JP6637227B2 - Turbocharger oil leakage control structure - Google Patents
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Description
本発明は、ターボチャージャの油漏れ抑制構造に関するものである。 The present invention relates to a turbocharger oil leakage suppressing structure.
図3は一般的なターボチャージャにおけるタービン翼車1の周辺構造を示しており、タービン翼車1の回転軸2がベアリングハウジング3内のボス部4によりラジアルベアリング5(フローティングメタル)を介して回動自在に支持されるようになっており、前記タービン翼車1が、その接線方向から導入される排気ガス6により回転駆動されるようになっている。
FIG. 3 shows a peripheral structure of a
前記ラジアルベアリング5には、ベアリングハウジング3内の油経路7を介して潤滑油8が供給されるようになっており、ラジアルベアリング5と回転軸2との隙間から排出される潤滑油8は、タービン翼車1や図示しないコンプレッサ翼車の方に漏れ出る前に回転軸2の遠心力によりオイル排出ポート9に弾き飛ばされてオイルパンへと戻されるようになっている。
Lubricating
ただし、ターボ回転数が低くて遠心力が弱い時に給油量が大幅に増加してしまうと、オイル排出ポート9への油切りが不十分となって、タービン翼車1や図示しないコンプレッサ翼車へ向けた油漏れが起こり得るので、ラジアルベアリング5より外側の回転軸2には、ラジアルベアリング5から漏れ出る潤滑油8を堰き止めるオイルシール10が備えられている。
However, if the amount of lubrication increases significantly when the turbo rotation speed is low and the centrifugal force is weak, the oil drainage to the
このオイルシール10は、回転軸2側に形成された溝部11に対し係合して収まるようになっているが、オイルシール10自体の固定は、自身の拡径しようとする弾発力によりベアリングハウジング3側の穴12に内嵌して固定されるようになっている。
The
一方、オイルシール10と前記ラジアルベアリング5との間には、回転軸2周囲を空間とするオイル切り室13が設けられていると共に、該オイル切り室13内の回転軸2には、鍔状のスリンガー14が設けられており、該スリンガー14まで到達した潤滑油8は、遠心力により外周側へ流れてオイル切り室13の壁面に飛散することになる。即ち、潤滑油8がスリンガー14を乗り越えて遠心力に逆らい再び内周側に流れるような事態は起こらないため、ここで確実にオイル切りが成されることになる。
On the other hand, between the
尚、この種のターボチャージャの油漏れ抑制構造に関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献1等がある。
As prior art document information related to this type of turbocharger oil leakage suppressing structure, there is the following
しかしながら、図4に拡大して示す如く、潤滑油8がラジアルベアリング5からまとまって漏れ出た場合に、前記潤滑油8がスリンガー14と接触することでボス部4の端面4aに表面張力で張り付いたまま共回りして上方へ飛び散り、その上方へ飛び散った潤滑油8がオイル切り室13の壁面をつたってオイルシール10まで到達し且つ該オイルシール10の切欠部を通し圧力差でタービン翼車1側へ吸い出されて白煙を発生する虞れがあった。
However, as shown in the enlarged view of FIG. 4, when the lubricating
即ち、高速で回転するタービン翼車1の回転軸2のオイルシール10には、潤滑油8を完全にシールできるような樹脂製のリップシールを使うことはできないため、一般的にC型の金属環から成るオイルシール10が用いられており、このようなオイルシール10では、潤滑油8を完全にシールしてしまうことは困難であった。
That is, a resin lip seal that can completely seal the lubricating
尚、この種のターボチャージャは、車両への搭載性を向上する観点から可能な限りコンパクトに設計されるようになっているため、ボス部4の端面4aとスリンガー14との間は、必要以上に大きく空間を確保することができないという事情がある。
Since this type of turbocharger is designed to be as compact as possible from the viewpoint of improving the mountability on a vehicle, the gap between the end face 4a of the boss portion 4 and the
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、ラジアルベアリングからの潤滑油がタービン翼車まで漏出する事態を著しく抑制し得るターボチャージャの油漏れ抑制構造を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a turbocharger oil leakage suppressing structure capable of significantly suppressing a situation in which lubricating oil from a radial bearing leaks to a turbine wheel.
本発明は、タービン翼車の回転軸をベアリングハウジング内のボス部によりラジアルベアリングを介して回動自在に支持し、該ラジアルベアリングに対し前記ベアリングハウジング内の油経路を介して潤滑油を供給するよう構成すると共に、前記ラジアルベアリングから漏れ出る潤滑油を堰き止めるオイルシールを前記ラジアルベアリングより外側の回転軸に備え、
前記オイルシールと前記ラジアルベアリングとの間に回転軸周囲を空間とするオイル切り室を設け且つ該オイル切り室内の回転軸に鍔状のスリンガーを設けたターボチャージャの油漏れ抑制構造であって、
前記スリンガーに対し回転軸の軸方向に対峙する前記ボス部の端面に、該端面の外周側へ向かうにつれ前記スリンガー側から離間するようにテーパ形状を付し、
前記ラジアルベアリングから漏れ出た潤滑油がスリンガーと接触し、該潤滑油がボス部の端面に表面張力で張り付いたまま共回りし始める場合であっても、前記潤滑油がボス部の端面の外周側へ向かうにつれスリンガー側から離間して共回りが生じ難くなるように構成したことを特徴とするものである。
According to the present invention, a rotating shaft of a turbine wheel is rotatably supported by a boss in a bearing housing via a radial bearing, and lubricating oil is supplied to the radial bearing via an oil path in the bearing housing. With such a configuration, an oil seal for blocking lubricating oil leaking from the radial bearing is provided on a rotating shaft outside the radial bearing,
An oil leakage suppression structure for a turbocharger, wherein an oil cut chamber having a space around a rotation shaft is provided between the oil seal and the radial bearing, and a flange-shaped slinger is provided on a rotation shaft in the oil cut chamber,
An end surface of the boss portion facing the slinger in the axial direction of the rotation shaft is tapered so as to be separated from the slinger side toward an outer peripheral side of the end surface,
Even when the lubricating oil leaked from the radial bearing comes into contact with the slinger and starts to rotate together with the lubricating oil sticking to the end surface of the boss portion by the surface tension, the lubricating oil may be applied to the end surface of the boss portion. It is characterized in that it is configured so that it is harder to co-rotate away from the slinger side toward the outer peripheral side.
而して、このようにした場合、ラジアルベアリングからまとまって漏れ出た潤滑油がスリンガーと接触すると、この潤滑油はボス部の端面に表面張力で張り付いたまま共回りし始めるが、潤滑油がボス部の端面の外周側へ向かうにつれスリンガー側から離間して共回りが生じ難くなってくるので、前記ボス部の端面の外周側へ向かう途中で潤滑油が上方に持ち上がらなくなって重力により流下することになり、また、仮に潤滑油の一部が上方へ飛び散ったとしても、スリンガー側から離間する方向へ向けて潤滑油が飛び散ることになるので、潤滑油がオイル切り室の壁面をつたってオイルシールまで到達する事態が回避されることになる。 In this case, when the lubricating oil that has leaked from the radial bearing collectively comes into contact with the slinger, the lubricating oil starts rotating together with the lubricating oil stuck to the end face of the boss portion by surface tension. As it moves toward the outer peripheral side of the end face of the boss portion, it becomes difficult to cause co-rotation as it separates from the slinger side, so that the lubricating oil does not lift upward on the way to the outer peripheral side of the end face of the boss portion and flows down by gravity. Even if part of the lubricating oil splatters upwards, the lubricating oil will splatter in the direction away from the slinger side. The situation of reaching the oil seal is avoided.
また、本発明においては、ボス部の端面に線形テーパ形状が付されていても良いし、ボス部の端面に放物線テーパ形状が付されていても良く、線形テーパ形状の場合は、ボス部の端面の外周側へ向かうにつれ一定の割合で徐々に共回りが生じ難くなるが、放物線テーパ形状の場合は、ボス部の端面の外周付近で急に共回りが生じ難くなるような傾向が設定される。 In the present invention, the end face of the boss may have a linear taper shape, or the end face of the boss may have a parabolic taper shape. The co-rotation gradually becomes difficult to occur at a constant rate toward the outer peripheral side of the end face, but in the case of a parabolic taper shape, a tendency is set such that the co-rotation hardly occurs near the outer circumference of the end face of the boss portion. You.
上記した本発明のターボチャージャの油漏れ抑制構造によれば、ラジアルベアリングからまとまって漏れ出た潤滑油がスリンガーと接触してボス部の端面に表面張力で張り付いたまま共回りしたとしても、ボス部の端面に付されたテーパ形状により潤滑油が上方に飛び散ることを著しく抑制することができ、しかも、仮に潤滑油の一部が上方へ飛び散ったとしても、スリンガー側から離間する方向へ飛び散らせることができるので、潤滑油がオイル切り室の壁面をつたってオイルシールまで到達する事態を未然に回避することができ、該オイルシールの切欠部を通して圧力差により潤滑油がタービン翼車まで漏出する事態を著しく抑制して白煙の発生を防ぐことができる等種々の優れた効果を奏し得る。 According to the above-described oil leakage suppressing structure of the turbocharger of the present invention, even if the lubricating oil that has leaked from the radial bearing has come into contact with the slinger and co-rotates while being stuck to the end surface of the boss portion by surface tension, The tapered shape on the end face of the boss can significantly suppress the lubricating oil from splashing upwards, and even if some of the lubricating oil splashes upwards, it does so in the direction away from the slinger side. Therefore, it is possible to prevent a situation in which the lubricating oil reaches the oil seal by contacting the wall surface of the oil cut chamber, and the lubricating oil leaks to the turbine wheel due to a pressure difference through the notch of the oil seal. Various excellent effects can be achieved, such as the occurrence of white smoke can be prevented by suppressing the occurrence of white smoke.
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図3及び図4と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。 FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention, and the portions denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 3 and 4 represent the same components.
図1に示す如く、本形態例においては、先に説明した図4と略同様に構成したターボチャージャを対象としており、タービン翼車1の回転軸2がベアリングハウジング3内のボス部4によりラジアルベアリング5を介して回動自在に支持され、該ラジアルベアリング5より外側の回転軸2にオイルシール10が備えられ、該オイルシール10と前記ラジアルベアリング5との間に回転軸2周囲を空間とするオイル切り室13が設けられ且つ該オイル切り室13内の回転軸2に鍔状のスリンガー14が設けられた構造となっているが、前記スリンガー14に対し回転軸2の軸方向に対峙する前記ボス部4の端面4aに、該端面4aの外周側へ向かうにつれ前記スリンガー14側から離間するようにテーパ形状を付したところを特徴としており、ここに図示している例の場合には、テーパ形状を線形テーパ形状として付した場合で例示している。
As shown in FIG. 1, the present embodiment is directed to a turbocharger having substantially the same configuration as that of FIG. 4 described above, and a rotating
而して、このようにした場合、ラジアルベアリング5からまとまって漏れ出た潤滑油8がスリンガー14と接触すると、この潤滑油8はボス部4の端面4aに表面張力で張り付いたまま共回りし始めるが、潤滑油8がボス部4の端面4aの外周側へ向かうにつれスリンガー14側から離間して共回りが生じ難くなってくるので、前記ボス部4の端面4aの外周側へ向かう途中で潤滑油8が上方に持ち上がらなくなって重力により流下することになり、また、仮に潤滑油8の一部が上方へ飛び散ったとしても、スリンガー14側から離間する方向へ向けて潤滑油8が飛び散ることになるので、潤滑油8がオイル切り室13の壁面をつたってオイルシール10まで到達する事態が回避されることになる。
In this case, when the lubricating
従って、上記形態例によれば、ラジアルベアリング5からまとまって漏れ出た潤滑油8がスリンガー14と接触してボス部4の端面4aに表面張力で張り付いたまま共回りしたとしても、ボス部4の端面4aに付されたテーパ形状により潤滑油8が上方に飛び散ることを著しく抑制することができ、しかも、仮に潤滑油8の一部が上方へ飛び散ったとしても、スリンガー14側から離間する方向へ飛び散らせることができるので、潤滑油8がオイル切り室13の壁面をつたってオイルシール10まで到達する事態を未然に回避することができ、該オイルシール10の切欠部を通して圧力差により潤滑油8がタービン翼車1まで漏出する事態を著しく抑制して白煙の発生を防ぐことができる。
Therefore, according to the above embodiment, even if the lubricating
また、以上に述べた形態例においては、ボス部4の端面4aに線形テーパ形状を付した例について説明しているが、図2に本発明の別の形態例を示す如く、ボス部4の端面4aに放物線テーパ形状が付されていても良く、線形テーパ形状の場合は、ボス部4の端面4aの外周側へ向かうにつれ一定の割合で徐々に共回りが生じ難くなるが、放物線テーパ形状の場合は、ボス部4の端面4aの外周付近で急に共回りが生じ難くなるような傾向が設定されることになる。 Further, in the embodiment described above, the example in which the end face 4a of the boss portion 4 has a linear tapered shape is described. However, as shown in FIG. The end face 4a may have a parabolic taper shape. In the case of a linear taper shape, it is difficult for the end face 4a to gradually rotate together with the end face 4a of the boss portion 4 toward the outer peripheral side of the end face 4a. for would so that trend suddenly rotate together around the periphery is unlikely to occur in the end surface 4a of the boss portion 4 is set.
尚、本発明のターボチャージャの油漏れ抑制構造は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 The oil leakage suppressing structure of the turbocharger of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
1 タービン翼車
2 回転軸
3 ベアリングハウジング
4 ボス部
4a 端面
5 ラジアルベアリング
8 潤滑油
10 オイルシール
13 オイル切り室
14 スリンガー
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記オイルシールと前記ラジアルベアリングとの間に回転軸周囲を空間とするオイル切り室を設け且つ該オイル切り室内の回転軸に鍔状のスリンガーを設けたターボチャージャの油漏れ抑制構造であって、
前記スリンガーに対し回転軸の軸方向に対峙する前記ボス部の端面に、該端面の外周側へ向かうにつれ前記スリンガー側から離間するようにテーパ形状を付し、
前記ラジアルベアリングから漏れ出た潤滑油がスリンガーと接触し、該潤滑油がボス部の端面に表面張力で張り付いたまま共回りし始める場合であっても、前記潤滑油がボス部の端面の外周側へ向かうにつれスリンガー側から離間して共回りが生じ難くなるように構成したことを特徴とするターボチャージャの油漏れ抑制構造。 The rotating shaft of the turbine wheel is rotatably supported by a boss in a bearing housing via a radial bearing, and lubricating oil is supplied to the radial bearing via an oil path in the bearing housing. An oil seal for blocking lubricating oil leaking from the radial bearing is provided on a rotating shaft outside the radial bearing,
An oil leakage suppression structure for a turbocharger, wherein an oil cut chamber having a space around a rotation shaft is provided between the oil seal and the radial bearing, and a flange-shaped slinger is provided on a rotation shaft in the oil cut chamber,
An end surface of the boss portion facing the slinger in the axial direction of the rotation shaft is tapered so as to be separated from the slinger side toward an outer peripheral side of the end surface,
Even when the lubricating oil leaked from the radial bearing comes into contact with the slinger and starts to rotate together with the lubricating oil sticking to the end surface of the boss portion by the surface tension, the lubricating oil may be applied to the end surface of the boss portion. An oil leakage suppressing structure for a turbocharger, characterized in that it is configured to be separated from a slinger side as it moves toward an outer peripheral side so that co-rotation hardly occurs .
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