(57)【要約】  部品点数を増やすことなくシールリングの摩耗を抑制することが出来るとともに、摩耗粉の発生を極力抑制することができるシール構造を提供することを目的とし、回転軸８の外周面８ａと軸受ハウジング６の内周面６ａとの間をシールするためのシール構造であって、回転軸８の外周面８ａに形成された第１シール溝２２Ａと、第１シール溝よりもインペラの近く位置する第２シール溝２２Ｂと、第１シール溝に装着される第１シールリング２６と、第２シール溝に装着される第２シールリング２８とから構成される。そして、第１シールリング２６は、第１シール溝に装着される第１シール本体部２６Ａと、第１シール本体部から第２シールリング２８に向かって突出し、第１シール本体部が第１シール溝の軸受側壁面２２Ａａと当接した状態において、第２シール溝の軸受側壁面２２Ｂａと当接した状態にある第２シールリングと当接する第１シール突出部２６Ｂとを有する。
2015128935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、該回転軸の一端部に設けられるインペラと、該回転軸を回転可能に支持する軸受を収容する軸受ハウジングと、を含む過給機に用いられ、前記回転軸の外周面と前記軸受ハウジングの内周面との間をシールするためのシール構造であって、
前記シール構造は、
前記回転軸の軸方向における前記インペラと前記軸受との間に位置する、前記回転軸の外周面に形成された環状の第１シール溝と、
前記回転軸の軸方向における前記インペラと前記軸受との間において、前記第１シール溝よりも前記インペラの近く位置する、前記回転軸の外周面に形成された環状の第２シール溝と、
前記第１シール溝に装着される第１シールリングと、
前記第２シール溝に装着される第２シールリングと、から構成されるとともに、
前記第１シールリングは、該第１シールリングが前記第１シール溝に装着された状態において、
前記第１シール溝に装着される第１シール本体部と、
前記第１シール本体部から前記第２シール溝に装着された前記第２シールリングに向かって突出し、該第１シール本体部が前記第１シール溝の軸受側壁面と当接した状態において、前記第２シール溝の軸受側壁面と当接した状態にある前記第２シールリングと当接するように構成された第１シール突出部と、を有する
シール構造。
【請求項２】
前記第２シールリングは、該第２シールリングが前記第２シール溝に装着された状態において、
前記第２シール溝に装着される第２シール本体部と、
前記第２シール本体部から前記第１シール溝に装着された前記第１シールリングに向かって突出し、前記第２シール本体部が前記第２シール溝の軸受側壁面と当接した状態において、前記第１シール溝の軸受側壁面と当接している前記第１シールリングと当接するように構成された第２シール突出部と、を有するとともに、
前記第１シールリングの前記第１シール突出部は、前記第１シールリングにおける周方向の半周分に亘って連続的に形成され、
前記第２シールリングの前記第２シール突出部は、前記第２シールリングにおける周方向の半周分に亘って連続的に形成され、
前記第１シールリング及び前記第２シールリングが、それぞれ前記第１シール溝及び前記第２シール溝に装着された時に、前記第１シールリングの前記第１シール突出部が前記第２シールリングの前記第２シール本体部と当接し、且つ、前記第２シールリングの前記第２シール突出部が前記第１シールリングの前記第１シール本体部と当接するように構成される
請求項１に記載のシール構造。
【請求項３】
前記第１シールリング及び前記第２シールリングは互いに同一形状に形成される
請求項２に記載のシール構造。
【請求項４】
前記第１シールリング及び前記第２シールリングの各々は、リング状に加工された長尺のシールリングの両端面が離間している合口部を有し、
前記第１シールリング及び前記第２シールリングが、前記第１シール溝及び前記第２シール溝にそれぞれ装着された時に、前記第１シールリングの前記合口部と前記第２シールリングの前記合口部とが、互いに周方向において半周分ずれて位置するように構成される
請求項２に記載のシール構造。
【請求項５】
前記第１シールリングが前記第１シール溝に装着された時の該第１シールリングの前記合口部の隙間が、前記第２シールリングが前記第２シール溝に装着された時の該第２シールリングの前記合口部の隙間よりも大きくなるように構成される
請求項４に記載のシール構造。
【請求項６】
前記第１シールリングは、該第１シールリングが前記第１シール溝に装着された状態において、前記第２シール溝に装着された前記第２シールリングに向かって突出し、該第２シールリングの前記合口部に嵌合するように構成された合口閉塞部をさらに有する
請求項５に記載のシール構造。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載のシール構造を備える過給機。
【請求項８】
回転軸と、該回転軸の一端部に設けられるインペラと、該回転軸を回転可能に支持する軸受を収容する軸受ハウジングと、を含む過給機に用いられ、前記回転軸の外周面と前記軸受ハウジングの内周面との間をシールするためのシール構造であって、
前記シール構造は、
前記回転軸の軸方向における前記インペラと前記軸受との間に位置する、前記回転軸の外周面に形成された環状の第１シール溝と、
前記回転軸の軸方向における前記インペラと前記軸受との間において、前記第１シール溝よりも前記インペラの近く位置する、前記回転軸の外周面に形成された環状の第２シール溝と、
前記第１シール溝に装着される第１シールリングと、
前記第２シール溝に装着される第２シールリングと、
前記軸受ハウジングの内周面に形成されたハウジング側段部と、から構成されるとともに、
前記ハウジング側段部は、前記第２シールリングの一端面が前記第２シール溝の軸受側壁面と当接した状態において、前記第２シールリングの一端面と当接するように構成される
シール構造。
【請求項９】
前記第１シールリング及び前記第２シールリングの各々は、リング状に加工された長尺のシールリングの両端面が離間している合口部を有し、
前記第１シールリング及び前記第２シールリングが、前記第１シール溝及び前記第２シール溝にそれぞれ装着された時に、前記第１シールリングの前記合口部と前記第２シールリングの前記合口部とが、互いに周方向においてずれて位置するように構成される
請求項８に記載のシール構造。
【請求項１０】
前記第１シールリングの前記合口部と前記第２シールリングの前記合口部とが、互いに周方向において半周分ずれて位置するように構成される
請求項９に記載のシール構造。
【請求項１１】
前記第１シールリングが前記第１シール溝に装着された時の該第１シールリングの前記合口部の隙間が、前記第２シールリングが前記第２シール溝に装着された時の該第２シールリングの前記合口部の隙間よりも大きくなるように構成される
請求項９に記載のシール構造。
【請求項１２】
前記第１シールリングは、該第１シールリングが前記第１シール溝に装着された状態において、
前記第１シール溝に装着される第１シール本体部と、
前記第２シール溝に装着された前記第２シールリングに向かって突出し、該第２シールリングの前記合口部に嵌合するように構成された合口閉塞部と、を有する
請求項１１に記載のシール構造。
【請求項１３】
請求項８から１２の何れか一項に記載のシール構造を備える過給機。
【請求項１４】
回転軸と、該回転軸の一端部に設けられるインペラと、該回転軸を回転可能に支持する軸受を収容する軸受ハウジングと、を含む過給機に用いられ、前記回転軸の外周面と前記軸受ハウジングの内周面との間をシールするためのシール構造であって、
前記シール構造は、
前記回転軸の軸方向における前記インペラと前記軸受との間に位置する、前記回転軸の外周面に形成された環状の第１シール溝と、
前記回転軸の軸方向における前記インペラと前記軸受との間において、前記第１シール溝よりも前記インペラの近く位置する、前記回転軸の外周面に形成された環状の第２シール溝と、
前記第１シール溝に装着される第１シールリングと、
前記第２シール溝に装着される第２シールリングと、から構成されるとともに、
前記第１シールリング及び前記第２シールリングの各々は、リング状に加工された長尺のシールリングの両端面が離間している合口部を有し、
前記第１シールリング及び前記第２シールリングが、前記第１シール溝及び前記第２シール溝にそれぞれ装着された時に、前記第１シールリングの前記合口部と前記第２シールリングの前記合口部とが、互いに周方向においてずれて位置するように構成され、
前記第１シールリングが前記第１シール溝に装着された時の該第１シールリングの前記合口部の隙間が、前記第２シールリングが前記第２シール溝に装着された時の該第２シールリングの前記合口部の隙間よりも大きくなるように構成される
シール構造。
【請求項１５】
前記第１シールリングの前記合口部と前記第２シールリングの前記合口部とが、互いに周方向において半周分ずれて位置するように構成される
請求項１４に記載のシール構造。
【請求項１６】
前記第１シールリングは、該第１シールリングが前記第１シール溝に装着された状態において、
前記第１シール溝に装着される第１シール本体部と、
前記第２シール溝に装着された前記第２シールリングに向かって突出し、該第２シールリングの前記合口部に嵌合するように構成された合口閉塞部と、を有する
請求項１４に記載のシール構造。
【請求項１７】
請求項１４から１６の何れか一項に記載のシール構造を備える過給機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、シール構造及び該シール構造を備える過給機に関し、詳しくは、回転軸と、該回転軸の一端部に設けられるインペラと、該回転軸を回転可能に支持する軸受を収容する軸受ハウジングと、を含む過給機に用いられ、回転軸の外周面と軸受ハウジングの内周面との間をシールするためのシール構造、及び該シール構造を備える過給機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの出力を向上させる技術として、ターボチャージャなどの過吸機によって吸気を圧縮し、この圧縮した吸気をエンジンに供給する方法（過給）が知られており、自動車用エンジン等において広く用いられている。
通常、ターボチャージャは、回転軸と、回転軸の一端側に設けられるタービンインペラと、回転軸の他端側に設けられるコンプレッサインペラと、回転軸を回転可能に支持する軸受を収容する軸受ハウジングと、を備えている。そして、排気ガスの排気エネルギーがタービンインペラに作用して回転軸が高速回転することで、回転軸の他端側に設けられたコンプレッサインペラが吸気を圧縮するように構成されている。【０００３】
回転軸を回転可能に支持する軸受において、回転軸と軸受面との間には潤滑油が供給される。この潤滑油が回転軸に沿って漏れ出るのを防止するため、回転軸の外周面と軸受ハウジングの内周面との間にはシールリングが配置される。シールリングは、その外周面が弾性力によって軸受ハウジングの内周面に当接するとともに、その端面が高圧ガスの圧力によって回転軸外周面に形成されるシール溝の軸受側壁面に当接することで、回転軸の外周面と軸受ハウジングの内周面との間をシールする。
また、このシールリングは、タービンインペラに供給される高圧の排気ガスや、コンプレッサインペラによって圧縮された高圧の吸気ガスが回転軸に沿って漏れ出るのを防止する役割も果たしている。【０００４】
シールリングは、長尺のシール部材をリング状に加工して形成され、シールリングの両端面が離間している合口部を有している。このため、シールリングを１個配置しただけでは、この合口部からの流体の漏れを完全に阻止することは困難である。そこで、シールリングを２個配置する技術が用いられている。【０００５】
この２個のシールリングを配置するシール構造にあっては、高圧ガスが作用するインペラ側のシールリングが、回転軸外周面に形成されるシール溝の軸受側壁面に押し付けられる。これにより、シールリングが摩耗してシールリングの耐久性が損なわれるとの問題があった。この問題を解決するための従来技術として、特許文献１、２に開示されているシール構造が挙げられる。【０００６】
特許文献１には、回転軸の外周面と軸受ハウジングの内周面との間に、第１シールリングと第２シールリングの２つのシールリングを配置したシール構造が開示されている。この特許文献１のシール構造では、第１シールリングと第２シールリングの間にさらにストッパ部材が配置される。このストッパ部材は、インペラ側に配置された第２シールリングが第１シールリング側へ移動するのを規制するための部材である。そして、このストッパ部材によって、インペラ側からの高圧ガスによって第２シールリングが回転軸の外周面に形成されているシール溝の軸受側壁面（第２円筒部）に押し付けられる押付力を低減することで、第２シールリングの摩耗を抑制している。【０００７】
また、特許文献２には、回転軸の外周面と軸受ハウジングの内周面との間に、第１シールリングと第２シールリングの２つのシールリングを配置したシール構造が開示されている。この特許文献２のシール構造では、インペラ側に配置される第２シールリングのシール幅が、第１シールリングと第２シールリングとの間に形成されている仕切壁の幅よりも長く形成されている。そして、インペラ側からの高圧ガスによって第２シールリングが仕切壁に押し付けられ、第２シールリングの摩耗が進行すると、第２シールリングの一部が仕切壁を越えて第１シールリングに当接する。これにより、第２シールリングが仕切壁に押し付けられる押付力を低減し、第２シールリングにおけるこれ以上の摩耗の進行を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４８１６５６２号公報
【特許文献２】特開２０１２−５７５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した特許文献１のシール構造は、第１シールリングと第２シールリングの間に第１シールリング及び第２シールリングとは別部材からなるストッパ部材を配置するシール構造である。このため、部品点数が多くなり、コスト高となる問題があった。また、このストッパ部材の取り付けは、ストッパ部材の両端面を第１シールリング及び第２シールリングに片当たりさせることなく均等に当接させる必要があり、その取り付けに高い精度が要求されるとの課題があった。【００１０】
また、上述した特許文献２のシール構造は、第２シールリングの摩耗がある程度進行した後に初めてその摩耗の進行が抑制されるように構成される。すなわち、ある程度まではシールリングの摩耗を積極的に許容するシール構造となっている。よって、摩耗紛の発生は避けられず、例えば、摩耗粉が回転軸と軸受面との間に混入し、軸受の抵抗を増大させることなどの問題が懸念される。【００１１】
本発明の少なくとも一つの実施形態は、上述したような従来の課題に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、部品点数を増やすことなくシールリングの摩耗を抑制することが出来るとともに、摩耗粉の発生を極力抑制することができるシール構造及び該シール構造を備える過給機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の少なくとも一つの実施形態のシール構造は、
（１）
回転軸と、該回転軸の一端部に設けられるインペラと、該回転軸を回転可能に支持する軸受を収容する軸受ハウジングと、を含む過給機に用いられ、前記回転軸の外周面と前記軸受ハウジングの内周面との間をシールするためのシール構造であって、
前記シール構造は、
前記回転軸の軸方向における前記インペラと前記軸受との間に位置する、前記回転軸の外周面に形成された環状の第１シール溝と、
前記回転軸の軸方向における前記インペラと前記軸受との間において、前記第１シール溝よりも前記インペラの近く位置する、前記回転軸の外周面に形成された環状の第２シール溝と、
前記第１シール溝に装着される第１シールリングと、
前記第２シール溝に装着される第２シールリングと、から構成されるとともに、
前記第１シールリングは、該第１シールリングが前記第１シール溝に装着された状態において、
前記第１シール溝に装着される第１シール本体部と、
前記第１シール本体部から前記第２シール溝に装着された前記第２シールリングに向かって突出し、該第１シール本体部が前記第１シール溝の軸受側壁面と当接した状態において、前記第２シール溝の軸受側壁面と当接した状態にある前記第２シールリングと当接するように構成された第１シール突出部と、を有する。【００１３】
上記（１）に記載のシール構造によれば、第１シール溝に装着される第１シールリング及び第２シール溝に装着される第２シールリングの２つのシールリングを備えるシール構造において、軸受側に配置される第１シールリングが、第１シール本体部と、第１シール本体部から第２シールリングに向かって突出する第１シール突出部と、を有している。そして、第１シール本体部が第１シール溝の軸受側壁面と当接した状態において、第１シール突出部が、第２シール溝の軸受側壁面と当接した状態にある第２シールリングに当接するように構成される。【００１４】
このため、インペラ側からの高圧のガスによって第２シールリングが第２シール溝の軸受側壁面に押し付けられる際、第１シールリングの第１シール突出部が第２シールリングに当接することで、第２シールリングが第２シール溝の軸受側壁面に押し付けられる押付力が低減される。これにより、第２シールリングの摩耗を抑制することが出来る。【００１５】
また、第１シール突出部は、第２シールリングが摩耗する前の状態においても、第２シールリングと当接するように構成されている。このため、第２シールリングが摩耗する前の状態においても第２シールリングの摩耗を抑制する効果が発揮されるため、上述した特許文献２の従来技術と比べ、摩耗粉の発生を極力抑制することができるようになっている。【００１６】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）のシール構造において、第２シールリングは、第２シールリングが第２シール溝に装着された状態において、第２シール溝に装着される第２シール本体部と、第２シール本体部から第１シール溝に装着された第１シールリングに向かって突出し、第２シール本体部が第２シール溝の軸受側壁面と当接した状態において、第１シール溝の軸受側壁面と当接している第１シールリングと当接するように構成された第２シール突出部と、を有する。第１シールリングの第１シール突出部は、第１シールリングにおける周方向の半周分に亘って連続的に形成される。第２シールリングの第２シール突出部は、第２シールリングにおける周方向の半周分に亘って連続的に形成される。そして、第１シールリング及び第２シールリングが、それぞれ第１シール溝及び第２シール溝に装着された時に、第１シールリングの第１シール突出部が第２シールリングの第２シール本体部と当接し、且つ、第２シールリングの第２シール突出部が第１シールリングの第１シール本体部と当接するように構成される。【００１７】
上記（２）に記載のシール構造によれば、第１シールリング及び第２シールリングが、それぞれ第１シール溝及び第２シール溝に装着された時に、第１シールリングの第１シール突出部が第２シールリングの第２シール本体部と当接し、且つ、第２シールリングの第２シール突出部が第１シールリングの第１シール本体部と当接するように構成される。これにより、第２シールリングの摩耗を抑制することが出来る。【００１８】
また、第１シールリングの第１シール突出部及び第２シールリングの第２シール突出部は、それぞれ周方向の半周分に亘って連続的に形成される。このため、第１シールリング及び第２シールリングが回転軸と共回りした場合であっても、両者間の周方向における相対位相は変化しない。ことため、例えば、第１シールリング及び第２シールリングの各々の合口部が周方向において同位相に位置することを防止することが出来る。【００１９】
（３）幾つかの実施形態では、上記（２）のシール構造において、第１シールリング及び第２シールリングは互いに同一形状に形成される。【００２０】
上記（３）に記載のシール構造によれば、２つのシールリングが同一形状からなるため、１種類のシールリングを製造すればよく、形状が異なる２種類のシールリングを製造する場合と比べて製造コストを低減することが出来る。また、シールリングを配置する際、シールリングの向きだけに留意すればよいことから、シールリングの組間違えを防止することが出来る。【００２１】
（４）幾つかの実施形態では、上記（２）のシール構造において、第１シールリング及び第２シールリングの各々は、リング状に加工された長尺のシールリングの両端面が離間している合口部を有する。そして、第１シールリング及び第２シールリングが、第１シール溝及び第２シール溝にそれぞれ装着された時に、第１シールリングの合口部と第２シールリングの合口部とが、互いに周方向において半周分ずれて位置するように構成される。【００２２】
上記（４）に記載のシール構造によれば、第１シールリングの合口部と第２シールリングの合口部とが、互いに周方向において半周分ずれて位置し、且つ、第１シールリング及び第２シールリングが回転軸と共回りした場合であっても、両者間の相対位相差は維持される。すなわち、第１シールリングの合口部と第２シールリングの合口部とは、常に周方向において半周分ずれて位置することとなる。よってこれにより、一方のシールリングの合口部から漏れ出た流体が、他方のシールリングの合口部から漏れ出ることを抑制することが出来る。【００２３】
（５）幾つかの実施形態では、上記（４）のシール構造において、第１シールリングが第１シール溝に装着された時の第１シールリングの合口部の隙間が、第２シールリングが第２シール溝に装着された時の第２シールリングの合口部の隙間よりも大きくなるように構成される。【００２４】
ここで軸受側に配置される第１シールリングは、主として軸受の潤滑油がインペラ側に漏れ出ないようにシールする役割を担っている。一方、インペラ側に配置される第２シールリングは、主として高圧ガスが軸受側に流出しないようにシールする役割を担っている。【００２５】
上記（５）に記載のシール構造によれば、軸受側に配置される第１シールリングの合口部の隙間を第２シールリングの合口部の隙間よりも大きく形成することで、軸受側の潤滑油が第１シールリングの合口部から漏れ出やすくすることが出来る。第１シールリングの合口部から漏れ出た潤滑油は、第２シール溝の軸受側壁面と第２シールリングとの間に浸入し、軸受側壁面と第２シールリングとの間の摩擦を低減する。これにより、第２シールリングの摩耗をより一層抑制することが出来る。【００２６】
（６）幾つかの実施形態では、上記（５）のシール構造において、第１シールリングは、第１シールリングが第１シール溝に装着された状態において、第２シール溝に装着された第２シールリングに向かって突出し、第２シールリングの合口部に嵌合するように構成された合口閉塞部をさらに有する。【００２７】
上記（６）に記載のシール構造によれば、第１シールリングが、第２シールリングの合口部に嵌合するように構成された合口閉塞部をさらに有する。この合口閉塞部を第２シールリングの合口部に嵌合することで、第２シールリングの合口部を閉塞することが出来るため、第１シールリングの合口部から漏れ出た潤滑油が第２シールリングの合口部からインペラ側に漏れ出るのを防ぐことが出来る。【００２８】
（７）また本発明の少なくとも一つの実施形態の過給機は、上記（１）〜（６）の何れかに記載のシール構造を備えている。【００２９】
また、本発明の少なくとも一つの実施形態のシール構造は、
（８）
回転軸と、該回転軸の一端部に設けられるインペラと、該回転軸を回転可能に支持する軸受を収容する軸受ハウジングと、を含む過給機に用いられ、前記回転軸の外周面と前記軸受ハウジングの内周面との間をシールするためのシール構造であって、
前記シール構造は、
前記回転軸の軸方向における前記インペラと前記軸受との間に位置する、前記回転軸の外周面に形成された環状の第１シール溝と、
前記回転軸の軸方向における前記インペラと前記軸受との間において、前記第１シール溝よりも前記インペラの近く位置する、前記回転軸の外周面に形成された環状の第２シール溝と、
前記第１シール溝に装着される第１シールリングと、
前記第２シール溝に装着される第２シールリングと、
前記軸受ハウジングの内周面に形成されたハウジング側段部と、から構成されるとともに、
前記ハウジング側段部は、前記第２シールリングの一端面が前記第２シール溝の軸受側壁面と当接した状態において、前記第２シールリングの一端面と当接するように構成される。【００３０】
上記（８）に記載のシール構造によれば、第１シール溝に装着される第１シールリング及び第２シール溝に装着される第２シールリングの２つのシールリングを備えるシール構造において、ハウジング側段部は、インペラ側に配置される第２シールリングの一端面が第２シール溝の軸受側壁面と当接した状態において、第２シールリングの一端面と当接するように構成される。【００３１】
このため、インペラ側からの高圧ガスによって第２シールリングが第２シール溝の軸受側壁面に押し付けられる際、第２シールリングは、軸受ハウジング内周面のハウジング側段部にも押し付けられる。このため、第２シールリングに作用する押付力が分散し、第２シールリングが第２シール溝の軸受側壁面に押し付けられる押付力が低減される。これにより、第２シールリングの摩耗を抑制することが出来る。【００３２】
また、軸受ハウジング内周面のハウジング側段部は、第２シールリングが摩耗する前の状態においても、第２シールリングと当接するように構成されている。このため、第２シールリングが摩耗する前の状態においても第２シールリングの摩耗を抑制する効果が発揮されるため、上述した特許文献２の従来技術と比べ、摩耗粉の発生を極力抑制することができるようになっている。【００３３】
（９）幾つかの実施形態では、上記（８）のシール構造において、第１シールリング及び第２シールリングの各々は、リング状に加工された長尺のシールリングの両端面が離間している合口部を有する。そして、第１シールリング及び第２シールリングが、第１シール溝及び第２シール溝にそれぞれ装着された時に、第１シールリングの合口部と第２シールリングの合口部とが、互いに周方向においてずれて位置するように構成される。【００３４】
上記（９）に記載のシール構造によれば、第１シールリングの合口部と第２シールリングの合口部とが、互いに周方向においてずれて位置するため、一方のシールリングに合口部から漏れ出た流体が、他方のシールリングの合口部から漏れ出ることを抑制することが出来る。【００３５】
（１０）幾つかの実施形態では、上記（９）のシール構造において、第１シールリングの前記合口部と第２シールリングの前記合口部とが、互いに周方向において半周分ずれて位置するように構成される。【００３６】
上記（１０）に記載のシール構造によれば、第１シールリングの合口部と第２シールリングの合口部とが、互いに周方向において半周分ずれて位置するように構成されるため、一方のシールリングに合口部から漏れ出た流体が、他方のシールリングの合口部から漏れ出ることを効果的に抑制することが出来る。【００３７】
（１１）幾つかの実施形態では、上記（９）のシール構造において、第１シールリングが第１シール溝に装着された時の第１シールリングの合口部の隙間が、第２シールリングが第２シール溝に装着された時の第２シールリングの合口部の隙間よりも大きくなるように構成される。【００３８】
上記（１１）に記載のシール構造によれば、軸受側に配置される第１シールリングの合口部の隙間を第２シールリングの合口部の隙間よりも大きく形成することで、軸受側の潤滑油が第１シールリングの合口部から漏れ出やすくすることが出来る。第１シールリングの合口部から漏れ出た潤滑油は、第２シール溝の軸受側壁面と第２シールリングとの間に浸入し、第２シール溝の軸受側壁面と第２シールリングとの間の摩擦を低減する。これにより、第２シールリングの摩耗をより一層抑制することが出来る。【００３９】
（１２）幾つかの実施形態では、上記（１１）のシール構造において、第１シールリングは、第１シールリングが第１シール溝に装着された状態において、第１シール溝に装着される第１シール本体部と、第２シール溝に装着された第２シールリングに向かって突出し、第２シールリングの合口部に嵌合するように構成された合口閉塞部と、を有する。【００４０】
上記（１２）に記載のシール構造によれば、第１シールリングが、第２シールリングの合口部に嵌合するように構成された合口閉塞部をさらに有する。この合口閉塞部を第２シールリングの合口部に嵌合することで、第２シールリングの合口部を閉塞することが出来るため、第１シールリングの合口部から漏れ出た潤滑油が第２シールリングの合口部からインペラ側に漏れ出るのを防ぐことが出来る。【００４１】
（１３）また本発明の少なくとも一つの実施形態の過給機は、上記（８）〜（１２）の何れかに記載のシール構造を備えている。【００４２】
また、本発明の少なくとも一つの実施形態のシール構造は、
（１４）
回転軸と、該回転軸の一端部に設けられるインペラと、該回転軸を回転可能に支持する軸受を収容する軸受ハウジングと、を含む過給機に用いられ、前記回転軸の外周面と前記軸受ハウジングの内周面との間をシールするためのシール構造であって、
前記シール構造は、
前記回転軸の軸方向における前記インペラと前記軸受との間に位置する、前記回転軸の外周面に形成された環状の第１シール溝と、
前記回転軸の軸方向における前記インペラと前記軸受との間において、前記第１シール溝よりも前記インペラの近く位置する、前記回転軸の外周面に形成された環状の第２シール溝と、
前記第１シール溝に装着される第１シールリングと、
前記第２シール溝に装着される第２シールリングと、から構成されるとともに、
前記第１シールリング及び前記第２シールリングの各々は、リング状に加工された長尺のシールリングの両端面が離間している合口部を有し、
前記第１シールリング及び前記第２シールリングが、前記第１シール溝及び前記第２シール溝にそれぞれ装着された時に、前記第１シールリングの前記合口部と前記第２シールリングの前記合口部とが、互いに周方向においてずれて位置するように構成され、
前記第１シールリングが前記第１シール溝に装着された時の該第１シールリングの前記合口部の隙間が、前記第２シールリングが前記第２シール溝に装着された時の該第２シールリングの前記合口部の隙間よりも大きくなるように構成される。【００４３】
上記（１４）に記載のシール構造によれば、第１シール溝に装着される第１シールリング及び第２シール溝に装着される第２シールリングの２つのシールリングを備えるシール構造において、軸受側に配置される第１シールリングの合口部の隙間が、インペラ側に配置される第２シールリングの合口部の隙間よりも大きくなるように構成される。このため、軸受側の潤滑油が第１シールリングの合口部から漏れ出やすくすることが出来る。【００４４】
第１シールリングの合口部から漏れ出た潤滑油は、第２シール溝の軸受側壁面と第２シールリングとの間に浸入し、第２シール溝の軸受側壁面と第２シールリングとの間の摩擦を低減する。これにより、インペラ側からの高圧のガスによって第２シールリングが第２シール溝の軸受側壁面に押し付けられることで発生する第２シールリングの摩耗を抑制することが出来る。【００４５】
また、第１シールリングの合口部と第２シールリングの合口部とが、互いに周方向においてずれて位置するため、一方のシールリングに合口部から漏れ出た流体が、他方のシールリングの合口部から漏れ出ることを抑制することが出来る。特に、第１シールリングの合口部から漏れ出た潤滑油が、第２シールリングの合口部からインペラ側に漏れ出ることを抑制することが出来る。【００４６】
（１５）幾つかの実施形態では、上記（１４）のシール構造において、第１シールリングの合口部と第２シールリングの合口部とが、互いに周方向において半周分ずれて位置するように構成される。【００４７】
上記（１５）に記載のシール構造によれば、第１シールリングの合口部と第２シールリングの合口部とが、互いに周方向において半周分ずれて位置するように構成されるため、一方のシールリングに合口部から漏れ出た流体が、他方のシールリングの合口部から漏れ出ることを効果的に抑制することが出来る。特に、第１シールリングの合口部から漏れ出た潤滑油が、第２シールリングの合口部からインペラ側に漏れ出ることを効果的に抑制することが出来る。【００４８】
（１６）幾つかの実施形態では、上記（１４）のシール構造において、第１シールリングは、第１シールリングが第１シール溝に装着された状態において、第１シール溝に装着される第１シール本体部と、第２シール溝に装着された第２シールリングに向かって突出し、第２シールリングの合口部に嵌合するように構成された合口閉塞部と、を有する。【００４９】
上記（１６）に記載のシール構造によれば、第１シールリングが、第２シールリングの合口部に嵌合するように構成された合口閉塞部を有する。この合口閉塞部を第２シールリングの合口部に嵌合することで、第２シールリングの合口部を閉塞することが出来るため、第１シールリングの合口部から漏れ出た潤滑油が第２シールリングの合口部からインペラ側に漏れ出るのを防ぐことが出来る。【００５０】
（１７）また本発明の少なくとも一つの実施形態の過給機は、上記（１４）〜（１６）の何れかに記載のシール構造を備えている。
【発明の効果】
【００５１】
本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、部品点数を増やすことなくシールリングの摩耗を抑制することが出来るとともに、摩耗粉の発生を極力抑制することができるシール構造及び該シール構造を備える過給機を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態にかかる過給機の一例としてのターボチャージャを示した断面図である。
【図２】図１におけるａ部付近の拡大図であって、本発明の第１実施形態にかかるシール構造の一実施形態を示した断面図である。
【図３】図１におけるａ部付近の拡大図であって、本発明の第１実施形態にかかるシール構造の他の実施形態を示した断面図である。
【図４】第１シールリング及び第２シールリングをそれぞれ示した斜視図である。
【図５】図１におけるａ部付近の拡大図であって、本発明の第１実施形態にかかる別のシール構造を示した断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態にかかる別の第１シールリング及び第２シールリングをそれぞれ示した斜視図である。
【図７】本発明の第１実施形態にかかる別の第１シールリング及び第２シールリングが組み合わされた状態を示した側面図である。
【図８】本発明の第１実施形態にかかる別の第１シールリング及び第２シールリングの組み付け前の状態を示した分解斜視図である。
【図９】図１におけるａ部付近の拡大図であって、本発明の第２実施形態にかかるシール構造を示した断面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態にかかる別の第１シールリング及び第２シールリングの組み付け前の状態を示した分解斜視図である。
【図１１】図１におけるａ部付近の拡大図であって、本発明の第３実施形態にかかるシール構造を示した断面図である。
【図１２】本発明の第３実施形態にかかる別の第１シールリング及び第２シールリングの組み付け前の状態を示した分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいてより詳細に説明する。
ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、本発明の範囲をそれにのみ限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００５４】
図１は、本発明の一実施形態にかかる過給機の一例としてのターボチャージャを示した断面図である。
本実施形態のターボチャージャ１は、図１に示したように、回転軸８の一端側に設けられたタービンインペラ３を収容するタービンハウジング２、回転軸８の他端側に設けられたコンプレッサインペラ５を収容するコンプレッサハウジング４、及び回転軸８を回転可能に支持する軸受１０Ａ、及び回転軸８のスラスト力を支持する軸受１０Ｂ（スラスト軸受１０Ｂ）を収容する軸受ハウジング６、の３つのハウジングからなる。
【００５５】
タービンハウジング２の外周部には、渦巻き状のタービンスクロール流路１３が形成されている。そして、タービンスクロール流路１３の中心部分にはタービンインペラ３が配置されている。タービンインペラ３は、円錐体の頭部を底面に平行な面で切り取った截頭円錐状のタービンハブ３ａと、タービンハブ３ａの周面から径方向の突出して設けられる複数のタービン翼３ｂとからなる。タービンインペラ３のタービンハブ３ａは、回転軸８の一端部と例えば溶接によって接合されている。そして、タービンスクロール流路１３を流れてタービンインペラ３に作用した排気ガスは、回転軸８の軸方向に開口する排ガス流出口１１からタービンハウジング２の外部へと排出される。
【００５６】
コンプレッサハウジング４の外周部には渦巻き状のコンプレッサスクロール流路１７が形成されている。そして、コンプレッサスクロール流路１７の中心部分にはコンプレッサインペラ５が配置されている。コンプレッサインペラ５は、円錐体の頭部を底面に平行な面で切り取った截頭円錐状のコンプレッサハブ５ａと、コンプレッサハブ５ａの周面から径方向の突出して設けられる複数のコンプレッサ翼５ｂとからなる。コンプレッサインペラ５のコンプレッサハブ５ａの中心部には、回転軸８の他端側が嵌挿される嵌挿孔（不図示）が形成されている。コンプレッサインペラ５は、この嵌挿孔に回転軸８の一端側が嵌挿された後、コンプレッサハブ５ａの先端からナット１６を締め付けることで、回転軸８の他端部に固定されている。そして、回転軸８の軸方向に開口する吸気流入口１５を流れ、コンプレッサインペラ５によって圧縮された吸気ガスが、コンプレッサスクロール流路１７を流れて不図示のエンジンへと供給される。
【００５７】
軸受ハウジング６は、一端側がタービンハウジング２、他端側がコンプレッサハウジング４に夫々連結され、タービンハウジング２とコンプレッサハウジング４との間に挟持されている。軸受ハウジング６の内部には、回転軸８を軸方向に挿通可能とする内部空間が形成されており、この内部空間に上述した軸受１０Ａ、１０Ｂが収容されている。また軸受ハウジング６には、上述した軸受１０Ａ、１０Ｂに対して潤滑油を供給するための潤滑油路１２が形成されている。
【００５８】
また、軸受ハウジング６とタービンハウジング２との連結部には、バックプレート１４が固定されている。バックプレート１４は、中央部に開口が形成された皿板状をなしており、その開口には回転軸８が挿通されている。そして、その開口の周辺部がタービンインペラ３の背面に近接して配置されることで、タービンスクロール流路１３からタービンインペラ３に向かって流入する排気ガスがタービンインペラ３の背面側に流れるのを防止している。
【００５９】
かかるターボチャージャ１において、図１に示すａ部には、軸受１０Ａ、１０Ｂに供給された潤滑油が回転軸８に沿って漏れ出るのを防止するため、及びタービンインペラ３の背面とバックプレート１４との隙間から漏れ流れる排気ガスが回転軸８に沿って流出するのを防止するために、回転軸８の外周面８ａと軸受ハウジング６の内周面６ａとの間をシールするシール構造が構成されている。
【００６０】
＜第１実施形態＞
図２及び図３は、図１におけるａ部付近の拡大図であって、本発明の第１実施形態にかかるシール構造を示した断面図である。
本実施形態のシール構造２０Ａは、図２及び図３に示したように、回転軸８の外周面８ａに形成された第１シール溝２２Ａ及び第２シール溝２２Ｂと、第１シール溝２２Ａに装着される第１シールリング２６及び第２シール溝２２Ｂに装着される第２シールリング２８と、から構成されている。
【００６１】
第１シール溝２２Ａ及び第２シール溝２２Ｂは、回転軸８の軸方向Ｘにおけるタービンインペラ３と軸受１０Ａとの間に位置している。２つのシール溝の内、第１シール溝２２Ａは軸受１０Ａ側に位置し、第２シール溝２２Ｂはタービンインペラ３側に位置している。
【００６２】
図２に示した実施形態では、回転軸８の外周面８ａには、その周方向に沿って環状の第１凸部２４Ａ及び第２凸部２４Ｂが夫々形成されている。第１シール溝２２Ａは、軸受１０Ａ側に位置する第１凸部２４Ａとタービンインペラ３側に位置する第２凸部２４Ｂとの間に画定されている。第２シール溝２２Ｂは、タービンインペラ３側に位置する第２凸部２４Ｂとタービンハブ３ａの背面との間に画定されている。
そして、後述する第１シール溝２２Ａの軸受側壁面２２Ａａは、第１凸部２４Ａのタービンインペラ３側の側面から構成されている。また、後述する第２シール溝２２Ｂの軸受側壁面２２Ｂａは、第２凸部２４Ｂのタービンインペラ３側の側面から構成されている。
【００６３】
一方、図３に示した実施形態では、回転軸８の外周面８ａに上述した第１凸部２４Ａ及び第２凸部２４Ｂは形成されていない。第１シール溝２２Ａ及び第２シール溝２２Ｂは、回転軸８の外周面８ａが凹設されてなる第１凹部２３Ａ、第２凹部２３Ｂとして構成されている。２つの凹部の内、第１凹部２３Ａは、軸受１０Ａ側に位置し、第２凹部２３Ｂはタービンインペラ３側に位置している。
そして、後述する第１シール溝２２Ａの軸受側壁面２２Ａａは、凹部の軸受１０Ａ側の側面から構成されている。また、後述する第２シール溝２２Ｂの軸受側壁面２２Ｂａは、凹部の軸受１０Ａ側の側面から構成されている。
【００６４】
図４は、第１シールリング及び第２シールリングをそれぞれ示した斜視図である。図４（ａ）は、第１シールリング２６を、図４（ｂ）は第２シールリング２８を、それぞれ示している。第１シールリング２６及び第２シールリング２８の各々は、図４に示したように、長尺のシールリングがリング状に加工されることで形成され、その両端面が離間している合口部２６ａ、２８ａを有している。
【００６５】
これら第１シールリング２６及び第２シールリング２８の各々は、それぞれの合口部２６ａ、２８ａを押し広げることで回転軸８の外周面８ａに形成されている第１シール溝２２Ａ及び第２シール溝２２Ｂにそれぞれ装着される。そして、第１シールリング２６及び第２シールリング２８の各々の外周面２６ｂ、２８ｂが、シールリングの弾性力によって軸受ハウジング６の内周面６ａに当接する。
【００６６】
これら第１シールリング２６及び第２シールリング２８の材料は、特に限定されず、使用環境に応じて適宜好適な材料を選択することが可能であるが、好ましくは潤滑性が高い材料がよい。例えば、低温環境下では、自己潤滑性の高い樹脂材料などを使用することが出来る。また、高温環境下では、セラミックスなどの焼結体を使用することが出来る。
【００６７】
また、第１シール溝２２Ａ及び第２シール溝２２Ｂに装着された第１シールリング２６及び第２シールリング２８には、タービンインペラ３の背面とバックプレート１４との隙間から漏れ流れる高圧の排気ガスが作用する。これにより、第１シールリング２６及び第２シールリング２８の各々の一端面２６ｃ、２８ｃが、第１シール溝２２Ａの軸受側壁面２２Ａａ及び第２シール溝２２Ｂの軸受側壁面２２Ｂａに当接する。これにより、回転軸８の外周面８ａと軸受ハウジング６の内周面６ａとの間がシールされている。
【００６８】
そして、本実施形態のシール構造２０Ａの第１シールリング２６は、第１シールリング２６が第１シール溝２２Ａに装着された状態において、図２及び図３に示したように、第１シール溝２２Ａに装着される第１シール本体部２６Ａと、第１シール本体部２６Ａから第２シール溝２２Ｂに装着された第２シールリング２８に向かって突出する第１シール突出部２６Ｂとを有している。そして、この第１シール突出部２６Ｂは、第１シール本体部２６Ａが第１シール溝２２Ａの軸受側壁面２６ｃと当接した状態において、第２シール溝２２Ｂの軸受側壁面２８ｃと当接した状態にある第２シールリング２８と当接するように構成されている。
【００６９】
図示した実施形態では、第１シール本体部２６Ａは正方形または正方形に近い長方形断面を有し、第１シール突出部２６Ｂは、回転軸８の軸方向Ｘに沿って扁平した長方形断面を有している。また、第１シール突出部２６Ｂは、第１シール本体部２６Ａとの間でその外周面に段差が形成されないように形成されている。換言すれば、第１シールリング２６は、第１シール本体部２６Ａから第１シール突出部２６Ｂに亘って連続する平坦な外周面２６ｂを有している。そして、第１シールリング２６全体の断面形状はＬ字状に形成されている。
また、第２シールリング２８は、正方形または正方形に近い長方形断面を有している。
【００７０】
このように構成される本実施形態のシール構造２０Ａによれば、タービンインペラ３側からの高圧のガスによって第２シールリング２８が第２シール溝２２Ｂの軸受側壁面２２Ｂａに押し付けられる際、第１シールリング２６の第１シール突出部２６Ｂの先端部が第２シールリング２８に当接することで、第２シールリング２８が第２シール溝２２Ｂの軸受側壁面２８ｃに押し付けられる押付力が低減される。これにより、第２シールリング２８の摩耗を抑制することが出来るようになっている。
【００７１】
また、第１シール突出部２６Ｂは、第２シールリング２８が摩耗する前の状態においても、第２シールリング２８と当接するように構成されている。すなわち、図示した実施形態では、第１シールリング２６の幅（第１シール本体部２６Ａの幅と第１シール突出部２６Ｂの幅の合計）が、第１シール溝２２Ａの軸受側壁面２２Ａａと、第２シール溝２２Ｂの軸受側壁面２２Ｂａとの距離と等しくなっている。このため、第２シールリング２８が摩耗する前の状態においても第２シールリング２８の摩耗を抑制する効果が発揮されるため、摩耗粉の発生を極力抑制することができるようになっている。
【００７２】
図５は、図１におけるａ部付近の拡大図であって、本発明の第１実施形態にかかる別のシール構造を示した断面図である。
図６は、本発明の第１実施形態にかかる別の第１シールリング及び第２シールリングをそれぞれ示した斜視図である。図６（ａ）は、第１シールリング２６を、図６（ｂ）は第２シールリング２８を、それぞれ示している。
【００７３】
幾つかの実施形態では、図５に示したように、第２シールリング２８は、上述した第１シールリング２６と同様に、第２シールリング２８が第２シール溝２２Ｂに装着された状態において、第２シール溝２２Ｂに装着される第２シール本体部２８Ａと、第２シール本体部２８Ａから第１シール溝２２Ａに装着された第１シールリング２６に向かって突出し、第２シール本体部２８Ａが第２シール溝２２Ｂの軸受側壁面２２Ｂａと当接した状態において、第１シール溝２２Ａの軸受側壁面２２Ａａと当接している第１シールリング２６と当接するように構成された第２シール突出部２８Ｂとを有する。第１シールリング２６の第１シール突出部２６Ｂは、図６に示したように、第１シールリング２６における周方向の半周分に亘って連続的に形成される。第２シールリング２８の第２シール突出部２８Ｂは、第２シールリング２８における周方向の半周分に亘って連続的に形成される。そして、第１シールリング２６及び第２シールリング２８が、それぞれ第１シール溝２２Ａ及び第２シール溝２２Ｂに装着された時に、第１シールリング２６の第１シール突出部２６Ｂが第２シールリング２８の第２シール本体部２８Ａと当接し、且つ、第２シールリング２８の第２シール突出部２８Ｂが第１シールリング２６の第１シール本体部２６Ａと当接するように構成される。
【００７４】
このような実施形態によれば、上述した実施形態と同様、第２シールリング２８が第２シール溝２２Ｂの軸受側壁面２８ｃに押し付けられる押付力が低減されるため、第２シールリング２８の摩耗を抑制することが出来る。
また、第１シールリング２６の第１シール突出部２６Ｂ及び第２シールリング２８の第２シール突出部２８Ｂは、それぞれ周方向の半周分に亘って連続的に形成される。したがって、図７に示したように、第１シールリング２６の第１シール突出部２６Ｂの２つの周端面２６Ｂｄ、２６Ｂｄと、第２シールリング２８の第２シール突出部２８Ｂの２つの周端面２８Ｂｄ、２８Ｂｄとが対向して配置される。このため、第１シールリング２６及び第２シールリング２８が回転軸８と共回りした場合であっても、両者間の周方向における相対位相は変化しない。ことため、例えば、第１シールリング２６及び第２シールリング２８の各々の合口部２６ａ、２８ａが周方向において同位相に位置することを防止することが出来る。
【００７５】
幾つかの実施形態では、上述した第１シールリング２６及び第２シールリング２８は互いに同一形状に形成される。
このような実施形態によれば、２つのシールリング２６、２８が同一形状からなるため、１種類のシールリングを製造すればよく、形状が異なる２種類のシールリングを製造する場合と比べて製造コストを低減することが出来る。また、シールリングを配置する際、シールリングの向きだけに留意すればよいことから、シールリングの組間違えを防止することが出来る。
【００７６】
図８は、本発明の第１実施形態にかかる別の第１シールリング及び第２シールリングの組み付け前の状態を示した分解斜視図である。
幾つかの実施形態では、上述したように、第１シールリング２６及び第２シールリング２８の各々は、リング状に加工された長尺のシールリングの両端面が離間している合口部２６ａ、２８ａを有している。そして、図８に示したように、第１シールリング２６及び第２シールリング２８が、第１シール溝２２Ａ及び第２シール溝２２Ｂにそれぞれ装着された時に、第１シールリングの合口部２６ａと第２シールリングの合口部２８ａとが、互いに周方向において半周分ずれて位置するように構成される。
【００７７】
ここで「半周分ずれて位置する」とは、第１シールリング２６の合口部２６ａの中心と、第２シールリング２８の合口部２８ａの中心とが厳密に１８０°ずれていることを意味するものではない。第１シールリング２６の合口部２６ａの中心と、第２シールリング２８の合口部２８ａの中心とが、１６０°〜２００°ずれている場合も、本明細書で言うところの「半周分ずれて位置する」に該当する。
【００７８】
このような実施形態によれば、第１シールリング２６の合口部２６ａと第２シールリング２８の合口部２８ａとが、互いに周方向において半周分ずれて位置する。また、上述した構成により、第１シールリング２６及び第２シールリング２８が回転軸８と共回りした場合であっても、両者間の相対位相差は維持されるようになっている。すなわち、第１シールリング２６の合口部２６ａと第２シールリング２８の合口部２８ａとは、常に周方向において半周分ずれて位置することとなる。よってこれにより、一方のシールリングの合口部から漏れ出た流体が、他方のシールリングの合口部から漏れ出ることを抑制することが出来る。
【００７９】
幾つかの実施形態では、図８の（ａ）に示したように、第１シールリング２６が第１シール溝２２Ａに装着された時の第１シールリング２６の合口部２６ａの隙間が、第２シールリング２８が第２シール溝２２Ｂに装着された時の第２シールリング２８の合口部２８ａの隙間よりも大きくなるように構成される。
【００８０】
ここで軸受側１０Ａに配置される第１シールリング２６は、主として軸受１０Ａの潤滑油がタービンインペラ３側に漏れ出ないようにシールする役割を担っている。一方、タービンインペラ３側に配置される第２シールリング２８は、主として高圧ガスが軸受１０Ａ側に流出しないようにシールする役割を担っている。
【００８１】
したがって、このような実施形態によれば、軸受１０Ａ側に配置される第１シールリング２６の合口部２６ａの隙間を第２シールリング２８の合口部２８ａの隙間よりも大きく形成することで、軸受１０Ａ側の潤滑油が第１シールリング２６の合口部２６ａから漏れ出やすくすることが出来る。第１シールリング２６の合口部２６ａから漏れ出た潤滑油は、第２シール溝２２Ｂの軸受側壁面２２Ｂａと第２シールリング２８の一端面２８ｃとの間に浸入し、軸受側壁面２２Ｂａと第２シールリング２８の一端面２８ｃとの間の摩擦を低減する。これにより、第２シールリング２８の摩耗をより一層抑制することが出来る。
【００８２】
幾つかの実施形態では、図８の（ｂ）に示したように、第１シールリング２６は、第１シールリング２６が第１シール溝２２Ａに装着された状態において、第２シール溝２２Ｂに装着された第２シールリング２８に向かって突出し、第２シールリング２８の合口部２８ａに嵌合するように構成された合口閉塞部２６Ｃをさらに有する。図示した実施形態では、この合口閉塞部２６Ｃは、合口部２６ａに対して周方向において半周分ずれた位置に形成されている。
【００８３】
このような実施形態によれば、第１シールリング２６が、第２シールリング２８の合口部２８ａに嵌合するように構成された合口閉塞部２６Ｃをさらに有する。この合口閉塞部２６Ｃを第２シールリング２８の合口部２８ａに嵌合することで、第２シールリング２８の合口部２８ａを閉塞することが出来る。よって、第１シールリング２６の合口部２６ａから漏れ出た潤滑油が第２シールリング２８の合口部２８ａからタービンインペラ３側に漏れ出るのを防ぐことが出来る。
【００８４】
＜第２実施形態＞
図９は、図１におけるａ部付近の拡大図であって、本発明の第２実施形態にかかるシール構造を示した断面図である。
本実施形態のシール構造２０Ｂは、上述した第１実施形態のシール構造２０Ａといくつかの共通する構成を有している。よって、第１実施形態のシール構造２０Ａと共通する構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８５】
本実施形態の第１シールリング２６は、上述した第１実施形態とは異なり、第１シール突出部２６Ｂは形成されていない。本実施形態の第１シールリング２６は、上述した第１実施形態のシールリング２６における第１シール本体部２６Ａのみから構成されている。
また、軸受ハウジング６の内周面６ａにおいて、第２シール溝２２Ｂと対向する部分が凹設されており、回転軸８の外周面８ａからの離間距離が大きくなる段差面６ａ１として構成されている。そして、段差面６ａ１と軸受１０Ａ側の内周面６ａとの間には、ハウジング側段部６ｂが形成されている。
【００８６】
そして、本実施形態のシール構造２０Ｂは、図９に示したように、回転軸８の外周面８ａに形成された第１シール溝２２Ａ及び第２シール溝２２Ｂ、第１シール溝２２Ａに装着される第１シールリング２６及び第２シール溝２２Ｂに装着される第２シールリング２８に加えて、上述した軸受ハウジング６の内周面６ａに形成されたハウジング側段部６ｂとから構成される。そして、このハウジング側段部６ｂは、第２シールリング２８の一端面２８ｃが第２シール溝２２Ｂの軸受側壁面２２Ｂａと当接した状態において、第２シールリング２８の一端面２８ｃと当接するように構成されている。
【００８７】
また、第２シールリング２８は、回転軸８の軸方向Ｘに直交する方向の断面が第１シールリング２６のそれと比べて長く形成されている。そして外周面２８ｂが、上述した軸受ハウジング６の段差面６ａ１と当接している。
一方、第１シールリング２６は、上述した実施形態と同様の断面形状を有しており、その外周面２６ｂが軸受ハウジング６の内周面６ａと当接している。
【００８８】
このように構成される本実施形態のシール構造２０Ｂによれば、タービンインペラ３側からの高圧ガスによって第２シールリング２８が第２シール溝２２Ｂの軸受側壁面２２Ｂａに押し付けられる際、第２シールリング２８は、軸受ハウジング６の内周面６ａのハウジング側段部６ｂにも押し付けられる。このため、第２シールリング２８に作用する押付力が分散し、第２シールリング２８が第２シール溝２２Ｂの軸受側壁面２２Ｂａに押し付けられる押付力が低減される。これにより、第２シールリング２８の摩耗を抑制することが出来るようになっている。
【００８９】
また、軸受ハウジング６の内周面６ａのハウジング側段部６ｂは、第２シールリング２８が摩耗する前の状態においても、第２シールリング２８と当接するように構成されている。すなわち、図示した実施形態では、第２シールリング２８の一端面２８ｃが軸方向Ｘに対して直交する方向に延在するとともに、第２シール溝２２Ｂの軸受側壁面２２Ｂａと、ハウジング側段部６ｂとは、軸方向Ｘにおいて同一位置に形成されている。このため、第２シールリング２８が摩耗する前の状態においても第２シールリング２８の摩耗を抑制する効果が発揮されるため、摩耗粉の発生を極力抑制することができるようになっている。
【００９０】
図１０は、本発明の第２実施形態にかかる別の第１シールリング及び第２シールリングの組み付け前の状態を示した分解斜視図である。
幾つかの実施形態では、図１０の（ａ）に示したように、第１シールリング２６及び第２シールリング２８の各々は、リング状に加工された長尺のシールリングの両端面が離間している合口部２６ａ、２８ａを有する。そして、第１シールリング２６及び第２シールリング２８が、第１シール溝２２Ａ及び第２シール溝２２Ｂにそれぞれ装着された時に、第１シールリング２６の合口部２６ａと第２シールリング２８の合口部２８ａとが、互いに周方向においてずれて位置するように構成される。
【００９１】
このような実施形態によれば、第１シールリング２６の合口部２６ａと第２シールリング２８の合口部２８ａとが、互いに周方向においてずれて位置するため、一方のシールリングに合口部から漏れ出た流体が、他方のシールリングの合口部から漏れ出ることを抑制することが出来る。
【００９２】
幾つかの実施形態では、図１０の（ａ）に示したように、第１シールリング２６の合口部２６ａと第２シールリング２８の合口部２８ａとが、互いに周方向において半周分ずれて位置するように構成される。
【００９３】
このような実施形態によれば、第１シールリング２６の合口部２６ａと第２シールリング２８の合口部２８ａとが、互いに周方向において半周分ずれて位置するように構成されるため、一方のシールリングに合口部から漏れ出た流体が、他方のシールリングの合口部から漏れ出ることを効果的に抑制することが出来る。
【００９４】
幾つかの実施形態では、図１０の（ａ）に示したように、第１シールリング２８が第１シール溝２２Ａに装着された時の第１シールリング２６の合口部２６ａの隙間が、第２シールリング２８が第２シール溝２２Ｂに装着された時の第２シールリング２８の合口部２８ａの隙間よりも大きくなるように構成される。
【００９５】
このような実施形態によれば、軸受１０Ａ側に配置される第１シールリング２６の合口部２６ａの隙間を第２シールリング２８の合口部２８ａの隙間よりも大きく形成することで、軸受１０Ａ側の潤滑油が第１シールリング２６の合口部２６ａから漏れ出やすくすることが出来る。第１シールリング２６の合口部２６ａから漏れ出た潤滑油は、第２シール溝２２Ｂの軸受側壁面２２Ｂａと第２シールリングの一端面２８ｃとの間に浸入し、第２シール溝２２Ｂの軸受側壁面２２Ｂａと第２シールリング２８の一端面２８ｃとの間の摩擦を低減する。これにより、第２シールリング２８の摩耗をより一層抑制することが出来る。
【００９６】
幾つかの実施形態では、図１０の（ｂ）に示したように、第１シールリング２６は、第１シールリング２６が第１シール溝２２Ａに装着された状態において、第１シール溝２２Ａに装着される第１シール本体部２６Ａと、第２シール溝２２Ｂに装着された第２シールリング２８に向かって突出し、第２シールリング２８の合口部２８ａに嵌合するように構成された合口閉塞部２６Ｃと、を有する。図示した実施形態では、この合口閉塞部２６Ｃは、合口部２６ａに対して周方向において半周分ずれた位置に形成されている。
【００９７】
このような実施形態によれば、第１シールリング２６が、第２シールリング２８の合口部２８ａに嵌合するように構成された合口閉塞部２６Ｃをさらに有する。この合口閉塞部２６Ｃを第２シールリング２８の合口部２８ａに嵌合することで、第２シールリング２８の合口部２８ａを閉塞することが出来るため、第１シールリング２６の合口部２６ａから漏れ出た潤滑油が第２シールリング２８の合口部２８ａからタービンインペラ３側に漏れ出るのを防ぐことが出来る。
【００９８】
＜第３実施形態＞
図１１は、図１におけるａ部付近の拡大図であって、本発明の第３実施形態にかかるシール構造を示した断面図である。図１２は、本発明の第３実施形態にかかる別の第１シールリング及び第２シールリングの組み付け前の状態を示した分解斜視図である。
本実施形態のシール構造２０Ｃは、上述した第１実施形態のシール構造２０Ａ及び第２実施形態のシール構造２０Ｂといくつかの共通する構成を有している。よって、第１実施形態のシール構造２０Ａ及び第２実施形態のシール構造２０Ｂと共通する構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００９９】
本実施形態の第１シールリング２６は、上述した第１実施形態とは異なり、第１シール突出部２６Ｂは形成されていない。本実施形態の第１シールリング２６は、上述した第１実施形態のシールリング２６における第１シール本体部２６Ａのみから構成されている。
また、本実施形態の軸受ハウジング６の内周面６ａには、上述した第２実施形態とは異なり、ハウジング側段部６ｂは形成されていない。本実施形態の軸受ハウジング６の内周面６ａは、上述した第１実施形態と同様の形状をなしている。
【０１００】
そして、図１２の（ａ）に示したように、本実施形態の第１シールリング２６及び第２シールリング２８の各々は、リング状に加工された長尺のシールリングの両端面が離間している合口部２６ａ、２８ａを有している。そして、第１シールリング２６及び第２シールリング２８が、第１シール溝２２Ａ及び第２シール溝２２Ｂにそれぞれ装着された時に、第１シールリング２６の合口部２６ａと第２シールリング２８の合口部２８ａとが、互いに周方向においてずれて位置するように構成されている。そして、第１シールリング２６が第１シール溝２２Ａに装着された時の第１シールリング２６の合口部２６ａの隙間が、第２シールリング２８が第２シール溝２２Ｂに装着された時の第２シールリング２８の合口部２８ａの隙間よりも大きくなるように構成されている。
【０１０１】
このように構成される本実施形態のシール構造２０Ｃによれば、軸受１０Ａ側に配置される第１シールリング２６の合口部２６ａの隙間が、タービンインペラ３側に配置される第２シールリング２８の合口部２８ａの隙間よりも大きくなるように構成される。このため、軸受側１０Ａの潤滑油が第１シールリング２６の合口部２６ａから漏れ出やすくすることが出来る。
【０１０２】
第１シールリング２６の合口部２６ａから漏れ出た潤滑油は、第２シール溝２２Ｂの軸受側壁面２２Ｂａと第２シールリング２８の一端面２８ｃとの間に浸入し、第２シール溝２２Ｂの軸受側壁面２２Ｂａと第２シールリング２８の一端面２８ｃとの間の摩擦を低減する。これにより、タービンインペラ３側からの高圧のガスによって第２シールリング２８が第２シール溝２２Ｂの軸受側壁面２２Ｂａに押し付けられることで発生する第２シールリング２８の摩耗を抑制することが出来るようになっている。
【０１０３】
また、第１シールリング２６の合口部２６ａと第２シールリング２８の合口部２８ａとが、互いに周方向においてずれて位置するため、一方のシールリングに合口部から漏れ出た流体が、他方のシールリングの合口部から漏れ出ることを抑制することが出来る。特に、第１シールリング２６の合口部２６ａから漏れ出た潤滑油が、第２シールリング２８の合口部２８ａからインペラ側に漏れ出ることを抑制することが出来るようになっている。
【０１０４】
幾つかの実施形態では、図１２の（ａ）に示したように、第１シールリング２６の合口部２６ａと第２シールリング２８の合口部２８ａとが、互いに周方向において半周分ずれて位置するように構成される。
【０１０５】
このような実施形態によれば、第１シールリング２６の合口部２６ａと第２シールリング２８の合口部２８ａとが、互いに周方向において半周分ずれて位置するように構成される。このため、一方のシールリングに合口部から漏れ出た流体が、他方のシールリングの合口部から漏れ出ることを効果的に抑制することが出来る。特に、第１シールリング２６の合口部２６ａから漏れ出た潤滑油が、第２シールリング２８の合口部２８ａからタービンインペラ３側に漏れ出ることを効果的に抑制することが出来る。
【０１０６】
幾つかの実施形態では、図１２の（ｂ）に示したように、第１シールリング２６は、第１シールリング２６が第１シール溝２２Ａに装着された状態において、第１シール溝２２Ａに装着される第１シール本体部２６Ａと、第２シール溝２２Ｂに装着された第２シールリング２８に向かって突出し、第２シールリング２８の合口部２８ａに嵌合するように構成された合口閉塞部２６Ｃと、を有する。
【０１０７】
このような実施形態によれば、第１シールリング２６が、第２シールリング２８の合口部２８ａに嵌合するように構成された合口閉塞部２６Ｃを有する。この合口閉塞部２６Ｃを第２シールリング２８の合口部２８ａに嵌合することで、第２シールリング２８の合口部２８ａを閉塞することが出来るため、第１シールリング２６の合口部２６ａから漏れ出た潤滑油が第２シールリング２８の合口部２８ａからタービンインペラ３側に漏れ出るのを防ぐことが出来る。
【０１０８】
以上、本発明の好ましい形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではない。例えば上述した実施形態を組み合わせても良く、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。
【０１０９】
例えば上述した実施形態では、シール構造２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、軸受１０Ａとタービンインペラ３との間に配置されていた。しかしながら、本発明のシール構造はこれに限定されず、軸受１０Ｂとコンプレッサインペラ５との間に配置されていてもよいものである。
【０１１０】
また例えば、上述した実施形態では、本発明の過給機の一例としてターボチャージャ１を例にして説明した。しかしながら、本発明の過給機はこれに限定されず、回転軸がモータによって回転せられる電動コンプレッサや、回転軸がモータとタービンインペラの両方によって回転せられる電動アシストターボ、及び回転軸が機械力によって回転せられる機械式スーパーチャージャであってもよいものである。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明の少なくとも一実施形態にかかるシール構造は、ターボチャージャ、電動コンプレッサ、電動アシストターボ、及び機械式スーパーチャージャなどの過給機に用いられるシール構造として好適に用いることが出来る。
【符号の説明】
【０１１２】
１        ターボチャージャ
２        タービンハウジング
３        タービンインペラ
３ａ      タービンハブ
３ｂ      タービン翼
４        コンプレッサハウジング
５        コンプレッサインペラ
５ａ      コンプレッサハブ
５ｂ      コンプレッサ翼
６        軸受ハウジング
６ａ      内周面
６ａ１    段差面
６ｂ      ハウジング側段部
８        回転軸
８ａ      外周面
１０Ａ    軸受
１０Ｂ    軸受（スラスト軸受）
１１      排ガス流出口
１２      潤滑油路
１３      タービンスクロール流路
１４      バックプレート
１５      吸気流入口
１６      ナット
１７      コンプレッサスクロール流路
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ  シール構造
２２Ａ    第１シール溝
２２Ａａ  軸受側壁面
２２Ｂ    第２シール溝
２２Ｂａ  軸受側壁面
２３Ａ    第１凹部
２３Ｂ    第２凹部
２４Ａ    第１凸部
２４Ｂ    第２凸部
２６      第１シールリング
２６ａ    合口部
２６ｂ    外周面
２６ｃ    一端面
２６Ａ    第１シール本体部
２６Ｂ    第１シール突出部
２６Ｂｄ  周端面
２６Ｃ    合口閉塞部
２８      第２シールリング
２８ａ    合口部
２８ｂ    外周面
２８ｃ    一端面
２８Ａ    第２シール本体部
２８Ｂ    第２シール突出部
２８Ｂｄ  周端面
【図１】
2015128935.tif 000003
【図２】
2015128935.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015128935.tif 000009
【図８】
2015128935.tif 000010
【図９】
2015128935.tif 000011
【図１０】
2015128935.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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