特許 6990041 過給機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2021-12-07

(45)【発行日】2022-01-12

(54)【発明の名称】過給機

(51)【国際特許分類】

   F02B 39/14 20060101AFI20220104BHJP

   F02B 39/00 20060101ALI20220104BHJP

   F01M 1/06 20060101ALI20220104BHJP

   F01M 11/03 20060101ALI20220104BHJP

【ＦＩ】

F02B39/14 F

F02B39/00 C

F02B39/00 J

F01M1/06 K

F01M11/03 E

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2017090810

(22)【出願日】2017-04-28

(65)【公開番号】P2018189013

(43)【公開日】2018-11-29

【審査請求日】2020-02-19

(73)【特許権者】

【識別番号】591104000

【氏名又は名称】株式会社エッチ・ケー・エス

(74)【代理人】

【識別番号】100081385

【弁理士】

【氏名又は名称】塩川 修治

(72)【発明者】

【氏名】藤崎 久貴

(72)【発明者】

【氏名】岸田 隆

【審査官】櫻田 正紀

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－０２９２２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２２３６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１８９０２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０４－１０５９９１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平１０－０５２６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２１３８２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０２３８５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０１５８７３２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｂ ３９／１４

Ｆ０２Ｂ ３９／００

Ｆ０１Ｍ １／０６

Ｆ０１Ｍ １１／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

過給機回転軸を支持する軸受を内蔵し、該軸受に潤滑油を導くオイル通路を備えた過給機ハウジングを有するとともに、
前記軸受を過給機ハウジングに位置決めするためのロケータピンを有してなる過給機であって、
前記オイル通路が、エンジン側から潤滑油を供給する供給パイプが接続される管継手が螺着されるオイル供給口と、該オイル供給口が直に連通するように前記ロケータピンに設けたオイル連絡路とを有し、
前記オイル連絡路は基端部に開口する縦孔と、外周の側部で縦孔の直径方向に開口する横孔とによって形成され、
前記ロケータピンは、外周の前記横孔が開口する位置より基端側の中間部にフランジ部を備えるとともに、基端部の外周における直径方向の２位置において側方に張り出した張り出し部を備え、該ロケータピンを過給機ハウジングに取着してその先端部を前記軸受に設けてある位置決め孔に係入するときに、該フランジ部は過給機ハウジングの該オイル供給口に設けた段差状内径部に衝合し、該ロケータピンを過給機ハウジングへの取着位置から取り外すとき、該オイル供給口に挿入されて該ロケータピンの基端部の外周まわりに差し込まれる取外し工具が該張り出し部に係合して該ロケータピンに取外し操作力を付与可能にされ、
前記ロケータピンは、前記オイル通路における前記供給パイプの接続位置よりも下流側に設置され、該ロケータピンに設けた前記オイル連絡路にオイルフィルタを備えてなる過給機。

【請求項2】

前記過給機は、車両用エンジンに後付けされるものであり、該エンジンに後付けされる前段階で、前記オイル供給口に該オイル供給口を閉じるキャップが設けられる請求項１に記載の過給機。

【請求項3】

前記オイルフィルタの外周部が前記ロケータピンが有するオイル連絡路の内周部に圧入されてなる請求項１又は２に記載の過給機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はターボチャージャー又はスーパーチャージャー等の過給機に関する。

【背景技術】

【0002】

車両用エンジンは、出力を向上させるために過給機を標準装備又は後付けによって搭載することがある。過給機は、エンジンからの排気ガス、又はエンジンの動力によって駆動され、エンジンへの吸気用の空気を圧縮する。

【0003】

このような過給機において、過給機回転軸はボール軸受等の軸受により支持されるが、回転数が例えば20万rpmの如くに非常に高く、軸受のオイル潤滑が必要となる。

【0004】

そこで、特許文献１に記載の過給機では、過給機回転軸を支持する軸受を内蔵している過給機ハウジングに、オイル通路を備えて、潤滑油を供給し、この潤滑油を軸受に導くこととしている。

【0005】

更に、特許文献１に記載の過給機では、過給機ハウジングに備えるオイル通路に潤滑油中の異物を除去するオイルフィルタを設け、それらの異物がオイル通路を経て軸受に流入することによる軸受の傷つき、割れ、焼つきの防止を図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】実開平7-25250号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に記載の過給機では、オイルポンプによって圧送される潤滑油の供給パイプが、管継手を介して、過給機ハウジングに備えたオイル通路に接続される構造下で、上記オイルフィルタを当該管継手の内部に設置することとしている。

【0008】

このため、オイルフィルタが、過給機ハウジングに備えるオイル通路の軸受から遠い管継手の内部に設置される。従って、当該オイルフィルタを通過した以後の潤滑油が軸受に至るまでの送油距離が長く、ひいては当該軸受に至るまでの潤滑油の圧力損失が大きくなり、当該軸受に一定圧力の潤滑油を供給するに必要なオイルポンプの吐出圧力を高くしたり、オイルフィルタの目（ろ過精度）を粗くせざるを得ない。

【0009】

また、車両用エンジンに後付けされる過給機では、その後付け現場で、潤滑油の供給パイプが、過給機ハウジングに備えたオイル通路に接続される。従って、潤滑油の供給パイプの過給機ハウジングへの取付け作業が異物を巻き込み易い後付け現場でなされ、この取付け作業に伴なって生ずる金属粉等の異物がオイル通路内に混入し、ひいては軸受側に流入するおそれがある。

【0010】

本発明の課題は、過給機において、潤滑油の異物による軸受の損傷を効果的に回避することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

請求項１に係る発明は、過給機回転軸を支持する軸受を内蔵し、該軸受に潤滑油を導くオイル通路を備えた過給機ハウジングを有するとともに、前記軸受を過給機ハウジングに位置決めするためのロケータピンを有してなる過給機であって、前記オイル通路が、エンジン側から潤滑油を供給する供給パイプが接続される管継手が螺着されるオイル供給口と、該オイル供給口が直に連通するように前記ロケータピンに設けたオイル連絡路とを有し、前記オイル連絡路は基端部に開口する縦孔と、外周の側部で縦孔の直径方向に開口する横孔とによって形成され、前記ロケータピンは、外周の前記横孔が開口する位置より基端側の中間部にフランジ部を備えるとともに、基端部の外周における直径方向の２位置において側方に張り出した張り出し部を備え、該ロケータピンを過給機ハウジングに取着してその先端部を前記軸受に設けてある位置決め孔に係入するときに、該フランジ部は過給機ハウジングの該オイル供給口に設けた段差状内径部に衝合し、該ロケータピンを過給機ハウジングへの取着位置から取り外すとき、該オイル供給口に挿入されて該ロケータピンの基端部の外周まわりに差し込まれる取外し工具が該張り出し部に係合して該ロケータピンに取外し操作力を付与可能にされ、前記ロケータピンは、前記オイル通路における前記供給パイプの接続位置よりも下流側に設置され、該ロケータピンに設けた前記オイル連絡路にオイルフィルタを備えてなるようにしたものである。

【0012】

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記過給機は、車両用エンジンに後付けされるものであり、該エンジンに後付けされる前段階で、前記オイル供給口に該オイル供給口を閉じるキャップが設けられるようにしたものである。

【0013】

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において更に、前記オイルフィルタの外周部が前記ロケータピンが有するオイル連絡路の内周部に圧入されてなるようにしたものである。

【発明の効果】

【0016】

(a)オイルフィルタが、過給機ハウジングに軸受を位置決めするためのロケータピンに設けたオイル連絡路に備えられ、結果として、当該軸受に近い位置に設置される。従って、過給機ハウジングに備えるオイル通路において、オイルフィルタを通過した以後の潤滑油が軸受に至るまでの送油距離は短く、ひいては当該軸受に至るまでの潤滑油の圧力損失は小さくなり、当該軸受に一定圧力の潤滑油を供給するに必要なオイルポンプの吐出圧力を格別に高くする必要がなく、オイルフィルタの目（ろ過精度）を格別に粗くする必要もない。

【0017】

(b)オイルフィルタが予めロケータピンに内蔵されており、オイルフィルタが単体で過給機ハウジングに取付けられるものに比して、過給機の部品点数が少なく、組立て工数も少なくなる。

【0018】

(c)オイルフィルタはロケータピンに設けたオイル連絡路の遊休スペースに配設され、過給機ハウジングのオイル通路にオイルフィルタだけのための設置スペースを確保する必要がなく、過給機のコンパクト化を図ることができる。

【0019】

(d)車両用エンジンに後付けされる過給機では、当該過給機がオイルフィルタ付きロケータピンを過給機ハウジングに組込み済とした完成状態でその後付け現場に持ち込まれる。従って、過給機の後付け段階で、忘れ易く、余分な作業になりがちなオイルフィルタの取付け作業を伴なう必要がなく、当該オイルフィルタを確実に装備できる。

【0020】

また、エンジン側に接続される潤滑油の供給パイプを過給機ハウジングに備えたオイル通路に接続する取付け作業が、異物を巻き込み易い後付け現場でなされ、この取付け作業に伴なって生ずる金属粉等の異物が当該オイル通路に混入しても、その異物は当該オイル通路において該供給パイプの接続位置よりも下流側に設置されるロケータピン内のオイルフィルタによって確実に捕捉され、軸受側に流入することがない。

【0021】

(e)前記オイルフィルタの外周部が前記オイル連絡路の内周部に圧入されるものであり、オイルフィルタ付きロケータピンを簡易に製作できる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は実施例１のターボ過給機を示す断面図である。

【図2】図２は図１の部分断面図である。

【図3】図３はオイルフィルタ付きロケータピンを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のB-B線に沿う断面図である。

【図4】図４はオイルフィルタを示す断面図である。

【図5】図５は実施例２のターボ過給機の要部を示す断面図である。

【図6】図６は図５の部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

（実施例１）（図１乃至図４）
図１に示したターボ過給機（ターボチャージャー）１００は、エンジンに後付けされるものであり、過給機ハウジング１０として、タービンハウジング１１、コンプレッサハウジング１２、センターハウジング１３を有する。過給機ハウジング１０のセンターハウジング１３に過給機回転軸２０を支持するボール軸受２１を内蔵し、過給機回転軸２０の両端にタービンホイール３１とコンプレッサホイール３２が一体結合される。タービンホイール３１はタービンハウジング１１の渦巻き室１１Ａに収容され、コンプレッサホイール３２はコンプレッサハウジング１２の渦巻き室１２Ａに収容される。タービンホイール３１がエンジンからの排気ガスによって回転し、その回転によって駆動されるコンプレッサホイール３２がエンジンへの吸気用空気を圧縮する。

【0024】

ターボ過給機１００の潤滑系について説明すると、過給機ハウジング１０のセンターハウジング１３は、エンジン側のオイルポンプによってオイルパンから供給される潤滑油の供給パイプが管継手を介して接続され、過給機回転軸２０のボール軸受２１に潤滑油を導くオイル通路４０を備える。このとき、ボール軸受２１は、図２に示す如く、アウタレース２１Ａと、インナレース２１Ｂと、それらのアウタレース２１Ａとインナレース２１Ｂの間のボール装填室２１Ｒ内において、アウタレース２１Ａの軸方向に沿う左右の両端部に装填される多数個のボール２１Ｃとを備える。そして、ボール軸受２１は、センターハウジング１３に取着（圧入又は螺着）されるロケータピン５０の先端部５１をアウタレース２１Ａの軸方向に沿う中央部に設けてある位置決め孔２２に係入することにより、センターハウジング１３に対して軸方向及び回転方向に固定的に位置決めされる。

【0025】

このとき、ロケータピン５０は、図３に示す如く、オイル通路４０の一部を構成するオイル連絡路５２を有するものとし、基端部に開口する大径状縦孔５２Ａと、外周の両側部で縦孔５２Ａの直径方向に開口する２個の小径状横孔５２Ｂとによって該オイル連絡路５２を形成する。

【0026】

尚、ロケータピン５０は、外周の横孔５２Ｂが開口する位置より基端側の中間部にフランジ部５３を備えるとともに、基端部の外周における直径方向の２位置において側方に張り出した張り出し部５４を備える。ロケータピン５０をセンターハウジング１３に取着してその先端部５１をアウタレース２１Ａの位置決め孔２２に係入するときに、フランジ部５３はセンターハウジング１３のオイル供給口４１に設けた段差状内径部に衝合する。また、ロケータピン５０をセンターハウジング１３への取着位置から取り外すとき、オイル供給口４１に挿入されてロケータピン５０の基端部の外周まわりに差し込まれる取外し工具が張り出し部５４の下面（フランジ部５３に相対する面）又は側面に係合して該ロケータピン５０に取外し操作力を付与可能にする。

【0027】

従って、オイル通路４０は、エンジン側から潤滑油を供給する供給パイプが接続される管継手が螺着されるようにセンターハウジング１３に設けたオイル供給口４１と、オイル供給口４１が直に連通するようにロケータピン５０に設けたオイル連絡路５２（縦孔５２Ａ及び横孔５２Ｂ）と、ロケータピン５０の両側に開口している横孔５２Ｂが直に連通して左右に延びるようにセンターハウジング１３に設けた左右のオイル分配路４２（４２Ｐはプラグ）と、左右のオイル分配路４２が直に連通するとともに、ボール軸受２１におけるボール装填室２１Ｒ内の左右のボール２１Ｃに直に臨んで該ボール装填室２１Ｒに潤滑油を流入させるようにアウタレース２１Ａに設けた左右のオイル流入路４３とを有する。更に、オイル通路４０は、ボール軸受２１のボール装填室２１Ｒから潤滑油を流出させるようにアウタレース２１Ａに設けたオイル流出路４４と、オイル流出路４４が直に連通するようにセンターハウジング１３に設けたオイル排出路４５と、ボール軸受２１を潤滑してオイル排出路４５に到達した潤滑油をエンジン側に戻す排出パイプが接続される管継手が螺着されるようにセンターハウジング１３に設けたオイル排出口４６とを有する。図２において、矢印は潤滑油の流れる方向を示している。

【0028】

尚、ターボ過給機１００にあっては、エンジンに後付けされる前段階で、上述のオイル供給口４１、オイル排出口４６にそれらを閉じるキャップ４７（図２）、４８（不図示）を設けている。

【0029】

しかるに、ターボ過給機１００において、ロケータピン５０に有するものとしたオイル連絡路５２は、図３に示す如く、オイルフィルタ６０を備える。オイルフィルタ６０は、オイル連絡路５２の縦孔５２Ａの内部に挿着される。

【0030】

オイルフィルタ６０は、図４に示す如く、有底円筒状体をなすメッシュ50乃至250（ＪＩＳ規格）のステンレス金網等の網部材６１からなり、網部材６１の上縁部には真鍮製等の口金６２が被着されている。口金６２は外周環部６２Ａと内周環部６２ＢとがＵ字状に折り返された環状体からなり、その折り返し部に網部材６１の上縁部を差し入れて挟着保持する。オイルフィルタ６０の内周部（口金６２において網部材６１の下端側に向けて縮径するテーパ状をなす外周環部６２Ａ）が、ロケータピン５０におけるオイル連絡路５２（縦孔５２Ａ）の内周部に圧入される。

【0031】

従って、本実施形態によれば以下の作用効果を奏する。
(a)オイルフィルタ６０が、過給機ハウジング１０（センターハウジング１３）に軸受２１を位置決めするためのロケータピン５０に設けたオイル連絡路５２に備えられ、結果として、当該軸受２１に近い位置に設置される。従って、過給機ハウジング１０に備えるオイル通路４０において、オイルフィルタ６０を通過した以後の潤滑油が軸受２１に至るまでの送油距離は短く、ひいては当該軸受２１に至るまでの潤滑油の圧力損失は小さくなり、当該軸受２１に一定圧力の潤滑油を供給するに必要なオイルポンプの吐出圧力を格別に高くする必要がなく、オイルフィルタ６０の目（ろ過精度）を格別に粗くする必要もない。

【0032】

(b)オイルフィルタ６０が予めロケータピン５０に内蔵されており、オイルフィルタ６０が単体で過給機ハウジング１０に取付けられるものに比して、過給機１００の部品点数が少なく、組立て工数も少なくなる。

【0033】

(c)オイルフィルタ６０はロケータピン５０に設けたオイル連絡路５２の遊休スペースに配設され、過給機ハウジング１０のオイル通路４０にオイルフィルタ６０だけのための設置スペースを確保する必要がなく、過給機１００のコンパクト化を図ることができる。

【0034】

(d)車両用エンジンに後付けされる過給機１００では、当該過給機１００がオイルフィルタ６０付きロケータピン５０を過給機ハウジング１０に組込み済とした完成状態でその後付け現場に持ち込まれる。従って、過給機１００の後付け段階で、忘れ易く、余分な作業になりがちなオイルフィルタ６０の取付け作業を伴なう必要がなく、当該オイルフィルタ６０を確実に装備できる。

【0035】

また、エンジン側に接続される潤滑油の供給パイプを過給機ハウジング１０に備えたオイル通路４０に接続する取付け作業が、異物を巻き込み易い後付け現場でなされ、この取付け作業に伴なって生ずる金属粉等の異物が当該オイル通路４０に混入しても、その異物は当該オイル通路４０において該供給パイプの接続位置よりも下流側に設置されるロケータピン５０内のオイルフィルタ６０によって確実に捕捉され、軸受２１側に流入することがない。

【0036】

(e)前記オイルフィルタ６０の外周部が前記オイル連絡路５２の内周部に圧入されるものであり、オイルフィルタ６０付きロケータピン５０を簡易に製作できる。

【0037】

（実施例２）（図５、図６）
実施例２のターボ過給機２００が実施例１のターボ過給機１００と実質的に異なる点は、図５、図６に示す如く、過給機ハウジング１０のセンターハウジング１３に過給機回転軸２０を支持する軸受として滑り軸受７０を用いたことにある。従って、ターボ過給機２００では、ロケータピン５０の先端部５１が滑り軸受７０の軸方向に沿う中央部に設けてある位置決め孔７１に係入することにより、滑り軸受７０をセンターハウジング１３に固定的に位置決めする。

【0038】

そして、ターボ過給機２００では、ターボ過給機１００におけると同様のオイル供給口４１、左右のオイル分配路４２がセンターハウジング１３に設けられるとともに、左右のオイル分配路４２が直に連通するとともに、過給機回転軸２０の外周面に臨んで潤滑油を流入させる左右のオイル流入路７２を滑り軸受７０に有する。また、ターボ過給機２００では、過給機回転軸２０の外周面の側から潤滑油を流出させるオイル流出路７３を滑り軸受７０に有するとともに、オイル流出路７３が直に連通するオイル排出路４５、オイル排出口４６をターボ過給機１００におけると同様にセンターハウジング１３に設ける。

【0039】

従って、ターボ過給機２００にあっても、潤滑油の異物による滑り軸受７０の損傷をターボ過給機１００におけると実質的に同様にして回避するものとなり、ターボ過給機１００において前述した(a)乃至(e)と同様の作用効果を奏する。

【0040】

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明はスーパーチャージャー等の過給機においても、ターボ過給機１００、２００におけると同様に適用できる。

【産業上の利用可能性】

【0041】

本発明によれば、過給機において、潤滑油の異物による軸受の損傷を効果的に回避することができる。

【符号の説明】

【0042】

１０ 過給機ハウジング
２０ 過給機回転軸
２１ ボール軸受（軸受）
４０ オイル通路
５０ ロケータピン
５２ オイル連絡路
６０ オイルフィルタ
７０ 滑り軸受（軸受）
１００、２００ ターボ過給機（過給機）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】