JPH0417729A

JPH0417729A - ターボチャージャの軸受装置

Info

Publication number: JPH0417729A
Application number: JP11522390A
Authority: JP
Inventors: Tosaku Takamura; 東作高村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-05-02
Filing date: 1990-05-02
Publication date: 1992-01-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、ターボチャージャの軸受装置に関する。

〈従来の技術〉従来より、内燃機関のターボチャージャの軸受装置とし
ては、以下に示すようなものがある（特開昭６３−１５
２７１６号公報参照）。

即ち、第３図に示すように、タービンロータ１とコンプ
レッサインペラ２とを同軸上で連結する回転軸３は、そ
の外周に設けられたアンギュラ型転がり軸受４，５を介
して、ほぼ円筒状のベアリングハウジング６にて支持さ
れている。

ベアリングハウジング６は、ほぼ円筒状のケーシング７
内に形成される円筒部９内に嵌入されて、コンプレッサ
インペラ２例のフランジ１０にてケーシング７にポル）
１１により固定されている。

尚、ケーシング７内空間のコンプレッサインペラ２側は
、コンプレッサインペラ２の背面側に配置されたバック
プレート８により封止されている。

転がり軸受４．５は、それぞれ内輪４ａ、５ａ、外輪４
ｂ、５ｂ及びボール４ｃ、５ｃからなり、内輪４ａ、５
ａのそれぞれ内輪軌道４ｄ、５ｄが図中左右対称に対向
して配置される。

各転がり軸受４．５の外周に位置するベアリングハウジ
ング６の中間部内周には回転軸３に向かって突出するス
ラスト受は部１２が一体に形成される。

スラスト受は部１２と各外輪４ｂ、５ｂの間には圧縮ス
プリング１３によってそれぞれ外輪４ｂ、５ｂ方向に付
勢されるアウタスペーサ１４．１５が介装され、スラス
ト受は部１２に対する外輪４ｂ、５ｂの回転軸方向相対
位置が規制される。

また、内輪４ａはインナースペーサ１６とスラストカラ
ー１７との間に、内輪５ａは回転軸３に形成した段付部
３ａとインナースペーサ１６との間に挟持されて回転軸
方向の位置決めが行われる。

ベアリングハウジング６と各外輪４ｂ、５ｂ及びアウタ
スペーサ１４．１５との間には所定の間隙が形成され、
この間隙にオイル通路１８から導かれる圧油（潤滑油）
が通孔１９ａ、１９ｂ、環状溝２０ａ。

２０ｂをそれぞれ介して供給される。

かかる構成において、低速域では、転がり軸受４．５が
転勤するのに対して、高速域では、間隙に回転軸３を十
分支持できる厚さの油膜層が形成され、外輪４ｂ、５ｂ
及びアウタスペーサ１４．１５は回転軸３と一体となっ
て高速回転する。

〈発明が解決しようとする課題〉ところで、このような従来の軸受装置にあっては、ベア
リングハウジング６の外周面のほぼ全面に、ケーシング
７の円筒部９の内周面が接触して、ベアリングハウジン
グ６の半径方向の支持を行い、ケーシング７にフランジ
１０を固定して軸方向の支持を行っている構造のため、
回転軸３の振れ回りによる加振力がベアリングハウジン
グ６を介してケーシング７本体に直接伝わり、二〇ケー
シング７を介して、これに組付けられているタービンハ
ウジング２２を強く加振する。

タービンハウジング２２への加振力が大きいと、エンジ
ン外部へ伝わるターボチャージャの騒音が大きくなって
しまうという問題点があった。

また、特開昭６３−２３９３１５号公報に示されるよう
に、ベアリングハウジングを、ケーシングと一体に形成
して、コンプレッサインペラ側に片持ち状態に支持した
ものがあるが、このものでは、ケーシングは高温に曝さ
れるので、材料の選択にあたっては、耐熱強度が優先さ
れ、それに加えて、ベアリングハウジングとして最適な
振動特性も有するような材料を選択する必要があるが、
このような材料を選択するのは困難であり、更に、ケー
シングにベアリングハウジングを片持ち状態で支持させ
た構成では、タービンハウジングがケーシングに組付け
られているので、振動がタービンハウジングに伝わり易
く、尚、加振力の減衰が不充分であるという問題点があ
った。

本発明は、上記の問題点に鑑み、回転軸等に起因する騒
音を少なくし得るターボチャージャの軸受装置を提供す
ることを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉このため本発明は、ほぼ円筒状のケーシング内に設けら
れるほぼ円筒状のベアリングハウジングにより、タービ
ンロータの回転をコンプレッサインペラに伝達する回転
軸を軸受を介して回転自在に支持するようにしたターボ
チャージャの軸受装置において、前記ベアリングハウジ
ングを、前記コンプレッサインペラの背面側に配置され
前記ケーシング内空間の一端を封止するパックプレート
に片持ち状態で支持させる構成とする。

尚、片持ち状態で支持させる形態としては、ハックプレ
ートにベアリングハウジングを固着させても、又は一体
に形成させても、いずれでもよい。

ここで、前記ベアリングハウジングを低振動伝達性材料
により形成すると共に、前記ベアリングハウジングの前
記軸受と接する面を表面硬化させるとよい。

〈作用〉上記の構成によると、回転軸を支持するベアリングハウ
ジングは、コンプレッサインペラのバックプレートに固
着或いは一体形成により片持ち状態で支持され、ベアリ
ングハウジングとケーシングとが直接接する必要のない
構成となっているため、ベアリングハウジングに伝わっ
た回転軸の振動は、先ず、バックプレートに伝わり、ケ
ーシング側及びタービンハウジング側には伝わりにくく
なる。

特に、ベアリングハウジングをアルミニウム等の低振動
伝達性材料により形成すれば、より一層、ケーシング側
及びタービンハウジング側へ伝わる振動を少なくするこ
とができ、ベアリングハウジングの軸受に接する面を、
例えばアルミナイズ処理等により表面硬化させると、ベ
アリングハウジングを低振動伝達性材料により形成した
ことによる硬度の不足を補うことができる。

〈実施例〉以下に本発明の実施例を第１図及び第２図に基づいて説
明する。尚、従来例と同一箇所には同一符号を付し、説
明を省略する。

先ず、第１図を参照して、第１実施例を説明する。

これは、コンプレッサインペラ２のバックプレート８に
ベアリングハウジング６を固着により片持ち状態で支持
させたものである。

即ち、バックプレート８の背面に凹部Ａを形成し、ベア
リングハウジング６のフランジ１０の先端面に形成した
凸部Ｂを嵌合させ、更にボルト（図示せず）等により固
定している。

更に、ベアリングハウジング６のフランジｌＯ内にオイ
ル通路２３を形成し、これと連通させてベアリングハウ
ジング６内にもオイル通路２４を形成しである。オイル
通路２３及びオイル通路２４にはエンジンから穴あきボ
ルト２５を介して潤滑油が導入され、更に、通孔１９ａ
、１９ｂ、環状溝２０ａ、２０ｂを通って、軸受４，５
周りに導入されるようにする。

２１はシール用パツキンである。

尚、本実施例では、バックプレート８にベアリングハウ
ジング６を固着させる構成のため、スラストカラー１７
を組込む際の必要性から、バックプレート８を内外２部
品とし、外側部品８ｂを組込んだ後に、スラストカラー
１７を組込み、その後で内側部品８ａを組付け、Ｃリン
グ２６により外側部品８ｂに固定する。

ここにおいて、ベアリングハウジング６の材料は、従来
用いられていた鉄系材料より低振動伝達性の例えばアル
ミニウムとする。

そして、軸受４，５側の面の硬度を確保するために、ベ
アリングハウジング６の軸受４，５と接する面を、例え
ば、アルミナイズ処理により表面硬化させる。

このような構成にすると、ベアリングハウジング６は、
フランジ１０においてのみ他部品と接し、しかも低振動
伝達性材料（アルミニウム）により成形されているので
、ハックプレート８に伝わるベアリングハウジング６の
加振力が減少すると共に、タービンハウジング２２まで
の加振力の伝達経路が回転軸３→ベアリングハウジング
６→フランジ１０→バツクプレート８→ケーシング７→
タービンハウジング２２と、長く複雑になるため、ター
ビンハウジング２２へ伝わる振動は、著しく低減され、
騒音も低減される。

また、ベアリングハウジング６は、それ自体が、低振動
伝達性材料により形成されているので同一構造であって
も、振動を伝えにくくなるし、また、特にアルミニウム
製であれば、重量も軽減できる。

また、ベアリングハウジング６の軸受４．５と接する面
を表面硬化させて、硬度を確保できるようにしている。

更に、ケーシング７鋳造の際に、ベアリングハウジング
６を支持していた円筒部（第３図９）が不要となるため
、従来は必要であった中子が著しく単純化され、鋳造性
が大幅に向上し、コストが低減される。

ケーシング７とベアリングハウジング６とが直接接しな
い構成のため、温度の高いケーシング７から回転軸３へ
直接熱が伝わらず、軸受４，５温度が低下し、軸受寿命
が延びる。

また、軸受温度が低下するため、軸受材料を安価なもの
に変えることができ、大幅に軸受単価を下げることがで
きる。

また、ベアリングハウジング６の温度も下がるため、ベ
アリングハウジング６の材料を前述のように、アルミニ
ウムにすることができる。

次に、第２図を参照して、第２実施例を説明する。

これは、ベアリングハウジング６をバックプレート８と
一体に形成して、片持ち状態で支持させたものである。

そして、エンジンからの潤滑油は、ケーシング７に形成
されたオイル通路２７から、オイル通路２８及びバック
プレート８に形成されたオイル通路２９を介してベアリ
ングハウジング６に形成されたオイル通路３０を通って
、通孔１９ａ、１９ｂ、環状溝２０ａ、２０ｂに至り、
軸受４，５周りに導入されるようにする。

これによっても、同様の作用効果を得ることができる。

また、上記２つの実施例は、転がり軸受での例を示した
が、フローティングメタルを用いたすべり軸受を用いた
軸系へも同様な効果がある。

〈発明の効果〉以上説明したように本発明によれば、ベアリングハウジ
ングを、タービンハウジングから離れたコンプレッサイ
ンペラのバックプレートに片持ち状態に支持させるよう
にしたので、ケーシングとベアリングハウジングとが直
接接する必要がなく、且つ、タービンハウジングまでの
振動伝達経路が長くなり、タービンハウジングへの振動
伝達が一層減衰される。

もって、回転軸の振れ回りに起因する騒音を低減するこ
とができる。

また、ベアリングハウジングを低振動伝達性材料により
形成すれば、更に一層、振動の伝達を少なくすることが
できると共に、ベアリングハウジングの軸受と接する面
を表面硬化させることにより、硬度を確保できる。

更に、ケーシングの鋳造性が向上し、ベアリングハウジ
ングの形成材料の選択性が向上し、軸受寿命が延び、経
済性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示すターボチャージャの
断面図、第２図は第２実施例を示すターボチャージャの
断面図、第３回は従来のターボチャージャの断面図であ
る。１・・・タービンロータペラ　　３・・・回転軸アリングハウジングバックプレートンハウジング２・・・コンプレッサイン４．５・・・軸受　　６・・・ベア・・・ケーシング　　８・・・

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ほぼ円筒状のケーシング内に設けられるほぼ円筒
状のベアリングハウジングにより、タービンロータの回
転をコンプレッサインペラに伝達する回転軸を軸受を介
して回転自在に支持するようにしたターボチャージャの
軸受装置において、前記ベアリングハウジングを、前記
コンプレッサインペラの背面側に配置され前記ケーシン
グ内空間の一端を封止するバックプレートに片持ち状態
で支持させたことを特徴とするターボチャージャの軸受
装置。
（２）前記ベアリングハウジングを低振動伝達性材料に
より形成すると共に、前記ベアリングハウジングの前記
軸受と接する面を表面硬化させたことを特徴とする請求
項１記載のターボチャージャの軸受装置。