(57)【要約】      （修正有）【課題】溝配置面の径方向内側よりも径方向外側の膜圧を、簡単に高くすることができる軸受ユニット、および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】軸受ユニットは、軸受面４０Ｌを有するスラスト軸受４ｃと、回転面を有するスラストカラーと、を備える。軸受面４０Ｌおよび回転面のうち少なくとも一方は、潤滑油が流れる油溝６を有する溝配置面４０Ｌである。油溝６は、複数の支流部６０、６１と、単一の合流部６２と、を有する。複数の支流部６０、６１は、周方向の最後方に上流端が配置され、他の支流部６１よりも径方向外側に配置される最外支流部６０と、周方向の最前方に上流端が配置される最内支流部６１と、を有する。溝配置面４０Ｌにおいて、最外支流部６０と最内支流部６１と合流部６２とに囲まれる溝内領域７の軸方向高度Ｄは、周方向後側から周方向前側に向かって高くなる。【選択図】図６
2017082806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受面を有するスラスト軸受と、前記軸受面に対向する回転面を有し回転軸と共に回転するスラストカラーと、を備える軸受ユニットであって、
前記回転軸の軸方向を軸方向、前記回転軸の径方向を径方向、前記回転軸の回転方向を周方向として、
前記軸受面および前記回転面のうち少なくとも一方は、前記径方向内側から前記径方向外側に向かって潤滑油が流れる油溝を有する溝配置面であり、
前記油溝は、前記油溝の上流端を有する複数の支流部と、複数の前記支流部に直接または間接的に連なると共に前記油溝の下流端を有する単一の合流部と、を有し、
複数の前記支流部は、前記周方向の最後方に前記上流端が配置され、他の前記支流部よりも前記径方向外側に配置される最外支流部と、前記周方向の最前方に前記上流端が配置される最内支流部と、を有し、
前記溝配置面において、前記最外支流部と前記最内支流部と前記合流部とに囲まれる領域を溝内領域として、
前記溝内領域の前記軸方向高度は、前記周方向後側から前記周方向前側に向かって高くなることを特徴とする軸受ユニット。
【請求項２】
前記溝内領域の前記軸方向高度は、前記合流部に向かって高くなる請求項１に記載の軸受ユニット。
【請求項３】
前記軸方向から見て、前記溝内領域は、前記合流部に向かって尖る請求項１または請求項２に記載の軸受ユニット。
【請求項４】
前記溝配置面は、前記軸受面である請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の軸受ユニット。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の軸受ユニットを備え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、流体動圧軸受タイプの軸受ユニット、および当該軸受ユニットを備えるターボチャージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、スラスト軸受が開示されている。スラスト軸受の軸受面は、回転軸に固定されたスラストカラーに、対向している。スラスト軸受の軸受面には、ランドと、多数の油溝と、が形成されている。ランドは、多数の油溝の径方向内側に配置されている。多数の油溝は、各々、渦状を呈している。
【０００３】
回転軸つまりスラストカラーが回転すると、スラスト軸受周囲の潤滑油が多数の油溝に引き込まれる。潤滑油は、油溝を、渦状に旋回しながら、径方向外側から径方向内側に移動し、ランドに衝突する。スラスト軸受は、当該油膜により、スラストカラーつまり回転軸を支持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−８５００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
同文献記載のスラスト軸受によると、潤滑油は、径方向外側から径方向内側に向かって油溝を流動し、ランドに衝突する。このため、軸受面に形成される油膜の圧力（以下、「膜圧」と称す。）は、径方向外側から径方向内側に向かって、高くなる。しかしながら、同文献記載のスラスト軸受の場合、径方向内側よりも径方向外側の方が高くなるように、膜圧を設定することは困難である。また、多数の油溝は、各々独立している。このため、油溝を流れる潤滑油をランドに衝突させなければ、膜圧を高くするのが困難である。そこで、本発明は、溝配置面の径方向内側よりも径方向外側の膜圧を、簡単に高くすることができる軸受ユニット、およびターボチャージャを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の軸受ユニットは、軸受面を有するスラスト軸受と、前記軸受面に対向する回転面を有し回転軸と共に回転するスラストカラーと、を備える軸受ユニットであって、前記回転軸の軸方向を軸方向、前記回転軸の径方向を径方向、前記回転軸の回転方向を周方向として、前記軸受面および前記回転面のうち少なくとも一方は、前記径方向内側から前記径方向外側に向かって潤滑油が流れる油溝を有する溝配置面であり、前記油溝は、前記油溝の上流端を有する複数の支流部と、複数の前記支流部に直接または間接的に連なると共に前記油溝の下流端を有する単一の合流部と、を有し、複数の前記支流部は、前記周方向の最後方に前記上流端が配置され、他の前記支流部よりも前記径方向外側に配置される最外支流部と、前記周方向の最前方に前記上流端が配置される最内支流部と、を有し、前記溝配置面において、前記最外支流部と前記最内支流部と前記合流部とに囲まれる領域を溝内領域として、前記溝内領域の前記軸方向高度は、前記周方向後側から前記周方向前側に向かって高くなることを特徴とする。また、本発明のターボチャージャは、上記軸受ユニットを備えることを特徴とする。
【０００７】
ここで、「直接または間接的に連なる」には、複数の支流部と単一の合流部とが、直接連なる場合が含まれる。また、複数の支流部と単一の合流部とが、複数の支流部（合流前の支流部、合流後の支流部が含まれる）同士が合流部の上流側で少なくとも一回合流してから、連なる場合が含まれる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の軸受ユニットおよびターボチャージャによると、溝内領域の軸方向高度が、周方向後側から周方向前側に向かって、高くなる。このため、周方向後側から周方向前側に向かって（回転軸の回転方向に沿って）、膜圧を高くすることができる。
【０００９】
また、軸受面の外周縁に沿って、周方向に、テーパ部とランド部とが交互に並ぶスラスト軸受の場合、径方向外側に、潤滑油が飛散しやすい。これに対して、溝内領域は、最外支流部と最内支流部と合流部とに囲まれている。このため、溝内領域から飛散した潤滑油を、最外支流部、最内支流部、合流部が回収することができる。したがって、溝配置面から、径方向外側に、潤滑油が飛散しにくい。よって、潤滑油の使用量を削減することができる。また、油溝は、溝内領域から回収した潤滑油を利用して、膜圧を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】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２】図１の枠ＩＩ内の拡大図である。
【図３】図２に示す部分の拡大斜視図である。
【図４】第一実施形態の軸受ユニットのスラスト軸受の左側の溝配置面である。
【図５】図４のＶ−Ｖ方向断面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ方向断面図である。
【図７】第二実施形態の軸受ユニットのスラスト軸受の左側の溝配置面である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の軸受ユニットおよびターボチャージャの実施の形態について説明する。
【００１２】
＜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、ラジアル軸受４ａ、４ｂと、スラスト軸受４ｃ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。
【００１３】
ベアリングハウジング９０の内部には、水路９００と、油路９０１ａ、９０１ｂと、軸受収容部９０２ａ〜９０２ｃと、が形成されている。水路９００には、冷却水が流れている。油路９０１ａ、９０１ｂには、潤滑油が流れている。冷却水と潤滑油とは、水路９００と油路９０１ａとの間の隔壁を介して、熱交換を行っている。左側または右側から見て、軸受収容部９０２ａ、９０２ｂ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９０２ｃは、ベアリングハウジング９０の左面に凹設されている。
【００１４】
ラジアル軸受４ａ、４ｂは、各々、滑り軸受である。ラジアル軸受４ａは、軸受収容部９０２ａに収容されている。ラジアル軸受４ｂは、軸受収容部９０２ｂに収容されている。スラスト軸受４ｃは、滑り軸受である。スラスト軸受４ｃは、軸受収容部９０２ｃ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の左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の右側に配置されている。
【００１５】
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、を備えている。
【００１６】
回転軸５０は、ベアリングハウジング９０を左右方向に貫通している。回転軸５０は、ラジアル軸受４ａ、４ｂにより、径方向外側から、回転可能に支持されている。コンプレッサインペラ５１は、回転軸５０の左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の右端に連なっている。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４ｃにより、軸方向から、回転可能に支持されている。
【００１７】
潤滑油は、油路９０１ａを経由して、ラジアル軸受４ａ、４ｂ、スラスト軸受４ｃに供給される。ラジアル軸受４ａ、４ｂ、スラスト軸受４ｃ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。
【００１８】
［軸受ユニットの構成］
次に、本実施形態の軸受ユニット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３に、図２に示す部分の拡大斜視図を示す。以下、図３に示すように、回転軸５０の軸方向（左右方向）を「軸方向」と、回転軸の径方向を「径方向」と、回転軸５０の回転方向を「周方向」と、各々定義する。図１〜図３に示すように、本実施形態の軸受ユニット２は、スラスト軸受４ｃと、スラストカラー５３と、を備えている。
【００１９】
スラストカラー５３は、回転軸５０の外周面に固定されている。スラストカラー５３は、回転軸５０と共に回転する。スラストカラー５３は、Ｔ字カラー部５３２と、フランジ部５３０Ｌと、を備えている。Ｔ字カラー部５３２は、フランジ部５３０Ｒと、胴部５３１と、を備えている。胴部５３１は、円筒状を呈している。フランジ部５３０Ｒは、胴部５３１の右側（軸方向一方）に連なっている。フランジ部５３０Ｌは、胴部５３１の左側（軸方向他方）に配置されている。左右一対のフランジ部５３０Ｌ、５３０Ｒは、各々、リング状を呈している。胴部５３１に対して、左右一対のフランジ部５３０Ｌ、５３０Ｒは、径方向外側に突出している。フランジ部５３０Ｌの右面（軸方向内面）には、回転面５３０Ｌａが配置されている。フランジ部５３０Ｒの左面（軸方向内面）には、回転面５３０Ｒａが配置されている。回転面５３０Ｌａ、５３０Ｒａは、各々、平面状を呈している。
【００２０】
スラスト軸受４ｃは、胴部５３１の径方向外側に配置されている。スラスト軸受４ｃの径方向中心部は、左右一対のフランジ部５３０Ｌ、５３０Ｒの間に配置されている。スラスト軸受４ｃは、円板状を呈している。スラスト軸受４ｃは、左右一対の軸受面４０Ｌ、４０Ｒと、貫通孔４１と、油孔４２と、を備えている。
【００２１】
貫通孔４１は、スラスト軸受４ｃの径方向中心に配置されている。貫通孔４１の径方向内側には、胴部５３１が配置されている。油孔４２は、スラスト軸受４ｃの右面と、貫通孔４１の内周面と、を連通している。図１に示すように、油孔４２は、油路９０１ａに連通している。
【００２２】
軸受面４０Ｌは、スラスト軸受４ｃの径方向中心部の左面（軸方向外面）に配置されている。軸受面４０Ｌと回転面５３０Ｌａとは、軸方向に対向している。軸受面４０Ｒは、スラスト軸受４ｃの径方向中心部の右面（軸方向外面）に配置されている。軸受面４０Ｒと回転面５３０Ｒａとは、軸方向に対向している。ここで、左右一対の軸受面４０Ｌ、４０Ｒは、各々、溝配置面である。左右一対の溝配置面４０Ｌ、４０Ｒの構成は同様である。すなわち、右側（軸方向一方）または左側（軸方向他方）から透視した場合、溝配置面４０Ｌ、４０Ｒの周方向後側から周方向前側への構成は、一致している。ここでは、代表して、左側の溝配置面の構成について説明する。
【００２３】
図４に、本実施形態の軸受ユニットのスラスト軸受の左側の溝配置面を示す。図５に、図４のＶ−Ｖ方向断面図を示す。図６に、図４のＶＩ−ＶＩ方向断面図を示す。図４〜図６に示すように、溝配置面４０Ｌは、複数の油溝６と、複数の溝内領域７と、溝外領域８と、を備えている。
【００２４】
図４に示すように、油溝６は、最外支流部６０と、最内支流部６１と、合流部６２と、を備えている。最内支流部６１は、弧状を呈している。最内支流部６１は、径方向と周方向とを合成した方向（以下、「斜め方向」と称す。）に延在している。
【００２５】
最外支流部６０は、上流部６００と、下流部６０１と、を備えている。上流部６００は、弧状を呈している。上流部６００は、斜め方向に延在している。上流部６００の上流端６００ａは、最内支流部６１の上流端６１０の、周方向後側（回転軸５０の回転方向後側）に配置されている。最内支流部６１の上流端６１０、上流部６００の上流端６００ａは、各々、油溝６の上流端である。貫通孔４１の開口縁の接線方向に対する上流部６００の流入角度θ１と、同接線方向に対する最内支流部６１の流入角度θ２と、は一致している。上流部６００の長さと、最内支流部６１の長さと、は一致している。下流部６０１は、部分円弧状を呈している。下流部６０１は、上流部６００から周方向前側（回転軸５０の回転方向前側）に延在している。下流部６０１は、最内支流部６１よりも、径方向外側に配置されている。下流部６０１と上流部６００との間には、コーナー部Ａが配置されている。コーナー部Ａにおいては、最外支流部６０の延在方向が、斜め方向から周方向に変化する。また、コーナー部Ａにおいては、油溝６の曲率が変化する。
【００２６】
合流部６２は、最外支流部６０および最内支流部６１の下流側に配置されている。合流部６２においては、周方向に延在する下流部６０１と、斜め方向に延在する最内支流部６１とが、異なる方向から合流している。合流部６２の下流端６２０は、油溝６の下流端である。
【００２７】
図４に示すように、周方向後側から周方向前側に向かって、上流端６００ａ、上流端６１０、下流端６２０が並んでいる。また、下流端６２０は、上流端６００ａ、６１０の径方向外側であって、溝配置面４０Ｌの外周縁付近に配置されている。
【００２８】
図５に示すように、最外支流部６０の溝深さ（詳しくは、溝外領域８に対する溝深さ）Ｂは、上流側から下流側に向かって、徐々に小さくなる。このため、最外支流部６０の横断面積（最外支流部６０が延在する方向に対して直交する方向の断面積）は、上流側から下流側に向かって、徐々に小さくなる。なお、合流部６２、最内支流部６１の溝深さ、横断面積も同様である。
【００２９】
図４に示すように、溝内領域７は、貫通孔４１の開口縁と、最外支流部６０と、最内支流部６１と、合流部６２と、に囲まれている。軸方向から見て、溝内領域７は、周方向後側から周方向前側に向かって尖る、言い換えると合流部６２に向かって尖る、四角形状を呈している。すなわち、溝内領域７の周方向前端７５は、周方向後側から周方向前側に向かって、鋭角に尖っている。図６に示すように、スラスト軸受４ｃの軸方向（左右方向）中央線Ｃを基準として、溝内領域７の軸方向高度Ｄは、周方向後側から周方向前側に向かって、徐々に高くなる。並びに、軸方向高度Ｄは、合流部６２（周方向前端７５）に向かって、徐々に高くなる。
【００３０】
図４に示すように、溝外領域８は、溝配置面４０Ｌにおいて、溝内領域７および油溝６以外の領域に設定されている。溝外領域８は、平面状を呈している。図５に示すように、スラスト軸受４ｃの軸方向中央線Ｃを基準として、溝外領域８の軸方向高度Ｅは、一定である。
【００３１】
［潤滑油の流れ］
次に、本実施形態の軸受ユニットにおける潤滑油の流れについて説明する。図１に示す回転軸５０が回転すると、図３に示すスラストカラー５３も回転する。一方、スラスト軸受４ｃは回転しない。このため、溝配置面４０Ｌに対して、回転面５３０Ｌａが回転する。同様に、溝配置面４０Ｒに対して、回転面５３０Ｒａが回転する。
【００３２】
溝配置面４０Ｌ、４０Ｒの油溝６には、図１に示す油路９０１ａ、図３に示す油孔４２、貫通孔４１の内周面と胴部５３１の外周面との界面を介して、径方向内側から、潤滑油が供給される。図４に示すように、油溝６は、径方向内側から径方向外側に向かって、かつ周方向後側から周方向前側に向かって、延在している。このため、スラストカラー５３の回転に伴って、潤滑油が油溝６に引き込まれる。
【００３３】
まず、最外支流部６０における潤滑油の流れについて説明する。最外支流部６０の上流部６００の上流端６００ａに流入した潤滑油は、上流部６００を流動する。ここで、図５に示すように、最外支流部６０の溝深さＢは、上流側から下流側に向かって、徐々に小さくなる。このため、上流部６００においては、上流側から下流側に向かって、溝配置面４０Ｌ、４０Ｒと、回転面５３０Ｌａ、５３０Ｒａと、の間の膜圧が、徐々に高くなる。
【００３４】
図４に示すコーナー部Ａにおいては、最外支流部６０の延在方向が、斜め方向から周方向に変化する。このため、コーナー部Ａにおいては、上流部６００を流れてきた潤滑油が、下流部６０１の上流端の溝側面（詳しくは、径方向外側の溝側面）に、衝突する。したがって、コーナー部Ａにおいては、溝配置面４０Ｌ、４０Ｒと、回転面５３０Ｌａ、５３０Ｒａと、の間の膜圧が高くなる。
【００３５】
下流部６０１に流入した潤滑油は、下流部６０１を流動する。ここで、図５に示すように、最外支流部６０の溝深さＢは、上流側から下流側に向かって、徐々に小さくなる。このため、下流部６０１においては、上流側から下流側に向かって、溝配置面４０Ｌ、４０Ｒと、回転面５３０Ｌａ、５３０Ｒａと、の間の膜圧が、徐々に高くなる。
【００３６】
次に、最内支流部６１における潤滑油の流れについて説明する。最内支流部６１の上流端６１０に流入した潤滑油は、最内支流部６１を流動する。ここで、最外支流部６０同様に、最内支流部６１の溝深さは、上流側から下流側に向かって、徐々に小さくなる。このため、最内支流部６１においては、上流側から下流側に向かって、溝配置面４０Ｌ、４０Ｒと、回転面５３０Ｌａ、５３０Ｒａと、の間の膜圧が、徐々に高くなる。
【００３７】
続いて、合流部６２における潤滑油の流れについて説明する。合流部６２においては、周方向に延在する下流部６０１を流れてきた潤滑油と、斜め方向に延在する最内支流部６１を流れてきた潤滑油と、が衝突する。このため、合流部６２においては、溝配置面４０Ｌ、４０Ｒと、回転面５３０Ｌａ、５３０Ｒａと、の間の膜圧が高くなる。また、最外支流部６０、最内支流部６１と同様に、合流部６２の溝深さは、上流側から下流側に向かって、徐々に小さくなる。このため、合流部６２においては、上流側から下流側に向かって、溝配置面４０Ｌ、４０Ｒと、回転面５３０Ｌａ、５３０Ｒａと、の間の膜圧が、徐々に高くなる。また、合流部６２の下流端６２０は封止されている。このため、合流部６２に流れ込んだ潤滑油は、下流端６２０に衝突する。したがって、合流部６２の下流端６２０においては、溝配置面４０Ｌ、４０Ｒと、回転面５３０Ｌａ、５３０Ｒａと、の間の膜圧が高くなる。
【００３８】
続いて、溝内領域７における膜圧について説明する。図６に示すように、溝内領域７の軸方向高度Ｄは、周方向後側から周方向前側に向かって、徐々に高くなる。並びに、軸方向高度Ｄは、合流部６２に向かって、徐々に高くなる。このため、溝内領域７においては、周方向後側から周方向前側に向かって、かつ合流部６２に向かって、溝配置面４０Ｌ、４０Ｒと、回転面５３０Ｌａ、５３０Ｒａと、の間の膜圧が高くなる。
【００３９】
以上説明したように、溝配置面４０Ｌ、４０Ｒと、回転面５３０Ｌａ、５３０Ｒａと、の間の膜圧は、油溝６の上流側（径方向内側）から下流側（径方向外側）に向かって、高くなる。また、膜圧は、油溝６のコーナー部Ａにおいて、高くなる。また、膜圧は、油溝６の合流部６２において、高くなる。また、膜圧は、合流部６２の下流端６２０において、高くなる。また、膜圧は、溝内領域７の周方向後側から周方向前側に向かって、かつ合流部６２に向かって、高くなる。
【００４０】
［作用効果］
次に、本実施形態の軸受ユニットおよびターボチャージャの作用効果について説明する。図４に示すように、潤滑油は、径方向内側から径方向外側に向かって、油溝６を流動する。油溝６の上流端（最外支流部６０の上流端）６００ａ、上流端（最内支流部６１の上流端）６１０は、複数配置されている。一方、油溝６の下流端（合流部６２の下流端）６２０は、一つだけ配置されている。最外支流部６０を流動する潤滑油と最内支流部６１を流動する潤滑油とは、合流部６２で合流する。合流部６２においては、異なる方向から合流する潤滑油同士が衝突する。また、潤滑油の流量が急激に増加する。このため、膜圧が高くなる。したがって、本実施形態の軸受ユニット２およびターボチャージャ１によると、溝配置面４０Ｌ、４０Ｒの径方向内側よりも径方向外側の膜圧を、簡単に高くすることができる。よって、径方向内側から径方向外側に向かって膜圧が高くなるように、膜圧分布を設定することができる。また、合流部６２の下流端６２０は、下流部６０１の周方向前側に配置されている。このため、例えば、軸受面の外周縁に沿って、周方向に、テーパ部とランド部とが交互に並ぶスラスト軸受と比較して、溝配置面４０Ｌ、４０Ｒから、径方向外側に、潤滑油が飛散しにくい。したがって、潤滑油の使用量を削減することができる。
【００４１】
また、本実施形態の軸受ユニット２およびターボチャージャ１によると、互いに合流しない、多数の独立した油溝を備えるスラスト軸受と比較して、膜圧を高くしやすい。このため、所望の膜圧を確保しやすい。
【００４２】
また、図４に示すように、合流部６２の下流端６２０は、油溝６の下流端である。すなわち、合流部６２の潤滑油は、再び分流しない。このため、合流した潤滑油が再分流する場合と比較して、膜圧が高くなる。したがって、本実施形態の軸受ユニット２およびターボチャージャ１によると、溝配置面４０Ｌ、４０Ｒの径方向内側よりも径方向外側の膜圧を高くすることができる。
【００４３】
また、図４に示すように、合流部６２を流動する潤滑油は、油溝の下流端６２０に衝突する。このため、膜圧が高くなる。したがって、本実施形態の軸受ユニット２およびターボチャージャ１によると、溝配置面４０Ｌ、４０Ｒの径方向内側よりも径方向外側の膜圧を高くすることができる。
【００４４】
また、図５に示すように、最外支流部６０、最内支流部６１、合流部６２の横断面積は、各々、上流側から下流側に向かって、徐々に小さくなる。このため、最外支流部６０、最内支流部６１、合流部６２の各々において、上流側から下流側に向かって膜圧が高くなるように、膜圧分布を設定することができる。
【００４５】
また、図４に示すように、最外支流部６０は、斜め方向、つまり少なくとも径方向に延在する上流部６００と、上流部６００から周方向前側に延在すると共に最内支流部６１よりも径方向外側に配置される下流部６０１と、を備えている。すなわち、下流部６０１は、最内支流部６１の径方向外側に配置されている。並びに、下流部６０１は、周方向に延在している。このため、最内支流部６１から径方向外側に飛散した潤滑油を、下流部６０１が回収することができる。したがって、溝配置面４０Ｌ、４０Ｒから、径方向外側に、潤滑油が飛散しにくい。よって、潤滑油の使用量を削減することができる。
【００４６】
また、図４に示すように、上流部６００と下流部６０１との間には、コーナー部Ａが設定されている。コーナー部Ａにおいては、上流部６００を流れてきた潤滑油が、下流部６０１の上流端の溝側面（詳しくは、径方向外側の溝側面）に、衝突する。このため、溝配置面４０Ｌ、４０Ｒと、回転面５３０Ｌａ、５３０Ｒａと、の間の膜圧を高くすることができる。
【００４７】
また、溝配置面は、回転面５３０Ｌａ、５３０Ｒａではなく、軸受面４０Ｌ、４０Ｒに設定されている。このため、図２、図３に示すように、軸方向内向きで加工が困難な回転面５３０Ｌａ、５３０Ｒａに、敢えて油溝６を配置する必要がない。したがって、簡単に油溝６を配置することができる。
【００４８】
また、図６に示すように、溝内領域７の軸方向高度Ｄは、周方向後側から周方向前側に向かって、高くなる。このため、周方向後側から周方向前側に向かって（回転軸の回転方向に沿って）膜圧が高くなるように、膜圧分布を設定することができる。
【００４９】
また、図６に示すように、溝内領域７の軸方向高度Ｄは、合流部６２（周方向前端７５）に向かって、高くなる。このため、合流部６２（周方向前端７５）に向かって膜圧が高くなるように、膜圧分布を設定することができる。
【００５０】
また、図４に示すように、軸方向から見て、溝内領域７は、合流部６２（周方向前端７５）に向かって尖っている。このため、合流部６２に向かって膜圧が高くなるように、膜圧分布を設定することができる。
【００５１】
また、軸受面の外周縁に沿って、周方向に、テーパ部とランド部とが交互に並ぶスラスト軸受の場合、径方向外側に、潤滑油が飛散しやすい。これに対して、図４に示すように、溝内領域７は、最外支流部６０と、最内支流部６１と、合流部６２と、に囲まれている。このため、溝内領域７から飛散した潤滑油を、最外支流部６０、最内支流部６１、合流部６２が回収することができる。したがって、溝配置面４０Ｌ、４０Ｒから、径方向外側に、潤滑油が飛散しにくい。よって、潤滑油の使用量を削減することができる。また、油溝６は、溝内領域７から回収した潤滑油を利用して、膜圧を高くすることができる。
【００５２】
＜第二実施形態＞
本実施形態の軸受ユニットおよびターボチャージャと、第一実施形態の軸受ユニットおよびターボチャージャとの相違点は、溝配置面の溝内領域が溝内独立油溝を備えている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。
【００５３】
図７に、本実施形態の軸受ユニットのスラスト軸受の左側の溝配置面を示す。なお、図４と対応する部位については、同じ符号で示す。図７に示すように、溝内領域７は、溝内独立油溝７０を備えている。溝内独立油溝７０は、油溝６から独立している。溝内独立油溝７０は、弧状を呈している。溝内独立油溝７０は、斜め方向に延在している。貫通孔４１の開口縁の接線方向に対する上流部６００の流入角度θ１と、同接線方向に対する最内支流部６１の流入角度θ２と、同接線方向に対する溝内独立油溝７０の流入角度θ３と、は一致している。溝内独立油溝７０の下流端７００は、最外支流部６０の下流部６０１の、径方向内側で封止されている。
【００５４】
本実施形態の軸受ユニットおよびターボチャージャと、第一実施形態の軸受ユニットおよび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。図７に示すように、溝内領域７は、溝内独立油溝７０を備えている。このため、溝内独立油溝７０の下流端７００において、膜圧を高くすることができる。また、下流端７００から飛散した潤滑油により、溝内領域７の膜圧を高くすることができる。
【００５５】
また、下流端７００から飛散した潤滑油を、最外支流部６０の下流部６０１が回収することができる。このため、溝配置面４０Ｌから、径方向外側に、潤滑油が飛散しにくい。したがって、潤滑油の使用量を削減することができる。また、油溝６は、溝内領域７から回収した潤滑油を利用して、膜圧を高くすることができる。
【００５６】
＜その他＞
以上、本発明の軸受ユニットおよび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。
【００５７】
図４に示すコーナー部Ａの位置、数、曲がり具合は特に限定しない。コーナー部Ａを配置すると膜圧を高くすることができる。図２、図３に示すスラストカラー５３は、二部品構成（Ｔ字カラー部５３２、フランジ部５３０Ｌ）である。しかしながら、スラストカラー５３の構成は、特に限定しない。例えば、スラストカラー５３を一部品構成、つまり一体物としてもよい。また、スラストカラー５３を、三部品構成（詳しくは、フランジ部５３０Ｌ、胴部５３１、フランジ部５３０Ｒという三つの部品を備える構成）としてもよい。
【００５８】
図２、図３に示す回転面５３０Ｌａ、５３０Ｒａを溝配置面とし、軸受面４０Ｌ、４０Ｒを平面状としてもよい。この場合、スラストカラー５３を二部品構成や三部品構成とすると、回転面５３０Ｌａ、５３０Ｒａを加工しやすい。また、回転面５３０Ｌａ、５３０Ｒａおよび軸受面４０Ｌ、４０Ｒを、全て溝配置面としてもよい。
【００５９】
単一の油溝６における、最外支流部６０、最内支流部６１（以下、これらを総称して「支流部」と称す。）の位置、配置数は特に限定しない。流入角度θ１〜θ３の異同は特に限定しない。図４に示すように、全ての支流部が合流部６２で合流してもよい。また、複数の支流部同士が中間合流部で合流後、別の支流部と合流部６２で合流してもよい。例えば、図７に示す溝内領域７に、溝内独立油溝７０の代わりに、あるいは溝内独立油溝７０と共に、支流部を配置してもよい。この場合、支流部の下流端は、合流部６２に直接合流してもよい。また、支流部の下流端は、最外支流部６０、最内支流部６１に合流してもよい。
【００６０】
図５に示すように、油溝６、溝内独立油溝７０（以下、これらを総称して「油溝」と称す。）の溝深さＢは、上流側から下流側に向かって、直線状、折れ線状、階段状、弧状に変化してもよい。また、溝深さＢは、油溝の全長に亘って、一定であってもよい。また、図４に示す油溝の溝幅が、上流側から下流側に向かって、直線状、折れ線状、階段状、弧状に変化してもよい。例えば、上流側から下流側に向かって、徐々に溝幅が狭くなってもよい。油溝の延在形状は特に限定しない。弧状、渦状、直線状、曲線状などであってもよい。また、油溝の配置数は特に限定しない。図６に示すように、油溝の横断面の形状は特に限定しない。Ｃ字状、Ｕ字状、Ｖ字状、Ｗ字状などであってもよい。
【００６１】
図６に示すように、溝内領域７の軸方向高度Ｄは、周方向後側から周方向前側に向かって、直線状、折れ線状、階段状、弧状に変化してもよい。溝外領域８の軸方向高度についても同様である。
【符号の説明】
【００６２】
１：ターボチャージャ、２：軸受ユニット、４ａ：ラジアル軸受、４ｂ：ラジアル軸受、４ｃ：スラスト軸受、４０Ｌ：溝配置面（軸受面）、４０Ｒ：溝配置面（軸受面）、４１：貫通孔、４２：油孔、５：回転部、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、５３０Ｌ：フランジ部、５３０Ｌａ：回転面、５３０Ｒ：フランジ部、５３０Ｒａ：回転面、５３１：胴部、５３２：Ｔ字カラー部、６：油溝、６０：最外支流部、６００：上流部、６００ａ：上流端、６０１：下流部、６１：最内支流部、６１０：上流端、６２：合流部、６２０：下流端、７：溝内領域、７０：溝内独立油溝、７００：下流端、７５：周方向前端、８：溝外領域、９０：ベアリングハウジング、９００：水路、９０１ａ：油路、９０１ｂ：油路、９０２ａ〜９０２ｃ：軸受収容部、９１：コンプレッサハウジング、９２：タービンハウジング、Ａ：コーナー部、Ｂ：溝深さ、Ｃ：軸方向中央線、Ｄ：軸方向高度、Ｅ：軸方向高度、θ１〜θ３：流入角度
【図１】
2017082806.tif 000003
【図２】
2017082806.tif 000004
【図３】
2017082806.tif 000005
【図４】
2017082806.tif 000006
【図５】
2017082806.tif 000007
【図６】
2017082806.tif 000008
【図７】
2017082806.tif 000009