JP4797920B2 - 過給機 - Google Patents
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Description
これにより、タービン軸が回転すると羽根部材によって中心孔においてタンク部に対して負圧が生じ、タンク部の潤滑油が前記流路を通って中心孔へ供給される。
図1はこの発明の過給機の実施の一形態(第一実施形態)を示す断面図である。この過給機は、ハウジング40と、このハウジング40内で転がり軸受10a,10bを介して当該ハウジング40に支持されているタービン軸41とを備えている。タービン軸41の一端部に、ハウジング40の軸方向外方にあるタービン42が設けられており、反対の他端部に、コンプレッサ(図示せず)が取り付けられており、この過給機は自動車エンジンのためのターボチャージャーとされている。転がり軸受10a,10bは軸線C方向に離れて二列設けられている。
このように、前記タンク部35の存在によって一部が残されているが、冷却水ジャケット26は、中心孔43を軸方向及び周方向に包囲する形状とされている。
さらに、図6において、第一流路部29の環状部29bは、本体部40aの一端部49側において、中心孔43の内周面43aよりも径方向内方へ突出している略環状の部分33を有している。この部分33は、本体部40a内において、タービン42と転がり軸受10aとの間の位置に存在している。これによれば、タービン42と転がり軸受10aとの軸方向の間に環状の部分33が介在することとなるため、この環状の部分33を通過するクーラントによってタービン42側からの熱を効率よく奪うことができ、特にタービン42に近い転がり軸受10aの温度上昇を抑えることができる。
具体的に説明すると、潤滑構造を、本体部40aの中心孔43内に潤滑油を封入した構造や、中心孔43にある転がり軸受10a,10b部分に潤滑油(グリース)を充填した構造とすることもできるが、図1と図2に示している潤滑構造は、ハウジング40内に形成され潤滑油を溜めるタンク部35と、このタンク部35から潤滑油を中心孔43に供給する供給手段Kとを有している。そして、この供給手段Kについても、ハウジング40内に設けられる。なお、図2は図1のII-II断面における断面図である。
なお、この紐部材を、前記羽根部材44及び流路48とともに設けてもよく、または、いずれか一方のみが設けられた構造であってもよい。
このように、転がり軸受10a,10bのための潤滑構造、及び、転がり軸受10a,10bを冷却するための大きな冷却水ジャケット26を、ハウジング40内に備えさせることができ、構造の簡素化、コンパクト化が図れる。
また、別の変形例として、ハウジング40の外部に、転がり軸受10a,10b用の潤滑油を溜めるタンク部を設け、このタンク部から潤滑油を中心孔43に供給する供給手段を有している構造としてもよい。つまり、転がり軸受10a,10b用の潤滑油がハウジング40内、タンク部内、及びこれらの間の供給手段においてのみ存在する潤滑構造である。
これらの潤滑構造の場合においても、転がり軸受10a,10b用の潤滑油をハウジング40内の中心孔43とタンク部との間においてのみ流している。すなわち、この潤滑構造も、エンジンオイルが流れる部分とは別個独立した構造であるため、エンジンにおいて生じたカーボンスラッジなどの異物が含まれることによって転がり軸受10a,10b用の潤滑油が汚れることはない。
図3において、この転がり軸受10は、タービン軸41に外嵌した単一の内輪1と、ハウジング40の中心孔43の内周面に固定された単一の外輪3と、内輪1と外輪3との間に介在した単一の中間輪2とを備えている。内輪1と中間輪2と外輪3とがこの順番で軸線C方向に沿って位置ずれして配置されている。そして、内輪1と中間輪2との間の環状空間に転動自在に設けられた一列の第一転動体4と、中間輪2と外輪3との間の環状空間に転動自在に設けられた一列の第二転動体5とをさらに備えている。
外輪3は環状部材とされており、その外周面がハウジング40の中心孔43との嵌合面とされ、その内周面に第二転動体5の玉5aと接触する第二の軌道31が形成されている。内輪1と外輪3との軸方向寸法は略同一とされている。
このように、内輪1及び外輪3では、転動体4,5を斜接させるために一方の肩部側を厚肉とする必要があるが、中間輪2では、転動体4,5を斜接させるために一方の肩部側(傾斜輪部15)の厚さを大きくする必要がない。これにより、中間輪2の構造がシンプルとなり、中間輪2を、厚さが一定とされた円筒を塑性変形させて簡単に製造することもできる。
これを図5により説明すると、二点鎖線で示している中間輪52のように、大径部57の内周側のみに軌道が形成され、小径部56の外周側のみに軌道が形成されている比較例の場合では、両軌道に接触する転動体54,55の間の軸方向の距離Qが大きくなり、転がり軸受全体が軸線方向に長くなる。しかし、この発明では、実線で示しているように傾斜輪部15の内周面と外周面とにおいてもそれぞれ第三の軌道21と第四の軌道22が形成されているため、これら第三と第四の軌道21,22にそれぞれ接触している転動体4,5の間の軸方向の距離Pを、前記比較例の距離Qよりも小さくすることができる(P<Q)。つまり、転動体4,5を軸線方向に接近させた状態とできることから、転がり軸受の軸線方向寸法を小さくすることができる。
また、図3と図4に示しているように、各保持器は環状とされているが、その断面において、軸線C方向の一端部から他端部へ向かって傾斜している構造とされている。つまり図3について説明すると、保持器8,9のそれぞれは大径部13aと小径部13bとこれらを軸方向で繋いでいる傾斜部13cとを有しており、中間輪2の傾斜輪部15と同様に傾斜している。これにより、玉4a,5aが転動することで、この保持器8,9が各玉4a,5aの周辺の空気を攪拌し、冷却効果を高めることができる。そして、この保持器8,9に複数枚の羽根からなる前記羽根部材(図示せず)を設けることができる。
16 流路
26 冷却水ジャケット
27 熱遮蔽部材
28 空気室
29 第一流路部
30 第二流路部
32 折り返し流路部
35 タンク部
38 第三流路部
39 折り返し流路部
40 ハウジング
40a 本体部
41 タービン軸
42 タービン
43 中心孔
44 羽根部材
48 流路
49 一端部
50 他端部
Claims (9)
- 冷却水ジャケットを内部に有しているハウジングと、このハウジングの中心部にある中心孔で転がり軸受を介して支持され前記ハウジングの軸方向外方にあるタービンが一端部に設けられているタービン軸と、を備えた過給機において、
前記転がり軸受用の潤滑油が前記ハウジング内においてのみ存在し、
前記冷却水ジャケットは、前記ハウジングの本体部内において軸方向一端部から他端部にわたって設けられ、
前記冷却水ジャケットは、前記中心孔の回りを周方向に少なくとも1周よりも多くクーラントを流す流路からなることを特徴とする過給機。 - 冷却水ジャケットを内部に有しているハウジングと、このハウジングの中心部にある中心孔で転がり軸受を介して支持され前記ハウジングの軸方向外方にあるタービンが一端部に設けられているタービン軸と、を備えた過給機において、
前記冷却水ジャケットは、前記中心孔の回りを周方向に少なくとも1周よりも多くクーラントを流す流路からなることを特徴とする過給機。 - 前記流路は、クーラントを周方向に一方向へ流しかつ折り返してその反対である周方向の他方向へ流す請求項1又は2に記載の過給機。
- 前記流路は、前記一方向にクーラントを流す第一流路部と、前記他方向にクーラントを流す第二流路部と、前記第一流路部と前記第二流路部とを繋ぐ折り返し流路部と、を少なくとも1つずつ有し、前記第一流路部と前記第二流路部とは軸方向に沿って並んで設けられている請求項3に記載の過給機。
- 前記冷却水ジャケットの一部が、前記本体部内において、前記タービンと前記転がり軸受との間の位置に存在している請求項1〜4のいずれか一項に記載の過給機。
- 前記タービンと前記ハウジングとの間に介在している熱遮蔽部材をさらに備え、この熱遮蔽部材と前記ハウジングとの間に空気室が介在している請求項1〜5のいずれか一項に記載の過給機。
- 前記ハウジング内又は前記ハウジングの本体部の近傍に形成され潤滑油を溜めるタンク部と、このタンク部から前記中心孔に潤滑油を供給する供給手段と、を有している請求項1〜6のいずれか一項に記載の過給機。
- 前記供給手段は、前記中心孔内において前記タービン軸の回転によって空気の流れを生じさせ当該中心孔を前記タンク部に対して負圧とさせる羽根部材と、前記タンク部から前記中心孔に連通し当該タンク部から前記潤滑油が前記負圧により吸い上げられて当該中心孔へと流れる流路と、を有している請求項7に記載の過給機。
- 前記供給手段は、前記タンク部と前記中心孔との間に設けられ毛細管現象によって当該タンク部の潤滑油を当該中心孔へと供給する紐部材を有している請求項7又は8に記載の過給機。
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