(57)【要約】      （修正有）【課題】排気ガスから熱を受けても軸方向の変形の小さいターボチャージャ用熱遮蔽部を提供する。【解決手段】ターボチャージャ用熱遮蔽部２００は、円盤状構造を有する。熱遮蔽部は、外側半径方向部分２０２、外壁２１０、連結壁２１２、または内壁２１４を含む。外側半径方向部分は、熱遮蔽部の軸の周りに円周方向に配置される。外壁は、外側半径方向部分から第１軸方向に延長される。連結壁は、外壁から実質的に垂直に半径方向内側に延長される。内壁は、連結壁から実質的に垂直に第１軸方向と逆の第２軸方向に延長される。【選択図】図３Ｂ
2019074086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボチャージャ（１００）用熱遮蔽部（２００）であって、前記熱遮蔽部（２００）が下記を含む円盤状構造を有する熱遮蔽部（２００）：
前記熱遮蔽部（２００）の軸の周りに円周方向に配置された外側半径方向部分；
前記外側半径方向部分から第１軸方向に延長される外壁（２１０、２１０’、２１０”）；
前記外壁（２１０、２１０’、２１０”）から実質的に垂直に半径方向内側に延長される連結壁（２１２、２１２’、２１２”）；および
前記連結壁（２１２、２１２’、２１２”）から実質的に垂直に前記第１軸方向と逆の第２軸方向に延長される内壁（２１４、２１４’、２１４”）。
【請求項２】
前記外壁（２１０、２１０’、２１０”）は、第１平面（Ａ）から第２平面（Ｂ）まで第１軸方向に始まって延長され、前記内壁（２１４、２１４’、２１４”）は、第２軸方向に延長され、前記第１平面（Ａ）と前記第２平面（Ｂ）と、そしてこれらの間において平行な第３平面（Ｃ）で終結する、請求項１に記載の熱遮蔽部（２００）。
【請求項３】
前記外壁（２１０、２１０’、２１０”）は、前記第１平面（Ａ）に始まって、前記第２平面（Ｂ）で終結する、請求項２に記載の熱遮蔽部（２００）。
【請求項４】
前記連結壁（２１２、２１２’、２１２”）は、前記第２平面（Ｂ）において半径方向内側に延長する、請求項３に記載の熱遮蔽部（２００）。
【請求項５】
前記外壁（２１０、２１０’、２１０”）と前記内壁（２１４、２１４’、２１４”）は、異なる軸方向寸法を有する、請求項１に記載の熱遮蔽部（２００）。
【請求項６】
前記外壁（２１０、２１０’、２１０”）、前記連結壁（２１２、２１２’、２１２”）および前記内壁（２１４、２１４’、２１４”）は、前記外側半径方向部分と内側半径方向部分との間で半径方向に延長する中間半径方向部分を形成する、請求項１に記載の熱遮蔽部（２００）。
【請求項７】
前記中間半径方向部分は、前記ターボチャージャ（１００）のタービンハウジング（１２０）の渦流部壁の内側半径方向端部の間に形成される凹部内に嵌合するように適合される、請求項６に記載の熱遮蔽部（２００）。
【請求項８】
前記中間半径方向部分は、前記外側半径方向部分の内周部と前記内側半径方向部分の外周部の間における相対的な半径方向移動に応じて偏向するように適合され、前記相対的な半径方向移動は、前記熱遮蔽部（２００）の熱応力によって引き起こされた、請求項６に記載の熱遮蔽部（２００）。
【請求項９】
前記外壁（２１０、２１０’、２１０”）は、前記外側半径方向部分に対して半径方向外側に屈曲するように適合される、請求項８に記載の熱遮蔽部（２００）。
【請求項１０】
前記相対的な半径方向移動は、前記外側半径方向部分の前記内周部と前記内側半径方向部分の前記外周部が半径方向に互いにより近接して移動することを含む、請求項８に記載の熱遮蔽部（２００）。
【請求項１１】
ターボチャージャのタービンハウジング（１２）と軸受ハウジング（１７０）との間でターボチャージャ（１００）内に配置される熱遮蔽部（２００）であって：
第１半径方向部分（２０２、２０４”）；
前記第１半径方向部分（２０２、２０４”）の半径方向内側に配置された第２半径方向部分（２１６、２１６’、２３２）；および
前記第１半径方向部分（２０２、２０４”）から前記第２半径方向部分（２１６、２１６’、２３２）まで半径方向に延長される半径方向偏向部分（２０８、２０８’、２０８”）を含み、前記半径方向偏向部分（２０８、２０８’、２０８”）は、前記第１半径方向部分（２０２、２０４”）から前記熱遮蔽部（２００）の軸と実質的に平行に延長される外壁（２１０、２１０’、２１０”）、前記外壁（２１０、２１０’、２１０”）から半径方向内側に延長される連結壁（２１２、２１２’、２１２”）および前記連結壁（２１２、２１２’、２１２”）から前記第２半径方向部分（２１６、２１６’、２３２）の軸と実質的に平行に延長される内壁（２１４、２１４’、２１４”）を備えてＵ字型をしている熱遮蔽部（２００）。
【請求項１２】
第２半径方向部分（２１６、２１６’、２３２）は、前記半径方向偏向部分（２０８、２０８’、２０８”）より２倍以上大きい半径方向寸法を有する、請求項１１に記載の熱遮蔽部（２００）。
【請求項１３】
前記半径方向偏向部分（２０８、２０８’、２０８”）は、前記熱遮蔽部（２００）の熱応力からの前記第１半径方向部分（２０２、２０４”）と前記第２半径方向部分（２１６、２１６’、２３２）との間の相対的な半径方向移動によって偏るように構成される、請求項１２に記載の熱遮蔽部（２００）。
【請求項１４】
別の半径方向偏向部分（２０８、２０８’、２０８”）および第３半径方向偏向部分をさらに含み、前記他の半径方向偏向部分（２０８、２０８’、２０８”）は、前記第２半径方向部分（２１６、２１６’、２３２）から半径方向内側に延長され、前記第３半径方向部分（２３６）は。前記他の半径方向偏向部分（２０８、２０８’、２０８”）から半径方向内側に延長され、前記他の半径方向偏向部分（２０８、２０８’、２０８”）は、前記第２半径方向部分（２１６、２１６’、２３２）から前記熱遮蔽部２００の軸と実質的に平行に延長される別の外壁（２１０、２１０’、２１０”）、前記別の外壁（２１０、２１０’、２１０”）から半径方向の内側に延長される別の連結壁（２１２、２１２’、２１２”）および前記連結壁（２１２、２１２’、２１２”）から前記第３半径方向部分（２３６）の軸と実質的に平行に半径方向内側に延長される別の内壁（２１４、２１４’、２１４”）を備えてＵ字型をしている、請求項１１に記載の熱遮蔽部（２００）。
【請求項１５】
前記第３半径方向部分（２３６）は、前記他の半径方向偏向部分（２０８、２０８’、２０８”）より２倍以上大きな半径方向寸法を有し、前記他の半径方向偏向部分（２０８、２０８’、２０８”）は、前記熱遮蔽部（２００）の熱応力からの前記第２半径方向部分（２１６、２１６’、２３２）と第３半径方向部分（２３６）との間の相対的な半径方向移動によって偏向するように構成される、請求項１４に記載の熱遮蔽部（２００）。
【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、より詳細には、熱遮蔽部を有するターボチャージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボチャージャは、内燃機関に供給される吸気圧力を増加させるために利用される強制誘導装置である。エンジンからの排気ガスは、ターボチャージャに送られ、タービンホイールを駆動する。タービンホイールによって発生したトルクは、圧縮機ホイールを駆動し、圧縮機ホイールは、エンジンに供給するために吸気を加圧する。エンジンは、吸気を加圧することによって、他の類似した自然吸気内燃機関に比べ、増加した動力出力を有することができる。
【０００３】
タービンホイールと圧縮機ホイールは、その間に位置決めされた軸受ハウジング内で回転可能に支持されたシャフトによって接続されてもよい。排気ガスの増加に関わる高温は、軸受ハウジンおよび／または軸受ハウジングに関連する潤滑または冷却特徴要素の温度を上昇させることができる。軸受ハウジングに関連する温度が上昇するにつれて、潤滑または冷却特徴要素が非効率的になり得て、軸受ハウジングの構成要素が損傷されるか、または非効率的になり得て、ターボチャージャに関わる他の構成要素が損傷されるか、あるいは非効率的になり得るか、これらの組み合わせが生じ得る。
【０００４】
排気ガスから軸受ハウジングへの熱伝達を制限するために、熱遮蔽部がタービンホイールと軸受ハウジングとの間に位置決めされてもよい。熱遮蔽部（ｈｅａｔ  ｓｈｉｅｌｄ）は、主に半径方向に熱成長することのできる板状または円盤状構造で構成される。半径方向に拘束されると、熱遮蔽部は、軸方向に偏向され得る。熱遮蔽部のこのような軸方向偏向は、タービンホイールに極めて小さいクリアランスを生成するなど、望ましくない結果をもたらし得て、これは、タービンホイールとの衝突または摩擦損失、ならびに好ましくない密封圧力勾配を引き起こす望ましくない空気力学的な条件をもたらし得る。
【発明の概要】
【０００５】
本明細書においては、熱遮蔽部を有するターボチャージャの様態、特徴、要素、実装例および実施形態が開示される。
【０００６】
一実施形態において、ターボチャージャ用熱遮蔽部は、円盤状構造を有している。熱遮蔽部は、外側半径方向部分、外壁、連結壁および内壁を含む。外側半径方向部分は、熱遮蔽部の軸の周りに円周方向に配置される。外壁は、外側半径方向部分から第１軸方向に延長される。連結壁は、外壁から実質的に垂直に半径方向内側に延長される。内壁は、連結壁から実質的に垂直に第１軸方向と逆の第２軸方向に延長される。
【０００７】
別の実施形態において、熱遮蔽部は、ターボチャージャ内でタービンハウジングと軸受ハウジングとの間に配置される。熱遮蔽部は、第１半径方向部分分、第２半径方向部分および半径方向偏向部分を含む。第２半径方向部分は、第１半径方向部分の半径方向内側に配置される。半径方向偏向部分は、第１半径方向部分から第２半径方向部分まで半径方向に延長される。半径方向偏向部分は、第１半径方向部分から熱遮蔽部の軸と実質的に平行に延長される外壁、外壁から半径方向内側に延長される連結壁、および連結壁から第２半径方向部分の軸と実質的に平行に延長される内壁を備えてＵ字型をしている。
【０００８】
さらなる実施形態において、ターボチャージャ組立体は、タービンハウジング、タービンホイール、軸受ハウジング、シャフトおよび熱遮蔽部を含む。タービンホイールは、タービンハウジング内に配置される。シャフトは、タービンホイールに結合され、軸受ハウジング内に延長される。熱遮蔽部は、タービンハウジングと軸受ハウジングとの間に配置される。熱遮蔽部は、外側半径方向部分、内側半径方向部分、外壁、内壁、および連結壁を含む。外壁は、外側半径方向部分からシャフトと実質的に平行に延長される。連結壁は、外壁から半径方向内側に延長される。内壁は、連結壁から内側半径方向部分までシャフトと実質的に平行に延長される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示は、添付された図とともに読むと、以下の詳細な説明から最もよく理解される。一般的な慣行にしたがって、図の様々な特徴は、正確な縮尺で作図されたものではないことが強調される。逆に、様々な特徴の寸法は、明確にするために任意に拡大または縮小される。
【図１】図１は、本発明の原理によるターボチャージャの部分断面斜視図を概略的に示す。
【図２】図２は、本発明の原理による熱遮蔽部を有するターボチャージャの部分断面図を概略的に示す。
【図３Ａ】図３Ａは、図２に示されているターボチャージャ熱遮蔽部の斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａに示されている熱遮蔽部の断面図である。
【図４】図４は、本発明の原理による熱応力下における図３Ａおよび図３Ｂに概して図示される熱遮蔽部を概略的に示す。
【図５】図５は、本発明の原理による熱遮蔽部を有するターボチャージャの部分断面図を概略的に示す。
【図６】図６は、概して本発明の原理による別の熱遮蔽部の斜視図を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書においては、熱応力（例えば、膨張）下における熱遮蔽部の成長および位置を制御する熱遮蔽部の幾何学的形状の実施形態が開示される。
【００１１】
図１は、内燃機関（図示せず）と関連して使用される排気ガス駆動強制誘導装置であるターボチャージャ１００を示す。ターボチャージャ１００は、タービンハウジング１２０内に位置するタービンホイール１１０を含む。タービンハウジング１２０は、内燃機関から排気ガスを受けるための排気ガス流入口１２２を含む。排気ガスは、排気ガス流出口１２３からタービンハウジング１２０を出る前に、排気ガスの流入口１２２からタービンホイール１１０に送られる。たとえば、排気ガスは、タービンハウジング１２０によって形成された渦流部を介して接線方向および／または半径方向に排気ガス流入口１２２からタービンホイール１１０に流れることができ、その後、排気ガス流出口１２３の外へ軸方向に流れることができる。
【００１２】
ターボチャージャ１００は、圧縮機ハウジング１５０内に位置する圧縮機ホイール１４０を含む。圧縮機ハウジング１５０は、吸気流入口１５２および吸気流出口（図示せず）を含む。吸気は、吸気流入口１５２から圧縮機ホイール１４０に伝達され、ここで吸気は、圧縮機ホイール１４０の回転によって加圧される。その後、吸気は、内燃機関に供給される前に、吸気流出口から圧縮機ハウジング１５０を抜け出る。
【００１３】
圧縮機ホイール１４０の回転は、タービンホイール１１０の回転によって駆動される。特に、タービンホイール１１０および圧縮機ホイール１４０の各々は、シャフト１６０に連結される。シャフト１６０は、実質的に剛性部材であり得て、タービンホイール１１０および圧縮機ホイール１４０各々は、シャフト１６０に対するタービンホイール１１０および圧縮機ホイール１４０の回転を防止するようにシャフト１６０に連結することができる。その結果、圧縮機ホイール１４０は、タービンホイール１１０の回転に応じてタービンホイール１１０と一体回転することができる。
【００１４】
シャフト１６０が軸受ハウジング１７０に対して高い回転速度で自由に回転できるようにシャフト１６０は、軸受ハウジング１７０内で支持される。軸受ハウジング１７０、タービンハウジング１２０および圧縮機ハウジング１５０は、すべてシャフト１６０の回転軸に沿って配置される。特に、軸受ハウジング１７０は、タービンハウジング１２０と圧縮機ハウジング１５０との間に位置決めされ、ここで軸受ハウジング１７０の第１段部は、タービンハウジング１２０に連結され、軸受ハウジング１７０の第２端部は、圧縮機ハウジング１５０に連結される。軸受ハウジング１７０は、潤滑および／または冷却特徴要素を含むことができる。
【００１５】
軸受ハウジング１７０は、シャフト１６０およびスラスト軸受１９０を含むキャビティを規定する。キャビティは、オイルシール板１８０（例えば、カバー、閉鎖部など）によって閉鎖されてもよい。シャフト１６０、スラスト軸受１９０およびオイルシール板１８０は、タービンホイール１１０から軸受ハウジング１７０へ軸方向力（例えば、軸方向荷重）を協働的に伝達する機能を行い、それによって、シャフト１６０を軸受ハウジング１７０に対して軸方向に位置決めする。
【００１６】
ウエストゲートバルブ１２４がタービンハウジング１２０内に取り付けられ、排気ガスがタービンホイール１１０をバイパスするようにしてもよい。例えば、ウエストゲートバルブ１２４は、排気ガスをタービンホイール１１０から離れて転換するように適合されている。排気ガスの転換は、タービン速度を制御し、次いで圧縮機ホイール１４０の回転速度を制御するために使用することができる。圧縮機ホイール１４０の回転速度を制御することによって、ウエストゲートバルブ１２４は、ターボチャージャ１００の最大周囲空気圧力を調節することができる。いくつかの実施形態において、ウエストゲート制御組立体は、ウエストゲートバルブ１２４を開閉するように適合されている。ウエストゲート制御組立体は、排気ガス圧力が高いときにウエストゲートバルブ１２４を開放させ、排気ガス圧力が低下するときにウエストゲートバルブ１２４を閉鎖させる。例えば、ウエストゲート制御組立体は、アクチュエータ１３０を含む。アクチュエータ１３０は、電気アクチュエータ、機械アクチュエータ、空圧アクチュエータ、油圧アクチュエータ、または他の適切なアクチュエータを含むことができる。アクチュエータ１３０は、ウエストゲートバルブ１２４を排気ガス圧力が高いときの開放位置と排気ガス圧力が低下するときの閉鎖位置との間で移動するように適合されている。
【００１７】
いくつかの実施形態において、図２、図３Ａおよび図３Ｂに概略的に示される熱遮蔽部２００のような熱遮蔽部は、タービンホイール１１０と軸受ハウジング１７０との間に配置することができる。熱遮蔽部２００は、軸受ハウジング１７０に関連する温度を制御するため、軸受ハウジング１７０から離れて熱を排気ガスから偏向させるように適合されている。
【００１８】
熱遮蔽部２００は、熱遮蔽部２００が熱応力下にある状態で、熱遮蔽部２００の熱成長制御および位置制御を供給する幾何学的形状を含むことができる。熱遮蔽部２００は、鋼、アルミニウム、または他の適切な物質を含むことができ、円盤状または実質的に円盤状プロファイル、あるいは構造を含む。例えば、熱遮蔽部２００は、スタンピングされたおよび／または一体構造（例えば、構成要素）であってもよい。
【００１９】
熱遮蔽部２００は、第１半径方向部分２０２、半径方向偏向部分２０８および第２半径方向部分２１６を含み、これら部の各々は、熱遮蔽部２００の軸の周り（例えば、シャフト１６０の周り）に円周方向に延長される。第１半径方向部分２０２は、熱遮蔽部２００の周縁部（例えば、外周部または円周部）から始まって半径方向内側に延長される。半径方向偏向部分２０８は、第１半径方向部分２０２の内周部から第２半径方向部分２１６の外周部まで半径方向内側に延長される。半径方向偏向部分２０８はまた、ベローズ（例えば、円周方向ベローズ）、中間半径方向部分または半径方向圧縮部分、あるいは特徴部と称されてもよい。第２半径方向部分２１６は、熱遮蔽部２００の半径方向偏向部分２０８から内縁部まで半径方向内側に延長され、これは、シャフト１６０が延長してもよい中央ボア２２０（例えば、開口部）を規定する。
【００２０】
以下において、さらに詳細に説明されているように、半径方向偏向部分２０８は、半径方向に偏向（例えば、圧縮、変形または屈曲）され、熱応力からの第１半径方向部分２０２と第２半径方向部分２１６との間の相対的な半径方向移動（例えば、半径方向膨張または半径方向成長）を収容するように構成される。したがって、半径方向偏向部分２０８は、熱遮蔽部２００の軸方向偏向およびその結果によって生じる問題を制限し、それとも、このような相対的な半径方向移動を収容しない場合に問題（例えば、タービンホイール１１０との干渉）が起こり得る。第１半径方向部分２０２および／または第２半径方向部分２１６はまた、半径方向偏向部分２０８の提供によって、少なくとも部分的に制御された（例えば、制限された）方式で軸方向に偏向することができる。後述するように、熱遮蔽部２００の変形例は、複数の半径方向圧縮特徴部を含むことができる。
【００２１】
第１半径方向部分２０２は、ターボチャージャ１００に固定されるように構成される。ターボチャージャ１００に固定されるとき、熱遮蔽部２００は、その周縁部において半径方向に拘束されてもよい。例えば、第１半径方向部分２０２は、タービンハウジング１２０と軸受ハウジング１７０との間で軸方向に圧縮されてもよい。特に、第１半径方向部分２０２は、実質的に平坦であり、シャフト１６０の軸に垂直の平面Ａに延長される外側副−部分２０４を含むことができる。第１半径方向部分２０２の外側副−部分２０４はまた、取付部、締付部、または平面部分と称されてもよい。
【００２２】
熱遮蔽部２００の第１半径方向部分２０２の別の部分は、タービンハウジング１２０および軸受ハウジング１７０に対して軸方向に偏向されるように構成されてもよい。例えば、第１半径方向部分２０２は、熱遮蔽部２００の外部副−部分２０４から半径方向偏向部分２０８まで半径方向内側に延長される内側副−部分２０６をさらに含むことができる。タービンハウジング１２０および軸受ハウジング１７０は、軸方向に離隔され、内側副−部分２０６が位置決めされるギャップ２２８を形成する。ギャップ２２８は、内側副−部分２０６よりも大きな軸方向寸法を有する（例えば、タービンハウジング１２０および軸受ハウジング１７０は、熱遮蔽部２００の内側副−部分２０６の厚さより大きい距離だけ離隔されている）。熱遮蔽部２００が熱応力下にあるとき、ギャップ２２８は、熱遮蔽部２００の第１半径方向部分２０２が軸方向に（例えば、タービンハウジング１２０または軸受ハウジング１７０と接触するまで）偏向することを可能とする。ギャップ２２８はまた、内側副−部分２０６が半径方向に並進移動することを可能にして半径方向成長を制限するよりは、許容することができる。熱遮蔽部２００が熱応力下にないとき、（例えば、タービンハウジング１２０、軸受ハウジング１７０または両ハウジングと接触しないことによって）内側副−部分２０６は、タービンハウジング１２０と軸受ハウジング１７０との間で圧縮されない。熱遮蔽部２００の変形例は、熱遮蔽部２００の第１半径方向部分２０２の内側副−部分２０６を省略することができ、したがって、半径方向偏向部分２０８が、第１半径方向部分２０２から直接延長されることが留意されるべきである（以下に説明される図６の熱遮蔽部２００”参照）。
【００２３】
内側副−部分２０６は、概して凸状のプロファイル（例えば、断面形状または湾曲）を有してもよい。例えば、半径方向内側に移動すると、内側副−部分２０６は、軸受ハウジング１７０から離れてタービンハウジング１２０に向けて軸方向に突出することができる。タービンハウジング１２０および／または軸受ハウジング１７０は、ギャップ２２８を形成するように対応プロファイルを有し、ギャップ内に内側副−部分２０６を収容してギャップ内に内側の副−部分２０６の軸方向偏向および／または半径方向移動を収容することができる。熱遮蔽部２００の第１半径方向部分２０２（例えば、その内側副−部分２０６）の凸状プロファイルのこのような配置は、熱遮蔽部２００の熱成長とともに（例えば、軸受ハウジング１７０から離れて）タービンハウジング１２０に向けてその軸方向偏向を引き起こすことができる。したがって、このような軸方向偏向は、タービンハウジング１２０に係合する内側副−部分２０６によって制限され得る。第１半径方向部分２０２の内側副−部分２０６は、半径方向偏向部分２０８のものより大きく、例えば、２倍以上も大きい半径方向寸法（例えば、半径）を有している。
【００２４】
第１半径方向部分２０２、その外側副−部分２０４および／または内側副−部分２０６はまた、主要部（例えば、外側主要部）または（例えば、平面であるか、軸方向に延長されることより、２倍、３倍、４倍またはそれ以上半径方向に延長されることによって、例えば、軸方向にさらに大幅に半径方向に延長するための）半径方向への細長部分と称されてもよい。
【００２５】
上述のように、熱遮蔽部２００の半径方向偏向部分２０８は、第１半径方向部分２０２と第２半径方向部分２１６との間で半径方向に延長される。半径方向偏向部分２０８は、熱遮蔽部２００上に作用する熱応力に応じて半径方向に偏向（例えば、圧縮、屈曲またはそれとも変形）されるように（例えば、ベローズのような方式で、それ自体が折り畳まれるように）適合されている。半径方向偏向部分２０８は、第１半径方向部分２０２と第２半径方向部分２１６との間で半径方向に、また軸を中心に円周方向に延長されるギャップを形成または画定するＵ字型突出部として構成されていてもよい。このギャップは、第１半径方向部分２０２と第２半径方向部分２１６との間の相対的な半径方向移動を可能とする。例えば、外周部で半径方向に拘束された第１半径方向部分２０２は、半径方向内側に膨張することができ、反面に第２半径方向部分２１６は、半径方向外側に膨張することができる。いくつかの実施形態において、半径方向偏向部分２０８の内側部は、０．４ミリメートルと０．６ミリメートルの間で半径方向に偏向するように適合され、半径方向偏向部分２０８の外側部は、０．５ミリメートルと０．７ミリメートルの間で半径方向に偏向するように適合される。
【００２６】
熱遮蔽部２００がターボチャージャ１００に組み立てられるとき、半径方向偏向部分２０８は、タービンホイール１１０と軸受ハウジング１７０との間に軸方向にそしてタービンハウジング１２０の半径方向内側に位置決めされてもよい。例えば、半径方向偏向部分２０８は、渦流部を規定するタービンハウジング１２０の渦流部壁の内側半径方向端部の半径方向内側に位置決めされてもよい。半径方向偏向部分２０８は、例えば、軸受ハウジング１７０から離れて第２平面Ｂに軸方向に突出することができる。熱遮蔽部２００は、例えば、第１平面Ａと第２平面Ｂとの間に延長される全軸の長さを有してもよい。Ｕ字型突出部を含む半径方向偏向部分２０８のさらなる様態に関しては、以下でさらに詳細に説明される。
【００２７】
第２半径方向部分２１６は、熱遮蔽部２００の半径方向偏向部分２０８から内周部まで半径方向内側に延長され、これは、熱遮蔽部２００の中央ボア２２０を形成する。熱遮蔽部２００がターボチャージャ１００に組み立てられるとき、第２半径方向部分２１６は、タービンホイール１１０と軸受ハウジング１７０との間に軸方向に位置決めされる。第２半径方向部分２１６は、中央ボア２２０が位置決めされる第３平面Ｃに延長してもよい。例えば、図示されているように、第２半径方向部分２１６は、タービンホイール１１０に対して凹状となるように半径方向偏向部分２０８から軸方向に軸受ハウジング１７０に向けて延長されるか、または第３平面Ｃにおいて全体的に、あるいは部分的に延長されてもよい。第３平面Ｃは、第２平面Ｂに平行するか、実質的に平行であり、第２平面Ｂと第１平面Ａとの間に軸方向に位置決めされてもよい。第２半径方向部分２１６は、熱遮蔽部２００が熱応力下にあるとき、軸方向に偏向するように適合されてもよい。例えば、タービンホイール１１０に対して凹状の構造を有することによって、第２半径方向部分２１６は、熱応力下で半径方向に膨張するとき、タービンホイール１１０から離れて、そして軸受ハウジング１７０に向けて偏向することができる。いくつかの実施形態において、第２半径方向部分２１６は、０．３５ミリメートルと０．７５ミリメートルの間で軸方向に偏向するように適合されている。第２半径方向部分２１６は、半径方向偏向部分２０８からそれに対して垂直または実質的に垂直の角度（例えば、９０＋／−５、１０または１５度）または別の適切な角度に延長することができる。第２半径方向部分２１６は、半径方向偏向部分２０８の半径方向寸法より大きく、例えば、２倍以上大きい半径方向寸法（例えば、半径）を有している。第２半径方向部分２１６は、内側主要部または半径方向細長部分のような、熱遮蔽部２００の主要部と称されてもよい。
【００２８】
上述したように、熱遮蔽部２００の半径方向偏向部分２０８は、半径方向に偏向（例えば、変形、屈曲、圧縮など）され、第１半径方向部分２０２と第２半径方向部分２１６の（例えば、熱成長からの）相対的な半径方向移動を収容する。例えば、半径方向偏向部分２０８は、概して断面がＵ字型であり、外壁２１０、内壁２１４および外壁２１０と内壁２１４との間で半径方向に延長される連結壁２１２を含む。熱遮蔽部２００が熱応力下にあるとき、外壁２１０および／または内壁２１４は、互いに向けて偏向され、熱遮蔽部２００の半径方向成長（例えば、第１半径方向部分２０２と第２半径方向部分２１６との間の相対的な半径方向移動）を説明する。
【００２９】
外壁２１０は、第１半径方向部分２０２の内周部から連結壁２１２の外周部に延長される。いくつかの実施形態において、図２および図３Ｂの断面図に示すように、外壁２１０は、外壁２１０が第１半径方向部分２０２から遷移する第４平面（符号なし）から軸方向に延長する。例えば、外壁２１０は、軸と平行に、または軸の量の５、１０または１５度以内のように実質的に軸と平行に延長（例えば、タービンハウジング１２０に向けて移動する軸に向けて傾けられる）してもよい。外壁２１０はまた、第１半径方向部分２０２に垂直にまたは実質的に垂直に（例えば、外側副−部分２０４に対して、または内側副−部分２０６から９０度＋／−５、１０または１５度で）または別の適切な角度で軸方向に延長してもよい。外壁２１０は，断面において直線形または曲線形に軸方向に延長することができる。軸方向は、例えば、第１半径方向部分２０２と連結壁２１２との間の任意の湾曲形遷移部（例えば、フィレット）の間で外壁２１０の外側外面上の２つの軸方向対向地点の間でまたは別の適切な方法で測定することができる。外壁２１０は、シャフト１６０の軸を中心に円周方向に延長し、半径方向偏向部分２０８の外寸法を形成する。いくつかの実施形態において、外壁２１０は、図３Ａで概略的に示されているよりも外側副−部分２０４にさらに近いか、または外側副−部分２０４からさらに遠く離れることもあり得る。例えば、図６の熱遮蔽部２００”に関して以下でさらに詳細に論議されるように、内側副−部分２０６は、省略することができ、したがって、半径方向偏向部分２０８”は全体的に平面である熱遮蔽部２００”の第１半径方向部分２０４”から直接延長する。
【００３０】
連結壁２１２は、軸を中心に円周方向に、そして外壁２１０から内壁２１４まで半径方向内側に延長する。いくつかの実施形態において、連結壁２１２は、軸に垂直または実質的に垂直（例えば、垂直の５、１０または１５度内）および／または外壁２１０に垂直または実質的に垂直（例えば、外側副−部分２０４または内側副−部分２０６に対する垂直の５、１０または１５度内）に、または他の適切な角度に外壁２１０から半径方向内側に延長する。連結壁２１２は、第１平面Ａに平行な第２平面Ｂに延長することができる。連結壁２１２は、断面において、直線または曲線形態に半径方向に延長し得ることが留意されるべきである。半径方向は、例えば、外壁２１０および内壁２１４を有する任意の湾曲形遷移部（例えば、半径またはフィレット）の間で連結壁２１２の外面上の２つの半径方向対向地点の間において、または別の適切な方法によって測定することができる。
【００３１】
半径方向偏向部分２０８は、図２に示すように、渦流部壁の軸方向表面に対して軸方向に僅かに陥凹することができ、それによって、それらの間に軸方向オフセット２３０（例えば、ギャップ）を形成する。すなわち、連結壁２１２（および／または第２平面Ｂ）は、渦流部壁の軸方向の表面に対して軸方向に陥凹することができる。あるいは、図５に示すように、熱遮蔽部２００の変形例である別の熱遮蔽部２００’は、渦流部壁の軸方向表面と同一平面にある半径方向偏向部分２０８’を含む。
【００３２】
内壁２１４は、軸を中心に円周方向に、そして熱遮蔽部２００の連結壁２１２の内周部から第２半径方向部分２１６の外周部まで軸方向に延長する。内壁２１４は、例えば、第２半径方向部分２１６が内壁２１４から遷移する第４平面（符号なし）で終結し、これは、第２平面Ｂと第４平面と平行することができ、この平面の間で平行することができる。内壁２１４は、外壁２１０の軸方向寸法と異なる（例えば、これより小さい）軸方向寸法（例えば、長さ）を有することができる。
【００３３】
（例えば、内壁２１４と外壁２１０との間にギャップが形成されるように）内壁２１４は、外壁２１０が連結壁２１２まで延長する方向と概して逆の連結壁２１２から延長する。内壁２１４と外壁２１０との間のギャップは、概して同一の半径方向寸法を有することができるか、連結壁２１２から離れて（例えば、タービンハウジング１７０に向けて）移動しながら、半径方向寸法を増加することができる。例えば、内壁２１４は、軸と平行に、または軸の陰の５、１０または１５度内のように実質的に軸と平行に延長することができる。内壁２１４はまた、連結壁２１２に垂直または実質的に垂直（例えば、９０度＋／−１５度）の軸方向に、または別の適切な角度に延長することができる。内壁２１４は、断面において半径方向に直線的または曲線的に延長することができる。軸方向は、例えば、連結壁２１２と第２半径方向部分２１６との間の任意の湾曲形遷移部（例えば、フィレット）との間で内壁２１４の（例えば、タービンホイール１１０に向かう）外面上の２つの半径方向対向地点の間において、または別の適切な方法によって測定することができる。
【００３４】
いくつかの実施形態において、半径方向偏向部分２０８は、外壁２１０、連結壁２１２および内壁２１４の内表面によって規定される内側プロファイル２１８を有している。内側プロファイル２１８は、円形または実質的に円形プロファイル（例えば、弧を画定するプロファイル）、正方形または実質的に正方形プロファイル（例えば、直角または実質的直角コーナーを有するプロファイル）、または他の適切なプロファイル形状を含むことができる。半径方向偏向部分２０８の内側プロファイル２１８は、熱遮蔽部２００が熱応力下にあるとき、半径方向偏向部分２０８が偏向（例えば、膨張、収縮、変形またはこれらの組み合わせ）されることを許容するギャップ（例えば、切取部または開口部）を提給する。
【００３５】
図４に概略的に示すように、熱遮蔽部２００が熱応力下にあるとき、熱遮蔽部２００の第１半径方向部分２０２の内周部、第２半径方向部分２１６の外周部または両周部は、互いに向けて（例えば、半径方向内側および／または半径方向外側に各々）移動することができる。その結果、半径方向偏向部分２０８は、偏向しながら、例えば、外壁２１０は、第１半径方向部分２０２に対して半径方向外側に傾斜する（例えば、これらの間の角度を減少させるように外側に屈曲する）。連結壁２１２はまた、熱応力に反応して偏向することができ、例えば、その外周部は、熱遮蔽部２００の第１半径方向部分２０２の内周部に対して半径方向外側に移動する。例えば、外壁２１０の上部２２２は、熱遮蔽部２００の第１半径方向部分２０２に向けて外側に並進移動または移動する。上部２２２が第１半径方向部分２０２に向けて並進移動または移動することによって外壁２１０の下部２２４は、偏向することができ、したがって外壁２１０の下部２２４は、第１半径方向部分２０２から離れて軸に向けて並進移動または移動する。内壁２１４はまた、例えば、第２半径方向部分２１６の外周部が外側に移動することによって偏向することができる。熱遮蔽部２００がもはや熱応力下にないとき、外壁２１０、連結壁２１２および内壁２１４を含む半径方向偏向部分２０８は、図３Ａおよび図３Ｂに概略的に示されるように、元の形状、プロファイルまたは構造に復帰することができる。
【００３６】
上述のように、熱遮蔽部２００’は、熱遮蔽部２００の変形である。熱遮蔽部２００’は、外側半径方向部分、半径方向偏向部分２０８’および第２半径方向部分２１６’を含む。半径方向偏向部分２０８’は、外壁２１０’、連結壁２１２’および内壁２１４’を含むことによって、半径方向偏向部分２０８と類似に構成される。外壁２１０’は、外壁２１０より大きな軸方向寸法を含むことができ、したがって、連結壁２１２’は、半径方向偏向部分２０８の連結壁２１２よりタービンハウジング１２０により近く配置される。すなわち、連結壁２１２は、タービンハウジング１２０の渦流部壁の軸方向表面に対して陥凹しているが、連結壁２１２’は、それと同一の平面上にあってもよい（例えば、共通の軸方向位置が有する）。
【００３７】
図６は、熱遮蔽部２００”の斜視図を概略的に示す。上述のように、熱遮蔽部２００の変形例は、熱遮蔽部の連結部および／または主要部に対して半径方向偏向特徴部の異なる数および／または半径方向偏向特徴部の異なる位置を含むことができる。例えば、熱遮蔽部２００”は、２つの半径方向偏向部分を含み、その１つは、取付部に極めて近接する（例えば、取付部から直接的に延長する）。例えば、図示されているように、熱遮蔽部２００”は、その外周部から内周部に半径方向内側に延長し、これは中央ボア２２０を規定する。外周部から半径方向内側に移動しながら、熱遮蔽部２００”は、第１半径方向部分２０４”、第１半径方向偏向部分２０８”、第２半径方向部分２３２、第２半径方向偏向部分２３４および第３半径方向部分２３６を含む。
【００３８】
第１半径方向部分２０４”は、ターボチャージャ（例えば、タービンハウジング１２０と軸受ハウジング１７０との間で圧縮される）に固定するように構成される。第１半径方向部分２０４”は、例えば、熱遮蔽部２００の第１半径方向部分２０２の外側副−部分２０４と類似に構成することができる。第１半径方向部分２０４”はまた、外側半径方向部分または取付部と称されてもよい。
【００３９】
外側半径方向偏向部分と称されてもよい第１半径方向偏向部分２０８”は、第１半径方向部分２０４”から第２半径方向部分２３２まで半径方向内側に延長する。第１半径方向偏向部分２０８”は、熱遮蔽部２００の半径方向偏向部分２０８と類似に構成され、内周部が実質的に固定状態に保持することのできる第１半径方向部分２０４”と、熱応力下にあるとき、外周部が半径方向外側に移動（例えば、成長または膨張）することのできる第２半径方向部分２３２間の相対的な半径方向移動を収容することができる。第１半径方向偏向部分２０８”は、熱遮蔽部２００の第１半径方向部分２０４”と第２半径方向部分２３２との間の半径方向ギャップを規定する。例えば、第１半径方向偏向部分２０８”は、外壁２１０”、連結壁２１２”および内壁２１４”を有するＵ字形構造を有してもよい。
【００４０】
第１半径方向偏向部分２０８”の外壁２１０”、連結壁２１２”および内壁２１４”は、上述した半径方向偏向部分２０８と類似した方式で第１半径方向部分２０４”、第２半径方向部分２３２、軸そして互いに対して配置されてもよい。外壁２１０”は、軸に平行に、または実質的に平行におよび／または第１半径方向部分２０４”に垂直または実質的に垂直に配置されてもよい。外壁２１０”は、内壁２１４”の軸方向の長さよりも大きな軸方向の長さが有してもよい。連結壁２１２”は、外壁２１０”から内壁２１４”に半径方向内側に延長してもよい。連結壁２１２”は、軸および／または外壁２１０”に垂直または実質的に垂直に配置されてもよい。内壁２１４”は、連結壁２１２”の内周部から第２半径方向部分２３２まで軸方向に延長する。内壁２１４”は、軸に平行に、または実質的に平行に、および／または連結壁２１２”および／または第２半径方向部分２３２に垂直または実質的に垂直に配置されてもよい。熱遮蔽部２００”がターボチャージャ内に組み立てられるとき、熱遮蔽部２００の半径方向偏向部分２０８、そして熱遮蔽部２００’の半径方向偏向部分２０８’に関して説明したように、第１半径方向偏向部分２０８”は、軸受ハウジング１７０から離れて突出していてもよく、陥凹するか、またはタービンハウジング１２０の渦流部壁の軸方向表面と同一の平面上にあってもよい。第１半径方向偏向部分２０８”はまた、タービンホイール１１０と軸受ハウジング１７０との間で軸方向に配置されてもよい。第２半径方向偏向部分２３４のさらなる理解のため、上記の半径方向偏向部分２０８の説明を参照する。
【００４１】
第２半径方向部分２３２は、軸を中心に円周方向に、そして第１半径方向偏向部分２０８”から第２半径方向偏向部分２３４まで半径方向に延長する。第２半径方向部分２３２は、（例えば、第１半径方向偏向部分２０８”に対する）内側半径方向部分、（例えば、第２半径方向偏向部分２３４に対する）外側半径方向部分、外側主要部または半径方向細長部分と称されてもよい。第２半径方向部分２３２は、第１半径方向偏向部分２０８”および／または第２半径方向偏向部分２３４の半径方向寸法より大きく、例えば、２倍以上大きい半径方向寸法（例えば、半径）を有している。熱遮蔽部２００”がターボチャージャに組み立てられるとき、第２半径方向部分２３２は、タービンホイール１１０と軸受ハウジング１７０との間に軸方向に配置する。
【００４２】
第２半径方向偏向部分２３４は、第２半径方向部分２３２から第３半径方向部分２３６まで延長する。第２半径方向偏向部分２３４は、半径方向内側偏向部分と称されてもよい。第２半径方向偏向部分２３４は、第１半径方向偏向部分２０８”と類似に構成され、熱応力下にあるとき、内周部が半径方向内側に移動（例えば、成長または膨張）することのできる第２半径方向部分２３２と熱応力下にあるとき、外周部が半径方向外側に移動（例えば、成長または膨張）することのできる第２半径方向部分２３６間の相対的な半径方向移動を収容することができる。第２半径方向偏向部分２３４は、第２半径方向部分２３２と第３半径方向部分２３６との間で、半径方向ギャップを規定する。例えば、第２半径方向偏向部分２３４は、外壁、連結壁および内壁（符号なし）がＵ字形構造を有していてもよく、これらは、第１半径方向偏向部分２０８”の外壁２１０”、連結壁２１２”および内壁２１４”と類似に構成される。しかしながら、第２半径方向偏向部分２３４は、第１半径方向偏向部分２０８”と異なる角度および／または寸法を有していてもよく、例えば、内壁と外壁は、共通の軸方向長さを有する。熱遮蔽部２００”がターボチャージャに組み立てられるとき、第２半径方向偏向部分２３４は、タービンホイール１１０と軸受ハウジング１７０との間に配置される。第２半径方向偏向部分２３４のさらなる理解のため、半径方向偏向部分２０８および／または第１半径方向偏向部分２０８”の説明を参照する。
【００４３】
第３半径方向部分２３６は、第２半径方向偏向部分２３４から中央ボア２２０まで半径方向内側に延長する。第３半径方向部分２３６は、内側主要部、または半径方向細長部分と称されてもよい。第３半径方向部分２３６は、第１半径方向偏向部分２０８”および／または第２半径方向偏向部分２３４の半径方向寸法より大きく、例えば、２倍以上大きい半径方向寸法（例えば、半径）を有している。熱遮蔽部２００”がターボチャージャに組み込まれるとき、第３半径方向部分２３６は、タービンホイール１１０と軸受ハウジング１７０との間に軸方向に配置する。
【００４４】
本明細書において使用される用語「または」は、排他的な、「または」ではなく包括的な「または」を意味するものと意図される。すなわち、他に明示されないか、文脈上明らかでない限り、「Ｘは、ＡまたはＢを含む」は、自然的且つ包括的な置換のいずれかを示したことを意図している。すなわち、ＸがＡを含み；ＸがＢを含み；またはＸがＡおよびＢの両方を含むと、上述した例のいずれかによって、「Ｘは、ＡまたはＢを含む」が満足される。さらに、本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される冠詞「ａ」および「ａｎ」は、他に明示されないか、単数形と指示される文脈上明らかでない限り、一般的に「１つ以上」を意味するものと解釈されるべきである。
【００４５】
さらに、説明の簡略化するため、本明細書内の図および説明は、順序または一連のステップあるいは段階を含むことができるが、本明細書に開示された方法の要素は、様々な順序で、または同時に発生することができる。さらに、本明細書に開示された方法の構成要素は、本明細書で明示的に提示および説明されていない他の構成要素とともに発生することができる。さらに、本明細書に説明された方法のすべての要素が、本発明による方法を具現するために要求されるものではない。様態、特徴および要素が特定の組み合わせで本明細書に説明されているが、各々の様態、特徴または要素は、独立的にまたは他の様態、特徴および要素と多様に組み合わせて、またはこれらなしで使用してもよい。
【００４６】
本開示は、特定の実施形態に関連して記載されているが、本開示は、開示された実施形態に限定されるものではなく、逆に、添付された特許請求の範囲内に含まれる様々な変更および均等な構成を含むことを意図するものと理解されるべきであり、この範囲は、法律で許容されるすべての変更および均等な構造を含むように最も広く解釈されるべきであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
2019074086000001.pdf