(57)【要約】【課題】タービンからの流体の洩れ量を少なくすること。【解決手段】  ハウジング２１と、ハウジング２１に形成された流体出入口部２３、２４と、ハウジング２１内にハウジング２１と相対回転自在に配設されたロータ１４と、ハウジング２１に形成され、流体入口部から流体をロータ１４に供給し、連通路２８を介して互いに連通する第１，第２流体通路２５、２６と、第１、第２流体通路２５、２６への流体供給を切り換える流体切換手段２９と、流体切換手段２９の回動軸受部とを備えるタービン１１において、回動軸受部はハウジング２１の流体出口部２４内に形成した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングに形成された流体出入口部と、
前記ハウジング内に前記ハウジングと相対回転自在に配設されたロータと、
前記ハウジングに形成され、前記流体入口部から流体を前記ロータに供給し、連通路を介して互いに連通する第１，第２流体通路と、
前記第１、第２流体通路への流体供給を切り換える流体切換手段と、
前記流体切換手段の回動軸受部とを備えるタービンにおいて、
前記回動軸受部は前記ハウジングの前記流体出口部内に設けられていることを特徴とするタービン。
【請求項２】
請求項１において、
前記回動軸受部の少なくとも一部は、前記第１，第２流体通路のいずれか一方と、前記流体出口部との間の隔壁を貫通して設けられていることを特徴とするタービン。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
ターボチャージャの構成部品として用いられていることを特徴とするタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービンに関するものであり、例えばターボチャージャに用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のタービンには、車両用可変容量ターボチャージャに用いられるタービンがある。（例えば、特許文献１参照）
このタービンは、ハウジング（２１）に形成された流体入口（２３）から内外周スクロール（２５）（２６）によって、流体をロータ（１４）に供給するタービンであって、内外周スクロール（２５）（２６）は連通路（２８）を介して互いに連通し、内外周スクロール（２５）（２６）の一方に、流体切換手段として開閉弁（２９）を設けたものである。
【０００３】
この従来技術のタービンでは、流体切換手段である開閉弁（２９）の回動軸はハウジング（２１）の流体入口（２３）通路から直接外部に突出し配置されている。ところが、この回動軸が設置されている流体入口（２３）通路はロータ（１４）上流であり流体の圧力が高い部位であるため、回動軸の軸受部から流体が外部へ洩れ易い傾向にある。
【０００４】
一般に、車両用ターボチャージャに用いられるタービンは、数百度の排気ガスにさらされて高温になるので、回動軸受部の気密性を確保することは非常に困難である。
【特許文献１】特開２００２−１３８８４５号公報（第４頁、図１、図２、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、タービンからの流体の洩れ量が少ない車両用ターボチャージャを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題を解決するために講じた第１の技術的手段は、
ハウジングと、
前記ハウジングに形成された流体出入口部と、
前記ハウジング内に前記ハウジングと相対回転自在に配設されたロータと、
前記ハウジングに形成され、前記流体入口部から流体を前記ロータに供給し、連通路を介して互いに連通する第１，第２流体通路と、
前記第１、第２流体通路への流体供給を切り換える流体切換手段と、
前記流体切換手段の回動軸受部とを備えるタービンにおいて、
前記回動軸受部は前記ハウジングの前記流体出口部内に設けられていることである。
【０００７】
第２の技術手段は、第１の技術的手段において、
前記回動軸受部の少なくとも一部は、前記第１，第２流体通路のいずれか一方と、前記流体出口部との間の隔壁を貫通して設けられていることである。
【０００８】
第３の技術手段は、第１の技術的手段または第２の技術的手段において、
前記タービンはターボチャージャの構成部品として用いられていることである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項1の発明によれば、ハウジングと、ハウジングに形成された流体出入口部と、ハウジング内にハウジングと相対回転自在に配設されたロータと、ハウジングに形成され、流体入口部から流体をロータに供給し、連通路を介して互いに連通する第１、第２流体通路と、第１、第２流体通路への流体供給を切り換える流体切換手段と、流体切換手段の回動軸受部とを備えるタービンにおいて、回動軸受部がハウジングの流体出口部内に設けられていることにより、この回動軸受部が設置されている流体通路はタービンロータ下流で流体圧力の低い部位であるので、回動軸軸受部から流体の外部への洩れ量を少なくすることができる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、回動軸受部の少なくとも一部は、第１，第２流体通路のいずれか一方と、流体出口部との間の隔壁を貫通して設けられていることにより、流体圧力が高い第１，第２流体通路のいずれか一方の流体は、流体圧力の低い流体出口部へ洩れることになり、外部への洩れ量が多くなることがない。
【００１１】
請求項３の発明によれば、このタービンを車両用ターボチャージャの構成部品として用いることにより、ガス洩れの少ないターボチャージャを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に従った実施の形態を図１乃至図４に基づいて説明する。例えば図示しないエンジンに用いられる可変容量ターボチャージャ１０は大きく分けてタービン１１、ベアリング部１２及びコンプレッサ１３から構成されている。タービン１１のハウジング２１に収容されるタービンロータ１４とコンプレッサ１３のハウジング２２に収容されるコンプレッサロータ１５はシャフト１６の両端に固設されている。ベアリング部１２には、シャフト１６を回転自在に支承するベアリング１７や潤滑機構１８が配設されている。
【００１３】
タービン１１について図１乃至図４に基づいて詳しく説明すると、ハウジング２１には図示しないエンジンの排気系に連通する流体入口２３と流体出口２４が形成されている。これら出入口を連通するように内周スクロール２５（第１流体通路／内周側流体通路）と外周スクロール２６（第２流体通路／外周側流体通路）がハウジング２１内に形成され、ハウジング２１と相対回転自在に支承するタービンロータ１４に流体入口２３から流体を供給している。ここで、流体としては、エンジンの排気ガスのような高温ガスが例として挙げられる。内周スクロール２５と外周スクロール２６とはハウジング２１に設けられた隔壁２７によって区画されているが、両者は隔壁２７に設けられた複数の連通路２８を介して互いに連通している。
【００１４】
開閉弁（流体切換手段）２９は、流体入口２３からハウジング２１内に導入された流体を内周スクロール２５にのみ（図３に実線で示す状態）、あるいは内外周スクロール２５、２６の両方に（図３に点線で示す状態）供給するように切り換えるものである。開閉弁２９は隔壁３５と蓋３６により外周スクロール２６側に区画された箇所に配設されている。
【００１５】
開閉弁２９の回動軸３０は、ハウジング２１の流体出口２４と外周スクロール２６との隔壁３４に配設された軸受３１と、ハウジング２１の流体出口２４の壁部３５に配設された軸受３２を介して軸支され、機械的に回動させるレバー３３がハウジング２１の外部において溶接などで一体固着されている。
【００１６】
軸受３１は一端が流体圧の高い外周スクロール２６側に開口しているが、他端はタービンロータ１４の下流で流体圧の低い流体出口２４に開口しているので、回動軸３０と軸受３１との隙間から洩れた流体は流体出口２４に流出することになり、外部への洩れを防止することができる。
【００１７】
以上の構成からなる可変容量ターボチャージャの作用について説明すると、エンジンの負荷が低い時には開閉弁２９を閉状態（図３に実線で示す状態）とし、内周スクロール２５のみに流体が流れるようにする。つまり、エンジンの排気ガスが流体入口２３から内周スクロール２５を流れ、タービンロータ１４を回転させた後に流体出口２４から外部へと排出される。一方、エンジンの負荷が高い時には開閉弁２９を開状態（図３に点線で示す状態）とし、内周スクロール２５と外周スクロール２６の両方に流体が流れるようにする。つまり、エンジンの排気ガスの一部は上記のとおり内周スクロール２５を流れる一方で、別の一部は外周スクロール２６を流れる。外周スクロール２６へと流れ込んだ排気ガスは連通路２８から内周スクロール２５へと流れ込み、やはりタービンロータ１４を回転させて流体出口２４から外部へと流出していく。なお、タービンロータ１４の回転はシャフト１６を介してコンプレッサロータ１５に伝達し、この回転するコンプレッサロータ１５によって図示しないエンジンの吸気管中の空気がエンジンに過給されるのである。開閉弁２９はエンジンの負荷状況や要求出力に応じて図示しないアクチュエータで開閉制御される。
【００１８】
なお、本実施形態では、開閉弁２９の回動方向はロータ１４の軸方向と同一であり、言い換えると、内外周スクロール２５，２６の周方向もしくは延在方向に対して垂直な方向であるが、図５に示すように、内外周スクロール２５，２６の周方向に配設した場合でも、同等な効果を得ることができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態における可変容量ターボチャージャの正面図である。
【図２】図１における可変容量ターボチャージャのＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１における可変容量ターボチャージャのＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１における可変容量ターボチャージャのＣ−Ｃ断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態における可変容量ターボチャージャの正面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０・・・可変容量ターボチャージャ
１１・・・タービン
１２・・・ベアリング部
１３・・・コンプレッサ
１４・・・タービンロータ
１５・・・コンプレッサロータ
１６・・・シャフト
２１・・・ハウジング
２５・・・内周スクロール２５
２６・・・外周スクロール
２７・・・隔壁
３１・・・軸受
３２・・・軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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