CN109072774A - 增压器 - Google Patents

Abstract

增压器具备：对多个喷嘴叶片(62)进行驱动的喷嘴驱动机构(20)；以及支撑环(30)，其对喷嘴驱动机构(20)进行保持并具有本体部(31)，该本体部(31)具有相对于涡轮机叶轮(9)在涡轮机叶轮(9)的旋转轴方向上对置的隔热部(33e)。

Description

增压器

技术领域

本发明涉及一种增压器，其具备对多个喷嘴叶片进行驱动的喷嘴驱动机构。

背景技术

当前，可变容量型的增压器正在普及。在这种增压器中，例如专利文献1所示，在将排放气体从涡轮机涡管流路导向涡轮机叶轮的流路上，多个喷嘴叶片整齐排列配置为环状。喷嘴叶片安装于翼轴。当翼轴通过促动器的动力进行旋转时，随着翼轴的旋转，喷嘴叶片的角度在流路内发生变化。流路宽度(所谓喷嘴喉部宽度)发生变化，从而对流通于流路的排放气体的流量进行控制。

另外，在专利文献1中，在涡轮机罩与轴承罩之间设有隔热板。涡轮机罩内收容有涡轮机叶轮。轴承罩内收容轴承。隔热板抑制从涡轮机叶轮侧向轴承侧的传热。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015－140739号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述的可变容量型的增压器中，用于使喷嘴叶片的角度发生变化的零件的数量多。因此，装配作业繁琐。如果将隔热板设于轴承罩，则会进一步增加零件数、装配作业。将隔热板设于轴承罩是导致装配的作业性降低的重要原因。

因此，本发明的目的是提供一种能够提高装配的作业性的增压器。

解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的一个方式的增压器具备：对多个喷嘴叶片进行驱动的喷嘴驱动机构；以及支撑环，其对喷嘴驱动机构进行保持并具有隔热部，该隔热部相对于涡轮机叶轮在涡轮机叶轮的旋转轴方向上对置。

支撑环可以具有被夹持部，该被夹持部向支撑环的径向外侧突出且被夹持在涡轮机罩与轴承罩之间。

为了解决上述课题，本发明的另一方式的增压器具备：对多个喷嘴叶片进行驱动的喷嘴驱动机构；支撑环，其具有对喷嘴驱动机构进行保持的本体部、以及被夹持部，该被夹持部从本体部向径向外侧突出并被夹持在涡轮机罩与轴承罩之间；以及，隔热板，其内径端部与涡轮机叶轮的背面对置，而外径端部则延伸至与被夹持部对置的位置，且被夹持在涡轮机罩与轴承罩之间。

发明的效果

根据本发明，能够使装配的作业性提高。

附图说明

图1是增压器的概略截面图。

图2：图2(a)是将图1上侧的虚线部分抽出表示的图，图2(b)是将图1下侧的单点划线部分抽出表示的图。

图3是支撑环及引导环的俯视图。

图4是在引导环上支承有驱动环的状态的图。

图5是用于说明第一变形例的第一图。

图6是用于说明第一变形例的第二图。

图7是用于说明第二变形例的说明图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式进行具体说明。实施方式中示出的尺寸、材料、其它具体的数值等只是为了容易理解的例示，除了特殊情况以外，并非对本发明进行限定。此外，在本说明书及附图中，对于实质上具有相同的功能、结构的要素附加相同的符号而省略重复说明。另外，与本发明无直接关系的要素则省略图示。

图1是增压器C的概略截面图。以下将图1所示箭头L方向作为增压器C的左侧进行说明。将图1所示箭头R方向作为增压器C的右侧进行说明。如图1所示，增压器C具备增压器本体1。增压器本体1具备轴承罩2。在轴承罩2的左侧利用连结螺栓3连结涡轮机罩4。在轴承罩2的右侧利用连结螺栓5连结压缩机罩6。轴承罩2、涡轮机罩4、压缩机罩6一体化。

在轴承罩2形成有收容孔2a。收容孔2a在增压器C的左右方向上贯通。利用收容孔2a中所收容的径向轴承7(在本实施方式中作为一例，在图1中示出半浮式轴承)将轴8可旋转地轴支撑。在轴8的左端部设置涡轮机叶轮9。涡轮机叶轮9在涡轮机罩4内被可旋转地收容。另外，在轴8的右端部设置压缩机叶轮10。压缩机叶轮10在压缩机罩6内被可旋转地收容。

在压缩机罩6形成有吸气口11。吸气口11开设于增压器C的右侧。吸气口11与未图示的空气滤清器连接。另外，在利用连结螺栓5将轴承罩2与压缩机罩6连结的状态下形成扩散器流路12。扩散器流路12由轴承罩2与压缩机罩6的对置面形成。扩散器流路12使空气升压。扩散器流路12从轴8的径向内侧朝向外侧形成环状。扩散器流路12在轴8的径向内侧经由压缩机叶轮10与吸气口11连通。

另外，在压缩机罩6设有压缩器涡管流路13。压缩器涡管流路13呈环状。压缩器涡管流路13比扩散器流路12更靠轴8的径向外侧。压缩器涡管流路13与未图示的发动机的吸气口连通。压缩器涡管流路13也与扩散器流路12连通。因此，当压缩机叶轮10旋转时，则从吸气口11向压缩机罩6内吸入空气。该吸入的空气在流通于压缩机叶轮10的翼间的过程中增速增压。增压增速后的空气在扩散器流路12及压缩器涡管流路13中升压(恢复压力)。升压后的空气被导入发动机。

另外，在利用连结螺栓3将轴承罩2与涡轮机罩4连结的状态下，在轴承罩2与涡轮机罩4的对置面间形成间隙14。该间隙14是配置后述的喷嘴叶片62且构成供排放气体流通的流路x的部分。流路x从轴8(涡轮机叶轮9)的径向内侧朝向外侧形成环状。

另外，在涡轮机罩4形成有排气口16。排气口16经由涡轮机叶轮9与涡轮机涡管流路15连通。排气口16面向涡轮机叶轮9的正面。排气口16与未图示的排放气体净化装置连接。

涡轮机涡管流路15与未图示的气体流入口连通。气体流入口导入从发动机排出的排放气体。涡轮机涡管流路15也与上述的流路x连通。因此，从气体流入口导入涡轮机涡管流路15的排放气体经由流路x及涡轮机叶轮9导入排气口16。即，流路x成为从涡轮机涡管流路15朝向涡轮机叶轮9的流路。排放气体在流通过程中使涡轮机叶轮9旋转。并且，上述的涡轮机叶轮9的旋转力经由轴8向压缩机叶轮10传递。空气利用压缩机叶轮10的旋转力而升压，并被导向发动机的吸气口。

此时，当导向涡轮机罩4的排放气体的流量发生变化时，涡轮机叶轮9及压缩机叶轮10的旋转量会发生变化。根据发动机的运转状况，有时会无法足够地将升压至所需压力的空气导入发动机的吸气口。因此，在增压器C设有喷嘴驱动机构20。

喷嘴驱动机构20使涡轮机罩4的流路x的流路宽度(后述的喷嘴喉部宽度)变化。喷嘴驱动机构20根据排放气体的流量使导向涡轮机叶轮9的排放气体的流速发生变化。具体而言，在发动机的转速低而排放气体的流量小时，喷嘴驱动机构20使流路x的开度减小，从而使导向涡轮机叶轮9的排放气体的流速提高。这样，即使在流量小的情况下，喷嘴驱动机构20也能够使涡轮机叶轮9旋转。以下，对喷嘴驱动机构20的结构进行说明。

喷嘴驱动机构20具备箍环21和喷嘴环22。箍环21设于涡轮机罩4侧。喷嘴环22与箍环21对置地设于轴承罩2侧。流路x由箍环21及喷嘴环22划分形成。

箍环21具有本体部21a。本体部21a呈薄板环状。喷嘴环22具备本体部22a。例如本体部22a呈薄板环状。本体部22a与箍环21的本体部21a直径相同。喷嘴环22与箍环21保持规定的间隔对置配置。

图2(a)是将图1上侧的虚线部分抽出表示的图。图2(b)是将图1下侧的单点划线部分抽出表示的图。如图2(b)所示，在箍环21的本体部21a的与喷嘴环22对置的面设有销轴孔23a。销轴孔23a在周向上等间隔地形成有多个(在本实施方式中为3个，在图2(b)中仅示出1个)。

另外，在喷嘴环22的本体部22a形成有销轴孔25a。销轴孔25a沿着厚度方向(轴8的轴向)贯通本体部22a。销轴孔25a在周向上等间隔地形成有多个(在本实施方式中为3个，在图2(b)中仅示出1个)。形成于箍环21的销轴孔23a与形成于喷嘴环22的销轴孔25a对置。在销轴孔23a及销轴孔25a插通连结销24。

具体而言，如图2(b)所示，连结销24的一端插通于喷嘴环22的销轴孔25a。连结销24的另一端插通于箍环21的销轴孔23a。连结销24在周向上等间隔地间隔配设有多个(在本实施方式中为3个，在图2(b)中仅示出1个)。利用连结销24将其与箍环21的对置间隔维持恒定。

另外，连结销24中的插通于喷嘴环22的销轴孔25a的一端向喷嘴环22的右侧突出。连结销24的突出部位进行铆接。这样，在喷嘴环22的右侧安装支撑环30及引导环40。支撑环30具有本体部31。本体部31是有底圆筒状。支撑环30具有使薄板状的部件弯曲而成的截面形状(参照图1)。

图3是支撑环30及引导环40的俯视图。在图3中，近前侧朝向图2(a)、图2(b)的右侧。在图3中，进深侧朝向图2(a)、图2(b)的左侧。如图2(a)、图2(b)所示，支撑环30具备本体部31和凸缘部32(被夹持部)。凸缘部32呈环状。凸缘部32从本体部31的右端部(在图3中为近前侧的端部)向径向外侧弯曲。另外，本体部31构成为包括：底面部33(在图3中以交叉影线表示)、圆筒部34。底面部33延伸于径向。圆筒部34从底面部33的外周缘向凸缘部32弯曲。即，底面部33从圆筒部34的左端部(在图3中为进深侧的端部)向径向内侧弯曲。

另外，如图2(a)、(b)所示，在轴承罩2与涡轮机罩4之间夹持凸缘部32。在该状态下，将轴承罩2及涡轮机罩4通过连结螺栓3连结，从而将支撑环30保持在涡轮机罩4内。通过将支撑环30保持在涡轮机罩4内，从而将喷嘴驱动机构20整体保持在涡轮机罩4的内部。

引导环40具有环状的本体部41。引导环40的本体部41的内径大致与支撑环30的底面部33的内径相同。本体部41以与底面部33抵接的状态配置在圆筒部34的径向内侧。在图3中，支撑环30的底面部33的一部分隐没于引导环40。

如图3所示，在支撑环30的底面部33设置环孔33a。环孔33a可插通上述连结销24的一端。环孔33a在周向上等间隔地设于三处。另外，在引导环40的本体部41的三处设有引导孔41a。引导孔41a与环孔33a对置。在引导孔41a插通连结销24的一端。在环孔33a、引导孔41a插通连结销24并进行铆接。这样，将该支撑环30、箍环21、喷嘴环22及引导环40连结。即，箍环21及喷嘴环22经由支撑环30保持在涡轮机罩4内。

另外，在底面部33的比环孔33a靠内径侧的位置设有贯通孔33b。贯通孔33b在支撑环30的周向上设有多个(在本实施方式中为11个)。如后述那样在贯通孔33b插通翼轴62a的一端。

另外，如图3所示，在引导环40的本体部41设有支承片42。支承片42在周向上间隔地设有多个(在本实施方式中为10个)。如图2(a)、图2(b)所示，支承片42由支承部42a和脱落防止部42b构成。支承部42a从本体部41向右侧(在图3中为近前侧)弯曲。脱落防止部42b从支承部42a朝向径向外侧弯曲。脱落防止部42b与本体部41间隔规定的距离而面对。在支承片42可旋转地支承驱动环50(参照图4)。

图4是表示在引导环40支承有驱动环50的状态的图。在图4中，为了容易理解而以交叉影线表示支撑环30的底面部33。在图4中，以比底面部33更细的交叉影线表示驱动环50。

驱动环50由环状的薄板部件构成。支承片42的支承部42a位于驱动环50的径向内侧。在脱落防止部42b与底面部33之间可旋转地支承驱动环50。如图2(a)、图4所示，在驱动环50上沿着周向形成有卡合凹部51。卡合凹部51从驱动环50的内周侧的端部朝向径向外侧切出而成。在卡合凹部51卡合有传递连杆60的一端。

另外，如图2(b)、图4所示，在驱动环50的内周侧的端部形成有一个第二卡合凹部52。第二卡合凹部52具有与卡合凹部51同样的形状。在第二卡合凹部52卡合有连接板61的一端。连接板61具有与传递连杆60同样的形状。

此外，在传递连杆60的另一端侧形成有嵌合孔60a。在连接板61的另一端侧形成有连接孔61a。如图2(a)所示，在嵌合孔60a中以插通状态安装翼轴62a。翼轴62a安装于喷嘴叶片62。如图2(b)所示，在连接板61的连接孔61a嵌合有驱动轴63。

翼轴62a插通于翼轴孔23b及翼轴孔25b。翼轴62a可旋转地轴支于翼轴孔23b及翼轴孔25b。翼轴孔23b设于箍环21的本体部21a的比销轴孔23a靠径向内侧的位置。翼轴孔23b设于本体部21a的与喷嘴环22对置的面。翼轴孔23b在本体部21a的周向上形成有多个(在本实施方式中为11个，在图2(a)中仅示出1个)。翼轴孔23b在本体部21a的周向上等间隔配设。

同样地，翼轴孔25b设于喷嘴环22的本体部22a的比上述的销轴孔25a靠径向内侧的位置。翼轴孔25b沿着厚度方向(轴8的轴向)贯通本体部22a。翼轴孔25b在本体部22a的周向上形成有多个(在本实施方式中为11个，在图2(a)中仅示出1个)。翼轴孔25b在本体部22a的周向上等间隔配设。形成于箍环21的翼轴孔23b与形成于喷嘴环22的翼轴孔25b对置配置。

并且，翼轴62a中的插通于喷嘴环22的翼轴孔25b的一端向喷嘴环22的右侧突出。翼轴62a的一端插通于传递连杆60的嵌合孔60a。翼轴62a的突出部位进行铆接。在翼轴62a安装传递连杆60。

这样，翼轴62a及喷嘴叶片62在流路x上沿着涡轮机叶轮9的旋转方向间隔地呈环状整齐排列配置有多个。如图2(b)所示，驱动轴63向驱动环50的右侧延伸。驱动轴63的延伸部分插通于轴承64。详细而言，轴承64具有环状的本体部64a。本体部64a的轴承孔64b的内周面是轴承面。在轴承孔64b中插通有驱动轴63。

另外，在驱动轴63的另一端连结有驱动杆65。在增压器C的罩外部设有促动器66(参照图1)。驱动杆65与促动器66连结。当促动器66对驱动杆65进行驱动时，则如图2(b)所示，驱动杆65及驱动轴63以驱动轴63的轴心为旋转中心进行摆动(旋转)。将来自促动器66的旋转力向连接板61传递。这样，连接板61进行摆动。

另外，第二卡合凹部52被推压于图4所示的连接板61。驱动环50进行旋转。通过驱动环50的旋转，分别与多个卡合凹部51卡合的传递连杆60被推压而进行摆动。随着传递连杆60的摆动，多个翼轴62a进行旋转。随着翼轴62a的旋转，多个喷嘴叶片62在流路x内使角度变化。这样，喷嘴驱动机构20通过促动器66的动力使连接板61摆动。这样，喷嘴驱动机构20对多个喷嘴叶片62进行驱动。喷嘴驱动机构20使多个喷嘴叶片62的角度发生变化。喷嘴驱动机构20使流路x的面积(相邻的喷嘴叶片62之间的流路宽度(所谓喷嘴喉部宽度))可变。

然而，如图2(a)所示，在支撑环30的底面部33的中心设有中心孔33d。中心孔33d沿着轴8的轴向贯通底面部33。

另外，如图2(a)、图2(b)所示，对置面2b是轴承罩2中的与支撑环30的底面部33对置的部位。在对置面2b设有环状突起2c。环状突起2c向涡轮机叶轮9侧突出。在环状突起2c的内周侧插通有轴8(参照图1)。环状突起2c插通于底面部33的中心孔33d。

在底面部33形成有隔热部33e。隔热部33e从底面部33的中心孔33d与径向外侧连续。隔热部33e从底面部33的在图2(a)、图2(b)中为左侧(涡轮机叶轮9侧)的面向轴8的轴向突出。隔热部33e仅以向轴8的轴向突出的量形成为比隔热部33e的径向外侧的部分更厚。隔热部33e的突出部分是阶梯部。阶梯部具有朝向径向外侧的侧面。在喷嘴环22的内周侧插通阶梯部。阶梯部的侧面与喷嘴环22的内周面对置。

隔热部33e延伸至与涡轮机叶轮9在涡轮机叶轮9的旋转轴方向(轴8的轴向)上对置的位置。并且，隔热部33e隔绝从涡轮机叶轮9向径向轴承7侧传递的热量。

这样，通过在支撑环30设置隔热部33e，从而与在支撑环30之外另设隔热板时相比，能够削减零件数。能够使装配的作业性提高。

另外，如上所述，凸缘部32被夹持在轴承罩2与涡轮机罩4之间。即，凸缘部32作为被夹持部发挥功能。被夹持部被夹持在轴承罩2与涡轮机罩4之间。

因此，能够通过将凸缘部32夹持在轴承罩2与涡轮机罩4之间这样简单的作业来实现也作为隔热部发挥功能的支撑环30的装配。能够进一步改善作业性。

图5、图6是用于说明第一变形例的说明图。图5示出与第一变形例中的图2(a)对应的位置的截面。图5示出与第一变形例中的图2(b)对应的位置的截面。在上述实施方式中，环状突起2c插通于支撑环30的底面部33的中心孔33d。

在第一变形例中，如图5、图6所示，在环状突起2c的外周面2d形成有环状槽2e。顶端部2f是环状突起2c的比环状槽2e靠顶端侧(在图5、图6中为左侧)的部位。基端部2g是环状突起2c的比环状槽2e靠基端侧(在图5、图6中为右侧)的部位。顶端部2f的直径小于基端部2g。在环状槽2e与基端部2g之间形成台阶面2h。台阶面2h在轴8的径向上延伸。

另外，支撑环30的中心孔33d具有小径部33f和大径部33g。小径部33f形成于中心孔33d的涡轮机叶轮9侧(在图5、图6中为左侧)。大径部33g形成于中心孔33d的轴承罩2的对置面2b侧(在图5、图6中为右侧)。小径部33f的直径小于大径部33g。在小径部33f与大径部33g之间形成台阶面33h。台阶面33h在轴8的径向上延伸。

并且，在环状槽2e中嵌入有密封环70。在密封环70为自然长度(装配前)的状态下，密封环70的外径比支撑环30的大径部33g的内径略大。密封环70被压入大径部33g。另外，密封环70设置在轴承罩2的台阶面2h与支撑环30的台阶面33h之间。

并且，密封环70的外周面因密封环70的弹性力而被沿着径向朝大径部33g推压。另外，利用运转时的气体压力将密封环70的侧面推压于两个台阶面2h或台阶面33h中的一方，从而提高密闭性。

流入涡轮机涡管流路15中的排放气体略微地从比流路x靠上游的间隙S向支撑环30侧漏出。有时，漏出的排放气体从支撑环30在图5、图6中的右侧与轴承罩2之间的空间中流通。有时，流通的排放气体向涡轮机叶轮9的背面侧流出。通过设置密封环70，可抑制这种排放气体的流动。能够抑制涡轮机效率的降低。

图7是用于说明第二变形例的说明图。图7示出与第二变形例中的图2(a)对应的位置的截面。在上述的实施方式及第一变形例中，对在支撑环30上形成隔热部33e的情况进行了说明。在第二变形例中设置与支撑环130独立的隔热板180。

详细而言，支撑环130的本体部131中，底面部133从圆筒部134弯曲。底面部133从翼轴62a延伸到径向内侧。隔热板180的外径端部180a向径向外侧延伸到与凸缘部132(被夹持部)对置的位置。外径端部180a例如是与支撑环130的凸缘部132的外径相同的外径。在隔热板180的中心孔180b中插通轴承罩2的环状突起2c。

另外，隔热板180延伸到与上述实施方式中的支撑环30的隔热部33e对应的位置。即，在隔热板180形成有隔热部180c。隔热部180c与隔热部33e同样地插通于喷嘴环22的内周侧。在隔热部180c的外周配设有密封环70。

这样，隔热板180的隔热部180c(隔热板180的内径端部180d)延伸到与涡轮机叶轮9在涡轮机叶轮9的旋转轴方向(轴8的轴向)上对置的位置。隔热部180c隔绝从涡轮机叶轮9向径向轴承7侧传递的热量。

支撑环130的凸缘部132和隔热板180的外径端部180a被夹持在涡轮机罩4与轴承罩2之间。凸缘部132和隔热板180以层叠的状态被夹持在轴承罩2的外径端部2i与涡轮机罩4的对置部4a之间。对置部4a与外径端部2i沿着轴8的轴向对置。在此也可以是，凸缘部132和隔热板180以在其间夹设有其它部件状态，被夹持在轴承罩2的外径端部2i与涡轮机罩4的对置部4a之间。

仅通过将轴承罩2与涡轮机罩4利用连结螺栓3进行连结，就能够将支撑环130和隔热板180同时保持在轴承罩2及涡轮机罩4内。能够使作业性提高。

以上参照附图对实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于上述的实施方式。本领域人员在权利要求书记载的范围内想到的各种变更例或修正例，当然也属于本发明的技术的范围。

产业上的利用可能性

本发明可用于具备对多个喷嘴叶片进行驱动的喷嘴驱动机构的增压器。

符号说明

C：增压器；2：轴承罩；4：涡轮机罩；9：涡轮机叶轮；20：喷嘴驱动机构；30：支撑环；31：本体部；32：凸缘部(被夹持部)；33e：隔热部；62：喷嘴叶片；130：支撑环；131：本体部；132：凸缘部(被夹持部)；180：隔热板；180a：外径端部；180c：隔热部；180d：内径端部。

Claims (3)

1.一种增压器，其具备：

对多个喷嘴叶片进行驱动的喷嘴驱动机构；以及

支撑环，其对所述喷嘴驱动机构进行保持并具有隔热部，该隔热部相对于涡轮机叶轮在所述涡轮机叶轮的旋转轴方向上对置。

2.根据权利要求1所述的增压器，其中，

所述支撑环具有被夹持部，该被夹持部向所述支撑环的径向外侧突出且被夹持在涡轮机罩与轴承罩之间。

3.一种增压器，其具备：

对多个喷嘴叶片进行驱动的喷嘴驱动机构；

支撑环，其具有：对所述喷嘴驱动机构进行保持的本体部；及被夹持部，该被夹持部从所述本体部向径向外侧突出且被夹持在涡轮机罩与轴承罩之间；以及

隔热板，其内径端部与涡轮机叶轮的背面对置，外径端部延伸至与所述被夹持部对置的位置，且被夹持在所述涡轮机罩与所述轴承罩之间。