(57)【要約】  ターボチャージャー（１０Ａ）は、バックプレート（４１）を有する。バックプレート（４１）は、プレート部（４１ａ）、及びプレート部（４１ａ）の径方向外側に形成され、軸受ハウジング（１６）とタービンハウジング（３１）との間に挟まれるように支持されたフランジ部（４１ｃ）を備える。ターボチャージャー（１０Ａ）は、フランジ部（４１ｃ）と軸受ハウジング（１６）との間に設けられ、タービンハウジング（３１）及びバックプレート（４１）よりも熱伝導性の低い材料からなるフランジ遮熱部（５３）を更に備える。
2017154069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線に沿って延びる回転軸と、
前記回転軸の第一端部側に設けられたタービンホイールと、
前記回転軸の第二端部側に設けられたコンプレッサホイールと、
前記回転軸を回転可能に支持する軸受ハウジングと、
前記タービンホイールを覆うタービンハウジングと、
前記軸受ハウジングと前記タービンホイールとの間に設けられたプレート部、及び前記プレート部の径方向外側に形成され、前記軸受ハウジングと前記タービンハウジングとの間に挟まれるように支持された外周端部、を備えるバックプレートと、
前記バックプレートの外周端部と前記軸受ハウジングとの間に設けられ、前記タービンハウジング及び前記バックプレートよりも熱伝導性の低い材料からなるプレート外周遮熱部と、
を備えるターボチャージャー。
【請求項２】
前記軸受ハウジングと前記タービンハウジングとの間に挟み込まれるスペーサをさらに備え、
前記スペーサは、周方向に間隔を空けて複数の前記プレート外周遮熱部を保持する遮熱部保持部が形成されている請求項１に記載のターボチャージャー。
【請求項３】
前記バックプレートの前記外周端部に、周方向に間隔をあけて複数の開口部が形成されている請求項１又は２に記載のターボチャージャー。
【請求項４】
軸線に沿って延びる回転軸と、
前記回転軸の第一端部側に設けられたタービンホイールと、
前記回転軸の第二端部側に設けられたコンプレッサホイールと、
前記回転軸を回転可能に支持する軸受ハウジングと、
前記タービンホイールを覆うタービンハウジングと、
前記軸受ハウジングと前記タービンホイールとの間に設けられたプレート部、及び前記プレート部の径方向外側に形成され、前記軸受ハウジングと前記タービンハウジングとの間に挟まれるように支持された外周端部、を備えるバックプレートと、
前記バックプレートと前記タービンホイールとの間に配置されて、前記バックプレートの前記プレート部を覆うタービン側遮熱部と、
を備えるターボチャージャー。
【請求項５】
前記タービン側遮熱部に対して前記タービンホイール側に、前記タービン側遮熱部と前記タービンホイールとの間を区画する区画部材、
をさらに備える請求項４に記載のターボチャージャー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ターボチャージャーに関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボチャージャーは、ターボチャージャー本体と、コンプレッサと、タービンと、を備えている。ターボチャージャー本体は、回転軸と、軸受を介して回転軸を回転自在に支持する軸受ハウジングと、を備えている。回転軸は、第一端部側にタービンホイールを備え、第二端部側にコンプレッサホイールを備えている。タービンホイールは、軸受ハウジングに接続されたタービンハウジング内に収容されている。コンプレッサホイールは、軸受ハウジングに接続されたコンプレッサハウジング内に収容されている。【０００３】
このようなターボチャージャーは、エンジンからタービンハウジング内に供給される排気ガス流によってタービンホイールを回転させる。タービンホイールの回転に伴って、コンプレッサハウジング内に設けられたコンプレッサホイールが回転し、空気を圧縮する。コンプレッサで圧縮された空気は、エンジンに供給される。【０００４】
ターボチャージャーの作動中、タービンには高温の排気ガスが流れるため、タービンハウジングは温度上昇する。このタービンの熱エネルギーが軸受ハウジング側に逃げると、タービンにおけるエネルギーロスとなる。
また、タービン側から入力される熱によって、軸受ハウジング側が損傷するのを抑えるため、タービン側から軸受ハウジング側への熱入力を抑えるのが好ましい。【０００５】
特許文献１には、タービンから軸受ハウジングへの熱入力を抑えるため、タービンホイールと軸受ハウジングの軸受との間に、断熱材と、断熱層として機能する空隙と、を備えた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４９３１３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記ターボチャージャーにおいては、タービンにおけるエネルギーロス、及びタービンから軸受への熱入力をさらに抑えることが望まれている。
この発明は、タービンにおけるエネルギーロス、及びタービンから軸受への熱入力を抑えることができるターボチャージャー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】
【０００８】
この発明の第一態様によれば、ターボチャージャーは、軸線に沿って延びる回転軸と、前記回転軸の第一端部側に設けられたタービンホイールと、前記回転軸の第二端部側に設けられたコンプレッサホイールと、を備える。ターボチャージャーは、前記回転軸を回転可能に支持する軸受ハウジングと、前記タービンホイールを覆うタービンハウジングと、を更に備える。ターボチャージャーは、前記軸受ハウジングと前記タービンホイールとの間に設けられたプレート部、及び前記プレート部の径方向外側に形成され、前記軸受ハウジングと前記タービンハウジングとの間に挟まれるように支持された外周端部、を備えるバックプレートを更に備える。ターボチャージャーは、前記バックプレートの外周端部と前記軸受ハウジングとの間に設けられ、前記タービンハウジング及び前記バックプレートよりも熱伝導性の低い材料からなるプレート外周遮熱部を更に備える。【０００９】
このように、バックプレートの外周端部と軸受ハウジングとの間にプレート外周遮熱部を設けることで、昇温したバックプレートの熱が、バックプレートの外周端部から軸受ハウジングに伝わるのを抑えることができる。【００１０】
この発明の第二態様によれば、ターボチャージャーは、第一態様において、前記軸受ハウジングと前記タービンハウジングとの間に挟み込まれるスペーサをさらに備え、前記スペーサは、周方向に間隔を空けて複数の前記プレート外周遮熱部を保持する遮熱部保持部が形成されているようにしてもよい。
このように構成することで、軸受ハウジングとタービンハウジングとの間にスペーサを設ける場合であっても、軸受ハウジングとタービンハウジングとの間にプレート外周遮熱部を設けることができる。これにより、バックプレートの外周端部から軸受ハウジングに伝わる熱を抑えることができる。【００１１】
この発明の第三態様によれば、ターボチャージャーは、第二態様において、前記バックプレートの前記外周端部に、周方向に間隔をあけて複数の開口部が形成されているようにしてもよい。【００１２】
このようにプレート外周遮熱部に対してタービンハウジング側に位置するバックプレートに開口部を形成することで、プレート外周遮熱部は開口部に臨むこととなる。開口部の内側空間は、バックプレートよりも熱伝導性が低いため、この開口部の内側空間でも遮熱効果を得ることができる。【００１３】
この発明の第四態様によれば、ターボチャージャーは、軸線に沿って延びる回転軸と、前記回転軸の第一端部側に設けられたタービンホイールと、前記回転軸の第二端部側に設けられたコンプレッサホイールとを備える。ターボチャージャーは、前記回転軸を回転可能に支持する軸受ハウジングと、前記タービンホイールを覆うタービンハウジングと、を更に備える。ターボチャージャーは、前記軸受ハウジングと前記タービンホイールとの間に設けられたプレート部、及び前記プレート部の径方向外側に形成され、前記軸受ハウジングと前記タービンハウジングとの間に挟まれるように支持された外周端部、を備えるバックプレートを更に備える。ターボチャージャーは、前記バックプレートと前記タービンホイールとの間に配置されて、前記バックプレートの前記プレート部を覆うタービン側遮熱部を更に備える。【００１４】
このようにバックプレートとタービンホイールとの間にタービン側遮熱部を備えることで、タービン側の熱によってバックプレートが昇温するのを抑えることができる。したがって、バックプレートを介してタービンハウジング側から軸受ハウジングに伝わる熱を抑えることができる。【００１５】
この発明の第五態様によれば、ターボチャージャーは、第四態様において、前記タービン側遮熱部に対して前記タービンホイール側に、前記タービン側遮熱部と前記タービンホイールとの間を区画する区画部材をさらに備えるようにしてもよい。
このように構成することで、区画部材により、タービンホイール側からタービン側遮熱部に伝わる熱を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１６】
上記ターボチャージャーによれば、タービンにおけるエネルギーロス、及びタービンから軸受への熱入力をさらに抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の実施形態におけるターボチャージャーの全体構成を示す断面図である。
【図２】この発明の第一実施形態におけるターボチャージャーのタービンハウジングと軸受ハウジングとの接合部近傍の構成を示す拡大断面図である。
【図３】この発明の第一実施形態の変形例における、タービンハウジングと軸受ハウジングとの接合部近傍の構成を示す拡大断面図である。
【図４】この発明の第一実施形態の変形例における、スペーサの形状の一例を示す図である。
【図５】この発明の第二実施形態におけるタービンハウジングと軸受ハウジングとの接合部近傍の構成を示す拡大断面図である。
【図６】この発明の第二実施形態における、バックプレートの形状の一例を示す図である。
【図７】この発明の第三実施形態におけるタービンハウジングと軸受ハウジングとの接合部近傍の構成を示す拡大断面図である。
【図８】この発明の第三実施形態の変形例におけるタービンハウジングと軸受ハウジングとの接合部近傍の構成を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明の実施形態に係るターボチャージャーを図面に基づき説明する。
（第一実施形態）
図１は、この発明の実施形態に係るターボチャージャーの全体構成を示す断面図である。
図１に示すように、この実施形態のターボチャージャー１０Ａは、ターボチャージャー本体１１と、コンプレッサ２０と、タービン３０と、を備えている。このターボチャージャー１０Ａは、例えば、回転軸１４が水平方向に延在するような姿勢で自動車等にエンジンの補機として搭載される。このターボチャージャー１０Ａは、ブラケット（図示せず）、コンプレッサ２０、タービン３０等を介して車体等に支持されている。
【００１９】
ターボチャージャー本体１１は、回転軸１４、軸受１５Ａ、及び軸受ハウジング１６を備えている。
回転軸１４は、軸受ハウジング１６に収容された軸受１５Ａにより回転自在に支持されている。回転軸１４は、その第一端部１４ａにタービンホイール１２が一体に形成され、その第二端部１４ｂにコンプレッサホイール１３が取り付けられている。
【００２０】
軸受ハウジング１６は、軸受１５Ａを収容するとともに、回転軸１４を外側から覆うように形成されている。この軸受ハウジング１６は、その第一端部側に開口部１６ａを有し、第二端部側に開口部１６ｂを備えている。上述した回転軸１４の第一端部１４ａ、第二端部１４ｂは、これら開口部１６ａ，１６ｂを通してそれぞれ軸受ハウジング１６の外部に突出している。つまり、上述したタービンホイール１２とコンプレッサホイール１３とは、それぞれ軸受ハウジング１６の外部に配置されている。
【００２１】
コンプレッサ２０は、コンプレッサホイール１３と、コンプレッサハウジング２１とを備えている。コンプレッサ２０は、いわゆる遠心圧縮機であって、外気等の空気を昇圧する。この昇圧した空気は、エンジンへ供給される。
コンプレッサホイール１３は、回転軸１４と共に回転する。このコンプレッサホイールが回転することで、コンプレッサハウジング２１の入口から流入した空気が圧縮されながら径方向外側に移動して、スクロール等を介してコンプレッサハウジング２１の外部へ排出される。
【００２２】
タービン３０は、エンジン（図示せず）から排出された排気ガスのエネルギーを回収する。このタービン３０は、タービンホイール１２と、タービンハウジング３１と、を主に備えている。
タービンホイール１２は、排気ガスのエネルギーを回転エネルギーに変換する。このタービンホイール１２は、タービンハウジング３１に収容され、周方向に複数のタービン翼１２ｗを備えている。タービンホイール１２は、タービンハウジング３１の内部に供給された排気ガスによって回動される。このタービンホイール１２の回転が、回転軸１４を介してコンプレッサホイール１３に伝達される。
【００２３】
タービンハウジング３１は、軸受ハウジング１６に対向する位置に開口部３１ａを有している。タービンハウジング３１は、その内部にタービンホイール１２を収容する収容空間を形成している。このタービンハウジング３１は、ガス導入部（図示無し）と、スクロール流路３４と、排気部３５と、を備えている。
【００２４】
ガス導入部（図示無し）は、エンジン（図示無し）から排出される排気ガスをスクロール流路３４に送り込む。
スクロール流路３４は、ガス導入部（図示無し）に連続して、タービンホイール１２の外周側を取り囲むように周方向に連続して形成されている。スクロール流路３４は、その周方向の少なくとも一部が、タービンホイール１２の外周部に臨むよう設けられ、タービンホイール１２を回転駆動させる排気ガスが周方向に流れる流路を形成する。
【００２５】
排気部３５は、タービンホイール１２から排出される排気ガスが流れる。排気部３５は、タービンホイール１２の外周部から、回転軸１４の中心軸Ｃ方向でターボチャージャー本体１１から離間する方向に連続して形成されている。
【００２６】
このようなタービン３０において、ガス導入部（図示無し）から流れ込んだ排気ガスは、スクロール流路３４に沿ってタービンホイール１２の外周側を周方向に流れる。このように周方向に流れる排気ガスがタービンホイール１２のタービン翼１２ｗに当たることで、タービンホイール１２が回転駆動される。タービンホイール１２を経た排気ガスは、タービンホイール１２の内周側から排気部３５内に排出される。
【００２７】
タービンハウジング３１の外周部における軸受ハウジング１６側の端部３１ｅと、軸受ハウジング１６の外周部における端部１６ｅとは、接合部Ｊにおいて、連結金具３２を介して連結されている。
【００２８】
図２は、この発明の第一実施形態におけるタービンハウジングと軸受ハウジングとの接合部近傍の構成を示す拡大断面図である。
図２に示すように、接合部Ｊには、タービンハウジング３１の端部３１ｅと、軸受ハウジング１６の端部１６ｅとの間に、接合部遮熱部５１が設けられている。
【００２９】
接合部遮熱部５１は、タービンハウジング３１よりも熱伝導率が低い材料から形成されている。接合部遮熱部５１は、例えば常温で熱伝導率０．１Ｗ／ｍ／Ｋ以下の、断熱材料や遮熱材料によって形成することができる。このような接合部遮熱部５１は、例えば、セラミック系材料、シリカ系材料等からなる多孔質体やシート材によって形成することができる。接合部遮熱部５１は、互いに対向するタービンハウジング３１の端部３１ｅと軸受ハウジング１６の端部１６ｅとの少なくとも一方に、上記熱伝導率を有する遮熱材料によってコーティングを施すようにしてもよい。
ここで、接合部遮熱部５１は、タービンハウジング３１の端部３１ｅと軸受ハウジング１６の端部１６ｅとの間に挟み込まれた状態で、所定の厚さを維持する強度を有している。
【００３０】
タービンハウジング３１の開口部３１ａには、タービンホイール１２に対して軸受ハウジング１６側に、バックプレート４１が設けられている。バックプレート４１は、プレート部４１ａと、筒状部４１ｂと、フランジ部（外周側端部）４１ｃと、を一体に備えている。
【００３１】
プレート部４１ａは、軸受ハウジング１６の一端側にタービン３０側に向かって突出したボス部１６ｃの外周面と、開口部３１ａとの間を閉塞する。
筒状部４１ｂは、プレート部４１ａの外周部から開口部３１ａの内周面に沿って軸受ハウジング１６側に延びるよう、筒状に形成されている。
【００３２】
フランジ部４１ｃは、筒状部４１ｂの軸受ハウジング１６側の端部から径方向外側に延びるよう形成されている。このフランジ部４１ｃは、タービンハウジング３１の内周面に形成されて径方向内側に突出する段部３１ｄと、軸受ハウジング１６において段部３１ｄに間隔を空けて対向する端面１６ｄとの間に挟み込まれている。
バックプレート４１は、例えばステンレス合金、インコネル等の耐熱性を有した材料から形成されている。
【００３３】
バックプレート４１のプレート部４１ａと、軸受ハウジング１６においてプレート部４１ａと間隔を空けて対向する端面１６ｓとの間には、内周遮熱部５２が設けられている。
バックプレート４１のフランジ部４１ｃと、軸受ハウジング１６においてフランジ部４１ｃと対向する端面１６ｄとの間には、プレート外周遮熱部５３が設けられている。
【００３４】
これら内周遮熱部５２、プレート外周遮熱部５３は、タービンハウジング３１及びバックプレート４１よりも熱伝導率が低い材料から形成されている。内周遮熱部５２、プレート外周遮熱部５３は、例えば常温で熱伝導率０．１Ｗ／ｍ／Ｋ以下の、断熱材料や遮熱材料によって形成するのが好ましい。このような断熱材料や遮熱材料としては、例えば、セラミック系材料、シリカ系材料等からなる多孔質体やシート材等を用いることができる。内周遮熱部５２、プレート外周遮熱部５３は、軸受ハウジング１６の端面１６ｓ，１６ｆに、上記熱伝導率を有する遮熱材料によるコーティングを施すようにしてもよい。さらに、内周遮熱部５２、プレート外周遮熱部５３は、強度が必要とされることはないので、所要の耐熱性を有するのであれば、例えば断熱材料や遮熱材料からなる繊維をグラスウールのようにスポンジ状に形成したもの等としてもよい。加えて、内周遮熱部５２、プレート外周遮熱部５３は、バックプレート４１のプレート部４１ａ、フランジ部４１ｃと、軸受ハウジング１６の端面１６ｓ，１６ｆとの間に、空気を充填したのみで形成してもよい。
【００３５】
したがって、上述した第一実施形態のターボチャージャー１０Ａによれば、バックプレート４１のフランジ部４１ｃと軸受ハウジング１６との間にプレート外周遮熱部５３を設けることで、バックプレート４１のフランジ部４１ｃから軸受ハウジング１６に伝わる熱を抑えることができる。
【００３６】
さらに、タービンハウジング３１と軸受ハウジング１６との接合部Ｊに、タービンハウジング３１及び軸受ハウジング１６よりも熱伝導性が低い材料からなる接合部遮熱部５１を挟み込むことで、タービンハウジング３１内の熱が、タービンハウジング３１を介して軸受ハウジング１６に伝わるのを抑えることができる。
【００３７】
また、バックプレート４１のプレート部４１ａと軸受ハウジング１６との間に内周遮熱部５２をさらに備えることで、プレート部４１ａから軸受ハウジング１６に熱が伝わるのを抑えることができる。
【００３８】
このようにして、ターボチャージャー１０Ａによれば、タービン３０におけるエネルギーロス、及びタービン３０から軸受ハウジング１６への熱入力を抑えることが可能となる。
【００３９】
（第一実施形態の変形例）
上記実施形態では、バックプレート４１のフランジ部４１ｃと、軸受ハウジング１６の端面１６ｄとの間にプレート外周遮熱部５３を設けるようにしたが、以下のような構成とすることもできる。
図３は、この発明の第一実施形態の変形例における、タービンハウジングと軸受ハウジングとの接合部近傍の構成を示す拡大断面図である。図４は、この発明の第一実施形態の変形例における、スペーサの形状の一例を示す図である。
図３に示すように、フランジ部４１ｃと軸受ハウジング１６の端面１６ｓとの間に、スペーサ５５を設けるようにしてもよい。
【００４０】
図４に示すように、スペーサ５５は、円環状部５５ｒと、凸部５５ｔと、を一体に備えている。凸部５５ｔは、円環状部５５ｒの外周側に周方向に間隔を空けて複数形成されている。凸部５５ｔは、それぞれ、円環状部５５ｒから径方向外側に向かって延びるよう形成されている。これにより、スペーサ５５には、円環状部５５ｒの径方向外側に、周方向で互いに隣接する凸部５５ｔ，５５ｔの間に切欠部（遮熱部保持部）５５ｋが形成されている。
プレート外周遮熱部５３は、この切欠部５５ｋに充填するようにして設けられる。
【００４１】
このように、軸受ハウジング１６とタービンハウジング３１との間にスペーサ５５を設ける場合であっても、軸受ハウジング１６とタービンハウジング３１との間にプレート外周遮熱部５３を設けることができる。これにより、バックプレート４１のフランジ部４１ｃから軸受ハウジング１６に伝わる熱を抑えることができ、タービン３０におけるエネルギーロス、及びタービン３０から軸受ハウジング１６への熱入力を抑えることが可能となる。
【００４２】
第一実施形態においては、プレート外周遮熱部５３、内周遮熱部５２は、必須の構成ではなく、他のいかなる構成に変更してもよいし、これらを備えない構成としてもよい。
【００４３】
（第二実施形態）
次に、この発明の第二実施形態について説明する。この第二実施形態においては、第一実施形態とバックプレートの構成のみが異なり、それ以外のターボチャージャー全体の構成については第一実施形態と同様である。そのため、第二実施形態においては、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図５は、この発明の第二実施形態におけるタービンハウジングと軸受ハウジングとの接合部近傍の構成を示す拡大断面図である。図６は、この発明の第二実施形態における、バックプレートの形状の一例を示す図である。
図５に示すように、この実施形態におけるターボチャージャー１０Ｂは、ターボチャージャー本体１１と、コンプレッサ２０（図１参照）と、タービン３０と、を備えている。
【００４４】
接合部Ｊにおいて、タービン３０のタービンハウジング３１の端部３１ｅと、ターボチャージャー本体１１の軸受ハウジング１６の端部１６ｅとの間には、接合部遮熱部５１が設けられている。
【００４５】
タービンハウジング３１の開口部３１ａには、タービンホイール１２に対して軸受ハウジング１６側に、バックプレート４１Ｂが設けられている。バックプレート４１Ｂは、例えばステンレス合金、インコネル等の耐熱性を有した材料から形成されている。
バックプレート４１Ｂは、プレート部４１ａと、筒状部４１ｂと、フランジ部（外周側端部）４１ｄと、を一体に備えている。
【００４６】
図６に示すように、フランジ部４１ｄは、周方向に間隔を空けて設けられた複数のフランジ凸部４４を備える。各フランジ凸部４４は、筒状部４１ｂから径方向外側に向かって延びるよう形成されている。このようにして、バックプレート４１Ｂには、フランジ部４１ｄにおいて周方向で互いに隣接するフランジ凸部４４同士の間に開口部４５が形成されている。図６では、この開口部４５を通じてプレート外周遮熱部５３が見えている。
【００４７】
図５に示すように、フランジ部４１ｄは、タービンハウジング３１の内周面から径方向内側に突出する段部３１ｄと、軸受ハウジング１６において段部３１ｄに間隔を空けて対向する端面１６ｄとの間に配置されている。
【００４８】
バックプレート４１Ｂのプレート部４１ａと、軸受ハウジング１６においてプレート部４１ａと間隔を空けて対向する端面１６ｓとの間には隙間が形成され、この隙間に内周遮熱部５２が設けられている。
【００４９】
バックプレート４１Ｂのフランジ部４１ｄと、軸受ハウジング１６においてフランジ部４１ｄと対向する端面１６ｄとの間には、プレート外周遮熱部５３が設けられている。上述したフランジ部４１ｄと、プレート外周遮熱部５３とが、タービンハウジング３１の段部３１ｄと、軸受ハウジング１６の端面１６ｄとの間に挟み込まれている。
【００５０】
ここで、プレート外周遮熱部５３は、バックプレート４１Ｂのフランジ部４１ｄにおいて、開口部４５が形成された部分では、タービン３０側に開口部４５が隣接している。この開口部４５には、バックプレート４１Ｂのフランジ部４１ｄよりも熱伝導率が低く、例えば、空気や、プレート外周遮熱部５３と同様の材料を充填してもよい。
【００５１】
したがって、上述した第二実施形態のターボチャージャー１０Ｂによれば、バックプレート４１のフランジ部４１ｃと軸受ハウジング１６との間にプレート外周遮熱部５３を設けるのに加え、プレート外周遮熱部５３に対してタービンハウジング３１側に位置するバックプレート４１に開口部４５を形成している。したがって、プレート外周遮熱部５３は開口部４５に臨むこととなる。開口部４５の内側空間は、バックプレート４１よりも熱伝導性が低いため、この開口部４５の内側空間でも遮熱効果を得ることができる。これにより、バックプレート４１のフランジ部４１ｃから軸受ハウジング１６に伝わる熱を、より一層抑えることができる。
その結果、タービン３０におけるエネルギーロス、及びタービン３０から軸受への熱入力をさらに抑えることが可能となる。
【００５２】
上述した第二実施形態においては、接合部遮熱部５１、内周遮熱部５２を備えるようにしたが、接合部遮熱部５１、内周遮熱部５２については必須の構成ではなく、他のいかなる構成に変更してもよいし、これらを備えない構成としてもよい。
【００５３】
（第三実施形態）
次に、この発明の第三実施形態について説明する。この第三実施形態においては、第一実施形態に対し、タービン側遮熱部を備える構成のみが異なるので、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図７は、この発明の第三実施形態におけるタービンハウジングと軸受ハウジングとの接合部近傍の構成を示す拡大断面図である。
図７に示すように、この実施形態におけるターボチャージャー１０Ｃは、ターボチャージャー本体１１と、コンプレッサ２０と、タービン３０（図１参照）と、を備えている。
【００５４】
タービン３０のタービンハウジング３１の端部３１ｅと、ターボチャージャー本体１１の軸受ハウジング１６の端部１６ｅとの間には、接合部遮熱部５１が設けられている。
【００５５】
接合部遮熱部５１は、タービンハウジング３１よりも熱伝導率が低い材料から形成されている。接合部遮熱部５１は、例えば常温で熱伝導率０．１Ｗ／ｍ／Ｋ以下の、断熱材料や遮熱材料によって形成することができる。このような接合部遮熱部５１は、例えば、セラミック系材料、シリカ系材料等からなる多孔質体やシート材によって形成することができる。接合部遮熱部５１は、互いに対向するタービンハウジング３１の端部３１ｅと軸受ハウジング１６の端部１６ｅとの少なくとも一方に、上記熱伝導率を有する遮熱材料によってコーティングを施すようにしてもよい。ここで、接合部遮熱部５１は、タービンハウジング３１の端部３１ｅと軸受ハウジング１６の端部１６ｅとの間に挟み込まれた状態で、所定の厚さを維持する強度を有している。
【００５６】
タービンハウジング３１の開口部３１ａには、タービンホイール１２に対して軸受ハウジング１６側に、バックプレート４１Ｃが設けられている。バックプレート４１は、例えばステンレス合金、インコネル等の耐熱性を有した材料から形成されている。
バックプレート４１Ｃは、プレート部４１ａと、筒状部４１ｂと、フランジ部４１ｃと、遮熱材保持部４１ｆと、を一体に備えている。
【００５７】
プレート部４１ａは、軸受ハウジング１６の一端側にタービン３０側に向かって突出したボス部１６ｃの外周面と、開口部３１ａとの間を閉塞する。
筒状部４１ｂは、プレート部４１ａの外周部から開口部３１ａの内周面に沿って軸受ハウジング１６側に延びるよう、筒状に形成されている。
【００５８】
フランジ部４１ｃは、筒状部４１ｂの軸受ハウジング１６側の端部から径方向外側に延びるよう形成されている。このフランジ部４１ｃは、タービンハウジング３１の内周面に形成され、径方向内側に突出する段部３１ｄと、軸受ハウジング１６において段部３１ｄに間隔を空けて対向する端面１６ｄとの間に挟み込まれている。
【００５９】
遮熱材保持部４１ｆは、プレート部４１ａの内周縁部からタービン３０側に延びる筒状サポート部４１ｇと、筒状サポート部４１ｇのタービン３０側の先端部から径方向外側に延びるサポートプレート部４１ｈと、を一体に備えている。
【００６０】
バックプレート４１Ｃのプレート部４１ａと、軸受ハウジング１６においてプレート部４１ａと間隔を空けて対向する端面１６ｓとの間には隙間が形成され、この隙間に内周遮熱部５２が設けられている。
また、バックプレート４１Ｃのフランジ部４１ｃと、軸受ハウジング１６においてフランジ部４１ｃと対向する端面１６ｄとの間には、プレート外周遮熱部５３が設けられている。
【００６１】
バックプレート４１Ｃのタービン３０側には、バックプレート４１Ｃの遮熱材保持部４１ｆによってタービン側遮熱部５７が保持されている。
タービン側遮熱部５７は、円環状で、筒状サポート部４１ｇの径方向外側に、プレート部４１ａを覆うように設けられている。このタービン側遮熱部５７は、内周側の一部が、サポートプレート部４１ｈによって覆われている。
【００６２】
これら内周遮熱部５２、プレート外周遮熱部５３、タービン側遮熱部５７は、タービンハウジング３１及びバックプレート４１Ｃよりも熱伝導率が低い材料から形成されている。内周遮熱部５２、プレート外周遮熱部５３、タービン側遮熱部５７は、例えば常温で熱伝導率０．１Ｗ／ｍ／Ｋ以下の、断熱材料や遮熱材料によって形成するのが好ましい。このような断熱材料や遮熱材料としては、例えば、セラミック系材料、シリカ系材料等からなる多孔質体やシート材によって形成することができる。
【００６３】
内周遮熱部５２、プレート外周遮熱部５３、タービン側遮熱部５７は、上記熱伝導率を有する遮熱材料によるコーティングを施すことで形成してもよい。さらに、内周遮熱部５２、プレート外周遮熱部５３、タービン側遮熱部５７は、強度が必要とされることはないので、所要の耐熱性を有するのであれば、例えば断熱材料や遮熱材料からなる繊維をスポンジ状に形成したもの等としてもよい。加えて、内周遮熱部５２、プレート外周遮熱部５３は、バックプレート４１Ｃのフランジ部４１ｃと、軸受ハウジング１６においてフランジ部４１ｃと対向する端面１６ｄとの間に空気を充填したのみとしてもよい。
【００６４】
したがって、上述した第三実施形態のターボチャージャー１０Ｃによれば、バックプレート４１とタービンホイール１２との間にタービン側遮熱部５７を備えることで、タービン３０側の熱によってバックプレート４１が昇温するのを抑えることができる。したがって、バックプレート４１を介してタービンハウジング３１側から軸受ハウジング１６に伝わる熱を抑えることができる。
その結果、タービン３０におけるエネルギーロス、及びタービン３０から軸受への熱入力をさらに抑えることが可能となる。
【００６５】
（第三実施形態の変形例）
上述した第二実施形態においては、タービン側遮熱部５７を、バックプレート４１Ｃの遮熱材保持部４１ｆで保持するようにしたが、これに限るものではない。
図８は、この発明の第三実施形態の変形例におけるタービンハウジングと軸受ハウジングとの接合部近傍の構成を示す拡大断面図である。
図８に示すように、タービンハウジング３１には、バックプレート４１と、バックプレート４１に対してタービン３０側に設けられたタービン側遮熱部５７に対し、タービン３０側に、遮熱部材カバー部５８が設けられている。
【００６６】
遮熱部材カバー部５８は、タービンハウジング３１の開口部３１ａから径方向内側に延びるカバープレート（区画部材）５８ａと、カバープレート５８ａの内周縁部から軸受ハウジング１６側に延びる遮熱部材保持部５８ｂと、を一体に備えている。
タービン側遮熱部５７は、そのタービン３０側がカバープレート５８ａによって覆われている。
【００６７】
このような構成では、タービン側遮熱部５７は、バックプレート４１のプレート部４１ａに対してタービンホイール１２側に間隔を空けて設けられたカバープレート５８ａにより、タービンホイール１２側からタービン側遮熱部５７に伝わる熱を抑えることができる。したがって、タービン３０におけるエネルギーロス、及びタービン３０から軸受への熱入力をさらに抑えることが可能となる。
【００６８】
上述した第三実施形態における遮熱材保持部４１ｆのサポートプレート部４１ｈについても、上記カバープレート５８ａと同様に、タービン側遮熱部５７の全体を覆うように設けてもよい。
さらに、接合部遮熱部５１、プレート外周遮熱部５３を設けるようにしたが、接合部遮熱部５１、プレート外周遮熱部５３については必須の構成ではなく、他のいかなる構成に変更してもよいし、これらを備えない構成としてもよい。
【００６９】
（その他の変形例）
この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、バックプレート４１は、その形状等について何ら限定するものではなく、例えば筒状部４１ｂを有さない平板状等、他の形状としてもよい。
さらに、ターボチャージャー１０Ａのターボチャージャー本体１１、コンプレッサ２０、タービン３０等の各部の構成については、上記に例示したものに限らず、他の構成に変更してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
この発明は、ターボチャージャーに適用できる。この発明によれば、タービンにおけるエネルギーロス、及びタービンから軸受への熱入力を抑えることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ  ターボチャージャー
１１  ターボチャージャー本体
１２  タービンホイール
１２ｗ  タービン翼
１３  コンプレッサホイール
１４  回転軸
１４ａ  第一端部
１４ｂ  第二端部
１５Ａ，１５Ｂ  軸受
１６  軸受ハウジング
１６ａ，１６ｂ  開口部
１６ｃ  ボス部
１６ｄ  端面
１６ｅ  端部
１６ｓ  端面
２０  コンプレッサ
３０  タービン
３１  タービンハウジング
３１ａ  開口部
３１ｄ  段部
３１ｅ  端部
３２  連結金具
３４  スクロール流路
３５  排気部
４１，４１Ｂ，４１Ｃ  バックプレート
４１ａ  プレート部
４１ｂ  筒状部
４１ｃ，４１ｄ  フランジ部（外周側端部）
４１ｆ  遮熱材保持部
４１ｇ  筒状サポート部
４１ｈ  サポートプレート部
４４  フランジ凸部
４５  開口部
５１  接合部遮熱部
５２  内周遮熱部
５３  プレート外周遮熱部
５５  スペーサ
５５ｋ  切欠部（遮熱部保持部）
５５ｒ  円環状部
５５ｔ  凸部
５５ｔ，５５ｔ  凸部
５７  タービン側遮熱部
５８  遮熱部材カバー部
５８ａ  カバープレート（区画部材）
５８ｂ  遮熱部材保持部
Ｃ  中心軸（軸線）
【図１】
2017154069.tif 000003
【図２】
2017154069.tif 000004
【図３】
2017154069.tif 000005
【図４】
2017154069.tif 000006
【図５】
2017154069.tif 000007
【図６】
2017154069.tif 000008
【図７】
2017154069.tif 000009
【図８】
2017154069.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月30日(2016.9.30)
【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】
軸線に沿って延びる回転軸と、
前記回転軸の第一端部側に設けられたタービンホイールと、
前記回転軸の第二端部側に設けられたコンプレッサホイールと、
前記回転軸を回転可能に支持する軸受ハウジングと、
前記タービンホイールを覆うタービンハウジングと、
前記軸受ハウジングと前記タービンホイールとの間に設けられたプレート部、及び前記プレート部の径方向外側に形成され、前記軸受ハウジングと前記タービンハウジングとの間に挟まれるように支持された外周端部、を備えるバックプレートと、
前記バックプレートの外周端部と前記軸受ハウジングとの間に設けられ、前記タービンハウジング及び前記バックプレートよりも熱伝導性の低い材料からなるプレート外周遮熱部と、
を備えるターボチャージャー。
【請求項２】
前記軸受ハウジングと前記タービンハウジングとの間に挟み込まれるスペーサをさらに備え、
前記スペーサは、周方向に間隔を空けて複数の前記プレート外周遮熱部を保持する遮熱部保持部が形成されている請求項１に記載のターボチャージャー。
【請求項３】
前記バックプレートの前記外周端部に、周方向に間隔をあけて複数の開口部が形成されている請求項１又は２に記載のターボチャージャー。
【請求項４】
軸線に沿って延びる回転軸と、
前記回転軸の第一端部側に設けられたタービンホイールと、
前記回転軸の第二端部側に設けられたコンプレッサホイールと、
前記回転軸を回転可能に支持する軸受ハウジングと、
前記タービンホイールを覆うタービンハウジングと、
前記軸受ハウジングと前記タービンホイールとの間に設けられたプレート部、及び前記プレート部の径方向外側に形成され、前記軸受ハウジングと前記タービンハウジングとの間に挟まれるように支持された外周端部、を備えるバックプレートと、
前記バックプレートと前記タービンホイールとの間に配置されて、前記バックプレートの前記プレート部を覆うタービン側遮熱部と、
前記タービン側遮熱部に対して前記タービンホイール側に、前記タービン側遮熱部と前記タービンホイールとの間を区画する区画部材と、
を備えるターボチャージャー。
【請求項５】
（削除）
【国際調査報告】
2017154069.tif 000011
2017154069.tif 000012
2017154069.tif 000013