JP5254426B2 - コンプレッサ - Google Patents

Description

本発明は、過給内燃機関のための排ガス・ターボチャージャの分野に関する。

排ガス・ターボチャージャは、内燃機関の、特に往復動機関の出力を増大させるために用いられる。この場合、排ガス・ターボチャージャは、通常、ラジアル・コンプレッサ及び半径流タービンまたは軸流タービンを有する。

このような排ガス・ターボチャージャは、大抵の場合、コンプレッサの入口に、フィルター・マフラー（消音装置）を有している。フィルターが装着されたこれらのマフラーが、取付けフランジによって、コンプレッサ・ハウジングに動かないように接続されていることは、好ましい。排ガス・ターボチャージャは、直接にまたは特別な足部によって、機関のコンソールに取り付けられる。大抵の場合、足部とマフラーの間の軸方向距離は、非常に大きい。

機関の振動によって、マフラーは、許容できないほどに大きい振動へ励起されることがある。このことが当てはまるのは、特に、マフラーの固有振動数がターボチャージャの取付け装置の固有振動数よりほんの僅か上回る場合である。

組立上の理由から、コンプレッサ・ハウジングは、多くの排ガス・ターボチャージャの場合、内側のハウジング部分と外側のハウジング部分に分割されている。外側のコンプレッサ・ハウジングは、軸受ハウジングまたはタービン・ハウジングに動かないように接続されており、他方、内側のハウジング部分は、コンプレッサ・ホイールの組立または分解のために、他のハウジング部分から分離されることができる。内側のコンプレッサ・ハウジングと外側のコンプレッサ・ハウジングとの間の接続は、通常、ねじ込み接続部によって、径方向外側の領域に実現される。この場合、内側のコンプレッサ・ハウジングのフランジは、周囲に沿って設けられた複数のネジによって、マフラーの取付けフランジと共に、外側のコンプレッサ・ハウジングのフランジに締め付けられる。稼動中に、３つのフランジの接続部が熱くなることがあり、接続部は、振動によって、強い荷重に曝されている。

本発明の課題は、排ガス・ターボチャージャへの用途のための最適化されたコンプレッサ段を提供することにある。特に、マフラーと、内側のコンプレッサ・ハウジングと、外側のコンプレッサ・ハウジングとの間の接続部を改良することが意図される。

このことは、本発明では、フィルター・マフラーと外側のコンプレッサ・ハウジングとの間、及び内側のコンプレッサ・ハウジングと外側のコンプレッサ・ハウジングとの間に、接続部を別個に実現することによって、達成される。２つの別個の接続部は、外側のコンプレッサ・ハウジングの同一のフランジ上に、互いに分離されて設けられている。

このことによって、特にアルミニウム製のマフラーでは、加熱され且つ機械的振動の下で応力をかけられた取付けフランジの変形によってねじ込み継手の領域でプレストレスが減少することを阻止することができる。一般的には、マフラーのねじ込み継手の領域で荷重が減少する。

マフラーの分解の際には、内側のコンプレッサ・ハウジングと外側のコンプレッサ・ハウジングとの間のねじ込み継手が、露出され、かくて、直接的に出し入れ可能にされる。

従来の技術に基づくフィルター・マフラーの取付け装置を示す。 フィルター・マフラー及びコンプレッサ・ハウジングの、本発明に基づく別個の取付け装置を示す。

以下、図面を参照して、本発明に係る装置を略示し、且つ詳述する。全ての図面では、同一に作用する要素に、同一の参照符号が付される。

図１は、フィルター・マフラー２をコンプレッサ・ハウジング１に従来のように取り付ける手段を有する排ガス・ターボチャージャのコンプレッサの一部を示す。ここでは、フィルター・マフラーのフランジ２１が、内側のコンプレッサ・ハウジング１２のフランジと共に、外側のコンプレッサ・ハウジング１１にネジで取り付けられている。出し入れ可能性を改善するために、マフラー・ハウジングとマフラー・フランジとの間にギャップがある。

組立の際には、先ず、取付け手段３１が、外側のコンプレッサ・ハウジングに形成された複数の孔に挿入され且つネジで固く締められる。続いて、先ず、取付け手段に対応する複数の孔を有する、内側のコンプレッサ・ハウジング１２が、次に、取付け手段に対応する複数の孔を有するマフラーが、取付け手段へ押し嵌められる。最後に、複数のフランジが、ナットによって互いに締められる。図示された、ナットを有するねじ込みピンの代わりに、先ずマフラーの複数の孔に、次に内側のコンプレッサ・ハウジングの複数の孔に押し込められ、その後、全てが共に外側のコンプレッサ・ハウジングに固く締められるネジも、用いられる。

本発明に係わる取付けの際に、２つのフランジのためのねじ込み接続部の代わりに、夫々別個のねじ込み接続部が用いられる。２つのねじ込み接続部は、コンプレッサ・ハウジングの径方向外側の領域に、特に、コンプレッサ・ホイールの径方向外側に設けられている。

内側のコンプレッサ・ハウジング１２と外側のコンプレッサ・ハウジング１１との間の径方向内側の接続が、組立の際に、先ず第一に実現される。この場合、まだマフラーが装着されないので、ツールを用いて、ねじ込み接続を直接軸方向に行うことができる。この第一の接続部の取付け手段３１として、選択的に、２つのハウジング部分を位置決めするために、１つまたは複数のリーマボルトを用いることができる。

マフラー２と外側のコンプレッサ・ハウジング１１との間の、径方向外側の第二の接続は、本発明では、周囲に沿って設けられている複数の別個の取付け手段３２によってなされる。

２つの接続部の場合、原則的に、ねじ込みピンとナットとネジとの間で選択を行なうことができる。しかしながら、特に径方向外側の接続部では、ねじ込みピンが、ハウジング部分の接続のためにより適するだろう。何故ならば、この場合、マフラーのハウジング壁と取付けフランジとの間のギャップを減じることができるからである。それ故に、ナットがぴったりピンに装着され且つ固く締められることが可能である。

１つまたは２つの接続部のために、長いネジまたは伸長ボルト（Dehnshrauben）（伸びボルト）を選択的に用いることができる。このことは、プレストレスの改善及び接続部のより良好な弾性をもたらす。特に径方向外側の接続部では、選択的に、ネジの長さを、複数のアダプタスリーブ３３（スリーブ）によって更に延長することができる。

内側のコンプレッサ・ハウジング１２と外側のコンプレッサ・ハウジング１１との間に、例えばせん断ピン４の形態をとる軸方向の保持要素および／または密閉要素を選択的に用いることができる。

内側の接続部及び外側の接続部の孔の数は、同じであっても、異なっていてもよい。特に、外側の孔の数の増大によって、マフラーは、組立の際に、外側のコンプレッサ・ハウジングに対して従ってまた全体のコンプレッサ及び全体のターボチャージャに対して、益々僅かな角度単位で回転することができる。このことは、フィルター・マフラーの最適な整列を可能にする。例えば、その目的は、現存の特性を一層有効ならしめるためであり、あるいは、フィルター・マフラーが組立クレーンによって持ち上げられるクレーン点（Kranpunkt）を最適に位置決めするためである。

フィルター・マフラーの、径方向における整列を、円筒フィットによってまたは取付けピンによって、調整ばねによって、フランジ部分に形成された溝によって、あるいは、リーマボルト（全てのネジまたは個々のネジ）の使用によって、実現することができる。径方向の整列の故に（これにより吸込流路の回転対称が生じる）、コンプレッサへの均等な流入が達成される。

１…コンプレッサ・ハウジング、１１…外側のコンプレッサ・ハウジング、１２…内側のコンプレッサ・ハウジング、２…マフラー、２１・・・マフラーのフランジ、３１・・・取付け手段、ネジ、３３・・・アダプタスリーブ、４…せん断ピン。

Claims (7)

1. コンプレッサ・ハウジング（１）と、コンプレッサ入口で動かないように前記コンプレッサ・ハウジング（１）に結合された消音装置（２）と、を有するコンプレッサであって、
   前記コンプレッサ・ハウジング（１）は、外側のコンプレッサ・ハウジング（１１）及び内側のコンプレッサ・ハウジング（１２）を有し、
   前記外側のコンプレッサ・ハウジングは、動かないように軸受ハウジングに結合されており、他方、前記内側のコンプレッサ・ハウジング（１２）は、コンプレッサ・ホイールを取り付けまたは取り外すために、他のハウジング部分から外されることが可能であること、
   前記消音装置（２）及び前記内側のコンプレッサ・ハウジング（１２）は、取付け手段（３１，３２）によって、前記外側のコンプレッサ・ハウジング（１１）のフランジに取り付けられていること、
   前記内側のコンプレッサ・ハウジング（１２）は、第一の取付け手段（３１）によって、前記外側のコンプレッサ・ハウジング（１１）の前記フランジに取り付けられていること、及び、
   前記消音装置（２）は、前記第一の取付け手段（３１）から径方向外側に間隔をあけて配置された第二の別個の取付け手段（３２）によって、前記外側のコンプレッサ・ハウジング（１１）の同一のフランジに取り付けられていること、
   を特徴とするコンプレッサ。
   
2. 前記取付け手段（３１，３２）は、少なくとも部分的に、伸びボルトである、請求項１に記載のコンプレッサ。
3. 前記取付け手段（３１，３２）は、少なくとも部分的に、スリーブ（３３）によって囲まれていて、その結果、取付け距離が延長される、請求項１に記載のコンプレッサ。
4. 前記第二の取付け手段（３２）の数は、前記第一の取付け手段（３１）の数を上回っている、請求項１に記載のコンプレッサ。
5. 前記外側のコンプレッサ・ハウジング（１１）には、前記取付け手段（３１，３２）を収容するための複数の孔が形成されており、前記第二の取付け手段（３２）のための孔の数は、前記第二の取付け手段（３２）の数を上回っている、請求項１に記載のコンプレッサ。
6. 前記第二の取付け手段のための孔は、前記第二の取付け手段の二倍設けられている、請求項５に記載のコンプレッサ。
7. 請求項１ないし６の何れか１に記載のコンプレッサを有する排ガス・ターボチャージャ。

Images