JP2001027124A

JP2001027124A - 可変ノズルベーン付き過給機

Info

Publication number: JP2001027124A
Application number: JP11197633A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Takahashi; 政行高橋; Yasushi Kamitaki; 裕史上瀧; Naoki Onoda; 直樹小野田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1999-07-12
Filing date: 1999-07-12
Publication date: 2001-01-30
Anticipated expiration: 2019-07-12
Also published as: JP3714041B2

Abstract

(57)【要約】【課題】可変ノズルベーン付き過給機において、ノズ
ル開度の変動を防止するとともに、可変ノズルベーンの
作動遅れを防止して、安定して過給性能を発揮できるよ
うにする。【解決手段】タービン外周に所定間隔毎に配設された
複数の可変ノズルベーンと、該複数の可変ノズルベーン
と同心上に装着された駆動リング８とをそなえ、駆動リ
ング８を回動させることにより、該複数の可変ノズルベ
ーンの角度を同時に変えて該タービンに流入する該排気
ガスの流速を調節する可変ノズルベーン付き過給機にお
いて、駆動リング８に突設されたピン９と、ピン９に係
合し駆動リング８を回動させることにより該複数の可変
ノズルベーンの角度を変更する駆動レバー１５と、ピン
９と駆動レバー１５との間に介装されピン９を駆動レバ
ー１５に付勢する弾性部材１６とをそなえて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タービン外周に配
設された可変ノズルベーンの角度を変更してタービンに
流入する排気ガスの流速を調節可能な、可変ノズルベー
ン付き過給機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車のエンジン等では、排
気ガスのエネルギを利用して過給を行なう過給機が広く
用いられている。このような過給機の一つとしては、排
気タービンの周囲に配設されたノズル翼（ノズルベー
ン）の角度を可変とした可変ノズルベーン付き過給機が
実用化されている。可変ノズルベーン付き過給機は、ノ
ズルベーンの角度を調整することにより、排気タービン
に流入する排気ガス流速を調整して、内燃機関の負荷状
態等に応じて最適な過給が行なえるようになっている。

【０００３】図３〜図７は、このような従来の可変ノズ
ルベーン付き過給機（以下、単に過給機ともいう）の排
気タービン側の構成の一例を示す図である。図３
（ａ），（ｂ）に示すように、排気タービン１は、ター
ビンケーシング２内に配設され、ガス入口ケーシング２
ａ及びガス出口ケーシング２ｂにより形成されるガス通
路内を流れる排気ガスによって回転駆動される。排気タ
ービン１は、ロータ軸１ａを介して図示しないコンプレ
ッサに接続されている。このコンプレッサは、内燃機関
の吸気通路に配設されており、排気タービン１を介し
て、ガス通路内を流れる排気ガスにより回転駆動されて
吸気通路内の空気を圧縮するようになっている。

【０００４】そして、排気タービン１の周囲には、複数
のノズルベーン（以下、単にノズルともいう）４ａが、
排気タービン１の軸心線（タービン軸心線）Ｃ１を中心
に環状に且つ均等の間隔で配設されている。これらのノ
ズル４ａは、図３（ａ）に示すように、ガス入口ケーシ
ング２ａ内のガス通路３ａ内に設けられ、ノズル軸５を
中心に、ノズル軸５と一体に回動可能になっている。そ
して、これらのノズル４ａを回動させることにより、ノ
ズル４ａの各相互間の隙間を調整して（つまり、ノズル
開度を調整して）排気タービン１に流入する排気ガスの
流速を調整することができる。

【０００５】ここで、ノズル４ａの開度調整機構につい
て説明する。ノズル４ａは、図3（ａ），（ｂ），図６
及び図７に示すようにノズル軸５を介してリンク６の一
端６ａに固設され、また、ノズル軸５は、回動自在にタ
ービンケーシング２に支持されている。また、リンク６
の他端６ｂは、ピン７ａにより、リンク３６の一端に回
動自在に枢着され、さらに、リンク３６の他端は、ピン
７ｂにより回動自在に駆動リング８に取り付けられてい
る。

【０００６】駆動リング８は、ここでは、タービン軸心
線Ｃ１を中心に回動自在にタービンケーシング２内に取
り付けられ、駆動リング８にはピン９が突設されてい
る。そして、タービンケーシング２にはエアシリンダ３
０が取り付けられており、このエアシリンダ３０によっ
て、駆動リンク機構１０を介して駆動ピン９を移動させ
ることで駆動リング８を回動させ、複数のノズル４ａを
同時に傾斜させることができるようになっている。

【０００７】つまり、駆動ピン９を移動させることによ
り、駆動ピン９と一体に、駆動リング８が、軸心線Ｃ１
を中心に回動し、そして、駆動リング８にピン７ｂを介
して取り付けられた各リンク３６が、ピン７ｂを中心に
揺動しつつ駆動リング８とともに移動する。そして、ピ
ン７ａを介してリンク３６の揺動端に枢着された各リン
ク６の端部６ｂが、ノズル軸５を中心に揺動し、これに
より、ノズル軸５に固設された各ノズル４ａが、リンク
６と一体にノズル軸５を中心に一斉に傾斜するのであ
る。

【０００８】ここで、エアシリンダ３０と駆動ピン９と
の間に介設された駆動リンク機構１０について説明する
と、駆動リンク機構１０は、図３（ａ），（ｂ）及び図
４に示すように、ジョイント１１，リンク１２及びアー
ム１３をそなえて構成されている。ジョイント１１の一
端にはナット１１ａが回動自在に結合されており、この
ナット１１ａがエアシリンダ３０の駆動軸３０ａの先端
に設けられたねじ部に螺合されている。また、ジョイン
ト１１の他端は、リンク１２の一端に傾動可能に接続さ
れ、また、リンク１２の他端には、アーム１３が傾動可
能に接続されている。

【０００９】アーム１３の中間部には、図３（ａ）に示
すように、駆動軸１４が、排気タービン１側に向けて突
設されている。また、駆動軸１４の先端には、図５
（ａ），（ｂ）に示すように、二股形状の駆動レバー３
５が接続されている。これらの駆動レバー３５の股部３
５ａには、駆動リング８の駆動ピン９が、滑り接触で係
合している。また、駆動レバー３５及び駆動ピン９は、
タービンケーシング２内を流れる高温の排気ガスから熱
影響を受けて膨張するため、駆動レバー３５と駆動ピン
９との間には、予め、所定のクリアランス（例えば０．
１ｍｍ程度）が設けられている。

【００１０】したがって、エアシリンダ３０が作動する
と駆動リンク機構１０のアーム１３が揺動して駆動軸１
４が回動する。これにより、駆動軸１４の先端に設けら
れた駆動レバー３５が、駆動軸１４を中心に揺動して、
駆動ピン９を介して駆動リング８を軸心線Ｃ１を中心に
回転させる。このとき、駆動ピン９と駆動レバー３５と
の相対的な位置関係が変わるが、上述したように、駆動
ピン９と駆動レバー３５との間には、クリアランスが設
けられるとともに、両部材は滑り接触により接続されて
いるので、このような位置関係の変化が許容される。

【００１１】そして、このように駆動リング８を回動さ
せることにより、上述したように、排気タービン１の周
囲に配設された複数のノズル４ａを同時に傾斜させて、
排気タービン１に流入する排気ガスの流速を調節するこ
とができるのである。このようなノズル４ａの傾斜角度
（ノズル開度）は、内燃機関の負荷状態等に応じて最適
な過給が行なえるように制御される。すなわち、図４及
び図５（ａ），（ｂ）に示すように、シリンダ駆動軸３
０ａを伸長させると、駆動レバー３５の先端は、駆動軸
１４を中心に反時計回りに回転し、駆動レバー３５に押
されて駆動リング８は時計回りに回転する。これによ
り、図３（ａ），（ｂ）に示すように、リンク６，３６
等を介して、各ノズル４ａは、ノズル軸５と一体に時計
回りに傾動し、ノズル４ａの各相互間が狭まる。つま
り、ノズル開度が小さくなるのである。一方、エアシリ
ンダ３０の駆動軸３０ａを縮退させることにより、駆動
レバー３５，駆動リング８等を介して、各ノズル４ａ
は、ノズル軸５を中心に反時計回りに傾斜し、ノズル４
ａの各相互間が広がってノズル開度が大きくなるのであ
る。

【００１２】なお、図３（ａ），（ｂ）及び図４中の符
号２ｃはストッパを示す。アーム１３の先端１３ａの左
右両側には、ストッパ２ｃ〔図３（ａ），（ｂ）では片
側のみを示す〕が設けられており、各ストッパ２ｃは、
タービンケーシング２に突設された支持部材２ｅに取り
付けられている。アーム１３が駆動軸１４を中心に所定
の角度以上に傾斜すると、その先端１３ａが、このスト
ッパ２ｃに当接して、その傾動が規制され、ひいては、
ノズル４ａの開度が規制される。

【００１３】ストッパ２ｃは、ボルトやナット等により
構成されて軸方向に移動可能となっており、このストッ
パ２ｃの位置を調節することにより、ノズル４ａの最小
開度及び最大開度を設定することができる。そして、こ
のようなストッパ２ｃにアーム１３の先端１３ａを突き
当てた状態でジョイント１１に設けられたナット１１ａ
を回動させてジョイント１１とエアシリンダ３０との位
置関係が調整される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の可変ノズルベーン付き過給機では、駆動レ
バー３５と駆動ピン９との間にはクリアランスが設けら
れているため、このクリアランスに起因して、ノズル４
ａの傾斜角度（ノズル開度）が変動したり、ノズル開度
変更時に作動遅れが生じるという課題がある。特に、運
転を続けていくうちに、駆動レバー３５の嵌合部（股
部）３５ａと駆動ピン９とが磨耗すると、駆動レバー３
５と駆動ピン９とのクリアランスが増加し、これによ
り、かかるノズル開度の変動や作動遅れが増大して、エ
ンジントルクや排出ガス特性等に影響が生じる虞があ
る。

【００１５】以下、このようなノズル開度の変動や作動
遅れが生じてしまう理由を説明する。まず、図６（ａ）
〜（ｄ）によりノズル開度が小さい場合について説明す
る。ノズル開度が小さい場合には、図６（ａ）中に矢印
ｆ１，ｆ２で示すような排気ガス流の中で、各ノズル４
ａの先端の上方に負圧が生じて、ノズル軸５を中心に図
中で矢印Ｍ１で示すような回転モーメント（すなわち、
ノズル開度を小さくする力）が働くことが、実験や流動
解析により分かっている。そして、このような力は、各
ノズル４ａから、ノズル軸５及びリンク６を介して、リ
ンク３６に伝達され、各リンク３６には、図中右方向へ
引張られるような力が作用する。そして、各リンク３６
を介してピン７ｂにこのような力が作用することによ
り、駆動リング８に、図中に矢印Ｍ３で示すような時計
回りのモーメントが作用する。したがって、ノズル開度
が小さい場合には、このようなモーメントＭ３を受け
て、駆動リング８は、駆動ピン９が駆動レバー３５の図
中右側の腕部３５ｂに当接した状態で安定して静止す
る。

【００１６】このため、駆動レバー３５と駆動ピン９と
が磨耗してクリアランスが増大すると、この分だけ駆動
ピン９の位置が矢印Ｍ３方向へ移動してしまうことにな
り、エアシリンダ駆動軸３０ａの作動位置が同じでも、
ノズル開度が異なるものになってしまうのである。ま
た、このようにノズル開度が小さい状態から、さらに、
ノズル開度を小さくする場合には、エアシリンダ３０の
作動に対してノズル４ａに作動遅れが生じる。つまり、
ノズル開度を小さくするべく、図６（ａ）に示す状態か
ら、エアシリンダ３０〔図３（ｂ）及び図４参照〕を作
動させて、駆動レバー３５の先端を駆動軸１４を中心に
反時計回りに回転させると、図６（ｂ）に示すように、
駆動ピン９は、まず図中左側の腕部３５ｃに当接し、そ
の後、駆動リング８は、ノズル４ａが所定の開度になる
まで駆動レバー３５により時計回りに駆動される。そし
て、エアシリンダ３０の駆動が終了した後に、排気ガス
流に起因する時計回りの回転モーメントＭ３により、ク
リアランス分だけ駆動リング８が時計回りに回転する。
つまり、駆動リング８は、エアシリンダ３０の作動終了
後に、図６（ｂ）に示す状態（駆動ピン９が腕部３５ｃ
に当接した状態）から、図６（ｃ）に示すように、腕部
３５ｂに当接する状態まで回動してしまうのでノズル開
度を小さくしようとすると、この分だけノズル開度の変
更時に遅れが生じてしまうのである。

【００１７】一方、ノズル開度が小さい状態から、ノズ
ル開度を大きくする場合には、ノズル開度の作動遅れは
生じない。つまり、ノズル開度を大きくするべく、エア
シリンダ３０を作動させ、図６（ｄ）に示すように、駆
動レバー３５の先端を駆動軸１４を中心に時計回りに回
転させると、駆動ピン９は、駆動レバー３５の腕部３５
ｂに当接した状態を保持しながら、ノズル開度が所定開
度になるまで反時計回りに駆動される。つまり、図６
（ａ）に示すように、駆動リング８には、時計回りの回
転モーメントＭ３が作用するが、これは、駆動レバー３
５の作動方向と反対向きの力となるため、駆動ピン９
は、図６（ｄ）に示すように、駆動レバー３５の腕部３
５ｂに当接した状態を保持するのである。そして、エア
シリンダ３０による駆動が終了した後も、この状態で静
定し、ノズル開度の変更時に作動遅れが生じないのであ
る。

【００１８】次に、図７（ａ）〜（ｄ）によりノズル開
度が大きい場合について説明すると、ノズル開度が大き
い場合には、図７（ａ）に示すように、図中に矢印ｆ
３，ｆ４で示すような排気ガス流の中で、各ノズル４ａ
には、ノズル開度が小さい場合〔図６（ａ）参照〕とは
反対方向の回転モーメントＭ４が働く。つまり、各ノズ
ル４ａには、各ノズル４ａの各相互間を拡げるように
（すなわち、ノズル開度を大きくするように）、モーメ
ントが作用するのである。そして、このような力は、各
ノズル４ａから、ノズル軸５及びリンク６等を介して、
リンク３６に伝達され、各リンク３６には、図中左方向
へ押す力が作用する。これにより、駆動リング８には、
図中に矢印Ｍ６で示すような反時計回りのモーメントが
作用し、このような回転モーメントＭ６を受けて、駆動
ピン９は、図７（ａ）に示すように、駆動レバー３５の
腕部３５ｃに当接した状態で静定する。

【００１９】そして、このようなノズル開度が大きな状
態から、さらにノズル開度を大きくする場合にも、エア
シリンダ３０〔図３（ｂ）及び図４参照〕の作動に対し
てノズル４ａに作動遅れが生じてしまう。つまり、ノズ
ル開度を大きくするべく、図７（ａ）に示す状態から、
エアシリンダ３０を作動させて、駆動レバー３５の先端
を時計回りに回転させると、図７（ｂ）に示すように、
駆動ピン９は、まず、駆動レバー３５の腕部３５ｂに当
接し、この状態を保ちながら、ノズル４ａが所定の開度
になるまで駆動リング８が反時計回りに駆動される。そ
して、排ガス流に起因する反時計回りの回転モーメント
Ｍ６により、エアシリンダ３０の作動が終了した後に、
クリアランス分だけ駆動リング８は反時計回りに回動す
る。つまり、駆動リング８は、図７（ｃ）に示すよう
に、エアシリンダ３０の作動が終了後に駆動ピン９が腕
部３５ｃに当接するまで回動してしまうので、ノズル開
度を大きくしようとすると、この分だけ、ノズル４ａに
作動遅れが生じてしまうのである。

【００２０】なお、ノズル開度が大きな状態から、ノズ
ル開度を小さくしようとした場合には、ノズル４ａには
作動遅れが生じない。つまり、エアシリンダ３０を作動
させて、図７（ｄ）に示すように、駆動レバー３５の先
端を反時計回りに回転させると、駆動ピン９は、駆動レ
バー３５の腕部３５ｃに当接しながら、ノズル開度が所
定開度になるまで時計回りに駆動される。このとき、図
７（ａ）に示すように、駆動リング８には、反時計回り
の回転モーメントＭ６が作用するが、駆動ピン９は、図
７（ｄ）に示すように、駆動レバー３５の腕部３５ｃに
当接した状態を保持するので、エアシリンダ３０による
駆動に対して、ノズル４ａに作動遅れは生じない。

【００２１】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、ノズル開度の変動を防止するとともに、可変
ノズルベーンの作動遅れを防止して、安定して過給性能
を発揮できるようにした、可変ノズルベーン付き過給機
を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
可変ノズルベーン付き過給機では、タービン外周に所定
間隔毎に配設された複数の可変ノズルベーンと同心上に
装着された駆動リングが、可変ノズルベーンを介して排
気ガス流れから回転モーメントを受けるが、駆動リング
に突設されたピンと駆動レバーとの間に介装された弾性
部材が、ピンを駆動レバーに付勢しているので、ピンと
駆動レバーとが常に当接する。このため、ピンと駆動レ
バーとのがたつきがなくなり、排気ガス流れから回転モ
ーメントを受けても、駆動リングの回動が抑制され、可
変ノズルベーンの傾斜角度（ノズル開度）の変動が防止
される。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態として
の可変ノズルベーン付き過給機（以下、単に過給機とも
言う）について図１（ａ），（ｂ）及び図２を参照しな
がら説明する。本発明の一実施形態としての可変ノズル
ベーン付き過給機は、従来の過給機において、駆動レバ
ー（図３〜図７の符号３５参照）を、図１（ａ），
（ｂ）に示す構造に置き換えた構成のものであり、それ
以外の構成については、従来の過給機と略同様に構成さ
れている。このため、以下では、従来技術の説明で用い
た図３〜図７の符号をそのまま引用しながら、本実施形
態の過給機について説明する。

【００２４】以下、本実施形態にかかる可変ノズルベー
ン付き過給機の要部構成について説明すると、駆動レバ
ー１５は、エアシリンダ３０からの駆動力を駆動ピン
（ピン）９に伝達する駆動リンク機構１０の一構成要素
であり、図１（ａ），（ｂ）に示すように駆動軸１４の
先端に設けられている。駆動レバー１５は、図１（ｂ）
に示すように、従来技術と同様に二股形状に形成されて
おり、股部１５ａには、弾性部材としてコイルバネ（以
下、単にバネともいう）１６が取り付けらている。

【００２５】このバネ１６は、駆動ピン９と駆動レバー
１５との間に圧縮状態で介装されており、常時、駆動ピ
ン９を、図１（ｂ）中に矢印Ｆ１で示す方向に付勢し
て、駆動レバー１５に駆動ピン９を押し付けるように構
成されている。このため、駆動ピン９と駆動レバー１５
との間には、遊びが無い状態となっている。つまり、駆
動ピン９が股部１５ａ内でフリーにならないように駆動
ピン９を拘束しているのである。もちろん、駆動ピン９
と駆動レバー１５とが熱膨張して、駆動ピン９と駆動レ
バー１５との間の本来のクリアランスが変化しても、こ
のクリアランスの変化はバネ１６の伸縮に吸収されるよ
うになっている。

【００２６】つまり、従来技術の課題として説明したよ
うに、各ノズル（可変ノズルベーン）４ａには、排気ガ
スの作用により回転モーメントが作用し、かかる回転モ
ーメントに起因して、ノズル軸５及び駆動リング８等に
回転モーメントが作用するが、バネ１６により駆動ピン
９が駆動レバー１５に付勢されているので、駆動ピン９
は駆動レバー１５に拘束されて移動しない。これによ
り、排気ガス流から回転モーメントを受けても、駆動ピ
ン９が、股部１５ａ内でがたつくことがなく、駆動ピン
９と連動する各ノズル４ａが不要に傾斜しないようにな
っている。

【００２７】なお、駆動リング８が排気ガスから受ける
回転モーメントは、ノズル開度に応じて変化する。そこ
で、駆動リング８を回転させようとする回転モーメント
が最大となるノズル開度において、バネ１６の付勢力
が、駆動ピン９及び駆動レバー１５に確実に作用するよ
うに、バネ１６の取付方向が設定されている。つまり、
駆動ピン９と駆動レバー１５とに拘束力が必要とされる
開度で、バネ１６による付勢力が駆動リング８に作用す
るモーメントの方向に沿うようにバネ１６の取付方向が
設定されている。

【００２８】また、バネ１６の駆動ピン９側の一端に
は、板状部材（リテーナ）１７が取り付けられており、
このリテーナ１７によりバネ１６の付勢力が確実に駆動
ピン９に作用して、駆動ピン９が安定して駆動レバー１
５に押圧されるようになっている。図１（ａ）に示すよ
うに、リテーナ１７は、係止部１７ａをそなえており、
この係止部１７ａがバネ１６の内側に差し込まれるよう
にしてバネ１６に取り付けられている。

【００２９】また、バネ１６の他端は、例えば溶接等に
より駆動レバー１５に取り付けられている。なお、例え
ば、駆動レバー１５の腕部１５ｂに上方に向けて突設し
た凸部を設けて、この凸部でバネ１６を係止して、駆動
レバー１５に対するバネ１６の位置決めを行なうように
してもよい。なお、バネ１６及びリテーナ１７は、排気
ガスから熱影響を受けるので耐熱鋼製のものを使用する
のが望ましい。

【００３０】また、従来技術の説明として上述したよう
に、ノズル開度を変更する際には、駆動レバー１５は駆
動軸１４を中心に傾動して、駆動ピン９が、駆動リング
８と一体に駆動リング８の軸心線Ｃ１を中心に回転す
る。このような作動を許容するために、駆動ピン９と駆
動レバー１５とは滑り接触で接続されており、駆動ピン
９と駆動レバー１５との位置関係が適宜変化するように
なっている。このため、バネ１６は、駆動ピン９と駆動
レバー１５とがフリー（非接触）とならないように駆動
ピン９を駆動レバー１５に押しつけながらも、駆動ピン
９と駆動レバー１５との位置関係の変化を規制しない程
度の付勢力のものが使用される。なお、上述の構造以外
は、従来の過給機と略同様に構成されているため説明を
省略する。

【００３１】本発明の一実施形態としての可変ノズルベ
ーン付き過給機は、上述のように構成されているので、
従来の過給機と同様に、エアシリンダ３０により、駆動
リンク機構１０，駆動ピン９及び駆動リング８等を介し
て、排気タービン（タービン）１の周囲に配設された各
ノズル４ａを同時に傾斜させて、ノズル開度を調整する
ことにより、排気タービン１に流入する排気ガスの流速
を調整することができる〔図３（ａ），（ｂ）参照〕。

【００３２】そして、本実施形態の過給機では、駆動ピ
ン９と駆動レバー１５との間にバネ１６が介装されてい
るため、このバネ１６により、駆動ピン９は、常に一定
方向で駆動レバー１５に押しつけられる。上述したよう
に、各ノズル４ａは排気ガスから回転モーメントを受
け、かかる回転モーメントは、駆動ピン９に伝達される
が、駆動ピン９は駆動レバー１５に押しつけられている
ので移動しない。したがって、駆動ピン９と駆動レバー
１５との相対的な位置関係が保持されて各ノズル４ａの
開度変化が防止される。

【００３３】これにより、本発明の一実施形態としての
可変ノズルベーン付き過給機によれば、ノズル開度の変
動を防止して安定して過給性能を発揮できるという利点
がある。また、これによりエンジンの燃焼状態が安定す
るので、排出ガス特性が安定するという利点もある。さ
らに、エンジントルクの変動による車体の揺れが防止さ
れるという利点もある（エンジントルク性能のフィーリ
ング向上）。

【００３４】また、駆動ピン９が常に駆動レバー１５に
付勢されているため、ノズル開度変更時の作動遅れをな
くすことができるという利点がある。つまり、駆動ピン
９を駆動レバー１５に押圧しておくことで、駆動レバー
１５の作動時にクリアランスの分だけ、駆動ピン９の作
動が遅れるといったことがなくなり、開度変更時のレス
ポンスが向上する。

【００３５】さらに、排気ガスによって各ノズル４ａに
働く回転モーメントの影響を考慮する必要がなくなるの
で、各ノズル４ａの空力性能を重視したノズルベーン形
状を開発することができるという利点もある。また、排
気ガスから各ノズル４ａが受ける回転モーメントは、ノ
ズル４ａの形状等の過給機の仕様に応じて異なるが、本
発明の一実施形態としての可変ノズルベーン付き過給機
によれば、駆動ピン９及び駆動レバー１５との間に介装
されたバネ１６の弾性により、このような差異を吸収で
きるので、どのような仕様の過給機についても、略同様
の設定で容易に適用できるという利点もある。

【００３６】また、駆動ピン９と駆動レバー１５との間
のクリアランスの大きさの差異は、バネ１６の弾性で吸
収することができる。したがって、駆動ピン９及び駆動
レバー１５の要求加工精度を、従来よりも低下させるこ
とができ、さらに、駆動ピン９と駆動レバー１５とのク
リアランスが所定範囲内となるような組み合わせを選択
する選択嵌合が不要となって、加工コストを低減させる
ことができるという利点もある。

【００３７】さらに、駆動ピン９と駆動レバー１５とが
磨耗して、駆動ピン９と駆動レバー１５のクリアランス
が増大しても、このクリアランスの増分は、バネ１６の
伸縮で吸収されるので、このような磨耗に対する耐久性
能が向上するという利点もある。なお、本発明の可変ノ
ズルベーン付き過給機は、上述の実施形態のものに限定
されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が
可能である。例えば、上述の実施形態では、弾性部材と
してコイルバネ（圧縮コイルバネ）１６を使用している
が、コイルバネの代わりに、図２に示すように、弾性部
材としてつるまきバネ（ねじりコイルバネ）１６ａを用
いてもよい。この場合、駆動軸１４に設けられた駆動レ
バー３７に係止ピン４０ａ，４０ｂを突設し、圧縮状態
のつるまきバネ１６ａを、駆動ピン９，係止ピン４０
ａ，４０ｂに係止させるようにして、駆動レバー３７と
駆動ピン９との間に介装すればよい。これにより、図２
中に矢印Ｆ２で示す方向に付勢力が働いて、駆動ピン９
が駆動レバー３７に押し付けられる。この場合、つるま
きバネ１６ａは、駆動レバー３７の股部３７ａ内に設け
る必要がないので、駆動レバー３７を、従来の駆動レバ
ーと同様の形状とすることができる。

【００３８】また、弾性部材は、駆動ピン９と駆動レバ
ーとを当接させて（つまり、駆動ピン９と駆動レバーと
の間の遊びを無くして）、駆動ピン９と駆動レバー３７
とを一体に移動させるように機能するものであれば良
い。したがって、上述の実施形態では、駆動ピン９と駆
動レバー１５との間に圧縮状態のバネを介装して、駆動
ピン９と駆動レバーとを押し付けるようにしているが、
例えば、図１に示す構成において、引張状態のコイルバ
ネの一端を駆動レバー１５に固設し、コイルバネの他端
をピンに係止させるようにして、駆動ピン９と駆動レバ
ー１５とが互いに引き合うように構成しても良い。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の可変ノズルベーン付き過給機によれば、駆動リン
グに突設されたピンと駆動レバーとの間に介装された弾
性部材により、ピンが駆動レバーに付勢されるので、ピ
ンと駆動レバーとが常に当接することになる。このた
め、ピンと駆動レバーとの間の遊びをなくすことがで
き、ピンと連動する複数の可変ノズルベーンが、排気ガ
スから回転モーメントを受けても、ピン及び駆動リング
は、駆動レバーに拘束されて回動することがなく、駆動
リングと連動する各可変ノズルベーンの傾斜は変動しな
い。

【００４０】これにより、ノズル開度の変動を防止する
とともに、可変ノズルベーンの作動遅れを防止して、安
定して過給性能を発揮できるという利点がある。また、
過給機のレスポンスを向上させることができるという利
点もある。また、エンジンの燃焼状態が安定するので、
排出ガス特性が安定するという利点もある。さらに、エ
ンジントルクの変動による車体の揺れが防止される（エ
ンジントルク性能のフィーリング向上）という利点もあ
る。

【００４１】さらに、ピンと駆動レバーとが磨耗して、
ピンと駆動レバーの間隙が増大しても、この間隙の増分
は、弾性部材の弾性で吸収されるので、このような磨耗
に対する耐久性能が向上するという利点もある。さら
に、排気ガスによって可変ノズルベーンに働く回転モー
メントの影響を考慮する必要がないので、可変ノズルベ
ーンの空力性能を重視してノズルベーン形状を設定する
ことができるという利点もある。

【００４２】また、排気ガスから各可変ノズルベーンが
受ける回転モーメントは、可変ノズルベーン付き過給機
の仕様により異なるが、弾性部材により、このような差
異を吸収できるので、どのような仕様の過給機について
も、略同様の設定で容易に適用できるという利点もあ
る。また、ピンと駆動レバーとは、弾性部材を介して接
続されているので、ピンと駆動レバーとの間の隙間の大
きさの差異は、この弾性部材の弾性で吸収できる。した
がって、ピン及び駆動レバーの要求加工精度を従来より
も低下させることができ、さらに、ピンと駆動レバーと
の選択嵌合が不要となって、加工コストを低減させるこ
とができるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての可変ノズルベーン
付き過給機の要部構成を示す模式図であり、（ａ）は
（ｂ）のＤ−Ｄ矢視断面図、（ｂ）は図３（ａ）のＡ−
Ａ矢視断面図に相当する図である。

【図２】本発明の一実施形態としての可変ノズルベーン
付き過給機の変形例の要部構成を模式的に示す正面図で
あって、図３（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図に相当する図で
ある。

【図３】従来の可変ノズルベーン付き過給機の全体構成
を示す模式図であり、（ａ）は側面視に応じた断面図
（但し、排気タービン側のみ示し、コンプレッサ側は省
略）、（ｂ）は一部破断して示す正面図である。

【図４】従来の可変ノズルベーン付き過給機の要部構成
を示す模式図であり、図３のＢ矢視図である。

【図５】従来の可変ノズルベーン付き過給機の要部構成
を示す模式図であり、（ａ）は図３（ａ）のＡ−Ａ矢視
断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。

【図６】従来の可変ノズルベーン付き過給機においてノ
ズル開度が小さいときに生じるノズル開度の変動につい
て説明するための一部破断して示す模式図であり、
（ａ）〜（ｄ）は各作動状態に応じて駆動リングが排気
ガスより受ける回転モーメントをそれぞれ示す図であ
る。

【図７】従来の可変ノズルベーン付き過給機においてノ
ズル開度が大きいときに生じるノズル開度の変動につい
て説明するための一部破断して示す模式図であり、
（ａ）〜（ｄ）は各作動状態に応じて駆動リングが排気
ガスより受ける回転モーメントをそれぞれ示す図であ
る。

【符号の説明】

１排気タービン（タービン）４ａ可変ノズルベーン（ノズル翼又はノズル）８駆動リング９駆動ピン（ピン）１５，３７駆動レバー１６コイルバネ（弾性部材）１６ａつるまきバネ（弾性部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小野田直樹東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内Ｆターム(参考） 3G005 EA04 EA15 EA16 FA01 FA51 GA04 GB24 GB86 GC04 3G071 AB06 BA11 DA16 EA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タービン外周に所定間隔毎に配設された
複数の可変ノズルベーンと、該複数の可変ノズルベーン
と同心上に装着された駆動リングとをそなえ、該駆動リ
ングを回動させることにより、該複数の可変ノズルベー
ンの角度を同時に変えて該タービンに流入する該排気ガ
スの流速を調節する可変ノズルベーン付き過給機におい
て、該駆動リングに突設されたピンと、該ピンに係合し該駆動リングを回動させることにより該
複数の可変ノズルベーンの角度を変更する駆動レバー
と、該ピンと該駆動レバーとの間に介装され該ピンを該駆動
レバーに付勢する弾性部材とをそなえて構成されている
ことを特徴とする可変ノズルベーン付き過給機。