(57)【要約】【課題】タービン軸が振動したときに、タービン軸を支持する一対の玉軸受が発熱や異常摩耗を生じにくい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、筒体５の一方の軸方向端部に配置されたタービンホイール側玉軸受７と、筒体５の他方の軸方向端部に配置されたコンプレッサインペラ側玉軸受８と、軸受ハウジング６とを有する。軸受ハウジング６は、タービンホイール側玉軸受７の外輪１０の軸方向外側に対向する対向壁３１と、コンプレッサインペラ側玉軸受８の外輪１０の軸方向外側に対向する対向壁３２とを有する。タービンホイール側玉軸受７の外輪１０およびコンプレッサインペラ側玉軸受８の外輪１０は、それぞれの外輪１０と対向壁３１，３２との間にオイルフィルムｆ２が形成されるように、筒体５の軸方向端面５ａよりも軸方向外側にずれた位置に軸方向端面１０ａを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンホイール（２）とコンプレッサインペラ（３）を連結するタービン軸（４）が貫通する筒体（５）と、
その筒体（５）の一方の軸方向端部に嵌め込まれた外輪（１０）と、その外輪（１０）の内側に配置されて前記タービン軸（４）の外周に嵌合する内輪（１１）と、前記外輪（１０）と内輪（１１）の間に組み込まれた複数の玉（１２）とを有するタービンホイール側玉軸受（７）と、
前記筒体（５）の他方の軸方向端部に嵌め込まれた外輪（１０）と、その外輪（１０）の内側に配置されて前記タービン軸（４）の外周に嵌合する内輪（１１）と、前記外輪（１０）と内輪（１１）の間に組み込まれた複数の玉（１２）とを有するコンプレッサインペラ側玉軸受（８）と、
前記タービンホイール側玉軸受（７）の外輪（１０）と前記コンプレッサインペラ側玉軸受（８）の外輪（１０）との間に配置され、その外輪（１０）同士の軸方向の間隔を保持する外輪スペーサ（２０）と、
前記筒体（５）を半径方向に支持するオイルフィルム（ｆ１）が前記筒体（５）の外周に沿って形成されるように前記筒体（５）を収容する軸受ハウジング（６）とを有し、
前記軸受ハウジング（６）は、前記タービンホイール側玉軸受（７）の外輪（１０）の軸方向外側に対向するタービンホイール側の対向壁（３１）と、前記コンプレッサインペラ側玉軸受（８）の外輪（１０）の軸方向外側に対向するコンプレッサインペラ側の対向壁（３２）とを有し、
前記タービンホイール側玉軸受（７）の外輪（１０）および前記コンプレッサインペラ側玉軸受（８）の外輪（１０）は、それぞれの前記外輪（１０）と前記対向壁（３１，３２）との間に外輪（１０）を軸方向に支持するオイルフィルム（ｆ２）が形成されるように、前記筒体（５）の軸方向端面（５ａ）と同一の軸方向位置かそれよりも軸方向外側にずれた位置に軸方向端面（１０ａ）を有する、
ターボチャージャ用軸受装置。
【請求項２】
前記外輪スペーサ（２０）は、前記筒体（５）と一体に形成されている請求項１に記載のターボチャージャ用軸受装置。
【請求項３】
前記タービンホイール側玉軸受（７）の内輪（１１）と前記コンプレッサインペラ側玉軸受（８）の内輪（１１）は、その内輪（１１）の軸方向内側の端面（１１ｂ）同士が接触するように軸方向内方に延長して形成された内輪延長部（３４）を一体に有する請求項１または２に記載のターボチャージャ用軸受装置。
【請求項４】
請求項２に記載のターボチャージャ用軸受装置の製造方法であって、
前記タービンホイール側玉軸受（７）の外輪（１０）と前記コンプレッサインペラ側玉軸受（８）の外輪（１０）とを製造する外輪製造工程と、
前記外輪製造工程で製造された外輪（１０）を、外輪（１０）の軸方向の幅寸法に応じて複数のグループに分類する外輪分類工程と、
前記外輪スペーサ（２０）と一体の前記筒体（５）を製造する筒体製造工程と、
前記筒体製造工程で製造された筒体（５）を、前記外輪スペーサ（２０）の軸方向の幅寸法に応じて複数のグループに分類する筒体分類工程と、
前記外輪分類工程で複数のグループに分類された外輪（１０）と、前記筒体分類工程で複数のグループに分類された筒体（５）とを、グループを対応させて組み立てるマッチング工程と、
を有するターボチャージャ用軸受装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関に用いられるターボチャージャの回転軸を支持する軸受装置に関する。
【０００２】
内燃機関の効率を高めるため、一般に、ターボチャージャが使用される。ターボチャージャは、内燃機関の排気路に配置されるタービンホイールと、内燃機関の吸気路に配置されるコンプレッサインペラと、タービンホイールとコンプレッサインペラの間を連結するタービン軸とを有する。そして、内燃機関の排気路を通過する排気ガスの力でタービンホイールが回転し、その回転がタービン軸を介してコンプレッサインペラに伝達することで、内燃機関の吸気路内の空気を圧縮する。この圧縮された空気は、燃料と混合されて混合気となり、内燃機関に送り込まれる。
【０００３】
このターボチャージャのタービン軸は、毎分１０万回転から毎分２０万回転程度の極めて高速で回転する。このように高速で回転するタービン軸の振動を抑えるため、タービン軸は、オイルフィルムダンパを用いた軸受装置で支持されることが多い。オイルフィルムダンパは、オイルポンプから供給されるオイルを被支持体の周囲に導入することにより、被支持体をオイルフィルムで支持し、そのオイルの粘弾性で被支持体の振動を吸収するものである。
【０００４】
このようなターボチャージャ用の軸受装置として、特許文献１〜４に記載のものが知られている。この軸受装置は、タービン軸を支持する一対の玉軸受（タービンホイール側玉軸受およびコンプレッサインペラ側玉軸受）を有し、そのタービンホイール側玉軸受の外輪と、コンプレッサインペラ側玉軸受の外輪との間に両外輪を遠ざける方向に付勢するスプリングが組み込まれ、そのスプリングの力で一対の玉軸受にそれぞれ予圧を付与している。
【０００５】
しかし、特許文献１〜４のように、スプリングで玉軸受に予圧を付与すると、玉軸受の内部の摩擦損失が比較的大きくなる。
【０００６】
そこで、特許文献５においては、玉軸受の摩擦損失を低減するために、予圧用のスプリングを無くした軸受装置が提案されている。この軸受装置は、タービン軸が貫通する筒体と、その筒体の一方の軸方向端部に組み込まれたタービンホイール側玉軸受と、前記筒体の他方の軸方向端部に組み込まれたコンプレッサインペラ側玉軸受と、タービンホイール側玉軸受の外輪とコンプレッサインペラ側玉軸受の外輪との間に配置された外輪スペーサと、筒体を収容する軸受ハウジングとを有する。
【０００７】
そして、軸受ハウジングの内周と筒体の外周との間には、筒体を半径方向に支持するオイルフィルムが形成されるようになっている。また、軸受ハウジングは、筒体の両側の軸方向端面と対向する一対の対向壁を有し、この対向壁と筒体の軸方向端面との間にも、筒体を軸方向に支持するオイルフィルムが形成されるようになっている。ここで、タービンホイール側玉軸受の外輪およびコンプレッサインペラ側玉軸受の外輪は、それぞれ筒体の両端の軸方向端面よりも後退した位置に配置されている。また、これらの外輪は、それぞれ軸方向外側に移動可能な状態で、筒体に嵌め込まれている。
【０００８】
上述した特許文献５の軸受装置は、タービンホイール側玉軸受の外輪とコンプレッサインペラ側玉軸受の外輪の間に配置した外輪スペーサで外輪同士の軸方向の間隔を保持する構成であり、両外輪の間に予圧用のスプリングが存在しないので、玉軸受の摩擦損失を抑えることが可能となっている。また、この軸受装置は、タービン軸を支持する一対の玉軸受が収容された筒体の外周および両端に沿ってオイルフィルムを形成するので、タービン軸の振動を効果的に吸収することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実開昭６２−３５１９５号公報
【特許文献２】特開平４−７２４２４号公報
【特許文献３】特開平４−８８２５号公報
【特許文献４】実公平６−４０９０８号公報
【特許文献５】特許第５０７５０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した特許文献５に記載の軸受装置は、タービン軸を支持する一対の玉軸受が、いずれも筒体の両端の軸方向端面から後退した配置とされており、玉軸受の外輪が軸方向外側に自由に動くことができる。
【００１１】
そのため、タービン軸が高速で回転しているとき、そのタービン軸の振動に伴って、タービン軸を支持する一対の玉軸受の外輪も軸方向に動いてしまう。ここで、筒体の軸方向端面には、タービン軸の振動を吸収するためのオイルフィルムが形成されるが、タービン軸を支持する一対の玉軸受の外輪の軸方向端面には、振動を吸収するためのオイルフィルムが無く、外輪が軸方向外側に自由に移動可能となっている。そのため、タービン軸の振動により、外輪に対する玉の接触位置（接触角）が不安定となり、この結果、特に、タービン軸に強制振動による共振や自励振動が生じたときに、外輪と玉の間の滑りによる玉軸受の発熱や異常摩耗が生じるおそれがある。
【００１２】
この発明が解決しようとする課題は、タービン軸が振動したときに、タービン軸を支持する一対の玉軸受が発熱や異常摩耗を生じにくいターボチャージャ用軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、この発明においては、以下の構成をターボチャージャ用軸受装置に採用した。
タービンホイールとコンプレッサインペラを連結するタービン軸が貫通する筒体と、
その筒体の一方の軸方向端部に嵌め込まれた外輪と、その外輪の内側に配置されて前記タービン軸の外周に嵌合する内輪と、前記外輪と内輪の間に組み込まれた複数の玉とを有するタービンホイール側玉軸受と、
前記筒体の他方の軸方向端部に嵌め込まれた外輪と、その外輪の内側に配置されて前記タービン軸の外周に嵌合する内輪と、前記外輪と内輪の間に組み込まれた複数の玉とを有するコンプレッサインペラ側玉軸受と、
前記タービンホイール側玉軸受の外輪と前記コンプレッサインペラ側玉軸受の外輪との間に配置され、その外輪同士の軸方向の間隔を保持する外輪スペーサと、
前記筒体を半径方向に支持するオイルフィルムが前記筒体の外周に沿って形成されるように前記筒体を収容する軸受ハウジングとを有し、
前記軸受ハウジングは、前記タービンホイール側玉軸受の外輪の軸方向外側に対向するタービンホイール側の対向壁と、前記コンプレッサインペラ側玉軸受の外輪の軸方向外側に対向するコンプレッサインペラ側の対向壁とを有し、
前記タービンホイール側玉軸受の外輪および前記コンプレッサインペラ側玉軸受の外輪は、それぞれの前記外輪と前記対向壁との間に外輪を軸方向に支持するオイルフィルムが形成されるように、前記筒体の軸方向端面と同一の軸方向位置かそれよりも軸方向外側にずれた位置に軸方向端面を有する、
ターボチャージャ用軸受装置。
【００１４】
この構成を採用すると、タービン軸を支持する一対の玉軸受（すなわち、タービンホイール側玉軸受とコンプレッサインペラ側玉軸受）の外輪の軸方向端面に沿って、振動を吸収するためのオイルフィルムが形成されるので、タービン軸が振動したときにも外輪と玉の間に滑りが発生しにくく、タービン軸を支持する玉軸受の発熱や異常摩耗を防止することができる。また、タービンホイール側玉軸受の外輪とコンプレッサインペラ側玉軸受の外輪の間に配置した外輪スペーサで外輪同士の軸方向の間隔を保持する構成なので、両外輪の間に予圧用のスプリングを設けたものよりも、玉軸受の摩擦損失を小さく抑えることができる。
【００１５】
前記筒体とは別体に形成した外輪スペーサを筒体に組み付けることも可能であるが、前記外輪スペーサは、前記筒体と一体に形成すると好ましい。このようにすると、筒体と外輪スペーサの軸方向の相対位置が固定されるので、外輪の軸方向端面と筒体の軸方向端面との相対位置を精度良く管理することが可能となる。
【００１６】
前記タービンホイール側玉軸受の内輪と前記コンプレッサインペラ側玉軸受の内輪との間に両内輪の軸方向の間隔を保持する内輪スペーサを設けることも可能であるが、この内輪スペーサを設けるかわりに、前記タービンホイール側玉軸受の内輪と前記コンプレッサインペラ側玉軸受の内輪とを、その内輪の軸方向内側の端面同士が接触するように軸方向内方に延長して形成された内輪延長部を一体に有する構成とすることができる。このようにすると、タービンホイール側玉軸受の内輪とコンプレッサインペラ側玉軸受の内輪とにタービン軸を挿通させるときに、その両内輪の間に内輪スペーサが無いので、タービン軸を挿通させる作業が容易となる。
【００１７】
また、この発明では、上述のターボチャージャ用軸受装置の製造方法として、以下の構成のものを提供する。
前記タービンホイール側玉軸受の外輪と前記コンプレッサインペラ側玉軸受の外輪とを製造する外輪製造工程と、
前記外輪製造工程で製造された外輪を、外輪の軸方向の幅寸法に応じて複数のグループに分類する外輪分類工程と、
前記外輪スペーサと一体の前記筒体を製造する筒体製造工程と、
前記筒体製造工程で製造された筒体を、前記外輪スペーサの軸方向の幅寸法に応じて複数のグループに分類する筒体分類工程と、
前記外輪分類工程で複数のグループに分類された外輪と、前記筒体分類工程で複数のグループに分類された筒体とを、グループを対応させて組み立てるマッチング工程と、
を有するターボチャージャ用軸受装置の製造方法。
【００１８】
この製造方法でターボチャージャ用軸受装置を製造すると、外輪を製造するときに不可避的に生じる外輪の軸方向の幅寸法のばらつき（公差）や、外輪スペーサと一体の筒体を製造するときに不可避的に生じる外輪スペーサの軸方向の幅寸法のばらつきにかかわらず、タービンホイール側玉軸受の外輪の軸方向端面から、コンプレッサインペラ側玉軸受の外輪の軸方向端面までの軸方向寸法の精度が高い軸受装置を製造することができる。そのため、タービン軸を支持する一対の玉軸受の外輪の軸方向端面に沿って、安定した厚みをもつオイルフィルムを形成することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明のターボチャージャ用軸受装置は、タービン軸を支持する一対の玉軸受の外輪が、外輪の軸方向端面に沿って形成されるオイルフィルムで軸方向に支持されているので、タービン軸が振動したときにも外輪と玉の間に滑りが発生しにくく、その結果、玉軸受の発熱や異常摩耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の実施形態にかかるターボチャージャ用軸受装置を組み込んだターボチャージャの断面図
【図２】図１に示すターボチャージャ用軸受装置の拡大断面図
【図３】図１に示す軸受装置のコンプレッサインペラ側玉軸受近傍の拡大断面図
【図４】図３に示す外輪の軸方向外側の端面が、筒体の軸方向端面と同一の軸方向位置となるようにした変形例を示す拡大断面図
【図５】図３に示す外輪にフランジ部を設けた変形例を示す拡大断面図
【図６】図２に示す内輪スペーサを設けるかわりに、タービンホイール側玉軸受の内輪とコンプレッサインペラ側玉軸受の内輪とに内輪延長部を一体に形成し、その内輪延長部の端面同士を接触させた変形例を示す拡大断面図
【図７】この発明の実施形態にかかるターボチャージャ用軸受装置の製造方法の一例を示す図
【図８】図７のマッチング工程で外輪と筒体を組み合わせるときの、外輪のグループと筒体のグループの対応関係を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１に、この発明の実施形態にかかるターボチャージャ用軸受装置１を組み込んだターボチャージャを示す。ターボチャージャは、内燃機関の排気路に配置されるタービンホイール２と、内燃機関の吸気路に配置されるコンプレッサインペラ３と、タービンホイール２とコンプレッサインペラ３の間を連結するタービン軸４とを有する。そして、内燃機関の排気路を通過する排気ガスの力でタービンホイール２が回転し、その回転がタービン軸４を介してコンプレッサインペラ３に伝達することで、内燃機関の吸気路内の空気を圧縮するように構成されている。このときタービン軸４は、毎分１０万回転から毎分２０万回転程度の極めて高速で回転する。
【００２２】
ターボチャージャ用軸受装置１は、タービン軸４が貫通する筒体５と、筒体５を収容する軸受ハウジング６と、筒体５の一方の軸方向端部に組み込まれたタービンホイール側玉軸受７と、筒体５の他方の軸方向端部に組み込まれたコンプレッサインペラ側玉軸受８とを有する。タービンホイール側玉軸受７とコンプレッサインペラ側玉軸受８は、タービン軸４を回転可能に支持している。
【００２３】
図２に示すように、タービンホイール側玉軸受７は、筒体５の一方の軸方向端部に嵌め込まれた外輪１０と、外輪１０の内側に配置されてタービン軸４の外周に嵌合する内輪１１と、外輪１０と内輪１１の間に組み込まれた複数の玉１２と、これらの玉１２を保持する環状の保持器１３とを有する。
【００２４】
コンプレッサインペラ側玉軸受８も、筒体５の他方の軸方向端部に嵌め込まれた外輪１０と、外輪１０の内側に配置されてタービン軸４の外周に嵌合する内輪１１と、外輪１０と内輪１１の間に組み込まれた複数の玉１２と、これらの玉１２を保持する環状の保持器１３とを有する。
【００２５】
このターボチャージャ用軸受装置１では、タービンホイール側玉軸受７およびコンプレッサインペラ側玉軸受８は、内輪１１と玉１２の接触点と、外輪１０と玉１２の接触点とを結ぶ直線が、半径方向内側から半径方向外側に向かって軸方向内側に傾斜するアンギュラ玉軸受とされている。これにより、タービンホイール側玉軸受７およびコンプレッサインペラ側玉軸受８は、タービン軸４に作用するラジアル荷重とアキシアル荷重の両方を支持することが可能となっている。
なお、タービン軸４に作用するラジアル荷重とアキシアル荷重の程度や、軸受を配置可能なスペース次第では、必ずしもアンギュラ玉軸受に限定されることはなく、内輪１１と玉１２の接触点と、外輪１０と玉１２の接触点とを結ぶ直線が、軸受の半径方向となるラジアル玉軸受としてもよい。
【００２６】
図３に示すように、コンプレッサインペラ側玉軸受８の外輪１０は、玉１２が転がる軌道溝１４の軸方向外側の溝肩１５が軸方向内側の溝肩１６よりも低くなるように形成されたカウンタボア外輪である。また、コンプレッサインペラ側玉軸受８の内輪１１は、玉１２が転がる軌道溝１７の軸方向内側の溝肩１８が軸方向外側の溝肩１９よりも低くなるように形成されたカウンタボア内輪である。タービンホイール側玉軸受７の外輪１０および内輪１１も、コンプレッサインペラ側玉軸受８の外輪１０および内輪１１と同様に形成されている。すなわち、タービンホイール側玉軸受７は、コンプレッサインペラ側玉軸受８と同一形状であり、コンプレッサインペラ側玉軸受８と対称となるように組み込んだ軸受である。
【００２７】
図２に示すように、タービンホイール側玉軸受７の外輪１０とコンプレッサインペラ側玉軸受８の外輪１０との間には、外輪１０同士の軸方向の間隔を保持する外輪スペーサ２０が設けられている。筒体５とは別体に形成した外輪スペーサ２０を筒体５に組み付けることも可能であるが、この実施形態では、継ぎ目が無いように筒体５と一体に形成された外輪スペーサ２０を採用している。すなわち、外輪スペーサ２０は、筒体５の内周に形成された半径方向内向きの環状の突起である。図３に示すように、外輪スペーサ２０の軸方向外側の端面２０ａは、外輪１０の軸方向内側の端面１０ｂと当接している。
【００２８】
図２に示すように、外輪スペーサ２０（すなわちタービンホイール側玉軸受７の外輪１０とコンプレッサインペラ側玉軸受８の外輪１０の間に挟まれた筒体５の内周部）は、筒体５の半径方向の厚みが軸方向に沿って一定となるように形成することも可能であるが、図では、軽量化を図るために、筒体５の半径方向の厚みが筒体５の軸方向中央において薄くなるように外輪スペーサ２０を形成している。
【００２９】
図１に示すように、タービン軸４は、タービンホイール２と一体に形成されている。タービン軸４の外周には、タービンホイール２の側からコンプレッサインペラ３の側に向けて順に、スリンガ２１、タービンホイール側玉軸受７の内輪１１、内輪スペーサ２２、コンプレッサインペラ側玉軸受８の内輪１１、スリンガ２３が嵌合している。さらに、タービン軸４のコンプレッサインペラ３の側の軸端にはナット２４が装着され、このナット２４の締め付けにより、スリンガ２１、タービンホイール側玉軸受７の内輪１１、内輪スペーサ２２、コンプレッサインペラ側玉軸受８の内輪１１、スリンガ２３が、それぞれタービン軸４に固定されている。
【００３０】
内輪スペーサ２２は、タービンホイール側玉軸受７の内輪１１とコンプレッサインペラ側玉軸受８の内輪１１の軸方向の間隔を保持する部材である。スリンガ２１，２３は、タービン軸４と一体に回転する環状体であり、回転に伴う遠心力を利用して潤滑油が外部に漏れるのを防止する。軸受ハウジング６には、図示しないオイルポンプから軸受ハウジング６の内周と筒体５の外周との間に潤滑油を導入する給油通路２５が形成されている。図２に示すように、給油通路２５は、軸受ハウジング６の内周に軸方向に離れた２箇所に出口２６を有する。
【００３１】
図３に示すように、筒体５の外周には、給油通路２５の各出口２６と対向する位置に周方向に延びる油溝２７が形成されている。筒体５の外周の油溝２７の軸方向両側には、軸受ハウジング６の内周の円筒面２８と微小な隙間をもって対向する円筒面２９が形成されている。ここで、ハウジングの内周の円筒面２８と筒体５の外周の円筒面２９との間の隙間の大きさは、１０μｍ〜６０μｍの範囲に設定されている。
【００３２】
そして、軸受ハウジング６の給油通路２５から軸受ハウジング６の内周と筒体５の外周との間に潤滑油が供給されたとき、ハウジングの内周の円筒面２８と筒体５の外周の円筒面２９との間の隙間に、筒体５を半径方向に支持するオイルフィルムｆ１が形成される。このオイルフィルムｆ１は、潤滑油の粘弾性でタービン軸４の径方向振動を吸収するダンパとして機能する。
【００３３】
また、筒体５には、筒体５の外周の油溝２７から筒体５の内周に至る油孔３０が形成されている。この油孔３０の筒体５の内周側の端部は、外輪スペーサ２０の軸方向外側の端面２０ａに開口しており、この油孔３０から噴き出す潤滑油によってコンプレッサインペラ側玉軸受８およびタービンホイール側玉軸受７が潤滑されるようになっている。外輪スペーサ２０の内径は、コンプレッサインペラ側玉軸受８およびタービンホイール側玉軸受７の保持器１３の内径よりも小径とされ、油孔３０は、コンプレッサインペラ側玉軸受８およびタービンホイール側玉軸受７の保持器１３の内径と同一の半径方向位置かそれよりも半径方向内側の位置に開口している。これにより、玉１２と内輪１１の接触点を効果的に潤滑することが可能となっている。
【００３４】
図２に示すように、軸受ハウジング６は、タービンホイール側玉軸受７の外輪１０の軸方向外側に対向するタービンホイール側の対向壁３１と、コンプレッサインペラ側玉軸受８の外輪１０の軸方向外側に対向するコンプレッサインペラ側の対向壁３２とを有する。タービンホイール側の対向壁３１は、軸受ハウジング６と一体に形成されている。コンプレッサインペラ側の対向壁３２は、軸受ハウジング６と別体に形成したものを図示しないボルトで固定して設けられている。
【００３５】
図３に示すように、コンプレッサインペラ側玉軸受８の外輪１０は、筒体５の軸方向端面５ａよりも軸方向外側にずれた位置に軸方向端面１０ａを有し、この軸方向端面１０ａとコンプレッサインペラ側の対向壁３２とが微小な隙間をもって軸方向に対向している。同様に、タービンホイール側玉軸受７の外輪１０も、筒体５の軸方向端面５ａよりも軸方向外側にずれた位置に軸方向端面１０ａを有し、この軸方向端面１０ａとタービンホイール側の対向壁３１とが微小な隙間をもって軸方向に対向している。ここで、コンプレッサインペラ側玉軸受８およびタービンホイール側玉軸受７の外輪１０の軸方向端面１０ａと対向壁３１，３２との間の隙間の大きさは、それぞれ１０μｍ〜６０μｍの範囲に設定されている。
【００３６】
そして、軸受ハウジング６の給油通路２５から軸受ハウジング６の内周と筒体５の外周との間に潤滑油が供給されたとき、その潤滑油が筒体５の軸方向端面５ａと対向壁３１，３２との間の隙間を通って、コンプレッサインペラ側玉軸受８およびタービンホイール側玉軸受７の外輪１０の軸方向端面１０ａと対向壁３１，３２との間の隙間にも供給され、外輪１０の軸方向端面１０ａと対向壁３１，３２との間に、外輪１０を軸方向に支持するオイルフィルムｆ２が形成される。このオイルフィルムｆ２は、潤滑油の粘弾性でタービン軸４の軸方向振動を吸収するダンパとして機能する。
【００３７】
このターボチャージャ用軸受装置１は、タービンホイール側玉軸受７およびコンプレッサインペラ側玉軸受８の外輪１０が、外輪１０の軸方向外側の端面１０ａに沿って形成されるオイルフィルムｆ２で軸方向に支持されているので、タービン軸４が振動したときにも外輪１０と玉１２の間に滑りが発生しにくく、その結果、タービンホイール側玉軸受７およびコンプレッサインペラ側玉軸受８の発熱や異常摩耗を防止することができる。
【００３８】
また、このターボチャージャ用軸受装置１は、タービンホイール側玉軸受７の外輪１０とコンプレッサインペラ側玉軸受８の外輪１０の間に配置した外輪スペーサ２０で外輪１０同士の軸方向の間隔を保持する構成なので、両外輪１０の間に予圧用のスプリングを設けたものよりも、玉軸受７，８の摩擦損失を小さく抑えることができる。
【００３９】
また、このターボチャージャ用軸受装置１は、外輪スペーサ２０と筒体５を一体に形成しているので、筒体５と外輪スペーサ２０の軸方向の相対位置が固定され、外輪１０の軸方向端面１０ａと筒体５の軸方向端面５ａとの相対位置を精度良く管理することが可能である。
【００４０】
上記実施形態では、タービンホイール側玉軸受７の外輪１０およびコンプレッサインペラ側玉軸受８の外輪１０が、筒体５の軸方向端面５ａよりも軸方向外側にずれた位置に軸方向端面１０ａを有するものを例に挙げて説明したが、図４に示すように、コンプレッサインペラ側玉軸受８およびタービンホイール側玉軸受７の外輪１０の軸方向端面１０ａが、筒体５の軸方向端面５ａと同一の軸方向位置となるようにしてもよい。
【００４１】
また、図５に示すように、コンプレッサインペラ側玉軸受８の外輪１０およびタービンホイール側玉軸受７の外輪１０に、筒体５の軸方向端面５ａに沿って外径側に延びるフランジ部３３を形成し、そのフランジ部３３が外輪１０の軸方向端面１０ａを有するようにしてもよい。このようにすると、外輪１０と対向壁３１，３２との間に形成されるオイルフィルムｆ２の面積が大きくなるので、このオイルフィルムｆ２による軸方向振動の吸収効果を高めることが可能となる。
【００４２】
また、上記実施形態では、タービンホイール側玉軸受７の内輪１１とコンプレッサインペラ側玉軸受８の内輪１１との間に両内輪１１の軸方向の間隔を保持する内輪スペーサ２２を設けたが、この内輪スペーサ２２を設けるかわりに、図６に示すように、タービンホイール側玉軸受７の内輪１１とコンプレッサインペラ側玉軸受８の内輪１１とを、その内輪１１の軸方向内側の端面１１ｂ同士が接触するように軸方向内方に延長して形成された内輪延長部３４を一体に有する構成としてもよい。このようにすると、タービンホイール側玉軸受７の内輪１１とコンプレッサインペラ側玉軸受８の内輪１１とに、図１に示すタービン軸４を挿通させるときに、その両内輪１１の間に内輪スペーサ２２が無いので、タービン軸４を挿通させる作業が容易となる。
【００４３】
ところで、上記のターボチャージャ用軸受装置１において、タービンホイール側玉軸受７およびコンプレッサインペラ側玉軸受８の外輪１０と対向壁３１，３２との間にオイルフィルムｆ２を安定して形成させるためには、タービンホイール側玉軸受７の外輪１０の軸方向外側の端面１０ａから、コンプレッサインペラ側玉軸受８の外輪１０の軸方向外側の端面１０ａまでの軸方向寸法を、極めて高い精度で実現する必要がある。
【００４４】
すなわち、外輪１０の軸方向の幅寸法は、加工精度が加味されるため、目標寸法に厳密には一致せず、目標寸法に対して数十μｍ程度の公差がある。同様に、外輪スペーサ２０の軸方向の幅寸法も、目標寸法に厳密には一致せず、目標寸法に対して数十μｍ程度の公差がある。そのため、外輪スペーサ２０を間に挟んで、タービンホイール側玉軸受７の外輪１０と、コンプレッサインペラ側玉軸受８の外輪１０とを配置したとき、これらの部材の軸方向の幅寸法の公差が積算され、タービンホイール側玉軸受７の外輪１０の軸方向外側の端面１０ａから、コンプレッサインペラ側玉軸受８の外輪１０の軸方向外側の端面１０ａまでの軸方向寸法は、比較的大きな公差を含む寸法となる。したがって、タービンホイール側玉軸受７およびコンプレッサインペラ側玉軸受８の外輪１０の軸方向端面１０ａに沿って、微小な厚み（例えば１０μｍ〜６０μｍ程度）のオイルフィルムｆ２を安定して形成させるには、これらの公差域を狭くする必要がある。
【００４５】
そこで、以下に説明するようにターボチャージャ用軸受装置１を製造すると、タービンホイール側玉軸受７およびコンプレッサインペラ側玉軸受８の外輪１０の軸方向端面１０ａに沿って形成されるオイルフィルムｆ２の厚みを安定させることができる。
【００４６】
図７に示すように、まず、タービンホイール側玉軸受７およびコンプレッサインペラ側玉軸受８の外輪１０を製造する（外輪製造工程）。次に、外輪製造工程で製造された外輪１０について、その外輪１０の軸方向の幅寸法を測定し、この測定により得られた外輪１０の軸方向の幅寸法に応じて外輪１０を複数のグループに分類する（外輪分類工程）。
【００４７】
一方で、外輪スペーサ２０と一体の筒体５を製造する（筒体製造工程）。この筒体製造工程で製造された筒体５について、外輪スペーサ２０の軸方向の幅寸法をそれぞれ測定し、この測定により得られた外輪スペーサ２０の軸方向の幅寸法に応じて筒体５を複数のグループに分類する（筒体分類工程）。
【００４８】
そして、図８に示すように、外輪分類工程で複数のグループに分類された外輪１０と、筒体分類工程で複数のグループに分類された筒体５とを、グループを対応させて組み立てる（図７のマッチング工程）。このとき、外輪１０の軸方向の幅寸法の大きいグループに属する外輪１０と、外輪スペーサ２０の軸方向の幅寸法の小さいグループに属する筒体５とが組み合わさるようにし、また、外輪１０の軸方向の幅寸法の小さいグループに属する外輪１０と、外輪スペーサ２０の幅寸法の大きいグループに属する筒体５とが組み合わさるようにする。
【００４９】
この製造方法でターボチャージャ用軸受装置１を製造すると、外輪１０を製造するときに不可避的に生じる外輪１０の軸方向の幅寸法のばらつき（公差）や、外輪スペーサ２０と一体の筒体５を製造するときに不可避的に生じる外輪スペーサ２０の軸方向の幅寸法のばらつきにかかわらず、タービンホイール側玉軸受７の外輪１０の軸方向端面１０ａから、コンプレッサインペラ側玉軸受８の外輪１０の軸方向端面１０ａまでの軸方向寸法の精度が高い軸受装置を製造することができる。そのため、タービン軸４を支持する一対の玉軸受の外輪１０の軸方向端面１０ａに沿って、安定した厚みをもつオイルフィルムｆ２を形成することが可能となる。
【符号の説明】
【００５０】
２        タービンホイール
３        コンプレッサインペラ
４        タービン軸
５        筒体
５ａ      端面
６        軸受ハウジング
７        タービンホイール側玉軸受
８        コンプレッサインペラ側玉軸受
１０      外輪
１０ａ    端面
１１      内輪
１１ｂ    端面
１２      玉
２０      外輪スペーサ
３１，３２  対向壁
３４      内輪延長部
ｆ１，ｆ２  オイルフィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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