JP6165610B2 - Turbocharger lubrication oil supply mechanism - Google Patents
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本発明は、コンプレッサホイールとタービンホイールとを連結したシャフトを回転可能に支持する軸受部へと潤滑油を供給するターボチャージャの潤滑油供給機構の技術に関する。 The present invention relates to a technology of a lubricating oil supply mechanism of a turbocharger that supplies lubricating oil to a bearing portion that rotatably supports a shaft connecting a compressor wheel and a turbine wheel.
従来、コンプレッサホイールとタービンホイールとを連結したシャフトを回転可能に支持する軸受部へと潤滑油を供給するターボチャージャの潤滑油供給機構の技術は公知となっている。例えば、特許文献1に記載の如くである。 Conventionally, a technology of a lubricating oil supply mechanism of a turbocharger that supplies lubricating oil to a bearing portion that rotatably supports a shaft connecting a compressor wheel and a turbine wheel has been known. For example, as described in Patent Document 1.
特許文献1に記載のターボチャージャの潤滑油供給機構は、オイルポンプにより圧送される潤滑油を軸受部へと供給するための供給油路(ターボチャージャ用給油通路)と、軸受部から潤滑油を排出するための戻り油路(戻り管路)と、軸受部を迂回するように供給油路と戻り油路とを連通するドレン油路(ドレーン通路)と、ドレン油路の中途部に設けられる圧力調整弁と、を具備するものである。 The lubricating oil supply mechanism of the turbocharger described in Patent Document 1 is a supply oil passage (turbocharge oil supply passage) for supplying the lubricating oil pumped by the oil pump to the bearing portion, and the lubricating oil from the bearing portion. It is provided in the middle of the drain oil passage (drain passage) that connects the supply oil passage and the return oil passage so as to bypass the bearing, and the return oil passage (return pipe passage) for discharging. A pressure regulating valve.
このような構成において、オイルポンプの吐出圧力(ひいては供給油路内の圧力)が高くなった場合には、圧力調整弁が開いて供給油路内の潤滑油をドレン油路に逃がすことで、供給油路内の圧力を所定圧力以下になるように調整している。これによって、潤滑油が軸受部へ過剰に供給されるのを防止することができる。 In such a configuration, when the discharge pressure of the oil pump (and thus the pressure in the supply oil passage) becomes high, the pressure regulating valve opens to release the lubricating oil in the supply oil passage to the drain oil passage, The pressure in the supply oil passage is adjusted to be a predetermined pressure or less. Thereby, it is possible to prevent the lubricating oil from being excessively supplied to the bearing portion.
しかしながら、このような構成においては、オイルポンプは軸受部に供給される潤滑油だけでなく、圧力調整弁を介して逃がされることになる潤滑油も含めた多量の潤滑油を圧送するため、当該オイルポンプの仕事に無駄がある点で不利であった。 However, in such a configuration, the oil pump pumps not only the lubricating oil supplied to the bearing portion but also a large amount of lubricating oil including the lubricating oil that will be released through the pressure regulating valve. It was disadvantageous in that there was a waste in the work of the oil pump.
そこで本出願人は、特許文献2において、供給油路の流路を絞ることで、軸受部へと供給される潤滑油の流量を調整することが可能なターボチャージャの潤滑油供給機構に関する技術を提案した。当該技術によれば、過剰な潤滑油が軸受部へ供給されるのを防止しながらも、オイルポンプの仕事を低減することが可能となる。 In view of this, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228620, the present applicant has disclosed a technology relating to a turbocharger lubricating oil supply mechanism capable of adjusting the flow rate of lubricating oil supplied to the bearing portion by narrowing the flow path of the supply oil passage. Proposed. According to the technique, it is possible to reduce the work of the oil pump while preventing excessive lubricating oil from being supplied to the bearing portion.
しかしながら、当該特許文献2に記載の技術では、供給油路の流路を絞るための流量制御弁をターボチャージャ(より詳細には、ベアリングハウジング)に別部材として設ける構成であるため、当該ターボチャージャのコンパクト化を図ることが困難であった。
However, in the technique described in
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、ターボチャージャのコンパクト化を図ることが可能なターボチャージャの潤滑油供給機構を提供することである。 The present invention has been made in view of the situation as described above, and a problem to be solved is to provide a lubricating oil supply mechanism for a turbocharger capable of making the turbocharger compact.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、オイルポンプから圧送される潤滑油を、コンプレッサホイールとタービンホイールとを連結したシャフトを回転可能に支持するベアリングハウジングの軸受部へと案内する供給油路と、前記供給油路に設けられ、当該供給油路を流通する潤滑油の圧力に基づいて当該潤滑油の流路の開口面積を変更することによって潤滑油の流量を調整する流量制御弁とを具備するターボチャージャの潤滑油供給機構であって、前記流量制御弁は、前記ベアリングハウジングに一体的に形成され、その内部を潤滑油が流通可能な収容部と、前記収容部内を摺動することによって、前記開口面積を変更するスプールと、前記収容部内に設けられて、前記スプールを摺動方向の一方側に付勢するスプリングと、前記スプリングを前記スプールとの間で挟持するように前記収容部内に設けられて、前記摺動方向の位置が調整されることで前記スプリングによって前記スプールに加えられる付勢力を調整する調圧スクリュと、を具備するものである。 That is, in claim 1, the supply oil path for guiding the lubricating oil pumped from the oil pump to the bearing portion of the bearing housing that rotatably supports the shaft connecting the compressor wheel and the turbine wheel, and the supply A turbocharger provided in the oil passage and having a flow rate control valve that adjusts the flow rate of the lubricating oil by changing the opening area of the lubricating oil passage based on the pressure of the lubricating oil flowing through the supply oil passage The flow rate control valve is formed integrally with the bearing housing, and the opening is formed by sliding the interior of the housing portion through which the lubricating oil can flow. a spool to change the area, provided in the housing part, a spring for biasing the spool to one side of the sliding direction, the scan said spring Provided in the housing portion so as to sandwich between Lumpur, anda pressure regulating screw for adjusting the biasing force exerted on the spool by the spring in the position of the sliding direction is adjusted To do.
請求項2においては、前記ベアリングハウジングに形成され、潤滑油を前記軸受部から排出する排出油路を具備し、前記収容部は、前記調圧スクリュと前記スプールとの間の部分で前記排出油路と連通し、当該排出油路を流通する潤滑油が当該部分を通過するように形成されているものである。 According to a second aspect of the present invention, the bearing housing includes a discharge oil passage that discharges lubricating oil from the bearing portion, and the storage portion is a portion between the pressure adjusting screw and the spool. The lubricating oil that communicates with the passage and flows through the exhaust oil passage passes through the portion .
請求項3においては、前記流量制御弁は、前記スプールに形成され、前記収容部及び前記スプールによって形成される複数の油室を互いに連通する連通油路をさらに具備するものである。
In
請求項4においては、前記流量制御弁は、前記ベアリングハウジングに一体的に形成され、前記収容部及び前記スプールによって形成される複数の油室を互いに連通する連通油路をさらに具備するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the flow control valve further includes a communication oil passage that is formed integrally with the bearing housing and communicates a plurality of oil chambers formed by the housing portion and the spool. .
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
本発明においては、ターボチャージャのコンパクト化を図ることができる。
すなわち、スプールが収納される収容部をベアリングハウジングに一体的に形成することで、当該収容部を別部材として設ける必要が無くなり、ベアリングハウジングのコンパクト化(ひいては、ターボチャージャのコンパクト化)を図ることができる。
In the present invention, the turbocharger can be made compact.
In other words, by integrally forming the housing portion in which the spool is housed in the bearing housing, it is not necessary to provide the housing portion as a separate member, and the bearing housing can be made compact (and thus the turbocharger can be made compact). Can do.
以下では、図中に示した矢印に従って、上下方向、前後方向及び左右方向を定義する。 Below, according to the arrow shown in the figure, the up-down direction, the front-back direction, and the left-right direction are defined.
まず、図1を用いて、本発明の一実施形態に係る潤滑油供給機構1全体の構成の概略を説明する。 First, with reference to FIG. 1, an outline of the overall configuration of the lubricating oil supply mechanism 1 according to an embodiment of the present invention will be described.
潤滑油供給機構1は、後述するターボチャージャ5の軸受部41へと潤滑油を供給するためのものである。潤滑油供給機構1は、主としてオイルパン2、圧送油路3、オイルポンプ4、ターボチャージャ5(より詳細には、当該ターボチャージャ5のうち潤滑油が流通する経路を成す部分)、戻り油路6及びオイルフィルタ7により構成される。
The lubricating oil supply mechanism 1 is for supplying lubricating oil to a bearing
オイルパン2は、図示せぬエンジンに設けられて潤滑油を貯溜するものである。オイルパン2には1本の圧送油路3の一端が接続される。圧送油路3の一端には、オイルストレーナ3aが設けられる。当該圧送油路3の他端は、ターボチャージャ5(より詳細には、後述するベアリングハウジング40の供給油路42)に接続される。圧送油路3の中途部には、前記エンジンの回転に応じて駆動されるオイルポンプ4が設けられる。また、圧送油路3の中途部(オイルポンプ4よりも下流側)にはオイルフィルタ7が設けられる。オイルフィルタ7は、所定の目の大きさ(目開き)のろ紙を有する。オイルフィルタ7は圧送油路3を流通する潤滑油をろ過し、当該潤滑油に混入した異物(スラッジや磨耗粉等)を取り除くことができる。
The
ターボチャージャ5においては、コンプレッサホイール20とタービンホイール30とがシャフト10によって連結される。当該シャフト10はベアリングハウジング40の軸受部41において回転可能に支持される。
In the turbocharger 5, the
ベアリングハウジング40には供給油路42及び排出油路43が形成される。供給油路42の一端(外側の端部)は前述の通り圧送油路3の他端に接続され、供給油路42の他端(内側の端部)は軸受部41に接続される。供給油路42の中途部には流量制御弁50が設けられる。排出油路43の一端(内側の端部)は軸受部41に接続され、排出油路43の他端(外側の端部)は戻り油路6の一端に接続される。当該戻り油路6の他端はオイルパン2に接続される。
A
このように構成された潤滑油供給機構1において、前記エンジンの回転に応じてオイルポンプ4が駆動すると、当該オイルポンプ4によってオイルパン2内の潤滑油が圧送油路3を介してターボチャージャ5へと圧送される。当該潤滑油は、流量制御弁50によって適宜流量を調整されながら供給油路42を介してベアリングハウジング40の軸受部41へと案内される。当該軸受部41を潤滑した潤滑油は、排出油路43及び戻り油路6を介してオイルパン2へと戻される。
In the lubricating oil supply mechanism 1 configured as described above, when the oil pump 4 is driven in accordance with the rotation of the engine, the lubricating oil in the
なお、本実施形態においては特に言及しないが、オイルポンプ4によって圧送された潤滑油は、図示せぬ他の油路を介して前記エンジンの各部へも供給され、当該エンジンの各部を適宜潤滑する。 Although not specifically mentioned in the present embodiment, the lubricating oil pumped by the oil pump 4 is also supplied to each part of the engine via other oil passages (not shown), and appropriately lubricates each part of the engine. .
次に、図2及び図3を用いて、ターボチャージャ5の構成について説明する。 Next, the configuration of the turbocharger 5 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
ターボチャージャ5は、前記エンジンのシリンダに圧縮空気を送り込むためのものである。ターボチャージャ5は、主としてシャフト10、コンプレッサホイール20、タービンホイール30、ベアリングハウジング40、流量制御弁50、すべり軸受60、スラストカラー70及びスラスト軸受90を具備する。
The turbocharger 5 is for sending compressed air into the cylinder of the engine. The turbocharger 5 mainly includes a
シャフト10は、後述するコンプレッサホイール20とタービンホイール30とを連結するものである。シャフト10は、その長手方向(軸線方向)を前後方向へ向けて配置される。
The
コンプレッサホイール20は、複数の羽根を有し、回転駆動されることによって空気を圧縮するものである。コンプレッサホイール20は、シャフト10の後端部に固定される。
The
タービンホイール30は、複数の羽根を有し、前記エンジンからの排気を受けて回転することで駆動力を発生させるものである。タービンホイール30は、シャフト10の前端部に一体的に形成される。
The
ベアリングハウジング40は、シャフト10を間接的に回転可能に支持する略箱状の部材である。ベアリングハウジング40の下部には、オイルパイプアッシ40aが設けられる。
The bearing
ベアリングハウジング40は、略箱状の部材である。ベアリングハウジング40の底面は平ら(平面)に形成される。
The bearing
オイルパイプアッシ40aは、略板状の部材とパイプからなる部材である。オイルパイプアッシ40aの上面(フランジ部)は平ら(平面)に形成される。オイルパイプアッシ40aは、その上面をベアリングハウジング40の底面と当接させた状態で、ボルト等によってベアリングハウジング40に固定される。当該オイルパイプアッシ40aによって、圧送油路3及び戻り油路6の一部が形成される。
The
また、ベアリングハウジング40には、軸受部41、供給油路42及び排出油路43が形成される。
Further, the bearing
軸受部41は、シャフト10を間接的に回転可能に支持する部分である。軸受部41は円形断面を有し、ベアリングハウジング40を前後方向に貫通するように形成される。
The bearing
供給油路42は、圧送油路3を介して供給される潤滑油を軸受部41へと案内するためのものである。すなわち、圧送油路3及び供給油路42によって、オイルポンプ4から圧送される潤滑油を軸受部41へと案内するための油路(潤滑油供給油路)が形成される。供給油路42は、ベアリングハウジング40の下面から上方に向かって形成される。供給油路42の一端(下端)は圧送油路3の他端に接続される(図2及び図3参照)。供給油路42の他端(上端)は、前後に分岐されて軸受部41の前端部及び後端部にそれぞれ接続される。
The
なお、供給油路42の中途部には、後述する流量制御弁50が設けられる。よって、説明の便宜上、以下では供給油路42のうち一端(下端)から当該流量制御弁50までの部分を第一供給油路42aと、供給油路42のうち当該流量制御弁50から他端(上端)までの部分を第二供給油路42bと、それぞれ記す。
A flow
排出油路43は、潤滑油を軸受部41から排出するためのものである。排出油路43は、供給油路42の右方において、ベアリングハウジング40の下面から上方に向かって形成される。排出油路43の一端(上端)は適宜に分岐されて軸受部41の前端部、後端部及び前後中途部にそれぞれ接続される。排出油路43の他端(下端)は戻り油路6の一端に接続される(図2及び図3参照)。
The
流量制御弁50は、供給油路42を流通する潤滑油の圧力に基づいて当該潤滑油の流路の開口面積を変更することによって当該潤滑油の流量を調整するものである。流量制御弁50は、供給油路42の中途部に設けられる。流量制御弁50は、その長手方向(軸線方向)を左右方向へ向けて配置される。
なお、流量制御弁50の詳細な構成については後述する。
The
The detailed configuration of the
すべり軸受60は、シャフト10を回転可能に支持する略円筒状の軸受である。すべり軸受60は、ベアリングハウジング40の軸受部41の前端部及び後端部(第二供給油路42bと対向する部分)にそれぞれ配置される。当該すべり軸受60にはシャフト10が挿通される。
The
スラストカラー70は略円筒状に形成され、前後方向に向けて配置される。スラストカラー70にはシャフト10が挿通される。スラストカラー70は、シャフト10に対して相対回転不能となるように固定される。スラストカラー70の前後中途部にはスラスト軸受90が外嵌される。スラスト軸受90は、軸受部41の後方においてベアリングハウジング40と接するように配置される。このようにして、スラスト軸受90はシャフト10に加わる軸線方向の荷重を受けることになる。
The thrust collar 70 is formed in a substantially cylindrical shape and is arranged in the front-rear direction. The
次に、図4を用いて、流量制御弁50の構成について説明する。
Next, the configuration of the
流量制御弁50は、主として弁本体110、スプール120、スプリング130及び調圧スクリュ140を具備する。
The
図4に示す弁本体110(収容部)は、その内部を潤滑油が流通可能となるように形成されると共に、当該内部に後述するスプール120を収納する部分である。弁本体110は、ベアリングハウジング40に適宜の加工を施すことによって、当該ベアリングハウジング40に一体的に形成される。この際、弁本体110は、供給油路42及び排出油路43に亘るように形成される。弁本体110は、主として摺動部111、第一ポート112、第二ポート113及びめねじ部116を具備する。
The valve main body 110 (accommodating portion) shown in FIG. 4 is a portion that is formed so that lubricating oil can flow therethrough and that accommodates a
摺動部111は、ベアリングハウジング40の右側面から左端部近傍まで延設される穴である(図3参照)。摺動部111は円形断面を有するように形成される。摺動部111の左端部は、適宜閉塞部材によって閉塞される。
なお、当該摺動部111は、ベアリングハウジング40を左右に貫通する貫通孔であっても良い。その場合、当該摺動部111の左右両端部は、それぞれ適宜の閉塞部材によって閉塞される。
The sliding
The sliding
第一ポート112は、摺動部111と第一供給油路42aとを連通するように形成される開口部である。第一ポート112は、摺動部111の内周面において、第一供給油路42aと対向する位置に形成される。
The
第二ポート113は、摺動部111と第二供給油路42bとを連通するように形成される開口部である。第二ポート113は、摺動部111の内周面において、第二供給油路42bと対向する位置に形成される。
The
めねじ部116は、摺動部111の右端部近傍に形成される。めねじ部116は、摺動部111の内側にねじを切ることで形成される。
The
スプール120は、流量制御弁50を流通する潤滑油の流路を適宜に絞るためのものである。スプール120は略円柱状の部材である。スプール120は、その長手方向を左右方向に向けて、弁本体110の摺動部111の内部に配置される。より詳細には、スプール120は、弁本体110の摺動部111の左端部近傍から左右中途部に亘って配置される。スプール120には、第一拡径部121、第二拡径部122及び連通油路123が形成される。
The
第一拡径部121は、その径が他の部分よりも大きくなるように形成される部分である。第一拡径部121は、スプール120の右端部近傍に形成される。第一拡径部121の径は、弁本体110の摺動部111の径よりも所定値だけ小さくなるように形成される。
The first
第二拡径部122は、その径が他の部分よりも大きくなるように形成される部分である。第二拡径部122は、スプール120の左右中途部に、第一拡径部121と所定距離だけ離間して形成される。第二拡径部122の径は、弁本体110の摺動部111の径よりも所定値だけ小さくなるように形成される。
The 2nd
また、第二拡径部122は、弁本体110の第一ポート112の一部と対向する位置に形成される。すなわち、第一ポート112は、第二拡径部122によってその一部が閉塞された(絞られた)状態になる。
The second
連通油路123は、摺動部111の左右中途部と左端部近傍とを連通するものである。連通油路123は、第二拡径部122の右端面と左端面とを連通(貫通)するように、スプール120に一直線状に形成される。
なお、当該連通油路123は、第二拡径部122の右端面と左端面とを連通するものであれば、その形状を特に限定するものではない。
The
The
このように構成されたスプール120の第一拡径部121及び第二拡径部122が弁本体110の摺動部111に対して左右方向に摺動可能に接することにより、当該スプール120が弁本体110の摺動部111の内部において左右方向に摺動可能となるように配置される。また、スプール120が左右方向に摺動することによって、弁本体110の第一ポート112の第二拡径部122による閉塞具合(絞り具合)が変化する。すなわち、当該第一ポート112の開口面積が変更される。
The first diameter-expanded
スプリング130は、スプール120の右方(スプール120と後述する調圧スクリュ140との間)に配置され、当該スプール120を所定の力で左方に向かって付勢するものである。
The
調圧スクリュ140は、スプリング130を右方から支持し、当該スプリング130によってスプール120に加えられる付勢力を調整するためのものである。調圧スクリュ140は、弁本体110のめねじ部116に固定される。調圧スクリュ140のめねじ部116における位置を調整することで、スプリング130によってスプール120に加えられる付勢力を調整することができる。
The
このように構成された流量制御弁50において、スプール120の第一拡径部121、第二拡径部122及び弁本体110の摺動部111によって囲まれた部分に、潤滑油が満たされる第一油室R1が形成される。また、スプール120の第二拡径部122及び弁本体110の摺動部111によって囲まれた部分に、潤滑油が満たされる第二油室R2が形成される。
In the
第一油室R1と第二油室R2とは、スプール120の第二拡径部122によって区画されると共に、連通油路123によって接続されることになる。
The first oil chamber R <b> 1 and the second oil chamber R <b> 2 are partitioned by the second
なお、上述の如くスプール120の第一拡径部121及び第二拡径部122の径は、弁本体110の摺動部111の径よりも所定値だけ小さくなるように形成される。すなわち、スプール120と摺動部111との間には微小な隙間(クリアランス)が確保され、当該スプール120と摺動部111との固着が防止される。
As described above, the diameters of the first
また、各部材(スプール120及び弁本体110(ベアリングハウジング40))は熱膨張するため、当該熱膨張を考慮して、常にある程度のクリアランスが確保できるような材料の選択やクリアランスの設計が行われることが望ましい。
Further, since each member (
例えば、スプール120と弁本体110(ベアリングハウジング40)を同一材料(例えば、アルミニウム)で形成することで、熱膨張によるクリアランスの変化を抑制することができる。このようにスプール120及び弁本体110(ベアリングハウジング40)をアルミニウムで形成する場合には、互いに摺接する部分にアルマイト処理を施して耐摩耗性を向上させることが望ましい。また、スプール120と弁本体110を異なる材料で形成する場合には、互いの熱膨張率を考慮したクリアランスの設計が行われることが望ましい。
For example, by forming the
次に、図1から図5までを用いて、潤滑油の供給態様(潤滑油が軸受部41に供給された後、排出される様子)について具体的に説明する。
Next, using FIG. 1 to FIG. 5, the supply mode of the lubricating oil (state in which the lubricating oil is supplied to the bearing
前述の如く、オイルポンプ4(図1参照)によって圧送された潤滑油は、ベアリングハウジング40の第一供給油路42a及び弁本体110の第一ポート112を介して第一油室R1内へと供給される(図4及び図5参照)。当該第一油室R1内の潤滑油は、第二ポート113を介してベアリングハウジング40の第二供給油路42bへと供給される。この際、第二ポート113を流通する潤滑油の流量は、第一油室R1内の圧力と排出油路43内の圧力との差(差圧)に応じて変化する。
As described above, the lubricating oil pumped by the oil pump 4 (see FIG. 1) passes through the first
第二供給油路42bへと供給された潤滑油は、当該第二供給油路42bに案内されてベアリングハウジング40の軸受部41へと供給される(図2及び図3参照)。軸受部41へと供給された潤滑油は、当該軸受部41(特に、すべり軸受60)を潤滑した後、当該軸受部41の前端部、後端部及び前後中途部から排出油路43へと流出する。当該潤滑油は、排出油路43及び戻り油路6を介してオイルパン2へと戻される(図1参照)。
The lubricating oil supplied to the second
次に、図5を用いて、流量制御弁50によって軸受部41へと供給される潤滑油の流量が調整される様子について説明する。
Next, how the flow rate of the lubricating oil supplied to the bearing
上述の如く、流量制御弁50の第二ポート113を流通する潤滑油の流量(すなわち、軸受部41へと供給される潤滑油の流量)は、第一油室R1内の圧力と排出油路43内の圧力との差(差圧)に応じて変化する。従って、本実施形態に係る流量制御弁50によって当該差圧が略一定となるように制御される。以下、具体的に説明する。
As described above, the flow rate of the lubricating oil flowing through the
例えば、前記エンジンの回転数が上昇すると、オイルポンプ4の回転数も上昇し、流量制御弁50の第一油室R1へと供給される潤滑油の量も増加する。この場合、第一油室R1内の圧力が上昇するため、当該第一油室R1の圧力と排出油路43の圧力との差(差圧)が大きくなる。従って、このままの状態では、図5(a)に示すように、第二ポート113を流通する潤滑油の流量が増加し、軸受部41に過剰な潤滑油が供給されることになる。
For example, when the rotational speed of the engine increases, the rotational speed of the oil pump 4 also increases, and the amount of lubricating oil supplied to the first oil chamber R1 of the
しかし、本実施形態に係る流量制御弁50においては、第一油室R1と第二油室R2とが連通油路123を介して接続されているため、第一油室R1内の圧力が第二油室R2内にも加わることになる。当該第二油室R2内の圧力が第一油室R1と同様に上昇すると、当該第二油室R2内の圧力によって、スプール120が右方へと押圧される。
However, in the
第二油室R2内の圧力によってスプール120が右方へと押圧されると、図5(b)に示すように、当該圧力による力とスプリング130による付勢力とがつりあう位置までスプール120が右方へと摺動する。
When the
スプール120が右方へと摺動すると、当該スプール120の第二拡径部122によって第一ポート112(潤滑油の流路)がより絞られることになる。すなわち、当該第一ポート112の開口面積が減少する。これによって、第一油室R1へと供給される潤滑油の量が減少し、当該第一油室R1内の圧力が低下する。
When the
このように、第一油室R1内の圧力が上昇すると、流量制御弁50によって潤滑油の流路が絞られ、当該第一油室R1内の圧力が減少するように調整される。これによって、第一油室R1の圧力と排出油路43の圧力との差(差圧)が略一定となるように調整することができる。
Thus, when the pressure in the first oil chamber R1 rises, the flow path of the lubricating oil is throttled by the
一方、第一油室R1内の圧力が減少し、第一油室R1の圧力と排出油路43の圧力との差(差圧)が小さくなった場合には、上記とは逆にスプリング130の付勢力によってスプール120が左方へと摺動する。これによって、第一油室R1へと供給される潤滑油の量が増加し、ひいては第一油室R1内の圧力を増加させることができる。
On the other hand, when the pressure in the first oil chamber R1 decreases and the difference (differential pressure) between the pressure in the first oil chamber R1 and the pressure in the
以上の如く、本実施形態に係るターボチャージャ5の潤滑油供給機構1は、オイルポンプ4から圧送される潤滑油を、コンプレッサホイール20とタービンホイール30とを連結したシャフト10を回転可能に支持するベアリングハウジング40の軸受部41へと案内する供給油路42と、供給油路42に設けられ、当該供給油路42を流通する潤滑油の圧力に基づいて当該潤滑油の流路の開口面積を変更することによって潤滑油の流量を調整する流量制御弁50とを具備するターボチャージャ5の潤滑油供給機構1であって、流量制御弁50は、ベアリングハウジング40に一体的に形成され、その内部を潤滑油が流通可能な弁本体110(収容部)と、弁本体110内を摺動することによって、前記開口面積を変更するスプール120と、を具備するものである。
このように構成することにより、ターボチャージャ5のコンパクト化を図ることができる。
すなわち、スプール120が収納される弁本体110をベアリングハウジング40に一体的に形成することで、当該弁本体110を別部材として設ける必要が無くなり、ベアリングハウジング40のコンパクト化(ひいては、ターボチャージャ5のコンパクト化)を図ることができる。
また、弁本体110を別部材として設ける必要が無くなるため、部品点数の削減を図ることができ、ひいてはコストの削減を図ることができる。
As described above, the lubricating oil supply mechanism 1 of the turbocharger 5 according to the present embodiment rotatably supports the
With this configuration, the turbocharger 5 can be made compact.
That is, by integrally forming the
Moreover, since it is not necessary to provide the
また、流量制御弁50は、
スプール120に形成され、弁本体110及びスプール120によって形成される第一油室R1及び第二油室R2(複数の油室)を互いに連通する連通油路123をさらに具備するものである。
このように本来別部材として設けられる弁本体110に形成される連通油路123をスプール120に形成することで、弁本体110を別部材として設けなくとも流量制御弁50としての機能を発揮することができる。
The
The
By forming the
なお、本実施形態に係る流量制御弁50やターボチャージャ5の構成は一例であり、任意の形状等に構成することが可能である。
Note that the configurations of the
また、本実施形態においては、第一油室R1と第二油室R2を互いに連通する連通油路123をスプール120に形成するものとしたが、本発明はこれに限るものではない。以下では、図6から図8までを用いて、連通油路123の変形例(連通油路114)について説明する。なお、上記実施形態と同じ部材には同じ符号を付し、説明を省略する。
In the present embodiment, the
本変形例に係る連通油路114は、弁本体110(ベアリングハウジング40)に形成される。連通油路114は、第一連通油路114a、第二連通油路114b及び第三連通油路114cにより構成される。
The
第一連通油路114a(外部連通油路)は、摺動部111の左右中途部とベアリングハウジング40の外側面とを連通するように形成されるものである。第一連通油路114aは、第一ポート112よりも右方に位置するように形成される。第一連通油路114aは、摺動部111とベアリングハウジング40の外部(外側面)とを一直線状に連通するように、所定の方向(後下方)に延びるように形成される。
The first series of
第二連通油路114b(接続油路)は、ベアリングハウジング40の外側面に形成される溝である。第二連通油路114bは、ベアリングハウジング40の外側面において、第一連通油路114aの外側端部から左方に向かって所定の長さだけ延設される。
The second
第三連通油路114c(外部連通油路)は、摺動部111の左端部近傍とベアリングハウジング40の外側面とを連通するように形成されるものである。第三連通油路114cは、第一ポート112よりも左方に位置するように形成される。第三連通油路114cは、摺動部111とベアリングハウジング40の外部(外側面)とを一直線状に連通するように、所定の方向(第一連通油路114aと平行)に延びるように形成される。第三連通油路114cの外側端部は、第二連通油路114bの左端部近傍と連通される。
The third
また、第二連通油路114bは、矩形板状に形成された閉塞板114dによってベアリングハウジング40の外側から閉塞される。閉塞板114dは、第二連通油路114bを外側から覆うようにしてベアリングハウジング40の外側面に当接された状態で、当該ベアリングハウジング40に適宜の方法(溶接やボルトによる締結等)で固定される。このようにして、摺動部111の左右中途部と左端部近傍とを、当該摺動部111の外部を介して連通する連通油路114が形成される。
The second
このように構成された変形例に係る連通油路114においても、上記実施形態に係る連通油路123と同様に、第一油室R1及び第二油室R2(複数の油室)を互いに連通することができる。
Also in the
以上の如く、本変形例に係る流量制御弁50は、ベアリングハウジング40に一体的に形成され、弁本体110及びスプール120によって形成される第一油室R1及び第二油室R2(複数の油室)を互いに連通する連通油路114をさらに具備するものである。
このように、本来別部材として設けられる弁本体110に形成される連通油路114をベアリングハウジング40に形成することで、弁本体110を別部材として設けなくとも流量制御弁50としての機能を発揮することができる。
As described above, the
Thus, by forming the
また、連通油路114は、第一油室R1及び第二油室R2とベアリングハウジング40の外側面とをそれぞれ連通する第一連通油路114a及び第三連通油路114c(外部連通油路)と、ベアリングハウジング40の外側面において、第一連通油路114a及び第三連通油路114cの外側端部を互いに連通する第二連通油路114b(接続油路)と、を具備するものである。
このように構成することにより、連通油路114をベアリングハウジング40に容易に形成することができる。
Further, the
With this configuration, the
なお、本変形例に係る流量制御弁50では、ベアリングハウジング40の外側面に、第一連通油路114aと第三連通油路114cとを連通する第二連通油路114bを形成する構成としたが、本発明はこれに限るものではない。例えば、ベアリングハウジング40の外側面に固定される閉塞板114dの内側面に、第一連通油路114aと第三連通油路114cとを連通する溝(油路)を形成しても良い。
In the
また、本変形例においては、連通油路114はベアリングハウジング40の後側(流量制御弁50の後側)に形成されるものとした(図6参照)。しかし、連通油路114は、ベアリングハウジング40の外側面を介して連通するようになっていれば、任意の方向(例えば、ベアリングハウジング40の前側(流量制御弁50の前側))に形成しても良い。
In this modification, the
1 潤滑油供給機構
4 オイルポンプ
5 ターボチャージャ
10 シャフト
20 コンプレッサホイール
30 タービンホイール
40 ベアリングハウジング
41 軸受部
42 供給油路
50 流量制御弁
110 弁本体(収容部)
114 連通油路
114a 第一連通油路(外部連通油路)
114b 第二連通油路(接続油路)
114c 第三連通油路(外部連通油路)
120 スプール
123 連通油路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lubricant supply mechanism 4 Oil pump 5
114
114b Second communication oil passage (connection oil passage)
114c Third communication oil passage (external communication oil passage)
120
Claims (4)
前記供給油路に設けられ、当該供給油路を流通する潤滑油の圧力に基づいて当該潤滑油の流路の開口面積を変更することによって潤滑油の流量を調整する流量制御弁とを具備するターボチャージャの潤滑油供給機構であって、
前記流量制御弁は、
前記ベアリングハウジングに一体的に形成され、その内部を潤滑油が流通可能な収容部と、
前記収容部内を摺動することによって、前記開口面積を変更するスプールと、
前記収容部内に設けられて、前記スプールを摺動方向の一方側に付勢するスプリングと、
前記スプリングを前記スプールとの間で挟持するように前記収容部内に設けられて、前記摺動方向の位置が調整されることで前記スプリングによって前記スプールに加えられる付勢力を調整する調圧スクリュと、
を具備するターボチャージャの潤滑油供給機構。 A supply oil path that guides the lubricating oil pumped from the oil pump to a bearing portion of a bearing housing that rotatably supports a shaft connecting the compressor wheel and the turbine wheel;
A flow control valve that is provided in the supply oil passage and adjusts the flow rate of the lubricating oil by changing an opening area of the flow passage of the lubricating oil based on a pressure of the lubricating oil flowing through the supply oil passage. A turbocharger lubricating oil supply mechanism,
The flow control valve is
A housing part formed integrally with the bearing housing, through which lubricating oil can flow;
A spool for changing the opening area by sliding in the accommodating portion;
A spring provided in the housing portion and biasing the spool toward one side in a sliding direction;
A pressure adjusting screw provided in the housing portion so as to sandwich the spring with the spool, and adjusting a biasing force applied to the spool by the spring by adjusting a position in the sliding direction; ,
A turbocharger lubricating oil supply mechanism.
前記収容部は、
前記調圧スクリュと前記スプールとの間の部分で前記排出油路と連通し、当該排出油路を流通する潤滑油が当該部分を通過するように形成されている、
請求項1に記載のターボチャージャの潤滑油供給機構。 A drain oil passage formed in the bearing housing for discharging lubricating oil from the bearing portion;
The accommodating portion is
The portion between the pressure adjusting screw and the spool communicates with the discharged oil passage, and is formed so that the lubricating oil flowing through the discharged oil passage passes through the portion.
The turbocharger lubricating oil supply mechanism according to claim 1.
前記スプールに形成され、前記収容部及び前記スプールによって形成される複数の油室を互いに連通する連通油路をさらに具備する、
請求項1又は請求項2に記載のターボチャージャの潤滑油供給機構。 The flow control valve is
A communication oil passage formed on the spool and communicating with a plurality of oil chambers formed by the housing portion and the spool;
A lubricating oil supply mechanism for a turbocharger according to claim 1 or 2 .
前記ベアリングハウジングに一体的に形成され、前記収容部及び前記スプールによって形成される複数の油室を互いに連通する連通油路をさらに具備する、
請求項1又は請求項2に記載のターボチャージャの潤滑油供給機構。 The flow control valve is
A communication oil passage formed integrally with the bearing housing and communicating with a plurality of oil chambers formed by the housing portion and the spool;
A lubricating oil supply mechanism for a turbocharger according to claim 1 or 2 .
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