JP2017089450A5

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Publication number: JP2017089450A5
Application number: JP2015218368A
Authority: JP
Filing date: 2015-11-06
Publication date: 2018-12-06
Anticipated expiration: 2035-11-06

Description

請求項１の発明は、排気ガスの入口を構成する排気入口側のフランジと前記排気ガスの出口を構成する排気出口側のフランジとの間に渦状の排気ガス流路を構成するスクロール部を備え、前記スクロール部の中心部に配設されたタービンホイールを経由して前記排気ガスを排気出口側に排出するタービンハウジングにおいて、前記スクロール部における渦状の排気ガス流路は、少なくとも、板金製より耐熱性の高い材料からなるスクロール部材、及び、板金製のスクロール部材によって形成されており、前記渦状の排気ガス流路から、排気出口側で前記タービンホイールと対向する部分に到る領域まで前記板金製より耐熱性の高い材料からなるスクロール部材が配置されることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のタービンハウジングであって、前記スクロール部を、前記板金製のスクロール部材からなる、第１内筒分割体および第２内筒分割体と、前記板金製より耐熱性の高い材料からなるスクロール部材からなり、前記タービンホイールに相対向する部位に位置する第３内筒分割体と、からなる内筒で構成し、前記内筒を、板金製の外筒分割体からなる外筒で所定間隔を空けて覆ったことを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項６又は７に記載のタービンハウジングであって、前記第２内筒分割体の端部と前記第３内筒分割体の端部とを、前記排気ガス流路の流路面の反対側の面からの溶接により接合したことを特徴とする。

請求項１３の発明は、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のタービンハウジングであって、前記板金製より耐熱性の高い材料は、鋳物より形成されていることを特徴とする。

以上説明したように、請求項１の発明によれば、スクロール部における渦状の排気ガス流路は、少なくとも、板金製より耐熱性の高い材料からなるスクロール部材、及び、板金製のスクロール部材によって形成されていることにより、スクロール部の排気出口側の領域の熱変形及び亀裂等の発生を確実に防止することができると共に、剛性及び耐久性を向上させることができる。

また、請求項１の発明によれば、渦状の排気ガス流路から、排気出口側でタービンホイールと対向する部分に到る領域まで板金製より耐熱性の高い材料からなるスクロール部材が配置されることにより、簡単な構造でスクロール部のタービンホイールに対向する部位の熱変形及び亀裂等の発生を確実に防止することができると共に、剛性及び耐久性をより一段と向上させることができる。これにより、スクロール部とタービンホイールとのクリアランス（チップクリアランス）を簡単かつ確実に経時的に確保することができる。

請求項６の発明によれば、スクロール部を、板金製のスクロール部材からなる、第１内筒分割体および第２内筒分割体と、板金製より耐熱性の高い材料からなるスクロール部材からなり、タービンホイールに相対向する部位に位置する第３内筒分割体と、からなる内筒で構成し、内筒を、板金製の外筒分割体からなる外筒で所定間隔を空けて覆ったことにより、内筒を外筒により保護することができると共に、外筒から外に排気ガスが漏れることを確実に防止することができる。

請求項８の発明によれば、第２内筒分割体の端部と第３内筒分割体の端部とを、排気ガス流路の流路面の反対側の面からの溶接により接合したことにより、第２内筒分割体の端部と第３内筒分割体の端部とを接合した溶接部分が高温の排気ガスにより溶けることを防止することができ、接合した各内筒分割体の隣接する端部間から排気ガスが漏れるのを確実に防止することができる。

請求項１３の発明によれば、板金製より耐熱性の高い材料として鋳物より形成された鋳物製のスクロール部材を用いたことにより、スクロール部の一部を構成する排気ガスの排気出口側の領域を簡単かつ確実に製造することができる。

Claims

排気ガス（Ｂ）の入口（１２ａ）を構成する排気入口側のフランジ（１２）と前記排気ガス（Ｂ）の出口（１３ａ）を構成する排気出口側のフランジ（１３）との間に渦状の排気ガス流路（Ｋ）を構成するスクロール部（２０）を備え、前記スクロール部（２０）の中心部（Ｏ）に配設されたタービンホイール（１４）を経由して前記排気ガス（Ｂ）を排気出口側に排出するタービンハウジング（１０）において、
前記スクロール部（２０）における渦状の排気ガス流路（Ｋ）は、少なくとも、板金製より耐熱性の高い材料からなるスクロール部材（２３）、及び、板金製のスクロール部材（２１，２２）によって形成されており、
前記渦状の排気ガス流路から、排気出口側で前記タービンホイール（１４）と対向する部分に到る領域まで前記板金製より耐熱性の高い材料からなるスクロール部材（２３）が配置されることを特徴とするタービンハウジング。
請求項１に記載のタービンハウジング（１０）であって、
前記板金製のスクロール部材（２１，２２）は、吸入空気の入り口を構成する吸気入口側のフランジ（１１）と前記板金製より耐熱性の高い材料からなるスクロール部材（２３）との間で、前記渦状の排気ガス流路（Ｋ）の一部を形成することを特徴とするタービンハウジング。
請求項１又２に記載のタービンハウジング（１０）であって、
前記排気出口側のフランジ（１３）と前記板金製より耐熱性の高い材料からなるスクロール部材（２３）は、薄板状の排気管（３０）で連結されていることを特徴とするタービンハウジング。
排気ガス（Ｂ）の入口（１２ａ）を構成する排気入口側のフランジ（１２）と前記排気ガス（Ｂ）の出口（１３ａ）を構成する排気出口側のフランジ（１３）との間に渦状の排気ガス流路（Ｋ）を構成するスクロール部（２０）を備え、前記スクロール部（２０）の中心部（Ｏ）に配設されたタービンホイール（１４）を経由して前記排気ガス（Ｂ）を排気出口側に排出するタービンハウジング（１０）において、
前記スクロール部（２０）における渦状の排気ガス流路は、少なくとも、板金製より耐熱性の高い材料からなるスクロール部材（２３）、及び、板金製のスクロール部材（２１，２２）によって形成されており、
前記タービンホイール（１４）の回転中心軸を含む平面による前記前記板金製より耐熱性の高い材料からなるスクロール部材（２３）の断面は、前記回転中心軸側で前記回転中心軸の延伸方向に延びて前記タービンホイール（１４）と対向している内側部位と、この内側部位の外側で前記回転中心軸の延伸方向における前記タービンホイール（１４）側の端部から折り返されて前記タービンホイール（１４）から離れる側に突出している外側部位とを備えて形成されていることを特徴とするタービンハウジング。
請求項１〜４のいずれか１項に記載のタービンハウジング（１０）であって、
前記板金製より耐熱性の高い材料からなるスクロール部材（２３）のうち、前記排気入口側のフランジ（１２）の側に位置する部位は、その反対側に位置する部位より厚肉に形成したことを特徴とするタービンハウジング。
請求項１〜５のいずれか１項に記載のタービンハウジング（１０）であって、
前記スクロール部（２０）を、前記板金製のスクロール部材からなる、第１内筒分割体（２１）および第２内筒分割体（２２）と、前記板金製より耐熱性の高い材料からなるスクロール部材からなり、前記タービンホイール（１４）に相対向する部位に位置する第３内筒分割体（２３）と、からなる内筒（２０）で構成し、
前記内筒（２０）を、板金製の外筒分割体（４１，４２）からなる外筒（４０）で所定間隔（Ｇ）を空けて覆ったことを特徴とするタービンハウジング。
請求項６に記載のタービンハウジング（１０）であって、
前記内筒（２０）を前記排気入口側のフランジ（１２）に当接させると共に、前記外筒（４０）を前記排気入口側のフランジ（１２）に溶接により固定したことを特徴とするタービンハウジング。
請求項６又は７に記載のタービンハウジング（１０）であって、
前記第２内筒分割体（２２）の端部（２２ｂ）と前記第３内筒分割体（２３）の端部（２３ｂ）とを、前記排気ガス流路（Ｋ）の流路面（ｋ）の反対側の面からの溶接により接合したことを特徴とするタービンハウジング。
請求項３に記載のタービンハウジング（１０）であって、
前記板金製より耐熱性の高い材料からなるスクロール部材（２３）の排気出口側の筒状部（２３ｄ）の内壁を出口側に行くに従って拡がる斜面（２３ｅ）に形成し、
前記排気管（３０）の端部を、前記斜面（２３ｅ）に嵌合させて溶接により固定したことを特徴とするタービンハウジング。
請求項３に記載のタービンハウジング（１０）であって、
前記板金製より耐熱性の高い材料からなるスクロール部材（２３）の排気出口側の筒状部（２３ｄ）の内壁に位置決め用の突起（２３ｆ）を形成し、
前記排気管（３０）の端部を、前記突起（２３ｆ）で位置決めして溶接により固定したことを特徴とするタービンハウジング。
請求項６に記載のタービンハウジング（１０）であって、
前記外筒分割体（４１，４２）の下端部を、板金製の前記排気入口側のフランジの開口部の内周面に溶接により固定し、
補強部板材の下端部を、前記外筒分割体（４１，４２）の下端部に溶接により固定し、
前記補強板材の外周面に対して、前記第１内筒分割体（２１）および前記第２内筒分割体（２２）の下端部を、スライド自在に嵌合したことを特徴とするタービンハウジング。
請求項６に記載のタービンハウジング（１０）であって、
前記外筒分割体（４１，４２）の下端部を、板金製の前記排気入口側のフランジの開口部の内周面に溶接により固定し、
前記外筒分割体（４１，４２）の下端部の内周面に対して、前記第１内筒分割体（２１）および前記第２内筒分割体（２２）の下端部を、スライド自在に嵌合したことを特徴とするタービンハウジング。
請求項１〜１２のいずれか１項に記載のタービンハウジング（１０）であって、
前記板金製より耐熱性の高い材料は、鋳物より形成されていることを特徴とするタービンハウジング。
請求項１に記載のタービンハウジング（１０）であって、
前記板金製より耐熱性の高い材料からなるスクロール部材（２３）と前記板金製のスクロール部材（２１，２２）は溶接されて渦巻き形状を構成していることを特徴とするタービンハウジング。
請求項１４に記載のタービンハウジング（１０）であって、
前記板金製より耐熱性の高い材料からなるスクロール部材（２３）と前記板金製のスクロール部材（２１，２２）の溶接箇所は、前記排気ガス流路（Ｋ）の流路面（ｋ）の反対側の面に位置することことを特徴とするタービンハウジング。