JP2022098328A

JP2022098328A - 過給機

Info

Publication number: JP2022098328A
Application number: JP2020211812A
Authority: JP
Inventors: 晴登浦; Haruto Ura; 靖子井上; Yasuko Inoue; 祐貴福田; Yuki Fukuda
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-12-21
Filing date: 2020-12-21
Publication date: 2022-07-01

Abstract

【課題】コンプレッサハウジング内への潤滑油漏れを抑制できる過給機を提供する。
【解決手段】過給機１０は、コンプレッサハウジング２０と、軸受ハウジング２１と、軸受ハウジング２１とコンプレッサハウジング２０との間に配設されるシールプレート２２と、シャフト５０が挿通されるシールリング８０と、シールプレート２２に対して軸受ハウジング２１側に設けられておりシールリング８０が挿通される挿通孔とラジアル軸受４０を潤滑した後の潤滑油をドレン孔２０ｄに導く案内板９４とを有するデフレクタ９０とを備えている。デフレクタ９０において挿通孔よりも重力方向下方の部位に貫通孔９５を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、過給機に関する。

例えば、特許文献１に記載の過給機は、コンプレッサホイールが収納されるコンプレッサハウジングと、一方端にコンプレッサホイールが設けられたシャフトを回転可能に支持する強制潤滑式の軸受と、軸受を収納するドレン孔を有する軸受ハウジングとを備えている。また、この過給機は、上記シャフトが挿通されるシールリングを有しており軸受ハウジングとコンプレッサハウジングとの間に挟持されるシールプレート（同文献ではシールリングリテーナと記載）を備えている。また、この過給機は、シールプレートに対して軸受ハウジング側に設けられており軸受を潤滑した後の潤滑油をドレン穴に導く案内板（同文献では舌片部と記載）を有するデフレクタを備えている。

特開２０１５－８６７０５号公報

ところで、軸受などを潤滑した後の潤滑油が、デフレクタとシールプレートとの間の空間に溜まることがあり、以下のような不都合が起きるおそれがある。
すなわち、コンプレッサハウジング内の圧力が軸受ハウジング内の圧力よりも低くなると、上記空間に溜まった潤滑油がシールリングを通過してコンプレッサハウジング内に漏れてしまうおそれがある。

上記課題を解決する過給機は、コンプレッサホイールが収納されるコンプレッサハウジングと、一方端に前記コンプレッサホイールが設けられるシャフトと、前記シャフトを回転可能に支持するとともに潤滑油が供給される軸受と、前記軸受を収納するとともに重力方向下方にドレン孔を有する軸受ハウジングと、前記シャフトが挿通されるシールリングと、前記シールリングが挿通されるシールリング配設孔を有しており前記軸受ハウジングと前記コンプレッサハウジングとの間に配設されるシールプレートと、前記シールプレートに対して前記軸受ハウジング側に設けられており、前記シールリングが挿通される挿通孔と前記軸受を潤滑した後の前記潤滑油を前記ドレン孔に導く案内板とを有するデフレクタと、を備えている。そして、前記デフレクタにおいて前記挿通孔よりも重力方向下方の部位には貫通孔が設けられている。

同構成によれば、デフレクタとシールプレートとの間の空間に溜まる潤滑油は、上記貫通孔を介して当該空間側から軸受ハウジングの側に排出されるため、上記空間に溜まった潤滑油がコンプレッサハウジング内に漏れることを抑制することができる。

一実施形態の過給機の構造を示す部分断面図。同実施形態におけるデフレクタの形状を示す斜視図。同実施形態における潤滑油の流れを示す図。

以下、過給機の一実施形態について図１～図３を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の過給機は、内燃機関に適用されるものである。
図１に示すように、過給機１０は、コンプレッサハウジング２０、軸受ハウジング２１、シールプレート２２等を備えている。

コンプレッサハウジング２０内には、内燃機関の吸気通路内の空気を強制的に燃焼室へ送り込むコンプレッサホイール３０が収納されている。
軸受ハウジング２１の内部には、円筒形状の軸受挿入部が形成されており、その内周面には、円筒形状のラジアル軸受４０が配設されている。また、軸受ハウジング２１の重力方向下方には、ラジアル軸受４０を潤滑した後の潤滑油を軸受ハウジング２１の外部に排出するためのドレン孔２０ｄが設けられている。このドレン孔２０ｄには、例えば内燃機関のクランクケースに繋がる油通路が接続される。こうすることで、ドレン孔２０ｄから排出された潤滑油はクランクケースの下方に設けられたオイルパンに回収される。

ラジアル軸受４０の内周面には、シャフト５０が回転可能に支持されている。ラジアル軸受４０の内周面及び外周面には、図示しない油路から潤滑油が供給される。
シャフト５０の一方端には、内燃機関の吸気通路内の空気を強制的に燃焼室へ送り込むコンプレッサホイール３０が固定されている。また、シャフト５０の他方端には、内燃機関の排気通路から送り込まれる排気によって回転するタービンホイール（図示略）が固定されている。

シールプレート２２は、略円盤形状をなしており、軸受ハウジング２１にあってコンプレッサハウジング側の開口面を塞ぐようにして、軸受ハウジング２１とコンプレッサハウジング２０との間に挟持されている。シールプレート２２の略中心部分には、シールリング８０が挿通されるシールリング配設孔２２ａが設けられている。

ラジアル軸受４０にあってコンプレッサホイール３０側の一方端には、シャフト５０が挿通されたスラスト軸受６０が配設されている。このスラスト軸受６０は、軸受ハウジング２１に固定された略馬蹄形状の軸受板７０によって固定されている。スラスト軸受６０にも、図示しない油路から潤滑油が供給される。

スラスト軸受６０とコンプレッサホイール３０との間には、シャフト５０が挿通されたシールリング８０が設けられている。このシールリング８０は、上記シールリング配設孔２２ａに挿通されている。

また、シールプレート２２に対して軸受ハウジング２１側には、デフレクタ９０が設けられている。このデフレクタ９０は、シールリング８０にあってスラスト軸受６０側の端部に挿入されており、例えば軸受板７０にボルト締結されている。

図２に示すように、デフレクタ９０は、略円板形状の平板部９１と、この平板部９１の下端から斜め下方に延びており、ラジアル軸受４０やスラスト軸受６０を潤滑した後の潤滑油をドレン孔２０ｄに導く案内板９４とを有している。

平板部９１は、シールリング８０よりも大径に形成されており、シールリング８０の片面側を覆うことで、スラスト軸受６０側から流出する潤滑油がコンプレッサハウジング２０内に進入することを抑えるようにしている。

また、平板部９１の中心には、シールリング８０が挿通される挿通孔９２が形成されている。平板部９１の周方向には、締結用のボルトが挿入されるボルト孔９３が形成されている。

また、このデフレクタ９０の平板部において、挿通孔９２よりも重力方向下方の部位には貫通孔９５が１つ設けられている。
＜作用＞
本実施形態の作用について説明する。

図３において実線Ｌ１にて示すように、ラジアル軸受４０やスラスト軸受６０を潤滑した後の潤滑油は、ラジアル軸受４０やスラスト軸受６０から流出した後、下方に落下して案内板９４に受け止められる。そしてその後、ドレン孔２０ｄへと導かれるように案内板９４の上面を流れていき、ドレン孔２０ｄに落下して排出される。

また、実線Ｌ２にて示すように、ラジアル軸受４０やスラスト軸受６０を潤滑した後の潤滑油の一部や、案内板９４の上面を流れる潤滑油の一部は、デフレクタ９０と同デフレクタ９０に対向するシールプレート２２との間の空間Ｓに流れ込む。そして、その後、軸受ハウジング２１の内壁面を流れ落ちてドレン孔２０ｄに流れ込む。

他方、上記空間Ｓに流れ込んだ後にドレン孔２０ｄへ向かう潤滑油と、案内板９４の上面から空間Ｓに流れ込む潤滑油とがぶつかることにより、空間Ｓからの潤滑油の排出性が悪化すると、同空間Ｓにおける潤滑油の滞留量が増加して油溜まりＰが発生する。

ここで、仮に上記貫通孔９５をデフレクタ９０に設けていない過給機において、そうした油溜まりＰが発生すると、以下のような不都合が起きるおそれがある。
すなわち、コンプレッサハウジング２０内の圧力Ｐｃが軸受ハウジング２１内の圧力Ｐｂｈよりも低くなると、空間Ｓの圧力が低下することにより、油溜まりＰの油面が上昇してシールリング８０にまで達するようになる。油面がシールリング８０にまで達すると、二点鎖線Ｌ３にて示すように、油溜まりＰの潤滑油、つまり空間Ｓに溜まった潤滑油がシールリング８０を通過してコンプレッサハウジング２０側に漏れてしまうおそれがある。

この点、本実施形態の過給機１０は、上記貫通孔９５をデフレクタ９０に設けているため、そうした不都合の発生が抑制される。
すなわち、油溜まりＰが発生しても、貫通孔９５が空気孔の役割を果たすため、空間Ｓの圧力低下が抑制される．従って、油溜まりＰの油面の上昇が抑制されて、同油面がシールリング８０にまで達することが抑えられる。

また、コンプレッサハウジング２０内の圧力Ｐｃと軸受ハウジング２１内の圧力Ｐｂｈとの差圧が大きい場合や、空間Ｓに流れ込む潤滑油の量が多い場合などには、油溜まりＰの油面が上昇するおそれはある。しかし、この場合でも、実線Ｌ４にて示すように、油面が上記貫通孔９５に達した時点で、油溜まりＰの潤滑油は、貫通孔９５を介して空間Ｓから排出されて、案内板９４の上面を流れた後、ドレン孔２０ｄに落下する。

＜効果＞
本実施形態の効果について説明する。
（１）デフレクタ９０とシールプレート２２との間の空間Ｓに溜まる潤滑油は、デフレクタ９０に設けられた貫通孔９５を介して空間Ｓから排出されるため、空間Ｓに溜まった潤滑油がコンプレッサハウジング２０内に漏れることを抑制することができる。

（２）また、上記貫通孔９５の作用によって油溜まりＰの油面上昇が抑えられるため、油面がシールリング８０にまで達することも抑えることができる。
＜変更例＞
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・デフレクタ９０に貫通孔９５を複数設けてもよい。
・デフレクタ９０は軸受板７０に固定されていたが、他の部材に固定してもよい。
・コンプレッサハウジング２０、軸受ハウジング２１、及びシールプレート２２はそれぞれ別部材となっていたが、それら各部材の少なくとも２つが一体成形されていてもよい。

１０…過給機
２０…コンプレッサハウジング
２０ｄ…ドレン孔
２１…軸受ハウジング
２２…シールプレート
２２ａ…シールリング配設孔
３０…コンプレッサホイール
４０…ラジアル軸受
５０…シャフト
６０…スラスト軸受
７０…軸受板
８０…シールリング
９０…デフレクタ
９１…平板部
９２…挿通孔
９３…ボルト孔
９４…案内板
９５…貫通孔
Ｓ…空間
Ｐ…油溜まり

Claims

コンプレッサホイールが収納されるコンプレッサハウジングと、
一方端に前記コンプレッサホイールが設けられるシャフトと、
前記シャフトを回転可能に支持するとともに潤滑油が供給される軸受と、
前記軸受を収納するとともに重力方向下方にドレン孔を有する軸受ハウジングと、
前記シャフトが挿通されるシールリングと、
前記シールリングが挿通されるシールリング配設孔を有しており前記軸受ハウジングと前記コンプレッサハウジングとの間に配設されるシールプレートと、
前記シールプレートに対して前記軸受ハウジング側に設けられており、前記シールリングが挿通される挿通孔と前記軸受を潤滑した後の前記潤滑油を前記ドレン孔に導く案内板とを有するデフレクタと、を備えており、
前記デフレクタにおいて前記挿通孔よりも重力方向下方の部位には貫通孔が設けられている過給機。