(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンから導入される排ガスによって回転するタービンホイールが内挿されるタービンハウジングを、複数の構成部材を結合して構成したタービンハウジングアセンブリにおいて、
周壁部と底面部とを有する有底筒状に形成し、該有底筒状の内部には排ガス流入口から流入した排ガスが流れる渦状の排ガス流路が形成されるとともに、該底面部には前記排ガス流路を流れた排ガスが流出する排ガス流出口を貫通したスクロール部と、
前記タービンホイールの回転軸を支持するベアリングを収容するベアリングハウジングと結合される連結部と、
前記スクロール部および前記連結部とは別体に構成された、タービン軸方向と直交する方向に延在する平板部と、前記平板部から外側の延設された受け部と、を有する環状蓋部と、を備え、
前記スクロール部、前記連結部、および前記環状蓋部の各々は板金からなり、
前記環状蓋部の一側には前記スクロール部が溶接され、前記環状蓋部の他側には前記連結部が溶接され、
前記環状蓋部の他側の前記受け部には、前記連結部に設けられているネジブッシュ挿通孔に挿通されるネジブッシュの一端面が結合されることを特徴とするタービンハウジングアセンブリ。
【請求項２】
前記連結部が、前記スクロール部よりも耐熱強度の低い材料から形成されてい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アセンブリ。
【請求項３】
前記連結部が、前記スクロール部よりもニッケル含有量の低い材料から形成されていることを特徴とする請求項２に記載のタービンハウジングアセンブリ。
【請求項４】
前記スクロール部とは別体に構成された管状の排気部を備えており、該排気部と前記スクロール部とはタービン軸方向に結合されるとともに、該排気部と前記排ガス流出口とが連通されることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のタービンハウジングアセンブリ。
【請求項５】
前記タービンホイールへの排ガスの流れを調整する可変ノズル機構を備え、該可変ノズル機構が、前記スクロール部および前記連結部に内挿されていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のタービンハウジングアセンブリ。
【請求項６】
前記連結部は、環状に形成された平板状のフランジ部と、前記フランジ部に対して垂直に突設する環状の突設部とを有し、
前記フランジ部には、前記ネジブッシュ挿通孔が設けられ、
前記突設部の内側には、環状のリング部材が嵌挿され、
前記リング部材の内周側には、前記可変ノズル機構が挿入されることを特徴とする請求項５に記載のタービンハウジングアセンブリ。
【請求項７】
エンジンから導入される排ガスによって回転するタービンホイールが内挿されるタービンハウジングを、複数の構成部材を結合して構成するタービンハウジングアセンブリの製造方法において、
周壁部と底面部とを有する有底筒状に形成され、該有底筒状の内部には周壁部に形成された排ガス流入口から流入する排ガスが流れる渦状の排ガス流路が形成されるとともに、該底面部には前記排ガス流路を流れた排ガスが流出する排ガス流出口が貫通したスクロール部を、１枚の板金を加工することで形成するスクロール部形成工程と、
前記タービンホイールの回転軸を支持するベアリングが収容されるベアリングハウジングと結合される連結部を、１枚の板金を加工することで形成する連結部形成工程と、
前記スクロール部および前記連結部とは別体に構成された、タービン軸方向と直交する方向に延在する平板部と、前記平板部から外側の延設された受け部と、を有する環状蓋部を、１枚の板金を加工して形成する環状蓋部形成工程と、
前記環状蓋部の他側の前記受け部に、前記連結部に設けられているネジブッシュ挿通孔に挿通されるネジブッシュの一端面を結合する工程と、
前記環状蓋部をタービン軸方向に対して直交するように配向し、該環状蓋部の一側には前記スクロール部を溶接し、該環状蓋部の他側には前記連結部を溶接する溶接工程と、を有することを特徴とするタービンハウジングアセンブリの製造方法。
【請求項８】
前記スクロール部とは別体に構成された管状の排気部を準備し、該排気部と前記スクロール部の排ガス流出口とが連通するように、該排気部と前記スクロール部とをタービン軸方向に結合する結合工程を有することを特徴とする請求項７に記載のタービンハウジングアセンブリの製造方法。
【請求項９】
前記溶接工程は、前記連結部の前記ネジブッシュ挿通孔に前記ネジブッシュを挿通させるように前記環状蓋部と前記連結部とを当接させる位置決め工程を含むことを特徴とする請求項７又は８に記載のタービンハウジングアセンブリの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンから導入される排ガスによって回転するタービンホイールが内挿されるタービンハウジングを、複数の構成部材を結合して構成したタービンハウジングアセンブリ、および該タービンハウジングアセンブリの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンから導流される排ガスのエネルギーを利用してタービンホイールを回転させ、該タービンホイールと同軸上に設けられているコンプレッサホイールを回転させることで吸気マニホールドに加圧空気を供給し、これによりエンジン出力の向上を図るターボチャージャが知られている。近年、このターボチャージャを車載用として用いる場合には、軽量化、低コスト化、製造の容易化、および低熱容量化等が要求されており、従来の鋳造製のタービンハウジングに代わって、板金製のタービンハウジングが使用されるようになっている。
【０００３】
板金製のタービンハウジングの例として、特許文献１には、左右２枚の皿状ないし椀状の板金部材を突き合わせて円周方向に溶接してなる、内部に渦状の排ガス流路が形成されたスクロール部を備えたタービンハウジングが開示されている。また特許文献２には、板金部材から製造され、その内部に渦状の排ガス流路が形成されたスクロール形状のハウジングと、板金部材から製造された外部シェルとを備え、該外部シェルがスクロール形状のハウジングを包囲するように構成されたタービンハウジングが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５７４４８号公報
【特許文献２】特許第４２６９１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１のタービンハウジングは、左右２枚の皿状ないし椀状に加工した複雑な形状をなす板金部材を用意し、その両者を突き合わせて円周方向に溶接することでスクロール部を形成しており、スクロール部の製造に手間を要するものである。またこの特許文献１では、板金製のスクロール部を鋳造製のベアリングハウジングに直接連結しているが（図３）、その連結部の詳細については開示されていない。
【０００６】
また上述した特許文献２のタービンハウジングは、ハウジングと軸受リングなどとが嵌合されて構成されており、ハウジングにおける排ガスのシール性に難があった。このため、特許文献３のタービンハウジングでは、スクロール状のハウジングを包囲するように外部シェルが設ける必要があり、タービンハウジングの十分な軽量化および低熱容量化が図れないとの問題があった。
【０００７】
本発明は上述したような従来技術の課題に鑑みなされた発明であって、従来の板金製のタービンハウジングと比べて、より一層の軽量化、製造の容易化、低コスト化、および低熱容量化を実現したタービンハウジングアセンブリおよび該タービンハウジングアセンブリの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上述したような目的を達成するためになされた発明であって、
本発明のタービンハウジングアセンブリは、
エンジンから導入される排ガスによって回転するタービンホイールが内挿されるタービンハウジングを、複数の構成部材を結合して構成したタービンハウジングアセンブリにおいて、
周壁部と底面部とを有する有底筒状に形成し、該有底筒状の内部には排ガス流入口から流入した排ガスが流れる渦状の排ガス流路が形成されるとともに、該底面部には前記排ガス流路を流れた排ガスが流出する排ガス流出口を貫通したスクロール部と、
前記タービンホイールの回転軸を支持するベアリングを収容するベアリングハウジングと結合される連結部と、を少なくとも備え、
前記スクロール部および前記連結部を夫々１枚の板金を加工して形成するとともに、両者をタービン軸方向と直交する環状蓋部と夫々溶接し、該環状蓋部を介してタービン軸方向に連結したことを特徴とする。
【０００９】
このように構成される本発明のタービンハウジングアセンブリは、タービンハウジングを内部に渦状の排ガス流路が形成されるスクロール部と、ベアリングハウジングに連結される連結部とに要素分解し、これらスクロール部および連結部を夫々１枚の板金を加工することで形成する。また、両者はタービン軸方向と直交する環状蓋部と夫々溶接され、環状蓋部を介してタービン軸方向に連結される。
【００１０】
このように、タービンハウジングをスクロール部と連結部とに要素分解し、該スクロール部および連結部を夫々１枚の板金を加工して形成したため、タービンハウジングの熱容量を小さくすることができるとともに、タービンハウジングの軽量化を図ることができる。また、１枚の板金を夫々加工して形成することから、スクロール部および連結部の製造が容易である。
【００１１】
また、タービンハウジングを内部に渦状の排ガス流路が形成されるスクロール部とベアリングハウジングと連結される連結部とに要素分解し、環状蓋部を介して両者を連結する構成としたことから、本発明のタービンハウジングアセンブリを規格化された複数の構成要素（モジュール）の組立体として構成することができ、製造を容易化できる。また、スクロール部と連結部とを溶接によって結合するため、密封性に優れており、従来のような外部シェルは不要である。このため、タービンハウジングの軽量化と低熱容量化を図ることができる。
【００１２】
また、タービンハウジングをスクロール部と連結部とに要素分解し、両者をタービン軸方向と直交する環状蓋部を介してタービン軸方向に連結したことから、スクロール部における高温の排気ガスの影響を環状蓋部によって遮蔽することができる。このため、前記連結部を前記スクロール部よりも耐熱強度の低い材料、すなわち前記スクロール部よりもニッケル含有量の低い廉価な材料によって形成でき、低コスト化を図ることができる。
【００１３】
また上記発明において、前記環状蓋部は、前記スクロール部および前記連結部とは別体に構成されていれば、本発明のタービンハウジングアセンブリを構成するスクロール部、連結部、環状蓋部などの各構成部材を単純な形状とすることができ、各構成部材の製造を容易化できる。
【００１４】
またこの際、上記発明において、前記環状蓋部は１枚の板金を加工して形成されていれば、タービンハウジングの軽量化および低熱容量化にも資する。
【００１５】
また上記発明において、前記スクロール部とは別体に構成された管状の排気部を備えており、該排気部と前記スクロール部とをタービン軸方向に結合することで、該排気部と前記排ガス流出口とが連通されている。
【００１６】
このように、タービンハウジングをスクロール部と連結部と管状の排気部とに要素分割し、該管状の排気部をスクロール部とは別体に構成することで、本発明のタービンハウジングアセンブリを構成する各構成部材を単純な形状とすることができ、各構成部材の製造を容易化できる。また、排気部とスクロール部とをタービン軸方向に結合する構成としたことで、本発明のタービンハウジングアセンブリを構成する連結部、環状蓋部、スクロール部、および排気部の各構成部材が、全てタービン軸方向に結合される形態となり、タービンハウジングアセンブリの組み立て性が向上する。
【００１７】
このように構成される本発明のタービンハウジングアセンブリは、前記タービンホイールへの排ガスの流れを調整する可変ノズル機構を備え、該可変ノズル機構が、前記スクロール部および前記連結部に内挿されている。すなわち、可変容量型ターボチャージャのタービンハウジングを構成している。
【００１８】
また、本発明のタービンハウジングアセンブリの製造方法は、
エンジンから導入される排ガスによって回転するタービンホイールが内挿されるタービンハウジングを、複数の構成部材を結合して構成するタービンハウジングアセンブリの製造方法において、
周壁部と底面部とを有する有底筒状に形成され、該有底筒状の内部には周壁部に形成された排ガス流入口から流入する排ガスが流れる渦状の排ガス流路が形成されるとともに、該底面部には前記排ガス流路を流れた排ガスが流出する排ガス流出口が貫通したスクロール部を、１枚の板金を加工することで形成するスクロール部形成工程と、
前記タービンホイールの回転軸を支持するベアリングが収容されるベアリングハウジングと結合される連結部を、１枚の板金を加工することで形成する連結部形成工程と、
平板環状の環状蓋部を、１枚の板金を加工して形成する環状蓋部形成工程と、
前記環状蓋部をタービン軸方向に対して直交するように配向し、該環状蓋部の一側には前記スクロール部を溶接し、該環状蓋部の他側には前記連結部を溶接する溶接工程と、を有することを特徴とする。
【００１９】
このように構成される本発明のタービンハウジングアセンブリの製造方法は、タービンハウジングを内部に渦状の排ガス流路が形成されるスクロール部と、ベアリングハウジングと連結される連結部とに要素分解し、これらスクロール部および連結部を夫々１枚の板金を加工することで形成する。そして、両者をタービン軸方向と直交する環状蓋部と夫々溶接し、環状蓋部を介してタービン軸方向に連結することでタービンハウジングアセンブリを製造する。
【００２０】
このように、タービンハウジングを内部に渦状の排ガス流路が形成されるスクロール部とベアリングハウジングと連結される連結部とに要素分解し、環状蓋部を介して両者を連結する構成としたことから、別途製造したスクロール部および連結部を連結するだけでタービンハウジングアセンブリを製造することができ、製造が容易である。
【００２１】
また、環状蓋部をスクロール部および連結部とは別体に構成しているため、本発明のタービンハウジングアセンブリを構成するスクロール部、連結部、環状蓋部などの各構成部材を単純な形状とすることができ、各構成部材の製造が容易である。
【００２２】
また上記発明において、前記スクロール部とは別体に構成された管状の排気部を準備し、該排気部と前記スクロール部の排ガス流出口とが連通するように、該排気部と前記スクロール部とをタービン軸方向に結合する結合工程を有するように構成することで、本発明のタービンハウジングアセンブリを構成する連結部、環状蓋部、スクロール部、および排気部の各構成部材が、全てタービン軸方向に結合されることとなり、タービンハウジングアセンブリの組み立て性が向上する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、従来の板金製のタービンハウジングと比べて、より一層の軽量化、製造の容易化、低コスト化、および低熱容量化を実現したタービンハウジングアセンブリおよび該タービンハウジングアセンブリの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のタービンハウジングアセンブリを示した斜視図である。
【図２】本発明のタービンハウジングアセンブリの分解斜視図である。
【図３】本発明のタービンハウジングアセンブリの正面図である。
【図４】本発明のタービンハウジングアセンブリの側面図である。
【図５】図３におけるＡ−Ａ断面図である。
【図６】図３におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図７】図３におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図８】図４におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図９】図４におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図１０】本発明別の実施形態のタービンハウジングアセンブリを示した断面図である。
【図１１】図１０におけるａ部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限り、本発明の範囲をそれにのみ限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２６】
図１は本発明のタービンハウジングアセンブリを示した斜視図、図２は本発明のタービンハウジングアセンブリの分解斜視図である。また、図３は本発明のタービンハウジングアセンブリの正面図、図４は本発明のタービンハウジングアセンブリの側面図、図５〜図９は図３および図４のＡ−Ａ〜Ｅ−Ｅにおける各断面図である。
【００２７】
本発明のタービンハウジングアセンブリ１は、特に限定されないが、例えば可変ノズル機構を備えたＶＧ（Variable Geometry）ターボチャージャのタービンハウジングである。ＶＧターボチャージャは、タービンハウジングに可変ノズル機構を有し、エンジン条件に合わせて該可変ノズル機構のノズル開度が調整されることで、導入する排ガス流量を制御する。そして、排ガス流量によってタービンホイールの回転数を増減することで、過給圧を最適な圧力へと制御する。
【００２８】
本発明のタービンハウジングアセンブリ１は、図２に示したように、スクロール部２、連結部４、環状蓋部６、排気部８などの複数の構成部材が組み立てられることで、図１に示した如く構成される。そして図１に示したように、組み立てられたタービンハウジングアセンブリ１には、その正面側から可変ノズル機構３およびタービンホイール５が内挿される。そして組み立てられたタービンハウジングアセンブリ１の正面側には、タービンホイール５の回転軸を回転可能に支持するベアリングを収容するベアリングハウジング（不図示）が結合される。
【００２９】
スクロール部２は、図１、図２、図６などに示したように、周壁部２０と底面部２２とを有する有底筒状に形成されている。そして図８に示したように、該有底筒状のスクロール部２の内部には、周壁部２０に沿って排ガス流路２Ａが渦状に形成されるとともに、底面部２２には、該渦状に形成された排ガス流路２Ａに囲繞された位置に排ガス流出口２Ｂが貫通している。
【００３０】
この渦状の排ガス流路２Ａの底面は、図５および図６に示したように、底面部２２の背面側に凸設した形状となっている。また、その流路断面は所定周り方向に向かって一様に浅くなるように形成されている。これにより、底面部２２の背面側は凹凸状に形成され、排ガス流出口２Ｂが貫通した凹陥部２２ｂと、該凹陥部２２ｂを囲繞する凸状に形成された凸設部２２ａとが形成される。
【００３１】
また、図２、図４〜図７に示したように、周壁部２０の先端部には、周壁部２０に対して略垂直方向に外側に突設したフランジ部２０ａが形成されている。また該フランジ部２０ａには、フランジ部２０ａから外側に突設された受け部２０ｂが、円周方向に等間隔で複数形成されている。
【００３２】
また、図２、図８などに示したように、排ガス流路２Ａの上流端には排ガス流出口２４が形成されている。該排ガス流入口２４には、平板状のエンジン側フランジ部１０が例えば溶接によって結合されている。該エンジン側フランジ部１０にはボルト挿通孔１０ｂが形成されており、不図示の排気管とボルトによって締結されるようになっている。そしてこれにより、エンジンから排出された高温の排ガスが排気管を流れ、エンジン側フランジ部１０の開口１０ａから排ガス流入口２４を介して排ガス流路２Ａに導入される。導入された排ガスは、上述したタービンホイール５を回転せしめた後、排ガス流出口２Ｂから排出されるようになっている。
【００３３】
連結部４は、図２、図５、図６などに示したように、環状に形成された平板状のフランジ部４ａと、該フランジ部４ａに対して垂直に突設する環状の突設部４ｂとから構成されている。フランジ部４ａには、その円周方向に等間隔で複数のブッシュ挿通孔４ｃが設けられており、該複数のブッシュ挿通孔４ｃの各々には、円筒状をなし、その貫通孔に溝が切られたネジブッシュ１６が挿通されるようになっている。このネジブッシュ１６は、上述したベアリングハウジングと連結部４とをボルト等によって締結する際のボルト孔として利用される。
【００３４】
環状蓋部６は、図２に示したように、環状に形成された平板部６ａと、該平板部６ａから外側に延設された受け部６ｂとから構成されている。この受け部６ｂは、上述したスクロール部２の受け部２０ｂ、および連結部４のブッシュ挿通孔４ｃと対応する位置に、これらと同じ設置間隔で設置されている。
【００３５】
これらスクロール部２、連結部４、および環状蓋部６は、夫々１枚の薄板の板金を加工することで形成される。すなわち、平板状の１枚の板金を曲げ加工、プレス加工等の方法によって所定の形状に塑性変形させ、また打ち抜き加工等によって部分的に不要な箇所を切除することで形成される。また、これらスクロール部２、連結部４、および環状蓋部６の材質は、例えばオーステナイト系ステンレス鋼等の耐熱鋼が好適に用いられる。
【００３６】
排気部８は、図２に示したように、管状に形成されている。そして、排気部８の一端部８ａは上述したスクロール部２の底面部２２の背面側における凹陥部２２ｂに例えば溶接によって結合され、排ガス流出口２Ｂと連通される。また、排気部８の他端部８ｂには、環状の平板部材からなるマフラー側フランジ部１２が例えば溶接などによって結合されている。そして、マフラー側フランジ部１２と不図示のマフラー側排気管とが連結されることで、排気部８を流れた排気ガスがマフラー側排気管を経由してマフラーから車外に排出されるようになっている。
【００３７】
また図５および図６に示したように、スクロール部２の凹陥部２２ｂに結合された排気部８の外周面と凸設部２２ａとの間には隙間ａが形成されている。このように、排気部８の外周面とスクロール部２の凸設部２２ａとの間に隙間ａが形成されるように排気部８がスクロール部２に結合されていれば、排ガス流路２Ａを流れる高温の排ガスの影響が排気部８へと伝わり難くなる。なお、本発明において排気部８の外周面と凸設部２２ａの隙間ａとは、排気部８の外表面に対して垂直する方向における両者の離間距離を意味している。
【００３８】
すなわち、そもそもタービンホイール５を通過した排ガスは膨張して温度が低下するため、排気部８に流入する排気ガスの温度は、排ガス流路２Ａを流れる排ガスの温度よりも１００度程度低くなる。したがって、排気部８の外表面と凸設部２２ａとの間に隙間ａが形成されるように、排気部８とスクロール部２とが結合されていれば、排ガス流路２Ａを流れる高温の排ガスの影響は排気部８へと伝わり難くなるため、排気部８を通過する排ガスの温度を対象として排気部８の材質を選定できる。よって、排気部８の材質をスクロール部２の材質よりも耐熱強度の低い材料（具体的には、ニッケル含有量の低い廉価なステンレス材料）から形成することも可能となる。
【００３９】
また図５に示したように、スクロール部２の凸設部２２ａの内周側には補強リブ２５が設けられている。そして、該補強リブ２５と排気部８の外周面とは、例えば溶接によって結合されている。また、この補強リブ２５は、図９に示したように、円周方向に等間隔に複数（例えば３つ）設けられる。このような補強リブ２５を設けることで、スクロール部２と排気部８とがより強固に連結される。
【００４０】
なお本実施形態の補強リブ２５は、図５に示したように、スクロール部２の凸設部２２ａと一体的に設けられているが、本発明はこれに限定されない。例えば、図示しないが、補強リブ２５が排気部８と一体に設けられ、該補強リブ２５と凸設部２２ａの内周側とが結合されるように構成されてもよい。また例えば、補強リブ２５がスクロール部２および排気部８とは別体に設けられ、該補強リブ２５と凸設部２２ａの内周側および排気部８の外周面とが結合されるように構成されてもよい。
【００４１】
以上のとおり、本発明のタービンハウジングアセンブリ１は、タービンハウジングを内部に渦状の排ガス流路２Ａが形成されるスクロール部２と、ベアリングハウジングと連結される連結部４とに要素分解し、これらスクロール部２および連結部４を夫々１枚の板金を加工することで形成する。また、両者はタービン軸方向線７と直交する環状蓋部６と夫々溶接され、環状蓋部６を介してタービン軸方向に連結されている。
【００４２】
このように構成される本発明のタービンハウジングアセンブリ１によれば、タービンハウジングをスクロール部２と連結部４とに要素分解し、該スクロール部２および連結部４を夫々１枚の板金を加工して形成したため、タービンハウジングの熱容量を小さくすることができるとともに、タービンハウジングの軽量化を図ることができるようになっている。また１枚の板金を加工して形成することから、そのスクロール部２および連結部４の製造が容易である。
【００４３】
また上述したように、タービンハウジングを内部に渦状の排ガス流路２Ａが形成されるスクロール部２とベアリングハウジングと連結される連結部４とに要素分解し、環状蓋部６を介して両者を連結する構成としたことから、本発明のタービンハウジングアセンブリ１を規格化された複数の構成要素（モジュール）の組立体として構成することができる。よって、製造を容易化することができる。また、スクロール部２と連結部４とを溶接によって結合するため、密封性に優れており、従来のような外部シェルは不要である。このため、タービンハウジングの軽量化と低熱容量化を図ることができる。
【００４４】
また上述したように、タービンハウジングをスクロール部２と連結部４とに要素分解し、両者をタービン軸方向線７と直交する環状蓋部６を介してタービン軸方向に連結したことから、スクロール部２における高温の排気ガスの影響を環状蓋部６によって遮蔽することができる。このため、連結部４をスクロール部２よりも耐熱強度の低いステンレス材料、すなわちスクロール部２よりもニッケル含有量の低い廉価なステンレス材料によって形成することができる。これにより、タービンハウジング全体を同一の材料によって形成する場合と比べて、タービンハウジングの低コスト化を図ることができる。
【００４５】
また上述したように、環状蓋部６をスクロール部２および連結部４とは別体に構成したことから、スクロール部２、連結部４、環状蓋部６などの各構成部材を単純な形状とすることができ、各構成部材の製造を容易化することができる。またこの際、環状蓋部６についても１枚の板金を加工して形成することで、タービンハウジングの軽量化および低熱容量化にも資する。
【００４６】
また上述したように、本発明のタービンハウジングアセンブリ１は、スクロール部２とは別体に構成された管状の排気部８を備えており、排気部８とスクロール部２とをタービン軸方向に結合することで、排気部８と排ガス流出口２Ｂとが連通されている。このように、タービンハウジングをスクロール部２と連結部４と管状の排気部８とに要素分割し、管状の排気部８をスクロール部２とは別体に構成することで、本発明のタービンハウジングアセンブリ１を構成する各構成部材を単純な形状とすることができ、各構成部材の製造を容易化することができるようになっている。また、排気部８とスクロール部２とをタービン軸方向に結合する構成としたことで、連結部４、環状蓋部６、スクロール部２、および排気部８の各構成部材が、全てタービン軸方向に結合される形態となり、タービンハウジングアセンブリ１の組み立て性が向上する。
【００４７】
また上述したように、タービンハウジングをスクロール部２と排気部８とに要素分解し、排気部８の外周面とスクロール部２の凸設部２０ａとの間に隙間ａが形成された状態で、排気部８とスクロール部２の排ガス流出口２Ｂとが連通されることから、スクロール部２の排ガス流路２Ａを流れる高温の排ガスの影響が排気部８へと伝わり難くなる。したがって、排気部８をスクロール部２よりも耐熱強度の低い材料、具体的には、スクロール部２よりもニッケル含有量の低い廉価なステンレス材料によって形成でき、低コスト化を図ることができる。
【００４８】
このように、スクロール部２、連結部４、環状蓋部６、排気部８などの複数の構成部材から構成される本発明のタービンハウジングアセンブリ１は、以下のように製造される。
【００４９】
すなわち、先ず、スクロール部２、連結部４、環状蓋部６の夫々を１枚の板金を加工することで形成する（スクロール部形成工程、連結部形成工程、環状蓋部形成工程）とともに、排気部８、エンジン側フランジ部１０、マフラー側フランジ部１２などを準備する。
【００５０】
そして図２に示したように、環状蓋部６をタービン軸方向線７に対して直交するように配向し、該環状蓋部６の一側にスクロール部２を、他側に連結部４を夫々溶接する（溶接工程）。スクロール部２は、その正面側のフランジ部２０ａが環状蓋部６の平板部６ａに溶接される。また、連結部４は、その突設部４ｂの先端部が、環状蓋部６の平板部６ａに溶接される。この際、スクロール部２の受け部２０ｂと、環状蓋部６の受け部６ｂとを重ね合わせることで、両者の相対位置を容易に位置決めできる。またこの際、環状蓋部６の他側の受け部６ｂには、ネジブッシュ１６の一端面が例えば溶接によって結合される。したがって、連結部４のブッシュ挿通孔４ｃにネジブッシュ１６を挿通させるように環状蓋部６と連結部４とを当接させることで、両者の相対位置を容易に位置決めできる。
【００５１】
また図２に示したように、スクロール部２をタービン軸方向線７に対して直交するように配向するとともに、排気部８の長手方向をタービン軸方向線７に沿って配向し、該排気部８の一端部８ａとスクロール部２の凹陥部２２ｂとを例えば溶接することで、排気部８とスクロール部２とをタービン軸方向に結合する（結合工程）。
【００５２】
また図２に示したように、スクロール部２の排ガス流入口２４には、エンジン側フランジ部１０を例えば溶接によって結合する。また、排気部８の他端部８ｂにはマフラー側フランジ部１２を例えば溶接によって結合する。なお、これらエンジン側フランジ部１０およびマフラー側フランジ部１２は、予めスクロール部２および排気部８に結合されていてもよいものである。
【００５３】
そして最後に、図２に示したように、環状のリング部材１４が連結部４の正面側から嵌挿される。このリング部材１４は、図５、図６などに示したように、環状蓋部６と当接する位置まで嵌挿される。そしてリング部材１４の内周側には可変ノズル機構３が挿入される。このようなリング部材１４が連結部４に嵌挿されていれば、可変ノズル機構３の位置決めを容易に行うことが可能である。
【００５４】
なお、上述した排気部８の一端部８ａとスクロール部２との結合方法、環状蓋部６の他側の受け部６ｂとネジブッシュ１６の一端面との結合方法、スクロール部２の排ガス流入口２４とエンジン側フランジ部１０との結合方法、および排気部８の他端部８ｂとマフラー側フランジ部１２との結合方法は、溶接に限定されない。例えばボルト締結やロウ付けなどによって結合することも可能である。
【００５５】
このように構成される本発明のタービンハウジングアセンブリの製造方法によれば、タービンハウジングを内部に渦状の排ガス流路２Ａが形成されるスクロール部２とベアリングハウジングと連結される連結部４とに要素分解し、環状蓋部６を介して両者を連結する構成としたことから、別途製造したスクロール部２および連結部４を連結するだけでタービンハウジングアセンブリ１を製造することができ、製造が容易である。
【００５６】
また、環状蓋部６をスクロール部２および連結部４とは別体に構成しているため、スクロール部２、連結部４、環状蓋部６などの各構成部材を単純な形状とすることができ、各構成部材の製造が容易である。
【００５７】
また上述したように、スクロール部２とは別体に構成された管状の排気部８を準備し、排気部８とスクロール部２の排ガス流出口２Ｂとが連通するように、排気部８とスクロール部２とをタービン軸方向に結合することから（結合工程）、連結部４、環状蓋部６、スクロール部２、および排気部８の各構成部材が、全てタービン軸方向に結合することができ、タービンハウジングアセンブリ１の組み立て性が向上する。
【００５８】
このような本発明によれば、従来の板金製のタービンハウジングと比べて、より一層の軽量化、製造の容易化、低コスト化、および低熱容量化を実現したタービンハウジングアセンブリおよび該タービンハウジングアセンブリの製造方法を提供することができる。
【００５９】
以上、本発明の好ましい形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。
【００６０】
例えば図１０は、本発明別の実施形態のタービンハウジングアセンブリを示した断面図である。この図１０に示したように、本発明のスクロール部２は、その底面部２２において、排ガス流出口２Ｂの周囲を背面側に折り曲げてなる、排気部８の一端部８ａが嵌挿可能に構成された嵌挿部２２ｃが形成されていてもよい。このような嵌挿部２２ｃが形成されていれば、該嵌挿部２２ｃに排気部８の一端部８ａを嵌挿し、該一端部８ａと嵌挿部２２ｃの内周側とを例えば図１１に示したように隅肉溶接２３で結合することができる。このようにすれば、排気部８の一端部８ａを嵌挿部２２ｃに嵌挿することで、排気部８の位置決めと溶接時の仮止めとを同時に行うことができるため、溶接作業性に優れる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、ターボチャージャ用のタービンハウジングアセンブリ、好ましくは車載用ＶＧターボチャージャのタービンハウジングアセンブリおよび該タービンハウジングアセンブリの製造方法として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１        タービンハウジングアセンブリ
２        スクロール部
２Ａ      排ガス流路
２Ｂ      排ガス流出口
３        可変ノズル機構
４        連結部
４ａ      フランジ部
４ｂ      突設部
４ｃ      ブッシュ挿通孔
５        タービンホイール
６        環状蓋部
７        タービン軸方向線
８        排気部
１０      エンジン側フランジ部
１０ａ    開口
１０ｂ    ボルト挿通孔
１２      マフラー側フランジ部
１４      リング部材
１６      ネジブッシュ
２０      周壁部
２０ａ    フランジ部
２０ｂ    受け部
２２      底面部
２２ａ    凸設部
２２ｂ    凹陥部
２２ｃ    嵌挿部
２３      隅肉溶接
２４      排ガス流入口
２５      補強リブ
【図１】
0005984446.tif 000002
【図２】
0005984446.tif 000003
【図３】
0005984446.tif 000004
【図４】
0005984446.tif 000005
【図５】
0005984446.tif 000006
【図６】
0005984446.tif 000007
【図７】
0005984446.tif 000008
【図８】
0005984446.tif 000009
【図９】
0005984446.tif 000010
【図１０】
0005984446.tif 000011
【図１１】
0005984446.tif 000012