JP2001263078A - 可変容量ターボチャージャ - Google Patents
可変容量ターボチャージャInfo
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- JP2001263078A JP2001263078A JP2000075313A JP2000075313A JP2001263078A JP 2001263078 A JP2001263078 A JP 2001263078A JP 2000075313 A JP2000075313 A JP 2000075313A JP 2000075313 A JP2000075313 A JP 2000075313A JP 2001263078 A JP2001263078 A JP 2001263078A
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- exhaust gas
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】可変容量ターボチャージャにおいて、排気の外
周スクロール部への流入を制御する制御弁の動作による
弁開口部の開放始期および閉鎖終期における弁開度の急
激な変化を防止して、弁開口部の弁開度の急激な変化に
起因する過給圧への影響を解消する。 【解決手段】制御弁２６Ａが外周スクロール部２５の流
入口側における排気の上流側に基端部を取付けられて排
気の下流側が傾動端部となっている場合、弁開口部２６
ａを排気の下流側方向に先細り形状に形成する。これに
より、弁開口部２６ａの開放始期および閉鎖終期におけ
る開度の急激な変化が防止される。
周スクロール部への流入を制御する制御弁の動作による
弁開口部の開放始期および閉鎖終期における弁開度の急
激な変化を防止して、弁開口部の弁開度の急激な変化に
起因する過給圧への影響を解消する。 【解決手段】制御弁２６Ａが外周スクロール部２５の流
入口側における排気の上流側に基端部を取付けられて排
気の下流側が傾動端部となっている場合、弁開口部２６
ａを排気の下流側方向に先細り形状に形成する。これに
より、弁開口部２６ａの開放始期および閉鎖終期におけ
る開度の急激な変化が防止される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可変容量ターボチ
ャージャに関する。
ャージャに関する。
【０００２】
【従来の技術】ターボチャージャの一形式として、特開
平１０−８９７７号公報にて提案されているような、可
変容量ターボチャージャがある。当該可変容量ターボチ
ャージャは、エンジンの低速域では、少ない排気でター
ビンロータを効率的に回転させて所望の過給圧を得ると
ともに、エンジンの中速域および高速域では、タービン
ロータの回転をエンジンの回転速度に応じて規制して過
給圧を設定された圧力に制御することにより、ターボチ
ャージャの機能を向上させるべく意図しているものであ
る。
平１０−８９７７号公報にて提案されているような、可
変容量ターボチャージャがある。当該可変容量ターボチ
ャージャは、エンジンの低速域では、少ない排気でター
ビンロータを効率的に回転させて所望の過給圧を得ると
ともに、エンジンの中速域および高速域では、タービン
ロータの回転をエンジンの回転速度に応じて規制して過
給圧を設定された圧力に制御することにより、ターボチ
ャージャの機能を向上させるべく意図しているものであ
る。
【０００３】当該可変容量ターボチャージャは、タービ
ンハウジングとコンプレッサハウジング間にて回転可能
に支持されて一端がタービンハウジングに臨みかつ他端
がコンプレッサハウジングに臨むシャフトと、同シャフ
トの一端側に一体回転可能に設けられて前記タービンハ
ウジングの排気通路に位置するタービンロータと、前記
シャフトの他端側に一体回転可能に設けられて前記コン
プレッサハウジングの吸気通路に位置するコンプレッサ
ロータを備えていることを基本構成として、さらには下
記のごとく構成されている。
ンハウジングとコンプレッサハウジング間にて回転可能
に支持されて一端がタービンハウジングに臨みかつ他端
がコンプレッサハウジングに臨むシャフトと、同シャフ
トの一端側に一体回転可能に設けられて前記タービンハ
ウジングの排気通路に位置するタービンロータと、前記
シャフトの他端側に一体回転可能に設けられて前記コン
プレッサハウジングの吸気通路に位置するコンプレッサ
ロータを備えていることを基本構成として、さらには下
記のごとく構成されている。
【０００４】すなわち、当該可変容量ターボチャージャ
においては、前記タービンハウジングは、前記排気通路
における前記タービンロータの上流側を内周スクロール
部と外周スクロール部に区画するとともに同外周スクロ
ール部を流通する排気の一部を前記内周スクロール部へ
流入して同内周スクロールの排気の流速を規制する複数
の連通孔を有する区画壁と、前記外周スクロール部の流
入口側に配設されて同流入口に設けた弁開口部を開閉し
て前記両スクロール部への排気の流量を制御する制御弁
を備えた構成となっている。
においては、前記タービンハウジングは、前記排気通路
における前記タービンロータの上流側を内周スクロール
部と外周スクロール部に区画するとともに同外周スクロ
ール部を流通する排気の一部を前記内周スクロール部へ
流入して同内周スクロールの排気の流速を規制する複数
の連通孔を有する区画壁と、前記外周スクロール部の流
入口側に配設されて同流入口に設けた弁開口部を開閉し
て前記両スクロール部への排気の流量を制御する制御弁
を備えた構成となっている。
【０００５】かかる構成の可変容量ターボチャージャに
おいては、エンジンの回転速度に応じて内周スクロール
部と外周スクロール部への排気の流入量を制御すること
により、エンジンの回転速度に応じた適正速度の排気を
タービンロータに供給して、コンプレッサロータにおい
てエンジンの回転速度に応じて設定された適正な過給圧
を得るものである。
おいては、エンジンの回転速度に応じて内周スクロール
部と外周スクロール部への排気の流入量を制御すること
により、エンジンの回転速度に応じた適正速度の排気を
タービンロータに供給して、コンプレッサロータにおい
てエンジンの回転速度に応じて設定された適正な過給圧
を得るものである。
【０００６】従って、当該可変容量ターボチャージャに
おいては、外周スクロール部を流れる排気の一部を区画
壁の各通気孔を通して内周スクロール部へ適正量だけ確
実に流入させて内周スクロール部の排気を設定された流
速に制御することが肝要である。
おいては、外周スクロール部を流れる排気の一部を区画
壁の各通気孔を通して内周スクロール部へ適正量だけ確
実に流入させて内周スクロール部の排気を設定された流
速に制御することが肝要である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、当該形式の
可変容量ターボチャージャにおいては、エンジンの低速
域から中高速域への変化に追従して制御弁を動作させて
弁開口部を漸次開放する場合、弁開口部はその形状に起
因して開度零の状態から瞬時に所定開度まで開放され、
また、エンジンの中高速域から低速域への変化に追従し
て制御弁を動作させて弁開口部を漸次閉鎖する場合、弁
開口部はその形状に起因して所定開度から瞬時に開度零
の状態に閉鎖されることになる。弁開口部のこのような
開閉状態は、内周スクロール部と外周スクロール部への
流入する排気の急激な変化を引き起こし、コンプレッサ
部にて発生する過給圧に大きな影響を及ぼすことにな
る。この現象は、可変容量ターボチャージャの効率を向
上させてその小型化を図るべく、内周スクロール部のス
クロール面積を最小化した可変容量ターボチャージャに
おいてより顕著に出現する。
可変容量ターボチャージャにおいては、エンジンの低速
域から中高速域への変化に追従して制御弁を動作させて
弁開口部を漸次開放する場合、弁開口部はその形状に起
因して開度零の状態から瞬時に所定開度まで開放され、
また、エンジンの中高速域から低速域への変化に追従し
て制御弁を動作させて弁開口部を漸次閉鎖する場合、弁
開口部はその形状に起因して所定開度から瞬時に開度零
の状態に閉鎖されることになる。弁開口部のこのような
開閉状態は、内周スクロール部と外周スクロール部への
流入する排気の急激な変化を引き起こし、コンプレッサ
部にて発生する過給圧に大きな影響を及ぼすことにな
る。この現象は、可変容量ターボチャージャの効率を向
上させてその小型化を図るべく、内周スクロール部のス
クロール面積を最小化した可変容量ターボチャージャに
おいてより顕著に出現する。
【０００８】従って、本発明の目的は、制御弁の動作に
よる弁開口部の開放始期および閉鎖終期に、弁開口部の
開度が急激に変化することを防止して、弁開口部の開度
の急激な変化に起因する過給圧への影響を解消すること
にある。
よる弁開口部の開放始期および閉鎖終期に、弁開口部の
開度が急激に変化することを防止して、弁開口部の開度
の急激な変化に起因する過給圧への影響を解消すること
にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は可変容量ターボ
チャージャに関するもので、下記に示す形式のターボチ
ャージャを適用対象とするものである。すなわち、本発
明は、タービンハウジングとコンプレッサハウジング間
にて回転可能に支持されて一端が前記タービンハウジン
グに臨みかつ他端が前記コンプレッサハウジングに臨む
シャフトと、同シャフトの一端側に一体回転可能に設け
られて前記タービンハウジングの排気通路に位置するタ
ービンロータと、前記シャフトの他端側に一体回転可能
に設けられて前記コンプレッサハウジングの吸気通路に
位置するコンプレッサロータを備え、かつ、前記タービ
ンハウジングは、前記排気通路における前記タービンロ
ータの上流側を内周スクロール部と外周スクロール部に
区画するとともに同外周スクロール部を流通する排気の
一部を前記内周スクロール部へ流入して同内周スクロー
ル部の排気の流速を規制する複数の連通孔を有する区画
壁と、前記外周スクロール部の流入口側に配設されて同
流入口に設けた弁開口部を開閉して前記両スクロール部
への排気の流量を制御する制御弁を備えている形式の可
変容量ターボチャージャを適用対象とする。
チャージャに関するもので、下記に示す形式のターボチ
ャージャを適用対象とするものである。すなわち、本発
明は、タービンハウジングとコンプレッサハウジング間
にて回転可能に支持されて一端が前記タービンハウジン
グに臨みかつ他端が前記コンプレッサハウジングに臨む
シャフトと、同シャフトの一端側に一体回転可能に設け
られて前記タービンハウジングの排気通路に位置するタ
ービンロータと、前記シャフトの他端側に一体回転可能
に設けられて前記コンプレッサハウジングの吸気通路に
位置するコンプレッサロータを備え、かつ、前記タービ
ンハウジングは、前記排気通路における前記タービンロ
ータの上流側を内周スクロール部と外周スクロール部に
区画するとともに同外周スクロール部を流通する排気の
一部を前記内周スクロール部へ流入して同内周スクロー
ル部の排気の流速を規制する複数の連通孔を有する区画
壁と、前記外周スクロール部の流入口側に配設されて同
流入口に設けた弁開口部を開閉して前記両スクロール部
への排気の流量を制御する制御弁を備えている形式の可
変容量ターボチャージャを適用対象とする。
【００１０】しかして、本発明に係る可変容量ターボチ
ャージャは、上記した形式の可変容量ターボチャージャ
において、前記弁開口部の形状を、前記外周スクロール
部への排気の流動方向に長い細長形状に形成しているこ
とを特徴とするものである。本発明は、前記各スクロー
ル部のスクロール面積が上流側から下流側へ漸次縮小す
る先細り形状を呈していて、スクロール始点位置におけ
るスクロール面積が前記内周スクロール部より前記外周
スクロール部が大きく形成されている形式の可変容量タ
ーボチャージャに対して好適に実施することができる。
ャージャは、上記した形式の可変容量ターボチャージャ
において、前記弁開口部の形状を、前記外周スクロール
部への排気の流動方向に長い細長形状に形成しているこ
とを特徴とするものである。本発明は、前記各スクロー
ル部のスクロール面積が上流側から下流側へ漸次縮小す
る先細り形状を呈していて、スクロール始点位置におけ
るスクロール面積が前記内周スクロール部より前記外周
スクロール部が大きく形成されている形式の可変容量タ
ーボチャージャに対して好適に実施することができる。
【００１１】本発明に係る可変容量ターボチャージャに
おいては、前記制御弁が前記外周スクロール部の流入口
側における排気の上流側に基端部を取付けられて排気の
下流側が傾動端部となっている場合には、前記弁開口部
を排気の下流側方向に先細り形状に形成し、前記制御弁
が前記外周スクロール部の流入口側における排気の上流
側と下流側間にて中間基部を取付けられて排気の上流側
および下流側の両側が傾動端部に構成されている場合に
は、前記弁開口部を排気の上流側および下流側の両方向
に先細り形状に形成し、前記制御弁が前記外周スクロー
ル部の流入口側における排気の下流側に基端部を取付け
られて排気の上流側が傾動端部となっている場合には、
前記弁開口部を排気の上流側方向に先細り形状に形成す
る。これらの場合、前記弁開口部は、三角形状、台形
状、楕円形状または半楕円形状等の適宜な形状とするこ
とができる。
おいては、前記制御弁が前記外周スクロール部の流入口
側における排気の上流側に基端部を取付けられて排気の
下流側が傾動端部となっている場合には、前記弁開口部
を排気の下流側方向に先細り形状に形成し、前記制御弁
が前記外周スクロール部の流入口側における排気の上流
側と下流側間にて中間基部を取付けられて排気の上流側
および下流側の両側が傾動端部に構成されている場合に
は、前記弁開口部を排気の上流側および下流側の両方向
に先細り形状に形成し、前記制御弁が前記外周スクロー
ル部の流入口側における排気の下流側に基端部を取付け
られて排気の上流側が傾動端部となっている場合には、
前記弁開口部を排気の上流側方向に先細り形状に形成す
る。これらの場合、前記弁開口部は、三角形状、台形
状、楕円形状または半楕円形状等の適宜な形状とするこ
とができる。
【００１２】
【発明の作用・効果】本発明に係る可変容量ターボチャ
ージャは、弁開口部の形状を、外周スクロール部への排
気の流動方向に長い細長形状に形成していることから、
弁開口部の弁開度は、制御弁の動作による弁開口部の開
放時には漸次大きくなり、かつ、弁開口部の閉鎖時には
漸次小さくなる。このため、弁開口部の開放始期および
閉鎖終期における弁開度の急激な変化が防止され、弁開
度の急激な変化に起因する過給圧への影響を解消または
大きく抑制することができて、過給圧の制御精度を向上
させることができる。この作用効果は、可変容量ターボ
チャージャの効率を向上させてその小型化を図るべく、
内周スクロール部のスクロール面積を最小化した可変容
量ターボチャージャにおいて特に顕著である。
ージャは、弁開口部の形状を、外周スクロール部への排
気の流動方向に長い細長形状に形成していることから、
弁開口部の弁開度は、制御弁の動作による弁開口部の開
放時には漸次大きくなり、かつ、弁開口部の閉鎖時には
漸次小さくなる。このため、弁開口部の開放始期および
閉鎖終期における弁開度の急激な変化が防止され、弁開
度の急激な変化に起因する過給圧への影響を解消または
大きく抑制することができて、過給圧の制御精度を向上
させることができる。この作用効果は、可変容量ターボ
チャージャの効率を向上させてその小型化を図るべく、
内周スクロール部のスクロール面積を最小化した可変容
量ターボチャージャにおいて特に顕著である。
【００１３】本発明に係る可変容量ターボチャージャに
おいては、制御弁として一傾動端側が開く形式のものや
両傾動端が同時に開く形式のもの（バタフライタイプ）
を採用することができるが、これらの場合には、弁開口
部を下記のごとき形状に形成することにより、一層の作
用効果を奏することができる。
おいては、制御弁として一傾動端側が開く形式のものや
両傾動端が同時に開く形式のもの（バタフライタイプ）
を採用することができるが、これらの場合には、弁開口
部を下記のごとき形状に形成することにより、一層の作
用効果を奏することができる。
【００１４】すなわち、制御弁が外周スクロール部の流
入口側における排気の上流側に基端部を取付けられて排
気の下流側が傾動端部となっている場合には、弁開口部
を排気の下流側方向に先細り形状に形成するようにす
る。また、制御弁が外周スクロール部の流入口側におけ
る排気の上流側と下流側間にて中間基部を取付けられて
排気の上流側および下流側の両側が傾動端部に構成され
ている場合には、弁開口部を排気の上流側および下流側
の両方向に先細り形状に形成するようにする。さらにま
た、制御弁が外周スクロール部の流入口側における排気
の下流側に基端部を取付けられて排気の上流側が傾動端
部となっている場合には、弁開口部を排気の上流側方向
に先細り形状に形成するようにする。これらの場合、弁
開口部を、三角形状、台形状、楕円形状または半楕円形
状等の適宜な形状とすることができる。
入口側における排気の上流側に基端部を取付けられて排
気の下流側が傾動端部となっている場合には、弁開口部
を排気の下流側方向に先細り形状に形成するようにす
る。また、制御弁が外周スクロール部の流入口側におけ
る排気の上流側と下流側間にて中間基部を取付けられて
排気の上流側および下流側の両側が傾動端部に構成され
ている場合には、弁開口部を排気の上流側および下流側
の両方向に先細り形状に形成するようにする。さらにま
た、制御弁が外周スクロール部の流入口側における排気
の下流側に基端部を取付けられて排気の上流側が傾動端
部となっている場合には、弁開口部を排気の上流側方向
に先細り形状に形成するようにする。これらの場合、弁
開口部を、三角形状、台形状、楕円形状または半楕円形
状等の適宜な形状とすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を図面に基づいて
説明する。図１および図２は本発明の一例に係る可変容
量ターボチャージャを示すもので、当該可変容量ターボ
チャージャは、連結部１０を介して互いに連結されたタ
ービン部２０とコンプレッサ部３０にて構成されてい
る。
説明する。図１および図２は本発明の一例に係る可変容
量ターボチャージャを示すもので、当該可変容量ターボ
チャージャは、連結部１０を介して互いに連結されたタ
ービン部２０とコンプレッサ部３０にて構成されてい
る。
【００１６】連結部１０は、ベアリングハウジング１１
と、ベアリングハウジング１１内にて軸受１２を介して
回転可能に支持されたシャフト１３を備えていて、シャ
フト１３は左右の各端部をベアリングハウジング１１か
ら突出させている。シャフト１３の一端側はタービン部
２０を構成するタービンハウジング２１内に臨み、か
つ、シャフト１３の他端側はコンプレッサ部３０を構成
するコンプレッサハウジング３１内に臨んでいる。シャ
フト１３の一端側には、タービン部２０を構成するター
ビンロータ２２が一体回転可能に固着され、かつ、シャ
フト１３の他端側には、コンプレッサ部３０を構成する
コンプレッサロータ３２が一体回転可能に組付けられて
いる。
と、ベアリングハウジング１１内にて軸受１２を介して
回転可能に支持されたシャフト１３を備えていて、シャ
フト１３は左右の各端部をベアリングハウジング１１か
ら突出させている。シャフト１３の一端側はタービン部
２０を構成するタービンハウジング２１内に臨み、か
つ、シャフト１３の他端側はコンプレッサ部３０を構成
するコンプレッサハウジング３１内に臨んでいる。シャ
フト１３の一端側には、タービン部２０を構成するター
ビンロータ２２が一体回転可能に固着され、かつ、シャ
フト１３の他端側には、コンプレッサ部３０を構成する
コンプレッサロータ３２が一体回転可能に組付けられて
いる。
【００１７】タービン部２０は、タービンハウジング２
１と、タービンハウジング２１内に位置するタービンロ
ータ２２を備えているもので、タービンハウジング２１
は連結部１０を構成するベアリングハウジング１１の一
側に取付けられている。タービンロータ２２は、ベアリ
ングハウジング１１の一側を貫通してタービンハウジン
グ２１内に臨むシャフト１３の一端側に一体回転可能に
固着されていて、タービンハウジング２１内に形成され
ている排気通路に位置している。
１と、タービンハウジング２１内に位置するタービンロ
ータ２２を備えているもので、タービンハウジング２１
は連結部１０を構成するベアリングハウジング１１の一
側に取付けられている。タービンロータ２２は、ベアリ
ングハウジング１１の一側を貫通してタービンハウジン
グ２１内に臨むシャフト１３の一端側に一体回転可能に
固着されていて、タービンハウジング２１内に形成され
ている排気通路に位置している。
【００１８】タービンハウジング２１は、排気導入口２
１ａと排気排出口２１ｂを備え、排気導入口２１ａと排
気排出口２１ｂ間が排気通路に形成されており、同排気
通路におけるタービンロータ２２の配設位置より上流側
に、区画壁２３が設けられている。タービンハウジング
２１におけるタービンロータ２２の配設位置より上流側
の内周面は、区画壁面に形成されていて、区画壁２３
は、排気通路におけるタービンロータ２２の配設位置よ
り上流側の部位を、内周スクロール部２４と外周スクロ
ール部２５に区画している。区画壁２３には、連通孔２
３ａが下流側に沿って多数形成されている。連通孔２３
ａは、その上流側壁が緩やかな傾斜状に、かつ、その下
流側壁がきつい傾斜状に形成されていて、タービンロー
タ２２の軸心に向かって所定の傾斜角度で指向してい
る。
１ａと排気排出口２１ｂを備え、排気導入口２１ａと排
気排出口２１ｂ間が排気通路に形成されており、同排気
通路におけるタービンロータ２２の配設位置より上流側
に、区画壁２３が設けられている。タービンハウジング
２１におけるタービンロータ２２の配設位置より上流側
の内周面は、区画壁面に形成されていて、区画壁２３
は、排気通路におけるタービンロータ２２の配設位置よ
り上流側の部位を、内周スクロール部２４と外周スクロ
ール部２５に区画している。区画壁２３には、連通孔２
３ａが下流側に沿って多数形成されている。連通孔２３
ａは、その上流側壁が緩やかな傾斜状に、かつ、その下
流側壁がきつい傾斜状に形成されていて、タービンロー
タ２２の軸心に向かって所定の傾斜角度で指向してい
る。
【００１９】当該タービン部２０においては、タービン
ハウジング２１の排気導入口２１ａ側に制御弁２６Ａが
配設されている。制御弁２６Ａは、外周スクロール部２
５への流入開口を構成する弁開口部２６ａの開度を制御
するもので、基端部をタービンハウジング２１における
弁開口部２６ａの上流側に取付けられて傾動端部が下流
側に延びて、同傾動端部が弁開口部２６ａの弁座部に着
座している。制御弁２６Ａは、この状態で外周スクロー
ル部２５の弁開口部２６ａを閉鎖していて、図示しない
操作手段にて、エンジンの回転速度に応じて弁開口部２
６ａを開閉動作する。
ハウジング２１の排気導入口２１ａ側に制御弁２６Ａが
配設されている。制御弁２６Ａは、外周スクロール部２
５への流入開口を構成する弁開口部２６ａの開度を制御
するもので、基端部をタービンハウジング２１における
弁開口部２６ａの上流側に取付けられて傾動端部が下流
側に延びて、同傾動端部が弁開口部２６ａの弁座部に着
座している。制御弁２６Ａは、この状態で外周スクロー
ル部２５の弁開口部２６ａを閉鎖していて、図示しない
操作手段にて、エンジンの回転速度に応じて弁開口部２
６ａを開閉動作する。
【００２０】コンプレッサ部３０は、コンプレッサハウ
ジング３１と、コンプレッサハウジング３１内に位置す
るコンプレッサロータ３２を備えているもので、コンプ
レッサハウジング３１は連結部１０を構成するベアリン
グハウジング１１の他側に取付けられている。コンプレ
ッサロータ３２は、ベアリングハウジング１１の他側を
貫通してコンプレッサハウジング３１内に臨むシャフト
１３の他端側に一体回転可能に組付けられていて、コン
プレッサハウジング３１内に形成されている吸気通路に
位置している。
ジング３１と、コンプレッサハウジング３１内に位置す
るコンプレッサロータ３２を備えているもので、コンプ
レッサハウジング３１は連結部１０を構成するベアリン
グハウジング１１の他側に取付けられている。コンプレ
ッサロータ３２は、ベアリングハウジング１１の他側を
貫通してコンプレッサハウジング３１内に臨むシャフト
１３の他端側に一体回転可能に組付けられていて、コン
プレッサハウジング３１内に形成されている吸気通路に
位置している。
【００２１】コンプレッサハウジング３１は、コンプレ
ッサ導入口３１ａとコンプレッサ排出口３１ｂを備え、
コンプレッサ導入口３１ａとコンプレッサ排出口３１ｂ
間がコンプレッサ通路に形成されており、同コンプレッ
サ通路におけるコンプレッサロータ３２の配設位置より
下流側がリング状のスクロール部３３，３４に形成され
ている。各スクロール部３３，３４は、コンプレッサ排
出口３１ｂに隣接する位置からコンプレッサハウジング
３１の外周に沿ってコンプレッサ排出口３１ｂまで延び
ていて、コンプレッサ排出口３１ｂ側に向かって漸次先
太り形状になっている。
ッサ導入口３１ａとコンプレッサ排出口３１ｂを備え、
コンプレッサ導入口３１ａとコンプレッサ排出口３１ｂ
間がコンプレッサ通路に形成されており、同コンプレッ
サ通路におけるコンプレッサロータ３２の配設位置より
下流側がリング状のスクロール部３３，３４に形成され
ている。各スクロール部３３，３４は、コンプレッサ排
出口３１ｂに隣接する位置からコンプレッサハウジング
３１の外周に沿ってコンプレッサ排出口３１ｂまで延び
ていて、コンプレッサ排出口３１ｂ側に向かって漸次先
太り形状になっている。
【００２２】しかして、当該可変容量ターボチャージャ
においては、図１〜図３に示すように、内周スクロール
部２４および外周スクロール部２５は、上流側から下流
側に沿って漸次縮小する先細り形状に形成されている。
また、外周スクロール部２５は内周スクロール部２４に
比較して、上流側から下流側の全ての部位においてスク
ロール面積が大きく設定されている。一方、外周スクロ
ール部２５への排気流入口を構成する弁開口部２６ａ
は、図４に示すように台形状を呈していて、排気の流れ
方向（下流側方向）に漸次縮小する先細り形状に形成さ
れている。なお、図４は、弁開口部２６ａを図２の矢印
Ａ方向からみた正面図であり、また、矢印Ｂは排気の流
れ方向を示している。
においては、図１〜図３に示すように、内周スクロール
部２４および外周スクロール部２５は、上流側から下流
側に沿って漸次縮小する先細り形状に形成されている。
また、外周スクロール部２５は内周スクロール部２４に
比較して、上流側から下流側の全ての部位においてスク
ロール面積が大きく設定されている。一方、外周スクロ
ール部２５への排気流入口を構成する弁開口部２６ａ
は、図４に示すように台形状を呈していて、排気の流れ
方向（下流側方向）に漸次縮小する先細り形状に形成さ
れている。なお、図４は、弁開口部２６ａを図２の矢印
Ａ方向からみた正面図であり、また、矢印Ｂは排気の流
れ方向を示している。
【００２３】当該可変容量ターボチャージャにおいて
は、エンジンからの排気を、タービン部２０を構成する
タービンハウジング２１の排気導入口２１ａを通して排
気通路に導入することにより作動し、コンプレッサ部３
０においては設定された過給圧を発生させ、この過給圧
をエンジンの吸気口に供給する。
は、エンジンからの排気を、タービン部２０を構成する
タービンハウジング２１の排気導入口２１ａを通して排
気通路に導入することにより作動し、コンプレッサ部３
０においては設定された過給圧を発生させ、この過給圧
をエンジンの吸気口に供給する。
【００２４】当該可変容量ターボチャージャにおいて、
排気量が少ないエンジンの低速域では、外周スクロール
部２５への流入開口部を構成する弁開口部２６ａが制御
弁２６Ａにより閉鎖されていて、タービンハウジング２
１の排気導入口２１ａを通して導入された排気は内周ス
クロール部２４に流入して所定の流速にてタービンロー
タ２２を回転させ、排気排出口２１ｂを経て外部へ排出
される。この間、タービンロータ２２の回転によりシャ
フト１３が回転して、コンプレッサロータ３２を回転さ
せる。この結果、大気がコンプレッサハウジング３１の
コンプレッサ導入口３１ａから吸気通路に導入され、コ
ンプレッサロータ３２により圧縮されて設定された過給
圧となり、コンプレッサ排出口３１ｂを経て高い密度の
吸気としてエンジンの吸気口へ導入される。
排気量が少ないエンジンの低速域では、外周スクロール
部２５への流入開口部を構成する弁開口部２６ａが制御
弁２６Ａにより閉鎖されていて、タービンハウジング２
１の排気導入口２１ａを通して導入された排気は内周ス
クロール部２４に流入して所定の流速にてタービンロー
タ２２を回転させ、排気排出口２１ｂを経て外部へ排出
される。この間、タービンロータ２２の回転によりシャ
フト１３が回転して、コンプレッサロータ３２を回転さ
せる。この結果、大気がコンプレッサハウジング３１の
コンプレッサ導入口３１ａから吸気通路に導入され、コ
ンプレッサロータ３２により圧縮されて設定された過給
圧となり、コンプレッサ排出口３１ｂを経て高い密度の
吸気としてエンジンの吸気口へ導入される。
【００２５】一方、当該可変容量ターボチャージャにお
いて、排気量が多いエンジンの中速域または高速域で
は、制御弁２６Ａの作動により弁開口部２６ａがエンジ
ンの回転速度に応じて開放されて、タービンハウジング
２１の排気導入口２１ａを通して導入された排気は内周
スクロール部２４と外周スクロール部２５の両者に流入
し、内周スクロール部２４に流入した排気は、上記した
と同様に、タービンロータ２２を回転させて排気排出口
２１ｂを経て外部へ排出される。
いて、排気量が多いエンジンの中速域または高速域で
は、制御弁２６Ａの作動により弁開口部２６ａがエンジ
ンの回転速度に応じて開放されて、タービンハウジング
２１の排気導入口２１ａを通して導入された排気は内周
スクロール部２４と外周スクロール部２５の両者に流入
し、内周スクロール部２４に流入した排気は、上記した
と同様に、タービンロータ２２を回転させて排気排出口
２１ｂを経て外部へ排出される。
【００２６】この間、外周スクロール部２５に流入した
排気の一部は、区画壁２３の各連通孔２３ａを通して内
周スクロール部２４に流入する。この場合、排気の内周
スクロール部２４への流入方向は、各連通孔２３ａの指
向方向に沿ってタービンロータ２２の軸心へ向かう方向
となって、内周スクロール部２４内を流れる排気のター
ビンロータ２２の接線方向の流れをタービンロータ２２
の回転中心側への流れに変えると共に、タービンロータ
２２に当たる排気の流速を下げる。これにより、タービ
ンロータ２２は必要以上の回転を規制されて、コンプレ
ッサロータ３２の必要以上の回転が防止され、過給圧は
排気量が多いエンジンの中速域または高速域においても
設定された圧力に制御される。
排気の一部は、区画壁２３の各連通孔２３ａを通して内
周スクロール部２４に流入する。この場合、排気の内周
スクロール部２４への流入方向は、各連通孔２３ａの指
向方向に沿ってタービンロータ２２の軸心へ向かう方向
となって、内周スクロール部２４内を流れる排気のター
ビンロータ２２の接線方向の流れをタービンロータ２２
の回転中心側への流れに変えると共に、タービンロータ
２２に当たる排気の流速を下げる。これにより、タービ
ンロータ２２は必要以上の回転を規制されて、コンプレ
ッサロータ３２の必要以上の回転が防止され、過給圧は
排気量が多いエンジンの中速域または高速域においても
設定された圧力に制御される。
【００２７】ところで、当該可変容量ターボチャージャ
においては、弁開口部２６ａを、外周スクロール部２５
への排気の流れ方向（下流側方向）に先細りの台形状に
形成していることから、弁開度は、制御弁２６Ａの動作
による弁開口部２６ａの開放時には漸次大きくなり、か
つ、弁開口部２６ａの閉鎖時には漸次小さくなる。この
ため、弁開口部２６ａの開放始期および閉鎖終期におけ
る弁開口部２６ａの開度の急激な変化が防止され、弁開
口部２６ａの開度の急激な変化に起因する過給圧への影
響を解消することができて、過給圧の制御精度を向上さ
せることができる。
においては、弁開口部２６ａを、外周スクロール部２５
への排気の流れ方向（下流側方向）に先細りの台形状に
形成していることから、弁開度は、制御弁２６Ａの動作
による弁開口部２６ａの開放時には漸次大きくなり、か
つ、弁開口部２６ａの閉鎖時には漸次小さくなる。この
ため、弁開口部２６ａの開放始期および閉鎖終期におけ
る弁開口部２６ａの開度の急激な変化が防止され、弁開
口部２６ａの開度の急激な変化に起因する過給圧への影
響を解消することができて、過給圧の制御精度を向上さ
せることができる。
【００２８】図５は、当該可変容量ターボチャージャに
おいて、制御弁２６Ａとは異なる形式の制御弁２６Ｂを
採用した例を示しており、制御弁２６Ｂはバタフライタ
イプのものであって、その中間基部が排気流入口側にて
その上流側と下流側間に取付けられて、排気の上流側お
よび下流側の両側が傾動端部となっている。これによ
り、制御弁２６Ｂは、作動作時には、弁開口部２６ｂの
上流側および下流側を同時に開閉動作する。かかる制御
弁２６Ｂを採用している可変容量ターボチャージャにお
いては、外周スクロール部２５への流入口を構成する弁
開口部２６ｂが、図４に示す弁開口部２６ａと同様の形
状の開口部を上流側にも一体的に設けた形状（上流側と
下流側が対称の形状）、すなわち、排気の流れ方向（下
流側方向）および排気の流れとは逆向き方向（上流側方
向）の両方向に先細りの台形状に形成されている。
おいて、制御弁２６Ａとは異なる形式の制御弁２６Ｂを
採用した例を示しており、制御弁２６Ｂはバタフライタ
イプのものであって、その中間基部が排気流入口側にて
その上流側と下流側間に取付けられて、排気の上流側お
よび下流側の両側が傾動端部となっている。これによ
り、制御弁２６Ｂは、作動作時には、弁開口部２６ｂの
上流側および下流側を同時に開閉動作する。かかる制御
弁２６Ｂを採用している可変容量ターボチャージャにお
いては、外周スクロール部２５への流入口を構成する弁
開口部２６ｂが、図４に示す弁開口部２６ａと同様の形
状の開口部を上流側にも一体的に設けた形状（上流側と
下流側が対称の形状）、すなわち、排気の流れ方向（下
流側方向）および排気の流れとは逆向き方向（上流側方
向）の両方向に先細りの台形状に形成されている。
【００２９】このため、当該可変容量ターボチャージャ
においても、弁開度は、制御弁２６Ｂの動作による弁開
口部２６ｂの開放時には漸次大きくなり、かつ、弁開口
部２６ｂの閉鎖時には漸次小さくなる。このため、弁開
口部２６ｂの開放始期および閉鎖終期における弁開口部
２６ｂの開度の急激な変化が防止され、弁開口部２６ｂ
の開度の急激な変化に起因する過給圧への影響を解消す
ることができて、過給圧の制御精度を向上させることが
できる。
においても、弁開度は、制御弁２６Ｂの動作による弁開
口部２６ｂの開放時には漸次大きくなり、かつ、弁開口
部２６ｂの閉鎖時には漸次小さくなる。このため、弁開
口部２６ｂの開放始期および閉鎖終期における弁開口部
２６ｂの開度の急激な変化が防止され、弁開口部２６ｂ
の開度の急激な変化に起因する過給圧への影響を解消す
ることができて、過給圧の制御精度を向上させることが
できる。
【００３０】図６は、当該可変容量ターボチャージャに
おいて、制御弁２６Ａおよび制御弁Ｂとは異なる形式の
制御弁２６Ｃを採用した例を示しており、制御弁２６Ｃ
は基端部をタービンハウジング２１における弁開口部２
６ｃの下流側、すなわち、区画壁２３の基端部に取付け
られて傾動端部が上流側に延びて、同傾動端部の弁開口
部２６ｃの弁座部に着座している。これにより、制御弁
２６Ｃは、作動時には、弁開口部２６ｃの上流側を開放
しかつ閉鎖する。かかる制御弁２６Ｃを採用している可
変容量ターボチャージャにおいては、外周スクロール部
２５への流入口を構成する弁開口部２６ｃは、図４に示
す弁開口部２６ａを上流側および下流側を逆にした形
状、すなわち、排気の流れとは逆向き方向（上流側方
向）に先細りの台形状に形成に形成されている。
おいて、制御弁２６Ａおよび制御弁Ｂとは異なる形式の
制御弁２６Ｃを採用した例を示しており、制御弁２６Ｃ
は基端部をタービンハウジング２１における弁開口部２
６ｃの下流側、すなわち、区画壁２３の基端部に取付け
られて傾動端部が上流側に延びて、同傾動端部の弁開口
部２６ｃの弁座部に着座している。これにより、制御弁
２６Ｃは、作動時には、弁開口部２６ｃの上流側を開放
しかつ閉鎖する。かかる制御弁２６Ｃを採用している可
変容量ターボチャージャにおいては、外周スクロール部
２５への流入口を構成する弁開口部２６ｃは、図４に示
す弁開口部２６ａを上流側および下流側を逆にした形
状、すなわち、排気の流れとは逆向き方向（上流側方
向）に先細りの台形状に形成に形成されている。
【００３１】このため、当該可変容量ターボチャージャ
においても、弁開度は、制御弁２６Ｃの動作による弁開
口部２６ｃの開放時には漸次大きくなり、かつ、弁開口
部２６ｃの閉鎖時には漸次小さくなる。このため、弁開
口部２６ｃの開放始期および閉鎖終期における弁開口部
２６ｃの開度の急激な変化が防止され、弁開口部２６ｃ
の開度の急激な変化に起因する過給圧への影響を解消す
ることができて、過給圧の制御精度を向上させることが
できる。
においても、弁開度は、制御弁２６Ｃの動作による弁開
口部２６ｃの開放時には漸次大きくなり、かつ、弁開口
部２６ｃの閉鎖時には漸次小さくなる。このため、弁開
口部２６ｃの開放始期および閉鎖終期における弁開口部
２６ｃの開度の急激な変化が防止され、弁開口部２６ｃ
の開度の急激な変化に起因する過給圧への影響を解消す
ることができて、過給圧の制御精度を向上させることが
できる。
【００３２】なお、これらの制御弁２６Ａ，２６Ｂ，２
６Ｃを採用する場合の弁開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃ
は上記した台形形状に限らず、適宜の三角形状、楕円形
状、半楕円形状等先細り形状に形成することができ、こ
れらの形状の弁開口部により上記した作用効果と同等の
作用効果を奏することができる。
６Ｃを採用する場合の弁開口部２６ａ，２６ｂ，２６ｃ
は上記した台形形状に限らず、適宜の三角形状、楕円形
状、半楕円形状等先細り形状に形成することができ、こ
れらの形状の弁開口部により上記した作用効果と同等の
作用効果を奏することができる。
【図１】本発明の一例に係る可変容量ターボチャージャ
の断面図である。
の断面図である。
【図２】同可変容量ターボチャージャの図１における２
−２線での断面図である。
−２線での断面図である。
【図３】同可変容量ターボチャージャの図２における３
−３線（スクロール始点位置）での断面図である。
−３線（スクロール始点位置）での断面図である。
【図４】同可変容量ターボチャージャの図２における矢
印Ａ方向にみた弁開口部の正面図である。
印Ａ方向にみた弁開口部の正面図である。
【図５】本発明の他の一例に係る可変容量ターボチャー
ジャの図２に対応する断面図である。
ジャの図２に対応する断面図である。
【図６】本発明のさらに他の一例に係る可変容量ターボ
チャージャの図２に対応する断面図である。
チャージャの図２に対応する断面図である。
１０…連結部、１１…ベアリングハウジング、１２…軸
受、１３…シャフト、２０…タービン部、２１…タービ
ンハウジング、２１ａ…排気導入口、２１ｂ…排気排出
口、２２…タービンロータ、２３…区画壁、２３ａ…連
通孔、２４…内周スクロール部、２５…外周スクロール
部、２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ…制御弁、２６ａ，２６
ｂ，２６ｃ…弁開口部、３０…コンプレッサ部、３１…
コンプレッサハウジング、３１ａ…コンプレッサ導入
口、３１ｂ…コンプレッサ排出口、３２…コンプレッサ
ロータ、３３，３４…スクロール部。
受、１３…シャフト、２０…タービン部、２１…タービ
ンハウジング、２１ａ…排気導入口、２１ｂ…排気排出
口、２２…タービンロータ、２３…区画壁、２３ａ…連
通孔、２４…内周スクロール部、２５…外周スクロール
部、２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ…制御弁、２６ａ，２６
ｂ，２６ｃ…弁開口部、３０…コンプレッサ部、３１…
コンプレッサハウジング、３１ａ…コンプレッサ導入
口、３１ｂ…コンプレッサ排出口、３２…コンプレッサ
ロータ、３３，３４…スクロール部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川口 潤 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 Ｆターム(参考） 3G005 EA15 FA06 GA05 GB24 GB87 JA24 3G071 BA07 DA01 HA03
Claims (6)
- 【請求項１】タービンハウジングとコンプレッサハウジ
ング間にて回転可能に支持されて一端が前記タービンハ
ウジングに臨みかつ他端が前記コンプレッサハウジング
に臨むシャフトと、同シャフトの一端側に一体回転可能
に設けられて前記タービンハウジングの排気通路に位置
するタービンロータと、前記シャフトの他端側に一体回
転可能に設けられて前記コンプレッサハウジングの吸気
通路に位置するコンプレッサロータを備え、かつ、前記
タービンハウジングは、前記排気通路における前記ター
ビンロータの上流側を内周スクロール部と外周スクロー
ル部に区画するとともに同外周スクロール部を流通する
排気の一部を前記内周スクロール部へ流入して同内周ス
クロール部の排気の流速を規制する複数の連通孔を有す
る区画壁と、前記外周スクロール部の流入口側に配設さ
れて同流入口に設けた弁開口部を開閉して前記両スクロ
ール部への排気の流量を制御する制御弁を備えてなる可
変容量ターボチャージャにおいて、前記弁開口部は、前
記外周スクロール部への排気の流動方向に長い細長形状
を呈していることを特徴とする可変容量ターボチャージ
ャ。 - 【請求項２】請求項１に記載の可変容量ターボチャージ
ャにおいて、前記各スクロール部はスクロール面積が上
流側から下流側へ漸次縮小する先細り形状を呈し、か
つ、スクロール始点位置におけるスクロール面積は前記
内周スクロール部より前記外周スクロール部が大きく形
成されていて、同外周スクロール部の流入口側に前記制
御弁が配設されていることを特徴とする可変容量ターボ
チャージャ。 - 【請求項３】請求項１または２に記載の可変容量ターボ
チャージャにおいて、前記制御弁は前記外周スクロール
部の流入口側における排気の上流側に基端部を取付けら
れて排気の下流側が傾動端部となっていて、前記弁開口
部は排気の下流側方向に先細り形状に形成されているこ
とを特徴とする可変容量ターボチャージャ。 - 【請求項４】請求項１または２に記載の可変容量ターボ
チャージャにおいて、前記制御弁は前記外周スクロール
部の流入口側における排気の上流側と下流側間にて中間
基部を取付けられて排気の上流側および下流側の両側が
傾動端部に構成されていて、前記弁開口部は排気の上流
側および下流側の両方向に先細り形状に形成されている
ことを特徴とする可変容量ターボチャージャ。 - 【請求項５】請求項１または２に記載の可変容量ターボ
チャージャにおいて、前記制御弁は前記外周スクロール
部の流入口側における排気の下流側に基端部を取付けら
れて排気の上流側が傾動端部となっていて、前記弁開口
部は排気の上流側方向に先細り形状に形成されているこ
とを特徴とする可変容量ターボチャージャ。 - 【請求項６】請求項３，４または５に記載の可変容量タ
ーボチャージャにおいて、前記弁開口部は、三角形状、
台形状、楕円形状または半楕円形状を呈していることを
特徴とする可変容量ターボチャージャ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000075313A JP4415447B2 (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | 可変容量ターボチャージャ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000075313A JP4415447B2 (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | 可変容量ターボチャージャ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001263078A true JP2001263078A (ja) | 2001-09-26 |
| JP4415447B2 JP4415447B2 (ja) | 2010-02-17 |
Family
ID=18593224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000075313A Expired - Lifetime JP4415447B2 (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | 可変容量ターボチャージャ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4415447B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2000
- 2000-03-17 JP JP2000075313A patent/JP4415447B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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