ターボ過給機
【課題】本発明の目的は、従来のターボ過給機よりも翼車の軸心方向の短縮化を図ることができるターボ過給機の提供にある。
【解決手段】タービン翼車及びコンプレッサ翼車を同軸に一体形成し、タービン翼車とコンプレッサ翼車との境界部の径がほぼ翼車径以上に設定された複合翼車１１と、複合翼車１１を収容するハウジング１６と、ハウジング１６に備えられ、複合翼車１１を回転自在に支持する翼車軸受３２とを有し、ハウジング１６の内部空間は複合翼車１１によりタービン室３５とコンプレッサ室３６に２分割され、翼車軸受３２は、複合翼車１１の外周部よりも外側に位置する部分のハウジング１６に配置され、複合翼車１１におけるタービン翼車及びコンプレッサ翼車との境界部を支持し、タービン室３５とコンプレッサ室３６間での流体の流通を遮断する。
【解決手段】タービン翼車及びコンプレッサ翼車を同軸に一体形成し、タービン翼車とコンプレッサ翼車との境界部の径がほぼ翼車径以上に設定された複合翼車１１と、複合翼車１１を収容するハウジング１６と、ハウジング１６に備えられ、複合翼車１１を回転自在に支持する翼車軸受３２とを有し、ハウジング１６の内部空間は複合翼車１１によりタービン室３５とコンプレッサ室３６に２分割され、翼車軸受３２は、複合翼車１１の外周部よりも外側に位置する部分のハウジング１６に配置され、複合翼車１１におけるタービン翼車及びコンプレッサ翼車との境界部を支持し、タービン室３５とコンプレッサ室３６間での流体の流通を遮断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はターボ過給機に関し、特に、タービン翼車及びコンプレッサ翼車が一体化された複合翼車を有するターボ過給機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のターボ過給機としては、例えば、特許文献１に開示された排気ガス遠心過給機が存在する。
この種のターボ過給機では、タービン羽根と圧縮機羽根（コンプレッサ羽根）との共通の中央円板を備えた羽根車が用いられている。
タービン羽根と圧縮機羽根との共通の中央円板が一体化された羽根車の両端には軸部が設けられ、各軸部が軸受により回転自在に保持されている。
この種のターボ過給機によれば、タービン羽根と圧縮機羽根との共通の中央円板を備えていることから、従前のターボ圧縮機では必要とされたタービン羽根と圧縮機羽根を繋ぐ中間シャフトが節約できるとしている。
【特許文献１】特開昭５５−１２８６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示されたこの種のターボ過給機では、タービン羽根及び圧縮機羽根を有する翼車の両端に設けられた両軸部が軸受により夫々保持されるから、軸部の寸法分だけ短縮化の効果が相殺されているほか、少なくとも、翼車を支持するために複数の軸受を必要とするという問題がある。
【０００４】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、従来のターボ過給機よりも翼車の軸心方向の短縮化を図ることができるターボ過給機の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するため、本発明は、タービン翼車及びコンプレッサ翼車を同軸に一体形成し、前記タービン翼車と前記コンプレッサ翼車との境界部の径がほぼ翼車径以上に設定された複合翼車と、該複合翼車を収容するハウジングと、前記ハウジングに備えられ、前記複合翼車を回転自在に支持する翼車軸受とを有し、前記ハウジングの内部空間は前記複合翼車によりタービン室とコンプレッサ室に２分割され、前記翼車軸受は、前記複合翼車の外周部よりも外側に位置する部分の前記ハウジングに配置され、前記複合翼車における前記タービン翼車及び前記コンプレッサ翼車との境界部を支持し、前記タービン室と前記コンプレッサ室間での流体の流通を遮断することを特徴とする。
【０００６】
本発明のターボ過給機では、複合翼車の両端から軸部を突出させて設ける必要がないため、ターボ過給機の軸心方向の寸法を従来よりもさらに短縮化することができる。
【０００７】
また、本発明では、上記のターボ過給機において、前記複合翼車は鋳造により一体形成してもよい。
【０００８】
この場合、複合翼車を鋳造による１工程により得ることができるほか、材料を１種類とすることができる。
これによりターボ過給機の製造コストを削減しやすくなるほか、ターボ過給機の製造工程を短縮化しやすくなる。
【０００９】
また、本発明では、上記のターボ過給機において、前記ハウジングは、鋳造により一体形成された鋳造ハウジングであり、一体形成後の前記鋳造ハウジングの分割により得られる２つのハウジング部材を含ませてもよい。
【００１０】
この場合、ハウジングを鋳造による１工程により得ることができるほか、材料を１種類とすることができるので、ターボ過給機の製造コストをさらに削減しやすくなるほか、ターボ過給機の製造工程をより短縮化しやすくなる。
また、一体形成後の鋳造ハウジングを分割することにより、複合翼車を収容することができる。
【００１１】
また、本発明では、上記のターボ過給機において、前記ハウジングは、前記タービン室の近傍に位置する冷却水路を有してもよい。
【００１２】
この場合、ハウジングがタービン室の近傍に位置する冷却水路を有することにより、ハウジングにおけるタービン室付近が冷却される。
このため、タービン室の排気の熱によるハウジングを通じたコンプレッサ室への熱伝達が抑制され、コンプレッサ室における吸気の吸入効率の低下を抑制することができる。
【００１３】
また、本発明では、上記のターボ過給機において、前記タービン翼車と前記コンプレッサ翼車との境界部の径が翼車径と同径に設定されてもよい。
【００１４】
この場合、境界部の径が翼車径と同径に設定されていることにより、複合翼車の大径化を抑制することができるほか、境界部の径が翼車径と同径に設定されていない場合と比較して複合翼車を形成することが容易である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、従来のターボ過給機よりも翼車の軸心方向の短縮化を図ることができるターボ過給機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】
【００１６】
〔第１の実施形態〕
以下、第１の実施形態のターボ過給機を図面に基づき説明する。
図１は、第１の実施形態に係るターボ過給機を破断して示す側面図であり、図２は第１の実施形態に係るハウジング形成を説明する概略側面図である。
この実施形態のターボ過給機は、内燃機関としての自動車用ディーゼルエンジンに適用されるターボ過給機である。
図１に示すように、ターボ過給機１０は、タービン羽根１３とコンプレッサ羽根１４を有する複合翼車１１と、複合翼車１１を収容するハウジング１６と、ハウジング１６に備えられ、複合翼車１１を回転自在に支持する翼車軸受３２とを有する。
【００１７】
複合翼車１１は、タービン翼車とコンプレッサ翼車の背面同士を貼り合わせような概観を持ち、両端へ向かって縮径する回転体１２を有する。
回転体１２は、軸心Ｐ方向の一方（図１において右方向）の端部へ向かう縮径面１２ａと、他方（図１において左方向）の端部へ向かう縮径面１２ｂが形成されている。
回転体１２における一方の縮径面１２ａには多数のタービン羽根１３が形成され、他方の縮径面１２ｂには多数のコンプレッサ羽根１４が形成されている。
回転体１２の一部及びタービン羽根１３はタービン翼車に相当する要素を構成し、回転体１２の一部及びコンプレッサ羽根１４はコンプレッサ翼車に相当する要素を構成する。
【００１８】
回転体１２における両縮径面１２ａ、１２ｂの間には、最大径を有する中間部１２ｃが位置し、中間部１２ｃは軸心Ｐ方向に所定の肉厚を持つ部位であり、複合翼車１１におけるタービン翼車とコンプレッサ翼車の境界部を含む。
因みに、この実施形態における境界部の径は、タービン翼車及びコンプレッサ翼車の翼車径と同径に設定されているが、境界部の径はほぼ翼車径以上に設定されてもよい。
中間部１２ｃの外周面には、断面円弧状の軸受用摺動溝１５が形成されている。
軸受用摺動溝１５は、複合翼車１１をハウジング１６に対して回転自在に保持する翼車軸受３２の内周面３３が摺接する部位である。
中間部１２ｃの外周面に軸受用摺動溝１５が形成されていることにより、従来のターボ過給機とは異なり、複合翼車１１の軸心Ｐ方向の両端に軸部は存在せず、従来のターボ過給機よりも複合翼車１１の軸心方向の短縮化が図られている。
【００１９】
この実施形態に係る複合翼車１１は鋳造により一体形成されており、複合翼車１１の材料は複合翼車１１の耐熱性を高めるため、複合翼車１１の材料はニッケル系金属材料が用いられている。
鋳造により得られた複合翼車１１は、軸受用摺動溝１５の切削加工等が施される。
【００２０】
次に、ハウジング１６について説明する。
ハウジング１６は一方に配置されるタービンハウジング部材１７と、他方に配置されタービンハウジング部材１７に接合されるコンプレッサハウジング部材１８とを有する。
ハウジング１６は鋳造による一体形成により得られ、タービンハウジング部材１７及びコンプレッサハウジング部材１８は鋳造の時点で一体形成されている。
ハウジング１６はタービンハウジング部材１７からコンプレッサハウジング部材１８へ貫通する内部空間を有する。
タービンハウジング部材１７とコンプレッサハウジング部材１８は、図２に示すように、鋳造後の一体形成された鋳造ハウジングＷを分割することにより得られる部材である。
分割する理由は、複合翼車１１及び翼車軸受３２をハウジング１６内に収容するためである。
なお、この実施形態のハウジング１６は鋳鉄を材料にしている。
【００２１】
タービンハウジング部材１７は、中央に軸心Ｐ方向に沿う排気用吐出通路１９と、排気用吐出通路１９のコンプレッサハウジング部材１８寄りから半径方向に向かって形成された排気ディフューザ２０と、排気ディフューザ２０の周りに渦巻き状に形成された排気ボリュート２１とを有する。
排気ボリュート２１は、図示しないエンジンの排気マニホールドと接続されている。
排気ボリュート２１、排気ディフューザ２０及び排気用吐出通路１９は、エンジンの排気流路を構成し、排気流路は排気ボリュート２１から排気ディフューザ２０を経て排気用吐出通路１９へ至る排気の流通を許容する。
【００２２】
タービンハウジング部材１７におけるコンプレッサハウジング部材１８との接合面の内周側には、タービン側溝部２２が形成されており、翼車軸受３２の外周面３４に対応する軸受用装着溝２９の一部を構成する。
軸受用装着溝２９は、コンプレッサハウジング部材１８におけるコンプレッサ側溝部２７と共に翼車軸受３２の外周面３４を保持する。
タービンハウジング部材１７におけるコンプレッサハウジング部材１８との接合面には、冷却水路３０の一部を形成するタービン側凹部２３が形成されている。
さらに、タービンハウジング部材１７には排気用吐出通路１９の近傍に別の冷却水路３１が形成されている。
各冷却水路３０、３１は排気の熱によるハウジング１６の過度の高温化を回避するための水路であり、図示しない冷却水配管と接続されている。
【００２３】
コンプレッサハウジング部材１８は、中央の軸心Ｐ方向に沿う吸気用吸入通路２４と、吸気用吸入通路２４のタービンハウジング部材１７寄りから半径方向に向かって形成された吸気ディフューザ２５と、吸気ディフューザ２５の周りに渦巻き状に形成された吸気ボリュート２６を有する。
吸気ボリュート２６は図示しないエンジンの吸気マニホールドに接続されている。
吸気用吸入通路２４、吸気ディフューザ２５及び吸気ボリュート２６は、吸気流路を構成し、吸気流路は吸気用吸入通路２４から吸気ディフューザ２５を経て吸気ボリュート２６へ至る吸気の流通を許容する。
【００２４】
コンプレッサハウジング部材１８におけるタービンハウジング部材１７との接合面には、コンプレッサ側溝部２７が形成されており、コンプレッサ側溝部２７はタービン側溝部２２とともに軸受用装着溝２９を構成し、翼車軸受３２の外周面３４を保持する。
コンプレッサハウジング部材１８におけるタービンハウジング部材１７との接合面には、冷却水路３０の一部を形成し、タービン側凹部２３と対応するコンプレッサ側凹部２８が形成されている。
タービンハウジング部材１７とコンプレッサハウジング部材１８が接合された状態では、両凹部２３、２８はハウジング１６を冷却する冷却水路３０を構成する。
【００２５】
次に、翼車軸受３２について説明するが、この実施形態に係る翼車軸受３２は環状のすべり軸受であり、その断面は円形である。
翼車軸受３２の材料は銅系金属材料を採用している。
翼車軸受３２の内周面３３の一部は、複合翼車１１の軸受用摺動溝１５に嵌め込まれているが、複合翼車１１と摺接する状態にある。
つまり、複合翼車１１は翼車軸受３２に対して回転自在である。
一方、翼車軸受３２の外周面３４の一部は、ハウジング１６における軸受用装着溝２９に装着されており、翼車軸受３２はハウジング１６に固定される。
【００２６】
複合翼車１１が翼車軸受３２を介してハウジング１６に備えられた状態では、複合翼車１１及び翼車軸受３２によりハウジング１６内の空間部は２分割される。
分割された一方の空間部はタービン室３５であり、他方の空間部はコンプレッサ室３６を形成する。
タービン室３５はタービン羽根１３が収容される排気流路の空間であり、コンプレッサ室３６はコンプレッサ羽根１４が収容される吸気流路の空間である。
翼車軸受３２は、タービン羽根１３とコンプレッサ羽根１４との境界部である中間部１２ｃの外周面を支持し、複合翼車１１とハウジング１６との間を埋めることから、翼車軸受３２が複合翼車１１を回転自在に保持する軸受としての機能と、タービン室３５とコンプレッサ室３６との間での流体の移動を妨げるシール部材としての機能を有する。
複合翼車１１においてタービン翼車に相当するタービン羽根１３及び回転体１２の一部（タービン羽根１３側）はタービン室３５を臨む。
一方、コンプレッサ翼車に相当するコンプレッサ羽根１４及び回転体１２の一部（コンプレッサ羽根１４側）はコンプレッサ室３６を臨む。
【００２７】
次に、ターボ過給機１０の作用について説明する。
エンジンの運転により、排気ガスが排気ボリュート２１に送り込まれると、排気ガスは排気ボリュート２１から排気用吐出通路１９を通過する。
高温・高圧の排気ガスが排気流路を通過することにより複合翼車１１が回転されるが、複合翼車１１は翼車軸受３２に対して摺動して回転する。
複合翼車１１の回転により、コンプレッサ羽根１４が吸気用吸入通路２４から空気を取り込むとともに、吸気ボリュート２６へ取り込んで空気を圧縮して送り込む。
ターボ過給機１０の作動時において、タービン室３５の内部には高温・高圧の排気ガスが存在し、コンプレッサ室３６の内部には吸気用の空気が存在するが、翼車軸受３２がハウジング１６と複合翼車１１の隙間を埋めていることから、タービン室３５とコンプレッサ室３６との間での流体（排気ガス、吸気用の空気）の流通を遮断する。
【００２８】
ターボ過給機１０の作動時において、タービン室３５を流れる排気ガスは高温の燃焼ガスが主体であるから、ハウジング１６を加熱するが、ハウジング１６に形成された冷却水路３０、３１に冷却水を流通させることにより、ハウジング１６の過度の温度上昇は抑制される。
複合翼車１１もハウジング１６同様に排気ガスにより加熱されるが、複合翼車１１の熱は翼車軸受３２を介してハウジング１６側へ逃がされる。
複合翼車１１から逃がされた熱はハウジング１６の接合面付近を加熱することになるが、冷却水路３０の冷却水により冷却される。
【００２９】
この実施形態に係るターボ過給機１０によれば以下の効果を奏する。
（１）複合翼車１１における中間部１２ｃに軸受用摺動溝１５を設けたことから、複合翼車１１を回転自在に保持する軸受としての機能と、タービン室３５とコンプレッサ室３６との間での流体の移動を妨げるシール部材としての機能を有する単一の翼車軸受３２を介して複合翼車１１をハウジング１６に回転自在に保持することができる。これにより、ターボ過給機１０の部品点数を従来のターボ過給機よりも削減することができる。
【００３０】
（２）複合翼車１１の中間部１２ｃに単一の翼車軸受３２を用いることができることから、従来のターボ過給機のように複合翼車１１の軸心方向の両端に軸部を設ける必要がないほか、複数の軸受を用いる必要がない。さらに、この軸部が不要になることにより従来のターボ過給機よりも軸心Ｐ方向の寸法を短縮化しやすく、ターボ過給機１０の小型化及び軽量化に寄与する。
【００３１】
（３）複合翼車１１が鋳造によりタービン翼車及びコンプレッサ翼車を同軸に一体形成されているから、複合翼車１１を複数の部材から形成させる必要がなく、複合翼車１１の部品点数を削減することができるほか、複合翼車１１の製作コストを低減させることができる。
【００３２】
（４）ハウジング１６は、鋳造により一体形成された鋳造ハウジングＷをタービンハウジング部材１７とコンプレッサハウジング部材１８に分割することにより得られるため、複合翼車１１のハウジング１６内への収容を可能としているほか、ハウジング１６の部品点数を従来のターボ過給機よりも削減できる。
【００３３】
（５）ハウジング１６に冷却水路３０、３１を設けたことから、タービン室３５を通過する排気ガスの熱によりハウジング１６が過度に温度上昇することがない。また、複合翼車１１もハウジング１６と同様に排気ガスとの接触により加熱されるが、複合翼車１１の熱は翼車軸受３２を介してハウジング１６側へ熱を逃がすことができる。複合翼車１１のコンプレッサ側が過度に加熱されることがないことから、コンプレッサ室３６における吸気用の空気の温度上昇を抑制することができ、吸入効率の低下を抑制することができる。
（６）複合翼車１１における境界部としての中間部１２ｃの径が翼車径と同径に設定されていることにより、複合翼車１１の大径化を抑制することができるほか、境界部の径が翼車径と同径に設定されていない場合と比較して複合翼車１１を形成することが容易である。
【００３４】
〔第２の実施形態〕
次に、第２の実施形態に係るターボ過給機ついて図３に基づき説明する。
図３は第２の実施形態に係るターボ過給機を破断して示す側面図である。
図３に示すように、この実施形態に係るターボ過給機４０は、２個の翼車軸受６２により回転自在に保持される複合翼車４１を有する。
この実施形態に係る複合翼車４１は、第１の実施形態よりも軸心Ｐ方向の寸法がやや長く設定されており、軸心Ｐ方向の寸法が長く設定された分は、中間部４２ｃの軸心Ｐ方向の長さを拡大する。
【００３５】
複合翼車４１における中間部４２ｃの外周面には一対の軸受用摺動溝４５が連設されている。
このため、翼車軸受６２に複合翼車４１が備えられた状態では、翼車軸受６２が軸心Ｐ方向に並列状態で配置される。
なお、複合翼車４１におけるタービン羽根４３、コンプレッサ羽根４４及び各縮径面４２ａ、４２ｂは第１の実施形態の複合翼車１１と同一構成である。
【００３６】
第２の実施に係るターボ過給機４０のハウジング４６は、鋳造により一体形成された鋳造ハウジングを２分割した２つのハウジング部材４７、４８から構成されている。
このハウジング４６は、具体的には、第１の実施形態と同様にタービンハウジング部材４７及びコンプレッサハウジング部材４８から構成されるが、この実施形態では、両ハウジング部材４７、４８の接合面は排気ボリュート５１と干渉する位置に形成されている。
【００３７】
従って、コンプレッサハウジング部材４８の一部は、タービンハウジング部材４７とともにタービン室６５を構成する要素となっている。
コンプレッサハウジング部材４８において、複合翼車４１の中間部４２ｃと対向する内周面には、一対の軸受用装着溝５９が形成されている。
各軸受用装着溝５９の軸心Ｐ方向における位置は、複合翼車４１における軸受用摺動溝４５の位置と一致する。
【００３８】
コンプレッサハウジング部材４８の軸受用装着溝５９の近傍に一対の冷却水路６０が形成されている。
冷却水路６０の流路断面積は、コンプレッサハウジング部材４８における軸受用装着溝５９近傍の軸心方向の肉厚増大により、第１の実施形態の冷却水路３０よりも拡大されている。
一方、タービンハウジング部材４７には第１の実施形態と同じ冷却水路６１が形成されている。
【００３９】
この実施形態に係るターボ過給機４０は、第１の実施形態の作用効果（３）〜（５）とほぼ同等の作用効果を奏する。
さらに言うと、この実施形態に係るターボ過給機４０によれば、翼車軸受６２が２個となることで第１の実施形態に係るターボ過給機１０よりも部品点数は増加するものの、翼車軸受６２が１個の場合と比べて複合翼車１１はより安定して回転自在に保持される。
【００４０】
さらに、２個の翼車軸受６２を用いることから各翼車軸受６２が夫々障害物となってタービン室６５とコンプレッサ室６６との間の流体の流通を一層妨げる。
また、２個の翼車軸受６２を用いることから、翼車軸受６２が１個の場合と比べて、複合翼車４１の熱をハウジング４６へ逃がし易く、複合翼車４１におけるコンプレッサ側の過度の温度上昇が抑制される。
【００４１】
翼車軸受６２が１個の場合と比べて、２個の翼車軸受６２を用いることから、複合翼車４１におけるタービン羽根４３とコンプレッサ羽根４４の距離が長くなり、両者４３、４４の距離が長くなることによりタービン側の熱がコンプレッサへ伝達され難い。
２個の翼車軸受６２を用いることから、ハウジング４６における軸受用装着溝５９付近の部位の肉厚増大により、冷却水路６０の流路断面積を拡大することができ、冷却水路６０の流路断面積の拡大はハウジング４６及び複合翼車４１の冷却を促進しやすい。
【００４２】
なお、上記の第１、第２の実施形態に係るターボ過給機は本発明の一実施形態を示すものであり、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、下記のように発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能である。
○ 第１、第２の実施形態では、複合翼車の軸心方向と直交するハウジングの接合面が形成されるように、鋳造後の鋳造ハウジングを２分割しているが、例えば、軸心方向に沿って鋳造ハウジングを２分割してもよく、少なくとも、複合翼車及び翼車軸受をハウジング内へ収容することができるように２分割するのであれば、ターボ過給機の条件に応じて分割の仕方は適宜選択できる。
【００４３】
○ 第１、第２の実施形態では、環状のすべり軸受を翼車軸受として用いたが、翼車軸受の種類や形状は特に問われない。少なくとも、複合翼車の中間部を回転自在に保持する軸受としての機能と、タービン室とコンプレッサ室との間の流体の流通を一層妨げるシール部材としての機能を備えていることが好ましい。例えば、別例として図４（ａ）に示すように複数の軸受部材７１から形成される分割式の翼車軸受でもよい。あるいは、図４（ｂ）に示すように、軸受機能とシール機能を有する軸受部材７２とシール機能のみ有するシール部材７３から構成される翼車軸受でもよく。又は、図４（ｃ）に示すように、螺旋体７４を翼車軸受として複合翼車における中間部の外周面に巻き付けるようにしてもよい。
【００４４】
○ 第１、第２の実施形態では、鋳造によりタービン翼車及びコンプレッサ翼車を同軸に一体形成した複合翼車としたが、複数の部品から一体形成される複合翼車を妨げるものではなく、例えば、タービン翼車とコンプレッサ翼車を貼り合わせて一体形成した複合翼車を用いてもよい。この場合、タービン翼車とコンプレッサ翼車の材料を互いに相違させることが可能となる。また、複合翼車の製造方法も鋳造に限定されず、例えば、鍛造や、切削により複合翼車を得るようにしてもよい。
○ 第１、第２の実施形態では、複合翼車は金属材料としたが、複合翼車の材料は金属材料に限定されない。金属材料のほか、セラミックス、耐熱樹脂等の材料を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１の実施形態に係るターボ過給機を破断して示す側面図である。
【図２】第１の実施形態に係るハウジング形成を説明する概略側面図である。
【図３】第２の実施形態に係るターボ過給機を破断して示す側面図である。
【図４】翼車軸受の別例を示す図であり。図４（ａ）は分割式の翼車軸受の正面図、図４（ｂ）は軸受部材とシール部材の組み合わせかならなる翼車軸受の正面図、図４（ｃ）は螺旋体からなる翼車軸受の斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０、４０ ターボ過給機
１１、４１ 複合翼車
１２ｃ、４２ｃ 中間部
１３、４３ タービン羽根
１４、４４ コンプレッサ羽根
１５、４５ 軸受用摺動溝
１６、４６ ハウジング
１７、４７ タービンハウジング部材
１８、４８ コンプレッサハウジング部材
２９、５９ 軸受用装着溝
３０、３１、６０、６１ 冷却水路
３２、６２ 翼車軸受
３５、６５ タービン室
３６、６６ コンプレッサ室
７１ 軸受部材
７２ 軸受部材
７３ シール部材
７４ 螺旋体
Ｐ 軸心
【技術分野】
【０００１】
この発明はターボ過給機に関し、特に、タービン翼車及びコンプレッサ翼車が一体化された複合翼車を有するターボ過給機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のターボ過給機としては、例えば、特許文献１に開示された排気ガス遠心過給機が存在する。
この種のターボ過給機では、タービン羽根と圧縮機羽根（コンプレッサ羽根）との共通の中央円板を備えた羽根車が用いられている。
タービン羽根と圧縮機羽根との共通の中央円板が一体化された羽根車の両端には軸部が設けられ、各軸部が軸受により回転自在に保持されている。
この種のターボ過給機によれば、タービン羽根と圧縮機羽根との共通の中央円板を備えていることから、従前のターボ圧縮機では必要とされたタービン羽根と圧縮機羽根を繋ぐ中間シャフトが節約できるとしている。
【特許文献１】特開昭５５−１２８６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示されたこの種のターボ過給機では、タービン羽根及び圧縮機羽根を有する翼車の両端に設けられた両軸部が軸受により夫々保持されるから、軸部の寸法分だけ短縮化の効果が相殺されているほか、少なくとも、翼車を支持するために複数の軸受を必要とするという問題がある。
【０００４】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、従来のターボ過給機よりも翼車の軸心方向の短縮化を図ることができるターボ過給機の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するため、本発明は、タービン翼車及びコンプレッサ翼車を同軸に一体形成し、前記タービン翼車と前記コンプレッサ翼車との境界部の径がほぼ翼車径以上に設定された複合翼車と、該複合翼車を収容するハウジングと、前記ハウジングに備えられ、前記複合翼車を回転自在に支持する翼車軸受とを有し、前記ハウジングの内部空間は前記複合翼車によりタービン室とコンプレッサ室に２分割され、前記翼車軸受は、前記複合翼車の外周部よりも外側に位置する部分の前記ハウジングに配置され、前記複合翼車における前記タービン翼車及び前記コンプレッサ翼車との境界部を支持し、前記タービン室と前記コンプレッサ室間での流体の流通を遮断することを特徴とする。
【０００６】
本発明のターボ過給機では、複合翼車の両端から軸部を突出させて設ける必要がないため、ターボ過給機の軸心方向の寸法を従来よりもさらに短縮化することができる。
【０００７】
また、本発明では、上記のターボ過給機において、前記複合翼車は鋳造により一体形成してもよい。
【０００８】
この場合、複合翼車を鋳造による１工程により得ることができるほか、材料を１種類とすることができる。
これによりターボ過給機の製造コストを削減しやすくなるほか、ターボ過給機の製造工程を短縮化しやすくなる。
【０００９】
また、本発明では、上記のターボ過給機において、前記ハウジングは、鋳造により一体形成された鋳造ハウジングであり、一体形成後の前記鋳造ハウジングの分割により得られる２つのハウジング部材を含ませてもよい。
【００１０】
この場合、ハウジングを鋳造による１工程により得ることができるほか、材料を１種類とすることができるので、ターボ過給機の製造コストをさらに削減しやすくなるほか、ターボ過給機の製造工程をより短縮化しやすくなる。
また、一体形成後の鋳造ハウジングを分割することにより、複合翼車を収容することができる。
【００１１】
また、本発明では、上記のターボ過給機において、前記ハウジングは、前記タービン室の近傍に位置する冷却水路を有してもよい。
【００１２】
この場合、ハウジングがタービン室の近傍に位置する冷却水路を有することにより、ハウジングにおけるタービン室付近が冷却される。
このため、タービン室の排気の熱によるハウジングを通じたコンプレッサ室への熱伝達が抑制され、コンプレッサ室における吸気の吸入効率の低下を抑制することができる。
【００１３】
また、本発明では、上記のターボ過給機において、前記タービン翼車と前記コンプレッサ翼車との境界部の径が翼車径と同径に設定されてもよい。
【００１４】
この場合、境界部の径が翼車径と同径に設定されていることにより、複合翼車の大径化を抑制することができるほか、境界部の径が翼車径と同径に設定されていない場合と比較して複合翼車を形成することが容易である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、従来のターボ過給機よりも翼車の軸心方向の短縮化を図ることができるターボ過給機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】
【００１６】
〔第１の実施形態〕
以下、第１の実施形態のターボ過給機を図面に基づき説明する。
図１は、第１の実施形態に係るターボ過給機を破断して示す側面図であり、図２は第１の実施形態に係るハウジング形成を説明する概略側面図である。
この実施形態のターボ過給機は、内燃機関としての自動車用ディーゼルエンジンに適用されるターボ過給機である。
図１に示すように、ターボ過給機１０は、タービン羽根１３とコンプレッサ羽根１４を有する複合翼車１１と、複合翼車１１を収容するハウジング１６と、ハウジング１６に備えられ、複合翼車１１を回転自在に支持する翼車軸受３２とを有する。
【００１７】
複合翼車１１は、タービン翼車とコンプレッサ翼車の背面同士を貼り合わせような概観を持ち、両端へ向かって縮径する回転体１２を有する。
回転体１２は、軸心Ｐ方向の一方（図１において右方向）の端部へ向かう縮径面１２ａと、他方（図１において左方向）の端部へ向かう縮径面１２ｂが形成されている。
回転体１２における一方の縮径面１２ａには多数のタービン羽根１３が形成され、他方の縮径面１２ｂには多数のコンプレッサ羽根１４が形成されている。
回転体１２の一部及びタービン羽根１３はタービン翼車に相当する要素を構成し、回転体１２の一部及びコンプレッサ羽根１４はコンプレッサ翼車に相当する要素を構成する。
【００１８】
回転体１２における両縮径面１２ａ、１２ｂの間には、最大径を有する中間部１２ｃが位置し、中間部１２ｃは軸心Ｐ方向に所定の肉厚を持つ部位であり、複合翼車１１におけるタービン翼車とコンプレッサ翼車の境界部を含む。
因みに、この実施形態における境界部の径は、タービン翼車及びコンプレッサ翼車の翼車径と同径に設定されているが、境界部の径はほぼ翼車径以上に設定されてもよい。
中間部１２ｃの外周面には、断面円弧状の軸受用摺動溝１５が形成されている。
軸受用摺動溝１５は、複合翼車１１をハウジング１６に対して回転自在に保持する翼車軸受３２の内周面３３が摺接する部位である。
中間部１２ｃの外周面に軸受用摺動溝１５が形成されていることにより、従来のターボ過給機とは異なり、複合翼車１１の軸心Ｐ方向の両端に軸部は存在せず、従来のターボ過給機よりも複合翼車１１の軸心方向の短縮化が図られている。
【００１９】
この実施形態に係る複合翼車１１は鋳造により一体形成されており、複合翼車１１の材料は複合翼車１１の耐熱性を高めるため、複合翼車１１の材料はニッケル系金属材料が用いられている。
鋳造により得られた複合翼車１１は、軸受用摺動溝１５の切削加工等が施される。
【００２０】
次に、ハウジング１６について説明する。
ハウジング１６は一方に配置されるタービンハウジング部材１７と、他方に配置されタービンハウジング部材１７に接合されるコンプレッサハウジング部材１８とを有する。
ハウジング１６は鋳造による一体形成により得られ、タービンハウジング部材１７及びコンプレッサハウジング部材１８は鋳造の時点で一体形成されている。
ハウジング１６はタービンハウジング部材１７からコンプレッサハウジング部材１８へ貫通する内部空間を有する。
タービンハウジング部材１７とコンプレッサハウジング部材１８は、図２に示すように、鋳造後の一体形成された鋳造ハウジングＷを分割することにより得られる部材である。
分割する理由は、複合翼車１１及び翼車軸受３２をハウジング１６内に収容するためである。
なお、この実施形態のハウジング１６は鋳鉄を材料にしている。
【００２１】
タービンハウジング部材１７は、中央に軸心Ｐ方向に沿う排気用吐出通路１９と、排気用吐出通路１９のコンプレッサハウジング部材１８寄りから半径方向に向かって形成された排気ディフューザ２０と、排気ディフューザ２０の周りに渦巻き状に形成された排気ボリュート２１とを有する。
排気ボリュート２１は、図示しないエンジンの排気マニホールドと接続されている。
排気ボリュート２１、排気ディフューザ２０及び排気用吐出通路１９は、エンジンの排気流路を構成し、排気流路は排気ボリュート２１から排気ディフューザ２０を経て排気用吐出通路１９へ至る排気の流通を許容する。
【００２２】
タービンハウジング部材１７におけるコンプレッサハウジング部材１８との接合面の内周側には、タービン側溝部２２が形成されており、翼車軸受３２の外周面３４に対応する軸受用装着溝２９の一部を構成する。
軸受用装着溝２９は、コンプレッサハウジング部材１８におけるコンプレッサ側溝部２７と共に翼車軸受３２の外周面３４を保持する。
タービンハウジング部材１７におけるコンプレッサハウジング部材１８との接合面には、冷却水路３０の一部を形成するタービン側凹部２３が形成されている。
さらに、タービンハウジング部材１７には排気用吐出通路１９の近傍に別の冷却水路３１が形成されている。
各冷却水路３０、３１は排気の熱によるハウジング１６の過度の高温化を回避するための水路であり、図示しない冷却水配管と接続されている。
【００２３】
コンプレッサハウジング部材１８は、中央の軸心Ｐ方向に沿う吸気用吸入通路２４と、吸気用吸入通路２４のタービンハウジング部材１７寄りから半径方向に向かって形成された吸気ディフューザ２５と、吸気ディフューザ２５の周りに渦巻き状に形成された吸気ボリュート２６を有する。
吸気ボリュート２６は図示しないエンジンの吸気マニホールドに接続されている。
吸気用吸入通路２４、吸気ディフューザ２５及び吸気ボリュート２６は、吸気流路を構成し、吸気流路は吸気用吸入通路２４から吸気ディフューザ２５を経て吸気ボリュート２６へ至る吸気の流通を許容する。
【００２４】
コンプレッサハウジング部材１８におけるタービンハウジング部材１７との接合面には、コンプレッサ側溝部２７が形成されており、コンプレッサ側溝部２７はタービン側溝部２２とともに軸受用装着溝２９を構成し、翼車軸受３２の外周面３４を保持する。
コンプレッサハウジング部材１８におけるタービンハウジング部材１７との接合面には、冷却水路３０の一部を形成し、タービン側凹部２３と対応するコンプレッサ側凹部２８が形成されている。
タービンハウジング部材１７とコンプレッサハウジング部材１８が接合された状態では、両凹部２３、２８はハウジング１６を冷却する冷却水路３０を構成する。
【００２５】
次に、翼車軸受３２について説明するが、この実施形態に係る翼車軸受３２は環状のすべり軸受であり、その断面は円形である。
翼車軸受３２の材料は銅系金属材料を採用している。
翼車軸受３２の内周面３３の一部は、複合翼車１１の軸受用摺動溝１５に嵌め込まれているが、複合翼車１１と摺接する状態にある。
つまり、複合翼車１１は翼車軸受３２に対して回転自在である。
一方、翼車軸受３２の外周面３４の一部は、ハウジング１６における軸受用装着溝２９に装着されており、翼車軸受３２はハウジング１６に固定される。
【００２６】
複合翼車１１が翼車軸受３２を介してハウジング１６に備えられた状態では、複合翼車１１及び翼車軸受３２によりハウジング１６内の空間部は２分割される。
分割された一方の空間部はタービン室３５であり、他方の空間部はコンプレッサ室３６を形成する。
タービン室３５はタービン羽根１３が収容される排気流路の空間であり、コンプレッサ室３６はコンプレッサ羽根１４が収容される吸気流路の空間である。
翼車軸受３２は、タービン羽根１３とコンプレッサ羽根１４との境界部である中間部１２ｃの外周面を支持し、複合翼車１１とハウジング１６との間を埋めることから、翼車軸受３２が複合翼車１１を回転自在に保持する軸受としての機能と、タービン室３５とコンプレッサ室３６との間での流体の移動を妨げるシール部材としての機能を有する。
複合翼車１１においてタービン翼車に相当するタービン羽根１３及び回転体１２の一部（タービン羽根１３側）はタービン室３５を臨む。
一方、コンプレッサ翼車に相当するコンプレッサ羽根１４及び回転体１２の一部（コンプレッサ羽根１４側）はコンプレッサ室３６を臨む。
【００２７】
次に、ターボ過給機１０の作用について説明する。
エンジンの運転により、排気ガスが排気ボリュート２１に送り込まれると、排気ガスは排気ボリュート２１から排気用吐出通路１９を通過する。
高温・高圧の排気ガスが排気流路を通過することにより複合翼車１１が回転されるが、複合翼車１１は翼車軸受３２に対して摺動して回転する。
複合翼車１１の回転により、コンプレッサ羽根１４が吸気用吸入通路２４から空気を取り込むとともに、吸気ボリュート２６へ取り込んで空気を圧縮して送り込む。
ターボ過給機１０の作動時において、タービン室３５の内部には高温・高圧の排気ガスが存在し、コンプレッサ室３６の内部には吸気用の空気が存在するが、翼車軸受３２がハウジング１６と複合翼車１１の隙間を埋めていることから、タービン室３５とコンプレッサ室３６との間での流体（排気ガス、吸気用の空気）の流通を遮断する。
【００２８】
ターボ過給機１０の作動時において、タービン室３５を流れる排気ガスは高温の燃焼ガスが主体であるから、ハウジング１６を加熱するが、ハウジング１６に形成された冷却水路３０、３１に冷却水を流通させることにより、ハウジング１６の過度の温度上昇は抑制される。
複合翼車１１もハウジング１６同様に排気ガスにより加熱されるが、複合翼車１１の熱は翼車軸受３２を介してハウジング１６側へ逃がされる。
複合翼車１１から逃がされた熱はハウジング１６の接合面付近を加熱することになるが、冷却水路３０の冷却水により冷却される。
【００２９】
この実施形態に係るターボ過給機１０によれば以下の効果を奏する。
（１）複合翼車１１における中間部１２ｃに軸受用摺動溝１５を設けたことから、複合翼車１１を回転自在に保持する軸受としての機能と、タービン室３５とコンプレッサ室３６との間での流体の移動を妨げるシール部材としての機能を有する単一の翼車軸受３２を介して複合翼車１１をハウジング１６に回転自在に保持することができる。これにより、ターボ過給機１０の部品点数を従来のターボ過給機よりも削減することができる。
【００３０】
（２）複合翼車１１の中間部１２ｃに単一の翼車軸受３２を用いることができることから、従来のターボ過給機のように複合翼車１１の軸心方向の両端に軸部を設ける必要がないほか、複数の軸受を用いる必要がない。さらに、この軸部が不要になることにより従来のターボ過給機よりも軸心Ｐ方向の寸法を短縮化しやすく、ターボ過給機１０の小型化及び軽量化に寄与する。
【００３１】
（３）複合翼車１１が鋳造によりタービン翼車及びコンプレッサ翼車を同軸に一体形成されているから、複合翼車１１を複数の部材から形成させる必要がなく、複合翼車１１の部品点数を削減することができるほか、複合翼車１１の製作コストを低減させることができる。
【００３２】
（４）ハウジング１６は、鋳造により一体形成された鋳造ハウジングＷをタービンハウジング部材１７とコンプレッサハウジング部材１８に分割することにより得られるため、複合翼車１１のハウジング１６内への収容を可能としているほか、ハウジング１６の部品点数を従来のターボ過給機よりも削減できる。
【００３３】
（５）ハウジング１６に冷却水路３０、３１を設けたことから、タービン室３５を通過する排気ガスの熱によりハウジング１６が過度に温度上昇することがない。また、複合翼車１１もハウジング１６と同様に排気ガスとの接触により加熱されるが、複合翼車１１の熱は翼車軸受３２を介してハウジング１６側へ熱を逃がすことができる。複合翼車１１のコンプレッサ側が過度に加熱されることがないことから、コンプレッサ室３６における吸気用の空気の温度上昇を抑制することができ、吸入効率の低下を抑制することができる。
（６）複合翼車１１における境界部としての中間部１２ｃの径が翼車径と同径に設定されていることにより、複合翼車１１の大径化を抑制することができるほか、境界部の径が翼車径と同径に設定されていない場合と比較して複合翼車１１を形成することが容易である。
【００３４】
〔第２の実施形態〕
次に、第２の実施形態に係るターボ過給機ついて図３に基づき説明する。
図３は第２の実施形態に係るターボ過給機を破断して示す側面図である。
図３に示すように、この実施形態に係るターボ過給機４０は、２個の翼車軸受６２により回転自在に保持される複合翼車４１を有する。
この実施形態に係る複合翼車４１は、第１の実施形態よりも軸心Ｐ方向の寸法がやや長く設定されており、軸心Ｐ方向の寸法が長く設定された分は、中間部４２ｃの軸心Ｐ方向の長さを拡大する。
【００３５】
複合翼車４１における中間部４２ｃの外周面には一対の軸受用摺動溝４５が連設されている。
このため、翼車軸受６２に複合翼車４１が備えられた状態では、翼車軸受６２が軸心Ｐ方向に並列状態で配置される。
なお、複合翼車４１におけるタービン羽根４３、コンプレッサ羽根４４及び各縮径面４２ａ、４２ｂは第１の実施形態の複合翼車１１と同一構成である。
【００３６】
第２の実施に係るターボ過給機４０のハウジング４６は、鋳造により一体形成された鋳造ハウジングを２分割した２つのハウジング部材４７、４８から構成されている。
このハウジング４６は、具体的には、第１の実施形態と同様にタービンハウジング部材４７及びコンプレッサハウジング部材４８から構成されるが、この実施形態では、両ハウジング部材４７、４８の接合面は排気ボリュート５１と干渉する位置に形成されている。
【００３７】
従って、コンプレッサハウジング部材４８の一部は、タービンハウジング部材４７とともにタービン室６５を構成する要素となっている。
コンプレッサハウジング部材４８において、複合翼車４１の中間部４２ｃと対向する内周面には、一対の軸受用装着溝５９が形成されている。
各軸受用装着溝５９の軸心Ｐ方向における位置は、複合翼車４１における軸受用摺動溝４５の位置と一致する。
【００３８】
コンプレッサハウジング部材４８の軸受用装着溝５９の近傍に一対の冷却水路６０が形成されている。
冷却水路６０の流路断面積は、コンプレッサハウジング部材４８における軸受用装着溝５９近傍の軸心方向の肉厚増大により、第１の実施形態の冷却水路３０よりも拡大されている。
一方、タービンハウジング部材４７には第１の実施形態と同じ冷却水路６１が形成されている。
【００３９】
この実施形態に係るターボ過給機４０は、第１の実施形態の作用効果（３）〜（５）とほぼ同等の作用効果を奏する。
さらに言うと、この実施形態に係るターボ過給機４０によれば、翼車軸受６２が２個となることで第１の実施形態に係るターボ過給機１０よりも部品点数は増加するものの、翼車軸受６２が１個の場合と比べて複合翼車１１はより安定して回転自在に保持される。
【００４０】
さらに、２個の翼車軸受６２を用いることから各翼車軸受６２が夫々障害物となってタービン室６５とコンプレッサ室６６との間の流体の流通を一層妨げる。
また、２個の翼車軸受６２を用いることから、翼車軸受６２が１個の場合と比べて、複合翼車４１の熱をハウジング４６へ逃がし易く、複合翼車４１におけるコンプレッサ側の過度の温度上昇が抑制される。
【００４１】
翼車軸受６２が１個の場合と比べて、２個の翼車軸受６２を用いることから、複合翼車４１におけるタービン羽根４３とコンプレッサ羽根４４の距離が長くなり、両者４３、４４の距離が長くなることによりタービン側の熱がコンプレッサへ伝達され難い。
２個の翼車軸受６２を用いることから、ハウジング４６における軸受用装着溝５９付近の部位の肉厚増大により、冷却水路６０の流路断面積を拡大することができ、冷却水路６０の流路断面積の拡大はハウジング４６及び複合翼車４１の冷却を促進しやすい。
【００４２】
なお、上記の第１、第２の実施形態に係るターボ過給機は本発明の一実施形態を示すものであり、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、下記のように発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能である。
○ 第１、第２の実施形態では、複合翼車の軸心方向と直交するハウジングの接合面が形成されるように、鋳造後の鋳造ハウジングを２分割しているが、例えば、軸心方向に沿って鋳造ハウジングを２分割してもよく、少なくとも、複合翼車及び翼車軸受をハウジング内へ収容することができるように２分割するのであれば、ターボ過給機の条件に応じて分割の仕方は適宜選択できる。
【００４３】
○ 第１、第２の実施形態では、環状のすべり軸受を翼車軸受として用いたが、翼車軸受の種類や形状は特に問われない。少なくとも、複合翼車の中間部を回転自在に保持する軸受としての機能と、タービン室とコンプレッサ室との間の流体の流通を一層妨げるシール部材としての機能を備えていることが好ましい。例えば、別例として図４（ａ）に示すように複数の軸受部材７１から形成される分割式の翼車軸受でもよい。あるいは、図４（ｂ）に示すように、軸受機能とシール機能を有する軸受部材７２とシール機能のみ有するシール部材７３から構成される翼車軸受でもよく。又は、図４（ｃ）に示すように、螺旋体７４を翼車軸受として複合翼車における中間部の外周面に巻き付けるようにしてもよい。
【００４４】
○ 第１、第２の実施形態では、鋳造によりタービン翼車及びコンプレッサ翼車を同軸に一体形成した複合翼車としたが、複数の部品から一体形成される複合翼車を妨げるものではなく、例えば、タービン翼車とコンプレッサ翼車を貼り合わせて一体形成した複合翼車を用いてもよい。この場合、タービン翼車とコンプレッサ翼車の材料を互いに相違させることが可能となる。また、複合翼車の製造方法も鋳造に限定されず、例えば、鍛造や、切削により複合翼車を得るようにしてもよい。
○ 第１、第２の実施形態では、複合翼車は金属材料としたが、複合翼車の材料は金属材料に限定されない。金属材料のほか、セラミックス、耐熱樹脂等の材料を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１の実施形態に係るターボ過給機を破断して示す側面図である。
【図２】第１の実施形態に係るハウジング形成を説明する概略側面図である。
【図３】第２の実施形態に係るターボ過給機を破断して示す側面図である。
【図４】翼車軸受の別例を示す図であり。図４（ａ）は分割式の翼車軸受の正面図、図４（ｂ）は軸受部材とシール部材の組み合わせかならなる翼車軸受の正面図、図４（ｃ）は螺旋体からなる翼車軸受の斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０、４０ ターボ過給機
１１、４１ 複合翼車
１２ｃ、４２ｃ 中間部
１３、４３ タービン羽根
１４、４４ コンプレッサ羽根
１５、４５ 軸受用摺動溝
１６、４６ ハウジング
１７、４７ タービンハウジング部材
１８、４８ コンプレッサハウジング部材
２９、５９ 軸受用装着溝
３０、３１、６０、６１ 冷却水路
３２、６２ 翼車軸受
３５、６５ タービン室
３６、６６ コンプレッサ室
７１ 軸受部材
７２ 軸受部材
７３ シール部材
７４ 螺旋体
Ｐ 軸心
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービン翼車及びコンプレッサ翼車を同軸に一体形成し、前記タービン翼車と前記コンプレッサ翼車との境界部の径がほぼ翼車径以上に設定された複合翼車と、該複合翼車を収容するハウジングと、前記ハウジングに備えられ、前記複合翼車を回転自在に支持する翼車軸受とを有し、
前記ハウジングの内部空間は前記複合翼車によりタービン室とコンプレッサ室に２分割され、
前記翼車軸受は、前記複合翼車の外周部よりも外側に位置する部分の前記ハウジングに配置され、前記複合翼車における前記タービン翼車及び前記コンプレッサ翼車との境界部を支持し、前記タービン室と前記コンプレッサ室間での流体の流通を遮断することを特徴とするターボ過給機。
【請求項２】
前記複合翼車は鋳造により一体形成されることを特徴とする請求項１記載のターボ過給機。
【請求項３】
前記ハウジングは、鋳造により一体形成された鋳造ハウジングであり、一体形成後の前記鋳造ハウジングの分割により得られる２つのハウジング部材を含むことを特徴とする請求項１又は２記載のターボ過給機。
【請求項４】
前記ハウジングは、前記タービン室の近傍に位置する冷却水路を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のターボ過給機。
【請求項５】
前記タービン翼車と前記コンプレッサ翼車との境界部の径が翼車径と同径に設定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のターボ過給機。
【請求項１】
タービン翼車及びコンプレッサ翼車を同軸に一体形成し、前記タービン翼車と前記コンプレッサ翼車との境界部の径がほぼ翼車径以上に設定された複合翼車と、該複合翼車を収容するハウジングと、前記ハウジングに備えられ、前記複合翼車を回転自在に支持する翼車軸受とを有し、
前記ハウジングの内部空間は前記複合翼車によりタービン室とコンプレッサ室に２分割され、
前記翼車軸受は、前記複合翼車の外周部よりも外側に位置する部分の前記ハウジングに配置され、前記複合翼車における前記タービン翼車及び前記コンプレッサ翼車との境界部を支持し、前記タービン室と前記コンプレッサ室間での流体の流通を遮断することを特徴とするターボ過給機。
【請求項２】
前記複合翼車は鋳造により一体形成されることを特徴とする請求項１記載のターボ過給機。
【請求項３】
前記ハウジングは、鋳造により一体形成された鋳造ハウジングであり、一体形成後の前記鋳造ハウジングの分割により得られる２つのハウジング部材を含むことを特徴とする請求項１又は２記載のターボ過給機。
【請求項４】
前記ハウジングは、前記タービン室の近傍に位置する冷却水路を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のターボ過給機。
【請求項５】
前記タービン翼車と前記コンプレッサ翼車との境界部の径が翼車径と同径に設定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のターボ過給機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−１９６３２７（Ｐ２００８−１９６３２７Ａ）
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９８７２（Ｐ２００７−２９８７２）
【出願日】平成１９年２月９日（２００７．２．９）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月９日（２００７．２．９）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
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