JP2555588B2 - Lip seal device for tarpaulin - Google Patents

Lip seal device for tarpaulin

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JP2555588B2 JP62071131A JP7113187A JP2555588B2 JP 2555588 B2 JP2555588 B2 JP 2555588B2 JP 62071131 A JP62071131 A JP 62071131A JP 7113187 A JP7113187 A JP 7113187A JP 2555588 B2 JP2555588 B2 JP 2555588B2
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はリップシール装置に関し、特にターボチャー
ジャに用いて好適なリップシール装置に関する。
The present invention relates to a lip seal device, and more particularly to a lip seal device suitable for use in a turbocharger.

「従来の技術」 従来、自動車用のターボチャージャのコンプレッサ側
のシール装置としては、非接触型のリングシール装置
(特開昭61−11424号)か接触型のメカニカルシール装
置(特開昭57−80628号)が用いられている。
"Prior Art" Conventionally, a non-contact type ring seal device (Japanese Patent Laid-Open No. 61-11424) or a contact type mechanical seal device (Japanese Patent Laid-Open No. 57- No. 80628) is used.

「発明が解決しようとする問題点」 一般に上記非接触型のリングシール装置は、シール性
は悪いが応答性すなわちエンジン回転数の増大に対して
増大するターボチャージャの回転数の追従性は良く、他
方、接触型のメカニカルシール装置はそれとは逆にシー
ル性は良いが応答性が悪いという傾向があることから、
シール性および応答性に優れ、しかも安価に製造するこ
とができるターボチャージャ用シール装置の開発が望ま
れていた。
"Problems to be Solved by the Invention" Generally, the non-contact type ring seal device has a poor sealing property, but has a good responsiveness, that is, good followability of the rotational speed of the turbocharger that increases with an increase in the engine rotational speed. On the other hand, the contact type mechanical seal device, on the contrary, tends to have a good sealing property but a poor responsiveness.
It has been desired to develop a sealing device for a turbocharger, which has excellent sealing property and responsiveness and can be manufactured at low cost.

「問題点を解決するための手段」 本発明はそのような事情に鑑み、ターボチャージャの
タービン軸を回転自在に貫通させたリテーナと、このリ
テーナに上記タービン軸の周囲において形成した凹部
と、外周部を上記凹部内に収容し、内周部を上記タービ
ン軸の外周面に摺接させたリップと、上記凹部内に嵌着
されて上記リップの外周部をリテーナに固定するスペー
サとを備え、さらに上記スペーサに、その本体部分の外
周部に上記凹部の内壁端面に向けて突出する突起を形成
するとともに、該突起の突出量を自然状態におけるリッ
プの厚さよりも所定量だけ小さくし設定し、かつ上記突
起を上記凹部の内壁端面に当接させて、上記スペーサの
本体部分と凹部の内壁端面との間でリップを挟持させた
ことを特徴とするターボチャージャ用リップシール装置
を提供するものである。
[Means for Solving the Problems] In view of such circumstances, the present invention provides a retainer that rotatably penetrates a turbine shaft of a turbocharger, a recess formed in the retainer around the turbine shaft, and an outer circumference. A portion that is housed in the recessed portion, an inner peripheral portion of which is in sliding contact with the outer peripheral surface of the turbine shaft, and a spacer that is fitted in the recessed portion and that fixes the outer peripheral portion of the lip to a retainer, Further, in the spacer, a protrusion protruding toward the inner wall end surface of the recess is formed on the outer peripheral portion of the main body portion, and the protrusion amount of the protrusion is set to be smaller than the thickness of the lip in a natural state by a predetermined amount, and A lip for a turbocharger, characterized in that the projection is brought into contact with the inner wall end surface of the recess so that the lip is sandwiched between the body portion of the spacer and the inner wall end surface of the recess. A sealing device is provided.

「作用」 そのような構成によれば、シール性ではメカニカルシ
ール装置とほぼ同程度の性能を得ることができ、また応
答性ではリングシール装置には及ばないもののメカニカ
ルシール装置よりも優れた性能を得ることができ、しか
も構成が簡単なので安価に製造することが可能となる。
"Operation" With such a configuration, it is possible to obtain almost the same level of performance as the mechanical seal device in terms of sealability, and it is superior to the mechanical seal device in terms of responsiveness, although it does not reach that of the ring seal device. Since it can be obtained and the structure is simple, it can be manufactured at low cost.

また、突起の突出量を自然状態におけるリップの厚さ
よりも所定量だけ小さく設定しているので、リップの外
周部を必要量だけ圧縮させた状態で取付けることができ
る。したがって、リップの回り止めを図ることができる
とともに、その部分の良好なシール性を確保するこがで
き、またリップを必要以上に圧縮することによりその耐
久性が低下してしまうといったことも防止できる。さら
に、上記突起を設けることにより、これを省略した場合
に比較してスペーサの圧入長さをその分だけ長くするこ
とができるので、必要な圧入寸法を確保した上でリップ
シール装置の軸方向寸法の短縮化を図ることができる。
Further, since the protrusion amount of the protrusion is set to be smaller than the thickness of the lip in the natural state by a predetermined amount, the outer peripheral portion of the lip can be attached in a compressed state by a necessary amount. Therefore, it is possible to prevent rotation of the lip, ensure good sealing properties of that portion, and prevent the durability from being lowered by compressing the lip more than necessary. . Further, by providing the above-mentioned projection, the press-fitting length of the spacer can be increased by that amount as compared with the case where this is omitted, so that the necessary press-fitting dimension can be secured and the axial dimension of the lip seal device can be secured. Can be shortened.

「実施例」 以下図示実施例について本発明を説明すると、第1図
において、図示しないターボチャージャのハウジングに
取付けられてその一部を構成するリテーナ1は、上記ハ
ウジングとともにその左側にコンプレッサ室2を、右側
にベアリング室3をそれぞれ区画形成している。
"Embodiment" The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiment. In Fig. 1, a retainer 1 which is attached to a housing of a turbocharger (not shown) and constitutes a part of the housing has a compressor chamber 2 on the left side thereof together with the housing. , The bearing chambers 3 are formed on the right side.

上記リテーナ1の軸部には貫通孔4を穿設してあり、
この貫通孔4内にこれと同一軸心上で貫通させたタービ
ン軸5は、上記ベアリング室3内の図示しないベアリン
グによって回転自在に軸支している。そしてタービン軸
5のコンプレッサ室2内に位置する左端部に図示しない
コンプレッサ用インペラを取付け、また他端は上記ベア
リング室3内を貫通させてからタービン室に突出させ、
その突出端にタービンホイールを取付けている。
A through hole 4 is formed in the shaft portion of the retainer 1,
A turbine shaft 5 which penetrates the through hole 4 on the same axis as the through hole 4 is rotatably supported by a bearing (not shown) in the bearing chamber 3. Then, a compressor impeller (not shown) is attached to the left end portion of the turbine shaft 5 located in the compressor chamber 2, and the other end penetrates the bearing chamber 3 and then projects into the turbine chamber.
A turbine wheel is attached to the protruding end.

上記リテーナ1のベアリング室3側端面には、上記貫
通孔4と同心上に円柱形状の凹部6を形成してあり、こ
の凹部6内に円柱形状のスペーサ7を圧入嵌着して、こ
のスペーサ7とリテーナ1とでリップ8の外周部を挟持
している。
A cylindrical concave portion 6 is formed concentrically with the through hole 4 on the end surface of the retainer 1 on the bearing chamber 3 side, and a cylindrical spacer 7 is press-fitted into the concave portion 6 to form the spacer. The outer peripheral portion of the lip 8 is sandwiched between the retainer 1 and the retainer 1.

本実施例では、上記スペーサ7の外周部に上記凹部6
の内壁端面に向けて突出する環状の突起7aを形成してあ
り、こと突起7aの突出量l1を自然状態におけるリップ8
の厚さl2よりも所定量だけ小しく設定し、かつスペーサ
7の外周面の軸方向寸法は上記凹部6の軸方向の深さに
一致させている。
In this embodiment, the recess 6 is formed on the outer peripheral portion of the spacer 7.
Yes and the annular projection 7a which projects towards the inner wall end surface of the formation, it lip 8 in the natural state protruding amount l 1 of the protrusion 7a
Is set smaller than the thickness l 2 by a predetermined amount, and the axial dimension of the outer peripheral surface of the spacer 7 matches the axial depth of the recess 6.

そして上記リップ8の外周部は、上記突起7aの内周面
とリップ8の外周面との間に所要の間隙をあけた状態で
挟持されており、かつその内周部はベアリング室3側に
湾曲してタービン軸5の外周面に、若しくはこのタービ
ン軸5と一体的に回転するスリーブ9の外周面に摺接し
ている。
The outer peripheral portion of the lip 8 is sandwiched between the inner peripheral surface of the protrusion 7a and the outer peripheral surface of the lip 8 with a required gap, and the inner peripheral portion thereof is located on the bearing chamber 3 side. It is curved and slidably contacts the outer peripheral surface of the turbine shaft 5 or the outer peripheral surface of the sleeve 9 that rotates integrally with the turbine shaft 5.

以上の構成において、ターボチャージャの組立時に
は、図示しないハウジングにタービン軸5を軸支してこ
れにスリーブ9を組付けるとともに、上記リテーナ1を
ハウジングに取付ける。そしてリップ8の内周部をスリ
ーブ9の外周面に均等に密着させてスリーブ9の軸心と
リップ8の中心とを一致させたら、そのリップ8の外周
部をリテーナ1の凹部6内に位置させ、さらにスペーサ
7をそれの突起7aが凹部6の内壁端面に当接するまで圧
入する。
In the above structure, when assembling the turbocharger, the turbine shaft 5 is rotatably supported on the housing (not shown), the sleeve 9 is assembled to the housing, and the retainer 1 is mounted on the housing. Then, the inner peripheral portion of the lip 8 is evenly adhered to the outer peripheral surface of the sleeve 9 so that the axial center of the sleeve 9 and the center of the lip 8 coincide with each other, and the outer peripheral portion of the lip 8 is positioned in the recess 6 of the retainer 1. Then, the spacer 7 is press-fitted until the projection 7a thereof comes into contact with the end surface of the inner wall of the recess 6.

この際、上記突起7aの内周面とリップ8の外周面との
間に所要の間隙を形成しているので、リップ8の中心が
スリーブ9の軸心からずれてしまうことがなく、また突
起7aの突出量l1を自然状態におけるリップ8の厚さl2
りも所定量だけ小さく設定しているので、リップ8の外
周部が必要量だけ圧縮された状態で取付けられる。
At this time, since a required gap is formed between the inner peripheral surface of the projection 7a and the outer peripheral surface of the lip 8, the center of the lip 8 does not deviate from the axial center of the sleeve 9, and the projection Since the protrusion amount l 1 of 7a is set to be smaller than the thickness l 2 of the lip 8 in the natural state by a predetermined amount, the outer peripheral portion of the lip 8 is attached in a compressed state by a necessary amount.

したがってリップ8の回り止めを図ることができると
ともに、その部分の良好なシール性を確保することがで
き、またリップ8を必要以上に圧縮することによりその
耐久性が低下してしまうといったことも防止できる。さ
らに、上記突起7aを設けることにより、これを省略した
場合に比較してスペーサ7の圧入長さをその分だけ長く
することができるので、必要な圧入寸法を確保した上で
リップシール装置の軸方向寸法の短縮化を図ることがで
きる。
Therefore, it is possible to prevent the lip 8 from rotating, and also to ensure a good sealing property of that portion, and also to prevent the durability from being lowered by compressing the lip 8 more than necessary. it can. Further, by providing the projection 7a, the press-fitting length of the spacer 7 can be increased by that amount as compared with the case where the projection 7a is omitted. Therefore, the shaft of the lip seal device can be secured while ensuring the necessary press-fitting dimension. The directional dimension can be shortened.

なお、必要に応じて、上記突起7aの内周面とリップ8
の外周面との間隙にOリング等のシール部材を設けて、
一層確実にシール性を確保することが可能である。
If necessary, the inner peripheral surface of the projection 7a and the lip 8
By providing a seal member such as an O-ring in the gap between the outer peripheral surface of
It is possible to more surely secure the sealing property.

そして上記構成を有するリップシール装置についてシ
ール性および応答性について試験を行なったところ、シ
ール性は従来公知のリングシール装置よりも遥かに優
れ、メカニカルシール装置とほぼ同程度の性能を得るこ
とができた。また応答性ではリングシール装置には及ば
ないものの、メカニカルシール装置の応答性に対し約20
%以上の向上を果すことができた。
Then, the lip seal device having the above-mentioned structure was tested for sealability and responsiveness, and the sealability was far superior to that of the conventionally known ring seal device, and it was possible to obtain almost the same performance as the mechanical seal device. It was Although the response is less than that of the ring seal device, it is about 20% less than that of the mechanical seal device.
We were able to achieve an improvement of over%.

次に、第2図は本発明の他の実施例を示したもので、
上記実施例がリップ8をスペーサ7によって直接リテー
ナ1の取付けているのに対し、本実施例ではリップ8を
スペーサ7によってケース10に取付け、このケース10を
リテーナ1に取付けるようにしたものである。
Next, FIG. 2 shows another embodiment of the present invention.
In the above embodiment, the lip 8 is directly attached to the retainer 1 by the spacer 7, whereas in the present embodiment, the lip 8 is attached to the case 10 by the spacer 7 and the case 10 is attached to the retainer 1. .

すなわち、上記ケース10はリング状に形成してそのベ
アリング室3側端面に上記貫通孔4と同心上に円柱形状
の凹部11を形成してあり、リップ8の組立前の状態で
は、第2図の想像線で示すように、断面L字形のリング
状部材として構成している。
That is, the case 10 is formed in a ring shape, and a cylindrical recess 11 is formed concentrically with the through hole 4 on the end surface of the case 10 on the bearing chamber 3 side. As shown by the imaginary line, it is configured as a ring-shaped member having an L-shaped cross section.

そして、上記凹部11の内壁端面に形成した環状溝12内
にシール部材13を収納してからリップ8の外周部を上記
凹部11内に収容し、さらに突起7aを有するスペーサ7で
リップ8の外周部を挟持させた状態で、ケース10の先端
部10aをカシメてスペーサ7をケース10に一体に固定し
ている。また上記ケース10の外周角部に段部14を形成
し、ここにシール部15を嵌装してから、ケース10を上記
上記リテーナ1の凹部6に圧入嵌着している。
Then, the seal member 13 is housed in the annular groove 12 formed on the inner wall end surface of the recess 11, and then the outer peripheral portion of the lip 8 is housed in the recess 11, and the outer periphery of the lip 8 is further covered by the spacer 7 having the protrusion 7a. The spacer 7 is integrally fixed to the case 10 by crimping the tip portion 10a of the case 10 in a state of sandwiching the portion. Further, a step portion 14 is formed at an outer peripheral corner of the case 10, a seal portion 15 is fitted therein, and then the case 10 is press-fitted into the recess 6 of the retainer 1.

本実施例においても、上記突起7aの突出量を適宣に設
定することにより、リップ8の適度な圧縮量を確保する
ことができ、上記実施例と同様な作用効果が得られるこ
とは明らかである。
Also in this embodiment, it is clear that by appropriately setting the protrusion amount of the protrusion 7a, an appropriate compression amount of the lip 8 can be secured, and the same operational effect as the above embodiment can be obtained. is there.

なお、本実施例においては、カシメによってスペーサ
7をケース10に固定しているが、前述の実施例と同様に
スペーサ7をケース10の凹部11に圧入することにより固
定することができ、また必要に応じてシール部材13、15
を省略してもよい。
In this embodiment, the spacer 7 is fixed to the case 10 by caulking, but it can be fixed by pressing the spacer 7 into the recess 11 of the case 10 as in the above-described embodiment, Depending on the seal member 13,15
May be omitted.

さらに第3図に示す本発明の他の実施例は、2枚のリ
ップ8、8を設けたもので、第1図に示す構成のリップ
8とスペーサ7とを1組としてそれを2組重ね合せ、そ
の状態でリテーナ1に形成した上記凹部6の2倍の深さ
を有する凹部16に圧入して嵌着したものである。
Further, another embodiment of the present invention shown in FIG. 3 is provided with two lips 8, 8 and the lip 8 and the spacer 7 having the structure shown in FIG. In this state, the recess 16 formed in the retainer 1 in that state is press-fitted into the recess 16 having a depth twice that of the recess 6.

また第3図に関連した他の実施例として、上記ケース
10内にやはり2組のリップ8とスペーサ7とを重ね合せ
て設けることができることは明らかであり、さらに第4
図に示すように、第3図におけるリテーナ1の凹部16の
内側に位置するスペーサ7を半径方向外方の円筒状の突
起部分とその内側のリング状部分とに分割し、かつその
円筒状部分を凹部16の外側のスペーサ7の突起7aに一体
に連結した構成としてもよい。そして第4図に示した構
成を、上記ケース10内に2組のリップ8とスペーサ7と
を重ね合せて設けるようにしたのにも採用できることは
勿論である。
Further, as another embodiment related to FIG.
Obviously, it is also possible to provide two sets of lips 8 and spacers 7 in a stack in 10 as well as a fourth
As shown in the drawing, the spacer 7 located inside the recess 16 of the retainer 1 in FIG. 3 is divided into a cylindrical projection portion radially outward and a ring-shaped portion inside thereof, and the cylindrical portion thereof is divided. May be integrally connected to the protrusion 7a of the spacer 7 outside the recess 16. Of course, the structure shown in FIG. 4 can also be adopted when the two sets of lips 8 and the spacers 7 are provided in the case 10 in an overlapping manner.

「発明の効果」 以上のように、本発明によれば、従来装置に比較して
シール性および応答性が同時に優れているターボチャー
ジャ用リップシール装置を提供することができ、しかも
該リップシール装置は構成が簡単で組立性に優れている
ので、安価に製造することができるという効果が得られ
る。
"Effects of the Invention" As described above, according to the present invention, it is possible to provide a lip seal device for a turbocharger, which is excellent in sealing property and responsiveness at the same time as compared with the conventional device, and further, the lip seal device. Since it has a simple structure and is excellent in assembling, it is possible to obtain an effect that it can be manufactured at low cost.

さらに、スペーサに設けた突起により、リップを必要
以上に圧縮することによる耐久性の低下を防止すること
ができるとともに、スペーサの圧入長さをその分だけ長
くすることができるので、必要な圧入寸法を確保した上
でリップシール装置の軸方向寸法の短縮化を図ることが
できるという効果も得ることができる。
In addition, the protrusions provided on the spacer can prevent deterioration of durability caused by compressing the lip more than necessary, and the press-fitting length of the spacer can be increased by that amount. It is possible to obtain the effect that the axial dimension of the lip seal device can be shortened while ensuring the above.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図ないし
第4図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す断面図であ
る。 1……リテーナ、4……貫通孔 5……タービン軸、6、11、16……凹部 7……スペーサ、7a……突起 8……リップ、10……ケース
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 4 are sectional views showing other embodiments of the present invention. 1 ... Retainer, 4 ... Through hole 5 ... Turbine shaft, 6, 11, 16 ... Recess 7 ... Spacer, 7a ... Protrusion 8 ... Lip, 10 ... Case

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ターボチャージャのタービン軸を回転自在
に貫通させたリテーナと、このリテーナに上記タービン
軸の周囲において形成した凹部と、外周部を上記凹部内
に収容し、内周部を上記タービン軸の外周面に摺接させ
たリップと、上記凹部内に嵌着されて上記リップの外周
部をリテーナに固定するスペーサとを備え、 さらに上記スペーサに、その本体部分の外周部に上記凹
部の内壁端面に向けて突出する突起を形成するととも
に、該突起の突出量を自然状態におけるリップの厚さよ
りも所定量だけ小さく設定し、かつ上記突起を上記凹部
の内壁端面に当接させて、上記スペーサの本体部分と凹
部の内壁端面との間でリップを挟持させたことを特徴と
するターボチャージャ用リップシール装置。
1. A retainer rotatably penetrating a turbine shaft of a turbocharger, a recess formed in the retainer around the turbine shaft, and an outer peripheral portion housed in the recess, and an inner peripheral portion of the turbine. The shaft is provided with a lip slidably in contact with the outer peripheral surface of the shaft, and a spacer fitted in the concave portion to fix the outer peripheral portion of the lip to the retainer. Forming a protrusion projecting toward the inner wall end face, setting the protrusion amount of the protrusion smaller than the thickness of the lip in a natural state by a predetermined amount, and contacting the protrusion with the inner wall end face of the recess, A lip seal device for a turbocharger, wherein a lip is sandwiched between a main body portion of the spacer and an end surface of an inner wall of the recess.
【請求項2】上記凹部が、リテーナに一体に取付けられ
たケースに形成されていることを特徴とする特許請求の
範囲第1項に記載のターボチャージャ用リップシール装
置。
2. The lip seal device for a turbocharger according to claim 1, wherein the recess is formed in a case integrally attached to the retainer.
【請求項3】上記リップとこれを固定するスペーサとを
1組として、それらが複数組重ね合せて配設されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項に記
載のターボチャージャ用リップシール装置。
3. The lip and the spacer for fixing the lip as one set, and a plurality of them are arranged in an overlapping manner, and the lip is arranged. Lip seal device for turbocharger.
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