JP2020002829A - 断熱シート部材 - Google Patents

Abstract

【課題】容易な作業で排ガス導入路の断熱性能を高めることができる断熱シート部材を提供する。【解決手段】断熱シート部材は、無機可撓材料で構成される折り曲げ可能な部材であり、底壁部の入口部に対応する領域である第１の領域と、スクロール部の少なくとも終端部に対応する領域である第２の領域と、第１の領域と第２の領域との間に設けられ、連結壁部に対応する領域である第３の領域と、外周壁部に対応する領域である第４の領域と、を備え、第１の領域と第３の領域との間、第３の領域と第２の領域との間、及び第１の領域と第４の領域との間では、無機可撓材料が連続した状態で各領域同士が互いに連結されている。【選択図】図６

Description

本発明は、断熱シート部材に関する。

ターボチャージャーは、排ガス導入路を形成するタービンハウジングを有する。また、タービンハウジングの内側には内殻が配置される。このようなターボチャージャーとして、特許文献１や特許文献２に記載されたものが知られている。特許文献１のターボチャージャーは、タービンハウジングと内殻との間に、排ガスの温度低下を抑制するための断熱層を有している。特許文献２は、ターボチャージャーの遮熱プレートとタービンハウジングの内壁との間に隙間を設けて空気層を形成することを示唆している。

特開平７−１３９３６４号公報 特開２０１４−１４５３００号公報

ここで、タービンハウジングを内殻との間に断熱部を形成する場合、十分な断熱性能を確保しつつ、且つ、高い作業性にて断熱用の材料を配置することが求められる。すなわち、容易な作業で排ガス導入路の断熱性能を高めることが要請されていた。

本発明の一形態に係る断熱シート部材は、ターボチャージャーの排ガス導入流路を形成するタービンハウジングの内側に配置される断熱シート部材であって、タービンハウジングは、中心軸線に沿って延びる外周壁部、及び内周壁部と、中心軸線が延びる軸線方向の一方側に設けられた底壁部と、を備え、外周壁部の周方向における一部には、排ガスをタービンハウジング内へ導入する排ガス導入部が形成されており、底壁部は、周方向において排ガス導入部に対応する位置に形成される、排ガス導入流路の入口部と、排ガス導入流路の上流側から下流側へ向かって中心軸線周りに螺旋状に延びるスクロール部と、を有し、スクロール部の終端部は、入口部よりも軸線方向の他方側に配置され、スクロール部の終端部と入口部とは、軸線方向に延びる連結壁部によって連結され、内殻は、タービンハウジングの内側に配置され、タービンハウジングの外周壁部、内周壁部、底壁部、内殻連結壁部に対応する内殻外周壁部、内殻内周壁部、内殻底壁部、及び内殻連結壁部を備え、断熱シート部材は、無機可撓材料で構成される折り曲げ可能な部材であり、少なくとも内殻底壁部における排ガス導入流路の入口側の縁部に対応する領域である第１の領域と、スクロール部の少なくとも終端部に対応する領域である第２の領域と、第１の領域と第２の領域との間に設けられ、連結壁部に少なくとも対応する領域である第３の領域と、少なくとも内殻外周壁部における排ガス導入流路の入口側の縁部に対応する領域である第４の領域と、を備え、第１の領域と第３の領域との間、第３の領域と第２の領域との間、及び第１の領域と第４の領域との間では、無機可撓材料が連続した状態で各領域同士が互いに連結されている。

本発明の一形態に係る断熱シート部材は、少なくとも内殻底壁部における排ガス導入流路の入口側の縁部に対応する領域である第１の領域と、スクロール部の少なくとも終端部に対応する領域である第２の領域と、第１の領域と第２の領域との間に設けられ、連結壁部に対応する領域である第３の領域と、少なくとも内殻外周壁部における排ガス導入流路の入口側の縁部に対応する領域である第４の領域と、を備える。排ガス導入部は、高温の排ガスをタービンハウジング内へ導入する部分である。従って、排ガス導入部周辺の構成を断熱することで、排ガス流路の断熱性能を高めることができる。断熱シート部材は、第１の領域〜第４の領域によって、排ガス導入流路の入口付近の構成を断熱することができる。従って、断熱シート部材は、排ガス導入流路の断熱性能を高めることができる。更に、断熱シート部材は、無機可撓材料で構成される折り曲げ可能な部材である。また、第１の領域と第３の領域との間、第３の領域と第２の領域との間、及び第１の領域と第４の領域との間では、無機可撓材料が連続した状態で各領域同士が互いに連結されている。従って、作業者は、第１の領域〜第４の領域を一枚のシート部材として取り扱うことができ、当該シート部材を折り曲げて配置するだけで、タービンハウジングの断熱作業が完了する。以上により、容易な作業で排ガス導入路の断熱性能を高めることができる。

断熱シート部材において、第１の領域は、第１の拡張領域を有し、第１の拡張領域は、第１の領域のうちの入口部に対応する領域から突出するように設けられ、底壁部のうち、入口部に対して排ガス導入流路の下流側の部分に対応してよい。

第２の領域は、底壁部のスクロール部に沿って円弧状に延びてよい。

断熱シート部材において、第４の領域は、第４の拡張領域を有し、第４の拡張領域は、第４の領域のうちの第１の領域と隣り合う隣接領域から延びるように設けられ、外周壁部のうち、隣接領域が対応する箇所よりも、排ガス導入流路の下流側の部分に対応してよい。

断熱シート部材において、第３の領域は、第３の拡張領域を有し、第３の拡張領域は、第３の領域のうちの連結壁部に対応する領域から延びるように設けられ、内周壁部のうち、連結壁部から、排ガス導入流路の下流側へ延びる部分に対応してよい。

断熱シート部材において、円弧状の第２の領域から外周側へ放射状に延びるように設けられ、外周壁部のうち、第４の領域が対応する箇所よりも、排ガス導入流路の下流側の部分に対応する領域である第５の領域を更に有してよい。

断熱シート部材において、円弧状の第２の領域から内周側へ延びるように設けられ、内周壁部のうち、連結壁部から、排ガス導入流路の下流側へ延びる部分に対応する領域である第６の領域を更に有してよい。

本発明の一側面によれば、容易な作業で排ガス導入路の断熱性能を高めることができる。

ターボチャージャーの排気側の構成を軸線方向から見た平面図である。 ターボチャージャーの排気側の構成の展開斜視図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。 本発明の実施形態に係る断熱シート部材の平面図である。 図４に示す断熱シート部材をタービンハウジングに組み付けた様子を示す斜視図である。 図４に示す断熱シート部材をタービンハウジングに組み付けた様子を示す斜視図である。 変形例に係る断熱シート部材の平面図である。 図７に示す断熱シート部材をタービンハウジングに組み付けた様子を示す斜視図である。 変形例に係る断熱シート部材の平面図である。 変形例に係る断熱シート部材の平面図である。 図１０に示す断熱シート部材をタービンハウジングに組み付けた様子を示す斜視図である。 変形例に係る断熱シート部材の平面図である。 変形例に係る断熱シート部材の平面図である。 変形例に係る断熱シート部材の平面図である。 変形例に係る断熱シート部材の平面図である。 変形例に係る断熱シート部材の平面図である。 変形例に係るターボチャージャーの排気側の構成の展開図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

本発明の一実施形態にかかる断熱シート部材２０は、ターボチャージャー１００の排ガス導入流路１０１を形成するタービンハウジング１の内側に配置される部材である。断熱シート部材２０は、折り曲げられることによって断熱部材３を構成する。断熱シート部材２０は、断熱部材３の状態で、タービンハウジング１内に配置される。図１及び図２に示すように、ターボチャージャー１００の排気側の構造物は、タービンハウジング１と、内殻２と、断熱部材３と、を備えている。

タービンハウジング１は、外周壁部４と、内周壁部６と、底壁部７と、を主に備えている。タービンハウジング１は、中心軸線ＣＬ周りに円を描くような形状を有している。すなわち、タービンハウジング１によって形成される排ガス導入流路１０１は中心軸線ＣＬ周りを旋回するような流路となる。中心軸線ＣＬを基準として径方向の内側を「内周」とし、径方向の外側を「外周」とする。また、中心軸線ＣＬが延びる軸線方向において、底壁部７側を「底側」と称し、底壁部７とは反対側を「上側」と称する。ただし、ここでの「底側」「上側」とは、本明細書での説明の便宜上設定したものであり、ターボチャージャー１００を使用する際の姿勢を限定したものではない。

外周壁部４は、中心軸線ＣＬ周りに円を描くと共に、中心軸線ＣＬに沿って延びる壁部である。外周壁部４の周方向における一部には、排ガスをタービンハウジング１内へ導入する排ガス導入部１０が形成されている。排ガス導入部１０は、周方向において外周壁部４が途切れることで形成された開口部である。なお、本実施形態では、軸線方向の上側から底側へ向かって見たときに、排ガス導入部１０から導入された排ガスＧは、タービンハウジング１内を時計回りに旋回する。以降の説明では、排ガスＧの流れを基準として「上流側」「下流側」の語を用いる。

外周壁部４は、旋回部１１と、案内部１２と、を備える。旋回部１１は、中心軸線ＣＬ周りに円弧を描くように旋回する部分である。案内部１２は、排ガス導入部１０から真っすぐに延びて旋回部１１へ排ガスを案内する部分である。案内部１２は、中心軸線ＣＬから外周側に離間した位置において、中心軸線ＣＬに対して垂直をなすように真っすぐ延びている。案内部１２の一端側には排ガス導入部１０が形成され、他端側は旋回部１１の上流側の端部に接続される。案内部１２は、旋回部１１に対して接線をなすような方向に延びている。ただし、案内部１２が延びる方向は特に限定されず、旋回部１１の接線に対して傾斜するような方向に延びてよい。旋回部１１は、案内部１２の他端側から中心軸線ＣＬ周りを略一周旋回する。旋回部１１の下流側の端部、すなわち終端部は、排ガス導入部１０の位置に配置される。

内周壁部６は、中心軸線ＣＬ周りに円を描くと共に、中心軸線ＣＬに沿って延びる壁部である。内周壁部６は、外周壁部４から内周側へ離間した位置に設けられる、円筒状の部材である。内周壁部６の内周側には空間が形成されている。当該空間にはターボチャージャー１００の図示されない回転軸及びインペラが配置される。

底壁部７は、軸線方向の底側（一方側）に設けられた壁部である。すなわち、底壁部７は、外周壁部４及び内周壁部６の軸線方向の底側の端部同士を連結して塞ぐ壁部である。なお、外周壁部４及び内周壁部６の軸方向の上側の端部間は、開口している。ただし、当該端部間は別部材によって塞がれる。これにより、底壁部７、外周壁部４、内周壁部６、及び別部材によって取り囲まれる空間が、排ガス導入流路１０１となる。底壁部７は、入口部１３と、スクロール部１４と、を備える。

入口部１３は、周方向において排ガス導入部１０に対応する位置に形成される排ガス導入流路１０１の入口を構成する。本実施形態では、排ガス導入部１０から外周壁部４の案内部１２と共に真っすぐに延びている部分が入口部１３に該当するものとする。入口部１３の一端側には排ガス導入部１０が形成され、他端側はスクロール部１４の上流側の端部に接続される。入口部１３は、排ガス導入部１０から真っすぐに延びてスクロール部１４へ排ガスを案内する。入口部１３の外周側の端部は、案内部１２の底側の端部に連結されている。入口部１３は、中心軸線ＣＬと垂直をなす方向に広がる平面を構成する。

スクロール部１４は、底壁部７の一部分であって、排ガス導入流路１０１の上流側から下流側へ向かって中心軸線ＣＬ周りに螺旋状に延びる部分である。スクロール部１４は、中心軸線ＣＬ周りに円弧を描くように旋回する。スクロール部１４は、入口部１３の他端側から中心軸線ＣＬ周りを略一周旋回する。スクロール部１４の下流側の端部、すなわち終端部１４ａは、排ガス導入部１０の位置に配置される。スクロール部１４の終端部１４ａは、入口部１３の内周側の端部の位置に配置される。スクロール部１４は、上流側の端部から終端部１４ａへ向かうに従って、徐々に軸線方向の上側（他方側）に配置されるように、傾斜している。スクロール部１４の上流側の端部は、軸線方向において入口部１３と同位置に配置される。スクロール部１４の終端部１４ａは、入口部１３よりも軸線方向の上側に配置される。なお、底壁部７の傾斜が開始する位置は、必ずしもスクロール部１４の上流側の端部である必要はなく、入口部１３から傾斜が始まってもよく、スクロール部１４の上流側の端部より少し下流側の位置から傾斜が始まってもよい。

スクロール部１４と旋回部１１の上流側の端部と下流側の端部は同位置に配置されている。スクロール部１４の外周側の端部は、旋回部１１の底側の端部に連結されている。スクロール部１４の内周側の端部は、内周壁部６の外周面に連結されている。なお、旋回部１１の上側の端部は、軸線方向において、終端部１４ａよりも上側の一定の位置に配置されている。内周壁部６の上側の端部は、軸線方向において、終端部１４ａと略同一の一定の位置に配置されている。一方、旋回部１１の底側の端部は、スクロール部１４の傾斜に対応するように傾斜している。従って、旋回部１１の軸線方向の寸法は、上流側から下流側へ向かうに従って徐々に小さくなる。また、内周壁部６のうち、スクロール部１４よりも上側に突出している部分の軸線方向の寸法は、上流側から下流側へ向かうに従って徐々に小さくなる。

スクロール部１４の終端部１４ａと入口部１３とは、軸線方向に延びる連結壁部１６によって連結される。連結壁部１６は、終端部１４ａと入口部１３の内周側の端部とを連結する。本実施形態では、連結壁部１６は、入口部１３と垂直をなすように広がっている。ただし、連結壁部１６の角度は垂直でなくともよく、入口部１３に対して多少傾斜した状態で立ち上がってもよい。終端部１４ａ、入口部１３の内周側の端部、及び連結壁部１６は、排ガス導入部１０から真っすぐに延びて、内周壁部６に連結される。終端部１４ａ、入口部１３の内周側の端部、及び連結壁部１６は、内周壁部６に対して接線をなすような方向に延びる。従って、終端部１４ａ、入口部１３の内周側の端部、及び連結壁部１６は、案内部１２と平行をなすように延びる。ただし、終端部１４ａ、入口部１３の内周側の端部、及び連結壁部１６が延びる方向は特に限定されず、内周壁部６の接線に対して傾斜するような方向に延びてよい。

内殻２は、タービンハウジング１の内側に配置される部材である。内殻２はタービンハウジング１と略同様な構成を有している。図２に示すように、内殻２は、タービンハウジング１の外周壁部４、内周壁部６、及び底壁部７に対応する内殻外周壁部１０４、内殻内周壁部１０６、内殻底壁部１０７、及び内殻連結壁部１１６を有する。内殻外周壁部１０４、内殻内周壁部１０６、内殻底壁部１０７及び内殻連結壁部１１６は、内殻２をタービンハウジング１の内側に配置できるように僅かに小さくなっている点以外は、外周壁部４、内周壁部６、底壁部７、及び連結壁部１６と同様な形状を有している。内殻外周壁部１０４、内殻底壁部１０７、及び内殻連結壁部１１６は、排ガス導入流路１０１の入口側の縁部１０４ａ，１０７ａ，１１６ａを有している。なお、本明細書において、縁部１０４ａ，１０７ａ，１１６ａとは、各壁部の縁（端部）のみを示すものではなく、当該縁から下流側へ向かって所定距離だけオフセットした領域を示す。具体的には、各壁部の縁から、入口付近における内殻底壁部１０７の幅寸法に対して半分以下の寸法でオフセットした領域は、縁部１０４ａ，１０７ａ，１１６ａに含まれる。内殻外周壁部１０４の縁部１０４ａは、外周壁部４の案内部１２と対応する領域において、最も上流側の位置で上下方向に延びている。内殻底壁部１０７の縁部１０７ａは、底壁部７の入口部１３と対応する領域において、最も上流側の位置で幅方向に延びている。内殻連結壁部１１６の縁部１１６ａは、内殻連結壁部１１６における最も上流側の位置で上下方向に延びている。本実施形態では、タービンハウジング１に内殻２が組み付けられた状態にて、縁部１０４ａ，１０７ａ，１１６ａは、外周壁部４、底壁部７、及び連結壁部１６における排ガス導入流路１０１の入口側の縁部４ａ，７ａ，１６ａと同位置に配置される。図３に示すように、内殻２とタービンハウジング１との間には、僅かな隙間が形成される。排ガス導入部１０付近の領域では、タービンハウジング１と内殻２との間の隙間を埋めるように、断熱部材３が配置される。

上述のようなタービンハウジング１に対して、断熱部材３及び内殻２を組み付けることによって、ターボチャージャー１００の排気側の構造物が形成される。図１に示すように、排ガスＧは、排ガス導入部１０からタービンハウジング１内に導入される。排ガスＧは、入口部１３、案内部１２、及び連結壁部１６に対応する箇所の排ガス導入流路１０１を通過し、スクロール部１４、旋回部１１及び内周壁部６に対応する箇所の排ガス導入流路１０１内を旋回する。その後、排ガスＧは、終端部１４ａ付近で、内周壁部６の内周側の空間へ排出される。

次に、図４〜図６を参照して、断熱シート部材２０の構成について説明する。断熱シート部材２０は、無機可撓材料および有機バインダーで構成される折り曲げ可能な部材である。なお、図５及び図６では、断熱部材３に対応する部分にグレースケールを付している。無機可撓材料として、折り曲げやすく、断熱性の高い材料が採用される。このような無機可撓材料として、アルミナ繊維、セラミック繊維、シリカウール、グラスウール、ロックウール等が採用される。有機バインダーは、無機可撓材料をシート状に形状維持し、取付作業を容易にするために用いられ、各種ゴム、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を適宜選択して、又は組み合わせて用いられる。

断熱シート部材２０は、領域（第１の領域）２１と、領域（第２の領域）２２と、領域（第３の領域）２３と、領域（第４の領域）２４と、を備える。領域２１は、少なくとも内殻底壁部１０７における排ガス導入流路１０１の入口側の縁部１０４ａに対応する領域である。また、領域２１は、底壁部７の入口部１３に対応する領域である。すなわち、断熱シート部材２０で断熱部材３を形成してタービンハウジング１内に配置したとき、領域２１は、入口部１３の内面を覆うように配置される。また、領域２１は、内殻底壁部１０７において入口部１３に対応する部分の外面を覆うように配置される。これにより、領域２１は、少なくとも縁部４ａ，１０４ａ付近の領域に配置される。なお、以降の説明において、「ある領域がタービンハウジングのある壁部に対応する」と言った場合、断熱シート部材２０で断熱部材３を形成してタービンハウジング１内に配置したとき、ある領域が、ある壁部の内面を覆うように配置されることを意味するものとする。同じく「ある領域が内殻のある壁部に対応する」と言った場合、断熱シート部材２０で断熱部材３を形成してタービンハウジング１と内殻２の間に配置したとき、ある領域が、内殻２のある壁部の外面を覆うように配置されることを意味するものとする。更に「ある領域が内殻のある壁部の縁部に対応する」と言った場合、断熱シート部材２０で断熱部材３を形成してタービンハウジング１と内殻２の間に配置したとき、ある領域が、内殻２のある壁部の縁部付近の所定領域にて当該壁部の外面を覆うように配置されることを意味するものとする。領域２２は、スクロール部１４の少なくとも終端部１４ａに対応する領域である。領域２３は、連結壁部１６に対応する領域である。また、領域２４は、少なくとも内殻連結壁部１１６における排ガス導入流路１０１の入口側の縁部１１６ａに対応する領域である。なお、以降の説明においては、Ｘ軸及びＹ軸を設定して説明する。Ｘ軸方向は、領域２１の幅方向に対応する方向であって、入口部１３に配置したときの内周側をＸ軸方向の正側とする。Ｙ軸は、領域２１の長さ方向に対応する方向であって、入口部１３に配置したときの下流側をＹ軸方向の正側とする。

図４に示すように、領域２３は、領域２１に対してＸ軸方向の正側に隣り合う位置に配置される。領域２２は、領域２３に対してＸ軸方向の正側に隣り合う位置に配置される。これにより、領域２３は、領域２１と領域２２の間に設けられる。領域２４は、領域２１に対してＹ軸方向の負側に隣り合う位置に配置される。領域２４は、少なくとも内殻外周壁部１０４における排ガス導入流路１０１の入口側の縁部１０４ａに対応する領域である。また、領域２１と領域２３との間、領域２３と領域２２との間、及び領域２１と領域２４との間では、無機可撓材料が連続した状態で各領域同士が互いに連結される。領域２１と領域２３とは、境界部３１にて互いに連結される。領域２３は、領域２１から垂直に立ち上がるように境界部３１にて折り曲げられる。領域２３と領域２２とは、境界部３２にて互いに連結される。領域２２は、領域２３に対して屈曲するように境界部３２にて折り曲げられる。領域２１と領域２４とは、境界部３３にて互いに連結される。領域２４は、領域２１から垂直に立ち上がるように境界部３３にて折り曲げられる。

なお、「無機可撓材料が連続した状態で各領域同士が互いに連結されている」状態とは、領域と領域とが、分離されることなく、一枚のシートとして取り扱い可能な状態を示す。また、当該状態では、一方の領域を構成する無機可撓材料が他方の領域まで連続的に延びている。なお、一方の領域と他方の領域が境界部分で一度切断され、テープなどで接続したものは、「無機可撓材料が連続した状態で各領域同士が互いに連結されている」状態には該当しない。一方、境界部を折り曲げ易くするために、境界部にミシン目（すなわち、一部で無機可撓材料が連続し、他の一部で無機可撓材料が切断されたもの）などを入れたものは、「無機可撓材料が連続した状態で各領域同士が互いに連結されている」状態に該当する。

図４〜図６に示す例においては、領域２１は入口部１３の全域（少なくとも一部）を覆うように形成される。領域２３は連結壁部１６の全域を覆うように形成される。領域２４は、外周壁部４のうち、連結壁部１６と入口部１３を挟んで対向する部分、すなわち案内部１２の全域（少なくとも一部）を覆うように形成される。従って、領域２１，２３，２４のＹ軸方向の負側の端部のＹ軸方向における位置は同一となる。従って、断熱シート部材２０は、Ｙ軸方向の負側において、Ｘ軸方向に真っ直ぐに延びる辺部３４を有する（図４参照）。辺部３４は、タービンハウジング１及び内殻２の縁部４ａ，６ａ，７ａ，１０４ａ，１１６ａ，１０７ａと同位置に配置される。なお、実施形態においては、辺部３４は真っ直ぐに延びているが、辺部３４が延びる態様は特に限定されず、傾斜していたり、湾曲していたりするなど、様々な形状で延びていてもよい。変形例を含め、以降の説明においても各辺部や各端部などについて「真っ直ぐ延びる」という説明がなされる場合があるが、それらの部分についても、真っ直ぐ以外の態様で延びていてよい。辺部３４は、領域２１，２３，２４のＹ軸方向の負側の端部を組み合わせることによって構成される。領域２１，２３，２４のＹ軸方向の正側の端部のＹ軸方向における位置は同一となる。従って、断熱シート部材２０は、Ｙ軸方向の正側において、Ｘ軸方向に真っ直ぐに延びる辺部３６を有する（図４参照）。辺部３６は、領域２１，２３，２４のＹ軸方向の正側の端部を組み合わせることによって構成される。断熱シート部材２０は、Ｘ軸方向の負側において、Ｙ軸方向に真っ直ぐに延びる辺部３７を有する（図４参照）。辺部３７は、領域２４のＸ軸方向の負側の端部によって構成される。

なお、本実施形態の図面に示す例においては、断熱シート部材２０の辺部３４が、内殻２の縁部１０４ａ，１０７ａ，１１６ａのうち、各壁部の縁（端部）と同位置に配置される構成が示されている。それにより、領域２１，２３，２４は入口部１３の全域、連結壁部１６の全域、及び案内部１２の全域を覆うものであった。しかし、前述のように、縁部１０４ａ，１０７ａ，１１６ａは、各壁部の縁から下流側へ向かって所定距離だけオフセットした領域を示すものである。従って、断熱シート部材２０の辺部３４は、各壁部の縁と完全に同位置に配置されていなくともよく、当該縁からオフセットした位置に配置されてもよい。これにより、領域２１，２３，２４は入口部１３の一部、連結壁部１６の一部、及び案内部１２の一部を覆うものであってよい。このような構成であっても、領域２１は、内殻底壁部１０７における排ガス導入流路１０１の入口側の縁部１０４ａに対応する領域に該当し、領域２４は、内殻外周壁部１０４における排ガス導入流路１０１の入口側の縁部１０４ａに対応する領域に該当する。

断熱シート部材２０の辺部３４が、各壁部の縁からオフセットした位置に配置される場合、次のような構成が採用されてもよい。例えば、内殻２の内殻外周壁部１０４、内殻底壁部１０７、及び内殻連結壁部１１６の上流側の縁付近が、タービンハウジング１側に屈曲してもよい。このような屈曲の大きさは、断熱シート部材２０の厚み相当であることが好ましい。これに代えて、またはこれに加えて、タービンハウジング１の外周壁部４、底壁部７、及び連結壁部１６が断熱シート部材２０を収納できるような凹部を有していてもよい。このような凹部の深さは、断熱シート部材２０の厚み相当であることが好ましい。これらの構成によれは、断熱シート部材２０の辺部３４付近を内殻２やタービンハウジング１の上流側の縁付近で覆い、排ガスＧが断熱シート部材２０に直接当たることを抑制できる。これにより、断熱シート部材２０の劣化を抑制することができる。

領域２２は、スクロール部１４のうち、終端部１４ａを含み、且つ当該終端部１４ａから上流側へ一定距離離間した部分を覆うように形成される。領域２２は、円弧状の形状を有する。断熱シート部材２０は、Ｘ軸方向の正側において、Ｙ軸方向に延びる辺部３８を有する（図４参照）。辺部３８は、領域２２のＸ軸方向の正側の端部によって構成される。辺部３８の位置（すなわち領域２２の長さ）は、辺部３６を基準として、領域２２の円弧の中心軸線周りに９０°半時計回りに移動させた位置に設定される。ただし、辺部３８の位置は特に限定されず、更に終端部１４ａに近い位置に配置されてもよく、終端部１４ａから遠い位置に配置されてもよい。

次に、本実施形態に係る断熱シート部材２０の作用・効果について説明する。

断熱シート部材２０は、少なくとも内殻底壁部１０７における排ガス導入流路１０１の入口側の縁部１０７ａに対応する領域である領域２１と、スクロール部１４の少なくとも終端部１４ａに対応する領域である領域２２と、領域２１と領域２２との間に設けられ、連結壁部１６に対応する領域である領域２３と、少なくとも内殻外周壁部１０４における排ガス導入流路１０１の入口側の縁部１０４ａに対応する領域である領域２４と、を備える。排ガス導入部１０は、高温の排ガスをタービンハウジング１内へ導入する部分である。従って、排ガス導入部１０周辺の構成を断熱することで、排ガス導入流路１０１の断熱性能を高めることができる。断熱シート部材２０は、領域２１〜領域２４によって、排ガス導入部１０周辺の構成である入口部１３、スクロール部１４の終端部１４ａ、連結壁部１６、外周壁部４を断熱することができる。従って、断熱シート部材２０は、排ガス導入流路１０１の断熱性能を高めることができる。更に、断熱シート部材２０は、無機可撓材料で構成される折り曲げ可能な部材である。また、領域２１と領域２３との間、領域２３と領域２２との間、及び領域２１と領域２４との間では、無機可撓材料が連続した状態で各領域同士が互いに連結されている。従って、作業者は、領域２１〜領域２４を一枚のシート部材として取り扱うことができ、当該シート部材を折り曲げて配置するだけで、タービンハウジング１の断熱作業が完了する。以上により、容易な作業で排ガス導入流路１０１の断熱性能を高めることができる。

また、タービンハウジング１と内殻２を重ね合わせた二重構造においては、タービンハウジング１と内殻２との間の隙間を介した排ガスの漏れの問題が生じ得る。特に、排ガスが導入される排ガス導入部１０付近には、排ガスの流れの終端である終端部１４ａも配置されている。このように、排ガスの流れの始端と終端が密集する箇所では、シール性の確保が求められる。それに対し、本実施形態に係る断熱シート部材２０は、領域２１、領域２２、及び領域２３によって入口部１３、連結壁部１６、及び終端部１４ａを覆うように配置されるため、当該箇所におけるシール性を確保できる。更には、領域２１、領域２２、及び領域２３は、無機可撓材料が連続した状態で互いに連結されているため、領域毎に切断されたシート部材を配置するようなものに比して、高いシール性を発揮することができる。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、図７〜図９に示す断熱シート部材２０を採用してもよい。図７〜図９に示す断熱シート部材２０において、領域２２は、底壁部７のスクロール部１４に沿って円弧状に長く延びている。このような構成によれば、領域２２は、終端部１４ａ付近のみならず、スクロール部１４の広い範囲にわたって断熱性を向上することができる。

図７に示す領域２２は、上流側の端部が辺部３６にまで達している。なお、辺部３６と領域２２の上流側の端部とは、切断された状態である。また、図８に示すように、図７に示す断熱シート部材２０をタービンハウジング１に組み付けたとき、領域２２は、スクロール部１４の略全域を覆う。

更に、図９に示す断熱シート部材２０は、円弧状の領域２２から外周側へ放射状に延びるように設けられ、外周壁部４のうち、領域２４が対応する箇所よりも、排ガス導入流路１０１の下流側の部分に対応する領域（第５の領域）２５を有する。複数の領域２５は、領域２２の外周側の縁部に連続的に設けられている。また、領域２５は、領域２２との間の境界部４１にて上側へ立ち上がるように折り曲げられる。このような構成によれば、スクロール部１４に沿った広い範囲にわたって外周壁部４の断熱性を向上することができる。

更に、図９に示す断熱シート部材２０は、円弧状の領域２２から内周側へ延びるように設けられ、内周壁部６のうち、連結壁部１６から、排ガス導入流路１０１の下流側へ延びる部分に対応する領域（第６の領域）２６を有する。複数の領域２６は、領域２２の内周側の縁部に連続的に設けられている。また、領域２６は、領域２２との間の境界部４２にて上側へ立ち上がるように折り曲げられる。このような構成によれば、スクロール部１４に沿った広い範囲にわたって内周壁部６の断熱性を向上することができる。

また、図１０〜図１５に示すように、排ガス導入部１０付近において無機可撓材料が連続した部分の面積を大きくできるような断熱シート部材２０を採用してもよい。図１０〜図１５に示す断熱シート部材２０において、領域２２は、拡張領域（第１の拡張領域）２１Ｂを有する。拡張領域２１Ｂは、領域２１のうちの入口部１３に対応する領域２１Ａから突出するように設けられ、底壁部７のうち、入口部１３に対して排ガス導入流路１０１の下流側の部分に対応する。このような構成によれば、入口部１３よりも更に下流側の部分を拡張領域２１Ｂで覆うことで断熱性を向上することができる。また、領域２１Ａに拡張領域２１Ｂが追加されることで、排ガス導入部１０付近において無機可撓材料が連続した部分の面積を大きくすることができるため、排ガス導入部１０付近に対する断熱シート部材２０の取付の作業性を向上できる。なお、領域２１Ａは、図４における領域２１と同様の構成を有する。

図１０に示す断熱シート部材２０は、領域２１Ａに対し、辺部３６から下流側へ突出するような拡張領域２１Ｂを有する。図１０の拡張領域２１Ｂは、境界部３１からＹ軸方向の正側へ真っ直ぐに延びる端部４３と、境界部３３から外周壁部４の形状に沿って湾曲するような端部４４と、を備える。また、円弧状に延びる領域２２の上流側の端部４６は、領域２３から離間した位置に配置されており、境界部３２からＹ軸方向の正側へ真っ直ぐ延びるように構成される。図１１に示すように、図１０に示す断熱シート部材２０をタービンハウジング１に組み付けたとき、拡張領域２１Ｂは、スクロール部１４のうちの、入口部１３との境界付近の部分を覆う。底壁部７のうち、連結壁部１６よりも案内部１２側に位置する部分は、領域２１Ａ，２１Ｂによって覆われる。領域２２は、スクロール部１４のうち、領域２１Ｂよりも下流側の部分を覆う。

なお、図１２に示す断熱シート部材２０のように、図４の構造に対して、拡張領域２１Ｂだけを追加したような構成を採用してもよい。

図１３に示す断熱シート部材２０は、スクロール部１４の上流側の領域に沿って円弧状に長く延びる拡張領域２１Ｂを備えている。一方、円弧状の領域２２の長さは、図１０に示すような領域２２に比して短く設定されている。拡張領域２１Ｂの下流側の端部４７、及び領域２２の上流側の端部４８は、Ｙ軸方向において、本図では辺部３６と同位置に配置されている。また、端部４７，４８は、Ｘ軸方向に沿って真っ直ぐに伸びている。図１３に示す断熱シート部材２０をタービンハウジング１に組み付けた場合、拡張領域２１Ｂ及び領域２２でスクロール部１４の略全域を覆うことができる。なお、端部４７と端部４８は、スクロール部１４の中途位置で、互いに対向するように配置される（図１１の仮想線を参照）。

図１４に示す断熱シート部材２０は、図１０に示す構成に対して、円弧状の領域２２から外周側へ放射状に延びて外周壁部４を覆う領域２５が追加されている。更に、図１４に示す断熱シート部材２０は、図１０に示す構成に対して、拡張領域２１Ｂの外周側の端部から放射状に延びて外周壁部４を覆う拡張領域３０が追加されている。拡張領域３０は、拡張領域２１Ｂから上側へ立ち上がるように境界部４９にて折り曲げられる。また、図１４に示す断熱シート部材２０において、領域２３は、拡張領域（第３の拡張領域）２３Ｂを有する。拡張領域２３Ｂは、領域２３のうちの連結壁部１６に対応する領域２３Ａから延びるように設けられ、内周壁部６のうち、連結壁部１６から、排ガス導入流路１０１の下流側へ延びる部分に対応する。拡張領域２３Ｂは、内周壁部６のうち、スクロール部１４よりも上側に突出した部分の略全域を覆うことができる。これにより、スクロール部１４に沿った広い範囲にわたって内周壁部６の断熱性を向上できる。なお、領域２３Ａは、図４における領域２３と同様の構成を有する。

図１５に示す断熱シート部材２０は、図１４に示す構成に対して、領域２５，３０を取り除いている。また、図１５に示す断熱シート部材２０において、領域２４は、拡張領域（第４の拡張領域）２４Ｂを有している。拡張領域２４Ｂは、領域２４のうち領域２１と隣り合う領域であって排ガス導入流路１０１における最も上流側の領域である隣接領域２４Ａから延びるように設けられ、外周壁部４のうち、隣接領域２４Ａが対応する箇所よりも、排ガス導入流路１０１の下流側の部分に対応する。拡張領域２４Ｂは、外周壁部４の旋回部１１の略全域を覆うことができる。これにより、スクロール部１４に沿った広い範囲にわたって外周壁部４の断熱性を向上できる。図１５に示す断熱シート部材２０をタービンハウジング１に組み付けた場合、タービンハウジング１の内面の略全域を覆うことができる。隣接領域２４Ａは、領域２１と直接接合されることで隣り合っている領域であり、図４における領域２４と同様の構成を有する。

なお、上述の実施形態及び変形例では、領域２４（隣接領域２４Ａ及び拡張領域を有さない場合の領域２４）は、領域２１（領域２１Ａ及び拡張領域を有さない場合の領域２１）及び領域２３（領域２３Ａ及び拡張領域を有さない場合の領域２３）とＹ軸方向において同位置に配置されていた。すなわち、領域２４は、外周壁部４の案内部１２を覆うように構成されていた。ただし、領域２４を領域２１に対してどのような配置で連結させるかは特に限定されるものではない。例えば、図１６に示すような構成を採用してもよい。図１６に示す断熱シート部材２０は、領域２３及び領域２１Ａよりも下流側へずれた位置に配置された領域（第４の領域）２４｀を有する。この場合、領域２４｀は拡張領域２１Ｂを介して領域２１と連結される。また、底壁部７と外周壁部４との接続部分に対応する位置に境界部５２（図１４の境界部４９と同様である）を有する。上述のように、領域２１において請求項における「第４の領域」と連結される部分は、必ずしも入口部１３に対応した領域２１Ａのみで構成されている必要はなく、拡張領域２１Ｂを介して「第４の領域」と連結されてもよい。外周壁部４を覆う領域のうち、最も上流側に配置される領域が請求項における「第４の領域」に該当する。従って、図１４に示す拡張領域３０は、「第４の領域」には該当しない。

また、上述の実施形態では、内殻が外殻に対応する形状を有していた。従って、断熱シート部材の形状は、外殻及び内殻の両方に対応する形状を有していた。ただし、内殻の入口部付近の形状が外殻の入口部付近の形状と異なる場合があってもよい。この場合、断熱シート部材は、内殻に対応する形状を有する。具体的には、図１７に示すように、内殻２００の内殻底壁部１０７の縁部１０７ａは、内周側から外周側へ向かって下流側へ傾斜するような形状を有している。内殻外周壁部１０４の縁部１０４ａは、外周壁部４の縁部４ａよりも下流側に配置される。この場合、断熱シート部材２２０によって構成される断熱部２０３は、当該内殻２００の形状に対応する。すなわち、断熱シート部材２２０の縁部１０７ａに対応する領域２２１は、内周側から外周側へ向かって下流側へ傾斜するような形状を有する。

なお、タービンハウジングの構成は上述の実施形態及び変形例で示した物に限定されず、趣旨を変更しない範囲で適宜構成してよい。例えば、可変ターボ（variable turbocharger）や可変ノズルターボ（VariableNozzle Turbo）や可変容量ターボシステム（Variable Geometry）等に用いられる、スクロールを分割形成した構造のハウジングなどの構成に好適である。

１…タービンハウジング、４…外周壁部、６…内周壁部、７…底壁部、１０…排ガス導入部、１４…スクロール部、１４ａ…終端部、２０…断熱シート部材、２１…領域（第１の領域）、２２…領域（第２の領域）、２３…領域（第３の領域）、２４…領域（第４の領域）、２１Ｂ…領域（第１の拡張領域，第１の領域）、２４Ｂ…拡張領域（第４の拡張領域，第４の領域）、２３Ｂ…拡張領域（第３の拡張領域，第３の領域）、２５…領域（第５の領域）、２６…領域（第６の領域）、１００…ターボチャージャー、１０１…排ガス導入流路、１０４…内殻外周壁部、１０６…内殻内周壁部、１０７…内殻底壁部、１１６…内殻連結壁部、１０４ａ，１０７ａ…縁部。

Claims (7)

1. ターボチャージャーの排ガス導入流路を形成するタービンハウジング及び内殻の間に配置される断熱シート部材であって、
   前記タービンハウジングは、
   中心軸線に沿って延びる外周壁部、及び内周壁部と、
   前記中心軸線が延びる軸線方向の一方側に設けられた底壁部と、を備え、
   前記外周壁部の周方向における一部には、排ガスを前記タービンハウジング内へ導入する排ガス導入部が形成されており、
   前記底壁部は、
   周方向において前記排ガス導入部に対応する位置に形成される、前記排ガス導入流路の入口部と、
   前記排ガス導入流路の上流側から下流側へ向かって前記中心軸線周りに螺旋状に延びるスクロール部と、を有し、
   前記スクロール部の終端部は、前記入口部よりも前記軸線方向の他方側に配置され、
   前記スクロール部の前記終端部と前記入口部とは、前記軸線方向に延びる連結壁部によって連結され、
   前記内殻は、前記タービンハウジングの内側に配置され、前記タービンハウジングの前記外周壁部、前記内周壁部、前記底壁部、及び内殻連結壁部に対応する内殻外周壁部、内殻内周壁部、内殻底壁部、及び内殻連結壁部を備え、
   前記断熱シート部材は、無機可撓材料で構成される折り曲げ可能な部材であり、
   少なくとも前記内殻底壁部における前記排ガス導入流路の入口側の縁部に対応する領域である第１の領域と、
   前記スクロール部の少なくとも前記終端部に対応する領域である第２の領域と、
   前記第１の領域と前記第２の領域との間に設けられ、前記連結壁部に少なくとも対応する領域である第３の領域と、
   少なくとも前記内殻外周壁部における前記排ガス導入流路の入口側の縁部に対応する領域である第４の領域と、を備え、
   前記第１の領域と前記第３の領域との間、前記第３の領域と前記第２の領域との間、及び前記第１の領域と前記第４の領域との間では、前記無機可撓材料が連続した状態で各領域同士が互いに連結されている、断熱シート部材。
2. 前記第１の領域は、第１の拡張領域を有し、
   前記第１の拡張領域は、前記第１の領域のうちの前記入口部に対応する領域から突出するように設けられ、前記底壁部のうち、前記入口部に対して前記排ガス導入流路の下流側の部分に対応する、請求項１に記載の断熱シート部材。
3. 前記第２の領域は、前記底壁部の前記スクロール部に沿って円弧状に延びる、請求項１又は２に記載の断熱シート部材。
4. 前記第４の領域は、第４の拡張領域を有し、
   前記第４の拡張領域は、前記第４の領域のうちの前記第１の領域と隣り合う隣接領域から延びるように設けられ、前記外周壁部のうち、前記隣接領域が対応する箇所よりも、前記排ガス導入流路の下流側の部分に対応する、請求項１〜３の何れか一項に記載の断熱シート部材。
5. 前記第３の領域は、第３の拡張領域を有し、
   前記第３の拡張領域は、前記第３の領域のうちの前記連結壁部に対応する領域から延びるように設けられ、前記内周壁部のうち、前記連結壁部から、前記排ガス導入流路の下流側へ延びる部分に対応する、請求項１〜４の何れか一項に記載の断熱シート部材。
6. 円弧状の前記第２の領域から外周側へ放射状に延びるように設けられ、前記外周壁部のうち、前記第４の領域が対応する箇所よりも、前記排ガス導入流路の下流側の部分に対応する領域である第５の領域を更に有する、請求項３に記載の断熱シート部材。
7. 円弧状の前記第２の領域から内周側へ延びるように設けられ、前記内周壁部のうち、前記連結壁部から、前記排ガス導入流路の下流側へ延びる部分に対応する領域である第６の領域を更に有する、請求項３に記載の断熱シート部材。