JPH051559A - ターボチヤージヤ用オイルシールの構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ターボチャージャ用オイルシール
の構造に関し、駆動軸の軸方向の移動に際しても適当な
すき間を維持するラビリンスシールによって良好なシー
ルを実現することを目的とする。 【構成】 駆動軸２側又はハウジング５側のいずれか一
方に弾性部材１２の摩擦力によって保持され、他方に向
かって延在するリング状突部１４ａを有するリング部材
１４と、リング状突部１４ａの両側面に対して所定寸法
のすき間を持って対向するように他方に固定される二つ
のカラー部材６′ａ，６′ｂとを設ける。

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駆
動軸のハウジング内において、この駆動軸を支えるベア
リングに供給される潤滑油がハウジングの外へ漏れるこ
とを防止するためのターボチャージャ用オイルシールの
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】ターボチャージャの駆動軸は、高速で回
転するために、この軸の径方向及び軸方向の位置決めに
は、一般的に潤滑油を必要とする種類のベアリングが使
用されている。この潤滑油には通常エンジンオイルが使
用され、駆動軸のハウジング内のコンプレッサ側及びタ
ービン側に設けたオイルシールにより、潤滑油を駆動軸
のハウジング外に漏らすことなしにオイルパンに戻す必
要がある。

【０００３】特に、コンプレッサ側のオイルシールは、
スロットル弁の急開時にコンプレッサホイールが応答遅
れを起こし、吸気通路内が負圧となることがあり、その
負圧に対抗してシール性を保証できるものでないと、エ
ンジンオイルの消費量が増大するばかりでなく、漏れた
潤滑油がシリンダ内に供給され、エンジンの異常燃焼及
び白煙の発生等をもたらす。

【０００４】このようなオイルシールの構造として、図
２に示すものが実開昭６０−１１６０３５号公報に記載
されている。同図は、ターボチャージャのコンプレッサ
側を示しており、１がコンプレッサホイール、２が駆動
軸である。

【０００５】駆動軸２は、ラジアルベアリング３及びス
ラストベアリング４によって位置決めされている。両方
のベアリング３，４は潤滑油を必要とするものであり、
この潤滑油としてエンジンオイルが、ハウジング５に設
けられた通路５ａを通り各ベアリング３，４の表面に供
給される。

【０００６】同図におけるオイルシールの構造は、駆動
軸２の段部とコンプレッサホイール１の間に、第１溝
（図中右側）及び第２溝（図中左側）とその間のリング
状突部６ａが形成されたカラー６を設け、ハウジング５
に固定される内部が中空のインサート７とスラストベア
リング４とによって挟持されたデフレクタ８に前記第１
溝に嵌挿された第１シールリング９が当接し、前記イン
サート７のコンプレッサ側端部に前記第２溝に嵌挿され
た第２シールリング１０が当接し、この端部の垂直内面
と前記リング状突部６ａの垂直表面とがわずかなすき間
１１をもって対向するようになっている。このすき間１
１は、リング状突部６ａが駆動軸２と共に回転するため
に、このすき間１１に流入した油に径方向外向きの遠心
力を作用させて漏れを防止するラビリンスシールを形成
している。

【０００７】このような構造により、各ベアリング３，
４の表面を潤滑した油のうち、第１シールリング９でシ
ールされたものはデフレクタ８の下側に設けられた排出
口８ａよりオイルパンに戻され、第１シールリング９を
通過し、前述のラビリンスシールでシールされたもの
は、前記インサート７の内部空間７ａの下側に設けられ
た排出口（図示せず）よりオイルパンに戻される。さら
にラビリンスシールを通過するものは、第２シールリン
グ１０でシールされる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術におい
て、第１及び第２シールリングは、カラーの溝に嵌挿可
能とするための合い口を有し、この合い口を通る油の流
出が存在するために、あまり高いシール性能を得られる
ものではない。

【０００９】それにより、駆動軸のハウジング外への油
の漏れを無視できるほど少なくするためには、前述のラ
ビリンスシールが十分に機能して第２シールリングに達
する油の量をかなり少なくしなければならない。ラビリ
ンスシールは、前述のすき間の寸法が適当に形成されて
いれば、良好なシール性能を保証するが、駆動軸には回
転を可能とするための軸方向のわずかな遊びがあり、こ
の遊びにより駆動軸が軸方向に移動すると、それに伴い
ラビリンスシールのすき間の寸法が不適当なものとな
り、このラビリンスシールを通過する油の量が増大し、
その結果として第２シールリングを通過するハウジング
外への油の漏れ量が増大する。

【００１０】従って、本発明の目的は、遊びによる駆動
軸の軸方向の移動があっても良好なシール性能が得られ
るラビリンスシールを使用したターボチャージャ用オイ
ルシール構造を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明によるターボチャージャ用オイルシールの
構造は、ターボチャージャの駆動軸側又は前記駆動軸の
ハウジング側のいずれか一方に弾性部材の摩擦力によっ
て保持されると共に、前記弾性部材によってその間のシ
ール構造が形成され、他方に向かって延在するリング状
突部を有するリング部材と、前記リング状突部の前記駆
動軸の軸線に対して垂直なリング状両側面とそれぞれが
対向する表面を有し、前記駆動軸側又は前記ハウジング
側の他方に前記各表面と前記リング状両側面とが所定寸
法のすき間を形成するように固定されている二つのカラ
ー部材とを具備することを特徴とする。

【００１２】

【作用】前述の構造とすれば、リング部材のリング状両
側面とそれに対向する各カラー部材の表面との間に適当
に設けられたすき間がラビリンスシールを形成し、この
ラビリンスシールは、リング部材が駆動軸側又はハウジ
ング側に弾性部材の摩擦力によって保持され、径方向に
は不動であり、また軸方向には可動であるために、駆動
軸の遊びによる軸方向の移動に際して、このすき間を満
たす油によってリング部材が保持されている部材に対し
て自由に軸方向に滑り、常にカラー部材との間に形成さ
れたすき間を所定寸法に維持することができ、それによ
り、良好なシール性能を保証することが可能となる。

【００１３】

【実施例】図１に本発明によるターボチャージャ用オイ
ルシールの構造の実施例を示す。同図は従来例を示す図
２と同様にコンプレッサ側の断面図であり、図２と同一
部材は同一参照番号によって示されている。

【００１４】本実施例のハウジング５に固定されるイン
サート７′は、内部空間の駆動軸２に対向する表面に、
ゴム製Ｏリング等の切れ目のないリング状の弾性部材１
２が挿入される溝７′ｂが、またその溝の外側には、ベ
アリング３，４を潤滑した後の油を溜めて、下部に設け
られた排出口（図示せず）からオイルパンに戻すための
オイルチャンバ７′ｃが設けられ、このオイルチャンバ
７′ｃはそれに流入した油の逆流を防止するためのスペ
ーサ１３によって閉鎖されている。また、そのコンプレ
ッサ側端部は、従来同様、駆動軸２に固定されたカラー
部材６′に嵌挿されたシールリング１０と当接する形状
となっており、その外側には従来同様、内部空間内の油
をオイルパンに戻すための環状通路７′ａが形成されて
いる。

【００１５】このインサート７′の溝７′ｂに挿入され
た弾性部材１２に当接し、駆動軸２の方向に延在するリ
ング状突部１４ａを有するリング部材１４が設けられ、
このリング状突部１４ａの駆動軸２の軸線に対して垂直
なリング状両側面と対向する表面を有するカラー部材
６′は、これらの表面とリング状突部１４ａのリング状
両側面とが所定寸法のすき間１１ａ，１１ｂを形成する
ように駆動軸２に固定されている。カラー部材６′はこ
の組立てを可能とするためにコンプレッサ側部分６′ａ
とタービン側部分６′ｂとに二分割されている。

【００１６】スラストベアリング４は、一部が省略され
たリング形状を有し、それによりカラー部材６′のター
ビン側部分６′ｂの溝に挿入可能となっている。またそ
の外側部分は、インサート７をハウジング５にＣ軸輪１
５によって固定する際に、インサート７とハウジング５
とによって挟持されている。

【００１７】このように、駆動軸２は、ハウジング５に
固定されたスラストベアリング４を、駆動軸２に固定さ
れたカラー部材６のタービン側部分６′ｂが軸方向に保
持することによって軸方向に位置決めされる。

【００１８】このような構造のオイルシールは、従来同
様、ハウジング５に設けられた油供給通路（図示せず）
を通して供給される潤滑油が、各ベアリング３，４を潤
滑した後、駆動軸２と共に回転するカラー部材６′のタ
ービン側部分６′ｂによって遠心力が与えられ、インサ
ート７′とスペーサ１３との間のすき間を通ってオイル
チャンバ７′ｃに達し、その下部に設けられた排出口か
らオイルパンに戻される。

【００１９】潤滑油の一部が、リング部材１４とカラー
部材６′のタービン側部分６′ｂとの間に設けられた所
定寸法のすき間１１ｂに流入するが、リング部材１４が
弾性部材１２の摩擦力によってハウジング５に固定され
たインサート７に対して径方向に不動であるために、こ
のすき間１１ｂは前述のラビリンスシールとなり良好な
シールを行う。

【００２０】リング部材１４とインサート７′との間の
すき間は、前記弾性部材１２によってシールされるため
に油の漏れは生じない。この弾性部材１２は、前述のよ
うに摩擦抵抗が大きいために、摺動部には使用できない
が本実施例のように不動部に使用する場合は、良好なシ
ール性能を保証することが一般に知られている。

【００２１】駆動軸２の停止時は、リング部材１４とカ
ラー部材６′のタービン側部分６′ｂとの間のすき間１
１ｂに流入する油に遠心力が作用しないために油の流出
があるが、この油は比較的長いすき間１１ａ，１１ｂを
通過しなければならないことにより、カラー部材６′の
コンプレッサ側部分６′ａとリング部材１３との間のす
き間１１ａから流出する量はわずかなものである。

【００２２】この油は、駆動軸２の回転に伴いインサー
ト７′のコンプレッサ側端部に設けられた環状通路７′
ａに入り、この環状通路７′ａの下部に設けられている
排出口によりオイルパンに戻されるために、シールリン
グ１０に達する量はさらに少ないものである。

【００２３】このように、リング部材１４とカラー部材
６′の各部分６′ａ及び６′ｂとの間のすき間は、常時
油によって満たされており、駆動軸２を回転可能とする
ためにスラストベアリング４とカラー部材６′のタービ
ン側部分６′ｂとの間に設けられている軸方向の遊びに
よって、駆動軸２が軸方向に移動しても、リング部材１
４がハウジング５に固定されたインサート７′に弾性部
材１２による摩擦力で保持されているために、リング部
材１３は両側のすき間１１ａ，１１ｂを満たす油によっ
てカラー部材６′の各部分６′ａ及び６′ｂに追従して
軸方向に滑り、ラビリンスシールの良好なシール性能を
保証するために最適に設けられているすき間１１ａ，１
１ｂの寸法を変化させることはない。

【００２４】従って、このラビリンスシールは常に良好
なシール性能を維持し、シールリング１０に達する油の
量を非常に少なくすることが可能になり、これは、吸気
通路内がコンプレッサホイール１の遅れによって負圧と
なっても、合い口を有するシールリング１０によって十
分にシール可能な量であり、油の吸気通路内への漏れを
ほぼ完全に防止することができる。

【００２５】本実施例は、リング部材１４がハウジング
５側に保持される場合を示したが、反対に弾性部材１２
を駆動軸２側に設けてリング部材１４をその摩擦力によ
って駆動軸２と共に回転させ、各カラー部材６′ａ，
６′ｂをハウジング５側に固定しても同様な効果が得ら
れることは明らかであり、また弾性部材１２の材質を耐
熱性の高いものとすれば、タービン側のオイルシール構
造としても使用できる。

【００２６】

【発明の効果】このように、本発明のターボチャージャ
用オイルシール構造によれば、駆動軸を回転可能とする
ために絶対的に必要な軸方向の遊びにより生じる駆動軸
の軸方向の移動が起きても、ラビリンスシールの適当に
設けられたすき間の寸法が変化することなく一定に維持
され、常にラビリンスシールの持つ高いシール性能が保
証されることにより、コンプレッサ側あるいはタービン
側への漏油は、ほぼ完全になくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるターボチャージャ用オイルシール
の構造を示すコンプレッサ側の断面図である。

【図２】従来例を示す図１と同様な断面図である。

【符号の説明】

２…駆動軸 ３…ラジアルベアリング ４…スラストベアリング ６，６′…カラー部材 ７，７′…インサート １０…シールリング １２…弾性部材 １４…リング部材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ターボチャージャの駆動軸側又は前記駆
   動軸のハウジング側のいずれか一方に弾性部材の摩擦力
   によって保持されると共に、前記弾性部材によってその
   間のシール構造が形成され、他方に向かって延在するリ
   ング状突部を有するリング部材と、前記リング状突部の
   前記駆動軸の軸線に対して垂直なリング状両側面とそれ
   ぞれが対向する表面を有し、前記駆動軸側又は前記ハウ
   ジング側の他方に前記各表面と前記リング状両側面とが
   所定寸法のすき間を形成するように固定されている二つ
   のカラー部材とを具備することを特徴とするターボチャ
   ージャ用オイルシールの構造。