JP2010096120A - Bearing device for turbocharger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の車両に搭載されるターボチャージャ(過給器)の回転軸を支持する軸受装置に関する。 The present invention relates to a bearing device that supports a rotating shaft of a turbocharger (supercharger) mounted on a vehicle such as an automobile.
ターボチャージャは、エンジンからの排気ガスによってタービンを回転させ、その回転によってコンプレッサを駆動し、エンジンへの吸気用の空気を圧縮する装置である。このようなターボチャージャの回転軸は、転がり軸受により回転自在に支持されているが、回転数が非常に大きい(例えば毎分20万回)ので、転がり軸受のオイル潤滑が必要である。そこで、転がり軸受を保持するハウジングにオイル供給路を設けてエンジンオイルを流し込み、これを、転がり軸受にかける軸受装置が提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。 A turbocharger is a device that rotates a turbine by exhaust gas from an engine, drives a compressor by the rotation, and compresses air for intake to the engine. The rotating shaft of such a turbocharger is rotatably supported by a rolling bearing. However, since the rotational speed is very large (for example, 200,000 times per minute), oil lubrication of the rolling bearing is necessary. In view of this, there has been proposed a bearing device in which an oil supply path is provided in a housing that holds a rolling bearing, and engine oil is supplied to the rolling bearing (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、使用者がエンジンオイルの交換を怠ると、劣化により、エンジンオイル内にスラッジ等の異物が生成される。このような異物が、転がり軸受の軌道にかみ込まれると、異音等の不具合が発生する。また、そのような状態で使用すると、転がり軸受の寿命が短くなる。
かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、異物による転がり軸受の不具合発生を防止す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。
However, if the user neglects to change the engine oil, foreign matters such as sludge are generated in the engine oil due to deterioration. When such foreign matter is caught in the raceway of the rolling bearing, problems such as abnormal noise occur. Moreover, if it uses in such a state, the lifetime of a rolling bearing will become short.
In view of such a conventional problem, an object of the present invention is to provide a turbocharger bearing device that prevents the occurrence of problems in a rolling bearing due to foreign matter.
本発明のターボチャージャ用軸受装置は、両端にそれぞれタービン側インペラ及びコンプレッサ側インペラを有する回転軸を回転自在に支持する一対の転がり軸受と、前記転がり軸受を保持し、かつ、これらにエンジンオイルを導くオイル供給路を有するハウジングと、エンジンオイルの導入口を形成する内管部及びその外側の外管部を有し、前記内管部に導入されたエンジンオイルが前記内管部の外面側であって前記外管部の内面側を軸方向一方に移動し、さらに、前記外管部の外面側を軸方向他方に移動する迂回油路が構成され、この迂回油路の途中にオイルフィルタが介在するオイルフィルタ装置とを備えたものである。 A turbocharger bearing device according to the present invention includes a pair of rolling bearings rotatably supporting a rotating shaft having a turbine-side impeller and a compressor-side impeller at both ends, and holds the rolling bearing, and engine oil is supplied to them. A housing having an oil supply passage for guiding, an inner pipe portion that forms an inlet for engine oil, and an outer pipe portion on the outside of the housing; the engine oil introduced into the inner pipe portion on the outer surface side of the inner pipe portion; A bypass oil passage is configured to move the inner surface side of the outer tube portion in one axial direction, and further move the outer surface side of the outer tube portion in the other axial direction, and an oil filter is disposed in the middle of the bypass oil passage. And an intervening oil filter device.
上記のように構成されたターボチャージャ用軸受装置では、オイルフィルタによって異物を取り除くことができるので、異物による転がり軸受の不具合発生を防止することができる。また、オイルフィルタ装置は、エンジンオイルの導入口周辺に迂回油路を構成して設けられるので、占有スペースが小さい。 In the turbocharger bearing device configured as described above, the foreign matter can be removed by the oil filter, so that it is possible to prevent the rolling bearing from being defective due to the foreign matter. Further, since the oil filter device is provided with a bypass oil path around the engine oil inlet, the occupied space is small.
また、上記のターボチャージャ用軸受装置において、オイルフィルタは、円筒状であり、その軸方向にエンジンオイルが通過するものであってもよい。
この場合、オイルフィルタの軸方向への長さによって、一定の濾過効果を確保することができる。
In the turbocharger bearing device described above, the oil filter may be cylindrical, and the engine oil may pass in the axial direction thereof.
In this case, a certain filtration effect can be ensured by the length of the oil filter in the axial direction.
本発明のターボチャージャ用軸受装置によれば、オイルフィルタによって異物を取り除くことができるので、転がり軸受の不具合発生を防止し、長寿命化に寄与する。また、オイルフィルタ装置は、エンジンオイルの導入口周辺に迂回油路を構成して設けられるので、占有スペースが小さく、従って、コンパクトなターボチャージャ用軸受装置とすることができる。 According to the turbocharger bearing device of the present invention, foreign matter can be removed by the oil filter, so that troubles of the rolling bearing can be prevented and the life can be extended. Further, since the oil filter device is provided with a bypass oil passage around the engine oil introduction port, the occupied space is small, and therefore a compact turbocharger bearing device can be obtained.
図1は、本発明の一実施形態に係るターボチャージャ用軸受装置の断面図である。図において、回転軸1の両端にはそれぞれ、タービン側インペラ2及びコンプレッサ側インペラ3が取り付けられている。タービン側インペラ2はエンジンからの排気ガスによって回転し、その回転によってコンプレッサ側インペラ3が、エンジンへの吸気用の空気を圧縮する。回転軸1は、一対の転がり軸受(アンギュラ玉軸受)4,5によって、略筒状の内ハウジング6に、回転自在に取り付けられている。転がり軸受4,5の外輪には、圧縮ばね7の弾発力による予圧が、それぞれスリーブ8,9を介して軸方向に付与されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a turbocharger bearing device according to an embodiment of the present invention. In the figure, a turbine side impeller 2 and a
上記内ハウジング6は、外ハウジング10によって保持され、これら両者によって、転がり軸受4,5を保持するハウジング11が構成されている。外ハウジング10には、潤滑油としてのエンジンオイルを導くオイル供給路(詳細後述)及び排出用の排出口1b、並びに、冷却水を通すジャケット10aが形成されている。
また、外ハウジング10のタービン側端部10b近傍と回転軸1と間の径方向隙間を封止するために、回転軸1の外周の形成された周溝1aに、ピストンリング型のシール12が装着されている。
The
Further, in order to seal the radial gap between the vicinity of the
図2は、図1の一部を拡大した断面図である。図2において、矢印はエンジンオイルの流れる方向を示している。
図2において、外ハウジング10には、円柱状空間を成す取付孔10cが形成されている。この取付孔10cには、オイルフィルタ装置13が取り付けられている。オイルフィルタ装置13は、オイルフィルタカートリッジ14と、エンジンオイルの導入口を構成する内管部15とによって構成されている。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a part of FIG. In FIG. 2, the arrow indicates the direction in which engine oil flows.
In FIG. 2, the
オイルフィルタカートリッジ14は、有底円筒状(カップ状)のケース若しくは枠体としての外管部16(内管部15に対する外管部)と、その外周に取り付けられた円筒状のオイルフィルタ17とによって構成されている。オイルフィルタ17の軸方向両端は、外管部16から鍔状に突出して形成されている上下の支持部16aによって支持されている。支持部16aには、オイルを軸方向に通過させるための複数個の切り欠き又は孔が形成されている。また、オイルフィルタ17は、取付孔10cの内壁面と、外管部16との間に挟まれている。
The
一方、内管部15は、円筒状の管部15aと、すり鉢状の底部15bと、管部15aの上端から径方向外方へ広がる鍔部15cとを有している。管部15a及び底部15bは、外管部16の内壁との間に隙間を空けて、かつ、外管部16と同軸に配置されている。底部15bの中心には、孔15dが形成されている。鍔部15cは、ボルト18により、外ハウジング10に取り付けられている。
上記取付孔10cの底の中心には、孔10dが形成されている。この孔10dと連通するように、回転軸1の軸方向に平行に延びる横孔10eが形成されている。また、この横孔10eと連通して、径方向に縦孔10fが形成されている。
On the other hand, the
A
上記内管部15に導入されるエンジンオイルには送油ポンプ(図示せず。)によって油圧が与えられている。導入されたエンジンオイルは、底部15bの孔15dから出て、外管部16の底と内管部15との間の隙間を径方向外方へ通り抜ける。さらに、エンジンオイルは、外管部16の内面側の、内管部15との隙間を軸方向上向きに通り抜け、外管部16の上端から外側へ出る。外側へ出たエンジンオイルは、外管部16の外面側の、取付孔10cの内壁との隙間にあるオイルフィルタ17を軸方向下向きに通り抜け、取付孔10cの底面と外管部16との間の隙間を径方向内方へ移動する。そして、孔10dから横孔10eへ流出する。
The engine oil introduced into the
上記のようなオイルフィルタ装置13により、内管部15から排出されてから横孔10eへ流出するまでの間に、エンジンオイルを軸方向双方向に移動させる迂回油路P1が形成されている。これにより、比較的狭いスペースでありながら、エンジンオイルの長い行程を作り出すことができる。そして、その行程の途中にオイルフィルタ14が介在することにより、エンジンオイルに含まれる異物が取り除かれる。
By the
一方、横孔10eへ流出したエンジンオイルは、さらに、縦孔10fを抜けて、内ハウジング6の外面に達する。この横孔10e及び縦孔10fによって構成される油路P2は、上記の迂回油路P1とともに、オイル供給路Pの主要部を構成している。内ハウジング6の外面に達したエンジンオイルは、内ハウジング6の軸方向両端に達し、転がり軸受4,5を潤滑する。また、内ハウジング6自体に形成されている小さな孔(図示せず。)からスリーブ8の孔8a等を通る経路でもエンジンオイルが供給される。
On the other hand, the engine oil that has flowed out into the
上記のように構成されたターボチャージャ用軸受装置では、オイルフィルタ17によって異物を取り除くことができるので、異物による転がり軸受4,5の不具合発生を防止することができる。従って、転がり軸受4,5の長寿命化に寄与する。
また、オイルフィルタ装置13は、エンジンオイルの導入口周辺に迂回油路を構成して設けられるので、占有スペースが小さく、従って、コンパクトなターボチャージャ用軸受装置とすることができる。例えば、オイルフィルタ装置13の無い従前のターボチャージャ用軸受装置にも容易に、オイルフィルタ装置13を取り付けることができる。
また、ターボチャージャ用軸受装置にオイルフィルタ17を内蔵することで、外部にオイルフィルタを設ける必要が無く、当該装置周辺の省スペース化にも寄与する。
In the turbocharger bearing device configured as described above, foreign matters can be removed by the
In addition, since the
Further, by incorporating the
また、オイルフィルタ17が円筒状であることによって、その軸方向への長さによって、一定の濾過効果を確保することができる。すなわち、濾過効果を高めるには緻密なフィルタが良いが、これは、詰まりやすい。逆に、粗いフィルタは詰まりにくいが濾過効果は劣る。しかしながら、比較的粗いフィルタであっても、円筒状にして、その軸方向に長い透過行程で濾過すれば、一定の濾過効果が得られ、しかも詰まりにくい。
Further, since the
上記のオイルフィルタカートリッジ14は、定期的に交換する必要がある。交換時には、ボルト18を外して、オイルフィルタ装置13全体を外ハウジング10から取り外す。図3は、オイルフィルタ装置13を取り外したターボチャージャ用軸受装置の断面図である。また、図4は、取り外された(あるいは取り付ける前の)オイルフィルタ装置13を示す断面図である。このようにして、容易に、オイルフィルタ装置13を取り外すことができる。従って、オイルフィルタカートリッジ14の交換が容易である。なお、図4に示すオイルフィルタ装置13からオイルフィルタカートリッジ14のみを取り外して交換してもよいし、オイルフィルタ装置13全体を交換するようにしてもよい。
The
1 回転軸
2 タービン側インペラ
3 コンプレッサ側インペラ
4,5 転がり軸受
6 内ハウジング
10 外ハウジング
11 ハウジング
13 オイルフィルタ装置
15 内管部
16 外管部
17 オイルフィルタ
P1 迂回油路
P2 油路
P オイル供給路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating shaft 2
Claims (2)
前記転がり軸受を保持し、かつ、これらにエンジンオイルを導くオイル供給路を有するハウジングと、
エンジンオイルの導入口を形成する内管部及びその外側の外管部を有し、前記内管部に導入されたエンジンオイルが前記内管部の外面側であって前記外管部の内面側を軸方向一方に移動し、さらに、前記外管部の外面側を軸方向他方に移動する迂回油路が構成され、この迂回油路の途中にオイルフィルタが介在するオイルフィルタ装置と
を備えたことを特徴とするターボチャージャ用軸受装置。 A pair of rolling bearings rotatably supporting a rotating shaft having a turbine side impeller and a compressor side impeller at both ends;
A housing for holding the rolling bearing and having an oil supply path for guiding engine oil to the rolling bearing;
An inner pipe part forming an engine oil inlet and an outer pipe part outside the inner pipe part, and the engine oil introduced into the inner pipe part is on the outer surface side of the inner pipe part and on the inner surface side of the outer pipe part And an oil filter device in which an oil filter is interposed in the middle of the bypass oil path, and a bypass oil path is configured to move the outer surface side of the outer pipe portion to the other axial direction. A turbocharger bearing device.
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2008
- 2008-10-17 JP JP2008268680A patent/JP2010096120A/en active Pending
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