JPH0350328A - ターボチャージャ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、合成樹脂製のコンプレッサインペラを右す
るターボチャージャに関する。

（従来の技術） 自動車のターボチャージ１／（実開昭６３−１３０６９
６、同６０−１１８３４３．特開昭５７−１３２３４号
公報参照）は、特に加速応答性を向上するため・回転部
分の軽量化が図られており、タービンロータについては
セラミック製のものがまたコンプレッサインペラについ
ては特にＩｖ部な合成樹脂製のものが使用されつつある
。

合成樹脂製のインペラ１０１を用いたターボチャージャ
１０３として第７図にコンプレッサ側の縦断側面図を示
すようなものが知られている。

インペラ１０１は、ボス部１０５とボス部１０５の周囲
に形成されるブレード１０７とから−なる一体成形物で
、ボス部１０５は、ロータ軸１０９の一端に嵌入されて
ナツト１１１により固定される。ロータ軸１０９の他端
（第７図の右端）には、図示を省略したタービンロータ
が、このロータ軸１０９と一体に設けられている。

インペラ１０１は、ハウジング本体１１５と、インペラ
１０１の背板部１１７に近接しているバックプレート１
１９とからなるコンプレッサハウジング１２１に内装さ
れ、インペラ１０１へ空気を取り込む入口側流路１２３
と、インペラ１０１の回転により圧縮された空気を送り
出す出口側流路１２５とが、コンプレッサハウジング１
２１内に形成されている。

かかる構成における従来のターボチャージャ１０３の配
管系は第６図に示すように、タービンロータ１２７に排
気が導入されて、これにより回転するインペラ１０１が
圧縮空気を出口側流路１２５から入］１側配管１２８へ
送り出し、入口側配管１２８からインタークーラ１２９
へ導入された圧縮空気は、このインターターン１２９内
で大気へ熱Ｑを放出して冷却されて出口側配管１３１を
経てインテークマニホールド１３３を介してエンジン１
３５へ供給される構成である。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような従来のターボチャージャでは、特
に高過給のときロータ軸１０９およびインペラ１０１が
高速回転してその背板部１１７の特に外周部分が高い温
度となり勝ちである。

即ち、この背板部１１７にコンブレッサハウジ３− ング１２１のバックプレート１１９が接近しているので
、背板部１１７から外気への放熱が極めて不充分となり
、背板部１１７が高温となるのである。

そして、インペラ１０１は樹脂製のため熱により特に背
板部１１７に変形を生じ、この変形が進行してインペラ
１０１が破損することもあるという問題点がある。

この発明は、かかる従来の問題点を解決すべくなされた
もので、コンプレッサインペラの背板部の放熱性を向上
させることを目的としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 前記課題を解決するためのこの発明の構成は、コンプレ
ッサインペラが合成樹脂で作られたターボチャージャの
コンプレッサハウジングの出口側流路に、インタークー
ラを接続しているターボチャージャにおいて、コンプレ
ッサハウジングのバックプレートに、コンプレツリイン
ペラの背板部に近接させて少なくとｂ　部が人気に開口
する中４− 空部を設け、インタークーラの出口側配管から分岐させ
た圧縮空気を前記中空部に導くようにしたものである。

（作用） コンプレッサインペラによって生成された圧縮空気は、
コンプレッサハウジングの出口側流路からインタークー
ラに入ってここで冷却される。

インタークーラを出た圧縮空気の一部は、出口側配管か
ら分岐してコンプレッサハウジングのバックプレートの
中空部に入り、中空部の開口部から大気に放出される。

そして、大気に開口している中空部内の空気は、大気混
返くまで低下してバックプレートの熱を吸収する。

このようにして冷却さ・れたバックプレートは、これに
近接しているインペラの背板部付近の空気を冷却し、背
板部が冷却されて低温となり、高温化に起因する樹脂製
インペラの背板部の変形や破損は充分に防止される。

（実施例） 次にこの発明の実施例を図に基いて説明する。

第１図にターボチャージャ１の配管系統図を、第２図に
コンプレッサ側の縦断側面図を、それぞれ示した。また
、第１図、第２図中において、前記第６図と第７図の従
来のターボチャージャ１０３と同等な構造の部材につい
ては、共に同一の符号を用いてその構造の説明は省略し
た。

インペラ１０１．の背板部１１７に近接した部分にてコ
ンプレッサハウジング３のバックプレート５に、リング
形状の中空部７を設け、中空部７には、少なくとも一部
が大気に開口する開口部９と、冷却用の空気人口１１（
例えばホースジヨイント）とをそれぞれ設けている。

コンプレッサハウジング３の出口側流路１２５は入口側
配管１２８を介してインタークーラ１２９へ接続され、
インタークーラ１２９は出口側配管１３１を介してイン
テークマニホールド１３３に接続されているので、この
出口側配管１３１から分岐させた圧縮空気を膨張させて
前記中空部７へ導入する構成としている。

具体的には、出口側配管１３１の途中に分岐管１３を接
続し、この分岐管１３とバックプレート５の空気人口１
１に接続した配管１５とを、膨張弁１７を介して連通ず
る構造である。

次にその作用を説明する。

Ｉ−ンジン１３５の排気によってタービンロータ１２７
が高速回転するとコンプレッサインペラ１０１も回転し
、コンプレツナハウジング３内に圧縮空気が生成され、
出口側流路１２５から入口側配管１２８を介してインタ
ークーラ１２９に入った圧縮空気はここで冷却されてイ
ンテークマニホールド１３３へ供給される。

インタークーラ１２９から流出した冷却された圧縮空気
の一部は、分岐管１３にて分岐されて膨張弁１７に入り
、この膨張弁１７によって断熱膨張して低圧となり、配
管１５からバックプレート５の空気人口１１を経て中空
部７に導入される。

中空部７に入った空気の温度は大気混返くの低温となっ
ており、この中空部７内の空気は開口部９から人気に放
出されるので、中空部９では、前記のにうにインターク
ーラ１２９で冷却されて膨張７− 弁１７にて低圧となった新しい空気が通過し、バックプ
レート５の熱はこの空気の通過によって大気中に放出さ
れる。

このように冷却されたバックプレート５は、これに近接
しているインペラ１０１の背板部１１７付近の空気を冷
却し、背板部１１７が冷却されて低温となる。従って、
高温となって樹脂製インペラ１０１の背板部１１７が変
形したり、さらにはインペラ１０１が破損するなどの従
来の問題点は、前記実施例のように背板部１１７が冷却
されることによって確実に防止されることになる。

中空部７に設りる開口部９の数と位置およびその開口面
積は、空気人口１１の位置を考慮しつつ、中空部７内を
空気が滞りなく流れるべく、最も適正に決定すればＪ：
い。

第２図の実施例において、背板部１１７に近い側での中
空部７は、熱伝導性の良い金属薄板１９で形成し、背板
部１１７付近の空気の熱を、この金属薄板１９を介して
中空部７の空気により放出し易いように工夫している。

８− この発明の第２実施例を第３図に配管系統図で、第４図
にコンプレッサ側の縦断側面図で、それぞれ示した。

この第２実施例では、バックプレート５のインペラ１０
１の背板部１１７に近い側を、熱伝導率の良い金属薄板
２１で形成し、しかも、この金属薄板２１の中空部７に
臨んでいる部分は、フィン２３を形成した点が、前記第
１図、第２図で説明した第１実施例と異なる特徴であっ
て、他の構成は第１実施例と同等である。

動作状態のインペラ１０１の背板部１１７がら放射され
てバックプレート５が受熱した高温の熱は、熱伝導率の
良い金属薄板２１へ効率良く伝えられ、金属薄板２１の
熱はフィン２３によって中空部７内を通過する低温の空
気へ効果的に伝えられるので、中空部７内を流れる空気
によって達成される背板部１１７の冷却効果は、前記第
１実施例のものよりも一層大きくなっている。

第５図にこの発明の第３実施例を配管系統図で小した。

この第３実施例では、出口側配管１３１と膨張弁１７と
を接続している分岐管１３の途中部分に、流量制御弁２
５を設け、インテークマニホールド１３３内に現われる
過給圧が設定圧以上となると流量制御弁２５を開弁させ
る方向に動作させるアクチュエータ２７を設けている点
が、前記第３図。

第４図で説明した第２実施例と異なる特徴であって、他
の構成は第２実施例と同等である。

アクチュエータ２７の具体例として図示のものは、シリ
ンダ２９に内嵌されるピストン３１を流量制御弁２５の
弁部に連結し、流量制御弁２５が閉弁する方向にピスト
ン３１をばね３３にてイ１勢し、インテークマニホール
ド１３３の過給圧を、ばね３３に抗してピストン３１に
作用するようにパイロット管３５によってシリンダ２９
へ導入する構造である。

インテークマニホールド１３３の過給圧が予め設定され
ている圧力以上の高過給圧状態となると、パイロット管
３５の高い圧力のためにばね３３に抗してピストン３１
は第５図で左動して流量制御弁２５は開弁する。これに
よりインタークーラ１２９からの圧縮空気は流量制御弁
２５および膨張弁１７を通って中空部７内に流入し、バ
ックプレート５による背板部１１７の冷却作用がなされ
る。

この実施１！ｉｌｌの喝合、Ｉ：ｉ　Ｋ二高温となる高
過給時のみ冷却するので、それ程冷Ｗを必要としない低
中過給時でのインテークマニホールド１３３への空気流
量の減少が抑制されると同時に、高過給時においてはイ
ンタークーラ１２９からインテークマニホールド１３３
へ空気流量は膨張弁１７へ分岐した空気流量分だ（）減
少するので、これににり高過給圧は低減されて過給圧制
御も可能となり、いわゆるウェストゲートバルブを不要
にできる効果も具備している。

［発明の効果１ 以上によって明らかなようにこの発明の構成によれば、
インタークーラによって冷却された空気は、バックプレ
ートの中空部を流れてバックプレートおよび、これに近
接しているインペラの背板部を冷却するので、高温化に
起因する樹脂製のコンプレッサインペラ背板部の変形と
破損は充分に防止することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図、第３図、第５図は、この発明の第１゜第２．第
３の実施例におりる配管系統図、第２図。 第４図は第１図、第３図のそれぞれの実施例におけるコ
ンプレッサ側の縦断側面図、第６図は従来例における配
管系統図、第７図は従来例にＪハノるコンプレッサ側の
縦断側面図である。 １・・・ターボチャージャ ３・・・コンプレッサハウジング ５・・・バックプレー１・７・・・中空部１０１・・・
コンブレラ９インペラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コンプレッサインペラが合成樹脂で作られたターボチャ
   ージャのコンプレッサハウジングの出口側流路に、イン
   タークーラを接続しているターボチャージャにおいて、
   コンプレッサハウジングのバックプレートに、コンプレ
   ッサインペラの背板部に近接させて少なくとも一部が大
   気に開口する中空部を設け、インタークーラの出口側配
   管から分岐させた圧縮空気を前記中空部に導くように構
   成したことを特徴とするターボチャージャ。