JPH09242553A - ターボチャージャのセミフロートベアリング支持構造 - Google Patents
ターボチャージャのセミフロートベアリング支持構造Info
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- JPH09242553A JPH09242553A JP4924796A JP4924796A JPH09242553A JP H09242553 A JPH09242553 A JP H09242553A JP 4924796 A JP4924796 A JP 4924796A JP 4924796 A JP4924796 A JP 4924796A JP H09242553 A JPH09242553 A JP H09242553A
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- Japan
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- semi
- bearing
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- float bearing
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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
Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 セミフローティングベアリングをスラストピ
ンで支持するにおいて耐摩耗性のあるターボチャージャ
のセミフロートベアリング支持構造を提供する。 【解決手段】 タービンロータ２とコンプレッサインペ
ラ４とを連結した回転軸７をセミフロートベアリングメ
タル２４を介してハウジング１側にスラストピン２５で
支持するためのターボチャージャのセミフロートベアリ
ング支持構造において、セミフロートベアリングメタル
２４のスラストピン受け部３４に硬質のリング３６を嵌
め込んだものである。
ンで支持するにおいて耐摩耗性のあるターボチャージャ
のセミフロートベアリング支持構造を提供する。 【解決手段】 タービンロータ２とコンプレッサインペ
ラ４とを連結した回転軸７をセミフロートベアリングメ
タル２４を介してハウジング１側にスラストピン２５で
支持するためのターボチャージャのセミフロートベアリ
ング支持構造において、セミフロートベアリングメタル
２４のスラストピン受け部３４に硬質のリング３６を嵌
め込んだものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ターボチャージャ
の回転軸を支持するセミフロートベアリング支持構造に
関する。
の回転軸を支持するセミフロートベアリング支持構造に
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ターボチャージャのハウジング
構造は、図４に示すようにタービンロータａを収容する
タービンハウジングｂと、コンプレッサインペラｃを収
容するコンプレッサハウジングｄと、これらタービンロ
ータａとコンプレッサインペラｃとを連結する回転軸ｅ
の軸受ｆを収容するベアリングハウジングｇとの３構成
からなっている。
構造は、図４に示すようにタービンロータａを収容する
タービンハウジングｂと、コンプレッサインペラｃを収
容するコンプレッサハウジングｄと、これらタービンロ
ータａとコンプレッサインペラｃとを連結する回転軸ｅ
の軸受ｆを収容するベアリングハウジングｇとの３構成
からなっている。
【０００３】タービンハウジングｂとベアリングハウジ
ングｇとは、その接合部がピンｈにより位置決めされ、
接合部外周がクランプｉに押えられて接合されている。
ベアリングハウジングｇとコンプレッサハウジングｄと
は、ボルトｊにより締結されて接合されている。
ングｇとは、その接合部がピンｈにより位置決めされ、
接合部外周がクランプｉに押えられて接合されている。
ベアリングハウジングｇとコンプレッサハウジングｄと
は、ボルトｊにより締結されて接合されている。
【０００４】ベアリングハウジングｇ内には、当該ハウ
ジングｇの回転軸孔内に収容されたジャーナルベアリン
グｆ1 と、その端部に設けられたスラストベアリングｆ
2 とが組み込まれる。ジャーナルベアリングｆ1 は、円
筒状に形成され、ハウジングｇの回転軸孔内に回転自在
に収容されたフルフロートベアリングからなり、ラジア
ル方向の力を支持する。スラストベアリングｆ2 は、回
転軸ｅに固定されたリング状の第１部材ｆａと、これに
係合しハウジングｇに固定された第２部材ｆｂとからな
り、スラスト方向の力を支持する。
ジングｇの回転軸孔内に収容されたジャーナルベアリン
グｆ1 と、その端部に設けられたスラストベアリングｆ
2 とが組み込まれる。ジャーナルベアリングｆ1 は、円
筒状に形成され、ハウジングｇの回転軸孔内に回転自在
に収容されたフルフロートベアリングからなり、ラジア
ル方向の力を支持する。スラストベアリングｆ2 は、回
転軸ｅに固定されたリング状の第１部材ｆａと、これに
係合しハウジングｇに固定された第２部材ｆｂとからな
り、スラスト方向の力を支持する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
なターボチャージャのハウジング構造では、ベアリング
ハウジングｇの内部にジャーナルベアリングｆ1 とスラ
ストベアリングｆ2 とを夫々組み付けるようにしている
ため、部品点数が多く、組立工数が増えてしまう。
なターボチャージャのハウジング構造では、ベアリング
ハウジングｇの内部にジャーナルベアリングｆ1 とスラ
ストベアリングｆ2 とを夫々組み付けるようにしている
ため、部品点数が多く、組立工数が増えてしまう。
【０００６】このため、ジャーナルベアリングとスラス
トベアリングを兼用したセミフロートベアリングとし、
部品点数を少なくすることが提案されている。
トベアリングを兼用したセミフロートベアリングとし、
部品点数を少なくすることが提案されている。
【０００７】すなわち、ジャーナルベアリングをハウジ
ングに対して、径方向に移動自在に、軸方向と回転方向
に固定し、回転軸をフローティング支持すると共にスラ
スト荷重を受けるようにすることで、ワンピースのセミ
フローティングベアリングとし、部品点数を減らすこと
が可能となる。
ングに対して、径方向に移動自在に、軸方向と回転方向
に固定し、回転軸をフローティング支持すると共にスラ
スト荷重を受けるようにすることで、ワンピースのセミ
フローティングベアリングとし、部品点数を減らすこと
が可能となる。
【０００８】この場合、セミフローティングベアリング
は、ハウジング側にスラストピンで固定されるが、セミ
フローティングベアリングは、軸受性に優れた銅等の軟
らかい材料が用いられるため、スラストピンで固定する
と、その間が点又は線接触となり摩耗しやすい問題があ
る。
は、ハウジング側にスラストピンで固定されるが、セミ
フローティングベアリングは、軸受性に優れた銅等の軟
らかい材料が用いられるため、スラストピンで固定する
と、その間が点又は線接触となり摩耗しやすい問題があ
る。
【０００９】本発明の目的は、上記事情を考慮しセミフ
ローティングベアリングをスラストピンで支持するにお
いて耐摩耗性のあるターボチャージャのセミフロートベ
アリング支持構造を提供するものである。
ローティングベアリングをスラストピンで支持するにお
いて耐摩耗性のあるターボチャージャのセミフロートベ
アリング支持構造を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、タービンロータとコンプレッサインペラ
とを連結した回転軸をセミフロートベアリングメタルを
介してハウジング側にスラストピンで支持するためのタ
ーボチャージャのセミフロートベアリング支持構造にお
いて、セミフロートメタルのスラストピン受け部に硬質
のリングを嵌め込んだターボチャージャのセミフロート
ベアリング支持構造である。
成するために、タービンロータとコンプレッサインペラ
とを連結した回転軸をセミフロートベアリングメタルを
介してハウジング側にスラストピンで支持するためのタ
ーボチャージャのセミフロートベアリング支持構造にお
いて、セミフロートメタルのスラストピン受け部に硬質
のリングを嵌め込んだターボチャージャのセミフロート
ベアリング支持構造である。
【００１１】上記の構成によれば、セミフローティング
ベアリングが、スラスト力や軸のアバレを受けてもスラ
ストピンとの接触部分は、硬質のリングが介在するため
耐久性を確保できる。
ベアリングが、スラスト力や軸のアバレを受けてもスラ
ストピンとの接触部分は、硬質のリングが介在するため
耐久性を確保できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図面を
用いて説明する。
用いて説明する。
【００１３】先ず図３により本発明のターボチャージャ
の全体構造を説明する。
の全体構造を説明する。
【００１４】ハウジング１は、タービンロータ２を収容
するタービンハウジング３とコンプレッサインペラ４を
収容するコンプレッサハウジング５とからなり、そのタ
ービンハウジング３とコンプレッサハウジング５間にシ
ールプレート６が介設される。
するタービンハウジング３とコンプレッサインペラ４を
収容するコンプレッサハウジング５とからなり、そのタ
ービンハウジング３とコンプレッサハウジング５間にシ
ールプレート６が介設される。
【００１５】タービンロータ２とコンプレッサインペラ
４とは回転軸７で連結され、その回転軸７が、タービン
ハウジング３とシールプレート６間で挟持されたベアリ
ングハウジング８のベアリングユニット９で回転自在に
支持されるようになっている。
４とは回転軸７で連結され、その回転軸７が、タービン
ハウジング３とシールプレート６間で挟持されたベアリ
ングハウジング８のベアリングユニット９で回転自在に
支持されるようになっている。
【００１６】タービンハウジング３は、タービンロータ
２を収容するスクロール室１０とベアリングユニット９
を収容するベアリング室１１と、スクロール室１０に排
ガスを供給する流入口１２と、スクロール室１０からの
排ガスを排気する排出口１３と、スクロール室１０の背
面に断熱のために形成される冷却水通路１０ａと、ベア
リング室１１に潤滑油を供給するための給油口１４と、
ベアリング室１１内の潤滑油を排出する排油口１５とを
有する。
２を収容するスクロール室１０とベアリングユニット９
を収容するベアリング室１１と、スクロール室１０に排
ガスを供給する流入口１２と、スクロール室１０からの
排ガスを排気する排出口１３と、スクロール室１０の背
面に断熱のために形成される冷却水通路１０ａと、ベア
リング室１１に潤滑油を供給するための給油口１４と、
ベアリング室１１内の潤滑油を排出する排油口１５とを
有する。
【００１７】コンプレッサハウジング５は、コンプレッ
サインペラ４を収容するスクロール室１６を有し、その
スクロール室１６に空気の導入口１７と吐出口１８が形
成される。
サインペラ４を収容するスクロール室１６を有し、その
スクロール室１６に空気の導入口１７と吐出口１８が形
成される。
【００１８】ベアリングハウジング８は、タービンハウ
ジング３の背面の開口部に形成した凹溝１９に嵌め込ま
れ、そのベアリングハウジング８に位置決めピン２０を
挿入することで位置合わせされた後、開口部に嵌め込ん
だシールプレート６で挟持され、シールプレート６より
ボルト２１をタービンハウジング３にねじ込むことで固
定される。コンプレッサハウジング５は、シールプレー
ト６にボルト２２をねじ込むことで固定される。
ジング３の背面の開口部に形成した凹溝１９に嵌め込ま
れ、そのベアリングハウジング８に位置決めピン２０を
挿入することで位置合わせされた後、開口部に嵌め込ん
だシールプレート６で挟持され、シールプレート６より
ボルト２１をタービンハウジング３にねじ込むことで固
定される。コンプレッサハウジング５は、シールプレー
ト６にボルト２２をねじ込むことで固定される。
【００１９】ベアリングユニット９は、ベアリングハウ
ジング８に一体に形成した円筒状のベアリングボックス
２３と、そのベアリングボックス２３に収容され、回転
軸７を支持するセミフロートベアリングメタル２４とか
らなり、そのセミフロートベアリングメタル２４が、ベ
アリングボックス２３に取り付けたスラストピン２５に
て、径方向に移動可能に、かつ軸方向と回転方向に固定
されて構成される。
ジング８に一体に形成した円筒状のベアリングボックス
２３と、そのベアリングボックス２３に収容され、回転
軸７を支持するセミフロートベアリングメタル２４とか
らなり、そのセミフロートベアリングメタル２４が、ベ
アリングボックス２３に取り付けたスラストピン２５に
て、径方向に移動可能に、かつ軸方向と回転方向に固定
されて構成される。
【００２０】ベアリングハウジング８には、タービンハ
ウジング５の給油口１４からの潤滑油をベアリングボッ
クス２３内に給油する給油通路２６が形成され、セミフ
ロートベアリングメタル２４には、回転軸７に給油する
油穴２７が形成される。
ウジング５の給油口１４からの潤滑油をベアリングボッ
クス２３内に給油する給油通路２６が形成され、セミフ
ロートベアリングメタル２４には、回転軸７に給油する
油穴２７が形成される。
【００２１】ベアリングユニット９への回転軸７の取付
は、タービンロータ２と一体的な回転軸７を、タービン
ハウジング３の排気口１３から、回転軸７と一体に形成
した拡径部２８が、セミフロートベアリングメタル２４
の端面に当たるまで挿入し、他方インペラ側は、回転軸
７の段部２９にスラスト受部材３０を挿入持に嵌め込ん
でおき、これをシールプレート６のスラスト受面３１に
当接するようにしても、或いはシールプレート６をター
ビンハウジング３に取り付ける際に、回転軸７にスラス
ト受部材３０を嵌合して取り付けてもよい。
は、タービンロータ２と一体的な回転軸７を、タービン
ハウジング３の排気口１３から、回転軸７と一体に形成
した拡径部２８が、セミフロートベアリングメタル２４
の端面に当たるまで挿入し、他方インペラ側は、回転軸
７の段部２９にスラスト受部材３０を挿入持に嵌め込ん
でおき、これをシールプレート６のスラスト受面３１に
当接するようにしても、或いはシールプレート６をター
ビンハウジング３に取り付ける際に、回転軸７にスラス
ト受部材３０を嵌合して取り付けてもよい。
【００２２】セミフロートベアリングメタル２４は、そ
の両端が、拡径部２８とスラスト受部材３０に当接し、
セミフロートベアリングメタル２４がスラストピン２５
によりハウジング１側であるベアリングボックス２３に
支持されるため、回転軸７をジャーナル支持すると共に
スラスト荷重を受けることとなる。
の両端が、拡径部２８とスラスト受部材３０に当接し、
セミフロートベアリングメタル２４がスラストピン２５
によりハウジング１側であるベアリングボックス２３に
支持されるため、回転軸７をジャーナル支持すると共に
スラスト荷重を受けることとなる。
【００２３】さて、本発明においては、図１，図２
（ａ），（ｂ）に示すようにセミフロートベアリングメ
タル２４のピン受け部３４に予め硬質のリング３６を埋
め込んだことを特長とするものである。
（ａ），（ｂ）に示すようにセミフロートベアリングメ
タル２４のピン受け部３４に予め硬質のリング３６を埋
め込んだことを特長とするものである。
【００２４】セミフロートベアリングメタル２４は、銅
系の軟らかい材料で形成され、その両端には、油溝３７
が形成される。セミフロートベアリングメタル２４の両
端に位置した回転軸７には、ジャーナル軸部３８が形成
され、セミフロートベアリングメタル２４内に供給され
た潤滑油が、ジャーナル軸部３８で油膜を形成して回転
軸７をジャーナル支持し、次に油溝３７を通ってベアリ
ング室１１に流れることで、それぞれ拡径部２８とスラ
スト受部材３０との接触部の潤滑を行って回転軸７のス
ラスト荷重を受ける。
系の軟らかい材料で形成され、その両端には、油溝３７
が形成される。セミフロートベアリングメタル２４の両
端に位置した回転軸７には、ジャーナル軸部３８が形成
され、セミフロートベアリングメタル２４内に供給され
た潤滑油が、ジャーナル軸部３８で油膜を形成して回転
軸７をジャーナル支持し、次に油溝３７を通ってベアリ
ング室１１に流れることで、それぞれ拡径部２８とスラ
スト受部材３０との接触部の潤滑を行って回転軸７のス
ラスト荷重を受ける。
【００２５】セミフロートベアリングメタル２４のピン
受け部３４に嵌め込む硬質のリング３６は、例えばＳＵ
Ｓや鉄系などの硬質の材料で形成し、そのリング３６に
図示していないがスリットを形成して縮径できるように
してピン受け部３４に嵌め込んだり、リング状のものを
直接圧入したり鋳ぐるみ等で嵌め込む。
受け部３４に嵌め込む硬質のリング３６は、例えばＳＵ
Ｓや鉄系などの硬質の材料で形成し、そのリング３６に
図示していないがスリットを形成して縮径できるように
してピン受け部３４に嵌め込んだり、リング状のものを
直接圧入したり鋳ぐるみ等で嵌め込む。
【００２６】スラストピン２５は、ベアリングボックス
２３に穴３９を形成し、その穴３９に固定する。このス
ラストピン２５は、ソリッドであるが、スプリングピン
でもよい。またスラストピン２５は、図示のピン形状に
限らず、セミフロートベアリングメタル２４の外周を覆
うようなリングピンとし、リング３６はそのリングピン
の内周と係合するように形成してもよい。
２３に穴３９を形成し、その穴３９に固定する。このス
ラストピン２５は、ソリッドであるが、スプリングピン
でもよい。またスラストピン２５は、図示のピン形状に
限らず、セミフロートベアリングメタル２４の外周を覆
うようなリングピンとし、リング３６はそのリングピン
の内周と係合するように形成してもよい。
【００２７】なお３９は、タービンロータ２に設けたシ
ールリングである。
ールリングである。
【００２８】以上において、回転軸７のスラスト荷重
は、拡径部２８又はスラスト受部材３０を介してセミフ
ロートベアリングメタル２４に係り、硬質のリング３６
を介し、スラストピン２５を介してハウジングであるベ
アリングボックス２３で受けられる。この場合、硬質の
リング３６とスラストピン２５とは若干の間隙を持って
接触しているが、両者とも硬質の材料で形成されるため
耐久性が向上できる。
は、拡径部２８又はスラスト受部材３０を介してセミフ
ロートベアリングメタル２４に係り、硬質のリング３６
を介し、スラストピン２５を介してハウジングであるベ
アリングボックス２３で受けられる。この場合、硬質の
リング３６とスラストピン２５とは若干の間隙を持って
接触しているが、両者とも硬質の材料で形成されるため
耐久性が向上できる。
【００２９】また、セミフロートベアリングメタル２４
の軸受性も硬度、強度の影響因子を考えずに最適材が選
定できる。
の軸受性も硬度、強度の影響因子を考えずに最適材が選
定できる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、セ
ミフローティングベアリングが、スラスト力や軸のアバ
レを受けてもスラストピンとの接触部分は、硬質のリン
グが介在するため耐久性を確保できる。
ミフローティングベアリングが、スラスト力や軸のアバ
レを受けてもスラストピンとの接触部分は、硬質のリン
グが介在するため耐久性を確保できる。
【図１】本発明の一実施形態を示す要部の断面図であ
る。
る。
【図２】図１のセミフローティングベアリングメタルの
詳細を示す図である。
詳細を示す図である。
【図３】本発明のターボチャージャの全体図である。
【図４】従来例のターボチャージャを示す図である。
１ ハウジング ２ タービンロータ ４ コンプレッサインペラ ７ 回転軸 ２４ セミフロートベアリングメタル ２５ スラストピン ３４ スラストピン受け部 ３６ 硬質のリング
Claims (1)
- 【請求項１】 タービンロータとコンプレッサインペラ
とを連結した回転軸をセミフロートベアリングメタルを
介してハウジング側にスラストピンで支持するためのタ
ーボチャージャのセミフロートベアリング支持構造にお
いて、セミフロートメタルのスラストピン受け部に硬質
のリングを嵌め込んだことを特徴とするターボチャージ
ャのセミフロートベアリング支持構造。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4924796A JPH09242553A (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | ターボチャージャのセミフロートベアリング支持構造 |
| US08/806,942 US5993173A (en) | 1996-03-06 | 1997-02-26 | Turbocharger |
| EP97103248A EP0794319B1 (en) | 1996-03-06 | 1997-02-27 | Turbocharger bearing arrangement |
| EP05013162A EP1582755A3 (en) | 1996-03-06 | 1997-02-27 | Turbocharger bearing arrangement |
| DE69734370T DE69734370T2 (de) | 1996-03-06 | 1997-02-27 | Lageranordnung für einen Turbolader |
| IDP970689A ID16132A (id) | 1996-03-06 | 1997-03-05 | Mesin turbo |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4924796A JPH09242553A (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | ターボチャージャのセミフロートベアリング支持構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09242553A true JPH09242553A (ja) | 1997-09-16 |
Family
ID=12825534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4924796A Pending JPH09242553A (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | ターボチャージャのセミフロートベアリング支持構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09242553A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012167606A (ja) * | 2011-02-15 | 2012-09-06 | Ihi Corp | ターボ機械 |
| JP2013155668A (ja) * | 2012-01-30 | 2013-08-15 | Daihatsu Motor Co Ltd | ターボ過給機 |
| DE102014217053A1 (de) | 2013-08-30 | 2015-03-05 | Ihi Corporation | Tragkonstruktion für eine Läuferwelle sowie ein Turbolader |
| US11280372B2 (en) | 2018-02-08 | 2022-03-22 | Ihi Corporation | Bearing structure |
-
1996
- 1996-03-06 JP JP4924796A patent/JPH09242553A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012167606A (ja) * | 2011-02-15 | 2012-09-06 | Ihi Corp | ターボ機械 |
| JP2013155668A (ja) * | 2012-01-30 | 2013-08-15 | Daihatsu Motor Co Ltd | ターボ過給機 |
| DE102014217053A1 (de) | 2013-08-30 | 2015-03-05 | Ihi Corporation | Tragkonstruktion für eine Läuferwelle sowie ein Turbolader |
| DE102014217053B4 (de) | 2013-08-30 | 2023-04-20 | Ihi Corporation | Tragkonstruktion für eine Läuferwelle sowie ein Turbolader |
| US11280372B2 (en) | 2018-02-08 | 2022-03-22 | Ihi Corporation | Bearing structure |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040324 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
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| A521 | Written amendment |
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| A02 | Decision of refusal |
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