JPWO2015083252A1 - 板金タービンハウジング - Google Patents

Abstract

【課題】板金タービンハウジングの補強を製造容易な構造によって達成するとともに、肉厚を増大することなくコンテインメント性を向上する板金タービンハウジングを提供することを目的とする。【解決手段】エンジンの排ガスによってタービンを駆動するターボチャージャの渦巻状の排ガス通路を構成するスクロール部１１が、板金製のスクロール部によって形成される板金タービンハウジングにおいて、タービン翼７の入口縁７ａの外周側の前記スクロール部１１の外壁面に、スクロール部の周方向に沿って外側もしくは内側のいずれか一方または両側に突出した凸状のリブ部２１が形成され、該リブ部２１は前記スクロール部を構成する板金の折り曲げおよび折り返し構造からなることを特徴とする。

Description

本発明は、エンジンの排ガスによって駆動されて過給圧を発生させる排気ターボ過給機に採用される板金製のタービンハウジングに関し、特に、タービンロータのバースト時の破片の飛散防止（コンテインメント）技術に関する。

ターボチャージャのタービンハウジングは、従来、鋳造品がほとんどであるため、湯流れを考慮した設計になることで全体的にハウジングが肉厚になり、熱容量が大きくなる。
そのため、エンジン始動時において、タービンを流れるガスが持つ熱量がハウジングに吸収されることでガス温度が下がり、タービン下流の触媒の温度上昇に悪影響を与える。そのため、近年、タービンハウジングの熱容量を下げるために板材で製作した板金タービンハウジングの適用が進んでいる。

板金タービンハウジングを採用した場合、肉厚低減による熱容量の低減に加えて、板金化することで表面が滑らかになり、鋳造に比較して摩擦損失を低減して排ガスの流れ損失を抑えることができる。

一方、板金化によって構造体としては弱くなるため、例えばロータバースト時のコンテイメント性を確保する場合、ハウジングを厚くするなどの対策が必要である。しかし、板厚が厚くなる対策は熱容量を下げる効果と反することとなる。

このような、板金タービンハウジングに関する先行技術、及びロータバースト時のコンテイメント性を確保する先行技術として、特許文献１（特開２０１２−２１１５４４号公報）、特許文献２（特開２００６−１６１５７３号公報）、特許文献３（特許第４２６９１８４号公報）を挙げることができる。

特許文献１には、板金タービンハウジに関して、スクロール部の外周部でタービンロータの回転軸のラジアル方向の外側面に、スクロール方向に沿ってプロテクタを配置し、該プロテクタをスクロール部に固着した技術が開示されている。

また、特許文献２には、板金製のタービンハウジンが示され、渦巻き状の排ガス流路を形成するスクロール部と、このスクロール部を所定の断熱空間を介在させて覆うカバー部とを備えた二重管構造のものが示されている。
さらに、特許文献３においても、板金から製造されたスクロール形状を有するハウジングと、該ハウジングを、隙間を有して包囲する外部シェルとを備えた二重シェル形のタービンハウジングが示されている。

特開２００２−２９５２８７号公報 特開２００１−１０７７２２号公報 特開２０１０−１１６８６８号公報

しかしながら、特許文献１では、板金タービンハウジングを補強するために、スクロール方向に沿って、スクロール部の外側に別部品であるプロテクタを溶接して取り付けるため、取付け工数の増大を招く。
さらに、特許文献２、３では、シェル構造を二重化することでコンテインメント性を向上することが開示されているが、二重化や肉厚増大による重量の増大を招く問題がある。

そこで、本発明は、前記課題に鑑みて、板金タービンハウジングの補強を製造容易な構造によって達成するとともに、肉厚を増大することなくコンテインメント性を向上する板金タービンハウジングを提供することを目的とする。

本発明は、かかる目的を達成するためになされたものであり、エンジンの排ガスによってタービンを駆動するターボチャージャの渦巻状の排ガス通路を構成するスクロール部が、板金製のスクロール部によって形成される板金タービンハウジングにおいて、タービン翼の入口縁の外周側の前記スクロール部の外壁面に、スクロール部の周方向に沿って外側もしくは内側のいずれか一方または両側に突出した凸状のリブ部が形成され、該リブ部は前記スクロール部を構成する板金の折り曲げおよび折り返し構造からなることを特徴とする。

かかる発明によれば、タービン翼の入口縁の外周側のスクロール部の外壁面に、周方向に沿って外側もしくは内側のいずれか一方または両側に突出した凸状のリブ部が形成されるので、別部品を取り付けることなく、板金タービンハウジングを補強できる。このため、板厚の増大による重量増大を伴わずに、熱容量低減を維持しつつ、構造強度を向上してコンテインメント性を向上できる。

さらに、リブ部がスクロール部を構成する板金を折り曲げおよび折り返し構造からなるため、凸形状のリブ部を、板金の曲げ加工（折り返し加工も含む）のみでリブ部を製造できるため、別部部品を溶接等によって取り付ける構造よりも製造が容易であり、製造工数を低減できる。

また、本発明の一実施形態においては、前記タービン翼の外周縁を、隙間を介して覆うタービンハウジングのシュラウド部が板金によって形成され、該シュラウド部の外壁面にリブ部が形成されることを特徴とする。

タービン翼の外周縁に隙間を存して対向するタービンハウジングのシュラウド部においても、板厚の増大による重量増大を伴わずに、熱容量低減を維持しつつ、構造強度を向上してコンテインメント性を向上できる。ロータバースト時に破片が飛散する方向は、タービンの回転半径方向であるため、その方向に位置するシュラウド部を補強構造とすることは、板金タービンハウジング全体のコンテイメント性の向上に効果的である。

また、本発明の一実施形態においては、前記リブ部を構成する折り曲げおよび折り返し部の内側に内包するように補強部材を巻き込むことを特徴とする。

このように、リブ部を構成する折り曲げおよび折り返し部の内側に補強部材、例えばバンドやワイヤ等を内包するように巻き込むことで、リブ部の強度がさらに向上する。

また、本発明の一実施形態においては、前記リブ部を前記スクロール部または前記シュラウド部の外壁面にタービンの軸方向に複数列設置して、該リブ部を補強部材の巻き付けの際の位置決めとすることを特徴とする。

このように、リブ部を位置決め用のストッパとして用いて、リブ部間に補強部材を巻きつけるので、補強材、例えばバンドやワイヤの配置について、補強材の位置がずれることなく任意の場所に設置できるため、任意の場所の強度を増加させることができる。また、リブ部による本来的な補強と、ワイヤやバンドの補強部材による補強とが作用するため、さらなる補強ができる。

また、本発明の一実施形態において、前記スクロール部が、内側スクロール部と外側スクロール部の２重構造によって構成され、前記リブ部が前記外側スクロール部にのみ形成されることを特徴とする。

このように、スクロール部が、内側スクロール部と外側スクロール部の２重構造によって構成され、リブ部が外側スクロール部にのみ形成されるため、内側スクロールによって形成される排ガス通路の壁面には、凸状のリブ部は形成されないため、流路抵抗にはならず、板金化による表面の滑らかさによる流れ損失の低減効果が維持される。

さらに、外側スクロール部のリブ部によって別部品を取り付けることなく、補強できるため、板厚の増大および重量増大を伴わずに、熱容量低減を維持しつつ、構造強度を向上してコンテインメント性を向上できる。

また、本発明の一実施形態において、前記外側スクロール部に形成されるリブ部は、外側スクロール部の外壁面を切り起こしおよび折り返して形成した爪部で構成され、該爪部の内側に補強部材のワイヤが巻き込まれて保持されることを特徴とする。

内側スクロール部で漏れのない構造を採用した場合には、外側スクロール部においては、切れ目を入れても密封性において問題はないため、切れ目を入れて、外側スクロール部の外壁面を切り起こしおよび折り返して爪部を形成し、該爪部の内側に補強部材のワイヤを巻き込んで保持できるので、簡単な構造でリブ部を形成でき、さらに外側スクロール部の補強ができる。

また、本発明の一実施形態において、前記スクロール部が、内側スクロール部と外側スクロール部の２重構造によって構成され、前記リブ部が前記内側スクロール部と前記外側スクロール部にそれぞれ形成され、外側スクロール部のリブ部は内側にのみまたは内側と外側に突出し、前記内側スクロール部のリブ部は外側にのみ突出した凸状のリブ部であることを特徴とする。

このように、スクロール部が、内側スクロール部と外側スクロール部の２重構造によって構成され、リブ部が内側スクロール部と外側スクロール部にそれぞれ形成され、外側スクロール部のリブ部は内側にのみまたは内側と外側に突出し、内側スクロール部のリブ部は外側にのみ突出した凸状のリブ部である。
すなわち、リブ構造が、内側スクロール部と外側スクロール部との向かい合う空間内に配置される構造であるので、この空間内でリブ部がつぶれて衝撃エネルギーを吸収することができ、さらに強度を向上してコンテインメント性を向上できる。

また、本発明の一実施形態において、前記シュラウド部が、内側シュラウド部と外側シュラウド部の２重構造によって構成され、リブ部が前記外側シュラウド部にのみ形成されることを特徴とする。

このように、シュラウド部が、内側シュラウド部と外側シュラウド部の２重構造によって構成され、リブ部が外側シュラウド部にのみ形成されるため、内側シュラウド部によって形成される排ガス通路の壁面には、凸状のリブ部は形成されないため、板金化による表面の滑らかさによる流れ損失の低減効果が維持される。

本発明によれば、製造が容易な板金タービンハウジングを得ることができるとともに、板厚の増大による重量増大を伴わずに、構造強度を向上してコンテインメント性を向上できる。

本発明の第１実施形態を示し、（Ａ）は、板金タービンハウジングの要部断面図である。（Ｂ）は、スクロール外周部のリブ部の概略図。（Ｃ）は、シュラウド部のリブ部の概略図。 第１実施形態におけるリブ部の詳細構造を示す断面図。 図２のリブ部の変形例を示す断面図。 図２のリブ部の変形例を示す断面図。 図２リブ部の変形例を示す断面図。 第２実施形態を示し、スクロール外周部のリブ部の概略を示す説明図。 第２実施形態のシュラウド部のリブ部の概略を示す説明図。 第３実施形態を示し、（Ａ）は、板金タービンハウジングの要部断面図である。（Ｂ）〜（Ｇ）は、スクロール外周部のリブ部を模式的に示した概略図。（Ｈ）は、スクロール側壁部のリブ部を模式的に示した概略図。（Ｉ）は、シュラウド部のリブ部を模式的に示した概略図。 第３実施形態におけるリブ部の詳細構造を示す断面図。 図９のリブ部の変形例を示す断面図。 図９のリブ部の変形例を示す断面図。 図９のリブ部の変形例を示す断面図。 図９のリブ部の変形例を示す断面図。 図９のリブ部の変形例を示す断面図。 図９のリブ部の変形例を示す断面図。 図９のリブ部の変形例を示す断面図。 （Ａ）は、図９のリブ部の変形例を示す断面図、（Ｂ）は斜視説明図。 （Ａ）は、第３実施形態におけるシュラウド部の補強のために外側スクロール部に形成されるリブ部の概略図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＺ視の概略図である。 リブ部の配置方向の概略を示す説明図。

以下、本発明に係る実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

（第１実施形態）
図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る板金製のタービンハウジングについて説明する。
このタービンハウジング１は、エンジンに搭載される排気ターボ過給機に組み込まれるものであり、内部にタービンホイール３が収容される。タービンホイール３は、ハブ部５とハブ部５の外周面に稙設された複数のタービン翼７によって構成され、該ハブ部５にはタービンシャフト９が結合している。また、タービンシャフト９は図示しないコンプレッサホイールに連結している。また、タービンホイール３は回転中心軸線Ｌを中心回転するようになっている。

タービンハウジング１は、タービンホイール３を収容し、該タービンホイール３のタービン翼７の入口縁７ａに排ガスを導く渦巻状の排ガス通路を形成するスクロール部（内側スクロール部）１１と、タービン翼７の外周縁７ｂを、隙間を介して覆うシュラウド部１３とを有している。
また、スクロール部１１の一端側は、タービンシャフト９を回転軸支する軸受が収容される図示されていない軸受ハウジングと連結するタービンハウジング１５のフランジ部１７に溶接接合され、スクロール部１１の他端側は、シュラウド部１３まで一体に形成されている。または、シュラウド部１３と突き合わせ、もしくは重ね合わされて溶接接合されてもよい。

この渦巻き状のスクロール部１１は、軸受ハウジング１５側の第１スクロール部１１ａとシュラウド側の第２スクロール部１１ｂとの２個の部材を突き合わせ、もしくは重ね合わせて、合わせ部を、スクロール部の周方向全周に渡って突き合わせ溶接、もしくは重ね合わせ溶接によって溶接接合Ｓ１されている。

第１スクロール部１１ａと第２スクロール部１１ｂは、薄板状の板金部材によって形成され、材質は、一例として、耐熱鋼板を用い、プレス成型加工によって成型製造する。

図示されていない軸受ハウジングと連結するタービンハウジング部１５は、前述のように端部のフランジ部１７と第１スクロール部１１ａの端部が溶接接合Ｓ２されている。また、シュラウド部１３の端部には、タービンホイール３を通過した排ガスが排出される出口管部１９が溶接接合Ｓ３されている。

次に、タービン翼７の入口縁７ａの外周側に対応するスクロール部１１の外壁面に、スクロール部１１の周方向に沿って、渦巻の巻き始めから巻き終わりまでの間、外側に突出した凸状の複数のリブ部（スクロールリブ部）２１が形成されている。スクロールリブ部２１の配置例は、図１（Ｂ）に示すようにスクロール部１１の幅方向中央部に、例えば３列等間隔に形成されている。断面の詳細構造については後述する。

また、シュラウド部１３にも、同様に図１（Ｃ）のように、シュラウド部１３の周方向に沿って、渦巻の巻き始めから巻き終わりまでの間、外側に突出した凸状の複数のリブ部（シュラウドリブ部）２３が、例えば２列周方向に形成されている。
なお、スクロールリブ部２１は、図１９（Ａ）のように、スクロール部１１の周方向に延在しているが、図１９（Ｂ）のように、周方向に直角なタービン軸方向に延びる形状が付加されて格子状に形成されてもよい。

このスクロールリブ部２１、及びシュラウドリブ部２３の具体的な断面形状は図２〜５に示すように形成されている。
図２は、スクロール部１１を形成する板金部材を、プレス加工によって折り曲げ部Ｐ１と、折り返し部Ｐ２との曲げ加工によって、凸状に突出したリブ部（スクロールリブ部、シュラウドリブ部）２１、２３を形成したものである。このように、Ｕ字状に板金部材が重ね合されてリブ部が形成される。

図３のリブ部２５、２７は、図２で形成したリブ部２１、２３を、さらに矢印ａ方向に折り曲げて外壁面に重ね合わせることで形状をしており、該壁面との重合わせ部分を溶接しても良い。
また、図４のリブ部２９、３１は、図３で形成したリブ部２５、２７を、さらに矢印ｂ方向に折り曲げて外壁面に重ね合わせることで形状をしており、該壁面との重合わせ部分を溶接しても良い。
なお、図２よりも図３の構造、図３よりも図４の構造の方がリブ部の強度が向上し、補強作用が向上する。

また、図５のリブ部３３、３５は、図４で示したリブ部２９、３１を構成する折り返し部Ｐ２の内側に内包するように補強部材であるワイヤＷを巻き込んで形成さしたものである。なお、補強部材としてはワイヤＷには限らず、バンド等であってもよい。
このように、リブ部２１等を構成する折り返し部Ｐ２の内側に補強部材の、例えばバンドやワイヤＷ等を内包するように巻き込むことで、リブ部の強度がさらに向上する。

以上の第１実施形態によれば、タービンホイール３のタービン翼７の入口縁７ａに対応するスクロール部１１の外壁面にスクロール部１１の周方向に沿って外側に突出して凸状の複数のリブ部２１が形成されるため、別部品を取り付けることなく、板金製のタービンハウジングを補強できるため、板厚の増大による重量増大を伴わないことから、熱容量低減を維持しつつ、構造強度を向上してコンテインメント性を向上できる。

また、複数のリブ部２１が、タービン翼７の入口縁７ａに対応するスクロール部１１の外壁面に形成されるため、タービンロータがバーストした時のタービン翼の破片の飛散方向における補強を板厚の増大を伴わずに効果的に行うことができる。

さらに、凸状のリブ部２１、２３が、スクロール部１１やシュラウド部１３を構成する板金部材そのものを折り曲げおよび折り返して製造できる構造を有しているので、板金部材の曲げ加工のみでリブ部２１、２３を製造することができ、その結果、別部部品を溶接等によって取り付ける構造よりも製造が容易であり、製造工数が低減される。

（第２実施形態）
次に、図６、７を参照して、第２実施形態を説明する。
第２実施形態は、第１実施形態におけるスクロールリブ部２１をスクロール部１１の外壁面に、またはシュラウドリブ部２３をシュラウド部１３の外壁面にタービンの軸方向に複数列設置して、該リブ部２１、２３を、補強部材を巻き付ける際の位置決め用のストッパとするものである。

リブ部２１、２３の間隔はストッパとして用いるために適した間隔に形成する。すなわち、図６、７のように、ワイヤＷの径やバンドの幅や、巻き数に応じた間隔に設定する。また、リブ部２１、２３の数は必要に応じて設定してよい。

このように、リブ部２１、２３をワイヤＷやバンドの位置決め用のストッパとして用いて、リブ部間に補強部材を巻きつけるので、補強材の配置位置がずれることなく任意の場所に設置できるので、任意の場所の強度を増加させることができる。また、リブ部２１、２３によるリブ本来の補強機能と、ワイヤＷやバンドの補強部材の巻き付けによる補強作用とが相俟って、板金ハウジング１のさらなる補強ができる。
なお、ワイヤＷやバンドの巻き付けは、スクロール部１１の外周側の壁面、または、シュラウド部１３の外壁面の何れか、または両方において行ってもよい。

（第３実施形態）
次に、図８〜図１８を参照して第３実施形態について説明する。
第３実施形態は、スクロール部が内側スクロール部１１と外側スクロール部４１とから構成されることを特徴とする。
第１実施形態で説明した１重のスクロール部を内側スクロール部１１として、その外側に外側スクロール部４１が形成された２重のスクロール部構造である。

図８（Ａ）において、内側スクロール部１１は、第１実施形態と同様の構成のため説明は省略する。
外側スクロール部４１は、内側スクロール部１１の外側に空間室４４を介して、内側スクロール部１１の形状に沿って覆う形状に形成されている。
外側スクロール部４１は、一端部がタービンハウジング１５のフランジ部１７に溶接され、他端部がシュラウド部１３の外壁面上に溶接される。

また、外側スクロール部４１は、内側スクロール部１１と同様に、第１スクロール部４１ａと第２スクロール部４１ｂに分割されて、２個の部材を突き合わせ、もしくは重ね合わせて溶接によって接合しても、一体形成であってもよい。

内側スクロール部１１と外側スクロール部４１とのタービンホイール３の外周側の壁面部に、これらスクロール部１１、４１の周方向に沿って、渦巻の巻き始めから巻き終わりまでの間、リブ部（内側スクロールリブ部）４３、及びリブ部（外側スクロールリブ部）４５が設けられ、その配置例が、図８（Ｂ）〜（Ｇ）に示される。

図８（Ｂ）〜（Ｄ）は、内側スクロール部１１にはリブ部は形成されずに板金部材の内周面を有しており、外側スクロール部４１にのみリブ部４５が形成されている。
図８（Ｂ）には、外側スクロール部４１の板状部材の外面側と内面側の両方の面にそれぞれ、リブ部（外リブ部）４５ａと、リブ部（内リブ部）４５ｂとがそれぞれ形成されている。

外側スクロール部４１の板状部材の外面側と内面側の両方の面に、それぞれリブ部４５ａとリブ部４５ｂとが設けられるため、スクロール部の２重構造による補強に加えて、さらにこれらリブ部４５ａ及びリブ部４５ｂによる補強がされるため、タービンホイール３の破片が飛散する半径方向における補強が一層向上する。

また、図８（Ｃ）、（Ｄ）は、外側スクロール部４１の板状部材の外面側と内面側のいずれかの面にリブ部４５ａもしくはリブ部４５ｂを形成するため、図８（Ｂ）の両面側にリブ部を形成するものに比べると、片側のため補強性能は劣るが、製造の容易さが得られる。

また、図８（Ｅ）〜（Ｇ）は、図８（Ｂ）〜(Ｄ)の構成に対してさらに、内側スクロール部１１の外面側に外リブ部４３ａを形成したものに対応している。

以上のように、図８（Ｂ）〜(Ｄ)は、内側スクロール部１１と外側スクロール部４１の２重のスクロール構造であって、リブ部４５ａ、４５ｂが外側スクロール部４１にのみ形成され、図８（Ｅ）〜(Ｇ)では、リブ部４５ａ、４５ｂ、４３ａが内側スクロール部１１と外側スクロール部４１にそれぞれに形成され、内側スクロール部１１のリブ部は外面側にだけに突出したリブ部である。

従って、内側スクロール部１１の内面側に形成される排ガス通路の壁面には、凸状のリブ部は形成されないため、流路抵抗にはならず、板金化による表面の滑らかさによる排ガス流れ損失の低減効果が維持される。

また、図８（Ｅ）、（Ｆ）では、リブ部４５ｂ、４３ａが内側スクロール部１１と外側スクロール部４１との向かい合う空間内に配置される構造であるため、この空間内でリブ部がつぶれて衝撃エネルギーを吸収することができため、ハウジングの板厚を上げることなく強度を向上してコンテインメント性を向上できる。

次に、内側スクロール部１１、及び外側スクロール部４１の側壁部に形成されるリブ部（側壁リブ部）５１について説明する。
図８（Ｈ）のように、内側スクロール部１１と外側スクロール部４１の２重のスクロール構造の夫々のスクロール部の側壁部分の向かい合う空間室４４内に、内側スクロール部１１にリブ部５１ａが形成され、外側スクロール部４１にリブ部５１ｂが形成される構造である。
この空間室４４内でリブ部５１ａ、５１ｂがつぶれて衝撃エネルギーを吸収することができため、板金ハウジング１の板厚を上げることなく強度を向上してコンテインメント性を向上できる。

次に、シュラウド部１３のリブ部について説明する。
図８（Ｉ）のように、シュラウド部１３を内側シュラウド部とし、外側スクロール部４１の端部領域に形成される部分を外側シュラウド部４２として定義する。
外側シュラウド部４２が内側シュラウド部１３の上面に溶接される位置よりもタービンホイール３側に位置して複数の凸状のリブ部（シュラウドリブ部）２３が形成されている。このシュラウドリブ部２３は、第１実施形態と同様である。

シュラウド部１３の補強構造としての他の例を図１８に示す。外側シュラウド部４２から内側スクロール部１１の排ガス通路側へ突出して外側シュラウド部４２にリブ部（外部シュラウドリブ部）５５を折り曲げおよび折り返し構造によって、Ｕ字形状に形成されている。

さらに、図１８に示すように、リブ部５５が形成される周方向における複数個所に、外側シュラウド部４２から、回転中心軸線Ｌ方向であって内側スクロール部１１に向かって、外側シュラウド部４２をへこませたへこみ部５７を形成する。このへこみ部５７を追加することで外側シュラウド部４２を単純に曲げ成形したリブ部５５のみの場合と比較して剛性を向上させて強度を向上させることができる。

次に、第３実施形態における、スクロールリブ部４３（４３ａ）、４５（４５ａ、４５ｂ）、側壁リブ部５１、及びシュラウドリブ部２３の具体的な断面形状を、図９〜１７に示す。

図９は、外側スクロール部４１に形成されたリブ部４５ｂとして、第１実施形態の図２で説明した折り曲げ部Ｐ１と折り返し部Ｐ２の曲げ加工によって、凸状に突出したリブ部である。内側スクロール部１１には、リブ部は形成されていない例である。

図１０は、外側スクロール部４１の外面側と内面側とにそれぞれ突出したリブ部４５ａ、４５ｂの例であり、折り曲げ部Ｐ１と折り返し部Ｐ２の曲げ加工によって、外面側と内面側にそれぞれ凸状に突出したリブ部が形成される。

図１１のリブ部６１は、図９のリブ部４５ｂを、矢印ｃ方向に折り曲げることで形成されるリブ部の形状である。
また、図１２のリブ部６３も同様に、図１０のリブ部４５ａ、４５ｂを、矢印ｄ方向に折り曲げることで形成されるリブ部の形状である。

図１３〜１６のそれぞれのリブ部６５、６７、６９、７１は、図９〜１２のリブ部４５ｂ、４５ａ、４５ｂ、６１、６３に対応する形状であって、第１実施形態の図５の説明と同様に、リブ部を構成する折り返し部Ｐ２の内側に内包するように補強部材であるワイヤＷを巻き込んで形成されるものである。なお、補強部材としてはワイヤＷには限らず、バンド等であってもよい。
このように、リブ部を構成する折り曲げ部Ｐ１と折り返し部Ｐ２の内側に補強部材である、例えばバンドやワイヤＷ等を内包するように巻き込むことで、リブ部の強度がさらに向上する。

図１７は、外側スクロール部４１に形成されるリブ部７３を示し、外側スクロール部４１の外周側の外壁面を切り起こし部Ｑ１と折り返し部Ｑ２とを有する爪部７３で構成され、爪部７３の内側に補強部材のワイヤＷが巻き込まれて保持される構造である。

内側スクロール部１１で漏れのない構造を採用した場合には、外側スクロール部４１においては、切れ目を入れても密封性において問題はないため、切れ目を入れて、外側スクロール部４１の外周側の壁面を切り起こし部Ｑ１と折り返し部Ｑ２とを有した爪部７３を形成し、該爪部７３の内側に補強部材のワイヤＷを巻き込んで保持できるので、簡単な構造でリブ部７３の形成ができ、且つ外側スクロール部４１を補強できる。

本発明によれば、板金タービンハウジングの補強を製造容易な構造によって達成するとともに、肉厚を増大することなくコンテインメント性を向上できるので、排気ターボ過給機に採用される板金製のタービンハウジングの利用に適している。

１ タービンハウジング（板金タービンハウジング）
３ タービンホイール（タービン）
５ ハブ部
７ タービン翼
７ａ 入口縁
７ｂ 外周縁
９ タービンシャフト
１１ スクロール部（内側スクロール部）
１１ａ 第１スクロール部
１１ｂ 第２スクロール部
１３ シュラウド部（内側シュラウド部）
１５ タービンハウジング
２１、２５、２９、３３、４３、４５、６１、６３、６５、６７、６９、７１ スクロールリブ部（リブ部）
２３、２７、３１、３５ シュラウドリブ部（リブ部）
４１ 外側スクロール部
４２ 外側シュラウド部
４３ 内側スクロールリブ部（リブ部）
４５ 外側スクロールリブ部（リブ部）
４５ａ 外リブ部
４５ｂ 内リブ部
５１ 側壁リブ部（リブ部）
５５ 外部シュラウドリブ部（リブ部）
７３ 爪部
Ｗ ワイヤ（補強部材）

特開２０１２−２１１５４４号公報 特開２００６−１６１５７３号公報 特許第４２６９１８４号公報

Claims (8)

1. エンジンの排ガスによってタービンを駆動するターボチャージャの渦巻状の排ガス通路を構成するスクロール部が、板金製のスクロール部によって形成される板金タービンハウジングにおいて、
   タービン翼の入口縁の外周側の前記スクロール部の外壁面に、スクロール部の周方向に沿って外側もしくは内側のいずれか一方または両側に突出した凸状のリブ部が形成され、該リブ部は前記スクロール部を構成する板金の折り曲げおよび折り返し構造からなることを特徴とする板金タービンハウジング。
2. 前記タービン翼の外周縁を、隙間を介して覆うタービンハウジングのシュラウド部が板金によって形成され、該シュラウド部の外壁面にリブ部が形成されることを特徴とする請求項１記載の板金タービンハウジング。
3. 前記リブ部を構成する折り曲げおよび折り返し部の内側に内包するように補強部材を巻き込むことを特徴とする請求項１または２記載の板金タービンハウジング。
4. 前記リブ部を前記スクロール部または前記シュラウド部の外壁面にタービンの軸方向に複数列設置して、該リブ部を補強部材の巻き付けの際の位置決めとすることを特徴とする請求項１または２記載の板金タービンハウジング。
5. 前記スクロール部が、内側スクロール部と外側スクロール部の２重構造によって構成され、前記リブ部が前記外側スクロール部にのみ形成されることを特徴とする請求項１記載の板金タービンハウジング。
6. 前記外側スクロール部に形成されるリブ部は、外側スクロール部の外壁面を切り起こしおよび折り返して形成した爪部で構成され、該爪部の内側に補強部材のワイヤが巻き込まれて保持されることを特徴とする請求項５記載の板金タービンハウジング。
7. 前記スクロール部が、内側スクロール部と外側スクロール部の２重構造によって構成され、前記リブ部が前記内側スクロール部と前記外側スクロール部にそれぞれ形成され、外側スクロール部のリブ部は内側にのみまたは内側と外側に突出し、前記内側スクロール部のリブ部は外側にのみ突出した凸状のリブ部であることを特徴とする請求項１記載の板金タービンハウジング。
8. 前記シュラウド部が、内側シュラウド部と外側シュラウド部の２重構造によって構成され、リブ部が前記外側シュラウド部にのみ形成されることを特徴とする請求項２記載の板金タービンハウジング。

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