するように構成された上述したハウジング１４と、を備える。
　上記の構成によれば、過給機１は、回転シャフト１１と、コンプレッサホイール１２と、浮動ブッシュ軸受２の浮動ブッシュ本体部２０と、ハウジング１４と、を備えるので、浮動ブッシュ本体部２０の内周面３と回転シャフト１１の外周面１１１との隙間Ｓ２への潤滑油の供給量を増やすことができ、浮動ブッシュ本体部２０の焼付きや損傷を防止することができる。
　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。
　上述した幾つかの実施形態では、過給機１としてコンプレッサホイール１２と、タービンホイール１３とを備えるターボチャージャを例に説明したが、過給機１は、ターボチャージャに限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、過給機１は、ターボチャージャ以外の過給機であってもよい。また、過給機１は、上述したタービンホイール１３を備えない構成にしてもよい。タービンホイール１３を備えない過給機１としては、不図示の電動機によりコンプレッサホイール１２を回転させるように構成された電動コンプレッサなどが挙げられる。
１　　　　　過給機
１１　　　　回転シャフト
１１１　　　外周面
１２　　　　コンプレッサホイール
１３　　　　タービンホイール
１４　　　　ハウジング
１５　　　　コンプレッサハウジング
１６　　　　タービンハウジング
１７　　　　軸受ハウジング
１７０　　　内部空間
１７１　　　外面
１７２　　　内面
１８　　　　潤滑油供給流路
１８１　　　導入口
１８２　　　排出口
２　　　　　浮動ブッシュ軸受
２Ａ　　　　比較例にかかる浮動ブッシュ軸受
２０　　　　浮動ブッシュ本体部
２０Ａ　　　比較例にかかる浮動ブッシュ本体部
２１　　　　挿通孔
２２　　　　給油孔
２３～２５　作動流体
３　　　　　内周面
３１　　　　一端
３２　　　　他端
４　　　　　外周面
４１　　　　一端
４２　　　　他端
５，６　　　軸端面
７Ａ，７Ｂ　鉛直面
７１Ａ，７１Ｂ　内周端
８Ａ，８Ｂ　傾斜面
８１　　　　軸中央側直線部
８１１　　　先端
８２　　　　軸端側直線部
８３　　　　凸曲面部
８４　　　　軸中央側凸曲面部
８５　　　　軸端側凸曲面部
８６　　　　最も突出した部分
８７　　　　直線状傾斜面
８８　　　　スパイラル溝
９　　　　　突出部
ＬＡ　　　　回転シャフトの軸線
ＬＢ　　　　浮動ブッシュ本体部の軸線
ＬＣ　　　　仮想線
ＬＤ　　　　仮想法線
Ｍ　　　　　中点
Ｒ　　　　　回転方向

Claims (6)

  1. 　回転シャフトを回転可能に支持するように構成された浮動ブッシュ軸受であって、
    　前記回転シャフトが挿通される挿通孔を有する円筒状に形成される浮動ブッシュ本体部を備え、
    　前記浮動ブッシュ本体部は、
    　内周面と、
    　前記浮動ブッシュ本体部の軸方向において、前記内周面よりも大きな幅寸法を有する外周面と、
    　前記内周面の一端と前記外周面の一端とを接続する軸端面であって、前記外周面の前記一端から内周側に向かって前記軸方向に対して直交する方向に沿って延在する鉛直面、および前記鉛直面の内周端から前記内周面の前記一端に向かって延在する傾斜面、を含む軸端面と、を含み、
    　前記傾斜面は、前記鉛直面の前記内周端と前記内周面の前記一端とを直線状に結んだ仮想線に対して突出する突出部を有する
    浮動ブッシュ軸受。
  2. 　前記傾斜面は、
    　前記内周面の前記一端から直線状に延在するとともに、前記仮想線よりも前記浮動ブッシュ本体部の軸線に対する傾斜角度が小さく形成された軸中央側直線部と、
    　前記軸中央側直線部の先端と前記鉛直面の前記内周端とを直線状に結ぶように形成された軸端側直線部と、を含む
    請求項１に記載の浮動ブッシュ軸受。
  3. 　前記傾斜面は、前記鉛直面の前記内周端と前記内周面の前記一端とを結ぶように形成された凸曲面部を含む
    請求項１に記載の浮動ブッシュ軸受。
  4. 　前記仮想線の中点を通り、前記仮想線に直交する直線を仮想法線としたときに、前記突出部は、前記仮想線よりも最も突出した部分が、前記仮想法線よりも軸中央側に位置するように構成された
    請求項２又は３に記載の浮動ブッシュ軸受。
  5. 　前記傾斜面は、前記浮動ブッシュ軸受の回転方向に向かうにつれて内周側に曲がりながら延在する少なくとも一つのスパイラル溝を有する
    請求項１乃至４の何れか１項に記載の浮動ブッシュ軸受。
  6. 　回転シャフトと、
    　前記回転シャフトの一端に取り付けられるコンプレッサホイールと、
    　請求項１乃至５の何れか１項に記載の浮動ブッシュ軸受の浮動ブッシュ本体部と、
    　前記回転シャフト、前記コンプレッサホイールおよび前記浮動ブッシュ本体部を収容するように構成されたハウジングと、を備える過給機。
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