JP2002256876A - 可変容量タービン用可変ノズル機構およびその製作方法 - Google Patents

可変容量タービン用可変ノズル機構およびその製作方法

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JP2002256876A JP2001052059A JP2001052059A JP2002256876A JP 2002256876 A JP2002256876 A JP 2002256876A JP 2001052059 A JP2001052059 A JP 2001052059A JP 2001052059 A JP2001052059 A JP 2001052059A JP 2002256876 A JP2002256876 A JP 2002256876A
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    • Y10T29/49316—Impeller making
    • Y10T29/4932—Turbomachine making
    • Y10T29/49323—Assembling fluid flow directing devices, e.g., stators, diaphragms, nozzles

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノズル組立品での全閉位置の調整を不要とす
ると共に組立、調整用の治具を不要とすることにより可
変ノズル機構の組立、調整作業を簡単化して作業工数及
び組立、調整コストを低減し、かつ構造を簡単化して部
品の種類及び部品点数を減少し部品コストを低減し、さ
らにはノズルベーン、リング組立品等の構成部材の寸法
精度による影響を受けることなく高精度でもって可変ノ
ズル機構のノズルベーン設定をなし得る可変容量タービ
ンの組立・調整方法および組立・調整装置を提供する。 【解決手段】 可変容量タービンにおける可変ノズル機
構において、複数のノズルベーンのノズル軸部とノズル
駆動部材とを連結するノズルベーンと同数の連結部材と
を、該ノズルベーンの翼角と連結部材の一端側連結部の
係合方向との関係を予め設定してノズルベーンのノズル
軸部と連結部材の一端側連結部とを係合、固定し、次い
で各連結部材の他端側をノズル駆動部材に連結すること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の過給機
（排気ターボチャージャ）等に用いられ、作動ガスをタ
ービンケーシングに形成された渦巻状のスクロールから
翼角を可変にされた複数のノズルベーンを経てタービン
ロータへと半径方向に流動させて該タービンロータを回
転駆動するように構成されたラジアル流型の可変容量タ
ービンにおける、可変容量タービン用可変ノズル機構お
よびその製作方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】過給機付き内燃機関においては、機関か
らの排ガス流量と過給機の最適作動条件となるガス流量
とのマッチングをなすために、渦巻状のスクロールから
タービンロータに送られる排ガス流量を機関の運転状態
に応じて可変とする可変容量タービンを備えた過給機
が、近年多く用いられている。
【０００３】かかる可変容量タービンを備えた過給機
は、図８に示されるような基本構造をそなえており、同
図において、３０はタービンケーシング、３８は該ター
ビンケーシング３０内の外周部に渦巻状に形成されたス
クロールである。３４はタービンホイール、３５はコン
プレッサホイール、０３３は該タービンホイール３４と
コンプレッサホイール３５とを連結するロータシャフト
で、これらによりタービンロータ３３を構成する。０８
は前記タービンロータ３３で膨張仕事をした排ガスを機
外に送出するための排気ガス出口である。３１はコンプ
レッサケーシング、３６は該コンプレッサケーシング３
１と前記タービンケーシング３０とを連結する軸受ハウ
ジングである。３７は前記軸受ハウジング３６に取り付
けられて前記タービンロータ３３を支持する軸受であ
る。
【０００４】２はノズルベーンで、前記スクロール３８
の内周側にタービンの円周方向等間隔に複数個配置され
るとともに、これに一体形成されたノズル軸０２が前記
タービンケーシング３０に固定されたノズルマウント４
に回動可能に支持され、その翼角が変化せしめられるよ
うになっている。１００は可変ノズル機構で、アクチュ
エータ０４０からアクチュエータロッド４０及び駆動レ
バー４１を介して前記タービンロータ３３の回転軸心８
廻りに回転駆動せしめられるリング組立品１０により前
記ノズルベーン２を回転させてその翼角を変化させるも
のである。
【０００５】前記可変ノズル機構１００の組立・調整手
段として、特許第３０８５２１０号の発明が提供されて
いる。かかる発明においては、タービンロータの回転軸
心廻りに回転駆動せしめられるリング組立品とノズルベ
ーンとの全閉状態の設定を行うにあたっては、ノズルベ
ーンの内周側に該ノズルベーンの後縁が接触可能な治具
を配しておき、リンクプレートの円周方向複数箇所に設
けられた長溝内に嵌合されるストッパーピンが無い状態
もしくは該ストッパーピンが機能しない状態にして前記
ノズルベーンを治具に接触させ、位相合わせ用穴と合わ
せピンとを嵌合させてリング組立品全体を完全な全閉位
相として、ノズルベーンとレバープレートとを溶接によ
り固着し、かかる後にストッパーピンを取り付けてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
許第３０８５２１０号の発明にあっては、リンクプレー
トの長溝内に嵌合されるストッパーピンが機能しないノ
ズルベーンフリーの状態にてノズルベーンを治具に接触
させる工程と、この状態にて位相合わせ用穴と合わせピ
ンとを嵌合させリング組立品全体を完全な全閉位相にし
てノズルベーンとレバープレートとを溶接により固着し
ストッパーピンを取り付ける工程との２つの工程が必要
となるとともに組立用の治具を必要とし、可変ノズル機
構の組立、調整作業が面倒でありかつ多くの作業工数を
要しコスト高となる。また、かかる従来技術にあって
は、リンクプレートの円周方向複数箇所に設けられた長
溝内にストッパーピンを嵌合しリング位置決め用ピンを
備えた構造であるため、構造が複雑で部品の種類及び部
品点数が多く、部品コストも高くなる。
【０００７】さらに、かかる従来技術にあっては、可変
ノズル機構の全閉状態の設定を、リンクプレートの円周
方向複数箇所に設けられた長溝内へのストッパーピンの
嵌合及びノズルベーン後縁の治具への接触によるレバー
プレートとの相対角度合わせによって行うようになって
いるため、全閉状態の設定にばらつきが生じて設定誤差
が発生し易く、また前記可変ノズル機構の全閉位置が前
記のような構成部品の寸法精度によって一義的に決まる
こととなっており、可変ノズル機構の正確な設定精度が
得られ難い。等の問題点を有している。
【０００８】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、ノ
ズル組立品での全閉位置の調整を不要とすると共に組
立、調整用の治具を不要とすることにより可変ノズル機
構の組立、調整作業を簡単化して作業工数及び組立、調
整コストを低減し、かつ構造を簡単化して部品の種類及
び部品点数を減少し部品コストを低減し、さらにはノズ
ルベーン、リング組立品等の構成部材の寸法精度による
影響を受けることなく高精度でもって可変ノズル機構の
ノズルベーン設定をなし得る可変容量タービンの組立・
調整方法および組立・調整装置を提供することを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するため、請求項１記載の発明として、タービンケー
シングに固定されたノズルマウントにノズル軸部が回転
可能に支持されるとともにタービンの円周方向に沿って
複数個配設された翼角が可変のノズルベーンと、アクチ
ュエータによりタービン軸心廻りに回転可能にされて前
記ノズルベーンを駆動するノズル駆動部材と、該ノズル
ベーンの内周側に回転自在に設けられたタービンロータ
とを備え、作動ガスを前記タービンケーシングのスクロ
ールから前記ノズルベーンを経てタービンロータへと半
径方向に流動させて該タービンロータを回転駆動するよ
うに構成された可変容量タービンにおける可変ノズル機
構の製作方法において、前記複数のノズルベーンのノズ
ル軸部と前記ノズル駆動部材とを連結する該ノズルベー
ンと同数の連結部材とを、該ノズルベーンの翼角と前記
連結部材の一端側連結部の係合方向との関係を予め設定
して前記ノズルベーンのノズル軸部と前記連結部材の一
端側連結部とを係合、固定し、次いで前記各連結部材の
他端側を前記ノズル駆動部材に連結することを特徴とす
る可変容量タービン用可変ノズル機構の製作方法を提案
する。
【００１０】請求項２記載の発明は、前記ノズルベーン
側と連結部材側との具体的連結方法に係り、請求項１に
おいて、前記連結部材の一端側連結部に平面あるいは曲
面からなる穴側係止面を有する結合穴を形成し、前記複
数のノズルベーンのノズル軸部における前記連結部材へ
の連結部に前記穴側係止面に対応する形状の軸側係止面
を有する結合軸部を形成して、前記結合穴に前記結合軸
部を該結合穴及び結合軸部に塑性変形を伴うことなくか
つ前記穴側係止面と軸側係止面とを当接させることによ
り前記連結部材と前記ノズルベーンとを相対回転不能に
嵌合した後、先端部に抜け止め処理を施すことを特徴と
する。
【００１１】請求項２において好ましくは請求項３のよ
うに、前記連結部材の結合穴と前記ノズル軸の結合軸部
との嵌合後における前記先端部に抜け止め処理を該結合
軸部軸端のかしめにより行い、該軸端かしめ部が前記連
結部材の側面からはみ出さないようにかしめ処理を行
う。尚、前記先端部の抜け止め処理は軽微な溶接等で代
用しても良い。
【００１２】請求項４記載の発明は、前記連結部材とノ
ズル駆動部材との具体的連結方法に係り、請求項１にお
いて、前記各連結部材の他端側に略半径方向に溝を形成
し、前記ノズル駆動部材に円周方向に沿って前記連結部
材と同数突設された係合ピン部を前記溝に係合して前記
各連結部材とノズル駆動部材とを連結することを特徴と
する。
【００１３】請求項５記載の発明は、 請求項１ないし
４に係る製作方法により製作された可変ノズル機構の発
明であり、タービンケーシングに固定されたノズルマウ
ントにノズル軸部が回転可能に支持されるとともにター
ビンの円周方向に沿って複数個配設された翼角が可変の
ノズルベーンと、アクチュエータによりタービン軸心廻
りに回転可能にされて前記ノズルベーンを駆動する円板
状のリンクプレートと、該ノズルベーンの内周側に回転
自在に設けられたタービンロータとを備え、作動ガスを
前記タービンケーシングのスクロールから前記ノズルベ
ーンを経てタービンロータへと半径方向に流動させて該
タービンロータを回転駆動するように構成された可変容
量タービンの可変ノズル機構において、軸方向において
前記ノズルマウントとリンクプレートとの間に前記ノズ
ルベーンと同数のレバープレートを配置し、該レバープ
レートの一端側を前記ノズルベーンの翼角との係合方向
との関係を予め設定して該ノズルベーンのノズル軸部に
固定するとともに該レバープレートの他端側に略半径方
向に形成された溝を設け、前記リンクプレートの前記レ
バープレート側の側面に該レバープレートと同数の係合
ピン部を該レバープレート側に向けて突設して、該係合
ピン部を前記レバープレートの溝に係合してなることを
特徴とする。
【００１４】かかる発明によれば、連結部材の一端側連
結部を構成するレバープレートの結合穴とノズル軸部の
連結部を構成する結合軸部とを、予めノズルベーンの翼
角とノズル駆動部材を構成するリンクプレートの回転角
とが所要の関係になるように幾何学的に設定した上で嵌
合し、請求項３のように前記ノズル軸部の先端をかしめ
て前記レバープレートに固定した後、請求項４のように
前記ノズル駆動部材に円周方向に沿って前記連結部材と
同数突設された係合ピン部を前記各連結部材の他端側に
形成された溝に係合して前記各連結部材とノズル駆動部
材とを連結する、というきわめて簡単な手法で可変ノズ
ル機構の調整つまりノズルベーンの翼角とノズル駆動部
材との位置設定を行うことができる。これにより、前記
特許第３０８５２１０号のように、リンクプレートの複
数の長溝とストッパーピンと治具とを用いてノズル組立
品の状態で全閉位置の調整を行うという、ノズル組立品
の状態での可変ノズル機構の調整が不要となり、組立工
数が低減されるとともに、前記治具等の格別な組立要具
が不要となり、組立作業コストが低減される。
【００１５】また、本発明に係る可変ノズル機構は、連
結部材（レバープレート）の一端側とノズル軸部とを、
前記のように両者の幾何学的関係を設定して固定し、各
連結部材他端側に前記ノズル駆動部材（リンクプレー
ト）を連結するように構成されているので、前記従来技
術に比べて構造が簡単化されて、部品の種類及び部品点
数も大幅に少なくなり、部品コストが低減される。
【００１６】また、かかる発明によれば、連結部材（レ
バープレート）の一端側とノズル軸部とを、予め前記ノ
ズルベーンの翼角とノズル駆動部材（リンクプレート）
の回転角とが所要の関係になるように幾何学的に設定し
た上で嵌合して両者を固定した後、各連結部材の他端側
に前記ノズル駆動部材を連結することにより、可変ノズ
ル機構の調整つまりノズルベーンの翼角とノズル駆動部
材との位置設定を行うことができるため、前記従来技術
のように、リンクプレートの複数の長溝とストッパーピ
ンと治具とを用いてノズル組立品の状態で全閉位置の調
整を行うことにより全閉状態の設定にばらつきが生じて
設定誤差が発生することがなく、かつ可変ノズル機構の
全閉位置が構成部品の寸法精度によって一義的に決めら
れることがなく、ノズル組立品及びリング組立品の寸法
精度に影響されることなく高精度で以って可変ノズル機
構の設定が可能となるとともに、該可変ノズル機構を種
々の仕様に設定可能となる。
【００１７】また、請求項５及び３記載の発明によれ
ば、タービン軸方向においてノズルマウントとリンクプ
レートとの間にノズルベーンと同数のレバープレートを
配置し、該レバープレートの一端側を該ノズルベーンの
ノズル軸部に固定するとともに該レバープレートの他端
側に設けられた溝に、前記リンクプレートに該レバープ
レート側に向けて突設された係合ピン部を係合するとと
もに、前記レバープレートとノズル軸部の軸端とのかし
め部がレバープレートの側面からはみ出さないようにか
しめ処理を施こしたので、リンクプレートとレバープレ
ートとを最少限の隙間で組み付け可能となり、該レバー
プレートを中に挟んだリンクプレートとノズルマウント
との距離が短くなり、可変ノズル機構の軸方向長さが短
縮される。さらに該ノズル軸部のかしめ部がリンクプレ
ート側に突出するのが回避されて、該突出部とリンクプ
レートとの干渉及び摩擦による可変ノズル機構の作動不
良の発生が防止される。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施例
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
ている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置など
は特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれ
のみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎな
い。
【００１９】図１は本発明に係る可変容量タービン付き
過給機用可変ノズル機構の回転軸心に沿う断面図で、図
８のＺ部に対応する図である。図２はノズル軸とレバー
プレートとの結合部を示す図１のＹ部に対応する断面
図、図３は図２のＣ矢視図である。図４はノズルベーン
とレバープレートとの結合部の斜視図である。図５は図
１のＸ部詳細断面図である。図６は図１のＡ矢視図、図
７は図１のＢ矢視図である。図８は本発明が適用される
可変容量タービン付き過給機の回転軸心に沿う要部断面
図である。
【００２０】本発明が適用される可変容量タービン付き
過給機の全体構造を示す図８において、３０はタービン
ケーシング、３８は該タービンケーシング３０内の外周
部に渦巻状に形成されたスクロールである。３４はター
ビンホイール、３５はコンプレッサホイール、０３３は
該タービンホイール３４とコンプレッサホイール３５と
を連結するロータシャフトで、これらによりタービンロ
ータ３３を構成する。０８は前記タービンロータ１２で
膨張仕事をした排ガスを機外に送出するための排気ガス
出口である。３１はコンプレッサケーシング、３６は該
コンプレッサケーシング３１と前記タービンケーシング
３０とを連結する軸受ハウジングである。３７は前記軸
受ハウジング３６に取り付けられて前記タービンロータ
３３を支持する軸受である。
【００２１】２はノズルベーンで、前記スクロール３８
の内周側にタービンの円周方向等間隔に複数個配置され
るとともに、これに一体形成されたノズル軸０２が前記
タービンケーシング３０に固定されたノズルマウント４
に回動可能に支持され、その翼角が変化せしめられるよ
うになっている。４０は前記ノズルベーン２を駆動する
アクチュエータ０４０の出力端であるアクチュエータロ
ッドで、該アクチュエータロッド４０の往復動は駆動レ
バー４１を含む公知のリンク機構を介して回転運動に変
換されて後述する可変ノズル機構１００のリンクプレー
ト３に伝達されるようになっている。
【００２２】かかる構成からなる可変容量タービン付き
過給機において、内燃機関（図示省略）からの排気ガス
は前記スクロール３８に入り、該スクロール３８の渦巻
きに沿って周回しながらノズルベーン２に流入する。そ
して、該排気ガスは、前記ノズルベーン２の翼間を流過
して前記タービンロータホイール３４にその外周側から
流入し、中心側に向かい半径方向に流れてタービンロー
タ３３に膨張仕事をなした後、軸方向に流出して排気ガ
ス出口０８から機外に送出される。
【００２３】１００は可変ノズル機構で、前記アクチュ
エータ０４０からアクチュエータロッド４０及び駆動レ
バー４１含むリンク機構をを介して前記タービンロータ
３３の回転軸心８廻りに回転駆動せしめられるリンクプ
レート３により前記ノズルベーン２を回転させてその翼
角を変化させるものである。尚、この図においては、該
可変ノズル機構１００は従来技術のものを示してある。
【００２４】本発明は前記可変ノズル機構１００の製作
方法及びこれにより製作された可変ノズル機構１００の
構造に係るものである。本発明の実施例を示す図１〜図
７において、３は円板状に形成されたリンクプレート
で、前記のように、アクチュエータロッド４０に駆動レ
バー４１含むリンク機構をを介して回転軸心８廻りに回
動可能に連結されている。４は前記タービンケーシング
３０に固定された環状のノズルマウント、１２は円環状
のノズルプレートである。７はノズルサポートで、前記
ノズルマウント４とノズルプレート１２との間に、図７
に示すように、円周方向に沿って４個（複数個であれば
良い）配設されて該ノズルマウント４とノズルプレート
１２とを固定している。該ノズルサポート７のノズルプ
レート１２側結合部は、図５に示すように、該ノズルサ
ポート７の軸端部に形成された平行軸部７ａをノズルプ
レート１２の穴１２ａ内に形成された平行穴部に嵌合す
ることにより廻り止めを施し、該ノズルサポート７の軸
端をワッシャ０１２を介してかしめることによりノズル
プレート１２に固定している。一方、前記ノズルベーン
２は、前記ノズルマウント４とノズルプレート１２との
間における前記ノズルサポート７の内周側部位に配置さ
れ、これに固定された（あるいはノズルベーン２と一体
の）ノズル軸０２が前記ノズルマウント４に回転可能に
支持されている。
【００２５】１は前記リンクプレート３と各ノズルベー
ン２側のノズル軸０２とを連結する連結部材を構成する
レバープレートで、前記ノズルベーン２と同数設けら
れ、後述する手法により一端側が前記ノズル軸０２に固
定され他端側が前記リンクプレート３に連結されてい
る。前記レバープレート１の一端側には、図２及び図４
に示すように、前記ノズル軸０２への結合穴１ｂが貫設
されている。該結合穴１ｂは、対向する２面に平行な穴
側係止面１ｄを有する小判形状に形成されている。一
方、前記ノズルベーン２のノズル軸０２の軸端部には、
前記結合穴１ｂに嵌合される結合軸部０２ａが形成され
ている。該結合軸部０２ａはこれが嵌合される前記結合
穴１ｂと同一形状の小判形状に形成され、互いに平行な
軸側係止面０２ｂが前記穴側係止面１ｄに当接すること
により、前記レバープレート１とノズルベーン２とを相
対回転不能に嵌合せしめている。また、前記 結合軸部
０２ａを結合穴１ｂ内に嵌合した後は、図２に示すよう
に、結合軸部０２ａの先端をかしめる（２ａはかしめ
部）ことにより、抜け止めを施している。
【００２６】また、前記各レバープレート１の他端側に
は、図３、４、６に示すように、略半径方向に溝１ｃを
形成し、該溝部１ｃに、前記リンクプレート３のレバー
プレート１側の側面に該レバープレート１側に向けて突
設された該レバープレート１と同数の係合ピン部３を該
レバープレート側に向けて突設された係合ピン部３ａを
係合している。そして前記レバープレート１は、タービ
ンの軸方向において前記ノズルマウント４とリンクプレ
ート３との間に配置されて、前記のように、一端側つま
り内周側を前記ノズル軸０２に固定され他端側つまり外
周側を前記リンクプレート３の係合ピン部３ａに連結さ
れる。
【００２７】かかる構成からなる可変ノズル機構１００
を備えた可変容量タービンの容量を制御するにあたって
は、前記アクチュエータ０４０に対し、前記ノズルベー
ン２を流れる排気ガスの流量が所要の流量になるような
該ノズルベーン２の翼角を、翼角制御手段（図示省略）
により設定する。かかる翼角に対応するアクチュエータ
０４０の往復変位はアクチュエータロッド４０、駆動レ
バー４１を含むリンク機構により回転運動に変換されて
前記リンクプレート３に伝達され、該リンクプレート３
が回転駆動される。該リンクプレート３の回転により、
該リンクプレート３に係合ピン部３ａと溝部１ｃとの係
合により連結されている前記各レバープレート１が前記
リンクプレート３の回転による係合ピン部３ａの円周方
向移動により前記ノズル軸０２の軸心廻りに揺動せしめ
られ、各レバープレート１の揺動により該ノズル軸０２
が回転せしめられ、これによりノズルベーン２が回動し
て前記アクチュエータ０４０にて設定された翼角に変化
せしめられる。
【００２８】かかる実施例において、前記レバープレー
ト１の結合穴１ｂにノズルベーン２の結合軸部０２ａを
嵌合するにあたっては、該結合穴１ｂの前記穴側係止面
１ｄと結合軸部０２ａの軸側係止面０２ｂとを、ノズル
ベーン２の翼角とリンクプレート３の回転角とが所要の
関係になるように幾何学的に設定してから当接させて嵌
合し、前記結合軸部０２ａの先端をかしめることによ
り、抜け止めを施こす。かかるかしめ処理に当たって
は、図２に示すように、予め前記レバープレート１の結
合穴１ｂの外側に面取りを施しておき（０１ｂは面取り
部）、該レバープレート１の結合穴１ｂと前記ノズル軸
０２の結合軸部０２ａとを嵌合した後、該結合軸部０２
ａの軸端を前記面取り部０１ｂに沿ってかしめる。この
際に該結合軸部０２ａ軸端のかしめ部２ａがレバープレ
ート１の側面１ａから内側にはみ出さないようにかしめ
処理を行う。このようにかしめ処理を行うことにより、
ノズル軸０２のかしめ部２ａがリンクプレート３側に突
出するのが回避されて、該突出部とリンクプレート３と
の摩擦による可変ノズル機構１００の作動不良の発生が
防止されるとともに、レバープレート１とリンクプレー
ト３との軸方向距離を最少とすることができ、可変ノズ
ル機構１００の軸方向長さが短縮される。
【００２９】かかる実施例によれば、レバープレート１
の一端側に形成された結合穴１ｂ（穴側係止面１ｄ）と
ノズル軸０２の結合軸部０２ａ（軸側係止面０２ｂ）と
を、予め前記ノズルベーン２の翼角とリンクプレート３
の回転角とが所要の関係になるように幾何学的に設定し
た上で嵌合し、前記ノズル軸０２（結合軸部０２ａ）の
先端をかしめてレバープレート１に固定した後、各レバ
ープレート１の他端側に形成された溝部１ｃに前記リン
クプレート３の係合ピン部３ａを係合させる、というき
わめて簡単な手法で可変ノズル機構１００の調整つまり
ノズルベーン２の翼角とリンクプレート３との位置設定
を行うことができる。これにより、特許第３０８５２１
０号のように、リンクプレートの複数の長溝とストッパ
ーピンと治具とを用いてノズル組立品の状態で全閉位置
の調整を行うという、ノズル組立品の状態での可変ノズ
ル機構１００の調整が不要となり、組立工数が低減され
るとともに、前記治具等の格別な組立要具が不要とな
り、組立作業コストが低減される。
【００３０】また、可変ノズル機構１００は、レバープ
レート１の一端側とノズル軸０２とを、前記のように両
者の幾何学的関係を設定して固定し、各レバープレート
１の他端側に前記リンクプレート３を連結するように構
成されているので、前記従来技術に比べて構造が簡単化
されて、部品の種類及び部品点数も大幅に少なくなり、
部品コストが低減される。
【００３１】また、かかる実施例によれば、レバープレ
ート１の一端側とノズル軸０２とを、予め前記ノズルベ
ーン２の翼角とリンクプレート３の回転角とが所要の関
係になるように幾何学的に設定した上で嵌合して両者を
固定した後、各レバープレート１の他端側に前記リンク
プレート３を連結することにより、可変ノズル機構１０
０の調整つまりノズルベーン２の翼角とリンクプレート
３との位置設定を行うことができるため、前記従来技術
のように、リンクプレートの複数の長溝とストッパーピ
ンと治具とを用いてノズル組立品の状態で全閉位置の調
整を行うことにより全閉状態の設定にばらつきが生じて
設定誤差が発生することがなく、かつ可変ノズル機構の
全閉位置が構成部品の寸法精度によって一義的に決めら
れることがなく、ノズル組立品及びリング組立品の寸法
精度に影響されることなく高精度で以って可変ノズル機
構１００の設定が可能となるとともに、該可変ノズル機
構１００を種々の仕様に設定可能となる。
【００３２】また、かかる実施例によれば、タービン軸
方向において前記ノズルマウント４とリンクプレート３
との間に前記ノズルベーン２と同数のレバープレート１
を配置し、該レバープレート１の一端側を該ノズルベー
ン２のノズル軸０２に固定するとともに該レバープレー
ト１の他端側に設けられた溝に、前記リンクプレート３
に該レバープレート側に向けて突設された係合ピン部３
ａを係合するとともに、前記レバープレート１とノズル
軸０２の軸端とのかしめ部２ａがレバープレート１の側
面からはみ出さないようにかしめ処理を施こしたので、
リンクプレート３とレバープレート１とを最少限の隙間
で組み付け可能となり、該レバープレート１を中に挟ん
だリンクプレート３とノズルマウント４との距離が短く
なり、可変ノズル機構１００の軸方向長さが短縮され
る。さらに前記のように、該ノズル軸０２のかしめ部２
ａがリンクプレート３側に突出するのが回避されて、該
突出部とリンクプレート３との摩擦による可変ノズル機
構１００の作動不良の発生が防止される。
【００３３】
【発明の効果】以上記載の如く本発明によれば、連結部
材の一端側連結部の結合穴とノズル軸部の連結部を構成
する結合軸部とを、予めノズルベーンの翼角とノズル駆
動部材を構成するリンクプレートの回転角とが所要の関
係になるように幾何学的に設定した上で嵌合し、請求項
３のように前記ノズル軸部の先端をかしめて前記レバー
プレートに固定した後、請求項４のように前記ノズル駆
動部材に円周方向に沿って前記連結部材と同数突設され
た係合ピン部を前記各連結部材の他端側に形成された溝
に係合して前記各連結部材とノズル駆動部材とを連結す
る、というきわめて簡単な手法で以って可変ノズル機構
の調整つまりノズルベーンの翼角とノズル駆動部材との
位置設定を行うことができる。これにより、ノズル組立
品の状態での可変ノズル機構の調整が不要となり、組立
工数が低減されるとともに、前記治具等の格別な組立要
具が不要となり、組立作業コストが低減される。
【００３４】また、本発明に係る可変ノズル機構は、連
結部材の一端側とノズル軸部とを、前記のように両者の
幾何学的関係を設定して固定し、各連結部材他端側に前
記ノズル駆動部材を連結するように構成されているの
で、前記従来技術に比べて構造が簡単化されて、部品の
種類及び部品点数も大幅に少なくなり、部品コストが低
減される。
【００３５】また、連結部材の一端側とノズル軸部と
を、予め前記ノズルベーンの翼角とノズル駆動部材の回
転角とが所要の関係になるように幾何学的に設定した上
で嵌合して両者を固定した後、各連結部材の他端側に前
記ノズル駆動部材を連結することにより、ノズルベーン
の翼角とノズル駆動部材との位置設定を行うことができ
るため、ノズル組立品の状態で全閉位置の調整が不要と
なってかかる調整によるばらつき及び設定誤差が発生が
回避され、かつ可変ノズル機構の全閉位置が構成部品の
寸法精度によって一義的に決められることがなくなっ
て、ノズル組立品及びリング組立品の寸法精度に影響さ
れることなく高精度で以って可変ノズル機構の設定が可
能となるとともに、該可変ノズル機構を種々の仕様に設
定可能となる。
【００３６】また、請求項５及び３のように構成すれ
ば、タービン軸方向においてノズルマウントとリンクプ
レートとの間にノズルベーンと同数のレバープレートを
配置し、該レバープレートの一端側を該ノズルベーンの
ノズル軸部に固定するとともに該レバープレートの他端
側に設けられた溝に前記リンクプレートに突設された係
合ピン部を係合するとともに、前記レバープレートとノ
ズル軸部の軸端とのかしめ部がレバープレートの側面か
らはみ出さないようにかしめ処理を施こしたので、リン
クプレートとレバープレートとを最少限の隙間で組み付
け可能となり、該レバープレートを中に挟んだリンクプ
レートとノズルマウントとの距離が短くなり、可変ノズ
ル機構の軸方向長さが短縮される。さらに請求項３のよ
うに構成すれば、該ノズル軸部のかしめ部がリンクプレ
ート側に突出するのが回避されて、該突出部とリンクプ
レートとの干渉及び摩擦による可変ノズル機構の作動不
良の発生が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る可変容量タービン付き過給機
用可変ノズル機構の回転軸心に沿う断面図で、図８のＺ
部に対応する図である。
【図２】 ノズル軸とレバープレートとの結合部を示す
図１のＹ部に対応する断面図である。
【図３】 図２のＣ矢視図である。
【図４】 ノズルベーンとレバープレートとの結合部の
斜視図である。
【図５】 図１のＸ部詳細断面図である。
【図６】 図１のＡ矢視図である。
【図７】 図１のＢ矢視図である。
【図８】 本発明が適用される可変容量タービン付き過
給機の回転軸心に沿う要部断面図である。
【符号の説明】
１ レバープレート １ａ 側面 １ｂ 結合穴 ０１ｂ 面取り部 １ｃ 溝部 １ｄ 穴側係止面 ２ ノズルベーン ０２ ノズル軸 ２ａ かしめ部 ０２ｂ 軸側係止面 ３ リンクプレート ３ａ 係合ピン部 ４ ノズルマウント ８ 回転軸心 １２ ノズルプレート ３０ タービンケーシング ３１ コンプレッサケーシング ３３ タービンロータ ３４ タービンホイール ３５ コンプレッサホイール ３６ 軸受ハウジング ３８ スクロール ４０ アクチュエータロッド ０４０ アクチュエータ ４１ 駆動レバー １００ 可変ノズル機構

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 タービンケーシングに固定されたノズル
    マウントにノズル軸部が回転可能に支持されるとともに
    タービンの円周方向に沿って複数個配設された翼角が可
    変のノズルベーンと、アクチュエータによりタービン軸
    心廻りに回転可能にされて前記ノズルベーンを駆動する
    ノズル駆動部材と、該ノズルベーンの内周側に回転自在
    に設けられたタービンロータとを備え、作動ガスを前記
    タービンケーシングのスクロールから前記ノズルベーン
    を経てタービンロータへと半径方向に流動させて該ター
    ビンロータを回転駆動するように構成された可変容量タ
    ービンにおける可変ノズル機構の製作方法において、前
    記複数のノズルベーンのノズル軸部と前記ノズル駆動部
    材とを連結する該ノズルベーンと同数の連結部材とを、
    該ノズルベーンの翼角と前記連結部材の一端側連結部の
    係合方向との関係を予め設定して前記ノズルベーンのノ
    ズル軸部と前記連結部材の一端側連結部とを係合、固定
    し、次いで前記各連結部材の他端側を前記ノズル駆動部
    材に連結することを特徴とする可変容量タービン用可変
    ノズル機構の製作方法。
  2. 【請求項２】 前記連結部材の一端側連結部に平面あ
    るいは曲面からなる穴側係止面を有する結合穴を形成
    し、前記複数のノズルベーンのノズル軸部における前記
    連結部材への連結部に前記穴側係止面に対応する形状の
    軸側係止面を有する結合軸部を形成して、前記結合穴に
    前記結合軸部を該結合穴及び結合軸部に塑性変形を伴う
    ことなくかつ前記穴側係止面と軸側係止面とを当接させ
    ることにより前記連結部材と前記ノズルベーンとを相対
    回転不能に嵌合した後、先端部に抜け止め処理を施すこ
    とを特徴とする請求項１記載の可変容量タービン用可変
    ノズル機構の製作方法。
  3. 【請求項３】 前記連結部材の結合穴と前記ノズル軸の
    結合軸部との嵌合後における前記先端部に抜け止め処理
    を該結合軸部軸端のかしめにより行い、該軸端かしめ部
    が前記連結部材の側面からはみ出さないようにかしめ処
    理を行うことを特徴とする請求項２記載の可変容量ター
    ビン用可変ノズル機構の製作方法。
  4. 【請求項４】 前記各連結部材の他端側に略半径方向に
    溝を形成し、前記ノズル駆動部材に円周方向に沿って前
    記連結部材と同数突設された係合ピン部を前記溝に係合
    して前記各連結部材とノズル駆動部材とを連結すること
    を特徴とする請求項１記載の可変容量タービン用可変ノ
    ズル機構の製作方法。
  5. 【請求項５】 タービンケーシングに固定されたノズル
    マウントにノズル軸部が回転可能に支持されるとともに
    タービンの円周方向に沿って複数個配設された翼角が可
    変のノズルベーンと、アクチュエータによりタービン軸
    心廻りに回転可能にされて前記ノズルベーンを駆動する
    円板状のリンクプレートと、該ノズルベーンの内周側に
    回転自在に設けられたタービンロータとを備え、作動ガ
    スを前記タービンケーシングのスクロールから前記ノズ
    ルベーンを経てタービンロータへと半径方向に流動させ
    て該タービンロータを回転駆動するように構成された可
    変容量タービンの可変ノズル機構において、軸方向にお
    いて前記ノズルマウントとリンクプレートとの間に前記
    ノズルベーンと同数のレバープレートを配置し、該レバ
    ープレートの一端側を前記ノズルベーンの翼角との係合
    方向との関係を予め設定して該ノズルベーンのノズル軸
    部に固定するとともに該レバープレートの他端側に略半
    径方向に形成された溝を設け、前記リンクプレートの前
    記レバープレート側の側面に該レバープレートと同数の
    係合ピン部を該レバープレート側に向けて突設して、該
    係合ピン部を前記レバープレートの溝に係合してなるこ
    とを特徴とする可変容量タービンの可変ノズル機構。
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