DE112017001922T5

DE112017001922T5 - Turbolader

Info

Publication number: DE112017001922T5
Application number: DE112017001922.2T
Authority: DE
Inventors: Takayuki SHIOYA; Akira Iwakami; Satoshi Shimoda; Takafumi Ueda
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2016-04-05
Filing date: 2017-04-03
Publication date: 2018-12-13
Anticipated expiration: 2037-04-04
Also published as: JPWO2017175729A1; US20180355752A1; WO2017175729A1; DE112017001922B4; JP6562150B2; CN108699960A; US10895166B2; CN108699960B

Abstract

Es ist ein Turbolader vorgesehen, der Folgendes aufweist: eine Trennungswandfläche (2c), die eine Wandfläche (2b) eines Lagergehäuses (2) an einer Turbinenlaufradseite ist, an einer Innenseite in Bezug auf einen Außenumfang (9b) einer hinteren Fläche (9a) des Turbinenlaufrads (9) an der Lagergehäuseseite in einer radialen Richtung einer Welle positioniert ist und von der hinteren Fläche (9a) in einer axialen Richtung der Welle getrennt ist; und eine Wärmeabschirmungsplatte (70), die Folgendes aufweist: einen Hauptkörperabschnitt (70a) (Trennungsabschnitt), der von der Trennungswandfläche (2c) in der axialen Richtung getrennt ist und zwischen der hinteren Fläche (9a) des Turbinenlaufrads (9) und der Trennungswandfläche (2c) positioniert ist; und ein Einsetzdurchgangsloch (70c) (Einsetzabschnitt), das (der) ein Befestigungsbauteil (71) aufnimmt, das darin in einer Richtung zum Schneiden der axialen Richtung der Welle eingesetzt ist, wobei die Wärmeabschirmungsplatte (70) an dem Lagergehäuse (2) durch das Befestigungsbauteil (71) montiert ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Turbolader, in dem eine Wärmeabschirmungsplatte zwischen einer hinteren Fläche eines Turbinenlaufrads und einem Lagergehäuse angeordnet ist.
Stand der Technik
Bisher wird ein Turbolader einer variablen Volumenbauart weitgehend verwendet. In einem derartigen Turbolader ist zum Beispiel, wie in dem Patentdokument 1 offenbart ist, eine Vielzahl von Leitschaufeln ringförmig in einem Strömungsdurchgang zum Einbringen von Abgas von einem Turbinenspiralströmungsdurchgang zu einem Turbinenlaufrad angeordnet. Die Leitschaufeln sind an Flügelwellen montiert. Wenn die Flügelwellen durch eine Kraft eines Stellglieds gedreht werden, werden Winkel der Leitschaufeln in dem Strömungsdurchgang zusammen mit der Drehung der Flügelwellen geändert. Eine Strömungsdurchgangsseite (eine sogenannte Düsenhalsweite) wird so geändert, dass eine Strömungsrate des Abgases, das durch den Strömungsdurchgang strömt, gesteuert wird.
Des Weiteren ist gemäß dem Patentdokument 1 eine Wärmeabschirmungsplatte zwischen einem Turbinengehäuse und einem Lagergehäuse vorgesehen. Das Turbinengehäuse nimmt ein Turbinenlaufrad auf. Das Lagergehäuse nimmt ein Lager auf. Die Wärmeabschirmungsplatte verhindert eine Wärmeübertragung von der Turbinenlaufradseite zu der Lagerseite. Ein Wandbauteil hält Leitschaufeln. Ein radial außenliegender Endabschnitt der Wärmeabschirmungsplatte ist zwischen dem Wandbauteil und dem Lagergehäuse angeordnet. In einer derartigen Weise wird die Wärmeabschirmungsplatte in dem Gehäuse gehalten.
Zitierungsliste
Patentdokumente
Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. JP 2013 - 253521
Zusammenfassung
Technisches Gebiet
In der Gestaltung des Patentdokuments 1, das vorstehend beschrieben ist, ist die Wärmeabschirmungsplatte zwischen dem Wandbauteil und dem Lagergehäuse angeordnet. Dieses Federbauteil bewirkt, dass die Wärmeabschirmungsplatte auf das Wandbauteil drückt. Abhängig von einer Betriebsbedingung wird eine thermische Verformung des Wandbauteils begünstigt. Es besteht eine Gefahr, dass eine derartige thermische Verformung die Betriebscharakteristik der Leitschaufeln beeinflusst. Daher ist ein großer Spalt bzw. Zwischenraum (Seitenspalt bzw. Seitenzwischenraum) zwischen dem Wandbauteil und den Leitschaufeln festgelegt.
In Anbetracht des derartigen Umstands ist es vorstellbar, dass die Wärmeabschirmungsplatte an dem Lagergehäuse montiert ist, ohne dass die Wärmeabschirmungsplatte zwischen dem Wandbauteil und dem Lagergehäuse angeordnet wird/ist. Jedoch wird, wenn die Wärmeabschirmungsplatte in engen Kontakt mit dem Lagergehäuse gehalten wird, eine Wärmeübertragung von der Wärmeabschirmungsplatte zu dem Lagergehäuse begünstigt. Es besteht daher die Gefahr, dass eine Verschlechterung der Wärmeabschirmungscharakteristik verursacht wird.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen Turbolader bereitzustellen, der in der Lage ist, eine Wärmeabschirmungscharakteristik zu verbessern, während eine Wärmeabschirmungsplatte an einem Lagergehäuse montiert ist.
Lösung des Problems
Um das vorstehende Problem zu lösen, ist gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ein Turbolader vorgesehen, der Folgendes aufweist: eine Trennungswandfläche, die eine Wandfläche eines Lagergehäuses an einer Turbinenlaufradseite ist, an einer Innenseite in Bezug auf einen Außenumfang einer hinteren Fläche des Turbinenlaufrads an der Lagergehäuseseite in der radialen Richtung einer Welle positioniert ist und von der hinteren Fläche in der axialen Richtung der Welle getrennt ist; und eine Wärmeabschirmungsplatte, die Folgendes aufweist: einen Trennungsabschnitt, der von der Trennungswandfläche in der axialen Richtung getrennt ist und zwischen der hinteren Fläche des Turbinenlaufrads und der Trennungswandfläche positioniert ist; und einen Einsetzabschnitt, der ein Befestigungsbauteil aufnimmt, das darin in einer Richtung zum Schneiden der axialen Richtung der Welle eingesetzt ist, wobei die Wärmeabschirmungsplatte an dem Lagergehäuse durch das Befestigungsbauteil montiert ist.
Der Turbolader kann Folgendes aufweisen: einen Vorsprungsabschnitt, der an der Wärmeabschirmungsplatte ausgebildet ist, von dem Trennungsabschnitt zu einer Seite entgegengesetzt zu dem Turbinenlaufrad hin vorsteht und den Einsetzabschnitt hat; eine ringförmige Nut, die in dem Lagergehäuse ausgebildet ist und den Vorsprungsabschnitt aufnimmt, der darin eingesetzt ist; und ein Durchgangsloch, das in einem Wandabschnitt ausgebildet ist, der die ringförmige Nut ausbildet, und gegenüberliegend zu dem Einsetzabschnitt (angeordnet, positioniert) ist. Das Befestigungsbauteil kann von dem Durchgangsloch eingesetzt werden/sein und ein distales Ende des Befestigungsbauteils ist in den Einsetzabschnitt eingesetzt.
Um das vorstehende Problem zu lösen, ist gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ein Turbolader vorgesehen, der Folgendes aufweist: einen Leitantriebsmechanismus, der eine Vielzahl von Leitschaufeln aufweist; eine Trennungswandfläche, die eine Wandfläche eines Lagergehäuses an einer Turbinenlaufradseite ist, an einer Innenseite in Bezug auf einen Außenumfang einer hinteren Fläche des Turbinenlaufrads an der Lagergehäuseseite in einer radialen Richtung einer Welle positioniert ist und von der hinteren Fläche in einer axialen Richtung der Welle getrennt ist; einen Vorsprungsabschnitt, der an einer radial außenliegenden Seite der Welle in Bezug auf die Trennungswandfläche in einem Lagergehäuse positioniert ist und zu dem Leitantriebsmechanismus von einer radial innenliegenden Seite der Welle gegenüberliegend ist; einen Dichtungsring, der in einer Dichtungsnut vorgesehen ist, die in einer gegenüberliegenden Fläche des Vorsprungsabschnitts in Bezug auf den Leitantriebsmechanismus ausgebildet ist; und eine Wärmeabschirmungsplatte, die einen Trennungsabschnitt, der von der Trennungswandfläche in der axialen Richtung getrennt ist und zwischen einer hinteren Fläche des Turbinenlaufrads und der Trennungswandfläche positioniert ist, aufweist und an dem Lagergehäuse montiert ist.
Der Turbolader kann einen Einsetzabschnitt aufweisen, der in der Wärmeabschirmungsplatte ausgebildet ist und ein Befestigungsbauteil aufnimmt, das darin in der axialen Richtung der Welle eingesetzt ist.
Der Turbolader kann einen Einsetzabschnitt aufweisen, der in der Wärmeabschirmungsplatte ausgebildet ist und ein Befestigungsbauteil aufnimmt, das darin in einer Richtung zum Schneiden (Schnittrichtung) der axialen Richtung der Welle eingesetzt ist.
Der Turbolader kann Folgendes aufweisen: einen Vorsprungsabschnitt, der an der Wärmeabschirmungsplatte ausgebildet ist, von dem Trennungsabschnitt zu einer Seite entgegengesetzt zu dem Turbinenlaufrad hin vorsteht und den Einsetzabschnitt hat; eine ringförmige Nut, die in dem Lagergehäuse ausgebildet ist und den Vorsprungsabschnitt aufnimmt, der darin eingesetzt ist; und ein Durchgangsloch, das in einem Wandabschnitt ausgebildet ist, der die ringförmige Nut ausbildet, und gegenüberliegend zu dem Einsetzabschnitt ist. Das Befestigungsbauteil kann von dem Durchgangsloch eingesetzt werden/sein und ein distales Ende des Befestigungsbauteils ist in den Einsetzabschnitt eingesetzt.
Der Turbolader kann Folgendes aufweisen: einen Vorsprungsabschnitt, der an der Abschirmungsplatte ausgebildet ist, von dem Trennungsabschnitt zu einer Seite entgegengesetzt zu dem Turbinenlaufrad hin vorsteht und eine Innenumfangsfläche hat, die eine geneigte Form hat, die in Bezug auf die axiale Richtung der Welle geneigt ist; und einen Einpassabschnitt, der an dem Lagergehäuse ausgebildet ist, von einer Wandfläche an der Turbinenlaufradseite zu der Trennungsabschnittsseite hin vorsteht, eine Außenumfangsfläche hat, die eine geneigte Form hat, die entlang einer Innenumfangsfläche des Vorsprungsabschnitts geneigt ist, und entlang einer Innenumfangsseite des Vorsprungsabschnitts eingepasst ist.
Um das vorstehende Problem zu lösen, ist gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ein Turbolader vorgesehen, der Folgendes aufweist: eine Trennungswandfläche, die eine Wandfläche eines Lagergehäuses an einer Turbinenlaufradseite ist, an einer Innenseite in Bezug auf einen Außenumfang einer hinteren Fläche des Turbinenlaufrads an der Lagergehäuseseite in einer radialen Richtung einer Welle positioniert ist und von der hinteren Fläche in einer axialen Richtung der Welle getrennt ist; und eine Wärmeabschirmungsplatte, die Folgendes aufweist: einen Trennungsabschnitt, der von der Trennungswandfläche in der axialen Richtung getrennt ist und zwischen der hinteren Fläche des Turbinenlaufrads und der Trennungswandfläche positioniert ist; und einen Einsetzabschnitt, der ein Befestigungsbauteil aufnimmt, das darin in einer Richtung orthogonal zu der axialen Richtung der Welle eingesetzt ist, wobei die Wärmeabschirmungsplatte an dem Lagergehäuse durch ein Befestigungsbauteil montiert ist.
Wirkungen der Offenbarung
Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Wärmeabschirmungscharakteristik verbessert werden/sein, während die Wärmeabschirmungsplatte an dem Lagergehäuse montiert ist.
Figurenliste

1 ist eine schematische Schnittansicht eines Turboladers.
2(a) ist eine Ausschnittsansicht des gestrichelten Abschnitts an einer oberen Seite in 1.
2(b) ist eine Ausschnittsansicht des strichpunktierten Abschnitts an einer unteren Seite in 1.
3 ist eine Draufsicht eines Stützrings und eines Führungsrings.
4 ist eine Ansicht zum Darstellen eines Zustands, in dem ein Antriebsring durch den Führungsring gestützt ist.
5 ist eine Ausschnittsansicht des doppeltstrichpunktierten Abschnitts in 2(a).
6 ist eine erste erläuternde Ansicht zum Darstellen eines ersten Modifizierungsbeispiels.
7(a) ist eine zweite erläuternde Ansicht zum Darstellen des ersten Modifizierungsbeispiels.
7(b) ist eine dritte erläuternde Ansicht zum Darstellen des ersten Modifizierungsbeispiels.
8 ist eine erläuternde Ansicht zum Darstellen eines zweiten Modifizierungsbeispiels.
9 ist eine erläuternde Ansicht zum Darstellen eines dritten Modifizierungsbeispiels.
10 ist eine erläuternde Ansicht zum Darstellen eines vierten Modifizierungsbeispiels.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Nachstehend ist mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ausführlich beschrieben. Die Abmessungen, Materialien und anderen spezifischen, numerischen Werte, die in dem Ausführungsbeispiel wiedergegeben sind, sind lediglich Beispiele, die zur Erleichterung des Verständnisses verwendet werden, und sie schränken die vorliegende Offenbarung nicht ein, es sei denn es ist besonders angemerkt. Elemente, die im Wesentlichen dieselben Funktionen und Gestaltungen nachstehend und in den Zeichnungen haben, sind durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet, sodass deren redundante Beschreibung weggelassen werden kann. Des Weiteren ist die Darstellung von Elementen, die keinen direkten Bezug zu der vorliegenden Offenbarung haben, weggelassen.
1 ist eine schematische Schnittansicht eines Turboladers C. In der nachstehenden Beschreibung korrespondiert die Richtung, die durch den Pfeil L angezeigt ist, der in 1 dargestellt ist, zu der linken Seite des Turboladers C. Die Richtung, die durch den Pfeil R angezeigt ist, der in 1 dargestellt ist, korrespondiert zu einer rechten Seite des Turboladers C. Wie in 1 dargestellt ist, weist der Turbolader C einen Turboladerhauptkörper 1 auf. Der Turboladerhauptkörper 1 weist ein Lagergehäuse 2 auf. Ein Turbinengehäuse 4 ist mit der linken Seite des Lagergehäuses 2 durch eine Befestigungsschraube 3 gekoppelt. Ein Verdichtergehäuse 6 ist mit der rechten Seite des Lagergehäuses 2 durch eine Befestigungsschraube 5 gekoppelt. Das Lagergehäuse 2, das Turbinengehäuse 4 und das Verdichtergehäuse 6 sind integriert.
Das Lagergehäuse 2 hat ein Aufnahmedurchgangsloch 2a. Das Aufnahmedurchgangsloch 2a durchdringt den Turbolader C in einer Richtung von rechts nach links. Eine Welle 8 ist axial gestützt, um durch ein Radiallager 7 drehbar zu sein, das in dem Aufnahmedurchgangsloch 2a aufgenommen ist (in diesem Ausführungsbeispiel ist ein halbschwimmendes Lager in 1 als ein Beispiel dargestellt). Ein Turbinenlaufrad 9 ist an einem linken Endabschnitt der Welle 8 vorgesehen. Das Turbinenlaufrad 9 ist in dem Turbinengehäuse 4 aufgenommen, um drehbar zu sein. Des Weiteren ist ein Verdichterlaufrad 10 an einem rechten Endabschnitt der Welle 8 vorgesehen. Das Verdichterlaufrad 10 ist in dem Verdichtergehäuse 6 aufgenommen, um drehbar zu sein.
Das Verdichtergehäuse 6 hat einen Sauganschluss 11. Der Sauganschluss 11 ist an der rechten Seite des Turboladers C offen. Ein Luftfilter (nicht gezeigt) ist mit dem Sauganschluss 11 verbunden. Des Weiteren ist gemäß einem Zustand, in dem das Lagergehäuse 2 und das Verdichtergehäuse 6 miteinander durch die Befestigungsschraube 5 gekoppelt sind, ein diffuser Strömungsdurchgang 12 ausgebildet. Der Diffusorströmungsdurchgang 12 ist durch gegenüberliegende Flächen des Lagergehäuses 2 und des Verdichtergehäuses 6 ausgebildet. Der Diffusorströmungsdurchgang 12 erhöht einen Luftdruck. Der Diffusorströmungsdurchgang 12 ist ringförmig ausgebildet, um sich von der radial innenliegenden Seite zu einer radial außenliegenden Seite der Welle 8 zu erstrecken. Der Diffusorströmungsdurchgang 12 steht mit dem Sauganschluss 11 an der radial innenliegenden Seite der Welle 8 in Verbindung, wobei das Verdichterlaufrad 10 dazwischenliegend angeordnet ist.
Des Weiteren hat das Verdichtergehäuse 6 einen Verdichterspiralströmungsdurchgang 13. Der Verdichterspiralströmungsdurchgang 13 hat eine Ringform. Der Verdichterspiralströmungsdurchgang 13 ist zum Beispiel an der radial außenliegenden Seite der Welle 8 in Bezug auf den Diffusorströmungsdurchgang 12 positioniert. Der Verdichterspiralströmungsdurchgang 13 steht mit einem Sauganschluss einer Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) in Verbindung. Der Verdichterspiralströmungsdurchgang 13 steht ferner mit dem Diffusorströmungsdurchgang 12 in Verbindung. Somit wird, wenn das Verdichterlaufrad 10 gedreht wird, Luft in das Verdichtergehäuse 6 durch den Sauganschluss 11 angesaugt. Ein Druck und eine Geschwindigkeit angesaugter Luft werden während eines Strömungsverlaufs durch Schaufeln des Verdichterlaufrads 10 erhöht. Der Druck der Luft, deren Geschwindigkeit und Druck erhöht ist, wird in dem Diffusorströmungsdurchgang 12 und dem Verdichterspiralströmungsdurchgang 13 weiter erhöht (Druckrückgewinnung). Die Luft, deren Druck erhöht ist, wird in die Brennkraftmaschine eingebracht.
Des Weiteren ist gemäß einem Zustand, in dem das Lagergehäuse 2 und das Turbinengehäuse 4 miteinander durch die Befestigungsschraube 3 gekoppelt sind, ein Spalt (Zwischenraum) 14 zwischen gegenüberliegenden Flächen des Lagergehäuses 2 und des Turbinengehäuses 4 ausgebildet. Der Spalt 14 ist ein Raum, in dem ein Strömungsdurchgang „x“ angeordnet ist. Leitschaufeln 62, die nachstehend beschrieben sind, sind in dem Strömungsdurchgang „x“ angeordnet. Der Strömungsdurchgang „x“ ermöglicht es, dass Abgas durch diese strömt. Der Spalt 14 ist ringförmig ausgebildet, um sich von der radial innenliegenden Seite der Welle 8 (von dem Turbinenlaufrad 9) zu einer Außenseite (äußeren Seite) hinzu erstrecken.
Des Weiteren hat das Turbinengehäuse 4 einen Ausstoßanschluss 16. Der Ausstoßanschluss 16 steht mit dem Turbinenspiralströmungsdurchgang 15 durch das Turbinenlaufrad 9 in Verbindung. Der Ausstoßanschluss 16 ist zu einer vorderen Seite des Turbinenlaufrads 9 zugewandt. Der Ausstoßanschluss 16 ist mit einer Abgasreinigungsvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden.
Der Turbinenspiralströmungsdurchgang 15 steht mit einem Gaseinströmungsanschluss (nicht gezeigt) in Verbindung. Abgas, das von der Brennkraftmaschine ausgestoßen wird, wird zu dem Gaseinströmungsanschluss eingebracht. Der Turbinenspiralströmungsdurchgang 15 steht ferner mit dem Strömungsdurchgang „x“ der vorstehend beschrieben ist, in Verbindung. Somit wird das Abgas, das durch den Gaseinströmungsanschluss zu dem Turbinenspiralströmungsdurchgang 15 eingebracht wird, zu dem Ausstoßanschluss 16 durch den Strömungsdurchgang „x“ und das Turbinenlaufrad 9 eingebracht. Das heißt, der Strömungsdurchgang „x“ ist ein Durchgang, der sich von dem Turbinenspiralströmungsdurchgang 15 zu dem Turbinenlaufrad 9 erstreckt. Das Abgas bewirkt, dass sich das Turbinenlaufrad 9 während eines Strömungsverlaufs dreht. Dann wird eine Drehkraft des Turbinenlaufrads 9, das vorstehend beschrieben ist, zu dem Verdichterlaufrad 9 durch die Welle 8 übertragen. Ein Druck der Luft wird durch die Drehkraft des Verdichterlaufrads 10 erhöht und wird zu dem Sauganschluss der Brennkraftmaschine eingebracht.
Zu dieser Zeit ändern sich, wenn sich die Strömungsrate des Abgases, das zu dem Turbinengehäuse 4 eingebracht wird, ändert, die Drehausmaße des Turbinenlaufrads 9 und des Verdichterlaufrads 10. In einigen Fällen kann abhängig von einer Betriebsbedingung (einen Betriebszustand) der Brennkraftmaschine die Luft, der einen Druck auf einen gewünschten Druck erhöht ist, nicht ausreichend zu dem Sauganschluss der Brennkraftmaschine eingebracht werden. In Anbetracht des vorstehend erwähnten Umstands ist ein Leitantriebsmechanismus 20 an dem Turbolader C vorgesehen.
Der Leitantriebsmechanismus 20 ändert eine Strömungsdurchgangsweite (eine Düsenhalsweite, die nachstehend beschrieben ist) des Strömungsdurchgangs „x“ des Turbinengehäuses 4. Der Leitantriebsmechanismus 20 ändert die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases, das zu dem Turbinenlaufrad 9 eingebracht wird, in Übereinstimmung mit einer Strömungsrate des Abgases. Insbesondere verringert, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine niedrig ist und die Strömungsrate des Abgases klein ist, der Leitantriebsmechanismus 20 einen Öffnungsgrad des Strömungsdurchgangs „x“, um die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases, das zu dem Turbinenlaufrad 9 eingebracht wird, zu erhöhen. Auf diese Weise kann das Turbinenlaufrad 9 selbst bei einer kleinen (geringen) Strömungsrate gedreht werden. Nachstehend ist eine Gestaltung des Leitantriebsmechanismus 20 beschrieben.
Der Leitantriebsmechanismus 20 weist einen Deckbandring 21 und einen Leitring 22 auf. Der Deckbandring 21 ist an der Turbinengehäuseseite vorgesehen. Der Leitring 22 ist an der Lagergehäuseseite vorgesehen, um zu dem Deckbandring 21 gegenüberliegend zu sein. Der Strömungsdurchgang „x“ ist durch den Deckbandring 21 und den Leitring 22 definiert und ausgebildet.
Der Deckbandring 21 weist einen Hauptkörperabschnitt 21a auf. Der Hauptkörperabschnitt 21a hat eine Dünnplattenringform. Der Leitring 22 weist einen Hauptkörperabschnitt 22a auf. Der Hauptkörperabschnitt 22a hat eine Dünnplattenringform. Der Hauptkörperabschnitt 22a hat einen Durchmesser, der gleich ist wie ein Durchmesser des Hauptkörperabschnitts 21a des Deckbandrings 21. Der Leitring 22 ist zum Beispiel so angeordnet, dass er zu dem Deckbandring 21 gegenüberliegend ist, während ein vorbestimmter Abstand (Intervall) aufrechterhalten wird.
2(a) ist eine Ausschnittsansicht eines gestrichelten Abschnitts an der oberen Seite in 1. 2(b) ist eine Ausschnittsansicht eines strichpunktierten Abschnitts an einer unteren Seite in 1. Wie in 2(b) dargestellt ist, ist ein Stiftwellenloch 23a mit Boden in einer Fläche des Hauptkörperabschnitts 21a des Deckbandrings 21 ausgebildet, der zu dem Leitring 22 gegenüberliegend ist. Eine Vielzahl von (drei in diesem Ausführungsbeispiel, jedoch ist nur einer in 2(b) gezeigt) Stiftwellenlöchern 23a mit Boden sind in gleichmäßigen Intervallen (Abständen) in einer Umfangsrichtung ausgebildet.
Des Weiteren ist ein Stiftwellendurchgangsloch 25a in dem Hauptkörperabschnitt 22a des Leitrings 22 ausgebildet. Das Stiftwellendurchgangsloch 25a durchdringt den Hauptkörperabschnitt 22a in einer Dickenrichtung (axialen Richtung der Welle 8). Eine Vielzahl von (drei in diesem Ausführungsbeispiel, jedoch ist nur eines in 2(b) gezeigt) Stiftwellendurchgangslöchern 25a sind in gleichmäßigen Intervallen (Abständen) in einer Umfangsrichtung ausgebildet. Das Stiftwellenloch 23a mit Boden, das in dem Deckbandring 21 ausgebildet ist, und das Stiftwellendurchgangsloch 25a, das in dem Leitring 22 ausgebildet ist, sind zueinander gegenüberliegend. Ein Kopplungsstift 24 ist in jedes der Stiftwellenlöcher 23a mit Boden und der Stiftwellendurchgangslöcher 25a eingesetzt.
Insbesondere ist, wie in 2(b) dargestellt ist, ein Ende des Kopplungsstifts 24 in das Stiftwellendurchgangsloch 25a des Leitrings 22 eingesetzt. Das andere Ende des Kopplungsstifts 24 ist in das Stiftwellenloch 23a mit Boden des Deckbandrings 21 eingesetzt. Eine Vielzahl von (drei in diesem Ausführungsbeispiel, jedoch ist nur einer in 2(b) gezeigt) Kopplungsstifte 24 ist in gleichmäßigen Abständen (Intervallen) in einer Umfangsrichtung angeordnet. Der Kopplungsstift 24 hält einen konstanten Abstand (Intervall) zwischen dem Leitring 22 und dem Deckbandring 21 auf, die zueinander gegenüberliegend sind.
Des Weiteren steht das eine Ende des Kopplungsstifts 24, das in das Stiftwellendurchgangsloch 25a des Leitrings 22 eingesetzt ist, zu der rechten Seite von dem Leitring 22 hin vor. Der Vorsprungsteil des Kopplungsstifts 24 ist verstemmt. Auf diese Weise sind der Stützring 30 und der Führungsring 40 an der rechten Seite des Leitrings 22 montiert. Der Stützring 30 ist aus einem zylindrischen Bauteil ausgebildet. Der Stützring 30 hat eine Querschnittsform die durch Biegen eines Bauteils, das eine Dünnplattenform hat (siehe 1), erhalten wird.
3 ist eine Draufsicht des Stützrings 30 und des Führungsrings 40. Die nahe Seite in dem Zeichnungsblatt von 3 ist zu der rechten Seite in 2(a) und 2(b) hin orientiert. Die entfernt liegende Seite in dem Zeichnungsblatt von 3 ist zu der linken Seite in 2 orientiert. Wenn 2(a) und 2(b) dargestellt ist, weist der Stützring 30 eine Flanschabschnitt 31, einen zylindrischen Abschnitt 32 und einen Bodenabschnitt 33 (der in 3 mit Schraffur darstellt ist) auf. Der Flanschabschnitt 31 hat eine Ringform. Der zylindrische Abschnitt 32 steht zu der linken Seite (entfernt liegenden Seite in 3) von dem Innenumfangsrand des Flanschabschnitts 31 hin. Der Bodenabschnitt 33 ist zu der Radialinnenlinienseite von einem linken Endabschnitt des zylindrischen Abschnitts 32 hin gebogen.
Wie in 2(a) und 2(b) dargestellt ist, ist der Flanschabschnitt 31 zwischen gegenüberliegenden Flächen des Lagergehäuses 2 und des Turbinengehäuses 4 angeordnet. In diesem Zustand sind das Lagergehäuse 2 und das Turbinengehäuse 4 durch die Befestigungsschraube 3 so befestigt, dass der Stützring 30 in dem Turbinengehäuse 4 gehalten wird.
Der Führungsring 40 weist einen Hauptkörperabschnitt 41 einer Ringform auf. Ein Innendurchmesser des Hauptkörperabschnitts 41 des Führungsrings 40 ist ungefähr gleich wie ein Innendurchmesser des Bodenabschnitts 33 des Stützrings 30. Der Hauptkörperabschnitt 41 ist an einer radial innenliegenden Seite des zylindrischen Abschnitts 32 in einem Zustand angeordnet, in dem er an dem Bodenabschnitt 33 in Anlage gehalten wird. In 3 ist der Bodenabschnitt 33 des Stützrings 30 an der radial innenliegenden Seite teilweise hinter dem Hauptkörperabschnitt 41 des Führungsrings 40 versteckt.
Wie in 3 dargestellt ist, hat der Bodenabschnitt 33 des Stützrings 30 Ringdurchgangslöcher 33a. Die Ringdurchgangslöcher 33a sind jeweils in der Lage, ein Ende des Kopplungsstifts 24 aufzunehmen, der wie vorstehend erwähnt ist darin eingesetzt ist. Die Durchgangslöcher 33a sind an drei Stellen in gleichen Abständen (Intervallen) in einer Umfangsrichtung ausgebildet. Des Weiteren sind in dem Hauptkörperabschnitt 41 des Führungsrings 40 Führungsdurchgangslöcher 41a an drei Stellen ausgebildet. Die Führungsdurchgangslöcher 41a sind zu den Ringdurchgangslöchern 33a gegenüberliegend. Die Führungsdurchgangslöcher 41a nehmen jeweils ein Ende des Kopplungsstifts 24 auf, der darin eingesetzt ist. Der Kopplungsstift 24 ist in das Ringdurchgangsloch 33a und das Führungsdurchgangsloch 41a eingesetzt und wird dann verstemmt. In einer derartigen Weise sind der Stützring 30, der Deckbandring 21, der Leitring 22 und der Führungsring 40 gekoppelt. Das heißt, der Deckbandring 21 und der Leitring 22 werden in dem Turbinengehäuse 4 gehalten, wobei der Stützring 30 zwischen ihnen (dazwischenliegend) angeordnet ist.
Des Weiteren sind, wie in 3 dargestellt ist, Stützteile 42 an dem Hauptkörperabschnitt 41 des Führungsrings 40 vorgesehen. Eine Vielzahl von (zehn in diesem Ausführungsbeispiel) Stützteilen 42 ist entfernt voneinander in der Umfangsrichtung des Hauptkörperabschnitts 41 angeordnet. Wie in 2(a) und 2(b) dargestellt ist, weist jedes Stützteil 42 einen Stützabschnitt 42a und einen Entfernungsverhinderungsabschnitt 42b auf. Der Stützabschnitt 42 ist zu der rechten Seite (nahen Seite in 2) von dem Hauptkörperabschnitt 41 hin gebogen. Der Entfernungsverhinderungsabschnitt (Löseverhinderungsabschnitt) 42b ist zu der radial außenliegenden Seite von dem Stützabschnitt 42a hin gebogen. Der Entfernungsverhinderungsabschnitt 42b ist entfernt von dem Hauptkörperabschnitt 41 um einen fortbestimmten Abstand angeordnet und ist zu dem Hauptkörperabschnitt 41 zugewandt. Ein Antriebsring 40 ist durch die Stützteile 42 drehbar gestützt (siehe 4).
4 ist eine Ansicht zum Darstellen eines Zustands, in dem der Antriebsring 50 durch den Führungsring 40 gestützt ist. In 4 ist zum leichteren Verständnis der Bodenabschnitt 33 des Stützrings 30 mit Schraffur dargestellt. In 4 ist der Antriebsring 50 mit einer Schraffur dargestellt, die grober ist als die des Bodenabschnitts 33.
Der Antriebsring 50 ist aus einem ringförmigen Dünnplattenbauteil ausgebildet. Die Stützabschnitte 42a der Stützteile 42 sind an einer Radialinnenlinienseite des Antriebsrings 50 positioniert. Der Antriebsring 50 ist zwischen den Entfernungsverhinderungsabschnitten 42b und Abschnitten des Bodenabschnitts 33 drehbar gestützt, die zu einer Seite entgegengesetzt zu dem Leitring 22 (dargestellt in 2(a) und an einer Vielzahl von Stellen in der Umfangsrichtung vorgesehen sind) zum Beispiel ausgespart. Wie in 2(a) und 4 dargestellt ist, hat der Antriebsring 50 Eingriffsaussparungsabschnitte 51. Eine Vielzahl von Eingriffsaussparungsabschnitte 51 ist entlang der Umfangsrichtung ausgebildet. Die Eingriffsaussparungsabschnitte 51 sind jeweils durch Ausnehmen von einem Endabschnitt des Antriebsrings 50 an einer Innenumfangsseite zu der radial außenliegenden Seite hin ausgebildet. Die einen Enden von Übertragungsgliedern 60 sind mit den Eingriffsaussparungsabschnitten 51 in Eingriff.
Des Weiteren ist, wenn 2(b) und 4 dargestellt ist, ein zweiter Eingriffsaussparungsabschnitt 52 an dem Endabschnitt des Antriebsring 50 an der Innenumfangsseite ausgebildet. Der zweite Eingriffsaussparungsabschnitt 52 hat dieselbe Form wie der Eingriffsaussparungsabschnitt 51. Das eine Ende der Verbindungsplatte 61 ist dem zweiten Eingriffsaussparungsabschnitt 52 in Eingriff. Die Verbindungsplatte 61 hat dieselbe Form wie das Übertragungsverbindungsglied 60.
Ein Einpassdurchgangsloch 60a ist an der anderen Endseite jedes Übertragungsverbindungsglied 60 ausgebildet. Ein Verbindungsglieddurchgangsloch 61a ist an der anderen Endseite der Verbindungsgliedplatte 61 ausgebildet. Wie in 2(a) dargestellt ist, ist eine Schaufelwelle 62a an dem Einpassdurchgangsloch 60a in einen Zustand montiert, sodass sie darin eingesetzt ist. Die Schaufelwelle 62a ist an die Leitschaufel 62 montiert. Wie in 2(b) dargestellt ist, ist eine Antriebswelle 63 in das Verbindungsglieddurchgangsloch 61a der Verbindungsgliedplatte 61 eingepasst.
Die Schaufelwelle 62a ist in ein Schaufelwellenloch 23b mit Boden und ein Schaufelwellendurchgangsloch 25b eingesetzt. Die Schaufelwelle 62a ist durch das Schaufelwellenloch 23b mit Boden und das Schaufelwellendurchgangsloch 25b axial gestützt, um drehbar zu sein. Das Schaufelwellenloch 23b mit Boden ist an der radial innenliegenden Seite in Bezug auf das Stiftwellenloch 23a mit Boden in dem Hauptkörperabschnitt 21a des Deckbandrings 21 ausgebildet. Das Schaufelwellenloch 23b mit Boden ist in einer Fläche des Hauptkörperabschnitts 21a ausgebildet, die zu dem Leitring 22 gegenüberliegend ist. Eine Vielzahl von (elf in diesem Ausführungsbeispiel, jedoch ist nur eines in 2(a) gezeigt) Schaufelwellenlöchern 23b mit Boden ist entlang der Umfangsrichtung des Hauptkörperabschnitts 21a ausgebildet. Die Schaufelwellenlöcher 23b mit Boden sind zum Beispiel in gleichen Intervallen (Abständen) in der Umfangsrichtung des Hauptkörperabschnitts 21a ausgebildet.
Das Schaufelwellendurchgangsloch 25b ist an der radial innenliegenden Seite in Bezug auf das vorstehend erwähnte Stiftwellendurchgangsloch 25a in dem Hauptkörperabschnitt 22b des Leitrings 22 ausgebildet. Das Schaufelwellendurchgangsloch 25b durchdringt den Hauptkörperabschnitt 22a in der dicken Richtung (axialen Richtung der Welle 8). Eine Vielzahl von (elf in diesem Ausführungsbeispiel, jedoch ist nur eines in 2(a) gezeigt) Schaufelwellendurchgangslöchern 25b ist in der Umfangsrichtung des Hauptkörperabschnitts 22a ausgebildet. Die Schaufelwellendurchgangslöcher 25a sind zum Beispiel in gleichen Abständen (Intervallen) in der Umfangsrichtung des Hauptkörperabschnitts 22a angeordnet. Die Schaufelwellenlöcher 23b mit Boden, die in dem Deckbandring 21 ausgebildet sind, sind so angeordnet, dass sie zu den Schaufelwellendurchgangslöchern 25b, die in dem Leitring 22 ausgebildet sind, gegenüberliegend sind.
Ein Ende der Schaufelwelle 62a, das in das Schaufelwellendurchgangsloch 25b des Leitrings 22 eingesetzt ist, steht zu der rechten Seite von dem Leitring 22 hin vor. Das eine Ende der Schaufelwelle 62a ist in das Einpassdurchgangsloch 60a des Übertragungsverbindungsglieds 60 eingesetzt. Der Vorsprungsteil an dem einen Ende der Schaufelwelle 62a ist verstemmt. In einer derartigen Weise ist das Übertragungsverbindungsglied 60 an der Schaufelwelle 62a fixiert.
In einer derartigen Weise, sind die Schaufelwellen 62a und die Leitschaufeln 62 in dem Strömungsdurchgang „x“ angeordnet. Die Vielzahl von Schaufelwellen 62a ist ringförmig entfernt voneinander in der Drehrichtung des Turbinenlaufrads 9 angeordnet. Die Vielzahl von Leitschaufeln 62 ist ringförmig entfernt voneinander in der Drehrichtung des Turbinenlaufrads 9 angeordnet. Wie in 2(b) dargestellt ist, erstreckt sich die Antriebswelle 63 zu der rechten Seite von dem Antriebsring 50 hin. Der Erstreckungsabschnitt der Antriebswelle 63 ist in das Lager 64 eingesetzt. Genauer gesagt weist das Lager 64 einen Hauptkörperabschnitt 64a einer Ringform auf. Eine Innenumfangsfläche eines Lagerdurchgangslochs 64b des Hauptkörperabschnitts 64a dient als eine Lagerfläche. Die Antriebswelle 63 ist in das Lagerdurchgangsloch 64b eingesetzt.
Des Weiteren ist ein Antriebshebel 65 mit dem anderen Ende der Antriebswelle 63 gekoppelt. Ein Stellglied 66 ist außerhalb eines Gehäuses des Turboladers C vorgesehen (siehe 1). Der Antriebshebel 65 ist mit dem Stellglied 66 gekoppelt. Wenn das Stellglied 66 den Antriebshebel 65 antreibt, schwenken (drehen), wie in 2(b) dargestellt ist, sich der Antriebshebel 65 und die Antriebswelle 63 um eine axiale Mitte der Antriebswelle 63 als eine Drehmitte. Die Drehkraft von dem Stellglied 66 wird zu der Verbindungsgliedplatte 61 übertragen. In einer derartigen Weise wird die Verbindungsgliedplatte 61 geschwenkt.
Der zweite Eingriffsaussparungsabschnitt 52 wird durch die Verbindungsgliedplatte 61 gedrückt wie in 4 dargestellt ist. Der Antriebsring 50 dreht sich. Wenn sich der Antriebsring 50 dreht, werden die Übertragungsverbindungsglieder 60, die entsprechend mit der Vielzahl von Eingriffsaussparungsabschnitten 51 in Eingriff sind, gedrückt und geschwenkt. Zusammen mit dem Schwenken der Übertragungsverbindungsglieder 60 drehen sich die Schaufelwellen 62a. Zusammen mit der Drehung der Schaufelwellen 62a ändern sich die jeweiligen Winkel der Leitschaufeln 62 in dem Strömungsdurchgang „x“. In einer derartigen Weise bewirkt der Leitantriebsmechanismus 20, dass die Verbindungsgliedplatte 61 durch die Kraft des Stellglieds 66 geschwenkt wird. Somit ändert der Leitantriebsmechanismus 20 synchron die jeweiligen Winkel der Vielzahl von Leitschaufeln 62. Der Leitantriebsmechanismus 20 kann die Strömungsdurchgangsweite (eine sogenannte Düsenhalsweite) von benachbarten Leitschaufeln 62 variabel ändern. Das heißt, der Leitantriebsmechanismus 20 stellt einen Öffnungsgrad der Leitschaufeln 62 ein, um dadurch eine Strömungsdurchgangsfläche des Strömungsdurchgangs „x“ variabel zu ändern.
5 ist eine Ausschnittsansicht des doppelstrichpunkten Abschnitts in 2(a). Wie in 5 dargestellt ist, hat eine Wandfläche 2b des Lagergehäuses 2 an der Turbinenlaufradseite eine Trennungswandfläche 2c. Eine Position der Trennungswandfläche 2c in der radialen Richtung der Welle 8 liegt an einer inneren Seite in Bezug auf einen Außenumfang 9b der hinteren Fläche 9a (Fläche an einer Seite entgegengesetzt zu dem Ausstoßanschluss 16) des Turbinenlaufrads 9. Die Trennungswandfläche 2c ist von der hinteren Fläche 9a in der axialen Richtung der Welle 8 getrennt (entfernt).
Eine Wärmeabschirmungsplatte 70 ist zwischen der hinteren Fläche 9a des Turbinenlaufrads 9 und der Trennungswandfläche 2c des Lagergehäuses 2 angeordnet. Die Wärmeabschirmungsplatte 70 ist gestaltet, um eine Wärmeübertragung von der Turbinenlaufradseite zu der Radiallagerseite zu verhindern.
Genauer gesagt weist die Wärmeabschirmungsplatte 70 einen Hauptkörperabschnitt 70a (Trennungsabschnitt) einer Ringform auf. Die Wärmeabschirmungsplatte 70 hat einen Vorsprungsabschnitt 70b. Der Vorsprungsabschnitt 70b steht von der radial außenliegenden Seite des Hauptkörperabschnitts 70a zu der Wandflächenseite des Lagergehäuses 2 hin vor. Der Vorsprungsabschnitt 70a hat eine zylindrische Form.
Des Weiteren hat die Wandfläche 2b des Lagergehäuses 2 einen ringförmigen Vorsprung 2d (ein Passabschnitt). Der ringförmige Vorsprung 2d steht zu der Seite der hinteren Fläche 9a des Turbinenlaufrads 9 hin vor. Ein distaler Endabschnitt 2f des ringförmigen Vorsprungs 2d an der distalen Endseite hat einen Außendurchmesser, der kleiner ist als der eines Basisendabschnitts 2e des ringförmigen Vorsprungs 2d an der Basisendseite. Der Basisendabschnitt 2e ist entlang einer Innenumfangsseite des Vorsprungsabschnitts 70b der Wärmeabschirmungsplatte 70 eingesetzt. Der distale Endabschnitt 2f ist entlang einer Innenumfangsseite des Hauptkörperabschnitts 70a der Wärmeabschirmungsplatte 70 eingesetzt.
Der Vorsprungsabschnitt 70b hat ein Einsetzdurchgangsloch 70c (einen Einsetzabschnitt). Das Einsetzdurchgangsloch 70c durchdringt den Vorsprungsabschnitt 70b in der radialen Richtung. Der Basisendabschnitt 2e hat ein Gewindeloch 2g, das an einer Position ausgebildet ist, die zu dem Einsetzdurchgangsloch 70c gegenüberliegend ist. Das Gewindeloch 2g ist koaxial zu dem Einsetzdurchgangsloch 70c. Das heißt, die axialen Mitten des Einsetzdurchgangslochs 70c und des Gewindelochs 2g sind orthogonal zu der axialen Richtung der Welle 8.
Es ist nur erforderlich, dass die axialen Mitten des Einsetzdurchgangslochs 70c und des Gewindelochs 2g die axiale Richtung der Welle 8 schneiden. Zum Beispiel können die axialen Mitten des Einsetzdurchgangslochs 70c und des Gewindelochs 2g orthogonal zu der axialen Richtung der Welle 8 sein oder sie können in Bezug auf die axiale Richtung geneigt sein. Die axialen Mitten des Einsetzdurchgangslochs 70c und des Gewindelochs 2g können zu der Lagergehäuseseite hin (der rechten Seite in 5) an der radial außenliegenden Seite der Welle 8 geneigt sein. Die axialen Mitten des Einsetzdurchgangslochs 70c und des Gewindelochs 2g können zu der Lagergehäuseseite an der radial innenliegenden Seite der Welle 8 hin geneigt sein.
Ein Befestigungsbauteil 71 ist zum Beispiel durch eine Schraube ausgebildet. Das Befestigungsbauteil 71 ist in das Einsetzdurchgangsloch 70c von einer Außenumfangsseite des Vorsprungsabschnitts 70b eingesetzt. Die Wärmeabschirmungsplatte 70 ist an dem Lagergehäuse 2 befestigt, indem das Befestigungsbauteil 71 in das Gewindeloch 2g geschraubt ist.
Vorstehend ist ein Beispiel beschrieben, in dem das Befestigungsbauteil 71 als eine Schraube ausgebildet ist. Jedoch kann ein Stift als das Befestigungsbauteil 71 verwendet werden. In einem derartigen Fall ist ein Loch, das kein Gewinde hat, anstelle des Gewindelochs 2g ausgebildet. Die Wärmeabschirmungsplatte 70 kann an dem Lagergehäuse 2 befestigt sein, indem der Stift in das Loch, das kein Gewinde hat, pressgepasst ist.
Der Hauptkörperabschnitt 70a der Wärmeabschirmungsplatte 70 ist getrennt (entfernt) in Bezug auf die Trennungswandfläche 2c (Basisendabschnitt 2e des ringförmigen Vorsprungs 2d) des Lagergehäuses 2 in der axialen Richtung der Welle 8 ausgebildet.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Wärmeabschirmungsplatte 70 an dem Lagergehäuse 2 montiert, ohne dass sie dazwischen angeordnet ist. Der Hauptkörperabschnitt 70a der Wärmeabschirmungsplatte 70 ist getrennt von der Trennungswandfläche 2c des Lagergehäuses 2. Eine Wärmeisolierungsschicht aus Luft ist zwischen dem Hauptkörperabschnitt 70a und der Trennungswandfläche 2c ausgebildet. Daher kann verglichen zu dem Fall, in dem die Wärmeabschirmungsplatte 70 an dem Lagergehäuse 2 montiert ist und der Leitring 22 durch die Wärmeabschirmungsplatte 70 gedrückt wird, indem er zum Beispiel durch das Federbauteil gedrückt wird, die Wärmeabschirmungscharakteristik verbessert sein, während eine Verschlechterung der Betriebscharakteristik der Laufschaufeln 62 verhindert wird.
Des Weiteren hat eine Außenumfangsfläche 70d des Hauptkörperabschnitts 70a eine ringförmige Nut 70e. Ein Abschnitt 70f mit kleinem Durchmesser ist in der Außenumfangsfläche 70d an der linken Seite in 5 mit Bezug auf die ringförmige Nut 70e ausgebildet. Ein Abschnitt 70g mit großem Durchmesser ist in der Außenumfangsfläche 70d an der rechten Seite in 5 ausgebildet. Der Abschnitt 70g mit großem Durchmesser hat einen Außendurchmesser, der größer ist als der des Abschnitts 70f mit kleinem Durchmesser. Eine Stufenfläche 70h ist zwischen der ringförmigen Nut 70e und dem Abschnitt 70g mit großem Durchmesser ausgebildet. Die Stufenfläche 70h erstreckt sich in der radialen Richtung des Hauptkörperabschnitts 70a.
Des Weiteren hat eine Innenumfangsfläche 22b des Hauptkörperabschnitts 22a des Leitrings 22 einen Abschnitt 22c mit kleinem Innendurchmesser und einen Abschnitt 22d mit großem Innendurchmesser. Der Abschnitt 22c mit kleinem Innendurchmesser ist gegenüberliegend zu dem Abschnitt 70f mit kleinem Durchmesser der Wärmeabschirmungsplatte 70 in der radialen Richtung. Der Abschnitt 22d mit großem Innendurchmesser ist gegenüberliegend zu der ringförmigen Nut 70e in der radialen Richtung. Eine Stufenfläche 22e ist zwischen dem Abschnitt 22c mit kleinem Innendurchmesser und dem Abschnitt 22d mit großem Innendurchmesser ausgebildet. Die Stufenfläche 22e erstreckt sich in der radialen Richtung des Hauptkörperabschnitts 70a.
Ein Dichtungsring 80 ist in die ringförmige Nut 70e eingepasst. Der Dichtungsring 80 hat einen Außendurchmesser, der geringfügig größer ist als ein Innendurchmesser des Abschnitts 22d mit großem Innendurchmesser des Leitrings 22. Der Dichtungsring 80 ist in den Abschnitt 22d mit großem Innendurchmesser pressgepasst. Des Weiteren ist ein kleiner (geringer) Spalt (Zwischenraum) zwischen dem Dichtungsring 80 und der Stufenfläche 70h der Wärmeabschirmungsplatte 70 ausgebildet. Ein kleiner (geringer) Spalt (Zwischenraum) ist zwischen dem Dichtungsring 80 und der Stufenfläche 22e des Leitrings 22 ausgebildet.
Eine elastische Kraft (Federkraft) des Dichtungsrings 80 bewirkt, dass die Außenumfangsfläche des Dichtungsrings 80 gegen den Abschnitt 22d mit großem Innendurchmesser in der radialen Richtung gedrückt wird. Der Dichtungsring 80 wird durch einen Gasdruck gegen eine der zwei Stufenflächen 70h und 22e gedrückt. In einer derartigen Weise wird die Dichtungsfähigkeit verbessert.
Das Abgas, das in dem Turbinenspiralströmungsdurchgang 15 geströmt ist, kann geringfügig zu der Stützringseite durch einen Spalt (Zwischenraum) S (siehe 2(a) und 2(b)) ausströmen, der weiter stromaufwärtig des Strömungsdurchgangs „x“ liegt. Das Abgas, das zu der Stützringseite ausgeströmt ist, kann an der rechten Seite in 2(a) und 2(b) des Stützrings 30 strömen und zu der Seite der hinteren Fläche 9a des Turbinenlaufrads 9 ausströmen. Eine derartige Strömung des Abgases wird durch Vorsehen des Dichtungsrings 80 verhindert. Eine Verschlechterung des Turbinenwirkungsgrads kann verhindert werden. 6 ist eine erste erläuternde Ansicht zum Darstellen eines ersten Modifizierungsbeispiels. 6 ist eine Darstellung eines Querschnitts des ersten Modifizierungsbeispiels an einer Position korrespondierend zu 2(a). Wie in 6 dargestellt ist, ist in dem ersten Modifizierungsbeispiel eine ringförmige Nut 102h ausgebildet. Die ringförmige Nut 102h ist an einer Außenumfangsseite (Außenumfangsseite des ringförmigen Vorsprungs 2d) der Trennungswandfläche 2c des Lagergehäuses 2 ausgebildet. An einer Außenumfangsseite der ringförmigen Nut 102h ist ein Vorsprung 102i mit großem Durchmesser (Vorsprungsabschnitt) ausgebildet. Der Vorsprung 102i mit großem Durchmesser hat eine Ringform. Der Vorsprung 102i mit großem Durchmesser bildet einen Wandabschnitt der ringförmigen Nut 102h an der Außenumfangsseite aus.
Der Vorsprung 102i mit großem Durchmesser steht zu der Turbinenlaufradseite 9 in Bezug auf die Trennungswandfläche 2c hin vor. Der Leitring 22 hat einen inneren Vorsprungsabschnitt 22f. Der innere Vorsprungsabschnitt 22f ist an einer Endfläche 22g des Hauptkörperabschnitts 22a an der Übertragungsverbindungsgliedseite ausgebildet. Der innere Vorsprungsabschnitt 22f ist an der radial innenliegenden Seite der Endfläche 22g ausgebildet. Der innere Vorsprungsabschnitt 22f steht zu der Übertragungsverbindungsgliedseite (der rechten Seite in 6) hin vor. Der Vorsprung 102i mit großem Durchmesser steht zu der Turbinenlaufradseite in Bezug auf die Endfläche 22g des Leitrings 22 hin vor. Der Vorsprung 102i mit großem Durchmesser ist zu dem inneren Vorsprungsabschnitt 22f in der radialen Richtung gegenüberliegend.
In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist der Fall beschrieben, in dem der Dichtungsring 80 zwischen dem Leitring 22 und der Wärmeabschirmungsplatte 70 angeordnet ist. In dem ersten Modifizierungsbeispiel ist der Dichtungsring 80 zwischen dem inneren Vorsprungsabschnitt 22f des Leitrings 22 und dem Vorsprung 102i mit großem Durchmesser des Lagergehäuses 2 angeordnet.
Eine Außenumfangsfläche 102j des Vorsprungs 102i mit großem Durchmesser hat eine Dichtungsnut 102k. Die Dichtungsnut 102k ist zu dem inneren Vorsprungsabschnitt 22f in der radialen Richtung gegenüberliegend. Die Dichtungsnut 102k ist an der Radialinnenlinienseite des inneren Vorsprungsabschnitts 22f positioniert.
Ein Außendurchmesser der Außenumfangsfläche 102j die zu einer distalen Endseite (Turbinenlaufradseite) des Vorsprungs 102i mit großem Durchmesser in Bezug auf die Dichtungsnut 102k hin kontinuierlich ist, ist kleiner als ein Außendurchmesser der Außenumfangsfläche 102j, die zu einer Basisendseite (Seite, die von den Turbinenlaufrad 9 entfernt ist) des Vorsprungs 102i mit großem Durchmesser in Bezug auf die Dichtungsnut 102k hin kontinuierlich ist. In anderen Worten ist ein Außendurchmesser einer Seitenwandfläche der Dichtungsnut 102k an der Turbinenlaufradseite kleiner als ein Außendurchmesser einer Seitenwandfläche an der Verdichterla ufradseite.
Der Dichtungsring 80 ist in der Dichtungsnut 102k angeordnet. Ein Außendurchmesser des Dichtungsrings 80 ist geringfügig größer als ein Innendurchmesser des inneren Vorsprungsabschnitts 22f. Der Dichtungsring 80 ist in den inneren Vorsprungsabschnitt 22f pressgepasst. Wie vorstehend beschrieben ist, verhindert der Dichtungsring 80 eine Strömung des Abgases, das zu der Seite der hinteren Fläche 9a des Turbinenlaufrads 9 hin ausströmt. Eine Verschlechterung des Turbinenwirkungsgrads kann verhindert werden.
Des Weiteren ist die Dichtungsnut 102k, in die der Dichtungsring 80 eingepasst ist, in dem Vorsprung 102i mit großem Durchmesser ausgebildet. Daher wird verglichen zu dem Fall, in dem der Dichtungsring 80 in der Wärmeabschirmungsplatte 170 eingepasst ist, verhindert, dass die Struktur der Wärmeabschirmungsplatte 170 kompliziert ist. Die Herstellungskosten für die Wärmeabschirmungsplatte 170 sind somit reduziert.
Des Weiteren hat die Wärmeabschirmungsplatte 170 einen Vorsprungsabschnitt 170b. Der Vorsprungsabschnitt 170b steht von einem Hauptkörperabschnitt 170a (Trennungsabschnitt) zu der rechten Seite in 6 (Seite, die zu dem Turbinenlaufrad 9 entgegengesetzt ist), hin vor. Der Vorsprungsabschnitt 170b ist in die ringförmige Nut 102h des Lagergehäuses 2 eingesetzt.
Der Vorsprungsabschnitt 170b hat ein Einsetzloch 170c mit Boden (einen Einsetzabschnitt). Der Vorsprung 102i mit großem Durchmesser hat ein Durchgangsloch 102g. Das Durchgangsloch 102g ist an einer Position ausgebildet, die zu dem Einsetzloch 170c mit Boden gegenüberliegend ist. Das Durchgangsloch 102g ist zu der radial außenliegenden Seite der Welle 8 in Bezug auf das Einsetzloch 170c mit Boden gegenüberliegend. Das heißt, die axialen Mitten des Einsetzlochs 170c mit Boden und des Durchgangslochs 102g sind orthogonal zu der axialen Richtung der Welle 8.
Es ist nur erforderlich, dass die axialen Mitten des Einsetzlochs 170c mit Boden und des Durchgangslochs 102g die axiale Richtung der Welle 8 schneiden. Zum Beispiel können die axialen Mitten des Einsetzlochs 170c mit Boden und des Durchgangsloch 102g orthogonal zu der axialen Richtung der Welle 8 sein oder sie können in Bezug auf die axiale Richtung geneigt sein. Die axialen Mitten des Einsetzlochs 170c mit Boden und des Durchgangsloch 102g können zu der Lagergehäuseseite (der rechten Seite in 6) an der radial außenliegenden Seite der Welle 8 hin geneigt sein. Die axialen Mitten des Einsetzlochs 170c mit Boden und des Durchgangslochs 102g können zu der Lagergehäuseseite an der radial innenliegenden Seite der Welle 8 hin geneigt sein.
Ein Befestigungsbauteil 171 ist in das Durchgangloch 102g pressgepasst. Ein distales Ende 171a des Befestigungsbauteils 171 ist in das Einsetzloch 170c mit Boden pressgepasst. In diesem Fall ist das Befestigungsbauteil 171 als ein Stift ausgebildet. Nachstehend ist ein Prozess zum Presspassen des Befestigungsbauteils 171 in das Durchgangsloch 102g und das Einsetzloch 170c mit Boden ausführlich beschrieben.
7(a) ist eine zweite erläuternde Ansicht zum Darstellen des ersten Modifizierungsbeispiels. 7(b) ist eine dritte Erläuterung der Ansicht zum Darstellen des ersten Modifizierungsbeispiels. Wie in 7(a) und 7(b) dargestellt ist, hat die Wärmeabschirmungsplatte 170 einen gegenüberliegenden Abschnitt 170d. Der gegenüberliegende Abschnitt 170d steht von dem Hauptkörperabschnitt 170a zu einer oberen Seite in 7(a) und 7(b) (der radial außenliegenden Seite) hin vor. Der gegenüberliegende Abschnitt 170d ist zu dem Vorsprung 102i mit großem Durchmesser des Lagergehäuses 2 in der axialen Richtung der Welle 8 gegenüberliegend.
Wie in 7(a) dargestellt ist, ist der gegenüberliegende Abschnitt 170d so gestaltet, dass der gegenüberliegende Abschnitt 170d mit einem distalen Ende des Vorsprungs 102i mit großem Durchmesser in Anlage gebracht wird, wenn der Vorsprungsabschnitt 170b der Wärmeabschirmungsplatte 170 in die ringförmige Nut 102h des Lagergehäuses 2 eingesetzt wird. Zu dieser Zeit ist die axiale Mitte des Einsetzlochs 170c mit Boden des Vorsprungsabschnitts 170b in Bezug auf die axiale Mitte des Durchgangslochs 102g des Vorsprungs 102i mit großem Durchmesser versetzt. Insbesondere ist die axiale Mitte des Einsetzlochs 170c mit Boden an der rechten Seite in 7(a) in Bezug auf die axiale Mitte des Durchgangslochs 102g positioniert.
In anderen Worten ist, wenn der Vorsprungsabschnitt 170b in die ringförmige Nut 102h mit einem derartigen Ausmaß eingesetzt wird/ist, dass der gegenüberliegende Abschnitt 170d der Wärmeabschirmungsplatte 170 mit dem distalen Ende des Vorsprungs 102i mit großem Durchmesser in Anlage gebracht wird, die axiale Mitte des Einsetzlochs 170c mit Boden zu einer entfernten Seite in der Einsetzrichtung (der rechten Seite in 7(a)) in Bezug auf die axiale Mitte des Durchgangslochs 102g versetzt.
Während die Wärmeabschirmungsplatte 170 in die Einsetzrichtung in diesen Zustand gedrückt wird, wird das Befestigungsbauteil 171 in das Durchgangsloch 102g pressgepasst, wie in 7(b) dargestellt ist. Das distale Ende 171a des Befestigungsbauteils 171 wird in das Einsetzloch 170c mit Boden pressgepasst. Als Ergebnis wird die Wärmeabschirmungsplatte 170 zu der linken Seite in 7(b) so versetzt, dass die axiale Mitte des Einsetzlochs 170c mit Boden mit der axialen Mitte des Befestigungsbauteils 171 übereinstimmt. Der Hauptkörperabschnitt 170a ist in der axialen Richtung der Welle 8 von der Trennungswandfläche 2c (dem ringförmigen Vorsprung 2d) getrennt, um in den Zustand gebracht zu werden, der in 6 dargestellt ist.
In einer derartigen Weise wird die Wärmeabschirmungsplatte 170 an ein Lagergehäuse 2 durch das Befestigungsbauteil 171 montiert. Gleich wie in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist eine Wärmeisolierungsschicht aus Luft zwischen dem Hauptkörperabschnitt 170a und der Trennungswandfläche 2c ausgebildet. Die Wärmeabschirmungscharakteristik kann verbessert werden.
8 ist eine erläuternde Ansicht zum Darstellen eines zweiten Modifizierungsbeispiels. 8 ist eine Darstellung eines Querschnitts des zweiten Modifizierungsbeispiels an einer Position korrespondierend zu 2(a). In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel und dem ersten Modifizierungsbeispiel ist der Fall beschrieben, in dem die axialen Mitten des Einsetzdurchgangslochs 70c und des Einsetzlochs 170c mit Boden sich in der radialen Richtung der Welle (Richtung orthogonal zu der axialen Richtung) erstrecken. In dem zweiten Modifizierungsbeispiel erstreckt sich eine axiale Mitte eines Einsetzdurchgangsloch 270c (eines Einsetzabschnitts) in der axialen Richtung der Welle 8.
Insbesondere ist ein ausgesparter Abschnitt (Aussparungsabschnitt) 270i in einer Fläche des Hauptkörperabschnitts 270a (Trennungsabschnitt) der Wärmeabschirmungsplatte 270 an der Turbinenlaufradseite ausgebildet. In einer Bodenfläche des ausgesparten Abschnitts 270i ist das Einsetzdurchgangsloch 270c offen. Das Einsetzdurchgangsloch 270c durchdringt den Hauptkörperabschnitt 270a in der axialen Richtung der Welle 8. Der ringförmige Vorsprung 2d des Lagergehäuses 2 hat ein Presspassungsloch 202g mit Boden. Das Presspassungsloch 202g mit Boden ist an einer Position gegenüberliegend zu dem Einsetzdurchgangsloch 270c ausgebildet. Das Einsetzdurchgangsloch 270c und das Presspassungsloch 202g mit Boden sind angeordnet, um koaxial zueinander zu sein.
Das Einsetzdurchgangsloch 270c und das Presspassungsloch 202g mit Boden können den Hauptkörperabschnitt 270a in einer Richtung zum Schneiden (Schnittrichtung) der axialen Richtung der Welle 8 durchdringen. Zum Beispiel können die axialen Mitten des Einsetzdurchgangslochs 270c und das Presspassungsloch 202g mit Boden in Bezug auf die axiale Richtung der Welle 8 geneigt sein. Die axialen Mitten des Einsetzdurchgangslochs 270c und des Presspassungslochs 202g mit Boden können zu der radial außenliegenden Seite der Welle 8 an der Lagergehäuseseite (der rechten Seite in 8) hin geneigt sein. Die axialen Mitten des Einsetzdurchgangslochs 270c und das Presspassungsloch 202g mit Boden können zu der radial innenliegenden Seite der Welle 8 an der Lagergehäuseseite hin geneigt sein.
Des Weiteren ist in dem zweiten Modifizierungsbeispiel ein Vorsprung 202i mit großem Durchmesser (Vorsprungsabschnitt) gleich wie der des ersten Ausführungsbeispiels ausgebildet. Der Vorsprung 202i mit großem Durchmesser ist entlang eines Außenumfangs des ringförmigen Abschnitts 2d des Lagergehäuses 2 kontinuierlich. Der Vorsprung 202i mit großem Durchmesser hat eine Ringform.
Der Vorsprung 202i mit großem Durchmesser steht zu der Turbinenlaufradseite in Bezug auf die Trennungswandfläche 2c hin vor. Der Vorsprung 202i mit großem Durchmesser steht zu der Turbinenlaufradseite in Bezug auf die Endfläche 22g des Leitrings 22 hin vor. Der Vorsprung 202i mit großem Durchmesser ist zu dem inneren Vorsprungsabschnitt 22f in der radialen Richtung gegenüberliegend. Eine Außenumfangsfläche 202j des Vorsprungs 202i mit großem Durchmesser hat eine Dichtungsnut 202k. Die Dichtungsnut 202k ist zu dem inneren Vorsprungsabschnitt 22f in der radialen Richtung gegenüberliegend. Die Dichtungsnut 202k ist in der radial innenliegenden Seite des inneren Vorsprungsabschnitts 22f positioniert. Ein Außendurchmesser der Außenumfangsfläche 202j, die zu einer distalen Endseite (Turbinenlaufradseite) des Vorsprungs 202i mit großem Durchmesser in Bezug auf die Dichtungsnut 202k hin kontinuierlich ist, ist kleiner als ein Außendurchmesser der Außenumfangsfläche 202j, die zu einer Basisendseite (Seite, die von der Turbinenlaufrad 9 getrennt (entfernt) ist) des Vorsprungs 202i mit großem Durchmesser in Bezug auf die Dichtungsnut 202k hin kontinuierlich ist.
Der Dichtungsring 80 ist in der Dichtungsnut 202k angeordnet. Ein Außendurchmesser des Dichtungsrings 80 ist geringfügig größer als ein Innendurchmesser des inneren Vorsprungsabschnitts 22f. Der Dichtungsring 80 ist in den inneren Vorsprungsabschnitt 22f pressgepasst. Gleich wie in dem ersten Modifizierungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, verhindert der Dichtungsring 80 eine Strömung des Abgases, das zu der Seite der hinteren Fläche 9a des Turbinenlaufrads 9 hin ausströmt. Eine Verschlechterung des Turbinenwirkungsgrads kann verhindert werden.
Des Weiteren ist die Dichtungsnut 202k, in die der Dichtungsring 80 eingepasst ist, in dem Vorsprung 202i mit großem Durchmesser ausgebildet. Daher kann verglichen zu dem Fall, in dem der Dichtungsring 80 in der Wärmeabschirmungsplatte 270 eingepasst ist, verhindert werden, dass die Struktur der Wärmeabschirmungsplatte 270 kompliziert ist. Die Herstellungskosten für die Wärmeabschirmungsplatte 270 sind somit reduziert.
Der Hauptkörperabschnitt 270a der Wärmeabschirmungsplatte 270 hat einen gegenüberliegenden Abschnitt 270d gleich wie der des ersten Modifizierungsbeispiels. Distale Enden des gegenüberliegenden Abschnitts 270d und des Vorsprungs 202i mit großem Durchmesser werden miteinander in einer axialen Richtung der Welle 8 in Anlage gehalten.
Dann wird ein Befestigungsbauteil 271 in das Einsetzdurchgangsloch 270c des Hauptkörperabschnitts 270a von der Seite des ausgesparten Abschnitts 270i eingesetzt. Das Befestigungsbauteil 271 ist als ein Stift ausgebildet. Ein distales Ende 271a des Befestigungsbauteils 271 wird in ein Presspassungsloch 202g des Lagergehäuses 2 pressgepasst. In einer derartigen Weise wird die Wärmeabschirmungsplatte 270 an einem Lagergehäuse 2 montiert.
Zu dieser Zeit wird an einer Position, an der der gegenüberliegende Abschnitt 270d der Wärmeabschirmungsplatte 270 mit dem Vorsprung 202i mit großem Durchmesser des Lagergehäuses 2 in Anlage gehalten wird, eine Position des Hauptkörperabschnitts 270a der Wärmeabschirmungsplatte 270 reguliert. Als Ergebnis ist der Hauptkörperabschnitt 270a in der axialen Richtung der Welle 8 von der Trennungswandfläche 2c (dem ringförmigen Vorsprung 2d) des Lagergehäuses 2 getrennt. Gleich wie in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel kann die Wärmeabschirmungscharakteristik verbessert werden.
9 ist eine erläuternde Ansicht zum Darstellen eines dritten Modifizierungsbeispiels. 9 ist eine Darstellung eines Querschnitts des dritten Modifizierungsbeispiels an einer Position korrespondierend zu 2(a). Wie in 9 dargestellt ist, sind in dem dritten Modifizierungsbeispiel gleich wie in dem vorstehenden zweiten Modifizierungsbeispiel der ausgesparte Abschnitt 370i und das Einsetzdurchgangsloch 370c (der Einsetzabschnitt) ausgebildet. Der ausgesparte Abschnitt 370i und das Einsetzdurchgangsloch 370c sind in dem Hauptkörperabschnitt 370a (Trennungsabschnitt) der Wärmeabschirmungsplatte 370 ausgebildet.
An einem Außenumfang des ringförmigen Vorsprungs 2d (Einpassungsabschnitt) ist im Gegensatz zu dem zweiten Modifizierungsbeispiel der Vorsprung 202i mit großem Durchmesser nicht ausgebildet. Im Gegensatz zu dem zweiten Modifizierungsbeispiel ist in dem dritten Modifizierungsbeispiel ein Gewindeloch 302g mit Boden an dem Basisendabschnitt 2e des ringförmigen Vorsprungs 2d ausgebildet. Das Befestigungsbauteil 371 ist zum Beispiel als eine Schraube ausgebildet. Das Befestigungsbauteil 371 ist in das Einsetzdurchgangsloch 370c eingesetzt. Das Befestigungsbauteil 371 ist in das Gewindeloch 302g mit Boden eingesetzt und ist mit dem Gewindeloch 302g mit Boden verschraubt.
Der Hauptkörperabschnitt 370a der Wärmeabschirmungsplatte 370 hat einen Vorsprungsabschnitt 370b, der gleich ist wie die jene des vorstehenden Ausführungsbeispiels und des ersten Modifizierungsbeispiels. Der Vorsprungsabschnitt 370b hat eine zylindrische Form. Der Vorsprungsabschnitt 370b hat eine Innenumfangsfläche 370j, die eine geneigte Form hat, die in Bezug auf die axiale Richtung der Welle 8 geneigt ist. Die Innenumfangsfläche 370j ist in eine Richtung geneigt, in der sich ein Innendurchmesser erhöht, wenn man sich von dem Turbinenlaufrad 9 entfernt.
Eine Außenumfangsfläche 302j des ringförmigen Vorsprungs 2d hat eine geneigte Form, die entlang der Innenumfangsfläche 370j des Vorsprungsabschnitts 370b geneigt ist. Das heißt, die Außenumfangsfläche 302j ist in eine Richtung geneigt, in die sich ein Außendurchmesser erhöht, wenn man sich von dem Turbinenlaufrad 9 entfernt. Der ringförmige Vorsprung 2d ist entlang der Innenumfangsseite des Vorsprungsabschnitts 370b eingesetzt. Das heißt, in dem dritten Modifizierungsbeispiel ist der ringförmige Vorsprung 2d ein Einpassabschnitt, der entlang der Innenumfangsseite des Vorsprungsabschnitts 370b einzupassen ist.
Wie vorstehend beschrieben ist, haben die Innenumfangsfläche 370j des Vorsprungsabschnitts 370b und die Außenumfangsfläche 302j des ringförmigen Vorsprungs 2d jeweils die geneigte Form. Der Vorsprungsabschnitt 370b und der ringförmige Vorsprung 2d bilden eine Keilstruktur aus. Daher wirkt eine Last auf die Wärmeabschirmungsplatte 370 in einer Richtung, in die der ringförmige Vorsprung 2d von einem Innenumfang des Vorsprungsabschnitts 370b (zu der linken Seite in 2) entfernt ist. Als Ergebnis wirkt eine axiale Kraft auf das Befestigungsbauteil 371. Es ist somit weniger wahrscheinlich, dass sich das Befestigungsbauteil 371 löst bzw. dass es locker wird.
Des Weiteren hat der Basisendabschnitt 2e des ringförmigen Vorsprungs 2d einen Anlageabschnitt 302k. Der Anlageabschnitt 302k ist an einer Fläche des Basisendabschnitts 2e an der Turbinenlaufradseite ausgebildet. Der Anlageabschnitt 302k ist mit dem Hauptkörperabschnitt 370a der Wärmeabschirmungsplatte 370 in der axialen Richtung der Welle in Anlage gehalten. Das Gewindeloch 302g mit Boden ist in dem Anlageabschnitt 302k ausgebildet. Die Trennungswandfläche 2c ist sowohl an einer inneren Seite als auch an einer äußeren Seite in der radialen Richtung der Welle 8 in Bezug auf den Anlageabschnitt 302k ausgebildet. Die Trennungswandfläche 2c ist von dem Turbinenlaufrad 9 in Bezug auf den Anlageabschnitt 302k getrennt. Das heißt, der Anlageabschnitt 302k steht zu der Seite des Hauptkörperabschnitts 370a der Wärmeabschirmungsplatte 370 von der Trennungswandfläche 3c hin vor.
In einer derartigen Weise wird der Hauptkörperabschnitt 370a der Wärmeabschirmungsplatte 370 mit dem Anlageabschnitt 302k in Anlage gehalten. Eine Position des Hauptkörperabschnitts 370a in der axialen Richtung der Welle 8 wird durch den Anlageabschnitt 302k reguliert. Der Hauptkörperabschnitt 370a liegt an einer Position, die von der Trennungswandfläche 2c getrennt ist. Gleich wie in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel kann die Wärmeabschirmungscharakteristik verbessert werden.
10 ist eine erläuternde Ansicht zum Darstellen des vierten Modifizierungsbeispiels. 10 ist eine Darstellung eines Querschnitts des vierten Modifizierungsbeispiels an einer Position korrespondierend zu 2(a). In dem vorstehenden Ausführungsbeispiel und den vorstehenden Modifizierungsbeispielen ist der Fall beschrieben, in dem die Wärmeabschirmungsplatte 70, 170, 270, 370 an dem Lagergehäuse 2 mittels zum Beispiel einer Schraube oder eines Stifts montiert ist. In dem vierten Modifizierungsbeispiel ist, wie in 10 dargestellt ist, eine Wärmeabschirmungsplatte 470 an dem Lagergehäuse 2 ohne die Verwendung einer Schraube oder eines Stifts montiert.
Insbesondere hat die Wärmeabschirmungsplatte 470 eine Vorsprungsabschnitt 470b. Der Vorsprungsabschnitt 470b hat eine Ringform. Der Vorsprungsabschnitt 470b steht von einem Hauptkörperabschnitt 470a (Trennungsabschnitt) zu der Lagergehäuseseite (der rechten Seite in 10) hin vor. Das heißt, der Vorsprungsabschnitt 470b steht von dem Hauptkörperabschnitt 470a zu einer Seite entgegengesetzt zu dem Turbinenlaufrad 9 hin vor. Des Weiteren hat die Wandfläche 2b des Lagergehäuses 2 eine ringförmige Nut 402h. Die ringförmige Nut 402h ist in der Trennungswandfläche 2c des ringförmigen Vorsprungs 2d ausgebildet. Der Vorsprungsabschnitt 470b ist in die ringförmige Nut 402h eingesetzt.
In einem Zustand, bevor der Vorsprungsabschnitt 470b in die ringförmige Nut 402h eingesetzt wird, ist ein Innendurchmesser einer Wandfläche 402m der ringförmigen Nut 402h an einer Außenumfangsseite geringfügig kleiner als ein Außendurchmesser des Vorsprungsabschnitts 470b an einer Außenumfangsseite. Daher wird/ist der Vorsprungsabschnitt 470b in die ringförmige Nut 402 pressgepasst.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist der Vorsprungsabschnitt 470b, der an der Wärmeabschirmungsplatte 470 ausgebildet ist, in die ringförmige Nut 402h pressgepasst. In einer derartigen Weise ist die Wärmeabschirmungsplatte 470 an dem Lagergehäuse 2 montiert. Das heißt, der Vorsprungsabschnitt 470b funktioniert als eine Montageeinrichtung.
Des Weiteren ist der Vorsprungsabschnitt 470b in die ringförmige Nut 402h in einem derartigen Ausmaß pressgepasst, dass ein distales Ende des Vorsprungsabschnitts 470b mit einer Bodenfläche der ringförmigen Nut 402h in Anlage gebracht wird. Zu dieser Zeit ist der Hauptkörperabschnitt 470a von der Trennungswandfläche 2c des Lagergehäuses 2 in der axialen Richtung der Welle 8 getrennt. Eine Bewegung des Hauptkörperabschnitts 470a zu der Seite der Trennungswandfläche 2c hin wird durch den Vorsprungsabschnitt 470b reguliert. Somit wird der Hauptkörperabschnitt 470a in dem Zustand gehalten, in dem er von der Trennungswandfläche 2c getrennt (entfernt) ist.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist in dem vierten Modifizierungsbeispiel der Vorsprungsabschnitt 470b in die ringförmige Nut 402h pressgepasst, ohne dass zum Beispiel eine Schraube oder ein Stift verwendet wird. In einer derartigen Weise ist die Wärmeabschirmungsplatte 470 an dem Lagergehäuse 2 gemäß einem Zustand montiert, in dem der Hauptkörperabschnitt 470a von der Trennungswandfläche 2c getrennt ist. Daher kann die Anzahl der Komponenten reduziert werden, wodurch die Kosten reduziert werden können. Gleich wie in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel kann die Wärmeabschirmungscharakteristik verbessert werden.
In dem vorstehenden dritten Modifizierungsbeispiel und vierten Modifizierungsbeispiel ist gleich wie in dem Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, der Dichtungsring 80 angeordnet. Die Anordnung des Dichtungsrings 80 ist im Wesentlichen gleich wie die Gestaltung des Ausführungsbeispiels, das vorstehend beschrieben ist, und infolgedessen wird eine ausführliche Beschreibung weggelassen, um eine redundante Beschreibung zu vermeiden.
Das Ausführungsbeispiel ist in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben worden, es ist jedoch selbstverständlich, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf das vorstehende Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Es ist ersichtlich, dass der Fachmann verschiedene Abwandlungen und Modifizierungen innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche machen kann und dass diese Beispiele derart konstruiert sind, dass sie selbstverständlich innerhalb des technischen Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung fallen.
Zum Beispiel ist in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel und den Modifizierungsbeispielen der Fall beschrieben, in dem der Leitantriebsmechanismus 20 vorgesehen ist. Jedoch ist der Leitantriebsmechanismus 20 nicht unbedingt erforderlich. In dem Fall, in dem der Leitantriebsmechanismus 20 vorgesehen ist, wird, wenn die Wärmeabschirmungsplatte thermisch verformt wird, der Leitring durch die Wärmeabschirmungsplatte gedrückt, wodurch die Betriebscharakteristik der Leitschaufel 62 beeinflusst werden kann. Wenn die Wärmeabschirmungsplatte 70, 170, 270, 370, 470 an dem Lagergehäuse 2 montiert wird/ist, kann eine derartige Verschlechterung der Betriebscharakteristik vermieden werden.
Des Weiteren ist in dem vorstehenden ersten Modifizierungsbeispiel der Fall beschrieben, in dem das Befestigungsbauteil 171, das als ein Stift ausgebildet ist, in das Durchgangsloch 102g pressgepasst ist. Jedoch kann das Befestigungsbauteil 171 als eine Schraube ausgebildet werden und kann ein Gewindeloch mit Boden anstelle des Durchgangslochs 102g ausgebildet sein. Das Befestigungsbauteil 171 kann in das Gewindeloch mit Boden eingesetzt werden und kann mit dem Gewindeloch mit Boden verschraubt werden/sein.
Des Weiteren ist in dem vorstehenden zweiten Modifizierungsbeispiel der Fall beschrieben, in dem das Befestigungsbauteil 271, das als ein Stift ausgebildet ist, in das Presspassungsloch 202g mit Boden pressgepasst ist. Jedoch kann das Befestigungsbauteil 271 zum Beispiel als eine Schraube ausgebildet sein und kann ein Gewindeloch mit Boden anstelle des Presspassungslochs 202g mit Boden ausgebildet sein. Das Befestigungsbauteil 271 kann in das Gewindeloch mit Boden eingesetzt werden und kann mit dem Gewindeloch mit Boden verschraubt werden/sein.
Des Weiteren ist in dem vorstehenden ersten Modifizierungsbeispiel der Fall beschrieben, in dem, wenn der Vorsprungsabschnitt 170b der Wärmeabschirmungsplatte 170 in die ringförmige Nut 102h des Lagergehäuses 2 eingesetzt wird/ist, die axiale Mitte des Einsetzlochs 170c mit Boden an der rechten Seite in 7(a) mit Bezug auf die axiale Richtung des Durchgangslochs 102g positioniert ist. Jedoch kann die axiale Mitte des Einsetzlochs 170c mit Boden geringfügig zu der linken Seite in 7(a) mit Bezug auf die axiale Mitte des Durchgangslochs 102g hin versetzt sein. In diesem Fall wird, wenn zum Beispiel das distale Ende des Befestigungsbauteils 171 in einer konischen Form ausgebildet ist, die Wärmeabschirmungsplatte 170 durch eine Keilwirkung (einen Keileffekt) fest an das Lagergehäuse 2 montiert.
In dem vorstehenden vierten Modifizierungsbeispiel ist der Fall beschrieben, in dem in dem Zustand, bevor der Vorsprungsabschnitt 470b in die ringförmige Nut 402h eingesetzt wird, ein Innendurchmesser der Wandfläche 402m der ringförmigen Nut 402h an der Außenumfangsseite geringfügig kleiner ist als ein Außendurchmesser an der Außenumfangsseite des Vorsprungsabschnitts 470b. Jedoch ist dies nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann ein Wandflächenaußendurchmesser der ringförmigen Nut 402h an der Innenumfangsseite geringfügig größer sein als ein innenumfangsseitiger Innendurchmesser des Vorsprungsabschnitts 470b. In diesem Fall wird/ist die Innenumfangsfläche des Vorsprungsabschnitts 470b in eine Innenumfangsseitenwand der ringförmigen Nut 402h pressgepasst. Des Weiteren können der Außendurchmesser des Vorsprungsabschnitts 470b an der Außenumfangsseite und der Innendurchmesser des Vorsprungsabschnitts 470b an der Innenumfangsseite so geeignet eingestellt werden, dass der Vorsprungsabschnitt 470b entlang sowohl der Wandfläche der ringförmigen Nut 402h an der Innenumfangsseite als auch der Wandfläche 402m an der Außenumfangsseite pressgepasst wird/ist.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Offenbarung ist für einen Turbolader anwendbar, in dem eine Wärmeabschirmungsplatte zwischen einer hinteren Fläche eines Turbinenlaufrads und einem Lagergehäuse angeordnet ist.
Bezugszeichenliste

C: Turbolader
2: Lagergehäuse
2b: Wandfläche
2c: Trennungswandfläche
2d: ringförmiger Vorsprung (Einpassabschnitt)
4: Turbinengehäuse
8: Welle
9: Turbinenlaufrad
9a: hintere Fläche
9b: Außenumfang
15: Turbinenspiralströmungsdurchgang
20: Leitantriebsmechanismus
62: Leitschaufel
70: Wärmeabschirmungsplatte
70a: Hauptkörperabschnitt (Trennungsabschnitt)
70b: Vorsprungsabschnitt
70c: Einsetzdurchgangsloch (Einsetzabschnitt)
70e: ringförmige Nut
71: Befestigungsbauteil
102g: Durchgangsloch
102h: ringförmige Nut
102e: Vorsprung mit großem Durchmesser (Vorsprungsabschnitt)
102k: Dichtungsnut
170: Wärmeabschirmungsplatte
170a: Hauptkörperabschnitt (Trennungsabschnitt)
170b: Vorsprungsabschnitt
170c: Einsetzloch mit Boden (Einsetzabschnitt)
171: Befestigungsbauteil
171a: distales Ende
202i: Vorsprung mit großem Durchmesser (Vorsprungsabschnitt)
202k: Dichtungsnut
270: Wärmeabschirmungsplatte
270a: Hauptkörperabschnitt (Trennungsabschnitt)
270c: Einsetzdurchgangsloch (Einsetzabschnitt)
271: Befestigungsbauteil
302j: Außenumfangsfläche
370: Wärmeabschirmungsplatte
370a: Hauptkörperabschnitt (Trennungsabschnitt)
370b: Vorsprungsabschnitt
370c: Einsetzdurchgangsloch (Einsetzabschnitt)
370j: Innenumfangsfläche
371: Befestigungsbauteil
402m: Wandfläche
470: Wärmeabschirmungsplatte
470a: Hauptkörperabschnitt (Trennungsabschnitt)
470b: Vorsprungsabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2013 [0004]
JP 253521 [0004]

Claims

Turbolader, der Folgendes aufweist: eine Trennungswandfläche, die eine Wandfläche eines Lagergehäuses an einer Turbinenlaufradseite ist, an einer Innenseite in Bezug auf einen Außenumfang einer hinteren Fläche des Turbinenlaufrads an der Lagergehäuseseite in der radialen Richtung einer Welle positioniert ist und von der hinteren Fläche in der axialen Richtung der Welle getrennt ist; und eine Wärmeabschirmungsplatte, die Folgendes aufweist: einen Trennungsabschnitt, der von der Trennungswandfläche in der axialen Richtung getrennt ist und zwischen der hinteren Fläche des Turbinenlaufrads und der Trennungswandfläche positioniert ist; und einen Einsetzabschnitt, der ein Befestigungsbauteil aufnimmt, das darin in einer Richtung zum Schneiden der axialen Richtung der Welle eingesetzt ist, wobei die Wärmeabschirmungsplatte an dem Lagergehäuse durch das Befestigungsbauteil montiert ist.
Turbolader nach Anspruch 1, der des Weiteren Folgendes aufweist: einen Vorsprungsabschnitt, der an der Wärmeabschirmungsplatte ausgebildet ist, von dem Trennungsabschnitt zu einer Seite entgegengesetzt zu dem Turbinenlaufrad hin vorsteht und den Einsetzabschnitt hat; eine ringförmige Nut, die in dem Lagergehäuse ausgebildet ist und den Vorsprungsabschnitt aufnimmt, der darin eingesetzt ist; und ein Durchgangsloch, das in einem Wandabschnitt ausgebildet ist, der die ringförmige Nut ausbildet, und gegenüberliegend zu dem Einsetzabschnitt ist, wobei das Befestigungsbauteil von dem Durchgangsloch eingesetzt ist und ein distales Ende des Befestigungsbauteils in den Einsetzabschnitt eingesetzt ist.
Turbolader, der Folgendes aufweist: einen Leitantriebsmechanismus, der eine Vielzahl von Leitschaufeln aufweist; eine Trennungswandfläche, die eine Wandfläche eines Lagergehäuses an einer Turbinenlaufradseite ist, an einer Innenseite in Bezug auf einen Außenumfang einer hinteren Fläche des Turbinenlaufrads an der Lagergehäuseseite in einer radialen Richtung einer Welle positioniert ist und von der hinteren Fläche in einer axialen Richtung der Welle getrennt ist; einen Vorsprungsabschnitt, der an einer radial außenliegenden Seite der Welle in Bezug auf die Trennungswandfläche in einem Lagergehäuse positioniert ist und zu dem Leitantriebsmechanismus von einer radial innenliegenden Seite der Welle gegenüberliegend ist; einen Dichtungsring, der in einer Dichtungsnut vorgesehen ist, die in einer gegenüberliegenden Fläche des Vorsprungsabschnitts in Bezug auf den Leitantriebsmechanismus ausgebildet ist; und eine Wärmeabschirmungsplatte, die einen Trennungsabschnitt, der von der Trennungswandfläche in der axialen Richtung getrennt ist und zwischen einer hinteren Fläche des Turbinenlaufrads und der Trennungswandfläche positioniert ist, aufweist und an dem Lagergehäuse montiert ist.
Turbolader nach Anspruch 3, der des Weiteren einen Einsetzabschnitt aufweist, der in der Wärmeabschirmungsplatte ausgebildet ist und ein Befestigungsbauteil aufnimmt, das darin in der axialen Richtung der Welle eingesetzt ist.
Turbolader nach Anspruch 3, der des Weiteren einen Einsetzabschnitt aufweist, der in der Wärmeabschirmungsplatte ausgebildet ist und ein Befestigungsbauteil aufnimmt, das darin in einer Richtung zum Schneiden der axialen Richtung der Welle eingesetzt ist.
Turbolader nach Anspruch 5, der des Weiteren Folgendes aufweist: einen Vorsprungsabschnitt, der an der Wärmeabschirmungsplatte ausgebildet ist, von dem Trennungsabschnitt zu einer Seite entgegengesetzt zu dem Turbinenlaufrad hin vorsteht und den Einsetzabschnitt hat; eine ringförmige Nut, die in dem Lagergehäuse ausgebildet ist und den Vorsprungsabschnitt aufnimmt, der darin eingesetzt ist; und ein Durchgangsloch, das in einem Wandabschnitt ausgebildet ist, der die ringförmige Nut ausbildet, und gegenüberliegend zu dem Einsetzabschnitt ist, wobei das Befestigungsbauteil von dem Durchgangsloch eingesetzt ist und ein distales Ende des Befestigungsbauteils in den Einsetzabschnitt eingesetzt ist.
Turbolader nach einem der Ansprüche 1 bis 6, der des Weiteren Folgendes aufweist: einen Vorsprungsabschnitt, der an der Abschirmungsplatte ausgebildet ist, von dem Trennungsabschnitt zu einer Seite entgegengesetzt zu dem Turbinenlaufrad hin vorsteht und eine Innenumfangsfläche hat, die eine geneigte Form hat, die in Bezug auf die axiale Richtung der Welle geneigt ist; und einen Einpassabschnitt, der an dem Lagergehäuse ausgebildet ist, von einer Wandfläche an der Turbinenlaufradseite zu der Trennungsabschnittsseite hin vorsteht, eine Außenumfangsfläche hat, die eine geneigte Form hat, die entlang einer Innenumfangsfläche des Vorsprungsabschnitts geneigt ist, und entlang einer Innenumfangsseite des Vorsprungsabschnitts eingepasst ist.
Turbolader, der Folgendes aufweist: eine Trennungswandfläche, die eine Wandfläche eines Lagergehäuses an einer Turbinenlaufradseite ist, an einer Innenseite in Bezug auf einen Außenumfang einer hinteren Fläche des Turbinenlaufrads an der Lagergehäuseseite in einer radialen Richtung einer Welle positioniert ist und von der hinteren Fläche in einer axialen Richtung der Welle getrennt ist; und eine Wärmeabschirmungsplatte, die Folgendes aufweist: einen Trennungsabschnitt, der von der Trennungswandfläche in der axialen Richtung getrennt ist und zwischen der hinteren Fläche des Turbinenlaufrads und der Trennungswandfläche positioniert ist; und einen Einsetzabschnitt, der ein Befestigungsbauteil aufnimmt, das darin in einer Richtung orthogonal zu der axialen Richtung der Welle eingesetzt ist, wobei die Wärmeabschirmungsplatte an dem Lagergehäuse durch ein Befestigungsbauteil montiert ist.