JPH06323157A - ターボチャージャの潤滑油量調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ターボチャージャの軸受部に供給する油温が
高くても低くても常に必要量の油を流すように調整し、
低油温時の油不足、高油温時のシール部からの油漏れ等
を防止する。 【構成】 油の入口部１８と出口部１９を有する装置本
体１６の内部に油路２１と油溜部２２を形成する。油路
２１を遮るように摺動体２４を装置本体１６内に置く。
摺動体２４に低油温時に必要な油量となる断面積のオリ
フィス２５を設ける。摺動体２４を摺動させると、オリ
フィス２５と油路２１が相対変位して油路２１が絞られ
る。摺動体２４は油温により変形するスプリング２８で
摺動させられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はターボチャージャの軸受
部へ潤滑油を供給する流路に用いる潤滑油量調整装置に
関するもので、詳しくは、エンジンとターボチャージャ
とを連絡する給油管に用いる潤滑油量調整装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ターボチャージャは、図７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
ン翼車４とコンプレッサ車室２内のコンプレッサ扇車５
とをタービン軸６にて一体的に連結し、軸受車室３内の
軸受部７で上記タービン軸６を回転自在に支持させ、タ
ービン車室１に設けられたスクロール状のガス通路８を
通して導かれるエンジン９の排気によってタービン翼車
４を回転させ、該タービン翼車４の回転によりタービン
軸６を介してコンプレッサ扇車５を回転させることによ
り、吸気を圧縮してエンジン９に給気するようにしてあ
る。

【０００３】上記軸受車室３には、タービン軸６を回転
自在に支持している軸受部７を潤滑させるために、給油
路１０が形成されていると共に、潤滑を終えた油を排出
させる排油路１１が形成されており、給油路１０を通し
て供給される潤滑油で軸受部７の潤滑が行われるように
してある。

【０００４】上記のように外部から潤滑油を供給するよ
うにしてあるターボチャージャにおいては、エンジンオ
イルを使用して軸受車室３内の軸受部７の潤滑を行うよ
うにしてあるものがある。

【０００５】上記のようにエンジンオイルをターボチャ
ージャの軸受車室３に供給して軸受部７の潤滑に使用す
る場合、図８に示す如く、エンジン油圧は曲線Ｐの如く
一般的に高いのに対し、ターボチャージャの軸受車室３
に必要な油圧は、それよりも或る程度低くしてあり、低
油温時は曲線Ｐ₁ 、高油温時は曲線Ｐ₂ の如く低くして
あって、エンジン油圧Ｐはターボチャージャに必要な圧
力Ｐ₁ ，Ｐ₂ の１．５〜２倍となっている。なお、油は
高油温ほど流れ易いので、高油温時の油圧は低油温時よ
り低くしてある。

【０００６】エンジンオイルをターボチャージャの潤滑
に用いる場合は、上記の如くエンジン油圧がターボチャ
ージャに必要な油圧よりも高いので、エンジンオイルの
油圧を下げ油量を絞ってターボチャージャへ供給するよ
うにしている。

【０００７】従来、上記エンジンオイルの油量を絞って
ターボチャージャへ供給するようにしたものとして、図
９に一例を示す如き構成のものがある。すなわち、油路
を形成するケース１２内に、中空のボルト１３を通し、
該ボルト１３の内部と油路とを連絡するオリフィス１４
を設け、給油管１５を通して送られて来るエンジンから
の油をオリフィス１４で絞るようにしたものがあり、
又、図示してないが、オリフィスを設けたプレートを油
路の途中に組み入れたものもある。

【０００８】上記エンジンオイルは、エンジンの運転開
始時と運転中とでは温度が異なり、運転開始時は低油温
時であり、運転中は高油温時となる。

【０００９】又、ターボチャージャ回転数一定のときの
油圧と油量は、図１０に示す如き関係にあり、図中、Ｈ
は高油温時の曲線、Ｌは低油温時の曲線である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図９に示す
如き従来の方式では、オリフィス１４でエンジンオイル
の油量を絞ってターボチャージャに供給することはでき
るが、オリフィス１４の開口面積は一定であり、この開
口面積を、たとえば、図８に示す高油温時の必要圧力と
なるよう設定したときは、エンジンが始動直後で低油温
時である場合には図１０の曲線Ｌの油量となって、高油
温時の曲線Ｈで示す油量よりもａだけ低下することにな
り、この低油温時にターボチャージャが高回転となる負
荷がかかった場合には、軸受部７への油量不足となって
軸受トラブルの原因となる問題がある。又、上記オリフ
ィス１４の開口面積を、図８に示す低油温時の必要圧力
となるように設定したときは、エンジンの運転中でエン
ジンオイルが温まって高油温時には図８の油圧Ｐ₁ のと
ころで油量がｂだけ増加することになり、軸受部７へ多
くの油が供給されることになる結果、シール部からの油
漏れの原因及び軸受損失の増大によるターボチャージャ
の総合効率の低下を招く、という問題がある。

【００１１】そこで、本発明は、上記エンジンオイルを
使用してターボチャージャの軸受車室の潤滑を行わせる
ようにしたものにおいて、エンジンオイルが低温時でも
高温時でも常に必要な油量が流せるように自動的にオリ
フィスの開度を調整できるようにしたターボチャージャ
の潤滑油量調整装置を提供しようとするものである。

【００１２】

【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、油の入口部及び出口部を有する装置本体
の内部に油路を形成し、該油路を遮るように摺動体を配
置し、該摺動体に、低油温時に必要な断面積としたオリ
フィスを設けて、摺動体を摺動させることによりオリフ
ィスと油路との連通路が可変となるようにし、且つ油温
の高低により作動して上記摺動体を摺動させる伸縮金物
を備えた構成とする。

【００１３】又、上記伸縮金物を形状記憶合金製のプレ
ートとしてもよい。

【００１４】更に、上記摺動体を回転させて油路を絞る
ようにすることもできる。

【００１５】

【作用】低油温時は摺動体のオリフィスが油路に全面開
口しているので、多くの油が流れ、ターボチャージャの
高回転時でも油量不足はなくなる。一方、高油温時は、
摺動体が摺動又は回転してオリフィスと油路との連通路
が絞られるので、軸受部への油量が減少させられ、高油
温時の油量増大によるシール部からの油漏れの問題をな
くすことができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１７】図１乃至図３は本発明の一実施例を示すも
ので、エンジンオイルを利用して図７に示すターボチャ
ージャの軸受車室３の軸受部７を潤滑するようにするた
め、エンジンとターボチャージャの軸受車室３を給油管
１５で連絡し、エンジンオイルを軸受車室３の軸受部７
に供給するようにしてある構成において、ターボチャー
ジャの直前位置、すなわち、軸受車室３の給油路１０と
上記給油管１５とを連絡する位置に、本発明の潤滑油量
調整装置を設けた場合について示す。

【００１８】軸受車室３の給油路１０の部分に固定でき
るようにボルト孔１７を有し、且つ一側壁の上部位置
に、給油管１５の接続用金具を接続できるようにした油
の入口部１８を形成すると共に、該入口部１８と連通す
る出口部１９を有する装置本体１６の内部に、仕切壁２
０により出口部１９に通じる油路２１と油溜部２２を区
画形成し、更に、上記油の入口部１８の下方位置に摺動
体出入用の開口２３を形成し、上記仕切壁２０を貫通し
て水平方向に摺動させるようにする摺動体２４を出入用
の開口２３より挿入して油路２１を遮るように配置し、
該摺動体２４の先端側に、低油温時に必要な油量が流せ
るだけの断面積としたオリフィス２５を、油路２１と平
行に設ける。

【００１９】上記摺動体２４は、上記出入用の開口２３
に嵌着させたキャップ２６に後端を当接させた状態のと
きにオリフィス２５が全開状態で油路２１と連通し、一
方、摺動体２４が先端側へ摺動することによりオリフィ
ス２５が油路２１の中心位置よりずれて来て油路２１が
絞られ、オリフィス２５と油路２１とを連通する連通路
２７が小さくなるようにし、このとき、上記連通路２７
の寸法Ｂは、摺動体２４の先端面と本体１６内面との隙
間寸法Ａよりも大であるようにする。

【００２０】更に、上記摺動体２４の後端側とキャップ
２６との間の油溜部２２には、高油温時は熱により伸び
て低油温時は縮んだままとなっているようになっている
伸縮金物としてのスプリング２８を介在させ、装置本体
１６内に入って来る油が低温のときは、スプリング２８
は伸長しないで摺動体２４は摺動せず、オリフィス２５
の中心は油路２１の中心に一致した位置にあり、逆に、
油の温度が高いときは、スプリング２８が伸びて摺動体
２４を摺動させて油路２１を絞り油の流量を調整できる
ようにする。

【００２１】上記した構成の本発明の装置を使用すると
きは、図７に示すターボチャージャの軸受車室３に、装
置本体１６をパッキング等を挟んで載置してボルト等で
取り付け、軸受車室３の給油路１０に油路２１、出口部
１９を連通させて、エンジンオイルを給油管１５より装
置本体１６内を通し軸受部７へ供給し潤滑させるように
する。

【００２２】今、エンジンが始動直後でエンジンオイル
が低油温時は、装置本体１６内に入って来てもスプリン
グ２８は伸長しないので、オリフィス２５は図１のよう
に油路２１の中心に位置している状態に保持されてい
る。これによりオリフィス２５の断面積に応じた多量の
油が油路２１を通して軸受車室３の給油路１０に供給さ
れることになり、ターボチャージャが高回転となる負荷
がかかった場合でも油量不足となることを防止すること
ができることになる。

【００２３】次に、エンジンが始動後温まって来てエン
ジンオイルが高温になった高油温時は、給油管１５から
装置本体１６内に高温油が入って来て油溜部２２で滞留
することによりスプリング２８が加熱されて伸長するの
で、摺動体２４が先端側へ移動させられ、オリフィス２
５が油路２１の中心からずれることによって油路２１が
絞られ、オリフィス２５と油路２１との連通路２７が小
さくなる。これにより高油温時は軸受車室３の給油路１
０に供給される油量が少なくなるよう自動調整され、高
油温時に油量増大によるシール部からの油漏れを未然に
防止できることになる。

【００２４】なお、上記の実施例において、仕切壁２０
の上端部の上流側の面を、湾曲面として、装置本体１６
内に入って来る油が渦巻状となって油溜部２２のスプリ
ング２８に接触し易くするようにすると有効である。

【００２５】次に、図４は、本発明の他の実施例を示す
もので、図１に示す摺動体２４の後端部を切断すると共
にスプリング２８を排除して、摺動体２４とキャップ２
６との間に、伸縮金物としての形状記憶合金製のプレー
ト２９を湾曲させて介在させたものである。その他の構
成は、図１のものと同じである。

【００２６】上記形状記憶合金製のプレート２９は、高
温で変形して復元するようにしたもの、あるいは、低温
で変形して復元するようにしたもの、のいずれでもよ
く、形状記憶合金製のプレート２９の変形を利用して、
低油温時はオリフィス２５の中心が油路２１の中心と一
致しているようにし、高油温時はオリフィス２５の位置
がずれて図４のように連通路２７を小さくできるように
する。

【００２７】図５は、図４の変形例を示すもので、摺動
体２４と形状記憶合金製のプレート２９とからなる構成
に代えて、形状記憶合金製の湾曲させたプレート２９の
先端側に水平の摺動プレート部３０を延長させ、摺動プ
レート部３０にオリフィス２５を形成させたものであ
る。

【００２８】図５のようにしても、図４の場合と同様に
作動し得る。

【００２９】次に、図６（イ）（ロ）（ハ）は本発明の
更に他の実施例を示すもので、上記各実施例における摺
動体２４に代えて回転体３１を、油路２１を遮るように
配置し、且つ回転体３１とキャップ２６との間に、形状
記憶合金製のねじり板３２を介在させ、たとえば、高油
温時にねじり板３２が４５度に変形するようにし、低油
温時は（イ）（ロ）に示す如くオリフィス２５と油路２
１が平行状態で連通し、高油温時に（ハ）に示す如く回
転体３１が回転して油路２１を絞り、連通路２７を小さ
くするようにしたものである。

【００３０】図６の実施例でも、上記各実施例の場合と
同様の効果が得られる。

【００３１】なお、上記各実施例では、エンジンオイル
をターボチャージャの軸受車室の軸受部への潤滑に用い
る場合に、ターボチャージャの直前位置である軸受車室
３の給油路１０のところに本発明の装置を設置する場合
について示したが、エンジンとターボチャージャとを連
絡する給油管１５の途中位置又はエンジンからの取出口
に設置するようにしてもよいこと、その他本発明の要旨
を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論で
ある。

【００３２】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明のターボチャー
ジャの潤滑油量調整装置によれば、エンジンオイルをタ
ーボチャージャの軸受車室の給油路に供給する途中位置
に設けて、装置本体内部の油路を、オリフィスを有する
摺動体又は回転体で絞るようにし、低油温時はオリフィ
スを油路内に位置させてオリフィスの断面積分の油量を
流すようにし、高油温時はオリフィスを変位させて油路
を絞り、油量を少なくするように調整できるようにして
あるので、低油温時にターボチャージャが高回転数とな
る負荷がかかった場合でも、低油温時に多くの油量を流
すようにしてあることから油量不足となることがなく
て、軸受トラブルのおそれを未然に防止でき、又、高油
温時は自動的に油量を絞って少量の油量とすることがで
きて、高油温時のシール部からの油漏れ、軸受損失の増
大のおそれを未然に防止できる、という優れた効果を奏
し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す切断側面図である。

【図２】図１のII−II矢視図である。

【図３】図１の状態から油路を絞った状態図である。

【図４】本発明の他の実施例を示す切断側面図である。

【図５】図４の変形例を示す切断側面図である。

【図６】本発明の更に他の実施例を示すもので、（イ）
は切断側面図、（ロ）は（イ）のVI矢視図、（ハ）は
（ロ）の状態から油路を絞った状態図である。

【図７】ターボチャージャの一例を示す概略断面図であ
る。

【図８】エンジン回転数と油圧の関係図である。

【図９】従来の油量調整装置の一例を示す切断側面図で
ある。

【図１０】ターボチャージャの回転数一定のときの油圧
と油量の関係図である。

【符号の説明】

１５ 給油管 １６ 装置本体 １８ 油の入口部 １９ 油の出口部 ２０ 仕切壁 ２１ 油路 ２４ 摺動体 ２５ オリフィス ２７ 連通路 ２８ スプリング（伸縮金物） ２９ プレート（伸縮金物） ３１ 回転体 ３２ ねじり板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 油の入口部及び出口部を有する装置本体
   の内部に、上記油の出口部に通じる油路を形成し、該油
   路を遮るように配置した摺動体に、低油温時に必要な油
   量となる断面積としたオリフィスを設けて、摺動体を摺
   動させることによりオリフィスと油路の連通路が可変に
   調整されるようにし、且つ油温の高低により伸縮して上
   記摺動体を摺動させる伸縮金物を備えてなり、油をター
   ボチャージャの軸受車室の給油路に供給する給油管の途
   中又は端に設置することを特徴とするターボチャージャ
   の潤滑油量調整装置。
2. 【請求項２】 伸縮金物を形状記憶合金製のプレートと
   した請求項１記載のターボチャージャの潤滑油量調整装
   置。
3. 【請求項３】 摺動体を回転体として、装置本体内に回
   転自在に配置し、油温の高低により変形するねじり板で
   回転体を回転させてオリフィスと油路の連通路を可変に
   調整させるようにした請求項１記載のターボチャージャ
   の潤滑油量調整装置。