JP2002054449A - ターボチャージャ用回転支持装置 - Google Patents

ターボチャージャ用回転支持装置

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JP2002054449A
JP2002054449A JP2000241986A JP2000241986A JP2002054449A JP 2002054449 A JP2002054449 A JP 2002054449A JP 2000241986 A JP2000241986 A JP 2000241986A JP 2000241986 A JP2000241986 A JP 2000241986A JP 2002054449 A JP2002054449 A JP 2002054449A
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豊 近藤
Kenji Yakura
健二 矢倉
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速運転時にもノズル24から噴出する潤滑
油を有効利用して、異常摩耗等の損傷の発生を防止す
る。 【解決手段】 保持器23の端部内周面に小径突部25
を設ける。ノズル24から潤滑油を、矢印αに示す様
に、斜め上方から、内輪12の端部外周面で上記小径突
部25の内径側部分に噴出する。この端部外周面で跳ね
返った潤滑油は、矢印βで示す様に、玉13を設けた内
側空間28内に取り込まれ、各接触部の潤滑に供され
る。この結果、上記課題を解決できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明のターボチャージャ用
回転支持装置は、例えば自動車用エンジンの出力を向上
させる為のターボチャージャに組み込み、インペラとタ
ービンとを接続する回転軸を軸受ハウジングに対し、回
転自在に支持する為に利用する。
【0002】
【従来の技術】エンジンの出力を排気量を変えずに増大
させる為、エンジンに送り込む空気を排気のエネルギに
より圧縮するターボチャージャが、広く使用されてい
る。このターボチャージャは、排気のエネルギを、排気
通路の途中に設けたタービンにより回収し、このタービ
ンをその端部に固定した回転軸により、給気通路の途中
に設けたコンプレッサのインペラを回転させる。このイ
ンペラは、エンジンの運転に伴って数万乃至は十数万mi
n-1 (r.p.m.)の速度で回転し、上記給気通路を通じて
エンジンに送り込まれる空気を圧縮する。
【0003】図2〜3は、この様なターボチャージャの
1例を示している。このターボチャージャは、排気流路
1を流通する排気により、回転軸2の一端(図2の右
端)に固定したタービン3を回転させる。この回転軸2
の回転は、この回転軸2の他端(図2の左端)に固定し
たインペラ4に伝わり、このインペラ4が給気流路5内
で回転する。この結果、この給気流路5の上流端開口か
ら吸引された空気が圧縮されて、ガソリン、軽油等の燃
料と共にエンジンのシリンダ室内に送り込まれる。この
様なターボチャージャの回転軸2は、数万〜十数万min
-1 (r.p.m.)もの高速で回転し、しかも、エンジンの
運転状況に応じてその回転速度が頻繁に変化する。従っ
て、上記回転軸2は、軸受ハウジング6に対し、小さな
回転抵抗で支持し、しかも回転支持部の潤滑を十分に考
慮する必要がある。
【0004】この為に従来から、上記軸受ハウジング6
の内側に上記回転軸2を第一、第二の玉軸受7、8によ
り、回転自在に支持している。これら第一、第二の玉軸
受7、8はそれぞれ、図4に示す様なアンギュラ型玉軸
受である。これら第一、第二の玉軸受7、8の構成は、
基本的には同じである。但し、これら両玉軸受7、8の
うち、高温の排気が流通する排気流路1に近く、温度上
昇が著しい第一の玉軸受7の潤滑条件は、低温の空気が
流通する給気流路5に近く、温度上昇がそれ程著しくは
ない、第二の玉軸受8に比べて厳しくなる。この為、上
記第一の玉軸受7の潤滑を十分に行なって、この第一の
玉軸受7に焼き付き等の損傷が発生するのを防止してい
る。本発明は、この様な第一の玉軸受7の潤滑性能の向
上を図るものである。就いては、以下の説明は、この第
一の玉軸受7を中心に行なう。
【0005】この第一の玉軸受7は、内周面に外輪軌道
9を有する外輪10と、外周面に内輪軌道11を有する
内輪12と、これら外輪軌道9と内輪軌道11との間に
転動自在に設けた複数個の玉13、13とを備える。
又、これら各玉13、13は、円環状の保持器14に設
けた複数のポケット15内に、それぞれ1個ずつ転動自
在に保持している。又、図示の例の場合には、上記内輪
12を、片側の肩部をなくした、所謂カウンタボアとし
ている。又、上記保持器14の外周面を、上記外輪10
の内周面に近接対向させる事により、この保持器14の
直径方向位置をこの外輪10により規制する、外輪案内
としている。
【0006】この様な第一の玉軸受7は、上記外輪10
を前記軸受ハウジング6の一端部に内嵌すると共に、上
記内輪12を上記回転軸2の一端部に外嵌固定する事に
より、この回転軸2の一端部を上記軸受ハウジング6に
対し、回転自在に支持している。又、上述した様に、同
様の構成を有する上記第二の玉軸受8は、外輪10を軸
受ハウジング6の他端部に内嵌すると共に、内輪12を
上記回転軸2の他端部に外嵌固定する事により、この回
転軸2の他端部を上記軸受ハウジング6に対し、回転自
在に支持している。又、上記第一、第二の玉軸受7、8
を構成する1対の外輪10、10には、圧縮ばね16に
より互いに離れる方向の弾力を付与している。即ち、こ
れら両外輪10、10の互いに対向する端面にそれぞれ
押圧環17、17を突き合わせ、これら両押圧環17、
17同士の間に上記圧縮ばね16を挟持している。従っ
て上記第一、第二の玉軸受7、8には、背面組み合わせ
(DB)型の接触角が付与された状態となる。
【0007】更に、上記軸受ハウジング6を納めたケー
シング18内に給油通路を設けて、上記各玉軸受7、8
を潤滑自在としている。ターボチャージャを装着したエ
ンジンの運転時に潤滑油は、フィルタ19により異物を
除去されてから、上記ケーシング18の内周面と上記軸
受ハウジング6の外周面との間の隙間空間を通過して、
上記外輪10に隣接する押圧環17に設けたノズル孔2
0から、上記第一の玉軸受7を構成する内輪12の外周
面に向け、径方向外方から斜めに噴出し、この第一の玉
軸受7を潤滑(オイルジェット潤滑)する。この様にし
て第一の玉軸受7に向けて噴出した潤滑油は、この第一
の玉軸受7の他、上記第二の玉軸受8も潤滑してから、
排油口21から排出される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した様な従来のタ
ーボチャージャ用回転支持装置の場合、ノズル孔20か
ら噴出した潤滑油が、必ずしも第一の玉軸受7の潤滑の
為に有効に利用できない。即ち、上述した従来構造の場
合には、上記ノズル孔20からこの第一の玉軸受7を構
成する内輪12の端部外周面に向け噴出した潤滑油の多
くの部分が、高速で回転している、この内輪12の外周
面に跳ね飛ばされて、上記第一の玉軸受7を潤滑する事
なく、周囲に飛散してしまう。
【0009】この結果、各玉13、13の転動面と、外
輪軌道9、内輪軌道11、各ポケット15の内面との、
転がり接触部又は滑り接触部に存在する潤滑油が不足す
る可能性がある。そして、不足した場合には、上記各ポ
ケット15の内面等、各部の摩耗が著しくなり、ターボ
チャージャ用回転支持装置の耐久性が損なわれるだけで
なく、極端な場合には焼き付き等の損傷を発生する。本
発明のターボチャージャ用回転支持装置は、この様な不
都合を解消すべく発明したものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のターボチャージ
ャ用回転支持装置は、前述した従来から知られているタ
ーボチャージャ用回転支持装置と同様に、その一端部に
タービンを、その他端部にインペラを、それぞれ固定し
た回転軸を、軸受ハウジングの内側に回転自在に支持す
る為、これら回転軸の外周面と軸受ハウジングの内周面
との間に玉軸受を設けている。そして、この玉軸受は、
外輪の内周面に形成した外輪軌道と、内輪の外周面に形
成した内輪軌道との間に、円環状の保持器により保持さ
れた複数個の玉を転動自在に配置して成る。又、上記玉
軸受の側方に設けたノズルからこの玉軸受に向け潤滑油
を噴出させる事により、この玉軸受の潤滑を行なう様に
構成している。
【0011】特に、本発明のターボチャージャ用回転支
持装置に於いては、上記保持器の内周面のうちで上記ノ
ズルを設けた側の端部に、径方向内方に突出する小径突
部を設けると共に、このノズルから噴出した潤滑油を、
上記内輪の外周面の一部で上記小径突部の内径側に位置
する部分に吹き付ける。そして、この部分で跳ね返った
潤滑油を、この小径突部よりも上記各玉が存在する部分
に寄った内側空間部分に取り込み自在としている。
【0012】
【作用】上述の様に構成する本発明のターボチャージャ
用回転支持装置の場合には、ノズルから内輪の外周面に
吹き付けられた潤滑油のうちの多くの部分が、内側空間
部分に取り込まれる。そして、一度この内側空間部分に
取り込まれた潤滑油は、小径突部の存在に基づいて、こ
の潤滑油が送り込まれた側から周囲に飛散する事を防止
される。この結果、上記ノズルから噴出した潤滑油を有
効利用して、玉軸受の潤滑状態を良好にできる。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態の1
例を示している。尚、本発明の特徴は、ターボチャージ
ャ用回転支持装置を構成する(前述の図2〜3に示した
第一の玉軸受7に相当する)玉軸受22を構成する保持
器23の形状を工夫する事により、(図2〜3に示した
ノズル孔20に相当する)ノズル24から噴出した潤滑
油を、上記玉軸受22内に十分に取り込んで、この玉軸
受22の潤滑状態を良好にする点にある。上記ターボチ
ャージャ用回転支持装置の全体構成に就いては、上記図
2〜3に示した構造を含み、従来から知られているもの
と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明
は、省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を
中心に説明する。
【0014】金属製或は耐熱合成樹脂製で、もみ抜き型
である、上記保持器23の内周面のうちで、上記ノズル
24を設けた側の端部(図1の左端部)に、径方向内方
に突出する小径突部25を、全周に亙って設けている。
この小径突部25は、断面形状が略三角形で、上記保持
器23の端面側を平坦面とし、中央側を、この保持器2
3の中央に向かう程内径が大きくなる方向に傾斜した、
円すい凹面状の傾斜面26としている。この様な小径突
部25の内径は、内輪12のうちでこの小径突部25の
内径側に位置する部分の外径よりも大きくしている。従
って、この小径突部25の内周縁と上記内輪12の外周
面との間には環状隙間27が、全周に亙って存在する。
【0015】上記ノズル24は、上記玉軸受22の側方
に設けられており、前記内輪12の端部外周面で上記環
状隙間27の内径側部分に、径方向外方から斜めに潤滑
油を、図1に矢印αで示す様に吹き付ける。上記内輪1
2の外周面は平滑面である為、この様にして、この内輪
12の端部外周面に斜め外方から吹き付けられた潤滑油
は、この端部外周面部分で跳ね返って、図1に矢印βで
示す様に、上記環状隙間27よりも内側部分、即ち、上
記小径突部25よりも各玉13が存在する部分に寄っ
た、内側空間28内に取り込まれる。
【0016】上述の様に構成する本発明のターボチャー
ジャ用回転支持装置の場合には、上記ノズル24から上
記内輪12の端部外周面に吹き付けられた潤滑油のうち
の多くの部分が、上記各玉13が存在する上記内側空間
28部分に取り込まれる。そして、一度この内側空間2
8部分に取り込まれた潤滑油は、上記小径突部25の存
在に基づいて、この潤滑油が送り込まれた側から周囲に
飛散する事を防止される。
【0017】即ち、ターボチャージャの運転時に上記小
径突部25を設けた保持器23は、上記各玉13の公転
に伴って高速で回転する為、上記矢印βの様に上記内側
空間28内に入り込んだ潤滑油は、上記保持器23の内
周面に沿って広がる。そして、この様にして保持器23
の内周面に広がった潤滑油は、ポケット内に入り込ん
で、このポケット内に保持された上記各玉13の転動面
に付着する。この様にしてこれら各玉13の転動面に付
着した潤滑油は、この転動面と、上記ポケットの内面並
びに外輪、内輪両軌道9、11との接触面を潤滑する。
この結果、上記ノズル24から噴出した潤滑油を有効利
用して、玉軸受22の潤滑状態を良好にできる。
【0018】
【発明の効果】本発明のターボチャージャ用支持装置
は、以上に述べた通り構成し作用する為、使用条件が厳
しい玉軸受の潤滑性を良好にして、ターボチャージャの
耐久性及び信頼性の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の1例を示す、玉軸受の部
分断面図。
【図2】ターボチャージャの全体構成を示す断面図。
【図3】ターボチャージャ用支持装置を示す、図2のA
部拡大図。
【図4】従来のターボチャージャ用支持装置に組み込ん
でいた玉軸受の断面図。
【符号の説明】 1 排気流路 2 回転軸 3 タービン 4 インペラ 5 給気流路 6 軸受ハウジング 7 第一の玉軸受 8 第二の玉軸受 9 外輪軌道 10 外輪 11 内輪軌道 12 内輪 13 玉 14 保持器 15 ポケット 16 圧縮ばね 17 押圧環 18 ケーシング 19 フィルタ 20 ノズル孔 21 排油口 22 玉軸受 23 保持器 24 ノズル 25 小径突部 26 傾斜面 27 環状隙間 28 内側空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 憲文 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目5番50号 日本精工株式会社内 Fターム(参考) 3G005 EA04 EA16 FA14 FA30 FA31 GB55 3G013 AA13 BA02 BC25 CA06 3J101 AA02 AA32 AA43 AA54 AA62 BA34 CA07 CA13 EA67 FA32 GA01 GA26

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 その一端部にタービンを、その他端部に
    インペラを、それぞれ固定した回転軸を、軸受ハウジン
    グの内側に回転自在に支持する為、これら回転軸の外周
    面と軸受ハウジングの内周面との間に、外輪の内周面に
    形成した外輪軌道と内輪の外周面に形成した内輪軌道と
    の間に円環状の保持器により保持された複数個の玉を転
    動自在に配置して成る玉軸受を設け、この玉軸受の側方
    に設けたノズルからこの玉軸受に向け潤滑油を噴出させ
    る事により、この玉軸受の潤滑を行なう様に構成したタ
    ーボチャージャ用回転支持装置に於いて、上記保持器の
    内周面のうちで上記ノズルを設けた側の端部に、径方向
    内方に突出する小径突部を設けると共に、このノズルか
    ら噴出した潤滑油を、上記内輪の外周面の一部で上記小
    径突部の内径側に位置する部分に吹き付け、この部分で
    跳ね返った潤滑油を、この小径突部よりも上記各玉が存
    在する部分に寄った内側空間部分に取り込み自在とした
    事を特徴とするターボチャージャ用回転支持装置。
JP2000241986A 2000-08-10 2000-08-10 ターボチャージャ用回転支持装置 Withdrawn JP2002054449A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013155688A (ja) * 2012-01-31 2013-08-15 Ihi Corp 過給機

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013155688A (ja) * 2012-01-31 2013-08-15 Ihi Corp 過給機

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