JP2007224900A - Supercharger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は過給機に関する。 The present invention relates to a supercharger.
過給機はその基本構成としてタービンとコンプレッサとを備え、タービンは、エンジンの排気ガスにより回転駆動されるタービンインペラを有し、コンプレッサは、タービンインペラの回転により回転駆動されるコンプレッサインペラを有している。また、回転駆動力をタービンからコンプレッサへ伝達するために、タービンインペラとコンプレッサを連結する回転軸が過給機に備えられる。 The turbocharger includes a turbine and a compressor as its basic configuration, the turbine has a turbine impeller that is rotationally driven by engine exhaust gas, and the compressor has a compressor impeller that is rotationally driven by the rotation of the turbine impeller. ing. Further, in order to transmit the rotational driving force from the turbine to the compressor, the turbocharger is provided with a rotating shaft that connects the turbine impeller and the compressor.
このような構成により、エンジンの排気ガスによりタービンインペラを回転させ、それと同時に、コンプレッサインペラも回転駆動され、圧縮空気がコンプレッサからエンジンに供給されることになる。これにより、エンジンに自然吸気以上の過給状態をもたらし、エンジンを高出力状態にする。 With such a configuration, the turbine impeller is rotated by the exhaust gas of the engine, and at the same time, the compressor impeller is also rotationally driven, and compressed air is supplied from the compressor to the engine. As a result, the engine is brought into a supercharged state that is higher than that of natural intake, and the engine is put into a high output state.
上記回転軸を回転可能に支持するために、軸受構造が過給機のハウジング内部に組み込まれており、この軸受構造のコンプレッサ側には、軸受構造に供給された潤滑油がコンプレッサ側へ漏れることを防止するオイルシール構造が組み込まれている。 In order to rotatably support the rotating shaft, a bearing structure is incorporated inside the turbocharger housing, and the lubricant supplied to the bearing structure leaks to the compressor side of the bearing structure on the compressor side. An oil seal structure is incorporated to prevent this.
このような軸受構造及びオイルシール構造は、例えば特許文献1に開示されている。
図7は、特許文献1の過給機の全体構成を示す縦断面図であり、図8は、図7の部分拡大図であり軸受構造及びオイルシール構造を示している。
Such a bearing structure and an oil seal structure are disclosed in Patent Document 1, for example.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of the supercharger of Patent Document 1, and FIG. 8 is a partially enlarged view of FIG. 7 showing a bearing structure and an oil seal structure.
図8に示すように、この軸受構造は、回転軸31に固定されているスラストブッシュ33と、このスラストブッシュ33のコンプレッサ側に位置し軸受ハウジング35に固定されている正スラスト軸受37と、スラストブッシュ33のタービン側に位置し軸受ハウジング35に固定されている反スラスト軸受39と、を有する。また、軸受構造は、タービン側とコンプレッサ側にそれぞれ設けられるジャーナル軸受41を有する。
正スラスト軸受37及び反スラスト軸受39は、スラストブッシュ33を介して回転軸31から軸方向荷重を受け、ジャーナル軸受41は回転軸31から半径方向荷重を受ける。
As shown in FIG. 8, this bearing structure includes a
The positive thrust bearing 37 and the anti-thrust bearing 39 receive an axial load from the rotating
上述の軸受構造に潤滑油を供給するために、ハウジングには油路43が形成され、正スラスト軸受37には、この油路43と連通しそのパッド面にのみ開口する専用油路45が形成されている。
油路43および専用油路45を通してパッド面に供給された潤滑油が、コンプレッサ側へ漏れ出すのを防止するために、軸受構造のコンプレッサ側にはオイルシール構造が設けられている。
In order to supply lubricating oil to the bearing structure described above, an
In order to prevent the lubricating oil supplied to the pad surface through the
このオイルシール構造は、正スラスト軸受37のコンプレッサ側にて回転軸31に嵌合した油切り部材47を有する。
油切り部材47において、タービン側の端部にはフランジ部47aが形成されており、コンプレッサ側の外周面には周方向にリング溝47bが1本形成されている。リング溝47bには環状のシール部材49が嵌合している。シール部材49は、例えば金属で形成されている。
This oil seal structure has an
In the
また、オイルシール構造は、正スラスト軸受37のタービン側にて、ハウジングに固定されたオイルディフェンサプレート51をさらに有する。
このオイルディフェンサプレート51は、例えば円板状の薄板であり、下部がタービン側へ折り起こされた形状を持ち、正スラスト軸受37を潤滑した後の潤滑油を排油口55へ導く。
The oil seal structure further includes an
The
さらに、オイルシール構造は、オールディフェンサプレート51のコンプレッサ側にてハウジング35に固定されているシールハウジング53を有する。このシールハウジング53は、シール部材49に接触する位置まで半径方向外側から半径方向内側へ延びて、上述のシール部材49と周方向にわたって接触している。
これにより、潤滑油がシールハウジング53からコンプレッサ側へ漏れることが防止される。
This prevents the lubricating oil from leaking from the
特許文献1のオイルシール構造では、シール部材49が環状であるため、これをリング溝47bに取り付けるには、リング溝47bに半径方向外側から嵌め込まなければならない。また、シールハウジング53を過給機に組み込む前に、シール部材49を取り付ける必要があり、後からシール部材49を取り付けることができないため、不便である。
このように、特許文献1では、シール部材49の取り付け時の作業性が悪い。
また、特許文献1のオイルシール構造よりもさらにシール性の高い構造が望まれる。
In the oil seal structure of Patent Document 1, since the
Thus, in patent document 1, workability | operativity at the time of attachment of the sealing
Further, a structure with higher sealing performance than the oil seal structure of Patent Document 1 is desired.
そこで、本発明の目的は、シール部材の取り付け時の作業性をさらに改善でき、オイルシール構造のシール性をさらに高めることができる過給機を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a supercharger that can further improve the workability at the time of attaching a seal member and further enhance the sealability of the oil seal structure.
上記目的を達成するため、本発明によると、排気ガスにより回転駆動されるタービンインペラと、該タービンインペラの回転により回転駆動され空気を圧縮するコンプレッサインペラと、タービンインペラとコンプレッサインペラとを連結する回転軸と、該回転軸を回転可能に支持する軸受構造が内部に組み込まれたハウジングと、を備え、前記軸受構造のコンプレッサ側には、前記軸受構造に供給された潤滑油がコンプレッサ側へ漏れることを防止するオイルシール構造が組み込まれている過給機であって、該オイルシール構造は、前記回転軸に固定された油切り部材と、該油切り部材の半径方向外側にて油切り部材を囲むように前記ハウジングに固定されているシールハウジングと、油切り部材とシールハウジングとの間に配置されている環状のシール部材と、を有し、前記油切り部材は、軸方向と垂直な断面においてほぼ円形状の外縁が形成されている部分をそのコンプレッサ側先端部に有しており、さらに、油切り部材は、そのコンプレッサ側先端に形成され前記外縁の半径が該外縁の他の部分より小さくなっている外縁縮径部を有し、前記シール部材は前記外縁縮径部に嵌合しており、前記シールハウジングには、軸方向と垂直な断面の中心部に前記油切り部材が通っている開口が形成されており、さらに、前記シールハウジングは、前記開口を形成する半径方向の内縁にて前記シール部材と接触することで、潤滑油がコンプレッサ側に漏れるのを防止している、ことを特徴とする過給機が提供される。 To achieve the above object, according to the present invention, a turbine impeller that is rotationally driven by exhaust gas, a compressor impeller that is rotationally driven by the rotation of the turbine impeller, and compresses air, and a rotation that connects the turbine impeller and the compressor impeller And a housing in which a bearing structure that rotatably supports the rotating shaft is incorporated, and the lubricating oil supplied to the bearing structure leaks to the compressor side on the compressor side of the bearing structure An oil seal structure in which an oil seal structure is incorporated, wherein the oil seal structure includes an oil drain member fixed to the rotating shaft, and an oil drain member on a radially outer side of the oil drain member. A seal housing fixed to the housing so as to surround, and disposed between the oil draining member and the seal housing. The oil draining member has a portion where a substantially circular outer edge is formed in the cross section perpendicular to the axial direction at the tip end portion on the compressor side. The member has an outer edge reduced diameter portion which is formed at the compressor side tip and has a radius of the outer edge smaller than other portions of the outer edge, and the seal member is fitted to the outer edge reduced diameter portion, In the seal housing, an opening through which the oil draining member passes is formed at the center of a cross section perpendicular to the axial direction, and further, the seal housing is formed at the radial inner edge forming the opening. A turbocharger characterized in that the lubricant is prevented from leaking to the compressor side by contacting with the seal member.
上記過給機は、油切り部材のコンプレッサ側先端に形成されている外縁縮径部にシール部材が嵌合するように構成されているので、過給機の組み立て時に、コンプレッサ側から軸方向にシール部材を移動させるだけで油切り部材の外縁縮径部に嵌合させることができる。また、軸方向にシール部材を移動させるだけで、シール部材を取り付けることができるので、シールハウジングを組み込んだ後でも、シール部材を取り付けることができる。
従って、上記過給機では、シール部材の取り付け作業を従来よりもさらに簡単にすることができる。
Since the turbocharger is configured so that the seal member is fitted to the outer edge reduced diameter portion formed at the compressor side tip of the oil draining member, the turbocharger is axially moved from the compressor side when the turbocharger is assembled. It is possible to fit the outer edge reduced diameter portion of the oil draining member simply by moving the seal member. Further, since the seal member can be attached only by moving the seal member in the axial direction, the seal member can be attached even after the seal housing is assembled.
Therefore, in the supercharger, the attaching operation of the seal member can be further simplified than before.
本発明の好ましい実施形態によると、前記油切り部材は、タービン側から該外縁縮径部と軸方向に結合し前記外縁の半径が外縁縮径部より大きくなっている外縁拡径部を有する。 According to a preferred embodiment of the present invention, the oil draining member has an outer edge enlarged diameter portion which is coupled to the outer edge reduced diameter portion in the axial direction from the turbine side and has a radius of the outer edge larger than that of the outer edge reduced diameter portion.
このように、油切り部材は、タービン側から外縁縮径部と軸方向に結合する外縁拡径部を有するので、外縁縮径部と外縁拡径部との段差が形成される。この段差により、外縁縮径部に嵌合したシール部材の軸方向の位置決めをすることができる。 Thus, since the oil draining member has the outer edge enlarged diameter portion that is axially coupled to the outer edge reduced diameter portion from the turbine side, a step between the outer edge reduced diameter portion and the outer edge enlarged diameter portion is formed. With this step, the seal member fitted to the outer edge reduced diameter portion can be positioned in the axial direction.
本発明の実施形態によると、上記目的を達成するため、上記過給機において、前記シールハウジングは、そのコンプレッサ側先端に形成され前記内縁の半径が該内縁の他の部分より大きくなっている内縁拡径部と、タービン側から該内縁拡径部と軸方向に結合し前記内縁の半径が内縁拡径部より小さくなっている内縁縮径部と、を有し、前記シール部材の半径方向の外縁は、前記内縁縮径部の内縁の半径よりも大きい半径を持ち、前記内縁拡径部の内縁と接触している。 According to an embodiment of the present invention, in order to achieve the above object, in the supercharger, the seal housing is formed at an end on the compressor side, and an inner edge having a radius of the inner edge larger than other portions of the inner edge. An enlarged diameter portion, and an inner edge reduced diameter portion that is axially coupled to the inner edge enlarged diameter portion from the turbine side and has a radius of the inner edge smaller than that of the inner edge enlarged diameter portion. The outer edge has a radius larger than the radius of the inner edge of the inner edge reduced diameter portion, and is in contact with the inner edge of the inner edge enlarged diameter portion.
この構成では、シール部材の半径方向の外縁は、シールハウジングの内縁縮径部の内縁の半径よりも大きい半径を持ち、シールハウジングの内縁拡径部の内縁と接触しているので、シールハウジングの内縁縮径部と、油切り部材における外縁縮径部よりもタービン側の部分(例えば、上記外縁拡径部)との隙間を通って軸方向にコンプレッサ側へ流れてきた潤滑油は、この隙間を塞ぐように軸方向と垂直な方向に延びているシール部材に確実に阻まれることになる。また、上記構成では、シールハウジングの内縁縮径部があることにより、潤滑油が漏れる原因となる隙間が狭くなり、潤滑油が漏れにくくなる。
従って、軸受構造からコンプレッサ側へ流れてきた潤滑油をより確実にブロックすることができ、潤滑油に対するコンプレッサ側へのシール性を、従来よりもさらに高めることができる。
In this configuration, the radially outer edge of the seal member has a radius larger than the radius of the inner edge of the inner edge reduced diameter portion of the seal housing and is in contact with the inner edge of the inner edge enlarged portion of the seal housing. The lubricating oil that has flowed axially toward the compressor side through the gap between the inner edge reduced diameter portion and the portion on the turbine side of the oil removing member that is closer to the turbine than the outer edge reduced diameter portion (for example, the outer edge enlarged diameter portion) Thus, the sealing member is surely blocked by the seal member extending in the direction perpendicular to the axial direction so as to close the gap. Moreover, in the said structure, since there exists an inner edge reduced diameter part of a seal housing, the clearance gap which causes lubricating oil to leak becomes narrow, and lubricating oil becomes difficult to leak.
Therefore, the lubricating oil flowing from the bearing structure to the compressor side can be more reliably blocked, and the sealing performance of the lubricating oil to the compressor side can be further enhanced than before.
本発明の好ましい実施形態によると、前記オイルシール構造は、前記シール部材を一定位置に保持する保持部材を有する。 According to a preferred embodiment of the present invention, the oil seal structure has a holding member that holds the seal member in a fixed position.
この保持部材により、シール部材を一定位置に保持することができる。 With this holding member, the seal member can be held at a fixed position.
本発明の好ましい実施形態によると、上記過給機において、前記オイルシール構造は、前記シール部材を一定位置に保持する保持部材を有し、該保持部材のタービン側端面が前記シール部材のコンプレッサ側端面に接触することで、前記シール部材を該タービン側端面と前記油切り部材の外縁拡径部との間に保持している。 According to a preferred embodiment of the present invention, in the supercharger, the oil seal structure includes a holding member that holds the seal member in a fixed position, and a turbine side end surface of the holding member is a compressor side of the seal member. By contacting the end surface, the seal member is held between the turbine side end surface and the outer edge enlarged diameter portion of the oil draining member.
この構成により、油切り部材の外縁縮径部に嵌合されたシール部材を、保持部材のタービン側端面と前記油切り部材の外縁拡径部との間に確実に保持することができる。また、保持部材の外径を油切り部材の外縁拡径部より大きくすることにより、潤滑油が漏れ難くなる。さらに、シールハウジングの内縁拡径部の軸方向位置と保持部材外径の軸方向位置をオーバーラップさせることにより、内縁拡径部と保持部材との間にできる隙間を小さくすることが可能になり、その結果、潤滑油が漏れ難くなる。 With this configuration, the seal member fitted to the outer edge reduced diameter portion of the oil draining member can be reliably held between the turbine side end surface of the holding member and the outer edge enlarged diameter portion of the oil draining member. Moreover, it becomes difficult to leak lubricating oil by making the outer diameter of a holding member larger than the outer edge enlarged diameter part of an oil draining member. Further, by overlapping the axial position of the inner edge enlarged diameter portion of the seal housing and the axial position of the holding member outer diameter, it is possible to reduce the gap formed between the inner edge enlarged diameter portion and the holding member. As a result, the lubricating oil is difficult to leak.
本発明の好ましい実施形態によると、前記保持部材は、前記コンプレッサインペラである。 According to a preferred embodiment of the present invention, the holding member is the compressor impeller.
コンプレッサインペラを上記保持部材として利用するので、新たな部材を設けることなく、シール部材を一定位置に保持することができる。 Since the compressor impeller is used as the holding member, the seal member can be held at a fixed position without providing a new member.
また、本発明の好ましい実施形態によると、前記保持部材は、前記コンプレッサインペラと前記シール部材との間に設けられている。 According to a preferred embodiment of the present invention, the holding member is provided between the compressor impeller and the seal member.
このように、保持部材を前記コンプレッサインペラと前記シール部材との間に設けることで、シール部材を一定位置に保持できる。 Thus, by providing the holding member between the compressor impeller and the seal member, the seal member can be held at a fixed position.
本発明の好ましい実施形態によると、前記保持部材は、前記コンプレッサインペラと前記シール部材との間に設けられたスリーブである。 According to a preferred embodiment of the present invention, the holding member is a sleeve provided between the compressor impeller and the seal member.
このように、スリーブをコンプレッサインペラとシール部材との間に設けることで、シール部材を一定位置に保持することができる。 Thus, the seal member can be held at a fixed position by providing the sleeve between the compressor impeller and the seal member.
本発明の別の実施形態によると、前記回転軸の回転を補助する電動機をさらに備え、該電動機のロータを、前記保持部材として、前記コンプレッサインペラと前記シール部材との間に配置している。 According to another embodiment of the present invention, an electric motor for assisting the rotation of the rotating shaft is further provided, and a rotor of the electric motor is disposed between the compressor impeller and the seal member as the holding member.
このように、電動機のロータを、保持部材として、コンプレッサインペラとシール部材との間に配置することで、シール部材を一定位置に保持することができる。 Thus, the sealing member can be held at a fixed position by arranging the rotor of the electric motor as a holding member between the compressor impeller and the sealing member.
上述のように本発明では、油切り部材のコンプレッサ側先端に形成されている外縁縮径部にシール部材が嵌合するように構成されているので、過給機の組み立て時に、コンプレッサ側から軸方向にシール部材を移動させるだけで油切り部材の外縁縮径部に嵌合させることができ、シール部材の取り付け作業を従来よりもさらに簡単にすることができる。
また、本発明では、シール部材の半径方向の外縁は、シールハウジングの内縁縮径部の内縁の半径よりも大きい半径を持ち、シールハウジングの内縁拡径部の内縁と接触しているので、シールハウジングの内縁縮径部と油切り部材の外縁拡径部との隙間を通って軸方向にコンプレッサ側へ流れてきた潤滑油は、この隙間を塞ぐように軸方向と垂直な方向に延びているシール部材に確実に阻まれることになる。従って、軸受構造からコンプレッサ側へ流れてきた潤滑油をより確実にブロックすることができ、潤滑油に対するコンプレッサ側へのシール性を、従来よりもさらに高めることができる。
As described above, according to the present invention, the seal member is configured to be fitted to the outer edge reduced diameter portion formed at the compressor-side tip of the oil draining member. By simply moving the seal member in the direction, it can be fitted to the outer edge reduced diameter portion of the oil draining member, and the attaching operation of the seal member can be further simplified as compared with the conventional case.
Further, in the present invention, the radial outer edge of the seal member has a radius larger than the radius of the inner edge of the inner edge reduced diameter portion of the seal housing and is in contact with the inner edge of the inner edge enlarged diameter portion of the seal housing. The lubricating oil that has flowed to the compressor side in the axial direction through the gap between the inner edge reduced diameter portion of the housing and the outer edge enlarged diameter portion of the oil removing member extends in a direction perpendicular to the axial direction so as to close the gap. The seal member is surely obstructed. Therefore, the lubricating oil flowing from the bearing structure to the compressor side can be more reliably blocked, and the sealing performance of the lubricating oil to the compressor side can be further enhanced than before.
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、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。 A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図1は、本発明の実施形態による過給機を軸方向に切った縦断面図であり、過給機の全体構成を示している。図1に示すように、本実施形態による過給機10は、排気ガスにより回転駆動されるタービンインペラ1と、タービンインペラ1の回転により回転駆動され空気を圧縮するコンプレッサインペラ3と、タービンインペラ1とコンプレッサインペラ3とを連結する回転軸5と、該回転軸5を回転可能に支持する軸受構造が内部に組み込まれたハウジング7と、を備える。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view in which a supercharger according to an embodiment of the present invention is cut in the axial direction, and shows the overall configuration of the supercharger. As shown in FIG. 1, a
ハウジング7は、図1の例では、タービンインペラ1を内部に収容するタービンハウジング8、及び、コンプレッサインペラ3を内部に収容するコンプレッサハウジング9と分離している軸受ハウジングである。しかし、本発明によると、軸受構造を内部に収容するハウジングは、タービンハウジング及びコンプレッサハウジングの少なくともいずれかと一体的に形成されたハウジングであってもよい。
In the example of FIG. 1, the
図1に示すように、軸受構造は、回転軸5に固定されているスラストブッシュ11と、このスラストブッシュ11のコンプレッサ側に位置し軸受ハウジング7に固定されている正スラスト軸受13と、スラストブッシュ11のタービン側に位置し軸受ハウジング7に固定されている反スラスト軸受15と、を有する。また、軸受構造は、タービン側とコンプレッサ側にそれぞれ設けられるジャーナル軸受17を有する。これら軸受の役割は図7及び図8を参照して上述した従来の場合と同様である。
As shown in FIG. 1, the bearing structure includes a
上述の軸受構造に潤滑油を供給するために、ハウジング7には油路19が形成され、正スラスト軸受13には、この油路19と連通しパッド面に開口する専用油路20が形成されている。
油路19および専用油路20を通してパッド面に供給された潤滑油が、コンプレッサ側へ漏れ出ないように、軸受構造のコンプレッサ側には、オイルシール構造が組み込まれている。
In order to supply lubricating oil to the above-described bearing structure, an
An oil seal structure is incorporated on the compressor side of the bearing structure so that the lubricating oil supplied to the pad surface through the
図2に示すように、このオイルシール構造は、回転軸5に固定された油切り部材21と、該油切り部材21の半径方向外側にて油切り部材21を囲むようにハウジング7に固定されているシールハウジング25と、油切り部材21とシールハウジング25との間に配置されている環状のシール部材23と、を有する。なお、回転軸5の回転に悪影響を与えなければ、油切り部材21の軸方向と垂直な断面の外縁は、軸方向に関して部分的には完全な円形でなくてもよい。また、シール部材23は、例えば金属で形成されている。
As shown in FIG. 2, this oil seal structure is fixed to the
油切り部材21は、軸方向と垂直な断面においてほぼ円形状の外縁が形成されている部分21a、21bをそのコンプレッサ側先端部に有している。
特に、本実施形態によると、油切り部材21は、そのコンプレッサ側先端に形成されその半径方向の外縁の半径が該外縁の他の部分よりも小さくなっている外縁縮径部21aを有する。
そして、この油切り部材21のコンプレッサ側先端の外縁縮径部21aにシール部材23が嵌合している。
The
In particular, according to the present embodiment, the
The
上述の構成を持つ過給機10の組み立てについて、図1及び図2を参照して説明する。過給機10の各部材を、次の順序(1)〜(10)で軸受ハウジング7に組み込むことができる。
(1)ジャーナル軸受17を、軸受ハウジング7へコンプレッサ側から挿入して、軸受ハウジング7に取り付ける。
(2)軸受ハウジング7に取り付けたジャーナル軸受17に、タービンインペラ1と一体となった回転軸5を、タービン側から挿入する。
(3)反スラスト軸受15を、コンプレッサ側から回転軸5に通して、軸受ハウジング7に固定する。
(4)スラストブッシュ11を、コンプレッサ側から回転軸5に通して、回転軸5に取り付ける。
(5)正スラスト軸受13を、コンプレッサ側から回転軸5に通して、軸受ハウジング7に固定する。
(6)油切り部材21を、コンプレッサ側から回転軸5に通して、回転軸5に取り付ける。
(7)シールハウジング25を、コンプレッサ側から回転軸5に通して、軸受ハウジング7に固定する。
(8)シール部材23を、コンプレッサ側から回転軸5に通して、油切り部材21の外縁縮径部21aに嵌める。
(9)コンプレッサインペラ3を、コンプレッサ側から回転軸5に通して、回転軸5に取り付ける。
(10)ナット24を、コンプレッサ側から回転軸5に取り付けて、このナット24で、スラストブッシュ11、油切り部材21及びコンプレッサインペラ3を回転軸5に締め付けて固定する。
The assembly of the
(1) The journal bearing 17 is inserted into the bearing
(2) The
(3) The
(4) The
(5) The
(6) The
(7) The
(8) The
(9) The
(10) A
このように、過給機10を組み立てることができるので、過給機10の組み立て時に、コンプレッサ側から軸方向にシール部材23を移動させるだけで、油切り部材21のコンプレッサ側先端に形成された外縁縮径部21aにシール部材23が嵌合するように、油切り部材21に取り付けることができる。
従って、シール部材23の取り付け作業を従来よりもさらに簡単にすることができる。
Thus, since the
Therefore, the attaching operation of the
また、油切り部材21のコンプレッサ側先端の外縁の角を削り取る肩加工を行うことにより外縁縮径部21aを形成し、この外縁縮径部21aにシール部材23を取り付けている。従って、図4の従来例のように油切り部材21の中間部分に溝を形成する溝加工を行う必要がなく、溝加工よりも簡単な肩加工で済む。よって、シール部材23の取付部分の加工が従来よりも簡単になる。
Further, the outer edge reduced
好ましくは、油切り部材21は、タービン側から外縁縮径部21aと軸方向に結合し外縁縮径部21aより外縁の半径が大きくなっている外縁拡径部21bを有する。
Preferably, the
このように、油切り部材21は、タービン側から外縁縮径部21aと軸方向に結合する外縁拡径部21bを有するので、外縁縮径部21aと外縁拡径部21bとの段差が形成される。この段差により、外縁縮径部21aに嵌合したシール部材23の軸方向の位置決めをすることができる。すなわち、外縁縮径部21aに嵌合したシール部材23は、油切り部材21の外縁拡径部21bに軸方向から接触することによって軸方向に位置決めされる。
Thus, since the
また、図2の例では、油切り部材21と正スラスト軸受13を分離して、別個の部材としてるが、油切り部材21とスラストブッシュ11とを一体的に形成してもよい。この場合には、部品点数が減り構成が簡単になる。
油切り部材21のその他の構成は、図4の従来例と同様であってよい。
In the example of FIG. 2, the
The other structure of the
一方、ハウジング7に固定されているシールハウジング25には、軸方向と垂直な断面の中心部に油切り部材21が通っている開口が形成されている。この開口は、コンプレッサ側先端部において、ほぼ円形状であってよい。
そして、シールハウジング25は、上記開口を形成する半径方向の内縁にてシール部材23と周方向にわたって接触することで、潤滑油がコンプレッサ側に漏れるのを防止している。
このシールハウジング25は、コンプレッサ側先端に形成され半径方向の上記内縁の半径が該内縁の他の部分より大きくなっている内縁拡径部25aと、タービン側から該内縁拡径部25aと軸方向に結合し内縁拡径部25aより内縁の半径が小さくなっている内縁縮径部25bと、を有する。
On the other hand, the
The
The
特に、本実施形態によると、シール部材23の半径方向の外縁は、内縁縮径部25bの内縁の半径よりも大きい半径を持ち、内縁拡径部25aの内縁と周方向にわたって接触している。
言い換えると、潤滑油は、シールハウジング25の内縁縮径部25bと油切り部材21の外縁拡径部21bとの隙間を通って軸方向にコンプレッサ側へ流れてくるが、シール部材23が、この隙間を塞ぐように軸方向と垂直な方向に延びている。従って、この隙間を通ってコンプレッサ側へ流れてきた潤滑油は、シール部材23により確実に阻まれるので、潤滑油に対するコンプレッサ側へのシール性をさらに高めることができる。また、シールハウジング25の内縁縮径部25bにより、内縁縮径部25bと外縁拡径部21bとの間に形成される隙間を狭くできるので、この隙間から潤滑油が漏れることが抑制され、潤滑油が漏れ難くなる。
In particular, according to the present embodiment, the outer edge in the radial direction of the
In other words, the lubricating oil flows axially toward the compressor through the gap between the inner edge reduced
また、本実施形態によると、コンプレッサインペラ3のタービン側端面3aがシール部材23のコンプレッサ側端面23aに接触しており、これにより、シール部材23をタービン側端面3aと油切り部材21の外縁拡径部21bとの間に挟み込んで保持している。
このように、本実施形態によると、新たな部材を用意せずに、既存のコンプレッサインペラのタービン側端面3aを利用してシール部材23を保持することができる。従って、油切り部材21のコンプレッサ側先端を、シール部材23の取り付け箇所である外縁縮径部21aとして形成しても、既存のコンプレッサインペラ3のタービン側端面3aを利用してシール部材23を確実に保持することができる。
Further, according to the present embodiment, the turbine-
Thus, according to the present embodiment, the
なお、図2の例のように、好ましくは、コンプレッサインペラ3のタービン側端面3aと、油切り部材21のコンプレッサ側端面21cは、共に軸方向と垂直な方向に延びており、互いに軸方向に接触している。これにより、シール部材23を安定して保持することができる。
2, the turbine
このように、コンプレッサインペラ3は、シール部材23を一定位置に保持する保持部材として機能するが、他の部材を保持部材として過給機に設けてもよい。
好ましくは、保持部材は、コンプレッサインペラ3とシール部材23との間に設けられる。
Thus, although the
Preferably, the holding member is provided between the
例えば、保持部材は、コンプレッサインペラ3とシール部材23との間に設けられた筒状のスリーブである。
図3は、このスリーブ26が設けられている場合の過給機10’を示す縦断面図であり、図4は、シール部材23付近の構成を示す図3の部分拡大図である。
図4に示すように、スリーブ26のタービン側端面26aがシール部材23のコンプレッサ側端面23aに接触しており、これにより、シール部材23をスリーブ26のタービン側端面26aと油切り部材21の外縁拡径部21bとの間に挟み込んで保持することができる。
また、より潤滑油が漏れ難くなるように、次の構成を採用してもよい。保持部材26の外径を油切り部材21の外縁拡径部21bより大きくすることにより、言い換えると、保持部材26の半径方向外縁を、外縁拡径部21bの半径方向外縁の位置よりも半径方向外側に位置させることにより、潤滑油が通過する可能性のある経路が複雑になり、潤滑油が漏れ難くなる。さらに、シールハウジング25の内縁拡径部25aの軸方向位置と保持部材26外径の軸方向位置をオーバーラップさせることにより、言い換えると、内縁拡径部25aのコンプレッサ側先端を、保持部材26における半径方向外縁のタービン側先端よりもコンプレッサに近接させて、内縁拡径部25aと保持部材26の半径方向外縁とを軸方向位置に関してオーバーラップさせることにより、潤滑油漏れの原因となる隙間(この場合、内縁拡径部25aの半径方向内縁と保持部材26の半径方向外縁との間の隙間)を小さくできる。その結果、潤滑油が漏れ難くなる。
なお、図4の例のように、好ましくは、スリーブ26のタービン側端面26aと、油切り部材21のコンプレッサ側端面21cは、共に軸方向と垂直な方向に延びており、互いに軸方向に接触している。これにより、シール部材23を安定して保持することができる。
図3、図4における過給機10’の他の構成は図1、図2の場合と同様である。
For example, the holding member is a cylindrical sleeve provided between the
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the
As shown in FIG. 4, the turbine-side end surface 26 a of the
Moreover, you may employ | adopt the following structure so that lubricating oil may become difficult to leak. By making the outer diameter of the holding
4, the turbine
Other configurations of the
また、過給機が回転軸5の回転を補助する電動機をさらに備える場合には、この電動機のロータを保持部材として、コンプレッサインペラ3とシール部材23との間に配置してもよい。
図5は、電動機27が組み込まれている場合の過給機10’’を示す縦断面図であり、図6は、シール部材23付近の構成を示す図5の部分拡大図である。
電動機27は、回転軸5に固定されたロータ28と、ロータ28の半径方向外側に設けられたステータ29とを含む。ロータ28は、周方向に配置された複数の永久磁石からなり、ステータ29は、周方向に複数配置したコイルからなる。図示しない電力供給ラインにより過給機10’’外部からステータ29へ電力を供給して、回転軸5の回転を補助する。
図6に示すように、ロータ28のタービン側端面28aがシール部材23のコンプレッサ側端面23aに接触しており、これにより、シール部材23をロータ28のタービン側端面28aと油切り部材21の外縁拡径部21bとの間に挟み込んで保持することができる。
なお、図6の例のように、好ましくは、ロータ28のタービン側端面28aと、油切り部材21のコンプレッサ側端面21cは、共に軸方向と垂直な方向に延びており、互いに軸方向に接触している。これにより、シール部材23を安定して保持することができる。
図5、図6における過給機10’’の他の構成は図1、図2の場合と同様である。なお、図5、図6において、軸受ハウジング7は、破線Aで示すように分割されている部材を互いに結合して形成される。
When the supercharger further includes an electric motor that assists the rotation of the
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the
The
As shown in FIG. 6, the turbine-side end surface 28 a of the
6, the turbine
Other configurations of the
以上のように、上述の実施形態による過給機では、油切り部材のコンプレッサ側先端に形成されている外縁縮径部にシール部材が嵌合されているので、過給機の組み立て時に、コンプレッサ側から軸方向にシール部材を移動させるだけで油切り部材を取り付けることができ、シール部材の取り付け作業を従来よりもさらに簡単にすることができる。
また、上述の実施形態による過給機は、シールハウジングの内縁縮径部と油切り部材の外縁拡径部との隙間を通って軸方向にコンプレッサ側へ流れてきた潤滑油が、この隙間を塞ぐように軸方向と垂直な方向に延びているシール部材に阻まれるように構成されている。従って、軸受構造からコンプレッサ側へ流れてきた潤滑油をより確実にブロックすることができ、潤滑油に対するコンプレッサ側へのシール性を、従来よりもさらに高めることができる。
As described above, in the supercharger according to the above-described embodiment, the seal member is fitted to the outer edge reduced diameter portion formed at the compressor-side tip of the oil draining member. The oil draining member can be attached only by moving the seal member in the axial direction from the side, and the attaching operation of the seal member can be further simplified as compared with the conventional art.
Further, in the supercharger according to the above-described embodiment, the lubricating oil that has flowed in the axial direction through the gap between the inner edge reduced diameter portion of the seal housing and the outer edge enlarged diameter portion of the oil draining member passes through this gap. It is configured to be blocked by a seal member extending in a direction perpendicular to the axial direction so as to close. Therefore, the lubricating oil flowing from the bearing structure to the compressor side can be more reliably blocked, and the sealing performance of the lubricating oil to the compressor side can be further enhanced than before.
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, Of course, a various change can be added in the range which does not deviate from the summary of this invention.
1 タービンインペラ
3 コンプレッサインペラ
3a コンプレッサインペラのタービン側端面
5 回転軸
7 ハウジング(軸受ハウジング)
8 タービンハウジング
9 コンプレッサハウジング
10、10’、10’’ 過給機
11 スラストブッシュ
13 正スラスト軸受
15 反スラスト軸受
17 ジャーナル軸受
19 油路
20 専用油路
21 油切り部材
21a 外縁縮径部
21b 外縁拡径部
21c 油切り部材のコンプレッサ側端面
23 シール部材
23a シール部材のコンプレッサ側端面
25 シールハウジング
25a 内縁拡径部
25b 内縁縮径部
26 スリーブ
26a スリーブのタービン側端面
27 電動機
28 ロータ
28a ロータのタービン側端面
29 ステータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
8
Claims (9)
該オイルシール構造は、前記回転軸に固定された油切り部材と、該油切り部材の半径方向外側にて油切り部材を囲むように前記ハウジングに固定されているシールハウジングと、油切り部材とシールハウジングとの間に配置されている環状のシール部材と、を有し、
前記油切り部材は、軸方向と垂直な断面においてほぼ円形状の外縁が形成されている部分をそのコンプレッサ側先端部に有しており、
さらに、油切り部材は、そのコンプレッサ側先端に形成され前記外縁の半径が該外縁の他の部分より小さくなっている外縁縮径部を有し、
前記シール部材は前記外縁縮径部に嵌合しており、
前記シールハウジングには、軸方向と垂直な断面の中心部に前記油切り部材が通っている開口が形成されており、
さらに、前記シールハウジングは、前記開口を形成する半径方向の内縁にて前記シール部材と接触することで、潤滑油がコンプレッサ側に漏れるのを防止している、ことを特徴とする過給機。 A turbine impeller that is rotationally driven by exhaust gas, a compressor impeller that is rotationally driven by the rotation of the turbine impeller, compresses air, a rotary shaft that connects the turbine impeller and the compressor impeller, and a rotary shaft that rotatably supports the rotary shaft. A housing in which the bearing structure is incorporated, and an oil seal structure for preventing the lubricating oil supplied to the bearing structure from leaking to the compressor side is incorporated on the compressor side of the bearing structure. A machine,
The oil seal structure includes an oil draining member fixed to the rotating shaft, a seal housing fixed to the housing so as to surround the oil draining member on a radially outer side of the oil draining member, and an oil draining member; An annular seal member disposed between the seal housing and
The oil draining member has a portion where a substantially circular outer edge is formed in a cross section perpendicular to the axial direction at the front end of the compressor side,
Furthermore, the oil draining member has an outer edge reduced diameter portion formed at the compressor-side tip and having a radius of the outer edge smaller than other portions of the outer edge,
The seal member is fitted to the outer edge reduced diameter portion,
In the seal housing, an opening through which the oil draining member passes is formed at the center of a cross section perpendicular to the axial direction,
Furthermore, the seal housing prevents the lubricating oil from leaking to the compressor side by contacting with the seal member at a radially inner edge forming the opening.
そのコンプレッサ側先端に形成され前記内縁の半径が該内縁の他の部分より大きくなっている内縁拡径部と、
タービン側から該内縁拡径部と軸方向に結合し前記内縁の半径が内縁拡径部より小さくなっている内縁縮径部と、を有し、
前記シール部材の半径方向の外縁は、前記内縁縮径部の内縁の半径よりも大きい半径を持ち、前記内縁拡径部の内縁と接触している、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の過給機。 The seal housing is
An inner edge enlarged diameter portion formed at the compressor side tip and having a radius of the inner edge larger than other portions of the inner edge;
An inner edge reduced diameter part which is coupled to the inner edge enlarged diameter part from the turbine side in the axial direction and the radius of the inner edge is smaller than the inner edge enlarged diameter part,
The outer edge in the radial direction of the seal member has a radius larger than the radius of the inner edge of the inner edge reduced diameter part, and is in contact with the inner edge of the inner edge enlarged diameter part. The listed supercharger.
該保持部材のタービン側端面が前記シール部材のコンプレッサ側端面に接触することで、前記シール部材を該タービン側端面と前記油切り部材の外縁拡径部との間に保持している、ことを特徴とする請求項2に記載の過給機。 The oil seal structure has a holding member that holds the seal member in a fixed position,
The turbine-side end surface of the holding member is in contact with the compressor-side end surface of the seal member, thereby holding the seal member between the turbine-side end surface and the outer edge enlarged diameter portion of the oil draining member. The supercharger according to claim 2, wherein
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