(57)【要約】【課題】潤滑油の排出性を低下させることなく、内輪回転に伴う外輪の連れ回りを防止することができると共に、外輪の製造加工時の真円度の低下を抑制することができるターボチャージャ用軸受装置を提供する。【解決手段】ターボチャージャ用軸受装置１は、軸受１０の外輪１１をハウジング２０に固定する固定部材３０を備え、外輪１１の排油穴１１ｅに、排油穴１１ｅの径方向外方に窪んだ係合凹部１１ｆが設けられ、固定部材３０が、係合凹部１１ｆに係合する係合部３１と、ハウジング２０に締結される締結部３２と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に複列の外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面をそれぞれ有する２つの内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間にそれぞれ転動可能に設けられる複数の玉と、を備える軸受と、
前記軸受を収容するハウジングと、
前記外輪を前記ハウジングに固定する少なくとも１つの固定部材と、を備え、
前記外輪及び前記ハウジングに、互いに連通する排油穴がそれぞれ形成されるターボチャージャ用軸受装置であって、
前記外輪の前記排油穴に、前記排油穴の径方向外方に窪んだ係合凹部が少なくとも１つ設けられ、
前記固定部材は、前記係合凹部に係合する係合部と、前記ハウジングに締結される締結部と、を有することを特徴とするターボチャージャ用軸受装置。
【請求項２】
内周面に複列の外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面をそれぞれ有する２つの内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間にそれぞれ転動可能に設けられる複数の玉と、を備える軸受と、
前記軸受を収容するハウジングと、
前記外輪を前記ハウジングに固定する少なくとも１つの固定部材と、を備えるターボチャージャ用軸受装置であって、
前記外輪の軸方向外端面の内周縁に、少なくとも１つの切欠き部が設けられ、
前記固定部材は、前記切欠き部に係合する係合部と、前記ハウジングに締結される締結部と、を有することを特徴とするターボチャージャ用軸受装置。
【請求項３】
前記切欠き部は、前記外輪の周方向略等間隔に複数設けられることを特徴とする請求項２に記載のターボチャージャ用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボチャージャの回転軸を回転可能に支持するターボチャージャ用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ターボチャージャ用軸受装置には、振動を減衰するために、ハウジングと外輪の外周面との間に油膜を形成して軸受を浮遊状態とするオイルフィルムダンパが設けられている。このため、内輪回転に伴う外輪の連れ回りを防止する必要がある。そして、外輪の連れ回りを防止する技術として、軸受の外輪の軸方向端部の外周面に溝部を形成し、この溝部に回り止め部材を嵌合させるものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
また、他の従来のターボチャージャ用軸受装置として、ハウジングの排油穴にピン部材を締結し、このピン部材を外輪の排油穴に挿入することにより、外輪の連れ回りを防止するものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−０２５１８３号公報
【特許文献２】米国特許第９１２１３０４号明細書
【特許文献３】特許第６２５３０２４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１、２に記載のターボチャージャ用軸受装置では、外輪の外周面に溝部が形成されるため、外輪の外周面が均一な円筒面とはならず、外輪の製造加工時に真円度が低下する可能性があった。
【０００６】
また、上記特許文献３に記載のターボチャージャ用軸受装置では、ピン部材に形成される貫通穴を介して潤滑油を排出するため、排油穴が小径になり、潤滑油の排出性が低下する可能性があった。また、潤滑油の排出性を維持するためには、ハウジングと外輪の排油穴を大きくする必要があるが、この場合、外輪の外周面の面積が小さくなるため、オイルフィルムダンパの性能が低下する可能性があった。
【０００７】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、潤滑油の排出性を低下させることなく、内輪回転に伴う外輪の連れ回りを防止することができると共に、外輪の製造加工時の真円度の低下を抑制することができるターボチャージャ用軸受装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）内周面に複列の外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面をそれぞれ有する２つの内輪と、外輪軌道面と内輪軌道面との間にそれぞれ転動可能に設けられる複数の玉と、を備える軸受と、軸受を収容するハウジングと、外輪をハウジングに固定する少なくとも１つの固定部材と、を備え、外輪及びハウジングに、互いに連通する排油穴がそれぞれ形成されるターボチャージャ用軸受装置であって、外輪の排油穴に、排油穴の径方向外方に窪んだ係合凹部が少なくとも１つ設けられ、固定部材は、係合凹部に係合する係合部と、ハウジングに締結される締結部と、を有することを特徴とするターボチャージャ用軸受装置。
（２）内周面に複列の外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面をそれぞれ有する２つの内輪と、外輪軌道面と内輪軌道面との間にそれぞれ転動可能に設けられる複数の玉と、を備える軸受と、軸受を収容するハウジングと、外輪をハウジングに固定する少なくとも１つの固定部材と、を備えるターボチャージャ用軸受装置であって、外輪の軸方向外端面の内周縁に、少なくとも１つの切欠き部が設けられ、固定部材は、切欠き部に係合する係合部と、ハウジングに締結される締結部と、を有することを特徴とするターボチャージャ用軸受装置。
（３）切欠き部は、前記外輪の周方向略等間隔に複数設けられることを特徴とする（２）に記載のターボチャージャ用軸受装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、外輪の排油穴に、排油穴の径方向外方に窪んだ係合凹部が少なくとも１つ設けられ、固定部材は、係合凹部に係合する係合部と、ハウジングに締結される締結部と、を有する。このため、内輪回転に伴う外輪の連れ回りを防止することができる。また、外輪の外周面に溝部などを形成する必要がないため、外輪の外周面を均一な円筒面にすることができ、外輪の製造時の真円度の低下を抑制することができる。また、排油穴が小径にならないため、潤滑油の排出性が低下することがない。従って、潤滑油の排出性を低下させることなく、内輪回転に伴う外輪の連れ回りを防止することができると共に、外輪の製造加工時の真円度の低下を抑制することができる。
【００１０】
また、本発明によれば、外輪の軸方向外端面の内周縁に、少なくとも１つの切欠き部が設けられ、固定部材は、切欠き部に係合する係合部と、ハウジングに締結される締結部と、を有する。このため、内輪回転に伴う外輪の連れ回りを防止することができる。また、外輪の外周面に溝部などを形成する必要がないため、外輪の外周面を均一な円筒面にすることができ、外輪の製造時の真円度の低下を抑制することができる。また、排油穴が小径にならないため、潤滑油の排出性が低下することがない。従って、潤滑油の排出性を低下させることなく、内輪回転に伴う外輪の連れ回りを防止することができると共に、外輪の製造加工時の真円度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るターボチャージャ用軸受装置の第１実施形態を説明する断面図である。
【図２】図１に示す軸受の周辺の拡大断面図である。
【図３】図１に示す軸受の斜視図である。
【図４】図１に示す軸受の平面図である。
【図５】第１実施形態の第１変形例を説明する軸受の平面図である。
【図６】第１実施形態の第２変形例を説明する軸受の斜視図である。
【図７】本発明に係るターボチャージャ用軸受装置の第２実施形態を説明する断面図である。
【図８】図７に示す軸受の周辺の拡大断面図である。
【図９】図７に示す軸受の斜視図である。
【図１０】第２実施形態の第１変形例を説明する斜視図である。
【図１１】第２実施形態の第２変形例を説明する斜視図である。
【図１２】第２実施形態の第３変形例を説明する斜視図である。
【図１３】第２実施形態の第４変形例を説明する斜視図である。
【図１４】第２実施形態の第５変形例を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係るターボチャージャ用軸受装置の各実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
まず、図１〜図６を参照して、本発明に係るターボチャージャ用軸受装置の第１実施形態について説明する。
【００１４】
本実施形態のターボチャージャ用軸受装置１は、図１及び図２に示すように、コンプレッサインペラ３とタービンロータ４を端部に有する回転軸２を回転可能に支持する軸受１０と、軸受１０を収容するハウジング２０と、軸受１０の外輪１１をハウジング２０に固定する固定部材３０と、を備える。
【００１５】
軸受１０は、内周面に複列（２列）の外輪軌道面１１ａ，１１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道面１２ａ，１３ａをそれぞれ有する２つの内輪１２，１３と、外輪軌道面１１ａ，１１ａと内輪軌道面１２ａ，１３ａとの間にそれぞれ転動可能に設けられる複数の玉１４と、複数の玉１４を周方向に略等間隔に保持する２つの保持器１５と、を備える。
【００１６】
外輪１１の内周面の外輪軌道面１１ａの軸方向内側には、一様内径の肩部１１ｂが形成されている。また、外輪１１の内周面の外輪軌道面１１ａの軸方向外側には、軸方向外側に向けて徐々に拡径するカウンターボア１１ｃが形成されている。複数の玉１４は、所定の接触角を有して外輪軌道面１１ａ，１１ａと内輪軌道面１２ａ，１３ａとの間に配置されている。
【００１７】
ハウジング２０は、軸受１０を収容する収容部２２を有する。収容部２２は、外輪１１が内嵌されることで軸受１０を保持する。また、外輪１１及びハウジング２０には、給油流路Ｌ及び排油流路Ｄが設けられている。また、ハウジング２０には、ハウジング２０とコンプレッサインペラ３側の内輪１２との間を閉塞するラビリンスシール２３が取り付けられている。
【００１８】
給油流路Ｌは、潤滑油を、軸受１０の軸受内部空間１０ａ、及び外輪１１の外周面と収容部２２の内周面との隙間に供給する流路である。給油流路Ｌは、ハウジング２０の上側部分に形成され、収容部２２に開口する２つのハウジング側給油穴２１ａと、２つのハウジング側給油穴２１ａにそれぞれ連通し、外輪１１に形成される２つの外輪側給油穴１１ｄと、を有する。外輪側給油穴１１ｄは、外輪軌道面１１ａ及び保持器１５よりも軸方向内側に配置され、外輪１１の外周面から内周面に斜めに貫通して形成されている。
【００１９】
そして、ハウジング側給油穴２１ａに供給された潤滑油は、外輪側給油穴１１ｄを介して軸受内部空間１０ａに供給される。また、潤滑油がハウジング側給油穴２１ａと外輪側給油穴１１ｄとの間を通過する際、外輪１１の外周面と収容部２２の内周面との隙間に供給される。そして、この供給された潤滑油により、軸受１０を浮遊状態にするオイルフィルムダンパが形成される。
【００２０】
排油流路Ｄは、軸受１０の軸受内部空間１０ａ、及び外輪１１の外周面と収容部２２の内周面との隙間に供給された潤滑油を外部に排出する流路である。排油流路Ｄは、ハウジング２０の下側部分に形成されるハウジング側排油穴（排油穴）２１ｂと、ハウジング側排油穴２１ｂに連通し、外輪１１に形成される外輪側排油穴（排油穴）１１ｅと、を有する。ハウジング側排油穴２１ｂ及び外輪側排油穴１１ｅは、上下方向に貫通して形成される。また、ハウジング側排油穴２１ｂ及び外輪側排油穴１１ｅは、軸受１０の軸方向略中央に配置される。
【００２１】
そして、本実施形態では、図１〜図４に示すように、外輪側排油穴１１ｅには、外輪側排油穴１１ｅの径方向外方に窪んだ係合凹部１１ｆが１つ形成されている。係合凹部１１ｆは、外輪１１の軸方向外側に向かって形成される。また、係合凹部１１ｆは、外輪１１を径方向外側から見た状態で矩形状に形成される。
【００２２】
固定部材３０は、長板状部材であり、プレス加工や曲げ加工などによって長手方向中間で略直角に屈曲され、略Ｌ字状に形成される。そして、固定部材３０は、その一端側に設けられ、係合凹部１１ｆに係合する係合部３１と、その他端側に設けられ、ハウジング２０にボルトやネジなどの締結部材３５により締結される締結部３２と、を有する。なお、締結部３２及び締結部材３５は、ハウジング２０の下部開口Ｄａから臨む位置に設けられている。
【００２３】
固定部材３０の係合部３１は、ハウジング側排油穴２１ｂを介して外輪側排油穴１１ｅの係合凹部１１ｆに挿入され、係合部３１の先端が係合凹部１１ｆに係合する。これにより、外輪１１の周方向の回転が規制される。ハウジング側排油穴２１ｂは、係合凹部１１ｆの大きさに応じて外輪側排油穴１１ｅより大径とするのが好ましい。また、固定部材３０の係合部３１の先端幅は、係合凹部１１ｆの両側面に対して所定の嵌合隙間を有して設定される。また、係合部３１の長さは、外輪１１の径方向厚さ内に収まる長さに設定されている。また、固定部材３０は、ハウジング２０に対する外輪１１の軸方向の位置決め機能も有する。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態のターボチャージャ用軸受装置１によれば、固定部材３０の係合部３１が外輪側排油穴１１ｅの径方向外方に窪んだ係合凹部１１ｆに係合すると共に、固定部材３０の締結部３２がハウジング２０に締結されるため、内輪回転に伴う外輪１１の連れ回りを防止することができる。また、外輪１１の外周面に溝部などを形成する必要がないため、外輪１１の外周面を均一な円筒面にすることができ、外輪１１の製造時の真円度の低下を抑制することができる。また、外輪側排油穴１１ｅ及びハウジング側排油穴２１ｂが小径にならないため、潤滑油の排出性が低下することがない。従って、潤滑油の排出性を低下させることなく、内輪回転に伴う外輪１１の連れ回りを防止することができると共に、外輪１１の製造加工時の真円度の低下を抑制することができる。さらに、外輪１１の真円度が良好になるため、回転時の軸受１０の振れ及び振動を抑制して、ターボチャージャの騒音及び振動を低減することができる。
【００２５】
また、本実施形態の第１変形例として、図５に示すように、外輪側排油穴１１ｅの係合凹部１１ｆは、外輪１１を径方向外側から見た状態で円弧状に形成されてもよい。この場合、固定部材３０の係合部３１の形状を、係合凹部１１ｆの形状に合わせて断面円弧状に形成してもよい。
【００２６】
また、本実施形態の第２変形例として、図６に示すように、外輪側排油穴１１ｅの係合凹部１１ｆは、外輪１１の周方向一方側に向かって形成されてもよい。
【００２７】
なお、本発明は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、外輪側排油穴に形成される係合凹部の数、及び固定部材の数に制限はなく、任意に設定可能である。
【００２８】
（第２実施形態）
次に図７〜図１４を参照して、本発明に係るターボチャージャ用軸受装置の第２実施形態について説明する。なお、上記第１実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
【００２９】
本実施形態では、図７〜図９に示すように、外輪１１に上記第１実施形態の係合凹部１１ｆが形成されておらず、その代わりに、外輪１１の軸方向外端面の内周縁に１つの切欠き部４１が形成されている。
【００３０】
また、ハウジング２０のコンプレッサインペラ３側の端面には、外輪１１をハウジング２０に固定する固定部材５０が取り付けられている。
【００３１】
固定部材５０は、円環状部材であり、その径方向内端側に設けられ、切欠き部４１に係合する係合部５１と、その径方向外端側に設けられ、ハウジング２０にボルトやネジなどの不図示の締結部材により締結される締結部５２と、を有する。係合部５１は、爪状に突出して形成されている。
【００３２】
固定部材５０は、その係合部５１を外輪１１の切欠き部４１に嵌合させることにより、外輪１１の周方向の回転を規制する。また、固定部材５０の係合部５１の幅は、切欠き部４１の両側面に対して所定の嵌合隙間を有して設定される。また、固定部材５０は、ハウジング２０に対する外輪１１の軸方向の位置決め機能も有する。また、固定部材５０の内周面には、ラビリンスシール２３が取り付けられている。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態のターボチャージャ用軸受装置１によれば、固定部材５０の係合部５１が外輪１１の軸方向外端面の内周縁に設けられる切欠き部４１に係合すると共に、固定部材５０の締結部５２がハウジング２０に締結されるため、内輪回転に伴う外輪１１の連れ回りを防止することができる。また、外輪１１の外周面に溝部などを形成する必要がないため、外輪１１の外周面を均一な円筒面にすることができ、外輪１１の製造時の真円度の低下を抑制することができる。また、外輪側排油穴１１ｅ及びハウジング側排油穴２１ｂが小径にならないため、潤滑油の排出性が低下することがない。従って、潤滑油の排出性を低下させることなく、内輪回転に伴う外輪１１の連れ回りを防止することができると共に、外輪１１の製造加工時の真円度の低下を抑制することができる。さらに、外輪１１の真円度が良好になるため、回転時の軸受１０の振れ及び振動を抑制して、ターボチャージャの騒音及び振動を低減することができる。
【００３４】
また、切欠き部４１は１つに限定されず、複数設けられていてもよい。例えば、図１０〜図１４に示すように、本実施形態の第１〜５変形例として、外輪１１の軸方向外端面の内周縁に切欠き部４１を２〜６つ形成してもよい。そして、いずれも変形例の場合も、複数の切欠き部４１は、外輪１１の周方向略等間隔に設けられ、係合部５１は、固定部材５０において複数の切欠き部４１に係合する位置にそれぞれ設けられる。
その他の構成及び作用効果については、上記第１実施形態と同様である。
【００３５】
なお、本発明は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、コンプレッサインペラ側に切欠き部及び固定部材を設ける場合を説明したが、これに限定されず、タービンロータ側に切欠き部及び固定部材を設けてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１  ターボチャージャ用軸受装置
２  回転軸
３  コンプレッサインペラ
４  タービンロータ
１０    軸受
１１    外輪
１１ａ  外輪軌道面
１１ｂ  肩部
１１ｃ  カウンターボア
１１ｄ  外輪側給油穴
１１ｅ  外輪側排油穴（排油穴）
１１ｆ  係合凹部
１２    内輪
１２ａ  内輪軌道面
１３    内輪
１３ａ  内輪軌道面
１４    玉
１５    保持器
２０    ハウジング
２１ａ  ハウジング側給油穴
２１ｂ  ハウジング側排油穴（排油穴）
２２    収容部
３０    固定部材
３１    係合部
３２    締結部
３５    締結部材
４１    切欠き部
５０    固定部材
５１    係合部
５２    締結部
【図１】
2020122557.tif 000003
【図２】
2020122557.tif 000004
【図３】
2020122557.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2020122557.tif 000013
【図１２】
2020122557.tif 000014
【図１３】
2020122557.tif 000015
【図１４】
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