JP6612459B2 - ターボチャージャ - Google Patents

Description

本開示は、内燃機関を過給するためのターボチャージャに関する。

回転軸に連結されたコンプレッサを駆動することにより内燃機関を過給するターボチャージャが知られている。ターボチャージャの回転軸は、ケーシング内に収容された軸受によって回転可能に支持される。回転軸を支持する軸受を収容する軸受ハウジングには、オイルパン等から潤滑油が供給されることにより、各部材の潤滑が行われる。

軸受で使用された潤滑油は、軸受ハウジングの下方側に設けられた排油口から排油管を介してオイルパンに戻される。ここで、ターボチャージャの運転状態によっては、潤滑油の排出元である軸受ハウジングの内部圧力が、潤滑油の排出先であるオイルパンの内部圧力より低くなると、オイルパンへの潤滑油の排出が阻害されることがある。このように潤滑油の排出が阻害されると、軸受ハウジング内に滞留する潤滑油量が増え、潤滑油の液面が上昇する。すると、軸受ハウジングが有する隙間（特に、軸受ハウジングは回転軸が貫通するように構成されているので、回転軸近傍に少なからず隙間がある）から潤滑油が外部に漏出してしまう。特にコンプレッサを収容するコンプレッサハウジング側に潤滑油が漏出すると、吸気とともに潤滑油が内燃機関の燃焼室に侵入してしまい、白煙を生じたり、油劣化物が付着・堆積して内燃機関の性能が低下する要因となる。

このような課題を解決するために特許文献１では、潤滑油の排出元である軸受ハウジングと、潤滑油の排出先であるオイルパンとを連通する空気導通配管を設けることで、軸受ハウジングの内部圧力とオイルパンの内部圧力とを均圧化し、潤滑油の排出を促進することが開示されている。

実開平１−３２４２９号公報

上記特許文献１では、潤滑油の排出を促進するために空気導通配管が設けられる。しかしながら、空気導通配管を設けることはターボチャージャの装置構成を複雑化し、製造コストや損傷リスクを増加したり、組み立て性の悪化を招いてしまうおそれがある。

また排油管の内径が十分大きい場合、排油管内において潤滑油で満たされていない残り空間を空気が逆流することで、軸受ハウジング及びオイルパンを均圧化することができるため、特許文献１のような空気導通配管を設ける必要はなくなる。しかしながら、排油管の内径を大きくすると装置全体の大型化につながってしまうため、排油管の内径を拡大するのにも限界がある。特に排油口は軸受ハウジングの最下方に設けられるため、軸受ハウジング内の各所から流れてくる潤滑油が合流して閉塞されやすく、比較的小さな内径の排油管ではスムーズな排出が困難になる場合がある。

本発明の少なくとも一実施形態は上述の事情に鑑みなされたものであり、コンパクト且つ簡潔な構成で軸受ハウジングからの潤滑油の排出を促進可能なターボチャージャを提供することを目的とする。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るターボチャージャは上記課題を解決するために、内燃機関を過給するためのターボチャージャであって、ターボチャージャの回転軸を支持する軸受を収容する軸受ハウジングの内部空間に貯留される潤滑油を排出するための排油口又は前記排油口に接続される排油管に形成される空気溜まりと、前記空気溜まり及び前記内部空間を連通する連通流路と、を備える。

上記（１）の構成によれば、排油管に形成された空気溜まりは、連通流路によって軸受ハウジングの内部空間と連通される。これにより、排油口近傍に潤滑油が集中したとしても、連通流路を介して空気溜まりから内部空間に空気を供給することができ、軸受ハウジングの内部圧力が低下することを防止できる。

（２）幾つかの実施形態では上記（１）の構成において、前記空気溜まりは、前記排油管の最上流部において前記排油口の周方向に沿って設けられる。

上記（２）の構成によれば、空気溜まりは排油管の最上部において排油口の周方向に沿って設けられるため、柔軟なレイアウトで連通流路を設けられる。

（３）幾つかの実施形態では上記（２）の構成において、前記空気溜まりは、前記排油管の最上流部と、前記最上流部より小径に形成された前記排油口との間に形成される段差により形成される。

上記（３）の構成によれば、排油口を排油管の最上流部より小径にすることで生じる段差を利用して、排油口近傍に空気溜まりを形成できる。

（４）幾つかの実施形態では上記（１）から（３）のいずれか一構成において、前記内部空間に挿入されたインサート部材と、前記インサート部材と前記軸受ハウジングとの間をシールするために前記回転軸の周方向に沿って設けられたシール部材と、を更に備え、前記連通流路は、前記シール部材を収容するために前記軸受ハウジングに形成されたシール溝を介して前記内部空間に上方側から連通する。

上記（４）の構成によれば、連通流路は、インサート部材と軸受ハウジングとの間をシールするためのシール部材が収容されるシール溝を介して内部空間に連通する。シール溝は回転軸の周方向に沿って設けられるため、連通流路はシール溝を経由することにより、空気溜まりからの空気を内部空間に対して上方側から供給することができる。これにより、内部空間側から連通流路に対して潤滑油が侵入することを防止できるので、空気溜まりから内部空間への空気供給をより確実にできる。

（５）幾つかの実施形態では上記（４）の構成において、前記インサート部材は、前記シール溝及び前記内部空間を連通する貫通溝を有する。

上記（５）の構成によれば、連通流路は、シール部材が収容されるシール溝から更にインサート部材に形成された貫通溝を介して内部空間と空気溜まりを連通する。このような貫通溝はインサート部材に形成されるが、インサート部材の加工は軸受ハウジングに比べて加工が容易である。

（６）幾つかの実施形態では上記（１）の構成において、前記空気溜まりは、前記排油管の最上流部において前記排油管の湾曲方向側に部分的に設けられる。

上記（６）の構成によれば、空気溜まりは排油管の湾曲方向側に部分的に設けられる。このような空気溜まりは、排油管を小径に構成した場合でも比較的大きな容量を確保できる。

（７）幾つかの実施形態では上記（６）の構成において、前記空気溜まりは、前記排油管の最上流部と、前記排油口のうち前記最上流部より内側に向けて部分的に突出する突出部との間に形成される段差により形成される。

上記（７）の構成によれば、排油口の突出部と排油管の最上流部との間に生じる段差を利用して、排油口近傍に空気溜まりを簡潔な構成で形成できる。

（８）幾つかの実施形態では上記（６）又は（７）の構成において、前記連通流路は、前記軸受ハウジングの内壁のうち周囲に比べて上方側に向けて盛り上がった凸部に下方側から連通する開口部を有する。

上記（８）の構成によれば、連通流路の内側空間側の開口部は、軸受ハウジングの内壁のうち周囲に比べて上方側に向けて盛り上がった凸部に設けられる。そのため、開口部には周囲から潤滑油が侵入しにくく、空気溜まりから内部空間への空気供給をより確実にできる。

（９）幾つかの実施形態では上記（１）の構成において、前記排油口に装着されることで、前記排油口を前記排油管の最上流部より小径化可能なひさし部を有するアタッチメント部材を更に備え、前記空気溜まりは、前記アタッチメント部材と前記最上流部との間に形成される段差により形成される。

上記（９）の構成によれば、排油口に装着可能なアタッチメント部材は、排油口を排油管の最上流部より小径化するひさし部を有することで、排油口近傍に空気溜まりを形成できる。このようなアタッチメント部材を用いることで、既存設計のターボチャージャにおいても上記効果を容易に得られる。

（１０）幾つかの実施形態では上記（９）の構成において、前記ひさし部は、前記空気溜まりと前記連通流路とを連通するように部分的に切り欠かれている。

上記（１０）の構成によれば、ひさし部が部分的に切り欠かれているため、当該切欠部を介して空気溜まりから連通流路に空気を供給できる。

（１１）幾つかの実施形態では上記（９）又は（１０）の構成において、前記アタッチメント部材は、前記排油口に装着された際に、前記排油管の下流側に沿って延在する延在部を有する。

上記（１１）の構成によれば、アタッチメント部材は排油管の下流側に沿って延在する延在部を有することにより、延在部と排油管の内壁との間に隙間を形成し、空気溜まりをより確実に形成できる。

（１２）幾つかの実施形態では上記（９）から（１１）のいずれか一構成において、前記アタッチメント部材は、前記排油口に装着された際に、前記排油口から上方に向けて延在し、前記軸受ハウジングの内壁面と係合することにより前記連通流路を形成する流路形成部を更に備える。

上記（１２）の構成によれば、アタッチメント部材が有する流路形成部は軸受ハウジングの内壁面と係合することにより、流路形成部と軸受ハウジングの内壁面によって連通流路を形成できる。この場合、軸受ハウジングに穴あけ加工を施すことなく連通流路を形成できるため、より安価な製造コストを達成できる。

（１３）幾つかの実施形態では上記（９）から（１１）のいずれか一構成において、前記アタッチメント部材は、前記ひさし部から上方に向けて延在し、前記内部空間と前記空気溜まりとの間を連通する管状部を更に備える。

上記（１３）の構成によれば、アタッチメント部材は、ひさし部から上方に向けて延在し、軸受ハウジングの内部空間と空気溜まりとの間を連通する管状部を備えることにより、軸受ハウジングに穴あけ加工を施すことなく連通流路を形成できるため、より安価な製造コストを達成できる。

（１４）幾つかの実施形態では上記（１３）の構成において、前記管状部は、前記内部空間側の先端が下方に向けて湾曲する。

上記（１４）の構成によれば、管状部は内部空間側の先端が下方に向けて湾曲することにより、軸受ハウジングの内部空間において上方から落下する潤滑油が管状部から連通流路に侵入することを防止でき、空気溜まりから内部空間への空気供給をより確実にできる。

（１５）幾つかの実施形態では上記（１）の構成において、前記空気溜まりは、前記排油管の最上流部より下流側の管壁のうち上方側に設けられており、前記連通流路は、前記排油管の内側に配置され、前記空気溜まりと前記内部空間とを連通するホース部材により形成される。

上記（１５）の構成によれば、排油管の最上流部より下流側の管壁のうち上方側に設けられた空気溜まりから、排油管の内側に配置されたホース部材によって軸受ハウジングの内部空間に連通することで、潤滑油の排出を促進できる。

（１６）幾つかの実施形態では上記（１）の構成において、前記空気溜まりは、前記排油管の最上流部より下流側の管壁のうち上方側に設けられており、前記連通流路は、前記軸受ハウジング及び前記排油管の外部に設けられ、前記空気溜まりと前記内部空間とを連通する連通管により形成される。

上記（１６）の構成によれば、排油管の最上流部より下流側の管壁のうち上方側に設けられた空気溜まりから、軸受ハウジング及び排油管の外部に設けられた連通管によって軸受ハウジングの内部空間に連通することで、潤滑油の排出を促進できる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、コンパクト且つ簡潔な構成で軸受ハウジングからの潤滑油の排出を促進可能なターボチャージャを提供できる。

本発明の第１実施形態に係るターボチャージャの内部構造を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係るターボチャージャの内部構造を示す断面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の第３実施形態に係るターボチャージャの内部構造を示す断面図である。 図４のアタッチメント部材を単体で示す斜視図である。 図４の変形例である。 図７は図６のアタッチメント部材を単体で示す斜視図である。 本発明の第４実施形態に係るターボチャージャの内部構造を示す断面図である。 図８のアタッチメント部材を単体で示す斜視図である。 図８の変形例である。 図１０のアタッチメント部材を単体で示す斜視図である。 本発明の第５実施形態に係るターボチャージャの内部構造を示す断面図である。 図１２のアタッチメント部材を単体で示す斜視図である。 図１３の変形例である。 本発明の第６実施形態に係るターボチャージャの内部構造を示す断面図である。 図１５の変形例である。

発明の実施するための形態

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

＜第１実施形態＞
図１は本発明の第１実施形態に係るターボチャージャ１の内部構造を示す断面図である。ターボチャージャ１は、内燃機関（不図示）の吸気通路に配置されたコンプレッサ２を回転駆動することにより、外部から取り込んだ吸気を内燃機関の燃焼室に対して圧縮供給（過給）するための過給装置である。本実施形態のターボチャージャ１は、内燃機関の排気通路に配置された排気タービン４と、排気タービン４とコンプレッサ２とを連通する回転軸６とを備え、排気通路を流れる排気によって排気タービン４が駆動されると、回転軸６を介してコンプレッサ２が連動的に駆動されることで過給が行われる。

尚、以下の説明ではターボチャージャ１として、このような排気タービン４を備える過給装置について例示するが、特段の記載がない限りにおいて、例えばバッテリのような蓄電装置に充電された電気エネルギを用いて駆動可能な電動機（モータ）を動力源とする、いわゆる電動式過給装置についても適用可能である。

回転軸６は、軸受８ａ、８ｂ、８ｃによって回転可能に支持される。軸受８ａ、８ｂは、回転軸６の径方向に作用するラジアル力を受け止めるためのラジアル軸受であり、軸方向の異なる２箇所において回転軸６を支持する。軸受８ｃは、回転軸６の軸方向に作用するスラスト力を受け止めるためのスラスト軸受である。

これら軸受８ａ、８ｂ、８ｃは、それぞれ軸受ハウジング１０に収容されている。軸受ハウジング１０は、その内側に内部空間１２を有する中空構造を有しており、コンプレッサ２側において回転軸６が貫通可能に開口する第１開口部１４と、排気タービン４側において回転軸６が貫通可能に開口する第２開口部１６と、を有する。第１開口部１４は第２開口部１６に比べて大きく形成されており、コンプレッサ２側から回転軸６に沿って、軸受８ａ、８ｂ、８ｃ、第１スリーブ１８、第２スリーブ２０及びインサート部材２２がそれぞれ挿入可能に構成されている。

尚、軸受ハウジング１０のうち、インサート部材２２の径方向外側に面する部分には、インサート部材２２と軸受ハウジング１０との間を封止するためのシール部材２６を配置するためのシール溝２４が、回転軸６の周方向に沿って設けられている。シール部材２６は例えばゴムのような弾性材料からなるＯリングであり、シール溝２４に沿った環状部材である。シール部材２６は、シール溝２４内において軸受ハウジング１０とインサート部材２２との間で弾性変形することによりシール効果を発揮可能に構成されている。シール溝２４は、このように弾性変形したシール部材２６との間に少なからず隙間を有するように形成されている。

尚、第２開口部１６では、回転軸６の外周面上に周方向に沿って形成されたシール溝２８に収容されたシール部材３０によって、回転軸６と軸受ハウジング１０との間を封止するように構成されている。シール部材３０は、例えば金属製のピストンリングであり、シール溝２８に沿った環状部材である。

また軸受ハウジング１０は、内部に収容された軸受８ａ、８ｂ、８ｃを潤滑するための潤滑構造を有する。軸受ハウジング１０の上部には、オイルパン３２から供給通路（不図示）を介して潤滑油が供給される給油口３４が設けられている。給油口３４に供給された潤滑油は、軸受ハウジング１０内に形成された潤滑油供給路３６を介して、軸受８ａ、８ｂ、８ｃに供給される。潤滑油供給路３６は、軸受ハウジング１０の内部で分岐しており、軸受８ａに潤滑油を供給するための第１潤滑油供給路３６ａと、軸受８ｂに潤滑油を供給するための第２潤滑油供給路３６ｂと、軸受８ｃに潤滑油を供給するための第３潤滑油供給路３６ｃと、を含む。

軸受８ａ、８ｂ、８ｃから排出された潤滑油は、内部空間１２の底側に貯留される。内部空間１２の底側には排油口３８が設けられており、排油口３８に接続された排油管４０を介して、潤滑油がオイルパン３２に戻るように構成されている。排油口３８は下方に向けて断面積が減少する略円錐形状を有しており、内部空間１２に貯留された潤滑油を排油管４０に導くように構成されている。

尚、オイルパン３２は、例えば、内燃機関の往復運動を回転運動に変換するためのクランク機構が収容されるクランクケース（不図示）と一体的に形成される。

排油管４０は、排油口３８から排出される潤滑油をオイルパン３２に導くための管状部材である。排油管４０は任意の形状を有してよいが、本実施形態では、排油口３８から下方に向けて延在する第１領域４０ａと、第１領域４０ａの下流側から右側に向けて水平に延在する第２領域４０ｂと、第２領域４０ｂの下流側から下方に向けて延在し、オイルパン３２に接続される第３領域４０ｃとを含む湾曲形状を有する。

このような形状を有する排油管４０のうち第２領域４０ｂでは、図１に示されるように、排油口３８から排出された潤滑油は重力の作用によって下方側に偏り、その上方に空気が滞留可能な隙間４２が生じる。本実施形態では、排油口３８は、排油管４０の最上流部に比べて小径に形成されることにより、排油管４０の最上部には、排油口３８との間に形成される段差４４に起因した空気溜まり４６が形成される。つまり、排油管４０の第２領域４０ｂに生じる隙間４２に滞留した空気の一部が上流側に流れると段差４４によって捕捉され、空気溜まり４６を形成する。

このような空気溜まり４６は、連通流路５０を介して軸受ハウジング１０の内部空間１２を連通する。排油口３８では、軸受ハウジング１０内の各所から流れてきた潤滑油が合流して閉塞しやすいが、連通流路５０を介して、空気溜まり４６から内部空間１２に空気を導くことで、排油口３８からの潤滑油の排出を促進できる。

連通流路５０は、空気溜まり４６と軸受ハウジング１０の内部空間１２とを連通するように形成される。本実施形態では、連通流路５０は軸受ハウジング１０に穴あけ加工によって形成された貫通穴として形成されており、軸受ハウジング１０のうち排油管４０の最上流部に形成された空気溜まり４６に隣接する位置から、排油口３８の内壁に沿って、シール溝２４まで延在する。前述したようにシール溝２４は、回転軸６の周方向に沿って環状に形成されており、回転軸６より上方側においてインサート部材２２に形成された貫通溝５２を介して内部空間１２に通じている。このように空気溜まり４６は連通流路５０を介して、内部空間１２に対して上方側から連通しているため、内部空間１２において軸受８ａ、８ｂ、８ｃから排出された潤滑油が連通流路５０に侵入して閉塞することが防止できる。その結果、空気溜まり４６から内部空間１２への空気供給を確実にできる。
尚、貫通溝５２はインサート部材２２に形成されているが、インサート部材２２の加工は軸受ハウジング１０に比べて加工が容易である。

また空気溜まり４６は、排油管４０の最上流部において排油口３８の周方向の全体に沿って設けられている。本実施形態では、上述したように排油管４０が図１において右側に湾曲する形状を有するため、オイルパン３２側からの空気は排油管４０の右側の内壁に沿って上昇する。そのため、排油管４０の最上部では、空気溜まり４６が周方向全体に形成されるように段差４４を設けることで、排油管４０の左側（つまり排油管４０の湾曲方向と逆側）に形成された連通流路５０にオイルパン３２側からの空気をスムーズに導入できるようになっている。言い換えると、このように排油口３８の周方向の全体に沿って空気溜まり４６を形成することで、様々な排油管４０の形状に同構成で対応することが可能となる。

＜第２実施形態＞
図２は本発明の第２実施形態に係るターボチャージャ１の内部構造を示す断面図であり、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。尚、以下の説明では前述の実施形態に対応する箇所には共通の符号を付すこととし、特段の記載がない限りにおいて、重複する説明は省略する。

本実施形態では、空気溜まり４６は、排油管４０の最上流部において排油管４０の湾曲方向側に形成され、連通流路５０は当該空気溜まり４６に対応するように、軸受ハウジング１０のうち排油管４０の湾曲方向側の排油口３８近傍に形成される。このような空気溜まり４６を形成するために、図３に示されるように、排油口３８は排油管４０の湾曲方向側に部分的に突出した突出部５４を有することで、略円形状を有する排油管４０の最上部との間に段差４４を有する。つまり、本実施形態の空気溜まり４６は、段差４４が周方向の一部に設けられることで形成される。

このように空気溜まり４６を排油管４０の最上部のうち湾曲方向側に部分的に形成することで、連通流路５０の長さを効率的に抑えることができ、軸受ハウジング１０の加工負担を軽減し、製造コストを抑えることができる。また排油管４０の配管径の拡大量を小さくしたとしても、比較的大きな空気溜まり４６を形成できる。つまりコンパクトな構成で上記効果を得ることができる。

また連通流路５０は、軸受ハウジング１０の内壁のうち周囲に比べて上方側に向けて盛り上がった凸部５８に下方側から連通する開口部５９を有する。内部空間１２では軸受８ａ、８ｂ、８ｃから排出された潤滑油が内壁を伝って排油口３８に集められる。このように開口部５９を周囲にくらべて盛り上がった凸部５８に設けることで、内壁を伝う潤滑油が連通流路５０に侵入して閉塞することが防止できる。その結果、空気溜まり４６から内部空間１２への空気供給を確実にできる。

＜第３実施形態＞
図４は本発明の第３実施形態に係るターボチャージャ１の内部構造を示す断面図であり、図５は図４のアタッチメント部材６０を単体で示す斜視図である。尚、以下の説明では前述の実施形態に対応する箇所には共通の符号を付すこととし、特段の記載がない限りにおいて、重複する説明は省略する。

本実施形態のターボチャージャ１は、排油口３８と排油管４０の最上部とが略同等の径を有する。すなわち上述のように、排油口３８と排油管４０の最上部との間に、空気溜まり４６を形成するための段差４４が設けられていない既存構成を有する。このようなターボチャージャ１に対して、本実施形態では排油口３８に装着可能なアタッチメント部材６０を更に備える。

アタッチメント部材６０は、図５に示されるように、略円板状のひさし部６２と、ひさし部から下方に向けて延在する延在部６４とを備える。ひさし部６２は排油口３８より大きな径を有しており、排油口３８に上方側（内部空間１２側）から装着された際に、排油口３８と係合することによりアタッチメント部材６０の位置を規制可能に構成されている。

またひさし部６２の内径は、排油口３８の開口径に比べて小さく、アタッチメント部材６０が排油口３８に装着された際に、排油口３８を排油管４０の最上流部より小径化する。これにより、排油口３８に装着されたアタッチメント部材６０のひさし部６２と排油管４０の最上部との間に段差４４が形成され、排油口３８の最上部に空気溜まり４６を形成できる。

そしてひさし部６２には、空気溜まり４６と、軸受ハウジング１０側に形成された連通流路５０との間を連通するように部分的に形成された切欠部６６が設けられている。そのため、当該切欠部６６を介して空気溜まり４６から連通流路５０に空気を供給できる。このように本実施形態では、排油口３８と排油管４０の最上部とが略同等の径を有する既存構成のターボチャージャに対して、アタッチメント部材６０を装着することで、前述の実施形態と同等の効果を得ることができる。

またアタッチメント部材６０は、排油管４０の下流側に沿って延在する延在部６４を有することで、排油管４０の最上流部において空気溜まり４６を確実に形成できるようになっている。ここで図６は図４の変形例であり、図７は図６のアタッチメント部材６０を単体で示す斜視図である。このような延在部６４は、例えば、図６及び図７に示されるように、排油管４０の下流側に至るまで長く形成されていてもよい。

＜第４実施形態＞
図８は本発明の第４実施形態に係るターボチャージャ１の内部構造を示す断面図であり、図９は図８のアタッチメント部材６０を単体で示す斜視図である。尚、以下の説明では前述の実施形態に対応する箇所には共通の符号を付すこととし、特段の記載がない限りにおいて、重複する説明は省略する。

本実施形態では、上述の第３実施形態と同様に、排油口３８に装着可能なアタッチメント部材６０を更に備える。本実施形態のアタッチメント部材６０は、図９に示されるように、略円板状のひさし部６２と、ひさし部６２から下方に向けて延在する延在部６４と、ひさし部６２から上方に向けて延在する流路形成部６８と、を備える。
尚、ひさし部６２と延在部６４は第３実施形態と同じなので、ここでは説明を省略する。

流路形成部６８は、アタッチメント部材６０が排油口３８に装着された際に、排油口３８から上方に向けて延在し、軸受ハウジング１０の内壁面（排油口３８近傍における軸受ハウジング１０の内表面）と係合することにより連通流路５０を形成する。図９に示されるように、流路形成部６８は略半円筒形状を有し、その端部が軸受ハウジング１０の内壁面に接触することで、流路形成部６８の内表面と、軸受ハウジング１０の内壁面とによって連通流路５０が画定される。このように、本実施形態では、上述の他の実施形態と異なり、軸受ハウジング１０に穴あけ加工を施すことなく、連通流路５０を形成できるため、製造コスト的に有利である。

ここで図１０は図８の変形例であり、図１１は図１０のアタッチメント部材６０を単体で示す斜視図である。この変形例では、上記図６及び図７のように、延在部６４が排油管４０の下流側に至るまで長く形成されている。このような延在部６４を有することで、第４実施形態においても、排油管４０の最上流部において空気溜まり４６を、より確実に形成できるようにしてもよい。

＜第５実施形態＞
図１２は本発明の第５実施形態に係るターボチャージャ１の内部構造を示す断面図であり、図１３は図１２のアタッチメント部材６０を単体で示す斜視図である。尚、以下の説明では前述の実施形態に対応する箇所には共通の符号を付すこととし、特段の記載がない限りにおいて、重複する説明は省略する。

本実施形態では、上述の第３実施形態及び第４実施形態と同様に、排油口３８に装着可能なアタッチメント部材６０を更に備える。本実施形態のアタッチメント部材６０は、図１１に示されるように、略円板状のひさし部６２と、ひさし部６２から下方に向けて延在する延在部６４と、ひさし部６２から上方に向けて延在する管状部７０と、を備える。
尚、ひさし部６２と延在部６４は第３実施形態及び第４実施形態と同じなので、ここでは説明を省略する。

管状部７０は、アタッチメント部材６０が排油口３８に装着された際に、ひさし部６２から上方に向けて延在し、軸受ハウジング１０の内部空間１２と空気溜まり４６との間を連通する連通流路５０を形成する。図８に示されるように、管状部７０は内部空間１２において潤滑油の油面より上方に至るまで延在しており、略円筒形状の閉断面を有する。このように、本実施形態では、上述の他の実施形態と異なり、軸受ハウジング１０に穴あけ加工を施すことなく、連通流路５０を形成できるため、製造コスト的に有利である。

図１４は図１３の変形例である。この変形例では、管状部７０の内部空間１２側の先端が下方に向けて湾曲している。尚、管状部７０の内部空間１２側の先端は、内部空間１２に貯留された潤滑油の油面より上方に位置するように設計される。

内部空間１２では軸受８ａ、８ｂ、８ｃから排出された潤滑油が、駆動される回転軸６等によって飛散するが、このように管状部７０の内部空間１２側の先端が下方に向けて湾曲することで、飛散した潤滑油が連通流路５０に侵入して閉塞することを効果的に防止できる。その結果、空気溜まり４６から内部空間１２への空気供給を確実にできる。

尚、更なる変形例として、図１３に示されるストレート形状の管状部７０に対して、内部空間１２側の先端を上方から少なくとも部分的に覆うカバーを導入してもよい。

＜第６実施形態＞
図１５は本発明の第６実施形態に係るターボチャージャ１の内部構造を示す断面図である。尚、以下の説明では前述の実施形態に対応する箇所には共通の符号を付すこととし、特段の記載がない限りにおいて、重複する説明は省略する。

本実施形態では、排油管４０の最上流部より下流側の管壁のうち上方側に形成されたスペース７２を利用して、空気溜まり４６が形成されている。図１５の例では、排油管４０のうち略水平方向に沿って延在する第２領域４０ｂの上方側の管壁の一部が外部に向けて突出するようにスペース７２が形成されている。スペース７２には、オイルパン３２側から潤滑油中を上昇してきた空気が滞留し、空気溜まり４６が形成される。

排油管４０の内部には、その延在方向に沿って配置されたホース部材７４によって、空気溜まり４６及び内部空間１２を連通する連通流路５０が形成される。ホース部材７４は、一端がスペース７２の空気溜まり４６に開口するとともに、他端が内部空間１２に開口することにより、空気溜まり４６及び内部空間１２を連通する管状部材であり、例えばゴムのような弾性材料から形成することで、排油管４０の形状に応じて変形可能であり、空気溜まり４６に滞留された空気を内部空間１２に導くことにより、内部空間１２からの潤滑油の排出を促進する。

尚、ホース部材７４の内部空間１２側の端部からホース部材７４の内部に潤滑油が侵入することが防止されるとよい。この場合、例えば、ホース部材７４の内部空間１２側の端部は軸受ハウジング１０の内部空間１２のうち上部に配置されるとよい。また図１５に示されるように、軸受ハウジング１０内においてスラスト軸受８ｃからの潤滑油の飛散を防止するためのオイルディフレクタ７５を設置し、オイルディフレクタ７５のインサート側（すなわち潤滑油が飛散しない側）に、ホース部材７４の内部空間１２側の端部を配置してもよい。

このように本実施形態では、排油管４０の最上流部に比べて、空気の供給元であるオイルパン３２に近い領域にスペース７２を形成することで、より確実に空気溜まり４６を確保することができる。

図１６は図１５の変形例である。この変形例では、空気溜まり４６が形成されるスペース７２に対して、排油管４０の外部側から接続される連通管７６によって、連通流路５０が形成される。連通管７６は、ターボチャージャ１の外部を通るため、例えば金属材料のような剛性に優れた材料から形成されることで、信頼性を確保するとよい。この場合、連通管７６は、スペース７２に設けられた導出口７８に対して、例えばゴム等の弾性材料からなる接続管８０を介して連結されるとよい。これにより、ターボチャージャ１の本体側の振動が連通管７６の接続部に伝達することで疲労が進行することを防止し、長期にわたって良好な信頼性が得られる。このように連通管７６は、一端がスペース７２の空気溜まり４６に接続管８０を介して開口するとともに、他端が内部空間１２に開口することにより、気溜まり４６及び内部空間１２を連通する。

尚、連通管７６の内部空間１２側は、軸受ハウジング１０に形成された貫通穴８２を介して内部空間１２内に貫通しており、連通管７６の先端が内部空間１２にさらされるように構成されている。

尚、連通管７６の内部空間１２側の端部から連通管７６の内部に潤滑油が侵入することが防止されるとよい。この場合、例えば、連通管７６の内部空間１２側の端部は軸受ハウジング１０の内部空間１２のうち上部に配置されるとよい。また図１６に示されるように、軸受ハウジング１０内においてスラスト軸受８ｃからの潤滑油の飛散を防止するためのオイルディフレクタ７５を設置し、オイルディフレクタ７５のインサート側（すなわち潤滑油が飛散しない側）に、連通管７６の内部空間１２側の端部を配置してもよい。

以上説明したように本発明の各実施形態によれば、空気溜まり４６と軸受ハウジング１０の内部空間１２を連通する連通流路５０を備えることにより、内部空間１２からの潤滑油の排出を促進可能なターボチャージャ１を実現できる。

本開示は、内燃機関を過給するためのターボチャージャに利用可能である。

１ ターボチャージャ
２ コンプレッサ
４ 排気タービン
６ 回転軸
８ａ，８ｂ，８ｃ 軸受
１０ 軸受ハウジング
１２ 内部空間
１４ 第１開口部
１６ 第２開口部
１８ 第１スリーブ
２０ 第２スリーブ
２２ インサート部材
２４，２８ シール溝
２６，３０ シール部材
３２ オイルパン
３４ 給油口
３６ 潤滑油供給路
３８ 排油口
４０ 排油管
４２ 隙間
４４ 段差
５０ 連通流路
５２ 貫通溝
５４ 突出部
５８ 凸部
５９ 開口部
６０ アタッチメント部材
６２ ひさし部
６４ 延在部
６６ 切欠部
６８ 流路形成部
７０ 管状部
７２ スペース
７４ ホース部材
７６ 連通管
７８ 導出口
８０ 接続管
８２ 貫通穴

Claims (13)

1. 内燃機関を過給するためのターボチャージャであって、
   ターボチャージャの回転軸を支持する軸受を収容する軸受ハウジングの内部空間に貯留される潤滑油を排出するための排油口又は前記排油口に接続される排油管に形成される空気溜まりと、
   前記空気溜まり及び前記内部空間を連通する連通流路と、
   を備え、
   前記連通流路は、前記排油口の内壁に沿って延在するように前記軸受ハウジングに形成された貫通穴である、ターボチャージャ。
2. 前記空気溜まりは、前記排油管の最上流部において前記排油口の周方向に沿って設けられる、請求項１に記載のターボチャージャ。
3. 前記空気溜まりは、前記排油管の最上流部と、前記最上流部より小径に形成された前記排油口との間に形成される段差により形成される、請求項２に記載のターボチャージャ。
4. 前記内部空間に挿入されたインサート部材と、
   前記インサート部材と前記軸受ハウジングとの間をシールするために前記回転軸の周方向に沿って設けられたシール部材と、
   を更に備え、
   前記連通流路は、前記シール部材を収容するために前記軸受ハウジングに形成されたシール溝を介して前記内部空間に上方側から連通する、請求項１から３のいずれか一項に記載のターボチャージャ。
5. 前記インサート部材は、前記シール溝及び前記内部空間を連通する貫通溝を有する、請求項４に記載のターボチャージャ。
6. 内燃機関を過給するためのターボチャージャであって、
   ターボチャージャの回転軸を支持する軸受を収容する軸受ハウジングの内部空間に貯留される潤滑油を排出するための排油口又は前記排油口に接続される排油管に形成される空気溜まりと、
   前記空気溜まり及び前記内部空間を連通する連通流路と、
   を備え、
   前記内部空間に挿入されたインサート部材と、
   前記インサート部材と前記軸受ハウジングとの間をシールするために前記回転軸の周方向に沿って設けられたシール部材と、
   を更に備え、
   前記連通流路は、前記シール部材を収容するために前記軸受ハウジングに形成されたシール溝を介して前記内部空間に上方側から連通する、ターボチャージャ。
7. 内燃機関を過給するためのターボチャージャであって、
   ターボチャージャの回転軸を支持する軸受を収容する軸受ハウジングの内部空間に貯留される潤滑油を排出するための排油口又は前記排油口に接続される排油管に形成される空気溜まりと、
   前記空気溜まり及び前記内部空間を連通する連通流路と、
   を備え、
   前記空気溜まりは、前記排油管の最上流部において前記排油管の湾曲方向側に部分的に設けられ、
   前記連通流路は、前記軸受ハウジングの内壁のうち周囲に比べて上方側に向けて盛り上がった凸部に下方側から連通する開口部を有する、ターボチャージャ。
8. 前記空気溜まりは、前記排油管の最上流部と、前記排油口のうち前記最上流部より内側に向けて部分的に突出する突出部との間に形成される段差により形成される、請求項７に記載のターボチャージャ。
9. 内燃機関を過給するためのターボチャージャであって、
   ターボチャージャの回転軸を支持する軸受を収容する軸受ハウジングの内部空間に貯留される潤滑油を排出するための排油口又は前記排油口に接続される排油管に形成される空気溜まりと、
   前記空気溜まり及び前記内部空間を連通する連通流路と、
   を備え、
   前記排油口に装着されることで、前記排油口を前記排油管の最上流部より小径化可能なひさし部を有するアタッチメント部材を更に備え、
   前記空気溜まりは、前記アタッチメント部材と前記最上流部との間に形成される段差により形成され、
   前記ひさし部は、前記空気溜まりと前記連通流路とを連通するように部分的に切り欠かれている、ターボチャージャ。
10. 前記アタッチメント部材は、前記排油口に装着された際に、前記排油管の下流側に沿って延在する延在部を有する、請求項９に記載のターボチャージャ。
11. 前記アタッチメント部材は、前記排油口に装着された際に、前記排油口から上方に向けて延在し、前記軸受ハウジングの内壁面と係合することにより前記連通流路を形成する流路形成部を更に備える、請求項９又は１０に記載のターボチャージャ。
12. 内燃機関を過給するためのターボチャージャであって、
    ターボチャージャの回転軸を支持する軸受を収容する軸受ハウジングの内部空間に貯留される潤滑油を排出するための排油口又は前記排油口に接続される排油管に形成される空気溜まりと、
    前記空気溜まり及び前記内部空間を連通する連通流路と、
    を備え、
    前記空気溜まりは、前記排油管の最上流部より下流側の管壁のうち上方側の一部が外部に向けて突出するように形成されたスペースに設けられており、
    前記連通流路は、前記排油管の内側に配置され、前記空気溜まりと前記内部空間とを連通するホース部材により形成される、ターボチャージャ。
13. 内燃機関を過給するためのターボチャージャであって、
    ターボチャージャの回転軸を支持する軸受を収容する軸受ハウジングの内部空間に貯留される潤滑油を排出するための排油口又は前記排油口に接続される排油管に形成される空気溜まりと、
    前記空気溜まり及び前記内部空間を連通する連通流路と、
    を備え、
    前記空気溜まりは、前記排油管の最上流部より下流側の管壁のうち上方側に設けられており、
    前記連通流路は、前記軸受ハウジング及び前記排油管の外部に設けられ、前記空気溜まりと前記内部空間とを連通する連通管により形成される、ターボチャージャ。

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