[實用新型]渦輪增壓器用球軸承單元

有效

• 申請號: 201220066948.3
• 申請日: 2012-02-28
• 公開（公告）號: CN202531638U
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 矢野修一;牧俊宏
• 申請（專利權）人: 日本精工株式會社
• 主分類號: F16C19/18
• 分類號: F16C19/18;F16C33/62
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 史雁鳴

技術領域

本實用新型涉及一種為了將在兩端部設有葉輪和渦輪的旋轉軸旋轉自如地支承于外殼而利用的球軸承單元，上述葉輪和渦輪構成用作發動機的增壓器的渦輪增壓器。

背景技術

為了不改變排氣量地增大發動機的輸出，廣泛使用在排氣能量的作用下將送入到發動機中的空氣壓縮的渦輪增壓器。該渦輪增壓器利用設在排氣通路的中途的渦輪回收排氣的能量，利用在端部固定有該渦輪的旋轉軸使設在供氣通路的中途的壓縮機的葉輪旋轉。該葉輪隨著發動機的運轉以幾萬min^-1到十幾萬min^-1的速度旋轉，將經過上述供氣通路送入到發動機中的空氣壓縮。

圖4和圖5作為該種渦輪增壓器的一例，表示日本特開2005-3187號公報所述的渦輪增壓器。另外，圖5是圖4的A部放大圖。該渦輪增壓器利用在排氣流路1中流通的排氣，使固定在旋轉軸2的一端的渦輪3旋轉。該旋轉軸2的旋轉傳遞給固定在該旋轉軸2的另一端的葉輪4，使該葉輪4在供氣流路5內旋轉。結果，自該供氣流路5的上游端開口吸引的空氣被壓縮，與汽油、輕油等燃料一并送入到發動機的氣缸室內。由于該種渦輪增壓器的旋轉軸2以幾萬min^-1到十幾萬min^-1這樣的高速旋轉，而且其轉速根據發動機的運轉狀況而頻繁變化，所以需要以較小的旋轉阻力將該旋轉軸支承于外殼6。

因此，使用用于將旋轉軸2旋轉自如地支承于外殼6的球軸承單元7。圖4和圖5所示的球軸承單元7利用設在渦輪3側的第一球軸承9和設在葉輪4側的第二球軸承10，將旋轉軸2旋轉自如地支承在由單一圓筒構成的軸承外殼8的內側。這些第一球軸承9和第二球軸承10均是角接觸型球軸承，雖然為了方便說明而改變了名稱和附圖標記，但兩者是相同結構的球軸承。并且，在構成第一球軸承9的外圈11與構成第二球軸承10的外圈11之間配置有壓縮螺旋彈簧15，對這些外圈11施加彼此分離的方向的彈力。采用該結構，利用所謂的定壓預負荷對構成第一球軸承9的多個作為滾動體的球13和構成第二球軸承10的多個作為滾動體的球13施加預負荷，并且施加背對背雙聯型的接觸角。

在該種球軸承單元7中，如上所述，第一球軸承9和第二球軸承10是相同結構的球軸承，但這些球軸承9、10的使用環境互不相同。詳細而言，設在渦輪3側的第一球軸承9的使用環境比設在葉輪4側的第二球軸承10的使用環境惡劣。其理由是因為：靠近排氣流路1的、受到在該排氣流路1中流通的排氣的熱量的作用而溫度上升的第一球軸承9的運轉溫度，比設在靠近供溫度比較低的空氣流通的供氣流路5的部分的第二球軸承10的運轉溫度高。因此，即使是相同結構的球軸承，也存在第一球軸承9的壽命比第二球軸承10短的問題。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2005-003187號公報

實用新型內容

實用新型要解決的問題

本實用新型鑒于上述那樣的情況，目的在于提供一種通過在各構成要素中使用與使用環境相稱的材料，能夠從低溫到高溫獲得穩定的旋轉的、壽命長且能以低成本制造的渦輪增壓器用球軸承單元。

用于解決問題的方案

本實用新型涉及一種將在兩端部支承固定有渦輪和葉輪的渦輪增壓器的旋轉軸旋轉自如地支承在外殼的內側的渦輪增壓器用球軸承單元。詳細而言，渦輪增壓器用球軸承單元包括：外圈，其在兩端部的內周面具有渦輪側的第一外圈軌道和葉輪側的第二外圈軌道；內圈，其在兩端部的外周面具有渦輪側的第一內圈軌道和葉輪側的第二內圈軌道；多個第一球，其滾動自如地配置在第一外圈軌道與第一內圈軌道之間；多個第二球，其滾動自如地配置在第二外圈軌道與第二內圈軌道之間；第一保持器，其沿周向等間隔地保持第一球；第二保持器，其沿周向等間隔地保持第二球。

特別是，在本實用新型的渦輪增壓器用球軸承單元中，至少上述內圈由如下構件構成：第一內圈，其具有第一內圈軌道；第二內圈，其具有第二內圈軌道，與第一內圈分別獨立。并且，至少第一內圈、第一球和第一保持器由耐熱性分別比第二內圈、第二球和第二保持器高的材料形成。

可以利用單一圓筒的外圈構成上述外圈。

另外，上述內圈可以由以抵接狀態配置有第一內圈和第二內圈的一對內圈構成。