JPH09242554A - ターボチャージャのシール構造 - Google Patents
ターボチャージャのシール構造Info
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- JPH09242554A JPH09242554A JP4924896A JP4924896A JPH09242554A JP H09242554 A JPH09242554 A JP H09242554A JP 4924896 A JP4924896 A JP 4924896A JP 4924896 A JP4924896 A JP 4924896A JP H09242554 A JPH09242554 A JP H09242554A
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- Japan
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- bearing
- housing
- oil
- semi
- rotary shaft
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 セミフローティングベアリングで回転軸を支
持するにおいて、排油性能の良好なターボチャージャの
シール構造を提供する。 【解決手段】 ハウジング１に、タービンロータ２とコ
ンプレッサインペラ４とを連結した回転軸７を支持する
ベアリングボックス２３を設けると共にそのベアリング
ボックス２３に回転軸７を支承するセミフロートベアリ
ングメタル２４を収容し、そのベアリングボックス２３
の両端部に、セミフロートベアリングメタル２４の内外
に給油されたオイルの排油溝３４を形成したものであ
る。
持するにおいて、排油性能の良好なターボチャージャの
シール構造を提供する。 【解決手段】 ハウジング１に、タービンロータ２とコ
ンプレッサインペラ４とを連結した回転軸７を支持する
ベアリングボックス２３を設けると共にそのベアリング
ボックス２３に回転軸７を支承するセミフロートベアリ
ングメタル２４を収容し、そのベアリングボックス２３
の両端部に、セミフロートベアリングメタル２４の内外
に給油されたオイルの排油溝３４を形成したものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ターボチャージャ
の回転軸を支持するベアリングユニットを改良したター
ボチャージャのシール構造に関する。
の回転軸を支持するベアリングユニットを改良したター
ボチャージャのシール構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ターボチャージャのハウジング
構造は、図４に示すようにタービンロータａを収容する
タービンハウジングｂと、コンプレッサインペラｃを収
容するコンプレッサハウジングｄと、これらタービンロ
ータａとコンプレッサインペラｃとを連結する回転軸ｅ
の軸受ｆを収容するベアリングハウジングｇとの３構成
からなっている。
構造は、図４に示すようにタービンロータａを収容する
タービンハウジングｂと、コンプレッサインペラｃを収
容するコンプレッサハウジングｄと、これらタービンロ
ータａとコンプレッサインペラｃとを連結する回転軸ｅ
の軸受ｆを収容するベアリングハウジングｇとの３構成
からなっている。
【０００３】タービンハウジングｂとベアリングハウジ
ングｇとは、その接合部がピンｈにより位置決めされ、
接合部外周がクランプｉに押えられて接合されている。
ベアリングハウジングｇとコンプレッサハウジングｄと
は、ボルトｊにより締結されて接合されている。
ングｇとは、その接合部がピンｈにより位置決めされ、
接合部外周がクランプｉに押えられて接合されている。
ベアリングハウジングｇとコンプレッサハウジングｄと
は、ボルトｊにより締結されて接合されている。
【０００４】ベアリングハウジングｇ内には、当該ハウ
ジングｇの回転軸孔内に収容されたジャーナルベアリン
グｆ1 と、その端部に設けられたスラストベアリングｆ
2 とが組み込まれる。ジャーナルベアリングｆ1 は、円
筒状に形成され、ハウジングｇの回転軸孔内に回転自在
に収容されたフルフロートベアリングからなり、ラジア
ル方向の力を支持する。スラストベアリングｆ2 は、回
転軸ｅに固定されたリング状の第１部材ｆａと、これに
係合しハウジングｇに固定された第２部材ｆｂとからな
り、スラスト方向の力を支持する。
ジングｇの回転軸孔内に収容されたジャーナルベアリン
グｆ1 と、その端部に設けられたスラストベアリングｆ
2 とが組み込まれる。ジャーナルベアリングｆ1 は、円
筒状に形成され、ハウジングｇの回転軸孔内に回転自在
に収容されたフルフロートベアリングからなり、ラジア
ル方向の力を支持する。スラストベアリングｆ2 は、回
転軸ｅに固定されたリング状の第１部材ｆａと、これに
係合しハウジングｇに固定された第２部材ｆｂとからな
り、スラスト方向の力を支持する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
なターボチャージャのハウジング構造では、ベアリング
ハウジングｇの内部にジャーナルベアリングｆ1 とスラ
ストベアリングｆ2 とを夫々組み付けるようにしている
ため、部品点数が多く、組立工数が増えてしまうと共に
ベアリングｆ1 ，ｆ2 に給油するオイル給排スペース形
状が、中子の精度，構成でスペース形状に設計上自由度
がない。特に小型のターボチャージャーの場合にはオイ
ルの流れをコントロールする造形は不可能である。
なターボチャージャのハウジング構造では、ベアリング
ハウジングｇの内部にジャーナルベアリングｆ1 とスラ
ストベアリングｆ2 とを夫々組み付けるようにしている
ため、部品点数が多く、組立工数が増えてしまうと共に
ベアリングｆ1 ，ｆ2 に給油するオイル給排スペース形
状が、中子の精度，構成でスペース形状に設計上自由度
がない。特に小型のターボチャージャーの場合にはオイ
ルの流れをコントロールする造形は不可能である。
【０００６】このため、ベアリングハウジングを分離独
立し、ジャーナルベアリングとスラストベアリングを兼
用したセミフロートベアリングとし、部品点数を少なく
することが提案されている。
立し、ジャーナルベアリングとスラストベアリングを兼
用したセミフロートベアリングとし、部品点数を少なく
することが提案されている。
【０００７】すなわち、ベアリングハウジングをタービ
ンハウジングと分離し、そのベアリングハウジングにベ
アリングボックスを一体に形成し、そのボックス内にセ
ミフロートベアリングメタルをハウジングに対して、径
方向に移動自在に、軸方向と回転方向に固定して、回転
軸をフローティング支持すると共にスラスト荷重を受け
るようにすることで、ワンピースのセミフローティング
ベアリングとし、部品点数を減らすことが可能となる。
ンハウジングと分離し、そのベアリングハウジングにベ
アリングボックスを一体に形成し、そのボックス内にセ
ミフロートベアリングメタルをハウジングに対して、径
方向に移動自在に、軸方向と回転方向に固定して、回転
軸をフローティング支持すると共にスラスト荷重を受け
るようにすることで、ワンピースのセミフローティング
ベアリングとし、部品点数を減らすことが可能となる。
【０００８】この場合、セミフローティングベアリング
は、その両端部でスラスト力を受けるため、タービン
側、コンプレッサ側とも従来の構造よりオイルの挙動が
不安定で、各シールリングに排出されたオイルがきやす
くオイル洩れが低下するなど、オイルの排油コントロー
ルが十分にできない問題がある。
は、その両端部でスラスト力を受けるため、タービン
側、コンプレッサ側とも従来の構造よりオイルの挙動が
不安定で、各シールリングに排出されたオイルがきやす
くオイル洩れが低下するなど、オイルの排油コントロー
ルが十分にできない問題がある。
【０００９】本発明の目的は、上記事情を考慮しセミフ
ローティングベアリングで回転軸を支持するにおいて、
排油性能の良好なターボチャージャのシール構造を提供
するものである。
ローティングベアリングで回転軸を支持するにおいて、
排油性能の良好なターボチャージャのシール構造を提供
するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、ハウジングに、タービンロータとコンプ
レッサインペラとを連結した回転軸を支持するベアリン
グボックスを設けると共にそのベアリングボックスに回
転軸を支承するセミフロートベアリングを収容し、その
ベアリングボックスの両端部に、セミフロートベアリン
グの内外に給油されたオイルの排油溝を形成したターボ
チャージャのシール構造である。
成するために、ハウジングに、タービンロータとコンプ
レッサインペラとを連結した回転軸を支持するベアリン
グボックスを設けると共にそのベアリングボックスに回
転軸を支承するセミフロートベアリングを収容し、その
ベアリングボックスの両端部に、セミフロートベアリン
グの内外に給油されたオイルの排油溝を形成したターボ
チャージャのシール構造である。
【００１１】上記の構成によれば、ベアリングボックス
に排油溝を形成することでオイルの排油コントロールが
良好となり、タービン側，コンプレッサ側のオイルシー
ル性能を確保できる。
に排油溝を形成することでオイルの排油コントロールが
良好となり、タービン側，コンプレッサ側のオイルシー
ル性能を確保できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図面を
用いて説明する。
用いて説明する。
【００１３】先ず図３により本発明のターボチャージャ
の全体構造を説明する。
の全体構造を説明する。
【００１４】ハウジング１は、タービンロータ２を収容
するタービンハウジング３とコンプレッサインペラ４を
収容するコンプレッサハウジング５とからなり、そのタ
ービンハウジング３とコンプレッサハウジング５間にシ
ールプレート６が介設される。
するタービンハウジング３とコンプレッサインペラ４を
収容するコンプレッサハウジング５とからなり、そのタ
ービンハウジング３とコンプレッサハウジング５間にシ
ールプレート６が介設される。
【００１５】タービンロータ２とコンプレッサインペラ
４とは回転軸７で連結され、その回転軸７が、タービン
ハウジング３とシールプレート６間で挟持されたベアリ
ングハウジング８のベアリングユニット９で回転自在に
支持されるようになっている。
４とは回転軸７で連結され、その回転軸７が、タービン
ハウジング３とシールプレート６間で挟持されたベアリ
ングハウジング８のベアリングユニット９で回転自在に
支持されるようになっている。
【００１６】タービンハウジング３は、タービンロータ
２を収容するスクロール室１０とベアリングユニット９
を収容するベアリング室１１と、スクロール室１０に排
ガスを供給する流入口１２と、スクロール室１０からの
排ガスを排気する排出口１３と、スクロール室１０の背
面に断熱のために形成される冷却水通路１０ａと、ベア
リング室１１にオイルを供給するための給油口１４と、
ベアリング室１１内のオイルを排出する排油口１５とを
有する。
２を収容するスクロール室１０とベアリングユニット９
を収容するベアリング室１１と、スクロール室１０に排
ガスを供給する流入口１２と、スクロール室１０からの
排ガスを排気する排出口１３と、スクロール室１０の背
面に断熱のために形成される冷却水通路１０ａと、ベア
リング室１１にオイルを供給するための給油口１４と、
ベアリング室１１内のオイルを排出する排油口１５とを
有する。
【００１７】コンプレッサハウジング５は、コンプレッ
サインペラ４を収容するスクロール室１６を有し、その
スクロール室１６に空気の導入口１７と吐出口１８が形
成される。
サインペラ４を収容するスクロール室１６を有し、その
スクロール室１６に空気の導入口１７と吐出口１８が形
成される。
【００１８】ベアリングハウジング８は、タービンハウ
ジング３の背面の開口部に形成した凹溝１９に嵌め込ま
れ、そのベアリングハウジング８に位置決めピン２０を
挿入することで位置合わせされた後、開口部に嵌め込ん
だシールプレート６で挟持され、シールプレート６より
ボルト２１をタービンハウジング３にねじ込むことで固
定される。コンプレッサハウジング３は、シールプレー
ト６にボルト２２をねじ込むことで固定される。
ジング３の背面の開口部に形成した凹溝１９に嵌め込ま
れ、そのベアリングハウジング８に位置決めピン２０を
挿入することで位置合わせされた後、開口部に嵌め込ん
だシールプレート６で挟持され、シールプレート６より
ボルト２１をタービンハウジング３にねじ込むことで固
定される。コンプレッサハウジング３は、シールプレー
ト６にボルト２２をねじ込むことで固定される。
【００１９】ベアリングユニット９は、ベアリングハウ
ジング８に一体に形成した円筒状のベアリングボックス
２３と、そのベアリングボックス２３に収容され、回転
軸７を支持するセミフロートベアリングメタル２４とか
らなり、そのセミフロートベアリングメタル２４が、ベ
アリングボックス２３に取り付けたスラストピン２５に
て、径方向に移動可能に、かつ軸方向と回転方向に固定
されて構成される。
ジング８に一体に形成した円筒状のベアリングボックス
２３と、そのベアリングボックス２３に収容され、回転
軸７を支持するセミフロートベアリングメタル２４とか
らなり、そのセミフロートベアリングメタル２４が、ベ
アリングボックス２３に取り付けたスラストピン２５に
て、径方向に移動可能に、かつ軸方向と回転方向に固定
されて構成される。
【００２０】ベアリングハウジング８には、タービンハ
ウジング３の給油口１４からのオイルをベアリングボッ
クス２３内に給油する給油通路２６が形成され、セミフ
ロートベアリングメタル２４には、回転軸７に給油する
油穴２７が形成される。
ウジング３の給油口１４からのオイルをベアリングボッ
クス２３内に給油する給油通路２６が形成され、セミフ
ロートベアリングメタル２４には、回転軸７に給油する
油穴２７が形成される。
【００２１】ベアリングユニット９への回転軸７の取付
は、タービンロータ２と一体的な回転軸７を、タービン
ハウジング３の排気口１３から、回転軸７と一体に形成
した拡径部２８が、セミフロートベアリングメタル２４
の端面に当たるまで挿入し、他方インペラ側は、回転軸
７の段部２９にスラスト受部材３０を挿入時に嵌め込ん
でおき、これをシールプレート６のスラスト受面３１に
当接するようにしても、或いはシールプレート６をター
ビンハウジング３に取り付ける際に、回転軸７にスラス
ト受部材３０を嵌合して取り付けてもよい。
は、タービンロータ２と一体的な回転軸７を、タービン
ハウジング３の排気口１３から、回転軸７と一体に形成
した拡径部２８が、セミフロートベアリングメタル２４
の端面に当たるまで挿入し、他方インペラ側は、回転軸
７の段部２９にスラスト受部材３０を挿入時に嵌め込ん
でおき、これをシールプレート６のスラスト受面３１に
当接するようにしても、或いはシールプレート６をター
ビンハウジング３に取り付ける際に、回転軸７にスラス
ト受部材３０を嵌合して取り付けてもよい。
【００２２】セミフロートベアリングメタル２４は、そ
の両端が、拡径部２８とスラスト受部材３０に当接し、
セミフロートベアリングメタル２４がスラストピン２５
によりベアリングボックス２３に支持され、回転軸７を
ジャーナル支持すると共にスラスト荷重を受けることと
なる。
の両端が、拡径部２８とスラスト受部材３０に当接し、
セミフロートベアリングメタル２４がスラストピン２５
によりベアリングボックス２３に支持され、回転軸７を
ジャーナル支持すると共にスラスト荷重を受けることと
なる。
【００２３】さて、本発明においては、上述したように
ベアリングハウジング８がハウジング１に取り付けら
れ、そのベアリングハウジング８にベアリングボックス
２３が一体に形成され、そのベアリングボックス２３内
にセミフロートベアリングメタル２４を収容して回転軸
７を支承するにおいて、図１，図２（ａ），（ｂ）に示
すようにベアリングボックス２３の両端部に、ベアリン
グボックス２３の内外に供給されたオイルを排油するた
めの排油溝３４を形成したことを特長とするものであ
る。
ベアリングハウジング８がハウジング１に取り付けら
れ、そのベアリングハウジング８にベアリングボックス
２３が一体に形成され、そのベアリングボックス２３内
にセミフロートベアリングメタル２４を収容して回転軸
７を支承するにおいて、図１，図２（ａ），（ｂ）に示
すようにベアリングボックス２３の両端部に、ベアリン
グボックス２３の内外に供給されたオイルを排油するた
めの排油溝３４を形成したことを特長とするものであ
る。
【００２４】セミフロートベアリングメタル２４は、銅
系の軟らかい材料で形成され、その両端には、油溝３７
（図２）が形成される。セミフロートベアリングメタル
２４の両端に位置した回転軸７には、ジャーナル軸部３
８が形成され、セミフロートベアリングメタル２４内に
供給されたオイルが、ジャーナル軸部３８で油膜を形成
して回転軸７をジャーナル支持し、次に給油溝３７を通
ってベアリング室１１に流れることで、それぞれ拡径部
２８とスラスト受部材３０との接触部の潤滑を行って回
転軸７のスラスト荷重を受ける。この際ベアリングボッ
クス２３の両端部には図２（ａ）に示すように最大１８
０゜程の排油溝３４を形成することで、その排油溝３４
を通ってベアリング室１１にオイルが流れるため、排油
コントロールの制御が可能となり、ロータ側，コンプレ
ッサ側のオイルシール性能を確保することができる。
系の軟らかい材料で形成され、その両端には、油溝３７
（図２）が形成される。セミフロートベアリングメタル
２４の両端に位置した回転軸７には、ジャーナル軸部３
８が形成され、セミフロートベアリングメタル２４内に
供給されたオイルが、ジャーナル軸部３８で油膜を形成
して回転軸７をジャーナル支持し、次に給油溝３７を通
ってベアリング室１１に流れることで、それぞれ拡径部
２８とスラスト受部材３０との接触部の潤滑を行って回
転軸７のスラスト荷重を受ける。この際ベアリングボッ
クス２３の両端部には図２（ａ）に示すように最大１８
０゜程の排油溝３４を形成することで、その排油溝３４
を通ってベアリング室１１にオイルが流れるため、排油
コントロールの制御が可能となり、ロータ側，コンプレ
ッサ側のオイルシール性能を確保することができる。
【００２５】またスラストピン２５は、ベアリングボッ
クス２３に穴３６を形成し、その穴３６に固定する。さ
らに、タービンロータ２とハウジング１とはシールリン
グ４０でシールされ、スラスト受部材で３０とシールプ
レート６とはシールリング４１でシールされる。なお４
２は、ベアリングハウジング８に形成した位置決めピン
２０の挿入穴である。
クス２３に穴３６を形成し、その穴３６に固定する。さ
らに、タービンロータ２とハウジング１とはシールリン
グ４０でシールされ、スラスト受部材で３０とシールプ
レート６とはシールリング４１でシールされる。なお４
２は、ベアリングハウジング８に形成した位置決めピン
２０の挿入穴である。
【００２６】以上において、回転軸７は、セミフロート
ベアリングメタル２４でジャーナル支持され、またスラ
スト荷重も拡径部２８又はスラスト受部材３０を介して
セミフロートベアリングメタル２４で受けられる。この
際、オイルはハウジング１の給油口１４よりベアリング
ハウジング８の給油通路２６よりベアリングボックス２
３内のセミフロートベアリングメタル２４の内外に供給
され、そのセミフロートベアリングメタル２４の外周に
供給されたオイルは、ベアリングボックス２３間を通っ
て、また油穴２７からセミフロートベアリングメタル２
４内に供給されたオイルは、回転軸７のジャーナル軸部
３８で油膜を形成し、セミフロートベアリングメタル２
４の両端に形成された給油溝３７を通ることで拡径部２
８とスラスト受部材３０との接触部の潤滑を行う。この
際、ベアリングボックス２３の両端に排油溝３４が形成
されているために、排油コントロールが良好となる。
ベアリングメタル２４でジャーナル支持され、またスラ
スト荷重も拡径部２８又はスラスト受部材３０を介して
セミフロートベアリングメタル２４で受けられる。この
際、オイルはハウジング１の給油口１４よりベアリング
ハウジング８の給油通路２６よりベアリングボックス２
３内のセミフロートベアリングメタル２４の内外に供給
され、そのセミフロートベアリングメタル２４の外周に
供給されたオイルは、ベアリングボックス２３間を通っ
て、また油穴２７からセミフロートベアリングメタル２
４内に供給されたオイルは、回転軸７のジャーナル軸部
３８で油膜を形成し、セミフロートベアリングメタル２
４の両端に形成された給油溝３７を通ることで拡径部２
８とスラスト受部材３０との接触部の潤滑を行う。この
際、ベアリングボックス２３の両端に排油溝３４が形成
されているために、排油コントロールが良好となる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ベ
アリングボックスに排油溝を形成することでオイルの排
油コントロールが良好となり、タービン側，コンプレッ
サ側のオイルシール性能を確保できる。
アリングボックスに排油溝を形成することでオイルの排
油コントロールが良好となり、タービン側，コンプレッ
サ側のオイルシール性能を確保できる。
【図１】本発明の一実施形態を示す要部の断面図であ
る。
る。
【図２】図１のベアリングユニットの詳細を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明のターボチャージャの全体図である。
【図４】従来例のターボチャージャを示す図である。
【符号の説明】 １ ハウジング ２ タービンロータ ４ コンプレッサインペラ ７ 回転軸 ２３ ベアリングボックス ２４ セミフロートベアリングメタル ３４ 排油溝
Claims (1)
- 【請求項１】 ハウジングに、タービンロータとコンプ
レッサインペラとを連結した回転軸を支持するベアリン
グボックスを設けると共にそのベアリングボックスに回
転軸を支承するセミフロートベアリングメタルを収容
し、そのベアリングボックスの両端部に、セミフロート
ベアリングメタルの内外に給油されたオイルの排油溝を
形成したことを特徴とするターボチャージャのシール構
造。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4924896A JPH09242554A (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | ターボチャージャのシール構造 |
| US08/806,942 US5993173A (en) | 1996-03-06 | 1997-02-26 | Turbocharger |
| EP97103248A EP0794319B1 (en) | 1996-03-06 | 1997-02-27 | Turbocharger bearing arrangement |
| EP05013162A EP1582755A3 (en) | 1996-03-06 | 1997-02-27 | Turbocharger bearing arrangement |
| DE69734370T DE69734370T2 (de) | 1996-03-06 | 1997-02-27 | Lageranordnung für einen Turbolader |
| IDP970689A ID16132A (id) | 1996-03-06 | 1997-03-05 | Mesin turbo |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4924896A JPH09242554A (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | ターボチャージャのシール構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09242554A true JPH09242554A (ja) | 1997-09-16 |
Family
ID=12825558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4924896A Pending JPH09242554A (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | ターボチャージャのシール構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09242554A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002048135A (ja) * | 2000-08-04 | 2002-02-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 軸受構造 |
| JP2009228647A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Ihi Corp | ベアリングハウジング |
| WO2011058627A1 (ja) * | 2009-11-11 | 2011-05-19 | トヨタ自動車株式会社 | 軸受装置 |
| EP2511543A1 (en) | 2011-04-13 | 2012-10-17 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Turbocharger |
| WO2013008591A1 (ja) * | 2011-07-12 | 2013-01-17 | 株式会社Ihi | ターボチャージャ |
| JP2013036555A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-21 | Ihi Corp | 軸受装置の設計方法及び軸受装置 |
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| US10677287B2 (en) | 2015-10-21 | 2020-06-09 | Ihi Corporation | Bearing structure and turbocharger |
-
1996
- 1996-03-06 JP JP4924896A patent/JPH09242554A/ja active Pending
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