JP6754658B2 - How to manufacture a turbine for an exhaust turbocharger - Google Patents
How to manufacture a turbine for an exhaust turbocharger Download PDFInfo
- Publication number
- JP6754658B2 JP6754658B2 JP2016192492A JP2016192492A JP6754658B2 JP 6754658 B2 JP6754658 B2 JP 6754658B2 JP 2016192492 A JP2016192492 A JP 2016192492A JP 2016192492 A JP2016192492 A JP 2016192492A JP 6754658 B2 JP6754658 B2 JP 6754658B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbine
- lid
- rotating shaft
- housing
- exhaust turbocharger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
本願発明は、自動車用等の内燃機関に設ける排気ターボ過給機に使用するタービンの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a manufacturing method of the turbine to be used in an exhaust turbocharger provided in an internal combustion engine such as automobile.
排気ターボ過給機は、排気ガスで駆動されるタービンによってコンプレッサを回転させるものであり、タービンとコンプレッサとは回転軸によって連結されている。そして、タービンと回転軸との固定手段としては、回転軸の一端部をタービンに形成した穴に強制嵌合するタイプが一般的であるが、特許文献1には、タービンを回転軸にボルト又はナットで締結していると思われる構造が開示されている。他方、従来の強制嵌合方式では、タービンには、一端部のみに開口した袋穴を空けて、この袋穴に回転軸の一端部を強制的に嵌め込んでいる。
The exhaust turbocharger rotates a compressor by a turbine driven by exhaust gas, and the turbine and the compressor are connected by a rotating shaft. As a means for fixing the turbine and the rotating shaft, a type in which one end of the rotating shaft is forcibly fitted into a hole formed in the turbine is generally used. However, in
特許文献1はねじ止め方式と推測されるが、ねじ止め方式は、組み立てに手間がかかる問題や、緩みが発生する可能性などがある。これに対して強制嵌合方式は、組み立てを短時間で行えると共に緩みも生じない利点があり、そこで、強制嵌合方式が一般化している。
さて、タービンの回転トルクはウエストゲートバルブによって制御されており、制御の応答性(すなわち過給の応答性)を良くするには、できるだけタービンの回転の慣性力が小さいのが好ましく、そのためには、タービンはできるだけ軽量化すべきである。また、タービンは排気ガスに晒されて高温になるため、放熱性もできるだけ良くすべきである。 Now, the rotational torque of the turbine is controlled by the waistgate valve, and in order to improve the responsiveness of the control (that is, the responsiveness of supercharging), it is preferable that the inertial force of the turbine rotation is as small as possible, and for that purpose. , The turbine should be as light as possible. In addition, since the turbine is exposed to exhaust gas and becomes hot, heat dissipation should be as good as possible.
しかし、ねじ式にしても強制嵌合方式にしても、従来のものは軽量化や放熱性が配慮されているとは言い難く、まだ改良の余地があるといえる。 However, regardless of whether it is a screw type or a forced fitting method, it cannot be said that the conventional type is considered for weight reduction and heat dissipation, and it can be said that there is still room for improvement.
本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。 The present invention has been made to improve such a situation.
本願発明は、排気ターボ過給機に使用するタービンの製造方法に係るもので、前記タービンは、その両端に開口した中心穴が空いた状態に製造されており、使用状態において回転軸の一端部が前記中心穴に強制的に嵌着される構成において、
前記中心穴が1つの蓋で塞がれた状態の中間品を鋳造又はダイキャストで製造してから、前記蓋を除去して前記中心穴を両端に開口させることを特徴とするものである。
The present invention relates to a method for manufacturing a turbine used for an exhaust turbocharger, and the turbine is manufactured in a state where center holes opened at both ends thereof are formed, and one end of a rotating shaft is provided in a used state. Is forcibly fitted into the center hole.
Wherein after manufacturing the main hole casting or die-casting an intermediate product of the blocked up by one of the lid, is characterized in that to open at both ends the center hole by removing the lid.
本願発明のタービンは、回転軸を強制嵌合する方式でありつつ、中心穴が両端に開口しているため、タービンを軽量化して回転慣性力を低減できる。このため、ウエストゲートバルブを過給制御の応答性を向上できる。従って、自動車用に適用すると、ドライバビリティを向上できる。 The turbine of the present invention is a system in which the rotating shafts are forcibly fitted, and since the center holes are opened at both ends, the weight of the turbine can be reduced and the rotational inertia force can be reduced. Therefore, the responsiveness of supercharging control of the waistgate valve can be improved. Therefore, when applied to automobiles, drivability can be improved.
また、中心穴は排気ガスの排出方向に向いて開口しているため、従来に比べてタービンの放熱面積を増大でき、その結果、放熱性を向上して耐久性の向上に貢献できる。また、回転軸を強制嵌合するに際して、タービンの内部に空気が溜まるとこれが反力として回転軸に作用するが、本願発明では空気がタービンの内部に溜まることはないため、回転軸の強制嵌合をしっかりと行うことができる。 Further, since the center hole is opened toward the exhaust gas discharge direction, the heat dissipation area of the turbine can be increased as compared with the conventional case, and as a result, the heat dissipation property can be improved and the durability can be improved. Further, when the rotating shaft is forcibly fitted, if air accumulates inside the turbine, this acts as a reaction force on the rotating shaft. However, in the present invention, the air does not accumulate inside the turbine, so the rotating shaft is forcibly fitted. You can do it well.
さて、タービンは複雑な形状であるため、特殊な合金を使用して鋳造していることが多い。この鋳造においては、高い品質を維持するためには、金属湯が鋳型の空所に均等に流れ込むことが要請される。しかるに、本願発明では、蓋の箇所から金属湯を鋳型に流すことにより、金属湯を鋳型の空所の各部位に等しい速度で流し込むことができるため、鋳込み不良のような問題が生じることはなく、高い品質を確保できる。 By the way, since the turbine has a complicated shape, it is often cast using a special alloy. In this casting, in order to maintain high quality, it is required that the metal hot water flows evenly into the empty space of the mold. However, in the present invention, by pouring the metal hot water into the mold from the lid portion, the metal hot water can be poured into each part of the empty space of the mold at the same speed, so that problems such as casting defects do not occur. , High quality can be ensured.
そして、中間品から蓋を切除すると、中心穴は両端に開口するために、上記した効果を享受できる。従って、本願発明によると、品質に優れて軽量化されたタービンを、容易に製造することができる。 Then, when the lid is removed from the intermediate product, the central hole opens at both ends, so that the above-mentioned effect can be enjoyed. Therefore, according to the present invention , it is possible to easily manufacture a turbine having excellent quality and weight reduction.
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、方向を明確にするため前後・左右の文言を使用するが、これは、回転軸の長手方向を左右方向として、これと直交した水平方向を前後方向としている。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the front-back / left-right wording is used to clarify the direction, and the longitudinal direction of the rotation axis is the left-right direction and the horizontal direction orthogonal to the longitudinal direction is the front-back direction.
図1(A),図2(A)に示すように、排気ターボ過給機は、ブレード式のタービン1を備えており、タービン1には回転軸2の一端部が強制嵌合によって固定されている。回転軸2の他端部にはコンプレッサが固定されているが、これは省略している。
As shown in FIGS. 1 (A) and 2 (A), the exhaust turbocharger includes a blade-
タービン1は、タービンハウジング3に形成されたタービン室4に配置されており、他方、回転軸2は、中間ハウジング5に形成された軸受け部6に、フローティングメタル7を介して回転自在に保持されている。本実施形態では、タービンハウジング3と中間ハウジング5とは、アルミの鋳造によって一体に製造されている。中間ハウジング5のうちタービンハウジング3と反対側の端部には、図1(A)に一部だけ示すコンプレッサハウジング8が、C形のストッパーリング9を介して抜け不能に嵌まっている。
The
タービンハウジング3には、タービン室4の外周部に連通したタービン側スクロール空間10が形成されており、タービン側スクロール空間10を挟んだ左右両側に、冷却水ジャケット11が形成されている。軸受け部6の上部には、上下方向に貫通したオイル入口12が形成されている。また、軸受け部6の下方には、空洞状のオイル出口空間13が形成されている。更に、軸受け部6の左右両側方には、空洞部14が形成されており、空洞部14は、オイル出口空間13と連通している。
The
軸受け部6のうちコンプレッサハウジング8の側の端部には、金属製の第1オイルシール15を固定している。なお、第1オイルシール15の断面表示(ハッチング)は省略している。また、中間ハウジング5の左端部は大きく開口しており、この大径の開口部にリテーナリング16が固定されており、リテーナリング16と第1オイルシール15との間には、第2オイルシール17が介在している。第2オイルシール17は第1オイルシール15に固定されている。
A first
回転軸2のうち、タービンハウジング3の貫通穴(内周穴)3aに嵌まっている一端寄り部位は、フローティングメタル7に嵌まっている部分より大径になっており、この大径部に複数の環状溝18を形成して、環状溝18にオイルシール19を装着している。
Of the rotating
排気ガスは、タービン側スクロール空間10に周方向から流入して、タービン1を回転駆動する仕事をしてから軸方向に排出される。従って、タービンハウジング3には、タービン室4に連通した排気出口20が、軸方向に向いて開口している。
The exhaust gas flows into the
本実施形態では、タービンハウジング3と中間ハウジング5とが一体化しているため、回転軸2及びタービン1は、排気出口20の側からタービン室4に嵌め込む必要がある。そこで、タービン室4の外周はストレート状に形成されて、タービン1を構成するブレード21の稜線も、正面で軸線と平行な部分を有している。
In the present embodiment, since the turbine housing 3 and the
そして、タービン1には、その一端と他端とに開口するストレート状の中心穴22が空いており、回転軸2の一端部2aが、中心穴22の端部に、焼き嵌め等の強制嵌合で固定されている。従って、タービン1を軽量化して過給制御の応答性を向上できると共に、表面積の増大によって放熱性も向上できる。
The
タービン1は合金鋼等の金属を用いた鋳造品であり、図2(B)(C)に示すように、他端部が蓋23で塞がれた状態の中間品24を鋳造してから、蓋23を切削加工で切除して製品と成している。この場合、図2(B)の例では、蓋23は、タービン1の他端面に連続した有底筒状に形成されており、フライス加工や旋盤加工で蓋23を除去している。従って、タービン1の他端面の仕上げも同時に行われている。他方、図2(C)に示す例では、蓋23は、その一部がタービン1の内部に入った栓の状態に形成されており、ドリル25によって切除している。従って、図2(C)では、蓋23の切除と中心穴22の精度出しとを同時に行える。
Turbine 1 is a cast product using a metal such as alloy steel, and as shown in FIGS. 2 (B) and 2 (C), after casting the
いずれにしても、蓋23は中心穴22を塞いでいるため、鋳造に際しては、金属湯が蓋23の箇所を介して鋳型の内部に均等に流れていく。このため、タービン1を高い精度で製造できると共に、品質も安定させることができる。つまり、蓋23の部分が金属湯を均等に流す分配口として機能するため、タービン1を高精度で安定的に製造できるのである。
In any case, since the
上記の実施形態は、タービンハウジングと中間ハウジングとを一体化しているが、本願発明は、タービンハウジングと中間ハウジングとが別体になっているタイプにも適用できる。従って、タービン1を構成するブレードは様々な形状を採用できる。また、実施形態の中心穴22はストレート穴であったが、中心穴を、異なる内径の部分がある異径穴に形成することも可能である。
In the above embodiment, the turbine housing and the intermediate housing are integrated, but the present invention can also be applied to a type in which the turbine housing and the intermediate housing are separate bodies. Therefore, the blades constituting the
本願発明は、実際に排気ターボ過給機に具体化できる。従って、産業上利用できる。 The invention of the present application can be actually embodied in an exhaust turbocharger. Therefore, it can be used industrially.
1 タービン
2 回転軸
3 タービンハウジング
4 タービン室
5 中間ハウジング
6 軸受け部
10 タービン側スクロール空間
14 排気出口
22 中心穴
23 中間品の蓋
24 中間品
1
Claims (1)
前記タービンは、その両端に開口した中心穴が空いた状態に製造されており、使用状態において回転軸の一端部が前記中心穴に強制的に嵌着される構成において、
前記中心穴が1つの蓋で塞がれた状態の中間品を鋳造又はダイキャストで製造してから、前記蓋を除去して前記中心穴を両端に開口させることを特徴とする、
排気ターボ過給機用タービンの製造方法。 It is a manufacturing method of the turbine used for the exhaust turbocharger.
The turbine is manufactured in a state of empty center hole which is open at both ends, in the configuration in which one end of the rotating shaft in the use state is forcibly fitted into the center hole,
An intermediate product in which the center hole is closed by one lid is manufactured by casting or die casting, and then the lid is removed to open the center hole at both ends.
How to manufacture a turbine for an exhaust turbocharger .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016192492A JP6754658B2 (en) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | How to manufacture a turbine for an exhaust turbocharger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016192492A JP6754658B2 (en) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | How to manufacture a turbine for an exhaust turbocharger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018053837A JP2018053837A (en) | 2018-04-05 |
| JP6754658B2 true JP6754658B2 (en) | 2020-09-16 |
Family
ID=61835508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016192492A Active JP6754658B2 (en) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | How to manufacture a turbine for an exhaust turbocharger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6754658B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6669235B1 (en) | 2018-11-29 | 2020-03-18 | トヨタ自動車株式会社 | Turbocharger |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1424465A4 (en) * | 2001-09-03 | 2010-05-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Hybrid rotor, method of manufacturing the hybrid rotor and gas turbine |
| JP2007120409A (en) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Daido Castings:Kk | Hot wheel for turbocharger |
| DE102007012641A1 (en) * | 2007-03-16 | 2008-09-18 | Daimler Ag | Tool for an exhaust gas turbocharger |
| JP2010270644A (en) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Ihi Corp | Impeller, supercharger, and method for manufacturing impeller |
| JP2010275880A (en) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Ihi Corp | Rotor assembly, supercharger, and method for manufacturing the rotor assembly |
| JP2012092815A (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-17 | Denso Corp | Supercharger |
| JP2014169674A (en) * | 2013-03-05 | 2014-09-18 | Denso Corp | Supercharger |
| JP6100033B2 (en) * | 2013-03-08 | 2017-03-22 | 本田技研工業株式会社 | Vehicle wheel and method of manufacturing the same |
| JP2016156302A (en) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 三菱重工業株式会社 | Impeller |
-
2016
- 2016-09-30 JP JP2016192492A patent/JP6754658B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2018053837A (en) | 2018-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6215248B2 (en) | Turbocharger | |
| KR101205259B1 (en) | Manufacturing method for variable capacity exhaust gas turbine | |
| EP3034804B1 (en) | Pre-diffuser strut for gas turbine engine | |
| WO2012090724A1 (en) | Turbine scroll structure | |
| JP6754658B2 (en) | How to manufacture a turbine for an exhaust turbocharger | |
| US20180073520A1 (en) | Charging device | |
| JP6259520B2 (en) | Turbine casing, turbine, core for casting turbine casing, and method for manufacturing turbine casing | |
| US20200256351A1 (en) | Centrifugal pump and radial impeller therefor | |
| JP2015507129A (en) | Turbine guide vane with throttle element | |
| JP5818894B2 (en) | Exhaust turbocharger bearing housing | |
| JP2010053793A (en) | Variable displacement exhaust gas turbine | |
| JP5488042B2 (en) | Forging die | |
| JP6792396B2 (en) | Exhaust turbocharger turbine housing | |
| CN101349212B (en) | Cylinder body of engine and method of manufacturing the same | |
| JP2015183663A (en) | Cooling device for internal combustion engine | |
| JP2018071410A (en) | Exhaust turbo supercharger | |
| JP2024540914A (en) | Fuel cell air supply system | |
| JP6805051B2 (en) | Exhaust turbocharger | |
| JP2018071411A (en) | Exhaust turbocharger | |
| JP6313740B2 (en) | Cooling device for unit swing type internal combustion engine | |
| JP6756563B2 (en) | Exhaust turbocharger | |
| JP6865090B2 (en) | Exhaust turbocharger | |
| JP6853102B2 (en) | Exhaust turbocharger | |
| EP3581294B1 (en) | Casting plug with flow control features | |
| JP5681603B2 (en) | Crankshaft support structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161017 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190805 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200415 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200526 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200715 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200819 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200824 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6754658 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |