JP2533346B2 - タ―ボチャ―ジャ―の冷却構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、ターボチャージャーの冷却構造に関する
ものである。

従来の技術 ターボチャージャーにおいては、排気ガスの熱を受け
るタービンケース部分が最も高温となる。従来、このタ
ービンケースのタービン室の冷却は水冷却によって行な
っており、例えば、実開昭60−159836号公報には、ター
ビン室の周りに冷却水室を設けて、この水室内へ冷却水
を循環させるようにしたものが開示されている。他方、
この種ターボチャージャーにおいては、タービン翼車軸
の軸受部へエンジン本体の潤滑油を導いて、この軸受部
分の潤滑を行なうようにしている。また、このような軸
受部の潤滑構造において、その軸受部内に導いた潤滑油
をタービンケース側の側壁部分に沿わせて流すことによ
って、高温となる側壁部分の冷却をも行なわしめるもの
がある（実公昭58−23941号公報）。

発明が解決しようとする問題点 上記のように、ターボチャージャーにおいては、排気
ガスの熱を受けるタービンケース部分が最も高温となる
ため、この中のタービン室を効率よく冷却することが必
要である。しかるに、タービン室に冷却水室を設けた水
冷却方式のものにおいては、水の一般的な性質として比
熱が高い半面沸点が低く、タービン室のような高温部に
用いると、油等に比較して低温で沸騰することから冷却
効率が損なわれ易いという問題がある。また、軸受部を
潤滑するための冷却油をタービンケースの側壁部分へ導
くものにおいては、潤滑油とタービンケース部分との接
触面積が小さく、単にその側壁部分を冷却するのみであ
るから、やはり充分な冷却を行なうことはできないもの
である。

また、上記のように、軸受部分を潤滑油で冷却しター
ビン室部分を冷却水によって冷却するものでは、冷却水
と潤滑油の配管が夫々必要となり、配管系統が２系統と
なることから構造的にも複雑で高価となる欠点がある。

この発明は、そのような従来の欠点を解消して、高温
部であるタービン室部分の冷却を、冷却液の沸騰を生ず
ることなく高温になる冷却が可能で、かつ、冷却系統を
１系統として構造を簡素化できるようにしたターボチャ
ージャーの冷却構造を提供するものである。

問題点を解決するための手段 そして、上記の目的を達成するため、この発明では、
タービン翼車（６）を収納するタービン室（16）に、少
なくとも前記タービン翼車（６）の外周を囲むようにし
て冷却油室（17）を形成し、更にこの冷却油室（17）と
タービン翼車軸（５）の軸受部とを連絡通路で結んであ
り、タービンケースには前記冷却油室に直結する油入口
を設けて、この冷却油室に流入した油を前記連絡通路を
介して軸受部へ供給するようにしてなることを特徴とす
る。

作用 上記この発明の構成によれば、タービン室（16）と軸
受部が同一の冷却油によって冷却若しくは潤滑されると
ともに、タービン室（16）部分は沸点の高い油によって
冷却されることから、沸騰による冷却効率の低下を招く
ことなく、効率よく冷却を行なうことができる。

実 施 例 図面は、この発明に従って製作されたターボチャージ
ャーの実施例を示している。

図において、（１）は筒状の軸受ケースであり、この
軸受ケース（１）の内部に軸受ボス（２）が一体に形成
されている。軸受ボス（２）に形成された長手方向の軸
受穴内には、軸支筒（３）が挿入され、この軸支筒
（３）内に、その両端部に設けた軸受メタル（４）
（４）を介して、タービン翼車軸（５）が回転自在に軸
支されている。軸受ケース（１）より突出するタービン
翼車軸（５）の一端には、タービン翼車（６）が、他端
にはブロワ翼車（26）が設けられている。更に、軸受ケ
ース（１）の前記タービン翼車（６）側の端部に、ター
ビンケース（７）が一体に形成されている。このタービ
ンケース（７）は、タービン翼車（６）の全周を囲むタ
ービン室（16）を有し、そのタービン室（16）の内部に
は、タービン翼車（６）の外周に沿ってスクロール状の
排気ガス通路（８）が形成されるとともに、前記翼車軸
（５）の延長方向の外側面に突出して排気ガス出口
（９）が開口されている。タービンケース（７）の下端
に延設した取り付け台（15）の下面に排気入口（図示せ
ず）が開口される。他方、軸受ケース（１）のブロワ翼
車（26）側の端部には、フランジ（10）が設けられると
ともに、このフランジ（10）に、ブロワ翼車（26）を囲
むブロワケース（11）が取り付けられて、ボルト（12）
によって固定されている。このブロワケース（11）内に
は、ブロワ翼車（26）周りに空気出口通路（13）が形成
されるとともに、翼車軸（５）の延長方向に空気入口
（14）が開口されている。

上記の構造において、タービン室（16）には、タービ
ン翼車（６）の外周側に設けた排気ガス通路（８）の外
側及び両側面部を囲むようにして、断面半円状の冷却油
室（17）が、タービン翼車（６）の回転方向に沿って一
体に形成されている。タービンケース（７）の上面に、
冷却用油の入口（18）が開口されている。他方、冷却油
室（７）の軸受ケース（１）側の底面が、連絡穴（19）
を介して、このタービンケース（７）と軸受ケース
（１）との境部に形成した冷却油溜り（20）へ連通され
ている。更に、この冷却油溜り（20）の底面より下向き
に冷却油連絡通路（21）が形成されて、この通路（21）
を介して、前記軸支筒（３）外周面と軸受ボス（２）内
周面との間の隙間（22）へ連通されている。この隙間
（22）内に入った油は、軸支筒（３）外周の溝から、こ
の軸支筒（３）内側の軸受メタル（４）（４）部分に入
り、この部分を潤滑した後、軸受ボス（２）の底面に形
成した吐出穴（23）より軸受ケース（１）の底部側に排
出されるようになっている。更にこの軸受ケース（１）
のタービンケース（７）側の端部と、そのタービンケー
ス（７）内の冷却油室（17）底部との間を連通するよう
な連通穴（24）が形成されている。すなわち、前記入口
穴（18）より冷却油室（17）内に入った油は、この冷却
油室（17）内を流下してタービンケース（７）を冷却し
て下方へ落ちるが、一部が前記冷却油溜り（20）から軸
受ケース（１）内に入り、その軸受部分を潤滑した後、
軸受ケース（１）の底面より冷却油室（17）の油と合流
して、前記取り付け台（15）部分に開口した出口（25）
より、エンジン本体のオイルパン側へ還流されるように
なっている。

なお、図面で示すように、この実施例では、タービン
ケース（７）は軸受ケース（１）と一体に形成されてい
る。従来においては、タービンケース（７）を軸受ケー
ス（１）とは別体に形成して取り付けるのが一般であ
り、それだけ部品数が増えるとともに、両者の接合部分
の加工を行なわなければならない等の不都合があった
が、そのように一体に形成することによって、かかる不
都合がなく、安価でかつコンパクトに構成できるという
利点がある。

発明の効果 以上のように、この発明においては、最も温度の高い
タービンケース部分を油冷却によって冷却するようにし
ており、そのため、従来のような冷却水で冷却するもの
に比較して、その沸点が200〜300℃と高く、沸騰による
冷却効率の低下を招くことなく効率よく高温部の冷却を
行なうことができる。また、タービンケースの油入口か
ら入った油が冷却油室に直接流れ込むので、タービンケ
ースのタービン室全体の冷却を、ターボチャージャーの
油入口に流入した全油を使って、しかも優先的に低温で
行うことができる。この効果は、軸受部から冷却室に油
を送る構造のものや、油が冷却油室に流れ込む前に、冷
却油室に向かうものと軸受部に向かうものとに分岐する
構造のものには見られないものである。また、このター
ビンケース内の冷却油室を軸受部へ連通させていること
から、同時にこの軸受部分の冷却をも行なうことがで
き、タービンケースの翼車周りを水冷却により側壁（隔
壁）と軸受部を油冷却によって冷却する従来のものに比
較して、配管系統が１系統で済み、構造が簡素化されて
安価に製作できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の実施例を示すターボチャージャーの
縦断面図である。 （１）……軸受ケース、（５）……タービン翼車軸、 （６）……タービン翼車、（７）……タービンケース、 （16）……タービン室 （17）……冷却油室、 （21）……軸受部分との連絡通路。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タービン翼車を収納するタービンケースの
   タービン室に、少なくとも前記タービン翼車の外周を囲
   むようにして冷却油室を形成し、更にこの冷却油室とタ
   ービン翼車軸の軸受部とを連絡通路で結んであり、ター
   ビンケースには前記冷却油室に直結する油入口を設け
   て、この冷却油室に流入した油を前記連絡通路を介して
   軸受部へ供給するようにしてなることを特徴とするター
   ボチャージャーの冷却構造。