JP3684675B2

JP3684675B2 - Mechanical supercharger sealing device

Info

Publication number: JP3684675B2
Application number: JP14426496A
Authority: JP
Inventors: 栄治和田; 剛後藤
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1996-06-06
Filing date: 1996-06-06
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2016-06-06
Also published as: JPH09324640A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの吸気通路に配設された機械式過給機のシール装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平４−２０３２１４号に示すように、吸気通路に配設された機械式過給機の上流側にスロットル弁を設けるとともに、このスロットル弁をバスパスしてアイドル運転時にバイパスエアを供給するＩＳＣ通路を設置してなる吸気装置において、上記機械式過給機のロータ軸に設けられたメカニカルシール等からなるシール材のロータ室側に空気が導入される圧力バランスホールを設置してなる機械式過給機が知られている。
【０００３】
そして、上記機械式過給機に設けられたロータ室内が負圧状態となるエンジンのアイドル運転時等に、上記圧力バランスホールにエアを導入して上記負圧の影響を打ち消すことにより、シール材のシール性を良好状態に維持するとともに、その耐久性を確保することが行われている。
【０００４】
すなわち、機械式過給機のロータ室と、軸受の設置部との間にシール材を設置するとともに、各シール材のロータ室側に圧力バランスホールを形成し、ロータ軸の吸気導入側に形成された圧力バランスホールと、吸気吐出側に形成された圧力バランスホールとをエア供給通路によって連通させることにより、上記両圧力バランスホールの内部圧力をバランスさせるとともに、上記エア供給通路をＩＳＣ通路を介して吸気通路のスロットル弁の上流側に接続することにより、上記圧力バランスホール内に吸気通路のエアを導入して上記シール材に作用する負圧を打ち消すことが行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成によれば、エンジンのアイドル運転時等に、機械式過給機のロータ室内が負圧状態となった場合に、吸気通路内のエアを大量に圧力バランスホールに導入して上記負圧作用を打ち消すようにすると、上記機械式過給機を介してエンジンの燃焼室内に供給されるエア量が多くなることが避けられず、エンジンのアイドル回転数が高くなって燃費が悪化するという問題がある。
【０００６】
また、エンジンのアイドル回転数を適正値に制御するために上記圧力バランスホール内に導入されるエア量を制限するように構成した場合には、このバランスホール内の負圧状態を打ち消すことができないので、その外方に配設されたシール材が上記負圧の影響を受けてそのシール性が悪化するとともに、耐久性が低下することが避けられないという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、ロータ室内の圧力がシール材に悪影響を及ぼすのを効果的に防止することができる機械式過給機のシール装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、エンジンの吸気通路に配設された機械式過給機のロータ軸の吸気吐出側部を支持する第１軸受の設置部と、上記ロータ軸の吸気導入側部を支持する第２軸受の設置部とをシールする機械式過給機のシール装置において、上記機械式過給機に設けられたロータ室と上記第１軸受の設置部との間およびロータ室と上記第２軸受の設置部との間に、それぞれ少なくとも一対のシール材を設置するとともに、各シール材のロータ室側に圧力バランスホールをそれぞれ形成し、かつロータ室を挟んで相対応する位置に配設された一対の第１圧力バランスホールを互いに連通させるとともに、吸気通路に設けられたスロットル弁の上流側部に上記一対の第１圧力バランスホールを連通させる第１連通路と、第１軸受および第２軸受の設置部に隣接した位置に形成され配設された一対の第２圧力バランスホールをスロットル弁の上流側部に連通させる第２連通路とを設け、上記第１連通路のエア流通抵抗を第２連通路のエア流通抵抗よりも大きな値に設定したものである。
【０００９】
上記構成によれば、例えばエンジンのアイドル運転時または高負荷運転時等に、機械式過給機のロータ室内と、軸受の設置部との間に大きな圧力差が生じると、連通路を介してエアが流通することにより、各シール材のロータ室側に形成された圧力バランスホールの内部圧力が調整され、上記圧力差が段階的に低減されることになる。また、エンジンのアイドル運転時等に、機械式過給機のロータ室内が負圧状態となることにより、第１圧力バランスホールの負圧が第２圧力バランスホールに比べて顕著に大きくなった場合においても、吸気通路から第１連通路を介して上記第１圧力バランスホール内に大量のエアが導入されることが抑制され、第１圧力バランスホールおよび第２圧力バランスホール内にそれぞれ適量のエアが導入されることになる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、上記請求項１記載の機械式過給機のシール装置において、第１連通路に絞りを設置することによってそのエア流通抵抗を第２連通路のエア流通抵抗よりも大きな値に設定するとともに、上記絞りの上流側部において第１連通路と第２連通路とを互いに接続したものである。
【００１３】
上記構成によれば、エンジンのアイドル運転時等に、機械式過給機のロータ室内が負圧状態となった場合に、第２圧力バランスホールに比べて負圧の大きい第１圧力バランスホール内には、第１連通路の絞りを経て適量のエアが導入されるとともに、上記第２圧力バランスホール内には、上記絞りの上流部から第２連通路を介して適量のエアが導入されることにより、第１圧力バランスホールおよび第２圧力バランスホールの内部圧力がそれぞれ段階的に調整されることになる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、上記請求項１または２に記載の機械式過給機のシール装置において、軸受の設置部側に配設された第２シール材を、リップパッキンによって形成したものである。
【００１５】
上記構成によれば、機械式過給機のロータ室内と、軸受の設置部との間に圧力差が生じた場合に、この圧力差に起因した悪影響が第２シール材に与えられることが第１シール材によって効果的に抑制されるとともに、上記第２シール材を構成する比較的安価なリップパッキンにより、ロータ軸を回転自在に支持する軸受の設置部が効果的にシールされることになる。
【００１６】
請求項４に係る発明は、上記請求項１〜３記載のいずれかに記載の機械式過給機のシール装置において、ロータ室側に位置する第１シール材を、無潤滑パッキンによって形成したものである。
【００１７】
上記構成によれば、ラビリンスパッキンまたはアブレーダブルパッキン等の無潤滑パッキンからなり、ロータ軸に付与される衝動抵抗が小さな値となるように構成された第１シール材によって機械式過給機のロータ室内と、第２シール材の設置部との間が効果的にシールされることになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態に係る機械式過給機を有するエンジンの概略構成を示している。このエンジンは、エンジン本体１と、吸気通路２と、排気通路３とを有している。上記吸気通路２には、その上流側から順に、エアクリーナ４と、エアフローメータ５と、スロットル弁６と、エンジン本体１の出力軸により駆動される機械式過給機７と、この機械式過給機７から吐出されたエアを冷却するインタクーラ８と、サージタンク９と、燃料噴射弁１０とが設けられている。
【００１９】
詳しくは、上記スロットル弁６を収容するスロットルボディの出口と機械式過給機７の入口とが吸気管１１を介して接続されるとともに、上記機械式過給機７の出口とインタクーラ８の入口とが吸気管１２を介して接続され、かつ、このインタクーラ８の出口とサージタンク９の入口とが吸気管１３を介して接続されている。上記サージタンク９は吸気マニホールド１４を介してエンジン本体１内の燃焼室に接続されており、この吸気マニホールド１４に上記燃料噴射弁１０が設けられている。
【００２０】
また、上記吸気通路２には、スロットル弁６をバイパスするスロットルバイパス通路１５と、機械式過給機７をバイパスする過給機バイパス通路１６とが併設されるとともに、これらのパイバス通路１５，１６には、それぞれを開閉するバイパス弁１７，１８が設けられている。
【００２１】
そして、エンジンのアイドル運転時に、吸気通路２のスロットル弁６が閉止された状態で、図外のエンジンコントロールユニットから出力される制御信号に応じ、上記スロットルバイパス通路１５のバイパス弁１７が開閉駆動されることにより、エンジン回転数が所定のアイドル回転数となるように制御される。また、上記エンジンコントロールユニットから出力される制御信号に応じ、上記過給機バイパス通路１６のバイパス弁１８が開閉駆動されることにより、上記機械式過給機７の過給圧がエンジンの運転状態に応じて制御されるようになっている。
【００２２】
上記機械式過給機７は、図２に示すように、エンジン本体１の出力軸によって回転駆動される駆動プーリ２０が設けられた駆動軸２１と、増速ギヤ２２を介して上記駆動軸２１に連結された駆動側ロータ軸２３と、動力伝達ギア２４を介して上記駆動側ロータ軸２３に連結された従動側ロータ軸２５と、ケーシング２６とを有するリショルム型のポンプ等からなっている。
【００２３】
上記機械式過給機７のケーシング２６には、上記駆動側ロータ軸２３および従動側ロータ軸２５の吸気吐出側部を回転自在に支持する第１軸受２７，２８と、上記両ロータ軸２３，２５の吸気導入側部を回転自在に支持する第２軸受２９，３０とが設置されるとともに、上記両ロータ軸２３，２５の中央部に設けられたロータ３１，３２が収容されるロータ室３３が形成されている。
【００２４】
また、上記ケーシング２６に形成されたロータ室３３と、吸気吐出側部に位置する上記第１軸受２７，２８の設置部との間には、それぞれ一対のシール材３４，３５が配設され、かつ、上記ロータ室３３と、吸気導入側部に位置する上記第２軸受２９，３０の設置部との間には、それぞれ一対のシール材３６，３７が配設されている。
【００２５】
すなわち、上記両ロータ軸２３，２５の吸気吐出側部には、そのロータ室３３側に、テフロン材等で形成されたいわゆるアブレーダブルパッキン等の無潤滑パッキンからなる第１シール材３４がそれぞれ配設されるとともに、その外方側には、ＵパッキンまたはＬパッキン等のリップパッキンからなる第２シール材３５が配設されている。また、両ロータ軸２３，２５の吸気導入側部には、そのロータ室３３側に、上記無潤滑パッキンからなる第１シール材３６がそれぞれ配設されるとともに、その外方側には上記リップパッキンからなる第２シール材３７が配設されている。なお、上記アブレーダブルパッキンは、その先端部をロータ軸２３，２５の周面に当接させた状態で設置し、上記先端部を摩耗させることによって適正なシール状態が得られるように構成されたシール材である。
【００２６】
上記第１シール材３４，３６の内方側、つまりロータ室３３に隣接した位置には、第１圧力バランスホール３８，３９を構成する空間部がそれぞれ形成されるとともに、上記第２シール材３５，３７のロータ室３３側、つまり上記第１シール材３４，３６と第２シール材３５，３７との間には、第２圧力バランスホール４０，４１を構成する空間部がそれぞれ形成されている。
【００２７】
そして、上記両ロータ軸２３，２５の吸気吐出側部に形成された第１圧力バランスホール３８，３８および上記両ロータ軸２３，２５の吸気導入側部に形成された第１圧力バランスホール３９，３９は、それぞれケーシング２６に形成された第１接続通路４２によって互いに接続されている。また、上記両ロータ軸２３，２５の吸気吐出側部に形成された第２圧力バランスホール４０，４０および上記両ロータ軸２３，２５の吸気導入側部に形成された第２圧力バランスホール４１，４１は、それぞれケーシング２６に形成された第２接続通路４３によって互いに接続されている。
【００２８】
また、上記駆動側ロータ軸２３のロータ室３３に隣接した位置に相対応して形成された上記吸気吐出側の第１圧力バランスホール３８と、吸気導入側の第１圧力バランスホール３９とは、第１連通路４４によって互いに連通されるとともに、上記吸気通路２に設けられたスロットル弁６の上流側部に、上記第１連通路４４の接続部４５によって接続されている。そして、上記吸気通路２に対する第１連通路４４の接続部４５には、そのエア流通抵抗を大きくするための絞り４６が形成されることにより、上記第１連通路４４のエア流通抵抗が下記第２連通路４７のエア流通抵抗よりも大きな値となるように構成されている。
【００２９】
さらに、上記第１圧力バランスホール３８，３９の外方側に相対応して配設された第２圧力バランスホール４０，４１、つまり駆動側ロータ軸２３の吸気吐出側部に設置された第１シール材３４と第２シール材３５との間に位置する第２圧力バランスホール４０と、吸気導入側部に設置された第１シール材３６と第２シール材３７との間に位置する第２圧力バランスホール４１とは、第２連通路４７によって互いに連通されている。また、第２連通路４７は、上記絞り４６の設置部の上流側において第１連通路４５に接続される接続部４８を有している。
【００３０】
上記構成において、吸気通路２のスロットル弁６が全閉状態となるエンジンのアイドル運転時には、過給機バイパス通路１６のバイパス弁１８を全開状態とし、機械式過給機７から吐出されたエアを、上記過給機バイパス通路１６を介して機械式過給機７の上流側に戻すことにより、過給圧の上昇を抑制するとともに、スロットルバイパス通路１５のバイパス弁１７の開度を調節することにより、エンジン回転数を所定値に維持する制御が実行される。
【００３１】
そして、上記エンジンのアイドル運転時に、機械式過給機７のロータ室３３内が所定の負圧状態になると、このロータ室３３に隣接した位置に配設された第１圧力バランスホール３８，３９に、上記スロットル弁６の上流部から第１連通路４４を介してエアがそれぞれ導入され、上記第１圧力バランスホール３８，３９の内部圧力が所定値に上昇する。
【００３２】
また、上記第１圧力バランスホール３８，３９の外方側に配設された第２圧力バランスホール４０，４１が、上記ロータ室３３の内部圧力の影響を受けて所定の負圧状態となると、上記スロットル弁６の上流部から導出されたエアが、上記第１連通路４４に接続された第２連通路４７を介して上記第２圧力バランスホール４０，４１に導入され、その内部圧力が所定値に上昇することになる。
【００３３】
これに対して上記スロットル弁６が大きく開放されるエンジンの高負荷運転時には、過給機バイパス通路１６のバイパス弁１８の開度を小さく設定して機械式過給機７の上流側に戻されるエア量を減少させることにより、この機械式過給機７によって加圧されたエアが、上記吸気管１２、インタクーラ８、吸気管１３、サージタンク９および吸気マニホールド１４を介してエンジン本体１の燃焼室内に供給される。
【００３４】
そして、上記エンジンの高負荷運転時に、ロータ室３３の吸気吐出側に位置する第１，第２圧力バランスホール３８，４０の内部圧力が上昇することにより、その内部圧力と、略大気圧に維持された吸気導入側の第１，第２バランスホール３９，４１との間に所定の圧力差が生じると、この圧力差に応じて上記第１，第２圧力バランスホール３８，４０内のエアが第１，第２連通路４４，４７を介して上記第１，第２圧力バランスホール３９，４１内に戻される。しかも、第１，第２連通路４４，４７が略大気圧となっているスロットル弁６の上流側吸気通路２に接続されているため、相対応する第１圧力バランスホール３８，３９および第２圧力バランスホール４０，４１の内部圧力がそれぞれ効果的に平均化され、かつ大気圧に近付くことになる。
【００３５】
このように機械式過給機７のロータ室３３と、上記第１軸受２７，２８および第２軸受２９，３０の設置部との間に、それぞれ一対のシール材３４，３５およびシール材３６，３７を設置するとともに、各シール材３４〜３７のロータ室３３側に圧力バランスホール３８〜４１をそれぞれ形成し、かつ、上記ロータ室３３を挟んで相対応する位置に配設された吸気吐出側の第１圧力バランスホール３８と、吸気導入側の第１圧力バランスホール３９とを互いに連通させる第１連通路４４を設けるとともに、上記第１圧力バランスホール３８，３９の外方側に配設された相対応する第２バランスホール４０と、第２バランスホール４１とを互いに連通させる第２連通路４７を設け、これらの第１，第２連通路４４，４７を吸気通路２に設けられたスロットル弁６の上流側部にそれぞれ連通させるように構成したため、ロータ室３３の内部圧力の影響が上記各シール材３４〜３７に及ぶのを効果的に防止することができる。
【００３６】
すなわち、上記ロータ室３３内が負圧状態となるエンジンのアイドル運転時等には、ロータ室３３側に位置する第１シール材３４，３６の内方側に形成された第１圧力バランスホール３８，３９内に、上記吸気通路２から第１連通路４４を介してエアが導入されて第１圧力バランスホール３８，３９の内部圧力が所定値に上昇するため、上記第１シール材３４，３６の内外に大きな圧力差が発生するのを防止することができる。
【００３７】
また、上記第１シール材３４，３６と第２シール材３５，３７との間に配設された第２圧力バランスホール４０，４１が、上記ロータ室３３および上記第１圧力バランスホール３８，３９の内部圧力の影響を受けて負圧状態となると、この第２圧力バランスホール４０，４１内に上記第２連通路４７を介してエアが導入されることにより、この第２圧力バランスホール４０，４１の内部圧力が、上記第１圧力バランスホール３８，３９よりも高い値に上昇する。
【００３８】
上記のようにして上記第１圧力バランスホール３８，３９および第２圧力バランスホール４０，４１内の負圧状態に応じ、それぞれ適量のエアを各バランスホール３８〜４１に導入させることができるため、上記第１圧力バランスホール３８，３９および第２圧力バランスホール４０，４１の内部圧力をそれぞれ適正値に設定し、上記第２シール材３５，３７の内外に大きな圧力差が生じるのを防止することができる。
【００３９】
したがって、上記第１シール材３４，３６および第２シール材３５，３７の内外に大きな圧力差が発生することに起因した過大な負荷が、上記各シール材３４〜３７に作用するのを効果的に防止し、これによって各シール材３４〜３７のシール性を良好状態に維持することができるとともに、その耐久性が低下するのを効果的に防止することができる。しかも、上記第１圧力バランスホール３８，３９および第２圧力バランスホール４０，４１内に、大量のエア量を導入させることなく、上記第１シール材３４，３６および第２シール材３５，３７の内外に大きな圧力差が発生するのを防止できるため、エンジンのアイドル回転数を適正値に設定するアイドル制御を適正に実行しつつ、上記効果が得られることになる。
【００４０】
また、上記ロータ室３３の下流側部が高圧状態となるエンジンの高負荷運転時においても、吸気吐出側部に位置する上記第１，第２圧力バランスホール３８，４０内のエアを、上記第１，第２連通路４４，４７を介して吸気導入側に位置する上記第１，第２圧力バランスホール３９，４１内に導入させることにより、相対応する第１圧力バランスホール３８，３９および第２圧力バランスホール４０，４１の内部圧力をそれぞれ効果的に平均化させることができる。このため、上記第１シール材３４，３６および第２シール材３５，３７の内外に大きな圧力差が発生することに起因した過大な負荷が、上記各シール材３４〜３７に作用するのを効果的に防止することができる。
【００４１】
しかも、上記ロータ室３３側の第１圧力バランスホール３８，３９を互いに連通させる上記第１連通路４４がスロットル弁６の上流側の吸気通路２に接続されているため、この第１連通路４４がエンジンの高負荷運転時における機械式過給機７の最高過給圧を規制するためのバイパス通路としての機能を果たすことになるので、簡単な構成でエンジンの高負荷運転時に、上記最高過給圧を適正値に規制することができる。
【００４２】
なお、上記エンジンの高負荷運転時に、吸気吐出側部に位置する第１圧力バランスホール３８内のエアが、吸気導入側に位置する第１圧力バランスホール３９内に、上記第１連通路４４を介して大量に戻されることに起因して過給圧が必要以上に低下するのを防止するため、上記第１圧力バランスホール３９内へのエアの導入を規制する絞りを第１連通路４４に設け、あるいはこの第１連通路４４の孔径を小さく設定する等により、吸気吐出側の第１圧力バランスホール３８から吸気導入側の第１圧力バランスホール３９へのエアの流出を規制するように構成することが望ましい。
【００４３】
また、上記実施形態では、第１圧力バランスホール３８，３９に接続された上記第１連通路４４の接続部４５に絞り４６を形成することにより、この第１連通路４４のエア流通抵抗を、第２圧力バランスホール４０，４１に接続された第２連通路４７のエア流通抵抗よりも大きな値に設定するように構成したため、ロータ室３３の内部圧力の影響を顕著に受ける第１圧力バランスホール３８，３９内（主に吸気導入側に位置する第１圧力バランスホール３９内）に、上記第１連通路４４を介して大量のエアが供給されるのを、簡単な構成で効果的に抑制することができる。
【００４４】
したがって、スロットル弁６が全閉状態となるエンジンのアイドル運転時等に、上記第１連通路４４から機械式過給機７を介してエンジン本体１の燃焼室内に必要以上のエアが供給されるのを上記絞り４６によって効果的に防止し、上記エンジンのアイドル運転時に、アイドル回転数が高くなって燃費が悪化するのを抑制できるという利点がある。
【００４５】
しかも、上記ロータ室３３の下流側部が高圧状態となるエンジンの高負荷運転時に、機械式過給機７の吸気吐出側に配設された第１圧力バランスホール３８内のエアが上記第１連通路４４を介して吸気通路２に戻されるのを上記絞り４６によって抑制することができるため、上記第１連通路４４を介して大量のエアが吸気通路２に戻されることに起因する過給圧の低下を、簡単な構成で効果的に防止することができる。
【００４６】
また、上記実施形態では、第１連通路４４の接続部４５に絞り４６を設置することにより、第１連通路４４のエア流通抵抗を第２連通路４７のエア流通抵抗よりも大きな値に設定するとともに、上記絞り４６の上流側部において第２連通路４７の接続部４８を第１連通路４４の接続部４５に接続することにより、この第１連通路４４の接続部４５を介して上記第２連通路４７の接続部４８を吸気通路２に接続するように構成したため、配管構造を複雑化することなく、上記各圧力バランスホール３８〜４１をそれぞれ適正状態で吸気通路２に連通させることができる。
【００４７】
すなわち、上記構成に代えて第１連通路４４の接続部４５および第２連通路４７の接続部４８をそれぞれ個別に吸気通路２に接続することもできるが、このように構成した場合には、上記第２連通路４７の管路長が大きくなって配管構造が複雑化するとともに、大きな設置スペースが必要となることが避けられない。これに対して上記のように第１連通路４４の接続部４５を介して第２連通路４７の接続部４８を吸気通路２に接続するように構成した場合には、第２連通路４７の管路長を小さくして配管構造を効果的に簡略化し、その設置スペースを小さくすることができる。
【００４８】
そして、上記絞り４６の上流側部において第２連通路４７の接続部４８を第１連通路４４の接続部４５に接続することにより、上記第１連通路４４と第２連通路４７との間に絞り４６を介在させるように構成したため、上記ロータ室３３の吸気吐出側部および吸気導入側部において、それぞれ相隣接して配設された上記第１圧力バランスホール３８，３９および第１，第２圧力バランスホール４０，４１が短絡状態となるのを上記絞り４６により効果的に阻止できるという利点がある。
【００４９】
なお、図３に示すように、第１連通路４４の孔径を第２連通路４７の孔径よりも小さな値に設定することにより、上記絞り４６を設置することなく、第１連通路４４のエア流通抵抗を、第２連通路４７のエア流通抵抗よりも大きな値に設定するように構成してもよい。この場合、上記第２連通路４７のエア流通抵抗を増大させることなく、第１連通路４４の管路長を短くして配管構造を簡略化するため、上記第１連通路４４の接続部４５を第２連通路４７の接続部４８に接続した構造とすることが望ましい。
【００５０】
また、上記のように機械式過給機７のロータ室３３の両側にそれぞれ第１シール材３４，３６と、第２シール材３５，３７とからなる少なくとも一対のシール材を設置することにより、上記ロータ室３３の内部圧力の影響が第２シール材３５，３７に及ぶのを、第１シール材３４，３６により抑制するようにした構成において、上記第２シール材３５，３７を、メカニカルシールに比べて安価なリップパッキンによって形成した場合には、機械式過給機７の製造コストを低減することができるとともに、上記リップパッキンからなる第２シール材３５，３７よって上記軸受２７〜３０の設置部を効果的にシールすることができる。
【００５１】
さらに、上記アブレーダブルパッキンに代えてラビリンスパッキンからなる第１シール材を、上記機械式過給機７のロータ室３３側に設置してもよく、このように構成した場合には、上記第１シール材のシール部を上記ロータ軸２３，２４からなる回転部に圧接させることなく、上記ロータ室３３をシールすることができる。このため、上記のようにロータ室３３と、各軸受２７〜３０の設置部との間に、それぞれ一対のシール材を配設した場合においても、このシール材からロータ軸２３，２４に付与される摺動抵抗が大きくなるのを、より効果的に防止できるという利点がある。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、機械式過給機に設けられたロータ室と上記第１軸受の設置部との間およびロータ室と上記第２軸受の設置部との間に、それぞれ少なくとも一対のシール材を設置するとともに、各シール材のロータ室側に圧力バランスホールをそれぞれ形成し、かつロータ室を挟んで相対応する位置に配設された一対の第１圧力バランスホールを互いに連通させるとともに、吸気通路に設けられたスロットル弁の上流側部に上記一対の第１圧力バランスホールを連通させる第１連通路と、第１軸受および第２軸受の設置部に隣接した位置に形成され配設された一対の第２圧力バランスホールをスロットル弁の上流側部に連通させる第２連通路とを設け、上記第１連通路のエア流通抵抗を第２連通路のエア流通抵抗よりも大きな値に設定したため、エンジンのアイドル運転時およびエンジンの高負荷運転時等に、ロータ室の内部圧力の影響を受けて上記シール材のシール性および耐久性が低下するのを効果的に防止できるとともに、エンジンのアイドル運転時等に、上記圧力バランスホールに大量のエアが導入されることに起因してアイドル回転数の増大を防止できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る機械式過給機のシール装置を備えたエンジンの全体構成を示す概略説明図である。
【図２】上記機械式過給機の具体的構成を示す断面図である。
【図３】本発明に係る機械式過給機のシール装置の他の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１エンジン本体
２吸気通路
６スロットル弁
７機械式過給機
２７，２８第１軸受
２９，３０第２軸受
３３ロータ室
３４，３６第１シール材
３５，３７第２シール材
３８，３９第１圧力バランスホール
４０，４１第２圧力バランスホール
４４第１連通路
４６絞り
４７第２連通路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sealing device for a mechanical supercharger disposed in an intake passage of an engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-203214, a throttle valve is provided on the upstream side of a mechanical supercharger disposed in an intake passage, and bypass air is supplied during idle operation by bus-passing this throttle valve. In the intake device having the ISC passage installed, a pressure balance hole for introducing air is installed on the rotor chamber side of a sealing material made of a mechanical seal or the like provided on the rotor shaft of the mechanical supercharger. Mechanical superchargers are known.
[0003]
Then, during idle operation of the engine in which the rotor chamber provided in the mechanical supercharger is in a negative pressure state, air is introduced into the pressure balance hole to counteract the negative pressure, thereby sealing material While maintaining the sealing performance in a good state, the durability is ensured.
[0004]
That is, a seal material is installed between the rotor chamber of the mechanical supercharger and the bearing installation part, and a pressure balance hole is formed on the rotor chamber side of each seal material, and formed on the intake introduction side of the rotor shaft The pressure balance hole formed on the intake / discharge side is communicated with the air supply passage to balance the internal pressure of the two pressure balance holes, and the air supply passage is connected to the ISC passage through the ISC passage. By connecting to the upstream side of the throttle valve in the intake passage, air in the intake passage is introduced into the pressure balance hole to cancel the negative pressure acting on the sealing material.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
According to the above configuration, when the rotor chamber of the mechanical supercharger is in a negative pressure state during engine idling or the like, a large amount of air in the intake passage is introduced into the pressure balance hole to If the action is canceled out, it is inevitable that the amount of air supplied to the combustion chamber of the engine via the mechanical supercharger increases, and the engine idle speed increases and fuel consumption deteriorates. There is.
[0006]
Further, in the case where the amount of air introduced into the pressure balance hole is limited in order to control the engine idling speed to an appropriate value, the negative pressure state in the balance hole cannot be canceled out. Therefore, there is a problem that the sealing material disposed on the outside is affected by the negative pressure and the sealing performance is deteriorated and the durability is inevitably lowered.
[0007]
In view of such circumstances, the present invention provides a sealing device for a mechanical supercharger that can effectively prevent the pressure in the rotor chamber from adversely affecting the sealing material.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  According to a first aspect of the present invention, there is provided an installation portion of a first bearing that supports an intake discharge side portion of a rotor shaft of a mechanical supercharger disposed in an intake passage of an engine, and an intake introduction side portion of the rotor shaft. In a sealing device for a mechanical supercharger that seals an installation portion of a second bearing to be supported, between the rotor chamber provided in the mechanical supercharger and the installation portion of the first bearing, and the rotor chamber and the above At least a pair of sealing materials are installed between the second bearing installation portions, pressure balance holes are formed on the rotor chamber side of each sealing material, and they are arranged at corresponding positions with the rotor chamber interposed therebetween. A pair of installedFirstThe pressure balance holes are communicated with each other, and the pair of the upstream and downstream throttle valves provided in the intake passage are connected to each other.FirstCommunicate the pressure balance holeA first communication path and a second communication path for communicating a pair of second pressure balance holes formed and disposed at positions adjacent to the installation portions of the first bearing and the second bearing to the upstream side portion of the throttle valve. And the air flow resistance of the first communication path is set to a value larger than the air flow resistance of the second communication path.It is a thing.
[0009]
  According to the above configuration, when a large pressure difference occurs between the rotor chamber of the mechanical supercharger and the bearing installation portion, for example, during idling or high load operation of the engine, the By circulating air, the internal pressure of the pressure balance hole formed on the rotor chamber side of each sealing material is adjusted, and the pressure difference is reduced stepwise.Also, the negative pressure in the first pressure balance hole becomes significantly larger than that in the second pressure balance hole due to the negative pressure in the rotor chamber of the mechanical supercharger during idle operation of the engine. In this case, a large amount of air is suppressed from being introduced into the first pressure balance hole from the intake passage through the first communication passage, and appropriate amounts of air are respectively introduced into the first pressure balance hole and the second pressure balance hole. Will be introduced.
[0012]
  Claim2The invention according to claim 11In the sealing device for the mechanical supercharger described above, by setting a throttle in the first communication path, the air flow resistance is set to a value larger than the air flow resistance of the second communication path, and the upstream side of the throttle In this section, the first communication path and the second communication path are connected to each other.
[0013]
According to the above configuration, when the rotor chamber of the mechanical supercharger is in a negative pressure state during engine idle operation or the like, the inside of the first pressure balance hole has a negative pressure larger than that of the second pressure balance hole. An appropriate amount of air is introduced through the restriction of the first communication passage, and an appropriate amount of air is introduced into the second pressure balance hole from the upstream portion of the restriction through the second communication passage. Thus, the internal pressures of the first pressure balance hole and the second pressure balance hole are adjusted in stages.
[0014]
  Claim3The invention according to claim 1 is the above claim 1.Or 2In the sealing device for the mechanical supercharger described in 1), the second sealing material disposed on the bearing installation side is formed by lip packing.
[0015]
According to the above configuration, when a pressure difference is generated between the rotor chamber of the mechanical supercharger and the installation portion of the bearing, the second sealing material is adversely affected by the pressure difference. The installation portion of the bearing that rotatably supports the rotor shaft is effectively sealed by the relatively inexpensive lip packing constituting the second seal material while being effectively suppressed by the one seal material. .
[0016]
  Claim4The invention according to claim 1 to claim 1 above.3In the sealing device for a mechanical supercharger described in any of the above, the first seal member located on the rotor chamber side is formed by a non-lubricated packing.
[0017]
According to the above configuration, the mechanical supercharger is configured by the first seal member which is configured with a non-lubricated packing such as a labyrinth packing or an abradable packing and configured to have a small impulse resistance applied to the rotor shaft. The space between the rotor chamber and the installation portion of the second sealing material is effectively sealed.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a schematic configuration of an engine having a mechanical supercharger according to an embodiment of the present invention. This engine has an engine body 1, an intake passage 2, and an exhaust passage 3. In the intake passage 2, in order from the upstream side, an air cleaner 4, an air flow meter 5, a throttle valve 6, a mechanical supercharger 7 driven by the output shaft of the engine body 1, and this mechanical supercharger An intercooler 8 that cools the air discharged from the machine 7, a surge tank 9, and a fuel injection valve 10 are provided.
[0019]
Specifically, the outlet of the throttle body that accommodates the throttle valve 6 and the inlet of the mechanical supercharger 7 are connected via the intake pipe 11, and the outlet of the mechanical supercharger 7 and the inlet of the intercooler 8 are connected. Are connected via an intake pipe 12, and the outlet of the intercooler 8 and the inlet of the surge tank 9 are connected via an intake pipe 13. The surge tank 9 is connected to a combustion chamber in the engine body 1 via an intake manifold 14, and the fuel injection valve 10 is provided in the intake manifold 14.
[0020]
The intake passage 2 is provided with a throttle bypass passage 15 for bypassing the throttle valve 6 and a supercharger bypass passage 16 for bypassing the mechanical supercharger 7. Are provided with bypass valves 17 and 18 for opening and closing each.
[0021]
When the engine is idling, the bypass valve 17 of the throttle bypass passage 15 is opened and closed in response to a control signal output from an engine control unit (not shown) with the throttle valve 6 of the intake passage 2 closed. Thus, the engine speed is controlled to be a predetermined idle speed. Further, the bypass valve 18 of the supercharger bypass passage 16 is driven to open and close in accordance with a control signal output from the engine control unit, so that the supercharging pressure of the mechanical supercharger 7 changes the engine operating state. It is controlled according to.
[0022]
As shown in FIG. 2, the mechanical supercharger 7 includes a drive shaft 21 provided with a drive pulley 20 that is rotationally driven by an output shaft of the engine body 1, and the drive shaft 21 via a speed increasing gear 22. A drive-side rotor shaft 23 connected to the drive-side rotor shaft 23 via a power transmission gear 24, a driven-side rotor shaft 25 connected to the drive-side rotor shaft 23, and a casing 26.
[0023]
The casing 26 of the mechanical supercharger 7 includes first bearings 27 and 28 that rotatably support the intake and discharge side portions of the drive-side rotor shaft 23 and the driven-side rotor shaft 25, and the two rotor shafts 23, The rotor chamber 33 is provided with second bearings 29 and 30 that rotatably support the intake air introduction side portions of the 25 and accommodates the rotors 31 and 32 provided in the central portions of the rotor shafts 23 and 25. Is formed.
[0024]
In addition, a pair of sealing materials 34 and 35 are disposed between the rotor chamber 33 formed in the casing 26 and the installation portion of the first bearings 27 and 28 located on the intake / discharge side, respectively. A pair of sealing materials 36 and 37 are disposed between the rotor chamber 33 and the installation portions of the second bearings 29 and 30 located on the intake introduction side.
[0025]
That is, the first seal material 34 made of non-lubricated packing such as so-called abradable packing formed of Teflon material or the like is provided on the intake and discharge side portions of the rotor shafts 23 and 25 on the rotor chamber 33 side. A second sealing member 35 made of lip packing such as U packing or L packing is disposed on the outer side. Further, the first seal member 36 made of the non-lubricating packing is disposed on the intake chamber side of the rotor shafts 23 and 25 on the rotor chamber 33 side, and the lip is disposed on the outer side thereof. A second sealing material 37 made of packing is disposed. The abradable packing is configured so that a proper sealing state can be obtained by installing the abradable packing in a state in which the tip thereof is in contact with the peripheral surfaces of the rotor shafts 23 and 25 and wearing the tip. Seal material.
[0026]
Spaces constituting the first pressure balance holes 38 and 39 are formed on the inner side of the first seal members 34 and 36, that is, at a position adjacent to the rotor chamber 33, and the second seal member 35 is formed. 37, space portions constituting the second pressure balance holes 40 and 41 are formed on the rotor chamber 33 side, that is, between the first seal members 34 and 36 and the second seal members 35 and 37, respectively. .
[0027]
The first pressure balance holes 38, 38 formed on the intake and discharge side portions of the rotor shafts 23, 25 and the first pressure balance hole 39, formed on the intake introduction side portions of the rotor shafts 23, 25, 39 are mutually connected by the 1st connection channel | path 42 formed in the casing 26, respectively. Also, second pressure balance holes 40, 40 formed on the intake and discharge side portions of the rotor shafts 23, 25, and second pressure balance holes 41, formed on the intake introduction side portions of the rotor shafts 23, 25, 41 are mutually connected by the 2nd connection channel | path 43 formed in the casing 26, respectively.
[0028]
Further, the first pressure balance hole 38 on the intake and discharge side formed corresponding to the position adjacent to the rotor chamber 33 of the drive side rotor shaft 23, and the first pressure balance hole 39 on the intake side, The first communication passage 44 communicates with each other and is connected to the upstream side portion of the throttle valve 6 provided in the intake passage 2 by the connection portion 45 of the first communication passage 44. A throttle 46 for increasing the air flow resistance is formed at the connection portion 45 of the first communication path 44 with respect to the intake passage 2, so that the air flow resistance of the first communication path 44 is as follows. The air passage resistance of the two communication passages 47 is configured to be a larger value.
[0029]
Further, the second pressure balance holes 40 and 41 arranged corresponding to the outer sides of the first pressure balance holes 38 and 39, that is, the first discharge pressure side portion of the drive side rotor shaft 23 is installed. A second pressure balance hole 40 located between the sealing material 34 and the second sealing material 35 and a second pressure material located between the first sealing material 36 and the second sealing material 37 installed on the intake inlet side portion. The pressure balance hole 41 is in communication with each other by a second communication passage 47. The second communication passage 47 has a connection portion 48 connected to the first communication passage 45 on the upstream side of the installation portion of the throttle 46.
[0030]
In the above configuration, when the engine is in an idling operation in which the throttle valve 6 in the intake passage 2 is fully closed, the bypass valve 18 in the supercharger bypass passage 16 is fully opened, and the air discharged from the mechanical supercharger 7 is discharged. By returning to the upstream side of the mechanical supercharger 7 through the supercharger bypass passage 16, the increase of the supercharging pressure is suppressed and the opening degree of the bypass valve 17 in the throttle bypass passage 15 is adjusted. Thus, control for maintaining the engine speed at a predetermined value is executed.
[0031]
When the inside of the rotor chamber 33 of the mechanical supercharger 7 is in a predetermined negative pressure state during the idling operation of the engine, the first pressure balance holes 38 and 39 disposed at positions adjacent to the rotor chamber 33 are used. In addition, air is introduced from the upstream portion of the throttle valve 6 through the first communication passage 44, and the internal pressures of the first pressure balance holes 38 and 39 rise to a predetermined value.
[0032]
In addition, when the second pressure balance holes 40 and 41 disposed on the outer side of the first pressure balance holes 38 and 39 are affected by the internal pressure of the rotor chamber 33 and become a predetermined negative pressure state, The air led out from the upstream portion of the throttle valve 6 is introduced into the second pressure balance holes 40 and 41 through the second communication passage 47 connected to the first communication passage 44, and the internal pressure thereof is predetermined. Will rise to value.
[0033]
On the other hand, at the time of high load operation of the engine in which the throttle valve 6 is largely opened, the opening degree of the bypass valve 18 of the supercharger bypass passage 16 is set small and returned to the upstream side of the mechanical supercharger 7. By reducing the amount of air, the air pressurized by the mechanical supercharger 7 is combusted in the engine body 1 through the intake pipe 12, the intercooler 8, the intake pipe 13, the surge tank 9, and the intake manifold 14. Supplied indoors.
[0034]
During the high-load operation of the engine, the internal pressure of the first and second pressure balance holes 38 and 40 located on the intake / discharge side of the rotor chamber 33 is increased to maintain the internal pressure and substantially the atmospheric pressure. When a predetermined pressure difference occurs between the first and second balance holes 39 and 41 on the intake air introduction side, the air in the first and second pressure balance holes 38 and 40 is changed according to the pressure difference. It is returned into the first and second pressure balance holes 39 and 41 through the first and second communication passages 44 and 47. In addition, since the first and second communication passages 44 and 47 are connected to the upstream intake passage 2 of the throttle valve 6 at substantially atmospheric pressure, the corresponding first pressure balance holes 38 and 39 and second The internal pressures of the pressure balance holes 40 and 41 are each effectively averaged and approach the atmospheric pressure.
[0035]
Thus, between the rotor chamber 33 of the mechanical supercharger 7 and the installation portions of the first bearings 27 and 28 and the second bearings 29 and 30, a pair of sealing materials 34 and 35 and a sealing material 36, respectively. 37, pressure balance holes 38 to 41 are respectively formed on the rotor chamber 33 side of the respective sealing materials 34 to 37, and the intake and discharge sides are disposed at corresponding positions across the rotor chamber 33. The first pressure balance hole 38 and the first pressure balance hole 39 on the intake air introduction side are provided with a first communication passage 44 and disposed on the outer side of the first pressure balance holes 38 and 39. A second communication passage 47 that connects the corresponding second balance hole 40 and the second balance hole 41 to each other is provided, and these first and second communication passages 44 and 47 are provided in the intake passage 2. Because you configured to respectively communicated with the upstream side of the throttle valve 6, it is possible to influence the internal pressure of the rotor chamber 33 is effectively prevented from reaching above the sealing member 34 to 37.
[0036]
That is, the first pressure balance hole 38 formed on the inner side of the first seal members 34 and 36 located on the rotor chamber 33 side, for example, during idling of the engine in which the rotor chamber 33 is in a negative pressure state. 39, air is introduced from the intake passage 2 through the first communication passage 44 and the internal pressure of the first pressure balance holes 38, 39 rises to a predetermined value, so that the first seal members 34, 36 are provided. It is possible to prevent a large pressure difference from being generated between the inside and the outside.
[0037]
The second pressure balance holes 40 and 41 disposed between the first seal members 34 and 36 and the second seal members 35 and 37 are the rotor chamber 33 and the first pressure balance holes 38 and 39. When a negative pressure state is caused under the influence of the internal pressure, air is introduced into the second pressure balance holes 40, 41 via the second communication passage 47, whereby the second pressure balance holes 40, 41 The internal pressure of 41 rises to a value higher than that of the first pressure balance holes 38 and 39.
[0038]
Since an appropriate amount of air can be introduced into each of the balance holes 38 to 41 in accordance with the negative pressure state in the first pressure balance holes 38 and 39 and the second pressure balance holes 40 and 41 as described above, The internal pressures of the first pressure balance holes 38 and 39 and the second pressure balance holes 40 and 41 are set to appropriate values to prevent a large pressure difference between the inside and outside of the second seal members 35 and 37. Can do.
[0039]
Therefore, it is effective that an excessive load caused by a large pressure difference between the first and second sealing materials 34 and 36 and the second sealing materials 35 and 37 acts on each of the sealing materials 34 to 37. Thus, the sealing performance of each of the sealing materials 34 to 37 can be maintained in a good state, and the durability can be effectively prevented from decreasing. Moreover, without introducing a large amount of air into the first pressure balance holes 38, 39 and the second pressure balance holes 40, 41, the first seal members 34, 36 and the second seal members 35, 37 Since it is possible to prevent a large pressure difference between the inside and the outside, the above-described effect can be obtained while appropriately performing idle control for setting the engine idle speed to an appropriate value.
[0040]
Further, even during high load operation of the engine in which the downstream side portion of the rotor chamber 33 is in a high pressure state, the air in the first and second pressure balance holes 38 and 40 located on the intake discharge side portion is transferred to the first and second pressure balance holes 38 and 40. The first pressure balance holes 38 and 39 and the corresponding first pressure balance holes 38 and 39 corresponding to each other are introduced into the first and second pressure balance holes 39 and 41 located on the intake air introduction side via the first and second communication passages 44 and 47. The internal pressures of the two pressure balance holes 40 and 41 can be averaged effectively. For this reason, it is effective that an excessive load caused by a large pressure difference between the first and second sealing members 34 and 36 and the second sealing members 35 and 37 acts on the respective sealing members 34 to 37. Can be prevented.
[0041]
In addition, since the first communication passage 44 that connects the first pressure balance holes 38 and 39 on the rotor chamber 33 side to each other is connected to the intake passage 2 on the upstream side of the throttle valve 6, the first communication passage 44. Functions as a bypass passage for regulating the maximum supercharging pressure of the mechanical supercharger 7 at the time of engine high-load operation. The supply pressure can be regulated to an appropriate value.
[0042]
Note that when the engine is operating at a high load, the air in the first pressure balance hole 38 located on the intake air discharge side portion passes through the first communication path 44 in the first pressure balance hole 39 located on the intake air introduction side. In order to prevent the supercharging pressure from being lowered more than necessary due to a large amount being returned through the throttle, a throttle restricting the introduction of air into the first pressure balance hole 39 is provided in the first communication path 44. It is configured to restrict the outflow of air from the first pressure balance hole 38 on the intake / discharge side to the first pressure balance hole 39 on the intake introduction side by providing or setting the hole diameter of the first communication passage 44 small. It is desirable to do.
[0043]
Further, in the above embodiment, by forming the throttle 46 in the connection portion 45 of the first communication path 44 connected to the first pressure balance holes 38, 39, the air flow resistance of the first communication path 44 is reduced. Since it is configured to be set to a value larger than the air flow resistance of the second communication passage 47 connected to the second pressure balance holes 40 and 41, the first pressure balance hole that is significantly affected by the internal pressure of the rotor chamber 33. 38, 39 (mainly in the first pressure balance hole 39 located on the intake inlet side) is effectively suppressed with a simple configuration from supplying a large amount of air via the first communication passage 44. can do.
[0044]
Therefore, more than necessary air is supplied from the first communication passage 44 into the combustion chamber of the engine body 1 through the mechanical supercharger 7 when the engine in which the throttle valve 6 is fully closed is idle. This is effectively prevented by the throttle 46, and it is possible to suppress deterioration in fuel consumption due to an increase in the idling speed when the engine is idling.
[0045]
In addition, during high load operation of the engine in which the downstream side of the rotor chamber 33 is in a high pressure state, the air in the first pressure balance hole 38 disposed on the intake discharge side of the mechanical supercharger 7 is the first. Returning to the intake passage 2 via the communication passage 44 can be suppressed by the throttle 46, so that a large amount of air is returned to the intake passage 2 via the first communication passage 44. A decrease in pressure can be effectively prevented with a simple configuration.
[0046]
In the above-described embodiment, the air flow resistance of the first communication path 44 is set to a value larger than the air flow resistance of the second communication path 47 by installing the throttle 46 in the connection portion 45 of the first communication path 44. In addition, by connecting the connection portion 48 of the second communication passage 47 to the connection portion 45 of the first communication passage 44 at the upstream side portion of the throttle 46, the connection portion 45 of the first communication passage 44 is used to Since the connecting portion 48 of the second communication passage 47 is configured to be connected to the intake passage 2, the pressure balance holes 38 to 41 are communicated with the intake passage 2 in an appropriate state without complicating the piping structure. Can do.
[0047]
That is, instead of the above configuration, the connection portion 45 of the first communication passage 44 and the connection portion 48 of the second communication passage 47 can be individually connected to the intake passage 2 respectively. It is inevitable that the pipe length of the second communication path 47 becomes large and the piping structure becomes complicated, and that a large installation space is required. On the other hand, when the connection portion 48 of the second communication passage 47 is connected to the intake passage 2 via the connection portion 45 of the first communication passage 44 as described above, The pipe length can be reduced to effectively simplify the piping structure, and the installation space can be reduced.
[0048]
Then, the connection portion 48 of the second communication passage 47 is connected to the connection portion 45 of the first communication passage 44 at the upstream side portion of the throttle 46, so that the connection between the first communication passage 44 and the second communication passage 47 is established. Therefore, the first pressure balance holes 38 and 39 and the first and first pressure holes 31 and 39 are disposed adjacent to each other on the intake / discharge side portion and the intake air introduction side portion of the rotor chamber 33, respectively. There is an advantage that the restriction 46 can effectively prevent the two pressure balance holes 40 and 41 from being short-circuited.
[0049]
As shown in FIG. 3, by setting the hole diameter of the first communication path 44 to a value smaller than the hole diameter of the second communication path 47, the air in the first communication path 44 is installed without installing the throttle 46. The flow resistance may be set to a value larger than the air flow resistance of the second communication passage 47. In this case, in order to shorten the pipe length of the first communication path 44 and simplify the piping structure without increasing the air flow resistance of the second communication path 47, the connection portion 45 of the first communication path 44. It is desirable to have a structure in which is connected to the connection portion 48 of the second communication passage 47.
[0050]
In addition, by installing at least a pair of sealing materials composed of the first sealing materials 34 and 36 and the second sealing materials 35 and 37 on both sides of the rotor chamber 33 of the mechanical supercharger 7 as described above, In the configuration in which the influence of the internal pressure of the rotor chamber 33 on the second seal members 35 and 37 is suppressed by the first seal members 34 and 36, the second seal members 35 and 37 are mechanically sealed. When the lip packing is cheaper than the manufacturing cost, the manufacturing cost of the mechanical supercharger 7 can be reduced, and the bearings 27 to 30 can be formed by the second seal members 35 and 37 made of the lip packing. The installation portion can be effectively sealed.
[0051]
Furthermore, instead of the abradable packing, a first sealing material made of a labyrinth packing may be installed on the rotor chamber 33 side of the mechanical supercharger 7, and when configured in this way, The rotor chamber 33 can be sealed without bringing the seal portion of one seal material into pressure contact with the rotating portion including the rotor shafts 23 and 24. For this reason, even when a pair of sealing materials is provided between the rotor chamber 33 and the installation portions of the bearings 27 to 30 as described above, the sealing material is applied to the rotor shafts 23 and 24. There is an advantage that an increase in sliding resistance can be prevented more effectively.
[0052]
【The invention's effect】
  As described above, the present invention provides at least a space between the rotor chamber provided in the mechanical supercharger and the installation portion of the first bearing and between the rotor chamber and the installation portion of the second bearing, respectively. A pair of sealing materials are installed, a pressure balance hole is formed on each rotor material side of the rotor chamber, and a pair of positions disposed at corresponding positions across the rotor chamberFirstThe pressure balance holes are communicated with each other, and the pair of the upstream and downstream throttle valves provided in the intake passage are connected to each other.FirstCommunicate the pressure balance holeA first communication path and a second communication path for communicating a pair of second pressure balance holes formed and disposed at positions adjacent to the installation portions of the first bearing and the second bearing to the upstream side portion of the throttle valve. And the air flow resistance of the first communication path is set to a value larger than the air flow resistance of the second communication path.Therefore, it is possible to effectively prevent the sealing performance and durability of the sealing material from being deteriorated due to the influence of the internal pressure of the rotor chamber during idle operation of the engine and during high load operation of the engine. There is an advantage that an increase in the idling speed can be prevented due to the introduction of a large amount of air into the pressure balance hole during idling.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing an overall configuration of an engine including a mechanical supercharger sealing device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a specific configuration of the mechanical supercharger.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the sealing device for the mechanical supercharger according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Engine body
2 Air intake passage
6 Throttle valve
7 Mechanical supercharger
27, 28 First bearing
29, 30 Second bearing
33 Rotor chamber
34, 36 First sealing material
35, 37 Second sealing material
38,39 1st pressure balance hole
40, 41 Second pressure balance hole
44 1st passage
46 Aperture
47 Second communication passage

Claims

An installation portion of a first bearing that supports an intake discharge side portion of a rotor shaft of a mechanical supercharger disposed in an intake passage of an engine, and an installation portion of a second bearing that supports an intake introduction side portion of the rotor shaft In the sealing device for a mechanical supercharger, the rotor chamber provided in the mechanical supercharger and the installation portion of the first bearing, and the rotor chamber and the installation portion of the second bearing A pair of first pressures are disposed between the at least one pair of sealing materials, the pressure balance holes are respectively formed on the rotor chamber side of the respective sealing materials, and the rotor chambers are disposed to correspond to each other . Adjacent to the first communication passage for communicating the balance holes with each other and communicating the pair of first pressure balance holes to the upstream side portion of the throttle valve provided in the intake passage, and the installation portions of the first bearing and the second bearing Position A second communication path that communicates a pair of formed second pressure balance holes with the upstream side of the throttle valve, and the air flow resistance of the first communication path is determined by the air flow resistance of the second communication path. The mechanical supercharger sealing device is characterized by being set to a large value .

By setting the throttle in the first communication path, the air flow resistance is set to a value larger than the air flow resistance of the second communication path, and the first communication path and the second communication path at the upstream side portion of the throttle The mechanical supercharger sealing device according to claim 1 , wherein the two are connected to each other .

The sealing device for a mechanical supercharger according to claim 1 or 2, wherein the second sealing material located on the bearing installation side is formed by lip packing .

The sealing device for a mechanical supercharger according to any one of claims 1 to 3, wherein the first seal member located on the rotor chamber side is formed by non-lubricating packing .