(57)【要約】  本装置は、回転子（２）を備えた排ガスターボチャージャの潤滑油を収容する軸受筐体（１０）を密閉するために機能し、この回転子が、軸受筐体を貫通して、境界を接するコンプレッサ筐体中に導かれている。この装置は、中間壁（１１）と、この中間壁の軸方向で伸張する壁ノーズ部（１１１）と、回転子（２）のシャフト（２０）上に固定された密閉ディスク（５）とを具備する。さらに、回転子（２）と、壁ノーズ部（１１１）ないし中間壁（１１）との間に密閉部（４）が配置されている。この中間壁（１１）により、軸受筐体中に配置された大きいオイル空間（１２）は、コンプレッサ筐体（２１）のホイール後方空間（１３）から分離される。中間壁（１１）からは、主に軸方向で伸張するかつ少なくとも部分環状部形状で回転子の周りで導かれる被覆部（６）が、大きいオイル空間中に突出する。とりわけ大きいオイル空間（１２）は、被覆部（６）と半径方向で伸張する密閉ディスク（５）とにより、外側集油室（１２１）と内側集油室（１２２）とに区分される。ターボチャージャの軸受（３）を通って、大きなオイル空間（１２）の方向に搬送される潤滑油は、外側集油室（１２１）により受け止められうる。内側集油室（１２２）中に入る潤滑油は、重力により、密閉ディスク（５）から大きな軸方向の間隔を有する排出部（６１）に向かって搬送される。内側集油室（１２２）から密閉ディスク（５）に沿ってさらに半径方向で内側に密閉部（４）の方向に進むオイル量が、この装置により明らかに低減しえ、軸受筐体の密閉性が著しく上昇しうる。
2018533689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子（２）を備えた排ガスターボチャージャの潤滑油を収容する軸受筐体（１０）の密閉装置であって、前記回転子が、前記軸受筐体を貫通して、これと境界を接しかつ質量流が充填されうるコンプレッサ筐体中に導かれている、密閉装置であって、
前記軸受筐体により取り囲まれた大きいオイル空間（１２）と、前記コンプレッサ筐体のホイール後方空間（１３）とを分離し、かつ、軸方向で伸張し環状部形状で前記回転子の周りで導かれる壁ノーズ部（１１１）を有する中間壁（１１）と、
前記回転子（２）のシャフト（２０）上に固定されていて、前記大きいオイル空間（１２）中に突出する環状部形状の密閉ディスク（５）と、
前記密閉ディスク（５）と前記壁ノーズ部（１１１）との間に配置された第１分離間隙（７）と、
回転子（２）と中間壁（１１）との間に配置された密閉部（４）と
を具備する装置において、
主に軸方向で伸張する被覆部（６）が、前記大きいオイル空間（１２）中に配置されていて、前記被覆部は、前記軸方向で伸張する壁ノーズ部（１１１）に対して、半径方向で外側にずれていて、かつ、前記密閉ディスク（５）と共に、前記大きいオイル空間（１２）を内側集油室（１２２）と外側集油室（１２１）とに区分する
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記被覆部（６）は、前記回転子（２）の前記軸（Ａ）に対して水平な配向でかつ前記回転子の下方にある区域で排出部（６１）を有し、前記排出部は、前記被覆部の開口の形態で形成されていて、かつ、前記内側集油室（１２２）内で収集された潤滑油を排出するために機能することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記内側集油室（１２２）の前記排出部（６１）は、前記内側集油室（１２２）の、重力に対して最も低い点に対して、前記回転子（２）の回転方向とは逆方向でずれて配置されていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記被覆部（６）は、前記中間壁（１１）に圧入され、および／または高耐久性ダウエルピン（９）により配向され、および、および／または少なくとも部分環状部形状で前記回転子（２）の周囲で導かれていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記被覆部（６）は、主に軸方向で伸張する第１部分と、主に軸方向で伸張する第２部分とを有し、前記主に軸方向で伸張する第１部分は、前記中間壁（１１）から前記密閉ディスク（５）の方向で、前記大きいオイル空間（１２）中に伸張し、前記主に軸方向で伸張する第２部分は、前記回転子（２０）の前記軸（Ａ）から、前記主に軸方向で伸張する第１部分よりも大きい半径方向の間隔を有し、前記密閉ディスク（５）の外側縁を、半径方向で外側から遮蔽し、前記主に軸方向で伸張する第１および第２部分は、前記被覆部（６）の主に半径方向で伸張する部分により互いに連結され、第２分離間隙（８）が、前記密閉ディスク（５）と、前記被覆部（６）の前記主に半径方向で伸張する部分および前記主に軸方向で伸張する第２部分との間で配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記中間壁（１１）と境界を接する、前記主に軸方向で伸張する被覆部（６）の部分は、中空円錐台形状を有し、前記中空円錐台の軸は、前記回転子（２）の前記軸（Ａ）と一致し、前記中空円錐台の最も大きい直径は、前記被覆部の前記中間壁（１１）側の端部にあり、かつ、前記内側集油室中で収集された潤滑油用の前記排出部（６１）は、軸方向で前記密閉ディスク（５）からずれて、前記中間壁（１１）の方向で配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記中間壁（１１）と境界を接する、主に軸方向で伸張する被覆部（６）の部分は、斜めになった中空円筒の形状を有し、前記斜めになった中空円筒の軸は、前記回転子（２）の前記軸（Ａ）に対して、前記垂直線の方向で、前記中間壁（１１）から前記軸受筐体（１０）の方向で見て、上方に傾斜していることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置を備えた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、排ガスターボチャージャの分野に関する。
本発明は、排ガスターボチャージャの潤滑油を収容する軸受筐体の密閉装置およびこの種の装置を備えた排ガスターボチャージャに関する。
【０００２】
排ガスターボチャージャは、内燃機関に供給される燃焼空気を圧縮するために、内燃機関の排ガスを利用する。燃焼空気の事前圧縮ないし充填が行われることにより、エンジンのシリンダー中の充填量およびしたがって燃料混合物が増える。その結果、エンジンの効率が明らかに上昇しうる。この関連で採用される排ガスターボチャージャは、標準的には回転子（タービンホイールおよびコンプレッサホイールを備えている）と、これらの構成部品を連結し合うシャフトと、ベアリングと、静止筐体部分（タービン筐体、コンプレッサ筐体など）とから構成されている。タービン筐体とコンプレッサ筐体とは、それぞれタービンホイールないしコンプレッサホイールを収容し、質量流を充填可能である。軸受筐体は、一方ではタービン筐体と境界を接し、他方ではコンプレッサ筐体と境界を接し、かつシャフト、および、関連するシャフトのベアリングを収容する。タービン側およびコンプレッサ側で優位である大抵の場合で高いプロセス圧は、軸受筐体内で典型的に存在する大気圧を上回る。したがって、軸受筐体のインナープレナムをタービン側ないしコンプレッサ側からの質量流に対して密閉するために、相応の密閉装置を軸受筐体の領域中に採用し、この領域中では、シャフトは、軸受筐体壁部を貫通してコンプレッサ筐体ないしタービン筐体中へと導かれている。
【０００３】
軸受筐体内で軸受を潤滑するために潤滑油を用いるが、この潤滑油には、さらに典型的には、高いタービン側動作温度に対する冷却機能も付随しうる。したがって、密閉装置は、潤滑油がコンプレッサ筐体またはタービン筐体中に出るのを防ぐためにも機能する。
【０００４】
排ガスターボチャージャにおいて採用される密閉部は、軸受筐体内で配置された集油室システムおよびピストンリングを具備し、軸受筐体から外に導き出されたシャフト部分を、軸受筐体内側に対して密閉するために機能する。このシャフト密閉システムは、典型的な場合、追加的にエアパージシステムを利用可能であり、これは、タービン側排ガスを冷却するため、これを遮断するために、およびしたがって、軸受筐体内で汚れが形成されるのを防ぐために利用可能である。さらに、冷却の目的で、オイル噴射孔をシャフト密閉システムの領域中で取り付けることも可能である。
【背景技術】
【０００５】
排ガスターボチャージャのベアリングは、標準的には、２つのラジアル軸受と、１つのスラスト軸受とを有する。これらの軸受のそれぞれには対応するオイル供給導管から潤滑油が供給され、このオイルが、続いて各軸受を通って、軸受空間すなわち軸受筐体の全内側空間中に搬送される。搬送される各潤滑油の量および潤滑油が軸受空間中に横滑りする各速度は、部分的に著しい。この結果、軸受筐体の全内壁が潤滑油で湿ることになる。さらに、軸受から搬送されかつ軸受空間中に横滑りする潤滑油は、軸受筐体の壁部分に当たる。この潤滑油の一部分は、不都合なことに軸受筐体壁から軸受筐体の密閉部分の領域中に反射されることがありえ、そこで漏れが生じうる。この問題は、軸受筐体内で利用可能な軸受空間が小さい場合に、とりわけ重要である。壁と密閉部分との間の間隔が小さいほど、潤滑油がシャフト密閉部領域中に反射する可能性が高くなる。これに応じて、軸受空間が小さいほど、シャフト密閉部の要件はより大きくなる。
【０００６】
シャフト密閉部分の漏れに関してとりわけ重要であるのは、シャフト密閉システムのオイル排出部の各領域である。軸受筐体内中への潤滑油の流入間隙が相対的に小さいことに対し、潤滑油が排出する面は大きい。潤滑油がこの大きい排出面で不都合に反射することにより、潤滑油は、密閉部分領域中に横滑りし、その結果、漏れが生じうる。
【０００７】
ＥＰ  ２  １９２  ２７２号中では、排ガスターボチャージャの軸受筐体を、これと境界を接するコンプレッサ筐体から密閉する装置が記載されているが、このコンプレッサ筐体中には、軸受側から排ガスターボチャージャのシャフトが導かれている。この密閉装置は、軸方向で伸張し、かつ環状部形状でシャフトの周りで導かれる壁ノーズ部を備えた静止中間壁を具備している。この壁ノーズ部により、コンプレッサホイールのホイール後方空間が、軸受筐体内で配置されているオイル空間から分離される。このオイル空間中に、シャフトに固定された密閉ディスクが突出し、密閉ディスクと密閉ディスク側の壁ノーズ部の端面との間に、分離間隙が配置されている。シャフトと中間壁との間には、密閉部、例えばピストンリングまたはラビリンスシールが設けられていて、これによって、潤滑油が軸受筐体から出て行くこと、または、空気流または質量流がコンプレッサ側から侵入してくることをさらに阻むことができる。さらに、この装置は、集油溝に連結された滴下装置であって、集油溝中で収集された潤滑油を重力によりオイル排出部中に導く滴下装置を具備する。この滴下装置は、潤滑油用の排出面を有し、かつ重力に対してシャフトの下方に配置されているオイル空間の領域中にあり、かつ、密閉ディスクから大きな軸方向の間隔を採って配置されている。分離間隙中に達した潤滑油は、その軸方向で間隔があるがゆえにおよび密閉ディスクに対して相対的に傾斜するがゆえに、密閉ディスクと相互作用することなく、この滴下装置を通ってオイル排出部中に向けられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明に関連して軸受筐体内のオイルにも言及するが、このオイルは潤滑機能を担う。さらに、このオイルには、タービン側またはコンプレッサ側での高いプロセス温度に対する冷却機能が付随しうる。以上および以下で、オイルまたはオイル流との概念を用いる際には、これらは、潤滑油または潤滑油流と同じ意味であると理解されうる。
【０００９】
本発明の目的は、排ガスターボチャージャのコンプレッサ筐体に対する軸受筐体の密閉装置を示すことであり、この装置では、コンプレッサ側のシャフト密閉部が改良されている。本発明は、この種の装置を備えた排ガスターボチャージャにも関する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の装置では、従来技術に関連して上で説明した大きいオイル空間であって、中にシャフト上に固定された密閉ディスクが突出する大きいオイル空間中に、追加的に主に軸方向で伸張する被覆部が配置されている。この被覆部は、中間壁の、軸方向で伸張する壁ノーズ部に対して半径方向で外側にずれていて、この大きいオイル空間を、密閉ディスクと共に、内側集油室と外側集油室とに区分する。密閉ディスクと被覆部との間には、分離間隙が配置されていて、これにより内側集油室と外側集油室とが分離されている。被覆部をこのように配置することにより、軸受から大きいオイル空間方向に搬送される潤滑油の大部分が、外側集油室中で受け止められ、軸受筐体のオイル排出部方向に搬送されることができ、この潤滑油が密閉部分方向とりわけ中間壁ノーズ部と密閉ディスクとの間の分離間隙中に達することができない。これにより、とりわけ、多量すぎるオイルがピストンリングの領域中に達し、そこから出てコンプレッサ路に達することもできない。
【００１１】
内側集油室中に入ったオイルを排出するために、被覆部中では重力に対してシャフトの下方にある区域中で開口が配置されている。この内側集油室からのオイル排水のために機能する開口は、被覆部ないし被覆部により取り囲まれた内側集油室の、重力に対して「最も低い点」に対して回転子の回転方向Ｄとは逆の位置に配置可能である。すなわち、この開口は、シャフトの回転軸に対して垂直の方向にある平面中で、垂直線から回転子の回転方向で計測して９０°〜１８０°の角度範囲で伸張している。被覆部の「最も低い点」とは、この場合、垂直線から計測して１８０°の角度に配置されている被覆部の点であると理解されうる。換言すれば、被覆部６の開口は、垂直線および水平線を通って広がる平面（これは、軸受筐体からコンプレッサ筐体の方向で伸張する回転子（２）の軸（Ａ）に対して垂直である平面である）中で、垂直線から、回転子の回転方向に計測して、９０°〜１８０°の範囲中で配置可能である。開口をこのように配置すると、回転子の下方にある外側集油室の領域中で壁から回転子の方向に反射される潤滑油に対して、密閉部分が遮蔽されるので有利である。
【００１２】
本発明のさらなる利点は、従属請求項から明らかになる。
図面に基づき、以下に、本発明による潤滑油を収容する軸受筐体の密閉装置のある実施形態を提示し、より詳細に説明する。図面中、同じ作用を備えた部材には、同じ参照符号を付ける。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の被覆部を備えたコンプレッサ側の密閉部分の概略断面図である。
【図２Ａ】中空円錐台形状の部分を有する被覆部を備えた図１の密閉部分のある部分領域を示す図である。
【図２Ｂ】斜めになった中空円筒形状の部分を有する被覆部を備えた図１の密閉部分のある部分領域を示す図である。
【図２Ｃ】中空円筒形状の部分を有する被覆部を備えた図１の密閉部分のある部分領域を示す図であり、この部分の壁厚が、軸方向で、密閉ディスクからコンプレッサ筐体に向かって中間壁まで先細りしている図である。
【図３Ａ】被覆部と密閉ディスクとが境界を接する領域中でのこれらの構成部品の概略図である。
【図３Ｂ】被覆部と密閉ディスクとが境界を接する領域中でのこれらの構成部品の可能なある配置を示すさらなる概略図である。
【図３Ｃ】図３Ｂに示した構成部品の配置のさらなる発展形を示す図である。
【図４】内側集油室内で収集される潤滑油用の排出部を備えた被覆部の概略等角投影断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、排ガスターボチャージャの領域であって、中で軸受筐体と中間壁とが境界を接しかつ軸受筐体内で本発明による上述の特徴を備えたシャフト密閉部が配置されている領域の概略断面図である。図示されているのは、ターボチャージャの筐体１の静止部品と、回転子２の一部分（これは、軸受筐体１０からコンプレッサ筐体の方向へ導かれたシャフト２０と、コンプレッサホイール２１とを備えている）とである。軸受筐体１０の内側では、シャフト２０を軸受するために相応の軸受３が配置されていて、これには（不図示の）オイル供給導管を用いて潤滑油が給油される。図１中で例示的に図示した軸受３は、とりわけラジアル軸受である。しかし、この軸受のターボチャージャのシャフトに沿った特殊な配置は、本発明の対象物にとっては重要ではない。この軸受を通って搬送される潤滑油は、部分的に高速で軸受筐体の内側空間中に横滑りし、これにより大きいオイル空間１２中にも達する。この大きいオイル空間は、その軸方向の伸張において一方の側で中間壁１１により限定され、この中間壁は、大きいオイル空間１２をコンプレッサホイール２１のホイール後方空間１３から分離する。
【００１５】
大きいオイル空間１２中には、シャフト２０に固定された密閉ディスク５が突出する。この密閉ディスク５はシャフト密閉システムの一部分であり、これにより、軸受から搬送された潤滑油が軸受内側空間からコンプレッサの方向へ達するのが防がれるべきである。この中間壁１１は、軸方向に伸張するかつ環状部形状で回転子２の周りで導かれる壁ノーズ部１１１を有する。軸受筐体の内側の方を向いた壁ノーズ部１１１の端面と、密閉ディスク５との間には第１分離間隙７が配置されている。この分離間隙によって、大きいオイル空間１２は、回転子と中間壁との間にある密閉部４から分離されている。密閉部４は、密閉ディスク５と同様にシャフト密閉部に属し、例えば１つまたは複数のピストンリングの形態で実施可能である。
【００１６】
大きいオイル空間１２中には、本発明による主に軸方向で伸張する被覆部６が配置されていて、これは、その主に軸方向の伸張で、一方では中間壁１１により限定されていて、他方では軸方向で密閉ディスク５の軸受座にまで導かれている。密閉ディスク５と被覆部６との間には、第２分離間隙８が配置されている。これにより、被覆部６は、密閉ディスク５と共になって大きいオイル空間１２を外側集油室１２１と内側集油室１２２とに区分する。第２分離間隙８は、とりわけ外側集油室１２１を内側集油室１２２から分離する。
【００１７】
軸受３を通って外側集油室１２１中に横滑りした潤滑油は、外側集油室１２１の壁に当たる。この潤滑油の大部分は、被覆部６により内側集油室１２２中に達しないように防がれる。しかし、第２分離間隙８を通って、とりわけ重力に対して回転子２の上方にある領域中では、少量の潤滑油部分が外側集油室１２１から内側集油室１２２に達する。内側集油室１２２は、その伸張において、それぞれ中間壁１１と、中間壁の壁ノーズ部１１１と、密閉ディスク５と、被覆部６とにより限定される。中間壁１１とは逆にある壁ノーズ部１１１の部分と密閉ディスク５との配置は、第２分離間隙８中に達した潤滑油が、さらに第１分離間隙７の方向に直接流れるのではなく、まず内側集油室１２２中に達するようにすることができる。このオイルは、重力により内側集油室１２２内で、重力に対して回転子２の下方にある、内側集油室１２２の領域中に向けられる。この領域中では排出部６１が配置されていて、これを通って、オイルが回転子２の下方にある外側集油室１２１の部分中に導かれることができ、そこから重力により軸受筐体のオイル排出部に導かれうる。以下にも詳述するように、被覆部６の、内側集油室側にある壁部分は、少なくとも重力に対して回転子の下方にある領域で、円錐形状で排出部６１の方向に傾斜して実施可能で、これにより、オイルを排出部６１方向に向ける。軸受筐体のオイル排出部から、オイルは、相応の潤滑油循環部を通って最後に再び軸受３に供給されうる。
【００１８】
排出部６１は、被覆部６の開口の形態を有し、これは、被覆部の、重力に対して回転子２の下方にある領域の一部分中に配置されている。さらに、内側集油室１２２の排出部６１は、有利な場合には、密閉ディスク５から軸方向で大きい間隔を採って配置されている。このように配置することにより、内側集油室１２２から排出部６１を通って排出されうるオイルが、密閉ディスク５に当たり、したがって第１分離間隙７中に入り、さらに密閉部４の方向に達することが防がれうる。
【００１９】
密閉ディスク５が、排出部６１の領域中で内側集油室１２２から出たオイルで湿らされることを回避するために、少なくとも中間壁と境界を接する被覆部６の一部分は、中空円錐台の形状を有しうる。この一例を図２Ａに示すが、この図中では、図１に示した密閉部分の一部分領域が図示されている。図２Ａ中で被覆部６の一部分となる中空円錐台の軸は、この場合、回転子の軸Ａと一致している。中空円錐台の最も大きい直径は、合目的には、被覆部６の中間壁１１側の端部に配置されている。このようにして内側集油室１２２中で収集された潤滑油は、内側集油室１２２の回転子２の下方にある領域において、重力により、内側集油室１２２の円錐壁で、密閉ディスク５から離れて、排出部６１の方向に向かいうる。排出部６１は、この場合、被覆部６の、回転子の下方で中間壁１１と直接境界を接する領域中に配置されている場合に目的に合っている。
【００２０】
さらなる実施形態では、例として図２Ｂから読み取れるように、主に軸方向で伸張する被覆部６の、中間壁１１と境界を接する少なくとも一部分が、斜めになった中空円筒の形状を有しうる。この場合、斜めになった中空円筒の軸は、回転子２の軸Ａに対して、中間壁１１から軸受筐体１０の方向で見ると、垂直線方向で、上方向に傾斜している。この形状により、この場合も、内側集油室１２２内で収集された潤滑油が、内側集油室１２２の下方の領域中で、その壁に沿って、密閉ディスク５から離れて排出部６１の方向へと搬送されうる。
【００２１】
少なくとも中間壁１１と境界を接する被覆部６の部分の形状のさらなる可能性は、図２Ｃ中で図示するが、中空円筒であり、その軸は、回転子２の軸Ａに沿って延在している。中空円筒の壁の厚さは、この際、軸方向で中間壁１１に向かって小さくなっている。これにより、内側集油室１２２の回転子の下方にある領域は、この場合も中間壁１１に対して傾斜した面を作ることができる。この面に沿って、潤滑油は、軸方向で密閉ディスク５から離れて中間壁１１の方向へとずれた排出部６１の方向へ流れる。
【００２２】
上述のおよび以下に述べる全ての場合で、被覆部６は、中間壁１１上に圧入、ねじ止めまたは溶接されうる。例えば、被覆部６を配向させるために高耐久性ダウエルピンを利用することも可能である。高耐久性ダウエルピン９により被覆部６を配向した例は、とりわけ図１から読み取ることができる。上述のおよび以下に説明する具体的な被覆部６の形態にかかわらず、すなわち、例えば、被覆部の少なくとも一部分が、上の図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃで説明した、中空円錐台、中空円筒または斜めになった中空円筒の形状を採るか否かにかかわらず、回転子２の軸Ａに対して垂直の面中で、被覆部６の断面は、それぞれ少なくとも１つの部分環状部または完全な環状部の形状を取りうる。
【００２３】
重力に対して回転子の軸Ａの上方にある領域中で、オイルが、外側集油室１２１の壁から、または軸受から直接来て、直接密閉部分の領域に達することは、可能なかぎり防がれるべきである。この観点でシャフト密閉部をさらに改良するために、密閉ディスク５と被覆部６とが向かい合う領域中で、それぞれ以下に図１に関連して、および続いて、図３Ａ、３Ｂおよび３Ｃに関連して説明する形態を有しうる。
【００２４】
被覆部６は、軸方向で伸張する第１部分と、軸方向で伸張する第２部分とを有しうる。この際、軸方向で伸張する第１部分は、中間壁１１から密閉ディスク５の方向へ、大きいオイル空間１２中に入るように伸張する。これとは逆に軸方向で伸張する第２部分は、シャフト１１の軸Ａからの半径方向で間隔がより大きく、密閉ディスク５の外側縁を半径方向で外側から遮蔽する。密閉ディスク５の外側縁とは、この際密閉ディスク５の外殻面であるとも理解されうる。軸方向で伸張する第１部分の、中間壁１１とは逆側の端部と、軸方向で伸張する第２部分との間の連結は、被覆部６の、密閉ディスク５に沿って半径方向で伸張する部分が与える。密閉ディスク５とこの密閉ディスクに隣接する被覆部６の部分との間には、この際、第２分離間隙８が配置されている。被覆部６の形状が上述のような形状である場合には、この分離間隙８は、半径方向で伸張する部分８１と、軸方向で伸張する部分８２とを有する。被覆部６の軸方向で伸張する第２部分により、分離間隙の軸方向で伸張する第２部分８２は、とりわけ半径方向で外側集油室１２１から遮蔽される。被覆部６の軸方向で伸張する第２部分は、この際、例えば分離間隙８の軸方向で伸張する部分８２を、半径方向で外側に向かって遮蔽する屋根または、くちばしの形状を有しうる。被覆部６の、中間壁１１とは逆側の端部における面取り部の成形を、この領域中に現れるオイルを好都合に第２密閉間隙８から離れるように、したがって密閉部分から離れる方向に向けるようにすることもできる。被覆部６の上述の形状は、とりわけ図１中に図示されている。
【００２５】
密閉ディスク５および被覆部６が向かい合う領域中でのこれらの構成部品の構成のさらなる可能性は、図３Ａ、３Ｂおよび３Ｃから読み取り可能である。被覆部６の形状は、それぞれ、密閉ディスク５が、被覆部６の軸方向で伸張する対応する部分により、半径方向外側に向かって遮蔽されるように選択されている。
【００２６】
図３Ａ中では、この遮蔽の実現は、被覆部６の軸方向で伸張する対応する部分が楔形状を有し、これに対して、密閉ディスク５の対応する半径方向で延在する部分も同様に楔形状で適合していることにより行われる。
【００２７】
図３Ｂは、密閉ディスク５を、被覆部６の対応する部分により、半径方向で遮蔽するさらなる可能性を示す図である。この被覆部６は、図示された領域中で、軸方向で伸張する。半径方向で計測した被覆部６の厚さは、まず値ｄ１の値を採る。被覆部６が、半径方向で伸張している密閉ディスク５に対して軸方向で当たる領域中では、被覆部６の厚さがいきなり小さくなり、厚さｄ２になる。これは、密閉ディスク５が半径方向で、第２厚さｄ２を有する被覆部６の部分により遮蔽されることにより生じる。これにより、第２分離間隙８の軸方向で伸張する部分８２が生じる。半径方向で伸張する第２分離間隙８の部分８１は、密閉ディスク５と、被覆部６の厚さがいきなりｄ１からｄ２に変わる被覆部６の領域との間に配置されている。
【００２８】
図３Ｃ中には、図３Ｂ中で提示された、被覆部６による密閉ディスク５の半径方向の遮蔽のさらなる構成を示す。半径方向で計測した被覆部６の厚さは、この場合、中間壁１１の方向から見ると、２段階で、厚さｄ１から厚さｄ２を介して厚さｄ３にまで小さくなる。密閉ディスク５は、対応する領域中で、被覆部６の経過に合わせられるが、これは、回転子の軸Ａから計測した密閉ディスク５の半径が、軸方向で中間壁から見て、より小さい第１値ｒ１から、いきなりより大きい第２値ｒ２に変わることにより行われる。この際、回転子の軸Ａからの半径方向の間隔が間隔ｒ１である密閉ディスク５の外殻面の部分は、半径方向外側で軸方向に伸張する被覆部６の厚さｄ２の領域により遮蔽される。同様に回転子の軸Ａからの半径方向の間隔が間隔ｒ２である密閉ディスク５の外殻面は、半径方向外側で軸方向に伸張する被覆部６の厚さｄ３の領域により遮蔽される。被覆部６と密閉ディスク５との間の第２分離間隙８は、したがって、図３Ｃの構成の場合には、２つの半径方向で伸張する部分と、２つの軸方向で伸張する部分とを有する。
【００２９】
回転子に固定された密閉ディスク５が回転する際の遠心力により、潤滑油は、第２分離間隙８の半径方向で伸張する領域において半径方向で外側に向かって搬送されうる。内側集油室１２２から外側集油室１２１方向へのオイルのこの望ましい搬送を促進するために、密閉ディスク５は、相応の滑らかな、すなわち、必要に応じて滑らかにされまたはコーティングされた表面を有しうる。一般に、密閉ディスクの面は粗すぎないように選択されるべきであるが、この理由は、そうではない場合には第２分離間隙８中にある空気により大きい摩擦損失が起こりうるからである。さらに、内側集油室１２２と境界を接する分離間隙８の領域は、半径方向の伸張成分を有する場合に有利でありえる。この種の半径方向の伸張成分により、分離間隙８の関連する領域では、密閉ディスクの回転時に、吸引作用が生じえ、これにより、潤滑油が半径方向で外側に搬送される。
【００３０】
密閉ディスク５と被覆部６とが向き合う領域中における被覆部６の可能な形状が、図３Ｂおよび図３Ｃ中で図示された形状である場合には、この被覆部は、さらに、図３Ｂおよび３Ｃでは不図示の、外側集油室１２１側の面取り部を有しうる。この面取り部の成形も、この面取り部の領域中で生じたオイルが、有利な場合第２密閉間隙８から離れ、したがって、密閉部分からは離れて向けられるように行われうる。この際、この面取り部は、図１、２Ａ、２Ｂおよび２Ｃ中で図示された相応の面取り部と類似の形状を採りうる。
【００３１】
図４は、軸受筐体側から見た、被覆部６の概略等角投影断面図である。図示された被覆部６の形状は、この際、図１中断面で図示したものに相当する。被覆部６の重力に対して回転子の軸Ａの下方にある区域では、開口の形態での、被覆部の排出部６１が存在する。この開口は、回転子の軸Ａに対して垂直の平面中で、垂直線から、回転子の回転方向Ｄで計測して９０°〜１８０°の範囲で伸張している。すなわち、この開口は、重力に対して、被覆部の最も低い点に対して回転子の回転方向Ｄに対して逆方向でずれて配置されている。この場合、この被覆部６の開口の配置は、回転子から接線方向で軸受筐体の内側中に横滑りしかつ壁に当たったオイルが、排出部６１の開口を通って内側集油室中に反射されえないようにしている。
【００３２】
本願で「上方」および「最も低い点」との概念を使用する場合には、常にターボチャージャが水平面上にあり、ターボチャージャの回転子のシャフトがこれに対して水平に延在している基準座標系による。これに関連して、「上方」および「最も低い点」との記載は、垂直線に対して、すなわち、重力により与えられる方向であると理解するべきである。ターボチャージャを組み込む際の実際の配向は、上述の水平方向の配向からは異なりうる。
【符号の説明】
【００３３】
Ａ  回転軸
Ｄ  回転子の回転方向
１  筐体
１０  軸受筐体
１１  中間壁
１２  大きいオイル空間
１３  ホイール後方空間
１１１  壁ノーズ部
１２１  外側集油室
１２２  内側集油室
２  回転子
２０  シャフト
２１  コンプレッサホイール
３  軸受
４  密閉部
５  密閉ディスク
６  被覆部
６１  内側集油室の排出部
７  第１分離間隙
８  第２分離間隙
８１  第２分離間隙の半径方向で伸張する部分
８２  第２分離間隙の軸方向で伸張する部分
９  高耐久性ダウエルピン
ｄ１  被覆部の第１厚さ
ｄ２  被覆部の第２厚さ
ｄ３  被覆部の第３厚さ
ｒ１  密閉ディスクのより小さい第１半径
ｒ２  密閉ディスクのより大きい第２半径
【図１】
2018533689.tif 000003
【図２Ａ】
2018533689.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2018533689.tif 000008
【図３Ｃ】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年7月13日(2018.7.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子（２）を備えた排ガスターボチャージャの潤滑油を収容する軸受筐体（１０）の密閉装置であって、前記回転子が、前記軸受筐体を貫通して、これと境界を接しかつ質量流が充填されうるコンプレッサ筐体中に導かれている、密閉装置であって、
前記軸受筐体により取り囲まれた大きいオイル空間（１２）と、前記コンプレッサ筐体のホイール後方空間（１３）とを分離し、かつ、軸方向で伸張し環状部形状で前記回転子の周りで導かれる壁ノーズ部（１１１）を有する中間壁（１１）と、
前記回転子（２）のシャフト（２０）上に固定されていて、前記大きいオイル空間（１２）中に突出する環状部形状の密閉ディスク（５）と、
前記密閉ディスク（５）と前記壁ノーズ部（１１１）との間に配置された第１分離間隙（７）と、
回転子（２）と中間壁（１１）との間に配置された密閉部（４）と
を具備する装置において、
主に軸方向で伸張する被覆部（６）が、前記大きいオイル空間（１２）中に配置されていて、前記被覆部は、前記軸方向で伸張する壁ノーズ部（１１１）に対して、半径方向で外側にずれていて、かつ、前記密閉ディスク（５）と共に、前記大きいオイル空間（１２）を内側集油室（１２２）と外側集油室（１２１）とに区分し、
前記被覆部（６）は、主に軸方向で伸張する第１部分と、主に軸方向で伸張する第２部分とを有し、前記主に軸方向で伸張する第１部分は、前記中間壁（１１）から前記密閉ディスク（５）の方向で、前記大きいオイル空間（１２）中に伸張し、前記主に軸方向で伸張する第２部分は、前記回転子（２０）の前記軸（Ａ）から、前記主に軸方向で伸張する第１部分よりも大きい半径方向の間隔を有し、前記密閉ディスク（５）の外側縁を、半径方向で外側から遮蔽し、前記主に軸方向で伸張する第１および第２部分は、前記被覆部（６）の主に半径方向で伸張する部分により互いに連結され、第２分離間隙（８）が、前記密閉ディスク（５）と、前記被覆部（６）の前記主に半径方向で伸張する部分および前記主に軸方向で伸張する第２部分との間で配置されている
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記被覆部（６）は、前記回転子（２）の前記軸（Ａ）に対して水平な配向でかつ前記回転子の下方にある区域で排出部（６１）を有し、前記排出部は、前記被覆部の開口の形態で形成されていて、かつ、前記内側集油室（１２２）内で収集された潤滑油を排出するために機能することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記内側集油室（１２２）の前記排出部（６１）は、前記内側集油室（１２２）の、重力に対して最も低い点に対して、前記回転子（２）の回転方向とは逆方向でずれて配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記被覆部（６）は、前記中間壁（１１）に圧入され、および／または高耐久性ダウエルピン（９）により配向され、および／または少なくとも部分環状部形状で前記回転子（２）の周囲で導かれていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記中間壁（１１）と境界を接する、前記主に軸方向で伸張する被覆部（６）の部分は、中空円錐台形状を有し、前記中空円錐台の軸は、前記回転子（２）の前記軸（Ａ）と一致し、前記中空円錐台の最も大きい直径は、前記被覆部の前記中間壁（１１）側の端部にあり、かつ、前記内側集油室中で収集された潤滑油用の前記排出部（６１）は、軸方向で前記密閉ディスク（５）からずれて、前記中間壁（１１）の方向で配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記中間壁（１１）と境界を接する、主に軸方向で伸張する被覆部（６）の部分は、斜めになった中空円筒の形状を有し、前記斜めになった中空円筒の軸は、前記回転子（２）の前記軸（Ａ）に対して、前記垂直線の方向で、前記中間壁（１１）から前記軸受筐体（１０）の方向で見て、上方に傾斜していることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置を備えた排ガスターボチャージャ。
【国際調査報告】
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