JP2010096119A

JP2010096119A - ターボチャージャ用軸受装置

Info

Publication number: JP2010096119A
Application number: JP2008268675A
Authority: JP
Inventors: Maki Abe; 真樹阿部
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2008-10-17
Filing date: 2008-10-17
Publication date: 2010-04-30

Abstract

【課題】ピストンリングタイプのシールの潤滑を確実なものとするとともに、コンプレッサ側へのオイル洩れを抑制することができるターボチャージャ用軸受装置を提供する。
【解決手段】両端にそれぞれタービン側インペラ及びコンプレッサ側インペラを有する回転軸を回転自在に支持する一対の転がり軸受４，５と、これらの転がり軸受４，５を保持し、かつ、これらにエンジンオイルを導く第１オイル供給路Ｐ１を有するハウジング１１と、このハウジング１１のタービン側端部１０ｇ近傍と回転軸１と間の径方向隙間を封止するピストンリング型のシール１２とを備えたターボチャージャ用軸受装置において、ハウジング１１に、第１オイル供給路Ｐ１から分流してエンジンオイルをシール１２に導く第２オイル供給路Ｐ２を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載されるターボチャージャ（過給器）の回転軸を支持する軸受装置に関する。

ターボチャージャは、エンジンからの排気ガスによってタービンを回転させ、その回転によってコンプレッサを駆動し、エンジンへの吸気用の空気を圧縮する装置である。このようなターボチャージャの回転軸は、転がり軸受により回転自在に支持されているが、回転数が非常に大きい（例えば毎分２０万回）ので、転がり軸受のオイル潤滑が必要である。そこで、転がり軸受を保持するハウジングにオイル供給路を設けてエンジンオイルを流し込み、これを、転がり軸受にかける軸受装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
一方、排気ガスがハウジング内に侵入しないように、ハウジングのタービン側端部近傍と回転軸と間の径方向隙間を封止するピストンリング型のシールが設けられている。このシールの潤滑は、回転軸に付着したエンジンオイルが遠心力で飛散することにより行われている。

特開２００２−５４４４９号公報特開２００２−５４４５１号公報

しかしながら、シールの潤滑を、飛散によるオイル供給に依存するのは、確実性がやや劣る。そのため、シールの焼き付きが発生する場合がある。一方、転がり軸受に対してはオイル供給が過多になる場合があり、その場合にはエンジンオイルがコンプレッサ側に洩れ、吸気に混じるという不具合が発生する。
かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、ピストンリングタイプのシールの潤滑を確実なものとするとともに、コンプレッサ側へのオイル洩れを抑制することができるターボチャージャ用軸受装置を提供することを目的とする。

本発明のターボチャージャ用軸受装置は、両端にそれぞれタービン側インペラ及びコンプレッサ側インペラを有する回転軸を回転自在に支持する一対の転がり軸受と、前記転がり軸受を保持し、かつ、これらにエンジンオイルを導く第１オイル供給路を有するハウジングと、前記ハウジングのタービン側端部近傍と前記回転軸と間の径方向隙間を封止するピストンリング型のシールとを備え、前記ハウジングに、前記第１オイル供給路から分流してエンジンオイルを前記シールに導く第２オイル供給路が形成されたことを特徴とするものである。

上記のように構成されたターボチャージャ用軸受装置では、第２オイル供給路を設けたことにより、第１オイル供給路から分流したエンジンオイルが確実にシールへ導かれる。また、第２オイル供給路を設けたことにより、第１オイル供給路から転がり軸受に導かれるエンジンオイルの流量は減少する。

本発明のターボチャージャ用軸受装置によれば、第２オイル供給路を設けたことにより、ピストンリングタイプのシールの潤滑を確実なものとすることができるとともに、コンプレッサ側へのオイル洩れを抑制することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るターボチャージャ用軸受装置の断面図である。図において、回転軸１の両端にはそれぞれ、タービン側インペラ２及びコンプレッサ側インペラ３が取り付けられている。タービン側インペラ２はエンジンからの排気ガスによって回転し、その回転によってコンプレッサ側インペラ３が、エンジンへの吸気用の空気を圧縮する。回転軸１は、一対の転がり軸受（アンギュラ玉軸受）４，５によって、略筒状の内ハウジング６に、回転自在に取り付けられている。転がり軸受４，５の外輪には、圧縮ばね７の弾発力による予圧が、それぞれスリーブ８，９を介して軸方向に付与されている。

上記内ハウジング６は、外ハウジング１０によって保持され、これら両者によって、転がり軸受４，５を保持するハウジング１１が構成されている。外ハウジング１０には、潤滑油としてのエンジンオイルを導くオイル供給路（詳細後述）及び排出用の排出口１ｂ、並びに、冷却水を通すジャケット１０ａが形成されている。

また、外ハウジング１０のタービン側端部１０ｇ近傍と回転軸１と間の径方向隙間を封止するために、回転軸１の外周に形成された周溝１ａに、ピストンリング型のシール１２が装着されている。シール１２は、例えばリングの一カ所が切れた形態のものであり、自由な状態での外径は、外ハウジング１０のタービン側端部１０ｇの内径より若干大きい。また、図１のごとく装着した状態におけるシール１２の内径は、周溝１ａの外径より若干大きい。

図２は、図１の一部を拡大した断面図である。また、図３は、図２のIII部をさらに拡大した断面図である。各図において、矢印はエンジンオイルの流れる方向を示している。
図２において、外ハウジング１０には、エンジンオイルを転がり軸受４，５に導く第１オイル供給路Ｐ１が形成されている。この第１オイル供給路Ｐ１は、径方向に形成された導入孔１０ｂと、この導入孔１０ｂの下端と連通し、軸方向に延びる横孔１０ｃと、この横孔１０ｃと連通し、径方向に形成された縦孔１０ｄとによって構成されている。

また、外ハウジング１０には、第１オイル供給路Ｐ１から分流してエンジンオイルをシール１２に導く第２オイル供給路Ｐ２が形成されている。この第２オイル供給路Ｐ２は、第１オイル供給路Ｐ１の横孔１０ｃの軸方向左側（タービン側）終端と連通する細い横孔１０ｅと、この横孔１０ｅの終端と連通し、シール１２の近傍に達する径方向の縦孔１０ｆとによって構成されている。

上記のような第２オイル供給路Ｐ２を設けたことにより、確実にエンジンオイルがシール１２へ導かれる。図３において、シール１２は前述のような内外径寸法を有していることによって、外ハウジング１０のタービン側端部１０ｇの内周面に張り付き、また、周溝１ａの底面・壁面との間にはエンジンオイルを引き込む隙間が確保されている。従って、エンジンオイルは矢印に示すように入り込み、静止側のシール１２と高速回転する回転軸１との間で、オイル潤滑が実現される。これにより、ピストンリングタイプのシール１２の潤滑を確実なものとすることができる。

また、上記のような第２オイル供給路Ｐ２を設けたことにより、第１オイル供給路Ｐ１から転がり軸受４，５に導かれるエンジンオイルの流量は減少する。従って、コンプレッサ側へのオイル洩れを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るターボチャージャ用軸受装置の断面図である。図１の一部を拡大した断面図である。図２のIII部をさらに拡大した断面図である。

符号の説明

１回転軸
２タービン側インペラ
３コンプレッサ側インペラ
４，５転がり軸受
６内ハウジング
１０外ハウジング
１１ハウジング
１２シール
Ｐ１第１オイル供給路
Ｐ２第２オイル供給路

Claims

両端にそれぞれタービン側インペラ及びコンプレッサ側インペラを有する回転軸を回転自在に支持する一対の転がり軸受と、
前記転がり軸受を保持し、かつ、これらにエンジンオイルを導く第１オイル供給路を有するハウジングと、
前記ハウジングのタービン側端部近傍と前記回転軸と間の径方向隙間を封止するピストンリング型のシールとを備え、
前記ハウジングに、前記第１オイル供給路から分流してエンジンオイルを前記シールに導く第２オイル供給路が形成されたことを特徴とするターボチャージャ用軸受装置。