(57)【要約】【課題】保持器案内面を外輪案内とし、製造コストを抑え効率よく製造することが可能なターボチャージャ用玉軸受ユニットを実現する。【解決手段】外輪の内周面のうち、第一の軌道面と第二の軌道面との軸方向内側である、第一の保持器、第二の保持器と摺接する面を案内面とし、この案内面よりさらに軸方向内側であって、この内周面と各保持器とが摺接しない面を、案内面よりも大径の逃げ部とすることにより、製造コストを抑え効率よく製造することが可能なターボチャージャ用玉軸受ユニットを実現する。【選択図】図１
2014126089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部にタービンとインペラを支持固定したターボチャージャの回転軸をハウジングの内側に回転自在に支持するターボチャージャ用玉軸受ユニットであって、
単一円筒からなりタービン側の第一の軌道面とインペラ側の第二の軌道面を両端近傍に有する外輪と、
前記第一の軌道面に対向する第三の軌道面を有する第一の内輪と、
前記第二の軌道面に対向する第四の軌道面を有する第二の内輪と、
前記第一の軌道面と前記第三の軌道面との間を転動可能な第一の複数の玉と、
前記第二の軌道面と前記第四の軌道面との間を転動可能な第二の複数の玉と、
前記第一の複数の玉を周方向に等間隔に保持する第一の保持器と、
前記第二の複数の玉を周方向に等間隔に保持する第二の保持器と、からなり、
前記第一の保持器と前記第二の保持器はいずれも外輪案内の保持器であって、
前記外輪の内周面のうち、前記第一の軌道面と前記第二の軌道面の軸方向内側は、内周面が前記第一の保持器、前記第二の保持器と摺接する案内面となっており、
前記案内面よりさらに軸方向内側の、前記第一の保持器、前記第二の保持器とは摺接しない内周面は、前記案内面よりも大径の逃げ部となっていることを特徴とするターボチャージャ用玉軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンの過給器として利用するターボチャージャを構成するインペラとタービンとを両端部に設けた回転軸を、ハウジングに対し回転自在に支持するために利用する玉軸受ユニットの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの出力を排気量を変えずに増大させる為、エンジンに送り込む空気を排気のエネルギにより圧縮するターボチャージャが、広く使用されている。このターボチャージャは、排気のエネルギを、排気通路の途中に設けたタービンにより回収し、このタービンをその端部に固定した回転軸により、給気通路の途中に設けたコンプレッサのインペラを回転させる。このインペラは、エンジンの運転に伴って数万乃至は十数万min-1の速度で回転し、上記給気通路を通じてエンジンに送り込まれる空気を圧縮する。
【０００３】
図２〜３は、この様なターボチャージャの一例として、特許文献１に記載されたものを示している。なお、図３は、図２に記載の玉軸受ユニット７の断面図である。このターボチャージャは、排気流路１を流通する排気により、回転軸２の一端に固定したタービン３を回転させる。この回転軸２の回転は、この回転軸２の他端に固定したインペラ４に伝わり、このインペラ４が給気流路５内で回転する。この結果、この給気流路５の上流端開口から吸引された空気が圧縮されて、ガソリン、軽油等の燃料と共にエンジンのシリンダ室内に送り込まれる。この様なターボチャージャの回転軸２は、数万〜十数万min-1もの高速で回転し、しかも、エンジンの運転状況に応じてその回転速度が頻繁に変化する。従って、上記回転軸２は、本体ハウジング６に対し、小さな回転抵抗で支持する必要がある。
【０００４】
この為に従来から、本体ハウジング６に対し、回転軸２を回転自在に支持するための玉軸受ユニット７が用いられている。図２〜３に示す玉軸受ユニット７は、単一円筒からなりタービン３側の第一の軌道面３７とインペラ４側の第二の軌道面３８を両端近傍に有する外輪３６と、前記第一の軌道面３７に対向する第三の軌道面４０を有する第一の内輪３９と、前記第二の軌道面３８に対向する第四の軌道面４４を有する第二の内輪４３と、前記第一の軌道面３７と前記第三の軌道面４０との間を転動自在な複数の転動体である第一の玉４１と、第二の軌道面３８と第四の軌道面４４との間を転動自在な複数の転動体である第二の玉４５と、第一の玉４１を周方向に等間隔に保持する第一の保持器４２と、第二の玉４５を周方向に等間隔に保持する第二の保持器４６と、から構成されている。
【０００５】
第一の保持器４２、第二の保持器４６は外輪案内であり、外輪３６は、第一の軌道面３７と第二の軌道面３８の間の内周面が第一の保持器４２、第二の保持器４６と摺接する案内面２１となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３４９０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述のような先行技術の構成は、案内面を研削するために外輪の内周面のほぼ全幅を研削する必要があり、コストや加工時間が掛かるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、必要最小限の研削面積により保持器案内面を作成可能なターボチャージャ用玉軸受ユニットを実現すべく発明したものである。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のターボチャージャ用玉軸受ユニットは、両端部にタービンとインペラを支持固定したターボチャージャの回転軸をハウジングの内側に回転自在に支持するターボチャージャ用玉軸受ユニットであって、単一円筒からなりタービン側の第一の軌道面とインペラ側の第二の軌道面を両端近傍に有する外輪と、前記第一の軌道面に対向する第三の軌道面を有する第一の内輪と、前記第二の軌道面に対向する第四の軌道面を有する第二の内輪と、前記第一の軌道面と前記第三の軌道面との間を転動可能な第一の玉と、前記第二の軌道面と前記第四の軌道面との間を転動可能な第二の玉と、前記第一の玉を周方向に等間隔に保持する第一の保持器と、前記第二の玉を周方向に等間隔に保持する第二の保持器と、を備え
前記第一の保持器と前記第二の保持器はいずれも外輪案内の保持器であって、
前記外輪の内周面のうち、前記第一の軌道面と前記第二の軌道面の軸方向内側は、内周面が前記第一の保持器、前記第二の保持器と摺接する案内面となっており、
前記案内面よりさらに軸方向内側の、前記第一の保持器、前記第二の保持器とは摺接しない内周面は、前記案内面よりも大径の逃げ部となっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、外輪の内周面のうち、外輪において、第一の軌道面と第二の軌道面の間の内周面のうち、第一の保持器、第二の保持器と摺接する範囲のみを案内面とし、それより軸方向内側をこの案内面よりも大径とすることにより、研削面積を小さくすることが可能となり、コストや加工時間を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す、玉軸受ユニットの断面図である。
【図２】従来構造の１例を示す、玉軸受ユニットを備えたターボチャージャの断面図である。
【図３】従来構造の１例を示す、玉軸受ユニットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態の一例を示している。尚、本発明の特徴は、両端部にタービン３とインペラ４（図２参照）とを支持固定した回転軸２をハウジング６の内側に回転自在に支持する為の玉軸受ユニットの構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図２〜３に示した従来構造と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００１３】
本発明の実施の形態の玉軸受ユニット７は、単列アンギュラ玉軸受を背面組合せとし、外輪を一体にし、内輪を二つにしたような構造であり、単一円筒からなりタービン３側の第一の軌道面３７とインペラ４側の第二の軌道面３８を両端近傍に有する外輪３６と、前記第一の軌道面３７に対向する第三の軌道面４０を有する第一の内輪３９と、前記第二の軌道面３８に対向する第四の軌道面４４を有する第二の内輪４３と、前記第一の軌道面３７と前記第三の軌道面４０との間を転動自在な複数の転動体である第一の玉４１と、第二の軌道面３８と第四の軌道面４４との間を転動自在な複数の転動体である第二の玉４５と、第一の玉４１を周方向に等間隔に保持する第一の保持器４２と、第二の玉４５を周方向に等間隔に保持する第二の保持器４６と、から構成されている。
【００１４】
第一の内輪３９と第二の内輪４３は、各々の軸方向内側端面が当接することにより、第三の軌道面４０と第四の軌道面４４の距離が所定の値とされている。
【００１５】
第一の保持器４２、第二の保持器４６は外輪案内であり、外輪３６の内周面のうち、第一の軌道面３７と第二の軌道面３８の軸方向内側は、内周面が第一の保持器４２、第二の保持器４６と摺接する案内面２２、２３となっており、案内面２２、２３よりさらに軸方向内側の、第一の保持器４２、第二の保持器４６とは摺接しない内周面は、前記案内面２２、２３よりも大径の逃げ部２４となっている。
【００１６】
研削不要の逃げ部２４が案内面２２、２３よりも大径なので、案内面２２、２３を研削する際に砥石が掛かることがなく、最小限の範囲のみの研削が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
以上説明したように、本発明によれば、外輪の内周面のうち、外輪において、第一の軌道面と第二の軌道面の間の内周面のうち、第一の保持器、第二の保持器と摺接する範囲のみを案内面とし、それより軸方向内側をこの案内面よりも大径とすることにより、研削面積を小さくすることが可能となり、コストや加工時間を抑えることができるので、エンジンの過給器として利用するターボチャージャを構成するインペラとタービンとを両端部に設けた回転軸を、ハウジングに対し回転自在に支持するために利用する玉軸受ユニットとして好適に使用できる。
【符号の説明】
【００１８】
１      排気流路
２      回転軸
３      タービン
４      インペラ
５      給気流路
６      本体ハウジング
７      玉軸受ユニット
２１      案内面
２２      案内面
２３      案内面
２４      逃げ部
３６      外輪
３７      第一の軌道面
３８      第二の軌道面
３９      第一の内輪
４０      第三の軌道面
４１      第一の玉
４２      第一の保持器
４３      第二の内輪
４４      第四の軌道面
４５      第二の玉
４６      第二の保持器
【図１】
2014126089.tif 000003
【図２】
2014126089.tif 000004
【図３】
2014126089.tif 000005