JP3597752B2 - タービンハウジング - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気タービン駆動式の過給機のタービンハウジングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のタービンハウジングとしては、例えば図５，図６に示す態様のものが知られている。図５は従来技術におけるタービンハウジングを示す正面図であり、図６は従来技術におけるタービンハウジングを示す縦断面図である。
【０００３】
図５，図６に示すように、このタービンハウジング１０１は、渦巻き状の排気ガス流路を形成するスクロール部１０２を備えた鋳物であり、一体形成されている。また、タービンハウジング１０１には、スクロール部１０２内へ排気ガスを導入する排気ガス導入口１０３と、スクロール部１０２内の余分な排気ガスをバイパスして排出するバイパス流路１０４と、スクロール部１０２内を流通した排気ガスを排出する排気ガス排出口１０５と、図示しないタービンを挿通するための挿通孔１０７とが形成されている。更に、タービンハウジング１０１のスクロール部１０２には、スクロール部１０２内を流通する排気ガスの一部をガイドするタング部１０６が突出形成されている。
【０００４】
このタービンハウジング１０１においては、排気ガス導入口１０３側には図示しないエキゾーストマニホルドが接続され、排気ガス排出口１０５及びバイパス流路１０４の出口側には図示しないエルボが接続されるようになっている。また、挿通孔１０７側には図示しないセンターハウジングの一端部が接続され、該センターハウジングの他端部には図示しないコンプレッサーハウジングが接続されるようになっている。
【０００５】
そして、エキゾーストマニホルドから排気ガス導入口１０３を介してスクロール部１０２内へ排出された（導入された）排気ガスにおいては、余分な排気ガスはバイパス流路１０４を介してエルボ側へ排出調整され、排出調整されなかった（スクロール部１０２内を流通した）排気ガスは図示しないタービンを駆動させると同時に排気ガス排出口１０５を介してエルボ側へ排出されるように設定されている。ここで、スクロール部１０２内を流通する排気ガスは、スクロール部１０２の内面及びタング部１０６によってガイドされるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術のタービンハウジング１０１では、スクロール部１０２内を流通する高温（例えば９００℃）の排気ガスに起因して、スクロール部１０２が熱膨張してスクロール部１０２の一部に応力が集中してしまうおそれがあった。そのため、タービンハウジング１０１の耐久性及び信頼性の著しい低下を招いてしまうこととなる。
【０００７】
そこで、スクロール部の応力集中を防止すべく、スクロール部の熱容量を大きくしてスクロール部の温度上昇を小さくしたり、スクロール部に車両走行時の走行風を当ててスクロール部の温度上昇を防いだり等することが考えられるが、タービンハウジング（スクロール部）の重量が増大したり、スクロール部内を流通する排気ガスの温度が低下して一般にタービンハウジングの下流側に配設される触媒が活性化しにくくなったり等してしまう問題があった。
【０００８】
また、タービンハウジング１０１は一体形成された鋳物であるため、スクロール部１０２におけるタング部１０６の強度を考慮すると、タング部１０６の肉厚を比較的厚肉に形成しなければならず、しかもタング部１０６を舌片状となるように形成することは困難であった。そのため、スクロール部１０２のタング部１０６には剥離境界層が発生し易く、スクロール部１０２内を流通する排気ガスの流れに悪影響を与える要因となっていた。
【０００９】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、スクロール部の熱容量を大きくしたり、スクロール部に車両走行時の走行風を当てたりしなくても、スクロール部における応力集中を防止することのできるタービンハウジングを提供することにある。
【００１０】
また、他の目的は、スクロール部のタング部における剥離境界層の発生を抑制して、スクロール部内の排気ガスの流通を良好な状態で保持することのできるタービンハウジングを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、渦巻き状の排気ガス流路を形成するスクロール部を第１管と第２管とに２分割形成すると共に、該第１管と該第２管とをスライド可能な状態で嵌合させるようにし、該第１管及び該第２管のうちの一方の端部を湾曲させることにより、該端部における曲率半径の小さい側には、タング部が舌片状をなすように形成されていることを要旨としている。
【００１２】
上記請求項１に記載の発明によれば、渦巻き状の排気ガス流路を形成するスクロール部内に排気ガスが流通すると、その排気ガスの熱に起因してスクロール部が熱膨張する。この場合、タービンハウジングのスクロール部は、第１管と第２管とに２分割形成されると共に、該第１管と該第２管とがスライド可能な状態で嵌合されているため、熱膨張した際でも第１管及び第２管がスライドしてその応力が分散されることとなり、スクロール部に応力が集中することはなくなる。そのため、タービンハウジングの耐久性及び信頼性の著しい低下が防止されることとなる。
【００１６】
上記請求項１に記載の発明によれば、第１管及び第２管のうちの一方の端部を湾曲させるだけで、該端部における曲率半径の小さい側に舌片状をなすタング部が容易に形成される。また、舌片状に形成されたタング部により、タング部に剥離境界層が発生しない又は発生しにくい状態で排気ガスがガイドされるため、スクロール部内の排気ガスの流通が良好な状態で保持されることとなる。
【００１７】
更に、第１管及び第２管のうちの一方の端部によってタング部が形成されているため、従来技術における鋳物製のタング部のようにタング部の肉厚を比較的厚肉に形成しなくても、タング部の強度が確保されることとなり、タング部の肉厚の薄肉化が図られる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、渦巻き状の排気ガス流路を形成するスクロール部の内面に舌片状をなすタング部を備えた管状体を配設し、該管状体の端部をスライド可能となるように形成したことを要旨としている。
【００１９】
上記請求項２に記載の発明によれば、渦巻き状の排気ガス流路を形成するスクロール部の内面に配設された管状体内に排気ガスが流通すると、その排気ガスの熱に起因して管状体が熱膨張する。この場合、管状体の端部は、スライド可能となるように形成されているため、熱膨張した際でもスライドしてその応力が分散されることとなり、管状体に応力が集中することはなくなる。
【００２０】
また、スクロール部の一部が管状体で保護されているため、スクロール部に発生する応力が緩和されるようになる。すなわち、スクロール部内に排気ガスが流通してスクロール部に応力が発生した場合でも、その応力が管状体に伝達されて緩和されるため、スクロール部に対する応力集中が防止されることとなる。その結果、タービンハウジングの耐久性及び信頼性の著しい低下が防止される。
【００２１】
更に、管状体の舌片状をなすタング部により、タング部に剥離境界層が発生しない又は発生しにくい状態で排気ガスがガイドされるため、管状体及びスクロール部内の排気ガスの流通が良好な状態で保持されることとなる。
【００２２】
加えて、管状体によってタング部が形成されているため、従来技術における鋳物製のタング部のようにタング部の肉厚を比較的厚肉に形成しなくても、タング部の強度が確保されることとなり、タング部の肉厚の薄肉化が図られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１は本実施の形態におけるタービンハウジングを示す正面図であり、図２は本実施の形態におけるタービンハウジングを示す縦断面図である。図３は、本実施の形態におけるバイパス流路を示す断面図であって、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【００２４】
図１，図２に示すように、排気タービン駆動式の過給機のタービンハウジング１１は、耐熱性及び耐食性に優れたステンレス鋼にて形成されたスクロール部１２と、同じくステンレス鋼にて形成されたカバー部１３とを備えている。本実施の形態においては、このタービンハウジング１１は、スクロール部１２とカバー部１３との二重管構造を有しており、スクロール部１２がカバー部１３によって隙間のある状態で被包されている。
【００２５】
また、本実施の形態のタービンハウジング１１は、図１，図２に示すフランジ部１４と、図３に示すフランジ部１５とを備えており、これらのフランジ部１４，１５に対してカバー部１３が溶接で接合されている。フランジ部１４，１５は、耐熱性及び耐食性に優れた鋳鋼にて形成された鋳物である。
【００２６】
図２に示すように、スクロール部１２は、第１管としての第１スクロール部１６と第２管としての第２スクロール部１７とを備え、渦巻き状に形成されている。第１スクロール部１６は、フランジ部１４に対して溶接で接合されている。第１スクロール部１６及び第２スクロール部１７は液圧バルジ成形によって所定形状にそれぞれ形成されている。
【００２７】
また、図３に示すように、第１スクロール部１６には、該第１スクロール部１６から突出するように垂設した略円筒状の開口部１８が溶接によって接合されている。更に、図２に示すように、第１スクロール部１６には、排気ガスを導入する排気ガス導入口１９と、余分な排気ガスを排出調整するバイパス流路２０とが形成されており、第２スクロール部１７には、排気ガスを排出する排出口２１が形成されている。図１に示すように、タービンハウジング１１の中央部には、図示しないタービンを挿通するための挿通孔３１が形成されている。
【００２８】
図１，図２に示すように、本実施の形態のタービンハウジング１１では、図示しないエキゾーストマニホルドが排気ガス導入口１９側のフランジ部１４に接続されている。また、挿通孔３１側には図示しないセンターハウジングの一端部が接続され、該センターハウジングの他端部には図示しないコンプレッサーハウジングが接続されるようになっている。更に、図３に示したタービンハウジング１１のフランジ部１５には、図示しないエルボが接続されるようになっている。
【００２９】
そして、エキゾーストマニホルドから排気ガス導入口１９を介してスクロール部１２内へ排出された（導入された）排気ガスにおいては、余分な排気ガスはバイパス流路２０を介してエルボ側へ排出調整され、排出調整されなかった（スクロール部１２内を流通した）排気ガスは図示しないタービンを駆動させると同時に排気ガス排出口２１を介してエルボ側へ排出されるように設定されている。
【００３０】
図１〜図３に示すように、カバー部１３は、分割形成されており、第１カバー部２２と、第２カバー部２３とを備えている。第１カバー部２２は、フランジ部１４，１５に溶接で接合されており、第２カバー部２３は、第１カバー部２２に対して溶接で接合されている。この場合、第１カバー部２２の外側から第２カバー部２３の一部、すなわちシール部２４が重合された状態で溶接されており、このシール部２４によりカバー部１３のシール性が保持されるようになっている。
【００３１】
図３に示すように、フランジ部１５には、ウェイストゲートポート２５が形成されている。このウェイストゲートポート２５は、スクロール部１２内における排気ガスの流量が過剰な時には、図示しないウェイストゲートバルブによって開放されるようになっており、逆に排気ガスの流量が過剰でない時には、ウェイストゲートバルブによって閉塞されるようになっている。このようなウェイストゲートバルブの制御により、スクロール部１２内を流通する排気ガスの流量が良好な状態で保持されるように設定されている。
【００３２】
また、フランジ部１５の開口部１８側には、周壁部２６及び該周壁部２６から突出した保持部２７が形成されており、これらの周壁部２６及び保持部２７には、環状のＳＵＳメッシュ２８が収容されている。このＳＵＳメッシュ２８は、耐熱性及び耐食性に優れた材料で可撓性を有しており、周壁部２６に対してスポット溶接で固定されている。
【００３３】
本実施の形態では、第１スクロール部１６の開口部１８とフランジ部１５のウェイストゲートポート２５とが連通することにより、排気ガスのバイパス流路２０が形成されている。このバイパス流路２０は、既述したように、スクロール部１２内を流通する排気ガスの一部をバイパスしてウェイストゲートポート２５からエルボ側へ排気するための流路となっている。
【００３４】
本実施の形態の第１スクロール部１６においては、その開口部１８がスライド可能な状態で支持されている。すなわち、第１スクロール部１６の開口部１８は、周壁部２６及び保持部２７に収容されたＳＵＳメッシュ２８に接触した状態で支持されており、開口部１８と保持部２７との間には隙間が形成されている。このような構造により、開口部１８の図３中における上下方向及び左右方向のスライドが可能となる。
【００３５】
本実施の形態では、スクロール部１２に対する応力集中を防止すべく、次のような構造を採用している。すなわち、図２に示すように、スクロール部１２は、第１スクロール部１６と第２スクロール部１７とに分割形成されており、第２スクロール部１７に対して第１スクロール部１６が嵌合されている。より詳しく説明すると、第２スクロール部１６の端部には、若干拡径した拡管部２９が形成されており、その拡管部２９に第１スクロール部１６の端部が嵌合されている。この嵌合状態により、第１スクロール部１６及び第２スクロール部１７は、スライド可能な状態となるように設定されている。
【００３６】
また、本実施の形態では、スクロール部１２内の排気ガスの流通を良好な状態で保持すべく、次のような構造を採用している。すなわち、図２に示すように、第１スクロール部１６の端部における曲率半径の小さい側には、排気ガスの一部をガイドするタング部３０が形成されている。このタング部３０は、舌片状をなすように形成されており、第１スクロール部１６の端部を液圧バルジ成形で湾曲させることによって形成されている。ここで、舌片状とは、タング部３０に剥離境界層が発生しない又は発生しにくい状態で、排気ガスの流れが整流可能となるような形状のことである。そして、スクロール部１２内を流通する排気ガスは、スクロール部１２の内面及びタング部３０によって良好な状態でガイドされるようになっている。
【００３７】
以上詳述した本実施の形態によれば、以下に記す作用効果が得られるようになる。
【００３８】
・本実施の形態では、スクロール部１２を第１スクロール部１６と第２スクロール部１７とに分割形成して、第２スクロール部１７の拡管部２９に対して第１スクロール部１６をスライド可能な状態で嵌合することとした。このため、スクロール部１２内を流通する排気ガスの熱に起因してスクロール部１２が熱膨張した場合でも、第１スクロール部１６及び第２スクロール部１７がスライドしてその応力を分散できるため、スクロール部１２に応力が集中することを防止できる。そのため、タービンハウジング１１の耐久性及び信頼性の著しい低下を防止できるようになる。
【００３９】
・本実施の形態では、従来技術のようにスクロール部の熱容量を大きくしたり、スクロール部に車両走行時の走行風を当てたりしなくても、スクロール部１２における応力集中を防止することができる。
【００４０】
・本実施の形態では、スクロール部１２に対する応力集中を防止できるため、タービンハウジング１１の機能を安定した状態で長期に渡って維持することができるようになる。
【００４１】
・本実施の形態によれば、スクロール部１２に応力が集中することを防止できるため、スクロール部１２に亀裂や破損等が発生することを防止できる。
【００４２】
・本実施の形態では、第２スクロール部１７の端部に拡管部２９を形成して、該拡管部２９に対して第１スクロール部１６の端部をスライド可能な状態で嵌合させることとした。このため、この拡管部２９により、第２スクロール部１７に対して第１スクロール部１６を嵌合させる際に、簡単、かつ、確実に嵌合させることができるようになる。
【００４３】
・本実施の形態によれば、第１スクロール部１６の端部を液圧バルジ成形で湾曲させるだけで、該端部における曲率半径の小さい側に舌片状をなすタング部３０を容易に形成することができる。
【００４４】
・本実施の形態では、タング部３０を舌片状となるように形成することとした。このタング部３０により、スクロール部１２のタング部３０に剥離境界層が発生しない又は発生しにくい状態で排気ガスをガイドできるため、スクロール部１２内の排気ガスの流通を良好な状態で保持することができるようになる。
【００４５】
・本実施の形態によれば、第１スクロール部１６の端部によってタング部３０が形成されているため、従来技術の鋳物製のものと比較してタング部３０の肉厚を薄肉にすることができる。
【００４６】
・本実施の形態によれば、スクロール部１２内の排気ガスの流通を良好な状態で保持できるため、タービン効率の低下を防止できる。
【００４７】
・本実施の形態のタービンハウジング１１は、従来技術の一体形成された鋳物と比較して、肉厚が薄肉であったり、隙間があったり等して軽量となるため、タービンハウジング１１の軽量化が可能となる。
【００４８】
・本実施の形態によれば、第１スクロール部１６の開口部１８がスライド可能な状態で支持されているため、排気ガスの熱に起因して開口部１８が熱膨張した場合でも、開口部１８がスライドして該応力を分散させることができ、開口部１８に応力が集中することを防止できる。
【００４９】
・本実施の形態によれば、開口部１８に応力が集中することを防止できるため、第１スクロール部１６の開口部１８やフランジ部１５に亀裂や破損等が発生することを防止できる。
【００５０】
・本実施の形態では、第１スクロール部１６の開口部１８とフランジ部１５の保持部２７との間に隙間を形成することとした。この隙間により、第１スクロール部１６の開口部１８が熱膨張した場合でも、開口部１８が保持部２７に干渉することを防止できる。
【００５１】
・本実施の形態によれば、フランジ部１５の周壁部２６と第１スクロール部１６の開口部１８との間には可撓性を有するＳＵＳメッシュ２８が介在されているため、排気ガスの熱に起因して開口部１８に応力が発生した場合でも、その応力をＳＵＳメッシュ２８に伝達させて緩和させることができ、ＳＵＳメッシュ２８によっても開口部１８に対する応力集中を防止できるようになる。
【００５２】
・本実施の形態では、スクロール部１２とカバー部１３との間に隙間を形成すると共に、スクロール部１２をカバー部１３で被包することとした。このため、隙間が断熱層としての役割を果たすことができると共に、カバー部１３がスクロール部１２内を流通する排気ガスの温度を保持する役目を果たすことができるようになる。そのため、スクロール部１２内を流通する排気ガスの熱が外部に伝達されにくくなり（奪われにくくなり）、排気ガスの熱エネルギーの有効利用を図ることができる。
【００５３】
・本実施の形態によれば、排気ガスの熱エネルギーを利用することにより、例えば、車両のエンジンの始動直後において、タービンハウジング１１の下流側に一般に配設される触媒の活性化温度に到達するまでの時間の短縮化を図ることができるようになる。
【００５４】
・本実施の形態によれば、タービンハウジング１１のスクロール部１２、カバー部１３、フランジ部１４，１５及びＳＵＳメッシュ２８が耐熱性及び耐食性に優れた材料にて形成されているため、排気ガスの熱の影響を受けにくく、タービンハウジング１１の耐久性及び信頼性の向上を図ることができる。
【００５５】
・本実施の形態によれば、タービンハウジング１１が耐熱性に優れた材料にて形成されているため、エンジンの排気ガス温度を高温域に設定することができるようになる。
【００５６】
・本実施の形態によれば、排気ガスの熱エネルギーの損失を最小限に抑えることができる。
【００５７】
・本実施の形態では、第１カバー部２２を該外側から第２カバー部２３のシール部２４で重合した状態で溶接することとした。このシール部２４により、カバー部１３のシール性が保持されているため、仮にスクロール部１２からカバー部１３内へ排気ガスが漏洩したとしても、タービンハウジング１１（特にカバー部１３）から排気ガスが漏洩することを防止できる。なお、スクロール部１２からカバー部１３内へ排気ガスが漏洩したとしても、その漏洩量は微小であって支障を来たすものではない。
【００５８】
・本実施の形態によれば、スクロール部１２自身のスライド機構だけでなく、バイパス流路２０のスライド機構によっても、スクロール部１２に発生する応力を緩和することができる。
【００５９】
なお、前記実施の形態を次のように変更して実施することもできる。
【００６０】
・図４に示される態様のタービンハウジング４１を採用してもよい。なお、このタービンハウジング４１の構成等においては、前述した従来技術におけるタービンハウジング１０１と同等である部分については同一の符号を付してその説明を省略することとする。また、このタービンハウジング４１は、鋳物製スクロール部１０２にステンレス鋼製の管状体４２を追加したものである。但し、図４に示した管状体４２の配設されたスクロール部１０２の部分は、図６に示したスクロール部１０２の肉厚よりも若干薄肉となるように形成されている。これにより、図４に示された態様のタービンハウジング４１は、図５，図６に示された態様のタービンハウジング１０１よりも重量増とはなっていない。
【００６１】
図４に示すように、このタービンハウジング４１は、図６に示したタービンハウジング１０１のスクロール部１０２の内面に舌片状をなすタング部４３を備えた管状体４２を配設したものである。この管状体４２は、液圧バルジ成形によって形成されており、排気ガス導入口１０３側は溶接で接合されると共に、タング部４３側の端部はスライド可能となるように溶接で接合されずに自由端となっている。
【００６２】
このタービンハウジング４１によれば、渦巻き状の排気ガス流路を形成するスクロール部１０２の内面に配設された管状体４２内に排気ガスが流通すると、その排気ガスの熱に起因して管状体４２が熱膨張する。この場合、管状体４２のタング部４３側の端部は、自由端となっているため、熱膨張した際でもスライドしてその応力を分散することができる。そのため、管状体４２に応力が集中することを防止できるようになる。
【００６３】
また、スクロール部１０２の一部が管状体４２で保護されているため、スクロール部１０２に発生する応力を緩和できるようになる。すなわち、スクロール部１０２内に排気ガスが流通してスクロール部１０２に応力が発生した場合でも、その応力を管状体４２に伝達させて緩和できるため、スクロール部１０２に対する応力集中を防止できる。その結果、タービンハウジング４１の耐久性及び信頼性の著しい低下を防止できる。
【００６４】
更に、管状体４２の舌片状をなすタング部４３により、タング部４３に剥離境界層が発生しない又は発生しにくい状態で排気ガスをガイドできるため、管状体４２及びスクロール部１０２内の排気ガスの流通を良好な状態で保持できるようになる。なお、このタービンハウジング４１によれば、前記実施の形態における効果に準じた効果も奏することができる。
【００６５】
加えて、図４に示したタービンハウジング４１では、タング部４３によって排気ガスの一部をガイドできるため、タング部４３側の管状体４２と接触するスクロール部１０２（タング部１０６を含む）の肉厚を更に薄肉となるように形成してもよい。このようにすれば、タービンハウジング４１を軽量のものとすることができる。
【００６６】
・前記実施の形態では、スクロール部１２を第１スクロール部１６と第２スクロール部１７とに分割形成することとしたが、スクロール部１２を例えば３分割、４分割等に分割形成してもよく、特に前記実施の形態の２分割に限定されるものではない。要は、スクロール部１２がスライド可能な状態となるように分割形成されていればよい。
【００６７】
・前記実施の形態では、第２スクロール部１７に対して第１スクロール部１６を嵌合させることとしたが、逆に第１スクロール部に対して第２スクロール部を嵌合させるような構成としてもよい。
【００６８】
・前記実施の形態では、第２スクロール部１７の端部に拡管部２９を形成したが、拡管部２９を省略するような構成としてもよい。
【００６９】
・前記実施の形態では、第２スクロール部１７の端部の拡管部２９に対して第１スクロール部１６の端部を嵌合させる嵌合構造としたが、この嵌合構造は特に前記実施の形態のものに限定されるものではない。要は、スクロール部１２がスライド可能な状態となるような嵌合構造であれば、どのような嵌合構造であってもよい。
【００７０】
・前記実施の形態では、第１スクロール部１６の端部を湾曲させてタング部３０を形成したが、第２スクロール部１７の端部を湾曲させて舌片状をなすタング部を形成するような構成としてもよい。
【００７１】
・前記実施の形態では、第１スクロール部１６と開口部１８とを別体形成したが、第１スクロール部１６と開口部１８とを一体形成してもよい。
【００７２】
・前記実施の形態では、耐熱性及び耐食性に優れた材料を用いるようにしたが、特に耐熱性及び耐食性に優れた材料のステンレス鋼や鋳鋼等に限定されるものではない。
【００７３】
更に、特許請求の範囲の各請求項に記載されないものであって、前記実施の形態等から把握される技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
【００７４】
（ａ） 請求項１又は請求項２に記載のタービンハウジングにおいて、前記スクロール部を隙間のある状態で被包した外管を有してなることを特徴とするタービンハウジング。
【００７５】
このように構成すれば、請求項１、請求項２に記載の発明の効果に加えて、排気ガスの熱エネルギーの有効利用を図ることができる。
【００７６】
（ｂ） 請求項１、請求項２及び上記（ａ）のいずれか一項に記載のタービンハウジングにおいて、前記スクロール部は、耐熱材料に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。
【００７７】
このように構成した場合、請求項１、請求項２及び上記（ａ）に記載の発明の効果に加えて、タービンハウジングの耐久性及び信頼性の向上を図ることができる。
【００７８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、スクロール部の熱容量を大きくしたり、スクロール部に車両走行時の走行風を当てたりしなくても、第１管及び第２管がスライドしてその応力を分散できるため、スクロール部における応力集中を防止することができる。そのため、タービンハウジングの耐久性及び信頼性の著しい低下を防止することができる。
【００８０】
請求項１に記載の発明によれば、舌片状をなすタング部を容易に形成することができる。また、タング部における剥離境界層の発生を抑制できて、スクロール部内の排気ガスの流通を良好な状態で保持することができる。更に、タング部の肉厚の薄肉化を図ることができる。
【００８１】
請求項２に記載の発明によれば、スクロール部の熱容量を大きくしたり、スクロール部に車両走行時の走行風を当てたりしなくても、スクロール部における応力集中を防止することができる。その結果、タービンハウジングの耐久性及び信頼性の著しい低下を防止することができる。また、タング部における剥離境界層の発生を抑制できて、スクロール部内の排気ガスの流通を良好な状態で保持することができる。更に、タング部の肉厚の薄肉化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態におけるタービンハウジングを示す正面図。
【図２】本実施の形態におけるタービンハウジングを示す縦断面図。
【図３】バイパス流路を示す断面図であって、図１のＡ−Ａ線断面図。
【図４】別の実施の形態におけるタービンハウジングを示す縦断面図。
【図５】従来技術におけるタービンハウジングを示す正面図。
【図６】従来技術におけるタービンハウジングを示す縦断面図。
【符号の説明】
１１ タービンハウジング
１２ スクロール部
１６ 第１スクロール部
１７ 第２スクロール部
２９ 拡管部
３０ タング部
４１ タービンハウジング
４２ タング部
４３ 管状体
１０２ スクロール部
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気タービン駆動式の過給機のタービンハウジングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のタービンハウジングとしては、例えば図５，図６に示す態様のものが知られている。図５は従来技術におけるタービンハウジングを示す正面図であり、図６は従来技術におけるタービンハウジングを示す縦断面図である。
【０００３】
図５，図６に示すように、このタービンハウジング１０１は、渦巻き状の排気ガス流路を形成するスクロール部１０２を備えた鋳物であり、一体形成されている。また、タービンハウジング１０１には、スクロール部１０２内へ排気ガスを導入する排気ガス導入口１０３と、スクロール部１０２内の余分な排気ガスをバイパスして排出するバイパス流路１０４と、スクロール部１０２内を流通した排気ガスを排出する排気ガス排出口１０５と、図示しないタービンを挿通するための挿通孔１０７とが形成されている。更に、タービンハウジング１０１のスクロール部１０２には、スクロール部１０２内を流通する排気ガスの一部をガイドするタング部１０６が突出形成されている。
【０００４】
このタービンハウジング１０１においては、排気ガス導入口１０３側には図示しないエキゾーストマニホルドが接続され、排気ガス排出口１０５及びバイパス流路１０４の出口側には図示しないエルボが接続されるようになっている。また、挿通孔１０７側には図示しないセンターハウジングの一端部が接続され、該センターハウジングの他端部には図示しないコンプレッサーハウジングが接続されるようになっている。
【０００５】
そして、エキゾーストマニホルドから排気ガス導入口１０３を介してスクロール部１０２内へ排出された（導入された）排気ガスにおいては、余分な排気ガスはバイパス流路１０４を介してエルボ側へ排出調整され、排出調整されなかった（スクロール部１０２内を流通した）排気ガスは図示しないタービンを駆動させると同時に排気ガス排出口１０５を介してエルボ側へ排出されるように設定されている。ここで、スクロール部１０２内を流通する排気ガスは、スクロール部１０２の内面及びタング部１０６によってガイドされるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術のタービンハウジング１０１では、スクロール部１０２内を流通する高温（例えば９００℃）の排気ガスに起因して、スクロール部１０２が熱膨張してスクロール部１０２の一部に応力が集中してしまうおそれがあった。そのため、タービンハウジング１０１の耐久性及び信頼性の著しい低下を招いてしまうこととなる。
【０００７】
そこで、スクロール部の応力集中を防止すべく、スクロール部の熱容量を大きくしてスクロール部の温度上昇を小さくしたり、スクロール部に車両走行時の走行風を当ててスクロール部の温度上昇を防いだり等することが考えられるが、タービンハウジング（スクロール部）の重量が増大したり、スクロール部内を流通する排気ガスの温度が低下して一般にタービンハウジングの下流側に配設される触媒が活性化しにくくなったり等してしまう問題があった。
【０００８】
また、タービンハウジング１０１は一体形成された鋳物であるため、スクロール部１０２におけるタング部１０６の強度を考慮すると、タング部１０６の肉厚を比較的厚肉に形成しなければならず、しかもタング部１０６を舌片状となるように形成することは困難であった。そのため、スクロール部１０２のタング部１０６には剥離境界層が発生し易く、スクロール部１０２内を流通する排気ガスの流れに悪影響を与える要因となっていた。
【０００９】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、スクロール部の熱容量を大きくしたり、スクロール部に車両走行時の走行風を当てたりしなくても、スクロール部における応力集中を防止することのできるタービンハウジングを提供することにある。
【００１０】
また、他の目的は、スクロール部のタング部における剥離境界層の発生を抑制して、スクロール部内の排気ガスの流通を良好な状態で保持することのできるタービンハウジングを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、渦巻き状の排気ガス流路を形成するスクロール部を第１管と第２管とに２分割形成すると共に、該第１管と該第２管とをスライド可能な状態で嵌合させるようにし、該第１管及び該第２管のうちの一方の端部を湾曲させることにより、該端部における曲率半径の小さい側には、タング部が舌片状をなすように形成されていることを要旨としている。
【００１２】
上記請求項１に記載の発明によれば、渦巻き状の排気ガス流路を形成するスクロール部内に排気ガスが流通すると、その排気ガスの熱に起因してスクロール部が熱膨張する。この場合、タービンハウジングのスクロール部は、第１管と第２管とに２分割形成されると共に、該第１管と該第２管とがスライド可能な状態で嵌合されているため、熱膨張した際でも第１管及び第２管がスライドしてその応力が分散されることとなり、スクロール部に応力が集中することはなくなる。そのため、タービンハウジングの耐久性及び信頼性の著しい低下が防止されることとなる。
【００１６】
上記請求項１に記載の発明によれば、第１管及び第２管のうちの一方の端部を湾曲させるだけで、該端部における曲率半径の小さい側に舌片状をなすタング部が容易に形成される。また、舌片状に形成されたタング部により、タング部に剥離境界層が発生しない又は発生しにくい状態で排気ガスがガイドされるため、スクロール部内の排気ガスの流通が良好な状態で保持されることとなる。
【００１７】
更に、第１管及び第２管のうちの一方の端部によってタング部が形成されているため、従来技術における鋳物製のタング部のようにタング部の肉厚を比較的厚肉に形成しなくても、タング部の強度が確保されることとなり、タング部の肉厚の薄肉化が図られる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、渦巻き状の排気ガス流路を形成するスクロール部の内面に舌片状をなすタング部を備えた管状体を配設し、該管状体の端部をスライド可能となるように形成したことを要旨としている。
【００１９】
上記請求項２に記載の発明によれば、渦巻き状の排気ガス流路を形成するスクロール部の内面に配設された管状体内に排気ガスが流通すると、その排気ガスの熱に起因して管状体が熱膨張する。この場合、管状体の端部は、スライド可能となるように形成されているため、熱膨張した際でもスライドしてその応力が分散されることとなり、管状体に応力が集中することはなくなる。
【００２０】
また、スクロール部の一部が管状体で保護されているため、スクロール部に発生する応力が緩和されるようになる。すなわち、スクロール部内に排気ガスが流通してスクロール部に応力が発生した場合でも、その応力が管状体に伝達されて緩和されるため、スクロール部に対する応力集中が防止されることとなる。その結果、タービンハウジングの耐久性及び信頼性の著しい低下が防止される。
【００２１】
更に、管状体の舌片状をなすタング部により、タング部に剥離境界層が発生しない又は発生しにくい状態で排気ガスがガイドされるため、管状体及びスクロール部内の排気ガスの流通が良好な状態で保持されることとなる。
【００２２】
加えて、管状体によってタング部が形成されているため、従来技術における鋳物製のタング部のようにタング部の肉厚を比較的厚肉に形成しなくても、タング部の強度が確保されることとなり、タング部の肉厚の薄肉化が図られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１は本実施の形態におけるタービンハウジングを示す正面図であり、図２は本実施の形態におけるタービンハウジングを示す縦断面図である。図３は、本実施の形態におけるバイパス流路を示す断面図であって、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【００２４】
図１，図２に示すように、排気タービン駆動式の過給機のタービンハウジング１１は、耐熱性及び耐食性に優れたステンレス鋼にて形成されたスクロール部１２と、同じくステンレス鋼にて形成されたカバー部１３とを備えている。本実施の形態においては、このタービンハウジング１１は、スクロール部１２とカバー部１３との二重管構造を有しており、スクロール部１２がカバー部１３によって隙間のある状態で被包されている。
【００２５】
また、本実施の形態のタービンハウジング１１は、図１，図２に示すフランジ部１４と、図３に示すフランジ部１５とを備えており、これらのフランジ部１４，１５に対してカバー部１３が溶接で接合されている。フランジ部１４，１５は、耐熱性及び耐食性に優れた鋳鋼にて形成された鋳物である。
【００２６】
図２に示すように、スクロール部１２は、第１管としての第１スクロール部１６と第２管としての第２スクロール部１７とを備え、渦巻き状に形成されている。第１スクロール部１６は、フランジ部１４に対して溶接で接合されている。第１スクロール部１６及び第２スクロール部１７は液圧バルジ成形によって所定形状にそれぞれ形成されている。
【００２７】
また、図３に示すように、第１スクロール部１６には、該第１スクロール部１６から突出するように垂設した略円筒状の開口部１８が溶接によって接合されている。更に、図２に示すように、第１スクロール部１６には、排気ガスを導入する排気ガス導入口１９と、余分な排気ガスを排出調整するバイパス流路２０とが形成されており、第２スクロール部１７には、排気ガスを排出する排出口２１が形成されている。図１に示すように、タービンハウジング１１の中央部には、図示しないタービンを挿通するための挿通孔３１が形成されている。
【００２８】
図１，図２に示すように、本実施の形態のタービンハウジング１１では、図示しないエキゾーストマニホルドが排気ガス導入口１９側のフランジ部１４に接続されている。また、挿通孔３１側には図示しないセンターハウジングの一端部が接続され、該センターハウジングの他端部には図示しないコンプレッサーハウジングが接続されるようになっている。更に、図３に示したタービンハウジング１１のフランジ部１５には、図示しないエルボが接続されるようになっている。
【００２９】
そして、エキゾーストマニホルドから排気ガス導入口１９を介してスクロール部１２内へ排出された（導入された）排気ガスにおいては、余分な排気ガスはバイパス流路２０を介してエルボ側へ排出調整され、排出調整されなかった（スクロール部１２内を流通した）排気ガスは図示しないタービンを駆動させると同時に排気ガス排出口２１を介してエルボ側へ排出されるように設定されている。
【００３０】
図１〜図３に示すように、カバー部１３は、分割形成されており、第１カバー部２２と、第２カバー部２３とを備えている。第１カバー部２２は、フランジ部１４，１５に溶接で接合されており、第２カバー部２３は、第１カバー部２２に対して溶接で接合されている。この場合、第１カバー部２２の外側から第２カバー部２３の一部、すなわちシール部２４が重合された状態で溶接されており、このシール部２４によりカバー部１３のシール性が保持されるようになっている。
【００３１】
図３に示すように、フランジ部１５には、ウェイストゲートポート２５が形成されている。このウェイストゲートポート２５は、スクロール部１２内における排気ガスの流量が過剰な時には、図示しないウェイストゲートバルブによって開放されるようになっており、逆に排気ガスの流量が過剰でない時には、ウェイストゲートバルブによって閉塞されるようになっている。このようなウェイストゲートバルブの制御により、スクロール部１２内を流通する排気ガスの流量が良好な状態で保持されるように設定されている。
【００３２】
また、フランジ部１５の開口部１８側には、周壁部２６及び該周壁部２６から突出した保持部２７が形成されており、これらの周壁部２６及び保持部２７には、環状のＳＵＳメッシュ２８が収容されている。このＳＵＳメッシュ２８は、耐熱性及び耐食性に優れた材料で可撓性を有しており、周壁部２６に対してスポット溶接で固定されている。
【００３３】
本実施の形態では、第１スクロール部１６の開口部１８とフランジ部１５のウェイストゲートポート２５とが連通することにより、排気ガスのバイパス流路２０が形成されている。このバイパス流路２０は、既述したように、スクロール部１２内を流通する排気ガスの一部をバイパスしてウェイストゲートポート２５からエルボ側へ排気するための流路となっている。
【００３４】
本実施の形態の第１スクロール部１６においては、その開口部１８がスライド可能な状態で支持されている。すなわち、第１スクロール部１６の開口部１８は、周壁部２６及び保持部２７に収容されたＳＵＳメッシュ２８に接触した状態で支持されており、開口部１８と保持部２７との間には隙間が形成されている。このような構造により、開口部１８の図３中における上下方向及び左右方向のスライドが可能となる。
【００３５】
本実施の形態では、スクロール部１２に対する応力集中を防止すべく、次のような構造を採用している。すなわち、図２に示すように、スクロール部１２は、第１スクロール部１６と第２スクロール部１７とに分割形成されており、第２スクロール部１７に対して第１スクロール部１６が嵌合されている。より詳しく説明すると、第２スクロール部１６の端部には、若干拡径した拡管部２９が形成されており、その拡管部２９に第１スクロール部１６の端部が嵌合されている。この嵌合状態により、第１スクロール部１６及び第２スクロール部１７は、スライド可能な状態となるように設定されている。
【００３６】
また、本実施の形態では、スクロール部１２内の排気ガスの流通を良好な状態で保持すべく、次のような構造を採用している。すなわち、図２に示すように、第１スクロール部１６の端部における曲率半径の小さい側には、排気ガスの一部をガイドするタング部３０が形成されている。このタング部３０は、舌片状をなすように形成されており、第１スクロール部１６の端部を液圧バルジ成形で湾曲させることによって形成されている。ここで、舌片状とは、タング部３０に剥離境界層が発生しない又は発生しにくい状態で、排気ガスの流れが整流可能となるような形状のことである。そして、スクロール部１２内を流通する排気ガスは、スクロール部１２の内面及びタング部３０によって良好な状態でガイドされるようになっている。
【００３７】
以上詳述した本実施の形態によれば、以下に記す作用効果が得られるようになる。
【００３８】
・本実施の形態では、スクロール部１２を第１スクロール部１６と第２スクロール部１７とに分割形成して、第２スクロール部１７の拡管部２９に対して第１スクロール部１６をスライド可能な状態で嵌合することとした。このため、スクロール部１２内を流通する排気ガスの熱に起因してスクロール部１２が熱膨張した場合でも、第１スクロール部１６及び第２スクロール部１７がスライドしてその応力を分散できるため、スクロール部１２に応力が集中することを防止できる。そのため、タービンハウジング１１の耐久性及び信頼性の著しい低下を防止できるようになる。
【００３９】
・本実施の形態では、従来技術のようにスクロール部の熱容量を大きくしたり、スクロール部に車両走行時の走行風を当てたりしなくても、スクロール部１２における応力集中を防止することができる。
【００４０】
・本実施の形態では、スクロール部１２に対する応力集中を防止できるため、タービンハウジング１１の機能を安定した状態で長期に渡って維持することができるようになる。
【００４１】
・本実施の形態によれば、スクロール部１２に応力が集中することを防止できるため、スクロール部１２に亀裂や破損等が発生することを防止できる。
【００４２】
・本実施の形態では、第２スクロール部１７の端部に拡管部２９を形成して、該拡管部２９に対して第１スクロール部１６の端部をスライド可能な状態で嵌合させることとした。このため、この拡管部２９により、第２スクロール部１７に対して第１スクロール部１６を嵌合させる際に、簡単、かつ、確実に嵌合させることができるようになる。
【００４３】
・本実施の形態によれば、第１スクロール部１６の端部を液圧バルジ成形で湾曲させるだけで、該端部における曲率半径の小さい側に舌片状をなすタング部３０を容易に形成することができる。
【００４４】
・本実施の形態では、タング部３０を舌片状となるように形成することとした。このタング部３０により、スクロール部１２のタング部３０に剥離境界層が発生しない又は発生しにくい状態で排気ガスをガイドできるため、スクロール部１２内の排気ガスの流通を良好な状態で保持することができるようになる。
【００４５】
・本実施の形態によれば、第１スクロール部１６の端部によってタング部３０が形成されているため、従来技術の鋳物製のものと比較してタング部３０の肉厚を薄肉にすることができる。
【００４６】
・本実施の形態によれば、スクロール部１２内の排気ガスの流通を良好な状態で保持できるため、タービン効率の低下を防止できる。
【００４７】
・本実施の形態のタービンハウジング１１は、従来技術の一体形成された鋳物と比較して、肉厚が薄肉であったり、隙間があったり等して軽量となるため、タービンハウジング１１の軽量化が可能となる。
【００４８】
・本実施の形態によれば、第１スクロール部１６の開口部１８がスライド可能な状態で支持されているため、排気ガスの熱に起因して開口部１８が熱膨張した場合でも、開口部１８がスライドして該応力を分散させることができ、開口部１８に応力が集中することを防止できる。
【００４９】
・本実施の形態によれば、開口部１８に応力が集中することを防止できるため、第１スクロール部１６の開口部１８やフランジ部１５に亀裂や破損等が発生することを防止できる。
【００５０】
・本実施の形態では、第１スクロール部１６の開口部１８とフランジ部１５の保持部２７との間に隙間を形成することとした。この隙間により、第１スクロール部１６の開口部１８が熱膨張した場合でも、開口部１８が保持部２７に干渉することを防止できる。
【００５１】
・本実施の形態によれば、フランジ部１５の周壁部２６と第１スクロール部１６の開口部１８との間には可撓性を有するＳＵＳメッシュ２８が介在されているため、排気ガスの熱に起因して開口部１８に応力が発生した場合でも、その応力をＳＵＳメッシュ２８に伝達させて緩和させることができ、ＳＵＳメッシュ２８によっても開口部１８に対する応力集中を防止できるようになる。
【００５２】
・本実施の形態では、スクロール部１２とカバー部１３との間に隙間を形成すると共に、スクロール部１２をカバー部１３で被包することとした。このため、隙間が断熱層としての役割を果たすことができると共に、カバー部１３がスクロール部１２内を流通する排気ガスの温度を保持する役目を果たすことができるようになる。そのため、スクロール部１２内を流通する排気ガスの熱が外部に伝達されにくくなり（奪われにくくなり）、排気ガスの熱エネルギーの有効利用を図ることができる。
【００５３】
・本実施の形態によれば、排気ガスの熱エネルギーを利用することにより、例えば、車両のエンジンの始動直後において、タービンハウジング１１の下流側に一般に配設される触媒の活性化温度に到達するまでの時間の短縮化を図ることができるようになる。
【００５４】
・本実施の形態によれば、タービンハウジング１１のスクロール部１２、カバー部１３、フランジ部１４，１５及びＳＵＳメッシュ２８が耐熱性及び耐食性に優れた材料にて形成されているため、排気ガスの熱の影響を受けにくく、タービンハウジング１１の耐久性及び信頼性の向上を図ることができる。
【００５５】
・本実施の形態によれば、タービンハウジング１１が耐熱性に優れた材料にて形成されているため、エンジンの排気ガス温度を高温域に設定することができるようになる。
【００５６】
・本実施の形態によれば、排気ガスの熱エネルギーの損失を最小限に抑えることができる。
【００５７】
・本実施の形態では、第１カバー部２２を該外側から第２カバー部２３のシール部２４で重合した状態で溶接することとした。このシール部２４により、カバー部１３のシール性が保持されているため、仮にスクロール部１２からカバー部１３内へ排気ガスが漏洩したとしても、タービンハウジング１１（特にカバー部１３）から排気ガスが漏洩することを防止できる。なお、スクロール部１２からカバー部１３内へ排気ガスが漏洩したとしても、その漏洩量は微小であって支障を来たすものではない。
【００５８】
・本実施の形態によれば、スクロール部１２自身のスライド機構だけでなく、バイパス流路２０のスライド機構によっても、スクロール部１２に発生する応力を緩和することができる。
【００５９】
なお、前記実施の形態を次のように変更して実施することもできる。
【００６０】
・図４に示される態様のタービンハウジング４１を採用してもよい。なお、このタービンハウジング４１の構成等においては、前述した従来技術におけるタービンハウジング１０１と同等である部分については同一の符号を付してその説明を省略することとする。また、このタービンハウジング４１は、鋳物製スクロール部１０２にステンレス鋼製の管状体４２を追加したものである。但し、図４に示した管状体４２の配設されたスクロール部１０２の部分は、図６に示したスクロール部１０２の肉厚よりも若干薄肉となるように形成されている。これにより、図４に示された態様のタービンハウジング４１は、図５，図６に示された態様のタービンハウジング１０１よりも重量増とはなっていない。
【００６１】
図４に示すように、このタービンハウジング４１は、図６に示したタービンハウジング１０１のスクロール部１０２の内面に舌片状をなすタング部４３を備えた管状体４２を配設したものである。この管状体４２は、液圧バルジ成形によって形成されており、排気ガス導入口１０３側は溶接で接合されると共に、タング部４３側の端部はスライド可能となるように溶接で接合されずに自由端となっている。
【００６２】
このタービンハウジング４１によれば、渦巻き状の排気ガス流路を形成するスクロール部１０２の内面に配設された管状体４２内に排気ガスが流通すると、その排気ガスの熱に起因して管状体４２が熱膨張する。この場合、管状体４２のタング部４３側の端部は、自由端となっているため、熱膨張した際でもスライドしてその応力を分散することができる。そのため、管状体４２に応力が集中することを防止できるようになる。
【００６３】
また、スクロール部１０２の一部が管状体４２で保護されているため、スクロール部１０２に発生する応力を緩和できるようになる。すなわち、スクロール部１０２内に排気ガスが流通してスクロール部１０２に応力が発生した場合でも、その応力を管状体４２に伝達させて緩和できるため、スクロール部１０２に対する応力集中を防止できる。その結果、タービンハウジング４１の耐久性及び信頼性の著しい低下を防止できる。
【００６４】
更に、管状体４２の舌片状をなすタング部４３により、タング部４３に剥離境界層が発生しない又は発生しにくい状態で排気ガスをガイドできるため、管状体４２及びスクロール部１０２内の排気ガスの流通を良好な状態で保持できるようになる。なお、このタービンハウジング４１によれば、前記実施の形態における効果に準じた効果も奏することができる。
【００６５】
加えて、図４に示したタービンハウジング４１では、タング部４３によって排気ガスの一部をガイドできるため、タング部４３側の管状体４２と接触するスクロール部１０２（タング部１０６を含む）の肉厚を更に薄肉となるように形成してもよい。このようにすれば、タービンハウジング４１を軽量のものとすることができる。
【００６６】
・前記実施の形態では、スクロール部１２を第１スクロール部１６と第２スクロール部１７とに分割形成することとしたが、スクロール部１２を例えば３分割、４分割等に分割形成してもよく、特に前記実施の形態の２分割に限定されるものではない。要は、スクロール部１２がスライド可能な状態となるように分割形成されていればよい。
【００６７】
・前記実施の形態では、第２スクロール部１７に対して第１スクロール部１６を嵌合させることとしたが、逆に第１スクロール部に対して第２スクロール部を嵌合させるような構成としてもよい。
【００６８】
・前記実施の形態では、第２スクロール部１７の端部に拡管部２９を形成したが、拡管部２９を省略するような構成としてもよい。
【００６９】
・前記実施の形態では、第２スクロール部１７の端部の拡管部２９に対して第１スクロール部１６の端部を嵌合させる嵌合構造としたが、この嵌合構造は特に前記実施の形態のものに限定されるものではない。要は、スクロール部１２がスライド可能な状態となるような嵌合構造であれば、どのような嵌合構造であってもよい。
【００７０】
・前記実施の形態では、第１スクロール部１６の端部を湾曲させてタング部３０を形成したが、第２スクロール部１７の端部を湾曲させて舌片状をなすタング部を形成するような構成としてもよい。
【００７１】
・前記実施の形態では、第１スクロール部１６と開口部１８とを別体形成したが、第１スクロール部１６と開口部１８とを一体形成してもよい。
【００７２】
・前記実施の形態では、耐熱性及び耐食性に優れた材料を用いるようにしたが、特に耐熱性及び耐食性に優れた材料のステンレス鋼や鋳鋼等に限定されるものではない。
【００７３】
更に、特許請求の範囲の各請求項に記載されないものであって、前記実施の形態等から把握される技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。
【００７４】
（ａ） 請求項１又は請求項２に記載のタービンハウジングにおいて、前記スクロール部を隙間のある状態で被包した外管を有してなることを特徴とするタービンハウジング。
【００７５】
このように構成すれば、請求項１、請求項２に記載の発明の効果に加えて、排気ガスの熱エネルギーの有効利用を図ることができる。
【００７６】
（ｂ） 請求項１、請求項２及び上記（ａ）のいずれか一項に記載のタービンハウジングにおいて、前記スクロール部は、耐熱材料に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。
【００７７】
このように構成した場合、請求項１、請求項２及び上記（ａ）に記載の発明の効果に加えて、タービンハウジングの耐久性及び信頼性の向上を図ることができる。
【００７８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、スクロール部の熱容量を大きくしたり、スクロール部に車両走行時の走行風を当てたりしなくても、第１管及び第２管がスライドしてその応力を分散できるため、スクロール部における応力集中を防止することができる。そのため、タービンハウジングの耐久性及び信頼性の著しい低下を防止することができる。
【００８０】
請求項１に記載の発明によれば、舌片状をなすタング部を容易に形成することができる。また、タング部における剥離境界層の発生を抑制できて、スクロール部内の排気ガスの流通を良好な状態で保持することができる。更に、タング部の肉厚の薄肉化を図ることができる。
【００８１】
請求項２に記載の発明によれば、スクロール部の熱容量を大きくしたり、スクロール部に車両走行時の走行風を当てたりしなくても、スクロール部における応力集中を防止することができる。その結果、タービンハウジングの耐久性及び信頼性の著しい低下を防止することができる。また、タング部における剥離境界層の発生を抑制できて、スクロール部内の排気ガスの流通を良好な状態で保持することができる。更に、タング部の肉厚の薄肉化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態におけるタービンハウジングを示す正面図。
【図２】本実施の形態におけるタービンハウジングを示す縦断面図。
【図３】バイパス流路を示す断面図であって、図１のＡ−Ａ線断面図。
【図４】別の実施の形態におけるタービンハウジングを示す縦断面図。
【図５】従来技術におけるタービンハウジングを示す正面図。
【図６】従来技術におけるタービンハウジングを示す縦断面図。
【符号の説明】
１１ タービンハウジング
１２ スクロール部
１６ 第１スクロール部
１７ 第２スクロール部
２９ 拡管部
３０ タング部
４１ タービンハウジング
４２ タング部
４３ 管状体
１０２ スクロール部
Claims (2)
- 渦巻き状の排気ガス流路を形成するスクロール部を第１管と第２管とに２分割形成すると共に、該第１管と該第２管とをスライド可能な状態で嵌合させるようにし、該第１管及び該第２管のうちの一方の端部を湾曲させることにより、該端部における曲率半径の小さい側には、タング部が舌片状をなすように形成されていることを特徴とするタービンハウジング。
- 渦巻き状の排気ガス流路を形成するスクロール部の内面に舌片状をなすタング部を備えた管状体を配設し、該管状体の端部をスライド可能となるように形成したことを特徴とするタービンハウジング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000117521A JP3597752B2 (ja) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | タービンハウジング |
Applications Claiming Priority (1)
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