JP2014516139A - 排気ガスターボチャージャ - Google Patents
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Abstract
本発明は、排気ガスターボチャージャ（１）であって、コンプレッサハウジング（２）を有し、タービンハウジング（３）を有し、コンプレッサ側フランジ（５）を有しかつタービンハウジング側フランジ（６）を有する軸受ハウジング（４）を有し、前記タービンハウジング側フランジ（６）が、機械的及び熱的な特性に関して前記タービンハウジング（３）の材料に対応する材料から製造される、排気ガスターボチャージャに関する。
Description
本発明は、請求項１の前提部に記載の排気ガスターボチャージャに関する。
前記タイプの排気ガスターボチャージャは、コンプレッサハウジングを有するコンプレッサのみならず、軸受ハウジング側フランジを介して軸受ハウジングに締結されるタービンハウジングを有するタービンも有する。この場合、既知の汎用排気ガスターボチャージャは、鋳造部品としての材料から製造された軸受ハウジングを有する。
前記鋳造材料は、４５０℃超に加熱されたときにパーライトがその構成部分に分解するためその構造を失い始めるパーライト微細構造から構成することができる。この場合、第一に、材料の体積の変化が行われ、第二に、軸受ハウジングがその硬度（ＨＢ）を失う。硬度の前記損失は、具体的に材料のマトリックスの樹枝状形成と関連して、相当の割れ形成が生じ得るほどに劇的であり得る。
軸受ハウジングの材料は、特にタービンハウジングに対する接触面又は嵌合部において非常に高い温度を受け、さらに、接続要素のクランプ力による機械的負荷を受ける。前記負荷、排気ガスターボチャージャの使用中のエンジン作動に起因する振動、及び軸受ハウジングとタービンハウジングの異なる膨張係数と関連して、前記割れ形成が軸受ハウジング側フランジに生じ、これにより、軸受ハウジングとタービンハウジングとの間に接続点における排気ガスの直接の漏れがもたらされる。
したがって、本発明の目的は、汎用ターボチャージャの上述の問題を最小にするか又は排除することを可能にする、請求項１の前提部に規定されたタイプの排気ガスターボチャージャを提供することである。
前記目的は、請求項１の特徴によって達成される。
前記目的は、タービンハウジングと軸受ハウジングとの間の著しく負荷を受ける接触領域が、より大きな負荷を受けることができる材料によって形成されるという前記特徴によって達成される。
この場合、公知の解決方法に対してより高い等級の材料から構成された別個のフランジでタービン側の軸受ハウジングフランジを置き換えることができる。高温における強度及びシール作用に関してタービンハウジングに対する軸受ハウジングの確実な接続を実現するために、フランジを軸受ハウジングに別個に取り付けるための材料が、タービンハウジングの特性に対する当該材料の特性に関して適合される。
使用するタービンハウジング材料に応じて、タービンハウジング側フランジは、高温耐性のフェライト材料（例えばＸ２２ＸＣｒＭｏＶ１２−１（１．４９２３））から、又はオーステナイト鋳鋼（例えばＧＸ４０ＭｅＣｒＳｉＮｂ３８−１８（１．４８４９））から製造することができる。
従属請求項は、本発明の有利な改良形態に関する。
軸受ハウジングに対するタービンハウジング側の別個のフランジの接続は、ねじ接続、締まり嵌め接続、溶接接続、接着剤接続、半田付け接続、複合鋳造又は上記の接続タイプの組み合わせによって実現することができる。
軸受ハウジングの機械加工は、別個のフランジを軸受ハウジングに固定した後に従来の方法で実施できることが好ましい。
本発明のさらなる詳細、特徴及び利点は、図面に基づき例示的な実施形態の以下の説明から理解される。
図１は、コンプレッサ７及びコンプレッサハウジング２を有する本発明による排気ガスターボチャージャ１を示している。
排気ガスターボチャージャ１はまた、タービンハウジング３を有するタービン８を有し、コンプレッサ側フランジ５を介してコンプレッサ７に、かつタービンハウジング側フランジ６を介してタービン８又はタービンハウジング３に接続される軸受ハウジング４を有する。
タービンハウジング側フランジ６の構造について、図２〜図１１に基づき以下に詳細に説明する。図１に示した排気ガスターボチャージャは、このようなターボチャージャの他のすべての構成要素も有することが自明であるが、前記構成要素は、本発明の原理を説明するために必要でないので、以下では詳細に説明しない。
図２及び図３は、排気ガスターボチャージャ１の本発明による軸受ハウジング６の第１の実施形態を示している。
図２の視点は、タービン８の方向からの視点であり、タービンハウジング側フランジ６を有する軸受ハウジング４を示しており、この場合、選択した図のため、ブッシュ、レバーとピン、同様に２つのダウエルピン１０と１１から構成された装置９を見ることが可能である。
図３は、別個の構成要素として形成されるタービンハウジング側フランジ６が、軸受ハウジング４にねじ留めするか又は溶接することができる鋼製フランジとして形成されることを示している。参照番号１４は、複数の溶接点の可能な溶接点の１つを象徴的に示している。
図４〜図６は、本発明による軸受ハウジング４の別の実施形態を示しており、この場合、図２及び図３に対応する特徴はすべて同一の参照番号によって示されている。
前記構造の変形例では、フランジ６は軸受ハウジング４と一体的に鋳造され、この場合、図５は、接続が適切な成形部１７によって実現されることを示している。
さらに、図４及び図６は、前記実施形態においてフランジ６の表面内に完全に位置する２つの凹部１５と１６を示している。
図７〜図９は、一体的に鋳造されたフランジ６の別の構造の変形例を示しており、ここで、図８は再び形状嵌合部１７を示している。他の点では、前記実施形態は、凹部１５と１６がフランジ６の材料内に部分的に、かつ軸受ハウジング４の材料内に部分的に位置していることが図９に示されているという事実は別として、図４〜図６による実施形態に対応している。
図１０及び図１１は、図２及び図３による実施形態に実質的に対応する変形例を示しており、この変形例では、フランジ６が雌ねじ／雄ねじ１３によって軸受ハウジング４にねじ留めされる。図９による凹部１５と１６は、圧入されたブッシュ９又は圧入されたピン１１と共に（図２に図示）回転防止手段として機能する。
本発明による軸受ハウジング４の上述の構造の変形例のすべてに共通なことは、フランジ６がその材料特性に関してタービンハウジング３の材料に適合され、この結果、特に軸受ハウジング４とタービンハウジング３との間の接触点の領域における望ましくない割れ形成に関して、冒頭に説明した問題を排除することができることである。
本発明の上述の開示に加えて、図１〜図１１の本開示の概略図が本明細書により明示的に参照される。
１ 排気ガスターボチャージャ
２ コンプレッサハウジング
３ タービンハウジング
４ 軸受ハウジング
５ コンプレッサ側フランジ
６ タービンハウジング側フランジ
７ コンプレッサ
８ タービン
９ ブッシュ、レバー及びピンから構成された装置
１０、１１ ダウエルピン
１２ 円周カラー
１４ 溶接点
１３ 雌ねじ／雄ねじ
１５、１６ 凹部
１７ 軸受ハウジング４内に係合する適切な成形部（形状嵌合部）を有する接続装置
２ コンプレッサハウジング
３ タービンハウジング
４ 軸受ハウジング
５ コンプレッサ側フランジ
６ タービンハウジング側フランジ
７ コンプレッサ
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９ ブッシュ、レバー及びピンから構成された装置
１０、１１ ダウエルピン
１２ 円周カラー
１４ 溶接点
１３ 雌ねじ／雄ねじ
１５、１６ 凹部
１７ 軸受ハウジング４内に係合する適切な成形部（形状嵌合部）を有する接続装置
Claims (7)
- 排気ガスターボチャージャ（１）であって、
コンプレッサハウジング（２）を有し、
タービンハウジング（３）を有し、
軸受ハウジング（４）であって、
コンプレッサ側フランジ（５）を有し、
タービンハウジング側フランジ（６）を有する軸受ハウジング（４）を有し、
前記タービンハウジング側フランジ（６）が、機械的及び熱的な特性に関して前記タービンハウジング（３）の材料に対応する材料から製造される、排気ガスターボチャージャ。 - 前記タービンハウジング側フランジ（６）が、前記軸受ハウジング（４）に接続される別個に製造された構成要素である、請求項１に記載の排気ガスターボチャージャ。
- 前記タービンハウジング側フランジ（６）が、ねじ接続、締まり嵌め、溶接、接着結合、半田付け若しくは複合鋳造又はそれらの接続タイプの組み合わせによって前記軸受ハウジング（４）に接続される、請求項２に記載の排気ターボチャージャ。
- 前記タービンハウジング側フランジ（６）の材料がフェライト鋼ディスクである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の排気ガスターボチャージャ。
- 前記タービンハウジング側フランジ（６）の材料がオーステナイト鋼ディスクである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の排気ガスターボチャージャ。
- コンプレッサハウジング側フランジ（５）とタービンハウジング側フランジ（６）とを有する排気ガスターボチャージャ（１）用の軸受ハウジング（４）であって、前記タービンハウジング側フランジ（６）が、機械的及び熱的な特性に関して、前記タービンハウジング側フランジ（６）に取り付けられるべき前記タービンハウジング（３）の材料に対応する材料から製造される、軸受ハウジング。
- 請求項２〜４の少なくとも一項を特徴とする請求項５に記載の軸受ハウジング。
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