JPH064034Y2 - タ−ボチヤ−ジヤ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は自動車などの内燃機関に使用されるターボチャ
ージャに関する。

（従来の技術） 近年、自動車などの内燃機関では加速性能を向上させる
べくターボチャージャが使用されている。このターボチ
ャージャでは、内燃機関から排出される排気ガスでター
ビンロータを回転し、タービンロータと一体的なコンプ
レッサロータを回転し、これにより内燃機関に圧縮空気
を供給するものである。

ターボチャージャとしては、実開昭５９−０２４５５７
号公報にかかるものが提供されている。

実開昭５９−０２４５５７号公報にかかるターボチャー
ジャでは、タービンロータおよびコンプレッサロータの
高速領域などでの回転を円滑にすべく、タービンロータ
およびコンプレッサロータをつなぐシャフトに、潤滑用
のオイルが供給される。

このターボチャージャは、第４図にしめすように、上方
にオイル供給通路１００と下方にオイル排出口１０１を
もつ軸受室１０２をもつハウジング１０３と、オイル供
給通路１００よりオイルの供給を受ける軸受としてのラ
ジアルベアリング１０４、スラストベアリング１１１
と、ラジアルベアリング１０４、スラストベアリング１
１１により回転自在に保持されたシャフト１０５、シャ
フト１０５の端部に一体的に設けられたコンプレッサロ
ータ１０６およびタービンロータ１０７と、コンプレッ
サロータ１０６とスラストベアリング１１１との間のシ
ャフト１０５に固定されたブッシュ１０８と、ブッシュ
１０８の外周面と対向する内周面をもちコンプレッサロ
ータ１０６側に位置するシールプレート１０９と、ハウ
ジング１０３に保持されたスリンガ１１０とをもつ。

スリンガ１１０は、ブッシュ１０８の外周面１０８ａに
対向する円形端面１１０ａをもち、オイルをオイル排出
口１０１に案内するものである。

このターボチャージャでは、内燃機関の排気ガスにより
タービンロータ１０７が回転すると、シャフト１０５が
ラジアルベアリング１０４の中で回転し、これによりシ
ャフト１０５を介してコンプレッサロータ１０６が回転
し、コンプレッサロータ１０６の回転により、圧縮空気
が内燃機関に供給される。

このようにコンプレッサロータ１０６が回転するときに
は、オイル供給通路１００からオイルがラジアルベアリ
ング１０４、スラストベアリング１１１に供給され、シ
ャフト１０５の回転を円滑ならしめる。

ところで、上記したターボチャージャでは、ラジアルベ
アリング１０４、スラストベアリング１１１を経たオイ
ルは、スリンガ１１０にそって矢印Ｂ方向にオイル排出
口１０１から排出される。

内燃機関の出力が増加して排気ガス量が増加すると、タ
ービンロータ１０７の回転速度が増加しシャフト１０５
の回転速度が増加する。このとき内燃機関に供給される
オイル量が増加し、したがってオイル供給通路１００へ
のオイル量も増加する。そのため、ラジアルベアリング
１０４、スラストベアリング１１１に供給されるオイル
量が増加する。

すると、スリンガ１１０の円形端面１１０ａとブッシュ
１０８の外周面１０８ａとの間の隙間をオイルが通過し
て、そのオイルがシールプレート１０９とスリンガ１１
０との間の締付１１２に侵入する。しかし室１１２に侵
入したオイルは、シールプレート１０９で遮られる為、
コンプレッサロータ１０６側へは侵入することはなく、
したがって室１１２に侵入したオイルは、矢印Ｅ方向に
移動してオイル排出口１０１から排出される。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、内燃機関の出力が増して排気ガス量が更に増
加し、シャフト１０５の回転速度が更に増加すると、ラ
ジアルベアリング１０４、スラストベアリング１１１に
供給されるオイル量が更に増加する。その結果、矢印Ｂ
方向、矢印Ｅ方向からの排出だけでは、供給されたオイ
ルを排出しきれない。そのためシールプレート１０９の
内周面とブッシュ１０８の外周面１０８ａとの間の隙間
を介して、オイルがコンプレッサロータ１０６側に侵入
するといった問題が生じる。

このようにオイルがコンプレッサロータ１０６側に侵入
すると、そのオイルが内燃機関の吸気孔に吸込まれ、内
燃機関の出力に影響をきたす。

本考案は上記した事情に鑑みなされたものであり、その
目的は、シャフトを回転自在に保持する軸受に供給され
たオイルがコンプレッサロータ側に侵入するといった問
題を改善したターボチャージャを提供するにある。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） 本考案にかかるターボチャージャは、上方にオイル供給
通路と下方にオイル排出口をもつ軸受室を有するハウジ
ングと、 オイル供給通路よりオイルの供給を受け該ハウジングに
保持された軸受と、 軸受により回転自在に保持されたシャフトと、 シャフトの端部に一体的に設けられたコンプレッサロー
タ及びタービンロータと、 コンプレッサロータと軸受との間のシャフトに嵌着され
たブッシュと、 ハウジングに保持され、ブッシュが挿通されると共にブ
ッシュの外周面と対向する内周面で区画されたブッシュ
挿通孔をもち、コンプレッサロータ側に位置するシール
プレートと、 ハウジングに保持され、ブッシュが挿通しシールプレー
トと軸受との間の該ブッシュの外周面に対向する円形端
面をもちオイルをオイル排出口に案内するスリンガとを
備えたターボチャージャにおいて、 ブッシュは、 スリンガの軸受側側面と近接対向する側面をもつ第１つ
ば部と、 スリンガとシールプレートとの間に配置され、上記シー
ルプレートのうちブッシュ挿通孔の周縁の軸受側側面に
シャフトの軸長方向において突き合わせ状態で近接対向
し、第１つば部の外径よりも小さな外径を有する第２つ
ば部とを備えていることを特徴とするものである。

ブッシュは、孔にはめこまれる円筒部材をいう。本考案
を特徴づけるブッシュは第１つば部と第２つば部をも
つ。第１つば部は、スリンガの軸受側側面と近接対向す
る側面を持つ外周径の大きい部位である。第２つば部
は、スリンガのコンプレッサ側側面と近接する第１つば
部より外径の小さい部位である。第１つば部、第２つば
部はブッシュの円周にそって連続して形成されている。
第２つば部の外周径は、ブッシュの外周面と対向するス
リンガの円形端面の径よりも小さいことが望ましい。

尚、ハウジング、軸受、コンプレッサロータ、タービン
ロータ、シールプレート、スリンガなどは、従来と同一
の構成とすることができる。

（作用） 本考案にかかるターボチャージャでは、内燃機関の排気
ガスでタービンロータが回転し、そのためシャフトが軸
受の内で回転し、シャフトを介してコンプレッサロータ
が回転し、これにより圧縮空気が内燃機関の吸気孔に供
給される。

このとき、オイル供給通路に送られたオイルは、軸受に
供給される。したがって、軸受の内で回転するシャフト
はオイルのため円滑に回転し、ターボチャージャのコン
プレッサロータ、タービンロータは円滑に作動する。

ところで、ターボチャージャでは、軸受に供給されたオ
イルは、従来と同様に、スリンガにそってオイル排出口
から排出される。

一方、内燃機関の出力が更に増して排気ガス量が更に増
加すると、オイル供給通路へのオイル供給量が増加し、
したがって軸受へのオイル供給量も更に増加する。

このとき、本考案にかかるターボチャージャでは、シャ
フトとともにブッシュが回転するので、第１つば部、第
２つば部もかなり高速で回転する。そのため、第１つば
部、第２つば部付近のオイルには大きな遠心力が作用す
る。その結果、オイルがスリンガを越えることは抑制さ
れ、スリンガとシールプレートとの間の室へのオイルの
侵入は、抑制される。

その理由は、仮に第１つば部とスリンガとの間にオイル
が侵入しても、そのオイルは、第１つば部の回転により
発生する遠心力により、径外方向に引きもどされるこ
と、さらに、仮に第２つば部とスリンガとの間にオイル
が侵入しても、第１つば部で発生する遠心力が第２つば
部で発生する遠心力よりも大きいので、その侵入したオ
イルは、第１つば部の回転により発生する遠心力によ
り、第１つば部側へ引きもどされること、第１つば部で
発生する遠心力が第２つば部で発生する遠心力よりも大
きいので、スリンガがブッシュとの間の空気は第１つば
部側へ引きよせられるため、空気の引きよせられ方向と
逆方向へはオイルが侵入しにくいからである。

（実施例） 本考案にかかるターボチャージャの一実施例について第
１図〜第３図を参照して説明する。

本実施例にかかるターボチャージャは自動車の内燃機関
に適用したものである。

（実施例の構成） 本実施例にかかるターボチャージャは、第１図に示すよ
うに、ハウジング１と、軸受としてのラジアルベアリン
グ２、スラストベアリング３と、シャフト４とコンプレ
ッサロータ５およびタービンロータ６と、ブッシュ７
と、シールプレート８と、スリンガ９とをもつ。

ハウジング１は、内燃機関に接着されており、上方にオ
イル供給通路１０と下方にオイル排出口１１をもつ軸受
室１２をもつベアリングハウジング１５と、ベアリング
ハウジング１５に連結されタービン室１６ａをもつター
ビンハウジング１６と、ベアリングハウジング１５に連
結されコンプレッサ室１７ａをもつコンプレッサハウジ
ング１７とを備える。

オイル供給通路１０はオイルポンプの吐出口などに連通
させており、オイルが供給されるようになっている。タ
ービンハウジング１６のタービン室１６ａは、内燃機関
の排出ガスを排出する排気孔につながる。コンプレッサ
ハウジング１７のコンプレッサ室１７ａは、内燃機関へ
吸気を行う吸気通路につながる。

ラジアルベアリング２は、ハウジング１の軸受室１２に
保持されており、シャフト４に作用する半径方向の加重
をうけるものである。ラジアルベアリング２はオイル孔
２ａをもつ。スラストベアリング３は、同様にハウジン
グ１の軸受室１２に保持されており、シャフト４に作用
する軸方向の加重をうけるものである。スラストベアリ
ング３はオイル孔３ａをもつ。ラジアルベアリング２の
オイル孔２ａ、スラストベアリング３のオイル孔３ａ
は、オイル供給通路１０とつながり、オイル供給通路１
０からオイルの供給を受ける。

シャフト４は、段部４ａをもち、ラジアルベアリング
２、スラストベアリング３により、ラジアルベアリング
２およびスラストベアリング３内で回転自在に保持され
ている。シャフト４の一端には、タービンロータ６が一
体的に形成されている。

ブッシュ７は、円筒状をなし、コンプレッサロータ５と
スラストベアリング３との間のシャフト４に固定されて
いる。本実施例ではブッシュ７とラジアルベアリング２
との間には、円筒状をなす第２ブッシュ７０が挿入され
ている。

そして前記したシャフト４には、ラジアルベアリング
２、スラストベアリング３、第２ブッシュ７０、ブッシ
ュ７、コンプレッサロータ５が挿入されており、これら
はナット４２で締付けられている。したがって、シャフ
ト４が回転すると、ナット４２で締付けられた第２ブッ
シュ７０、ブッシュ７、コンプレッサロータ５がシャフ
ト４と一体的にシャフト４とほとんど同じ回転速度で周
方向に回転する。

シールプレート８は、第２図に示すように、ハウジング
１のベアリングハウジング１５にスナップリング８ｃに
より固定されており、ベアリングハウジング１５の軸受
室１２とコンプレッサハウジング１７のコンプレッサ室
１７ａとを仕切るものであり、コンプレッサロータ５側
に位置する。シールプレート８は、第２図、第３図に示
すように、ブッシュ７が挿通されブッシュ７の外周面７
ａと対向する内周面８０をもつ。内周面８０でブッシュ
挿通孔８０ｈが形成されている。尚、シールプレート８
とベアリングハウジング１５との間には、シール部材８
ａが介在しており、シールプレート８の内周面８０とブ
ッシュ７の外周面７ａとの間には、シールリング８ｂが
介在している。

スリンガ９は、オイルをオイル排出口１１へ案内するも
のであり、ハウジング１のベアリングハウジング１５側
に固定されている。スリンガ９は、第２図に示すように
ブッシュ７が挿通され、シールプレート８とスラストベ
アリング３との間のブッシュ７の外周面７ａに対向する
円形端面９１をもつ。

さて、本実施例にかかるターボチャージャでは、上記ブ
ッシュ７は、第２図に示すように、その外周面７ａに、
第１つば部７３と第２つば部７５とをもつことを特徴と
する。

第２図に示すように、第１つば部７３は、ブッシュ７の
周方向に連続しており、側面７３ａをもつ。第１つば部
７３の側面７３ａは、上記スリンガ９のスラストベアリ
ング３側の側面９２と微小隙間を介して近接対向する。
第１つば部７３の外径は、スリンガ９の円形端面９１の
内径よりも大きい。したがって、スリンガ９と第１つば
部７３とは、微小隙間を介してオーバーラップする構造
となっている。

第２つば部７５は、ブッシュ７の周方向に連続してい
る。第２つば部７５の外径は、第１つば部７３の外径よ
りも小さく、つまり、スリンガ９の円形端面９１の内径
よりも小さい。したがって、スリンガ９と第２つば部７
５とは、オーバーラップしない構造となっている。第２
つば部７５は、シールプレート８の内側突部８ｅの軸受
側の側面８ｉに、即ちブッシュ挿通孔８０ｈの周縁の軸
受側側面に、シャフト４の軸長方向と平行な方向におい
て、突き合わせ状態で近接対向している。

（実施例の作用、効果） 本実施例にかかるターボチャージャでは、内燃機関の排
気ガスでタービンロータ６が回転し、シャフト４を介し
てコンプレッサロータ５が回転し、圧縮空気が内燃機関
の吸気孔に供給される。このとき、オイル供給通路１０
から送られるオイルは、ラジアルベアリング２、スラス
トベアリング３に受けられる。したがって、ラジアルベ
アリング２、スラストベアリング３の内で回転するシャ
フト４は、円滑に回転し、ターボチャージャは円滑に作
動する。

ところで、ターボチャージャでは、ラジアルベアリング
２、スラストベアリング３を経たオイルは、スリンガ９
にそってオイル排出口１１からオイルパンなどに排出さ
れる。

更に、内燃機関の出力が更に増して排気ガス量が更に増
加すると、排気ガスで回転されるタービンロータ６の回
転速度が増加するので、シャフト４の回転速度が更に増
加する。この場合、ラジアルベアリング２、スラストベ
アリング３に供給されるオイル量が更に増加する。

このとき、本実施例にかかるターボチャージャでは、シ
ャフト４とともにブッシュ７が回転するので、第１つば
部７３、第２つば部７５も回転する。したがって、第１
つば部７３、第２つば部７５付近のオイルは、ブッシュ
７とともに回転し、そのため、第１つば部７３および第
２つば部７５付近のオイルには遠心力が作用し、その結
果、オイルが旋回する。よって、オイル供給通路１０内
に供給されるオイル量が増加した場合であっても、コン
プレッサロータ５側へのオイルの侵入は、従来と異な
り、抑制される。

その理由は、仮に第１つば部７３とオイルスリンガ９と
の間にオイルが侵入しても、そのオイルは、第１つば部
７３の回転により発生する遠心力により、径外方向に引
きもどされること、さらに、仮に第２つば部７５とスリ
ンガ９との間にオイルが侵入しても、第１つば部７３で
発生する遠心力が第２つば部７５で発生する遠心力より
も大きいので、その侵入したオイルは、第１つば部７３
の回転により発生する遠心力により、第１つば部７３側
へ引きもどされること、第１つば部７３で発生する遠心
力が第２つば部７５で発生する遠心力よりも大きいの
で、スリンガ９とブッシュ７との間の空気は第１つば部
７３側へ引きよせられるため、空気の引きよせられ方向
と逆方向へはオイルが侵入しにくいからである。

特に本実施例では、シールプレート８の内側突部８ｅに
第２つば部７５は微小隙間を介してシャフト４の軸長方
向と平行な方向において突き合わせられ近接対向し、第
２つば部７５付近のオイルに遠心力が作用するので、シ
ールリング８ｂに侵入しようとするオイルを、第２つば
部７５で発生する遠心力により室８５側に引き戻すに有
利である。

ところで、第１つば部７３、第２つば部７５付近のオイ
ルに作用する遠心力は、ブッシュ７の回転速度、シャフ
ト４の回転速度が大きい程大きい。つまり、第１つば部
７３、第２つば部７５付近のオイルに作用する遠心力
は、ブッシュ７の回転速度の２乗に比例する。そのた
め、オイルに作用する遠心力は、タービンロータ６の回
転速度が高速となってシャフト４の回転速度、ブッシュ
７の回転速度が高速になればなるほど、大きい。

従って、内燃機関が高出力となりターボチャージャのシ
ャフト４が高速で回転すればする程、高いシール性を確
保することができる。

しかも本実施例では、ブッシュ７とスリンガ９とは非接
触状態であるので、ブッシュ７とスリンガ９との間には
機械的損失を生じず、ターボチャージャの能力の低下を
きたさない。

さらには、ブッシュ７とスリンガ９とは非接触状態であ
るので、長期間にわたって使用しても、シール性の低下
をきたさない。

［考案の効果］ 本考案にかかるターボチャージャによれば、シール性を
確保することができ、とくにシャフトの回転速度が増加
すればする程、高いシール性を確保することができる。
そのため、オイルがコンプレッサロータ側に侵入するこ
とを抑制することができる。

特に本考案にかかるターボチャージャによれば、シール
プレートのうちブッシュ挿通孔の周縁の軸受側側面に、
シャフトの軸長方向と平行な方向において、第２つば部
が突き合わせ状態で近接対向しており、第２つば部がオ
イル侵入に対しての障害物として機能し、このためオイ
ルのブッシュ挿通孔への侵入を抑制できる。更にコンプ
レッサロータ側に侵入しようとするオイルを、第２つば
部で発生する遠心力により引き戻すに有利であるため、
一層のシール性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はターボチャージャの断面図、第２図は要部の断
面図、第３図はシールプレートとブッシュとの間のシー
ル構造を示す断面図である。第４図は従来のターボチャ
ージャの断面図である。 図中、１はハウジング、１０はオイル供給通路、１１は
オイル排出口、２はラジアルスラスト（軸受）、３はス
ラストベアリング（軸受）、４はシャフト、５はコンプ
レッサロータ、６はタービンロータ、７はブッシュ、７
３は第１つば部、７５は第２つば部、８はシールプレー
ト、９はスリンガを示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上方にオイル供給通路と下方にオイル排出
   口をもつ軸受室を有するハウジングと、 該オイル供給通路よりオイルの供給を受け該ハウジング
   に保持された軸受と、 該軸受により回転自在に保持されたシャフトと、 該シャフトの端部に一体的に設けられたコンプレッサロ
   ータ及びタービンロータと、 該コンプレッサロータと該軸受との間の該シャフトに嵌
   着されたブッシュと、 該ハウジングに保持され、該ブッシュが挿通されると共
   に該ブッシュの外周面と対向する内周面で区画されたブ
   ッシュ挿通孔をもち、該コンプレッサロータ側に位置す
   るシールプレートと、 該ハウジングに保持され、該ブッシュが挿通し該シール
   プレートと該軸受との間の該ブッシュの外周面に対向す
   る円形端面をもちオイルをオイル排出口に案内するスリ
   ンガとを備えたターボチャージャにおいて、 上記ブッシュは、 上記スリンガの上記軸受側側面と近接対向する側面をも
   つ第１つば部と、 上記スリンガと上記シールプレートとの間に配置され、
   上記シールプレートのうちブッシュ挿通孔の周縁の軸受
   側側面に上記シャフトの軸長方向において突き合わせ状
   態で近接対向し、上記第１つば部の外径よりも小さな外
   径を有する第２つば部ととを備えていることを特徴とす
   るターボチャージャ。