(57)【要約】【課題】組付けが容易なターボチャージャ用玉軸受ユニットを提供する。【解決手段】２つの内輪のうち少なくとも一方の内輪の端面が外輪の端面よりも軸方向に突出しているため、内輪に回転軸を圧入する際、治工具が外輪と干渉することなく、組付けが容易になる。また、玉軸受ユニットをターボチャージャに組み込む際に、玉軸受ユニットのタービン側とインペラ側が内輪の外輪からの突出量により識別が出来るので、誤組付けの恐れがなく、組付けが容易になる。更に内輪の突出部の外周面に密封部材を装着可能な密封溝を設けることで、密封間座等の別途部品を用いることなく、密封部材の設置が容易となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一円筒からなる複列の外輪軌道面を両端近傍に有する外輪と、
複列の前記外輪軌道面にそれぞれ対向する内輪軌道面を有する二つの内輪と、
前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間を転動自在な２列の玉と、
前記２列の玉をそれぞれ円周方向等間隔に保持する保持器とを備え、
前記二つの内輪のうち少なくとも一方の内輪の端面が外輪の端面よりも軸方向に突出していることを特徴とする玉軸受ユニット。
【請求項２】
前記外輪の端面より突出している前記内輪の突出部の外周面に密封部材を装着可能な密封溝が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の玉軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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１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２は、図１に記載の回転軸２が圧入された玉軸受ユニット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１〜２に示すように、玉軸受ユニット７は、単一円筒からなる軸受ハウジング８の両端に設けられ、背面あわせとなる様に配置された左右一対のアンギュラ玉軸受９、９により、上記回転軸２を回転自在に支持している。これら各アンギュラ玉軸受９、９は、軸受ハウジング８に取り付けられた、外輪軌道面を持つ外輪１３と、回転軸２に取り付けられた、外輪軌道面に対向する内輪軌道面を持つ内輪１４と、外輪軌道面と内輪軌道面の間を転動自在な転動体である複数の玉１５を周方向に等間隔に保持する保持器１６とからなる。
【０００５】
軸受ハウジング８の左右端部内径には、外輪１３、１３の外径に等しい外径の環状の位置決め段部が設けられており、外輪１３は、その軸方向内側の端面がこの位置決め段部端面に当接するように、圧入されており、これにより、左右外輪１３、１３間の距離が所定の値とされている。
【０００６】
左右内輪１４、１４間には、間座１７が設けられており、各内輪１４、１４の軸方向内側の端面をこの間座１７の左右端面に当接させることにより、左右内輪１４、１４間の距離が所定の値とされている。
【０００７】
また、インペラ４と玉軸受ユニット７の間には、密封部材１２ａ、１２ｂが装着された密封間座１１が設けられ、本体ハウジング６に取り付けられたカバー部材１０との間を密封している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２９８２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述のような先行技術の構成では、２つの単列アンギュラ玉軸受と間座並びに外輪ハウジングを組付けてあり、外輪と外輪ハウジングを含む幅寸法が内輪と内輪間座を含む幅寸法と同一であるため、内輪に回転軸を圧入する際、治工具が外輪と干渉するのを避ける必要があり、組付けが困難となる問題があった。
また、玉軸受ユニット７をターボチャージャに組み込む際に、玉軸受ユニットのタービン３側とインペラ４側の識別がし難く、誤組付けしてしまう恐れがあった。更に、密封部材１２ａ、１２ｂが装着された密封間座１１で密封する構成のため、玉軸受ユニット７をターボチャージャに組み込む工程が煩雑になっていた。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、組付けが容易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。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の玉軸受ユニットは、単一円筒からなる複列の外輪軌道面を両端近傍に有する外輪と、複列の前記外輪軌道面にそれぞれ対向する内輪軌道面を有する二つの内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間を転動自在な２列の玉と、前記２列の玉をそれぞれ円周方向等間隔に保持する保持器とを備え、前記二つの内輪のうち少なくとも一方の内輪の端面が外輪の端面よりも軸方向に突出し、更にその突出部に密封部材を装着可能な密封溝が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、一体構造である外輪と２つの内輪との間に２列の玉から形成される玉軸受ユニットにおいて、前記２つの内輪のうち少なくとも一方の内輪の端面が外輪の端面よりも軸方向に突出しているため、内輪に回転軸を圧入する際、治工具が外輪と干渉することなく、組付けが容易になる。
また、玉軸受ユニットをターボチャージャに組み込む際に、玉軸受ユニットのタービン側とインペラ側が内輪の外輪からの突出量により識別が出来るので、誤組付けの恐れがなく、組付けが容易になる。
更に内輪の突出部の外周面に密封部材を装着可能な密封溝を設けることで、密封間座等の別途部品を用いることなく、密封部材の設置が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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２】図１に記載の回転軸が圧入された玉軸受ユニット７の断面図である。
【図３】本発明の実施形態の第一例を示す、玉軸受ユニットの断面図である。
【図４】本発明の実施形態の第二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】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図３は、本発明の実施形態の第一例を示す、玉軸受ユニットの断面図である。
本発明の特徴は、両端部にタービン３とインペラ４（図１参照）とを支持固定した回転軸２を本体ハウジング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１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。
【００１５】
ターボチャージャを構成する本体ハウジング６の内部に、本実施形態の玉軸受ユニット１８が設けられている。この玉軸受ユニット１８は、単一円筒からなる複列の外輪軌道面２６ａ、２６ｂを両端近傍に有する外輪１９と、複列の前記外輪軌道面２６ａ、２６ｂにそれぞれ対向する内輪軌道面２７ａ、２７ｂを有する２つの内輪２０ａ、２０ｂと、外輪軌道面２６ａ、２６ｂと内輪軌道面２７ａ、２７ｂの間を転動自在な複数の玉２１ａ、２１ｂと、前記複数の玉２１ａ、２１ｂを円周方向等間隔に保持する保持器２５ａ、２５ｂとを備えている。
前記内輪２０ａと２０ｂは、それぞれ対面する外輪の外側端面から軸方向に突出するようにしているため、内輪２０ａ、２０ｂに回転軸２を圧入する際、図示していない治工具が外輪と干渉せずに圧入できる。治工具の構成によっては、いずれか一方の内輪のみ突出していても良い。また、両内輪２０ａ、２０ｂの突出量（突出長さ）を変えることにより、玉軸受ユニットのタービン３側とインペラ４側の識別が可能である。図３は、タービン３側の内輪２０ｂよりもインペラ４側の内輪２０ａの突出量を大きくした例を図示している。
更に内輪２０ａ、２０ｂのうち少なくとも一方の内輪の突出部の外周面に密封部材１２を装着可能な密封溝２８を設けることにより、従来技術で必要だった密封間座１１（図１参照）を省くことができるので、部品点数の削減が出来、コスト削減とともに、組付けも容易となる。
【００１６】
図４は本発明の実施形態の第二例を示す、玉軸受ユニットの断面図である。基本構造が同じである第一例に対し、密封溝を２８、２９と複列化したものである。また、密封溝２８と２９は同形でも、異形でもよく、２箇所以上設置しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
以上説明したように、本発明の玉軸受ユニットによれば、２つの内輪のうち少なくとも一方の内輪の端面が外輪の端面よりも軸方向に突出しているため、内輪に回転軸を圧入する際、治工具が外輪と干渉することなく、組付けが容易になる。また、玉軸受ユニットをターボチャージャに組み込む際に、玉軸受ユニットのタービン側とインペラ側が内輪の外輪からの突出量により識別が出来るので、誤組付けの恐れがなく、組付けが容易になる。更に内輪の突出部の外周面に密封部材を装着可能な密封溝を設けることで、密封間座等の別途部品を用いることなく、密封部材の設置が容易となるので，エンジンの過給器として利用するターボチャージャの玉軸受ユニットとして好適に使用することができる。
【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              従来技術の玉軸受ユニット
８              軸受ハウジング
９、９          単列アンギュラ玉軸受
１０            カバー部材
１１            密封間座
１２ａ、１２ｂ  密封部材
１３            外輪
１４            内輪
１５            玉
１６            保持器
１７            内輪間座
１８            第一実施例の玉軸受ユニット
１９            外輪
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ  内輪
２１ａ、２１ｂ  玉
２５ａ、２５ｂ  保持器
２６ａ、２６ｂ  外輪軌道面
２７ａ、２７ｂ  内輪軌道面
２８、２９      密封溝
３０            第二実施例の玉軸受ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
2014126086.tif 000005
【図４】
2014126086.tif 000006