JP4506289B2

JP4506289B2 - 過給機および過給機付エンジン

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Publication number: JP4506289B2
Application number: JP2004164092A
Authority: JP
Inventors: 弘古川; 明弘大北; 篤史小池
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2004-06-02
Filing date: 2004-06-02
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2024-06-02
Also published as: JP2005344580A

Description

本発明は、排ガス中の有害成分を除去するための触媒を備えた過給機および過給機付エンジンに係り、特に、過給機の排ガス出口と触媒の排ガス導入口とが直接的に接続されているものに関する。

従来、排ガス中の有害成分を除去するための触媒と過給機とを備えた過給機付エンジンであって、前記過給機の排ガス排出口と前記触媒の排ガス導入口との間を、エルボを用いて接続しているものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

図５は、前記従来の過給機付エンジン１００の概略構成を示す図である。

なお、図５の紙面の奥側にエンジン１０２が設けられており、図５の紙面の手前側に、過給機１０４が設けられている。

過給機１０４のタービン１０６が、前記エンジン１０２に設けられている排ガス排出口１０８から排出される排ガスで駆動するようになっている。

前記タービン１０６の駆動に使用された排ガスは、前記タービン１０６の排ガス排出口１１０から排出され、排ガスの流れ方向をたとえば９０°かえることができるエルボ１１２を介して、排ガス中の有害成分を除去するための触媒１１４に導入されるようになっている。
実開昭５９−１９０９２６号公報

ところで、前記従来の過給機付エンジン１００では、前記エルボ１１２が設けられていることにより、タービン１０６の排ガス排出口１１０、換言すれば前記過給機１０４の排ガス排出口１１０と前記触媒１１４の排ガス導入口１１６との間の距離が長くなっており、前記過給機１０４の排ガス排出口１１１から排出された排ガスが前記触媒１１４に到達するまでに、前記排ガスの温度が低下するという問題がある。

前記問題は、前記過給機付エンジン１００を始動した直後に特に顕著になる。つまり、エンジン１０２の始動直後においては、ある程度の熱容量を備えていると共に冷えている前記エルボ１１２によって、前記過給機１０４から出てきた排ガスが冷やされるからである。

このように、触媒１１４に供給される排ガスの温度が低下すると、触媒１１４のエミッション性（排ガス中の有害成分を除去する性能）が低下する。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、排ガス中の有害成分を除去するための触媒を備えた過給機および過給機付エンジンにおいて、前記過給機から排出された排ガスが前記触媒に到達するまでに、前記排ガスの温度が低下することを極力回避することができる過給機および過給機付エンジンを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、触媒を備えている過給機において、タービンのハウジングの本体部から延出している過給機側筒状部位の外周部に過給機側フランジ部が設けられ、前記過給機側筒状部位の端部に前記タービンの排ガス排出口が形成され、前記過給機側筒状部位の端部に円柱形状の孔からなる過給機側係合部が前記排ガス排出口を囲むように形成され、前記触媒の本体部から延出している触媒側筒状部位の外周部に触媒側フランジ部が設けられ、前記触媒側筒状部位の端部に前記触媒の排ガス導入口が形成され、前記触媒側筒状部位の端部に前記過給機側係合部に挿入可能な円筒状の触媒側係合部が前記触媒の前記排ガス導入口を囲むように形成され、締結部材を用い前記過給機側フランジ部及び前記触媒側フランジ部を径方向へ締め付けて、前記タービンの前記排ガス排出口と前記触媒の前記排ガス導入口とを直接的に接続する構成であることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の過給機において、前記締結部材はＧカップリングであることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の過給機において、前記過給機側係合部の奥面と前記触媒側係合部の先端面との間又は前記過給機側フランジ部と前記触媒側フランジ部との間に排ガスをシールするガスケットが設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、エンジンと、過給機とを備えた過給機付エンジンにおいて、前記過給機は、請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の過給機であることを特徴とする。

本発明によれば、排ガス中の有害成分を除去するための触媒を備えた過給機および過給機付エンジンにおいて、前記過給機から排出された排ガスが前記触媒に到達するまでに、前記排ガスの温度が低下することを極力回避することができるという効果を奏する。

［第１の実施形態］
図1は、本発明の第１の実施形態に係る過給機付エンジン１の概略構成を示す図である。

過給機付エンジン１は、たとえば、自動車等の車両に搭載されて使用されるものであり、ピストンエンジン、ロータリエンジン等で構成されているエンジン３と、過給機５とを備えている。

なお、図５で示した場合と同様に、図１の紙面の奥側にエンジン３が設けられており、図１の紙面の手前側には、過給機５が設けられている。

前記過給機５は、前記エンジン３の排ガスで駆動するラジアルタービン７とこのタービン７によって駆動する遠心式コンプレッサ９とを備えていると共に、エアークリーナ（図示せず）を介して吸引され前記コンプレッサ９で圧縮された空気を、前記エンジン３に供給可能なように構成されている。

より詳しく説明すると、前記コンプレッサ９で圧縮された空気は、インタークーラ（図示せず）を通って、前記エンジンの燃焼室に導入され、燃料の燃焼に使用される。

前記エンジン３のシリンダヘッド１１には、前記エンジン３の燃焼室で発生した排ガスを排出するための排ガス排出孔１３が形成されている。

なお、前記エンジン３が多気筒エンジンである場合、前記エンジン３の複数の燃焼室から延出している各排気通路は、たとえば、前記エンジン３内または排気マニフォールド内で１つに集合している。したがって、前記排ガス排出孔１３は、前記エンジン３の複数の燃焼室に通じていることになる。

また、前記過給機５は、タービンハウジング１５とベアリングハウジング１７とコンプレッサハウジング１９とによって構成されたハウジング２１を備えている。

前記タービンハウジング１５は、前記タービン７のハウジングを構成しており、前記ベアリングハウジング１７は、前記タービン７のタービンインペラ（図示せず）と前記コンプレッサ９のコンプレッサインペラ（図示せず）とを連結している連結部材（図示せず）の軸受けを構成しており、前記コンプレッサハウジング１９は、前記コンプレッサ９のハウジングを構成している。

前記タービンハウジング１５は、前記エンジン３の排ガスを導入するための排ガス導入孔２３を備えており、この排ガス導入孔２３から前記タービン７の内部に導入された排ガスで、前記タービンインペラ（図示せず）が回転するようになっている。

前記タービンインペラの回転に使用された排ガスは、タービンハウジング１５の排ガス排出口２５から、前記タービン７の外に排出される。

前記タービン７の排ガス排出口２５には、排ガス中の有害成分を除去するための触媒２７が接続されており、さらに、前記触媒２７の下流側には、マフラ（図示せず）が接続されている。

そして、前記タービン７から排出された排ガスは、前記触媒２７と前記マフラとを通って、大気に排出されるようになっている。

なお、前記過給機５は、前記タービンハウジング１５に設けられたフランジ部（図示せず）を用いて、前記エンジン３のシリンダヘッド１１に固定されている。

ここで、前記過給機５と前記触媒２７との接続状態について詳しく説明する。

図２は、図１におけるＩＩ部を拡大した断面を示す図である。

前記過給機５の排ガス排出口（前記過給機５のタービンハウジング１５に設けられ、前記タービン７の駆動に使用された排ガスの排出口）２５に、前記触媒２７の排ガス導入口２９が直接的に接続されている。

より詳しく説明すると、前記過給機５と前記触媒２７とは、たとえば、エルボを介することなく接続されている。ただし、前記過給機５と前記触媒２７との互いの接続部には、排ガスの漏れを防止するためのガスケット３１が設けられている。

なお、前記直接的に接続とは、詳しくは後述するが、薄いスペーサ（前記過給機５と前記触媒２７とを互いにむすぶ方向の長さが短いスペーサ；短い筒状の連結部材６１）を介して接続されている場合も含むものとする（図４参照）。すなわち、前記過給機５と前記触媒２７とが薄い環状のスペーサを介して接続され、排ガスが前記過給機５から前記触媒２７へ、短い流路を通って供給されるようになっている場合も含むものとする。

なお、前記スペーサが設けられている場合には、前記過給機５と前記スペーサとの間および前記触媒２７と前記スペーサとの間にガスケットが設けられている。

また、前記過給機５の排ガス排出口２５からの排ガス（前記タービン７の駆動に使用され前記タービン７から排出される排ガス）の直線的な排出方向の延長線上に、前記触媒２７の排ガス導入口２９が設けられている。

換言すれば、前記過給機５の排ガス排出口２５と前記触媒２７の排ガス導入口２９とが互いに対向するように、前記過給機５に前記触媒２７が設置されている。

さらに、前記過給機５の排ガス排出口２５からの排ガスの直線的な排出方向と、前記触媒２７の排ガス導入口２９から前記触媒２７の排ガス排出口へ向かう方向とが互いに一致し、前記直線的な排出方向で眺めた場合、前記過給機５のタービンハウジング１５に設けられた排ガス排出口２５の中心と、前記触媒２７の排ガス導入口２９の中心（前記触媒２７の中心）とが互いに一致するように、前記触媒２７が設けられている。

なお、前記触媒２７内で有害な成分を除去するための化学反応をつかさどるペレットは、前記触媒２７の排ガス導入口２９の近傍から前記触媒２７の排ガス排出口近傍にかけて設けられており、前記触媒２７の内部における排ガスの大まかな流れは、前記触媒２７の排ガス導入口２９から前記触媒２７の排ガス排出口に向かってほぼ直線的になっている。

前記過給機５と前記触媒２７との接続状態についてさらに詳しく説明する。

前記過給機５の排ガス排出口２５は、図２に示すように、前記タービン７のタービンハウジング１５の本体部から僅かに延出している過給機側筒状部位３３によって形成されており、前記触媒２７の排ガス導入口２９は、前記触媒２７の本体部から僅かに延出している触媒側筒状部位３５によって形成されている。

また、前記過給機側筒状部位３３の外周部には過給機側フランジ部３７が設けられており、前記触媒側筒状部位３５の外周部には触媒側フランジ部３９が設けられている。

また、前記各フランジ部３７、３９が互いに接近した状態で、円環状の締結部材４１を用い前記各フランジ部３７、３９の外周を内径方向に締め付けることによって、前記各フランジ部３７、３９が付勢されて互いにさらに接近するようになっている。そして、前記各筒状部位３３、３５の環状の各端面同士が互いに近づくように付勢され、ガスケット３１を介して、前記過給機５の排ガス排出口２５と、前記触媒２７の排ガス導入口２９とが互いに接続されるように構成されている。

なお、過給機５では、前記ガスケット３１を、図２にＰＳ５で示す位置（前記排ガス排出口２５や排ガス導入口２９の外周の近傍の位置）に設けてあるが、排ガスをシールすることができれば、図２のＰＳ７で示す位置（前記各フランジ部３７、３９の近傍の位置）等、他の位置に設けてもよい。

また、前記円環状の締結部材４１として、たとえば、Ｇカップリング４３を採用することができる。

図３は、Ｇカップリング４３の概略構成を示す斜視図である。

Ｇカップリング４３は、半円弧状に形成された第１の半円弧状部材４５と、この第１の半円弧状部材４５と同様な形状に形成された第２の半円弧状部材４７とを互いに組み合わせて、リング状に形成されている。

前記第１の半円弧状部材４５の基端部と前記第２の半円弧状部材４７の基端部との係合部には支点が形成されている。この支点を揺動中心にして、前記各半円弧状の部材４５、４７が僅かに揺動することにより、前記Ｇカップリング４３の内径が僅かに変化するようになっている。

前記支点は、たとえば、前記各半円弧状部材４５、４７の前記各基端部側に形成された各「Ｊ」字状の部位（前記Ｇカップリング４３の外径側に突出している各部位）４５Ｃ、４７Ｃを、小さな環状の支持部材４９に挿入することによって形成されている。

前記各半円弧状の部材４５、４７の各先端部側には、締結具５１が設けられており、この締結具５１によって、前記各半円弧状の部材４５、４７の各先端部同士の間の距離を変化させ、前記Ｇカップリング４３の内径を僅かに変化させることができるようになっている。

つまり、たとえば、前記各半円弧状の部材４５、４７の各先端部側には、前記Ｇカップリング４３の外径側に突出している突出部位４５Ｅ、４７Ｅがそれぞれ設けられている。これらの各突出部位４５Ｅ、４７Ｅには貫通孔４５Ｇ、４７Ｇが設けられており、前記支点が形成され前記Ｇカップリング４３のリング状の形態が形成された状態で、前記各貫通孔４５Ｇ、４７Ｇに、締結具５１の例であるボルトを通し、このボルトに締結具５１の例であるナットを螺合し、前記ボルトに対して前記ナットを締めると、前記ボルトの頭部と前記ナットとによって前記各突出部位４５Ｅ、４７Ｅが互いに接近し、前記Ｇカップリング４３の内径を小さくすることができるようになっている。

なお、前記第１の半円弧状部材４５の基端部と前記第２の半円弧状部材４７の基端部との係合部に形成されている支点を、前記各「Ｊ」字状の部位や前記支持部材４９を用いて形成する代わりに、前記各突出部位４５Ｅ、４７Ｅや前記締結具５１を用いて構成してもよい。

前記半円弧状の部材４５のうちの円弧状部位４５Ａの内側の部位（Ｇカップリング４３を形成したときに内側になる部位）には、短い円柱側面形状の面４５Ｉが形成されている。

また、前記円柱側面形状の面４５Ｉの一端部には、円錐台側面形状の面４５Ｋが設けられている。なお、前記円錐台側面形状の底面側（径の大きい側）が、前記円柱側面形状の面４５Ｉの一端部に接続されており、前記円錐台側面形状の上面側（径の小さい側）が、前記半円弧状の部材４５の円弧状部位４５Ａの内側であって、前記円柱側面形状の面４５Ｉから離れた側に位置している。

さらに、前記円柱側面形状の面４５Ｉの他端部には、前記円錐台側面形状と同様な面４５Ｎが、前記円錐台側面形状の面４５Ｋと同様に設けられている。

したがって、前記半円弧状の部材４５のうちの円弧状部位４５Ａを、前記リング状のＧカップリング４３の軸を含む平面で切断すると、前記半円弧状の部材４５のうちの円弧状部位４５Ａの内側には、台形（上底よりも下底のほうが長く、前記上底と１つの斜辺との交差角度と、前記上底と他の１つの斜辺の交差角度とが互いに等しい台形）の上底と各斜辺とで形成された各部位が存在することになる。

なお、すでに理解されるように、前記円柱側面形状の面４５Ｉが前記上底を形成し、前記各円錐台側面形状の部位４５Ｋ、４５Ｎが前記各斜辺を構成している。

また、前記半円弧状の部材４５のうちの円弧状部位４５Ａは、たとえば、帯板状の素材を、長手方向で互いが平行に長く延びた２本の折り曲げ線で同じ側に折り曲げ、この折り曲げた部位が内側になるように半円弧に湾曲させた形状に形成されている。したがって、前記半円弧状の部材４５のうちの円弧状部位４５Ａの外側にも、内側の部位と同様に、円柱側面形状の面と円錐台側面形状の面が設けられている。

なお、前記半円弧状の部材４７も、前記半円弧状の部材４５と同様に形成されている。

次に、前記Ｇカップリング４３を用いて、前記過給機５のフランジ部３７と前記触媒２７のフランジ部３９とを互いに接続する場合（前記各筒状部位３３、３５の環状の各端面同士を互いに付勢して接触させる場合）について説明する。

前記過給機５のフランジ部３７の外径部は、円柱側面形状に形成されており、この円柱側面形状の面３７Ａの一端部（前記触媒２７とは反対側の端部；前記過給機５側の端部）には、前記Ｇカップリング４３の内側（前記各半円弧状部材４５、４７の内側）に形成されている円錐台側面形状の各面４５Ｋ、４７Ｋとほぼ同様な形状に形成されていると共に、前記各円錐台側面形状の面４５Ｋ、４７Ｋと面接触する円錐台側面形状の面３７Ｃが形成されている。

また、前記触媒２７のフランジ部３９の外径部も、前記過給機５のフランジ部３７の外径部と同様な形状に形成され、この円柱側面形状の面３９Ａの一端部には、前記円錐台側面形状の面３７Ｃと同様な面３９Ｃが形成されている。

前記過給機側筒状部位３３の端部（前記過給機５のフランジ部３７の前記触媒２７側の端部）には、前記過給機５の排ガス排出口２５が形成されていると共に、前記過給機５側に延びてあけられた短い円柱形状の孔で形成された過給機側係合部５３が前記過給機５の排ガス排出口２５を囲むように形成されており、また、前記過給機５のフランジ部３７と前記過給機５の排ガス排出口２５と前記過給機側係合部５３との中心は互いにほぼ一致している。

一方、前記触媒側筒状部位３５の端部（前記触媒２７のフランジ部３９の前記過給機５側の端部）には、前記触媒２７の排ガス導入口２９が形成されていると共に、前記過給機５側に延びた短い円筒状の触媒側係合部５５が前記触媒２７の排ガス導入口２９を囲むように形成されており、また、前記触媒２７のフランジ部３９と前記触媒２７の排ガス導入口２９と前記触媒側係合部５５との中心は互いにほぼ一致している。

さらに、前記過給機側係合部５３の内径は、前記触媒側係合部５５の外径よりも極僅かに大きくなっており、前記過給機側係合部５３の長さと前記触媒側係合部５５の長さとは互いがほぼ同じ長さになっている。

そして、前記過給機側係合部５３の環状の底面（端面）５３Ａに、環状かつ板状であってリング状に形成されたガスケット３１を設置した状態で、前記過給機側係合部５３に前記触媒側係合部５５を挿入すると、前記各フランジ部３７、３９の中心が互いにほぼ一致した状態で、前記各フランジ部３７、３９が互いに接近した状態になる。

前記互いが接近している各フランジ部３７、３９の外径部を覆うように、前記Ｇカップリング４３を設置し、前記ボルトと前記ナットとで締め付けて前記Ｇカップリング４３の内径が小さくなるようにすると、Ｇカップリング４３が図２に示す矢印ＡＲ１の方向に移動する。

そして、前記Ｇカップリング４３の円錐台側面形状の各面４５Ｋ、４５Ｎ、４７Ｋ、４７Ｎが、前記各フランジ部３７、３９の各円錐台側面形状の部位３７Ｃ、３９Ｃに付勢力を持って接触し、この付勢力の分力で、前記各フランジ部３７、３９が付勢力をもって互いにさらに接近し、この接近によって、前記触媒側係合部５５の環状の端面５５Ａと前記過給機側係合部５３の環状の底面５３Ａとで前記ガスケット３１が押圧される。そして、排ガスが漏れないように、前記過給機５の排ガス排出口２５と前記触媒２７の排ガス導入口２９とを互いに接続することができる。

過給機付エンジン１によれば、過給機５の排ガス排出口２５に、触媒２７の排ガス導入口２９が直接的に接続されているので、タービン７の排ガス排出口２５、換言すれば前記過給機５の排ガス排出口２５と前記触媒２７の排ガス導入口２９との間の距離が従来よりも短くなっており、前記過給機５の排ガス排出口２５から排出された排ガスが前記触媒２７に到達するまでに前記排ガスの温度が低下することを極力回避することができる。

また、エルボが不要になるので、特に前記過給機付エンジン１を始動した直後において、前記過給機５と前記触媒２７との間における排ガスの温度の低下を回避することができる。

つまり、エルボが削除されているので、エンジン３の始動直後において、前記過給機５から出てきた排ガスがエルボによって冷却されることがなく、前記過給機５と前記触媒２７との間における排ガスの温度の低下を回避することができるものである。

このように、触媒２７に供給される排ガスの温度の低下を回避することにより、エンジン３の始動直後におけるエミッション性（排ガス中の有害成分を除去する性能）が向上する。

また、過給機付エンジン１によれば、過給機５の排ガス排出口２５からの排ガスの排出方向の延長線上に、触媒２７の排ガス導入口２９が設けられているので、前記過給機５の排ガス排出口２５から前記触媒２７の排ガス導入口２９までの排ガスの流路抵抗を従来よりも小さくすることができ、排ガスを効率良く前記触媒２７に導入することができる。

また、前記触媒２７の内部では前記触媒２７の排ガス導入口２９から前記触媒２７の排ガス排出口に向かってほぼ直線的に排ガスが流れるようになっているので、前記触媒２７の中における排ガスの偏流を少なくすることができる。

また、過給機付エンジン１によれば、Ｇカップリング４３等の締結部材を用いて、過給機５と触媒２７とを互いに連結しているので、前記接続部の長さを短くすることができ、したがって、前記過給機５と前記触媒２７との間の排ガスの流路長さを容易に短くすることができ、前記過給機５から前記触媒２７に供給される排ガスの温度低下を一層回避することができる。

より詳しく説明すると、従来のように、過給機側に設けたフランジ部と触媒側に設けたフランジ部とを互いにボルト、ナットを用いて締結する方式では、前記ボルトを前記フランジ部の貫通孔に挿入するために、前記フランジ部の厚さ方向における筒状部（前記過給機または前記触媒に設けられている筒状部）の長さをある程度長くしなければならず、したがって、前記過給機と前記触媒との間の排ガスの流路長が長くなる。

しかし、Ｇカップリング４３等の締結部材を用いれば、上述したようにフランジ部の厚さ方向で筒状部を長くしなくても、前記過給機５と前記触媒２７とを接続することができ、前記過給機５と前記触媒２７との間の排ガスの流路長を短くすることができる。

また、従来のように各フランジ部をボルト等で互いに固定する場合には、複数本のボルトを締め付けなければならないが、Ｇカップリング４３のような締結部材を用いれば、１本のボルトを締め付けるだけで、各フランジ部同士を互いに固定することができる。

さらに、従来のように各フランジ部をボルト等で互いに固定する場合には、前記ボルト等をまわすための工具Ｔ１を、図１にＰＳ３で示すように、前記触媒２７の延伸方向から挿入しなければならないので、触媒２７やエンジン１が設置されている自動車のボディが邪魔になり、前記各フランジ部を互いに接続する作業が難しい。

しかし、前記締結部材５１を構成しているボルト等がエンジン１の上側から締め付け可能な位置（図１に示すＰＳ２の位置）にくるように、Ｇカップリング４３を設置し各フランジ部を締結するようにすれば、前記ボルト等をまわすための工具Ｔ１を、図１にＰＳ１で示すように、エンジン１の上側から挿入すればよく、前記各フランジ部を互いに接続する作業が容易になる。

なお、前記締結部材５１を構成しているボルト等がエンジン１の前側（図１の紙面の手前側）から締め付け可能な位置（図１に示すＰＳ４の位置）にくるように、Ｇカップリング４３を設置した場合等であっても、前記各フランジ部を互いに接続する作業が容易になる。

［第２の実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態に係る過給機付エンジン１ａの概略構成を示す図である。

第２実施形態に係る過給機付エンジン１ａは、過給機５の排ガス排出口２５と触媒２７の排ガス導入口２９とが、短い筒状の連結部材６１を介して互いに接続されている点が、前記第１の実施形態に係る過給機付エンジン１とは異なり、その他の点は、前記第１の実施形態に係る過給機付エンジン１とほぼ同様に構成されほぼ同様の効果を奏する。

すなわち、過給機５の排ガス排出口２５は、前記過給機５のタービン７のハウジングの本体部から延出している過給機側筒状部位３３によって形成されており、前記触媒２７の排ガス導入口２９は、前記触媒２７の本体部から延出している触媒側筒状部位３５によって形成されており、前記過給機側筒状部位３３には過給機側フランジ部３７が設けられており、前記触媒側筒状部位３５には触媒側フランジ部３９が設けられている。

また、前記筒状の連結部材６１の一端部側には、前記過給機側フランジ部３７と係合する第１のフランジ部（前記過給機側フランジ部３７と同様に構成されたフランジ部）６１Ａが設けられており、前記筒状の連結部材６１の他端部側には、前記触媒側フランジ部３９と係合する第２のフランジ部（前記触媒側フランジ部３９と同様に構成されたフランジ部）６１Ｂが設けられている。

そして、前記Ｇカップリング４３と同様に構成されたＧカップリング４３Ａを用い前記過給機側フランジ部３７と前記第１のフランジ部６１Ａとの外周を径方向に締め付けて、前記過給機５の排ガス排出口２５と、前記筒状の連結部材６１の一端部側の開口部とを互いに接続し、前記Ｇカップリング４３と同様に構成されたＧカップリング４３Ｂを用い前記触媒側フランジ部３９と前記第２のフランジ部６１Ｂとの外周を径方向に締め付けて、前記触媒の排ガス導入口２９と前記筒状の連結部材６１の他端部側の開口部とを互いに接続してある。

ところで、図４に示すように、前記過給機５の排ガス排出口２５の径と前記触媒２７の排ガス導入口２９の径とは互いに異なっている場合がある。

このように、互いの径が異なっている場合には、前記過給機５のタービン７のハウジングの本体部から延出して前記排ガス排出口２５を形成している過給機側筒状部位３３の外径と、前記触媒２７の本体部から延出して前記排ガス導入口２９を形成している触媒側筒状部位３５の外径とは、互いに異なっており、また、前記過給機側筒状部位３３に設けられている過給機側フランジ部３７の径と、前記触媒側筒状部位３３に設けられている触媒側フランジ部３９の径とは、互いに異なっている。

そこで、前記筒状の連結部材６１の第１のフランジ部６１Ａの径を前記過給機側フランジ部３７の径と同じにし、また、前記筒状の連結部材６１の第２のフランジ部６１Ｂの径を触媒側フランジ部３９の径と同じにしてある。

そして、たとえば、前記過給機５の排ガス排出口２５の径が前記触媒２７の排ガス導入口２９の径よりも小さいので、前記筒状の連結部材６１の径は、前記過給機５側（前記第１のフランジ部６１Ａ側）から前記触媒２７側（前記第２のフランジ部６１Ｂ側）に向かうにしたがって徐々に大きくなっている。

過給機５によれば、エルボを用いておらず、直線的に延びた筒状の連結部材６１を通って、過給機５から排出された排ガスが前記触媒２７に供給されるので、前記過給機５から排出された排ガスが前記触媒２７に到達するまでに、前記排ガスの温度が低下することを極力回避することができる。

また、過給機５によれば、筒状の連結部材６１を用いて、前記過給機５と前記触媒２７とを互いに接続してあるので、前記過給機５の排ガス排出口２５の径と前記触媒２７の排ガス導入口２９の径とが互いに異なっていても、前記過給機５の排ガス排出口２５と前記触媒２７の排ガス導入口２９とを簡素な構成の連結部材で互いに接続することが可能になっている。

また、前記過給機５の排ガス排出口２５の径と前記触媒２７の排ガス導入口２９の径とが互いに異なっていても、前記排ガス排出口２５と前記触媒の排ガス導入口２９とを互いに容易に接続することができるので、過給機５の仕様が変更され排ガス排出口２５の径に変更が生じた場合であっても、触媒２７の共通化をはかることができ、また、触媒２７の仕様が変更され排ガス導入口２９の径に変更が生じた場合であっても、過給機５の共通化をはかることができる。

本発明の第１実施形態に係る過給機付エンジンの概略構成を示す図である。図１におけるＩＩ部を拡大した断面を示す図である。Ｇカップリングの概略構成を示す斜視図である。本発明の第２実施形態に係る過給機付エンジンの概略構成を示す図である。従来の過給機付エンジンの概略構成を示す図である。

符号の説明

１、１ａ過給機付エンジン
５過給機
７タービン
２５排ガス排出口
２７触媒
２９排ガス導入口
３３過給機側筒状部位
３５触媒側筒状部位
３７過給機側フランジ部
３９触媒側フランジ部
４１締結部材
４３、４３Ａ、４３ＢＧカップリング
６１連結部材

Claims

触媒を備えている過給機において、
タービンのハウジングの本体部から延出している過給機側筒状部位の外周部に過給機側フランジ部が設けられ、前記過給機側筒状部位の端部に前記タービンの排ガス排出口が形成され、前記過給機側筒状部位の端部に円柱形状の孔からなる過給機側係合部が前記排ガス排出口を囲むように形成され、
前記触媒の本体部から延出している触媒側筒状部位の外周部に触媒側フランジ部が設けられ、前記触媒側筒状部位の端部に前記触媒の排ガス導入口が形成され、前記触媒側筒状部位の端部に前記過給機側係合部に挿入可能な円筒状の触媒側係合部が前記触媒の前記排ガス導入口を囲むように形成され、
締結部材を用い前記過給機側フランジ部及び前記触媒側フランジ部を径方向へ締め付けて、前記タービンの前記排ガス排出口と前記触媒の前記排ガス導入口とを直接的に接続する構成であることを特徴とする過給機。
請求項１に記載の過給機において、
前記締結部材はＧカップリングであることを特徴とする過給機。
請求項１又は請求項２に記載の過給機において、
前記過給機側係合部の奥面と前記触媒側係合部の先端面との間又は前記過給機側フランジ部と前記触媒側フランジ部との間に排ガスをシールするガスケットが設けられていることを特徴とする過給機。
エンジンと、過給機とを備えた過給機付エンジンにおいて、
前記過給機は、請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の過給機であることを特徴とする過給機付エンジン。