JP6850950B2 - シャフト密閉部 - Google Patents

Description

本発明は、排ガスターボチャージャの分野に関する。
本発明は、排ガスターボチャージャの潤滑油を収容する軸受筐体内で、潤滑油流を分離する装置に関し、および、この種の装置を備えた排ガスターボチャージャに関する。

排ガスターボチャージャは、内燃機関に供給される燃焼空気を圧縮するために、内燃機関の排ガスを利用する。この燃焼空気の事前圧縮ないし充填により、エンジンのシリンダー中の充填量およびしたがって燃料混合物が増え、その結果、エンジンの効率が明らかに上昇しうる。これに関連して利用される排ガスターボチャージャは、標準的には回転子（タービンホイールおよびコンプレッサホイール）と、これらの構成部品を連結するシャフトと、ベアリングと、静止筐体部分（例えば、タービン筐体、コンプレッサ筐体およびベアリングを収容する軸受筐体）とから構成されている。

排ガスターボチャージャの軸受筐体内にあるベアリングは、標準的には２つのラジアル軸受と１つのスラスト軸受とを具備し、これらを潤滑するために、潤滑油がそれぞれこのために設けられた導管を通って供給される。この潤滑油は、潤滑機能以外にタービン筐体中に存在する動作温度（動作点に応じて、６００°〜１０００°にまで達成しうる）に対する冷却機能も担う。潤滑油がコンプレッサまたはタービンと境界を接する筐体中に達するのを防ぐために、軸受筐体は、相応の密閉部例えばピストン環状部および集油室システムなどを利用する。集油室中に集められた潤滑油は、重力を用いてシャフトの下方にあるオイル排出部開口中に向けられる。

排ガスターボチャージャのタービンは、半径流タービン（排ガス流が実質的に回転子軸に対して半径方向外側から来てタービンホイールの方向に導かれる）または軸流タービンでありうる。後者の場合、タービンには、これを駆動するエンジンの排ガスが軸方向で流れ込む。この排ガスは、ガス流方向で軸流タービンのタービンホイールの後方にあるタービン筐体のガス流出部を通って、まず再び軸方向で排出される。これに応じて軸方向で延在するガス流出部の部分は、軸受筐体の、タービン筐体に続く部分を取り囲む。軸方向で延在するこのタービン筐体部分の、シャフトからの半径方向の間隔は、タービンホイールの半径により予め決められている。この所定の半径方向の間隔がゆえに、タービン筐体に続く軸受筐体の領域では、コンプレッサ側の軸受筐体領域よりも利用可能である空間が小さい。これにより、タービン筐体に隣接する、軸受筐体の部分の半径方向の伸長は、シャフトに沿ってタービンに向かって先細りする。このような先細りにより、軸受筐体のこの領域中にある軸受の周りの空間状況、したがって軸受を通って搬送される潤滑油についての排水可能性に影響を与える。

スラストベアリングを通って搬送される潤滑油の割合は、ラジアル軸受を通って搬送される潤滑油の量を上回る。ラジアル軸受を通って搬送される潤滑油は、まず実質的に軸方向で相対的にラジアル軸受からシャフトに向かって出る。これとは逆に、スラスト軸受を通って搬送される潤滑油の大部分は、半径方向で高速で外側に横滑りし、軸受筐体の周囲壁に当たる。ラジアル軸受に対するスラスト軸受の相対的な配置、とりわけスラスト軸受周囲の空間状況は、この際油排出の可能性に影響を与える。

以下に、軸流タービンを備えたターボチャージャのシャフトに沿った軸受の配置に言及するが、この場合、コンプレッサ側のラジアル軸受に続いて、まずスラスト軸受が、続いてタービン側のラジアル軸受が置かれている。シャフトに沿った軸受の別の配置，例えば、例えばスラスト軸受がコンプレッサ側に配置され、続いてタービン方向でシャフトに沿ってラジアル軸受がある位置関係では、以下に説明するような影響し合う２つの潤滑油流の問題は、この形態では生じない。

以下では、シャフトの「上方」および「下方」の概念の使用について、ターボチャージャが水平面上にあり、ターボチャージャのシャフトがこれに対して水平に延在している基準座標系に基づく。「上方」および「下方」との記載は、ここでの関連では、垂直線に対して、すなわち、重力により与えられる方向であると理解されるべきである。ターボチャージャを組み込む際の実際の配向は、上述の水平方向の配向からは異なりうる。

従来技術によるターボチャージャの概略構造、すなわち、軸流タービン３、および、コンプレッサ側のラジアル軸受１２とタービン側のラジアル軸受１３との間に配置されているスラスト軸受１４を備えた構造を図１から読み取ることができる。スラスト軸受１４を通り、垂直線に対してシャフト１１の上方であってかつスラスト軸受１４とタービン側のラジアル軸受１３との間にある空間中に搬送される潤滑油は、主に軸受筐体１０の壁であって、このスラスト軸受の領域を半径方向で限定する壁に当たって横滑りする。この潤滑油は、この位置から壁に沿ってタービン側へと流れる。この位置で、この潤滑油はタービン側のラジアル軸受１３の軸受座にぶつかり、最終的に、重力によりタービン側のラジアル軸受座の下方にある先細りした領域中へと流れる。この潤滑油流用の排水部ないし排出部１６は、典型的には、コンプレッサ側のラジアル軸受１２の下方にある領域中に配置されている。スラスト軸受１４およびタービン側のラジアル軸受１３の下方に到着した潤滑油は、軸受筐体１０の内壁の形状がコンプレッサ２の方向に向かって広がるがゆえに、すなわち、シャフトからの半径方向の間隔が大きくなるがゆえに、再び、重力により排水部１６の方向へ向かう。

スラスト軸受１４からタービン側のラジアル軸受１３の方向へ搬送される多量の潤滑油は、タービン側のラジアル軸受の軸受座の前で、潤滑油カーテンを形成する。この潤滑油は、そこでの筐体壁から重力によりシャフトの下方にある領域に流れ、かつ最終的に、広くなる筐体壁部に沿って排水部１６の方向へ導かれる。この潤滑油流により、タービン側のラジアル軸受１３から搬送された潤滑油は、排出部１６の方向への排水が防がれる。これにより、軸受筐体のタービン側では潤滑油の滞留が生じ、タービン筐体に対して漏れが生じる。タービン側ではプロセス温度が高いので、潤滑油が滞留すると、タービン筐体と直接境界を接する、軸受筐体の領域中ではコーキングも生じうる。

本発明は、請求項１〜７に定義したように、その目的は、タービン側のラジアル軸受の軸受座において、排ガスターボチャージャの潤滑油を収容する軸受筐体内での潤滑油の滞留を防ぎ、かつタービン側のラジアル軸受の軸受座における潤滑油の排水を改良した装置を示すことである。本発明は、請求項８中に定義した、この装置を備えた排ガスターボチャージャにも関する。

本発明に関連して軸受筐体内のオイルにも言及するが、このオイルは潤滑機能を担う。以下で、オイルまたはオイル流との概念を用いる際には、これらは、潤滑油または潤滑油流と同じ意味であると理解される。

本発明の装置では、少なくとも垂直線に対してシャフトの上方にありかつスラスト軸受とタービン側のラジアル軸受との間にある中空空間の領域では、半径方向で軸受筐体内壁から中空空間へ突出する壁突出部が少なくとも１つ存在する。この少なくとも１つの壁突出部は、この中空空間を少なくともその重力に対してシャフトの上方にある領域中で、スラスト軸受と境界を接する領域と、タービン側のラジアル軸受と境界を接する領域とに区分する。この少なくとも１つの壁突出部により、スラスト軸受からのオイル流とタービン側のラジアル軸受のオイル流とが分離され、これにより、これらのオイル流の互いに対する影響が防がれうる。スラスト軸受のオイル流は、軸受筐体の、タービン側のラジアル軸受からスラスト軸受方向に向かってずれた領域中に直接向けられる。スラスト軸受からのオイル流による、タービン側のラジアル軸受のオイル流の妨害ないし滞留は、これにより低減され、タービン側のラジアル軸受から、オイル排出部の方向に向かうオイル流の排水が改良されうる。これにより、とりわけタービン側のラジアル軸受のタービン側に配置されているタービン側のシャフト密閉部の効率も向上する。

タービン側のシャフト密閉部の効率を、オイル排出部を改良することによりさらに向上させるために、上述の壁突出部を組み合わせることに加えて、軸方向で延在する排出ノッチを設けることができる。この排出ノッチは、タービン側のラジアル軸受をその軸方向の伸長において取り囲む軸受筐体壁中で、重力に対してシャフトの軸の上方に取り付けることができる。この排出ノッチにより、スラスト軸受とタービン側のラジアル軸受との間の中空空間と、タービン側のラジアル軸受よりタービン側にある空間との間の連結が作られる。この排出ノッチは追加的な排出面として機能するが、これは、この排出面が、タービン側のラジアル軸受を通って搬送されるオイルの一部分を、ラジアル軸受よりタービン側にある空間から、スラスト軸受とタービン側のラジアル軸受との間にある中空空間の方向へと搬送することにより行われる。これにより、この排出ノッチは、タービン側のラジアル軸受を通って搬送されるオイル流のさらなる分割を可能にする。この排出ノッチから来るオイル流は、スラスト軸受とタービン側のラジアル軸受との間の中空空間中へ突出する壁突出部により、とりわけスラスト軸受のオイル流からは分離されて、スラスト軸受のオイル流により妨害されえない。

図面に基づき、以下に、本発明によるオイル流を分離する装置のある実施形態を提示し、かつ、より詳細に説明する。図面中、同じ作用を備えた部材には、同じ参照符号を付ける。

従来技術による軸流タービンを備えた排ガスターボチャージャの概略図であり、その筐体を回転子軸に沿って切った図である。 シャフトに沿ったおよびシャフトを取り囲む軸受筐体部分に沿った軸受システムであって、スラスト軸受とタービン側のラジアル軸受との潤滑油流を分離するための壁突出部を備えた軸受システムの概略断面図である。 図２の概略断面図であり、スラスト軸受とタービン側のラジアル軸受とからの潤滑油流を分離するためにさらなる壁突出部を備えた図である。 タービン側のラジアル軸受とタービン側のラジアル軸受を半径方向で取り囲む軸受筐体の領域との等角投影断面図である。

図１は、従来技術による排ガスターボチャージャの概略断面図で、この排ガスターボチャージャは、コンプレッサ２と、ベアリング１と、軸流タービン３とを備え、静止筐体部品であるコンプレッサ筐体２０と、軸受筐体１０と、タービン筐体３０とを備えている。コンプレッサホイール２１、タービンホイール３１、および、コンプレッサホイールとタービンホイールとを互いに連結するシャフト１１とは、排ガスターボチャージャの回転子の構成部品である。シャフト１１は、コンプレッサホイール２１を収容するコンプレッサ筐体２０から、軸受筐体１０を通って、タービンホイール３１を収容するタービン筐体３０中に導かれている。さらに、この排ガスターボチャージャの任意選択的な構成部品として、消音フィルター２２が図示されているが、これはコンプレッサ筐体に続いていて、排ガスターボチャージャ作動時のコンプレッサホイールの位置における著しいレベルの音を緩和するために機能する。

回転子が貫通することにより上述の３つの静止筐体部品間の移行部では、密閉装置が存在する。コンプレッサ側またはタービン側において高いプロセス圧が存在しうるがゆえに、これらの密閉装置は、コンプレッサ側またはタービン側から軸受筐体中に質量流が侵入するのを防ぐ。軸受筐体をコンプレッサ側またはタービン側からの質量流に対して密閉するために、さらに、軸受筐体内でエアパージシステムを利用することも可能である。さらに、密閉装置は、潤滑油が軸受筐体からタービンまたはコンプレッサ中に出ることを防ぐ。この場合、潤滑油は回転子の軸受を潤滑するために機能するが、タービン側での高い作動温度に対して冷却するためにも利用されうる。

図１中に図示された軸受筐体１０内のシャフト１１のベアリングは、コンプレッサ側のラジアル軸受１２と、タービン側のラジアル軸受１３と、これら双方の両ラジアル軸受間に配置されたスラスト軸受１４とを有する。これらの軸受には、それぞれオイル供給導管１５により潤滑油が給油される。この供給された潤滑油は、重力により、最終的に垂直線に対してシャフトの下方に存在する、軸受筐体の内側空間の領域中に達する。この領域中では、コンプレッサ側のラジアル軸受１２の下方に、オイル排出部１６が配置されている。

タービン側では、ターボチャージャは、軸流タービンとして実施されたタービン３のガス流入筐体３０１とガス流出筐体３０２とを有する。軸流タービン３に出入りする排ガスの方向は、図１中、相応の矢印により図示されている。ガス流出筐体により規定されたガス流出路は、ガス流方向で、タービンホイールの直後に、実質的に軸方向で延在する部分３０３を有する。この部分は、軸受筐体の周囲の一部分を取り囲み、これにより軸受筐体の半径方向の断面は、軸方向でコンプレッサ側からタービン側に向かって先細りする。これにより、スラスト軸受１４とタービン側のラジアル軸受１３との領域中、シャフト１１と軸受筐体１０の内壁との間の中空空間１７はこれに応じて先細りが生じる。

本発明のある実施形態を、図２中で概略図示する。図示したのは、軸受筐体１０の一部を示す断面図であり、貫通するシャフト１１と、コンプレッサ側のラジアル軸受１２と、タービン側のラジアル軸受１３と、スラスト軸受１４とを備えている。タービンのガス流出筐体３０２は、ここで図示した領域中でその半径方向の伸長において軸受筐体１０を限定し、その結果、とりわけ軸受筐体内の中空空間１７は、軸方向でタービンに向かって先細りしている。本発明のある実施形態によれば、壁突出部４０が設けられていて、これが半径方向で軸受筐体壁から中空空間１７中に内側に向かって突出する。この壁突出部４０は、少なくとも、垂直線に対してシャフトの上方にある、中空空間１７の部分中で、部分環状部の形状で形成可能であり、これが、シャフトをこれに応じて部分環状部形状で取り囲む。垂直線に対して計測すると、部分環状部は、シャフト１１の軸Ａに対して垂直の平面で、例えばそれぞれ＋３５°〜−３５°、＋４５°〜−４５°または＋５５°〜−５５°の角度範囲で伸長可能である。

壁突出部４０の形状のさらなる（不図示の）選択肢は、シャフトを完全に取り囲む、すなわち、シャフトの全周で導かれた環状部形状の壁突出部である。この環状部形状の壁突出部は、この場合、中空空間１７の、シャフト１１の上方にある領域中で軸受筐体壁と連結されている。シャフト１１の下方にある中空空間１７の領域中では、環状部形状の壁突出部は、タービン側のラジアル軸受１３から来てコンプレッサ側のラジアル軸受１２の下方にあるオイル排水部の方向に流れるオイル流を新たに阻止してはならない。このために、少なくともシャフト１１の下方にある領域の一部分中では、環状部形状の壁突出部の外側縁と、重力に対してこの環状部形状の壁突出部の外側縁の、下方に配置された軸受筐体の壁部分との間に間隔が存在しうる。換言すれば、壁突出部と軸受筐体壁との間で、シャフトの下方にある領域中では、少なくとも貫通する連結は存在すべきではない。とりわけ壁突出部の下方にありかつ重力に対して軸受筐体壁の最も低い位置にある点の領域中では、軸受筐体壁と環状部形状の壁突出部との間に間隔が設けられているべきである。これにより、オイル流が、阻止されることなく確実にタービン側のラジアル軸受１３からオイル排水部方向へと排出されうる。さらに、有利であるのは、環状部形状の壁突出部の、シャフト１１の下方にある領域が、垂直線に対してコンプレッサ側の方向に傾斜している場合である。この場合、軸流タービンから搬送されたオイルは、環状部形状の壁突出部に当たり、壁突出部のすでに傾斜した部分を通ってオイル排出部の方向へと向けられる。壁突出部の傾斜した領域から、オイル排水部の方向へ流れるオイル流によって、タービン側のラジアル軸受から来るオイル流にとって有利である吸引効果が生じうる。この吸引効果は、タービン側のラジアル軸受１３を通って排水部の方向へ流れるオイルの排水のさらなる改良を引き起こしうる。

壁突出部４０のシャフト側の面Ｆと、シャフト１１との間には、半径方向の間隔が設けられていて、その結果、シャフト１１の回転挙動は壁突出部４０により悪影響を受けない。上述の特性を備えた壁突出部４０により、スラスト軸受１４を通ってシャフト１１の上方にある中空空間１７中に搬送される潤滑油の大部分が、タービン側のラジアル軸受１３の軸受座に達するのが防がれうる。これに代えて、この潤滑油はスラスト軸受１４側の壁突出部４０の端面４１において、重力により排出されうる。これにより、この潤滑油は、シャフトの下方にある中空空間１７の領域（この領域は、タービン側のラジアル軸受１３の軸受座において非常に細くなる領域よりも大きな半径方向の断面を有する）に直接流れることができる。タービン側のラジアル軸受１３を通って搬送される潤滑油流は、この場合、もはやタービン側のラジアル軸受座において、スラスト軸受１４側からのずっと大きい容積のオイル流に直接当たることはない。これにより、双方の潤滑油流の分離が達成され、有利である。この分離の結果、オイル排出部方向への潤滑油の排水が改良され、軸受筐体のタービン側の密閉部分における、油の滞留に起因する漏れが回避可能になる。

スラスト軸受１４を通って搬送される潤滑油の、壁突出部４０の端面４１における排出をさらに改良するために、壁突出部ないし端面４１は、特に平滑なないしコーティングされた表面を有しうる。

図３中に、本発明のさらなる実施形態を図示する。ここで図示された軸受筐体の部分は、上の図２の部分と対応する。図２中で示した壁突出部４０に加えて、さらなる壁突出部４２が図示されているが、これは、壁突出部４０に対して軸方向でスラスト軸受１４の方向にずれて配置されている。この第２壁突出部４２も、半径方向で中空空間１７中に突出する部分環状部として実施可能であり、これは、シャフトを少なくとも部分的に取り囲む。部分環状部形状の第２壁突出部がシャフトの軸Ａに対して垂直の平面中で伸長する角度範囲は、部分環状部形状の第１壁突出部４０が対応する平行の面中で伸長する角度範囲に一致しうる。しかし、第２壁突出部４２が伸長する角度範囲が、第１壁突出部が伸長する角度範囲からずれて配置されていることも可能である。第１壁突出部４０および第２壁突出部４２が部分円環の形状で実施され、特定の角度範囲で中断していることも可能である。例えば、第２壁突出部４０が、シャフト１１の軸Ａに対して垂直の平面中で、垂線から計測すると−４５°と４５°との間で形成されていて、したがって９０°の角度範囲を網羅していることが可能である。第１壁突出部が、中断した部分円環の形状で、２つの部分片を備えて形成されていることも可能である。双方の部分片は、シャフト１１の軸Ａに対して垂直の平面中で、垂線から計測すると、例えば３０°〜８０°および−８０°〜−３０°の角度範囲で伸長しうる。この例では、したがって、双方の部分片のそれぞれによって、それぞれ５０°の角度範囲を網羅している。双方の壁突出部のうちの１つが上述の環状部形状で、すなわちシャフトを完全に取り囲む壁突出部の形状で存在することも可能である。さらに、双方の壁突出部が、環状部形状の壁突出部として存在することが可能である。後述するように、第１壁突出部と第２壁突出部とをこのように構成することにより、スラスト軸受から搬送された潤滑油の量をさらに分割することができる。

シャフト１１と第２壁突出部４２のシャフト側の面との間の半径方向の間隔は、さらに図３中に図示するように、第１壁突出部４０の場合の対応する間隔よりも大きく選択可能である。双方の壁突出部をこのように配置することにより、スラスト軸受１４から搬送された潤滑油が、垂直線に対してシャフト１１の軸Ａの上方にある軸受筐体の壁部分において横滑りし、まず第２壁突出部４２に当たり、ここで排出されうる。このオイルの一部分は、シャフト上に落下し、その結果、再び主に半径方向で中空空間１７の壁で横滑りする。とりわけこのオイルは、第２壁突出部４２と、半径方向でさらに中空空間１７中に突出する第１壁突出部４０との間にある壁部分においても横滑りする。このオイルは、第１壁突出部の排出面４１において、シャフトの下方にある、中空空間１７の部分中に排出されうる。第１壁突出部４０のシャフト側の面Ｆとの間にある半径方向の間隔は、この際、排出面４１からシャフト上に落下するオイルが、タービン側のラジアル軸受１４と境界を接する中空空間１７２の領域中に横滑りできないように選択可能である。

第１壁突出部４０に加えて第２壁突出部４２を設けることにより、スラスト軸受を通って搬送される潤滑油のさらなる分割が達成可能になる。スラスト軸受からの潤滑油流のこの分割は、第１壁突出部と第２壁突出部とを適切に組み合わせた構成により、場合によってはさらに改良可能となる。これは、例えば双方の壁突出部を上述のように組み合わせることにより行われることができ、このような組み合わせでは、第１壁突出部または第２壁突出部が、２つの部分片を備えた中断した部分円環の形状で実施されている。

第１壁突出部４０の端面４１の場合と同様、第２壁突出部４２の端面４３も、特に平滑な、またはコーティングされた表面を有することができ、これにより潤滑油排出の改良が可能となる。

図３中で図示したように、第１壁突出部４０と第２壁突出部４２とにより、少なくともシャフト１１の上方の中空空間１７の領域中で、中空空間１７の全部で３つの部分領域が互いに対して分離される。中空空間１７の第１部分領域１７１は、その軸方向の伸長においてスラスト軸受１４と第２壁突出部４２とにより限定されている。中空空間の第２部分領域１７２は、その軸方向の伸長において第１壁突出部４０により、および、タービン側のラジアル軸受１３の軸受座により限定される。最後に、第３部分領域１７３の軸方向の伸長の限定は、第１および第２壁突出部により行われている。

さらに、図２および図３に関連づけて説明した本発明の実施形態と連携させて、タービン側のラジアル軸受１３の軸受座において、軸受筐体の構成が、図４中で図示したように設けられることができる。図４は、タービン側から見た、タービン側のラジアル軸受１３を、これを取り囲む軸受筐体１０１の一部分と共に示した概略的な等角投影断面図である。軸受筐体１０１中、シャフトの軸Ａの上方には、実質的にシャフトに対して軸方向で延在する少なくとも１つの排出ノッチ５０が存在する。この排出ノッチ５０は、タービン側のラジアル軸受座よりタービン側で続く空間と、中空空間１７の部分領域１７２との間の潤滑油流のための流体連結を生じさせる。とりわけ図４中では、２つの排出ノッチ５０が図示されている。この際、図示された２つの排出ノッチ５０のうちの一方は、重力に対してシャフトの軸Ａの上方に配置されていて、２つの排出ノッチ５０のうちの他方は、重力に対してシャフトの軸Ａの下方に配置されている。排出ノッチ５０は、環状部として形成されたかつタービン側のラジアル軸受１３を囲う軸受筐体領域１０１内に配置されている。垂線から計測すると、排出ノッチは、シャフトの軸Ａに対して垂直の平面中で、それぞれ２５°〜７０°ないし−２５°〜−７０°および１１５°〜１６０°ないし−１１５°〜−１６０°の角度範囲で配置可能である。とりわけ図示された２つの排出ノッチに加えて、さらなる排出ノッチを軸受筐体領域１０１中に配置可能である。例えばシャフトの軸Ａの上方にある軸受筐体領域１０１中にのみ排出ノッチ５０を配置することもでき、または相応に軸Ａの下方にある軸受筐体領域中にのみこれを配置することも可能である。

重力を用いて排出ノッチを通って中空空間１７の部分領域１７２の方向へ潤滑油を容易に排出するために、少なくとも１つのノッチ５０を中空空間１７２の方向に相応に傾斜させる（不図示）ように設けることができる。タービン側のラジアル軸受１３よりタービン側に続く空間を、排出ノッチの領域中で、軸方向および半径方向の方向で追加的により広くして、潤滑油が排出ノッチ５０の方向に容易に流入するようにすることも可能である。

図３中に図示されたような第１および２つの壁突出部４０、４２を備えた構成では、さらに、潤滑油が排出ノッチ５０を通って、中空空間１７の、タービン側のラジアル軸受１３と第１壁突出部４０との間の部分領域１７２中に排出されうる。さらに、この場合、第２の排出ノッチ５０を通って、潤滑油が第１壁突出部と第２壁突出部との間の部分領域１７３中に排出されうる。

１ ベアリング
１０ 軸受筐体
１１ シャフト
１２ コンプレッサ側のラジアル軸受
１３ タービン側のラジアル軸受
１０１ タービン側のラジアル軸受の軸受座にある軸受筐体
１４ スラスト軸受
１５ オイル供給導管
１６ オイル排出部
１７ 中空空間
１７１ 中空空間の分離された／スラスト軸受側の第１部分領域
１７２ 中空空間の分離された／ラジアル軸受側の第２部分領域
１７３ 中空空間の分離された第３部分領域
２ コンプレッサ
２０ コンプレッサ筐体
２１ コンプレッサホイール
２２ フィルター消音器
３ 軸流タービン
３０ タービン筐体
３１ タービンホイール
３０１ ガス流入筐体
３０２ ガス流出筐体
３０３ ガス流出筐体の軸方向で延在する部分
４０ 第１壁突出部
４１ 第１壁突出部の排出面／スラスト軸受側の端面
４２ 第２壁突出部
４３ 第２壁突出部の排出面／スラスト軸受側の端面
Ａ シャフトの軸
Ｆ 第１壁突出部のシャフト側の面
Ｆ’ 第２壁突出部のシャフト側の面
５０ 排出ノッチ

Claims (9)

1. 排ガスターボチャージャの潤滑油を収容する軸受筐体（１０）内で２つの潤滑油流を分離する装置であって、前記軸受筐体内ではシャフト（１１）が軸支されていて、前記シャフトは、一方で前記軸受筐体と境界を接するタービン筐体（３０）から、前記軸受筐体を貫通して、他方で境界を接するコンプレッサ筐体（２０）にまで導かれていて、
   前記シャフトの２つのラジアル軸受であって、タービン側のラジアル軸受（１３）と、コンプレッサ側のラジアル軸受（１２）とであって、前記２つのラジアル軸受の間に、前記シャフトのスラスト軸受（１４）がある、ラジアル軸受と、
   中空空間（１７）であって、その軸方向の伸長で、一方では前記スラスト軸受により、他方では前記タービン側のラジアル軸受により限定されていて、かつ、その半径方向の伸長で、前記軸受筐体の、前記タービン側のラジアル軸受の方向で先細りする壁部分により限定されている中空空間と、
   重力に対して前記コンプレッサ側のラジアル軸受（１２）の下方に配置されているオイル排出部（１６）であって、重力に対して前記シャフトの下方にある前記中空空間の領域中に搬送された潤滑油を、重力により前記軸受筐体から排出させる、オイル排出部とを具備する装置において、
   前記軸受筐体の前記壁から半径方向で内側に向かって前記中空空間（１７）に突出する少なくとも１つの第１壁突出部（４０）が形成されていて、前記第１壁突出部は、前記タービン側のラジアル軸受（１３）に対して、軸方向で前記スラスト軸受（１４）の方向にずれていて、前記第１壁突出部の前記スラスト軸受側の面は、前記スラスト軸受を通って搬送される潤滑油用の排出面（４１）を提供し、
   前記壁突出部（４０）は、重力に対して前記シャフトの少なくとも上方の領域中にある前記中空空間（１７）を、前記スラスト軸受（１４）と境界を接する部分領域（１７１）と前記タービン側のラジアル軸受（１３）と境界を接する部分領域（１７２）とに分割することを特徴とする、装置。
2. 前記少なくとも１つの第１壁突出部（４０）は、重力に対して前記シャフトの少なくとも上方にある前記中空空間（１７）の領域中で、部分円環の形状で前記シャフト（１１）を取り囲み、前記シャフトと前記壁突出部の前記シャフト側の面（Ｆ）との間に半径方向の間隔が存在することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 部分円環形状で形成された第２壁突出部（４２）が、半径方向で内側に向かって前記中空空間（１７）中に突出し、前記第２壁突出部（４２）は、前記第１壁突出部（４０）に対して、軸方向で前記スラスト軸受の方向へずれていて、前記第２壁突出部（４２）の前記シャフト（１１）側の面（Ｆ’）は、前記第１壁突出部（４０）の前記シャフト側の前記面（Ｆ）よりも、前記シャフトからの半径方向の間隔がより大きいことを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記第１壁突出部（４０）および／または前記第２壁突出部（４２）は、前記シャフト（１１）を環状部形状で取り囲み、前記環状部形状の第１壁突出部（４０）および／または前記環状部形状の第２壁突出部（４２）は、重力に対して前記シャフト（１１）の少なくとも下方にある領域中で前記軸受筐体の前記壁と連結されていず、これにより当該領域中では、潤滑油の貫流が可能であることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
5. 前記タービン側のラジアル軸受（１３）のタービン側に配置された空間から、前記スラスト軸受（１４）と分離された、前記中空空間の前記部分領域（１７２）の方向に向かって潤滑油を貫流させるために、前記タービン側のラジアル軸受（１３）の上方にある前記軸受筐体の壁中で、軸方向で少なくとも１つの排出ノッチ（５０）が取り付けられていて、
   前記少なくとも１つの排出ノッチ（５０）は、前記タービン側のラジアル軸受（１３）のタービン側で形成されかつ軸受筐体壁により限定される空間と、前記中空空間の前記部分領域（１７２）との間で連結を作り、前記部分領域は、前記少なくとも１つの壁突出部（４０）により前記スラスト軸受（１４）から分離されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
6. 少なくとも２つの排出ノッチ（５０）が、前記軸受筐体の部分環状部セグメント中で、重力に対して前記タービン側のラジアル軸受（１３）の上方に配置されていて、
   前記軸受筐体の前記部分環状部セグメントは、前記タービン側のラジアル軸受（１３）を取り囲み、
   前記少なくとも２つの排出ノッチが、垂線から計測すると、＋２５°〜＋７０°ないし−２５°〜−７０°の角度間隔で存在することを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 前記タービン側のラジアル軸受（１３）のタービン側にある前記空間は、前記タービン側のラジアル軸受の上方にある少なくとも１つの排出ノッチ（５０）の方向で、半径方向および軸方向で広がっていることを特徴とする請求項５または６に記載の装置。
8. 前記スラスト軸受（１４）を通って搬送される潤滑油用の前記排出面であって、前記少なくとも１つの壁突出部（４０）の前記スラスト軸受側の面（４１）となる排出面は、少なくとも部分的に滑らかにされまたはコーティングされていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置を備えた排ガスターボチャージャ。

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