JP2018150876A

JP2018150876A - Bearing assembly and turbocharger

Info

Publication number: JP2018150876A
Application number: JP2017047834A
Authority: JP
Inventors: 拓也新美; Takuya Niimi
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 2017-03-13
Filing date: 2017-03-13
Publication date: 2018-09-27

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bearing assembly which easily reduces variations in chip clearances, and to provide a turbocharger.SOLUTION: A bearing assembly A includes: a bearing housing 90 having a through hole 902a; and a journal bearing 3 which is fixed to an inner peripheral surface of the through hole 902a and into which a rotary shaft 50 that connects a compressor impeller 51 to a turbine impeller 52 is inserted. The journal bearing 3 has a pressure weld part 31 which is pressure-welded to the through hole 902a at a compressor impeller 51 side end part 33.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、回転軸を径方向から摺動可能に支持するジャーナル軸受を備えるベアリングアセンブリおよびターボチャージャに関する。 The present invention relates to a bearing assembly and a turbocharger including a journal bearing that slidably supports a rotating shaft from a radial direction.

例えば特許文献１に示すように、ターボチャージャは、ベアリングハウジングと、ジャーナル軸受と、回転軸と、を備えている。回転軸は、自身の軸周りに回転可能である。ジャーナル軸受は、回転軸を径方向外側から摺動可能に支持している。ジャーナル軸受は、ベアリングハウジングの貫通孔に固定されている。回転軸の一端には、コンプレッサインペラが配置されている。コンプレッサインペラは、コンプレッサハウジングに収容されている。コンプレッサインペラとコンプレッサハウジングとの間には、径方向のチップクリアランス（以下、適宜、単に「チップクリアランス」と称す）が確保されている。貫通孔とジャーナル軸受との間のガタが大きいと、チップクリアランスのバラツキが大きくなってしまう。そこで、ベアリングハウジング作製時においては、貫通孔にホーニング加工を施している。こうすると、貫通孔の内周面の加工精度を高くすることができる。すなわち、貫通孔の内径の寸法公差（最大許容寸法と最小許容寸法との差）を小さくすることができる。このため、貫通孔とジャーナル軸受との間のガタを小さくすることができる。したがって、チップクリアランスのバラツキを小さくすることができる。 For example, as shown in Patent Document 1, a turbocharger includes a bearing housing, a journal bearing, and a rotating shaft. The rotation axis is rotatable around its own axis. The journal bearing supports the rotary shaft so as to be slidable from the outside in the radial direction. The journal bearing is fixed to the through hole of the bearing housing. A compressor impeller is disposed at one end of the rotating shaft. The compressor impeller is accommodated in the compressor housing. A radial tip clearance (hereinafter simply referred to as “tip clearance” as appropriate) is secured between the compressor impeller and the compressor housing. If the backlash between the through hole and the journal bearing is large, the variation in the tip clearance becomes large. Therefore, honing is applied to the through-hole when the bearing housing is manufactured. If it carries out like this, the processing precision of the internal peripheral surface of a through-hole can be made high. That is, the dimensional tolerance (the difference between the maximum allowable dimension and the minimum allowable dimension) of the inner diameter of the through hole can be reduced. For this reason, the play between the through hole and the journal bearing can be reduced. Therefore, variation in chip clearance can be reduced.

２０１６−１９６８９４号公報Japanese Patent Publication No. 2006-196894

しかしながら、貫通孔にホーニング加工などの精密加工を施すと、その分、ベアリングハウジングの製造コストが高くなる。この点、貫通孔に簡単な加工（例えば旋盤加工）を施すと、ベアリングハウジングの製造コストを削減することができる。ところが、こうすると、貫通孔の内周面の加工精度が低くなり、貫通孔とジャーナル軸受との間のガタが大きくなってしまう。このため、チップクリアランスのバラツキが大きくなってしまう。そこで、本発明は、チップクリアランスのバラツキを簡単に小さくすることができるベアリングアセンブリおよびターボチャージャを提供することを目的とする。 However, if precision processing such as honing is performed on the through hole, the manufacturing cost of the bearing housing increases accordingly. In this respect, if the through hole is subjected to simple processing (for example, lathe processing), the manufacturing cost of the bearing housing can be reduced. However, in this case, the processing accuracy of the inner peripheral surface of the through hole is lowered, and the play between the through hole and the journal bearing is increased. For this reason, the variation in the tip clearance becomes large. Therefore, an object of the present invention is to provide a bearing assembly and a turbocharger that can easily reduce the variation in chip clearance.

上記課題を解決するため、本発明のベアリングアセンブリは、貫通孔を有するベアリングハウジングと、前記貫通孔の内周面に固定され、コンプレッサインペラとタービンインペラとを連結する回転軸が挿通されるジャーナル軸受と、を備えるベアリングアセンブリであって、前記ジャーナル軸受は、前記コンプレッサインペラ側の端部に、前記貫通孔に圧接する圧接部を有することを特徴とする。また、上記課題を解決するため、本発明のターボチャージャは、前記ベアリングアセンブリを備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a bearing assembly of the present invention includes a bearing housing having a through hole, and a journal bearing that is fixed to the inner peripheral surface of the through hole and through which a rotating shaft that connects the compressor impeller and the turbine impeller is inserted. The journal bearing has a press-contact portion that press-contacts the through-hole at an end portion on the compressor impeller side. Moreover, in order to solve the said subject, the turbocharger of this invention is equipped with the said bearing assembly, It is characterized by the above-mentioned.

本発明のベアリングアセンブリおよびターボチャージャによると、圧接部を用いて、貫通孔にジャーナル軸受を圧接、固定することができる。また、当該圧接により、貫通孔に対して、ジャーナル軸受を、精度良く位置決めすることができる。このため、チップクリアランスのバラツキを、簡単に小さくすることができる。また、コンプレッサインペラがコンプレッサハウジングに干渉するのを、簡単に抑制することができる。 According to the bearing assembly and the turbocharger of the present invention, the journal bearing can be pressed and fixed to the through hole using the press contact portion. Moreover, the journal bearing can be accurately positioned with respect to the through hole by the press contact. For this reason, the variation in chip clearance can be easily reduced. Further, it is possible to easily suppress the compressor impeller from interfering with the compressor housing.

また、圧接部は、ジャーナル軸受のコンプレッサインペラ側の端部に配置されている。このため、圧接部がジャーナル軸受のタービンインペラ側の端部に配置されている場合と比較して、コンプレッサインペラががたつきにくい。したがって、チップクリアランスのバラツキを小さくすることができる。また、コンプレッサインペラがコンプレッサハウジングに干渉するのを、抑制することができる。 Moreover, the press contact part is arrange | positioned at the edge part by the side of the compressor impeller of a journal bearing. For this reason, compared with the case where the press-contact part is arrange | positioned at the edge part by the side of the turbine impeller of a journal bearing, a compressor impeller is hard to rattle. Therefore, variation in chip clearance can be reduced. Moreover, it can suppress that a compressor impeller interferes with a compressor housing.

本発明のターボチャージャの一実施形態のターボチャージャの軸方向断面図である。It is an axial sectional view of the turbocharger of one embodiment of the turbocharger of the present invention. 図１の枠ＩＩ内の拡大図である。It is an enlarged view in the frame II of FIG. （ａ）〜（ｃ）は、同ターボチャージャのベアリングアセンブリの組付方法の第一段階〜第三段階の模式図である。(A)-(c) is a schematic diagram of the 1st step-the 3rd step of the assembly method of the bearing assembly of the turbocharger. 図３（ｃ）の円ＩＶ内の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view in a circle IV in FIG. その他の実施形態のターボチャージャの径方向部分断面図である。It is a radial direction fragmentary sectional view of the turbocharger of other embodiments.

以下、本発明のベアリングアセンブリおよびターボチャージャの実施の形態について説明する。 Embodiments of a bearing assembly and a turbocharger according to the present invention will be described below.

＜ターボチャージャの構成＞
まず、本実施形態のターボチャージャの構成について説明する。図１に、本実施形態のターボチャージャの軸方向断面図を示す。図１に示すように、本実施形態のターボチャージャ１は、ベアリングアセンブリＡと、回転部５と、コンプレッサハウジング９１と、タービンハウジング９２と、を備えている。 <Turbocharger configuration>
First, the configuration of the turbocharger of this embodiment will be described. FIG. 1 shows an axial sectional view of the turbocharger of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the turbocharger 1 of this embodiment includes a bearing assembly A, a rotating unit 5, a compressor housing 91, and a turbine housing 92.

ベアリングアセンブリＡは、ジャーナル軸受３と、スラスト軸受４と、ベアリングハウジング９０と、を備えている。ベアリングハウジング９０の内部には、油路９０１ａ、９０１ｂと、軸受収容部９０２ａ、９０２ｂと、が形成されている。軸受収容部９０２ａは、本発明の「貫通孔」の概念に含まれる。前側または後側から見て、軸受収容部９０２ａは、ベアリングハウジング９０の径方向中心部に配置されている。軸受収容部９０２ｂは、軸受収容部９０２ａの前側に連なっている。ジャーナル軸受３は、滑り軸受である。ジャーナル軸受３は、軸受収容部９０２ａに収容されている。ジャーナル軸受３の構成については、後で詳しく説明する。スラスト軸受４は、軸受収容部９０２ｂに収容されている。コンプレッサハウジング９１は、ベアリングハウジング９０の前側に配置されている。タービンハウジング９２は、ベアリングハウジング９０の後側に配置されている。 The bearing assembly A includes a journal bearing 3, a thrust bearing 4, and a bearing housing 90. Oil passages 901a and 901b and bearing housing portions 902a and 902b are formed in the bearing housing 90. The bearing housing portion 902a is included in the concept of the “through hole” of the present invention. When viewed from the front side or the rear side, the bearing housing portion 902 a is disposed at the radial center of the bearing housing 90. The bearing housing portion 902b is connected to the front side of the bearing housing portion 902a. The journal bearing 3 is a sliding bearing. The journal bearing 3 is accommodated in the bearing accommodating portion 902a. The configuration of the journal bearing 3 will be described in detail later. The thrust bearing 4 is accommodated in the bearing accommodating portion 902b. The compressor housing 91 is disposed on the front side of the bearing housing 90. The turbine housing 92 is disposed on the rear side of the bearing housing 90.

回転部５は、ベアリングハウジング９０に対して、回転可能である。回転部５は、回転軸５０と、コンプレッサインペラ５１と、タービンインペラ５２と、スラストカラー５３と、を備えている。回転軸５０は、ベアリングハウジング９０を前後方向（中心軸Ｃの軸方向）に貫通している。回転軸５０は、ジャーナル軸受３により、径方向外側から、回転可能に支持されている。コンプレッサインペラ５１は、回転軸５０の前端に取り付けられている。タービンインペラ５２は、回転軸５０の後端に連なっている。すなわち、回転軸５０は、コンプレッサインペラ５１とタービンインペラ５２とを連結している。コンプレッサインペラ５１とコンプレッサハウジング９１との間には、径方向のチップクリアランスＢが確保されている。スラストカラー５３は、回転軸５０の外周面に取り付けられている。スラストカラー５３は、スラスト軸受４により、軸方向から、回転可能に支持されている。 The rotating part 5 is rotatable with respect to the bearing housing 90. The rotating unit 5 includes a rotating shaft 50, a compressor impeller 51, a turbine impeller 52, and a thrust collar 53. The rotating shaft 50 passes through the bearing housing 90 in the front-rear direction (axial direction of the central axis C). The rotating shaft 50 is rotatably supported by the journal bearing 3 from the radially outer side. The compressor impeller 51 is attached to the front end of the rotating shaft 50. The turbine impeller 52 is connected to the rear end of the rotary shaft 50. That is, the rotating shaft 50 connects the compressor impeller 51 and the turbine impeller 52. A radial tip clearance B is secured between the compressor impeller 51 and the compressor housing 91. The thrust collar 53 is attached to the outer peripheral surface of the rotating shaft 50. The thrust collar 53 is rotatably supported by the thrust bearing 4 from the axial direction.

潤滑油は、油路９０１ａを経由して、ジャーナル軸受３、スラスト軸受４に供給される。ジャーナル軸受３、スラスト軸受４において使用された潤滑油は、油路９０１ｂを経由して、ベアリングハウジング９０から排出される。 Lubricating oil is supplied to the journal bearing 3 and the thrust bearing 4 via an oil passage 901a. Lubricating oil used in the journal bearing 3 and the thrust bearing 4 is discharged from the bearing housing 90 via the oil passage 901b.

＜ジャーナル軸受の構成＞
次に、本実施形態のターボチャージャのジャーナル軸受の構成について説明する。図２に、図１の枠ＩＩ内の拡大図を示す。図２に示すように、ジャーナル軸受３は、前後方向に延在する円筒状を呈している。ジャーナル軸受３の径方向内側には、回転軸５０が、自身の中心軸Ｃ周りに回転可能に挿通されている。ジャーナル軸受３は、スラストカラー５３の後側に並置されている。 <Configuration of journal bearing>
Next, the configuration of the journal bearing of the turbocharger of this embodiment will be described. FIG. 2 shows an enlarged view in the frame II of FIG. As shown in FIG. 2, the journal bearing 3 has a cylindrical shape extending in the front-rear direction. On the radially inner side of the journal bearing 3, a rotating shaft 50 is inserted so as to be rotatable around its own central axis C. The journal bearing 3 is juxtaposed on the rear side of the thrust collar 53.

ジャーナル軸受３は、外周面に、小径部３０と大径部３１とテーパ部３２とを備えている。大径部３１は、本発明の「圧接部」の概念に含まれる。小径部３０は、ジャーナル軸受３の外周面の前後方向略全長（後述する大径部３１、テーパ部３２以外の部分）に亘って配置されている。小径部３０には、油孔３００が開設されている。油孔３００は、ジャーナル軸受３を径方向（上下方向）に貫通している。ジャーナル軸受３の内周面と回転軸５０の外周面との間には、隙間Ｄと、一対の摺動界面Ｅと、が設定されている。一対の摺動界面Ｅは、隙間Ｄの前後両側に配置されている。油孔３００は、ベアリングハウジング９０の油路９０１ａと隙間Ｄとを径方向に連結している。ターボチャージャ１の駆動時、すなわち回転軸５０の回転時において、潤滑油は、油路９０１ａ、油孔３００を介して、隙間Ｄに供給される。隙間Ｄにおいて、潤滑油は、前後方向両側に分流し、前後一対の摺動界面Ｅに供給される。当該潤滑油により、摺動界面Ｅに、油膜が形成される。 The journal bearing 3 includes a small-diameter portion 30, a large-diameter portion 31, and a tapered portion 32 on the outer peripheral surface. The large diameter portion 31 is included in the concept of the “pressure contact portion” of the present invention. The small diameter portion 30 is disposed over substantially the entire length of the outer peripheral surface of the journal bearing 3 in the front-rear direction (a portion other than the large diameter portion 31 and the tapered portion 32 described later). An oil hole 300 is formed in the small diameter portion 30. The oil hole 300 penetrates the journal bearing 3 in the radial direction (vertical direction). A gap D and a pair of sliding interfaces E are set between the inner peripheral surface of the journal bearing 3 and the outer peripheral surface of the rotary shaft 50. The pair of sliding interfaces E are disposed on both front and rear sides of the gap D. The oil hole 300 connects the oil passage 901a of the bearing housing 90 and the gap D in the radial direction. When the turbocharger 1 is driven, that is, when the rotary shaft 50 is rotated, the lubricating oil is supplied to the gap D through the oil passage 901a and the oil hole 300. In the gap D, the lubricating oil is divided into both sides in the front-rear direction and supplied to the pair of front and rear sliding interfaces E. An oil film is formed on the sliding interface E by the lubricating oil.

大径部３１、テーパ部３２は、小径部３０の前側に配置されている。大径部３１、テーパ部３２は、ジャーナル軸受３前端のフランジ部３３に、配置されている。フランジ部３３は、本発明の「コンプレッサインペラ側の端部」の概念に含まれる。大径部３１は、小径部３０よりも、大径である。テーパ部３２は、前側の大径部３１と、後側の小径部３０と、の間に配置されている。テーパ部３２は、前側から後側に向かって縮径する、テーパ面である。 The large diameter part 31 and the taper part 32 are arranged on the front side of the small diameter part 30. The large diameter portion 31 and the taper portion 32 are disposed on the flange portion 33 at the front end of the journal bearing 3. The flange portion 33 is included in the concept of the “end portion on the compressor impeller side” of the present invention. The large diameter portion 31 has a larger diameter than the small diameter portion 30. The tapered portion 32 is disposed between the front large diameter portion 31 and the rear small diameter portion 30. The tapered portion 32 is a tapered surface that decreases in diameter from the front side toward the rear side.

ベアリングハウジング９０の軸受収容部９０２ａは、内周面に、小径部９１０と大径部９１１とテーパ部９１２とを備えている。小径部９１０は、ジャーナル軸受３の小径部３０の径方向外側に配置されている。大径部９１１は、ジャーナル軸受３の大径部３１の径方向外側に配置されている。大径部９１１は、小径部９１０よりも、大径である。テーパ部９１２は、前側の大径部９１１と、後側の小径部９１０と、の間に配置されている。テーパ部９１２は、前側から後側に向かって縮径する、テーパ面である。テーパ部９１２は、ジャーナル軸受３のテーパ部３２の径方向外側に配置されている。 The bearing housing portion 902a of the bearing housing 90 includes a small diameter portion 910, a large diameter portion 911, and a tapered portion 912 on the inner peripheral surface. The small diameter portion 910 is disposed on the radially outer side of the small diameter portion 30 of the journal bearing 3. The large diameter portion 911 is disposed on the radially outer side of the large diameter portion 31 of the journal bearing 3. The large diameter portion 911 has a larger diameter than the small diameter portion 910. The tapered portion 912 is disposed between the large-diameter portion 911 on the front side and the small-diameter portion 910 on the rear side. The tapered portion 912 is a tapered surface that decreases in diameter from the front side toward the rear side. The tapered portion 912 is disposed on the radially outer side of the tapered portion 32 of the journal bearing 3.

＜ベアリングアセンブリの組付方法＞
次に、本実施形態のベアリングアセンブリの組付方法について説明する。図３（ａ）〜図３（ｃ）に、本実施形態のターボチャージャのベアリングアセンブリの組付方法の第一段階〜第三段階の模式図を示す。図４に、図３（ｃ）の円ＩＶ内の拡大図を示す。なお、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示す部分は、図２の枠ＩＩに対応している。 <Assembly method of bearing assembly>
Next, a method for assembling the bearing assembly of this embodiment will be described. FIGS. 3A to 3C are schematic views of the first to third stages of the method of assembling the turbocharger bearing assembly of the present embodiment. FIG. 4 shows an enlarged view in a circle IV in FIG. In addition, the part shown to Fig.3 (a)-FIG.3 (c) respond | corresponds to the frame II of FIG.

図３（ａ）に示すように、第一段階においては、ベアリングハウジング９０の軸受収容部９０２ａに、前側からジャーナル軸受３を接近させる。そして、大径部９１１に小径部３０を挿入する。ここで、小径部３０は、大径部９１１よりも小径である。このため、簡単に、大径部９１１に小径部３０を挿入することができる。 As shown in FIG. 3A, in the first stage, the journal bearing 3 is brought closer to the bearing housing portion 902a of the bearing housing 90 from the front side. Then, the small diameter part 30 is inserted into the large diameter part 911. Here, the small diameter portion 30 has a smaller diameter than the large diameter portion 911. For this reason, the small diameter part 30 can be easily inserted into the large diameter part 911.

図３（ｂ）に示すように、第二段階においては、ベアリングハウジング９０の軸受収容部９０２ａの径方向内側を、前側から後側に向かって、ジャーナル軸受３を進行させる。ここで、小径部３０と小径部９１０とは略同径（小径部３０の方が若干小径）である。このため、小径部９１０に小径部３０を挿入するのは困難である。この点、小径部３０が大径部９１１から小径部９１０に移動する際、小径部３０は、テーパ部９１２により案内される。このため、簡単に、小径部９１０に小径部３０を挿入することができる。 As shown in FIG. 3B, in the second stage, the journal bearing 3 is advanced from the front side to the rear side in the radial direction inside of the bearing housing portion 902a of the bearing housing 90. Here, the small diameter portion 30 and the small diameter portion 910 have substantially the same diameter (the small diameter portion 30 is slightly smaller in diameter). For this reason, it is difficult to insert the small diameter portion 30 into the small diameter portion 910. In this regard, when the small diameter portion 30 moves from the large diameter portion 911 to the small diameter portion 910, the small diameter portion 30 is guided by the tapered portion 912. For this reason, the small diameter part 30 can be easily inserted into the small diameter part 910.

図３（ｃ）に示すように、第三段階においては、大径部９１１に大径部３１を挿入する。ここで、大径部３１は、大径部９１１よりも大径である。すなわち、図４に示すように、大径部３１には、圧入代（前側または後側から見て大径部３１と大径部９１１との重複部）Ｆが設定されている。このため、圧入代Ｆを潰しながら（大径部３１を縮径させながら）、大径部９１１に大径部３１を圧入する。圧入後において、大径部３１は、大径部９１１に、径方向内側から全周的に無端環状に圧接する。 As shown in FIG. 3C, in the third stage, the large diameter portion 31 is inserted into the large diameter portion 911. Here, the large diameter portion 31 has a larger diameter than the large diameter portion 911. That is, as shown in FIG. 4, a press-fitting allowance (overlapping portion between the large diameter portion 31 and the large diameter portion 911 as viewed from the front side or the rear side) F is set in the large diameter portion 31. For this reason, the large diameter portion 31 is press-fitted into the large diameter portion 911 while crushing the press fitting allowance F (while reducing the diameter of the large diameter portion 31). After the press-fitting, the large-diameter portion 31 is press-contacted to the large-diameter portion 911 in an endless annular manner from the inside in the radial direction.

＜作用効果＞
次に、本実施形態のベアリングアセンブリおよびターボチャージャの作用効果について説明する。図２に示すように、本実施形態のターボチャージャ１のジャーナル軸受３は、フランジ部３３（コンプレッサインペラ５１側の端部）に、大径部９１１に圧接する大径部３１を備えている。このため、大径部３１だけを用いて、軸受収容部９０２ａにジャーナル軸受３を圧接、固定することができる。また、当該圧接により、軸受収容部９０２ａに対して、ジャーナル軸受３を、精度良く位置決めすることができる。このため、図１に示すチップクリアランスＢのバラツキを、簡単に小さくすることができる。また、コンプレッサインペラ５１がコンプレッサハウジング９１に干渉するのを、簡単に抑制することができる。 <Effect>
Next, the effect of the bearing assembly and turbocharger of this embodiment will be described. As shown in FIG. 2, the journal bearing 3 of the turbocharger 1 according to the present embodiment includes a large-diameter portion 31 that press-contacts the large-diameter portion 911 at the flange portion 33 (the end portion on the compressor impeller 51 side). For this reason, the journal bearing 3 can be pressed and fixed to the bearing housing portion 902a using only the large diameter portion 31. Moreover, the journal bearing 3 can be accurately positioned with respect to the bearing housing portion 902a by the press contact. For this reason, the variation of the chip clearance B shown in FIG. 1 can be easily reduced. Further, the compressor impeller 51 can be easily prevented from interfering with the compressor housing 91.

また、大径部３１は、ジャーナル軸受３の前端部に配置されている。このため、大径部３１がジャーナル軸受３の後端部（タービンインペラ５２側の端部）に配置されている場合と比較して、コンプレッサインペラ５１ががたつきにくい。このため、図１に示すチップクリアランスＢのバラツキを小さくすることができる。また、コンプレッサインペラ５１がコンプレッサハウジング９１に干渉するのを、抑制することができる。 Further, the large diameter portion 31 is disposed at the front end portion of the journal bearing 3. For this reason, compared with the case where the large diameter part 31 is arrange | positioned at the rear-end part (end part by the side of the turbine impeller 52) of the journal bearing 3, the compressor impeller 51 is hard to rattle. For this reason, the variation of the chip clearance B shown in FIG. 1 can be reduced. Further, the compressor impeller 51 can be prevented from interfering with the compressor housing 91.

また、仮に、複数のターボチャージャ１間において軸受収容部９０２ａの内径の寸法が多少ばらついても、図４に示す圧入代Ｆ（つまり大径部９１１に対する大径部３１の圧接力）が、多少ばらつくに過ぎない。このため、大径部３１を、大径部９１１に、確実に圧接させることができる。このように、大径部３１により、チップクリアランスＢのバラツキを小さくすることができる。このため、軸受収容部９０２ａの内周面の加工精度を低くすることができる。すなわち、軸受収容部９０２ａの内径の寸法公差を大きく（緩く）することができる。したがって、軸受収容部９０２ａに、安価な加工（例えば旋盤加工）を施すことができる。よって、軸受収容部９０２ａに精密加工（例えばホーニング加工）を施す場合と比較して、ベアリングハウジング９０、ベアリングアセンブリＡ、延いてはターボチャージャ１の製造コストを削減することができる。 Even if the inner diameter of the bearing housing portion 902a varies somewhat between the plurality of turbochargers 1, the press-fitting allowance F shown in FIG. 4 (that is, the pressure contact force of the large diameter portion 31 with respect to the large diameter portion 911) is somewhat small. It only varies. For this reason, the large diameter part 31 can be reliably press-contacted to the large diameter part 911. Thus, the large-diameter portion 31 can reduce the variation in the tip clearance B. For this reason, the processing accuracy of the inner peripheral surface of the bearing housing portion 902a can be lowered. That is, the dimensional tolerance of the inner diameter of the bearing housing portion 902a can be increased (loosened). Therefore, inexpensive processing (for example, lathe processing) can be performed on the bearing housing portion 902a. Therefore, the manufacturing cost of the bearing housing 90, the bearing assembly A, and eventually the turbocharger 1 can be reduced as compared with the case where precision processing (for example, honing processing) is performed on the bearing housing portion 902a.

また、ジャーナル軸受３を形成する材料（例えば、銅系材料（黄銅など））は、ベアリングハウジング９０を形成する材料（例えば、鉄系材料（鋳鉄など）、アルミ系材料（アルミニウムなど））よりも、線膨張率が高い。このため、ターボチャージャ１の駆動時の熱により、ジャーナル軸受３が、軸受収容部９０２ａに、径方向内側から圧接しやすい。したがって、軸受収容部９０２ａにジャーナル軸受３を、しっかりと固定することができる。よって、軸受収容部９０２ａに対して、ジャーナル軸受３を、精度良く位置決めすることができる。このため、チップクリアランスＢのバラツキを小さくすることができる。また、コンプレッサインペラ５１がコンプレッサハウジング９１に干渉するのを、抑制することができる。 The material forming the journal bearing 3 (for example, copper-based material (brass etc.)) is more than the material forming the bearing housing 90 (for example, iron-based material (cast iron, etc.), aluminum-based material (aluminum etc.)). The linear expansion coefficient is high. For this reason, the journal bearing 3 is likely to be in pressure contact with the bearing housing portion 902a from the inside in the radial direction due to heat generated when the turbocharger 1 is driven. Therefore, the journal bearing 3 can be firmly fixed to the bearing housing portion 902a. Therefore, the journal bearing 3 can be accurately positioned with respect to the bearing housing portion 902a. For this reason, the variation in the tip clearance B can be reduced. Further, the compressor impeller 51 can be prevented from interfering with the compressor housing 91.

また、図３（ａ）に示すように、小径部３０は、大径部９１１よりも小径である。このため、ベアリングアセンブリＡの組付時において、簡単に、大径部９１１に小径部３０を挿入することができる。また、図３（ｂ）に示すように、小径部３０と小径部９１０とは略同径であるものの、ベアリングアセンブリＡの組付時において、小径部３０が大径部９１１から小径部９１０に移動する際、小径部３０は、テーパ部９１２により案内される。このため、簡単に、小径部９１０に小径部３０を位置決め（調芯）することができる。したがって、簡単に、小径部９１０に小径部３０を挿入することができる。 In addition, as shown in FIG. 3A, the small diameter portion 30 has a smaller diameter than the large diameter portion 911. For this reason, when the bearing assembly A is assembled, the small diameter portion 30 can be easily inserted into the large diameter portion 911. Further, as shown in FIG. 3B, although the small diameter portion 30 and the small diameter portion 910 have substantially the same diameter, the small diameter portion 30 is changed from the large diameter portion 911 to the small diameter portion 910 when the bearing assembly A is assembled. When moving, the small diameter portion 30 is guided by the tapered portion 912. For this reason, the small diameter part 30 can be easily positioned (aligned) in the small diameter part 910. Therefore, the small diameter part 30 can be easily inserted into the small diameter part 910.

また、従来のターボチャージャの場合、ジャーナル軸受３を軸受収容部９０２ａに固定するのに、位置決めピンを用いていた。すなわち、径方向に延在する位置決めピンにより、ジャーナル軸受３と軸受収容部９０２ａとを連結していた。このため、ターボチャージャの部品点数が多かった。また、軸受収容部９０２ａ、ジャーナル軸受３に、位置決めピン挿入用の横孔（径方向に延在する孔）を形成する必要があった。また、位置決めピンの配置スペースを確保する分だけ、ジャーナル軸受３、軸受収容部９０２ａの前後方向全長（軸方向全長）が長かった。すなわち、ベアリングアセンブリＡ、ターボチャージャ１の前後方向全長が長かった。 In the case of a conventional turbocharger, a positioning pin is used to fix the journal bearing 3 to the bearing housing portion 902a. That is, the journal bearing 3 and the bearing housing portion 902a are connected by the positioning pin extending in the radial direction. For this reason, the number of parts of the turbocharger was large. Further, it is necessary to form a lateral hole for inserting a positioning pin (a hole extending in the radial direction) in the bearing housing portion 902a and the journal bearing 3. Further, the total length in the front-rear direction (the total length in the axial direction) of the journal bearing 3 and the bearing accommodating portion 902a is long by the amount of space for the positioning pins. That is, the overall length of the bearing assembly A and the turbocharger 1 in the front-rear direction is long.

この点、本実施形態のターボチャージャ１によると、図２に示すように、ジャーナル軸受３は、軸受収容部９０２ａに、大径部３１を用いて、固定されている。このため、固定部材（例えば、位置決めピン、キー、ボルトなどのように、軸受収容部９０２ａにジャーナル軸受３を固定するための部材）が不要である。したがって、ターボチャージャ１の部品点数を少なくすることができる。また、軸受収容部９０２ａ、ジャーナル軸受３に、固定部材用の加工を施す必要がない。また、ジャーナル軸受３、軸受収容部９０２ａの前後方向全長（軸方向全長）を短くすることができる。すなわち、ベアリングアセンブリＡ、ターボチャージャ１の前後方向全長を短くすることができる。 In this regard, according to the turbocharger 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 2, the journal bearing 3 is fixed to the bearing housing portion 902 a using the large diameter portion 31. For this reason, a fixing member (for example, a member for fixing the journal bearing 3 to the bearing housing portion 902a such as a positioning pin, a key, and a bolt) is unnecessary. Therefore, the number of parts of the turbocharger 1 can be reduced. Further, it is not necessary to process the fixing member on the bearing housing portion 902a and the journal bearing 3. Moreover, the front-rear direction full length (axial direction full length) of the journal bearing 3 and the bearing accommodating part 902a can be shortened. That is, the overall length in the front-rear direction of the bearing assembly A and the turbocharger 1 can be shortened.

また、従来のターボチャージャの場合、位置決めピンは、ジャーナル軸受の周方向一部にだけ配置されていた。このため、位置決めピンは、回転軸５０に対するジャーナル軸受３の供回りを抑制することはできるものの、チップクリアランスＢのバラツキを小さくすることはできなかった。すなわち、位置決めピンは、「供回り抑制機能（周方向位置決め機能）」しか有していなかった。これに対して、本実施形態のターボチャージャ１の大径部３１は、大径部９１１に、全周的に圧接している。このため、大径部３１は、軸受収容部９０２ａに対して、ジャーナル軸受３を、調芯することができる。このように、大径部３１は、「供回り抑制機能」に加えて、「調芯機能（径方向位置決め機能）」を有している。したがって、チップクリアランスＢのバラツキを小さくすることができる。また、コンプレッサインペラ５１がコンプレッサハウジング９１に干渉するのを、抑制することができる。 Further, in the case of the conventional turbocharger, the positioning pin is arranged only in a part of the journal bearing in the circumferential direction. For this reason, although the positioning pin can suppress the rotation of the journal bearing 3 with respect to the rotating shaft 50, the variation in the tip clearance B cannot be reduced. That is, the positioning pin has only a “rotation suppression function (circumferential positioning function)”. In contrast, the large-diameter portion 31 of the turbocharger 1 of the present embodiment is in pressure contact with the large-diameter portion 911 over the entire circumference. For this reason, the large diameter part 31 can align the journal bearing 3 with respect to the bearing accommodating part 902a. As described above, the large-diameter portion 31 has the “alignment function (radial direction positioning function)” in addition to the “rotation suppression function”. Therefore, the variation in the tip clearance B can be reduced. Further, the compressor impeller 51 can be prevented from interfering with the compressor housing 91.

また、図４に示す圧入代Ｆは、大径部３１の全周に亘って一定である。このため、大径部３１の周方向における圧接力のバラツキを抑制することができる。したがって、チップクリアランスＢのバラツキを小さくすることができる。また、コンプレッサインペラ５１がコンプレッサハウジング９１に干渉するのを、抑制することができる。 Further, the press fitting allowance F shown in FIG. 4 is constant over the entire circumference of the large diameter portion 31. For this reason, variation in the pressure contact force in the circumferential direction of the large diameter portion 31 can be suppressed. Therefore, the variation in the tip clearance B can be reduced. Further, the compressor impeller 51 can be prevented from interfering with the compressor housing 91.

＜その他＞
以上、本発明のベアリングアセンブリおよびターボチャージャの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。 <Others>
The embodiments of the bearing assembly and the turbocharger according to the present invention have been described above. However, the embodiment is not particularly limited to the above embodiment. Various modifications and improvements that can be made by those skilled in the art are also possible.

図５に、その他の実施形態のターボチャージャの径方向部分断面図を示す。なお、図２、図４と対応する部位については、同じ符号で示す。また、図５に示す断面は、図２のＶ−Ｖ断面（ジャーナル軸受３の前面）に対応している。図５に一点鎖線で示すように、大径部９１１挿入前の大径部３１には、中心軸Ｃを中心とする周方向に、複数の圧入代Ｆが設定されている。このため、ベアリングアセンブリ組付時においては、複数の圧入代Ｆを潰しながら（大径部３１を部分的に縮径させながら）、大径部９１１に大径部３１を圧入する。圧入後において、大径部３１は、大径部９１１に、径方向内側から全周的に点線環状に圧接する。すなわち、大径部３１は、複数の圧接部３１ａと、複数の非圧接部３１ｂと、を備えている。複数の圧接部３１ａと複数の非圧接部３１ｂとは、周方向に交互に並んでいる。 In FIG. 5, the radial direction fragmentary sectional view of the turbocharger of other embodiment is shown. 2 and 4 are denoted by the same reference numerals. Further, the cross section shown in FIG. 5 corresponds to the VV cross section (front surface of the journal bearing 3) of FIG. As indicated by a one-dot chain line in FIG. 5, a plurality of press-fitting allowances F are set in the circumferential direction around the central axis C in the large-diameter portion 31 before the large-diameter portion 911 is inserted. For this reason, at the time of assembling the bearing assembly, the large diameter portion 31 is press-fitted into the large diameter portion 911 while crushing the plurality of press-fitting allowances F (while partially reducing the diameter of the large diameter portion 31). After the press-fitting, the large-diameter portion 31 is press-contacted to the large-diameter portion 911 in a circular dotted line from the inner side in the radial direction. That is, the large diameter portion 31 includes a plurality of pressure contact portions 31a and a plurality of non-pressure contact portions 31b. The plurality of pressure contact portions 31a and the plurality of non-pressure contact portions 31b are alternately arranged in the circumferential direction.

圧接部３１ａにおいて、大径部３１は大径部９１１に圧接している。このため、軸受収容部９０２ａにジャーナル軸受３を圧接、固定することができる。また、当該圧接により、軸受収容部９０２ａに対して、ジャーナル軸受３を、精度良く位置決めすることができる。このため、図１に示すチップクリアランスＢのバラツキを小さくすることができる。また、コンプレッサインペラ５１がコンプレッサハウジング９１に干渉するのを、抑制することができる。 In the pressure contact portion 31a, the large diameter portion 31 is in pressure contact with the large diameter portion 911. For this reason, the journal bearing 3 can be pressure-contacted and fixed to the bearing accommodating part 902a. Moreover, the journal bearing 3 can be accurately positioned with respect to the bearing housing portion 902a by the press contact. For this reason, the variation of the chip clearance B shown in FIG. 1 can be reduced. Further, the compressor impeller 51 can be prevented from interfering with the compressor housing 91.

一方、非圧接部３１ｂにおいて、大径部３１は大径部９１１に圧接していない。大径部３１と大径部９１１との間には隙間Ｇが確保されている。このため、非圧接部３１ｂを介して、潤滑油を前後方向に流通させることができる。また、複数の圧接部３１ａは、周方向に等間隔ずつ離間して配置されている。このため、大径部３１の周方向における圧接力のバラツキを抑制することができる。したがって、チップクリアランスＢのバラツキを小さくすることができる。また、コンプレッサインペラ５１がコンプレッサハウジング９１に干渉するのを、抑制することができる。 On the other hand, in the non-pressure contact part 31b, the large diameter part 31 is not in pressure contact with the large diameter part 911. A gap G is secured between the large diameter portion 31 and the large diameter portion 911. For this reason, lubricating oil can be distribute | circulated in the front-back direction via the non-pressure-contact part 31b. Further, the plurality of press contact portions 31a are arranged at equal intervals in the circumferential direction. For this reason, variation in the pressure contact force in the circumferential direction of the large diameter portion 31 can be suppressed. Therefore, the variation in the tip clearance B can be reduced. Further, the compressor impeller 51 can be prevented from interfering with the compressor housing 91.

図４、図５に示す圧入代Ｆを、大径部９１１に設定してもよい。この場合、大径部３１において、圧入代Ｆに径方向に対向する部分（圧入代Ｆを潰す部分、または圧入代Ｆにより潰される部分）が、本発明の「圧接部」に相当する。圧入代Ｆは、ジャーナル軸受３の外周面および軸受収容部９０２ａの内周面のうち、少なくとも一方に配置すればよい。 The press-fitting allowance F shown in FIGS. 4 and 5 may be set in the large diameter portion 911. In this case, in the large-diameter portion 31, a portion facing the press-fitting allowance F in the radial direction (a portion where the press-fit allowance F is crushed or a portion crushed by the press-fit allowance F) corresponds to the “press contact portion” of the present invention. The press-fitting allowance F may be disposed on at least one of the outer peripheral surface of the journal bearing 3 and the inner peripheral surface of the bearing housing portion 902a.

圧入代（つまり圧接部）Ｆの位置、配置数は特に限定しない。圧入代Ｆが、ジャーナル軸受３の前後方向（軸方向）全長に亘って配置されていてもよい。また、複数の圧入代Ｆが、ジャーナル軸受３の前後方向に、所定間隔ずつ離間して配置されていてもよい。また、ジャーナル軸受３は、前端部（コンプレッサインペラ５１側の端部）および後端部（タービンインペラ５２側の端部）のうち、チップクリアランスのバラツキを小さくしたいインペラ側の端部に、圧入代Ｆを備えていてもよい。例えば、圧入代Ｆをジャーナル軸受３の後端部に配置すると、タービンインペラ５２側のチップクリアランスのバラツキを小さくすることができる。また、タービンインペラ５２がタービンハウジング９２に干渉するのを、抑制することができる。また、ジャーナル軸受３の外径が、前後方向全長に亘って同一でもよい。すなわち、図２に示すフランジ部３３が、ジャーナル軸受３に配置されていなくてもよい。また、フランジ部３３に圧入代Ｆが設定されていなくてもよい。また、図５に示す非圧接部３１ｂの隙間Ｇが０であってもよい。 The position of the press-fitting allowance (that is, the press contact portion) F and the number of arrangement are not particularly limited. The press-fitting allowance F may be disposed over the entire length of the journal bearing 3 in the front-rear direction (axial direction). Further, a plurality of press-fitting allowances F may be arranged at predetermined intervals in the front-rear direction of the journal bearing 3. Further, the journal bearing 3 has a press-fitting allowance at an end on the impeller side where a variation in tip clearance is to be reduced, among a front end (end on the compressor impeller 51 side) and a rear end (end on the turbine impeller 52 side). F may be provided. For example, when the press-fitting allowance F is arranged at the rear end portion of the journal bearing 3, the variation in the tip clearance on the turbine impeller 52 side can be reduced. Further, the turbine impeller 52 can be prevented from interfering with the turbine housing 92. Moreover, the outer diameter of the journal bearing 3 may be the same over the entire length in the front-rear direction. That is, the flange portion 33 shown in FIG. 2 may not be disposed on the journal bearing 3. Further, the press-fitting allowance F may not be set in the flange portion 33. Further, the gap G of the non-pressure contact portion 31b shown in FIG.

図２に示す軸受収容部９０２ａ（特に大径部９１１）に精密加工（例えばホーニング加工）を施してもよい。こうすると、さらにチップクリアランスＢのバラツキを小さくすることができる。また、コンプレッサインペラ５１がコンプレッサハウジング９１に干渉するのを、抑制することができる。また、圧接部（大径部３１、圧接部３１ａ）と固定部材（例えば位置決めピン）とを併用してもよい。こうすると、回転軸５０に対するジャーナル軸受３の供回りを、さらに抑制することができる。また、さらにチップクリアランスＢのバラツキを小さくすることができる。また、コンプレッサインペラ５１がコンプレッサハウジング９１に干渉するのを、抑制することができる。 The bearing housing portion 902a (particularly the large diameter portion 911) shown in FIG. In this way, the variation in the tip clearance B can be further reduced. Further, the compressor impeller 51 can be prevented from interfering with the compressor housing 91. Moreover, you may use together a press-contact part (the large diameter part 31, the press-contact part 31a), and a fixing member (for example, positioning pin). If it carries out like this, the rotation of the journal bearing 3 with respect to the rotating shaft 50 can further be suppressed. Further, the variation of the tip clearance B can be further reduced. Further, the compressor impeller 51 can be prevented from interfering with the compressor housing 91.

１：ターボチャージャ、３：ジャーナル軸受、４：スラスト軸受、５：回転部、３０：小径部、３１：大径部（圧接部）、３１ａ：圧接部、３１ｂ：非圧接部、３２：テーパ部、３３：フランジ部（コンプレッサインペラ側の端部）、５０：回転軸、５１：コンプレッサインペラ、５２：タービンインペラ、５３：スラストカラー、９０：ベアリングハウジング、９１：コンプレッサハウジング、９２：タービンハウジング、３００：油孔、９０１ａ：油路、９０１ｂ：油路、９０２ａ：軸受収容部（貫通孔）、９０２ｂ：軸受収容部、９１０：小径部、９１１：大径部、９１２：テーパ部、Ａ：ベアリングアセンブリ、Ｂ：チップクリアランス、Ｃ：中心軸、Ｄ：隙間、Ｅ：摺動界面、Ｆ：圧入代、Ｇ：隙間 1: turbocharger, 3: journal bearing, 4: thrust bearing, 5: rotating part, 30: small diameter part, 31: large diameter part (pressure contact part), 31a: pressure contact part, 31b: non-pressure contact part, 32: taper part 33: flange portion (end portion on the compressor impeller side), 50: rotating shaft, 51: compressor impeller, 52: turbine impeller, 53: thrust collar, 90: bearing housing, 91: compressor housing, 92: turbine housing, 300 : Oil hole, 901a: oil passage, 901b: oil passage, 902a: bearing housing portion (through hole), 902b: bearing housing portion, 910: small diameter portion, 911: large diameter portion, 912: taper portion, A: bearing assembly , B: chip clearance, C: central axis, D: gap, E: sliding interface, F: press-fit allowance, G: gap

Claims

A bearing housing having a through hole;
A journal bearing that is fixed to the inner peripheral surface of the through hole and through which a rotating shaft that connects the compressor impeller and the turbine impeller is inserted;
A bearing assembly comprising:
The journal bearing has a pressure contact portion that press-contacts the through hole at an end portion on the compressor impeller side.

2. The bearing assembly according to claim 1, wherein the journal bearing has a plurality of the pressure contact portions disposed at circumferentially spaced apart positions at an end portion on the compressor impeller side.

A turbocharger comprising the bearing assembly according to claim 1.