多重シール構造及び過給機
【課題】軸受ハウジング３側からコンプレッサインペラ１９側への潤滑油Ｇの漏れを十分に防止して、フロント多重シール構造５７のシール性能をより高いレベルまで向上させること。
【解決手段】第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆの周方向位置が鉛直上方位置ＵＰと実質的に同じ位置に設定され、第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆの周方向位置が鉛直上方位置ＵＰからロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に２０〜９０度ずれた位置に設定されていること。
【解決手段】第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆの周方向位置が鉛直上方位置ＵＰと実質的に同じ位置に設定され、第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆの周方向位置が鉛直上方位置ＵＰからロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に２０〜９０度ずれた位置に設定されていること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用過給機等の過給器に用いられ、かつ軸受ハウジング側からインペラ側への潤滑油の漏れ及びインペラ側から軸受ハウジング側へのガスの漏れを防止する多重シール構造等に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両用過給機は、軸受ハウジングにラジアル軸受を介して回転可能に支持されたロータ軸と、このロータ軸の端部に一体的に連結されたインペラとを備えている。また、特許文献１等に示すように、車両用過給機において、シール性能の高い多重シール構造が用いられることがあり、この先行技術に係る多重シール構造の構成について簡単に説明すると、次のようになる。
【０００３】
軸受ハウジングにおけるインペラ側の側部には、ロータ軸を嵌挿可能な嵌挿穴が形成されている。また、ロータ軸の外周面には、第１リング溝が嵌挿穴の内周面に対向して形成されており、ロータ軸の外周面における第１リング溝よりもインペラ側には、第２リング溝が嵌挿穴の内周面に対向して形成されている。
【０００４】
嵌挿穴の内周面には、第１シールリングがその弾性力によって圧接して設けられており、この第１シールリングの内周縁部は、第１リング溝内に嵌入してあって、第１シールリングの内周縁部がインペラ側のガスの圧力によって前記第１リング溝の壁面に押付けられるようになっている。また、嵌挿穴の内周面における第１シールリングよりもインペラ側には、第２シールリングがその弾性力によって圧接して設けられており、この第２シールリングの内周縁部は、第２リング溝内に嵌入してあって、第２シールリングの内周縁部がインペラ側のガスの圧力によって前記第２リング溝の壁面に押付けられるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２２８８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ロータ軸とラジアル軸受の摺動部に給油された潤滑油は、過給機の運転中に次のような挙動を有していると考えられる。即ち、軸受ハウジング内における嵌挿穴付近に飛散した潤滑油は、重力により嵌挿穴の下部付近に溜まる傾向にあり、第１シールリングの合口部の周方向位置が鉛直下方位置にあるか又は鉛直下方位置に近いと、潤滑油が第１シールリングの合口部を通過し易くなる。また、第２シールリングの合口部の周方向位置が第１シールリングの合口部の周方向位置と同じであるか又は近いと、潤滑油が第１シールリングの合口部を通過した直後に、第２シールリングの合口部を通過し易くなる。更に、第１シールリングの合口部から第２シールリングの合口部までのロータ軸の回転方向に沿った距離が短いと、第１シールリングの合口部を通過した潤滑油がロータ軸の回転による連れ回りによって第２シールリングの合口部を通過し易くなる。
【０００７】
一方、近年、車両用過給機においては、コンプレッサ圧力比及びタービン膨張比の向上の要請が強まっており、それに伴い、軸受ハウジング側からインペラ側への潤滑油の漏れの要因となるインペラの背面側の負圧が上昇する傾向にある。そのため、多重シール構造のシール性能をより高いレベルまで向上させることが急務になってきている。
【０００８】
そこで、本発明は、前述の問題を解決するために、過給機の運転中における潤滑油の挙動を考慮した新規な構成の多重シール構造等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の特徴は、軸受ハウジングにラジアル軸受を介して回転可能に支持されたロータ軸と、前記ロータ軸の端部に一体的に連結されたインペラとを備えた過給機に用いられ、前記軸受ハウジング側から前記インペラ側への潤滑油の漏れ及び前記インペラ側から前記軸受ハウジング側へのガスの漏れを防止する多重シール構造において、前記軸受ハウジングにおける前記インペラ側の側部に前記ロータ軸を嵌挿可能な嵌挿穴が形成され、前記ロータ軸の外周面に第１リング溝が前記嵌挿穴の内周面に対向して形成され、前記ロータ軸の外周面における前記第１リング溝よりも前記インペラ側に第２リング溝が前記嵌挿穴の内周面に対向して形成され、前記嵌挿穴の内周面に第１シールリングがその弾性力によって圧接して（圧接した状態で）設けられ、前記第１シールリングの内周縁部が前記第１リング溝内に嵌入し、前記第１シールリングの内周縁部が前記インペラ側のガスの圧力によって前記第１リング溝の壁面に押付けられるようになってあって、前記嵌挿穴の内周面における前記第１シールリングよりも前記インペラ側に第２シールリングがその弾性力によって圧接して設けられ、前記第２シールリングの内周縁部が前記第２リング溝内に嵌入してあって、前記第２シールリングの内周縁部が前記インペラ側のガスの圧力によって前記第２リング溝の壁面に押付けられるようになってあって、前記第１シールリングの合口部（合口部の中心）の周方向位置（円周方向の位置）は、鉛直上方位置と実質的に同じ位置に設定され、前記第２シールリングの合口部（合口部の中心）の周方向位置は、鉛直上方位置から前記ロータ軸の回転方向の反対側に２０〜９０度ずれた位置に設定されていることを要旨とする。
【００１０】
なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「インペラ」とは、ガスの圧力のエネルギーを利用して回転力を発生させるタービンインペラ、遠心力を利用してガスを圧縮するコンプレッサインペラを含む意であって、「ガス」とは、排気ガス、空気（圧縮空気）等を含む意である。また、「形成され」とは、直接的に形成されたことの他に、別部材を介して間接的に形成されたことを含む意である。更に、「鉛直上方位置と実質的に同じ位置」とは、鉛直上方位置から±５度の範囲内にある周方向位置のことをいう。
【００１１】
第１の特徴によると、前記嵌挿穴の内周面に前記第１シールリングがその弾性力によって圧接して設けられ、前記第１シールリングの内周縁部が前記インペラ側のガスの圧力によって前記第１リング溝の壁面に押付けられるようになっているため、前記第１シールリングによって前記嵌挿穴と前記第１リング溝との間をシールすることができる。また、前記嵌挿穴の内周面における前記第１シールリングよりも前記インペラ側に第２シールリングがその弾性力によって圧接して設けられ、前記第２シールリングの内周縁部が前記インペラ側のガスの圧力によって前記第２リング溝の壁面に押付けられるようになっているため、前記第２シールリングによって前記嵌挿穴と前記第２リング溝との間をシールすることができる。これにより、前記過給機の運転中に、前記軸受ハウジング側から前記インペラ側への潤滑油の漏れ及び前記インペラ側から前記軸受ハウジング側へのガスの漏れを防止することができる。
【００１２】
前記第１シールリングの合口部の周方向位置が鉛直上方位置と実質的に同じ位置に設定されているため、前記第１シールリングの合口部を前記嵌挿穴の下部から遠ざけることができる。これにより、前記軸受ハウジング内をおいて飛散した潤滑油が重力により前記嵌挿穴の下部付近に溜まっても、前記第１シールリングの合口部を通過することを抑えることができる。
【００１３】
前記第２シールリングの合口部の周方向位置が鉛直上方位置から前記ロータ軸の回転方向の反対側に２０度以上ずれた位置に設定されているため、前記第２シールリングの合口部を前記第１シールリングの合口部から遠ざけることができる。これにより、潤滑油が前記第１シールリングの合口部を通過しても、前記第１シールリングの合口部を通過した直後に前記第２シールリングの合口部を通過することを抑えることができる。
【００１４】
前記第２シールリングの合口部の周方向位置が鉛直上方位置から前記ロータ軸の回転方向の反対側に９０度を超えてずれないように設定されているため、前記第１シールリングの合口部から前記第２シールリングの合口部まで前記ロータ軸の回転方向に沿った距離（連れ回り距離）を長くすることができる。これにより、潤滑油が前記第１シールリングの合口部を通過しても、前記ロータ軸の回転による連れ回りによって前記第２シールリングの合口部を通過することを抑えることができる。
【００１５】
本発明の第２の特徴は、エンジンからの排気ガスのエネルギーを利用して、前記エンジン側に供給される空気を過給する過給機において、第１の特徴からなる多重シール構造を備えたことを要旨とする。
【００１６】
第２の特徴によると、第１の特徴による作用と同様の作用を奏する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、重力により前記第１シールリングの下側付近に溜まった潤滑油が前記第１シールリングの合口部を通過することを抑えた上で、潤滑油が前記第１シールリングの合口部を通過しても、前記第２シールリングの合口部を通過することを抑えることができるため、前記インペラの背面側の負圧が上昇しても、前記軸受ハウジング側から前記インペラ側への潤滑油の漏れを十分に防止して、前記多重シール構造のシール性能をより高いレベルまで向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、図７における矢視部Iの拡大図である。
【図２】図２は、図７における矢視部IIの拡大図である。
【図３】図３（ａ）は、ロータ軸の軸心から見た第１フロントシールリングを示す図、図３（ｂ）は、ロータ軸の軸心から見た第２フロントシールリングを示す図である。
【図４】図４（ａ）は、ロータ軸の軸心から見た第２リアシールリングを示す図、図４（ｂ）は、ロータ軸の軸心から見た第１リアシールリングを示す図である。
【図５】図５（ａ）（ｂ）は、図１におけるV-V線に沿った拡大図である。
【図６】図６（ａ）は、ロータ軸の軸心から見た第２リア止め輪を示す図、図６（ｂ）は、ロータ軸の軸心から見た第１リア止め輪を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係る車両用過給機の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態について図１から図７を参照して説明する。なお、図面中、「ＦＦ」は、前方向、「ＦＲ」は、後方向、「Ｕ」は、鉛直上方、「Ｄ」は、鉛直下方をそれぞれ指してある。
【００２０】
図１、図２、及び図７に示すように、本発明の実施形態に係る車両用過給機１は、エンジン（図示省略）からの排気ガスのエネルギーを利用して、エンジンに供給される空気を過給（圧縮）するものである。そして、車両用過給機１の具体的な構成等は、以下のようになる。
【００２１】
車両用過給機１は、軸受ハウジング３を備えており、この軸受ハウジング３は、内側に、支持ブロック５を有しており、この支持ブロック５には、前後方向（水平方向の１つ）に延びた設置穴７が貫通形成されている。なお、支持ブロック５は、軸受ハウジング３の内部の一部分を構成している。
【００２２】
支持ブロック５の設置穴７内には、ラジアル軸受の一例として一対のフローティングメタル（フローティング軸受）９，１１が前後方向に離隔して設けられており、各フローティングメタル９（１１）は、支持ブロック５の設置穴７に対して回転可能である。また、各フローティングメタル９（１１）の前後方向の中央部には、複数の通孔１３（１５）が周方向に間隔を置いて貫通形成されている。また、一対のフローティングメタル９には、前後方向へ延びたロータ軸（タービン軸）１７が回転可能に支持されており、換言すれば、支持ブロック５には、ロータ軸１７が一対のフローティングメタル９，１１を介して回転可能に支持されている。
【００２３】
ロータ軸１７の前端部（一端部）には、遠心力を利用して空気を圧縮するコンプレッサインペラ１９を一体的に連結されており、軸受ハウジング３の前側には、コンプレッサインペラ１９を収容するコンプレッサハウジング２１が設けられている。そして、コンプレッサハウジング２１におけるコンプレッサインペラ１９の入口側（コンプレッサハウジング２１の前側）には、空気を取入れる空気取入口２３が形成されている。また、コンプレッサハウジング２１の内部におけるコンプレッサインペラ１９の出口側には、渦巻き状のコンプレッサスクロール流路２５が形成されている。更に、コンプレッサハウジング２１の適宜位置には、圧縮された空気（圧縮空気）を排出する空気排出口２７が形成されており、この空気排出口２７は、コンプレッサスクロール流路２５に連通してある。
【００２４】
ロータ軸１７の後端部（他端部）には、排気ガスの圧力エネルギーを利用して回転力（回転トルク）を発生させるタービンインペラ２９が一体的に連結されており、軸受ハウジング３の後側には、タービンインペラ２９を収容するタービンハウジング３１が設けられている。そして、タービンハウジング３１の適宜位置には、排気ガスを取入れるガス取入口３３が形成されている。また、タービンハウジング３１の内部におけるタービンインペラ２９の入口側には、渦巻き状のタービンスクロール流路３５が形成されており、このタービンスクロール流路３５は、ガス取入口３３に連通してある。更に、タービンハウジング３１におけるタービンインペラ２９の出口側（タービンハウジング３１の後側）には、排気ガスを排出するガス排出口３７が形成されている。
【００２５】
ロータ軸１７におけるコンプレッサインペラ１９側には、環状のスラストカラー３９が一体的に設けられている。そして、軸受ハウジング３におけるスラストカラー３９の前側には、ロータ軸１７に作用する前方向（ロータ軸１７の軸方向の一方側）のスラスト荷重をスラストカラー３９を介して負担（支持）する環状のスラスト軸受４１が設けられている。また、軸受ハウジング３におけるスラストカラー３９の後側には、ロータ軸１７に作用する後方向（ロータ軸１７の軸方向の他方側）のスラスト荷重をスラストカラー３９を介して負担する環状のスラスト軸受４３が設けられている。更に、ロータ軸１７におけるコンプレッサインペラ１９とスラストカラー３９の間には、油切り４５が一体的に設けられている。
【００２６】
軸受ハウジング３の上部には、潤滑油Ｇを取入れる給油口（油取入口）４７が形成されている。また、支持ブロック５（軸受ハウジング３の内部）には、各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７の摺動部及び各スラスト軸受４１（４３）とスラストカラー３９の摺動部に潤滑油Ｇを給油するための給油通路４９が形成されており、この給油通路４９は、給油口４７に連通してある。ここで、各フローティングメタル９（１１）の前後方向の中央部の上側位置（通孔１３（１５）の上側位置）、及びスラスト軸受４１の径方向の中央部の後側位置は、潤滑油Ｇの給油位置ＦＰになっている。
【００２７】
支持ブロック５の下部には、各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７の摺動部等を潤滑した潤滑油Ｇを排油するための排油穴５１が貫通形成されている。また、給油通路４９軸受ハウジング３内における支持ブロック５の下方には、フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７の摺動部等を潤滑した潤滑油Ｇを受容する受容室（空洞部）５３が形成されており、この受容室５３は、排油穴５１に連通してある。更に、軸受ハウジング３の下部には、潤滑油Ｇを軸受ハウジング３の外側へ排油する排油口５５が形成されており、この排油口５５は、受容室５３に連通してある。
【００２８】
図１に示すように、車両用過給機１は、軸受ハウジング３側からコンプレッサインペラ１９側への潤滑油の漏れ及びコンプレッサインペラ１９側から軸受ハウジング３側への空気（圧縮空気）の漏れを防止するフロント多重シール構造５７を備えており、このフロント多重シール構造５７の具体的な構成は、次のようになる。
【００２９】
軸受ハウジング３の前側部（コンプレッサインペラ１９側の側部）には、シールプレート５９が設けられており、このシールプレート５９は、中央部に、ロータ軸１７の前端部を嵌挿可能なフロント嵌挿穴６１を有しており、換言すれば、軸受ハウジング３の後側部には、フロント嵌挿穴６１がシールプレート５９を介して形成されている。
【００３０】
油切り４５の外周面には、シール用第１フロントリング溝６３がフロント嵌挿穴６１の内周面に対向して形成されており、換言すれば、ロータ軸１７の前端側の外周面には、第１フロントリング溝６３が油切り４５を介して形成されている。また、油切り４５の外周面における第１フロントリング溝６３よりもコンプレッサインペラ１９側（前側）には、シール用第２フロントリング溝６５がフロント嵌挿穴６１の内周面に対向して形成されており、換言すれば、ロータ軸１７の外周面における第１フロントリング溝６３よりもコンプレッサインペラ１９側には、第２フロントリング溝６５が油切り４５を介して形成されている。
【００３１】
フロント嵌挿穴６１の内周面には、第１フロントシールリング６７がその弾性力によって圧接して（圧接した状態で）設けられている。また、第１フロントシールリング６７の内周縁部は、第１フロントリング溝６３内に嵌入しており、第１フロントシールリング６７の内周縁部は、コンプレッサインペラ１９側の空気（圧縮空気）の圧力によって第１フロントリング溝６３の壁面に押付けられるようになっている。更に、図５（ａ）に示すように、第１フロントシールリング６７の外周面に第１フロント凹部６７ｄが形成され、フロント嵌挿穴６１の内周面に第１フロント凹部６７ｄに係合可能な第１フロント突起６１ｐが形成されるようにすることが好ましい。或いは、図５（ｂ）に示すように、フロント嵌挿穴６１の内周面に第１フロント凹部６１ｄが形成され、第１フロントシールリング６７の外周面に第１フロント凹部６１ｄに係合可能な第１フロント突起６７ｐが形成されるようにすることが好ましい。
【００３２】
図１に示すように、フロント嵌挿穴６１の内周面における第１フロントシールリング６７よりもコンプレッサインペラ１９側（前側）には、第２フロントシールリング６９がその弾性力によって圧接して設けられている。また、第２フロントシールリング６９の内周縁部は、第２フロントリング溝６５内に嵌入しており、第２フロントシールリング６９の内周縁部は、コンプレッサインペラ１９側の空気の圧力によって第２フロントリング溝６５の壁面に押付けられるようになっている。更に、第２フロントシールリング６９の外周面又はフロント挿通穴６１の内周面に第２フロント凹部（図示省略）が形成され、フロント挿通穴６１の内周面又は第２フロントシールリング６９の外周面に第２フロント凹部に係合可能な第２フロント突起（図示省略）が形成されるようにすることが好ましい。
【００３３】
図３（ａ）に示すように、第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆ（合口部６７ｆの中心）の周方向位置は、鉛直上方位置ＵＰと実質的に同じ位置に設定されている。また、図３（ｂ）に示すように、第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆ（合口部６９ｆの中心）の周方向位置は、鉛直上方位置ＵＰからロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に２０〜９０度、好ましくは、３０〜６０度ずれた位置に設定されている。
【００３４】
ここで、第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆのずれ角度を２０度以上にしたのは、２０度未満であると、第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆが第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆに近くなるからである。一方、第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆのずれ角度を９０度以下にしたのは、９０度を超えると、第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆから第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆまでロータ軸１７の回転方向Ｓに沿った距離（連れ回り距離）が短くなるからである。
【００３５】
なお、フロント多重シール構造５７は、２つのフロントシールリング６７，６９を備えるだけでなく、３つ以上のフロントシールリングを備えるようにしたり、複数のフロントシールリングの厚みを異なるようにしたりしても構わない。
【００３６】
図２に示すように、車両用過給機１は、軸受ハウジング３側からタービンインペラ２９側への潤滑油Ｇの漏れ及びタービンインペラ２９側から軸受ハウジング３側への排気ガスの漏れを防止するリア多重シール構造７１を備えており、このリア多重シール構造７１の具体的な構成は、次のようになる。
【００３７】
軸受ハウジング３の後側部（タービンインペラ２９側の側部）には、ロータ軸１７の後端部を嵌挿可能なリア嵌挿穴７３が形成されている。また、ロータ軸１７の後端側の外周面には、シール用第１リアリング溝７５がリア嵌挿穴７３の内周面に対向して形成されており、ロータ軸１７の後端側の外周面における第１リアリング溝７５よりもタービンインペラ２９側（後側）には、シール用第２リアリング溝７７がリア嵌挿穴７３の内周面に対向して形成されている。
【００３８】
リア嵌挿穴７３の内周面には、第１リアシールリング７９がその弾性力によって圧接して設けられている。また、第１リアシールリング７９の内周縁部は、第１リアリング溝７５内に嵌入しており、第１リアシールリング７９の内周縁部は、タービンインペラ２９側の排気ガスの圧力によって第１リアリング溝７５の壁面に押付けられるようになっている。更に、第１リアシールリング７９の外周面又はリア挿通穴７３の内周面に第１リア凹部（図示省略）が形成され、リア挿通穴７３の内周面又は第１リアシールリング７９の外周面に第１リア凹部に係合可能な第１リア突起（図示省略）が形成されるようにすることが好ましい。
【００３９】
リア嵌挿穴７３の内周面における第１リアシールリング７９よりもタービンインペラ２９側には、第２リアシールリング８１がその弾性力によって圧接して設けられている。また、第２リアシールリング８１の内周縁部は、第２リアリング溝７７内に嵌入しており、第２リアシールリング８１の内周縁部は、タービンインペラ２９側の排気ガスの圧力によって第２リアリング溝７７の壁面に押付けられるようになっている。更に、第２リアシールリング８１の外周面又はリア挿通穴７３の内周面に第２リア凹部（図示省略）が形成され、リア挿通穴７３の内周面又は第２リアシールリング８１の外周面に第２リア凹部に係合可能な第２リア突起（図示省略）が形成されるようにすることが好ましい。
【００４０】
図４（ｂ）に示すように、第１リアシールリング７９の合口部７９ｆ（合口部７９ｆの中心）の周方向位置（円周方向の位置）は、鉛直上方位置と実質的に同じ位置に設定されている。また、図４（ａ）に示すように、第２リアシールリング８１の合口部８１ｆ（合口部８１ｆの中心）の周方向位置は、鉛直上方位置からロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に２０〜９０度、好ましくは、３０〜６０度ずれた位置に設定されている。
【００４１】
ここで、第２リアシールリング８１の合口部８１ｆのずれ角度を２０度以上にしたのは、２０度未満であると、第２リアシールリング８１の合口部８１ｆが第１リアシールリング７９の合口部７９ｆに近くなるからである。一方、第２リアシールリング８１の合口部８１ｆのずれ角度を９０度以下に設定したのは、９０度を超えると、９０度を超えると、第１リアシールリング７９の合口部７９ｆから第２リアシールリング８１の合口部８１ｆまでロータ軸１７の回転方向Ｓに沿った距離（連れ回り距離）が短くなるからである。
【００４２】
なお、リア多重シール構造７１は、２つのリアシールリング７９，８１を備えるだけでなく、３つ以上のリアシールリングを備えるようにしたり、複数のリアシールリングの厚みを異なるようにしたりしても構わない。
【００４３】
図２に示すように、車両用過給機１は、ロータ軸１７を回転可能に支持するタービンインペラ２９側のフローティングメタル１１を取付けるためのリア軸受取付構造８３を備えており、このリア軸受取付構造８３の具体的な構成は、次のようになる。
【００４４】
支持ブロック５の設置穴７の内周面には、取付用第１リアリング溝８５が形成されており、支持ブロック５の設置穴７の内周面における第１リアリング溝８５よりもタービンインペラ２９側（後側）には、取付用第２リアリング溝８７が形成されている。また、第１リアリング溝８５には、フローティングメタル１１の前方向（軸方向の一方側）の移動を規制する第１リア止め輪８９がその弾性力によって圧接して設けられている。更に、第２リアリング溝８７には、フローティングメタル９の後方向（軸方向の他方側）の移動を規制する第２リア止め輪９１がその弾性力によって圧接して設けられている。
【００４５】
図６（ａ）（ｂ）に示すように、第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ（合口部８９ｆの中心）及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆ（合口部９１ｆの中心）の周方向位置は、同じ位置に設定されている。また、第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆの周方向位置は、鉛直下方位置ＤＰからロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に３０〜９０度、好ましくは、４０〜６０度ずれた位置に設定されている。
【００４６】
ここで、第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆのずれ角度を３０度以上にしたのは、３０度未満であると、第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆが鉛直下方位置ＤＰが近くなるからである。一方、第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆのずれ角度を９０度以下にしたのは、９０度を超えると、第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆがフローティングメタル１１の上側位置（給油位置ＦＰ）に近くなると共に、フローティングメタル１１の下側位置（鉛直下方位置ＤＰ）から第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆまでロータ軸１７の回転方向に沿った距離（連れ回り距離）が短くなるからである。
【００４７】
図１に示すように、車両用過給機１は、ロータ軸１７を回転可能に支持するコンプレッサインペラ１９側のフローティングメタル９を取付けるためのフロント軸受取付構造９３を備えており、このフロント軸受取付構造９３の具体的な構成は、次のようになる。
【００４８】
支持ブロック５の設置穴７の内周面おける第１リアリング溝８５よりも前側には、取付用フロントリング溝９５が形成されている。また、フロントリング溝９５には、フローティングメタル９の後方向の移動を規制するフロント止め輪９７がその弾性力によって圧接して設けられている。更に、フローティングメタル９は、スラスト軸受４３によって前方向の移動が規制されており、換言すれば、スラスト軸受４３は、フローティングメタル９の前方向の移動を規制する規制部材としてフロント軸受取付構造９３の一部を構成している。
【００４９】
スラスト軸受４３がフロント軸受取付構造９３の一部を構成する代わりに、支持ブロック５の設置穴７の内周面おけるフロントリング溝９５よりも前側に別のフロントリング溝（図示省略）が形成され、別のフロントリング溝にフローティングメタル９の前方向の移動を規制する別のフロント止め輪（図示省略）がその弾性力によって圧接して設けられるようにしても構わない。この場合には、リア軸受取付構造８３と同様に、フロント止め輪９７の合口部（図示省略）及び別のフロント止め輪の合口部（図示省略）の周方向位置は、同じ位置に設定され、フロント止め輪９７の合口部及び別のフロント止め輪の合口部の周方向位置は、鉛直下方位置ＤＰからロータ軸１７の回転方向（タービンインペラ２９の回転方向）Ｓの反対側に３０〜９０度ずれた位置に設定されることが望ましい。
【００５０】
続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。
【００５１】
（車両用過給機１の通常の作用）
ガス取入口３３から取入れた排気ガスをタービンスクロール流路３５を経由してタービンインペラ２９の入口側から出口側（排気ガスの流れ方向から見て上流側から下流側）へ流通させることにより、排気ガスの圧力エネルギーを利用して回転力（回転トルク）を発生させて、ロータ軸１７及びコンプレッサインペラ１９をタービンインペラ２９と一体的に回転させることができる。これにより、空気取入口２３から取入れた空気を圧縮して、コンプレッサスクロール流路２５を経由して空気排出口２７から排出することができ、エンジンに供給される空気を過給することができる（車両用過給機１の通常の運転動作）。
【００５２】
車両用過給機１の運転中に、給油口４７から潤滑油Ｇを取入れることにより、給油通路４９を経由して各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７の摺動部及び各スラスト軸受４１（４３）とスラストカラー３９の摺動部に潤滑油Ｇを給油する。これにより、各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７の摺動部等を潤滑して、各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７等の焼き付け等を防止することができる。一方、各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７の摺動部等を潤滑した潤滑油Ｇは、排油穴５１等から流出して、受容室５３を経由して排油口５５から軸受ハウジング３の外側へ排油される。
【００５３】
（フロント多重シール構造５７の作用）
フロント嵌挿穴６１の内周面に第１フロントシールリング６７がその弾性力によって圧接して設けられ、第１フロントシールリング６７の内周縁部がコンプレッサインペラ１９側の空気（圧縮空気）の圧力によって第１フロントリング溝６３の壁面に押付けられるようになっているため、第１フロントシールリング６７によってフロント嵌挿穴６１と第１フロントリング溝６３との間をシールすることができる。また、フロント嵌挿穴６１の内周面における第１フロントシールリング６７よりもコンプレッサインペラ１９側に第２フロントシールリング６９がその弾性力によって圧接して設けられ、第２フロントシールリング６９の内周縁部がコンプレッサインペラ１９側の空気（圧縮空気）の圧力によって第２フロントリング溝６５の壁面に押付けられるようになっているため、第２フロントシールリング６９によってフロント嵌挿穴６１と第２フロントリング溝６５との間をシールすることができる。これにより、車両用過給機１の運転中に、軸受ハウジング３側からコンプレッサインペラ１９側への潤滑油Ｇの漏れ及びコンプレッサインペラ１９側から軸受ハウジング３側への空気の漏れを防止することができる。
【００５４】
なお、コンプレッサインペラ１９側から軸受ハウジング３側への空気の漏れに関しては、コンプレッサインペラ１９側の空気の圧力による影響が大きく、第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆ及び第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆの周方向位置による影響は小さいものと考えられる。
【００５５】
第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆの周方向位置が鉛直上方位置ＵＰと実質的に同じ位置に設定されているため、第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆをフロント嵌挿穴６１の下部から遠ざけることができる。これにより、軸受ハウジング３内をおいて飛散した潤滑油Ｇが重力によりフロント嵌挿穴６１の下部付近に溜まっても、第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆを通過することを抑えることができる。
【００５６】
第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆの周方向位置が鉛直上方位置ＵＰからロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に２０度以上ずれた位置に設定されているため、第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆを第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆから遠ざけることができる。これにより、潤滑油Ｇが第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆを通過しても、第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆを通過した直後に第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆを通過することを抑えることができる。
【００５７】
第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆの周方向位置が鉛直上方位置ＵＰからロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に９０度を超えてずれないように設定されているため、第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆから第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆまでロータ軸１７の回転方向Ｓに沿った距離（連れ回り距離）を長くすることができる。これにより、潤滑油Ｇが第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆを通過しても、ロータ軸１７の回転による連れ回りによって第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆを通過することを抑えることができる。
【００５８】
（リア多重シール構造７１の作用）
リア嵌挿穴７３の内周面に第１リアシールリング７９がその弾性力によって圧接して設けられ、第１リアシールリング７９の内周縁部がタービンインペラ２９側の排気ガスの圧力によって第１リアリング溝７５の壁面に押付けられるようになっているため、第１リアシールリング７９によってリア嵌挿穴７３と第１リアリング溝７５との間をシールすることができる。また、リア嵌挿穴７３の内周面における第１リアシールリング７９よりもタービンインペラ２９側に第２リアシールリング８１がその弾性力によって圧接して設けられ、第２リアシールリング８１の内周縁部がタービンインペラ２９側の排気ガスの圧力によって第２リアリング溝７７の壁面に押付けられるようになっているため、第２リアシールリング８１によってリア嵌挿穴７３と第２リアリング溝７７との間をシールすることができる。これにより、車両用過給機１の運転中に、軸受ハウジング３側からタービンインペラ２９側への潤滑油Ｇの漏れ及びタービンインペラ２９側から軸受ハウジング３側への排気ガスの漏れを防止することができる。
【００５９】
なお、タービンインペラ２９側から軸受ハウジング３側への排気ガスの漏れに関しては、タービンインペラ２９側の排気ガスの圧力による影響が大きく、第１リアシールリング７９の合口部７９ｆ及び第２リアシールリング８１の合口部８１ｆの周方向位置による影響は小さいものと考えられる。
【００６０】
第１リアシールリング７９の合口部７９ｆの周方向位置が鉛直上方位置ＵＰと実質的に同じ位置に設定されているため、第１リアシールリング７９の合口部７９ｆをリア嵌挿穴７３の下部から遠ざけることができる。これにより、軸受ハウジング３内をおいて飛散した潤滑油Ｇが重力によりリア嵌挿穴７３の下部付近に溜まっても、第１リアシールリング７９の合口部７９ｆを通過することを抑えることができる。
【００６１】
第２リアシールリング８１の合口部８１ｆの周方向位置が鉛直上方位置ＵＰからロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に２０度以上ずれた位置に設定されているため、第２リアシールリング８１の合口部８１ｆを第１リアシールリング７９の合口部７９ｆから遠ざけることができる。これにより、潤滑油Ｇが第１リアシールリング７９の合口部７９ｆを通過しても、第１リアシールリング７９の合口部７９ｆを通過した直後に第２リアシールリング８１の合口部８１ｆを通過することを抑えることができる。
【００６２】
第２リアシールリング８１の合口部８１ｆの周方向位置が鉛直上方位置ＵＰからロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に９０度を超えてずれないように設定されているため、第１リアシールリング７９の合口部７９ｆから第２リアシールリング８１の合口部８１ｆまでロータ軸１７の回転方向Ｓに沿った距離（連れ回り距離）を長くすることができる。これにより、潤滑油Ｇが第１リアシールリング７９の合口部７９ｆを通過しても、ロータ軸１７の回転による連れ回りによって第２リアシールリング８１の合口部８１ｆを通過することを抑えることができる。
【００６３】
（リア軸受取付構造８３の作用）
第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆの周方向位置が同じ位置に設定されているため、フローティングメタル１１における前後方向（ロータ軸１７の軸方向）の中央部の上側位置（給油位置ＦＰ）から潤滑油Ｇが給油された場合において、フローティングメタル１１における前後方向の両側から流出する潤滑油Ｇの流出量、換言すれば、フローティングメタル１１における前後方向の両側に作用する潤滑油Ｇの油圧を差を極力小さくすることができる。これにより、車両用過給機１の運転中にフローティングメタル１１に生じる前後方向の荷重を低減することができる。
【００６４】
第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆの周方向位置が鉛直下方位置ＤＰからロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に３０度以上ずれた位置に設定されているため、第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆをフローティングメタル１１の下側位置（鉛直下方位置ＤＰ）から遠ざけることができる。これにより、重力によりフローティングメタル１１の下側付近に溜まった潤滑油Ｇが第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ又は第２リア止め輪９１の合口部９１ｆからフローティングメタル１１の外側へ流出することを抑えることができる。
【００６５】
第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆの周方向位置が鉛直下方位置ＤＰからロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に９０度を超えてずれないように設定されているため、第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆをフローティングメタル１１の上側位置（通常の給油位置）から遠ざけると共に、フローティングメタル１１の下側位置（鉛直下方位置ＤＰ）から第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆまでロータ軸１７の回転方向Ｓに沿った距離（連れ回り距離）を長くすることができる。これにより、潤滑油Ｇがフローティングメタル１１の上側位置（給油位置ＦＰ）から給油された直後に第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ又は第２リア止め輪９１の合口部９１ｆからフローティングメタル１１の外側へ流出することを抑えることができると共に、重力によりフローティングメタル１１の下側付近に溜まった潤滑油Ｇがロータ軸１７の回転による連れ回りによって第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ又は第２リア止め輪９１の合口部９１ｆからフローティングメタル１１の外側へ流出することを抑えることができる。
【００６６】
（本発明の実施形態の効果）
以上の如き、本発明の実施形態によれば、重力により第１フロントシールリング６７の下側付近に溜まった潤滑油Ｇが第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆを通過することを抑えた上で、潤滑油Ｇが第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆを通過しても、第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆを通過することを抑えることができるため、コンプレッサインペラ１９の背面側の負圧が上昇しても、軸受ハウジング３側からコンプレッサインペラ１９側への潤滑油Ｇの漏れを十分に防止して、フロント多重シール構造５７のシール性能（車両用過給機１のシール性能）をより高いレベルまで向上させることができる。
【００６７】
同様に、重力により第１リアシールリング７９の下側付近に溜まった潤滑油Ｇが第１リアシールリング７９の合口部７９ｆを通過することを抑えた上で、潤滑油Ｇが第１リアシールリング７９の合口部７９ｆを通過しても、第２リアシールリング８１の合口部８１ｆを通過することを抑えることができるため、タービンインペラ２９の背面側の負圧が上昇しても、軸受ハウジング３側からタービンインペラ２９側への潤滑油Ｇの漏れを十分に防止して、リア多重シール構造７１のシール性能（車両用過給機１のシール性能）をより高いレベルまで向上させることができる。特に、潤滑油Ｇが第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ又は第２リア止め輪９１の合口部９１ｆからフローティングメタル１１の外側へ流出することを抑えることができるため、軸受ハウジング３側からタービンインペラ２９側への潤滑油Ｇの漏れを防止して、車両用過給機１のシール性能を更に向上させることができる。
【００６８】
フローティングメタル１１における前後方向の中央部の上側位置から潤滑油Ｇが給油された場合において、車両用過給機１の運転中にフローティングメタル１１に生じる前後方向の荷重を低減できるため、フローティングメタル１１に偏摩耗（側面摩耗）が発生することを抑えて、支持ブロック５の設置穴７に対するフローティングメタル１１のがたつきを十分に低減して、フローティングメタル１１の支持性能を高めることができる。
【００６９】
なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限るものでなく、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。
【符号の説明】
【００７０】
１ 車両用過給機
３ 軸受ハウジング
５ 支持ブロック
７ 設置穴
９ フローティングメタル
１１ フローティングメタル
１７ ロータ軸
１９ コンプレッサインペラ
２１ コンプレッサハウジング
２９ タービンインペラ
３１ タービンハウジング
３９ スラストカラー
４１ スラスト軸受
４３ スラスト軸受
５７ フロント多重シール構造
５９ シールプレート
６１ フロント嵌挿穴
６３ 第１フロントリング溝
６５ 第２フロントリング溝
６７ 第１フロントシールリング
６７ｆ 第１フロントシールリングの合口部
６９ 第２フロントシールリング
６９ｆ 第２フロントシールリングの合口部
７１ リア多重シール構造
７３ リア嵌挿穴
７５ 第１リアリング溝
７７ 第２リアリング溝
７９ 第１リアシールリング
７９ｆ 第１リアシールリングの合口部
８１ 第２リアシールリング
８１ｆ 第２リアシールリングの合口部
８３ リア軸受取付構造
８５ 第１リアリング溝
８７ 第２リアリング溝
８９ 第１止め輪
８９ｆ 第１止め輪の合口部
９１ 第２止め輪
９１ｆ 第２止め輪の合口部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用過給機等の過給器に用いられ、かつ軸受ハウジング側からインペラ側への潤滑油の漏れ及びインペラ側から軸受ハウジング側へのガスの漏れを防止する多重シール構造等に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両用過給機は、軸受ハウジングにラジアル軸受を介して回転可能に支持されたロータ軸と、このロータ軸の端部に一体的に連結されたインペラとを備えている。また、特許文献１等に示すように、車両用過給機において、シール性能の高い多重シール構造が用いられることがあり、この先行技術に係る多重シール構造の構成について簡単に説明すると、次のようになる。
【０００３】
軸受ハウジングにおけるインペラ側の側部には、ロータ軸を嵌挿可能な嵌挿穴が形成されている。また、ロータ軸の外周面には、第１リング溝が嵌挿穴の内周面に対向して形成されており、ロータ軸の外周面における第１リング溝よりもインペラ側には、第２リング溝が嵌挿穴の内周面に対向して形成されている。
【０００４】
嵌挿穴の内周面には、第１シールリングがその弾性力によって圧接して設けられており、この第１シールリングの内周縁部は、第１リング溝内に嵌入してあって、第１シールリングの内周縁部がインペラ側のガスの圧力によって前記第１リング溝の壁面に押付けられるようになっている。また、嵌挿穴の内周面における第１シールリングよりもインペラ側には、第２シールリングがその弾性力によって圧接して設けられており、この第２シールリングの内周縁部は、第２リング溝内に嵌入してあって、第２シールリングの内周縁部がインペラ側のガスの圧力によって前記第２リング溝の壁面に押付けられるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２２８８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ロータ軸とラジアル軸受の摺動部に給油された潤滑油は、過給機の運転中に次のような挙動を有していると考えられる。即ち、軸受ハウジング内における嵌挿穴付近に飛散した潤滑油は、重力により嵌挿穴の下部付近に溜まる傾向にあり、第１シールリングの合口部の周方向位置が鉛直下方位置にあるか又は鉛直下方位置に近いと、潤滑油が第１シールリングの合口部を通過し易くなる。また、第２シールリングの合口部の周方向位置が第１シールリングの合口部の周方向位置と同じであるか又は近いと、潤滑油が第１シールリングの合口部を通過した直後に、第２シールリングの合口部を通過し易くなる。更に、第１シールリングの合口部から第２シールリングの合口部までのロータ軸の回転方向に沿った距離が短いと、第１シールリングの合口部を通過した潤滑油がロータ軸の回転による連れ回りによって第２シールリングの合口部を通過し易くなる。
【０００７】
一方、近年、車両用過給機においては、コンプレッサ圧力比及びタービン膨張比の向上の要請が強まっており、それに伴い、軸受ハウジング側からインペラ側への潤滑油の漏れの要因となるインペラの背面側の負圧が上昇する傾向にある。そのため、多重シール構造のシール性能をより高いレベルまで向上させることが急務になってきている。
【０００８】
そこで、本発明は、前述の問題を解決するために、過給機の運転中における潤滑油の挙動を考慮した新規な構成の多重シール構造等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の特徴は、軸受ハウジングにラジアル軸受を介して回転可能に支持されたロータ軸と、前記ロータ軸の端部に一体的に連結されたインペラとを備えた過給機に用いられ、前記軸受ハウジング側から前記インペラ側への潤滑油の漏れ及び前記インペラ側から前記軸受ハウジング側へのガスの漏れを防止する多重シール構造において、前記軸受ハウジングにおける前記インペラ側の側部に前記ロータ軸を嵌挿可能な嵌挿穴が形成され、前記ロータ軸の外周面に第１リング溝が前記嵌挿穴の内周面に対向して形成され、前記ロータ軸の外周面における前記第１リング溝よりも前記インペラ側に第２リング溝が前記嵌挿穴の内周面に対向して形成され、前記嵌挿穴の内周面に第１シールリングがその弾性力によって圧接して（圧接した状態で）設けられ、前記第１シールリングの内周縁部が前記第１リング溝内に嵌入し、前記第１シールリングの内周縁部が前記インペラ側のガスの圧力によって前記第１リング溝の壁面に押付けられるようになってあって、前記嵌挿穴の内周面における前記第１シールリングよりも前記インペラ側に第２シールリングがその弾性力によって圧接して設けられ、前記第２シールリングの内周縁部が前記第２リング溝内に嵌入してあって、前記第２シールリングの内周縁部が前記インペラ側のガスの圧力によって前記第２リング溝の壁面に押付けられるようになってあって、前記第１シールリングの合口部（合口部の中心）の周方向位置（円周方向の位置）は、鉛直上方位置と実質的に同じ位置に設定され、前記第２シールリングの合口部（合口部の中心）の周方向位置は、鉛直上方位置から前記ロータ軸の回転方向の反対側に２０〜９０度ずれた位置に設定されていることを要旨とする。
【００１０】
なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「インペラ」とは、ガスの圧力のエネルギーを利用して回転力を発生させるタービンインペラ、遠心力を利用してガスを圧縮するコンプレッサインペラを含む意であって、「ガス」とは、排気ガス、空気（圧縮空気）等を含む意である。また、「形成され」とは、直接的に形成されたことの他に、別部材を介して間接的に形成されたことを含む意である。更に、「鉛直上方位置と実質的に同じ位置」とは、鉛直上方位置から±５度の範囲内にある周方向位置のことをいう。
【００１１】
第１の特徴によると、前記嵌挿穴の内周面に前記第１シールリングがその弾性力によって圧接して設けられ、前記第１シールリングの内周縁部が前記インペラ側のガスの圧力によって前記第１リング溝の壁面に押付けられるようになっているため、前記第１シールリングによって前記嵌挿穴と前記第１リング溝との間をシールすることができる。また、前記嵌挿穴の内周面における前記第１シールリングよりも前記インペラ側に第２シールリングがその弾性力によって圧接して設けられ、前記第２シールリングの内周縁部が前記インペラ側のガスの圧力によって前記第２リング溝の壁面に押付けられるようになっているため、前記第２シールリングによって前記嵌挿穴と前記第２リング溝との間をシールすることができる。これにより、前記過給機の運転中に、前記軸受ハウジング側から前記インペラ側への潤滑油の漏れ及び前記インペラ側から前記軸受ハウジング側へのガスの漏れを防止することができる。
【００１２】
前記第１シールリングの合口部の周方向位置が鉛直上方位置と実質的に同じ位置に設定されているため、前記第１シールリングの合口部を前記嵌挿穴の下部から遠ざけることができる。これにより、前記軸受ハウジング内をおいて飛散した潤滑油が重力により前記嵌挿穴の下部付近に溜まっても、前記第１シールリングの合口部を通過することを抑えることができる。
【００１３】
前記第２シールリングの合口部の周方向位置が鉛直上方位置から前記ロータ軸の回転方向の反対側に２０度以上ずれた位置に設定されているため、前記第２シールリングの合口部を前記第１シールリングの合口部から遠ざけることができる。これにより、潤滑油が前記第１シールリングの合口部を通過しても、前記第１シールリングの合口部を通過した直後に前記第２シールリングの合口部を通過することを抑えることができる。
【００１４】
前記第２シールリングの合口部の周方向位置が鉛直上方位置から前記ロータ軸の回転方向の反対側に９０度を超えてずれないように設定されているため、前記第１シールリングの合口部から前記第２シールリングの合口部まで前記ロータ軸の回転方向に沿った距離（連れ回り距離）を長くすることができる。これにより、潤滑油が前記第１シールリングの合口部を通過しても、前記ロータ軸の回転による連れ回りによって前記第２シールリングの合口部を通過することを抑えることができる。
【００１５】
本発明の第２の特徴は、エンジンからの排気ガスのエネルギーを利用して、前記エンジン側に供給される空気を過給する過給機において、第１の特徴からなる多重シール構造を備えたことを要旨とする。
【００１６】
第２の特徴によると、第１の特徴による作用と同様の作用を奏する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、重力により前記第１シールリングの下側付近に溜まった潤滑油が前記第１シールリングの合口部を通過することを抑えた上で、潤滑油が前記第１シールリングの合口部を通過しても、前記第２シールリングの合口部を通過することを抑えることができるため、前記インペラの背面側の負圧が上昇しても、前記軸受ハウジング側から前記インペラ側への潤滑油の漏れを十分に防止して、前記多重シール構造のシール性能をより高いレベルまで向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、図７における矢視部Iの拡大図である。
【図２】図２は、図７における矢視部IIの拡大図である。
【図３】図３（ａ）は、ロータ軸の軸心から見た第１フロントシールリングを示す図、図３（ｂ）は、ロータ軸の軸心から見た第２フロントシールリングを示す図である。
【図４】図４（ａ）は、ロータ軸の軸心から見た第２リアシールリングを示す図、図４（ｂ）は、ロータ軸の軸心から見た第１リアシールリングを示す図である。
【図５】図５（ａ）（ｂ）は、図１におけるV-V線に沿った拡大図である。
【図６】図６（ａ）は、ロータ軸の軸心から見た第２リア止め輪を示す図、図６（ｂ）は、ロータ軸の軸心から見た第１リア止め輪を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係る車両用過給機の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態について図１から図７を参照して説明する。なお、図面中、「ＦＦ」は、前方向、「ＦＲ」は、後方向、「Ｕ」は、鉛直上方、「Ｄ」は、鉛直下方をそれぞれ指してある。
【００２０】
図１、図２、及び図７に示すように、本発明の実施形態に係る車両用過給機１は、エンジン（図示省略）からの排気ガスのエネルギーを利用して、エンジンに供給される空気を過給（圧縮）するものである。そして、車両用過給機１の具体的な構成等は、以下のようになる。
【００２１】
車両用過給機１は、軸受ハウジング３を備えており、この軸受ハウジング３は、内側に、支持ブロック５を有しており、この支持ブロック５には、前後方向（水平方向の１つ）に延びた設置穴７が貫通形成されている。なお、支持ブロック５は、軸受ハウジング３の内部の一部分を構成している。
【００２２】
支持ブロック５の設置穴７内には、ラジアル軸受の一例として一対のフローティングメタル（フローティング軸受）９，１１が前後方向に離隔して設けられており、各フローティングメタル９（１１）は、支持ブロック５の設置穴７に対して回転可能である。また、各フローティングメタル９（１１）の前後方向の中央部には、複数の通孔１３（１５）が周方向に間隔を置いて貫通形成されている。また、一対のフローティングメタル９には、前後方向へ延びたロータ軸（タービン軸）１７が回転可能に支持されており、換言すれば、支持ブロック５には、ロータ軸１７が一対のフローティングメタル９，１１を介して回転可能に支持されている。
【００２３】
ロータ軸１７の前端部（一端部）には、遠心力を利用して空気を圧縮するコンプレッサインペラ１９を一体的に連結されており、軸受ハウジング３の前側には、コンプレッサインペラ１９を収容するコンプレッサハウジング２１が設けられている。そして、コンプレッサハウジング２１におけるコンプレッサインペラ１９の入口側（コンプレッサハウジング２１の前側）には、空気を取入れる空気取入口２３が形成されている。また、コンプレッサハウジング２１の内部におけるコンプレッサインペラ１９の出口側には、渦巻き状のコンプレッサスクロール流路２５が形成されている。更に、コンプレッサハウジング２１の適宜位置には、圧縮された空気（圧縮空気）を排出する空気排出口２７が形成されており、この空気排出口２７は、コンプレッサスクロール流路２５に連通してある。
【００２４】
ロータ軸１７の後端部（他端部）には、排気ガスの圧力エネルギーを利用して回転力（回転トルク）を発生させるタービンインペラ２９が一体的に連結されており、軸受ハウジング３の後側には、タービンインペラ２９を収容するタービンハウジング３１が設けられている。そして、タービンハウジング３１の適宜位置には、排気ガスを取入れるガス取入口３３が形成されている。また、タービンハウジング３１の内部におけるタービンインペラ２９の入口側には、渦巻き状のタービンスクロール流路３５が形成されており、このタービンスクロール流路３５は、ガス取入口３３に連通してある。更に、タービンハウジング３１におけるタービンインペラ２９の出口側（タービンハウジング３１の後側）には、排気ガスを排出するガス排出口３７が形成されている。
【００２５】
ロータ軸１７におけるコンプレッサインペラ１９側には、環状のスラストカラー３９が一体的に設けられている。そして、軸受ハウジング３におけるスラストカラー３９の前側には、ロータ軸１７に作用する前方向（ロータ軸１７の軸方向の一方側）のスラスト荷重をスラストカラー３９を介して負担（支持）する環状のスラスト軸受４１が設けられている。また、軸受ハウジング３におけるスラストカラー３９の後側には、ロータ軸１７に作用する後方向（ロータ軸１７の軸方向の他方側）のスラスト荷重をスラストカラー３９を介して負担する環状のスラスト軸受４３が設けられている。更に、ロータ軸１７におけるコンプレッサインペラ１９とスラストカラー３９の間には、油切り４５が一体的に設けられている。
【００２６】
軸受ハウジング３の上部には、潤滑油Ｇを取入れる給油口（油取入口）４７が形成されている。また、支持ブロック５（軸受ハウジング３の内部）には、各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７の摺動部及び各スラスト軸受４１（４３）とスラストカラー３９の摺動部に潤滑油Ｇを給油するための給油通路４９が形成されており、この給油通路４９は、給油口４７に連通してある。ここで、各フローティングメタル９（１１）の前後方向の中央部の上側位置（通孔１３（１５）の上側位置）、及びスラスト軸受４１の径方向の中央部の後側位置は、潤滑油Ｇの給油位置ＦＰになっている。
【００２７】
支持ブロック５の下部には、各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７の摺動部等を潤滑した潤滑油Ｇを排油するための排油穴５１が貫通形成されている。また、給油通路４９軸受ハウジング３内における支持ブロック５の下方には、フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７の摺動部等を潤滑した潤滑油Ｇを受容する受容室（空洞部）５３が形成されており、この受容室５３は、排油穴５１に連通してある。更に、軸受ハウジング３の下部には、潤滑油Ｇを軸受ハウジング３の外側へ排油する排油口５５が形成されており、この排油口５５は、受容室５３に連通してある。
【００２８】
図１に示すように、車両用過給機１は、軸受ハウジング３側からコンプレッサインペラ１９側への潤滑油の漏れ及びコンプレッサインペラ１９側から軸受ハウジング３側への空気（圧縮空気）の漏れを防止するフロント多重シール構造５７を備えており、このフロント多重シール構造５７の具体的な構成は、次のようになる。
【００２９】
軸受ハウジング３の前側部（コンプレッサインペラ１９側の側部）には、シールプレート５９が設けられており、このシールプレート５９は、中央部に、ロータ軸１７の前端部を嵌挿可能なフロント嵌挿穴６１を有しており、換言すれば、軸受ハウジング３の後側部には、フロント嵌挿穴６１がシールプレート５９を介して形成されている。
【００３０】
油切り４５の外周面には、シール用第１フロントリング溝６３がフロント嵌挿穴６１の内周面に対向して形成されており、換言すれば、ロータ軸１７の前端側の外周面には、第１フロントリング溝６３が油切り４５を介して形成されている。また、油切り４５の外周面における第１フロントリング溝６３よりもコンプレッサインペラ１９側（前側）には、シール用第２フロントリング溝６５がフロント嵌挿穴６１の内周面に対向して形成されており、換言すれば、ロータ軸１７の外周面における第１フロントリング溝６３よりもコンプレッサインペラ１９側には、第２フロントリング溝６５が油切り４５を介して形成されている。
【００３１】
フロント嵌挿穴６１の内周面には、第１フロントシールリング６７がその弾性力によって圧接して（圧接した状態で）設けられている。また、第１フロントシールリング６７の内周縁部は、第１フロントリング溝６３内に嵌入しており、第１フロントシールリング６７の内周縁部は、コンプレッサインペラ１９側の空気（圧縮空気）の圧力によって第１フロントリング溝６３の壁面に押付けられるようになっている。更に、図５（ａ）に示すように、第１フロントシールリング６７の外周面に第１フロント凹部６７ｄが形成され、フロント嵌挿穴６１の内周面に第１フロント凹部６７ｄに係合可能な第１フロント突起６１ｐが形成されるようにすることが好ましい。或いは、図５（ｂ）に示すように、フロント嵌挿穴６１の内周面に第１フロント凹部６１ｄが形成され、第１フロントシールリング６７の外周面に第１フロント凹部６１ｄに係合可能な第１フロント突起６７ｐが形成されるようにすることが好ましい。
【００３２】
図１に示すように、フロント嵌挿穴６１の内周面における第１フロントシールリング６７よりもコンプレッサインペラ１９側（前側）には、第２フロントシールリング６９がその弾性力によって圧接して設けられている。また、第２フロントシールリング６９の内周縁部は、第２フロントリング溝６５内に嵌入しており、第２フロントシールリング６９の内周縁部は、コンプレッサインペラ１９側の空気の圧力によって第２フロントリング溝６５の壁面に押付けられるようになっている。更に、第２フロントシールリング６９の外周面又はフロント挿通穴６１の内周面に第２フロント凹部（図示省略）が形成され、フロント挿通穴６１の内周面又は第２フロントシールリング６９の外周面に第２フロント凹部に係合可能な第２フロント突起（図示省略）が形成されるようにすることが好ましい。
【００３３】
図３（ａ）に示すように、第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆ（合口部６７ｆの中心）の周方向位置は、鉛直上方位置ＵＰと実質的に同じ位置に設定されている。また、図３（ｂ）に示すように、第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆ（合口部６９ｆの中心）の周方向位置は、鉛直上方位置ＵＰからロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に２０〜９０度、好ましくは、３０〜６０度ずれた位置に設定されている。
【００３４】
ここで、第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆのずれ角度を２０度以上にしたのは、２０度未満であると、第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆが第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆに近くなるからである。一方、第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆのずれ角度を９０度以下にしたのは、９０度を超えると、第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆから第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆまでロータ軸１７の回転方向Ｓに沿った距離（連れ回り距離）が短くなるからである。
【００３５】
なお、フロント多重シール構造５７は、２つのフロントシールリング６７，６９を備えるだけでなく、３つ以上のフロントシールリングを備えるようにしたり、複数のフロントシールリングの厚みを異なるようにしたりしても構わない。
【００３６】
図２に示すように、車両用過給機１は、軸受ハウジング３側からタービンインペラ２９側への潤滑油Ｇの漏れ及びタービンインペラ２９側から軸受ハウジング３側への排気ガスの漏れを防止するリア多重シール構造７１を備えており、このリア多重シール構造７１の具体的な構成は、次のようになる。
【００３７】
軸受ハウジング３の後側部（タービンインペラ２９側の側部）には、ロータ軸１７の後端部を嵌挿可能なリア嵌挿穴７３が形成されている。また、ロータ軸１７の後端側の外周面には、シール用第１リアリング溝７５がリア嵌挿穴７３の内周面に対向して形成されており、ロータ軸１７の後端側の外周面における第１リアリング溝７５よりもタービンインペラ２９側（後側）には、シール用第２リアリング溝７７がリア嵌挿穴７３の内周面に対向して形成されている。
【００３８】
リア嵌挿穴７３の内周面には、第１リアシールリング７９がその弾性力によって圧接して設けられている。また、第１リアシールリング７９の内周縁部は、第１リアリング溝７５内に嵌入しており、第１リアシールリング７９の内周縁部は、タービンインペラ２９側の排気ガスの圧力によって第１リアリング溝７５の壁面に押付けられるようになっている。更に、第１リアシールリング７９の外周面又はリア挿通穴７３の内周面に第１リア凹部（図示省略）が形成され、リア挿通穴７３の内周面又は第１リアシールリング７９の外周面に第１リア凹部に係合可能な第１リア突起（図示省略）が形成されるようにすることが好ましい。
【００３９】
リア嵌挿穴７３の内周面における第１リアシールリング７９よりもタービンインペラ２９側には、第２リアシールリング８１がその弾性力によって圧接して設けられている。また、第２リアシールリング８１の内周縁部は、第２リアリング溝７７内に嵌入しており、第２リアシールリング８１の内周縁部は、タービンインペラ２９側の排気ガスの圧力によって第２リアリング溝７７の壁面に押付けられるようになっている。更に、第２リアシールリング８１の外周面又はリア挿通穴７３の内周面に第２リア凹部（図示省略）が形成され、リア挿通穴７３の内周面又は第２リアシールリング８１の外周面に第２リア凹部に係合可能な第２リア突起（図示省略）が形成されるようにすることが好ましい。
【００４０】
図４（ｂ）に示すように、第１リアシールリング７９の合口部７９ｆ（合口部７９ｆの中心）の周方向位置（円周方向の位置）は、鉛直上方位置と実質的に同じ位置に設定されている。また、図４（ａ）に示すように、第２リアシールリング８１の合口部８１ｆ（合口部８１ｆの中心）の周方向位置は、鉛直上方位置からロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に２０〜９０度、好ましくは、３０〜６０度ずれた位置に設定されている。
【００４１】
ここで、第２リアシールリング８１の合口部８１ｆのずれ角度を２０度以上にしたのは、２０度未満であると、第２リアシールリング８１の合口部８１ｆが第１リアシールリング７９の合口部７９ｆに近くなるからである。一方、第２リアシールリング８１の合口部８１ｆのずれ角度を９０度以下に設定したのは、９０度を超えると、９０度を超えると、第１リアシールリング７９の合口部７９ｆから第２リアシールリング８１の合口部８１ｆまでロータ軸１７の回転方向Ｓに沿った距離（連れ回り距離）が短くなるからである。
【００４２】
なお、リア多重シール構造７１は、２つのリアシールリング７９，８１を備えるだけでなく、３つ以上のリアシールリングを備えるようにしたり、複数のリアシールリングの厚みを異なるようにしたりしても構わない。
【００４３】
図２に示すように、車両用過給機１は、ロータ軸１７を回転可能に支持するタービンインペラ２９側のフローティングメタル１１を取付けるためのリア軸受取付構造８３を備えており、このリア軸受取付構造８３の具体的な構成は、次のようになる。
【００４４】
支持ブロック５の設置穴７の内周面には、取付用第１リアリング溝８５が形成されており、支持ブロック５の設置穴７の内周面における第１リアリング溝８５よりもタービンインペラ２９側（後側）には、取付用第２リアリング溝８７が形成されている。また、第１リアリング溝８５には、フローティングメタル１１の前方向（軸方向の一方側）の移動を規制する第１リア止め輪８９がその弾性力によって圧接して設けられている。更に、第２リアリング溝８７には、フローティングメタル９の後方向（軸方向の他方側）の移動を規制する第２リア止め輪９１がその弾性力によって圧接して設けられている。
【００４５】
図６（ａ）（ｂ）に示すように、第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ（合口部８９ｆの中心）及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆ（合口部９１ｆの中心）の周方向位置は、同じ位置に設定されている。また、第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆの周方向位置は、鉛直下方位置ＤＰからロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に３０〜９０度、好ましくは、４０〜６０度ずれた位置に設定されている。
【００４６】
ここで、第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆのずれ角度を３０度以上にしたのは、３０度未満であると、第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆが鉛直下方位置ＤＰが近くなるからである。一方、第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆのずれ角度を９０度以下にしたのは、９０度を超えると、第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆがフローティングメタル１１の上側位置（給油位置ＦＰ）に近くなると共に、フローティングメタル１１の下側位置（鉛直下方位置ＤＰ）から第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆまでロータ軸１７の回転方向に沿った距離（連れ回り距離）が短くなるからである。
【００４７】
図１に示すように、車両用過給機１は、ロータ軸１７を回転可能に支持するコンプレッサインペラ１９側のフローティングメタル９を取付けるためのフロント軸受取付構造９３を備えており、このフロント軸受取付構造９３の具体的な構成は、次のようになる。
【００４８】
支持ブロック５の設置穴７の内周面おける第１リアリング溝８５よりも前側には、取付用フロントリング溝９５が形成されている。また、フロントリング溝９５には、フローティングメタル９の後方向の移動を規制するフロント止め輪９７がその弾性力によって圧接して設けられている。更に、フローティングメタル９は、スラスト軸受４３によって前方向の移動が規制されており、換言すれば、スラスト軸受４３は、フローティングメタル９の前方向の移動を規制する規制部材としてフロント軸受取付構造９３の一部を構成している。
【００４９】
スラスト軸受４３がフロント軸受取付構造９３の一部を構成する代わりに、支持ブロック５の設置穴７の内周面おけるフロントリング溝９５よりも前側に別のフロントリング溝（図示省略）が形成され、別のフロントリング溝にフローティングメタル９の前方向の移動を規制する別のフロント止め輪（図示省略）がその弾性力によって圧接して設けられるようにしても構わない。この場合には、リア軸受取付構造８３と同様に、フロント止め輪９７の合口部（図示省略）及び別のフロント止め輪の合口部（図示省略）の周方向位置は、同じ位置に設定され、フロント止め輪９７の合口部及び別のフロント止め輪の合口部の周方向位置は、鉛直下方位置ＤＰからロータ軸１７の回転方向（タービンインペラ２９の回転方向）Ｓの反対側に３０〜９０度ずれた位置に設定されることが望ましい。
【００５０】
続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。
【００５１】
（車両用過給機１の通常の作用）
ガス取入口３３から取入れた排気ガスをタービンスクロール流路３５を経由してタービンインペラ２９の入口側から出口側（排気ガスの流れ方向から見て上流側から下流側）へ流通させることにより、排気ガスの圧力エネルギーを利用して回転力（回転トルク）を発生させて、ロータ軸１７及びコンプレッサインペラ１９をタービンインペラ２９と一体的に回転させることができる。これにより、空気取入口２３から取入れた空気を圧縮して、コンプレッサスクロール流路２５を経由して空気排出口２７から排出することができ、エンジンに供給される空気を過給することができる（車両用過給機１の通常の運転動作）。
【００５２】
車両用過給機１の運転中に、給油口４７から潤滑油Ｇを取入れることにより、給油通路４９を経由して各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７の摺動部及び各スラスト軸受４１（４３）とスラストカラー３９の摺動部に潤滑油Ｇを給油する。これにより、各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７の摺動部等を潤滑して、各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７等の焼き付け等を防止することができる。一方、各フローティングメタル９（１１）とロータ軸１７の摺動部等を潤滑した潤滑油Ｇは、排油穴５１等から流出して、受容室５３を経由して排油口５５から軸受ハウジング３の外側へ排油される。
【００５３】
（フロント多重シール構造５７の作用）
フロント嵌挿穴６１の内周面に第１フロントシールリング６７がその弾性力によって圧接して設けられ、第１フロントシールリング６７の内周縁部がコンプレッサインペラ１９側の空気（圧縮空気）の圧力によって第１フロントリング溝６３の壁面に押付けられるようになっているため、第１フロントシールリング６７によってフロント嵌挿穴６１と第１フロントリング溝６３との間をシールすることができる。また、フロント嵌挿穴６１の内周面における第１フロントシールリング６７よりもコンプレッサインペラ１９側に第２フロントシールリング６９がその弾性力によって圧接して設けられ、第２フロントシールリング６９の内周縁部がコンプレッサインペラ１９側の空気（圧縮空気）の圧力によって第２フロントリング溝６５の壁面に押付けられるようになっているため、第２フロントシールリング６９によってフロント嵌挿穴６１と第２フロントリング溝６５との間をシールすることができる。これにより、車両用過給機１の運転中に、軸受ハウジング３側からコンプレッサインペラ１９側への潤滑油Ｇの漏れ及びコンプレッサインペラ１９側から軸受ハウジング３側への空気の漏れを防止することができる。
【００５４】
なお、コンプレッサインペラ１９側から軸受ハウジング３側への空気の漏れに関しては、コンプレッサインペラ１９側の空気の圧力による影響が大きく、第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆ及び第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆの周方向位置による影響は小さいものと考えられる。
【００５５】
第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆの周方向位置が鉛直上方位置ＵＰと実質的に同じ位置に設定されているため、第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆをフロント嵌挿穴６１の下部から遠ざけることができる。これにより、軸受ハウジング３内をおいて飛散した潤滑油Ｇが重力によりフロント嵌挿穴６１の下部付近に溜まっても、第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆを通過することを抑えることができる。
【００５６】
第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆの周方向位置が鉛直上方位置ＵＰからロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に２０度以上ずれた位置に設定されているため、第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆを第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆから遠ざけることができる。これにより、潤滑油Ｇが第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆを通過しても、第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆを通過した直後に第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆを通過することを抑えることができる。
【００５７】
第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆの周方向位置が鉛直上方位置ＵＰからロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に９０度を超えてずれないように設定されているため、第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆから第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆまでロータ軸１７の回転方向Ｓに沿った距離（連れ回り距離）を長くすることができる。これにより、潤滑油Ｇが第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆを通過しても、ロータ軸１７の回転による連れ回りによって第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆを通過することを抑えることができる。
【００５８】
（リア多重シール構造７１の作用）
リア嵌挿穴７３の内周面に第１リアシールリング７９がその弾性力によって圧接して設けられ、第１リアシールリング７９の内周縁部がタービンインペラ２９側の排気ガスの圧力によって第１リアリング溝７５の壁面に押付けられるようになっているため、第１リアシールリング７９によってリア嵌挿穴７３と第１リアリング溝７５との間をシールすることができる。また、リア嵌挿穴７３の内周面における第１リアシールリング７９よりもタービンインペラ２９側に第２リアシールリング８１がその弾性力によって圧接して設けられ、第２リアシールリング８１の内周縁部がタービンインペラ２９側の排気ガスの圧力によって第２リアリング溝７７の壁面に押付けられるようになっているため、第２リアシールリング８１によってリア嵌挿穴７３と第２リアリング溝７７との間をシールすることができる。これにより、車両用過給機１の運転中に、軸受ハウジング３側からタービンインペラ２９側への潤滑油Ｇの漏れ及びタービンインペラ２９側から軸受ハウジング３側への排気ガスの漏れを防止することができる。
【００５９】
なお、タービンインペラ２９側から軸受ハウジング３側への排気ガスの漏れに関しては、タービンインペラ２９側の排気ガスの圧力による影響が大きく、第１リアシールリング７９の合口部７９ｆ及び第２リアシールリング８１の合口部８１ｆの周方向位置による影響は小さいものと考えられる。
【００６０】
第１リアシールリング７９の合口部７９ｆの周方向位置が鉛直上方位置ＵＰと実質的に同じ位置に設定されているため、第１リアシールリング７９の合口部７９ｆをリア嵌挿穴７３の下部から遠ざけることができる。これにより、軸受ハウジング３内をおいて飛散した潤滑油Ｇが重力によりリア嵌挿穴７３の下部付近に溜まっても、第１リアシールリング７９の合口部７９ｆを通過することを抑えることができる。
【００６１】
第２リアシールリング８１の合口部８１ｆの周方向位置が鉛直上方位置ＵＰからロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に２０度以上ずれた位置に設定されているため、第２リアシールリング８１の合口部８１ｆを第１リアシールリング７９の合口部７９ｆから遠ざけることができる。これにより、潤滑油Ｇが第１リアシールリング７９の合口部７９ｆを通過しても、第１リアシールリング７９の合口部７９ｆを通過した直後に第２リアシールリング８１の合口部８１ｆを通過することを抑えることができる。
【００６２】
第２リアシールリング８１の合口部８１ｆの周方向位置が鉛直上方位置ＵＰからロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に９０度を超えてずれないように設定されているため、第１リアシールリング７９の合口部７９ｆから第２リアシールリング８１の合口部８１ｆまでロータ軸１７の回転方向Ｓに沿った距離（連れ回り距離）を長くすることができる。これにより、潤滑油Ｇが第１リアシールリング７９の合口部７９ｆを通過しても、ロータ軸１７の回転による連れ回りによって第２リアシールリング８１の合口部８１ｆを通過することを抑えることができる。
【００６３】
（リア軸受取付構造８３の作用）
第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆの周方向位置が同じ位置に設定されているため、フローティングメタル１１における前後方向（ロータ軸１７の軸方向）の中央部の上側位置（給油位置ＦＰ）から潤滑油Ｇが給油された場合において、フローティングメタル１１における前後方向の両側から流出する潤滑油Ｇの流出量、換言すれば、フローティングメタル１１における前後方向の両側に作用する潤滑油Ｇの油圧を差を極力小さくすることができる。これにより、車両用過給機１の運転中にフローティングメタル１１に生じる前後方向の荷重を低減することができる。
【００６４】
第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆの周方向位置が鉛直下方位置ＤＰからロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に３０度以上ずれた位置に設定されているため、第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆをフローティングメタル１１の下側位置（鉛直下方位置ＤＰ）から遠ざけることができる。これにより、重力によりフローティングメタル１１の下側付近に溜まった潤滑油Ｇが第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ又は第２リア止め輪９１の合口部９１ｆからフローティングメタル１１の外側へ流出することを抑えることができる。
【００６５】
第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆの周方向位置が鉛直下方位置ＤＰからロータ軸１７の回転方向Ｓの反対側に９０度を超えてずれないように設定されているため、第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆをフローティングメタル１１の上側位置（通常の給油位置）から遠ざけると共に、フローティングメタル１１の下側位置（鉛直下方位置ＤＰ）から第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ及び第２リア止め輪９１の合口部９１ｆまでロータ軸１７の回転方向Ｓに沿った距離（連れ回り距離）を長くすることができる。これにより、潤滑油Ｇがフローティングメタル１１の上側位置（給油位置ＦＰ）から給油された直後に第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ又は第２リア止め輪９１の合口部９１ｆからフローティングメタル１１の外側へ流出することを抑えることができると共に、重力によりフローティングメタル１１の下側付近に溜まった潤滑油Ｇがロータ軸１７の回転による連れ回りによって第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ又は第２リア止め輪９１の合口部９１ｆからフローティングメタル１１の外側へ流出することを抑えることができる。
【００６６】
（本発明の実施形態の効果）
以上の如き、本発明の実施形態によれば、重力により第１フロントシールリング６７の下側付近に溜まった潤滑油Ｇが第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆを通過することを抑えた上で、潤滑油Ｇが第１フロントシールリング６７の合口部６７ｆを通過しても、第２フロントシールリング６９の合口部６９ｆを通過することを抑えることができるため、コンプレッサインペラ１９の背面側の負圧が上昇しても、軸受ハウジング３側からコンプレッサインペラ１９側への潤滑油Ｇの漏れを十分に防止して、フロント多重シール構造５７のシール性能（車両用過給機１のシール性能）をより高いレベルまで向上させることができる。
【００６７】
同様に、重力により第１リアシールリング７９の下側付近に溜まった潤滑油Ｇが第１リアシールリング７９の合口部７９ｆを通過することを抑えた上で、潤滑油Ｇが第１リアシールリング７９の合口部７９ｆを通過しても、第２リアシールリング８１の合口部８１ｆを通過することを抑えることができるため、タービンインペラ２９の背面側の負圧が上昇しても、軸受ハウジング３側からタービンインペラ２９側への潤滑油Ｇの漏れを十分に防止して、リア多重シール構造７１のシール性能（車両用過給機１のシール性能）をより高いレベルまで向上させることができる。特に、潤滑油Ｇが第１リア止め輪８９の合口部８９ｆ又は第２リア止め輪９１の合口部９１ｆからフローティングメタル１１の外側へ流出することを抑えることができるため、軸受ハウジング３側からタービンインペラ２９側への潤滑油Ｇの漏れを防止して、車両用過給機１のシール性能を更に向上させることができる。
【００６８】
フローティングメタル１１における前後方向の中央部の上側位置から潤滑油Ｇが給油された場合において、車両用過給機１の運転中にフローティングメタル１１に生じる前後方向の荷重を低減できるため、フローティングメタル１１に偏摩耗（側面摩耗）が発生することを抑えて、支持ブロック５の設置穴７に対するフローティングメタル１１のがたつきを十分に低減して、フローティングメタル１１の支持性能を高めることができる。
【００６９】
なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限るものでなく、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。
【符号の説明】
【００７０】
１ 車両用過給機
３ 軸受ハウジング
５ 支持ブロック
７ 設置穴
９ フローティングメタル
１１ フローティングメタル
１７ ロータ軸
１９ コンプレッサインペラ
２１ コンプレッサハウジング
２９ タービンインペラ
３１ タービンハウジング
３９ スラストカラー
４１ スラスト軸受
４３ スラスト軸受
５７ フロント多重シール構造
５９ シールプレート
６１ フロント嵌挿穴
６３ 第１フロントリング溝
６５ 第２フロントリング溝
６７ 第１フロントシールリング
６７ｆ 第１フロントシールリングの合口部
６９ 第２フロントシールリング
６９ｆ 第２フロントシールリングの合口部
７１ リア多重シール構造
７３ リア嵌挿穴
７５ 第１リアリング溝
７７ 第２リアリング溝
７９ 第１リアシールリング
７９ｆ 第１リアシールリングの合口部
８１ 第２リアシールリング
８１ｆ 第２リアシールリングの合口部
８３ リア軸受取付構造
８５ 第１リアリング溝
８７ 第２リアリング溝
８９ 第１止め輪
８９ｆ 第１止め輪の合口部
９１ 第２止め輪
９１ｆ 第２止め輪の合口部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受ハウジングにラジアル軸受を介して回転可能に支持されたロータ軸と、前記ロータ軸の端部に一体的に連結されたインペラとを備えた過給機に用いられ、前記軸受ハウジング側から前記インペラ側への潤滑油の漏れ及び前記インペラ側から前記軸受ハウジング側へのガスの漏れを防止する多重シール構造において、
前記軸受ハウジングにおける前記インペラ側の側部に前記ロータ軸を嵌挿可能な嵌挿穴が形成され、前記ロータ軸の外周面に第１リング溝が前記嵌挿穴の内周面に対向して形成され、前記ロータ軸の外周面における前記第１リング溝よりも前記インペラ側に第２リング溝が前記嵌挿穴の内周面に対向して形成され、前記嵌挿穴の内周面に第１シールリングがその弾性力によって圧接して設けられ、前記第１シールリングの内周縁部が前記第１リング溝内に嵌入し、前記第１シールリングの内周縁部がガスの圧力によって前記第１リング溝の壁面に押付けられるようになってあって、前記嵌挿穴の内周面における前記第１シールリングよりも前記インペラ側に第２シールリングがその弾性力によって圧接して設けられ、前記第２シールリングの内周縁部が前記第２リング溝内に嵌入してあって、前記第２シールリングの内周縁部がガスの圧力によって前記第２リング溝の壁面に押付けられるようになってあって、
前記第１シールリングの合口部の周方向位置は、鉛直上方位置と実質的に同じ位置に設定され、前記第２シールリングの合口部の周方向位置は、鉛直上方位置から前記ロータ軸の回転方向の反対側に２０〜９０度ずれた位置に設定されていることを特徴とする多重シール構造。
【請求項２】
エンジンからの排気ガスのエネルギーを利用して、前記エンジン側に供給される空気を過給する過給機において、
請求項１に記載の多重シール構造を備えたことを特徴とする過給機。
【請求項３】
前記軸受ハウジングは内側に支持ブロックを有し、前記支持ブロックに水平方向へ延びた設置穴が貫通形成され、前記第１リング溝がシール用第１リング溝でかつ前記第２リング溝がシール用第２リング溝であって、
前記支持ブロックの前記設置穴の内周面に取付用第１リング溝が形成され、前記支持ブロックの前記設置穴の内周面における前記取付用第１リング溝よりも前記インペラ側に取付用第２リング溝が形成され、前記取付用第１リング溝に前記ラジアル軸受の軸方向の一方側の移動を規制する第１止め輪がその弾性力によって圧接して設けられ、前記取付用第２リング溝に前記ラジアル軸受の前記軸方向の他方側の移動を規制する第２止め輪がその弾性力によって圧接して設けられ、前記第１止め輪の合口部及び前記第２止め輪の合口部の周方向位置が同じ位置に設定され、前記第１止め輪の合口部及び前記第２止め輪の合口部の周方向位置が鉛直下方位置から前記ロータ軸の回転方向の反対側に３０〜９０度ずれた位置に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の過給機。
【請求項１】
軸受ハウジングにラジアル軸受を介して回転可能に支持されたロータ軸と、前記ロータ軸の端部に一体的に連結されたインペラとを備えた過給機に用いられ、前記軸受ハウジング側から前記インペラ側への潤滑油の漏れ及び前記インペラ側から前記軸受ハウジング側へのガスの漏れを防止する多重シール構造において、
前記軸受ハウジングにおける前記インペラ側の側部に前記ロータ軸を嵌挿可能な嵌挿穴が形成され、前記ロータ軸の外周面に第１リング溝が前記嵌挿穴の内周面に対向して形成され、前記ロータ軸の外周面における前記第１リング溝よりも前記インペラ側に第２リング溝が前記嵌挿穴の内周面に対向して形成され、前記嵌挿穴の内周面に第１シールリングがその弾性力によって圧接して設けられ、前記第１シールリングの内周縁部が前記第１リング溝内に嵌入し、前記第１シールリングの内周縁部がガスの圧力によって前記第１リング溝の壁面に押付けられるようになってあって、前記嵌挿穴の内周面における前記第１シールリングよりも前記インペラ側に第２シールリングがその弾性力によって圧接して設けられ、前記第２シールリングの内周縁部が前記第２リング溝内に嵌入してあって、前記第２シールリングの内周縁部がガスの圧力によって前記第２リング溝の壁面に押付けられるようになってあって、
前記第１シールリングの合口部の周方向位置は、鉛直上方位置と実質的に同じ位置に設定され、前記第２シールリングの合口部の周方向位置は、鉛直上方位置から前記ロータ軸の回転方向の反対側に２０〜９０度ずれた位置に設定されていることを特徴とする多重シール構造。
【請求項２】
エンジンからの排気ガスのエネルギーを利用して、前記エンジン側に供給される空気を過給する過給機において、
請求項１に記載の多重シール構造を備えたことを特徴とする過給機。
【請求項３】
前記軸受ハウジングは内側に支持ブロックを有し、前記支持ブロックに水平方向へ延びた設置穴が貫通形成され、前記第１リング溝がシール用第１リング溝でかつ前記第２リング溝がシール用第２リング溝であって、
前記支持ブロックの前記設置穴の内周面に取付用第１リング溝が形成され、前記支持ブロックの前記設置穴の内周面における前記取付用第１リング溝よりも前記インペラ側に取付用第２リング溝が形成され、前記取付用第１リング溝に前記ラジアル軸受の軸方向の一方側の移動を規制する第１止め輪がその弾性力によって圧接して設けられ、前記取付用第２リング溝に前記ラジアル軸受の前記軸方向の他方側の移動を規制する第２止め輪がその弾性力によって圧接して設けられ、前記第１止め輪の合口部及び前記第２止め輪の合口部の周方向位置が同じ位置に設定され、前記第１止め輪の合口部及び前記第２止め輪の合口部の周方向位置が鉛直下方位置から前記ロータ軸の回転方向の反対側に３０〜９０度ずれた位置に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の過給機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−５００９０（Ｐ２０１３−５００９０Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８９１４５（Ｐ２０１１−１８９１４５）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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