JP2018091268A - ターボチャージャ - Google Patents

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Abstract

【課題】摺動界面に速やかに潤滑油を供給可能なターボチャージャを提供することを課題とする。
【解決手段】ターボチャージャは、油孔33を有し、外側摺動面30a、31aと外側非摺動面32aとを有するジャーナル軸受3と、ジャーナル軸受3の径方向内側に回転可能に配置され、内側摺動面500a、501aと内側非摺動面502aとを有する回転軸50と、を備える。外側非摺動面32aと内側非摺動面502aとの間には隙間Aが区画される。外側摺動面30a、31aと内側摺動面500a、501aとの間には摺動界面Ba、Bbが区画される。回転軸50の逆回転方向を−θ方向、回転軸50の軸方向における油孔33の出口330から摺動界面Ba、Bbに向かう方向をZ方向とする。内側非摺動面502aには、−θ方向およびZ方向を含む方向に延在する内側傾斜部503aを有する内側油路503が形成されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、ジャーナル軸受により回転軸が支持されるターボチャージャに関する。
特許文献1に示すように、ターボチャージャはジャーナル軸受を備えている。図9に、ターボチャージャのジャーナル軸受付近の軸方向断面図を示す。図9に示すように、ジャーナル軸受100は、一対の外側摺動面101と、外側非摺動面102と、油孔103と、を備えている。一方、回転軸104は、一対の内側摺動面105と、内側非摺動面106と、を備えている。外側非摺動面102と内側非摺動面106との間には、隙間aが区画されている。隙間aには、油孔103の出口が開口している。外側摺動面101と内側摺動面105との間には、摺動界面bが区画されている。ターボチャージャ駆動時、つまり回転軸104の回転時においては、隙間aを経由して、油孔103から摺動界面bに、油膜形成用の潤滑油が供給される。
特開2014−15854号公報
しかしながら、隙間aを経由して、油孔103から摺動界面bまで潤滑油が到達するのには、ある程度時間がかかる。このため、ターボチャージャ始動時に、速やかに摺動界面bに油膜が形成されにくい。そこで、本発明は、摺動界面に速やかに潤滑油を供給可能なターボチャージャを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明のターボチャージャは、筒状であって自身を径方向に貫通する油孔を有し、内周面に外側摺動面と外側非摺動面とを有するジャーナル軸受と、前記ジャーナル軸受の径方向内側に回転可能に配置され、外周面に内側摺動面と内側非摺動面とを有する回転軸と、を備え、前記外側非摺動面と前記内側非摺動面との間には前記油孔の出口が開口する隙間が区画され、前記外側摺動面と前記内側摺動面との間には前記油孔から供給される潤滑油の油膜が形成される摺動界面が区画されるターボチャージャであって、前記回転軸の逆回転方向を−θ方向、前記回転軸の軸方向における前記油孔の出口から前記摺動界面に向かう方向をZ方向として、前記内側非摺動面には、前記−θ方向および前記Z方向を含む方向に延在する内側傾斜部を有する内側油路が形成されていることを特徴とする。
また、上記課題を解決するため、本発明のターボチャージャは、筒状であって自身を径方向に貫通する油孔を有し、内周面に外側摺動面と外側非摺動面とを有するジャーナル軸受と、前記ジャーナル軸受の径方向内側に回転可能に配置され、外周面に内側摺動面と内側非摺動面とを有する回転軸と、を備え、前記外側非摺動面と前記内側非摺動面との間には前記油孔の出口が開口する隙間が区画され、前記外側摺動面と前記内側摺動面との間には前記油孔から供給される潤滑油の油膜が形成される摺動界面が区画されるターボチャージャであって、前記回転軸の正回転方向を+θ方向、前記回転軸の軸方向における前記油孔の出口から前記摺動界面に向かう方向をZ方向として、前記外側非摺動面には、前記+θ方向および前記Z方向を含む方向に延在する外側傾斜部を有する外側油路が形成されていることを特徴とする。
内側傾斜部は、−θ方向およびZ方向を含む方向に、延在している。このため、回転軸つまり内側傾斜部の回転に伴って、潤滑油には、内側傾斜部から、Z方向の駆動力が加わる。したがって、摺動界面に速やかに潤滑油を供給することができる。
外側傾斜部は、+θ方向およびZ方向を含む方向に、延在している。このため、回転軸つまり潤滑油の回転に伴って、潤滑油には、外側傾斜部から、Z方向の駆動力が加わる。したがって、摺動界面に速やかに潤滑油を供給することができる。
第一実施形態のターボチャージャの軸方向断面図である。 図1の枠II内の拡大図である。 同ターボチャージャの回転軸の内側非摺動面の展開図である。 図3のIV−IV方向断面図である。 第二実施形態のターボチャージャのジャーナル軸受の外側非摺動面の展開図である。 (a)は、その他の実施形態(その1)のターボチャージャの回転軸の内側非摺動面の展開図である。(b)は、その他の実施形態(その2)のターボチャージャの回転軸の内側非摺動面の展開図である。 (a)は、その他の実施形態(その3)のターボチャージャの回転軸の内側非摺動面の展開図である。(b)は、その他の実施形態(その4)のターボチャージャの回転軸の内側非摺動面の展開図である。 (a)は、その他の実施形態(その5)のターボチャージャの回転軸の内側非摺動面の展開図である。(b)は、その他の実施形態(その6)のターボチャージャの回転軸の内側非摺動面の内側油路の長手方向断面図である。 従来のターボチャージャのジャーナル軸受付近の軸方向断面図である。
以下、本発明のターボチャージャの実施の形態について説明する。
<第一実施形態>
[ターボチャージャの構成]
まず、本実施形態のターボチャージャの構成について説明する。図1に、本実施形態のターボチャージャの軸方向断面図を示す。図1に示すように、本実施形態のターボチャージャ1は、ジャーナル軸受3と、スラスト軸受4と、回転部5と、ベアリングハウジング90と、コンプレッサハウジング91と、タービンハウジング92と、を備えている。
以降の図面においては、回転軸50の正回転方向(上→右→下→左方向)を、+θ方向とする。また、回転軸50の逆回転方向(上→左→下→右方向)を、−θ方向とする。また、回転軸50の軸方向(前後方向)における、油孔33の出口330の重心Cから前側の摺動界面Baに向かう方向、油孔33の出口330の重心Cから後側の摺動界面Bbに向かう方向を、各々、Z方向とする。
ベアリングハウジング90の内部には、油路901a、901bと、軸受収容部902a、902bと、が形成されている。油路901a、901bには、潤滑油が流れている。前側または後側から見て、軸受収容部902aは、ベアリングハウジング90の径方向中心部に配置されている。軸受収容部902bは、ベアリングハウジング90の前面に凹設されている。
ジャーナル軸受3は、滑り軸受である。ジャーナル軸受3は、軸受収容部902aに収容されている。ジャーナル軸受3の構成については、後で詳しく説明する。スラスト軸受4は、軸受収容部902bに収容されている。コンプレッサハウジング91は、ベアリングハウジング90の前側に配置されている。タービンハウジング92は、ベアリングハウジング90の後側に配置されている。
回転部5は、ベアリングハウジング90に対して、回転可能である。回転部5は、回転軸50と、コンプレッサインペラ51と、タービンインペラ52と、スラストカラー53と、シールリングカラー54と、を備えている。
回転軸50は、ベアリングハウジング90を前後方向に貫通している。回転軸50は、ジャーナル軸受3により、径方向外側から、回転可能に支持されている。回転軸50の構成については、後で詳しく説明する。コンプレッサインペラ51は、回転軸50の前端に取り付けられている。タービンインペラ52は、回転軸50の後端に連なっている。すなわち、回転軸50は、コンプレッサインペラ51とタービンインペラ52とを連結している。スラストカラー53は、回転軸50の外周面に取り付けられている。スラストカラー53は、スラスト軸受4により、軸方向から、回転可能に支持されている。シールリングカラー54も、回転軸50に連結されている。
潤滑油は、油路901aを経由して、ジャーナル軸受3、スラスト軸受4に供給される。ジャーナル軸受3、スラスト軸受4において使用された潤滑油は、油路901bを経由して、ベアリングハウジング90から排出される。
[ジャーナル軸受および回転軸の構成]
次に、ジャーナル軸受の構成について説明する。図2に、図1の枠II内の拡大図を示す。図2に示すように、ジャーナル軸受3は、前後方向に延在する筒状であって、前後一対の小径部30、31と、大径部32と、油孔33と、を備えている。ジャーナル軸受3は、回り止め用のピン(図略)により、軸受収容部902aに固定されている。前後一対の小径部30、31は、大径部32の前後方向両側に配置されている。小径部30、31は、大径部32よりも、内径が小径である。小径部30、31の内周面には、外側摺動面30a、31aが配置されている。外側摺動面30a、31aは、平滑面である。大径部32の内周面には、外側非摺動面32aが配置されている。外側非摺動面32aは、平滑面である。油孔33は、ジャーナル軸受3を径方向(上下方向)に貫通している。油孔33の入口は、油路901aに連通している。油孔33の出口330は、外側非摺動面32aに開設されている。
次に、回転軸の構成について説明する。図2に示すように、回転軸50は、前後方向に延在する丸棒状であって、前後一対の大径部500、501と、小径部502と、を備えている。前後一対の大径部500、501は、小径部502の前後方向両側に配置されている。大径部500、501は、小径部502よりも、外径が大径である。大径部500、501の外周面には、内側摺動面500a、501aが配置されている。内側摺動面500a、501aは、平滑面である。小径部502の外周面には、内側非摺動面502aが配置されている。
外側非摺動面32aと内側非摺動面502aとの間には、隙間Aが区画されている。隙間Aには、油孔33の出口330が開口している。前側の外側摺動面30aと内側摺動面500aとの間には、摺動界面Baが配置されている。後側の外側摺動面31aと内側摺動面501aとの間には、摺動界面Bbが配置されている。摺動界面Ba、Bbには、各々、油孔33の出口330から隙間Aを経由して供給される潤滑油Oにより、油膜が形成されている。
図3に、本実施形態のターボチャージャの回転軸の内側非摺動面の展開図を示す。図2、図3に示すように、内側非摺動面502aには、複数の内側油路503が配置されている。複数の内側油路503は、所定間隔ずつ離間して、互いに平行に配置されている。内側油路503は、溝状を呈している。内側油路503の横断面形状(内側油路503の延在方向に対して直交する方向の断面形状)は、C字状を呈している。内側油路503の横断面形状は、内側油路503の全長に亘って一定である。内側油路503は、出口330の重心Cを中心とする、V字状に延在している。内側油路503は、出口330の重心Cを境に、前後一対の内側傾斜部503a、503bを備えている。前側の内側傾斜部503aは、Z方向(前側および後側のうち、出口330から前側の摺動界面Baに向かう方向。つまり前側)かつ−θ方向に、直線状に延在している。後側の内側傾斜部503bは、Z方向(前側および後側のうち、出口330から後側の摺動界面Bbに向かう方向。つまり後側)かつ−θ方向に、直線状に延在している。
図4に、図3のIV−IV方向断面図を示す。なお、図4においては、内側油路503の全長を短縮して示す。図4に示すように、内側油路503の溝底のZ方向両端(前側の内側傾斜部503aの前端504a、後側の内側傾斜部503bの後端504b)は、スロープ状を呈している。すなわち、前端504aは、後側から前側に向かって径方向外側に上昇する傾斜面である。並びに、後端504bは、前側から後側に向かって径方向外側に上昇する傾斜面である。
[ターボチャージャの動き]
次に、本実施形態のターボチャージャの動きについて説明する。図1、図2に示すように、ターボチャージャ1の駆動時、すなわち回転軸50の回転時において、潤滑油Oは、油路901aから、油孔33の出口330を経由して、隙間Aに吐出される。潤滑油Oは、内側油路503のうち、出口330の真下部分(V字頂点部分。上流端。)に接触する。図3、図4に示すように、回転軸50の内側非摺動面502aの内側油路503は、出口330の重心Cを境に、前後一対の内側傾斜部503a、503bを備えている。潤滑油Oは、前側部分Oaと、後側部分Obと、に分流する。なお、図3、図4に矢印で模式的に示すのは、回転中の内側非摺動面502aを基準とした場合の、内側傾斜部503a、503b内の前側部分Oa、後側部分Obの流動方向である。
前側部分Oaは、内側傾斜部503aに沿って、前側に流動する。すなわち、内側傾斜部503aは、出口330の重心CからZ方向(前側)かつ−θ方向に延在している。また、内側傾斜部503aは、+θ方向に回転している。このため、前側部分Oaは、内側傾斜部503aに沿って、前側に流動する。前側部分Oaは、前端504aを経由して、前側の摺動界面Baに供給される。このようにして、前側の摺動界面Baに油膜が形成される。同様に、後側部分Obは、内側傾斜部503bに沿って、後側に流動する。すなわち、内側傾斜部503bは、出口330の重心CからZ方向(後側)かつ−θ方向に延在している。また、内側傾斜部503aは、+θ方向に回転している。このため、後側部分Obは、内側傾斜部503bに沿って、後側に流動する。後側部分Obは、後端504bを経由して、後側の摺動界面Bbに供給される。このようにして、後側の摺動界面Bbに油膜が形成される。
[作用効果]
次に、本実施形態のターボチャージャの作用効果について説明する。本実施形態のターボチャージャ1によると、内側傾斜部503a、503bは、−θ方向およびZ方向を含む方向に、延在している。このため、回転軸50つまり内側傾斜部503a、503bの回転に伴って、潤滑油Oには、内側傾斜部503a、503b(具体的には内側傾斜部503a、503bの溝側面)から、Z方向の駆動力が加わる。したがって、摺動界面Ba、Bbに速やかに潤滑油Oを供給することができる。このように、本実施形態のターボチャージャ1によると、回転軸50の回転に伴って、油孔33から隙間Aに供給された潤滑油Oが、内側油路503に沿って流動する。このため、摺動界面Ba、Bbに速やかに潤滑油Oを供給することができる。
また、一対の摺動界面Ba、Bbは、油孔33の出口330を挟んで、前後方向両側に配置されている。これに対応して、内側油路503は、出口330を挟んで、前後方向両側に、一対の内側傾斜部503a、503bを有している。このため、出口330から隙間Aに流れ込んだ潤滑油Oを、内側傾斜部503aに沿って前側に流動する前側部分Oaと、内側傾斜部503bに沿って後側に流動する後側部分Obと、に分流することができる。したがって、前後一対の摺動界面Ba、Bbに、速やかに潤滑油Oを供給することができる。また、前端504a、後端504bは、各々、スロープ状を呈している。このため、内側傾斜部503a、503bに入り込んだ異物を、外部に排出しやすい。
また、図2に示すように、ターボチャージャ1の駆動時においては、まず回転軸50が回転し始め、続いて回転軸50に引っ張られて、隙間Aにおける回転軸50付近の潤滑油Oが回転し始める。その後、回転軸50の回転力は、隙間Aを、径方向内側から径方向外側に向かって、伝達される。ここで、ジャーナル軸受3の外側非摺動面32aは、隙間Aの径方向外側に配置されている。ジャーナル軸受3に外側油路を配置する場合(勿論、ジャーナル軸受3に外側油路を配置してもよい)、外側油路付近の潤滑油Oが回転し始めるまでは、外側油路から潤滑油Oに、Z方向の駆動力を加えることができない。このため、潤滑油OがZ方向に流動し始めるのが若干遅れてしまう。この点、本実施形態のターボチャージャ1によると、内側油路503は、回転軸50自体に配置されている。内側油路503付近の潤滑油Oは、速やかに回転し始める。このため、内側油路503から潤滑油Oに、速やかにZ方向の駆動力を加えることができる。したがって、摺動界面Ba、Bbに速やかに潤滑油Oを供給することができる。
<第二実施形態>
本実施形態のターボチャージャと、第一実施形態のターボチャージャとの相違点は、内側非摺動面が平滑状を呈している点である。また、外側非摺動面に、複数の外側油路が配置されている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。
図5に、本実施形態のターボチャージャのジャーナル軸受の外側非摺動面の展開図を示す。なお、図3と対応する部位については同じ符号で示す。図5に示すように、外側非摺動面32aには、複数の外側油路34が配置されている。複数の外側油路34は、所定間隔ずつ離間して、互いに平行に配置されている。外側油路34は、溝状を呈している。外側油路34の横断面形状は、C字状を呈している。外側油路34の横断面形状は、外側油路34の全長に亘って一定である。外側油路34は、出口330の重心Cを中心とする、V字状に延在している。外側油路34は、出口330の重心Cを境に、前後一対の外側傾斜部34a、34bを備えている。前側の外側傾斜部34aは、Z方向(前側および後側のうち、出口330から前側の摺動界面Baに向かう方向。つまり前側)かつ+θ方向に、直線状に延在している。後側の外側傾斜部34bは、Z方向(前側および後側のうち、出口330から後側の摺動界面Bbに向かう方向。つまり後側)かつ+θ方向に、直線状に延在している。
図4に示す内側油路503の前端504a、後端504b同様に(ただし、径方向の内外関係は反対)、外側油路34の前端35a、35bは、スロープ状を呈している。すなわち、前端35aは、後側から前側に向かって径方向内側に上昇する傾斜面である。並びに、後端35bは、前側から後側に向かって径方向内側に上昇する傾斜面である。
図1、図2に示すように、ターボチャージャ1の駆動時、すなわち回転軸50の回転時において、潤滑油Oは、油路901aから、油孔33の出口330を経由して、隙間Aに吐出される。図5に示すように、潤滑油Oは、回転軸50の回転に伴って、+θ方向に回転する。ここで、外側油路34は、出口330の重心Cを境に、前後一対の外側傾斜部34a、34bを備えている。潤滑油Oは、前側部分Oaと、後側部分Obと、に分流する。なお、図5に矢印で模式的に示すのは、外側非摺動面32aを基準とした場合の、外側傾斜部34a、34b内の前側部分Oa、後側部分Obの流動方向である。
前側部分Oaは、外側傾斜部34aに沿って、前側に流動する。すなわち、外側傾斜部34aは、出口330の重心CからZ方向(前側)かつ+θ方向に延在している。また、潤滑油Oは、自身の有する粘性により、回転軸50と共に+θ方向に回転している。このため、前側部分Oaは、内側傾斜部503aに沿って、前側に流動する。前側部分Oaは、前端35aを経由して、前側の摺動界面Baに供給される。このようにして、前側の摺動界面Baに油膜が形成される。同様に、後側部分Obは、外側傾斜部34bに沿って、後側に流動する。すなわち、外側傾斜部34bは、出口330の重心CからZ方向(後側)かつ+θ方向に延在している。また、潤滑油Oは、自身の有する粘性により、回転軸50と共に+θ方向に回転している。このため、後側部分Obは、外側傾斜部34bに沿って、後側に流動する。後側部分Obは、後端35bを経由して、後側の摺動界面Bbに供給される。このようにして、後側の摺動界面Bbに油膜が形成される。
本実施形態のターボチャージャと、第一実施形態のターボチャージャとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。本実施形態のターボチャージャによると、外側傾斜部34a、34bは、+θ方向およびZ方向を含む方向に、延在している。このため、図2に示す回転軸50つまり潤滑油Oの回転に伴って、潤滑油Oには、外側傾斜部34a、34b(具体的には外側傾斜部34a、34bの溝側面)から、Z方向の駆動力が加わる。したがって、摺動界面Ba、Bbに速やかに潤滑油Oを供給することができる。このように、本実施形態のターボチャージャによると、回転軸50の回転に伴って、油孔33から隙間Aに供給された潤滑油Oが、外側油路34に沿って流動する。このため、摺動界面Ba、Bbに速やかに潤滑油Oを供給することができる。
また、一対の摺動界面Ba、Bbは、油孔33の出口330を挟んで、前後方向両側に配置されている。これに対応して、外側油路34は、出口330を挟んで、前後方向両側に、一対の外側傾斜部34a、34bを有している。このため、出口330から隙間Aに流れ込んだ潤滑油Oを、外側傾斜部34aに沿って前側に流動する前側部分Oaと、外側傾斜部34bに沿って後側に流動する後側部分Obと、に分流することができる。したがって、前後一対の摺動界面Ba、Bbに、速やかに潤滑油Oを供給することができる。また、前端35a、後端35bは、各々、スロープ状を呈している。このため、外側傾斜部34a、34bに入り込んだ異物を、外部に排出しやすい。
また、外側油路34は、不動の(回転しない)ジャーナル軸受3に配置されている。このため、回転軸50に内側油路503を配置することなく(勿論、回転軸50に内側油路503を配置してもよい)、摺動界面Ba、Bbに速やかに潤滑油Oを供給することができる。したがって、回転軸50の回転バランスが良好である。また、回転軸50の強度(例えば捩り剛性など)を確保しやすい。
<その他>
以上、本発明のターボチャージャの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
図6(a)に、その他の実施形態(その1)のターボチャージャの回転軸の内側非摺動面の展開図を示す。図6(b)に、その他の実施形態(その2)のターボチャージャの回転軸の内側非摺動面の展開図を示す。なお、図3と対応する部位については同じ符号で示す。図6(a)に示すように、内側油路503が、出口330の後側だけに、内側傾斜部503bを有していてもよい。すなわち、出口330から摺動界面Ba、Bbまでの距離を比較して(図2参照)、より遠い方の摺動界面Bb側だけに、選択的に、内側傾斜部503bを配置してもよい。こうすると、前後一対の摺動界面Ba、Bb間における潤滑油の供給速度のばらつきを抑制することができる。勿論、内側油路503が、出口330の前側だけに、内側傾斜部503aを有していてもよい。図6(b)に示すように、出口330の真下部分と、内側油路503のV字頂点部分と、が前後方向にずれていてもよい。この場合であっても、内側傾斜部503a、503bを配置することができる。
図7(a)に、その他の実施形態(その3)のターボチャージャの回転軸の内側非摺動面の展開図を示す。図7(b)に、その他の実施形態(その4)のターボチャージャの回転軸の内側非摺動面の展開図を示す。なお、図3と対応する部位については同じ符号で示す。図7(a)に示すように、内側油路503は、前後一対の内側傾斜部503a、503bと、保油部503cと、を備えている。保油部503cは、前後方向に延在している。駆動していたターボチャージャが停止すると、図2に示すように、摺動界面Ba、Bbの潤滑油Oは、自重により、摺動界面Ba、Bbの前後方向両端から、外部に流れ落ちる。また、内側傾斜部503a、503bの潤滑油Oは、自重により、内側傾斜部503a、503bに沿って、外部に流れ落ちる。また、内側傾斜部503a、503bの潤滑油Oは、自重により、内側傾斜部503a、503bから溢れ、内側非摺動面502aに沿って、外部に流れ落ちる。ここで、内側油路503は、保油部503cを備えている。保油部503cは、回転軸50の軸方向に延在している。つまり、保油部503cは、回転軸50の周方向に延在していない。このため、ターボチャージャが停止しても、保油部503cの潤滑油Oは、自重により、保油部503cから流出しにくい。また、内側傾斜部503a、503bに沿って流れ落ちる潤滑油Oは、保油部503cに流れ込みやすい。また、内側非摺動面502aに沿って流れ落ちる潤滑油Oは、保油部503cに流れ込みやすい。また、保油部503cは、出口330の真下に配置されている。このため、出口330から流れ落ちる潤滑油Oは、保油部503cに流れ込みやすい。このように、ターボチャージャが停止しても、潤滑油Oは、保油部503cに貯留されやすい。
この状態からターボチャージャが始動すると、油孔33から摺動界面Ba、Bbへの潤滑油Oの供給に先駆けて、保油部503cに貯留されていた潤滑油Oが、摺動界面Ba、Bbに供給される。このため、始動直後であっても、速やかに、摺動界面Ba、Bbに油膜を形成することができる。
図7(b)に示すように、保油部503cは、周方向にうねる波線状(ジグザグ状)に延在していてもよい。また、保油部503cの波形は、サイン波状、三角波状、矩形波状などであってもよい。
図8(a)に、その他の実施形態(その5)のターボチャージャの回転軸の内側非摺動面の展開図を示す。図8(b)に、その他の実施形態(その6)のターボチャージャの回転軸の内側非摺動面の内側油路の長手方向断面図を示す。なお、図3、図4と対応する部位については同じ符号で示す。図8(a)に示すように、前側の内側傾斜部503aと、後側の内側傾斜部503bと、で傾斜角度(Z方向に対する傾斜角度)αa、αbが異なっていてもよい。例えば、出口330から摺動界面Ba、Bbまでの距離を比較して(図2参照)、遠い方の摺動界面Bb側の内側傾斜部503bの傾斜角度αb(例えば30°)を、近い方の摺動界面Ba側の内側傾斜部503aの傾斜角度αa(例えば45°)よりも、小さくしてもよい。こうすると、前後一対の摺動界面Ba、Bb間における潤滑油の供給速度のばらつきを抑制することができる。勿論、遠い方の摺動界面Bb側の内側傾斜部503bの傾斜角度αb(例えば45°)を、近い方の摺動界面Ba側の内側傾斜部503aの傾斜角度αa(例えば30°)よりも、大きくしてもよい。
図8(b)に示すように、内側油路503に、所定間隔ずつ離間して、複数の保油部503dを配置してもよい。保油部503dは、凹状を呈している。こうすると、ターボチャージャ停止後に、保油部503dに潤滑油Oを貯留することができる。このため、ターボチャージャ始動直後に、速やかに、摺動界面Ba、Bbに油膜を形成することができる。なお、図7(a)、図7(b)に示す保油部503cを、保油部503d同様に、内側油路503に、複数配置してもよい。この場合であっても、ターボチャージャ始動直後に、速やかに、摺動界面Ba、Bbに油膜を形成することができる。
図6(a)、図6(b)、図7(a)、図7(b)、図8(a)、図8(b)に示す内側油路503に関する形態は、外側油路34に転用することもできる。この場合、図3(内側油路503)と図5(外側油路34)の関係同様に、図6(a)、図6(b)、図7(a)、図7(b)、図8(a)、図8(b)に示す+θ方向を−θ方向に、−θ方向を+θ方向に、反転すればよい。
以下、内側油路503、外側油路34を代表して、内側油路503の形態について説明する。なお、外側油路34についても、同様である。内側油路503における内側傾斜部503a、503bの配置数は特に限定しない。例えば、螺旋状の単一の内側傾斜部503a、503bを配置してもよい。この場合、螺旋のピッチ、Z方向に対する傾斜角度は特に限定しない。内側油路503の横断面形状は特に限定しない。例えば、C字状、V字状、W字状、四角形状などであってもよい。内側油路503の横断面積は、内側油路503の全長に亘って、一定でなくてもよい。内側油路503の延在形状は特に限定しない。直線状、曲線状、これらの形状が適宜組み合わさった形状などであってもよい。上流側から下流側に向かう途中で、内側油路503が複数に分岐していてもよい。上流側から下流側に向かう途中で、複数の内側油路503が合流していてもよい。内側油路503は、溝状ではなく、リブ状であってもよい。この場合であっても、摺動界面Ba、Bbに速やかに潤滑油Oを供給することができる。単一の内側非摺動面502aに複数の内側油路503を配置する場合、複数の内側油路503間における、横断面形状、横断面積、延在形状の異同は特に限定しない。内側油路503と外側油路34とを同一のターボチャージャ1に配置してもよい。つまり、隙間Aの径方向両側に内側油路503と外側油路34とを配置してもよい。
1:ターボチャージャ、3:ジャーナル軸受、4:スラスト軸受、5:回転部、30:小径部、30a:外側摺動面、31:小径部、31a:外側摺動面、32:大径部、32a:外側非摺動面、33:油孔、34:外側油路、34a:外側傾斜部、34b:外側傾斜部、35a:前端、35b:後端、50:回転軸、51:コンプレッサインペラ、52:タービンインペラ、53:スラストカラー、54:シールリングカラー、90:ベアリングハウジング、91:コンプレッサハウジング、92:タービンハウジング、330:出口、500:大径部、500a:内側摺動面、501:大径部、501a:内側摺動面、502:小径部、502a:内側非摺動面、503:内側油路、503a:内側傾斜部、503b:内側傾斜部、503c:保油部、503d:保油部、504a:前端、504b:後端、901a:油路、901b:油路、902a:軸受収容部、902b:軸受収容部、A:隙間、Ba:摺動界面、Bb:摺動界面、C:重心、O:潤滑油、Oa:前側部分、Ob:後側部分、αa:傾斜角度、αb:傾斜角度

Claims (4)

  1. 筒状であって自身を径方向に貫通する油孔を有し、内周面に外側摺動面と外側非摺動面とを有するジャーナル軸受と、
    前記ジャーナル軸受の径方向内側に回転可能に配置され、外周面に内側摺動面と内側非摺動面とを有する回転軸と、
    を備え、
    前記外側非摺動面と前記内側非摺動面との間には前記油孔の出口が開口する隙間が区画され、前記外側摺動面と前記内側摺動面との間には前記油孔から供給される潤滑油の油膜が形成される摺動界面が区画されるターボチャージャであって、
    前記回転軸の逆回転方向を−θ方向、前記回転軸の軸方向における前記油孔の出口から前記摺動界面に向かう方向をZ方向として、
    前記内側非摺動面には、前記−θ方向および前記Z方向を含む方向に延在する内側傾斜部を有する内側油路が形成されていることを特徴とするターボチャージャ。
  2. 前記油孔の出口を挟んで、軸方向両側に一対の前記摺動界面が配置されており、
    前記内側油路は、前記油孔の出口を挟んで、軸方向両側に一対の前記内側傾斜部を有している請求項1に記載のターボチャージャ。
  3. 筒状であって自身を径方向に貫通する油孔を有し、内周面に外側摺動面と外側非摺動面とを有するジャーナル軸受と、
    前記ジャーナル軸受の径方向内側に回転可能に配置され、外周面に内側摺動面と内側非摺動面とを有する回転軸と、
    を備え、
    前記外側非摺動面と前記内側非摺動面との間には前記油孔の出口が開口する隙間が区画され、前記外側摺動面と前記内側摺動面との間には前記油孔から供給される潤滑油の油膜が形成される摺動界面が区画されるターボチャージャであって、
    前記回転軸の正回転方向を+θ方向、前記回転軸の軸方向における前記油孔の出口から前記摺動界面に向かう方向をZ方向として、
    前記外側非摺動面には、前記+θ方向および前記Z方向を含む方向に延在する外側傾斜部を有する外側油路が形成されていることを特徴とするターボチャージャ。
  4. 前記油孔の出口を挟んで、軸方向両側に一対の前記摺動界面が配置されており、
    前記外側油路は、前記油孔の出口を挟んで、軸方向両側に一対の前記外側傾斜部を有している請求項3に記載のターボチャージャ。
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