JPS5919132Y2 - 軸受装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は扇形振動をともなう往復動軸に使用して有用な
軸受装置に関する。

近年、自動車のエンジン出力向上、燃費節減のためにタ
ーボチャージャを有するエンジンの使用が拡大されつつ
ある。

第１図を用いて現行ターボチャージャの使用例を概念的
に示すと、ターボチャージャ８はタービン９と同軸のコ
ンプレッサＯを有しエンジン排出ガス１１によりタービ
ン９を回転させ、それによるコンプレッサ１０の回転に
よって混合気１２を圧縮してエンジンの燃焼室１３内に
加圧送入する作用を行うものであるが、タービン９に流
れる排出ガス１１が過度の圧力になるとタービン９のオ
ーバランによるターボチャージャ８の損傷をもたらす場
合があり、又燃焼室１３内の混合気圧力が過大になり、
ノッキングの原因ともなるため、タービン９に流れる排
出ガス１１が設定圧力に到達するとコンプレッサ１０側
の圧力によりアクチュエータＤを作動させてタービン９
と並列に設けられた排出ガスバイパス１４を開口しター
ビン出力を低下させるようにしたウェイストゲートバル
ブ１５が設けられている。

このウェイストゲートバルブ１５をリンク機構２０を介
し作動させるアクチュエータＤは、第２図に示す如く、
金属材料製のケース４に軸１の一端が軸受Ａを介し貫入
し、この軸１の端部にはゴム様弾性材料性ダイヤフラム
２の中央部が固定され、このダイヤフラム２の外周はケ
ース４にかしめ固定されケース４内を２分し、又ダイヤ
フラム２の軸受側にはケース４との間にダイヤフラム２
を図上左方に押圧する如くコイルスプリング１６が挿入
されており、更にダイヤフラム２の反対側には、ケース
４に圧力流入用のニップル１７が設けられている。

そして軸１の他端にはリンクピン１８が固定され、支点
１９を有するリンク機構２０が接続されている。

又、前述の軸受Ａはゴム材料製ＯリングＣを介して弾性
的にケース４に装着されている。

この様に構成されたアクチュエータＤのニップル１７が
第１図に示すコンプレッサ側流路に連接され、又、フン
クピン１８がリンク機構２０を介してターボチャージャ
８のウェイストゲートバルブ１５に接続される。

そして、コンプレッサ１０の過給圧が設定値（アクチュ
エータＤのダイヤフラム２とスプリング圧の接定値以上
になると、ニップル１７より流入する過給圧により軸１
を図上右方に押しリンクピン１８に接続されたリンク機
構２０を介してウニイス１〜ゲートバルブ１５を押し開
き、排出ガスの−部がタービン９をバイパスして流れ、
これによりコンプレッサ圧力を設定値以上にしないよう
にするものである。

この種アクチュエータにおいては、軸１の往復動はリン
クピン１８の軸芯とは異なるリンク機構２０の支点１９
によって規制されつつ行われるため、軸１の往復動方向
は軸芯とは一致しない。

そのため、アクチュエータの軸受Ａはその外周に環状溝
７を設け、ＯリングＣをこの環状溝７に装着しＯリング
Ｃを介してケース４内周に弾性的に支持させることによ
り軸運動に追随するようにされている。

しかし乍らこのアクチュエータは、ターボチャージャと
一体、即ちエンジンと一体的に装着されるため、エンジ
ン作動時における振動により上述した軸受Ａの弾性的な
支持方法に起因して軸１のダイヤフラム固定側端部がリ
ンクピン固定側を支点とする扇形振動にさらされること
になり、軸受Ａを介してＯリングＣに径方向の過大な応
力が作用し、ＯリングＣと軸受Ａ間の微小摺動（振動）
との相乗効果によりＯリングＣの緩衝作用が早い時期に
、急激に低下しついには緩衝作用をなさなくなって軸受
Ａをケース４内でかたつかせ軸１の正常な作動、いいか
えるとアクチュエータの正常な作動を阻害する結果をも
たらし、更にこの場合軸振動による応力を軸受Ａのみで
受けることとなり軸受Ａの早期摩耗、破壊をもたらすこ
ととなり、アクチュエータの作動不能にったがるという
不具合がある。

このアクチュエータは上述した如くエンジンに取付けら
れるため使用時高温にさらされるので軸受は無潤滑が要
求され、この様な条件において振動摩耗に耐える軸受材
料として黄銅、カーボン粉末を含むふっ素樹脂成形前が
考えられるが、軸受強度に問題があり、これにガラス繊
維を加えた成形前の如き高強度軸受とした場合には、上
述したＯリングＣの摩耗が軸受Ａとなじみの問題から特
に著しく生起し、単に軸受強度を大きくしたのみでは解
決できない。

本考案の目的は、外周にＯリングを又内周に軸受を有す
る軸受装置において、長期使用においてもＯリングの摩
耗を少くし軸受に作用すξ輪偏心往復動時における径方
向応力の緩衝作用を維持し復るようにすることを目的と
し、軸受とＯリングとの間に滑性材料製のサポートリン
グを介在させたことを基本構成の一部とするものである
。

本考案の軸受装置は、上述の基本構成を有するため、例
えば先述のウェイストゲートバルブ用アクチュエータの
軸の如き扇形振動にさらされる個所の軸受として使用し
た場合において、軸の往復動、軸振動にともない軸受と
Ｏリング間に微小摺動がある場合においても、両者間に
は滑性材料製サポートリングが介在しているためＯリン
グは軸受によって過度にこすられることがない。

従って、軸受を介して径方向の過大な応力がＯリングに
作用してもこの軸受当接部分が早期に摩耗することがな
く、Ｏリングの緩衝作用は長期の使用にあっても効果的
に保持されるのである。

次に、本考案の実施例について第３図に基づき説明する
と、金属板剛性材料製ケース４の一端に軸方向部２１と
その軸方向部２１より内周側に伸び軸貫通孔２２を有す
るフランジ部２３が設けられ、又、軸方向部２１の他端
側（図上左側）にはケース４と一体又は別体の同様剛性
材料製の軸貫通孔２２を有する軸受おさえ２４がフラン
ジ部２３と略平行に設けられている。

そして、これら貫通孔２２’、 ２２を貫通してケース
４内に貫入する軸１とケース４および軸受おさえ２４に
よって形成される環状の軸受収容空所３内には、外周に
環状溝７を有する断面凹字形状の軸受Ａと、この環状溝
７の底面に位置するサポートリングＢと、環状溝７内に
収容され且つサポートリングＢ外周に位置するＯリング
Ｃとが位置している。

上述の軸受Ａは例えば黄銅粉末及びガラス繊維入りポリ
テトラフルオロエチレン成形前の如き耐摩耗性材料で製
せられ、その外径はケースの軸方向部２１の内径よりも
若干小とし、又その軸方向長はケース４のフランジ部２
３と軸受おさえ２４との軸方向距離より若干小とされ、
又ＯリングＣはフッ素ゴムの如きゴム材料製とし、且つ
径方向に圧縮された状態でケース４の軸方向部２１と讐
受Ａの環状溝７間に装着される。

更に、軸受の環状溝７の底部に配設されるサポートリン
グＢは滑性材料、好ましくは鋼材製、又はポリテトラフ
ルオロエチレン等のフッ素樹脂製の１ケ所割りリングで
あり、その軸方向長は環状溝７の軸方向長と略同−若し
くは若干小としたものであって、その肉厚は適宜選択で
きるが、例えば線径２〜３ｍｍのＯリングを使用する軸
受装置にあっては、鋼材製の場合０．１ｍｍ程度あれば
十分である。

ここでサポートリングとは非装着時においては必ずしも
リング状でなくともよく、例えばテープ状のものを環状
溝７に巻きつける態様でもよいが、作業性の点からは非
装着時リング形状をなすものが好ましい。

又サポートリングＢは図示の形状の他、環状溝７の形状
に対応する断面凹字形状の１ケ所又は２ケ所割りのリン
グでもよい。

本考案においては上述の如く軸受の外周に直接０１Ｊン
グを装着した従来の軸受装置に、軸受、Ｏリングに特段
の変更を加えることなくサポートリングを介在させると
いう手段のみによって著しくＯリング及び軸受の摩耗を
軽減することができ、軸振動を長期にわたり良好に緩衝
し、もって軸に取付けられる機器に対する軸振動の影響
を最小限におさえるという効果を奏する。

特に先述のウェイストゲートバルブ用アクチュエータの
軸受装置に本考案軸受装置を使用した場合にあっては高
温域における使用にあたっても長期にわたりＯリングの
緩衝作用が維持できるため、軸端に固定された弾性材製
ダイヤフラムに軸振動による過度の張力を与えることが
ないのでダイヤフラムの損傷を有効に防止できるという
利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ターボチャージャの機能を説明する概念図、
第２図は従来技術による軸受装置を使用したアクチュエ
ータの一例を示す断面図、第３図は本考案の一実施例を
示す拡大断面図である。 １・・・・・・軸、２・・・・・・ダイヤフラム、３・
・・・・・軸受収容空所、４・・・・・・ケース、５・
・・・・・軸受面、６・・・・・・外径部、７・・・・
・・環状溝、８・・・・・・ターボチャージャ、９・・
・・・・タービン、１０・・・・・・コンプレッサ、１
１・・・・・・エンジン排出ガス、１２・・・・・・空
気又は混合気、１３・・・・・・燃焼室、１４・・・・
・・排出ガスバイパス、１５・・・・・・ウニイスｌ−
デー１へバルブ、１６・・・・・・コイルスプリング、
１７・・・・・・ニップル、１８・・・・・・リンクピ
ン、１９・・・・・・支点、２０・・・・・・リンク機
構、２１・・・・・・軸方向部、２２．２２’・・・・
・・軸貫通孔、２３・・・・・・フランジ部、２４・・
・・・・軸受おさえ、Ａ・・・・・・軸受、Ｂ・・・・
・・サポートリング、Ｃ・・・・・・Ｏリング、Ｄ・・
・・・・アクチュエータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸１と前記軸１が貫入する剛性材製ケース４との間に形
   成される軸受収容空所３内に装着され、内周において前
   記軸と摺動する軸受面５を構成し又前記軸受収容空所３
   のケース４の内周よりも若干小径の外径部６には環状溝
   ７を形成した耐摩耗材製軸受Ａと、前記環状溝７の底面
   に位置する滑性材料製サポー）−１ＪングＢと、前記環
   状溝７内で且つサポートリングＢの外周に位置し前記ケ
   ース４の内周との間で圧縮された状態をなすゴム様弾性
   材製ＯリングＣとを有する軸受装置。