JP2023167847A - 転がり軸受潤滑構造 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転がり軸受潤滑構造に関する。
特許文献1には、ターボチャージャー用転がり軸受装置が記載されている。
上記のターボチャージャー用転がり軸受装置は、ターボチャージャーの本体ケースに収容されている。ターボチャージャー用転がり軸受装置は、筒状の軸受ハウジング及び転がり軸受を備えている。軸受ハウジングには、回転軸が貫通している。転がり軸受は、軸受ハウジングの両端部に設けられている。転がり軸受は、回転軸を回転自在に支持している。
上記のターボチャージャー用転がり軸受装置は、ターボチャージャーの本体ケースに収容されている。ターボチャージャー用転がり軸受装置は、筒状の軸受ハウジング及び転がり軸受を備えている。軸受ハウジングには、回転軸が貫通している。転がり軸受は、軸受ハウジングの両端部に設けられている。転がり軸受は、回転軸を回転自在に支持している。
本体ケースと軸受ハウジングとの間には、潤滑油の供給経路となる油路が形成されている。油路は、転がり軸受の内部空間と連通している。油路には、送油ポンプから本体ケースに形成された給油路を介して潤滑油が供給される。転がり軸受は、油路を介して内部空間に供給された潤滑油により潤滑される。
ところで、油路を流れる潤滑油の流量が少なくなって、転がり軸受に潤滑油が供給され難くなると、転がり軸受が十分に潤滑されない虞がある。
上記課題を解決する転がり軸受潤滑構造は、筒状の軸受ハウジング、及び前記軸受ハウジングの軸方向の両端部に設けられており、前記軸受ハウジングを貫通する回転軸を回転自在に支持する転がり軸受を備えるターボチャージャー用転がり軸受装置と、前記ターボチャージャー用転がり軸受装置を収容する本体ケースと、を備えるターボチャージャーにおいて前記転がり軸受を潤滑する転がり軸受潤滑構造であって、前記転がり軸受の内部空間と、前記本体ケースと前記軸受ハウジングとの間に形成されており、前記内部空間に連通するとともに前記内部空間への潤滑油の供給経路となる油路と、前記軸受ハウジングの前記軸方向において前記転がり軸受と隣り合う位置に設けられるとともに前記内部空間に連通しており、前記軸受ハウジングの内面の一部を少なくとも含むよう形成され、前記潤滑油を貯留するオイル溜まり部と、を含む。
上記構成によれば、ターボチャージャーの駆動中、潤滑油は油路、転がり軸受の内部空間を介してオイル溜まり部に供給されるため、オイル溜まり部に潤滑油が貯留される。よって、ターボチャージャーの始動時に生じる振動が軸受ハウジングに伝わったとき、オイル溜まり部に貯留された潤滑油が転がり軸受の内部空間に流入する。よって、油路を流れる潤滑油の流量が少なくなっても、転がり軸受の潤滑が好適に実施される。
上記の転がり軸受潤滑構造において、前記オイル溜まり部は、前記軸受ハウジングに形成されているとよい。
上記構成によれば、オイル溜まり部を形成するにあたって軸受ハウジングの内面のみを加工すればよい。よって、転がり軸受潤滑構造を製造しやすくなる。
上記構成によれば、オイル溜まり部を形成するにあたって軸受ハウジングの内面のみを加工すればよい。よって、転がり軸受潤滑構造を製造しやすくなる。
上記の転がり軸受潤滑構造において、前記オイル溜まり部は、前記軸受ハウジングの周方向の一部分に形成されており、前記ターボチャージャーは、前記オイル溜まり部が鉛直方向の下方となる姿勢で搭載対象に搭載されており、前記内面は、前記オイル溜まり部を形成する第1内面と、前記第1内面と前記周方向で隣り合う第2内面と、を有しており、前記第2内面は、前記転がり軸受の間において、前記軸方向に延びているとよい。
上記構成によれば、油路から転がり軸受の内部空間に流入した潤滑油は、転がり軸受の間を流れる。第2内面が軸受ハウジングの軸方向に延びているため、軸受ハウジングの内部には、転がり軸受の間を潤滑油がスムーズに流れる部分が存在する。よって、転がり軸受の潤滑をより好適に実施できる。
上記の転がり軸受潤滑構造において、前記転がり軸受は、前記軸受ハウジングに固定された外輪と、前記外輪とともに前記内部空間を形成し、且つ前記回転軸に固定された内輪と、前記外輪と前記内輪との間に転動可能に挟み込まれた転動体と、を有しており、前記オイル溜まり部を形成する前記内面の一部は、前記軸方向において前記外輪の内周面と連続する部位を有しているとよい。
上記構成によれば、ターボチャージャーの始動時にオイル溜まり部から転がり軸受の内部空間に潤滑油が流入しやすくなる。
上記の転がり軸受潤滑構造において、前記軸受ハウジングに形成されており、前記潤滑油が排出される排油路と、前記本体ケースに形成されており、前記油路に前記潤滑油を供給する供給路と、前記本体ケースに形成されており、前記排油路に連通する排出路と、前記排出路から排出された前記潤滑油を前記供給路に戻す送油ポンプと、を備え、前記軸受ハウジングは、前記排油路を区画する区画壁を有しており、前記区画壁は、前記軸方向において前記オイル溜まり部を挟んで前記転がり軸受とは反対側に配置されており、前記軸受ハウジングの前記内面から前記回転軸に向けて延びるとともに前記オイル溜まり部の一部を形成しているとよい。
上記の転がり軸受潤滑構造において、前記軸受ハウジングに形成されており、前記潤滑油が排出される排油路と、前記本体ケースに形成されており、前記油路に前記潤滑油を供給する供給路と、前記本体ケースに形成されており、前記排油路に連通する排出路と、前記排出路から排出された前記潤滑油を前記供給路に戻す送油ポンプと、を備え、前記軸受ハウジングは、前記排油路を区画する区画壁を有しており、前記区画壁は、前記軸方向において前記オイル溜まり部を挟んで前記転がり軸受とは反対側に配置されており、前記軸受ハウジングの前記内面から前記回転軸に向けて延びるとともに前記オイル溜まり部の一部を形成しているとよい。
上記構成によれば、転がり軸受を潤滑した潤滑油は、オイル溜まり部に潤滑油が十分に貯留された状態であれば、軸受ハウジングの排油路から排出路に排出される。排出路から排出された潤滑油は、送油ポンプにより再度供給路に戻される。転がり軸受を潤滑する潤滑油が循環するため、転がり軸受の冷却性も向上させることができる。また、区画壁がオイル溜まり部の一部を形成している。よって、区画壁とオイル溜まり部とが軸方向において離れた位置に設けられる場合と比較すると、区画壁がオイル溜まり部の一部を形成する分だけ、軸受ハウジングの軸方向への大型化を抑制できる。
上記の転がり軸受潤滑構造において、前記区画壁のうち前記オイル溜まり部の内部に位置する面は、前記軸受ハウジングの径方向に延びているとよい。
上記構成によれば、区画壁のうちオイル溜まり部の内部に位置する面が排油路の内側に向けて傾斜している場合と比較して、オイル溜まり部に貯留された潤滑油が堰き止められやすい。よって、オイル溜まり部に潤滑油が貯留された状態をより維持できる。
上記構成によれば、区画壁のうちオイル溜まり部の内部に位置する面が排油路の内側に向けて傾斜している場合と比較して、オイル溜まり部に貯留された潤滑油が堰き止められやすい。よって、オイル溜まり部に潤滑油が貯留された状態をより維持できる。
この発明によれば、油路を流れる潤滑油の流量が少なくなっても、転がり軸受の潤滑が好適に実施される。
以下、転がり軸受潤滑構造を具体化した実施形態を図1~図3にしたがって説明する。
<ターボチャージャー>
図1に示すように、ターボチャージャー100は、タービンホイール10と、コンプレッサインペラ20と、回転軸30と、ターボチャージャー用転がり軸受装置40と、本体ケース50と、送油ポンプ110と、を備えている。タービンホイール10は、回転軸30の第1端部31に取り付けられている。コンプレッサインペラ20は、回転軸30の第2端部32に取り付けられている。タービンホイール10は、図示しない内燃機関の排気により回転する。タービンホイール10が回転することにより回転軸30が回転する。回転軸30が回転することによりコンプレッサインペラ20が回転する。コンプレッサインペラ20が回転することによりターボチャージャー100の外部から取り込まれる空気が圧縮された後、図示しない内燃機関に供給される。すなわち、ターボチャージャー100は、図示しない内燃機関の排気のエネルギーを用いて空気を圧縮した後、圧縮された空気を図示しない内燃機関に過給する。
<ターボチャージャー>
図1に示すように、ターボチャージャー100は、タービンホイール10と、コンプレッサインペラ20と、回転軸30と、ターボチャージャー用転がり軸受装置40と、本体ケース50と、送油ポンプ110と、を備えている。タービンホイール10は、回転軸30の第1端部31に取り付けられている。コンプレッサインペラ20は、回転軸30の第2端部32に取り付けられている。タービンホイール10は、図示しない内燃機関の排気により回転する。タービンホイール10が回転することにより回転軸30が回転する。回転軸30が回転することによりコンプレッサインペラ20が回転する。コンプレッサインペラ20が回転することによりターボチャージャー100の外部から取り込まれる空気が圧縮された後、図示しない内燃機関に供給される。すなわち、ターボチャージャー100は、図示しない内燃機関の排気のエネルギーを用いて空気を圧縮した後、圧縮された空気を図示しない内燃機関に過給する。
ターボチャージャー用転がり軸受装置40は、本体ケース50に収容されている。ターボチャージャー用転がり軸受装置40は、筒状である。ターボチャージャー用転がり軸受装置40は、回転軸30を回転自在に支持している。ターボチャージャー用転がり軸受装置40の軸線mと、回転軸30の軸線とは一致している。なお、以下の説明において、ターボチャージャー用転がり軸受装置40の軸線mが延びる方向を軸方向Aとする。ターボチャージャー用転がり軸受装置40の軸線mに直交する方向を径方向Bとする。ターボチャージャー用転がり軸受装置40の軸線mを中心として描く円が延びる方向を周方向Cとする。
本体ケース50には、回転軸30が挿通される挿通孔51が形成されている。挿通孔51の一部は、ターボチャージャー用転がり軸受装置40を収容する収容空間Sである。本体ケース50は、内周面52と、軸端面53と、を有している。内周面52は、周方向Cに延びる略円筒面である。軸端面53は、内周面52の軸方向Aの縁から径方向Bの内側に向けて延びる環状面である。収容空間Sは、内周面52と軸端面53とにより囲まれた空間である。なお、本体ケース50は、図示しないが、複数の分割体により形成されている。本体ケース50の収容空間Sは、複数の分割体により囲まれることにより形成される。
本体ケース50には、供給路SR及び排出路DRが形成されている。供給路SRは、潤滑油200をターボチャージャー用転がり軸受装置40に供給する経路である。供給路SRは、本体ケース50の外部と本体ケース50の収容空間Sとを連通している。排出路DRは、ターボチャージャー用転がり軸受装置40を潤滑した後の潤滑油200を本体ケース50の外部に排出する経路である。排出路DRは、本体ケース50の外部と本体ケース50の収容空間Sとを連通している。供給路SR及び排出路DRは、ターボチャージャー用転がり軸受装置40を挟んで互いに反対側に位置している。送油ポンプ110は、供給路SRに潤滑油200を供給する。送油ポンプ110は、排出路DRから排出された潤滑油200を供給路SRに戻す。送油ポンプ110は、ターボチャージャー100において潤滑油200を循環させる。なお、供給路SR及び排出路DRは、ターボチャージャー用転がり軸受装置40を挟んで互いに反対側に位置していなくてもよい。供給路SR及び排出路DRの位置関係は、適宜変更してもよい。
<ターボチャージャー用転がり軸受装置>
図2に示すように、ターボチャージャー用転がり軸受装置40は、筒状の軸受ハウジング60と、2つの転がり軸受70と、筒状のスリーブ80と、を備えている。回転軸30は、軸受ハウジング60を貫通している。転がり軸受70は、軸受ハウジング60の両端部に設けられている。転がり軸受70は、回転軸30を回転自在に支持している。なお、軸受ハウジング60の軸方向は、軸方向Aである。軸受ハウジング60の径方向は、径方向Bである。軸受ハウジング60の周方向は、周方向Cである。
図2に示すように、ターボチャージャー用転がり軸受装置40は、筒状の軸受ハウジング60と、2つの転がり軸受70と、筒状のスリーブ80と、を備えている。回転軸30は、軸受ハウジング60を貫通している。転がり軸受70は、軸受ハウジング60の両端部に設けられている。転がり軸受70は、回転軸30を回転自在に支持している。なお、軸受ハウジング60の軸方向は、軸方向Aである。軸受ハウジング60の径方向は、径方向Bである。軸受ハウジング60の周方向は、周方向Cである。
<軸受ハウジング>
軸受ハウジング60は、外面61を有している。外面61は、軸受ハウジング60の径方向Bの外側に位置する円筒面である。軸受ハウジング60は、環状溝62を有している。環状溝62は、外面61に形成されている。環状溝62の一部には、本体ケース50の内周面52における供給路SRが対向している。
軸受ハウジング60は、外面61を有している。外面61は、軸受ハウジング60の径方向Bの外側に位置する円筒面である。軸受ハウジング60は、環状溝62を有している。環状溝62は、外面61に形成されている。環状溝62の一部には、本体ケース50の内周面52における供給路SRが対向している。
軸受ハウジング60は、内面63を有している。内面63は、軸受ハウジング60の径方向Bの内側に位置する面である。軸受ハウジング60は、転がり軸受70を収容する収容部64を有している。収容部64は、軸受ハウジング60の軸方向Aの両端部に設けられている。
内面63は、軸受ハウジング60の軸方向Aの両端に連続する第1収容内面64aと、第1収容内面64aから径方向Bに延びる第2収容内面64bと、を有している。第1収容内面64aは、円筒面である。第2収容内面64bは、径方向Bに延びる環状面である。収容部64は、第1収容内面64a及び第2収容内面64bにより形成されている。
軸受ハウジング60には、排油路60aが形成されている。排油路60aは、軸方向Aにおいて軸受ハウジング60の各収容部64間に形成されている。排油路60aは、軸受ハウジング60の内外を連通している。軸受ハウジング60は、排油路60aを区画する区画壁65を有している。区画壁65は、内面63から回転軸30に向けて延びる筒部65aを有している。すなわち、区画壁65は、軸受ハウジング60の内面63から回転軸30に向けて延びている。筒部65aの外周面65bは、軸受ハウジング60の径方向Bに延びている。
軸受ハウジング60は、オイル溜まり部66を有している。オイル溜まり部66は、軸受ハウジング60の内部に設けられている。オイル溜まり部66は、軸受ハウジング60の周方向Cの一部分に形成されている。軸受ハウジング60の内面63は、第1内面601と、第2内面602とを有している。第1内面601は、オイル溜まり部66を形成する内面63の一部である。第2内面602は、第1内面601と周方向Cで隣り合う面である。第1内面601及び第2内面602は、軸方向Aにおいて収容部64を形成する第2収容内面64bと連続している。
第1内面601は、導入面601aと、傾斜面601bと、底面601cとにより形成されている。導入面601aは、第2収容内面64bの内周側に位置する縁の一部から軸方向Aに延びている。導入面601aは、周方向Cに延びる円弧状である。傾斜面601bは、導入面601aと連続している。傾斜面601bは、周方向Cに延びる円弧状である。傾斜面601bは、軸方向Aにおいて導入面601aから区画壁65に向かうにつれて軸受ハウジング60の径方向Bの外側に向かうように延びている。底面601cは、傾斜面601bと、筒部65aの外周面65bの一部とを接続している。底面601cは、周方向Cに延びる円弧状である。底面601cは、軸受ハウジング60の軸方向Aに延びている。底面601cは、外周面65bに直交している。
オイル溜まり部66は、導入面601a、傾斜面601b、底面601c、及び外周面65bの一部により形成されている。オイル溜まり部66は、軸受ハウジング60に形成されている。オイル溜まり部66は、軸受ハウジング60の軸方向Aにおいて転がり軸受70と隣り合う位置に設けられている。オイル溜まり部66は、軸受ハウジング60の内面63の一部である第1内面601を少なくとも含むように形成されている。すなわち、第1内面601は、オイル溜まり部66を形成する面である。
オイル溜まり部66は、軸受ハウジング60の内部において、軸受ハウジング60の径方向Bに深さに有する溝66aを少なくとも含む部位である。溝66aは、傾斜面601b、底面601c、及び外周面65bの一部により形成されている。区画壁65は、オイル溜まり部66の一部を形成している。筒部65aの外周面65bは、区画壁65のうちオイル溜まり部66の内部に位置する面である。また、区画壁65は、軸方向Aにおいてオイル溜まり部66を挟んで転がり軸受70とは反対側に配置されている。なお、周方向Cにおいて第1内面601が設けられる範囲は、周方向Cにおいてオイル溜まり部66を形成する外周面65bの一部が存在する範囲と同じである。
第2内面602は、第2収容内面64bの内周側に位置する縁における導入面601aが連続していない部分から軸方向Aに延びている。第2内面602は、周方向Cに延びる円弧状である。第2内面602は、転がり軸受70の間において軸方向Aに延びている。
<転がり軸受>
転がり軸受70は、外輪71と、内輪72と、複数の転動体73と、保持器74と、を有している。外輪71は、収容部64の第1収容内面64aに固定されている。すなわち、外輪71は、軸受ハウジング60に固定されている。外輪71の内周面71aは、軸受ハウジング60の導入面601aに軸方向Aで連続している。オイル溜まり部66を形成する内面63の一部である第1内面601は、軸方向Aにおいて転がり軸受70の外輪71の内周面71aと連続する部位である導入面601aを有している。
転がり軸受70は、外輪71と、内輪72と、複数の転動体73と、保持器74と、を有している。外輪71は、収容部64の第1収容内面64aに固定されている。すなわち、外輪71は、軸受ハウジング60に固定されている。外輪71の内周面71aは、軸受ハウジング60の導入面601aに軸方向Aで連続している。オイル溜まり部66を形成する内面63の一部である第1内面601は、軸方向Aにおいて転がり軸受70の外輪71の内周面71aと連続する部位である導入面601aを有している。
内輪72は、外輪71とともに転動体73を挟み込んでいる。転動体73は、外輪71と内輪72との間に転動可能に挟み込まれている。内輪72には、回転軸30が挿通される。内輪72は、回転軸30に固定されている。内輪72は、回転軸30と一体回転する。外輪71と内輪72との間には、転がり軸受の内部空間70aが形成されている。内輪72は、外輪71とともに内部空間70aを形成している。内部空間70aは、軸受ハウジング60の両端に連通している。内部空間70aは、軸受ハウジング60の内部に連通している。内部空間70aは、オイル溜まり部66に連通している。
保持器74は、転がり軸受70の内部空間70aにおいて、転動体73を転動可能に保持する環状の部材である。保持器74は、隣り合う転動体73同士の接触を抑制するとともに転動体73が転がり軸受70から脱落することを抑制している。
<スリーブ>
スリーブ80は、2つの転がり軸受70の間に設けられている。スリーブ80の一端81は、一方の転がり軸受70の内輪72に軸方向Aで当接し、且つスリーブ80の他端82は、他方の転がり軸受70の内輪72に軸方向Aで当接している。スリーブ80は、2つの転がり軸受70の内輪72に挟み込まれている。スリーブ80は、2つの転がり軸受70の内輪72に挟み込まれた状態で軸受ハウジング60の内面63から離れている。
スリーブ80は、2つの転がり軸受70の間に設けられている。スリーブ80の一端81は、一方の転がり軸受70の内輪72に軸方向Aで当接し、且つスリーブ80の他端82は、他方の転がり軸受70の内輪72に軸方向Aで当接している。スリーブ80は、2つの転がり軸受70の内輪72に挟み込まれている。スリーブ80は、2つの転がり軸受70の内輪72に挟み込まれた状態で軸受ハウジング60の内面63から離れている。
スリーブ80の内径は、内輪72の内径と同じである。スリーブ80には、回転軸30が挿通されている。スリーブ80は、回転軸30と一体回転する。区画壁65の筒部65aは、スリーブ80に当接していない。スリーブ80は、軸受ハウジング60に内部に向けての各内輪72の位置ずれを抑制している。
<ターボチャージャー用転がり軸受装置の本体ケースへの収容様態、及びターボチャージャーの搭載対象への搭載姿勢>
図1に示すように、ターボチャージャー用転がり軸受装置40は、軸受ハウジング60の排油路60aに本体ケース50の排出路DRが連通するように本体ケース50に収容されている。
図1に示すように、ターボチャージャー用転がり軸受装置40は、軸受ハウジング60の排油路60aに本体ケース50の排出路DRが連通するように本体ケース50に収容されている。
供給路SRは、ターボチャージャー100が車両に搭載されるときに鉛直方向Vdの上方に位置するように本体ケース50に形成されている。排出路DRは、ターボチャージャー100が車両に搭載されるときに鉛直方向Vdの下方に位置するように本体ケース50に形成されている。ターボチャージャー100は、排出路DRが鉛直方向Vdの下方に位置し、且つ供給路SRが鉛直方向Vdの上方に位置するように搭載対象である車両に搭載されている。すなわち、ターボチャージャー100は、オイル溜まり部66が鉛直方向Vdの下方となる姿勢で搭載対象である車両に搭載されている。なお、供給路SRは、ターボチャージャー100が車両に搭載されるときに鉛直方向Vdの上方以外に位置するように本体ケース50に形成されていてもよい。
<油路>
図2に示すように、ターボチャージャー用転がり軸受装置40の軸受ハウジング60は、本体ケース50に対して隙間嵌めされている。具体的には、本体ケース50の図示しない複数の分割体により軸受ハウジング60を囲むときに軸受ハウジング60が本体ケース50の内周面52及び軸端面53に接触しないように収容空間Sに収容される。本体ケース50の内周面52と軸受ハウジング60の外面61との間、及び本体ケース50の軸端面53と軸受ハウジング60の両端との間には、隙間が形成される。当該隙間は、本体ケース50と軸受ハウジング60との間に形成される油路85である。軸方向Aにおいて、軸端面53と転がり軸受70の内部空間70aとは対向している。よって、油路85は、転がり軸受70の内部空間70aと連通している。
図2に示すように、ターボチャージャー用転がり軸受装置40の軸受ハウジング60は、本体ケース50に対して隙間嵌めされている。具体的には、本体ケース50の図示しない複数の分割体により軸受ハウジング60を囲むときに軸受ハウジング60が本体ケース50の内周面52及び軸端面53に接触しないように収容空間Sに収容される。本体ケース50の内周面52と軸受ハウジング60の外面61との間、及び本体ケース50の軸端面53と軸受ハウジング60の両端との間には、隙間が形成される。当該隙間は、本体ケース50と軸受ハウジング60との間に形成される油路85である。軸方向Aにおいて、軸端面53と転がり軸受70の内部空間70aとは対向している。よって、油路85は、転がり軸受70の内部空間70aと連通している。
<転がり軸受潤滑構造>
ターボチャージャー100において転がり軸受70を潤滑する転がり軸受潤滑構造90について説明する。
ターボチャージャー100において転がり軸受70を潤滑する転がり軸受潤滑構造90について説明する。
転がり軸受潤滑構造90は、供給路SRと、油路85と、転がり軸受70の内部空間70aと、オイル溜まり部66と、排油路60aと、排出路DRと、送油ポンプ110と、を備えている。転がり軸受潤滑構造90は、油路85と、オイル溜まり部66とを含む。
ターボチャージャー100が駆動すると、送油ポンプ110から供給路SRに潤滑油200供給される。供給路SRは、油路85に潤滑油200を供給する。油路85に供給された潤滑油200は、転がり軸受70の内部空間70aに流入する。よって、油路85は、内部空間70aへの潤滑油200の供給経路となる。油路85に供給された潤滑油200は、環状溝62を通じて軸受ハウジング60の周方向Cの全周に供給される。本体ケース50の内周面52と軸受ハウジング60の外面61との間に供給された潤滑油200により油膜201が形成される。油膜201は、軸受ハウジング60の振動を本体ケース50に伝わりにくくする。
潤滑油200が内部空間70aに流入することにより転がり軸受70が潤滑される。具体的には、転動体73と外輪71との間、及び転動体73と内輪72との間が潤滑される。転がり軸受70の内部空間70aに流入した潤滑油200は、内部空間70aを通過した後、スリーブ80に到達する。スリーブ80に到達した潤滑油200は、回転軸30の遠心力により、軸受ハウジング60の内面63に向けて飛散する。スリーブ80から飛散した潤滑油200の一部は、第2内面602に付着する。第2内面602に付着した潤滑油200は、第2内面602に沿って潤滑油200が転がり軸受70の間を流れる。
転がり軸受70の内部空間70aに流入した潤滑油200は、外輪71に沿ってオイル溜まり部66に流入する。スリーブ80に到達した潤滑油200の一部は、オイル溜まり部66に向けて飛散する。第2内面602を伝う潤滑油200の一部が周方向Cにおいて第1内面601に向けて流れることにより、オイル溜まり部66に向けて流入する。オイル溜まり部66に貯留された潤滑油200は、オイル溜まり部66の溝66aに貯留される。すなわち、オイル溜まり部66は、潤滑油200を貯留する。オイル溜まり部66の溝66aに貯留しきれなくなった潤滑油200は、区画壁65を乗り越えて排油路60aから排出路DRに排出される。排出路DRに排出された潤滑油200は、送油ポンプ110により再び供給路SRに戻される。ターボチャージャー100が停止すると、送油ポンプ110が停止する。オイル溜まり部66の溝66aには、潤滑油200が貯留された状態に維持される。
[本実施形態の作用]
本実施形態の作用を説明する。
送油ポンプ110による潤滑油200の吐出流量は、ターボチャージャー100が搭載される車両の運転状態により変わる。ターボチャージャー100の始動時において、送油ポンプ110による潤滑油200の吐出流量は、ターボチャージャー100が継続駆動されている場合と比較して少ない。すなわち、ターボチャージャー100の始動時に油路85を流れる潤滑油200の流量は、ターボチャージャー100が継続駆動されている場合に比較して少ない。また、ターボチャージャー100が寒冷地で使用されている場合、潤滑油200の粘度が増加することで油路85を流れる潤滑油200の流量が少なくなる。よって、ターボチャージャー100の始動時、及びターボチャージャー100が寒冷地で使用される場合、油路85に流れる潤滑油200の流量が少なくなる。
本実施形態の作用を説明する。
送油ポンプ110による潤滑油200の吐出流量は、ターボチャージャー100が搭載される車両の運転状態により変わる。ターボチャージャー100の始動時において、送油ポンプ110による潤滑油200の吐出流量は、ターボチャージャー100が継続駆動されている場合と比較して少ない。すなわち、ターボチャージャー100の始動時に油路85を流れる潤滑油200の流量は、ターボチャージャー100が継続駆動されている場合に比較して少ない。また、ターボチャージャー100が寒冷地で使用されている場合、潤滑油200の粘度が増加することで油路85を流れる潤滑油200の流量が少なくなる。よって、ターボチャージャー100の始動時、及びターボチャージャー100が寒冷地で使用される場合、油路85に流れる潤滑油200の流量が少なくなる。
転がり軸受潤滑構造90によれば、ターボチャージャー100の駆動中、潤滑油200は油路85、転がり軸受70の内部空間70aを介してオイル溜まり部66に供給されるため、オイル溜まり部66に潤滑油200が貯留される。よって、ターボチャージャー100の始動時に生じる振動が軸受ハウジング60に伝わったとき、オイル溜まり部66に貯留された潤滑油200が転がり軸受70の内部空間70aに流入する。よって、ターボチャージャー100の始動時に油路85を流れる潤滑油200の流量が少なくなっても、転がり軸受70の潤滑が好適に実施される。
[本実施形態の効果]
本実施形態の効果を説明する。
(1)軸受ハウジング60は、潤滑油200を貯留するオイル溜まり部66を有している。このため、ターボチャージャー100の始動時に生じる振動が軸受ハウジング60に伝わったとき、オイル溜まり部66に貯留された潤滑油200が転がり軸受70の内部空間70aに流入する。よって、油路85を流れる潤滑油200の流量が少なくなっても、転がり軸受70の潤滑が好適に実施される。
本実施形態の効果を説明する。
(1)軸受ハウジング60は、潤滑油200を貯留するオイル溜まり部66を有している。このため、ターボチャージャー100の始動時に生じる振動が軸受ハウジング60に伝わったとき、オイル溜まり部66に貯留された潤滑油200が転がり軸受70の内部空間70aに流入する。よって、油路85を流れる潤滑油200の流量が少なくなっても、転がり軸受70の潤滑が好適に実施される。
(2)オイル溜まり部66の一部を形成するにあたって別部材を採用する場合、軸受ハウジング60の内面63の加工に加え、別部材を取り付けるための軸受ハウジング60の加工も必要となる。その点、本実施形態では、オイル溜まり部66は、軸受ハウジング60に形成されている。このため、オイル溜まり部66を形成するにあたって軸受ハウジング60の内面63のみを加工すればよい。よって、転がり軸受潤滑構造90を製造しやすくなる。
(3)オイル溜まり部66は、軸受ハウジング60の周方向Cの一部分に形成されている。ターボチャージャー100は、オイル溜まり部66が鉛直方向Vdの下方となる姿勢で搭載対象である車両に搭載されている。軸受ハウジング60の内面63は、第1内面601と、第2内面602と、を有している。第2内面602は、転がり軸受70の間において、軸方向Aに延びている。本実施形態によれば、油路85から転がり軸受70の内部空間70aに流入した潤滑油200は、転がり軸受70の間を流れる。第2内面602が軸方向Aに延びているため、軸受ハウジング60の内部には、転がり軸受70の間を潤滑油200がスムーズに流れる部分が存在する。よって、転がり軸受70の潤滑をより好適に実施できる。
(4)第1内面601は、軸方向Aにおいて転がり軸受70の外輪71の内周面71aと連続する部位である導入面601aを有している。このため、ターボチャージャー100の始動時にオイル溜まり部66から転がり軸受70の内部空間70aに潤滑油200が流入しやすくなる。
(5)転がり軸受潤滑構造は、排油路60aと、供給路SRと、排出路DRと、送油ポンプ110と、を備えている。軸受ハウジング60は、区画壁65を有している。区画壁65は、軸方向Aにおいてオイル溜まり部66を挟んで転がり軸受70とは反対側に配置されている。区画壁65は、軸受ハウジング60の内面63から回転軸30に向けて延びるとともにオイル溜まり部66の一部を形成している。
本実施形態によれば、転がり軸受70を潤滑した潤滑油200は、オイル溜まり部66に潤滑油200が十分に貯留された状態であれば、軸受ハウジング60の排油路60aから排出路DRに排出される。排出路DRから排出された潤滑油200は、送油ポンプ110により再度供給路SRに戻される。転がり軸受70を潤滑する潤滑油200が循環するため、転がり軸受70の冷却性も向上させることができる。また、区画壁65がオイル溜まり部66の一部を形成している。よって、区画壁65とオイル溜まり部66とが軸方向Aにおいて離れた位置に設けられる場合と比較すると、区画壁65がオイル溜まり部66の一部を形成する分だけ、軸受ハウジング60の軸方向への大型化を抑制できる。
(6)区画壁65の外周面65bは、径方向Bに延びている。区画壁65の外周面65bが排油路60aの内側に向けて傾斜している場合と比較して、オイル溜まり部66に貯留された潤滑油200が堰き止められやすい。よって、オイル溜まり部66に潤滑油200が貯留された状態をより維持できる。
[変更例]
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○ オイル溜まり部66を例えば以下のように変更してもよい。
図3に示すように、第1内面601は、傾斜面601b及び底面601cが省略され、且つ導入面601aのみで形成されている。導入面601aは、区画壁65の外周面65bに接続されるように変更されている。
図3に示すように、第1内面601は、傾斜面601b及び底面601cが省略され、且つ導入面601aのみで形成されている。導入面601aは、区画壁65の外周面65bに接続されるように変更されている。
オイル溜まり部66は、保持器74と、第1内面601と、筒部65aの外周面65bの一部とにより囲まれた部分である。すなわち、オイル溜まり部66は、軸受ハウジング60の内面63の一部を少なくとも含むように形成されている。ターボチャージャー100が停止しているとき、保持器74と外輪71の内周面71aのうち鉛直方向Vdの下方に位置する部分との間には、微小な隙間が形成されている。当該隙間は、ターボチャージャー100の始動時において、オイル溜まり部66から転がり軸受70の内部空間70aへの潤滑油200の供給経路となる。なお、上述した微小な隙間は、ターボチャージャー100が停止しているときに潤滑油200をオイル溜まり部66に貯留された状態で維持できる程度であることが好ましい。
○ オイル溜まり部66を例えば以下のように変更してもよい。なお、本変更例の構成は、基本的に図3に示すオイル溜まり部66と同じである。このため、上記変更例と同じ構成については、詳細な説明を割愛する。
図4に示すように、導入面601aは、傾斜面であってもよい。導入面601aは、転がり軸受70の外輪71の内周面71aの位置から区画壁65に向かうにつれて軸受ハウジング60の径方向Bの内側に向けて延びている。
○ オイル溜まり部66を例えば以下のように変更してもよい。
図5に示すように、軸受ハウジング60は、区画壁65が省略されている。軸受ハウジング60には、挿通孔60bが形成されている。挿通孔60bには、筒状の区画部材95が挿通されている。区画部材95は、区画壁65に代替して使用される部材である。区画部材95には、排油路60aが形成されている。排油路60aは、区画部材95をその軸方向に貫通している。区画部材95は、挿通孔60bに挿通された状態でスリーブ80に接触していない。区画部材95の外周面95aは、区画壁65の外周面65bに代替してオイル溜まり部66の一部を形成している。すなわち、オイル溜まり部66は、軸受ハウジング60の内面63の一部を少なくとも含むように形成されていればよい。区画部材95の外周面95aは、径方向Bに延びているとよいが、径方向Bに対して傾斜していてもよい。
図5に示すように、軸受ハウジング60は、区画壁65が省略されている。軸受ハウジング60には、挿通孔60bが形成されている。挿通孔60bには、筒状の区画部材95が挿通されている。区画部材95は、区画壁65に代替して使用される部材である。区画部材95には、排油路60aが形成されている。排油路60aは、区画部材95をその軸方向に貫通している。区画部材95は、挿通孔60bに挿通された状態でスリーブ80に接触していない。区画部材95の外周面95aは、区画壁65の外周面65bに代替してオイル溜まり部66の一部を形成している。すなわち、オイル溜まり部66は、軸受ハウジング60の内面63の一部を少なくとも含むように形成されていればよい。区画部材95の外周面95aは、径方向Bに延びているとよいが、径方向Bに対して傾斜していてもよい。
○ オイル溜まり部66を例えば以下のように変更してもよい。
図6に示すように、オイル溜まり部66は、軸受ハウジング60の内面63において、周方向Cの全周にわたって設けられていてもよい。
図6に示すように、オイル溜まり部66は、軸受ハウジング60の内面63において、周方向Cの全周にわたって設けられていてもよい。
○ 区画壁65の外周面65bは、径方向Bに延びていたが、例えば、径方向Bに対して傾斜していてもよい。
○ 第1内面601の導入面601aは、軸方向Aにおいて転がり軸受70の外輪71の内周面71aと連続していたが、これに限らない。例えば、導入面601aは、転がり軸受70の外輪71の内周面71aよりも径方向Bの内側に位置してもよい。すなわち、導入面601aと外輪71の内周面71aとが段差を形成してもよい。なお、本変更例のように変更する場合、内部空間70a及びオイル溜まり部66を連通させる。
○ 第1内面601の導入面601aは、軸方向Aにおいて転がり軸受70の外輪71の内周面71aと連続していたが、これに限らない。例えば、導入面601aは、転がり軸受70の外輪71の内周面71aよりも径方向Bの内側に位置してもよい。すなわち、導入面601aと外輪71の内周面71aとが段差を形成してもよい。なお、本変更例のように変更する場合、内部空間70a及びオイル溜まり部66を連通させる。
○ スリーブ80を省略したうえで、2つの転がり軸受70は、内輪72を共用してもよい。
○ 転がり軸受70は、外輪71を省略してもよい。この場合、軸受ハウジング60の第1収容内面64aと内輪72との間に転動体73を挟み込むように変更する。すなわち、転がり軸受70は、軸受ハウジング60の一部と、内輪72と、転動体73とにより構成されていてもよい。
○ 転がり軸受70は、外輪71を省略してもよい。この場合、軸受ハウジング60の第1収容内面64aと内輪72との間に転動体73を挟み込むように変更する。すなわち、転がり軸受70は、軸受ハウジング60の一部と、内輪72と、転動体73とにより構成されていてもよい。
○ 転がり軸受70は、外輪71と、内輪72と、複数の転動体73とを有しており、保持器74を有していなくてもよい。この場合、オイル溜まり部66は、軸受ハウジング60に形成する。
[付記]
実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
[1]筒状の軸受ハウジング、及び前記軸受ハウジングの軸方向の両端部に設けられており、前記軸受ハウジングを貫通する回転軸を回転自在に支持する転がり軸受を備えるターボチャージャー用転がり軸受装置と、前記ターボチャージャー用転がり軸受装置を収容する本体ケースと、を備えるターボチャージャーにおいて前記転がり軸受を潤滑する転がり軸受潤滑構造であって、前記転がり軸受の内部空間と、前記本体ケースと前記軸受ハウジングとの間に形成されており、前記内部空間に連通するとともに前記内部空間への潤滑油の供給経路となる油路と、前記軸受ハウジングの前記軸方向において前記転がり軸受と隣り合う位置に設けられるとともに前記内部空間に連通しており、前記軸受ハウジングの内面の一部を少なくとも含むよう形成され、前記潤滑油を貯留するオイル溜まり部と、を含むことを特徴とする転がり軸受潤滑構造。
実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
[1]筒状の軸受ハウジング、及び前記軸受ハウジングの軸方向の両端部に設けられており、前記軸受ハウジングを貫通する回転軸を回転自在に支持する転がり軸受を備えるターボチャージャー用転がり軸受装置と、前記ターボチャージャー用転がり軸受装置を収容する本体ケースと、を備えるターボチャージャーにおいて前記転がり軸受を潤滑する転がり軸受潤滑構造であって、前記転がり軸受の内部空間と、前記本体ケースと前記軸受ハウジングとの間に形成されており、前記内部空間に連通するとともに前記内部空間への潤滑油の供給経路となる油路と、前記軸受ハウジングの前記軸方向において前記転がり軸受と隣り合う位置に設けられるとともに前記内部空間に連通しており、前記軸受ハウジングの内面の一部を少なくとも含むよう形成され、前記潤滑油を貯留するオイル溜まり部と、を含むことを特徴とする転がり軸受潤滑構造。
[2]前記オイル溜まり部は、前記軸受ハウジングに形成されている、[1]に記載の転がり軸受潤滑構造。
[3]前記オイル溜まり部は、前記軸受ハウジングの周方向の一部分に形成されており、前記ターボチャージャーは、前記オイル溜まり部が鉛直方向の下方となる姿勢で搭載対象に搭載されており、前記内面は、前記オイル溜まり部を形成する第1内面と、前記第1内面と前記周方向で隣り合う第2内面と、を有しており、前記第2内面は、前記転がり軸受の間において、前記軸方向に延びている、[1]又は[2]に記載の転がり軸受潤滑構造。
[3]前記オイル溜まり部は、前記軸受ハウジングの周方向の一部分に形成されており、前記ターボチャージャーは、前記オイル溜まり部が鉛直方向の下方となる姿勢で搭載対象に搭載されており、前記内面は、前記オイル溜まり部を形成する第1内面と、前記第1内面と前記周方向で隣り合う第2内面と、を有しており、前記第2内面は、前記転がり軸受の間において、前記軸方向に延びている、[1]又は[2]に記載の転がり軸受潤滑構造。
[4]前記転がり軸受は、前記軸受ハウジングに固定された外輪と、前記外輪とともに前記内部空間を形成し、且つ前記回転軸に固定された内輪と、前記外輪と前記内輪との間に転動可能に挟み込まれた転動体と、を有しており、前記オイル溜まり部を形成する前記内面の一部は、前記軸方向において前記外輪の内周面と連続する部位を有している、[1]~[3]のいずれか一項に記載の転がり軸受潤滑構造。
[5]前記軸受ハウジングに形成されており、前記潤滑油が排出される排油路と、前記本体ケースに形成されており、前記油路に前記潤滑油を供給する供給路と、前記本体ケースに形成されており、前記排油路に連通する排出路と、前記排出路から排出された前記潤滑油を前記供給路に戻す送油ポンプと、を備え、前記軸受ハウジングは、前記排油路を区画する区画壁を有しており、前記区画壁は、前記軸方向において前記オイル溜まり部を挟んで前記転がり軸受とは反対側に配置されており、前記軸受ハウジングの前記内面から前記回転軸に向けて延びるとともに前記オイル溜まり部の一部を形成している、[1]~[4]のいずれか一項に記載の転がり軸受潤滑構造。
[6]前記区画壁のうち前記オイル溜まり部の内部に位置する面は、前記軸受ハウジングの径方向に延びている、[5]に記載の転がり軸受潤滑構造。
30…回転軸、40…ターボチャージャー用転がり軸受装置、50…本体ケース、60…軸受ハウジング、60a…排油路、63…内面、65…区画壁、65b…外周面、66…オイル溜まり部、70…転がり軸受、71…外輪、71a…内周面、72…内輪、73…転動体、70a…内部空間、85…油路、90…転がり軸受潤滑構造、100…ターボチャージャー、110…送油ポンプ、200…潤滑油、601…第1内面、601a…導入面、602…第2内面、A…軸方向、B…径方向、C…周方向、Vd…鉛直方向、SR…供給路、DR…排出路。
Claims (6)
- 筒状の軸受ハウジング、及び前記軸受ハウジングの軸方向の両端部に設けられており、前記軸受ハウジングを貫通する回転軸を回転自在に支持する転がり軸受を備えるターボチャージャー用転がり軸受装置と、前記ターボチャージャー用転がり軸受装置を収容する本体ケースと、を備えるターボチャージャーにおいて前記転がり軸受を潤滑する転がり軸受潤滑構造であって、
前記転がり軸受の内部空間と、
前記本体ケースと前記軸受ハウジングとの間に形成されており、前記内部空間に連通するとともに前記内部空間への潤滑油の供給経路となる油路と、
前記軸受ハウジングの前記軸方向において前記転がり軸受と隣り合う位置に設けられるとともに前記内部空間に連通しており、前記軸受ハウジングの内面の一部を少なくとも含むよう形成され、前記潤滑油を貯留するオイル溜まり部と、を含むことを特徴とする転がり軸受潤滑構造。 - 前記オイル溜まり部は、前記軸受ハウジングに形成されている、請求項1に記載の転がり軸受潤滑構造。
- 前記オイル溜まり部は、前記軸受ハウジングの周方向の一部分に形成されており、
前記ターボチャージャーは、前記オイル溜まり部が鉛直方向の下方となる姿勢で搭載対象に搭載されており、
前記内面は、
前記オイル溜まり部を形成する第1内面と、
前記第1内面と前記周方向で隣り合う第2内面と、を有しており、
前記第2内面は、前記転がり軸受の間において、前記軸方向に延びている、請求項1に記載の転がり軸受潤滑構造。 - 前記転がり軸受は、
前記軸受ハウジングに固定された外輪と、
前記外輪とともに前記内部空間を形成し、且つ前記回転軸に固定された内輪と、
前記外輪と前記内輪との間に転動可能に挟み込まれた転動体と、を有しており、
前記オイル溜まり部を形成する前記内面の一部は、前記軸方向において前記外輪の内周面と連続する部位を有している、請求項1に記載の転がり軸受潤滑構造。 - 前記軸受ハウジングに形成されており、前記潤滑油が排出される排油路と、
前記本体ケースに形成されており、前記油路に前記潤滑油を供給する供給路と、
前記本体ケースに形成されており、前記排油路に連通する排出路と、
前記排出路から排出された前記潤滑油を前記供給路に戻す送油ポンプと、を備え、
前記軸受ハウジングは、前記排油路を区画する区画壁を有しており、
前記区画壁は、前記軸方向において前記オイル溜まり部を挟んで前記転がり軸受とは反対側に配置されており、前記軸受ハウジングの前記内面から前記回転軸に向けて延びるとともに前記オイル溜まり部の一部を形成している、請求項1に記載の転がり軸受潤滑構造。 - 前記区画壁のうち前記オイル溜まり部の内部に位置する面は、前記軸受ハウジングの径方向に延びている、請求項5に記載の転がり軸受潤滑構造。
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