ターボチャージャ
【課題】スラスト軸受部材の組み付けによるコンプレッサホイールの回転バランス変化を低減するターボチャージャを提供する。
【解決手段】ターボチャージャ１のコンプレッサホイール３２は、本体部３２ａから突出して同軸に設けられ外周にスラストベアリング溝３３ｂが形成される突出部３３を有する。スラストベアリングは、スラストベアリング溝３３ｂに嵌合する上分割要素５５と下分割要素５６とが周方向に結合して形成される。スラストベアリングにおいて、突出部３３の外径よりも径方向内側に位置する荷重受け部がスラストベアリング溝３３ｂの内壁に接触することで、シャフト６１の軸方向にかかるスラスト荷重Ｆｓを受ける。突出部３３がコンプレッサホイール３２と同軸であることにより、スラストベアリング５４の組み付けによって生じるコンプレッサホイール３２のバランス変化を低減することができる。
【解決手段】ターボチャージャ１のコンプレッサホイール３２は、本体部３２ａから突出して同軸に設けられ外周にスラストベアリング溝３３ｂが形成される突出部３３を有する。スラストベアリングは、スラストベアリング溝３３ｂに嵌合する上分割要素５５と下分割要素５６とが周方向に結合して形成される。スラストベアリングにおいて、突出部３３の外径よりも径方向内側に位置する荷重受け部がスラストベアリング溝３３ｂの内壁に接触することで、シャフト６１の軸方向にかかるスラスト荷重Ｆｓを受ける。突出部３３がコンプレッサホイール３２と同軸であることにより、スラストベアリング５４の組み付けによって生じるコンプレッサホイール３２のバランス変化を低減することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの過給システムに用いられるターボチャージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ターボチャージャは、排気流のもつエネルギーによってタービンホイールを回転させ、このタービンホイールにシャフトを介して連結されるコンプレッサホイールを回転させることにより、吸気通路内の空気をエンジンの燃焼室に過給する。
ここで、例えばタービンホイールに吹き付けられる排気流の圧力が増加すると、スラスト軸受部に、タービンホイール側からコンプレッサホイール側へシャフトの軸方向にスラスト荷重が作用する。
【０００３】
従来、スラスト軸受部は、シャフトの径方向外側に嵌合するスラストブッシュ、及び、センターハウジングに固定されるスラストベアリング等の部材を含むものが知られている。例えば特許文献１に記載のターボチャージャでは、スラストブッシュの外周に形成される溝に略円板状のスラストベアリングが嵌合する。そして、スラストベアリングの板面とスラストブッシュの溝内壁との間でスラスト荷重を受ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２３５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のターボチャージャは、スラストブッシュがコンプレッサホイールと別体に設けられるため、スラストブッシュの内径とシャフトの外径とのクリアランスに応じて、スラストブッシュとコンプレッサホイールとの軸がずれる場合がある。すると、コンプレサホイール単体で回転バランスを調整した後、スラストブッシュを組み付けることによってコンプレサホイールの回転バランスが変化するおそれがある。
【０００６】
本発明は上記の問題に鑑みなされたものであり、スラスト軸受部材の組み付けによるコンプレッサホイールの回転バランス変化を低減する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】
【０００７】
請求項１に記載のターボチャージャは、センターハウジング、センターハウジングの一方の側に設けられるタービンハウジング、センターハウジングの他方の側に設けられるコンプレッサハウジング、タービンホイール、コンプレッサホイール、タービンホイールとコンプレッサホイールとを同軸に連結するシャフト、及び、スラスト軸受部材を備える。
【０００８】
タービンホイールは、タービンハウジングに収容され、排気流のもつエネルギーによって回転する。コンプレッサホイールは、本体部および突出部を有し、タービンホイールと一体に回転して吸気を圧縮する。本体部は、コンプレッサハウジングに収容される。突出部は、本体部からセンターハウジング側に突出して同軸に設けられ外周に嵌合溝が形成される。
【０００９】
スラスト軸受部材は、センターハウジングに固定され、突出部の嵌合溝に嵌合する複数の分割要素が周方向に結合して環状に形成される。
そして、スラスト軸受部材において突出部の外周面よりも径方向内側に位置する荷重受け部が嵌合溝の内壁に規制されることで、シャフトの軸方向にかかるスラスト荷重を受容可能である。
【００１０】
この構成によると、突出部はコンプレッサホイールと一体に同軸に設けられる。また、スラスト軸受部材は分割要素に分割して嵌合溝へ組み付け可能であるため、組み付けのために突出部を軸方向に分割して構成する必要がない。突出部がコンプレッサホイールと同軸であることにより、コンプレッサホイール単体で回転バランスを調整した後スラスト軸受部材の組み付けによって生じるバランス変化を低減することができる。また、ターボチャージャ個体毎のバランスのばらつきを低減することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によると、スラスト軸受部材は、中心角が１８０°である２個の分割要素が結合して形成される。スラスト軸受部材は、例えば天地方向に２つに分割してもよく、水平方向に２つに分割してもよい。
これにより、分割要素の部品点数を最小限にすることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によると、スラスト軸受部材は、潤滑油が注入されるオイル注入口と嵌合溝とを連通し嵌合溝に潤滑油を供給するための内部油路を有する。
これにより、固定されたスラスト軸受部材に対してコンプレッサホイールの突出部が回転するとき、スラスト軸受部材の荷重受け部と嵌合溝の内壁との間に潤滑油が供給されるため、回転摩擦を軽減することができる。
【００１３】
さらに請求項４に記載の発明によると、嵌合溝に供給された潤滑油をオイル排出口まで案内して排出可能なオイル排出部材を備える。
これにより、潤滑油の回収率を向上し、潤滑油供給部位以外の部位へのオイル漏れ等を低減することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明によると、ターボチャージャはさらに中間ハウジングを備える。中間ハウジングは、コンプレッサホイールに対して同軸の円柱状に形成され、スラスト軸受部材を保持するとともに、センターハウジングおよびコンプレッサハウジングに設けられるインロー穴に嵌合する。
これにより、中間ハウジングは、スラスト軸受部材を保持する機能とセンターハウジングおよびコンプレッサハウジングを位置決めする機能とを兼ね備える。したがって、センターハウジングとコンプレッサハウジングとの組み付け時に、所定の同軸度を維持した組み付けが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態によるターボチャージャの全体構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態のターボチャージャのスラスト軸受部の組立手順を示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態の中間ハウジングの部品図であり、（ａ）は（ｂ）のＩＩＩａ−ＩＩＩａ断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態のオイルドレンプレートの部品図であり、（ａ）は（ｃ）のＩＶａ−ＩＶａ断面図、（ｂ）は（ｃ）のＩＶｂ−ＩＶｂ断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態のスラストベアリングを構成する分割要素の部品図であり、（ａ）は（ｂ）のＶａ−Ｖａ断面図、（ｃ）は分割要素を結合した状態の図である。
【図６】（ａ）：本発明の第１実施形態のスラスト軸受部の要部拡大図である。（ｂ）：比較例のスラスト軸受部の要部拡大図である。
【図７】本発明の第２実施形態のスラストベアリングを構成する分割要素の部品図であり、（ａ）は（ｂ）のＶＩＩａ−ＶＩＩａ断面図、（ｃ）は分割要素を結合した状態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。
最初に図１を参照して、ターボチャージャの全体構成を説明する。ターボチャージャ１は、センターハウジング２１の一方の側にタービン４を設けており、他方の側にコンプレッサ３を設けている。
【００１７】
タービン４は、タービンハウジング４１とタービンホイール４２とを備える。
タービンハウジング４１の内部には、センターハウジング２１の軸方向反対側に排気出口通路８２が形成される。また、タービンハウジング４１の内部には、渦巻き状の排気入口通路８１が形成される。
タービンホイール４２は、タービンハウジング４１に収容され、周方向に複数枚のタービンブレード４２ｂが環状に配置される。タービンホイール４２は、シャフト６１と同軸に接続されて回転可能である。
【００１８】
コンプレッサ３は、コンプレッサハウジング３１とコンプレッサホイール３２とを備える。
コンプレッサハウジング３１の内部には、センターハウジング２１の軸方向反対側に吸気入口通路７１が形成される。また、コンプレッサハウジング３１の内部には、渦巻き状のコンプレッサ通路７３、及び、吸気入口通路７１とコンプレッサ通路７３とを連通する
送出通路７２が形成される。
【００１９】
コンプレッサホイール３２は、本体部３２ａ、及び、本体部３２ａからセンターハウジング２１側に突出して同軸に設けられる突出部３３を有する。本体部３２ａは、コンプレッサハウジング３１に収容され、周方向に複数枚のコンプレッサブレード３２ｂを設けている。コンプレッサホイール３２は、シャフト６１によりタービンホイール４２と同軸に連結され、タービンホイール４２と一体に回転可能である。
【００２０】
センターハウジング２１には、潤滑油が供給されるオイル注入口２３が天方向に設けられ、潤滑油が排出されるオイル排出口２７が地方向に設けられる。油路２４、２５、２６は、オイル注入口２３から分岐する。
潤滑油は、油路２４、２５を経由してラジアル軸受６４、６５に供給される。ラジアル軸受６４、６５は、シャフト６１を回転可能に支持する。また、潤滑油は、油路２６、後述するスラストベアリング５４の上半パーツ５５の内部を経由して突出部３３のスラストベアリング溝３３ｂ（図２参照）に供給される。
【００２１】
センターハウジング２１には、また、第１インロー穴２１ａが形成される。第１インロー穴２１ａの内周には第１Ｏリング２２を装着する第１Ｏリング溝２１ｂが形成される。
コンプレッサハウジング３１には、センターハウジング２１の第１インロー穴２１ａと対向する第２インロー穴３１ａが形成される。センターハウジング２１の第１インロー穴２１ａとコンプレッサハウジング３１の第２インロー穴３１ａとに後述する中間ハウジング５１が嵌合することで、センターハウジング２１とコンプレッサハウジング３１とは同軸に位置決めされる。
【００２２】
コンプレッサホイール３２、中間ハウジング５１等は、シャフト６１の軸方向にかかるスラスト荷重Ｆｓを受けるためのスラスト軸受部を構成する。
図２は、スラスト軸受部５０の分解図であり、また、スラスト軸受部５０を組み立てる組立手順を示す。図３、図４、図５は、スラスト軸受部５０を構成する主要部品の部品図である。以下、スラスト軸受部５０の構成部品について順に説明する。
【００２３】
まず、図２（ａ）を参照して、コンプレッサホイール３２およびシールリング３４について説明する。
コンプレッサホイール３２は、センターハウジング２１側の本体背面３２ｃから同軸に突出する突出部３３が形成される。突出部３３の外周面３３ａには、「嵌合溝」としてのスラストベアリング溝３３ｂ、およびシールリング溝３３ｃが形成される。スラストベアリング溝３３ｂは、軸に略直交して形成され、かつ溝幅寸法が高精度に形成される。
【００２４】
コンプレッサホイール３２には、また、本体部３２ａの端面３２ｄから突出部３３の反対側の端面３３ｄに貫通するシャフト孔３２ｅが設けられる。シャフト孔３２ｅは、真円度および同軸度が高精度に形成され、かつ、シャフト孔３２ｅの内径とシャフト６１の挿通部６１ｂの外径とのクリアランスが極めて小さく形成される。
【００２５】
シールリング３４は、弾性を有し、シールリング溝３３ｃの底面と中間ハウジング５１の穴５１ｈの内周面との間に挟持されて、センターハウジング２１側とコンプレッサハウジング３１側との潤滑油の連通を遮断する。
【００２６】
次に、図３に示すように、中間ハウジング５１は、略同軸の多段の環状凹部を有する略円柱状であり、軸に沿って穴５１ｈが貫通する。
中間ハウジング５１の第１当接面５１ａは、センターハウジング２１側の周縁部を構成する。第１段面５１ｂは、第１当接面５１ａの径方向内側に形成される。第１段面５１ｂには、４箇所のタップ孔５１ｊが形成される。第２段面５１ｃは、第１段面５１ｂの径方向内側に形成される。第２段面５１ｃの径方向内側には収容空間５１ｄが形成される。
【００２７】
中間ハウジング５１の第２当接面５１ｅは、コンプレッサハウジング３１側の周縁部を構成する。第２当接面５１ｅの径方向内側には、第２当接面５１ｅに対して凸となるホイール面５１ｉが形成される。
中間ハウジング５１の外周面５１ｆには、第２Ｏリング溝５１ｇが形成される。
【００２８】
図４に示すように、「オイル排出部材」としてのオイルドレンプレート５３は、例えば金属板をプレス加工して形成される。オイルドレンプレート５３は、図４（ｃ）の下側に示す一方の側のみが略四角形であり、それ以外は略円形である。
オイルドレンプレート５３の略円形部分の縁部は平坦なフランジ部５３ａを形成する。略円形部分の中央部である底部５３ｂは、フランジ部５３ａからテーパ状に接続される。底部５３ｂには、剛性を保つための浮き彫り部５３ｃが中央の穴５３ｄの外側に円弧状に形成される。フランジ部５３ａを含む仮想平面と底部５３ｂとに囲まれる空間は、オイル室５３ｅを形成する。
オイルドレンプレート５３の略四角形部分のオイル排出部５３ｆは、フランジ部５３ａよりも底部５３ｂと反対側に延出する。オイル排出部５３ｆの両方の側辺５３ｇは略平行である。
【００２９】
図５に示すように、「スラスト軸受部材」としてのスラストベアリング５４は、天地方向に２分割された「分割要素」としての上半パーツ５５および下半パーツ５６が周方向に結合して環状に形成される。中心角が１８０°である上半パーツ５５および下半パーツ５６は、一方の端面５５ａ、５６ａがセンターハウジング２１に対向し、他方の端面５５ｂ、５６ｂがコンプレッサハウジング３１に対向する。
【００３０】
上半パーツ５５の側面は、外周面５５ｃ、分割面５５ｄおよび内周面５５ｅから構成される。また、上半パーツ５５には、板厚方向に貫通するねじ穴５５ｇが設けられる。端面５５ａには有底凹状のオイル入口５５ｊが形成される。オイル入口５５ｊから内周面５５ｅに内部油路５５ｋが貫通する。
【００３１】
下半パーツ５６の側面は、外周面５６ｃ、分割面５６ｄおよび内周面５６ｅを含む。また、下半パーツ５６には、板厚方向に貫通するねじ穴５６ｇが設けられる。
下半パーツ５６の分割面５６ｄと反対側には逃がし壁５６ｈが設けられる。逃がし壁５６ｈの両側には、分割面５６ｄに略直交する内側壁５６ｉが形成される。内側壁５６ｉの間隔は、オイルドレンプレート５３の側辺５３ｇ間の幅より少し広く設定されている。
【００３２】
次に、図２に戻り、スラスト軸受部５０の組立手順を説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、コンプレッサホイール３２の突出部３３のシールリング溝３３ｃにシールリング３４を装着した後、突出部３３を中間ハウジング５１の穴５１ｈに挿入する。このとき、シールリング３４の外周は穴５１ｈの内周に精度良く、かつ突出部３３が中間ハウジング５１に対して回転可能となるように接触する。
【００３３】
続いて、突出部３３をオイルドレンプレート５３の穴５３ｄに挿入するとともに、オイルドレンプレート５３のフランジ面５３ａを中間ハウジング５１の第１段面５１ｂに当接させる。このとき、オイルドレンプレート５３の底部５３ｂは、中間ハウジング５１の収容空間５１ｄに収容される。また、オイルドレンプレート５３の穴５３ｄの内周と突出部３３の外周面３３ａとのクリアランスは微小となるように設定される。
【００３４】
その後、図２（ｂ）に示すように、中間ハウジング５１の第１段面５１ｂにスラストベアリング５４の上半パーツ５５および下半パーツ５６を当接させる。このとき、オイルドレンプレート５３のオイル排出部５３ｆと下半パーツ５６の逃がし壁５６ｈとの位置を合わせ、側辺５３ｇが内側壁５６ｉにガイドされるように組み合わせる。
また、上半パーツ５５および下半パーツ５６を第１段面５１ｂに当接させる際には、上半パーツ５５および下半パーツ５６を、内周面５５ｅ、５６ｅが突出部３３の外周面３３ａに干渉しない位置まで中心軸よりも径方向外側にオフセットした状態で組み付ける。
【００３５】
続いて、上半パーツ５５および下半パーツ５６を径方向内側へスライドさせて突出部３３のスラストベアリング溝３３ｂに嵌合させるとともに、分割面５５ｄ、５６ｄ同士を突き当てる。そして、ねじ６９をねじ穴５５ｇ、５６ｇに挿通して中間ハウジング５１のタップ孔５１ｊに締結する。
また、中間ハウジング５１の第２Ｏリング溝５１ｇに第２Ｏリング５２を装着する。
【００３６】
さらに、シャフト６１をコンプレッサホイール３２のシャフト孔３２ｅに挿通する。段部６１ａが突出部３３の端面３３ｄに当接する位置で、シャフト６１の先端部６１ｃにワッシャー６２を通してナット６３を締結する。
シャフト６１は、先にラジアル軸受６４、６５に支持されていてもよい。その場合、センターハウジング２１から突出したシャフト６１を、コンプレッサホイール３１と中間ハウジング５１とのサブアセンブリに挿入させるとともに、中間ハウジング５１の第１当接面５１ａ側の外周面５１ｆをセンターハウジング２１のインロー穴２１ａに嵌合させる。そして、第１当接面５１ａをインロー穴２１ａの底面に当接させる。
【００３７】
その後、中間ハウジング５１の第２当接面５１ｅ側の外周面５１ｆをコンプレッサハウジング３１のインロー穴３１ａに嵌合させながら、コンプレッサハウジング３１をセンターハウジング２１に組み付ける。このとき、第２当接面５１ｅをインロー穴３１ａの底面に当接させる。これにより、センターハウジング２１とコンプレッサハウジング３１とは同軸に位置決めされる。
【００３８】
（作用）
次に、本発明の第１実施形態によるターボチャージャ１の作用を説明する。
排気入口通路８１から流入した排気は、タービンブレード４２ｂに吹き付けられてタービンホイール４２を回転させ、排気出口通路８２から排出される。排気流のもつエネルギーによりタービンホイール４２が回転すると、シャフト６１とともにコンプレッサホイール３２のコンプレッサブレード３２ｂが回転し、吸気入口通路７１から吸入した空気を加圧圧縮して、送出通路７２、コンプレッサ通路７３を経由してエンジンの燃焼室に送り込む。
【００３９】
コンプレッサホイール３２の回転時、固定されたスラストベアリング５４に対してコンプレッサホイール３２の突出部３３が回転する。ここで、例えばタービンホイール４２に吹き付けられる排気流の圧力が増加すると、タービンホイール４２側からコンプレッサホイール３２側へシャフト６１の軸方向にスラスト荷重Ｆｓがかかる。
すると、スラストベアリング５４において突出部３３の外周面３３ａよりも径方向内側に位置する荷重受け部５５ｆ、５６ｆ（図５参照）がスラストベアリング溝３３ｂの内壁に規制されることで、スラスト荷重Ｆｓを受容可能である。
【００４０】
シャフト６１の回転時、オイル注入口２３から油路２４、２５を経由してラジアル軸受６４、６５に潤滑油が供給されるため、シャフト６１の回転による摩擦が軽減される。
また、オイル注入口２３から油路２６、スラストベアリング５４のオイル入口５５ｊおよび内部油路５５ｋを経由してスラストベアリング溝３３ｂに潤滑油が供給されるため、荷重受け部５５ｆ、５６ｆとスラストベアリング溝３３ｂの内壁との間の摩擦が軽減される。
【００４１】
スラストベアリング溝３３ｂから流出した潤滑油は、スラストベアリング５４とオイルドレンプレート５３との間に形成されるオイル室５３ｅに溜まり、オイルドレンプレート５３のオイル排出部５３ｆに沿って、オイル排出口２７から外部に排出される。
【００４２】
（効果）
上記の構成により、第１実施形態のターボチャージャ１は、以下の効果を奏する。
（１）突出部３３はコンプレッサホイール３２と一体に同軸に設けられる。また、スラストベアリング５４は分割要素５５、５６に分割してスラストベアリング溝３３ｂへ組み付け可能であり、組み付けのために突出部３３を軸方向に分割して構成する必要がない。
【００４３】
図６（ａ）は、スラスト軸受部５０の要部を示す。コンプレッサホイール３２のシャフト孔３２ｅの内径φＤｃとシャフト６１の挿通部６１ｂの外径φｄｓとのクリアランスは極めて小さく、例えば数μｍとなるように形成される。また、突出部３３の回転軸は、コンプレッサホイール３２単体での回転軸Ｚｃと一致する。
【００４４】
このように、突出部３３がコンプレッサホイール３２と同軸であることにより、コンプレッサホイール３２単体で回転バランスを調整した後スラストベアリング５４の組み付けによって生じるバランス変化を低減することができる。また、ターボチャージャ個体毎のバランスのばらつきを低減することができる。
【００４５】
（２）スラストベアリング５４は、「中心角が１８０°である２個の分割要素」である上半パーツ５５と下半パーツ５６とが結合して形成されるため、分割要素の部品点数を最小限にすることができる。
【００４６】
（３）スラストベアリング５４は、オイル注入口２３とスラストベアリング溝３３ｂとを連通しスラストベアリング溝３３ｂに潤滑油を供給するための内部油路５５ｋを有する。これにより、荷重受け部５５ｆ、５６ｆとスラストベアリング溝３３ｂの内壁との間に潤滑油が供給され、回転摩擦を軽減することができる。
【００４７】
（４）オイルドレンプレート５３は、スラストベアリング溝３３ｂに供給された潤滑油をオイル排出口２７まで案内して排出する。これにより、潤滑油の回収率を向上し、潤滑油供給部位以外の部位へのオイル漏れ等を低減することができる。
【００４８】
（５）中間ハウジング５１は、コンプレッサホイール３２に対して同軸の円柱状に形成され、スラストベアリング５４を保持するとともに、センターハウジング２１のインロー穴２１ａおよびコンプレッサハウジング３１のインロー穴３１ａに外周面５１ｆが嵌合して、センターハウジング２１およびコンプレッサハウジング３１を位置決めする。したがって、センターハウジング２１とコンプレッサハウジング３１との組み付け時に、所定の同軸度を維持した組み付けが可能となる。
【００４９】
（比較例）
次に、比較例のターボチャージャのスラスト軸受部について図６（ｂ）を参照して説明する。
比較例では、スラスト軸受部を構成する第１スラストブッシュ９３および第２スラストブッシュ９４は、コンプレッサホイール本体９２と別体に設けられる。ここで、非分割式の環状のスラストベアリング９５をスラストベアリング溝９４ｂに組み付けるため、第１スラストブッシュ９３と第２スラストブッシュ９４は軸方向に分割される必要がある。
【００５０】
第１スラストブッシュ９３および第２スラストブッシュ９４の内径φＤｂとシャフト６１の挿通部６１ｂの外径φｄｓとの間には、クリアランスＣＬが生じる。第１スラストブッシュ９３および第２スラストブッシュ９４にシャフト６１の挿通部６１ｂを挿通すると、第１スラストブッシュ９３および第２スラストブッシュ９４はクリアランスＣＬ分、重力方向に下がるため、第１スラストブッシュ９３および第２スラストブッシュ９４の回転軸Ｚｂは、コンプレッサホイール９２単体での回転軸Ｚｃに対してずれる。
【００５１】
したがって、コンプレッサホイール９２単体で回転バランスを調整した後、第１スラストブッシュ９３、第２スラストブッシュ９４およびスラストベアリング９５を組み付けるとバランスが変化する。よって、ターボチャージャ個体毎のバランスのばらつきを増加させる要因となる。
【００５２】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図７に基づいて説明する。第２実施形態は、スラストベアリングを除く構成については第１実施形態と同様である。
図７に示すように、「スラスト軸受部材」としてのスラストベアリング５７は、水平方向に２分割された「分割要素」としての左半パーツ５８および右半パーツ５９から構成される。中心角が１８０°である左半パーツ５８と右半パーツ５９は対称の構成であるので、代表として右半パーツ５９について説明する。
【００５３】
右半パーツ５９は、一方の端面５９ａがセンターハウジング２１に対向し、他方の端面５９ｂがコンプレッサハウジング３１に対向する。
右半パーツ５９の側面は、外周面５９ｃ、分割面５９ｄ、内周面５９ｅ、逃がし壁５９ｈおよび内側壁５９ｉから構成される。また、右半パーツ５５には、板厚方向に貫通するねじ穴５９ｇが設けられる。端面５９ａには有底凹状のオイル入口５９ｊが形成される。オイル入口５９ｊから内周面５９ｅに内部油路５９ｋが貫通する。
【００５４】
左半パーツ５８および右半パーツ５９が結合したスラストベアリング５７は、第１実施形態のスラストベアリング５４に対し、２組のオイル入口５８ｊ、５９ｊおよび内部油路５８ｋ、５９ｋを有する点が異なる。オイル入口５８ｊ、５９ｊは、それぞれオイル注入口２３から分岐する油路２６に連通する。
また、スラストベアリング５７の両方の内側壁５８ｉ、５９ｉは略平行である。内側壁５８ｉ、５９ｉの間隔は、オイルドレンプレート５３の側辺５３ｇ間の幅よりもわずかに広く設定されている。
【００５５】
第２実施形態は、第１実施形態と同様の効果を奏する。また、左半パーツ５８と右半パーツ５９は、オイル入口５８ｊ、５９ｊおよび内部油路５８ｋ、５９ｋを加工する前の一次加工形状を同一とすることができるので、生産効率を向上することができる。
【００５６】
（その他の実施形態）
（ア）上記の実施形態において、スラストベアリングは、天地方向または水平方向に２分割された２個の分割要素で構成される。しかし、スラストベアリングは、３つ以上の分割要素で構成されてもよい。
（イ）スラストベアリングを中間ハウジングに固定するための締結部材として、ねじ６９に代えてリベット等を用いてもよい。
【００５７】
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ ・・・ターボチャージャ、
２１ ・・・センターハウジング、
２１ａ・・・インロー穴、
２３ ・・・オイル注入口、
２７ ・・・オイル排出口、
３１ ・・・コンプレッサハウジング、
３１ａ・・・インロー穴、
３２ ・・・コンプレッサホイール、
３３ ・・・突出部、
３３ａ・・・外周面、
３３ｂ・・・スラストベアリング溝（嵌合溝）、
４１ ・・・タービンハウジング、
４２ ・・・タービンホイール、
５１ ・・・中間ハウジング、
５３ ・・・オイルドレンプレート（オイル排出部材）、
５４ ・・・スラストベアリング（スラスト軸受部材）、
５５ ・・・上半パーツ（分割要素）、
５５ｆ、５６ｆ・・・荷重受け部、
５５ｋ・・・内部油路、
５６ ・・・下半パーツ（分割要素）、
５７ ・・・スラストベアリング（スラスト軸受部材）、
５８ ・・・左半パーツ（分割要素）、
５９ ・・・右半パーツ（分割要素）、
６１ ・・・シャフト、
Ｆｓ ・・・スラスト荷重。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの過給システムに用いられるターボチャージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ターボチャージャは、排気流のもつエネルギーによってタービンホイールを回転させ、このタービンホイールにシャフトを介して連結されるコンプレッサホイールを回転させることにより、吸気通路内の空気をエンジンの燃焼室に過給する。
ここで、例えばタービンホイールに吹き付けられる排気流の圧力が増加すると、スラスト軸受部に、タービンホイール側からコンプレッサホイール側へシャフトの軸方向にスラスト荷重が作用する。
【０００３】
従来、スラスト軸受部は、シャフトの径方向外側に嵌合するスラストブッシュ、及び、センターハウジングに固定されるスラストベアリング等の部材を含むものが知られている。例えば特許文献１に記載のターボチャージャでは、スラストブッシュの外周に形成される溝に略円板状のスラストベアリングが嵌合する。そして、スラストベアリングの板面とスラストブッシュの溝内壁との間でスラスト荷重を受ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２３５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のターボチャージャは、スラストブッシュがコンプレッサホイールと別体に設けられるため、スラストブッシュの内径とシャフトの外径とのクリアランスに応じて、スラストブッシュとコンプレッサホイールとの軸がずれる場合がある。すると、コンプレサホイール単体で回転バランスを調整した後、スラストブッシュを組み付けることによってコンプレサホイールの回転バランスが変化するおそれがある。
【０００６】
本発明は上記の問題に鑑みなされたものであり、スラスト軸受部材の組み付けによるコンプレッサホイールの回転バランス変化を低減する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】
【０００７】
請求項１に記載のターボチャージャは、センターハウジング、センターハウジングの一方の側に設けられるタービンハウジング、センターハウジングの他方の側に設けられるコンプレッサハウジング、タービンホイール、コンプレッサホイール、タービンホイールとコンプレッサホイールとを同軸に連結するシャフト、及び、スラスト軸受部材を備える。
【０００８】
タービンホイールは、タービンハウジングに収容され、排気流のもつエネルギーによって回転する。コンプレッサホイールは、本体部および突出部を有し、タービンホイールと一体に回転して吸気を圧縮する。本体部は、コンプレッサハウジングに収容される。突出部は、本体部からセンターハウジング側に突出して同軸に設けられ外周に嵌合溝が形成される。
【０００９】
スラスト軸受部材は、センターハウジングに固定され、突出部の嵌合溝に嵌合する複数の分割要素が周方向に結合して環状に形成される。
そして、スラスト軸受部材において突出部の外周面よりも径方向内側に位置する荷重受け部が嵌合溝の内壁に規制されることで、シャフトの軸方向にかかるスラスト荷重を受容可能である。
【００１０】
この構成によると、突出部はコンプレッサホイールと一体に同軸に設けられる。また、スラスト軸受部材は分割要素に分割して嵌合溝へ組み付け可能であるため、組み付けのために突出部を軸方向に分割して構成する必要がない。突出部がコンプレッサホイールと同軸であることにより、コンプレッサホイール単体で回転バランスを調整した後スラスト軸受部材の組み付けによって生じるバランス変化を低減することができる。また、ターボチャージャ個体毎のバランスのばらつきを低減することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によると、スラスト軸受部材は、中心角が１８０°である２個の分割要素が結合して形成される。スラスト軸受部材は、例えば天地方向に２つに分割してもよく、水平方向に２つに分割してもよい。
これにより、分割要素の部品点数を最小限にすることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によると、スラスト軸受部材は、潤滑油が注入されるオイル注入口と嵌合溝とを連通し嵌合溝に潤滑油を供給するための内部油路を有する。
これにより、固定されたスラスト軸受部材に対してコンプレッサホイールの突出部が回転するとき、スラスト軸受部材の荷重受け部と嵌合溝の内壁との間に潤滑油が供給されるため、回転摩擦を軽減することができる。
【００１３】
さらに請求項４に記載の発明によると、嵌合溝に供給された潤滑油をオイル排出口まで案内して排出可能なオイル排出部材を備える。
これにより、潤滑油の回収率を向上し、潤滑油供給部位以外の部位へのオイル漏れ等を低減することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明によると、ターボチャージャはさらに中間ハウジングを備える。中間ハウジングは、コンプレッサホイールに対して同軸の円柱状に形成され、スラスト軸受部材を保持するとともに、センターハウジングおよびコンプレッサハウジングに設けられるインロー穴に嵌合する。
これにより、中間ハウジングは、スラスト軸受部材を保持する機能とセンターハウジングおよびコンプレッサハウジングを位置決めする機能とを兼ね備える。したがって、センターハウジングとコンプレッサハウジングとの組み付け時に、所定の同軸度を維持した組み付けが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態によるターボチャージャの全体構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態のターボチャージャのスラスト軸受部の組立手順を示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態の中間ハウジングの部品図であり、（ａ）は（ｂ）のＩＩＩａ−ＩＩＩａ断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態のオイルドレンプレートの部品図であり、（ａ）は（ｃ）のＩＶａ−ＩＶａ断面図、（ｂ）は（ｃ）のＩＶｂ−ＩＶｂ断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態のスラストベアリングを構成する分割要素の部品図であり、（ａ）は（ｂ）のＶａ−Ｖａ断面図、（ｃ）は分割要素を結合した状態の図である。
【図６】（ａ）：本発明の第１実施形態のスラスト軸受部の要部拡大図である。（ｂ）：比較例のスラスト軸受部の要部拡大図である。
【図７】本発明の第２実施形態のスラストベアリングを構成する分割要素の部品図であり、（ａ）は（ｂ）のＶＩＩａ−ＶＩＩａ断面図、（ｃ）は分割要素を結合した状態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。
最初に図１を参照して、ターボチャージャの全体構成を説明する。ターボチャージャ１は、センターハウジング２１の一方の側にタービン４を設けており、他方の側にコンプレッサ３を設けている。
【００１７】
タービン４は、タービンハウジング４１とタービンホイール４２とを備える。
タービンハウジング４１の内部には、センターハウジング２１の軸方向反対側に排気出口通路８２が形成される。また、タービンハウジング４１の内部には、渦巻き状の排気入口通路８１が形成される。
タービンホイール４２は、タービンハウジング４１に収容され、周方向に複数枚のタービンブレード４２ｂが環状に配置される。タービンホイール４２は、シャフト６１と同軸に接続されて回転可能である。
【００１８】
コンプレッサ３は、コンプレッサハウジング３１とコンプレッサホイール３２とを備える。
コンプレッサハウジング３１の内部には、センターハウジング２１の軸方向反対側に吸気入口通路７１が形成される。また、コンプレッサハウジング３１の内部には、渦巻き状のコンプレッサ通路７３、及び、吸気入口通路７１とコンプレッサ通路７３とを連通する
送出通路７２が形成される。
【００１９】
コンプレッサホイール３２は、本体部３２ａ、及び、本体部３２ａからセンターハウジング２１側に突出して同軸に設けられる突出部３３を有する。本体部３２ａは、コンプレッサハウジング３１に収容され、周方向に複数枚のコンプレッサブレード３２ｂを設けている。コンプレッサホイール３２は、シャフト６１によりタービンホイール４２と同軸に連結され、タービンホイール４２と一体に回転可能である。
【００２０】
センターハウジング２１には、潤滑油が供給されるオイル注入口２３が天方向に設けられ、潤滑油が排出されるオイル排出口２７が地方向に設けられる。油路２４、２５、２６は、オイル注入口２３から分岐する。
潤滑油は、油路２４、２５を経由してラジアル軸受６４、６５に供給される。ラジアル軸受６４、６５は、シャフト６１を回転可能に支持する。また、潤滑油は、油路２６、後述するスラストベアリング５４の上半パーツ５５の内部を経由して突出部３３のスラストベアリング溝３３ｂ（図２参照）に供給される。
【００２１】
センターハウジング２１には、また、第１インロー穴２１ａが形成される。第１インロー穴２１ａの内周には第１Ｏリング２２を装着する第１Ｏリング溝２１ｂが形成される。
コンプレッサハウジング３１には、センターハウジング２１の第１インロー穴２１ａと対向する第２インロー穴３１ａが形成される。センターハウジング２１の第１インロー穴２１ａとコンプレッサハウジング３１の第２インロー穴３１ａとに後述する中間ハウジング５１が嵌合することで、センターハウジング２１とコンプレッサハウジング３１とは同軸に位置決めされる。
【００２２】
コンプレッサホイール３２、中間ハウジング５１等は、シャフト６１の軸方向にかかるスラスト荷重Ｆｓを受けるためのスラスト軸受部を構成する。
図２は、スラスト軸受部５０の分解図であり、また、スラスト軸受部５０を組み立てる組立手順を示す。図３、図４、図５は、スラスト軸受部５０を構成する主要部品の部品図である。以下、スラスト軸受部５０の構成部品について順に説明する。
【００２３】
まず、図２（ａ）を参照して、コンプレッサホイール３２およびシールリング３４について説明する。
コンプレッサホイール３２は、センターハウジング２１側の本体背面３２ｃから同軸に突出する突出部３３が形成される。突出部３３の外周面３３ａには、「嵌合溝」としてのスラストベアリング溝３３ｂ、およびシールリング溝３３ｃが形成される。スラストベアリング溝３３ｂは、軸に略直交して形成され、かつ溝幅寸法が高精度に形成される。
【００２４】
コンプレッサホイール３２には、また、本体部３２ａの端面３２ｄから突出部３３の反対側の端面３３ｄに貫通するシャフト孔３２ｅが設けられる。シャフト孔３２ｅは、真円度および同軸度が高精度に形成され、かつ、シャフト孔３２ｅの内径とシャフト６１の挿通部６１ｂの外径とのクリアランスが極めて小さく形成される。
【００２５】
シールリング３４は、弾性を有し、シールリング溝３３ｃの底面と中間ハウジング５１の穴５１ｈの内周面との間に挟持されて、センターハウジング２１側とコンプレッサハウジング３１側との潤滑油の連通を遮断する。
【００２６】
次に、図３に示すように、中間ハウジング５１は、略同軸の多段の環状凹部を有する略円柱状であり、軸に沿って穴５１ｈが貫通する。
中間ハウジング５１の第１当接面５１ａは、センターハウジング２１側の周縁部を構成する。第１段面５１ｂは、第１当接面５１ａの径方向内側に形成される。第１段面５１ｂには、４箇所のタップ孔５１ｊが形成される。第２段面５１ｃは、第１段面５１ｂの径方向内側に形成される。第２段面５１ｃの径方向内側には収容空間５１ｄが形成される。
【００２７】
中間ハウジング５１の第２当接面５１ｅは、コンプレッサハウジング３１側の周縁部を構成する。第２当接面５１ｅの径方向内側には、第２当接面５１ｅに対して凸となるホイール面５１ｉが形成される。
中間ハウジング５１の外周面５１ｆには、第２Ｏリング溝５１ｇが形成される。
【００２８】
図４に示すように、「オイル排出部材」としてのオイルドレンプレート５３は、例えば金属板をプレス加工して形成される。オイルドレンプレート５３は、図４（ｃ）の下側に示す一方の側のみが略四角形であり、それ以外は略円形である。
オイルドレンプレート５３の略円形部分の縁部は平坦なフランジ部５３ａを形成する。略円形部分の中央部である底部５３ｂは、フランジ部５３ａからテーパ状に接続される。底部５３ｂには、剛性を保つための浮き彫り部５３ｃが中央の穴５３ｄの外側に円弧状に形成される。フランジ部５３ａを含む仮想平面と底部５３ｂとに囲まれる空間は、オイル室５３ｅを形成する。
オイルドレンプレート５３の略四角形部分のオイル排出部５３ｆは、フランジ部５３ａよりも底部５３ｂと反対側に延出する。オイル排出部５３ｆの両方の側辺５３ｇは略平行である。
【００２９】
図５に示すように、「スラスト軸受部材」としてのスラストベアリング５４は、天地方向に２分割された「分割要素」としての上半パーツ５５および下半パーツ５６が周方向に結合して環状に形成される。中心角が１８０°である上半パーツ５５および下半パーツ５６は、一方の端面５５ａ、５６ａがセンターハウジング２１に対向し、他方の端面５５ｂ、５６ｂがコンプレッサハウジング３１に対向する。
【００３０】
上半パーツ５５の側面は、外周面５５ｃ、分割面５５ｄおよび内周面５５ｅから構成される。また、上半パーツ５５には、板厚方向に貫通するねじ穴５５ｇが設けられる。端面５５ａには有底凹状のオイル入口５５ｊが形成される。オイル入口５５ｊから内周面５５ｅに内部油路５５ｋが貫通する。
【００３１】
下半パーツ５６の側面は、外周面５６ｃ、分割面５６ｄおよび内周面５６ｅを含む。また、下半パーツ５６には、板厚方向に貫通するねじ穴５６ｇが設けられる。
下半パーツ５６の分割面５６ｄと反対側には逃がし壁５６ｈが設けられる。逃がし壁５６ｈの両側には、分割面５６ｄに略直交する内側壁５６ｉが形成される。内側壁５６ｉの間隔は、オイルドレンプレート５３の側辺５３ｇ間の幅より少し広く設定されている。
【００３２】
次に、図２に戻り、スラスト軸受部５０の組立手順を説明する。
まず、図２（ａ）に示すように、コンプレッサホイール３２の突出部３３のシールリング溝３３ｃにシールリング３４を装着した後、突出部３３を中間ハウジング５１の穴５１ｈに挿入する。このとき、シールリング３４の外周は穴５１ｈの内周に精度良く、かつ突出部３３が中間ハウジング５１に対して回転可能となるように接触する。
【００３３】
続いて、突出部３３をオイルドレンプレート５３の穴５３ｄに挿入するとともに、オイルドレンプレート５３のフランジ面５３ａを中間ハウジング５１の第１段面５１ｂに当接させる。このとき、オイルドレンプレート５３の底部５３ｂは、中間ハウジング５１の収容空間５１ｄに収容される。また、オイルドレンプレート５３の穴５３ｄの内周と突出部３３の外周面３３ａとのクリアランスは微小となるように設定される。
【００３４】
その後、図２（ｂ）に示すように、中間ハウジング５１の第１段面５１ｂにスラストベアリング５４の上半パーツ５５および下半パーツ５６を当接させる。このとき、オイルドレンプレート５３のオイル排出部５３ｆと下半パーツ５６の逃がし壁５６ｈとの位置を合わせ、側辺５３ｇが内側壁５６ｉにガイドされるように組み合わせる。
また、上半パーツ５５および下半パーツ５６を第１段面５１ｂに当接させる際には、上半パーツ５５および下半パーツ５６を、内周面５５ｅ、５６ｅが突出部３３の外周面３３ａに干渉しない位置まで中心軸よりも径方向外側にオフセットした状態で組み付ける。
【００３５】
続いて、上半パーツ５５および下半パーツ５６を径方向内側へスライドさせて突出部３３のスラストベアリング溝３３ｂに嵌合させるとともに、分割面５５ｄ、５６ｄ同士を突き当てる。そして、ねじ６９をねじ穴５５ｇ、５６ｇに挿通して中間ハウジング５１のタップ孔５１ｊに締結する。
また、中間ハウジング５１の第２Ｏリング溝５１ｇに第２Ｏリング５２を装着する。
【００３６】
さらに、シャフト６１をコンプレッサホイール３２のシャフト孔３２ｅに挿通する。段部６１ａが突出部３３の端面３３ｄに当接する位置で、シャフト６１の先端部６１ｃにワッシャー６２を通してナット６３を締結する。
シャフト６１は、先にラジアル軸受６４、６５に支持されていてもよい。その場合、センターハウジング２１から突出したシャフト６１を、コンプレッサホイール３１と中間ハウジング５１とのサブアセンブリに挿入させるとともに、中間ハウジング５１の第１当接面５１ａ側の外周面５１ｆをセンターハウジング２１のインロー穴２１ａに嵌合させる。そして、第１当接面５１ａをインロー穴２１ａの底面に当接させる。
【００３７】
その後、中間ハウジング５１の第２当接面５１ｅ側の外周面５１ｆをコンプレッサハウジング３１のインロー穴３１ａに嵌合させながら、コンプレッサハウジング３１をセンターハウジング２１に組み付ける。このとき、第２当接面５１ｅをインロー穴３１ａの底面に当接させる。これにより、センターハウジング２１とコンプレッサハウジング３１とは同軸に位置決めされる。
【００３８】
（作用）
次に、本発明の第１実施形態によるターボチャージャ１の作用を説明する。
排気入口通路８１から流入した排気は、タービンブレード４２ｂに吹き付けられてタービンホイール４２を回転させ、排気出口通路８２から排出される。排気流のもつエネルギーによりタービンホイール４２が回転すると、シャフト６１とともにコンプレッサホイール３２のコンプレッサブレード３２ｂが回転し、吸気入口通路７１から吸入した空気を加圧圧縮して、送出通路７２、コンプレッサ通路７３を経由してエンジンの燃焼室に送り込む。
【００３９】
コンプレッサホイール３２の回転時、固定されたスラストベアリング５４に対してコンプレッサホイール３２の突出部３３が回転する。ここで、例えばタービンホイール４２に吹き付けられる排気流の圧力が増加すると、タービンホイール４２側からコンプレッサホイール３２側へシャフト６１の軸方向にスラスト荷重Ｆｓがかかる。
すると、スラストベアリング５４において突出部３３の外周面３３ａよりも径方向内側に位置する荷重受け部５５ｆ、５６ｆ（図５参照）がスラストベアリング溝３３ｂの内壁に規制されることで、スラスト荷重Ｆｓを受容可能である。
【００４０】
シャフト６１の回転時、オイル注入口２３から油路２４、２５を経由してラジアル軸受６４、６５に潤滑油が供給されるため、シャフト６１の回転による摩擦が軽減される。
また、オイル注入口２３から油路２６、スラストベアリング５４のオイル入口５５ｊおよび内部油路５５ｋを経由してスラストベアリング溝３３ｂに潤滑油が供給されるため、荷重受け部５５ｆ、５６ｆとスラストベアリング溝３３ｂの内壁との間の摩擦が軽減される。
【００４１】
スラストベアリング溝３３ｂから流出した潤滑油は、スラストベアリング５４とオイルドレンプレート５３との間に形成されるオイル室５３ｅに溜まり、オイルドレンプレート５３のオイル排出部５３ｆに沿って、オイル排出口２７から外部に排出される。
【００４２】
（効果）
上記の構成により、第１実施形態のターボチャージャ１は、以下の効果を奏する。
（１）突出部３３はコンプレッサホイール３２と一体に同軸に設けられる。また、スラストベアリング５４は分割要素５５、５６に分割してスラストベアリング溝３３ｂへ組み付け可能であり、組み付けのために突出部３３を軸方向に分割して構成する必要がない。
【００４３】
図６（ａ）は、スラスト軸受部５０の要部を示す。コンプレッサホイール３２のシャフト孔３２ｅの内径φＤｃとシャフト６１の挿通部６１ｂの外径φｄｓとのクリアランスは極めて小さく、例えば数μｍとなるように形成される。また、突出部３３の回転軸は、コンプレッサホイール３２単体での回転軸Ｚｃと一致する。
【００４４】
このように、突出部３３がコンプレッサホイール３２と同軸であることにより、コンプレッサホイール３２単体で回転バランスを調整した後スラストベアリング５４の組み付けによって生じるバランス変化を低減することができる。また、ターボチャージャ個体毎のバランスのばらつきを低減することができる。
【００４５】
（２）スラストベアリング５４は、「中心角が１８０°である２個の分割要素」である上半パーツ５５と下半パーツ５６とが結合して形成されるため、分割要素の部品点数を最小限にすることができる。
【００４６】
（３）スラストベアリング５４は、オイル注入口２３とスラストベアリング溝３３ｂとを連通しスラストベアリング溝３３ｂに潤滑油を供給するための内部油路５５ｋを有する。これにより、荷重受け部５５ｆ、５６ｆとスラストベアリング溝３３ｂの内壁との間に潤滑油が供給され、回転摩擦を軽減することができる。
【００４７】
（４）オイルドレンプレート５３は、スラストベアリング溝３３ｂに供給された潤滑油をオイル排出口２７まで案内して排出する。これにより、潤滑油の回収率を向上し、潤滑油供給部位以外の部位へのオイル漏れ等を低減することができる。
【００４８】
（５）中間ハウジング５１は、コンプレッサホイール３２に対して同軸の円柱状に形成され、スラストベアリング５４を保持するとともに、センターハウジング２１のインロー穴２１ａおよびコンプレッサハウジング３１のインロー穴３１ａに外周面５１ｆが嵌合して、センターハウジング２１およびコンプレッサハウジング３１を位置決めする。したがって、センターハウジング２１とコンプレッサハウジング３１との組み付け時に、所定の同軸度を維持した組み付けが可能となる。
【００４９】
（比較例）
次に、比較例のターボチャージャのスラスト軸受部について図６（ｂ）を参照して説明する。
比較例では、スラスト軸受部を構成する第１スラストブッシュ９３および第２スラストブッシュ９４は、コンプレッサホイール本体９２と別体に設けられる。ここで、非分割式の環状のスラストベアリング９５をスラストベアリング溝９４ｂに組み付けるため、第１スラストブッシュ９３と第２スラストブッシュ９４は軸方向に分割される必要がある。
【００５０】
第１スラストブッシュ９３および第２スラストブッシュ９４の内径φＤｂとシャフト６１の挿通部６１ｂの外径φｄｓとの間には、クリアランスＣＬが生じる。第１スラストブッシュ９３および第２スラストブッシュ９４にシャフト６１の挿通部６１ｂを挿通すると、第１スラストブッシュ９３および第２スラストブッシュ９４はクリアランスＣＬ分、重力方向に下がるため、第１スラストブッシュ９３および第２スラストブッシュ９４の回転軸Ｚｂは、コンプレッサホイール９２単体での回転軸Ｚｃに対してずれる。
【００５１】
したがって、コンプレッサホイール９２単体で回転バランスを調整した後、第１スラストブッシュ９３、第２スラストブッシュ９４およびスラストベアリング９５を組み付けるとバランスが変化する。よって、ターボチャージャ個体毎のバランスのばらつきを増加させる要因となる。
【００５２】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図７に基づいて説明する。第２実施形態は、スラストベアリングを除く構成については第１実施形態と同様である。
図７に示すように、「スラスト軸受部材」としてのスラストベアリング５７は、水平方向に２分割された「分割要素」としての左半パーツ５８および右半パーツ５９から構成される。中心角が１８０°である左半パーツ５８と右半パーツ５９は対称の構成であるので、代表として右半パーツ５９について説明する。
【００５３】
右半パーツ５９は、一方の端面５９ａがセンターハウジング２１に対向し、他方の端面５９ｂがコンプレッサハウジング３１に対向する。
右半パーツ５９の側面は、外周面５９ｃ、分割面５９ｄ、内周面５９ｅ、逃がし壁５９ｈおよび内側壁５９ｉから構成される。また、右半パーツ５５には、板厚方向に貫通するねじ穴５９ｇが設けられる。端面５９ａには有底凹状のオイル入口５９ｊが形成される。オイル入口５９ｊから内周面５９ｅに内部油路５９ｋが貫通する。
【００５４】
左半パーツ５８および右半パーツ５９が結合したスラストベアリング５７は、第１実施形態のスラストベアリング５４に対し、２組のオイル入口５８ｊ、５９ｊおよび内部油路５８ｋ、５９ｋを有する点が異なる。オイル入口５８ｊ、５９ｊは、それぞれオイル注入口２３から分岐する油路２６に連通する。
また、スラストベアリング５７の両方の内側壁５８ｉ、５９ｉは略平行である。内側壁５８ｉ、５９ｉの間隔は、オイルドレンプレート５３の側辺５３ｇ間の幅よりもわずかに広く設定されている。
【００５５】
第２実施形態は、第１実施形態と同様の効果を奏する。また、左半パーツ５８と右半パーツ５９は、オイル入口５８ｊ、５９ｊおよび内部油路５８ｋ、５９ｋを加工する前の一次加工形状を同一とすることができるので、生産効率を向上することができる。
【００５６】
（その他の実施形態）
（ア）上記の実施形態において、スラストベアリングは、天地方向または水平方向に２分割された２個の分割要素で構成される。しかし、スラストベアリングは、３つ以上の分割要素で構成されてもよい。
（イ）スラストベアリングを中間ハウジングに固定するための締結部材として、ねじ６９に代えてリベット等を用いてもよい。
【００５７】
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ ・・・ターボチャージャ、
２１ ・・・センターハウジング、
２１ａ・・・インロー穴、
２３ ・・・オイル注入口、
２７ ・・・オイル排出口、
３１ ・・・コンプレッサハウジング、
３１ａ・・・インロー穴、
３２ ・・・コンプレッサホイール、
３３ ・・・突出部、
３３ａ・・・外周面、
３３ｂ・・・スラストベアリング溝（嵌合溝）、
４１ ・・・タービンハウジング、
４２ ・・・タービンホイール、
５１ ・・・中間ハウジング、
５３ ・・・オイルドレンプレート（オイル排出部材）、
５４ ・・・スラストベアリング（スラスト軸受部材）、
５５ ・・・上半パーツ（分割要素）、
５５ｆ、５６ｆ・・・荷重受け部、
５５ｋ・・・内部油路、
５６ ・・・下半パーツ（分割要素）、
５７ ・・・スラストベアリング（スラスト軸受部材）、
５８ ・・・左半パーツ（分割要素）、
５９ ・・・右半パーツ（分割要素）、
６１ ・・・シャフト、
Ｆｓ ・・・スラスト荷重。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センターハウジングと、
前記センターハウジングの一方の側に設けられるタービンハウジングと、
前記センターハウジングの他方の側に設けられるコンプレッサハウジングと、
前記タービンハウジングに収容され、排気流のもつエネルギーによって回転するタービンホイールと、
前記コンプレッサハウジングに収容される本体部、及び、前記本体部から前記センターハウジング側に突出して同軸に設けられ外周に嵌合溝が形成される突出部を有し、前記タービンホイールと一体に回転して吸気を圧縮するコンプレッサホイールと、
前記タービンホイールと前記コンプレッサホイールとを同軸に連結するシャフトと、
前記センターハウジングに固定され、前記突出部の前記嵌合溝に嵌合する複数の分割要素が周方向に結合して環状に形成されるスラスト軸受部材と、
を備え、
前記スラスト軸受部材において前記突出部の外周面よりも径方向内側に位置する荷重受け部が前記嵌合溝の内壁に規制されることで、前記シャフトの軸方向にかかるスラスト荷重を受容可能であることを特徴とするターボチャージャ。
【請求項２】
前記スラスト軸受部材は、中心角が１８０°である２個の分割要素が結合して形成されることを特徴とする請求項１に記載のターボチャージャ。
【請求項３】
前記スラスト軸受部材は、潤滑油が注入されるオイル注入口と前記嵌合溝とを連通し前記嵌合溝に潤滑油を供給するための内部油路を有することを特徴とする請求項１または２に記載のターボチャージャ。
【請求項４】
前記嵌合溝に供給された潤滑油をオイル排出口まで案内して排出可能なオイル排出部材を備えることを特徴とする請求項３に記載のターボチャージャ。
【請求項５】
前記コンプレッサホイールに対して同軸の円柱状に形成され、前記スラスト軸受部材を保持するとともに、前記センターハウジングおよび前記コンプレッサハウジングに設けられるインロー穴に嵌合する中間ハウジングを備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のターボチャージャ。
【請求項１】
センターハウジングと、
前記センターハウジングの一方の側に設けられるタービンハウジングと、
前記センターハウジングの他方の側に設けられるコンプレッサハウジングと、
前記タービンハウジングに収容され、排気流のもつエネルギーによって回転するタービンホイールと、
前記コンプレッサハウジングに収容される本体部、及び、前記本体部から前記センターハウジング側に突出して同軸に設けられ外周に嵌合溝が形成される突出部を有し、前記タービンホイールと一体に回転して吸気を圧縮するコンプレッサホイールと、
前記タービンホイールと前記コンプレッサホイールとを同軸に連結するシャフトと、
前記センターハウジングに固定され、前記突出部の前記嵌合溝に嵌合する複数の分割要素が周方向に結合して環状に形成されるスラスト軸受部材と、
を備え、
前記スラスト軸受部材において前記突出部の外周面よりも径方向内側に位置する荷重受け部が前記嵌合溝の内壁に規制されることで、前記シャフトの軸方向にかかるスラスト荷重を受容可能であることを特徴とするターボチャージャ。
【請求項２】
前記スラスト軸受部材は、中心角が１８０°である２個の分割要素が結合して形成されることを特徴とする請求項１に記載のターボチャージャ。
【請求項３】
前記スラスト軸受部材は、潤滑油が注入されるオイル注入口と前記嵌合溝とを連通し前記嵌合溝に潤滑油を供給するための内部油路を有することを特徴とする請求項１または２に記載のターボチャージャ。
【請求項４】
前記嵌合溝に供給された潤滑油をオイル排出口まで案内して排出可能なオイル排出部材を備えることを特徴とする請求項３に記載のターボチャージャ。
【請求項５】
前記コンプレッサホイールに対して同軸の円柱状に形成され、前記スラスト軸受部材を保持するとともに、前記センターハウジングおよび前記コンプレッサハウジングに設けられるインロー穴に嵌合する中間ハウジングを備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のターボチャージャ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−３１８１０（Ｐ２０１２−３１８１０Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７３３９５（Ｐ２０１０−１７３３９５）
【出願日】平成２２年８月２日（２０１０．８．２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２日（２０１０．８．２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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