JP5816356B2 - ターボチャージャハウジングのシール構造 - Google Patents

Description

本発明は、ターボチャージャのタービンハウジングとベアリングハウジングとの接合面をシールするためのシール構造に関する。

ターボチャージャのタービンハウジング及びベアリングハウジングの接合部は、ボルト等で接合されている。該接合部の接合面は、タービンハウジングの内部を流れる排気ガスが外部に漏れないように、シールする必要がある。そのため、この接合面に半円形断面や、Ｃ字形断面又はＶ字形断面等をもつシールリングを介装している。これらのシールリングは、リング内側で排気ガスのガス圧を受け、このガス圧で収納面に押し付けられ、シール性能を発揮するガスケットである。

しかし、ボルトの締結力の付加により、シールリングが塑性変形を起したり、あるいはタービンハウジング内に流入する高温の排気ガスによって接合部が熱膨張し、これらが原因になって、接合部に隙間が生じ、ガス漏れが発生するおそれがある。

特許文献１に、タービンハウジング及びベアリングハウジングの接合部に、ガスケットを介在させたシール手段が開示されている。このシール手段の構成を図９により説明する。図９において、ターボチャージャ１００のハウジングを構成するタービンハウジング１０２及びベアリングハウジング１０４の内部に、タービン軸１０６及び該タービン軸１０６に結合されたタービン動翼１０８が配置されている。タービン軸１０６は、図示省略のコンプレッサ動翼と連結されている。ベアリングハウジング１０４の内部には、タービン軸１０６を回転可能に支承する軸受１１０が設けられている。

タービンハウジング１０２の内部に形成された渦巻き形状のスクロール流路１１２に流入した排気ガスｅは、タービン動翼１０８及びタービン軸１０６を回転させる。さらに、タービン軸１０６と連結されたコンプレッサ動翼を回転させ、該コンプレッサ動翼の回転によりエンジンに給気する。該スクロール流路１１２とベアリングハウジング１０４との間に、遮熱板１１６が介在され、遮熱板１１６よりベアリングハウジング１０４側に断熱空間１１８を形成している。

タービンハウジング１０２とベアリングハウジング１０４に一体形成されたフランジ部１１４とは、ボルト１２０で接合され、タービンハウジング１０２の接合面１２２とフランジ部１１４の接合面１２４との間に、ガスケット１２６が介装されている。このガスケット１２４により、該接合面１２２及び１２４のシール性能を確保するようにしている。

特許文献２には、タービンハウジング及びベアリングハウジングの接合部の別な構成が開示されている。以下、この接合部の構成を図１０により説明する。図１０に示すターボチャージャ２００では、タービンハウジング２０２は、ベアリングハウジング２１０の周囲に形成されたフランジ部２１２が嵌入される凹部２０４を備えている。該フランジ部２１２は、凹部２０４に突出してタービンハウジング２０２の端面２０６との間に、段差Ｇを形成している。

タービンハウジング２０２の端面２０６に開口する穴２０８が穿設され、該穴２０８に雌ネジ部２０９が形成されている。該雌ネジ部２０９にボルト２２０が螺合し、締結ボルト頭部の座面２２２とタービンハウジング２０２の端面２０６との間に、座金２２４が介装されている。座金２２４は、段差Ｇを跨ぐように傾斜して配置されている。ここでは、締結ボルト２２０の締結力により、座金２２４を弾性変形させ、締結ボルト２２０に張力を発生させている。

これによって、ボルト２２０の軸力を上昇させ、運転時の軸力の低下を防止し、タービンハウジング２０２とベアリングハウジング２０４とをより強固に締結できるようにしている。

特開平７−１８９７２３号公開公報 特開２０１０−２０９７０８号公開公報

エンジンの燃焼ガス温度は、エンジン出力を向上させるため、年々上昇してきている。そのため、排気ガスによるタービンハウジングとベアリングハウジング等の熱膨張は大きくなり、これらハウジングの接合部からのガス漏れのおそれが増大してきている。
特許文献１に開示されたシール手段では、ターボチャージャ１００を運転し、タービンハウジング１０２及びベアリングハウジング１０４等の熱膨張を考慮していないため、これらの熱膨張時に、接合部に隙間が発生し、ガス漏れが発生するおそれがある。

特許文献２に開示された接合部の構成は、フランジ部２１２とタービンハウジング２０２の端面２０６との間に段差Ｇが形成されているため、該端面２０６と座金２２４との間、又は締結ボルト２２０の座面２２２と座金２２４との間に隙間が生じる。そのため、ハウジングの接合部のシール性能を向上できないという問題がある。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、近年の排気ガス温度の上昇傾向に対しても、タービンハウジングとベアリングハウジングとの接合部のシール性能を向上させることを第１の目的とする。また、該接合部の構造を簡素化し、ハウジング部品に汎用性を持たせて用途拡大を図ると共に、接合部の加工を容易にし、かつ加工費を節減することを第２の目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明のターボチャージャハウジングのシール構造は、ターボチャージャのタービンハウジングとベアリングハウジングとの接合面をシールするためのシール構造において、タービンハウジングの端面は、ベアリングハウジングのフランジ部と接してシール面を形成する内側端面と、該フランジ部とシール面を形成せず、該内側端面と段差をもって形成されボルト締結後に該ボルトの頭部座面が密着する外側端面とからなり、
前記シール面に弾性変形可能なシールリングが介装されると共に、タービンハウジングの端面に螺合したボルトの頭部座面と前記内側端面とで前記フランジ部を挟持し、前記シールリングの弾性変形後のつぶれ代がボルト締結前に形成される前記ボルトの頭部座面と前記外側端面との段差により設定されるように構成され、前記フランジ部の背面にフランジ部と一体に形成され、前記タービンハウジングの内部空間と前記シールリングとの間を遮蔽する遮熱壁が設けられ、前記ボルト締結前に前記フランジ部の背面と前記タービンハウジングの前記内側端面との間、及び前記遮熱壁の先端部とタービンハウジングの内部に設けられて排ガス流路を形成するノズルマウントとの間は、前記つぶれ代に相当する間隔が開いていることを特徴とする。

このように、ベアリングハウジングのフランジ部をボルトの頭部座面とタービンハウジングの内側端面とで挟持するようにしたので、タービンハウジング及びベアリングハウジングの熱変形を許容しながら接合面のシール性能を高く維持できる。

また、ベアリングハウジングのフランジ部のボルト当接面とタービンハウジングの外側端面との間に段差をもたせ、ボルトによる締結後に、該フランジ部とタービンハウジングの内側端面とで形成されるシール面に介装されたシールリングを前記段差に相当するつぶれ代だけ押圧させ弾性変形させているので、シールリングが熱変形しても、この熱変形を許容しつつシール面のシール性能を高く維持できる。

また、シールリングの弾性変形後のつぶれ代がボルトによる締付け前に形成される該フランジ部とタービンハウジングの外側端面との段差により設定されるようにしたので、シール性能を最も発揮できるつぶれ代の設定が容易になる。

また、ボルトの頭部座面とタービンハウジングの内側端面とでベアリングハウジングのフランジ部を挟持するようにしたので、ベアリングハウジングのフランジ部にボルト穴等を設けなくて済む。これによって、ベアリングハウジングのフランジ部の加工が容易になり、加工費を節減できる。また、ベアリングハウジングの汎用性が広がり、用途を拡大できる。
また、前記フランジ部の背面にフランジ部と一体に形成され、前記タービンハウジングの内部空間と前記シールリングとの間を遮蔽する遮熱壁が設けられるため、シールリングの熱劣化を防止し、シールリングを長寿命化できる。

また、本発明は、シール面に弾性変形可能なシールリングが介装され、ボルト締付け前にベアリングハウジングのフランジ部とタービンハウジングの外側端面との間に、該シールリングのつぶれ代に相当する段差が形成されている。
これによって、ボルトによる締付け後、シールリングをつぶれ代だけ押圧させ弾性変形させることができるので、シール面構成部材に熱変形が生じても、シール面のシール性能を高く維持できる。また、シールリングのみを弾性変形させているので、タービンハウジングやベアリングハウジングを弾性変形させずに済む。そのため、タービンハウジングやベアリングハウジングの材質選択の自由度を広げることができる。

また、本発明は、前記ボルト締結前に前記フランジ部の背面と前記タービンハウジングの前記内側端面との間、及び前記遮熱壁の先端部とタービンハウジングの内部に設けられて排ガス流路を形成するノズルマウントとの間は、前記つぶれ代に相当する間隔が開いていることを特徴とする。
さらに、前記ボルト締結後に該ボルトの頭部座面を前記外側端面に密着させることにより、前記フランジ部の背面と前記タービンハウジングの前記内側端面との間、及び前記遮熱壁の先端部と前記ノズルマウントとの間の間隔は閉じられることを特徴とする。これによって、シールリングはつぶれ代だけ弾性変形する。このように遮熱板により、シール面のシール性能を更に向上できる。

また、本発明のシール構造において、前記シールリングは、断面形状が近似半円形をなし、該シールリングの両端は、前記ボルト締結後にそれぞれ前記フランジ部の背面及び前記内側端面に圧接されることを特徴とする。これによって、シールリングは弾性変形可能に構成されている。

また、参考発明としてのターボチャージャハウジングのシール構造は、ターボチャージャのタービンハウジングとベアリングハウジングとの接合面をシールするためのシール構造において、タービンハウジングの端面は、ベアリングハウジングのフランジ部と接してシール面を形成する内側端面と、該フランジ部とシール面を形成せず、該内側端面と段差をもって形成されボルト締結後に該ボルトの頭部座面が密着する外側端面とからなり、前記シール面を構成する部材が弾性変形可能な前記ベアリングハウジングのフランジ部と前記タービンハウジングの内側端面だけで構成されると共に、タービンハウジングの端面に螺合したボルトの頭部座面と前記内側端面とで前記フランジ部を挟持し、前記ベアリングハウジングのフランジ部と前記タービンハウジングの内側端面との弾性変形後のつぶれ代がボルト締結前に形成される前記ボルトの頭部座面と前記外側端面との段差により設定されるようにしたものである。
これによって、シールリング等特別のシール部材が不要になり、シール構造を簡素化できる。

参考発明のシール構造において、ベアリングハウジングのフランジ部が板バネで構成され、該板バネとタービンハウジングの外側端面との間に、該板バネのつぶれ代に相当する段差が形成されているとよい。これによって、板バネの弾性変形により、接合部のシール性能を確保でき、シールリング等特別のシール部材が不要になり、シール構造を簡素化できる。

参考発明のシール構造において、タービンハウジングの内側端面とベアリングハウジングのフランジ部の対向面とがテーパ面に加工され、テーパ面形成部位が弾性変形可能な部材で構成されているとよい。
これによって、両テーパ面間の相対的な滑りでシール面構成部材の熱変形を吸収できるので、シール面構成部材の熱変形にかかわらず、シール面のシール性能を高く維持できる。また、シール面の構成を簡素化でき、特別のシール部材が不要になる。

参考発明のシール構造において、ベアリングハウジングのフランジ部の接合面又はタービンハウジングの内側端面の少なくとも一方に、先細の突起が形成され、該突起が他方の接合面に線接触し、該フランジ部とタービンハウジングの外側端面との間に、該突起のつぶれ代に相当する段差が形成されているとよい。
これによって、ボルトの締付力により、前記突起と対向面との間で大きな線圧を発生できる。そのため、シール面構成部材の熱変形に対しても、シール面のシール性能を高く維持できる。従って、特別のシール部材が不要になり、シール構造を簡素化できる。

参考発明のシール構造において、ベアリングハウジングのフランジ部の接合面とタービンハウジングの内側端面とがラビリンス構造に形成され、ラビリンス構造形成部位が弾性変形可能な部材で構成されているとよい。

このように、シール面にラビリンス構造が形成されているので、ラビリンス構造のガス圧低減効果により、シール面構成部材が熱変形を起しても、シール性能を高く維持できる。また、特別のシール部材を必要としないので、シール構造を簡素化できる。

参考発明及び本発明のシール構造において、ボルトの頭部が、ベアリングハウジングのフランジ部と接触し、該フランジ部との接触面を拡大するフランジ又はワッシャを一体又は別体に備えているとよい。これによって、ボルトの座面と該フランジ部との接触面積を拡大でき、フランジ部に対するボルトの締結力を増大でき、フランジ部をさらに強固に挟持できる。

本発明によれば、ターボチャージャのタービンハウジングとベアリングハウジングとの接合面をシールするためのシール構造において、タービンハウジングの端面がベアリングハウジングのフランジ部と接してシール面を形成する内側端面と、該フランジ部とシール面を形成せず、タービンハウジングの内側端面と該フランジ部のボルト当接面に対して段差をもつ外側端面とからなり、シール面を構成する部材が弾性変形可能なシールリングで構成されると共に、タービンハウジングの端面に螺合したボルトの頭部座面とタービンハウジングの内側端面とで前記フランジ部を挟持し、シール面構成部材の弾性変形後のつぶれ代がボルト締結前に形成されるフランジ部のボルト当接面とタービンハウジングの外側端面との段差により設定されるようにしたので、タービンハウジング及びベアリングハウジングの熱変形を許容しながら接合面のシール性能を高く維持できる。

また、シール性能を最も発揮できるつぶれ代の設定が容易になると共に、ベアリングハウジングのフランジ部の加工が容易になり、加工費を節減でき、ベアリングハウジングの汎用性を広げることができる。

本発明装置の第１実施形態に係るターボチャージャハウジングの断面図である。 本発明装置の第１参考形態に係るターボチャージャハウジングの斜視図である。 前記第１参考形態の一部拡大断面図である。 本発明装置の第２参考形態に係るターボチャージャハウジングの一部拡大断面図である。 本発明装置の第３参考形態に係るターボチャージャハウジングの一部拡大断面図である。 本発明装置の第４参考形態に係るターボチャージャハウジングの一部拡大断面図である。 本発明装置の第５参考形態に係るターボチャージャハウジングの一部拡大断面図である。 本発明装置の第６参考形態に係るターボチャージャハウジングの一部拡大断面図である。 従来のターボチャージャハウジングの断面図である。 従来のターボチャージャハウジングの別な構成を示す一部拡大断面図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。

（実施形態１）
本発明装置の第１実施形態を図１に基づいて説明する。図１に示すターボチャージャ１０において、タービンハウジング１２の接合部１４と、ベアリングハウジング３０のフランジ部３２とは、フランジボルト４０で結合されている。タービンハウジング１２の内部には、ノズルプレート２２やノズルマウント２４によって、排気ガスｅが流入する渦巻き形状のスクロール流路１８が形成されている。

タービンハウジング１２の中心軸線Ｃ上にタービン軸２８が配置され、タービン軸２８に複数のタービン動翼２６が一体に形成されている。スクロール流路１８からタービン動翼側に流入した排気ガスｅはタービン動翼２６及びタービン軸２８を回転させた後、出口流路２０を通って流出する。

ベアリングハウジング３０には、タービン軸２８を回転可能に支承する軸受３４と、該軸受３４に潤滑油を供給する潤滑油流路３６が設けられている。タービンハウジング１２の接合部１４には、タービンハウジング１２の周方向に、複数のボルト穴１６が設けられている。フランジボルト４０は、六角形をなすボルト頭部４２の下面に円板形状のフランジ４４が一体に形成され、オネジ部４６がボルト穴１６に螺合し、フランジ４４の下面がベアリングハウジング３０のフランジ部３２を押えることで、タービンハウジング１２とベアリングハウジング３０とを結合している。

タービンハウジング１２の内側端面１４ｂと、フランジ部３２の背面３２ｂとの間に、四角断面の環状空間ｓが形成され、該環状空間ｓにシールリング４８が介装されている。シールリング４８は、断面が近似半円形をなし、弾性変形可能に構成されている。図１は、フランジボルト４０の締付け前の状態を示している。この状態で、シールリング４８はまだ弾性変形しておらず、フランジ部３２のボルト当接面３２ａとタービンハウジング１２の外側端面１４ａとの間に、シールリング４８のつぶれ代ｈに相当するだけの段差Ｇが形成されている。

また、フランジ部３２の背面３２ｂとタービンハウジング１２の内側端面１４ｂ間、及びフランジ部３２と一体の遮熱壁３２ｃとノズルマウント２４間は、シールリング４８のつぶれ代ｈに相当するだけの間隔が開いている。この状態で、フランジボルト４０をボルト穴１６に螺入させ、フランジ４４の座面４４ａを外側端面１４ａに密着させることにより、前記３箇所の間隔が閉じられ、シールリング４８はつぶれ代ｈ分だけ弾性変形する。この状態で、フランジ部３２は、フランジ４４とタービンハウジング１２の内側端面１４ｂとで挟持される。また、シールリング４８の両端が、夫々フランジ部３２の背面３２ｂ及び内側端面１４ｂに圧接している。

本実施形態によれば、フランジ部３２をフランジ４４の座面４４ａの内側面とタービンハウジング１２の内側端面１４ｂとで挟持しているので、接合部１４及びフランジ部３２の熱変形を許容しつつ、フランジ４４の座面４４ａとフランジ部３２のボルト当接面３２ａ及び外側端面１４ａ間、及びフランジ部３２の背面３２ｂと内側端面１４ｂ間で形成されるシール面のシール性能を高く維持できる。

また、フランジ部３２のボルト当接面３２ａと、外側端面１４ａとの間に段差Ｇをもたせ、フランジボルト４０よる締付け後に、シールリング４８を段差Ｇに相当するつぶれ代ｈだけ押圧させ弾性変形させているので、シールリング４８の周囲で熱変形が起こっても、この熱変形を許容しつつシール面のシール性能を高く維持できる。
また、シールリング４８の弾性変形後のつぶれ代ｈがフランジボルト４０による締付け前に形成される段差Ｇにより設定されるようにしたので、シール性能を最も発揮できるシールリング４８のつぶれ代ｈの設定が容易になる。

また、フランジ４４の座面４４ａと内側端面１４ｂとでフランジ部３２を挟持するようにしたのでフランジ部３２にボルト穴等を設けなくて済む。これによって、フランジ部３２の加工が容易になり、加工費を節減できる。また、ベアリングハウジングの汎用性が広がり、用途を拡大できる。
さらに、本実施形態では、ハウジングの内部空間とシールリング４８との間を遮蔽した遮熱壁３２ｃを設けているので、シールリング４８の熱劣化を防止し、シールリング４８を長寿命化できる。また、遮熱壁３２ｃにより、シール面のシール性能を更に向上できる。

なお、本実施形態では、ボルト頭部４２とフランジ４４とが一体のフランジボルト４０を用いたが、ボルト頭部に対してフランジ又はワッシャが別体で構成されたボルトを用いてもよい。

（第１参考形態）
次に、本発明装置の第１参考形態を図２及び図３により説明する。図２に示すように、本参考形態のターボチャージャ５０Ａのハウジングは、タービンハウジング５２と、ベアリングハウジング５４と、コンプレッサハウジング５６とから構成されている。タービンハウジング５２の周方向に複数の接合部６０が形成され、図３に示すように、該接合部６０に、外側端面６０ａに開口したボルト穴６２が穿設されている。

図３に示すように、ボルト穴６２には、つば付きボルト６４が螺合している。つば付きボルト６４は、六角形のボルト頭部６６に対して、該ボルト頭部より拡径された円板形状のつば６８が一体形成されている。タービンハウジング５２の外側端面６０ａと内側端面６０ｂ間には段差が形成されている。ベアリングハウジング５４には、フランジ部７０が一体形成されている。フランジ部７０と内側端面６０ｂとの間には、Ｃ字状断面を有し、弾性変形可能なシールリング７２が介装されている。

図３は、つば付きボルト６４による締付け前の状態を示す。締付け前では、外側端面６０ａとフランジ部７０のボルト当接面７０ａとは段差Ｇを有している。段差Ｇはシールリング７２のつぶれ代と同一となるように設定されている。つば付きボルト６４を外側端面６０ａまで螺入させ、つば６８を外側端面６０ａに密着させることで、段差Ｇは解消される。同時に、シールリング７２は、フランジ部７０の背面７０ｂと内側端面１４ｂとで押圧され、設定されたつぶれ代分だけ弾性変形する。

本参考形態によれば、シールリング７２が弾性変形しているので、排気ガス流路７４を通る排気ガスの熱で、フランジ部７０や接合部６０が熱変形しても、フランジ部７０のボルト当接面７０ａや背面７０ｂと、タービンハウジング５２の外側端面６０ａや内側端面１４ｂとで構成されるシール面のシール性能を高く維持できる。
また、フランジ部７０のボルト穴等を設けないので、フランジ部７０の形状を簡素化でき、ベアリングハウジング５４の用途を広げることができると共に、シールリング７２のつぶれ代を段差Ｇと同一に設定することで、シールリング７２のシール性能に最適なつぶれ代の設定が容易になる。

（第２参考形態）
次に、本発明装置の第２参考形態を図４により説明する。本参考形態のターボチャージャ５０Ｂは、排気ガス流路７４とシールリング７２との間の内側端面６０ｂに遮熱壁７６を一体形成している。遮熱壁７６とフランジ部７０の背面７０ｂとの間隔ｈは、段差Ｇ及びシールリング７２の設定されたつぶれ代と同一に設定されている。その他の構成は前記第１参考形態を同一である。

かかる構成において、つば付きボルト６４のつば６８を外側端面６０ａに密着するまで螺入させると、同時に遮熱壁７６とフランジ部７０の背面７０ｂが密着し、かつシールリング７２が設定されたつぶれ代だけ弾性変形する。そのため、前記第１参考形態と同様の作用効果を得られるほか、遮熱壁７６によって排気ガスがシールリング７２まで侵入するのを防止できる。そのため、シールリング７２の熱劣化を防止でき、シールリング７２を長寿命化できると共に、遮熱壁７６の配置によって、シール面のシール性能をさらに高めることができる。

（第３参考形態）
次に、本発明装置の第３参考形態を図５により説明する。本参考形態に係るターボチャージャ５０Ｃでは、ボルト８０のボルト頭部８２やオネジ部８４とワッシャ８６とは別体に構成されている。ベアリングハウジング５４のフランジ部７０は板バネで構成されている。タービンハウジング５２の外側端面６０ａと内側端面６０ｂとは段差が形成されている。ボルト８０の締付け前では、フランジ部７０と外側端面６０ａとに段差Ｇが形成されている。

ボルト８０をボルト穴６２に螺入させ、ワッシャ８６を外側端面６０ａに密着させると、フランジ部７０は、ワッシャ８６に押されて弾性変形し、内側端面６０ｂに接するようになる。内側端面６０ｂは、フランジ部７０の弾性変形後の背面形状に合わせて曲面に形成されている。

本参考形態では、フランジ部７０の背面７０ａが内側端面６０ｂに密着するので、シール面構成部材が排気ガスの熱で変形しても、シール面のシール性能を高く維持できる。また、フランジ部７０が板バネで構成されているので、弾力性があり、容易にシール面を形成できると共に、耐熱性が良く、排気ガスの高温度下でも、長寿命化できる。

（第４参考形態）
次に、本発明装置の第４参考形態を図６により説明する。本参考形態のターボチャージャ５０Ｄでは、タービンハウジング５２の内側端面６０ｂが平坦なテーパ面で形成され、内側端面６０ｂに対面するフランジ部７０の背面７０ｂの先端部が、内側端面６０ｂと同一角度の平坦なテーパ面９０で形成されている。内側端面６０ｂとフランジ部７０のテーパ面９０とは、全面で当接するように、互いに同一の傾斜角をなしている。また、フランジ部７０及び接合部６０のテーパ面形成部位は弾性材で構成されている。その他の構成は、前記第３参考形態と同一である。

かかる構成において、ボルト８０の締付け前では、外側端面６０ａとフランジ部７０のボルト当接面７０ａとは段差Ｇを有している。ボルト８０をワッシャ８６が外側端面６０ａに密着するまで螺入させると、内側端面６０ｂとテーパ面９０とが互いに密着すると共に、テーパ面形成部位が弾性変形して、互いに押圧し合い、かつフランジ部７０のボルト当接面７０ａと外側端面６０ａとが同一高さとなる。

本参考形態によれば、内側端面６０ｂ及びフランジ部７０の背面７０ｂの先端部をテーパ面９０にするだけの簡単な構成で、フランジ部７０や接合部６０が熱変形しても、シール面のシール性能を高く維持できる。

（第５参考形態）
次に、本発明装置の第５参考形態を図７により説明する。本参考形態のターボチャージャ５０Ｅでは、フランジ部７０の背面７０ｂの先端に、断面が先細でくさび形状を有する突起９２を設けている。ボルト８０の締付け前で、突起９２の先端が内側端面６０ｂに接したとき、フランジ部７０のボルト当接面７０ａと外側端面６０ａとは段差Ｇを形成するように構成されている。その他の構成は前記第４参考形態と同一である。

かかる構成において、ボルト８０をワッシャ８６が外側端面６０ａに密着するまで螺入させると、突起９２の先端部が内側端面６０ｂに圧接され、該先端部が弾性変形しながら内側端面６０ｂに押し付けられた状態となる。そのため、フランジ部７０や接合部６０が
排気ガス流路７４を通る排気ガスの熱で変形しても、シール面のシール性能を高く維持できる。また、フランジ部７０の背面７０ｂに突起９２を設けただけの簡単な構成とすることができる。

（第６参考形態）
次に、本発明装置の第６参考形態を図８により説明する。本参考形態に係るターボチャージャ５０Ｆは、フランジ部７０の背面７０ｂとタービンハウジング５２の内側端面６０ｂにラビリンス構造９４を形成したものである。その他の構成は前記第５参考形態と同一である。図８は、ボルト８０の締付け前の状態を示し、フランジ部７０のボルト当接面７０ａと外側端面６０ａとの間に段差Ｇが形成されている。また、ラビリンス構造９４の左右両端で、段差Ｇと同一寸法の間隔Ａ及びＢが形成されている。

かかる構成において、ボルト８０をワッシャ８６が外側端面６０ａに密着するまでボルト穴６２に螺入させると、フランジ部７０のボルト当接面７０ａと外側端面６０ａとの段差Ｇは解消される。同時に、間隔Ａ及びＢも閉じられ、ラビリンス構造９４の両端が密閉される。

本参考形態によれば、ボルト８０の締付け後、間隔Ａ及びＢが密閉されると共に、間隔Ａ、Ｂ間にラビリンス構造９４が形成されているので、フランジ部７０と接合部６０の熱変形にもかかわらず、シール面のシール性能を良好に維持できる。

本発明によれば、ハウジング部が受ける熱変形に対しても、簡単な構成で、ハウジング接合面のシール性能を向上できるターボチャージャハウジングを実現できる。

１０、５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ、５０Ｄ、５０Ｅ、５０Ｆ ターボチャージャ
１２，５２ タービンハウジング
１４，６０ 接合部
１４ａ、６０ａ 外側端面
１４ｂ、６０ｂ 内側端面
１６，６２ ボルト穴
１８ スクロール流路
２０ 出口流路
２２ ノズルプレート
２４ ノズルマウント
２６ タービン動翼
３０，５４ ベアリングハウジング
３２，７０ フランジ部
３２ａ、７０ａ ボルト当接面
３２ｂ、７０ｂ 背面
３２ｃ、７６ 遮熱壁
３４ 軸受
３６ 潤滑油流路
４０ フランジボルト
４２、６６、８２ ボルト頭部
４４ フランジ
４４ａ 座面
４６，８４ オネジ部
４８，７２ シールリング
５６ コンプレッサハウジング
６４ つば付きボルト
６８ つば
７４ 排気ガス流路
８０ ボルト
８６ ワッシャ
９０ テーパ面
９２ 突起
９４ ラビリンス構造
Ｃ 中心軸線
Ｇ 段差
ｅ 排気ガス
ｈ つぶれ代
ｓ 環状空間

Claims (4)

1. ターボチャージャのタービンハウジングとベアリングハウジングとの接合面をシールするためのシール構造において、
   タービンハウジングの端面は、ベアリングハウジングのフランジ部と接してシール面を形成する内側端面と、該フランジ部とシール面を形成せず、該内側端面と段差をもって形成されボルト締結後に該ボルトの頭部座面が密着する外側端面とからなり、
   前記シール面に弾性変形可能なシールリングが介装されると共に、タービンハウジングの端面に螺合したボルトの頭部座面と前記内側端面とで前記フランジ部を挟持し、
   前記シールリングの弾性変形後のつぶれ代がボルト締結前に形成される前記ボルトの頭部座面と前記外側端面との段差により設定されるように構成され、
   前記フランジ部の背面にフランジ部と一体に形成され、前記タービンハウジングの内部空間と前記シールリングとの間を遮蔽する遮熱壁が設けられ、
   前記ボルト締結前に前記フランジ部の背面と前記タービンハウジングの前記内側端面との間、及び前記遮熱壁の先端部とタービンハウジングの内部に設けられて排ガス流路を形成するノズルマウントとの間は、前記つぶれ代に相当する間隔が開いていることを特徴とするターボチャージャハウジングのシール構造。
2. 前記ボルト締結後に該ボルトの頭部座面を前記外側端面に密着させることにより、前記フランジ部の背面と前記タービンハウジングの前記内側端面との間、及び前記遮熱壁の先端部と前記ノズルマウントとの間の間隔は閉じられることを特徴とする請求項１に記載のターボチャージャハウジングのシール構造。
3. 前記シールリングは、断面形状が近似半円形をなし、該シールリングの両端は、前記ボルト締結後にそれぞれ前記フランジ部の背面及び前記内側端面に圧接されることを特徴とする請求項１又は２に記載のターボチャージャハウジングのシール構造。
4. 前記ボルトの頭部が、ベアリングハウジングのフランジ部と接触し、該フランジ部との接触面を拡大するフランジ又はワッシャを一体又は別体に備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のターボチャージャハウジングのシール構造。

Images