特開 2024-165272 ターボチャージャ用軸受構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024165272

(43)【公開日】2024-11-28

(54)【発明の名称】ターボチャージャ用軸受構造

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/66 20060101AFI20241121BHJP

   F02B 39/00 20060101ALI20241121BHJP

   F16N 7/36 20060101ALI20241121BHJP

   F16N 7/18 20060101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

F16C33/66 Z

F02B39/00 J

F02B39/00 L

F16N7/36

F16N7/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023081321

(22)【出願日】2023-05-17

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鵜飼 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】山道 智裕

(72)【発明者】

【氏名】照井 大輔

【テーマコード（参考）】

3G005

3J701

【Ｆターム（参考）】

3G005FA05

3G005FA13

3G005FA31

3G005GB39

3G005GB55

3G005GB59

3J701AA03

3J701AA32

3J701AA42

3J701AA54

3J701AA62

3J701BA77

3J701CA08

3J701CA13

3J701CA22

3J701EA67

3J701FA32

3J701GA26

(57)【要約】

【課題】機械損失を低減するとともに信頼性を担保し得るターボチャージャ用軸受構造を提供する。
【解決手段】ターボチャージャ用軸受構造は、タービン軸を支持する第１および第２軸受を有する軸受アッセンブリと、軸受アッセンブリを収容し、軸受アッセンブリへの油路が形成されたハウジングとを備える。軸受アッセンブリとハウジングとの間には、オイルが流れる隙間がある。軸受アッセンブリは、タービン軸に対して第１軸受から第２軸受へ向かう第１方向に荷重が加わると、第１方向に移動する。第１軸受と第２軸受とは、軸受アッセンブリの第１方向への移動がハウジングによって規制された状態においてタービン軸に第１方向に荷重が加わると、第１軸受に第２軸受よりも大きなスラスト荷重が加わる構造である。ハウジングは、第１軸受に対向する対向領域を有し、対向領域にオイルを第１軸受の方向に導く突起部が形成されている。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに離間して対向し、かつ各々がタービン軸を回動自在に支持する第１および第２の軸受を有する軸受アッセンブリと、
前記軸受アッセンブリを収容し、かつ、外部から前記軸受アッセンブリに向かう油路が形成されたハウジングとを備え、
前記軸受アッセンブリは、前記タービン軸の軸方向における第１の端部と、前記第１の端部とは反対側の第２の端部とを有し、
前記第１の軸受は、前記第１の端部側に固定され、
前記第２の軸受は、前記第２の端部側に固定され、
前記軸受アッセンブリと前記ハウジングとの間には、前記油路から供給されたオイルが流れる隙間が設けられ、
前記軸受アッセンブリは、前記タービン軸に対して前記第１の軸受から前記第２の軸受へ向かう第１の方向に荷重が加わると、前記ハウジング内において前記第１の方向に移動し、
前記第１の軸受と前記第２の軸受とは、前記軸受アッセンブリの前記第１の方向への移動が前記ハウジングによって規制された第１の状態において前記タービン軸に対して前記第１の方向に荷重が加わると、前記第１の軸受に前記第２の軸受よりも大きなスラスト荷重が加わる構造を有し、
前記ハウジングは、前記第１の軸受に対向する第１の対向領域を有し、
前記第１の対向領域に、前記オイルを前記第１の軸受の方向に導く第１の突起部が形成されている、ターボチャージャ用軸受構造。

【請求項2】

前記軸受アッセンブリは、前記タービン軸に対して前記第２の軸受から前記第１の軸受へ向かう第２の方向に荷重が加わると、前記ハウジング内において前記第２の方向に移動し、
前記第１の軸受と前記第２の軸受とは、前記軸受アッセンブリの前記第２の方向への移動が前記ハウジングによって規制された第２の状態において前記タービン軸に対して前記第２の方向に荷重が加わると、前記第２の軸受に前記第１の軸受よりも大きなスラスト荷重が加わる構造を有し、
前記ハウジングは、前記第２の軸受に対向する第２の対向領域を有し、
前記第２の対向領域に、前記オイルを前記第２の軸受の方向に導く第２の突起部が形成されている、請求項１に記載のターボチャージャ用軸受構造。

【請求項3】

前記第１の軸受は、複数の転動体と、前記複数の転動体を転動可能に支持する内輪および外輪とを含み、
前記第１の突起部は、前記軸方向視において、前記内輪の外側かつ前記外輪の外周面の内側となる位置に設けられている、請求項１に記載のターボチャージャ用軸受構造。

【請求項4】

前記第１の突起部は、前記軸方向視において、前記外輪の内周面の内側となる位置に設けられている、請求項３に記載のターボチャージャ用軸受構造。

【請求項5】

前記第１の突起部は、前記軸方向視において、各前記転動体の中心の外側となる位置に設けられている、請求項４に記載のターボチャージャ用軸受構造。

【請求項6】

前記第１の突起部は、前記軸方向視において、円弧状を有し、
前記第１の突起部の下端の位置は、前記軸方向視における前記タービン軸の中心点と同じ高さ、または、前記中心点よりも高い、請求項３から５のいずれか１項に記載のターボチャージャ用軸受構造。

【請求項7】

前記第１の状態において、前記第２の軸受と前記第２の突起部とは前記軸方向に離間しており、
前記第２の状態において、前記第１の軸受と前記第１の突起部とは前記軸方向に離間している、請求項２に記載のターボチャージャ用軸受構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ターボチャージャ用軸受構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、エンジンの出力を向上させるターボチャージャ装置が知られている。ターボチャージャ装置は、タービンホイールと、コンプレッサホイールと、タービンホイールおよびコンプレッサホイールが取り付けられたタービン軸と、軸受構造とを備える。軸受構造は、タービン軸用の軸受アッセンブリ（ユニット）と、軸受アッセンブリを収容するハウジングとを備える。

【0003】

軸受アッセンブリに含まれる軸受に対しては、潤滑と冷却との目的でオイルが供給される。たとえば、特開２０１６－３７９８７号公報に開示されているように、軸受への給油の方法として、軸受の転動体に向けてオイルを噴射するジェット給油が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－３７９８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述したジェット給油を行うと、オイルが摺動抵抗となる。このため、ターボチャージャ装置の機械損失が増大する。

【0006】

本開示は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、ターボチャージャ装置の機械損失を低減するとともに信頼性を担保し得るターボチャージャ用軸受構造を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示のある局面に従うと、ターボチャージャ用軸受構造は、互いに離間して対向し、かつ各々がタービン軸を回動自在に支持する第１および第２の軸受を有する軸受アッセンブリと、軸受アッセンブリを収容し、かつ、外部から軸受アッセンブリに向かう油路が形成されたハウジングとを備える。軸受アッセンブリは、タービン軸の軸方向における第１の端部と、第１の端部とは反対側の第２の端部とを有する。第１の軸受は、第１の端部側に固定されている。第２の軸受は、第２の端部側に固定されている。軸受アッセンブリとハウジングとの間には、油路から供給されたオイルが流れる隙間が設けられている。軸受アッセンブリは、タービン軸に対して第１の軸受から第２の軸受へ向かう第１の方向に荷重が加わると、ハウジング内において第１の方向に移動する。第１の軸受と第２の軸受とは、軸受アッセンブリの第１の方向への移動がハウジングによって規制された第１の状態においてタービン軸に対して第１の方向に荷重が加わると、第１の軸受に第２の軸受よりも大きなスラスト荷重が加わる構造を有する。ハウジングは、第１の軸受に対向する第１の対向領域を有する。第１の対向領域に、オイルを第１の軸受の方向に導く第１の突起部が形成されている。

【発明の効果】

【0008】

上記の構成によれば、ターボチャージャ装置の機械損失を低減するとともに信頼性を担保し得る。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】ターボチャージャ装置を示した図である。

【図2】軸受構造の軸受アッセンブリの断面図である。

【図3】ハウジングの突起部の形状を説明するための斜視図である。

【図4】図１のＩＶ－ＩＶ線矢視図である。

【図5】図１の要部拡大図である。

【図6】コンプレッサホイールの背面の空気圧が高くなった状態を示している。

【図7】タービンホイールの背面の空気圧が高くなった状態を示している。

【図8】突起部の第１の変形例を示した図である。

【図9】突起部の第２の変形例を示した図である。

【図10】突起部の第３の変形例を説明するための図である。

【図11】軸受アッセンブリの変形例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

【0011】

図１は、ターボチャージャ装置を示した図である。図１に示されるように、ターボチャージャ装置１００は、タービン軸１と、軸受構造２と、コンプレッサホイール３と、タービンホイール４とを備える。軸受構造２は、軸受アッセンブリ２０と、ハウジング３０とを有する。なお、図１では、軸受構造２については断面を示している。

【0012】

タービン軸１には、コンプレッサホイール３と、タービンホイール４とが取り付けられている。タービン軸１は、軸受構造２により、回動自在に支持される。ターボチャージャ装置１００では、タービンホイール４に排ガスが当たると、タービンホイール４と、タービン軸１と、コンプレッサホイール３とが回転する。コンプレッサホイール３の回転によって、空気が圧縮される。圧縮された空気は、エンジン（図示せず）に供給される。

【0013】

コンプレッサホイール３は、背面３１を有する。背面３１と軸受構造２との間には隙間が形成されている。タービンホイール４は、背面４１を有する。背面４１と軸受構造２との間には隙間が形成されている。

【0014】

軸受構造２に含まれる軸受アッセンブリ２０は、ホルダ２１０と、スペーサ２２０と、軸受２３０と、軸受２４０とを有する。軸受２３０と軸受２４０とは、タービン軸１の軸方向に、互いに離間して対向している。軸受２３０は、コンプレッサホイール３側の軸受である。軸受２４０は、タービンホイール４側の軸受である。軸受２３０と軸受２４０とは、各々がタービン軸１を回動自在に支持する。

【0015】

本例では、軸受２３０および軸受２４０として、各々、アンギュラ玉軸受を用いている。よって、軸受２３０と軸受２４０とに含まれる各転動体は、玉で構成される。なお、これに限定されず、各転動体をコロで構成してもよい。

【0016】

ホルダ２１０は、軸受２３０と軸受２４０とを保持する。ホルダ２１０は、外壁面２７０を有する。ホルダ２１０は、本例では、筒状である。ホルダ２１０には、ホルダ２１０の外周に沿って、２つの溝２７１，２７２が形成されている。なお、溝２７１は、溝２７２よりも軸受２３０側に設けられている。各溝２７１、２７２には、後述する油路３０１からオイルが供給される。

【0017】

ホルダ２１０は、軸受２３０と軸受２４０とを、内部に収容している。ホルダ２１０は、軸受２３０の外輪の外周面と、軸受２４０の外輪の外周面とに当接している。ホルダ２１０の下端部には、ホルダ２１０内のオイルを排出する油路２１１が形成されている。なお、軸受２３０の外輪と軸受２４０の外輪とを一体として形成することにより、軸受アッセンブリ２０を、ホルダ２１０を用いない構成としてもよい。

【0018】

スペーサ２２０は、軸受２３０と軸受２４０との位置決めに用いられている。スペーサ２２０は、軸受２３０の内輪と、軸受２４０の内輪とに当接している。スペーサ２２０は、筒状である。スペーサ２２０の内径は、タービン軸１の外径よりも大きい。スペーサ２２０内において、タービン軸１が回転自在に配置される。なお、軸受２３０の内輪と軸受２４０の内輪とを一体として形成することにより、軸受アッセンブリ２０を、スペーサ２２０を用いない構成としてもよい。

【0019】

軸受構造２のハウジング３０は、軸受アッセンブリ２０を収容する。ハウジング３０は、油路３０１と、油路３０２と、内壁面３０３とを備える。内壁面３０３は、対向領域３１０と、対向領域３２０とを有する。

【0020】

対向領域３１０には突起部３１１が形成されている。対向領域３２０には、突起部３２１が形成されている。対向領域３１０，３２０は、タービン軸１の軸方向において、軸受アッセンブリ２０に対向する領域（面）である。詳細については後述するが、突起部３１１，３２１は、オイルを所定の向きに流すガイド機能を有する。突起部３１１，３２１の構造および機能については、後述する。

【0021】

油路３０１は、外部から軸受アッセンブリ２０に向かうように形成された、オイルの流路である。具体的には、エンジン（図示せず）から供給されたオイル（詳しくは、エンジンオイル）が油路３０１を流れる。当該オイルは、軸受アッセンブリ２０に供給される。

【0022】

油路３０２は、排油用の流路である。油路３０１から供給されたオイルは、軸受アッセンブリ２０内を流れた後、油路３０２から軸受構造２の外へと排出される。

【0023】

具体的には、ハウジング３０の内壁面３０３と、軸受アッセンブリ２０の外壁面２７０との間には隙間Ｓが形成されている。隙間Ｓは、対向領域３１０，３２０側に続いている。隙間Ｓは、数十μｍである。軸受アッセンブリ２０は、ハウジング３０内において、油膜で浮いた状態となっている。エンジンから供給されたオイルが、隙間Ｓを流れる。これにより、軸受２３０，２４０（詳しくは、内部の転動体）にオイルが供給される。

【0024】

詳細については後述するが、隙間Ｓにより、軸受アッセンブリ２０は、ハウジング３０内においてタービン軸１の軸方向（Ｘ軸正方向およびＸ軸負方向）に移動する。軸受アッセンブリ２０は、ハウジング３０内での図のＸ軸方向の位置（相対位置）を変化させる。

【0025】

図２は、軸受構造２の軸受アッセンブリ２０の断面図である。なお、図２には、軸軸受アッセンブリ２０のみを示しているため、タービン軸１は示していない。図２に示されるように、軸受アッセンブリ２０は、上述した、ホルダ２１０と、スペーサ２２０と、軸受２３０と、軸受２４０とに加え、コンプレッサホイール３側の端部２５１と、タービンホイール４側の端部２５２とをさらに有する。このように、軸受アッセンブリ２０は、タービン軸１の軸方向における両端部２５１，２５２を有する。本例では、端部２５１，２５２は、リング状である。

【0026】

軸受２３０は、軸受アッセンブリ２０において端部２５１側に固定されている。本例では、軸受２３０は、端部２５１よりも内側（Ｘ軸正方向側）に配置されている。軸受２４０は、軸受アッセンブリ２０において端部２５２側に固定されている。本例では、軸受２４０は、端部２５２よりも内側（Ｘ軸負方向側）に配置されている。

【0027】

軸受２３０は、複数の玉２３１と、内輪２３２と、外輪２３３と、保持器２３４とを有する。内輪２３２と外輪２３３とにより、複数の玉２３１を転動可能に支持する。保持器２３４は、内輪２３２と、外輪２３３との間に位置する。保持器２３４は、複数の玉２３１を一定間隔で保持する。

【0028】

軸受２４０は、複数の玉２４１と、内輪２４２と、外輪２４３と、保持器２４４とを有する。内輪２４２と外輪２４３とにより、複数の玉２４１を転動可能に支持する。保持器２４４は、内輪２４２と、外輪２４３との間に位置する。保持器２４４は、複数の玉２４１を一定間隔で保持する。

【0029】

外輪２３３と玉２３１との接点Ｐ１１と、内輪２３２と玉２３１との接点Ｐ１２とを結ぶ直線Ｌ１は、ラジアル方向（Ｙ軸方向）に対して角度θ（接触角θ）を有する。アンギュラ玉軸受の場合、接触角θは、典型的には、１０°から４５°の間の値である。

【0030】

外輪２４３と玉２４１との接点Ｐ２１と、内輪２４２と玉２４１との接点Ｐ２２とを結ぶ直線Ｌ２も、ラジアル方向（Ｙ軸方向）に対して接触角θを有する。なお、直線Ｌ１，Ｌ２は、荷重の作用線とも称される。

【0031】

図３は、ハウジング３０の突起部３１１，３１２の形状を説明するための斜視図である。詳しくは、図３は、突起部３１１，３１２を下方から視た図である。図３に示されるように、突起部３１１は、円弧状に湾曲した形状を有する。突起部３１１は、ＸＹ平面に水平な底面３１１１と、ＸＹ平面に対して傾斜した傾斜面３１１２と、２つの端面３１１３と、底面３１１１と傾斜面３１１２との境界である稜線３１１４とを有する。

【0032】

突起部３１１は、軸受アッセンブリ２０の端部２５１に対向する対向領域３１０（図１参照）に形成されている。詳しくは、稜線３１１４が端部２５１に最も近くなるように、突起部３１１が対向領域３１０に形成されている。より詳しくは、対向領域３１０に垂直、かつ上記円弧を含む円の中心を通る仮想平面（以下、「仮想平面Ｖ１」とも称する）による、突起部３１１の断面の形状は、本例では、直角三角形となっている。各端面３１１３も直角三角形である。

【0033】

同様に、突起部３２１も、円弧状に湾曲した形状を有する。突起部３２１は、ＸＹ平面に水平な底面３２１１と、ＸＹ平面に対して傾斜した傾斜面３２１２と、２つの端面３２１３と、底面３２１１と傾斜面３２１２との境界である稜線３２１４とを有する。

【0034】

突起部３２１は、軸受アッセンブリ２０の端部２５２に対向する対向領域３２０（図１参照）に形成されている。詳しくは、稜線３２１４が端部２５２に最も近くなるように、突起部３２１が対向領域３２０に形成されている。より詳しくは、対向領域３２０に垂直、かつ上記円弧を含む円の中心を通る仮想平面（以下、「仮想平面Ｖ２」とも称する）による、突起部３２１の断面の形状は、本例では、直角三角形となっている。各端面３２１３も直角三角形である。

【0035】

図４は、図１のＩＶ－ＩＶ線矢視図である。なお、図４では、便宜上、軸受アッセンブリ２０およびハウジング３０（ただし、突起部３２１を除く）を図示していない。図４に示されるように、軸受２４０の外輪２４３は、外周面２４３１と、内周面２４３２とを有する。内輪２４２は、外周面２４２１と、内周面（図示せず）とを有する。保持器２４４は、外輪２４３の内周面２４３２と、内輪２４２の外周面２４２１との間に位置する。

【0036】

本例では、突起部３２１は、外輪２４３の内周面２４３２と、保持器２４４との間に位置する。詳しくは、ハウジング３０の対向領域３２０において、外輪２４３の内周面２４３２と、保持器２４４との間に位置するように、突起部３２１が形成されている。なお、突起部３２１は、Ｘ軸方向において、軸受２４０と離間している。図４では、突起部３２１は、軸受２４０の手前に位置する。

【0037】

突起部３２１の鉛直方向の下端の位置は、タービン軸１の軸方向視におけるタービン軸１の中心点１ｃよりも高い。なお、当該下端の位置は、タービン軸１の中心点１ｃと同じであってもよい。すなわち、突起部３２１は、タービン軸１の軸方向視において、１８０°の円弧に沿った形状であってもよい。

【0038】

突起部３２１と同様な位置に、突起部３１１も形成されている。すなわち、タービン軸１の軸方向（詳しくは、Ｘ軸正方向）に視て、突起部３２１は、ハウジング３０の対向領域３１０において、外輪２３３の内周面（図示せず）と保持器２３４との間に位置するように形成されている。本例では、突起部３１１は、軸受２３０と軸受２４０との中間に位置し、かつＹＺ平面に平行な仮想平面に関し、突起部３２１と面対称である。

【0039】

図５は、図１の要部拡大図である。図５に示されるように、突起部３２１は、外輪２４３の外周面２４３１と、内輪２４２の外周面２４２１との間に位置している。突起部３２１は、矢印Ａの方向（Ｘ軸負方向）に視て、リング状の領域Ｒ１内に位置している。このように、突起部３２１は、タービン軸１の軸方向視において、内輪２４２の外側かつ外輪２４３の外周面２４３１の内側となる位置に設けられている。

【0040】

詳しくは、突起部３２１は、外輪２４３の内周面２４３２と、内輪２４２の外周面２４２１との間に位置している。突起部３２１は、矢印Ａの方向に視て、リング状の領域Ｒ２内に位置している。このように、突起部３２１は、タービン軸１の軸方向視において、内輪２４２の外側かつ外輪２４３の内周面２４３２の内側となる位置に設けられている。

【0041】

より詳しくは、突起部３２１は、外輪２４３の内周面２４３２と、複数の玉２４１の中心点２４１ｃを結ぶことにより得られる円（すなわち、軌道）との間に位置している。突起部３２１は、矢印Ａの方向（Ｘ軸負方向）に視て、リング状の領域Ｒ３内に位置している。このように、突起部３２１は、タービン軸１の軸方向視において、各玉２４１の中心の外側かつ外輪２４３の内周面２４３２の内側となる位置に設けられている。

【0042】

本例では、上記のように、突起部３２１は、タービン軸１の軸方向視において領域Ｒ３内に収まっているが、これに限定されない。突起部３２１が、図５に示した位置から、下方または上方にズレていてもよい。突起部３２１は、領域Ｒ２内あるいは領域Ｒ１内に収まっていればよい。すなわち、突起部３２１の一部が、領域Ｒ２または領域Ｒ１のうち領域Ｒ３と重複しない領域に位置してもよい。

【0043】

ただし、後述するオイルの供給の観点からは、突起部３２１は、タービン軸１の軸方向視において領域Ｒ３内に収まっていることが好ましい。すなわち、突起部３２１は、タービン軸１の軸方向視において、各玉２４１の中心の外側かつ外輪２４３の内周面２４３２の内側となる位置に設けられていることが好ましい。

【0044】

突起部３２１の大きさも、領域Ｒ３に収まるものに限定されない。たとえば、図４を参照して、突起部３２１の一部が、タービン軸１の軸方向視において、外輪２４３および／または保持器２４４と重なっていてもよい。

【0045】

図６は、コンプレッサホイール３の背面３１の空気圧が高くなった状態を示している。この場合、図６に示すように、タービン軸１に矢印Ｆ１の方向（Ｘ軸負方向）に力が加わり、タービン軸１とともに軸受アッセンブリ２０がＸ軸負方向に移動する。すなわち、タービン軸１に対して軸受２４０から軸受２３０へ向かう方向に荷重が加わると、軸受アッセンブリ２０は、ハウジング３０内において当該方向に移動する。

【0046】

その後、図６に示すように、軸受アッセンブリ２０の端部２５１がハウジング３０の対向領域３１０（図１）に接触する。厳密には、端部２５１と対向領域３１０との間にはオイルの膜が介在している。

【0047】

このような状態においては、軸受２４０と突起部３２１と離間距離は、図１の状態よりも長い。さらに、軸受２３０と突起部３１１とについても、軸方向に離間している。なお、軸受２３０と突起部３１１との離間距離は、図１の状態よりも短い。このように軸受２３０と突起部３１１とが離間しているため、軸受アッセンブリ２０のＸ軸負方向に移動しても、軸受２３０が突起部３１１に衝突することはない。

【0048】

ところで、軸受２３０と軸受２４０とは、図２に示したような接触角θを持つ。それゆえ、軸受アッセンブリ２０の矢印Ｆ１の方向への移動がハウジング３０によって規制された状態（図６の状態）においてタービン軸１に対して矢印Ｆ１の方向に荷重が加わると、軸受２４０に軸受２３０よりも大きなスラスト荷重（タービン軸１の軸方向の荷重）が加わる。すなわち、軸受アッセンブリ２０の端部２５１がハウジング３０に接触した状態において、タービン軸１に対して矢印Ｆ１の方向にさらに荷重が加わると、軸受２４０に軸受２３０よりも大きなスラスト荷重が加わる。この点に関し、詳しく説明すると、以下のとおりである。

【0049】

軸受２３０の各玉２３１と外輪２３３との接点Ｐ１１は、図６のような、軸受アッセンブリ２０の側面視において、軸受２３０の各玉２３１と内輪２３２との接点Ｐ１２よりもＸ軸正方向寄りである。

【0050】

軸受２４０の各玉２４１と外輪２４３との接点Ｐ２１は、軸受アッセンブリ２０の側面視において、軸受２４０の各玉２４１と内輪２４２との接点Ｐ２２よりもＸ軸負方向（矢印Ｆ１の方向）寄りである。

【0051】

軸受アッセンブリ２０のハウジング３０内での移動が規制された後も、タービン軸１に対して矢印Ｆ１の方向に力が加わると、軸受２３０の内輪２３２と軸受２４０の内輪２４２とに対して矢印Ｆ１の方向への力が加わる。これにより、軸受２４０の外輪２４３に対して、各玉２４１を介して、矢印Ｆ１の方向の力（荷重）が加わる。

【0052】

このため、軸受２４０側の接点Ｐ２１，Ｐ２２には、軸受２３０側の接点Ｐ１１，Ｐ１２よりも大きな力が加わる。軸受２４０に対して、接点Ｐ２１と接点Ｐ２２とがＸ軸方向に近づこうとする力が加わり、軸受２３０に対して、接点Ｐ１１と接点Ｐ１２とがＸ軸方向に離間しようとする力が加わるためである。

【0053】

このように、軸受２４０に軸受２３０よりも大きなスラスト荷重が加わった状態では、軸受２３０よりも軸受２４０に多くのオイルを供給することが好ましい。本例では、軸受アッセンブリ２０がハウジング３０内で矢印Ｆ１の方向に移動しているため、ハウジング３０の対向領域３２０と軸受アッセンブリ２０の端部２５２との隙間Ｓが広がる。その一方、ハウジング３０の対向領域３１０と軸受アッセンブリ２０の端部２５１との隙間Ｓが狭まる。

【0054】

このような状態で、さらに、突起部３２１（詳しくは、図３および図５に示した傾斜面３２１２）によって、オイルを軸受２４０の方向に導くことができる。したがって、軸受構造２によれば、軸受２３０よりも多くのオイルを軸受２４０に効率よく供給することができる。すなわち、負荷の大きい軸受２４０への給油量を増やすことが可能となる。それゆえ、ターボチャージャ装置１００の信頼性を担保し得る。その一方、軸受２３０に導かれるオイルの量（給油量）は減少する。それゆえ、ターボチャージャ装置１００の機械損失を低減し得る。

【0055】

図７は、タービンホイール４の背面４１の空気圧が高くなった状態を示している。この場合、図７に示すように、タービン軸１に矢印Ｆ２の方向（Ｘ軸正方向）に力が加わり、タービン軸１とともに軸受アッセンブリ２０がＸ軸正方向に移動する。すなわち、タービン軸１に対して軸受２３０から軸受２４０へ向かう方向に荷重が加わると、軸受アッセンブリ２０は、ハウジング３０内において当該方向に移動する。

【0056】

その後、図７に示すように、軸受アッセンブリ２０の端部２５２がハウジング３０の対向領域３２０（図１）に接触する。厳密には、端部２５２と対向領域３２０との間にはオイルの膜が介在している。

【0057】

このような状態においては、軸受２３０と突起部３１１と離間距離は、図１の状態よりも長い。さらに、軸受２４０と突起部３２１とについても、軸方向に離間している。なお、軸受２４０と突起部３２１との離間距離は、図１の状態よりも短い。このように軸受２４０と突起部３２１とが離間しているため、軸受アッセンブリ２０のＸ軸正方向に移動しても、軸受２４０が突起部３２１に衝突することはない。

【0058】

ところで、軸受２３０と軸受２４０とは上述した接触角θを持つため、軸受アッセンブリ２０の矢印Ｆ２の方向への移動がハウジング３０によって規制された状態（図７の状態）においてタービン軸１に対して矢印Ｆ２の方向に荷重が加わると、軸受２３０に軸受２４０よりも大きなスラスト荷重が加わる。この点に関し、詳しく説明すると、以下のとおりである。

【0059】

軸受アッセンブリ２０のハウジング３０内での移動が規制された後も、タービン軸１に対して矢印Ｆ２の方向に力が加わると、軸受２３０の内輪２３２と軸受２４０の内輪２４２とに対して矢印Ｆ２の方向への力が加わる。これにより、軸受２３０の外輪２３３に対して、各玉２３１を介して、矢印Ｆ２の方向の力が加わる。

【0060】

このため、軸受２３０側の接点Ｐ１１，Ｐ１２には、軸受２４０側の接点Ｐ２１，Ｐ２２よりも大きな力が加わる。軸受２３０に対して、接点Ｐ１１と接点Ｐ１２とがＸ軸方向に近づこうとする力が加わり、軸受２４０に対して、接点Ｐ２１と接点Ｐ２２とがＸ軸方向に離間しようとする力が加わるためである。

【0061】

このように、軸受２３０に軸受２４０よりも大きなスラスト荷重が加わった状態では、軸受２４０よりも軸受２３０に多くのオイルを供給することが好ましい。本例では、軸受アッセンブリ２０がハウジング３０内で矢印Ｆ２の方向に移動しているため、ハウジング３０の対向領域３１０と軸受アッセンブリ２０の端部２５１との隙間Ｓが広がる。その一方、ハウジング３０の対向領域３２０と軸受アッセンブリ２０の端部２５２との隙間Ｓが狭まる。

【0062】

このような状態で、さらに、突起部３１１（詳しくは、図３に示した傾斜面３１１２）によって、オイルを軸受２３０の方向に導くことができる。したがって、軸受構造２によれば、軸受２４０よりも多くのオイルを軸受２３０に効率よく供給することができる。すなわち、負荷の大きい軸受２３０への給油量を増やすことが可能となる。それゆえ、ターボチャージャ装置１００の信頼性を担保し得る。その一方、軸受２４０に導かれるオイルの量（給油量）は減少する。それゆえ、ターボチャージャ装置１００の機械損失を低減し得る。

【0063】

以上のように、軸受構造２によれば、軸受２３０と軸受２４０とに関し、他方の軸受よりも大きなスラスト荷重が加わっている一方の軸受に対し、他方の軸受よりも多くのオイルを供給できる。このため、負荷の大きい軸受への給油量を増やし、負荷の小さい軸受への給油量を減らせる。負荷の大きい軸受への給油量を増やすことにより、ターボチャージャ装置１００の信頼性を担保し得る。負荷の小さい軸受への給油量を減らすことにより、ターボチャージャ装置１００の機械損失を低減し得る。このように、ターボチャージャ装置１００に軸受構造２を用いることにより、ターボチャージャ装置１００の機械損失を低減するとともに信頼性を担保し得る。

【0064】

＜小括＞
軸受構造２は、互いに離間して対向し、かつ各々がタービン軸１を回動自在に支持する軸受２３０，２４０を有する軸受アッセンブリ２０と、軸受アッセンブリ２０を収容し、かつ、外部から軸受アッセンブリ２０に向かう油路３０１が形成されたハウジング３０とを備える。

【0065】

軸受アッセンブリ２０は、タービン軸１の軸方向における端部２５１と、端部２５１とは反対側の端部２５２とを有する。軸受２３０は、端部２５１側に固定されている。軸受２４０は、端部２５２側に固定されている。軸受アッセンブリ２０とハウジング３０との間には、油路３０１から供給されたオイルが流れる隙間Ｓが設けられている。

【0066】

軸受アッセンブリ２０は、タービン軸１に対して軸受２３０から軸受２４０へ向かう方向（すなわち、図７の矢印Ｆ２の方向，Ｘ軸正方向）に荷重が加わると、ハウジング３０内において矢印Ｆ２の方向に移動する（図７）。軸受アッセンブリ２０は、タービン軸１に対して軸受２４０から軸受２３０へ向かう方向（すなわち、図６の矢印Ｆ１の方向，Ｘ軸負方向）に荷重が加わると、ハウジング３０内において矢印Ｆ１の方向に移動する（図６）。

【0067】

軸受２３０と軸受２４０とは、軸受アッセンブリ２０の矢印Ｆ２の方向への移動がハウジング３０によって規制された状態においてタービン軸１に対して矢印Ｆ２の方向に荷重が加わると、軸受２３０に軸受２４０よりも大きなスラスト荷重が加わる構造を有する。さらに、軸受２３０と軸受２４０とは、軸受アッセンブリ２０の矢印Ｆ１の方向への移動がハウジング３０によって規制された状態においてタービン軸１に対して矢印Ｆ１の方向に荷重が加わると、軸受２４０に軸受２３０よりも大きなスラスト荷重が加わる構造を有する。

【0068】

ハウジング３０は、軸受２３０に対向する対向領域３１０を有する。ハウジング３０は、軸受２４０に対向する対向領域３２０を有する。対向領域３１０に、オイルを軸受２３０の方向に導く突起部３１１が形成されている。対向領域３２０に、オイルを軸受２４０の方向に導く突起部３２１が形成されている。

【0069】

それゆえ、軸受構造２によれば、上述したように、軸受２３０と軸受２４０とのうち、他方よりも大きなスラスト荷重が加わっている軸受に対し、他方よりも多くのオイルを供給できる。このため、負荷の大きい軸受への給油量を増やし、負荷の小さい軸受への給油量を減らせる。負荷の大きい軸受への給油量を増やすことにより、ターボチャージャ装置１００の信頼性を担保し得る。負荷の小さい軸受への給油量を減らすことにより、ターボチャージャ装置１００の機械損失を低減し得る。このように、ターボチャージャ装置１００に軸受構造２を用いることにより、ターボチャージャ装置１００の機械損失を低減するとともに信頼性を担保し得る。

【0070】

＜変形例＞
（１）図３においては、突起部３１１，３２１の上述した断面の形状が直角三角形である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。当該断面の形状は、直角三角形に限らず、傾斜面３１１２，３２１２が形成されるような三角形であればよい。また、断面の形状は、三角形に限定されるものではない。断面の形状が三角形とは異なる例について、図８および図９に基づいて説明する。

【0071】

図８は、突起部３１１，３２１の第１の変形例を示した図である。詳しくは、図８は、突起部３１１，３２１の第１の変形例を下方から視た図である。図８に示されるように、突起部３１１の変形例である突起部３１１Ａと、突起部３２１の変形例である突起部３２１Ａとは、突起部３１１，３２１と同様に円弧状を有する。

【0072】

上述した仮想平面Ｖ１による突起部３１１Ａの断面の形状は、略蒲鉾型である。同様に、仮想平面Ｖ２による突起部３２１Ａの断面の形状も、略蒲鉾型である。このような形状であっても、突起部３１１Ａ，３２１Ａの表面を介して、オイルを軸受２３０，２４０に効率よく供給することが可能となる。

【0073】

図９は、突起部３１１，３２１の第２の変形例を示した図である。詳しくは、図９は、突起部３１１，３２１の第２の変形例を下方から視た図である。図９に示されるように、突起部３１１の変形例である突起部３１１Ｂと、突起部３２１の変形例である突起部３２１Ｂとは、突起部３１１，３２１と同様に円弧状を有する。

【0074】

上述した仮想平面Ｖ１による突起部３１１Ｂの断面の形状は、矩形である。同様に、仮想平面Ｖ２による突起部３２１Ｂの断面の形状も、矩形である。このような形状であっても、突起部３１１Ｂ，３２１Ｂの表面を介して、オイルを軸受２３０，２４０に効率よく供給することが可能となる。

【0075】

図１０は、突起部３１１，３２１の第３の変形例を説明するための図である。図１０は、図４と同様の方向から、突起部３２１の変形例である突起部３２１Ｃを視た図である。突起部３２１Ｃは、タービン軸１の軸方向視において、直線状である。なお、ＸＺ平面に平行な仮想平面による突起部３２１Ｃの断面の形状は、突起部３２１と同様に、直角三角形である。突起部３１１Ｃも突起部３２１Ｃと同様の形状を有する。

【0076】

このような形状であっても、突起部３１１Ｃ，３２１Ｃの表面を介して、オイルを軸受２３０，２４０に効率よく供給することが可能となる。突起部３２１Ｃの断面の形状は、上述したように、蒲鉾型、矩形としてもよい。

【0077】

（２）図１１は、軸受アッセンブリ２０の変形例である軸受アッセンブリ２０Ａを説明するための図である。図１１に示すように、軸受アッセンブリ２０Ａは、ホルダ２１０Ａを備える点において、ホルダ２１０を備える軸受アッセンブリ２０（図２）とは異なる。

【0078】

ホルダ２１０Ａは、端部２５１の上端に溝２９１が形成され、かつ端部２５２の上端に溝２９２が形成されている点において、ホルダ２１０と異なる。溝２９１，２９２は、それぞれ、端部２５１，２５２の外周から内周に向かって形成されている。ホルダ２１０Ａは、ホルダ２１０の端部２５１，２５２の上端を切欠いたような形状を有する。

【0079】

軸受アッセンブリ２０Ａは、溝２９１により、軸受アッセンブリ２０よりも軸受２３０にオイルを効率よく供給できる。同様に、軸受アッセンブリ２０Ａは、溝２９２により、軸受アッセンブリ２０よりも軸受２４０にオイルを効率よく供給できる。なお、軸受アッセンブリ２０Ａは、溝２９１と溝２９２とのうちの少なくとも一方を備える構成であってもよい。

【0080】

（３）上記においては、ハウジング３０が２つの突起部３１１，３２１を備える構成を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。突起部３１１，３２１のうちのいずれか一方のみをハウジング３０が備える構成であってもよい。

【0081】

（４）上記においては、突起部３１１が、ＹＺ平面に平行な仮想平面に関し、突起部３２１と面対称である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。突起部３１１の形状は、必ずしも、突起部３２１と面対称でなくてもよい。

【0082】

＜付記＞
〔項目１〕
互いに離間して対向し、かつ各々がタービン軸を回動自在に支持する第１および第２の軸受を有する軸受アッセンブリと、
前記軸受アッセンブリを収容し、かつ、外部から前記軸受アッセンブリに向かう油路が形成されたハウジングとを備え、
前記軸受アッセンブリは、前記タービン軸の軸方向における第１の端部と、前記第１の端部とは反対側の第２の端部とを有し、
前記第１の軸受は、前記第１の端部側に固定され、
前記第２の軸受は、前記第２の端部側に固定され、
前記軸受アッセンブリと前記ハウジングとの間には、前記油路から供給されたオイルが流れる隙間が設けられ、
前記軸受アッセンブリは、前記タービン軸に対して前記第１の軸受から前記第２の軸受へ向かう第１の方向に荷重が加わると、前記ハウジング内において前記第１の方向に移動し、
前記第１の軸受と前記第２の軸受とは、前記軸受アッセンブリの前記第１の方向への移動が前記ハウジングによって規制された第１の状態において前記タービン軸に対して前記第１の方向に荷重が加わると、前記第１の軸受に前記第２の軸受よりも大きなスラスト荷重が加わる構造を有し、
前記ハウジングは、前記第１の軸受に対向する第１の対向領域を有し、
前記第１の対向領域に、前記オイルを前記第１の軸受の方向に導く第１の突起部が形成されている、ターボチャージャ用軸受構造。

【0083】

〔項目２〕
前記軸受アッセンブリは、前記タービン軸に対して前記第２の軸受から前記第１の軸受へ向かう第２の方向に荷重が加わると、前記ハウジング内において前記第２の方向に移動し、
前記第１の軸受と前記第２の軸受とは、前記軸受アッセンブリの前記第２の方向への移動が前記ハウジングによって規制された第２の状態において前記タービン軸に対して前記第２の方向に荷重が加わると、前記第２の軸受に前記第１の軸受よりも大きなスラスト荷重が加わる構造を有し、
前記ハウジングは、前記第２の軸受に対向する第２の対向領域を有し、
前記第２の対向領域に、前記オイルを前記第２の軸受の方向に導く第２の突起部が形成されている、項目１に記載のターボチャージャ用軸受構造。

【0084】

〔項目３〕
前記第１の軸受は、複数の転動体と、前記複数の転動体を転動可能に支持する内輪および外輪とを含み、
前記第１の突起部は、前記軸方向視において、前記内輪の外側かつ前記外輪の外周面の内側となる位置に設けられている、項目１または２に記載のターボチャージャ用軸受構造。

【0085】

〔項目４〕
前記第１の突起部は、前記軸方向視において、前記外輪の内周面の内側となる位置に設けられている、項目３に記載のターボチャージャ用軸受構造。

【0086】

〔項目５〕
前記第１の突起部は、前記軸方向視において、各前記転動体の中心の外側となる位置に設けられている、項目４に記載のターボチャージャ用軸受構造。

【0087】

〔項目６〕
前記第１の突起部は、前記軸方向視において、円弧状を有し、
前記第１の突起部の下端の位置は、前記軸方向視における前記タービン軸の中心点と同じ高さ、または、前記中心点よりも高い、項目３から５のいずれか１項に記載のターボチャージャ用軸受構造。

【0088】

〔項目７〕
前記第１の状態において、前記第２の軸受と前記第２の突起部とは前記軸方向に離間しており、
前記第２の状態において、前記第１の軸受と前記第１の突起部とは前記軸方向に離間している、項目２に記載のターボチャージャ用軸受構造。

【0089】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0090】

１ タービン軸、１ｃ，２４１ｃ 中心点、２ 軸受構造、３ コンプレッサホイール、４ タービンホイール、２０，２０Ａ センブリ、３０ ハウジング、３１，４１ 背面、１００ ターボチャージャ装置、２１０，２１０Ａ ホルダ、２２０ スペーサ、２３０，２４０ 軸受、２３１，２４１ 玉、２３２，２４２ 内輪、２３３，２４３ 外輪、２３４，２４４ 保持器、２５１，２５２ 端部、２７０ 外壁面、２７１，２７２，２９１，２９２ 溝、３０１，３０２ 油路、３０３ 内壁面、３１０，３２０ 対向領域、３１１，３１１Ａ，３１１Ｂ，３１１Ｃ，３１２，３２１，３２１Ａ，３２１Ｂ，３２１Ｃ 突起部、２４２１，２４３１ 外周面、２４３２ 内周面、３１１１，３２１１ 底面、３１１２，３２１２ 傾斜面、３１１４，３２１４ 稜線、Ａ，Ｆ１，Ｆ２ 矢印、Ｌ１，Ｌ２ 直線、Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２２ 接点、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ 領域、Ｓ 隙間、Ｖ１，Ｖ２ 仮想平面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】