JPWO2020255306A5

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Publication number: JPWO2020255306A5
Application number: JP2021528544A
Authority: JP
Filing date: 2019-06-19
Publication date: 2022-02-10
Anticipated expiration: 2039-06-19

Description

［図１］図１は、第１実施形態の排気タービン過給機を表す断面図である。
［図２］図２は、排気タービン過給機の潤滑系統を表す断面図である。
［図３］図３は、排気タービン過給機の冷却系統を表す断面図である。
［図４］図４は、ハウジングに対する配管の連結部を表す斜視図である。
［図５］図５は、ハウジングに対する配管の連結部を表す断面図である。
［図６］図６は、第１実施形態における配管の連結部を上方から見た斜視図である。
［図７］図７は、配管の連結部を下方から見た斜視図である。
［図８］図８は、第２実施形態の排気タービン過給機におけるハウジングに対する配
管の連結部を表す斜視図である。
［図９］図９は、第２実施形態の第１変形例における配管の連結部を表す斜視図であ
る。
［図１０］図１０は、第２実施形態の第２変形例における配管の連結部を表す斜視図
である。
［図１１］図１１は、第３実施形態の排気タービン過給機における配管の連結部を表
す斜視図である。
［図１２］図１２は、ハウジングに対する配管の連結部を表す斜視図である。
［図１３］図１３は、第４実施形態の排気タービン過給機における配管の連結部を表
す斜視図である。
［図１４］図１４は、ハウジングに対する配管の連結部を表す斜視図である。
［図１５］図１５は、配管の固定部結部を表す断面図である。
［図１６］図１６は、第５実施形態の電動過給機を表す断面図である。
［図１７］図１７は、ハウジングに対する配管の連結部を表す断面図である。

第１供給流路（潤滑油供給孔）５１は、ベアリングハウジング２３の上部に径方向に沿って設けられる。第２供給流路５２は、ベアリングハウジング２３の上部に軸方向に沿って設けられ、基端部が第１供給流路５１に連通する。第３供給流路５３は、基端部が第１供給流路５１に連通し、ジャーナル軸受２４に向けて設けられる。第４供給流路５４は、基端部が第１供給流路５１に連通し、ジャーナル軸受２５に向けて設けられる。第５供給流路５５は、基端部が第２供給流路５２に連通し、スラスト軸受２６に向けて設けられる。第１排出流路５６は、ジャーナル軸受２４とジャーナル軸受２５の間で回転軸１４の周囲の空間として設けられる。第２排出流路（潤滑油排出孔）５７は、ベアリングハウジング２３の下部に径方向に沿って設けられる。

冷却水供給配管８１は、一端部が図示しない冷却水ポンプの吐出側に連結され、他端部が冷却水供給流路７３に連結される。冷却水排出配管８２は、一端部が冷却水排出流路７４に連結され、他端部が冷却水ポンプの吸込側に連結される。

冷却水供給配管８１から冷却水供給流路７３に供給された冷却水は、連結流路７５を介して冷却水環状流路７２に流れる。冷却水は、冷却水環状流路７２に沿って流れることでベアリングハウジング２３を冷却し、間接的に潤滑油の温度上昇を抑制する。冷却水環状流路７２を流れた冷却水は、連結流路７６を介して冷却水排出流路７４に流れ、冷却水排出配管８２に排出される。

ここで、第１実施形態の排気タービン過給機１０において、ベアリングハウジング２３に対する潤滑油供給配管６１と冷却水供給配管８１と冷却水排出配管８２の連結部について詳細に説明する。図４は、ハウジングに対する配管の連結部を表す斜視図、図５は、ハウジングに対する配管の連結部を表す断面図、図６は、第１実施形態における配管の連結部を上方から見た斜視図、図７は、配管の連結部を下方から見た斜視図である。なお、図４および図５は、配管６１，８１，８２を途中から切断して表している。

図４から図７に示すように、ベアリングハウジング２３は、回転軸１４（図１参照）における軸方向の一方側にタービン１２が位置し、他方側にコンプレッサ１３が位置している。ベアリングハウジング２３は、外周面の上部に取付面１０１が形成され、この取付面１０１は、ベアリングハウジング２３の径方向に段差のない平面となっている。潤滑油供給流路４２を構成する第１供給流路５１と、冷却水供給流路７３および冷却水排出流路７４は、この取付面１０１に開口するように形成される。このとき、第１供給流路５１と冷却水供給流路７３と冷却水排出流路７４は、取付面１０１に対して直交し、互いに平行である。また、冷却水供給流路７３と第１供給流路５１と冷却水排出流路７４は、回転軸１４の軸方向に交差する水平方向に沿って順に並んで設けられる。つまり、ベアリングハウジング２３の中央に第１供給流路５１が位置し、周方向の両側に冷却水供給流路７３と冷却水排出流路７４が位置する。

そして、第１供給流路５１は、潤滑油供給配管６１の端部６１ａが連結され、冷却水供給流路７３は、冷却水供給配管８１の端部８１ａが連結され、冷却水排出流路７４は、冷却水排出配管８２の端部８２ａが連結される。ここで、本発明の第１配管は、冷却水供給配管８１と冷却水排出配管８２が該当し、本発明の第２配管は、潤滑油供給配管６１が該当する。また、本発明の第３配管は、冷却水供給配管８１が該当する。

第１実施形態の過給機では、回転軸１４は、軸受２４，２５，２６を介してハウジング１１に回転自在に支持され、軸受２４，２５，２６に連通する潤滑油供給流路４２および潤滑油排出流路４３を設け、また、ハウジング１１は、回転軸１４の周囲に冷却水循環流路７２が設けられ、冷却水環状流路７２に連通する冷却水供給流路７３および冷却水排出流路７４を設け、潤滑油供給流路４２の第１供給流路５１に連結される潤滑油供給配管６１と、冷却水供給流路７３および冷却水排出流路７４に連結される冷却水供給配管８１および冷却水排出配管８２をハウジング１１の１か所に集約している。従って、ハウジング１１の大型化や取付面１０１の加工作業の発生などを抑制してコストアップの増加を抑制することができる。

なお、第１実施形態では、潤滑油供給配管６１のフランジ部１１２が締結ボルト１１４によりベアリングハウジング２３に固定されることで、フランジ部１１２が冷却水供給配管８１および冷却水排出配管８２のフランジ部１１１，１１３を押えるように構成したが、この構成に限定されるものではない。例えば、冷却水排出配管８２のフランジ部１１１と潤滑油供給配管６１のフランジ部１１２をその厚さ方向に重ね、フランジ部１１１，１１２の両方を個別の締結ボルトによりハウジング１１に固定してもよい。

このように第２実施形態の過給機にあっては、冷却水供給配管８１の端部８１ａにフランジ部１３１（１４１，１５１）を設け、冷却水排出配管８２および潤滑油供給配管６１の端部８２ａ，６１ａに共通のフランジ部１３２（１４２，１５２）を設け、冷却水供給配管８１の端部８１ａがハウジング１１の冷却水供給流路７３に挿入され、冷却水排出配管８２の端部８２ａがハウジング１１の冷却水排出流路７４に挿入されると共に、潤滑油供給配管６１の端部６１ａがハウジング１１の第１供給流路５１に挿入され、フランジ部１３２（１４２，１５２）がフランジ部１３１（１４１，１５１）を挿入方向に押えてハウジング１１に固定される。

従って、複数の配管８２，６１の端部８２ａ，６１ａに共通のフランジ部１３２を設けることで、１つのフランジ部１３２をハウジング１１に固定するだけで、複数の配管８１，８２，６１をハウジング１１に連結することができ、構造を簡素化することができると共に、作業性を向上することができる。

第２実施形態の過給機では、冷却水供給流路７３が形成されるハウジング１１の第１取付面１０６と、冷却水排出流路７４と第１供給流路５１が形成されるハウジング１１の第２取付面１０７とは、段差１０８を有する平面であり、第１取付面１０６にフランジ部１３１（１４１，１５１）が接触し、第２取付面１０７にフランジ部１３２（１４２，１５２）が接触している。従って、第１取付面１０６と第２取付面１０７に段差１０８があっても、フランジ部１３１（１４１，１５１）を第１取付面１０６に接触させると共に、フランジ部１３２（１４２，１５２）を第２取付面１０７に接触させることで、複数の配管８１，８２，６１をハウジング１１に連結することができ、ハウジング１１の形状に拘わらず複数の配管８１，８２，６１を集約してハウジング１１に連結することができる。

冷却水供給配管８１は、端部８１ａがベアリングハウジング２３の冷却水供給流路７３に挿入され、フランジ部１６１の下面がベアリングハウジング２３の第１取付面１０６に隙間なく密着する。冷却水排出配管８２は、端部８２ａがベアリングハウジング２３の冷却水排出流路７４に挿入され、潤滑油供給配管６１は、端部６１ａがベアリングハウジング２３の第１供給流路５１に挿入される。このとき、フランジ部１６２は、一端部側の下面が冷却水供給配管８１のフランジ部１６１の上面に隙間なく密着し、その他の下面がベアリングハウジング２３の第２取付面１０７に隙間なく密着する。また、締結ボルト１１４がフランジ部１６２の取付孔１６２ｃを貫通し、ねじ穴１０５にねじ込まれる。さらに、フランジ部１６１は、接触部１６１ｂがベアリングハウジング２３の第１取付面１０６に形成された突起部１６５に接触する。

従って、複数の配管８２，６１の端部８２ａ，６１ａに共通のフランジ部１６２を設けることで、１つのフランジ部１６２をハウジング１１に固定するだけで、複数の配管８１，８２，６１をハウジング１１に連結することができ、構造を簡素化することができると共に、作業性を向上することができる。

［第４実施形態］
図１３は、第４実施形態の排気タービン過給機における配管の連結部を表す斜視図で、図１４は、ハウジングに対する配管の連結部を表す斜視図、図１５は、配管の固定部結部を表す断面図である。なお、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

冷却水供給配管８１は、端部８１ａがベアリングハウジング２３の冷却水供給流路７３に挿入され、フランジ部１７１の下面がベアリングハウジング２３の第１取付面１０６に隙間なく密着する。冷却水排出配管８２は、端部８２ａがベアリングハウジング２３の冷却水排出流路７４に挿入され、潤滑油供給配管６１は、端部６１ａがベアリングハウジング２３の第１供給流路５１に挿入される。このとき、フランジ部１７２は、一端部側の下面が冷却水供給配管８１のフランジ部１７１の上面に隙間なく密着し、その他の下面がベアリングハウジング２３の第２取付面１０７に隙間なく密着する。また、締結ボルト１１４がフランジ部１７２の取付孔１７２ｃを貫通し、ねじ穴１０５にねじ込まれる。さらに、フランジ部１７１は、接触部１７１ｂがベアリングハウジング２３の第１取付面１０６に形成された凹部１７５に接触する。

図１５に示すように、接触部１７１ｂは、フランジ部１７１の外周部から外方に突出した突出片が第２取付面１０７側に向けて９０度より大きく屈曲されて形成される。一方、凹部１７５は、ベアリングハウジング２３の第２取付面１０７から冷却水供給流路７３の軸方向に対して冷却水供給流路７３に接近する傾斜方向に沿って形成される。接触部１７１ｂの屈曲方向と、凹部１７５の傾斜方向は、ほぼ同様の方向である。冷却水供給配管８１が冷却水供給流路７３に挿入され、フランジ部１７１が第２取付面１０７に接触するとき、接触部１７１ｂは、弾性変形することで凹部１７５に接触する。ここで、接触部１７１ｂが凹部１７５に接触することで、冷却水供給配管８１は、ベアリングハウジング２３に対して、回り止めされるだけでなく、抜け止めがなされる。

従って、複数の配管８２，６１の端部８２ａ，６１ａに共通のフランジ部１７２を設けることで、１つのフランジ部１７２をハウジング１１に固定するだけで、複数の配管８１，８２，６１をハウジング１１に連結することができ、構造を簡素化することができると共に、作業性を向上することができる。

このように第５実施形態の過給機にあっては、回転軸２１４を駆動回転する電動モータ２１２と、回転軸２１４における軸方向の一端部にコンプレッサホイール２２５が設けられるコンプレッサ２１３と、電動モータ２１２を駆動制御するインバータ２１５を有する電動過給機２００としている。

なお、上述した実施形態にて、排気タービン過給機１０では、配管としての潤滑油供給配管６１と冷却水供給配管８１と冷却水排出配管８２とをハウジング１１の上部に集約して連結し、電動過給機２００では、配管としての冷却水供給配管２４１と冷却水排出配管２４２とをハウジング２１１の上部に集約して連結したが、この構成に限定されるものではない。例えば、排気タービン過給機１０にて、配管としての冷却水供給配管８１と冷却水排出配管８２だけをハウジング１１の下部に集約して連結してもよい。また、排気タービン過給機１０にて、配管としての潤滑油供給配管６１と潤滑油排出配管６２をハウジング１１の下部に集約して連結したり、加えて冷却水供給配管８１や冷却水排出配管８２をハウジング１１の下部に集約して連結してもよい。