JP2013217436A - ターボチャージャー用転がり軸受装置 - Google Patents

ターボチャージャー用転がり軸受装置 Download PDF

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Abstract

【課題】タービン側の第１の転がり軸受における潤滑油の攪拌抵抗によるトルク損失を軽減することができるターボチャージャー用転がり軸受装置を提供する。
【解決手段】軸受ハウジング１０に対し、一端部にタービンホイール４が配設され他端部にコンプレッサインペラ５が配設されるターボチャージャーの回転軸３を、第１、第２の両転がり軸受２０、３０を介して回転可能に支持する。軸受ハウジング１０のタービン側端部には、タービンホイール４側に向けて突出する延長ハウジング部１３が形成される。延長ハウジング部１３には、回転軸３の外周面に向けて潤滑油を供給する給油孔１７が形成される。一方、回転軸３の給油孔１７に対向する軸部分の外周面には、給油孔１７から噴出される潤滑油を第１の転がり軸受２０側とタービンホイール４側とに分配する分配鍔部６が形成されている。
【選択図】図３

Description

この発明はターボチャージャー用転がり軸受装置に関する。
従来、ターボチャージャー用転がり軸受装置としては、例えば、特許文献１に開示されている。
このようなターボチャージャー用転がり軸受装置において、図４に示すように、軸受ハウジング１１０の両端部には、ターボチャージャーの回転軸１０３を回転可能に支持するタービン側の第１の転がり軸受１２０と、コンプレッサ側の第２の転がり軸受１３０とがそれぞれ配設される。
また、軸受ハウジング１１０には、軸受空間内の第１の転がり軸受１２０の近傍に位置する部分に、潤滑油を第１の転がり軸受１２０に向けて噴出するジェット給油孔（ノズル孔）１０９が形成されている。
そして、ジェット給油孔１０９から噴出される潤滑油によって、第１の転がり軸受１２０が潤滑され、焼き付きが防止される。
特開２００９−２６４５２６号公報
ところで、前記した従来のターボチャージャー用転がり軸受装置においては、軸受ハウジング１１０のジェット給油孔１０９から第１の転がり軸受１２０に向けて潤滑油が直接的に噴出される構造上、例えば、エンジンが高回転域にあるとき状態において、ジェット給油孔１０９から第１の転がり軸受１２０に向けて噴出される潤滑油の噴出量が過大となることが想定される。
この場合には、第１の転がり軸受１２０における潤滑油の攪拌抵抗によるトルク損失が大きくなる恐れがある。
この発明の目的は、前記問題点に鑑み、タービン側の第１の転がり軸受における潤滑油の攪拌抵抗によるトルク損失を軽減することができるターボチャージャー用転がり軸受装置を提供することである。
前記課題を解決するために、この発明の請求項１に係るターボチャージャー用転がり軸受装置は、軸受ハウジングに対し、一端部にタービンホイールが配設され他端部にコンプレッサインペラが配設されるターボチャージャーの回転軸を、タービン側の第１の転がり軸受とコンプレッサ側の第２の転がり軸受を介して回転可能に支持するターボチャージャー用転がり軸受装置であって、前記軸受ハウジングのタービン側端部には、前記タービンホイール側に向けて突出する延長ハウジング部が形成され、前記延長ハウジング部には、前記回転軸の外周面に向けて潤滑油を供給する給油孔が形成される一方、前記回転軸の前記給油孔に対向する軸部分の外周面には、前記給油孔から噴出される潤滑油を前記第１の転がり軸受側と前記タービンホイール側とに分配する分配鍔部が形成されていることを特徴とする。
前記構成によると、軸受ハウジングの延長ハウジング部に形成された給油孔から噴出される潤滑油は、回転軸の分配鍔部において第１の転がり軸受側とタービンホイール側とに分配されるため、従来の軸受ハウジングのジェット給油孔から第１の転がり軸受に向けて潤滑油が直接的に噴出される場合と比べ、第１の転がり軸受に対する潤滑油の供給量が過大となることが抑制される。
この結果、第１の転がり軸受における潤滑油の攪拌抵抗によるトルク損失を軽減することができる。
請求項２に係るターボチャージャー用転がり軸受装置は、請求項１に記載のターボチャージャー用転がり軸受装置であって、分配鍔部は、軸方向の両端から中央部に向けてしだいに大径に形成されて軸方向断面が山形状に形成され、
前記分配鍔部の最大径をなす頂部が給油孔に臨んでいることを特徴とする。
前記構成によると、軸方向断面が山形状に形成された分配鍔部の頂部が給油孔に臨むことで、給油孔から噴出される潤滑油を、第１の転がり軸受側とタービンホイール側とに二分して分配することができる。
この発明の実施例１に係るターボチャージャー用転がり軸受装置を示す縦断面図である。 ターボチャージャー用転がり軸受装置を拡大して示す縦断面図である。 給油孔から噴出される潤滑油が、分配鍔部によって第１の転がり軸受側とタービンホイール側とに二分して分配される状態を示す説明図である。 従来のターボチャージャー用転がり軸受装置を示す縦断面図である。
この発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。
この発明の実施例１を図１〜図３にしたがって説明する。
図１と図２に示すように、ターボチャージャーの本体ケース１には、軸受ハウジング組付部２が形成され、この軸受ハウジング組付部２には、その内周面との間にオイルフィルムを構成する環状の隙間をもって軸受ハウジング１０が組み付けられる。
軸受ハウジング１０には、ターボチャージャーの回転軸３が第１の転がり軸受２０と第２の転がり軸受３０とを介して回転可能に支持される。
なお、ターボチャージャーの回転軸３の一端部にはタービンホイール４が配設され、他端部にはコンプレッサインペラ５が配設される。
軸受ハウジング１０は、円筒状に形成され、その一端部内周面には、タービン側の第１の転がり軸受２０が嵌込まれるハウジング部１１が形成され、他端部内周面には、コンプレッサ側の第２の転がり軸受３０が嵌込まれるハウジング部１２が形成されている。
図２に示すように、第１の転がり軸受２０は、内輪２１と、外輪２２と、これら内・外輪２１、２２の間の環状空間に保持器２４によって保持された状態で転動可能に配設される複数の転動体（図では玉）２３とを備える。
また、第２の転がり軸受３０は、第１の転がり軸受２０と同一形状大きさに形成された内輪３１と、外輪３２と、複数の転動体３３と保持器３４とを備える。
そして、第１、第２の両転がり軸受２０、３０は、各内輪２１、３１の間にスペーサ部材４０が配設された状態で、各外輪２２、３２が軸受ハウジング１０のハウジング部１１、１２に嵌挿されて固定される。
図１と図２に示すように、軸受ハウジング１０の外周面の両端部寄り部分には、縦断面Ｖ溝状の環状溝（油溝）１５、１６がそれぞれ形成されている。なお、本体ケース１には油路１ａが形成されている。
図２と図３に示すように、軸受ハウジング１０のタービン側のハウジング部１１の端部には、タービンホイール４側に向けて突出する延長ハウジング部１３が形成されている。
延長ハウジング部１３には、回転軸３の外周面に向けて潤滑油を供給する給油孔１７が形成されている。この給油孔１７は、軸受ハウジング１０のタービン側の環状溝１５に連通溝１８を介して連通されている。
また、連通溝１８は、軸受ハウジング１０のタービン側の環状溝１５の部分から延長ハウジング部１３の外周面の軸方向にわたって形成されている。
一方、給油孔１７に対向する回転軸３の軸部分の外周面には、給油孔１７から噴出される潤滑油を第１の転がり軸受２０側とタービンホイール４側とに分配する分配鍔部６が形成されている。
この実施例１において、分配鍔部６は、軸方向の両端から中央部に向けてしだいに大径に形成されて軸方向断面が山形状に形成されている。
そして、分配鍔部６は、最大径をなす頂部６ａと、両傾斜面７、８とを有し、頂部６ａが給油孔１７の中心部に臨んでいる。
また、この実施例１において、図２に示すように、軸受ハウジング１０のコンプレッサインペラ５側の端面の径方向には、第２の転がり軸受３０に対し潤滑油を供給する油溝２５が形成されている。
また、軸受ハウジング１０の下部の両ハウジング部１１、１２の間に位置する部分（この実施例１では軸方向中央部）には、潤滑油の排出孔１９が形成されている。
この実施例１に係るターボチャージャー用転がり軸受装置は上述したように構成される。
したがって、ターボチャージャーの作動時において、本体ケース１の油路１ａに供給される潤滑油は、軸受ハウジング１０のタービン側の環状溝１５及び連通溝１８を経た後、軸受ハウジング１０の延長ハウジング部１３の給油孔１７から回転軸３の分配鍔部６に向けて噴出される。
そして、給油孔１７から噴出される潤滑油が回転軸３の分配鍔部６の両傾斜面７、８に衝突して跳ね返ることで、第１の転がり軸受２０側とタービンホイール４側とに分配される。
このため、従来の軸受ハウジングのジェット給油孔から第１の転がり軸受に向けて潤滑油が直接的に噴出される場合と比べ、第１の転がり軸受２０に対する潤滑油の供給量が過大となることが抑制される。
この結果、第１の転がり軸受２０における潤滑油の攪拌抵抗によるトルク損失を軽減することができる。
また、この実施例１において、軸方向断面が山形状に形成された分配鍔部６の頂部６ａが給油孔１７の中心部に臨むことで、給油孔１７から噴出される潤滑油を、分配鍔部６の両傾斜面７、８によって第１の転がり軸受２０側とタービンホイール４側とに二分して分配することができる。
なお、この発明は前記実施例１に限定するものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の形態で実施することができる。
１ 本体ケース
３ 回転軸
６ 分配鍔部
６ａ 頂部
７、８ 傾斜面
１０ 軸受ハウジング
１１、１２ ハウジング部
１３ 延長ハウジング部
１５、１６ 環状溝
１７ 給油孔
２０ 第１の転がり軸受
３０ 第２の転がり軸受
４０ スペーサ部材

Claims (2)

  1. 軸受ハウジングに対し、一端部にタービンホイールが配設され他端部にコンプレッサインペラが配設されるターボチャージャーの回転軸を、タービン側の第１の転がり軸受とコンプレッサ側の第２の転がり軸受を介して回転可能に支持するターボチャージャー用転がり軸受装置であって、
    前記軸受ハウジングのタービン側端部には、前記タービンホイール側に向けて突出する延長ハウジング部が形成され、
    前記延長ハウジング部には、前記回転軸の外周面に向けて潤滑油を供給する給油孔が形成される一方、
    前記回転軸の前記給油孔に対向する軸部分の外周面には、前記給油孔から噴出される潤滑油を前記第１の転がり軸受側と前記タービンホイール側とに分配する分配鍔部が形成されていることを特徴とするターボチャージャー用転がり軸受装置。
  2. 請求項１に記載のターボチャージャー用転がり軸受装置であって、
    分配鍔部は、軸方向の両端から中央部に向けてしだいに大径に形成されて軸方向断面が山形状に形成され、
    前記分配鍔部の最大径をなす頂部が給油孔に臨んでいることを特徴とするターボチャージャー用転がり軸受装置。
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