JPH06507460A - ターボチヤージヤのスラストベアリング - Google Patents

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】 ターボチャージャのスラストへアリング（技術分野） 本発明はターボチャージャのスラストへアリングに関する。

（背景技術） 排気ガス駆動のターボチャージャのシャフトはオイルで潤滑されたベアリングに よりターボチャージャのハウジング内に回転可能に支承される。コンプレッサホ イールがシャフトの一端部に装着され、タービンホイールは前記のシャフトの他 端部に装着される。タービンホイールを通過して流動する排気ガスによりシャフ トが相当の高速で（１００，０００ｒｐｍ以上の場合が多い）駆動され、これに 伴いコンプレッサホイールが回転され、自動車の吸気マニホルドへ供給される空 気が圧縮される。ターボチャージャのシャフトの軸方向の変位は非回転のスラス トベアリングにより阻止される。シャフトを高速回転させのため、スラストベア リングとシャフトとの間のインターフェース部を潤滑する必要がある。ハウジン グ内に供給される潤滑オイルによりベアリングを潤滑するのみならず、スラスト ベアリングとシャフトと共に回転するブッシングの円周溝との間のインターフェ ース部も潤滑することになる。

スラストベアリングを潤滑するオイルはスラストベアリング内を極めて細い流路 を経て供給され、この流路の一部はある角度を持たせて穴空けして形成する必要 がある。従ってドリルが折れたり、スラストベアリングのスクラップ化が比較的 早期に生じる場合が多い。

本発明によれば、この問題は粉末金属で作られた２個の別の部材からスラストベ アリングを組み立て、各部材に他方の部材の対応する輪郭部と協働するような輪 郭部を設け、スラストヘアリングの作動面へ潤滑オイルを供給するに必要な内部 通路を形成することにより解決され得る。従ってドリルによる穴空けが不要とな る。また既存のスラストベアリングには外部オイル、室が必要であったが、本発 明によればスラストベアリングには内部オイル室が設けられ、従って潤滑オイル 漏れが大幅に減少される。

本発明の他の利点は以下の説明が進むに応じ明らかになろう。

（図面の簡単な説明） 図１はスラストベアリングを含む排気ガス駆動式のターボチャージャの部分断面 図、図２は実質的に図３の線２−２に沿って切断された従来のターボチャージャ のスラストベアリングの拡大断面図、図３は図２の従来のターボチャージャのス ラストヘアリングの側面図、図４は本発明によるターボチャージャのスラストベ アリングの、図５の円４−４に沿って切断した図２と同様の拡大断面図、図５は 図４のスラストベアリングの側面図、図６は本発明による組み立て前のスラスト ベアリングの２部材の、図４と同様の拡大断面図である。

（発明を実施するための最良の形態） 図１を参照するに、ターボチャージャｌｏにはハウシング１２が包有され、ハウ ジング１２内にはヘアリング１６を介してシャフト１４が支承される。シャフト １４には小径部１７が具備され、小径部１７上にコンプレッサホイール１８が装 着される。ブッシング２０がシャフト１４と共に回転可能に、コンプレッサホイ ール１８と肩部２２との間に配設され、肩部２２自体はシャフト１４の小径部１ ７と大径部との間に形成されている。タービンホイール（図示せず）はシャフト １４の対向端部に装着され、ベアリング１６と同様のベアリング（図示せず）を 介して支承され、シャフト１４上にはタービンホイールも装着される。タービン ホイール１８に対し排気ガスが流動されることにより、シャフト１４が回転され 、コンプレッサホイール１８が回転されると、導入部２４を経て導入される空気 が圧縮され、この圧縮空気が導出渦室２６内に送られる。

ブッシング２０には円周方向に延びる溝２８が形成され、溝２８内には円周方向 に延びるスラストベアリング３ｏが受容されており、スラストベアリング３ｏ自 体はキー溝３２（図３参照）によりハウジング１２に対し非回転となるようキー 止めされ、周知構造のバネワッシャ３４により軸方向の移動が制限される。

ベアリング１６およびスラストベアリング３ｏはエンジンオイル供給源から導入 部３６を経てターボチャージャ１０内に導入され、ドレン路３８を経て再びエン ジンクランクケース内に導入される潤滑オイルにより潤滑される。軸方向に延び る流路４ｏおよび流路４２を経て潤滑オイルがヘアリング１６へ送られ、また潤 滑オイルはオイル路４４を経てブッシング２ｏとスラストベアリング３０との間 のインターフェース部へ送られ、このオイル路４４はスラストヘアリング３ｏを 貫通して延びている。

図２および図３には従来構造のスラストベアリング３ｏが示される。スラストへ アリング３０は一対の対向する作動側面４６．４８を有しており、この作動側面 ４６．４８はブッシング２ｏとのインターフェースをなしている。潤滑オイルは オイル供給穴５０を経て作動側面４６．４８の夫々へ送られ、オイル供給穴５０ 自体はオイル路４４の一部をなしており、スラストへアリング３０を軸方向に貫 通して設けられている。スラストベアリング３０にはブッシング２０およびシャ フト１４を受容するキー穴形状のスロット５２が形成される。オイルはオイル供 給路５４を経てオイル供給穴５０へ送られ、オイル供給路５４自体はシャフト１ ４に対しほぼ半径方向に延びているが、設計上の理由から適宜にバイトを移動し てオイル供給路５４を形成せしめ得るから、図２に示す如（ある角度をなして形 成される。オイル供給路５４を介しオイルがほぼ円周方向に延びるオイル室５６ から送られる。

バイトが適所に移動されオイル供給路５４を形成できるようにするため、オイル 室５６は外部室として設けられる、即ち作動側面４６に対し開放された解放部５ ８を有しており、バイトが適宜に駆動されてオイル供給路５４が形成される。上 述の構成ではオイル供給路５４およびオイル供給穴５０は極めて細く設けられる 。このためこれらの穴をあけるために使用するバイトが簡単に破損し勝ちで、製 造上問題になる。流路を形成する従来の別の方法によれば、オイル室５６を経て 半径方向に直線路が形成され、次いでスラストベアリングの外径部が閉塞される が、この方法も製造上の欠点がある。

しかしてオイル供給穴５０およびオイル供給路５４を適所に形成することが困難 であり、スラストベアリング３０の製造コストが高くなる。また外部オイル室５ ６は作動側面４６に対し開放されるため、流路４０とスラストベアリング３ｏと の間のインターフェース部からの漏れ（通常オイル側部漏れと言われる）が増大 し、この結果オイルの消費量が増大する。このときオイル室５６のオイルはオイ ル供給穴５ｏから供給される。

本発明による改良されたスラストベアリングが図４、図５および図６に示される 。特に図６を参照するにスラストヘアリング３０には一対の部材６０．６２が包 有される。部材６０．６２は夫々粉末金属を型に入れて圧縮し部材６ｏ、６２を 形成する周知の粉末金属法により作成され得る。図４および図５に示す組み立て られたスラストベアリング３ｏには部材６ｏを貫通して延びる一部６６と部材６ ２を貫通して延びる一部６８とを有するようなオイル供給穴６４が形成される。

一部６６．６８は共に当業者に周知な方法により粉末金属型を好適に空洞化する ことにより形成できる。オイル供給路７０は部材６２で円周方向に離間され半径 方向に延びる溝７２と、部材６２を受容する部材６ｏ内の（ぼみ部７７の一部を なす好適な輪郭が持たされた輪郭面７４とを含む部材６０．６２上の好適な輪郭 面により区画される。同様にオイル室７６はスラストベアリング３０内で（シャ フト１４に対し）円周方向に延びる内部スロットとして形成される。オイル室７ ６は部材６２上で円周方向に延びる輪郭面７８とこれと協働する部材６０上の輪 郭面７４とにより区画される。従ってオイル室７６はスラストベアリング３０に 対し内部に設けられており、スラストベアリング３０の作動側面４６を貫通して 延び、流路４ｏと連通する開口部８０の周囲にのみオイル側部漏れが生じるが、 潤滑オイルはオイル室７６内に供給され、これによりスラストヘアリング３０か らのオイル側部漏れが最小限に抑えられる。部材６０．６２間のインターフェー ス部は図５に輪郭線８２により示される。部材６０．６２は焼結法により、部材 ６０のくぼみ部７７内に部材６２を配置し、次に部材６０．６２の材料の融点温 度以下の温度で、−力部材６０．６２が溶融されて一体スラストベアリングとな るに十分な高い温度までスラストベアリング３０を加熱することにより組み立て られ得る。

ＦＩＧ、６ フロントページの続き （７２）発明者　バーチヤード、リチャード　アンソニーアメリカ合衆国　カリ フォルニア州 ９０２７２　、パシイフイツク　パリセイズ９インチャンテッド　ウェイ　６７ ７

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．スラストベアリングにより軸方向の移動が制限されたシヤフトと、一対の対 向する側面および側面間に延びシヤフトを受容する開口部を有したスラストベア リングと、スラストベアリングの一対の側面間をスラストベアリングを貫通し延 び潤滑オイルを側面に供給するオイル供給穴と、スラストベアリング内に形成さ れ潤滑オイルをオイル供給穴へ供給するオイル供給路とを備え、スラストベアリ ングには共に組立可能な一対の部材が具備され、オイル供給路は各部材上に一部 が設けられ、部材が組み立てられたときオイル供給路がスラストベアリング内に 穴空けすることなく形成されてなるターボチャージャのスラストベアリング。
2. ２．スラストベアリングがシヤフト上に装着されたときオイル供給路がシヤフト に対し実質的に半径方向に延び、オイル供給路は部材が組み立てられたとき閉オ イル供給路を形成する各部材上の協働する面により区画されてなる請求の範囲１ のターボチャージャのスラストベアリング。
3. ３．オイル室がスラストベアリングの内部の側面間に具備され、オイル室は一方 の側面を貫通して延びる開口部を経て潤滑オイル供給源と連通され、オイル室が オイル供給路を介しオイル供給穴と連通されてなる請求の範囲１のターボチャー ジャのスラストベアリング。
4. ４．各部材は輪郭面を有し、部材が組み立てられると各部材上の面が協働してオ イル室を区画してなる請求の範囲３のターボチャージャのスラストベアリング。
5. ５．スラストベアリングがシヤフト上に装着されるとオイル室はシヤフトに対し 実質的に円周方向に延び、オイル供給路がオイル室からオイル供給穴へ向かつて シヤフトに対し実質的に半径方向内側に延びてなる請求の範囲４のターボチャー ジャのスラストベアリング。
6. ６．部材が組み立てられたとき閉オイル供給路を形成する各部材の協働する溝に より区画されてなる請求の範囲１のターボチャージャのスラストベアリング。
7. ７．各部材は圧縮された粉末金属で作成され、焼結法により組み立てられてなる 請求の範囲４のターボチャージャのスラストベアリング。
8. ８．スラストベアリングにより軸方向の移動が制限されたシヤフトと、一対の対 向する側面および側面間に延びシヤフトを受容する開口部を有したスラストベア リングと、スラストベアリングの一対の側面間をスラストベアリングを貫通し延 び潤滑オイルを側面に供給するオイル供給穴と、スラストベアリング内に形成さ れ潤滑オイルをオイル供給穴へ供給するオイル供給路と、スラストベアリングの 内部で側面間に配設され側面により囲繞され且つオイル供給路へ潤滑オイルを供 給するオイル室と、一方の側面に形成されスラストベアリングの外部からオイル 室内に潤滑オイルを送る開口部とを備え、スラストベアリングがシヤフトに対し 装着されたときオイル室がシヤフトに対し実質的に円周方向に延び、オイル供給 路はオイル室とオイル供給穴との間でシヤフトに対し実質的に半径方向に延びて なるターボチャージャのスラストベアリング。
9. ９．スラストベアリングには共に組立可能な一対の部材が包有され、部材が組み 立てられオイル室およびオイル供給路が形成されたとき各部材が他方の部材の対 応する輪郭面と協働する輪郭面を有しなる請求の範囲８のターボチャージャのス ラストベアリング。