JPS5911732B2 - タ−ボ過給機装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はターボ過給機装置に関し、よル詳細にはターボ
過給機の流路内への潤滑油の望ましくない逆流を防ぐ構
造に関する。

ターボ過給機は内燃機関の排気ガスのエネルギを利用す
る装置である。

一般に、ターボ過給機は共通軸の両端に固着された２つ
の羽根から成る。

羽根車は夫々ターボ過給機ハウジングのその物の穴及び
キプケーシング内で回転する。

一つの羽根車は流体モータとして機能し、エンジンから
の排気ガスがそれに当たシその羽根を越え横切シそして
膨張し、排気チャンバに至る。

この作用は羽根に作用する回転力を伴ない、これによシ
モータ羽根車及びそれに取付けられた軸が回転する。

共通軸の他端で、ポンプ羽根車と名付けられた他の羽根
車は周囲の空気を導き入れ、その速度及び密度を高め、
それをエネルギが周囲の空気エネルギよ）今では高いエ
ネルギである圧力チャンバ内に流出せしめる機能をなす
。

この高い圧力の空気は、出力を増強せしめるためエンジ
ンへの空気の流れを増加せしめるとか、あるいはある種
の補助ポンプを駆動するなどのようないろいろな方法で
用いられる。

他の目的の１つは物質を運ぶのにポンプ羽根車からの空
気の流れを用いることである。

このようにポンプ羽根車はライン即ち導管内にセメント
粉末、砂、砂利等の粒状材料の流れを生ぜしめる機能を
する。

普通のターボ過給機の一構造は、ターボ過給機ハウジン
グ内に入っている油通路を具備し、共通軸の中心即ち中
間部分に沿って軸受内に供給し、そしてハウジングの下
方部分を下がって油だめに至る。

核油ためはしばしば単にエンジンのクランクケースであ
る。

こうして、油供給チャンバからターボ過給機の軸受にそ
してエンジン油だめへの潤滑油の連続的な流れがある。

この流体循環路の油排出部分の圧力の上昇は避けるべき
であることは明らかである。

もし油の圧力が排出部分で十分高くなったならば、油の
一部は動翼輪の一方又は両方と直接隣接するシール区域
内に入り、その結果この油のいくらかは後者のシールを
通りしみ出て、動翼輪と通ずる流体通路に混入するよう
になる。

本発明の実施に従うと、ターボ過給機用の潤滑ラインの
排出部分内の油の圧力の重要な上昇はモータ羽根車と連
絡するシールの流出口即ち浸透口を用いることによシ防
ぐことができる。

モータ羽根車が比較的高圧力の排気ガスで駆動される場
合、その高圧力の排気ガスの一部は該シールの該流出口
を通シ、主ハウジング内の潤滑チャンバの排気部分に漏
れ出ることができる。

この構造の効力によ択流出排気ガスが圧力差により油だ
めに進む間同じ方向に排出油を運ぶ傾向によシ、排出部
分よシ油だめチャンバへの油の流れが補助される。

本発明の実施の他の面に従うと、ターボ過給機から油だ
めへの通じている油圧ラインは掃気管を具備する。

導管の一端は排出油圧ラインに挿入されてお択そして他
端は、例えばエアブレーキを具備した自動車のブレーキ
エア圧タンクから得ることができるような、圧力源に接
続されている。

掃気管からの空気の一定の排気及びエンジン油だめ内よ
シ高い圧力に上昇せしめることがターボ過給機よシ油だ
めへの一方向のみの流れを維持することを助ける。

次に、添付図面を参照して本発明のターボ過給機の好適
具体例について説明する。

番号１０は副ハウジング組立体１２及び１４を具備する
主ハウジングを具備するターボ過給機全体を示す。

副組立体１２はモータ羽根車部分であ択これは順次、羽
根車２２０羽根の間の空間を通シ出口２０に連絡してい
る出口チャンバ１８に通している入力チャンバ１６を具
備する。

軸２４は羽根車２２に接合しており、軸２４の他端は空
気ポンプ羽根車２６に接合している。

羽根車２２及び２６は類似した構成をなし、夫々の公知
の複数個の曲がった羽根を有す。

番号２８は副ハウジング１４の空気入力口を示し、該口
は環状出力チャンバ３０に連絡している。

番号４０はターボ過給機の中央ハウジング部分を示し、
これは中央に配置された潤滑チャンバ４７を具備し、そ
してターボ過給機内の共通軸２４を支持するため該潤滑
チャンバ４７内に軸受組立体４４が据え付けられがいる
。

潤滑通路４６は油のような潤滑剤の外部供給源と連絡し
ており、核油は通路４６内を流れ、軸受構造４４に付随
する通路内を流れ、そして開口４８を通り油だめの入力
終端部即ち油排出ライン５０に流出する。

さらにライン５０はターボ過給機の低い部分よシフラン
クケース油だめ８２のような油だめに導く油圧導管の一
部である。

番号６０は、油転向装置の左の方の、軸受つばの左端部
の図示された環状構内に位置するシールを示す。

シール６０は単一の要素として図示されているが、これ
もまた一対の従来の割シ型リング型金属シールの形状と
することができる。

シール６０の機能は、番号６１で示される共通軸軸受組
立体の左側部分と、羽根車２６が回転する副ハウジング
１４内の穴との間の浸透の如き流体の連絡を防ぐことで
ある。

番号６２で示される対応シールは、共通軸を具備する軸
組立体の右側部分に配置され、そしてモータ羽根車２２
に隣接している。

シール６２は、チャンバ４２と連絡している区域６３と
、羽根車２２が回転する副組立体１２の穴との間に位置
している。

次に第２図及び第３図を参照して説明すると、番号６６
は区域６３と羽根車２２との間に配置されているハウジ
ング４０の一部を示し、該区域はシールリング６２を収
容するための円状開口部を有す。

シールリングは金属ピストンリングの形状をしており１
その端部はギャップ６４によ部分けられ、それによって
区域６３と羽根車２２が回転する穴の左側中央部分との
間の放出孔即ち浸透通路を形成する。

この穴は副ハウジング組立体１２に含まれ、それ故人カ
チャンバ１６のエンジン排気ガスと同じ圧力になってい
ることが思い出される。

連続的な円周溝即ちチャンネルは羽根車２２と隣接し共
通軸２４のその部分に設けられておシ、該溝はシール金
属リング６２の半径方向の最も内側部分を受は入れ、そ
の半径方向の最も外側部分は該ハウジングの部分６６の
円状補助開口部の周面に摺接している。

このようにこれまで記載したシステムの作用は次のよう
である。

モータ羽根車は図示していない適当なカップリングによ
ってエンジンから入力チャンバ１６内に排気ガスを当て
ることにより作用を開始する。

排気ガスは羽根車２２を回し、口２０を通りそこよりそ
の後大気に排出される。

モータ羽根車２２の回転は羽根車２６の対応する回転を
生ぜしめ、後者は例えば共に前述の如き空気ポンプとし
て又は間接的に運搬手段として機能する。

同時に、潤滑油は適当な供給源より通路４６に流入し、
そこよシ共通軸２４の中央部分を支持する軸受組立体４
４内に（矢印で示した如く）進む。

図示された軸受組立体要素を通過した後、潤滑油は開口
４８を通シチャンバ４２の下方部分を通シライン５０の
頂部に至る。

理想的には潤滑オイルは、他に何もなく重力の作用又は
流体ライン５０と油だめ８２の圧力差によシ単に下がる
こととなる。

しかし、ある作動状態においては、常にそうなるとは限
らない。

油だめ８２の圧力が、軸受組立体４４から潤滑油を受は
入れる穴４２の圧力よシ高いということはあシ得る。

この場合、それ故用いられた油は穴４２を区域即ち地域
６１及び６３に上昇し、シール６０及び６２を通過し、
副ハウジング１４又は１２の内部に移る傾向がある。

このことは明らかに望ましくなく、特に羽根車２６から
の流体が物質、たとえば粒状材料を運ぶのに用いられて
いる場合は望ましくない。

この場合、流体循環路即ち運搬循環路を汚す。

用いられた油の望まない流れを起す他の状態は油だめ８
２の圧力の上昇が通路４６から油圧導管５０に下がる所
望の連続的な流れを妨げる場合である。

このような望ましくない油の流れの挙動は穴４２の下方
部分とモータ羽根車２２との間の油圧流出を制御できる
この構成により抑制される。

この構成の効力によシ、油のこのような望ましくない浸
透は次の方法によ）抑制される。

圧力Ｐ１の排気ガスは前述の方法でポンプ羽根車２２に
流出せしめられる。

このガスの一部はギャップ６４（第２図及び第３図参照
）によ多形成される流出通路を通シ圧力Ｐ２のチャンバ
４２に至る。

これはＰｌがＰ２よシ大きい場合である。

本発明の実施はチャンバ４２から出る用いられた液体潤
滑剤の流れが油だめ３２に流れることを確実にするだめ
の付加的装置を具備する。

ライン５２は図示された方向に端部が曲がっている短か
い管８４を具備する管状導管部分８０を具備し、順次導
管は圧力調節器８６に通じている。

圧力調節器はさらに安全締切弁８８に接続されてお択こ
の弁は順次自動車の空気ブレーキシステム内の空気圧力
貯蔵チャンバに接続されている。

代表的には貯蔵チャンバの空気圧は約１２５ Ｃｌｂ／
１ｎｈ２１（８，７ｓ ８Ｃ＃／ｃｍ２〕）であ拡圧力
調節器８６はそこから流れる圧力を約Ｉ Ｃｌｂ／ ｉ
ｎｈ ２．ｌ（０，０７０〔ｋｇ／ｃＩｒＬ２〕）下げ
る。

この後者の圧力は小さな管８４からの油圧排出ライン５
２の部分８０内部への連続的な流れを生せしめる。

該ラインの潤滑剤の意図された方向に流れている空気は
、潤滑剤の逆方向の流れを防止すること、及びクランク
ケース８２より高い圧力に５２内の圧力を高めることを
助ける。

安全締切弁８８の機能は、圧力調節器８６の機能不良又
はラインの破損を生じた場合、自動車の空気ブレーキシ
ステムの空気圧だめから急に圧力が下がるのを防ぐこと
である。

このような機能不良の場合、安全締切弁はブレーキ圧を
絶縁し、それによシ危険な低圧に減することを防ぐ。

以上よシ、第１図の下方部分に示された流出技法は最初
に記載した割り型リング流出構成と共に、又はそれと無
関係に用いることができることがわかるであろう。

代表的な装置において、実施例としてのみ記載すると、
ターボ過給機１０の割シ型金属シールリング６２は直径
約１〔インチ〕（２，５４〔釧〕）で、ギャップ６４は
約ｏ、ｏｓ〔インチ、ｌ（０，７６Ｃ朋））であった。

ギヤツブ巾は０．０：２’−０，０６〔インチ）（０，
５０〜１．５３〔朋〕）の範囲変化できる。

動翼輪２２及び２６の直径は約３〔インチ、ｌ（７，６
２〔、］） ）であった。

要素８０存び８４がこの羽根車１０用のシール流出ギャ
ップ６４と共に用いられる場合、クランクケースの最大
圧力は約１２［１ｎｃｈ ｏｆ ｗａｔｅｒ、ｌ（３０
，４８（ｃｍ＠Ａｑ）］及び（あらかじめ圧力が与えら
れておいたときの）管８４の空気の流量はＯ−６〜１−
５ Ｃｆｔ ３／ｍ ｉｎ〕（１６，９８〜４２．４８
〔１／ ｍ ｉｎ）、ｌの範囲である。

【図面の簡単な説明】

第１図はターボ過給機に利用した本発明の実施を図示し
、そして該ターボ過給機とクランクケース油だめの間の
油圧ラインに利用した本発明の他の面も図示している一
部省略断面図。 第２図は第１図の部分断面図。 第３図は第２図の断面３−３に沿った図。 ２２・・・・・・羽根車、２４・・・・・・軸、２６・
・曲羽根車、４２・・・・・・チャンバ、５０・・・・
・・ライン、６２・・・・・・シール、６４・・・・・
・ギャップ、８２・・・・・・クランクケース油だめ、
８４・・・・・・管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １−ターボ過給機の回転要素を通過しそして潤滑した後
   、潤滑油が放出するために通過する潤滑出口チャンバと
   、該潤滑出口チャンバよシ油だめに連絡している油圧ラ
   インと、該油圧ラインの圧力よシ高い圧力であるガスの
   加圧ガス供給源とを有する、ターボ過給機を具備するタ
   ーボ過給機装置にして、油圧ライン内に挿入された管で
   あって、該潤滑出口チャンバと該油だめの中間部分で、
   該油だめへの流れの方向にかつ潤滑出口チャンバがら油
   だめへの油の流れと同じ方向に該加圧ガスを該油圧ライ
   ンに対して流出し、それによシ油が油だめの方に流れる
   のを助けかつ潤滑剤の逆流を防止する管を具備すること
   を特徴とするターボ過給機装置。 ２ 該加圧ガス供給源が自動車ブレーキシステムの空気
   圧貯蔵チャンバである特許請求の範囲第１項記載のター
   ボ過給機装置。 ３ 該貯蔵チャンバと該油圧ラインとの間に安全締切弁
   と圧力調節器とが設けられている特許請求の範囲第２項
   記載のターボ過給機装置。