特許 5983239 過給機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5983239

(24)【登録日】2016年8月12日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】過給機

(51)【国際特許分類】

   F02B 37/22 20060101AFI20160818BHJP

   F02B 39/00 20060101ALI20160818BHJP

【ＦＩ】

   F02B37/22

   F02B39/00 U

   F02B39/00 T

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-210773(P2012-210773)

(22)【出願日】2012年9月25日

(65)【公開番号】特開2014-66150(P2014-66150A)

(43)【公開日】2014年4月17日

【審査請求日】2015年7月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100167553

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 久典

(72)【発明者】

【氏名】中野 賢治

(72)【発明者】

【氏名】平田 豊

(72)【発明者】

【氏名】中野 健

【審査官】 稲葉 大紀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１４６６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭５０−００７２０７（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｄ １３／００−１５／１２

２３／００−２５／３６

Ｆ０２Ｂ ３３／００−４１／１０

Ｆ０２Ｃ １／００− ９／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タービンインペラを回転可能に支持する軸受ハウジングと、前記タービンインペラの周囲に固定して設けられた複数のノズルベーンと、前記複数のノズルベーンを介して前記タービンインペラに排気ガスを供給するスクロール流路が形成されたタービンハウジングと、を有する過給機であって、
前記タービンハウジングは、前記スクロール流路に流入する排気ガスと、前記スクロール流路を旋回した排気ガスとの間を仕切る舌部を有しており、
前記複数のノズルベーンのうち、前記舌部の延長上に位置するノズルベーンを含む一部のノズルベーンを、他のノズルベーンと独立して交換可能に取り付けるノズルベーン取付部を有し、
前記他のノズルベーンは、前記軸受ハウジング側に取り付けられており、
前記一部のノズルベーンは、前記ノズルベーン取付部によって、前記タービンハウジング側に取り付けられている、ことを特徴とする過給機。

【請求項2】

前記一部のノズルベーンは、前記軸受ハウジング側に突出する位置決めピンを有し、
前記軸受ハウジング側は、前記位置決めピンが挿入される位置決め穴を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の過給機。

【請求項3】

前記他のノズルベーンは、前記軸受ハウジング側に取り付けられたリング部材に一体となって取り付けられており、
前記位置決め穴は、前記リング部材に形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の過給機。

【請求項4】

タービンインペラを回転可能に支持する軸受ハウジングと、前記タービンインペラの周囲に固定して設けられた複数のノズルベーンと、前記複数のノズルベーンを介して前記タービンインペラに排気ガスを供給するスクロール流路が形成されたタービンハウジングと、を有する過給機であって、
前記タービンハウジングは、前記スクロール流路に流入する排気ガスと、前記スクロール流路を旋回した排気ガスとの間を仕切る舌部を有しており、
前記複数のノズルベーンのうち、前記舌部の延長上に位置するノズルベーンを含む一部のノズルベーンを、他のノズルベーンと独立して交換可能に取り付けるノズルベーン取付部を有し、
前記他のノズルベーンは、前記軸受ハウジング側に取り付けられたリング部材に一体となって取り付けられており、
前記一部のノズルベーンは、前記ノズルベーン取付部によって、前記リング部材に対して別体で取り付けられている、ことを特徴とする過給機。

【請求項5】

前記ノズルベーン取付部は、
前記リング部材に設けられ、前記排気ガスが流通する前記リング部材の表面側に前記一部のノズルベーンを露出させる取付穴と、
前記一部のノズルベーンに設けられ、前記リング部材の表面側とは逆の裏面側に係止する係止部と、を有する、ことを特徴とする請求項４に記載の過給機。

【請求項6】

前記一部のノズルベーンは、前記他のノズルベーンよりも硬い材料で形成されている、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の過給機。

【請求項7】

タービンインペラを回転可能に支持する軸受ハウジングと、前記タービンインペラの周囲に固定して設けられた複数のノズルベーンと、前記複数のノズルベーンを介して前記タービンインペラに排気ガスを供給するスクロール流路が形成されたタービンハウジングと、を有する過給機であって、
前記タービンハウジングは、前記スクロール流路に流入する排気ガスと、前記スクロール流路を旋回した排気ガスとの間を仕切る舌部を有しており、
前記複数のノズルベーンのうち、前記舌部の延長上に位置するノズルベーンを含む一部のノズルベーンを、ノズルリングに接続された他のノズルベーンと独立して交換可能に取り付けるノズルベーン取付部を有する、ことを特徴とする過給機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、過給機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

内燃機関に用いられる過給機は、コンプレッサインペラとタービンインペラとが同軸で連結された構造を有し、内燃機関の排気ガスによってタービンインペラが回転駆動され、該回転駆動によりコンプレッサインペラが空気を圧縮し、その圧縮された空気が内燃機関に供給されるようになっている。ところで、内燃機関、特に舶用内燃機関では、燃料として低質の重油が使用されており、舶用内燃機関の排気ガス中には燃焼残渣物が含まれている。

【0003】

下記特許文献１には、この排気ガス中の燃焼残渣物によるタービンハウジングのスクロール流路の外周壁の侵食（エロージョン）を抑制するべく、スクロール流路に流入する排気ガスと、スクロール流路を旋回した排気ガスとの間を仕切る舌部をタービンハウジングに設け、舌部内周面の延長が、タービンインペラの周囲に所定角度間隔で固定して設けられたノズルベーンの１つの内面に滑らかに連続するように、当該舌部を形成することで、燃焼残渣物を効率的にノズル間流路に導いてスクロール流路からタービンインペラ側に排出するようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４６５０２３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、タービンハウジングの舌部の延長上に位置するノズルベーンの内面は、舌部により誘導されてくる燃焼残渣物やタービンインペラ側から跳ね返ってくる燃焼残渣物によって侵食（エロージョン）される。この対策として、従来技術では当該ノズルベーンに硬質膜コーティングを施しているが、この対策によっても舌部の延長上のノズルベーンは、他のノズルベーンと比べてエロージョンの進行が速い。

【0006】

このため、舌部の延長上のノズルベーンについては定期的なメンテナンスを行う必要があるが、舌部の延長上のノズルベーンは、リング部材に一体的に取り付けられ、他のノズルベーンと同一部品（ノズルリング部品）となっているため、舌部の延長上のノズルベーンだけでなく侵食されていない他のノズルベーンについても同時に交換する必要があり、ノズルリング部品全体としての寿命が短くなってしまっていた。したがって、侵食されたノズルベーンを適切にメンテナンスできる過給機が求められている。

【0007】

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、侵食されたノズルベーンを適切にメンテナンスできる過給機の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本発明は、タービンインペラを回転可能に支持する軸受ハウジングと、前記タービンインペラの周囲に固定して設けられた複数のノズルベーンと、前記複数のノズルベーンを介して前記タービンインペラに排気ガスを供給するスクロール流路が形成されたタービンハウジングと、を有する過給機であって、前記タービンハウジングは、前記スクロール流路に流入する排気ガスと、前記スクロール流路を旋回した排気ガスとの間を仕切る舌部を有しており、前記複数のノズルベーンのうち、前記舌部の延長上に位置するノズルベーンを含む一部のノズルベーンを、他のノズルベーンと独立して交換可能に取り付けるノズルベーン取付部を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、タービンハウジングの舌部の延長上に位置しエロージョンの進行が速いノズルベーンを含む一部のノズルベーンを独立して交換できるため、他のノズルベーンを含んだ部品全体を交換することなく、必要部分の部分的な交換が可能となる。このため、ノズルリング部品全体では寿命を延ばすことができ、また、必要部分の交換で足りるため、メンテナンス作業が容易になり、交換コストを低く抑えることができる。

【0009】

また、本発明においては、前記他のノズルベーンは、前記軸受ハウジング側に取り付けられており、前記一部のノズルベーンは、前記ノズルベーン取付部によって、前記タービンハウジング側に取り付けられている、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、交換対象となる一部のノズルベーンがタービンハウジング側に取り付けられているため、タービンハウジングを取り外すだけで一部のノズルベーンを他のノズルベーンとは独立して取り外すことができるため、交換のための分解の工数が少なくなりメンテナンス作業が容易になる。

【0010】

また、本発明においては、前記一部のノズルベーンは、前記軸受ハウジング側に突出する位置決めピンを有し、前記軸受ハウジング側は、前記位置決めピンが挿入される位置決め穴を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、交換対象となる一部のノズルベーンをタービンハウジング側に取り付けた場合であっても、位置決めピン及び位置決め穴によって、軸受ハウジング側に取り付けられた他のノズルベーンとの位置関係を維持できるため、ノズル間流路を一定にして過給機の性能を保つことができる。また、当該一部のノズルベーンがタービンハウジング側だけでなく軸受ハウジング側においても保持されるため、当該一部のノズルベーンのタービンインペラ側への脱落を確実に防止することができる。

【0011】

また、本発明においては、前記他のノズルベーンは、前記軸受ハウジング側に取り付けられたリング部材に一体となって取り付けられており、前記位置決め穴は、前記リング部材に形成されている、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、位置決め穴が他のノズルベーンが一体となって取り付けられているリング部材に形成されているため、当該位置決め穴に位置決めピンを挿入することで、一部のノズルベーンと他のノズルベーンとの位置関係を容易に維持できる。

【0012】

また、本発明においては、前記他のノズルベーンは、前記軸受ハウジング側に取り付けられたリング部材に一体となって取り付けられており、前記一部のノズルベーンは、前記ノズルベーン取付部によって、前記リング部材に対して別体で取り付けられている、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、交換対象となる一部のノズルベーンがリング部材に対して別体で取り付けられているため、当該別体となった一部のノズルベーンを他のノズルベーンと独立して取り外すことができる。

【0013】

また、本発明においては、前記ノズルベーン取付部は、前記リング部材に設けられ、前記排気ガスが流通する前記リング部材の表面側に前記一部のノズルベーンを露出させる取付穴と、前記一部のノズルベーンに設けられ、前記リング部材の表面側とは逆の裏面側に係止する係止部と、を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、リング部材に設けられた取付穴から排気ガスが流通する表面側に露出する一部のノズルベーンがリング部材の裏面側に係止して取り付けられるため、当該一部のノズルベーンのタービンインペラ側への脱落を確実に防止することができる。

【0014】

また、本発明においては、前記一部のノズルベーンは、前記他のノズルベーンよりも硬い材料で形成されている、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、タービンハウジングの舌部の延長上に位置しエロージョンの進行が速い一部のノズルベーンを硬質材料で形成するため、耐久性を向上させて交換頻度を少なくでき、また、硬質材料で形成するノズルベーンは一部であるため、ノズルリング部品全体でのコストを低く抑えることができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、侵食されたノズルベーンを適切にメンテナンスできる過給機が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の第１実施形態における過給機の全体構成図である。

【図2】図１における矢視Ａ−Ａ図である。

【図3】本発明の第１実施形態におけるノズルベーン取付部の構成図である。

【図4】本発明の第１実施形態におけるノズルリングの構成図である。

【図5】本発明の第２実施形態におけるノズルベーン取付部の構成図である。

【図6】本発明の第２実施形態におけるノズルリングの構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

【0018】

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態における過給機１の全体構成図である。
過給機１は、内燃機関等から排気される排気ガスを受けて回転動力を得るタービン２と、タービン２によって得られた回転動力を伝達する軸部３と、軸部３から伝達される回転動力によって空気を圧縮するコンプレッサ４とを備えている。

【0019】

タービン２は、タービンハウジング２ａと、タービンインペラ２ｂとを備えている。タービンハウジング２ａは、タービンインペラ２ｂを収容すると共に、タービンインペラ２ｂの収容空間に接続される排気ガス流路（スクロール流路２ｃ及び排気流路２ｄ）を備える容器である。タービンインペラ２ｂは、スクロール流路２ｃから排気流路２ｄに流れる排気ガスを受けて回転駆動されるラジアルインペラである。

【0020】

タービンインペラ２ｂとスクロール流路２ｃとの間の流路には、ノズルベーン１０が設けられている。ノズルベーン１０は、タービンインペラ２ｂの周囲に複数固定されている。ノズルベーン１０は、固定ノズル翼であり、隣り合って設けられたノズルベーン１０との間に形成されるノズル間流路を一定に維持している。このノズルベーン１０は、タービンインペラ２ｂとスクロール流路２ｃとの間において流路面積を所定量絞ることで、過給機１の性能を調整するようになっている。

【0021】

軸部３は、ベアリングハウジング（軸受ハウジング）３ａと、ベアリング３ｂと、シャフト３ｃとを備えている。ベアリングハウジング３ａは、ベアリング３ｂ及びシャフト３ｃを収容する容器であり、タービンハウジング２ａに固定されている。ベアリング３ｂは、ベアリングハウジング３ａの内部に収容されており、シャフト３ｃを回転可能に支持する。シャフト３ｃは、一端部がタービンインペラ２ｂと接続され、他端部がコンプレッサ４の後述のコンプレッサインペラ４ｂと接続されている。

【0022】

コンプレッサ４は、コンプレッサハウジング４ａと、コンプレッサインペラ４ｂとを備えている。コンプレッサハウジング４ａは、コンプレッサインペラ４ｂを収容すると共に、コンプレッサインペラ４ｂの収容空間に接続される空気流路（吸気流路４ｃとスクロール流路４ｄ）を備える容器である。コンプレッサインペラ４ｂは、シャフト３ｃを介して伝達される回転動力によって回転駆動され、吸気流路４ｃから供給される空気を圧縮してスクロール流路４ｄに吐出するラジアルインペラである。

【0023】

上述のように構成された過給機１では、内燃機関からスクロール流路２ｃに排気ガスが導入されると、複数のノズルベーン１０により形成されるノズル間流路を通ってタービンインペラ２ｂに排気ガスが供給される。この排気ガスの供給によって、タービンインペラ２ｂ、シャフト３ｃ及びコンプレッサインペラ４ｂが、一体となって回転する。これにより、タービン２において回転動力が得られ、この回転動力が軸部３を介してコンプレッサ４に伝達され、コンプレッサ４において圧縮空気が生成される。

【0024】

図２は、図１における矢視Ａ−Ａ図である。
図２に示すように、タービンハウジング２ａのスクロール流路２ｃには、排気ガス流入口１１から接線方向に排気ガスが流入してくるようになっている。スクロール流路２ｃの内周部は、タービンインペラ２ｂが収納されている空間と連通し、タービンインペラ２ｂの周囲には同一円周上に所定角度間隔でノズルベーン１０が固定して設けられ、ノズルベーン１０はリング状に配列されている。ノズルベーン１０は、断面が翼形状となっており、排気ガスの旋回流に対して所定角度傾斜し、流動する排気ガスを中心方向に向わせるようになっている。

【0025】

タービンハウジング２ａの内部には、排気ガス流入口１１の一部を形成する舌部１２が形成され、舌部１２は、排気ガス流入口１１から流入する排気ガスと、流入後、スクロール流路２ｃを旋回した排気ガスとの間を仕切り、スクロール流路２ｃを旋回した排気ガスが再び、排気ガス流入口１１から流入してくる排気ガスと合流することを阻止するものである。舌部１２は延長されており、この舌部１２の先端部は中心側に向って湾曲されている。

【0026】

複数のノズルベーン１０のうちの１つ（符号１０Ａを付す）は、舌部１２の延長上に位置するように配置され、ノズルベーン１０Ａの外端（外周側の端）と舌部１２の先端とは所定の間隙１３が形成されている。
舌部１２の内周面は、スクロール流路２ｃの内壁面の延長であり、スクロール流路２ｃの内壁面と連続した曲面となっている。また、舌部１２の内周面は、先端に向かうに従って漸次曲率が大きくなり、その延長がノズルベーン１０Ａの内面に滑らかに連続するようになっている。

【0027】

ここで、滑らかに連続する状態としては、舌部１２内周面先端の接線がノズルベーン１０Ａの内面に接する状態、あるいは、舌部１２の内周面の曲面の延長がノズルベーン１０の内面に接する状態等がある。また、舌部１２の内周面は、スクロール流路２ｃの内壁に沿って流動した排気ガスが舌部１２の内周面で剥離しない曲面、あるいは、このような曲面に近似した曲面であることが好ましい。

【0028】

また、舌部１２の外周面についても、ノズルベーン１０Ａの外面に滑らかに連続するようになっており、例えば舌部１２の外周面先端の接線がノズルベーン１０Ａの外面に接し、あるいは、舌部１２の外周面の曲面の延長がノズルベーン１０Ａの外面に接している。

【0029】

このように、舌部１２を延長して、ノズルベーン１０Ａを舌部１２の延長上に配置することで、舌部１２の内周面に沿って流れた排気ガスは、ノズルベーン１０Ａと隣接する一方のノズルベーン１０間のノズル間流路１４ａに導かれ、一方、舌部１２の外周面に沿った排気ガスの流れは、ノズルベーン１０Ａと隣接する他方のノズルベーン１０間のノズル間流路１４ｂに導かれる。

【0030】

したがって、排気ガスの中に燃焼残渣物（図２において符号Ｘを付す）が含まれている場合であっても、スクロール流路２ｃの内周面に沿って流通する燃焼残渣物が、舌部１２の内周面から、舌部１２の延長上に位置するノズルベーン１０Ａの内面に滑らかに導かれ、ノズル間流路１４ａを通ってタービンインペラ２ｂ側に押し込まれるようになる。このため、スクロール流路２ｃ内を旋回する燃焼残渣物の流量が大幅に低減し、この燃焼残渣物によるタービンハウジング２ａの浸食が抑制されることとなる。

【0031】

しかしながら、ノズルベーン１０Ａの内面には、舌部１２によって導かれた燃焼残渣物が衝突することとなり、また、タービンインペラ２ｂによって弾き返された一部の燃焼残渣物が衝突することとなって、他のノズルベーン１０と比べてエロージョンの進行が速くなる。このため、本実施形態の過給機１は、複数のノズルベーン１０のうち、舌部１２の延長上に位置するノズルベーン１０Ａ（一部のノズルベーン）を、他のノズルベーン１０と独立して交換可能に取り付けるノズルベーン取付部２０を有している。

【0032】

図３は、本発明の第１実施形態におけるノズルベーン取付部２０の構成図である。図４は、本発明の第１実施形態におけるノズルリング２１の構成図である。なお、図４は、図３における矢印Ｂから視たノズルリング２１を示している。
図３に示すように、ノズルベーン１０Ａは、ノズルベーン取付部２０によって、タービンハウジング２ａ側に取り付けられている。

【0033】

一方、他のノズルベーン１０は、ベアリングハウジング３ａ側に取り付けられている（図１参照）。他のノズルベーン１０は、ベアリングハウジング３ａ側に取り付けられたリング部材２２に一体となって取り付けられている。リング部材２２は、図４に示すように、環状となっており、ボルト５（図３参照）の締め付けにより、その外周部がハウジング間に挟まれることでベアリングハウジング３ａ側に取り付けられている。他のノズルベーン１０とリング部材２２とは、例えば鋳造によって一体成型され、ノズルリング２１を構成している。

【0034】

ノズルベーン１０Ａは、図３に示すように、他のノズルベーン１０と独立して一片のピース状に形成されている。ピース状とされたノズルベーン１０Ａは、その翼部の根元部分に矩形板状の基端部２３を有する。ノズルベーン取付部２０は、ピース状となったノズルベーン１０Ａをタービンハウジング２ａに取り付けるための溝２４を有する。溝２４は、ノズルベーン１０Ａの基端部２３の形状に応じて形成され、また、基端部２３の厚みと同じ深さを有する。

【0035】

溝２４の底部には、ネジ溝２４ａが形成されており、ネジ部材２５によるノズルベーン１０Ａの取り付けが可能となっている。ネジ部材２５は、ノズルベーン１０Ａの基端部２３を厚み方向で挿通し、ネジ溝２４ａに螺合するようになっている。このネジ部材２５による固定位置は、ノズルベーン１０Ａの安定固定のため、ノズルベーン１０Ａ（翼部）を挟んだ２箇所を少なくとも含むように設定することが好ましい。

【0036】

ノズルベーン１０Ａは、ベアリングハウジング３ａ側に突出する位置決めピン２６を有している。位置決めピン２６は、ノズルベーン１０Ａの基端部２３の反対側（先端側）に設けられている。一方、ベアリングハウジング３ａ側には、位置決めピン２６が挿入される位置決め穴２７が設けられている。この位置決め穴２７は、リング部材２２に形成されている。図４に示すように、位置決め穴２７は、ノズルベーン１０Ａが配置されるべき位置に形成されている。

【0037】

続いて、上記構成による作用効果について説明する。

【0038】

本実施形態の過給機１は、複数のノズルベーン１０のうち、舌部１２の延長上に位置するノズルベーン１０Ａを、他のノズルベーン１０と独立して交換可能に取り付ける図３に示すノズルベーン取付部２０を有する。この構成によれば、タービンハウジング２ａの舌部１２の延長上に位置し、エロージョンの進行が速いノズルベーン１０Ａを独立して交換できるため、他のノズルベーン１０を含んだノズルリング２１の部品全体を交換することなく、必要部分の部分的な交換が可能となる。

【0039】

具体的に、他のノズルベーン１０は、ベアリングハウジング３ａ側に取り付けられており、ノズルベーン１０Ａは、ノズルベーン取付部２０によって、タービンハウジング２ａ側に取り付けられている。このように、交換対象となるノズルベーン１０Ａがタービンハウジング２ａ側に取り付けられているため、図１に示すボルト５を外し、タービンハウジング２ａを取り外すだけでベアリングハウジング３ａ側を分解することなく、ノズルベーン１０Ａを他のノズルベーン１０とは独立して取り外すことができる。したがって、ノズルベーン１０Ａの交換のための分解の工数が少なくなり、定期的なメンテナンス作業が容易になる。

【0040】

ノズルベーン１０Ａを新しいものと交換したら、タービンハウジング２ａを組み付ける。ここで、ノズルベーン１０Ａは、図３に示すように、ベアリングハウジング３ａ側に突出する位置決めピン２６を有し、ベアリングハウジング３ａ側は、位置決めピン２６が挿入される位置決め穴２７を有する。このため、本実施形態のように交換対象となるノズルベーン１０Ａをタービンハウジング２ａ側に取り付けた場合であっても、位置決めピン２６及び位置決め穴２７によって、ベアリングハウジング３ａ側に取り付けられた他のノズルベーン１０との所定の位置関係（図２参照）を容易に維持できる。

【0041】

さらに、本実施形態では、図４に示すように、位置決め穴２７が、他のノズルベーン１０が一体となって取り付けられているリング部材２２に形成されているため、この位置決め穴２７に位置決めピン２６を挿入することで、ノズルベーン１０Ａと他のノズルベーン１０との位置関係を精度よく容易に維持できる。このため、図２に示すノズル間流路１４ａやノズル間流路１４ｂを一定にして過給機１の性能を一定に保つことができる。

【0042】

また、位置決め穴２７に位置決めピン２６を挿入することで、図３に示すように、ノズルベーン１０Ａがタービンハウジング２ａ側だけでなくベアリングハウジング３ａ側においても保持される。このため、エロージョンしたノズルベーン１０Ａのタービンインペラ２ｂ側への脱落を確実に防止することができ、タービンインペラ２ｂの破損を防止することができる。
さらに、位置決め穴２７に位置決めピン２６が適切に挿入されないと、ボルト締めの際にタービンハウジング２ａとベアリングハウジング３ａとの間に隙間が生じることとなるため、当該隙間から作業者はタービンハウジング２ａ（ノズルベーン１０Ａ）が適切な位置に組み付けられたか否かを容易に確認することができることとなる。

【0043】

このように、本実施形態では、タービンハウジング２ａの舌部１２の延長上に位置しエロージョンの進行が速いノズルベーン１０Ａを独立して交換できるため、他のノズルベーン１０を含んだ部品全体を交換することなく、必要部分の部分的な交換が可能となる。このため、ノズルリング２１部品全体では寿命を延ばすことができ、また、ピース単位での交換で足りるため、メンテナンス作業が容易になり、また、交換コストを低く抑えることができる。

【0044】

したがって、上述の本実施形態によれば、タービンインペラ２ｂを回転可能に支持するベアリングハウジング３ａと、タービンインペラ２ｂの周囲に固定して設けられた複数のノズルベーン１０と、複数のノズルベーン１０を介してタービンインペラ２ｂに排気ガスを供給するスクロール流路２ｃが形成されたタービンハウジング２ａと、を有する過給機１であって、タービンハウジング２ａは、スクロール流路２ｃに流入する排気ガスと、スクロール流路２ｃを旋回した排気ガスとの間を仕切る舌部１２を有しており、複数のノズルベーン１０のうち、舌部１２の延長上に位置するノズルベーンを含むそのノズルベーン１０Ａを、他のノズルベーン１０と独立して交換可能に取り付けるノズルベーン取付部２０を有する、という構成を採用することによって、侵食されたノズルベーン１０Ａを適切にメンテナンスできる過給機１が得られる。

【0045】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

【0046】

図５は、本発明の第２実施形態におけるノズルベーン取付部２０の構成図である。図６は、本発明の第２実施形態におけるノズルリング２１の構成図である。
第２実施形態では、図５及び図６に示すように、ノズルベーン１０Ａが、ノズルベーン取付部２０によって、他のノズルベーン１０が一体となって取り付けられたリング部材２２に対して別体で取り付けられている点で、上記実施形態と異なる。

【0047】

第２実施形態においてノズルベーン１０Ａは、他のノズルベーン１０よりも硬い材料で形成されている。例えば、他のノズルベーン１０及びリング部材２２を含むノズルリング２１がステンレス鋼により形成されている場合、ノズルベーン１０Ａはそれよりも硬質のニッケル基超合金等によって形成されている。このように、タービンハウジング２ａの舌部１２の延長上に位置しエロージョンの進行が速いノズルベーン１０Ａを硬質材料で形成することで、耐久性を向上させて交換頻度を少なくでき、また、硬質材料で形成するノズルベーン１０は一部であるため、ノズルリング２１部品全体でのコストを低く抑えることができるようになる。

【0048】

第２実施形態のノズルベーン取付部２０は、図５に示すように、リング部材２２に設けられ、排気ガスが流通するリング部材２２の表面２２ａ側にノズルベーン１０Ａを露出させる取付穴２８と、ノズルベーン１０Ａに設けられ、リング部材２２の表面２２ａ側とは逆の裏面２２ｂ側に係止する係止部２９と、を有する。取付穴２８は、図６に示すように、ノズルベーン１０Ａ（翼部）よりも大きく形成されている。本実施形態の取付穴２８は、加工容易性の観点から直線的に形成されている。この取付穴２８は、鋳造やドリル切削等によって形成することができる。

【0049】

ノズルベーン１０Ａは、他のノズルベーン１０と独立してピース状に形成されている。ピース状とされたノズルベーン１０Ａは、その翼部の根元部分に取付穴２８の形状に応じて形成された嵌合部３０を有する。嵌合部３０は、ノズルベーン１０Ａがリング部材２２に対して取り付けられた際に取付穴２８に嵌り込み、リング部材２２の表面２２ａと連続した面を形成するようになっている。係止部２９は、取付穴２８よりも大きく形成されている。係止部２９は、少なくなくともネジ部材３１によるノズルベーン１０Ａの取り付けが可能となる大きさを有している。ネジ部材３１による固定位置は、ノズルベーン１０Ａの安定固定のため、ノズルベーン１０Ａ（翼部）を挟んだ２箇所に設定されている。

【0050】

上記構成の第２実施形態によれば、交換対象となるノズルベーン１０Ａがリング部材２２に対して別体で取り付けられているため、上記実施形態のようにタービンハウジング２ａ側を加工する場合と比べて加工が容易であり、当該別体となったノズルベーン１０Ａを他のノズルベーン１０と独立して取り外すことができる。このため、他のノズルベーン１０を含んだ部品全体を交換することなく、必要部分の部分的な交換が可能となるため、ノズルリング２１部品全体では寿命を延ばすことができ、また、ピース単位での交換で足りるため、メンテナンス作業が容易になり、また、交換コストを低く抑えることができる。
また、第２実施形態では、リング部材２２に設けられた取付穴２８から排気ガスが流通する表面２２ａ側に露出するノズルベーン１０Ａが、リング部材２２の裏面２２ｂ側に係止して取り付けられるため、ノズルベーン１０Ａのタービンインペラ２ｂ側への脱落を確実に防止することができる。

【0051】

以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

【0052】

例えば、上記実施形態では、舌部１２の延長上に位置するノズルベーン１０Ａのみを独立して交換可能とする形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばノズルベーン１０Ａを含み且つノズルベーン１０Ａの周辺の１または複数のノズルベーン１０もややエロージョンの進行が速いので、それら一部のノズルベーン１０を独立して交換可能とする形態としてもよい。この場合、それら一部のノズルベーン１０を一体でピース状にしてもよく、それぞれ別体でピース状にしてもよい。

【0053】

また、例えば、上記第１実施形態においても第２実施形態と同様に、ノズルベーン１０Ａを他のノズルベーン１０よりも硬い材料（例えばニッケル基超合金）で形成してもよい。

【0054】

また、例えば、複数のノズルベーン１０のうち、舌部１２の延長上に位置するノズルベーン１０Ａを含む一部のノズルベーン１０のうち少なくとも一つを硬い材料で形成し、リング部材２２に鋳込む形態であってもよい。例えば、ノズルベーン１０Ａの周辺の１または複数のノズルベーン１０について、このように鋳込むことで交換不可ではあるが、耐久性を向上させてリング部材２２の交換頻度を少なくできる。

【符号の説明】

【0055】

１…過給機、２ａ…タービンハウジング、２ｂ…タービンインペラ、２ｃ…スクロール流路、３ａ…ベアリングハウジング（軸受ハウジング）、１０…ノズルベーン、１０Ａ…ノズルベーン（一部のノズルベーン）、１２…舌部、２０…ノズルベーン取付部、２２…リング部材、２２ａ…表面、２２ｂ…裏面、２６…位置決めピン、２７…位置決め穴、２８…取付穴、２９…係止部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】