JP2012211544A - 板金タービンハウジング - Google Patents

Abstract

【課題】タービンホイールがバーストした際の破片の飛散防止を行うプロテクタを必要最小限の箇所に設けて、破片の飛散防止を効果的に得るとともに、小型、軽量化することができる板金タービンハウジングを提供する。
【解決手段】エンジン排気マニホールド下流側に装着され、排気ガスによってタービンロータを駆動するターボチャージャのスクロール部３が板金製で形成されるタービンハウジング１であって、前記スクロール部３の外周部で、前記タービンロータの回転軸のラジアル方向の外周部に、スクロール方向に沿ってプロテクタ３０を配設し、該プロテクタ３０を前記スクロール部３に固着したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンの排気ガスのエネルギーを利用してエンジンに対する過給圧を発生させるターボチャージャに採用される板金製のタービンハウジングに関する。

遠心圧縮機は広い運転範囲において高圧力、高効率化であることが求められている。
図１１は、排気タービンの要部拡大断面図を示している。
排気タービン０２を内含した鋳造タービンハウジング０１の構造が使用されている。
鋳造製のタービンハウジング０１は各部の肉厚が厚く、熱容量が大きく、排気浄化触媒の上流側に配設すると、触媒暖気の妨げとなる。
近年の排気ガス規制強化の観点から、タービンハウジングを板金で薄肉軽量化して、熱容量を低下させることは、触媒の暖気を促進して、触媒を活性化させて触媒浄化性能を向上する上で重要である。

タービンハウジングを板金化した技術として、特開２００２−５４４４７号公報（特許文献１）が開示されている。
特許文献１によると、図１２に示すように、タービンハウジング０１１は、スクロール部０１９、カバー部０１３、フランジ部０１６，０１７、環状部材０１４とを備え、流通する排気ガスがタービンブレード０２７に当たることによってタービン０２５が回転させる。
スクロール部０１９から噴出して、タービン０２５を回転させた排気ガスはＺ方向に排出される。

そして、スクロール部０１９の他端部側には、環状部材０１４が外嵌され、スクロール部０１９に外嵌して、フランジ部０１６にスクロール部０１９を固定している。スクロール部内を流通する排気ガスの熱に起因してスクロール部０１９が熱膨張する場合でも、環状部材０１４により、タービンブレード０２７と近接する部分のスクロール部０１９が外方に向かって熱膨張するのをスクロール部０１９の外側から抑制して、タービンブレード０２７とスクロール部０１９との間のクリアランスが所定間隔で保持される技術が開示されている。

特開２００２−５４４４７号公報（特許文献１）

しかし、鋳造タービンハウジング０１の場合には、タービンハウジング０１が単一の鋳造品なので、鋳造の湯口などの無駄な材料使用量が多くなり、精度が確保し難い。
さらに、タービンハウジング０１は単一の鋳造品なので、熱容量が大きく、触媒の暖気を促進して、触媒を活性化させて触媒浄化性能向上を図るのに妨げとなる不具合を有している。
一方、特許文献１に開示の技術において、板金製のタービンハウジングを採用することにより、軽量化と、熱容量の減少が図られている。
また、タービン０２５が何らかの過回転を発生してバーストした場合に、破片の飛散をスクロール部０１９、カバー部０１３にて防げる構造になっている。

排ガス規制強化に対応するためには、タービンハウジングを熱容量の小さい板金化にする必要があるとともに、バーストした場合の破片の飛散防止の観点からカバー部を設ける必要があるが、特許文献１においては、スクロール部０１９の外側にはカバー部０１３が配設され一端側がフランジ部０１６に、他端側がフランジ部０１７に夫々固着されている。
スクロール部０１９と、該スクロール部０１９の外側にカバー部０１３を配設して、カバー部０１３がスクロール部０１９の全体を覆って二重構造となっており、カバー部０１３によって重量が重く、また製造工数の増大や部品コストの増大を招く不具合を有している。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、タービンホイールがバーストした際の破片の飛散防止を行うプロテクタを必要最小限の箇所に設けて、破片の飛散防止を効果的に得るとともに、小型、軽量化することができる板金タービンハウジングを提供することを目的とする。

本発明はかかる課題を解決するため、エンジン排気マニホールド下流側に装着され、排気ガスによってタービンロータを駆動するターボチャージャの渦状の排気ガス通路を構成するスクロール部が板金製のスクロール部材によって形成される板金タービンハウジングであって、前記スクロール部の外周部で、前記タービンロータの回転軸のラジアル方向の外周部に、スクロール方向に沿ってプロテクタを配設し、該プロテクタを前記スクロール部に固着したことを特徴とする。

このような構成により、スクロール部の外周部にスクロール方向に沿ってプロテクタを配設することで、タービンホイールがバーストした場合に、インペラ（動翼）が板金製スクロール部を突破ることを防止する。
また、プロテクタをスクロール部に固着する構造としたので、プロテクタがコンパクトになり、重量及び、コストの上昇を抑制できる。
このように、プロテクタを、スクロール部の外周部にスクロール方向に沿って配設し且つスクロール部に固着するため、バースト時のインペラの破片の飛散方向である半径方向部分だけを補強することで補強範囲を必要最小限として効果的な保護かでき、且つコンパクト化を達成できる。

また、本発明において好ましくは、前記プロテクタは板状部材からなり前記スクロール部の外周面の面上に重ねて固着されるとよい。

このように板金タービンハウジング外周部の板状のプロテクタを重ねて固着させるだけなので、重量増加を最小限に抑制することができる。

また、本発明において好ましくは、前記スクロール部はラジアル方向頂部でタービンロータのスラスト方向に分割され、該分割された端部同士をスクロール方向の概ね全域にわたり重合させて、該重合の部分で前記プロテクタが形成されるとよい。

このように分割された端部同士をスクロール方向の概ね全域にわたり重合させて、該重合部分で前記プロテクタが形成されるので、別途プロテクタの部材を設ける必要がないため、部品点数削減と、製造工数削減によるコスト低減効果を有する。
また、スクロール部のラジアル方向頂部の剛性が上がるので、当該部からの騒音発生が抑制され、騒音低減効果も得られる。

また、本発明において好ましくは、前記プロテクタは前記スクロール部の外周部に沿うと共に、前記ラジアル方向断面が略Ｃ字形状を成し、該Ｃ字形状の開口端縁が前記スクロール部の側壁に固着されるとよい。

このようにプロテクタのラジアル方向断面が、略Ｃ字形状をしているので、プロテクタの剛性が高くなると共に、プロテクタにラジアル方向の衝撃力が作用した際に、プロテクタとスクロール部との結合部にはラジアル方向の作用力となり、固着部の固着強度が大きく、製品強度が向上する。

また、本発明において好ましくは、前記プロテクタの前記Ｃ字形状の開口と対向した片に、前記スクロール部のスクロール方向に沿って凹凸条溝部を形成するとよい。

このようにプロテクタのＣ字形状の開口と対向した片に、スクロール部のスクロール方向に沿って凹凸条溝部を形成したので、プロテクタの剛性が向上し、タービンホイールがバーストした場合に、インペラ（動翼）の破片の飛散防止効果を一層高めることができる。

また、本発明において好ましくは、前記プロテクタは、前記スクロール部の前記ラジアル方向頂部と隙間部を有して配設され、前記スクロール部の側壁に固着されるとよい。

このようにスクロール部のラジアル方向頂部とプロテクタとの間に隙間部を設けることにより断熱層を形成し、排気ガスの放熱を抑制し、排気ガス浄化用触媒の暖気を促進させると共に、タービンホイールのバーストに対するプロテクタ効果も有する。

また、本発明において好ましくは、前記隙間部に耐熱繊維素材を充填するとよい。

このようにスクロール部のラジアル方向頂部とプロテクタとの間に隙間部を設け、当該部に耐熱繊維素材を充填することにより、スクロール部からの放熱を防止すると共に保温性を向上させて、排気ガス浄化用触媒の暖気をさらに促進させると共に、タービンホイールのバーストに対するプロテクタ効果もさらに向上する。
さらに、耐熱繊維素材による騒音吸収により、外部への騒音防止が期待できる。

また、本発明において好ましくは、前記スクロール部の外周部にスクロール方向に沿って複数の固着部材を配設し、前記プロテクタを前記固着部材を介してスクロール部の外周部にスクロール方向に沿って固定するとよい。

このようにスクロール部の外周部にスクロール方向に沿って複数の固着部材を配設し、プロテクタを複数の固着部材を介して固定するようにしたので、プロテクタを板金タービンハウジングに固着させる作業が容易化され、製造コスト上昇が最小限に抑制できる。

また、本発明において好ましくは、前記板金タービンハウジングの外周部は、さらに金属製のメッシュ部材で耐熱性のある布状の複合素材を抱合した断熱部材にて被覆されるとよい。

このように板金タービンハウジングの外周部を、さらに金属製のメッシュ部材で耐熱性のある布状の複合素材を抱合した断熱部材にて被覆したので、板金タービンハウジングからの放熱を防止すると共に保温性を向上させて、排気ガス浄化用触媒の暖気をさらに促進させると共に、タービンホイールのバーストに対するプロテクタ効果もさらに向上する。

本発明によれば、エンジン排気マニホールド下流側に装着され、排気ガスによってタービンロータを駆動するターボチャージャの渦状の排気ガス通路を構成するスクロール部が板金製のスクロール部材によって形成される板金タービンハウジングであって、前記スクロール部の外周部で、前記タービンロータの回転軸のラジアル方向の外周部に、スクロール方向に沿ってプロテクタを配設し、該プロテクタを前記スクロール部に固着したので、タービンホイールがバーストした際の破片の飛散防止を行うプロテクタを必要最小限の箇所に設けて、破片の飛散防止を効果的に得るとともに、小型、軽量化することができる。
さらに、プロテクタによるスクロール部からの放熱の抑制、また、スクロール部のラジアル方向頂部とプロテクタとの間に設けられる隙間部によって形成される断熱層による放熱の抑制、または断熱部材の被覆による放熱の抑制によって、排気浄化触媒の暖気促進効果も得られる。

本発明の第１実施形態に係るタービンハウジングの概要構成の斜視図を示す。 図１のＡ−Ａ線要部断面図を示す。 本発明の第２実施形態に係るスクロール部のラジアル方向断面形状図を示す。 本発明の第３実施形態に係るスクロール部のラジアル方向断面形状図を示す。 本発明の第４実施形態に係るスクロール部のラジアル方向断面形状図を示す。 本発明の第５実施形態に係るスクロール部のラジアル方向断面形状図を示す。 本発明の第６実施形態に係るスクロール部のラジアル方向断面形状図を示す。 （Ａ）は、本発明の第７実施形態に係るスクロール部の頂部とプロテクタとの隙間の一方が開放されたラジアル方向断面形状図を示し、（Ｂ）は、本発明の第８実施形態に係るスクロール部の頂部とプロテクタとの空間部に耐熱繊維部材を介装したラジアル方向断面図を示す。 本発明の第９実施形態に係るスクロール部のラジアル方向断面形状図を示す。 本発明の第１０実施形態に係る（Ａ）は、スクロール部を断熱部材で覆った場合の外観略図を示し、（Ｂ）は、図１０（Ａ）のスクロール部のラジアル方向断面形状図を示す。 従来技術の鋳造製タービンハウジングの断面概略図を示す。 従来技術の板金製タービンハウジングの断面概略図を示す。

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。
但し、この実施例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特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

（第１実施形態）
図１及び図２を参照して、本発明の第１実施形態に係るタービンハウジングについて説明する。
図１及び図２に示すように、板金製のタービンハウジング１は大きく分けて、スクロール部３と、センターコア部９と、出口管部２３とからなり、さらに、スクロール部３は突合接合される第１スクロール部５と、第２スクロール部７とから成っている。
そして、これらの部品が溶接接合されることでタービンハウジング１が形成される。

渦巻状の排気ガス通路を形成するスクロール部３は第１スクロール部５と、第２スクロール部７の２個の部材を突合わせて、その全周において突合わせ部分を突合わせ溶け込み溶接接合して、排気ガス通路を形成している。
また、第１スクロール部５と、第２スクロール部７は薄板状の板金部材で、材質は一例として、オーステナイト系ステンレス鋼板等の耐熱鋼板を成形加工して構成されるとよい。

突合わせ溶け込み部ａはスクロール部３のタービンホイール２４のラジアル方向（以後、タービンホイール２４のラジアル方向は、説明を簡略化するため、「ラジアル方向」と略称する。）外周部の頂部５１で、タービンホイール２４のスラスト方向（以後、タービンホイール２４のスラスト方向は、説明を簡略化するため、「スラスト方向」と略称する。）においてスクロール部３の中間位置としている。
従って、それぞれのスクロール部３は排気ガス通路をスクロール方向に略半割にした断面形状を有している。
スクロール部３の外周部はエンジンからの排気ガス流の脈動により、スクロール部３の外周部壁面に対し、該壁面の垂直方向に排気ガスの圧力が作用するため、溶接部の構造を曲げ力に対して有利な突合わせ溶け込み溶接ａとすることで、溶接部の耐久信頼性を向上させている。

そして、図２に示すように、スクロール部３の旋回中心部には、センターコア部９が設けられ、該センターコア部９は全体に略円筒形状をして、他端側にタービンホイール２４の回転軸２５を支持するベアリングが配設されるベアリング嵌合部９１と、一端側に形成されたタービンホイール２４の外周を囲繞して排気ガス排出口を形成するハウジング部９３と、ベアリング嵌合部９１とハウジング部９３との間に円周方向に間隔を有して架橋された複数の支柱（図示省略）とで構成され、一体的に形成されている。
排気ガスはスクロール部３からハウジング部９３の複数の支柱の間からタービンホイール２４側に噴出して、該タービンホイール２４を回転駆動して、ハウジング部９３から矢印Ｙ方向に排出される。

図１に示すように、スクロール部３の外周部の頂部５１には外周部に沿ってプロテクタ３０が突合わせ溶け込み溶接ａを覆うようにして重なって固着されている。
プロテクタ３０は、板状部材からなり、スクロール部３の外周部の周方向長さが、スクロール部３の舌部（図示省略）相当部位からスクロール巻き終り近傍で、幅方向の大きさはスクロール部３の頂部５１のスラスト方向部分の幅となっている。
固着方法は、プロテクタ３０の外周端縁を隅肉溶接（溶接範囲は全周又は部分溶接）、又は、プロテクタ３０に穿設した複数の孔部の内周端縁を隅肉溶接する、所謂栓溶接がよい。
栓溶接の場合は、突合わせ溶け込み溶接ａを跨ぐように配置するとよい。

このような構造にすることにより、タービンホイール２４の過回転により、タービンホイール２４がバーストして、インペラ（動翼）が飛散しても、プロテクタ３０によって、タービンホイール２４の破片がスクロール部３を突破ることを防止できる。
また、プロテクタ３０と頂部５１との溶接部が突合わせ溶け込み溶接ａを跨ぐように配設したので、飛散したインペラが頂部５１に衝突した際は、プロテクタ３０が突合わせ溶け込み溶接ａに作用する引張作用力を分担するので、当該部の強度、剛性が向上し、製品に対する信頼性が向上する。
また、頂部５１に固着されたプロテクタ３０によって、スクロール部３からの放熱を防ぐ効果を有し、排気ガスの冷却を抑制して、排気ガス浄化触媒の暖気を促進させる効果を有する。

更に、プロテクタ３０の幅は、少なくともタービンホイール２４のスラスト方向部分の長さを有すればよく、このようにプロテクタ３０の幅を設定することで、インペラ（動翼）の飛散に対して必要最小限のプロテクタ３０とすることができ、構造が簡単な帯状の部材のため、重量及びコスト低減が一層効果的に得られる。

（第２実施形態）
図３に基づいて第２実施形態における、板金タービンハウジング構造について説明する。
尚、第１実施形態と同じものは同一の符号を付して説明は省略する。
図３は、第２実施形態におけるスクロール部３のラジアル方向断面形状図を示し、スクロール部３は、第１スクロール部５と第２スクロール部７とをスクロール部３の頂部５１のスラスト方向中間部に突合わせ溶け込み溶接ａを有した構造をなしている。
そして、スクロール部３の頂部には、両端縁がスクロール部３の側面に沿って当接する側端部３１２，３１３を有する断面略Ｃ字形状のプロテクタ３１が固着している。
プロテクタ３１は頂部５１に当接して重なるように設けられて、略Ｃ字形状の開口と対向した片３１１と、該開口と対向した片３１１のスラスト方向両端縁にスクロール部３の側面に沿って当接する前記側端部３１２，３１３とを有して構成されている。
プロテクタ３１の両端部３１２，３１３はスクロール部３の両端面のラジアル方向中間部で固着されている。

このような構造にすることにより、タービンホイール２４の過回転により、タービンホイール２４がバーストして、インペラ（動翼）が飛散しても、プロテクタ３１によって、タービンホイール２４の破片がスクロール部３を突破ることを防止できる。
また、プロテクタ３１の側端部３１２，３１３がスクロール部３の側面のラジアル方向中間部に固着した構造なので、飛散したインペラが頂部５１に衝突した際は、プロテクタ３１が突合わせ溶け込み溶接ａに作用する引張作用力を分担し、さらに、プロテクタ３１の両側端部３１２，３１３のスクロール部３との溶接部はスクロール部３の側面に沿った方向（溶接部に剥がれ方向の作用力が働かない）の作用力なので、溶接強度が十分に確保でき、溶接部の強度、剛性が向上し、製品に対する信頼性が向上する。

また、プロテクタ３１は、スクロール部３を覆うように設けられるため、プロテクタ３１はスクロール部３からの放熱を防ぐ効果を有し、排気ガスの冷却を抑制して、排気ガス浄化触媒の暖気を促進させる効果を有する。

（第３実施形態）
図４に基づいて第３実施形態における、板金タービンハウジング構造について説明する。
尚、第１実施形態と同じものは同一の符号を付して説明は省略する。
図４は、第３実施形態におけるスクロール部４のラジアル方向断面形状図を示し、スクロール部４は第１スクロール部４１と、第２スクロール部４２とで構成されている。
第１スクロール部４１はスクロール部４の頂部４１６に位置する部位の第１頂片４１１と、該第１頂片４１１の一端側に接続し、タービンホイール２４側に曲折し、延在した第１側片４１２と、該第１側片４１２に接続し、第１頂片４１１の他端側に傾斜した傾斜片４１３と、該傾斜片４１３に接続し、タービンホイール２４側に曲折し、延在した第２側片４１４とで構成されている。
第２スクロール部４２はスクロール部４の頂部４１６に位置する部位の第２頂片４２１と、該第２頂片４２１の一端側に接続し、タービンホイール２４側に曲折し、延在した第３側片４２２とで構成されている。

第１頂片４１１の一端側には、第２頂片４２１の板厚と略同じ段差部４１５が形成され、第２頂片４２１が排気ガス通路側に位置するようにして、第１頂片４１１と第２頂片４２１が重合した状態で固着され、段差部４１５の段差が解消される構造に組付けられている。
そして、段差部４１５と第２頂片４２１の他端側端縁との当接部はスクロール部４の周方向全周にわたって連続溶接を実施している。これは、排気ガス通路内の排気ガスが漏れないようにするためである。
一方、第１頂片４１１の他端側と第２頂片４２１の一端側は断続溶接が行われる。
このように、頂部に位置する第１頂片４１１と第２頂片４２１を重合することにより、タービンホイール２４がバーストして、インペラ（動翼）が飛散した場合のプロテクタとしての作用を有するようにしてある。
尚、本実施形態では、溶接は段差部４１５側を連続溶接とし、第１頂片４１１の他端側と第２頂片４２１の一端側は断続溶接としたが、段差部４１５側を断続溶接とし、第１頂片４１１の他端側と第２頂片４２１の一端側を連続溶接としてもよい。
さらに、第２頂片４２１の一端側に段差部を設け、第１頂片４１１を排気通路側に位置した重合構造にしてもよい。

このような構造にすることにより、スクロール部４のラジアル方向頂部の分割された端部をスラスト方向の概ね全域にわたり重合させて、当該部をプロテクタとすることで、部品点数削減と、製造工数削減によるコスト低減効果を有する。
また、スクロール部４のラジアル方向頂部の剛性が上がるので、当該部からの騒音発生が抑制され、騒音低減が可能となる。
また、第１頂片４１１と第２頂片４２１とを重合させたので、スクロール部４の頂部からの放熱を防ぐ効果を有し、排気ガスの冷却を抑制して、排気ガス浄化触媒の暖気を促進させる効果を有する。

（第４実施形態）
図５に基づいて第４実施形態における、板金タービンハウジング構造について説明する。
尚、第１実施形態と同じものは同一の符号を付して説明は省略する。
図５は、第４実施形態におけるスクロール部３のラジアル方向断面形状図を示し、スクロール部３は、第１スクロール部５と第２スクロール部７とをスクロール部３の頂部５１のスラスト方向中間部に突合わせ溶け込み溶接ａを有した構造をなしている。
そして、スクロール部３の頂部には、頂片３３１と頂部５１外周面との間の第１空間部３３５、第１スクロール部５の側面と第１側片３３２との間の第２空間部３３６夫々を有して、端縁がスクロール部３の側面に当接した側端部３３２，３３３，３３４を有した断面略Ｃ字形状のプロテクタ３３が固着している。

また、第１スクロール部５の側面と第１側片３３２との間に設ける第２空間部３３６を、第２スクロール部７側に設けてもよい。
更に、第１スクロール部５及び、第２スクロール部７の両側に空間部を設けてもよい。 また、第１空間部だけを配設しても、同様の効果を得ることができる。

このような構造にすることにより、板金タービンハウジングの頂部とプロテクタとの間に隙間部を設けることにより断熱層を形成し、排気ガスの放熱を抑制し、排気ガス浄化用触媒の暖気を促進させると共に、タービンホイールのバーストに対するプロテクタ効果も有する。

（第５実施形態）
図６に基づいて第５実施形態における、板金タービンハウジング構造について説明する。
尚、第１実施形態と同じものは同一の符号を付して説明は省略する。
図６は、第５実施形態におけるスクロール部３のラジアル方向断面形状図を示し、スクロール部３は、第１スクロール部５と第２スクロール部７とをスクロール部３の頂部５１のスラスト方向中間部に突合わせ溶け込み溶接ａを有した構造をなしている。
そして、スクロール部３の頂部５１には、端縁がスクロール部３の側面に当接した側端部３４２，３４３が断面略Ｃ字形状のプロテクタ３４が固着している。
プロテクタ３４は頂部５１との間に隙間部空間部（隙間部）３４５が形成されるように配置され、略Ｃ字形状の開口と対向した片（頂片）３４１と、該頂片３４１のスラスト方向両端縁に、該両端縁に連続してタービンホイール２４側に折り曲げられた両端部３４２，３４３で構成され、両端部３４２，３４３は第１スクロール部５及び第２スクロール部７の側面のラジアル方向中間位置において、隅肉溶接にて固着されている。
そして空間部３４５の内部には、耐熱繊維素材である耐熱繊維６を充填してある。耐熱繊維６の一例としては、耐熱性、引張強度の高い結晶性のポリマーである、ポリパラフェニレンテレフタルアミド等の繊維が用いられるとよい。

このような構造にすることにより、タービンホイール２４の過回転により、タービンホイール２４がバーストして、インペラ（動翼）が飛散しても、プロテクタ３４によって、タービンホイール２４の破片がスクロール部３を突破ることを防止できる。
また、空間部３４５には、耐熱繊維素材を充填したので、当該部における保温性が向上し、プロテクタ３０がスクロール部３からの放熱を防ぐ効果を有し、排気ガスの冷却を抑制して、排気ガス浄化触媒の暖気を促進させる効果を有する。
さらに、耐熱繊維６による騒音吸収が行われ商品性の向上が図れる。

（第６実施形態）
図７に基づいて第６実施形態における、板金タービンハウジング構造について説明する。
尚、第１実施形態と同じものは同一の符号を付して説明は省略する。
図７は、第６実施形態におけるスクロール部３のラジアル方向断面形状図を示し、スクロール部３は、第１スクロール部５と第２スクロール部７とをスクロール部３の頂部５１のスラスト方向中間部に突合わせ溶け込み溶接ａを有した構造をなしている。
そして、スクロール部３の頂部５１には、ラジアル方向断面が略Ｃ字形状のプロテクタ３５が固着されている。
プロテクタ３５は頂部５１との間に空間部（隙間部）３５５が形成されるように配置され、略Ｃ字形状の開口と対向した片（頂片）３５１と、該頂片３５１のスラスト方向両端縁に、該両端縁に連続してタービンホイール２４側に折り曲げられた両端部３５２，３５３で構成され、両端部３５２，３５３は第１スクロール部５及び第２スクロール部７の側面のラジアル方向中間位置において、隅肉溶接にて固着されている。
頂片３５１には、板金タービンハウジング１のスクロール部３の外周にスクロール方向に沿った凹凸条溝部３５８が複数条形成されている。
尚、本実施形態では、スラスト方向の断面がＵ字形状に形成したが、三角形状、矩形形状にしても同様の効果を得ることができる。
また、空間部３５５には、耐熱繊維素材である耐熱繊維６を充填してもよい。耐熱繊維６の一例としては、耐熱性、引張強度の高い結晶性のポリマーである、ポリパラフェニレンテレフタルアミド等の繊維が用いられるとよい。

このような構造にすることにより、頂片３５１のラジアル方向の剛性が向上するので、プロテクタ３５の板厚を減少でき、重量軽減と共に、コスト低減が可能となる。

（第７実施形態）
図８に基づいて第７実施形態における、板金タービンハウジング構造について説明する。
尚、第１実施形態と同じものは同一の符号を付して説明は省略する。
図８（Ａ）は、第７実施形態におけるスクロール部３のラジアル方向断面形状図を示し、スクロール部３は、第１スクロール部５と第２スクロール部７とをスクロール部３の頂部５１のスラスト方向中間部に突合わせ溶け込み溶接ａを有した構造をなしている。
図８（Ａ）は、スクロール部の頂部とプロテクタとの隙間の一方が開放されたラジアル方向断面形状図を示す。
図８（Ａ）はスクロール部３の頂部５１に隙間を有して頂片３６１と、第２スクロール部７のラジアル方向中間部に端縁を固着した略Ｌ字形のプロテクタ３６が取付けられている。プロテクタ３６は頂部５１と頂片３６１との隙間を形成している空間部３６５の第１スクロール部５側は開放された構造となっている。
また、本発明において好ましくは、前記空間部３６５には第5実施形態と同様の耐熱繊維素材である耐熱繊維６を充填すると良い。

本実施形態では、空間部の片側が開放されたプロテクタ３６となっているが、頂部５１からの輻射熱を頂片３６１によって遮るので、頂部５１からの放熱が軽減され、排気ガスの冷却を抑制して、排気ガス浄化触媒の暖気を促進させる効果を有する。
また、空間部３６５には、耐熱繊維素材を充填したので、当該部における保温性が向上し、プロテクタ３６がスクロール部３からの放熱を防ぐ効果を有し、排気ガスの冷却を抑制して、排気ガス浄化触媒の暖気を促進させる効果を有する。
さらに、耐熱繊維６による騒音吸収が行われ商品性の向上が図れる。

（第８実施形態）
図８（Ｂ）に基づいて第８実施形態における、板金タービンハウジング構造について説明する。
尚、第１実施形態と同じものは同一の符号を付して説明は省略する。
図８（Ｂ）は、第８実施形態におけるスクロール部３のラジアル方向断面形状図を示し、スクロール部３は、第１スクロール部５と第２スクロール部７とをスクロール部３の頂部５１のスラスト方向中間部に突合わせ溶け込み溶接ａを有した構造をなしている。
図８（Ｂ）はスクロール部３の頂部５１に隙間を有して頂片３７１と、第１スクロール部５のラジアル方向中間部に端縁を固着した略Ｌ字形のプロテクタ３７が取付けられている。プロテクタ３７は頂部５１と頂片３７１との隙間を形成している空間部３７５の第２スクロール部７側が開放された構造となっている。
空間部３７５には第５実施形態と同様の耐熱繊維素材である耐熱繊維６を充填してある。プロテクタ３７の頂片３７１の頂部５１側には爪状の係止突起３７４が固着され、プロテクタ３７を第１スクロール部５に固着する際に、係止突起３７４と耐熱繊維６とを係止させて、溶接固着するようになっている。

本実施形態によると、空間部３７５の片側が開放されたプロテクタ３７となっているが、空間部３７５に耐熱繊維６を充填することにより、タービンホイール２４の破片がスクロール部３を突破ることを防止できる。
また、空間部３７５には、耐熱繊維素材を充填したので、当該部における保温性が向上し、プロテクタ３０がスクロール部３からの放熱を防ぐ効果を有し、排気ガスの冷却を抑制して、排気ガス浄化触媒の暖気を促進させる効果を有する。
さらに、耐熱繊維６による騒音吸収が行われ商品性の向上が図れる。

（第９実施形態）
図９に基づいて第９実施形態における、板金タービンハウジング構造について説明する。
尚、第１実施形態と同じものは同一の符号を付して説明は省略する。
第１実施形態と同じものは同一の符号を付して説明は省略する。
図９は、第９実施形態におけるスクロール部３のラジアル方向断面形状図を示し、スクロール部３は、第１スクロール部５と第２スクロール部７とをスクロール部３の頂部５１のスラスト方向中間部に突合わせ溶け込み溶接ａを有した構造をなしている。
スクロール部３の頂部５１には、スクロール部３の外周部に沿って、固着部材である内部に雌ねじを設けたボス部３８２が複数配設（溶接固着）されている。
ボス部３８２の位置に対応した孔部を有するプロテクタ３８が締結部材であるボルト３８３によって固定されている。
また、プロテクタ３８は溶接によって固着部材（この場合は雌ねじ不要）に固定されても良い。
この場合、固着部材が配設された位置に対応した孔部を有するプロテクタ３８を、該孔部の内周縁と固着部材の頂面とを隅肉溶接（栓溶接）によって、固着するようにしても良い。
またもプロテクタ３８の幅は、第１実施形態で説明したものと同様に、プロテクタ３８の幅は、少なくともタービンホイール２４のスラスト方向部分の長さを有すればよい。

このような構造にすることで、板金タービンハウジングの外周部に複数の締結部材を固着し、板金タービンハウジングのタービンロータスラスト方向の概ね全域に相当する部分にプロテクタを覆うようにしたプロテクタを複数の締結部材で締結するようにしたので、プロテクタを板金タービンハウジングに固着させる作業が容易化され、コスト上昇が最小限に抑制できる。
また、図9に破線にて示したように、空間部３８４に耐熱繊維素材６１を挿入してもよい。耐熱繊維素材６１は、ボス部３８２の位置に対応した貫通孔６１１を設け、該貫通孔６１１をボス部３８２に外嵌して、プロテクタ３８にて頂部５１に押圧すると、さらに、騒音低減、排気ガスの保温効果を増すことができる。

（第１０実施形態）
本発明の第１０実施形態に係る図１０（Ａ）は、スクロール部を断熱部材で覆った場合の外観略図を示し、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）のスクロール部のラジアル方向断面形状図に基づいて説明する。
尚、第１実施形態と同じものは同一の符号を付して説明は省略する。
図１０（Ａ）のスクロール部３は、第１スクロール部５と第２スクロール部７とをスクロール部３の頂部５１のスラスト方向中間部に突合わせ溶け込み溶接ａを有した構造をなしている。
図１０（Ａ）は、スクロール部３の舌部（図示省略）から巻き終りまでを、金属製線材をメッシュ状にした断熱部材８で被覆したものである。
断熱部材８は、図１０（Ｂ）に示すように、金属製線材をメッシュ状にしたメッシュ部材８１で、耐熱性のある布状の複合素材８２を抱合したものである。複合素材８２としてはガラス繊維等がある。
断熱部材８は、該断熱部材８の外周縁部に紐状部材８３が配設され、紐状部材８３が断熱部材８に対して摺動自在にできるようになっており、図１０（Ａ）に示すように、スクロール部を断熱部材で覆った後に、紐状部材８３によってスクロール部３に緊締できるようになっている。
紐状部材８３は耐熱性があれば、細い金属製ワイヤを編んだ物でもよいし、ガラス繊維を紐状にしたものでもよい。
なお紐状部材８３は、摺動自在のものでなくても該断熱部材８の両端にそれぞれ締結された状態でもよい。
図１０（Ｂ）は第１実施形態のスクロール部３の頂部にプロテクタ３０が固着された状態に、断熱部材８を被覆させた状態である。

板金タービンハウジングの外周部を、金属製部材をメッシュ状に形成し、内部に複合素材を抱合した断熱部材にて被覆したので、板金タービンハウジングからの放熱を防止すると共に保温性を向上させて、排気ガス浄化用触媒の暖気をさらに促進させると共に、タービンホイールのバーストに対するプロテクタ効果もさらに向上する。

エンジンの排気ガスのエネルギーを利用してエンジンに対する過給圧を発生させるターボチャージャに採用される板金製のタービンハウジングに用いられるとよい。

１ タービンハウジング
３ スクロール部
５ 第１スクロール部
６ 耐熱繊維
７ 第２スクロール部
８ 断熱部材
２４ タービンホイール
３０，３１、３３、３４，３５，３６，３７，３８ プロテクタ
８２ 複合素材

Claims (9)

1. エンジン排気マニホールド下流側に装着され、排気ガスによってタービンロータを駆動するターボチャージャの渦状の排気ガス通路を構成するスクロール部が板金製のスクロール部材によって形成される板金タービンハウジングであって、
   前記スクロール部の外周部で、前記タービンロータの回転軸のラジアル方向の外周部に、スクロール方向に沿ってプロテクタを配設し、該プロテクタを前記スクロール部に固着したことを特徴とする板金タービンハウジング。
2. 前記プロテクタは板状部材からなり前記スクロール部の外周面の面上に重ねて固着されたことを特徴とする請求項１記載の板金タービンハウジング。
3. 前記スクロール部はラジアル方向頂部でタービンロータのスラスト方向に分割され、該分割された端部同士をスクロール方向の概ね全域にわたり重合させて、該重合の部分で前記プロテクタが形成されたことを特徴とする請求項１記載の板金タービンハウジング。
4. 前記プロテクタは前記スクロール部の外周部に沿うと共に、前記ラジアル方向断面が略Ｃ字形状を成し、該Ｃ字形状の開口端縁が前記スクロール部の側壁に固着されたことを特徴とする請求項１記載の板金タービンハウジング。
5. 前記プロテクタの前記Ｃ字形状の開口と対向した片に、前記スクロール部のスクロール方向に沿って凹凸条溝部を形成したことを特徴とする請求項４記載の板金タービンハウジング。
6. 前記プロテクタは、前記スクロール部の前記ラジアル方向頂部と隙間部を有して配設され、前記スクロール部の側壁に固着されたことを特徴とする請求項１記載の板金タービンハウジング。
7. 前記隙間部に耐熱繊維素材を充填したことを特徴とする請求項６記載の板金タービンハウジング。
8. 前記スクロール部の外周部にスクロール方向に沿って複数の固着部材を配設し、前記プロテクタを前記固着部材を介してスクロール部の外周部にスクロール方向に沿って固定したことを特徴とする請求項１記載の板金タービンハウジング。
9. 前記板金タービンハウジングの外周部には、さらに金属製のメッシュ部材で耐熱性のある布状の複合素材を抱合した断熱部材にて被覆されたことを特徴とする請求項１乃至８記載のいずれかに記載の板金タービンハウジング。

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