JPH0343455B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はターボチヤージヤに関する。

（従来の技術） ターボチヤージヤには、タービンホイールを収
容するタービンハウジングに環状のシユラウドを
取付けてタービンハウジング内に前記タービンホ
イールに排気を導入する排気通路を形成するとと
もに該排気通路に排気ノズル部を形成して排気を
高速化するようにしたものがある。

そして特に近年において提案された可変容量タ
ーボチヤージヤにあつては、可動ベーンにより可
変絞りを形成し、この可変絞りを上記ノズル部と
直列に或いは単独に配置したものがある。斯かる
可変ターボチヤージヤでは、前記シユラウドの排
気通路側に傾動自在且つ前記シユラウドに摺接自
在な可動ベーンを設けて可変絞り部を形成する。

（発明が解決しようとする問題点） 斯かる構成のターボチヤージヤにあつては、運
転を開始すると排気によりシユラウドが加熱され
て歪み、この歪みにより排気通路、特に前記ノズ
ル部のクリアランスが狂うという不具合があつ
た。又、前述の可変容量ターボチヤージヤでは、
この歪みによつてシユラウドが可動ベーンに干渉
して可動ベーンの円滑な作動が妨げられるという
不具合があつた。

又、シユラウドが冷却されて収縮した場合には
シユラウドの内周端とセンターハウジングとの間
に〓間が生じてこの部分から排気が漏洩するとい
う不具合があつた。

本発明は斯かる不具合に鑑み成されたものであ
り、その目的とする処はノズル部のクリアランス
が狂うことなく可動ベーンが常に円滑に作動し、
且つ排気が漏洩することのないターボチヤージヤ
を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 前記問題点を解決するため本発明は、コンプレ
ツサインペラ２１が収容されたコンプレツサハウ
ジング１１と、タービンホイール４１が収容され
たタービンハウジング１２とをセンターハウジン
グ１３を介して接合し、前記コンプレツサインペ
ラ２１と前記タービンホイール４１とを前記セン
ターハウジング１３に支持されたシヤフト２０に
よつて連結し、前記タービンハウジング１２に前
記シヤフト２０を囲繞する環状のシユラウド７０
を設け、該シユラウド７０の内周端を前記センタ
ーハウジング１３に接触させてタービンハウジン
グ１２内に前記タービンホイール４１に排気を導
入する排気通路３９，４０を形成し、前記シユラ
ウド７０をタービンハウジング１２側のベースプ
レート３６とセンターハウジング１３側のバツク
プレート４４で構成し、前記ベースプレート３６
内端近傍の前記バツクプレート４４側の面と前記
バツクプレート４４との間に所定幅の〓間を形成
し、前記バツクプレート４４の内周端を前記セン
ターハウジング１３に気密的に接触させ、前記ベ
ースプレート３６の内周端を前記センターハウジ
ング１３から離間させたことを特徴とする。

（作用） シユラウドをタービンハウジング側のベースプ
レートとセンターハウジング側のバツクプレート
とで構成し、ベースプレートの内周端をセンター
ハウジングから離間させるとともにベースプレー
トの内周端とバツクプレートとの間に〓間を設け
たので、ベースプレートの歪みをこの〓間で吸収
することができ、ノズル部のクリアランスを正確
に保証し、又可変容量ターボチヤージヤにあつて
は、ベースプレートが可動ベーンに干渉するのを
防いで、可動ベーンの円滑な作動を保証すること
ができる。

又、シユラウドが冷却され収縮してもバツクプ
レートの内端側が常にセンターハウジングに気密
的に接触するので排気通路から排気が漏洩するの
を防止することができる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図から第３図はこの発明にかかるターボチ
ヤージヤを表し、本実施例では可変容量ターボチ
ヤージヤである。第１図は全体の縦断面図、第２
図は第１図の−矢視断面図、第３図は要部拡
大断面図である。

図中、１１は後述するコンプレツサインペラを
回転自在に収容したコンプレツサハウジング、１
２は後述するタービンホイールを回転自在に収容
したタービンハウジング、１３はコンプレツサイ
ンペラとタービンホイールとを連結するシヤフト
２０を支持したセンタハウジングであり、コンプ
レツサケーシング１１とタービンハウジング１２
とはセンタハウジング１３を間に一体的に接合さ
れている。コンプレツサハウジング１１には、図
中左方の開口端に背板１４がボルト１５と取付板
１６とによつて固定され、内部に軸方向通路１７
およびスクロール通路１８が画成されている。背
板１４はボルト１９によつてセンタハウジング１
３と結合されている。軸方向通路１７は図中左端
部がスクロール通路１８の中心部と連通し、これ
ら通路１７，１８の連通する部分にシヤフト２０
の図中右端に取り付けられたコンプレツサインペ
ラ２１が回転自在に収容されている。軸方向通路
１７は図中右端に吸気を導入する吸気導入口１７
ａが開口し、また、スクロール通路１８は上方に
図外のエンジンの燃焼室に連絡された吸気導出口
（図示せず）が開口している。

センタハウジング１３には内部に２つの軸受部
２２，２３が形成され、これら軸受部２２，２３
に形成された軸受孔２２ａ，２３ａにそれぞれフ
ロートベアリング２４，２５を介してシヤフト２
０が回転自在に支持されている。シヤフト２０
は、図中右端が背板１４をブツシユ２６を介して
回転自在に貫通してコンプレツサインペラ２１と
結合され、図中左端がタービンホイール４１に結
合されている。なお、２７はワツシヤ、２８はカ
ラー、２９はスラストベアリングであり、これら
がシヤフト２０の段部とブツシユ２６との間に介
装されている。

センタハウジング１３には、また、前記軸受部
２２，２３の上方にフロートベアリング２４，２
５へ潤滑油を供給する給油通路３０が、軸受部２
２，２３の下方に潤滑油を排出する排油通路３１
として機能する空孔３１（排油通路３１と同一符
号を付す）が形成されている。給油通路３０は、
上端が開口した導入孔３０ａと、該導入孔３０ａ
の下端に連通し図中右端がスラストベアリング２
９との摺接面に開口した横孔３０ｂと、該横孔３
０ｂに連通してそれぞれが前記軸受孔２２ａ，２
３ａの周面に開口した２つの分配孔３０ｃ，３０
ｄと、から構成されている。導入孔３０ａは上端
開口が図外のオイルポンプ等の潤滑油供給源に連
絡され、また、空孔３１は下端の開口がオイルパ
ン等に連絡されている。これら給油通路３０およ
び排油通路３１は、潤滑油供給源から供給される
潤滑油をベアリング２４，２５，２９に導いて潤
滑とともに冷却を行い、この後、この潤滑油をオ
イルパンへ還流させて回収する。なお、３２は給
油通路３０および排油通路３１のタービンハウジ
ング１２側に形成された冷却水のウオータジヤケ
ツトであり、このウオータジヤケツト３２は下部
に注水口が上部に排水口が開口している。このウ
オータジヤケツト３２は、タービンハウジング１
２からの伝熱を阻止し、また、ヒートソークバツ
ク時に冷却水を蒸発させてその気化熱で軸受部２
２，２３を冷却する。

タービンハウジング１２は、スタツドボルト３
３が螺着され、このスタツドボルト３３にナツト
３４により締結された取付板３５によつてセンタ
ハウジング１３に固定されている。このタービン
ハウジング１２の図中右方の開口端にはシヤフト
２０を囲繞するシユラウド７０が取付けられ、又
タービンハウジング１２の内周部にはトツププレ
ート３８が嵌合している。前記シユラウド７０
は、タービンハウジング１２側のベースプレート
３６と、センタハウジング１３側のバツクプレー
ト４４とから構成されている。

タービンハウジング１２には、内部にスクロー
ル通路３９と出口通路４０とが画成され、また、
スクロール通路３９に接線方向を指向して開口す
る排気導入口３９ａおよび出口通路４０の左端に
開口する排気排出口４０ａが形成されている。ス
クロール通路３９の中央部と出口通路４０の右端
部とは連通し、これら通路３９，４０が連通する
部分にシヤフト２０の左端部に固設されたタービ
ンホイール４１が回転自在に配置されている。

トツププレート３８は、タービンハウジング１
２の出口通路４０の内端部にシールリング４２を
介して嵌入した円筒部３８ａと、該円筒部３８ａ
の外周の軸方向中央部から径方向に一体に延出し
た円板部３８ｂとから構成されている。円筒部３
８ａ内には前述したタービンホイール４１が外周
に所定のクリアランスをもつて回転自在に配置さ
れ、また、円板部３８ｂはスクロール通路３９を
外周路３９ｂと内周路３９ｃとに区画している。
又、円筒部３８ａとベースプレート３６間にはノ
ズル部が形成される。このトツププレート３８
は、円板部３８ｂとタービンハウジング１２の内
壁との間および円筒部３８ａとタービンハウジン
グ１２の内周壁との間にそれぞれ微少のクリアラ
ンスをもつて配置され、タービンハウジング１２
側から円板部３８ｂ、ベースプレート３６を貫通
してベースプレート３６に螺合したボルト３７に
よつてベースプレート３６に固定されている。

ベースプレート３６は、シヤフト２０が回転自
在に貫通した円板部３６ａと、該円板部３６ａの
外周部から軸線方向にトツププレート３８側に向
かつて一体に延出した翼状の４つの固定ベーン４
３とから構成され、円板部３６ａには、外周にフ
ランジ３６ｂが一体に形成されている。第３図に
詳示するように、フランジ３６ｂはタービンハウ
ジング１２とセンタハウジング１３との間に挟着
され、また、ベースプレート３６のバツクプレー
ト４４側の面にはバツクプレート４４の外周端が
溶着されている。このベースプレート３６は、円
板部３６ａの外周壁とタービンハウジング１２の
内周壁との間にそれぞれクリアランス５９ａを有
している。なお、第１図中、６０ａはセンタハウ
ジング１３とベースプレート３６との回転方向の
位置合せ用のノツクピン、同様に、６０ｂはベー
スプレート３６とトツププレート３８との位置合
せ用のノツクピンである。

固定ベーン４３は、第２図に示すように、部分
円弧状を成し、タービンホイール４１と同心状に
回転方向等間隔に配設されている。これら固定ベ
ーン４３の間には、それぞれ、部分円弧状の４つ
の可動ベーン４５が配置され、可動ベーン４５は
その一側面（第１図中右側面）がベースプレート
３６の円板部３６ａに摺接自在である。そしてこ
れら固定ベーン４３と可動ベーン４５とによつて
それぞれスクロール通路３９の外周路３９ｂと内
周路３９ｃとの間に４つの可変絞り４６が構成さ
れている。可動ベーン４５は、それぞれベースプ
レート３６の円板部３６ａに形成された孔を回転
自在に貫通した回転軸４７に一端が固設され、回
転軸４７の回動にともない傾動して可変絞り４６
の流路面積（開度）を変更する。

回転軸４７は、センタハウジング１３側に突出
した端部が図示しないリンク機構を介してアクチ
ユエータに接続され、このアクチユエータにより
駆動される。

ところで前記ベースプレート３６内周端近傍の
バツクプレート４４側の面とバツクプレート４４
との間には所定幅の〓間ｄが形成され、又ベース
プレート３６の内周端はセンターハウジング１３
から離間している。

又、バツクプレート４４の内周端は気密的にセ
ンターハウジング１３へ接触し、実施例ではバツ
クプレート４４の外周端を、ベースプレート３６
に溶着すると共にセンターハウジング１３側へ押
圧挟持して、片持支持することにより予めバツク
プレート４４に第３図中Ａ方向の弾性を持たせ、
この弾性で内周端がセンターハウジング１３に気
密的に接触するようにしている。又本実施例では
バツクプレート４４の内周端はヒートインシユレ
ーター４８を介してセンターハウジング１３に接
し、ヒートインシユレーター４８はバツクプレー
ト４４とセンターハウジング１５とにより挟持さ
れており、このヒートインシユレーター４８によ
りタービンハウジング１２側からセンターハウジ
ング１３側への伝熱を低減させている。

尚、４４ａはベースプレート３６とバツクプレ
ート４４との間に形成された断熱層である。

以上に於いて、ベースプレート３６内周端近傍
のバツクプレート４４側の面とバツクプレート４
４との間には所定幅の〓間ｄが形成され、且つベ
ースプレート３６の内周端はセンターハウジング
１３から離間しているので排気により加熱されて
ベースプレート３６が歪んでも前記〓間ｄにより
この歪みは吸収され、ノズル部のクリアランスが
狂うことがない。又ベースプレート３６が可動ベ
ーン４５に干渉することがなく、可動ベーン４５
の円滑な作動を保証することができる。

又シユラウド７０が冷却されて収縮してもバツ
クプレート４４は常に気密的にセンターハウジン
グ１３に接触するのでこの部分から排気が漏洩す
るのを防止することができる。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明によれば、シユラウ
ドをタービンハウジング側のベースプレートとセ
ンターハウジング側のバツクプレートとで構成
し、ベースプレートの内周端をセンターハウジン
グから離間させるとともにベースプレートの内周
端とバツクプレートとの間に〓間を設けたので、
ベースプレートの歪みをこの〓間で吸収すること
ができ、ノズル部の正確なクリアランスを保証す
ることができ、又可変容量ターボチヤージヤにあ
つては、ベースプレートが可動ベーンに干渉する
のを防いで、可動ベーンの円滑な作動を保証する
ことができる。又、シユラウドが冷却され収縮し
てもバツクプレートの内端側が常にセンターハウ
ジングに気密的に接触するので排気通路から排気
が漏洩するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるターボチヤージヤ、第
２図は第１図の−矢視断面図、第３図は要部
拡大断面図である。 尚、図面中１１はコンプレツサハウジング、１
２はタービンハウジング、１３センターハウジン
グ、２０シヤフト、２１はコンプレツサインペ
ラ、３６はベースプレート、３９，４０は排気通
路、４４はバツクプレート、４５は可動ベーン、
４６は可変絞り部、７０はシユラウドである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コンプレツサインペラが収容されたコンプレ
   ツサハウジングと、タービンホイールが収容され
   たタービンハウジングとをセンターハウジングを
   介して接合し、 前記コンプレツサインペラと前記タービンホイ
   ールとを前記センターハウジングに支持されたシ
   ヤフトによつて連結し、 前記タービンハウジングに前記シヤフトを囲繞
   する環状のシユラウドを設け、 該シユラウドの内周端を前記センターハウジン
   グに接触させてタービンハウジング内に前記ター
   ビンホイールに排気を導入する排気通路を形成
   し、 前記シユラウドのセンターハウジング側端をタ
   ービンハウジング側のベースプレートとセンター
   ハウジング側のバツクプレートで構成し、 前記ベースプレート内端近傍の前記バツクプレ
   ート側の面と前記バツクプレートとの間に所定幅
   の〓間を形成し、 前記ベースプレートのセンターハウジング側端
   面とバツクプレートで前記〓間を含む空間部を形
   成し、 前記バツクプレートの内周端を前記センターハ
   ウジングに直接又は間接的に気密的に接触させ、
   前記空間部をタービンハウジング側と気密状態と
   し、 前記ベースプレートの内周端を前記センターハ
   ウジングから離間させたことを特徴とするターボ
   チヤージヤ。 ２ 前記バツクプレートの内周端を前記センター
   ハウジングに弾性的に接触させたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のターボチヤージ
   ヤ。 ３ 前記バツクプレート内周端と前記センターハ
   ウジングとの間で前記タービンホイールと前記セ
   ンターハウジングとの間に介在してセンターハウ
   ジングへの伝熱を低減するヒートインシユレータ
   ーを挟持したことを特徴とする前記特許請求の範
   囲第１項記載のターボチヤージヤ。 ４ 前記バツクプレートと前記ベースプレートと
   の間に断熱層を形成したことを特徴とする前記特
   許請求の範囲第１項記載のターボチヤージヤ。