金属板涡轮壳体制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种金属板涡轮壳体，即使与排气导入管部(20)相连的涡轮壳体(10)被加热，涡轮壳体(10)也没有损伤的隐患，且不存在排气从排气导入管部(20)与涡轮壳体(10)之间的间隙漏出的隐患，该金属板涡轮壳体构成为具备：涡旋部(11)，其由金属板形成，并且形成涡状的排气通路；排气导入管部(20)，其与所述涡旋部的形成为筒状的入口侧端部(15f)嵌合，并且向所述涡旋部(11)的所述排气通路(12a)导入排气；密封构件，其设置在所述涡旋部(11)的所述入口侧端部(15f)与所述排气导入管部(20)所嵌合的嵌合部，封堵在所述嵌合部形成的环状的间隙。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及在利用发动机的排气能量来对发动机产生增压压力的涡轮增压器中所采用的金属板制的涡轮壳体构造，尤其是涉及防止排气从在与涡旋的入口嵌合的排气导入管部和涡旋之间形成的间隙漏出的构造。
技术介绍
以往，公知利用从发动机排出的排气能量来向进气歧管内供给加压空气从而提高输出的涡轮增压器。在以车载用为目的而装备并使用该涡轮增压器的情况下，尤其是从近些年的提高燃料经济性的观点出发，要求轻量化，并且，为了抑制对位于下游的催化剂供给的排气温度的降低而要求低热容化，因此使用金属板制的涡轮壳体来代替以往的铸造制的涡轮壳体。该涡轮壳体具有吸入发动机的排气而使用排气来使涡轮叶轮旋转的功能，因此在涡轮壳体的入口部分，被900℃～1000℃左右的排气加热。在涡轮壳体的出口部分，被温度降低至700℃的排气加热，该排气在通过涡轮叶轮时做功以使涡轮叶轮旋转，因而能量减少，温度降低。因此，涡轮壳体是温差大且温差致使每个部位的热变形差大的零件。在这种每个部位的热变形差大的涡轮壳体中，由于连接设置于涡轮壳体的入口的配管的排气导入管部和与排气导入管部相连的涡轮壳体的入口周边的温差导致的热变形差，产生热膨胀约束力从而产生压缩热应力。而且，由于热应力的反复，与排气导入管部相连的涡轮壳体有产生裂纹等损伤的隐患。另一方面，作为相关联的现有技术，提出了涉及金属板制的涡轮壳体构造的专利文献1、专利文献2所记载的内容。现有技术文献专利文献专利文献1：(日本)特开2013-164076号专利文献2：(日本)特开2013-155646号
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在专利文献1所记载的涡轮壳体构造中，排气导入管部与涡轮壳体的入口一体连接，由于排气导入管部和与之相连的涡轮壳体的入口周边的温差造成的热变形差而产生压缩热应力，由于该热应力的反复，与排气导入管部相连的涡轮壳体有产生裂纹的隐患。另外，专利文献2所记载的涡轮壳体构造中，相当于出口侧的涡轮壳体的引导管配设为与围绕涡轮叶轮的内侧壳体的出口侧端部重叠且能够伸缩。因此，即使引导管被加热而相对于内侧壳体伸长，也无需担心在引导管、内侧壳体上产生裂纹。然而，在引导管与内侧壳体重叠的部分存在间隙，排气可能会从该间隙漏出。尤其是在将涡轮壳体设置成相对于专利文献1所记载的排气导入管部能够伸缩的情况下，会在排气导入管部与涡轮壳体的入口之间形成间隙，排气可能会从该间隙漏出而使涡轮的效率降低。鉴于上述情形，本专利技术的至少若干实施方式的目的在于，提供一种金属板涡轮壳体，即使与排气导入管部相连的涡轮壳体被加热，在涡轮壳体上也不会产生裂纹，并且排气不会从排气导入管部与涡轮壳体之间的间隙漏出。用于解决问题的技术方案本专利技术的若干实施方式的金属板涡轮壳体，具备：涡旋部，其由金属板形成，并且形成涡状的排气通路；排气导入管部，其在所述涡旋部的形成为筒状的入口侧端部，向所述涡旋部的所述排气通路导入排气；所述涡旋部的所述入口侧端部和所述排气导入管部构成为能够相对移动并且防止排气漏出。根据上述金属板涡轮壳体，涡旋部的入口侧端部和排气导入管部构成为能够相对移动并且防止排气漏出，因此在高温的排气在涡旋部中流通时，即使涡旋部被排气加热而伸长，排气也不会从入口侧端部与排气导入管部之间泄漏，入口侧端部与排气导入管部相对移动。因此，能够实现不会由于热应力的反复而在涡旋部上产生裂纹等损伤且排气不会从入口侧端部与所述排气导入管部之间漏出的金属板涡轮壳体。另外，在若干实施方式中，所述涡旋部与所述排气导入管部分体构成，所述排气导入管部与所述涡旋部的形成为筒状的入口侧端部嵌合，所述金属板涡轮壳体具备密封构件，该密封构件设置在所述涡旋部的所述入口侧端部与所述排气导入管部所嵌合的嵌合部，封堵在所述嵌合部形成的环状的间隙。在该情况下，涡旋部与排气导入管部分体构成，排气导入管部与涡旋部的形成为筒状的入口侧端部嵌合，并且设有封堵在涡旋部的入口侧端部与排气导入管部所嵌合的嵌合部形成的环状的间隙的密封构件，因此，在高温的排气在涡旋部中流通时，即使涡旋部被排气加热而伸长，涡旋部也能够相对于排气导入管部移动。另外，即使在涡旋部与排气导入管部嵌合的嵌合部形成有间隙，也能够利用闭塞构件来封堵该间隙。因此，不会在涡旋部上产生热应力。因此，能够实现不会由于该热应力的反复而在涡旋部产生裂纹等损伤，并且排气不会从排气导入管部与涡轮壳体之间的间隙漏出的金属板涡轮壳体。另外，在若干实施方式中，所述密封构件是沿着所述环状的间隙配置、并且形成为在所述嵌合部的高压侧能够扩开的密封部件。在该情况下，密封部件形成为在嵌合部的高压侧能够扩开，因此在排气要进入间隙内时，密封部件被排气向扩开的方向按压而扩张。因此，密封部件能够与涡旋部和排气导入管部更紧密地贴合，能够更可靠地封堵间隙。需要说明的是，密封部件优选使用环状的密封环。另外，在若干实施方式中，所述密封部件由金属材料形成，从剖面看形成为V形、U形或C形，开口的一侧的端部朝向与所述涡旋部的入口相反的一侧方向配设。在该情况下，由于密封部件由金属材料形成，即使在排气温度较高的情况下(例如，约900℃～1000℃)，也能够发挥密封部件的功能。另外，密封部件从剖面看形成为V形、U形或C形，开口的一侧的密封部件的端部朝向与涡旋部的入口相反的一侧方向配设，因此在排气具有进入间隙内的趋势时，排气与密封部件的呈V形开口侧的面接触而将密封部件向使其扩开的方向按压而使其扩张。因此，密封部件与涡旋部和排气导入管部更紧密地贴合，能够更可靠地封堵间隙。另外，在若干实施方式中，所述排气导入管部具有与所述涡旋部的所述入口侧端部嵌合的筒状的导入管主体部，所述密封构件安装于在构成所述嵌合部的所述排气导入部的所述导入管主体部的外周面呈环状设置的凹槽内，并且形成为从内侧对与所述外周面相对的所述涡旋部的所述入口侧端部的内周面施力。在该情况下，密封构件安装于在构成嵌合部的排气导入部的导入管主体部的外周面呈环状设置的凹槽内，并且形成为从内侧对与外周面相对的涡旋部的入口侧端部的内周面施力，因此即使在涡旋部被加热而伸长了的情况下，也能够防止密封构件相对于排气导入管部错开的隐患。另外，密封构件从内侧对涡旋部的所述入口侧端部的内周面施力，因此即使在涡旋部被加热而伸长的情况下，也能够封堵涡旋部与排气导入管部之间的间隙。另外，在若干实施方式中，在所述涡旋部的所述入口侧端部，设有随着朝向所述涡旋部的入口侧而向径向外侧扩开的环状扩开部，所述排气导入管部具有：筒状的导入管主体部，其与所述涡旋部的入口侧端部嵌合；连接部，其设置在该导入管主体部的一端部，用于与排气歧管、发动机等连接；所述连接部构成为向径向外侧突出而形成为环状的凸缘状，所述密封构件是能够弹性变形且形成为环状，安装于所述导入管主体部并且被所述环状扩开部向所述连接部侧施力，从而与所述排气导入管部的所述导入管主体部的外周面和所述连接部的内面接触的密封部件。在该情况下，密封构件能够弹性变形且形成为环状，安装于导入管主体部，并且被环状扩开部向连接部侧施力，从而与排气导入管部的导入管主体部的外周面和连接部的内面接触，因此能够使密封部件与导入管主体部的外周面和连接部的内面这两个面相接触。因此，能够可靠地封堵涡旋部与排气导入管部之间的间隙。另外，在涡旋部被加热而向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属板涡轮壳体，其特征在于，具备：涡旋部，其由金属板形成，并且形成涡状的排气通路；排气导入管部，其在所述涡旋部的形成为筒状的入口侧端部，向所述涡旋部的所述排气通路导入排气；所述涡旋部的所述入口侧端部和所述排气导入管部构成为能够相对移动并且防止排气漏出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种金属板涡轮壳体，其特征在于，具备：涡旋部，其由金属板形成，并且形成涡状的排气通路；排气导入管部，其在所述涡旋部的形成为筒状的入口侧端部，向所述涡旋部的所述排气通路导入排气；所述涡旋部与所述排气导入管部分体构成，所述排气导入管部与所述涡旋部的形成为筒状的入口侧端部嵌合，所述金属板涡轮壳体具备密封构件，该密封构件设置在所述涡旋部的所述入口侧端部与所述排气导入管部所嵌合的嵌合部，封堵在所述嵌合部形成的环状的间隙，所述涡旋部的所述入口侧端部和所述排气导入管部构成为能够相对移动并且防止排气漏出。2.根据权利要求1所述的金属板涡轮壳体，其特征在于，所述密封构件是沿着所述环状的间隙配置、并且形成为在所述嵌合部的高压侧能够扩开的密封部件。3.根据权利要求2所述的金属板涡轮壳体，其特征在于，所述密封部件由金属材料形成，从剖面看形成为V形、U形或C形，开口的一侧的端部朝向与所述涡旋部的入口相反的一侧方向配设。4.根据权利要求1所述的金属板涡轮壳体，其特征在于，所述排气导入管部具有与所述涡旋部的所述入口侧端部嵌合的筒状的导入管主体部，所述密封构件安装于在构成所述嵌合部的所述排气导入部的所述导入管主体部的外周面呈环状设置的凹槽内，并且形成为从内侧对与所述外周面相对的所述涡旋部的所述入口侧端部的内周面施力。5.根据权利要求1所述的金属板涡轮壳体，其特征在于，在所述涡旋部的所述入口侧端部，设有随着朝向所述涡旋部的入口侧而向径向外侧扩开的环状扩开部，所述排气导入管部具有：筒状的导入管主体部，其与所述涡旋部的入口侧端部嵌合；凸缘状的连接部，其设置在该导入管主体部的一端部，向径向外侧突出且形成为环状；所述密封构件是能够弹性变形且形成为环状，安装于所述导入管主体部并且被所述环状扩开部向所述凸缘部侧施力，从而与所述排气导入管部的所述导入管主体部的外周面和所述凸缘部的内面接触的密封部件。6.根据权利要求1所述的金属板涡轮壳体，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：秋山洋二，铃木浩，尾崎诚，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP