JPS60119329A - ターボチヤージヤの誤欠品検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈発明の利用分野〉 本発明は車輛用内燃機関等に用いるターボチャージャの
誤欠品検出方法及び装置に係り、特に内部組付品である
タービンシャフト支持用のフル７０−　）ベアリング又
はそのベアリング位置規制用のスペーサを欠く誤欠品を
検出するターボチャージャの誤欠品検出方法及び装置に
関する。

〈発明の背景〉 ターボチャージャは例えば第１図及び第２図に示すよう
に、固定部分としてのハウジング１に回転部分としての
排気駆動用タービンホイル２、燃料加圧用インペラ３及
びこれらを連結するタービンシャフト４を組込んで構成
される。このタービンシャフト４の支持構成として潤滑
油によって７０−トされるフルフロートベアリングを用
いたものがある。

即ち、ハウジング１に潤滑油供給口５、潤滑油排出口６
及びこれらに連通しタービンシャフト４部を通る潤滑油
流路７を形成する。タービンシャフト４０両端部にはシ
ールリング８、スラストベアリング９、メカニカルシー
ル１ｏ等を取付けて、タービンシャフト４の周囲に７０
−ト室１１を形成する。この７四−ト室１１内にタービ
ンシャフト４の両端部を支持する一対のフルフロートベ
アリング１２と、この各フルフロートベアリング１２Ｑ
軸方向位置を規制するスペーサ１３とを挿入配置する。

そして、潤滑油供給口５から供給される潤滑油によって
フルフロートベアリング１２を７０−ト室１１内でフロ
ートさせ、タービンシャフト４の支持を行なわせるとい
うものである。

ところで、このようなフルフロートベアリング１２やス
ペーサ１３は、ターボチャージャ組立後はハウジング１
内にあって外部からその存在を視認することができない
。しかも、フル７１：Ｉ−トベアリング１２やスペーサ
１３を組忘れた場合でもターボチャージャの使用初期は
、正常に組込まれた場合と殆ど性能上の区別がつかない
。成る期間が経過して異様な摩耗等が生じたときに分解
によって初めてわかる程度である。したがって、従来で
はターボチャージャの組立ラインに非常に厳しい管理を
要求され、ラインスピードの迅速化が図れず、生産性向
上を阻害する要因となっていた。

〈発明の目的〉 本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、第１
の目的はフル７四−トベアリング又はスペーサを欠くタ
ーボチャージャを内燃機関への組付は前に見出すことが
できるターボチャージャの誤欠品検出方法を提供するこ
とにある。また、第２の目的は上記の方法をターボチャ
ージャの試験運転と併せて能率よく、かつ高検出精度を
もって実施することができるターボチャージャの誤欠品
検出装置を提供することにある。

〈発明の概要〉 第１の発ＢＡｌ＝係るターボチャージャの誤欠品検出方
法では、ターボチャージャのタービンシャフト部への潤
滑油流路に検査用流体を流通させ、その検査用流体の流
量測定結果に基づいてタービンシャフト支持用のフルフ
ロートベアリング又はそのベアリング位置規制用のスペ
ーサの組落しを見出すようにしている。

即ち、フルフロートベアリング及びスペーサカ組込まれ
九ターボチャージャにあっては潤滑油の循環流路に一定
の抵抗が生じ、流量が少ないのに対し、フルフロートベ
アリング又はスペーサが欠けている場合は抵抗が減少し
、流量が増加するので、このような流路内抵抗の変化を
検査用流体の流量変化として検出し、フルフロートベア
リング又はスペーサの組落しを見出すものである。

また、第２の発明に係るターボチャージャの誤欠品検出
装置では、ターボチャージャを取付けてタービン部を回
転させる模擬運転装置と、ターボチャージャのフルフロ
ートベアリングへの潤滑油流路に検査用流体を流通させ
る主流路管及びポンプ装置と、この主流路管に組込まれ
た流量計と、この流量計及び前記ポンプ装置に接続され
ターボチャージャを迂回するパイメス流路管と、前記主
流路管及びバイパス流路管への流路を切換える弁装置と
を具備した構成としている。

即ち、ターボチャージャ組立後の試験運転の際にはフル
フロートベアリングを実際ニフロートサせるように潤滑
油を循環流路に供給しているが、このような潤滑油等を
検査用流体として適用し、流量測定に基づく前記方法を
能率よく行なえるようにしている。また、検査用流体の
流量は流通条件によって変化する可能性があるが、バイ
パス流路管での無負荷流量との比較値を用いるようにし
て、よシ高精度の流量測定が行なえるようにしている。

〈発明の実施例〉 以下、本発明の実施例を第３図及び第４図を参照して説
明する。なお、検査対象としてのターボチャージャは第
１図及び第２図に示したものを適用するので同図も参照
する。

まず、装置について説明する。第３図は検査用流体とし
ての潤滑油の流路構成を示している。２０は潤滑油を収
容するオイルタンク、２１はモータ２２によって駆動さ
れるポンプ装置、２３は流量計で詳細な構成については
後述する。２４はターボチャージャを取付けてタービン
部を回転させる模擬運転装置であシ、図示しないノズル
からタービンホイル２に工場エアを吹付けてタービンシ
ャフト４を回転させるようにしている。

ターボチャージャのフルフロートベアリング１２に潤滑
油を流通させる主流路管２５は、オイルタンク２０、ポ
ンプ装置２１、流量計２３を介し、模擬運転装置２４に
てターボチャージャのハウジング１の潤滑油供給口５、
潤滑油排出口６に夫々接続された後、フィルタ２６を介
してオイルタンク２０に帰還する閉ループ配管構成をな
している。

一方、ターボチャージャを迂回するバイパス流路管２７
は、主流路管２５の模擬運転装置２４の上流側とオイル
タンク２０との間に接続されている。そして、主流路管
２５とバイパス流路管２７との接続部に弁装置、例えば
電磁切換弁２８が設けられ、主流路管２５及びバイパス
流路管２７への流路が任意に切換え得るようにしである
。

ところで、流量計２３は第４図に示すように、立形のオ
イル管２９にフロート３０を挿入し、このオイル管２９
内を上方に向って流れる潤滑油の流量に従って浮沈する
フ四−）３０の高さでその流量が指示されるようにして
いる。即ち、オイル管２９の一側部には流量を表示する
目盛部３１を設け、他側部にはフロート２９の浮沈位置
、つまシ潤滑油の流量を検出する近接スイッチ等から々
る流量センサ３２を設け（説明簡略化のため一個だけ示
しである）、との流量センサ３２を演算器３３を介して
表示器３４に接続している（第３（至）。

次に方法について説明する。

ポンプ装置２１によって例えば２　Ｋ４　／　ｃｐＡの
潤滑油加圧力を設定する。潤滑油は最初、電磁切換弁２
８の操作によシバイパス流路管２７側に流通させ、無負
荷状態流量を計測する。この流量Ｑｌは笑験例によると
、例えば約２６　ｔ　／　ｍｉｎであった。

汝お、この無負荷状態の流量計測の場合は、ターボチャ
ージャを停止状態としてよい。次に電磁切換弁２Ｂを切
換操作して潤滑油をターボチャージャの介在する主流路
管２５（二流通させると共に、ターボチャージャのター
ビンホイル２に工場エアを吹付けて模擬運転状態とする
。この負荷状態での流量Ｑ２は、多数の実験の結果フル
フロートベアリング１２及びスペーサ１３の組込まれた
ターボチャージャの場合は、例えば約１．　ＯＬ　／　
ｍｉｎ　テ４す、ｔたフルフロートベアリング１２′及
びスペーサ１３のいずれか一方又は両方の組込みを欠い
たターボチャージャの場合は、例えば約２．２４／ｆｎ
ｉｎであった。即ち、正常晶と誤欠品では絶対値で約１
、０２１　／　ｍｌｎの流量差が生じる。潤滑油流通状
態の変化等を考慮して、Ｑ＝／Ｑｌを算出すると、正常
晶では例えば０．３８、誤欠品では例えば０．８５とな
る。このタイプのターボチャージャでは、正常晶と誤欠
品とのＱ＝／Ｑｒの基準値Ｋを経験的に０、６と設定す
れば Ｑｚ　／Ｑｔ　＜　０．６ならば正常晶Ｑｚ／Ｑｌ≧０
．６ならば誤欠品 との判定ができることが確認された。

したがって、演算器３３に、ターボチャージャの機種及
び検査用流体配管構成等に応じてめた流量比Ｑｚ／Ｑｔ
の基準値Ｋをデータとして記憶させておき、実際の試験
値Ｑ２／Ｑｔの演算及びＫとの比較を行なわせ、表示器
３４で演算結果に基づく正常晶、誤欠品等の判別表示を
行ガわせるようにすればよい。

とのような実施例に係るターボチャージャの誤欠品検出
方法及び装置によれば、組立後の試験として行なう模擬
運転の段階で振動試験等と共に潤滑油流量測定すればよ
く、従って従来から行なわれている模擬運転と同時に、
即ち内燃機関への据付前に能率よく誤欠品を検出するこ
とができる。

また、潤滑油は圧力や温度変化等の流通条件によって流
量が変動するが、各ターボチャージャの検査毎にバイパ
ス流路での無負荷流量と主流路での負荷流量とを測定し
、その流量比Ｑ２／Ｑｗの基準値Ｋに対する比較に基づ
いて誤欠品判別を行なうようにしたので、潤滑油の流通
条件；：影響されることなく高精度の検出が行なえる。

なお、前記実施例の如く、主流路での流量測定時にター
ボチャージャを運転状態とすれば、タービンシャフト４
０回転によってフルフロートベアリング１２の少なくと
もいずれか一方、又はスペーサ１３が欠落している場合
に組付状態のフルフロートベアリング１２又はスペーサ
１３が軸方向に動くなどの理由で流量増加が明確に表わ
れるので、ターボチャージャ停止状態下で流量測定する
場合と比較して高精度の誤欠品検出が行なえる。

（１１） なお、本発明は前記実施例に限らず、他に種々の態様で
実施することも可能である。

即ち、前記実施例では潤滑油の流通条件の変化を考慮し
て流量比の演算結果に基づいて誤欠品を検出するように
したが、潤滑油の流通条件、例えば圧力、温度等を一定
に保持すれば、バイパス流路を用いる必要なく、ターボ
チャージャの介在する主流路の流量のみを用い直接、誤
欠品を見出すことが可能である。前記実施例の値を参照
して説明すれば、フルフロートベアリング１２及びスペ
ーサ１３の組込まれた正常品では潤滑油流量が約Ｌ　Ｏ
Ｌ　／　ｍｉｎであるのに対し、これらの一部又は全部
を欠落した誤欠品では流量が約Ｚ２ｔ／ｍｉｎ以上とな
る。そこで、例えば各流量の中間点である１、　６　Ｌ
　／　ｍｉｎを基準流量とし、これ以上の流量が指示さ
れた場合を誤欠品の虞れ有）と判断するものである。な
お、基準流量の設定は検査対象でおるターボチャージャ
の機種、或いは検出精度等に基づいて種々行なえる。こ
の方法は正常品と誤欠品との流量差が大きく表れる場合
に有効である（１２） なお、この方法を実施する場合の装置（畷よ、前記実施
例で用いたバイパス流路管２７、電磁切換弁２８が省略
できる。まだ、流量計２３の流量センサ３２は基準流量
以上の一定範囲にフロート２９が浮上したことを検出す
ればよいから一個のみでよい。さらに流量センサ３２が
近接スイッチであれば演算器３３を省略し、表示器３４
として点燈ランプ等を用いることができる。従って、簡
単表装置で実施することが可能となる。

なお、流量計２３としては前記実施例で用いたフロート
型の他、オリアイス型、層流型その他各種型式のものを
適用できるのは勿論である。

また、検査用流体としては潤滑油に限らず、他の流体を
使用することもでき、さらに圧力設定その他の詳細な実
施方法、装置構成についても、本発明の要旨を損わない
範囲で種々変更できる仁とも勿論である。

〈発明の効果〉 以上のように、本発明に係るターボチャージャの誤欠品
検出方法によれば、フルフロートベアリングやスペーサ
（２組忘れたターボチャージャの誤欠品を内燃機関等へ
の組付は前に検出することができ、不良品流出の未然防
止が図れ、据付品の手直し等の面倒な作業の省略及び組
立ラインでの過度の管理不要化等、実際組立における優
れた効果が奏される。

また、本発明に係るターボチャージャの誤欠品検出装置
によれば、前記方法を試験運転の段階で能率よく、しか
も検査用流体の流通条件に影響されることなく高検出精
度をもって実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はターボチャージャの一例を示す断面図、第２図
は第１図の部分底面図、第３図及び第４図は本発明の一
実施例を示すもので、第１図は装置全体を示す流路構成
図、第４図は流量計を示す拡大図である。 ４・・・タービンシャフト、５・・・潤滑油供給口、６
・・・潤滑油排出口、７・・・潤滑油流路、１２・・・
フルフロートベアリング、１３・・・スペーサ、２３・
・・流置針、２４・・・模擬運転装置、２５・・・主流
路管、２７・・・バイパス流路管、２８・・・弁装置（
電磁切換弁） （１５） 第１図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 α）　タービンシャフトをフルフロートベアリング及び
   スペーサを用いて支持するターボチャージャ組立品の、
   前記フルフロートベアリング又はスペーサの欠落した誤
   欠品を検出する方法であって、前記フルフロートベアリ
   ングへの潤滑油流路に検査用流体を流通させ、その流量
   測定に基づいて誤欠品を検出することを特徴とするター
   ボチャージャの誤欠品検出方法。 （２）検査用流体の流量が一定値以上である場合に誤欠
   品と判別することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のターボチャージャの誤欠品検出方法。 （３）検査用流体をターボチャージャの介在する主流路
   と介在しないバイパス流路とに流通させ、その各流量の
   比が一定値を超えた場合に誤欠品と判別することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のターボチャージャの
   誤欠品検出方法。 （４）検査用流体として潤滑油を用い、ターボチャージ
   ャを模擬運転させながら流通させることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載のターボ
   チャージャの誤欠品検出方法。 （５）ターボチャージャを取付けてタービン部を回転さ
   せる模擬運転装置と、ターボチャージャのフルフロート
   ベアリングへの潤滑油流路に検査用流体を流通させる主
   流路管及びポンプ装置と、この主流路管に組込まれた流
   量計と、この流量計及び前記ポンプ装置に接続されター
   ボチャージャを迂回するバイパス流路管と、前記主流路
   管及びバイパス流路管への流路を切換える弁装置とを具
   備してなることを特徴とするターボチャージャの誤欠品
   検出装置。