JPS60128932A - 排気タ−ビン過給機 - Google Patents

排気タ−ビン過給機

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Publication number
JPS60128932A
JPS60128932A JP58234376A JP23437683A JPS60128932A JP S60128932 A JPS60128932 A JP S60128932A JP 58234376 A JP58234376 A JP 58234376A JP 23437683 A JP23437683 A JP 23437683A JP S60128932 A JPS60128932 A JP S60128932A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sealing
impeller
seal member
exhaust turbine
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58234376A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumio Nishiguchi
西口 文雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP58234376A priority Critical patent/JPS60128932A/ja
Publication of JPS60128932A publication Critical patent/JPS60128932A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/003Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by packing rings; Mechanical seals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Mechanical Sealing (AREA)

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】 本発明は、排気タービン過給機に関し、特にその圧縮機
側のシール装置における摩擦損失の低減を図った排気タ
ービン過給機に関する。
従来のこの種の排気タービン過給機としては、例えば実
開昭58−1213532号で開示されたものとして第
1図に示すようなものがある。本例では過給機の圧縮機
側のみが示されているが、ここで1は圧縮機インペラで
あり、インペラ1は軸2を介して図示しない排気タービ
ンに直結されており、タービンによって駆動されエンジ
ンに供給する加圧空気を発生する。
しかして、この圧縮機側にはベアリングハウジング側に
使用される潤滑油のオイル洩れを防止するためのシール
装置が設けられている。このシール装置は一般にメカニ
カルシールといわれているもので、当接面同士の接触に
よりシール面が形成されるが、本例では、このために軸
2側に軸2と一体になって回転するスラストカラ3が取
付けられており、このスラストカラ3のインペラ1側の
面にシール部材4の対向する当接面が摺接することによ
り、その間にシール面5が形成されている。
すなわち、6はシール部4をスラストカラ3に向けて圧
接している圧縮ばね、7はばね6のばね力をスラストカ
ラ3に伝達するためのつばであり、ばね6はハウジング
8に固定されたばねケース9に収納されている。また、
ここで10は0−リングであり、O−リング10をケー
ス9とシール部材4との間に嵌装することによって、静
1卜部材間すなわちハウジング8側とシール部材4との
間が封止される。
かくして、このように構成された排気タービン過給機に
あっては、シール部材4が回転しているスラストカラ3
に圧接してシール面5が形成されていることと、0−リ
ング10を設けたこととによ一〕て、圧縮機インペラ1
の側とベアリングハウジング8の空所ll側との間を封
止している。
なお、12はスラストカラ3とインペラlとの間に嵌合
されているスペーサであり、インペラ1をボルト13に
より締結する際に、このスペーサ12を介してスラスト
カラ3を軸2の段付部に圧接させることにより、スラス
トカラ3を固定させている。
しかしながら、このような従来の排気タービン過給機に
あっては、圧縮機の入口側に例えばスロットルなどが設
けられている場合を例にとると、エンジンの低負荷時に
インペラ1の背板1Aの裏面側が負圧になる。
このために、シール部材4のO−リング10が嵌合され
て封止がなされる部分より軸2側の側壁部分には負圧が
作用し、一方シール部材4の空所ll側に接している部
分には、空所11におけるほぼ大気圧に近い圧力が作用
する。
そこで、シール部材4には、これらの2つの圧力の差に
よってインペラ1側に引戻される力が働き、シール面5
における封止効果が弱められる虞があるので、これを防
止するためにばね6のばね力を上述した引戻し力に打勝
つように設定していた。
しかして、このように設定すると、エンジンの加速初期
にはスロットルが全開されることによって、インペラ背
板1Aの背面圧が大気圧近くになり、過大な押圧力がシ
ール面5に作用することになって、摩擦損失が増大し、
過給機の回転立上り時の性能が著しく損なわれる。
本発明の目的は、このような問題点に着目し、圧縮機側
のシール装置における摩擦損失を低減して加速性の向上
を図り、かつ小型軽量化が得られる排気タービン過給機
を提供することにある。
かかる目的を達成するために、本発明では、上記のシー
ル装置において、シール部材をシール面に押圧させる押
圧力を、ばねのばね力によらずにハウジングの空所側の
大気圧とインペラ背板裏面側に発生する負圧との差のみ
によって得るようになし、この負圧が正圧となる場合は
インペラ側から僅かながらのシール面のすき間に沿って
流れる空気流によりオイル洩れを防止するように構成す
る。
以下に、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。
第2図は本発明の第1実施例を示す。ここで。
40はシール部材であり、本例では第1図のようにスラ
ストカラ3にシール部材40を出接させるのではなく、
シール部材40の当接面をインペラlの背面1Bに直接
当接させて環状のシール面41を構成する。42はイン
ペラ1の背面側にあたるハウジング8に円筒状に形成し
たシール部材40の保持溝であり、保持溝42の底部に
はフランジ状のストッパ部43が形成してあって、保持
溝42に嵌め合わせたシール部材40を図に示すように
インペラ背面1Bに当接させた状態のときに、シール部
材40とストッパ部43との間には僅かなすき間44が
保たれるようにする。
45は保持溝42の内筒面42Aに沿って環状に形成し
たリング溝であり、このリング溝45に0−リング46
を保持させると共に、この0−リング4Bによってシー
ル部材4Oの外周面40Aと保持溝42の内筒面42A
との間を封止させる。
なおここで、リング溝45はシール部材40の外周面4
0Aに沿って設けるようにしてもよいが、何れの場合に
あてもO−リング46によって封1Hの行われる位置が
、シール面41の外周の径より大きい径の位置にあるよ
うにする。
また、47はシール部材40が保持溝42に嵌合された
状態でインペラ1の回転に連れて回わるのを規制する回
り止めピンであり、複数のこのようなピン47をストッ
パ部43側からシール部材40のピン孔40Bに向けて
突出させるようにする力く、ここでピン47をピン孔4
0Bに嵌合させるにつl、Nてif、シール部材40の
軸2方向の移動は許容されるようにする。
なお、シール部材40と摺接してシール面41を構成す
るインペラlの背面184こ、クロムめっきなどの表面
処理や硬質金属のあて全処理などを施すようにすれば、
その耐摩耗性を高める効果を”INるのに好適である。
このように構成した排気タービン過本合機におl、%て
は、エンジンの低負荷時に背板1^の背面(INカく負
圧となると、シール部材40)こお(する0−1ノング
4Bよりインペラ1側にはこの負圧力ー作用すると共に
、シール部材40のO−リング4eより空所tta++
+番とは、すき間44を介して大気圧が作用するので、
その差圧によってシール部材40がインペラ背面1B4
こ向けて吸引され、確実な封止効果を得ることカーでき
る。
また、加速時にはインペラ1側の負圧力く大気圧に急速
に回復するので、シール部材40でlf、 O−+)ン
グ4Bを介してその両側における圧力力く均*i L、
インペラ背面1Bに向けての押圧力力t ti +r零
に近くなる。そこで、シール面41での摩擦力も【王と
んど無くなり、タービンの出力が効率良くインペラ1の
回転に使用され、回転を急速番と高めることカーできる
更にまた、インペラ1側の圧力が正圧となった場合は、
差圧がシール部材40をシール面41カ)ら弓1離す方
向に働くので、この差圧番とよってシール部材40がス
トッパ部43に偏倚され、シーJし面41の部位にはす
き間が生じる。しかし、このすき11■でt±空気がイ
ンペラl側から空所11側へと瀉れるので、空所11を
経てインペラl側番と流れ出ようとする潤滑油をこのよ
うなシール面41での空気11Lによって防止すること
ができる。
なお、シール面41にラビリンスノくツキン(図示せず
)を設けるようにすれば、上述したような状態での封止
効果をより一層高めるのに好適なことはいうまでもなく
、更にまた、インペラ1側が負圧のときのシール部材4
0による押圧力を加減するためにハウジング8とシール
部材40との間にばねを介装することも可能である。
第3図は本発明の第2実施例を示し、本例では第1実施
例の構成に加えてスペーサを特殊形状とする。すなわち
、ここで大ペーサ52のインペラ1の背面1Bと接する
側のっぽ部には図に示すような油切のための水返し部5
2Aを形成すると共に、スペーサ52の円筒部の外周面
をインペラlからスラストカラ3側に向けて漸増するコ
ーン型のテーパ面52Bに形成する。
このように構成した場合は、インペラlの背板1A側に
正圧が生じることがあっても、空所11側から導かれる
油が水返し部52Aとテーパ面52Aの双方により空所
11の排油孔がある側へと戻されるので、前述したシー
ル面41に発生する空気流と相俟ってなお一層オイル洩
れを確実に防止することができる。
以上説明したように、本発明によれば、ベアリングハウ
ジングにおける潤滑油が圧縮機側に漏洩するのを防止す
るために設けるシール装置において、インペラ背面に摺
接することにより環状のシール面が構成されるシール部
材と、この環状のシール面の外形部より大きい内径を有
し、シール部材の外周部とこの外周部に対応するハウジ
ング側の封止部との間を封止する0−リング48とを設
けて、エンジンの低速時にはこの0−リング46によっ
て限界されるインペラ側のシール部材に作用する負圧と
、ハウジング側のシール部材に作用する圧力との差圧に
よってシール部材をシール面に押圧させるようにしたの
で、加速時には上述した差圧がほぼ零近傍となってシー
ル面における摩擦損失が低減され、その性能が高められ
るのみならず確実にオイル洩れを防止することができ、
またばね部材などを使用しなくてすむので、それだけ部
材の点数が削減できて、軸方向の寸法短縮が図られ、過
給機を軽量小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の排気タービン過給機の主として圧縮機側
の構造を示す断面図、第2図は本発明排気タービン過給
機の圧縮機側におけるシール装置の構成の一例を示す断
面図、第3図は本発明排気タービン過給機の他の実施例
としてその圧縮機側のシール装置の構成を示す断面図で
ある。 l・・・インペラ、 1A・・・背板、 1B・・・背面、 2・・・軸、 3・・・スラストカラ、 4・・・シール部材。 5・・・シール面、 6・・・圧縮ばね、 7・・・つば、 8・・・ハウジング、 9・・・ばねケース、 10・・・0−リング、 11・・・空所、 12・・・スペーサ、 13・・・ボルト、 40・・・シール部材、 40A・・・外周面、 40B・・・ピン溝、 41・・・シール面、 42・・・保持溝、 42A・・・内筒誦、 43・・・ストッパ部、 44・・・すき間、 45・・・リング溝、 48・・・0−リング 47・・・ビン、 52・・・スペーサ、 52A・・・水返し部、 52B・・・テーパ面。 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人弁理士 谷 義 −

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ベアリングバウンシングから油が圧縮機インペラの側に
    漏洩するのを防止するためのシール装置を設けた排気ガ
    スタービンにおいて、前記シール装置は、前記圧縮機イ
    ンペラの背面に摺接して該背面との間に環状のシール面
    を形成するシール部1材と、 該シール部材の外周部と該外周部に対向する前記ベアリ
    ングバウンシングの封止部との間に設けた前記シール面
    の外JJ)部より大きい内径を有する0−リングとを有
    することを特徴とする排気タービン過給機。
JP58234376A 1983-12-14 1983-12-14 排気タ−ビン過給機 Pending JPS60128932A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58234376A JPS60128932A (ja) 1983-12-14 1983-12-14 排気タ−ビン過給機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58234376A JPS60128932A (ja) 1983-12-14 1983-12-14 排気タ−ビン過給機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60128932A true JPS60128932A (ja) 1985-07-10

Family

ID=16970031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58234376A Pending JPS60128932A (ja) 1983-12-14 1983-12-14 排気タ−ビン過給機

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JP (1) JPS60128932A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0395032U (ja) * 1990-01-19 1991-09-27

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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