(57)【要約】【課題】遮熱板によるタービンハウジングとベアリングハウジングとの間のシール性を確保することができ、凝縮水の付着によるベアリングハウジングの腐食を防止することができるターボチャージャを提供する。【解決手段】ベアリングハウジング４１とタービンハウジング７１の間に介装された円板状の遮熱板５０が、遮熱板５０の放射方向外端部に周方向全周に亘って形成されるとともに、フランジ部４１ａのタービンハウジング側端面４１ｅとタービンハウジング７１のフランジ部側内周面７１ｅとの間にフランジ部４１ａの周方向全周に亘って形成された間隙部１０４に屈曲された状態で圧入される屈曲部５１ａを有し、屈曲部５１ａの弾性力によって遮熱板５０がタービンハウジング７１またはベアリングハウジング４１の遮熱板対向面に密着する。【選択図】図４
2010138885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路上にコンプレッサホイールが配設されるとともに、前記コンプレッサホイールに回転軸を介して連結されるタービンホイールが前記内燃機関の排気通路上に配設されたターボチャージャであって、
前記回転軸を回転自在に支持するとともに外周部に周方向全周に亘って形成されたフランジ部を有し、前記回転軸を収容するベアリングハウジングと、
前記排気通路に連通する排気ガス導入通路を有するとともに、内周端面が前記フランジ部に取付けられ、内部に前記タービンホイールを収容するタービンハウジングと、
前記ベアリングハウジングと前記タービンハウジングの間に介装された円板状の遮熱板とを備え、
前記フランジ部の前記タービンハウジング側端面と前記タービンハウジングの前記フランジ部側内周面との間に、前記フランジ部の周方向全周に亘って間隙部が形成されたターボチャージャにおいて、
前記遮熱板が、前記遮熱板の放射方向外端部に周方向全周に亘って形成されるとともに、前記間隙部に屈曲された状態で圧入される屈曲部を有し、前記屈曲部の弾性力によって前記遮熱板が前記タービンハウジングまたは前記ベアリングハウジングの前記遮熱板対向面に密着することを特徴とするターボチャージャ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボチャージャに関し、特に、内燃機関から排出される排気ガスの熱を遮熱する遮熱板を有するターボチャージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ターボチャージャは、内燃機関の排気系に設けられたタービンと内燃機関の吸気系に設けられたコンプレッサとを備えており、このタービンおよびコンプレッサのそれぞれに設けられたタービンホイールおよびコンプレッサホイールが一体回転可能に１つのシャフトによって連結されている。すなわち、内燃機関の排気によりタービンホイールが回転駆動されると、この回転駆動力が前述のシャフトを介してコンプレッサホイールに伝達されるようになっている。このように、コンプレッサホイールが回転されることによって、内燃機関へ吸入される空気が圧縮されて、内燃機関の燃焼室に強制的に圧送されるようになっている。上述のように構成されたターボチャージャは、排気によるエネルギを利用して過給を行うことにより、内燃機関の出力向上を図ることができる。
【０００３】
従来、この種のターボチャージャとして、図８（ａ）に示すようなターボチャージャが知られている（例えば、特許文献１参照）。
図８（ａ）に示すように、従来の特許文献１に記載されたターボチャージャは、タービン１３１を回転自在に支持するタービンハウジング１３２とタービンホイールおよびコンプレッサホイールを連結するシャフト１３３を回転可能に支持するベアリングハウジング１３４との間に、ベアリングハウジング１３４のタービン側端面１３４ａに対し断熱空間１３５を保有するよう遮熱板１３６を配設し、ベアリングハウジング１３４に形成された取付フランジ１３７とタービンハウジング１３２に形成されたシール面１３８との境界部の内周側の部分に形成された溝部１３９に前述の遮熱板１３６の外縁部（外周部）１３６ａを挿入配置し前述の取付フランジ１３７とシール面１３８を互いに当接して両ハウジングをボルトにより締結するとともに、前述の遮熱板１３６の外縁部１３６ａに屈曲部１３６ｂを形成し、両ハウジングの締結により遮熱板１３６を両ハウジング間に弾性変形状態で保持するようになっている。
【０００４】
これにより、上述の特許文献１に記載されたターボチャージャは、遮熱板１３６が、タービンハウジング１３２内部に入りタービン１３１を回転させる高温の排ガスが直接ベアリングハウジング１３４へ接触するのを防止するとともに、断熱空間１３５によって排ガスからの熱伝達を抑え、ベアリングハウジング１３４の温度上昇を抑制することができる。
【０００５】
また、遮熱板１３６の外縁部１３６ａに屈曲部１３６ｂを形成し、この屈曲部１３６ｂが溝部１３９に弾性変形状態で支持されることにより、遮熱板１３６のガタツキが防止される。そのため、ターボチャージャが取付けられた内燃機関からの振動やこの内燃機関から間欠的に送られてくる排ガスの脈動などが作用した場合でも、遮熱板１３６の摩耗が防止される。
【特許文献１】特開平７−１８９７２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のような従来のターボチャージャにあっては、遮熱板１３６の外縁部１３６ａに屈曲部１３６ｂが形成されることで遮熱板１３６自体のガタツキは防止することができるものの、この屈曲部１３６ｂが断続的に遮熱板１３６の外縁部１３６ａに形成されているため、遮熱板１３６を溝部１３９に保持することによってタービンハウジング１３２とベアリングハウジング１３４との間のシール性を確保することは困難であるという問題があった。
【０００７】
すなわち、図８（ｂ）に示すように、上述の遮熱板１３６の屈曲部１３６ｂは、遮熱板１３６の外縁部１３６ａのうち所定箇所（図８（ｂ）では、３箇所）に設けられているだけであり、遮熱板１３６の外縁部１３６ａにおいて屈曲部１３６ｂが形成されていない箇所が存在する。そのため、屈曲部１３６ｂの形成されていない箇所を介して、タービンハウジング１３２側からの高温の排ガスがベアリングハウジング１３４の遮熱板対向面と遮熱板１３６との間の断熱空間１３５に流入して、ベアリングハウジング１３４に高温の排ガスが接触することを防止することができないという問題があった。
【０００８】
また、通常、ベアリングハウジングは、冷却液などにより冷却されているため、冷却された状態のベアリングハウジングに水蒸気を含んだ高温の排ガスが接すると凝縮水が付着することとなる。したがって、上述のような従来のターボチャージャにあっては、遮熱板１３６によるシール性の確保ができないという上述の問題に起因して、前述のような凝縮水がベアリングハウジング１３４に付着することにより、この凝縮水の付着によるベアリングハウジング１３４の腐食を抑制することができないという問題があった。
【０００９】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、遮熱板によるタービンハウジングとベアリングハウジングとの間のシール性を確保することができ、凝縮水の付着によるベアリングハウジングの腐食を防止することができるターボチャージャを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るターボチャージャは、上記目的達成のため、（１）内燃機関の吸気通路上にコンプレッサホイールが配設されるとともに、前記コンプレッサホイールに回転軸を介して連結されるタービンホイールが前記内燃機関の排気通路上に配設されたターボチャージャであって、前記回転軸を回転自在に支持するとともに外周部に周方向全周に亘って形成されたフランジ部を有し、前記回転軸を収容するベアリングハウジングと、前記排気通路に連通する排気ガス導入通路を有するとともに、内周端面が前記フランジ部に取付けられ、内部に前記タービンホイールを収容するタービンハウジングと、前記ベアリングハウジングと前記タービンハウジングの間に介装された円板状の遮熱板とを備え、前記フランジ部の前記タービンハウジング側端面と前記タービンハウジングの前記フランジ部側内周面との間に、前記フランジ部の周方向全周に亘って間隙部が形成されたターボチャージャにおいて、前記遮熱板が、前記遮熱板の放射方向外端部に周方向全周に亘って形成されるとともに、前記間隙部に屈曲された状態で圧入される屈曲部を有し、前記屈曲部の弾性力によって前記遮熱板が前記タービンハウジングまたは前記ベアリングハウジングの前記遮熱板対向面に密着するよう構成する。
【００１１】
この構成により、遮熱板の放射方向外端部に周方向全周に亘って形成された屈曲部が間隙部に屈曲された状態で圧入されるので、遮熱板のガタツキを防止でき、このガタツキに起因した遮熱板の摩耗を防止できるとともに、遮熱板の放射方向外端部の周方向全周に亘ってタービンハウジングとベアリングハウジングとの間のシール性を向上させることができる。
【００１２】
さらに、屈曲部の弾性力によって遮熱板をタービンハウジングまたはベアリングハウジングの遮熱板対向面に密着させることができるので、水蒸気を含む高温の排気ガスにベアリングハウジングが晒されるのを防止して、凝縮水の発生を抑制することができ、凝縮水の付着によるベアリングハウジングの腐食を防止することができる。
【００１３】
なお、上述の屈曲部は、ベアリングハウジングの外周面に対向して開口する略断面Ｕ字状に形成されるよう構成してもよい。
【００１４】
この場合、屈曲部がベアリングハウジングの外周面に対向して開口する略断面Ｕ字状に形成されているので、例えば、水蒸気を含む高温の排気ガスが排気ガス導入通路から間隙部側に流入した際には、流入した排気ガスの内圧により略断面Ｕ字状に開口した屈曲部が間隙部に圧入された状態で押し広げられる。そのため、屈曲部の弾性力に加えて排気ガスの内圧により、間隙部を形成するタービンハウジング側端面およびフランジ部側内周面に屈曲部が密着した状態となるので、遮熱板のガタツキを確実に防止して、このガタツキに起因した遮熱板の摩耗をより確実に防止するとともに、間隙部において遮熱板の放射外端部の周方向全周に亘って、タービンハウジングとベアリングハウジングとの間のシール性を確保することができる。さらに、屈曲部の弾性力に加えて排気ガスの内圧によって、遮熱板をタービンハウジングまたはベアリングハウジングの遮熱板対向面に密着させることができるので、水蒸気を含む高温の排気ガスにベアリングハウジングが晒されるのを防止して、凝縮水の発生を抑制することができ、凝縮水の付着によるベアリングハウジングの腐食を防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、遮熱板によるタービンハウジングとベアリングハウジングとの間のシール性を確保することができ、凝縮水の付着によるベアリングハウジングの腐食を防止することができるターボチャージャを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ２０が適用されるディーゼルエンジン１の構成図である。
【００１７】
まず、構成について説明する。
過給機としての可変容量型ターボチャージャ２０は、車両に搭載され、内燃機関としてのディーゼルエンジン１の一部を構成している。この内燃機関は、ディーゼルエンジン以外のものでもよく、例えば、ガソリンやエタノールなどの液体を燃料とする内燃機関であってもよい。
【００１８】
図１に示すように、ディーゼルエンジン１は、その種類、型式などのエンジン仕様は任意に選択され、例えば、直列４気筒などの公知のディーゼルエンジンで構成されている。具体的には、ディーゼルエンジン１は、エンジン本体２と、エンジン本体２に燃料を供給する燃料供給装置３と、吸気管４と、吸気管４に設けられたエアクリーナ５と、インタークーラ６およびスロットルバルブ７と、排気管８と、エンジン本体２から排出される排気ガスの一部を吸気管４内に還流させるＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置９と、排気管８に設けられた排気ガス後処理装置１１と、可変容量型ターボチャージャ２０とを含んで構成されている。
【００１９】
エンジン本体２は、シリンダ２１と、吸気装置２２と、排気装置２３と、インジェクタ２４と、コモンレール２５と、排気装置２３内に燃料を噴射する排気用インジェクタ２６とを含んで構成されている。
【００２０】
シリンダ２１は、４個のシリンダ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄから構成されており、シリンダ２１ａ〜２１ｄには、それぞれ図示しない吸気ポートを介して吸気装置２２が接続されるとともに、それぞれ図示しない排気ポートを介して排気装置２３が接続されている。
【００２１】
吸気装置２２は、吸気通路を有するとともに、一端部で４個に分岐された分岐部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを有している。吸気装置２２は、他方端部で吸気管４に連結され、分岐部２２ａ〜２２ｄの各端部でエンジン本体２の各吸気ポートに連結されている。
【００２２】
吸気装置２２においては、吸気管４から供給された空気が分岐部２２ａ〜２２ｄから各吸気ポートを介してシリンダ２１ａ〜２１ｄに供給されるようになっている。
【００２３】
排気装置２３は、一方端部で４個に分岐された分岐部２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄを有するとともに、分岐部２３ａ〜２３ｄの一端がエンジン本体２の各排気ポートに連結され、他方端部で分岐部２３ａ〜２３ｄが集合するとともに可変容量型ターボチャージャ２０に連結される集合管２３ｅを有している。集合管２３ｅには、ＥＧＲ装置９が接続されており、シリンダ２１ａ〜２１ｄから排出される排気ガスの一部がＥＧＲ装置９に流入するようになっている。
【００２４】
インジェクタ２４は、４個のインジェクタ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄから構成され、それぞれ燃料噴射ノズルを有しシリンダ２１ａ〜２１ｄに設けられており、燃料噴射ノズルからシリンダ２１ａ〜２１ｄ内に燃料を噴射して霧状にするようになっている。
【００２５】
コモンレール２５は、燃料供給装置３から供給された高圧の燃料を蓄圧する図示しない蓄圧部を有し、インジェクタ２４ａ〜２４ｄに連結されており、インジェクタ２４ａ〜２４ｄに高圧燃料を配給するようになっている。
【００２６】
排気用インジェクタ２６は、インジェクタ２４と同様に燃料噴射ノズルを有し、集合管２３ｅ内に設けられており、集合管２３ｅの排気通路内に燃料をポスト噴射して排気ガスに燃料を添加するようになっている。このポスト噴射により、排気ガス後処理装置１１を昇温させて処理効率を高めるとともに、排気ガス後処理装置１１に堆積したＰＭ（Ｐａｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ：粒子状物質）などの堆積物の酸化を促進させ、目詰まりを防止するようにしている。
【００２７】
燃料供給装置３は、図示しない燃料タンクおよび燃料ポンプと、燃料供給管３ａ、３ｂとを含んで構成されており、燃料タンク内の燃料を燃料ポンプにより高圧にしてコモンレール２５および排気用インジェクタ２６に供給するようになっている。
【００２８】
吸気管４は、図示しない吸気口から吸入した新気を吸気装置２２に導入する配管からなり、吸気通路４ａを有しており、可変容量型ターボチャージャ２０に連結され吸気通路４ａ内の新気が可変容量型ターボチャージャ２０を経由して吸気装置２２に導入されるようになっている。また、吸気通路４ａ内の新気は、吸気管４に設けられたエアクリーナ５により浄化され、さらに吸気管４に設けられたインタークーラ６により冷却されて密度が高められるようになっている。
【００２９】
スロットルバルブ７は、例えば、バタフライバルブなどの絞り弁からなり、インタークーラ６を通過した新気のエンジン内部への流入量を調整するようになっている。
【００３０】
排気管８は、排気装置２３の集合管２３ｅから排出される排気ガスを大気に放出させる配管からなり、排気通路８ａを有し、一端が集合管２３ｅに連結されている。この排気管８には、排気ガス後処理装置１１が設けられており、排気ガス中の有害物質が除去されるようになっている。また、排気管８には、排気ガス後処理装置１１の下流側に図示しないマフラーなどの消音装置が設けられている。
【００３１】
ＥＧＲ装置９は、ＥＧＲ管３１と、ＥＧＲバルブ３２と、ＥＧＲクーラ３３とを含んで構成されており、排気装置２３の排気通路８ａ内の排気ガスを吸気装置２２の吸気通路４ａ内に還流させるようになっている。
【００３２】
ＥＧＲ管３１は、ＥＧＲ通路を有しており、ＥＧＲ管３１の吸気装置２２側には、ＥＧＲバルブ３２が設けられ、ＥＧＲ管３１の排気装置２３側には、ＥＧＲクーラ３３が設けられている。
【００３３】
ＥＧＲバルブ３２は、その開度が図示しない電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）により制御され、吸気通路内に還流される排気ガスの量が調整されるようになっている。また、ＥＧＲクーラ３３により、還流される排気ガスの温度が下げられ、その密度が高められるようになっている。
【００３４】
排気ガス後処理装置１１は、ＮＳＲ触媒（ＮＯｘ  Ｓｔｏｒａｇｅ−ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  Ｃａｔａｌｙｓｔ）３４と、ＤＰＮＲ触媒（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｔｉｃｕｌａｔｅ−ＮＯｘ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｃａｔａｌｙｓｔ）３５と、酸化触媒３６と、排気温センサ３７、差圧センサ３８と、空燃比センサ３９とを含んで構成されている。
【００３５】
ＮＳＲ触媒３４は、ＮＯｘ吸蔵物質を含んで構成されており、排気空燃比がリーンのときに排気ガス中のＮＯｘを吸蔵し、排気空燃比がリッチになったときに吸蔵していたＮＯｘを還元させて排気ガス中のＮＯｘを低減するようになっている。
【００３６】
ＤＰＮＲ触媒３５は、ＰＭを酸化させる性能を有するＮＯｘ吸蔵還元触媒が塗布された多孔質セラミックからなり、排気ガス中のＰＭを捕集し、これを排気ガス中のＮＯｘと同時に浄化させるようになっている。これらの浄化の際には、ＰＭが酸化されるとともに、ＣＯ（一酸化炭素）やＨＣ（炭化水素）も酸化され、ＮＯｘが還元される。
【００３７】
酸化触媒３６は、各種ガスに対して酸化活性のある白金、パラジウムなどの触媒金属からなり、排気ガス中の有害物質、例えば、ＨＣを酸化させ、ＣＯ２（二酸化炭素）およびＨ２Ｏ（水蒸気）に分解処理するようになっている。
【００３８】
排気温センサ３７は、サーミスタなどの検出素子からなり、温度変化を抵抗値変化として検出するようになっている。
差圧センサ３８は、圧力センサからなり、ＮＳＲ触媒３４の上流側の排気ガスの圧力とＤＰＮＲ触媒３５の下流側の排気ガスの圧力との差圧を検出することにより、ＤＰＮＲ触媒３５のＰＭによる目詰まりを検出するようになっている。
【００３９】
空燃比センサ３９は、ジルコニア素子などの検出素子からなり、酸素濃度差に応じた電力を検出することにより排気ガス中の酸素濃度を検出するようになっている。
排気温センサ３７、差圧センサ３８および空燃比センサ３９から検出された情報は、図示しない電子制御ユニットに送られるようになっている。
【００４０】
次いで、本実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ２０の構成について、図面を参照し説明する。
図２は、本発明の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ２０の断面図である。図３は、本発明の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ２０の可変ノズル機構を示す側面図であり、（ａ）は、図２中左方より可変ノズル機構を見た側面図を示し、（ｂ）は、図２中右方より可変ノズル機構を見た側面図を示す。
【００４１】
図２に示すように、可変容量型ターボチャージャ２０は、ベアリングハウジング４１と、タービン４２と、コンプレッサ４３と、アクチュエータ４４と、可変ノズル機構４５と、遮熱板５０とを含んで構成されており、排気装置２３（図１参照）から排出される排気ガスのエネルギを利用してタービン４２を回転させ、その動力でコンプレッサ４３を駆動させて大気圧よりも高い圧力の新気を吸気装置２２（図１参照）内に供給するようになっている。
【００４２】
ベアリングハウジング４１は、外周部に周方向全周に亘って形成され、タービン４２に連結するフランジ部４１ａと、コンプレッサ４３に連結するフランジ部４１ｂと、一対のベアリング部４１ｃとを含んで構成されている。
【００４３】
一対のベアリング部４１ｃは、例えばフルフロートタイプのベアリングで構成されており、回転軸６２を回転自在に支持するようになっている。すなわち、ベアリングハウジング４１は、一対のベアリング部４１ｃを介して回転軸６２を回転自在に支持するとともに、回転軸６２を収容するようになっている。
【００４４】
また、回転軸６２の一方端部には、後述するタービンホイール７３が連結され、他方端部には後述するコンプレッサホイール８３が連結されており、回転軸６２とともにタービンホイール７３およびコンプレッサホイール８３が回転するようになっている。
【００４５】
また、ベアリングハウジング４１には、ウォータジャケット４１ｄがベアリング部４１ｃの近傍に設けられており、ベアリング部４１ｃの近傍が冷却され、回転軸６２の焼き付きが防止されるようになっている。
【００４６】
タービン４２は、タービンハウジング７１と、タービンホイール７３とを含んで構成されており、タービンホイール７３は、回転軸６２に連結されるようになっている。
【００４７】
タービンハウジング７１には、排気ガスを旋回させるスクロール通路７１ａと、スクロール通路７１ａ内の排気ガスを、タービンホイール７３に向けて流通させる環状のガス流路７１ｂと、タービンホイール７３を介して排出される排気ガスを通す排気ガス通路７１ｃとが形成されている。
【００４８】
タービンハウジング７１の一方端部は、図１に示す上流側の排気管８と連結されており、上流側の排気管８内の排気通路８ａとスクロール通路７１ａとが連通し、排気通路８ａ内の排気ガスがスクロール通路７１ａ内に流入するようになっている。一方、タービンハウジング７１の他方端部は、図１に示す下流側の排気管８と連結されており、下流側の排気管８内の排気通路８ａと排気ガス通路７１ｃとが連通し、排気ガス通路７１ｃ内の排気ガスが下流側の排気管８内の排気通路８ａに排出されるようになっている。また、ガス流路７１ｂは、排気通路８ａと連通するスクロール通路７１ａ内に流入した排気ガスをタービンホイール７３に導入するようになっている。なお、本実施の形態におけるガス流路７１ｂは、本発明における排気ガス導入通路を構成している。
【００４９】
また、タービンハウジング７１は、回転軸６２の軸方向であってコンプレッサ４３側の内周端面７１ｄにおいて、前述のベアリングハウジング４１のフランジ部４１ａに取付けられ、タービンホイール７３を内部に収容するようになっている。
【００５０】
タービン４２においては、上流側の排気管８内の排気通路８ａからスクロール通路７１ａ内に流入した排気ガスがガス流路７１ｂを通ってタービンホイール７３に導入され、排気ガスの流動圧力によりタービンホイール７３が回転するようになっている。
【００５１】
コンプレッサ４３は、コンプレッサハウジング８１と、コンプレッサホイール８３とを含んで構成されており、コンプレッサホイール８３は、回転軸６２に連結されるようになっている。
【００５２】
コンプレッサハウジング８１には、図１に示すエアクリーナ５を通過し浄化された吸入空気を、コンプレッサホイール８３に向けて導入させる導入通路８１ａと、コンプレッサホイール８３の回転により圧力が高められた吸入空気を吸気管４の吸気通路４ａに排出させる排出通路８１ｂと、コンプレッサホイール８３で圧縮された吸入空気を排出通路８１ｂ内に流入させる流入通路８１ｃとが形成されている。
【００５３】
コンプレッサハウジング８１の一方端部は、図１に示す上流側の吸気管４と連結されており、上流側の吸気管４内の吸気通路４ａと導入通路８１ａとが連通し、吸気通路４ａ内の吸入空気が導入通路８１ａ内に流入するようになっている。一方、コンプレッサハウジング８１の他方端部は、下流側の吸気管４と連結されており、下流側の吸気管４内の吸気通路４ａと排出通路８１ｂとが連通し、排出通路８１ｂ内の吸入空気が下流側の吸気管４内の吸気通路４ａに排出されるようになっている。
【００５４】
コンプレッサ４３においては、上流側の吸気管４内の吸気通路４ａから導入通路８１ａ内に導入された吸入空気は、コンプレッサホイール８３に導入され、コンプレッサホイール８３の回転により圧力が高められて、流入通路８１ｃを介して排出通路８１ｂ内に排出されるようになっている。
【００５５】
アクチュエータ４４は、図示しない駆動部に連結されるとともに、後述する可変ノズル機構４５に連結されており、前述の電子制御ユニットにより車両の運転状態に応じて制御されることによって、可変ノズル機構４５を作動させるようになっている。
【００５６】
可変ノズル機構４５は、図２ないし図３（ａ）、（ｂ）に示すように、タービンハウジング７１のガス流路７１ｂ内に配置された複数のベーン９１と、ベーン９１を軸９２を介して回動可能に支持するノズルプレート９３と、各軸９２の端部に固定されたアーム９４を介して軸９２を回動させるユニゾンリング９５と、一端部でユニゾンリング９５に回動可能に係合し、他端部でリンクシャフト９６に固定された従動リンク９７と、ベアリングハウジング４１に設けられリンクシャフト９６を回動可能に支持するブッシュ９８と、一端部でリンクシャフト９６に固定され、他端部でアクチュエータ４４に固定された駆動リンク１０１とを含んで構成されている。
【００５７】
この可変ノズル機構４５においては、複数のベーン９１により、排気ガスの流入容量を可変にする複数のベーンノズル４５ａが画成されており、この複数のベーンノズル４５ａを通って排気ガスがタービン４２のスクロール通路７１ａからタービンホイール７３に向けて流入するようになっている。
【００５８】
また、可変ノズル機構４５においては、ユニゾンリング９５を回動させ、ユニゾンリング９５と係合しているアーム９４を軸９２を中心にして回動させることにより、ベーン９１の開度が変わるよう構成されている。このユニゾンリング９５は、従動リンク９７、リンクシャフト９６および駆動リンク１０１を介してアクチュエータ４４に連結されており、このアクチュエータ４４の作動によりベーン９１の開度が変わるようになっている。ベーン９１の開度が変わることにより、タービンハウジング７１のガス流路７１ｂに流入し各ベーン９１の間を流通して、タービンホイール７３に流入する排気ガスの流速を可変できるようになっている。これによりタービンホイール７３の回転速度を可変することができるので、コンプレッサホイール８３の回転速度を可変することができ、コンプレッサ４３により圧縮される吸入空気の過給圧を可変できるようになっている。
【００５９】
遮熱板５０は、ベアリングハウジング４１とタービンハウジング７１との間に介装され、ガス流路７１ｂから流入される高温の排気ガスがベアリングハウジング４１に接するのを防止するとともに、排気ガスの熱を遮蔽するようになっている。なお、遮熱板５０の詳細については、後述する。
【００６０】
次に、遮熱板５０の構成について、図４を参照して詳しく説明する。
図４は、図２の一部を拡大した部分拡大断面図である。また、図５は、本発明の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ２０の遮熱板５０の構成を示す図であり、（ａ）は、遮熱板５０を図２中、右方向から見た正面図を示し、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【００６１】
図４に示すように、可変容量型ターボチャージャ２０のタービン４２側には、フランジ部４１ａを含むベアリングハウジング４１の外周面とタービンハウジング７１の内周面とノズルプレート９３のコンプレッサ４３（図２参照）側の側面とによりリンク室１０２が画成されている。
【００６２】
ここで、リンク室１０２を画成するタービンハウジング７１の内周面とノズルプレート９３の外周端面との間には、少なからず隙間が存在する。そのため、スクロール通路７１ａ内の排気圧力が上昇し、リンク室１０２内の排気圧力よりも高くなると、スクロール通路７１ａ内を流通する水蒸気を含む高温の排気ガスがガス流路７１ｂを介してタービンホイール７３に導入される際に、前述のタービンハウジング７１の内周面とノズルプレート９３の外周端面との間の隙間を介してリンク室１０２内に流入することがある。
【００６３】
このように、リンク室１０２内に水蒸気を含む高温の排気ガスが流入するおそれがあるため、リンク室１０２を画成するベアリングハウジング４１の外周面に直接、水蒸気を含む高温の排気ガスが接することを避けるべく、このベアリングハウジング４１のリンク室１０２に対向する面に密着するよう遮熱板５０が設けられている。
【００６４】
また、ベアリングハウジング４１のフランジ部４１ａのタービンハウジング側端面４１ｅとタービンハウジング７１のフランジ部側内周面７１ｅとの間には、フランジ部４１ａの周方向全周に亘って間隙部１０４が形成されている。
【００６５】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、遮熱板５０は、円板状の例えばステンレス鋼板などの熱伝導率の低い部材によって構成されており、リンク室１０２を画成するベアリングハウジング４１のフランジ部４１ａを覆う環状の底面部５１と、リンク室１０２を画成するベアリングハウジング４１の外周面を覆う円筒状の側面部５２とを含んで構成されている。
【００６６】
遮熱板５０の底面部５１の放射方向外端部には、周方向全周に亘ってタービンハウジング７１側に屈曲する屈曲部５１ａが形成さている。この屈曲部５１ａは、ベアリングハウジング４１の外周面に対向して開口する略断面Ｕ字状に形成されており、間隙部１０４に屈曲された状態で圧入されるようになっている。すなわち、遮熱板５０は、この屈曲部５１ａの弾性力によって、放射方向外端部において、間隙部１０４を形成するタービンハウジング側端面４１ｅとフランジ部側内周面７１ｅとに密着するよう間隙部１０４に保持されるとともに、間隙部１０４におけるシール性が遮熱板５０の放射方向外端部の周方向全周に亘って確保されるようになっている（図４参照）。
また、屈曲部５１ａの弾性力によって、遮熱板５０がベアリングハウジング４１の遮熱板対向面に密着するようになっている（図４参照）。
また、底面部５１には、可変ノズル機構４５におけるリンクシャフト９６を通すためのリンクシャフト孔５１ｂが形成されている。
【００６７】
一方、側面部５２は、上述の底面部５１の放射方向内端部から鉛直方向（回転軸６２の軸方向）に延在する円筒状に形成されており、ベアリングハウジング４１の外周面を覆うようになっている。また、側面部５２の先端部近傍には、放射内方に向けて突出した環状凸部５２ａが周方向全周に亘って形成されており、この環状凸部５２ａがベアリングハウジング４１の外周面に押圧されることにより、遮熱板５０をベアリングハウジング４１に対して保持するようになっている。さらに、環状凸部５２ａは、遮熱板５０の側面部５２の先端部において、遮熱板５０とベアリングハウジング４１の外周面との間のシール性を確保するようになっている。
【００６８】
次いで、遮熱板５０の底面部５１の放射方向外端部に形成された屈曲部５１ａの作用について、図６を参照して説明する。
図６は、本発明の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ２０の遮熱板５０の作用を説明する一部拡大断面図である。
【００６９】
図６に示すように、間隙部１０４に屈曲部５１ａが屈曲された状態で圧入された際、遮熱板５０は、この屈曲部５１ａの弾性力によって、放射方向外端部において、間隙部１０４を形成するタービンハウジング側端面４１ｅとフランジ部側内周面７１ｅとに密着するよう間隙部１０４に保持されるとともに、間隙部１０４におけるシール性が遮熱板５０の放射方向外端部の周方向全周に亘って確保される。これにより、水蒸気を含む高温の排気ガスがリンク室１０２に流入した場合であっても、間隙部１０４におけるシール性を向上させることができる。
【００７０】
さらに、水蒸気を含む高温の排気ガスがリンク室１０２に流入した場合においては、屈曲部５１ａの内周面には、図中矢印で示されるような排気ガスの内圧がかかる。屈曲部５１ａは、この排気ガスの内圧がかかることにより、放射外方に押し広げられる。これにより、遮熱板５０は、放射方向外端部の周方向全周に亘って形成された屈曲部５１ａにおいて、略断面Ｕ字状に形成された屈曲部５１ａの弾性力に加えて、排気ガスの内圧によって、より確実に間隙部１０４を形成するタービンハウジング側端面４１ｅとフランジ部側内周面７１ｅとに密着する。このため、水蒸気を含む高温の排気ガスがリンク室１０２に流入した場合であっても、間隙部１０４におけるシール性を確保することができる。
【００７１】
以上のように、本発明の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャは、遮熱板５０の放射方向外端部に周方向全周に亘って形成された屈曲部５１ａが間隙部１０４に屈曲された状態で圧入されるので、遮熱板５０のガタツキを防止でき、このガタツキに起因した遮熱板５０の摩耗を防止できるとともに、遮熱板５０の放射方向外端部の周方向全周に亘ってタービンハウジング７１とベアリングハウジング４１との間のシール性を向上させることができる。
【００７２】
また、屈曲部５１ａの弾性力によって遮熱板５０がタービンハウジング７１またはベアリングハウジング４１の遮熱板対向面に密着させることができるので、水蒸気を含む高温の排気ガスにベアリングハウジング４１が晒されるのを防止して、凝縮水の発生を抑制することができ、凝縮水の付着によるベアリングハウジング４１の腐食を防止することができる。
【００７３】
また、屈曲部５１ａがベアリングハウジング４１の外周面に対向して開口する略断面Ｕ字状に形成されているので、水蒸気を含む高温の排気ガスがリンク室１０２に流入した際には、この排気ガスの内圧により略断面Ｕ字状に開口した屈曲部５１ａが間隙部１０４に圧入された状態で押し広げられる。そのため、屈曲部５１ａの弾性力に加えて排気ガスの内圧により、間隙部１０４を形成するタービンハウジング側端面４１ｅおよびフランジ部側内周面７１ｅに屈曲部５１ａが密着した状態となるので、遮熱板５０のガタツキを確実に防止して、このガタツキに起因した遮熱板５０の摩耗をより確実に防止するとともに、間隙部１０４において遮熱板５０の放射外端部の周方向全周に亘って、タービンハウジング７１とベアリングハウジング４１との間のシール性を確保することができる。さらに、屈曲部５１ａの弾性力に加えて排気ガスの内圧によって、遮熱板５０をタービンハウジング７１またはベアリングハウジング４１の遮熱板対向面に密着させることができるので、水蒸気を含む高温の排気ガスにベアリングハウジング４１が晒されるのを防止して、凝縮水の発生を抑制することができ、凝縮水の付着によるベアリングハウジング４１の腐食を防止することができる。
【００７４】
なお、本実施の形態においては、屈曲部５１ａの弾性力によって、遮熱板５０がベアリングハウジング４１の遮熱板対向面に密着するよう構成したが、これに限らず、例えば、遮熱板５０をリンク室１０２を画成するノズルプレート９３の遮熱板対向面を含むタービンハウジング７１の遮熱板対向面に密着するよう構成してもよい。この場合、スクロール通路７１ａ内を流通する水蒸気を含む高温の排気ガスがガス流路７１ｂを介してタービンホイール７３に導入される際に、タービンハウジング７１の内周面とノズルプレート９３の外周端面との間の隙間を介してリンク室１０２内に流入することを防止することができる。これにより、リンク室１０２を画成するベアリングハウジング４１の外周面に直接、水蒸気を含む高温の排気ガスが接触することを防止することができる。
【００７５】
また、本実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ２０においては、屈曲部５１ａの形状を略断面Ｕ字状に形成したものを適用したが、これに限らず、間隙部１０４におけるシール性を確保することができるものであれば何れの形状でもよく、例えば、図７に示すような略断面くの字状のビード構造を採用してもよい。
【００７６】
すなわち、図７に示すように、遮熱板１２０の底面部１２１の放射方向外端部に、周方向全周に亘って略断面くの字状の屈曲部１２１ａを形成してもよい。この屈曲部１２１ａは、タービンハウジング７１側に向けて略断面くの字状に屈曲した形状をしており、上述の遮熱板５０と同様、間隙部１０４に屈曲した状態で圧入されるようになっている（図４参照）。
【００７７】
このように、遮熱板１２０は、放射方向外端部に周方向全周に亘って形成された屈曲部１２１ａが間隙部１０４に屈曲された状態で圧入されるので、遮熱板１２０のガタツキを防止でき、このガタツキに起因した遮熱板１２０の摩耗を防止できるとともに、遮熱板１２０の放射方向外端部の周方向全周に亘ってタービンハウジング７１とベアリングハウジング４１との間のシール性を向上させることができる。
【００７８】
また、屈曲部１２１ａの弾性力によって遮熱板１２０がタービンハウジング７１またはベアリングハウジング４１の遮熱板対向面に密着させることができるので、水蒸気を含む高温の排気ガスにベアリングハウジング４１が晒されるのを防止して、凝縮水の発生を抑制することができ、凝縮水の付着によるベアリングハウジング４１の腐食を防止することができる。
【００７９】
また、本実施の形態においては、可変ノズル機構４５を採用する可変容量型ターボチャージャ２０に本発明を適用する例について説明したが、これに限らず、例えば可変ノズル機構を採用していないターボチャージャに本発明を適用するようにしてもよい。
【００８０】
また、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって、この実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００８１】
以上説明したように、本発明に係る可変容量型ターボチャージャは、遮熱板によるタービンハウジングとベアリングハウジングとの間のシール性を確保することができ、凝縮水の付着によるベアリングハウジングの腐食を防止することができるという効果を有し、内燃機関から排出される排気ガスの熱を遮熱する遮熱板を有するターボチャージャ全般に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャが適用されるディーゼルエンジンの構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャの断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構を示す側面図であり、（ａ）は、図２中左方より可変ノズル機構を見た側面図を示し、（ｂ）は、図２中右方より可変ノズル機構を見た側面図である。
【図４】図２の一部を拡大した部分拡大断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャの遮熱板の構成を示す図であり、（ａ）は、遮熱板を図２中、右方向から見た正面図を示し、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャの遮熱板の作用を説明する一部拡大断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャが備える遮熱板の放射方向外端部に形成される屈曲部の他の形状を示す遮熱板の断面図である。
【図８】従来のターボチャージャの一部を示す一部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１  ディーゼルエンジン（内燃機関）
４ａ  吸気通路
８ａ  排気通路
２０  可変容量型ターボチャージャ（ターボチャージャ）
４１  ベアリングハウジング
４１ａ、４１ｂ  フランジ部
４１ｅ  タービンハウジング側端面
５０、１２０  遮熱板
５１、１２１  底面部
５１ａ、１２１ａ  屈曲部
５２  側面部
６２  回転軸
７１  タービンハウジング
７１ｂ  ガス流路（排気ガス導入通路）
７１ｄ  内周端面
７１ｅ  フランジ部側内周面
７３  タービンホイール
８３  コンプレッサホイール
１０２  リンク室
１０４  間隙部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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