(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-08
(45)【発行日】2024-04-16
(54)【発明の名称】軸受および過給機
(51)【国際特許分類】
F16C 17/02 20060101AFI20240409BHJP
F16C 27/00 20060101ALI20240409BHJP
F02B 39/00 20060101ALI20240409BHJP
F02B 39/14 20060101ALI20240409BHJP
【FI】
F16C17/02 Z
F16C27/00 A
F02B39/00 J
F02B39/14 B
(21)【出願番号】P 2022524892
(86)(22)【出願日】2021-02-16
(86)【国際出願番号】 JP2021005705
(87)【国際公開番号】W WO2021235031
(87)【国際公開日】2021-11-25
【審査請求日】2022-07-04
(31)【優先権主張番号】P 2020088578
(32)【優先日】2020-05-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000000099
【氏名又は名称】株式会社IHI
(74)【代理人】
【識別番号】110000936
【氏名又は名称】弁理士法人青海国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】飯塚 国彰
(72)【発明者】
【氏名】北村 遼平
(72)【発明者】
【氏名】坂井田 隼大
(72)【発明者】
【氏名】岩田 和明
(72)【発明者】
【氏名】加藤 毅彦
【審査官】鈴木 貴晴
(56)【参考文献】
【文献】特開2008-128042(JP,A)
【文献】国際公開第2018/062400(WO,A1)
【文献】特開2002-070570(JP,A)
【文献】特開平06-078489(JP,A)
【文献】特開2000-184653(JP,A)
【文献】国際公開第2012/152604(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16C 17/00-17/26
F16C 33/00-33/28
F02B 39/00-39/16
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
シャフトが挿通され鉛直方向に対して交差する方向に延びる環状の本体と、
前記本体の内周面に形成されるラジアル軸受面と、
前記本体の軸方向に延在し、前記ラジアル軸受面のうち鉛直方向の最下部を除く位置に周方向に間隔を空けて形成され、前記ラジアル軸受面の前記軸方向に直交する断面において鉛直軸に対して線対称に配置され、周方向の間隔が鉛直下側において最も広くなっている複数の給油溝と、
を備え、
前記ラジアル軸受面における鉛直方向の中央位置より下方に、少なくとも一対の前記給油溝が設けられている、
軸受。
【請求項2】
前記給油溝は、前記ラジアル軸受面における鉛直方向の下半分よりも上半分に多く形成される
、
請求項1に記載の軸受。
【請求項3】
前記給油溝の周方向の間隔のうち、鉛直下側における間隔以外の間隔は、互いに等しい、
請求項1または2に記載の軸受。
【請求項4】
前記ラジアル軸受面のうち鉛直方向の最上部には、前記給油溝が形成されている、
請求項1から3のいずれか一項に記載の軸受。
【請求項5】
請求項1から4のいずれか一項に記載の軸受を備える過給機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、軸受および過給機に関する。本出願は2020年5月21日に提出された日本特許出願第2020-088578号に基づく優先権の利益を主張するものであり、その内容は本出願に援用される。
【背景技術】
【0002】
種々の装置において、シャフトをラジアル方向に軸支する軸受(つまり、ラジアル軸受)が利用されている。このような軸受のラジアル軸受面には、軸方向に延びる給油溝が形成される。潤滑油は、給油溝を通って、ラジアル軸受面に供給される。例えば、特許文献1には、3つの給油溝が周方向に等間隔に形成されている軸受が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
シャフトとラジアル軸受面との間の潤滑油は、シャフトの回転に伴って圧縮される。潤滑油が圧縮されることによって、シャフトが軸受の径方向内側に押圧される。これにより、シャフトが軸支される。シャフトの軸方向が鉛直方向に対して交差(例えば、直交)する場合、シャフトに対して重力が径方向に作用する。ゆえに、軸受に作用する荷重にアンバランスが生じる。その結果、シャフトの鉛直方向の振動(つまり、シャフトが鉛直方向に振れる現象)が生じやすくなる。
【0005】
本開示の目的は、シャフトの鉛直方向の振動を抑制することが可能な軸受および過給機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本開示の軸受は、シャフトが挿通され鉛直方向に対して交差する方向に延びる環状の本体と、本体の内周面に形成されるラジアル軸受面と、本体の軸方向に延在し、ラジアル軸受面のうち鉛直方向の最下部を除く位置に周方向に間隔を空けて形成され、ラジアル軸受面の軸方向に直交する断面において鉛直軸に対して線対称に配置され、周方向の間隔が鉛直下側において最も広くなっている複数の給油溝と、を備え、ラジアル軸受面における鉛直方向の中央位置より下方に、少なくとも一対の給油溝が設けられている。
【0007】
給油溝は、ラジアル軸受面における鉛直方向の下半分よりも上半分に多く形成されてもよい。
【0008】
給油溝の周方向の間隔のうち、鉛直下側における間隔以外の間隔は、互いに等しくてもよい。
【0009】
ラジアル軸受面のうち鉛直方向の最上部には、給油溝が形成されていてもよい。
【0010】
上記課題を解決するために、本開示の過給機は、上記軸受を備える。
【発明の効果】
【0011】
本開示によれば、シャフトの鉛直方向の振動を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図3】
図3は、本実施形態のセミフローティング軸受におけるラジアル軸受面の形状を説明するための説明図である。
【
図4】
図4は、第1の変形例のセミフローティング軸受におけるラジアル軸受面の形状を説明するための説明図である。
【
図5】
図5は、第2の変形例のセミフローティング軸受におけるラジアル軸受面の形状を説明するための説明図である。
【
図6】
図6は、第3の変形例のセミフローティング軸受におけるラジアル軸受面の形状を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の一実施形態について説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。
【0014】
図1は、過給機TCの概略断面図である。
図1では、矢印U方向が鉛直上方向であり、矢印D方向が鉛直下方向である。以下では、
図1に示す矢印L方向を過給機TCの左側として説明する。
図1に示す矢印R方向を過給機TCの右側として説明する。
図1に示すように、過給機TCは、過給機本体1を備える。過給機本体1は、ベアリングハウジング3と、タービンハウジング5と、コンプレッサハウジング7とを含む。タービンハウジング5は、ベアリングハウジング3の左側に締結機構9によって連結される。コンプレッサハウジング7は、ベアリングハウジング3の右側に締結ボルト11によって連結される。
【0015】
ベアリングハウジング3の外周面には、突起3aが設けられる。突起3aは、タービンハウジング5側に設けられる。突起3aは、ベアリングハウジング3の径方向に突出する。タービンハウジング5の外周面には、突起5aが設けられる。突起5aは、ベアリングハウジング3側に設けられる。突起5aは、タービンハウジング5の径方向に突出する。ベアリングハウジング3とタービンハウジング5は、締結機構9によってバンド締結される。締結機構9は、例えば、Gカップリングである。締結機構9は、突起3aおよび突起5aを挟持する。
【0016】
ベアリングハウジング3には、軸受孔3bが形成される。軸受孔3bは、過給機TCの左右方向に貫通する。軸受孔3bには、セミフローティング軸受13が配される。セミフローティング軸受13は、シャフト15を回転自在に軸支する。シャフト15の左端部には、タービンインペラ17が設けられる。タービンインペラ17は、タービンハウジング5に回転自在に収容される。シャフト15の右端部には、コンプレッサインペラ19が設けられる。コンプレッサインペラ19は、コンプレッサハウジング7に回転自在に収容される。
【0017】
コンプレッサハウジング7には、吸気口21が形成される。吸気口21は、過給機TCの右側に開口する。吸気口21は、不図示のエアクリーナに接続される。ベアリングハウジング3とコンプレッサハウジング7の対向面によって、ディフューザ流路23が形成される。ディフューザ流路23は、空気を昇圧する。ディフューザ流路23は、環状に形成される。ディフューザ流路23は、径方向内側において、コンプレッサインペラ19を介して吸気口21に連通している。
【0018】
コンプレッサハウジング7には、コンプレッサスクロール流路25が設けられる。コンプレッサスクロール流路25は、環状に形成される。コンプレッサスクロール流路25は、例えば、ディフューザ流路23よりもシャフト15の径方向外側に位置する。コンプレッサスクロール流路25は、不図示のエンジンの吸気口と、ディフューザ流路23とに連通している。コンプレッサインペラ19が回転すると、吸気口21からコンプレッサハウジング7内に空気が吸気される。吸気された空気は、コンプレッサインペラ19の翼間を流通する過程において加圧加速される。加圧加速された空気は、ディフューザ流路23およびコンプレッサスクロール流路25で昇圧される。昇圧された空気は、エンジンの吸気口に導かれる。
【0019】
タービンハウジング5には、吐出口27が形成される。吐出口27は、過給機TCの左側に開口する。吐出口27は、不図示の排気ガス浄化装置に接続される。タービンハウジング5には、連通路29と、タービンスクロール流路31とが形成される。タービンスクロール流路31は、環状に形成される。タービンスクロール流路31は、例えば、連通路29よりもタービンインペラ17の径方向外側に位置する。タービンスクロール流路31は、不図示のガス流入口と連通する。ガス流入口には、不図示のエンジンの排気マニホールドから排出される排気ガスが導かれる。連通路29は、タービンインペラ17を介してタービンスクロール流路31と吐出口27とを連通させる。ガス流入口からタービンスクロール流路31に導かれた排気ガスは、連通路29、タービンインペラ17を介して吐出口27に導かれる。吐出口27に導かれる排気ガスは、流通過程においてタービンインペラ17を回転させる。
【0020】
タービンインペラ17の回転力は、シャフト15を介してコンプレッサインペラ19に伝達される。コンプレッサインペラ19が回転すると、上記のとおりに空気が昇圧される。こうして、空気がエンジンの吸気口に導かれる。
【0021】
図2は、
図1の一点鎖線部分を抽出した図である。
図2に示すように、ベアリングハウジング3の内部には軸受構造Sが設けられる。軸受構造Sは、軸受孔3bと、セミフローティング軸受13と、シャフト15とを含む。
【0022】
ベアリングハウジング3には、油路3cが形成される。油路3cには、潤滑油が供給される。油路3cは、軸受孔3bに開口(つまり、連通)する。油路3cは、潤滑油を軸受孔3bに導く。潤滑油は、油路3cから軸受孔3b内に流入する。
【0023】
軸受孔3bには、セミフローティング軸受13が配される。セミフローティング軸受13は、環状の本体13aを有する。本体13aには、挿通孔13bが形成される。挿通孔13bは、本体13aをシャフト15の軸方向に貫通する。シャフト15の軸方向は、鉛直方向に対して交差(具体的には、直交)する。挿通孔13bには、シャフト15が挿通される。本体13aは、鉛直方向に対して交差する方向(具体的には、直交する方向)に延びる。以下、セミフローティング軸受13の軸方向、径方向および周方向(つまり、本体13aおよびシャフト15の軸方向、径方向および周方向)を、それぞれ単に軸方向、径方向および周方向とも呼ぶ。
【0024】
本体13a(挿通孔13b)の内周面13cには、2つのラジアル軸受面13d、13eが形成される。2つのラジアル軸受面13d、13eは、軸方向に離隔して配される。本体13aには、油孔13fが形成される。油孔13fは、本体13aの内周面13cから外周面13gまで貫通する。油孔13fは、2つのラジアル軸受面13d、13eの間に配される。油孔13fは、セミフローティング軸受13の径方向において、油路3cの開口と対向する。
【0025】
潤滑油は、本体13aの外周面13g側から、油孔13fを通って内周面13c側に流入する。本体13aの内周面13c側に流入した潤滑油は、内周面13cとシャフト15との間を、周方向に沿って移動する。また、本体13aの内周面13c側に流入した潤滑油は、内周面13cとシャフト15との間を、軸方向(
図2中、左右方向)に沿って移動する。潤滑油は、シャフト15と2つのラジアル軸受面13d、13eとの間隙に供給される。潤滑油の油膜圧力によってシャフト15が軸支される。2つのラジアル軸受面13d、13eは、シャフト15のラジアル荷重を受ける。
【0026】
本体13aには、貫通孔13hが形成される。貫通孔13hは、本体13aの内周面13cから外周面13gまで貫通する。貫通孔13hは、2つのラジアル軸受面13d、13eの間に配される。貫通孔13hは、本体13aのうち油孔13fが形成される側とは反対側に配される。ただし、これに限定されず、貫通孔13hの位置は、周方向において油孔13fの位置と異なっていればよい。
【0027】
ベアリングハウジング3には、ピン孔3eが形成される。ピン孔3eは、軸受孔3bのうち貫通孔13hと対向する位置に形成される。ピン孔3eは、軸受孔3bを形成する壁部を貫通する。ピン孔3eは、軸受孔3bの内部空間と外部空間とを連通する。ピン孔3eには、位置決めピン33が挿通される。具体的には、ピン孔3eには、位置決めピン33が圧入される。位置決めピン33の先端は、本体13aの貫通孔13hに挿通される。位置決めピン33は、本体13aの回転方向および軸方向の移動を規制する。
【0028】
シャフト15は、大径部15aと、中径部15bと、小径部15cとを備える。大径部15aは、本体13aよりもタービンインペラ17(
図1参照)側に位置する。大径部15aは、円柱形状である。大径部15aの外径は、本体13aの内周面13c(具体的には、ラジアル軸受面13d)の内径より大きい。大径部15aの外径は、本体13aの外周面13gの外径より大きい。ただし、大径部15aの外径は、本体13aの外周面13gの外径と等しくてもよいし、小さくてもよい。大径部15aは、本体13aと軸方向に対向する。大径部15aは、一定の外径を有する。ただし、大径部15aの外径は、一定でなくてもよい。
【0029】
中径部15bは、大径部15aよりもコンプレッサインペラ19(
図1参照)側に位置する。中径部15bは、円柱形状である。中径部15bは、本体13aの挿通孔13bに挿通される。したがって、中径部15bは、径方向において挿通孔13bの内周面13cと対向する。中径部15bは、大径部15aより小さい外径を有する。中径部15bの外径は、本体13aのラジアル軸受面13d、13eの内径より小さい。中径部15bは、一定の外径を有する。ただし、中径部15bの外径は、一定でなくてもよい。
【0030】
小径部15cは、中径部15b(および、本体13a)よりもコンプレッサインペラ19(
図1参照)側に位置する。小径部15cは、円柱形状である。小径部15cは、中径部15bより小さい外径を有する。小径部15cは、一定の外径を有する。ただし、小径部15cの外径は、一定でなくてもよい。
【0031】
小径部15cには、環状の油切り部材35が挿通される。油切り部材35は、シャフト15を伝ってコンプレッサインペラ19側に流れる潤滑油を径方向外側に飛散させる。つまり、油切り部材35は、コンプレッサインペラ19側への潤滑油の漏出を抑制する。
【0032】
油切り部材35は、中径部15bより大きな外径を有する。油切り部材35の外径は、本体13aの内周面13c(具体的には、ラジアル軸受面13e)の内径より大きい。油切り部材35の外径は、本体13aの外周面13gの外径より小さい。ただし、油切り部材35の外径は、本体13aの外周面13gの外径と等しくてもよいし、大きくてもよい。油切り部材35は、本体13aと軸方向に対向する。
【0033】
本体13aは、油切り部材35および大径部15aによって軸方向に挟まれている。本体13aと油切り部材35との間隙には、潤滑油が供給される。本体13aと大径部15aとの間隙には、潤滑油が供給される。
【0034】
シャフト15が軸方向(
図2中、左側)に移動すると、本体13aと油切り部材35との間の潤滑油の油膜圧力によって軸方向の荷重が支持される。シャフト15が軸方向(
図2中、右側)に移動すると、本体13aと大径部15aとの間の潤滑油の油膜圧力によって軸方向の荷重が支持される。つまり、本体13aの軸方向の両端面がスラスト荷重を受けるスラスト軸受面13i、13jとなっている。
【0035】
本体13aの外周面13gには、ダンパ部13k、13mが形成される。ダンパ部13k、13mは、互いに軸方向に離隔する。ダンパ部13k、13mは、外周面13gのうち軸方向の両端部に形成される。ダンパ部13k、13mの外径は、外周面13gのうち他の部位の外径よりも大きい。ダンパ部13k、13mと軸受孔3bの内周面3fとの間隙には、潤滑油が供給される。潤滑油の油膜圧力によってシャフト15の振動が抑制される。
【0036】
図3は、本実施形態のセミフローティング軸受13におけるラジアル軸受面13dの形状を説明するための説明図である。
図3は、本体13aのうちラジアル軸受面13dが形成された部位の横断面(つまり、軸方向に直交する断面)を示す図である。ここでは、ラジアル軸受面13dの断面形状について説明する。ラジアル軸受面13eは、ラジアル軸受面13dと大凡等しい形状である。したがって、ラジアル軸受面13eの形状については、説明を省略する。
【0037】
図3に示すように、ラジアル軸受面13dには、複数の円弧面37と、複数の給油溝39とが形成される。本実施形態のセミフローティング軸受13では、ラジアル軸受面13dは、7つの円弧面37と、7つの給油溝39(具体的には、給油溝39-1、39-2、39-3、39-4、39-5、39-6、39-7)を有する。ただし、これに限定されず、円弧面37および給油溝39の数は、7つ以外であってもよい。
【0038】
複数の円弧面37は、シャフト15から径方向に離隔している。複数の円弧面37は、周方向に並んで配される。複数の円弧面37の曲率中心の位置は、互いに一致している。つまり、複数の円弧面37は、同一の円筒面上に位置する。周方向に隣り合う2つの円弧面37の間には、給油溝39が形成される。給油溝39は、周方向に間隔を空けてラジアル軸受面13dに形成される。給油溝39は、軸方向に延びてラジアル軸受面13dに形成される。給油溝39の横断面形状(つまり、軸方向に直交する断面における形状)は、周方向の幅が径方向外側ほど細くなる形状(具体的には、三角形状)である。ただし、給油溝39の横断面形状は、矩形状、半円形状または多角形状であってもよい。
【0039】
給油溝39は、ラジアル軸受面13dのうち、2つのラジアル軸受面13d、13e(
図2参照)が近接する側の端部から、2つのラジアル軸受面13d、13eが離隔する側の端部まで延在している。給油溝39は、スラスト軸受面13i(すなわち、本体13aの軸方向の端面)に開口している。給油溝39は、潤滑油を流通させる。給油溝39は、ラジアル軸受面13dに潤滑油を供給する。また、給油溝39は、スラスト軸受面13iに潤滑油を供給する。
【0040】
シャフト15とラジアル軸受面13dとの間の潤滑油は、シャフト15の回転に伴って、シャフト15の回転方向に移動する。このとき、潤滑油は、ラジアル軸受面13dの円弧面37とシャフト15との間で圧縮される。圧縮された潤滑油は、シャフト15を径方向内側(つまり、ラジアル方向)に押圧する(くさび効果)。これにより、ラジアル方向の荷重がラジアル軸受面13dによって支持される。
【0041】
本実施形態のセミフローティング軸受13では、ラジアル軸受面13dにおける給油溝39の配置に工夫が施されることによって、シャフト15の鉛直方向の振動が抑制される。以下、ラジアル軸受面13dにおける給油溝39の配置について、詳細に説明する。
【0042】
なお、本明細書では、ラジアル軸受面13dのうち鉛直方向の最下部に給油溝39が形成されることは、ラジアル軸受面13dのうちセミフローティング軸受13の中心軸に対して鉛直真下の部分を跨ぐように給油溝39が形成されていることを意味する。ラジアル軸受面13dのうち鉛直方向の最上部に給油溝39が形成されることは、ラジアル軸受面13dのうちセミフローティング軸受13の中心軸に対して鉛直真上の部分を跨ぐように給油溝39が形成されていることを意味する。
【0043】
セミフローティング軸受13では、給油溝39は、ラジアル軸受面13dのうち鉛直方向の最下部を除く位置に形成される(つまり、ラジアル軸受面13dのうち鉛直方向の最下部には形成されない)。給油溝39は、ラジアル軸受面13dの横断面において鉛直軸Vに対して線対称に配置される。給油溝39の周方向の間隔は、鉛直下側において最も広くなっている。給油溝39は、ラジアル軸受面13dにおける鉛直方向の下半分よりも上半分に多く形成される。
【0044】
具体的には、セミフローティング軸受13では、給油溝39の配置は、1つの給油溝39(
図3中の給油溝39-5)がラジアル軸受面13dのうち鉛直方向の最上部に形成されるように8つの給油溝39を周方向に等間隔に形成した場合の配置に対して、破線Bで示したように、ラジアル軸受面13dのうち鉛直方向の最下部の給油溝39を削除した配置となっている。
【0045】
給油溝39-1、39-2、39-3、39-4、39-5、39-6、39-7は、この順に周方向に並んでいる。給油溝39-1、39-2は、ラジアル軸受面13dにおける鉛直方向の下半分に形成される。給油溝39-3、39-7は、ラジアル軸受面13dにおける鉛直方向の中央位置に形成される。給油溝39-4、39-5、39-6は、ラジアル軸受面13dにおける鉛直方向の上半分に形成される。給油溝39-5は、ラジアル軸受面13dのうち鉛直方向の最上部に形成されている。給油溝39-2と給油溝39-1とが、鉛直軸Vに対して線対称に配置される。給油溝39-3と給油溝39-7とが、鉛直軸Vに対して線対称に配置される。給油溝39-4と給油溝39-6とが、鉛直軸Vに対して線対称に配置される。
【0046】
給油溝39-1と給油溝39-2との間隔(つまり、鉛直下側における給油溝39の周方向の間隔)は、他の給油溝39どうしの間隔よりも広い。給油溝39の周方向の間隔のうち、給油溝39-1と給油溝39-2との間隔以外の間隔は、互いに等しい。これにより、ラジアル軸受面13dの全体に潤滑油が行き渡りやすくなる。ただし、給油溝39の周方向の間隔のうち、給油溝39-1と給油溝39-2との間隔以外の間隔は、互いに異なっていてもよい。
【0047】
上記のように、給油溝39は、ラジアル軸受面13dの横断面において鉛直軸Vに対して線対称に配置される。これにより、シャフト15を鉛直方向に対して直交する方向(
図3中の左右方向)において、ラジアル軸受面13dによる支持力が左方向と右方向とで均一化される。また、ラジアル軸受面13dによるシャフト15の支持力は、シャフト15の回転方向を逆転させた場合にも、逆転させる前と同様の分布で生じる。
【0048】
上記のように、給油溝39は、ラジアル軸受面13dのうち鉛直方向の最下部を除く位置に形成される(つまり、ラジアル軸受面13dのうち鉛直方向の最下部には形成されない)。これにより、ラジアル軸受面13dの鉛直下部には、円弧面37(具体的には、給油溝39-1と給油溝39-2との間の円弧面37)が形成される。ゆえに、給油溝39がラジアル軸受面13dの鉛直下部に形成される場合と比べて、ラジアル軸受面13dにおける鉛直下側の部分において、シャフト15を鉛直上方に支持する支持力が増大する。よって、シャフト15に対して作用する重力に起因するシャフト15の鉛直方向の振動が抑制される。
【0049】
上記のように、給油溝39の周方向の間隔は、鉛直下側において最も広くなっている。これにより、ラジアル軸受面13dの鉛直下部に形成される円弧面37(具体的には、給油溝39-1と給油溝39-2との間の円弧面37)の面積は、他の円弧面37の面積よりも大きくなっている。ゆえに、ラジアル軸受面13dにおける鉛直下側の部分において、シャフト15を鉛直上方に支持する支持力が効果的に増大する。よって、シャフト15に対して作用する重力に起因するシャフト15の鉛直方向の振動が効果的に抑制される。
【0050】
上記のように、給油溝39は、ラジアル軸受面13dにおける鉛直方向の下半分よりも上半分に多く形成される。これにより、ラジアル軸受面13dの鉛直下部に形成される円弧面37(具体的には、給油溝39-1と給油溝39-2との間の円弧面37)の面積を、ラジアル軸受面13dにおける鉛直方向の上半分に形成される円弧面37の面積よりも大きくすることができる。ゆえに、ラジアル軸受面13dにおける鉛直下側の部分において、シャフト15を鉛直上方に支持する支持力が効果的に増大する。よって、シャフト15に対して作用する重力に起因するシャフト15の鉛直方向の振動が効果的に抑制される。
【0051】
上記では、
図3を参照して、ラジアル軸受面13dにおける給油溝39の配置の一例を説明した。ただし、ラジアル軸受面13dにおける給油溝39の配置は、
図3の例に限定されない。以下、
図4、
図5および
図6を参照して、ラジアル軸受面13dにおける給油溝39の配置を
図3の例から異ならせた第1の変形例、第2の変形例および第3の変形例を説明する。
図4、
図5および
図6は、
図3と同様に、本体13aのうちラジアル軸受面13dが形成された部位の横断面を示す図である。
【0052】
図4は、第1の変形例のセミフローティング軸受13-1におけるラジアル軸受面13dの形状を説明するための説明図である。
図4に示すように、セミフローティング軸受13-1のラジアル軸受面13dには、6つの円弧面37と、6つの給油溝39(具体的には、給油溝39-11、39-12、39-13、39-14、39-15、39-16)とが形成される。セミフローティング軸受13-1では、
図3に示すセミフローティング軸受13と比較して、給油溝39がラジアル軸受面13dのうち鉛直方向の最上部に形成されない点で異なる。
【0053】
具体的には、給油溝39-11、39-12、39-13、39-14、39-15、39-16は、この順に周方向に並んでいる。給油溝39-11、39-12は、ラジアル軸受面13dにおける鉛直方向の下半分に形成される。給油溝39-13、39-14、39-15、39-16は、ラジアル軸受面13dにおける鉛直方向の上半分に形成される。給油溝39-12と給油溝39-11とが、鉛直軸Vに対して線対称に配置される。給油溝39-13と給油溝39-16とが、鉛直軸Vに対して線対称に配置される。給油溝39-14と給油溝39-15とが、鉛直軸Vに対して線対称に配置される。
【0054】
給油溝39-11と給油溝39-12との間隔(つまり、鉛直下側における給油溝39の周方向の間隔)は、他の給油溝39どうしの間隔よりも広い。給油溝39の周方向の間隔のうち、給油溝39-11と給油溝39-12との間隔以外の間隔は、互いに等しい。ただし、給油溝39の周方向の間隔のうち、給油溝39-11と給油溝39-12との間隔以外の間隔は、互いに異なっていてもよい。
【0055】
図4に示すセミフローティング軸受13-1のように、給油溝39は、ラジアル軸受面13dのうち鉛直方向の最上部に形成されなくてもよい。ただし、
図3に示すセミフローティング軸受13のように、給油溝39(具体的には、
図3中の給油溝39-5)がラジアル軸受面13dのうち鉛直方向の最上部に形成される場合、給油溝39がラジアル軸受面13dのうち鉛直方向の最上部に形成されない場合と比べて、ラジアル軸受面13dにおける鉛直上側の部分において、シャフト15を鉛直下方に支持する支持力が減少する。よって、シャフト15に対して作用する重力に起因するシャフト15の鉛直方向の振動が抑制される。
【0056】
図5は、第2の変形例のセミフローティング軸受13-2におけるラジアル軸受面13dの形状を説明するための説明図である。
図5に示すように、セミフローティング軸受13-2のラジアル軸受面13dには、3つの円弧面37と、3つの給油溝39(具体的には、給油溝39-21、39-22、39-23)とが形成される。セミフローティング軸受13-2では、
図3に示すセミフローティング軸受13と比較して、給油溝39がラジアル軸受面13dにおける鉛直方向の上半分よりも下半分に多く形成される点で異なる。
【0057】
具体的には、給油溝39-21、39-22、39-23は、この順に周方向に並んでいる。給油溝39-21、39-22は、ラジアル軸受面13dにおける鉛直方向の下半分に形成される。給油溝39-23は、ラジアル軸受面13dにおける鉛直方向の上半分に形成される。給油溝39-23は、ラジアル軸受面13dのうち鉛直方向の最上部に形成されている。給油溝39-22と給油溝39-21とが、鉛直軸Vに対して線対称に配置される。
【0058】
給油溝39-21と給油溝39-22との間隔(つまり、鉛直下側における給油溝39の周方向の間隔)は、他の給油溝39どうしの間隔よりも広い。給油溝39の周方向の間隔のうち、給油溝39-21と給油溝39-22との間隔以外の間隔は、互いに等しい。ただし、給油溝39の周方向の間隔のうち、給油溝39-21と給油溝39-22との間隔以外の間隔は、互いに異なっていてもよい。
【0059】
図5に示すセミフローティング軸受13-2のように、給油溝39は、ラジアル軸受面13dにおける鉛直方向の上半分よりも下半分に多く形成されてもよい。セミフローティング軸受13-2では、給油溝39の周方向の間隔は、鉛直下側において最も広くなっている。これにより、ラジアル軸受面13dの鉛直下部に形成される円弧面37(具体的には、給油溝39-21と給油溝39-22との間の円弧面37)の面積は、他の円弧面37の面積よりも大きくなっている。ゆえに、ラジアル軸受面13dにおける鉛直下側の部分において、シャフト15を鉛直上方に支持する支持力が効果的に増大する。よって、シャフト15に対して作用する重力に起因するシャフト15の鉛直方向の振動が効果的に抑制される。
【0060】
図6は、第3の変形例のセミフローティング軸受13-3におけるラジアル軸受面13dの形状を説明するための説明図である。
図6に示すように、セミフローティング軸受13-3のラジアル軸受面13dには、7つの円弧面37と、7つの給油溝39(具体的には、給油溝39-31、39-32、39-33、39-34、39-35、39-36、39-37)とが形成される。セミフローティング軸受13-3では、
図3に示すセミフローティング軸受13と比較して、給油溝39の周方向の間隔が鉛直下側において最も広くなっていない点で異なる。
【0061】
具体的には、給油溝39-31、39-32、39-33、39-34、39-35、39-36、39-37は、この順に周方向に並んでいる。給油溝39-31、39-32は、ラジアル軸受面13dにおける鉛直方向の下半分に形成される。給油溝39-33、39-34、39-35、39-36、39-37は、ラジアル軸受面13dにおける鉛直方向の上半分に形成される。給油溝39-35は、ラジアル軸受面13dのうち鉛直方向の最上部に形成されている。給油溝39-32と給油溝39-31とが、鉛直軸Vに対して線対称に配置される。給油溝39-33と給油溝39-37とが、鉛直軸Vに対して線対称に配置される。給油溝39-34と給油溝39-36とが、鉛直軸Vに対して線対称に配置される。
【0062】
給油溝39-32と給油溝39-33との間隔、および、給油溝39-31と給油溝39-37との間隔は、互いに等しい。これらの間隔は、給油溝39の周方向の間隔のうち最も広い。給油溝39-31と給油溝39-32との間隔(つまり、鉛直下側における給油溝39の周方向の間隔)は、給油溝39の周方向の間隔のうち二番目に広い。給油溝39-33と給油溝39-34との間隔、給油溝39-34と給油溝39-35との間隔、給油溝39-35と給油溝39-36との間隔、および、給油溝39-36と給油溝39-37との間隔は、互いに等しい。これらの間隔は、給油溝39の周方向の間隔のうち最も狭い。
【0063】
図6に示すセミフローティング軸受13-3のように、給油溝39の周方向の間隔は、鉛直下側において最も広くなっていなくてもよい。セミフローティング軸受13-3では、給油溝39は、ラジアル軸受面13dにおける鉛直方向の下半分よりも上半分に多く形成される。これにより、ラジアル軸受面13dの鉛直下部に形成される円弧面37(具体的には、給油溝39-31と給油溝39-32との間の円弧面37)の面積を、ラジアル軸受面13dにおける鉛直方向の上半分に形成される円弧面37の面積よりも大きくすることができる。ゆえに、ラジアル軸受面13dにおける鉛直下側の部分において、シャフト15を鉛直上方に支持する支持力が効果的に増大する。よって、シャフト15に対して作用する重力に起因するシャフト15の鉛直方向の振動が効果的に抑制される。
【0064】
以上、添付図面を参照しながら本開示の実施形態について説明したが、本開示はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【0065】
上記では、軸受がセミフローティング軸受13である例について説明した。しかし、これに限定されず、軸受は、ハウジング(例えば、ベアリングハウジング3)と別体ではなく一体的に形成されてもよい。
【0066】
上記では、複数の円弧面37の曲率中心の位置が互いに一致している例について説明した。しかし、これに限定されず、複数の円弧面37の曲率中心の位置は、互いに異なっていてもよい。この場合において、複数の円弧面37の曲率半径は、互いに等しくてもよく、互いに異なっていてもよい。
【符号の説明】
【0067】
13:セミフローティング軸受(軸受) 13-1:セミフローティング軸受(軸受) 13-2:セミフローティング軸受(軸受) 13-3:セミフローティング軸受(軸受) 13a:本体 13c:内周面 13d:ラジアル軸受面 13e:ラジアル軸受面 15:シャフト 39:給油溝 V:鉛直軸