排气涡轮增压器的制作方法

专利名称：排气涡轮增压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种作为船舶或汽车、发电机等的动力源的内燃机
所使用的排气涡轮增压器，尤其涉及一种VG (可变机翼Variable Geometry)排气涡轮增压器。
背景技术：
排气涡轮增压器通过将空气强制性地供给到内燃机的燃烧室内来 提高内燃机的燃烧效率、提高内燃机的输出或改善内燃机的排气的性 质。
作为这种排气涡轮增压器，例如公知的有后述专利文献1所述的 可变容量型排气涡轮增压器。
该可变容量型排气涡轮增压器具有内部形成有旋涡状流路的涡轮 机壳体(涡轮箱体)以及设在该涡轮机壳体的径向大致中心部的涡轮 机叶轮。排气从内燃机提供到涡轮机壳体的旋涡状流路中。通过被提 供到该涡轮流路中的排气，驱动涡轮机叶轮旋转。
并且，该可变容量型排气涡轮增压器具有内部形成有旋涡状流路 的压縮机壳体以及设在该压縮机壳体的径向大致中心部的压縮机叶 轮。压縮机叶轮通过被驱动旋转而将外部气体送入压縮机壳体内，并 将所送入的外部气体送出到压縮机壳体内的旋涡状流路。压縮机壳体 的旋涡状流路与内燃机的进气系统连接。由此，通过压縮机叶轮，被 送入到该旋涡状流路中的外部气体被强制性地送入到内燃机的进气系 统。
涡轮机叶轮和压縮机叶轮通过涡轮轴连接。在涡轮机壳体和压縮 机壳体之间设有轴承壳体。在轴承壳体中设有可绕轴线旋转地支撑涡 轮轴的轴承。
在轴承壳体中，在与涡轮机壳体连接的连接端的外周部设有凸缘 部。在涡轮机壳体上，在与轴承壳体连接的连接端上，在承受轴承壳 体的凸缘部的区域外侧形成有多个螺纹孔。通过使螺栓分别螺合在设 在涡轮机壳体上的各螺纹孔中，从而连接轴承壳体和涡轮机壳体。具 体来说，轴承壳体通过螺合在涡轮机壳体的各螺纹孔中的螺栓的头部 或安装在上述螺栓头部的垫圈，将轴承壳体的凸缘部推压在涡轮机壳 体上，从而固定在涡轮机壳体上。
并且，在涡轮机壳体和轴承壳体之间，设有密封垫，其防止通过 涡轮轴的插入部而流入涡轮机壳体和轴承壳体之间的排气漏出到装置 外。该密封垫的涡轮机壳体和轴承壳体的接触压力(面压)由螺栓的 连结力决定。
在该可变容量型排气涡轮增压器中，通过从内燃机的排气系统导 入到涡轮机壳体内的旋涡状流路内的排气，涡轮机叶轮被驱动旋转。
涡轮机叶轮这样被驱动旋转时，其驱动力经由涡轮轴传递到压缩 机叶轮，压缩机叶轮被驱动旋转。
由此，压縮机叶轮将外部气体取入到压縮机壳体内，并将取入的 外部气体送出到压縮机壳体内的旋涡状流路内。由此，被取入到压缩 机壳体内的外部气体被强制性地提供到内燃机的燃烧室内。
进而，在该可变容量型排气涡轮增压器中，在涡轮机壳体内，设 有调整涡轮容量的可变喷嘴机构。
可变喷嘴机构具有在涡轮机壳体内的旋涡状流路内周侧沿涡轮机 圆周方向上等间隔配置的多个喷嘴叶片。各喷嘴叶片被设置成可以相 对于安装在涡轮机壳体上的喷嘴座分别使叶片角变化。
可变喷嘴机构通过调整各喷嘴叶片的叶片角来调整从旋涡状流路 送到涡轮机叶轮的排气的流量。可变喷嘴机构通过这样调整送到涡轮 机叶轮的排气的流量，来调整涡轮机叶轮的旋转量，调整压縮机叶轮 向吸气机构的送气量。
专利文献1:日本特开2004-156592号公报

发明内容
在可变容量型排气涡轮增压器的动作中，涡轮机壳体受到在内部 流通的排气的热，变成高温。而且，与涡轮机壳体的螺纹孔螺合的螺 栓，由于在螺纹面上与涡轮机壳体为面接触，因而该螺栓本身也变得
局温o
另一方面，在轴承壳体上通常设有向轴承提供润滑油、进行轴承 的润滑和冷却的润滑机构。轴承壳体被润滑机构提供的润滑油冷却， 与涡轮机壳体相比，温度难以上升。
因此，通过使可变容量型排气涡轮增压器动作而产生的轴承壳体 的热膨胀量比涡轮机壳体及螺栓的热膨胀量少。由此，在可变容量型 排气涡轮增压器的动作中，连结涡轮机壳体和轴承壳体的螺栓的连结 力减小，密封垫的面压减小。
以往，为了在可变容量型排气涡轮增压器的动作中也充分确保密 封垫的面压，考虑到上述螺栓的连结力的减小量，将螺栓的拧紧扭矩 设置成高于单纯固定所需要的扭矩。
但是，在这种将螺栓的拧紧扭矩设定得较高的情况下，螺栓安装 或拆卸作业耗时较多，因此可变容量型排气涡轮增压器组装、分解时 的操作性较低。
在此，在可变容量型排气涡轮增压器中，涡轮机壳体和轴承壳体 在相互之间夹着喷嘴座的状态下固定。S卩，涡轮机壳体、轴承壳体以 及螺栓兼用作固定喷嘴座的固定装置。
在该结构中，不需要为了喷嘴座而个别地设置固定装置，能够减 少部件个数、降低制造成本。
但是，在这种在涡轮机壳体和轴承壳体之间夹着喷嘴座固定的结 构中，螺栓的连结力不仅用于涡轮机壳体和轴承壳体的固定，也用作涡轮机壳体和轴承壳体保持喷嘴座的保持力。即在该结构中，螺栓 的连结力分散，因此要求能够更可靠地利用螺栓固定涡轮机壳体和轴
承壳体.
本发明鉴于上述问题而做成，其目的在于提供一种排气涡轮增压 器，有效地防止流入到涡轮机壳体和轴承壳体之间的排气漏出到装置 外，并且组装、分解时的操作性好。
为了解决上述问题，本发明提供以下技术方案。
作为本发明的第一方式，提供一种排气涡轮增压器，具有涡轮 机壳体，内燃机的排气被导入到其内部；涡轮机叶轮，设在该涡轮机 壳体内，通过所述排气而被驱动旋转；涡轮轴， 一端插入到所述涡轮 机壳体内，该一端上安装有所述涡轮机叶轮；轴承，支撑该涡轮轴； 轴承壳体，与所述涡轮机壳体连接，在内部收纳所述轴承；以及密封 垫，在所述涡轮轴的径向外侧的区域将所述涡轮机壳体和所述轴承壳 体之间密封，在所述涡轮机壳体上形成有螺栓插入孔，在该螺栓插入
孔内设有隔热材料制的带内螺纹的衬垫(insert)，所述涡轮机壳体和 所述轴承壳体通过与所述带内螺纹的衬垫螺合的螺栓可装卸地固定。
在上述本发明的第一方式的排气涡轮增压器中，通过设在涡轮机 壳体的螺栓插入孔内的隔热材料构成的带内螺纹的衬垫，防止涡轮机 壳体和螺栓之间的热传递。
由此，即使排气涡轮增压器动作，涡轮机壳体的温度上升，也能 够抑制螺栓的温度上升，降低螺栓的热膨胀量，因此难以产生螺栓的 连结力的降低。
在该排气涡轮增压器中，这样一来，难以产生螺栓的连结力的降 低，能够确保密封垫的面压，因此，即使不将螺栓的连结力设定得较 高，也能够确保密封垫的密封性能。
并且，作为本发明的第二方式，提供一种排气涡轮增压器，具有 涡轮机壳体，内燃机的排气被导入到其内部；涡轮机叶轮，设在该涡 轮机壳体内，通过所述排气而被驱动旋转；涡轮轴， 一端插入到所述 涡轮机壳体内，该一端上安装有所述涡轮机叶轮；轴承，支撑该涡轮 轴；轴承壳体，与所述涡轮机壳体连接，在内部收纳所述轴承；以及 密封垫，在所述涡轮轴的径向外侧的区域将所述涡轮机壳体和所述轴 承壳体之间密封，在所述涡轮机壳体上形成有通孔，所述涡轮机壳体 和所述轴承壳体通过插通所述通孔的螺栓和与该螺栓螺合的螺母可装 卸地固定，在所述通孔的内表面和所述螺栓之间设有由隔热材料构成 的衬垫或空气层。
在上述本发明的第二方式的排气涡轮增压器中，在涡轮机壳体的 通孔的内表面和所述螺栓之间设有由隔热材料构成的衬垫或空气层， 通过该衬垫或空气层，防止涡轮机壳体和螺栓之间的热传递。
由此，即使排气涡轮增压器动作，涡轮机壳体的温度上升，也能 够抑制螺栓的温度上升，降低螺栓的热膨胀量，因此难以产生螺栓的 连结力的降低。
在该排气涡轮增压器中，这样一来，难以产生螺栓的连结力的降 低，能够确保密封垫的面压，因此，即使不将螺栓的连结力设定得较 高，也能够确保密封垫的密封性能。
并且，作为本发明的第三方式，提供一种排气涡轮增压器，具有 涡轮机壳体，内燃机的排气被导入到其内部；涡轮机叶轮，设在该涡 轮机壳体内，通过所述排气而被驱动旋转；涡轮轴， 一端插入到所述 涡轮机壳体内，该一端上安装有所述涡轮机叶轮；轴承，支撑该涡轮 轴；轴承壳体，与所述涡轮机壳体连接，在内部收纳所述轴承；以及 密封垫，在所述涡轮轴的径向外侧的区域将所述涡轮机壳体和所述轴 承壳体之间密封，在所述涡轮机壳体上设有螺纹孔，并且在该螺纹孔 附近形成有散热片或散热槽，所述涡轮机壳体和所述轴承壳体通过与 所述螺纹孔螺合的螺栓可装卸地固定。
在上述本发明的第三方式的排气涡轮增压器中，在涡轮机壳体的 螺纹孔附近形成有散热片或散热槽，增大与外部气体的接触面积。
因此，即使排气涡轮增压器动作，涡轮机壳体的温度上升，在涡 轮机壳体中的螺纹孔附近部分，热也能够有效地向周围放出，抑制温 度上升。
其结果是，与该螺纹孔螺合的螺栓的温度上升得到抑制，螺栓的 热膨胀量降低，因此难以产生螺栓的连结力的降低。
在该排气涡轮增压器中，这样一来，难以产生螺栓的连结力的降 低，能够确保密封垫的面压，因此，即使不将螺栓的连结力设定得较
高，也能够确保密封垫的密封性能。
并且，作为本发明的第四方式，提供一种排气涡轮增压器，具有 涡轮机壳体，内燃机的排气被导入到其内部；涡轮机叶轮，设在该涡 轮机壳体内，通过所述排气而被驱动旋转；涡轮轴， 一端插入到所述 涡轮机壳体内，该一端上安装有所述涡轮机叶轮；轴承，支撑该涡轮 轴；轴承壳体，与所述涡轮机壳体连接，在内部收纳所述轴承；以及 密封垫，在所述涡轮轴的径向外侧的区域将所述涡轮机壳体和所述轴 承壳体之间密封，在所述涡轮机壳体上形成有螺纹孔，所述涡轮机壳 体和所述轴承壳体通过与所述螺纹孔螺合的螺栓可装卸地固定，在所 述螺栓上，沿着其轴线设有通孔。
在上述本发明的第四方式的排气涡轮增压器中，在固定涡轮机壳 体和轴承壳体的螺栓上，沿着螺线方向形成有通孔。
由此，螺栓的表面积增大，从螺栓放出的散热量变多，并且螺栓 能够被流入到通孔内的外部气体冷却。
由此，即使排气涡轮增压器动作，涡轮机壳体的温度上升，也能 够抑制螺栓的温度上升，降低螺栓的热膨胀量，因此难以产生螺栓的 连结力的降低。
在该排气涡轮增压器中，这样一来，难以产生螺栓的连结力的降 低，能够确保密封垫的面压，因此，即使不将螺栓的连结力设定得较 高，也能够确保密封垫的密封性能。
另外，在该排气涡轮增压器中，设在涡轮机壳体上的螺纹孔可以 是通孔，或者也可以是螺纹孔为盲孔，也可以在该螺纹孔的底部的与 螺栓的通孔相对的部位上设置通孔。在这种情况下，外部气体更容易 在螺栓的通孔内流通，因此更难以产生螺栓温度的上升，能够有效防
止螺栓的热膨胀导致的密封垫圈的面压下降。
并且，作为本发明的第五方式，提供一种排气涡轮增压器，具有: 涡轮机壳体，内燃机的排气被导入到其内部；涡轮机叶轮，设在该涡 轮机壳体内，通过所述排气而被驱动旋转；涡轮轴， 一端插入到所述 涡轮机壳体内，该一端上安装有所述涡轮机叶轮；轴承，支撑该涡轮 轴；轴承壳体，与所述涡轮机壳体连接，在内部收纳所述轴承；以及 密封垫，在所述涡轮轴的径向外侧的区域将所述涡轮机壳体和所述轴 承壳体之间密封，在所述涡轮机壳体上形成有螺纹孔，所述涡轮机壳 体和所述轴承壳体通过与所述螺纹孔螺合的螺栓可装卸地固定，在所 述涡轮机壳体内表面中与所述排气接触的区域上形成有隔热层。
在上述本发明的第五方式的排气涡轮增压器中，通过在涡轮机壳 体内表面上设有的隔热层，从而防止热从导入到涡轮机壳体内的排气 向涡轮机壳体传递。
由此，即使排气涡轮增压器动作，也能够抑制涡轮机壳体的温度 上升，降低涡轮机壳体及与涡轮机壳体上螺合的螺栓的热膨胀量，因 此难以产生螺栓的连结力的降低。
在该排气涡轮增压器中，这样一来，难以产生螺栓的连结力的降 低，能够确保密封垫的面压，因此，即使不将螺栓的连结力设定得较 高，也能够确保密封垫的密封性能。
并且，在该排气涡轮增压器中，涡轮机壳体的隔热性提高，因而 可以实现涡轮的效率提高。
并且，在该排气涡轮增压器中，涡轮机壳体的温度上升得到抑制， 因而能够降低热应力对涡轮机壳体施加的负荷，提高涡轮机壳体的耐 久性。
并且，作为本发明的第六方式，提供一种排气涡轮增压器，具有: 涡轮机壳体，内燃机的排气被导入到其内部；涡轮机叶轮，设在该涡 轮机壳体内，通过所述排气而被驱动旋转；涡轮轴， 一端插入到所述 涡轮机壳体内，该一端上安装有所述涡轮机叶轮；轴承，支撑该涡轮 轴；轴承壳体，与所述涡轮机壳体连接，在内部收纳所述轴承；以及 密封垫，在所述涡轮轴的径向外侧的区域将所述涡轮机壳体和所述轴 承壳体之间密封，在该轴承壳体上形成有螺纹孔，所述涡轮机壳体和 所述轴承壳体通过与所述螺纹孔螺合的螺栓可装卸地固定。
在上述本发明的第六方式的排气涡轮增压器中，在难以产生温度 上升的轴承壳体上设有螺纹孔，涡轮机壳体和轴承壳体通过与该螺纹 孔螺合的螺栓而连接。
艮P，连接涡轮机壳体和轴承壳体的螺栓中与其它部件的接触面积 最大的部位即螺纹面与温度难以上升的轴承壳体接触。
因此，在该排气涡轮增压器中，即使排气涡轮增压器动作，涡轮 机壳体的热也难以传递到螺栓，螺栓的热膨胀量降低，因此难以产生 螺栓的连结力的降低。
在该排气涡轮增压器中，这样一来，难以产生螺栓的连结力的降 低，能够确保密封垫的面压，因此，即使不将螺栓的连结力设定得较 高，也能够确保密封垫的密封性能。
另外，在该排气涡轮增压器中，螺栓的头部向着涡轮机壳体侧(排 气涡轮增压器的端部侧)，因此容易将螺栓操作用工具(扳子)等放 入到螺栓的头部附近，容易进行螺栓的装卸操作。
作为本发明的第七方式，提供一种排气涡轮增压器，具有涡轮
机壳体，内燃机的排气被导入到其内部；涡轮机叶轮，设在该涡轮机 壳体内，通过所述排气而被驱动旋转；涡轮轴， 一端插入到所述涡轮 机壳体内，该一端上安装有所述涡轮机叶轮；轴承，支撑该涡轮轴； 轴承壳体，与所述涡轮机壳体连接，在内部收纳所述轴承；以及密封 垫，在所述涡轮轴的径向外侧的区域将所述涡轮机壳体和所述轴承壳 体之间密封，在所述涡轮机壳体上形成有螺纹孔，所述涡轮机壳体和 所述轴承壳体通过与所述螺纹孔螺合的螺栓可装卸地固定，在该螺栓 的头部和所述轴承壳体之间，弹性部件以在所述螺栓的轴线方向上压 縮的状态设置。
在上述本发明的第七方式的排气涡轮增压器中，在螺栓和轴承壳 体之间，弹性部件以在螺栓的轴线方向上压縮的状态设置。
由此，涡轮机壳体及螺栓的热膨胀量与轴承壳体的热膨胀量产生 差异时，弹性部件相应地从压縮状态复原，弥补该热膨胀量的差，因 此难以产生螺栓的连结力的降低。
在该排气涡轮增压器中，这样一来，难以产生螺栓的连结力的降 低，能够确保密封垫的面压，因此，即使不将螺栓的连结力设定得较 高，也能够确保密封垫的密封性能。
在此，作为弹性部件，可以使用碟形弹簧状的垫片等弹簧类，或 使用其他具有弹性的橡胶或树脂构成的衬垫等。
并且，作为本发明的第八方式，提供一种排气涡轮增压器，具有 涡轮机壳体，内燃机的排气被导入到其内部；涡轮机叶轮，设在该涡 轮机壳体内，通过所述排气而被驱动旋转；涡轮轴， 一端插入到所述 涡轮机壳体内，该一端上安装有所述涡轮机叶轮；轴承，支撑该涡轮 轴；轴承壳体，与所述涡轮机壳体连接，在内部收纳所述轴承；以及 密封垫，在所述涡轮轴的径向外侧的区域将所述涡轮机壳体和所述轴
承壳体之间密封，在所述涡轮机壳体上形成有螺纹孔，所述涡轮机壳 体和所述轴承壳体通过与所述螺纹孔螺合的螺栓可装卸地固定，在所 述轴承壳体中，承受所述螺栓的螺栓支撑部可沿所述螺栓的轴线方向 弹性变形，以向所述涡轮机壳体侧弹性变形的状态承受所述螺栓。
在所述本发明的第八方式的排气涡轮增压器中，在轴承壳体中， 支撑螺栓的螺栓支撑部可在螺栓的轴线方向上弹性变形。
该螺栓支撑部以向涡轮机壳体侧弹性变形的状态支撑螺栓。
由此，涡轮机壳体及螺栓的热膨胀量与轴承壳体的热膨胀之间量 产生差异时，由于螺栓支撑部相应地向减少自身的弹性变形量的方向 复原，弥补该热膨胀量的差，因此难以产生螺栓的连结力的降低。
在该排气涡轮增压器中，这样一来，难以产生螺栓的连结力的降 低，能够确保密封垫的面压，因此，即使不将螺栓的连结力设定得较 高，也能够确保密封垫的密封性能。
并且，作为本发明的第九方式，提供一种排气涡轮增压器，具有 涡轮机壳体，内燃机的排气被导入到其内部；涡轮机叶轮，设在该涡 轮机壳体内，通过所述排气而被驱动旋转；涡轮轴， 一端插入到所述 涡轮机壳体内，该一端上安装有所述涡轮机叶轮；轴承，支撑该涡轮 轴；轴承壳体，与所述涡轮机壳体连接，在内部收纳所述轴承；以及 密封垫，在所述涡轮轴的径向外侧的区域将所述涡轮机壳体和所述轴 承壳体之间密封，在所述涡轮机壳体上形成有螺纹孔，在所述涡轮机 壳体上设有包围所述涡轮轴周围的筒状的阳型嵌合部，所述轴承壳体 设有插入所述阳型嵌合部且以内周面与该阳型嵌合部嵌合的阴型嵌合 部，所述涡轮机壳体和所述轴承壳体在所述阳型嵌合部和阴型嵌合部 嵌合的状态下，通过与所述螺纹孔螺合的螺栓可装卸地固定。
在此，如上所述，即使排气涡轮增压器运转，轴承壳体的温度与 涡轮机壳体相比也难以上升，轴承壳体的热膨胀量小于涡轮机壳体的 热膨胀量。
在本发明的第九方式的排气涡轮增压器中，在涡轮机壳体上设有 阳型嵌合部，在轴承壳体上设有与阳型嵌合部嵌合(所谓带梢结合) 的阴型嵌合部。
因此，该排气涡轮增压器运转时，涡轮机壳体的温度上升，设在 涡轮机壳体上的阳型嵌合部也向着径向外侧热膨胀。
另一方面，设在轴承壳体上的阴型嵌合部的热膨胀量小于阳型嵌 合部的热膨胀量。因此，涡轮机壳体的温度上升时，阳型嵌合部的外 周面与阴型嵌合部的内周面密合，由此密封涡轮机壳体和轴承壳体之 间。阳型嵌合部和阴型嵌合部的热膨胀量的差(即涡轮机壳体和轴承 壳体的热膨胀量的差)越大，阳型嵌合部和阴型嵌合部的密合力越强， 涡轮机壳体和轴承壳体之间的密封更可靠。
由此，即使涡轮机壳体及螺栓和轴承壳体之间产生热膨胀量的差， 螺栓的连结力减少，也能够防止排气从涡轮机壳体和轴承壳体之间漏 出。
因此，在该排气涡轮增压器中，即使不将螺栓的连结力设定得较 高，也能够确保密封垫的密封性能。
并且，作为本发明的第十方式，提供一种排气涡轮增压器，具有 涡轮机壳体，内燃机的排气被导入到其内部；涡轮机叶轮，设在该涡 轮机壳体内，通过所述排气而被驱动旋转；涡轮轴， 一端插入到所述 涡轮机壳体内，该一端上安装有所述涡轮机叶轮；轴承，支撑该涡轮 轴；轴承壳体，与所述涡轮机壳体连接，在内部收纳所述轴承；以及
密封垫，在所述涡轮轴的径向外侧的区域将所述涡轮机壳体和所述轴 承壳体之间密封，在所述涡轮机壳体上形成有螺纹孔，在所述涡轮机 壳体和所述轴承壳体之间，依次设有向着所述涡轮轴的径向外侧使 所述涡轮机壳体和所述轴承壳体的距离变窄的狭窄部；以及与该狭窄
部相比使所述涡轮机壳体和所述轴承壳体的距离扩大的扩大部，所述 涡轮机壳体和所述轴承壳体通过与所述螺纹孔螺合的螺栓可装卸地固 定。
在上述本发明的第十方式的排气涡轮增压器中，在涡轮机壳体和 轴承壳体之间向着密封垫依次设有狭窄部和扩大部。
狭窄部起到将从涡轮机壳体的涡轮轴插通部流入到涡轮机壳体和 轴承壳体之间的排气的压力降低的节流作用。
通过狭窄部的排气流入放大部而膨胀，进而压力被降低。
这样，在该排气涡轮增压器中，由于施加到密封垫的排气的压力 低即可，因此即使涡轮机壳体及螺栓和轴承壳体之间的热膨胀量产生 差异，螺栓的连结力降低，也能够防止排气从涡轮机壳体和轴承壳体 之间漏出。
特别是，当排气的压力变动较大时，能够有效地防止排气从涡轮 机壳体和轴承壳体之间漏出。
具体来说，进入涡轮机壳体和轴承壳体之间的排气通过狭隘部， 从而与涡轮机壳体内的排气在压力变动上产生时间差。
由此，在扩大部中，排气的压力被平均化，扩大部的内压低于排 气的峰值压力。
因此，在该排气涡轮增压器中，即使不将螺栓的连结力设置的较 高，也能够确保密封垫的密封性能。
在此，在上述第十方式的排气涡轮增压器中，也可以在所述涡轮 机壳体上设有从所述扩大部开始通到所述排气的出口附近为止的旁通 流路。
导入到涡轮机壳体内的排气的能量几乎都被涡轮机叶轮的旋转驱 动消耗，因此在涡轮机壳体的排气出口，排气的压力大致变为大气压。
因此，当扩大部内的排气的压力高于涡轮机壳体的排气出口附近 的排气的压力时，扩大部内的排气通过旁通流路流入到涡轮机壳体的 排气出口附近，降低扩大部的内压。
因此，施加到密封垫的排气的压力进一步降低，确保密封垫的密 封性能。
根据本发明，能够提供一种排气涡轮增压器，可以有效防止流入 到涡轮机壳体和轴承壳体之间的排气漏出到装置外，并且组装、分解 时的操作性好。


图1是表示本发明的第一实施方式的排气涡轮增压器的结构的纵 向剖面图。
图2是图1的部分放大图。 图3是图2的示意图。
图4是表示本发明的第二实施方式的排气涡轮增压器的结构的纵 向剖面图。
图5是表示本发明的第三实施方式的排气涡轮增压器的结构的纵 向剖面图。
图6是表示本发明的第三实施方式的排气涡轮增压器的结构的俯 视图。
图7是表示本发明的第三实施方式的排气涡轮增压器的其他结构 例的俯视图。
图8是表示本发明的第四实施方式的排气涡轮增压器的结构的纵 向剖面图。
图9是表示本发明的第五实施方式的排气涡轮增压器的结构的纵 向剖面图。
图10是表示本发明的第六实施方式的排气涡轮增压器的结构的 纵向剖面图。
图11是表示本发明的第七实施方式的排气涡轮增压器的结构的 纵向剖面图。
图12是表示本发明的第七实施方式的排气涡轮增压器的其他结 构例的纵向剖面图。
图13是表示本发明的第八实施方式的排气涡轮增压器的结构的 纵向剖面图。
图14是表示本发明的第九实施方式的排气涡轮增压器的结构的 纵向剖面图。
图15是表示本发明的第九实施方式的排气涡轮增压器的其他结 构例的纵向剖面图。
图16是表示本发明的第十实施方式的排气涡轮增压器的结构的 纵向剖面图。
图17是表示本发明的第十一实施方式的排气涡轮增压器的结构 的纵向剖面图。
标号说明
1、 51、 61、 71、 81、 91、 101、 111、 121、 131、 141、 151排气 涡轮增压器
2、 52、 62、 72、 82、 92涡轮机壳体 3涡轮机叶轮21涡轮轴
22、 93、 113、 123、 133轴承壳体
23轴承
44密封垫
46螺栓插入孔
48螺栓
47带内螺纹的衬垫
56通孔
57螺母
67散热片
69散热槽
76a通孔
88隔热层
104弹性部件
114螺栓支撑部
127阳型嵌合部
128阴型嵌合部
146狭窄部
147扩大部
154旁通流路
A空气层
具体实施例方式
以下参照

本发明的实施方式。
第一实施方式
以下利用图1及图2说明本发明的第一实施方式。
在本实施方式中，对将本发明应用于VG排气涡轮增压器的例子 进行说明。另外，本发明不限于此，可以应用于通常的排气涡轮增压器。
如图1的纵向剖面图所示，本实施方式的排气涡轮增压器1具有 内部形成旋涡状流路2a的涡轮机壳体2;以及设在该涡轮机壳体2的 径向大致中心部的涡轮机叶轮3。排气从未图示的内燃机提供到涡轮机 壳体2的旋涡状流路2a中。涡轮机叶轮3由提供到该旋涡状的流路2a 的排气驱动旋转。在此，涡轮机叶轮3的材质为一般的耐热合金。
并且，该排气涡轮增压器1具有内部形成有旋涡状流路12a的 压縮机壳体12;以及设在该压縮机壳体12的径向大致中心部的压縮机 叶轮13。压縮机叶轮13通过被驱动旋转而将外部气体取入到压縮机壳 体12内，并将取入的外部气体送出到压縮机壳体12内的旋涡状流路 12a。压縮机壳体12的旋涡状流路12a与上述内燃机的吸气系统连接。 由此，通过压縮机叶轮13送入到该旋涡状流路12a的外部气体被强制 性地送入到所述内燃机的进气系统。
涡轮机叶轮3和压縮机叶轮13通过涡轮轴21连接。在涡轮壳体 2和压縮机壳体12之间设有轴承壳体22。在轴承壳体22上设有可绕 轴线旋转地支撑涡轮轴21的轴承23。并且在轴承壳体22上设有向轴 承23提供润滑油、进行轴承23的润滑和冷却的润滑机构24。轴承壳 体22被该润滑机构24提供的润滑油冷却。在此，轴承壳体22的材质 通常为铸铁。
在该排气涡轮增压器1中，通过从内燃机的排气系统导入到涡轮 机壳体2内的旋涡状流路2a内的排气，涡轮机叶轮3被驱动旋转。
涡轮机叶轮3这样被驱动旋转时，其驱动力经由涡轮轴21传递到 压縮机叶轮13，压縮机叶轮13被驱动旋转。
由此，压縮机叶轮3将外部气体取入到压縮机壳体12内，并将取入的外部气体送出到压縮机壳体12内的旋涡状流路12a内。由此，被 取入到压縮机壳体12内的外部气体被强制性地提供到内燃机的燃烧室 内。
进而，在该排气涡轮增压器1中，如图2所示，在涡轮机壳体2 内，设有调整涡轮容量的可变喷嘴机构31。
可变喷嘴机构31具有在涡轮机壳体2内的旋涡状流路2a内周侧 沿涡轮机叶轮3的圆周方向等间隔配置的多个喷嘴叶片32。各喷嘴叶 片32设置在安装于涡轮机壳体2上的圆环状的喷嘴座33上，通过致 动器33，可以分别调整叶片角(相对于旋涡状流路2a的半径线的角度)。
可变喷嘴机构31通过致动器33调整各喷嘴座32的叶片角，从而 调整从旋涡状流路2a到涡轮机叶轮3的流路截面积，调整送到涡轮机 叶轮3的排气的流量。通过这样调整送到涡轮机叶轮3的排气的流量， 调整涡轮机叶轮3的旋转量，调整压縮机叶轮13向吸气机构的送气量。
在此，涡轮机壳体2和轴承壳体22以在其之间夹着喷嘴座33的 状态固定。即，涡轮机壳体2、轴承壳体22以及后述的螺栓48兼用作 用于固定喷嘴座33的固定装置。
在该排气涡轮增压器1中采用上述喷嘴座33的固定结构，从而不 需要为了固定喷嘴座33而另外设置固定装置，能够减少部件个数，减 低制造成本。
以下利用图3具体说明涡轮机壳体2和轴承壳体22的连接结构。 另外，在图3中，为了使涡轮机壳体2和轴承壳体22的连接结构易于 理解，将涡轮机壳体2和轴承壳体22的形状简化图示。并且，基于同 样目的，在图3中，省略了对于喷嘴座33的支撑结构的图示。
在轴承壳体22上，在与涡轮机壳体2连接的连接端处，在其外周 部上设有凸缘部41。
并且，在涡轮机壳体2中，在与轴承壳体22连接的连接端上设有 将轴承壳体22与涡轮机壳体2连接的连接端按照每个凸缘部41收纳 的凹部42。
凹部42的内径与凸缘部41的外径大致相同。并且，在凹部42的 底部外周缘上，在整个外周上设有向凹部42的开口方向(轴承壳体22 侧)突出的阶梯部43。在该阶梯部43上设有承受轴承壳体22的凸缘 部41、将阶梯部43和轴承壳体22之间密封的密封垫44。
在此，阶梯部43及密封垫44在径向上的宽度比凸缘部41窄。由 此，在阶梯部43及密封垫44的径向内侧，在凸缘部41、涡轮机壳体 2及轴承壳体22之间，在整个外周上形成空间S。
在涡轮机壳体2上，沿着凹部42的边缘部设有多个螺栓插入孔 46。在本实施方式中，该螺栓插入孔46为盲孔。
在该螺栓插入孔46内，设有隔热材料制成的带内螺纹的衬垫47。 带内螺纹的衬垫47的材质例如可以是导热率低的陶瓷。
涡轮机壳体2和轴承壳体22通过与带内螺纹的衬垫47螺合的螺 栓48可装卸地固定。
具体来说，轴承壳体22，将凸缘部41通过螺栓48的头部夹在其 与涡轮机壳体2的阶梯部43之间，从而相对于涡轮机壳体2固定。另 外，也可以在螺栓48的头部安装垫圈，通过该垫圈，凸缘部41夹在 其与涡轮机壳体2的阶梯部43之间。
在这样构成的排气涡轮增压器1中，通过设在涡轮机壳体2的螺 栓插入孔46内的由隔热材料构成的带内螺纹的衬垫47，防止涡轮机壳 体2和螺栓48之间的热传递。
由此，即使受到内燃机的排气的热，涡轮机壳体2的温度上升， 也能抑制螺栓48的温度上升，降低螺栓48的热膨胀量，因而难以产 生螺栓48的连结力降低。
在该排气涡轮增压器l中，这样难以产生螺栓48的连结力降低， 能够确保密封垫44的面压，因此即使不将螺栓48的连结力设定得较 高，也能够确保密封垫44的密封性能。
因此，该排气涡轮增压器1能够防止流入到涡轮机壳体2和轴承 壳体22之间的排气漏出到装置外，并且组装、分解时的操作性好。
第二实施方式
接着利用图4说明本发明的第二实施方式。
本实施方式的排气涡轮增压器51是第一实施方式所示的排气涡 轮增压器1中涡轮机壳体2和轴承壳体22的连接结构改变的装置。另 外，以下将与第一实施方式相同或同样的结构利用相同标号表示，省 略详细说明。
在该排气涡轮增压器51中，代替涡轮机壳体2使用涡轮机壳体 52。涡轮机壳体52是在第一实施方式所示的涡轮机壳体2中，代替作 为盲孔的螺栓插入孔46而设置螺栓48插通的通孔56。
在该排气涡轮增压器51中，将螺栓48插通涡轮机壳体52的通孔 56，使螺母57螺合在从通孔56中突出的螺栓48前端，通过在螺栓48 的头部和螺母57之间夹入涡轮机壳体52及轴承壳体22的凸缘部41，
从而固定涡轮机壳体52和轴承壳体22。
在本实施方式中，在通孔56内表面和螺栓48之间形成有间隙。 即，在通孔56的内表面和螺栓48之间形成有空气层A，将螺栓48和涡轮机壳体2的接触面积限制到最小限度。
在这样构成的排气涡轮增压器51中，在涡轮机壳体2的通孔56 内表面和螺栓48之间形成有空气层A，通过该空气层A，防止涡轮机壳体2和螺栓48之间的热传递。
由此，即使涡轮机壳体2的温度上升，也能够抑制螺栓48的温度上升，能够降低螺栓48的热膨胀量。
由此，在本实施方式中的排气涡轮增压器51中，难以产生螺栓48的连结力的降低，能够确保密封垫44的面压，因此，即使不将螺栓 48的连结力设定得较高，也能够确保密封垫44的密封性能。
在此，也可以在通孔56的内表面和螺栓48之间，代替空气层A 而设置由隔热材料构成的衬垫。在该情况下，也能够通过衬垫防止涡轮机壳体2和螺栓48之间的热传递，因此难以产生螺栓48的连结力 的降低，能够确保密封垫44的面压，因此即使不将螺栓48的连结力 设定得较高，也能够确保密封垫44的密封性能。
第三实施方式
接着，利用图5和图6说明本发明的第三实施方式。
本实施方式的排气涡轮增压器61的主要特征在于，在第一实施方 式所示的排气涡轮增压器1中，代替涡轮机壳体2而使用涡轮机壳体62。另外，以下将与第一实施方式相同或同样的结构利用相同标号表示，省略详细说明。
涡轮机壳体62在第一实施方式所示的涡轮机壳体2中，代替螺栓 插入孔46而设置螺合有螺栓48的螺纹孔66。并且，在涡轮机壳体62 中，在螺纹孔66附近设有散热片67。在本实施方式中，如图6所示， 涡轮机壳体62中形成有螺纹孔66的区域为向外周部突出的形状，在 该区域上，沿着螺纹孔66的轴线方向延伸的多个散热片68沿着螺纹 孔66的圆周方向隔开间隔配置。
在这样构成的排气涡轮增压器61中，在涡轮机壳体62的螺纹孔 66附近设有散热片67，增加与外部气体接触的面积。
因此，即使涡轮机壳体62的温度上升,在涡轮机壳体62中的螺 纹孔66附近部分，热能够有效地向周围散出，能够抑制温度上升。
其结果，能够抑制与该螺纹孔66螺合的螺栓48的温度上升，降 低螺栓48的热膨胀量。
由此，在该排气涡轮增压器61中，难以产生螺栓48的连结力的 降低，能够确保密封垫44的面压，因此，即使不将螺栓48的连结力 设定得较高，也能够确保密封垫44的密封性能。
在此，在该排气涡轮增压器61中，也可以代替涡轮机壳体66而 使用图7所示的涡轮机壳体68。涡轮机壳体68是在涡轮机壳体66中 代替散热片67设置沿螺纹孔66的轴线方向延伸的多个散热槽69的构 造。在图7中，作为散热槽69图示了设有V形槽的例子，但散热槽 69可以是任意形状。
在这种情况下，在涡轮机壳体68中的螺纹孔66附近部分，热也 能有效地向周围放出，抑制温度上升。
其结果是，能够抑制与该螺纹孔66螺合的螺栓48的温度上升， 降低螺栓48的热膨胀量。由此，难以产生螺栓48的连结力的降低， 能够确保密封垫44的面压，因此，即使不将螺栓48的连结力设定得 较高，也能够确保密封垫44的密封性能。
第四实施方式
接着，利用图8说明本发明的第四实施方式。
本实施方式的排气涡轮增压器71的主要特征在于，在第一实施方 式所示的排气涡轮增压器1中代替涡轮机壳体2而使用涡轮机壳体72, 并代替螺栓48而使用螺栓76。另外，以下将与第一实施方式相同或同 样的结构利用相同标号表示，省略详细说明。
涡轮机壳体72在第一实施方式所示的涡轮机壳体2中代替螺栓插 入孔46而设置螺纹孔77。在本实施方式中，螺纹孔77为盲孔，在螺 纹孔77的底部，与螺纹孔77大致同轴地设有比螺纹孔77小径的通孔 77a。
螺栓76是在第一实施方式所示的螺栓48中，沿着其轴线形成通 孔76a的螺栓。
在这样构成的排气涡轮增压器71中，在固定涡轮机壳体72和轴 承壳体22的螺栓76上沿着轴线方向形成有通孔76a。
由此，螺栓76的表面积增大，来自螺栓76的散热量变大，并且 螺栓76能够被流入到通孔76a内的外部气体冷却。
在本实施方式中，在螺纹孔77底部，在与螺栓76的通孔76a相 对的部位上设有通孔77a。由此，外部气体能够更容易地在螺栓76的 通孔76a内流通，因此更难以产生螺栓76的温度上升。
这样，在该排气涡轮增压器71中，即使涡轮机壳体72的温度上 升，也能够抑制螺栓76的温度上升，减少螺栓76的热膨胀量，因此 难以产生螺栓76的连结力的降低，能够确保密封垫44的面压。
在该排气涡轮增压器71中，这样一来，难以产生螺栓76的连结 力的降低，能够确保密封垫的面压，因此，即使不将螺栓76的连结力 设定得较高，也能够确保密封垫44的密封性能。
另外，在该排气涡轮增压器中，设在涡轮机壳体上的螺纹孔也可 以是通孔。在这种情况下，外部气体更容易在螺栓76的通孔76a内流 通，因此更难以产生螺栓76的温度上升。
第五实施方式
接着，利用图9说明本发明的第五实施方式。
本实施方式的排气涡轮增压器81的主要特征在于，在第一实施方 式所示的排气涡轮增压器1中，代替涡轮机壳体2而使用涡轮机壳体 82。另外，以下将与第一实施方式相同或同样的结构利用相同标号表 示，省略详细说明。
涡轮机壳体82在第一实施方式所示的涡轮机壳体2中，代替螺栓 插入孔46而设置螺纹孔86。在本实施方式中，螺纹孔86为盲孔。
并且，在涡轮机壳体82内表面中，在与排气接触的区域上形成有 隔热材料构成的隔热层88。
在本实施方式中，在涡轮机壳体82中，在旋涡状流路2a的内表 面及从旋涡状流路2a到涡轮机叶轮的外周边缘附近为止的区域上形成 有隔热层88。
作为隔热层88，例如可以使用由Co-Ni-Cr-Al-Y合金等喷镀膜构 成的隔热镀膜。
并且，作为隔热层88也可以设置外形与旋涡状流路2a的内表面 形状大致一致的薄壁的隔热管。作为该隔热管，例如可以使用导热率 低的不锈钢制隔热管或陶瓷制隔热管。
在这样构成的排气涡轮增压器81中，通过设在涡轮机壳体82内 表面的隔热层88，能够防止热从导入到涡轮机壳体82内的排气向涡轮 机壳体82传递。
由此，即使排气涡轮增压器81动作，也能够抑制涡轮机壳体82 的温度上升，降低涡轮机壳体82及与涡轮机壳体82螺合的螺栓48的 热膨胀量，因此难以产生螺栓48的连结力的降低，能够确保密封垫44 的面压。
在该排气涡轮增压器81中，这样一来，难以产生螺栓48的连结 力的降低，能够确保密封垫的面压，因此，即使不将螺栓48的连结力 设定得较高，也能够确保密封垫44的密封性能。
另外，在该排气涡轮增压器81中，涡轮机壳体82的隔热性提高， 因此能够实现涡轮效率的提高。
并且，在该排气涡轮增压器81中，能够抑制涡轮机壳体82的温 度上升，因此能够降低热应力造成的对涡轮机壳体82的负荷，提高涡 轮机壳体82的耐久性。
第六实施方式
接着，利用图IO说明本发明的第四实施方式。
本实施方式的排气涡轮增压器91的主要特征在于，在第一实施方 式所示的排气涡轮增压器1中，代替涡轮机壳体2而使用涡轮机壳体 92，并代替轴承壳体22而使用轴承壳体93。另外，以下将与第一实施 方式相同或同样的结构利用相同标号表示，省略详细说明。
涡轮机壳体92在第一实施方式所示的涡轮机壳体2中，将凹部 42形成为比轴承壳体93的凸缘部41小径，在与轴承壳体93连接的连 接端设有凸缘部92a，代替螺栓插入孔46而在凸缘部92a上形成在厚 度方向上贯穿凸缘部92a的通孔92b。
在该排气涡轮增压器91中，密封垫44在涡轮机壳体92中，介于 形成有通孔92b的区域和凹部42之间的区域与轴承壳体93的凸缘部 41之间。
轴承壳体93是在轴承壳体22中、在凸缘部41上设置螺纹孔93a 的部件。
在这样构成的排气涡轮增压器91中，与接触排气的涡轮机壳体 93相比温度难以上升的轴承壳体92上设有螺纹孔93a，涡轮机壳体92 和轴承壳体93通过与该螺纹孔93a螺合的螺栓48连接。
艮P，连接涡轮机壳体92和轴承壳体93的螺栓48，使与其它部件 接触的接触面积最大的部位即螺纹面与温度难以上升的轴承壳体93接 触。
因此，在该排气涡轮增压器91中，涡轮机壳体93的热难以传递 到螺栓48，能够减少螺栓48的热膨胀量，因此难以产生螺栓48的连 结力的降低，能够确保密封垫44的面压。在该排气涡轮增压器91中，这样一来，难以产生螺栓48的连结 力的降低，能够确保密封垫44的面压，因此，即使不将螺栓48的连 结力设定得较高，也能够确保密封垫44的密封性能。
另外，在该排气涡轮增压器91中，螺栓48的头部向着涡轮机壳 体93侧(排气涡轮增压器91的端部侧)，因此容易将螺栓操作用工 具(扳子等)放入到螺栓48的头部附近，容易进行螺栓48的装卸操 作。
第七实施方式
接着，利用图ll说明本发明的第七实施方式。
本实施方式的排气涡轮增压器101的主要特征在于，在第一实施 方式所示的排气涡轮增压器1中，代替涡轮机壳体2而使用涡轮机壳 体102，并在螺栓48的头部和轴承壳体22的凸缘部41之间将弹性部 件104以沿螺栓48的轴线方向压縮的状态设置。另外，以下将与第一 实施方式相同或同样的结构利用相同标号表示，省略详细说明。
涡轮机壳体102在第一实施方式所示的涡轮机壳体2中，代替螺 栓插入孔46设有螺纹孔106。在本实施方式中，螺纹孔106是盲孔。
在本实施方式中，作为弹性部件104使用碟形弹簧状的垫片。弹 性部件104不限于此，例如可以使用其他弹簧类或具有弹性的橡胶或 树脂构成的衬套等。
在这样构成的排气涡轮增压器101中，在螺栓48和轴承壳体22 之间，弹性部件104以沿螺栓48的轴线方向压缩的状态设置。
由此，涡轮机壳体102及螺栓104的热膨胀量与轴承壳体22的热 膨胀量之间产生差时，弹性部件104相应地从压縮状态复原，弥补该
热膨胀量的差，因此难以产生螺栓48的连结力的降低，能够确保密封 垫44的面压。
在该排气涡轮增压器101中，这样一来，难以产生螺栓48的连结 力的降低，能够确保密封垫44的面压，因此，即使不将螺栓48的连 结力设定得较高，也能够确保密封垫44的密封性能。
在此，在本实施方式中，表示了在螺栓48的头部和轴承壳体22 的凸缘部41之间设置弹性部件104的例子，但如图12所示，也可以 代替弹性部件104设置比轴承壳体22的热膨胀系数高的材质构成的垫 圈107。作为垫圈107的材质，例如可以使用Cu (铜)或Cu基合金、 Al (铝)或A1基合金、Mg (镁)基合金等。
在这种情况下，即使在涡轮机壳体102及螺栓48的热膨胀量和轴 承壳体22的热膨胀量之间产生差，该膨胀量的差由座圈107的膨胀量 弥补，因此难以产生螺栓48的连结力的降低，能够确保密封垫44的 面压。
在该排气涡轮增压器101中，这样一来，难以产生螺栓48的连结 力的降低，能够确保密封垫44的面压，因此，即使不将螺栓48的连 结力设定得较高，也能够确保密封垫44的密封性能。
第八实施方式
接着，利用图B说明本发明的第八实施方式。
本实施方式的排气涡轮增压器111的主要特征在于，在第一实施 方式所示的排气涡轮增压器1中，代替涡轮机壳体2而使用第七实施 方式所示的涡轮机壳体102，代替轴承壳体22而使用轴承壳体113。 另外，以下将与第一实施方式相同或同样的结构利用相同标号表示， 省略详细说明。
轴承壳体113为支撑螺栓48的螺栓支撑部114可在螺栓48的轴 线方向上弹性变形的构造。
在本实施方式中，轴承壳体113在凸缘部41中至少支撑螺栓48 的区域的外周面上设置有狭缝116，由此，凸缘部41支撑螺栓48的区 域是可在螺栓48的轴线方向上弹性变形的螺栓支撑部114。
螺栓支撑部114在通过螺栓48将涡轮机壳体102和轴承壳体113 固定的状态下，以向涡轮机壳体102侧弹性变形的状态支撑螺栓48。
在这样构成的排气涡轮增压器111中，轴承壳体113的螺栓支撑 部114以向涡轮机壳体102侧弹性变形的状态支撑螺栓48。
由此，涡轮机壳体102及螺栓48的热膨胀量与轴承壳体113的热 膨胀量之间产生差时，螺栓支撑部114相应地向减少自身的弹性变形 量的方向复原，弥补该热膨胀量的差，因此难以产生螺栓48的连结力 的降低，能够确保密封垫44的面压。
在该排气涡轮增压器lll中，这样一来，难以产生螺栓48的连结 力的降低，能够确保密封垫44的面压，因此，即使不将螺栓48的连 结力设定得较高，也能够确保密封垫44的密封性能。
第九实施方式
接着，利用图14说明本发明的第九实施方式。
本实施方式的排气涡轮增压器121的主要特征在于，在第一实施 方式所示的排气涡轮增压器1中，代替涡轮机壳体2而使用涡轮机壳 体122，代替轴承壳体22而使用轴承壳体123。另外，以下将与第一 实施方式相同或同样的结构利用相同标号表示，省略详细说明。
涡轮机壳体122为在第一实施方式所示的涡轮机壳体2中设置螺 纹孔126来代替螺栓插入孔46，在阶梯部43上设置有包围涡轮轴21 的周围的筒状阳型嵌合部127。在本实施方式中，螺纹孔126为盲孔。
轴承壳体123为在第一实施方式所示轴承壳体123中，在凸缘部 41的向着阶梯部41的一侧设置有阴型嵌合部128，其内插入阳型嵌合 部127且以内周面与该阳型嵌合部127嵌合。
涡轮机壳体122与轴承壳体123在阳型嵌合部127与阴型嵌合部 128嵌合的状态下，通过与螺纹孔126螺合的螺栓48可装卸地被固定。
在如此构成的排气涡轮增压器121中，涡轮机壳体122的温度上 升时，设置于涡轮机壳体122上的阳型嵌合部127也向径向外侧热膨 胀。
另一方面，轴承壳体123如上所述通过润滑机构24被冷却，因此 轴承壳体123上设置的阴型嵌合部128向径向外侧的热膨胀量少于阳 型嵌合部127向径向外侧的热膨胀量。因此，涡轮机壳体122的温度 上升时，阳型嵌合部127的外周面与阴型嵌合部128的内圆周面密合， 由此密封涡轮机壳体122与轴承壳体123之间。
阳型嵌合部127和阴型嵌合部128的热膨胀量的差(即涡轮机壳 体122和轴承壳体123的热膨胀量的差)越大，阳型嵌合部127和阴 型嵌合部128的密合力越强，相应地，涡轮机壳体122和轴承壳体123
之间的密封更可靠。
由此，即使涡轮机壳体122以及螺栓48和轴承壳体123之间产生 热膨胀量的差、螺栓48的连结力降低，也能够防止排气从涡轮机壳体 122与轴承壳体123之间漏出。
因此，在该排气涡轮增压器121中，即使不将螺栓48的连结力设 定得较高，也能够确保密封垫44的密封性能。
在此，可以任意设置涡轮机壳体122上的阳型嵌合部127的设置 位置、以及轴承壳体123上的阴型嵌合部128的设置位置。
图15中，作为阳型嵌合部127以及阴型嵌合部128的设置方式的 一个例子表示排气涡轮增压器131。
排气涡轮增压器131是在排气涡轮增压器121中使用涡轮机壳体 132代替涡轮机壳体122，利用轴承壳体133代替轴承壳体123。
涡轮机壳体132为在涡轮机壳体122中形成得比轴承壳体133的 凸缘部41小径、且省略了阶梯部43的构造。
在该排气涡轮增压器131中，密封垫44在涡轮机壳体122中，介 于形成螺纹孔126的区域和凹部42之间的区域与轴承壳体133的凸缘 部41之间。
在该涡轮机壳体132中，其外周缘构成阳型嵌合部127。
涡轮机壳体133为如下构造在轴承壳体123中，使凸缘部41比 涡轮机壳体132的外周缘向径向外侧伸出，在该凸缘部41上设有螺栓 48穿过的通孔134，并且在比涡轮机壳体132的外周靠径向外侧的区 域上设有阴型嵌合部128。
第十实施方式
接着，利用图16说明本发明的第十实施方式。
本实施方式的排气涡轮增压器141的主要特征在于，在第一实施 方式所示的排气涡轮增压器1中，代替涡轮机壳体2而使用涡轮机壳 体142。另外，以下将与第一实施方式相同或同样的结构利用相同标号 表示，省略详细说明。
在涡轮机壳体142和轴承壳体22之间，向着涡轮轴21的径向外 侧依次设有涡轮机壳体142和轴承壳体22的距离变窄的狭窄部146; 以及与狭窄部146相比、涡轮机壳体142和轴承壳体22的距离扩大的 扩大部147。
在本实施方式中，涡轮机壳体142为如下构造在第一实施方式 所示的涡轮机壳体2中，代替螺栓插入孔46，设置螺纹孔144，在凹 部42内设有轴承壳体22的前端插入的大致筒状的突出部148。
由此，在突出部148和轴承壳体22的前端之间形成狭窄部146， 在凹部43内，在比突出部148更靠径向外侧的区域(形成有空间S的 区域)上形成扩大部147。
狭窄部146起到将从涡轮机壳体142的涡轮轴21的插通部流入到 涡轮机壳体142和轴承壳体22之间的排气的压力降低的节流作用。
通过狭窄部146的排气通过流入放大部147而膨胀，压力进一步 被降低。
这样，在该排气涡轮增压器141中，由于施加到密封垫44的排气 的压力较低即可，因此即使涡轮机壳体142及螺栓48和轴承壳体22 之间产生热膨胀量的差，螺栓48的连结力降低，也能够防止排气从涡 轮机壳体142和轴承壳体22之间漏出。
特别是，当排气的压力变动较大时，能够有效地防止排气从涡轮
机壳体142和轴承壳体22之间漏出。
具体来说，进入涡轮机壳体142和轴承壳体22之间的排气通过狭 隘部146，从而与涡轮机壳体142内的排气在压力变动上产生时间差。
由此，在扩大部147中，排气的压力被平均化，扩大部147的内 压低于排气的峰值压力。
因此，在该排气涡轮增压器141中，即使不将螺栓48的连结力设 置的较高，也能够确保密封垫44的密封性能。
第十一实施方式
接着，利用图17说明本发明的第十一实施方式。
本实施方式的排气涡轮增压器151的主要特征在于，在第十实施 方式所示的排气涡轮增压器141中，代替涡轮机壳体142而使用涡轮 机壳体152。另外，以下将与第十实施方式相同或同样的结构利用相同 标号表示，省略详细说明。
涡轮机壳体152为如下构造在第十实施方式所示的涡轮机壳体 142中，设有从扩大部147开始通到排气出口 152a附近为止的旁通流 路154。
在此，导入到涡轮机壳体152内的排气的能量几乎都被涡轮机叶 轮3的旋转驱动消耗，因此在涡轮机壳体152的排气出口 152a，排气 的压力大致变为大气压。
因此，当扩大部147内的排气的压力高于涡轮机壳体152的排气 出口 152a附近的排气的压力时，扩大部147内的排气通过旁通流路154 流入到涡轮机壳体152的排气出口 152a附近，降低扩大部147的内压。
因此，在该排气涡轮增压器151中，施加到密封垫44的排气的压 力降低，确保密封垫44的密封性能。
权利要求
1.一种排气涡轮增压器，具有涡轮机壳体，内燃机的排气被导入到其内部；涡轮机叶轮，设在该涡轮机壳体内，通过所述排气而被驱动旋转；涡轮轴，一端插入到所述涡轮机壳体内，该一端上安装有所述涡轮机叶轮；轴承，支撑该涡轮轴；轴承壳体，与所述涡轮机壳体连接，在内部收纳所述轴承；以及密封垫，在所述涡轮轴的径向外侧的区域将所述涡轮机壳体和所述轴承壳体之间密封，在所述涡轮机壳体上形成有螺栓插入孔，在该螺栓插入孔内设有隔热材料制的带内螺纹的衬垫，所述涡轮机壳体和所述轴承壳体通过与所述带内螺纹的衬垫螺合的螺栓可装卸地固定。
2. —种排气涡轮增压器，具有 涡轮机壳体，内燃机的排气被导入到其内部；涡轮机叶轮，设在该涡轮机壳体内，通过所述排气而被驱动旋转； 涡轮轴， 一端插入到所述涡轮机壳体内，该一端上安装有所述涡 轮机叶轮；轴承，支撑该涡轮轴；轴承壳体，与所述涡轮机壳体连接，在内部收纳所述轴承；以及 密封垫，在所述涡轮轴的径向外侧的区域将所述涡轮机壳体和所 述轴承壳体之间密封，在所述涡轮机壳体上形成有通孔，所述涡轮机壳体和所述轴承壳体通过插通所述通孔的螺栓和与该 螺栓螺合的螺母可装卸地固定，在所述通孔的内表面和所述螺栓之间设有由隔热材料构成的衬垫 或空气层。
3. —种排气涡轮增压器，具有 涡轮机壳体，内燃机的排气被导入到其内部；涡轮机叶轮，设在该涡轮机壳体内，通过所述排气而被驱动旋转； 涡轮轴， 一端插入到所述涡轮机壳体内，该一端上安装有所述涡 轮机叶轮；轴承，支撑该涡轮轴；轴承壳体，与所述涡轮机壳体连接，在内部收纳所述轴承；以及 密封垫，在所述涡轮轴的径向外侧的区域将所述涡轮机壳体和所述轴承壳体之间密封，在所述涡轮机壳体上设有螺纹孔，并且在该螺纹孔附近形成有散热片或散热槽，所述涡轮机壳体和所述轴承壳体通过与所述螺纹孔螺合的螺栓可 装卸地固定。
4. 一种排气涡轮增压器，具有 涡轮机壳体，内燃机的排气被导入到其内部；涡轮机叶轮，设在该涡轮机壳体内，通过所述排气而被驱动旋转； 涡轮轴， 一端插入到所述涡轮机壳体内，该一端上安装有所述涡 轮机叶轮；轴承，支撑该涡轮轴；轴承壳体，与所述涡轮机壳体连接，在内部收纳所述轴承；以及 密封垫，在所述涡轮轴的径向外侧的区域将所述涡轮机壳体和所 述轴承壳体之间密封，在所述涡轮机壳体上形成有螺纹孔，所述涡轮机壳体和所述轴承壳体通过与所述螺纹孔螺合的螺栓可 装卸地固定，在所述螺栓上，沿着其轴线设有通孔。
5. —种排气涡轮增压器，具有涡轮机壳体，内燃机的排气被导入到其内部；涡轮机叶轮，设在该涡轮机壳体内，通过所述排气而被驱动旋转； 涡轮轴， 一端插入到所述涡轮机壳体内，该一端上安装有所述涡 轮机叶轮；轴承，支撑该涡轮轴；轴承壳体，与所述涡轮机壳体连接，在内部收纳所述轴承；以及 密封垫，在所述涡轮轴的径向外侧的区域将所述涡轮机壳体和所 述轴承壳体之间密封，在所述涡轮机壳体上形成有螺纹孔，所述涡轮机壳体和所述轴承壳体通过与所述螺纹孔螺合的螺栓可 装卸地固定，在所述涡轮机壳体内表面中与所述排气接触的区域上形成有隔热层。
6. —种排气涡轮增压器，具有 涡轮机壳体，内燃机的排气被导入到其内部；涡轮机叶轮，设在该涡轮机壳体内，通过所述排气而被驱动旋转； 涡轮轴， 一端插入到所述涡轮机壳体内，该一端上安装有所述涡 轮机叶轮；轴承，支撑该涡轮轴；轴承壳体，与所述涡轮机壳体连接，在内部收纳所述轴承；以及 密封垫，在所述涡轮轴的径向外侧的区域将所述涡轮机壳体和所 述轴承壳体之间密封，在该轴承壳体上形成有螺纹孔，所述涡轮机壳体和所述轴承壳体通过与所述螺纹孔螺合的螺栓可 装卸地固定。
7. —种排气涡轮增压器，具有 涡轮机壳体，内燃机的排气被导入到其内部；涡轮机叶轮，设在该涡轮机壳体内，通过所述排气而被驱动旋转;涡轮轴， 一端插入到所述涡轮机壳体内，该一端上安装有所述涡 轮机叶轮；轴承，支撑该涡轮轴；轴承壳体，与所述涡轮机壳体连接，在内部收纳所述轴承；以及 密封垫，在所述涡轮轴的径向外侧的区域将所述涡轮机壳体和所 述轴承壳体之间密封，在所述涡轮机壳体上形成有螺纹孔，所述涡轮机壳体和所述轴承壳体通过与所述螺纹孔螺合的螺栓可 装卸地固定，在该螺栓的头部和所述轴承壳体之间，弹性部件以沿所述螺栓的 轴线方向压縮的状态设置。
8. —种排气涡轮增压器，具有 涡轮机壳体，内燃机的排气被导入到其内部；涡轮机叶轮，设在该涡轮机壳体内，通过所述排气而被驱动旋转； 涡轮轴， 一端插入到所述涡轮机壳体内，该一端上安装有所述涡 轮机叶轮；轴承，支撑该涡轮轴；轴承壳体，与所述涡轮机壳体连接，在内部收纳所述轴承；以及 密封垫，在所述涡轮轴的径向外侧的区域将所述涡轮机壳体和所 述轴承壳体之间密封，在所述涡轮机壳体上形成有螺纹孔，所述涡轮机壳体和所述轴承壳体通过与所述螺纹孔螺合的螺栓可 装卸地固定，在所述轴承壳体中，承受所述螺栓的螺栓支撑部可沿所述螺栓的 轴线方向弹性变形，以向所述涡轮机壳体侧弹性变形的状态承受所述螺栓。
9. 一种排气涡轮增压器，具有 涡轮机壳体，内燃机的排气被导入到其内部；涡轮机叶轮，设在该涡轮机壳体内，通过所述排气而被驱动旋转； 涡轮轴， 一端插入到所述涡轮机壳体内，该一端上安装有所述涡 轮机叶轮；轴承，支撑该涡轮轴；轴承壳体，与所述涡轮机壳体连接，在内部收纳所述轴承；以及 密封垫，在所述涡轮轴的径向外侧的区域将所述涡轮机壳体和所 述轴承壳体之间密封，在所述涡轮机壳体上形成有螺纹孔，在所述涡轮机壳体上设有包围所述涡轮轴周围的筒状的阳型嵌合部，所述轴承壳体设有插入所述阳型嵌合部且以内周面与该阳型嵌合 部嵌合的阴型嵌合部，所述涡轮机壳体和所述轴承壳体在所述阳型嵌合部和阴型嵌合部 嵌合的状态下，通过与所述螺纹孔螺合的螺栓可装卸地固定。
10. —种排气涡轮增压器，具有 涡轮机壳体，内燃机的排气被导入到其内部；涡轮机叶轮，设在该涡轮机壳体内，通过所述排气而被驱动旋转； 涡轮轴， 一端插入到所述涡轮机壳体内，该一端上安装有所述涡 轮机叶轮；轴承，支撑该涡轮轴；轴承壳体，与所述涡轮机壳体连接，在内部收纳所述轴承；以及 密封垫，在所述涡轮轴的径向外侧的区域将所述涡轮机壳体和所 述轴承壳体之间密封，在所述涡轮机壳体上形成有螺纹孔，在所述涡轮机壳体和所述轴承壳体之间，依次设有向着所述涡 轮轴的径向外侧使所述涡轮机壳体和所述轴承壳体的距离变窄的狭窄 部；以及与该狭窄部相比使所述涡轮机壳体和所述轴承壳体的距离扩 大的扩大部，所述涡轮机壳体和所述轴承壳体通过与所述螺纹孔螺合的螺栓可装卸地固定。
11.根据权利要求IO所述的排气涡轮增压器，其特征在于，在所述涡轮机壳体上设有从所述扩大部开始通到所述排气的出口 附近为止的旁通流路。
全文摘要
本发明提供一种排气涡轮增压器，防止流入到涡轮机壳体和轴承壳体之间的排气漏出到装置外，并且组装、分解时的操作性好，设有涡轮机壳体，内燃机的排气被导入到其内部；涡轮机叶轮，设在涡轮机壳体内，通过排气而被驱动旋转；涡轮轴，一端插入到涡轮机壳体内，该一端上安装有涡轮机叶轮；轴承，支撑涡轮轴；以及轴承壳体，与涡轮机壳体连接，在内部收纳轴承，在涡轮机壳体上形成螺栓插入孔，在螺栓插入孔内设有隔热材料制的带内螺纹的衬垫，涡轮机壳体和轴承壳体通过与带内螺纹的衬垫螺合的螺栓固定。
文档编号F02B39/00GK101341318SQ200780000769
公开日2009年1月7日 申请日期2007年2月9日 优先权日2006年11月20日
发明者林慎之, 秋山阳, 茨木诚一, 阵内靖明, 高桥文治 申请人:三菱重工业株式会社