JPH054572Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は高速回転体の転がり軸受装置の改良
に関する。

（従来の技術） 高速回転体を支持する場合にスクイーズ油膜緩
衝を適用したものがある（昭和58年12月１日、社
団法人自動車技術会発行の「自動車技術Vol.37，
No.12，1983.」に記載された「高速回転軸の振動
に及ぼす転がり軸受の影響」参照）。

このような軸受装置として、本出願人により特
願昭61−298370号として出願されたものがある。

これを第５図に基づいて説明すると、ターボチ
ヤージヤのタービンホイール１Ａの回転軸２と、
この外周に位置し、かつボルト１５にてハウジン
グ７に固定される円筒状のベアリングハウジング
２０との間に、一対の転がり軸受３，４が嵌装さ
れる。これらの軸受３，４はアンギユラ玉軸受
で、各内輪３Ａ，４Ａには軌道面３Ｄ，４Ｄが互
いに向かい合つて湾曲するのに対し、各外輪３
Ｂ，４Ｂには軌道溝３Ｅ，４Ｅが断面半月状に形
成される。

各内輪３Ａ，４Ａが回転軸２に圧入固定され、
一方の内輪３Ａは回転軸２に形成した段付部２Ａ
とインナースペーサ１１との間に、他方の内輪４
Ａはインナースペーサ１１とスラストカラー２１
との間に挟持されて回転軸方向の位置決めが行な
われる。

各外輪３Ｂ，４Ｂはハウジング２０にわずかな
間隙をもつて嵌合される。

ハウジング２０には軸受３，４の中間に位置し
て回転軸２に向かつて突出するスラスト受け部２
０Ａが形成され、このスラスト受け部２０Ａと各
外輪３Ｂ，４Ｂとの間に介装されるアウタースペ
ーサ２２，２３が介装されて、受け部２０Ａと外
輪３Ｂ，４Ｂとの両者の回転軸方向相対位置が規
制される。

なお、アウタースペーサ２２，２３の間には各
アウタースペーサ２２，２３に対応する外輪３
Ｂ，４Ｂに向けて付勢するスプリング１０が圧縮
状態で介装される。これにより、転動体３Ｃ，４
Ｃが湾曲する内輪軌道面３Ｄ，４Ｄに落ち着き、
外輪３Ｂ，４Ｂの初期位置が定まる。

一方、ベアリングハウジング２０には各外輪３
Ｂ，４Ｂに対して環状溝２０Ｂ，２０Ｃが形成さ
れ、この環状溝２０Ｂ，２０Ｃとハウジング７に
形成した油路２５とが通孔２０Ｄ，２０Ｅを介し
て連通される。油路２５は図示しない機関強制潤
滑系に連絡されており、機関回転に同期して駆動
されるオイルポンプからの圧油が油路２５、通孔
２０Ｄ，２０Ｅ、環状溝２０Ｂ，２０Ｃを介して
ハウジング２０と外輪３Ｂ，４Ｂ及びアウタース
ペーサ２２，２３との間隙に供給される。

２２Ａ，２３Ａは、その開口部が各転動体３
Ｃ，４Ｃに対向するようにアウタースペーサ２
２，２３に形成される通孔で、この通孔２２Ａ，
２３Ａより噴出する潤滑油が軸受３，４の潤滑と
冷却を行う。

２０Ｆは、ハウジング２０に形成される排出孔
で、軸受３，４を潤滑した後の油がこの排出孔２
０Ｆより図示しない油溜りへと流下される。

２６はバツフルプレート、２１Ａはスラストス
ペーサ２１に形成したつば部、２７，２８はリン
グシールで、これらはコンプレツサホイール１Ｂ
側へのオイルシールを行う。また、タービンホイ
ール１Ａ側へのオイルシールは、リングシール２
９にて行なわれる。

このように構成した場合の作用を述べると、低
速域ではハウジング２０と外輪３Ｂ，４Ｂ及びア
ウタースペーサ２２，２３との間隙に形成される
油膜層が完全でなく、これによりころがり抵抗の
ほうが相対的に小さいので、回転軸２に作用する
ラジアル荷重は、ころがり軸受３，４にて支持さ
れる。また、スラスト荷重については、軸受３，
４のいずれかにより専ら支持される。

これに対して高速域では、回転が安定し、かつ
環状溝２０Ｂ，２０Ｃよりハウジング２０との間
隙に供給される油の圧力も高くなるので、間隙に
は十分な油膜層が形成され、この油膜層による流
体摩擦のほうがころがり摩擦よりも相対的に小さ
くなる。このため、外輪３Ｂ，４Ｂは回転軸２と
一体になつて高速回転を行う。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、こうした装置では加速運転時に外輪
３Ｂ，４Ｂが回転すると、軸受３，４が受けるス
ラスト荷重が増加して、外輪３Ｂ，４Ｂとの間に
生じる摩擦力によりアウタースペーサ２２，２３
も一緒に回転してしまい、アウタースペーサ２
２，２３の重量が回転体に付加されるため、回転
体の慣性モーメントを増加させるとともに、アウ
タースペーサ２２，２３の周囲に介在する油の攪
はん抵抗により軸受損失が増大し、その結果ター
ボチヤージヤの加速性能を悪化させていた。

この考案はこのような従来の問題点を解消する
ことを目的とする。

（問題点を解決するための手段） この考案は、高速回転体の転がり軸受装置にお
いて、回転体とその外周に位置するハウジングと
の間に回転軸方向に所定の距離を置いて一対の転
がり軸受を介装し、これら軸受の外輪とハウジン
グとの間隙に潤滑油を圧送する一方で、これら軸
受の間に位置するハウジングより前記回転体に向
けて突出する部位を形成するとともに、この突出
部と前記軸受の外輪との間にこれら両者の回転軸
方向相対位置を規制するアウタースペーサをそれ
ぞれ介装し、各アウタースペーサの間にスプリン
グを介装し、かつ前記ハウジングには各アウター
スペーサの相対回転を規制する突起を形成した。

（作用） 上記構成に基づき、各アウタースペーサはハウ
ジングに対して相対回転が規制されることより、
加速運転時に外輪が回転しても一緒に回転するこ
となく、高速回転体としての慣性モーメントを増
大させることを回避できる。また、アウタースペ
ーサの回転が止められることにより、油の攪はん
による軸受損失を増大されることもない。

（実施例） 第１図はこの考案をターボチヤージヤの回転軸
に適用した一実施例の断面図である。同図におい
て第５図に示した前記従来例と同一構成部には同
一符号を付して、その説明を省略する。

タービンホイールの回転軸２とその外周に位置
するベアリングハウジング８との間に回転軸方向
に所定の距離を置いて一対のアンギユラ玉軸受
３，４を介装し、ハウジング８とこれら軸受３，
４の間には所定の間隙を形成する。

ハウジング８にはこれら軸受３，４の中間に位
置する部位より回転軸２に向け突出するスラスト
受け部（突出部）８Ａを形成するとともに、この
スラスト受け部８Ａと軸受３，４の各外輪３Ｂ，
４Ｂとの間にこれら両者の軸方向相対位置を規制
するアウタースペーサ５，６をそれぞれ介装す
る。

ハウジング８に形成された環状溝８Ｄ，８Ｅに
はオイルポンプからの圧油が供給され、ハウジン
グ８と外輪３Ｂ，４Ｂとの間隙に油膜層を形成す
るとともに、一部の圧油はアウタースペーサ５，
６に形成された通孔５Ｃ，６Ｃを通つて各玉３
Ｃ，４Ｃに向けて噴出して軸受３，４の潤滑と冷
却を行う。

各アウタースペーサ５，６のハウジング８に対
する相対回転を止める突起として、スラスト受け
部８Ａにはピン１１，１２を圧入する一方、アウ
タースペーサ５，６には各ピン１１，１２を挿通
させる孔５Ａ，６Ａを軸方向に形成する。

第２図にも示すように、各ピン１１，１２はア
ウタースペーサ５，６との各接合面８ｂ，８ｃか
ら回転軸方向に突出する。

孔５Ａ，６Ａはピン１１，１２に対して所定の
ハメアイスキマをもつて形成し、アウタースペー
サ５，６の軸方向の変位を可能とする。

このように構成してあり、次に作用について説
明する。

回転軸２に作用するラジアル荷重は、軸受３，
４にて支持され、外輪３Ｂ，４Ｂとハウジング８
との間隙に形成された油膜層のダンパー効果（オ
イルフイルムダンパー）により減衰される。スラ
スト荷重については、ハウジング８に形成しスラ
スト受け部８Ａにて支持される。例えば、右方向
のスラスト荷重に対しては、一方のアウタースペ
ーサ６が受け部８Ａに当接することにより、逆に
左方向のスラスト荷重に対しては他方のアウター
スペーサ５が受け部８Ａに当接することにより受
けられる。

低速域では軸受３，４にかかるスラスト荷重も
小さく、ハウジング８と外輪３Ｂ，４Ｂの間に形
成される油膜層も完全ではなく、これにより玉３
Ｃ，４Ｃのころがり抵抗の方が相対的に小さいの
で、外輪３Ｂ，４Ｂは回転しない。

加速運転時は回転軸２の回転が上昇し、軸受
３，４にかかるスラスト荷重が大きくなるととも
に、ハウジング８と外輪３Ｂ，４Ｂとの間隙に供
給される油圧も高くなるため、間隙に十分な油膜
層が形成され、この油膜層による流体摩擦の方が
玉３Ｃ，４Ｃのころがり摩擦よりも相対的に小さ
くなり、外輪３Ｂ，４Ｂは回転軸２と一体となつ
て高速回転する。

この外輪３Ｂ，４Ｂの回転に伴い、アウタース
ペーサ５，６はその摩擦力により各外輪３Ｂ，４
Ｂと一緒に回転しようとするが、各孔５Ａ，６Ａ
にスラスト受け部８Ａから突出するピン１１，１
２を挿通させているため、アウタースペーサ５，
６の回転は止められる。

したがつて、アウタースペーサ５，６の重量が
高速回転体に付加されて慣性モーメントを増大さ
せることを回避でき、またアウタースペーサ５，
６が付与する油の攪はん抵抗により軸受損失を増
大させることもない。その結果、ターボチヤージ
ヤの加速性能を向上させることができる。

また、アウタースペーサ５，６に形成した孔５
Ａ，６Ａはピン１１，１２に対して所定のハメア
イスキマをもつて形成されているため、アウター
スペーサ５，６の回転軸方向の変位を阻害するこ
となく、アウタースペーサ５，６はスプリング１
０の弾性復元力により外輪３Ｂ，４Ｂ側に変位す
ることが可能となり、外輪３Ｂ，４Ｂを介して玉
３Ｃ，４Ｃを内輪３Ａ，４Ａの湾曲した軌道面３
Ｄ，４Ｄに押し付けることにより、軸受３，４の
円滑な作動性を維持できる。

第３図、第４図に示す他の実施例は、各アウタ
ースペーサ５，６のハウジング８に対する相対回
転を止める突起として、スラスト受け部８Ａの各
接合面８ｂ，８ｃから突出する突起８ｅ，８ｆを
一体的に形成する一方、各アウタースペーサ５，
６には各突起８ｅ，８ｆに係合する凹部５Ｂ，６
Ｂを所定のハメアイスキマをもつて一体的に形成
するものである。

この場合も、アウタースペーサ５，６はスプリ
ング１０の弾性復元力を外輪３Ｂ，４Ｂに伝える
一方で、ハウジング８に対する回転が止められる
ため、外輪３Ｂ，４Ｂと一緒に回転して高速回転
体としての慣性モーメントを増大させることを回
避し、また油の攪はん抵抗により軸受損失を増大
させることもない。

（考案の効果） 以上説明したように、この考案は回転体とその
外周に位置するハウジングとの間に回転体の軸方
向に所定の距離を置いて一対の転がり軸受を介装
し、軸受の外輪とハウジングとの間隙に潤滑油を
圧送する一方で、これら軸受の間に位置するハウ
ジングより回転体に向け突出する部位を形成する
とともに、この突出部と前記軸受の外輪との間に
これら両者の軸方向相対位置を規制するアウター
スペーサをそれぞれ介装し、各アウタースペーサ
の相対回転を規制する突起をハウジング側に形成
したため、各アウタースペーサはスプリングの弾
性復元力を外輪に伝えるとともに、加速運転時に
アウタースペーサが外輪と一緒に回転することな
く、回転体への付加重量を増大させることを回避
し、さらにアウタースペーサによる油の攪はん抵
抗により軸受損失を増大させることもなく、その
結果、ターボチヤージヤ等高速回転体の加速性能
の向上に貢献できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例のターボチヤージ
ヤの断面図、第２図は同じく斜視図である。第３
図は他の実施例の断面図、第４図は同じく斜視図
である。第５図は従来例の断面図である。 ２……回転軸、３，４……一対の転がり軸受、
３Ｂ，４Ｂ……外輪、５，６……アウタースペー
サ、５Ａ，６Ａ……孔、８……ハウジング、８Ａ
……スラスト受け部、１０……スプリング、１
１，１２……ピン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転体とその外周に位置するハウジングとの間
   に回転軸方向に所定の距離を置いて一対の転がり
   軸受を介装し、これら軸受の外輪とハウジングと
   の間隙に潤滑油を圧送する一方で、これら軸受の
   間に位置するハウジングより前記回転体に向けて
   突出する部位を形成するとともに、この突出部と
   前記軸受の外輪との間にこれら両者の回転軸方向
   相対位置を規制するアウタースペーサをそれぞれ
   介装し、各アウタースペーサの間にスプリングを
   介装し、かつ前記ハウジングには各アウタースペ
   ーサの相対回転を規制する突起を形成したことを
   特徴とする高速回転体の転がり軸受装置。