(57)【要約】      （修正有）【課題】ターボチャージャーを周囲に突き当たるローターの破片から保護するケーシングを提供する。【解決手段】ターボチャージャーであって、タービンと圧縮機とを有し、タービンハウジング１および圧縮機ハウジングが軸受ハウジングに接続され、タービンハウジング１および／または圧縮機ハウジングおよび／または軸受ハウジングの半径方向外側および軸方向外側を少なくとも部分的に囲むケーシング２であって、複数の締結装置４を介して収容されるそれぞれのハウジング１に接続されるケーシング２を有する。ケーシング２の壁３，５を通り収容されるハウジング１内に延在する少なくともいくつかの締結装置は、ケーシング２の壁３，５の反対側に位置する側面に、ワイヤーで作られた金属減衰要素７を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2019173751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボチャージャーであって、
第１の媒体を膨張させるタービンと、
前記第１の媒体の膨張中に前記タービンで引き出されるエネルギーを用いて、第２の媒体を圧縮する圧縮機と、
を有し
前記タービンのタービンハウジング（１）および前記圧縮機の圧縮機ハウジングが、前記タービンハウジング（１）および前記圧縮機ハウジングの間に配置された軸受ハウジングに接続され、
前記ターボチャージャーは、前記タービンハウジング（１）および／または前記圧縮機ハウジングおよび／または前記軸受ハウジングの半径方向外側および軸方向外側を少なくとも部分的に囲むケーシング（２）であって、複数の締結装置（４）を介して収容されるそれぞれのハウジング接続されるケーシング（２）を有し、
前記ケーシング（２）のそれぞれの壁（３，５）を通り収容される前記ハウジング（１）内に延在する少なくともいくつかの前記締結装置は、前記少なくともいくつかの前記締結装置が通る前記ケーシング（２）の前記それぞれの壁（３，５）の反対側に位置する側面に、ワイヤーで作られた金属減衰要素（７）を備えることを特徴とするターボチャージャー。
【請求項２】
ワイヤーで作られた前記金属減衰要素（７）がワイヤーパッドとして形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のターボチャージャー。
【請求項３】
前記ワイヤーパッドが、少なくとも１つの層、好ましくは多層のワイヤーファブリック、またはワイヤーメッシュ、または編まれたワイヤーファブリックを備えることを特徴とする、請求項２に記載のターボチャージャー。
【請求項４】
前記多層が互いに接続されていることを特徴とする、請求項３に記載のターボチャージャー。
【請求項５】
前記ワイヤーパッドがボール状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のターボチャージャー。
【請求項６】
ワイヤーで作られた前記金属減衰要素（７）が耐高温鋼から作ら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ボチャージャー。
【請求項７】
ワイヤーで作られた前記金属減衰要素（７）がカバー要素（８）の間に配置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ボチャージャー。
【請求項８】
それぞれの締結装置（４）が通り延在する前記ケーシング（２）の前記それぞれの壁（３，５）の各側に、各金属減衰要素（７）および各カバー要素（８）が配置され、前記各減衰要素（７）および前記それぞれの壁（３，５）は、前記各カバー要素（８）の間でサンドイッチ状に配置されていることを特徴とする、請求項７に記載のターボチャージャー。
【請求項９】
前記カバー要素（８）が円板状、皿状、または板状に形成されていることを特徴とする、請求項７または８に記載のターボチャージャー。
【請求項１０】
締付ネジ（９）が、前記各カバー要素（８）、前記各カバー要素（８）の間に配置された前記減衰要素（７）、および前記各減衰要素（７）の間に配置された前記壁（３，５）を通り延在することを特徴とする、請求項７〜９のいずれか一項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】
本発明は、ターボチャージャーのケーシングおよび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の基本的な構造は、当業者にとって既知である。ターボチャージャーはタービンで構成され、タービンの中で第１の媒体が膨張する。ターボチャージャーはさらに、第２の媒体が圧縮される圧縮機を備え、圧縮機は、第１の媒体の膨張中にタービン内で抽出されるエネルギーを利用する。ターボチャージャーのタービンは、タービンハウジングとタービンローターで構成される。ターボチャージャーの圧縮機は、圧縮機ハウジングと圧縮機ローターで構成される。タービンのタービンハウジングと圧縮機の圧縮機ハウジングとの間にベアリングハウジングが配置され、ベアリングハウジングは、一方ではタービンハウジングに接続され、他方では圧縮機ハウジングに接続されている。ベアリングハウジングには、タービンローターと圧縮機ローターを連結するシャフトが取り付けられている。
【０００３】
ターボチャージャーの運転中に、ターボチャージャーのローター、例えばタービンローターまたは圧縮機ローターが破損し、ローターの破片が関連するハウジング、すなわちタービンハウジングまたは圧縮機ハウジングを突き破る危険性がある。そしてターボチャージャーの破片が周囲に入る危険性がある。ターボチャージャーのローターが破裂するというこの問題を考慮するために、実際に知られているターボチャージャーの場合、それぞれのハウジングは、それぞれのハウジングの故障が予想される必要がないように設計され、それぞれのローターが破損しても、その破片がそれぞれのハウジングを突き抜けることはできないように設計されている。ただし、これによりターボチャージャーの重量が増加する。
【０００４】
ターボチャージャーの重量を不必要に増大させず、さらに現場で既に使用されているターボチャージャーを周囲に突き当たるローターの破片から保護するために、ターボチャージャーのタービンハウジングおよび／または圧縮機ハウジングおよび／またはベアリングハウジングを少なくとも部分的に半径方向外側および軸方向外側に囲むケーシングをターボチャージャーに備えることは実際上既知である。
【０００５】
そのようなケーシングは、破裂保護を提供するために役立つだけではない。このようなケーシングは、ターボチャージャーのアセンブリの断熱にも役立つ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ターボチャージャーのケーシングは、好ましくはケーシングを通って収容されるハウジング内に延びる複数の締結装置によって、収容されるべきターボチャージャーのハウジングに接続される。ターボチャージャーのハウジングは、周期的な熱負荷を受け、その結果、収容されるハウジングは運転中に加熱され、加熱の結果として膨張し、冷却され、そして冷却の結果収縮する。収容されるハウジングのこのような周期的な熱負荷の結果として、ハウジングのケースに力が作用し、ケースと収容されるハウジングとの接続が損なわれるか、または収容されるハウジングとケースがダメージを受ける結果となりうる。
【０００７】
収容されるターボチャージャーのハウジングと、それを少なくとも部分的に囲むケーシングとの間の接続を改善する必要がある。このようなことから、本発明は新しいタイプのターボチャージャーを作成するという目的に基づくものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、請求項１に記載のターボチャージャーによって解決される。本発明によれば、ケーシングのそれぞれの壁を通って収容されるハウジング内に延びるケーシングの締結装置の少なくともいくつかは、少なくともいくつかの締結装置が通る前記ケーシングのそれぞれの壁の反対側に位置する側面に、ワイヤーで作られた金属減衰要素を備える。本発明によるターボチャージャーの場合、各締結装置の金属製減衰要素は、収容されるハウジングの周期的な熱負荷によってもたらされるハウジングの幾何学的変形の補償を可能にする。このようにして、周期的な熱負荷の結果、収容されるハウジングから発生し、ケーシング内に導入される力を劇的に減少させることができる。これにより、締結装置が故障する危険性が減少する。収容されるハウジングおよび／またはケーシングが破損する危険性も同様に減少する。減衰要素のさらなる利点は、減衰要素が振動を減衰させて動的な力を軽減することである。
【０００９】
好ましくは、各締結装置のワイヤーで作られた金属製減衰要素はカバー要素の間に配置されている。締付ネジは、各カバー要素およびカバー要素の間に配置された各減衰要素を好ましくは貫通する。したがって、収容されるハウジングから発生する周期的な熱負荷または動的振動の結果としてケーシングに導入される力を特に有利に低減することができる。
【００１０】
好ましくは、ワイヤーから作られた金属製減衰要素は、ワイヤーパッドとして形成される。ワイヤーパッドとして形成された減衰要素は、ハウジングが周期的な熱負荷にさらされることによって引き起こされる収容されるハウジングの振動および変形の特に有利な補償を可能にする。これにより、ケーシングへ導入される力、またはケーシングを収容されるハウジングに固定するための締結装置へ導入される力を、特に有利に低減することができる。
【００１１】
好ましくは、ワイヤーで作られた金属製減衰要素は、耐高温鋼から製造されている。特に、金属製減衰要素が耐高温鋼製の場合、ターボチャージャーの熱負荷に耐えるのに特に適している。
【００１２】
本発明の好ましいさらなる発展は、従属請求項および以下の説明から得られる。本発明の例示的な実施形態は、これに限定されることなく図面を用いてより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ターボチャージャーのハウジングおよびハウジングのケーシングの領域における、本発明による第１のターボチャージャーの概略断面斜視図である。
【図２】ターボチャージャーのハウジングおよびハウジングのケーシングの領域における、本発明による第２のターボチャージャーの概略断面斜視図である。
【図３】ケーシングの壁と共に、本発明によるターボチャージャーの締結装置を示す図である。
【図４】図３の構成を９０°回転させたものである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明はターボチャージャーに関する。
【００１５】
ターボチャージャーの基本的な構成は、本明細書に記載の分野の当業者にはよく知られている。したがって、ターボチャージャーは、第１の媒体を膨張させるための、特に排気ガスを膨張させるためのタービンと、第２の媒体を圧縮するため、特に給気を圧縮するため、すなわち第１の媒体の膨張中にタービン内で引き出されるエネルギーを利用するための圧縮機とを備える。
【００１６】
タービンは、タービンローターとタービンハウジングとを備える。圧縮機は、圧縮機ローターと圧縮機ハウジングを備える。タービンローターと圧縮機ローターは、ターボチャージャーのベアリングハウジングに取り付けられたシャフトを介して連結されており、ベアリングハウジングは、タービンハウジングと圧縮機ハウジングの両方に接続されている。
【００１７】
特に運転中に、例えばタービンローターまたは圧縮機ローターが破損すると、その破片がそれぞれのハウジング、すなわちタービンハウジングまたは圧縮機ハウジングを突き抜けて周囲に侵入する可能性がある。これは避けなければならず、この目的のために、ターボチャージャーのタービンハウジングおよび／または圧縮機ハウジングおよび／またはベアリングハウジングを囲むケーシングをターボチャージャーに装備することが知られている。
【００１８】
好ましくは、タービンハウジングおよび圧縮機ハウジングの領域において別個のケーシングが使用され、これは、収容されるターボチャージャーのそれぞれのケーシングを少なくとも部分的に半径方向外側および軸方向外側に取り囲む。
【００１９】
そのようなケーシングは破裂保護を提供するために役立つだけではない。このようなケーシングは、ターボチャージャーのアセンブリの断熱および防音にも役立つ。
【００２０】
図１、図２はそれぞれ、タービンハウジング１と、少なくとも部分的に外側でタービンハウジング１を囲むケーシング２の領域でターボチャージャーを通る概略斜視断面図を示している。ケーシング２の具体的な構造は本発明にとって重要ではない。
【００２１】
図１において、ケーシング２の軸方向壁３のケーシング２は、締結装置４を介して、収容されるタービンハウジング１に直接接続されている。
【００２２】
これとは対照的に、図２は、ケーシング２が半径方向壁５で収容されるターボチャージャーのハウジング１に接続されている。すなわち締結装置４を介するが図１のように直接ではなく、収容されるタービンハウジング１に接続されているブラケット６を介して間接的に接続されている。
【００２３】
明らかに、ケーシング２は、複数の締結装置４を介して収容されるタービンハウジング１に接続されており、締結装置４は、ケーシング２の軸方向壁３又は半径方向壁５の両方に作用することができる。
【００２４】
ケーシング２のそれぞれの壁３または５を通って収容されるハウジング１内に延びる締結装置４の少なくともいくつかは、ケーシング２のそれぞれの壁３または５の互いに反対側に配置された面にワイヤーで作られた金属減衰要素７を有する。好ましくは、カバー要素８は、外側で減衰要素７に隣接している。締結装置４の金属製減衰要素７は、カバー要素８の間にサンドイッチ状に配置される。
【００２５】
締付ネジ９は、カバー要素８を貫通し、そしてワイヤーで作られた金属製減衰要素７を貫通して、収容されるハウジング１の中に延びている。 図１および図２に示すように、締付ネジ９のネジ頭は、外側から、すなわちケーシング２の外側からアクセス可能なカバー要素８と面一となるように埋められる。
【００２６】
それぞれの締結装置４が延在するケーシングの壁３または５の両側に隣接するワイヤーからなる金属製減衰要素７は、好ましくはワイヤーパッドである。このようなワイヤーパッドは、好ましくは互いに接続された、多層の、ワイヤーファブリック、ワイヤーメッシュ、または編まれたワイヤーファブリックのパッドとすることができる。ワイヤーパッドは、ボール状に形成することもできる。
【００２７】
いずれの場合にも、金属製減衰要素７は、好ましくはワイヤーパッドとして具体化されているワイヤーで作られており、弾性的または弾性的に変形可能である。この弾性変形性により、ターボチャージャーの作動中に締結装置４に作用する力を最小限に抑えることができる。ワイヤーパッドのワイヤーまたはワイヤー部分は、互いに擦れ合うことによって、高いレベルの減衰を可能にする。動作によって生じるケーシングの振動も軽減することができる。
【００２８】
ワイヤーで作られた金属製減衰要素７は、収容されるハウジング１とケーシング２との間の相対運動、特に収容されるハウジング１の周期的な熱負荷によって引き起こされる相対運動を可能にする。
【００２９】
ここでは、ワイヤーで作られた金属製減衰要素７は、好ましくは耐高温鋼から製造される。
【００３０】
カバー要素８は、好ましくは円板状、皿状または板状に形成され、カバー要素８が取り付けられた状態では、締結装置４の２つのカバー要素８の間には、一方においてケーシング１の壁３または５が配置され、壁３または５の各側には、ワイヤーで作られた金属製減衰要素７が配置されている。
【００３１】
図３および図４は、締結装置４をより詳細に、すなわち壁３または５と共に、壁３または５を通って延びる締結装置４を示している。したがって、図４は、それぞれの壁３または５を通って延在し、図３および図４には示されていない収容されるハウジング１内に突出する実際の締付ネジ９を示している。ケーシング２の壁３、５の両側に、ワイヤーで作られた金属製減衰要素７が配置され、金属製減衰要素７は、カバー要素８の間に配置されている。
【００３２】
図４によれば、各カバー要素８は、少なくとも１つの周方向位置にスロット状または溝状の凹部１０を含む。特に、ネジ９を締め付けると、規定の力が導入され、そのような凹部１０を介して金属製減衰要素７の変形を確実にすることができる。
【００３３】
図３および図４において、締付ネジ９のネジ頭は、カバー要素８のうちの１つの上に支持されている。したがって、図１および図２に示すように、図３および図４のカバー要素８の１つに埋められていない。
【００３４】
本発明によれば、収容されるハウジング１の熱変形および振動、および収容されるハウジング１とケーシングとの間で引き起こされる相対運動を補償することができ、それによってケーシング２への力の導入、およびケーシング２と収容されるハウジング１を接続する締結装置４への力の導入を軽減することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１  タービンハウジング
２  ケーシング
３  壁
４  締結装置
５  壁
６  ブラケット
７  減衰要素
８  減衰要素
９  締付ネジ
１０  凹部
【図１】
2019173751.tif 000003
【図２】
2019173751.tif 000004
【図３】
2019173751.tif 000005
【図４】
2019173751.tif 000006
【外国語明細書】
2019173751000001.pdf