JP2015025460A - Seal structure for turbocharger housing - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a seal structure for a turbocharger housing, for enhancing the sealing performance of a joint between a turbine housing and a bearing housing, while saving the machining cost by simplifying the structure of the joint and allowing easy machining of the joint.SOLUTION: The end face of a turbine housing 12 consists of an inside end face 14b which contacts a flange part 32 of a bearing housing 30 to form a seal surface, and an outside end face 14a to which a head seat surface 44a of a bolt 40 is closely attached after the bolt is fastened. A elastically deformable seal ring 48 is mounted on the seal surface. A compression margin of the seal ring after elastically deformed is set according to a level difference between the head seat surface of the bolt and the outside end face, formed before the bolt is fastened. A heat-shielding wall 32c is provided on the back face of the flange part integrally with the flange part. Spaces equivalent to the compression margin are provided between a back face 32b of the flange part and the inside end face of the turbine housing and between the front end of the heat-shielding wall 32c and a nozzle mount 24 before the bolt is fastened, respectively.

Description

本発明は、ターボチャージャのタービンハウジングとベアリングハウジングとの接合面をシールするためのシール構造に関する。   The present invention relates to a seal structure for sealing a joint surface between a turbine housing and a bearing housing of a turbocharger.

ターボチャージャのタービンハウジング及びベアリングハウジングの接合部は、ボルト等で接合されている。該接合部の接合面は、タービンハウジングの内部を流れる排気ガスが外部に漏れないように、シールする必要がある。そのため、この接合面に半円形断面や、C字形断面又はV字形断面等をもつシールリングを介装している。これらのシールリングは、リング内側で排気ガスのガス圧を受け、このガス圧で収納面に押し付けられ、シール性能を発揮するガスケットである。   A joint portion between the turbine housing and the bearing housing of the turbocharger is joined with a bolt or the like. The joint surface of the joint portion needs to be sealed so that the exhaust gas flowing inside the turbine housing does not leak to the outside. Therefore, a seal ring having a semicircular cross section, a C-shaped cross section, a V-shaped cross section, or the like is interposed on the joint surface. These seal rings are gaskets that receive the gas pressure of the exhaust gas inside the ring and are pressed against the storage surface by this gas pressure to exhibit sealing performance.

しかし、ボルトの締結力の付加により、シールリングが塑性変形を起したり、あるいはタービンハウジング内に流入する高温の排気ガスによって接合部が熱膨張し、これらが原因になって、接合部に隙間が生じ、ガス漏れが発生するおそれがある。   However, due to the addition of bolt fastening force, the seal ring may be plastically deformed, or the joint may be thermally expanded due to high-temperature exhaust gas flowing into the turbine housing, which may cause gaps in the joint. May occur and gas leakage may occur.

特許文献1に、タービンハウジング及びベアリングハウジングの接合部に、ガスケットを介在させたシール手段が開示されている。このシール手段の構成を図9により説明する。図9において、ターボチャージャ100のハウジングを構成するタービンハウジング102及びベアリングハウジング104の内部に、タービン軸106及び該タービン軸106に結合されたタービン動翼108が配置されている。タービン軸106は、図示省略のコンプレッサ動翼と連結されている。ベアリングハウジング104の内部には、タービン軸106を回転可能に支承する軸受110が設けられている。   Patent Document 1 discloses a sealing means in which a gasket is interposed at a joint portion between a turbine housing and a bearing housing. The structure of this sealing means will be described with reference to FIG. In FIG. 9, a turbine shaft 106 and a turbine blade 108 coupled to the turbine shaft 106 are disposed inside a turbine housing 102 and a bearing housing 104 that constitute the housing of the turbocharger 100. The turbine shaft 106 is connected to a compressor rotor blade (not shown). A bearing 110 that rotatably supports the turbine shaft 106 is provided in the bearing housing 104.

タービンハウジング102の内部に形成された渦巻き形状のスクロール流路112に流入した排気ガスeは、タービン動翼108及びタービン軸106を回転させる。さらに、タービン軸106と連結されたコンプレッサ動翼を回転させ、該コンプレッサ動翼の回転によりエンジンに給気する。該スクロール流路112とベアリングハウジング104との間に、遮熱板116が介在され、遮熱板116よりベアリングハウジング104側に断熱空間118を形成している。   The exhaust gas e that has flowed into the spiral scroll passage 112 formed inside the turbine housing 102 rotates the turbine rotor blade 108 and the turbine shaft 106. Further, the compressor blades connected to the turbine shaft 106 are rotated, and the engine is supplied with air by the rotation of the compressor blades. A heat shield plate 116 is interposed between the scroll flow path 112 and the bearing housing 104, and a heat insulating space 118 is formed on the bearing housing 104 side from the heat shield plate 116.

タービンハウジング102とベアリングハウジング104に一体形成されたフランジ部114とは、ボルト120で接合され、タービンハウジング102の接合面122とフランジ部114の接合面124との間に、ガスケット126が介装されている。このガスケット124により、該接合面122及び124のシール性能を確保するようにしている。   The turbine housing 102 and the flange portion 114 formed integrally with the bearing housing 104 are joined by bolts 120, and a gasket 126 is interposed between the joining surface 122 of the turbine housing 102 and the joining surface 124 of the flange portion 114. ing. This gasket 124 ensures the sealing performance of the joint surfaces 122 and 124.

特許文献2には、タービンハウジング及びベアリングハウジングの接合部の別な構成が開示されている。以下、この接合部の構成を図10により説明する。図10に示すターボチャージャ200では、タービンハウジング202は、ベアリングハウジング210の周囲に形成されたフランジ部212が嵌入される凹部204を備えている。該フランジ部212は、凹部204に突出してタービンハウジング202の端面206との間に、段差Gを形成している。   Patent Document 2 discloses another configuration of the joint between the turbine housing and the bearing housing. Hereinafter, the structure of the joint will be described with reference to FIG. In the turbocharger 200 shown in FIG. 10, the turbine housing 202 includes a concave portion 204 into which a flange portion 212 formed around the bearing housing 210 is inserted. The flange portion 212 protrudes into the recess 204 and forms a step G between the flange portion 212 and the end surface 206 of the turbine housing 202.

タービンハウジング202の端面206に開口する穴208が穿設され、該穴208に雌ネジ部209が形成されている。該雌ネジ部209にボルト220が螺合し、締結ボルト頭部の座面222とタービンハウジング202の端面206との間に、座金224が介装されている。座金224は、段差Gを跨ぐように傾斜して配置されている。ここでは、締結ボルト220の締結力により、座金224を弾性変形させ、締結ボルト220に張力を発生させている。   A hole 208 opened in the end surface 206 of the turbine housing 202 is formed, and a female screw portion 209 is formed in the hole 208. A bolt 220 is screwed into the female screw portion 209, and a washer 224 is interposed between the seat surface 222 of the fastening bolt head and the end surface 206 of the turbine housing 202. The washer 224 is disposed so as to incline across the step G. Here, the washer 224 is elastically deformed by the fastening force of the fastening bolt 220 to generate tension on the fastening bolt 220.

これによって、ボルト220の軸力を上昇させ、運転時の軸力の低下を防止し、タービンハウジング202とベアリングハウジング204とをより強固に締結できるようにしている。   Thus, the axial force of the bolt 220 is increased to prevent a decrease in the axial force during operation, and the turbine housing 202 and the bearing housing 204 can be tightened more firmly.

特開平7−189723号公開公報Japanese Laid-Open Patent Publication No. 7-189723 特開2010−209708号公開公報JP 2010-209708 A

エンジンの燃焼ガス温度は、エンジン出力を向上させるため、年々上昇してきている。そのため、排気ガスによるタービンハウジングとベアリングハウジング等の熱膨張は大きくなり、これらハウジングの接合部からのガス漏れのおそれが増大してきている。
特許文献1に開示されたシール手段では、ターボチャージャ100を運転し、タービンハウジング102及びベアリングハウジング104等の熱膨張を考慮していないため、これらの熱膨張時に、接合部に隙間が発生し、ガス漏れが発生するおそれがある。
Engine combustion gas temperature is increasing year by year to improve engine output. Therefore, the thermal expansion of the turbine housing and the bearing housing due to the exhaust gas has increased, and the risk of gas leakage from the joint portion of these housings has increased.
In the sealing means disclosed in Patent Document 1, since the turbocharger 100 is operated and thermal expansion of the turbine housing 102 and the bearing housing 104 and the like is not taken into consideration, a gap is generated at the joint during these thermal expansions. Gas leakage may occur.

特許文献2に開示された接合部の構成は、フランジ部212とタービンハウジング202の端面206との間に段差Gが形成されているため、該端面206と座金224との間、又は締結ボルト220の座面222と座金224との間に隙間が生じる。そのため、ハウジングの接合部のシール性能を向上できないという問題がある。   In the configuration of the joint portion disclosed in Patent Document 2, since a step G is formed between the flange portion 212 and the end surface 206 of the turbine housing 202, the end bolt 206 or the fastening bolt 220 is provided between the end surface 206 and the washer 224. A gap is formed between the seating surface 222 and the washer 224. Therefore, there exists a problem that the sealing performance of the junction part of a housing cannot be improved.

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、近年の排気ガス温度の上昇傾向に対しても、タービンハウジングとベアリングハウジングとの接合部のシール性能を向上させることを第1の目的とする。また、該接合部の構造を簡素化し、ハウジング部品に汎用性を持たせて用途拡大を図ると共に、接合部の加工を容易にし、かつ加工費を節減することを第2の目的とする。   In view of the problems of the prior art, the first object of the present invention is to improve the sealing performance of the joint portion between the turbine housing and the bearing housing, even with the recent trend of increasing exhaust gas temperature. It is a second object of the present invention to simplify the structure of the joint portion, to make the housing parts versatile and to expand the application, to facilitate the processing of the joint portion, and to reduce the processing cost.

かかる目的を達成するため、本発明のターボチャージャハウジングのシール構造は、ターボチャージャのタービンハウジングとベアリングハウジングとの接合面をシールするためのシール構造において、タービンハウジングの端面は、ベアリングハウジングのフランジ部と接してシール面を形成する内側端面と、該フランジ部とシール面を形成せず、該内側端面と段差をもって形成されボルト締結後に該ボルトの頭部座面が密着する外側端面とからなり、
前記シール面に弾性変形可能なシールリングが介装されると共に、タービンハウジングの端面に螺合したボルトの頭部座面と前記内側端面とで前記フランジ部を挟持し、前記シールリングの弾性変形後のつぶれ代がボルト締結前に形成される前記ボルトの頭部座面と前記外側端面との段差により設定されるように構成され、前記フランジ部の背面にフランジ部と一体に形成され、前記タービンハウジングの内部空間と前記シールリングとの間を遮蔽する遮熱壁が設けられ、前記ボルト締結前に前記フランジ部の背面と前記タービンハウジングの前記内側端面との間、及び前記遮熱壁の先端部とタービンハウジングの内部に設けられて排ガス流路を形成するノズルマウントとの間は、前記つぶれ代に相当する間隔が開いていることを特徴とする。
To achieve this object, a seal structure for a turbocharger housing according to the present invention is a seal structure for sealing a joint surface between a turbine housing of a turbocharger and a bearing housing, and the end surface of the turbine housing is a flange portion of the bearing housing. An inner end surface that forms a seal surface in contact with the flange portion and an outer end surface that does not form the flange and the seal surface, and is formed with a step with the inner end surface, and the head seating surface of the bolt closely contacts after tightening the bolt,
An elastically deformable seal ring is interposed on the seal surface, and the flange portion is sandwiched between the head seat surface of the bolt screwed into the end surface of the turbine housing and the inner end surface to elastically deform the seal ring. The rear crushing allowance is configured to be set by a step between the head seating surface of the bolt and the outer end surface formed before fastening the bolt, and is formed integrally with the flange portion on the back surface of the flange portion, A heat shield wall is provided to shield between the interior space of the turbine housing and the seal ring, and between the rear surface of the flange portion and the inner end surface of the turbine housing and the heat shield wall before the bolt fastening. An interval corresponding to the crushing allowance is open between the tip portion and a nozzle mount that is provided inside the turbine housing and forms an exhaust gas flow path.

このように、ベアリングハウジングのフランジ部をボルトの頭部座面とタービンハウジングの内側端面とで挟持するようにしたので、タービンハウジング及びベアリングハウジングの熱変形を許容しながら接合面のシール性能を高く維持できる。   As described above, since the flange portion of the bearing housing is sandwiched between the head seat surface of the bolt and the inner end surface of the turbine housing, the sealing performance of the joint surface is improved while allowing thermal deformation of the turbine housing and the bearing housing. Can be maintained.

また、ベアリングハウジングのフランジ部のボルト当接面とタービンハウジングの外側端面との間に段差をもたせ、ボルトによる締結後に、該フランジ部とタービンハウジングの内側端面とで形成されるシール面に介装されたシールリングを前記段差に相当するつぶれ代だけ押圧させ弾性変形させているので、シールリングが熱変形しても、この熱変形を許容しつつシール面のシール性能を高く維持できる。   In addition, a step is provided between the bolt contact surface of the flange portion of the bearing housing and the outer end surface of the turbine housing, and after fastening with the bolt, the seal surface formed by the flange portion and the inner end surface of the turbine housing is interposed. Since the formed seal ring is pressed and elastically deformed by a crushing amount corresponding to the step, even if the seal ring is thermally deformed, the sealing performance of the seal surface can be maintained high while allowing the heat deformation.

また、シールリングの弾性変形後のつぶれ代がボルトによる締付け前に形成される該フランジ部とタービンハウジングの外側端面との段差により設定されるようにしたので、シール性能を最も発揮できるつぶれ代の設定が容易になる。   In addition, the crush margin after elastic deformation of the seal ring is set by the level difference between the flange portion formed before tightening with the bolt and the outer end surface of the turbine housing. Easy to set up.

また、ボルトの頭部座面とタービンハウジングの内側端面とでベアリングハウジングのフランジ部を挟持するようにしたので、ベアリングハウジングのフランジ部にボルト穴等を設けなくて済む。これによって、ベアリングハウジングのフランジ部の加工が容易になり、加工費を節減できる。また、ベアリングハウジングの汎用性が広がり、用途を拡大できる。
また、前記フランジ部の背面にフランジ部と一体に形成され、前記タービンハウジングの内部空間と前記シールリングとの間を遮蔽する遮熱壁が設けられるため、シールリングの熱劣化を防止し、シールリングを長寿命化できる。
Further, since the flange portion of the bearing housing is clamped between the head seat surface of the bolt and the inner end surface of the turbine housing, it is not necessary to provide a bolt hole or the like in the flange portion of the bearing housing. This facilitates processing of the flange portion of the bearing housing, and can reduce processing costs. Further, the versatility of the bearing housing is widened, and the application can be expanded.
In addition, since a heat shield wall is provided on the rear surface of the flange portion so as to be integrated with the flange portion and shields the space between the internal space of the turbine housing and the seal ring, the seal ring is prevented from being deteriorated by heat and sealed. The life of the ring can be extended.

また、本発明は、シール面に弾性変形可能なシールリングが介装され、ボルト締付け前にベアリングハウジングのフランジ部とタービンハウジングの外側端面との間に、該シールリングのつぶれ代に相当する段差が形成されている。
これによって、ボルトによる締付け後、シールリングをつぶれ代だけ押圧させ弾性変形させることができるので、シール面構成部材に熱変形が生じても、シール面のシール性能を高く維持できる。また、シールリングのみを弾性変形させているので、タービンハウジングやベアリングハウジングを弾性変形させずに済む。そのため、タービンハウジングやベアリングハウジングの材質選択の自由度を広げることができる。
Further, according to the present invention, an elastically deformable seal ring is interposed on the seal surface, and a step corresponding to a collapse allowance of the seal ring is provided between the flange portion of the bearing housing and the outer end surface of the turbine housing before the bolt is tightened. Is formed.
Thus, after tightening with the bolt, the seal ring can be pressed and elastically deformed by the crushing allowance, so that the sealing performance of the sealing surface can be maintained high even if the sealing surface constituting member is thermally deformed. Further, since only the seal ring is elastically deformed, it is not necessary to elastically deform the turbine housing or the bearing housing. Therefore, the freedom degree of selection of the material of a turbine housing or a bearing housing can be expanded.

また、本発明は、前記ボルト締結前に前記フランジ部の背面と前記タービンハウジングの前記内側端面との間、及び前記遮熱壁の先端部とタービンハウジングの内部に設けられて排ガス流路を形成するノズルマウントとの間は、前記つぶれ代に相当する間隔が開いていることを特徴とする。
さらに、前記ボルト締結後に該ボルトの頭部座面を前記外側端面に密着させることにより、前記フランジ部の背面と前記タービンハウジングの前記内側端面との間、及び前記遮熱壁の先端部と前記ノズルマウントとの間の間隔は閉じられることを特徴とする。これによって、シールリングはつぶれ代だけ弾性変形する。このように遮熱板により、シール面のシール性能を更に向上できる。
Further, the present invention provides an exhaust gas flow path provided between the rear surface of the flange portion and the inner end surface of the turbine housing, and at the front end portion of the heat shield wall and the inside of the turbine housing before the bolt fastening. An interval corresponding to the crushing allowance is opened between the nozzle mount and the nozzle mount.
Furthermore, the head seating surface of the bolt is brought into close contact with the outer end surface after the bolt is tightened, so that the space between the rear surface of the flange portion and the inner end surface of the turbine housing, and the front end portion of the heat shield wall and the The distance between the nozzle mount is closed. As a result, the seal ring is elastically deformed by the crushing allowance. Thus, the sealing performance of the sealing surface can be further improved by the heat shield plate.

また、本発明のシール構造において、前記シールリングは、断面形状が近似半円形をなし、該シールリングの両端は、前記ボルト締結後にそれぞれ前記フランジ部の背面及び前記内側端面に圧接されることを特徴とする。これによって、シールリングは弾性変形可能に構成されている。   Further, in the seal structure of the present invention, the seal ring has an approximately semicircular cross-sectional shape, and both ends of the seal ring are pressed against the back surface and the inner end surface of the flange portion, respectively, after the bolt is fastened. Features. Thus, the seal ring is configured to be elastically deformable.

また、参考発明としてのターボチャージャハウジングのシール構造は、ターボチャージャのタービンハウジングとベアリングハウジングとの接合面をシールするためのシール構造において、タービンハウジングの端面は、ベアリングハウジングのフランジ部と接してシール面を形成する内側端面と、該フランジ部とシール面を形成せず、該内側端面と段差をもって形成されボルト締結後に該ボルトの頭部座面が密着する外側端面とからなり、前記シール面を構成する部材が弾性変形可能な前記ベアリングハウジングのフランジ部と前記タービンハウジングの内側端面だけで構成されると共に、タービンハウジングの端面に螺合したボルトの頭部座面と前記内側端面とで前記フランジ部を挟持し、前記ベアリングハウジングのフランジ部と前記タービンハウジングの内側端面との弾性変形後のつぶれ代がボルト締結前に形成される前記ボルトの頭部座面と前記外側端面との段差により設定されるようにしたものである。
これによって、シールリング等特別のシール部材が不要になり、シール構造を簡素化できる。
The turbocharger housing seal structure as a reference invention is a seal structure for sealing the joint surface between the turbine housing and the bearing housing of the turbocharger, and the end surface of the turbine housing is in contact with the flange portion of the bearing housing and sealed. An inner end surface that forms a surface and an outer end surface that forms a step with the inner end surface and does not form a sealing surface with the flange portion, and the head seating surface of the bolt closely contacts after tightening the bolt. The component member is constituted only by the flange portion of the bearing housing that can be elastically deformed and the inner end surface of the turbine housing, and the flange is formed by the head seat surface of the bolt screwed into the end surface of the turbine housing and the inner end surface. Sandwiching the portion, the flange portion of the bearing housing and the Over crushed margin after elastic deformation of the inner end surface of the bottle housing is obtained so as to be set by the difference in level between the head seating surface of the bolt is formed before bolting to the outer end surface.
This eliminates the need for a special seal member such as a seal ring and simplifies the seal structure.

参考発明のシール構造において、ベアリングハウジングのフランジ部が板バネで構成され、該板バネとタービンハウジングの外側端面との間に、該板バネのつぶれ代に相当する段差が形成されているとよい。これによって、板バネの弾性変形により、接合部のシール性能を確保でき、シールリング等特別のシール部材が不要になり、シール構造を簡素化できる。   In the seal structure of the reference invention, the flange portion of the bearing housing may be constituted by a leaf spring, and a step corresponding to the collapse allowance of the leaf spring may be formed between the leaf spring and the outer end surface of the turbine housing. . As a result, due to the elastic deformation of the leaf spring, the sealing performance of the joint can be ensured, a special seal member such as a seal ring is not required, and the seal structure can be simplified.

参考発明のシール構造において、タービンハウジングの内側端面とベアリングハウジングのフランジ部の対向面とがテーパ面に加工され、テーパ面形成部位が弾性変形可能な部材で構成されているとよい。
これによって、両テーパ面間の相対的な滑りでシール面構成部材の熱変形を吸収できるので、シール面構成部材の熱変形にかかわらず、シール面のシール性能を高く維持できる。また、シール面の構成を簡素化でき、特別のシール部材が不要になる。
In the seal structure of the reference invention, it is preferable that the inner end surface of the turbine housing and the facing surface of the flange portion of the bearing housing are processed into a tapered surface, and the tapered surface forming portion is formed of an elastically deformable member.
As a result, the thermal deformation of the sealing surface constituent member can be absorbed by relative sliding between the two tapered surfaces, so that the sealing performance of the sealing surface can be maintained high regardless of the thermal deformation of the sealing surface constituent member. Further, the configuration of the sealing surface can be simplified, and a special sealing member is not necessary.

参考発明のシール構造において、ベアリングハウジングのフランジ部の接合面又はタービンハウジングの内側端面の少なくとも一方に、先細の突起が形成され、該突起が他方の接合面に線接触し、該フランジ部とタービンハウジングの外側端面との間に、該突起のつぶれ代に相当する段差が形成されているとよい。
これによって、ボルトの締付力により、前記突起と対向面との間で大きな線圧を発生できる。そのため、シール面構成部材の熱変形に対しても、シール面のシール性能を高く維持できる。従って、特別のシール部材が不要になり、シール構造を簡素化できる。
In the seal structure of the reference invention, a tapered protrusion is formed on at least one of the joint surface of the flange portion of the bearing housing or the inner end surface of the turbine housing, and the protrusion is in line contact with the other joint surface. A step corresponding to the crushing margin of the protrusion may be formed between the outer end surface of the housing.
Accordingly, a large linear pressure can be generated between the protrusion and the facing surface by the tightening force of the bolt. Therefore, the sealing performance of the sealing surface can be maintained high even against thermal deformation of the sealing surface constituent member. Therefore, a special seal member is not required, and the seal structure can be simplified.

参考発明のシール構造において、ベアリングハウジングのフランジ部の接合面とタービンハウジングの内側端面とがラビリンス構造に形成され、ラビリンス構造形成部位が弾性変形可能な部材で構成されているとよい。   In the seal structure of the reference invention, the joint surface of the flange portion of the bearing housing and the inner end surface of the turbine housing may be formed in a labyrinth structure, and the labyrinth structure forming portion may be formed of an elastically deformable member.

このように、シール面にラビリンス構造が形成されているので、ラビリンス構造のガス圧低減効果により、シール面構成部材が熱変形を起しても、シール性能を高く維持できる。また、特別のシール部材を必要としないので、シール構造を簡素化できる。   As described above, since the labyrinth structure is formed on the seal surface, the sealing performance can be maintained high even if the seal surface constituent member is thermally deformed due to the gas pressure reduction effect of the labyrinth structure. Moreover, since a special seal member is not required, the seal structure can be simplified.

参考発明及び本発明のシール構造において、ボルトの頭部が、ベアリングハウジングのフランジ部と接触し、該フランジ部との接触面を拡大するフランジ又はワッシャを一体又は別体に備えているとよい。これによって、ボルトの座面と該フランジ部との接触面積を拡大でき、フランジ部に対するボルトの締結力を増大でき、フランジ部をさらに強固に挟持できる。   In the seal structure of the reference invention and the present invention, it is preferable that the head portion of the bolt is provided with a flange or a washer that is in contact with the flange portion of the bearing housing and expands a contact surface with the flange portion. Thereby, the contact area between the seat surface of the bolt and the flange portion can be increased, the fastening force of the bolt to the flange portion can be increased, and the flange portion can be clamped more firmly.

本発明によれば、ターボチャージャのタービンハウジングとベアリングハウジングとの接合面をシールするためのシール構造において、タービンハウジングの端面がベアリングハウジングのフランジ部と接してシール面を形成する内側端面と、該フランジ部とシール面を形成せず、タービンハウジングの内側端面と該フランジ部のボルト当接面に対して段差をもつ外側端面とからなり、シール面を構成する部材が弾性変形可能なシールリングで構成されると共に、タービンハウジングの端面に螺合したボルトの頭部座面とタービンハウジングの内側端面とで前記フランジ部を挟持し、シール面構成部材の弾性変形後のつぶれ代がボルト締結前に形成されるフランジ部のボルト当接面とタービンハウジングの外側端面との段差により設定されるようにしたので、タービンハウジング及びベアリングハウジングの熱変形を許容しながら接合面のシール性能を高く維持できる。   According to the present invention, in a seal structure for sealing a joint surface between a turbine housing of a turbocharger and a bearing housing, an inner end surface in which an end surface of the turbine housing is in contact with a flange portion of the bearing housing to form a seal surface; A seal ring that does not form a flange and a seal surface, and is composed of an inner end surface of the turbine housing and an outer end surface having a step with respect to the bolt contact surface of the flange portion. The flange portion is sandwiched between the head seating surface of the bolt screwed into the end surface of the turbine housing and the inner end surface of the turbine housing. It is set by the level difference between the bolt contact surface of the flange portion to be formed and the outer end surface of the turbine housing. Because it was Unishi, sealing performance of the joint surfaces while allowing thermal deformation of the turbine housing and the bearing housing can be kept high.

また、シール性能を最も発揮できるつぶれ代の設定が容易になると共に、ベアリングハウジングのフランジ部の加工が容易になり、加工費を節減でき、ベアリングハウジングの汎用性を広げることができる。   In addition, it is easy to set a crushing allowance that can exert the best sealing performance, and it becomes easy to process the flange portion of the bearing housing, so that the processing cost can be reduced and the versatility of the bearing housing can be expanded.

本発明装置の第1実施形態に係るターボチャージャハウジングの断面図である。It is sectional drawing of the turbocharger housing which concerns on 1st Embodiment of this invention apparatus. 本発明装置の第1参考形態に係るターボチャージャハウジングの斜視図である。It is a perspective view of the turbocharger housing which concerns on the 1st reference form of this invention apparatus. 前記第1参考形態の一部拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the said 1st reference form. 本発明装置の第2参考形態に係るターボチャージャハウジングの一部拡大断面図である。It is a partially expanded sectional view of the turbocharger housing which concerns on the 2nd reference form of this invention apparatus. 本発明装置の第3参考形態に係るターボチャージャハウジングの一部拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the turbocharger housing which concerns on the 3rd reference form of this invention apparatus. 本発明装置の第4参考形態に係るターボチャージャハウジングの一部拡大断面図である。It is a partially expanded sectional view of the turbocharger housing which concerns on the 4th reference form of this invention apparatus. 本発明装置の第5参考形態に係るターボチャージャハウジングの一部拡大断面図である。It is a partially expanded sectional view of the turbocharger housing which concerns on the 5th reference form of this invention apparatus. 本発明装置の第6参考形態に係るターボチャージャハウジングの一部拡大断面図である。It is a partially expanded sectional view of the turbocharger housing which concerns on the 6th reference form of this invention apparatus. 従来のターボチャージャハウジングの断面図である。It is sectional drawing of the conventional turbocharger housing. 従来のターボチャージャハウジングの別な構成を示す一部拡大断面図である。It is a partially expanded sectional view which shows another structure of the conventional turbocharger housing.

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態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い。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to that unless otherwise specified.

(実施形態1)
本発明装置の第1実施形態を図1に基づいて説明する。図1に示すターボチャージャ10において、タービンハウジング12の接合部14と、ベアリングハウジング30のフランジ部32とは、フランジボルト40で結合されている。タービンハウジング12の内部には、ノズルプレート22やノズルマウント24によって、排気ガスeが流入する渦巻き形状のスクロール流路18が形成されている。
(Embodiment 1)
1st Embodiment of this invention apparatus is described based on FIG. In the turbocharger 10 shown in FIG. 1, the joint portion 14 of the turbine housing 12 and the flange portion 32 of the bearing housing 30 are coupled by a flange bolt 40. A spiral scroll passage 18 into which the exhaust gas e flows is formed in the turbine housing 12 by the nozzle plate 22 and the nozzle mount 24.

タービンハウジング12の中心軸線C上にタービン軸28が配置され、タービン軸28に複数のタービン動翼26が一体に形成されている。スクロール流路18からタービン動翼側に流入した排気ガスeはタービン動翼26及びタービン軸28を回転させた後、出口流路20を通って流出する。   A turbine shaft 28 is disposed on the central axis C of the turbine housing 12, and a plurality of turbine blades 26 are integrally formed on the turbine shaft 28. The exhaust gas e flowing into the turbine rotor blade side from the scroll passage 18 rotates through the outlet passage 20 after rotating the turbine rotor blade 26 and the turbine shaft 28.

ベアリングハウジング30には、タービン軸28を回転可能に支承する軸受34と、該軸受34に潤滑油を供給する潤滑油流路36が設けられている。タービンハウジング12の接合部14には、タービンハウジング12の周方向に、複数のボルト穴16が設けられている。フランジボルト40は、六角形をなすボルト頭部42の下面に円板形状のフランジ44が一体に形成され、オネジ部46がボルト穴16に螺合し、フランジ44の下面がベアリングハウジング30のフランジ部32を押えることで、タービンハウジング12とベアリングハウジング30とを結合している。   The bearing housing 30 is provided with a bearing 34 that rotatably supports the turbine shaft 28, and a lubricating oil passage 36 that supplies lubricating oil to the bearing 34. A plurality of bolt holes 16 are provided in the joint portion 14 of the turbine housing 12 in the circumferential direction of the turbine housing 12. In the flange bolt 40, a disk-shaped flange 44 is integrally formed on the lower surface of a hexagonal bolt head 42, the male screw portion 46 is screwed into the bolt hole 16, and the lower surface of the flange 44 is the flange of the bearing housing 30. The turbine housing 12 and the bearing housing 30 are coupled by pressing the portion 32.

タービンハウジング12の内側端面14bと、フランジ部32の背面32bとの間に、四角断面の環状空間sが形成され、該環状空間sにシールリング48が介装されている。シールリング48は、断面が近似半円形をなし、弾性変形可能に構成されている。図1は、フランジボルト40の締付け前の状態を示している。この状態で、シールリング48はまだ弾性変形しておらず、フランジ部32のボルト当接面32aとタービンハウジング12の外側端面14aとの間に、シールリング48のつぶれ代hに相当するだけの段差Gが形成されている。   An annular space s having a square cross section is formed between the inner end surface 14b of the turbine housing 12 and the back surface 32b of the flange portion 32, and a seal ring 48 is interposed in the annular space s. The seal ring 48 has an approximately semicircular cross section and is configured to be elastically deformable. FIG. 1 shows a state before the flange bolt 40 is tightened. In this state, the seal ring 48 is not yet elastically deformed, and only corresponds to the crushing amount h of the seal ring 48 between the bolt contact surface 32a of the flange portion 32 and the outer end surface 14a of the turbine housing 12. A step G is formed.

また、フランジ部32の背面32bとタービンハウジング12の内側端面14b間、及びフランジ部32と一体の遮熱壁32cとノズルマウント24間は、シールリング48のつぶれ代hに相当するだけの間隔が開いている。この状態で、フランジボルト40をボルト穴16に螺入させ、フランジ44の座面44aを外側端面14aに密着させることにより、前記3箇所の間隔が閉じられ、シールリング48はつぶれ代h分だけ弾性変形する。この状態で、フランジ部32は、フランジ44とタービンハウジング12の内側端面14bとで挟持される。また、シールリング48の両端が、夫々フランジ部32の背面32b及び内側端面14bに圧接している。   In addition, the gap between the back surface 32 b of the flange portion 32 and the inner end surface 14 b of the turbine housing 12 and the space between the heat shield wall 32 c integrated with the flange portion 32 and the nozzle mount 24 are equivalent to the collapse allowance h of the seal ring 48. is open. In this state, the flange bolt 40 is screwed into the bolt hole 16 and the seating surface 44a of the flange 44 is brought into close contact with the outer end surface 14a. Elastically deforms. In this state, the flange portion 32 is sandwiched between the flange 44 and the inner end surface 14 b of the turbine housing 12. Further, both ends of the seal ring 48 are in pressure contact with the back surface 32b and the inner end surface 14b of the flange portion 32, respectively.

本実施形態によれば、フランジ部32をフランジ44の座面44aの内側面とタービンハウジング12の内側端面14bとで挟持しているので、接合部14及びフランジ部32の熱変形を許容しつつ、フランジ44の座面44aとフランジ部32のボルト当接面32a及び外側端面14a間、及びフランジ部32の背面32bと内側端面14b間で形成されるシール面のシール性能を高く維持できる。   According to the present embodiment, the flange portion 32 is sandwiched between the inner surface of the seat surface 44a of the flange 44 and the inner end surface 14b of the turbine housing 12, so that thermal deformation of the joint portion 14 and the flange portion 32 is allowed. The sealing performance of the sealing surface formed between the seating surface 44a of the flange 44 and the bolt contact surface 32a and the outer end surface 14a of the flange portion 32 and between the back surface 32b of the flange portion 32 and the inner end surface 14b can be maintained high.

また、フランジ部32のボルト当接面32aと、外側端面14aとの間に段差Gをもたせ、フランジボルト40よる締付け後に、シールリング48を段差Gに相当するつぶれ代hだけ押圧させ弾性変形させているので、シールリング48の周囲で熱変形が起こっても、この熱変形を許容しつつシール面のシール性能を高く維持できる。
また、シールリング48の弾性変形後のつぶれ代hがフランジボルト40による締付け前に形成される段差Gにより設定されるようにしたので、シール性能を最も発揮できるシールリング48のつぶれ代hの設定が容易になる。
Further, a step G is provided between the bolt contact surface 32a of the flange portion 32 and the outer end surface 14a, and after tightening with the flange bolt 40, the seal ring 48 is pressed by a crushing amount h corresponding to the step G to be elastically deformed. Therefore, even if thermal deformation occurs around the seal ring 48, the sealing performance of the sealing surface can be maintained high while allowing this thermal deformation.
Further, since the crushing amount h after the elastic deformation of the seal ring 48 is set by the step G formed before tightening with the flange bolt 40, the setting of the crushing amount h of the seal ring 48 that can maximize the sealing performance. Becomes easier.

また、フランジ44の座面44aと内側端面14bとでフランジ部32を挟持するようにしたのでフランジ部32にボルト穴等を設けなくて済む。これによって、フランジ部32の加工が容易になり、加工費を節減できる。また、ベアリングハウジングの汎用性が広がり、用途を拡大できる。
さらに、本実施形態では、ハウジングの内部空間とシールリング48との間を遮蔽した遮熱壁32cを設けているので、シールリング48の熱劣化を防止し、シールリング48を長寿命化できる。また、遮熱壁32cにより、シール面のシール性能を更に向上できる。
Further, since the flange portion 32 is sandwiched between the seat surface 44a and the inner end surface 14b of the flange 44, it is not necessary to provide a bolt hole or the like in the flange portion 32. As a result, the processing of the flange portion 32 is facilitated, and the processing cost can be reduced. Further, the versatility of the bearing housing is widened, and the application can be expanded.
Furthermore, in this embodiment, since the heat shield wall 32c that shields between the internal space of the housing and the seal ring 48 is provided, thermal deterioration of the seal ring 48 can be prevented and the life of the seal ring 48 can be extended. Moreover, the sealing performance of the sealing surface can be further improved by the heat shield wall 32c.

なお、本実施形態では、ボルト頭部42とフランジ44とが一体のフランジボルト40を用いたが、ボルト頭部に対してフランジ又はワッシャが別体で構成されたボルトを用いてもよい。   In the present embodiment, the flange bolt 40 in which the bolt head 42 and the flange 44 are integrated is used. However, a bolt in which a flange or a washer is formed separately from the bolt head may be used.

(第1参考形態)
次に、本発明装置の第1参考形態を図2及び図3により説明する。図2に示すように、本参考形態のターボチャージャ50Aのハウジングは、タービンハウジング52と、ベアリングハウジング54と、コンプレッサハウジング56とから構成されている。タービンハウジング52の周方向に複数の接合部60が形成され、図3に示すように、該接合部60に、外側端面60aに開口したボルト穴62が穿設されている。
(First reference form)
Next, a first reference embodiment of the device of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the housing of the turbocharger 50 </ b> A according to the present embodiment includes a turbine housing 52, a bearing housing 54, and a compressor housing 56. A plurality of joints 60 are formed in the circumferential direction of the turbine housing 52, and as shown in FIG. 3, bolt holes 62 opened in the outer end surface 60 a are formed in the joints 60.

図3に示すように、ボルト穴62には、つば付きボルト64が螺合している。つば付きボルト64は、六角形のボルト頭部66に対して、該ボルト頭部より拡径された円板形状のつば68が一体形成されている。タービンハウジング52の外側端面60aと内側端面60b間には段差が形成されている。ベアリングハウジング54には、フランジ部70が一体形成されている。フランジ部70と内側端面60bとの間には、C字状断面を有し、弾性変形可能なシールリング72が介装されている。 As shown in FIG. 3, a bolt 64 with a collar is screwed into the bolt hole 62. The flanged bolt 64 is integrally formed with a hexagonal bolt head 66 with a disk-shaped collar 68 having a diameter larger than that of the bolt head. A step is formed between the outer end surface 60 a and the inner end surface 60 b of the turbine housing 52. A flange portion 70 is integrally formed with the bearing housing 54. A seal ring 72 having a C-shaped cross section and elastically deformable is interposed between the flange portion 70 and the inner end surface 60b.

図3は、つば付きボルト64による締付け前の状態を示す。締付け前では、外側端面60aとフランジ部70のボルト当接面70aとは段差Gを有している。段差Gはシールリング72のつぶれ代と同一となるように設定されている。つば付きボルト64を外側端面60aまで螺入させ、つば68を外側端面60aに密着させることで、段差Gは解消される。同時に、シールリング72は、フランジ部70の背面70bと内側端面14bとで押圧され、設定されたつぶれ代分だけ弾性変形する。   FIG. 3 shows a state before tightening with the flanged bolt 64. Before tightening, the outer end surface 60a and the bolt contact surface 70a of the flange portion 70 have a step G. The step G is set to be the same as the crushing margin of the seal ring 72. The step G is eliminated by screwing the flanged bolt 64 to the outer end surface 60a and bringing the collar 68 into close contact with the outer end surface 60a. At the same time, the seal ring 72 is pressed by the back surface 70b and the inner end surface 14b of the flange portion 70, and is elastically deformed by the set amount of crushing.

本参考形態によれば、シールリング72が弾性変形しているので、排気ガス流路74を通る排気ガスの熱で、フランジ部70や接合部60が熱変形しても、フランジ部70のボルト当接面70aや背面70bと、タービンハウジング52の外側端面60aや内側端面14bとで構成されるシール面のシール性能を高く維持できる。
また、フランジ部70のボルト穴等を設けないので、フランジ部70の形状を簡素化でき、ベアリングハウジング54の用途を広げることができると共に、シールリング72のつぶれ代を段差Gと同一に設定することで、シールリング72のシール性能に最適なつぶれ代の設定が容易になる。
According to the present embodiment, since the seal ring 72 is elastically deformed, even if the flange portion 70 and the joint portion 60 are thermally deformed by the heat of the exhaust gas passing through the exhaust gas flow path 74, the bolts of the flange portion 70. The sealing performance of the sealing surface constituted by the contact surface 70a and the back surface 70b and the outer end surface 60a and the inner end surface 14b of the turbine housing 52 can be maintained high.
Further, since the bolt hole or the like of the flange portion 70 is not provided, the shape of the flange portion 70 can be simplified, the application of the bearing housing 54 can be expanded, and the crushing margin of the seal ring 72 is set to be the same as the step G. This facilitates the setting of the optimum crushing allowance for the sealing performance of the seal ring 72.

(第2参考形態)
次に、本発明装置の第2参考形態を図4により説明する。本参考形態のターボチャージャ50Bは、排気ガス流路74とシールリング72との間の内側端面60bに遮熱壁76を一体形成している。遮熱壁76とフランジ部70の背面70bとの間隔hは、段差G及びシールリング72の設定されたつぶれ代と同一に設定されている。その他の構成は前記第1参考形態を同一である。
(Second reference form)
Next, a second reference embodiment of the device of the present invention will be described with reference to FIG. In the turbocharger 50B of the present embodiment, a heat shield wall 76 is integrally formed on the inner end surface 60b between the exhaust gas passage 74 and the seal ring 72. The distance h between the heat shield wall 76 and the back surface 70 b of the flange portion 70 is set to be the same as the crushing allowance set for the step G and the seal ring 72. Other configurations are the same as those of the first reference embodiment.

かかる構成において、つば付きボルト64のつば68を外側端面60aに密着するまで螺入させると、同時に遮熱壁76とフランジ部70の背面70bが密着し、かつシールリング72が設定されたつぶれ代だけ弾性変形する。そのため、前記第1参考形態と同様の作用効果を得られるほか、遮熱壁76によって排気ガスがシールリング72まで侵入するのを防止できる。そのため、シールリング72の熱劣化を防止でき、シールリング72を長寿命化できると共に、遮熱壁76の配置によって、シール面のシール性能をさらに高めることができる。   In this configuration, when the collar 68 of the collard bolt 64 is screwed in until it comes into close contact with the outer end surface 60a, the heat shield wall 76 and the back surface 70b of the flange portion 70 are in close contact with each other, and the crush margin in which the seal ring 72 is set Only elastically deforms. Therefore, the same operational effects as those of the first reference embodiment can be obtained, and the heat shielding wall 76 can prevent the exhaust gas from entering the seal ring 72. Therefore, thermal deterioration of the seal ring 72 can be prevented, the life of the seal ring 72 can be extended, and the sealing performance of the seal surface can be further enhanced by the arrangement of the heat shield wall 76.

(第3参考形態)
次に、本発明装置の第3参考形態を図5により説明する。本参考形態に係るターボチャージャ50Cでは、ボルト80のボルト頭部82やオネジ部84とワッシャ86とは別体に構成されている。ベアリングハウジング54のフランジ部70は板バネで構成されている。タービンハウジング52の外側端面60aと内側端面60bとは段差が形成されている。ボルト80の締付け前では、フランジ部70と外側端面60aとに段差Gが形成されている。
(3rd reference form)
Next, a third reference embodiment of the device of the present invention will be described with reference to FIG. In the turbocharger 50C according to the present embodiment, the bolt head portion 82 and the male screw portion 84 of the bolt 80 and the washer 86 are configured separately. The flange portion 70 of the bearing housing 54 is configured by a leaf spring. A step is formed between the outer end surface 60 a and the inner end surface 60 b of the turbine housing 52. Before the bolt 80 is tightened, a step G is formed between the flange portion 70 and the outer end surface 60a.

ボルト80をボルト穴62に螺入させ、ワッシャ86を外側端面60aに密着させると、フランジ部70は、ワッシャ86に押されて弾性変形し、内側端面60bに接するようになる。内側端面60bは、フランジ部70の弾性変形後の背面形状に合わせて曲面に形成されている。   When the bolt 80 is screwed into the bolt hole 62 and the washer 86 is brought into close contact with the outer end surface 60a, the flange portion 70 is pushed by the washer 86 to be elastically deformed and comes into contact with the inner end surface 60b. The inner end surface 60 b is formed in a curved surface in accordance with the back surface shape after the elastic deformation of the flange portion 70.

本参考形態では、フランジ部70の背面70aが内側端面60bに密着するので、シール面構成部材が排気ガスの熱で変形しても、シール面のシール性能を高く維持できる。また、フランジ部70が板バネで構成されているので、弾力性があり、容易にシール面を形成できると共に、耐熱性が良く、排気ガスの高温度下でも、長寿命化できる。   In the present embodiment, since the back surface 70a of the flange portion 70 is in close contact with the inner end surface 60b, the sealing performance of the sealing surface can be maintained high even if the sealing surface constituent member is deformed by the heat of the exhaust gas. Moreover, since the flange part 70 is comprised with the leaf | plate spring, it is elastic, can form a sealing surface easily, has good heat resistance, and can extend life even under the high temperature of exhaust gas.

(第4参考形態)
次に、本発明装置の第4参考形態を図6により説明する。本参考形態のターボチャージャ50Dでは、タービンハウジング52の内側端面60bが平坦なテーパ面で形成され、内側端面60bに対面するフランジ部70の背面70bの先端部が、内側端面60bと同一角度の平坦なテーパ面90で形成されている。内側端面60bとフランジ部70のテーパ面90とは、全面で当接するように、互いに同一の傾斜角をなしている。また、フランジ部70及び接合部60のテーパ面形成部位は弾性材で構成されている。その他の構成は、前記第3参考形態と同一である。
(4th reference form)
Next, a fourth reference embodiment of the device of the present invention will be described with reference to FIG. In the turbocharger 50D of the present embodiment, the inner end surface 60b of the turbine housing 52 is formed with a flat tapered surface, and the front end portion of the rear surface 70b of the flange portion 70 facing the inner end surface 60b is flat at the same angle as the inner end surface 60b. The tapered surface 90 is formed. The inner end surface 60b and the tapered surface 90 of the flange portion 70 have the same inclination angle so as to be in contact with each other. Moreover, the taper surface formation site | part of the flange part 70 and the junction part 60 is comprised with the elastic material. Other configurations are the same as those of the third reference embodiment.

かかる構成において、ボルト80の締付け前では、外側端面60aとフランジ部70のボルト当接面70aとは段差Gを有している。ボルト80をワッシャ86が外側端面60aに密着するまで螺入させると、内側端面60bとテーパ面90とが互いに密着すると共に、テーパ面形成部位が弾性変形して、互いに押圧し合い、かつフランジ部70のボルト当接面70aと外側端面60aとが同一高さとなる。   In such a configuration, the outer end surface 60a and the bolt contact surface 70a of the flange portion 70 have a step G before the bolt 80 is tightened. When the bolt 80 is screwed in until the washer 86 is in close contact with the outer end surface 60a, the inner end surface 60b and the tapered surface 90 are in close contact with each other, and the tapered surface forming portion is elastically deformed and pressed against each other. The bolt contact surface 70a and the outer end surface 60a of the 70 are the same height.

本参考形態によれば、内側端面60b及びフランジ部70の背面70bの先端部をテーパ面90にするだけの簡単な構成で、フランジ部70や接合部60が熱変形しても、シール面のシール性能を高く維持できる。   According to this reference embodiment, even if the flange portion 70 and the joint portion 60 are thermally deformed with a simple configuration in which the inner end surface 60b and the front end portion of the back surface 70b of the flange portion 70 are merely the tapered surface 90, the sealing surface High sealing performance can be maintained.

(第5参考形態)
次に、本発明装置の第5参考形態を図7により説明する。本参考形態のターボチャージャ50Eでは、フランジ部70の背面70bの先端に、断面が先細でくさび形状を有する突起92を設けている。ボルト80の締付け前で、突起92の先端が内側端面60bに接したとき、フランジ部70のボルト当接面70aと外側端面60aとは段差Gを形成するように構成されている。その他の構成は前記第4参考形態と同一である。
(5th reference form)
Next, a fifth reference embodiment of the device of the present invention will be described with reference to FIG. In the turbocharger 50E of this reference embodiment, a protrusion 92 having a tapered cross section and a wedge shape is provided at the tip of the back surface 70b of the flange portion 70. Before the bolt 80 is tightened, the bolt contact surface 70a and the outer end surface 60a of the flange portion 70 are configured to form a step G when the tip of the projection 92 contacts the inner end surface 60b. Other configurations are the same as those in the fourth embodiment.

かかる構成において、ボルト80をワッシャ86が外側端面60aに密着するまで螺入させると、突起92の先端部が内側端面60bに圧接され、該先端部が弾性変形しながら内側端面60bに押し付けられた状態となる。そのため、フランジ部70や接合部60が
排気ガス流路74を通る排気ガスの熱で変形しても、シール面のシール性能を高く維持できる。また、フランジ部70の背面70bに突起92を設けただけの簡単な構成とすることができる。
In this configuration, when the bolt 80 is screwed in until the washer 86 is in close contact with the outer end surface 60a, the tip of the projection 92 is pressed against the inner end surface 60b, and the tip is pressed against the inner end surface 60b while being elastically deformed. It becomes a state. Therefore, even if the flange portion 70 and the joint portion 60 are deformed by the heat of the exhaust gas passing through the exhaust gas passage 74, the sealing performance of the seal surface can be maintained high. Further, a simple configuration in which the protrusion 92 is provided on the back surface 70b of the flange portion 70 can be obtained.

(第6参考形態)
次に、本発明装置の第6参考形態を図8により説明する。本参考形態に係るターボチャージャ50Fは、フランジ部70の背面70bとタービンハウジング52の内側端面60bにラビリンス構造94を形成したものである。その他の構成は前記第5参考形態と同一である。図8は、ボルト80の締付け前の状態を示し、フランジ部70のボルト当接面70aと外側端面60aとの間に段差Gが形成されている。また、ラビリンス構造94の左右両端で、段差Gと同一寸法の間隔A及びBが形成されている。
(6th reference form)
Next, a sixth reference embodiment of the device of the present invention will be described with reference to FIG. The turbocharger 50F according to the present embodiment is formed by forming a labyrinth structure 94 on the back surface 70b of the flange portion 70 and the inner end surface 60b of the turbine housing 52. Other configurations are the same as those of the fifth reference embodiment. FIG. 8 shows a state before the bolt 80 is tightened, and a step G is formed between the bolt contact surface 70a of the flange portion 70 and the outer end surface 60a. Further, at the left and right ends of the labyrinth structure 94, gaps A and B having the same dimensions as the step G are formed.

かかる構成において、ボルト80をワッシャ86が外側端面60aに密着するまでボルト穴62に螺入させると、フランジ部70のボルト当接面70aと外側端面60aとの段差Gは解消される。同時に、間隔A及びBも閉じられ、ラビリンス構造94の両端が密閉される。   In such a configuration, when the bolt 80 is screwed into the bolt hole 62 until the washer 86 is in close contact with the outer end surface 60a, the step G between the bolt contact surface 70a and the outer end surface 60a of the flange portion 70 is eliminated. At the same time, the spaces A and B are also closed, and both ends of the labyrinth structure 94 are sealed.

本参考形態によれば、ボルト80の締付け後、間隔A及びBが密閉されると共に、間隔A、B間にラビリンス構造94が形成されているので、フランジ部70と接合部60の熱変形にもかかわらず、シール面のシール性能を良好に維持できる。   According to the present embodiment, after the bolt 80 is tightened, the spaces A and B are sealed, and the labyrinth structure 94 is formed between the spaces A and B, so that the flange portion 70 and the joint portion 60 are thermally deformed. Nevertheless, the sealing performance of the sealing surface can be maintained well.

本発明によれば、ハウジング部が受ける熱変形に対しても、簡単な構成で、ハウジング接合面のシール性能を向上できるターボチャージャハウジングを実現できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the turbocharger housing which can improve the sealing performance of a housing joint surface with a simple structure also with respect to the thermal deformation which a housing part receives is realizable.

10、50A,50B,50C、50D、50E、50F ターボチャージャ
12,52 タービンハウジング
14,60 接合部
14a、60a 外側端面
14b、60b 内側端面
16,62 ボルト穴
18 スクロール流路
20 出口流路
22 ノズルプレート
24 ノズルマウント
26 タービン動翼
30,54 ベアリングハウジング
32,70 フランジ部
32a、70a ボルト当接面
32b、70b 背面
32c、76 遮熱壁
34 軸受
36 潤滑油流路
40 フランジボルト
42、66、82 ボルト頭部
44 フランジ
44a 座面
46,84 オネジ部
48,72 シールリング
56 コンプレッサハウジング
64 つば付きボルト
68 つば
74 排気ガス流路
80 ボルト
86 ワッシャ
90 テーパ面
92 突起
94 ラビリンス構造
C 中心軸線
G 段差
e 排気ガス
h つぶれ代
s 環状空間
10, 50A, 50B, 50C, 50D, 50E, 50F Turbocharger 12, 52 Turbine housing 14, 60 Joint 14a, 60a Outer end face 14b, 60b Inner end face 16, 62 Bolt hole 18 Scroll passage 20 Outlet passage 22 Nozzle Plate 24 Nozzle mount 26 Turbine blade 30, 54 Bearing housing 32, 70 Flange part 32a, 70a Bolt contact surface 32b, 70b Rear surface 32c, 76 Heat shield wall 34 Bearing 36 Lubricating oil flow path 40 Flange bolt 42, 66, 82 Bolt head 44 Flange 44a Seat surface 46, 84 Male thread 48, 72 Seal ring 56 Compressor housing 64 Collar bolt 68 Collar 74 Exhaust gas flow path 80 Bolt 86 Washer 90 Tapered surface 92 Protrusion 94 Labyrinth structure C central axis G step e exhaust gas h crushing allowance s annular space

Claims (4)

ターボチャージャのタービンハウジングとベアリングハウジングとの接合面をシールするためのシール構造において、
タービンハウジングの端面は、ベアリングハウジングのフランジ部と接してシール面を形成する内側端面と、該フランジ部とシール面を形成せず、該内側端面と段差をもって形成されボルト締結後に該ボルトの頭部座面が密着する外側端面とからなり、
前記シール面に弾性変形可能なシールリングが介装されると共に、タービンハウジングの端面に螺合したボルトの頭部座面と前記内側端面とで前記フランジ部を挟持し、
前記シールリングの弾性変形後のつぶれ代がボルト締結前に形成される前記ボルトの頭部座面と前記外側端面との段差により設定されるように構成され、
前記フランジ部の背面にフランジ部と一体に形成され、前記タービンハウジングの内部空間と前記シールリングとの間を遮蔽する遮熱壁が設けられ、
前記ボルト締結前に前記フランジ部の背面と前記タービンハウジングの前記内側端面との間、及び前記遮熱壁の先端部とタービンハウジングの内部に設けられて排ガス流路を形成するノズルマウントとの間は、前記つぶれ代に相当する間隔が開いていることを特徴とするターボチャージャハウジングのシール構造。
In the sealing structure for sealing the joint surface between the turbine housing and the bearing housing of the turbocharger,
The end surface of the turbine housing is formed with an inner end surface that forms a seal surface in contact with the flange portion of the bearing housing and a step with the inner end surface that does not form a seal surface with the flange portion. It consists of the outer end face where the seating surface is in close contact,
An elastically deformable seal ring is interposed on the seal surface, and the flange portion is sandwiched between the head seat surface of the bolt screwed into the end surface of the turbine housing and the inner end surface,
The crushing allowance after elastic deformation of the seal ring is configured to be set by a step between the head seating surface of the bolt and the outer end surface formed before bolt fastening,
A heat insulating wall that is formed integrally with the flange portion on the back surface of the flange portion and shields between the internal space of the turbine housing and the seal ring;
Between the rear surface of the flange portion and the inner end surface of the turbine housing before fastening the bolt, and between the tip portion of the heat shield wall and a nozzle mount that is provided inside the turbine housing and forms an exhaust gas flow path. Is a seal structure for a turbocharger housing, wherein an interval corresponding to the crushing allowance is open.
前記ボルト締結後に該ボルトの頭部座面を前記外側端面に密着させることにより、前記フランジ部の背面と前記タービンハウジングの前記内側端面との間、及び前記遮熱壁の先端部と前記ノズルマウントとの間の間隔は閉じられることを特徴とする請求項1に記載のターボチャージャハウジングのシール構造。   After the bolts are fastened, the head seating surface of the bolts is brought into close contact with the outer end surface, so that the space between the rear surface of the flange portion and the inner end surface of the turbine housing, the front end portion of the heat shield wall, and the nozzle mount. 2. The turbocharger housing sealing structure according to claim 1, wherein a space between the first and second gas turbines is closed. 前記シールリングは、断面形状が近似半円形をなし、該シールリングの両端は、前記ボルト締結後にそれぞれ前記フランジ部の背面及び前記内側端面に圧接されることを特徴とする請求項1又は2に記載のターボチャージャハウジングのシール構造。   3. The seal ring according to claim 1, wherein the seal ring has an approximately semicircular cross-sectional shape, and both ends of the seal ring are pressed against the back surface and the inner end surface of the flange portion after the bolt is fastened, respectively. The turbocharger housing seal structure described. 前記ボルトの頭部が、ベアリングハウジングのフランジ部と接触し、該フランジ部との接触面を拡大するフランジ又はワッシャを一体又は別体に備えていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のターボチャージャハウジングのシール構造。   The head part of the said bolt is provided with the flange or washer which contacts the flange part of a bearing housing, and expands a contact surface with this flange part integrally or separately. The turbocharger housing seal structure according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018096267A (en) * 2016-12-12 2018-06-21 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 Turbocharger
WO2019087231A1 (en) 2017-10-30 2019-05-09 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 Turbocharger
CN114076059A (en) * 2020-08-11 2022-02-22 Seg汽车德国有限公司 Starter for internal combustion engine and method for manufacturing same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018096267A (en) * 2016-12-12 2018-06-21 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 Turbocharger
WO2018110032A1 (en) * 2016-12-12 2018-06-21 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 Turbocharger
EP3470648A4 (en) * 2016-12-12 2019-12-25 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Turbocharger
US10954816B2 (en) 2016-12-12 2021-03-23 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Turbocharger
WO2019087231A1 (en) 2017-10-30 2019-05-09 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 Turbocharger
US11156123B2 (en) 2017-10-30 2021-10-26 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Turbocharger
CN114076059A (en) * 2020-08-11 2022-02-22 Seg汽车德国有限公司 Starter for internal combustion engine and method for manufacturing same

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