(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を支持する軸受を通すための軸貫通穴と、該軸貫通穴の両端から排出される潤滑油を受け入れて下部から排出するための油排出路と備えたベアリングハウジングの鋳造において前記油排出路の形成に用いる油排出路形成用中子であって、
前記ベアリングハウジングの前記油排出路は、軸貫通穴の両端にそれぞれ連結し該軸貫通穴の両端から半径方向に広がり軸貫通穴からの潤滑油を受け入れる２つの端部油路と、各端部油路からの潤滑油を集めて下部の排出口まで導く下部油路とからなるものであり、
前記２つの端部油路をそれぞれ形成するための端部油路形成部と、該端部油路形成部と一体的に形成され前記下部油路を形成するための下部油路形成部とを備え、前記軸貫通穴を形成するための中子部分が省略され、造型に際して中子を必要とするような中空部が前記２つの端部油路形成部の間に存在しない形状であって、上下２つのみの型枠によって造型可能であるような形状を有し、
前記２つの端部油路形成部の少なくとも一方の左右両側に、他方の端部油路形成部側に向かって延びる側方拡張部が連結されており、
側面から見て、前記側方拡張部は、高さ方向の全体にわたって、当該側方拡張部が連結された前記端部油路形成部の上端部と、前記排出口に相当する部分の中心部とを結ぶ線分を超える位置まで、他方の端部油路形成部側に延びている、ことを特徴とする油排出路形成用中子。
【請求項２】
ベアリングハウジングの外形を成形するための主型と、請求項１に記載の油排出路形成用中子とからなるベアリングハウジング用鋳型を用いて、成形体を鋳造し、次に、穴あけ加工によって前記成形体に前記軸貫通穴を形成する、ことを特徴とするベアリングハウジングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベアリングハウジングにおける油排出路を形成するための油排出路形成用中子とこれを用いたベアリングハウジングの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、下記特許文献１に開示された従来の過給機５０の構造を示す断面図である。図５において、タービンインペラ５１とコンプレッサインペラ５２が回転軸５３によって連結されて一体的に回転する。タービンインペラ５１はタービンハウジング５４内に収容され、コンプレッサインペラ５２はコンプレッサハウジング５５内に収容されており、タービンハウジング５４とコンプレッサハウジング５５との間にはベアリングハウジング５６が配置されている。
【０００３】
ベアリングハウジング５６内に形成された軸貫通穴５７には、ラジアル軸受（フローティングメタル）５８が配置されており、このラジアル軸受５８によって回転軸５３が回転自在に支持されている。ラジアル軸受５８には、給油路５９を経由して潤滑油が供給される。ラジアル軸受５８を潤滑した潤滑油は軸貫通穴５７の両側から排出される。
【０００４】
またベアリングハウジング５６内には、軸貫通穴５７の両側から排出された潤滑油を、ベアリングハウジング５６の下部に設けられた排出口６０まで導く油排出路６１が形成されている。この油排出路６１は、軸貫通穴５７の両端から半径方向に広がる２つの端部油路６２，６３と、各端部油路６２，６３からの潤滑油を集めて下部の排出口６０まで導く下部油路６４とから構成される。
【０００５】
図６は、図５の油排出路６１とは別形状を有する油排出路７０の構造を示す図である。図６の油排出路７０が、図５の油排出路６１と異なるのは、タービン側の端部油路６２に、コンプレッサ側へ延びる拡張油路７１が連結されている点である。なお、図６では表れていないが、この拡張油路７１は回転軸５３を囲むように周方向に延びている。図６の油排出路７０では、拡張油路７１によってタービン側の軸シール部７３への潤滑油の飛散量が低減されるようになっている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−７０５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のベアリングハウジング５６は鋳造によって製作される。上記の軸貫通穴５７及び油排出路６１，７０は中空部であり、このような中空部を形成するためには、中空部と同一形状の中子を用いる必要がある。図７（Ａ）は、図５の油排出路６１を形成するための中子７５の側面図である。図７（Ｂ）は、図６の油排出路７０を形成するための中子８１の側面図である。
【０００８】
図７（Ａ）の中子は、２つの端部油路６２，６３を形成するための端部油路形成部７６，７７と、この端部油路形成部７６，７７と一体的に形成され下部油路６４を形成するための下部油路形成部７８と、軸貫通穴５７を形成するための中央軸部７９とを有する。この中子には、タービンハウジング側に貫通する穴を形成するための外側軸部８０も設けられている。この中子は組み合わせ中子であり、中央軸部７９とそれ以外の部分（端部油路形成部７６，７７、下部油路形成部７８及び外側軸部８０が一体となったもの）を別々に製作した後、各部品を組み立てる必要がある。またこの中子を製作するためには、中央軸部７９用で少なくも１つ、それ以外の部分で上下２つの型枠が必要であり、合計で少なくとも３つの型が必要となる。
【０００９】
図７（Ｂ）の中子は、２つの端部油路形成部７６，７７と、下部流路形成部７８と、中央軸部７９と、外側軸部８０を有する。さらにタービン側の端部油路形成部７６には、中央軸７９の周りを囲みコンプレッサ側の端部油路形成部７７側へ延びて袋形状をなす拡張部８２が設けられている。この中子は組み合わせ中子であり、中央軸部７９とそれ以外の部分（端部油路形成部７６，７７、拡張部８２、下部油路形成部７８及び外側軸部８０が一体となったもの）を別々に製作した後、各部品を組み立てる必要がある。拡張部によって袋形状となっているため、中央軸部７９以外の部分を製作するためには、少なくとも上下２つの型枠と中子の合計３つの型が必要である。また中央軸部７９で少なくとも１つの型枠が必要である。このため、この中子８１を製作するためには、合計で少なくとも４つの型が必要となる。
【００１０】
このように、従来の中子は複数の部品を組み合わせる必要があるため、組み立てる手間がかかるうえ、各部品を造型するための型も多数必要となる。
【００１１】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、組立作業が不要であり、少ない型枠で製作できる油排出路形成用中子とこれを用いたベアリングハウジングの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、本発明の油排出路形成用中子とこれを用いたベアリングハウジングの製造方法は、以下の技術的手段を採用する。
（１）本発明は、回転軸を支持する軸受を通すための軸貫通穴と、該軸貫通穴の両端から排出される潤滑油を受け入れて下部から排出するための油排出路と備えたベアリングハウジングの鋳造において前記油排出路の形成に用いる油排出路形成用中子であって、
前記ベアリングハウジングの前記油排出路は、軸貫通穴の両端にそれぞれ連結し該軸貫通穴の両端から半径方向に広がり軸貫通穴からの潤滑油を受け入れる２つの端部油路と、各端部油路からの潤滑油を集めて下部の排出口まで導く下部油路とからなるものであり、
前記２つの端部油路をそれぞれ形成するための端部油路形成部と、該端部油路形成部と一体的に形成され前記下部油路を形成するための下部油路形成部とを備え、前記軸貫通穴を形成するための中子部分が省略された形状を有する、ことを特徴とする。
【００１３】
上記の本発明によれば、軸貫通穴を形成するための中子部分（図７の中央軸部７９）が省略されているので、中子を製作するに当たって中央軸部を製作する必要が無く、中央軸部を製作するための型枠が不要となる。また、中央軸部が省略されたことで、組み合わせ中子とならないので、従来のような組立作業が不要である。
【００１４】
（２）また、上記（１）の油排出路形成用中子において、造型に際して中子を必要とするような中空部が前記２つの端部油路形成部の間に存在しない形状であって、上下２つのみの型枠によって造型可能であるような形状を有することを特徴とする。
【００１５】
上記のような形状を採用することで、上下２つのみの型枠によって油排出路形成用中子を造型することができる。
【００１６】
（３）また、上記（１）又は（２）の油排出路形成用中子において、前記２つの端部油路形成部の少なくとも一方の左右両側に、他方の端部油路形成部側に向かって延びる側方拡張部が連結されており、側面から見て、前記側方拡張部は、高さ方向の全体にわたって、当該側方拡張部が連結された前記端部油路形成部の上端部と、前記排出口に相当する部分の中心部とを結ぶ線分を超える位置まで、他方の端部油路形成部側に延びていることを特徴とする。
【００１７】
上記の構成によれば、側方拡張部を有する中子を用いて製作されたベアリングハウジングの油排出路には、端部油路の両側から軸方向に延びる側方拡張油路が形成される。このため、軸受側から端部油路に排出された潤滑油がシール部へ行かずに排出口へ行きやすくなるとともに、排出路の体積も増えることで潤滑油の排出性能が向上するので、シール部における油漏れに対する耐性を向上させることができる。また、側方拡張部を有する中子を用いて製作されたベアリングハウジングについて鋳砂残りの検査を行う際に、排出口から検査ワイヤーを挿入し、側方拡張油路に通すことで、最奥部である端部流路の上端部まで検査ワイヤーを容易に挿入できるので、検査精度が向上する。
【００１８】
（４）また本発明のベアリングハウジングの製造方法は、ベアリングハウジングの外形を成形するための主型と、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の油排出路形成用中子とからなるベアリングハウジング用鋳型を用いて、成形体を鋳造し、次に、穴あけ加工によって前記成形体に前記軸貫通穴を形成する、ことを特徴とする。
【００１９】
上記の本発明の方法によれば、上記本発明の油排出路形成用中子を用いて鋳造された成形体には軸貫通穴が無いが、その後の穴あけ加工によって軸貫通穴が形成される。本発明では従来のベアリングハウジングの製造方法に対して軸貫通穴の穴あけ加工の工程が追加されるが、油排出路形成用中子自体の製造を大幅に簡略化しているため、ベアリングハウジング全体としての製造は従来と比べて簡略化される。また、特に上記（３）の油排出路形成用中子を用いた場合、側方拡張油路をもつ油排出路が形成されるので、シール部における油漏れに対する耐性を向上させたベアリングハウジングを製作することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の油排出路形成用中子は、組立作業が不要であり、少ない型枠で造型できる。
本発明のベアリングハウジングの製造方法により、シール部における油漏れに対する耐性を向上させたベアリングハウジングが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態にかかる油排出路形成用中子１の斜視図である。図１の構成例において、油排出路形成用中子１は、過給機のベアリングハウジングにおける油排出路形成用として構成されており、左側がタービン側、右側がコンプレッサ側である。油排出路形成用中子１は、従来と同様に、粘結剤を配合した中子砂からなる。図１において、油排出路形成用中子１は、２つの端部油路形成部３，４と、下部油路形成部５とを備える。
【００２３】
端部油路形成部３，４は、ベアリングハウジングにおける２つの端部油路１２，１３（図４参照）を形成するための部位である。ここで、図４に示すように、端部油路１２，１３は、軸貫通穴１７の両端にそれぞれ連結し軸貫通穴１７の両端から半径方向に広がり軸貫通穴１７からの潤滑油を受け入れるための油路であり、油排出路１１の一部を構成する。
【００２４】
下部油路形成部５は、端部油路形成部３，４と一体的に形成された下部油路１４（図４参照）を形成するための部位である。ここで、図４に示すように、下部油路１４は、各端部油路１２，１３からの潤滑油を集めて下部の排出口１５まで導くための油路であり、油排出路１１の一部を構成する。
【００２５】
この油排出路形成用中子１において、タービン側の端部油路形成部３の外側には、タービンハウジング側に貫通する穴１６（図４参照）を形成するための外側軸部７が設けられている。
【００２６】
図１に示すように、本発明の油排出路形成用中子１は、軸貫通穴１７を形成するための中子部分（図７の中央軸部７９）が省略された形状を有する。
この構成によれば、軸貫通穴１７を形成するための中子部分（中央軸部）が省略されているので、中子を製作するに当たって中央軸部を製作する必要が無く、中央軸部を製作するための型枠が不要となる。また、中央軸部が省略されたことで、組み合わせ中子とならないので、従来のような組立作業が不要である。
【００２７】
また、本発明の油排出路形成用中子１は、図７（Ｂ）に示した従来の中子８１と異なり、造型に際して別の中子を必要とするような中空部が２つの端部油路形成部の間に存在しない形状であって、上下２つのみの型枠によって造型可能であるような形状を有する。つまり、図７（Ｂ）に示した従来の中子８１と異なり、油排出路形成用中子１には、タービン側の端部油路形成部３の上端からコンプレッサ側の端部油路形成部側４に向かって延びる拡張部分は設けられておらず、袋形状が形成されない。
上記のような形状を採用することで、上下２つのみの型枠によって油排出路形成用中子１を造型することができる。
【００２８】
また図１に示す構成例のように、油排出路形成用中子１において、タービン側の端部油路形成部３の左右両側に、コンプレッサ側の端部油路形成部４側に向かって延びる側方拡張部６が連結されていることが好ましい。
図２は、油排出路形成用中子１の側面図である。図２に示すように、側面から見て、側方拡張部６は、高さ方向の全体にわたって、側方拡張部６が連結されたタービン側の端部油路形成部３の上端部（図２のＡ点）と、排出口１５に相当する部分８の中心部（図２のＢ点）とを結ぶ線分を超える位置まで、コンプレッサ側の端部油路形成部４側に延びている。
【００２９】
図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線切断端面図である。図３に示すように、２つの側方拡張部６の内壁６ａは、内壁６ａ同士の間隔が上方に向かって平行または広がるように形成されているので、油排出路形成用中子１の造型において別の中子を必要とするような中空部は形成されない。
【００３０】
次に、本実施形態の油排出路形成用中子１を用いたベアリングハウジングの製造方法について、図４を参照して説明する。図４（Ａ）（Ｂ）は、軸貫通穴１７の中心線を通る鉛直面における成形体１０（ベアリングハウジング２０）の断面図である。
【００３１】
図４（Ａ）に示すように、ベアリングハウジングの外形を成形するための主型（図示せず）と、図１に示した油排出路形成用中子１とからなるベアリングハウジング用鋳型を用いて、成形体１０を鋳造する。具体的には、上下の型枠からなる主型の内部に油排出路形成用中子１を置いて、主型の内部に溶湯を流し込んで固化させた後、成形体１０を取り出して、成形体１０の内部にある油排出路形成用中子１を除去する。
【００３２】
すると、図４（Ａ）に示すように、油排出路１１と穴１６が形成される。この油排出路１１は、端部油路形成部３，４に基づいて形成される２つの端部油路１２，１３と、下部油路形成部５に基づいて形成される下部油路１４と、側方拡張部６に基づいて形成される側方拡張油路２２とを有する。なお、鋳造に際し、必要に応じて、主型の中に配置される別の中子（図示せず）によって冷却液流路１９も同時に形成される。
【００３３】
次に、図４（Ｂ）に示すように、穴あけ加工によって成形体１０に軸貫通穴１７を形成する。軸貫通穴１７は回転軸を支持するためのラジアル軸受及び回転軸を挿入するための穴である。
次に、成形体１０に潤滑油供給路２１を穴あけ加工する。なお、潤滑油供給路２１を形成した後に、軸貫通穴１７を形成してもよい。
【００３４】
上述したように、側方拡張部６を有する油排路形成用中子１を用いて製作されたベアリングハウジング２０の油排出路１１には、端部油路１２の両側から軸方向に延びる側方拡張油路２２が形成される。このため、軸受側から端部油路１２に排出された潤滑油が、穴１６の部分に設けられるシール部へ行かずに排出口１５へ行きやすくなるとともに、油排出路１１の体積も増えることで潤滑油の排出性能が向上するので、シール部における油漏れに対する耐性を向上させることができる。
【００３５】
また、側方拡張部６を有する油排路形成用中子１を用いて製作されたベアリングハウジング２０について鋳砂残りの検査を行う際に、図４（Ｂ）に示すように、排出口１５から検査ワイヤー１８を挿入し、側方拡張油路２２に通すことで、最奥部である端部油路１２の上端部まで検査ワイヤー１８を容易に挿入できるので、検査精度が向上する。
【００３６】
なお、本実施形態では、側方拡張部６はタービン側に設けた構成例を示したが、コンプレッサ側においても同様に適用可能である。
また、本実施形態では、過給機用のベアリングハウジングに適用するものとして説明したが、同様の油排出路構造をもつ他の回転機械のベアリングハウジングの鋳造に用いる中子についても、本発明は適用可能である
【００３７】
上記において、本発明の実施形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態にかかる油排出路形成用中子の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる油排出路形成用中子の側面図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線切断端面図である。
【図４】本実施形態の油排出路形成用中子を用いたベアリングハウジングの製造方法の説明図である。
【図５】特許文献１に開示された従来の過給機の構造を示す断面図である。
【図６】図５の油排出路とは別形状を有する油排出路の構造を示す図である。
【図７】（Ａ）は図５の油排出路を形成するための中子の側面図である。（Ｂ）は図６の油排出路を形成するための中子の側面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  油排出路形成用中子
３、４  端部油路形成部
５  下部油路形成部
６  側方拡張部
７  外側軸部
１０  ベアリングハウジング
１１  油排出路
１２、１３  端部油路
１４  下部油路
１５  排出口
１６  穴
１７  軸貫通穴
１９  冷却液流路
２１  潤滑油供給路
【図１】
0005004024.tif 000002
【図２】
0005004024.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005004024.tif 000005
【図５】
0005004024.tif 000006
【図６】
0005004024.tif 000007
【図７】
0005004024.tif 000008