(57)【要約】【課題】オイル漏れを抑制することが可能なターボチャージャを提供する。【解決手段】このターボチャージャ２は、タービンホイール２１とコンプレッサインペラ２２とを連結する連結シャフト２３と、連結シャフト２３に設けられ、連結シャフト２３を回転自在に支持するラジアルベアリング５２及び連結シャフト２３に加わるスラスト荷重を支持するスラストプレート５３と、連結シャフト２３に設けられたラジアルベアリング５２及びスラストプレート５３を囲むように配置されたブロック体５１とを備える。ブロック体５１には、ブロック体５１とスラストプレート５３との間へオイルを供給する給油孔５１ｄが設けられている。ブロック体５１とラジアルベアリング５２との間には、給油孔５１ｄからのオイルを排出孔２７へ導く溝部５２ｅが設けられている。【選択図】図３
2014080890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンとコンプレッサとを連結する連結シャフトと、
前記連結シャフトに設けられ、前記連結シャフトを回転自在に支持するラジアル軸受及び前記連結シャフトに加わるスラスト荷重を支持する第１スラスト軸受と、
前記連結シャフトに設けられた前記ラジアル軸受及び前記第１スラスト軸受を囲むように配置されたブロック部とを備えるターボチャージャにおいて、
前記ブロック部には、前記ブロック部と前記第１スラスト軸受との間へオイルを供給する第１オイル経路が設けられ、
前記ブロック部と前記ラジアル軸受との間には、前記第１オイル経路からのオイルを排出孔へ導く第２オイル経路が設けられていることを特徴とするターボチャージャ。
【請求項２】
請求項１に記載のターボチャージャにおいて、
前記ラジアル軸受の外周面には、前記第２オイル経路を構成する溝部が形成されていることを特徴とするターボチャージャ。
【請求項３】
請求項２に記載のターボチャージャにおいて、
前記ラジアル軸受の溝部は、前記ラジアル軸受の外周面に複数形成されていることを特徴とするターボチャージャ。
【請求項４】
請求項２または３に記載のターボチャージャにおいて、
前記ラジアル軸受の中央部近傍には、前記ラジアル軸受内にオイルを供給する孔部が形成され、
前記ラジアル軸受の前記溝部は、軸方向から見て、前記孔部と重ならない位置に形成されていることを特徴とするターボチャージャ。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載のターボチャージャにおいて、
前記ラジアル軸受は、軸方向において中央部近傍の径よりも両端部の径の方が大きくなるように形成され、
前記ラジアル軸受の前記溝部は、前記両端部のうち少なくとも前記コンプレッサ側の端部に形成されていることを特徴とするターボチャージャ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のターボチャージャにおいて、
前記連結シャフトに設けられ、前記第１スラスト軸受の前記コンプレッサ側に隣接するように配置された第２スラスト軸受をさらに備え、
前記第２スラスト軸受には、前記ブロック部の前記第１オイル経路から供給されたオイルを前記第１スラスト軸受に供給する第３オイル経路が設けられていることを特徴とするターボチャージャ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボチャージャに関し、特に、連結シャフトに設けられたラジアル軸受及びスラスト軸受を囲むように配置されたブロック部を備えるターボチャージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タービンハウジング、ベアリングハウジング及びコンプレッサハウジングを備えたターボチャージャが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ベアリングハウジング内には、コンプレッサインペラとタービンホイールとを連結するシャフトが設けられている。このシャフトには、コンプレッサ側軸受およびタービン側軸受（ラジアル軸受）がシャフトの軸線方向に離間して配置されている。各軸受には、軸受をその半径方向に貫通する給油孔が円周方向に複数穿設されている。
【０００４】
各軸受に対向する位置には、それぞれ、オイル供給孔が形成されている。オイル供給孔は、オイル供給路と連通している。オイル供給路に供給されるオイルは、各オイル供給孔及び給油孔を通って各軸受に供給される。このとき、オイルは、各軸受とベアリングハウジングとの間（軸受の外周面）、及び、各軸受とシャフトとの間（軸受の内周面）に供給される。
【０００５】
シャフトのコンプレッサインペラ側の部分には、スラストブッシュが取り付けられている。スラストブッシュの外周部には、スラストベアリング（スラスト軸受）の内周部が係合している。オイル供給路から供給されるオイルは、オイル通路を通ってスラストベアリングに供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２６６２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に開示されたターボチャージャでは、オイル供給路から供給されるオイルは、３つのオイル通路を流れた後に排出されるため、タービンハウジング側に設けられるシールリング近傍部でオイルが過剰になるという不都合がある。
【０００８】
具体的には、各軸受とベアリングハウジングとの間（軸受の外周面）と、各軸受とシャフトとの間（軸受の内周面）と、スラストベアリングの潤滑との３つのオイル通路を介してオイルが供給及び排出されるため、タービンハウジング側に設けられたシールリング近傍部でオイルが過剰になり、その結果、意図しない部位（例えば、排気系など）においてオイル漏れが発生するという問題点がある。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、オイル漏れを抑制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している。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の課題を解決するための手段として、本発明によるターボチャージャは、以下のように構成されている。
【００１１】
すなわち、本発明によるターボチャージャは、タービンとコンプレッサとを連結する連結シャフトと、前記連結シャフトに設けられ、前記連結シャフトを回転自在に支持するラジアル軸受及び前記連結シャフトに加わるスラスト荷重を支持する第１スラスト軸受と、前記連結シャフトに設けられた前記ラジアル軸受及び前記第１スラスト軸受を囲むように配置されたブロック部とを備える構成を前提としている。また、本発明によるターボチャージャでは、前記ブロック部には、前記ブロック部と前記第１スラスト軸受との間へオイルを供給する第１オイル経路が設けられ、前記ブロック部と前記ラジアル軸受との間には、前記第１オイル経路からのオイルを排出孔へ導く第２オイル経路が設けられていることを特徴としている。
【００１２】
かかる構成を備えるターボチャージャによれば、第１オイル経路から供給されたオイルにより第１スラスト軸受の外周面を潤滑した後に、さらに第２オイル経路を介してラジアル軸受の外周面も潤滑されるので、タービンハウジング側に設けられるシールリング近傍部へのオイル経路を、第１スラスト軸受の外周面及びラジアル軸受の外周面を潤滑した後に排出される経路と、ラジアル軸受の内周面を潤滑した後に排出される経路との２経路とすることができる。これにより、例えば、供給されたオイルが第１スラスト軸受と、ラジアル軸受の外周面と、ラジアル軸受の内周面との３つをそれぞれ潤滑した後に排出される場合と異なり、オイル経路を減らすことができる。その結果、オイル経路が減る分、タービンハウジング側に設けられるシールリング近傍部に到達するオイル量を減らすことができるので、排気系へのオイル漏れを抑制することができる。また、ターボチャージャに給油されるトータルの給油量が減るので、ターボチャージャの軸受の撹拌抵抗が低減し、ターボチャージャの効率を向上させることができる。また、エンジンに搭載されるオイルポンプの負荷を低減することができるので、その分、車両の燃費を向上することができる。
【００１３】
本発明の具体的な構成として、以下の複数のものが挙げられる。
【００１４】
本発明によるターボチャージャにおいて、好ましくは、前記ラジアル軸受の外周面には、前記第２オイル経路を構成する溝部が形成されていることを特徴とする。このように構成すれば、第１スラスト軸受の外周面を潤滑した後のオイルを、第２オイル経路を構成する溝部により、ラジアル軸受の外周面にスムーズに導くことができる。
【００１５】
この場合、好ましくは、前記ラジアル軸受の溝部は、前記ラジアル軸受の外周面に複数形成されていることを特徴とする。このように構成すれば、複数の溝部により、より多くのオイルをスムーズにラジアル軸受の外周面に導くことができる。
【００１６】
上記第２オイル通路を構成する溝部を備えるターボチャージャにおいて、好ましくは、前記ラジアル軸受の中央部近傍には、前記ラジアル軸受内にオイルを供給する孔部が形成され、前記ラジアル軸受の前記溝部は、軸方向から見て、前記孔部と重ならない位置に形成されていることを特徴とする。このように構成すれば、溝部に沿って流れるオイルがラジアル軸受の孔部に取り付けられるオイル供給用の部材などに衝突するのを抑制することができるので、スムーズにオイルを流すことができる。
【００１７】
上記第２オイル通路を構成する溝部を備えるターボチャージャにおいて、好ましくは、前記ラジアル軸受は、軸方向において中央部近傍の径よりも両端部の径の方が大きくなるように形成され、前記ラジアル軸受の前記溝部は、前記両端部のうち少なくとも前記コンプレッサ側の端部に形成されていることを特徴とする。このように構成すれば、第１スラスト軸受の外周面を潤滑した後のオイルをスムーズにラジアル軸受の中央部近傍に導いて、ラジアル軸受の中央部近傍に一時的にオイルを貯留することができる。
【００１８】
また、本発明によるターボチャージャにおいて、好ましくは、前記連結シャフトに設けられ、前記第１スラスト軸受の前記コンプレッサ側に隣接するように配置された第２スラスト軸受をさらに備え、前記第２スラスト軸受には、前記ブロック部の前記第１オイル経路から供給されたオイルを前記第１スラスト軸受に供給する第３オイル経路が設けられていることを特徴とする。このように構成すれば、ブロック部の第１オイル経路から供給されたオイルを、第２スラスト軸受の第３オイル経路を経由して、第１スラスト軸受の外周面に導くことができ、その後、第１スラスト軸受の外周面を潤滑したオイルを第２オイル経路を経由してスムーズに排出孔へ導くことができる。
【発明の効果】
【００１９】
上記のように、本発明によるターボチャージャによれば、オイル漏れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態によるターボチャージャが配設される車両に搭載されるエンジンの一例を示す構成図である。
【図２】図１に示すターボチャージャの断面図である。
【図３】図２に示す断面図の主要部の拡大図である。
【図４】本発明の一実施形態によるターボチャージャに配設されるスラストプレートを示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態によるターボチャージャに配設されるラジアルベアリングを示す斜視図である。
【図６】図２の１００−１００線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る「ターボチャージャ」の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２２】
−吸排気系統−
まず、図１を参照してエンジン１の吸排気系統の全体構成について説明する。エンジン１は、例えば、４気筒（１番気筒−４番気筒）のガソリンエンジンであって、シリンダヘッドに、各気筒に吸入空気を分配するためのインテークマニホールド３０が接続されている。本実施形態では、エンジン１が、ガソリンエンジンである場合について説明するがエンジン１が、ディーゼルエンジンである形態でもよい。
【００２３】
インテークマニホールド３０の入口には、空気を大気中から取り込んでインテークマニホールド３０に導く吸気通路３１が接続されている。また、吸気通路３１の入口にはエアクリーナ３２が配設されている。また、インテークマニホールド３０の上流側（吸気流れの上流側）には、エンジン１の吸入空気量を調整するスロットルバルブ３３が配設されている。
【００２４】
一方、エキゾーストマニホールド４０の出口には、排気通路４１が接続されている。また、排気通路４１の下流側には、三元触媒４２が接続されている。三元触媒４２は、エンジン１から排気通路４１に排出された排気ガス中のＣＯ、ＨＣの酸化及びＮＯｘの還元を行うことによって、それらを無害なＣＯ2、Ｈ2Ｏ及びＮ2とすることで排気ガスの浄化するものである。
【００２５】
更に、エンジン１には、ターボチャージャ２及びＥＧＲ装置１０が装備されている。以下、これらの構成について、順次説明する。
【００２６】
−ターボチャージャ−
ターボチャージャ２は、タービンホイール２１、コンプレッサインペラ２２、及び、連結シャフト２３を備えている。タービンホイール２１は、排気通路４１に配設され、排気のエネルギによって回転駆動される。コンプレッサインペラ２２は、吸気通路３１に配設される。連結シャフト２３は、タービンホイール２１とコンプレッサインペラ２２とを一体に連結するものである。
【００２７】
排気通路４１に配設されたタービンホイール２１は、排気のエネルギによって回転駆動され、これに伴って吸気通路３１に配設されたコンプレッサインペラ２２が回転駆動される。そして、コンプレッサインペラ２２の回転によって、吸入空気が過給され、エンジン１の各気筒の燃焼室に過給空気が強制的に送り込まれる。なお、コンプレッサインペラ２２の下流側（吸気流れの下流側）の吸気通路３１には、コンプレッサインペラ２２によって過給された空気を冷却するインタークーラ３４が介設されている。
【００２８】
−ＥＧＲ装置−
ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置１０は、ＥＧＲ通路（排気還流通路）１１を備えている。ＥＧＲ通路１１の一方側（ここでは、上側）の端部は、インテークマニホールド３０とスロットルバルブ３３との間の吸気通路３１に接続されている。ＥＧＲ通路１１の他方側（ここでは、下側）の端部はエキゾーストマニホールド４０に接続されており、排気ガス（ＥＧＲガス）の一部がＥＧＲ通路１１を通って吸気通路３１に導入される。ＥＧＲ装置１０は、ＥＧＲガス（空気に比較して比熱が高く酸素量の少ないガス）を吸気通路３１に戻すことによって、燃焼温度を低下させてＮＯｘの生成量を低減させることができる。
【００２９】
ＥＧＲ通路１１の途中には、ＥＧＲ通路１１を開閉するＥＧＲバルブ１４が介設されている。また、ＥＧＲ通路１１におけるＥＧＲバルブ１４の上流側（排気側）には、ＥＧＲ通路１１内を流れるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ１２が介設されている。ＥＧＲガスは、ＥＧＲクーラ１２によって冷却されて密度が高められ、吸入空気量を確保しながらＥＧＲ率を高めることが可能になる。
【００３０】
また、ＥＧＲ装置１０には、ＥＧＲクーラ１２をバイパスしてＥＧＲガスを流すＥＧＲバイパス通路１６が配設されている。ＥＧＲバイパス通路１６とＥＧＲ通路１１との接続部（ＥＧＲガス流れの下流側の接統部）には、ＥＧＲ通路１１の開度、及び、ＥＧＲバイパス通路１６の開度を調整する切替制御バルブ１３が介設されている。
【００３１】
−ターボチャージャ−
次に、図２〜図６を参照して、本実施形態によるターボチャージャ２の全体構成について詳細に説明する。
【００３２】
図２及び図３に示すように、ターボチャージャ２は、タービンホイール２１、コンプレッサインペラ２２、及び、連結シャフト２３を備えている。タービンホイール２１は、タービンハウジング２４内に収容され、コンプレッサインペラ２２は、コンプレッサハウジング２５内に収容されている。なお、タービンホイール２１は、本発明の「タービン」の一例であり、コンプレッサインペラ２２は、本発明の「コンプレッサ」の一例である。
【００３３】
タービンハウジング２４とコンプレッサハウジング２５との間には、センターハウジング２６が配設されている。センターハウジング２６内には、軸受部５が設けられており、軸受部５には、タービンホイール２１とコンプレッサインペラ２２とを連結する連結シャフト２３が軸支されている。
【００３４】
また、連結シャフト２３とタービンホイール２１との取り付け部近傍には、シールリングなどのオイル漏れ防止機構５０が設けられている。オイル漏れ防止機構５０は、後述する軸受部５内に供給されるオイルが排出される際に、タービンホイール２１側に漏れるのを防止するために設けられている。
【００３５】
図３に示すように、軸受部５は、略円柱状のブロック体５１からなる。なお、ブロック体５１は、本発明の「ブロック部」の一例である。ブロック体５１には、コンプレッサインペラ２２側とタービンホイール２１側とを連通する軸受孔５１ａが形成されている。軸受孔５１ａには、円筒状のラジアルベアリング５２が挿通されている。ラジアルベアリング５２内に形成された挿通孔５２ａには、連結シャフト２３が回動自在に挿入されている。また、ラジアルベアリング５２は、後述する廻止ピン５６により、ブロック体５１に固定され、軸線周りの回転が止められている。すなわち、ラジアルベアリング５２は、セミフローティング化されたセミフローティングベアリングである。
【００３６】
また、連結シャフト２３の中央部２３ｂの径が比較的小径化されることにより、連結シャフト２３の中央部２３ｂと、ラジアルベアリング５２の挿通孔５２ａとの間には、軸受部５内に供給されるオイルを一時的に貯留するオイル溜室６１が形成されている。
【００３７】
連結シャフト２３には、後述するスラストプレート５３のタービンホイール２１側の端面の位置において、段差部２３ａが形成されており、連結シャフト２３のコンプレッサインペラ２２側（図２及び図３の左側）の部分が小径化されている。すなわち、段差部２３ａと、スラストプレート５３のタービンホイール２１側（図２及び図３の右側）の側面との間で、連結シャフト２３に生じるスラスト荷重が支持される。なお、スラストプレート５３は、本発明の「第１スラスト軸受」の一例である。
【００３８】
スラストプレート５３は、連結シャフト２３に加わるスラスト荷重を支持する円板状の部材である。スラストプレート５３の中央部には、挿通孔５３ａが形成されており、この挿通孔５３ａには、連結シャフト２３が挿通されている。また、スラストプレート５３と連結シャフト２３とは、後述する固定部材５４により固定されることによって、スラストプレート５３が連結シャフト２３と一体に回転する。また、スラストプレート５３の外周面５３ｅは、ブロック体５１の軸受孔５１ａと所定の間隔を隔てて配置されている。
【００３９】
また、スラストプレート５３のコンプレッサインペラ２２側（図２及び図３の左側）には、固定部材５４が配設されている。固定部材５４の中央部には、挿通孔５４ａが形成されており、この挿通孔５４ａには、連結シャフト２３が挿通されている。すなわち、スラストプレート５３のコンプレッサインペラ２２側（図２及び図３の左側）の側面と、固定部材５４のタービンホイール２１側（図２及び図３の右側）の端面との間で、連結シャフト２３に生じるスラスト荷重が支持される。
【００４０】
また、連結シャフト２３及び固定部材５４の外側で、かつ、スラストプレート５３のコンプレッサインペラ２２側には、円板状のスラストベアリング５５が配設されている。なお、スラストベアリング５５は、本発明の「第２スラスト軸受」の一例である。このスラストベアリング５５は、固定部材５４及びスラストプレート５３に隣接するように固定的に設けられている。これにより、スラストベアリング５５は、連結シャフト２３の回転に伴って連れ回ることはない。また、スラストベアリング５５の外径は、スラストプレート５３の外径よりも大きい。
【００４１】
また、ブロック体５１には、軸受部５内にオイルを供給する給油孔５１ｂが設けられている。この給油孔５１ｂは、連結シャフト２３の軸方向に直交する方向に沿って設けられている。また、給油孔５１ｂの下方には、その内外を連通する給油孔５１ｃが設けられている。
【００４２】
また、給油孔５１ｂのタービンホイール２１側には、冷却水が流通するウォータジャケット７０が設けられている。また、ウォータジャケット７０は、ラジアルベアリング５２の給油孔５１ｂ側の部分に比較的近いので、ラジアルベアリング５２の外周面（中央部５２ｃ及び端部５２ｄ）における油膜温度を安定させることが可能である。油膜温度が安定的であることにより、例えば、エンジン１の早期暖機を行う場合などに効果的である。また、油膜温度が安定的であることにより、軸受部５（連結シャフト２３）から発生する異音や振動などの不具合を抑制することが可能となる。
【００４３】
ラジアルベアリング５２のうち給油孔５１ｂの軸線上に位置する部分には、給油孔５１ｂの径と同一径のピン孔５２ｂが形成されている。なお、ピン孔５２ｂは、本発明の「孔部」の一例である。また、給油孔５１ｂの下端部とピン孔５２ｂとを跨いで、円筒状の廻止ピン５６が挿入固定されている。この廻止ピン５６の内側に形成された孔が、給油孔５６ａとして機能する。また、給油孔５１ｂに供給されたオイルは、低温エンジン始動時に、廻止ピン５６の給油孔５６ａを介して摺動部に油圧がかかるので、ラジアルベアリング５２などの軸受の焼き付きを抑制することが可能である。なお、ラジアルベアリング５２は、廻止ピン５６によってブロック体５１に固定されるので、連結シャフト２３の回転に伴って連れ回ることはない。
【００４４】
これにより、ブロック体５１の給油孔５１ｂから供給されるオイルは、給油孔５１ｃを経由してオイル溜室６１に送油される。オイル溜室６１に送油されたオイルは、一方はスラストプレート５３側（コンプレッサインペラ２２側）に送油されるとともに、他方はオイル排出孔２７側（タービンホイール２１側）に送油される。このとき、ラジアルベアリング５２の内周面（挿通孔５２ａ）及び連結シャフト２３の外周面が潤滑される。
【００４５】
また、ブロック体５１には、給油孔５１ｂから供給されるオイルをスラストベアリング５５側に送油するために、軸方向に沿って分岐する給油孔５１ｄが形成されている。なお、給油孔５１ｄは、本発明の「第１オイル経路」の一例である。
【００４６】
また、スラストベアリング５５には、給油孔５１ｄから送油されたオイルをスラストプレート５３側に送油する給油孔５５ａが形成されている。なお、給油孔５５ａは、本発明の「第３オイル経路」の一例である。給油孔５５ａに送油されたオイルは、連結シャフト２３側（軸中心側）へ送油された後に、軸方向に沿ってスラストプレート５３に送油される。
【００４７】
スラストプレート５３に送油されたオイルは、スラストプレート５３の外周面５３ｅを潤滑した後に、ラジアルベアリング５２とブロック体５１との間に形成されたオイル溜室６２を介して、オイル排出孔２７から排出される。
−スラストプレート−
次に、図３、図４及び図６を参照して、スラストプレート５３の構造及びオイルの流れる経路について詳細に説明する。
【００４８】
図４に示すように、スラストプレート５３は、挿通孔５３ａ、係止面５３ｂ、ランド部５３ｃ、テーパ部５３ｄ及び外周面５３ｅを有している。挿通孔５３ａは、スラストプレート５３の径方向中央部に形成され、連結シャフト２３が挿通される孔である。
【００４９】
係止面５３ｂは、スラストプレート５３の両側の側面の内周側にそれぞれ形成されている。そして、係止面５３ｂは、連結シャフト２３の段差部２３ａ及び固定部材５４の端面（図３参照）によってそれぞれ挟持され、スラストプレート５３を連結シャフト２３に固定する面である。すなわち、スラストプレート５３の挿通孔５３ａに連結シャフト２３が挿入されており、係止面５３ｂにおいてスラストプレート５３が連結シャフト２３に固定されているため、スラストプレート５３は、連結シャフト２３と一体に回転することになる。
【００５０】
テーパ部５３ｄは、スラストプレート５３の両側の側面に、それぞれ、ラジアルベアリング５２の側面５２ｆ（図３参照）と摺動する位置に、周方向に隙間が狭くなるテーパが形成されたものである。なお、スラストプレート５３は、図４に示す矢印Ｖ方向に回転する。
【００５１】
ランド部５３ｃは、テーパ部５３ｄの周方向後端に連続して形成され、ラジアルベアリング５２の側面５２ｆ（図３参照）と平行な平面である。また、ランド部５３ｃは、ラジアルベアリング５２の側面５２ｆとの間で摺動面を形成する。また、ランド部５３ｃは、スラストプレート５３の両側の側面において、放射状にそれぞれ４箇所形成されている。
【００５２】
さらに、スラストプレート５３の両方の側面に、テーパ部５３ｄ及びランド部５３ｃが、スラストプレート５３の厚み方向と直交する中心面について面対称に形成されている。
【００５３】
図４及び図６に示すように、スラストプレート５３に供給されるオイルは、スラストプレート５３のテーパ部５３ｄを径方向に外側へ流動しつつ、周方向にランド部５３ｃ側へ流動する。そして、ランド部５３ｃ側へ流動したオイルは、スラストプレート５３の外周面５３ｅを潤滑した後に、ラジアルベアリング５２側へ送油される。
−ラジアル軸受−
次に、図３、図５及び図６を参照して、ラジアル軸受の構造及びオイルの流れる経路について詳細に説明する。
【００５４】
図５及び図６に示すように、ラジアルベアリング５２は、軸方向の中央部分に比較的径の小さい中央部５２ｃと、中央部５２ｃを挟むように比較的径の大きい２つの端部５２ｄとを有している。ラジアルベアリング５２の中央部５２ｃには、ピン孔５２ｂが形成されている。
【００５５】
また、２つの端部５２ｄのうちコンプレッサインペラ２２側の端部５２ｄには、軸方向に沿って、２つの溝部５２ｅが形成されている。なお、溝部５２ｅは、本発明の「第２オイル経路」の一例である。２つの溝部５２ｅは、ラジアルベアリング５２の中心に対して点対称となるように配置されているとともに、軸方向から見て、ピン孔５２ｂと重ならない位置に配置されている。また、溝部５２ｅは、軸方向に直交する方向に約１ｍｍの深さを有しているとともに、円周方向に約２ｍｍの長さを有している。
【００５６】
そして、図３に示すように、スラストプレート５３から送油されるオイルは、ラジアルベアリング５２の２つの溝部５２ｅを介して、ラジアルベアリング５２の中央部５２ｃと、ブロック体５１の軸受孔５１ａ（図３参照）との間に形成されるオイル溜室６２に送油される。このとき、ラジアルベアリング５２の端部５２ｄ及び中央部５２ｃの外周面と、ブロック体５１の軸受孔５１ａとが潤滑される。また、オイル溜室６２に送油されたオイルは、その後、オイル排出孔２７から排出される。
【００５７】
なお、図３に示すラジアルベアリング５２の端部５２ｄと、ブロック体５１の軸受孔５１ａとの間の領域（オイル溜室６２及び溝部５２ｅ以外の領域）は、例えば約１００μｍ程度の油膜を形成するのに必要なクリアランスを有しており、このクリアランスは、ラジアルベアリング５２の溝部５２ｅの深さと比べて小さいものである。すなわち、ラジアルベアリング５２の溝部５２ｅを流れるオイルは、ラジアルベアリング５２の端部５２ｄと、ブロック体５１の軸受孔５１ａとの間の領域を流れる場合と比べて、より多くの量のオイルが流れる構成とされている。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態によるターボチャージャ２によれば、以下に列記するような効果が得られる。
【００５９】
本実施形態では、上記のように、ブロック体５１にブロック体５１とスラストプレート５３との間へオイルを供給する給油孔５１ｄを設けるとともに、ラジアルベアリング５２に給油孔５１ｄからのオイルを排出孔２７へ導く溝部５２ｅを設ける。これにより、給油孔５１ｄから供給されたオイルによりスラストプレート５３の外周面５３ｅを潤滑した後に、さらに溝部５２ｅを介してラジアルベアリング５２の外周面（両端部５２ｄ及び中央部５２ｃ）も潤滑されるので、タービンホイール２１側に設けられるオイル漏れ防止機構５０近傍部へのオイル経路を、スラストプレート５３の外周面５３ｅ及びラジアルベアリング５２の外周面（端部５２ｄ及び中央部５２ｃ）と、ラジアルベアリング５２の内周面（挿通孔５２ａ）との２つをそれぞれ潤滑した後に排出される２経路とすることができる。その結果、例えば、供給されたオイルがスラストプレート５３と、ラジアルベアリングの外周面と、ラジアルベアリングの内周面との３つをそれぞれ潤滑した後に排出される場合と異なり、オイル経路を減らすことができる。これにより、オイル経路が減る分、タービンホイール２１側に設けられるオイル漏れ防止機構５０近傍部に到達するオイル量を減らすことができるので、排気系へのオイル漏れを抑制することができる。また、ターボチャージャ２に給油されるトータルの給油量が減るので、ターボチャージャ２のスラストプレート５３の撹拌抵抗が低減し、ターボチャージャ２の効率を向上させることができる。また、エンジン１に搭載されるオイルポンプの負荷を低減することができるので、その分、車両の燃費を向上することができる。
【００６０】
また、本実施形態では、上記のように、ラジアルベアリング５２の端部５２ｄに、２つの溝部５２ｅを形成する。これにより、２つの溝部５２ｅにより、より多くのオイルをスムーズにラジアルベアリング５２の外周面（端部５２ｄ及び中央部５２ｃ）に導くことができる。
【００６１】
また、本実施形態では、上記のように、ラジアルベアリング５２の溝部５２ｅを、軸方向から見て、ピン孔５２ｂと重ならない位置に形成する。これにより、溝部５２ｅに沿って流れるオイルがラジアルベアリング５２のピン孔５２ｂに取り付けられる廻止ピン５６に衝突するのを抑制することができるので、スムーズにオイルを流すことができる。
【００６２】
また、本実施形態では、上記のように、ラジアルベアリング５２の両端部５２ｄのうちコンプレッサインペラ２２側の端部５２ｄに溝部５２ｅを形成する。これにより、スラストプレート５３の外周面５３ｅを潤滑した後のオイルをスムーズにラジアルベアリング５２の中央部５２ｃに導いて、ラジアルベアリング５２の中央部５２ｃ近傍のオイル溜室６２に一時的にオイルを貯留することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、上記のように、スラストベアリング５５に、ブロック体５１の給油孔５１ｄから供給されたオイルをスラストプレート５３に供給する給油孔５５ａを設ける。これにより、ブロック体５１の給油孔５１ｄから供給されたオイルを、スラストベアリング５５の給油孔５５ａを経由して、スラストプレート５３の外周面５３ｅに導くことができ、その後、スラストプレート５３の外周面５３ｅを潤滑したオイルを溝部５２ｅを経由してスムーズに排出孔２７へ導くことができる。
【００６４】
−他の実施形態−
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００６５】
たとえば、上記実施形態では、ラジアルベアリングに２本の溝部を形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、ラジアルベアリングに１本の溝部を形成してもよいし、３本以上の溝部を形成してもよい。
【００６６】
また、上記実施形態では、ラジアルベアリングに形成される２本の溝部を軸中心に対して点対称となるように形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、２本の溝部を形成する位置は任意に決定してもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、ラジアルベアリングに形成される２本の溝部を軸方向から見て、ピン孔（廻止ピン）と重ならない位置に形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ラジアルベアリングに形成される溝部を軸方向から見て、ピン孔（廻止ピン）と重なる位置に形成してもよい。この場合においても、スラストプレートから供給されるオイルをオイル溜室を介して排出孔へ排出することが可能である。
【００６８】
また、上記実施形態では、スラストベアリングに給油孔を設けることにより、ブロック体から供給されるオイルをスラストベアリングの給油孔を介してスラストプレートに送油する例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、ブロック体の給油孔から直接的にスラストプレートのコンプレッサインペラ側に送油するように構成してもよい。また、スラストベアリングが配置される位置にスラストベアリングとは異なる部材を配置し、その部材に給油孔を形成することにより、ブロック体からスラストプレートにオイルを送油してもよい。また、本実施形態では、スラストプレート５３にテーパ部５３ｄ及びランド部５３ｃを設けたが、対向するスラストベアリング５５側（すなわち、スラストベアリング５２の側面５２ｆ及びスラストベアリング５５）にテーパ部５３ｄ及びランド部５３ｃを設けてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態では、本発明のラジアル軸受の一例として、セミフローティング化されたラジアルベアリングを用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、本発明のラジアル軸受としてフルフローティング化されたラジアルベアリングを用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、ターボチャージャに利用することができ、特に、連結シャフトに設けられたラジアル軸受及びスラスト軸受を囲むように配置されたブロック部を備えるターボチャージャに利用することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１  エンジン
２  ターボチャージャ
５  軸受部
２１  タービンホイール（タービン）
２２  コンプレッサインペラ（コンプレッサ）
２３  連結シャフト
２７  排出孔
５１  ブロック体（ブロック部）
５１ｄ  給油孔（第１オイル経路）
５２  ラジアルベアリング（ラジアル軸受）
５２ｂ  ピン孔（孔部）
５２ｅ  溝部（第２オイル経路）
５３  スラストプレート（第１スラスト軸受）
５３ｅ  外周面
５４  固定部材
５５  スラストベアリング（第２スラスト軸受）
５５ａ  給油孔（第３オイル経路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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