JPH0512634U - 過給機のスラスト軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 反スラスト軸受の位置決め精度を確保し、同
時に、簡単に組み立てられるようにする。 【構成】 タービン軸６に装着したスラストブッシュ１
４を挟むように、正スラスト軸受２２と反スラスト軸受
２３を配置する。スラストブッシュ１４のコンプレッサ
側の面に正スラスト軸受２２のパッド面２２ａを対向さ
せ、スラストブッシュ１４のタービン側の面に反スラス
ト軸受２３のパッド面２３ａを対向させる。反スラスト
軸受２３を、軸受車室３と正スラスト軸受２２との間に
挟み込ませるようにして同一のボルト２５で軸受車室３
に取り付け、反スラスト軸受２３の位置決め精度を出
す。正スラスト軸受２２のパッド面２２ａに開口する専
用給油路２４と軸受車室３の給油路１２を連通させる給
油孔２７を、反スラスト軸受２３に穿設する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はタービン軸に作用するスラスト力を支持するために用いる過給機のス ラスト軸受装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

中間支持軸受方式の過給機は、図４に一例を示す如く、タービン車室１とコン プレッサ車室２とを軸受車室３を介して一体構造とし、タービン車室１内のター ビンホイール４とコンプレッサ車室２内のコンプレッサホイール５とを、軸受車 室３内にてジャーナル軸受により回転自在に支持されたタービン軸６によって連 結し、エンジンの排気によってタービンホイール４を回転させることによりター ビン軸６を介してコンプレッサホイール５を回転させ、吸気を圧縮してエンジン に給気するようにしてある。

【０００３】 上記過給機のタービン軸６は、高速回転するので、ジャーナル軸受部を潤滑さ せる必要があり、そのため、従来は、軸受車室３のタービン軸貫通部に、周方向 及び径方向に給油路７を有する軸受嵌輪８を組み込み、該軸受嵌輪８内の軸方向 両端部に、径方向に給油孔１１を有するフローティングメタル９，１０を上記の ジャーナル軸受として回転自在に嵌入して、軸受車室３に設けた給油路１２を経 て供給された潤滑油がフローティングメタル９，１０の内外周面に導かれるよう にし、更に、上記タービンホイール４側のフローティングメタル９を、軸受嵌輪 ８の内径部に組み付けた２つのリテーニングリング１３間に挾持させて軸方向の 位置を保持させると共に、コンプレッサホイール５側のフローティングメタル１ ０を、リテーニングリング１３とコンプレッサ側のタービン軸６上に装着したス ラストブッシュ１４との間に保持させるようにしてある。

【０００４】 又、上記コンプレッサ車室２内でコンプレッサホイール５を取り付けているタ ービン軸６の外側に、表面に凹凸を形成した油切り１５を設けると共に、該油切 り１５の外面にピストンリング１６を嵌合させ、該ピストンリング１６に内周面 が接するようにしたシールプレート１７を軸受車室３に取り付けてオイルシール 部を形成し、更に、上記油切り１５とスラストブッシュ１４のコンプレッサ側の 面との間に、軸受車室３の給油路１２に連通する専用給油路１９を備えたスラス ト軸受１８を配置し、スラストブッシュ１４のコンプレッサ側の面が正スラスト （タービン軸６がコンプレッサ側に移動しようとする方向のスラスト）軸受面と され、油切り１５のタービン側の面が反スラスト（タービン軸６がタービン側に 移動しようとする方向のスラスト）軸受面とされ、これらスラスト軸受面が上記 スラスト軸受１８の専用給油路１９から出てくる潤滑油によって潤滑されるよう にしてある。なお、図中、２０は軸受車室３の排油孔、２１は軸受車室３の排油 口を示す。

【０００５】 しかしながら、上記過給機の場合、通常運転中はほとんど正スラストがスラス ト軸受１８に作用するため、スラスト軸受１８の正スラスト側が荷重側となり、 反スラスト側が非荷重側となって正スラスト側のパッド面１８ａとスラストブッ シュ１４の正スラスト軸受面との間の隙間が減少すると同時に、スラスト軸受１ ８の反スラスト側のパッド面１８ｂと油切り１５の反スラスト軸受面との間の隙 間が増大し、潤滑油が給油抵抗の少ない反スラスト側に多く流れてしまい、過給 圧の増大に伴ってスラスト軸受１８の負荷能力を高めるためには、荷重側で必要 とする潤滑油量に応じて非荷重側に流れる潤滑油量を考慮に入れた大量の潤滑油 を供給しなければならないという問題がある。

【０００６】 又、コンプレッサ側のフローティングメタル１０は、本来、タービン側のフロ ーティングメタル９と同様に両端面をリテーニングリング１３に位置決めさせて 安定回転させることが望ましいが、軸受スパンを長くし且つ過給機自体をコンパ クトにするために、スラストブッシュ１４の側面で押えるようにしていることか ら、フローティングメタル１０とスラストブッシュ１４との間の相対回転でフロ ーティングメタルが捩れるようになってタービン軸６の回転が不安定になるとい う問題もある。

【０００７】 そのため、図５に示す如く、上記スラスト軸受１８を機能分離させる如く、正 スラストを支持するための正スラスト軸受２２と、反スラストを支持するための 反スラスト軸受２３とを備え、正スラスト軸受２２をスラストブッシュ１４と油 切り１５との間に配置して、軸受車室３にボルト２５により取り付け、且つスラ ストブッシュ１４のコンプレッサ側の面（軸受面）と対向する一側面にのみパッ ド面２２ａを形成すると共に、該正スラスト軸受２２に、軸受車室３の給油路１ ２と連通する専用給油路２４を上記パッド面２２ａにのみ開口させるようにし、 一方、上記反スラスト軸受２３をスラストブッシュ１４のタービン側の面と対向 させて配置して軸受車室３に圧入又はボルトにより取り付け、且つスラストブッ シュ１４への対向面にのみパッド面２３ａを形成すると共に、該反スラスト軸受 ２３の他側面を、フローティングメタル１０のコンプレッサ側の端面を押える止 め輪と兼用させるようにした方式のスラスト軸受装置が、最近提案されている（ 実願平３−３３４２７号）。

【０００８】 上記最近提案されているスラスト軸受装置によれば、正スラスト状態では、正 スラスト軸受２２のパッド面２２ａに給油路１２及び専用給油路２４を通して潤 滑油が供給され、しかも潤滑油のすべてがスラスト荷重が加わるパッド面２２ａ に供給されるので、充分な油膜を形成でき、従来のように非荷重側の隙間に潤滑 油が大量に流れ出ることがなく、少ない潤滑油で負荷能力を増大することができ る。又、反スラスト軸受２３のパッド面２３ａをスラストブッシュ１４のタービ ン側の側面と対向させて反スラスト荷重を支持させるようにし、しかも反スラス ト軸受２３の他側面をフローティングメタル１０の止め輪と兼ねるようにしたの で、反スラスト荷重の支持ができると共に、従来のようなフローティングメタル １０とスラストブッシュ１４のつれ回り力がなくなり、フローティングメタル１ ０の捩れなどに起因する回転の不安定化を防止して安定な回転を確保できるもの である。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】 ところが、上記最近提案されているスラスト軸受装置の場合、反スラスト軸受 ２３を軸受車室３に対して圧入又はボルト止めによって取り付けるようにしてい るが、圧入の場合は、位置決め精度が出しにくく、ボルト止めの場合は組立性の 面及びコスト面で不利となることが考えられる。

【００１０】 そこで、本考案は、図５に示す最近提案されているものを更に進め、反スラス ト軸受の位置決め精度並びに組立性を容易に確保することができるようにしよう とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記課題を解決するために、軸受車室を通るタービン軸に装着した スラストブッシュのコンプレッサ側の面に、一側面に形成したパッド面を対向さ せるようにして正スラスト軸受を配置すると共に、上記スラストブッシュのター ビン側の面に、一側面に形成したパッド面を対向させるようにし且つ他側面にて 上記タービン軸のコンプレッサ側ジャーナル軸受の外側端面を位置決めするよう にしてある反スラスト軸受を、軸受車室と上記正スラスト軸受との間に挟み込ま せるようにして配置し、且つ上記反スラスト軸受を、正スラスト軸受を固定する ボルトにより軸受車室に取り付け、更に、上記反スラスト軸受に、上記正スラス ト軸受のパッド面へ潤滑油を供給するための専用給油路に通じる給油孔を設けて なる構成とする。

【００１２】 又、反スラスト軸受の他側面に、潤滑油の排油溝を設けた構成とするとよい。

【００１３】

【作用】

軸受車室と正スラスト軸受の間に挟み込ませた反スラスト軸受を正スラスト軸 受の固定用のボルトで軸受車室に取り付けるようにしたので、ボルトの締め付け 操作を行うだけで反スラスト軸受が精度よく位置決めされる。

【００１４】 又、反スラスト軸受のタービン側の面に排油溝を設けると、ジャーナル軸受を 経て供給された潤滑油が排油溝から排出されるため、ジャーナル軸受の内、外側 端面に作用する圧力をバランスさせることができ、これによりジャーナル軸受の 挙動が安定する。

【００１５】

【実施例】

以下、図面に基づき本考案の実施例を説明する。

【００１６】 図１及び図２は本考案の一実施例を示すもので、図５に示したと同様に、軸受 車室３を通るタービン軸６のコンプレッサ側端部に装着したスラストブッシュ１ ４を軸方向から挟む如く、上記スラストブッシュ１４のコンプレッサ側の面に、 一側面に形成したパッド面２２ａを対向させるようにして正スラスト軸受２２を 配置すると共に、上記スラストブッシュ１４のタービン側の面に、一側面に形成 したパッド面２３ａを対向させるようにして反スラスト軸受２３を配置し、上記 正スラスト軸受２２には、軸受車室３の給油路１２と連通して上記パッド面２３ ａへ潤滑油を供給するための専用給油路２４を設け、又、上記反スラスト軸受２ ３の他側面にて、上記タービン軸６のコンプレッサ側ジャーナル軸受としてのフ ローティングメタル１０の外側端面を位置決めするようにしてある構成において 、図２の（イ）（ロ）に示す如く、反スラスト軸受２３を正スラスト軸受２２と ほぼ同じ大きさに形成し、且つ該反スラスト軸受２２に、正スラスト軸受２２を 軸受車室３にボルト２５により取り付けるためのボルト孔と合致するようなボル ト孔２６を設けて軸受車室３と正スラスト軸受２２との間に挟み込ませ、正スラ スト軸受２２を固定するためのボルト２５のみにて反スラスト軸受２３を軸受車 室３に取り付けるようにし、又、上記反スラスト軸受２３には、軸受車室３の給 油路１２と正スラスト軸受２２の専用給油路２４の入口とを連通させるための給 油孔２７を穿設し、給油路１２からの潤滑油を給油孔２７を介して専用給油路２ ４へ導けるようにする。なお、上記反スラスト軸受２３のコンプレッサ側の面に は、図２の（ロ）に示す如く、タービン軸貫通孔２３ｂの周縁部に、潤滑油を軸 受車室３の排油口２１（図４参照）側へ排出するようにした排油溝２８を設け、 この排油溝２８の中に位置するように、小三角状としたパッド面２３ａが周方向 に配列形成してある。

【００１７】 本考案においては、反スラスト軸受２３を、軸受車室３と正スラスト軸受２２ との間に挟み込ませて同一のボルト２５によって軸受車室３に取り付けるように したので、圧入方式に比して正確に位置決めすることができ、又、正スラスト軸 受２２とは別個にボルトを用いて取り付ける方式に比して部品点数を少なくする ことができると共に取り付け作業を簡単に行うことができる。したがって、反ス ラスト軸受２３の全幅Ｗと幅ｗを管理することにより精度及び組立性を確保する ことができる。

【００１８】 図３は本考案の他の実施例を示すもので、反スラスト軸受２３として、そのタ ービン側の面に、フローティングメタル１０側からタービン軸貫通孔２３ｂの周 囲に導かれた潤滑油を軸受車室３の排油口２１側へ排出させるようにした排油溝 ２９を設けたものを用いるようにしたものである。

【００１９】 図３に示す如く、タービン側の面に排油溝２９を設けた反スラスト軸受２３を 用いると、フローティングメタル１０の外周部を潤滑した後の潤滑油が上記排油 溝２９から排出されるため、上記排油溝２９の形状寸法を適正に設定しておくこ とにより、フローティングメタル１０の外側端面側（コンプレッサ側の端面）に 作用する圧力を必要以上上昇させることを防止することができる。すなわち、反 スラスト軸受２３がフローティングメタル１０の外側端面（コンプレッサ側の端 面）側に配置してあって、フローティングメタル１０の外周部から排油された潤 滑油によって給油されるようにしてある場合、フローティングメタル１０の内、 外側端面側への排油抵抗のバランスが崩れて、外側端面に作用する圧力が高くな り過ぎた場合には、フローティングメタル１０はタービン側へ押されてリテーニ ングリング１３に接触することになるので、回転によりリテーニングリング１３ への接触部が摩耗する問題が惹起されるが、上記フローティングメタル１０の外 側端面側に作用する圧力は排油溝２９を通して逃がされるので、上記フローティ ングメタル１０がタービン側へ押されることによってリテーニングリング１３と の間で発生するおそれがある摩耗を未然に防ぐことができ、フローティングメタ ル１０の挙動を容易に安定化することができる。

【００２０】 なお、本考案は上記実施例のみに限定されるものではなく、本考案の要旨を逸 脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【００２１】

【考案の効果】

以上述べた如く、本考案の過給機のスラスト軸受装置によれば、スラストブッ シュを両側から挟むように配置した正スラスト軸受と反スラスト軸受とを、同一 のボルトで軸受車室に取り付けた構成としたので、反スラスト軸受の取り付けと 位置決めを同時に行うことができ、反スラスト軸受の全幅を管理することで、精 度と組立性を確保することができ、又、上記反スラスト軸受として、タービン側 の面に潤滑油の排油溝を設けた構成のものを用いることにより、ジャーナル軸受 を潤滑した後の潤滑油を適正に排出することができてジャーナル軸受をタービン 側へ押すような圧力上昇を防止でき、ジャーナル軸受の挙動を安定化させること ができる、等の優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の過給機のスラスト軸受装置の一実施例
を示す概要図である。

【図２】反スラスト軸受を示すもので、（イ）はタービ
ン側から見た斜視図、（ロ）はコンプレッサ側から見た
斜視図である。

【図３】本考案の他の実施例を示す反スラスト軸受のタ
ービン側からの斜視図である。

【図４】過給機の一例を示す概要図である。

【図５】最近提案されているスラスト軸受装置の概要図
である。

【符号の説明】

１ タービン車室（タービン） ２ コンプレッサ車室（コンプレッサ） ３ 軸受車室 ６ タービン軸 １０ フローティングメタル（ジャーナル軸受） １４ スラストブッシュ ２２ 正スラスト軸受 ２２ａ パッド面 ２３ 反スラスト軸受 ２３ａ パッド面 ２４ 専用給油路 ２５ ボルト ２７ 給油孔 ２９ 排油溝

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸受車室を通るタービン軸に装着したス
   ラストブッシュのコンプレッサ側の面に、一側面に形成
   したパッド面を対向させるようにして正スラスト軸受を
   配置すると共に、上記スラストブッシュのタービン側の
   面に、一側面に形成したパッド面を対向させるようにし
   且つ他側面にて上記タービン軸のコンプレッサ側ジャー
   ナル軸受の外側端面を位置決めするようにしてある反ス
   ラスト軸受を、軸受車室と上記正スラスト軸受との間に
   挟み込ませるようにして配置し、且つ上記反スラスト軸
   受を、正スラスト軸受を固定するボルトにより軸受車室
   に取り付け、更に、上記反スラスト軸受に、上記正スラ
   スト軸受のパッド面へ潤滑油を供給するための専用給油
   路に通じる給油孔を設けてなることを特徴とする過給機
   のスラスト軸受装置。
2. 【請求項２】 反スラスト軸受の他側面に、潤滑油の排
   油溝を設けた請求項１記載の過給機のスラスト軸受装
   置。