軸受取付構造及び車両用過給機
【課題】過給機ラジアル軸受のフローティングメタルに偏摩耗が発生することを抑えて、フローティングメタルの支持性能を高めること。
【解決手段】第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆの周方向位置が同じ位置に設定され、第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆの周方向位置が鉛直上方位置からロータ軸１７の回転方向Ｄの反対側に３０〜９０度ずれた位置に設定されていること。
【解決手段】第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆの周方向位置が同じ位置に設定され、第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆの周方向位置が鉛直上方位置からロータ軸１７の回転方向Ｄの反対側に３０〜９０度ずれた位置に設定されていること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用過給機等の過給機に用いられ、かつ軸受ハウジングにおける支持ブロックの設置穴にロータ軸を回転可能に支持するラジアル軸受を取付けるための軸受取付構造等に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両用過給機は、内側に支持ブロックを有しかつ支持ブロックに水平方向へ延びた設置穴が貫通形成された軸受ハウジングと、支持ブロックの設置穴に設けられたラジアル軸受と、ラジアル軸受に回転可能に支持されたロータ軸と、ロータ軸の一端部に一体的に連結されかつ遠心力を利用して空気等のガスを圧縮するコンプレッサインペラと、ロータ軸の他端部に一体的に連結されかつ排気ガス等のガスの圧力のエネルギーを利用して回転力を発生させるタービンインペラとを備えている。
【０００３】
車両用過給機において、ロータ軸を回転可能に支持するラジアル軸受（タービンインペラ側のラジアル軸受）を支持ブロックの設置穴に取付けるための軸受取付構造が用いられており、通常の軸受取付構造の構成について簡単に説明すると、次のようになる。
【０００４】
支持ブロックの設置穴の内周面には、第１リング溝が形成されており、支持ブロックの設置穴の内周面における第１リング溝よりもタービンインペラ側には、第２リング溝が形成されている。また、第１リング溝には、ラジアル軸受の軸方向の一方側の移動（換言すれば、タービンインペラ側の反対側の移動）を規制する第１止め輪がその弾性力によって圧接して設けられている。更に、第２リング溝には、ラジアル軸受の軸方向の他方側の移動（換言すれば、タービンインペラ側の移動）を規制する第２止め輪がその弾性力によって圧接して設けられている。
【０００５】
なお、本発明に関連する先行技術として特許文献１に示すものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１２１２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、車両用過給機の運転中にロータ軸とラジアル軸受の摺動部を潤滑するため、通常、重力を利用してラジアル軸受の上側から潤滑油を給油しており、給油された潤滑油は、次のような挙動を有していると考えられる。
【０００８】
即ち、図５（ａ）（ｂ）に示すように、止め輪（例えば第２止め輪）の合口部の周方向位位置が鉛直上方位置ＵＰ付近（鉛直上方位置ＵＰを含む）に設定されると、止め輪の合口部が潤滑油Ｇの給油位置ＦＰに近くなって、給油された直後の潤滑油Ｇが止め輪の合口部からラジアル軸受の外側へ流出し易くなる。また、図６（ａ）（ｂ）に示すように、止め輪（例えば第２止め輪）の合口部の周方向位置が鉛直下方位置ＤＰ付近（鉛直下方位置ＤＰを含む）に設定されると、重力によりラジアル軸受の下側付近に溜まった潤滑油Ｇが止め輪の合口部からラジアル軸受の外側へ流出し易くなる。一方、止め輪の合口部の周方向位置が鉛直上方位置ＵＰと鉛直下方位置ＤＰとの中央位置付近（中央位置を含む）に設定されると、鉛直上方位置ＵＰ付近又は鉛直下方位置ＤＰ付近に設定された場合に比べて、潤滑油Ｇが止め輪の合口部からラジアル軸受の外側へ流出し難くなる。つまり、止め輪の合口部の周方向位置によってラジアル軸受の外側への潤滑油Ｇの流出量が変化するという現象が生じるものと考えられる。
【０００９】
前述の車両用過給機の運転中における潤滑油の挙動を考慮しないで、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、第１止め輪の合口部及び第２止め輪の合口部の周方向位置が異なった位置に設定されると、ラジアル軸受の中央部（軸方向の中央部）の上側位置（給油位置ＦＰ）から潤滑油Ｇが給油された場合でも、ラジアル軸受の両側（軸方向の両側）から流出する潤滑油Ｇの流出量、換言すれば、ラジアル軸受の両側に作用する潤滑油Ｇの油圧に差が生じることなる。また、ラジアル軸受の両側に作用する潤滑油Ｇの油圧に差によってラジアル軸受に軸方向の荷重が生じる。そのため、ラジアル軸受の両側に作用する潤滑油Ｇの油圧の差が大きくなると、ラジアル軸受に軸方向の荷重によって偏摩耗（側面摩耗）が発生して、支持ブロックの設置穴に対するラジアル軸受のがたつきが大きくなり、ラジアル軸受の支持性能が低下するという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、前述の問題を解決するため、過給機の運転中における潤滑油の挙動を考慮した新規な構成の軸受取付構造等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】
【００１１】
本発明の第１の特徴は、内側に支持ブロックを有しかつ前記支持ブロックに水平方向へ延びた設置穴が貫通形成された軸受ハウジングと、前記支持ブロックの前記設置穴に設けられたラジアル軸受と、前記ラジアル軸受に回転可能に支持されたロータ軸と、前記ロータ軸の端部に一体的に連結されたインペラとを備えた過給機に用いられ、前記ロータ軸を回転可能に支持する前記ラジアル軸受を前記支持ブロックの前記設置穴に取付けるための軸受取付構造において、前記支持ブロックの前記設置穴の内周面に第１リング溝が形成され、前記支持ブロックの前記設置穴の内周面における前記第１リング溝よりも前記インペラ側に第２リング溝が形成され、前記第１リング溝に前記ラジアル軸受の軸方向の一方側の移動を規制する第１止め輪がその弾性力によって圧接して（圧接した状態で）設けられ、前記第２リング溝に前記ラジアル軸受の前記軸方向の他方側の移動を規制する第２止め輪がその弾性力によって圧接して設けられ、前記第１止め輪の合口部（合口部の中心）及び前記第２止め輪の合口部（合口部の中心）の周方向位置（円周方向の角度位置）が同じ位置に設定され、前記第１止め輪の合口部及び前記第２止め輪の合口部の周方向位置が鉛直下方位置から前記ロータ軸の回転方向の反対側に３０〜９０度ずれた位置に設定されていることを要旨とする。
【００１２】
なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「インペラ」とは、排気ガス等のガスの圧力のエネルギーを利用して回転力を発生させるタービンインペラ、遠心力を利用して空気等のガスを圧縮するコンプレッサインペラを含む意である。また、「軸方向」とは、ロータ軸の軸方向のことをいう。更に、「周方向位置が同じ位置」とは、±３度の誤差を許容する意である。
【００１３】
第１の特徴によると、前記第１止め輪の合口部及び前記第２止め輪の合口部の周方向位置が同じ位置に設定されているため、前記ラジアル軸受の中央部（前記軸方向の中央部）の上側から潤滑油が給油された場合において、前記ラジアル軸受の両側（前記軸方向の両側）から流出する潤滑油の流出量、換言すれば、前記ラジアル軸受の両側に作用する潤滑油の油圧を差を極力小さくすることができる。これにより、前記過給機の運転中に前記ラジアル軸受に生じる前記軸方向の荷重を低減することができる。
【００１４】
前記第１止め輪の合口部及び前記第２止め輪の合口部の周方向位置が鉛直下方位置から前記ロータ軸の回転方向の反対側に３０度以上ずれた位置に設定されているため、前記第１止め輪の合口部及び前記第２止め輪の合口部を前記ラジアル軸受の下側位置から遠ざけることができる。これにより、重力により前記ラジアル軸受の下側付近に溜まった潤滑油が前記第１止め輪の合口部又は前記第２止め輪の合口部から前記ラジアル軸受の外側へ流出することを抑えることができる。
【００１５】
前記第１止め輪の合口部及び前記第２止め輪の合口部の周方向位置が鉛直下方位置から前記ロータ軸の回転方向の反対側に９０度を超えてずれないように設定されているため、前記第１止め輪の合口部及び前記第２止め輪の合口部を前記ラジアル軸受の上側位置（通常の給油位置）から遠ざけると共に、前記ラジアル軸受の下側位置（鉛直下方位置）から前記第１止め輪の合口部及び前記第２止め輪の合口部まで前記ロータ軸の回転方向に沿った距離（連れ回り距離）を長くすることができる。これにより、潤滑油が前記ラジアル軸受の上側位置から給油された直後に第１止め輪の合口部又は第２止め輪の合口部から前記ラジアル軸受の外側へ流出することを抑えることができると共に、重力により前記ラジアル軸受の下側付近に溜まった潤滑油が前記ロータ軸の回転による連れ回りによって前記第１止め輪の合口部又は前記第２止め輪の合口部から前記ラジアル軸受の外側へ流出することを抑えることができる。
【００１６】
本発明の第２の特徴は、エンジンからの排気ガスのエネルギーを利用して、前記エンジン側に供給される空気を過給する車両用過給機において、第１の特徴からなる軸受取付構造を備えたことを要旨とする。
【００１７】
なお、第２の特徴によると、第１の特徴による作用と同様の作用を奏する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、前記ラジアル軸受の中央部の上側から潤滑油が給油された場合において、前記過給機の運転中に前記ラジアル軸受に生じる前記軸方向の荷重を低減できるため、前記ラジアル軸受に偏摩耗（側面摩耗）が発生することを抑えて、前記支持ブロックの前記設置穴に対する前記ラジアル軸受のがたつきを十分に低減して、前記ラジアル軸受の支持性能を高めることができる。
【００１９】
また、潤滑油が前記第１止め輪の合口部又は前記第２止め輪の合口部から前記ラジアル軸受の外側へ流出することを抑えることができるため、前記軸受ハウジング側から前記インペラ側への潤滑油の漏れを十分に防止して、前記過給機のシール性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、図４における矢視部Iの拡大図である。
【図２】図２は、図４における矢視部IIの拡大図である。
【図３】図３（ａ）は、ロータ軸の軸心から見た第２止め輪を示す図、図３（ｂ）は、ロータ軸の軸心から見た第１止め輪を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る車両用過給機の側断面図である。
【図５】図５は、車両用過給機の運転中における潤滑油の挙動を説明する図であって、図５（ａ）は、ロータ軸の軸心から見た第２止め輪を示す図、図５（ｂ）は、支持ブロック周辺の側断面図である。
【図６】図６（ａ）（ｂ）は、車両用過給機の運転中における潤滑油の挙動を説明する図であって、図６（ａ）は、ロータ軸の軸心から見た第２止め輪を示す図、図６（ｂ）は、支持ブロック周辺の側断面図である。
【図７】図７は、発明が解決しようとする課題を説明する図であって、図７（ａ）は、ロータ軸の軸心から見た第２止め輪を示す図、図７（ｂ）は、支持ブロック周辺の側断面図、図７（ｃ）は、ロータ軸の軸心から見た第１止め輪を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態について図１から図４を参照して説明する。なお、図面中、「ＦＦ」は、前方向、「ＦＲ」は、後方向、「Ｕ」は、鉛直上方、「Ｄ」は、鉛直下方をそれぞれ指してある。
【００２２】
を指してある。
【００２３】
図１、図２、及び図４に示すように、本発明の実施形態に係る車両用過給機１は、エンジン（図示省略）からの排気ガスのエネルギーを利用して、エンジンに供給される空気を過給（圧縮）するものである。そして、車両用過給機１の具体的な構成等は、以下のようになる。
【００２４】
車両用過給機１は、軸受ハウジング３を備えており、この軸受ハウジング３は、内側に、支持ブロック５を有しており、この支持ブロック５には、前後方向（水平方向の１つ）に延びた設置穴７が貫通形成されている。なお、支持ブロック５は、軸受ハウジング３の内部の一部分を構成している。
【００２５】
支持ブロック５の設置穴７内には、ラジアル軸受の一例として一対のフローティングメタル（フローティング軸受）９，１１が前後方向に離隔して設けられており、各フローティングメタル９（１１）は、支持ブロック５の設置穴７に対して回転可能である。また、各フローティングメタル９（１１）の前後方向の中央部には、複数の通孔１３（１５）が周方向に間隔を置いて貫通形成されている。また、一対のフローティングメタル９には、前後方向へ延びたロータ軸（タービン軸）１７が回転可能に支持されており、換言すれば、支持ブロック５には、ロータ軸１７が一対のフローティングメタル９，１１を介して回転可能に支持されている。
【００２６】
ロータ軸１７の前端部（一端部）には、遠心力を利用して空気を圧縮するコンプレッサインペラ１９を一体的に連結されており、軸受ハウジング３の後側には、コンプレッサインペラ１９を収容するコンプレッサハウジング２１が設けられている。そして、コンプレッサハウジング２１におけるコンプレッサインペラ１９の入口側（コンプレッサハウジング２１の後側）には、空気を取入れる空気取入口２３が形成されている。また、コンプレッサハウジング２１の内部におけるコンプレッサインペラ１９の出口側には、渦巻き状のコンプレッサスクロール流路２５が形成されている。更に、コンプレッサハウジング２１の適宜位置には、圧縮された空気（圧縮空気）を排出する空気排出口２７が形成されており、この空気排出口２７は、コンプレッサスクロール流路２５に連通してある。
【００２７】
ロータ軸１７の後端部（他端部）には、排気ガスの圧力エネルギーを利用して回転力（回転トルク）を発生させるタービンインペラ２９が一体的に連結されており、軸受ハウジング３の前側には、タービンインペラ２９を収容するタービンハウジング３１が設けられている。そして、タービンハウジング３１の適宜位置には、排気ガスを取入れるガス取入口３３が形成されている。また、タービンハウジング３１の内部におけるタービンインペラ２９の入口側には、渦巻き状のタービンスクロール流路３５が形成されており、このタービンスクロール流路３５は、ガス取入口３３に連通してある。更に、タービンハウジング３１におけるタービンインペラ２９の出口側（タービンハウジング３１の後側）には、排気ガスを排出するガス排出口３７が形成されている。
【００２８】
ロータ軸１７におけるコンプレッサインペラ１９側には、環状のスラストカラー３９が一体的に設けられている。そして、軸受ハウジング３におけるスラストカラー３９の前側には、ロータ軸１７に作用する前方向（ロータ軸１７の軸方向の一方側）のスラスト荷重をスラストカラー３９を介して負担（支持）する環状のスラスト軸受４１が設けられている。また、軸受ハウジング３におけるスラストカラー３９の後側には、ロータ軸１７に作用する後方向（ロータ軸１７の軸方向の他方側）のスラスト荷重をスラストカラー３９を介して負担（支持）する環状のスラスト軸受４３が設けられている。更に、ロータ軸１７におけるコンプレッサインペラ１９とスラストカラー３９の間には、油切り４５が一体的に設けられている。
【００２９】
軸受ハウジング３の上部には、潤滑油Ｇを取入れる給油口（油取入口）４７が形成されている。また、支持ブロック５（軸受ハウジング３の内部）には、各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７の摺動部及び各スラスト軸受４１（４３）とスラストカラー３９の摺動部に潤滑油Ｇを給油するための給油通路４９が形成されており、この給油通路４９は、給油口４７に連通してある。ここで、各フローティングメタル９（１１）の前後方向の中央部の上側位置（通孔１３（１５）の上側位置）、及びスラスト軸受４１の径方向の中央部の後側位置は、潤滑油Ｇの給油位置ＦＰになっている。
【００３０】
支持ブロック５の下部には、各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７の摺動部等を潤滑した潤滑油Ｇを排油するための排油穴５１が形成されている。また、軸受ハウジング３内における支持ブロック５の下方には、各フローティングメタル９（１１）のロータ軸１７の摺動部等を潤滑した潤滑油Ｇを受容する受容室（空洞部）５３が形成されており、この受容室５３は、排油穴５１に連通してある。更に、軸受ハウジング３の下部には、潤滑油Ｇを軸受ハウジング３の外側へ排油する排油口５５が形成されており、この排油口５５は、受容室５３に連通してある。
【００３１】
軸受ハウジング３の前側部には、環状のシールプレート５７が油切り４５を囲むように設けられている。また、シールプレート５７の内周面と油切り４５の外周面との間には、軸受ハウジング３側からコンプレッサインペラ１９側への潤滑油Ｇの漏れ及びコンプレッサインペラ１９側から軸受ハウジング３側への空気（圧縮空気）の漏れを抑制する複数のフロントシールリング５９が設けられている。
【００３２】
軸受ハウジング３の後側部には、ロータ軸１７を嵌挿可能な嵌挿穴６１が形成されている。また、軸受ハウジング３の嵌挿穴６１の内周面とロータ軸１７の外周面との間には、軸受ハウジング３側からタービンインペラ２９側への潤滑油Ｇの漏れ及びタービンインペラ２９側から軸受ハウジング３側への排気ガスの漏れを抑制する複数のリアシールリング６３が設けられている。
【００３３】
図１に示すように、車両用過給機１は、ロータ軸１７を回転可能に支持するタービンインペラ２９側のフローティングメタル１１を取付けるためのリア軸受取付構造６５を備えており、このリア軸受取付構造６５の具体的な構成は、次のようになる。
【００３４】
支持ブロック５の設置穴７の内周面には、第１リアリング溝６７が形成されている。また、支持ブロック５の設置穴７の内周面における第１リアリング溝６７よりも後側（タービンインペラ２９側）には、第２リアリング溝６９が形成されている。
【００３５】
第１リアリング溝６７には、フローティングメタル１１の前方向（軸方向の一方側）の移動を規制する第１リア止め輪７１がその弾性力によって圧接して（圧接した状態で）設けられている。また、図３（ｂ）に示すように、第１リア止め輪７１の両端には、径方向外側へ突出した突起部（第１突起部）７１ｐがそれぞれ形成されており、第１リア止め輪７１の合口部７１ｆの反対側の部位及び第１リア止め輪７１の一対の突起部７１ｐが第１リアリング溝６７の底面に局所的に圧接するようになっている。
【００３６】
第２リアリング溝６９には、フローティングメタル１１の後方向（軸方向の他方側）の移動を規制する第２リア止め輪７３がその弾性力によって圧接して設けられている。また、図３（ａ）に示すように、第２リア止め輪７３の両端には、径方向外側へ突出した突起部（第２突起部）７３ｐがそれぞれ形成されており、第２リア止め輪７３の合口部７３ｆの反対側の部位及び第２リア止め輪７３の一対の突起部７３ｐが第２リアリング溝６９の底面に局所的に圧接するようになっている。
【００３７】
図３（ａ）（ｂ）に示すように、第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ（合口部７１ｆの中心）及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆ（合口部７３の中心）の周方向位置（円周方向の角度位置）は、同じ位置に設定されている。また、第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆの周方向位置は、鉛直上方位置からロータ軸１７の回転方向Ｄの反対側に３０〜９０度、好ましくは、４０〜６０度ずれた位置に設定されている。
【００３８】
ここで、第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆのずれ角度を３０度以上にしたのは、３０度未満であると、第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆが鉛直下方位置ＤＰが近くなるからである。一方、第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆのずれ角度を９０度以下にしたのは、９０度を超えると、第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７１ｆがフローティングメタル１１の上側位置（給油位置ＦＰ）に近くなると共に、フローティングメタル１１の下側位置（鉛直下方位置ＤＰ）から第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆまでロータ軸１７の回転方向に沿った距離（連れ回り距離）が短くなるからである。
【００３９】
図２に示すように、車両用過給機１は、ロータ軸１７を回転可能に支持するコンプレッサインペラ１９側のフローティングメタル９を取付けるためのフロント軸受取付構造７５を備えており、このフロント軸受取付構造７５の具体的な構成は、次のようになる。
【００４０】
支持ブロック５の設置穴７の内周面おける第１リアリング溝６７よりも前側には、フロントリング溝７７が形成されている。また、フロントリング溝７７には、フローティングメタル９の後方向の移動を規制するフロント止め輪７９がその弾性力によって圧接して設けられている。更に、フローティングメタル９は、スラスト軸受４３によって前方向の移動が規制されており、換言すれば、スラスト軸受４３は、フローティングメタル９の前方向の移動を規制する規制部材としてフロント軸受取付構造７５の一部を構成している。
【００４１】
スラスト軸受４３がフロント軸受取付構造７５の一部を構成する代わりに、支持ブロック５の設置穴７の内周面おけるフロントリング溝７７よりも前側に別のフロントリング溝（図示省略）が形成され、別のフロントリング溝にフローティングメタル９の前方向の移動を規制する別のフロント止め輪（図示省略）がその弾性力によって圧接して設けられるようにしても構わない。この場合には、リア軸受取付構造６５と同様に、フロント止め輪７９の合口部（図示省略）及び別のフロント止め輪の合口部（図示省略）の周方向位置は、同じ位置に設定され、フロント止め輪７９の合口部及び別のフロント止め輪の合口部の周方向位置は、鉛直上方位置からロータ軸１７の回転方向Ｄの反対側に３０〜９０度ずれた位置に設定されることが望ましい。
【００４２】
続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。
【００４３】
（車両用過給機１の通常の作用）
ガス取入口３３から取入れた排気ガスをタービンスクロール流路３５を経由してタービンインペラ２９の入口側から出口側（排気ガスの流れ方向から見て上流側から下流側）へ流通させることにより、排気ガスの圧力エネルギーを利用して回転力（回転トルク）を発生させて、ロータ軸１７及びコンプレッサインペラ１９をタービンインペラ２９と一体的に回転させることができる。これにより、空気取入口２３から取入れた空気を圧縮して、コンプレッサスクロール流路２５を経由して空気排出口２７から排出することができ、エンジンに供給される空気を過給することができる（車両用過給機１の通常の運転動作）。
【００４４】
車両用過給機１の運転中に、給油口４７から潤滑油Ｇを取入れることにより、給油通路４９を経由して各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７の摺動部及び各スラスト軸受４１（４３）とスラストカラー３９の摺動部に潤滑油Ｇを給油する。これにより、各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７の摺動部等を潤滑して、各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７等の焼き付け等を防止することができる。一方、各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７の摺動部等を潤滑した潤滑油Ｇは、排油穴５１等から流出して、受容室５３を経由して排油口５５から軸受ハウジング３の外側へ排油される。
【００４５】
（リア軸受取付構造６５の作用）
第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆの周方向位置が同じ位置に設定されているため、フローティングメタル１１における前後方向（ロータ軸１７の軸方向）の中央部の上側位置（給油位置ＦＰ）から潤滑油Ｇが給油された場合において、フローティングメタル１１における前後方向の両側から流出する潤滑油Ｇの流出量、換言すれば、フローティングメタル１１における前後方向の両側に作用する潤滑油Ｇの油圧を差を極力小さくすることができる。これにより、車両用過給機１の運転中にフローティングメタル１１に生じる前後方向の荷重を低減することができる。
【００４６】
第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆの周方向位置が鉛直下方位置ＤＰからロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に３０度以上ずれた位置に設定されているため、第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆをフローティングメタル１１の下側位置（鉛直下方位置ＤＰ）から遠ざけることができる。これにより、重力によりフローティングメタル１１の下側付近に溜まった潤滑油Ｇが第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ又は第２リア止め輪７３の合口部７３ｆからフローティングメタル１１の外側へ流出することを抑えることができる。
【００４７】
第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆの周方向位置が鉛直下方位置ＤＰからロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に９０度を超えてずれないように設定されているため、第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆをフローティングメタル１１の上側位置（通常の給油位置）から遠ざけると共に、フローティングメタル１１の下側位置（鉛直下方位置ＤＰ）から第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆまでロータ軸１７の回転方向Ｓに沿った距離（連れ回り距離）を長くすることができる。これにより、潤滑油Ｇがフローティングメタル１１の上側位置（給油位置ＦＰ）から給油された直後に第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ又は第２リア止め輪７３の合口部７３ｆからフローティングメタル１１の外側へ流出することを抑えることができると共に、重力によりフローティングメタル１１の下側付近に溜まった潤滑油Ｇがロータ軸１７の回転による連れ回りによって第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ又は第２リア止め輪７３の合口部７３ｆからフローティングメタル１１の外側へ流出することを抑えることができる。
【００４８】
第１リア止め輪７１の合口部７１ｆの反対側の部位及び第１リア止め輪７１の一対の突起部７１ｐが第１リアリング溝６７の底面に局所的に圧接するようになっているため、第１リア止め輪７１と第１リアリング溝６７の底面との間の面圧（接触圧）を大きくすることができる。同様に、第２リア止め輪７３の合口部７３ｆの反対側の部位及び第２リア止め輪７３の一対の突起部７３ｐが第２リアリング溝６９の底面に局所的に圧接するようになっているため、第２リア止め輪７３と第２リアリング溝６９の底面との間の面圧を大きくすることができる。
【００４９】
（本発明の実施形態の効果）
以上の如き、本発明の実施形態によれば、フローティングメタル１１における前後方向の中央部の上側位置から潤滑油Ｇが給油された場合において、車両用過給機１の運転中にフローティングメタル１１に生じる前後方向の荷重を低減できるため、フローティングメタル１１に偏摩耗（側面摩耗）が発生することを抑えて、支持ブロック５の設置穴７に対するフローティングメタル１１のがたつきを十分に低減して、フローティングメタル１１の支持性能を高めることができる。
【００５０】
また、潤滑油Ｇが第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ又は第２リア止め輪７３の合口部７３ｆからフローティングメタル１１の外側へ流出することを抑えることができるため、軸受ハウジング３側からタービンインペラ２９側への潤滑油Ｇの漏れを防止して、車両用過給機１のシール性能を更に向上させることができる。
【００５１】
更に、第１リア止め輪７１と第１リアリング溝６７の底面との間の面圧（接触圧）を大きくできるため、第１リアリング溝６７に特別な工夫（加工）をしなくても、第１リア止め輪７１の回り止め機能が発揮されて、車両用過給機１の運転中における第１リア止め輪７１の合口部７１ｆの周方向位置のずれを防止することができる。同様に、第２リア止め輪７３と第２リアリング溝６９の底面との間の面圧を大きくできるため、第２リアリング溝６９に特別な工夫をしなくても、第２リア止め輪７３の回り止め機能が発揮されて、車両用過給機１の運転中における第２リア止め輪７３の合口部７３ｆの周方向位置のずれを防止することができる。
【００５２】
なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限るものでなく、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。
【実施例】
【００５３】
第１止め輪の合口部及び第２止め輪の合口部の周方向位置が鉛直下方位置からロータ軸の回転方向の反対側に４５度ずれた位置に設定されたリア軸受構造を備えた車両用過給機を発明品として試作した。また、第１止め輪の合口部の周方向位置が鉛直下方位置に設定されかつ第２止め輪の合口部の周方向位置が鉛直下方位置からロータ軸の回転方向の反対側に４５度ずれた位置に設定されたリア軸受構造（図７（ａ）（ｂ）（ｃ）参照）を備えた車両用過給機を比較品として試作した。そして、発明品及び比較品について、ロータ軸の回転数を２段階に分けて上昇（初めの５分間の間の回転数は１３万ｒｐｍ、その後の３０分間の間の回転数は１４．３万ｒｐｍ）させながら、発明品及び比較品について偏摩耗試験を行ったところ、比較品については、フローティングメタルのタービンインペラ側の側面に偏摩耗（摩耗量は１０μｍ）が生じたのに対して、発明品については、フローティングメタルに偏摩耗が生じなかった。
【符号の説明】
【００５４】
１ 車両用過給機
３ 軸受ハウジング
５ 支持ブロック
７ 設置穴
９ フローティングメタル
１１ フローティングメタル
１７ ロータ軸
１９ コンプレッサインペラ
２１ コンプレッサハウジング
２９ タービンインペラ
３１ タービンハウジング
６３ リアシールリング
６５ リア軸受取付構造
６７ 第１リアリング溝
６９ 第２リアリング溝
７１ 第１止め輪
７１ｐ 第１止め輪の突起部
７１ｆ 第１止め輪の合口部
７３ 第２止め輪
７３ｆ 第２止め輪の合口部
７３ｐ 第２止め輪の突起部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用過給機等の過給機に用いられ、かつ軸受ハウジングにおける支持ブロックの設置穴にロータ軸を回転可能に支持するラジアル軸受を取付けるための軸受取付構造等に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両用過給機は、内側に支持ブロックを有しかつ支持ブロックに水平方向へ延びた設置穴が貫通形成された軸受ハウジングと、支持ブロックの設置穴に設けられたラジアル軸受と、ラジアル軸受に回転可能に支持されたロータ軸と、ロータ軸の一端部に一体的に連結されかつ遠心力を利用して空気等のガスを圧縮するコンプレッサインペラと、ロータ軸の他端部に一体的に連結されかつ排気ガス等のガスの圧力のエネルギーを利用して回転力を発生させるタービンインペラとを備えている。
【０００３】
車両用過給機において、ロータ軸を回転可能に支持するラジアル軸受（タービンインペラ側のラジアル軸受）を支持ブロックの設置穴に取付けるための軸受取付構造が用いられており、通常の軸受取付構造の構成について簡単に説明すると、次のようになる。
【０００４】
支持ブロックの設置穴の内周面には、第１リング溝が形成されており、支持ブロックの設置穴の内周面における第１リング溝よりもタービンインペラ側には、第２リング溝が形成されている。また、第１リング溝には、ラジアル軸受の軸方向の一方側の移動（換言すれば、タービンインペラ側の反対側の移動）を規制する第１止め輪がその弾性力によって圧接して設けられている。更に、第２リング溝には、ラジアル軸受の軸方向の他方側の移動（換言すれば、タービンインペラ側の移動）を規制する第２止め輪がその弾性力によって圧接して設けられている。
【０００５】
なお、本発明に関連する先行技術として特許文献１に示すものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１２１２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、車両用過給機の運転中にロータ軸とラジアル軸受の摺動部を潤滑するため、通常、重力を利用してラジアル軸受の上側から潤滑油を給油しており、給油された潤滑油は、次のような挙動を有していると考えられる。
【０００８】
即ち、図５（ａ）（ｂ）に示すように、止め輪（例えば第２止め輪）の合口部の周方向位位置が鉛直上方位置ＵＰ付近（鉛直上方位置ＵＰを含む）に設定されると、止め輪の合口部が潤滑油Ｇの給油位置ＦＰに近くなって、給油された直後の潤滑油Ｇが止め輪の合口部からラジアル軸受の外側へ流出し易くなる。また、図６（ａ）（ｂ）に示すように、止め輪（例えば第２止め輪）の合口部の周方向位置が鉛直下方位置ＤＰ付近（鉛直下方位置ＤＰを含む）に設定されると、重力によりラジアル軸受の下側付近に溜まった潤滑油Ｇが止め輪の合口部からラジアル軸受の外側へ流出し易くなる。一方、止め輪の合口部の周方向位置が鉛直上方位置ＵＰと鉛直下方位置ＤＰとの中央位置付近（中央位置を含む）に設定されると、鉛直上方位置ＵＰ付近又は鉛直下方位置ＤＰ付近に設定された場合に比べて、潤滑油Ｇが止め輪の合口部からラジアル軸受の外側へ流出し難くなる。つまり、止め輪の合口部の周方向位置によってラジアル軸受の外側への潤滑油Ｇの流出量が変化するという現象が生じるものと考えられる。
【０００９】
前述の車両用過給機の運転中における潤滑油の挙動を考慮しないで、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、第１止め輪の合口部及び第２止め輪の合口部の周方向位置が異なった位置に設定されると、ラジアル軸受の中央部（軸方向の中央部）の上側位置（給油位置ＦＰ）から潤滑油Ｇが給油された場合でも、ラジアル軸受の両側（軸方向の両側）から流出する潤滑油Ｇの流出量、換言すれば、ラジアル軸受の両側に作用する潤滑油Ｇの油圧に差が生じることなる。また、ラジアル軸受の両側に作用する潤滑油Ｇの油圧に差によってラジアル軸受に軸方向の荷重が生じる。そのため、ラジアル軸受の両側に作用する潤滑油Ｇの油圧の差が大きくなると、ラジアル軸受に軸方向の荷重によって偏摩耗（側面摩耗）が発生して、支持ブロックの設置穴に対するラジアル軸受のがたつきが大きくなり、ラジアル軸受の支持性能が低下するという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、前述の問題を解決するため、過給機の運転中における潤滑油の挙動を考慮した新規な構成の軸受取付構造等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】
【００１１】
本発明の第１の特徴は、内側に支持ブロックを有しかつ前記支持ブロックに水平方向へ延びた設置穴が貫通形成された軸受ハウジングと、前記支持ブロックの前記設置穴に設けられたラジアル軸受と、前記ラジアル軸受に回転可能に支持されたロータ軸と、前記ロータ軸の端部に一体的に連結されたインペラとを備えた過給機に用いられ、前記ロータ軸を回転可能に支持する前記ラジアル軸受を前記支持ブロックの前記設置穴に取付けるための軸受取付構造において、前記支持ブロックの前記設置穴の内周面に第１リング溝が形成され、前記支持ブロックの前記設置穴の内周面における前記第１リング溝よりも前記インペラ側に第２リング溝が形成され、前記第１リング溝に前記ラジアル軸受の軸方向の一方側の移動を規制する第１止め輪がその弾性力によって圧接して（圧接した状態で）設けられ、前記第２リング溝に前記ラジアル軸受の前記軸方向の他方側の移動を規制する第２止め輪がその弾性力によって圧接して設けられ、前記第１止め輪の合口部（合口部の中心）及び前記第２止め輪の合口部（合口部の中心）の周方向位置（円周方向の角度位置）が同じ位置に設定され、前記第１止め輪の合口部及び前記第２止め輪の合口部の周方向位置が鉛直下方位置から前記ロータ軸の回転方向の反対側に３０〜９０度ずれた位置に設定されていることを要旨とする。
【００１２】
なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「インペラ」とは、排気ガス等のガスの圧力のエネルギーを利用して回転力を発生させるタービンインペラ、遠心力を利用して空気等のガスを圧縮するコンプレッサインペラを含む意である。また、「軸方向」とは、ロータ軸の軸方向のことをいう。更に、「周方向位置が同じ位置」とは、±３度の誤差を許容する意である。
【００１３】
第１の特徴によると、前記第１止め輪の合口部及び前記第２止め輪の合口部の周方向位置が同じ位置に設定されているため、前記ラジアル軸受の中央部（前記軸方向の中央部）の上側から潤滑油が給油された場合において、前記ラジアル軸受の両側（前記軸方向の両側）から流出する潤滑油の流出量、換言すれば、前記ラジアル軸受の両側に作用する潤滑油の油圧を差を極力小さくすることができる。これにより、前記過給機の運転中に前記ラジアル軸受に生じる前記軸方向の荷重を低減することができる。
【００１４】
前記第１止め輪の合口部及び前記第２止め輪の合口部の周方向位置が鉛直下方位置から前記ロータ軸の回転方向の反対側に３０度以上ずれた位置に設定されているため、前記第１止め輪の合口部及び前記第２止め輪の合口部を前記ラジアル軸受の下側位置から遠ざけることができる。これにより、重力により前記ラジアル軸受の下側付近に溜まった潤滑油が前記第１止め輪の合口部又は前記第２止め輪の合口部から前記ラジアル軸受の外側へ流出することを抑えることができる。
【００１５】
前記第１止め輪の合口部及び前記第２止め輪の合口部の周方向位置が鉛直下方位置から前記ロータ軸の回転方向の反対側に９０度を超えてずれないように設定されているため、前記第１止め輪の合口部及び前記第２止め輪の合口部を前記ラジアル軸受の上側位置（通常の給油位置）から遠ざけると共に、前記ラジアル軸受の下側位置（鉛直下方位置）から前記第１止め輪の合口部及び前記第２止め輪の合口部まで前記ロータ軸の回転方向に沿った距離（連れ回り距離）を長くすることができる。これにより、潤滑油が前記ラジアル軸受の上側位置から給油された直後に第１止め輪の合口部又は第２止め輪の合口部から前記ラジアル軸受の外側へ流出することを抑えることができると共に、重力により前記ラジアル軸受の下側付近に溜まった潤滑油が前記ロータ軸の回転による連れ回りによって前記第１止め輪の合口部又は前記第２止め輪の合口部から前記ラジアル軸受の外側へ流出することを抑えることができる。
【００１６】
本発明の第２の特徴は、エンジンからの排気ガスのエネルギーを利用して、前記エンジン側に供給される空気を過給する車両用過給機において、第１の特徴からなる軸受取付構造を備えたことを要旨とする。
【００１７】
なお、第２の特徴によると、第１の特徴による作用と同様の作用を奏する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、前記ラジアル軸受の中央部の上側から潤滑油が給油された場合において、前記過給機の運転中に前記ラジアル軸受に生じる前記軸方向の荷重を低減できるため、前記ラジアル軸受に偏摩耗（側面摩耗）が発生することを抑えて、前記支持ブロックの前記設置穴に対する前記ラジアル軸受のがたつきを十分に低減して、前記ラジアル軸受の支持性能を高めることができる。
【００１９】
また、潤滑油が前記第１止め輪の合口部又は前記第２止め輪の合口部から前記ラジアル軸受の外側へ流出することを抑えることができるため、前記軸受ハウジング側から前記インペラ側への潤滑油の漏れを十分に防止して、前記過給機のシール性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、図４における矢視部Iの拡大図である。
【図２】図２は、図４における矢視部IIの拡大図である。
【図３】図３（ａ）は、ロータ軸の軸心から見た第２止め輪を示す図、図３（ｂ）は、ロータ軸の軸心から見た第１止め輪を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る車両用過給機の側断面図である。
【図５】図５は、車両用過給機の運転中における潤滑油の挙動を説明する図であって、図５（ａ）は、ロータ軸の軸心から見た第２止め輪を示す図、図５（ｂ）は、支持ブロック周辺の側断面図である。
【図６】図６（ａ）（ｂ）は、車両用過給機の運転中における潤滑油の挙動を説明する図であって、図６（ａ）は、ロータ軸の軸心から見た第２止め輪を示す図、図６（ｂ）は、支持ブロック周辺の側断面図である。
【図７】図７は、発明が解決しようとする課題を説明する図であって、図７（ａ）は、ロータ軸の軸心から見た第２止め輪を示す図、図７（ｂ）は、支持ブロック周辺の側断面図、図７（ｃ）は、ロータ軸の軸心から見た第１止め輪を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態について図１から図４を参照して説明する。なお、図面中、「ＦＦ」は、前方向、「ＦＲ」は、後方向、「Ｕ」は、鉛直上方、「Ｄ」は、鉛直下方をそれぞれ指してある。
【００２２】
を指してある。
【００２３】
図１、図２、及び図４に示すように、本発明の実施形態に係る車両用過給機１は、エンジン（図示省略）からの排気ガスのエネルギーを利用して、エンジンに供給される空気を過給（圧縮）するものである。そして、車両用過給機１の具体的な構成等は、以下のようになる。
【００２４】
車両用過給機１は、軸受ハウジング３を備えており、この軸受ハウジング３は、内側に、支持ブロック５を有しており、この支持ブロック５には、前後方向（水平方向の１つ）に延びた設置穴７が貫通形成されている。なお、支持ブロック５は、軸受ハウジング３の内部の一部分を構成している。
【００２５】
支持ブロック５の設置穴７内には、ラジアル軸受の一例として一対のフローティングメタル（フローティング軸受）９，１１が前後方向に離隔して設けられており、各フローティングメタル９（１１）は、支持ブロック５の設置穴７に対して回転可能である。また、各フローティングメタル９（１１）の前後方向の中央部には、複数の通孔１３（１５）が周方向に間隔を置いて貫通形成されている。また、一対のフローティングメタル９には、前後方向へ延びたロータ軸（タービン軸）１７が回転可能に支持されており、換言すれば、支持ブロック５には、ロータ軸１７が一対のフローティングメタル９，１１を介して回転可能に支持されている。
【００２６】
ロータ軸１７の前端部（一端部）には、遠心力を利用して空気を圧縮するコンプレッサインペラ１９を一体的に連結されており、軸受ハウジング３の後側には、コンプレッサインペラ１９を収容するコンプレッサハウジング２１が設けられている。そして、コンプレッサハウジング２１におけるコンプレッサインペラ１９の入口側（コンプレッサハウジング２１の後側）には、空気を取入れる空気取入口２３が形成されている。また、コンプレッサハウジング２１の内部におけるコンプレッサインペラ１９の出口側には、渦巻き状のコンプレッサスクロール流路２５が形成されている。更に、コンプレッサハウジング２１の適宜位置には、圧縮された空気（圧縮空気）を排出する空気排出口２７が形成されており、この空気排出口２７は、コンプレッサスクロール流路２５に連通してある。
【００２７】
ロータ軸１７の後端部（他端部）には、排気ガスの圧力エネルギーを利用して回転力（回転トルク）を発生させるタービンインペラ２９が一体的に連結されており、軸受ハウジング３の前側には、タービンインペラ２９を収容するタービンハウジング３１が設けられている。そして、タービンハウジング３１の適宜位置には、排気ガスを取入れるガス取入口３３が形成されている。また、タービンハウジング３１の内部におけるタービンインペラ２９の入口側には、渦巻き状のタービンスクロール流路３５が形成されており、このタービンスクロール流路３５は、ガス取入口３３に連通してある。更に、タービンハウジング３１におけるタービンインペラ２９の出口側（タービンハウジング３１の後側）には、排気ガスを排出するガス排出口３７が形成されている。
【００２８】
ロータ軸１７におけるコンプレッサインペラ１９側には、環状のスラストカラー３９が一体的に設けられている。そして、軸受ハウジング３におけるスラストカラー３９の前側には、ロータ軸１７に作用する前方向（ロータ軸１７の軸方向の一方側）のスラスト荷重をスラストカラー３９を介して負担（支持）する環状のスラスト軸受４１が設けられている。また、軸受ハウジング３におけるスラストカラー３９の後側には、ロータ軸１７に作用する後方向（ロータ軸１７の軸方向の他方側）のスラスト荷重をスラストカラー３９を介して負担（支持）する環状のスラスト軸受４３が設けられている。更に、ロータ軸１７におけるコンプレッサインペラ１９とスラストカラー３９の間には、油切り４５が一体的に設けられている。
【００２９】
軸受ハウジング３の上部には、潤滑油Ｇを取入れる給油口（油取入口）４７が形成されている。また、支持ブロック５（軸受ハウジング３の内部）には、各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７の摺動部及び各スラスト軸受４１（４３）とスラストカラー３９の摺動部に潤滑油Ｇを給油するための給油通路４９が形成されており、この給油通路４９は、給油口４７に連通してある。ここで、各フローティングメタル９（１１）の前後方向の中央部の上側位置（通孔１３（１５）の上側位置）、及びスラスト軸受４１の径方向の中央部の後側位置は、潤滑油Ｇの給油位置ＦＰになっている。
【００３０】
支持ブロック５の下部には、各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７の摺動部等を潤滑した潤滑油Ｇを排油するための排油穴５１が形成されている。また、軸受ハウジング３内における支持ブロック５の下方には、各フローティングメタル９（１１）のロータ軸１７の摺動部等を潤滑した潤滑油Ｇを受容する受容室（空洞部）５３が形成されており、この受容室５３は、排油穴５１に連通してある。更に、軸受ハウジング３の下部には、潤滑油Ｇを軸受ハウジング３の外側へ排油する排油口５５が形成されており、この排油口５５は、受容室５３に連通してある。
【００３１】
軸受ハウジング３の前側部には、環状のシールプレート５７が油切り４５を囲むように設けられている。また、シールプレート５７の内周面と油切り４５の外周面との間には、軸受ハウジング３側からコンプレッサインペラ１９側への潤滑油Ｇの漏れ及びコンプレッサインペラ１９側から軸受ハウジング３側への空気（圧縮空気）の漏れを抑制する複数のフロントシールリング５９が設けられている。
【００３２】
軸受ハウジング３の後側部には、ロータ軸１７を嵌挿可能な嵌挿穴６１が形成されている。また、軸受ハウジング３の嵌挿穴６１の内周面とロータ軸１７の外周面との間には、軸受ハウジング３側からタービンインペラ２９側への潤滑油Ｇの漏れ及びタービンインペラ２９側から軸受ハウジング３側への排気ガスの漏れを抑制する複数のリアシールリング６３が設けられている。
【００３３】
図１に示すように、車両用過給機１は、ロータ軸１７を回転可能に支持するタービンインペラ２９側のフローティングメタル１１を取付けるためのリア軸受取付構造６５を備えており、このリア軸受取付構造６５の具体的な構成は、次のようになる。
【００３４】
支持ブロック５の設置穴７の内周面には、第１リアリング溝６７が形成されている。また、支持ブロック５の設置穴７の内周面における第１リアリング溝６７よりも後側（タービンインペラ２９側）には、第２リアリング溝６９が形成されている。
【００３５】
第１リアリング溝６７には、フローティングメタル１１の前方向（軸方向の一方側）の移動を規制する第１リア止め輪７１がその弾性力によって圧接して（圧接した状態で）設けられている。また、図３（ｂ）に示すように、第１リア止め輪７１の両端には、径方向外側へ突出した突起部（第１突起部）７１ｐがそれぞれ形成されており、第１リア止め輪７１の合口部７１ｆの反対側の部位及び第１リア止め輪７１の一対の突起部７１ｐが第１リアリング溝６７の底面に局所的に圧接するようになっている。
【００３６】
第２リアリング溝６９には、フローティングメタル１１の後方向（軸方向の他方側）の移動を規制する第２リア止め輪７３がその弾性力によって圧接して設けられている。また、図３（ａ）に示すように、第２リア止め輪７３の両端には、径方向外側へ突出した突起部（第２突起部）７３ｐがそれぞれ形成されており、第２リア止め輪７３の合口部７３ｆの反対側の部位及び第２リア止め輪７３の一対の突起部７３ｐが第２リアリング溝６９の底面に局所的に圧接するようになっている。
【００３７】
図３（ａ）（ｂ）に示すように、第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ（合口部７１ｆの中心）及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆ（合口部７３の中心）の周方向位置（円周方向の角度位置）は、同じ位置に設定されている。また、第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆの周方向位置は、鉛直上方位置からロータ軸１７の回転方向Ｄの反対側に３０〜９０度、好ましくは、４０〜６０度ずれた位置に設定されている。
【００３８】
ここで、第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆのずれ角度を３０度以上にしたのは、３０度未満であると、第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆが鉛直下方位置ＤＰが近くなるからである。一方、第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆのずれ角度を９０度以下にしたのは、９０度を超えると、第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７１ｆがフローティングメタル１１の上側位置（給油位置ＦＰ）に近くなると共に、フローティングメタル１１の下側位置（鉛直下方位置ＤＰ）から第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆまでロータ軸１７の回転方向に沿った距離（連れ回り距離）が短くなるからである。
【００３９】
図２に示すように、車両用過給機１は、ロータ軸１７を回転可能に支持するコンプレッサインペラ１９側のフローティングメタル９を取付けるためのフロント軸受取付構造７５を備えており、このフロント軸受取付構造７５の具体的な構成は、次のようになる。
【００４０】
支持ブロック５の設置穴７の内周面おける第１リアリング溝６７よりも前側には、フロントリング溝７７が形成されている。また、フロントリング溝７７には、フローティングメタル９の後方向の移動を規制するフロント止め輪７９がその弾性力によって圧接して設けられている。更に、フローティングメタル９は、スラスト軸受４３によって前方向の移動が規制されており、換言すれば、スラスト軸受４３は、フローティングメタル９の前方向の移動を規制する規制部材としてフロント軸受取付構造７５の一部を構成している。
【００４１】
スラスト軸受４３がフロント軸受取付構造７５の一部を構成する代わりに、支持ブロック５の設置穴７の内周面おけるフロントリング溝７７よりも前側に別のフロントリング溝（図示省略）が形成され、別のフロントリング溝にフローティングメタル９の前方向の移動を規制する別のフロント止め輪（図示省略）がその弾性力によって圧接して設けられるようにしても構わない。この場合には、リア軸受取付構造６５と同様に、フロント止め輪７９の合口部（図示省略）及び別のフロント止め輪の合口部（図示省略）の周方向位置は、同じ位置に設定され、フロント止め輪７９の合口部及び別のフロント止め輪の合口部の周方向位置は、鉛直上方位置からロータ軸１７の回転方向Ｄの反対側に３０〜９０度ずれた位置に設定されることが望ましい。
【００４２】
続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。
【００４３】
（車両用過給機１の通常の作用）
ガス取入口３３から取入れた排気ガスをタービンスクロール流路３５を経由してタービンインペラ２９の入口側から出口側（排気ガスの流れ方向から見て上流側から下流側）へ流通させることにより、排気ガスの圧力エネルギーを利用して回転力（回転トルク）を発生させて、ロータ軸１７及びコンプレッサインペラ１９をタービンインペラ２９と一体的に回転させることができる。これにより、空気取入口２３から取入れた空気を圧縮して、コンプレッサスクロール流路２５を経由して空気排出口２７から排出することができ、エンジンに供給される空気を過給することができる（車両用過給機１の通常の運転動作）。
【００４４】
車両用過給機１の運転中に、給油口４７から潤滑油Ｇを取入れることにより、給油通路４９を経由して各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７の摺動部及び各スラスト軸受４１（４３）とスラストカラー３９の摺動部に潤滑油Ｇを給油する。これにより、各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７の摺動部等を潤滑して、各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７等の焼き付け等を防止することができる。一方、各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７の摺動部等を潤滑した潤滑油Ｇは、排油穴５１等から流出して、受容室５３を経由して排油口５５から軸受ハウジング３の外側へ排油される。
【００４５】
（リア軸受取付構造６５の作用）
第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆの周方向位置が同じ位置に設定されているため、フローティングメタル１１における前後方向（ロータ軸１７の軸方向）の中央部の上側位置（給油位置ＦＰ）から潤滑油Ｇが給油された場合において、フローティングメタル１１における前後方向の両側から流出する潤滑油Ｇの流出量、換言すれば、フローティングメタル１１における前後方向の両側に作用する潤滑油Ｇの油圧を差を極力小さくすることができる。これにより、車両用過給機１の運転中にフローティングメタル１１に生じる前後方向の荷重を低減することができる。
【００４６】
第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆの周方向位置が鉛直下方位置ＤＰからロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に３０度以上ずれた位置に設定されているため、第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆをフローティングメタル１１の下側位置（鉛直下方位置ＤＰ）から遠ざけることができる。これにより、重力によりフローティングメタル１１の下側付近に溜まった潤滑油Ｇが第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ又は第２リア止め輪７３の合口部７３ｆからフローティングメタル１１の外側へ流出することを抑えることができる。
【００４７】
第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆの周方向位置が鉛直下方位置ＤＰからロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に９０度を超えてずれないように設定されているため、第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆをフローティングメタル１１の上側位置（通常の給油位置）から遠ざけると共に、フローティングメタル１１の下側位置（鉛直下方位置ＤＰ）から第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ及び第２リア止め輪７３の合口部７３ｆまでロータ軸１７の回転方向Ｓに沿った距離（連れ回り距離）を長くすることができる。これにより、潤滑油Ｇがフローティングメタル１１の上側位置（給油位置ＦＰ）から給油された直後に第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ又は第２リア止め輪７３の合口部７３ｆからフローティングメタル１１の外側へ流出することを抑えることができると共に、重力によりフローティングメタル１１の下側付近に溜まった潤滑油Ｇがロータ軸１７の回転による連れ回りによって第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ又は第２リア止め輪７３の合口部７３ｆからフローティングメタル１１の外側へ流出することを抑えることができる。
【００４８】
第１リア止め輪７１の合口部７１ｆの反対側の部位及び第１リア止め輪７１の一対の突起部７１ｐが第１リアリング溝６７の底面に局所的に圧接するようになっているため、第１リア止め輪７１と第１リアリング溝６７の底面との間の面圧（接触圧）を大きくすることができる。同様に、第２リア止め輪７３の合口部７３ｆの反対側の部位及び第２リア止め輪７３の一対の突起部７３ｐが第２リアリング溝６９の底面に局所的に圧接するようになっているため、第２リア止め輪７３と第２リアリング溝６９の底面との間の面圧を大きくすることができる。
【００４９】
（本発明の実施形態の効果）
以上の如き、本発明の実施形態によれば、フローティングメタル１１における前後方向の中央部の上側位置から潤滑油Ｇが給油された場合において、車両用過給機１の運転中にフローティングメタル１１に生じる前後方向の荷重を低減できるため、フローティングメタル１１に偏摩耗（側面摩耗）が発生することを抑えて、支持ブロック５の設置穴７に対するフローティングメタル１１のがたつきを十分に低減して、フローティングメタル１１の支持性能を高めることができる。
【００５０】
また、潤滑油Ｇが第１リア止め輪７１の合口部７１ｆ又は第２リア止め輪７３の合口部７３ｆからフローティングメタル１１の外側へ流出することを抑えることができるため、軸受ハウジング３側からタービンインペラ２９側への潤滑油Ｇの漏れを防止して、車両用過給機１のシール性能を更に向上させることができる。
【００５１】
更に、第１リア止め輪７１と第１リアリング溝６７の底面との間の面圧（接触圧）を大きくできるため、第１リアリング溝６７に特別な工夫（加工）をしなくても、第１リア止め輪７１の回り止め機能が発揮されて、車両用過給機１の運転中における第１リア止め輪７１の合口部７１ｆの周方向位置のずれを防止することができる。同様に、第２リア止め輪７３と第２リアリング溝６９の底面との間の面圧を大きくできるため、第２リアリング溝６９に特別な工夫をしなくても、第２リア止め輪７３の回り止め機能が発揮されて、車両用過給機１の運転中における第２リア止め輪７３の合口部７３ｆの周方向位置のずれを防止することができる。
【００５２】
なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限るものでなく、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。
【実施例】
【００５３】
第１止め輪の合口部及び第２止め輪の合口部の周方向位置が鉛直下方位置からロータ軸の回転方向の反対側に４５度ずれた位置に設定されたリア軸受構造を備えた車両用過給機を発明品として試作した。また、第１止め輪の合口部の周方向位置が鉛直下方位置に設定されかつ第２止め輪の合口部の周方向位置が鉛直下方位置からロータ軸の回転方向の反対側に４５度ずれた位置に設定されたリア軸受構造（図７（ａ）（ｂ）（ｃ）参照）を備えた車両用過給機を比較品として試作した。そして、発明品及び比較品について、ロータ軸の回転数を２段階に分けて上昇（初めの５分間の間の回転数は１３万ｒｐｍ、その後の３０分間の間の回転数は１４．３万ｒｐｍ）させながら、発明品及び比較品について偏摩耗試験を行ったところ、比較品については、フローティングメタルのタービンインペラ側の側面に偏摩耗（摩耗量は１０μｍ）が生じたのに対して、発明品については、フローティングメタルに偏摩耗が生じなかった。
【符号の説明】
【００５４】
１ 車両用過給機
３ 軸受ハウジング
５ 支持ブロック
７ 設置穴
９ フローティングメタル
１１ フローティングメタル
１７ ロータ軸
１９ コンプレッサインペラ
２１ コンプレッサハウジング
２９ タービンインペラ
３１ タービンハウジング
６３ リアシールリング
６５ リア軸受取付構造
６７ 第１リアリング溝
６９ 第２リアリング溝
７１ 第１止め輪
７１ｐ 第１止め輪の突起部
７１ｆ 第１止め輪の合口部
７３ 第２止め輪
７３ｆ 第２止め輪の合口部
７３ｐ 第２止め輪の突起部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に支持ブロックを有しかつ前記支持ブロックに水平方向へ延びた設置穴が貫通形成された軸受ハウジングと、前記支持ブロックの前記設置穴に設けられたラジアル軸受と、前記ラジアル軸受に回転可能に支持されたロータ軸と、前記ロータ軸の端部に一体的に連結されたインペラとを備えた過給機に用いられ、
前記ロータ軸を回転可能に支持する前記ラジアル軸受を前記支持ブロックの前記設置穴に取付けるための軸受取付構造において、
前記支持ブロックの前記設置穴の内周面に第１リング溝が形成され、前記支持ブロックの前記設置穴の内周面における前記第１リング溝よりも前記インペラ側に第２リング溝が形成され、前記第１リング溝に前記ラジアル軸受の軸方向の一方側の移動を規制する第１止め輪がその弾性力によって圧接して設けられ、前記第２リング溝に前記ラジアル軸受の前記軸方向の他方側の移動を規制する第２止め輪がその弾性力によって圧接して設けられ、
前記第１止め輪の合口部及び前記第２止め輪の合口部の周方向位置が同じ位置に設定され、前記第１止め輪の合口部及び前記第２止め輪の合口部の周方向位置が鉛直下方位置から前記ロータ軸の回転方向の反対側に３０〜９０度ずれた位置に設定されていることを特徴とする軸受取付構造。
【請求項２】
前記第１止め輪の両端に径方向外側へ突出した突起部がそれぞれ形成され、前記第１止め輪の前記合口部の反対側の部位及び前記第１止め輪の一対の前記突起部が前記第１リング溝の底面に局所的に圧接するようになってあって、
前記第２止め輪の両端に径方向外側へ突出した突起部がそれぞれ形成され、前記第２止め輪の前記合口部の反対側の部位及び前記第２止め輪の一対の前記突起部が前記第２リング溝の底面に局所的に圧接するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の軸受取付構造。
【請求項３】
前記ラジアル軸受は、前記支持ブロックの前記設置穴に対して回転可能なフローティングメタルであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の軸受取付構造。
【請求項４】
エンジンからの排気ガスのエネルギーを利用して、前記エンジン側に供給される空気を過給する車両用過給機において、
請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の軸受取付構造を備えたことを特徴とする車両用過給機。
【請求項１】
内側に支持ブロックを有しかつ前記支持ブロックに水平方向へ延びた設置穴が貫通形成された軸受ハウジングと、前記支持ブロックの前記設置穴に設けられたラジアル軸受と、前記ラジアル軸受に回転可能に支持されたロータ軸と、前記ロータ軸の端部に一体的に連結されたインペラとを備えた過給機に用いられ、
前記ロータ軸を回転可能に支持する前記ラジアル軸受を前記支持ブロックの前記設置穴に取付けるための軸受取付構造において、
前記支持ブロックの前記設置穴の内周面に第１リング溝が形成され、前記支持ブロックの前記設置穴の内周面における前記第１リング溝よりも前記インペラ側に第２リング溝が形成され、前記第１リング溝に前記ラジアル軸受の軸方向の一方側の移動を規制する第１止め輪がその弾性力によって圧接して設けられ、前記第２リング溝に前記ラジアル軸受の前記軸方向の他方側の移動を規制する第２止め輪がその弾性力によって圧接して設けられ、
前記第１止め輪の合口部及び前記第２止め輪の合口部の周方向位置が同じ位置に設定され、前記第１止め輪の合口部及び前記第２止め輪の合口部の周方向位置が鉛直下方位置から前記ロータ軸の回転方向の反対側に３０〜９０度ずれた位置に設定されていることを特徴とする軸受取付構造。
【請求項２】
前記第１止め輪の両端に径方向外側へ突出した突起部がそれぞれ形成され、前記第１止め輪の前記合口部の反対側の部位及び前記第１止め輪の一対の前記突起部が前記第１リング溝の底面に局所的に圧接するようになってあって、
前記第２止め輪の両端に径方向外側へ突出した突起部がそれぞれ形成され、前記第２止め輪の前記合口部の反対側の部位及び前記第２止め輪の一対の前記突起部が前記第２リング溝の底面に局所的に圧接するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の軸受取付構造。
【請求項３】
前記ラジアル軸受は、前記支持ブロックの前記設置穴に対して回転可能なフローティングメタルであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の軸受取付構造。
【請求項４】
エンジンからの排気ガスのエネルギーを利用して、前記エンジン側に供給される空気を過給する車両用過給機において、
請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の軸受取付構造を備えたことを特徴とする車両用過給機。
【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２０１３−２２９４（Ｐ２０１３−２２９４Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３１１３３（Ｐ２０１１−１３１１３３）
【出願日】平成２３年６月１３日（２０１１．６．１３）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１３日（２０１１．６．１３）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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