-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Düsenantriebsmechanismus, einen Turbolader und einen Turbolader mit variabler Kapazität, bei dem eine Vielzahl an Düsenflügeln durch Verbindungsplatten versetzt ist.
-
Hintergrund des Standes der Technik
-
Im Stand der Technik werden Turbolader der Art mit variabler Kapazität weitgehend angewendet. In einem solchen Turbolader sind beispielsweise, wie dies in Patentdokument 1 gezeigt ist, eine Vielzahl an Düsenflügeln angeordnet, während sie in einem Strömungskanal ringartig ausgerichtet sind zum Führen von Abgas von einem Turbinenspiralströmungskanal zu einem Turbinenlaufrad. Die Düsenflügel sind an einer mit Flügeln versehenen Welle angebracht. Wenn die mit Flügeln versehene Welle sich durch die Kraft eines Aktuators dreht, ändern sich die Winkel der Düsenflügel in dem Strömungskanal bei Drehung der mit den Flügeln versehenen Welle. Die Strömungskanalbreite (eine sogenannte Düsenhalsbreite) ändert sich, und somit wird die Strömungsrate des durch den Strömungskanal strömenden Abgases gesteuert.
-
Die mit den Flügeln versehene Welle ist durch ein Wellenloch gestützt, das in einem Düsenring vorgesehen ist. Eine Verbindungsplatte ist an einem Endabschnitt der aus dem Düsenring vorragenden mit den Flügeln versehenen Welle angebracht. Wenn die Verbindungsplatte durch die Kraft des Aktuators schwenkt, drehen sich die mit den Flügeln versehene Welle und die Düsenflügel. Außerdem sitzt ein Ende eines Positionierstiftes in Presspassung an dem Düsenring. Das andere Ende des Positionierstiftes ist durch das Gehäuse eingeführt. Durch diesen Positionierstift werden solche Elemente wie beispielsweise der Düsenring und die Verbindungsplatte, die an dem Düsenring vorgesehen ist, in Bezug auf das Gehäuse positioniert. Darüber hinaus begrenzt der Positionierstift eine Drehung der Verbindungsplatte um die mit den Flügeln versehene Welle von einer vorbestimmten Position.
-
Auflistung des Standes der Technik
-
Patentdokumente
-
- Patentdokument 1: japanisches Patent JP 5353635 B2
- Patentdokument 2: US 2014 / 0 147 254 A1
- Patentdokument 3: EP 1 925 784 A1
-
US 2014 / 0 147 254 A1 offenbart einen Turbolader mit variabler Verdrängung. Dieser Turbolader hat einen variablen Düsenmechanismus mit einer Vielzahl an Düsenflügeln und eine ringartige Düsenhalterung als Düsenring. Ein Stopperstift ragt von einem mittleren Abschnitt der Düsenhalterung vor. Ein Arretierstift sitzt im Lagergehäuse des Turboladers und ragt zur Düsenhalterung vor, wobei das Ende des Arretierstifts, das zum im Lagergehäuse sitzenden Ende entgegengesetzt ist, in der Düsenhalterung sitzt.
-
EP 1 925 784 A1 offenbart einen weiteren Turbolader. Dieser Turbolader hat ein zentrisches Gehäuse, ein Abgasgehäuse und eine variable Düsenbaugruppe, die zwischen dem zentrischen Gehäuse und dem Abgasgehäuse positioniert ist. Diese variable Düsenbaugruppe hat einen Düsenring; einen Einsatz, der einen Außenring hat; Schenkel zum Aufrechterhalten eines vorbestimmten Raums zwischen dem Düsenring und dem Außenring; eine Vielzahl von Leitschaufeln, die in dem Raum zwischen dem Düsenring und dem Außenring gelegen sind; eine Vielzahl von Leitschaufelstiften, die entsprechend an den Leitschaufeln gesichert sind und in Löchern des Düsenrings drehbar angeordnet sind; Leitschaufelarme, die an der Seite des Düsenrings entgegengesetzt zu den Leitschaufeln gelegen sind und an den Leitschaufelstiften gesichert sind; und einen Gleichlaufring, der drehbar an dem Düsenring gestützt ist; wobei der Gleichlaufring Schlitze hat, in denen die Leitschaufelarme im Eingriff sind, um die Leitschaufeln durch eine Drehung des Gleichlaufsrings drehbar anzutreiben. Außerdem sind in Vielzahl vorgesehene Rollen drehbar an Führungsstiften montiert, wobei die Führungsstifte in entsprechenden Löchern gestützt sind, die in dem Düsenring ausgebildet sind, wobei der Gleichlaufring drehbar an seinem inneren Umfang durch die Rollen gestützt ist.
-
Zusammenfassung
-
Technisches Problem
-
Außerdem kann eine Presspassung des Positionierstiftes in den Düsenring ausgeführt werden, nachdem ein Düsenflügel an dem Düsenring angebracht worden ist. Dies dient dazu, eine Beeinträchtigung mit einem Werkzeug wie beispielsweise zu dem Zeitpunkt des Zusammenbaus eines separaten Elementes zu vermeiden. Zu diesem Zeitpunkt ist es erforderlich, die Tiefe der Presspassung oder die Last zu dem Zeitpunkt des Presspassens zu steuern, um zu vermeiden, dass eine übermäßige Last an dem Element wirkt, das mit dem Düsenflügel zusammengebaut wird. In einem Fall, bei dem beispielsweise eine Steuerung der Last des Presspassens oder der Position der Tiefe mit einer hohen Genauigkeit unter Verwendung einer Presspassungsvorrichtung oder anderen Vorrichtungen zu dem Zeitpunkt des Zusammenbaus ausgeführt wird, kann dies in nachteilhafter Weise die Produktivität beeinträchtigen.
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Düsenantriebsmechanismus, einen Turbolader und einen Turbolader mit variabler Kapazität zu schaffen, die die Produktivität verbessern können.
-
Lösung des Problems
-
Diese Aufgabe ist durch einen Düsenantriebsmechanismus mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Ein Turbolader ist in den Ansprüchen 5 und 6 aufgezeigt.
-
Ein Ringloch kann vorgesehen sein, das den Hauptkörperabschnitt des Düsenrings durchdringt, und in das das Ende des Regulierstiftes in Presspassung bis zu einer Position in dem Düsenring gesetzt ist, die mit einer offenen Fläche fluchtet, die an einer Seite positioniert ist, die zu den Verbindungsplatten entgegengesetzt ist.
-
Ein Einführloch kann vorgesehen sein, das in dem Wandabschnitt ausgebildet ist, und in das der Positionierstift eingeführt wird.
-
Ein Positionierabschnitt kann vorgesehen sein, der in dem Hauptkörperabschnitt des Düsenrings ausgebildet ist und durch ein Loch oder eine Nut ausgebildet ist, durch das oder die der Positionierstift eingeführt ist, wobei eine Innenwandfläche des Positionierabschnittes, die in einer radialen Richtung des Hauptkörperabschnittes in Bezug auf den Positionierstift nach innen positioniert ist, von dem Positionierstift beabstandet ist.
-
Effekte der Erfindung
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Produktivität verbessert werden.
-
Figurenliste
-
- 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Turboladers mit variabler Kapazität (Turbolader)
- 2 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines Düsenantriebsmechanismus.
- 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Düsenantriebsmechanismus nach dem Zusammenbau.
- 4(a) zeigt eine Darstellung eines Ausschnittes, der durch eine aus 1 entnommene gestrichelte Linie umschlossen ist.
- 4(b) zeigt eine Querschnittsansicht eines 4(a) entsprechenden Bereiches mit einer in einer Drehrichtung einer Welle unterschiedlichen Position.
- 5 zeigt eine Darstellung, bei der ein Düsenring, ein Regulierstift, ein Positionierstift und eine Verbindungsplatte von dem Düsenantriebsmechanismus entnommen sind.
-
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
-
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Maße, Materialien, weitere spezifische numerische Werte und dergleichen, die in dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht sind, sind lediglich Beispiele zum Erleichtern des Verständnisses, und die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt mit Ausnahme eines Falles, bei dem dies spezifisch angegeben ist. Es ist hierbei zu beachten, dass in der vorliegenden Beschreibung und in den Zeichnungen die Elemente, die im Wesentlichen die gleiche Funktion im Wesentlichen den gleichen Aufbau haben, anhand gleicher Bezugszeichen bezeichnet sind, und wiederholte Erläuterungen unterbleiben. Die Bauteile, die nicht direkt mit der vorliegenden Erfindung in Beziehung stehen, sind nicht dargestellt.
-
1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines Turboladers C mit variabler Kapazität (Turbolader). Nachstehend wird unter der Annahme beschrieben, dass eine Richtung eines in 1 gezeigten Pfeiles L die linke Seite des Turboladers C mit variabler Kapazität ist. In der Beschreibung wird angenommen, dass eine Richtung eines in 1 gezeigten Pfeiles R die rechte Seite des Turboladers C mit variabler Kapazität ist. Wie dies in 1 gezeigt ist, hat der Turbolader C mit variabler Kapazität einen Turboladerhauptkörper 1. Der Turboladerhauptkörper 1 hat ein Lagergehäuse 2 (Gehäuse). Ein Turbinengehäuse 4 (Gehäuse) ist mit der linken Seite des Lagergehäuses 2 durch eine Befestigungsschraube 3 verbunden. Ein Kompressorgehäuse 6 ist mit der rechten Seite des Lagergehäuses 2 durch eine Befestigungsschraube 5 verbunden. Das Lagergehäuse 2, das Turbinengehäuse 4 und das Kompressorgehäuse 6 sind einstückig.
-
Ein Aufnahmeloch 2a ist in dem Lagergehäuse 2 ausgebildet. Das Aufnahmeloch 2a durchdringt in einer lateralen Richtung (seitliche Richtung) des Turboladers C mit variabler Kapazität. Eine Welle 8 ist in einer frei drehbaren Weise durch ein radiales Lager 7 gestützt (ein halbaufschwimmendes Lager ist in 1 als ein Beispiel in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt), das in dem Aufnahmeloch 2a untergebracht ist. An einem linken Endabschnitt der Welle 8 ist ein Turbinenlaufrad 9 vorgesehen. Das Turbinenlaufrad 9 ist in dem Turbinengehäuse 4 in einer frei drehbaren Weise untergebracht. Darüber hinaus ist ein Kompressorlaufrad 10 an einem rechten Endabschnitt der Welle 8 vorgesehen. Das Kompressorlaufrad 10 ist in dem Kompressorgehäuse 6 in einer frei drehbaren Weise untergebracht.
-
Ein Einlassanschluss 11 ist in dem Kompressorgehäuse 6 ausgebildet. Der Einlassanschluss 11 ist zu der rechten Seite des Turboladers C mit variabler Kapazität offen. Der Einlassanschluss 11 ist mit einer (nicht gezeigten) Luftreinigungseinrichtung verbunden. Des Weiteren ist in einem Zustand, bei dem das Lagergehäuse 2 und das Kompressorgehäuse 6 durch die Befestigungsschraube 5 verbunden sind, eine Diffuserströmungskanal 12 ausgebildet. Der Diffuserströmungskanal 12 ist durch gegenüberliegende Flächen des Lagergehäuses 2 und des Kompressorgehäuses 6 ausgebildet. Der Diffuserströmungskanal 12 bewirkt eine Druckbeaufschlagung der Luft. Der Diffuserströmungskanal 12 ist ringartig so ausgebildet, dass er sich von einer radial inneren Seite zu einer radial äußeren Seite der Welle 8 erstreckt. Der Diffuserströmungskanal 12 steht mit dem Einlassanschluss 11 über das Kompressorlaufrad 10 an einer Innenseite in der radialen Richtung der Welle 8 in Kommunikation.
-
Des Weiteren hat das Kompressorgehäuse 6 einen Kompressorspiralströmungskanal 13. Der Kompressorspiralströmungskanal 13 ist ringartig. Der Kompressorspiralströmungskanal 13 ist an einer Außenseite in der radialen Richtung der Welle 8 in Bezug auf den Diffuserströmungskanal 12 positioniert. Der Kompressorspiralströmungskanal 13 steht mit einem Einlassanschluss eines (nicht gezeigten) Verbrennungsmotors in Kommunikation. Der Kompressorspiralströmungskanal 13 steht außerdem mit dem Diffuserströmungskanal 12 in Kommunikation. Wenn sich das Kompressorlaufrad 10 dreht, wird daher die Luft in das Kompressorgehäuse 6 von dem Einlassanschluss 11 angesaugt. Die angesaugte Luft wird in dem Strömungsprozess durch Flügel des Kompressorlaufrades 10 beschleunigt und mit Druck beaufschlagt. Die beschleunigte und mit Druck beaufschlagte Luft wird durch den Diffuserströmungskanal 12 und den Kompressorspiralströmungskanal 13 weiter mit Druck beaufschlagt (der Druck wird wiederhergestellt). Die mit Druck beaufschlagte Luft wird zu dem Verbrennungsmotor geführt.
-
In einem Zustand, bei dem das Lagergehäuse 2 und das Turbinengehäuse 4 durch die Befestigungsschraube 3 gekuppelt sind, ist ein Zwischenraum 14 zwischen gegenüberliegenden Flächen des Lagergehäuses 2 und des Turbinengehäuses 4 ausgebildet. Der Zwischenraum 14 ist ein Abschnitt, an dem ein Strömungskanal x ausgebildet ist. In dem Strömungskanal x ist ein nachstehend beschriebener Düsenflügel 26 angeordnet. Abgas strömt durch den Strömungskanal x. Der Zwischenraum 14 ist ringartig so ausgebildet, dass er sich von einer radial inneren Seite zu einer radial äußeren Seite der Welle 8 (Turbinenlaufrad 9) erstreckt.
-
Ein Auslassanschluss 16 ist in dem Turbinengehäuse 4 ausgebildet. Der Auslassanschluss 16 steht mit dem Turbinenspiralströmungskanal 15 über das Turbinenlaufrad 9 in Kommunikation. Der Auslassanschluss 16 ist einer vorderen Fläche des Turbinenlaufrades 9 zugewandt. Der Auslassanschluss 16 ist mit einer (nicht gezeigten) Abgasreinigungsvorrichtung verbunden.
-
Der Turbinenspiralströmungskanal 15 steht mit einem (nicht gezeigten) Gaseinlassanschluss in Kommunikation. Von dem Verbrennungsmotor abgegebenes Abgas wird zu dem Gaseinlassanschluss geleitet. Der Turbinenspiralströmungskanal 15 steht außerdem mit dem Strömungskanal x in Kommunikation. Daher wird das von dem Gaseinlassanschluss zu dem Turbinenspiralströmungskanal 15 geleitete Abgas zu dem Abgabeanschluss 16 (Auslassanschluss) über den Strömungskanal x und das Turbinenlaufrad 9 geführt. Das heißt der Strömungskanal x läuft von dem Turbinenspiralströmungskanal 15 zu dem Turbinenlaufrad 9. Das Abgas dreht das Turbinenlaufrad 9 in dem Prozess des Strömens von dem Strömungskanal x zu dem Abgabeanschluss 16. Dann wird die Drehkraft des Turbinenlaufrades 9 zu dem Kompressorlaufrad 10 über die Welle 8 übertragen. Die Drehkraft des Kompressorlaufrades 10 bewirkt, dass die Luft mit Druck beaufschlagt wird und zu dem Einlassanschluss des Verbrennungsmotors geführt wird.
-
Wenn zu diesem Zeitpunkt eine Strömungsrate des zu dem Turbinengehäuse 4 geführten Abgases sich ändert, ändern sich die Drehbeträge des Turbinenlaufrades 9 und des Kompressorlaufrades 10. In Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors kann ein Fall auftreten, bei dem die auf einen erwünschten Druck mit Druck beaufschlagte Luft nicht in ausreichender Weise zu dem Einlassanschluss des Verbrennungsmotors geführt werden kann. Daher ist der Turbolader C mit der variablen Kapazität mit einem Düsenantriebsmechanismus 20 versehen.
-
Der Düsenantriebsmechanismus 20 ändert die Breite (Düsenhalsbreite, die nachstehend beschrieben ist) des Strömungskanals x des Turbinengehäuses 4. Der Düsenantriebsmechanismus 20 ändert die Strömungsgeschwindigkeit des zu dem Turbinenlaufrad 9 geführten Abgases in Abhängigkeit von der Strömungsrate des Abgases. Genauer gesagt reduziert in einem Fall, bei dem die Drehzahl des Verbrennungsmotors gering ist und die Strömungsrate des Abgases gering ist, der Düsenantriebsmechanismus 20 den Grad der Düsenöffnung des Strömungskanals x, um die Strömungsgeschwindigkeit des zu dem Turbinenlaufrad 9 geführten Abgases zu verbessern. In dieser Weise ermöglicht der Düsenantriebsmechanismus 20, dass sich das Turbinenlaufrad 9 sogar bei einer geringen Strömungsrate dreht. Ein Aufbau des Düsenantriebsmechanismus 20 ist nachstehend beschrieben.
-
2 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des Düsenantriebsmechanismus 20. Wie dies in 2 gezeigt ist, hat der Düsenantriebsmechanismus 20 eine CC-Platte 21. Ein Plattenwellenloch 21a ist in der CC-Platte 21 ausgebildet. Das Plattenwellenloch 21a durchdringt in der axialen Richtung der Welle 8. Die CC-Platte 21 hat beispielsweise eine flache Plattenform mit einer kreisartigen Querschnittsform senkrecht zu der axialen Richtung der Welle 8. An einer Außenumfangsflächenseite der CC-Platte 21 ist ein Plattenstiftloch 21b vorgesehen. Das Plattenstiftloch 21b durchdringt die CC-Platte 21 in einer axialen Richtung der Welle 8 (nachstehend ist diese als die axiale Richtung bezeichnet).
-
Eine Vielzahl an Plattenstiftlöchern 21b (drei in diesem Fall) ist vorgesehen, während diese voneinander in der Umfangsrichtung der CC-Platte 21 beabstandet sind. Ein Ende eines CC-Stiftes 20 ist durch jedes der Plattenstiftlöcher 21b eingeführt.
-
Der Düsenring 23 ist an der Seite des Kompressorlaufrades 10 (die rechte Seite in 1) in Bezug auf die CC-Platte 21 angeordnet. Der Düsenring 23 hat einen ringartigen Hauptkörperabschnitt 23b. Ein Ringwellenloch 23a ist in dem Hauptkörperabschnitt 23b ausgebildet. Das Ringwellenloch 23a durchdringt den Hauptkörperabschnitt 23b in der axialen Richtung der Welle 8. An der Seite der CC-Platte 21 des Hauptkörperabschnittes 23b ist ein Flanschabschnitt 23c in einer ringartigen Form vorgesehen. Der Flanschabschnitt 23c ragt von dem Hauptkörperabschnitt 23b radial nach außen vor. Das heißt der Flanschabschnitt 23c ist an der Außenseite in der radialen Richtung des Hauptkörperabschnittes 23b vorgesehen. Eine Absatzfläche 23c1 verbindet einen Absatz zwischen dem Hauptkörperabschnitt 23b und dem Flanschabschnitt 23c. Die Absatzfläche 23c1 erstreckt sich in der radialen Richtung. Ringstiftlöcher 23d sind an entgegengesetzten Abschnitten des Flanschabschnittes 23c ausgebildet, die den Plattenstiftlöchern 21b der CC-Platte 21 zugewandt sind. Die Ringstiftlöcher 23d durchdringen den Flanschabschnitt 23c in der axialen Richtung. Ein CC-Stift 22 ist in jedes der Ringstiftlöcher 23d eingeführt.
-
Der CC-Stift 22 hat einen ersten ringartigen Vorsprung 22a. Der erste ringartige Vorsprung 22a ragt in der radialen Richtung vor. Ein Außendurchmesser des ersten ringartigen Vorsprungs 22a ist größer als ein Innendurchmesser eines Plattenstiftloches 21b. Daher wird, wenn der CC-Stift 22 durch das Plattenstiftloch 21b eingeführt wird, der erste ringartige Vorsprung 22a mit einer gegenüberliegenden Fläche der CC-Platte 21 in Kontakt gebracht, die dem Düsenring 23 zugewandt ist. Somit wird eine Einführposition des CC-Stiftes 22 in dem Plattenstiftloch 21b bestimmt.
-
In ähnlicher Weise hat der CC-Stift 22 einen zweiten ringartigen Vorsprung 22b. Der zweite ringartige Vorsprung 22b ragt in der radialen Richtung vor. Der zweite ringartige Vorsprung 22b ist an der anderen Endseite in Bezug auf den ersten ringartigen Vorsprung 22a positioniert. Ein Außendurchmesser des zweiten ringartigen Vorsprungs 22b ist größer als ein Innendurchmesser eines Ringstiftloches 23d. Daher wird, wenn der CC-Stift 22 durch das Ringstiftloch 23d eingeführt wird, der zweite ringartige Vorsprung 22b in Kontakt mit einer gegenüberliegenden Fläche des Düsenrings 23 gebracht, die der CC-Platte 21 zugewandt ist.
-
Somit wird eine Einführposition des CC-Stiftes 22 in dem Ringstiftloch 23d bestimmt.
-
Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist ein Intervall zwischen der CC-Platte 21 und dem Düsenring 23, die einander zugewandt sind, durch den CC-Stift 22 definiert. Der vorstehend beschriebene Strömungskanal x ist durch einen Zwischenraum ausgebildet, an dem die CC-Platte 21 und der Düsenring 23 einander zugewandt sind. Die Länge in der axialen Richtung des Strömungskanals x ist durch den CC-Stift 22 definiert.
-
Ein Ringloch 23e ist in dem Flanschabschnitt 23c des Düsenrings 23 vorgesehen. Die Position des Ringlochs 23e in der Umfangsrichtung unterscheidet sich von derjenigen des Ringstiftloches 23d. Das Ringloch 23e durchdringt den Flanschabschnitt 23c in der axialen Richtung. Der Regulierstift 24 sitzt im Presssitz in dem Ringloch 23e.
-
Ein Positionierabschnitt 23g ist an einer Außenumfangsfläche 23f des Hauptkörperabschnittes 23b vorgesehen. Der Positionierabschnitt 23g ist durch eine Nut (Einkerbung) ausgebildet, die radial nach innen vertieft ist. Ein Positionierstift 25, der separat von dem Regulierstift 24 vorgesehen ist, ist durch den Positionierabschnitt 23g eingeführt.
-
Die Position des Positionierabschnittes 23g in der Umfangsrichtung des Hauptkörperabschnittes 23b unterscheidet sich von derjenigen des Ringlochs 23e. Der Positionierabschnitt 23g erstreckt sich weiter nach innen in der radialen Richtung des Hauptkörperabschnittes 23b als das Ringloch 23e. Das Ringloch 23e erstreckt sich in der radialen Richtung des Hauptkörperabschnittes 23b weiter nach außen als der Positionierabschnitt 23g. Es ist hierbei zu beachten, dass der Positionierabschnitt 23g sich in der radialen Richtung des Hauptkörperabschnittes 23b weiter nach außen erstrecken kann als das Ringloch 23e. Das Ringloch 23e kann sich in der radialen Richtung des Hauptabschnittes 23b weiter nach innen erstrecken als der Positionierabschnitt 23g. Der Regulierstift 24 und der Positionierstift 25 sind nachstehend detailliert beschrieben.
-
Flügelwellenlöcher 23h (Wellenloch) sind in dem Hauptkörperabschnitt 23b ausgebildet. Die Flügelwellenlöcher 23h sind an Positionen ausgebildet, die von dem Positionierabschnitt 23g in der Umfangsrichtung beabstandet sind. Ein Flügelwellenloch 23h durchdringt den Hauptkörperabschnitt 23b in der axialen Richtung. Eine Vielzahl an (elf in diesem Fall) Flügelwellenlöchern 23h sind vorgesehen, während sie voneinander in der Drehrichtung des Turbinenlaufrades 9 (Umfangsrichtung des Hauptkörperabschnittes 23b) beabstandet sind.
-
Wie bei den Flügelwellenlöchern 23h sind mehrere (elf in diesem Fall) Düsenflügel 26 vorgesehen, während sie voneinander in der Drehrichtung des Turbinenlaufrades 9 beabstandet sind. Hierbei ist die Drehrichtung des Turbinenlaufrades 9 im Wesentlichen die gleiche wie die Umfangsrichtung der CC-Platte 21 oder die Umfangsrichtung des Hauptkörperabschnittes 23b des Düsenrings 23. Hierbei umfasst die Formulierung „im Wesentlichen die gleiche“ einen Fall, bei dem die Drehrichtung des Turbinenlaufrades 9 gegenüber der Umfangsrichtung der CC-Platte 21 oder der Umfangsrichtung des Hauptkörperabschnittes 23b des Düsenrings 23 fehl ausgerichtet ist. Diese Fehlausrichtung kann durch strukturelle Schwankungen wie beispielsweise eine Verwirbelung (Strudel) während der Drehung des Turbinenlaufrades 9, ein Zusammenbau von Elementen oder eine Genauigkeit der Elementmaße verursacht sein.
-
Ein Flügelkörper 26b ist in dem Zwischenraum (d.h. dem Strömungskanal x) zwischen der CC-Platte 21 und dem Düsenring 23 positioniert. Ein Wellenabschnitt 26a, der von dem Flügelkörper 26b zu dem Düsenring 23 vorragt, ist durch ein Flügelwellenloch 23h (das eine Endseite hält) drehbar gestützt. Hierbei ist der Fall beschreiben, bei dem der Wellenabschnitt 26a durch den Düsenring 23 drehbar gestützt ist. Jedoch kann die CC-Platte 21 auch mit einem Loch für ein drehbares Stützen des Wellenabschnittes 26a ausgebildet sein.
-
Der Stützring 27 ist ein ringartiges Element. Der Stützring 27 hat ein Stützwellenloch 27a. In dem Stützwellenloch 27a ist der Hauptkörperabschnitt 23b des Düsenrings 23 von der linken Seite in 2 eingeführt. Der Regulierstift 24 und der Positionierstift 25 sind durch das Innere des Stützwellenlochs 27a eingeführt. Vorragende Abschnitte 27b sind an einer Innenumfangsfläche des Stützwellenlochs 27a ausgebildet. Ein vorragender Abschnitt 27b ragt radial nach innen von der Innenumfangsfläche des Stützwellenloches 27a vor. Eine Vielzahl an (drei in diesem Fall) vorragenden Abschnitten 27b sind so ausgebildet, dass sie mit den Ringstiftlöchern 23d übereinstimmen. Ein vorragender Abschnitt 27b hat ein Stützstiftloch 27c. Das Stützstiftloch 27c ist an einer Position vorgesehen, die dem Ringstiftloch 23d zugewandt ist. Das Stützstiftloch 27c durchdringt den vorragenden Abschnitt 27b in der axialen Richtung. In einem Zustand, bei dem das Lagergehäuse 2 und das Turbinengehäuse 4 aneinander befestigt sind, ist beispielsweise ein Außenumfangsabschnitt des Stützrings 27 zwischen dem Lagergehäuse 2 und dem Turbinengehäuse 4 geklemmt.
-
Eine Antriebsringabstützung 28 ist ein ringartiges Element. Die Antriebsringabstützung 28 ist an der Seite positioniert, die zu dem Flanschabschnitt 23c des Düsenrings 23 in Bezug auf den Stützring 27 entgegengesetzt ist. Wie bei dem Stützring 27 ist ein Antriebsstützwellenloch 28a in der Antriebsringabstützung 28 ausgebildet. In dem Antriebsstützwellenloch 28a ist der Hauptkörperabschnitt 23b des Düsenrings 23 von der linken Seite in 2 eingeführt. Die Antriebsringabstützung 28 hat des Weiteren Antriebsstützstiftlöcher 28b. Die Antriebsstützstiftlöcher 28b sind an Positionen vorgesehen, die den Stützstiftlöchern 27c zugewandt sind. Ein Antriebsstützstiftloch 28b durchdringt die Antriebsringabstützung 28 in der axialen Richtung. Darüber hinaus ist eine Nut 28c an einer Innenumfangsfläche des Antriebsstützwellenlochs 28a vorgesehen. Die Nut 28c ist radial nach außen von der Innenumfangsfläche des Antriebsstützwellenlochs 28a vertieft. Der Regulierstift 24 ist in die Nut 28c eingeführt (dringt in diese ein). Außerdem ist keine Nut, durch die der Positionierstift 25 eingeführt ist, an der Innenumfangsfläche des Antriebsstützwellenlochs 28a ausgebildet. Der Positionierstift 25 ist durch das Innere des Antriebsstützwellenloches 28a eingeführt.
-
Arretierabschnitte 28d sind an einem Außenumfang der Antriebsringabstützung 28 vorgesehen. Ein Arretierabschnitt 28d ragt in der axialen Richtung von 2 nach rechts vor (weg von dem Stützring 27). Ein gebogener Abschnitt 28e ist an einem Endstück eines Arretierabschnittes 28d ausgebildet. Der gebogene Abschnitt 28e ist in der radialen Richtung der Antriebsringabstützung 28 nach außen gebogen.
-
3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Düsenantriebsmechanismus 20 nach dem Zusammenbau. Wie dies in 3 gezeigt ist, ist ein CC-Stift 22 durch ein Plattenstiftloch 21b, ein Ringstiftloch 23d, ein Stützstiftloch 27c und ein Antriebsstützstiftloch 28b (sh. 2) eingeführt, und beide Enden des CC-Stiftes 22 sind verstemmt. In dieser Weise sind die CC-Platte 21, der Düsenring 23, der Stützring 27 und die Antriebsringabstützung 28 zusammengebaut. In dieser Weise wird der Düsenantriebsmechanismus im Inneren des Lagergehäuses 2 und des Turbinengehäuses 4 beispielsweise über den Stützring 27 gehalten.
-
Der Antriebsring 29 ist ein ringartiges Element. Der Antriebsring 29 hat ein Antriebswellenloch 29a. Das Antriebswellenloch 29a durchdringt den Antriebsring 29 in der axialen Richtung. Ein Innendurchmesser des Antriebswellenloches 29a ist größer als die Arretierabschnitte 28d der Antriebsringabstützung 28. Im Hinblick auf den Antriebsring 29 ist die Antriebsringabstützung 28 durch das Antriebswellenloch 29a des Antriebsrings 29 von der rechten Seite in 2 eingeführt. Die Arretierabschnitte 28d der Antriebsringabstützung 28 sind im Inneren des Antriebswellenloches 29a positioniert. Die gebogenen Abschnitte 28e sind an der rechten Seite in 2 in Bezug auf den Antriebsring 29 positioniert. Der Antriebsring 29 ist zwischen dem Stützring 27 und den gebogenen Abschnitten 28e angeordnet. Der Antriebsring 29 ist durch die Arretierabschnitte 28d von der Innenseite in der radialen Richtung gestützt.
-
Ein Endstückabschnitt 26c eines Wellenabschnittes 26a eines Düsenflügels 26 ragt von einem Flügelwellenloch 23h des Düsenrings 23 vor. Der Endstückabschnitt 26c des Wellenabschnittes 26a ist durch ein Stützwellenloch 27a des Stützrings 27, ein Antriebsstützwellenloch 28a der Antriebsringabstützung 28 und ein Antriebswellenloch 29a des Antriebsrings 29 eingeführt. Der Endstückabschnitt 26c des Wellenabschnittes 26a ist durch eine Verbindungsplatte 30 eingeführt.
-
Die an Verbindungsplatten 30 sind in gleicher Anzahl wie die Anzahl an Düsenflügeln 26 vorgesehen. Jede aus der Vielzahl an Verbindungsplatten 30 hat einen Hauptkörper 30b. In dem Hauptkörper 30b ist ein Plattenloch 30a (sh. 2) ausgebildet. Ein Endstückabschnitt 26c eines Wellenabschnittes 26a ist durch das Plattenloch 30a eingeführt. Der Hauptkörper 30b ist im Inneren des Antriebswellenloches 29a des Antriebsrings 29 angeordnet. Ein Verbindungsvorsprung 30c ist in dem Hauptkörper 30b ausgebildet. Der Verbindungsvorsprung 30c ragt von dem Hauptkörper 30b zu der Innenumfangsfläche des Antriebswellenloches 29a vor.
-
Einpassnuten 29b sind an dem Innenumfang des Antriebswellenloches 29a des Antriebsrings 29 vorgesehen. Eine Einpassnut 29b ist radial nach außen vertieft. Die Einpassnuten 29b sind in gleicher Anzahl wie die Anzahl an Düsenflügeln 26 vorgesehen, während sie in der Umfangsrichtung des Antriebswellenloches 29a beabstandet sind. Ein Verbindungsvorsprung 30c sitzt in jeder der Einpassnuten 29b. In einer Verbindungsplatte 30 ist ein Endstückabschnitt 26c eines Wellenabschnittes 26a, der durch ein Plattenloch 30a eines Hauptkörpers 30b eingeführt ist, verstemmt. Die Verbindungsplatte 30 und der Wellenabschnitt 26a drehen sich einstückig miteinander.
-
Hierbei ist in dem Antriebsring 29 eine Antriebsnut 29c an dem Innenumfang des Antriebswellenloches 29a vorgesehen. Die Antriebsnut 29c hat grob die gleiche Form wie die Einpassnuten 29b. Die Position der Antriebsnut 29c in der Umfangsrichtung unterscheidet sich von jenen der Einpassnuten 29b. Eine Endseite einer Antriebsverbindung (nicht gezeigt) sitzt in der Antriebsnut 29c. Die Antriebsverbindung hat grob die gleiche Form wie jene der Verbindungsplatten 30. Die andere Endseite der Antriebsverbindung ist beispielsweise an einer Endseite eines Wellenelementes verstemmt. Das Wellenelement ist durch ein zylindrisches Lagerelement gestützt, das an dem Lagergehäuse 2 angebracht ist. Darüber hinaus ist die andere Endseite des Wellenelementes mit einem Kupplungselement verschweißt. Das Kupplungselement hat die Form einer flachen Platte. Das Kupplungselement ist mit dem Aktuator gekuppelt. Das Kupplungselement ragt zu der Außenseite des Lagergehäuses vor. Eine Kraft des (nicht gezeigten) Aktuators wird zu dem Antriebsring 29 über die Antriebsverbindung übertragen. Als ein Ergebnis dreht sich (gleitet) der Antriebsring 29, während er durch die Arretierabschnitte 28d der Antriebsringabstützung 28 gestützt ist.
-
Wenn sich der Antriebsring 29 dreht, werden die in den Einpassnuten 29b eingesetzten Verbindungsvorsprünge 30c durch den Antriebsring 29 in der Drehrichtung gepresst. Die Verbindungsplatten 30 drehen sich (schwanken) um die Achse des Wellenabschnittes 26a. Als ein Ergebnis drehen sich die an den Verbindungsplatten 30 fixierten Wellenabschnitte 26a. Flügelkörper 26b der Vielzahl an Düsenflügeln 26 drehen sich synchron miteinander mit den Wellenabschnitten 26a. In dieser Weise ändert sich die Strömungskanalbreite (eine sogenannte Düsenhalsbreite) zwischen benachbarten Flügelkörpern 26b in dem Strömungskanal x. Das heißt der Grad der Öffnung der Düsenflügel 26 ändert sich. Die Strömungskanalfläche des Strömungskanals x ändert sich.
-
4(a) zeigt eine Darstellung eines Abschnittes, der in 1 anhand einer gestrichelten Linie umschlossen ist. 4(b) zeigt eine Querschnittsansicht eines 4(a) entsprechenden Abschnittes, der eine andere Position in einer Drehrichtung der Welle 8 hat. Wie dies in den 4(a) und 4(b) gezeigt ist, ist der Düsenring 23 zwischen den Verbindungsplatten 30 und dem Strömungskanal x angeordnet.
-
Wie dies in 4(a) gezeigt ist, sitzt ein Ende 24a des Regulierstiftes 24 im Presssitz in dem Ringloch 23e des Düsenrings 23 und ist dadurch angebracht (befestigt). Eine Nut 23i (sh. 2) ist an der Außenumfangsfläche 23f des Hauptkörperabschnittes 23b ausgebildet. Die Nut 23i ist in der radialen Richtung des Hauptkörperabschnittes 23b in Bezug auf das Ringloch 23e nach innen positioniert. Die Nut 23i, die eine Einkerbung ist, erstreckt sich in der axialen Richtung. Die Position des Regulierstiftes 28 überlappt sich mit der Position der Nut 23i in der axialen Richtung.
-
Das andere Ende 24b des Regulierstiftes 24 ragt von einer gegenüberliegenden Fläche 30d der Verbindungsplatte 30 vor, die dem Düsenring 23 zugewandt ist. Das andere Ende 24b des Regulierstiftes 24 fluchtet grob mit einer Rückseitenfläche 30e, die zu der gegenüberliegenden Fläche 30d entgegengesetzt ist.
-
Darüber hinaus ist der Regulierstift 24 so angeordnet, dass er von dem Hauptkörperabschnitt 23b des Düsenrings 23 in der radialen Richtung nach außen beabstandet ist. Das heißt ein Zwischenraum Sa ist zwischen dem Regulierstift 24 und dem Hauptkörperabschnitt 23b des Düsenrings 23 ausgebildet. Der Flanschabschnitt 23c des Düsenrings 23 ist so angeordnet, dass er von dem Stützring 27 in der axialen Richtung beabstandet ist. Ein Zwischenraum Sb ist zwischen dem Flanschabschnitt 23c des Düsenrings 23 und dem Stützring 27 ausgebildet.
-
5 zeigt eine Darstellung bei der der Düsenring 23, der Regulierstift 24, der Positionierstift 25 und eine Verbindungsplatte 30 von dem Düsenantriebsmechanismus 20 entnommen sind. Es ist hierbei zu beachten, dass die Darstellung der Verbindungsplatten 30 weggelassen wurde mit Ausnahme der einen Verbindungsplatte in der Nähe des Regulierstiftes 24.
-
Wie dies in 5 gezeigt ist, ist das andere Ende 24b des Regulierstiftes 24 in der Nähe einer Verbindungsplatte 30 angeordnet, die unter der Vielzahl an Verbindungsplatten 30 vorbestimmt ist. Die Verbindungsplatte 30 ist dem Regulierstift 24 in der Drehrichtung um die Achse des Wellenabschnittes 26a zugewandt. Genauer gesagt liegt, wenn die Verbindungsplatte 30 in einer Richtung zum Öffnen um die Achse des Wellenabschnittes 26a dreht, die Verbindungsplatte 30 an dem Regulierstift 24 an einer vorbestimmten Position an. Daher wird die Bewegung der Verbindungsplatte 30 in der Drehrichtung durch den Regulierstift 24 reguliert. In diesem Fall kann der Regulierstift 24 so angeordnet sein, dass die Verbindungsplatte 30 an dem Regulierstift 24 an einer vorbestimmten Position anliegt, wenn die Verbindungsplatte 30 sich in einer Richtung zum Schließen um die Achse des Wellenabschnittes 26a dreht.
-
Des Weiteren ist, wie dies in 4(b) gezeigt ist, ein Einführloch 2c in einem Wandabschnitt 2b des Lagergehäuses 2 ausgebildet. Der Wandabschnitt 2b ist an einer Seite positioniert, die zu dem Düsenring 23 über eine Verbindungsplatte 30 gegenüberliegt. Die Verbindungsplatte 30 ist zwischen dem Düsenring 23 und dem Wandabschnitt 2b angeordnet. In diesem Fall sitzt ein Ende 25a des Positionierstiftes 25 beispielsweise in Presspassung in dem Einführloch 2c. Wie dies in den 4(b) und 5 gezeigt ist, ist das andere Ende 25b des Positionierstiftes 25 durch den Positionierabschnittes 23g eingeführt. Das heißt die Position des Positionierstiftes 25 überlappt sich mit der Position des Positionierabschnittes 23g in der axialen Richtung.
-
Die Position des Positionierstiftes 25 in der Umfangsrichtung des Hauptkörperabschnittes 23b des Düsenrings 23 unterscheidet sich von derjenigen des Regulierstiftes 24. Der Positionierstift 25 ist in der radialen Richtung des Hauptkörperabschnittes 23b in Bezug auf den Regulierstift 24 nach innen positioniert. Das in Bezug auf den Regulierstift 24 radial nach innen erfolgende Anordnen des Positionierstiftes 25 erleichtert es, eine Beeinträchtigung des Positionierstiftes 25 in Bezug auf eine Wasserkammer für Kühlwasser oder eine Ölkammer für Schmieröl, die im Inneren des Lagergehäuses 2 ausgebildet ist, zu vermeiden. Außerdem ermöglicht das radial nach außen in Bezug auf den Regulierstift 24 erfolgende Anordnen des Positionierstiftes 25, dass der Regulierstift 24 mit Leichtigkeit an einer Position angeordnet wird, an der der Regulierstift 24 mit einem flachen Abschnitt 30f (sh. 5) einer Seitenfläche der Verbindungsplatte 30 in Kontakt gelangt. Indem sichergestellt wird, dass der Positionierstift 25 mit dem flachen Abschnitt 30f in Kontakt steht, kann vermieden werden, dass eine Gestaltung des Öffnungsgraddesigns der Düsenflügel 26 kompliziert wird. Es ist hierbei zu beachten, dass der Positionierstift 25 in der radialen Richtung des Hauptkörperabschnittes 23b in Bezug auf den Regulierstift 24 nach außen positioniert sein kann. Das in der radialen Richtung des Hauptkörperabschnittes 23b nach außen erfolgende Positionieren des Positionierstiftes 25 kann das gleiche sein wie bei dem Positionierstift 24. Ein Teil der Position des Positionierstiftes 25 in der radialen Richtung des Hauptkörperabschnittes 23b kann mit derjenigen des Regulierstiftes 24 überlappen.
-
Darüber hinaus ist der Positionierstift 25 in der radialen Richtung des Antriebsrings 29 nach innen positioniert. Der Positionierstift 25 ist durch das Antriebsstützwellenloch 28a der Antriebsringabstützung 28 eingeführt. Der Positionierstift 25 ist so angeordnet, dass er von der Innenumfangsfläche des Antriebsstützwellenloches 28a radial nach innen beabstandet ist. Ein Zwischenraum Sc ist zwischen dem Positionierstift 25 und der Innenumfangsfläche des Antriebsstützwellenloches 28a ausgebildet. Darüber hinaus ist, wie dies vorstehend beschrieben ist, der Zwischenraum Sb zwischen dem Stützring 27 und dem Flanschabschnitt 23c des Düsenrings 23 ausgebildet.
-
Beispielsweise liegt in einem Fall, bei dem die Stellung des Düsenrings 23 relativ zu dem Lagergehäuse 2 in der Drehrichtung fehlausgerichtet ist, der Positionierabschnitt 23g an dem Positionierstift 25 an. Das heißt der Positionierstift 25 ist an einer Position vorgesehen, an der der Positionierstift 25 in Kontakt gebracht wird, wenn sich der Düsenring 23 dreht. Daher reguliert der Positionierstift 25 die Drehung des Düsenrings 23 in Bezug auf den Wandabschnitt 2b des Lagergehäuses 2. Der Positionierstift 25 positioniert den Düsenring 23 in der Umfangsrichtung. In dieser Weise sind in dem Düsenantriebsmechanismus 20 die beiden Stifte, d.h. der Regulierstift 24 und der Positionierstift 25 separat eingebaut.
-
Beispielsweise ist es in dem Fall, bei dem der Positionierstift 25 auch die Funktion wie der Regulierstift 24 hat, denkbar, dass das andere Ende 25b des Positionierstiftes 25 in Presspassung in dem Düsenring 23 wie der Regulierstift 24 sitzt. Da in diesem Fall der Positionierstift 25 die Bewegung der Verbindungsplatte 30 in der Drehrichtung reguliert, ist es erforderlich, dass der Positionierstift 25 in der Nähe der Verbindungsplatte 30 angeordnet ist. Daher ist es erforderlich, eine Beeinträchtigung mit dem Positionierstift 25 zu dem Zeitpunkt der Verstemmung des Wellenabschnittes 26a des Düsenflügels 26 zu vermeiden.
-
Wie dies vorstehend beschrieben ist, sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel die beiden Stifte, d.h. der Regulierstift 24 und der Positionierstift 25 separat vorgesehen. Der Regulierstift 24 ragt nicht von der Verbindungsplatte 30 zu dem Lagergehäuse 2 (rechte Seite in 4(a)) vor. Daher kann beispielsweise zum Zeitpunkt des Ausführens eines Verstemmungsprozesses an dem Wellenabschnitt 26a zu der Verbindungsplatte 30 hin eine Beeinträchtigung mit einem Verstemmwerkzeug verhindert werden. Darüber hinaus kann der Regulierstift 24 in den Düsenring 23 in einem einzelnen Zustand pressgepasst werden, bevor die Düsenflügel 26 und die anderen Elemente an dem Düsenring 23 eingebaut werden. In diesem Fall ist es, wie dies nachstehend beschrieben ist, nicht erforderlich, eine Handhabung der Presspassungsbelastung oder eine Positionshandhabung der Tiefe zu dem Zeitpunkt des Presspassens des Regulierstiftes 24 auszuführen. Als ein Ergebnis kann die Produktivität verbessert werden.
-
Darüber hinaus kann das Ende des Regulierstiftes 24 in das Ringloch 23e bis zu einer Position pressgepasst werden, die mit der offenen Fläche 23j des Ringloches 23e in dem Düsenring 23 fluchtet. Die offene Fläche 23j ist an einer Seite positioniert, die zu den Verbindungsplatten 30 entgegengesetzt ist (der CC-Platte 21 zugewandt ist).
-
In diesem Fall wird zum Zeitpunkt des Presspassens des Regulierstiftes 24 in das Ringloch 23e beispielsweise eine Einspanneinrichtung oder andere Werkzeuge mit einer gegenüberliegenden Fläche mit einer vorbestimmten Ebenengenauigkeit angewendet. Indem diese Einspanneinrichtung angewendet wird, kann die offene Fläche 23j mit der gegenüberliegenden Fläche der Einspanneinrichtung über einen breiten Bereich in Kontakt gebracht werden. In diesem Fall kann der Regulierstift 24 in Presspassung in den Düsenring 23 in einer stabilen Stellung gesetzt werden. Daher muss eine Lasthandhabung zu dem Zeitpunkt der Presspassung nicht ausgeführt werden. Die Tiefe des Presspassens des Endes 24 kann durch Presspassen des Regulierstiftes 24 bestimmt werden, bis das Ende 24a des Regulierstiftes 24 an der gleichen Ebene anliegt, die zu der gegenüberliegenden Fläche der vorbestimmten Einspanneinrichtung fortlaufend ist. Daher muss in diesem Fall die Positionshandhabung der Tiefe beim Presspassen nicht ausgeführt werden.
-
Darüber hinaus ist, wie dies in den 4(b) und 5 gezeigt ist, eine Innenwandfläche 23k an dem Positionierabschnitt 23g in der radialen Richtung des Hauptkörperabschnittes 23b des Düsenrings 23 in Bezug auf den Positionierstift 25 positioniert. Die Innenwandfläche 23k kann mit einem Zwischenraum in der radialen Richtung des Hauptkörperabschnittes 23b von dem Positionierstift 25 (in der radialen Richtung beabstandet) ausgebildet sein. In diesem Fall kann beispielsweise sogar dann, wenn aufgrund einer Differenz bei der thermischen Ausdehnung zwischen dem Düsenring 23 und dem Lagergehäuse 2 während des Betriebs die Innenwandfläche 23k in der radialen Richtung des Hauptkörperabschnittes 23b relativ nach außen versetzt ist, verhindert werden, dass der Positionierstift 25 an der Innenwandfläche 23k anliegt.
-
Obwohl das Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben ist, sollte natürlich verständlich sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Für Fachleute ist offensichtlich, dass verschieden Abwandlungen oder Variationen innerhalb des in den Ansprüchen beschriebenen Umfangs denkbar sind, und es sollte verständlich sein, dass dies auch innerhalb des technischen Umfangs möglich ist.
-
Beispielsweise ist in dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel der Fall beschrieben, bei dem das Ende 24a des Regulierstiftes 24 in dem Ringloch 23e bis zu der Position in Presspassung sitzt, die mit der offenen Fläche 23j des Düsenrings 23 fluchtet. Jedoch muss das Ende 24a des Regulierstiftes 24 nicht so positioniert sein, dass es mit der offenen Fläche 23j des Düsenrings 23 fluchtet. Beispielsweise kann das Ende 24a des Regulierstiftes 24 in Presspassung an der Seite der CC-Platte 21 über der offenen Fläche 23j des Düsenrings 23 sitzen. Das Ende 24a des Regulierstiftes 24 kann in Presspassung an der Mitte des Ringlochs 23e sitzen.
-
Darüber hinaus ist in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Fall beschrieben, bei dem die Fläche (Rückseitenfläche 30e, die rechte Seitenfläche in 4(a)) der Verbindungsplatte 30 entgegengesetzt zu dem Düsenring 23 im Wesentlichen fluchtend mit dem anderen Ende 24b des Regulierstiftes 24 angeordnet ist. Jedoch muss die Fläche der Verbindungsplatte 30, die dem Düsenring 23 entgegengesetzt ist, nicht unbedingt mit dem anderen Ende 24b des Regulierstiftes 24 fluchten. Es ist lediglich erforderlich, dass der Regulierstift 24 der Seitenfläche der Verbindungsplatte 30 so zugewandt ist, dass die Drehung der Verbindungsplatte 30 reguliert wird. Das andere Ende 24b des Regulierstiftes 24 kann an einer Position (rechte Seite in 4(a)) positioniert sein, die von der Fläche der Verbindungsplatte 30 an der Seite des Düsenrings 23 geringfügig vorragt (gegenüberliegende Fläche 30d, die Fläche der linken Seite in 4(a)). Das heißt solange das andere Ende 24b des Regulierstiftes 24 an einer Position positioniert ist, die zu dem Lagergehäuse 2 von der Fläche der Verbindungsplatte 30, die dem Düsenflügel 26 gegenüberliegt, nicht vorragt, kann in Abhängigkeit von dem Material von jedem Element, den Betriebsbedingungen oder anderen Bedingungen das andere Ende 24b des Regulierstiftes 24 an einer beliebigen Position innerhalb eines Bereiches angeordnet sein, der der Seitenfläche der Verbindungsplatte 30 zugewandt ist.
-
Darüber hinaus ist in dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel der Fall beschrieben, bei dem das Einführloch 2c, in dem der Positionierstift 25 in Presspassung sitzt, an dem Wandabschnitt 2b ausgebildet ist. Jedoch kann ohne dass eine Beschränkung in Hinblick auf das Einführloch 2c vorliegt, der Wandabschnitt 2b mit beispielsweise einer Nut, einer Einkerbung oder dergleichen ausgebildet sein. In diesem Fall ist es lediglich erforderlich, dass der Positionierstift 25 an einer Innenumfangsfläche wie beispielsweise ein Loch, eine Nut, eine Einkerbung oder dergleichen, die in dem Lagergehäuse 2 in einem derartigen Ausmaß ausgebildet ist, anliegt, dass eine Drehung des Düsenrings 23 in Bezug auf den Wandabschnitt 2b bei eingebautem Düsenring 23 reguliert wird, wenn der Düsenring 23 sich relativ zu dem Lagergehäuse 2 dreht und versetzt wird. Jedoch kann, indem beispielsweise das Einführloch 2c vorgesehen ist, der Düsenring 23 stabil an dem Lagergehäuse 2 eingebaut werden. Darüber hinaus muss der Positionierstift 25 nicht in Presspassung in dem Einführloch 2c sitzen, sondern kann lose in dieses eingesetzt sein. In diesem Fall kann der Positionierstift 25 an dem Düsenring 23 in Presspassung sitzen. Darüber hinaus kann ein Zwischenraum zwischen entweder dem Düsenring 23 und/oder dem Lagergehäuse 2 und/oder dem Positionierstift 25 radial nach innen oder radial nach außen in Bezug auf den Positionierstift 25 vorgesehen sein. In diesem Fall ist es möglich, eine Relativverschiebung aufgrund einer Differenz bei der thermischen Ausdehnung zwischen dem Düsenring 23 und dem Lagergehäuse 2 während des Betriebs gemäß einem linearen Ausdehnungskoeffizienten von jedem Element zu absorbieren.
-
Darüber hinaus ist in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Fall erläutert, bei dem der Positionierabschnitt 23g durch eine Nut ausgebildet ist. Jedoch ist der Positionierabschnitt 23g nicht auf die Nut beschränkt und kann beispielsweise durch ein Loch oder eine Einkerbung ausgebildet sein, das oder die den Hauptkörperabschnitt 23b in der axialen Richtung durchdringt.
-
Darüber hinaus ist in dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel der Fall beschrieben, bei dem die Innenwandfläche 23k des Positionierabschnittes 23g von dem Positionierstift 25 in der radialen Richtung des Hauptkörperabschnittes 23b beabstandet ist. Jedoch kann die Innenwandfläche 23k mit dem Positionierstift 25 in Kontakt stehen. Darüber hinaus kann in einem Fall, bei dem die Innenwandfläche 23k von dem Positionierstift 25 in der radialen Richtung des Hauptkörperabschnittes 23b beabstandet ist, solange die Betriebsfähigkeit der Düsenflügeln aufgrund der Differenz bei der thermischen Ausdehnung während des Betriebs nicht nachteilhaft beeinflusst wird, die Innenwandfläche 23k in der radialen Richtung des Hauptkörperabschnittes 23b relativ nach außen versetzt sein, und der Positionierstift 25 kann aufgrund der Differenz bei der thermischen Ausdehnung während des Betriebs geringfügig an der Innenwandfläche 23k anliegen und diese pressen.
-
Darüber hinaus ist in dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel der Fall beschrieben, bei dem die Innenwandfläche 23k des Positionierabschnittes 23g von dem Positionierstift 25 in der radialen Richtung des Hauptkörperabschnittes 23b nach innen beabstandet ist. Jedoch kann in Abhängigkeit von dem linearen Ausdehnungskoeffizienten von jedem Element die Innenwandfläche 23k so ausgebildet sein, dass sie von dem Positionierstift 25 in der radialen Richtung des Hauptkörperabschnittes 23b nach außen weiter als die in 4(b) gezeigte Position beabstandet ist.
-
Darüber hinaus ist in dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel der Fall beschrieben, bei dem das radiale Lager 7 an dem Lagergehäuse 2 vorgesehen ist. Jedoch ist das radiale Lager 7 nicht auf das in 1 gezeigte halb aufschwimmende Lager beschränkt. Das radiale Lager 7 kann ein beliebiges Gleitlager sein wie beispielsweise ein gänzlich aufschwimmendes Lager oder ein beliebiges Rollenlager wie beispielsweise ein Kugellager.
-
Darüber hinaus ist in dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel der Fall beschrieben, bei dem der Stützring 27 in einer Form einer flachen Platte vorgesehen ist. Jedoch kann beispielsweise, wie dies in
JP 2011-85054 A beschrieben ist, ein Stützring zylindrisch sein und ein Antriebsring und ein Führungsring können an der Innenseite des Stützrings angeordnet sein. In diesem Fall ist eine Vielzahl an vorragenden Stücken, die in der radialen Richtung nach außen vorragen, an einem Außenumfang des Führungsrings vorgesehen, während eine Beabstandung voneinander in der Umfangsrichtung vorliegt, und der Antriebsring ist durch die vorragenden Stücke von einer Innenseite in der radialen Richtung gestützt. Darüber hinaus ist ein Flanschabschnitt, der an der Außenumfangsfläche des Stützrings ausgebildet ist, zwischen dem Lagergehäuse und dem Turbinengehäuse geklemmt.
-
Darüber hinaus ist in dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel der Fall beschrieben, bei dem der Düsenantriebsmechanismus 20 im Inneren des Lagergehäuses 2 und des Turbinengehäuses 4 über den Stützring 27 gehalten wird. Jedoch ist ein Aufbau zum Halten des Düsenantriebsmechanismus nicht darauf beschränkt und kann wunschgemäß in geeigneter Weise festgelegt werden.
-
Beispielsweise kann ein Presselement zum Pressen eines Teils des Düsenantriebsmechanismus gegen die Wandfläche des Lagergehäuses ohne Vorsehen des Stützrings vorgesehen sein, und der Düsenantriebsmechanismus kann in dem Gehäuse in einem Zustand gehalten werden, bei dem er in der axialen Richtung beweglich ist. In diesem Fall ist beispielsweise das Presselement so angeordnet, dass es dem Düsenring von der Seite des Turbinengehäuses zugewandt ist und den Düsenring zu der Seite des Lagergehäuses presst (drückt). Darüber hinaus kann das Presselement einen Teil des Düsenantriebsmechanismus gegen die Wandfläche des Turbinengehäuses drücken. In diesem Fall ist beispielsweise das Presselement so angeordnet, dass es dem Düsenring von der Seite des Lagergehäuses zugewandt ist und den Düsenring zu der Seite des Turbinengehäuses drückt. Darüber hinaus kann das Presselement die CC-Platte anstelle des Düsenrings drücken.
-
Industrielle Anwendbarkeit
-
Die vorliegende Erfindung ist auf einen Düsenantriebsmechanismus, einen Turbolader und einen Turbolader mit variabler Kapazität anwendbar, bei denen eine Vielzahl an Düsenflügeln durch Verbindungsplatten versetzt ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- C
- Turbolader mit variabler Kapazität (Turbolader)
- x
- Strömungskanal
- 2b
- Wandabschnitt
- 2c
- Einführloch
- 20
- Düsenantriebsmechanismus
- 23
- Düsenring
- 23b
- Hauptkörperabschnitt
- 23e
- Ringloch
- 23g
- Positionierabschnitt
- 23h
- Flügelwellenloch (Wellenloch)
- 23j
- offene Fläche
- 23k
- Innenwandfläche
- 24
- Regulierstift
- 24a
- Ende
- 24b
- anderes Ende
- 25
- Positionierstift
- 25a
- Ende
- 25b
- anderes Ende
- 26
- Düsenflügel
- 26a
- Wellenabschnitt
- 30
- Verbindungsplatte
