JP2006200651A - Rolling bearing device for supercharger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は過給機用転がり軸受装置(以下、単に軸受装置ともいう)に関する。さらに詳しくは、ターボチャージャに代表される過給機に用いられる転がり軸受装置であって、一体型の外輪と、この外輪の軸方向両端の内径側にそれぞれ配設される一対の内輪と、両内輪間に配設されるスペーサとを備えた、カートリッジタイプの軸受装置に関する。 The present invention relates to a rolling bearing device for a supercharger (hereinafter also simply referred to as a bearing device). More specifically, it is a rolling bearing device used in a turbocharger represented by a turbocharger, and includes an integral outer ring, a pair of inner rings disposed on the inner diameter side at both axial ends of the outer ring, The present invention relates to a cartridge type bearing device including a spacer disposed between inner rings.
従来より、ターボチャージャのタービン軸を支持するために、滑り軸受や転がり軸受が使用されているが、この転がり軸受として、一体型の外輪の内径側に一対の内輪部分が配設されたものがある(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1記載の軸受装置は、図3に示されるように、単一の筒状部材からなる外輪21と、この外輪21の内径側に配設される一対の内輪部分22、23と、前記外輪21と各内輪部分22、23との間に転動自在に配設される玉列24とを備えている。
Conventionally, a sliding bearing or a rolling bearing has been used to support the turbine shaft of the turbocharger. As the rolling bearing, a pair of inner ring portions are disposed on the inner diameter side of an integral outer ring. Yes (see, for example, Patent Document 1). As shown in FIG. 3, the bearing device described in Patent Document 1 includes an
特許文献1記載の軸受装置は、外輪が単一部材からなる、いわゆるカートリッジタイプの軸受装置であり、軸受装置一体としてターボチャージャに組み込むことができ、組込作業を簡素化することができるという利点を有するものの、内輪部分22、23の加工が難しいため、コスト高になるという問題がある。すなわち、各内輪部分22、23の外周面には前記玉列24が転動するための軌道面22a、23aが形成されるが、この軌道面22a、23aは幅広の内輪部分22、23の端部付近に形成される。その際、片持ちの状態で前記軌道面22a、23aが形成されるが、内輪部分22、23をチャッキングするのが難しく、また加工する面が振動するため、所定の精度を出すのが難しい。そのため、軌道面22a、23aの加工に熟練と時間を要し、コスト高になっていた。
そこで、コストダウンを図るために、前記幅広の内輪部分22、23に代えて軌道面の加工が容易な一対の幅狭の内輪(一般的な内輪。幅方向の略中央に軌道面があり、加工が容易である)を採用し、この内輪間に筒状のスペーサを配設することが考えられる。
The bearing device described in Patent Document 1 is a so-called cartridge type bearing device in which the outer ring is formed of a single member, and can be incorporated into the turbocharger as an integrated bearing device, thereby simplifying the assembling work. However, since the
Therefore, in order to reduce the cost, a pair of narrow inner rings (general inner rings, which have a raceway surface in the approximate center in the width direction), instead of the wide
しかしながら、前記筒状のスペーサは、単に両内輪間に配設されているだけであり、他の部材により位置決めされていないので、ターボチャージャのタービン軸への組込み時に内輪とスペーサが芯ズレしてしまい、組込み性が悪くなり、タービン軸を軸受装置に挿入するのが難しいという問題がある。 However, since the cylindrical spacer is merely disposed between the inner rings and is not positioned by other members, the inner ring and the spacer are misaligned when the turbocharger is incorporated into the turbine shaft. Therefore, there is a problem that the assembling property is deteriorated and it is difficult to insert the turbine shaft into the bearing device.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、内輪とスペーサの芯ズレを防ぎ、一体ものとしてスムーズに過給機の駆動軸に組み込むことができる軸受装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a bearing device that can prevent the inner ring and the spacer from being misaligned and can be smoothly integrated into the drive shaft of the supercharger. .
本発明の軸受装置は、単一の筒状部材からなる外輪と、この外輪の軸方向両端の内径側にそれぞれ配設される一対の内輪と、前記外輪の内径側であって両内輪の間に配設される筒状のスペーサと、前記外輪と内輪の間に転動自在に配設される転動体と、を備えている過給機用転がり軸受装置であって、
前記スペーサの一端の内周面に段差が形成されて薄肉にされているとともに、前記段差が形成された部分の内周面にリング部材が圧入されており、このリング部材の先端が、前記一対の内輪のうち当該段差側に配設される内輪の内径をガイドするべく当該内輪側に突出していることを特徴としている。
The bearing device of the present invention includes an outer ring made of a single cylindrical member, a pair of inner rings disposed on the inner diameter side of both ends in the axial direction of the outer ring, and an inner diameter side of the outer ring between the inner rings. A rolling bearing device for a supercharger, comprising: a cylindrical spacer disposed on the outer ring; and a rolling element disposed so as to be freely rollable between the outer ring and the inner ring,
A step is formed on the inner peripheral surface of one end of the spacer to make it thin, and a ring member is press-fitted into the inner peripheral surface of the portion where the step is formed. The inner ring protrudes toward the inner ring so as to guide the inner diameter of the inner ring disposed on the step side.
本発明の軸受装置は、一対の内輪を誤って逆の箇所に組み込むのを防止するためにスペーサに形成された段差を利用し、この段差が形成された部分の内周面にリング部材を圧入している。このリング部材の先端は、前記一対の内輪のうち当該段差側に配設される内輪側に突出しているので、当該内輪を外輪内に組み込む際に内輪の内径をガイドして、スペーサと内輪が芯ズレするのを防止することができる。これにより、軸受装置を一体ものとしてスムーズに過給機の駆動軸に組み込むことができる。 The bearing device of the present invention uses a step formed on the spacer to prevent the pair of inner rings from being mistakenly installed in the opposite place, and press-fits the ring member into the inner peripheral surface of the portion where the step is formed. is doing. Since the tip of the ring member protrudes to the inner ring side disposed on the step side of the pair of inner rings, the inner diameter of the inner ring is guided when the inner ring is incorporated into the outer ring, and the spacer and the inner ring are It is possible to prevent misalignment. As a result, the bearing device can be smoothly integrated into the drive shaft of the supercharger.
前記リング部材が筒状体からなり、この筒状体には軸方向に沿ってスリットが形成されているのが好ましい。スリットを形成することでリング部材に弾性を付与することができ、このリング部材を収縮させることにより、段差が形成された部分の内周面に簡単に当該リング部材を挿入することができる。そして、挿入後に前記収縮状態を開放することで、リング部材を段差が形成された部分の内周面に確実に圧接させることができる。また、リング部材を収縮可能にすることにより、締め代の管理がし易くなる。 It is preferable that the ring member is formed of a cylindrical body, and a slit is formed in the cylindrical body along the axial direction. By forming the slit, elasticity can be imparted to the ring member. By contracting the ring member, the ring member can be easily inserted into the inner peripheral surface of the portion where the step is formed. Then, by releasing the contracted state after insertion, the ring member can be reliably brought into pressure contact with the inner peripheral surface of the portion where the step is formed. Further, by making the ring member contractible, it becomes easy to manage the tightening allowance.
本発明の軸受装置によれば、内輪とスペーサの芯ズレを防ぎ、当該軸受装置を一体ものとしてスムーズに過給機の駆動軸に組み込むことができる。 According to the bearing device of the present invention, misalignment of the inner ring and the spacer can be prevented, and the bearing device can be smoothly incorporated into the drive shaft of the supercharger.
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の軸受装置の実施の形態を詳細に説明する。
図1は本発明の一実施の形態に係る軸受装置の縦断面説明図である。この軸受装置Bは、代表的な過給機であるターボチャージャ(図示せず)に組み込まれ、外輪1と、この外輪1の軸方向両端の内径側にそれぞれ配設される一対の内輪2、3と、両内輪2、3の間に配設されるスペーサ5と、前記外輪1と内輪2、3の間に転動自在に配設される、転動体であるボール4とを備えている。なお、図1において、右側がタービン側であり、左側がコンプレッサ側である。
Hereinafter, embodiments of a bearing device of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a bearing device according to an embodiment of the present invention. This bearing device B is incorporated in a turbocharger (not shown) which is a typical supercharger, and has an outer ring 1 and a pair of
前記外輪1は単一の筒状部材からなり、軸方向両端付近の内周面には、前記ボール4が転動するための軌道面1a、1bが形成されている。また、軸方向中央には外輪1が回転することを防止するためのノック孔6及び軸受内に供給される油を排出するための油排出孔7が形成されている。前記ノック孔6及び油排出孔7は、外輪1の外周面において互いに対向する位置に形成されている。
The outer ring 1 is formed of a single cylindrical member, and raceway surfaces 1a and 1b for rolling the
前記一対の内輪2、3は、タービン側とコンプレッサ側とでは温度等の使用環境が異なるため、同じ仕様(寸法、材質等)ではなく、本実施の形態では、タービン側の内輪3の方がコンプレッサ側の内輪2よりも薄肉にされている。また、タービン側の内輪3だけに高価ではあるが耐熱性に優れた材料を使用して、全体のコストダウンを図っている。内輪2の外周面には、前記軌道面1aと対向する軌道面2aが形成されており、一方、内輪3の外周面には、前記軌道面1bと対向する軌道面3bが形成されている。前記軌道面1a及び軌道面2a、並びに軌道面1b及び軌道面3bは、前記ボール4が内外輪に対して斜接するようにそれぞれの位置が設定されている。保持器8によって周方向に沿って所定間隔で配置された複数のボール4は、これら外輪1と内輪2、3の軌道面間に転動自在に配設されている。
The pair of
前記スペーサ5は筒状を呈しており、前記外輪1の内径側であって両内輪2、3の間に配設されている。その際、スペーサ5のコンプレッサ側の端面5aが、内輪2のタービン側の端面2cと接触し、一方、タービン側の端面5bが、内輪3のコンプレッサ側の端面3cと接触するように配設されている。また、スペーサ5の外径は、内輪2のタービン側端部の外径及び内輪3のコンプレッサ側端部の外径と等しくなるように設定されている。
スペーサ5の一端(本実施の形態では、タービン側の端部)の内周面には段差が形成されており、この段差が形成された部分9はスペーサ5の他の部分よりも薄肉になっている。前述したように、一対の内輪2、3は同じ仕様ではないので、タービン側に配設されるべき内輪3(内輪2よりも薄肉である)が誤ってコンプレッサ側に配設されることがないように、前記段差が形成されている。本発明では、かかる段差を利用して内輪とスペーサの芯ズレを防止している。すなわち、前記段差が形成された部分9の内周面9aに短円筒形状を呈するリング部材10が圧入されており、このリング部材10の先端10a(本明細書において、リング部材10の「先端」とは、スペーサ5に圧入される側の端部と反対側の端部のことをいう)は、一対の内輪のうち前記段差側に配設される内輪3側に突出している。これにより、前記内輪3を外輪1内に組み込む際に当該内輪3の内径をガイドして、スペーサ5と内輪2、3が芯ズレするのを防止することができる。その結果、軸受装置Bを一体ものとしてスムーズにターボチャージャのタービン軸(駆動軸)に組み込むことができる。
The
A step is formed on the inner peripheral surface of one end of the spacer 5 (in this embodiment, the end on the turbine side), and the
前記リング部材10の肉厚(径方向の寸法)は、このリング部材10を前記段差が形成された部分9の内周面9aに圧入した状態において、その内径が前記スペーサ5の内径と等しくなるように設定されている。リング10は、例えば冷間圧延鋼板(SPCC)等で作製することができる。また、図2に示されるように、軸方向に沿ってスリット11が形成されているのが好ましい。スリット11を形成することでリング部材10に弾性を付与することができ、このリング部材10を収縮させることにより、段差が形成された部分9の内周面9aに簡単に当該リング部材10を挿入することができる。そして、挿入後に前記収縮状態を開放することで、リング部材10を段差が形成された部分9の内周面9aに確実に圧接させることができる。また、リング部材10を収縮可能にすることにより、締め代の管理がし易くなる。
The thickness (diameter dimension) of the
なお、本実施の形態では、スペーサ5のタービン側端部に段差を形成しているが、この段差はコンプレッサ側端部に形成することもできる。また、軸受装置Bをターボチャージャに適用したが、本発明の軸受装置はターボチャージャ以外の過給機に用いることもできる。
In the present embodiment, a step is formed at the turbine side end of the
1外輪
2、3内輪
4ボール
5スペーサ
10リング部材
11スリット
1
Claims (2)
前記スペーサの一端の内周面に段差が形成されて薄肉にされているとともに、前記段差が形成されている部分の内周面にリング部材が圧入されており、このリング部材の先端が、前記一対の内輪のうち当該段差側に配設される内輪の内径をガイドするべく当該内輪側に突出していることを特徴とする過給機用転がり軸受装置。 An outer ring made of a single cylindrical member, a pair of inner rings disposed on the inner diameter side of both ends in the axial direction of the outer ring, and a cylindrical shape disposed between the inner rings on the inner diameter side of the outer ring A rolling bearing device for a supercharger comprising: a spacer; and a rolling element that is rotatably arranged between the outer ring and the inner ring,
A step is formed on the inner peripheral surface of one end of the spacer to make it thin, and a ring member is press-fitted into the inner peripheral surface of the portion where the step is formed. A rolling bearing device for a supercharger, characterized in that it projects toward the inner ring side to guide the inner diameter of the inner ring disposed on the step side of the pair of inner rings.
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