JP3320129B2 - 過給機 - Google Patents

過給機

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JP3320129B2
JP3320129B2 JP00516193A JP516193A JP3320129B2 JP 3320129 B2 JP3320129 B2 JP 3320129B2 JP 00516193 A JP00516193 A JP 00516193A JP 516193 A JP516193 A JP 516193A JP 3320129 B2 JP3320129 B2 JP 3320129B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用過給機の潤
滑系に係り、特に自動車用エンジンに好適なターボチャ
ージャなどの過給機に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車用エンジンの過給機として広く使
用されているターボチャージャは、一般に極めて高速回
転するので、ラジアル軸受部材がタービン・コンプレッ
サ軸と軸受ハウジングの双方に対して回転可能に保持さ
れている、いわゆるフローティング軸受方式が採用され
ており、従って、その軸受部の潤滑には細心の注意が要
求される。
【0003】そこで、通常は、図4に示すように、内燃
機関1のオイルパン24からオイルポンプ25により吸
い上げられ加圧された潤滑油(オイル)を、オイルフィル
タ26に通して塵埃などの夾雑物を除いたあと潤滑油パ
イプ27により導き、過給機の軸受部本体にある雌ねじ
孔からなる潤滑油入口12の外側にコネクタボルト22
により固定されたコネクタ23から、コネクタボルト2
2の油通路孔20を介して軸受車室18内に供給し、こ
こから潤滑油通路14、15を通って各ラジアル軸受9
に、清浄な潤滑油が供給されるようにしていた。なお、
この図4では、ターボチャージャ全体をSで表わしてあ
る。
【0004】このようにしてターボチャージャSのター
ビン側とコンプレッサ側のラジアル軸受9に供給された
潤滑油は、軸受車室18とラジアル軸受9の外周及びラ
ジアル軸受9の内周とシャフト4との隙間に噴出し、潤
滑と冷却を行なうが、このとき、軸受車室18とラジア
ル軸受9の外周及びラジアル軸受9の内周とシャフト4
との隙間に油膜を形成し、非接触の浮動軸受状態が形成
されるのである。
【0005】スラスト軸受9に供給された潤滑油は、ス
ラストメタル11の内部両面に嵌合しているスラストカ
ラー5のツバとの隙間にも噴出し、ここでも潤滑と冷却
を行ない、さらに、隙間に油膜を形成し、非接触の軸受
状態を形成する。
【0006】こうして各軸受を潤滑、冷却した潤滑油
は、軸受車室18の下方の潤滑油溜り16に集まり、出
口17から潤滑油戻りパイプ30を経て内燃機関のオイ
ルパン24へ戻されるようになっている。
【0007】なお、この図4に示したターボチャージャ
Sにおいて、2は内燃機関1の排気ガスにより駆動され
るタービンインペラ、3はタービンケース、4はシャフ
ト、5はスラストカラー、6はロックナット、7はコン
プレッサインペラ、8はコンプレッサケースで、タービ
ンインペラ2はシャフト4と嵌合されて一体に形成さ
れ、シャフト4の他端にはスラストカラー5を介してコ
ンプレッサインペラ7が嵌合され、ロックナット6によ
り固定されている。
【0008】コンプレッサインペラ7には、それを包括
するコンプレッサケース8が設けられ、タービンインペ
ラ2を包括するタービンケース3とで軸受車室18を挾
んで組立てられている。シャフト4は、2個のラジアル
軸受9により回転自由に支持され、さらにこれらのラジ
アル軸受9は、何れも軸受車室18に対しても回転自在
に保持され、上記したように、フローティング軸受とし
て機能するようになっている。
【0009】10はCトメワ(止め輪)で、ラジアル軸受
9のスラスト方向の動きを規制する働きをする。シャフ
ト4に固定されたスラストカラー5と、シャフト4に対
して摺動自由に嵌合したスラストメタル11は、シャフ
ト4のスラスト方向の動きを規制する働きをする。
【0010】コネクタボルト22は、中空状の油通路2
1となる中空状の本体と、この本体の内外を連通する油
通路孔20を備え、軸受車室18の潤滑油入口12を構
成する雌ねじ孔にねじ込み嵌合されることにより、潤滑
油パイプ27の端部に取付けてある眼鏡状のコネクタ2
3を、両端面にパッキング19を介して軸受車室18の
潤滑油入口12に固定する働きをし、さらに、これによ
り潤滑油パイプ27から過給機S内への潤滑油の通路を
形成する働きをするようになっている。
【0011】なお、この種の装置として関連するものと
しては、実開昭57−107824号公報の開示を挙げ
ることができる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、軸受
部の潤滑油の清浄化についての配慮が充分であるとはい
えず、充分に清浄化された潤滑油の供給という点で問題
があった。
【0013】すなわち、上記従来技術では、図4から明
らかなように、オイルパン24内の潤滑油中に含まれる
異物はフィルタ26により浄化される。しかし、このフ
ィルタ26以降、ターボチャージャSの潤滑油入口21
までの潤滑油の経路にある潤滑油パイプ27、コネクタ
23、コネクタボルト22などの配管内に含まれる異物
については、フィルタ26の存在は意味がなく、そのま
ま潤滑油入口21からラジアル軸受9を含む各軸受部に
供給されてしまう。この為、各軸受部の微小隙間部に異
物が挾み込まれる虞れを生じ、種々の不具合を発生させ
ることになってしまうのである。
【0014】具体的に説明すると、スラストメタルとス
ラストカラーとの隙間に異物が流入した場合には、スラ
ストメタルの平面部を傷つけたり、割れを発生させた
り、さらにはスラストメタルの油穴を塞ぎ、潤滑油不足
による焼着により、スラストカラーの回転をロックさせ
てしまうなどの不具合が発生する。
【0015】また、これは同時にコンプレッサインペラ
及びタービンインペラの回転ロックともなり、過給圧低
下や異音発生などの異常発生につながる。
【0016】同様に、軸受車室とラジアル軸受外周との
隙間、及びラジアル軸受内周とタービンシャフトとの隙
間に異物が流入した場合、ラジアル軸受の内外周面に傷
をつけたり、割れを発生させたり、或いはラジアル軸受
の油穴を塞ぎ潤滑油不足による焼着によりタービンシャ
フトの回転をロックさせてしまうなどの不具合が発生し
てしまう。
【0017】さらには、軸受室とラジアル軸受外周との
隙間、もしくはラジアル軸受内周とタービンシャフトと
の隙間に異物がかみ込まれてロックした場合、タービン
シャフトがコニカルモードで回転し、最悪のケースで
は、タービンインペラがタービンケースと接触し、ある
いは、コンプレッサインペラがコンプレッサケースと接
触して翼の破壊につながる虞れを生じる。勿論、これら
は異音の発生原因ともなり、さらにはスムーズな回転が
得られ無くなり、過給圧の低下等が懸念されることにな
る。
【0018】本発明は、上記の様な従来技術の問題点に
着目し、潤滑油の清浄化が充分に得られ、軸受部に異物
が含まれた潤滑油が供給される虞れのない過給機を提供
することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記目的は、内燃機関の
オイルパンからフィルタを介して潤滑油が供給される方
式の過給機であって、上記フィルタから過給機に至る潤
滑油パイプの当該過給機に対する接続部から当該過給機
内の潤滑油通路までの間の潤滑油の経路に潤滑油フィル
タが装着されている過給機において、上記潤滑油パイプ
を当該過給機に接続固定するコネクタボルトの本体を中
空状にすると共に、この本体の内外を連通する通路を設
け、上記中空状のコネクタボルトの先端開口を当該過給
機の潤滑油通路に接続し、且つ、上記潤滑油フィルタ
が、上記コネクタボルトが螺合している雌ねじ孔の中で
当該コネクタボルトの螺合位置よりも奥に螺合されてい
る円筒状部材の端部に設けたメッシュ状の金属網からな
るフィルタ、若しくは上記コネクタボルトの中空状の本
体の内外を連通する通路の周囲に設けたメッシュ状の金
属網からなるフィルタで構成されるようにして達成され
る。
【0020】
【作用】コネクタボルトの近傍に設けたオイルフィルタ
は、過給機の軸受室の直前で潤滑油内の夾雑物を漉し取
るように働く。従って、過給機の軸受室に到る潤滑油経
路のほとんど全ての通路で混入した異物の除去が可能に
なり、軸受部に異物が含まれた潤滑油が供給される虞れ
を確実に無くすことができる。
【0021】
【実施例】以下、本発明による過給機について、図示の
実施例により詳細に説明する。図1は、本発明の一実施
例で、図において、28は円筒状のホルダ、29はメッ
シュフィルタであり、その他の全体的な構造は、図4で
説明した従来の過給機と同じである。
【0022】円筒状のホルダ28は外周に雄ねじが切っ
てあり、過給機Sの軸受車室18にある雌ねじ孔からな
る潤滑油入口12内に、コネクタボルト22と共にねじ
込まれ、コネクタボルト22の下流側に位置するように
して保持される。メッシュフィルタ29は、メッシユ5
0〜250(JIS規格)の金属網部材からなり、ホルダ2
8の一方の端面を塞ぐようにして、その端面に溶接など
の手段により貼付けられている。
【0023】そして、ホルダ28は、このフィルタ29
が取付けられている方の端面が、軸受車室18の潤滑油
通路13内を向くように、つまり図では下側を向くよう
にして潤滑油入口12内にねじ込まれている。なお、こ
のフィルタ29は、ホルダ28と別体でも良く、ホルダ
28により圧着されて潤滑油入口12内の所定の位置に
固定されるようにしてもよい。
【0024】次に、この図1の実施例の動作について説
明すると、図4の従来例で説明したように、内燃機関1
のオイルパン24からオイルポンプ25により吸い上げ
られ加圧された潤滑油は、オイルフィルタ26を通るこ
とにより塵埃などの夾雑物が除かれてから潤滑油パイプ
27を介してコネクタ23に導かれ、ここから、矢印で
示すように、さらにコネクタボルト22の油通路孔20
を通り、油通路21に流入し、ホルダ28の先端にある
フィルタ29を経て潤滑油通路13内に流入する。
【0025】従って、このとき、潤滑油に異物が含まれ
ていたとしても、その異物は、フィルタ29により除
去、浄化されてしまう。そして、この充分に清浄化され
た潤滑油は、同じく矢印で示すように、潤滑油通路13
から潤滑油通路14、15を通って各ラジアル軸受9に
供給され、ラジアル軸受部とスラスト軸受部を潤滑し、
冷却する。そして、その後は、図4の従来例と同様に、
潤滑油溜り16に集積した潤滑油は、潤滑油出口17か
ら排出パイプ30を経て内燃機関1のオイルパン24に
戻されることになる。
【0026】従って、この実施例によれば、潤滑油通路
13に流入する直前で、再度フィルタ29による濾過作
用が与えられることになり、この結果、軸受部には常に
確実に異物が除去され、充分に浄化された潤滑油が供給
されることになり、スラストメタル11、ラジアル軸受
9などに傷をつけたり、割れを発生させたりすることが
なくなり、さらにスラストカラー5、及びシャフト4の
回転をロックさせることもなくなり、異物の発生も無く
すことができる。また、この結果、この実施例によれ
ば、タービンインペラ2、及びコンプレッサインペラ7
は均一な回転が得られ、従って、安定した過給効果を得
ることができる。
【0027】ここで、本発明に関連する一参考例につい
て、図2により説明すると、この参考例は、図1の実施
例におけるホルダ28を除き、コネクタボルト22の下
流側の端面にメッシュ50〜250の金属網からなるオ
イルフィルタ29を直接取付けたものである。
【0028】次に、図3は、本発明の別の一実施例で、
この実施例では、コネクタボルト22の油通路孔20の
周辺で、コネクタ23の内側に、円筒状に形成したメッ
シュ50〜250の金属網からなるオイルフィルタ29
を設けたものである。 従って、この図3の実施例におい
ても、潤滑油通路13に流入する直前で、再度フィルタ
29による濾過作用が与えられることになり、この結
果、この実施例によっても、図1の実施例と同等の効果
を得ることができる。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、過給機の軸受室の潤滑
油入口の直前でフィルタによる濾過作用が与えられるた
め、潤滑油の供給経路の殆ど全ての部分で発生する虞れ
のあるどのような異物に対しても確実に濾過作用が期待
できるため、潤滑油に含まれる殆どの異物を取り除くこ
とができ、この結果、各軸受部には、クリーンな潤滑油
が供給され、シャフトのロック、さらにはシャフトの振
れによる翼とケースの接触等の不具合の発生を確実に防
止することができ、さらには、異音の発生も低減するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による過給機の一実施例を示す部分断面
図である。
【図2】本発明による過給機に関連する一参考例を示す
部分断面図である。
【図3】本発明による過給機の別の一実施例を示す部分
断面図である。
【図4】過給機の従来例を含む一般的な構成を示す説明
図である。
【符号の説明】
4 シャフト 5 スラストカラー 9 ラジアル軸受 11 スラストメタル 18 軸受車室 19 パッキン 20 油通路孔 21 油通路 22 コネクタボルト 23 コネクタ 28 ホルダ 29 オイルフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平1−173427(JP,U) 実開 昭56−81107(JP,U) 実開 昭62−126692(JP,U) 実開 昭62−16713(JP,U) 実開 昭62−82334(JP,U) 実開 昭60−139040(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02B 39/14 F01M 11/03

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関のオイルパンからフィルタを介
    して潤滑油が供給される方式の過給機であって、 上記フィルタから過給機に至る潤滑油パイプの当該過給
    機に対する接続部から当該過給機内の潤滑油通路までの
    間の潤滑油の経路に潤滑油フィルタが装着されている過
    給機において、 上記潤滑油パイプを当該過給機に接続固定するコネクタ
    ボルトの本体を中空状にすると共に、この本体の内外を
    連通する通路を設け、 上記中空状のコネクタボルトの先端開口を当該過給機の
    潤滑油通路に接続し、 且つ、 上記潤滑油フィルタが、上記コネクタボルトが螺合して
    いる雌ねじ孔の中で当該コネクタボルトの螺合位置より
    も奥に螺合されている円筒状部材の端部に設けたメッシ
    ュ状の金属網からなるフィルタで構成されていることを
    特徴とする過給機。
  2. 【請求項2】 内燃機関のオイルパンからフィルタを介
    して潤滑油が供給される方式の過給機であって上記フィルタから過給機に至る潤滑油パイプの当該過給
    機に対する接続部から当該過給機内の潤滑油通路までの
    間の潤滑油の経路に潤滑油フィルタが装着されている過
    給機において上記潤滑油パイプを当該過給機に接続固定するコネクタ
    ボルトの本体を中空状にすると共に、この本体の内外を
    連通する通路を設け、 上記中空状のコネクタボルトの先端開口を当該過給機の
    潤滑油通路に接続し、 且つ、 上記潤滑油フィルタが、上記コネクタボルトの中空状の
    本体の内外を連通する通路の周囲に設けたメッシュ状の
    金属網からなるフィルタで構成 されていることを特徴と
    する過給機。
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