JPH03498Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は内燃機関のターボチヤージヤに係り、
より詳しくは、ターボチヤージヤのタービンシヤ
フトの軸受を潤滑するオイルがコンプレツサ側に
流出するのを防止するためのタービンシヤフトの
軸封装置に関する。

〔従来技術と問題点〕

ターボチヤージヤのタービンシヤフトのコンプ
レツサ側軸封装置には、メカニカルシールによる
ものとシールリングを用いたものとがある。

メカニカルシールは、第２図を参照して後述す
るる様にスラスト軸受の回転スラストカラー側面
に軸方向に圧接されるカーボン製の静止部材を備
えており、オイルシール性は良いが摺動摩擦損失
が大きい。従つて、小型のターボチヤージヤには
適さない。

シールリングを用いた軸封装置は静止シールリ
ングリテーナと回転部材との間に一以上のシール
リングを配置して成り、摺動摩擦損失は小さいの
であるが、各構成部材間に若干の隙間があるため
オイル洩れを起すことがある。

そこで、従来技術においては、軸方向に互いに
離間された複数のシールリングを備えた軸封装置
において、シールリング相互間の空間にコンプレ
ツサ吐出圧を導き、オイル洩れを圧力差により防
止する様にしたものが提案されている（実開昭59
−94130号公報）。

〔考案の目的〕

本考案は前記提案の如き軸封装置を更に改良
し、オイルシール機能の一層優れた軸封装置を提
供することを目的とするものである。

〔考案の構成および作用〕

本考案は、軸受とコンプレツサとの間において
ハウジングに液密に固定されたハウジングからタ
ービンシヤフトに向つて半径方向内向きに延長し
ていて軸受からコンプレツサ側へのオイルの流出
を遮蔽する機能を備えたシールリングリテーナ
と、タービンシヤフトおよびシールリングリテー
ナに対してオイルシール関係をもつてタービンシ
ヤフトとシールリングリテーナとの間に配置され
互いに軸方向に離間された一対のシールリング、
とを備えて成るターボチヤージヤのタービンシヤ
フト軸封装置において、前記シールリングリテー
ナには前記一対のシーリングの間においてタービ
ンシヤフトに向つて半径方向内向きに開口した環
状空洞を設け、、前記環状空洞は、半径方向外向
きに延長しシールリングリテーナとの間に微小ク
リアランスを保持してタービンシヤフトと共に回
転可能なオイルスリンガによつて、軸受側の第１
空洞とコンプレツサ側の第２空洞とに分割し、前
記第１空洞の半径は第２空洞の半径より実質的に
大きくなし、前記リテーナの下部には第１空洞を
外部に連通するドレーン通路を設けて第１空洞内
のオイルを外部へ排出し得る様になし、前記第２
空洞内にコンプレツサ吐出圧を導く通路を設けた
ことを特徴とするものである。

この様な構成にしたので、シールリングリテー
ナとオイルスリンガとの間の微小隙間を通つて第
２空洞に浸入しようとするオイルは、第２空洞に
導かれたコンプレツサ吐出圧の空気流により第１
空洞側へ吹き戻されると同時に、高速回転するオ
イルスリンガの作用により遠心力によつて大径の
第１空洞内に投げとばされる。従つて、極めて効
果的にオイルシールを行うことができる。

〔実施例〕

先ず最初に、第２図を参照してメカニカルシー
ルから成る軸封装置を備えた従来の典型的なター
ボチヤージヤの全体構成について概説する。第２
図に示す如く、ターボチヤージヤ１０は、センタ
ーハウジング１２と、ターピンハウジング１４
と、コンプレツサハウジング１６とから成るハウ
ジングを有する。センターハウジング１２には一
対の公知のフルフロート型ジヤーナルベアリング
１８，２０によりタービンシヤフト２２が軸支さ
れており、これらのジヤーナルベアリング１８，
２０には、エンジンオイルパン２４から吸込まれ
オイルポンプ２６により加圧された潤滑オイルが
オイル入口２８、オイル分配通路３０、油路３
２，３４を介して提供される。

タービンシヤフト２２の右端には排気タービン
３６が一体形成してある。タービンシヤフト２２
の左方には肩部３８を経て小径軸部２２ａが形成
してあり、スラストカラー４０、スペーサ４２、
コンプレツサインペラー４４が順次嵌挿されナツ
ト４６により一体的に締結されている。

他方、センタハウジング１２の段付ボア内に
は、静止部材４８と油遮蔽板５０が順次嵌合さ
れ、サークリツプ５２により固定されている。静
止部材４８とスラストカラー４０がスラスト軸受
を構成する。固定油遮蔽板５０と回転スペーサ４
２との間にはカーボン製の静止部材５４が介装し
てあり、これら部材４２，５０，５４がメカニカ
ルシールを構成する。オイル分配通路３０からス
ラスト軸受の静止部材４８内の通路５６に圧送さ
れたオイルは回転スラストカラー４０と静止部材
４８との摺動面を潤滑した後、センターハウジン
グ１２の下部開口５８を経てオイルパン２４に戻
る。その際、メカニカルシールはオイルがスラス
ト軸受からコンプレツサハウジング１６内部に洩
出するのを防止する。しかし、前述した様に、こ
の様なメカニカルシールから成る軸封装置の問題
点は、静止部材５４とスラストカラー４０との摺
動摩擦損失が大きいということであつた。

第１図は本考案の軸封装置を備えたターボチヤ
ージヤの一部を示すもので、第２図と共通する部
材は同じ参照番号で示し説明は省略する。

この軸封装置は孔あき円板状のシールリングリ
テーナ６０を含んで成る。このシールリングリテ
ーナ６０は、組立ての都合上、第１リテーナ６２
と第２リテーナ６４とに２つ割りされており、両
者は共にサークリツプ６６によりサンターハウジ
ング１２に固定されている。第１リテーナ６２の
内周面とスペーサ６８の外周面の環状溝との問に
は２つのシールリング７０が装着してあり、第２
リテーナ６４の内周面とスペーサの外周面の他の
環状溝との間には１つのシールリング７２が設け
てある。この実施例では第１リテーナ６２には２
つのシールリング７０を設けているが、その数は
１つでもよい。第１リテーナ６２はシールリング
７０を保持するだけでなく、スラスト軸受からオ
イルを遮断する遮蔽板としての機能をも果すもの
である。

シールリングリテーナ６０にはタービンシヤフ
ト２２に向つて開口した環状空洞が形成してあ
る。

シールリングリテーナ６０が図示の様に第１お
よび第２リテーナ６２，６４により２つの割りに
構成されている場合には、この環状空洞は第２リ
テーナ６４に凹みを加工することにより簡単に形
成するこてができる。この環状空洞は大径の第１
空洞７４と小径の第２空洞７６と両者の中間の空
洞から成り、この中間空洞はタービンシヤフト２
２に同軸的に第２リテーナ６４に設けた肩部７８
によつて画定されている。

一方、スペーサ６８にはオイルスリンガ８０が
設けてあり、スペーサ６８およびタービンシヤフ
ト２２と一体回転し得る様になつている。図示の
実施例ではオイルスリンガ８０はスペーサ６８と
一体形成してあるが、オイルスリンガを別途形成
してスペーサに接合してもよい。オイルスリンガ
８０は第２リテーナ６４の肩部７８との間に微小
なクリアランスを保つて半径方向外向きに延長し
ており、第１空洞７４と第２空洞７６とを分離し
ている。

第１空洞７４は第１リテーナ６２の下部に設けた
ドレーン通路８２を介してセンターハウジング１
２の内部空間に連通道しており、第１空洞内のオ
イルがオイルパン２４に向つて排出されると共に
第１空洞内に大気圧が作用する様になつている。

第２空洞７６は、第２リテナ６４の通路８４、
第１リテーナ６２の通路８６、センターハウジン
グ１２の通路８８、ニツプル９０、ホース９２、
ニツプル９４を介して、コンプレツサハウジング
の高圧領域に連通してあり、第２空洞７６内にコ
ンプレツサの吐出圧を導入し得る様になつてい
る。

次に、この軸封装置の作用を説明するに、スラ
スト軸受40／48を潤滑したオイルはスラスト軸受
室９６に入り、その一部は第１リテーナ６２とシ
ールリング７０とスペーサ６８との間の微小隙間
を通つてそれらの潤滑しながら第１空洞７４内に
流入する。この第１空洞７４内のオイルは次にオ
イルスリンガ８０の側面に達するのであるが、オ
イルスリンガ８０はタービンシヤフト２２と共に
高速回転しているので、オイルは遠心力によつて
半径方向外向きに投げとばされて第１空洞の内周
壁に衝突し、内周壁に沿つて流下してドレーン通
路８２から排出される。若干のオイルはオイルス
リンガ８０の外周と第２リテーナ６４の肩部７８
との間の隙間から第２空洞７６へ流れようとする
のであるが、第２空洞７６内にはコンプレツサ吐
出圧が作用しいるのに対して第１空洞７４は大気
圧以下にあるので圧力差により前記隙間を通つて
第２空洞７６から第１空洞へと空気が流れる。こ
のため、この隙間にあるオイルにはオイルスリン
ガによる遠心力の作用と相俟つて空気流による力
が作用することとなり、オイルが第２空洞７６内
に流入するのは殆んど防止される。

オイルスリンガ８０による作用を効果的にする
ためには、オイルスリンガの先端部ならびに第２
リテーナ６４の肩部７８は後方に傾斜させるのが
有効である。

〔考案の効果〕

以上の様に、本考案の軸封装置は、シールリン
グリテーナによつて軸方向に離間保持されたシー
ルリングの間に空気を回転オイルスリンガによつ
て大径の第１空と小径の第２空洞とに仕切ると共
に第２空洞にコンプレツサ吐出圧を導く様にした
から、従来の軸封装置に比して一層確実にコンプ
レツサ側のオイルシールを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の軸封装置を備えたターボチヤ
ージヤの一部の断面図、段２図は従来のターボチ
ヤージヤの断面図である。 ２２…タービンシヤフト、４０／４８…スラス
ト軸受、４４…コンプレツサインペラ、６０…シ
ールリングリテーナ、６２…第１リテーナ、６４
…第２リテーナ、６８…スペーサ、７０，７２…
シールリング、７４，７６…シールリングリテー
ナの環状空洞、７４…第１空洞、７６…第２空
洞、７８…肩部、８０…オイルスリンガ、８２…
ドレーン通路、９２…ホース。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ターボチヤージヤのタービンシヤフトをハウジ
   ングに対して軸支する軸受を潤滑するオイルがコ
   ンプレツサ側に滲出するのを防止するためのター
   ボチヤージヤのタービンシヤフトの軸封装置であ
   つて、前記軸受とコンプレツサとの間においてハ
   ウジングに液密に固定されハウジングからタービ
   ンシヤフトに向つて半径方向内向きに延長してい
   て軸受からコンプレツサ側へのオイルの流出を遮
   蔽する機能を備えたシールリングリテーナと、タ
   ービンシヤフトおよびシールリングリテーナに対
   してオイルシール関係をもつてタービンシヤフト
   とシールリングリテーナとの間に配置され互いに
   軸方向に離間された一対のシールリング、とを備
   えて成る軸封装置において、 前記シールリングリテーナには前記一対のシー
   ルリングの間においてタービンシヤフトに向つて
   半径方向内向きに開口した環状空洞を設け、前記
   環状空洞は、半径方向外向きに延長しシールリン
   グリテーナとの間に微小クリアランスを保持して
   タービンシヤフトと共に回転可能なオイルスリン
   ガによつて、軸受側の第１空洞とコンプレツサ側
   の第２空洞とに分割し、前記第１空洞の半径は第
   ２空洞の半径より実質的に大きくなし、前記リテ
   ーナの下部には第１空洞を外部に連通するドレー
   ン通路を設けて第１空洞内のオイルを外部へ排出
   し得る様になし、前記第２空洞内にコンプレツサ
   吐出圧を導く通路を設けて、第２空洞内に流入す
   るオイルを前記オイルスリンガの作用と相俟つて
   第１空洞に向つて吹き戻して前記ドレーン通路か
   ら排出させる様にしたことを特徴とする、ターボ
   チヤージヤのタービンシヤフトの軸封装置。