JP5071150B2 - Bearing device for turbocharger - Google Patents
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Description
本発明は、自動車のターボチャージャの回転軸を回転自在に支持するターボチャージャ用軸受装置に関する。 The present invention relates to a turbocharger bearing device that rotatably supports a rotating shaft of a turbocharger of an automobile.
自動車のターボチャージャは、回転軸の一端側にタービンが取り付けられるとともに他端側にインペラが取り付けられ、回転軸の中間部がターボチャージャのハウジングの孔部に挿通されており、この中間部において、軸受装置により回転軸が回転可能に支持された構造になっている。
従来、かかるターボチャージャ用軸受装置として、単列のアンギュラ玉軸受を回転軸の軸方向両側にそれぞれ配置し、これらの間において、両アンギュラ玉軸受の外輪を軸方向両側に弾発付勢するコイルばねとスペーサとを設けたものが知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。
The turbocharger of an automobile has a turbine attached to one end of the rotating shaft and an impeller attached to the other end, and an intermediate portion of the rotating shaft is inserted into a hole in the housing of the turbocharger. The rotating shaft is rotatably supported by the bearing device.
Conventionally, as such a turbocharger bearing device, a single row of angular ball bearings is arranged on both sides in the axial direction of the rotary shaft, and between them, the coil that elastically energizes the outer ring of both angular ball bearings on both sides in the axial direction. The thing provided with the spring and the spacer is known (for example, refer
この従来のターボチャージャ用軸受装置では、玉を安定して回転させるために、通常、前記コイルばねにより玉の自転軸を一定方向固定させる程度の、大きめのアキシャル荷重が予圧として付与されている。
しかし、上記ターボチャージャ用軸受装置では、自転軸を一定方向に向けた状態で各玉が自転ながら、内輪及び外輪軌道に沿って転動するため、その自転軸に対応する赤道回りの同じ部分だけが内輪及び外輪軌道に接触することになる。
従って、このような転動状態で、硬質の異物が混入した潤滑油が軸受装置に供給されると、その異物が玉の転動部分に噛み込み、玉の外周赤道付近を周回するバンド状の摩耗痕が生じることがあり、この摩耗痕によって異常音が発生するおそれがある。
However, in the above turbocharger bearing device, each ball rolls along the inner ring and outer ring track while rotating with the rotation axis oriented in a fixed direction, so only the same part around the equator corresponding to the rotation axis is used. Will come into contact with the inner and outer ring raceways.
Therefore, when lubricating oil mixed with hard foreign matter is supplied to the bearing device in such a rolling state, the foreign matter bites into the rolling part of the ball and circulates around the outer equator of the ball. Wear marks may occur, and abnormal sounds may occur due to the wear marks.
本発明は、このような問題点に鑑み、アンギュラ玉軸受の玉にバンド状の摩耗痕が発生するのを防止して、異常音の発生を防止ないし抑制することができるターボチャージャ用軸受装置を提供することを目的とする。 In view of such problems, the present invention provides a turbocharger bearing device that can prevent the occurrence of band-like wear marks on the balls of an angular ball bearing and prevent or suppress the generation of abnormal noise. The purpose is to provide.
従来、ターボチャージャ用軸受装置では、玉を安定して回転させるために、玉の自転軸が一定方向に固定される程度の予圧を外輪に付与するのが技術常識であった。
ところが、本発明者らが鋭意研究を重ねたところ、単に玉の安定回転のみを重要視して外輪の予圧を設定すると、前記した通り、潤滑油中に硬質の異物が混入している場合には、自転軸が変動しない玉の転動部分に摩耗痕が発生し易く、これが異常音の発生の原因となることを見出した。
Conventionally, in a turbocharger bearing device, in order to rotate a ball stably, it has been common technical knowledge to apply a preload to the outer ring so that the rotation axis of the ball is fixed in a certain direction.
However, as a result of repeated extensive research conducted by the present inventors, if the preload of the outer ring is set simply considering only the stable rotation of the ball, as described above, when hard foreign matter is mixed in the lubricating oil. Have found that wear marks are likely to occur in the rolling part of the ball whose rotation axis does not change, and this causes abnormal noise.
本発明は、上記知見に基づいて完成したものであり、ターボチャージャの回転軸をハウジング内で回転自在に支持するターボチャージャ用軸受装置であって、前記回転軸の軸方向に離れた一対の内輪軌道を有する回転軸側に設けられた内輪と、前記内輪軌道に対向する外輪軌道を有するハウジング側に設けられた一対の外輪と、前記内輪軌道と前記外輪軌道との間に転動自在に複数の玉を配置してなる一対のアンギュラ玉軸受と、前記各玉の自転軸が一定方向に固定されない程度に前記各アンギュラ玉軸受にアキシャル方向の定圧予圧を付与する予圧付与部材とを備えていることを特徴とする。 The present invention has been completed based on the above knowledge, and is a bearing device for a turbocharger that rotatably supports a rotating shaft of a turbocharger within a housing, and a pair of inner rings separated in the axial direction of the rotating shaft. An inner ring provided on the rotating shaft side having a track, a pair of outer rings provided on the housing side having an outer ring track facing the inner ring track, and a plurality of freely rotatable between the inner ring track and the outer ring track A pair of angular ball bearings, and a preload applying member that applies a constant pressure preload in the axial direction to each angular ball bearing to such an extent that the rotation axis of each ball is not fixed in a certain direction. It is characterized by that.
本発明によれば、上記予圧付与部材が、各玉の自転軸が一定方向に固定されない程度に前記各アンギュラ玉軸受に定圧予圧を付与するので、自転時に生じるジャイロ力によって玉の自転軸が時間の経過とともに変動する。
このため、アンギュラ玉軸受の玉と内輪及び外輪軌道の間に供給される潤滑油に硬質の異物が混入していても、玉の外周面にバンド状の摩耗痕が発生するのを極力防止することができ、かかる摩耗痕に伴う異常音の発生を防止ないし抑制することができる。
According to the present invention, the preload applying member applies a constant pressure preload to each angular ball bearing to such an extent that the rotation shaft of each ball is not fixed in a certain direction. Fluctuates with the passage of time.
For this reason, even if hard foreign matter is mixed in the lubricating oil supplied between the balls of the angular ball bearings and the inner ring and outer ring raceway, band-shaped wear marks are prevented from being generated on the outer peripheral surface of the balls as much as possible. It is possible to prevent or suppress the generation of abnormal noise associated with such wear marks.
上記予圧付与部材は、具体的には、前記一対の外輪間に介装された一対のスリーブと、この各スリーブを介して前記各外輪にそれぞれアキシャル方向の予圧を付与すべく当該一対のスリーブ間に介装された予圧ばねとから構成することができる。
この場合、各玉の自転軸が一定方向に固定されない程度に各アンギュラ玉軸受に定圧予圧を付与するには、前記予圧ばねによるアキシャル方向の予圧荷重を、次の不等式(1)が成立する範囲内に設定すればよい。
Specifically, the preload applying member includes a pair of sleeves interposed between the pair of outer rings and a pair of sleeves for applying a preload in the axial direction to the outer rings via the sleeves. And a preload spring interposed between the two.
In this case, in order to apply constant pressure preload to each angular ball bearing to such an extent that the rotation axis of each ball is not fixed in a certain direction, the preload load in the axial direction by the preload spring is a range in which the following inequality (1) is satisfied. not good if set within.
上記不等式(1)の右辺は、アンギュラ玉軸受の玉の自転軸を一定方向に固定させる場合に必要な、最小のアキシャル荷重を演算するための力学公式である。
従って、上記式(1)右辺の力学公式で演算可能なアキシャル荷重の最小値よりも予圧荷重Faが小さい値となるように、予圧ばねの弾性常数、自然長及び圧縮量等を設定しておくことにより、アンギュラ玉軸受に対するアキシャル方向の予圧荷重を、各玉の自転軸が一定方向に固定されない程度に設定することができる。
The right side of the inequality (1) is a dynamic formula for calculating the minimum axial load necessary for fixing the rotation axis of the ball of the angular ball bearing in a fixed direction.
Accordingly, the elastic constant, the natural length, the compression amount, etc. of the preload spring are set so that the preload load Fa is smaller than the minimum value of the axial load that can be calculated by the dynamic formula on the right side of the equation (1). Thus, the preload in the axial direction with respect to the angular ball bearing can be set to such an extent that the rotation axis of each ball is not fixed in a certain direction.
以上の通り、本発明によれば、玉の自転軸を一定方向に固定しない程度の軽予圧を付与するようにしたので、玉にバンド状の摩耗痕が発生するのを防止でき、これによって異常音が発生するのを抑制ないし防止することができる。 As described above, according to the present invention, since a light preload that does not fix the rotation axis of the ball in a certain direction is applied, it is possible to prevent the formation of band-shaped wear marks on the ball, thereby causing abnormalities. The generation of sound can be suppressed or prevented.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明のターボチャージャ用軸受装置1の一実施形態を示す断面図である。
図2は、そのターボチャージャ用軸受装置1が組み込まれたターボチャージャTの概略構成を示す断面図である。
図2に示すように、本実施形態のターボチャージャTは、排気流路31を流通する排気により、回転軸32の一端側(図2の右側)に固定したタービン33を回転させるようになっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a turbocharger T in which the turbocharger bearing
As shown in FIG. 2, the turbocharger T of the present embodiment rotates a
この回転軸32の回転は、当該回転軸32の他端側(図2の左側)に固定されたインペラ34に伝わり、このインペラ34が給気流路35内で回転する。
この結果、給気流路35の上流側開口から吸引された空気が圧縮され、これにより、ガソリンや軽油等の燃料とともに圧縮された空気が、図示しないエンジンのシリンダ室内に送り込まれる。
The rotation of the rotating
As a result, the air sucked from the upstream opening of the air supply passage 35 is compressed, and the compressed air together with fuel such as gasoline and light oil is sent into a cylinder chamber of an engine (not shown).
かかるターボチャージャTの回転軸32は、数万〜十数万(回/分)もの高速で回転し、しかも、エンジンの運転状況に応じて回転速度が頻繁に変化する。そのため、回転損失を低減すべくハウジング36内に設けられたターボチャージャ用軸受装置1によって、回転軸32をハウジング36に対して小さな回転抵抗で支持している。
このターボチャージャ用軸受装置1は、ターボチャージャTのハウジング36内に設けられた円筒状の軸受支持部36aを備え、この筒内部に組み込まれている。一端にタービン33が取り付けられかつ他端にインペラ34が取り付けられた上記回転軸32は、その中間部において、当該軸受装置1によって回転自在に支持される。
The rotating
The turbocharger bearing
図1に示すように、このターボチャージャ用軸受装置1は、上記軸受支持部36aと、この軸受支持部36aに同軸心状に挿通された回転軸32の軸方向に離れて設けられた一対の玉軸受2a,2b(第一の玉軸受2a及び第二の玉軸受2b)とを備えている。
この両玉軸受2a,2bの内輪3の間には、内輪間座7が介装されている。また、両玉軸受2a,2bの外輪4の間には、一対のスリーブ8が介装され、この各スリーブ8の間には、第一の玉軸受2a及び第二の玉軸受2bに予圧荷重を付与する予圧ばね9が介装されている。
As shown in FIG. 1, the turbocharger bearing
An inner ring spacer 7 is interposed between the inner rings 3 of the
上記ハウジング36内の軸受支持部36aに組み込まれた第一及び第二の玉軸受2a,2bは、いずれもアンギュラ玉軸受であって、両者の基本的構成はそれぞれ同じである。
第一の玉軸受2aは、回転軸32のタービン33側(図1の右側)に配置され、第二の玉軸受2bは、回転軸32のインペラ34側(図1の左側)に配置されている。両玉軸受2a,2bは、それぞれ、外周側に内輪軌道3aを有する内輪3,3と、内周側に外輪軌道4aを有する外輪4,4と、これら内輪軌道3aと外輪軌道4aの間に転動自在に配置された複数の玉5とを備えている。
The first and
The first ball bearing 2a is disposed on the
内輪3は環状に形成されており、その外周に形成された内輪軌道3aは所定の曲率半径を有するアンギュラ型の軌道であり、その軸線は斜め内側に向けられている。
また、外輪4も環状に形成されており、その内周には、内輪軌道3aと対向して、所定の曲率半径を有するアンギュラ型の外輪軌道4aが形成されている。そして、本実施形態のアンギュラ玉軸受2a,2bでは、その内輪3及び外輪4は、片側の肩部をなくしたいわゆるカウンタボアを有する断面形状とされている。
The inner ring 3 is formed in an annular shape, and the
The outer ring 4 is also formed in an annular shape, and an angular
転動体としての上記玉5は、円環状の保持器6に設けられた複数のポケット6a内に、それぞれ1個ずつ転動自在に保持され、この保持器6により、内輪軌道3aと外輪軌道4aとの間に形成された環状空間内に、その周方向に沿って所定の間隔おきに配列されている。
かかる第一及び第二の玉軸受2a,2bのそれぞれは、ハウジング36の内側に設けられた軸受支持部36aに支持されている。
The
Each of the first and
より詳しくは、両玉軸受2a,2bのそれぞれの外輪4,4は、軸受支持部8に対する軸方向変位が許容されるように、前記軸受支持部8の両端部内周面に対して比較的ルーズに内嵌されている。
また、両玉軸受2a,2bのぞれぞれの内輪3,3は、回転軸32に対する軸方向変位も規制された状態で当該回転軸32の中間部に外嵌固定され、これにより、回転軸32の軸方向中間部が、軸方向に離れた一対の玉軸受2a,2bによってハウジング36の軸受支持部8に回転自在に支持されている。
More specifically, the outer rings 4 and 4 of the
Further, the inner rings 3 and 3 of the
前記一対のスリーブ8,8は、互いに軸方向内側の端部8aが回転軸32の軸方向で対向するように、軸方向に離れた外輪4,4の間に介装されている。これら各スリーブ8,8は、その外径が外輪4の外径と同径の円筒状に形成され、従って、当該スリーブ8の外周面は外輪4の外周面と面一となっている。
各スリーブ8,8は、その外周面から内周面に向けて貫通形成された油孔10を有しており、この油孔10は、その内周面側の貫通出口が内輪軌道3aの近傍に位置するように径方向に対して傾斜している。
The pair of
Each
また、図1左側のスリーブ8の外周面と軸受支持部36aの内周面の境界面にピン40がルーズに嵌合されており、このスペーサ8は、このピン40によって軸受支持部36aに対して軸方向及び周方向に位置決めされている。
軸方向に並ぶ一対のスリーブ8,8における内周側でかつ軸方向の対向端部側には、前記予圧ばね9を収納する環状空間を形成するための段差部8bが形成されている。この段差部8bは、コイル状の予圧ばね9の直径よりも若干大きい径で、スリーブ8,8の内周側の肉厚を環状に切り欠くことによって形成されている。
Further, a
A stepped
各内輪3,3の間の内輪間座7は、その内径が内輪3の内径と同径の円筒状に形成され、当該内輪間座7の内周面は、内輪3の内周面と面一となっている。
また、各スリーブ8,8を互いに対向させた状態において、上記段差部8bと内輪間座7の外周面とによって環状空間が形成され、この環状空間に前記予圧ばね9が圧縮状態で収納されている。なお、
各スリーブ8,8の軸方向で対向する端面8aの間には、軸方向長さが約数十μmの隙間sが設けられている。
The inner ring spacer 7 between the inner rings 3 and 3 is formed in a cylindrical shape whose inner diameter is the same as the inner diameter of the inner ring 3, and the inner peripheral surface of the inner ring spacer 7 is the same as the inner peripheral surface of the inner ring 3. It is one.
Further, in a state where the
A gap s having an axial length of about several tens of μm is provided between the end faces 8a facing each other in the axial direction of the
上記のように、軸受支持部36a、アンギュラ玉軸受2a,2b、スリーブ8及び予圧ばね9とにより、ターボチャージャ用軸受装置1が主構成されている。
図2に示すように、上記軸受支持部36aを収めたハウジング36内には、給油通路37が設けられ、この給油通路37を通過する潤滑油で玉軸受2a,2bを潤滑するようになっている。
As described above, the
As shown in FIG. 2, an
より詳しくは、潤滑油は、ターボチャージャTを装着したエンジンの運転時に、給油通路37の上流側に設けたフィルタ38により異物が除去された後、軸受支持部36aの内周面と第一及び第二の玉軸受2a,2b及び各スリーブ8の外周面との間に存在する環状の隙間空間(図示せず)に送り込まれるようになっている。
なお、上記隙間空間は、軸受支持部36aと第一及び第二の玉軸受2a,2b及びスリーブ8とを隙間嵌めすることにより設けられている。
More specifically, the lubricating oil is removed from the inner peripheral surface of the
The gap space is provided by fitting the
そして、上記隙間空間を潤滑油で満たすことにより、第一及び第二の玉軸受2a,2b及びスリーブ8の外周面と軸受支持部36aの内周面との間に全周にわたって油膜(オイルフィルム)が形成され、第一及び第二の玉軸受2a,2b及びスリーブ8の振動を軸受支持部36aに伝わり難くしている。
このように、上記隙間空間に満たされた潤滑油によって、回転軸32の回転に基づく振動を減衰させるオイルフィルムダンパが形成されている。
Then, by filling the gap space with lubricating oil, an oil film (oil film) is formed over the entire circumference between the outer peripheral surfaces of the first and
Thus, an oil film damper that attenuates vibration based on the rotation of the
上記隙間空間に送り込まれた潤滑油の一部は、各スリーブ8,8に形成された油孔10から、第1及び第2の玉軸受2a,2bの内輪3の外周面に向けて、径方向外方から斜めに噴出するようになっている。また、第1及び第2の玉軸受2a,2bに向けて噴出した潤滑油は、ハウジング36の排油口39より排出される。
本実施形態のターボチャージャ用軸受装置1において、第一及び第二の玉軸受2a,2bは、互いに接触角の方向を逆にした背面組み合わせ型の状態に配置され、一つの上記予圧ばね9によって定圧予圧を受けている。
A portion of the lubricating oil fed into the gap space has a diameter from the oil holes 10 formed in the
In the
すなわち、予圧ばね9は、一対の外輪4,4に対して、軸方向においてそれらが互いに離れる向きの予圧荷重(定圧予圧)を付与するコイルばねよりなる。
具体的には、コイルばねよりなる上記予圧ばね9は、各スリーブ8,8の環状空間内で圧縮状態にあり、その両端をスリーブ8,8に当接させることで、これらのスリーブ8,8,を介して各外輪4,4を互いに離れる軸方向に付勢している。
That is, the
Specifically, the
そして、本実施形態の予圧ばね9は、これによるアキシャル方向の予圧荷重Faが、次の不等式(1)が成立する範囲内に設定されている。
ただし、上記不等式(1)において、各変数の意味と単位は次の通りである。
Fa:アキシャル荷重(N)
μ:玉と軌道面との転がり摩擦定数
d:玉径(mm)
D:玉のPCD(Pitch Circle Diameter)(mm)
Z:玉の個数
θ:軸受接触角(度)
n:軸受回転数(min-1)
なお、上記不等式(1)において、アキシャル荷重Faの下限値が記載されていないのは、外輪4にアキシャル方向の定圧予圧Faを付与する以上は、そのFaが0より大きい所定値(Fa>0)になることが自明だからである。
However, in the inequality (1), the meaning and unit of each variable are as follows.
Fa: Axial load (N)
μ: Rolling friction constant between ball and raceway surface d: Ball diameter (mm)
D: Ball PCD (Pitch Circle Diameter) (mm)
Z: Number of balls θ: Bearing contact angle (degrees)
n: Bearing rotation speed (min -1 )
In the above inequality (1), the lower limit value of the axial load Fa is not described, as long as the constant pressure preload Fa in the axial direction is applied to the outer ring 4, that Fa is a predetermined value greater than 0 (Fa> 0). This is because it is self-evident.
上記不等式(1)の右辺は、アンギュラ玉軸受2a,2bの玉5の自転軸を一定方向に固定させる場合に必要な、最小のアキシャル荷重を演算するための力学公式である。
従って、本実施形態では、上記式(1)右辺の力学公式で演算可能なアキシャル荷重の最小値よりもアキシャル方向の予圧荷重Faが小さい値となるように、予圧ばね9の弾性常数、自然長及び圧縮量等を設定しておくことで、アンギュラ玉軸受2a,2bに対するアキシャル方向の予圧荷重が、各4玉の自転軸が一定方向に固定されない程度に設定されている。
The right side of the inequality (1) is a dynamic formula for calculating the minimum axial load necessary for fixing the rotation axis of the
Therefore, in the present embodiment, the elastic constant and natural length of the
このため、本実施形態の軸受装置1では、外輪間に介装された前記一対のスリーブ8,8と、この各スリーブ8,8を介して各外輪4,4にそれぞれアキシャル方向の定圧予圧を付与する上記予圧ばね8とにより、各玉4の自転軸が一定方向に固定されない程度に各アンギュラ玉軸受2a,2bにアキシャル方向の定圧予圧を付与する予圧付与部材が構成されている。
Therefore, in the
以上の構成を有するターボチャージャ用軸受装置1によれば、上記不等式(1)を満たすアキシャル方向の予圧荷重Fa、すなわち、玉5の自転軸を一定方向に固定しない程度の従来よりも比較的軽めの予圧荷重Faが各玉軸受2a,2bに付与される。
このため、各玉軸受2a,2bの玉5の自転軸の方向が高速回転時に生じるジャイロ力によって時間の経過とともに変動し、この結果、軌道3a,4aと接触する玉5の転動面が固定されずに変化するので、各玉5にバンド状の摩耗痕が発生するのを未然に防止することができ、ひいては異常音が発生を防止ないし抑制することができる。
According to the
For this reason, the direction of the rotation axis of the
また、本実施形態の軸受装置1によれば、各スリーブ8,8間に介在させた予圧ばね9でアキシャル方向の予圧荷重を付与しているので、スリーブ8,8間の隙間sを比較的大きい寸法レンジ(例えば、数十μmオーダー)で管理することが可能となる。
このため、例えば上記スリーブ8,8で定位置予圧を付与する場合に比べて、組み付け精度がラフでよく、組み立てが簡単であるとともに、アキシャル方向の振動を予圧ばね9で吸収できるため、より高速回転に適した軸受装置1を得ることができる。
Further, according to the
For this reason, compared with the case where the fixed position preload is applied by the
なお、本発明は上記実施形態に限定されない。
上記実施形態では、一対のスリーブ8が、互いに軸方向の隙間sを有して対向しているが、スリーブ8,8の端部同士が直接対向しなければならないわけではなく、例えば、図3に示すように、軸受支持部36aの内面側に径方向内側に突出する突出部36a1が形成され、この突出部36a1とスリーブ8,8とが軸方向の隙間s(数十μm程度)を有して対向していてもよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment.
In the above embodiment, the pair of
また、上記実施形態では、各玉軸受2a,2bの内輪3,3が軸方向に離れており、その間に内輪間座7を介在した構造になっているが、これらの内輪3,3と内輪間座7とを一体に有する内輪筒体を採用することもできる。
更に、保持器6の形式としては、図1に示すようなもみ抜き型だけなく、例えば波型のものを採用することもできる。
Further, in the above embodiment, the inner rings 3, 3 of the
Furthermore, as a type of the
1 ターボチャージャ用軸受装置
2 アンギュラ玉軸受
2a 第一の玉軸受
2b 第二の玉軸受
3 内輪
4 外輪
5 玉
6 保持器
7 内輪間座
8 スリーブ(予圧付与部材)
9 予圧ばね(予圧付与部材)
32 回転軸
33 タービン
34 インペラ
36 ハウジング
36a 軸受支持部
T ターボチャージャ
DESCRIPTION OF
9 Preload spring (preload member)
32 Rotating
Claims (1)
前記回転軸の軸方向に離れた一対の内輪軌道を有する回転軸側に設けられた内輪と、
前記内輪軌道に対向する外輪軌道を有するハウジング側に設けられた一対の外輪と、
前記内輪軌道と前記外輪軌道との間に転動自在に複数の玉を配置してなる一対のアンギュラ玉軸受と、
前記各玉の自転軸が一定方向に固定されない程度に前記各アンギュラ玉軸受にアキシャル方向の定圧予圧を付与する予圧付与部材とを備えており、
前記予圧付与部材は、前記一対の外輪間に介装された一対のスリーブと、この各スリーブを介して前記各外輪にそれぞれアキシャル方向の定圧予圧を付与すべく当該一対のスリーブ間に介装された予圧ばねとからなり、
前記予圧ばねによるアキシャル方向の予圧荷重が、次の不等式(1)が成立する範囲内に設定されていることを特徴とするターボチャージャ用軸受装置。
ただし、Fa:予圧荷重(N)、μ:玉と軌道面との転がり摩擦定数、d:玉径(mm)、D:玉PCD(mm)、Z:玉の個数、θ:軸受接触角(度)、n:軸受回転数(min ー1 )である。 A turbocharger bearing device for rotatably supporting a rotating shaft of a turbocharger in a housing,
An inner ring provided on the rotating shaft side having a pair of inner ring raceways separated in the axial direction of the rotating shaft;
A pair of outer rings provided on the housing side having an outer ring raceway facing the inner ring raceway;
A pair of angular contact ball bearings in which a plurality of balls are arranged to freely roll between the inner ring raceway and the outer ring raceway;
A preload applying member that applies a constant pressure preload in the axial direction to each angular ball bearing to such an extent that the rotation axis of each ball is not fixed in a certain direction ;
The preload applying member is interposed between the pair of sleeves so as to apply a constant pressure preload in the axial direction to the outer rings via the pair of sleeves interposed between the pair of outer rings. A preload spring,
A turbocharger bearing device, wherein a preload in the axial direction by the preload spring is set within a range in which the following inequality (1) is satisfied .
Where, Fa: Preload (N), μ: Rolling friction constant between ball and raceway surface, d: Ball diameter (mm), D: Ball PCD (mm), Z: Number of balls, θ: Bearing contact angle ( Degrees), n: bearing rotation speed (min -1 ).
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