CN108757063B - 涡轮壳体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供涡轮壳体，能够改善面粗糙度而抑制废气的损失，提高涡轮增压器的效率，并且能够抑制热疲劳所引起的龟裂的产生而提高耐久性，且能够确保刚性而切实地防止废气向外部的泄漏。涡轮壳体内置有利用从发动机导入的废气进行旋转的涡轮工作轮，且在内周侧配设有形成废气的流路的漩涡状的涡道部，涡轮壳体具备：铸造制的外装部件，形成有向内侧配置背面部件的开口部，背面部件隔开间隙地配设在涡轮工作轮的背面侧；板金制的内装部件，隔开规定的空隙部地配置于外装部件的内部，构成涡道部；内装部件经由开口部相对于外装部件内拆装自如，内装部件使以覆盖涡轮工作轮的外周缘部的方式形成的护罩部从涡道部延伸设置而一体地构成。

Description

涡轮壳体
本申请是申请号为201380081169.8、申请日为2013年12月27日、发明创造名称为“涡轮壳体”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种利用从发动机导入的废气的能量对发动机产生增压压力的涡轮增压器的涡轮壳体。
背景技术
以往，已知有这样的一种涡轮增压器：该涡轮增压器利用从发动机导入的废气的能量使涡轮工作轮旋转，并且通过使与该涡轮工作轮设置在同轴上的压缩机工作轮旋转来向进气歧管供给加压空气，由此实现输出的提高。在将该涡轮增压器用作车载用的情况下，由于该涡轮增压器的效率会给发动机的油耗带来影响，因此，尤其是出于改善油耗的观点，要求轻量化、低成本化、制造的简单化以及低热容量化等。
然而，近年来，为了在汽车的发动机中实现低油耗，倾向于通过使空燃比接近理论配比来使废气温度上升。因此，在一般的铸造制的涡轮壳体中，出于需要耐受高温的废气，作为材料，使用耐热性、耐磨耗性等优异的奥氏体类的不锈铸钢等高价材料。另外，在铸造制的涡轮壳体中，由于壳体的内壁面的面粗糙度较为粗糙，因此为了防止通过壳体内的废气流路的废气的损失增加和与之相伴的涡轮增压器的效率降低，需要用于对毛坯的精度不足进行补偿的机械加工。因此，在这样的铸造制的涡轮壳体中，会导致材料费用和制造费用的成本增加，成为降低涡轮增压器的成本时的不利因素，因此存在使用板金制的涡轮壳体来取代铸造制的涡轮壳体的趋势。
作为该板金制的涡轮壳体，例如，在专利文献1中，公开了一种在涡道部的内部形成有漩涡状的废气流路的涡轮壳体，其中，涡道部是使分为两部分的碟状或碗状的板金部件对接并沿周向进行焊接而成的(参照专利文献1的图3)。另外，在专利文献2中，也同样公开了一种利用板金部件形成被分为两部分的涡道部、使该左右的板金部件对接并沿周向进行焊接而成的结构的涡轮壳体(参照专利文献2的图2)。并且，在专利文献3中公开了一种涡轮壳体，该涡轮壳体具备由板金部件制造并在其内部形成有漩涡状的废气流路的涡道部件和由板金部件制造的罩部件，该罩部件以包围涡道部件的外周的方式构成(参照专利文献3的图4)。
并且，在专利文献4中公开了一种在铸造制的涡轮壳体内形成有在铸造该涡轮壳体时铸成的板金制的内壁面的涡轮壳体(参照专利文献的图1、2)，另外，在专利文献5中公开了一种在铸造制的涡轮外壳内形成有在铸造该涡轮外壳时铸成的陶瓷制的涡道部的涡轮壳体(参照专利文献的图1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开2008－57448号公报
专利文献2：(日本)特表2003－536009号公报
专利文献3：(日本)特开2006－161573号公报
专利文献4：(日本)特开昭63－111234号公报
专利文献5：(日本)特开昭62－29724号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，在专利文献1所示的板金制的涡轮壳体中，在舌部区域即把分两部分形成的板金部件对接而成形的涡道部的结束卷绕部，由于反复地作用急剧的加热及冷却，因此容易产生对接部的焊接强度的降低与热应力相互作用所引起的龟裂等，进而有可能会从该龟裂中产生废气的泄漏。
另外，在专利文献2中也是一样，涡道部是使分为两部分的板金部件对接而形成的结构，因此如在专利文献1中说明那样，具有在舌部区域容易出现热应力所引起的龟裂等的产生和与之相伴的流体(废气)泄漏的问题。
因此，在专利文献3的涡轮壳体中，通过利用涡道部件和罩部件使涡道部为双重结构，提高了涡轮壳体的刚性，确保了防止产生热应力所引起的龟裂等和防止损伤的内部部件向外部飞出的遮蔽性(密闭性)。但是，这次将涡道部采用双重结构，相应地具有重量增加且内外部件的温度差产生差距而使热变形变大等，不能实现涡轮壳体的充分的轻量化和低热容量化的缺点。
与此相对，在专利文献4、5中，虽然通过利用铸造制的外装部和板金制或陶瓷制的内装部构成涡轮壳体而解决了上述那样的问题，但是由于内装部必须是在铸造外装部时铸成的，因此具有制造变得繁杂的问题。另外，由于在这些外装部与内装部之间要填装隔热材料，因此具有使部件数量增加而致使成本增加的缺点。
于是，本发明鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供这样一种涡轮壳体：该涡轮壳体能够改善面粗糙度而抑制废气的损失，提高涡轮增压器的效率，并且能够抑制热疲劳所引起的龟裂的产生而提高耐久性，且能够实现制造的简单化，同时能够确保刚性而切实地防止废气向外部的泄漏。
解决技术问题的技术手段
为了解决上述技术问题，本发明提供一种涡轮壳体，该涡轮壳体内置有利用从发动机导入的废气进行旋转的涡轮工作轮，并且在内周侧配设有形成所述废气的流路的漩涡状的涡道部，其特征在于，该涡轮壳体具备：铸造制的外装部件，其形成有向内侧配置背面部件的开口部，所述背面部件隔开间隙地配设在所述涡轮工作轮的背面侧；板金制的内装部件，其隔开规定的空隙部地配置于所述外装部件的内部，构成所述涡道部；所述内装部件构成为，经由所述开口部相对于所述外装部件内拆装自如，并且，所述内装部件使以覆盖所述涡轮工作轮的外周缘部的方式形成的护罩部从所述涡道部延伸设置而一体地构成。
本发明提供一种涡轮壳体，该涡轮壳体内置有利用从发动机导入的废气进行旋转的涡轮工作轮，并且在内周侧配设有形成所述废气的流路的漩涡状的涡道部，其特征在于，该涡轮壳体具备：
铸造制的外装部件，其形成有向内侧配置背面部件的开口部，所述背面部件隔开间隙地配设在所述涡轮工作轮的背面侧；
板金制的内装部件，其隔开规定的空隙部地配置于所述外装部件的内部，构成所述涡道部；
所述内装部件构成为，经由所述开口部相对于所述外装部件内拆装自如。
根据该发明，涡轮壳体内置有利用从发动机导入的废气进行旋转的涡轮工作轮，并且在内部配设有形成废气的回旋流的漩涡状的涡道部，通过利用铸造制的外装部件和板金制的内装部件这样的双重结构来构成该涡轮壳体，能够确保涡轮增压器的刚性。
另外，通过使内装部件为板金制，能够构成面粗糙度得到了改善的废气流路，因此能够抑制在该废气流路中流动的废气的损失，提高涡轮增压器的效率。与此同时，由于该内装部件不用被分成两部分就能被构成，因此能够抑制热疲劳所引起的龟裂的产生而提高耐久性。
此时，由于外装部件为铸造制，并在与内装部件之间隔开间隙地配设，因此能够允许废气从内装部件泄漏，并且能够利用该外装部件切实地防止废气向外部流出。
并且，由于内装部件构成为，经由配设可沿涡轮工作轮的轴向拆卸的背面部件的开口部相对于外装部件拆装自如，因此还能够制造的简单化。
此时，优选的是，所述内装部件具有：
第一卡止部，其卡止于所述开口部的开口缘；
第二卡止部，其卡止于形成所述外装部件的内周部的内筒部的端部。
由此，能够将内装部件稳定地安装于外装部件内。
另外，本发明的特征在于，优选的是，
所述内装部件经由紧固部件安装于所述外装部件内。
这样，由于内装部件经由紧固部件安装于外装部件内，因此能够以简单的结构将内装部件切实地固定于外装部件。
并且，本发明的特征在于，优选的是，
所述内装部件通过弯曲加工而形成为规定形状，
所述内装部件在相对于所述外装部件进行拆装时通过朝向径向内侧的弯曲应力而变形，并通过回弹作用嵌装于所述外装部件内，该回弹作用是指去除该弯曲应力而产生的反作用力使所述内装部件被向外方施力。
根据这样的涡轮增压器，内装部件通过弯曲加工形成为规定形状，并通过所谓的回弹作用嵌装于外装部件内，因此不需要用于安装的的紧固部件，能够削减部件数量，相应地还能够减少成本。但是，通过同时采用紧固部件，还能够显著提高内装部件相对于外装部件的安装可靠性。
并且，本发明的特征在于，优选的是，
所述内装部件的位于所述外装部件的开口部侧的一端部被夹持在所述背面部件与所述外装部件之间。
这样，由于内装部件的位于外装部件的开口部侧的一端部被夹持于背面部件与外装部件之间，因此无需另外设置紧固部件，就能够将内装部件安装于外装部件，能够实现部件数量的削减以及低成本化。但是，通过同时采用上述的紧固部件、回弹作用，能够更加切实地将内装部件安装于外装部件，还能够更进一步地提高该安装可靠性。
并且，本发明的特征在于，优选的是，
所述内装部件构成所述涡道部，该涡道部通过弯曲加工沿所述涡轮工作轮的旋转轴方向形成有多个所述废气的流路。
这样，内装部件构成涡道部，该涡道部通过弯曲加工形成有多个废气的流路，由此能够抑制涡道部内的废气的回旋流产生二元流，因此能够使涡轮增压器的性能提高。
另外，通过形成两个废气的流路，能够活用作双涡道。
并且，本发明的特征在于，优选的是，
所述内装部件使以覆盖所述涡轮工作轮的外周缘部的方式形成的护罩部从所述涡道部延伸设置而一体地构成。
根据这样的涡轮增压器，内装部件从涡道部延伸设置而构成涡轮壳体的内周中的以覆盖涡轮工作轮的外周缘部的方式形成的护罩部，因此护罩部也为板金制，能够更进一步地抑制外装部件的温度上升。
另外，通常，在护罩部与涡轮工作轮之间，为了降低动叶部因发动机过渡期的高温的废气发生热变形而引发损伤的风险，需要一定的间隙，由于能够利用可追随于动叶部的热变形的内装部件形成该护罩部，因此能够显著降低该动叶部接触而引发损伤的风险，并且能够将上述那种间隙抑制为所需最低限度，相应地，能够排除稳定运转时的无用空间，能够实现涡轮壳体整体的小型化。
并且，本发明的特征在于，优选的是，
所述内装部件具有：
第一卡止部，其卡止于所述开口部的开口缘；
第三卡止部，其卡止于形成所述外装部件的内周部的内筒部的内周部。
这样，内装部件具有第一卡止部和第三卡止部，第一卡止部卡止于开口部的开口缘，第三卡止部卡止于形成外装部件的内周部的内筒部的内周部，因此能够将内装部件稳定地安装于外装部件内的内筒部的内周部。
并且，本发明的特征在于，优选的是，
所述外装部件由耐热性低于所述内装部件的材料构成。
例如，作为一个例子，其特征在于，
所述外装部件由球墨铸铁构成，
所述内装部件由奥氏体类的不锈铸钢构成。
这样，构成涡轮壳体的外装部件由球墨铸铁构成，内装部件由奥氏体类的不锈铸钢构成，因此在暴露于高温的废气的涡道部中，可以利用能够耐受在内装部件侧泄漏的废气的加热和来自该内装部件的辐射热的程度的廉价材料，构成可以利用耐热性、耐磨耗性等优异的高价材料构成的、成为涡轮壳体的外周侧的外装部件。因此，能够显著减少耐热性、耐磨耗性等优异的高价材料的使用量，因此能够实现成本的充分降低。
并且，本发明的特征在于，优选的是，
所述背面部件为板金制。
这样，通过使背面部件也为板金制，具有如下优点：能够使制造简单化，并且能够与尺寸、类型不同的涡轮增压器实现部件的通用化，还能够提高组装性，能够进一步削减成本。
根据本发明，能够改善面粗糙度而抑制废气的损失，提高涡轮增压器的效率，并且能够抑制热疲劳所引起的龟裂的产生而提高耐久性，且能够确保刚性而切实地防止废气向外部的泄漏。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的涡轮增压器的剖视图。
图2是表示图1的主要部分的放大图。
图3是表示本发明的第二实施方式的涡轮增压器的主要部分的剖视图。
图4是表示本发明的第三实施方式的涡轮增压器的主要部分的剖视图。
图5是表示本发明的第四实施方式的涡轮增压器的主要部分的剖视图。
图6是表示本发明的第五实施方式的涡轮增压器的主要部分的剖视图。
图7是表示图6的涡轮增压器的变形例的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的涡轮增压器的实施方式。注意，以下的实施方式所记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等仅是说明例，只要没有特别特定的记载，就不是要将该发明的范围仅限于此。
<第一实施方式>
如图1及图2所示，本发明的第一实施方式的涡轮壳体3是安装于省略图示的汽车、卡车、公共汽车、船舶、工业用发动机等所搭载的未图示的柴油发动机或汽油发动机的排气涡轮增压器1的涡轮壳体。
在该涡轮增压器1中设有涡轮壳体3，将利用从上述发动机导入的废气G进行旋转的涡轮工作轮2以旋转轴K为中心旋转自如地收容于该涡轮壳体3。另外，在涡轮增压器1中设有压缩机壳体5，将与涡轮工作轮2位于同一轴上的压缩机叶轮4旋转自如地收容于该压缩机壳体5。空气通过未图示的空气滤清器流入该压缩机壳体5，压缩机叶轮4通过被涡轮工作轮2驱动而旋转，从而对流向发动机的进气进行增压。
另外，在从发动机通往涡轮增压器1的涡轮工作轮2的未图示的排气通路上，形成有在中途分支的分支通路，在该分支通路上设有未图示的废气旁通阀，并绕过涡轮工作轮2而与下游的排气通路连通。注意，在附图中，为废气G标注的箭头表示废气G的流动。
本实施方式的情况下，如上述那样内置涡轮工作轮2的涡轮壳体3具备铸造制的外装部件31，该外装部件31设有配设作为背面部件的后板6的开口部30，后板6隔开间隙地配设在涡轮工作轮2的背面侧，并且能够沿涡轮工作轮2的轴向进行拆卸。另外，涡轮壳体3具备板金制的内装部件32，该内装部件32在外装部件31的内部隔开规定的空隙部7地配置，在内部构成形成废气G的流路的漩涡状的涡道部8。该内装部件32经由开口部30相对于外装部件31内拆装自如。
即，涡轮壳体3成为铸造制的外装部件31和相对于该外装部件31拆装自如的板金制的内装部件32所限定成的双重结构。
具体地说，内装部件32具有一端部32a和另一端部32b，一端部32a为卡止于开口部30的开口缘的第一卡止部，位于该开口部30侧，另一端部32b为卡止于形成外装部件31的内周部的内筒部的端部的第二卡止部，处于废气G的下游侧(参照图2)。
由此，能够将内装部件32稳定地安装于外装部件31内。
另外，内装部件32由第一边32c、第二边32d和第三边32e构成，第一边32c从一端部32a起与旋转轴K大致平行地延伸，第二边32d从该第一边32c起沿外装部件31的内筒部向涡轮工作轮2侧大致垂直地弯曲，第三边32e从该第二边32d起沿外装部件31的内筒部向开口部30侧倾斜地弯曲(参照图2)。
并且，内装部件32使一端部32a与另一端部32b经由作为紧固部件的螺栓9安装于外装部件31内。这样，通过利用螺栓9将一端部32a与另一端部32b安装于外装部件31内，能够使内装部件32以简单的结构切实地固定于外装部件31。
另外，在涡轮壳体3的内周部，形成有以覆盖涡轮工作轮2的方式形成废气G的排气通路的护罩部10。具体地说，护罩部10以隔开微小的间隙C的方式靠近涡轮工作轮2中的动叶部21的外周缘部而形成。因此，从发动机的燃烧室(省略图示)排出的高温的废气G在涡道部8内回旋，使涡轮工作轮2旋转，由此使涡轮壳体3内的护罩部10、内装部件32和涡轮工作轮2暴露于高温的废气G中，温度上升。
此时，优选的是，成为涡轮壳体3的外周侧的外装部件31由耐热性低于内装部件的材料(例如球墨铸铁)构成，成为涡轮壳体3的内周侧的内装部件32例如由奥氏体类的不锈铸钢构成。由此，构成暴露于高温的废气的涡道部8的内装部件32可由耐热性、耐磨耗性等优异的高价材料构成。另外，外装部件31可由能够耐受在内装部件32侧泄漏的废气的加热和来自该内装部件的辐射热的程度的廉价材料构成。因此，能够显著减少耐热性、耐磨耗性等优异的高价材料的使用量，能够实现成本的充分降低。
并且，优选的是，后板6为板金制。这样，通过使后板6也为板金制，与通过铸造形成的情况相比具有如下优点：能够抑制成本，并且能够使制造简单化，而且能够与涡轮尺寸、涡道部8的类型(单涡道和双涡道等)不同的涡轮增压器实现部件的通用化，能够进一步削减成本。
或者，如果使外装部件31也作为部件而实现通用，则只要根据涡道部8的类型而改变内装部件32，就能够实现更大幅度的成本削减。
如以上说明那样，根据第一实施方式的涡轮增压器，涡轮壳体3内置有利用从未图示的发动机导入的废气G进行旋转的涡轮工作轮2，并且在内部配设有形成废气G的回旋流的漩涡状的涡道部8，通过利用铸造制的外装部件31和板金制的内装部件32这样的双重结构来构成该涡轮壳体3，能够确保涡轮增压器1的刚性。
另外，通过使内装部件32为板金制，能够构成面粗糙度得到了改善的作为废气流路的涡道部8，因此能够抑制在该废气流路中流动的废气G的损失而提高涡轮增压器1的效率。
此时，由于外装部件31为铸造制，并在与内装部件32之间夹设有空隙部7，因此能够允许废气从内装部件32泄漏，并且能够利用该外装部件31切实地防止废气向外部流出。
而且，由于内装部件32经由开口部30相对于外装部件31拆装自如，因此还能够实现制造的简单化。
此外，由于内装部件32经由螺栓9安装于外装部件31内，因此能够以简单的结构将内装部件32切实地固定于外装部件31。
此时，构成涡轮壳体3的外装部件31由球墨铸铁构成，内装部件32由奥氏体类的不锈铸钢构成，由此，在暴露于高温的废气G的涡道部8中，可以利用能够耐受从内装部件32侧泄漏的废气的加热和来自该内装部件32的辐射热的程度的廉价材料，构成可以利用耐热性、耐磨耗性等优异的高价材料构成的、成为涡轮壳体3的外周侧的外装部件31。因此，能够显著减少耐热性、耐磨耗性等优异的高价材料的使用量，因此能够实现成本的充分降低。
另外，构成涡道部8的内装部件32不用分为例如两部分，而是一体地形成，因此能够抑制热疲劳所引起的龟裂的产生而提高耐久性。因此，与以往那种分为例如两部分形成的情况相比，能够提高该涡道部8的刚性，即使采用板金制的薄壁的内装部件32也能够确保较高的遮蔽性(密闭性)。
并且，通过使后板6也为板金制，具有如下优点：能够使制造简单化，并且能够与尺寸、类型不同的涡轮增压器实现部件的通用化，还能够提高组装性，能够进一步削减成本。
<第二实施方式>
对与图2对应的部分标注了相同的附图标记的图3放大地示出了本发明的第二实施方式的涡轮增压器1的涡轮壳体3。注意，在以下的实施方式中，对于与所对应的之前的附图相同的部分标注相同的附图标记，仅详细说明结构不同的部分，省略对相同部分的详细说明。
如图3所示，在本实施方式的情况中，内装部件32也具有一端部32a和另一端部32b，一端部32a卡止于开口部30的开口缘，另一端部32b卡止于形成外装部件31的内周部的内筒部的端部。
另外，内装部件32具有从一端部32a起与旋转轴K大致平行地延伸的第一边32c、从该第一边32c起沿外装部件31的内筒部向涡轮工作轮2侧大致垂直地弯曲的第二边32d和从该第二边32d起沿外装部件31的内筒部向开口部30侧倾斜地弯曲的第三边32e，形成大致フ字状的截面。此外，在本实施方式的情况下，内装部件32通过具有柔性的弯曲加工而形成。
因此，内装部件32在相对于外装部件31进行拆装时以通过朝向径向内侧的弯曲应力发生变形的状态，从拆去了后板6的敞开状态的开口部30插入到外装部件31内。并且，在这之后，内装部件32通过回弹作用被嵌装于该外装部件31内，该回弹作用是指通过去除该弯曲应力而产生的反作用力使一端部32a相对于开口部30的开口缘、另一端部32b相对于形成外装部件31的内周部的内筒部的端部分别被向外方施力。因此，不需要用于将内装部件32安装、固定于外装部件31内的螺栓9(参照图2)。
如以上说明那样，根据第二实施方式的涡轮增压器1，内装部件32通过弯曲加工而形成为规定形状，内装部件32通过回弹作用被嵌装于该外装部件31内，该回弹作用是指，通过在相对于外装部件31进行拆装时去除朝向径向内侧的弯曲应力而产生的反作用力，使一端部32a相对于开口部30的开口缘、另一端部32b相对于形成外装部件31的内周部的内筒部的端部分别被向外方施力，因此不需要用于安装的螺栓9等紧固部件，能够削减部件数量，相应地还能够减少成本。而且，通过同时采用上述第一实施方式的涡轮增压器1的螺栓9，能够将内装部件32稳固地安装于外装部件31，因此还能够显著提高其安装可靠性。
<第三实施方式>
对与图2及图3对应的部分标注了相同的附图标记的图4放大地示出了本发明的第三实施方式的涡轮增压器1的涡轮壳体3。如图4所示，在本实施方式的情况下，内装部件32的位于外装部件31的开口部30侧的一端部32a被夹持在后板6与外装部件31之间。
由此，无需另外设置螺栓9等紧固部件，就能够将内装部件32安装于外装部件31。
此时，内装部件32的另一端部32b既可以以被抵接的状态安装于形成外装部件31的内周部的内筒部的端部，也可以如上述第二实施方式中的内装部件32那样，以通过回弹作用被施力的状态安装。
如以上说明那样，根据第三实施方式的涡轮增压器1，如此将内装部件32的位于外装部件31的开口部30侧的一端部32a夹持于后板6与外装部件31之间，因此无需另外设置螺栓9等紧固部件，就能够将内装部件32安装于外装部件31，能够实现部件数量的削减以及低成本化。而且，通过同时采用上述的螺栓9、回弹功能，能够更加切实地将内装部件安装于外装部件，还能够更进一步地提高其安装可靠性。
<第四实施方式>
对与图4对应的部分标注了相同的附图标记的图5放大地示出了本发明的第四实施方式的涡轮增压器1的涡轮壳体3。
如图5所示，在本实施方式的情况下，内装部件32通过弯曲加工而将外周边32f以使其大致中央部32g朝向外装部件31的开口部30中的涡轮工作轮2侧的方式形成为山形，以此来取代第一边32c。由此，内周部件32能够构成形成有多个(在该情况下是两个)废气G的流路81、82的涡道部8(在该情况下是由所谓的双涡道构成的涡道部8)。
这样，内装部件32构成形成有多个(例如两个)的废气G的流路81、82的涡道部8，由此能够抑制涡道部8内的废气G的回旋流产生二元流。另外，通过形成两个废气G的流路81、82，还能够活用作双涡道。
如以上说明那样，根据第四实施方式的涡轮增压器1，内装部件32构成涡道部8，该涡道部8通过弯曲加工而形成有多个废气G的流路81、82，由此能够抑制涡道部8内的废气G的回旋流产生二元流，因此能够使涡轮增压器1的性能提高。
另外，通过在涡道部8形成两个废气G的流路81、82，还能够活用作双涡道。
<第五实施方式>
对与图4对应的部分标注了相同的附图标记的图6放大地示出了本发明的第五实施方式的涡轮增压器1的涡轮壳体3。如图6所示，在本实施方式的情况下，内装部件32从涡道部8延伸设置而构成涡轮壳体3的内周中的以覆盖涡轮工作轮2的外周缘部的方式形成的护罩部10(参照图4)。
即，第五实施方式中的内装部件32具有一端部32a和另一端部32b，一端部32a为卡止于开口部30的开口缘的第一卡止部，另一端部32b为卡止于形成外装部件31的内周部的内筒部的内周部的第三卡止部。此时，另一端部32b是通过延长内装部件32的第三边32e从而使另一端部32b延伸至外装部件31的内筒部的内周部而形成的。由此，内装部件32使第三边32e延长而一体地构成了从涡道部8延伸设置的护罩部33。
另外，该护罩部33为了允许涡轮工作轮2的变形而通过由奥氏体类的耐热不锈铸钢等构成的薄壁的板金制的内装部件32来形成。并且，在该护罩部33和与该护罩部33相对的外装部件31的内筒端部31a之间，设有从空隙部7延长并连通的间隙S。
并且，内装部件32的一端部32a被夹持于后板6与外装部件31之间，并且其处于废气G的下游侧的另一端部32b安装于外装部件31。此时，内装部件32在分别安装于外装部件31侧的一端部32a与另一端部32b之间夹设有涡道部8和护罩部33，在与外装部件31之间隔开空隙7及间隙S地配置，因此内装部件32构成为能够暴露于高温从而扩缩自如地热变形。
因此，利用废气G使涡道部8和护罩部33被同样地加热，由此，护罩部33朝向涡道部8的外侧引发热变形，这相对于要与之接近的涡轮工作轮2的热变形而言是一种要向外侧避开的热变形。即，护罩部33能够追随于涡轮工作轮2中的动叶部21的热变形。因此，护罩部33能够有效地避免与涡轮工作轮2的动叶部21的外周端缘部的接触。
如以上说明那样，根据第五实施方式的涡轮增压器1，内装部件32从涡道部8延伸设置而构成涡轮壳体3的内周中的以覆盖涡轮工作轮2中的动叶部21的外周缘部的方式形成的护罩部33，因此护罩部33也为板金制，能够更进一步地抑制外装部件31的温度上升。
另外，通常，在护罩部10与涡轮工作轮2之间，为了降低动叶部21因发动机过渡期的高温的废气G发生热变形而引发损伤的风险，需要一定的间隙C(参照图4等)，在本实施方式的情况下，能够利用可追随于动叶部21的热变形的内装部件32形成护罩部33，因此能够显著降低该动叶部21接触而引发损伤的风险，并且能够将上述那种间隙C抑制为所需最低限度，相应地，能够排除稳定运转时的无用空间，能够实现涡轮壳体3整体的小型化。
此时，在一体地具备该护罩部33的内装部件32中，例如，也可以如对与图5及图6对应的部分标注了相同的附图标记的图7所示，将外周边32f以使其大致中央部32g朝向外装部件31的开口部30中的涡轮工作轮2侧的方式形成为山形，以此来取代第一边32c，利用该内周部件32构成形成有多个(在该情况下是两个)废气G的流路81、82的涡道部8(在该情况下是由所谓的双涡道构成的涡道部8)。
这样，根据上述第一实施方式至第五实施方式的涡轮增压器1，能够改善面粗糙度而抑制废气的损失，提高涡轮增压器的效率，并且能够抑制热疲劳所引起的龟裂的产生而提高耐久性，且能够确保刚性而切实地防止废气向外部的泄漏。
工业实用性
根据本发明，通过确保刚性并且改善面粗糙度，能够抑制废气的损失而提高涡轮增压器的效率，并且能够抑制热疲劳所引起的龟裂的产生而提高耐久性，且能够切实地防止废气向外部的泄漏，因此适合用于例如车辆、船舶或固定式发动机等工业设备的排气系统中设置的涡轮增压器的涡轮壳体。
附图标记说明
1 涡轮增压器
2 涡轮工作轮
21 动叶部
3 涡轮壳体
30 开口部
31 外装部件
31a 内筒端部
32 内装部件
32a 一端部(第一卡止部)
32b 另一端部(第二卡止部、第三卡止部)
32c 第一边
32d 第二边
32e 第三边
32f 外周边
33 护罩部
6 后板
7 空隙部
8 涡道部
81、82 流路
9 螺栓(紧固部件)
C 间隙
G 废气
S 间隙

Claims (6)

1.一种涡轮壳体，该涡轮壳体内置有利用从发动机导入的废气进行旋转的涡轮工作轮，并且在内周侧配设有形成所述废气的流路的漩涡状的涡道部，其特征在于，该涡轮壳体具备：
铸造制的外装部件，其形成有向内侧配置背面部件的开口部，所述背面部件隔开间隙地配设在所述涡轮工作轮的背面侧；
板金制的内装部件，其隔开规定的空隙部地配置于所述外装部件的内部，构成所述涡道部；
所述内装部件构成为，经由所述开口部相对于所述外装部件内拆装自如，并且，
所述内装部件使以覆盖所述涡轮工作轮的外周缘部的方式形成的护罩部从所述涡道部延伸设置而一体地构成。
2.根据权利要求1所述的涡轮壳体，其特征在于，
所述内装部件具有：
第一卡止部，其卡止于所述开口部的开口缘；
第二卡止部，其卡止于形成所述外装部件的内周部的内筒部的内周部。
3.根据权利要求1所述的涡轮壳体，其特征在于，
所述内装部件的位于所述外装部件的开口部侧的一端部被夹持在所述背面部件与所述外装部件之间。
4.根据权利要求1所述的涡轮壳体，其特征在于，
所述内装部件构成所述涡道部，该涡道部通过弯曲加工沿所述涡轮工作轮的旋转轴方向形成有多个所述废气的流路。
5.根据权利要求1所述的涡轮壳体，其特征在于，
所述外装部件由耐热性低于所述内装部件的材料构成。
6.根据权利要求1所述的涡轮壳体，其特征在于，
所述背面部件为板金制。
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