(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同じ回転軸にタービンとコンプレッサを取り付け、タービンに排気ガスを噴射することにより回転せしめられるコンプレッサで空気を圧縮する排気ガスターボ過給機の、前記タービンに対して外部から送給される排気ガスを噴射するための、排気ガス導入通路であって、
内筒と内筒の外側に配設される外筒とを有し、内筒と外筒を、反タービン側の端部において連結し、タービン側の端部において互いに離間せしめ、タービン側が開放された断面を有する環状通路に形成され、予め定めた第１周方向位置において外筒に入口ガイド部材を取り付け、入口ガイド部材から排気ガスを導入して、前記タービン側の開放された端部  から環状のノズルを介して排気ガスをタービンに軸方向から噴射するようにされていて、
第１の周方向位置から第１の周方向位置と軸対称な第２の周方向位置まで各周方向位置における断面の軸方向の長さが前記入口ガイド部材の軸方向の長さに略等しくされており、
前記内筒が、第１の周方向位置と第１の周方向位置と軸対称な第２の周方向位置を通る第１方向の幅が、第１方向に直角な第２方向の幅よりも長い、長円形断面を有する、ことを特徴とする排気ガスターボ過給機の排気ガス導入通路。  
【請求項２】
前記内筒が、第１の周方向位置に大円弧部を有し、第２の周方向位置に小円弧部を有する、卵形断面を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の排気ガスターボ過給機の排気ガス導入通路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は過給機のタービンに排気ガスを軸方向から噴射するための排気ガス導入通路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の出力向上のために多くの過給機が使われている。過給機は同じ回転軸にタービンとコンプレッサを取り付け、タービンに排気ガスを噴射することにより回転せしめられるコンプレッサで空気を圧縮するものであるが、タービンに向けて軸方向からガスを噴射する所謂軸流式の排気ガスターボ過給機がある。
【０００３】
図８が上記のタイプの排気ガスターボ過給機の全体構造を説明する分解組み立て図であって、タービン２０はタービンハウジング２００内に配置され本発明に係る排気ガス導入通路１０から排出される排気ガスがタービン２０のタービン翼２１に回転軸１の軸方向から吹付けられて回転する。タービン翼２１を回転せしめた排気ガスはタービンハウジング２００の排ガス出口２１０から排出される。コンプレッサ３０はコンプレッサハウジング３００内で回転し、軸方向反タービン側から導入される空気をコンプレッサ翼３１で圧縮し、圧縮された空気は圧縮空気出口３１０から、排気ガスを排出した機関の吸気管（図示せず）に送られる。
【０００４】
排気ガス導入通路１０は排気ガス導入通路ハウジング１００内に配置され、排気ガス導入通路ハウジング１００の反タービン側の端部１１０にラッパ状の排気ガス導入通路支持部材１２０を介して固定される
排気ガス導入通路１０の入口ガイド部材１３が排気ガス導入通路ハウジング１００に形成されている穴１１０に結合され、この穴１１０には外部の排気ガス送給管４００が結合されている。また、排気ガス導入通路１０のタービン側の端部には外部から送給される排気ガスをタービン２０のタービン翼２１に向けて軸方向から噴射するための環状のノズル１４が取り付けられている。
【０００５】
図９は従来技術における排気ガス導入通路１０を示す断面図である。図９に示されるように、排気ガス導入通路１０は、内筒１１と外筒１２を有し、内筒１１と外筒１２は反タービン側で一体に結合され、タービン側は開放されており、タービン側が開放された環状の排気ガス導入通路１０を有し、入口ガイド部材１３が外筒１２に取り付けられている。内筒１１には反タービン側に拡径されたラッパ状の排気ガス導入通路支持部材１２０が一体に結合され、排気ガス導入通路支持部材１２０の外側後端が排気ガス導入通路ハウジング１００に結合されている。
【０００６】
ところが、図示されるように、ラッパ状の排気ガス導入通路支持部材１２０が内筒１１を兼ねており、環状のノズル１４からいきなり拡径している。そのために、入口ガイド部材１３が取り付けられた第１周方向位置から、第１周方向位置と軸対称な第２周方向位置に向かうにつれて急激に排気ガス導入通路１０の断面積が縮小し、第２周方向位置においては、排気ガス導入通路１０の軸方向長さが非常に短く、充分な量の排気ガスをタービン２０に噴射できないという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題に鑑み、排気ガスの取り入れ口と反対側の位置でもタービンに排気ガスを充分に噴射できる排気ガス導入通路を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、同じ回転軸にタービンとコンプレッサを取り付け、タービンに排気ガスを噴射することにより回転せしめられるコンプレッサで空気を圧縮する排気ガスターボ過給機の、前記タービンに対して外部から送給される排気ガスを噴射するための、排気ガス導入通路であって、
内筒と内筒の外側に配設される外筒とを有し、内筒と外筒を、反タービン側の端部において連結し、タービン側の端部において互いに離間せしめ、タービン側が開放された断面を有する環状通路に形成され、予め定めた第１周方向位置において外筒に入口ガイド部材を取り付け、入口ガイド部材から排気ガスを導入して、前記タービン側の開放された端部から環状のノズルを介して排気ガスをタービンに軸方向から噴射するようにされていて、
第１の周方向位置から第１の周方向位置と軸対称な第２の周方向位置まで各周方向位置における断面の軸方向の長さが入口ガイド部材の軸方向の長さに略等しくされており、前記内筒が、第１の周方向位置と第１の周方向位置と軸対称な第２の周方向位置を通る第１方向の幅が、第１方向に直角な第２方向の幅よりも長い、長円形断面を有する、ことを特徴とする排気ガスターボ過給機の排気ガス導入通路が提供される。
このように構成される排気ガス導入通路は各周方向位置における断面の軸方向の長さが入口ガイド部材の軸方向の長さに略等しくされているので入口ガイド部材から導入された排気ガスが各周方向位置に良好に回り、入口ガイド部材と軸対称な周方向位置においても排気ガスのタービンへの噴射が良好におこなわれる。
【０００９】
特に、前記内筒が、第１の周方向位置と第１の周方向位置と軸対称な第２の周方向位置を通る第１方向の幅が、第１方向に直角な第２方向の幅よりも長い、長円形断面を有するように構成された排気ガス導入通路では第１の周方向位置と軸対称な第２の周方向位置へより排気ガスが周りやすく、入口ガイド部材と軸対称な周方向位置においても排気ガスのタービンへの噴射が良好におこなわれる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明において、前記内筒が、第１の周方向位置に大円弧部を有し、第２の周方向位置に小円弧部を有する、卵形断面を有するようにされた、排気ガスターボ過給機の排気ガス導入通路が提供される。
このように構成された排気ガス導入通路では第１の周方向位置と軸対称な第２の周方向位置へより一層排気ガスが周りやすく、入口ガイド部材と軸対称な周方向位置においても排気ガスのタービンへの噴射がより良好におこなわれる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。初めに本発明の実施の形態の参考として検討した参考例の形態を説明する。図１が参考例の形態の断面図であって、従来技術とは異なり、断面において内筒１１および外筒１２が軸に平行に反タービン側に長く直線的に延伸していて、入口ガイド部材１３が取り付けられた第１の周方向位置と軸対称な第２の周方向位置においても排気ガス導入通路１０の断面の軸方向長さＬ１は、入口ガイド部材１３の軸方向長さＬ０に略等しくされている。
そして、内筒１１の直線部が終了したところに、内筒１１に従来技術の場合よりも小さな排気ガス導入通路支持部材１２０が一体に結合されている。
【００１２】
図２の（Ａ）は、排気ガス導入通路１０を図１のＩＩＡの方向から見た図であって、内筒１１は軸方向から見て、環状のノズル１４の内径に略等しく、かつ、同心な円形の断面を有するが、外筒１２と内筒１１の距離は、周方向位置で異なり、入口ガイド部材１３からその軸対称位置へ向かうにつれて小さくなっている。図２の（Ｂ）は、図２の（Ａ）のＩＩＢの方向から見た内筒１１の形状を示す図である。
【００１３】
図３は各周方向位置における、排気ガス導入通路１０の断面形状を示した図であって、（Ａ）は図２のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線に沿って見た断面図であり、（Ｂ）は図２のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿って見た断面図であり、（Ｃ）は図２のＩＩＩＣ−ＩＩＩＣ線に沿って見た断面図であり、（Ｄ）は図２のＩＩＩＤ−ＩＩＩＤ線に沿って見た断面図である。なお、いずれの図も上方が軸心側である。この図から、第１周方向位置と第２周方向位置の間でも、排気ガス導入通路１０の断面の軸方向長さが入口ガイド部材１３の軸方向長さに略等しいことが分かる。
【００１４】
本参考例の形態の排気ガス導入通路１０は上記のように構成され、各周方向位置へ排気ガスが各周方向位置に良好に回り、入口ガイド部材１３と軸対称な周方向位置においても排気ガスのタービンへの噴射が良好におこなわれる。
【００１５】
次に本発明の第１の実施の形態について説明する。図４の（Ａ）が第１の実施の形態の排気ガス導入通路１０を図２の（Ａ）と同様な見方で示した図であって、図に示されるように、内筒１１は入口ガイド部材１３の取り付け位置（周方向の中心位置）と、この入口ガイド部材１３の取り付け位置と軸対称な周方向位置を結ぶ方向に長く、この方向に直角な方向に短い、楕円形の長円形断面を有している。図４の（Ｂ）は、図４の（Ａ）のＩＶＢの方向から見た内筒１１の形状を示す図であって、図２の（Ｂ）に示した本参考例の形態と比較すると中央部分がくびれている。
【００１６】
図５は、この第１の実施の形態の、各周方向位置における排気ガス導入通路１０の断面形状を示した図であって、（Ａ）は図４のＶＡ−ＶＡ線に沿って見た断面図であり、（Ｂ）は図４のＶＢ−ＶＢ線に沿って見た断面図であり、（Ｃ）は図４のＶＣ−ＶＣ線に沿って見た断面図であり、（Ｄ）は図４のＶＤ−ＶＤ線に沿って見た断面図である。
【００１７】
図５から明らかなように、この第１の実施の形態は参考例の形態と比べると、第１の周方向位置から第２の周方向位置へかけての排気ガス導入通路１０の断面積の変化が緩やかであり、第２の周方向位置へ排気ガスがより周り易い。
【００１８】
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。図６が第２の実施の形態の排気ガス導入通路１０を図２と同様な見方で示した図であって、図６に示されるように、内筒１１は入口ガイド部材１３の取り付け（中心）位置と、この入口ガイド部材１３の取り付け位置に大きな円弧を有し、これと軸対称な周方向位置に小さな円弧を有する、卵形断面を有している。
【００１９】
図７は、この第２の実施の形態の、各周方向位置における排気ガス導入通路１０の断面形状を示した図であって、（Ａ）は図６のＶＩＩＡ−ＶＩＩＡ線に沿って見た断面図であり、（Ｂ）は図６のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿って見た断面図であり、（Ｃ）は図６のＶＩＩＣ−ＶＩＩＣ線に沿って見た断面図であり、（Ｄ）は図６のＶＩＩＤ−ＶＩＩＤ線に沿って見た断面図である。
【００２０】
第２の実施の形態は、このように構成され、この第２の実施の形態は参考例の形態と比べると、第１の周方向位置から第２の周方向位置へかけての排気ガス導入通路１０の断面積の変化が第１の実施の形態よりも、さらに緩やかであり、第２の周方向位置へ排気ガスがより周り易い。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、同じ回転軸にタービンとコンプレッサを取り付け、タービンに排気ガスを噴射することにより回転せしめられるコンプレッサで空気を圧縮する排気ガスターボ過給機の、前記タービンに対して外部から送給される排気ガスを噴射するための、排気ガス導入通路であって、内筒と内筒の外側に配設される外筒とを有し、内筒と外筒を、反タービン側の端部において連結し、タービン側の端部において互いに離間せしめ、タービン側が開放された断面を有する環状通路に形成され、予め定めた第１周方向位置において外筒に入口ガイド部材を取り付け、入口ガイド部材から排気ガスを導入して、前記タービン側の開放された端部から環状のノズルを介して排気ガスをタービンに軸方向から噴射するようにされていて、第１の周方向位置から第１の周方向位置と軸対称な第２の周方向位置まで各周方向位置における断面の軸方向の長さが入口ガイド部材の軸方向の長さに略等しくされており、前記内筒が、第１の周方向位置と第１の周方向位置と軸対称な第２の周方向位置を通る第１方向の幅が、第１方向に直角な第２方向の幅よりも長い、長円形断面を有する、ようにされている。
したがって、入口ガイド部材から導入された排気ガスが各周方向位置に良好に回り、入口ガイド部材と軸対称な周方向位置においても排気ガスのタービンへの噴射が良好におこなわれる。
【００２２】
特に、請求項１の発明のように、前記内筒が、第１の周方向位置と第１の周方向位置と軸対称な第２の周方向位置を通る第１方向の幅が、第１方向に直角な第２方向の幅よりも長い、長円形断面を有する、ようにすれば、第１の周方向位置と軸対称な第２の周方向位置へより排気ガスが周り易く、入口ガイド部材と軸対称な周方向位置においても排気ガスのタービンへの噴射が良好におこなわれる。
また、請求項２の発明のように、前記内筒が、第１の周方向位置に大円弧部を有し、第２の周方向位置に小円弧部を有する、卵形断面を有するようにすれば、第１の周方向位置と軸対称な第２の周方向位置へより一層排気ガスが周り易く、入口ガイド部材と軸対称な周方向位置においても排気ガスのタービンへの噴射がより良好におこなわれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の参考として検討した参考例の形態の特徴を示す断面図である。
【図２】  （Ａ）図１のＩＩＡの方向から見た図である。
（Ｂ）図２の（Ａ）のＩＩＢの方向から見た内筒１１の形状を示す図である。
【図３】  参考例の形態の、各周方向位置における排気ガス導入通路１０の断面形状を示した図であって、
（Ａ）は図２のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線に沿って見た断面図であり、
（Ｂ）は図２のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿って見た断面図であり、
（Ｃ）は図２のＩＩＩＣ−ＩＩＩＣ線に沿って見た断面図であり、
（Ｄ）は図２のＩＩＩＤ−ＩＩＩＤ線に沿って見た断面図である。
【図４】  （Ａ）本発明の第１の実施の形態の特徴を図２の（Ａ）と同様な見方で示した図である。
（Ｂ）図４の（Ａ）のＩＶＢの方向から見た内筒１１の形状を示す図である。
【図５】  第１の実施の形態の、各周方向位置における排気ガス導入通路１０の断面形状を示した図であって、
（Ａ）は図４のＶＡ−ＶＡ線に沿って見た断面図であり、
（Ｂ）は図４のＶＢ−ＶＢ線に沿って見た断面図であり、
（Ｃ）は図４のＶＣ−ＶＣ線に沿って見た断面図であり、
（Ｄ）は図４のＶＤ−ＶＤ線に沿って見た断面図である。
【図６】  本発明の第２の実施の形態の特徴を図２と同様な見方で示した図である。
【図７】  第２の実施の形態の、各周方向位置における排気ガス導入通路１０の断面形状を示した図であって、
（Ａ）は図６のＶＩＩＡ−ＶＩＩＡ線に沿って見た断面図であり、
（Ｂ）は図６のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿って見た断面図であり、
（Ｃ）は図６のＶＩＩＣ−ＶＩＩＣ線に沿って見た断面図であり、
（Ｄ）は図６のＶＩＩＤ−ＶＩＩＤ線に沿って見た断面図である。
【図８】  全体の構造を概略的に示す分解組み立て図である。
【図９】  従来技術の構造を図１と同様な見方で示した図である。
【符号の説明】
１０…排気ガス導入通路
１１…内筒
１２…外筒
１３…入口ガイド部材
１４…ノズル
２０…タービン
３０…コンプレッサ
１００…排気ガス導入通路ハウジング
２００…タービンハウジング
３００…コンプレッサハウジング
【図１】
0004070526.tif 000002
【図２】
0004070526.tif 000003
【図３】
0004070526.tif 000004
【図４】
0004070526.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004070526.tif 000007
【図７】
0004070526.tif 000008
【図８】
0004070526.tif 000009
【図９】
0004070526.tif 000010