(57)【要約】  ターボチャージャのための軸受ハウジング（１２）が開示されるように、ターボチャージャは軸受ハウジング（１２）を通過する回転軸（１４）、及び軸受ハウジング（１２）内で回転軸（１４）を支持するための屈曲ピボットティルティングパッド（４０）を有するジャーナル軸受（３０）を有する。屈曲ピボットティルティングパッド（４０）は、各パッド面（４４）への潤滑誘導のために各パッド（４０）を通過するオイル供給孔（５０）を有することができる。ジャーナル軸受（３０）は好ましくは、軸受の外面にある円周方向溝（５２）を有し、この溝はオイル供給孔（５０）と整列しており、オイル供給孔（５０）へのオイル供給を補助する。【選択図】  図１
2016536542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単体ジャーナル軸受（３０、１３０、２３０）であって、
軸受外面（２２）、
軸受内面（２０）、
前記軸受内面（２０）の周りに円周方向に配置され、連結膜（４２）により前記軸受内面（２０）と一体に連結されている屈曲ピボットティルティングパッド（４０）、及び
前記軸受（３０、１３０、２３０）に形成され、少なくとも１つの屈曲ピボットティルティングパッド（４０）とそれに対応する連結膜（４２）を貫通して半径方向に延びているオイル供給孔（５０）を含む単体ジャーナル軸受。
【請求項２】
前記連結膜（４２）は、前記軸受内面（２０）に対する前記屈曲ピボットティルティングパッド（４０）の枢動を許容するように構成される、請求項１に記載の単体ジャーナル軸受（３０、１３０、２３０）。
【請求項３】
前記ジャーナル軸受は全浮動リング軸受である、請求項１に記載の単体ジャーナル軸受（３０、１３０、２３０）。
【請求項４】
前記ジャーナル軸受は半浮動リング軸受である、請求項１に記載の単体ジャーナル軸受（３０、１３０、２３０）。
【請求項５】
前記軸受外面（２２）に形成され、前記オイル供給孔（５０）にオイルを供給するように構成される溝（５２）をさらに含む、請求項１に記載の単体ジャーナル軸受（３０、１３０、２３０）。
【請求項６】
前記溝（５２）は円周方向に延びており、前記オイル供給孔（５０）と軸方向に整列している、請求項５に記載の単体ジャーナル軸受（３０、１３０、２３０）。
【請求項７】
ターボチャージャ（１００）であって、
軸方向ボア（１６）が形成される軸受ハウジング（１２）、
前記ボア（１６）内に配置される回転軸（１４）、及び
前記ボア（１６）内に配置され、前記軸（１４）を回転可能に支持するように構成される単体ジャーナル軸受（３０、１３０、２３０）を含み、
前記軸受（３０、１３０、２３０）は、
軸受外面（２２）、
軸受内面（２０）、
前記軸受内面（２０）の周りに円周方向に配置され、連結膜（４２）により前記軸受内面（２０）と一体に連結されている屈曲ピボットティルティングパッド（４０）、及び
前記軸受（３０、１３０、２３０）に形成され、少なくとも１つの屈曲ピボットティルティングパッド（４０）とそれに対応する連結膜（４２）を貫通して半径方向に延びているオイル供給孔（５０）を含むターボチャージャ。
【請求項８】
前記連結膜（４２）は、前記軸受内面（２０）に対する前記屈曲ピボットティルティングパッド（４０）の枢動を許容するように構成される、請求項７に記載のターボチャージャ（１００）。
【請求項９】
前記ジャーナル軸受は全浮動リング軸受である、請求項７に記載のターボチャージャ（１００）。
【請求項１０】
前記ジャーナル軸受は半浮動リング軸受である、請求項７に記載のターボチャージャ（１００）。
【請求項１１】
前記軸受外面（２２）に形成され、前記オイル供給孔（５０）にオイルを供給するように構成される溝（５２）をさらに含む、請求項７に記載のターボチャージャ（１００）。
【請求項１２】
前記溝（５２）は円周方向に延びており、前記オイル供給孔（５０）と軸方向に整列している、請求項１１に記載のターボチャージャ（１００）。
【請求項１３】
前記オイル供給孔（５０）を介して各屈曲ピボットティルティングパッド（４０）を通過するオイルは、前記回転軸（１４）の回転により各パッド面（４４）に引き寄せられる、請求項７に記載のターボチャージャ（１００）。
【請求項１４】
ターボチャージャ（１００）であって、
軸方向ボア（１６）が形成される軸受ハウジング（１２）、
前記ボア（１６）内に配置される回転軸（１４）、及び
前記ボア内に配置され、前記軸（１４）を回転可能に支持するように構成される単体ジャーナル軸受（１０、３０、１３０、２３０）を含み、
前記軸受は、
前記ボア（１６）の内面から離れている軸受外面（２２）、
軸受内面（２０）、及び
前記軸受内面（２０）の周りに円周方向に配置され、連結膜（４２）により前記軸受内面（２０）と一体に連結されている屈曲ピボットティルティングパッド（４０）を含み、
前記ジャーナル軸受は、前記ボア（１６）の内面と軸（１４）の外面の両方に対して回転自在にボア（１６）内に配置されているターボチャージャ。
【請求項１５】
前記軸受ハウジングに形成され、前記ジャーナル軸受（１３０）にオイルを送るように構成されるオイル潤滑経路（５０）を含み、
前記軸受外面とボア（１６）の面との間に外部オイル層（２６）が形成され、
前記軸受内面と軸（１４）との間に内部オイル層（２４）が形成され、
前記内部オイル層（２４）と外部オイル層（２６）とは、ターボチャージャ（１００）の作動中に軸受面として機能する、請求項１４に記載のターボチャージャ（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、米国特許商標庁に２０１３年９月５日に「Ｆｌｅｘｕｒｅ  Ｐｉｖｏｔ  Ｔｉｌｔｉｎｇ  Ｐａｄ  Ｊｏｕｒｎａｌ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｆｏｒ  Ｕｓｅ  Ｉｎ  Ａ  Ｔｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｒ」という名称で出願された米国仮出願第６１／８７４，１０６号、及び２０１４年１月３０日に「Ｄｉｒｅｃｔｅｄ  Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ  Ｆｏｒ  Ｓｅｍｉ−Ｆｌｏａｔｉｎｇ  Ｆｌｅｘｕｒｅ  Ｐｉｖｏｔ  Ｔｉｌｔｉｎｇ  Ｐａｄ  Ｊｏｕｒｎａｌ  Ｂｅａｒｉｎｇ」という名称で出願された米国仮出願第６１／９３３，４４８号に対する優先権及びこれらの仮出願の全ての利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、ターボチャージャに用いられる浮動リングジャーナル軸受に関する。より具体的には、本発明は、ターボチャージャの軸受ハウジング内で軸を半径方向に支持するための屈曲ピボットティルティングパッドを有する浮動リングジャーナル軸受に関する。
【０００３】
排気ガスターボチャージャは、圧縮空気をエンジン吸気部に伝達してより多くの燃料が燃焼できるようにすることで、エンジンの重量を大きく増加させることなくエンジンの馬力を増大させることができる。ターボチャージャは、一般的にエンジンの排気マニホールドに連結されるタービンハウジング、中央軸受ハウジング、及びエンジンの吸気マニホールドに連結される圧縮機ハウジングを含む。タービンハウジング内にあるタービンホイールは、排気マニホールドから供給される排気ガスの流入によって回転可能に駆動される。軸は、前記中央軸受ハウジング内で回転可能に支持され、タービンホイールを圧縮機ハウジング内の圧縮機インペラに連結し、これによりタービンホイールが回転すると圧縮機インペラが回転するようになる。圧縮機インペラが回転することにより、エンジンの吸気マニホールドを通じてエンジンのシリンダに伝達される空気質量流量、気流密度及び気圧を増加させる。
【０００４】
軸受は、軸を回転可能に支持するために一般的には中央軸受ハウジング内で軸と中央軸受ハウジングとの間に設置される。あるターボチャージャでは、浮動リング又は半浮動リングジャーナル軸受を用いて軸を支持する。しかし、ある浮動リング又は半浮動リング軸受は、延びた作動速度範囲にわたって大きな振幅の１つ以上のサブ同期的運動に関連している。改善されたジャーナル軸受をターボチャージャに提供し、回転するアセンブリ及び全体軸受負荷のサブ同期的応答の減少を通じて安定性を増加させることが好ましい。
【発明の概要】
【０００５】
ある態様において、タービンホイールと圧縮機インペラとの間に延びる軸を半径方向に支持するために、中央軸受ハウジング内に設置される全浮動又は半浮動リングジャーナル軸受が提供される。前記全浮動又は半浮動リングジャーナル軸受は、軸に隣接する軸受内面に沿って複数の屈曲ピボットティルティングパッド（ＦＰＴＰ）を含む。ある実施形態において、全浮動又は半浮動リングジャーナル軸受は、単体軸受として前記屈曲ピボットティルティングパッドと一体になっている。全浮動又は半浮動リングＦＰＴＰジャーナル軸受は、ＦＰＴＰなしに形成されている浮動リング又は半浮動リング軸受に比べて減少した振幅のサブ同期的な軸運動応答を有利に提供する。その結果、回転する軸から発生する振動が減少して軸とホイールが安定し、これによりターボチャージャの耐久性と効率が増加する。
【０００６】
ある態様において、屈曲ピボットティルティングパッドを有する半浮動ジャーナル軸受のための潤滑システムが提供される。前記潤滑システムは、半浮動ＦＰＴＰジャーナル軸受に対するオイル流量を適切に制限する。ある実施形態において、オイルを狭い隙間に送ることによって必要なオイル流量が減少し、それにより半浮動ＦＰＴＰ軸受に対するオイル流量は一般的な固定構造の半浮動軸受と類似するようになる。
【０００７】
ある態様において、潤滑が最も重要なパッド面に潤滑油を送ることによって、半浮動ＦＰＴＰジャーナル軸受における無駄なオイル流れをなくすことができる。オイルはＦＰＴＰウェブを通過するオイル供給孔を介して又はパッド間にあるオイル供給孔を介してパッド面に直接供給され、軸の回転によってオイルがパッド面側に引き寄せられるようになる。
【０００８】
開示された技術は、（１）ＦＰＴＰウェブを通じたパッド面に対する誘導潤滑及び（２）オイル供給孔を介して各パッド（互いに隣接するＦＰＴＰ）間の誘導潤滑を含む。これらのオイル供給方法は、オイル供給孔へのオイル供給を補助するために軸受ランドの外径にある円周方向溝によって高められる。
【０００９】
オイル供給孔の直径と上流位置及び／又はパッドと回転子との隙間は、オイル流れを制限し、オイルを主な薄膜潤滑領域に限定させることに寄与する。誘導潤滑によって、全体的な流量が低下し、かつ、オイル供給がパッド先端に集中するようになる。したがって、各パッド間にあるか又はパッドを通過するオイル供給孔を介しての半浮動ジャーナル軸受のための誘導潤滑によって、全体的なオイル流量が減少することができ、潤滑が最も必要なパッド先端にオイルを集中させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明は、添付の図面と合わせて以下の詳細な説明を参照することによって明らかになり、よりよく理解することができる。
【００１１】
【図１】図１は、屈曲ピボットティルティングパッドジャーナル軸受を含む排気ガスターボチャージャの断面図である。
【図２】図２は、全浮動屈曲ピボットティルティングパッドジャーナル軸受の概略端面図である。
【図３】図３は、図２の屈曲ピボットティルティングパッド軸受の側断面図である。
【図４】図４は、半浮動屈曲ピボットティルティングパッド軸受の側断面図である。
【図５】図５は、図４の軸受の端面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、全浮動リングジャーナル軸受の側断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６Ａの全浮動リングジャーナル軸受の端面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、図６Ａの全浮動リングジャーナル軸受の斜視図である。
【図７Ａ】図７Ａは、全浮動リング屈曲ピボットティルティングパッド軸受の側断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａの全浮動リング屈曲ピボットティルティングパッド軸受の端面図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、図７Ａの全浮動リング屈曲ピボットティルティングパッド軸受の斜視図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、図７Ａの全浮動リング屈曲ピボットティルティングパッド軸受の他の斜視図である。
【図８Ａ】図８Ａは、半浮動リングジャーナル軸受の側断面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａの半浮動リングジャーナル軸受の端面図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、図８Ａの半浮動リングジャーナル軸受の斜視図である。
【図９Ａ】図９Ａは、半浮動リング屈曲ピボットティルティングパッドジャーナル軸受の側断面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９Ａの半浮動リング屈曲ピボットティルティングパッドジャーナル軸受の端面図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、図９Ａの半浮動リング屈曲ピボットティルティングパッドジャーナル軸受の斜視図である。
【図９Ｄ】図９Ｄは、図９Ａの半浮動リング屈曲ピボットティルティングパッドジャーナル軸受の他の斜視図である。
【図１０】図１０は、誘導潤滑のためのオイルを供給するためにＦＰＴＰウェブを通過するオイル供給孔を有する屈曲ピボットティルティングパッド軸受の側断面図である。
【図１１】図１１は、図１０の軸受の端面図である。
【図１２】図１２は、図１０の軸受の斜視図である。
【図１３】図１３は、誘導潤滑のために各屈曲ピボットティルティングパッド間にオイルを供給する３つのオイル供給孔を有する屈曲ピボットティルティングパッド軸受の側断面図である。
【図１４】図１４は、図１３の軸受の端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を参照すると、排気ガスターボチャージャ１００は、タービン部１０２、圧縮機部１０６、及びタービン部１０２と圧縮機部１０６との間に配置され、これらを互いに連結する中央軸受ハウジング１２を含む。タービン部１０２は、タービンハウジング（図示せず）及び該タービンハウジング内に配置されるタービンホイール１０４を含む。圧縮機部１０６は、圧縮機ハウジング（図示せず）及び該圧縮機ハウジング内に配置される圧縮機インペラ１０８を含む。タービンホイール１０４は、軸１４を通じて圧縮機インペラ１０８に連結されている。軸１４は、軸受ハウジング１２内に形成されるボア１６の内部で一対の軸方向に互いに離間するジャーナル軸受８、１０を通じて回転軸１１６の周りで回転可能に支持される。例えば、圧縮機側ジャーナル軸受８は圧縮機部１０６に隣接して軸１４を支持し、タービン側ジャーナル軸受１０はタービン部１０２に隣接して軸１４を支持する。ジャーナル軸受８、１０は下記に説明するような全浮動リング屈曲ピボットティルティングパッド（ＦＰＴＰ）軸受である。
【００１３】
前記圧縮機側ジャーナル軸受８とタービン側ジャーナル軸受１０との間の軸方向間隔は円筒状ジャーナル軸受スペーサ１１０により維持される。また、軸１４に対する軸方向支持を提供するためにスラスト軸受アセンブリ１１２が軸受ハウジング１２内に配置されている。軸１４は、圧縮機側ジャーナル軸受８の圧縮機側で直径が減少しており、直径の間の遷移部に肩部が形成されている。圧縮機インペラ１０８及びスラスト軸受アセンブリ１１２（スラスト軸受１２０、スラストワッシャアセンブリ１２２及びオイルフリンガ１２４を含む）の全てが直径減少部分で軸１４上に支持される。軸１４の末端部１４ａは圧縮機インペラ１０８を越えて軸方向に延びており、外部ネジ山を含む。ナット１２６が前記ネジ山と螺合し、圧縮機インペラ１０８とスラスト軸受アセンブリ１１２とを前記肩部にクランプするために十分に締め付けられる。
【００１４】
使用時に、タービンハウジング内にあるタービンホイール１０４はエンジンの排気マニホールドから供給される排気ガスの流入によって回転可能に駆動される。前記軸１４がタービンホイール１０４を圧縮機ハウジング内の圧縮機インペラ１０８に連結するので、タービンホイール１０４が回転すると圧縮機インペラ１０８が回転するようになる。圧縮機インペラ１０８が回転することにより、エンジンの吸気マニホールド（図示せず）に連結されている圧縮機部１０６からの流出を通じてエンジンのシリンダに伝達される空気質量流量、気流密度及び気圧を増加させる。
【００１５】
ターボチャージャ軸受システムは、エンジンからのオイルによって潤滑される。オイルなどの流体が、中央軸受ハウジング１２内で循環して、ジャーナル軸受８、１０、軸１４及びハウジング壁を潤滑する。オイルは圧力下でオイル供給ポート３１を介して軸受ハウジング１２内に供給され、ジャーナル軸受８、１０の内部及び周りにある軸受面を潤滑する。より具体的には、オイルは個々の軸受供給通路３３、３５を通過してスラスト軸受アセンブリ１１２及びジャーナル軸受８、１０を潤滑する。供給通路３３、３５は、２つのジャーナル軸受８、１０に対してほぼ軸方向中央にある位置で開口しており、これによりオイル流れが軸方向における両方向に発生して軸受面を潤滑することができる。ジャーナル軸受８、１０は軸方向中央にある潤滑油流動ポート又は孔３６を有し、前記ポート又は孔は、各供給通路３３、３５からオイルを受ける。ある実施形態において、圧縮機部１０６側へ進むオイルは、本願に参照として援用されるＢｏｒｇＷａｒｎｅｒの米国特許８，３４８，５９５に示されるように、軸受ハウジングと圧縮機ハウジングとの間にあるインサート及びシーリングシステムによって遮断することができる。ジャーナル軸受８、１０にわたって通じて流れるオイルは、出口ポート３９を通じて復帰循環するために最終的に軸受ハウジング溜め室３７の内部に集められる。
【００１６】
図２及び図３を参照すると、全浮動リングＦＰＴＰジャーナル軸受８、１０は実質的に構造的に類似しているので、タービン側ジャーナル軸受１０のみを詳細に説明することにする。ジャーナル軸受１０は、中央軸受ハウジング１２の内部で軸１４を半径方向に支持し、軸と中央軸受ハウジングとの間の接触を防止しかつ回転する軸１４の運動を制御する機能をする。流体力学的潤滑で、オイルは軸受１０、軸１４及びボア１６の間に残り、流体膜を形成して金属と金属との接触を防止する。ジャーナル軸受１０は、２つの流体力学的オイル膜、すなわち中央軸受ハウジングボア１６とジャーナル軸受外面２２との間の外部膜２６、及びジャーナル軸受内面２０と軸１４の外面１８との間の内部膜２４を形成するようになり、これにより、ジャーナル軸受１０が中央軸受ハウジング１２内で前記内部膜２４と外部膜２６との間で浮遊できる。また、前記軸受１０は軸受１０又は軸受ハウジング１２と直接接触することなく軸１４の周りでスピン又は回転することができる。
【００１７】
前記全浮動リングＦＰＴＰジャーナル軸受１０において、内部オイル膜２４と外部オイル膜２６は両方とも軸受面として機能する。これは半浮動リングＦＰＴＰジャーナル軸受に提供される、対応する内部及び外部オイル膜と比較することができ、半浮動リングＦＰＴＰジャーナル軸受では内部オイル膜が軸受面として機能するのに対し、外部オイル膜はダンパとして機能するようになる。これに関して、全浮動リングＦＰＴＰジャーナル軸受１０は、いくつかの類似した半浮動リングＦＰＴＰジャーナル軸受に比べて有利である。これは、使用時に全浮動リングＦＰＴＰジャーナル軸受１０における動力損失が半浮動リングＦＰＴＰジャーナル軸受よりも小さいためである。
【００１８】
図４及び図５を参照すると、他の実施形態のジャーナル軸受は、半浮動リング屈曲ピボットティルティングパッドジャーナル軸受３０であり、該軸受は同様に中央軸受ハウジング１２の内部に設置され、軸１４を回転可能に支持する。さらに、オイルが中央軸受ハウジング１２を通じて循環して軸外面１８と軸受内面２０との間に内部隙間又は内部オイル膜２４を形成し、また、軸受外面２２とハウジング内面１６との間には外部隙間又は外部オイル膜２６を形成する。軸受３０は、内部オイル膜２４と外部オイル膜２６との間で浮遊するが、軸受３０の回転を防止するために軸受ハウジング１２に固定される回転抑制ピン３４を受けるための保持ノッチ３２をその末端部に含んでいる。外部オイル膜は、軸１４の運動を減衰させるためのスクイズ膜ダンパとして作用する。
【００１９】
軸受１０、３０のそれぞれはまた、軸外面１８の周囲で軸受内面２０から円周方向に延びる複数の屈曲ピボットティルティングパッド４０を含む。該屈曲ピボットティルティングパッド４０は、軸受内面２０を形成する軸受壁と一体に形成されている。例えば、屈曲ピボットティルティングパッド４０は、半径方向に延びている連結膜４２により軸受内面２０と一体に連結されており、軸外面１８に隣接してこの軸外面と対向する、円周方向に延びる内部パッド面４４を形成する。ある実施形態において、前記軸受１０、３０は単体として機械加工される。屈曲ピボットティルティングパッド４０は軸１４の運動に応じて前記連結膜４２の周りで枢動して、軸１４と軸受ハウジング１２との間の振動を最小化し、軸１４、タービンホイール及び圧縮機インペラの回転を安定化させ、これにより振動レベルを低下させると共にターボチャージャの耐久性と効率を増加させることができる。
【００２０】
図２及び図３の軸受１０は、軸受内面２０の中心に形成されている屈曲ピボットティルティングパッド４０を含む。これとは異なり、図４及び図５の軸受３０は２セットの屈曲ピボットティルティングパッド４０を含み、３つ、４つ又はそれ以上の屈曲ティルティングパッド４０である１セットは、軸受３０の一方の軸方向端部３０ａにあり、３つ、４つ又はそれ以上の屈曲ティルティングパッド４０である他のセットは軸受３０の他方の軸方向端部３０ｂにある。すなわち、屈曲ピボットティルティングパッド４０は軸受３０の両端部に形成されており、よって、直列となっている。
【００２１】
図６Ａ〜図６Ｃは、全浮動リングジャーナル軸受を示すものである。図７Ａ〜図７Ｄは、複数の屈曲ピボットティルティングパッド４０が軸受内面の中心に形成されている全浮動リング屈曲ピボットティルティングパッドジャーナル軸受１０を示すものである。図８Ａ〜図８Ｃは、半浮動リングジャーナル軸受を示すものである。さらに、図９Ａ〜図９Ｄは、複数の屈曲ピボットティルティングパッド４０が軸受内面の両端部の周りに直列に形成されている半浮動屈曲ピボットティルティングパッドジャーナル軸受３０を示すものである。
【００２２】
本発明の屈曲ピボットティルティングパッドジャーナル軸受１０、３０により、ターボチャージャに安定した回転子−軸受システムが提供され、また、軸受ハウジングに伝達される軸受力が最小化され、全体的な軸運動応答振幅が小さくなって耐久性が増加し、騒音、振動及びハーシュネス（ＮＶＨ）の問題が減り、公差及び臨界バランスレバー要件がより少なくなり、軸受動力損失の減少により全体的なターボチャージャ効率が向上する。
【００２３】
また、図４及び図５を参照すると、前述したように、半浮動ＦＰＴＰジャーナル軸受３０は、内部軸受スパンに対する加圧オイル供給に依存する。オイルは一般的に供給通路３３、３５を通じて半浮動リングＦＰＴＰジャーナル軸受３０のオイル供給ポート３６に伝達される。オイル流れはオイル供給ポート３６を介して軸受スパンの中心に供給される。オイルはパッドの隙間及びパッド４０の周りに軸方向に流れるようになる。このような構成において、パッド４０の外面周囲の経路は、オイルが流れて抜け出るようにするための大きな追加の流動領域を残すため、全体的なターボオイル流れが時に通常レベルの８〜１０倍になることがある。「氾濫式」の潤滑が行われる半浮動リングＦＰＴＰ軸受では、パッド４０の周囲に非効率的なオイル流れが生じるように、実用的な潤滑が提供できなかったり、オイル流量が過度になったりする。このように、軸受スパンの中心にあるオイル流動孔３６は、半浮動ＦＰＴＰジャーナル軸受３０で無駄なオイル流れを生じさせ得る。
【００２４】
図１０〜図１２を参照すると、他の半浮動リングＦＰＴＰジャーナル軸受１３０は、軸受内面２０の周りに直列になっている屈曲ピボットティルティングパッド４０を含む。その結果的として、前記半浮動リングＦＰＴＰジャーナル軸受１３０により、ターボチャージャ１００に安定した回転子−軸受システムが提供され、また、軸受ハウジング１２に伝達される軸受力が最小化され、全体的な軸運動応答振幅が小さくなって耐久性が増加し、騒音、振動及びハーシュネス（ＮＶＨ）の問題が減り、公差及び臨界バランスレバー要件がより少なくなり、軸受動力損失の減少によって全体的なターボチャージャ効率が向上する。
【００２５】
前記半浮動リングＦＰＴＰジャーナル軸受１３０はまた、非効率的なオイル流れを処理するように構成される。特に、軸方向中央にある孔３６のみを介してオイルが内部軸受スパン内に供給されるのではなく、半浮動リングＦＰＴＰジャーナル軸受１３０は誘導潤滑を含む。例えば、屈曲ピボットティルティングパッド４０を有する半浮動リングジャーナル軸受１３０では、各屈曲ピボットティルティングパッド４０がオイル供給に関与できる。オイルは、オイル供給孔５０を介して内部パッド面４４に直接供給される。オイル供給孔５０は、中央ではなく軸方向端部１３０ａ、１３０ｂに隣接して形成されており、ＦＰＴＰ連結膜４２を通過して半径方向に延びている（図１１）。この実施形態において、潤滑はそれぞれの屈曲ピボットティルティングパッド４０を通じて内部パッド面４４の中心領域に誘導される（図１２）。オイル供給孔５０は、３つのパッド４０のそれぞれを通過することが示されている。よって、オイル流れは最も必要な箇所に伝達することができ、また、無駄な流れに対する経路が最小化される。軸受１３０の外面にある円周方向溝５２は、前記オイル供給孔と軸方向に整列しており、それぞれのオイル供給孔５０への対するオイル供給を容易にしてオイル供給を向上させる。
【００２６】
誘導潤滑によって、半浮動屈曲ピボットティルティングパッドジャーナル軸受１３０に対するオイル流量を適切に制限することができる。オイルを狭い隙間に送ることによって、半浮動ＦＰＴＰジャーナル軸受１３０に対するオイル流量を、例えば図４に示す半浮動屈曲ピボットティルティングパッドジャーナル軸受３０の構成に比べて減少させることができる。潤滑が最も重要な内部パッド面４４に潤滑油を送ることによって、半浮動リングＦＰＴＰジャーナル軸受１３０で無駄なオイル流れをなくすことができる。
【００２７】
図１３及び図１４を参照すると、誘導潤滑は、連結膜４２を通過して形成されるオイル供給孔５０を介してオイルを提供するものに限定されない。例えば、他の実施形態の半浮動リングＦＰＴＰジャーナル軸受２３０は、互いに隣接する屈曲ピボットティルティングパッド４０の間に位置するオイル供給孔５０を介しての誘導潤滑を含み、この場合、オイルは軸の回転に内部パッド面４４側に引き寄せられるようになる。この実施形態において、オイル供給孔５０は、各屈曲ピボットティルティングパッド４０の先端で開口している。
【００２８】
図示した実施形態において、潤滑はオイル供給孔５０を介して各屈曲ピボットティルティングパッド４０（互いに隣接するＦＰＴＰ）の間に誘導される。オイル流れは必要な箇所に伝達され、屈曲ピボットティルティングパッド４０の後にある無駄な流れに対する経路が最小化される。このようなオイル供給方法はまた、円周方向溝５２によって高められる。該円周方向溝５２は軸受２３０の外面に形成され、オイル供給孔５０と軸方向に整列しており、各オイル供給孔５０へのオイル供給を容易にしてオイル供給を向上させる。前記円周方向溝５２は、誘導オイル流れのためにオイル供給孔５０と整列されることが好ましい。
【００２９】
いずれの方法でも、前記屈曲ピボットティルティングパッド４０と関連しているオイル供給孔５０により、内側軸受スパンに対する２つのオイル供給孔３６がソリッド軸受面でなくなり、軸受スパンの中心に対する過度なオイルの氾濫式潤滑を変えることができる。
【００３０】
オイル供給孔５０の直径と上流位置及び／又はパッドと回転子との隙間はオイル流れを制限し、オイルを主な薄膜潤滑領域に限定させることに寄与する。各屈曲ピボットティルティングパッド４０の間にあるか又はそのパッドを通過するオイル供給孔５０を介しての誘導潤滑によって、全体的な流量が低下し、かつ、オイル供給はパッド先端のような必要な箇所に集中するようになる。
【００３１】
本発明の選択された例示的な実施形態について詳細に説明した。上記においてはジャーナル軸受と潤滑システムを明確にする上で必要であると考えられる構造のみについて説明したことを理解すべきである。前記システムの他の通常の構造及び付随的、補助的な部品の通常の構造は当業者にとって知られており、かつ理解されるものと考える。さらに、上記においてジャーナル軸受と潤滑システムの作用例を説明したが、これらは上述した作用例に限定されず、特許請求の範囲に提示されるように多様な設計変更を行うことができる。
【図１】
2016536542.tif 000003
【図２】
2016536542.tif 000004
【図３】
2016536542.tif 000005
【図４】
2016536542.tif 000006
【図５】
2016536542.tif 000007
【図６Ａ】
2016536542.tif 000008
【図６Ｂ】
2016536542.tif 000009
【図６Ｃ】
2016536542.tif 000010
【図７Ａ】
2016536542.tif 000011
【図７Ｂ】
2016536542.tif 000012
【図７Ｃ】
2016536542.tif 000013
【図７Ｄ】
2016536542.tif 000014
【図８Ａ】
2016536542.tif 000015
【図８Ｂ】
2016536542.tif 000016
【図８Ｃ】
2016536542.tif 000017
【図９Ａ】
2016536542.tif 000018
【図９Ｂ】
2016536542.tif 000019
【図９Ｃ】
2016536542.tif 000020
【図９Ｄ】
2016536542.tif 000021
【図１０】
2016536542.tif 000022
【図１１】
2016536542.tif 000023
【図１２】
2016536542.tif 000024
【図１３】
2016536542.tif 000025
【図１４】
2016536542.tif 000026
【国際調査報告】
2016536542.tif 000027
2016536542.tif 000028