JP4811317B2

JP4811317B2 - Turbocharger

Info

Publication number: JP4811317B2
Application number: JP2007087775A
Authority: JP
Inventors: 隆麻村野; 豪人円山; 史典岩城
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2027-03-29
Also published as: JP2008248706A

Description

本発明は、ターボチャージャに関するものである。 The present invention relates to a turbocharger.

一般に、ターボチャージャは、タービンとコンプレッサを同一回転軸上に連結し、タービンによってコンプレッサを駆動するようにしたものであって、内燃機関の性能向上のために広く用いられている。 In general, a turbocharger is configured such that a turbine and a compressor are connected on the same rotation shaft, and the compressor is driven by the turbine, and is widely used for improving the performance of an internal combustion engine.

従来におけるターボチャージャの一例を示すものとしては、例えば、特許文献１があり、該特許文献１に開示されたものは、図６及び図７に示される如く、タービンハウジング１とコンプレッサハウジング２との間に軸受ハウジング３が設けられ、前記タービンハウジング１内に配設されるタービンロータ４のロータ軸５が前記軸受ハウジング３内を貫通してコンプレッサハウジング２側へ延びるようベアリング６及びスラストベアリング７により回転自在に支持され、前記ロータ軸５の反タービンロータ４側の端部にコンプレッサインペラ８が前記コンプレッサハウジング２内に配設されるよう嵌着されている。 As an example of a conventional turbocharger, there is, for example, Patent Document 1, and the one disclosed in Patent Document 1 includes a turbine housing 1 and a compressor housing 2 as shown in FIGS. A bearing housing 3 is provided between the bearing 6 and the thrust bearing 7 so that the rotor shaft 5 of the turbine rotor 4 disposed in the turbine housing 1 extends through the bearing housing 3 toward the compressor housing 2. A compressor impeller 8 is fitted on the end of the rotor shaft 5 on the side opposite to the turbine rotor 4 so as to be disposed in the compressor housing 2.

前記軸受ハウジング３内部には、該軸受ハウジング３内部におけるタービンハウジング１側上部に位置し且つ前記ロータ軸５の上部外周側に同芯状に配設される上部冷却用空間９と、前記軸受ハウジング３内部におけるタービンハウジング１側のロータ軸貫通孔１０近傍に位置し且つ前記上部冷却用空間９に連通するタービン側シール空間１１と、前記軸受ハウジング３内下部に位置し且つ前記上部冷却用空間９及びタービン側シール空間１１に連通する下部排油空間１２とが形成されると共に、上方から下方へ向けロータ軸５の軸線と直交する方向へ延びるよう穿設され且つ冷却用潤滑油Ｃが供給される給油口１３と、該給油口１３に対して交差するよう穿設された給油穴１４と、該給油穴１４と連通するよう穿設され且つ前記上部冷却用空間９内へ向けて冷却用潤滑油Ｃを噴射するジェット孔１５とが形成されている。 Inside the bearing housing 3 is an upper cooling space 9 that is located on the turbine housing 1 side in the bearing housing 3 and is concentrically disposed on the upper outer peripheral side of the rotor shaft 5, and the bearing housing 3 is located near the rotor shaft through hole 10 on the turbine housing 1 side and communicates with the upper cooling space 9. The turbine side seal space 11 is located in the lower part of the bearing housing 3 and the upper cooling space 9. And a lower oil discharge space 12 communicating with the turbine-side seal space 11 is formed. The lower oil discharge space 12 extends from the upper side to the lower side in a direction perpendicular to the axis of the rotor shaft 5 and is supplied with cooling lubricant C. An oil supply port 13, an oil supply hole 14 formed so as to intersect the oil supply port 13, and a hole formed so as to communicate with the oil supply hole 14 and for the upper cooling. And the jet holes 15 for injecting cooling lubricant C toward while 9 is formed.

又、前記軸受ハウジング３には、コンプレッサインペラ８の背面に位置して該コンプレッサインペラ８の外径と略等しく形成されるコンプレッサインペラ側シールプレート２０´がボルト２１によって取り付けられ、該コンプレッサインペラ側シールプレート２０´には、前記ロータ軸５と同芯となるドーナツ状のコンプレッサインペラ側冷却空間２２´がその下部において前記下部排油空間１２と連通するよう形成されると共に、前記給油口１３から分岐する給油孔２３と連通するよう穿設され且つ前記コンプレッサインペラ側冷却空間２２´上部へ向けて冷却用潤滑油Ｃを噴射するジェット孔２４が形成されている。尚、前記コンプレッサインペラ側シールプレート２０´を貫通するロータ軸５には、シールリング２５が外周部に装填された油切り２６が嵌着されている。 Further, a compressor impeller side seal plate 20 ′ located on the rear surface of the compressor impeller 8 and formed substantially equal to the outer diameter of the compressor impeller 8 is attached to the bearing housing 3 by bolts 21. The plate 20 ′ is formed with a donut-shaped compressor impeller side cooling space 22 ′ that is concentric with the rotor shaft 5 so as to communicate with the lower oil discharge space 12 at a lower portion thereof, and is branched from the oil supply port 13. A jet hole 24 is formed so as to communicate with the oil supply hole 23 and to inject the cooling lubricating oil C toward the compressor impeller side cooling space 22 '. An oil drain 26 having a seal ring 25 loaded on the outer peripheral portion is fitted to the rotor shaft 5 passing through the compressor impeller side seal plate 20 '.

そして、前記ターボチャージャの運転時には、図示していない内燃機関の排ガスがタービンハウジング１に導入され、該排ガスの圧力によってタービンロータ４が回転し、該タービンロータ４の回転がロータ軸５を介してコンプレッサインペラ８へ伝達されることにより、該コンプレッサインペラ８が回転駆動されて、前記内燃機関に供給される空気が圧縮（過給）されるようになっている。 During operation of the turbocharger, exhaust gas of an internal combustion engine (not shown) is introduced into the turbine housing 1, and the turbine rotor 4 is rotated by the pressure of the exhaust gas, and the rotation of the turbine rotor 4 is transmitted via the rotor shaft 5. By being transmitted to the compressor impeller 8, the compressor impeller 8 is driven to rotate, and the air supplied to the internal combustion engine is compressed (supercharged).

この際、前記軸受ハウジング３の給油口１３には冷却用潤滑油Ｃが供給され、該冷却用潤滑油Ｃは、給油穴１４を経てジェット孔１５から上部冷却用空間９内へ向けて噴射され、該上部冷却用空間９内におけるタービンハウジング１側の壁面に衝突して該壁面を冷却し、タービン側シール空間１１から下部排油空間１２を経て外部へ排出される。 At this time, the lubricating oil C is supplied to the oil supply port 13 of the bearing housing 3, and the cooling lubricating oil C is injected from the jet hole 15 into the upper cooling space 9 through the oil supply hole 14. Then, it collides with the wall surface on the turbine housing 1 side in the upper cooling space 9 to cool the wall surface, and is discharged from the turbine side seal space 11 through the lower oil discharge space 12 to the outside.

同時に、前記冷却用潤滑油Ｃは、前記軸受ハウジング３の給油口１３から給油孔２３へ分岐し、該給油孔２３と連通するジェット孔２４からコンプレッサインペラ側冷却空間２２´上部へ向けて噴射され、該コンプレッサインペラ側冷却空間２２´内におけるコンプレッサインペラ８側の壁面に衝突して該壁面を冷却し、下部排油空間１２を経て外部へ排出され、これにより、コンプレッサインペラ８とコンプレッサインペラ側シールプレート２０´との隙間にある高温空気が冷却され、コンプレッサインペラ８の温度上昇が間接的に抑制されるようになっている。 At the same time, the cooling lubricating oil C branches from the oil supply port 13 of the bearing housing 3 to the oil supply hole 23 and is injected from the jet hole 24 communicating with the oil supply hole 23 toward the upper portion of the compressor impeller side cooling space 22 ′. The compressor impeller side cooling space 22 ′ collides with the wall surface on the compressor impeller 8 side to cool the wall surface, and is discharged to the outside through the lower oil discharge space 12, whereby the compressor impeller 8 and the compressor impeller side seal are discharged. The high temperature air in the gap with the plate 20 ′ is cooled, and the temperature rise of the compressor impeller 8 is indirectly suppressed.

尚、前記冷却用潤滑油Ｃは、ベアリング６及びスラストベアリング７にも供給され、該ベアリング６及びスラストベアリング７を潤滑しつつ冷却するようになっている。 The cooling lubricating oil C is also supplied to the bearing 6 and the thrust bearing 7, and cools the bearing 6 and the thrust bearing 7 while lubricating them.

又、前記スラストベアリング７へ供給される冷却用潤滑油Ｃのコンプレッサインペラ８側への漏れは、前記シールリング２５が外周部に装填された油切り２６によって防止されるようになっている。
特許第３６０６２９３号公報 Further, leakage of the cooling lubricating oil C supplied to the thrust bearing 7 to the compressor impeller 8 side is prevented by an oil drain 26 in which the seal ring 25 is loaded on the outer peripheral portion.
Japanese Patent No. 3606293

しかしながら、特許文献１に開示されたものの場合、軸受ハウジング３の給油口１３より給油孔２３を経てジェット孔２４からコンプレッサインペラ側冷却空間２２´上部へ向けて噴射される冷却用潤滑油Ｃは、図８に示される如く、コンプレッサインペラ側冷却空間２２´内におけるコンプレッサインペラ８側の壁面に沿って、ロータ軸５を取り巻くコンプレッサインペラ側シールプレート２０´の中心部分の外周側を流下して行くため、該コンプレッサインペラ側シールプレート２０´の中心部分の下方位置における壁面には冷却用潤滑油Ｃが行き渡りにくくなり、コンプレッサインペラ側冷却空間２２´内におけるコンプレッサインペラ８側の壁面全体を均一に冷却することが困難となり、冷却性能が低下するという欠点を有していた。 However, in the case of the one disclosed in Patent Document 1, the cooling lubricant C that is injected from the oil supply port 13 of the bearing housing 3 through the oil supply hole 23 to the upper portion of the compressor impeller side cooling space 22 ′ from the jet hole 24 is As shown in FIG. 8, to flow down the outer peripheral side of the central portion of the compressor impeller side seal plate 20 'surrounding the rotor shaft 5 along the wall surface on the compressor impeller 8 side in the compressor impeller side cooling space 22'. The cooling lubricant C does not easily reach the wall surface at the lower position of the center portion of the compressor impeller side seal plate 20 ′, and the entire wall surface on the compressor impeller 8 side in the compressor impeller side cooling space 22 ′ is uniformly cooled. This has the disadvantage that the cooling performance is lowered.

本発明は、斯かる実情に鑑み、コンプレッサハウジング側への油漏れを防止しつつ、コンプレッサインペラ側シールプレートのコンプレッサインペラと対向する壁面全体を均一に冷却することができ、コンプレッサインペラの背面側への熱の伝達を抑制して冷却性能向上を図り得るターボチャージャを提供しようとするものである。 In view of such circumstances, the present invention can uniformly cool the entire wall surface of the compressor impeller side seal plate facing the compressor impeller while preventing oil leakage to the compressor housing side, and to the back side of the compressor impeller. An object of the present invention is to provide a turbocharger that can improve the cooling performance by suppressing the heat transfer.

本発明は、ロータ軸が回転自在に支持される軸受ハウジングに、コンプレッサインペラの背面に位置して該コンプレッサインペラの外径よりも大きく形成され且つコンプレッサハウジングとの間で圧縮空気のディフューザ部を形成するコンプレッサインペラ側シールプレートを取り付けてなるターボチャージャであって、
前記軸受ハウジング側からコンプレッサインペラ側シールプレート上部に対して冷却用潤滑油を吹き付ける供給手段と、
該供給手段によって吹き付けられて流下する冷却用潤滑油をコンプレッサインペラ側シールプレートのロータ軸貫通部下方へ導くガイド手段と
を備え、
前記ガイド手段を、前記コンプレッサインペラ側シールプレートの少なくとも下半分の壁面に前記ロータ軸貫通部下方へ回り込む形状となるよう凹設されるガイド溝によって構成したことを特徴とするターボチャージャにかかるものである。 The present invention provides a bearing housing in which a rotor shaft is rotatably supported, and is formed on the back surface of a compressor impeller so as to be larger than the outer diameter of the compressor impeller and to form a diffuser portion for compressed air with the compressor housing. A turbocharger having a compressor impeller side seal plate attached thereto,
Supply means for spraying cooling lubricant from the bearing housing side to the compressor impeller side seal plate upper part;
Guiding means for guiding the cooling lubricating oil blown down by the supply means to the lower side of the rotor shaft penetrating portion of the compressor impeller side seal plate ,
The turbocharger characterized in that the guide means is constituted by a guide groove that is recessed in a shape that turns around the rotor shaft penetrating portion on the wall surface of at least the lower half of the compressor impeller side seal plate. It is.

上記手段によれば、以下のような作用が得られる。 According to the above means, the following operation can be obtained.

前述の如く構成すると、ターボチャージャの運転時に、冷却用潤滑油は、供給手段により軸受ハウジング側からコンプレッサインペラ側シールプレート上部に対して吹き付けられるが、前記供給手段によって吹き付けられて流下する冷却用潤滑油は、特許文献１に開示されたもののように、コンプレッサインペラ側冷却空間内におけるコンプレッサインペラ側の壁面に沿って、ロータ軸を取り巻くコンプレッサインペラ側シールプレートの中心部分の外周側を単に流下して行くのではなく、ガイド手段のガイド溝によりコンプレッサインペラ側シールプレートのロータ軸貫通部下方へ導かれるため、該コンプレッサインペラ側シールプレートの中心部分の下方位置における壁面にも冷却用潤滑油が行き渡りやすくなり、コンプレッサインペラ側シールプレートの壁面全体を均一に冷却することが可能となり、冷却性能が低下する心配がなくなる。 When configured as described above, during the operation of the turbocharger, the cooling lubricating oil is sprayed from the bearing housing side to the upper portion of the compressor impeller side seal plate by the supplying means, but the cooling lubricating oil that is sprayed and flows down by the supplying means. The oil simply flows down the outer peripheral side of the central portion of the compressor impeller side seal plate surrounding the rotor shaft along the wall surface on the compressor impeller side in the compressor impeller side cooling space, as disclosed in Patent Document 1. Rather than going, the guide groove of the guide means guides the compressor impeller side seal plate below the rotor shaft penetrating portion, so that the cooling lubricating oil easily spreads to the wall surface at the lower position of the center portion of the compressor impeller side seal plate. Compressor impeller The whole wall surface of the seal plate it is possible to uniformly cool, concern is eliminated cooling performance decreases.

更に、前記ターボチャージャにおいては、前記供給手段によって吹き付けられた冷却用潤滑油がコンプレッサインペラ側シールプレートのロータ軸貫通部に直接かかることを防ぐようコンプレッサインペラ側シールプレートに形成される仕切手段を備えることができ、このようにすると、前記コンプレッサインペラ側シールプレートのロータ軸貫通部に前記冷却用潤滑油が直接かかることはなく、ロータ軸貫通部からコンプレッサハウジング側への油漏れが生じる心配もなくなる。 Further, the turbocharger includes partition means formed on the compressor impeller side seal plate so as to prevent the cooling lubricant sprayed by the supply means from directly reaching the rotor shaft penetrating portion of the compressor impeller side seal plate. In this way, the cooling lubricating oil is not directly applied to the rotor shaft penetration portion of the compressor impeller side seal plate, and there is no fear of oil leakage from the rotor shaft penetration portion to the compressor housing side. .

又、前記ターボチャージャにおいては、前記仕切手段を、前記ロータ軸と同芯状の筒状体で形成され、且つ前記ロータ軸貫通部外周を取り囲むコンプレッサインペラ側シール空間と該コンプレッサインペラ側シール空間の外周に配設されるコンプレッサインペラ側冷却空間とを画成する仕切部材によって構成することができる。 In the turbocharger, the partition means is formed of a cylindrical body concentric with the rotor shaft, and includes a compressor impeller side seal space and an outer periphery of the rotor shaft penetrating portion, and the compressor impeller side seal space. It can be comprised by the partition member which defines the compressor impeller side cooling space arrange | positioned in outer periphery.

本発明のターボチャージャによれば、コンプレッサハウジング側への油漏れを防止しつつ、コンプレッサインペラ側シールプレートのコンプレッサインペラと対向する壁面全体を均一に冷却することができ、コンプレッサインペラの背面側への熱の伝達を抑制して冷却性能向上を図り得るという優れた効果を奏し得る。 According to the turbocharger of the present invention, it is possible to uniformly cool the entire wall surface of the compressor impeller side seal plate facing the compressor impeller while preventing oil leakage to the compressor housing side, and to the back side of the compressor impeller. An excellent effect of suppressing the heat transfer and improving the cooling performance can be obtained.

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図１〜図３は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図６〜図８と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図６〜図８に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１〜図３に示す如く、ロータ軸５が回転自在に支持される軸受ハウジング３に、コンプレッサインペラ８の背面に位置して該コンプレッサインペラ８の外径よりも大きく形成され且つコンプレッサハウジング２との間で圧縮空気のディフューザ部２７を形成するコンプレッサインペラ側シールプレート２０を取り付け、前記軸受ハウジング３側からコンプレッサインペラ側シールプレート２０上部に対して冷却用潤滑油Ｃを吹き付ける供給手段２８と、該供給手段２８によって吹き付けられて流下する冷却用潤滑油Ｃをコンプレッサインペラ側シールプレート２０のロータ軸５貫通部下方へ導くガイド手段３０とを備えた点にある。 1 to 3 show an example of an embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 6 to 8 denote the same components, and the basic configuration is as shown in FIGS. Although the same as the conventional one shown in FIG. 8, the feature of this example is that, as shown in FIGS. 1 to 3, a compressor impeller 8 is mounted on a bearing housing 3 on which a rotor shaft 5 is rotatably supported. A compressor impeller side seal plate 20 is mounted on the back side of the compressor impeller 8 and is formed larger than the outer diameter of the compressor impeller 8 and forms a diffuser portion 27 for compressed air with the compressor housing 2. Supply means 28 for spraying the cooling lubricant C to the upper part of the compressor impeller side seal plate 20, and cooling lubricant C that is sprayed and flows down by the supply means 28. It lies in that a guide means 30 for guiding the rotor shaft 5 through portion below the compressors the impeller side seal plate 20.

本図示例の場合、前記軸受ハウジング３は、軸受ハウジング本体３ａと、該軸受ハウジング本体３ａ内中心部に組み込まれ且つ前記ロータ軸５をベアリング６を介して回転自在に支持するブッシュ３ｂとに分割形成し、該ブッシュ３ｂは、前記軸受ハウジング本体３ａに対しそのコンプレッサインペラ８側の開口部から組み込んでボルト１９により締結し、前記軸受ハウジング本体３ａのコンプレッサインペラ８側の開口部を前記コンプレッサインペラ側シールプレート２０で蓋をするように覆い、該コンプレッサインペラ側シールプレート２０を軸受ハウジング本体３ａに対してボルト２１により締結するようにしてある。尚、前記コンプレッサインペラ側シールプレート２０の外周部には、円環部材３１に圧縮空気を整流するための複数の翼部材３２を配設してなるディフューザ部材３３を皿ネジ３４によって取り付け、該ディフューザ部材３３とコンプレッサハウジング２との間で前記ディフューザ部２７を形成するようにしてある。又、前記軸受ハウジング本体３ａ内部には、該軸受ハウジング本体３ａ内部におけるタービンハウジング１側上部に位置し且つ前記ブッシュ３ｂの上部外周を囲む上部冷却用空間９と、前記軸受ハウジング本体３ａ内部におけるタービンハウジング１側のロータ軸貫通孔１０近傍に位置し且つ前記ブッシュ３ｂによって前記上部冷却用空間９から画成されるタービン側シール空間１１と、前記軸受ハウジング本体３ａ内部におけるブッシュ３ｂの下方に位置し且つ前記上部冷却用空間９及びタービン側シール空間１１に連通する下部排油空間１２とを形成してある。 In the case of this illustrated example, the bearing housing 3 is divided into a bearing housing main body 3a and a bush 3b that is incorporated in the center of the bearing housing main body 3a and supports the rotor shaft 5 via a bearing 6 so as to be rotatable. The bush 3b is assembled to the bearing housing body 3a from the opening on the compressor impeller 8 side and fastened by a bolt 19, and the opening on the compressor impeller 8 side of the bearing housing body 3a is connected to the compressor impeller side. The cover is covered with a seal plate 20, and the compressor impeller side seal plate 20 is fastened to the bearing housing body 3a with bolts 21. A diffuser member 33 in which a plurality of blade members 32 for rectifying compressed air is arranged on an annular member 31 is attached to the outer peripheral portion of the compressor impeller side seal plate 20 by a countersunk screw 34. The diffuser portion 27 is formed between the member 33 and the compressor housing 2. The bearing housing main body 3a includes an upper cooling space 9 positioned on the turbine housing 1 side in the bearing housing main body 3a and surrounding an upper outer periphery of the bush 3b, and a turbine in the bearing housing main body 3a. Located in the vicinity of the rotor shaft through hole 10 on the housing 1 side, and located below the bush 3b in the bearing housing body 3a, and a turbine side seal space 11 defined from the upper cooling space 9 by the bush 3b. In addition, a lower oil discharge space 12 communicating with the upper cooling space 9 and the turbine side seal space 11 is formed.

又、前記冷却用潤滑油Ｃの供給手段２８は、前記軸受ハウジング本体３ａ上部に上方から下方へ向けロータ軸５の軸線と直交する方向へ延びるよう形成された給油口１３と、該給油口１３に連通し且つロータ軸５の軸線と平行な方向へ延びるよう前記ブッシュ３ｂに形成された給油穴１４と、該給油穴１４と連通し且つ後述するコンプレッサインペラ側冷却空間２２内へ向けて冷却用潤滑油Ｃを噴射するジェット孔２４とから構成してある。尚、前記ブッシュ３ｂには、前記給油穴１４と連通し且つ前記上部冷却用空間９内へ向けて冷却用潤滑油Ｃを噴射するジェット孔１５と、前記給油穴１４に対して交差するよう穿設され且つベアリング６に冷却用潤滑油Ｃを供給可能な給油孔１７も形成し、該給油孔１７の前記上部冷却用空間９とオーバーラップする箇所にはプラグ１８をねじ込むことにより、該給油孔１７から前記上部冷却用空間９へ冷却用潤滑油Ｃが流出しないようにしてある。又、前記スラストベアリング７に対しても前記給油穴１４の端部から冷却用潤滑油Ｃを供給するようにしてある。 The cooling lubricating oil C supply means 28 includes an oil supply port 13 formed in the upper portion of the bearing housing body 3a so as to extend from above to below in a direction perpendicular to the axis of the rotor shaft 5, and the oil supply port 13 And an oil supply hole 14 formed in the bush 3b so as to extend in a direction parallel to the axis of the rotor shaft 5, and for cooling toward the compressor impeller side cooling space 22 which will be described later and communicate with the oil supply hole 14 It comprises jet holes 24 for injecting lubricating oil C. The bush 3 b is formed so as to intersect the oil supply hole 14 with a jet hole 15 that communicates with the oil supply hole 14 and injects the cooling lubricant C into the upper cooling space 9. An oil supply hole 17 that is provided and capable of supplying a cooling lubricant C to the bearing 6 is also formed, and a plug 18 is screwed into a place overlapping the upper cooling space 9 of the oil supply hole 17, thereby providing the oil supply hole 17. The cooling lubricant C does not flow out from the upper cooling space 9 from 17. Also, the cooling lubricant C is supplied to the thrust bearing 7 from the end of the oil supply hole 14.

更に又、前記コンプレッサインペラ側シールプレート２０のガイド手段３０は、該コンプレッサインペラ側シールプレート２０のコンプレッサインペラ側冷却空間２２に対向する下半分の壁面に前記ロータ軸５と同芯状となるよう突設されるガイドリブ３０ａによって構成してある。尚、前記ガイドリブ３０ａは、コンプレッサインペラ側シールプレート２０のコンプレッサインペラ側冷却空間２２に対向する下半分の壁面だけではなく、上半分の壁面にも前記ロータ軸５と同芯状となるよう突設しても良い。又、前記コンプレッサインペラ側シールプレート２０のガイド手段３０は、前述の如く突設されるガイドリブ３０ａによって構成する代わりに、コンプレッサインペラ側シールプレート２０のコンプレッサインペラ側冷却空間２２に対向する少なくとも下半分の壁面に前記ロータ軸５と同芯状となるよう凹設されるガイド溝３０ｂ（図３参照）によって構成することもできる。更に、前記ガイドリブ３０ａ（或いはガイド溝３０ｂ）の本数は、図３に示す如く、二本に限らず、一本としたり、或いは三本以上とすることも可能である。又、前記ガイドリブ３０ａ（或いはガイド溝３０ｂ）は、必ずしも前記ロータ軸５と同芯状とする必要はなく、例えば、同心円ではない円弧形状、楕円形状、或いはＵ字状やＶ字状とすることも可能であり、要は前記ロータ軸５貫通部下方へ回り込む形状であれば良い。 Furthermore, the guide means 30 of the compressor impeller side seal plate 20 protrudes so as to be concentric with the rotor shaft 5 on the lower half wall surface of the compressor impeller side seal plate 20 facing the compressor impeller side cooling space 22. The guide rib 30a is provided. The guide rib 30a protrudes not only on the lower half wall surface of the compressor impeller side seal plate 20 facing the compressor impeller side cooling space 22, but also on the upper half wall surface so as to be concentric with the rotor shaft 5. You may do it. Further, the guide means 30 of the compressor impeller side seal plate 20 is at least the lower half of the compressor impeller side seal plate 20 facing the compressor impeller side cooling space 22 instead of being constituted by the guide ribs 30a protruding as described above. It can also be configured by a guide groove 30b (see FIG. 3) that is recessed in the wall surface so as to be concentric with the rotor shaft 5. Further, the number of the guide ribs 30a (or guide grooves 30b) is not limited to two as shown in FIG. 3, but may be one or three or more. Further, the guide rib 30a (or the guide groove 30b) does not necessarily have to be concentric with the rotor shaft 5. For example, the guide rib 30a (or the guide groove 30b) has an arc shape, an ellipse shape, a U shape, or a V shape that is not a concentric circle. In short, the shape may be any shape as long as it wraps around the rotor shaft 5 penetrating portion.

一方、本図示例の場合、前記供給手段２８によって吹き付けられた冷却用潤滑油Ｃがコンプレッサインペラ側シールプレート２０のロータ軸５貫通部に直接かかることを防ぐようコンプレッサインペラ側シールプレート２０に形成される仕切手段２９も備えており、該コンプレッサインペラ側シールプレート２０の仕切手段２９は、前記ロータ軸５と同芯状の筒状体で形成され、且つ前記ロータ軸５貫通部外周を取り囲むコンプレッサインペラ側シール空間３５と該コンプレッサインペラ側シール空間３５の外周に配設されるコンプレッサインペラ側冷却空間２２とを画成する仕切部材２９ａによって構成し、該仕切部材２９ａの端部をスラストベアリング７の外周部に密着させることにより、該スラストベアリング７をブッシュ３ｂに押し付けるように支持している。尚、前記コンプレッサインペラ側シール空間３５の下部は、仕切部材２９ａの下部に形成した切欠部２９ｂを介してコンプレッサインペラ側冷却空間２２と連通するようにしてある。 On the other hand, in the illustrated example, the cooling lubricant C sprayed by the supply means 28 is formed on the compressor impeller side seal plate 20 so as to prevent the cooling lubricant oil C from directly reaching the rotor shaft 5 penetrating portion of the compressor impeller side seal plate 20. Partitioning means 29 for the compressor impeller side seal plate 20 is formed by a cylindrical body concentric with the rotor shaft 5 and surrounds the outer periphery of the rotor shaft 5 through portion. The partition member 29a that defines the side seal space 35 and the compressor impeller side cooling space 22 disposed on the outer periphery of the compressor impeller side seal space 35 is configured, and the end of the partition member 29a is the outer periphery of the thrust bearing 7 The thrust bearing 7 is pushed against the bush 3b Kicking are supported so. The lower part of the compressor impeller side seal space 35 communicates with the compressor impeller side cooling space 22 through a notch 29b formed in the lower part of the partition member 29a.

次に、上記図示例の作用を説明する。 Next, the operation of the illustrated example will be described.

前述の如く構成すると、ターボチャージャの運転時に、冷却用潤滑油Ｃは、供給手段２８、即ち軸受ハウジング本体３ａの給油口１３からブッシュ３ｂ内部の給油穴１４及びジェット孔２４を経て、コンプレッサインペラ側シールプレート２０上部に対して吹き付けられるが、前記供給手段２８によって吹き付けられて流下する冷却用潤滑油Ｃは、特許文献１に開示されたもののように、図８に示される如く、コンプレッサインペラ側冷却空間２２内におけるコンプレッサインペラ８側の壁面に沿って、ロータ軸５を取り巻くコンプレッサインペラ側シールプレート２０´の中心部分の外周側を単に流下して行くのではなく、図３に示す如く、ガイド手段３０のガイドリブ３０ａ（或いはガイド溝３０ｂ）によりコンプレッサインペラ側シールプレート２０のロータ軸５貫通部下方へ導かれるため、該コンプレッサインペラ側シールプレート２０の中心部分の下方位置における壁面にも冷却用潤滑油Ｃが行き渡りやすくなり、コンプレッサインペラ側冷却空間２２内におけるコンプレッサインペラ８側の壁面全体を均一に冷却することが可能となり、冷却性能が低下する心配がなくなる。 When configured as described above, during the operation of the turbocharger, the cooling lubricant C is supplied from the supply means 28, that is, the oil supply port 13 of the bearing housing body 3a, through the oil supply hole 14 and the jet hole 24 inside the bush 3b, to the compressor impeller side. As shown in FIG. 8, the cooling lubricant C that is sprayed on the upper part of the seal plate 20 and flows down by the supply means 28 is cooled on the compressor impeller side as shown in FIG. Instead of simply flowing down the outer peripheral side of the central portion of the compressor impeller side seal plate 20 'surrounding the rotor shaft 5 along the wall surface on the compressor impeller 8 side in the space 22, as shown in FIG. 30 guide ribs 30a (or guide grooves 30b) for compressor impeller side seam Since the plate 20 is guided downwardly through the rotor shaft 5 through the rotor shaft 5, the cooling lubricating oil C easily reaches the wall surface at the lower position of the central portion of the compressor impeller side seal plate 20, and the compressor in the compressor impeller side cooling space 22 It is possible to uniformly cool the entire wall surface on the impeller 8 side, and there is no fear that the cooling performance is lowered.

しかも、仕切手段２９としてコンプレッサインペラ側シール空間３５とコンプレッサインペラ側冷却空間２２とを画成する仕切部材２９ａが設けられているため、コンプレッサインペラ側シールプレート２０のロータ軸５貫通部に前記冷却用潤滑油Ｃが直接かかることはなく、ロータ軸５貫通部からコンプレッサハウジング２側への油漏れが生じる心配もない。 In addition, since a partition member 29a that defines the compressor impeller side seal space 35 and the compressor impeller side cooling space 22 is provided as the partition means 29, the cooling shaft is inserted into the rotor shaft 5 penetrating portion of the compressor impeller side seal plate 20. Lubricating oil C is not directly applied, and there is no fear of oil leakage from the rotor shaft 5 penetrating portion to the compressor housing 2 side.

因みに、本発明者等が行った実験結果によると、ターボチャージャの運転時には、コンプレッサインペラ８の背面側の方が実際に空気が流通する前面側より温度が高くなっていることが計測され、このようにコンプレッサインペラ８の背面側の温度が上昇するのは、圧縮空気が流通する前記ディフューザ部２７を構成するディフューザ部材３３が温度上昇し、その熱がコンプレッサインペラ側シールプレート２０から、該コンプレッサインペラ側シールプレート２０とコンプレッサインペラ８との隙間の空気を経てコンプレッサインペラ８の背面側へ伝わることが原因であると推測される。このため、本図示例の如く、冷却用潤滑油Ｃを供給手段２８により軸受ハウジング３側からコンプレッサインペラ側シールプレート２０上部に対して吹き付けることは、熱の伝達経路を遮断する上で極めて有効となる。 Incidentally, according to the results of experiments conducted by the present inventors, it was measured that when the turbocharger was operated, the temperature on the back side of the compressor impeller 8 was higher than that on the front side where air actually circulated. As described above, the temperature on the back side of the compressor impeller 8 rises because the diffuser member 33 constituting the diffuser portion 27 through which the compressed air flows increases in temperature, and the heat from the compressor impeller side seal plate 20 It is presumed that the cause is that the air is transmitted to the back side of the compressor impeller 8 through the air in the gap between the side seal plate 20 and the compressor impeller 8. For this reason, as shown in this example, spraying the cooling lubricant C from the bearing housing 3 side to the upper portion of the compressor impeller side seal plate 20 by the supply means 28 is extremely effective in blocking the heat transfer path. Become.

こうして、コンプレッサハウジング２側への油漏れを防止しつつ、コンプレッサインペラ側シールプレート２０のコンプレッサインペラ８と対向する壁面全体を均一に冷却することができ、コンプレッサインペラ８の背面側への熱の伝達を抑制して冷却性能向上を図り得る。 In this way, the entire wall surface of the compressor impeller side seal plate 20 facing the compressor impeller 8 can be uniformly cooled while preventing oil leakage to the compressor housing 2 side, and heat is transferred to the back side of the compressor impeller 8. The cooling performance can be improved by suppressing the above.

一方、図４及び図５に示す如く、軸受ハウジング３のタービンロータ４側にも、前記ガイド手段３０のガイドリブ３０ａ（或いはガイド溝３０ｂ）と同様のガイドリブ３０ａ´（或いはガイド溝３０ｂ´）を設けても良く、このようにすると、前記ジェット孔１５から上部冷却用空間９内へ向けて噴射され該上部冷却用空間９内におけるタービンロータ４側の壁面に沿って流下する冷却用潤滑油Ｃに関しても、図５に示す如く、前記ガイドリブ３０ａ´（或いはガイド溝３０ｂ´）によりタービンロータ４側の壁面のロータ軸５貫通部下方へ導かれるため、該タービンロータ４側の壁面の中心部分の下方位置にも冷却用潤滑油Ｃが行き渡りやすくなり、タービンロータ４側の壁面全体を均一に冷却することも可能となる。 On the other hand, as shown in FIGS. 4 and 5, a guide rib 30a ′ (or guide groove 30b ′) similar to the guide rib 30a (or guide groove 30b) of the guide means 30 is also provided on the turbine rotor 4 side of the bearing housing 3. In this case, the cooling lubricant C that is injected from the jet holes 15 into the upper cooling space 9 and flows down along the wall surface on the turbine rotor 4 side in the upper cooling space 9. 5, since the guide rib 30a '(or the guide groove 30b') guides the rotor shaft 5 through the rotor shaft 5 below the wall surface on the turbine rotor 4 side, the lower side of the central portion of the wall surface on the turbine rotor 4 side. The lubricating oil C for cooling easily spreads to the position, and the entire wall surface on the turbine rotor 4 side can be uniformly cooled.

尚、本発明のターボチャージャは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 It should be noted that the turbocharger of the present invention is not limited to the illustrated example described above, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the scope of the present invention.

本発明を実施する形態の一例を示す全体概略断面図である。1 is an overall schematic cross-sectional view showing an example of an embodiment for carrying out the present invention. 図１のコンプレッサインペラ側の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view by the side of the compressor impeller of FIG. 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。It is the III-III arrow line view of FIG. 図１のタービンロータ側の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view by the side of the turbine rotor of FIG. 図４のＶ−Ｖ矢視図である。It is a VV arrow line view of FIG. 従来におけるターボチャージャの一例を示す全体概略断面図である。It is a whole schematic sectional drawing which shows an example of the conventional turbocharger. 図６の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of FIG. 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視図である。It is a VIII-VIII arrow line view of FIG.

Explanation of symbols

１タービンハウジング
２コンプレッサハウジング
３軸受ハウジング
３ａ軸受ハウジング本体
３ｂブッシュ
４タービンロータ
５ロータ軸
６ベアリング
８コンプレッサインペラ
１２下部排油空間
１３給油口
１４給油穴
２０コンプレッサインペラ側シールプレート
２２コンプレッサインペラ側冷却空間
２４ジェット孔
２５シールリング
２６油切り
２７ディフューザ部
２８供給手段
２９仕切手段
２９ａ仕切部材
２９ｂ切欠部
３０ガイド手段
３０ａガイドリブ
３０ｂガイド溝
３３ディフューザ部材
３５コンプレッサインペラ側シール空間
Ｃ冷却用潤滑油 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Turbine housing 2 Compressor housing 3 Bearing housing 3a Bearing housing main body 3b Bush 4 Turbine rotor 5 Rotor shaft 6 Bearing 8 Compressor impeller 12 Lower oil discharge space 13 Oil supply port 14 Oil supply hole 20 Compressor impeller side seal plate 22 Compressor impeller side cooling space 24 Jet hole 25 Seal ring 26 Oil remover 27 Diffuser portion 28 Supply means 29 Partition means 29a Partition member 29b Notch 30 Guide means 30a Guide rib 30b Guide groove 33 Diffuser member 35 Compressor impeller side seal space C Cooling lubricant

Claims

Compressor impeller side on the bearing housing on which the rotor shaft is rotatably supported is formed on the back surface of the compressor impeller and is larger than the outer diameter of the compressor impeller and forms a diffuser portion of compressed air with the compressor housing A turbocharger with a seal plate attached,
Supply means for spraying cooling lubricant from the bearing housing side to the compressor impeller side seal plate upper part;
Guiding means for guiding the cooling lubricating oil blown down by the supply means to the lower side of the rotor shaft penetrating portion of the compressor impeller side seal plate ,
The turbocharger characterized in that the guide means is constituted by a guide groove that is recessed in a shape that wraps around the rotor shaft penetrating portion on the wall surface of at least the lower half of the compressor impeller side seal plate .

The turbocharger according to claim 1, further comprising partition means formed on the compressor impeller side seal plate so as to prevent the cooling lubricant sprayed by the supply means from directly entering the rotor shaft penetrating portion of the compressor impeller side seal plate. .

The partition means is formed of a cylindrical body concentric with the rotor shaft, and is disposed on the compressor impeller side seal space surrounding the outer periphery of the rotor shaft penetrating portion and on the outer periphery of the compressor impeller side seal space. The turbocharger according to claim 2 , wherein the turbocharger is configured by a partition member that defines a side cooling space.