JP2015045301A

JP2015045301A - ターボチャージャの油漏れ抑制構造

Info

Publication number: JP2015045301A
Application number: JP2013177754A
Authority: JP
Inventors: 敏明山崎; Toshiaki Yamazaki; 征則山口; Yukinori Yamaguchi
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2013-08-29
Filing date: 2013-08-29
Publication date: 2015-03-12
Anticipated expiration: 2033-08-29
Also published as: JP6637227B2

Abstract

【課題】ラジアルベアリングからの潤滑油がタービン翼車まで漏出する事態を著しく抑制し得るターボチャージャの油漏れ抑制構造を提供する。
【解決手段】タービン翼車１の回転軸２をベアリングハウジング３内のボス部４によりラジアルベアリング５を介して回動自在に支持し、該ラジアルベアリング５より外側の回転軸２にオイルシール１０を備え、該オイルシール１０と前記ラジアルベアリング５との間に回転軸２周囲を空間とするオイル切り室１３を設け且つ該オイル切り室１３内の回転軸２に鍔状のスリンガー１４を設けたターボチャージャの油漏れ抑制構造に関し、前記スリンガー１４に対し回転軸２の軸方向に対峙する前記ボス部４の端面４ａに、該端面４ａの外周側へ向かうにつれ前記スリンガー１４側から離間するようにテーパ形状を付す。
【選択図】図１

Description

本発明は、ターボチャージャの油漏れ抑制構造に関するものである。

図３は一般的なターボチャージャにおけるタービン翼車１の周辺構造を示しており、タービン翼車１の回転軸２がベアリングハウジング３内のボス部４によりラジアルベアリング５（フローティングメタル）を介して回動自在に支持されるようになっており、前記タービン翼車１が、その接線方向から導入される排気ガス６により回転駆動されるようになっている。

前記ラジアルベアリング５には、ベアリングハウジング３内の油経路７を介して潤滑油８が供給されるようになっており、ラジアルベアリング５と回転軸２との隙間から排出される潤滑油８は、タービン翼車１や図示しないコンプレッサ翼車の方に漏れ出る前に回転軸２の遠心力によりオイル排出ポート９に弾き飛ばされてオイルパンへと戻されるようになっている。

ただし、ターボ回転数が低くて遠心力が弱い時に給油量が大幅に増加してしまうと、オイル排出ポート９への油切りが不十分となって、タービン翼車１や図示しないコンプレッサ翼車へ向けた油漏れが起こり得るので、ラジアルベアリング５より外側の回転軸２には、ラジアルベアリング５から漏れ出る潤滑油８を堰き止めるオイルシール１０が備えられている。

このオイルシール１０は、回転軸２側に形成された溝部１１に対し係合して収まるようになっているが、オイルシール１０自体の固定は、自身の拡径しようとする弾発力によりベアリングハウジング３側の穴１２に内嵌して固定されるようになっている。

一方、オイルシール１０と前記ラジアルベアリング５との間には、回転軸２周囲を空間とするオイル切り室１３が設けられていると共に、該オイル切り室１３内の回転軸２には、鍔状のスリンガー１４が設けられており、該スリンガー１４まで到達した潤滑油８は、遠心力により外周側へ流れてオイル切り室１３の壁面に飛散することになる。即ち、潤滑油８がスリンガー１４を乗り越えて遠心力に逆らい再び内周側に流れるような事態は起こらないため、ここで確実にオイル切りが成されることになる。

尚、この種のターボチャージャの油漏れ抑制構造に関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献１等がある。

特開２００１−２８９０５２号公報

しかしながら、図４に拡大して示す如く、潤滑油８がラジアルベアリング５からまとまって漏れ出た場合に、前記潤滑油８がスリンガー１４と接触することでボス部４の端面４ａに表面張力で張り付いたまま共回りして上方へ飛び散り、その上方へ飛び散った潤滑油８がオイル切り室１３の壁面をつたってオイルシール１０まで到達し且つ該オイルシール１０の切欠部を通し圧力差でタービン翼車１側へ吸い出されて白煙を発生する虞れがあった。

即ち、高速で回転するタービン翼車１の回転軸２のオイルシール１０には、潤滑油８を完全にシールできるような樹脂製のリップシールを使うことはできないため、一般的にＣ型の金属環から成るオイルシール１０が用いられており、このようなオイルシール１０では、潤滑油８を完全にシールしてしまうことは困難であった。

尚、この種のターボチャージャは、車両への搭載性を向上する観点から可能な限りコンパクトに設計されるようになっているため、ボス部４の端面４ａとスリンガー１４との間は、必要以上に大きく空間を確保することができないという事情がある。

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、ラジアルベアリングからの潤滑油がタービン翼車まで漏出する事態を著しく抑制し得るターボチャージャの油漏れ抑制構造を提供することを目的とする。

本発明は、タービン翼車の回転軸をベアリングハウジング内のボス部によりラジアルベアリングを介して回動自在に支持し、該ラジアルベアリングより外側の回転軸にオイルシールを備え、該オイルシールと前記ラジアルベアリングとの間に回転軸周囲を空間とするオイル切り室を設け且つ該オイル切り室内の回転軸に鍔状のスリンガーを設けたターボチャージャの油漏れ抑制構造であって、前記スリンガーに対し回転軸の軸方向に対峙する前記ボス部の端面に、該端面の外周側へ向かうにつれ前記スリンガー側から離間するようにテーパ形状を付したことを特徴とするものである。

而して、このようにした場合、ラジアルベアリングからまとまって漏れ出た潤滑油がスリンガーと接触すると、この潤滑油はボス部の端面に表面張力で張り付いたまま共回りし始めるが、潤滑油がボス部の端面の外周側へ向かうにつれスリンガー側から離間して共回りの影響が少なくなってくるので、前記ボス部の端面の外周側へ向かう途中で潤滑油が上方に持ち上がらなくなって重力により流下することになり、また、仮に潤滑油の一部が上方へ飛び散ったとしても、スリンガー側から離間する方向へ向けて潤滑油が飛び散ることになるので、潤滑油がオイル切り室の壁面をつたってオイルシールまで到達する事態が回避されることになる。

また、本発明においては、ボス部の端面に線形テーパ形状が付されていても良いし、ボス部の端面に放物線テーパ形状が付されていても良く、線形テーパ形状の場合は、ボス部の端面の外周側へ向かうにつれ一定の割合で徐々に共回りの影響が少なくなるが、放物線テーパ形状の場合は、ボス部の端面の外周付近で急に共回りの影響が少なくなるような傾向が設定される。

上記した本発明のターボチャージャの油漏れ抑制構造によれば、ラジアルベアリングからまとまって漏れ出た潤滑油がスリンガーと接触してボス部の端面に表面張力で張り付いたまま共回りしたとしても、ボス部の端面に付されたテーパ形状により潤滑油が上方に飛び散ることを著しく抑制することができ、しかも、仮に潤滑油の一部が上方へ飛び散ったとしても、スリンガー側から離間する方向へ飛び散らせることができるので、潤滑油がオイル切り室の壁面をつたってオイルシールまで到達する事態を未然に回避することができ、該オイルシールの切欠部を通して圧力差により潤滑油がタービン翼車まで漏出する事態を著しく抑制して白煙の発生を防ぐことができる等種々の優れた効果を奏し得る。

本発明を実施する形態の一例を示す断面図である。本発明の別の形態例を示す断面図である。一般的なターボチャージャのタービン翼車の周辺構造を示す断面図である。図３の要部を拡大して示す断面図である。

以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図３及び図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

図１に示す如く、本形態例においては、先に説明した図４と略同様に構成したターボチャージャを対象としており、タービン翼車１の回転軸２がベアリングハウジング３内のボス部４によりラジアルベアリング５を介して回動自在に支持され、該ラジアルベアリング５より外側の回転軸２にオイルシール１０が備えられ、該オイルシール１０と前記ラジアルベアリング５との間に回転軸２周囲を空間とするオイル切り室１３が設けられ且つ該オイル切り室１３内の回転軸２に鍔状のスリンガー１４が設けられた構造となっているが、前記スリンガー１４に対し回転軸２の軸方向に対峙する前記ボス部４の端面４ａに、該端面４ａの外周側へ向かうにつれ前記スリンガー１４側から離間するようにテーパ形状を付したところを特徴としており、ここに図示している例の場合には、テーパ形状を線形テーパ形状として付した場合で例示している。

而して、このようにした場合、ラジアルベアリング５からまとまって漏れ出た潤滑油８がスリンガー１４と接触すると、この潤滑油８はボス部４の端面４ａに表面張力で張り付いたまま共回りし始めるが、潤滑油８がボス部４の端面４ａの外周側へ向かうにつれスリンガー１４側から離間して共回りの影響が少なくなってくるので、前記ボス部４の端面４ａの外周側へ向かう途中で潤滑油８が上方に持ち上がらなくなって重力により流下することになり、また、仮に潤滑油８の一部が上方へ飛び散ったとしても、スリンガー１４側から離間する方向へ向けて潤滑油８が飛び散ることになるので、潤滑油８がオイル切り室１３の壁面をつたってオイルシール１０まで到達する事態が回避されることになる。

従って、上記形態例によれば、ラジアルベアリング５からまとまって漏れ出た潤滑油８がスリンガー１４と接触してボス部４の端面４ａに表面張力で張り付いたまま共回りしたとしても、ボス部４の端面４ａに付されたテーパ形状により潤滑油８が上方に飛び散ることを著しく抑制することができ、しかも、仮に潤滑油８の一部が上方へ飛び散ったとしても、スリンガー１４側から離間する方向へ飛び散らせることができるので、潤滑油８がオイル切り室１３の壁面をつたってオイルシール１０まで到達する事態を未然に回避することができ、該オイルシール１０の切欠部を通して圧力差により潤滑油８がタービン翼車１まで漏出する事態を著しく抑制して白煙の発生を防ぐことができる。

また、以上に述べた形態例においては、ボス部４の端面４ａに線形テーパ形状を付した例について説明しているが、図２に本発明の別の形態例を示す如く、ボス部４の端面４ａに放物線テーパ形状が付されていても良く、線形テーパ形状の場合は、ボス部４の端面４ａの外周側へ向かうにつれ一定の割合で徐々に共回りの影響が少なくなるが、放物線テーパ形状の場合は、ボス部４の端面４ａの外周付近で急に共回りの影響が少なくなるような傾向が設定されることになる。

尚、本発明のターボチャージャの油漏れ抑制構造は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、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。

１タービン翼車
２回転軸
３ベアリングハウジング
４ボス部
４ａ端面
５ラジアルベアリング
８潤滑油
１０オイルシール
１３オイル切り室
１４スリンガー

Claims

タービン翼車の回転軸をベアリングハウジング内のボス部によりラジアルベアリングを介して回動自在に支持し、該ラジアルベアリングより外側の回転軸にオイルシールを備え、該オイルシールと前記ラジアルベアリングとの間に回転軸周囲を空間とするオイル切り室を設け且つ該オイル切り室内の回転軸に鍔状のスリンガーを設けたターボチャージャの油漏れ抑制構造であって、前記スリンガーに対し回転軸の軸方向に対峙する前記ボス部の端面に、該端面の外周側へ向かうにつれ前記スリンガー側から離間するようにテーパ形状を付したことを特徴とするターボチャージャの油漏れ抑制構造。
ボス部の端面に線形テーパ形状が付されていることを特徴とする請求項１に記載のターボチャージャの油漏れ抑制構造。
ボス部の端面に放物線テーパ形状が付されていることを特徴とする請求項１に記載のターボチャージャの油漏れ抑制構造。