JPH0426662Y2 - - Google Patents
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- JPH0426662Y2 JPH0426662Y2 JP5098885U JP5098885U JPH0426662Y2 JP H0426662 Y2 JPH0426662 Y2 JP H0426662Y2 JP 5098885 U JP5098885 U JP 5098885U JP 5098885 U JP5098885 U JP 5098885U JP H0426662 Y2 JPH0426662 Y2 JP H0426662Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seal
- thrust collar
- shaft
- oil
- annular groove
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Supercharger (AREA)
- Mechanical Sealing (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、ターボチヤージヤのハウジング内の
軸受用潤滑オイルがコンプレツサホイール側へ漏
洩するのを防止するために設けられるオイル洩れ
防止装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an oil leakage prevention device provided to prevent lubricating oil for a bearing in a turbocharger housing from leaking to the compressor wheel side. be.
ターボチヤージヤのセンターハウジング内の軸
受部には多量の潤滑オイルが流入し、潤滑とハウ
ジングの冷却に使用されているが、このオイルが
コンプレツサ側のシヤフトからコンプレツサホイ
ールの背面の負圧によつてコンプレツサ側に吸入
されると種々の障害を生じるおそれがあるため、
このオイルのコンプレツサ側への漏洩を防止する
ことが必要である。
A large amount of lubricating oil flows into the bearing in the center housing of the turbocharger and is used for lubrication and cooling the housing.This oil is transferred from the shaft on the compressor side to the compressor by negative pressure on the back of the compressor wheel. If inhaled into the side, various problems may occur, so
It is necessary to prevent this oil from leaking to the compressor side.
従来、この潤滑オイルの漏洩防止手段としてメ
カニカルシール方式又はピストンリング式シール
が行われており、メカニカルシール方式の改善手
段を示す技術が例えば実開昭56−129532号公報、
実開昭59−137331号公報に開示されている。 Conventionally, a mechanical seal type or a piston ring type seal has been used as a means for preventing this lubricating oil from leaking, and techniques showing improvements to the mechanical seal type are disclosed in, for example, Japanese Utility Model Application Publication No. 56-129532,
It is disclosed in Japanese Utility Model Application No. 59-137331.
上記のようなメカニカルシール方式のオイル漏
洩防止装置は、シヤフトに嵌着されこれと共に回
転するスラストカラーに、スプリングにより押し
つけられるカーボンシールを密着させてオイルが
コンプレツサ側へ漏洩するのを防止している。そ
してこのカーボンシールは高速で回転するスラス
トカラーに密着するためこの密着部分に焼き付き
が生じやすく、そのためこの部分にオイルで油膜
を形成させて焼き付きを防止するようにしてい
る。 The mechanical seal type oil leakage prevention device described above prevents oil from leaking to the compressor side by placing a carbon seal pressed by a spring in close contact with a thrust collar that is fitted onto the shaft and rotates with it. . Since this carbon seal is in close contact with the thrust collar, which rotates at high speed, it is easy for seizure to occur in this contact area, so an oil film is formed on this part to prevent seizure.
メカニカルシール方式はピストンリング式シー
ルに比べシール性が優れているという長所がある
が、過渡特性が悪いため、従来、一般に、カーボ
ンシールを押しつけるスプリングの力を弱くした
り、カーボンシールとスラストカラーとの接触面
積を小さくするなどして、ピストンリング式シー
ルなみの過渡特性を得ようとしている。そのた
め、コンプレツサ側の圧力が大気圧以下になつた
時、又はターボチヤージヤ内の内圧が上昇した時
などにおいては、ターボチヤージヤ内の潤滑オイ
ルは前記スプリングの押圧力に打ち勝つてカーボ
ンシールとスラストカラーとの密着面からコンプ
レツサ側へ洩れ出すことがある。
The mechanical seal system has the advantage of superior sealing performance compared to piston ring seals, but because of its poor transient characteristics, in the past, attempts were made to obtain transient characteristics comparable to those of piston ring seals by weakening the force of the spring pressing the carbon seal or by reducing the contact area between the carbon seal and the thrust collar. Therefore, when the pressure on the compressor side falls below atmospheric pressure or when the internal pressure of the turbocharger rises, the lubricating oil in the turbocharger can overcome the pressing force of the spring and leak from the contact surface between the carbon seal and the thrust collar to the compressor side.
本考案は上記の点に鑑み、メカニカルシール方
式の持つ良好なシール性を保持し、しかもピスト
ンリング式シールなみの過渡特性の得られるオイ
ル洩れ防止装置を提供しようとするものである。 In view of the above points, the present invention aims to provide an oil leakage prevention device that maintains the good sealing properties of the mechanical seal type and also provides transient characteristics comparable to those of the piston ring type seal.
本考案によれば、上記の問題点は、センターハ
ウジング内に嵌着支持され、かつコンプレツサホ
イールの固定されたシヤフトが該ホイールを前記
センターハウジングの外側に位置させるようにし
て貫通する環状のシールリテーナと、前記センタ
ーハウジングに固定されたスラストベアリングに
支持され、かつ前記シヤフトに嵌着されこれと共
に回転するスラストカラーと、前記シールリテー
ナに支持され、かつその先端が前記スラストカラ
ーのコンプレツサ側の側面に当接するよう付勢さ
れているカーボンシールとを具備するターボチヤ
ージヤのオイル洩れ防止装置において、前記スラ
ストカラーの前記カーボンシール当接側の側面
に、該カーボンシール先端が嵌入する前記シヤフ
トと同心の環状溝を設け、さらに該環状溝に連通
し該溝から前記スラストカラーの外周に向けて延
出する放射状の凹溝を設けたことを特徴とするタ
ーボチヤージヤのオイル洩れ防止装置を提供する
ことによつて、解決されるものとなる。
According to the present invention, the above problem can be solved by using an annular seal that is fitted and supported within the center housing and that is penetrated by the fixed shaft of the compressor wheel so that the wheel is positioned outside the center housing. a retainer, a thrust collar supported by a thrust bearing fixed to the center housing and fitted onto the shaft and rotated therewith; a thrust collar supported by the seal retainer and whose tip is connected to a side surface of the compressor side of the thrust collar; In the oil leakage prevention device for a turbocharger, the turbocharger oil leakage prevention device includes a carbon seal that is biased to come into contact with a carbon seal, and an annular ring concentric with the shaft into which the tip of the carbon seal fits into the side surface of the thrust collar on the carbon seal contact side. By providing an oil leak prevention device for a turbocharger, comprising a groove, and a radial groove communicating with the annular groove and extending from the groove toward the outer periphery of the thrust collar. , will be resolved.
本考案の実施例について図面を参照して説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第4図は本考案の実施例を適用したターボチヤ
ージヤの全体構成を示すものである。同図におい
て、センターハウジング1内にはシヤフト2を軸
支する軸受部3が形成され、またセンターハウジ
ング1の両側にはコンプレツサハウジング4とタ
ービンハウジング5が設けられる。シヤフト2は
一端にコンプレツサホイール6、他端にタービン
ホイール7がそれぞれ設けられ、コンプレツサホ
イール6はコンプレツサハウジング4内に、ター
ビンホイール7はタービンハウジング5内にそれ
ぞれ収容される。シヤフト2と軸受部3との間に
設けられたフローテイングラジアル軸受8は、径
方向に油孔9が穿設され、シヤフト2および軸受
部3に対し相対回転可能である。そして潤滑油は
図示しない供給孔を通つてラジアル軸受8の周囲
に供給され、油孔9を介してシヤフト2の周囲に
流入し、排油通路10から、外部へ排出され、一
部の潤滑油は後述するスラストカラー14側へ供
給される。 FIG. 4 shows the overall configuration of a turbocharger to which an embodiment of the present invention is applied. In the figure, a bearing portion 3 for pivotally supporting a shaft 2 is formed within a center housing 1, and a compressor housing 4 and a turbine housing 5 are provided on both sides of the center housing 1. The shaft 2 is provided with a compressor wheel 6 at one end and a turbine wheel 7 at the other end, and the compressor wheel 6 is housed in the compressor housing 4 and the turbine wheel 7 is housed in the turbine housing 5, respectively. A floating radial bearing 8 provided between the shaft 2 and the bearing part 3 has an oil hole 9 formed in the radial direction, and is rotatable relative to the shaft 2 and the bearing part 3. The lubricating oil is supplied around the radial bearing 8 through a supply hole (not shown), flows around the shaft 2 through the oil hole 9, is discharged to the outside through the oil drain passage 10, and some of the lubricating oil is supplied to the thrust collar 14 side, which will be described later.
センターハウジング1のコンプレツサホイール
6側には、環状のシールリテーナ11が嵌着さ
れ、さらにその内側には逆U字状のスラストベア
リング12が取付けられる。シヤフト2はこれら
シールリテーナ11およびスラストベアリング1
2を貫通し、シヤフト2とシールリテーナ11と
の間には筒状のシールリングカラー13が、シヤ
フト2とスラストベアリング12との間には、両
端に鍔を有する筒状のスラストカラー14が、そ
れぞれ設けられる。シールリングカラー13およ
びスラストカラー14はシヤフト2に一体的に固
定される。 An annular seal retainer 11 is fitted on the compressor wheel 6 side of the center housing 1, and an inverted U-shaped thrust bearing 12 is attached inside the seal retainer 11. The shaft 2 includes these seal retainers 11 and thrust bearings 1.
2, a cylindrical seal ring collar 13 is provided between the shaft 2 and the seal retainer 11, and a cylindrical thrust collar 14 having flanges at both ends is provided between the shaft 2 and the thrust bearing 12. Each is provided. The seal ring collar 13 and the thrust collar 14 are integrally fixed to the shaft 2.
第1図は本実施例の要部を示し、同図におい
て、シールリテーナ11の、スラストカラー14
に向き合う側の側面に形成された凹所にはカーボ
ンシール15が収容され、このカーボンシール1
5はその後端がばね受16を介しスプリング17
によりスラストカラー14側に押されその先端1
5aがスラストカラー14の側面に当接してい
る。一方、スラストカラー14側には、第2図に
示すように、カーボンシール15の当接する部分
に、シヤフト2と同心の環状溝18が設けられ、
この環状溝18にカーボンシールの先端15aが
嵌入するようになつている。スラストカラー14
にはさらに環状溝28に連通しこの環状溝18か
らスラストカラー14の外周に向つて放射状に延
出する数個の凹溝19が設けられている。 FIG. 1 shows the main parts of this embodiment, in which the thrust collar 14 of the seal retainer 11 is shown.
A carbon seal 15 is housed in a recess formed on the side surface facing the carbon seal 1.
5 has a rear end connected to a spring 17 via a spring receiver 16.
The tip 1 of the thrust collar 14 is pushed toward the side of the thrust collar 14.
5a is in contact with the side surface of the thrust collar 14. On the other hand, on the thrust collar 14 side, as shown in FIG. 2, an annular groove 18 concentric with the shaft 2 is provided in the part where the carbon seal 15 contacts.
The tip 15a of the carbon seal fits into this annular groove 18. Thrust color 14
Furthermore, several grooves 19 are provided which communicate with the annular groove 28 and extend radially from the annular groove 18 toward the outer periphery of the thrust collar 14 .
なお上記の放射状の凹溝19は第2図のような
曲線状の溝とする代りに第3図に示すような直線
状の溝としてもよい。 Note that the above-mentioned radial grooves 19 may be linear grooves as shown in FIG. 3 instead of being curved grooves as shown in FIG. 2.
上記のように構成された本実施例において、タ
ービンホイール7とコンプレツサホイール6が固
定されたシヤフト2が回転すると、このシヤフト
2に固定されているシールリングカラー13とス
ラストカラー14も同回転する。一方シールリテ
ーナ11内に支持されているカーボンシール15
はスプリング17によりスラストカラー14側に
押しつけられその先端15aがスラストカラー1
4の環状溝18内に嵌入し、これら先端部15a
と溝18との間のクリアランスをオイル粒子のみ
の介在を許容するだけの最小隙間に保つたラビリ
ンスが形成される。クリアランスを最小に保つこ
とによつて先端部15aと環状溝18の間のオイ
ルの粘性が増大するのに加えてスプリングの押圧
力を受けてオイルの粘性が更に増大するため、シ
ヤフト回転時のラビリンスによるシール効果は著
しく向上し、従つて潤滑オイルがコンプレツサ側
に洩れるのが阻止される。そして環状溝18内に
侵入したオイルはその外周に向う放射状の凹溝1
9に導びかれスラストカラー14の周辺を経て排
油通路10に達することになる。 In this embodiment configured as described above, when the shaft 2 to which the turbine wheel 7 and compressor wheel 6 are fixed rotates, the seal ring collar 13 and thrust collar 14 fixed to this shaft 2 also rotate. . On the other hand, the carbon seal 15 supported within the seal retainer 11
is pressed against the thrust collar 14 side by the spring 17, and its tip 15a is pressed against the thrust collar 1.
4 into the annular groove 18, and these tip portions 15a
A labyrinth is formed in which the clearance between the groove 18 and the groove 18 is maintained at a minimum gap that allows only oil particles to be present. By keeping the clearance to a minimum, the viscosity of the oil between the tip 15a and the annular groove 18 increases, and in addition, the viscosity of the oil increases further due to the pressing force of the spring, which prevents labyrinth during shaft rotation. The sealing effect is significantly improved and the leakage of lubricating oil to the compressor side is thus prevented. The oil that has entered the annular groove 18 is removed by the radial concave grooves 1 toward the outer periphery.
9 and reaches the oil drain passage 10 via the vicinity of the thrust collar 14.
また先端15aはスプリング17により環状溝
18側に付勢されているため、シヤフト2が軸方
向に位置ずれしても先端15aは環状溝18に押
しつけられ、先端15aと環状溝18との間隙は
常に最小に保たれ、ラビリンスによるシール効果
を常に最大限に発揮することができる。 Further, since the tip 15a is urged toward the annular groove 18 by the spring 17, even if the shaft 2 is displaced in the axial direction, the tip 15a is pressed against the annular groove 18, and the gap between the tip 15a and the annular groove 18 is reduced. It is always kept at a minimum, and the sealing effect of the labyrinth can always be maximized.
この結果カーボンシール15とスラストカラー
14との接触部にオイルが侵入しにくくなり、コ
ンプレツサ側へのオイル洩れが防止できるものと
なる。 As a result, oil is less likely to enter the contact area between the carbon seal 15 and the thrust collar 14, and oil leakage to the compressor side can be prevented.
第5図に本考案の第2実施例を示す。 FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
本実施例はカーボンシール15の先端面に溝1
5bを穿ち、この溝15bの両側の先端片15
c,15cがスラストカラー14側の環状溝18
(第2図、第3図参照)の底と密着するようにし
ている。 In this embodiment, a groove 1 is formed on the tip surface of the carbon seal 15.
5b, and insert the tip pieces 15 on both sides of this groove 15b.
c, 15c is the annular groove 18 on the thrust collar 14 side
(See Figures 2 and 3).
このようにカーボンシール15の先端面に溝1
5bを設けることによりカーボンシール15先端
面の環状溝18に対する面圧が大となりそのため
オイルシール効果がさらに向上するものとなる。 In this way, a groove 1 is formed on the tip surface of the carbon seal 15.
By providing 5b, the surface pressure of the tip surface of the carbon seal 15 against the annular groove 18 becomes large, thereby further improving the oil sealing effect.
本考案は以上のように、カーボンシールとスラ
ストカラーとの当接面に環状溝を設けるとともに
この環状溝からさらに放射状の凹溝を設けている
ので、カーボンシールと環状溝とのラビリンス効
果によりコンプレツサ側へのオイルの漏洩は効果
的に防止されるとともにスラストカラーの遠心力
により環状溝内のオイルが放射状の凹溝を経てス
ラストカラーの外側に送り出されるので、その漏
洩防止効果はさらに良好なものとなる。
As described above, in the present invention, an annular groove is provided on the abutment surface of the carbon seal and the thrust collar, and concave grooves are further provided radially from this annular groove, so the labyrinth effect between the carbon seal and the annular groove creates a compressor. Oil leakage to the sides is effectively prevented, and the oil in the annular groove is sent out to the outside of the thrust collar through the radial grooves due to the centrifugal force of the thrust collar, making the leakage prevention effect even better. becomes.
また上記のようなシール性の向上によりカーボ
ンシールを押しつけるスプリングの力を弱くする
ことができ、カーボンシールとスラストカラーと
の接触面積も小さくでき、したがつてピストンリ
ング式シールと同様の過渡性能を得ることのでき
るものとなる。 Furthermore, by improving the sealing performance as described above, the force of the spring that presses the carbon seal can be weakened, and the contact area between the carbon seal and the thrust collar can also be reduced, thus achieving the same transient performance as a piston ring type seal. It becomes something that can be obtained.
第1図は本考案の実施例の要部の縦断面図、第
2図は同上実施例におけるスラストカラーの前面
図、第3図は同上スラストカラーの変形例を示す
前面図、第4図は本考案の上記実施例を適用した
ターボチヤージヤ全体の縦断面図、第5図は本考
案の他の実施例の要部を示す拡大断面図である。
1……センターハウジング、2……シヤフト、
6……コンプレツサホイール、11……シールリ
テーナ、12……スラストベアリング、14……
スラストカラー、15……カーボンシール、15
b……溝、15c……先端片、18……環状溝、
19……放射状凹溝。
Fig. 1 is a longitudinal cross-sectional view of the main part of the embodiment of the present invention, Fig. 2 is a front view of the thrust collar in the above embodiment, Fig. 3 is a front view showing a modification of the above thrust collar, and Fig. 4 is a front view of the thrust collar in the above embodiment. FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a main part of another embodiment of the present invention. 1... Center housing, 2... Shaft,
6... Compressor wheel, 11... Seal retainer, 12... Thrust bearing, 14...
Thrust color, 15...Carbon seal, 15
b... Groove, 15c... Tip piece, 18... Annular groove,
19...Radial concave groove.
Claims (1)
ンプレツサホイールの固定されたシヤフトが該ホ
イールを前記センターハウジングの外側に位置さ
せるようにして貫通する環状のシールリテーナ
と、前記センターハウジングに固定されたスラス
トベアリングに支持され、かつ前記シヤフトに嵌
着されこれと共に回転するスラストカラーと、前
記シールリテーナに支持され、かつその先端が前
記スラストカラーのコンプレツサ側の側面に当接
するよう付勢されているカーボンシールとを具備
するターボチヤージヤのオイル洩れ防止装置にお
いて、前記スラストカラーの前記カーボンシール
当接側の側面に、該カーボンシール先端が嵌入す
る前記シヤフトと同心の環状溝を設け、さらに該
環状溝に連通し該溝から前記スラストカラーの外
周に向けて延出する放射状の凹溝を設けたことを
特徴とするターボチヤージヤのオイル洩れ防止装
置。 an annular seal retainer that is fitted and supported within the center housing and through which the shaft to which the compressor wheel is fixed is positioned so that the wheel is located outside the center housing; and a thrust bearing that is fixed to the center housing. a carbon seal supported by the seal retainer and urged such that its tip abuts against a side surface of the thrust collar on the compressor side; In the oil leakage prevention device for a turbocharger, an annular groove is provided on the side surface of the thrust collar on the carbon seal contacting side, which is concentric with the shaft into which the tip of the carbon seal is fitted, and further communicates with the annular groove. An oil leak prevention device for a turbocharger, characterized in that a radial groove is provided extending from the groove toward the outer periphery of the thrust collar.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5098885U JPH0426662Y2 (en) | 1985-04-08 | 1985-04-08 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5098885U JPH0426662Y2 (en) | 1985-04-08 | 1985-04-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61167432U JPS61167432U (en) | 1986-10-17 |
| JPH0426662Y2 true JPH0426662Y2 (en) | 1992-06-26 |
Family
ID=30569634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5098885U Expired JPH0426662Y2 (en) | 1985-04-08 | 1985-04-08 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0426662Y2 (en) |
-
1985
- 1985-04-08 JP JP5098885U patent/JPH0426662Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61167432U (en) | 1986-10-17 |
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