JP2002213248A - Turbocharger bearing device - Google Patents
Turbocharger bearing deviceInfo
- Publication number
- JP2002213248A JP2002213248A JP2001008188A JP2001008188A JP2002213248A JP 2002213248 A JP2002213248 A JP 2002213248A JP 2001008188 A JP2001008188 A JP 2001008188A JP 2001008188 A JP2001008188 A JP 2001008188A JP 2002213248 A JP2002213248 A JP 2002213248A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- peripheral surface
- bearing
- floating bush
- surface width
- bush bearing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/12—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load
- F16C17/18—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load with floating brasses or brushing, rotatable at a reduced speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/23—Gas turbine engines
- F16C2360/24—Turbochargers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転軸の自励振動による振動及び騒音を低減
するターボチャージャの軸受装置を提供する。
【解決手段】 ターボチャージャの回転軸6を支承する
浮動ブッシュ軸受7から構成される軸受装置であって、
浮動ブッシュ軸受7が、その内周面幅Ljと外周面幅Lf
との比が、外周面幅Lf/内周面幅Lj≦1となるように
構成されたターボチャージャの軸受装置を提供する。軸
受装置として浮動ブッシュ軸受7を用いた場合に発生す
る自励振動の大きさ(振幅)と使用している浮動ブッシ
ュ軸受7の内周面幅Ljと外周面幅Lfとの比(Lf/L
j)には、その自励振動の大きさが上記比が小さい程小
さくなるという関係があることが見出されたので、上記
構成により、ターボチャージャの軸受構造の構成を大き
く変更することなく、自励振動による振動及び騒音を低
いレベルに抑えることが可能になる。
(57) [Problem] To provide a turbocharger bearing device for reducing vibration and noise due to self-excited vibration of a rotating shaft. The bearing device includes a floating bush bearing for supporting a rotary shaft of a turbocharger.
The floating bush bearing 7 has an inner peripheral surface width Lj and an outer peripheral surface width Lf.
And a ratio of the outer peripheral surface width Lf / the inner peripheral surface width Lj ≦ 1 is provided. The ratio (Lf / L) of the magnitude (amplitude) of self-excited vibration generated when the floating bush bearing 7 is used as the bearing device and the inner peripheral surface width Lj and the outer peripheral surface width Lf of the floating bush bearing 7 used.
j) has been found to have a relationship that the magnitude of the self-excited vibration decreases as the ratio decreases, so that the above configuration does not greatly change the configuration of the bearing structure of the turbocharger. Vibration and noise due to self-excited vibration can be suppressed to a low level.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ターボチャージャ
の軸受装置に関する。The present invention relates to a bearing device for a turbocharger.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、高速軽荷重で回転する回転軸を支
承する軸受装置としては、高速回転に伴うオイルホワー
ル(oil whirl)及びオイルホイップ(oil-whip)と呼ばれ
る自励振動を防止する必要から、一般作業機械では傾斜
パッド軸受が用いられ、自動車用等の小型ターボチャー
ジャでは、例えば特開昭56−138423号公報に開
示されたような浮動ブッシュ軸受が用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a bearing device for supporting a rotating shaft rotating at high speed and light load, it is necessary to prevent self-excited vibrations called oil whirl and oil whip (oil-whip) accompanying high speed rotation. For this reason, inclined pad bearings are used in general working machines, and floating bush bearings disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-138423 are used in small turbochargers for automobiles and the like.
【0003】軸受装置として浮動ブッシュ軸受を用いた
従来のターボチャージャの軸受構造の例を図6に示す。
ここで、回転軸73は、ターボチャージャのハウジング
71に設けられた軸受支承用円筒孔(回転軸室)内に配
置された一対の浮動ブッシュ軸受72によって回転自在
に支承されている。又、2つの浮動ブッシュ軸受72の
間には中間スリーブ74が配設されている。各浮動ブッ
シュ軸受72には、ハウジング71に設けられたオイル
供給路75を介してオイル供給源(図示なし)から潤滑
用オイルが供給される。これにより、浮動ブッシュ軸受
72と高速で回転する回転軸73との間に形成された数
十μmの隙間に潤滑用オイルが圧送されて油膜が形成さ
れるので、回転軸73は浮動ブッシュ軸受72上に浮い
た状態で回転する。この時、供給された潤滑用オイル
は、ハウジング71と浮動ブッシュ軸受72との隙間に
も油膜を形成する。従って浮動ブッシュ軸受72は、ハ
ウジング71に設けられた軸受支承用円筒孔内において
ハウジング71に対して浮いた状態になると共に、浮動
ブッシュ軸受72と回転軸73との間の油膜を介して回
転軸73の回転の影響を受け、回転軸73の回転数の2
0〜50%の回転数で回転する。FIG. 6 shows an example of a conventional turbocharger bearing structure using a floating bush bearing as a bearing device.
Here, the rotating shaft 73 is rotatably supported by a pair of floating bush bearings 72 disposed in a bearing supporting cylindrical hole (rotating shaft chamber) provided in the housing 71 of the turbocharger. An intermediate sleeve 74 is provided between the two floating bush bearings 72. Each floating bush bearing 72 is supplied with lubricating oil from an oil supply source (not shown) via an oil supply path 75 provided in the housing 71. As a result, the lubricating oil is pumped into a gap of several tens of μm formed between the floating bush bearing 72 and the rotating shaft 73 rotating at a high speed to form an oil film. Rotate while floating above. At this time, the supplied lubricating oil also forms an oil film in a gap between the housing 71 and the floating bush bearing 72. Therefore, the floating bush bearing 72 floats with respect to the housing 71 in the bearing support cylindrical hole provided in the housing 71, and the rotation shaft is rotated via an oil film between the floating bush bearing 72 and the rotation shaft 73. Affected by the rotation of the rotation shaft 73, the rotation speed of the rotation shaft 73 is 2
It rotates at a rotation speed of 0 to 50%.
【0004】この結果、浮動ブッシュ軸受72と回転軸
73との摺動面の相対速度が低下すると共に、油膜によ
るダンパー効果によって回転軸の振れ回りが制振される
ので、回転軸を安定して支承することが出来る。As a result, the relative speed of the sliding surface between the floating bush bearing 72 and the rotary shaft 73 decreases, and whirling of the rotary shaft is damped by the damper effect of the oil film. Can be supported.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
自動車用ターボチャージャは高過給、高速化が進んでお
り、その回転速度は20〜30万rpmにまで達するよ
うになっている。これに伴い、従来の浮動ブッシュ軸受
では自励振動の発生を問題のないレベルにまで低減する
ことが困難になってきており、静粛性が求められる自動
車用のターボチャージャでは、この自励振動による騒音
が問題となってきている。However, in recent years,
2. Description of the Related Art Turbochargers for automobiles have been increasingly supercharged and operated at high speeds, and their rotation speed has reached 200,000 to 300,000 rpm. Along with this, it has become difficult to reduce the occurrence of self-excited vibration to a level at which there is no problem with conventional floating bush bearings, and in turbochargers for automobiles that require quietness, this self-excited vibration causes Noise is becoming a problem.
【0006】これに対し、一般産業機械で用いられてい
る傾斜パッド軸受をターボチャージャに応用することが
考えられるが、これには、傾斜パッド軸受はその構造が
複雑でコンパクトに出来ないためターボチャージャに用
いることが難しいこと、及び価格が高いこと等の問題が
ある。On the other hand, it is conceivable to apply a tilt pad bearing used in general industrial machines to a turbocharger. However, the tilt pad bearing has a complicated structure and cannot be made compact because a turbocharger cannot be used. However, there are problems that it is difficult to use it and that the price is high.
【0007】上記問題点に鑑み、本発明では、ターボチ
ャージャの軸受装置として浮動ブッシュ軸受を用いる軸
受構造の構成を大きく変更することなく、回転軸の自励
振動による振動及び騒音を低減するターボチャージャの
軸受装置を提供することを目的とする。In view of the above problems, the present invention provides a turbocharger for reducing vibration and noise due to self-excited vibration of a rotating shaft without largely changing the configuration of a bearing structure using a floating bush bearing as a bearing device for a turbocharger. It is an object of the present invention to provide a bearing device.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1に記載の手段を採用することが出来る。Means for Solving the Problems To solve the above problems, the means described in claim 1 can be adopted.
【0009】請求項1によるターボチャージャの軸受装
置は、浮動ブッシュ軸受で構成され、その浮動ブッシュ
軸受の内周面幅Ljと外周面幅Lfとの比が、外周面幅L
f/内周面幅Lj≦1であることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, a bearing device for a turbocharger comprises a floating bush bearing, and a ratio of an inner peripheral surface width Lj to an outer peripheral surface width Lf of the floating bush bearing is determined by an outer peripheral surface width Lf.
f / the inner peripheral surface width Lj ≦ 1.
【0010】この特徴は、浮動ブッシュ軸受を用いた場
合に発生する自励振動の大きさ(振幅)と使用している
浮動ブッシュ軸受の内周面幅Ljと外周面幅Lfとの比
(外周面幅Lf/内周面幅Lj)との間に見出された相関
関係に基づくものである。即ち、浮動ブッシュ軸受を用
いた場合に発生する自励振動の大きさ(振幅)と使用し
ている浮動ブッシュ軸受の内周面幅Ljと外周面幅Lfと
の比(外周面幅Lf/内周面幅Lj)との間には図3に示
すような相関関係があり、この関係から、浮動ブッシュ
軸受の内周面幅Ljと外周面幅Lfとの比(外周面幅Lf
/内周面幅Lj)を1以下とすることによって、自励振
動の大きさを非常に小さいレベルに抑えられることがわ
かる。This feature is characterized by the ratio (amplitude) of the magnitude (amplitude) of self-excited vibration generated when the floating bush bearing is used and the inner peripheral surface width Lj and the outer peripheral surface width Lf of the floating bush bearing used. This is based on the correlation found between the surface width Lf / the inner peripheral surface width Lj). That is, the ratio of the magnitude (amplitude) of the self-excited vibration generated when the floating bush bearing is used to the inner peripheral surface width Lj and the outer peripheral surface width Lf of the used floating bush bearing (outer peripheral surface width Lf / inner There is a correlation as shown in FIG. 3 between the inner peripheral surface width Lj and the outer peripheral surface width Lf (the outer peripheral surface width Lf).
It can be understood that the magnitude of self-excited vibration can be suppressed to a very small level by setting the / inner peripheral surface width Lj) to 1 or less.
【0011】従って、請求項1に記載の構成とすること
により、自励振動の大きさを非常に小さいレベルに抑え
られ、ターボチャージャの軸受装置として浮動ブッシュ
軸受を用いる軸受構造の構成を大きく変更することな
く、自励振動による振動及び騒音を低減することが可能
になる。Therefore, by adopting the configuration of the first aspect, the magnitude of self-excited vibration can be suppressed to a very small level, and the configuration of the bearing structure using the floating bush bearing as the bearing device of the turbocharger is greatly changed. Without doing so, it is possible to reduce vibration and noise due to self-excited vibration.
【0012】又、同様の課題を解決するために請求項2
に記載の手段を採用しても良い。Further, in order to solve the same problem, a second aspect is provided.
May be adopted.
【0013】請求項2によるターボチャージャの軸受装
置は、浮動ブッシュ軸受で構成され、その浮動ブッシュ
軸受の内径側クリアランスCjと外径側クリアランスCf
との比が、外径側クリアランスCf/内径側クリアラン
スCj≧2であることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a turbocharger bearing device comprising a floating bush bearing, and an inner diameter side clearance Cj and an outer diameter side clearance Cf of the floating bush bearing.
Is a ratio of outer diameter side clearance Cf / inner diameter side clearance Cj ≧ 2.
【0014】この特徴は、浮動ブッシュ軸受を用いた場
合に発生する自励振動の大きさ(振幅)と使用している
浮動ブッシュ軸受の内径側クリアランスCjと外径側ク
リアランスCfとの比(外径側クリアランスCf/内径側
クリアランスCj)との間に見出された相関関係に基づ
くものである。即ち、浮動ブッシュ軸受を用いた場合に
発生する自励振動の大きさ(振幅)と使用している浮動
ブッシュ軸受の内径側クリアランスCjと外径側クリア
ランスCfとの比(外径側クリアランスCf/内径側クリ
アランスCj)との間には図5に示すような相関関係が
あり、この関係から、浮動ブッシュ軸受の内径側クリア
ランスCjと外径側クリアランスCfとの比(外径側クリ
アランスCf/内径側クリアランスCj)を2以上とする
ことによって、自励振動の大きさを非常に小さいレベル
に抑えられることがわかる。This feature is based on the ratio of the magnitude (amplitude) of the self-excited vibration generated when the floating bush bearing is used to the inner clearance Cj and the outer clearance Cf of the used floating bush bearing. This is based on the correlation found between the radial clearance Cf / the radial clearance Cj). That is, the ratio of the magnitude (amplitude) of the self-excited vibration generated when the floating bush bearing is used and the inner clearance Cj and the outer clearance Cf of the used floating bush bearing (outer clearance Cf / There is a correlation between the inner diameter clearance Cj and the inner diameter clearance Cj as shown in FIG. 5, and from this relation, the ratio of the inner diameter side clearance Cj to the outer diameter side clearance Cf of the floating bush bearing (outer diameter side clearance Cf / inner diameter). It can be seen that by setting the side clearance Cj) to 2 or more, the magnitude of the self-excited vibration can be suppressed to a very small level.
【0015】従って、請求項2に記載の構成とすること
により、自励振動の大きさを非常に小さいレベルに抑え
られ、ターボチャージャの軸受装置として浮動ブッシュ
軸受を用いる軸受構造の構成を大きく変更することな
く、自励振動による振動及び騒音を低減することが可能
になる。Therefore, by adopting the structure described in claim 2, the magnitude of self-excited vibration can be suppressed to a very small level, and the structure of a bearing structure using a floating bush bearing as a bearing device of a turbocharger is greatly changed. Without doing so, it is possible to reduce vibration and noise due to self-excited vibration.
【0016】更に、同様の課題を解決するために請求項
3に記載の手段を採用することも出来る。Furthermore, in order to solve the same problem, the means described in claim 3 can be adopted.
【0017】請求項3によるターボチャージャの軸受装
置は、請求項1又は2に記載のターボチャージャの軸受
装置において、軸受装置が浮動ブッシュ軸受の代わりに
半浮動ブッシュ軸受(セミフローティングベアリング)
で構成されたものである。According to a third aspect of the present invention, in the turbocharger bearing device according to the first or second aspect, the bearing device is a semi-floating bush bearing instead of a floating bush bearing.
It is composed of
【0018】上述した自励振動の大きさ(振幅)と軸受
の内周面と外周面の幅の比(外周面幅Lf/内周面幅L
j)との相関関係、及び自励振動の大きさ(振幅)と軸
受の内径側と外径側のクリアランスの比(外径側クリア
ランスCf/内径側クリアランスCj)との相関関係は、
半浮動ブッシュ軸受(セミフローティングベアリング)
においても成立することが確認されたので、請求項3に
記載の構成とすることによっても、請求項1又は請求項
2について上述したのと同様な作用及び効果が得られ
る。The ratio of the magnitude (amplitude) of the self-excited vibration to the width of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the bearing (outer peripheral surface width Lf / inner peripheral surface width L
j), and the correlation between the magnitude (amplitude) of the self-excited vibration and the ratio of the clearance between the inner diameter side and the outer diameter side of the bearing (outer diameter side clearance Cf / inner diameter side clearance Cj) is as follows:
Semi-floating bush bearing (semi-floating bearing)
Therefore, the same operation and effect as described above with respect to claim 1 or claim 2 can be obtained by adopting the configuration according to claim 3.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施形態について詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【0020】図1は、本発明のターボチャージャの軸受
装置を備えたターボチャージャの軸受構造を示す断面図
である。ここで、1はターボチャージャのハウジング、
2はハウジング1内に形成されたタービン室、3はター
ビン室2内に収容されたタービンホイールを示す。又、
4はハウジング1内に形成されたコンプレッサ室、5は
タービン室2とコンプレッサ室4との間においてハウジ
ング1に形成されたほぼ円筒状の回転軸室、6は回転軸
室5内に収容されてタービンホイール3とコンプレッサ
室内に収容されているコンプレッサインペラ(図示な
し)とを連結する回転軸を夫々示す。FIG. 1 is a sectional view showing a bearing structure of a turbocharger provided with the turbocharger bearing device of the present invention. Where 1 is the housing of the turbocharger,
Reference numeral 2 denotes a turbine chamber formed in the housing 1, and reference numeral 3 denotes a turbine wheel housed in the turbine chamber 2. or,
4 is a compressor chamber formed in the housing 1, 5 is a substantially cylindrical rotary shaft chamber formed in the housing 1 between the turbine chamber 2 and the compressor chamber 4, and 6 is housed in the rotary shaft chamber 5. Rotary shafts connecting the turbine wheel 3 and a compressor impeller (not shown) housed in the compressor chamber are shown.
【0021】ハウジング1に形成された回転軸室5内に
は、回転軸6の外周面の周りに装着する形で、回転軸線
K−K方向に離間して一対の浮動ブッシュ軸受7が配置
され、回転軸6はこれらの浮動ブッシュ軸受7によって
回転軸線K−K回りに回転可能に支承される。つまり、
浮動ブッシュ軸受7が、回転軸6と回転軸6を包囲する
回転軸室5の内周面(即ち、ハウジング1の内周面)と
の間に配置される。又、図1に示した実施形態において
は、浮動ブッシュ軸受7の回転軸線K−K方向の移動を
防ぐために、例えばサークリップ等のリング状の止め部
材10が浮動ブッシュ軸受7に隣接して回転軸室5内に
図1に示すように配設されている。尚、この浮動ブッシ
ュ軸受7の回転軸線K−K方向の移動の防止は、例え
ば、2つの浮動ブッシュ軸受7の間に中間スリーブを配
設する等、公知の他の手段で行っても良い。A pair of floating bush bearings 7 are arranged in a rotary shaft chamber 5 formed in the housing 1 so as to be mounted around the outer peripheral surface of the rotary shaft 6 and are spaced apart in the direction of the rotary axis KK. The rotating shaft 6 is supported by these floating bush bearings 7 so as to be rotatable around the rotating axis KK. That is,
The floating bush bearing 7 is arranged between the rotating shaft 6 and the inner peripheral surface of the rotating shaft chamber 5 surrounding the rotating shaft 6 (that is, the inner peripheral surface of the housing 1). In the embodiment shown in FIG. 1, in order to prevent the movement of the floating bush bearing 7 in the direction of the rotation axis KK, a ring-shaped stop member 10 such as a circlip is rotated adjacent to the floating bush bearing 7. It is disposed in the shaft chamber 5 as shown in FIG. The movement of the floating bush bearing 7 in the direction of the rotation axis KK may be prevented by other known means such as disposing an intermediate sleeve between the two floating bush bearings 7.
【0022】浮動ブッシュ軸受7の外周面と回転軸室5
の内周面との間、及び浮動ブッシュ軸受7の内周面と回
転軸6の外周面との間にはそれぞれ僅かな間隙が形成さ
れるようにされている。又、各浮動ブッシュ軸受7には
浮動ブッシュ軸受7をその半径方向に貫通する孔8が周
方向に離間して複数設けられている。The outer peripheral surface of the floating bush bearing 7 and the rotating shaft chamber 5
And a slight gap is formed between the inner peripheral surface of the floating bush bearing 7 and the outer peripheral surface of the rotating shaft 6. Each floating bush bearing 7 is provided with a plurality of holes 8 that penetrate the floating bush bearing 7 in the radial direction and are spaced apart in the circumferential direction.
【0023】更に、ハウジング1内にはオイル供給路9
が形成されており、このオイル供給路9を介してオイル
供給源(図示なし)から各浮動ブッシュ軸受7に潤滑用
オイルが供給される。Further, an oil supply passage 9 is provided in the housing 1.
The lubricating oil is supplied to each floating bush bearing 7 from an oil supply source (not shown) via the oil supply path 9.
【0024】以上のような構成とすることにより、各浮
動ブッシュ軸受7は、ハウジング1と回転軸6の両方に
対して相対回転可能となると共に、各浮動ブッシュ軸受
7に潤滑用オイルが供給された時に潤滑用オイルが貫通
孔8を通るなどして各浮動ブッシュ軸受7の内周面及び
外周面の両方に供給され、両面において油膜が形成され
るようになる。With the above-described configuration, each floating bush bearing 7 can be relatively rotated with respect to both the housing 1 and the rotating shaft 6, and lubricating oil is supplied to each floating bush bearing 7. Then, the lubricating oil is supplied to both the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of each floating bush bearing 7 through the through hole 8 or the like, and an oil film is formed on both surfaces.
【0025】以上の構成については従来技術により公知
のターボチャージャの軸受構造とほぼ同じであるが、本
発明の第一実施形態のターボチャージャの軸受装置、即
ち浮動ブッシュ軸受7においては、図2に示すように浮
動ブッシュ軸受7の内周面の幅Lj(即ち、回転軸6の
外周面にほぼ平行に面する面の幅)と浮動ブッシュ軸受
7の外周面の幅Lf(即ち、円筒状の回転軸室5の内周
面にほぼ平行に面する面の幅)との比が、外周面幅Lf
/内周面幅Lj≦1となるように構成される。図2に示
された実施形態では、浮動ブッシュ軸受7の両端部の外
周面側における面取り幅を内周面側における面取り幅よ
り大きくすることによって外周面幅Lf/内周面幅Lj≦
1となる構成を実現している。The above structure is substantially the same as the turbocharger bearing structure known from the prior art. However, in the turbocharger bearing device of the first embodiment of the present invention, that is, the floating bush bearing 7, FIG. As shown, the width Lj of the inner peripheral surface of the floating bush bearing 7 (that is, the width of the surface that faces substantially parallel to the outer peripheral surface of the rotating shaft 6) and the width Lf of the outer peripheral surface of the floating bush bearing 7 (that is, the cylindrical shape) The ratio of the outer peripheral surface width Lf to the outer peripheral surface width Lf
/ Inner peripheral surface width Lj ≦ 1. In the embodiment shown in FIG. 2, the outer peripheral surface width Lf / the inner peripheral surface width Lj ≦ by making the chamfer width on the outer peripheral surface side of both ends of the floating bush bearing 7 larger than the chamfer width on the inner peripheral surface side.
1 is realized.
【0026】本願発明の発明者らは、浮動ブッシュ軸受
に支承される回転軸の自励振動の防止に関する調査研究
の中で、軸受装置として浮動ブッシュ軸受を用いた場合
に発生する自励振動の大きさ(振幅)と使用している浮
動ブッシュ軸受の内周面幅Ljと外周面幅Lfとの比(外
周面幅Lf/内周面幅Lj)には図3に示すような相関関
係があることを見出した。即ち、発生する自励振動の大
きさは浮動ブッシュ軸受の内周面幅Ljと外周面幅Lfと
の比(外周面幅Lf/内周面幅Lj)が小さい程小さくな
る。図3に示した関係から、浮動ブッシュ軸受の内周面
幅Ljと外周面幅Lfとの比(外周面幅Lf/内周面幅L
j)を1以下とすることによって、自励振動は発生する
ものの、その大きさを非常に小さいレベルに抑えられる
ことがわかる。The inventors of the present invention conducted research on prevention of self-excited vibration of a rotating shaft supported by a floating bush bearing, and found that self-excited vibration generated when a floating bush bearing was used as a bearing device. The correlation between the size (amplitude) and the ratio of the inner peripheral surface width Lj to the outer peripheral surface width Lf of the used floating bush bearing (outer peripheral surface width Lf / inner peripheral surface width Lj) has a correlation as shown in FIG. I found something. That is, the magnitude of the generated self-excited vibration decreases as the ratio of the inner peripheral surface width Lj to the outer peripheral surface width Lf (outer peripheral surface width Lf / inner peripheral surface width Lj) of the floating bush bearing decreases. From the relationship shown in FIG. 3, the ratio of the inner peripheral surface width Lj to the outer peripheral surface width Lf of the floating bush bearing (outer peripheral surface width Lf / inner peripheral surface width Lf)
By setting j) to 1 or less, although self-excited vibration occurs, its magnitude can be suppressed to a very small level.
【0027】従って、本発明の第一実施形態の構成、即
ち浮動ブッシュ軸受の内周面幅Ljと外周面幅Lfとの比
が、外周面幅Lf/内周面幅Lj≦1となるような構成と
することにより、ターボチャージャの軸受装置として浮
動ブッシュ軸受を用いる軸受構造の構成を大きく変更す
ることなく、自励振動による振動及び騒音を低減するこ
とが可能になる。Accordingly, the configuration of the first embodiment of the present invention, that is, the ratio of the inner peripheral surface width Lj to the outer peripheral surface width Lf of the floating bush bearing is such that the outer peripheral surface width Lf / the inner peripheral surface width Lj ≦ 1. With such a configuration, vibration and noise due to self-excited vibration can be reduced without largely changing the configuration of a bearing structure using a floating bush bearing as a bearing device of a turbocharger.
【0028】図2に示された実施形態では、上述のよう
に、浮動ブッシュ軸受7の両端部の外周面側における面
取り幅を内周面側における面取り幅より大きくすること
によって外周面幅Lf/内周面幅Lj≦1となる構成を実
現しているが、他の方法によって本発明に従った構成を
実現しても良い。In the embodiment shown in FIG. 2, as described above, the outer peripheral surface width Lf / mm is increased by making the chamfer width on the outer peripheral surface side of both ends of the floating bush bearing 7 larger than the chamfer width on the inner peripheral surface side. Although the configuration in which the inner peripheral surface width Lj ≦ 1 is realized, the configuration according to the present invention may be realized by another method.
【0029】一方、本発明の第二実施形態のターボチャ
ージャの軸受装置、即ち浮動ブッシュ軸受7において
は、図4に示すように浮動ブッシュ軸受7の内径側クリ
アランスCj(即ち、浮動ブッシュ軸受7の内径と回転
軸6の外径との差)と浮動ブッシュ軸受7の外径側クリ
アランスCf(即ち、円筒状の回転軸室5の内径と浮動
ブッシュ軸受7の外径との差)との比が、外径側クリア
ランスCf/内径側クリアランスCj≧2となるように構
成される。On the other hand, in the bearing device of the turbocharger according to the second embodiment of the present invention, that is, the floating bush bearing 7, as shown in FIG. 4, the clearance Cj on the inner diameter side of the floating bush bearing 7 (ie, the floating bush bearing 7). Ratio between the inner diameter and the outer diameter of the rotary shaft 6) and the outer diameter side clearance Cf of the floating bush bearing 7 (that is, the difference between the inner diameter of the cylindrical rotary shaft chamber 5 and the outer diameter of the floating bush bearing 7). Are configured such that the outer diameter side clearance Cf / the inner diameter side clearance Cj ≧ 2.
【0030】本願発明の発明者らは、上述した自励振動
の大きさと浮動ブッシュ軸受の内周面幅Ljと外周面幅
Lfとの比(外周面幅Lf/内周面幅Lj)との相関関係
の他に、軸受装置として浮動ブッシュ軸受を用いた場合
に発生する自励振動の大きさ(振幅)と使用している浮
動ブッシュ軸受の内径側クリアランスCjと外径側クリ
アランスCfとの比(外径側クリアランスCf/内径側ク
リアランスCj)との間に図5に示すような相関関係が
あることも見出した。即ち、発生する自励振動の大きさ
は浮動ブッシュ軸受の内径側クリアランスCjと外径側
クリアランスCfとの比(外径側クリアランスCf/内径
側クリアランスCj)が大きい程小さくなる。図5に示
した関係から、浮動ブッシュ軸受の内径側クリアランス
Cjと外径側クリアランスCfとの比(外径側クリアラン
スCf/内径側クリアランスCj)を2以上とすることに
よって、自励振動は発生するものの、その大きさを非常
に小さいレベルに抑えられることがわかる。The inventors of the present invention determined that the ratio of the magnitude of the self-excited vibration to the ratio of the inner peripheral surface width Lj to the outer peripheral surface width Lf of the floating bush bearing (outer peripheral surface width Lf / inner peripheral surface width Lj) was calculated. In addition to the correlation, the ratio between the magnitude (amplitude) of self-excited vibration generated when a floating bush bearing is used as the bearing device and the inner clearance Cj and the outer clearance Cf of the floating bush bearing used. (Outer diameter side clearance Cf / inner diameter side clearance Cj) as shown in FIG. That is, the magnitude of the generated self-excited vibration becomes smaller as the ratio of the inner clearance Cj to the outer clearance Cf (outer clearance Cf / inner clearance Cj) of the floating bush bearing increases. From the relationship shown in FIG. 5, self-excited vibration is generated by setting the ratio of the inner clearance Cj to the outer clearance Cf (outer clearance Cf / inner clearance Cj) of the floating bush bearing to 2 or more. However, it can be seen that the size can be suppressed to a very small level.
【0031】従って、本発明の第二実施形態の構成、即
ち浮動ブッシュ軸受の内径側クリアランスCjと外径側
クリアランスCfとの比が、外径側クリアランスCf/内
径側クリアランスCj≧2となるような構成とすること
により、ターボチャージャの軸受装置として浮動ブッシ
ュ軸受を用いる軸受構造の構成を大きく変更することな
く、自励振動による振動及び騒音を低減することが可能
になる。Therefore, the configuration of the second embodiment of the present invention, that is, the ratio of the inner diameter side clearance Cj to the outer diameter side clearance Cf of the floating bush bearing is such that the outer diameter side clearance Cf / the inner diameter side clearance Cj ≧ 2. With such a configuration, vibration and noise due to self-excited vibration can be reduced without largely changing the configuration of a bearing structure using a floating bush bearing as a bearing device of a turbocharger.
【0032】又、図3及び図5にそれぞれ示した自励振
動の大きさ(振幅)と軸受の内周面と外周面の幅の比
(外周面幅Lf/内周面幅Lj)との相関関係、及び自励
振動の大きさ(振幅)と軸受の内径側と外径側のクリア
ランスの比(外径側クリアランスCf/内径側クリアラ
ンスCj)との相関関係は、回り止めされることによっ
て自身が回転することは不可能であるがクリアランス内
での移動は可能であるという半浮動ブッシュ軸受(セミ
フローティングベアリング)においても成立することを
確認しているので、上記の第一及び第二の実施形態にお
いて、浮動ブッシュ軸受7を半浮動ブッシュ軸受として
も同様の効果が得られる。The magnitude (amplitude) of the self-excited vibration and the ratio of the width of the inner peripheral surface to the outer peripheral surface of the bearing (outer peripheral surface width Lf / inner peripheral surface width Lj) shown in FIGS. The correlation and the correlation between the magnitude (amplitude) of the self-excited vibration and the ratio of the clearance between the inner diameter side and the outer diameter side of the bearing (the outer diameter side clearance Cf / the inner diameter side clearance Cj) are determined by preventing rotation. Since it has been confirmed that this is also true in a semi-floating bush bearing (semi-floating bearing), in which it is impossible to rotate itself but it is possible to move within the clearance, In the embodiment, the same effect can be obtained even when the floating bush bearing 7 is a semi-floating bush bearing.
【図1】本発明によるターボチャージャの軸受装置を備
えたターボチャージャの軸受構造を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a bearing structure of a turbocharger provided with a bearing device for a turbocharger according to the present invention.
【図2】本発明の第一実施形態のターボチャージャの軸
受装置である浮動ブッシュ軸受を示す拡大断面図であ
る。FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a floating bush bearing which is a bearing device of the turbocharger according to the first embodiment of the present invention.
【図3】軸受装置として浮動ブッシュ軸受を用いた場合
に発生する自励振動の大きさ(振幅)と使用している浮
動ブッシュ軸受の内周面幅Ljと外周面幅Lfとの比(外
周面幅Lf/内周面幅Lj)との関係を示す図である。FIG. 3 shows a ratio (outer circumference) of a magnitude (amplitude) of self-excited vibration generated when a floating bush bearing is used as a bearing device and an inner peripheral surface width Lj and an outer peripheral surface width Lf of the floating bush bearing used. It is a figure which shows the relationship with surface width Lf / inner peripheral surface width Lj).
【図4】本発明の第二実施形態のターボチャージャの軸
受装置である浮動ブッシュ軸受を示す拡大断面図であ
る。FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a floating bush bearing which is a bearing device of a turbocharger according to a second embodiment of the present invention.
【図5】軸受装置として浮動ブッシュ軸受を用いた場合
に発生する自励振動の大きさ(振幅)と使用している浮
動ブッシュ軸受の内径側クリアランスCjと外径側クリ
アランスCfとの比(外径側クリアランスCf/内径側ク
リアランスCj)との関係を示す図である。FIG. 5 shows the ratio (outside) between the magnitude (amplitude) of self-excited vibration generated when a floating bush bearing is used as a bearing device and the inner clearance Cj and the outer clearance Cf of the used floating bush bearing. It is a figure which shows the relationship of radial side clearance Cf / radial side clearance Cj).
【図6】従来技術によるターボチャージャの軸受構造を
示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a bearing structure of a conventional turbocharger.
1…ハウジング 2…タービン室 3…タービンホイール 4…コンプレッサ室 5…回転軸室 6…回転軸 7…浮動ブッシュ軸受 8…貫通孔 9…オイル供給路 10…止め部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Housing 2 ... Turbine room 3 ... Turbine wheel 4 ... Compressor room 5 ... Rotating shaft room 6 ... Rotating shaft 7 ... Floating bush bearing 8 ... Through-hole 9 ... Oil supply path 10 ... Stop member
フロントページの続き (72)発明者 福田 高則 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3G005 EA04 EA16 FA11 FA12 FA41 GB56 3J011 AA20 BA02 KA01 NA00 RA03Continued on front page (72) Inventor Takanori Fukuda 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation F-term (reference) 3G005 EA04 EA16 FA11 FA12 FA41 GB56 3J011 AA20 BA02 KA01 NA00 RA03
Claims (3)
ラとタービンホイールとを連結する回転軸と該回転軸を
包囲するターボチャージャのハウジングの内周面との間
に設けられる軸受装置であって、該軸受装置が浮動ブッ
シュ軸受で構成されると共に、該浮動ブッシュ軸受の内
周面幅と外周面幅との比が、外周面幅/内周面幅≦1で
あることを特徴とするターボチャージャの軸受装置。1. A bearing device provided between a rotating shaft connecting a compressor impeller of a turbocharger and a turbine wheel and an inner peripheral surface of a housing of a turbocharger surrounding the rotating shaft, wherein the bearing device is A bearing device for a turbocharger, comprising a floating bush bearing, wherein a ratio of an inner peripheral surface width to an outer peripheral surface width of the floating bush bearing is outer peripheral surface width / inner peripheral surface width ≦ 1.
ラとタービンホイールとを連結する回転軸と該回転軸を
包囲するターボチャージャのハウジングの内周面との間
に設けられる軸受装置であって、該軸受装置が浮動ブッ
シュ軸受で構成されると共に、該浮動ブッシュ軸受の内
径側クリアランスと外径側クリアランスとの比が、外径
側クリアランス/内径側クリアランス≧2であることを
特徴とするターボチャージャの軸受装置。2. A bearing device provided between a rotating shaft connecting a compressor impeller of a turbocharger and a turbine wheel, and an inner peripheral surface of a housing of the turbocharger surrounding the rotating shaft, wherein the bearing device is A bearing device for a turbocharger, comprising a floating bush bearing, wherein a ratio of an inner diameter side clearance and an outer diameter side clearance of the floating bush bearing is outer diameter side clearance / inner diameter side clearance ≧ 2.
ッシュ軸受(セミフローティングベアリング)で構成さ
れることを特徴とする請求項1又は2に記載のターボチ
ャージャの軸受装置。3. The turbocharger bearing device according to claim 1, wherein a semi-floating bush bearing (semi-floating bearing) is used instead of the floating bush bearing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001008188A JP2002213248A (en) | 2001-01-16 | 2001-01-16 | Turbocharger bearing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001008188A JP2002213248A (en) | 2001-01-16 | 2001-01-16 | Turbocharger bearing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002213248A true JP2002213248A (en) | 2002-07-31 |
Family
ID=18875839
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001008188A Withdrawn JP2002213248A (en) | 2001-01-16 | 2001-01-16 | Turbocharger bearing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002213248A (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007148390A1 (en) | 2006-06-21 | 2007-12-27 | Ihi Corporation | Bearing structure for rotating machine, rotating machine, method of producing bearing structure, and method of producing rotating machine |
JP2009156333A (en) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Ihi Corp | Bearing device of rotary machine |
JP2010223237A (en) * | 2010-05-24 | 2010-10-07 | Ihi Corp | Bearing structure of rotating machine, rotating machine, method of manufacturing bearing structure, method of manufacturing rotating machine |
JP2011052690A (en) * | 2009-08-27 | 2011-03-17 | Voith Patent Gmbh | Turbine or compressor, in particular for turbo compound system |
CN104583620A (en) * | 2013-07-31 | 2015-04-29 | 株式会社中村制作所 | Low vibration floating metal bearing |
CN107401429A (en) * | 2016-05-19 | 2017-11-28 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | The turbo-charger bearing reduced with improved durability and noise |
WO2019208249A1 (en) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 株式会社Ihi | Bearing and supercharger |
CN114576274A (en) * | 2022-02-18 | 2022-06-03 | 北京中煤矿山工程有限公司 | Sliding bearing structure of hobbing cutter for breaking rock of extremely hard rock |
-
2001
- 2001-01-16 JP JP2001008188A patent/JP2002213248A/en not_active Withdrawn
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007148390A1 (en) | 2006-06-21 | 2007-12-27 | Ihi Corporation | Bearing structure for rotating machine, rotating machine, method of producing bearing structure, and method of producing rotating machine |
CN101473124B (en) * | 2006-06-21 | 2013-03-27 | 株式会社Ihi | Bearings conformation of rotating machinery, rotating machinery, method for manufacturing bearings conformation and rotating machinery |
US8535022B2 (en) | 2006-06-21 | 2013-09-17 | Ihi Corporation | Bearing structure of rotating machine, rotating machine, method of manufacturing bearing structure, and method of manufacturing rotating machine |
JP2009156333A (en) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Ihi Corp | Bearing device of rotary machine |
JP2011052690A (en) * | 2009-08-27 | 2011-03-17 | Voith Patent Gmbh | Turbine or compressor, in particular for turbo compound system |
JP2010223237A (en) * | 2010-05-24 | 2010-10-07 | Ihi Corp | Bearing structure of rotating machine, rotating machine, method of manufacturing bearing structure, method of manufacturing rotating machine |
CN104583620A (en) * | 2013-07-31 | 2015-04-29 | 株式会社中村制作所 | Low vibration floating metal bearing |
CN107401429A (en) * | 2016-05-19 | 2017-11-28 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | The turbo-charger bearing reduced with improved durability and noise |
WO2019208249A1 (en) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 株式会社Ihi | Bearing and supercharger |
CN112041573A (en) * | 2018-04-27 | 2020-12-04 | 株式会社Ihi | Bearing and supercharger |
JPWO2019208249A1 (en) * | 2018-04-27 | 2021-05-13 | 株式会社Ihi | Bearings and turbochargers |
US11493052B2 (en) | 2018-04-27 | 2022-11-08 | Ihi Corporation | Bearing and turbocharger |
CN114576274A (en) * | 2022-02-18 | 2022-06-03 | 北京中煤矿山工程有限公司 | Sliding bearing structure of hobbing cutter for breaking rock of extremely hard rock |
CN114576274B (en) * | 2022-02-18 | 2024-03-26 | 北京中煤矿山工程有限公司 | Sliding bearing structure of rock-breaking hob for extremely hard rock |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1955500B (en) | Radial bearing device | |
JP5071150B2 (en) | Bearing device for turbocharger | |
US20030123768A1 (en) | Bearing system for high-speed rotating machinery | |
JP3429100B2 (en) | Double head swash plate type compressor | |
US20060182374A1 (en) | Fluid dynamic air bearing system to rotatably support a motor | |
WO2007148390A1 (en) | Bearing structure for rotating machine, rotating machine, method of producing bearing structure, and method of producing rotating machine | |
JP2012177480A (en) | Method of controlling instability in fluid film bearing | |
CN101069023A (en) | Multi-thickness film bearing cartridges and housings | |
JP5082477B2 (en) | Floating bush bearing structure | |
JP2008111502A (en) | Bearing structure | |
JP2011153668A (en) | Bearing device | |
JP2013011251A5 (en) | ||
JP2013011251A (en) | Bearing device for turbocharger | |
JP2013544335A (en) | Bearing arrangement for turbine wheel shaft | |
JP2002213450A (en) | Floating bush bearing and turbocharger provided therewith | |
JP2002213248A (en) | Turbocharger bearing device | |
JP6469716B2 (en) | Bearing device for exhaust gas turbocharger and exhaust gas turbocharger | |
JPH10131955A (en) | Journal bearing device | |
JP2002070570A (en) | Turbocharger bearing structure | |
JP4386563B2 (en) | Turbocharger bearing device | |
JP2003194045A (en) | Dynamic pressure bearing device | |
JP2954903B2 (en) | Fluid bearing with spacer | |
JP2007139154A (en) | Needle roller bearing and crankshaft supporting structure | |
KR101449528B1 (en) | Rotor Damper using Magnet | |
JP4877405B2 (en) | Bearing structure of rotating machine, rotating machine, method of manufacturing bearing structure, method of manufacturing rotating machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080401 |