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WO2013042554A1 - ターボチャージャのシールリング組付け方法及びターボチャージャ - Google Patents

ターボチャージャのシールリング組付け方法及びターボチャージャ Download PDF

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WO2013042554A1
WO2013042554A1 PCT/JP2012/072890 JP2012072890W WO2013042554A1 WO 2013042554 A1 WO2013042554 A1 WO 2013042554A1 JP 2012072890 W JP2012072890 W JP 2012072890W WO 2013042554 A1 WO2013042554 A1 WO 2013042554A1
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WO
WIPO (PCT)
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seal ring
nozzle
turbine housing
inner peripheral
turbocharger
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2012/072890
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English (en)
French (fr)
Inventor
直人 田代
陣内　靖明
大之 有水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
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First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=47692812&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO2013042554(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to US14/232,537 priority Critical patent/US10519967B2/en
Priority to EP12832907.5A priority patent/EP2759687B2/en
Priority to CN201280034314.2A priority patent/CN103649494B/zh
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    • Y10T29/49229—Prime mover or fluid pump making
    • Y10T29/49236—Fluid pump or compressor making

Definitions

  • the present invention relates to a method of assembling a seal ring of a turbocharger for assembling a seal ring for sealing between a turbine housing and a nozzle plate constituting a variable nozzle mechanism, and a turbocharger provided with the seal ring.
  • exhaust gas of the engine is filled in a scroll formed in a turbine housing, and the inner peripheral side of these nozzle vanes is provided through a plurality of nozzle vanes provided on the inner peripheral side of the scroll.
  • the structure which makes it act on the turbine wheel provided in is adopted.
  • the plurality of nozzle vanes are provided so that the blade angle can be changed between two annular plates (nozzle mounts, nozzle plates), and the plurality of nozzle vanes, the two plates described above, and the blade angles of the plurality of nozzle vanes
  • the main part of a variable nozzle mechanism is comprised with the blade angle change mechanism for changing.
  • variable nozzle mechanism The main part of the variable nozzle mechanism is disposed between the turbine housing and a bearing housing that supports the rotational shaft of the turbine wheel, and is assembled between the variable nozzle mechanism (more specifically, the nozzle plate) and the turbine wheel Since a gap is generated, this gap is sealed by assembling the seal ring.
  • the shroud 010 includes a plurality of vanes 09 for guiding the exhaust gas introduced into the scroll passage 08 of the turbine housing 01 to the turbine impeller 04; , And the two annular plates 09a and 09b sandwiching the vane 09 of the second embodiment.
  • the turbine housing 01 is formed with a shroud-to-barrel portion 014 facing the shroud 010, and an annular protrusion 027 projecting toward the shroud 010 is formed on an inner edge portion of an end face 014a of the shroud-to-blade portion 014.
  • An annular gap 015 is formed between the shroud 010 and the shroud-to-shroud portion 014, and a disc spring seal member 024 is disposed in the gap 015.
  • the inner peripheral end 025 of the disc spring seal member 024 abuts on the end face 014a of the shroud paired rib 014 while being fitted to the outer peripheral surface of the annular projection 027 of the shroud paired rib 014, and the outer peripheral end 026 of the disc spring seal member 024 is It is in contact with the plate 09a of the shroud 010.
  • the annular projection 027 for restricting the disc spring seal member 024 in the radial direction is formed on the inner edge of the end face 014a of the shroud-to-barrel portion 014 in the turbine housing 01.
  • the outer diameter of the annular projection 027 becomes large, and there is a possibility that the disc spring seal member 024 may be deformed by interfering with the inner peripheral end 025 of the disc spring seal member 024.
  • the inner diameter of the inner peripheral end 025 of the disc spring seal member 024 large.
  • the restriction in the radial direction of the disc spring seal member 024 by the annular projection 027 is soft, so for example, the disc spring seal member 024 is assembled with a large eccentricity to the shroud 010. It can be expected that the outer peripheral end 026 of the lower end of the plate 09a comes off the outer peripheral portion of the plate 09a.
  • the present invention relates to a method of assembling a seal ring comprising exhaust gas through a scroll formed on a turbine housing and a plurality of nozzle vanes provided on the inner peripheral side of the scroll.
  • An annular nozzle mount rotatably supporting a nozzle vane so as to sandwich the nozzle vane on an inner circumferential side of the scroll, the turbocharger acting on a turbine wheel disposed on the inner circumferential side of the nozzle vane, and the nozzle
  • An inner peripheral wall of the turbine housing is provided which forms an exhaust gas passage by disposing an annular nozzle plate attached to a mount, and faces the side surface of the nozzle plate to form an inner wall of the scroll.
  • the seal ring fitting method of a turbocharger Jo of the seal ring is assembled,
  • the nozzle is provided with a radial restricting portion for restricting the position of the seal ring in the radial direction at the tip of the inner peripheral wall of the turbine housing, and the outer peripheral portion of the seal ring is restricted by the radial restricting portion.
  • the seal ring may be assembled between a side surface of the plate and an inner circumferential wall of the turbine housing.
  • the seal ring is assembled between the side surface of the nozzle plate and the inner peripheral wall of the turbine housing such that the outer peripheral portion of the seal ring is restricted by the radial direction restricting portion. That is, since the outer peripheral portion of the seal ring is assembled so as to be restricted by the radial direction restricting portion, the seal ring can be reliably positioned.
  • the seal ring is placed on the inner peripheral side of the radial direction restricting portion at the tip of the inner peripheral wall, and thereafter, the nozzle including the nozzle plate from above the seal ring
  • the assembly may be placed over and assembled to mount the nozzle assembly on the turbine housing.
  • the seal ring may be mounted inside the radial restriction portion, and compared with the case where the seal ring is positioned and mounted outside the opposite radial restriction portion, positioning and assembling without eccentricity is easy. And can be performed stably and reliably. In addition, since the nozzle assembly is mounted so as to be mounted from above, the mounting can be performed easily and reliably.
  • the invention according to the turbocharger includes a scroll formed on a turbine housing, a plurality of nozzle vanes provided on the inner circumferential side of the scroll, a turbine wheel disposed on the inner circumferential side of the nozzle vane, and the scroll On the inner circumferential side, an annular nozzle mount rotatably supporting the nozzle vane so as to sandwich the nozzle vane, an annular nozzle plate attached to the nozzle mount, and the scroll facing the side surface of the nozzle plate
  • An inner circumferential wall of the turbine housing forming an inner wall, an annular seal ring disposed to seal between the side surface of the nozzle plate and the inner circumferential wall of the turbine housing, and an inner circumferential wall of the turbine housing Provided at the tip of the ring to radially restrict the outer peripheral portion of the seal ring A radial restricting portion is provided, and the seal ring is assembled between the side surface of the nozzle plate and the inner peripheral wall of the turbine housing so that the outer peripheral portion thereof is restricted by the radial
  • the radial restriction portion of the turbine housing is heated outward in the radial direction by restricting the outer peripheral portion of the seal ring in the radial direction by the radial restriction portion provided at the tip of the inner peripheral wall of the turbine housing Even when inflated, the radial restriction portion does not interfere with the seal ring, and the thermal expansion of the radial restriction on the seal ring is not affected. Therefore, deformation of the seal ring can be prevented.
  • the radial direction restricting portion is an annular convex portion which protrudes from a tip end portion of an inner peripheral wall of the turbine housing in a direction along a rotation axis of the turbine wheel.
  • the annular convex portion is the inner peripheral wall of the turbine housing Can be easily formed on the tip of the
  • the radial direction restricting portion is an outer peripheral surface provided at a tip end portion of an inner peripheral wall of the turbine housing.
  • the tip of the inner circumferential wall of the turbine housing can be simply shaped, and the cost can be reduced.
  • a cylindrical portion formed at the radially outer end of the seal ring main body is fitted to the outer peripheral surface provided at the tip of the inner peripheral wall of the turbine housing.
  • the seal ring is formed in a V-shaped cross section in which a central part of the width of the main part thereof is recessed radially inward.
  • the seal ring is formed in a V-shaped cross section in which a central part of the width of the main part thereof is recessed radially inward.
  • the radial direction restricting portion for restricting the position of the seal ring in the radial direction is provided at the tip of the inner peripheral wall of the turbine housing, and the outer peripheral portion of the seal ring is restricted by the radial direction restricting portion.
  • the radial restrictor interferes with the seal ring even if the turbine housing thermally expands radially outward. And there is no effect of radial expansion on the seal ring. Therefore, deformation of the seal ring can be prevented.
  • FIG. 1 shows the turbocharger to which the seal ring assembly method (1st Embodiment) which concerns on this invention is applied. It is a perspective view (1st embodiment) showing a seal ring concerning the present invention. It is an explanatory view showing the seal ring assembling method (the 1st embodiment) for turbochargers concerning the present invention, and (a) shows the state where the tip of the inner peripheral wall of the turbine housing was faced upward, (b 1) shows a letter aspect in which the seal ring is mounted on the tip of the inner peripheral wall of the turbine housing, and FIG. 2 (c) shows the state in which the nozzle plate is disposed on the seal ring.
  • the turbocharger 10 has a turbine housing 12 that rotatably accommodates the turbine wheel 11, and a rotational shaft of the turbine wheel 11 (not shown.
  • Reference numeral 11 a is an axis of the rotational shaft of the turbine wheel 11.
  • Each has a nozzle assembly 15 disposed inside and a seal ring 16 assembled to seal between the turbine housing 12 and each of the nozzle assembly 15.
  • Reference numeral 21 denotes a seal ring for sealing between the turbine housing 12 and the bearing housing 13, and 22 denotes a disc spring-shaped back for sealing between the bearing housing 13 and the nozzle assembly 15 (more specifically, the nozzle mount 31). It is a plate.
  • the cross sections of the seal rings 16 and 21 are not hatched and are blackened (the same applies to the following).
  • the turbine wheel 11 includes a hub 11 b provided at one end of a rotating shaft, and a plurality of turbine blades 11 c provided on the outer peripheral surface of the hub 11 b.
  • the turbine housing 12 is formed on the radially outer side of the inner peripheral wall 12b so as to surround the inner peripheral wall 12b and the cylindrical inner peripheral wall 12b forming the exhaust gas outlet 12a provided on the exhaust gas downstream side of the turbine wheel 11 It comprises: the cylindrical outer peripheral wall 12c; and an annular wall 12d extending radially outward from the middle portion of the inner peripheral wall 12b and connected to one end of the outer peripheral wall 12c.
  • the bearing housing 13 has a cylindrical inner peripheral wall 13a for supporting the rotation shaft of the turbine wheel 11, an annular wall 13b rising radially outward from the inner peripheral wall 13a, and a cylindrical outer periphery connected to the outer peripheral edge of the annular wall 13b. And a wall 13c.
  • the nozzle assembly 15 has an annular nozzle mount 31 which is fixed by being sandwiched between the inward projecting flange portion 12 f formed on the outer peripheral wall 12 c of the turbine housing 12 and the outer peripheral wall 13 c of the bearing housing 13. 31.
  • a plurality of nozzles 32 rotatably attached in a row in the circumferential direction 31; a lever plate 33 having one end attached to one end of each of the nozzles 32; and the other end of the lever plate 33
  • a drive ring 34 having a plurality of grooves 34a engaged with engaging projections 33a respectively provided on the outer periphery and an inner periphery rotatably fitted to the small diameter portion 31a of the nozzle mount 31, and a nozzle 32
  • An annular ring attached to the nozzle mount 31 so as to sandwich the nozzle vane 32 a with the nozzle mount 31 Consisting of a nozzle plate 36..
  • the nozzle assembly 15 described above and an actuator (not shown) connected to the drive ring 34 for pivoting the drive ring 34 of the nozzle assembly 15 constitute a variable nozzle mechanism 38. That is, when the drive ring 34 is rotated by the actuator, each lever plate 33 swings in a fixed direction with respect to the nozzle mount 31 and the nozzle 32 rotates, so that the blade angle of the nozzle vane 32a changes. .
  • the nozzle 32 is a component in which the nozzle vane 32a described above, a nozzle shaft 32b serving as a rotation axis of the nozzle vane 32a, and a flange 32c that regulates the axial position of the nozzle 32 are integrally formed. It is rotatably fitted in a bearing hole 31b opened in the nozzle mount 31, and a lever plate 33 is caulked and fixed to an end of the nozzle shaft 32b.
  • the nozzle plate 36 has a tubular shape extending in the axial direction of the turbine wheel 11 along the outer shape of the annular plate portion 36 a and the outer peripheral end of the plate portion 36 a along the outer shape of the turbine blade 11 c of the turbine wheel 11 and maintaining a predetermined gap. It is an integral molded product comprising the portion 36b.
  • the nozzle mount 31 and the nozzle plate 36 form an exhaust gas passage 41 through which the exhaust gas flows, and the exhaust gas passage 41 flows the exhaust gas from the scroll 42 formed in the turbine housing 12 to the turbine wheel 11 It is formed as a passage on the way.
  • An annular convex portion 12 j extending along the rotation axis of the turbine wheel 11 at an outer peripheral edge of a tip end portion 12 h of the inner peripheral wall 12 b of the turbine housing 12, and a first step portion 12 k positioned on the inner peripheral side of the annular convex portion 12 j
  • a second step 12m is formed on the further inner circumferential side of the first step 12k.
  • the seal ring 16 is disposed in a compressed state between the first step 12k of the tip 12h of the inner circumferential wall 12b of the turbine housing 12 and the side surface 36c of the plate 36a of the nozzle plate 36.
  • the outer peripheral portion is restricted in the radial direction of the seal ring 16 by the annular convex portion 12 j of the tip portion 12 h of the inner peripheral wall 12 b of the turbine housing 12.
  • the second step portion 12m is a portion that avoids interference with the cylindrical portion 36b of the nozzle plate 36.
  • the seal ring 16 shown in FIG. 2 has two tapered portions 16a, 16a of the same shape, and the small diameter edges of these tapered portions 16a, 16a are integrally connected, as shown in FIG. It is an elastic ring-shaped part having a V-shaped cross section in which a central portion of the width is recessed inward in the radial direction, and made of an alloy excellent in heat resistance and corrosion resistance.
  • a nickel-chromium heat-resistant alloy "Inconel" registered trademark
  • the seal ring 16 is placed on the tip 12h of the inner circumferential wall 12b, and more specifically, on the first step 12k of the tip 12h. At this time, the seal ring 16 is radially restricted by the annular convex portion 12 j whose outer peripheral portion is formed on the tip portion 12 h of the inner peripheral wall 12 b.
  • the nozzle assembly 15 (here, only the nozzle plate 36 is shown) is covered from above the seal ring 16, and the nozzle assembly 15 is mounted on the turbine housing 12.
  • seal ring 16 is assembled in a predetermined position while being restricted by inner peripheral wall 12b of turbine housing 12 in the assembly process of the turbocharger, so that the assembly process of the turbocharger proceeds smoothly without any problem. be able to.
  • the seal ring 16 has its outer peripheral portion regulated by the annular convex portion 12j, it is possible to secure a large gap between the inner peripheral portion of the seal ring 16 and the cylindrical portion 36b of the nozzle plate 36. Even if the cylindrical portion 36b is thermally deformed to increase the outer diameter, the seal ring 16 is not affected.
  • the seal ring 16 is formed in a V-shaped cross section, and the open side of the "V” is directed to the scroll 42 side, so the pressure on the scroll 42 side is exhaust gas exhaust If the pressure is higher than the pressure on the outlet 12 a side, the pressure acting on the open side of the “V” in the seal ring 16 presses the both ends of the seal ring 16 against the first step 12 k and the side surface 36 c of the nozzle plate 36.
  • the adhesion between the opposite end portions of the seal ring 16 and the first step 12k and the side surface 36c of the nozzle plate 36 can be increased to improve the sealing performance.
  • the outer diameter of the turbine wheel 11 shown in FIG. 4 (a) is DT1, and this turbine wheel 11 is changed to a turbine wheel 51 (the outer diameter is DT2 (> DT1)) shown in FIG. 4 (b).
  • the outer diameter of the cylindrical portion 52b of the nozzle plate 52 is D2 (> D1). .
  • the seal ring 16 is not restricted in the radial direction at its inner peripheral portion, so the outer diameter change of the cylindrical portion 52b Not affected That is, even when the type of turbocharger is different, the seal ring 16 can be shared.
  • the turbocharger 10 includes a seal ring 61 assembled to seal between the turbine housing 12 and the nozzle assembly 15 respectively.
  • the turbine housing 12 has an end portion 12p of the inner peripheral wall 12b, an end surface 12q opposite to the side surface 36c of the nozzle plate 36, a step 12s for avoiding interference with the outer peripheral surface 12r and the cylindrical portion 36b of the nozzle plate 36 Equipped with
  • seal ring 61 has an annular seal main body 61a having an elastic V-shaped cross section in which a central part of the width is recessed radially inward, and one of the seal main body 61a.
  • An annular plate portion 61b extending radially outward from the side portion, and a direction opposite to the seal main portion 61a from the outer peripheral end of the annular plate portion 61b with respect to the annular plate portion 61b (a direction orthogonal to the radial direction of the seal main portion 61a And the cylindrical portion 61c extending in the above are integrally formed.
  • seal body 61a has the same shape as the seal ring 16 shown in the first embodiment (FIGS. 1 and 2).
  • the seal body 61a of the seal ring 61 is disposed in a compressed state between the end face 12q of the tip 12p of the inner peripheral wall 12b of the turbine housing 12 and the side face 36c of the plate 36a of the nozzle plate 36.
  • the annular plate portion 61b of the seal ring 61 extends along the end face 12q of the distal end portion 12p, and the cylindrical portion 61c of the seal ring 61 is fitted to the outer peripheral surface 12r of the distal end portion 12p, thereby radiusing the seal ring 61. It is regulated in the direction.
  • the tip portion 101 b of the inner peripheral wall 101 a of the turbine housing 101 more specifically, the end surface 101 c of the tip portion 101 b and the plate portion of the nozzle plate 103 constituting the nozzle assembly 102
  • Reference numeral 106 denotes a turbine wheel rotatably accommodated in the turbine housing 101.
  • the tip portion 101 b of the inner circumferential wall 101 a of the turbine housing 101 is placed up, and the seal ring 104 is placed on the tip portion 101 b.
  • the nozzle assembly 102 (here, only the nozzle plate 103 is shown) is mounted on the turbine housing 101 so as to cover it.
  • the seal ring 104 when the seal ring 104 is placed on the tip end portion 101b of the inner circumferential wall 101a, the seal ring 104 is not restricted in the radial direction, so the seal ring 104 is largely eccentric to the tip end portion 101b. Or, the seal ring 104 may come off from the tip portion 101b, and the nozzle assembly 102 can not be assembled in the next process.
  • the seal ring 16 is assembled at a predetermined position while being restricted by the inner peripheral wall 12b of the turbine housing 12, so the turbocharger assembly process Can proceed smoothly without any problems.
  • the nozzle plate 103 thermally deforms, for example, the cylindrical portion 103c to a position indicated by a two-dot chain line.
  • the seal ring 104 has its inner peripheral portion restricted by the cylindrical portion 103c of the nozzle plate 103. Therefore, when the cylindrical portion 103c is thermally deformed and the outer diameter becomes large, the cylindrical portion 103c is inside the seal ring 104. The seal ring 104 is deformed by interference with the periphery. As the deformation of the seal ring 104 progresses, the elastic deformation leads to the plastic deformation, and the sealability by the seal ring 104 is impaired.
  • the seal ring 16 has its outer peripheral portion regulated by the annular convex portion 12j, so the inner peripheral portion of the seal ring 16 and the nozzle plate It is possible to secure a large gap with the cylindrical portion 36b of 36, and even if the cylindrical portion 36b is thermally deformed and the outer diameter becomes large, the seal ring 16 is not affected. Therefore, the deformation of the seal ring 16 can be prevented, and the sealing performance can be maintained.
  • the seal ring 16 has its inner periphery Since the portion is not restricted in the radial direction, it is not affected by the change in the outer diameter of the cylindrical portion 52b. Therefore, the seal ring 16 can be shared even when the type of turbocharger is different.
  • the present invention is suitable for a turbocharger in which the turbine housing is provided with an inner circumferential wall for regulating the outer circumferential portion of the seal ring.

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Abstract

シールリングに対する他部品からの影響を受けにくくしたターボチャージャのシールリング組付け方法及び該シールリングを備えるターボチャージャを提供することを目的し、タービンハウジング１２の内周壁１２ｂの先端部１２ｈに、シールリング１６の位置を半径方向に規制する環状凸部１２ｊが設けられ、シールリング１６の外周部が環状凸部１２ｊで規制されるようにノズルプレート３６の側面３６ｃと内周壁１２ｂの先端部１２ｈの第１段部１２ｋとの間にシールリング１６が組付けられる。

Description

ターボチャージャのシールリング組付け方法及びターボチャージャ
　本発明は、タービンハウジングと、可変ノズル機構を構成するノズルプレートとの間をシールするためのシールリングを組付けるターボチャージャのシールリング組付け方法及び該シールリングを備えるターボチャージャに関する。
　車両用エンジン等に用いられるターボチャージャでは、エンジンの排気ガスを、タービンハウジングに形成されたスクロール内に充填し、このスクロールの内周側に設けられた複数のノズルベーンを通じてこれらのノズルベーンの内周側に設けられたタービンホイールに作用させる構造が採用されている。
　複数のノズルベーンは、２枚の環状のプレート（ノズルマウント、ノズルプレート）の間に翼角が変更可能に設けられ、複数のノズルベーンと、上記の２枚のプレートと、複数のノズルベーンの翼角を変更するための翼角変更機構とで、可変ノズル機構の主要部が構成される。
　上記可変ノズル機構によって、エンジン回転数に応じて複数のノズルベーンの翼角が変更されると、２枚のプレート間に形成される排気ガス通路を流れる排気ガスの流量が変化し、タービンホイールの回転数が変化する。
　可変ノズル機構の主要部は、タービンハウジングと、タービンホイールの回転軸を支持するベアリングハウジングとの間に配置され、可変ノズル機構（詳しくは、ノズルプレート）とタービンホイールとの間には組立時の隙間が生じるため、この隙間はシールリングが組付けられることで密封される。
　このような従来のターボチャージャ用シールリング組付け方法及びシールリングを備えるターボチャージャとして、排ガスをタービンインペラに導く複数のベーンを備えるシュラウドと、このシュラウドに対向するように位置するタービンハウジング側の部位との間に、皿ばね状のシール部材を組付けるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
　特許文献１の図１によれば、添付図面の図１０に示すようにシュラウド０１０は、タービンハウジング０１のスクロール通路０８に導入される排ガスをタービンインペラ０４に導くための複数のベーン０９と、これらのベーン０９を挟み込む２枚の環状のプレート０９ａ，０９ｂとによって構成されている。
　また、タービンハウジング０１は、シュラウド０１０に対峙するシュラウド対峙部０１４が形成され、このシュラウド対峙部０１４の端面０１４ａの内縁部にシュラウド０１０側へ突出する環状突部０２７が形成されている。
　上記シュラウド０１０とシュラウド対峙部０１４との間には環状の間隙０１５が形成され、この間隙０１５に皿ばねシール部材０２４が配置されている。詳しくは、皿ばねシール部材０２４の内周端０２５がシュラウド対峙部０１４の環状突部０２７の外周面に嵌合しつつシュラウド対峙部０１４の端面０１４ａに当たり、皿ばねシール部材０２４の外周端０２６がシュラウド０１０のプレート０９ａに当たっている。
特開２００９－４７０２７号公報
　特許文献１では、皿ばねシール部材０２４を半径方向に規制する環状突部０２７は、タービンハウジング０１におけるシュラウド対峙部０１４の端面０１４ａの内縁部に形成されているので、例えば、熱でタービンハウジング０１が膨張した場合に、環状突部０２７の外径が大きくなり、皿ばねシール部材０２４の内周端０２５に干渉して、皿ばねシール部材０２４が変形するおそれがある。
　そこで、皿ばねシール部材０２４の内周端０２５の内径を大きく設定することが考えられる。この場合には、環状突部０２７による皿ばねシール部材０２４の半径方向の規制が甘くなるため、例えば、皿ばねシール部材０２４がシュラウド０１０に対して大きく偏心して組付けられ、皿ばねシール部材０２４の外周端０２６がプレート０９ａの外周部から外れることが予想される。
　前記問題点に鑑み本発明の目的は、シールリングに対する他部品からの影響を受けにくくしたターボチャージャのシールリング組付け方法及び該シールリングを備えるターボチャージャを提供することにある。
　本発明は、かかる目的を達成するため、シールリングの組付け方法にかかる発明は、排気ガスを、タービンハウジングに形成されたスクロール及びこのスクロールの内周側に設けられた複数のノズルベーンを通じて、該ノズルベーンの内周側に配置されたタービンホイールに作用させるターボチャージャであって、前記スクロールの内周側に、前記ノズルベーンを挟むように該ノズルベーンを回動自在に支持する環状のノズルマウントと該ノズルマウントに取付けられた環状のノズルプレートとを配置することで排気ガス通路を形成し、前記ノズルプレートの側面に対向して前記スクロールの内壁を形成する前記タービンハウジングの内周壁が設けられ、これらのノズルプレートの側面とタービンハウジングの内周壁との間を密封するように環状のシールリングが組付けられるターボチャージャのシールリング組付け方法において、
　前記タービンハウジングの内周壁の先端部に、前記シールリングの位置を半径方向に規制する半径方向規制部が設けられ、前記シールリングの外周部が前記半径方向規制部で規制されるように前記ノズルプレートの側面と前記タービンハウジングの内周壁との間に前記シールリングが組付けられることを特徴とする。
　本発明によれば、前記シールリングの外周部が前記半径方向規制部で規制されるようにして前記ノズルプレートの側面と前記タービンハウジングの内周壁との間に前記シールリングが組付けられるので、すなわち、前記シールリングの外周部が前記半径方向規制部で規制されるように組み付けられるので、シールリングの位置決めが確実になされる。
　また、本発明において好ましくは、前記シールリングを内周壁の先端部の前記半径方向規制部の内周側に載置し、その後、前記シールリングの上方から前記ノズルプレートを含んで構成されるノズル組立体を被せて前記タービンハウジングの上にノズル組立体を載置するようにして組付けるとよい。
　このようにシールリングを半径方向規制部の内側に載置すればよく、逆の半径方向規制部の外側に位置決めして載置する場合に比べて、偏心させずに位置決めしての組み付けが簡単であり、かつ安定して確実に行うことができる。また、載置した上からノズル組立体を載置するように組み付けるので、組み付けが簡単かつ確実に行える。
　また、ターボチャージャにかかる発明は、タービンハウジングに形成されたスクロールと、該スクロールの内周側に設けられた複数のノズルベーンと、該ノズルベーンの内周側に配置されたタービンホイールと、前記スクロールの内周側に、前記ノズルベーンを挟むように該ノズルベーンを回動自在に支持する環状のノズルマウントと該ノズルマウントに取付けられた環状のノズルプレートと、前記ノズルプレートの側面に対向して前記スクロールの内壁を形成する前記タービンハウジングの内周壁が設けられ、前記ノズルプレートの側面とタービンハウジングの前記内周壁との間を密封するように配設される環状のシールリングと、前記タービンハウジングの内周壁の先端部に設けられ、前記シールリングの外周部を半径方向に規制する半径方向規制部と、を備え、前記シールリングは、その外周部が前記半径方向規制部で規制されるように前記ノズルプレートの側面と前記タービンハウジングの内周壁との間に組付けられていることを特徴とする。
　かかる発明によれば、タービンハウジングの内周壁の先端部に設けられた半径方向規制部によってシールリングの外周部を半径方向に規制することで、タービンハウジングの半径方向規制部が半径方向外側へ熱膨張したとしても、半径方向規制部がシールリングに干渉することがなく、シールリングに対する半径方向規制の熱膨張の影響が及ぶことがない。従って、シールリングの変形を防止することができる。
　また、本発明において好ましくは、前記半径方向規制部は、前記タービンハウジングの内周壁の先端部から該タービンホイールの回転軸に沿う方向に突出する環状凸部であるとよい。
　このように、半径方向規制部を、前記タービンハウジングの内周壁の先端部から該タービンホイールの回転軸に沿う方向に突出する環状凸部によって形成することで、環状凸部をタービンハウジングの内周壁の先端部に容易に形成することができる。
　また、本発明において好ましくは、前記半径方向規制部は、前記タービンハウジングの内周壁の先端部に設けられた外周面であるとよい。
　このように構成することによって、タービンハウジングの内周壁の先端部を単純な形状とすることができ、コストを低減することができる。
　具体的には、タービンハウジングの内周壁の先端部に設けられた外周面に、シールリング本体の半径方向外側の端部に形成された円筒状の円筒部を嵌合する。
　また、本発明において好ましくは、前記シールリングは、その要部の幅の中央部が半径方向内側に窪んだ断面Ｖ字状に形成されているとよい。
　このように、中央部が半径方向内側に窪んだ断面Ｖ字形状のシールリングとすることで、「Ｖ」字の開いた側をスクロール側へ向けることができ、スクロール内の圧力を利用してシールリングをノズルプレートの側面とタービンハウジングの内周壁とに密着させることができるため、シール効果を高めることができる。
　以上記載のごとく本発明によれば、タービンハウジングの内周壁の先端部に、シールリングの位置を半径方向に規制する半径方向規制部が設けられ、シールリングの外周部が半径方向規制部で規制されるようにノズルプレートの側面とタービンハウジングの内周壁との間にシールリングが組付けられるので、タービンハウジングが半径方向外側へ熱膨張したとしても、半径方向規制部がシールリングに干渉することがなく、シールリングに対する半径方向規制の熱膨張の影響が及ぶことがない。従って、シールリングの変形を防止することができる。
本発明に係るシールリング組付け方法（第１実施形態）を適用したターボチャージャを示す断面図である。 本発明に係るシールリングを示す斜視図（第１実施形態）である。 本発明に係るターボチャージャ用シールリング組付け方法（第１実施形態）を示す説明図であり、（ａ）はタービンハウジングの内周壁の先端部を上に向けて設置した状態を示し、（ｂ）はタービンハウジングの内周壁の先端部にシールリングを載置した字様態を示し、（ｃ）はシールリング上にノズルプレートを配置した状態を示す。 本発明に係るターボチャージャの作用を示す説明図であり、（ａ）はシールリングに対する熱影響を説明する図であり、（ｂ）はターボチャージャ機種違いに対するシールリング共用化を説明する図である。 本発明に係るシールリング組付け方法（第２実施形態）を適用したターボチャージャを示す断面図である。 本発明に係るシールリングを示す斜視図（第２実施形態）である。 シールリング組付け方法（比較例）を適用したターボチャージャの要部を示す断面図である。 シールリングの組付け方法を示す説明図（比較例）である。 ターボチャージャの作用を示す説明図（比較例）である。 従来技術の説明図である。
　以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
（第１実施形態）
　図１に示すように、ターボチャージャ１０は、タービンホイール１１を回転自在に収容するタービンハウジング１２と、タービンホイール１１の回転軸（不図示。符号１１ａはタービンホイール１１の回転軸の軸線である。）を回転自在に支持するとともにタービンハウジング１２に隣接して取付けられたベアリングハウジング１３と、タービンホイール１１へ流れ込む排気ガスの流量を調整するためにタービンハウジング１２及びベアリングハウジング１３のそれぞれの間に且つそれぞれの内側に配置されたノズル組立体１５と、タービンハウジング１２及びノズル組立体１５のそれぞれの間をシールするために組付けられたシールリング１６とを備える。なお、符号２１はタービンハウジング１２とベアリングハウジング１３との間をシールするシールリング、２２はベアリングハウジング１３とノズル組立体１５（詳しくは、ノズルマウント３１）との間をシールする皿ばね状のバックプレートである。
　上記シールリング１６，２１の断面にはハッチングを施さず、黒塗りとしている（以下同様）。
　タービンホイール１１は、回転軸の一端部に設けられたハブ１１ｂと、このハブ１１ｂの外周面に設けられた複数のタービン翼１１ｃとからなる。
　タービンハウジング１２は、タービンホイール１１の排気ガス下流側に設けられた排気ガス排出口１２ａを形成する筒状の内周壁１２ｂと、この内周壁１２ｂを囲むように内周壁１２ｂの半径方向外側に形成された筒状の外周壁１２ｃと、内周壁１２ｂの中間部から半径方向外側に延びて外周壁１２ｃの一端部に繋がる環状壁１２ｄとからなる。
　ベアリングハウジング１３は、タービンホイール１１の回転軸を支持する筒状の内周壁１３ａと、この内周壁１３ａから半径方向外側に立ち上がる環状壁１３ｂと、この環状壁１３ｂの外周縁に繋がる筒状の外周壁１３ｃとを備える。
　ノズル組立体１５は、タービンハウジング１２の外周壁１２ｃに形成された内方突出フランジ部１２ｆ及びベアリングハウジング１３の外周壁１３ｃのそれぞれに挟まれて固定された環状のノズルマウント３１と、このノズルマウント３１に周方向に並ぶように且つ回動自在に取付けられた複数のノズル３２と、これらのノズル３２の一端部にそれぞれ一端が取付けられたレバープレート３３と、これらのレバープレート３３の他端にそれぞれ設けられた係合凸部３３ａに係合する溝部３４ａを外周部に複数有するとともに内周部がノズルマウント３１の小径部３１ａに回転自在に嵌合するドライブリング３４と、ノズル３２を構成するノズルベーン３２ａをノズルマウント３１とで挟み込むようにノズルマウント３１に取付けられた環状のノズルプレート３６とからなる。
　また、上記のノズル組立体１５と、このノズル組立体１５のドライブリング３４を回動させるためにドライブリング３４に連結されたアクチュエータ（不図示）とは、可変ノズル機構３８を構成する。
　即ち、アクチュエータによってドライブリング３４を回動させることで、各レバープレート３３がノズルマウント３１に対して一定の方向に揺動し、ノズル３２が回動することで、ノズルベーン３２ａの翼角が変化する。
　ノズル３２は、上記のノズルベーン３２ａと、このノズルベーン３２ａの回動軸となるノズル軸３２ｂと、ノズル３２の軸方向位置を規制するフランジ３２ｃとが一体成形された部品であり、ノズル軸３２ｂは、ノズルマウント３１に開けられた軸受穴部３１ｂに回動自在に嵌合し、ノズル軸３２ｂの端部にレバープレート３３が加締め固定されている。
　ノズルプレート３６は、環状のプレート部３６ａと、このプレート部３６ａの内周端からタービンホイール１１のタービン翼１１ｃの外形に沿って且つ所定の隙間を保ってタービンホイール１１の軸方向に延びる筒状部３６ｂとからなる一体成形品である。
　ノズルマウント３１とノズルプレート３６とは、排気ガスが流れる排気ガス通路４１を形成し、この排気ガス通路４１は、排気ガスがタービンハウジング１２に渦巻き状に形成されたスクロール４２からタービンホイール１１に流れる途中の通路として形成されている。
　従って、排気ガス通路４１に設けられたノズルベーン３２ａの翼角を可変ノズル機構３８により変化させることで、タービンホイール１１に作用する排気ガスの流量を変更することが可能になり、ターボチャージャ１０に備えるコンプレッサの過給圧を制御することができる。
　タービンハウジング１２の内周壁１２ｂの先端部１２ｈには、その外周縁にタービンホイール１１の回転軸に沿って延びる環状凸部１２ｊ、この環状凸部１２ｊの内周側に位置する第１段部１２ｋ、この第１段部１２ｋの更に内周側に位置する第２段部１２ｍが形成されている。
　シールリング１６は、タービンハウジング１２の内周壁１２ｂにおける先端部１２ｈの第１段部１２ｋと、ノズルプレート３６のプレート部３６ａの側面３６ｃとの間に圧縮された状態で配置され、シールリング１６の外周部は、タービンハウジング１２の内周壁１２ｂにおける先端部１２ｈの環状凸部１２ｊによって、シールリング１６の半径方向に規制されている。
　第２段部１２ｍは、ノズルプレート３６の筒状部３６ｂとの干渉を避ける部分である。
　図２に示すシールリング１６は、同形状の２つのテーパ部１６ａ，１６ａを有し、これらのテーパ部１６ａ，１６ａの小径縁部同士が一体に接続され、図１にも示したように、その幅の中央部が半径方向内側に窪んだ断面Ｖ字状に形成された弾性を有する環状の部品であって、耐熱、耐食性に優れた合金製からなる。例えば、ニッケル・クロム耐熱合金「インコネル」（登録商標）が用いられる。
　以上に述べたシールリング１６の組付け要領を次に説明する。
　図３（ａ）に示すように、まず、タービンハウジング１２の内周壁１２ｂの先端部１２ｈが上を向くように配置する。
　次に、図３（ｂ）に示すように、内周壁１２ｂの先端部１２ｈ、詳しくは、先端部１２ｈの第１段部１２ｋにシールリング１６を載置する。このとき、シールリング１６は、その外周部が内周壁１２ｂの先端部１２ｈに形成された環状凸部１２ｊによって半径方向に規制される。
　そして次に、図３（ｃ）に示すように、シールリング１６の上からノズル組立体１５（ここでは、ノズルプレート３６のみ図示）を被せ、ノズル組立体１５をタービンハウジング１２に載置する。
　このように、シールリング１６は、ターボチャージャの組立工程の中で、タービンハウジング１２の内周壁１２ｂに規制されながら所定の位置に組付けられるので、ターボチャージャの組立工程を問題なくスムーズに進行させることができる。
　続いて、シールリング１６に対する他部品からの影響について説明する。
　図４（ａ）に示すように、ターボチャージャ内に流れる排気ガスによってターボチャージャ内が高温になると、ノズルプレート３６は、タービンハウジング１２の各部に比べて板厚が薄いために、例えば、ノズルプレート３６の筒状部３６ｂが二点鎖線で示す位置まで熱変形する。
　しかし、シールリング１６は、その外周部が環状凸部１２ｊで規制されているため、シールリング１６の内周部とノズルプレート３６の筒状部３６ｂとの隙間を大きく確保することが可能であり、筒状部３６ｂが熱変形して外径が大きくなったとしても、シールリング１６はその影響を受けることはない。
　また、シールリング１６の形状の効果として、シールリング１６は断面Ｖ字状に形成され、且つ「Ｖ」字の開いた側がスクロール４２側に向いているので、スクロール４２側の圧力が排気ガス排出口１２ａ側の圧力より高い場合、シールリング１６における「Ｖ」字の開いた側へ作用する圧力で、シールリング１６の両側端部が第１段部１２ｋ及びノズルプレート３６の側面３６ｃに押し付けられ、シールリング１６の両側端部と第１段部１２ｋ及びノズルプレート３６の側面３６ｃとの密着性が増してシール性を向上させることができる。
　次に、シールリング１６の汎用性について説明する。
　図４（ａ）に示したタービンホイール１１の外径はＤＴ１であり、このタービンホイール１１を、図４（ｂ）に示すタービンホイール５１（外径はＤＴ２（＞ＤＴ１））に変更し、これに伴って、図４（ａ）に示したノズルプレート３６を図４（ｂ）に示すノズルプレート５２に変更する場合、ノズルプレート５２の筒状部５２ｂの外径はＤ２（＞Ｄ１）となる。
　このように、ノズルプレート５２の筒状部５２ｂの外径Ｄ２が大きくなっても、シールリング１６は、その内周部が半径方向に規制されていないので、筒状部５２ｂの外径変化の影響を受けない。即ち、ターボチャージャの機種等が異なる場合でも、シールリング１６を共用化することができる。
（第２実施形態）
　第２実施形態に関して、第１実施形態と同一構成については、同一符号を付け、詳細説明は省略する。
　図５に示すように、ターボチャージャ１０は、タービンハウジング１２及びノズル組立体１５のそれぞれの間をシールするために組付けられたシールリング６１を備える。
　タービンハウジング１２は、その内周壁１２ｂの先端部１２ｐに、ノズルプレート３６の側面３６ｃに対向する端面１２ｑと、外周面１２ｒと、ノズルプレート３６の筒状部３６ｂとの干渉を避ける段部１２ｓとを備える。
　図５及び図６において、シールリング６１は、その幅の中央部が半径方向内側に窪んだ断面Ｖ字状に形成された弾性を有する環状のシール本体部６１ａと、このシール本体部６１ａの一側部から半径方向外側へ延びる環状プレート部６１ｂと、この環状プレート部６１ｂの外周端から環状プレート部６１ｂに対してシール本体部６１ａとは反対方向（シール本体部６１ａの半径方向に直交する方向）に延びる円筒部６１ｃとが一体成形されたインコネル製の部品である。
　例えば、シールリングを、シール本体部６１ａと円筒部６１ｃのみから構成した場合には、シール本体部６１ａの一方の外縁が、タービンハウジング１２の内周壁１２ｂにおける先端部１２ｐの端面１２ｑと外周面１２ｒとの角部に当たり、シール面が確保できなくなる可能性がある。そこで、シールリング６１に、端面１２ｑに沿って延びて端面１２ｑに密着できる環状プレート部６１ｂを加えている。
　シール本体部６１ａは、第１実施形態（図１及び図２）に示したシールリング１６と同一形状である。
　図５において、シールリング６１のシール本体部６１ａは、タービンハウジング１２の内周壁１２ｂにおける先端部１２ｐの端面１２ｑと、ノズルプレート３６のプレート部３６ａの側面３６ｃとの間に圧縮された状態で配置され、シールリング６１の環状プレート部６１ｂは、先端部１２ｐの端面１２ｑに沿って延び、シールリング６１の円筒部６１ｃは、先端部１２ｐの外周面１２ｒに嵌合することでシールリング６１の半径方向に規制されている。
　図７に示すように、比較例のターボチャージャ１００では、タービンハウジング１０１の内周壁１０１ａの先端部１０１ｂ、詳しくは先端部１０１ｂの端面１０１ｃと、ノズル組立体１０２を構成するノズルプレート１０３のプレート部１０３ａの側面１０３ｂとの間に、幅の中央部が半径方向内側に窪んだ断面Ｖ字状に形成された弾性を有するシールリング１０４が圧縮された状態で配置され、シールリング１０４の内周部がノズルプレート１０３の内周側に設けられた筒状部１０３ｃによって半径方向に規制されている。なお、符号１０６はタービンハウジング１０１に回転自在に収容されたタービンホイールである。
　以上に述べた比較例のシールリング１０４の組付け要領を次に説明する。
　図８の白抜き矢印で示すように、タービンハウジング１０１の内周壁１０１ａの先端部１０１ｂを上にして配置し、この先端部１０１ｂにシールリング１０４を載置し、次に、シールリング１０４に上から被せるようにノズル組立体１０２（ここでは、ノズルプレート１０３のみ図示）をタービンハウジング１０１に載置する。
　以上の工程において、内周壁１０１ａの先端部１０１ｂにシールリング１０４を載置するときに、シールリング１０４の半径方向の規制が行われないので、シールリング１０４が先端部１０１ｂに対して大きく偏心したり、シールリング１０４が先端部１０１ｂから脱落することがあり、次工程でのノズル組立体１０２の組付けが出来なくなる。
　これに対して本実施形態では、図３（ｂ）に示したように、シールリング１６が、タービンハウジング１２の内周壁１２ｂに規制されながら所定の位置に組付けられるので、ターボチャージャの組立工程を問題なくスムーズに進行させることができる。
　次に、シールリング１０４に対する他部品の影響について説明する。
　図９に示すように、ターボチャージャ内に流れる排気ガスによってターボチャージャ内が高温になると、ノズルプレート１０３は、例えば、筒状部１０３ｃが二点鎖線で示す位置まで熱変形する。
　シールリング１０４は、その内周部がノズルプレート１０３の筒状部１０３ｃで規制されているため、筒状部１０３ｃが熱変形して外径が大きくなると、筒状部１０３ｃがシールリング１０４の内周部に干渉してシールリング１０４を変形させることになる。
　シールリング１０４の変形が進めば、弾性変形から塑性変形に至り、シールリング１０４によるシール性が損なわれることになる。
　これに対して本実施形態では、図４（ａ）に示したように、シールリング１６は、その外周部が環状凸部１２ｊで規制されているため、シールリング１６の内周部とノズルプレート３６の筒状部３６ｂとの隙間を大きく確保することが可能であり、筒状部３６ｂが熱変形して外径が大きくなったとしても、シールリング１６はその影響を受けることはない。
　従って、シールリング１６の変形を防止することができ、シール性を維持することができる。
　また、図９において、タービンホイール１０６の外径が変更され、これに伴ってノズルプレート１０３の筒状部１０３ｃの外径が変更されて大きくなった場合に、シールリング１０４の内周部よりも筒状部１０３ｃの外径が大きくなると、シールリング１０４を筒状部１０３ｃに嵌合することが出来なくなる。従って、タービンホイール１０６の外径に応じて、内周部の内径の異なるシールリング１０４を準備しなければならず、コストが嵩む。
　これに対して本実施形態では、図４（ａ），（ｂ）に示したように、ノズルプレート５２の筒状部５２ｂの外径Ｄ２が大きくなっても、シールリング１６は、その内周部が半径方向に規制されていないので、筒状部５２ｂの外径変化の影響を受けない。従って、ターボチャージャの機種等が異なる場合でも、シールリング１６を共用化することができる。
　本発明は、タービンハウジングに、シールリングの外周部を規制する内周壁が設けられたターボチャージャに好適である。

Claims (6)

  1. 　排気ガスを、タービンハウジングに形成されたスクロール及びこのスクロールの内周側に設けられた複数のノズルベーンを通じて、該ノズルベーンの内周側に配置されたタービンホイールに作用させるターボチャージャであって、
    　前記スクロールの内周側に、前記ノズルベーンを挟むように該ノズルベーンを回動自在に支持する環状のノズルマウントと該ノズルマウントに取付けられた環状のノズルプレートとを配置することで排気ガス通路を形成し、前記ノズルプレートの側面に対向して前記スクロールの内壁を形成する前記タービンハウジングの内周壁が設けられ、これらのノズルプレートの側面とタービンハウジングの内周壁との間を密封するように環状のシールリングが組付けられるターボチャージャのシールリング組付け方法において、
    　前記タービンハウジングの内周壁の先端部に、前記シールリングの位置を半径方向に規制する半径方向規制部が設けられ、前記シールリングの外周部が前記半径方向規制部で規制されるように前記ノズルプレートの側面と前記タービンハウジングの内周壁との間に前記シールリングが組付けられることを特徴とするターボチャージャのシールリング組付け方法。
  2. 　前記シールリングを内周壁の先端部の前記半径方向規制部の内周側に載置し、その後、前記シールリングの上方から前記ノズルプレートを含んで構成されるノズル組立体を被せて前記タービンハウジングの上にノズル組立体を載置するようにして組付けることを特徴とする請求項１記載のターボチャージャのシールリング組付け方法。
  3. 　タービンハウジングに形成されたスクロールと、該スクロールの内周側に設けられた複数のノズルベーンと、該ノズルベーンの内周側に配置されたタービンホイールと、前記スクロールの内周側に、前記ノズルベーンを挟むように該ノズルベーンを回動自在に支持する環状のノズルマウントと該ノズルマウントに取付けられた環状のノズルプレートと、前記ノズルプレートの側面に対向して前記スクロールの内壁を形成する前記タービンハウジングの内周壁が設けられ、前記ノズルプレートの側面とタービンハウジングの前記内周壁との間を密封するように配設される環状のシールリングと、
    　前記タービンハウジングの内周壁の先端部に設けられ、前記シールリングの外周部を半径方向に規制する半径方向規制部と、を備え、
    　前記シールリングは、その外周部が前記半径方向規制部で規制されるように前記ノズルプレートの側面と前記タービンハウジングの内周壁との間に組付けられていることを特徴とするターボチャージャ。
  4. 　前記半径方向規制部は、前記タービンハウジングの内周壁の先端部から該タービンホイールの回転軸に沿う方向に突出する環状凸部であることを特徴とする請求項３記載のターボチャージャ。
  5. 　前記半径方向規制部は、前記タービンハウジングの内周壁の先端部に設けられた外周面であることを特徴とする請求項３記載のターボチャージャ。
  6. 　前記シールリングは、その要部の幅の中央部が半径方向内側に窪んだ断面Ｖ字状に形成されていることを特徴とする請求項４又は５記載のターボチャージャ。
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