專利名稱：渦輪增壓機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有密封裝置的渦輪增壓機(jī)，所述密封裝置能夠防止流體通過存
在于渦輪增壓機(jī)的構(gòu)成部件間的相對(duì)于渦輪軸沿半徑方向延伸的環(huán)狀的間隙而從高壓側(cè)向低壓側(cè)泄漏。
背景技術(shù)：
圖1表示適用本發(fā)明的以往的可變?nèi)萘啃偷臏u輪增壓機(jī)的一例。該渦輪增壓機(jī)經(jīng)由軸承殼3而借助緊固螺栓3a、3b將渦輪殼1和壓縮機(jī)殼2組裝為一體構(gòu)造，借助在軸承殼3內(nèi)被軸承6旋轉(zhuǎn)自如地支承的渦輪軸7將渦輪殼1內(nèi)的渦輪葉輪4和壓縮機(jī)殼2內(nèi)的壓縮機(jī)葉輪5連結(jié)。此外如將圖1的A部放大的圖2所示，在上述軸承殼3的反渦輪殼側(cè)設(shè)有管套IO，且被渦輪殼1和軸承殼3夾入，被螺栓3a固定，該管套10將多個(gè)翼9環(huán)狀地配置在板9a、9b之間，所述多個(gè)翼9用于將被導(dǎo)入至渦輪殼1的渦管通路8的流體(排氣)向上述渦輪葉輪4引導(dǎo)。圖1中，11是管套10組裝時(shí)的定位銷，12是壓縮機(jī)殼2的渦管通路，13a、13b、13c、13d是用于調(diào)節(jié)上述翼9的開閉角度的連桿式的傳遞機(jī)構(gòu)。
在形成上述渦管通路8的渦輪殼1上，形成與上述管套10對(duì)置的管套對(duì)置部14，在管套10與管套對(duì)置部14之間形成相對(duì)于渦輪軸7向半徑方向延伸而向渦管通路8開口的環(huán)狀的間隙15。此外，在構(gòu)成上述管套10的渦輪殼側(cè)的板9a上形成延設(shè)部17，該延設(shè)部17朝向形成于管套對(duì)置部14的內(nèi)周面的切去部16內(nèi)且沿渦輪葉輪4延伸，從而，上述間隙15在延設(shè)部17與切去部16之間向反軸承殼方向延伸之后形成向管套對(duì)置部14的內(nèi)周面開口的間隙部15'。 此外，在圖1的管套10的軸承殼3側(cè)，以位于渦輪葉輪4的背面的方式配置的隔熱板18被固定在管套10的板9b上，進(jìn)而在上述軸承殼3上形成與上述隔熱板18對(duì)置的隔熱板對(duì)置部19，在隔熱板18與隔熱板對(duì)置部19之間形成相對(duì)于渦輪軸7向半徑方向延伸的間隙20。 上述間隙15、20本來并不需要，但是因?yàn)闇u輪殼1在低溫時(shí)與高溫時(shí)之間發(fā)生熱變形以及在組裝部件的精度方面存在偏差等，所以設(shè)置。 但是，若存在上述間隙15、20則存在氣體通過該間隙15、20從高壓側(cè)向低壓側(cè)泄漏的問題，若氣體泄漏則令渦輪增壓機(jī)的低速側(cè)的性能發(fā)生很大變化，產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)性能不穩(wěn)定等的問題。 因此提出了如下方案(參照專利文獻(xiàn)1)，通過在形成于管套對(duì)置部14的內(nèi)周側(cè)的切去部16與管套10的延設(shè)部17之間的間隙部15'上配置密封用脹圈，能夠防止氣體泄漏且能夠吸收熱變形。 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2006-125588號(hào)公報(bào) 在圖2中，如專利文獻(xiàn)1所述，在管套10的延設(shè)部17的外周面上設(shè)置環(huán)狀的凹槽21而將通常為兩個(gè)的密封用脹圈22插入至該凹槽21，從而構(gòu)成密封裝置，借助上述密封用脹圈22的彈性力而使其外周面壓接在切去部16的內(nèi)周面上，從而防止氣體泄漏。
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但是，如上所述，即使在間隙部15'中配置密封用脹圈22而防止氣體泄漏，也存在 氣體的防止方面存在界限的問題。即，上述密封用脹圈22如圖3所示，必須設(shè)有縫23而不 能夠成為連續(xù)的環(huán)，因此即使將兩個(gè)密封用脹圈22的縫23的位置錯(cuò)開而進(jìn)行配置，也存在 氣體通過縫23而泄漏的問題。 進(jìn)而，即使以高圓度加工管套對(duì)置部14的切去部16的內(nèi)周面，而如果密封用脹圈 22的圓度稍稍不準(zhǔn)確，則不能夠以均一的壓力壓接在管套對(duì)置部14的內(nèi)周面上，因此存在 氣體從密封用脹圈22的外周部泄漏的問題。 另一方面，對(duì)于形成于上述隔熱板18與隔熱板對(duì)置部19之間的間隙20，也存在氣 體通過該間隙20泄漏的問題，但是以往沒有有效地防止間隙20的氣體泄漏的方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而提出的，目的在于提供一種具有密封裝置的渦輪增壓 機(jī)，能夠防止流體通過存在于渦輪增壓機(jī)的構(gòu)成部件上的相對(duì)于渦輪軸的半徑方向的環(huán)狀 的間隙而從高壓側(cè)向低壓側(cè)泄漏。 本發(fā)明的渦輪增壓機(jī)為，在構(gòu)成渦輪增壓機(jī)的第一部件和第二部件之間具有相對(duì) 于渦輪軸沿半徑方向延伸的環(huán)狀的間隙，且具有密封裝置，該密封裝置用于防止流體通過 該間隙而從高壓側(cè)向低壓側(cè)泄漏， 其特征為，上述密封裝置具有碟形彈簧密封部件，該碟形彈簧密封部件具有切頭
圓錐形狀且以被壓接在上述第一部件和第二部件上的方式配置在間隙中。 在上述渦輪增壓機(jī)中，優(yōu)選上述第一部件是固定在軸承殼上的管套，第二部件是
與管套具有間隙而在渦輪殼上形成的管套對(duì)置部，上述碟形彈簧密封部件的內(nèi)周端壓接在
管套對(duì)置部上，上述碟形彈簧密封部件的外周端壓接在管套上。 此外，在上述渦輪增壓機(jī)中，優(yōu)選上述密封裝置具有在上述管套對(duì)置部的端面的
內(nèi)緣部進(jìn)一步突出的環(huán)狀突部，上述碟形彈簧密封部件的內(nèi)周端與上述環(huán)狀突部的外周面
嵌合而壓接在管套對(duì)置部的端面上，碟形彈簧密封部件的外周端壓接在管套上。 此外，在上述渦輪增壓機(jī)中，優(yōu)選在上述環(huán)狀突部的外周面上具有朝向頂端擴(kuò)徑
的擴(kuò)徑部，上述碟形彈簧密封部件的內(nèi)周端被上述擴(kuò)徑部壓入于環(huán)狀突部。 此外，在上述渦輪增壓機(jī)中，優(yōu)選在上述管套對(duì)置部的內(nèi)周面上形成環(huán)狀的階梯
部，將碟形彈簧密封部件的形成于內(nèi)周端的立起部壓入至上述階梯部，將碟形彈簧密封部
件的外周端壓接在管套上。 此外，在上述渦輪增壓機(jī)中，優(yōu)選上述第一部件為固定在上述管套上的隔熱板，第 二部件為與隔熱板具有間隙且形成在軸承殼上的隔熱板對(duì)置部，上述碟形彈簧密封部件的 內(nèi)周端和外周端的一方壓接在隔熱板對(duì)置部上，上述碟形彈簧密封部件的內(nèi)周端和外周端 的另一方壓接在隔熱板上。 此外，在上述渦輪增壓機(jī)中，優(yōu)選上述碟形彈簧密封部件的內(nèi)周端被壓入于在隔 熱板對(duì)置部上形成的環(huán)狀突部的外周面。 根據(jù)本發(fā)明的渦輪增壓機(jī)，在構(gòu)成渦輪增壓機(jī)的第一部件與第二部件之間在相對(duì) 于渦輪軸而沿半徑方向延伸而形成的環(huán)狀的間隙中，配置了具有切頭圓錐形狀且壓接在上 述第一部件和第二部件上的碟形彈簧密封部件，所以具有切頭圓錐形狀的碟形彈簧密封部件的內(nèi)周端和外周端被緊密地壓接于第一部件和第二部件，從而獲得如下的優(yōu)異的效果能夠有效地防止流體通過間隙泄漏的問題。


圖1是表示適用本發(fā)明的以往的可變?nèi)萘啃偷臏u輪增壓機(jī)的一例的剖視圖。
圖2是在圖1的渦輪增壓機(jī)的A部中的設(shè)置在管套上的延設(shè)部與管套對(duì)置部的內(nèi)周面之間具有基于密封用脹圈的密封裝置的以往的剖視圖。
圖3是密封用脹圈的主視圖。 圖4是表示應(yīng)用于圖1的渦輪增壓機(jī)的A部中的管套(第一部件)與管套對(duì)置部
(第二部件)之間的間隙的本發(fā)明的一實(shí)施例的剖視圖。 圖5是表示本發(fā)明所具有的碟形彈簧密封部件的一例的主視圖。 圖6是圖5的VI-VI方向視圖。 圖7是表示碟形彈簧密封部件的另一實(shí)施例的剖視圖。
圖8是表示圖7所示的碟形彈簧密封部件的變形例的剖視圖。
圖9是表示碟形彈簧密封部件的另一實(shí)施例的剖視圖。
圖10是表示碟形彈簧密封部件的另一實(shí)施例的剖視圖。 圖11是表示應(yīng)用于圖1的渦輪增壓機(jī)的A部中的隔熱板(第一部件)與隔熱板對(duì)置部(第二部件)之間的間隙的本發(fā)明的實(shí)施例的剖視圖。圖12是表示圖11所示的碟形彈簧密封部件的變形例的剖視圖
附圖標(biāo)記說明
1渦輪殼10管套(第一部件)14管套對(duì)置部(第二部件)14a端面15間隙18隔熱板(第一部件)19隔熱板對(duì)置部(第二部件)19a端面20間隙24碟形彈簧密封部件25內(nèi)周端26外周端27環(huán)狀突部28擴(kuò)徑部36立起部37環(huán)狀突部
具體實(shí)施例方式以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施例。
圖4表示適用于圖1的渦輪增壓機(jī)的A部中的被固定在軸承殼3上的管套10 (第一部件)與相對(duì)于該管套10具有間隙15而形成在渦輪殼1上的管套對(duì)置部14(第二部件)之間的間隙15的本發(fā)明的實(shí)施例。 在本發(fā)明中，具有密封裝置，該密封裝置具有如圖5、圖6所示的由彈簧材料構(gòu)成的碟形彈簧密封部件24。碟形彈簧密封部件24具有圈形狀(環(huán)狀)的內(nèi)周端25和外周端26的位置沿軸中心線的方向錯(cuò)開的切頭圓錐形狀，碟形彈簧密封部件24的基于切頭圓錐形狀的軸中心線方向的高度H形成為比上述間隙15的寬度高。 進(jìn)而，上述密封裝置如圖4所示，在上述管套對(duì)置部14的端面14a的內(nèi)緣部形成有進(jìn)一步突出的環(huán)狀突部27，上述碟形彈簧密封部件24的內(nèi)周端25與上述環(huán)狀突部27的外周面嵌合而與管套對(duì)置部14的端面14a抵接，碟形彈簧密封部件24的外周端26與管套IO抵接。 圖4 圖6的實(shí)施例中如下地進(jìn)行動(dòng)作。 在使碟形彈簧密封部件24的內(nèi)周端25與圖4所示的突出于管套對(duì)置部14的端面14a的內(nèi)緣部的環(huán)狀突部27的外周部嵌合的狀態(tài)下，使用緊固螺栓3a將圖1的渦輪殼l一體地組裝在軸承殼3上。 此時(shí)，因?yàn)榈螐椈擅芊獠考?4的基于切頭圓錐形狀的軸中心線方向的高度H比上述間隙15的寬度高，所以若進(jìn)行上述組裝，則蝶形彈簧密封部件24的內(nèi)周端25被壓接在管套對(duì)置部14的端面14a上，蝶形彈簧密封部件24的外周端26被壓接在管套10上。如此，碟形彈簧密封部件24的內(nèi)周端25被壓接在管套對(duì)置部14的端面14a上，且碟形彈簧密封部件24的外周端26被壓接在管套10上而切斷間隙15，從而能夠有效地防止高壓側(cè)的渦管通路8的氣體通過間隙15向低壓側(cè)泄漏的問題。 圖7表示碟形彈簧密封部件的另一實(shí)施例，在上述環(huán)狀突部27的外周面上形成朝向頂端擴(kuò)徑的擴(kuò)徑部28，借助上述擴(kuò)徑部28將圖5、圖6所示的上述碟形彈簧密封部件24的內(nèi)周端25壓入至環(huán)狀突部27而進(jìn)行安裝。上述擴(kuò)徑部28由形成于環(huán)狀突部27的頂端側(cè)的與軸線平行的平坦部29、和從該平坦部29向管套對(duì)置部14的端面14a縮徑的傾斜面30形成，上述傾斜面30的傾斜角度a為5° 10°左右。 在圖7的實(shí)施例中，因?yàn)閷⒌螐椈擅芊獠考?4的內(nèi)周端25壓入至環(huán)狀突部27的擴(kuò)徑部28而進(jìn)行安裝，所以在將渦輪殼1組裝在軸承殼3上時(shí)，能夠防止碟形彈簧密封部件24活動(dòng)而從環(huán)狀突部27脫落的問題。 圖8、圖9表示圖7所示的碟形彈簧密封部件24的變形例，在圖8中，在碟形彈簧密封部件24的與內(nèi)周端25接近的位置上具有沿管套對(duì)置部14的端面14a的垂直方向的直線部31，并且在內(nèi)周端25處具有彎曲部32，該彎曲部32向從上述端面14a離開的方向彎曲，以令相對(duì)于環(huán)狀突部27的擴(kuò)徑部28的壓入變得容易。此外，在碟形彈簧密封部件24的外周端26上具有彎曲部33，該彎曲部33相對(duì)于上述內(nèi)周端25的彎曲部32向反方向彎曲而均勻地壓接在管套10上。另外，在碟形彈簧密封部件24的制作上需要時(shí)，也可以具有從彎曲部33的外周端26進(jìn)一步向周方向外側(cè)直線地延長(zhǎng)的延長(zhǎng)部。 此外，在圖9中，取代在圖8的內(nèi)周端25上具有的彎曲部32而具有大致S字狀部34，該大致S字狀部34形成為，在從上述直線部31向相對(duì)于端面14a離開的方向彎曲之后，鉛直地朝向上述擴(kuò)徑部28。
根據(jù)圖8、圖9的變形例，通過將在內(nèi)周端25上形成的彎曲部32以及大致S字狀部34壓入至環(huán)狀突部27的擴(kuò)徑部28，能夠防止碟形彈簧密封部件24從環(huán)狀突部27脫落的問題，并且借助基于具有彎曲部32以及大致S字狀部34的碟形彈簧密封部件24的內(nèi)周端25被壓入至環(huán)狀突部27的壓接、和基于直線部31的向端面14a的壓接的兩個(gè)位置的壓接，進(jìn)行密封，所以能夠提高管套對(duì)置部14與碟形彈簧密封部件24之間的密封性。此外，因?yàn)樵谏鲜龅螐椈擅芊獠考?4的外周端26上形成被平滑地壓接在管套10上的彎曲部33，所以能夠提高管套10與碟形彈簧密封部件24之間的密封性。 圖10表示碟形彈簧密封部件的另一個(gè)實(shí)施例，在上述管套對(duì)置部14的內(nèi)周面上形成環(huán)狀的階梯部35，并且在碟形彈簧密封部件24的內(nèi)周端25上形成以能夠壓入至上述階梯部35的方式向軸方向延伸的立起部36，將上述碟形彈簧密封部件24的立起部36壓入至上述階梯部35而進(jìn)行固定。在該實(shí)施例中，能夠相對(duì)于管套對(duì)置部14提高密封性地將碟形彈簧密封部件24固定。 圖11是表示適用于在圖1的渦輪增壓機(jī)的A部中的固定在管套10上的隔熱板18 (第一部件)、和以相對(duì)于該隔熱板18對(duì)置的方式形成在軸承殼3上的隔熱板對(duì)置部19(第二部件)之間形成的間隙20的本發(fā)明的實(shí)施例。在圖11的實(shí)施例中，如圖5、圖6所示那樣地配置為，由彈簧材料形成為切頭圓錐形狀的碟形彈簧密封部件24的內(nèi)周端25被壓接在隔熱板對(duì)置部19的端面19a上，碟形彈簧密封部件24的外周端26被壓接在隔熱板18上。 根據(jù)圖11的實(shí)施例，碟形彈簧密封部件24的內(nèi)周端25被壓接在隔熱板對(duì)置部19的端面19a上，且碟形彈簧密封部件24的外周端26被壓接在隔熱板18上而切斷間隙20，從而能夠有效地防止作為高壓側(cè)的渦輪葉輪4側(cè)的氣體通過間隙15向作為低壓側(cè)的軸承殼3側(cè)泄漏的問題。 圖12表示圖11的實(shí)施例的變形例，在上述碟形彈簧密封部件24的內(nèi)周端25上形成如圖8所示那樣的彎曲部32，將上述內(nèi)周端25壓入至在隔熱板對(duì)置部19上形成的環(huán)狀突部37的外周面。若將碟形彈簧密封部件24的內(nèi)周端25如此地壓入至環(huán)狀突部37的外周面，則能夠防止在組裝作業(yè)時(shí)等碟形彈簧密封部件24從隔熱板對(duì)置部19脫落那樣的問題。 如上所述，根據(jù)本發(fā)明的渦輪增壓機(jī)，相對(duì)于在渦輪增壓機(jī)上形成的半徑方向的環(huán)狀的間隙15、20，將具有切頭圓錐形狀的碟形彈簧密封部件24配置為壓接的狀態(tài)而進(jìn)行密封，所以利用碟形彈簧密封部件24的彈簧力能夠有效地防止流體通過間隙15、20而泄漏的問題。 另外，碟形彈簧密封部件的形狀并不僅僅限定于圖例，除此之外，當(dāng)然可以在不脫
離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)施加種種變更。 產(chǎn)業(yè)上的利用可能性 本發(fā)明的渦輪增壓機(jī)中，能夠有效地防止流體通過形成在構(gòu)成部件間的相對(duì)于渦輪軸沿半徑方向延伸的環(huán)狀的間隙而從高壓側(cè)向低壓側(cè)泄漏，所以能夠應(yīng)用于各種渦輪增壓機(jī)而提高渦輪增壓機(jī)的性能。
權(quán)利要求
一種渦輪增壓機(jī)，在構(gòu)成渦輪增壓機(jī)的第一部件和第二部件之間具有相對(duì)于渦輪軸沿半徑方向延伸的環(huán)狀的間隙，且具有密封裝置，該密封裝置用于防止流體通過該間隙從高壓側(cè)向低壓側(cè)泄漏，其特征為，上述密封裝置具有碟形彈簧密封部件，該碟形彈簧密封部件具有切頭圓錐形狀且以被壓接在上述第一部件和第二部件上的方式配置在間隙中。
2. 如權(quán)利要求1所述的渦輪增壓機(jī)，其特征為，上述第一部件是固定在軸承殼上的管 套，第二部件是與管套具有間隙而形成在渦輪殼上的管套對(duì)置部，上述碟形彈簧密封部件 的內(nèi)周端壓接在管套對(duì)置部上，上述碟形彈簧密封部件的外周端壓接在管套上。
3. 如權(quán)利要求2所述的渦輪增壓機(jī)，其特征為，上述密封裝置具有在上述管套對(duì)置部 的端面的內(nèi)緣部進(jìn)一步突出的環(huán)狀突部，上述碟形彈簧密封部件的內(nèi)周端與上述環(huán)狀突部 的外周面嵌合而壓接在管套對(duì)置部的端面上，碟形彈簧密封部件的外周端壓接在管套上。
4. 如權(quán)利要求3所述的渦輪增壓機(jī)，其特征為，在上述環(huán)狀突部的外周面上具有朝向 頂端擴(kuò)徑的擴(kuò)徑部，上述碟形彈簧密封部件的內(nèi)周端借助上述擴(kuò)徑部被壓入至環(huán)狀突部。
5. 如權(quán)利要求2所述的渦輪增壓機(jī)，其特征為，在上述管套對(duì)置部的內(nèi)周面上形成環(huán) 狀的階梯部，將在碟形彈簧密封部件的內(nèi)周端上形成的立起部壓入至上述階梯部，將碟形 彈簧密封部件的外周端壓接在管套上。
6. 如權(quán)利要求1所述的渦輪增壓機(jī)，其特征為，上述第一部件為固定在上述管套上的 隔熱板，第二部件為與隔熱板具有間隙而形成在軸承殼上的隔熱板對(duì)置部，上述碟形彈簧 密封部件的內(nèi)周端和外周端的一方壓接在隔熱板對(duì)置部上，上述碟形彈簧密封部件的內(nèi)周 端和外周端的另一方壓接在隔熱板上。
7. 如權(quán)利要求6所述的渦輪增壓機(jī)，其特征為，上述碟形彈簧密封部件的內(nèi)周端被壓 入于在隔熱板對(duì)置部上形成的環(huán)狀突部的外周面。
全文摘要
一種渦輪增壓機(jī)，防止流體通過存在于渦輪增壓機(jī)的構(gòu)成部件上的相對(duì)于渦輪軸的半徑方向的環(huán)狀的間隙而從高壓側(cè)向低壓側(cè)泄漏。該渦輪增壓機(jī)為，在構(gòu)成渦輪增壓機(jī)的管套(10)和管套對(duì)置部(14)之間具有沿半徑方向延伸的環(huán)狀的間隙(15)，且具有密封裝置，該密封裝置用于防止流體通過間隙(15)而從高壓側(cè)向低壓側(cè)泄漏，密封裝置具有碟形彈簧密封部件(24)，該碟形彈簧密封部件(24)具有切頭圓錐形狀且以被壓接在管套(10)和管套對(duì)置部(14)上的方式配置在間隙(15)中。
文檔編號(hào)F02B39/00GK101779018SQ20088010330
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2008年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月16日
發(fā)明者松山良滿 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Ihi