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公開番号2022074368
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-05-18
出願番号2020184339
出願日2020-11-04
発明の名称タービンハウジング
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人
主分類F02B 39/00 20060101AFI20220511BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】スクロール外周壁の熱伸びが許容されなくなってしまうことを抑制すること。
【解決手段】タービンハウジング30は、スクロール外周壁73の一部に、初期は縮められた状態であるとともに熱膨張すると伸びて、スクロール外周壁73の熱膨張を許容するように構成された熱膨張許容部75を備えた。これによれば、例えば、スクロール流路形成プレート65が、タービンスクロール流路35を流れる排ガスの熱によって暖められると、熱膨張許容部75によって、第1スクロール外周壁66の熱膨張が許容される。したがって、第1スクロール外周壁66の熱伸びが許容されなくなってしまうことが抑制される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
エンジンから排出される排ガスが流れるとともにタービンホイールを囲繞するように形成されるスクロール流路の内壁を少なくとも形成する内装部材と、
前記内装部材を収容するとともに前記内装部材よりも熱膨張し難い外装部材と、を備え、
前記内装部材は、前記スクロール流路の外周側に位置する内壁であるスクロール外周壁の少なくとも一部を形成するスクロール流路形成プレートを有し、
前記スクロール流路形成プレートは、前記タービンホイールの回転軸線に対して交差する方向に延びる固定端を有するタービンハウジングであって、
前記スクロール外周壁の一部に、初期は縮められた状態であるとともに熱膨張すると伸びて、前記スクロール外周壁の熱膨張を許容するように構成された熱膨張許容部を備えたことを特徴とするタービンハウジング。
続きを表示(約 1,000 文字)【請求項2】
前記外装部材は、板状の本体底壁と、前記本体底壁の外周部から筒状に立設される本体周壁と、を有する有底筒状のハウジング本体を有し、
前記スクロール流路形成プレートは、前記スクロール外周壁における前記本体底壁側の部位である第1スクロール外周壁を形成し、
前記内装部材は、前記第1スクロール外周壁と協働して前記スクロール外周壁を形成するとともに前記本体周壁の開口側から前記本体底壁に向けて延びて前記スクロール外周壁における前記本体周壁の開口側の部位である第2スクロール外周壁を形成するサブプレートをさらに有し、
前記スクロール流路形成プレートと前記サブプレートとは、前記第1スクロール外周壁における前記本体周壁の開口側の端部と前記第2スクロール外周壁における前記本体底壁側の端部とが重なった状態で配置され、
前記スクロール外周壁の一部であって、前記第1スクロール外周壁における前記本体周壁の開口側の端部と前記第2スクロール外周壁における前記本体底壁側の端部とが重なっている部位は、前記熱膨張許容部を構成していることを特徴とする請求項1に記載のタービンハウジング。
【請求項3】
前記サブプレートは、前記タービンホイールの回転軸線に対して交差する方向に延びるとともに、前記スクロール流路における前記本体周壁の開口側に位置する内壁であるスクロール閉塞壁をさらに有していることを特徴とする請求項2に記載のタービンハウジング。
【請求項4】
前記第2スクロール外周壁の剛性は、前記第1スクロール外周壁の剛性よりも高く、
前記第2スクロール外周壁における前記本体底壁側の端部は、前記第1スクロール外周壁における前記本体周壁の開口側の端部よりも外周側に位置していることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のタービンハウジング。
【請求項5】
前記第2スクロール外周壁の長さは、前記第1スクロール外周壁の長さよりも短いことを特徴とする請求項4に記載のタービンハウジング。
【請求項6】
前記固定端は、前記スクロール流路と前記タービンホイールを収容するタービン室とを連通する環状の連通流路の内壁を形成するシュラウド部と、前記外装部材と、の間に配置された皿バネの弾性力が付与されることにより前記シュラウド部に対して押し付けられた状態で固定されていることを特徴とする請求項1~請求項5のいずれか一項に記載のタービンハウジング。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、タービンハウジングに関する。
続きを表示(約 2,200 文字)【背景技術】
【0002】
従来、ターボチャージャのタービンハウジングとしては、二重構造のタービンハウジングが知られている。例えば、特許文献1に開示されているようなタービンハウジングは、内装部材と、内装部材を収容するとともに内装部材よりも熱膨張し難い外装部材と、を備えている。内装部材は、タービンホイールを囲繞するように形成されるスクロール流路の内壁を少なくとも形成する。スクロール流路には、エンジンから排出される排ガスが流れる。
【0003】
内装部材は、スクロール流路形成プレートを有している。スクロール流路形成プレートは、スクロール流路の外周側に位置する内壁であるスクロール外周壁の少なくとも一部を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2016-108974号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、このようなタービンハウジングは、スクロール流路を流れる排ガスの熱によって暖められる。このとき、外装部材が、内装部材よりも熱膨張し難いと、例えば、内装部材であるスクロール流路形成プレートのスクロール外周壁が熱膨張した場合に、熱膨張し難い外装部材によって、スクロール外周壁の熱伸びがそれ以上許容されなくなる場合がある。すると、例えば、スクロール流路形成プレートに過大な応力が局所的に作用してしまったり、スクロール流路形成プレートを固定するための周辺の部品に過大な応力が作用してしまったりする虞がある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するタービンハウジングは、エンジンから排出される排ガスが流れるとともにタービンホイールを囲繞するように形成されるスクロール流路の内壁を少なくとも形成する内装部材と、前記内装部材を収容するとともに前記内装部材よりも熱膨張し難い外装部材と、を備え、前記内装部材は、前記スクロール流路の外周側に位置する内壁であるスクロール外周壁の少なくとも一部を形成するスクロール流路形成プレートを有し、前記スクロール流路形成プレートは、前記タービンホイールの回転軸線に対して交差する方向に延びる固定端を有するタービンハウジングであって、前記スクロール外周壁の一部に、初期は縮められた状態であるとともに熱膨張すると伸びて、前記スクロール外周壁の熱膨張を許容するように構成された熱膨張許容部を備えた。
【0007】
これによれば、例えば、スクロール流路形成プレートが、スクロール流路を流れる排ガスの熱によって暖められると、熱膨張許容部によって、スクロール外周壁の熱膨張が許容される。したがって、スクロール外周壁の熱伸びが許容されなくなってしまうことを抑制することができる。
【0008】
上記タービンハウジングにおいて、前記外装部材は、板状の本体底壁と、前記本体底壁の外周部から筒状に立設される本体周壁と、を有する有底筒状のハウジング本体を有し、前記スクロール流路形成プレートは、前記スクロール外周壁における前記本体底壁側の部位である第1スクロール外周壁を形成し、前記内装部材は、前記第1スクロール外周壁と協働して前記スクロール外周壁を形成するとともに前記本体周壁の開口側から前記本体底壁に向けて延びて前記スクロール外周壁における前記本体周壁の開口側の部位である第2スクロール外周壁を形成するサブプレートをさらに有し、前記スクロール流路形成プレートと前記サブプレートとは、前記第1スクロール外周壁における前記本体周壁の開口側の端部と前記第2スクロール外周壁における前記本体底壁側の端部とが重なった状態で配置され、前記スクロール外周壁の一部であって、前記第1スクロール外周壁における前記本体周壁の開口側の端部と前記第2スクロール外周壁における前記本体底壁側の端部とが重なっている部位は、前記熱膨張許容部を構成しているとよい。
【0009】
これによれば、例えば、スクロール流路形成プレート及びサブプレートが、スクロール流路を流れる排ガスの熱によって暖められると、第1スクロール外周壁が本体周壁の開口に向けて熱伸びするとともに、第2スクロール外周壁が本体底壁に向けて熱伸びしていく。このとき、第1スクロール外周壁における本体周壁の開口側の端部と第2スクロール外周壁における本体底壁側の端部とは重なった状態で互いにスライドしながら延び、第1スクロール外周壁及び第2スクロール外周壁それぞれの熱伸びが許容される。したがって、スクロール外周壁の一部であって、第1スクロール外周壁における本体周壁の開口側の端部と第2スクロール外周壁における本体底壁側の端部とが重なっている部位が、スクロール外周壁の熱膨張を許容する熱膨張許容部として機能することで、スクロール外周壁の熱伸びが許容されなくなってしまうことを抑制することができる。
【0010】
上記タービンハウジングにおいて、前記サブプレートは、前記タービンホイールの回転軸線に対して交差する方向に延びるとともに、前記スクロール流路における前記本体周壁の開口側に位置する内壁であるスクロール閉塞壁をさらに有しているとよい。
(【0011】以降は省略されています)

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