KR100371767B1 - 터보차저의 윤활구조 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 엔진의 구동정지시에도 오일의 드레인을 방지하고 회전축 부위에의 오일의 공급이 가능토록 한 터보차저의 윤활구조를 제공하는데 있다.

이를위해 본 발명은 양단에 터빈과 블로어가 장착되는 회전축, 그 회전축을 베어링을 개재하여 지지하며, 상부에 오일 유입구가 형성되고 하부에 오일 유출구가 형성되어 있는 베어링 케이스를 포함하는 터보차저에 있어서,

상기 베어링 케이스의 하부 공간에는 좁은 상부 입구가 상기 회전축에 근접하며, 넓게 확장되는 하부는 베어링 케이스의 하부내벽면에 밀착 고정하고 있는 깔대기 형상의 오일 저장막이 형성되어 있어, 상기 오일 유입구를 통하여 유입되어 회전축 부위를 윤활한 오일은 상기 오일 저장막 외주에 저장된 후 상기 오일 저장막의 상부입구보다 유면의 수위가 높아질 때 상기 상부입구를 통해 오일 저장막 내측 공간을 거쳐 오일 배출구로 배출되는 것을 특징으로 한다.

Description

터보차저의 윤활구조{Lubricating structure of turbo charger}

본 발명은 터보차저의 윤활구조 개선에 관한 것이다.

대기압보다 높은 압력으로 엔진에 공기를 송입하여 과급하면 배기량이 같은 엔진에서도 다량의 공기를 충전할 수 있어 이에 맞추어 연료의 분사량을 증가시키면 엔진의 출력을 향상시킬 수 있게 된다.

이를 위해 배기가스의 유동에너지를 이용하여 터빈을 회전시켜 이것과 동시에 회전하는 블로어에 의해 공기를 흡입하여 가압한 후 실린더에 보내는 터보차저가 엔진에 장착되어 사용되고 있다.

터보차저(20)는 도 4에 도시하는 것과같이 터빈(21)과 블로어(22)가 회전자로서 1개의 회전축(23)의 양단에 장치되며, 터빈 케이스(24), 베어링 케이스(25) 및 블로어 케이스(26)안에 들어가 있다.

회전축(23)은 회전수가 매우 높으므로 통상 평베어링에 의해 지지되고 있으며, 또한 고온의 배기가스열을 받으므로 냉각 및 윤활을 위해 엔진의 윤활계통과 같은 회로에 의해 강제적으로 급유하고 있다.

회전축(23) 부위에의 윤활을 위해 베어링 케이스(25)의 상부인 오일 유입구(27)를 통해 오일펌프로부터 급송되는 오일이 유입되며, 오일 유입구(27)를 통해 유입된 오일은 복수개의 통로(28)(28)를 통해 회전축(23)의 각 베어링(29)(29) 부위로 공급되어 윤활 및 냉각한 후 베어링 케이스(25)의 비어있는 하부공간(30)에 모아져 오일 유출구(31)를 통해 오일팬으로 귀환하게 된다.

그러나 상기한 윤활구조에 의하면 엔진의 운전중에는 오일펌프가 가동되어 베어링 케이스(25)내로 오일이 지속적으로 공급되어지므로써 윤활작용에 문제가 없으나, 엔진의 장시간 시동정지 후 재시동시에는 베어링 케이스내의 오일이 모두 드레인되어 있어 일정시간 동안에는 윤활유가 없이 회전축(23)이 회전하게 되므로써 시동초기 회전축(23)의 과열로 소착현상이 일어나는 일이 빈번하며, 베어링 등의내구성을 저하시켜 유지비용을 상승시키게 되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 엔진의 구동정지시에도 오일의 드레인을 방지하고 회전축 부위에의 오일의 공급이 가능토록 한 터보차저의 윤활구조를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터보차저의 윤활구조에 의하면

양단에 터빈과 블로어가 장착되는 회전축, 그 회전축을 베어링을 개재하여 지지하며, 상부에 오일 유입구가 형성되고 하부에 오일 유출구가 형성되어 있는 베어링 케이스를 포함하는 터보차저에 있어서,

상기 베어링 케이스의 하부 공간에는 좁은 상부 입구가 상기 회전축에 근접하며, 넓게 확장되는 하부는 베어링 케이스의 하부내벽면에 밀착 고정하고 있는 깔대기 형상의 오일 저장막이 형성되어 있어, 상기 오일 유입구를 통하여 유입되어 회전축 부위를 윤활한 오일은 상기 오일 저장막 외주에 저장된 후 상기 오일 저장막의 상부입구보다 유면의 수위가 높아질 때 상기 상부입구를 통해 오일 저장막 내측 공간을 거쳐 오일 배출구로 배출되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항 2 기재에 의하면 상기 회전축에는 상기 오일 저장막의 외측으로 저장된 오일을 비산시키기 위한 오일비산날개가 돌출되도록 고정장착되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항 3 기재에 의하면

상기 오일비산날개는 회전축의 복수개소에 형성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 터보차저의 윤활구조를 나타내는 도면

도 2는 본 발명에 의한 베어링 케이스를 나타내는 도면

도 3은 본 발명에 의한 회전축

도 4는 종래기술

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

5 : 회전축 6 : 베어링

7 : 베어링 케이스 8 : 오일 유입구

9 : 오일통로 10 : 공간

11 : 오일 저장막 12 : 상부입구

13 : 오일 유출구

이하 본 발명의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 터보차저의 윤활구조를 나타내는 단면도이며, 도 2는 본 발명의 베어링 케이스의 단면구조를 나타낸 도면이다.

도면중 부호 1과 2는 각기 터빈 케이스(1)와 블로어 케이스(2)이며, 그 속에는 각기 터빈(3)과 블로어(4)가 수용되어 있다.

터빈(3)과 블로어(4)는 회전축(5)으로 연결되고, 회전축(5)은 베어링(6)(6)을 개재하여 베어링 케이스(7)에 의해 지지되고 있다.

베어링 케이스(7)의 상부에는 오일펌프측에 연결되는 오일 유입구(8)가 형성되어 있으며, 오일 유입구(8)는 복수개의 오일통로(9)(9)로 분기되어, 회전축(5)의 여러부위, 예를들면 도시한 것과같이 베어링(6)(6)에 오일을 공급한다.

베어링 케이스(7)의 하부는 빈 공간(10)으로 형성되며, 그 하부공간(10)내에는 그 공간(10)을 2개의 공간으로 구획하도록 오일 저장막(11)이 설치되어 있다.

오일 저장막(11)은 판상부재나 혹은 주물에 의해 베어링 케이스(7)와 일체로 주조되며, 오일 저장막(11)의 상부는 점차 좁아져 개방된 상부입구(12)가 회전축(5)에 근접하고 있으며, 그의 확개된 형상의 하단부는 베어링 케이스(7)의 내벽면(7a)에 기밀하게 밀착고정되거나 또는 단일체로 되어있다.

이에따라 오일 저장막(11)의 넓은 하부는 그의 내측공간(10a)이 오일 유출구(13)를 카바하는 깔대기와 같은 형상을 가지고 있다.

상기 하부공간(10)에 노출된 회전축(5) 부위에는 1개 또는 2 이상의 오일비산날개(14)가 1개소 또는 복수개소에 돌출고정되어 있다.

이와같은 본 발명은 엔진이 구동되면 오일펌프로부터 압송되는 오일이 베어링 케이스(7)의 오일 유입구(8)로 유입되며, 복수개로 분기된 오일통로(9)(9)들을 통하여 각 베어링(6)(6) 부위에 공급되어 윤활 및 냉각한 후 오일 저장막(11)의 외주에 형성되는 하부공간(10)에 고이게 된다.

하부공간(10)에 고이는 오일은 오일 저장막(11)의 상부입구(12)까지 오일의 수위가 높아지면 흘러넘쳐 상부입구(12), 내측공간(10a) 및 오일 유출구(13)를 통하여 오일팬으로 귀환하게 된다.

이때, 엔진이 구동정지되면 오일 유입구(8)를 통한 오일의 유입이 중단되나 오일 케이스(7)와 오일 저장막(11)의 둘레에 의해 형성된 공간(10)내에 있는 오일은 오일 저장막(11)에 의해 갖혀있게 되므로, 오일 유출구(13)측으로 드레인되지 아니한다.

이에따라 회전축(5)이 항시 공간(10)내의 오일의 영향으로 윤활 및 냉각이 가능하게 되며, 더우기 엔진의 시동 초기 오일비산날개(14)가 회전하면서 공간(10)내의 오일을 비산시켜 회전축(5)에 공급하게 되어 윤활 및 냉각성능이 향상되는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 터보차저의 회전축을 지지하는 베어링 케이스의 하부공간내에 오일 차단막을 설치하여 엔진의 구동 정지시에도 오일이 드레인되지 아니하고 남아있다가 엔진의 재시동시 회전축에 공급되므로써 엔진의 시동 초기시 회전축의 윤활부족에 의한 소착현상을 방지하고 베어링의 수명을 연장하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 양단에 터빈과 블로어가 장착되는 회전축, 그 회전축을 베어링을 개재하여 지지하며, 상부에 오일 유입구가 형성되고 하부에 오일 유출구가 형성되어 있는 베어링 케이스를 포함하는 터보차저에 있어서,

   상기 베어링 케이스의 하부 공간에는 좁은 상부 입구가 상기 회전축에 근접하며, 넓게 확장되는 하부는 베어링 케이스의 하부내벽면에 밀착 고정하고 있는 깔대기 형상의 오일 저장막이 형성되고, 상기 회전축에는 상기 오일 저장막의 외측으로 저장된 오일을 비산시키기 위한 오일비산날개를 고정장착하되, 상기 오일비산날개를 회전축의 복수개소에 돌출되도록 장착하여

   상기 오일 유입구를 통하여 유입되어 회전축 부위를 윤활한 오일이 상기 오일 저장막 외주에 저장된 후 상기 오일 저장막의 상부입구보다 유면의 수위가 높아질 때 상기 상부입구를 통해 오일 저장막 내측 공간을 거쳐 오일 배출구로 배출되는 것을 특징으로 하는 터보차저의 윤활구조.
2. 삭제
3. 삭제