JP3340572B2 - 過給機の軸封構造 - Google Patents
過給機の軸封構造Info
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- JP3340572B2 JP3340572B2 JP23228094A JP23228094A JP3340572B2 JP 3340572 B2 JP3340572 B2 JP 3340572B2 JP 23228094 A JP23228094 A JP 23228094A JP 23228094 A JP23228094 A JP 23228094A JP 3340572 B2 JP3340572 B2 JP 3340572B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、過給機の軸封構造に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】排気ガス駆動の過給機は、タービンロー
タと圧縮機ロータを両端に備えている軸体が、浮動軸受
によってハウジング内に回転自在に支持されており、浮
動軸受には潤滑油が供給されている。
タと圧縮機ロータを両端に備えている軸体が、浮動軸受
によってハウジング内に回転自在に支持されており、浮
動軸受には潤滑油が供給されている。
【０００３】この潤滑油、およびタービン側の排気ガス
あるいは圧縮機側の空気をシールするために、タービン
ロータと軸受の間および圧縮機ロータと軸受の間の軸体
外周にそれぞれシールリングが装着されている。
あるいは圧縮機側の空気をシールするために、タービン
ロータと軸受の間および圧縮機ロータと軸受の間の軸体
外周にそれぞれシールリングが装着されている。
【０００４】シールリングは合口を有しているピストン
リングタイプのもので、軸体の外周に形成されているリ
ング溝に挿入され、自身の外張力によってハウジングの
内周面に圧接しており、軸体とハウジングとの隙間がシ
ールされる。
リングタイプのもので、軸体の外周に形成されているリ
ング溝に挿入され、自身の外張力によってハウジングの
内周面に圧接しており、軸体とハウジングとの隙間がシ
ールされる。
【０００５】上記シールリングの合口形状は、直角合
口、段付合口、鍵合口が知られており、直角合口および
段付合口の合口隙間は略１００μｍ程度であり、鍵合口
の場合はこれよりも大きくなっている。そして、合口隙
間をこれより小さくすることは、熱膨張により合口が突
き当たることを避けるために不可能である。
口、段付合口、鍵合口が知られており、直角合口および
段付合口の合口隙間は略１００μｍ程度であり、鍵合口
の場合はこれよりも大きくなっている。そして、合口隙
間をこれより小さくすることは、熱膨張により合口が突
き当たることを避けるために不可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、合口を
有するシールリングを用いている場合には、軸方向内側
（軸受側）のリング溝側面とシールリング側面との間の
隙間、あるいはリング溝底面とシールリング内周面との
間の隙間に浸入した潤滑油が、合口隙間を通ってタービ
ン側等に漏れるため、充分なシール性を確保することが
できない。
有するシールリングを用いている場合には、軸方向内側
（軸受側）のリング溝側面とシールリング側面との間の
隙間、あるいはリング溝底面とシールリング内周面との
間の隙間に浸入した潤滑油が、合口隙間を通ってタービ
ン側等に漏れるため、充分なシール性を確保することが
できない。
【０００７】そして、段付合口や鍵合口は、直角合口に
比較してラビリンス効果によるシール効果を有している
が、下記の問題点を有している。すなわち、シールリン
グの側面が軸方向内側のリング溝側面に接したときはリ
ング溝側面を通じての潤滑油の漏れが防止されるが、段
付合口や鍵合口の場合、直角合口に比較して、シールリ
ングにおける一対の合口端部が軸方向において互いに反
対方向に相対的に撓みやすく、リング溝側面とシールリ
ング側面との間において合口付近に隙間ができるため、
この隙間に浸入した潤滑油が合口隙間を通って漏れる。
比較してラビリンス効果によるシール効果を有している
が、下記の問題点を有している。すなわち、シールリン
グの側面が軸方向内側のリング溝側面に接したときはリ
ング溝側面を通じての潤滑油の漏れが防止されるが、段
付合口や鍵合口の場合、直角合口に比較して、シールリ
ングにおける一対の合口端部が軸方向において互いに反
対方向に相対的に撓みやすく、リング溝側面とシールリ
ング側面との間において合口付近に隙間ができるため、
この隙間に浸入した潤滑油が合口隙間を通って漏れる。
【０００８】本発明の目的は、過給機におけるシールリ
ングを通る潤滑油の漏れを低減することにある。
ングを通る潤滑油の漏れを低減することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の構成は、ハウジ
ング内に回転自在に設けられている軸体の外周にリング
溝が形成されており、このリング溝に、合口を備え外張
力を有するシールリングが装着されている過給機の軸封
構造において、前記シールリングにおける一方の合口端
部に周方向に突出した凸部を有し、もう一方の合口端部
に前記凸部が挿入されている凹部を有し、前記凹部が半
径方向に傾斜した一対の対向する傾斜面と一つの底面と
からなり、前記凸部が前記凹部に整合する形状を有して
いることを特徴とする。
ング内に回転自在に設けられている軸体の外周にリング
溝が形成されており、このリング溝に、合口を備え外張
力を有するシールリングが装着されている過給機の軸封
構造において、前記シールリングにおける一方の合口端
部に周方向に突出した凸部を有し、もう一方の合口端部
に前記凸部が挿入されている凹部を有し、前記凹部が半
径方向に傾斜した一対の対向する傾斜面と一つの底面と
からなり、前記凸部が前記凹部に整合する形状を有して
いることを特徴とする。
【００１０】なお、軸体は軸自体の他、軸の外周にカラ
ー等を固定しているものも含めて意味している。
ー等を固定しているものも含めて意味している。
【００１１】
【作用】前記した手段によれば、リング溝における軸方
向内側の側面とシールリングの側面との隙間に浸入した
潤滑油が合口隙間を通って軸方向に漏れることが凹凸部
によるラビリンス効果によって抑制される。また、シー
ルリングにおける一対の合口端部が軸方向において相対
的に撓むのが凹凸部によって規制されることにより、シ
ールリングがリング溝側面に接したときのシールリング
側面のシール性が向上する。また、リング溝の底面とシ
ールリングの内周面との隙間に浸入し合口隙間を通って
漏れる潤滑油が、凹凸部のラビリンス効果によって低減
される。
向内側の側面とシールリングの側面との隙間に浸入した
潤滑油が合口隙間を通って軸方向に漏れることが凹凸部
によるラビリンス効果によって抑制される。また、シー
ルリングにおける一対の合口端部が軸方向において相対
的に撓むのが凹凸部によって規制されることにより、シ
ールリングがリング溝側面に接したときのシールリング
側面のシール性が向上する。また、リング溝の底面とシ
ールリングの内周面との隙間に浸入し合口隙間を通って
漏れる潤滑油が、凹凸部のラビリンス効果によって低減
される。
【００１２】
【実施例】図１は図２のシールリング部分の拡大図、図
２は過給機（ターボチャージャ）におけるタービン側の
一部分を示す縦断面図である。
２は過給機（ターボチャージャ）におけるタービン側の
一部分を示す縦断面図である。
【００１３】過給機は、高速回転する軸体１をハウジン
グ２内に有しており、軸体１の一端にはタービンロータ
３が取り付けられ、他端には圧縮機ロータ（図示されて
いない）が取り付けられている。前記軸体１はハウジン
グ２内に設けられている浮動軸受４によって回転自在に
支承されており、浮動軸受４にはハウジング２に形成さ
れているオイル通路５から潤滑油が供給されている。
グ２内に有しており、軸体１の一端にはタービンロータ
３が取り付けられ、他端には圧縮機ロータ（図示されて
いない）が取り付けられている。前記軸体１はハウジン
グ２内に設けられている浮動軸受４によって回転自在に
支承されており、浮動軸受４にはハウジング２に形成さ
れているオイル通路５から潤滑油が供給されている。
【００１４】タービンロータ３と軸受４との間には、軸
体１の外周に断面矩形状のリング溝６が形成されてお
り、このリング溝６にシールリング７が装着されてい
る。
体１の外周に断面矩形状のリング溝６が形成されてお
り、このリング溝６にシールリング７が装着されてい
る。
【００１５】シールリング７（図３参照）は合口を有す
るピストンリングタイプの断面矩形リングで、外張力す
なわち自身の半径方向外側に張るバネ力によって、シー
ルリング７の外周面７ａがハウジング２の内周面２ａに
圧接している。
るピストンリングタイプの断面矩形リングで、外張力す
なわち自身の半径方向外側に張るバネ力によって、シー
ルリング７の外周面７ａがハウジング２の内周面２ａに
圧接している。
【００１６】一方、リング溝６の一方（軸方向内側すな
わち軸受４側）の側面６ａとシールリング７の一方（軸
方向内側すなわち軸受４側）の側面７ｃとの間−リング
溝６の底面６ｂとシールリング７の内周面７ｂとの間−
リング溝６のもう一方（軸方向外側すなわちタービンロ
ータ３側）の側面６ｃとシールリング７のもう一方（軸
方向外側すなわちタービンロータ３側）の側面７ｄとの
間には隙間が存在するため、シールリング７はリング溝
６内を軸方向に動くことが可能である。
わち軸受４側）の側面６ａとシールリング７の一方（軸
方向内側すなわち軸受４側）の側面７ｃとの間−リング
溝６の底面６ｂとシールリング７の内周面７ｂとの間−
リング溝６のもう一方（軸方向外側すなわちタービンロ
ータ３側）の側面６ｃとシールリング７のもう一方（軸
方向外側すなわちタービンロータ３側）の側面７ｄとの
間には隙間が存在するため、シールリング７はリング溝
６内を軸方向に動くことが可能である。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】シールリング７の合口部は次のように形成
されている。一方の合口端部８ａには凸部９が周方向に
突出して形成されている。凸部９はシールリング７の外
周面７ａの軸方向における一方（以下、上側とする。）
の端部の延長上にある外円弧面９ａ、内周面７ｂの軸方
向における他方（以下、下側とする。）の端部の延長上
にある内円弧面９ｂ、シールリング７の上側の側面７ｃ
の外周端部の延長上にある上側側面９ｃ、下側の側面７
ｄの内周端部の延長上にある下側側面９ｄ、外円弧面９
ａの下辺と下側側面９ｄの外辺とに接続し半径方向外側
に傾斜した湾曲傾斜面９ｆ、内円弧面９ｂの上辺と上側
側面９ｃの内辺とに接続し半径方向外側に傾斜した湾曲
傾斜面９ｇ、およびシールリング７の側面７ｃ，７ｄに
垂直な端面９ｅとを有しており、点対称の多角形状をな
している。
されている。一方の合口端部８ａには凸部９が周方向に
突出して形成されている。凸部９はシールリング７の外
周面７ａの軸方向における一方（以下、上側とする。）
の端部の延長上にある外円弧面９ａ、内周面７ｂの軸方
向における他方（以下、下側とする。）の端部の延長上
にある内円弧面９ｂ、シールリング７の上側の側面７ｃ
の外周端部の延長上にある上側側面９ｃ、下側の側面７
ｄの内周端部の延長上にある下側側面９ｄ、外円弧面９
ａの下辺と下側側面９ｄの外辺とに接続し半径方向外側
に傾斜した湾曲傾斜面９ｆ、内円弧面９ｂの上辺と上側
側面９ｃの内辺とに接続し半径方向外側に傾斜した湾曲
傾斜面９ｇ、およびシールリング７の側面７ｃ，７ｄに
垂直な端面９ｅとを有しており、点対称の多角形状をな
している。
【００２４】もう一方の合口端部８ｂには凸部９が挿入
する凹部１０が形成されており、凸部９が凹部１０に整
合する形状をなしている。凹部１０はシールリング７の
上側の側面７ｃの外周側端部、下側の側面７ｄの内周側
端部、外周面７ａの上部、および内周面７ｂの下部に対
して開放されており、半径方向外側に傾斜した一対の湾
曲傾斜面１０ｆ，１０ｇと、シールリング７の側面７
ｃ，７ｄに垂直な底面１０ｅとを有しており、凸部９と
凹部１０の各湾曲傾斜面９ｆ，９ｇ，１０ｆ，１０ｇの
傾斜角度は同じである。
する凹部１０が形成されており、凸部９が凹部１０に整
合する形状をなしている。凹部１０はシールリング７の
上側の側面７ｃの外周側端部、下側の側面７ｄの内周側
端部、外周面７ａの上部、および内周面７ｂの下部に対
して開放されており、半径方向外側に傾斜した一対の湾
曲傾斜面１０ｆ，１０ｇと、シールリング７の側面７
ｃ，７ｄに垂直な底面１０ｅとを有しており、凸部９と
凹部１０の各湾曲傾斜面９ｆ，９ｇ，１０ｆ，１０ｇの
傾斜角度は同じである。
【００２５】シールリング７がリング溝６に装着されて
いる状態で、凹部１０に挿入されている凸部９の端面９
ｅと凹部１０の底面１０ｅとの隙間はシールリング７の
合口端面１１ａ，１１ｂ間の隙間と同じかそれ以上の寸
法にすればよい。また、凸部９と凹部１０との軸方向に
おける隙間、すなわち凸部９と凹部１０の対向する湾曲
傾斜面９ｆ，１０ｆ、９ｇ，１０ｇ間の軸方向における
隙間（軸心方向に沿った隙間である。）の総計は、シー
ルリング７とリング溝６の軸方向における隙間、すなわ
ちシールリング７とリング溝６の対向する側面７ｃ，６
ａ、７ｄ，６ｃ間の隙間の総計よりも小さく、この隙間
はできる限り小さくするのが好ましい。
いる状態で、凹部１０に挿入されている凸部９の端面９
ｅと凹部１０の底面１０ｅとの隙間はシールリング７の
合口端面１１ａ，１１ｂ間の隙間と同じかそれ以上の寸
法にすればよい。また、凸部９と凹部１０との軸方向に
おける隙間、すなわち凸部９と凹部１０の対向する湾曲
傾斜面９ｆ，１０ｆ、９ｇ，１０ｇ間の軸方向における
隙間（軸心方向に沿った隙間である。）の総計は、シー
ルリング７とリング溝６の軸方向における隙間、すなわ
ちシールリング７とリング溝６の対向する側面７ｃ，６
ａ、７ｄ，６ｃ間の隙間の総計よりも小さく、この隙間
はできる限り小さくするのが好ましい。
【００２６】凸部９の周方向長さはシールリング７の軸
方向幅の１／３〜２倍、半径方向幅はシールリング７の
半径方向幅の１／３倍とするのが好ましい。
方向幅の１／３〜２倍、半径方向幅はシールリング７の
半径方向幅の１／３倍とするのが好ましい。
【００２７】本実施例におけるシールリング７は以上の
ように構成されているため、リング溝６における軸方向
内側（軸受４側）の側面６ａとシールリング７の側面７
ｃとの隙間に浸入した潤滑油は、合口隙間１２を通って
タービンロータ３側に漏れるが、合口隙間１２を通って
漏れる潤滑油が凹凸部９，１０によるラビリンス効果に
よって低減される。また、シールリング７における一対
の合口端部８ａ，８ｂが軸方向において相対的に撓むの
を凹凸部１０，９によって規制されることにより、シー
ルリング７がリング溝６の側面６ａに接したときのシー
ルリング側面７ｃのシール性が向上する。
ように構成されているため、リング溝６における軸方向
内側（軸受４側）の側面６ａとシールリング７の側面７
ｃとの隙間に浸入した潤滑油は、合口隙間１２を通って
タービンロータ３側に漏れるが、合口隙間１２を通って
漏れる潤滑油が凹凸部９，１０によるラビリンス効果に
よって低減される。また、シールリング７における一対
の合口端部８ａ，８ｂが軸方向において相対的に撓むの
を凹凸部１０，９によって規制されることにより、シー
ルリング７がリング溝６の側面６ａに接したときのシー
ルリング側面７ｃのシール性が向上する。
【００２８】また、本実施例においては、さらに、リン
グ溝６の底面６ｂとシールリング７の内周面７ｂとの隙
間に浸入し合口隙間１２を通って漏れる潤滑油が、凹凸
部９，１０のラビリンス効果によって低減される。
グ溝６の底面６ｂとシールリング７の内周面７ｂとの隙
間に浸入し合口隙間１２を通って漏れる潤滑油が、凹凸
部９，１０のラビリンス効果によって低減される。
【００２９】以上の実施例では、軸体のタービン側の端
部に設けたシールリングについて説明したが、軸体の圧
縮機側の端部に設けたシールリングについても、本発明
の軸封構造は適用できるものである。
部に設けたシールリングについて説明したが、軸体の圧
縮機側の端部に設けたシールリングについても、本発明
の軸封構造は適用できるものである。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
ールリングの合口を所定の凹凸形状に形成したことによ
り、過給機におけるシールリングを通って漏れる潤滑油
を低減することができる。
ールリングの合口を所定の凹凸形状に形成したことによ
り、過給機におけるシールリングを通って漏れる潤滑油
を低減することができる。
【図１】図２のシールリング部分の拡大図である。
【図２】過給機（ターボチャージャ）におけるタービン
側の一部分を示す縦断面図である。
側の一部分を示す縦断面図である。
【図３】本発明に係るシールリングの一例を示し、自由
状態における斜視図である。
状態における斜視図である。
１ 軸体 ２ ハウジング ２ａ ハウジング内周面 ３ タービンロータ ４ 浮動軸受 ５ オイル通路 ６ リング溝 ６ａ リング溝の軸方向内側（軸受側）側面 ６ｂ リング溝底面 ６ｃ リング溝の軸方向外側（タービンロータ側）側面 ７ シールリング ７ａ リング外周面 ７ｂ リング内周面 ７ｃ リングの軸方向内側（軸受側）側面 ７ｄ リング溝の軸方向外側（タービンロータ側）側面 ８ａ，８ｂ 合口端部 ９ 凸部 １０ 凹部 １１ａ，１１ｂ 合口端面 １２ 合口隙間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02B 39/00 F16J 15/28
Claims (2)
- 【請求項１】 ハウジング内に回転自在に設けられてい
る軸体の外周にリング溝が形成されており、このリング
溝に、合口を備え外張力を有するシールリングが装着さ
れている過給機の軸封構造において、 前記シールリングにおける一方の合口端部に周方向に突
出した凸部を有し、もう一方の合口端部に前記凸部が挿
入されている凹部を有し、前記凹部が半径方向に傾斜し
た一対の対向する傾斜面と一つの底面とからなり、前記
凸部が前記凹部に整合する形状を有していることを特徴
とする過給機の軸封構造。 - 【請求項２】 前記凸部と凹部との軸方向における隙間
が前記リング溝とシールリングとの軸方向における隙間
よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の過給機の
軸封構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23228094A JP3340572B2 (ja) | 1994-09-01 | 1994-09-01 | 過給機の軸封構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23228094A JP3340572B2 (ja) | 1994-09-01 | 1994-09-01 | 過給機の軸封構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0874589A JPH0874589A (ja) | 1996-03-19 |
| JP3340572B2 true JP3340572B2 (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=16936760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23228094A Expired - Fee Related JP3340572B2 (ja) | 1994-09-01 | 1994-09-01 | 過給機の軸封構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3340572B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018047947A1 (ja) | 2016-09-12 | 2018-03-15 | 株式会社Ihi | シールリング、および、過給機 |
-
1994
- 1994-09-01 JP JP23228094A patent/JP3340572B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0874589A (ja) | 1996-03-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
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