JPH04228826A - ターボ過給機の軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は、シャフトを半径方向に
支持する軸受ケーシングの孔内に浮動式に、かつ軸線方
向変位を防止して配置されたスリーブを含むターボ過給
機の軸受に係わり、この軸受においては、スリーブの回
転が、軸受ケーシング内に配置されており、一方ではス
リーブの切欠と、また他方では軸受ケーシングの切除部
と係合する要素によって防止されている。

【従来の技術】上記のようなターボ過給機の軸受は、西
独特許第３７　　１２　　４４４　　Ａ１号から公知で
ある。 スリーブの回転を防止するためにばね要素が設置されて
おり、この要素は第１の端部によってスリーブの軸線方
向溝に係合する。軸受ケーシングが、好ましくは半径方
向においてシャフトに向かって開いた切除部を有し、こ
の切除部にばね要素の他方の端部が係合する。ばね要素
の第１の端部とスリーブの溝との間には実際上線接触し
か存在せず、このような接触によって比較的大きい面圧
が生じ、場合によってはスリーブの破損に至る恐れが有
る。ばね要素はシャフトに関して実質的に半径方向平面
内に配置されているが、その上記両端部は各々約９０°
軸線方向に屈曲されている。特に屈曲の領域で、破壊に
関する特別の危険が確認され得る。即ち、ばね要素はき
わめて頻繁に回動すると見込まれ、１５０，０００回転
／分を越える回転速度では、回動特性と、機能上の安全
性及び耐用年数とに関して困難が生じる恐れが有る。上
記のような高い回転速度は特に、約１．５リットル以下
、最高でも２リットルまでのモータに適用されるいわゆ
る小型のターボ過給機に必要とされる。そのようなター
ボ過給機のシャフトは、高回転速度での摩擦損を考慮し
てきわめて細く、従って撓みやすく形成されている。 このような高速回転のターボ過給機では、第１または第
２の臨界回転速度の２倍を上回る回転速度領域で発生し
得る、“オイルホイップ”と呼称される効果によって更
に別の困難も生じる。オイルホイップ効果は、シャフト
端部がシャフトの回転に重なる第２の回転運動を幾何学
的軸線の周囲に行なうようなシャフトの動きを生起する
。軸受ブシュの、軸線方向において互いに離隔する２つ
の軸受面の間に位置するシャフト部分が反対方向ヘ回転
しようとし、従っていわゆる綱撚り効果が生じる。上記
重なる回転運動がシャフト回転速度の半分の速度て実現
すると、シャフトと軸受ブシュとの間に金属接触が起こ
り得、その結果軸受負荷容量が完全に失われ、軸受が破
壊されかねない。シャフトが変形することによって、軸
受ブシュと共にスリーブの両端の縁が許容不能に押圧さ
れる恐れが有る。浮動式の軸受ブシュは、常に互いから
独立に軽微な半径方向運動及び傾斜運動を行ない得る。 カナダ特許第７１８，７１５号からは、一方の軸線方向
端部に歯を有する軸受スリーブを具備したターボ過給機
が公知である。軸受ケーシングに有歯圧力ディスクが結
合されており、このディスクの歯が軸受スリーブの歯と
噛合して、回転を防止する。軸受スリーブの自由な運動
は、他の自由度においても少なくとも損なわれる。 即ち、長手軸線と直交する２本の空間軸線の周囲への回
転自由度である他の２つの回転自由度と、長手軸線方向
への並進自由度とが少なからず損なわれる。軸受スリー
ブ及び圧力ディスクの歯の接触面に大きい面圧が掛かる
ことは不可避である。ブリネリングによって歯が破損す
る危険が生じ、この危険は回転速度の上昇と共に増大す
る。スリーブの自由な運動もしくは浮動式の配置を十分
に達成することはできない。この公知ターボ過給機は、
約８０，０００回転／分以下の回転速度用に設計されて
いる。更に、Ｓｅｅｇｅｒ−Ｏｒｂｉｓ　　ＧｍｂＨ，
　　Ｗｉｅｓｂａｄｅｎｅｒ　　Ｓｔｒａｓｓｅ　　２
４３，　　Ｄ−６２４０　　Ｋｏｅｎｉｇｓｔｅｉｎ／
Ｔａｕｎｕｓの１９８７年２月の主要カタログから、張
り出し状の拡張部を有する安全リングが公知である。拡
張部には、対応して形成されたタップのピンが着脱のた
めに差し込まれる孔が設けられている。この安全リング
は、シャフト上または孔内に位置する軸受リング、歯車
その他の機械部材を軸線方向において固定するのに有用
である。このような安全リングでそのまま回転を防止す
ることは無理である。１５０，０００回転／分を越える
ような非常に大きい回転速度で回転する小型のターボ過
給機は、最小のシャフト直径にてまさしく小さい回転質
量を有する。 シャフトを変形させる不平衡荷重はロータの質量の１０
０倍にまで達し得る。このような荷重をもたらすシャフ
トの撓みと、その結果としての綱撚り効果とは許容不能
なほど甚だしくなる恐れが有り、その場合には先に述べ
たような機械的損傷が起こり得るのみでなく、大きい騒
音の発生も予期されることとなる。最初に述べたばね要
素を用いれば、この問題は一部解決され得るが、その際
軸受孔内のスリーブがばね要素の一方の屈曲端部によっ
て一方の側だけ捕捉されることにより傾く恐れが有る。 そのようにスリーブが傾くと、スリーブと軸受孔との間
の油膜緩衝が妨げられ、更にはスリーブと軸受孔との金
属接触が起こりかねない。ばね要素がその一端でスリー
ブの溝内に、また他端で軸受ケーシングの切除部内に線
接触するので、摩耗が比較的甚だしくなることは避けら
れない。特に線接触に起因するこの摩耗は、軸受ケージ
ング内に存在する潤滑剤によっても実際上殆ど回避され
得ない。

【発明が解決しようとする課題】従って本発明は、冒頭
に述べたようなターボ過給機軸受を、スリーブの回転を
防止する手段としてばね要素以外の手段が適用され得る
ように改良することを目的とする。スリーブは回動特性
の観点から小さい質量を有するべきであり、また騒音の
少ない運転が保証されるべきである。当接面同士の間の
大きい面圧と、その結果としての甚だしい摩耗とは回避
されるべきである。耐用年数も改善されるべきである。 ターボ過給機はきわめて細く撓みやすいシャフトを具備
し得るべきであり、その際の摩擦損は僅かであるべきで
ある。ターボ過給機の回転質量、特にタービン翼車、細
いシャフト及び圧縮機翼車の回転質量が小さい場合も、
安定した回転運動と、更には騒音の少ない運転とが保証
されるべきである。

【課題を解決するための手段】上述の目的は、請求の範
囲第１項にその特徴を記した本発明によって達成される
。

【作用】本発明によるターボ過給機は、構成が単純であ
りながら機能上高い安全性を有する点で優れており、そ
の際１５０，０００回転／分を越える大きい回転速度に
おいてさえ、軸受の損傷や煩わしい騒音が確実に回避さ
れる。シャフトは軸受摩擦損が僅かであるようにごく小
さい直径を有し得、安定な運転が先に指摘した諸欠点を
伴わずに実現される。回転防止のために設置される安全
リングはばね鋼板から成り、僅かな手間で製造され得る
。安全リングは矩形横断面を有する帯状材から打ち抜き
及び圧延によって、しかも好ましくはただ１工程で製造
され、それによってライン生産、及び多い個数の観点か
ら、特に先に述べたばねリングとの比較においてまさに
著しいコスト及び製造上の長所が得られる。安全リング
のＶ字形の波形部は、スリーブの端面に対応してＶ字形
に形成された切欠と係合して比較的大きい当接面を構成
し、それによって先に述べた大きい面圧は回避され得る
。波形部及び切欠は実質的に半径方向に伸張し、その際
切欠底部は波形部の外側面の頂部領域において丸み付け
られた輪郭に好ましく適合し得る。この適合は、製造公
差を考慮しつつ平らな当接が確実に保証されるように実
現されている。従って、切欠面同士が突き当たって鋭い
角を成すことも可能である。スリーブ端面にＶ字形の切
欠を形成することは、総形フライスを用いることによっ
て僅かな手間しか掛からず、容易に実施し得る。更に、
スリーブ端面と安全リングとの間には摩耗を防止する油
膜が生じる。Ｖ字形の波形部は、実質的に半径方向平面
内に有る安全リング表面から軸線方向に突出し、スリー
ブ端面に対応して形成された切欠と係合する。好ましく
は、スリーブの捩じれに対抗する対称の支持を実現する
べく、直径を挟んで位置する２つの波形部が安全リング
に設けられる。それによって、スリーブは軸受孔内でも
はや傾き得ず、スリーブの面と軸受孔の面とが直接接触
することは回避される。最後に、スリーブと軸受孔との
間の圧膜緩衝が妨げられる恐れは無い。取り付けは市販
工具を用いて、安全リングに通常適用される方法で実施
できる。安全リングは、それ自体公知であるように小孔
を具えた２つの端部を有し、小孔には取り付けのため、
従来構造のやっとこの先端が插入される。安全リングの
、直径を挟んで上記２つの端部の反対側に、半径方向外
側ヘ向いた張り出し部が設けてあり、この張り出し部は
Ｕ字形に形成されており、軸受ケーシングの切除部と係
合する。取り付けを容易にするため、好ましくは張り出
し部は安全リング平面から突出して、安全リングが装着
された時にはスリーブから離隔して位置するように一定
角度屈曲されている。それによって、取り付けの際、安
全リングをまず張り出し部の領域で固定することが容易
に可能となり、その際、２つの小孔付き端部は軸受スリ
ーブから対応して離隔するので、これらの端部の小孔に
插入された取り付け工具がその先端でスリーブの端面に
触れることはない。軸受ケーシングの切除部は、好まし
くは専ら、張り出し部が屈曲されていることに起因して
安全リングが唯一の決まった状態でしか装着され得ない
ような深さを有する。切除部の底面は実質的に、軸受ス
リーブの端面と位置合わせされている。軸受ケーシング
に設けられた、Ｕ字形張り出し部を受容する切除部は軸
受ケーシングの軸線方向において好ましくは、第１の構
成例で環形溝として形成された環形チャンバの軸受スリ
ーブに隣接する後方面の位置までの深さを有する。従っ
て、安全リングを１８０°回転して装着することは不可
能であり、なぜならそのような装着は切除部の底面に阻
止されるからである。取り付け工具、もしくはやっとこ
が抜き取られた後、安全リングはその両端部によってス
リーブの方ヘ押し込まれ、軸受ケーシングの環形溝内に
完全に嵌め込まれ得る。本発明の特別の構成では、軸受
ケーシング内で安全リングは第２のリングによって軸線
方向移動を防止され、その際安全リングは専ら軸受スリ
ーブの回転防止を保証する。このような機能分離に基づ
いて存在する２つの部分、即ち回転を防止する安全リン
グと軸線方向移動を防止する付加的リングとは、材料及
び機能に関して適正に、かつ互いから独立に設計され得
る。それによって、安全リングの、軸線方向移動も回転
も防止する第１の例よりはるかに優れた長所が得られる
。第１の例では、ばね鋼から成る安全リングがそのさほ
ど高くない弾性のゆえに、特に撓んだ箇所で破損するこ
とから問題が生起し得る。そのうえ、安全リングが開い
た構造であることによっても破損の危険が生じ得る。第
１の例によれば安全リングは軸受ケージングに設けられ
た切欠内に装着されているので、機能上必然的にプレス
トレスの存在が予期され、このプレストレスは運転時に
頻繁に起こる回動のために破損をもたらし得る。最後に
、第１の例の安全リングを自動的に取り付けようとする
と、甚だしい困難が生じる。第２の例によって機能分離
が達成され、回転を防止する安全リングと軸線方向移動
を防止する第２のリングとが完全に分割されることによ
り、指摘された問題点は確実に回避される。 今や、安全リングは軸受ケーシングに設けられた、該リ
ングを受容する切欠内にクリアランスを伴って自動的に
装着され得る。続いて、工具、特にテーパ工具によって
やはり自動的に、第２のリングが軸受ケーシング内に装
着される。第２のリングは、軸受ケーシングに設けられ
た対応する環形溝内で軸線方向において固定されて、安
全リングの軸線方向での固定を実現し、安全リングは今
やプレストレス無しで、かつ十分なクリアランスを伴っ
て軸線方向で、及びは半径方向で固定されている。第２
のリングは、標準型または重量型のＤＩＮ　　４７２に
よる安全リングとしても、Ｌリング、Ｖリング、または
ＤＩＮ　　５４１７及び７９９３による止め輪としても
形成され得る。当然ながら、孔または切欠内て軸線方向
において固定されて別の構成要素、即ちここでは軸受ス
リーブを含めた軸受ケーシングの軸線方向固定を可能に
するものであれば、上記以外のリングも本発明の範囲内
で設置され得る。安全リングは（ばね鋼のような）硬化
材料によっては構成されていないので、破損の危険は有
利に回避され、また緩衝作用が少なからず改善される。 安全リングの製造は単純化され、その際、不良品の出現
を恐れる必要性が実際上無くなる。本発明の更に別の構
成を、特許請求の範囲第２項〜第１３項に記した。

【実施例】本発明を、添付図面に示した特別の実施例に
基づき以下に詳述する。図１の左手側に示した圧縮機ケ
ーシング２と右手側に示したタービンケーシング４とは
軸受ケーシング６を介して公知のように互いに結合され
ている。圧縮機翼車１０及びタービン翼車１２はシャフ
ト１４に相対回転不能に配置されており、軸受ケーシン
グ６内にはシャフト１４を半径方向に支持するスラスト
軸受１６が設置されている。孔８を通って圧力油、特に
モータからの圧力油が軸受ケーシング６に、軸受の潤滑
及び冷却のために供給され得る。シャフト１４は比較的
小さい直径を有し、軸受ケーシング６の内側孔１８内で
、軸線方向に互いに離隔して位置する２つの軸受ブシュ
２０、２２によって半径方向に支持されている。２つの
軸受ブシュ２０、２２は、軸線方向に伸長する２つの細
長いウェブ２４によって互いに一体的に結合されて、ス
リーブ２６を構成している。図１からは、図平面の背後
に位置する方のウェブ２４のみが知見される。他方のウ
ェブ２４は対応して図平面手前に配置されている。スリ
ーブ２６は両ウェブ２４間に、上下各１つの開放部２８
を有する。２つのウェブ２４は各々シャフト１４側方に
配置されており、シャフト１４の鉛直方向下側に位置す
る方の開放部２８を通って潤滑剤が滞りなく流出し得、
スリーブ２６の中央領域での油の滞留と、その結果とし
ての損失とは回避される。２つのウェブ２４は軸線方向
において両軸受ブシュ２０、２２の、後段に詳述する外
側軸受面３６とほぼ同じ長さを有する。スリーブ２６は
軸受ケーシング６内で、軸線方向において２つの安全リ
ング３０と３２との間にクリアランスを伴って配置され
ており、その際シャフト１４の軸線方向の支持は既に述
べたスラスト軸受１６によって行なわれている。タービ
ン翼車１２の方を向いた、従来のように形成された安全
リング３２は軸受ケーシング６の環形溝内に配置されて
おり、このリング３２は専ら軸線方向での固定を実現す
る。これに対して、スラスト軸受１６や圧縮機翼車１０
の方を向いた安全リング３０は、後段に詳述するように
特別の方法で、回転を防止するべく形成されている。軸
受ブシュ２０、２２の外側軸受面３６は内側軸受面３４
より大きい長さをそれぞれ有する。即ち、軸受ケーシン
グ６の内側孔１８を構成する内側面と２つの外側軸受面
３６との間に各１つの油膜ギャップが存在し、このギャ
ップは内側軸受面３４よりはるかに大きい軸線方向長さ
と、従って面積とを有する。各軸受面に届く孔３８を介
して、孔８内に供給された圧力油が軸受面へと送られる
。軸受ブシュ２０、２２は外周溝４０を具え、溝４０は
その周上に分配された４つの半径方向孔４２を有し、こ
れらの孔４２を通って圧力油が内側軸受面に達する。両
内側軸受面３４からスリーブ２６中央に向かって各１つ
の、より大きい直径を有する拡張部４４が続いている。 拡張部４４はウェブ２４へと連続的に移行し、ウェブ２
４はシャフト１４からの半径方向距離に対応している。 ２つの拡張部４４はいずれも軸線方向に伸張して、内側
軸受面３４の大きさを減少させている。即ち、内側軸受
面３４は外側軸受面３６よりはるかに小さく、それによ
って摩擦損が小さく維持される。図２は、図１に示した
軸受ケーシング６の線Ａ−Ａにおける断面図であり、こ
の図からはケーシング６が切除部４６を有することが知
見される。切除部４６には安全リング３０が、Ｕ字形の
張り出し部４８によって係合する。安全リング３０は、
半径方向外側に位置するその支持部５０、及び端部５２
によって軸受ケーシング６の、図平面の背後に位置する
環形溝内に装着されている。安全リング３０は、直径を
挟んで張り出し部４８の反対側に位置する２つの端部５
２を有し、これらの端部５２は公知のように、取り付け
工具のための孔を具えている。安全リング３０は張り出
し部４８もしくは２つの端部５２から実質的に角度９０
°だけ回転した位置に２つの放射状波形部５４、５６を
有し、波形部５４、５６の頂部は軸受スリーブ２６の方
を、即ちこの図では図平面の背後の方を指している。半
径方向外側へと屈曲された張り出し部４８によって、安
全リング３０は軸受ケーシング６内で周方向において固
定される。波形部５４、５６は軸受スリーブ２６に設け
られた対応する切欠と係合し、それによって軸受スリー
ブ２６は、軸受ケーシング６に対して回転するのを防止
される。切除部４６は２つの当接面５８、６０を有し、
これらの面５８、６０は軸線方向に伸張し、かつ特に切
除部４６の中心面６２に対して実質的に平行に、及び該
面６２に関して実質的に対称に位置する。当接面５８、
６０を軸線方向に伸張させることによって、張り出し部
４８の、やはり軸線方向に伸張する側面６４、６６が線
状に当接するのみでなく、比較的大きい面積にわたって
も当接し、それによって許容しがたく大きい面圧が回避
されることが確実となる。図３は図２の線Ｂ−Ｂにおけ
る断面を拡大して示し、その際シャフト１４はその一部
のみが示してある。図３からは、圧力油のための孔３８
を備えた軸受ケーシング６と、外周溝４０及び半径方向
孔４２を備えた軸受スリーブ２６とが良く知見され得る
。スリーブ２６の軸線方向端面７４に安全リング３０が
当接し、リング３０はその半径方向外側の領域によって
軸受ケーシング６の、ここでは環形溝として形成された
環形チャンバ６８内に配置されている。スリーブ２６が
半径方向では内側孔１８に関して、軸線方向ては安全リ
ング３２に関して自由な浮動運動を行なえるように存在
するクリアランスは、簡略化のため図示しない。更に、
切除部４６の当接面５８も知見され得、この当接面５８
には張り出し部４８の、図平面に対して実質的に平行で
ある側面が当接する。切除部４６の底面７５は実質的に
、環形溝もしくは環形チャンバ６８の後方面６９と同じ
半径方向平面内に有る。屈曲された張り出し部４８によ
って、安全リング３０が常に、波形部５４と切欠７６と
が係合するように装着されることが保証される。それに
よって取り付け上の安全性が向上し、なぜなら安全リン
グ３０を１８０°回転して装着することは不可能である
からである。このような構成の結果として、工具を用い
て安全リング３０を装着する際にＵ字形張り出し部４８
の縁が底面７５に接触し、安全リング３０を環形溝６８
内に逆さまに装着することは不可能である。波形部５４
は、実質的にＶ字形である断面を有し、かつ実質的に半
径方向に伸張している。波形部５４の平滑な外側面７０
、７２も、伸張して実質的にＶ字形を成し、これらの面
７０、７２は互いに対して９０°の角度を成す。スリー
ブ２６はその軸線方向端面の領域に、やはりＶ字形に形
成された切欠７６を備え、この切欠７６と波形部５４と
が係合する。切欠７６も実質的に半径方向に伸張する。 反対側、即ち図３の図平面手前において安全リング３０
は先に述べた他方の波形部５６を有し、同様にスリーブ
２６は、上述の切欠７６に対応する別の切欠７６を有す
る。これら２つの切欠７６は共に端面７４に、総形フラ
イスを用いてただ１工程で容易に形成される。平滑な切
欠面の輪郭は、外側面７０及び７２に、互いの間に９０
°の角度を成して配置された外側面７０と７２との間に
、撓み、もしくは押圧された時に出現する経過半径を含
めたものに対応する。波形部５４の外側面７０、７２は
対向する切欠７６の面に密に当接し、その際線接触とそ
れに伴う大きい面圧とは確実に回避される。軸受スリー
ブ２６は、ここに図示した安全リング３０と先に述べた
別の安全リング３２との間に軸線方向クリアランスを伴
って位置する。孔３８を介して供給される潤滑剤は、そ
の一部が軸受ケージング６とスリーブ２６との間の環状
ギャップ内にも達し、かつそこから更に端面７４及び安
全リング３０、従って切欠７６の領域にも達し、それに
よって摩耗が確実に防止される。 切欠７６及び端面７４によってスリーブ２６の回転が防
止されるが、しかしその際スリーブ２６の、他の自由度
に関する自由な運動は保証される。そのうえ、特に２つ
の波形部５４及び５６や２つの切欠７６が直径を挟んで
対称に配置されていることによって、軸受ケーシング６
の内側孔１８内でスリーブ２６が傾くことは回避され、
従ってスリーブ２６と、軸受孔もしくは内側孔１８を構
成するケーシング内側面との間の油膜緩衝が妨げられる
こともない。図４及び図５に、安全リング３０を軸線方
向及び半径方向に見たところをそれぞれ示す。安全リン
グ３０はばね鋼板から成り、押し抜き部材としてただ１
工程て製造されている。波形部５４、５６は軸線方向に
おいて軸受スリーブ側へ突出し、一方Ｕ字形の張り出し
部４８は屈曲されて、上記とは反対の側へ小角度７８だ
け傾いている。張り出し部４８の内側面８１は安全リン
グ３０の中心から、一点鎖線で示した指示部５０の外側
面の半径より大きいか少なくとも等しい距離だけ離隔し
ており、それによって周方向での十分な弾性が保証され
ている。張り出し部４８をＵ字形に形成することによっ
て付加的な弾性効果が得られる。しかし、張り出し部４
８の内側面８１は場合によっては安全リングの中心から
僅かしか離隔しないこともあり得ると考えられる。ここ
で重要であるのは、張り出し部４８を構成するリング部
分が半径方向外側へと屈曲され始める箇所である領域８
０が、軸受ケーシング６の環形溝６８が切除部４６へと
移行する場所に位置するということである。安全リング
３０の、互いの間にギャップを有する２つの端部５２は
、安全リング３０取り付け用の取り付け工具、特に市販
のやっとこのための孔８２、８４をそれぞれ具える。 安全リング３０は波形部５４、５６の領域に切除部８６
、８７を有し、それによって軸受ケーシング６に設けら
れた環形溝６８内への確実な装着が可能となる。そのう
え、上記切除部８６、８７は、リング構成材料が波形部
の頂部領域において撓む過程で半径方向外側ヘと押し出
されて生じた盛り上がり９２、９４が環形溝６８内への
確実な装着を妨げるのを防止する。安全リング３０は支
持部５２と、端部５２の半径方向外側に位置する領域と
によって軸受ケーシング６の環形溝６８と係合している
。屈曲された張り出し部４８の領域でも確実な装着が実
現されるように、張り出し部４８の両側方にも切除部８
８、８９が設けられている。安全リングの取り付けにつ
いて、図１を参照しつつ以下に説明する。まず、特にＤ
ＩＮに従って製造された通常の安全リング３２とスリー
ブ２６とが軸受ケーシング６の内側孔１８内に設置され
る。次に、本発明により波形部を有して形成された安全
リング３０が市販のやっとこによって保持され、その際
、やっとこの先端がリング端部５２に設けられた孔８２
、８４に差し込まれることで、２つの端部５２は互いに
対して押し付けられる。このように保持された安全リン
グ３０はやっとこによって内側孔１８内に、最初にＵ字
形の張り出し部４８が軸受ケーシング６の切除部４６と
係合して該切除部４６内に設置され得るように插入され
る。やっとこの先端は安全リング３０の材料厚を上回る
長さを有し、従ってリング３０の外側面から突出するこ
とが指摘される。上記導入時、張り出し部４８は実質的
に半径方向平面内に位置し、また安全リング３０のその
他の部分は軸受スリーブ２６の端面７４から所与の角度
で離隔しており、その際、孔８２、８４を備えた端部５
２が最も端面７４から離れている。張り出し部４８の領
域で既に安全リング３０は軸受ケーシング６の環形溝６
８内に設置されており、従ってやっとこの先端は孔８２
、８４から抜き取られ得る。その後、安全リング３０は
弱い軸線方向圧力で軸受スリーブ２６の方へ押し遣られ
、端部５２も含めて完全に環形溝６８内に弾性的に嵌め
込まれる。取り付け完了状態において、張り出し部４８
は角度７８に対応してスリーブ２６の端面７４から離隔
する。張り出し部４８が屈曲されていなければ、孔８２
、８４を貫通したやっとこの先端が、安全リング３０が
環形溝６８内に設置される前に端面７４に当たると考え
られる。図６に、本発明の特別の構成の縦断面を示す。 図１のターボ過給機と同じ構成要素については詳しく図
示せず、以下の説明でも詳述しない。端面７４に対向し
て、環形チャンバ６８内に、スリーブ２６の切欠７６と
係合する波形部５４を有する安全リング３１が配置され
ている。環形チャンバ６８は内測孔１８より大きい直径
を有し、かつタービン側へ開いた構造に形成されており
、従って安全リング３１は軸線方向において変形するこ
となく、かつクリアランスを伴って插入され得る。 この構成の場合、軸線方向移動を防止する付加リング９
６が有用であり、リング９６は環形チャンバ６８の環形
溝９８内に装着されている。付加的リング９６はＤＩＮ
　　４７２による安全リングとして、またＶリング、Ｋ
リング、止め輪等として形成され得る。この付加的リン
グ９６は通常、きわめて様々な形態の孔用の軸線方向安
全要素として形成され得る。取り付けは自動装置で容易
に行なわれ得、その際まず安全リング３１が環形チヤン
バ６８内にクリアランスを伴って插入され、その後付加
リング９６が、軸線方向での移動を防止するべく環形溝
９８内に装着される。安全リング３１は焼き入れされて
いない鋼から成り、従ってばね鋼に比較して改善された
緩衝効果を有し、この効果はスリーブ２６の軸受ブシユ
２０との間のクリアランスに好影響を及ぼす。この特別
の構成例においてスリーブ２６が軸受ケーシング６に対
して有する軸線方向での相対運動性は、安全リング３１
の弾性に起因して、図１に示した構成例の場合より大き
い。安全リング３１は、環形チャンバ６８内で該チャン
バ６８の後方面６９と付加リング９６との間に緩く装着
されており、その際所与のクリアランスが存在すること
により軸線方向にも半径方向にも運動可能である。従っ
て、浮動式の軸受スリーブ２６の運動は殆ど制限されず
、回転特性が更に改善される。図７及び図８に、安全リ
ング３１を軸線方向及び半径方向から見たところをそれ
ぞれ示す。この特別の構成では、安全リング３１は、そ
の周囲全体にわたって閉じているディスクとして形成さ
れている。図４との比較において明らかなように、張り
出し部４８は塊状に形成されているが、これは、安全リ
ング３１は取り付けのために圧縮される必要が無く、変
形しなくとも容易に環形チャンバ６８内に装着され得る
からである。張り出し部４８はこの例では屈曲されず、
従って安全リング３１の平面内に有る。安全リング３１
もリング３０同様、波形部５４、５６の領域に側方切除
部８６、８７を有し、それによって軸受ブシュ２０の関
連する切欠７６との係合が可能となる。半径方向外側部
分１００、１０１は各々、実質的に９０゜である角度１
１０にわたって伸張する。それによって、一方では環形
チャンバ６８の後方面６９との、また他方では付加リン
グ９６との、軸線方向での確実な当接が保証される。切
除部８６、８７各々の開きも９０°にわたる。図８から
明らかなように、波形部５６の壁１０４、１０６は半径
方向面１０８に関して、４５°である角度１０２だけ傾
斜しており、これに対応することが波形部５４にも認め
られる。上方の外側領域１００に、付加的リング９６の
方へ突出して該リング９６のギャップと係合する取り付
け用突起１１２が設けられている。付加リング９６は環
形溝９８内への装着のために２つの自由端部を有し、こ
れらの端部の間に上記ギャップが存在することが指摘さ
れる。取り付け用突起１１２は、付加的リング９６の接
触面が一周する環形溝９８の全体にわたって一定でない
場合に必要となり、このことは特にＶリングとして形成
されている場合に該当する。突起を具備した上記のよう
なリングが任意に插入されると、突起が軸受ケーシング
の、張り出し部のために設けられた切除部内に位置し得
、その場合リングのために必要な応力はもはや存在しな
くなる。この事態を回避するため、付加リング９６は、
安全リング３１の取り付け用突起１１２が該リング９６
の自由端部同士の間に存在するギャップと係合するよう
に設置される。これによって、付加リング９６の回転は
阻止されている。取り付け用突起１１２は外側領域１０
０に配置されており、この領域１００は直径を挟んで張
り出し部４８の反対側に位置する。取り付け用突起１１
２は、上方の外側領域１００以外の場所に配置すること
も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ターボ過給機の縦断面図である。

【図２】図１の線Ａ−Ａにおける断面図である。

【図３】図２の線Ｂ−Ｂにおける断面図である。

【図４】安全リングを軸線方向に見たところを示す説明
図である。

【図５】安全リングを半径方向に見たところを示す説明
図である。

【図６】第２の実施例の部分縦断面図である。

【図７】図６の安全リングを軸線方向に見たところを示
す説明図である。

【図８】図６の安全リングを半径方向に見たところを示
す説明図である。

【符号の説明】

６　　軸受ケーシング １４　　シャフト １８　　孔 ２６　　スリーブ ３０，３１　　安全リング ４６　　切除部 ４８　　張り出し部 ５４，５６　　波形部 ６８　　環形チャンバ ７６　　切欠

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　シャフトを半径方向に支持する軸受ケ
   ーシングの孔内に浮動式に、かつ軸線方向変位を防止し
   て配置されたスリーブを含むターボ過給機の軸受であっ
   て、スリーブの回転は、軸受ケーシング内に配置されて
   おり、一方ではスリーブの切欠と、また他方では軸受ケ
   ーシングの切除部と係合する要素によって防止されてお
   り、前記要素が軸受ケーシングの環形チャンバ内に配置
   された安全リングとして形成されており、安全リングは
   軸受ケーシングの環形チャンバに続く切除部と係合する
   張り出し部を有し、安全リングはスリーブの軸線方向端
   面の方を向いた波形部を少なくとも１つ有し、波形部の
   外側面はスリーブの切欠の、少なくとも１つの面に当接
   することを特徴とするターボ過給機の軸受。
2. 【請求項２】　　波形部及び切欠が実質的にＶ字形の輪
   郭を有すると共に半径方向への広がりを有することを特
   徴とする請求項１に記載の軸受。
3. 【請求項３】　　安全リングが半径方向で互いに反対側
   に位置する２つの波形部を有し、その際スリーブの端面
   にも半径方向で互いに反対側に位置する２つの切欠が対
   応して設けられていることを特徴とする請求項１又は２
   に記載の軸受。
4. 【請求項４】　　波形部及び切欠が実質的に、軸受ケー
   シングに設けられた１つの孔の伸長方向と直交する一平
   面内に配置されており、張り出し部は実質的に、前記孔
   の軸線を含む軸受軸線方向の平面内に配置されているこ
   とを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の
   軸受。
5. 【請求項５】　　張り出し部がその側面によって切除部
   の当接面に当接し、その際これらの面は好ましくは軸線
   方向に伸張すると共に平滑に形成されており、張り出し
   部は屈曲されて、安全リングのその他の部分から軸線方
   向において波形部が突出するのと反対の側ヘ所与の角度
   だけ傾いていることを特徴とする請求項１から４のいず
   れか一項に記載の軸受。
6. 【請求項６】　　切除部の底面が実質的に環形チャンバ
   の後方面と同じ半径方向の平面内に配置されていること
   を特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の軸
   受。
7. 【請求項７】　　安全リングが波形部の領域において半
   径方向外側に切除部を有しており、張り出し部の両側方
   に各１つの切除部を有することを特徴とする請求項１か
   ら６のいずれか一項に記載の軸受。
8. 【請求項８】　　環形溝として形成された環形チャンバ
   内に配置された安全リングが、好ましくは鉛直に伸張す
   る中心面に関して対称であるように形成されており、そ
   の際安全リングの、互いに離隔する２つの孔付き端部は
   鉛直方向上方に位置し、一方張り出し部は下向きに設け
   られていることを特徴とする請求項１から７のいずれか
   一項に記載の軸受。
9. 【請求項９】　　張り出し部がばね効果を得るべく実質
   的にＵ字形に形成されており、張り出し部の内側面は安
   全リングの中心から、少なくとも安全リングの支持部の
   外側面と同じ距離に有ることを特徴とする請求項１から
   ８のいずれか一項に記載の軸受。
10. 【請求項１０】　　環形チャンバ内の安全リングが付加
    リングによって軸線方向変位を防止されており、その際
    安全リングは軸線方向において付加リングと環形チャン
    バの後方面との間に、好ましくは軸線方向クリアランス
    を伴って配置されており、半径方向において環形チャン
    バの内側面に対してクリアランスを有することを特徴と
    する請求項１から７のいずれか一項に記載の軸受。
11. 【請求項１１】　　安全リングが直径を挟んで位置する
    ２つの外側領域を有し、これらの領域における安全リン
    グの外径は付加リングの内径より大きく、前記２つの領
    域は各々、実質的に９０度の大きさを有する角度にわた
    って伸張することを特徴とする請求項１から７及び１０
    のいずれか一項に記載の軸受。
12. 【請求項１２】　　安全リングが閉じたリングとして形
    成されており、軸線方向において変形せずに、軸受ケー
    シングの内側に向かって開き、かつ特に一定の直径を有
    して形成された環形チャンバの内側面に対してクリアラ
    ンスを有して装着され得ることを特徴とする請求項１か
    ら７、１０及び１１のいずれか一項に記載の軸受。
13. 【請求項１３】　　安全リングが付加リングに設けられ
    たギャップに係合する取り付け用突起を有しており、前
    記ギャップは付加リングの、互いに対向する自由端部同
    士の間に存在することを特徴とする請求項１から７及び
    １０から１２のいずれか一項に記載の軸受。