[发明专利]板金涡轮壳体

说明书

本申请是国际申请号：PCT/JP2011/052104；国际申请日：2011年02月02日；国家申请号：201180002462.1；进入中国国家阶段日期：2011年12月16日；发明名称：板金涡轮壳体的分案申请。

技术领域

本发明涉及在涡轮增压器中采用的板金制的涡轮壳体结构，其中，该涡轮增压器利用发动机的排气能量来对发动机产生增压压力，尤其涉及防止在涡盘的卷绕终端部的舌部区域产生的热应力引起的龟裂等的产生的结构。

背景技术

目前，已知有利用从发动机排出的排气能量来向吸气歧管内供给加压空气，由此提高输出的涡轮增压器。在将该涡轮增压器作为车载用而安装的情况下，尤其是从近年来提高燃料利用率的观点出发，要求轻量化，从而取代现有的铸造制的涡轮壳体，而使用板金制的涡轮壳体。

另一方面，涡轮壳体具有取入发动机排气，并利用排气来使涡轮转子旋转的功能，因此使600～1050℃左右的排气流入，在呈圆周形状的涡轮壳体的流入口与排气绕回的部分的集合部分、即所谓的舌部，被流入流和集合流急剧地加热。

由于舌部被急剧地加热，因此因舌部与舌部周边的温度差而产生热拉伸约束力，并产生压缩热应力。并且，因热应力的反复，存在热应力引起的龟裂这样的问题。

在板金制的涡轮壳体中，存在因舌部部分的急剧加热引起的热应力的反复而产生龟裂这样的问题，从而需要将板厚均匀化且薄壁化至不会因内压而产生损伤的程度，来降低热应力。

需要说明的是，作为关联的现有技术，专利文献1(日本特开2008-57448号公报)、专利文献2(日本特表2003-536009号公报)提出有一种板金制的涡轮壳体结构，并且，专利文献3(日本特开2002-194525号公报)提出了一种形成使舌部附近区域的膜厚比其它区域的膜厚厚的喷镀被膜的结构，以提高舌部的耐磨损性。

【专利文献1】日本特开2008-57448号公报

【专利文献2】日本特表2003-536009号公报

【专利文献3】日本特开2002-194525号公报

其中，如图8所示，专利文献1所示的板金制的涡轮壳体中，涡盘部02由使左右的板金构件04与06对接并沿周向焊接的结构构成。因此，在涡盘部02的作为卷绕终端部的舌部区域反复作用有急剧的加热及冷却，从而与对接部的焊接所引起的强度降低相互影响，而容易产生热应力引起的龟裂等。

另外，在专利文献2中，涡盘部也为使板金构件对接而形成的结构，如上述专利文献1所说明的那样，存在容易在舌部区域因热应力而产生龟裂等的问题。进而，虽然在专利文献3中公开了形成舌部的被膜的内容，但没有公开针对在涡盘的作为卷绕终端部的舌部区域因急剧的加热及加热的反复所引起的热疲劳强度的降低而产生龟裂等这样的问题的防止对策。

发明内容

因此，本发明鉴于上述问题而提出，其目的在于提供一种板金制的涡轮壳体结构，其能够防止在涡盘的作为卷绕终端部的舌部区域因急剧的加热的反复产生的热疲劳引起的龟裂的产生等，从而实现轻量化，且提高舌部的耐久性。

为了解决上述的课题，本发明的第一方面的板金制的涡轮壳体结构中，构成旋涡状的排气通路的涡盘部通过将板金制的涡盘构件面对接合而形成，所述板金涡轮壳体的特征在于，在涡盘部的构成卷绕终端部的舌部的附近区域，在涡盘构件的外壁面上的涡盘构件的对接部的两侧设置壁构件来覆盖该对接部，从而形成密闭空间，将舌部附近的外周壁形成为双层壁结构。

根据上述第一方面，由于排气流入，在呈圆周形状的涡轮壳体的流入口与排气绕回的部分的集合部分、即所谓的舌部被流入流和集合流急剧地加热，因此由于冷却与加热的反复而导致热应力变高且产生热疲劳。从而，通过将该部分形成为双层壁结构，由此能够分担热应力负载部和耐压部的功能，从而能够避免在舌部附近的热应力的产生及热疲劳引起的龟裂的产生等危险。

即，通过形成为双层壁结构，由沿着内部流动的内侧的板金部分来承受热应力，即使假设产生龟裂及贯通，也会由外侧的壁构件来耐压，因此能够防止内部气体的泄漏。

其结果是，能够防止在板金涡轮壳体的舌部附近产生龟裂的情况，能够提高板金涡轮壳体的安全性及可靠性。