(57)【要約】【課題】タービン側の浮動ブッシュ軸受からハウジング内へのオイルの供給量を増やしてハウジング内における高温部分での冷却効率の向上を図る。【解決手段】タービンと、コンプレッサと、これらタービンとコンプレッサとを連結するタービンシャフト３と、タービンシャフト３のタービン側とコンプレッサ側をそれぞれ支持する２つの浮動ブッシュ軸受７を備えたターボチャージャにおいて、タービン側の浮動ブッシュ軸受７の外周には、浮動ブッシュ軸受７の回転動作によって浮動ブッシュ軸受７に供給されるオイルをタービン側の端面７２に案内するための螺旋状の溝７１が形成されている。【選択図】図１
2007205179.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、これらタービンとコンプレッサとを連結するタービンシャフトと、前記タービンシャフトの前記タービン側とコンプレッサ側をそれぞれ支持する２つの浮動ブッシュ軸受を備えたターボチャージャにおいて、
前記タービン側の浮動ブッシュ軸受の外周には、当該浮動ブッシュ軸受の回転動作によって浮動ブッシュ軸受に供給されるオイルをタービン側の端面に案内するための螺旋状の溝が形成されてな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、自動車等に搭載される内燃機関のターボチャージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等の内燃機関の吸気を過給するターボチャージャとして、排気通路に配置されたタービン（タービンホイール）と、吸気通路に配置されたコンプレッサ（コンプレッサインペラ）と、これらタービンとコンプレッサとを連結するタービンシャフトとを備え、排気通路に配置のタービンが排気のエネルギによって回転し、これに伴って吸気通路に配置のコンプレッサが回転する構造のものが一般に知られている。
【０００３】
ターボチャージャのタービンシャフトを支持する軸受として、例えばフルフロート式の浮動ブッシュ軸受が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図３は、浮動ブッシュ軸受を用いたターボチャージャの一例を示している。
【０００５】
図３に示すターボチャージャは、自動車等の内燃機関の吸気を過給するのに用いられる過給機であって、タービン１とコンプレッサ２とはそれぞれタービンハウジング４とコンプレッサハウジング５とに収容されている。これらタービン１とコンプレッサ２とを連結するタービンシャフト３は、センターハウジング６内に配置された２つの浮動ブッシュ軸受７，８によって支持されている。センターハウジング６には、各浮動ブッシュ軸受７，８に連通するオイル供給孔１１，１２が形成されており、このオイル供給孔１１，１２に主オイル通路１０を通じて潤滑用のオイルを供給することにより、各浮動ブッシュ軸受７，８にオイルを供給することができる。
【０００６】
そして、この例のターボチャージャにおいては、図４に示すように、浮動ブッシュ軸受７の外周面とセンターハウジング６との間に外径クリアランスＣ１が設けられている。また、浮動ブッシュ軸受７の内周面とタービンシャフト３との間に内径クリアランスＣ２が設けられている。なお、浮動ブッシュ軸受８も同様に外径クリアランス及び内径クリアランスが設けられている。
【０００７】
従って、各オイル供給孔１１，１２にオイルを所定圧力で供給することにより、各浮動ブッシュ軸受７，８の外径クリアランスＣ１にオイルが個別に供給されるとともに、各浮動ブッシュ軸受７，８の貫通孔７ａ，８ａを通じて内径クリアランスＣ２にオイルが供給され、各浮動ブッシュ軸受７，８の外周側と内周側に油膜が形成され、これによってタービンシャフト３は浮いた状態で回転する。
【特許文献１】特開２００２−１３８８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述したようにタービン側の浮動ブッシュ軸受に供給されるオイルは油膜を形成するとともに、当該オイルを浮動ブッシュ軸受の端面を通じてセンターハウジング内に導かれており、このオイルによってセンターハウジング内を冷却するようにしている。
【０００９】
従って、仮に上記オイルがセンターハウジング内に十分に供給されなかった場合には、例えば図３の網線部分Ｘで示すような高温箇所の冷却が十分に行えずにその箇所でコーキングが発生し、このコーキングによりシール部のシール性が低下することでオイルがタービン側に漏れ出して白煙が発生するという問題があった。
【００１０】
そして、この問題は、浮動ブッシュ軸受にオイルを供給するポンプの能力を高めるか、浮動ブッシュ軸受のクリアランスを大きくすることで、センターハウジング内へのオイルの供給量を増やすことで解決することができるものの、ポンプの能力を高めるにはポンプの大型化やコストアップを招き、また、クリアランスを大きくすればタービンシャフトの軸振れによる振動などを起こして作動に悪影響を与えることになる。
【００１１】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、タービンシャフトを浮動ブッシュ軸受にて支持する構造のターボチャージャにおいて、浮動ブッシュ軸受の形状を工夫することで、ハウジング内へのオイルの供給量を増やしてハウジング内における高温部分での冷却効率の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、タービンと、コンプレッサと、これらタービンとコンプレッサとを連結するタービンシャフトと、前記タービンシャフトの前記タービン側とコンプレッサ側をそれぞれ支持する２つの浮動ブッシュ軸受を備えたターボチャージャにおいて、
前記タービン側の浮動ブッシュ軸受の外周には、当該浮動ブッシュ軸受の回転動作によって浮動ブッシュ軸受に供給されるオイルをタービン側の端面に案内するための螺旋状の溝が形成されてなることを特徴としている。
【００１３】
本発明によれば、タービン側の浮動ブッシュ軸受の外周に、当該浮動ブッシュ軸受の回転動作によって浮動ブッシュ軸受に供給されるオイルをタービン側の端面に案内するための螺旋状の溝を形成しているので、例えばクリアランスを大きくすることなくハウジング内へのオイルの供給量を増やすことができる。これによりハウジング内における高温部分での冷却効率の向上を図ることで、冷却不足によるコーキングの発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、タービン側の浮動ブッシュ軸受の外周に、当該浮動ブッシュ軸受の回転動作によって浮動ブッシュ軸受に供給されるオイルをタービン側の端面に案内するための螺旋状の溝を形成したことで、浮動ブッシュ軸受の回転による溝の作用により浮動ブッシュ軸受からハウジング内へのオイルの供給量を増やしてハウジング内における高温部分での冷却効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明のターボチャージャにおけるタービン側の浮動ブッシュ軸受及びその周辺部を示し、図２は上記浮動ブッシュ軸受を示している。なお、ターボチャージャ全体の構成は前記背景技術で説明したターボチャージャと同様でありその説明は省略する。
【００１７】
このターボチャージャは、浮動ブッシュ軸受７の外周面に螺旋状の溝７１を形成していることを特徴とするものである。
【００１８】
溝７１は、タービンシャフト３の回転に伴う浮動ブッシュ軸受７の回転動作によってこの浮動ブッシュ軸受７に前述したように供給されるオイルをタービン側の端面７２に案内するように形成されている。つまり、図２に示す浮動ブッシュ軸受７の左側端面から右側端面７２にかけてタービンシャフト３の回転方向に対して逆向きの方向に螺旋状の溝７１を、例えば本例のように外周面を約１周する形で形成している。
【００１９】
このようにして溝７１を形成することで、タービンシャフト３の回転に伴う浮動ブッシュ軸受７の回転動作による当該溝７１の螺旋作用によって、浮動ブッシュ軸受７に供給されてくるオイルに端面７２側への推進力が付与されることになる。
【００２０】
これにより浮動ブッシュ軸受７からセンターハウジング６内へのオイルの供給量を増やすことができ、このオイルの供給によってセンターハウジング６内を十分に冷却することができる。
【００２１】
つまり、前記外径クリアランスＣ１を大きくすることなくセンターハウジング６内へのオイルの供給量を増やすことができる。これによりセンターハウジング６内における高温部分での冷却効率の向上を図ることで、冷却不足によるコーキングの発生を防止することができる。
【００２２】
また、センターハウジング６側へのオイルの供給量を増やす必要の無い場合（センターハウジング６内の冷却が十分に行われており、コーキングを起こすおそれがない場合）には、溝７１を形成することでオイルの供給量を確保した上で外径クリアランスＣ１を最小に設定することができ、これによりタービンシャフト３の軸振れによる騒音等の悪影響を抑制して作動の安定性を高めることができる。
【００２３】
また、回転動作による当該溝７１の螺旋作用により、浮動ブッシュ軸受７外周面に均一に高圧なオイルの流れ（層）ができ、タービンシャフト３の軸振れを抑制することも期待できる（調心作用によるターボの振動Ｇ低減及び振動Ｇ低減による騒音低減）。
【００２４】
なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに限定されることなく、その範囲内において種々設計変更可能である。
【００２５】
例えば、溝７１の本数、並びに溝７１の幅及び深さは適宜に設定すればよく、また、溝７１の巻回数も１周に限らず１周以下や１周以上であってもよい。つまり、実験やシミュレーション計算等によってオイルが好適に供給できるようにそれぞれ適宜に設定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のターボチャージャにおけるタービン側の浮動ブッシュ軸受を抽出して示す縦断面図である。
【図２】同じく浮動ブッシュ軸受を示す斜視図である。
【図３】従来のターボチャージャの一例を示す縦断面図である。
【図４】図３のターボチャージャにおけるタービン側の浮動ブッシュ軸受を抽出して示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  タービン
２  コンプレッサ
３  タービンシャフト
４  タービンハウジング
５  コンプレッサハウジング
６  センターハウジング
７  浮動ブッシュ軸受（タービン側）
７１  溝
７２  端面
【図１】
2007205179.tif 000003
【図２】
2007205179.tif 000004
【図３】
2007205179.tif 000005
【図４】
2007205179.tif 000006