JP3125227B2 - ターボチヤージヤのベアリング装置 - Google Patents
ターボチヤージヤのベアリング装置Info
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- 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
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- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
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- F01D25/166—Sliding contact bearing
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C17/26—Systems consisting of a plurality of sliding-contact bearings
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- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/40—Application in turbochargers
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- 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
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S384/90—Cooling or heating
- Y10S384/901—Floating bushing
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はターボチヤージヤ等に使用されるベアリング
装置、特に容易に組立可能で１組のジヤーナル軸受を軸
方向に保持し同時にジヤーナル軸受面の内部及び周部へ
の潤滑油の流動を容易にするターボチヤージヤのベアリ
ング装置に関する。
装置、特に容易に組立可能で１組のジヤーナル軸受を軸
方向に保持し同時にジヤーナル軸受面の内部及び周部へ
の潤滑油の流動を容易にするターボチヤージヤのベアリ
ング装置に関する。
（従来の技術） 一般に、比較的高い圧縮空気（通常チヤージ空気と呼
ばれる）を自動車、トラツク、バス等に通常採用される
往復ピストンエンジンのような内燃機関の吸気マニホル
ドに供給するターボチヤージヤは当業者に周知である。
ターボチヤージヤには通常タービンハウジングが包有さ
れ、エンジンから排気された排気ガスがこのタービンハ
ウジング内に案内されタービンホイールが駆動されるよ
うに構成される。このタービンホイールは回転可能なシ
ヤフトに装着されており、シヤフトは中央ハウジングを
貫通して延びている。シヤフトには、更にベアリング部
材とコンプレツサハウジング内に配置されるコンプレツ
サ羽根車が装着される。タービンホイールが回転駆動さ
れると、コンプレツサ羽根車が駆動され、これにより外
気がコンプレツサハウジング内に導入され圧縮されて、
チヤージ空気にされエンジンの吸気マニホルドへ送られ
る。この場合、ターボチヤージヤによつて大量の空気が
エンジンに供給されるので、エンジンの動作性能及び出
力が大幅に向上される。
ばれる）を自動車、トラツク、バス等に通常採用される
往復ピストンエンジンのような内燃機関の吸気マニホル
ドに供給するターボチヤージヤは当業者に周知である。
ターボチヤージヤには通常タービンハウジングが包有さ
れ、エンジンから排気された排気ガスがこのタービンハ
ウジング内に案内されタービンホイールが駆動されるよ
うに構成される。このタービンホイールは回転可能なシ
ヤフトに装着されており、シヤフトは中央ハウジングを
貫通して延びている。シヤフトには、更にベアリング部
材とコンプレツサハウジング内に配置されるコンプレツ
サ羽根車が装着される。タービンホイールが回転駆動さ
れると、コンプレツサ羽根車が駆動され、これにより外
気がコンプレツサハウジング内に導入され圧縮されて、
チヤージ空気にされエンジンの吸気マニホルドへ送られ
る。この場合、ターボチヤージヤによつて大量の空気が
エンジンに供給されるので、エンジンの動作性能及び出
力が大幅に向上される。
現在使用されているターボチヤージヤの回転シヤフト
は通常高速、例えば100、000rpm台以上の速度で回転可
能に設計されている。このような高速での回転を可能に
するには精度の高いベアリングと高効率で行う潤滑油循
環機構が必要となる。この場合潤滑油を通常中央ハウジ
ング内を経てジヤーナル軸受あるいはスラスト軸受へ圧
縮供給しベアリングの過熱または摩耗を防止する必要が
ある。
は通常高速、例えば100、000rpm台以上の速度で回転可
能に設計されている。このような高速での回転を可能に
するには精度の高いベアリングと高効率で行う潤滑油循
環機構が必要となる。この場合潤滑油を通常中央ハウジ
ング内を経てジヤーナル軸受あるいはスラスト軸受へ圧
縮供給しベアリングの過熱または摩耗を防止する必要が
ある。
これまでの多様のターボチヤージヤのベアリング装置
においては、特にベアリングの摩耗の低減あるいは不安
定な回転部材によりシヤフトが半径方向に高周波数で振
動するため生じる可聴ノイズの低減が企図されてきた
（例えば、米国特許第3,058,787号及び第4,427,309号に
開示されるターボチヤージヤのジヤーナル軸受参照）。
且つこれらの従来のベアリング装置にあつては概してタ
ーボチヤージヤのシヤフト上にスリーブ形ジヤーナル軸
受を軸方向に位置決めし保持するため周知の保持リング
を用いていた。またこの保持リングを使用するに当た
り、ターボチヤージヤの中央ハウジングには保持リング
用のリング溝を正確に形成する必要があり、且つまた保
持リングを好適且つ確実に位置決めしたり装着すると
き、極めて煩雑な組立工程が必要となつている。
においては、特にベアリングの摩耗の低減あるいは不安
定な回転部材によりシヤフトが半径方向に高周波数で振
動するため生じる可聴ノイズの低減が企図されてきた
（例えば、米国特許第3,058,787号及び第4,427,309号に
開示されるターボチヤージヤのジヤーナル軸受参照）。
且つこれらの従来のベアリング装置にあつては概してタ
ーボチヤージヤのシヤフト上にスリーブ形ジヤーナル軸
受を軸方向に位置決めし保持するため周知の保持リング
を用いていた。またこの保持リングを使用するに当た
り、ターボチヤージヤの中央ハウジングには保持リング
用のリング溝を正確に形成する必要があり、且つまた保
持リングを好適且つ確実に位置決めしたり装着すると
き、極めて煩雑な組立工程が必要となつている。
これに対し上述の保持リング構成ないしはこれに伴う
複雑な製造工程を除去する別のターボチヤージヤのベア
リング装置が提案されている。例えば、１組のジヤーナ
ル軸受間において軸方向に円筒状のスペーサを配設する
構成が提案されている。この場合ベアリング装置用のス
ペーサの両端部が拡大肩部あるいはスラスト面と協働し
てジヤーナルベアリングを軸方向に正確に保持するよう
構成される（例えば、米国特許第4,358,253号や第4,36
4,717号更にはドイツ国特許第2,061,393号参照）。
複雑な製造工程を除去する別のターボチヤージヤのベア
リング装置が提案されている。例えば、１組のジヤーナ
ル軸受間において軸方向に円筒状のスペーサを配設する
構成が提案されている。この場合ベアリング装置用のス
ペーサの両端部が拡大肩部あるいはスラスト面と協働し
てジヤーナルベアリングを軸方向に正確に保持するよう
構成される（例えば、米国特許第4,358,253号や第4,36
4,717号更にはドイツ国特許第2,061,393号参照）。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながらベアリング装置用のスペーサを用いる上
述の従来の構成にはジヤーナル軸受の内周面あるいは外
周面内及び周囲に十分な潤滑油を循環させる技術思想に
欠けており、従つて、ベアリング装置用のスペーサによ
り保持リングを不要にし得るものの、ジヤーナル軸受に
十分な潤滑油の付与を行い得ない問題があつた。
述の従来の構成にはジヤーナル軸受の内周面あるいは外
周面内及び周囲に十分な潤滑油を循環させる技術思想に
欠けており、従つて、ベアリング装置用のスペーサによ
り保持リングを不要にし得るものの、ジヤーナル軸受に
十分な潤滑油の付与を行い得ない問題があつた。
しかして本発明の目的は上述の問題点を解決し、潤滑
油がジヤーナル軸受に対し充分に流動され得るベアリン
グ装置を提供するにある。
油がジヤーナル軸受に対し充分に流動され得るベアリン
グ装置を提供するにある。
（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、上記の目的はベアリング開口部内に
配設されシヤフトをベアリング開口部内において浮動回
転可能に支承する１組のジヤーナル軸受と、シヤフトの
周囲に装着されジヤーナル軸受間において軸方向に位置
決めされ浮動回転可能な実質的に円筒状のスペーサと、
シヤフトに支承される１組のスラスト部材によつて区画
される軸方向内側に向いた１組の第１のスラスト面とを
備え、スペーサの両端部にはジヤーナル軸受の軸方向内
側へ向いた第２のスラスト面と当接して１組のジヤーナ
ル軸受を軸方向に離間させて位置決めし維持する軸方向
外側へ向いた１組の第３のスラスト面が具備され、第１
のスラスト面はジヤーナル軸受の第４のスラスト面に当
接され、第３及び第１のスラスト面の外径がジヤーナル
軸受の外径より実質的に小さくされてなる、中央ハウジ
ング内でシヤフトを回転可能に支承するターボチヤージ
ヤのベアリング装置を提供することにより達成される。
配設されシヤフトをベアリング開口部内において浮動回
転可能に支承する１組のジヤーナル軸受と、シヤフトの
周囲に装着されジヤーナル軸受間において軸方向に位置
決めされ浮動回転可能な実質的に円筒状のスペーサと、
シヤフトに支承される１組のスラスト部材によつて区画
される軸方向内側に向いた１組の第１のスラスト面とを
備え、スペーサの両端部にはジヤーナル軸受の軸方向内
側へ向いた第２のスラスト面と当接して１組のジヤーナ
ル軸受を軸方向に離間させて位置決めし維持する軸方向
外側へ向いた１組の第３のスラスト面が具備され、第１
のスラスト面はジヤーナル軸受の第４のスラスト面に当
接され、第３及び第１のスラスト面の外径がジヤーナル
軸受の外径より実質的に小さくされてなる、中央ハウジ
ング内でシヤフトを回転可能に支承するターボチヤージ
ヤのベアリング装置を提供することにより達成される。
（作用） 上述の本発明のターボチヤージヤのベアリング装置に
よれば、ジヤーナル軸受が軸方向に正確に位置決めされ
保持され得、ジヤーナル軸受を比較的簡単に且つ正確に
組立可能であり、加えてベアリング装置用の保持リング
が不要となり、これに伴う各種の製造工程あるいは組立
工程も不要になる。
よれば、ジヤーナル軸受が軸方向に正確に位置決めされ
保持され得、ジヤーナル軸受を比較的簡単に且つ正確に
組立可能であり、加えてベアリング装置用の保持リング
が不要となり、これに伴う各種の製造工程あるいは組立
工程も不要になる。
また、ターボチヤージヤには中央ハウジングが包有さ
れ、中央ハウジング内にはベアリング用の長手の開口部
が形成され、軸方向に互いに離間されると共に回転可能
に１組のジヤーナル軸受が長手の開口部内にシヤフトを
支承すべく配設され、シヤフト自体にはタービンホイー
ル並びにコンプレツサ羽根車が装着されており、且つま
たこの構成において潤滑油供給装置が配設され、従つて
潤滑油がジヤーナル軸受の軸方向中央部に送られ得、且
つ潤滑油の一部がジヤーナル軸受の外周面あるいはジヤ
ーナル軸受に形成され、半径方向に開口する潤滑油開口
部を通りシヤフトとジヤーナル軸受との間が良好に潤滑
され得る。
れ、中央ハウジング内にはベアリング用の長手の開口部
が形成され、軸方向に互いに離間されると共に回転可能
に１組のジヤーナル軸受が長手の開口部内にシヤフトを
支承すべく配設され、シヤフト自体にはタービンホイー
ル並びにコンプレツサ羽根車が装着されており、且つま
たこの構成において潤滑油供給装置が配設され、従つて
潤滑油がジヤーナル軸受の軸方向中央部に送られ得、且
つ潤滑油の一部がジヤーナル軸受の外周面あるいはジヤ
ーナル軸受に形成され、半径方向に開口する潤滑油開口
部を通りシヤフトとジヤーナル軸受との間が良好に潤滑
され得る。
更に１組のジヤーナル軸受がシヤフト上でジヤーナル
軸受間にほぼ円筒状のスペーサを配置することにより正
確に軸方向に離間されて保持され得、この場合更にスペ
ーサの外周面及び内周面にはベアリング開口部及びシヤ
フトと実質的に効果的な間隙を置くように配列され、且
つこのスペーサには外面から外側へ膨出しベアリング開
口部内にスペーサを案内し浮動回転させ得るような案内
タブが形成されると共に、案内タブの幅が比較的狭くし
て、潤滑油の流動性を有効に図り得る。
軸受間にほぼ円筒状のスペーサを配置することにより正
確に軸方向に離間されて保持され得、この場合更にスペ
ーサの外周面及び内周面にはベアリング開口部及びシヤ
フトと実質的に効果的な間隙を置くように配列され、且
つこのスペーサには外面から外側へ膨出しベアリング開
口部内にスペーサを案内し浮動回転させ得るような案内
タブが形成されると共に、案内タブの幅が比較的狭くし
て、潤滑油の流動性を有効に図り得る。
（実施例） 第１図を参照するに、ターボチヤージヤのシヤフト12
を回転可能に支承する本発明によるベアリング装置を備
えたターボチヤージヤ10が示されている。このターボチ
ヤージヤベアリング装置の１組のジヤーナル軸受14、15
は軸方向に延びるスラスト面を支持するように軸方向に
配置される。このスラスト面は特にジヤーナル軸受14、
15の周面部に充分な潤滑油が軸方向において双方向に流
動可能に構成される。第１図に示されるターボチヤージ
ヤ10には一般に、外気を圧縮して内燃機関（図示せず）
に供給する従来の構成部材が包有される。即ち、シヤフ
ト12はタービンホイール16とコンプレツサ羽根車18と共
に回転可能に支承されている。タービンホイール16はタ
ービンハウジング20内に配設され、内燃機関から排出さ
れる排気ガスがタービンハウジング20内のタービンホイ
ール16を駆動するよう流入される。このタービンホイー
ル16の回転により、コンプレツサハウジング22内に取り
付けられたコンプレツサ羽根車18が回転駆動される。コ
ンプレツサ羽根車18が回転することにより外気がコンプ
レツサハウジング22内に導入され圧縮されて内燃機関の
吸気マニホルドへ供給される。これにより大量の外気が
内燃機関に与えられ、内燃機関の性能及び出力が向上さ
れる。ターボチヤージヤ全体をコンパクトにするため、
タービンハウジング20及びコンプレツサハウジング22は
中央ハウジング24の各端部に装着される。中央ハウジン
グ24内には、シヤフト12を回転可能に支承する好適なベ
アリング装置が配設されている。
を回転可能に支承する本発明によるベアリング装置を備
えたターボチヤージヤ10が示されている。このターボチ
ヤージヤベアリング装置の１組のジヤーナル軸受14、15
は軸方向に延びるスラスト面を支持するように軸方向に
配置される。このスラスト面は特にジヤーナル軸受14、
15の周面部に充分な潤滑油が軸方向において双方向に流
動可能に構成される。第１図に示されるターボチヤージ
ヤ10には一般に、外気を圧縮して内燃機関（図示せず）
に供給する従来の構成部材が包有される。即ち、シヤフ
ト12はタービンホイール16とコンプレツサ羽根車18と共
に回転可能に支承されている。タービンホイール16はタ
ービンハウジング20内に配設され、内燃機関から排出さ
れる排気ガスがタービンハウジング20内のタービンホイ
ール16を駆動するよう流入される。このタービンホイー
ル16の回転により、コンプレツサハウジング22内に取り
付けられたコンプレツサ羽根車18が回転駆動される。コ
ンプレツサ羽根車18が回転することにより外気がコンプ
レツサハウジング22内に導入され圧縮されて内燃機関の
吸気マニホルドへ供給される。これにより大量の外気が
内燃機関に与えられ、内燃機関の性能及び出力が向上さ
れる。ターボチヤージヤ全体をコンパクトにするため、
タービンハウジング20及びコンプレツサハウジング22は
中央ハウジング24の各端部に装着される。中央ハウジン
グ24内には、シヤフト12を回転可能に支承する好適なベ
アリング装置が配設されている。
本発明のターボチヤージヤのベアリング装置にはジヤ
ーナル軸受14、15を正確に配置し保持するベアリング保
持装置が包有される。このベアリング保持装置は比較的
簡単な構成部材からなり、迅速且つ正確に組立可能に設
けられていて、ターボチヤージヤ全体の構成を簡略化し
得、製造コストも低減できるように構成されている。更
に、ベアリング装置は潤滑油の流れを高めて過熱あるい
は摩耗を抑止することによりベアリング装置の長寿命化
を図るよう設けられている。この構成の利点はリングを
有する従来のベアリング部材や相対的に複雑な製造工程
及びこれに関連して相対的に煩雑な組立工程を行うこと
なく製造できることにある。
ーナル軸受14、15を正確に配置し保持するベアリング保
持装置が包有される。このベアリング保持装置は比較的
簡単な構成部材からなり、迅速且つ正確に組立可能に設
けられていて、ターボチヤージヤ全体の構成を簡略化し
得、製造コストも低減できるように構成されている。更
に、ベアリング装置は潤滑油の流れを高めて過熱あるい
は摩耗を抑止することによりベアリング装置の長寿命化
を図るよう設けられている。この構成の利点はリングを
有する従来のベアリング部材や相対的に複雑な製造工程
及びこれに関連して相対的に煩雑な組立工程を行うこと
なく製造できることにある。
第２図及び第４図に詳示するように、ジヤーナル軸受
14、15は全体としては従来のいわゆるスリーブベアリン
グ構成を有しており、有鉛あるいは無鉛の青銅またはア
ルミニウム等の周知の材料で作成することができる。ジ
ヤーナル軸受14、15の内径はシヤフト12上のランド部2
5、26の周囲に相対的に僅かの間隙を置いて嵌着出来る
ような大きさに設定される。更に、ジヤーナル軸受14、
15の外径は中央ハウジング24内に形成される軸方向に長
手のベアリング開口部28内に相対的に僅かの間隙を置い
て嵌着し得るような大きさに設定される。ベアリング開
口部28の内径が一様であり、ジヤーナル軸受14、15は簡
単にベアリング開口部28内に挿入され得ると共に、ジヤ
ーナル軸受14、15自体はシヤフト12の回転中ベアリング
開口部28内において浮動回転可能に設計されることにな
る。
14、15は全体としては従来のいわゆるスリーブベアリン
グ構成を有しており、有鉛あるいは無鉛の青銅またはア
ルミニウム等の周知の材料で作成することができる。ジ
ヤーナル軸受14、15の内径はシヤフト12上のランド部2
5、26の周囲に相対的に僅かの間隙を置いて嵌着出来る
ような大きさに設定される。更に、ジヤーナル軸受14、
15の外径は中央ハウジング24内に形成される軸方向に長
手のベアリング開口部28内に相対的に僅かの間隙を置い
て嵌着し得るような大きさに設定される。ベアリング開
口部28の内径が一様であり、ジヤーナル軸受14、15は簡
単にベアリング開口部28内に挿入され得ると共に、ジヤ
ーナル軸受14、15自体はシヤフト12の回転中ベアリング
開口部28内において浮動回転可能に設計されることにな
る。
潤滑油は中央ハウジング24を経てベアリング装置内及
びその周囲に供給される。更に詳述するに、中央ハウジ
ング24にはオイル導入部30が形成され、加圧された潤滑
油がオイル導入部30を経て長手の流路32へ送られる。潤
滑油は流路32から更に潤滑油供給部34、35を通り、ジヤ
ーナル軸受14、15へ送られ、これにより潤滑が行われ
る。第２図に示すように潤滑油供給部34、35は２個のジ
ヤーナル軸受に対しそのほぼ軸方向の中央部に向かつて
開口されていて、潤滑油はジヤーナル軸受に対して軸方
向の双方向に流動され、潤滑が行われる。この潤滑油の
一部はジヤーナル軸受14、15の外面を越え双方向に流
れ、一方残りの潤滑油はジヤーナル軸受14、15に、その
円周方向に互いに離間して設けられ且つ半径方向に開口
する潤滑油供給部36、37を経てジヤーナル軸受と回転中
のシヤフト12との間へ流動し、潤滑を行う。ジヤーナル
軸受14、15を経て流れた潤滑油は最終的に油溜めチヤン
バ38（第１図参照）内に集められ、油導出部40を経て再
び循環されることは当業者に理解されよう。
びその周囲に供給される。更に詳述するに、中央ハウジ
ング24にはオイル導入部30が形成され、加圧された潤滑
油がオイル導入部30を経て長手の流路32へ送られる。潤
滑油は流路32から更に潤滑油供給部34、35を通り、ジヤ
ーナル軸受14、15へ送られ、これにより潤滑が行われ
る。第２図に示すように潤滑油供給部34、35は２個のジ
ヤーナル軸受に対しそのほぼ軸方向の中央部に向かつて
開口されていて、潤滑油はジヤーナル軸受に対して軸方
向の双方向に流動され、潤滑が行われる。この潤滑油の
一部はジヤーナル軸受14、15の外面を越え双方向に流
れ、一方残りの潤滑油はジヤーナル軸受14、15に、その
円周方向に互いに離間して設けられ且つ半径方向に開口
する潤滑油供給部36、37を経てジヤーナル軸受と回転中
のシヤフト12との間へ流動し、潤滑を行う。ジヤーナル
軸受14、15を経て流れた潤滑油は最終的に油溜めチヤン
バ38（第１図参照）内に集められ、油導出部40を経て再
び循環されることは当業者に理解されよう。
ジヤーナル軸受14、15はシヤフト12の周囲に設けられ
たほぼ円筒状のスペーサ42により軸方向に正確に離間し
て維持される。このスペーサ42は内周面43と外周面44と
を有し、内周面43と外周面44の内径及び外径はシヤフト
12及びベアリング開口部28に対し実質的に効果的な間隙
を与えるように設定されている。一方、スペーサ42には
その円周方向に互いに離間して膨設され開口部28内にお
いてシヤフト12と同軸に且つ円滑に浮動回転し得るよう
にスペーサ42を保持させる案内タブ46が具備されること
が好ましい。この場合案内タブ46は半径方向外向きに突
設されている。第３図及び第４図に示すように案内タブ
46は例えばスペーサ42の両端部に３個設けられるが、こ
の案内タブ46の幅は比較的狭く形成されていて、スペー
サ42としてのスリーブの外周面44における潤滑油の流動
が大巾に損なわれるようなことはない。スペーサ42には
１個又はそれ以上の大開口部48が形成されており、スペ
ーサ42内を流動する潤滑油は大開口部48、油溜めチヤン
バ38へ向い、且つ更に出口開口部50に向かつて半径方向
に流動可能になる。
たほぼ円筒状のスペーサ42により軸方向に正確に離間し
て維持される。このスペーサ42は内周面43と外周面44と
を有し、内周面43と外周面44の内径及び外径はシヤフト
12及びベアリング開口部28に対し実質的に効果的な間隙
を与えるように設定されている。一方、スペーサ42には
その円周方向に互いに離間して膨設され開口部28内にお
いてシヤフト12と同軸に且つ円滑に浮動回転し得るよう
にスペーサ42を保持させる案内タブ46が具備されること
が好ましい。この場合案内タブ46は半径方向外向きに突
設されている。第３図及び第４図に示すように案内タブ
46は例えばスペーサ42の両端部に３個設けられるが、こ
の案内タブ46の幅は比較的狭く形成されていて、スペー
サ42としてのスリーブの外周面44における潤滑油の流動
が大巾に損なわれるようなことはない。スペーサ42には
１個又はそれ以上の大開口部48が形成されており、スペ
ーサ42内を流動する潤滑油は大開口部48、油溜めチヤン
バ38へ向い、且つ更に出口開口部50に向かつて半径方向
に流動可能になる。
スペーサ42の両端面は軸方向に向いた環状の内スラス
ト面52、54として形成され、夫々ジヤーナル軸受14、15
の軸方向に向いた内面14′、15′に当接される。このよ
うな比較的簡潔な構成のスペーサ42によりジヤーナル軸
受14、15が正確に配置され保持され得る。好ましい実施
態様によれば、スペーサ42は通常のターボチヤージヤの
動作温度範囲内で充分に耐用性のある低コストプラスチ
ツクで作成され得る。
ト面52、54として形成され、夫々ジヤーナル軸受14、15
の軸方向に向いた内面14′、15′に当接される。このよ
うな比較的簡潔な構成のスペーサ42によりジヤーナル軸
受14、15が正確に配置され保持され得る。好ましい実施
態様によれば、スペーサ42は通常のターボチヤージヤの
動作温度範囲内で充分に耐用性のある低コストプラスチ
ツクで作成され得る。
スペーサ42はシヤフト12に装着されたスラスト部材に
連係する環形のスラスト面と相俟つてジヤーナル軸受1
4、15を軸方向に保持するように構成される。即ち、中
央ハウジング24のタービン側のスラスト面はシヤフト12
上に一体に設けられ、軸方向に向いた段付き肩部56によ
り形成されている。一方、コンプレツサ側のスラスト面
は周知のスラスト軸受装置62のスラストカラー部材60上
の、軸方向に向いたスラスト面58により形成される。こ
の場合段付き肩部56とスラスト面58との各々に対し、２
個のジヤーナル軸受14、15の外面14″、15″が夫々当接
されて保持されると共に、これらにより端部限界が与え
られることになる。このとき、第２図に示されるよう
に、スラスト軸受装置62は周知の構成をもつてシヤフト
12をその軸方向において中央ハウジング24に対して位置
決めし、且つ中央ハウジング24のタービン側の段付き肩
部56を軸方向位置において位置決めするよう機能する。
スペーサ42を介在してジヤーナル軸受14、15を軸方向に
且つ同軸に配置した時の全体の軸方向の寸法は、段付き
肩部56及びスラスト面58間に少なくとも軸方向に浮動す
る僅かの間隙を与え、製造公差、部材の熱膨張及び潤滑
油の流動を許容可能に設定される。
連係する環形のスラスト面と相俟つてジヤーナル軸受1
4、15を軸方向に保持するように構成される。即ち、中
央ハウジング24のタービン側のスラスト面はシヤフト12
上に一体に設けられ、軸方向に向いた段付き肩部56によ
り形成されている。一方、コンプレツサ側のスラスト面
は周知のスラスト軸受装置62のスラストカラー部材60上
の、軸方向に向いたスラスト面58により形成される。こ
の場合段付き肩部56とスラスト面58との各々に対し、２
個のジヤーナル軸受14、15の外面14″、15″が夫々当接
されて保持されると共に、これらにより端部限界が与え
られることになる。このとき、第２図に示されるよう
に、スラスト軸受装置62は周知の構成をもつてシヤフト
12をその軸方向において中央ハウジング24に対して位置
決めし、且つ中央ハウジング24のタービン側の段付き肩
部56を軸方向位置において位置決めするよう機能する。
スペーサ42を介在してジヤーナル軸受14、15を軸方向に
且つ同軸に配置した時の全体の軸方向の寸法は、段付き
肩部56及びスラスト面58間に少なくとも軸方向に浮動す
る僅かの間隙を与え、製造公差、部材の熱膨張及び潤滑
油の流動を許容可能に設定される。
本発明において独特の実施態様によればスラスト面58
は、ジヤーナル軸受14、15を保持し、加えてジヤーナル
軸受14、15の内部及びその周部に潤滑油が抑制されるこ
となく確実に流動するよう構成される。即ち第２図に示
す如く、スペーサ42の外周面44の外径はジヤーナル軸受
14、15及び案内タブ46の外径より実質的に僅かに小さく
される。同様に、スペーサ42の内周面43の内径はジヤー
ナル軸受14、15の内径より相当に大にされる。これによ
り潤滑油供給部34、35から潤滑油が円滑に流入され得、
実質的にスペーサ42による制限を受ける事なくジヤーナ
ル軸受14、15内及びその周部において双方向に流動され
得ることになる。
は、ジヤーナル軸受14、15を保持し、加えてジヤーナル
軸受14、15の内部及びその周部に潤滑油が抑制されるこ
となく確実に流動するよう構成される。即ち第２図に示
す如く、スペーサ42の外周面44の外径はジヤーナル軸受
14、15及び案内タブ46の外径より実質的に僅かに小さく
される。同様に、スペーサ42の内周面43の内径はジヤー
ナル軸受14、15の内径より相当に大にされる。これによ
り潤滑油供給部34、35から潤滑油が円滑に流入され得、
実質的にスペーサ42による制限を受ける事なくジヤーナ
ル軸受14、15内及びその周部において双方向に流動され
得ることになる。
同様に、各ジヤーナル軸受14、15外側の段付き肩部56
及びスラスト面58は直径がジヤーナル軸受14、15の外径
より大幅に小に設けられる。これによりジヤーナル軸受
14、15の外側を流動する潤滑油が油溜めチヤンバ38へ向
かつて円滑に流入され得、充分な潤滑油が確実に循環さ
れることになる。且つこのスラスト面58の直径を制限し
て、軸方向の製造公差を許容する、あるいは浮動のため
の僅かの間隙を持たせるから、ジヤーナル軸受14、15と
シヤフト12との間においても潤滑油が円滑に流動され得
る。従つてジヤーナル軸受14、15の内部及び周部をジヤ
ーナル軸受14、15の外側へ向い充分な量の潤滑油が流動
されることになる。
及びスラスト面58は直径がジヤーナル軸受14、15の外径
より大幅に小に設けられる。これによりジヤーナル軸受
14、15の外側を流動する潤滑油が油溜めチヤンバ38へ向
かつて円滑に流入され得、充分な潤滑油が確実に循環さ
れることになる。且つこのスラスト面58の直径を制限し
て、軸方向の製造公差を許容する、あるいは浮動のため
の僅かの間隙を持たせるから、ジヤーナル軸受14、15と
シヤフト12との間においても潤滑油が円滑に流動され得
る。従つてジヤーナル軸受14、15の内部及び周部をジヤ
ーナル軸受14、15の外側へ向い充分な量の潤滑油が流動
されることになる。
（発明の効果） 上述のように構成された本発明のターボチヤージヤの
ベアリング装置によれば、構成部材の構造が簡潔であ
り、又シヤフト12に装着しベアリング開口部28内に簡単
に摺動挿入する（全体のターボチヤージヤ組立工程の一
部に当たる）ことにより、容易に取付可能になる。且つ
各種の構成部材を組み立てることにより、ジヤーナル軸
受14、15がシヤフト12上において軸方向に正確に位置決
めされ且つ潤滑油がジヤーナル軸受14、15に対して軸方
向に双方向に円滑に流動可能になり、またスラスト面の
外側へはスラスト面を介し潤滑油が軸方向に大量に移動
しないよう適宜に制限され得る。総じて、ベアリング装
置の過熱あるいは摩耗が最小限に抑制され得、ターボチ
ヤージヤの寿命の向上が有効に図られ得る。
ベアリング装置によれば、構成部材の構造が簡潔であ
り、又シヤフト12に装着しベアリング開口部28内に簡単
に摺動挿入する（全体のターボチヤージヤ組立工程の一
部に当たる）ことにより、容易に取付可能になる。且つ
各種の構成部材を組み立てることにより、ジヤーナル軸
受14、15がシヤフト12上において軸方向に正確に位置決
めされ且つ潤滑油がジヤーナル軸受14、15に対して軸方
向に双方向に円滑に流動可能になり、またスラスト面の
外側へはスラスト面を介し潤滑油が軸方向に大量に移動
しないよう適宜に制限され得る。総じて、ベアリング装
置の過熱あるいは摩耗が最小限に抑制され得、ターボチ
ヤージヤの寿命の向上が有効に図られ得る。
本発明のターボチヤージヤのベアリング装置において
は種々の設計変更可能である。例えば、スペーサに設け
る案内タブの位置及び形状は、案内タブによりベアリン
グ開口部内においてスペーサが円滑に浮動回転し且つ油
溜めチヤンバに対し潤滑油が実質的に抵抗なく流入可能
になるのであれば、図示と異なる構成をとることもでき
る。またジヤーナル軸受に対し双方向に潤滑油を移動さ
せる好適な流路が具備させてもよく、この場合スペーサ
の案内タブに代えて、円周部全体に延びるリングをスペ
ーサの端部から内側へ離間した位置に配設してもよい。
は種々の設計変更可能である。例えば、スペーサに設け
る案内タブの位置及び形状は、案内タブによりベアリン
グ開口部内においてスペーサが円滑に浮動回転し且つ油
溜めチヤンバに対し潤滑油が実質的に抵抗なく流入可能
になるのであれば、図示と異なる構成をとることもでき
る。またジヤーナル軸受に対し双方向に潤滑油を移動さ
せる好適な流路が具備させてもよく、この場合スペーサ
の案内タブに代えて、円周部全体に延びるリングをスペ
ーサの端部から内側へ離間した位置に配設してもよい。
第１図は本発明によるベアリング装置を包有したターボ
チヤージヤの縦断面図、第２図は第１図に破線で囲んだ
部分の拡大断面図、第３図は第２図の線３−３に沿つた
断面図、第４図は同ターボチヤージヤのベアリング装置
の分解斜視図である。 10……ターボチヤージヤ、12……シヤフト、14……ジヤ
ーナル軸受、14′……内面、14″……外面、15……ジヤ
ーナル軸受、15′……内面、15″……外面、16……ター
ビンホイール、18……コンプレツサ羽根車、20……ター
ビンハウジング、22……コンプレツサハウジング、24…
…中央ハウジング、25、26……ランド部、28……開口
部、30……オイル導入部、32……流路、34、35、36、37
……潤滑油供給部、38……油溜めチヤンバ、40……油導
出部、42……スペーサ、43……内周面、44……外周面、
46……案内タブ、48……大開口部、50……出口開口部、
52……内スラスト面、54……内スラスト面、56……段付
き肩部、58……スラスト面、60……スラストカラー部
材、62……スラスト軸受装置。
チヤージヤの縦断面図、第２図は第１図に破線で囲んだ
部分の拡大断面図、第３図は第２図の線３−３に沿つた
断面図、第４図は同ターボチヤージヤのベアリング装置
の分解斜視図である。 10……ターボチヤージヤ、12……シヤフト、14……ジヤ
ーナル軸受、14′……内面、14″……外面、15……ジヤ
ーナル軸受、15′……内面、15″……外面、16……ター
ビンホイール、18……コンプレツサ羽根車、20……ター
ビンハウジング、22……コンプレツサハウジング、24…
…中央ハウジング、25、26……ランド部、28……開口
部、30……オイル導入部、32……流路、34、35、36、37
……潤滑油供給部、38……油溜めチヤンバ、40……油導
出部、42……スペーサ、43……内周面、44……外周面、
46……案内タブ、48……大開口部、50……出口開口部、
52……内スラスト面、54……内スラスト面、56……段付
き肩部、58……スラスト面、60……スラストカラー部
材、62……スラスト軸受装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デニス フランシス ソレン アメリカ合衆国 カリフオルニア州 92640 ガーデン グローブ メリル ストリート 12711 (56)参考文献 特開 昭61−142329（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−2012（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (7)
- 【請求項１】ベアリング開口部内に配設されシヤフトを
ベアリング開口部内において浮動回転可能に支承する１
組のジヤーナル軸受と、シヤフトの周囲に装着されジヤ
ーナル軸受間において軸方向に位置決めされ浮動回転可
能な実質的に円筒状のスペーサと、シヤフトに支承され
る１組のスラスト部材によつて区画される軸方向内側に
向いた１組の第１のスラスト面とを備え、スペーサの両
端部にはジヤーナル軸受の軸方向内側へ向いた第２のス
ラスト面と当接して１組のジヤーナル軸受を軸方向に離
間させて位置決めし維持する軸方向外側へ向いた１組の
第３のスラスト面が具備され、第１のスラスト面はジヤ
ーナル軸受の第４のスラスト面に当接され、第３及び第
１のスラスト面の外径がジヤーナル軸受の外径より実質
的に小さくされてなる、中央ハウジング内でシヤフトを
回転可能に支承するターボチヤージヤのベアリング装
置。 - 【請求項２】スペーサの内径がシヤフトの外径より実質
的に大にされてなる請求項１記載のターボチヤージヤの
ベアリング装置。 - 【請求項３】スペーサの外径がベアリング開口部の直径
より実質的に小に設けられ、スペーサにはスペーサの両
端部から半径方向外側へ突出し両端部の円周上に配列さ
れベアリング開口部内においてスペーサを案内する案内
部が具備されてなる請求項１記載のターボチヤージヤの
ベアリング装置。 - 【請求項４】潤滑油を中央ハウジング内においてジヤー
ナル軸受の実質的に軸方向中心部へ供給する油供給部を
備え、各ジヤーナル軸受には軸方向の実質的に中央部に
且つ円周方向に離間され半径方向に開口された複数の潤
滑油開口部が具備され、第３及び第１のスラスト面によ
り潤滑油がジヤーナル軸受の周囲において軸方向の双方
向へ実質的に抵抗なく流動可能に設けられてなる請求項
１記載のターボチヤージヤのベアリング装置。 - 【請求項５】スペーサには少なくとも１個の開口部が具
備され、潤滑油がスペーサの内部から開口部を経て半径
方向に流動可能に設けられてなる請求項４記載のターボ
チヤージヤのベアリング装置。 - 【請求項６】第１のスラスト面間の軸方向の離間位置を
位置決めしてジヤーナル軸受及びスペーサを少なくとも
一部軸方向に浮動させた状態で第１のスラスト面間に同
軸に配置させる装置を備えてなる請求項１記載のターボ
チヤージヤのベアリング装置。 - 【請求項７】スペーサがプラスチツク材料でなる請求項
１記載のターボチヤージヤのベアリング装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/345,990 US4902144A (en) | 1989-05-02 | 1989-05-02 | Turbocharger bearing assembly |
| US345,990 | 1989-05-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02305326A JPH02305326A (ja) | 1990-12-18 |
| JP3125227B2 true JP3125227B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=23357454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02024266A Expired - Fee Related JP3125227B2 (ja) | 1989-05-02 | 1990-02-02 | ターボチヤージヤのベアリング装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4902144A (ja) |
| EP (1) | EP0395825B1 (ja) |
| JP (1) | JP3125227B2 (ja) |
| DE (1) | DE69004849T2 (ja) |
Families Citing this family (49)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0494798A1 (en) * | 1991-01-11 | 1992-07-15 | Ishikawajima-Harima Jukogyo Kabushiki Kaisha | Turbocharger |
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