JPH10205342A - ボールベアリング式過給機軸受の潤滑構造 - Google Patents

ボールベアリング式過給機軸受の潤滑構造

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JPH10205342A
JPH10205342A JP9007715A JP771597A JPH10205342A JP H10205342 A JPH10205342 A JP H10205342A JP 9007715 A JP9007715 A JP 9007715A JP 771597 A JP771597 A JP 771597A JP H10205342 A JPH10205342 A JP H10205342A
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JP
Japan
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ball bearing
oil
ball
bearing
supercharger
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Application number
JP9007715A
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English (en)
Inventor
Masakazu Tabata
正和 田畑
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6637Special parts or details in view of lubrication with liquid lubricant
    • F16C33/6685Details of collecting or draining, e.g. returning the liquid to a sump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C19/547Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings
    • F16C19/548Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings in O-arrangement
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    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/23Gas turbine engines
    • F16C2360/24Turbochargers

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オイル排出性のよいボールベアリング式過給
機の潤滑構造の提供。 【解決手段】 ボールベアリング外輪13の過給機軸方
向内方に設けられた過給機半径方向に延びるオイル排出
溝8と、ボールベアリング外輪13を保持する保持面に
設けられた過給機軸方向外方に延びオイル排出溝8に連
通するオイル排出通路9と、を有するボールベアリング
式過給機1の潤滑構造。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボールベアリング
式過給機軸受の潤滑構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、トヨタ技術公開集6133号に
は、ボールベアリング式過給機軸受の潤滑構造におい
て、ボールベアリングのボールを把持する内外輪の少な
くとも一方の軸受端部に切り溝を設け、切り溝を通して
オイルを排出し、ベアリングのフリクションを低減した
ものを開示している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、切り溝はボー
ルベアリングのボールより過給機軸方向外側にあるオイ
ルの排出には効果があるが、ボールより過給機軸方向内
側にあるオイルに対しては、オイルが排出される場合に
オイルがボールの回転軌道を通過しなければならないの
で、フリクション低減上大きな効果をもたない。とく
に、図4、図5(実開昭61−134536号公報の第
1図、第2図に対応する図)に示すように、ボールベア
リングの過給機軸方向内側の部材の内径がボールベアリ
ング外輪の内径より小さい場合には、ボールベアリング
の過給機軸方向内側の部材とボールベアリングのボール
との間に侵入したオイルは排出が悪く、オイルの粘性お
よびオイルとボールとの干渉により、ボールベアリング
のフリクションが増大、過給機の温度上昇などを生じ
る。さらに詳しくは、図4はボールベアリング11を安
定させるためにバネ17によりベアリングに圧力をかけ
た低圧予圧式のボールベアリング11を示しているが、
タービン側とコンプレッサー側のベアリングが一定値以
上軸方向に変位しないようにオイルフィルムダンパ16
に段差部(ストッパーともいう)18が設けられている
ものでは、プレート15を介して予圧力をベアリング1
1に伝達する場合がある。この場合、プレート15の内
径がベアリング11の外輪13の内径より小さいと、オ
イルがプレート15とベアリング11のボール12との
間にたまってボールベアリング11のフリクションが増
大する。プレートを用いない場合でも、図5に示すよう
に、オイルフィルムダンパ16の段差部18の段差が大
きく段差部18の小径部の内径がベアリング11の外輪
13の内径より小さいと、オイルが段差部18とベアリ
ング11のボール12との間にたまりボールベアリング
11のフリクションが増大する。本発明の目的は、ボー
ルベアリングのボールより過給機軸方向内側にたまるオ
イルの排出性がよいボールベアリング式過給機軸受の潤
滑構造を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明はつぎの通りである。ボールベアリング外輪を過給機
軸方向に保持する面に設けられ、かつ過給機軸方向内方
に設けられた過給機半径方向に延びるオイル排出溝と、
ボールベアリング外輪を過給機半径方向に保持する面に
設けられ、かつ過給機軸方向外方に延び前記オイル排出
溝に連通するオイル排出通路と、を有するボールベアリ
ング式過給機軸受の潤滑構造。
【0005】上記本発明のボールベアリング式過給機軸
受の潤滑構造では、ボールベアリングのボールより過給
機軸方向内側にオイルが侵入してたまろうとしても、そ
のオイルはオイル排出溝を通って半径方向外方に流れそ
こからオイル排出通路を通ってボールベアリングのボー
ルより過給機軸方向外側に流れ、そこからは従来と同じ
排出経路を通って過給機外へ排出、循環される。したが
って、ボールベアリングのボールより過給機軸方向内側
にオイルがたまることはなく、ボールベアリングのフリ
クションは増大されない。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明実施例のボールベアリング
式過給機軸受の潤滑構造を図1〜図3を参照して説明す
る。ただし、従来構造に準じる構造部分には図4、図5
と同じ符号を付してある。図1〜図3に示すように、本
発明実施例のボールベアリング式過給機軸受の潤滑構造
は、ターボ過給機1のタービン側2とコンプレッサ側3
を連結する軸4を回転可能に支持するボールベアリング
11(タービン側とコンプレッサ側にそれぞれ1つづつ
設けられている)をオイルにて潤滑する潤滑構造であ
る。ハウジングにはオイルを供給するジェット5が形成
されている。ハウジング内にはオイルフィルムダンパー
16をハウジング6から油膜を介して浮動支持される。
オイルフィルムダンパー16にはオイルフィルムダンパ
ーの内外周を貫通する孔19が形成されていてもよい。
【0007】ボールベアリング11は、ボール12と、
外輪13と、内輪14を有する。外輪13はオイルフィ
ルムダンパー16の軸方向両端部の内周に軸方向にスラ
イド可能に嵌合され、内輪14は軸4に嵌合される。内
輪14はボール12により外輪13に対して回転可能で
あり、内輪14と軸4とは軸4の軸芯まわりに一体的に
回転する。ボールベアリング11を安定させるために、
タービン側のボールベアリング11の外輪13とコンプ
レッサ側のボールベアリング11の外輪13との一方が
他方から離れる方向に少なくとも一方のボールベアリン
グ11を過給機軸方向に付勢する圧縮バネ17が、オイ
ルフィルムダンパー16の内周側で2つのボールベアリ
ング11の間に設けられている。
【0008】バネ17は、ボールベアリング11の外輪
13を、図2に示すようにプレート15を介して軸方向
外方に付勢してもよいし、図3に示すようにプレートを
介さないで軸方向外方に付勢してもよい。図2におい
て、プレート15の内径は、プレート15が接するボー
ルベアリング11の外輪13の内径より小であってもよ
い。また、図3において、ボールベアリング11の外輪
13が嵌着されたオイルフィルムダンパー16の軸方向
端部の段差部18の小径部分(大径部分に外輪14が嵌
着されその大径部分に段が連なりその段に小径部分が連
なる)の内径は、ボールベアリング11の外輪13の内
径より小であってもよい。
【0009】タービン側のボールベアリング11とコン
プレッサ側のボールベアリング11との少なくとも一方
のボールベアリング11には、ボールベアリング外輪1
3の過給機軸方向内方に、過給機半径方向に延びるオイ
ル排出溝8が複数設けられている。オイル排出溝8は、
図2の実施例では、ボールベアリング外輪13に接する
プレート15のボールベアリング外輪13側の軸方向端
面15aまたは反対側の軸方向端面15b、または、ボ
ールベアリング外輪13のプレート15に接する面に設
けられており、図3の実施例では、ボールベアリング外
輪13に接するオイルフィルムダンパー16の段差面、
または、ボールベアリング外輪13のオイルフィルムダ
ンパー段差面に接する面に設けられている。各オイル排
出溝8はその半径方向内方端が軸4に向かって開口して
いる。
【0010】ボールベアリング外輪13を保持する保持
面(ボールベアリング外輪13が嵌着されたオイルフィ
ルムダンパー16の端部の内周面)には、過給機軸方向
外方に延び一端がオイルフィルムダンパー16軸方向端
面に開口し他端がオイル排出溝8に連通する複数のオイ
ル排出通路9が設けられている。オイル排出通路9は、
過給機軸方向には、オイル排出溝8からオイルフィルム
ダンパー16軸方向端面まで延びており、オイル排出溝
8の過給機半径方向外端とオイルフィルムダンパー16
軸方向端のスペースとを連通している。
【0011】つぎに、作用を説明する。過給機1を潤滑
し冷却するオイルは、ジェット5から供給され、オイル
フィルムダンパー16をハウジング6から油膜を介して
浮動支持し、ボールベアリング11を潤滑、冷却した
後、排出部7から過給機外に排出され、循環される。オ
イルフィルムダンパー16に孔19が形成されていない
場合は、一部のオイルはボールベアリング11を通って
オイルフィルムダンパー16の内側に入り、ボールベア
リング11を潤滑、冷却する。オイルフィルムダンパー
16に孔19が形成されている場合は、一部のオイルは
孔19を通ってオイルフィルムダンパー16の内側に入
り、ボールベアリング11を潤滑、冷却する。
【0012】ボールベアリング11のボール12より過
給機軸方向内方に入ったオイルは、もしもオイル排出溝
8、オイル排出通路9が無い場合はボールベアリング1
1のボール12の回転軌道を通って過給機軸方向外方に
排出されなければならずボール12の回転軌道を通る時
にフリクション増を生じるが、本発明実施例ではオイル
排出溝8、オイル排出通路9があるので、大部分がオイ
ル排出溝8、オイル排出通路9を通って過給機軸方向外
方に排出される。したがって、オイルとボール12との
干渉が少なくなり、ボールベアリング11のフリクショ
ンロスが抑制される。
【0013】とくに、ボールベアリング11のボール1
2の過給機軸方向内方に位置する部材(プレート15ま
たはオイルフィルムダンパー16の段差部18)の内径
がボールベアリング11の外輪13の内径より小の場合
は、オイル排出溝8、オイル排出通路9が無いとボール
ベアリング11のボール12の過給機軸方向内方にオイ
ルがたまりやすいが、本発明実施例ではオイル排出溝
8、オイル排出通路9があるので、ボールベアリング1
1のボール12の過給機軸方向内方にたまろうとするオ
イルは大部分がオイル排出溝8、オイル排出通路9を通
って過給機軸方向外方に排出される。したがって、オイ
ルとボール12との干渉が少なくなり、ボールベアリン
グ11のフリクションロスが抑制される。
【0014】また、オイルの排出、循環が良いため、ボ
ールベアリング11がオイルによって良好に冷却され
る。とくに、ボールベアリング11の外輪13の背面に
オイルを流すので、ボール12にオイルによるフリクシ
ョンを与えることなくベアリング11の冷却を行うこと
ができる。また、オイルの排出ルートがボール12の公
転軌道しかない場合、オイル中の異物がボール12と内
外輪13、14との間に巻き込まれ、ボール12および
内外輪13、14に傷を生じるおそれがある。しかし、
本発明実施例では、オイル排出溝8、オイル排出通路9
からなるバイパスがあるので、異物がオイル中にあって
もそれがボール12と内外輪13、14との間に巻き込
まれる可能性が減少し、ベアリング11の耐久性、信頼
性が向上される。
【0015】
【発明の効果】本発明のボールベアリング式過給機軸受
の潤滑構造によれば、ボールベアリングのボールより過
給機軸方向内側にオイルが侵入してたまろうとしても、
そのオイルはオイル排出溝を通って半径方向外方に流れ
そこからオイル排出通路を通ってボールベアリングのボ
ールより過給機軸方向外側に流れて、過給機外へ排出、
循環されるので、ボールベアリングのボールの公転軌道
を通って排出されるオイル量が減少し、ボールベアリン
グのボールより過給機軸方向内側にオイルがたまってボ
ールと干渉することも少なくなり、その結果、オイルと
ボールとの干渉によるボールベアリングのフリクション
増が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例のボールベアリング式過給機軸受
の潤滑構造の断面図である。
【図2】ボールベアリングの外輪がプレートを介してバ
ネで予圧される場合の、図1のボールベアリング近傍の
拡大断面図である。
【図3】ボールベアリングの外輪がプレートを介さない
でバネで予圧される場合の、図1のボールベアリング近
傍の拡大断面図である。
【図4】ボールベアリングの外輪がプレートを介してバ
ネで予圧される場合の、従来のボールベアリング式過給
機軸受の断面図である。
【図5】ボールベアリングの外輪がプレートを介さない
でバネで予圧される場合の、従来のボールベアリング式
過給機軸受の断面図である。
【符号の説明】
1 過給機 8 オイル排出溝 9 オイル排出通路 11 ボールベアリング 12 ボール 13 外輪 14 内輪 15 プレート 16 オイルフィルムダンパー 17 バネ 18 段差部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ボールベアリング外輪を過給機軸方向に
    保持する面に設けられ、かつ過給機軸方向内方に設けら
    れた過給機半径方向に延びるオイル排出溝と、ボールベ
    アリング外輪を過給機半径方向に保持する面に設けら
    れ、かつ過給機軸方向外方に延び前記オイル排出溝に連
    通するオイル排出通路と、を有するボールベアリング式
    過給機軸受の潤滑構造。
JP9007715A 1997-01-20 1997-01-20 ボールベアリング式過給機軸受の潤滑構造 Pending JPH10205342A (ja)

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JP (1) JPH10205342A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7789567B2 (en) * 2006-08-30 2010-09-07 Honeywell International Inc. Bearing with fluid flow bypass
JP2012036855A (ja) * 2010-08-09 2012-02-23 Ihi Corp 転がり軸受を用いたターボチャージャ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7789567B2 (en) * 2006-08-30 2010-09-07 Honeywell International Inc. Bearing with fluid flow bypass
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