(57)【要約】  スクロール部、入口部(25)および入口フランジ(27)が一体鋳造されてなるタービンハウジングを開示する。入口部(25)は、スクロール部内のタービン室に排気ガスを導入するためのガス導入通路(26)を区画形成する。ガス導入通路(26)内には、そのガス導入通路(26)の内壁との間にエアギャップ(31)を確保するための管状体(30)が挿入されている。管状体(30)は、その外端において環状板部(32)を有している。管状体(30)は、その環状板部(32)が入口フランジ(27)と、エンジンヘッド又は排気マニホールドの接続フランジ(17)との間に挟まれることにより、ガス導入通路(26)内に支持されている。管状体とガス導入通路の内壁との間にエアギャップ(31)が確保されることで、ガス導入通路(26)が実質的な二重壁構造となり、タービンハウジングの耐熱性および保温性が改善される。（図５参照）
2012127531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気タービンを収容するタービン室を有すると共に、そのタービン室の一部が排気ガス通路を形成するスクロール部であって、その正面側中央には前記タービン室から排気ガスを排出するための出口ポートが設けられているスクロール部と、
前記スクロール部の側部に設けられて、前記タービン室に排気ガスを導入するためのガス導入通路を区画形成する入口部と、
エンジンヘッド又は排気マニホールドに設けられた接続フランジに対応するように、前記入口部の外端に設けられた入口フランジと、を備え、
前記スクロール部、入口部および入口フランジが一体鋳造されてなる、ターボチャージャー用のタービンハウジングにおいて、
前記入口部(25)のガス導入通路(26)内には、そのガス導入通路(26)の内壁との間にエアギャップ(31)を確保するための管状体(30)が挿入され、
前記管状体(30)は、その外端部又はその近傍において環状板部(32)を有しており、
前記管状体(30)は、その環状板部(32)が前記入口フランジ(27)と前記エンジンヘッド又は排気マニホールドの接続フランジ(17)との間に挟まれることにより、前記ガス導入通路(26)内に支持される、ことを特徴とするタービンハウジング。
【請求項２】
排気タービンを収容するタービン室を有すると共に、そのタービン室の一部が排気ガス通路を形成するスクロール部であって、その正面側中央には前記タービン室から排気ガスを排出するための出口ポートが設けられているスクロール部と、
前記スクロール部の側部に設けられて、前記タービン室に排気ガスを導入するためのガス導入通路を区画形成する入口部と、
エンジンヘッド又は排気マニホールドに設けられた接続フランジに対応するように、前記入口部の外端に設けられた入口フランジと、を備え、
前記スクロール部、入口部および入口フランジが一体鋳造されてなる、ターボチャージャー用のタービンハウジングにおいて、
前記入口部(25)のガス導入通路(26)内には、そのガス導入通路(26)の内壁との間にエアギャップ(31)を確保するための管状体(30)が挿入され、
前記管状体(30)は、その外端部又はその近傍において環状突条(51)を有しており、
前記入口部(25)は、前記ガス導入通路(26)の外端近傍において当該ガス導入通路の内壁に形成された環状溝(52)を有しており、
前記管状体(30)は、その環状突条(51)が前記環状溝(52)に係合されることにより、前記ガス導入通路(26)内に支持される、ことを特徴とするタービンハウジング。
【請求項３】
排気タービンを収容するタービン室を有すると共に、そのタービン室の一部が排気ガス通路を形成するスクロール部であって、その正面側中央には前記タービン室から排気ガスを排出するための出口ポートが設けられているスクロール部と、
前記スクロール部の側部に設けられて、前記タービン室に排気ガスを導入するためのガス導入通路を区画形成する入口部と、
エンジンヘッド又は排気マニホールドに設けられた接続フランジに対応するように、前記入口部の外端に設けられた入口フランジと、を備え、
前記スクロール部、入口部および入口フランジが一体鋳造されてなる、ターボチャージャー用のタービンハウジングにおいて、
前記入口部(25)のガス導入通路(26)を形成する内壁の一部は、円錐面状に形成されたテーパーな壁部(61)として構成されており、
前記入口部(25)のガス導入通路(26)内には、そのガス導入通路(26)の内壁との間にエアギャップ(31)を確保するための管状体(30)が挿入され、
前記管状体(30)は、その内端側に形成された小径部(62)および外端側に形成された大径部(64)を含むと共に、前記大径部(64)は前記小径部(62)よりも大きな直径を有しており、
前記管状体(30)は、その大径部の外端部(64a)が前記接続フランジ(17)による押圧を受けて当該大径部の内端部(64b)が前記テーパーな壁部(61)に当接することにより、前記ガス導入通路(26)内に支持される、ことを特徴とするタービンハウジング。
【請求項４】
前記管状体(30)の外側には、金属メッシュからなる環状部材(40)が外嵌されており、この金属メッシュ環状部材(40)が、当該管状体(30)と前記ガス導入通路(26)の内壁との間に介在して当該管状体(30)の中央部または内端部を支持する、
ことを特徴とする請求項１，２または３に記載のタービンハウジング。
【請求項５】
前記入口部(25)のガス導入通路(26)を形成する内壁の一部が、円錐面状に形成されたテーパーな内壁部(26b)として構成されており、前記管状体(30)の内端の周縁(34)が、前記テーパーな内壁部(26b)に当接して、当該管状体(30)の内端部を支持する、
ことを特徴とする請求項１，２または３に記載のタービンハウジング。
【請求項６】
前記管状体(30)は、その外周面から半径方向に突出する単一又は複数の突部(35)を有しており、前記単一又は複数の突部(35)が、前記ガス導入通路(26)の内壁に当接して、当該管状体(30)の中央部または内端部を支持する、
ことを特徴とする請求項１，２または３に記載のタービンハウジング。
【請求項７】
前記管状体(30)は、その内端において、当該内端部を半径方向外向きに折り曲げることで形成された折り曲げ端(36)を有しており、前記管状体の折り曲げ端(36)が、前記ガス導入通路(26)の内壁に当接して、当該管状体(30)の内端部を支持する、
ことを特徴とする請求項１，２または３に記載のタービンハウジング。
【請求項８】
前記管状体(30)は金属板から作られている、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のタービンハウジング。
【請求項９】
前記管状体(30)は、前記入口フランジ(27)と、前記入口部のガス導入通路(26)の後半位置に設けられたウェイストゲートポート(8)との間の領域に配置されている、ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のタービンハウジング。
【請求項１０】
前記入口フランジ(27)と前記エンジンヘッド又は排気マニホールドの接続フランジ(17)との間には、環状のガスケット(41)が設けられており、このガスケット(41)は、前記管状体(30)の環状板部、環状突条または外端部の直径よりも大きな直径を有して、当該管状体(30)の環状板部、環状突条または外端部を取り囲むように配設されている、ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のタービンハウジング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービンハウジング、つまりターボチャージャーにおける排気タービン用のハウジングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車用エンジンの排気系には排気ガス浄化触媒が配設されている。今日ではエンジンの低温始動時における排気ガス浄化触媒の早期活性化を図るという観点から、排気系部品の一種であるタービンハウジングについても薄肉化、つまり低熱容量化が求められるようになっている。【０００３】
伝統的なタービンハウジングは、鋳造による鋳物製品である。鋳物製ハウジングの長所は、形状設定の自由度が大きく生産性が良好なこと、並びに、耐熱鋼の使用および高剛性化が容易で耐久性に優れることである。他方で、鋳物製ハウジングの短所は、概して重いこと、及び、薄肉化に限界があることである。【０００４】
鋳物製ハウジングの欠点を解消するために、タービンハウジングを金属板で構成することが提案されている（例えば、公開特許・昭和５５−３７５０８号公報参照）。板金製ハウジングの長所は、肉厚を薄くして熱容量を小さくできる点にある。但し、単一壁構造の板金製ハウジングは耐熱性および保温性に劣るため、板金製の外管および内管を具備した二重壁構造の板金製ハウジングも提案されている。しかしながら、二重壁構造の板金製ハウジングには、部品点数の多さゆえに、生産性が悪くコストも高いという欠点がある。【０００５】
また、ハウジングの軽量化、並びに、耐熱性および保温性の向上を図るため、インナーケースを金属板のプレス加工によって形成し、アウターシェルを鋳造により形成した二重壁構造のタービンハウジングも提案されている（公開実用新案・昭和５７−３０３３２号公報参照）。この実用新案に係るタービンハウジングでは、板金製インナーケースの一部が鋳物製のアウターシェルに鋳包まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５５−３７５０８号公報
【特許文献２】実開昭５７−３０３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、鋳物製ハウジングの長所と、二重壁構造の板金製ハウジングの長所とを兼ね備えた新型のタービンハウジングを提供することにある。特に本発明は、二重壁構造を実現すべく使用される管状体の適用範囲と保持構造を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、スクロール部、入口部および入口フランジが一体鋳造されてなるターボチャージャー用のタービンハウジングである。スクロール部は、排気タービンを収容するタービン室を有すると共に、そのタービン室の一部が排気ガス通路を形成する。スクロール部の正面側中央には前記タービン室から排気ガスを排出するための出口ポートが設けられている。入口部は、前記スクロール部の側部に設けられて、前記タービン室に排気ガスを導入するためのガス導入通路を区画形成する。入口フランジは、エンジンヘッド又は排気マニホールドに設けられた接続フランジに対応するように、前記入口部の外端に設けられている。そして、本発明のタービンハウジングは、次の３つの観点(Aspects)によって特徴付けられる。【０００９】
本発明の第１の観点(First Aspect)によれば、前記入口部のガス導入通路内には、そのガス導入通路の内壁との間にエアギャップを確保するための管状体が挿入されている。管状体は、その外端部又はその近傍において環状板部を有している。そして、管状体は、その環状板部が前記入口フランジと前記エンジンヘッド又は排気マニホールドの接続フランジとの間に挟まれることにより、前記ガス導入通路内に支持されている。【００１０】
本発明の第２の観点(Second Aspect)によれば、前記入口部のガス導入通路内には、そのガス導入通路の内壁との間にエアギャップを確保するための管状体が挿入されている。管状体は、その外端部又はその近傍において環状突条を有している。前記入口部は、前記ガス導入通路の外端近傍において当該ガス導入通路の内壁に形成された環状溝を有している。そして、管状体は、その環状突条が前記環状溝に係合されることにより、前記ガス導入通路内に支持されている。【００１１】
本発明の第３の観点(Third Aspect)によれば、前記入口部のガス導入通路を形成する内壁の一部は、円錐面状に形成されたテーパーな壁部として構成されている。前記入口部のガス導入通路内には、そのガス導入通路の内壁との間にエアギャップを確保するための管状体が挿入されている。管状体は、その内端側に形成された小径部および外端側に形成された大径部を含むと共に、前記大径部は前記小径部よりも大きな直径を有している。そして、管状体は、その大径部の外端部が前記接続フランジによる押圧を受けて当該大径部の内端部が前記テーパーな壁部に当接することにより、前記ガス導入通路内に支持されている。【００１２】
本発明の更に好ましい態様や追加的構成要素は、後記「発明を実施するための形態」欄において説明される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、入口部のガス導入通路内に管状体を挿入することで、管状体とガス導入通路の内壁との間にエアギャップ（隙間）が確保され、ガス導入通路が実質的な二重壁構造となる。その結果、ガス導入通路の耐熱性および保温性が改善される。その一方で、入口部を含むハウジング本体は鋳造で作られるので、本発明のタービンハウジングは、オール板金製のハウジングに比べて生産性が良い。【００１４】
ガス導入通路を実質的な二重壁構造としたことで、高温の排気ガスがタービンハウジングの入口部の壁面に直接当たることがない。特にタービンハウジング内のヒートスポットの温度を、単一壁構造の場合よりも低下させることができる。それ故、従来に比べ、ハウジング本体を構成する金属の材質グレードを下げて、製造コストを低減できる。【００１５】
ガス導入通路を通過する排気ガスの温度低下が抑制されるため、ガス導入通路を通過した排気ガスは、エンジンの低温始動時における排気ガス浄化触媒の早期活性化に貢献することができる。【００１６】
管状体は、主としてその外端側の構造部位（例えば環状板部）を介してガス導入通路内に支持されるため、ハウジング本体に対し容易に着脱可能であり、必要に応じて適宜交換可能である。従って、本発明のタービンハウジングは保守管理性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、ターボチャージャーの構造の概略図。
【図２】図２（Ａ）は、タービンハウジングの正面図、図２（Ｂ）は、タービンハウジングの縦断面図。
【図３】図３（Ａ）は、タービンハウジングと排気マニホールドとの連結を示す平面図、図３（Ｂ）は、タービンハウジングとエンジンヘッドとの連結を示す平面図。
【図４】図４は、タービンハウジングの入口部における温度分布を示すグラフ。
【図５】図５（Ａ）は、タービンハウジングの入口部の一例を示す断面図、図５（Ｂ）は、タービンハウジングの入口部の別例を示す断面図。
【図６】図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）及び（Ｄ）は、タービンハウジングの入口部の例を示す半径方向断面図。
【図７】図７（Ａ）は、タービンハウジングの入口部の一例を示す半径方向断面図、図７（Ｂ）は、入口フランジを示す正面図。
【図８】図８（Ａ）及び（Ｂ）は、タービンハウジングの入口部の例を示す半径方向断面図。
【図９】図９は、タービンハウジングの入口部の一例を示す半径方向断面図。
【図１０】図１０は、タービンハウジングの入口部の別の一例を示す半径方向断面図。
【図１１】図１１は、タービンハウジングの入口部の更なる別の一例を示す半径方向断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
最初に、ターボチャージャーの概略構造および本発明のタービンハウジングの基礎的構造について説明する。図１に示すように、自動車エンジン用のターボチャージャー１は、連結軸２を介して同軸連結された排気タービン３及びコンプレッサ４、並びに、これらを収容する三つのハウジング（５，６，７）を備える。タービンハウジング６は排気タービン３を収容し、コンプレッサハウジング７はコンプレッサ４を収容し、タービン及びコンプレッサハウジングの間に配置されたセンターハウジング５は連結軸２を収容する。タービンハウジング６の排気ガス導入領域にはウェイストゲートポート８が設定され、当該ポート８はバイパス通路１１を介してタービンハウジング６の出口側（即ちタービンハウジング６と排気ガス浄化用触媒コンバータ１２とを結ぶ下流側排気通路１３）に接続されている。ウェイストゲートポート８はウェイストゲートバルブ９によって開閉され、当該バルブ９は公知の過給圧制御アクチュエータ（図示略）によって作動される。ウェイストゲートバルブ９によってウェイストゲートポート８が開かれると、エンジンからの排気ガスの多くが、ウェイストゲートポート８及びバイパス通路１１を経由して触媒コンバータ１２に供給される。
【００１９】
図２に示すように、本発明に従うタービンハウジング６は、スクロール部２１、入口部２５および入口フランジ２７が一体鋳造されてなる鋳物製のハウジング本体を備える。スクロール部２１は、排気タービンを収容するタービン室２２を有している。タービン室２２に排気タービンが収容されると、そのタービン室２２の周辺域によってスクロール状の排気ガス通路２３が区画形成される。スクロール部２１の正面側中央には、タービン室２２から排気ガスを排出するための出口ポート２４が設けられている。入口部２５は、スクロール部２１の側部に設けられて、タービン室２２に排気ガスを導入するためのガス導入通路２６を区画形成する。このガス導入通路２６の後半位置には、ウェイストゲートポート８が設定されている。入口部２５の外端には入口フランジ２７が設けられている。ガス導入通路２６は、入口フランジ２７側に位置する外端と、タービン室２２側に位置する内端とを有する。図３に示すように、入口フランジ２７は、エンジンヘッド１５又は排気マニホールド１６に設けられた接続フランジ１７に対応した相手側フランジとして構成されている。
【００２０】
そして図２（Ｂ）に示すように、本発明のタービンハウジングにおいては、ガス導入通路２６内に略円筒状の管状体３０が挿入及び配置されている。管状体３０の外周面とガス導入通路２６の内壁との間には、エアギャップ３１が確保される。その結果、ガス導入通路２６が実質的な二重壁構造となり、ガス導入通路の耐熱性および保温性が改善される等の上記「発明の効果」欄に記載したような種々の利点がもたらされる。管状体３０は、好ましくは、ステンレス鋼板などの金属板に曲げ加工などの機械的加工を施して作られている。管状体３０は、好ましくは、それが入口フランジ２７とウェイストゲートポート８との間の領域を占める程度の長さを有している。管状体３０がウェイストゲートポート８を遮蔽するような位置に配置されることは好ましくない。
【００２１】
なお、図３（Ａ）に示すように、本発明のタービンハウジングを排気マニホールド１６に連結した場合には、排気マニホールド１６の配管集合部からタービンハウジング６内のタング部２８（図２（Ｂ）参照）までの範囲に存在するガス通路壁の表面温度を、管状体３０が無い場合よりも低減させることができる。そして、タービンハウジングの耐久性および信頼性を向上させることができる。他方、図３（Ｂ）に示すように、本発明のタービンハウジングをエンジンヘッド１５に連結した場合には、排気マニホールド１６への連結時とは異なる利点がある。つまり、エンジンヘッド１５は冷却水で強制冷却されることから、ヘッド取付け面の温度はかなり低いのに対し、タービンハウジングの入口ポートからタング部２８までの領域はヘッド取付け面に比べてかなり高温である。このため、図４のグラフに示すように、従来例（管状体無しの場合）においては、入口ポートからタング部２８に至る範囲の温度分布が急勾配となっていた。これに対し、入口部２５に管状体３０を適用した本発明によれば、入口ポートからタング部２８に至る範囲の温度分布を従来例よりも全体的に低く、且つ、温度勾配を緩やかにすることができる。従って、本発明によれば、タービンハウジングの耐久性および信頼性を向上させることができる。
【００２２】
以下、本発明に従う管状体３０の適用範囲と保持構造に関する幾つかのバリエーションを説明する。
【００２３】
図５（Ａ）に示す管状体３０は、その外端に形成された環状板部３２（例えば鍔）を有している。この環状板部３２が入口フランジ２７と前記エンジンヘッド又は排気マニホールドの接続フランジ１７との間に挟まれることで、管状体３０は入口部２５のガス導入通路２６内に支持されている。管状体３０の本体部の直径は、ガス導入通路２６の内直径よりも小さく設定されており、管状体３０の本体部外周面とガス導入通路２６の内壁との間にはエアギャップ３１が確保されている。金属メッシュからなる環状部材４０が、管状体３０の本体部の外側に外嵌されると共に、スポット溶接によって固定されている。この金属メッシュ環状部材４０は、管状体３０とガス導入通路２６の内壁との間に介在して当該管状体３０の中央部または内端部を支持する。つまり、金属メッシュ環状部材４０は、管状体３０の一部を支持する支持部材としての役目、及び、所定幅のエアギャップ３１を確保するスペーサとしての役目を果たす。図５（Ａ）の構造によれば、二つのフランジ間に挟持された環状板部３２、及び、ガス導入通路２６の内壁に接触する金属メッシュ環状部材４０によって、管状体３０は安定的に保持される。また、エンジンからの高温の排気ガスが入口フランジ２７に直接当たらないので、熱容量の大きな入口フランジ２７を介して排気ガスから熱量が奪われるのを防止又は抑制することができる。
【００２４】
図５（Ｂ）は、ガス導入通路２６が入口部２５の奥で曲がっている場合の管状体３０を示す。図５（Ｂ）の管状体３０では、その内端部が湾曲部３３として形成されている。この湾曲部３３によって排気ガスの流れが案内されるため、高温の排気ガスがガス導入通路２６の湾曲した内壁２６ａに直接当たらず、当該湾曲した内壁２６ａがヒートスポット（過度に熱せられた部位）になるのを回避することができる。
【００２５】
図６（Ａ）〜（Ｄ）は、金属メッシュ環状部材４０に代わり得る、管状体３０の中央部または内端部の支持構造を提示するものである。なお、図6及びその他の図面中の一点鎖線Ｃは、管状体３０及びガス導入通路２６の中心軸線を示す。
【００２６】
図６（Ａ）の支持構造では、入口部２５のガス導入通路２６を形成する内壁の一部が、円錐面状に形成されて、縦断面がテーパーな形状を持った内壁部２６ｂとして提供されている。そして、管状体３０の内端の周縁３４が前記テーパーな内壁部２６ｂに当接して、当該管状体３０の内端部を支持している。
【００２７】
図６（Ｂ）の支持構造では、入口部２５のガス導入通路２６を形成する内壁の一部が、円錐面状に形成されて、縦断面がテーパーな形状を持った内壁部２６ｂとして提供されている。その一方で、管状体３０は、その本体の外周面から半径方向外向きに突出する突部３５を有している。この突部３５は、単一の環状突条であってもよいし、周方向に配列された複数の突起部の集りであってもよい。そして、その単一又は複数の突部３５が前記テーパーな内壁部２６ｂに当接して、当該管状体３０の中央部を支持している。
【００２８】
図６（Ｃ）の支持構造では、入口部２５のガス導入通路２６を形成する内壁はほぼストレートに延びている。その一方で、管状体３０は、その内端部近傍に配置され且つその外周面から半径方向外向きに突出する突部３５を有している。この突部３５は、単一の環状突条であってもよいし、周方向に配列された複数の突起部の集りであってもよい。そして、その単一又は複数の突部３５が前記ガス導入通路２６の内壁に当接して、当該管状体３０の内端部を支持している。
【００２９】
図６（Ｄ）の支持構造では、入口部２５のガス導入通路２６を形成する内壁はほぼストレートに延びている。その一方で、管状体３０は、その内端において、当該内端部を半径方向外向きに折り曲げることで形成された折り曲げ端３６を有している。この折り曲げ端３６は、単一の環状体であってもよいし、周方向に配列された複数の折り曲げ小片の集りであってもよい。そして、その単一又は複数の折り曲げ端３６が前記ガス導入通路２６の内壁に当接して、当該管状体３０の内端部を支持している。
【００３０】
図７は、環状板部３２の挟着構造の変更例を示す。図７（Ａ）に示すように、環状板部３２の厚さｔ１は、好ましくは０．８〜１．５ｍｍに設定される。従って、接続フランジ１７及び入口フランジ２７のフランジ対向面間には、前記厚さｔ１に相当する幅を持ったクリアランスが存在する。入口フランジ２７のフランジ対向面上には、高さｔ２（ｔ２＜ｔ１）の環状の段差部２７ａが設けられている。段差部２７ａの高さｔ２は、好ましくは０．５〜１．０ｍｍである。そして、幅（ｔ１−ｔ２）のクリアランスは、環状のガスケット４１によってシールされている。このガスケット４１は、環状板部３２の直径よりも大きな直径を有して、環状板部３２を取り囲むように配設される。
【００３１】
更に図７（Ｂ）に示すように、入口フランジ２７には少なくとも一つの位置決め穴２７ｂ（本例では二つ）が設けられている。これに呼応して、接続フランジ１７には上記位置決め穴２７ｂに対応する位置決め穴が設けられると共に、環状板部３２にも上記位置決め穴２７ｂに対応する位置決め穴が貫通形成されている。そして、入口フランジ２７の位置決め穴２７ｂ、環状板部３２の位置決め穴、及び接続フランジ１７の位置決め穴を一致させ、これらの穴を貫く位置決めピン４２（図７（Ａ）参照）を装着することで、入口部２５及び入口フランジ２７に対する管状体３０の回転方向の位置決め及び回り止めを達成できる。
【００３２】
なお、位置決めピン４２を使用した管状体の位置決め及び回り止めの構造に代えて、あるいはその構造と共に、図７（Ｂ）に示すようなスリット（切り欠き凹部）２７ｃを用いた構造を採用してもよい。即ち、入口フランジ２７の環状の段差部２７ａの一部に、スリット２７ｃを形成する。管状体３０の環状板部３２の外周部に、スリット２７ｃに係合し得る係合突部を形成する。そして、その環状板部３２の係合突部をスリット２７ｃに係合させることで、管状体３０の位置決め及び回り止めを達成する。
【００３３】
図８（Ａ）は、環状板部３２の挟着構造の変更例を示す。図８（Ａ）に示すように、図７の設計と同様、入口フランジ２７のフランジ対向面上には、環状の段差部２７ａが設けられている。接続フランジ１７と入口フランジ２７との間には、管状体３０の環状板部３２と、金属メッシュリング４３とが挟まれている。金属メッシュリング４３は、環状板部３２と入口フランジ２７との間に配置される。リング４３を構成する金属メッシュは、好ましくはステンレス鋼メッシュである。金属メッシュリング４３は、温度変化に応じて膨張又は収縮するスペーサとして機能する。金属メッシュリング４３の使用は、管状体３０自体およびその取付け構造の耐久性および信頼性を向上させる。
【００３４】
図８（Ｂ）は、環状板部３２の挟着構造の変更例を示す。図８（Ｂ）に示すように、図７の設計と同様、入口フランジ２７のフランジ対向面上には、環状の段差部２７ａが設けられている。管状体３０の環状板部３２は、その外周端において渦巻き状に加工されたカール部３２ａを有している。このカール部３２ａは、環状板部３２の本来の厚みよりも大きな厚み（本例では約３倍の厚み）を提供する。そして、この厚肉化されたカール部３２ａが接続フランジ１７と入口フランジ２７との間に挟まれている。その厚肉化されたカール部３２ａを二つのフランジ（１７，２７）間に配置することで、接続フランジ１７と段差部２７ａとの間に配置されるガスケット４１のシール性能が向上する。
【００３５】
図９は、管状体３０の本体の変更例を示す。図９に示すように、管状体３０の本体は、エンジンヘッド又は排気マニホールドの接続フランジ１７の内側領域にまで進入する延長された外端部３７を有していてもよい。この場合、環状板部３２は、その内周縁部３２ｂが管状体本体の外周壁に対し溶接されることで管状体３０に固定される。図９の設計によれば、入口フランジ２７のみならず接続フランジ１７も高温の排気ガスの直接接触から守られるので、排気ガスは両フランジ（１７，２７）によって熱を奪われない。それ故、ウェイストゲートポート８、バイパス通路１１および下流側排気通路１３を経由して触媒コンバータ１２に供給される高温の排気ガスによって、排気ガス浄化触媒が早期に活性化される。
【００３６】
本発明の第２観点に従うタービンハウジングを、図１０を参照して説明する。なお、既に説明済みのタービンハウジングの一般的又は共通的構成要素については、重複説明はしない。
【００３７】
図１０に示すように、タービンハウジングの入口部２５のガス導入通路２６内には、そのガス導入通路２６の内壁との間にエアギャップ３１を確保するための管状体３０が挿入されている。図１０の管状体３０は、その外端において周方向に延びるように形成された環状突条５１を有している。この環状突条５１は、環状のリムあるいは環状の板部として提供される。他方で、入口部２５は、ガス導入通路２６の外端近傍において当該ガス導入通路２６の内壁に形成された環状溝５２を有している。この環状溝５２の幅は環状突条５１の幅にほぼ対応する。環状溝５２ｃの深さは０．５〜２．０ｍｍに設定される。そして、環状突条５１が環状溝５２に係合されることで、管状体３０がガス導入通路２６内に支持されている。なお、入口フランジ２７の内周部には、円錐面状に形成されたテーパーなガイド面５３が形成されている。このテーパーなガイド面５３は、管状体３０をガス導入通路２６に挿入する際に、環状突条５１をその中心に向けてすぼめるように作用して、環状突条５１の環状溝５２への円滑な嵌合を促進する。
【００３８】
なお、図１０では、管状体３０を支持する補助的構造として、金属メッシュ環状部材４０を採用している。この金属メッシュ環状部材４０に代えて、図６（Ａ）〜（Ｄ）に示すような、管状体３０の中央部または内端部の支持構造を採用してもよい。
【００３９】
本発明の第３観点に従うタービンハウジングを、図１１を参照して説明する。なお、既に説明済みのタービンハウジングの一般的または共通的構成要素については、重複説明はしない。
【００４０】
図１１に示すように、入口フランジ２７の内周部は、円錐面状に形成されたテーパーな壁部６１として構成されている。このテーパーな壁部６１は、入口部２５のガス導入通路２６を形成する内壁の一部でもある。このガス導入通路２６内には、そのガス導入通路２６の内壁との間にエアギャップ３１を確保するための管状体３０が挿入されている。図１１の管状体３０は、その内端側に形成された小径部６２、外端側に形成された大径部６４、及び、小径部６２と大径部６４とをつなぐ中間部６３を含んでいる。大径部６４は小径部６２よりも大きな直径を有する。入口フランジ２７と接続フランジ１７との締結時には、大径部６４の外端部６４ａは接続フランジ１７から押圧を受ける。すると、大径部６４の内端部６４ｂ（即ち大径部６４と中間部６３との境界部位）が前記テーパーな壁部６１に強制当接される。その結果、接続フランジ１７とテーパーな壁部６１との間に大径部６４が挟持され、管状体３０がガス導入通路２６内に支持される。
【００４１】
なお、図１１では、管状体３０を支持する補助的構造として、金属メッシュ環状部材４０を採用している。この金属メッシュ環状部材４０に代えて、図６（Ａ）〜（Ｄ）に示すような、管状体３０の中央部または内端部の支持構造を採用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のタービンハウジングは、自動車用エンジン等の内燃エンジン用のターボチャージャーに適用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
３…排気タービン、６…タービンハウジング、８…ウェイストゲートポート、１５…エンジンヘッド、１６…排気マニホールド、１７…接続フランジ、２１…スクロール部、２２…タービン室、２３…スクロール状の排気ガス通路、２４…出口ポート、２５…入口部、２６…ガス導入通路、２６ｂ…テーパーな内壁部、２７…入口フランジ、３０…管状体、３１…エアギャップ、３２…環状板部、３４…管状体の内端周縁、３５…単一又は複数の突部、３６…折り曲げ端、４０…金属メッシュ環状部材、４１…環状のガスケット、５１…環状突条、５２…環状溝、６１…テーパーな壁部、６２…小径部、６４…大径部。
【図１】
2012127531.tif 000003
【図２】
2012127531.tif 000004
【図３】
2012127531.tif 000005
【図４】
2012127531.tif 000006
【図５】
2012127531.tif 000007
【図６】
2012127531.tif 000008
【図７】
2012127531.tif 000009
【図８】
2012127531.tif 000010
【図９】
2012127531.tif 000011
【図１０】
2012127531.tif 000012
【図１１】
2012127531.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月1日(2013.7.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気タービンを収容するタービン室を有すると共に、そのタービン室の一部が排気ガス通路を形成するスクロール部であって、その正面側中央には前記タービン室から排気ガスを排出するための出口ポートが設けられているスクロール部と、
前記スクロール部の側部に設けられて、前記タービン室に排気ガスを導入するためのガス導入通路を区画形成する入口部と、
エンジンヘッド又は排気マニホールドに設けられた接続フランジに対応するように、前記入口部の外端に設けられた入口フランジと、を備え、
前記スクロール部、入口部および入口フランジが一体鋳造されてなる、ターボチャージャー用のタービンハウジングにおいて、
前記入口部(25)のガス導入通路(26)内には、そのガス導入通路(26)の内壁との間にエアギャップ(31)を確保するための管状体(30)が挿入され、
前記管状体(30)は、その外端部又はその近傍において環状板部(32)を有しており、
前記管状体(30)は、その環状板部(32)が前記入口フランジ(27)と前記エンジンヘッド又は排気マニホールドの接続フランジ(17)との間に挟まれることにより、前記ガス導入通路(26)内に支持されており、
前記管状体(30)の内端部又は中央部が前記ガス導入通路(26)の内壁に当接することで、当該管状体(30)の内端部又は中央部が前記ガス導入通路(26)に支持される、
ことを特徴とするタービンハウジング。
【請求項２】
前記入口部(25)のガス導入通路(26)を形成する内壁の一部が、円錐面状に形成されたテーパーな内壁部(26b)として構成されており、前記管状体(30)の内端の周縁(34)が、前記テーパーな内壁部(26b)に当接して、当該管状体(30)の内端部を支持する、
ことを特徴とする請求項１に記載のタービンハウジング。
【請求項３】
前記管状体(30)は、その外周面から半径方向に突出する単一又は複数の突部(35)を有しており、前記単一又は複数の突部(35)が、前記ガス導入通路(26)の内壁に当接して、当該管状体(30)の中央部または内端部を支持する、
ことを特徴とする請求項１に記載のタービンハウジング。
【請求項４】
前記管状体(30)は、その内端において、当該内端部を半径方向外向きに折り曲げることで形成された折り曲げ端(36)を有しており、前記管状体の折り曲げ端(36)が、前記ガス導入通路(26)の内壁に当接して、当該管状体(30)の内端部を支持する、
ことを特徴とする請求項１に記載のタービンハウジング。
【請求項５】
前記管状体(30)は金属板から作られている、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のタービンハウジング。
【請求項６】
前記管状体(30)は、前記入口フランジ(27)と、前記入口部のガス導入通路(26)の後半位置に設けられたウェイストゲートポート(8)との間の領域に配置されている、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のタービンハウジング。
【請求項７】
前記入口フランジ(27)と前記エンジンヘッド又は排気マニホールドの接続フランジ(17)との間には、環状のガスケット(41)が設けられており、このガスケット(41)は、前記管状体(30)の環状板部(32)の直径よりも大きな直径を有して、当該管状体(30)の環状板部(32)を取り囲むように配設されている、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のタービンハウジング。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明は、スクロール部、入口部および入口フランジが一体鋳造されてなるターボチャージャー用のタービンハウジングである。スクロール部は、排気タービンを収容するタービン室を有すると共に、そのタービン室の一部が排気ガス通路を形成する。スクロール部の正面側中央には前記タービン室から排気ガスを排出するための出口ポートが設けられている。入口部は、前記スクロール部の側部に設けられて、前記タービン室に排気ガスを導入するためのガス導入通路を区画形成する。入口フランジは、エンジンヘッド又は排気マニホールドに設けられた接続フランジに対応するように、前記入口部の外端に設けられている。そして、本発明のタービンハウジングは、次の点で特徴付けられる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明によれば、前記入口部のガス導入通路内には、そのガス導入通路の内壁との間にエアギャップを確保するための管状体が挿入されている。管状体は、その外端部又はその近傍において環状板部を有している。そして、管状体は、その環状板部が前記入口フランジと前記エンジンヘッド又は排気マニホールドの接続フランジとの間に挟まれることにより、前記ガス導入通路内に支持されている。更に、前記管状体の内端部又は中央部が前記ガス導入通路の内壁に当接することで、当該管状体の内端部又は中央部が前記ガス導入通路に支持されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2012127531.tif 000014
2012127531.tif 000015
2012127531.tif 000016
2012127531.tif 000017
2012127531.tif 000018
2012127531.tif 000019
2012127531.tif 000020