JP4885180B2 - Variable capacity exhaust gas turbine - Google Patents
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Description
本発明は、比較的中小型内燃機関の排気ターボ過給機に用いられ、エンジン(内燃機関)からの排気ガスを、排気入口部とタービンロータとの間に通路断面積が漸次減少するスクロール部を前記タービンロータの径方向に分割して形成された内周スクロール部および外周スクロール部とを備え、蓋部材の周方向に複数個列設されたインサートベーンにより、内周スクロール部と外周スクロール部とに排気ガスを流動させるようにした可変容量排気ガスタービンに関する。 The present invention is used in an exhaust turbocharger of a relatively small and medium-sized internal combustion engine, and a scroll portion in which a passage cross-sectional area of exhaust gas from an engine (internal combustion engine) gradually decreases between an exhaust inlet portion and a turbine rotor. The inner scroll portion and the outer scroll portion are provided by insert vanes arranged in a row in the circumferential direction of the lid member. The present invention relates to a variable capacity exhaust gas turbine that allows exhaust gas to flow through.
図4は特許文献1(特許第3956884号公報)にて開示されている可変容量排気ガスタービンの回転軸心に直角な要部断面図である。図5は図4のY−Y断面図である。
かかる可変容量排気ガスタービンは、排気ガスにより回転駆動されるタービンロータ10を、タービンハウジング01の中央部に収容(回転軸心100a)している。
前記タービンハウジング01は、排気入口部20及び排気出口部20aを有して、該排気入口部20と内周のタービンロータ10との間に通路断面積が漸次減少するスクロール部12を有する。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part perpendicular to the rotational axis of the variable capacity exhaust gas turbine disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent No. 3958884). 5 is a cross-sectional view taken along line YY of FIG.
In such a variable capacity exhaust gas turbine, a
The
前記スクロール部12は、前記タービンロータ10の径方向に2分割されて、内周スクロール部2および外周スクロール部1を形成している。
前記内周スクロール部2と外周スクロール部1との間は、前記スクロール部12の境界壁2aに沿うように周方向に複数個列設されたインサートベーン6aを介して分割され、それぞれのインサートベーン6aの間には、排気通路6bが形成されている。
また、インサートベーン6aは、図5に示すように、蓋部材6の本体部から前記周方向に複数個突設されており、該インサートベーン6aにより、該内周スクロール部2と前記外周スクロール部1とを分離している。
また、図5に示すように、前記蓋部材6は遮熱板6cの2枚を一体にして、タービンハウジング01を軸受ハウジング11に締め付けるボルト29を用いて、蓋部材の外縁のリング円8で前記タービンハウジング01の支持部1sで挟着しつつ、締め付けられている。
The
The
As shown in FIG. 5, a plurality of
Further, as shown in FIG. 5, the
前記内周スクロール部2の入口部には、該入口部に排気ガスをガイドし、排気ガスの流れを円滑に前記内周スクロール部2に流入されるための舌部5が、排気ガス流に沿って形成されている。
また、前記外周スクロール部1の排気入口部側には、制御弁4が設置され、該制御弁4は前記タービンハウジング01の周壁4aに接脱することにより、前記内周スクロール部2への排気ガス流量および外周スクロール部1への排気ガス流量をそれぞれ制御している。
At the inlet portion of the inner
In addition, a
即ち、エンジンの低回転時には、制御弁4が周壁4aに接して閉じることにより外周スクロール部1が閉じて、排気ガスはU2のように内周スクロール部2側にのみ流れる。
またエンジンの高回転時には、制御弁4が周壁4aから離れて開くことにより、排気ガスは外周スクロール部1をU1のように流れて、インサートベーン6aの排気通路6bを通って内周スクロール部2に流入するとともに、内周スクロール部2へもU2のように流れる。
従って、エンジンの低回転時と高回転時とで、前記制御弁4により排気ガス流量を変えることができる。
That is, when the low rotation of the engine, the
Also at the time of high rotation of the engine, the
Therefore, the exhaust gas flow rate can be changed by the
しかしながら、特許文献1(特許第3956884号公報)おいては、図5に示すように、蓋部材6と遮熱板6cが、タービンハウジング01を軸受ハウジング11に、ボルト29により2枚を一体にして共締めにて締め付けられている。
そして前記インサートベーン6aは、前記蓋部材6の本体部から前記周方向に複数個突設されており、かかるインサートベーン6aの構成により、該内周スクロール部2と前記外周スクロール部1とを分離している。
However, in Patent Document 1 (Japanese Patent No. 3958884), as shown in FIG. 5, the
A plurality of the insert vanes 6a project from the body portion of the
即ち、かかる従来技術においては、蓋部材6と遮熱板6cとが、別個に構成されボルト29により一体に締め付けられているので、部品点数が蓋部材6と遮熱板6cとが別個となっているために増加する。
また遮熱板6cを前記蓋部材6と別個に製作するため、図5に示すように、組み立て時には排気出口部20a側に位置するタービンハウジングの開口端面100b側から、前記蓋部材6と遮熱板6cとを同時にして組み付け難いために、2枚それぞれに組み付けねばならず、このため多くの組み立て工数を要する。
また、前記遮熱板6cは、薄い一枚板であって変形し易いので、高温になると板に変形や倒れを生じ易く、該遮熱板6cが変形によりタービンロータ10に接触するという事故が起こり得る。
That is, in such a prior art, the
Further, since the
Further, since the
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、蓋部材と遮熱板の構造を簡単化して部品点数を低減し、遮熱板とインサートベーンを支持する蓋部材の組立を容易化し、且つ遮熱板の変形を低減した可変容量排気ガスタービンを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art. The structure of the lid member and the heat shield plate is simplified to reduce the number of parts, the assembly of the lid member supporting the heat shield plate and the insert vane is facilitated, and It is an object of the present invention to provide a variable capacity exhaust gas turbine in which the deformation of the engine is reduced.
本発明はかかる目的を達成するもので、軸受ハウジングにより軸支されるシャフトと、該シャフトの一端に固定され排気ガスにより回転駆動されるタービンロータと、該タービンロータを中央部に収容するとともに排気入口部及び排気出口部を有し、前記排気入口部とタービンロータとの間に通路断面積が漸次減少するスクロール部を有するタービンハウジングと、前記スクロール部を前記タービンロータの径方向に分割して形成された内周スクロール部および外周スクロール部とを備えるとともに、該タービンロータの周方向に複数個列設されたインサートベーンにより、内周スクロール部へ直接流入する排気ガスの流動と前記外周スクロール部を流れる排気ガスを内周スクロール部に流入させる排気ガスの流動とを制御するように構成し、
前記外周スクロール部の排気入口部側に配設され前記内周スクロール部への排気ガス流量および外周スクロール部への排気ガス流量をそれぞれ制御する制御弁を備えるとともに、
前記タービンハウジングの開口端面に前記内、外周スクロール部を画成する蓋部材が配設され、該蓋部材の排気通路側に、前記インサートベーンが突設されている可変容量排気ガスタービンにおいて、
前記蓋部材は、その内径側を軸受ハウジングとタービンロータの空隙に沿ってシャフト直交面方向に延在させた縮径板と一体的に形成されるとともに、前記縮径板を該タービンロータに対向させて熱流を遮断する遮熱板として構成し、前記蓋部材の内径側と縮径板との間が、軸受ハウジング側に突設するリング円を介して一体的に形成されていることを特徴とする。
The present invention achieves such an object, and includes a shaft that is pivotally supported by a bearing housing, a turbine rotor that is fixed to one end of the shaft and is driven to rotate by exhaust gas, and the turbine rotor is housed in a central portion and exhausted. A turbine housing having an inlet portion and an exhaust outlet portion, and having a scroll portion in which a passage cross-sectional area gradually decreases between the exhaust inlet portion and the turbine rotor; and dividing the scroll portion in a radial direction of the turbine rotor. A flow of exhaust gas directly flowing into the inner peripheral scroll portion and the outer peripheral scroll portion by an insert vane provided in a plurality in the circumferential direction of the turbine rotor, the inner peripheral scroll portion and the outer peripheral scroll portion being formed. It is configured to control the flow of exhaust gas that flows into the inner scroll part.
Provided with a control valve that is disposed on the exhaust inlet side of the outer scroll portion and controls the exhaust gas flow rate to the inner scroll portion and the exhaust gas flow rate to the outer scroll portion, respectively.
In the variable capacity exhaust gas turbine in which a lid member defining the inner and outer peripheral scroll portions is disposed on the opening end face of the turbine housing, and the insert vane protrudes on the exhaust passage side of the lid member,
The lid member is integrally formed with a reduced diameter plate whose inner diameter side extends in the direction perpendicular to the shaft along the gap between the bearing housing and the turbine rotor, and the reduced diameter plate faces the turbine rotor. It is configured as a heat shield plate that cuts off heat flow, and the inner diameter side of the lid member and the reduced diameter plate are integrally formed via a ring circle protruding from the bearing housing side. And
また、かかる発明において、好ましくは、前記リング円の外周側に位置する蓋部材に、放射状に補強リブを形成し、一方リング円の内周側に位置する縮径板側には補強リブを形成しない。 Further, in this invention, preferably, a reinforcing rib is formed radially on the lid member located on the outer peripheral side of the ring circle, while a reinforcing rib is formed on the reduced diameter plate side located on the inner peripheral side of the ring circle. do not do.
本発明によれば、タービンハウジングのスクロール部を内周スクロール部と外周スクロール部とに分割し、前記タービンハウジングの開口端面に前記内、外周スクロール部を画成する蓋部材が配設され、該蓋部材の排気通路側に、前記インサートベーンが突設されている可変容量排気ガスタービンにおいて、
前記蓋部材は、その内径側を軸受ハウジングとタービンロータの空隙に沿ってシャフト直交面方向に延在させた縮径板と一体的に形成されるとともに、前記縮径板をタービンロータに対向させて熱流を遮断する遮熱板として構成したので、
タービンハウジングの開口端面側に前記内、外周スクロール部を画成し、排気通路側に前記インサートベーンが突設されている蓋部材と、内周のシャフト直交面方向に延在させ且つタービンロータに対向させて熱流を遮断する遮熱板として構成した縮径板とを一体的に形成し、該蓋部材と縮径板(遮熱板)との一体化体としたので、複数個のインサートベーンをそれぞれ突設した蓋部材の構成と熱流を遮断する遮熱板としての構成を、1部品で併せ持つことができる。従って、従来技術のような、蓋部材と遮熱板とが別個になってボルトにより一体に締め付けられているものに比べ、部品点数が低減される。
According to the present invention, the scroll portion of the turbine housing is divided into an inner scroll portion and an outer scroll portion, and a lid member that defines the inner and outer scroll portions is disposed on the opening end surface of the turbine housing, In the variable capacity exhaust gas turbine in which the insert vane protrudes on the exhaust passage side of the lid member,
The lid member is integrally formed with a reduced diameter plate whose inner diameter side extends in the direction orthogonal to the shaft along the gap between the bearing housing and the turbine rotor, and the reduced diameter plate is opposed to the turbine rotor. Because it is configured as a heat shield that blocks heat flow,
The inner and outer scroll portions are defined on the opening end face side of the turbine housing, the insert vane is protruded on the exhaust passage side, the inner rotor extends in the direction perpendicular to the shaft, and is connected to the turbine rotor. A plurality of insert vanes are formed by integrally forming a reduced-diameter plate configured as a heat-shielding plate that opposes and blocks the heat flow, and integrating the lid member and the reduced-diameter plate (heat-shielding plate). One component can have both the configuration of the lid member projecting from each and the configuration as a heat shield that blocks the heat flow. Therefore, the number of parts is reduced as compared with the conventional technique in which the lid member and the heat shield plate are separately clamped together with the bolts.
また、前記構成によれば、排気通路側にインサートベーンが突設されている蓋部材と、内周にタービンロータに対向させて熱流を遮断する遮熱板として構成した縮径板とを一体的に形成したので、組み立て時には一体の蓋部材及び縮径板(遮熱板)を排気出口部側のタービンハウジングの開口端側から、かかる蓋部材と縮径板(遮熱板)の一体品を容易に組み付けることができ、図4、5に示す従来品のように2枚それぞれに組み付ける必要はなく、このため組み立て工数を低減できる。 Further, according to the above configuration, the lid member in which the insert vane protrudes on the exhaust passage side and the reduced-diameter plate configured as a heat shield that blocks the heat flow by facing the turbine rotor on the inner periphery are integrated. The integrated lid member and the reduced diameter plate (heat shield plate) are assembled from the opening end side of the turbine housing on the exhaust outlet side, and the integrated product of the lid member and the reduced diameter plate (heat shield plate) is assembled. It is easy to assemble, and it is not necessary to assemble the two pieces as in the conventional products shown in FIGS.
また、かかる発明によれば、前記蓋部材の内径側と縮径板との間に、軸受ハウジング側に突設するリング円を介して一体的に形成することによって、リング円を介して蓋部材の内径側と縮径板(遮熱板)とが連結されるので、高温になる縮径板(遮熱板)の熱を、リング円のなだらかな円形部で緩和して、蓋部材側及び軸受ハウジング側の円形段部側に接続することとなって、排気通路側にインサートベーンが突設されている蓋部材の無理な変形が無くなる。 Further, according to the invention, between the inner diameter side and the condensation径板of said lid member by integrally formed via a ring circle protruding from the bearing housing side, the lid member via a ring circle since the inner diameter side of the condensed径板(heat shielding plate) is connected, the heat of condensation径板(heat shielding plate) becomes a high temperature, to relax with gentle circular portion of the ring circular, cover member side and By connecting to the circular step portion side on the bearing housing side, excessive deformation of the lid member in which the insert vane protrudes on the exhaust passage side is eliminated.
また、かかる発明において、前記リング円の外周側に位置する蓋部材に、放射状に補強リブを形成し、一方リング円の内周側に位置する縮径板側には補強リブを形成しないように構成することにより、前記リング円の外周側に位置する蓋部材に形成される放射状の補強リブが強度を上昇させるとともに、蓋部材の重量を上げることなく剛性を上げ、熱による変形を防止する。また、リング円の内周側に位置する高温の縮径板側はその板厚のために補強リブによる重量抑制効果は低いため、補強リブを形成しない。これにより、熱拘束がなく熱変形を防止できる。 Further, in this invention, reinforcing ribs are formed radially on the lid member positioned on the outer peripheral side of the ring circle, while reinforcing ribs are not formed on the reduced diameter plate side positioned on the inner peripheral side of the ring circle. By comprising, the radial reinforcement rib formed in the cover member located in the outer peripheral side of the said ring circle raises an intensity | strength, raises rigidity without raising the weight of a cover member, and prevents the deformation | transformation by a heat | fever. Further, the high-diameter reduced-diameter plate side located on the inner peripheral side of the ring circle does not form the reinforcing rib because the thickness suppressing effect of the reinforcing rib is low due to the plate thickness. Thereby, there is no thermal constraint and thermal deformation can be prevented.
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例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く、単なる説明例にすぎない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in this example are not intended to limit the scope of the present invention only to specific examples unless otherwise specified. Only.
図1は、本発明の実施例に係る可変容量排気ガスタービンのタービン軸心線に沿う断面図である。図2(A)は前記実施例における蓋部材および縮径板の断面図、図2(B)は(A)のA矢視図、図2(C)は(A)のB矢視図である。図3は図1のC−C断面図である。
図1において、かかる可変容量排気ガスタービンは、タービンハウジング01内に、排気ガスにより回転駆動されるタービンロータ10を、該タービンハウジング01の中央部に配置し、該タービンロータ10は該タービンシャフト10aを介して、コンプレッサハウジング13内に収納されたコンプレッサ10bを直結駆動している(100aは回転軸心)。
また、前記コンプレッサハウジング13は軸受ハウジング11を介して前記タービンハウジング01に連結されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along a turbine axis of a variable capacity exhaust gas turbine according to an embodiment of the present invention. 2A is a cross-sectional view of the lid member and the reduced diameter plate in the above embodiment, FIG. 2B is a view as viewed from the arrow A in FIG. 2A, and FIG. 2C is a view as viewed from the arrow B in FIG. is there. 3 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
In FIG. 1, in such a variable capacity exhaust gas turbine, a
The
図3は前記タービンハウジング01の平面形状を示し、かかるタービンハウジング01は、排気入口部20及び排気出口部20a(図1参照)を有して、図3に示すように、該排気入口部20と内周のタービンロータ10との間に通路断面積が漸次減少するスクロール部12を有する。
前記スクロール部12は、前記タービンロータ10の径方向に、内周スクロール部2および外周スクロール部1に、2分割して形成されている。後述する制御弁は符号4で、舌部は符号5で示されている。
FIG. 3 shows a planar shape of the
The
以上の基本構成は、図4ないし図5に示す従来技術と同様である。本発明は、蓋部材6と縮径板62からなるインサート部材60の改良に関するものである。
The above basic configuration is the same as that of the prior art shown in FIGS. The present invention relates to an improvement of the
即ち、図1において、前記タービンハウジング01によって、開口端面100b側から覆われる形で、蓋部材6及び縮径板62からなり一体化されたインサート部材60が設けられている。
前記蓋部材6及び縮径板62からなるインサート部材60は、この実施例では精密鋳造により素材成型を行うものとする。
That is, in FIG. 1, the
In this embodiment, the
前記インサート部材60の前記蓋部材6は、図2に示すように、前記内周スクロール部2と外周スクロール部1とを区画形成し、該内周スクロール部2と外周スクロール部1との間は、図3に示す該スクロール部12の境界壁2aが設けられ、該境界壁2aに沿うように後述する複数のインサートベーン6aが設置されている。
即ち、前記蓋部材6には、図2に示すように、複数個のインサートベーン6aを、それぞれ排気側に一体にほぼ軸方向に突設して排気ガスの流動を制御するように構成している。そして、それぞれのインサートベーン6aの間には、排気通路6bが該インサートベーン6aの周方向に沿って形成されている。
As shown in FIG. 2, the
That is, as shown in FIG. 2, the
そして、前記インサート部材60の前記蓋部材6の内径側には、軸受ハウジング11とタービンロータ10の空隙に沿ってタービンシャフト10a直交面方向に延在させた縮径板62が、該蓋部材6と一体的に形成される。
この縮径板62は、タービンロータ10の背側10sに対向させて、該タービンロータ10の背面からの熱流を遮断する遮熱板として用いられる。
以上により、複数のインサートベーン6aが設置された蓋部材6とタービンシャフト10a直交面方向に延在させた縮径板62とが、一体化して形成されることとなる。
Further, on the inner diameter side of the
The reduced
As described above, the
前記のようにして、精密鋳造により素材成型が行われた蓋部材6と縮径板62ならなるインサート部材60は、図2(A)のように、蓋部材6のリング円7の内周側(径D1)に切削加工を施して、前記リング円7の内周と軸受ハウジング11側の円形段部11aとを嵌合して支持する。
即ち、前記蓋部材6は、図2(A)のように、内側のリング円7において、該縮径板62に連結された形態となっている。図2において、内径D1なるリング円7で、該リング円7は、蓋部材6に形成された凸部7aと該凸部7aに嵌合するように軸受ハウジング11に形成された円形段部11a(図1参照)を嵌着している。かかるリング円7により、前記蓋部材6および縮径板62が、軸受ハウジング11に支持される。
As described above, the
That is, as shown in FIG. 2A, the
そして、図1に示すように、前記蓋部材6は、タービンハウジング01と軸受ハウジング11との間に、該タービンハウジング01と軸受ハウジング11とを締着するボルト29によって、前記該タービンハウジング01と軸受ハウジング11間に、止めピン30を介して挟着されている。
As shown in FIG. 1, the
このように、かかる実施例においては、排気通路側にインサートベーン6aが突設されている蓋部材6と、内周にタービンロータ10に対向させて熱流を遮断する遮熱板として構成した縮径板62とを前記インサート部材60として一体的に構成したので、図1のように、組み立て時には一体の蓋部材6及び縮径板(遮熱板)62からなるインサート部材60を、排気出口部20a側のタービンハウジング01の開口端面100b側から、かかる一体品を容易に組み付けることができ、図4、5に示す従来品のように2枚それぞれに組み付ける必要はなく、このため組み立て工数を低減できる。
また、複数個のインサートベーン6aをそれぞれ突設した蓋部材6の構成と、熱流を遮断する遮熱板62としての構成を、1つの部品で併せ持つことができ、従って、従来技術のような、蓋部材6と遮熱板62とが別個になってボルトにより一体に締め付けられているものに比べ、部品点数を低減することができる。
As described above, in this embodiment, the
Moreover, the structure of the
また、かかる実施例においては、前記蓋部材6の内径側と縮径板62との間を、軸受ハウジング11側に突設するリング円7を介して一体的に形成しており、前記リング円7を介して蓋部材6の内径側と縮径板(遮熱板)62とを連結しているので、高温になる縮径板(遮熱板)62の熱を、リング円7のなだらかな円形結合部で緩和して、蓋部材6側および軸受ハウジング11側の円形段部11a側に接続することとなって、排気通路側にインサートベーン6aが突設されている蓋部材6の縮径板(遮熱板)62側による無理な変形が無くなる。
In this embodiment, the inner diameter side of the
また、かかる実施例においては、前記リング円7は、軸受ハウジング11側の円形段部11aに嵌合可能に支持されている。
このように構成すれば、縮径板(遮熱板)62の熱膨張がリング円7を通じて軸受ハウジング11側の円形段部11aに流されてリング円7の変形を緩和できるとともに、またリング円7を軸受ハウジング11側の円形段部11aに確実に嵌合することにより、蓋部材6と縮径板(遮熱板)62の一体品の固定が確実にできる。
In this embodiment, the
With this configuration, the thermal expansion of the reduced diameter plate (heat shield plate) 62 is caused to flow through the
また、図2(C)に示すように、前記リング円7の外周側に位置する蓋部材6には、放射状に複数の補強リブ7cを形成する一方、該リング円7の内周側に位置する縮径板62側には補強リブ7cを形成せず扁平な構造とする。
このようにすれば、外周側の蓋部材6に放射状に補強リブ7cを形成して強度を上昇させ、内周側に位置する高温の縮径板62側には補強リブ7cを形成せずに一様な肉厚(扁平な構造)とすることにより、熱拘束がなく熱変形を防止できる。なお、図2(B)(C)の符号5は舌部を示し、100aは回転軸心(図4参照)を示す。
Further, as shown in FIG. 2 (C), the
In this way, the reinforcing
また、前記蓋部材6は、前記複数個のインサートベーン6aを、それぞれ別体で個別に製作し、このインサートベーン6aを該蓋部材6の表面に、ろう付け等により、固定することも可能である。
このようにインサートベーン6aと蓋部材6を別体にして、ろう付け等で固定して製作するようにすれば、高温の際に温度が高くなるインサートベーンのみを高級部材で製作し、それを蓋部材と接続することで、インサートベーンと蓋部材の一体品をすべて高級部材で製作する場合よりもコストが安くなる。
The
In this way, if the
尚、図4に示す従来技術と同様に、蓋部材6の外縁に位置するリング円8は、図2(A)のように、内径D2なるリング円8である。蓋部材6の外縁に形成された凸部8aと、タービンハウジング01に形成された凹部1s(図1参照)との間には隙間があり、この隙間は、蓋部材6が周方向に熱膨張し、前記タービンハウジング凹部1sと干渉、変形するのを防ぐ。
また、リング円7と軸受ハウジング11との嵌合部で中心を合わせており、軸受ハウジング11とタービンハウジング01は軸受ハウジング11の外形部で嵌合されており、そこで中心を合わせている。これにより、3つの部材の中心が同軸上に合うことになる。
さらに、図3に示すように、前記内周スクロール部2の入口部には、該入口部に排気ガスをガイドし、排気ガスの流れを円滑に前記内周スクロール部2に流入されるための舌部5が、排気ガス流に沿って形成されている。
As in the prior art shown in FIG. 4, the
Further, the center of the
Further, as shown in FIG. 3, an exhaust gas is guided to the inlet portion of the
また、前記図4に示す従来技術と同様に、前記外周スクロール部1の排気入口部側には制御弁4が設置され、該制御弁4は前記タービンハウジング01の周壁4aに接脱することにより、前記内周スクロール部2への排気ガス流量および外周スクロール部1への排気ガス流量をそれぞれ制御している。
即ち、エンジンの低回転時には、制御弁4が周壁4aに接して閉じることにより外周スクロール部1が閉じて、排気ガスはU2のように内周スクロール部2側にのみ流れる。
またエンジンの高回転時には、制御弁4が周壁4aから離れて開くことにより、排気ガスは外周スクロール部1をU1のように流れて、インサートベーン6aの排気通路6bを通って内周スクロール部2に流入するとともに、内周スクロール部2へもU2のように流れる。
従って、エンジンの低回転時と高回転時とで、前記制御弁4により排気ガス流量を変えることができる。
As in the prior art shown in FIG. 4, a
That is, when the low rotation of the engine, the
Also at the time of high rotation of the engine, the
Therefore, the exhaust gas flow rate can be changed by the
本発明によれば、蓋部材と遮熱板の構造を簡単化して部品点数を低減し、遮熱板とインサートベーンを支持する蓋部材の組立を容易化し、且つ遮熱板の変形を低減した可変容量排気ガスタービンを提供できる。 According to the present invention, the structure of the lid member and the heat shield plate is simplified to reduce the number of parts, the assembly of the lid member supporting the heat shield plate and the insert vane is facilitated, and the deformation of the heat shield plate is reduced. A variable displacement exhaust gas turbine can be provided.
01 タービンハウジング
1 外周スクロール部
2 内周スクロール部
2a 境界壁
4 制御弁
4a 周壁
5 舌部
6 蓋部材
6a インサートベーン
6b 排気通路
7 リング円
7c 補強リブ
8 リング円
10 タービンロータ
11 軸受ハウジング
12 スクロール部
20 排気入口部
20a 排気出口部
29 ボルト
30 止めピン
62 縮径板(遮熱板)
100b 開口端面
01 turbine housing 1 outer
100b Open end face
Claims (2)
前記外周スクロール部の排気入口部側に配設され前記内周スクロール部への排気ガス流量および外周スクロール部への排気ガス流量をそれぞれ制御する制御弁を備えるとともに、
前記タービンハウジングの開口端面に前記内、外周スクロール部を画成する蓋部材が配設され、該蓋部材の排気通路側に、前記インサートベーンが突設されている可変容量排気ガスタービンにおいて、
前記蓋部材は、その内径側を軸受ハウジングとタービンロータの空隙に沿ってシャフト直交面方向に延在させた縮径板と一体的に形成されるとともに、前記縮径板を該タービンロータに対向させて熱流を遮断する遮熱板として構成し、前記蓋部材の内径側と縮径板との間が、軸受ハウジング側に突設するリング円を介して一体的に形成されていることを特徴とする可変容量排気ガスタービン。 A shaft pivotally supported by a bearing housing, a turbine rotor fixed to one end of the shaft and driven to rotate by exhaust gas, the turbine rotor being housed in a central portion and having an exhaust inlet portion and an exhaust outlet portion, A turbine housing having a scroll portion in which a passage sectional area gradually decreases between the exhaust inlet portion and the turbine rotor, and an inner scroll portion and an outer scroll portion formed by dividing the scroll portion in the radial direction of the turbine rotor. And a plurality of insert vanes arranged in the circumferential direction of the turbine rotor to flow the exhaust gas flowing directly into the inner scroll portion and the exhaust gas flowing through the outer scroll portion into the inner scroll portion. Configured to control the flow of exhaust gas,
Provided with a control valve that is disposed on the exhaust inlet side of the outer scroll portion and controls the exhaust gas flow rate to the inner scroll portion and the exhaust gas flow rate to the outer scroll portion, respectively.
In the variable capacity exhaust gas turbine in which a lid member defining the inner and outer peripheral scroll portions is disposed on the opening end face of the turbine housing, and the insert vane protrudes on the exhaust passage side of the lid member,
The lid member is integrally formed with a reduced diameter plate whose inner diameter side extends in the direction perpendicular to the shaft along the gap between the bearing housing and the turbine rotor, and the reduced diameter plate faces the turbine rotor. It is configured as a heat shield plate that cuts off heat flow, and the inner diameter side of the lid member and the reduced diameter plate are integrally formed via a ring circle protruding from the bearing housing side. A variable displacement exhaust gas turbine.
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