JP4294926B2 - ターボチャージャ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はターボチャージャに関するもので、特に、水上バイク等での使用に適した中間支持軸方式のターボチャージャに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
中間支持軸受方式のターボチャージャは、図４に一例を示す如く、タービン車室１とコンプレッサ車室２とを軸受車室３を介して一体構造とし、タービン車室１内のタービンホイール４とコンプレッサ車室２内のコンプレッサホイール５とを、軸受車室３内にてジャーナル軸受７により回転自在に支持されたタービン軸６によって連結し、エンジンの排気によってタービンホイール４を回転させることによりタービン軸６を介してコンプレッサホイール５を回転させ、吸気を圧縮してエンジンに給気するようにしてある。
【０００３】
上記ターボチャージャのタービン軸６は高速回転するので、ジャーナル軸受部を潤滑させる必要があり、そのため、従来は、軸受車室３における円筒状に加工された軸受ハウジング８の軸方向両端部に、上記のジャーナル軸受７を回転自在に嵌入して、軸受車室３に設けた給油通路９を経て供給された油（潤滑油）Ｏがジャーナル軸受７に導かれるようにしてあり、又、軸受車室３のタービン車室１側の位置には、タービン側からの熱を冷却するために、環状の冷却ジャケット１０を形成し、該冷却ジャケット１０に冷却水（又はクーラント）を流すようにしてある。なお、１０ａは冷却ジャケット１０の入口通路、１０ｂは同じく出口通路を示す。
【０００４】
ところで、近年、上記のようなターボチャージャを水上バイクに搭載することが考えられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記ターボチャージャを水上バイクにそのまま搭載した場合には、冷却ジャケット１０へ流す冷却水として河川、湖沼や海上での夫々の水質の環境水を使用することになるため、腐食の問題が惹起される。特に、海上使用では、環境水としての海水を使用するため、塩害による腐食が大きく進行することになる。したがって、これまでは、ターボチャージャを水上バイクに搭載した例はない。
【０００６】
そこで、本発明は、水上バイク等に搭載でき、支障なく水上使用することができるようなターボチャージャを提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、タービン車室とコンプレッサ車室との間に位置する軸受車室に冷却ジャケットが設けてあるターボチャージャにおいて、上記軸受車室内のジャーナル軸受に給油するための給油通路の入口部に、上記冷却ジャケットの入口通路に連通させるように設けた分岐通路の上流部にオリフィスを設けて、上記給油通路からオリフィス、分岐通路を経て冷却ジャケットの入口通路に油を導くように上記給油通路と冷却ジャケットとを連通させ、給油通路からジャーナル軸受と冷却ジャケットとの両方へ油を供給できるようにして、上記給油通路から冷却ジャケットに供給した油で上記軸受車室を油冷するようにし、且つ上記ジャーナル軸受を潤滑した後の油と上記冷却ジャケットに供給した油を別々に回収して、上記冷却ジャケットから回収した油をフィルタリングさせるようにした構成とする。又、タービン車室とコンプレッサ車室との間に位置する軸受車室に冷却ジャケットが設けてあるターボチャージャにおいて、上記軸受車室内のジャーナル軸受に給油するための給油通路の入口部に、上記冷却ジャケットに給油通路を連通させるように設けた分岐通路の下流側を、冷却ジャケットの入口通路の入口部に向かうようにすると共に、該分岐通路の上流部にオリフィスを設けて、上記給油通路からオリフィス、分岐通路を経て冷却ジャケットの入口通路に油を導くように上記給油通路と冷却ジャケットとを連通させ、給油通路からジャーナル軸受と冷却ジャケットとの両方へ油を供給できるようにして、上記給油通路から冷却ジャケットに供給した油で上記軸受車室を油冷するようにし、且つ上記ジャーナル軸受を潤滑した後の油と上記冷却ジャケットに供給した油を別々に回収して、上記冷却ジャケットから回収した油をフィルタリングさせるようにした構成とする。
【０００８】
空冷ジャケットに油を流して油冷するようにすると、腐食の問題が起らないので、水上ボート等へ支障なく搭載して使用することができる。
【０００９】
又、上記構成とすることにより、構造を複雑化することなく油冷構造を得ることができる。
【００１０】
更に、ジャーナル軸受への油の供給に支障を来すことなく、冷却ジャケットに油を安定して流すことができる。更に又、入口通路を屈曲させて、該屈曲部付近に分岐通路の下流側を接続するようにし、且つ上記入口通路の入口端をプラグで塞ぐようにしたり、冷却ジャケットの入口通路と給油通路、及び、分岐通路と給油通路がタービン軸の軸方向から見て直交するように連通されているようにしてもよい。更に又、タービン車室とコンプレッサ車室との間に位置する軸受車室に冷却ジャケットが設けてあるターボチャージャにおいて、上記軸受車室内のジャーナル軸受に給油するための給油通路の入口部に、冷却ジャケットの入口通路に連通させるようにした分岐通路を設け、上記入口通路を屈曲させて、分岐通路の下流側を上記入口通路の入口部に向かうようにして該屈曲部付近に接続するようにし、更に、上記入口通路の入口端をプラグで塞ぐようにして、上記給油通路から分岐通路を経て冷却ジャケットの入口通路に油を導くように上記給油通路と冷却ジャケットとを連通させ、該冷却ジャケットに上記給油通路からの油を供給して、上記軸受車室を油冷するようにし、且つ上記ジャーナル軸受を潤滑した後の油と上記冷却ジャケットに供給した油を別々に回収して、上記冷却ジャケットから回収した油をフィルタリングさせるようにした構成としたり、タービン車室とコンプレッサ車室との間に位置する軸受車室に冷却ジャケットが設けてあるターボチャージャにおいて、上記軸受車室内のジャーナル軸受に給油するための給油通路の入口部に、上記冷却ジャケットの入口通路に連通させるようにした分岐通路を設けて、上記給油通路から分岐通路を経て冷却ジャケットの入口通路に油を導くように、上記冷却ジャケットの入口通路と給油通路、及び、上記分岐通路と給油通路をタービン軸の軸方向から見て直交するように連通させ、上記冷却ジャケットに上記給油通路からの油を供給して、上記軸受車室を油冷するようにし、且つ上記ジャーナル軸受を潤滑した後の油と上記冷却ジャケットに供給した油を別々に回収して、上記冷却ジャケットから回収した油をフィルタリングさせるようにした構成としてもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１乃至図３は本発明の実施の一形態を示すもので、図４に示したターボチャージャにおいて、軸受車室３に有する冷却ジャケット１０を油冷ジャケットとして、油Ｏを流すようにした油冷構造とする。
【００１３】
詳述すると、タービン車室１とコンプレッサ車室２とを軸受車室３を介して一体構造とし、タービン車室１内のタービンホイール４とコンプレッサ車室２内のコンプレッサホイール５とを、軸受車室３内にてジャーナル軸受７により回転自在に支持されたタービン軸６によって連結し、且つ上記軸受車室３に、上記ジャーナル軸受７に油Ｏを供給するための給油通路９を設け、更に、上記軸受車室３のタービン車室１側の位置に冷却ジャケット１０が形成してある図４に示した中間支持軸受方式のターボチャージャにおいて、上記軸受車室３のジャーナル軸受７への給油通路９の入口部に、冷却ジャケット１０の入口通路１０ａに連通させるようにした分岐通路１１を設けると共に、上記入口通路１０ａの入口端をプラグ１２で塞ぎ、上記給油通路９から分岐通路１１を経て冷却ジャケット１０の入口通路１０ａに油Ｏを導き、冷却ジャケット１０に油Ｏを流して油冷できるようにする。
【００１４】
上記分岐通路１１は、上流部にオリフィス１１ａを有する構造とし、オリフィス１１ａで通路抵抗を与えることにより、給油通路９からジャーナル軸受７への油Ｏの供給が安定して確保されるようにしてある。
【００１５】
又、上記ジャーナル軸受７を潤滑した後の油Ｏと冷却ジャケット１０に流した後の油Ｏは別々のオイルパンで回収させるようにして、冷却ジャケット１０側の油Ｏのみをフィルタリングさせるようにする。
【００１６】
なお、図１乃至図３において、図４と同一部分には同一符号が付してある。
【００１７】
上記構成としてあるターボチャージャの運転時に、軸受車室３の給油通路９に図示しないエンジンから油Ｏが導入されると、該油Ｏは軸受ハウジング８部のジャーナル軸受７に供給されるが、このとき、油Ｏの一部が給油通路９の入口部から分岐通路１１に流れて冷却ジャケット１０の入口通路１０ａに導かれ、更に、該入口通路１０ａから冷却ジャケット１０に導かれ、該冷却ジャケット１０を流れてから出口通路１０ｂを通って排出される。この際、給油通路９から分岐させた分岐通路１１にはオリフィス１１ａが設けてあり、このオリフィス１１ａの径及び長さが適正に設定してあるため、ジャーナル軸受７と冷却ジャケット１０との両方に適正量の油Ｏを安定して供給することができる。又、冷却ジャケット１０に流した油Ｏは、ジャーナル軸受７を潤滑した油Ｏとは別のオイルパンで回収してフィルタリングさせるようにすることにより、冷却ジャケット１０から鋳砂等が流れてきてもこれらを除去することができるので、清掃された油Ｏをエンジンに戻すことができる。
【００１８】
このように、冷却ジャケット１０に油Ｏが流れることにより、軸受車室３を油冷することができる。したがって、海上使用の水上バイクに搭載して使用しても塩害による腐食の問題を起すことがなくなる。
【００１９】
なお、上記実施の形態では、水上バイクに搭載して使用することを前提として説明したが、通常の車両用ターボチャージャとして使用しても、冷却水不要としてのメリットがあること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明のターボチャージャによれば、次の如き優れた効果を発揮する。
（１）タービン車室とコンプレッサ車室との間に位置する軸受車室に冷却ジャケットが設けてあるターボチャージャにおいて、上記軸受車室内のジャーナル軸受に給油するための給油通路の入口部に、上記冷却ジャケットの入口通路に連通させるように設けた分岐通路の上流部にオリフィスを設けて、上記給油通路からオリフィス、分岐通路を経て冷却ジャケットの入口通路に油を導くように上記給油通路と冷却ジャケットとを連通させ、給油通路からジャーナル軸受と冷却ジャケットとの両方へ油を供給できるようにして、上記給油通路から冷却ジャケットに供給した油で上記軸受車室を油冷するようにし、且つ上記ジャーナル軸受を潤滑した後の油と上記冷却ジャケットに供給した油を別々に回収して、上記冷却ジャケットから回収した油をフィルタリングさせるようにした構成としたり、タービン車室とコンプレッサ車室との間に位置する軸受車室に冷却ジャケットが設けてあるターボチャージャにおいて、上記軸受車室内のジャーナル軸受に給油するための給油通路の入口部に、上記冷却ジャケットに給油通路を連通させるように設けた分岐通路の下流側を、冷却ジャケットの入口通路の入口部に向かうようにすると共に、該分岐通路の上流部にオリフィスを設けて、上記給油通路からオリフィス、分岐通路を経て冷却ジャケットの入口通路に油を導くように上記給油通路と冷却ジャケットとを連通させ、給油通路からジャーナル軸受と冷却ジャケットとの両方へ油を供給できるようにして、上記給油通路から冷却ジャケットに供給した油で上記軸受車室を油冷するようにし、且つ上記ジャーナル軸受を潤滑した後の油と上記冷却ジャケットに供給した油を別々に回収して、上記冷却ジャケットから回収した油をフィルタリングさせるようにした構成としてあるので、腐食の問題がなく、したがって、水上バイク等に何ら支障なく搭載して使用することができる。
（２）又、上記構成とすることにより、これまでのものに僅かな改良を加える程度で、構造を複雑化することなく容易に油冷構造を得ることができる。
（３）更に、オリフィスのサイズを適正に設定することで、冷却ジャケットとジャーナル軸受に適正量の油を安定して供給することができる。
（４）入口通路を屈曲させて、該屈曲部付近に分岐通路の下流側を接続するようにし、且つ上記入口通路の入口端をプラグで塞ぐようにしたり、又、冷却ジャケットの入口通路と給油通路、及び、分岐通路と給油通路がタービン軸の軸方向から見て直交するように連通されているようにしても上記と同様の効果を得るができる。
（５）タービン車室とコンプレッサ車室との間に位置する軸受車室に冷却ジャケットが設けてあるターボチャージャにおいて、上記軸受車室内のジャーナル軸受に給油するための給油通路の入口部に、冷却ジャケットの入口通路に連通させるようにした分岐通路を設け、上記入口通路を屈曲させて、分岐通路の下流側を上記入口通路の入口部に向かうようにして該屈曲部付近に接続するようにし、更に、上記入口通路の入口端をプラグで塞ぐようにして、上記給油通路から分岐通路を経て冷却ジャケットの入口通路に油を導くように上記給油通路と冷却ジャケットとを連通させ、該冷却ジャケットに上記給油通路からの油を供給して、上記軸受車室を油冷するようにし、且つ上記ジャーナル軸受を潤滑した後の油と上記冷却ジャケットに供給した油を別々に回収して、上記冷却ジャケットから回収した油をフィルタリングさせるようにした構成としたり、タービン車室とコンプレッサ車室との間に位置する軸受車室に冷却ジャケットが設けてあるターボチャージャにおいて、上記軸受車室内のジャーナル軸受に給油するための給油通路の入口部に、上記冷却ジャケットの入口通路に連通させるようにした分岐通路を設けて、上記給油通路から分岐通路を経て冷却ジャケットの入口通路に油を導くように、上記冷却ジャケットの入口通路と給油通路、及び、上記分岐通路と給油通路をタービン軸の軸方向から見て直交するように連通させ、上記冷却ジャケットに上記給油通路からの油を供給して、上記軸受車室を油冷するようにし、且つ上記ジャーナル軸受を潤滑した後の油と上記冷却ジャケットに供給した油を別々に回収して、上記冷却ジャケットから回収した油をフィルタリングさせるようにした構成としても上記（１）、（２）に記載したのと同様の効果を得るができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のターボチャージャの実施の一形態を示す概要図である。
【図２】図１のＡ−Ａ方向矢視図である。
【図３】図１に示すターボチャージャの軸受車室の平面図である。
【図４】従来のターボチャージャの一例を示す概要図である。
【符号の説明】
１ タービン車室
２ コンプレッサ車室
３ 軸受車室
４ タービンホイール
５ コンプレッサホイール
６ タービン軸
７ ジャーナル軸受
９ 給油通路
１０ 冷却ジャケット
１０ａ 入口通路
１１ 分岐通路
１１ａ オリフィス
Ｏ 油
Claims (6)
- タービン車室とコンプレッサ車室との間に位置する軸受車室に冷却ジャケットが設けてあるターボチャージャにおいて、上記軸受車室内のジャーナル軸受に給油するための給油通路の入口部に、上記冷却ジャケットの入口通路に連通させるように設けた分岐通路の上流部にオリフィスを設けて、上記給油通路からオリフィス、分岐通路を経て冷却ジャケットの入口通路に油を導くように上記給油通路と冷却ジャケットとを連通させ、給油通路からジャーナル軸受と冷却ジャケットとの両方へ油を供給できるようにして、上記給油通路から冷却ジャケットに供給した油で上記軸受車室を油冷するようにし、且つ上記ジャーナル軸受を潤滑した後の油と上記冷却ジャケットに供給した油を別々に回収して、上記冷却ジャケットから回収した油をフィルタリングさせるようにした構成を有することを特徴とするターボチャージャ。
- タービン車室とコンプレッサ車室との間に位置する軸受車室に冷却ジャケットが設けてあるターボチャージャにおいて、上記軸受車室内のジャーナル軸受に給油するための給油通路の入口部に、上記冷却ジャケットに給油通路を連通させるように設けた分岐通路の下流側を、冷却ジャケットの入口通路の入口部に向かうようにすると共に、該分岐通路の上流部にオリフィスを設けて、上記給油通路からオリフィス、分岐通路を経て冷却ジャケットの入口通路に油を導くように上記給油通路と冷却ジャケットとを連通させ、給油通路からジャーナル軸受と冷却ジャケットとの両方へ油を供給できるようにして、上記給油通路から冷却ジャケットに供給した油で上記軸受車室を油冷するようにし、且つ上記ジャーナル軸受を潤滑した後の油と上記冷却ジャケットに供給した油を別々に回収して、上記冷却ジャケットから回収した油をフィルタリングさせるようにした構成を有することを特徴とするターボチャージャ。
- 入口通路を屈曲させて、該屈曲部付近に分岐通路の下流側を接続するようにし、且つ上記入口通路の入口端をプラグで塞ぐようにした請求項２記載のターボチャージャ。
- 冷却ジャケットの入口通路と給油通路、及び、分岐通路と給油通路がタービン軸の軸方向から見て直交するように連通されているようにした請求項１、２又は３記載のターボチャージャ。
- タービン車室とコンプレッサ車室との間に位置する軸受車室に冷却ジャケットが設けてあるターボチャージャにおいて、上記軸受車室内のジャーナル軸受に給油するための給油通路の入口部に、冷却ジャケットの入口通路に連通させるようにした分岐通路を設け、上記入口通路を屈曲させて、分岐通路の下流側を上記入口通路の入口部に向かうようにして該屈曲部付近に接続するようにし、更に、上記入口通路の入口端をプラグで塞ぐようにして、上記給油通路から分岐通路を経て冷却ジャケットの入口通路に油を導くように上記給油通路と冷却ジャケットとを連通させ、該冷却ジャケットに上記給油通路からの油を供給して、上記軸受車室を油冷するようにし、且つ上記ジャーナル軸受を潤滑した後の油と上記冷却ジャケットに供給した油を別々に回収して、上記冷却ジャケットから回収した油をフィルタリングさせるようにした構成を有することを特徴とするターボチャージャ。
- タービン車室とコンプレッサ車室との間に位置する軸受車室に冷却ジャケットが設けてあるターボチャージャにおいて、上記軸受車室内のジャーナル軸受に給油するための給油通路の入口部に、上記冷却ジャケットの入口通路に連通させるようにした分岐通路を設けて、上記給油通路から分岐通路を経て冷却ジャケットの入口通路に油を導くように、上記冷却ジャケットの入口通路と給油通路、及び、上記分岐通路と給油通路をタービン軸の軸方向から見て直交するように連通させ、上記冷却ジャケットに上記給油通路からの油を供給して、上記軸受車室を油冷するようにし、且つ上記ジャーナル軸受を潤滑した後の油と上記冷却ジャケットに供給した油を別々に回収して、上記冷却ジャケットから回収した油をフィルタリングさせるようにした構成を有することを特徴とするターボチャージャ。
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