(57)【要約】【課題】耐焼き付き性を向上させることができるスラスト軸受を提供する。【解決手段】シャフト１０に固定される第一スラストカラー１１２と対向して配置されるスラスト軸受１２０であって、第一スラストカラー１１２と対向する前側面には、シャフト１０の周方向に沿って後方向に傾斜するテーパ部１４４ａと、テーパ部１４４ａと周方向に隣接する第一のランド部１４４ｂと、正面視においてテーパ部１４４ａ及び第一のランド部１４４ｂの外側に配置される第二のランド部１４４ｃを有するテーパランド部１４４と、正面視においてテーパランド部１４４の外側に配置され、スラスト方向に凹んだ溝部１３６・１４６とが形成される。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトに固定されるスラストカラーと対向して配置されるスラスト軸受であって、
前記スラストカラーと対向する面には、
前記シャフトの周方向に沿ってスラスト方向に傾斜するテーパ部と、前記テーパ部と前記周方向に隣接する第一のランド部と、スラスト方向視において前記テーパ部及び前記第一のランド部の外側に配置される第二のランド部を有するテーパランド部と、
スラスト方向視において前記テーパランド部の外側に配置され、スラスト方向に凹んだ溝部と、
が形成される、
スラスト軸受。
【請求項２】
前記第二のランド部は、
前記第一のランド部と面一となる、
請求項１に記載のスラスト軸受。
【請求項３】
前記スラストカラーが摺動する摺動部と、
前記摺動部が取り付けられる本体部と、
を備え、
前記溝部には、
前記摺動部の前記本体部に対する移動を規制するかしめ部が形成される、
請求項１又は請求項２に記載のスラスト軸受。
【請求項４】
シャフトに固定されたスラストカラーと、前記スラストカラーに対向して配置されるスラスト軸受とを具備するスラスト軸受構造であって、
前記スラストカラー及び前記スラスト軸受の少なくともいずれか一方の、前記スラストカラーと前記スラスト軸受とが対向する面には、
前記シャフトの周方向に沿ってスラスト方向に傾斜するテーパ部と、前記テーパ部と前記周方向に隣接する第一のランド部と、スラスト方向視において前記テーパ部及び前記第一のランド部の外側に配置される第二のランド部とを有するテーパランド部と、
スラスト方向視において前記テーパランド部の外側に配置され、スラスト方向に凹んだ溝部と、
が形成される、
スラスト軸受構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャフトに固定されるスラストカラーと対向して配置されるスラスト軸受及びスラスト軸受構造の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シャフトに固定されるスラストカラーと対向して配置されるスラスト軸受及びスラスト軸受構造の技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。
【０００３】
特許文献１に記載のスラスト軸受は、スラストカラー（回転軸）と対向して配置され、前記スラストカラーと対向する面である軸受面にテーパ部（テーパ面）を含むテーパランド部が形成される。前記テーパランド部は、前記軸受面の内縁部から外縁部まで形成される。前記スラスト軸受は、前記軸受面に潤滑油が供給され、前記テーパランド部によって前記軸受面における油膜圧力を増大させる。
【０００４】
図１０に示すように、このような前記スラスト軸受は、例えば、かしめ加工によって他の部材に固定され（図１０に示すかしめ部参照）、前記他の部材を介してハウジング等に相対回転不能に固定される場合がある。このような場合において、前記スラスト軸受の軸受面の外縁部（及び前記他の部材の内縁部）には、かしめ加工を行うための溝部が形成される。
【０００５】
前述したように、前記スラスト軸受は、内縁部から外縁部まで前記テーパランド部が形成されている。このため、前記溝部を形成した場合には、前記テーパランド部のテーパ部と前記溝部とが繋がってしまい、前記潤滑油が前記テーパ部から前記溝部に流れてしまう。つまり、前記スラスト軸受は、前記溝部等が形成された場合に、油膜圧力を効果的に増大させることができず、その結果、耐焼き付き性を向上させることができない可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−４０８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、耐焼き付き性を向上させることができるスラスト軸受及びスラスト軸受構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１においては、シャフトに固定されるスラストカラーと対向して配置されるスラスト軸受であって、前記スラストカラーと対向する面には、前記シャフトの周方向に沿ってスラスト方向に傾斜するテーパ部と、前記テーパ部と前記周方向に隣接する第一のランド部と、スラスト方向視において前記テーパ部及び前記第一のランド部の外側に配置される第二のランド部を有するテーパランド部と、スラスト方向視において前記テーパランド部の外側に配置され、スラスト方向に凹んだ溝部と、が形成されるものである。
【０００９】
請求項２においては、前記第二のランド部は、前記第一のランド部と面一となるものである。
【００１０】
請求項３においては、前記スラストカラーが摺動する摺動部と、前記摺動部が取り付けられる本体部と、を備え、前記溝部には、前記摺動部の前記本体部に対する移動を規制するかしめ部が形成されるものである。
【００１１】
請求項４においては、シャフトに固定されたスラストカラーと、前記スラストカラーに対向して配置されるスラスト軸受とを具備するスラスト軸受構造であって、前記スラストカラー及び前記スラスト軸受の少なくともいずれか一方の、前記スラストカラーと前記スラスト軸受とが対向する面には、前記シャフトの周方向に沿ってスラスト方向に傾斜するテーパ部と、前記テーパ部と前記周方向に隣接する第一のランド部と、スラスト方向視において前記テーパ部及び前記第一のランド部の外側に配置される第二のランド部とを有するテーパランド部と、スラスト方向視において前記テーパランド部の外側に配置され、スラスト方向に凹んだ溝部と、が形成されるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１３】
請求項１においては、耐焼き付き性を向上させることができる。
【００１４】
請求項２においては、耐焼き付き性を向上させることができる。
【００１５】
請求項３においては、保持力を向上させることができる。
【００１６】
請求項４においては、耐焼き付き性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るスラスト軸受を具備したターボチャージャの全体的な構成を示した側面断面図。
【図２】シャフト、第一スラストカラー、第二スラストカラー、及びスラスト軸受を示した拡大側面断面図。
【図３】スラスト軸受を示した分解斜視図。
【図４】本体部を示した正面図。
【図５】摺動部を示した正面図。
【図６】摺動部が本体部に取り付けられるまでの流れを示した拡大側面断面図。（ａ）摺動部が圧入される状態を示す図。（ｂ）溝部がかしめられる状態を示す図。（ｃ）表面が仕上げられた状態を示す図。
【図７】スラスト軸受を示した正面図。
【図８】テーパランド部、ストレート部、及び溝部の拡大正面図。
【図９】図８におけるＡ−Ａ線断面図。
【図１０】従来技術におけるスラスト軸受等を示した拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下では、本実施形態に係るスラスト軸受１２０について説明する。
【００１９】
まず、図１及び図２を用いて、本実施形態に係るスラスト軸受１２０が適用されるターボチャージャ１の構成について説明する。なお、スラスト軸受１２０の適用対象は、本実施形態のようなターボチャージャ１（排気タービン式の過給機）に限定されるものでなく、例えば、機械式の過給機等であっても構わない。
【００２０】
以下では、図中に示した矢印にしたがって、上下方向、左右方向、及び前後方向を定義する。
【００２１】
図１に示すように、ターボチャージャ１は、シャフト１０、タービン２０、コンプレッサ３０、軸受ハウジング４０等を具備する。
【００２２】
シャフト１０は、前後方向を軸方向として、前後中途部が軸受ハウジング４０内に支持される。シャフト１０には、後述する第一スラストカラー１１２及び第二スラストカラー１１４が固定される。
【００２３】
タービン２０は、ターボチャージャ１の前側に配置される。タービン２０は、タービンハウジング２２及びタービンホイール２４等を備える。
【００２４】
タービンハウジング２２は、軸受ハウジング４０の前端部に固定される。タービンハウジング２２の内側は、タービンホイール２４を覆うような形状に形成される。タービンホイール２４は、シャフト１０の前端部に固定され、シャフト１０に相対回転不能に支持される。タービンホイール２４は、タービンハウジング２２の内側に配置される。
【００２５】
コンプレッサ３０は、ターボチャージャ１の後側に配置される。コンプレッサ３０は、コンプレッサハウジング３２及びコンプレッサホイール３４等を備える。
【００２６】
コンプレッサハウジング３２は、軸受ハウジング４０の後端部に固定される。コンプレッサハウジング３２の内側は、コンプレッサホイール３４を覆うような形状に形成される。コンプレッサホイール３４は、シャフト１０の後端部に固定され、シャフト１０に相対回転不能に支持される。コンプレッサホイール３４は、コンプレッサハウジング３２の内側に配置される。
【００２７】
軸受ハウジング４０は、シャフト１０を回転可能に支持するものである。軸受ハウジング４０は、タービン２０とコンプレッサ３０との間に配置され、タービン２０及びコンプレッサ３０と前後方向に隣接する。軸受ハウジング４０には、すべり軸受部４２、スラスト軸受部４４、第一給油油路４６、及び第二給油油路４８等が形成される。
【００２８】
すべり軸受部４２は、軸受ハウジング４０を前後方向に貫通する正面視略円状の孔である。すべり軸受部４２には、シャフト１０を滑らかに回転させるためのすべり軸受４２ａが配置される。すべり軸受４２ａは、シャフト１０の前後中途部を支持する。
【００２９】
スラスト軸受部４４は、軸受ハウジング４０の後側面に形成される正面視略円状の窪みである。スラスト軸受部４４には、スラスト軸受１２０が設けられる。なお、スラスト軸受１２０の構成については、後述する。
【００３０】
第一給油油路４６は、すべり軸受部４２及びスラスト軸受部４４に潤滑油を供給（給油）するための孔である。第一給油油路４６は、軸受ハウジング４０の前後中途部における上側面から下方へ向けて伸び、その下端部がすべり軸受部４２の前後中途部に接続される。
【００３１】
第二給油油路４８は、スラスト軸受部４４に潤滑油を供給（給油）するための孔である。第二給油油路４８は、第一給油油路４６の上下中途部より分岐して後方へ向けて伸び、その後端部がスラスト軸受部４４に接続される。
【００３２】
このような軸受ハウジング４０のすべり軸受部４２及びスラスト軸受部４４には、潤滑油が供給される。潤滑油は、例えば、エンジンのオイルパンに貯溜され、オイルポンプによって第一給油油路４６まで圧送される。第一給油油路４６まで圧送された潤滑油は、第一給油油路４６を通ってすべり軸受部４２に供給されると共に、第二給油油路４８を通ってスラスト軸受部４４に供給される。
【００３３】
このように構成されるターボチャージャ１は、タービンハウジング２２に供給されるエンジンの排気ガスによってタービンホイール２４を回転させ、当該タービンホイール２４の回転によってシャフト１０を回転させる。これにより、ターボチャージャ１は、シャフト１０を介してコンプレッサホイール３４を回転させ、圧縮された空気をエンジンのシリンダへと供給する。
【００３４】
本実施形態に係るスラスト軸受１２０は、このようなターボチャージャ１の駆動時にシャフト１０に作用するスラスト荷重（前後方向の荷重）を受けるためのものである。スラスト軸受１２０は、第一スラストカラー１１２及び第二スラストカラー１１４を介して前記スラスト荷重を受ける。
【００３５】
図２に示すように、第一スラストカラー１１２は、前後方向を軸方向とする円筒部の前端部に、径方向外側に伸びるような形状の大径部１１２ａが形成されることで構成される。第一スラストカラー１１２は、シャフト１０の前後中途部に配置される。第一スラストカラー１１２は、シャフト１０に一体的に回転可能に固定される。第一スラストカラー１１２は、シャフト１０が前後方向に移動したときにシャフト１０と共に移動する。
【００３６】
第二スラストカラー１１４は、第一スラストカラー１１２と略同一の形状に形成される。第二スラストカラー１１４は、大径部１１４ａが第一スラストカラー１１２の後端部と接触した状態でシャフト１０に一体的に回転可能に固定される。第二スラストカラー１１４は、シャフト１０が前後方向に移動したときにシャフト１０と共に移動する。
【００３７】
次に、スラスト軸受１２０について説明する。
【００３８】
スラスト軸受１２０は、第一スラストカラー１１２の大径部１１２ａと第二スラストカラー１１４の大径部１１４ａとの間にそれぞれ隙間を空けて配置される。スラスト軸受１２０は、本体部１３０及び摺動部１４０を備える。
【００３９】
図２及び図３に示すように、本体部１３０は、略円環状の部材の下側を切り欠いたような形状に形成される。本体部１３０は、その板面を前後方向へ向けて配置される。本体部１３０は、比較的安価な材料である鉄系材料により構成される。本体部１３０には、貫通孔１３２、ピン孔１３４、溝部１３６、及びかしめ部１３８等が形成される。
【００４０】
図３及び図４に示すように、貫通孔１３２は、正面視略真円状に形成され、本体部１３０を前後方向に貫通する孔である。貫通孔１３２は、本体部１３０の略中央部に配置される。貫通孔１３２の後端部は、径方向内側に突出し、他の部分よりも縮径している。
【００４１】
ピン孔１３４は、正面視略真円状に形成され、本体部１３０を前後方向に貫通する孔である。ピン孔１３４は、本体部１３０の右上部に配置される。
【００４２】
溝部１３６は、貫通孔１３２の前端部に貫通孔１３２と連続するように形成されると共に、正面視略真円状に形成される。溝部１３６は、本体部１３０の前側面における内縁部を径方向に沿って切り欠いて（つまり、貫通孔１３２の周囲を切り欠いて）、貫通孔１３２の前端部を拡径させることで形成される。図２に示すように、溝部１３６は、後方向に所定の長さだけ凹んだ形状に形成され、底面（前方向を向いた面）にかしめ部１３８が形成される。
【００４３】
かしめ部１３８は、溝部１３６の底面をかしめることによって形成される部位である。かしめ部１３８は、溝部１３６から径方向内側に突出する。本実施形態に係るかしめ部１３８は、周方向に適宜の間隔を空けて四つ形成される（図７参照）。
【００４４】
かしめ部１３８は、本体部１３０に摺動部１４０が取り付けられるときに形成されるものである。このため、取付前の状態を示す図３及び図４においては、かしめ部１３８は記載されていない。
【００４５】
図２及び図３に示すように、摺動部１４０は、正面視略円環状に形成され、その板面を前後方向へ向けて配置される。摺動部１４０の前後方向の長さ（厚み）は、本体部１３０の前後方向の長さと略同一となる。摺動部１４０の外径（前後中途部の外径）は、貫通孔１３２の内径（前後中途部の内径）よりも僅かに大きい。摺動部１４０の後端部は、貫通孔１３２の後端部に嵌め込むことができるように、外縁部が径方向に沿って切り欠かれて縮径している。
【００４６】
摺動部１４０は、本体部１３０を構成する鉄系材料と比較して、優れた耐焼き付き性や耐摩耗性を有する摺動材料により構成される。本実施形態に係る摺動部１４０は、摺動材料としての銅系材料により構成される。このような摺動部１４０には、挿通孔１４２、テーパランド部１４４、及び溝部１４６が形成される。
【００４７】
挿通孔１４２は、正面視略真円状（図５参照）に形成され、摺動部１４０を前後方向に貫通する孔である。挿通孔１４２は、摺動部１４０の略中心部に形成される。挿通孔１４２には、第一スラストカラー１１２の後部（円筒部）が径方向に沿って隙間を空けた状態で嵌め込まれる。
【００４８】
図３及び図５に示すように、テーパランド部１４４は、摺動部１４０の前側面に形成される。テーパランド部１４４は、テーパ部１４４ａ、第一のランド部１４４ｂ、及び第二のランド部１４４ｃを有する。
【００４９】
テーパ部１４４ａは、周方向に緩やかに傾斜する部位である。テーパ部１４４ａは、周方向に適宜の間隔を空けて複数形成される。本実施形態では、テーパ部１４４ａは、摺動部１４０の前側面に四つ形成される。テーパ部１４４ａは、図５において時計回り方向に向かうにつれて後方向に緩やかに傾斜する。テーパ部１４４ａは、摺動部１４０の内縁部から径方向中途部までの間に形成される。
【００５０】
第一のランド部１４４ｂは、周方向に適宜の間隔を空けて複数形成される上下方向及び左右方向に対して平面状の部位である。第一のランド部１４４ｂは、摺動部１４０の内縁部から径方向中途部までの間に形成され、テーパ部１４４ａと周方向に隣接する。第一のランド部１４４ｂの周方向の長さは、テーパ部１４４ａの周方向の長さよりも短い。第一のランド部１４４ｂは、周方向にテーパ部１４４ａと交互に形成されるように、摺動部１４０の前側面に四つ形成される。
【００５１】
第二のランド部１４４ｃは、テーパ部１４４ａ及び第一のランド部１４４ｂと溝部１４６との間に配置され、第一のランド部１４４ｂに対して平面状の部位である。第二のランド部１４４ｃは、正面視略円環状に形成される。第二のランド部１４４ｃは、第一のランド部１４４ｂと連続して形成され、第一のランド部１４４ｂと面一となる。つまり、第二のランド部１４４ｃは、テーパ部１４４ａ及び第一のランド部１４４ｂと径方向に隣接し、正面視においてテーパ部１４４ａ及び第一のランド部１４４ｂの外側に配置される。第二のランド部１４４ｃの幅（径方向の長さ）は、テーパ部１４４ａ及び第一のランド部１４４ｂの幅（径方向の長さ）よりも短い。
【００５２】
溝部１４６は、摺動部１４０の前側面に形成される正面視略円状の溝である。溝部１４６は、摺動部１４０の前側面における外縁部を径方向に沿って切り欠いて、摺動部１４０の前端部を縮径させることで形成される。つまり、溝部１４６の底面（前方向を向いた面）は、第二のランド部１４４ｃよりも後側（一段低い位置）に配置される。溝部１４６は、第二のランド部１４４ｃと径方向に隣接する。溝部１４６は、後方向に凹んだ形状に形成され、その深さ（前後方向の長さ）が本体部１３０の溝部１３６の深さよりも深い（図６（ｂ）参照）。
【００５３】
なお、摺動部１４０には、後側面にも周方向に緩やかに傾斜するテーパ部及びテーパ部と周方向に隣接するランド部とを有するテーパランド部が形成されている。図面においては、前記摺動部１４０の後側面に形成されるテーパランド部の図示を省略している。
【００５４】
次に、スラスト軸受１２０の本体部１３０に摺動部１４０を取り付ける手順について説明する。
【００５５】
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、摺動部１４０は、貫通孔１３２に前側から圧入される。これにより、摺動部１４０は、前後中途部においてその外周面と本体部１３０の貫通孔１３２の内周面とが略隙間無く密着する。また、摺動部１４０の縮径部（後端部）は、本体部１３０の縮径部（後端部）に嵌め込まれる。
【００５６】
摺動部１４０は、このような圧入による保持力によって、本体部１３０に対する後方向への移動が規制される。さらに、摺動部１４０は、前記縮径部の後方向を向いた面と前記貫通孔１３２の縮径部の前方向を向いた面とが面で接触することにより、本体部１３０に対する後方向への移動が規制される。
【００５７】
摺動部１４０が本体部１３０の貫通孔１３２に圧入された後で、本体部１３０の溝部１３６の底面（前方向を向いた面）は、周方向に適宜の間隔を空けて四箇所がかしめ治具等によってかしめられる（図６（ｂ）に示す矢印参照）。これにより、本体部１３０の溝部１３６の底面の材料は、径方向内側、すなわち、摺動部１４０の溝部１４６に向かって材料流動する。こうして、図６（ｃ）及び図７に示すように、本体部１３０の溝部１３６には、摺動部１４０の溝部１４６と当接するかしめ部１３８が形成される。
【００５８】
摺動部１４０は、このようなかしめ部１３８と圧入による保持力とによって、本体部１３０に対する前方向への移動及び周方向への移動が規制される。
【００５９】
本体部１３０は、このようにして摺動部１４０を前後方向に移動不能に保持するとともに、摺動部１４０を回転不能に保持する。こうして、摺動部１４０は、貫通孔１３２に取り付けられる。
【００６０】
本実施形態に係るスラスト軸受１２０は、本体部１３０の溝部１３６がかしめられた後で、本体部１３０及び摺動部１４０の表面（前側面及び後側面）が削られて仕上げられる（図６（ｃ）に二点鎖線で示す仕上げ前の本体部１３０及び摺動部１４０の表面参照）。
【００６１】
こうして、スラスト軸受１２０は、前側面が溝部１３６、かしめ部１３８、テーパ部１４４ａ、及び溝部１４６を除いて面一となるように形成されると共に、後側面が前記テーパ部を除いて面一となるような略平板状に形成される。
【００６２】
図８及び図９に示すように、このような状態において、摺動部１４０の溝部１４６は、本体部１３０の溝部１３６と径方向に隣接する。このため、摺動部１４０の溝部１４６は、本体部１３０の溝部１３６と繋がる。
【００６３】
一方、摺動部１４０の溝部１４６は、正面視において第二のランド部１４４ｃの外側に配置される。つまり、摺動部１４０の溝部１４６は、第二のランド部１４４ｃを間に介してテーパ部１４４ａと径方向に離れた位置に配置され、テーパ部１４４ａと繋がらない。
【００６４】
図２及び図３に示すように、このようなスラスト軸受１２０には、油路１２０ａが形成される。
【００６５】
油路１２０ａは、概ね上下方向に伸び、本体部１３０及び摺動部１４０を跨ぐように形成される。具体的には、油路１２０ａは、本体部１３０の左右中央部における上部から後方へ向けて伸びると共に、その後部が後下方に向けて伸び、挿通孔１４２の前後中途部に接続される。
【００６６】
図１に示すように、スラスト軸受１２０は、第二給油油路４８と油路１２０ａとが連通するように軸受ハウジング４０に対して位相を合わせた状態で、ピン孔１３４にピンが取り付けられることで位置が決められて回り止めされる。
【００６７】
このようなスラスト軸受１２０は、軸受ハウジング４０に固定される。摺動部１４０の前側面及び後側面には、第二給油油路４８からの潤滑油が油路１２０ａを通って供給される。
【００６８】
図１及び図２に示すように、スラスト軸受１２０が軸受ハウジング４０に固定された状態において、摺動部１４０の前側面及び後側面は、第一スラストカラー１１２の大径部１１２ａの後側面及び第二スラストカラー１１４の大径部１１４ａの前側面と対向する。
【００６９】
次に、ターボチャージャ１が駆動するとき、すなわち、シャフト１０が回転するときのスラスト軸受１２０の機能について説明する。
【００７０】
ターボチャージャ１が駆動するとき、スラスト軸受１２０の摺動部１４０の前側面及び後側面には、油路１２０ａを介して潤滑油が供給される。すなわち、第一スラストカラー１１２とスラスト軸受１２０との隙間及び第二スラストカラー１１４とスラスト軸受１２０との隙間には、油路１２０ａを介して潤滑油が供給される。
【００７１】
第一スラストカラー１１２及び第二スラストカラー１１４は、このような状態でシャフト１０と一体的に回転する。つまり、第一スラストカラー１１２及び第二スラストカラー１１４は、潤滑油を介してスラスト軸受１２０の摺動部１４０に対して摺動する。
【００７２】
前述したように、本実施形態に係るスラスト軸受１２０は、軸受ハウジング４０に固定される部分である本体部１３０を、摺動材料とは異なる安価な材料によって形成している。つまり、スラスト軸受１２０は、耐焼き付き性や耐摩耗性が求められる部分、すなわち、第一スラストカラー１１２及び第二スラストカラー１１４に対して摺動する摺動部１４０だけを高価な摺動材料によって形成している。
【００７３】
これにより、スラスト軸受１２０は、無駄なく摺動材料を用いることができる。このため、スラスト軸受１２０は、局所的な摩耗や焼き付きを防止できると共に製造コストを低減できる。
【００７４】
第一スラストカラー１１２とスラスト軸受１２０との隙間に供給された潤滑油は、第一スラストカラー１１２の回転によって、テーパランド部１４４のテーパ部１４４ａから第一のランド部１４４ｂへ流れる（図７参照）。このとき、潤滑油は、第一スラストカラー１１２とスラスト軸受１２０との隙間が狭くなる方向（図７における反時計回り方向）に流れる。
【００７５】
こうして、スラスト軸受１２０は、くさび効果を発生させ、油膜圧力を増大させ、ターボチャージャ１の駆動時にシャフト１０に作用する後方向のスラスト荷重を受ける。つまり、スラスト軸受１２０は、テーパランド部１４４によってその負荷容量を確保している。
また、スラスト軸受１２０は、摺動部１４０の後側面においても、摺動部１４０の後側面に形成されるテーパランド部によってくさび効果を発生させ、ターボチャージャ１の駆動時にシャフト１０に作用する前方向のスラスト荷重を受ける。
【００７６】
ここで、ターボチャージャ１は、駆動時に排気ガス等の影響で高温となる。したがって、本体部１３０及び摺動部１４０は、ターボチャージャ１の駆動時に高温となる。異なる材料によって形成される本体部１３０及び摺動部１４０は、その線膨張率が互いに異なるため、高温となったときに異なる量だけ膨張する。
【００７７】
仮に、本体部１３０が摺動部１４０よりも膨張する場合には、ターボチャージャ１の駆動時に圧入による締め代が小さくなってしまう。また、摺動部１４０が本体部１３０よりも膨張する場合、本体部１３０は、ターボチャージャ１が駆動するたびに摺動部１４０に押圧されて熱疲労によって塑性変形してしまい、その結果、圧入による保持力が小さくなってしまう。
【００７８】
そこで、図６に示すように、本実施形態に係るスラスト軸受１２０は、本体部１３０に摺動部１４０を圧入するだけでなく、かしめ部１３８によって摺動部１４０を保持している。これにより、スラスト軸受１２０は、本体部１３０と摺動部１４０との線膨張率の違いによって圧入による保持力が低下した場合でも、かしめ部１３８によって摺動部１４０を確実に保持できる。
【００７９】
また、スラスト軸受１２０は、本体部１３０の溝部１３６の底面（前方向を向いた面）をかしめることで、かしめ部１３８を本体部１３０の前側面よりも一段低い位置に形成している。これにより、スラスト軸受１２０は、その表面が削られる場合でも、かしめ部１３８が削られてしまうことを確実に防止できる（図６（ｃ）に二点鎖線で示す仕上げ前の本体部１３０及び摺動部１４０の表面参照）。
【００８０】
図８及び図９に示すように、本実施形態に係るスラスト軸受１２０は、摺動部１４０に第二のランド部１４４ｃを有するテーパランド部１４４を形成することで、本体部１３０の溝部１３６及び摺動部１４０の溝部１４６とテーパ部１４４ａとが径方向に隣接しないようにしている。
【００８１】
ここで、仮に、本体部１３０の溝部１３６及び摺動部１４０の溝部１４６と径方向に隣接するテーパ部を形成した場合には、本体部１３０の溝部１３６及び摺動部１４０の溝部１４６と前記テーパ部とが繋がってしまう（図１０参照）。したがって、この場合には、潤滑油が前記テーパ部から本体部１３０の溝部１３６及び摺動部１４０の溝部１４６に流れてしまう。つまり、この場合には、前記テーパ部から本体部１３０の溝部１３６及び摺動部１４０の溝部１４６に漏れる潤滑油の量が増えてしまい、その結果、効果的に油膜圧力を増大させることができない。
【００８２】
一方、スラスト軸受１２０は、第二のランド部１４４ｃを形成することで、本体部１３０の溝部１３６及び摺動部１４０の溝部１４６とテーパ部１４４ａとが繋がらないようにしている。これにより、第一スラストカラー１１２と第二のランド部１４４ｃとで潤滑油のシールが可能となり、スラスト軸受１２０は、テーパ部１４４ａから本体部１３０の溝部１３６及び摺動部１４０の溝部１４６に潤滑油が流れにくくすることができる。
【００８３】
これによれば、スラスト軸受１２０は、本体部１３０及び摺動部１４０に溝部１３６・１４６を形成した場合でも、テーパ部１４４ａから本体部１３０の溝部１３６及び摺動部１４０の溝部１４６に漏れる潤滑油の量を減らすことができる。したがって、スラスト軸受１２０は、効率的にテーパ部１４４ａから第一のランド部１４４ｂに潤滑油を流すことができる。このため、スラスト軸受１２０は、くさび効果により効果的に油膜圧力を増大させることができる。
【００８４】
以上のように、スラスト軸受１２０は、本体部１３０及び摺動部１４０に溝部１３６・１４６を形成した場合でも、第二のランド部１４４ｃによって負荷容量の低下を防止できる。つまり、スラスト軸受１２０は、本体部１３０及び摺動部１４０を備える構成によってコストを低減すると共にかしめ部１３８によって摺動部１４０を確実に保持しつつ、耐焼き付き性を向上させることができる。
【００８５】
また、スラスト軸受１２０は、本体部１３０及び摺動部１４０に溝部１３６・１４６を形成した場合でも、第一スラストカラー１１２との隙間から飛散する潤滑油の量が増えてしまうことを防止できる。つまり、スラスト軸受１２０は、ターボチャージャ１のコンプレッサ３０側、すなわち、ターボチャージャ１の後側からの潤滑油の漏れ量を低減できる。
【００８６】
さらに、スラスト軸受１２０は、潤滑油の漏れ量を低減できるため、摺動部１４０の前側面及び後側面に供給される潤滑油量を削減できる。つまり、スラスト軸受１２０は、本体部１３０及び摺動部１４０に溝部１３６・１４６を形成した場合でも、負荷容量を確保するために必要な潤滑油の量が増えてしまうことを防止できる。
【００８７】
前述したように、第一のランド部１４４ｂと第二のランド部１４４ｃとは面一となっている。これにより、スラスト軸受１２０は、第一のランド部１４４ｂと第二のランド部１４４ｃとによりテーパ部１４４ａから潤滑油が漏れることを効果的に防止できる。したがって、スラスト軸受１２０は、耐焼き付き性を向上させることができる。
【００８８】
また、スラスト軸受１２０は、第一のランド部１４４ｂ及び第二のランド部１４４ｃに対して第一スラストカラー１１２を摺動させることができる。つまり、スラスト軸受１２０は、第二のランド部１４４ｃが第一のランド部１４４ｂに対して前方向に突出している場合と比較して、第二のランド部１４４ｃの局所的な磨耗を抑制できる。
【００８９】
このように、本実施形態に係るスラスト軸受１２０は、シャフト１０に固定される第一スラストカラー１１２（スラストカラー）と対向して配置されるスラスト軸受であって、前側面（前記第一スラストカラー１１２と対向する面）には、前記シャフト１０の周方向に沿って後方向（スラスト方向）に傾斜するテーパ部１４４ａと、前記テーパ部１４４ａと前記周方向に隣接する第一のランド部１４４ｂと、正面視（スラスト方向視）において前記テーパ部１４４ａ及び前記第一のランド部１４４ｂの外側に配置される第二のランド部１４４ｃを有するテーパランド部１４４と、正面視（スラスト方向視）において前記テーパランド部１４４の外側に配置され、後方向（スラスト方向）に凹んだ溝部１３６・１４６と、が形成されるものである。
【００９０】
このように構成することにより、耐焼き付き性を向上させることができる。
【００９１】
前記第二のランド部１４４ｃは、前記第一のランド部１４４ｂと面一となるものである。
【００９２】
このように構成することにより、耐焼き付き性を向上させることができる。
【００９３】
本実施形態に係るスラスト軸受１２０は、前記第一スラストカラー１１２（スラストカラー）が摺動する摺動部１４０と、前記摺動部１４０が取り付けられる本体部１３０と、を備え、前記溝部１３６には、前記摺動部１４０の前記本体部１３０に対する移動を規制するかしめ部１３８が形成されるものである。
【００９４】
このように構成することにより、保持力を向上させることができる。
【００９５】
シャフト１０に固定された第一スラストカラー１１２（スラストカラー）と、前記第一スラストカラー１１２に対向して配置されるスラスト軸受１２０とを具備するスラスト軸受構造であって、前記第一スラストカラー１１２及び前記スラスト軸受１２０の少なくともいずれか一方の、前記第一スラストカラー１１２と前記スラスト軸受１２０とが対向する面には、前記シャフト１０の周方向に沿って後方向（スラスト方向）に傾斜するテーパ部１４４ａと、前記テーパ部１４４ａと前記周方向に隣接する第一のランド部１４４ｂと、正面視（スラスト方向視）において前記テーパ部１４４ａ及び前記第一のランド部１４４ｂの外側に配置される第二のランド部１４４ｃとを有するテーパランド部１４４と、正面視（スラスト方向視）において前記テーパランド部１４４の外側に配置され、後方向（スラスト方向）に凹んだ溝部１３６・１４６と、が形成されるものである。
【００９６】
このように構成することにより、耐焼き付き性を向上させることができる。
【００９７】
以上のように、本実施形態に係る第一スラストカラー１１２は、本発明に係るスラストカラーに対応する。
本実施形態に係るスラスト軸受１２０の前側面は、第一スラストカラー１１２と対向する面である。
本実施形態に係る前後方向は、スラスト方向に対応する。
【００９８】
本発明に係る溝部の構成は、本実施形態に限定されるものでなく、本体部及び摺動部のいずれか一方だけに形成される構成であっても構わない。
【００９９】
本発明に係る溝部の形状は、本実施形態に限定されるものでなく、例えば、正面視略円弧状に形成されていても構わない。
また、溝部は、底面（前方向を向いた面）が形成されていなくてもよく、例えば、スラスト軸受の前側面から後側面を貫通する正面視略円弧状の貫通孔等であっても構わない。
【０１００】
スラスト軸受は、前側面及び後側面にそれぞれかしめ部が形成されるような構成であっても構わない。この場合には、本体部の前側面及び後側面と摺動部の前側面及び後側面とにそれぞれ溝部が形成され、前記本体部の前側面及び後側面に形成される溝部をかしめることで、前記本体部の前側面及び後側面にかしめ部が形成されていても構わない。
【０１０１】
また、本実施形態に係るテーパランド部１４４と略同一形状のテーパランド部が、前記摺動部の前側面及び後側面にそれぞれ形成されていても構わない。このような場合において、本発明に係るスラストカラーは、第一スラストカラー１１２及び第二スラストカラー１１４となる。また、スラストカラーと対向する面は、スラスト軸受の前側面及び後側面となる。
【０１０２】
本発明に係るスラスト軸受は、本体部と摺動部とが一体的に形成されるような構成であっても構わない。このような場合において、スラスト軸受は、摺動材料によって形成されることが好ましい。
【０１０３】
本発明に係る本体部の形状は、本実施形態のような略円環状の部材の下側を切り欠いたような形状に限定されるものでなく、例えば、略円環状や略多角形状等であっても構わない。
【０１０４】
本発明に係る摺動部は、本実施形態のような略円環状に限定されるものでなく、例えば、略多角形状に形成されていても構わない。この場合、本体部の貫通孔は、摺動部と略同一形状に形成される。
【０１０５】
本発明に係るスラスト軸受は、摺動部をかしめても構わない。つまり、スラスト軸受は、本体部及び摺動部のいずれか一方をかしめればよい。
【０１０６】
スラスト軸受は、本体部と摺動部とのうち、硬い材料で形成される一方（かしめるために必要な荷重が大きい方、本実施形態では本体部１３０）をかしめることが好ましい。
これにより、スラスト軸受は、本体部の材料（硬い材料）を摺動部の溝部の外縁部に部分的に食い込ませることができる。したがって、スラスト軸受は、摺動部の本体部に対する周方向への移動をより確実に規制でき、ひいては、摺動部をより確実に保持できる。また、スラスト軸受は、硬い材料をかしめてかしめ部を形成することで、より確実に摺動部の前方向への移動を規制できるため、摺動部をより確実に保持できる。
【０１０７】
本発明に係るスラスト軸受は、必ずしも本体部に摺動部が圧入される必要はない。スラスト軸受は、例えば、本体部と摺動部とが溶接によって固定されても構わない。また、本体部は、かしめ部によって摺動部を保持しなくても構わない。
【０１０８】
本発明に係るスラスト軸受は、スラスト方向の一方向（例えば、前方向）だけのスラスト荷重を受けるものであってもよい。このような場合において、スラスト軸受は、例えば、本体部に形成される凹部に、前記凹部と略同一形状に形成される摺動部を圧入することで構成されるものであってもよい。
【０１０９】
本発明に係るスラストカラーの形状は、本実施形態に限定されるものでなく、例えば、略円環状等であっても構わない。また、スラストカラーは、シャフトに溝部を形成する等して、シャフトに形成されていても構わない。
【０１１０】
なお、本発明に係るスラスト軸受構造において、テーパランド部は、スラスト軸受ではなく、スラストカラーに形成されていても構わない。
【符号の説明】
【０１１１】
１０      シャフト
１１２    第一スラストカラー（スラストカラー）
１２０    スラスト軸受
１４４    テーパランド部
１４４ａ  テーパ部
１４４ｂ  第一のランド部
１４４ｃ  第二のランド部
【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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【図７】
2015224735.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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