(57)【要約】【課題】舌部を適切な姿勢に簡単に調節できる排気ターボ過給機を提供する。【手段】タービン８の外周外側にスクロール通路１１が形成されている。スクロール通路１１の始端部の内周は、緩く湾曲した薄い舌部１２で構成されている。舌部１２はケーシング４とは別体であり、ボルト１３の頭１３ａでスクロール通路１１の一方の内面１１ａに固定されている。ボルト１３の頭１３ａは逃がし穴１４に嵌まっており、逃がし穴１４と頭１３ａとの間の隙間は、シール材１６でシールされている。舌部１２を所望の姿勢にしてからボルト１３で固定することにより、舌部１２を適切な姿勢にして過給性能に優れた排気ターボ過給機を得ることができる。【選択図】図２
2016173067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングに形成されたタービン室にタービンが回転自在に配置されており、前記タービンの外周外側に、排気ガスを前記タービンに向けて流すスクロール通路が形成されており、前記スクロール通路における始端部の内周箇所は、前記タービンを部分的に囲う舌部で形成されている構成であって、
前記舌部は前記ケーシングとは別部材で構成されていて、前記舌部の基端部は、前記タービンの回転軸心と平行な軸心回りに回転操作されるねじ部材でケーシングに固定されており、前記ねじ部材を緩めると、前記舌部は前記ねじ部材の回転軸心回りに回動可能である、
排気ターボ過給機。
【請求項２】
前記ねじ部材はケーシングの外側から回転操作できる頭付きボルトであって、前記ボルトの頭で舌部をケーシングに押さえ固定している、
請求項１に記載した排気ターボ過給機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、内燃機関に使用する排気ターボ過給機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
排気ターボ過給機は、ケーシングの内部にタービン、コンプレッサ翼、回転軸などを配置した構造になっており、タービンとコンプレッサ翼とが回転軸で一体に連結されている。ケーシングは、一般に、回転軸を回転自在に保持する軸受けハウジング（センターハウジング）に、タービンハウジングとコンプレッサハウジングとを軸方向の両側から重ねた形態になっていることが多く、軸受けハウジングとタービンハウジングとの間の合わせ面にタービン室を形成して、軸受けハウジングとコンプレッサハウジングとの間の合わせ面にコンプレッサ室を形成している。
【０００３】
タービン室の外周外側には、排気ガスをタービンに吹き当てるためのスクロール通路が形成されており、このスクロール通路は、始端から終端に向かって徐々に断面積が小さくなっている。そして、スクロール通路の始端部の内周箇所は、タービン（或いはタービン室）の一部を囲うように湾曲した舌部になっており、舌部の存在により、排気ガスが渦巻き状に旋回するようにガイドされる。
【０００４】
タービンハウジングは一般に鋳造で製造されており、スクロール通路及び舌部はタービンハウジングに一体に形成されている（例えば特許文献１）。排気ターボ過給機において、スクロール通路を構成する舌部の姿勢は排気ガスの流れを左右する重要な要素であり、舌部がタービンハウジングに一体に形成されていると、加工のバラ付きや機関のスペックの違い（例えば排気量の違い）等により、所望の過給性能を得られない場合がある。そこで、舌部をケーシングとは別部材で構成して、アクチェータによって姿勢を任意に変更することも提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−１５８３２６号公報
【特許文献２】実開昭６０−５４７３１号のマイクロフィルム
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
舌部の姿勢をケーシングの外側からの操作で調節すると、所望の性能が得られるように設定することはできるが、構造が複雑化してコストが嵩むという問題がある。また、舌部の姿勢を調節することの現実的な要請は、個々の排気ターボ過給機の個体差に応じた微調整を行えるようにすることや、内燃機関の仕様に応じて設定を変更することであり、舌部の姿勢は、機関への搭載前に設定すると再度の調節は不要であることが殆どである。
【０００７】
従って、機関の運転状態に応じて舌部の姿勢を任意に調節するという機能は必ずしも必要でない。また、舌部は薄くて高温の排気ガスに晒されるため、熱害の抑制という点からは、機関の運転中に舌部が回動することは必ずしも好ましいとは云えない。
【０００８】
本願発明は、このような現状を改善しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明の排気ターボ過給機は、ケーシングに形成されたタービン室にタービンが回転自在に配置されており、前記タービンの外周外側に、排気ガスを前記タービンに向けて流すスクロール通路が形成されており、前記スクロール通路における始端部の内周箇所は、前記タービンを部分的に囲う舌部で形成されている、という基本構成である。
【００１０】
そして、請求項１の発明は、上記基本構成において、前記舌部は前記ケーシングとは別部材で構成されていて、前記舌部の基端部は、前記タービンの回転軸心と平行な軸心回りに回転操作されるねじ部材でケーシングに固定されており、前記ねじ部材を緩めると、前記舌部は前記ねじ部材の回転軸心回りに回動可能である。
【００１１】
本願発明は、様々な構成を含んでいる。その例として請求項２では、前記ねじ部材はケーシングの外側から回転操作できる頭付きボルトであって、前記ボルトの頭で舌部をケーシングに押さえ固定している。
【発明の効果】
【００１２】
本願発明では、舌部はケーシングとは別体であるため、排気ターボ過給機が所望の過給性能を得られるように、姿勢を任意に調節できる。そして、所望の姿勢の状態にねじ部材でケーシングに固定すると、一体成形品と同様の状態になるため、熱害を抑制できる。また、アクチェータは不要で構造は簡単であるため、コストを抑制できる。また、舌部は固定されているため、振動によって舌部がタービンに当たるような問題は発生せず、信頼性の点でも優れている。
【００１３】
請求項２の構成を採用すると、ボルトで押さえ固定する単純な構造であるため、コスト抑制に一層貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係る排気ターボ過給機の要部破断正面図である。
【図２】（Ａ）は図１のII-II 視断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図である。
【図３】第２実施形態を示す図である。
【図４】第３実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
(1).第１実施形態
次に、図面に基づいて本願発明の実施形態を説明する。まず、図１，２に示す実施形態を説明する。
【００１６】
図１のとおり、排気ターボ過給機の外観を構成するケーシングは、吸気口１を有するコンプレッサハウジング２と、排気出口３を有するタービンハウジング４と、両者の間に配置された軸受けハウジング（センターハウジング）５とで構成されている。コンプレッサハウジング２と軸受けハウジング５とはボルト（図示せず）で固定されて、軸受けハウジング５とタービンハウジング４とはかしめ部材６で固定されている。
【００１７】
明示してないが、コンプレッサハウジング２に設けたコンプレッサ室にコンプレッサ翼が回転自在に配置されている。コンプレッサ室には、吸気が軸方向から流入して接線方向に排出される。
【００１８】
軸受けハウジング５の中心部には、回転軸６が回転自在に配置されている。回転軸６の一端部７ａはコンプレッサハウジング２に入り込んでおり、この一端部７ａにコンプレッサ翼（図示せず）が固定されている。他方、回転軸７の他端部７ｂにはタービン８が固定されている。タービン７は、タービンハウジング４と軸受けハウジング５との合わせ面に形成されたタービン室９に配置されている。タービン室９には排気出口３が連通しており、排気出口は軸線方向に開口している。
【００１９】
回転軸７は、コンプレッサ翼の内側部分とタービン８の内側部分と軸受けハウジング５とが回転自在に保持されている。そこで、軸受けハウジング５のうちタービンハウジング４に近接した箇所には、回転軸７の他端部７ｂを回転自在に保持する軸受け部１０が形成されている。
【００２０】
タービン８は、周方向にねじれた多数のフィンを有しており、軸受けハウジング５の側が大径で排気出口３の側が小径になっている。従って、タービン８の回転軌跡で囲われた空間はおおよそ台錘状の形態になる。そのタービン室９の外周外側には、排気ガスをタービン８に向けて吹き付けるスクロール通路１１が配置されている。スクロール通路１１はタービンハウジング４に形成されている。
【００２１】
スクロール通路１１の外周は、始端から終端に向けて軸心からの距離が小さくなるように形成されている。このため、スクロール通路１１の断面積は始端から終端に向けて小さくなっており、これにより、排気ガスがタービン８に吹き当てられて、排気ガスの動圧がタービン８に対してモーメントとして作用する。
【００２２】
スクロール通路１１における始端部の内周部は、当該スクロール通路１１の形状を規定すると共に、排気ガスの流れを案内する舌部１２で構成されている。舌部１２はタービンハウジング４とは別体に構成されており、その基端部１２ａがボルト１３でスクロール通路１１の内面に固定されている。従って、舌部１２はタービンハウジング４に固定されているが、舌部１２の基端部１２ａが軸受けハウジング５に当たっている場合は、軸受けハウジング５に固定される。
【００２３】
舌部１２は、基端から先端に向けて厚さが徐々に小さくなっており、また、回転軸７の軸線方向から見て、タービン８を囲うように緩く湾曲している。
【００２４】
ボルト１３はねじ部材の一例であって頭１３ａを有していて、頭１３ａにより、舌部１２をスクロール通路１１の一方の内側面１１ａに押さえ固定している。そこで、スクロール通路１１の他方の内側面１１ｂと舌部１２との間には僅かながら隙間が空くことがある。但し、隙間の寸法は僅かであって排気ガスが通過するようなものではないため、特段の問題は生じない。
【００２５】
ボルト１３は、タービンハウジング４のうち排気出口３の側から挿入している。このため、タービンハウジング４には、排気出口３と同じ方向に開口した逃がし穴１４が空いており、ボルト１３の頭１３ａは逃がし穴１４に嵌まっている。ボルト１３の頭１３ａは円形で頂面には六角穴等の係合穴が空いており、六角レンチ等のレンチで回転操作することができる。
【００２６】
また、ボルト１３の頭１３ａの外周と逃がし穴１４の内周とには、相対向した環状溝１５が形成されており、この環状溝１５にシール材（ガスケット）１６が嵌まっている。このため、排気ガスが外部に漏洩することはない。なお、環状溝１５は、ボルト１３の頭１３ａのみ又は逃がし穴１４のみに形成してもよい。
【００２７】
以上の構成において、ボルト１３を緩めた状態では、舌部１２の姿勢は任意に調節できる。従って、舌部１２を所望の姿勢にしてからボルト１３を締め込むことにより、設計値どおりの過給性能を得ることができる。なお、タービン８を取り付けていない状態では、人は指先を舌部１２に当てることができるため、舌部１２の姿勢を任意に設定できる。また、タービン８を取り付けている状態でも、鉤形に曲がって部材を使用すると、舌部１２の姿勢を調節ができる。
【００２８】
また、ボルト１３の頭１３ａと逃がし穴１４との間には若干の隙間が空いており、この隙間が無機質の断熱性シール材１６で塞がれている。このため、熱がボルト１３の頭から逃がし穴１４に伝わることを抑制できる。また、舌部１２の基端部にはボルト１３の軸が嵌まる貫通穴が空いているが、この貫通穴とボルトの軸との間に僅かな隙間が空くように設定している。これにより、熱が舌部１２からボルト１３に伝わることを大幅に抑制できる。
【００２９】
ボルト１３はタービンハウジング４にねじ込んでいるが、先端部をタービンハウジング４から貫通させて、露出した先端部にナットを螺合してもよい。この場合は、請求項に記載したねじ部材は、ボルト１３とナットとで構成されることになる。また、ボルト１３の挿入方向は逆向きにしてもよい。
【００３０】
(2).他の実施形態
次に、図３，４に示す他の実施形態を説明する。図３に示す第２実施形態は第１実施形態の変形例であり、逃がし穴１４にカラー１８を嵌め入れ、カラー１８を介してボルト１３の頭１３ａで舌部１２を押さえ固定している。また、ボルト１３の頭１３ａとカラー１８の端面との間にリング板１９を介在させており、リング板１９とタービンハウジング４との間にリング状の弾性シール材２０が挟み込まれている。このため、カラー１６と逃がし穴１４との間に隙間があっても排気ガスは漏洩しない。
【００３１】
図４に示す第３実施形態では、ねじ部材は、舌部１２に固定したスタッドボルト２１と、これに螺合するナット２２とで構成されている。スタッドボルト２１はタービンハウジング４の外側に突出しており、この突出部にナット２２をねじ込むことにより、舌部１２がスクロール通路１１の他側面１１ｂに固定されている。この実施形態では、ボルト挿通穴２３は内側からは舌部１２で塞がれて、外側からはナット（座金）で塞がれている。このため、シール手段は不要である。
【００３２】
また、この実施形態では、スタッドボルト２１の先端にマイナス溝（スリワリ）２４を形成している。従って、ナット２２を緩めた状態では、ドライバ２５でスタッドボルト２１を回転操作できる。このため、例えば空気を送ってタービン８回転させてそのトルクを検出しながら、舌部１２の最適な姿勢を設定することが容易に行える。スタッドボルト２１の回転操作手段としては、マイナス溝２４に代えて、角形穴等の係合穴や、角形突起等の係合突起も採用できる。
【００３３】
上記の実施形態ではスクロール通路はタービンハウジング４に形成したが、タービンハウジングと軸受けハウジングとの合わせ面に形成することも可能である。この場合は、舌部は軸受けハウジングに固定してもよいし、タービンハウジングに固定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本願発明は、排気ターボ過給機に具体化できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００３５】
２  ケーシングを構成するコンプレッサハウジング
４  ケーシングを構成するタービンハウジング
５  ケーシングを構成する軸受けハウジング
７  回転軸
８  タービン
９  タービン室
１１  スクロール通路
１２  舌部
１２ａ  舌部の基端部
１３  ねじ部材としてのボルト
１３ａ  頭
１４  逃がし穴
１８  カラー
２１  ねじ部材を構成するスタッドボルト
２２  ねじ部材を構成するナット
【図１】
2016173067.tif 000003
【図２】
2016173067.tif 000004
【図３】
2016173067.tif 000005
【図４】
2016173067.tif 000006