JPH09158742A - ターボチャージャのオイル洩れ防止装置 - Google Patents
ターボチャージャのオイル洩れ防止装置Info
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- JPH09158742A JPH09158742A JP7320095A JP32009595A JPH09158742A JP H09158742 A JPH09158742 A JP H09158742A JP 7320095 A JP7320095 A JP 7320095A JP 32009595 A JP32009595 A JP 32009595A JP H09158742 A JPH09158742 A JP H09158742A
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- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 title 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 13
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 43
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リングシールの合い口隙間を狭くすると同時
に、シャフトに斜歯状のオイル排除溝を設けることによ
り、シール性能を向上するようにしたターボチャージャ
のオイル洩れ防止装置を提供すること。 【解決手段】 タービンシャフト２の外周面に形成した
環状溝６内には狭いリング合い口８の隙間を有するリン
グシール７が嵌挿されている。ブロワ４の反対側の環状
溝６に隣接したシャフト２上には、斜歯状のオイル排除
溝９が形成されている。ターボチャージャの作動に伴な
いシャフト２が回転すると、オイル排除溝９の回転によ
り、リングシール７への浸入オイルは速やかに排除さ
れ、また、軸受３側の圧力がブロワ４側の圧力より大き
くなった時、リングシール７がブロワ４側へ洩れるエア
を少量に抑えることにより、エア流れに混合して洩れる
オイルを減らすことができるため、シール性能を向上さ
せることができる。
に、シャフトに斜歯状のオイル排除溝を設けることによ
り、シール性能を向上するようにしたターボチャージャ
のオイル洩れ防止装置を提供すること。 【解決手段】 タービンシャフト２の外周面に形成した
環状溝６内には狭いリング合い口８の隙間を有するリン
グシール７が嵌挿されている。ブロワ４の反対側の環状
溝６に隣接したシャフト２上には、斜歯状のオイル排除
溝９が形成されている。ターボチャージャの作動に伴な
いシャフト２が回転すると、オイル排除溝９の回転によ
り、リングシール７への浸入オイルは速やかに排除さ
れ、また、軸受３側の圧力がブロワ４側の圧力より大き
くなった時、リングシール７がブロワ４側へ洩れるエア
を少量に抑えることにより、エア流れに混合して洩れる
オイルを減らすことができるため、シール性能を向上さ
せることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ターボチャージャ
のオイル洩れ防止装置に関する。
のオイル洩れ防止装置に関する。
【０００２】従来、ターボチャージャ回転軸のオイル洩
れ防止装置には、シャフトに周設した環状溝にシールリ
ングを嵌め込みハウジングに挿入してラビリンスシール
を備え、且つシール性能向上のために回転するシャフト
と回転しないハウジングとの間にネジシールを設置した
オイル洩れ防止装置や、シールリングの合い口を特殊形
状にして合口隙間を狭めたオイル洩れ防止装置が知られ
ている。例えば、シールリングの合口部の対向する端部
に夫々互いが可能な周方向に重合する段差を形成したタ
ーボチャージャのシール構造が実開昭６３−１１５５３
４号公報に記載されている。
れ防止装置には、シャフトに周設した環状溝にシールリ
ングを嵌め込みハウジングに挿入してラビリンスシール
を備え、且つシール性能向上のために回転するシャフト
と回転しないハウジングとの間にネジシールを設置した
オイル洩れ防止装置や、シールリングの合い口を特殊形
状にして合口隙間を狭めたオイル洩れ防止装置が知られ
ている。例えば、シールリングの合口部の対向する端部
に夫々互いが可能な周方向に重合する段差を形成したタ
ーボチャージャのシール構造が実開昭６３−１１５５３
４号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の装置は、シールリングの被シール側の圧
力がブロワ側の圧力より大きくなると、多量のオイルが
漏洩する恐れがある。また、ネジシールを用いると、粘
性の高いオイルがネジ部に多量に浸入してしまい、シャ
フトの回転低下を生起するという問題がある。
たような従来の装置は、シールリングの被シール側の圧
力がブロワ側の圧力より大きくなると、多量のオイルが
漏洩する恐れがある。また、ネジシールを用いると、粘
性の高いオイルがネジ部に多量に浸入してしまい、シャ
フトの回転低下を生起するという問題がある。
【０００４】また、ケーシング内で高速回転する回転軸
の外周に削設された環状溝に外張力を有するシールリン
グを嵌装し、且つ、回転軸の環状溝とタービンブレード
との間の外周に、回転軸の回転により回転軸近傍に存在
する流体をタービンブレード側に押し出す向きに螺旋状
溝を設けた過給機用軸封機構が、実開昭５７−３３２３
８号公報に記載されている。しかし、単に螺旋状の溝を
設けるだけでは、シールリング部近傍のオイルを排出さ
せるためには、十分とはいえず、また、シールリングに
は、必ず合い口が存在し、その合い口隙間より排出でき
ないオイルが漏洩してしまう恐れがある。
の外周に削設された環状溝に外張力を有するシールリン
グを嵌装し、且つ、回転軸の環状溝とタービンブレード
との間の外周に、回転軸の回転により回転軸近傍に存在
する流体をタービンブレード側に押し出す向きに螺旋状
溝を設けた過給機用軸封機構が、実開昭５７−３３２３
８号公報に記載されている。しかし、単に螺旋状の溝を
設けるだけでは、シールリング部近傍のオイルを排出さ
せるためには、十分とはいえず、また、シールリングに
は、必ず合い口が存在し、その合い口隙間より排出でき
ないオイルが漏洩してしまう恐れがある。
【０００５】本発明は、叙上の問題点に鑑みて創出され
たものであり、その目的とするところは、リングシール
の合い口隙間を狭くすると同時に、シャフトに斜歯状の
オイル排除溝を設けることにより、シール性能を向上す
るようにしたターボチャージャのオイル洩れ防止装置を
提供することである。
たものであり、その目的とするところは、リングシール
の合い口隙間を狭くすると同時に、シャフトに斜歯状の
オイル排除溝を設けることにより、シール性能を向上す
るようにしたターボチャージャのオイル洩れ防止装置を
提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の手段を採用することができる。この手
段によると、ターボチャージャの作動に伴ないタービン
シャフトが回転すると、リングシールと環状溝との間に
浸入したオイルは、該オイル排除溝の深さがタービンシ
ャフトが最大に振れたときのリングシールと環状溝との
径方向の重なり幅よりも浅くなっているので、斜歯状の
オイル排除溝に沿って速やかに排除される。従って、リ
ングシール近傍に粘度の高いオイルはほとんど存在せ
ず、粘度の低いエアを回転させるだけであるので、ター
ビンシャフトの回転低下を引き起こすことはない。ま
た、オイル排除溝側の圧力がブロワ側の圧力より高くな
ると、ラビリンスシール部からエア洩れが発生し、この
エア洩れは、リングシールの合い口隙間部から多量に発
生する。このエア洩れが多量に発生すると、エア洩れの
流れにオイルが混合してオイル洩れを引き起こすが、合
い口隙間部の開口面積がラビリンスシール部の開口面積
の０．５％以下であるように合い口隙間は狭くなってい
るので、エア洩れを従来に比べて大幅に減少させること
ができ、従って、オイルがエア洩れの流れに混合しにく
いため、オイル洩れが発生しにくくなり、オイル漏洩防
止機能を大幅に向上させることができる。
に請求項１記載の手段を採用することができる。この手
段によると、ターボチャージャの作動に伴ないタービン
シャフトが回転すると、リングシールと環状溝との間に
浸入したオイルは、該オイル排除溝の深さがタービンシ
ャフトが最大に振れたときのリングシールと環状溝との
径方向の重なり幅よりも浅くなっているので、斜歯状の
オイル排除溝に沿って速やかに排除される。従って、リ
ングシール近傍に粘度の高いオイルはほとんど存在せ
ず、粘度の低いエアを回転させるだけであるので、ター
ビンシャフトの回転低下を引き起こすことはない。ま
た、オイル排除溝側の圧力がブロワ側の圧力より高くな
ると、ラビリンスシール部からエア洩れが発生し、この
エア洩れは、リングシールの合い口隙間部から多量に発
生する。このエア洩れが多量に発生すると、エア洩れの
流れにオイルが混合してオイル洩れを引き起こすが、合
い口隙間部の開口面積がラビリンスシール部の開口面積
の０．５％以下であるように合い口隙間は狭くなってい
るので、エア洩れを従来に比べて大幅に減少させること
ができ、従って、オイルがエア洩れの流れに混合しにく
いため、オイル洩れが発生しにくくなり、オイル漏洩防
止機能を大幅に向上させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面に基づい
て説明する。図１は本発明のターボチャージャのオイル
洩れ防止装置の実施態様を示す断面図である。図におい
て、符号１は自動車用ターボチャージャのハウジングの
一部、２は該ハウジング１を貫通するタービンシャフト
を示す。本実施形態においては軸受３へ供給された潤滑
用オイルがブロワ４側へ漏洩するのを防止するようにな
っている。符号５は、タービンシャフト２の外周面に形
成した環状溝６内にリングシール７を嵌挿し、該リング
シール７をハウジング１内周部に当接させることにより
構成されるラビリンスシール部である。そして、上記リ
ングシール７は上記環状溝６内において、互いに合い口
８を突き合わせてリング形状を形成している。図２は該
リングシール７の合い口８の幾つかの実施例を示したも
のであり、夫々、図２（ａ）は段付き形状、図２（ｂ）
は特殊形状、図２（ｃ）は斜め形状の合い口を示し、い
ずれの合い口も隙間を狭めてある。
て説明する。図１は本発明のターボチャージャのオイル
洩れ防止装置の実施態様を示す断面図である。図におい
て、符号１は自動車用ターボチャージャのハウジングの
一部、２は該ハウジング１を貫通するタービンシャフト
を示す。本実施形態においては軸受３へ供給された潤滑
用オイルがブロワ４側へ漏洩するのを防止するようにな
っている。符号５は、タービンシャフト２の外周面に形
成した環状溝６内にリングシール７を嵌挿し、該リング
シール７をハウジング１内周部に当接させることにより
構成されるラビリンスシール部である。そして、上記リ
ングシール７は上記環状溝６内において、互いに合い口
８を突き合わせてリング形状を形成している。図２は該
リングシール７の合い口８の幾つかの実施例を示したも
のであり、夫々、図２（ａ）は段付き形状、図２（ｂ）
は特殊形状、図２（ｃ）は斜め形状の合い口を示し、い
ずれの合い口も隙間を狭めてある。
【０００８】タービンシャフト２における環状溝６と、
軸受３と潤滑後のオイルを半径方向外方へ飛散させる機
能を有するスリンガ１０との間には、斜歯状のオイル排
除溝９が形成されている。図３は該斜歯状のオイル排除
溝９を示したものであり、図３（ａ）は斜歯状のオイル
排除溝９の展開図、図３（ｂ）は図１のＡ−Ａ線の断面
を矢視した斜歯状のオイル排除溝９の断面図である。実
験によれば、斜歯状のオイル排除溝９の形状は、図４に
示すように、該溝９の深さｈをタービンシャフト２が最
大に振れたときのリングシール７と環状溝６との径方向
の重なり幅ｈ0よりも浅くし、即ち、ｈ＜ｈ0 とし、且
つ、該溝９の角度θをシャフト２の回転軸線方向に対し
て７０°±５°傾斜させると、シャフトの回転時、ブロ
ア４からスリンガ１０側にオイルを排出するのに好適で
ある。そして、溝９の数については特に限定する必要は
ない。また、図５に示すように、リングリール７と環状
溝６とのサイドクリアランスをｂとし、シャフト２の直
径をＤとすると、合い口隙間の開口面積Ｓ1 は（ｂ×π
×Ｄ）となる。一方、リングシールサイドの環状溝との
隙間をａとし、円周方向の長さをｃとすると、ラビリン
スシール部５の開口面積Ｓ2 は（ａ×ｃ）となる。そし
て、リングシール７の合い口隙間は、合い口隙間の開口
面積Ｓ1 がラビリンスシール部５の開口面積Ｓ2 の０．
５％以下となるようにすると、即ち０．５％≧Ｓ2 ／Ｓ
1 ＝ａ×ｃ／ｂ×π×Ｄとすると、オイルの漏洩防止機
能を最大限に発揮することができる。
軸受３と潤滑後のオイルを半径方向外方へ飛散させる機
能を有するスリンガ１０との間には、斜歯状のオイル排
除溝９が形成されている。図３は該斜歯状のオイル排除
溝９を示したものであり、図３（ａ）は斜歯状のオイル
排除溝９の展開図、図３（ｂ）は図１のＡ−Ａ線の断面
を矢視した斜歯状のオイル排除溝９の断面図である。実
験によれば、斜歯状のオイル排除溝９の形状は、図４に
示すように、該溝９の深さｈをタービンシャフト２が最
大に振れたときのリングシール７と環状溝６との径方向
の重なり幅ｈ0よりも浅くし、即ち、ｈ＜ｈ0 とし、且
つ、該溝９の角度θをシャフト２の回転軸線方向に対し
て７０°±５°傾斜させると、シャフトの回転時、ブロ
ア４からスリンガ１０側にオイルを排出するのに好適で
ある。そして、溝９の数については特に限定する必要は
ない。また、図５に示すように、リングリール７と環状
溝６とのサイドクリアランスをｂとし、シャフト２の直
径をＤとすると、合い口隙間の開口面積Ｓ1 は（ｂ×π
×Ｄ）となる。一方、リングシールサイドの環状溝との
隙間をａとし、円周方向の長さをｃとすると、ラビリン
スシール部５の開口面積Ｓ2 は（ａ×ｃ）となる。そし
て、リングシール７の合い口隙間は、合い口隙間の開口
面積Ｓ1 がラビリンスシール部５の開口面積Ｓ2 の０．
５％以下となるようにすると、即ち０．５％≧Ｓ2 ／Ｓ
1 ＝ａ×ｃ／ｂ×π×Ｄとすると、オイルの漏洩防止機
能を最大限に発揮することができる。
【０００９】次に、本発明の実施形態の作用について説
明する。ターボチャージャの作動に伴ないタービンシャ
フト２が回転すると、ハウジング１とタービンシャフト
２との間に浸入したオイルは、オイル排除溝の深さがタ
ービンシャフトが最大に振れたときのリングシールと環
状溝との径方向の重なり幅よりも浅く、且つオイル排除
溝９の角度θがシャフト２の回転軸芯に対して回転方向
に７０°±５°と傾斜しているため、斜歯状の溝９に沿
って速やかにスリンガ１０側へ排除され、且つスリンガ
１０の下方向に流れてオイルパン（図示せず）へ戻る。
従って、斜歯状の溝９とハウジング１との間には、粘度
の高いオイルはほとんど存在せず、粘度の低いエアを回
転させるだけであるので、タービンシャフト２の回転低
下を引き起こすことはない。また、オイル側、即ち、軸
受３側の圧力がブロワ４側の圧力より高くなると、ラビ
リンスシール５からエア洩れが発生し、このエア洩れ
は、リングシール７の合い口８の隙間から多量に発生す
る。このエア洩れが多量に発生すると、エア洩れの流れ
にオイルが混合してオイル洩れを引き起こすが、合い口
隙間の開口面積がラビリンスシール部５の開口面積の
０．５％以下となるように、合い口隙間を狭くすること
により、エア洩れを従来に比べて大幅に減少させること
ができ、従って、オイルがエア洩れの流れに混合しにく
いため、オイル洩れが発生しにくくなり、オイル漏洩防
止機能を大幅に向上させることができる。
明する。ターボチャージャの作動に伴ないタービンシャ
フト２が回転すると、ハウジング１とタービンシャフト
２との間に浸入したオイルは、オイル排除溝の深さがタ
ービンシャフトが最大に振れたときのリングシールと環
状溝との径方向の重なり幅よりも浅く、且つオイル排除
溝９の角度θがシャフト２の回転軸芯に対して回転方向
に７０°±５°と傾斜しているため、斜歯状の溝９に沿
って速やかにスリンガ１０側へ排除され、且つスリンガ
１０の下方向に流れてオイルパン（図示せず）へ戻る。
従って、斜歯状の溝９とハウジング１との間には、粘度
の高いオイルはほとんど存在せず、粘度の低いエアを回
転させるだけであるので、タービンシャフト２の回転低
下を引き起こすことはない。また、オイル側、即ち、軸
受３側の圧力がブロワ４側の圧力より高くなると、ラビ
リンスシール５からエア洩れが発生し、このエア洩れ
は、リングシール７の合い口８の隙間から多量に発生す
る。このエア洩れが多量に発生すると、エア洩れの流れ
にオイルが混合してオイル洩れを引き起こすが、合い口
隙間の開口面積がラビリンスシール部５の開口面積の
０．５％以下となるように、合い口隙間を狭くすること
により、エア洩れを従来に比べて大幅に減少させること
ができ、従って、オイルがエア洩れの流れに混合しにく
いため、オイル洩れが発生しにくくなり、オイル漏洩防
止機能を大幅に向上させることができる。
【図１】本発明のターボチャージャのオイル洩れ防止装
置の実施形態を示す断面図である。
置の実施形態を示す断面図である。
【図２】リングシールの合い口の幾つかの実施例を示す
斜視図であり、図２（ａ）は段付き形状の合い口を示す
斜視図、図２（ｂ）は特殊形状の合い口を示す斜視図、
図２（ｃ）は斜め形状の合い口を示す斜視図である。
斜視図であり、図２（ａ）は段付き形状の合い口を示す
斜視図、図２（ｂ）は特殊形状の合い口を示す斜視図、
図２（ｃ）は斜め形状の合い口を示す斜視図である。
【図３】斜歯状のオイル排除溝の説明図であり、図３
（ａ）の該溝の展開図、図３（ｂ）は図１のＡ−Ａ線の
断面を矢視した該溝の断面図である。
（ａ）の該溝の展開図、図３（ｂ）は図１のＡ−Ａ線の
断面を矢視した該溝の断面図である。
【図４】オイル排除溝の深さと、リングシールと環状溝
との径方向の重なり幅との関係を示す説明図である。
との径方向の重なり幅との関係を示す説明図である。
【図５】リングシールの合い口隙間の開口面積とラビリ
ンスシール部の開口面積との関係を示した図であり、図
５（ａ）はその説明図、図５（ｂ）はＡ−Ａ線に沿って
切断した要部断面図である。
ンスシール部の開口面積との関係を示した図であり、図
５（ａ）はその説明図、図５（ｂ）はＡ−Ａ線に沿って
切断した要部断面図である。
１…ハウジング ２…タービンシャフト ３…軸受 ４…ブロワ ５…ラビリンスシール部 ６…環状溝 ７…リングシール ８…リング合い口 ９…斜歯状の（オイル排除）溝 １０…スリンガ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関口 清則 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 井上 高志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 河北 耕作 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 木村 憲治 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 タービンシャフトの環状溝にリングシー
ルが嵌挿され、該リングシール近傍のオイルをタービン
シャフトの回転により排出させるようにしたターボチャ
ージャのオイル洩れ防止装置において、 ブロワの反対側の上記環状溝に隣接したシャフト上に斜
歯状のオイル排除溝を形成し、該オイル排除溝の深さは
タービンシャフトが最大に振れたときのリングシールと
環状溝との径方向の重なり幅よりも浅く、且つ、上記リ
ングシールの合い口隙間部の開口面積はラビリンスシー
ル部の開口面積の０．５％以下であることを特徴とする
ターボチャージャのオイル洩れ防止装置。 - 【請求項２】 上記オイル排出溝の角度を、タービンシ
ャフト軸線方向に対して７０°±５°傾斜させたことを
特徴とするターボチャージャのオイル洩れ防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7320095A JPH09158742A (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | ターボチャージャのオイル洩れ防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7320095A JPH09158742A (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | ターボチャージャのオイル洩れ防止装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09158742A true JPH09158742A (ja) | 1997-06-17 |
Family
ID=18117666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7320095A Withdrawn JPH09158742A (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | ターボチャージャのオイル洩れ防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09158742A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001271651A (ja) * | 2000-03-04 | 2001-10-05 | Alstom | ターボチャージャー |
| JP2012052637A (ja) * | 2010-09-03 | 2012-03-15 | Denso Corp | 流体制御弁 |
| CN109642495A (zh) * | 2016-09-12 | 2019-04-16 | 株式会社Ihi | 密封圈及增压器 |
-
1995
- 1995-12-08 JP JP7320095A patent/JPH09158742A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001271651A (ja) * | 2000-03-04 | 2001-10-05 | Alstom | ターボチャージャー |
| JP2012052637A (ja) * | 2010-09-03 | 2012-03-15 | Denso Corp | 流体制御弁 |
| CN109642495A (zh) * | 2016-09-12 | 2019-04-16 | 株式会社Ihi | 密封圈及增压器 |
| EP3511546A4 (en) * | 2016-09-12 | 2020-01-29 | IHI Corporation | SEALING RING AND SUPPLY COMPRESSOR |
| US11015716B2 (en) | 2016-09-12 | 2021-05-25 | Ihi Corporation | Sealing ring and turbocharger |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030304 |