JPWO2013005319A1 - タービンハウジング及び排気タービン過給機 - Google Patents
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Abstract
タービンハウジング(10)は、基端側ハウジング部(20)及び先端側ハウジング部(30)を有する外側ハウジング部材と、外側ハウジング部材の内部に設けられるとともに軸線方向Cにおいてタービンホイール(2)に対向するシュラウド面(42)を有する内側ハウジング部材(40)とを備える。内側ハウジング部材(40)の先端部は軸線方向Cにおいてスライド可能なスライド部(44)とされる。また、内側ハウジング部材(40)の基端部(43)は基端側ハウジング部(20)の基端部(23)よりも先端側において該基端側ハウジング部(20)に固定される。また、内側ハウジング部材(40)と、内側ハウジング部材(40)よりも基端側に位置する基端側ハウジング部(20)の基端側スクロール部(21)とによってスクロール部が形成される。
Description
本発明は、排気のエネルギによってタービンホイールが回転駆動されることにより過給を行なう排気タービン過給機、及びその筐体であってタービンホイールを囲繞するタービンハウジングに関する。
従来、この種のタービンホイール及び排気タービン過給機としては例えば特許文献1に記載のタービンハウジング及び排気タービン過給機がある。
特許文献1に記載のタービンハウジングは、同文献1の図1に示すように、タービン羽根車(9)を囲繞する羽根車ハウジング部材(5)と、羽根車ハウジング部材(5)の下流部に接続される排出管(10)と、これら羽根車ハウジング部材(5)及び排出管(10)を囲繞する外側ハウジング部材(2)とを備えている。すなわち、羽根車ハウジング部材(5)の先端部(同文献1の図1において左端部)が排出管(10)に接続され、基端部(同文献1の図1において右端部)が外側ハウジング部材(2)の基端部に固定されることで羽根車ハウジング部材(5)のみによってスクロール部が形成されている。
また、羽根車ハウジング部材(5)の筒口(8)は流出口フランジ(4)の排出管(10)に対してスライド可能に設けられている。
こうした構成によれば、羽根車ハウジング部材(5)の先端部がタービン羽根車(9)の軸線方向においてスライド可能とされているため、外側ハウジング部材(2)や排出管(10)の温度低下に伴って羽根車ハウジング部材(5)に対してタービン羽根車(9)の羽根部に近接する方向に外力が作用することを抑制することができる。従って、タービン羽根車(9)と羽根車ハウジング部材(5)のシュラウド面との間隙、所謂チップクリアランスが変化することを抑制することができる。
また、外側ハウジング部材(2)は、その両端がそれぞれフランジ(3)、(4)に連結されているため剛性が高められている。
ところで、上記特許文献1に記載のタービンハウジングでは、スクロール部を形成するために羽根車ハウジング部材(5)(以下、内側ハウジング部材と称する)の基端部が外側ハウジング部材の基端部に固定されている。また、前述したように、内側ハウジング部材の先端部は軸線方向においてスライド可能に支持されており、内側ハウジング部材は所謂、片持ち構造とされている。そのため、内側ハウジング部材の片持ち長さが長くなり、その剛性が低くなりやすいことから、内側ハウジング部材の肉厚を大きくするなどの剛性を高めるための対策を取る必要が生じる。その結果、内側ハウジング部材の重量が増大するといった不都合が生じることとなる。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、重量増大を抑制しつつ内側ハウジング部材の振動を好適に抑制することのできるタービンハウジング及び排気タービン過給機を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に従うタービンハウジングは、タービンホイールを囲繞するタービンハウジングにおいて、外側ハウジング部材と、外側ハウジング部材の内部に設けられるとともにタービンホイールの軸線方向において同タービンホイールの羽根部に対向するシュラウド面を有する内側ハウジング部材と、を備え、前記軸線方向においてタービンシャフトに近接する側を基端側とし、タービンシャフトから離間する側を先端側とするとき、内側ハウジング部材の先端部は前記軸線方向において外側ハウジング部材に対して変位可能な可動部とされ、内側ハウジング部材の基端部は外側ハウジング部材の基端部よりも先端側において該外側ハウジング部材に固定され、内側ハウジング部材と、同内側ハウジング部材よりも基端側に位置する外側ハウジング部材の部位とによってスクロール部が形成されている。
同構成によれば、内側ハウジング部材の先端部がタービンホイールの軸線方向において変位可能とされているため、外部ハウジング等の温度低下に伴って内側ハウジング部材に対してタービンホイールの羽根部に近接する方向に外力が作用することを抑制することができる。従って、タービンホイールと内側ハウジング部材との間隙、所謂チップクリアランスが変化することを抑制することができる。
また、内側ハウジング部材の基端部が外側ハウジング部材の基端部よりも先端側において該外側ハウジング部材に固定されており、内側ハウジング部材と、これよりも基端側に位置する外側ハウジング部材の部位とによってタービンハウジングのスクロール部が形成される。このため、従来のタービンハウジング、すなわち内側ハウジング部材の基端部が外側のハウジングの基端部に固定されることで内側ハウジング部材のみによってスクロール部が形成される構成とは異なり、内側ハウジング部材の片持ち長さが短くなる。これにより、内側ハウジング部材の肉厚を大きくすることなくその剛性を高めることができる。従って、重量増大を抑制しつつ内側ハウジング部材の振動を好適に抑制することができる。
この場合、外側ハウジング部材は、タービンホイールの基端側を覆う基端側ハウジング部と、基端側ハウジング部よりも先端側に設けられる先端側ハウジング部とを備え、それら両ハウジング部は互いに分割されているといった態様が好ましい。
こうした態様によれば、タービンハウジングのスクロール部の一部をなすために複雑な形状を有する外側ハウジング部材を例えば金型プレス成形によって容易に形成することができる。
またこの場合、基端側ハウジング部の先端部、先端側ハウジング部の基端部、及び内側ハウジング部材の基端部が互いに重なり合うように接合されるといった態様が好ましい。
こうした態様によれば、タービンハウジングのスクロール部の一部が、これら両ハウジング部及び内側ハウジング部材が互いに接合されることによって三重構造とされる。このため、当該部位の剛性を一層高めることができる。従って、仮に異物の混入によってタービンホイールの羽根が破砕して飛散した場合であってもこれがタービンハウジングを貫通することを好適に抑制することができる。
また、基端側ハウジング部の先端部、先端側ハウジング部の基端部、及び内側ハウジング部材の基端部は前記軸線方向に沿って延びるといった態様が好ましい。
こうした態様によれば、これら両ハウジング部及び内側ハウジング部材を金型プレス成形によって形成する場合には型抜きを容易に行なうことができる。従って、本発明に係るタービンハウジングを容易に具現化することができる。
また、基端側ハウジング部は先端側ハウジング部よりも高い剛性を有するといった態様が好ましい。
先端側ハウジング部の内側には内側ハウジング部材が存在しているため、タービンハウジング内部の熱は内側ハウジング部材を介して先端側ハウジング部に伝わる。これに対して、基端側ハウジング部にはタービンハウジング内部の熱が直接伝わるため、基端側ハウジング部の方が先端側ハウジング部に比べて受熱量が大きく、高温となりやすい。その結果、基端側ハウジング部が熱変形しやすいといった問題が生じるおそれがある。
この点、上記態様によれば、基端側ハウジング部が先端側ハウジング部よりも高い剛性を有するため、基端側ハウジング部の熱変形を好適に抑制することができる。また、先端側ハウジング部の剛性を不要に向上させなくとも済む。
この場合、基端側ハウジング部及び先端側ハウジング部は共に同一の材料にて形成されるとともに、基端側ハウジング部が先端側ハウジング部よりも厚いといった態様が好ましい。
こうした態様によれば、基端側ハウジング部の剛性を先端側ハウジング部の剛性よりも高くすることが容易にできる。
また、外側ハウジング部材の内周面には内側ハウジング部材の可動部を変位可能に支持する支持部材が連結され、可動部と支持部材との間にはこれら可動部と支持部材との間隙をシールするシール部材が設けられるといった態様が好ましい。
こうした構成によれば、外側ハウジング部材の内周面に連結された支持部材によって内側ハウジング部材のスライド部をスライド可能に支持しつつ、これらスライド部と支持部材との間隙からの排気の漏出をシール部材により抑制することができる。
この場合、シール部材はセラミックファイバーと結合剤とにより形成されるといった態様が好ましい。
こうした態様によれば、内側ハウジング部材の可動部及びこれを支持する支持部材が熱膨張することでこれら可動部と支持部材との間隙の大きさが変化した場合であっても結合剤の熱膨張によって当該間隙の大きさに応じてシール部材が変形する。従って、高温下においても可動部と支持部材との間隙からの排気の漏出を好適に抑制することができる。
また、基端側ハウジング部、先端側ハウジング部、及び内側ハウジング部材はそれぞれ板金により形成されることをその要旨としている。
同構成によれば、タービンハウジングが板金によって形成されるため、これが鋳造により形成される場合に比べて、タービンハウジング自体の熱容量を小さくすることが容易にできる。従って、タービンハウジングを備える排気タービン過給機の排気下流側に配置される触媒装置の暖機性能を向上させることができる。
また、上記発明のタービンハウジングを備え、排気のエネルギによってタービンホイールが回転駆動されることにより過給を行なう排気タービン過給機といった構成が好ましい。
以下、図1〜図4を参照して、本発明に係るタービンハウジング及び排気タービン過給機を具体化した一実施形態について詳細に説明する。
図1に、本実施形態における排気タービン過給機1の部分断面構造を示す。また、図2に、先端側フランジ5側からのタービンハウジング10の斜視構造を示す。また、図3に、基端側フランジ4側からのタービンハウジング10の斜視構造を示す。
尚、以降において、タービンホイール2の軸線方向Cにおいてタービンシャフト3に近接する側(図1において左側)を基端側とし、タービンシャフト3から離間する側(図1において右側)を先端側とする。
図1〜図3に併せ示すように、排気タービン過給機1は、図示しないベアリングによって回転可能に支持されるタービンシャフト3と、タービンシャフト3に連結されるタービンホイール2と、タービンホイール2を囲繞するとともにスクロール部をなすタービンハウジング10とを備えている。
タービンハウジング10は、ベアリングハウジングに連結される基端側フランジ4と、下流側排気管に連結される先端側フランジ5との間に配置されており、大きくは、分割構造を有する外側ハウジング部材と、外側ハウジング部材の内部に設けられる内側ハウジング部材40とによって構成されている。外側ハウジング部材は、互いに分割された基端側ハウジング部20と先端側ハウジング部30とを備える。尚、図2及び図3において符号「6」によって示されるフランジは、排気マニホルドに連結される上流側フランジ6である。
基端側ハウジング部20は、外側ハウジング部材の基端側の部位を構成するものであり、タービンホイール2の基端側を覆うように設けられている。基端側ハウジング部20の基端部23は基端側フランジ4の先端外周面に接合されている。基端側ハウジング部20には、基端部23から外周側に延びる基端側スクロール部21が形成されている。また、基端側スクロール部21の外周側端部から軸線方向Cに沿って延びる先端部24が形成されている。
先端側ハウジング部30は、外側ハウジング部材の先端側の部位を構成するものであり、後述する内側ハウジング部材40、支持パイプ50を覆うように設けられている。先端側ハウジング部30の基端部33は軸線方向Cに沿って延びており、その内周面が基端側ハウジング部20の先端部24の外周面に接合されている。また、先端側ハウジング部30には、基端部33の先端側において基端部33よりも縮径された第1縮径部34が形成されている。また、先端側ハウジング部30には、第1縮径部34の先端側において第1縮径部34よりも縮径された第2縮径部35が形成されている。尚、第2縮径部35の外周面が先端側フランジ5の内周面に接合されている。
内側ハウジング部材40は、軸線方向Cにおいてタービンホイール2の羽根部2aに対向するシュラウド面42を有している。具体的には、内側ハウジング部材40は断面略S字状をなしている。内側ハウジング部材40の基端部43は軸線方向Cに沿って延びており、その外周面が基端側ハウジング部20の先端部24の内周面に接合されている。すなわち、基端側ハウジング部20の先端部24、先端側ハウジング部30の基端部33、及び内側ハウジング部材40の基端部43は互いに重なり合うようにアーク溶接にて接合されている。また、基端部43には略円弧状をなす先端側スクロール部41が接続されている。この先端側スクロール部41と基端側ハウジング部20の基端側スクロール部21とによって排気マニホルドから排出された排気をタービンホイール2の羽根部2aに導入するための通路であるスクロール部が構成される。また、先端側スクロール部41には曲面状のシュラウド面42を有する部位が接続されている。また、内側ハウジング部材40の先端部は軸線方向Cに沿って延びており、後に詳述するように、軸線方向Cにおいてスライド可能なスライド部44とされている。
ここで、本実施形態では、板状のステンレス鋼を金型プレス成形することによって基端側ハウジング部20、先端側ハウジング部30、及び内側ハウジング部材40がそれぞれ形成されている。
先端側ハウジング部30の内周面には支持パイプ50が連結されている。具体的には、支持パイプ50の基端部が拡径部51とされ、先端部が拡径部51よりも縮径された縮径部52とされている。また、先端側ハウジング部30の第1縮径部34の内周面に支持パイプ50の縮径部52の外周面が接合されている。また、拡径部51は内側ハウジング部材40のスライド部44を覆うように配置されており、拡径部51の内周面とスライド部44の外周面との間にはこれら拡径部51とスライド部44との間隙をシールするシール部材60が設けられている。ここで、本実施形態では、シール部材60としてセラミックファイバー製マットが採用されている。このシール部材60は、耐熱性を有するセラミックファイバー(例えばアルミナ)とセラミックファイバーを互いに結合させる機能を有するとともに高い熱膨張率を有する結合剤とからなるものであり、車載内燃機関の触媒装置等においてシール部材として従来一般に用いられているものである。こうした構成によって、内側ハウジング部材40のスライド部44は支持パイプ50によって軸線方向Cにおいてスライド可能に支持されている。
次に、本実施形態の作用について説明する。
内側ハウジング部材40の先端部であるスライド部44が軸線方向Cにおいてスライド可能とされている。このため、基端側ハウジング部20や支持パイプ50が温度低下することでこれらが熱収縮しても、内側ハウジング部材40に対してタービンホイール2の羽根部2aに近接する方向に外力が作用することが抑制されるようになる。従って、タービンホイール2と内側ハウジング部材40のシュラウド面42との間隙、所謂チップクリアランスが変化することが抑制される。
また、内側ハウジング部材40の基端部43が基端側ハウジング部20の基端部23よりも先端側において該基端側ハウジング部20に固定されており、内側ハウジング部材40と、これよりも基端側に位置する基端側ハウジング部20の基端側スクロール部21とによってタービンハウジング10のスクロール部が形成される。このため、従来のタービンハウジング、すなわち内側ハウジング部材の基端部が外側のハウジングの基端部に固定されることで内側ハウジング部材のみによってスクロール部が形成される構成とは異なり、内側ハウジング部材40の片持ち長さが短くなる。これにより、内側ハウジング部材40の肉厚を大きくすることなくその剛性を高めることが可能となる。
また、タービンハウジング10のスクロール部の一部が、基端側ハウジング部20、先端側ハウジング部30、及び内側ハウジング部材40が互いに接合されることにより三重構造とされる。このため、当該部位の剛性が高められる。従って、仮に異物の混入によってタービンホイール2の羽根が破砕して飛散した場合であってもこれがタービンハウジング10を貫通することが好適に抑制される。
また、先端側ハウジング部30の内周面に連結された支持パイプ50によって内側ハウジング部材40のスライド部44がスライド可能に支持される。また、これらスライド部44と支持パイプ50との間隙からの排気の漏出がシール部材60によって抑制される。
また、シール部材60が耐熱性を有するセラミックファイバー製マットによって構成されているため、内側ハウジング部材40のスライド部44及びこれを支持する支持パイプ50が熱膨張することでこれらスライド部44と支持パイプ50との間隙の大きさが変化した場合であっても当該間隙の大きさに応じてシール部材60が変形する。従って、高温下においてもスライド部44と支持パイプ50との間隙からの排気の漏出が好適に抑制される。
以上説明した本実施形態に係るタービンハウジング及び排気タービン過給機によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
(1)内側ハウジング部材40の先端部は軸線方向Cにおいてスライド可能なスライド部44とされている。また、内側ハウジング部材40の基端部43は基端側ハウジング部20の基端部23よりも先端側において該基端側ハウジング部20に固定されている。また、内側ハウジング部材40と、内側ハウジング部材40よりも基端側に位置する基端側ハウジング部20の基端側スクロール部21とによってスクロール部が形成されている。こうした構成によれば、タービンホイール2と内側ハウジング部材40のシュラウド面42との間隙、所謂チップクリアランスが変化することを抑制することができる。また、内側ハウジング部材40の肉厚を大きくすることなくその剛性を高めることができる。従って、重量増大を抑制しつつ内側ハウジング部材40の振動を好適に抑制することができる。
(2)外側ハウジング部材は、タービンホイール2の基端側を覆う基端側ハウジング部20と、基端側ハウジング部20よりも先端側に設けられる先端側ハウジング部30とを備える分割構造とされている。こうした構成によれば、タービンハウジング10のスクロール部の一部をなすために複雑な形状を有する外側ハウジング部材を金型プレス成形によって容易に形成することができる。
(3)基端側ハウジング部20の先端部24、先端側ハウジング部30の基端部33、及び内側ハウジング部材40の基端部43が互いに重なり合うように接合されている。こうした構成によれば、仮に異物の混入によってタービンホイール2の羽根が破砕して飛散した場合であってもこれがタービンハウジング10を貫通することを好適に抑制することができる。
(4)基端側ハウジング部20の先端部24、先端側ハウジング部30の基端部33、及び内側ハウジング部材40の基端部43はタービンホイール2の軸線方向Cに沿って延びている。こうした構成によれば、タービンハウジング10を構成する各ハウジング部20,30及び内側ハウジング部材40の接合部がタービンホイール2の軸線方向Cに沿って延びる形状とされているため、これらハウジング部20,30及び内側ハウジング部材40を金型プレス成形によって容易に形成することができる。
(5)先端側ハウジング部30の内周面には内側ハウジング部材40のスライド部44をスライド可能に支持する支持パイプ50が連結され、内側ハウジング部材40のスライド部44と支持パイプ50との間にはこれらスライド部44と支持パイプ50との間隙をシールするシール部材60が設けられている。具体的には、シール部材60は耐熱性を有するセラミックファイバー製マットとされている。こうした構成によれば、先端側ハウジング部30の内周面に連結された支持パイプ50によって内側ハウジング部材40のスライド部44をスライド可能に支持しつつ、これらスライド部44と支持パイプ50との間隙からの排気の漏出を高温下においても好適に抑制することができる。
(6)基端側ハウジング部20、先端側ハウジング部30、及び内側ハウジング部材40はそれぞれ板金により形成されている。こうした構成によれば、タービンハウジング10が板金によって形成されるため、これが鋳造により形成される場合に比べて、タービンハウジング10の薄肉化を容易に図ることができ、タービンハウジング10自体の熱容量を小さくすることが容易にできる。従って、タービンハウジング10を備える排気タービン過給機1の排気下流側に配置される触媒装置の暖機性能を向上させることができる。
尚、本発明に係るタービンハウジング及び排気タービン過給機は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記実施形態では、基端側ハウジング部20、先端側ハウジング部30、及び内側ハウジング部材40をアーク溶接によって互いに接合するようにしたが、これらの接合方法はアーク溶接に限定されるものではなく、他の溶接方法を含む周知の接合方法を採用することもできる。
・上記実施形態では、金型プレス成形によって基端側ハウジング部20、先端側ハウジング部30、及び内側ハウジング部材40をそれぞれ形成したが、他の成形方法によってこれらハウジング部、及び内側ハウジング部材を形成することができる。
・上記実施形態において例示したように、アルミナ及び結合剤からなるセラミックファイバー製マットによってシール部材60を構成することが、スライド部44と支持パイプ50との間隙からの排気の漏出を高温下においても好適に抑制する上では望ましい。しかしながら、本発明に係るシール部材の素材はこれに限定されるものではなく、例えば他のセラミック材料及び結合剤によってこれを形成するようにしてもよい。
・上記実施形態では、内側ハウジング部材40のスライド部44と支持パイプ50との間にはシール部材60が別体にて設けられている。これに代えて、例えばスライド部自体或いは支持パイプ自体をタービンホイールの径方向に対して可撓性を有する形状とすれば、スライド部と支持パイプとによってシール機構を構成することができる。この場合、シール部材を割愛することができる。
・上記実施形態では筒状の支持パイプ50によって内側ハウジング部材40のスライド部44(可動部)が全周にわたって支持されるものとした。しかしながら、本発明に係る支持部材の形状はこれに限定されるものではない。他に例えば、内側ハウジング部材の可動部をその周方向において部分的に支持する支持部材を採用してもよい。
・先端側ハウジング部30の内側には内側ハウジング部材40が存在しているため、タービンハウジング10内部の熱は内側ハウジング部材40を介して先端側ハウジング部30に伝わる。これに対して、基端側ハウジング部20にはタービンハウジング10内部の熱が直接伝わるため、基端側ハウジング部20の方が先端側ハウジング部30に比べて受熱量が大きく、高温となりやすい。その結果、基端側ハウジング部20が熱変形しやすいといった問題が生じるおそれがある。そこで、例えば基端側ハウジング部の厚さを先端側ハウジング部よりも大きくすれば、基端側ハウジング部の剛性を先端側ハウジング部の剛性よりも高くすることが容易にできる。これにより、基端側ハウジング部の上記熱変形を好適に抑制することができる。またこの場合、先端側ハウジング部の剛性を不要に向上させなくとも済む。尚、基端側ハウジング部の剛性を高めるための方法は上述したような厚肉化に限定されるものではなく、他に例えば、補強用のリブを形成する等して基端側ハウジング部の剛性を高めるようにしてもよい。或いは、基端側ハウジング部を先端側ハウジング部に比べて耐熱強度の高い材料、すなわち熱変形しにくい材料によって形成するようにしてもよい。
・上記実施形態において例示したように、基端側ハウジング部20の先端部24、先端側ハウジング部30の基端部33、及び内側ハウジング部材40の基端部43がタービンホイール2の軸線方向Cに沿って延びる形状とすることが、これらハウジング部20,30及び内側ハウジング部材40を金型プレス成形によって容易に形成する上では望ましい。しかしながら、本発明に係る基端側ハウジング部、先端側ハウジング部、及び内側ハウジング部材の形状はこれに限定されるものではなく、互いに接合することが可能な範囲においてこれらの基端部及び先端部をそれぞれ湾曲した形状をなすものとしてもよい。
・上記実施形態において例示したように、基端側ハウジング部20の先端部24、先端側ハウジング部30の基端部33、及び内側ハウジング部材40の基端部43が互いに重なり合うように接合されるものとすることが、タービンホイール2の羽根が飛散した際にタービンハウジング10を貫通しないようにする上では望ましい。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。他に例えば、図4に示すように、内側ハウジング部材140の基端部143を先端側ハウジング部130の内周面に接合させてもよい。この場合、スクロール部の内周面の段差が小さくなくなることでスクロール部内の排気の流れを円滑なものとすることができる。またこの場合、内側ハウジング部材140の厚さと基端側ハウジング部120の厚さとを同一とすれば、スクロール部の内周面の段差自体がなくなることから、スクロール部内の排気の流れが当該段差によって影響を受けることを回避することができる。
・上記実施形態において例示したように、外側ハウジング部材を基端側ハウジング部20と先端側ハウジング部30とからなる分割構造とすることが金型プレス成形によって外側ハウジング部材を形成する上では望ましい。しかしながら、前述したように、外側ハウジング部材の成形方法は金型プレス成形に限定されない。そのため、他に例えば液圧成形によって外側ハウジング部材を形成するのであれば、基端側ハウジング部と先端側ハウジング部とが一体とされる一体構造とすることもできる。
1…排気タービン過給機、2…タービンホイール、2a…羽根部、3…タービンシャフト、4…基端側フランジ、5…先端側フランジ、6…上流側フランジ、10…タービンハウジング、20,120…基端側ハウジング部(外側ハウジング部材)、21…基端側スクロール部、23…基端部、24,124…先端部、30,130…先端側ハウジング部(外側ハウジング部材)、33,133…基端部、34…第1縮径部、35…第2縮径部、40,140…内側ハウジング部材、41…先端側スクロール部、42…シュラウド面、43,143…基端部、44…スライド部(可動部)、50…支持パイプ(支持部材)、51…拡径部、52…縮径部、60…シール部材。
Claims (10)
- タービンホイールを囲繞するタービンハウジングにおいて、
外側ハウジング部材と、
外側ハウジング部材の内部に設けられるとともにタービンホイールの軸線方向において同タービンホイールの羽根部に対向するシュラウド面を有する内側ハウジング部材と、を備え、
前記軸線方向においてタービンシャフトに近接する側を基端側とし、タービンシャフトから離間する側を先端側とするとき、
内側ハウジング部材の先端部は前記軸線方向において外側ハウジング部材に対して変位可能な可動部とされ、
内側ハウジング部材の基端部は外側ハウジング部材の基端部よりも先端側において該外側ハウジング部材に固定され、
内側ハウジング部材と、同内側ハウジング部材よりも基端側に位置する外側ハウジング部材の部位とによってスクロール部が形成される
ことを特徴とするタービンハウジング。 - 請求項1に記載のタービンハウジングにおいて、
外側ハウジング部材は、タービンホイールの基端側を覆う基端側ハウジング部と、基端側ハウジング部よりも先端側に設けられる先端側ハウジング部とを備え、それら両ハウジング部は互いに分割されている
ことを特徴とするタービンハウジング。 - 請求項2に記載のタービンハウジングにおいて、
基端側ハウジング部の先端部、先端側ハウジング部の基端部、及び内側ハウジング部材の基端部が互いに重なり合うように接合される
ことを特徴とするタービンハウジング。 - 請求項2又は請求項3に記載のタービンハウジングにおいて、
基端側ハウジング部の先端部、先端側ハウジング部の基端部、及び内側ハウジング部材の基端部は前記軸線方向に沿って延びる
ことを特徴とするタービンハウジング。 - 請求項2〜請求項4のいずれか一項に記載のタービンハウジングにおいて、
基端側ハウジング部は先端側ハウジング部よりも高い剛性を有する
ことを特徴とするタービンハウジング。 - 請求項5に記載のタービンハウジングにおいて、
基端側ハウジング部及び先端側ハウジング部は共に同一の材料にて形成されるとともに、基端側ハウジング部が先端側ハウジング部よりも厚い
ことを特徴とするタービンハウジング。 - 請求項2〜請求項6のいずれか一項に記載のタービンハウジングにおいて、
外側ハウジング部材の内周面には内側ハウジング部材の可動部を変位可能に支持する支持部材が連結され、
可動部と支持部材との間にはこれら可動部と支持部材との間隙をシールするシール部材が設けられる
ことを特徴とするタービンハウジング。 - 請求項7に記載のタービンハウジングにおいて、
シール部材はセラミックファイバーと結合剤とにより形成される
ことを特徴とするタービンハウジング。 - 請求項2〜請求項8のいずれか一項に記載のタービンハウジングにおいて、
基端側ハウジング部、先端側ハウジング部、及び内側ハウジング部材はそれぞれ板金により形成される
ことを特徴とするタービンハウジング。 - 請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載のタービンハウジングを備え、排気のエネルギによってタービンホイールが回転駆動されることにより過給を行なう排気タービン過給機。
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