固定翼式ターボチャージャ
【課題】タービンハウジングと軸受ハウジングとの間の熱落差による亀裂の発生を抑制し、さらにハウジング部でのシール性を高めた固定翼式ターボチャージャを提供する。
【解決手段】軸受ハウジングとタービンハウジングとの間の通路固定翼を備えた固定翼式ターボチャージャである。軸受ハウジングとタービンハウジングとは、それぞれのフランジ部２０、２１の内面側が直接的にあるいは間接的に当接させられ、その状態で各フランジ部２０、２１の外面側が締付具２２によって共締めされ、締結されている。タービンハウジングのフランジ部２１の内面は、締付具２２によって軸方向への締付力が直接加えられる締付箇所Ｐと対応する箇所Ｑを含んで他方の内面側に当接する当接面２３ａを形成するとともに、当接面２３ａ以外の箇所が、他方の内面側に対して非接触となるように構成されている。
【解決手段】軸受ハウジングとタービンハウジングとの間の通路固定翼を備えた固定翼式ターボチャージャである。軸受ハウジングとタービンハウジングとは、それぞれのフランジ部２０、２１の内面側が直接的にあるいは間接的に当接させられ、その状態で各フランジ部２０、２１の外面側が締付具２２によって共締めされ、締結されている。タービンハウジングのフランジ部２１の内面は、締付具２２によって軸方向への締付力が直接加えられる締付箇所Ｐと対応する箇所Ｑを含んで他方の内面側に当接する当接面２３ａを形成するとともに、当接面２３ａ以外の箇所が、他方の内面側に対して非接触となるように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡単な構成によって固定翼による整流効果が高められるようにした固定翼式ターボチャージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用などの内燃機関では、出力向上等を図るためにターボチャージャを備えたものが知られている。ターボチャージャは、内燃機関の排気が送り込まれるタービンスクロールと、タービンスクロール内の排気（流体）が通路を介して供給されることにより回転するタービンインペラと、タービンインペラと一体に回転するコンプレッサインペラと、コンプレッサインペラからの空気（流体）が通路を介して供給されるディフューザとしてのコンプレッサスクロールとを有し、コンプレッサスクロールからの加圧された空気を内燃機関の燃焼室へ強制的に供給するようにしたものである。
【０００３】
タービンスクロールはタービンハウジングに形成されており、コンプレッサスクロールはコンプレッサハウジングに形成されている。これらタービンハウジングとコンプレッサハウジングとは、回転軸を有する軸受ハウジングを挟んで配置されている（例えば、特許文献２参照）。回転軸には、その一端側に前記タービンインペラが設けられ、他端側に前記コンプレッサインペラが設けられている。
【０００４】
このようにタービンハウジングと軸受ハウジングとを隣接して配置したターボチャージャでは、例えばそれぞれのフランジ部が締付具によって共締めされることにより、締結されている（例えば、特許文献２参照）。
ところで、タービンハウジングは非常に高温となり、一方、軸受ハウジングは水冷却していることで比較的低温となることから、これらタービンハウジングと軸受ハウジングとの間では熱落差が非常に大きくなっている。そのため、これらタービンハウジングと軸受ハウジングとを例えばそれぞれのフランジ部で直接当接させると、タービンハウジングの薄肉部での熱落差が大きくなり、この熱落差による熱疲労によって亀裂が生じるおそれがある。
【０００５】
そこで、タービンハウジングと軸受ハウジングとをフランジ部で当接させる際の当接面積を小さくすることでこれらの間の伝熱を抑え、前記の熱落差を小さくすることが考えられるが、前記フランジ部での当接面はタービンハウジングと軸受ハウジングとの間のシール面ともなり、このシール面が小さくなり過ぎるとタービンハウジングと軸受ハウジングとの間のシール性が低下し、タービンの効率を低下させてしまうことになる。
【０００６】
したがって、例えば前記特許文献１に開示されたターボチャージャでは、タービンハウジングと軸受ハウジングとの間に遮熱板を介在させ、これによってタービンハウジングと軸受ハウジングとの間での伝熱を抑制し、熱落差を低く抑えている。なお、このようにタービンハウジングと軸受ハウジングとの間に遮熱板を介在させることで、この遮熱板は、タービンハウジングと軸受ハウジングとの間のシール性（気密性）を確保するための、シール部材としても機能するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１２８０６５号公報
【特許文献２】特開２００９−１６７９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、ターボチャージャでは、タービン側の排気が流動する通路に、流体の流れを整流するための翼体を備えたものが知られている。このようなターボチャージャでは、タービンスクロールで流速が高められて送り込まれる排気を、翼体によってタービンインペラの周囲から均一に流入させることで、タービンの効率向上を図っている。
このような翼体を備えたターボチャージャとしては、タービンハウジングと軸受ハウジングとの間の通路に固定される固定翼式と、前記通路に配置された各翼体がリンク機構等によって同時に回転させられ、翼体の角度が一斉に変えられるように構成された可変翼式とが知られている。しかし、固定翼式は可変翼式に比べて構成が簡易であり、コストやメンテナンスの点で有利であるとされている。
【０００９】
そこで、固定翼を備えた固定翼式ターボチャージャの開発が進められているが、前記通路に翼体（固定翼）を配置固定すると、前記の遮熱板を配置するスペースが制限され、結果的にタービンハウジングと軸受ハウジングとの間のシール性が損なわれてしまう。すなわち、従来ではタービンスクロールから通路に向かう前の、タービンハウジングと軸受ハウジングとの間に遮蔽板を挟持し、この遮蔽板によって両ハウジング間のシール性を確保していたが、通路に固定翼を配置すると、前記箇所への遮熱板の配置ができなくなり、シール性が確保できなくなってタービンスクロールからの排気が該箇所からフランジ部を通って外に漏出してしまう。
【００１０】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、タービンハウジングと軸受ハウジングとの間の熱落差に起因する亀裂の発生を抑制することができ、しかもハウジング部でのシール性を高めた固定翼式ターボチャージャを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の固定翼式ターボチャージャは、軸受ハウジングとタービンハウジングとの間に通路が形成され、該通路に固定翼を備えてなる固定翼式ターボチャージャであって、
前記軸受ハウジングと前記タービンハウジングとは、それぞれのフランジ部の内面側が直接的にあるいは間接的に当接させられ、その状態で前記各フランジ部の外面側が締付具によって共締めされたことにより、締結されており、
前記軸受ハウジングのフランジ部と前記タービンハウジングのフランジ部との少なくとも一方の内面は、前記締付具によって軸方向への締付力が直接加えられる締付箇所と対応する箇所を含んで他方の内面側に当接する当接面を形成するとともに、該当接面以外の箇所が、前記他方の内面側に対して非接触となるよう構成されていることを特徴としている。
【００１２】
この固定翼式ターボチャージャによれば、軸受ハウジングのフランジ部とタービンハウジングのフランジ部との少なくとも一方の内面に、他方の内面側に当接する当接面を形成し、該当接面以外の箇所が、前記他方の内面側に対して非接触となるよう構成されているので、当接面の面積を最適化することでタービンハウジングと軸受ハウジングとの間の伝熱性が抑えられ、両ハウジング間の熱落差の影響が抑制されるようになる。
また、前記当接面が、締付具によって軸方向への締付力が直接加えられる締付箇所と対応する箇所を含んで形成されているので、締付具による締付力が当接面に対して軸方向に作用し、これによって当接面と他方の内面側とが偏ることなく均一に当接（接触）するようになる。よって、両フランジ間のシール性が向上する。
【００１３】
また、前記固定翼式ターボチャージャにおいては、前記軸受ハウジングのフランジ部の内面と前記タービンハウジングのフランジ部の内面との間に、遮熱板が挟持されているのが好ましい。
このようにすれば、遮熱板によってタービンハウジングと軸受ハウジングとの間の伝熱性が抑えられ、両ハウジング間の熱落差の影響がより抑制されるようになる。
【００１４】
また、この固定翼式ターボチャージャにおいては、タービンハウジングのフランジ部の内面にのみ前記当接面を形成しているのが好ましい。
このようにすれば、遮熱板はタービンハウジングのフランジ部に対して前記当接面でのみ当接（接触）するようになり、したがって熱疲労が少なくなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の固定翼式ターボチャージャにあっては、当接面の面積を最適化することでタービンハウジングと軸受ハウジングとの間の伝熱性が抑えられ、両ハウジング間の熱落差の影響が抑制されようになっているので、タービンハウジングと軸受ハウジングとの間の熱落差に起因するタービングハウジング側での亀裂の発生を、防止することができる。
また、両フランジ間のシール性が向上しているので、タービンスクロールからの排気がフランジ部間を通って外に漏れ出てしまい、タービンの効率が低下してしまうのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の固定翼式ターボチャージャの一実施形態を示す要部側断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】締付具の概略構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の固定翼式ターボチャージャを、図面を参照して詳しく説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
図１は、本発明の固定翼式ターボチャージャの一実施形態を示す図であって、タービン側の通路に固定翼を備えた固定翼式ターボチャージャの要部側断面図である。この固定翼式ターボチャージャは、軸受ハウジング１とタービンハウジング４とが対向する各対向前面間に形成された通路９の、軸受ハウジング１側に固定翼１５を備えたものである。
【００１８】
また、この固定翼式ターボチャージャは、軸受ハウジング１に回転可能に支持された回転軸２の一端に、タービンインペラ３を固定したものである。そして、この固定翼式ターボチャージャは、図１の要部拡大図である図２に示すように、タービンハウジング４の対向前面に形成された位置決め段部４ａが、軸受ハウジング１の対向前面側の位置決めピン５に合わされることで周方向（回転軸２の回転方向）の位置決めがなされ、その後、タービンハウジング４のフランジ部２０の外面側と軸受ハウジング１のフランジ部２１の外面側とが締付具２２によって共締めされ、締結されたことにより、軸受ハウジング１とタービンハウジング４とが一体に組み立てられたものである。この締付具２２の構成、及び締付具２２によるフランジ部２０、２１の共締めについては、後に詳述する。
【００１９】
図１に示すようにタービンハウジング４にはタービンスクロール８が形成されており、該タービンスクロール８からの排気（流体）は、軸受ハウジング１とタービンハウジング４との各対向前面間の通路９を通ってタービンインペラ３に周方向から導入されるようになっている。
【００２０】
前記軸受ハウジング１の対向前面には円環状の嵌合溝１０が形成されており、この嵌合溝１０には、リング状（円環状）の可動部材１１がその前後方向に移動可能に設けられている。すなわち、可動部材１１にはその背面の外周部に環状突部１２が突出した状態に形成されており、この環状突部１２が前記嵌合溝１０に着脱可能に嵌合していることにより、可動部材１１はその前後方向に移動できるようになっている。また、環状突部１２には凹部１３が形成されており、この凹部１３が前記位置決めピン５に係合することにより、可動部材１１は周方向への移動が規制されている。
【００２１】
前記可動部材１１の前面には複数の翼体１４の基端が固定されており、これによって可動部材１１と翼体１４とから、固定翼１５が構成されている。翼体１４は、その先端がタービンハウジング４の対向前面に対峙して配置されている。ここで、翼体１４は、リング状の可動部材１１の前面に、周方向に所定の間隔で配置され、かつ、設計に基づいて同一方向に傾いて固定されている。また、可動部材１１は、高熱のタービンハウジング４側から、冷却されることで比較的低温となっている軸受ハウジング１側に熱が伝わるのを抑制する、遮熱板として機能するようになっている。すなわち、可動部材１１は遮熱板を兼ねた部材となっている。
【００２２】
可動部材１１の背面（図１の右側面）と前記軸受ハウジング１の対向前面との間の空間１８には、可動部材１１を押圧してその翼体１４の先端をタービンハウジング４の対向前面に圧接させる押圧手段１６が設けられている。
この押圧手段１６としては、本実施形態では截頭円錐形状（円錐台形状）の皿ばね１７が用いられている。この皿ばね１７を用い、その外周縁１７ａを可動部材１１の背面に当接させ、内周縁１７ｂを軸受ハウジング１の対向前面に当接させている。
【００２３】
このような構成のもとに皿ばね１７は、軸受ハウジング１の対向前面に当接する内周縁１７ｂを固定側とし、外周縁１７ａを可動側としてそのバネ性を発揮することにより、可動部材１１をその前方、すなわちタービンハウジング４の対向前面側に押圧するようになっている。よって、皿ばね１７（押圧手段１６）は、このように可動部材１１を押圧することにより、翼体１４の先端をタービンハウジング４の対向前面に圧接させ、翼体１４とタービンハウジング４の対向前面との間のサイドクリアランスをほぼ零に、すなわちゼロクリアランスにするようになっている。
【００２４】
ここで、皿ばね１７は、軸受ハウジング１の対向前面に形成された円筒状の凸部１ａに外挿され、位置決めされるようになっている。すなわち、皿ばね１７の内径は凸部１ａよりクリアランス分大径に形成されており、これによって凸部１ａに外挿されることで、その位置が固定されるようになっている。
【００２５】
また、このような押圧力が発揮されることで、皿ばね１７はその内周縁１７ｂが軸受ハウジング１の対向前面に気密に当接し、外周縁１７ａが可動部材１１の背面に気密に当接する。このような構成のもとに皿ばね１７は、軸受ハウジング１の対向前面と可動部材１１の背面との間をシールするシール部材としても機能し、タービンスクロール８からの排気（流体が）が可動部材１１の背面を通って軸受ハウジング１側に漏出するのを防止するものとなっている。
【００２６】
ただし、このような皿ばね１７を設けても、この皿ばね１７が配置された位置の上流側、つまりタービンスクロール８から通路９に向かう前の、タービンハウジング４と軸受ハウジング１との間から排気の漏出を防止することはできない。
【００２７】
すなわち、従来では、図１に示した可動部材１１の環状突部１２や位置決めピン５を配置した箇所に遮熱板を配置し、タービンハウジング４と軸受ハウジング１との間に挟持させることで前述したようにシール部材としての機能を持たせ、これによってフランジ部２０、２１の間から排気が漏出するのを防止していたが、本実施形態のように固定翼式を採用すると、前記箇所への遮熱板の配置が設計上困難になり、したがってフランジ部２０、２１間からの排気の漏出が大きな問題になっていた。つまり、タービンスクロール８の端部側（軸受ハウジング１側）と固定翼１５の可動部材１１との間を通り、フランジ部２０、２１間に向かう排気の流れを気密に封止するのが困難であった。
【００２８】
そこで、本実施形態では、図２に示すようにタービンハウジング４のフランジ部２０の内面に、軸受ハウジング１のフランジ部２１の内面側に当接する凸状の当接部２３を形成している。当接部２３は、円環状のフランジ部２０の周方向に沿って形成された円環状のもので、軸受ハウジング１のフランジ部２１の内面に対向する面を平滑な当接面２３ａとしたものである。
【００２９】
また、タービンハウジング４のフランジ部２０の内面は、前記当接部２３以外の箇所が当接面２３に対して相対的に凹んだ状態となっており、したがって当接面２３ａ以外の箇所は、軸受ハウジング１のフランジ部２１の内面側に対して非接触となる非接触領域２３ｂとなっている。ここで、当接面２３ａについては、これが軸受ハウジング１のフランジ部２１の内面側に接触する伝熱面となるため、タービンハウジング４と軸受ハウジング１との間の伝熱を抑えるべく、後述するシール性を十分に確保したうえで、最小となるように該当接面２３ａの面積が決定されている。すなわち、シール性と伝熱性とを共に満足するように、該面積が最適化されている。
【００３０】
そして、本実施形態では、タービンハウジング４のフランジ部２０の内面と軸受ハウジング１のフランジ部２１の内面との間に、円環状の遮熱板２４が配置されている。このような構成のもとに、タービンハウジング４のフランジ部２０の前記当接面２３ａは、遮熱板２４を介して軸受ハウジング１のフランジ部２１の内面に間接的に当接したものとなっている。すなわち、前記当接面２３ａが軸受ハウジング１のフランジ部２１の「内面側に当接する」とは、本発明においては遮熱板２４を介してフランジ部２１の内面に間接的に当接することを含んでいる。
【００３１】
遮熱板２４としては、ステンレス等の合金あるいは金属からなる耐熱性の板体が用いられるが、より高い耐熱性を有するものとして、メタルジャケットガスケットなどの複合ガスケット材などを用いることもできる。
なお、本実施形態では、軸受ハウジング１のフランジ部２１の内面は、遮熱板２４を支持するための、外周縁を面取りした平面となっている。ただし、このフランジ部２１の内面についても、遮熱板２４に当接する面を制限して伝熱性を抑えるべく、タービンハウジング４のフランジ部２０の内面と同様に、凸状の当接部を形成してもよい。
【００３２】
前記当接部２３の当接面２３ａは、前記締付具２２によって軸方向（回転軸２の長さ方向）、すなわちフランジ部２０の当接面２３ａやフランジ部２１の内面と直交する方向への締付力が直接加えられる締付箇所と対応する箇所を、含んで形成されている。
【００３３】
ここで、締付具２２の構成について説明する。
締付具２２は、Ｇカップリングと呼ばれるもので、図３に示すように一対の半円弧部４０、４０と、各半円弧部４０の同じ側の端部に形成されたフランジ部４１、４１と、各半円弧部４０の反対側の端部に形成された折返部４２、４２と、フランジ部４１に挿通されたボルト・ナットからなる締結部材４３と、折返部４２、４２を拘束する環状リング４４と、からなっている。半円弧部４０は、図２の横断面に示すように、外側にハ字状に拡がった傾斜部４０ａ、４０ａを有しており、これら傾斜部４０ａ、４０ａによって前記両フランジ部２０、２１の外側を挟持している。このような構成のもとに締付具２２は、締結部材４３を締め付けることにより、両フランジ部２０、２１の外側を共締めするようになっている。
【００３４】
これらフランジ部２０、２１は、傾斜部４０ａ、４０ａの傾斜した内面と接触するようにその外面がテーパ状に形成されている。ただし、傾斜部４０ａ、４０ａの内面とフランジ部２０、２１の外面（テーパ面）とは、図２では面接触しているように記載しているものの、実際には、図２の横断面上では点接触しており、図３に示した各半円弧部４０に沿って線接触している。そして、締付具２２の傾斜部４０ａ、４０ａ間に両ハウジング部２０、２１を挟み込んで締結部材４３を締め付けることにより、遮熱板２４を介して両ハウジング部２０、２１を共締めし、締結している。
【００３５】
その際、締結部材４３の締め付け力を調整することで、傾斜部４０ａ、４０ａとフランジ部２０、２１とが点接触（線接触）する締付箇所Ｐが、図２中のＲで示す押圧範囲内にて変化する。すなわち、締結部材４３の締め付け力が大きくなると、傾斜部４０ａ、４０ａの先端側が広がり、前記の締付箇所Ｐの位置が変化する。なお、傾斜部４０ａ、４０ａはフランジ部２０、２１のテーパ面、すなわち平面状の部位を挟持するようになっており、したがって図２中二点鎖線で示すように、図２中の実線で示す状態より内側（中心側）を押さえるように挟持部４０ａ、４０ａを配することもできる。このようにすることで、前記の押圧範囲Ｒの全域に、締付箇所Ｐを位置させることが可能になる。なお、前記の押圧範囲Ｒに位置するフランジ部２０、２１の外面形状は、平面ではなく、曲面となっていてもよい。
【００３６】
ここで、このような締付具２２の傾斜部４０ａ、４０ａによる締付力、すなわち前記締付箇所Ｐにおいて発揮する締付力は、両方の傾斜部４０ａが均等に両ハウジング部２０、２１間を挟持することにより、回転軸２の長さ方向である軸方向、すなわちフランジ部２０の当接面２３ａやフランジ部２１の内面と直交する方向に作用する。そこで、本発明では、このような締付力が直接加えられる箇所を締付箇所Ｐとすると、この締付箇所Ｐに対応する箇所Ｑ、すなわち締付箇所Ｐを通って軸方向に向かう締付力が実際に作用するフランジ部２０の内面における箇所Ｑを含んで、前記当接部２３の当接面２３ａを形成している。
【００３７】
なお、本実施形態の固定翼式ターボチャージャでは、前記回転軸２の他端に、従来と同様にしてコンプレッサインペラ（図示せず）が設けられている。このコンプレッサインペラの外周にはコンプレッサスクロール（図示せず）を形成するコンプレッサハウジング（図示せず）が設けられている。
【００３８】
次に、このような構成からなる固定翼式ターボチャージャの作用を説明する。
固定翼式ターボチャージャを組み立てるには、まず、図１に示すように軸受ハウジング１の凸部１ａに皿バネ１７を外挿してここに固定し、その外周縁１７ａを外側、すなわちタービンハウジング４の対向前面側に向ける。そして、その状態で、軸受ハウジング１の対向前面に備えた嵌合溝１０に可動部材１１の環状突部１２を嵌合させ、これによって可動部材１１の背面に皿ばね１７の外周縁１７ａを当接させる。
【００３９】
また、このとき、環状突部１２に形成した凹部１３が位置決めピン５に合致するように、可動部材１１を配置して周方向（回転方向）の位置決めを行う。
さらに、タービンハウジング４の対向前面に形成した位置決め段部４ａが位置決めピン５に合致するように、タービンハウジング４を配置して周方向の位置決めを行った後、外周に設けた締付具２２の締結部材４３を締め付けることにより、遮熱板２４を介して両ハウジング部２０、２１を共締めし、締結する。その際、この締付具２２の傾斜部４０ａ、４０ａによる締付力が直接加えられる締付箇所Ｐに対応する前記箇所Ｑが、フランジ部２０の当接部２３の当接面２３ａ内に位置するように、締結部材４３の締め付け力を調整する。このような締付力については、予め実験等によって求めておき、前記箇所Ｑを当接面２３ａ内に確実に位置させるようにする。これにより、軸受ハウジング１とタービンハウジング４とを一体に組み立てる。
【００４０】
このようにして締付具２２で両フランジ部２０、２１を共締めし、締結すると、締付箇所Ｐに対応する箇所Ｑが当接面２３ａ内に位置していることから、締付具２２による締付力が当接面２３ａに対して軸方向、すなわち該当接面２３ａに直交する方向に作用し、これによって当接面２３ａと遮熱板２４（他方の内面側）とが偏ることなく均一に当接（接触）するようになる。よって、両フランジ２０、２１間のシール性（気密性）が向上し、これらフランジ２０、２１間の気密が十分に確保されるようになる。
【００４１】
また、タービンハウジング４のフランジ部２０の内面を、当接部２３の当接面２３ａと非接触領域２３ｂとに分け、当接面２３ａのみで遮熱板２４（軸受ハウジング１のフランジ部２１の内面側）に当接（接触）するようにしたので、前記したようにシール性と伝熱性とを共に満足するように当接面２３ａの面積が最適化されることで、タービンハウジング４と軸受ハウジング１との間の伝熱性が抑えられ、両ハウジング２０、２１間の熱落差の影響が抑制されるようになる。
【００４２】
さらに、タービンハウジング４のフランジ部２０の内面（当接面２３ａ）と軸受ハウジング１のフランジ部２１の内面との間に遮熱板２４を挟持させているので、この遮熱板２４によってタービンハウジング４と軸受ハウジング１との間の伝熱性が抑えられ、両ハウジング２０、２１間の熱落差の影響がより抑制されるようになる。すなわち、遮熱板２４を配することにより、特に遮熱板２４と軸受ハウジング１のフランジ部２１の内面との間に空気等による境界層が形成され、この境界層で伝熱が抑えられることにより、タービンハウジング４と軸受ハウジング１との間の伝熱性が抑えられる。
【００４３】
よって、本実施形態の固定翼式ターボチャージャにあっては、当接面２３ａの面積を最適化することでタービンハウジング４と軸受ハウジング１との間の伝熱性を抑え、両ハウジング間の熱落差の影響を抑制しているので、タービンハウジング４と軸受ハウジング１との間の熱落差に起因するタービングハウジング４側での亀裂の発生を、防止することができる。
また、両フランジ２０、２１間のシール性を向上し、これらフランジ２０、２１間の気密を十分に確保しているので、タービンスクロール８からの排気がフランジ部２０、２１間を通って外に漏れ出てしまい、タービンの効率が低下してしまうのを防止することができる。
【００４４】
また、当接面２３ａ（当接部２３）をタービンハウジング４のフランジ部２０の内面にのみ形成しているので、遮熱板２４は高温側となるタービンハウジング４のフランジ部２０に対して前記当接面２３ａでのみ当接（接触）するようになり、したがって熱疲労が少なくなって耐久性が有利になる。
【００４５】
以上、図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、前記実施形態では遮熱板２４を用い、これをタービンハウジング４のフランジ部２０の内面と軸受ハウジング２１の内面との間に挟持させているが、本発明では遮熱板２４を用いることなく、前記両ハウジング部２０、２１のそれぞれの内面を直接当接（接触）させるようにしてもよい。その場合にも、少なくとも一方の内面に当接部（当接面）を形成することにより、両ハウジング部２０、２１間のシール性を確保することができる。
【００４６】
また、遮熱板２４を用いる場合、前記実施形態のように１枚のみ用いるのに代えて、複数枚重ねて用いるようにしてもよい。
さらに、前記実施形態では、前記押圧手段１６として皿ばね１７を用いたが、これに代えてウェーブワッシャ、コイルバネ等を用いることもできる。ウェーブワッシャやコイルバネ等を用いた場合には、排気が可動部材１１の背面を通って軸受ハウジング１側に漏出するのを防止するためのＯリング等のシール材を設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１ …軸受ハウジング、４…タービンハウジング、９…通路、１１…可動部材、１４…翼体、１５…固定翼、２０…フランジ部、２１…フランジ部、２２…締付具、２３…当接部、２３ａ…当接面、２３ｂ…非接触領域、２４…遮熱板、４０ａ…傾斜部、４３…締結部材、Ｐ…締付箇所、Ｑ…締付箇所に対応する箇所
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡単な構成によって固定翼による整流効果が高められるようにした固定翼式ターボチャージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用などの内燃機関では、出力向上等を図るためにターボチャージャを備えたものが知られている。ターボチャージャは、内燃機関の排気が送り込まれるタービンスクロールと、タービンスクロール内の排気（流体）が通路を介して供給されることにより回転するタービンインペラと、タービンインペラと一体に回転するコンプレッサインペラと、コンプレッサインペラからの空気（流体）が通路を介して供給されるディフューザとしてのコンプレッサスクロールとを有し、コンプレッサスクロールからの加圧された空気を内燃機関の燃焼室へ強制的に供給するようにしたものである。
【０００３】
タービンスクロールはタービンハウジングに形成されており、コンプレッサスクロールはコンプレッサハウジングに形成されている。これらタービンハウジングとコンプレッサハウジングとは、回転軸を有する軸受ハウジングを挟んで配置されている（例えば、特許文献２参照）。回転軸には、その一端側に前記タービンインペラが設けられ、他端側に前記コンプレッサインペラが設けられている。
【０００４】
このようにタービンハウジングと軸受ハウジングとを隣接して配置したターボチャージャでは、例えばそれぞれのフランジ部が締付具によって共締めされることにより、締結されている（例えば、特許文献２参照）。
ところで、タービンハウジングは非常に高温となり、一方、軸受ハウジングは水冷却していることで比較的低温となることから、これらタービンハウジングと軸受ハウジングとの間では熱落差が非常に大きくなっている。そのため、これらタービンハウジングと軸受ハウジングとを例えばそれぞれのフランジ部で直接当接させると、タービンハウジングの薄肉部での熱落差が大きくなり、この熱落差による熱疲労によって亀裂が生じるおそれがある。
【０００５】
そこで、タービンハウジングと軸受ハウジングとをフランジ部で当接させる際の当接面積を小さくすることでこれらの間の伝熱を抑え、前記の熱落差を小さくすることが考えられるが、前記フランジ部での当接面はタービンハウジングと軸受ハウジングとの間のシール面ともなり、このシール面が小さくなり過ぎるとタービンハウジングと軸受ハウジングとの間のシール性が低下し、タービンの効率を低下させてしまうことになる。
【０００６】
したがって、例えば前記特許文献１に開示されたターボチャージャでは、タービンハウジングと軸受ハウジングとの間に遮熱板を介在させ、これによってタービンハウジングと軸受ハウジングとの間での伝熱を抑制し、熱落差を低く抑えている。なお、このようにタービンハウジングと軸受ハウジングとの間に遮熱板を介在させることで、この遮熱板は、タービンハウジングと軸受ハウジングとの間のシール性（気密性）を確保するための、シール部材としても機能するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１２８０６５号公報
【特許文献２】特開２００９−１６７９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、ターボチャージャでは、タービン側の排気が流動する通路に、流体の流れを整流するための翼体を備えたものが知られている。このようなターボチャージャでは、タービンスクロールで流速が高められて送り込まれる排気を、翼体によってタービンインペラの周囲から均一に流入させることで、タービンの効率向上を図っている。
このような翼体を備えたターボチャージャとしては、タービンハウジングと軸受ハウジングとの間の通路に固定される固定翼式と、前記通路に配置された各翼体がリンク機構等によって同時に回転させられ、翼体の角度が一斉に変えられるように構成された可変翼式とが知られている。しかし、固定翼式は可変翼式に比べて構成が簡易であり、コストやメンテナンスの点で有利であるとされている。
【０００９】
そこで、固定翼を備えた固定翼式ターボチャージャの開発が進められているが、前記通路に翼体（固定翼）を配置固定すると、前記の遮熱板を配置するスペースが制限され、結果的にタービンハウジングと軸受ハウジングとの間のシール性が損なわれてしまう。すなわち、従来ではタービンスクロールから通路に向かう前の、タービンハウジングと軸受ハウジングとの間に遮蔽板を挟持し、この遮蔽板によって両ハウジング間のシール性を確保していたが、通路に固定翼を配置すると、前記箇所への遮熱板の配置ができなくなり、シール性が確保できなくなってタービンスクロールからの排気が該箇所からフランジ部を通って外に漏出してしまう。
【００１０】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、タービンハウジングと軸受ハウジングとの間の熱落差に起因する亀裂の発生を抑制することができ、しかもハウジング部でのシール性を高めた固定翼式ターボチャージャを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の固定翼式ターボチャージャは、軸受ハウジングとタービンハウジングとの間に通路が形成され、該通路に固定翼を備えてなる固定翼式ターボチャージャであって、
前記軸受ハウジングと前記タービンハウジングとは、それぞれのフランジ部の内面側が直接的にあるいは間接的に当接させられ、その状態で前記各フランジ部の外面側が締付具によって共締めされたことにより、締結されており、
前記軸受ハウジングのフランジ部と前記タービンハウジングのフランジ部との少なくとも一方の内面は、前記締付具によって軸方向への締付力が直接加えられる締付箇所と対応する箇所を含んで他方の内面側に当接する当接面を形成するとともに、該当接面以外の箇所が、前記他方の内面側に対して非接触となるよう構成されていることを特徴としている。
【００１２】
この固定翼式ターボチャージャによれば、軸受ハウジングのフランジ部とタービンハウジングのフランジ部との少なくとも一方の内面に、他方の内面側に当接する当接面を形成し、該当接面以外の箇所が、前記他方の内面側に対して非接触となるよう構成されているので、当接面の面積を最適化することでタービンハウジングと軸受ハウジングとの間の伝熱性が抑えられ、両ハウジング間の熱落差の影響が抑制されるようになる。
また、前記当接面が、締付具によって軸方向への締付力が直接加えられる締付箇所と対応する箇所を含んで形成されているので、締付具による締付力が当接面に対して軸方向に作用し、これによって当接面と他方の内面側とが偏ることなく均一に当接（接触）するようになる。よって、両フランジ間のシール性が向上する。
【００１３】
また、前記固定翼式ターボチャージャにおいては、前記軸受ハウジングのフランジ部の内面と前記タービンハウジングのフランジ部の内面との間に、遮熱板が挟持されているのが好ましい。
このようにすれば、遮熱板によってタービンハウジングと軸受ハウジングとの間の伝熱性が抑えられ、両ハウジング間の熱落差の影響がより抑制されるようになる。
【００１４】
また、この固定翼式ターボチャージャにおいては、タービンハウジングのフランジ部の内面にのみ前記当接面を形成しているのが好ましい。
このようにすれば、遮熱板はタービンハウジングのフランジ部に対して前記当接面でのみ当接（接触）するようになり、したがって熱疲労が少なくなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の固定翼式ターボチャージャにあっては、当接面の面積を最適化することでタービンハウジングと軸受ハウジングとの間の伝熱性が抑えられ、両ハウジング間の熱落差の影響が抑制されようになっているので、タービンハウジングと軸受ハウジングとの間の熱落差に起因するタービングハウジング側での亀裂の発生を、防止することができる。
また、両フランジ間のシール性が向上しているので、タービンスクロールからの排気がフランジ部間を通って外に漏れ出てしまい、タービンの効率が低下してしまうのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の固定翼式ターボチャージャの一実施形態を示す要部側断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】締付具の概略構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の固定翼式ターボチャージャを、図面を参照して詳しく説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
図１は、本発明の固定翼式ターボチャージャの一実施形態を示す図であって、タービン側の通路に固定翼を備えた固定翼式ターボチャージャの要部側断面図である。この固定翼式ターボチャージャは、軸受ハウジング１とタービンハウジング４とが対向する各対向前面間に形成された通路９の、軸受ハウジング１側に固定翼１５を備えたものである。
【００１８】
また、この固定翼式ターボチャージャは、軸受ハウジング１に回転可能に支持された回転軸２の一端に、タービンインペラ３を固定したものである。そして、この固定翼式ターボチャージャは、図１の要部拡大図である図２に示すように、タービンハウジング４の対向前面に形成された位置決め段部４ａが、軸受ハウジング１の対向前面側の位置決めピン５に合わされることで周方向（回転軸２の回転方向）の位置決めがなされ、その後、タービンハウジング４のフランジ部２０の外面側と軸受ハウジング１のフランジ部２１の外面側とが締付具２２によって共締めされ、締結されたことにより、軸受ハウジング１とタービンハウジング４とが一体に組み立てられたものである。この締付具２２の構成、及び締付具２２によるフランジ部２０、２１の共締めについては、後に詳述する。
【００１９】
図１に示すようにタービンハウジング４にはタービンスクロール８が形成されており、該タービンスクロール８からの排気（流体）は、軸受ハウジング１とタービンハウジング４との各対向前面間の通路９を通ってタービンインペラ３に周方向から導入されるようになっている。
【００２０】
前記軸受ハウジング１の対向前面には円環状の嵌合溝１０が形成されており、この嵌合溝１０には、リング状（円環状）の可動部材１１がその前後方向に移動可能に設けられている。すなわち、可動部材１１にはその背面の外周部に環状突部１２が突出した状態に形成されており、この環状突部１２が前記嵌合溝１０に着脱可能に嵌合していることにより、可動部材１１はその前後方向に移動できるようになっている。また、環状突部１２には凹部１３が形成されており、この凹部１３が前記位置決めピン５に係合することにより、可動部材１１は周方向への移動が規制されている。
【００２１】
前記可動部材１１の前面には複数の翼体１４の基端が固定されており、これによって可動部材１１と翼体１４とから、固定翼１５が構成されている。翼体１４は、その先端がタービンハウジング４の対向前面に対峙して配置されている。ここで、翼体１４は、リング状の可動部材１１の前面に、周方向に所定の間隔で配置され、かつ、設計に基づいて同一方向に傾いて固定されている。また、可動部材１１は、高熱のタービンハウジング４側から、冷却されることで比較的低温となっている軸受ハウジング１側に熱が伝わるのを抑制する、遮熱板として機能するようになっている。すなわち、可動部材１１は遮熱板を兼ねた部材となっている。
【００２２】
可動部材１１の背面（図１の右側面）と前記軸受ハウジング１の対向前面との間の空間１８には、可動部材１１を押圧してその翼体１４の先端をタービンハウジング４の対向前面に圧接させる押圧手段１６が設けられている。
この押圧手段１６としては、本実施形態では截頭円錐形状（円錐台形状）の皿ばね１７が用いられている。この皿ばね１７を用い、その外周縁１７ａを可動部材１１の背面に当接させ、内周縁１７ｂを軸受ハウジング１の対向前面に当接させている。
【００２３】
このような構成のもとに皿ばね１７は、軸受ハウジング１の対向前面に当接する内周縁１７ｂを固定側とし、外周縁１７ａを可動側としてそのバネ性を発揮することにより、可動部材１１をその前方、すなわちタービンハウジング４の対向前面側に押圧するようになっている。よって、皿ばね１７（押圧手段１６）は、このように可動部材１１を押圧することにより、翼体１４の先端をタービンハウジング４の対向前面に圧接させ、翼体１４とタービンハウジング４の対向前面との間のサイドクリアランスをほぼ零に、すなわちゼロクリアランスにするようになっている。
【００２４】
ここで、皿ばね１７は、軸受ハウジング１の対向前面に形成された円筒状の凸部１ａに外挿され、位置決めされるようになっている。すなわち、皿ばね１７の内径は凸部１ａよりクリアランス分大径に形成されており、これによって凸部１ａに外挿されることで、その位置が固定されるようになっている。
【００２５】
また、このような押圧力が発揮されることで、皿ばね１７はその内周縁１７ｂが軸受ハウジング１の対向前面に気密に当接し、外周縁１７ａが可動部材１１の背面に気密に当接する。このような構成のもとに皿ばね１７は、軸受ハウジング１の対向前面と可動部材１１の背面との間をシールするシール部材としても機能し、タービンスクロール８からの排気（流体が）が可動部材１１の背面を通って軸受ハウジング１側に漏出するのを防止するものとなっている。
【００２６】
ただし、このような皿ばね１７を設けても、この皿ばね１７が配置された位置の上流側、つまりタービンスクロール８から通路９に向かう前の、タービンハウジング４と軸受ハウジング１との間から排気の漏出を防止することはできない。
【００２７】
すなわち、従来では、図１に示した可動部材１１の環状突部１２や位置決めピン５を配置した箇所に遮熱板を配置し、タービンハウジング４と軸受ハウジング１との間に挟持させることで前述したようにシール部材としての機能を持たせ、これによってフランジ部２０、２１の間から排気が漏出するのを防止していたが、本実施形態のように固定翼式を採用すると、前記箇所への遮熱板の配置が設計上困難になり、したがってフランジ部２０、２１間からの排気の漏出が大きな問題になっていた。つまり、タービンスクロール８の端部側（軸受ハウジング１側）と固定翼１５の可動部材１１との間を通り、フランジ部２０、２１間に向かう排気の流れを気密に封止するのが困難であった。
【００２８】
そこで、本実施形態では、図２に示すようにタービンハウジング４のフランジ部２０の内面に、軸受ハウジング１のフランジ部２１の内面側に当接する凸状の当接部２３を形成している。当接部２３は、円環状のフランジ部２０の周方向に沿って形成された円環状のもので、軸受ハウジング１のフランジ部２１の内面に対向する面を平滑な当接面２３ａとしたものである。
【００２９】
また、タービンハウジング４のフランジ部２０の内面は、前記当接部２３以外の箇所が当接面２３に対して相対的に凹んだ状態となっており、したがって当接面２３ａ以外の箇所は、軸受ハウジング１のフランジ部２１の内面側に対して非接触となる非接触領域２３ｂとなっている。ここで、当接面２３ａについては、これが軸受ハウジング１のフランジ部２１の内面側に接触する伝熱面となるため、タービンハウジング４と軸受ハウジング１との間の伝熱を抑えるべく、後述するシール性を十分に確保したうえで、最小となるように該当接面２３ａの面積が決定されている。すなわち、シール性と伝熱性とを共に満足するように、該面積が最適化されている。
【００３０】
そして、本実施形態では、タービンハウジング４のフランジ部２０の内面と軸受ハウジング１のフランジ部２１の内面との間に、円環状の遮熱板２４が配置されている。このような構成のもとに、タービンハウジング４のフランジ部２０の前記当接面２３ａは、遮熱板２４を介して軸受ハウジング１のフランジ部２１の内面に間接的に当接したものとなっている。すなわち、前記当接面２３ａが軸受ハウジング１のフランジ部２１の「内面側に当接する」とは、本発明においては遮熱板２４を介してフランジ部２１の内面に間接的に当接することを含んでいる。
【００３１】
遮熱板２４としては、ステンレス等の合金あるいは金属からなる耐熱性の板体が用いられるが、より高い耐熱性を有するものとして、メタルジャケットガスケットなどの複合ガスケット材などを用いることもできる。
なお、本実施形態では、軸受ハウジング１のフランジ部２１の内面は、遮熱板２４を支持するための、外周縁を面取りした平面となっている。ただし、このフランジ部２１の内面についても、遮熱板２４に当接する面を制限して伝熱性を抑えるべく、タービンハウジング４のフランジ部２０の内面と同様に、凸状の当接部を形成してもよい。
【００３２】
前記当接部２３の当接面２３ａは、前記締付具２２によって軸方向（回転軸２の長さ方向）、すなわちフランジ部２０の当接面２３ａやフランジ部２１の内面と直交する方向への締付力が直接加えられる締付箇所と対応する箇所を、含んで形成されている。
【００３３】
ここで、締付具２２の構成について説明する。
締付具２２は、Ｇカップリングと呼ばれるもので、図３に示すように一対の半円弧部４０、４０と、各半円弧部４０の同じ側の端部に形成されたフランジ部４１、４１と、各半円弧部４０の反対側の端部に形成された折返部４２、４２と、フランジ部４１に挿通されたボルト・ナットからなる締結部材４３と、折返部４２、４２を拘束する環状リング４４と、からなっている。半円弧部４０は、図２の横断面に示すように、外側にハ字状に拡がった傾斜部４０ａ、４０ａを有しており、これら傾斜部４０ａ、４０ａによって前記両フランジ部２０、２１の外側を挟持している。このような構成のもとに締付具２２は、締結部材４３を締め付けることにより、両フランジ部２０、２１の外側を共締めするようになっている。
【００３４】
これらフランジ部２０、２１は、傾斜部４０ａ、４０ａの傾斜した内面と接触するようにその外面がテーパ状に形成されている。ただし、傾斜部４０ａ、４０ａの内面とフランジ部２０、２１の外面（テーパ面）とは、図２では面接触しているように記載しているものの、実際には、図２の横断面上では点接触しており、図３に示した各半円弧部４０に沿って線接触している。そして、締付具２２の傾斜部４０ａ、４０ａ間に両ハウジング部２０、２１を挟み込んで締結部材４３を締め付けることにより、遮熱板２４を介して両ハウジング部２０、２１を共締めし、締結している。
【００３５】
その際、締結部材４３の締め付け力を調整することで、傾斜部４０ａ、４０ａとフランジ部２０、２１とが点接触（線接触）する締付箇所Ｐが、図２中のＲで示す押圧範囲内にて変化する。すなわち、締結部材４３の締め付け力が大きくなると、傾斜部４０ａ、４０ａの先端側が広がり、前記の締付箇所Ｐの位置が変化する。なお、傾斜部４０ａ、４０ａはフランジ部２０、２１のテーパ面、すなわち平面状の部位を挟持するようになっており、したがって図２中二点鎖線で示すように、図２中の実線で示す状態より内側（中心側）を押さえるように挟持部４０ａ、４０ａを配することもできる。このようにすることで、前記の押圧範囲Ｒの全域に、締付箇所Ｐを位置させることが可能になる。なお、前記の押圧範囲Ｒに位置するフランジ部２０、２１の外面形状は、平面ではなく、曲面となっていてもよい。
【００３６】
ここで、このような締付具２２の傾斜部４０ａ、４０ａによる締付力、すなわち前記締付箇所Ｐにおいて発揮する締付力は、両方の傾斜部４０ａが均等に両ハウジング部２０、２１間を挟持することにより、回転軸２の長さ方向である軸方向、すなわちフランジ部２０の当接面２３ａやフランジ部２１の内面と直交する方向に作用する。そこで、本発明では、このような締付力が直接加えられる箇所を締付箇所Ｐとすると、この締付箇所Ｐに対応する箇所Ｑ、すなわち締付箇所Ｐを通って軸方向に向かう締付力が実際に作用するフランジ部２０の内面における箇所Ｑを含んで、前記当接部２３の当接面２３ａを形成している。
【００３７】
なお、本実施形態の固定翼式ターボチャージャでは、前記回転軸２の他端に、従来と同様にしてコンプレッサインペラ（図示せず）が設けられている。このコンプレッサインペラの外周にはコンプレッサスクロール（図示せず）を形成するコンプレッサハウジング（図示せず）が設けられている。
【００３８】
次に、このような構成からなる固定翼式ターボチャージャの作用を説明する。
固定翼式ターボチャージャを組み立てるには、まず、図１に示すように軸受ハウジング１の凸部１ａに皿バネ１７を外挿してここに固定し、その外周縁１７ａを外側、すなわちタービンハウジング４の対向前面側に向ける。そして、その状態で、軸受ハウジング１の対向前面に備えた嵌合溝１０に可動部材１１の環状突部１２を嵌合させ、これによって可動部材１１の背面に皿ばね１７の外周縁１７ａを当接させる。
【００３９】
また、このとき、環状突部１２に形成した凹部１３が位置決めピン５に合致するように、可動部材１１を配置して周方向（回転方向）の位置決めを行う。
さらに、タービンハウジング４の対向前面に形成した位置決め段部４ａが位置決めピン５に合致するように、タービンハウジング４を配置して周方向の位置決めを行った後、外周に設けた締付具２２の締結部材４３を締め付けることにより、遮熱板２４を介して両ハウジング部２０、２１を共締めし、締結する。その際、この締付具２２の傾斜部４０ａ、４０ａによる締付力が直接加えられる締付箇所Ｐに対応する前記箇所Ｑが、フランジ部２０の当接部２３の当接面２３ａ内に位置するように、締結部材４３の締め付け力を調整する。このような締付力については、予め実験等によって求めておき、前記箇所Ｑを当接面２３ａ内に確実に位置させるようにする。これにより、軸受ハウジング１とタービンハウジング４とを一体に組み立てる。
【００４０】
このようにして締付具２２で両フランジ部２０、２１を共締めし、締結すると、締付箇所Ｐに対応する箇所Ｑが当接面２３ａ内に位置していることから、締付具２２による締付力が当接面２３ａに対して軸方向、すなわち該当接面２３ａに直交する方向に作用し、これによって当接面２３ａと遮熱板２４（他方の内面側）とが偏ることなく均一に当接（接触）するようになる。よって、両フランジ２０、２１間のシール性（気密性）が向上し、これらフランジ２０、２１間の気密が十分に確保されるようになる。
【００４１】
また、タービンハウジング４のフランジ部２０の内面を、当接部２３の当接面２３ａと非接触領域２３ｂとに分け、当接面２３ａのみで遮熱板２４（軸受ハウジング１のフランジ部２１の内面側）に当接（接触）するようにしたので、前記したようにシール性と伝熱性とを共に満足するように当接面２３ａの面積が最適化されることで、タービンハウジング４と軸受ハウジング１との間の伝熱性が抑えられ、両ハウジング２０、２１間の熱落差の影響が抑制されるようになる。
【００４２】
さらに、タービンハウジング４のフランジ部２０の内面（当接面２３ａ）と軸受ハウジング１のフランジ部２１の内面との間に遮熱板２４を挟持させているので、この遮熱板２４によってタービンハウジング４と軸受ハウジング１との間の伝熱性が抑えられ、両ハウジング２０、２１間の熱落差の影響がより抑制されるようになる。すなわち、遮熱板２４を配することにより、特に遮熱板２４と軸受ハウジング１のフランジ部２１の内面との間に空気等による境界層が形成され、この境界層で伝熱が抑えられることにより、タービンハウジング４と軸受ハウジング１との間の伝熱性が抑えられる。
【００４３】
よって、本実施形態の固定翼式ターボチャージャにあっては、当接面２３ａの面積を最適化することでタービンハウジング４と軸受ハウジング１との間の伝熱性を抑え、両ハウジング間の熱落差の影響を抑制しているので、タービンハウジング４と軸受ハウジング１との間の熱落差に起因するタービングハウジング４側での亀裂の発生を、防止することができる。
また、両フランジ２０、２１間のシール性を向上し、これらフランジ２０、２１間の気密を十分に確保しているので、タービンスクロール８からの排気がフランジ部２０、２１間を通って外に漏れ出てしまい、タービンの効率が低下してしまうのを防止することができる。
【００４４】
また、当接面２３ａ（当接部２３）をタービンハウジング４のフランジ部２０の内面にのみ形成しているので、遮熱板２４は高温側となるタービンハウジング４のフランジ部２０に対して前記当接面２３ａでのみ当接（接触）するようになり、したがって熱疲労が少なくなって耐久性が有利になる。
【００４５】
以上、図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、前記実施形態では遮熱板２４を用い、これをタービンハウジング４のフランジ部２０の内面と軸受ハウジング２１の内面との間に挟持させているが、本発明では遮熱板２４を用いることなく、前記両ハウジング部２０、２１のそれぞれの内面を直接当接（接触）させるようにしてもよい。その場合にも、少なくとも一方の内面に当接部（当接面）を形成することにより、両ハウジング部２０、２１間のシール性を確保することができる。
【００４６】
また、遮熱板２４を用いる場合、前記実施形態のように１枚のみ用いるのに代えて、複数枚重ねて用いるようにしてもよい。
さらに、前記実施形態では、前記押圧手段１６として皿ばね１７を用いたが、これに代えてウェーブワッシャ、コイルバネ等を用いることもできる。ウェーブワッシャやコイルバネ等を用いた場合には、排気が可動部材１１の背面を通って軸受ハウジング１側に漏出するのを防止するためのＯリング等のシール材を設けるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１ …軸受ハウジング、４…タービンハウジング、９…通路、１１…可動部材、１４…翼体、１５…固定翼、２０…フランジ部、２１…フランジ部、２２…締付具、２３…当接部、２３ａ…当接面、２３ｂ…非接触領域、２４…遮熱板、４０ａ…傾斜部、４３…締結部材、Ｐ…締付箇所、Ｑ…締付箇所に対応する箇所
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受ハウジングとタービンハウジングとの間に通路が形成され、該通路に固定翼を備えてなる固定翼式ターボチャージャであって、
前記軸受ハウジングと前記タービンハウジングとは、それぞれのフランジ部の内面側が直接的にあるいは間接的に当接させられ、その状態で前記各フランジ部の外面側が締付具によって共締めされたことにより、締結されており、
前記軸受ハウジングのフランジ部と前記タービンハウジングのフランジ部との少なくとも一方の内面は、前記締付具によって軸方向への締付力が直接加えられる締付箇所と対応する箇所を含んで他方の内面側に当接する当接面を形成するとともに、該当接面以外の箇所が、前記他方の内面側に対して非接触となるよう構成されていることを特徴とする固定翼式ターボチャージャ。
【請求項２】
前記軸受ハウジングのフランジ部の内面と前記タービンハウジングのフランジ部の内面との間に、遮熱板が挟持されていることを特徴とする請求項２記載の固定翼式ターボチャージャ。
【請求項３】
前記タービンハウジングのフランジ部の内面にのみ前記当接面を形成していることを特徴とする請求項２記載の固定翼式ターボチャージャ。
【請求項１】
軸受ハウジングとタービンハウジングとの間に通路が形成され、該通路に固定翼を備えてなる固定翼式ターボチャージャであって、
前記軸受ハウジングと前記タービンハウジングとは、それぞれのフランジ部の内面側が直接的にあるいは間接的に当接させられ、その状態で前記各フランジ部の外面側が締付具によって共締めされたことにより、締結されており、
前記軸受ハウジングのフランジ部と前記タービンハウジングのフランジ部との少なくとも一方の内面は、前記締付具によって軸方向への締付力が直接加えられる締付箇所と対応する箇所を含んで他方の内面側に当接する当接面を形成するとともに、該当接面以外の箇所が、前記他方の内面側に対して非接触となるよう構成されていることを特徴とする固定翼式ターボチャージャ。
【請求項２】
前記軸受ハウジングのフランジ部の内面と前記タービンハウジングのフランジ部の内面との間に、遮熱板が挟持されていることを特徴とする請求項２記載の固定翼式ターボチャージャ。
【請求項３】
前記タービンハウジングのフランジ部の内面にのみ前記当接面を形成していることを特徴とする請求項２記載の固定翼式ターボチャージャ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１１７４８３（Ｐ２０１２−１１７４８３Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６９６７４（Ｐ２０１０−２６９６７４）
【出願日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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