JP2924481B2 - ターボチャージャのスラスト軸受装置 - Google Patents
ターボチャージャのスラスト軸受装置Info
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- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/23—Gas turbine engines
- F16C2360/24—Turbochargers
Description
ラスト力を支持するために用いるターボチャージャのス
ラスト軸受装置に関するものである。
は、図4に一例を示す如く、タービン車室1とコンプレ
ッサ車室2とを軸受車室3を介して一体構造とし、ター
ビン車室1内のタービンホイール4とコンプレッサ車室
2内のコンプレッサホイール5とを、軸受車室3内にて
ジャーナル軸受により回転自在に支持されたタービン軸
6によって連結し、エンジンの排気によってタービンホ
イール4を回転させることによりタービン軸6を介して
コンプレッサホイール5を回転させ、吸気を圧縮してエ
ンジンに給気するようにしてある。
高速回転するので、ジャーナル軸受部を潤滑させる必要
があり、そのため、従来は、軸受車室3のタービン軸貫
通部7の両端部に、径方向に給油孔8を有するフローテ
ィング軸受9,10を上記のジャーナル軸受として回転
自在に嵌入して、軸受車室3に設けた給油路12を経て
給油された潤滑油がフローティング軸受9,10の内外
周面に導かれるようにし、更に、上記タービンホイール
4側のフローティング軸受9を、タービン軸貫通部7の
内径部に組み付けた2つのリテーニングリング13間に
挾持させて軸方向の位置を保持させると共に、コンプレ
ッサホイール5側のフローティング軸受10を、リテー
ニングリング13とコンプレッサ側のタービン軸6上に
装着したスラストカラー14との間に保持させるように
してある。
ッサホイール5を取り付けているタービン軸6の外側
に、表面に凹凸を形成した油切り15を設けると共に、
該油切り15の外面にシールリング16を嵌合させ、該
シールリング16に内周面が接するようにしたシールプ
レート17を軸受車室3に取り付けてオイルシール部を
形成し、更に、上記油切り15とスラストカラー14の
コンプレッサ側の面との間に、軸受車室3の給油路12
に連通する専用給油路19を備えたスラスト軸受18を
配置し、スラストカラー14のコンプレッサ側の面が正
スラスト(タービン軸6がコンプレッサ側に移動しよう
とする方向のスラスト)軸受面とされ、油切り15のタ
ービン側の面が反スラスト(タービン軸6がタービン側
に移動しようとする方向のスラスト)軸受面とされ、こ
れらスラスト軸受面が上記スラスト軸受18の専用給油
路19から出てくる潤滑油によって潤滑されるようにし
てある。なお、図中、11はタービン車室1と軸受車室
3との境界部に配した遮熱板、20はタービン軸貫通部
7の排油孔、21は軸受車室3の排油口を示す。
合、通常運転中はほとんど正スラストがスラスト軸受1
8に作用するため、スラスト軸受18の正スラスト側が
荷重側となり、反スラスト側が非荷重側となって正スラ
スト側のスラスト面18aとスラストカラー14の正ス
ラスト軸受面との間の隙間が減少すると同時に、スラス
ト軸受18の反スラスト側のスラスト面18bと油切り
15の反スラスト軸受面との間の隙間が増大し、潤滑油
が給油抵抗の少ない反スラスト側に多く流れてしまい、
過給圧の増大に伴ってスラスト軸受18の負荷能力を高
めるためには、荷重側で必要とする潤滑油量に応じて非
荷重側に流れる潤滑油量を考慮に入れた大量の潤滑油を
供給しなければならないという問題がある。
軸受18を機能分離させる如く、正スラストを支持する
ための正スラスト軸受22と、反スラストを支持するた
めの反スラスト軸受23とを備え、正スラスト軸受22
をスラストカラー14と油切り15との間に配置して、
軸受車室3にボルト25により取り付け、且つスラスト
カラー14のコンプレッサ側の面(軸受面)と対向する
一側面にのみスラスト面22aを形成すると共に、該正
スラスト軸受22に、軸受車室3の給油路12と連通す
る専用給油路24を上記スラスト面22aにのみ開口さ
せるようにし、一方、上記反スラスト軸受23をスラス
トカラー14のタービン側の面と対向させて配置して軸
受車室3に圧入により取り付け、且つスラストカラー1
4への対向面にのみスラスト面23aを形成すると共
に、該反スラスト軸受23の他側面を、フローティング
軸受10のコンプレッサ側の端面を押える止め輪と兼用
させるようにした方式のスラスト軸受装置が、最近提案
されている(実願平3−33427号)。
によれば、正スラスト状態では、正スラスト軸受22の
スラスト面22aに給油路12及び専用給油路24を通
して潤滑油が供給され、しかも潤滑油のすべてがスラス
ト荷重が加わるスラスト面22aに供給されるので、充
分な油膜を形成でき、従来のように非荷重側の隙間に潤
滑油が大量に流れ出ることがなく、少ない潤滑油で負荷
能力を増大することができる。又、反スラスト軸受23
のスラスト面23aをスラストカラー14のタービン側
の側面と対向させて反スラスト荷重を支持させるように
し、しかも反スラスト軸受23の他側面をフローティン
グ軸受10の止め輪と兼ねるようにしたので、反スラス
ト荷重を支持できて安定な回転を確保できるものであ
る。
案されているスラスト軸受装置において、フローティン
グ軸受10の外周部から排油された潤滑油を反スラスト
軸受23への給油に利用する場合、フローティング軸受
10の外側端面(コンプレッサ側の端面)側に反スラス
ト軸受23が配置してあることから、フローティング軸
受10の内、外側端面側への排油抵抗のバランスが崩れ
て、外側端面に作用する圧力が高くなり過ぎる等の事態
が発生すると、フローティング軸受10がホワーリング
現象を起し、外周面に摩耗が発生する問題が惹起され
る。
ング軸受10とスラストカラー14の間に介在配置され
るため、図4に示した如き従来方式に比してフローティ
ング軸受10がタービン側へ寄せられることになる。そ
のため、反スラスト軸受23の厚さを極力薄くしてフロ
ーティング軸受10がタービン側へ寄る量を少なくしよ
うとすると、タービン軸貫通部7への圧入時にスラスト
面23aが変形し易くなる問題がある。
ティング軸受の内、外側端面側への排油配分を調整でき
るようにし、更に、反スラスト軸受を薄くしても圧入時
のスラスト面の変形を防止することができるようにしよ
うとするものである。
決するために、タービン軸に装着したスラストカラーの
コンプレッサ側の面に、一側面に形成したスラスト面を
対向させるようにして正スラスト軸受を配置すると共
に、上記スラストカラーのタービン側の面に、一側面に
形成したスラスト面を対向させるようにし且つ他側面に
て上記タービン軸のコンプレッサ側フローティング軸受
の外側端面を位置決めするように反スラスト軸受を配置
し、更に、上記反スラスト軸受に、上記フローティング
軸受の外周部から外側端面側へ排油された潤滑油を上記
スラストカラー側へ逃がすための油通路をタービン軸方
向に設けた構成とする。
ら外側端面側へ排油された潤滑油は、反スラスト軸受に
有するタービン軸方向の油通路を通ってスラストカラー
側へ逃がされる。したがって、フローティング軸受の外
側端面側の圧力が必要以上上昇させられることがなくな
り、ホワーリング現象の発生が抑えられる。
する。
ので、図5に示したと同様に、軸受車室3を通るタービ
ン軸6のコンプレッサ側端部に装着したスラストカラー
14のコンプレッサ側の面に、一側面に形成したスラス
ト面22aを対向させるようにして正スラスト軸受22
を配置すると共に、上記スラストカラー14のタービン
側の面に、一側面に形成したスラスト面23aを対向さ
せるようにして反スラスト軸受23を配置し、且つ該反
スラスト軸受23の他側面にて、上記タービン軸6のコ
ンプレッサ側フローティング軸受10の外側端面を位置
決めするようにしてある構成において、上記反スラスト
軸受23を、タービン軸方向に貫通する油通路を有する
構成とする。すなわち、反スラスト軸受23の外周側の
部分に、フローティング軸受10の外径Rよりも小径と
なる深さ位置R′まで達する切り欠き26を、周方向所
要間隔で設け、フローティング軸受10の外周部からコ
ンプレッサ側である外側端面側へ排油された潤滑油を上
記切り欠き26を通してスラストカラー14側へ逃がし
得るようにする。
貫通する油通路として切り欠き26を設けると、フロー
ティング軸受10の外周部から外側端面側へ排油された
潤滑油が切り欠き26を通ってスラストカラー14側へ
逃がされることになる。したがって、上記切り欠き26
の通路断面積を適正に設定しておくことにより、フロー
ティング軸受10の外側端面に作用する圧力を必要以上
上昇させることを防止できて内、外側端面側への排油バ
ランスをとることができ、フローティング軸受10のホ
ワーリング現象を防止して外周面の摩耗を未然に防ぐこ
とができる。
いたことに伴いフローティング軸受10がタービン側へ
寄せられてしまう量を少なくするために、反スラスト軸
受3の厚さを薄くした場合、従来では、反スラスト軸受
23をタービン軸貫通部7の端に圧入すると、スラスト
面23aが変形し易いという問題があったが、その点、
本発明では、圧入部となる反スラスト軸受23の外周側
部分に切り欠き26があるため、圧入変形を切り欠き2
6の部分で吸収することができることによりスラスト面
23aの変形を防止することができる。
ので、図1に示したものと同様な構成において、反スラ
スト軸受23の外周部に切り欠き26を設けることに代
えて、タービン軸方向に貫通する油通路として、孔27
を周方向所要間隔にて穿設したものである。
合でも、上記孔27の位置と面積を適正に設定すること
により上記実施例と同様な作用効果が奏し得られる。
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。
ジャのスラスト軸受装置によれば、コンプレッサ側スラ
スト軸受とスラストカラーとの間に介在させるように配
置した反スラスト軸受に、タービン軸方向に貫通する油
通路を設けたので、フローティング軸受の外周部から外
側端面側へ排油された潤滑油を上記油通路を通してスラ
ストカラー側へ逃がすことができ、これによりフローテ
ィング軸受の外側端面に作用する圧力を必要以上上昇さ
せることを防止できて内、外側端面側への排油バランス
をとることができ、ホワーリング現象によるフローティ
ング軸受の外周面の摩耗を未然に防ぐことができ、又、
フローティング軸受をタービン側へ努めて寄せないよう
にするために反スラスト軸受の厚さを薄くしても、上記
油通路の部分で圧入時の変形を吸収することができてス
ラスト面の変形を防止することができる、等の優れた効
果を発揮する。
の一実施例を示す概要図である。
す概略図である。
る。
である。
Claims (1)
- 【請求項1】 タービン軸に装着したスラストカラーの
コンプレッサ側の面に、一側面に形成したスラスト面を
対向させるようにして正スラスト軸受を配置すると共
に、上記スラストカラーのタービン側の面に、一側面に
形成したスラスト面を対向させるようにし且つ他側面に
て上記タービン軸のコンプレッサ側フローティング軸受
の外側端面を位置決めするように反スラスト軸受を配置
し、更に、上記反スラスト軸受に、上記フローティング
軸受の外周部からコンプレッサ側端面側へ排油された潤
滑油を上記スラストカラー側へ逃がすための油通路をタ
ービン軸方向に設けた構成を有することを特徴とするタ
ーボチャージャのスラスト軸受装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
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JP2924481B2 true JP2924481B2 (ja) | 1999-07-26 |
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ID=16635492
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP4213218A Expired - Fee Related JP2924481B2 (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | ターボチャージャのスラスト軸受装置 |
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1992
- 1992-07-20 JP JP4213218A patent/JP2924481B2/ja not_active Expired - Fee Related
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