(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータを固定したシャフトの両側をボールベアリングでハウジングに支持し、シャフトの一方の側に配置された前記ボールベアリングの外輪とハウジングとの間又は内輪とシャフトとの間の一方を固定し、他方の外輪又は内輪を軸方向に摺動可能にすると共に、該他方の外輪又は内輪を弾性部材で軸方向に付勢した軸受保持構造において、
前記他方の外輪又は内輪が摺動する部分に軸方向溝を形成し、前記他方の外輪又は内輪と前記弾性部材との間に配置されるスペーサの外周突起が前記軸方向溝に沿って摺動することを特徴とする軸受保持構造。
【請求項２】
容積型過給機に適用される請求項１記載の軸受保持構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、２点以上で支持される回転体に用いられる軸受保持構造に関するもので、特にルーツ型過給機等の容積型過給機の軸受保持構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
軸受保持構造、特に容積型過給機の軸受保持構造に関し、容積型過給機の容積効率、つまり（実際の吐出流量）／（理論上の吐出流量）を向上させる発明として、例えば特開平２−９１４９２号公報に開示される技術がある。
【０００３】
図３は、特開平２−９１４９２号公報に開示されたルーツ型の容積型過給機を示し、ロータ１，２は、各々シャフト３，４に固定されると共に、シャフト３，４は各々ラジアルボールベアリング６，７及び８，９を介して回動自在に支持されている。また、シャフト３の一端には駆動用プーリ１０が固定してあり、他端部のカバー１１により形成されたギヤ室１２内にギヤ１３が固定されている。ギヤ１３にはシャフト４に固定されたギヤ１４が噛み合っている。なお、１５はハウジングで、１６はベアリングハウジングである。そして、ラジアルボールベアリング６，８の外輪は皿バネ１７，１８によって各々外方（図示左方）に付勢されている。
【０００４】
図３のＡとして囲った部分を拡大した図４および原理的に示す図５により説明すると、ボールベアリング６のアウターレース（外輪）６ａはその外周部でハウジング１５の内周面を軸方向に自由に摺動することができると共に、皿バネ１７によって外側方向に付勢されている。また、ボールベアリング６のインナーレース（内輪）６ｂと、インナーレース７ｂがシャフト３に固定され、ボールベアリング７のアウターレース７ａがベアリングハウジング１６に固定されている。皿バネ１７がアウターレース６ａを図示左方向へ付勢するので、アウターレース６ａとインナーレース６ｂとがボール６ｃを介して、ボールベアリング６（ボールベアリング７においても同様）は、ラジアル隙間もアキシャル隙間もない状態まで軸方向に移動するので、ロータ１とロータ２の間のクリアランス、ロータ１，２とハウジング１５との間のクリアランスを減少させることができ、吐出流量のロスとなる過給機内での漏れ流量を減少させることができ、高性能な容積型過給機となるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般的にボールベアリングのアウターレースおよびインナーレースの材料として用いられる軸受け鋼とハウジングおよびシャフトの材料とが異なる場合には、材料特性の一つである熱膨張係数の差異により、高温条件下では、アウターレースとハウジングまたはインナーレースとシャフトとの間の嵌め合いがルーズになる。
【０００６】
特に、容積型過給機においては、一般的にボールベアリングのアウターレースの材料として用いられる軸受け鋼と、ハウジングの材料として用いられるアルミ合金とは熱膨張係数が異なっている。そして、高温雰囲気中での作動時または高負荷作動時のように容積型過給機そのものが高温になると、ボールベアリングのアウターレースとハウジングの内周壁との間の嵌め合いがルーズになる。
【０００７】
加えて、ボールベアリングの潤滑のために、一般にボールベアリングのインナーレースとアウターレースとの間の空間にはグリス等の潤滑油が封入されており、ボールベアリングのインナーレースがシャフトと共に回転している状態では、この潤滑油の攪拌抵抗により、ボールベアリングのアウターレースにインナーレースの回転力が伝達する。
【０００８】
以上のことから、上記の構成における従来の容積型過給機は、高温雰囲気中での作動時または高負荷作動時にボールベアリングのアウターレースとハウジングの内周壁との間の嵌め合いがルーズ化した状態では、特に皿バネによって付勢されたアウターレースが潤滑油の攪拌抵抗によるクリープ回転が生じやすくなる。
【０００９】
クリープ回転が顕著に発生すると、ボールベアリングのアウターレースとハウジング内周壁との嵌合部が磨耗し、不具合に至ることがある。
【００１０】
本発明は、上記従来の課題を解決しようとするもので、比較的簡単な構造で、高性能が得られる容積型過給機を提供せんとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、ロータを固定したシャフトの両側をボールベアリングでハウジングに支持し、シャフトの一方の側に配置された前記ボールベアリングの外輪とハウジングとの間又は内輪とシャフトとの間の一方を固定し、他方の外輪又は内輪を軸方向に摺動可能にすると共に、他方の外輪又は内輪を弾性部材で軸方向に付勢した軸受保持構造において、他方の外輪又は内輪が摺動する部分に軸方向溝を形成し、他方の外輪又は内輪と弾性部材との間に配置されるスペーサの外周突起が軸方向溝に沿って摺動するものである。
【００１２】
また、この軸受保持構造を容積型過給機に適用したものである。
【００１３】
【作用】
本発明の軸受保持構造によれば、スプリングで付勢される外輪又は内輪とスプリングとの間にスペーサを配置することにより、スプリングで発生する付勢力を外輪又は内輪において面で受けることができる。更に、このスペーサは、スプリングで付勢される外輪又は内輪が軸方向に摺動自在に配置されるハウジング側又はシャフト側の摺動面において、その外周部の突起がシャフトに設けた軸方向溝に嵌合し、この溝に沿って摺動するので、シャフトの回転に伴ってスペーサがシャフトの周方向に回転しない構造となっている。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明のルーツ型の容積型過給機の軸受構造の要部拡大図を示しており、図示しないロータ、シャフト、ラジアルボールベアリング、駆動用プーリ、カバー、ギヤ室、ギヤ、ハウジング、ベアリングハウジング等は、前記従来技術の図３と同一である。図３の従来技術と本発明との相違点は皿バネの支持構造にある。
【００１６】
図２は、図１に示すＢ−Ｂ断面図である。なお、図１は、図２に示すＣ−Ｃ断面図である。図１および図２に基づき、本発明の皿バネの支持構造について説明すると、シャフト３の外周部にインナーレース６ｂが固着しており、ハウジング１５の内周部にアウターレース６ａがシャフト３の軸方向（図示左右方向）に摺動自在に配置されている。アウターレース６ａとハウジング１５との間に、それぞれスペーサ２２、２３を介して皿バネ２１が配置されており、アウターレース６ａを図示左方に付勢している。また、スペーサ２２の外周部には、突起２２ａが設けられており、ハウジング１５の内周面に掘られた軸方向溝１５ａに嵌め込まれている。
【００１７】
上記実施例によるルーツ型の容積型過給機の作動を説明する。駆動用プーリに伝達された駆動力によりシャフト３が回転し、シャフト３の他端に固定されたギヤ１３とシャフト４の端部に固定されたギヤ１４とが噛み合うことにより、シャフト４もシャフト３と反対方向に回転する。このとき、ボールベアリング６のアウターレース６ａが、スペーサ２２を介して皿バネ２１による付勢力を受けるため、ボールベアリング６のアウターレース６ａがスペーサ２２との間に接触摩擦力を発生させることができる。また、スペーサ２２の外周部に設けた突起２２ａがハウジング１５の内周面に彫り込まれた軸方向溝１５ａに嵌め込まれているので、スペーサ２２はシャフト３の周方向に回転することができない。従って、ハウジング１５とボールベアリング６との材料物性の一つである熱膨張係数の相違によって、ハウジング１５の内周壁とボールベアリング６のアウターレース６ａとの嵌め合いがルーズ化した状態となり、且つボールベアリング６内の潤滑油の攪拌抵抗による回転力が加わっても、周方向の回転を制限されたスペーサ２２トボールベアリング６のアウターレース６ａとの接触摩擦により、ボールベアリング６のアウターレース６ａのクリープ回転の発生を防止することができる。
【００１８】
なお、上記説明では、ボールベアリング６について説明したが、ボールベアリング８においても同様の構成とすることで、容積型過給機の作動時の打音、異音のない良好な作動が得られる。
【００１９】
また、弾性部材として本実施例では、皿バネを採用しているが、スプリング、耐摩耗性のゴム材等、弾性力を有する様々な部材として置き換えることは可能である。
【００２０】
【効果】
本発明によれば、シャフトの一方の側のボールベアリングのアウターレース又はインナーレースを軸方向に摺動自在にし、このアウターレース又はインナーレースをスプリングで付勢した軸受保持構造において、スプリングとアウターレース又はインナーレースとの間にスペーサを配置し、このスペーサのための軸方向溝に沿って摺動するようにしたので、スペーサがシャフトの回転につられて回転することがない。従って、この軸受保持構造を容積型過給機に適用すると、容積型過給機そのものが高温となるような作動条件下でボールベアリングのアウターレースとハウジングの内周壁との嵌め合いがルーズ化した状態にあって、なおかつボールベアリング内の潤滑油の攪拌抵抗による回転力が加わっても、ベアリングのアウターレースがハウジングの内周壁に対しクリープ回転が発生することが防止でき、より高温雰囲気での作動又は高負荷に耐えることのできる容積型過給機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の容積型過給機の軸受構造の要部拡大図である。
【図２】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】従来技術の容積型過給機の全体図である。
【図４】従来技術の容積型過給機の軸受構造の要部拡大図である。
【図５】本発明の容積型過給機の軸受構造の原理図である。
【符号の説明】
１，２  ロータ
３，４  シャフト
６，７，８，９  ボールベアリング
６ａ  外輪（アウターレース）
６ｂ  内輪（インナーレース）
１７，１８  皿バネ
２２  スペーサ
【図１】
0003671447.tif 000002
【図２】
0003671447.tif 000003
【図３】
0003671447.tif 000004
【図４】
0003671447.tif 000005
【図５】
0003671447.tif 000006