JP2019127861A

JP2019127861A - ターボチャージャ

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Publication number: JP2019127861A
Application number: JP2018008862A
Authority: JP
Inventors: 達哉荒川; Tatsuya Arakawa; 剛樹杉; Takeshi Kisugi; 慶太黒須; Keita Kurosu; 陽介目崎; Yosuke Mesaki
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2018-01-23
Filing date: 2018-01-23
Publication date: 2019-08-01
Anticipated expiration: 2038-01-23
Also published as: DE102019101179A1; US20190226393A1; JP6904271B2

Abstract

【課題】インペラシャフトの回転軸線方向での体格の小型化を図ること。【解決手段】ベアリングハウジング２０は、第１対向面７１及び第１延在面７２を有している。シールプレート５０は、第２対向面８１及び第２延在面８２を有している。冷却用流路７０は、第１対向面７１、第１延在面７２、第２対向面８１、及び第２延在面８２によって区画されている。これによれば、従来技術のように、ベアリングハウジング２０の端面に環状溝を形成するだけで冷却用流路７０を形成する場合に比べると、ベアリングハウジング２０の端面に環状溝を形成するだけの肉厚を確保する必要が無くなるため、ベアリングハウジング２０におけるインペラシャフトの回転軸線方向の体格が小型化される。その結果、ターボチャージャ１０におけるインペラシャフトの回転軸線方向での体格の小型化が図られる。【選択図】図３

Description

本発明は、ターボチャージャに関する。

ターボチャージャは、インペラシャフトを回転可能に支持するベアリングハウジングと、ベアリングハウジングの一端にシールプレートを介して連結されるとともに内燃機関へ供給される吸気が流れるコンプレッサハウジングと、を有している。コンプレッサハウジングとシールプレートとの間には、コンプレッサインペラの周囲で環状に延びるディフューザ流路が形成されている。また、ターボチャージャは、内燃機関から排出された排ガスによって回転するタービンインペラと、インペラシャフトを介してタービンインペラと一体的に回転するコンプレッサインペラと、を備えている。

そして、内燃機関から排出された排ガスによってタービンインペラが回転して、コンプレッサインペラがインペラシャフトを介してタービンインペラと一体的に回転すると、コンプレッサハウジングを流れる吸気が、コンプレッサインペラの回転によって圧縮される。圧縮された吸気は、ディフューザ流路を通過する際に減速され、吸気の速度エネルギーが圧力エネルギーに変換される。そして、高圧となった吸気がスクロール流路に吐出され、内燃機関に供給される。このようなターボチャージャによる内燃機関への吸気の過給が行われることで、内燃機関の吸気効率が高まり、内燃機関の性能が向上する。

シールプレートにおいて、ディフューザ流路に面した壁面であるディフューザ面は、コンプレッサインペラの回転によって圧縮された吸気がディフューザ流路を通過することにより高温となる。すると、例えば、吸気にオイルが混入されている場合、ディフューザ面でオイルが炭化してディフューザ流路に堆積し、ディフューザ流路の流路断面積が小さくなって、ターボチャージャによる内燃機関への吸気の過給が行われ難くなる。

そこで、例えば特許文献１のターボチャージャのように、ベアリングハウジングにおけるシールプレート側の端面に環状溝を形成し、シールプレートにおけるベアリングハウジング側の端面と環状溝とによって冷却用流路を区画し、冷却用流路を流れる流体によってディフューザ面を冷却する。これによれば、ディフューザ面が高温となることが抑制され、ディフューザ面でオイルが炭化してしまうことが抑制される。

特開昭６２−１７８７２９号公報

しかしながら、特許文献１では、インペラシャフトの回転軸線方向において、ベアリングハウジングの端面に環状溝を形成するだけの肉厚を確保する必要があるため、ベアリングハウジングにおけるインペラシャフトの回転軸線方向の体格が大型化してしまい、ターボチャージャにおけるインペラシャフトの回転軸線方向での体格が大型化してしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、インペラシャフトの回転軸線方向での体格の小型化を図ることができるターボチャージャを提供することにある。

上記課題を解決するターボチャージャは、インペラシャフトを回転可能に支持するベアリングハウジングと、前記ベアリングハウジングにおける前記インペラシャフトの回転軸線方向の一端にシールプレートを介して連結されるとともに内燃機関へ供給される吸気が流れるコンプレッサハウジングと、前記コンプレッサハウジング内に収容されるとともに前記吸気を圧縮するコンプレッサインペラと、前記コンプレッサハウジングと前記シールプレートとの間に形成されるとともに前記コンプレッサインペラの周囲で環状に延び、前記コンプレッサインペラによって圧縮された吸気が通過するディフューザ流路と、前記シールプレートの一部であるとともに前記ディフューザ流路に面した壁面であるディフューザ面と、前記ディフューザ面を冷却する流体が流れる冷却用流路と、を有しているターボチャージャであって、前記ベアリングハウジングは、前記インペラシャフトの回転軸線方向で前記シールプレートと対向する第１対向面と、前記第１対向面に連続するとともに前記第１対向面に対して交差して前記第１対向面から前記シールプレートに向けて延びる第１延在面と、を有し、前記シールプレートは、前記インペラシャフトの回転軸線方向で前記第１対向面と対向する第２対向面と、前記第２対向面に連続するとともに前記第２対向面に対して交差して前記第２対向面から前記ベアリングハウジングに向けて延び、前記第１延在面と前記インペラシャフトの径方向で対向する第２延在面と、を有し、前記冷却用流路は、前記第１対向面、前記第１延在面、前記第２対向面、及び前記第２延在面によって区画されている。

これによれば、従来技術のように、ベアリングハウジングの端面に環状溝を形成するだけで冷却用流路を形成する場合に比べると、ベアリングハウジングの端面に環状溝を形成するだけの肉厚を確保する必要が無くなるため、ベアリングハウジングにおけるインペラシャフトの回転軸線方向の体格を小型化することができる。その結果、ターボチャージャにおけるインペラシャフトの回転軸線方向での体格の小型化を図ることができる。

上記ターボチャージャにおいて、前記ベアリングハウジングと前記シールプレートとの間には、前記ベアリングハウジング内に存在する潤滑油が前記ベアリングハウジングと前記シールプレートとの間を介して前記冷却用流路に流れ込むことを抑止するシール部材が複数設けられているとよい。

これによれば、ベアリングハウジングとシールプレートとの間にシール部材が一つだけ設けられている場合に比べると、ベアリングハウジング内に存在する潤滑油が、ベアリングハウジングとシールプレートとの間を介して、冷却用流路に流れ込んでしまうことを抑止し易くすることができる。

この発明によれば、ターボチャージャにおけるインペラシャフトの回転軸線方向での体格の小型化を図ることができる。

実施形態におけるターボチャージャを示す側断面図。ターボチャージャの一部を拡大して示す側断面図。冷却用流路の周辺を拡大して示す側断面図。シールプレートの斜視図。

以下、ターボチャージャを具体化した一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
図１に示すように、ターボチャージャ１０のハウジング１１は、ベアリングハウジング２０、タービンハウジング３０、及びコンプレッサハウジング４０を有している。コンプレッサハウジング４０の内部には、内燃機関Ｅに供給される吸気が流れる。タービンハウジング３０の内部には、内燃機関Ｅから排出された排ガスが流れる。

ベアリングハウジング２０は、インペラシャフト１２を回転可能に支持する。インペラシャフト１２の回転軸線方向の一端には、コンプレッサインペラ１３が連結されている。インペラシャフト１２の回転軸線方向の他端には、タービンインペラ１４が連結されている。

コンプレッサハウジング４０とベアリングハウジング２０におけるインペラシャフト１２の回転軸線方向の一端との間には、シールプレート５０が介在されている。コンプレッサハウジング４０は、シールプレート５０を介してベアリングハウジング２０におけるインペラシャフト１２の回転軸線方向の一端に連結されている。タービンハウジング３０は、ベアリングハウジング２０におけるインペラシャフト１２の回転軸線方向の他端に連結されている。

ベアリングハウジング２０は、インペラシャフト１２が挿通される挿通孔２１ｈが形成された筒状の本体部２１を有している。本体部２１は、挿通孔２１ｈに挿通されたインペラシャフト１２を、ラジアル軸受１５を介して回転可能に支持している。本体部２１の軸線方向は、インペラシャフト１２の回転軸線方向に一致する。

ベアリングハウジング２０におけるインペラシャフト１２の回転軸線方向に位置する一端面２１ｂには、円孔状の凹部２１ｃが形成されている。挿通孔２１ｈは、凹部２１ｃの底面に開口している。凹部２１ｃの孔径は、挿通孔２１ｈの孔径よりも大きい。凹部２１ｃの軸心は、挿通孔２１ｈの軸心に一致している。凹部２１ｃ内には、スラスト軸受１６が収容されている。スラスト軸受１６は、凹部２１ｃの底面に接した状態で凹部２１ｃ内に収容されている。

ベアリングハウジング２０は、本体部２１の外周面における本体部２１の軸線方向の一端部からインペラシャフト１２の径方向外側に突出する第１フランジ部２２と、本体部２１の外周面における本体部２１の軸線方向の他端部からインペラシャフト１２の径方向外側に突出する第２フランジ部２３と、を有している。第１フランジ部２２及び第２フランジ部２３は、円環状である。

タービンハウジング３０は、螺子１７によって第２フランジ部２３に取り付けられている。タービンハウジング３０は、タービン筒状部３２を有している。タービン筒状部３２内には、吐出口３２ａが形成されている。吐出口３２ａは、インペラシャフト１２の回転軸線方向に延びている。吐出口３２ａの軸心は、インペラシャフト１２の回転軸線に一致している。

タービンハウジング３０内には、タービン室３３、連通路３４、及びタービンスクロール流路３５が形成されている。タービンインペラ１４は、タービン室３３に収容されている。タービンスクロール流路３５は、タービン室３３の外周を渦巻状に周回している。よって、タービンスクロール流路３５は、タービン室３３の周囲を取り囲む。タービンスクロール流路３５には、内燃機関Ｅから排出された排ガスが流入する。連通路３４は、タービン室３３の周囲で環状に延びるとともに、タービンスクロール流路３５とタービン室３３とを連通する。タービン室３３は、吐出口３２ａに連通している。吐出口３２ａは、タービン室３３を通過した排ガスが導かれる。

タービンインペラ１４は、挿通孔２１ｈに向けて突出する嵌合凸部１４ｆを有している。インペラシャフト１２における回転軸線方向の他端面には、嵌合凸部１４ｆが嵌合可能な嵌合凹部１２ｆが形成されている。そして、タービンインペラ１４は、嵌合凸部１４ｆがインペラシャフト１２の嵌合凹部１２ｆに嵌合された状態で、インペラシャフト１２と一体的に回転可能となるように、溶接などによりインペラシャフト１２に取り付けられている。タービンインペラ１４は、タービン室３３に導入された排ガスによって回転し、このタービンインペラ１４の回転に伴ってインペラシャフト１２が一体的に回転する。

シールプレート５０は、インペラシャフト１２が挿通される挿通孔５１を有している。シールプレート５０におけるコンプレッサハウジング４０とは反対側の端面５０ａにおける挿通孔５１の周囲には、円筒状の挿入筒部５２が突出している。挿入筒部５２は、凹部２１ｃに挿入されている。スラスト軸受１６は、インペラシャフト１２の回転軸線方向において挿入筒部５２と凹部２１ｃの底面との間であって、且つ挿入筒部５２よりもインペラシャフト１２の径方向内側に位置している。

コンプレッサハウジング４０は、有底筒状である。コンプレッサハウジング４０は、第１フランジ部２２及びシールプレート５０を貫挿した螺子１９がねじ込まれることで、コンプレッサハウジング４０における開口側の端部とベアリングハウジング２０との間にシールプレート５０が介在された状態で、ベアリングハウジング２０におけるインペラシャフト１２の回転軸線方向の一端に連結されている。コンプレッサハウジング４０の開口は、シールプレート５０によって閉塞されている。

図２に示すように、コンプレッサハウジング４０は、コンプレッサハウジング４０の開口側とは反対側に突出する円筒状のコンプレッサ筒状部４２を有している。また、コンプレッサハウジング４０は、コンプレッサ筒状部４２の内側に位置する円筒状のシュラウド部４３を有している。コンプレッサ筒状部４２の軸心とシュラウド部４３の軸心とは一致しており、コンプレッサ筒状部４２の軸心及びシュラウド部４３の軸心は、インペラシャフト１２の回転軸線に一致している。コンプレッサハウジング４０は、アルミダイカスト成型で製造されている。

コンプレッサ筒状部４２は、小径部４２ａと、小径部４２ａよりも孔径が大きい大径部４２ｂと、を有している。小径部４２ａは、大径部４２ｂよりもシールプレート５０側に位置している。

コンプレッサ筒状部４２とシュラウド部４３とは円環状に延びるディフューザ壁４４によって連結されている。ディフューザ壁４４は、コンプレッサ筒状部４２の小径部４２ａの内周面におけるシールプレート５０側の周端部とシュラウド部４３の外周面におけるシールプレート５０側の周端部とを繋いでいる。ディフューザ壁４４は、インペラシャフト１２の径方向に延びている。シュラウド部４３におけるディフューザ壁４４からの突出長さは、コンプレッサ筒状部４２におけるディフューザ壁４４からの突出長さよりも短い。小径部４２ａは、シュラウド部４３におけるディフューザ壁４４からの突出先端面４３ｆよりもディフューザ壁４４とは反対側へ突出する位置まで延びている。

ターボチャージャ１０は、コンプレッサインペラ室４５、ディフューザ流路４６、及びコンプレッサスクロール流路４７を有している。コンプレッサインペラ室４５は、コンプレッサインペラ１３を収容する。コンプレッサスクロール流路４７は、コンプレッサインペラ室４５の外周を渦巻状に周回している。ディフューザ流路４６は、コンプレッサインペラ１３の周囲で環状に延びるとともに、コンプレッサインペラ室４５とコンプレッサスクロール流路４７とを連通する。

コンプレッサインペラ室４５は、シュラウド部４３の内周面と、シールプレート５０におけるコンプレッサハウジング４０側の面の挿通孔５１の周囲とで囲まれた空間である。したがって、コンプレッサインペラ１３は、シュラウド部４３の内側に配置されている。よって、コンプレッサインペラ１３は、コンプレッサハウジング４０内に収容されるとともにコンプレッサインペラ室４５に吸入された吸気を圧縮する。シュラウド部４３の内周面は、コンプレッサインペラ１３に対向するシュラウド面４３ａを有している。

シールプレート５０におけるコンプレッサハウジング４０側の面の一部は、ディフューザ壁４４に対してインペラシャフト１２の回転軸線方向で対向している。そして、ディフューザ流路４６は、インペラシャフト１２の回転軸線方向において、ディフューザ壁４４とシールプレート５０の一部との間に形成されている。よって、ディフューザ流路４６は、コンプレッサハウジング４０とシールプレート５０との間に形成されている。そして、シールプレート５０におけるディフューザ壁４４と対向する壁面は、シールプレート５０の一部であるとともにディフューザ流路４６に面したディフューザ面５３である。ディフューザ面５３は、ディフューザ壁４４に沿って延びる円環状である。ディフューザ壁４４におけるディフューザ面５３と対向する対向面４４ａは、コンプレッサハウジング４０の一部であるとともにディフューザ流路４６に面した壁面である。対向面４４ａにおけるコンプレッサインペラ室４５側の縁部は、シュラウド面４３ａに連続している。ディフューザ流路４６は、コンプレッサインペラ１３によって圧縮された吸気が通過する。

コンプレッサスクロール流路４７は、コンプレッサハウジング４０の内底面、及びシールプレート５０におけるコンプレッサハウジング４０側の面によって形成されている。コンプレッサスクロール流路４７には、ディフューザ流路４６を通過した吸気が吐出される。コンプレッサスクロール流路４７に吐出された吸気は、内燃機関Ｅに供給される。

図１に示すように、コンプレッサインペラ１３は、インペラシャフト１２の回転軸線方向に延び、且つ、インペラシャフト１２が挿通可能なシャフト挿通孔１３ｈを有している。インペラシャフト１２の回転軸線方向の一端部は、コンプレッサインペラ室４５に突出している。そして、コンプレッサインペラ１３は、インペラシャフト１２におけるコンプレッサインペラ室４５に突出している部分がシャフト挿通孔１３ｈに挿通された状態で、インペラシャフト１２と一体的に回転可能となるように、ナット１２ａなどを介してインペラシャフト１２に取り付けられている。コンプレッサインペラ１３におけるベアリングハウジング２０側の端部は、シールリングカラー４８及びスラストカラー４９を介してスラスト軸受１６により支持されている。スラスト軸受１６は、コンプレッサインペラ１３に作用するスラスト方向の荷重を受ける。

図２に示すように、コンプレッサ筒状部４２の小径部４２ａの内周面とシュラウド部４３の外周面とは、ディフューザ壁４４がインペラシャフト１２の径方向に延びている分だけ離れている。そして、コンプレッサ筒状部４２の小径部４２ａの内周面、シュラウド部４３の外周面、及びディフューザ壁４４における対向面４４ａとは反対側の面によって、環状の挿入凹部４０ａが形成されている。よって、コンプレッサハウジング４０は、挿入凹部４０ａを有している。

コンプレッサハウジング４０には、流路形成部材６０が取り付けられている。流路形成部材６０は、円筒状である。流路形成部材６０は、アルミダイカスト成型で製造されている。流路形成部材６０は、コンプレッサ筒状部４２の内側に挿入されている。流路形成部材６０は、本体部６１及び挿入部６２を有している。本体部６１は、円筒状であるとともに内側に吸気口６１ａを形成している。吸気口６１ａは、インペラシャフト１２の回転軸線方向に延びている。吸気口６１ａの軸心は、インペラシャフト１２の回転軸線に一致している。

挿入部６２は円筒状であるとともに挿入凹部４０ａに挿入されている。したがって、挿入凹部４０ａには、流路形成部材６０の一部である挿入部６２が挿入される。そして、挿入部６２と挿入凹部４０ａとによって流路６３が区画されている。流路６３は、環状に延びている。流路６３には、ディフューザ壁４４の対向面４４ａを冷却する流体が流れる。

本体部６１の外周面には、環状の装着凹部６１ｂが形成されている。装着凹部６１ｂには、ゴム製である環状のシール部材６４が装着されている。シール部材６４は、装着凹部６１ｂ、及びコンプレッサ筒状部４２の大径部４２ｂの内周面に密着し、本体部６１の外周面とコンプレッサ筒状部４２の大径部４２ｂの内周面との間をシールしている。これにより、本体部６１の外周面とコンプレッサ筒状部４２の大径部４２ｂの内周面との間を介した流路６３からの流体の洩れが抑制されている。

挿入部６２の内周面には、環状の装着凹部６２ｆが形成されている。装着凹部６２ｆには、ゴム製である環状のシール部材６５が装着されている。シール部材６５は、装着凹部６２ｆ、及びシュラウド部４３の外周面に密着し、挿入部６２の内周面とシュラウド部４３の外周面との間をシールしている。これにより、挿入部６２の内周面とシュラウド部４３の外周面との間を介した流路６３からの流体の洩れが抑制されている。

流路形成部材６０は、流路形成部材６０をコンプレッサ筒状部４２の内側に挿入した状態で、コンプレッサ筒状部４２の先端部の一部を流路形成部材６０に向けて変形させてなるかしめ部４１を、流路形成部材６０の外周面にかしめることにより、コンプレッサハウジング４０に取り付けられている。

図３に示すように、ターボチャージャ１０は、冷却用流路７０を有している。冷却用流路７０はベアリングハウジング２０とシールプレート５０との間に形成されている。冷却用流路７０は、ディフューザ面５３を冷却する流体が流れる。

ベアリングハウジング２０の一端面２１ｂは、第１対向面７１、第１延在面７２、及び外周側端面７３を有している。第１対向面７１は、凹部２１ｃの内周面におけるインペラシャフト１２の回転軸線方向の一端縁に連続するとともに凹部２１ｃの一端縁からインペラシャフト１２の径方向外側に延びる環状である。第１対向面７１は、インペラシャフト１２の回転軸線方向でシールプレート５０の端面５０ａと対向している。第１対向面７１の一部分は、インペラシャフト１２の回転軸線方向でディフューザ面５３と重なっている。

第１延在面７２は、第１対向面７１の外周縁に連続するとともに第１対向面７１に対して交差して第１対向面７１からシールプレート５０に向けて延びる環状である。第１延在面７２は、第１対向面７１に対して直交する方向に延びている。よって、第１延在面７２は、インペラシャフト１２の回転軸線方向に延びている。第１延在面７２は、コンプレッサハウジング４０におけるコンプレッサスクロール流路４７よりもインペラシャフト１２の径方向外側の部分と、インペラシャフト１２の回転軸線方向で重なっている。よって、第１対向面７１は、インペラシャフト１２の回転軸線方向でコンプレッサスクロール流路４７と重なっている。

外周側端面７３は、第１延在面７２における第１対向面７１とは反対側の端部に連続するとともに第１延在面７２からインペラシャフト１２の径方向外側に延びる環状である。外周側端面７３は、インペラシャフト１２の回転軸線方向でシールプレート５０の端面５０ａと対向している。

シールプレート５０の端面５０ａは、第２対向面８１、第２延在面８２、及び内周側端面８３を有している。第２対向面８１は、シールプレート５０の外周面からインペラシャフト１２の径方向内側に延びる環状である。第２対向面８１は、ベアリングハウジング２０の外周側端面７３に面接触している。また、第２対向面８１は、インペラシャフト１２の回転軸線方向で第１対向面７１と対向している。

第２延在面８２は、第２対向面８１の内周縁に連続するとともに第２対向面８１に対して交差して第２対向面８１からベアリングハウジング２０に向けて延びる環状である。第２延在面８２は、第２対向面８１に対して直交する方向に延びている。よって、第２延在面８２は、インペラシャフト１２の回転軸線方向に延びている。

第２延在面８２は、第１延在面７２とインペラシャフト１２の径方向で対向している。第２延在面８２は、第１延在面７２よりもインペラシャフト１２の径方向内側に位置している。第２延在面８２は、インペラシャフト１２の回転軸線方向において、ディフューザ面５３と重なっている。よって、第２対向面８１におけるインペラシャフト１２の径方向内側の部位は、インペラシャフト１２の回転軸線方向において、ディフューザ面５３と重なっている。

内周側端面８３は、第２延在面８２における第２対向面８１とは反対側の端部に連続するとともに第２延在面８２からインペラシャフト１２の径方向内側に延びる環状である。内周側端面８３は、第１対向面７１におけるインペラシャフト１２の径方向内側の部位と面接触している。内周側端面８３は、挿入筒部５２の外周面に連続している。

冷却用流路７０は、第１対向面７１、第１延在面７２、第２対向面８１、及び第２延在面８２によって区画されている。第１延在面７２は、冷却用流路７０の外周面を形成している。第２延在面８２は、冷却用流路７０の内周面を形成している。第１延在面７２が、コンプレッサハウジング４０におけるコンプレッサスクロール流路４７よりもインペラシャフト１２の径方向外側の部分と、インペラシャフト１２の回転軸線方向で重なっており、第２延在面８２は、インペラシャフト１２の回転軸線方向において、ディフューザ面５３と重なっている。これにより、冷却用流路７０は、インペラシャフト１２の回転軸線方向でディフューザ面５３及びコンプレッサスクロール流路４７と重なっている。

図４に示すように、冷却用流路７０は、ベアリングハウジング２０に形成される供給口２５及び排出口２６に連通している。供給口２５は、冷却用流路７０に流体を供給する。排出口２６は、冷却用流路７０を流れた流体を冷却用流路７０から排出する。供給口２５及び排出口２６は、冷却用流路７０の周方向で隣り合っている。

第２対向面８１には、供給口２５と排出口２６とを隔てる隔壁８１ｆが設けられている。隔壁８１ｆは、第２対向面８１から突出する板状である。この隔壁８１ｆの存在により、冷却用流路７０は、供給口２５から冷却用流路７０の周方向における隔壁８１ｆとは反対側に延びて排出口２６に連通している。そして、供給口２５から冷却用流路７０に供給された流体は、冷却用流路７０の周方向における隔壁８１ｆとは反対側へ流れて排出口２６に達し、排出口２６から排出される。

図３に示すように、ベアリングハウジング２０の外周側端面７３には、環状の装着凹部７３ａが形成されている。装着凹部７３ａには、ゴム製である環状のシール部材７４が装着されている。シール部材７４は、装着凹部７３ａ、及び第２対向面８１に密着し、第２対向面８１と外周側端面７３との間をシールしている。これにより、第２対向面８１と外周側端面７３との間を介した冷却用流路７０からの流体の洩れが抑制されている。

第１対向面７１における第２延在面８２よりもインペラシャフト１２の径方向内側に位置する部位には、環状の装着凹部７１ａが形成されている。装着凹部７１ａには、ゴム製である環状のシール部材７５が装着されている。シール部材７５は、装着凹部７１ａ、及びシールプレート５０の内周側端面８３に密着し、第１対向面７１と内周側端面８３との間をシールしている。これにより、第１対向面７１と内周側端面８３との間を介した冷却用流路７０からの流体の洩れが抑制されている。

挿入筒部５２の外周面には、環状の装着凹部５２ａが形成されている。装着凹部５２ａには、ゴム製である環状のシール部材７６が装着されている。シール部材７６は、装着凹部５２ａ、及び凹部２１ｃの内周面に密着し、挿入筒部５２の外周面と凹部２１ｃの内周面との間をシールしている。

ところで、ベアリングハウジング２０内には、インペラシャフト１２やラジアル軸受１５、スラスト軸受１６等の摺動部品の潤滑を良好に維持するための潤滑油が供給されており、ベアリングハウジング２０内には潤滑油が存在する。そして、潤滑油は、例えば、凹部２１ｃ内に存在する。凹部２１ｃ内に存在する潤滑油は、挿入筒部５２の外周面と凹部２１ｃの内周面との間、及び第１対向面７１と内周側端面８３との間を介して冷却用流路７０に向けて流れ込もうとする。このとき、両シール部材７５，７６によって、挿入筒部５２の外周面と凹部２１ｃの内周面との間、及び第１対向面７１と内周側端面８３との間を介した凹部２１ｃから冷却用流路７０への潤滑油の洩れが抑止されている。よって、本実施形態において、ベアリングハウジング２０とシールプレート５０との間に、ベアリングハウジング２０内に存在する潤滑油がベアリングハウジング２０とシールプレート５０との間を介して冷却用流路７０に流れ込むことを抑止する二つのシール部材７５，７６が設けられている。

次に、本実施形態の作用について説明する。
内燃機関Ｅから排出された排ガスは、タービンスクロール流路３５に供給され、連通路３４を介してタービン室３３に導かれる。タービン室３３に排ガスが導入されると、タービンインペラ１４は、タービン室３３に導入された排ガスによって回転する。そして、タービンインペラ１４に回転に伴って、コンプレッサインペラ１３がインペラシャフト１２を介してタービンインペラ１４と一体的に回転する。コンプレッサインペラ１３が回転すると、吸気口６１ａを介してコンプレッサインペラ室４５に導入された吸気が、コンプレッサインペラ１３の回転によって圧縮されるとともに、ディフューザ流路４６を通過する際に減速され、吸気の速度エネルギーが圧力エネルギーに変換される。そして、高圧となった吸気がコンプレッサスクロール流路４７に吐出され、内燃機関Ｅに供給される。このようなターボチャージャ１０による内燃機関Ｅへの吸気の過給が行われることで、内燃機関Ｅの吸気効率が高まり、内燃機関Ｅの性能が向上する。

シールプレート５０において、ディフューザ流路４６に面したディフューザ面５３は、コンプレッサインペラ１３の回転によって圧縮された吸気がディフューザ流路４６を通過することにより温度が上昇する。このとき、冷却用流路７０を流れる流体によってディフューザ面５３が冷却されているため、ディフューザ面５３が高温となることが抑制されている。

また、コンプレッサハウジング４０において、ディフューザ流路４６に面したディフューザ壁４４の対向面４４ａは、コンプレッサインペラ１３の回転によって圧縮された吸気がディフューザ流路４６を通過することにより温度が上昇する。このとき、流路６３を流れる流体によってディフューザ壁４４の対向面４４ａが冷却されているため、ディフューザ壁４４の対向面４４ａが高温となることが抑制されている。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）冷却用流路７０は、第１対向面７１、第１延在面７２、第２対向面８１、及び第２延在面８２によって区画されている。これによれば、従来技術のように、ベアリングハウジング２０の端面に環状溝を形成するだけで冷却用流路７０を形成する場合に比べると、ベアリングハウジング２０の端面に環状溝を形成するだけの肉厚を確保する必要が無くなる。したがって、ベアリングハウジング２０におけるインペラシャフト１２の回転軸線方向の体格を小型化することができ、ターボチャージャ１０におけるインペラシャフト１２の回転軸線方向での体格の小型化を図ることができる。

（２）ベアリングハウジング２０とシールプレート５０との間に、ベアリングハウジング２０内に存在する潤滑油がベアリングハウジング２０とシールプレート５０との間を介して冷却用流路７０に流れ込むことを抑止する二つのシール部材７５，７６が設けられている。これによれば、ベアリングハウジング２０とシールプレート５０との間にシール部材が一つだけ設けられている場合に比べると、ベアリングハウジング２０内に存在する潤滑油が、ベアリングハウジング２０とシールプレート５０との間を介して、冷却用流路７０に流れ込んでしまうことを抑止し易くすることができる。

（３）第２対向面８１には、供給口２５と排出口２６とを隔てる隔壁８１ｆが設けられている。そして、隔壁８１ｆにより、冷却用流路７０が、供給口２５から冷却用流路７０の周方向における隔壁８１ｆとは反対側に延びて排出口２６に連通している。これによれば、供給口２５から冷却用流路７０に供給された流体が、冷却用流路７０の周方向における隔壁８１ｆとは反対側へ流れて排出口２６に達し、排出口２６から排出される。よって、流体を冷却用流路７０の周方向へ効率良く流すことができるため、ディフューザ面５３を効率良く冷却することができる。

（４）冷却用流路７０を流れる流体によってディフューザ面５３を冷却することで、ディフューザ面５３が高温となることが抑制されている。よって、例えば、吸気にオイルが混入されている場合であっても、ディフューザ面５３でオイルが炭化してしまうことを抑制することができる。したがって、オイルが炭化してディフューザ流路４６に堆積し、ディフューザ流路４６の流路断面積が小さくなって、ターボチャージャ１０による内燃機関Ｅへの吸気の過給が行われ難くなることといった問題を回避することができる。

（５）流路６３を流れる流体によってディフューザ壁４４の対向面４４ａを冷却することで、ディフューザ壁４４の対向面４４ａが高温となることが抑制されている。よって、例えば、吸気にオイルが混入されている場合であっても、ディフューザ壁４４の対向面４４ａでオイルが炭化してしまうことを抑制することができる。したがって、オイルが炭化してディフューザ流路４６に堆積し、ディフューザ流路４６の流路断面積が小さくなって、ターボチャージャ１０による内燃機関Ｅへの吸気の過給が行われ難くなることといった問題を回避することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態において、第２延在面８２は、第１延在面７２よりもインペラシャフト１２の径方向内側に位置していたが、これに限らず、例えば、第２延在面８２が、第１延在面７２よりもインペラシャフト１２の径方向外側に位置していてもよい。

○ 実施形態において、第１延在面７２が、第１対向面７１に対して斜交する方向に延びていてもよい。要は、第１延在面７２は、第１対向面７１に連続するとともに第１対向面７１に対して交差して第１対向面７１からシールプレート５０に向けて延びていればよい。

○ 実施形態において、第２延在面８２が、第２対向面８１に対して斜交する方向に延びていてもよい。要は、第２延在面８２は、第２対向面８１に連続するとともに第２対向面８１に対して交差して第２対向面８１からベアリングハウジング２０に向けて延び、第１延在面７２とインペラシャフト１２の径方向で対向していればよい。

○ 実施形態において、ベアリングハウジング２０とシールプレート５０との間に、ベアリングハウジング２０内に存在する潤滑油がベアリングハウジング２０とシールプレート５０との間を介して冷却用流路７０に流れ込むことを抑止するシール部材が３つ以上設けられていてもよい。要は、ベアリングハウジング２０とシールプレート５０との間に、ベアリングハウジング２０内に存在する潤滑油がベアリングハウジング２０とシールプレート５０との間を介して冷却用流路７０に流れ込むことを抑止するシール部材が複数設けられていればよい。

○ 実施形態において、挿入筒部５２の外周面と凹部２１ｃの内周面との間にシール部材７５が設けられていなくてもよい。そして、例えば、第１対向面７１とシールプレート５０の内周側端面８３との間にシール部材がインペラシャフト１２の径方向に並んで複数設けられていてもよい。

○ 実施形態において、両シール部材７５，７６の一方が、例えば、液体ガスケットであってもよい。
○ 実施形態において、ベアリングハウジング２０とシールプレート５０との間に、ベアリングハウジング２０内に存在する潤滑油がベアリングハウジング２０とシールプレート５０との間を介して冷却用流路７０に流れ込むことを抑止するシール部材が一つだけ設けられている構成であってもよい。

Ｅ…内燃機関、１０…ターボチャージャ、１２…インペラシャフト、１３…コンプレッサインペラ、２０…ベアリングハウジング、４０…コンプレッサハウジング、４６…ディフューザ流路、５０…シールプレート、５３…ディフューザ面、７０…冷却用流路、７１…第１対向面、７２…第１延在面、７５，７６…シール部材、８１…第２対向面、８２…第２延在面。

Claims

インペラシャフトを回転可能に支持するベアリングハウジングと、
前記ベアリングハウジングにおける前記インペラシャフトの回転軸線方向の一端にシールプレートを介して連結されるとともに内燃機関へ供給される吸気が流れるコンプレッサハウジングと、
前記コンプレッサハウジング内に収容されるとともに前記吸気を圧縮するコンプレッサインペラと、
前記コンプレッサハウジングと前記シールプレートとの間に形成されるとともに前記コンプレッサインペラの周囲で環状に延び、前記コンプレッサインペラによって圧縮された吸気が通過するディフューザ流路と、
前記シールプレートの一部であるとともに前記ディフューザ流路に面した壁面であるディフューザ面と、
前記ディフューザ面を冷却する流体が流れる冷却用流路と、を有しているターボチャージャであって、
前記ベアリングハウジングは、
前記インペラシャフトの回転軸線方向で前記シールプレートと対向する第１対向面と、
前記第１対向面に連続するとともに前記第１対向面に対して交差して前記第１対向面から前記シールプレートに向けて延びる第１延在面と、を有し、
前記シールプレートは、
前記インペラシャフトの回転軸線方向で前記第１対向面と対向する第２対向面と、
前記第２対向面に連続するとともに前記第２対向面に対して交差して前記第２対向面から前記ベアリングハウジングに向けて延び、前記第１延在面と前記インペラシャフトの径方向で対向する第２延在面と、を有し、
前記冷却用流路は、前記第１対向面、前記第１延在面、前記第２対向面、及び前記第２延在面によって区画されていることを特徴とするターボチャージャ。
前記ベアリングハウジングと前記シールプレートとの間には、前記ベアリングハウジング内に存在する潤滑油が前記ベアリングハウジングと前記シールプレートとの間を介して前記冷却用流路に流れ込むことを抑止するシール部材が複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載のターボチャージャ。