JP2001140654A - 過給機の軸受装置 - Google Patents

過給機の軸受装置

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JP2001140654A JP32212599A JP32212599A JP2001140654A JP 2001140654 A JP2001140654 A JP 2001140654A JP 32212599 A JP32212599 A JP 32212599A JP 32212599 A JP32212599 A JP 32212599A JP 2001140654 A JP2001140654 A JP 2001140654A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 過給機の内部において高速かつ流勢の強い潤
滑油の流れを規制することで、この潤滑油の油漏れを防
止する。 【解決手段】 タービン車室1とコンプレッサ車室2と
が軸受車室3を介して一体構造になった過給機の軸受装
置において、軸受車室3に設けた、潤滑油LOを注入す
る給油孔31と、軸受車室3のタービン軸貫通孔26の
周辺部から排油口21に向けて、タービン側とコンプレ
ッサ側それぞれに設けた排油路32,33と、両排油路
32,33と排油口21との間に設けた合流路36と、
合流路36において、各排油路32,33から流れてき
た潤滑油LO同士が当たらないように形成した仕切り3
4と、から成るものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術の分野】本発明は、過給機の軸受装
置に係り、特に潤滑油漏れを防止することができる過給
機の軸受装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】過給機のスラスト軸受装置に関する技術
は、本発明の出願人によって多数出願されている(例え
ば、実開平4−119624号、実開平5−12634
号)。この過給機のスラスト軸受装置は、図3の側断面
図に示すように、タービン車室1とコンプレッサ車室2
内とが軸受車室3を介して一体構造になったものであ
る。この過給機は、タービン車室1内のタービンホイー
ル4と、コンプレッサ車室2内のコンプレッサホイール
5とを、軸受車室3内にてジャーナル軸受により回転自
在に支持されたタービン軸6によって連結したものであ
る。この過給機のスラスト軸受装置は、エンジンの排気
によってタービンホイール4を回転させることによりタ
ービン軸6を介してコンプレッサホイール5を回転さ
せ、吸気を圧縮してエンジンに給気するようになってい
る。
【0003】上記過給機のタービン軸6は、高速で回転
するため、ジャーナル軸受部を潤滑させる必要があるの
で、軸受車室3のタービン軸貫通部に、周方向及び径方
向に給油路7を有する軸受嵌輪8を組み込み、該軸受嵌
輪8内の軸方向両端部に、径方向に給油孔11を有する
フローティングメタル9,10を上記ジャーナル軸受と
して回転自在に嵌め入れ、軸受車室3に設けた各給油路
12を経て供給される潤滑油LOがフローティングメタ
ル9,10の内外周面に導かれるようになっている。更
に、上記タービンホイール4側のフローティングメタル
9を、軸受嵌輪8の内径部に組み付けた2つのリテーニ
ングリング13間に挟持させて軸方向の位置を保持させ
ると共に、コンプレッサホイール5側のフローティング
メタル10を、リテーニングリング13間とコンプレッ
サ側のタービン軸6上に装着したスラストブッシュ14
との間に保持させるようになっている。
【0004】上記コンプレッサ車室2内でコンプレッサ
ホイール5を取り付けているタービン軸6の外側には、
表面に凹凸を形成した油切り15を設けると共に、該油
切り15に外面にピストンリング16を嵌め合わせ、該
ピストンリング16に内周面が接するようにしたシール
プレート17を軸受車室3に取り付けてオイルシール部
を形成してある。更に、上記油切り15とスラストブッ
シュ14のコンプレッサ側の面との間に、軸受車室3の
給油路37に連通する専用給油路19を備えたスラスト
軸受18を配置し、スラストブッシュ14のコンプレッ
サ側の面が正スラスト(タービン軸6がコンプレッサ側
に移動しようとする方向のスラスト)軸受面とされ、油
切り15のタービン側の面が反スラスト(タービン軸6
がタービン側に移動しようとする方向のスラスト)軸受
面23とされ、これらスラスト軸受面が上記スラスト軸
受18の専用給油路19から出てくる潤滑油LOによっ
て潤滑されるようになっている。この潤滑油LOは、軸
受車室3の排油孔20,24とコンプレッサ側の排油路
33を経由して排油口21から排油される。
【0005】上記過給機は、通常運転中はほとんど正ス
ラストがスラスト軸受18に作用するため、スラスト軸
受18の正スラスト側が荷重側となり、反スラスト側が
非荷重側となって正スラスト側のパッド面18aとスラ
ストブッシュ14の正スラスト軸受面との間に隙間が減
少すると同時に、スラスト軸受18の反スラスト側のパ
ッド面18bと油切り15の反スラスト軸受面23との
間の隙間が増大し、潤滑油LOが給油抵抗の少ない反ス
ラスト側に多く流れてしまう。過給圧の増大に伴ってス
ラスト軸受18の負荷能力を高めるためには、荷重側で
必要とする潤滑油量に応じて非荷重側に流れる潤滑油量
を考慮に入れた大量の潤滑油LOを供給していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このような構成のター
ビン軸6の中央部に2個のフローティングメタル9,1
0を使用する過給機では、潤滑油LOを過給機上部にあ
る給油孔31に供給し、各給油路12,37を経て、タ
ービン軸6を潤滑させた後、排油孔20,24と各排油
路32,33を経由して排油口21から排油していた。
【0007】しかし、タービンが回転すると、過給機内
部における潤滑油LOの流速が速くなるため、図4の排
油口部分を示す拡大断面図に示すように、排油口21手
前の合流路36でタービン側から排油路32を経由して
くる潤滑油LOと、コンプレッサ側から排油路33を経
由してくる潤滑油LOが衝突して円滑に排油されないこ
とがあった。このように衝突した潤滑油LOは、その流
勢の弱い潤滑油LOが流勢の強い潤滑油LOに押し戻さ
れることがある。この押し戻された潤滑油LOは、排油
口21以外の隙間から流出して、油漏れの原因になると
いう問題があった。
【0008】本発明は、かかる問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、過
給機の内部において高速かつ流勢の強い潤滑油の流れを
規制することで、この潤滑油の油漏れを防止することが
できる過給機の軸受装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、タービ
ン車室(1)とコンプレッサ車室(2)とが軸受車室
(3)を介して一体構造になった過給機の軸受装置にお
いて、前記軸受車室(3)に設けた、潤滑油(LO)を
注入する給油孔(31)と、前記軸受車室(3)のター
ビン軸貫通孔(26)の周辺部から排油口(21)に向
けて、タービン側とコンプレッサ側それぞれに設けた排
油路(32,33)と、両排油路(32,33)と前記
排油口(21)との間に設けた合流路(36)と、該合
流路(36)において、各排油路(32,33)から流
れてきた潤滑油(LO)同士が当たらないように形成し
た仕切り(34)と、から成ることを特徴とする過給機
の軸受装置が提供される。
【0010】上記発明の構成によれば、過給機上部の給
油孔(31)から注入した潤滑油(LO)は、各給油路
(12,37)を経てタービン軸(6)を潤滑させる。
この潤滑油(LO)は、タービン軸(6)を経て過給機
下部へ排油されるとき、タービン側の回転により排出さ
れる潤滑油(LO)と、コンプレッサ側の回転により排
出される潤滑油(LO)が仕切り(34)に当たり、潤
滑油(LO)同士では当たらないため、潤滑油(LO)
は排油口(21)から円滑に排油される。従って、一方
の潤滑油(LO)が他方の潤滑油(LO)を押し戻すこ
とにより、潤滑油(LO)が過給機の隙間から流出する
ことを阻止して、油漏れを防止する。
【0011】また、前記仕切り(34)は、前記軸受車
室(3)の合流路(36)において、前記タービン側の
排油路(32)と前記コンプレッサ側の排油路(33)
が合流する位置に立壁(35)を形成したものである。
【0012】この仕切り(34)は、排油口(21)内
部(合流路(36))において、異なる方向の排油路
(32,33)からの潤滑油(LO)の流勢を止める作
用又は流勢を弱める作用があるため、一方の潤滑油(L
O)が他方の潤滑油(LO)を押し戻すという不具合を
解消することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、図において共通の部
材には同一の符号を付し重複した説明を省略する。図1
は本発明の過給機の軸受装置を示す側断面図である。図
2は排油口と仕切り部分を示す断面図である。本発明の
過給機の軸受装置は、図3で示したものと同様に、ター
ビン車室1とコンプレッサ車室2内とが軸受車室3を介
して一体構造になったものであり、タービン車室1内の
タービンホイール4とコンプレッサ車室2内のコンプレ
ッサホイール5とを、軸受車室3内にてジャーナル軸受
により回転自在に支持されたタービン軸6によって連結
したものである。
【0014】上記タービン軸6は、ジャーナル軸受部を
潤滑させるため、軸受車室3のタービン軸貫通部に、周
方向及び径方向に給油路7を保持(該軸受嵌輪8の組み
込みと同じ働き)し、軸受スペーサ39(リテーニング
リング13の働き)の軸方向両端部に、径方向に給油孔
11を有するフローティングメタル9,10をジャーナ
ル軸受として回転自在に嵌め入れ、軸受車室3に設けた
各給油路12を経て供給される潤滑油LOがフローティ
ングメタル9,10の内外周面に導かれるようになって
いる。
【0015】上記コンプレッサ車室2内でコンプレッサ
ホイール5を取り付けているタービン軸6の外側には、
表面に凹凸を形成した油切り15を設けると共に、該油
切り15の外面にピストンリング16を嵌め合わせ、該
ピストンリング16に内周面が接するようにしたシール
プレート17を軸受車室3に取り付けてオイルシール部
を形成してある。更に上記油切り15とスラストカラー
41のコンプレッサ側の面との間に、軸受車室3の給油
路37に連通する専用給油路19を備えたコンプレッサ
側スラスト軸受18を配置し、スラストカラー41のコ
ンプレッサ側の面が正スラスト(タービン軸6がコンプ
レッサ側に移動しようとする方向のスラスト)軸受面と
され、タービン側スラスト軸受40のパッド面とスラス
トカラー41のタービン側の面が反スラスト(タービン
軸6がタービン側に移動しようとする方向のスラスト)
軸受面とされ、これらスラスト軸受面が上記コンプレッ
サ側スラスト軸受18の専用給油路19から出てくる潤
滑油LOによって潤滑されるようになっている。
【0016】本発明の過給機の軸受装置は、排油口21
手前の合流路36において各排油路32,33から流れ
てきた潤滑油LO同士が当たらないように仕切り34が
設けてある。この仕切り34は、図2に示すように軸受
車室3の下部位置において排油口21から排油孔20を
支える外周部38まで立壁状に形成したものである。こ
の仕切り34の位置は、潤滑油LOの流速や流量等に応
じて決定されるものである。例えば、コンプレッサ側の
排油路33の潤滑油LOの流勢が強いときは、タービン
側の排油路32へバランスが取れるように位置を決め
る。
【0017】このように構成した過給機の軸受装置で
は、潤滑油LOを過給機上部の給油孔31から注入し、
この潤滑油LOは各給油路12,37を経てタービン軸
6を潤滑させる。この潤滑油LOは、タービン軸6を経
て、過給機下部へ排油されるとき、タービン側の回転に
より排出される潤滑油LOと、コンプレッサ側の回転に
より排出される潤滑油LOが排油口21手前の合流路3
6においての各排油路32,33が向かい合う位置の仕
切り34によって、両方の潤滑油LOを排油口21から
円滑に排油させることができる。このように、一方の潤
滑油LOが他方の潤滑油LOを押し戻すことにより、潤
滑油LOが過給機の隙間から流出することを阻止して、
油漏れを防止することができる。
【0018】なお、図示例では、仕切り34は、各排油
路32,33が合流する軸受車室3の合流路36におい
て、両方の排油路32,33が向かい合う位置に立壁3
5を形成したものについて説明した。しかし、高速かつ
流勢の強い潤滑油LOの流れを規制するために、排油口
21の近傍(合流路36)のみではなくタービン軸6の
近傍に各排油路32,33に仕切り34を1又は2以上
形成することも可能である。このように合流路36以外
に設けた仕切り34であっても,両排油路32,33か
ら流れてきた潤滑油(LO)同士が当たることなく排油
口21へ円滑に導くことができる。
【0019】このように本発明の仕切り34は、排油口
21の内部(合流路36)において、異なる方向の排油
路32,33からの潤滑油LOの流勢を止める作用又は
流勢を弱める作用があるため、一方の潤滑油LOが他方
の潤滑油LOを押し戻すことを防止ことができる。
【0020】なお、本発明は上記実施の形態にのみ限定
されるものではなく、高速かつ流勢の強い潤滑油の流れ
を規制するために、立壁35となる仕切り34を形成し
た実施の形態について説明してあるが、この立壁35の
仕切り34に代えて溝を形成することにより各潤滑油の
流れを排油口21へ導くように構成することも可能であ
り、そのため本発明の要旨を逸脱しない範囲内において
種々変更を加え得ることは勿論である。
【0021】
【発明の効果】上述したように、本発明の過給機の軸受
装置は、過給機下部へ排油されるときに、タービン側の
回転により排出される潤滑油と、コンプレッサ側の回転
により排出される潤滑油が合流する位置に形成した仕切
りによって、両方の潤滑油を排油口へ円滑に排油させる
ことができるので、一方の潤滑油が他方の潤滑油を押し
戻すことにより、潤滑油が過給機の隙間から流出するこ
とを阻止して、油漏れを防止することができる。
【0022】また、本発明の仕切りは、排油口の内部に
おいて、異なる方向の排油路からの潤滑油の流勢を止め
る作用又は流勢を弱める作用があるため、一方の潤滑油
が他方の潤滑油を押し戻すという不具合を解消すること
ができ、この潤滑油の油漏れを防止することができる、
等の優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の過給機の軸受装置を示す側断面図であ
る。
【図2】排油口と仕切り部分を示す断面図であり、
(a)は図1のII−II線拡大断面図、(b)はこの図
(a)のb−b線拡大断面図である。
【図3】従来の過給機のスラスト軸受装置を示す側断面
図である。
【図4】排油口部分を示す、図3のIV−IV線拡大断面図
である。
【符号の説明】
1 タービン車室 2 コンプレッサ車室 3 軸受車室 6 タービン軸 21 排油口 26 タービン軸貫通孔 31 給油孔 32 排油路(タービン側) 33 排油路(コンプレッサ側) 34 仕切り 35 立壁 36 合流路 LO 潤滑油
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G005 EA04 EA16 FA31 FA33 FA45 GB40 GB56 GB82 3J011 JA02 KA04 MA03 MA23

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タービン車室(1)とコンプレッサ車室
    (2)とが軸受車室(3)を介して一体構造になった過
    給機の軸受装置において、 前記軸受車室(3)に設けた、潤滑油(LO)を注入す
    る給油孔(31)と、 前記軸受車室(3)のタービン軸貫通孔(26)の周辺
    部から排油口(21)に向けて、タービン側とコンプレ
    ッサ側それぞれに設けた排油路(32,33)と、 両排油路(32,33)と前記排油口(21)との間に
    設けた合流路(36)と、 該合流路(36)において、各排油路(32,33)か
    ら流れてきた潤滑油(LO)同士が当たらないように形
    成した仕切り(34)と、から成ることを特徴とする過
    給機の軸受装置。
  2. 【請求項2】 前記仕切り(34)が、前記軸受車室
    (3)の合流路(36)において、前記タービン側の排
    油路(32)と前記コンプレッサ側の排油路(33)が
    合流する位置に立壁(35)を形成したものである、こ
    とを特徴とする請求項1の過給機の軸受装置。
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