JPH052818B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ターボ過給機軸に配置された空気を
排出するための排出通路を備えたポンプと、下方
端部が、オイルだめ内に沈められていて、かつ上
方端部が、ポンプロータの一緒に回転する壁によ
つて形成される中空室と接続されているオイル吸
入導管とから成つており、運転中に遠心力を受け
て、前記中空室内に回転するオイルリングが形成
されるようになつている形式の、排ガスターボ過
給機の自動吸込式の遠心−潤滑オイルポンプに関
する。

従来の技術 排ガスターボ過給機は少なくとも球軸受を備え
ており、該球軸受は、高回転の場合には多量に噴
射されるオイルによつて潤滑されかつ冷却されな
ければならず、これに対して始動時及び低回転の
場合には完全にオイルなしにされなければならな
い。噴射されるオイル量は正確に規定され、かつ
回転数にほぼ比例して増加されなければならな
い。軸受の転動体環内へのオイルの噴射は、内輪
の近くで行われなければならない。潤滑オイル
は、ターボ過給機の軸に配置されたうず巻ポンプ
によつてオイルだめから吸い揚げられて、軸受を
通つて送出される。オイルの一部分は、冷却のた
めに直接、著しく熱にさらされる部分に噴射され
る。

このような形式の自動吸込式の遠心−潤滑オイ
ルポンプは例えばスイス連邦特許第45174号明細
書により公知である。

公知の装置の場合には、潤滑オイルポンプがタ
ーボ過給機軸の端部に取り付けられており、かつ
それ故に外側支承されたターボ過給機の場合にし
か使用されない。これは、このような機構が、軸
受の直径に関して、回転するオイルリングの比較
的小さい関連するものであるので、内側支承され
たターボ過給機の場合には構造的な理由から実施
できないからである。

内側支承された排気ターボ過給機軸の軸受の潤
滑は、一般的には、外部の、例えばギヤポンプ又
はピストンポンプによつて行われる。このような
ポンプは、別体の駆動装置及び大きなスペースを
必要とし、さらにこのようなポンプは手入れが必
要でありかつ複数の構成要素が故障する率が大き
い。

発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、内側支承された排ガスターボ
過給機のためにも使用することのできる高効率の
確実な潤滑ポンプを提供することである。

課題を解決するための手段 前述の課題を解決するために講じた本発明の手
段は、ポンプロータが２つの軸受の間でターボ過
給機軸に固定されており、さらに、回転するオイ
ルリングの外側の大きな直径のところにＵ字形の
通路壁を有する定置のオイルリング通路が配置さ
れており、該オイルリング通路は、噴出孔を介し
て、回転するオイルリングから旋回流を有してオ
イルを供給されるようになつており、さらにオイ
ルリング通路が、オイル分岐導管及びオイル圧導
管を介して、軸受の側方に配置された噴射ノズル
と接続されていることにある。

発明の効果 本発明によつて得られる利点は、内側支承され
た排ガスターボ過給機のために設けられた遠心−
潤滑オイルポンプにおいて、構造的な不可能な場
合にも、軸と一緒に回転するオイルリング内に遠
心力作用により形成されるオイル圧を軸受内への
噴射のために直接利用するのに十分な噴射圧が達
成されることである。

内側に支承された排ガスターボ過給機の軸に遠
心−潤滑オイルポンプを直接配置することによつ
て、ターボ過給機の軸受を潤滑するための別個の
ポンプを使用する必要がなくなる。

実施例 図面において、潤滑オイルの流れ方向が矢印で
示されている。排ガスターボ過給機の、例えばタ
ービン、圧縮機のような本発明の対承ではない部
分は省略されている。

第１図に示された潤滑オイルポンプにおいて、
ターボ過給機軸１は、内輪３、外輪４及び転動体
５から成る軸受２によつてケーシング６内に軸受
けされている。ターボ過給機軸１に、半径方向で
配置され空気を排出するための排出通路１３を備
えたポンプロータ７が固定されている。オイル吸
込導管１０の下方端部はオイルだめ１２内に沈め
られている。オイル吸込導管１０の上方端部は中
空室９と接続されており、該中空室内には、運転
中に排出通路１３の吸込作用下で負圧が生ぜしめ
られる。ターボ過給機ひいてはポンプが停止して
いる場合には、排出通路１３の半径方向外側の、
オイルだめに向かう出口における圧力と、半径方
向内側の、ターボ過給機軸１に向かう入口におけ
る圧力とは同じである。ポンプが回転されること
により、回転する排出通路１３内に圧力降下が生
じ、排出通路の内側入口に負圧が形成される。処
で、中空室９及び軸受２内には空気（蒸気等も含
む）が存在している。排出通路内の負圧が中空室
９及びオイル吸入導管１０内にまで達すると、オ
イル吸入導管１０からオイルが吸揚げられ、その
際、中空室９内の空気も一緒に吸込まれる。

オイルだめ１２から吸揚げられたオイルは、運
転中に遠心力作用を受けて、中空室９内に回転す
るオイルリング１１を形成する。このような回転
するオイルリング１１内のオイル圧は、半径が増
大するにつれて指数函数により上昇する。

転動体環内へのオイルの噴射は内輪３の近くで
行われなければならないので、小さな直径を有す
る軸受内への小さな直径の回転するオイルリング
からオイルを直接噴射するためには、回転するオ
イルリング１１内に圧力を形成することが前提と
なる。

しかしながら、内側支承された排ガスターボ過
給機のために設けられた潤滑オイルポンプの場合
には、回転するオイルリングの内径を、噴射ノズ
ル２０が設けられている半径より小さくすること
はできない。これは、軸受２内への有利な噴射の
ための条件を満たすためである。ターボ過給機軸
１の壁厚は、剛性の理由から、ポンプロータ７の
個所で薄くすることはできず、しかも遠心力、摩
擦力及び材料温度が高くなるために直径を大きく
することものできない。

そこで本発明により、２つの軸受２の間のポン
プロータ７だけが、ターボ過給機軸に固定されて
いる。ポンプロータ７と定置のオイル吸込導管１
０との間にシールギヤツプ１５が形成されてい
る。回転するオイルリング１１が形成される。ポ
ンプロータ７の中空室９が、ダスト分離部として
作用するポケツト２１を有している。中空室９内
で一定の圧力を維持するために、シールギヤツプ
１５を通つて流入される空気、並びにオイルと一
緒に吸込まれる空気は、排出されなければならな
い。このことは、排出通路１３の吸込作用によつ
て行われる。

しかし、この際に潤滑オイルがポンプロータ７
の排出通路１３を通つて流出しないようにするた
めに、まず空気はオイル阻止孔１４を通つて半径
方向で内側に導かれ、一方、オイルは、遠心力作
用によりどこへも連行されない。このようなオイ
ル阻止孔１４は半径方向でできるだけ内側に設け
られている。

ポンプロータ７に形成された噴出孔１８は、回
転するオイルリング１１の内径がこの噴出孔の内
側開口とわずかに重なるように設計され、かつそ
の重なりも保証するだけ半径方向で外側に位置し
ている。旋回流効率の損失を最小にすることによ
つて、空気が、噴出孔１８を通つて負圧下にある
中空室９内に侵入することが阻止されるという利
点が得られる。絞り個所が発生しないということ
は、オイル吸入導管１０にとつて極めて重要なこ
とである。これは絞り個所が発生すれば、オイル
の流れが悪くなるからである。

ポンプロータ７の排出通路１３内では、運転中
の遠心力作用を受けて、空気が外方へ搬出され、
このことによつて中空室９内に負圧が形成され、
オイルがオイルだめ１２からオイル吸入導管１０
によつて吸揚げられる。壁摩擦により、中空室９
内に回転するオイルリング１１が形成され、しか
もこのオイルリングの内径は、噴出孔１８から定
置のオイルリング通路１７へのオイル供給及びオ
イル噴出に関連する。回転するオイルリング１１
内に、遠心力作用を受けてオイル圧が形成され
る。場合によつては、オイル内のダストは、ポケ
ツト２１の形状で形成された、中空室９の外側の
内室に沈積し、沈積されたダストは時々取り除か
れる。

正確に設計された噴出孔１８において、オイル
リング内径が、噴出孔１８の開口が存在する直径
より数ミリメートルだけ小さい場合に、中空室９
内の規定の負圧は自動的に調節される。例えば、
オイルリング直径が小さくなると、噴出孔１８の
開口におけるオイル圧が上昇して多量のオイルが
噴出され、しかしオイルリング直径が再び増大す
ると、これとは逆のことが生じる。要するに、回
転するオイルリングのオイルレベルもしくは内径
ひいては中空室９内の負圧は一定の回転数の場合
に一定に維持される。回転するオイルリング１１
の外側の大きな直径のところに、Ｕ字状の横断面
を有するオイルリング通路１７が定着に配置され
ている。オイルリング通路は、オイル分岐導管１
６びオイル圧導管１９を介して軸受２の側方に配
置された噴射ノズル２０と接続されている。オイ
ルの噴出は、回転するオイルリング１１から定置
のオイルリング通路１７内へ行われ、該オイルリ
ング通路は噴出孔１８から旋回流を有して流出さ
れるオイルをキヤツチする。

オイル滴下が過度に旋回流を失なわないように
するために、ポンプロータ７に空気渦流を生ぜし
めるための半径方向リブ８が取り付けられてい
る。オイルリング通路１７内に回転するオイルリ
ングが形成され、該オイルリングの内径は、オイ
ルリング外径のところの遠心力が、オイルをオイ
ル圧導管１９及び噴射ノズル２０によつて球軸受
内に噴射するために正に十分であるように調節さ
れる。

噴射ノズル２０内の圧力を高めるために、有利
には、オイル分岐導管１６が第２図に示すように
オイルリング通路１７に対して接線方向に延びて
いる。このようなオイルリング通路１７によつて
得られるオイル圧は、ほぼ２パールである。

【図面の簡単な説明】

第１図は内側支承された排ガスターボ過給機の
自動吸込式の遠心−潤滑オイルポンプの縦断面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿つた半径方向
縦断面図である。 １……ターボ過給機軸、２……軸受、３……内
輪、４……外輪、５……転動体、６……ケーシン
グ、７……ポンプロータ、８……半径方向リブ、
９……中空室、１０……オイル吸入導管、１１…
…オイルリング、１２……オイルだめ、１３……
排出通路、１４……オイル阻止孔１５……シール
ギヤツプ、１６……オイル分岐導管、１７……オ
イルリング通路、１８……噴出孔、１９……オイ
ル圧導管、２０……噴射ノズル、２１……ポケツ
ト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ターボ過給機軸１に配置され空気を排出する
   ための排出通路１３を備えたポンプ７と、下方端
   部が、オイルだめ１２内に沈められていて、かつ
   上方端部が、ポンプロータの一緒に回転する壁に
   よつて形成される中空室９と接続されているオイ
   ル吸入導管１０とから成つており、運転中に遠心
   力を受けて、前記中空室内に回転するオイルリン
   グ１１が形成されるようになつている形式の、排
   ガスターボ過給機の自動吸込式の遠心−潤滑オイ
   ルポンプにおいて、前記ポンプロータ７が２つの
   軸受２の間でターボ過給機軸１に固定されてお
   り、さらに、回転するオイルリング１１の外側の
   大きな直径のところにＵ字形の通路壁を有する定
   置のオイルリング通路１７が配置されており、該
   オイルリング通路は、噴出孔１８を介して、回転
   するオイルリング１１から旋回流を有してオイル
   を供給されるようになつており、さらにオイルリ
   ング通路が、オイル分岐導管１６及びオイル圧導
   管１９を介して、軸受２の側方に配置された噴射
   ノズル２０と接続されていることを特徴とする排
   ガスターボ過給機の自動吸込式の遠心−潤滑オイ
   ルポンプ。 ２ 前記オイル分岐導管１６がオイルリング通路
   １７に対して接線方向に配置されている特許請求
   の範囲第１項記載の自動吸込式の遠心−潤滑オイ
   ルポンプ。 ３ 運転中に、回転するオイルリング１１を形成
   せしめるポンプロータ７の内室がポケツト２１を
   有しており、該ポケツトがダスト分離部として作
   用する特許請求の範囲第１項記載の自動吸込式の
   遠心−潤滑オイルポンプ。