JP6145959B2 - ターボチャージャ - Google Patents

Description

本発明は、タービン及びコンプレッサを備えるターボチャージャに関する。

内燃機関の性能向上を図るための過給器として、タービン及びコンプレッサを備えるターボチャージャが広く用いられている。ターボチャージャでは、タービンを構成するタービンインペラと、コンプレッサを構成するコンプレッサインペラとが回転軸によって繋がれている。タービン側に内燃機関の排気ガスを送り込み、この送り込んだ排気ガスによってタービンインペラを回転させることで、コンプレッサインペラを回転させている。コンプレッサインペラの回転によって、空気が強制的に内燃機関のシリンダー内に送り込まれ、シリンダー内の気圧を上昇させ、実質的な排気量を増大させている。

このようなターボチャージャでは、タービン及びコンプレッサを高速で回転駆動する必要があるため、回転軸も高速で回転する。従って、回転軸を内包するハウジングと回転軸との間の潤滑性を確保することは極めて重要であり、下記特許文献１に記載されているものを一例として、潤滑材であるオイル内の異物を除去する提案が多くなされている。

下記特許文献１では、ハウジング内のオイルの導入口付近に迂回路を設け、その迂回路にフィルタを配置している。オイル内の異物はフィルタによって除去され、異物が除去されたオイルが導入口から転がり軸受へと供給される。

特開２０１０?９６１２０号公報

上述した従来の技術では、転がり軸受によって回転軸を保持しているものであるから、迂回路を設けてフィルタを配置した箇所を経由してオイルを供給しても特段の不具合が発生しないものと考えられる。しかしながら、軸受形式をすべり軸受である流体軸受にした場合には、上述した従来の技術をそのまま転用することが好ましいものとはいえない。

流体軸受は、回転軸とハウジングとの間にセミフローティングメタルといった軸受部材を配置し、ハウジングと軸受部材との間にオイルを高圧で押し込むことで油膜を形成するとともに、回転軸と軸受部材との間にもオイルを高圧で押し込むことで油膜を形成するものである。このように各部材間に油膜を形成することで、回転軸の高速回転を可能なものとしている。

このような流体軸受において従来の技術のようにフィルタを設けると、そのフィルタによって圧力低下が発生し、各部材間に油膜を形成することが困難になるおそれがある。流体軸受に十分な圧力のオイルを供給しようとすれば、オイルの供給圧を上げるか、フィルタの目を粗くする必要がある。オイルの供給圧を上げるために特別な装置を設けることは避けたいので、オイル供給圧の上昇幅には限界がある。一方で、フィルタの目を粗くすれば、異物が流体軸受側に流入するおそれが高まる。このように流体軸受を採用したターボチャージャ内部においてオイルから異物を除去しようとする場合に、フィルタ方式は必ずしも効果的であるとはいえない。また、フィルタ方式を採用すれば、フィルタをオイルの供給路に配置する必要性から、フィルタの交換や清掃といったメンテナンスが必要となる。

このように流体軸受においてオイル供給路にフィルタを設けることは好ましくない一方で、オイルから異物を除去する必要性は転がり軸受の場合よりも高いものである。流体軸受は各部材間に形成された油膜によってその機能を発揮するものであるから、各部材間の隙間は微小なものであり、微細な異物が混入しても不具合が発生するおそれがある。具体的には、微細な異物が各部材間を動くことで各部材の対向する面を傷つけたり、微細な異物が各部材間に留まることで各部材間におけるオイルの流れを阻害するおそれがある。このような事象が発生すると、オイル不足による焼着や、回転軸のロックに繋がり、ターボチャージャの過給圧の低下や異音の発生に繋がるおそれがある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、タービンとコンプレッサとを繋ぐ回転軸を流体軸受で支持すると共に、その流体軸受の機能を阻害せずに流体軸受に対する微細異物の流入を極力抑制することが可能なターボチャージャを提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係るターボチャージャは、タービン及びコンプレッサを備えるターボチャージャであって、タービンを構成するタービンインペラとコンプレッサを構成するコンプレッサインペラとを連結する回転軸と、少なくとも回転軸を収容するハウジングと、回転軸とハウジングとの間において流体軸受を形成するセミフローティングメタルと、を備え、ハウジングとセミフローティングメタルとの間にオイルを一時的に貯留するオイル溜り空間が形成され、ハウジングには、オイル溜り空間にオイルを供給するための上流側供給口が形成され、セミフローティングメタルには、回転軸との間に形成される内側軸受部にオイル溜り空間のオイルを供給するための供給口が、上流側供給口に対して正対せずに回転軸の軸方向の位置が重ならずにずれた位置に形成され、セミフローティングメタルの外周面の一部であり、上流側供給口と正対する離脱壁面が形成され、セミフローティングメタルの外周面は、上流側供給口に対向する位置から供給口まで、外径が一定である。

また本発明に係るターボチャージャでは、ハウジングの内部から供給口にかけて、内側軸受部に供給されるオイルを通すためのオイル供給路が形成され、離脱壁面が、オイル供給路に形成され、離脱壁面において離脱させた微細異物を供給口に向かうオイルに再合流させないように捕集する捕集部が形成され、捕集部は、離脱壁面において離脱させた微細異物を供給口に向かうオイルに再合流させないように溜める貯留領域と、離脱壁面において離脱させた微細異物を離脱壁面から貯留領域へと移動させる搬送路とを有し、搬送路は、離脱壁面から供給口に向かってオイルが流れる主流路とは異なる位置において離脱壁面に繋がっていることも好ましい。

この好ましい態様では、微細異物を供給口に向かうオイルに再合流させないように溜める貯留領域と、除去部から貯留領域へと微細異物を移動させる搬送路とを形成しているので、除去部と貯留領域とを確実に引き離すことができ、取り除いた微細異物を確実に溜めておくことができる。また、搬送路は除去部から供給口に向かってオイルが流れる主流路とは異なる位置において除去部に繋がっているので、除去部において主流路に流れるオイルから離脱させた微細異物を主流路側に戻すことなく搬送路を経由して貯留領域へと誘導することができる。

また本発明に係るターボチャージャでは、オイル溜り空間に貯留領域及び搬送路が形成されていることも好ましい。

この好ましい態様では、オイル溜り空間に搬送路及び貯留領域を形成することで、ターボチャージャの小型化を図ることができると共に、供給口のより近くに搬送路及び貯留領域を形成することができる。結果として、除去部も供給口のより近くに配置することができ、供給口のより近くでオイルから微細異物を離脱させることができる。供給口のより近くでオイルから微細異物を離脱させることで、除去部から供給口の間で生じる微細異物の流入可能性を極力低減することができる。

また本発明に係るターボチャージャでは、離脱壁面及び供給口よりも下方に、貯留領域が形成されていることも好ましい。

この好ましい態様では、除去部よりも下方に貯留領域を配置することで、除去部で離脱させた微細異物が自重で落下して確実に貯留領域に集まるように構成することができる。また、オイル溜り空間に貯留領域を形成しても、供給口より下方に配置しているので、貯留領域に溜まった微細異物が供給口へと向かうことをより確実に抑制することができる。

供給口は、回転軸を挟んで、上流側供給口の反対側であって、回転軸より下方に配置されることも好ましい。

上述した本発明の好ましい態様は、技術的に矛盾しない限り相互に組み合わせることが可能なものであり、相互に組み合わせた場合にそれぞれの特有の作用効果を奏することができるものである。

本発明によれば、タービン及びコンプレッサを備えるターボチャージャであって、タービンとコンプレッサとを繋ぐ回転軸を流体軸受で支持すると共に、その流体軸受の機能を阻害せずに流体軸受に対する微細異物の流入を極力抑制することが可能なターボチャージャを提供することができる。

本発明の実施形態であるターボチャージャの概略断面図である。 図１の軸受部分を拡大した拡大断面図である。 図２に示す本実施形態の第一変形例を示す拡大断面図である。 図２に示す本実施形態の第二変形例を示す拡大断面図である。 図４のＡ−Ａ断面を示す縦断面図である。 図２に示す本実施形態の第三変形例を示す拡大断面図である。 図２に示す本実施形態の第四変形例を示す拡大断面図である。 図４のＢ−Ｂ断面を示す縦断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

本発明の実施形態であるターボチャージャについて、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態であるターボチャージャＴＣの概略断面図である。図１に示すように、本実施形態のターボチャージャＴＣは、ベアリングハウジング２と、タービンインペラ３１を含むタービン３と、コンプレッサインペラ４１を含むコンプレッサ４と、回転軸５と、セミフローティングメタル６と、を備えている。

タービンインペラ３１は、タービン３を構成する主要部材であって、タービンハウジング３２に収容されている。コンプレッサインペラ４１は、コンプレッサ４を構成する主要部材であって、コンプレッサハウジング４２に収容されている。タービンインペラ３１とコンプレッサインペラ４１とは、回転軸５で連結されている。回転軸５は、ベアリングハウジング２との間に介在するセミフローティングメタル６によって、回転自在に保持されている。

タービンハウジング３２は、図１には明示しないタービン側スクロール室を備えている。このタービン側スクロール室は、タービンインペラ３１を収容する室である。このタービン側スクロール室には、その内部に内燃機関の排気ガスを供給するための流入口と、供給された排気ガスを排出する排出口とが形成されている。流入口から供給された排気ガスによって、タービンインペラ３１が回転し、回転軸５が回転駆動される。

コンプレッサハウジング４２は、図１に明示しないコンプレッサ側スクロール室を備えている。このコンプレッサ側スクロール室は、コンプレッサインペラ４１を収容する室である。このコンプレッサ側スクロール室には、その内部に空気を供給する流入口と、供給された空気を内燃機関に供給するための排出口とが形成されている。コンプレッサインペラ４１は、回転軸５が回転駆動されることに応じて回転する。コンプレッサインペラ４１が回転することで、流入口から空気が吸引され、コンプレッサ側スクロール室内で圧縮される。圧縮された空気は、排出口から内燃機関に供給される。

ベアリングハウジング２は、回転軸５を回転自在に保持するセミフローティングメタル６を収容している。セミフローティングメタル６は、略円筒状の部材である。セミフローティングメタル６は、スラストピン７によって、ベアリングハウジング２に対して固定されている。セミフローティングメタル６はベアリングハウジング２に対して、セミフローティングメタル６の径方向には移動可能である一方で、その軸方向及び回転方向には移動若しくは回動しないように固定されている。

セミフローティングメタル６は、内外周面共に段付き形状の部材として構成されている。セミフローティングメタル６の内周面は、一端に形成された内側小径部６２ａと、他端に形成された内側小径部６３ａと、内側小径部６２ａと内側小径部６３ａとの間の中央部に形成された内側大径部６１ａとによって構成されている。内側小径部６２ａの内径と内側小径部６３ａの内径とは、略同一になるように形成されている。内側大径部６１ａは、内側小径部６２ａ及び内側小径部６３ａの内径よりも大きな内径となるように形成されている。

セミフローティングメタル６の外周面は、一端に形成された外側大径部６２ｂと、他端に形成された外側大径部６３ｂと、外側大径部６２ｂと外側大径部６３ｂとの間の中央部に形成された外側小径部６１ｂとによって構成されている。外側大径部６２ｂの外径と外側大径部６３ｂの外径とは、略同一になるように形成されている。外側小径部６１ｂは、外側大径部６２ｂ及び外側大径部６３ｂの外径よりも小さな外径となるように形成されている。

セミフローティングメタル６の内周面側には、回転軸５が挿入されている。セミフローティングメタル６の内周面側に挿入されている回転軸５の一部分には、小径部５１と、小径部５１を挟んで設けられている大径部５２，５３と、が形成されている。大径部５２，５３は、小径部５１よりもその外径が大きくなるように形成されている。大径部５２は、内側小径部６２ａに対向する位置に、大径部５３は、内側小径部６３ａに対向する位置に、それぞれ配置されている。大径部５２と内側小径部６２ａとの間の隙間は極めて微小であり、その微小な隙間にオイルが高圧で押し込まれることで油膜を形成している。同様に、大径部５３と内側小径部６３ａとの間の隙間は極めて微小であり、その微小な隙間にオイルが高圧で押し込まれることで油膜を形成している。

回転軸５の大径部５２とタービンインペラ３１との間には、拡径部５Ａが設けられている。拡径部５Ａは、回転軸５と一体的且つ大径部５２に密着するように形成されている。大径部５２と内側小径部６２ａとの間の隙間に押し込まれて油膜を形成したオイルは、拡径部５Ａとセミフローティングメタル６との間や、拡径部５Ａとベアリングハウジング２との間を通って、図に明示しないオイルパンに還流される。

回転軸５の大径部５３とコンプレッサインペラ４１との間には、スラスト受部材５Ｂが設けられている。スラスト受部材５Ｂは、大径部５３に密着するように回転軸５に嵌め込まれている。大径部５３と内側小径部６３ａとの間の隙間に押し込まれて油膜を形成したオイルは、スラスト受部材５Ｂとセミフローティングメタル６との間や、スラスト受部材５Ｂとベアリングハウジング２との間を通って、図に明示しないオイルパンに還流される。

上述したように、回転軸５の大径部５２と大径部５３との間には小径部５１が設けられ、セミフローティングメタル６の内側小径部６２ａと内側小径部６３ａとの間には内側大径部６１ａが設けられている。従って、回転軸５の小径部５１とセミフローティングメタル６の内側大径部６１ａとが対向する位置に配置され、内側オイル溜り空間８ａが形成される。

内側オイル溜り空間８ａにオイルを供給するため、セミフローティングメタル６には供給口６１ｃが形成されている。供給口６１ｃは、セミフローティングメタル６の内側大径部６１ａから外側小径部６１ｂにかけて貫通するように形成されている。本実施形態では、供給口６１ｃは、回転軸５を挟んでスラストピン７とは反対側に位置するように、換言すれば図１において回転軸５よりも上方に位置するように形成されている。

セミフローティングメタル６が収容されるベアリングハウジング２の一部分には、ハウジング内壁２１，２２，２３が形成されている。ハウジング内壁２２とハウジング内壁２３とは、ハウジング内壁２１を挟んで形成されている。

ハウジング内壁２２は、円形断面を形成し、その一部はセミフローティングメタル６の外側大径部６２ｂに対向し、残部はセミフローティングメタル６の外側小径部６１ｂに対向するように設けられている。ハウジング内壁２２と外側大径部６２ｂとの間の隙間は極めて微小であり、その微小な隙間にオイルが高圧で押し込まれることで油膜を形成している。

ハウジング内壁２３は、ハウジング内壁２２と同じ径の円形断面を形成し、その一部はセミフローティングメタル６の外側大径部６３ｂに対向し、残部はセミフローティングメタル６の外側小径部６１ｂに対向するように設けられている。ハウジング内壁２３と外側大径部６３ｂとの間の隙間は極めて微小であり、その微小な隙間にオイルが高圧で押し込まれることで油膜を形成している。

ハウジング内壁２１は、ハウジング内壁２２，２３よりも大きな径の円形断面を形成し、セミフローティングメタル６の外側小径部６１ｂに対向する位置に設けられている。従って、ハウジング内壁２１と外側小径部６１ｂとの間に外側オイル溜り空間８ｂが形成される。

ベアリングハウジング２には、外側オイル溜り空間８ｂにオイルを供給するためのハウジング側供給口２６（上流側供給口）が形成されている。ベアリングハウジング２には、ハウジング側供給口２６に連通するように給油路２５が形成されている。給油路２５には、高圧を付与されたオイルが供給され、ハウジング側供給口２６を通って外側オイル溜り空間８ｂにオイルが供給される。

ハウジング側供給口２６は、セミフローティングメタル６の外側小径部６１ｂに正対する位置に形成されている。セミフローティングメタル６に形成されている供給口６１ｃとハウジング側供給口２６とは正対しないように、ずれた位置に形成されている。従って、外側オイル溜り空間８ｂに供給されたオイルは、セミフローティングメタル６の外側小径部６１ｂに当たってその進行方向が変えられ、供給口６１ｃに向かう。このようにオイルが流れることで、給油路２５から内側オイル溜り空間８ａにかけて、オイル供給路ＦＬが構成されている。本実施形態では、このオイル供給路ＦＬにおけるオイルの方向転換を利用して、オイルに含まれる微細異物がセミフローティングメタル６の内部に入らないように工夫している。

続いて、図２を参照しながら、この微細異物除去のしくみについて詳述する。図２は、図１の軸受部分を拡大した拡大断面図である。図２に示すように、給油路２５から供給されたオイルは、ハウジング側供給口２６を通って外側オイル溜り空間８ｂに供給される。ハウジング側供給口２６は、セミフローティングメタル６の外側小径部６１ｂに正対しているので、ハウジング側供給口２６から外側オイル溜り空間８ｂに供給されたオイルは外側小径部６１ｂに当たって進行方向が転換される。外側オイル溜り空間８ｂにはオイルが満たされた状態なので、速い流れが形成されているわけではないものの、オイルの主たる流れである主流はオイル供給路ＦＬに沿って供給口６１ｃに向かう。

一方、オイルに含まれている微細異物ＣＴは、オイルの流れに乗って給油路２５からハウジング側供給口２６を経由して外側オイル溜り空間８ｂに搬送される。上述したように、外側オイル溜り空間８ｂに供給されたオイルは、オイル供給路ＦＬに沿って進行方向が略直角に変えられる。オイルに含まれている微細異物ＣＴは、オイルよりも比重が高く、オイルの進行方向の転換に従うことなく外側小径部６１ｂの外周面に沿って慣性で落下し、図２中の下方（ハウジング側供給口２６からスラストピン７に向かう方向）に向かう。下方に向かった微細異物ＣＴは、下方の外側オイル溜り空間８ｂに貯留される。

上述したような構成とすることで、ハウジング側供給口２６の出口付近と、ハウジング側供給口２６と正対する外側小径部６１ｂの一部と、それらの間における外側オイル溜り空間８ｂの一部と、はオイルから微細異物ＣＴを離脱させるための除去部ＲＡとして機能する。また、下方の外側オイル溜り空間８ｂは、オイルから離脱させた微細異物ＣＴを、供給口６１ｃに向かうオイルに再合流させないように溜める貯留領域ＳＡとして機能する。また、除去部ＲＡと貯留領域ＳＡとを繋ぐ外側オイル溜り空間８ｂの一部は、除去部ＲＡにおいて離脱させた微細異物ＣＴを除去部ＲＡから貯留領域ＳＡへと移動させる搬送路ＴＡとして機能する。従って、貯留領域ＳＡ及び搬送路ＴＡは、除去部ＲＡにおいてオイルから離脱させた微細異物ＣＴを、供給口６１ｃに向かうオイルに再合流させないように捕集する捕集部として機能する。

このように本実施形態では、オイル供給路ＦＬに、オイルの進行方向を変えることでオイル内の微細異物ＣＴを離脱させる除去部ＲＡを設けているので、フィルタをオイル供給路ＦＬに設けずにオイル内の微細異物ＣＴを取り出すことができる。このようにフィルタを用いずに、オイルの進行方向を変えるのみで微細異物ＣＴを離脱させているので、流体軸受に供給するオイルの供給圧を必要以上に低下させることがなく、流体軸受の機能を阻害しない。また、オイルから離脱させた微細異物ＣＴは、大径部５２，５３と内側小径部６２ａ，６３ａとの間（内側軸受部）にオイルを供給するための供給口６１ｃに向かうオイルに再合流しないように捕集部である搬送路ＴＡ及び貯留領域ＳＡで捕集するので、微細異物ＣＴがオイルに再合流して内側軸受部に向かうことを抑制できる。

上述したように本実施形態では、捕集部として、除去部ＲＡにおいて離脱させた微細異物ＣＴを供給口６１ｃに向かうオイルに再合流させないように溜める貯留領域ＳＡと、除去部ＲＡにおいて離脱させた微細異物ＣＴを除去部ＲＡから貯留領域ＳＡへと移動させる搬送路ＴＡとを形成している。図２に示すように、搬送路ＴＡは、除去部ＲＡから供給口６１ｃに向かってオイルが流れる主流路（オイル供給路として図２に示した矢印に沿った流路）とは異なる位置において除去部ＲＡに繋がっている。具体的には、図２に示す例では、主流路は除去部ＲＡに対して図中左側から延出し、搬送路ＴＡは除去部ＲＡに対して図中下側から延出している。

このように、微細異物ＣＴを供給口６１ｃに向かうオイルに再合流させないように溜める貯留領域ＳＡと、除去部ＲＡから貯留領域ＳＡへと微細異物ＣＴを移動させる搬送路ＴＡとを形成しているので、除去部ＲＡと貯留領域ＳＡとを確実に引き離すことができ、取り除いた微細異物ＣＴを確実に溜めておくことができる。また、搬送路ＴＡは除去部ＲＡから供給口６１ｃに向かってオイルが流れる主流路とは異なる位置において除去部ＲＡに繋がっているので、除去部ＲＡにおいて主流路に流れるオイルから離脱させた微細異物ＣＴを主流路側に戻すことなく搬送路ＴＡを経由して貯留領域ＳＡへと誘導することができる。

また本実施形態では、ベアリングハウジング２とセミフローティングメタル６との間にオイルを一時的に貯留する外側オイル溜り空間８ｂが形成されると共に、外側オイル溜り空間８ｂに貯留領域ＳＡ及び搬送路ＴＡが形成されている。

このように、外側オイル溜り空間８ｂに搬送路ＴＡ及び貯留領域ＳＡを形成することで、ターボチャージャＴＣの小型化を図ることができると共に、供給口６１ｃのより近くに搬送路ＴＡ及び貯留領域ＳＡを形成することができる。結果として、除去部ＲＡも供給口６１ｃのより近くに配置することができ、供給口６１ｃのより近くでオイルから微細異物ＣＴを離脱させることができる。供給口６１ｃのより近くでオイルから微細異物ＣＴを離脱させることで、除去部ＲＡから供給口６１ｃの間で生じる微細異物ＣＴの流入可能性を極力低減することができる。

また本実施形態では、除去部ＲＡ及び供給口６１ｃよりも下方に、貯留領域ＳＡが形成されている。このように、除去部ＲＡよりも下方に貯留領域ＳＡを配置することで、除去部ＲＡで離脱させた微細異物ＣＴが外側小径部６１ｂの外周面に沿って自重で落下して確実に貯留領域ＳＡに集まるように構成することができる。また、外側オイル溜り空間８ｂに貯留領域ＳＡを形成しても、供給口６１ｃより下方に配置しているので、貯留領域ＳＡに溜まった微細異物ＣＴが供給口６１ｃへと向かうことをより確実に抑制することができる。

また本実施形態では、除去部ＲＡは、上流側から供給されるオイルの流れに正対する離脱壁面を有する。上述した本実施形態では、除去部ＲＡにおいて、ハウジング側供給口２６に正対するセミフローティングメタル６の外周面の一部である外側小径部６１ｂの一部が離脱壁面に相当する。

このように、除去部ＲＡが離脱壁面を有し、その離脱壁面が上流側から供給されるオイルの流れに正対するように配置されているので、上流側から供給されるオイルの流れ全体を確実に変えることができる。

また、離脱壁面がセミフローティングメタル６の外周面に形成されているので、別途独立した壁面を設けることに比較してターボチャージャＴＣの小型化を図ることができると共に、供給口６１ｃのより近くでオイルから微細異物ＣＴを離脱させることができる。

また本実施形態では、ハウジング側供給口２６と供給口６１ｃとがずれた位置に配置されることで離脱壁面が形成されている。このように、ハウジング側供給口２６と供給口６１ｃとがずれた位置に配置されることで離脱壁面が形成されているので、セミフローティングメタル６の外周面に簡便且つ確実に離脱壁面を形成することができる。

続いて、本実施形態の第一変形例について、図３を参照しながら説明する。図３は、図２に示す本実施形態の第一変形例を示す拡大断面図である。図３に示す変形例では、セミフローティングメタル６に誘導突起６１ｄ及び誘導凹部６１ｅを設けたセミフローティングメタル６Ｌを用いている。

誘導突起６１ｄは、除去部ＲＡに形成されている。より具体的には、誘導突起６１ｄは、供給口６１ｃの近傍且つハウジング側供給口２６側に設けられている。誘導突起６１ｄのハウジング側供給口２６に向かう面は、誘導壁面６１ｄａとなっている。微細異物ＣＴが供給口６１ｃ側に流れようとしても、この誘導壁面６１ｄａによって遮られて搬送路ＴＡに向かうように方向付けられる。

誘導凹部６１ｅは、除去部ＲＡに形成されている。より具体的には、誘導凹部６１ｅは、供給口６１ｃの近傍且つハウジング側供給口２６側であって、誘導突起６１ｄのハウジング側供給口２６側に隣接して設けられている。誘導凹部６１ｅのハウジング側供給口２６に向かう面は、誘導壁面６１ｅａとなっている。微細異物ＣＴが供給口６１ｃ側に流れようとしても、この誘導壁面６１ｅａによって遮られて搬送路ＴＡに向かうように方向付けられる。

本例では、誘導突起６１ｄ及び誘導凹部６１ｅの双方を設けたが、誘導突起６１ｄ及び誘導凹部６１ｅのいずれか一方を設けることも好ましい態様である。

続いて、本実施形態の第二変形例について、図４及び図５を参照しながら説明する。図４は、図２に示す本実施形態の第二変形例を示す拡大断面図である。図５は、図４のＡ−Ａ断面を示す断面図である。図４及び図５に示す変形例では、セミフローティングメタル６の供給口６１ｃの位置を変更したセミフローティングメタル６Ｍを用いている。

セミフローティングメタル６Ｍの供給口６１ｃａは、回転軸５を挟んで、ハウジング側供給口２６とは反対側に設けられている。図５に示すように、ハウジング側供給口２６から外側オイル溜り空間８ｂに入り込んだ微細異物ＣＴは、セミフローティングメタル６Ｍの外側に沿って滑落し、外側オイル溜り空間８ｂの底に滞留する。セミフローティングメタル６Ｍの供給口６１ｃａは、セミフローティングメタル６Ｍの下方に形成されているので、この部分においてオイル供給路ＦＬは上方に向かって内側オイル溜り空間８ａに入り込む。オイル供給路ＦＬは、微細異物ＣＴが滞留している貯留領域ＳＡの比較的近傍を通るように構成されるが、貯留領域ＳＡよりも上方を通るので、微細異物ＣＴを巻き込まないように構成されている。更に、オイル供給路ＦＬは、貯留領域ＳＡの比較的近傍を通過した後、上方に向かって内側オイル溜り空間８ａに入り込むようにその進行方向が工夫されているので、微細異物ＣＴの巻き込みをより効果的に低減することができる。

続いて、本実施形態の第三変形例について、図６を参照しながら説明する。図６は、図２に示す本実施形態の第三変形例を示す拡大断面図である。図６に示す変形例では、セミフローティングメタル６の供給口６１ｃの位置を変更したセミフローティングメタル６Ｎを用いると共に、ベアリングハウジング２に離脱壁部材２８を設けたベアリングハウジング２Ｎを用いている。

セミフローティングメタル６Ｎの供給口６１ｃｂは、ハウジング側供給口２６の正面に位置するように設けられている。ベアリングハウジング２Ｎには、離脱壁部材２８が設けられている。離脱壁部材２８は、Ｌ字状の部材であってハウジング内壁２１に設けられている。離脱壁部材２８は、ハウジング側供給口２６と供給口６１ｃｂとの間に介在するように設けられている。従って、離脱壁部材２８の離脱壁面２８ａが、ハウジング側供給口２６に正対するように設けられている。

ハウジング側供給口２６から外側オイル溜り空間８ｂに入ったオイルは、離脱壁部材２８の離脱壁面２８ａに当たって蛇行し、セミフローティングメタル６Ｎの外周面である外側小径部６１ｂに当たって供給口６１ｃｂに向かう。この蛇行の過程において、オイルの流れから微細異物ＣＴが離脱する。従って、除去部ＲＡは、離脱壁面２８ａを含んで形成される。除去部ＲＡにおいてオイルの流れから離脱した微細異物ＣＴは、搬送路ＴＡを通って貯留領域ＳＡに溜められる。

続いて、本実施形態の第四変形例について、図７及び図８を参照しながら説明する。図７は、図２に示す本実施形態の第四変形例を示す拡大断面図である。図８は、図７のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。図７及び図８に示す変形例では、ベアリングハウジング２の内部流路を変更したベアリングハウジング２Ｐを用いている。

ベアリングハウジング２Ｐのハウジング側供給口２６ａは、セミフローティングメタル６の供給口６１ｃに正対するように設けられている。ベアリングハウジング２Ｐの給油路２５とハウジング側供給口２６ａとの間には、離脱室２６ｒが形成されている。図７に示す方向からみると、給油路２５の端部２５ａは、離脱室２６ｒの中央近傍に繋がっている。一方、ハウジング側供給口２６ａは、離脱室２６ｒの一端部に繋がっている。従って、離脱室２６ｒに供給されたオイルは、離脱室２６ｒの底面に当たってその進行方向が変えられ、ハウジング側供給口２６ａに向かい、そのまま供給口６１ｃに向かう。このようにオイルが流れることで、給油路２５から内側オイル溜り空間８ａにかけて、オイル供給路ＦＬが構成されている。

より具体的には、給油路２５から供給されたオイルは、端部２５ａを通って離脱室２６ｒに供給される。給油路２５の端部２５ａは、離脱室２６ｒの底面に正対しているので、供給されたオイルは離脱室２６ｒの底面に当たって進行方向が転換される。離脱室２６ｒにはオイルが満たされた状態なので、速い流れが形成されているわけではないものの、オイルの主たる流れである主流はオイル供給路ＦＬに沿ってハウジング側供給口２６ａ及び供給口６１ｃに向かう。

一方、オイルに含まれている微細異物ＣＴは、オイルの流れに乗って給油路２５から離脱室２６ｒに搬送される。上述したように、離脱室２６ｒに供給されたオイルは、オイル供給路ＦＬに沿って進行方向が略直角に変えられる。本例の場合、離脱室２６ｒの、ハウジング側供給口２６ａが形成されている一端部とは反対側の他端部は、ハウジング側供給口２６ａを介さずに外側オイル溜り空間８ｂに繋がるように構成されている（図８参照）。オイルに含まれている微細異物ＣＴは、オイルよりも比重が高く、オイルの進行方向の転換に従うことなく離脱室２６ｒの底面に沿って慣性で落下し、外側オイル溜り空間８ｂに向かう。その後、下方に向かった微細異物ＣＴは、下方の外側オイル溜り空間８ｂに貯留される。

この変形例の場合、離脱室２６ｒの上方部分が除去部ＲＡとして機能している。上述したように離脱室２６ｒの上方部分においてオイルの流れから離脱した微細異物ＣＴは、離脱室２６ｒを伝って外側オイル溜り空間８ｂに至るので、離脱室２６ｒの下方部分と外側オイル溜り空間８ｂの一部とが、搬送路ＴＡとして機能している。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

ＴＣ：ターボチャージャ
２：ベアリングハウジング
２１：ハウジング内壁
２２：ハウジング内壁
２３：ハウジング内壁
２５：給油路
２６：ハウジング側供給口
３：タービン
３１：タービンインペラ
３２：タービンハウジング
４：コンプレッサ
４１：コンプレッサインペラ
４２：コンプレッサハウジング
５：回転軸
５Ａ：拡径部
５Ｂ：スラスト受部材
５１：小径部
５２：大径部
５３：大径部
６：セミフローティングメタル
６１ａ：内側大径部
６１ｂ：外側小径部
６１ｃ：供給口
６２ａ：内側小径部
６２ｂ：外側大径部
６３ａ：内側小径部
６３ｂ：外側大径部
７：スラストピン
８ａ：内側オイル溜り空間
８ｂ：外側オイル溜り空間
ＦＬ：オイル供給路
ＣＴ：微細異物
ＲＡ：除去部
ＳＡ：貯留領域（捕集部）
ＴＡ：搬送路（捕集部）

Claims (5)

1. タービン及びコンプレッサを備えるターボチャージャであって、
   前記タービンを構成するタービンインペラと前記コンプレッサを構成するコンプレッサインペラとを連結する回転軸と、
   少なくとも前記回転軸を収容するハウジングと、
   前記回転軸と前記ハウジングとの間において流体軸受を形成するセミフローティングメタルと、を備え、
   前記ハウジングと前記セミフローティングメタルとの間にオイルを一時的に貯留するオイル溜り空間が形成され、
   前記ハウジングには、前記オイル溜り空間にオイルを供給するための上流側供給口が形成され、
   前記セミフローティングメタルには、前記回転軸との間に形成される内側軸受部に前記オイル溜り空間のオイルを供給するための供給口が、前記上流側供給口に対して正対せずに前記回転軸の軸方向の位置が重ならずにずれた位置に形成され、
   前記セミフローティングメタルの外周面の一部であり、前記上流側供給口と正対する離脱壁面が形成され、
   前記セミフローティングメタルの外周面は、前記上流側供給口に対向する位置から前記供給口まで、外径が一定であることを特徴とするターボチャージャ。
2. 前記ハウジングの内部から前記供給口にかけて、前記内側軸受部に供給されるオイルを通すためのオイル供給路が形成され、
   前記離脱壁面が、前記オイル供給路に形成され、
   前記離脱壁面において離脱させた微細異物を前記供給口に向かうオイルに再合流させないように捕集する捕集部が形成され、
   前記捕集部は、前記離脱壁面において離脱させた微細異物を前記供給口に向かうオイルに再合流させないように溜める貯留領域と、前記離脱壁面において離脱させた微細異物を前記離脱壁面から前記貯留領域へと移動させる搬送路とを有し、
   前記搬送路は、前記離脱壁面から前記供給口に向かってオイルが流れる主流路とは異なる位置において前記離脱壁面に繋がってい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。
3. 前記オイル溜り空間に、前記貯留領域及び前記搬送路が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のターボチャージャ。
4. 前記離脱壁面及び前記供給口よりも下方に、前記貯留領域が形成されてい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。
5. 前記供給口は、前記回転軸を挟んで、前記上流側供給口の反対側であって、該回転軸より下方に配置されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のターボチャージャ。

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