JP6998720B2

JP6998720B2 - Turbocharger

Info

Publication number: JP6998720B2
Application number: JP2017197321A
Authority: JP
Inventors: 謙克関根; 里紗延命; 久貴藤崎; 直志今北
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2017-10-11
Filing date: 2017-10-11
Publication date: 2022-01-18
Anticipated expiration: 2037-10-11
Also published as: JP2019070359A

Description

この発明は、自動車用内燃機関等の内燃機関において排気エネルギを利用して過給を行うターボチャージャの改良に関する。 The present invention relates to an improvement of a turbocharger that supercharges using exhaust energy in an internal combustion engine such as an internal combustion engine for automobiles.

ターボチャージャは、内燃機関のシリンダヘッドから排気マニホルドを介してタービン部に供給される排気のエネルギによってロータが回転する構成であるため、シリンダヘッドに比較的近い位置に配設する必要があり、例えば、シリンダブロックおよびシリンダヘッドからなる内燃機関本体部の排気側の側面付近に配置されることが多い（例えば特許文献１）。 Since the turbocharger has a configuration in which the rotor is rotated by the energy of the exhaust supplied from the cylinder head of the internal combustion engine to the turbine section via the exhaust manifold, it is necessary to dispose of the turbocharger at a position relatively close to the cylinder head, for example. , Cylinder block and cylinder head are often arranged near the side surface of the internal combustion engine main body on the exhaust side (for example, Patent Document 1).

特許文献２および特許文献３は、従来のターボチャージャのロータ軸受構造およびその潤滑構造を開示している。これらの文献に示されているように、ターボチャージャのロータは、コンプレッサホイールとタービンホイールとの間でベアリングを介してハウジングに回転自在に支持されており、ハウジングの中央部付近からオイルを供給することによってベアリングの潤滑がなされている。そして、ベアリングに供給されたオイルは、軸方向の両側へ流れ、ベアリングの両端から流出する。そのため、ハウジングには、このオイルを回収するために、ベアリングの両端を囲むように一対のオイル回収用の空間つまりオイル回収ギャラリが設けられており、さらに、一対のオイル回収ギャラリの間に、オイル排出口が設けられている。つまり、ベアリングの両端からそれぞれ流出したオイルは、各々のオイル回収ギャラリから自重で下方へ流れ、ハウジングの中央部付近で合流した上で、単一のオイル排出口から下方へと排出される。 Patent Document 2 and Patent Document 3 disclose a rotor bearing structure of a conventional turbocharger and a lubrication structure thereof. As shown in these documents, the turbocharger rotor is rotatably supported by the housing via bearings between the compressor wheel and the turbine wheel, supplying oil from near the center of the housing. By doing so, the bearings are lubricated. Then, the oil supplied to the bearing flows to both sides in the axial direction and flows out from both ends of the bearing. Therefore, in order to recover this oil, the housing is provided with a pair of oil recovery spaces, that is, an oil recovery gallery, surrounding both ends of the bearing, and further, oil is provided between the pair of oil recovery gallery. A discharge port is provided. That is, the oil that has flowed out from both ends of the bearing flows downward from each oil recovery gallery under its own weight, merges near the center of the housing, and is discharged downward from a single oil discharge port.

特開２０１６－１４８２８０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-148280 特開２０１７－１１５６７１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-115671 特開２０１４－０６６２３３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-066233

ターボチャージャは、内燃機関の比較的近くに配置する必要があるとともに、吸排気系の配管が付随し、しかも他の部品への熱的な影響が大きいことから、車両のエンジンルーム内等において、設置スペースの確保が大きな問題となる。 Since the turbocharger needs to be placed relatively close to the internal combustion engine, has intake / exhaust system piping, and has a large thermal effect on other parts, it can be used in the engine room of a vehicle, etc. Securing the installation space is a big problem.

これに関し、従来のターボチャージャは、特許文献２，３に記載のように一対のオイル回収ギャラリの間にオイル排出口を備えていることから、ロータの回転中心軸線がほぼ水平となるような姿勢に取付姿勢が限定されてしまう。仮に、ロータの回転中心軸線が水平に対し大きく傾いた傾斜姿勢で使用したとすると、いずれか一方のオイル回収ギャラリの一部がオイル排出口よりも下方に位置することとなる結果、オイルの円滑な排出が困難となる。 In this regard, since the conventional turbocharger is provided with an oil discharge port between a pair of oil recovery gallery as described in Patent Documents 2 and 3, the posture is such that the rotation center axis of the rotor is almost horizontal. The mounting posture is limited to. If the rotor's center of rotation axis is used in an inclined posture that is greatly tilted with respect to the horizontal, a part of one of the oil recovery gallery will be located below the oil discharge port, and as a result, the oil will be smooth. Difficult to discharge.

従って、従来のターボチャージャは、内燃機関に対する取付姿勢ないし取付位置の設計の自由度が低い、という問題があった。 Therefore, the conventional turbocharger has a problem that the degree of freedom in designing the mounting posture or mounting position with respect to the internal combustion engine is low.

この発明に係るターボチャージャは、シャフトの両端にそれぞれコンプレッサホイールとタービンホイールとを備えたロータが、ハウジングにベアリングを介して回転自在に支持されている。 In the turbocharger according to the present invention, a rotor provided with a compressor wheel and a turbine wheel at both ends of a shaft is rotatably supported by a housing via a bearing.

上記ハウジングは、
上記ベアリングの軸方向の両端に対応した軸方向位置において、上記シャフトの周囲を囲むようにそれぞれ設けられた第１のオイル回収ギャラリおよび第２のオイル回収ギャラリと、
上記第１のオイル回収ギャラリおよび第２のオイル回収ギャラリの間の軸方向位置において上記ベアリングにオイルを供給するオイル供給通路と、
上記第２のオイル回収ギャラリから半径方向へ延び、かつ先端がオイル排出口として開口するオイル排出通路と、
上記第１のオイル回収ギャラリから軸方向に延びて上記オイル排出通路に合流するオイル連通路と、
を備えている。 The above housing is
A first oil recovery gallery and a second oil recovery gallery provided so as to surround the circumference of the shaft at axial positions corresponding to both ends in the axial direction of the bearing.
An oil supply passage for supplying oil to the bearing at an axial position between the first oil recovery gallery and the second oil recovery gallery.
An oil discharge passage that extends in the radial direction from the second oil recovery gallery and has an opening as an oil discharge port at the tip.
An oil passage that extends axially from the first oil recovery gallery and joins the oil discharge passage,
It is equipped with.

そして、上記オイル排出通路の軸方向外側の壁面は、上記第２のオイル回収ギャラリから上記オイル排出口へ向かって、軸方向と直交する平面に対して軸方向外側へ傾いた傾斜面をなしているとともに、
上記第２のオイル回収ギャラリと上記オイル排出通路とが一体となっており、上記壁面と上記第２のオイル回収ギャラリの軸方向外側の壁面とが１つの平面として連続した傾斜面をなしており、
上記第２のオイル回収ギャラリは、軸方向に投影して見たときに、上記オイル排出通路の延長方向と反対側の部位が弧状の輪郭を有しており、
この弧状の輪郭の頂点が、オイルシールリングを備えた上記シャフトの大径部が嵌合する円形の貫通孔の周面上に位置している。 The wall surface on the outer side in the axial direction of the oil discharge passage forms an inclined surface inclined outward in the axial direction with respect to a plane orthogonal to the axial direction from the second oil recovery gallery toward the oil discharge port. At the same time
The second oil recovery gallery and the oil discharge passage are integrated, and the wall surface and the axially outer wall surface of the second oil recovery gallery form a continuous inclined surface as one plane. ,
The second oil recovery gallery has an arcuate contour at a portion opposite to the extension direction of the oil discharge passage when projected in the axial direction.
The apex of this arcuate contour is located on the peripheral surface of the circular through hole into which the large diameter portion of the shaft with the oil seal ring fits.

このような構成では、例えばロータの回転中心軸線が水平な取付姿勢では、第１のオイル回収ギャラリおよび第２のオイル回収ギャラリに流れ出たオイルが、それぞれ自重によりオイル排出口へ向かって流れ、オイル連通路ならびにオイル排出通路を介して互いに合流した上でオイル排出口から流れ落ちる。 In such a configuration, for example, in a mounting posture in which the rotation center axis of the rotor is horizontal, the oil flowing out to the first oil recovery gallery and the second oil recovery gallery flows toward the oil discharge port due to their own weight, respectively, and the oil After merging with each other through the communication passage and the oil discharge passage, the oil flows down from the oil discharge port.

また例えば第２のオイル回収ギャラリが下方となるようにロータの回転中心軸線が垂直となった取付姿勢では、上方に位置する第１のオイル回収ギャラリに流れ出たオイルが、オイル連通路を介して下方のオイル排出通路へと流れ、下方の第２のオイル回収ギャラリからオイル排出通路へと流れ出たオイルと合流する。そして、このような取付姿勢において、オイル排出通路の軸方向外側の壁面は、水平面に対し先端のオイル排出口側が相対的に下がった傾斜面となるので、この壁面の傾斜に沿ってオイルが確実に排出される。 Further, for example, in the mounting posture in which the rotation center axis of the rotor is vertical so that the second oil recovery gallery is downward, the oil flowing out to the first oil recovery gallery located above is passed through the oil communication passage. It flows into the lower oil drain passage and joins the oil that has flowed into the oil drain passage from the lower second oil recovery gallery. In such a mounting posture, the wall surface on the outer side in the axial direction of the oil discharge passage is an inclined surface in which the oil discharge port side at the tip is relatively lowered with respect to the horizontal plane, so that the oil is surely along the inclination of the wall surface. Is discharged to.

つまり、ロータの回転中心軸線が水平となる取付姿勢から垂直となる取付姿勢までの任意の傾斜状態において、ベアリング潤滑後のオイルの排出を確保することができ、任意の取付姿勢での使用が可能となる。 In other words, it is possible to ensure oil discharge after bearing lubrication in any tilted state from the mounting posture where the rotation center axis of the rotor is horizontal to the vertical mounting posture, and it can be used in any mounting posture. Will be.

この発明によれば、ターボチャージャを任意の傾斜状態で内燃機関に取り付けて使用することが可能となり、内燃機関に対する取付姿勢ないし取付位置の設計の自由度が高くなる。従って、内燃機関周囲でのターボチャージャの取付スペースの確保が容易となる。 According to the present invention, the turbocharger can be attached to the internal combustion engine in an arbitrary inclined state and used, and the degree of freedom in designing the attachment posture or the attachment position with respect to the internal combustion engine is increased. Therefore, it becomes easy to secure a mounting space for the turbocharger around the internal combustion engine.

この発明の一実施例のターボチャージャの縦断面図。A vertical sectional view of a turbocharger according to an embodiment of the present invention. センタハウジングおよびロータの縦断面図。Longitudinal section of the center housing and rotor. センタハウジングの縦断面図。Vertical sectional view of the center housing. 図３のＡ－Ａ線に沿った横断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 図３のＢ１－Ｂ１線に沿った横断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line B1-B1 of FIG. 図３のＢ２－Ｂ２線に沿った横断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line B2-B2 of FIG. 図３のＢ３－Ｂ３線に沿った横断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line B3-B3 of FIG. センタハウジングの一部を図４のＣ－Ｃ線に沿って切り取って示した断面斜視図。FIG. 3 is a cross-sectional perspective view showing a part of the center housing cut out along the line CC of FIG. センタハウジングの一部を図３のＢ１－Ｂ１線に沿って切り取って示した断面斜視図。A cross-sectional perspective view showing a part of the center housing cut out along the line B1-B1 of FIG. オイル排出通路の断面図。Sectional view of the oil drain passage. 回転中心軸線を水平とした取付姿勢の説明図。Explanatory drawing of the mounting posture with the rotation center axis horizontal.

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、この発明の一実施例として自動車用内燃機関の過給に用いられるターボチャージャ１を示した縦断面図である。このターボチャージャ１は、ハウジング２として、中央のセンタハウジング３と、センタハウジング３の一端に結合されたコンプレッサハウジング４と、センタハウジング３の他端に結合されたタービンハウジング５と、を備えている。ハウジング２の内部には、自由に回転可能なロータ６が収容されている。ロータ６は、シャフト７の一端にコンプレッサホイール８を備え、かつシャフト７の他端にタービンホイール９を備えている。コンプレッサハウジング４とコンプレッサホイール８とによって吸気を圧縮する遠心式コンプレッサつまりコンプレッサ部が構成され、タービンハウジング５とタービンホイール９とによってロータ６を回転駆動するラジアルタービンつまりタービン部が構成されている。 FIG. 1 is a vertical sectional view showing a turbocharger 1 used for supercharging an internal combustion engine for an automobile as an embodiment of the present invention. The turbocharger 1 includes, as a housing 2, a central center housing 3, a compressor housing 4 coupled to one end of the center housing 3, and a turbine housing 5 coupled to the other end of the center housing 3. .. A freely rotatable rotor 6 is housed inside the housing 2. The rotor 6 is provided with a compressor wheel 8 at one end of the shaft 7 and a turbine wheel 9 at the other end of the shaft 7. The compressor housing 4 and the compressor wheel 8 form a centrifugal compressor, that is, a compressor section, and the turbine housing 5 and the turbine wheel 9 form a radial turbine, that is, a turbine section that rotationally drives the rotor 6.

図１は、この実施例のターボチャージャ１の内燃機関への取付姿勢ないし車両搭載姿勢の一例として、ロータ６の回転中心軸線Ｌが垂直となった姿勢でもってターボチャージャ１を図示している。以下の実施例の説明では、理解を容易にするために、「上」「下」の語を図１の姿勢を基準として用いることとする。また以下の説明で「軸方向」とは、特に別の記載がない限りは、ロータ６の回転中心軸の軸方向を意味し、「径方向」、「半径方向」、「周方向」等も同様にロータ６の回転中心軸を基準とする。図１の姿勢においては、タービン部が相対的に下方となり、コンプレッサ部が相対的に上方となる。例えば、内燃機関の排気ポートからタービン部に至るまでの排気経路を短くすべくターボチャージャ１が内燃機関の排気側の側面付近に配置されたとすると、コンプレッサ部が相対的に上方に位置する結果、内燃機関の吸気側からコンプレッサ部へと引き回される吸気系の配管レイアウトとして、内燃機関上方の空間を有効利用することが可能となる。なお、後述するように、本実施例のターボチャージャ１の取付姿勢ないし車両搭載姿勢は、図１のような垂直状態に限定されるものではない。 FIG. 1 illustrates the turbocharger 1 in a posture in which the rotation center axis L of the rotor 6 is vertical as an example of a posture in which the turbocharger 1 of this embodiment is mounted on an internal combustion engine or a posture in which the turbocharger 1 is mounted on a vehicle. In the description of the following examples, the words "upper" and "lower" are used with reference to the posture shown in FIG. 1 for ease of understanding. Further, in the following description, the "axial direction" means the axial direction of the rotation center axis of the rotor 6, and also includes "radial direction", "radial direction", "circumferential direction", etc., unless otherwise specified. Similarly, the rotation center axis of the rotor 6 is used as a reference. In the posture shown in FIG. 1, the turbine section is relatively downward and the compressor section is relatively upward. For example, if the turbocharger 1 is arranged near the side surface on the exhaust side of the internal combustion engine in order to shorten the exhaust path from the exhaust port of the internal combustion engine to the turbine section, the result is that the compressor section is located relatively upward. The space above the internal combustion engine can be effectively used as the piping layout of the intake system that is routed from the intake side of the internal combustion engine to the compressor section. As will be described later, the mounting posture or the vehicle mounting posture of the turbocharger 1 of this embodiment is not limited to the vertical state as shown in FIG.

図２は、コンプレッサハウジング４およびタービンハウジング５を取り除いてセンタハウジング３およびロータ６を示した縦断面図であり、さらに図３は、センタハウジング３を単体で示した縦断面図である。 FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the center housing 3 and the rotor 6 with the compressor housing 4 and the turbine housing 5 removed, and FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing the center housing 3 as a single unit.

ロータ６は、シャフト７とタービンホイール９とが予め一体に形成されており、別部材として形成されたコンプレッサホイール８がシャフト７の先端部分に取り付けられている。例えば、コンプレッサホイール８の中心の貫通孔に挿通されたシャフト７の先端に螺条を加工し、図示せぬナットを締め付けることによってコンプレッサホイール８がシャフト７に取り付けられている。 In the rotor 6, the shaft 7 and the turbine wheel 9 are integrally formed in advance, and the compressor wheel 8 formed as a separate member is attached to the tip end portion of the shaft 7. For example, the compressor wheel 8 is attached to the shaft 7 by processing a thread at the tip of the shaft 7 inserted into the through hole at the center of the compressor wheel 8 and tightening a nut (not shown).

シャフト７は、シールリング１３，１４をそれぞれ取り付けるための一対の大径部すなわちコンプレッサ側シールリング支持部１１およびタービン側シールリング支持部１２を備えている。タービン側シールリング支持部１２は、タービンホイール９に隣接しており、該タービンホイール９ならびにシャフト７と一体に形成されている。タービン側シールリング支持部１２の外周円筒面には、タービンホイール９に近い位置に周方向に沿ってシールリング溝１５が形成されており、ここにシールリング１４が装着されている。コンプレッサ側シールリング支持部１１は、コンプレッサホイール８に隣接しており、その外周円筒面には、コンプレッサホイール８に近い位置に周方向に沿ってシールリング溝１６が形成されているとともに、コンプレッサホイール８から相対的に離れた位置に周方向に沿ってフリンガ溝１７が形成されている。シールリング溝１６にはシールリング１３が装着されている。フリンガ溝１７は、オイルを遠心力でもって半径方向へ飛ばすフリンガとして機能する。 The shaft 7 includes a pair of large-diameter portions for mounting the seal rings 13 and 14, that is, a compressor-side seal ring support portion 11 and a turbine-side seal ring support portion 12. The turbine-side seal ring support portion 12 is adjacent to the turbine wheel 9, and is integrally formed with the turbine wheel 9 and the shaft 7. A seal ring groove 15 is formed along the circumferential direction at a position close to the turbine wheel 9 on the outer peripheral cylindrical surface of the turbine side seal ring support portion 12, and the seal ring 14 is mounted therein. The compressor side seal ring support portion 11 is adjacent to the compressor wheel 8, and a seal ring groove 16 is formed along the circumferential direction at a position close to the compressor wheel 8 on the outer peripheral cylindrical surface thereof, and the compressor wheel is formed. A flinger groove 17 is formed along the circumferential direction at a position relatively distant from 8. A seal ring 13 is mounted on the seal ring groove 16. The flinger groove 17 functions as a flinger that blows oil in the radial direction by centrifugal force.

ロータ６の上記の一対のシールリング支持部１１，１２の間には、円筒状をなすベアリング２０が配置されている。ロータ６のシャフト７は、このベアリング２０に挿通されており、このベアリング２０によって回転自在に支持されている。より詳しくは、ベアリング２０と重複しているシャフト７の長さ範囲の中で、一対のシールリング支持部１１，１２に近い両端部分７ａ，７ａがベアリング２０の内周面に摺接（厳密には油膜形成用の微小隙間が介在する）しており、残りの中央部分は、シャフト７の径が僅かに小径となっていて、ベアリング２０の内周面との間でオイル流路となる空間２１を構成している。また、ベアリング２０の軸方向中央部には、直径方向に沿って円形の径方向孔２２が貫通形成されている。 A cylindrical bearing 20 is arranged between the pair of seal ring support portions 11 and 12 of the rotor 6. The shaft 7 of the rotor 6 is inserted through the bearing 20 and is rotatably supported by the bearing 20. More specifically, within the length range of the shaft 7 that overlaps with the bearing 20, both end portions 7a, 7a close to the pair of seal ring support portions 11, 12 are in sliding contact with the inner peripheral surface of the bearing 20 (strictly speaking). There is a small gap for forming an oil film), and the remaining central part has a slightly smaller diameter of the shaft 7, which serves as an oil flow path between the bearing 20 and the inner peripheral surface of the bearing 20. 21 constitutes. Further, a circular radial hole 22 is formed through the central portion of the bearing 20 in the axial direction along the radial direction.

なお、詳細には図示していないが、シャフト７へのベアリング２０の取付（つまり挿入配置）を可能とするために、コンプレッサ側シールリング支持部１１はシャフト７とは別体の円筒状の部品として形成されており、位置決め用の段部（図示せず）を有するシャフト７に挿通した上でコンプレッサホイール８を取り付けることでシャフト７に固定されている。 Although not shown in detail, the compressor-side seal ring support portion 11 is a cylindrical component separate from the shaft 7 in order to enable mounting (that is, insertion arrangement) of the bearing 20 on the shaft 7. The compressor wheel 8 is attached to the shaft 7 after being inserted into the shaft 7 having a step portion (not shown) for positioning.

センタハウジング３は、金属材料の鋳造品からなり、全体として略円筒状をなしているとともに、コンプレッサハウジング４を取り付けるための円板状ないし円環状のコンプレッサ取付フランジ２３を一端に有し、かつ他端に、タービンハウジング５を取り付けるための円板状ないし円環状のタービン取付フランジ２４を有している。上記のように構成されたロータ６に対し、センタハウジング３には、ロータ６のシャフト７が貫通する断面円形の貫通孔２５が該センタハウジング３の全長に亘って形成されている。この貫通孔２５は、径が僅かに異なる複数の部分からなり、ロータ６の一対のシールリング支持部１１，１２にそれぞれ対応するコンプレッサ側シールリング嵌合孔２６およびタービン側シールリング嵌合孔２７と、これらのシールリング嵌合孔２６，２７に比較して僅かに径が小さなベアリング嵌合孔２８と、を備えている。コンプレッサ側シールリング嵌合孔２６には、コンプレッサ側シールリング支持部１１の軸方向の一部詳しくはシールリング１３を含むコンプレッサホイール８に隣接する一部分が極微小な隙間を介して嵌合しており、かつシールリング１３がこの微小隙間をシールするようにコンプレッサ側シールリング嵌合孔２６の内周面に摺接している。タービン側シールリング嵌合孔２７には、タービン側シールリング支持部１２が該タービン側シールリング支持部１２の全長に亘って嵌合している。タービン側シールリング嵌合孔２７内周面とタービン側シールリング支持部１２の外周面との間には、やはり極微小な隙間が存在し、シールリング１４がこの微小隙間をシールするようにタービン側シールリング嵌合孔２７の内周面に摺接している。 The center housing 3 is made of a cast metal material and has a substantially cylindrical shape as a whole, and has a disc-shaped or annular compressor mounting flange 23 for mounting the compressor housing 4 at one end, and the other. At the end, it has a disc-shaped or annular turbine mounting flange 24 for mounting the turbine housing 5. In contrast to the rotor 6 configured as described above, the center housing 3 is formed with a through hole 25 having a circular cross section through which the shaft 7 of the rotor 6 penetrates over the entire length of the center housing 3. The through hole 25 is composed of a plurality of portions having slightly different diameters, and the compressor side seal ring fitting hole 26 and the turbine side seal ring fitting hole 27 corresponding to the pair of seal ring support portions 11 and 12, respectively of the rotor 6. And a bearing fitting hole 28 having a diameter slightly smaller than those of the seal ring fitting holes 26 and 27. In the compressor side seal ring fitting hole 26, a part of the compressor side seal ring support portion 11 in the axial direction, in detail, a part adjacent to the compressor wheel 8 including the seal ring 13 is fitted through a very small gap. The seal ring 13 is in sliding contact with the inner peripheral surface of the compressor-side seal ring fitting hole 26 so as to seal the minute gap. The turbine-side seal ring support portion 12 is fitted into the turbine-side seal ring fitting hole 27 over the entire length of the turbine-side seal ring support portion 12. There is also a very small gap between the inner peripheral surface of the turbine-side seal ring fitting hole 27 and the outer peripheral surface of the turbine-side seal ring support portion 12, and the turbine is such that the seal ring 14 seals this minute gap. It is in sliding contact with the inner peripheral surface of the side seal ring fitting hole 27.

ベアリング嵌合孔２８は、ベアリング２０のほぼ全長に亘る軸方向長さを有し、ここにベアリング２０が極微小な隙間を介して嵌合している。このベアリング嵌合孔２８の軸方向中央部の内周面には、図３に示すように、周方向に延びた油溝２９が凹設されている。この油溝２９は、周方向の一定角度範囲に設けられており、全周には連続していない。この油溝２９の形成位置に対応して、センタハウジング３の軸方向中央部には、該センタハウジング３の外周面に開口したオイル入口３０が設けられており、油溝２９から半径方向に延びたオイル供給通路３１を介して油溝２９とオイル入口３０とが連通している。内燃機関への取付状態においては、上記オイル入口３０に図示せぬコネクタを介してオイル配管が接続されており、潤滑用のオイルが供給される。 The bearing fitting hole 28 has an axial length over substantially the entire length of the bearing 20, and the bearing 20 is fitted therein through a very small gap. As shown in FIG. 3, an oil groove 29 extending in the circumferential direction is recessed on the inner peripheral surface of the central portion of the bearing fitting hole 28 in the axial direction. The oil groove 29 is provided in a constant angle range in the circumferential direction, and is not continuous over the entire circumference. An oil inlet 30 opened on the outer peripheral surface of the center housing 3 is provided at the central portion in the axial direction of the center housing 3 corresponding to the formation position of the oil groove 29, and extends radially from the oil groove 29. The oil groove 29 and the oil inlet 30 communicate with each other through the oil supply passage 31. In the mounted state to the internal combustion engine, an oil pipe is connected to the oil inlet 30 via a connector (not shown), and lubricating oil is supplied.

また、上記ベアリング嵌合孔２８の上記オイル供給通路３１と１８０°反対側となる位置には、半径方向に沿ってピン取付孔３２が開口形成されている。このピン取付孔３２は、ベアリング２０の径方向孔２２に合致する位置にあり、図２に示すように、センタハウジング３へのロータ６等の組付が完了した後に、径方向孔２２に係合する位置決めピン３３が圧入されるようになっている。これによってベアリング２０がベアリング嵌合孔２８内に保持される。そして、このようにベアリング２０が位置決めされた状態では、径方向孔２２の他方が油溝２９ならびにオイル供給通路３１に対向して位置し、オイル流路の一部となる。つまり、前述したシャフト７の小径部分とベアリング２０の内周面との間における円筒状の空間２１が径方向孔２２を介して油溝２９に連通している。 Further, a pin mounting hole 32 is formed along the radial direction at a position 180 ° opposite to the oil supply passage 31 of the bearing fitting hole 28. The pin mounting hole 32 is located at a position corresponding to the radial hole 22 of the bearing 20, and as shown in FIG. 2, is engaged with the radial hole 22 after the assembly of the rotor 6 and the like to the center housing 3 is completed. The matching positioning pin 33 is press-fitted. As a result, the bearing 20 is held in the bearing fitting hole 28. When the bearing 20 is positioned in this way, the other end of the radial hole 22 is located facing the oil groove 29 and the oil supply passage 31, and becomes a part of the oil flow path. That is, the cylindrical space 21 between the small diameter portion of the shaft 7 and the inner peripheral surface of the bearing 20 described above communicates with the oil groove 29 via the radial hole 22.

従って、オイル供給通路３１から導入されたオイルは、ベアリング２０の外周面とベアリング嵌合孔２８の内周面との間の微小隙間、および、ベアリング２０の内周面とシャフト７（一対の摺接部７ａ）との間の微小隙間、の双方に供給される。これにより、ベアリング２０は一種のフルフロート軸受の形でもって高速回転するロータ６を支持する。 Therefore, the oil introduced from the oil supply passage 31 has a minute gap between the outer peripheral surface of the bearing 20 and the inner peripheral surface of the bearing fitting hole 28, and the inner peripheral surface of the bearing 20 and the shaft 7 (a pair of sliding slides). It is supplied to both of the minute gaps between the contact portion 7a). Thereby, the bearing 20 supports the rotor 6 which rotates at high speed in the form of a kind of full float bearing.

ベアリング２０の外周面側および内周面側の双方に供給されたオイルは、軸方向中央の油溝２９および円筒状の空間２１から上下方向につまり軸方向の両側へ流れ、ベアリング２０の軸方向両端に達することとなる。ベアリング２０の両端面は、それぞれロータ６のシールリング支持部１１，１２の端面に極微小な隙間を介して接している。換言すれば、ベアリング２０の端面は、シールリング支持部１１，１２の端面によって覆われている。なお、詳細には図示しないが、ベアリング２０の各々の端面には、油膜確保のために、半径方向に沿った細い油溝が複数形成されている。従って、ベアリング２０を潤滑した後のオイルは、ベアリング２０両端とシールリング支持部１１，１２との境界から排出される。 The oil supplied to both the outer peripheral surface side and the inner peripheral surface side of the bearing 20 flows vertically from the oil groove 29 in the center of the axial direction and the cylindrical space 21 to both sides in the axial direction, and flows in the axial direction of the bearing 20. It will reach both ends. Both end faces of the bearing 20 are in contact with the end faces of the seal ring support portions 11 and 12, respectively of the rotor 6, via a very small gap. In other words, the end face of the bearing 20 is covered by the end faces of the seal ring support portions 11 and 12. Although not shown in detail, a plurality of narrow oil grooves along the radial direction are formed on each end surface of the bearing 20 in order to secure an oil film. Therefore, the oil after lubricating the bearing 20 is discharged from the boundary between both ends of the bearing 20 and the seal ring support portions 11 and 12.

次に、このようにベアリング２０の両端とシールリング支持部１１，１２との境界から排出されるオイルの回収・排出構造について、図４～図９をも参照してさらに説明する。 Next, the oil recovery / discharge structure discharged from the boundary between both ends of the bearing 20 and the seal ring support portions 11 and 12 will be further described with reference to FIGS. 4 to 9.

図２、図３に示すように、センタハウジング３の上部つまりコンプレッサ部寄り部分には、ロータ６のシャフト７の一部であるコンプレッサ側シールリング支持部１１の周囲を囲むように、空洞部つまり「第１のオイル回収ギャラリ」に相当するコンプレッサ側オイル回収ギャラリ４１が形成されている。このコンプレッサ側オイル回収ギャラリ４１は、図４に示すように、軸方向に投影して見たときに、ロータ６と同心円をなす円盤状ないし円環状に形成されており、その径は、コンプレッサホイール８やタービンホイール９の径とほぼ等しいものとなっている。換言すれば、ロータ６の回転中心軸を中心として、コンプレッサ側オイル回収ギャラリ４１の外周側の内周面４１ａまでの距離は全周に亘って基本的に均等である。なお、本発明においては、コンプレッサ側オイル回収ギャラリ４１は必ずしも実施例のようにロータ６と同心円状のものには限定されず、多少異形であってもよい。 As shown in FIGS. 2 and 3, in the upper part of the center housing 3, that is, the portion near the compressor portion, a hollow portion is formed so as to surround the periphery of the compressor side seal ring support portion 11 which is a part of the shaft 7 of the rotor 6. A compressor-side oil recovery gallery 41 corresponding to the "first oil recovery gallery" is formed. As shown in FIG. 4, the compressor-side oil recovery gallery 41 is formed in a disk shape or an annular shape concentrically with the rotor 6 when projected in the axial direction, and its diameter is the compressor wheel. It is almost the same as the diameter of 8 and the turbine wheel 9. In other words, the distance from the rotation center axis of the rotor 6 to the inner peripheral surface 41a on the outer peripheral side of the oil recovery gallery 41 on the compressor side is basically uniform over the entire circumference. In the present invention, the compressor-side oil recovery gallery 41 is not necessarily limited to the one concentric with the rotor 6 as in the embodiment, and may have a slightly irregular shape.

そして、このコンプレッサ側オイル回収ギャラリ４１は、中心部において、コンプレッサ側シールリング支持部１１の軸方向寸法よりも僅かに小さい軸方向寸法を有し、コンプレッサ側シールリング支持部１１のフリンガ溝１７部分およびコンプレッサ側シールリング支持部１１端面とベアリング２０端面との境界面が、コンプレッサ側オイル回収ギャラリ４１の中に露出している（図２参照）。換言すれば、軸方向位置として、コンプレッサ側オイル回収ギャラリ４１は、上記境界面に対応している。 The compressor-side oil recovery gallery 41 has an axial dimension slightly smaller than the axial dimension of the compressor-side seal ring support portion 11 at the central portion, and the flinger groove 17 portion of the compressor-side seal ring support portion 11 The boundary surface between the end face of the seal ring support portion 11 on the compressor side and the end face of the bearing 20 is exposed in the oil recovery gallery 41 on the compressor side (see FIG. 2). In other words, the compressor-side oil recovery gallery 41 corresponds to the boundary surface as the axial position.

従って、ベアリング２０の潤滑後にコンプレッサ側へ流れ出たオイルは、主にフリンガ溝１７によって遠心力により外周側へ吹き飛ばされ、コンプレッサ側オイル回収ギャラリ４１の主に外周部において回収される。オイルがロータ６の中心寄りに多く存在するとシールリング１３を通過してコンプレッサホイール８側へ漏れやすくなるので、コンプレッサ側オイル回収ギャラリ４１は、センタハウジング３の外形寸法の中でできるだけ径が大きく、かつ容積も大きなものとして形成されている。 Therefore, the oil that has flowed out to the compressor side after the bearing 20 is lubricated is mainly blown off to the outer peripheral side by the centrifugal force by the fringer groove 17, and is recovered mainly in the outer peripheral portion of the compressor side oil recovery gallery 41. If a large amount of oil is present near the center of the rotor 6, it easily leaks to the compressor wheel 8 side through the seal ring 13. Therefore, the compressor side oil recovery gallery 41 has the largest diameter possible in the external dimensions of the center housing 3. Moreover, it is formed as having a large volume.

また、センタハウジング３には、円盤状ないし円環状をなすコンプレッサ側オイル回収ギャラリ４１の周方向の一部から軸方向下方へ（つまりタービン部側へ）延びたオイル連通路４３が形成されている。詳しくは、オイル入口３０と１８０°反対側となる周方向位置にオイル連通路４３が設けられている。 Further, the center housing 3 is formed with an oil communication passage 43 extending downward in the axial direction (that is, toward the turbine portion) from a part of the circumferential direction of the compressor side oil recovery gallery 41 forming a disk shape or an annular shape. .. Specifically, the oil communication passage 43 is provided at a position in the circumferential direction opposite to the oil inlet 30 by 180 °.

前述したベアリング嵌合孔２８におけるピン取付孔３２は、一端部がオイル連通路４３の半径方向内側の壁面に開口している。そして、このピン取付孔３２と整列して、オイル連通路４３の半径方向外側部分を構成するセンタハウジング３の外周壁部４４に作業孔４５が開口形成されている。前述した位置決めピン３３は、この作業孔４５を通して圧入される。最終的に、作業孔４５はプラグ４６（図１参照）の圧入によって塞がれている。 One end of the pin mounting hole 32 in the bearing fitting hole 28 described above is open to the inner wall surface of the oil communication passage 43 in the radial direction. Then, a work hole 45 is formed in the outer peripheral wall portion 44 of the center housing 3 which is aligned with the pin mounting hole 32 and constitutes the radial outer portion of the oil passage 43. The positioning pin 33 described above is press-fitted through the working hole 45. Finally, the work hole 45 is closed by press fitting the plug 46 (see FIG. 1).

一方、ターボチャージャ１の垂直取付姿勢において下側となるタービン側シールリング支持部１２に対しては、オイル回収用の空洞部として「第２のオイル回収ギャラリ」に相当するタービン側オイル回収ギャラリ４８がタービン側シールリング支持部１２の周囲を囲むように形成されている。より詳しくは、潤滑後のオイルが流れ出るベアリング２０の端面とタービン側シールリング支持部１２との境界面がタービン側オイル回収ギャラリ４８に望んでいる。換言すれば、軸方向位置として、タービン側オイル回収ギャラリ４８は上記境界面に対応している。 On the other hand, with respect to the turbine-side seal ring support portion 12 which is on the lower side in the vertical mounting posture of the turbocharger 1, the turbine-side oil recovery gallery 48 corresponding to the "second oil recovery gallery" as a cavity for oil recovery. Is formed so as to surround the circumference of the turbine-side seal ring support portion 12. More specifically, the interface between the end surface of the bearing 20 through which the lubricated oil flows out and the turbine-side seal ring support portion 12 is desired in the turbine-side oil recovery gallery 48. In other words, the turbine-side oil recovery gallery 48 corresponds to the boundary surface as an axial position.

このタービン側オイル回収ギャラリ４８は、図５および図６に示すように、半円形ないし三日月形に近似した形状を有している。すなわち、軸方向に投影して見たときに、タービン側オイル回収ギャラリ４８は弧状に湾曲した輪郭４８ａを有しており、この弧状の輪郭４８ａの頂点（中央の点）４８ｂがタービン側シールリング嵌合孔２７の円に外接している。換言すれば、弧状の輪郭４８ａの頂点４８ｂは、タービン側シールリング嵌合孔２７の円周上に位置する。また、弧状の輪郭４８ａの両端の点４８ｃ，４８ｃは、これら２つの点４８ｃ，４８ｃを結ぶ仮想の直線がタービン側シールリング嵌合孔２７に外接するように、その位置が定められている。 As shown in FIGS. 5 and 6, the turbine-side oil recovery gallery 48 has a shape similar to a semicircular or crescent shape. That is, when projected in the axial direction, the turbine-side oil recovery gallery 48 has an arc-shaped contour 48a, and the apex (center point) 48b of the arc-shaped contour 48a is the turbine-side seal ring. It is circumscribed in the circle of the fitting hole 27. In other words, the apex 48b of the arcuate contour 48a is located on the circumference of the turbine-side seal ring fitting hole 27. Further, the points 48c and 48c at both ends of the arcuate contour 48a are positioned so that the virtual straight line connecting these two points 48c and 48c circumscribes the turbine side seal ring fitting hole 27.

上記のタービン側オイル回収ギャラリ４８には、該タービン側オイル回収ギャラリ４８から半径方向へ延びたオイル排出通路５０が接続されている。このオイル排出通路５０は、センタハウジング３のタービン取付フランジ２４に沿って半径方向外側へ直線的に延びた矩形の筒状部５１の中に形成されている。オイル排出通路５０の先端は、筒状部５１の先端において略長方形をなすオイル排出口５２として開口している（図８参照）。なお、車載状態においては、図示しないオイル回収用の配管がオイル排出口５２に接続されている。 An oil discharge passage 50 extending in the radial direction from the turbine-side oil recovery gallery 48 is connected to the turbine-side oil recovery gallery 48. The oil discharge passage 50 is formed in a rectangular tubular portion 51 extending linearly outward in the radial direction along the turbine mounting flange 24 of the center housing 3. The tip of the oil discharge passage 50 is opened as an oil discharge port 52 forming a substantially rectangular shape at the tip of the tubular portion 51 (see FIG. 8). In the vehicle-mounted state, an oil recovery pipe (not shown) is connected to the oil discharge port 52.

オイル排出通路５０は、図１０に断面形状を示すように、軸方向外側つまりタービン取付フランジ２４に隣接したものとなる第１壁面５４と、この第１壁面５４に対向する第２壁面５５と、これら第１壁面５４および第２壁面５５に対し直交する第３壁面５６ならびに第４壁面５７と、のそれぞれ実質的に平面をなす４つの壁面から構成されている。図示するように、第１壁面５４および第２壁面５５が長方形の長辺に相当し、第３壁面５６および第４壁面５７が長方形の短辺に相当する。従って、図８に示すように、オイル排出通路５０は、ロータ６の接線方向に拡がった扁平な断面形状をなしている。このオイル排出通路５０の扁平な断面形状における縦横比は断面位置によって異なるものとなるが、先端のオイル排出口５２において、軸接線方向の長辺に沿った寸法が軸方向の短辺に沿った寸法の少なくとも２倍であることが望ましい。これによりオイル排出通路５０は、いずれの断面位置においても、長辺に沿った寸法が短辺に沿った寸法の少なくとも２倍となる。 As shown in the cross-sectional shape of FIG. 10, the oil discharge passage 50 includes a first wall surface 54 that is axially outside, that is, adjacent to the turbine mounting flange 24, and a second wall surface 55 that faces the first wall surface 54. It is composed of four wall surfaces, each of which is a substantially flat surface, that is, a third wall surface 56 and a fourth wall surface 57 that are orthogonal to the first wall surface 54 and the second wall surface 55. As shown in the figure, the first wall surface 54 and the second wall surface 55 correspond to the long sides of the rectangle, and the third wall surface 56 and the fourth wall surface 57 correspond to the short sides of the rectangle. Therefore, as shown in FIG. 8, the oil discharge passage 50 has a flat cross-sectional shape extending in the tangential direction of the rotor 6. The aspect ratio of the flat cross-sectional shape of the oil discharge passage 50 differs depending on the cross-sectional position, but the dimension along the long side in the axial tangential direction at the oil discharge port 52 at the tip is along the short side in the axial direction. It is desirable to have at least twice the dimensions. As a result, the dimension along the long side of the oil discharge passage 50 becomes at least twice the dimension along the short side at any cross-sectional position.

タービン側オイル回収ギャラリ４８とオイル排出通路５０とは、実質的に１つの空間として一体に連続して形成されている。図５に示すように、第３壁面５６と第４壁面５７とは互いに平行に延びており、前述したタービン側オイル回収ギャラリ４８の弧状の輪郭４８ａの両端の点４８ｃ，４８ｃに接続されている。換言すれば、弧状の輪郭４８ａの両端の点４８ｃ，４８ｃから第３壁面５６および第４壁面５７が平行に延びている。 The turbine-side oil recovery gallery 48 and the oil discharge passage 50 are integrally and continuously formed as one space substantially. As shown in FIG. 5, the third wall surface 56 and the fourth wall surface 57 extend in parallel with each other and are connected to points 48c and 48c at both ends of the arc-shaped contour 48a of the turbine-side oil recovery gallery 48 described above. .. In other words, the third wall surface 56 and the fourth wall surface 57 extend in parallel from the points 48c and 48c at both ends of the arcuate contour 48a.

また、第１壁面５４は、タービン側オイル回収ギャラリ４８の軸方向外側の壁面つまりタービン取付フランジ２４に隣接した側のギャラリ第１壁面６１に、明確な境界を有さずに１つの平面として連続している。ここで、第１壁面５４およびギャラリ第１壁面６１は、軸方向と直交する平面（図１の垂直取付姿勢では水平面）に対して斜めとなるように傾斜している。詳しくは、図１のような垂直取付姿勢において外周側つまりオイル排出口５２側が低位となるように傾斜している。この水平面に対する傾斜角は、オイルが自重により流れ得るように例えば３°以上であることが望ましく、一例では、坂道等を考慮して例えば１５°～２０°の傾斜角を有している。 Further, the first wall surface 54 is continuous as one plane without having a clear boundary with the wall surface on the outer side in the axial direction of the turbine side oil recovery gallery 48, that is, the wall surface 61 on the side adjacent to the turbine mounting flange 24. is doing. Here, the first wall surface 54 and the first wall surface 61 of the gallery are inclined so as to be oblique to a plane orthogonal to the axial direction (horizontal plane in the vertical mounting posture of FIG. 1). Specifically, in the vertical mounting posture as shown in FIG. 1, the outer peripheral side, that is, the oil discharge port 52 side is inclined so as to be low. The inclination angle with respect to the horizontal plane is preferably, for example, 3 ° or more so that the oil can flow due to its own weight, and in one example, it has an inclination angle of, for example, 15 ° to 20 ° in consideration of a slope or the like.

上記ギャラリ第１壁面６１に対向して該ギャラリ第１壁面６１とともにタービン側オイル回収ギャラリ４８を構成するギャラリ第２壁面６２は、軸方向と直交する平面（図１の垂直取付姿勢では水平面）に沿った平面をなしている。また、オイル排出通路５０の第２壁面５５は、ギャラリ第２壁面６２よりも僅かにコンプレッサ部側に片寄っており、両者は、傾斜面６３（図８参照）を介して接続されている。第２壁面５５は、軸方向と直交する平面（換言すれば水平面）にほぼ沿っており、より詳しくは、オイル排出口５２が低位となるように極僅かだけ傾斜している。なお、軸方向位置として、タービン側オイル回収ギャラリ４８はオイル排出通路５０先端のオイル排出口５２に対応しており、詳しくは、オイル排出口５２の軸方向寸法の範囲内にタービン側オイル回収ギャラリ４８が位置している。 The second wall surface 62 of the gallery facing the first wall surface 61 of the gallery and forming the oil recovery gallery 48 on the turbine side together with the first wall surface 61 of the gallery is on a plane orthogonal to the axial direction (horizontal plane in the vertical mounting posture of FIG. 1). It forms a plane along it. Further, the second wall surface 55 of the oil discharge passage 50 is slightly offset toward the compressor portion with respect to the gallery second wall surface 62, and both are connected via an inclined surface 63 (see FIG. 8). The second wall surface 55 is substantially along a plane (in other words, a horizontal plane) orthogonal to the axial direction, and more specifically, the oil discharge port 52 is slightly inclined so as to be low. As for the axial position, the turbine side oil recovery gallery 48 corresponds to the oil discharge port 52 at the tip of the oil discharge passage 50, and more specifically, the turbine side oil recovery gallery is within the range of the axial dimension of the oil discharge port 52. 48 is located.

従って、オイル排出通路５０は、全体として楔状の通路形状をなしている。また、タービン側オイル回収ギャラリ４８は、ギャラリ第１壁面６１とギャラリ第２壁面６２と弧状の輪郭４８ａとによって、先端が弧状に丸まった狭小な楔状の空間として構成されている。特に、オイル排出通路５０の延長方向と反対側の部位が弧状の輪郭４８ａとなっている。 Therefore, the oil discharge passage 50 has a wedge-shaped passage shape as a whole. Further, the turbine-side oil recovery gallery 48 is configured as a narrow wedge-shaped space whose tip is rounded in an arc shape by the gallery first wall surface 61, the gallery second wall surface 62, and the arc-shaped contour 48a. In particular, the portion of the oil discharge passage 50 opposite to the extension direction has an arcuate contour 48a.

ここで、上記オイル排出通路５０は、センタハウジング３の周方向の位置として、オイル入口３０に対し１８０°反対側となる位置に設けられている。そして、前述したコンプレッサ側オイル回収ギャラリ４１から下方へ延びたオイル連通路４３の先端（つまり下端）が上記オイル排出通路５０に合流している。詳しくは、タービン側オイル回収ギャラリ４８のギャラリ第２壁面６２の外周側端部、つまり上記の傾斜面６３に隣接した位置において、上記オイル連通路４３の先端が開口している。 Here, the oil discharge passage 50 is provided at a position 180 ° opposite to the oil inlet 30 as a position in the circumferential direction of the center housing 3. The tip (that is, the lower end) of the oil passage 43 extending downward from the compressor-side oil recovery gallery 41 joins the oil discharge passage 50. Specifically, the tip of the oil communication passage 43 is open at the outer peripheral side end of the gallery second wall surface 62 of the turbine side oil recovery gallery 48, that is, at a position adjacent to the inclined surface 63.

さらに、センタハウジング３は、タービン取付フランジ２４に隣接して、タービン部を冷却するための冷却水が通流する冷却水ギャラリ６５を備えている。この冷却水ギャラリ６５は、軸方向に投影して見たときに、貫通孔２５を囲むように全周に亘って環状に連続して形成されており、図５に示すように、オイル排出通路５０とは反対側となる２箇所において、一方が冷却水入口となり他方が冷却水出口となる一対の冷却水コネクタ通路６６がそれぞれ連通している。 Further, the center housing 3 is provided with a cooling water gallery 65 adjacent to the turbine mounting flange 24 through which cooling water for cooling the turbine portion passes. The cooling water gallery 65 is continuously formed in an annular shape over the entire circumference so as to surround the through hole 25 when projected in the axial direction, and as shown in FIG. 5, the oil discharge passage is formed. At two locations on the opposite side of 50, a pair of cooling water connector passages 66, one of which is a cooling water inlet and the other of which is a cooling water outlet, communicate with each other.

冷却水ギャラリ６５は、周方向の各部における断面形状が一定ではなく、図２，図３に示すように、オイル排出通路５０と反対側となる部位では、タービン側シールリング支持部１２の軸方向寸法に比較的近い軸方向寸法を有する矩形断面形状をなし、オイル排出通路５０側では、タービン側オイル回収ギャラリ４８との干渉を避けて該タービン側オイル回収ギャラリ４８とタービン取付フランジ２４との間の略三角形の断面領域内で略三角形断面形状をなしている。また、軸方向位置として、冷却水ギャラリ６５の一部はタービン側オイル回収ギャラリ４８と同じ軸方向位置にある。 The cross-sectional shape of the cooling water gallery 65 is not constant in each part in the circumferential direction, and as shown in FIGS. It has a rectangular cross-sectional shape with axial dimensions that are relatively close to the dimensions, and on the oil discharge passage 50 side, between the turbine side oil recovery gallery 48 and the turbine mounting flange 24, avoiding interference with the turbine side oil recovery gallery 48. It has a substantially triangular cross-sectional shape within the cross-sectional area of the substantially triangular shape. Further, as an axial position, a part of the cooling water gallery 65 is in the same axial position as the turbine side oil recovery gallery 48.

前述したようにタービン側オイル回収ギャラリ４８の輪郭４８ａの頂点４８ｂは、タービン側シールリング嵌合孔２７の円周上に位置しており、換言すれば、タービン側オイル回収ギャラリ４８は、軸方向に投影して見たときに、オイル排出通路５０側に拡がっているものの反対側ではシャフト７に近い位置にある。従って、オイル排出通路５０と反対側では、タービン側オイル回収ギャラリ４８に占有されていない領域を利用して、冷却水ギャラリ６５がシャフト７に近い位置に形成されている。また、オイル排出通路５０が位置する領域では、タービン側オイル回収ギャラリ４８と軸方向にずれた形に冷却水ギャラリ６５が形成されており、これにより、全体として、タービンホイール９とほぼ等しい径の環状に連続した冷却水ギャラリ６５が確保されている。従って、熱負荷の高いセンタハウジング３のタービン部寄り部分を効率よく冷却することができる。 As described above, the apex 48b of the contour 48a of the turbine side oil recovery gallery 48 is located on the circumference of the turbine side seal ring fitting hole 27, in other words, the turbine side oil recovery gallery 48 is in the axial direction. When projected onto the oil, it extends to the oil discharge passage 50 side, but on the opposite side, it is located near the shaft 7. Therefore, on the side opposite to the oil discharge passage 50, the cooling water gallery 65 is formed at a position close to the shaft 7 by utilizing the region not occupied by the turbine side oil recovery gallery 48. Further, in the region where the oil discharge passage 50 is located, the cooling water gallery 65 is formed in a shape deviated from the turbine side oil recovery gallery 48 in the axial direction, whereby the diameter of the cooling water gallery 65 is substantially the same as that of the turbine wheel 9 as a whole. A continuous cooling water gallery 65 is secured in an annular shape. Therefore, the portion of the center housing 3 having a high heat load near the turbine portion can be efficiently cooled.

上記のように構成されたターボチャージャ１においては、図１のような垂直な取付姿勢において、コンプレッサ側オイル回収ギャラリ４１に流れ出たオイルは、自重により連通路４３を介してオイル排出通路５０へと流れ、オイル排出通路５０を通してオイル排出口５２へと流れる。オイル排出通路５０においては、重力方向の下側となる第１壁面５４を主に伝わってオイルが流れることとなるが、この第１壁面５４が水平面に対し傾斜した傾斜面であることから、ターボチャージャ１が垂直姿勢であっても確実にオイルが排出される。 In the turbocharger 1 configured as described above, in the vertical mounting posture as shown in FIG. 1, the oil flowing out to the oil recovery gallery 41 on the compressor side flows into the oil discharge passage 50 via the communication passage 43 due to its own weight. It flows through the oil discharge passage 50 to the oil discharge port 52. In the oil discharge passage 50, oil flows mainly along the first wall surface 54, which is the lower side in the direction of gravity. However, since the first wall surface 54 is an inclined surface inclined with respect to the horizontal plane, the turbo Even if the charger 1 is in the vertical position, the oil is surely discharged.

一方、ベアリング２０のタービン部側の端面とタービン側シールリング支持部１２の端面との境界から遠心力によって半径方向外側へ吹き飛ばされたオイルは、タービン側オイル回収ギャラリ４８によって捕捉・回収されるとともに、速やかにオイル排出通路５０へと案内される。図５から明らかなように、ロータ６の回転中心から外周側へ向かったオイルは、タービン側オイル回収ギャラリ４８の弧状の輪郭４８ａに衝突してオイル排出通路５０へと向かう。また、タービン側オイル回収ギャラリ４８は、オイル排出通路５０に近付くに従って軸方向寸法が拡大する楔状をなしているので、この点からもオイル排出通路５０へのオイルの移動が促進される。 On the other hand, the oil blown outward in the radial direction by centrifugal force from the boundary between the end face of the bearing 20 on the turbine portion side and the end face of the turbine side seal ring support portion 12 is captured and recovered by the turbine side oil recovery gallery 48. , Is promptly guided to the oil discharge passage 50. As is clear from FIG. 5, the oil directed from the rotation center of the rotor 6 toward the outer peripheral side collides with the arcuate contour 48a of the turbine side oil recovery gallery 48 and heads toward the oil discharge passage 50. Further, since the turbine-side oil recovery gallery 48 has a wedge shape whose axial dimension expands as it approaches the oil discharge passage 50, the movement of oil to the oil discharge passage 50 is promoted from this point as well.

オイル排出通路５０へと流れたオイルは、前述したように、オイル排出通路５０の第１壁面５４が水平面に対し傾斜していることから、確実にオイル排出口５２へと流れる。タービン側オイル回収ギャラリ４８およびコンプレッサ側オイル回収ギャラリ４１の双方からのオイル流量が多い場合でも、オイル排出通路５０は第１壁面５４が幅広となった扁平形状をなすので、第１壁面５４に沿ってオイルが円滑に流れる。 As described above, the oil flowing into the oil discharge passage 50 surely flows to the oil discharge port 52 because the first wall surface 54 of the oil discharge passage 50 is inclined with respect to the horizontal plane. Even when the oil flow rate from both the turbine side oil recovery gallery 48 and the compressor side oil recovery gallery 41 is large, the oil discharge passage 50 has a flat shape in which the first wall surface 54 is wide, so that the oil discharge passage 50 is along the first wall surface 54. Oil flows smoothly.

コンプレッサ側オイル回収ギャラリ４１が前述したように比較的大きな容積を有する構成であるのに対し、タービン側オイル回収ギャラリ４８はオイルを捕捉してオイル排出通路５０へと案内するに必要な最小限の大きさのものとなっている。例えばターボチャージャ１の停止時には、タービン側オイル回収ギャラリ４８内にオイルが滞留することがなく、水平面に対し傾斜したギャラリ第１壁面６１ならびにオイル排出通路５０の第１壁面５４を伝わって確実にオイルが排出される。そのため、停止中にタービン側シールリング支持部１２のシールリング１４を通してタービン部へと漏洩するオイルが最小限となる。 While the compressor side oil recovery gallery 41 has a relatively large volume as described above, the turbine side oil recovery gallery 48 is the minimum required to capture the oil and guide it to the oil discharge passage 50. It is the size. For example, when the turbocharger 1 is stopped, oil does not stay in the oil recovery gallery 48 on the turbine side, and the oil is surely transmitted through the first wall surface 61 of the gallery inclined with respect to the horizontal plane and the first wall surface 54 of the oil discharge passage 50. Is discharged. Therefore, the amount of oil leaking to the turbine portion through the seal ring 14 of the turbine side seal ring support portion 12 during stoppage is minimized.

換言すれば、コンプレッサ側オイル回収ギャラリ４１においては、フリンガ溝１７と径の大きなオイル回収ギャラリ４１とを組み合わせることでコンプレッサ部側へのオイルの漏洩を抑制している。他方、垂直取付姿勢において下側となるタービン側オイル回収ギャラリ４８においては、底面となるギャラリ第１壁面６１がオイル排出通路５０の第１壁面５４に連続した傾斜面をなす小型のオイル回収ギャラリ４８とすることでオイルの滞留時間を短くし、タービン部側へのオイルの漏洩を抑制している。 In other words, in the compressor side oil recovery gallery 41, oil leakage to the compressor portion side is suppressed by combining the fringer groove 17 and the oil recovery gallery 41 having a large diameter. On the other hand, in the turbine-side oil recovery gallery 48, which is the lower side in the vertical mounting posture, the small oil recovery gallery 48 in which the first wall surface 61 of the gallery, which is the bottom surface, forms a continuous inclined surface with the first wall surface 54 of the oil discharge passage 50. By doing so, the residence time of the oil is shortened and the leakage of the oil to the turbine section side is suppressed.

次に、図１１は、上記のように構成されたターボチャージャ１をその回転中心軸線Ｌが水平となった取付姿勢ないし車両搭載姿勢で示した説明図である。なお、軸方向に投影して見たときにはオイル排出通路５０が下側となっている。このような水平姿勢においては、タービン側オイル回収ギャラリ４８およびこれに連続したオイル排出通路５０が概ね垂直方向に沿ったものとなるので、ベアリング２０のタービン部側の端面から流れ出たオイルは、その自重によりタービン側オイル回収ギャラリ４８およびオイル排出通路５０を通してオイル排出口５２へと速やかに流れ落ちる。また、ベアリング２０のコンプレッサ部側の端面から流れ出たオイルは、コンプレッサ側オイル回収ギャラリ４１内に回収された後、図１１の姿勢で下側となるオイル連通路４３に流入し、軸方向に流れてオイル排出通路５０へと至る。すなわち、このような水平姿勢においても、ベアリング２０の軸方向の双方へ向かって流れたオイルの回収ならびに排出が可能である。 Next, FIG. 11 is an explanatory diagram showing the turbocharger 1 configured as described above in a mounting posture or a vehicle mounting posture in which the rotation center axis L is horizontal. The oil discharge passage 50 is on the lower side when projected in the axial direction. In such a horizontal posture, the turbine side oil recovery gallery 48 and the oil discharge passage 50 continuous with the turbine side oil recovery gallery 48 are substantially along the vertical direction, so that the oil flowing out from the end face of the bearing 20 on the turbine portion side is the oil. Due to its own weight, it quickly flows down to the oil discharge port 52 through the turbine side oil recovery gallery 48 and the oil discharge passage 50. Further, the oil flowing out from the end surface of the bearing 20 on the compressor portion side is collected in the compressor side oil recovery gallery 41, and then flows into the lower oil passage 43 in the posture shown in FIG. 11 and flows in the axial direction. To the oil discharge passage 50. That is, even in such a horizontal posture, the oil flowing in both the axial directions of the bearing 20 can be recovered and discharged.

このように、上記実施例のターボチャージャ１は、図１１のような水平姿勢から図１のような垂直姿勢の間のいかなる傾斜姿勢であってもベアリング２０潤滑後のオイルの回収ならびに排出が可能であり、内燃機関への取付姿勢ないし車両搭載姿勢が従来のように水平姿勢に制限されることがない。従って、エンジンルーム内等におけるターボチャージャ１の取付スペースの確保が容易となる。 As described above, the turbocharger 1 of the above embodiment can recover and discharge the oil after lubrication of the bearing 20 in any inclined posture between the horizontal posture as shown in FIG. 11 and the vertical posture as shown in FIG. Therefore, the posture for mounting on the internal combustion engine or the posture for mounting on the vehicle is not limited to the horizontal posture as in the conventional case. Therefore, it becomes easy to secure the mounting space for the turbocharger 1 in the engine room or the like.

以上、この発明の一実施例を詳細に説明したが、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施例では、ベアリング２０が１個の滑り軸受から構成されているが、コンプレッサ部側とタービン部側とに分かれた一対のベアリングを備える構成にもこの発明は適用が可能であり、また、ベアリングとして転がり軸受を用いた構成にも適用が可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiment and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, the bearing 20 is composed of one sliding bearing, but the present invention can also be applied to a configuration including a pair of bearings divided into a compressor portion side and a turbine portion side. It can also be applied to configurations using rolling bearings as bearings.

１…ターボチャージャ
２…ハウジング
３…センタハウジング
６…ロータ
７…シャフト
８…コンプレッサホイール
９…タービンホイール
１１…コンプレッサ側シールリング支持部
１２…タービン側シールリング支持部
１３，１４…シールリング
２０…ベアリング
２５…貫通孔
２６…コンプレッサ側シールリング嵌合孔
２７…タービン側シールリング嵌合孔
２８…ベアリング嵌合孔
３１…オイル供給通路
４１…コンプレッサ側オイル回収ギャラリ
４３…オイル連通路
４８…タービン側オイル回収ギャラリ
５０…オイル排出通路
５２…オイル排出口
５４…第１壁面
６５…冷却水ギャラリ
1 ... Turbocharger 2 ... Housing 3 ... Center housing 6 ... Rotor 7 ... Shaft 8 ... Compressor wheel 9 ... Turbine wheel 11 ... Compressor side seal ring support 12 ... Turbine side seal ring support 13, 14 ... Seal ring 20 ... Bearing 25 ... Through hole 26 ... Compressor side seal ring fitting hole 27 ... Turbine side seal ring fitting hole 28 ... Bearing fitting hole 31 ... Oil supply passage 41 ... Compressor side oil recovery gallery 43 ... Oil communication passage 48 ... Turbine side oil Recovery gallery 50 ... Oil discharge passage 52 ... Oil discharge port 54 ... First wall surface 65 ... Cooling water gallery

Claims

シャフトの両端にそれぞれコンプレッサホイールとタービンホイールとを備えたロータが、ハウジングにベアリングを介して回転自在に支持されたターボチャージャにおいて、
上記ハウジングは、
上記ベアリングの軸方向の両端に対応した軸方向位置において、上記シャフトの周囲を囲むようにそれぞれ設けられた第１のオイル回収ギャラリおよび第２のオイル回収ギャラリと、
上記第１のオイル回収ギャラリおよび第２のオイル回収ギャラリの間の軸方向位置において上記ベアリングにオイルを供給するオイル供給通路と、
上記第２のオイル回収ギャラリから半径方向へ延び、かつ先端がオイル排出口として開口するオイル排出通路と、
上記第１のオイル回収ギャラリから軸方向に延びて上記オイル排出通路に合流するオイル連通路と、
を備えており、
上記オイル排出通路の軸方向外側の壁面は、上記第２のオイル回収ギャラリから上記オイル排出口へ向かって、軸方向と直交する平面に対して軸方向外側へ傾いた傾斜面をなしているとともに、
上記第２のオイル回収ギャラリと上記オイル排出通路とが一体となっており、上記壁面と上記第２のオイル回収ギャラリの軸方向外側の壁面とが１つの平面として連続した傾斜面をなしており、
上記第２のオイル回収ギャラリは、軸方向に投影して見たときに、上記オイル排出通路の延長方向と反対側の部位が弧状の輪郭を有しており、
この弧状の輪郭の頂点が、オイルシールリングを備えた上記シャフトの大径部が嵌合する円形の貫通孔の周面上に位置している、
ことを特徴とするターボチャージャ。 In a turbocharger, a rotor with compressor wheels and turbine wheels on each end of the shaft is rotatably supported by bearings in the housing.
The above housing is
A first oil recovery gallery and a second oil recovery gallery provided so as to surround the circumference of the shaft at axial positions corresponding to both ends in the axial direction of the bearing.
An oil supply passage for supplying oil to the bearing at an axial position between the first oil recovery gallery and the second oil recovery gallery.
An oil discharge passage that extends in the radial direction from the second oil recovery gallery and has an opening as an oil discharge port at the tip.
An oil passage that extends axially from the first oil recovery gallery and joins the oil discharge passage,
Equipped with
The wall surface on the outer side in the axial direction of the oil discharge passage has an inclined surface inclined outward in the axial direction with respect to a plane orthogonal to the axial direction from the second oil recovery gallery toward the oil discharge port. ,
The second oil recovery gallery and the oil discharge passage are integrated, and the wall surface and the axially outer wall surface of the second oil recovery gallery form a continuous inclined surface as one plane. ,
The second oil recovery gallery has an arcuate contour at a portion opposite to the extension direction of the oil discharge passage when projected in the axial direction.
The apex of this arcuate contour is located on the peripheral surface of the circular through hole into which the large diameter portion of the shaft with the oil seal ring fits.
A turbocharger that features that.

上記オイル排出通路は、軸方向に投影して見たときに、上記第２のオイル回収ギャラリの上記の弧状の輪郭の両端から一定幅で直線状に延びている、ことを特徴とする請求項１に記載のターボチャージャ。 The claim is characterized in that the oil discharge passage extends linearly with a constant width from both ends of the arcuate contour of the second oil recovery gallery when projected in the axial direction. The turbocharger according to 1 .

上記オイル排出通路は、軸方向に沿った短辺と軸接線方向に沿った長辺とを有する略長方形の断面形状を有し、上記オイル排出口は、上記長辺に沿った寸法が上記短辺に沿った寸法の少なくとも２倍である、請求項１または２に記載のターボチャージャ。 The oil discharge passage has a substantially rectangular cross-sectional shape having a short side along the axial direction and a long side along the axial tangential direction, and the oil discharge port has a dimension along the long side. The turbocharger according to claim 1 or 2 , which is at least twice the size along the sides.

上記第２のオイル回収ギャラリが上記第１のオイル回収ギャラリに対し相対的に下方となる傾斜姿勢ないし垂直姿勢でもって内燃機関に取り付けられている、ことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のターボチャージャ。 Any of claims 1 to 3 , wherein the second oil recovery gallery is attached to the internal combustion engine in an inclined posture or a vertical posture that is relatively downward with respect to the first oil recovery gallery. The turbocharger described in the crab.

上記コンプレッサホイール側に上記第１のオイル回収ギャラリが位置し、上記タービンホイール側に上記第２のオイル回収ギャラリが位置する、ことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のターボチャージャ。 The turbocharger according to any one of claims 1 to 4 , wherein the first oil recovery gallery is located on the compressor wheel side, and the second oil recovery gallery is located on the turbine wheel side. ..

上記第２のオイル回収ギャラリは、軸方向に投影して見たときに、上記オイル排出通路の延長方向と反対側の部位が上記シャフトの中心に近付いた非対称形状をなしており、
上記ハウジングは、上記オイル排出通路と周方向で反対側となる部位に冷却水ギャラリをさらに備え、
上記第２のオイル回収ギャラリと上記冷却水ギャラリとは少なくとも一部が同一の軸方向位置に位置している、ことを特徴とする請求項５に記載のターボチャージャ。 The second oil recovery gallery has an asymmetrical shape in which the portion opposite to the extension direction of the oil discharge passage approaches the center of the shaft when projected in the axial direction.
The housing is further provided with a cooling water gallery at a portion opposite to the oil discharge passage in the circumferential direction.
The turbocharger according to claim 5 , wherein at least a part of the second oil recovery gallery and the cooling water gallery are located at the same axial position.