JP4485334B2 - ターボチャージャのタービンハウジング - Google Patents

Description

本発明は、車両に装備されるターボチャージャのタービンハウジングの構造に関するものである。

車両に装備されるターボチャージャにおいて、そのタービンを収容するタービンハウジングとしては、鋼板製の半割シェル部材を接合したシェル構造のスクロール部と、このスクロール部の入口側に固定される入口フランジと、スクロール部の出口側に固定される出口フランジとを有するものが従来一般に知られている（例えば特許文献１参照）。

この種のターボチャージャのタービンハウジングにおいて、スクロール部の入口側には、排気ガスを円滑に導入するための助走部がタングによって区画形成されている。
特開２００２−３４９２７５号公報（段落番号００３８、図４）

ところで、特許文献１に記載された従来のターボチャージャのタービンハウジングにおいては、スクロール部が入口側の第１スクロール部と出口側の第２スクロール部との組み合せ構造とされており、第１スクロール部にタングが舌片状に形成されている。このため、従来のタービンハウジングでは、部品点数および質量の増大を招くという不都合がある。

そこで、本発明は、部品点数および質量の低減を可能としたターボチャージャのタービンハウジングを提供することを課題とする。

本発明に係るターボチャージャのタービンハウジングは、ターボチャージャのタービンを収容するタービンハウジングであって、鋼板製の２つの半割シェル部材を接合したシェル構造のスクロール部を有し、このスクロール部の入口側に助走部を区画するタングが前記半割シェル部材のフレア接合によって一体に形成されていることを特徴とする。

本発明に係るターボチャージャのタービンハウジングでは、２つの半割シェル部材によりスクロール部が構成され、２つの半割シェル部材のフレア接合によって一体に形成されるタングによりスクロール部の入口側に助走部が区画される。

本発明に係るターボチャージャのタービンハウジングにおいて、２つの半割シェル部材の周縁部が相互に嵌合されて重ね合せ接合されていると、スクロール部の構造がタービンの軸方向に関して強固となるので好ましい。

本発明に係るターボチャージャのタービンハウジングによれば、２つの半割シェル部材によりスクロール部が構成され、２つの半割シェル部材のフレア接合によって形成されるタングによりスクロール部の入口側に助走部が区画されるため、部品点数および質量の低減が可能となる。そして、質量の低減に応じてタービンハウジングを流通する排気ガスの温度低下が緩和されるため、その分、タービンハウジングの下流側に設置される排気触媒装置の暖機時間を短縮化することが可能となる。

また、スクロール部の入口側に助走部を区画するタングは、２つの半割シェル部材のフレア接合によって一体に形成されるため、その配置や形状、長さなどの設定に自由度があり、タービンの回転性能の向上に貢献することができる。

一方、本発明に係るターボチャージャのタービンハウジングにおいて、２つの半割シェル部材の周縁部が相互に嵌合されて重ね合せ接合されている場合、タービンの軸方向に関して耐圧性の高い強固なスクロール部を構成することができる。

以下、図面を参照して本発明に係るターボチャージャのタービンハウジングの実施の形態を説明する。参照する図面において、図１は一実施形態に係るターボチャージャのタービンハウジングの外観を示す正面図、図２は図１に示したタービンハウジングの左側面図である。

一実施形態に係るターボチャージャのタービンハウジングは、図示しない車両の排気系と吸気系とに跨って設置されるターボチャージャにおいて、排気ガスの流通により回転するタービン（図示省略）を収容する部分である。このタービンハウジングは、図１および図２に示すように、タービン（図示省略）が収容された部分を覆うカバー部１と、排気ガスの流入口を構成する入口フランジ２と、排気ガスの流出口を構成する出口フランジ３と、タービン（図示省略）を回転自在に支持するベアリングハウジング（図示省略）に接続される接続フランジ４とを備えている。

図３に示すように、カバー部１は、プレス成形された鋼板製の２つの半割シェル部材であるカバー部材１Ａ，１Ｂを溶接により接合したシェル構造とされており、カバー部材１Ａの外周縁部の内側にカバー部材１Ｂの外周縁部が嵌合されて重ね合せ接合されている。一方のカバー部材１Ａの内周縁部は接続フランジ４の外周に溶接され、他方のカバー部材１Ｂの内周縁部は、出口フランジ３に外端部が溶接された胴筒部５の内端部の内周に嵌合されて重ね合せ接合により溶接されている。

ここで、カバー部１の内側には、タービン（図示省略）の周囲に渦巻状の排気ガス流路を形成するスクロール部６（図４参照）が配設されている。このスクロール部６は、図３に示すように、プレス成形された鋼板製の２つの半割シェル部材であるスクロール部材６Ａ，６Ｂを溶接により接合したシェル構造とされており、スクロール部材６Ａの外周縁部の内側にスクロール部材６Ｂの外周縁部が嵌合されて重ね合せ接合（すみ肉継手の片側溶接）されている。そして、スクロール部材６Ａ，６Ｂの接合により形成されるスクロール部６の入口側には、図４に示すように、入口フランジ２に嵌合して溶接される接続口６Ｃが形成されている。

図３に示すように、一方のスクロール部材６Ａの内周縁部は接続フランジ４の内周に溶接され、他方のスクロール部材６Ｂの内周縁部は、他方のカバー部材１Ｂの内周縁部の内側に嵌合されて重ね合せ接合により溶接されている。そして、２つのスクロール部材６Ａ，６Ｂからなるスクロール部６は、カバー部１との間に所定の断熱空間を形成して配置されており、カバー部１と共に二重管構造をなしている。

ここで、図４示すように、スクロール部６の入口側には、接続口６Ｃに連続した助走部６Ｄを区画するタング６Ｅが形成されている。このタング６Ｅは、図５示すように、スクロール部材６Ａ，６Ｂのフレア接合（重ね合せ接合）によって一体に形成されている。すなわち、スクロール部材６Ａ，６Ｂにそれぞれ内面側に膨出する突面部６Ｆ，６Ｇをプレス成形し、この突面部６Ｆ，６Ｇを相互に重ね合せて溶接したフレア接合（重ね合せ接合）によってタング６Ｅがスクロール部材６Ａ，６Ｂに一体に形成されている。なお、この溶接は、スクロール部材６Ａ，６Ｂの一方の側から行われている。

以上のように構成された一実施形態のターボチャージャのタービンハウジングでは、２つの半割シェル部材であるスクロール部材６Ａ，６Ｂによりスクロール部６が構成されている。そして、２つのスクロール部材６Ａ，６Ｂに形成された突面部６Ｆ，６Ｇのフレア接合によってタング６Ｅが一体に形成されており、このタング６Ｅによりスクロール部６の入口側に助走部６Ｄが区画されている。

このため、一実施形態のタービンハウジングでは、部品点数および質量の低減が可能となる。そして、質量の低減に応じてタービンハウジングを流通する排気ガスの温度低下が緩和されるため、その分、タービンハウジングの下流側に設置される排気触媒装置の暖機時間を短縮化することが可能となる。

また、スクロール部６の入口側に助走部６Ｄを区画するタング６Ｅは、２つの半割シェル部材であるスクロール部材６Ａ，６Ｂのフレア接合によって一体に形成されるため、その配置や形状、長さなどの設定に自由度があり、タービン（図示省略）の回転性能の向上に貢献することができる。

さらに、本発明に係るターボチャージャのタービンハウジングにおいて、２つのスクロール部材６Ａ，６Ｂの外周縁部は相互に嵌合されて重ね合せ接合されているため、タービン（図示省略）の軸方向に対しても耐圧性の高い強固なスクロール部６を構成することができる。

本発明のターボチャージャのタービンハウジングは、一実施形態に限定されるものではない。例えば、スクロール部６の接続口６Ｃと入口フランジ２との間、一方のスクロール部材６Ａの内周縁部と接続フランジ４の内周との間、または、他方のスクロール部材６Ｂの内周縁部と他方のカバー部材１Ｂの内周縁部との間の何れかを溶接せずにスライド可能な嵌合構造とし、スクロール部６の熱応力を緩和できるようにしてもよい。

また、スクロール部材６Ａ，６Ｂの外周縁部の重ね合せ接合（重ね合せ継手）に代えて、ジョッグル接合（せぎり継手）を用いるようにしてもよい。この場合、タービンの軸方向に関して耐圧性の更に高い強固なスクロール部６を構成できる。

本発明の一実施形態に係るターボチャージャのタービンハウジングの外観を示す正面図である。 図１に示したタービンハウジングの左側面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 図３に示したスクロール部の外観を示す図１に対応した正面図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

符号の説明

１ カバー部
１Ａ 一方のカバー部材
１Ｂ 他方のカバー部材
２ 入口フランジ
３ 出口フランジ
４ 接続フランジ
５ 胴筒部
６ スクロール部
６Ａ 一方のスクロール部材
６Ｂ 他方のスクロール部材
６Ｃ 接続口
６Ｄ 助走部
６Ｅ タング
６Ｆ 突面部
６Ｇ 突面部

Claims (2)

1. ターボチャージャのタービンを収容するタービンハウジングであって、鋼板製の２つの半割シェル部材を接合したシェル構造のスクロール部を有し、このスクロール部の入口側に助走部を区画するタングが前記半割シェル部材のフレア接合によって一体に形成されていることを特徴とするターボチャージャのタービンハウジング。
2. 前記２つの半割シェル部材の周縁部が相互に嵌合されて重ね合せ接合されてい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のタービンハウジング。

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