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WO2009125452A1 - ターボチャージャ - Google Patents

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Publication number
WO2009125452A1
WO2009125452A1 PCT/JP2008/000898 JP2008000898W WO2009125452A1 WO 2009125452 A1 WO2009125452 A1 WO 2009125452A1 JP 2008000898 W JP2008000898 W JP 2008000898W WO 2009125452 A1 WO2009125452 A1 WO 2009125452A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
oil
impeller
outer periphery
press
bearing housing
Prior art date
Application number
PCT/JP2008/000898
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
松山良満
Original Assignee
株式会社Ihi
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 株式会社Ihi filed Critical 株式会社Ihi
Priority to CN200880128438.0A priority Critical patent/CN101983282B/zh
Priority to PCT/JP2008/000898 priority patent/WO2009125452A1/ja
Priority to KR1020107016528A priority patent/KR101182122B1/ko
Priority to EP08738510.0A priority patent/EP2261482B1/en
Priority to US12/812,758 priority patent/US8794905B2/en
Publication of WO2009125452A1 publication Critical patent/WO2009125452A1/ja

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/18—Lubricating arrangements
    • F01D25/183—Sealing means
    • F01D25/186—Sealing means for sliding contact bearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/40—Application in turbochargers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/70—Slinger plates or washers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
    • F05D2260/37—Retaining components in desired mutual position by a press fit connection

Definitions

  • the present invention relates to a turbocharger configured to prevent lubricating oil from a bearing portion from leaking to the impeller side.
  • a turbocharger has a bearing housing 3 integrally disposed between a turbine housing 1 and a compressor housing 2 as shown in FIGS. 1 and 2, and a turbine shaft 5 is connected to the bearing housing 3 via a bearing portion 4. It is supported rotatably.
  • One (front side) of the turbine shaft 5 is provided with an impeller 6 surrounded by the compressor housing 2, and the other (rear side) of the turbine shaft 5 is provided with a turbine rotor 7 surrounded by the turbine housing 1. It has been.
  • the bearing portion 4 disposed inside the bearing housing 3 regulates the floating bush 4a as a rotary bearing disposed at intervals in the axial direction of the turbine shaft 5 and the movement of the floating bush 4a in the axial direction.
  • the bearing housing 3 is provided with a supply hole 9 formed in the axial direction of the turbine shaft 5 and a first branch flow path 10 branched from the supply hole 9 toward the floating bush 4a.
  • the lubricating oil supplied to the supply hole 9 is supplied from the first branch flow path 10 between the floating bush 4a and the bearing housing 3 and between the floating bush 4a and the turbine shaft 5 to form an oil film, thereby forming a turbine shaft. 5 rotations are supported.
  • the floating bush 4 a is provided with an oil passage 11 penetrating in the radial direction in order to form an oil film between the floating bush 4 a and the turbine shaft 5.
  • the bearing housing 3 is formed with a second branch flow path 12 branched separately from the supply hole 9, and the lubricating oil supplied to the supply hole 9 is formed from the second branch flow path 12 to the outer thrust receiver 4c.
  • the oil passage 13 the oil is supplied between the outer thrust receiver 4c and the thrust collar 4d to form an oil film and receive a thrust load.
  • a cylindrical oil drain 14 is provided between the thrust collar 4 d of the bearing portion 4 and the impeller 6 on the outer periphery of the turbine shaft 5.
  • An annular groove 14b is formed on the outer peripheral surface of the front portion 14a of the oil drain 14, and a piston ring-shaped seal ring 15 is disposed in the groove 14b.
  • the rear portion 14c of the oil drain 14 is fitted with a slight gap 16 on the inner peripheral surface of the outer thrust receiver 4c.
  • a seal plate 18 fixed to the bearing housing 3 via bolts 17 is disposed at a position facing the outer periphery of the front portion 14a of the oil drill 14 and the oil drill is disposed on the inner peripheral end surface of the seal plate 18.
  • the piston ring-shaped seal ring 15 disposed in the 14 grooves 14b is in contact with the spring force to spread.
  • the seal plate 18 is located on the back surface of the impeller 6 and is formed larger than the outer diameter of the impeller 6, and part of the flow path 20 of the diffuser portion 19 for rectifying the compressed air from the compressor. Forming.
  • the turbine rotor 7 When driving such a turbocharger, the turbine rotor 7 is rotated by engine exhaust gas or the like, and the impeller 6 is driven by the rotation of the turbine shaft 5 to suck and compress air from the intake port 21.
  • the compressed air is rectified by the flow path 20 of the diffuser unit 19 and is supercharged to the downstream engine so as to improve the output performance of the engine (see, for example, Patent Document 1).
  • the lubricating oil flowing out from the gap 16 between the rear portion 14c of the oil cutter 14 and the outer thrust receiver 4c flows out from the space 24 between the outer thrust receiver 4c and the seal plate 18. Since the turbine shaft 5 and the oil cutter 14 are rotating at high speed, the lubricating oil becomes mist and accumulates around the outer thrust receiver 4c, and this mist is transmitted to the seal ring 15 from the seal ring 15 to the impeller 6 side. There was a problem of leaking.
  • the present invention has been made in view of such a situation, and is intended to improve turbocharging efficiency, reduce manufacturing cost, and further provide a turbocharger that prevents oil flowing out from a bearing portion from leaking to the impeller side. It is intended to provide.
  • oil is disposed between a bearing portion that supports the turbine shaft on the bearing housing and the front impeller, and oil leakage from the bearing portion to the impeller side is prevented against the outer periphery of the front portion of the oil scrap.
  • the seal plate is integrally provided with the bearing housing so as to be positioned on the back surface of the impeller, and further, the turbocharger is formed with an oil-cuttering confronting part formed on the bearing housing so as to constitute an oil sump facing the outer periphery of the rear part of the oil-drilling
  • the seal plate is constituted by a press-fit plate, the press-fit plate has a diameter smaller than the outer diameter of the impeller, and the outer periphery of the oil-cuttered counter part is processed or provided in the oil-cage counter part
  • the present invention relates to a turbocharger configured to be equal to or greater than the minimum working diameter for processing the oil discharge hole.
  • an oil sump is formed at the first projecting portion projecting to the outer periphery at the rear end side of the oil drill, the second projecting portion projecting to the outer periphery at the midway position in the axial direction, and the oil drill facing portion. It is preferable to include a first pair of hooks that are opposed to the first protrusion and a second pair of hooks that are formed in the oil drilling hook and face the second protrusion.
  • the seal plate is constituted by the press-fit plate and integrated with the bearing housing. Therefore, the bolt head is not required to be fixed, the unevenness due to the bolt head portion is eliminated, and the diameter of the press-fit plate is reduced. Since the outer diameter of the impeller is smaller than the outer diameter of the impeller, unevenness due to the boundary portion of the press-fitting plate can be positioned on the back surface of the impeller different from the flow path of the diffuser portion, thus preventing air from being disturbed by the unevenness, A decrease in supercharging efficiency can be prevented.
  • the seal plate is formed of a press-fit plate, the processing cost is reduced by eliminating the need for screwing to fix the bearing housing, etc., and the number of parts is reduced by eliminating the need for bolt assembly. Cost is reduced.
  • the oil reservoir and the oil drainage counter part constitute an oil sump, and the lubricating oil flowing out from the bearing part flows into the oil sump and is discharged to the outside through the oil discharge hole.
  • the amount of lubricating oil leaking from between the parts to the impeller side can be reduced as much as possible.
  • the diameter of the hole provided in the seal plate into which the press-fitting plate is press-fitted is a diameter that can process the outer periphery of the oil-cuttered counter part, the outer periphery of the oil-cuttered counter part is appropriately formed, and the oil and oil By flowing the lubricating oil that has oozed from between the cut-out counter part along the outer periphery of the oil-exposed part, it is possible to prevent the lubricating oil from going to the seal plate and to prevent leakage to the impeller side.
  • the diameter of the hole provided in the seal plate and into which the press-fitting plate is press-fitted is such that the oil discharge hole can be machined in the oil-cuttered counter part, so that the lubricating oil flowing into the oil sump from the bearing part can be The oil can be immediately discharged to the outside from the discharge hole, so that the lubricating oil can be prevented from moving toward the seal plate, and the lubricating oil can be prevented from leaking to the impeller side.
  • an oil sump is formed at the first projecting part projecting to the outer periphery at the rear end side of the oil drill, the second projecting part projecting to the outer periphery at an axially halfway position, and the oil drilling counter part.
  • An oil sump can be easily formed by configuring the first pair of flanges facing the first projecting portion and the second pair of flanges formed on the oil drilled facing portion and facing the second projecting portion.
  • turbocharger of the present invention it is possible to improve the supercharging efficiency and reduce the manufacturing cost by the configuration of the seal plate provided with the press-fitting plate. Further, the turbocharger is provided between the oil drill and the oil drill counter part.
  • the oil sump configuration allows the lubricating oil that has flowed out of the bearing portion to be immediately discharged to the outside through the oil discharge hole, so that the lubricating oil can be prevented from leaking to the impeller side. Can play.
  • FIGS. 3 to 10 show embodiments of the present invention, where the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 represent the same parts, and the turbocharger according to the embodiment of the present invention has a conventional bearing portion.
  • the following configuration is provided.
  • a floating bush 32 having an integral structure that supports the turbine shaft 5 at two points.
  • Lubricating oil is supplied to the floating bush 32 by a supply hole 33 formed in the bearing housing 3 and a flow path 34 extending from the supply hole 33, and between the floating bush 32 and the bearing housing 3 and the floating bush 32.
  • An oil film is formed between the bush 32 and the turbine shaft 5 to support the rotation of the turbine shaft 5.
  • the floating bush 32 is provided with an oil passage 35 penetrating in the radial direction in order to form an oil film between the floating bush 32 and the turbine shaft 5.
  • One (front side) of the floating bush 32 of the bearing portion 31 is provided with an oil drain 36 that also serves as a thrust bearing of the turbine shaft 5 and is positioned between the floating bush 32 and the front impeller 6 on the outer periphery of the turbine shaft 5. It has been.
  • An annular groove 36b is formed on the outer peripheral surface of the front portion 36a of the oil drill 36, and a piston ring-shaped seal ring 37 is disposed in the groove 36b.
  • a cylindrical oil drill counter extending from the inner peripheral portion 38 of the bearing housing 3 that supports the bearing portion 31 to the front side along the axial direction of the turbine shaft 5.
  • a portion 39 is formed on the outer periphery of the rear portion 36 c of the oil drill 36.
  • An oil sump 40 is configured between the rear portion 36 c of the oil drill 36 and the oil drill counter-part 39.
  • the oil sump 40 is formed in a first projecting portion 36d projecting to the outer periphery at the end of the rear portion 36c of the oil drill 36, a second projecting portion 36e projecting to the outer periphery in the midway position in the axial direction, and an oil drill counter part 39.
  • a first pair of flanges 39a facing the first protrusion 36d, and a second pair of flanges 39b formed on the oil draining counterpart 39 and facing the second protrusion 36e, the first protrusion 36d and the second It is comprised by the groove
  • the oil sump 40 is provided with a plurality of oil discharge holes 41 penetrating from the groove 40b to the outer periphery of the oil catching portion 39, and the oil discharge holes 41 are directed outward from the groove 40b. It is formed obliquely so as to extend in a direction away from the side.
  • the outer periphery 42 of the front end portion of the oil drilled counter part 39 is processed in two steps by the processing tool 43 shown in FIG. So that the lubricating oil flows outwardly away from the impeller 6 along the outer periphery 42 of the counterbore 39.
  • the lubricating oil flows out between the floating bush 32 and the bearing housing 3 and between the floating bush 32 and the turbine shaft 5 as in the conventional bearing portion 4.
  • the lubricating oil that has flowed out flows into the oil sump 40 from between the first projecting portion 36d of the oil drill 36 and the first pair of flange portions 39a of the oil drill counter flange portion 39, and temporarily accumulates. It is discharged in the direction of separating.
  • the amount of lubricating oil that oozes out between the second protrusion 36e of the oil drill 36 and the second counter part 39b of the oil counter part 39 as the turbine shaft 5 and the oil part 36 rotate at a high speed is reduced.
  • the lubricating oil that has oozed out flows in a direction away from the impeller 6 along the outer periphery 42 of the counterbore 39 and prevents the lubricating oil from moving toward the impeller 6 as a whole.
  • turbocharger of the present invention is further configured as follows in order to solve the problem caused by the conventional seal plate 18 being separate from the bearing housing 3.
  • a seal plate 44 that is located on the back surface of the impeller 6 and is integrated with the bearing housing 3 is provided at a position facing the outer periphery of the front portion 36 a of the oil drill 36.
  • the seal plate 44 is formed integrally with the bearing housing 3 and extended to a required position on the back surface of the impeller 6, and a press-fit plate that is tightly press-fitted into the inner peripheral hole 46 of the fixed seal plate 45. 47.
  • a seal ring 37 disposed in the groove 36b of the oil drill 36 is in contact with the inner peripheral end surface of the press-fitting plate 47 by a spring force for spreading.
  • the outer diameter of the press-fit plate 47 is smaller than the outer diameter of the impeller 6, and the processing tool 43 passes through the hole 46 of the fixed seal plate 45 to process the outer periphery 42 of the oil drilling counter part 39 or the oil discharge hole 41. It is formed in a size equal to or greater than the minimum working diameter required for processing the workpiece.
  • the outer diameter of the press-fitting plate 47 in FIGS. 3 and 4 is the same diameter as the outer diameter of the oil drilling flange 39 or slightly larger than the outer diameter of the oil drilling flange 39 (same diameter or larger).
  • the processing tool 43 can easily process the outer periphery 42 and the oil discharge hole 41 of the oil drilling confronting portion 39, but the diameter of the press-fit plate 47 is also increased and press-fitted. Since there is a problem that the working force becomes large, it is preferable that the diameters of the hole 46 and the press-fit plate 47 are small.
  • the oil drain 36 is disposed on the inner peripheral end surface of the press-fit plate 47 via the seal ring 37, and then As shown in FIG. 9, the bearing housing 3 is placed on the pedestal 48 so that the compressor side faces upward, and the press-fit plate 47 with the oil drain 36 is temporarily placed so as to match the hole 46 of the fixed seal plate 45, as shown in FIG. It press-fits with a press (not shown) using the press-fitting jig 49 shown.
  • reference numeral 50 in FIG. 10 denotes a press receiver that protrudes to the outer periphery so as to apply a pressing force to a press-fitting jig 49 for press-fitting the seal plate 44.
  • the turbine shaft 5 After the press-fit plate 47 and the oil drain 36 are arranged in the bearing housing 3, the turbine shaft 5, the impeller 6, the turbine rotor 7, the turbine housing 1, the compressor housing 2, and the like are assembled to constitute the whole.
  • the turbine rotor 7 is rotated by engine exhaust gas or the like to drive the impeller 6 connected to the turbine shaft 5.
  • the impeller 6 sucks and compresses air from the intake port 21, and the compressed air is The air is rectified in the flow path 20 of the diffuser unit 19 and is supercharged to the downstream engine.
  • the press-fitting plate 47 is press-fitted into the fixed seal plate 45 and integrated with the bearing housing 3.
  • the diameter of the press-fit plate 47 is made smaller than the outer diameter of the impeller 6, the unevenness due to the boundary portion of the press-fit plate 47 can be positioned on the back surface of the impeller 6 different from the flow path 20 of the diffuser portion 19. Therefore, it is possible to prevent the air from being disturbed by the unevenness, and to prevent the supercharging efficiency from being lowered.
  • the flaw can be positioned on the back surface of the impeller 6 different from the flow path 20 of the diffuser portion 19. Therefore, it is possible to prevent the air from being disturbed by the unevenness of the scratch and to prevent the supercharging efficiency from being lowered.
  • the seal plate 44 is formed by the press-fitting plate 47, the processing cost is reduced by eliminating the screw processing for fixing to the bearing housing 3, and the number of parts is reduced by eliminating the need for assembly by bolts. In addition, the manufacturing cost is reduced.
  • an oil sump 40 is constituted by the oil drill 36 and the oil drill counter part 39, and the lubricating oil flowing out from the bearing portion 31 flows into the oil sump 40 and is immediately discharged outside through the oil discharge hole 41. 5 and the oil drill 36 are rotated at a high speed, the amount of the lubricating oil that oozes out from between the oil drill 36 and the oil squeezing portion 39 to the seal plate 44 side is made small, and the lubricant that oozes out from the bearing portion 31. It is possible to prevent oil from leaking to the impeller 6 side through the seal ring 37.
  • the diameter of the hole 46 of the fixed seal plate 45 corresponding to the diameter of the press-fitting plate 47 is a diameter capable of processing the outer periphery 42 of the oil-grinding counter part 39.
  • the lubricating oil that has been formed and flows out from between the oil drill 36 and the oil drill counter part 39 is caused to flow along the outer periphery 42 of the oil counter counter part 39 to prevent the lubricant from moving toward the seal ring 37. be able to.
  • the diameter of the hole 46 of the fixed seal plate 45 corresponding to the diameter of the press-fit plate 47 is a diameter that allows the oil discharge hole 41 to be processed in the oil cutting counter part 39, the oil cutting 36 and the oil cutting counter part
  • the oil discharge hole 41 is formed in the oil reservoir 40 formed between the portions 39, and the lubricating oil flowing into the oil reservoir 40 is immediately discharged to the outside through the oil discharge hole 41, so that the lubricating oil is directed to the seal plate 44 side. Therefore, it is possible to prevent the lubricating oil from leaking to the impeller 6 side through the seal ring 37.
  • the oil sump 40 includes a first projecting portion 36d projecting to the outer periphery at the end of the rear portion 36c of the oil drain 36, a second projecting portion 36e projecting to the outer periphery at an intermediate position in the axial direction, Since it is formed by the first pair of flanges 39a that are formed on the cut-off counter part 39 and face the first protruding part 36d, and the second counter part 39b that is formed on the oil-cut counter part 39 and faces the second protrusion part 36e.
  • the oil sump 40 can be easily formed, and the lubricating oil flowing out from the bearing portion 31 easily flows into the oil sump 40. Therefore, even when the turbine shaft 5 and the oil drain 36 rotate at high speed.
  • the amount of oil that oozes out from between the oil drill 36 and the oil drill counter part 39 toward the seal plate 44 can be made small, so that the lubricating oil that has flowed out from the bearing 31 leaks through the seal ring 37 to the impeller 6 side. Can prevent Kill.
  • turbocharger of the present invention is not limited only to the above-described embodiments, and the form of the bearing portion is not limited to the embodiments, and may be the configuration of the conventional example or other configurations. Of course, various changes can be made without departing from the scope of the present invention.

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Abstract

　タービン軸５を軸受ハウジング３に支持する軸受部３１と前方のインペラ６との間に油きり３６を配置すると共に、油きり３６の前方部外周に対峙して軸受部３１からインペラ６側への油漏れを防止するシールプレート４４を、インペラ６の背面に位置するよう軸受ハウジング３と一体に備え、更に油きり３６の後方部外周に対峙して油溜め４０を構成するよう軸受ハウジング３に油きり対峙部３９を形成してなるターボチャージャであって、シールプレート４４を圧入プレート４７により構成し、圧入プレート４７の径を、インペラ６の外径よりも小さく、且つ油きり対峙部３９の外周４２を加工する又は油きり対峙部３９に備える油排出穴４１を加工するための作業用最小口径に対して同等以上とする。

Description

ターボチャージャ
　本発明は、軸受部からの潤滑油がインペラ側に漏出するのを防止するようにしたターボチャージャに関するものである。
　一般にターボチャージャは、図１、図２に示す如く、タービンハウジング１とコンプレッサハウジング２の間に軸受ハウジング３が一体に配置されており、軸受ハウジング３には軸受部４を介してタービン軸５が回転自在に支持されている。タービン軸５の一方（前方側）には、コンプレッサハウジング２に包囲されるインペラ６が備えられると共に、タービン軸５の他方（後方側）には、タービンハウジング１に包囲されるタービンロータ７が備えられている。
　軸受ハウジング３の内部に配置される軸受部４は、タービン軸５の軸方向へ間隔を有して配置された回転軸受としての浮動ブッシュ４ａと、浮動ブッシュ４ａの軸方向への移動を規制する内側プレート４ｂと、軸受ハウジング３内にボルト８を介して固定される外側スラスト受４ｃと、内側プレート４ｂと外側スラスト受４ｃの間に配置されてタービン軸５の段部５ａに当接するスラストカラー４ｄとからなるスラスト軸受にて構成されている。
　又、軸受ハウジング３には、タービン軸５の軸方向へ向かって形成された供給穴９と、供給穴９から浮動ブッシュ４ａに向けて分岐した第一分岐流路１０とが形成されており、供給穴９へ供給した潤滑油は、第一分岐流路１０から浮動ブッシュ４ａと軸受ハウジング３との間、及び浮動ブッシュ４ａとタービン軸５との間に供給されて油膜が形成され、タービン軸５の回転を支持するようになっている。ここで、浮動ブッシュ４ａには、浮動ブッシュ４ａとタービン軸５との間に油膜を形成するために径方向に貫通した油路１１が備えられている。
　更に、軸受ハウジング３には、供給穴９から別に分岐した第二分岐流路１２が形成されており、供給穴９へ供給した潤滑油は、第二分岐流路１２から外側スラスト受４ｃに形成した油路１３を介して、外側スラスト受４ｃとスラストカラー４ｄとの間に供給されて油膜が形成され、スラスト荷重を受けるようになっている。
　一方、タービン軸５の外周における軸受部４のスラストカラー４ｄとインペラ６の間には、筒状の油きり１４が備えられている。油きり１４の前方部１４ａの外周面には、環状の溝１４ｂを形成して該溝１４ｂにピストンリング状のシールリング１５を配置している。又、油きり１４の後方部１４ｃは、外側スラスト受４ｃの内周面に僅かな隙間１６を有して嵌合している。
　油きり１４の前方部１４ａ外周に対峙する位置には、軸受ハウジング３にボルト１７を介して固定されるシールプレート１８が配置されており、該シールプレート１８の内周端面には、前記油きり１４の溝１４ｂに配置されたピストンリング状のシールリング１５が、広がろうとするスプリング力によって当接している。又、シールプレート１８は、インペラ６の背面に位置してインペラ６の外径よりも大きく形成されていると共に、コンプレッサからの圧縮空気を整流するためのディフューザ部１９の流路２０の一部を形成している。
　このようなターボチャージャを駆動する際には、エンジンの排気ガス等によりタービンロータ７が回転し、タービン軸５の回転によりインペラ６が駆動されて吸気口２１から空気を吸引して圧縮する。圧縮された空気は、ディフューザ部１９の流路２０により整流されて下流側のエンジンに過給され、エンジンの出力性能の向上を図るようにしている（例えば、特許文献１参照）。
　この時、軸受部４においては、供給穴９から潤滑油を供給すると、浮動ブッシュ４ａと軸受ハウジング３との間、及び浮動ブッシュ４ａとタービン軸５との間に油膜を形成し、油膜を形成した潤滑油は、内側プレート４ｂとタービン軸５との隙間、内側プレート４ｂとスラストカラー４ｄとの隙間から流出される。一方、潤滑油は、外側スラスト受４ｃとスラストカラー４ｄとの間にも供給されて油膜を形成し、油膜を形成した潤滑油は、油きり１４の後方部１４ｃと外側スラスト受４ｃとの隙間１６から流出される。
特開２００２－３８９６６号公報
　しかしながら、ターボチャージャにおいて、従来例の如く軸受ハウジング３に別体のシールプレート１８を組み付けた構成では、ディフューザ部１９の流路２０に、ボルト１７のボルトヘッド部１７ａによる凹凸２２や、シールプレート１８の境界部分による凹凸２３を生じるため、空気の流れを乱して過給効率が低下するという問題があった。又、シールプレート１８を組み付ける際には、インペラ６から空気が過給されるディフューザ部１９の流路２０に、工具等によるキズを生じる可能性があるため、キズが生じた場合には、同様に空気の流れを乱して過給効率が低下するという問題があった。更に、軸受ハウジング３のねじ加工等により加工費が増加すると共に、シールプレート１８を組み付ける際に用いるボルト１７等の部品点数が増加するため、製造コストが増加するという問題があった。
　又、油きり１４の後方部１４ｃと外側スラスト受４ｃとの隙間１６から流出される潤滑油は、外側スラスト受４ｃとシールプレート１８との間の空間２４から外部に流出されることが好ましいが、タービン軸５及び油きり１４が高速回転しているため、潤滑油がミスト状になって外側スラスト受４ｃ周辺に堆積し、このミストがシールリング１５まで伝わり、シールリング１５からインペラ６側へ漏出してしまうという問題があった。
　本発明は、斯かる実情に鑑みてなしたもので、過給効率の向上を図ると共に製造コストを低減し、更には、軸受部から流出した油がインペラ側に漏出しないようにしたターボチャージャを提供することを目的とするものである。
　本発明は、タービン軸を軸受ハウジングに支持する軸受部と前方のインペラとの間に油きりを配置すると共に、油きりの前方部外周に対峙して軸受部からインペラ側への油漏れを防止するシールプレートを、インペラの背面に位置するよう軸受ハウジングと一体に備え、更に前記油きりの後方部外周に対峙して油溜めを構成するよう軸受ハウジングに油きり対峙部を形成してなるターボチャージャであって、前記シールプレートを圧入プレートにより構成し、該圧入プレートの径を、前記インペラの外径よりも小さく、且つ前記油きり対峙部の外周を加工する又は前記油きり対峙部に備える油排出穴を加工するための作業用最小口径に対して同等以上としたことからなるターボチャージャ、に係るものである。
　又、本発明において、油溜めが、油きりの後方部端側で外周に突出する第一突出部と、軸方向中途位置で外周に突出する第二突出部と、前記油きり対峙部に形成されて第一突出部に対向する第一対峙部と、前記油きり対峙部に形成されて第二突出部に対向する第二対峙部とを備えることが好ましい。
　このように本発明のターボチャージャによれば、シールプレートを圧入プレートにより構成して軸受ハウジングに一体化させるので、ボルトによる固定を不要にしてボルトヘッド部による凹凸を無くすと共に、圧入プレートの径を、インペラの外径よりも小さくしたので、圧入プレートの境界部分等による凹凸を、ディフューザ部の流路とは異なるインペラの背面に位置させることができ、よって凹凸により空気が乱れることを防止し、過給効率の低下を防止することができる。又、圧入プレートを圧入する際に工具等によるキズが生じた場合であっても、当該キズは、ディフューザ部の流路とは異なるインペラの背面に位置させることができるので、当該キズの凹凸により空気が乱れることを防止し、過給効率の低下を防止することができる。更に、シールプレートを圧入プレートにより形成するので、軸受ハウジングに固定するためのねじ加工等を不要にして加工費が抑制されると共に、ボルトによる組み付けを不要にして部品点数を減らし、結果的に製造コストが低減される。
　又、油きりと油きり対峙部とによって油溜めを構成し、軸受部から流出する潤滑油を油溜めに流入させて油排出穴から外部に排出するようにしたので、油きりと油きり対峙部の間からインペラ側に漏出する潤滑油の量を極力少なくすることができる。更に、シールプレートに設けられて圧入プレートが圧入される穴の口径は、油きり対峙部の外周を加工し得る口径としてあるので、油きり対峙部の外周を適切に形成し、油きりと油きり対峙部の間から滲み出た潤滑油を油きり対峙部の外周に沿って流すことで、潤滑油がシールプレートへ向かうことを防止し、インペラ側に漏出しないようにすることができる。更に又、シールプレートに設けられて圧入プレートが圧入される穴の口径は、油きり対峙部に油排出穴を加工し得る口径としてあるので、軸受部から油溜めに流入した潤滑油を前記油排出穴から直ちに外部へ排出することができ、よって潤滑油がシールプレートへ向かうことを防止して、インペラ側に潤滑油が漏出するのを防止することができる。
　本発明において、油溜めを、油きりの後方部端側で外周に突出する第一突出部と、軸方向中途位置で外周に突出する第二突出部と、前記油きり対峙部に形成されて第一突出部に対向する第一対峙部と、前記油きり対峙部に形成されて第二突出部に対向する第二対峙部とにより構成すると、油溜めを容易に形成することができる。
　本発明のターボチャージャによれば、圧入プレートを備えたシールプレートの構成により過給効率の向上を図ると共に製造コストを低減することができ、更に、油きりと油きり対峙部との間に設けた油溜めの構成により、軸受部から流出した潤滑油を受けて油排出穴から直ちに外部に排出することができ、よって潤滑油がインペラ側に漏出しないようにすることができるという優れた効果を奏し得る。
従来のターボチャージャを示す概略図である。 従来の油きり及びシールプレートを拡大して示す概略図である。 本発明の実施例としてのターボチャージャを示す概略図である。 油きり及びシールプレートを拡大して示す概略図である。 軸受ハウジング及び油きり対峙部を示す概略図である。 油排出穴の流路を示す概略図である。 油きり対峙部を形成する状態を示す概念図である。 シールプレートに油きりを備えた状態を示す概略図である。 軸受ハウジングにシールプレートを圧入した概念図である。 圧入冶具を示す概略図である。
符号の説明
　　３  　軸受ハウジング
　　５  　タービン軸
　　６  　インペラ
　３１  　軸受部
　３６  　油きり
　３６ａ　前方部
　３６ｃ　後方部
　３６ｄ　第一突出部
　３６ｅ　第二突出部
　３９  　油きり対峙部
　３９ａ　第一対峙部
　３９ｂ　第二対峙部
　４０  　油溜め
　４１  　油排出穴
　４２  　外周
　４４  　シールプレート
　４７  　圧入プレート
　以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。
　図３～図１０は本発明の実施例であって、図１、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、本発明の実施例のターボチャージャは、従来の軸受部４からの潤滑油の排出による課題を解決するために以下のように構成している。
　軸受ハウジング３の内部でタービン軸５を支持する図３、図４の軸受部３１は、タービン軸５を２点で支持する一体構造を有した浮動ブッシュ３２で構成されている。浮動ブッシュ３２には、軸受ハウジング３に形成された供給穴３３、及び供給穴３３から延在する流路３４により潤滑油が供給されており、浮動ブッシュ３２と軸受ハウジング３との間、及び浮動ブッシュ３２とタービン軸５との間に油膜が形成され、タービン軸５の回転を支持するようになっている。ここで、浮動ブッシュ３２には、浮動ブッシュ３２とタービン軸５との間に油膜を形成するために径方向に貫通する油路３５が備えられている。
　軸受部３１の浮動ブッシュ３２の一方（前方側）には、タービン軸５の外周における浮動ブッシュ３２と前方のインペラ６の間に位置してタービン軸５のスラスト軸受を兼ねた油きり３６が備えられている。油きり３６の前方部３６ａの外周面には、環状の溝３６ｂを形成して該溝３６ｂにピストンリング状のシールリング３７を配置している。又、油きり３６の後方部３６ｃの外周には、軸受部３１を支持する軸受ハウジング３の内周部３８からタービン軸５の軸方向に沿って前方側へ延在する円筒状の油きり対峙部３９が形成されている。
　油きり３６の後方部３６ｃと油きり対峙部３９の間には、油溜め４０が構成されている。油溜め４０は、油きり３６の後方部３６ｃ端側で外周に突出する第一突出部３６ｄと、軸方向中途位置で外周に突出する第二突出部３６ｅと、油きり対峙部３９に形成されて第一突出部３６ｄに対向する第一対峙部３９ａと、油きり対峙部３９に形成されて第二突出部３６ｅに対向する第二対峙部３９ｂとを備え、第一突出部３６ｄと第二突出部３６ｅの間に位置する溝４０ａと、第一対峙部３９ａと第二対峙部３９ｂの間に位置する溝４０ｂにより構成されている。又、油溜め４０には、溝４０ｂから油きり対峙部３９を外周側へ貫通する複数の油排出穴４１が備えられており、油排出穴４１は、溝４０ｂから外側に向かって、インペラ６側から離間する方向へ延在するように斜めに形成されている。
　ここで、油きり対峙部３９の前方側端部の外周４２は、図７に示す加工具４３によって二段加工されることにより、肉厚を確保すると同時に、内周から外周に向かって後方側に後退するように形成して、潤滑油が油きり対峙部３９の外周４２に沿ってインペラ６から遠ざかって外方に流動するようになっている。
　軸受部３１の浮動ブッシュ３２を潤滑すると、従来例の軸受部４と同様に、浮動ブッシュ３２と軸受ハウジング３との間、及び浮動ブッシュ３２とタービン軸５との間から潤滑油が流出するが、流出した潤滑油は、油きり３６の第一突出部３６ｄと油きり対峙部３９の第一対峙部３９ａの間から油溜め４０に流れ込んで一時的に溜り、油排出穴４１によりインペラ６側と離間する方向へ排出される。これによって、タービン軸５及び油きり３６の高速回転に伴って、油きり３６の第二突出部３６ｅと油きり対峙部３９の第二対峙部３９ｂの間から滲み出る潤滑油は僅かな量になり、更に、滲み出た潤滑油は、油きり対峙部３９の外周４２に沿ってインペラ６と離間する方向へ流れ、全体的に潤滑油がインペラ６側へ向かうことを防止する。
　一方、本発明のターボチャージャは、更に、従来のシールプレート１８が軸受ハウジング３と別体であることによる課題を解決するために以下のように構成している。
　油きり３６の前方部３６ａ外周に対峙する位置には、インペラ６の背面に位置して軸受ハウジング３と一体化するシールプレート４４が備えられている。シールプレート４４は、軸受ハウジング３と一体に形成されてインペラ６の背面の所要位置まで延長された固定シールプレート４５と、該固定シールプレート４５の内周の穴４６に緊密に圧入される圧入プレート４７とにより構成されている。又、圧入プレート４７の内周端面には、油きり３６の溝３６ｂに配置されたシールリング３７が、広がろうとするスプリング力によって当接している。
　ここで、圧入プレート４７の外径は、インペラ６の外径よりも小さく、且つ固定シールプレート４５の穴４６を通して加工具４３により油きり対峙部３９の外周４２を加工するため又は油排出穴４１を加工するために必要な作業用最小口径に対して同等以上の大きさに形成されている。又、図３、図４の圧入プレート４７の外径は、油きり対峙部３９の外周径と同径若しくは油きり対峙部３９の外周径より若干大きい径（同径以上）となっている。なお、穴４６が、大口径であれば、加工具４３により油きり対峙部３９の外周４２及び油排出穴４１を容易に加工できるが、圧入プレート４７の径も大径になって、圧入する作業の力が大きくなるという問題があるため、穴４６及び圧入プレート４７の口径は、小口径とすることが好ましい。
　圧入プレート４７を固定シールプレート４５の穴４６に圧入する際には、初めに、図８に示す如く圧入プレート４７の内周端面にシールリング３７を介して油きり３６を配置し、次に、図９に示す如く軸受ハウジング３を、コンプレッサ側が上に向くよう台座４８に配置し、油きり３６を配した圧入プレート４７を固定シールプレート４５の穴４６に合致させて仮配置し、図１０に示す圧入冶具４９を用いてプレス（図示せず）により圧入する。これにより、油きり３６の第一突出部３６ｄ及び第二突出部３６ｅは軸受ハウジング３の第一対峙部３９ａ及び第二対峙部３９ｂに合致し、軸受ハウジング３の固定シールプレート４５との間（境界部分）には段差が生じないように配置される。ここで、図１０の５０は、シールプレート４４を圧入する圧入冶具４９にプレスの力を作用させるよう外周に突出させたプレス受けである。
　軸受ハウジング３に圧入プレート４７及び油きり３６を配置した後は、タービン軸５、インペラ６、タービンロータ７、タービンハウジング１、コンプレッサハウジング２等を組み立てて全体を構成する。駆動時には、エンジンの排気ガス等によりタービンロータ７を回転してタービン軸５に連結するインペラ６を駆動し、インペラ６は、吸気口２１から空気を吸引して圧縮し、圧縮された空気は、ディフューザ部１９の流路２０で整流されて下流側のエンジンに過給される。
　このように本発明の実施例のターボチャージャによれば、圧入プレート４７を固定シールプレート４５に圧入して軸受ハウジング３に一体化させるので、ボルトによる固定を不要にしてボルトヘッド部による凹凸を無くすと共に、圧入プレート４７の径を、インペラ６の外径よりも小さくしたので、圧入プレート４７の境界部分等による凹凸を、ディフューザ部１９の流路２０とは異なるインペラ６の背面に位置させることができ、よって凹凸により空気が乱れることを防止し、過給効率の低下を防止することができる。又、圧入プレート４７を圧入する際に圧入冶具４９等の工具によるキズが生じた場合であっても、当該キズを、ディフューザ部１９の流路２０とは異なるインペラ６の背面に位置させることができるので、当該キズの凹凸により空気が乱れることを防止し、過給効率の低下を防止することができる。更にシールプレート４４を圧入プレート４７により形成するので、軸受ハウジング３に固定するためのねじ加工等を不要にして加工費が抑制されると共に、ボルトによる組み付けを不要にして部品点数を減らし、結果的に製造コストが低減される。
　又、油きり３６と油きり対峙部３９とによって油溜め４０を構成し、軸受部３１から流出する潤滑油を油溜め４０に流入させて油排出穴４１より直ちに外部に排出するので、タービン軸５及び油きり３６が高速回転する場合であっても、油きり３６と油きり対峙部３９の間からシールプレート４４側に滲み出る潤滑油を僅かな量にし、軸受部３１から滲み出た潤滑油がシールリング３７を介してインペラ６側に漏出しないようにすることができる。更に、圧入プレート４７の径に対応する固定シールプレート４５の穴４６の口径は、油きり対峙部３９の外周４２を加工し得る口径となっているので、油きり対峙部３９の外周４２を適切に形成し、油きり３６と油きり対峙部３９の間から滲み出た潤滑油を油きり対峙部３９の外周４２に沿って流すことで、潤滑油がシールリング３７方向へ向かうのを防止することができる。更に又、圧入プレート４７の径に対応する固定シールプレート４５の穴４６の口径は、油きり対峙部３９に油排出穴４１を加工し得る口径となっているので、油きり３６と油きり対峙部３９の間に形成した油溜め４０に油排出穴４１を加工し、油溜め４０に流入した潤滑油を油排出穴４１から直ちに外部に排出して、潤滑油がシールプレート４４側へ向かうことを防止し、よって潤滑油がシールリング３７を経てインペラ６側に漏出しないようにすることができる。
　本発明の実施例において、油溜め４０を、油きり３６の後方部３６ｃ端側で外周に突出する第一突出部３６ｄと、軸方向中途位置で外周に突出する第二突出部３６ｅと、油きり対峙部３９に形成されて第一突出部３６ｄに対向する第一対峙部３９ａと、油きり対峙部３９に形成されて第二突出部３６ｅに対向する第二対峙部３９ｂとにより形成したので、油溜め４０を容易に形成でき、更に、軸受部３１から流出する潤滑油は油溜め４０に容易に流入することになるため、タービン軸５及び油きり３６が高速回転する場合であっても、油きり３６と油きり対峙部３９の間からシールプレート４４側へ滲み出る油を僅かな量にでき、よって軸受部３１から流出した潤滑油がシールリング３７を経てインペラ６側に漏出するのを防止することができる。
　尚、本発明のターボチャージャは、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、軸受部の形態は実施例に限定されるものでなく、従来例の構成や他の構成であっても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加え得ることは勿論である。

Claims (2)

  1. 　タービン軸を軸受ハウジングに支持する軸受部と前方のインペラとの間に油きりを配置すると共に、油きりの前方部外周に対峙して軸受部からインペラ側への油漏れを防止するシールプレートを、インペラの背面に位置するよう軸受ハウジングと一体に備え、更に前記油きりの後方部外周に対峙して油溜めを構成するよう軸受ハウジングに油きり対峙部を形成してなるターボチャージャであって、前記シールプレートを圧入プレートにより構成し、該圧入プレートの径を、前記インペラの外径よりも小さく、且つ前記油きり対峙部の外周を加工する又は前記油きり対峙部に備える油排出穴を加工するための作業用最小口径に対して同等以上としたことからなるターボチャージャ。
  2. 　前記油溜めが、油きりの後方部端側で外周に突出する第一突出部と、軸方向中途位置で外周に突出する第二突出部と、前記油きり対峙部に形成されて第一突出部に対向する第一対峙部と、前記油きり対峙部に形成されて第二突出部に対向する第二対峙部とを備えたことからなる請求項１に記載のターボチャージャ。
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