(57)【要約】      （修正有）【課題】組み立てが容易であり、高い回転精度を有する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】単一円筒からなりタービン側の第一の軌道面３７とインペラ側の第二の軌道面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、前記第一の軌道面と前記第三の軌道面との間を転動可能な第一の玉４１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４５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４２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４６と、を備え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３５により実現出来る。【選択図】図１
2014126082.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、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、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１１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１２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１３と、玉１３を周方向に等間隔に保持する保持器１４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１１、１１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１１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１１、１１間の距離が所定の値とされている。
【０００６】
左右内輪１２、１２間には、間座１５が設けられており、各内輪１２、１２の軸方向内側の端面をこの間座１５の左右端面に当接させることにより、左右内輪１２、１２間の距離が所定の値とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【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】
【０００８】
ところで、上述のような先行技術の構成は、２つの単列アンギュラ玉軸受９、９と間座１５を組付けているため、組み立てが困難であり、組立後の回転精度維持も困難となる問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、組み立てが容易であり、高い回転精度を有する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。
【００１０】
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、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明においては、単一円筒からなる一つの外輪と２つの内輪で構成されているため、組立が容易であり、かつ間座が不要であることから、高い回転精度を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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】
【００１３】
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。
【００１４】
本発明の実施の形態の玉軸受ユニット３５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。
【００１５】
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、第二の軌道面３８と第三の軌道面４０の距離が所定の値とされている。
また、高温に曝される第一の内輪３９のみ高耐熱材料を用いる場合など、第一の内輪３９の軸方向寸法を第二の内輪４３の軸方向寸法よりも短く設定することにより、高価な材料の使用量を最小限にすることができる。一方、軸方向寸法を同じにすることで、部品の共有化を図ることも出来るので、内輪３９、４３の軸方向寸法の設定は、使用条件などによって、適宜設定すると良い。
また、外輪３６、第一の内輪３９、第二の内輪４３の径方向肉厚は、同じ厚さであっても良いし、異なっていても良い。
【００１６】
外輪３６は一体構造であるため、ハウジングへの組付けが容易であり、高精度に組み付けることができる。
また、内輪間に間座がないため、組立後の回転精度を高く維持できる。
【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、単一円筒からなる一つの外輪と２つの内輪で構成されているため、両側にタービンが付く過給器において組立性が容易であり、かつ間座が不要であることから、高い回転精度を有するので、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      ハウジング
７      玉軸受ユニット
８      軸受ハウジング
９      アンギュラ玉軸受
１１      外輪
１２      内輪
１３      玉
１４      保持器
１５      間座
３５      玉軸受ユニット
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】
2014126082.tif 000003
【図２】
2014126082.tif 000004
【図３】
2014126082.tif 000005