(57)【要約】  本発明の課題は、コンプレッサ・ホイールの後部空間に対して、ターボチャージャの軸受空間の密封を、改善することにある。シールが、軸受ハウジング（５）で、収集チャンバ（５１）分だけ拡張されている。収集チャンバに続いて、シールは、一種のラビリンスを有している。ラビリンスは、例えば、少なくとも１つの突出するノーズ部（４２）によって形成されている。最後に、シール・システムは、軸受ハウジングに、収集溝（５２）を有している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受ハウジング内のオイルが吹き付けられる空間に対して、コンプレッサ・ホイール（１）の後部に形成された空間を密封するシールであって、
前記軸受ハウジングには、シャフト（２）が回転自在に取り付けられており、前記シールは、前記シャフト（２）に結合されたシール・ディスク（４）を有するシールにおいて、
軸受空間と前記シール・ディスク（４）との間で、径方向内側に開かれている環状の溝が、前記軸受ハウジング（５）に形成されており、この溝は、前記シャフト（２）と共に、収集チャンバ（５１）を形成することを特徴とするシール。
【請求項２】
前記シャフトには、あるいは、このシャフトと共に回転するスペーサ（６）には、前記収集チャンバを径方向内側に拡張する溝（６１）が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシール。
【請求項３】
前記収集チャンバ（５１）の下方領域には、オイル・ドレイン（５４）が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のシール。
【請求項４】
前記シール・ディスク（４）及び前記軸受ハウジング（５）は、向かい合っている複数の領域を有し、これらの領域には、少なくとも１つの突出部（４２）及び少なくとも１つの窪み（５３）が設けられており、前記突出部（４２）は前記窪み（５３）に延びており、前記突出部（４２）及び前記窪み（５３）は、ラビリンスを形成する、請求項１に記載のシール。
【請求項５】
前記シール・ディスク（４）と前記軸受ハウジング（５）の間で、この軸受ハウジング（５）に、径方向外側に開けられている環状の収集溝（５２）が設けられている、請求項１から４の何れか１項に記載のシール。
【請求項６】
前記収集チャンバ（５１）の前記下方領域には、オイル・ドレイン（５４）が設けられており、前記収集溝（５２）は、前記下方領域で同様に前記オイル・ドレイン（５４）に通じている、請求項５に記載のシール。
【請求項７】
前記シール・ディスク（４）と、前記コンプレッサ・ホイール（１）と共にこのコンプレッサ・ホイールの後部で空間を区画する前記ハウジング部分（３）との間には、ラビリンス・シール（３１）が設けられている、請求項１から６の何れか１項に記載のシール。
【請求項８】
前記コンプレッサ・ホイール（１）と、このコンプレッサ・ホイール（１）と共にこのコンプレッサ・ホイールの後部で空間を区画する前記ハウジング部分（３）との間には、ラビリンス・シールが設けられている、請求項１から７の何れか１項に記載のシール。
【請求項９】
オイル空間に対して前記コンプレッサ・ホイールの後部空間を密封する請求項１から８の何れか１項に記載のシールを有する排ガスターボチャージャ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給された内燃機関のための排ガスターボチャージャの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
排ガスターボチャージャは、内燃機関、特に往復動機関の出力を増強するために用いられる。この場合、排ガスターボチャージャは、通常、半径流ターボチャージャ及び半径流タービンまたは軸流タービンを有している。タービンとコンプレッサとの間には、シャフトのための軸受を有する軸受ハウジングがある。
【０００３】
コンプレッサ・ホイールの後部空間に対する軸受空間の密封は、従来の排ガスターボチャージャでは、通常、無接触のシャフト用シールによってなされている。シールは、一方では、軸受から噴出する潤滑オイルが、コンプレッサ・ホイールの後部空間へ流出することを阻止すると言う課題、他方では、コンプレッサ・ホイールの後部空間からオイル空間、いわゆる「ブローバイ（Blow-by）」への空気流量を最小限化すると言う課題を有している。
【０００４】
オイルに対する密封は、電動機の開始の際に、コンプレッサが、低い回転数の故に、空気を十分に運ばないので、コンプレッサ・チャネルの中には、軸受空間に対して僅かな負圧が生じることがあることによって、困難になる。これに対し、電動機の開始の際より高い回転数では、コンプレッサ・ホイールの後部空間には、オイル空間に対して過剰圧力が支配している。
【０００５】
図１（ＡＢＢ社ＴＰＬターボチャージャの略図）及び図２（特開 2003-293783）には、従来の技術から知られた、シールの２つの変形例が示されている。２つの場合には、右から噴出するオイルが、共に回転するシール・ディスクによって、シール部分から遮蔽される。ディスクの左側では、シール・ディスクと、隣接の固定式のコンポーネントとの間に、狭いギャップが形成される。このギャップは、オイルを、絞りによって、及び回転の際には内側のシール領域への流入口における戻りによって、阻止する。ブローバイに対するオイル空間の密封は、２つの場合では、ラビリンスによって実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開 2003-293783 号公報
【発明の概要】
【０００７】
本発明の課題は、コンプレッサ・ホイールの後部空間に対する、ターボチャージャの軸受空間の密封を、改善することにある。
【０００８】
このことは、本発明では、シールが、軸受ハウジングで、回転するシール・ディスクに前置されている収集チャンバ分だけ拡張されていることによってなされる。収集チャンバは、固定式の部分に形成されており且つ下方領域にドレインを有する溝からなる。収集チャンバは、油流の大部分を排出し、かくして、油量を減じる。この油量は、ディフレクタ及びシールの残り部分に当たり、そのことによって、密閉が改善される。
【０００９】
収集チャンバに続いて、シールは、一種のラビリンスを有している。ラビリンスは、例えば、少なくとも１つ突出するノーズ部によって形成されており、オイルがシール・ディスクに沿って流れることを阻止する。
【００１０】
最後に、シール・システムは、固定式のハウジング部分に形成されている収集溝を有している。この収集溝を介して、噴出されたオイルが排出される。それ故に、オイルは、回転するシャフトに最早当たることがない。
【００１１】
シャフト、あるいは、シャフトに装着されたコンポーネントが、径方向内側にあるオイル分離器用溝を有することが選択される。オイル分離器用から、オイルが、径方向外側に噴出し、続いて、固定式のハウジング部分に形成されている収集溝の中で、軸受ハウジングを通って流出する。
【００１２】
ブローバイ（Blow-by）に対し密封するためのラビリンスは、シール・ディスク及び中間壁によって形成されることが選択される。このことによって、コンプレッサ・ホイールへの熱の供給が減じられる。シールが、材料のより好都合な適合に基づいて、擦り傷に対する許容範囲を与える。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】コンプレッサ・ホイールの後部空間に対してターボチャージャの軸受空間を密封する、従来の技術に基づくシールの、その断面図を示す。
【図２】コンプレッサ・ホイールの後部空間に対して軸受空間を密封する、従来の技術に基づくシールの、その断面図を示す。
【図３】収集溝を有する後部空間に対してターボチャージャの軸受空間を密封する、本発明に基づいて形成されたシールの、その断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明に係る装置を略示し且つ詳述する。  
いずれの図面にも、同一作用の要素には、同一の参照符号が付されている。
【００１５】
明細書の最初の部分に述べられているように、図１及び図２は、コンプレッサ・ホイール１の後部にある空間に対する、ターボチャージャの軸受空間の従来のシールを示す。コンプレッサ・ホイールの後部に設けられた空間が、コンプレッサ・ホイール１と、隣接の固定式のハウジング部分、詳しくは中間壁３との間に延びている。２つの場合には、固定式のハウジング部分５と、シャフト２と共に回転する複数の部分との間で右側から噴出するオイルが、シャフト２と共に回転するシール・ディスク４によって、シール部分から遮蔽される。シール・ディスクの左側では、シール・ディスクと、隣接の固定式のハウジング部分と、詳しくは中間壁３とによって、狭いギャップが形成される。このギャップは、オイルを、絞りによって、及び回転の際には内側のシール領域への流入口における戻りによって、阻止する。ブローバイ（Blow-by）に対するオイル空間の密封が、２つの場合、中間壁３とコンプレッサ・ホイール１との間のラビリンスによって実現される。
【００１６】
図３に示した、本発明に係るシールは、従来の技術に比べて、収集チャンバ５１の分だけ拡張されている。この収集チャンバは、回転するシール・ディスク４に前置されている。シャフトの周囲に沿って延びている収集チャンバ５１は、径方向内側に開いていており、固定式のハウジング部分５に形成されており且つ下方領域にオイル・ドレイン５４を有する溝からなる。ここでは、「下方領域」は、重力に関連する。それ故に、オイルは、収集チャンバ５１の下方領域に収集され、これに応じて、オイル・ドレインを通って排出される。収集チャンバ５１は、オイル・ドレインを通って、油流の大部分を排出し、かくして、油量を減じる。この油量は、シール・ディスク４及びシールの残り部分に当たり、そのことによって、密閉が、全体的に改善される。
【００１７】
収集チャンバに続いて、本発明に係るシールは、一種のラビリンスを有している。ラビリンスは、図３に示すように、シール・ディスク４に少なくとも１つの突出部４２を有している。この突出部は、固定式のハウジング部分５に形成された、向かい合っている溝５３に延びている。このラビリンスが、オイルがシール・ディスク４に沿って流れることを阻止することが意図されている。１つまたは複数の窪みに延びている複数の突出部も可能である。これらの突出部は、ハウジング側に設けられており、シール・ディスクに形成された、突出部に対応する窪みの中に延びていても良い。
【００１８】
最後に、本発明に係るシール・システムは、固定式のハウジング部分５に形成されており且つ径方向外側に開かれた収集溝５２を有している。この収集溝を介して、噴出されたオイルが排出される。それ故に、オイルは、回転するシャフトに最早当たることがない。収集溝５２に収集されたオイルは、同様に、下方領域でオイル・ドレイン５４に流れる。
【００１９】
収集チャンバの周囲の領域に、他の複数の突出部４１が設けられていても良いことが選択される。更に、シャフトには、あるいは、シャフトと共に回転するカラー・スペーサ６には、収集チャンバの有効性を強化する溝６１が形成されていても良い。
【００２０】
コンプレッサ・ホイールの後部空間に対してターボチャージャの軸受空間を密封する本発明に係るシールが、ブローバイに対して密封するためのラビリンスを有することが選択される。このラビリンスは、シール・ディスク４と中間壁３との間に設けられることが可能である。ラビリンスを移動してコンプレッサ・ホイール１から離すことによって、コンプレッサ・ホイールへの熱の供給が減じられる。更に、シールが、材料のより好都合な適合に基づいて、擦り傷に対する許容範囲を与える。
【００２１】
シールの有効性を更に高めるため、シールを、他のラビリンスによって、あるいは、コンプレッサ・ホイールと、固定式のハウジング部分、例えば中間壁との間の他のシールによって、補足することが可能であることが選択される。
【符号の説明】
【００２２】
１…コンプレッサ・ホイール、２…シャフト、３…中間壁、３１…中間壁とシール・ディスクとの間のラビリンス、４…シール・ディスク、４１…シール・ディスクの突出部、４２…シール・ディスクの突出部、５…軸受ハウジング、５１…収集チャンバ、５２…収集溝、５３…窪み、５４…オイル・ドレイン、６…カラー・スペーサ、６１…カラー・スペーサに形成された溝。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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