(57)【要約】  本発明は、排気ガスターボチャージャ（１）であって、シャフト（２）を有し、シャフト（２）に締結されるタービンホイール（５）を有し、シャフト（２）とタービンホイールとの間に熱スロットル（８）を有し、シャフト（２）の端面（３）に、シャフト（２）の外径（Ａ２）よりも小さい外径（Ａ４）を備える突出部（４）が設けられ、タービンホイール（５）が、そのホイール後側（６）に一体的に形成される中空受入れ部分（７）を有し、中空受入れ部分（７）の内径（Ｉ７）が突出部（４）の外径（Ａ４）に一致し、中空受入れ部分（７）の外径（Ａ７）がシャフト（２）の外径（Ａ２）に一致し、突出部（４）が受入れ部分（７）内に係合し、熱スロットル（８）が、突出部（４）の外径（Ａ４）よりも小さい外径（Ａ８）を有しかつ突出部（４）から受入れ部分（７）内に延びるキャビティ（８Ａ、８Ｂ）によって形成される排気ガスターボチャージャ（１）に関する。
2015510089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスターボチャージャ（１）であって、
−  外径（Ａ２）を有するシャフト（２）を有し、
−  前記シャフト（２）に締結されるタービンホイール（５）を有し、
−  前記シャフト（２）と前記タービンホイールとの間に熱スロットル（８）を有し、
−  前記シャフト（２）の端面（３）に、前記シャフト（２）の前記外径（Ａ２）よりも小さい外径（Ａ４）を備える突出部（４）が設けられ、
−  前記タービンホイール（５）が、前記タービンホイール（５）の前記ホイール後側（６）に一体的に形成される中空受入れ部分（７）を有し、前記中空受入れ部分（７）の内径（Ｉ７）が前記突出部（４）の前記外径（Ａ４）に一致し、前記中空受入れ部分（７）の外径（Ａ７）が前記シャフト（２）の前記外径（Ａ２）に一致し、前記突出部（４）が前記受入れ部分（７）内に係合し、
−  前記熱スロットル（８）が、前記突出部（４）の前記外径（Ａ４）よりも小さい内径（Ｉ８）を有しかつ前記突出部（４）から前記受入れ部分（７）内に延びるキャビティ（８Ａ、８Ｂ）によって形成される、
排気ガスターボチャージャ（１）。
【請求項２】
前記シャフト（２）が、前記端面（３）に隣接するピストンリング用の溝（１３）を有する請求項１に記載の排気ガスターボチャージャ。
【請求項３】
前記突出部（４）が、形状嵌合手段を挿入するための少なくとも１つの溝（１４、１５）を有する請求項１又は２に記載の排気ガスターボチャージャ。
【請求項４】
前記形状嵌合手段が半田ワイヤ又は接着剤である請求項３に記載の排気ガスターボチャージャ。
【請求項５】
前記キャビティ（８Ａ、８Ｂ）から前記突出部（４）と前記受入れ部分（７）との間の接合表面領域（１７）に通じる通気孔（１６）を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の排気ガスターボチャージャ。
【請求項６】
前記突出部（４）と前記受入れ部分（７）との間の嵌合面部分（１８）を特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の排気ガスターボチャージャ。
【請求項７】
前記接合表面領域（１７）の長さが、異なる強度要求に適合されることができる請求項５又は６に記載の排気ガスターボチャージャ。
【請求項８】
前記シャフト（２）及び前記タービンホイール（５）が組み立てられる前に仕上げ機械加工される請求項１〜７のいずれか一項に記載の排気ガスターボチャージャ。
【請求項９】
排気ガスターボチャージャ（１）のロータ（１２）であって、
−  外径（Ａ２）を有するシャフト（２）を有し、
−  前記シャフト（２）に締結されるタービンホイール（５）を有し、
−  前記シャフト（２）と前記タービンホイール（５）との間に熱スロットル（８）を有し、
−  前記シャフト（２）の端面（３）に、前記シャフト（２）の前記外径（Ａ２）よりも小さい外径（Ａ４）を備える突出部（４）が設けられ、
−  前記タービンホイール（５）が、前記タービンホイール（５）の前記ホイール後側（６）に一体的に形成される中空受入れ部分（７）を有し、前記中空受入れ部分（７）の内径（Ｉ７）が前記突出部（４）の前記外径（Ａ４）に一致し、前記中空受入れ部分（７）の外径（Ａ７）が前記シャフト（２）の前記外径（Ａ２）に一致し、前記突出部（４）が前記受入れ部分（７）内に係合し、
−  前記熱スロットル（８）が、前記突出部（４）の前記外径（Ａ４）よりも小さい内径（Ｉ８）を有しかつ前記突出部（４）から前記受入れ部分（７）内に延びるキャビティ（８Ａ、８Ｂ）によって形成される、
ロータ（１２）。
【請求項１０】
請求項２〜８のいずれか一項を特徴とする請求項９に記載のロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部に記載の排気ガスターボチャージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
このタイプの排気ガスターボチャージャは米国特許第７，２８７，９６０Ｂ２号明細書から公知である。この公知の排気ガスターボチャージャのロータは、タービンホイールのホイール後側に接続ジャーナルを有するタービンホイールによって形成される。接続ジャーナルは、排気ガスターボチャージャのシャフトのシャフト肩部のキャビティに挿入される。これに関連して、ジャーナルの端面とシャフト肩部のキャビティの反対側との間に、熱スロットルとして役立つことができるクリアランスを残すことが可能である。しかし、構造に関連して、主に、ジャーナルとシャフト肩部との間の接続部の必要な強度のため、この熱スロットルは、端面とシャフト肩部の隣接壁部との間に位置するために、比較的短く形成できるに過ぎない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、本発明の目的は、タービンホイールからシャフト内への過剰な熱導入を確実に回避できるように排気ガスターボチャージャの熱スロットルを寸法決めすることができる、請求項１の前提部に示したタイプの排気ガスターボチャージャを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は請求項１の特徴によって達成される。
【０００５】
一般的な従来技術の構想に関する不都合は、本発明に従って、本発明による排気ガスターボチャージャのロータのシャフトの端面に突出部又はジャーナルが設けられ、この突出部又はジャーナルの外径がシャフトの外径よりも小さいことによって排除される。タービンホイールのホイール後側に、突出部用の受入れ部分が設けられ、この受入れ部分の内径は、いわば移行嵌めにより受入れ部分に突出部を導入できるように突出部の外径に一致する。
【０００６】
熱スロットルは、突出部及び受入れ部分の長さと無関係のキャビティの形態であるが、この理由は、このキャビティが、突出部の外径よりも小さい内径を有し、したがって、突出部及びタービンホイールの受入れ部分の両方に延びることができるからである。このことは、キャビティ、したがって熱スロットルのサイズをかなり大きくし、したがって、タービンホイールからシャフトの方向の熱の流れを相当低減することを可能にする。
【０００７】
したがって、本発明による排気ガスターボチャージャの場合、完全に回避されないとしても、オイルコーキングと組み合わさった過剰に高温のシャフトの危険性を低減することができる。
【０００８】
さらに、突出部と受入れ部分との間の接合表面又は接合シームの形状を強度要求に応じて適合させることができ、したがって、接着剤接合／半田付けに適切な剪断応力を保証するという利点がある。引張及び剥離応力は、本発明に従って回避することができる。
【０００９】
さらに、タービンホイール及びシャフトを共に接合する前に仕上げ機械加工することができ、したがって、ロータを組み立てた後にもはや機械加工する必要がない利点がある。
【００１０】
従属請求項２〜８は、本発明による排気ガスターボチャージャの有利な発展形態に関する。
【００１１】
請求項９と１０は、独立して市販することができる対象物として排気ガスターボチャージャの本発明によるロータを規定している。
【００１２】
本発明のさらなる詳細、利点及び特徴は、図面を参照して例示的な実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による排気ガスターボチャージャの大幅に単純化した基本概略図である。
【図２】図１に示した排気ガスターボチャージャのシャフトとタービンホイールとの間の接合領域の僅かに単純化した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明による排気ガスターボチャージャ１の大幅に単純化した基本概略図を示している。排気ガスターボチャージャ１は、軸受ハウジング９に取り付けられるシャフト２を有する。タービン４のタービンホイール５は、シャフト２の一方の端部に取り付けられる。反対側の端部において、コンプレッサ１１のコンプレッサホイール１０がシャフト２に固定される。
【００１５】
図２は、シャフト２とタービンホイール５との間の接合又は接続領域を拡大形状で示している。図２は、シャフト２の端面３に、シャフト２の外径Ａ２よりも小さい外径Ａ４を有する突出部４が設けられることを示している。
【００１６】
タービンホイール５は、そのホイール後側６に一体的に形成される相補的な形状の中空受入れ部分７を有する。受入れ部分７の内径Ｉ７は突出部４の外径Ａ４に一致し、すなわち、内径Ｉ７は、好ましくは移行嵌めを可能にするために、同じサイズであるか又は僅かに小さい。図２は、シャフト２及びタービンホイール５によって形成される排気ガスターボチャージャ１のロータの組立状態を示している。この組立状態において、突出部４は中空受入れ部分７に挿入される。センタリングのために、これに関連して嵌合面部分１８が設けられ、かつ斜面として、又は図２に示したように段部として形成され、突出部４及び受入れ部分７の表面領域を備える。
【００１７】
さらに図２が示しているように、突出部４の外径Ａ４よりも小さい直径Ｉ８を有するキャビティ８Ａ、８Ｂの形態の熱スロットル８が設けられる。上述の内径寸法及び外径寸法の各々は、長手方向中心線Ｌから外側に進む矢印で示されている。
【００１８】
内径Ｉ８の選択により、熱スロットル８を突出部４及びタービンホイール５の領域の両方に配置することが可能になる。図２に示した特に好ましい実施形態では、キャビティは２つの部分空間８Ａと８Ｂに分離し、部分空間８Ａは突出部４に配置され、部分空間８Ｂはタービンホイール５に配置される。この実施形態は特に好ましい実施形態を表しているが、原則的に、このようなキャビティを突出部４にのみ又はタービンホイールにのみ設けることも可能であろう。さらに、内径Ｉ８に関して及び長さに関して、キャビティ又は熱スロットル８を異なる取付状況に適合させることも当然可能である。
【００１９】
図２は、さらに、シャフト２が、ピストンリング（図示せず）を端面３に隣接して挿入することができる溝１３を有することを示している。
【００２０】
さらに、図示した特に好ましい実施形態では、突出部４は、例えば半田ワイヤ又は接着剤等の形状嵌合手段を挿入するために役立つ２つの溝１４と１５を有する。これに関連して、結果として得られる接合表面領域１７の長さに応じて、１つのみの溝、さもなければ、より多数の溝を突出部４と受入れ部分７との間に設けることが当然可能である。中空受入れ部分７内への突出部４の挿入中に、特に接合工程中に、空気が逃げることができるように、キャビティ８Ａ、８Ｂから接合表面部分１７に延びる通気孔１６が突出部４に設けられる。
【００２１】
本発明の上述の開示に加えて、本発明の開示を補完するために図１及び図２の例示的な図面が本明細書により明示的に参照される。
【符号の説明】
【００２２】
１  排気ガスターボチャージャ
２  シャフト
３  端面
４  突出部
５  タービンホイール
６  ホイール後側
７  受入れ部分
８  熱スロットル
８Ａ、８Ｂ  部分空間８Ａ、８Ｂからなるキャビティ
９  軸受ハウジング
１０  コンプレッサホイール
１１  コンプレッサ
１２  ロータ
１３  溝
１４、１５  溝
１６  通気孔
１７  接合表面領域
１８  嵌合面部分
Ｌ  排気ガスターボチャージャ又はロータ１２の長手方向中心線
Ａ２  シャフト２の外径
Ａ４  突出部４の外径
Ｉ７  受入れ部分７の内径
Ｉ８  キャビティ８Ａ、８Ｂの内径
【図１】
2015510089.tif 000003
【図２】
2015510089.tif 000004
【国際調査報告】
2015510089.tif 000005
2015510089.tif 000006