KR20020019762A - 터보차저 회전축의 윤활구조 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 엔진의 시동 온오프 직후에도 터보차저 회전축을 지지하는 베어링부에 윤활이 가능토록 하여 내구력 저하를 방지하게 되는 터보차저 회전축의 윤활 구조를 제공하는 데 있다.

이를 위해 본 발명은 터보차저 회전축을 지지하는 베어링을 통하여 윤활하는 것에 있어서,

상기 베어링은 길이가 긴 중공형의 평베어링으로 형성하며, 그 베어링의 내측 접동면에는 길이 방향을 따라 복수개의 오일체류홈이 형성되므로써 베어링에 형성된 윤활공을 통해 회전축에 공급된 오일이 상기 오일체류홈에 잔류하게 되는 것을 특징으로 한다.

Description

터보차저 회전축의 윤활구조{Lubrication apparatus for turbocharger shaft}

본 발명은 터보차저 회전축의 윤활 구조 개선에 관한 것이다.

대기압보다 높은 압력으로 엔진에 공기를 송입하여 과급하면 배기량이 같은 엔진에서도 다량으로 공기를 충전할 수 있기 때문에 이에 비례하여 연료의 분사량을 증가시키면 엔진의 출력을 향상시킬 수 있다.

이에따라 디젤엔진의 경우 배기가스의 유동하는 에너지를 이용하여 터빈을 회전시키고, 이 터빈과 동시에 블로어를 회전시켜 블로어에 의해 외부로부터 공기를 흡입 가압시켜 실린더에 과급 공기를 공급하는 터보차저(Turbocharger)가 장착되어 있다.

이 터빈과 블로어는 1개의 회전축의 양단에 장치되는데 도 5와 도 6에 도시하는 것과 같이 터보차저 회전축(10)은 배기가스 유속에 의해 고속으로 회전하게 되므로 평베어링(11)(12)에 의해 2점 지지되고 있으며, 회전축(10)과 베어링(11) (12)을 감싸 지지하는 베어링케이스내에 엔진의 윤활 공급을 위해 공급되는 엔진오일을 도입하여 베어링부(11)(12)에 강제 윤활을 하고 있다.

이 베어링(11)(12)은 슬라이딩 베어링(평베어링)으로서 그의 몸체 외주에 복수개의 윤활공(13)(14)이 형성되어 있어, 그 윤활공(13)(14)들을 통해 베어링 케이스내로 도입되는 엔진오일이 유입되어 회전축(10)을 윤활하고 있다.

그런데 종래 윤활 구조에 의하면 터보차저는 엔진의 시동 온/오프 직후에 윤활 문제를 야기하므로써 내구력을 저하시키게 되는 문제점이 지적되고 있다.

즉, 엔진이 장시간 정지시에는 터보차저내의 오일이 자중에 의해 오일팬으로 드레인되므로써 회전축(10)과 베어링(11)(12)은 건조상태에서 있게 되는데 이때 엔진의 시동을 걸면 윤활 펌프로부터 공급되는 엔진오일이 곧바로 터보차저의 베어링부(11)(12)에 공급되지 못하고 실린더 블록의 메인갤러리에서 터보차저의 베어링 케이스까지 오일이 도달하기까지 3∼8초 정도의 시간이 소요되므로써 이 시간동안건식 마찰에 의해 터보차저가 소착등의 손상을 입거나 열화로 내구성의 저하를 일으키게 되는 것이다.

또 엔진의 시동 오프시에는 오일펌프가 즉시 정지되어 엔진오일의 공급이 중단되는 반면 터보차저의 회전축(10)은 관성에 의해 상당시간동안 고 rpm으로 회전상태를 지속하기 때문에 베어링(11)(12)과 회전축(10) 사이에 순간적인 유막 단절로 인해 내구력에 상당한 문제를 일으키고 있다.

이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 엔진의 시동 온오프 직후에도 터보차저 회전축을 지지하는 베어링부에 윤활이 가능토록 하여 내구력 저하를 방지하게 되는 터보차저 회전축의 윤활 구조를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 터보차저 회전축을 지지하는 베어링을 통하여 윤활하는 것에 있어서,

상기 베어링은 길이가 긴 중공형의 평베어링으로 형성하며, 그 베어링의 내측 접동면에는 길이 방향을 따라 복수개의 오일체류홈이 형성되므로써 베어링에 형성된 윤활공을 통해 회전축에 공급된 오일이 상기 오일체류홈에 잔류하게 되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 터보차저 회전축의 윤활 구조를 나타내는 도면

도 2는 본 발명에 의한 베어링의 평단면도

도 3은 동상 베어링의 A-A 측단면도

도 4는 동상 베어링의 B-B 측단면도

도 5와 도 6은 종래의 윤활구조

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 회전축 2 : 베어링

3,4 : 윤활공 5 : 접동면

6 : 오일체류홈

이하 본 발명의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 터보차저 회전축의 윤활 구조를 나타내는 도면이며,도 2는 본 발명에 의한 터보차저 회전축 지지 베어링의 평단면도를 나타낸 도면이다. 그리고 도 3은 본 발명에 의한 베어링부의 A-A 단면도이고, 도 3은 동상 베어링부의 B-B 단면도이다.

도면에 있어 부호 1은 터보차저 회전축으로서 그의 양단에는 도시하지 아니한 터빈과 블로어가 장착되며, 그의 도중에는 베어링(2)에 의해 베어링케이스내에 회전가능하게 지지되어 있다.

상기 베어링(2)은 종래와 같은 2점 지지 방식이 아니라 그 두개의 분리된 베어링을 하나로 통합하여 길게 연장한 중공형의 평베어링의 단일 몸체로 형성하며, 그의 양단에는 원주면을 따라 각각 복수개의 윤활공(3)(4)이 형성되어 있다.

그리고 회전축(1)과 접하는 베어링(2)의 접동면(5)에는 길이방향을 따라 형성되는 오일체류홈(6)이 복수개가 형성되어 있다(도 2 내지 도 4 참조).

이와같은 본 발명은 엔진이 구동되면 오일펌프에 의해 급송되는 오일이 터보차저의 하우징(베어링 케이스)내로 유입되며, 그 오일은 베어링(2)에 형성된 윤활공(3)(4)들을 통해 회전축(1)에 공급되어 접동면(5)에 유막을 형성하여 윤활하게 되는데, 이때 베어링(2)에 공급된 여분의 오일이 그루우브로 형성되는 오일체류홈(6)내에도 흘러들어 오일체류홈(6)에 충전되게 된다.

이에따라 엔진이 시동 정지되거나 또는 시동직후에 오일체류홈(6)에 드레인되지 아니하고 잔류하던 오일이 접동면(5)에 공급되어 충분한 유막을 형성하게 되므로써 윤활성능을 유지하게 되는 것이다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 터보차저의 회전축을 지지하는 베어링을 길이가 긴 중공형의 평베어링으로 형성하고, 그 접동면에 오일을 수용할 수 있는 오일체류홈을 형성하는 것에 의해서 엔진의 시동직후 오일갤러리로부터 베어링부에 즉시 오일이 공급되지 아니하거나 또는 엔진 시동정지로 베어링부에의 오일 공급이 중단되더라도 오일체휴홈에 잔류하고 있는 오일이 접동면에 공급되어 유막을 형성하게 되므로써 윤활 중단에 따른 터보차저의 손상 및 내구력 저하를 방지하게 되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 터보차저 회전축을 지지하는 베어링을 통하여 윤활하는 것에 있어서,

   상기 베어링은 길이가 긴 중공형의 평베어링으로 형성하며, 그 베어링의 내측 접동면에는 길이 방향을 따라 복수개의 오일체류홈이 형성되므로써 베어링에 형성된 윤활공을 통해 회전축에 공급된 오일이 상기 오일체류홈에 잔류하게 되는 것을 특징으로 하는 터보차저 회전축의 윤활 구조.