JP2002332855A - Ｖｇｓタイプターボチャージャにおける排気ガイドアッセンブリの構成部材の表面改質方法並びにこの表面改質方法を施した排気ガイドアッセンブリ - Google Patents
Ｖｇｓタイプターボチャージャにおける排気ガイドアッセンブリの構成部材の表面改質方法並びにこの表面改質方法を施した排気ガイドアッセンブリInfo
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- JP2002332855A JP2002332855A JP2001139498A JP2001139498A JP2002332855A JP 2002332855 A JP2002332855 A JP 2002332855A JP 2001139498 A JP2001139498 A JP 2001139498A JP 2001139498 A JP2001139498 A JP 2001139498A JP 2002332855 A JP2002332855 A JP 2002332855A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐高温摩耗性、耐酸化性、高温硬度等を向上
させた新規なＶＧＳタイプターボチャージャの排気ガイ
ドアッセンブリを提供する。 【解決手段】 本発明は、可変翼１、タービンフレーム
２、可変機構３等の排気ガイドアッセンブリＡの構成部
材を、高ニッケル−高クロム耐熱部材で構成し、減圧
下、プラズマ状態での炭素原子のイオン化、次いで部材
を電極としたイオン化状炭素原子の非平衡・固溶状態で
の部材への侵炭処理の後、部材の表面にクロム炭化物の
被膜を形成して、耐高温摩耗性、耐酸化性、高温硬度等
を向上させるようにしたことを特徴とする。
させた新規なＶＧＳタイプターボチャージャの排気ガイ
ドアッセンブリを提供する。 【解決手段】 本発明は、可変翼１、タービンフレーム
２、可変機構３等の排気ガイドアッセンブリＡの構成部
材を、高ニッケル−高クロム耐熱部材で構成し、減圧
下、プラズマ状態での炭素原子のイオン化、次いで部材
を電極としたイオン化状炭素原子の非平衡・固溶状態で
の部材への侵炭処理の後、部材の表面にクロム炭化物の
被膜を形成して、耐高温摩耗性、耐酸化性、高温硬度等
を向上させるようにしたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車用エンジン等
に用いられるターボチャージャに関するものであって、
特にこのものに組み込まれる排気ガイドアッセンブリの
構成部材に係るものである。
に用いられるターボチャージャに関するものであって、
特にこのものに組み込まれる排気ガイドアッセンブリの
構成部材に係るものである。
【０００２】
【発明の背景】自動車用エンジンの高出力化、高性能化
の一手段として用いられる過給機としてターボチャージ
ャが知られており、このものはエンジンの排気エネルギ
によってタービンを駆動し、このタービンの出力によっ
てコンプレッサを回転させ、エンジンに自然吸気以上の
過給状態をもたらす装置である。ところでこのターボチ
ャージャは、エンジンが低速回転しているときには、排
気流量の低下により排気タービンが効率的に回るまでの
もたつき感と、その後の一挙に吹き上がるまでの所要時
間、いわゆるターボラグ等が生ずることを免れないもの
であった。またもともとエンジン回転が低いディーゼル
エンジンでは、ターボ効果を得にくいという欠点があっ
た。
の一手段として用いられる過給機としてターボチャージ
ャが知られており、このものはエンジンの排気エネルギ
によってタービンを駆動し、このタービンの出力によっ
てコンプレッサを回転させ、エンジンに自然吸気以上の
過給状態をもたらす装置である。ところでこのターボチ
ャージャは、エンジンが低速回転しているときには、排
気流量の低下により排気タービンが効率的に回るまでの
もたつき感と、その後の一挙に吹き上がるまでの所要時
間、いわゆるターボラグ等が生ずることを免れないもの
であった。またもともとエンジン回転が低いディーゼル
エンジンでは、ターボ効果を得にくいという欠点があっ
た。
【０００３】このため低速回転域からでも効率的に作動
するＶＧＳタイプのターボチャージャが開発されてきて
いる。このものは少ない排気量を可変翼（羽）で絞り込
み、排気の速度を増し、排気タービンの仕事量を大きく
することで、低速回転時でも高出力を発揮できるように
したものであり、特に近年その排気ガス中のＮＯｘ量が
問題とされているディーゼルエンジンにおいては、低速
回転時からエンジンの効率化を図ることのできる有用な
ターボチャージャである。このＶＧＳタイプのターボチ
ャージャにおける排気ガイドアッセンブリは高温・排気
ガス雰囲気下で使用されるものであり、その製造には、
耐熱性を有する高ニッケル−高クロム耐熱素材、例えば
ＪＩＳ規格、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＨ３１０、ＳＣＨ２
１、ＳＣＨ２２、ＳＵＨ６６０超合金等の耐熱材料が使
用されつつあるが、非常に過酷な条件で使用されるもの
であるため、その耐久寿命には、一定の限界があった。
また耐熱部材表面の炭化物による被膜（侵炭処理）は、
これまでも耐久性等の向上を目的とした表面改質手段と
して行われるものであるが、高ニッケル−高クロム耐熱
部材へのイオン侵炭は、未だ行われていないのが現状で
ある。
するＶＧＳタイプのターボチャージャが開発されてきて
いる。このものは少ない排気量を可変翼（羽）で絞り込
み、排気の速度を増し、排気タービンの仕事量を大きく
することで、低速回転時でも高出力を発揮できるように
したものであり、特に近年その排気ガス中のＮＯｘ量が
問題とされているディーゼルエンジンにおいては、低速
回転時からエンジンの効率化を図ることのできる有用な
ターボチャージャである。このＶＧＳタイプのターボチ
ャージャにおける排気ガイドアッセンブリは高温・排気
ガス雰囲気下で使用されるものであり、その製造には、
耐熱性を有する高ニッケル−高クロム耐熱素材、例えば
ＪＩＳ規格、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＨ３１０、ＳＣＨ２
１、ＳＣＨ２２、ＳＵＨ６６０超合金等の耐熱材料が使
用されつつあるが、非常に過酷な条件で使用されるもの
であるため、その耐久寿命には、一定の限界があった。
また耐熱部材表面の炭化物による被膜（侵炭処理）は、
これまでも耐久性等の向上を目的とした表面改質手段と
して行われるものであるが、高ニッケル−高クロム耐熱
部材へのイオン侵炭は、未だ行われていないのが現状で
ある。
【０００４】
【開発を試みた技術的課題】本発明はこのような背景を
認識してなされたものであって、７００℃以上の高温を
伴う熱サイクル、排気ガス雰囲気下で、長時間使用され
る排気ガイドアッセンブリを構成する部材の高温摩耗
性、耐酸化性、高温硬度等の向上を試みたものである。
認識してなされたものであって、７００℃以上の高温を
伴う熱サイクル、排気ガス雰囲気下で、長時間使用され
る排気ガイドアッセンブリを構成する部材の高温摩耗
性、耐酸化性、高温硬度等の向上を試みたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち請求項１記載の
ＶＧＳタイプターボチャージャにおける排気ガイドアッ
センブリの構成部材の表面改質方法は、エンジンから排
出される排気ガスの流量を適宜調節して排気タービンを
回転させる可変翼と、この可変翼を排気タービンの外周
部において回動自在に支持するタービンフレームと、こ
の可変翼を適宜回動させ、排気ガスの流量を調節する可
変機構とを具え、少ない排気流量を可変翼によって絞り
込み、排気の速度を増し、低速回転時にも高出力を発揮
できるようにしたＶＧＳタイプのターボチャージャにお
ける排気ガイドアッセンブリの構成部材に表面処理を施
す方法において、前記排気ガイドアッセンブリを構成す
る高ニッケル−高クロム耐熱部材の表面を、減圧下、プ
ラズマ状態での炭素原子のイオン化、次いで部材を電極
としたイオン化状炭素原子の非平衡・固溶状態での部材
への侵炭処理の後、クロム炭化物で被膜することを特徴
として成るものである。
ＶＧＳタイプターボチャージャにおける排気ガイドアッ
センブリの構成部材の表面改質方法は、エンジンから排
出される排気ガスの流量を適宜調節して排気タービンを
回転させる可変翼と、この可変翼を排気タービンの外周
部において回動自在に支持するタービンフレームと、こ
の可変翼を適宜回動させ、排気ガスの流量を調節する可
変機構とを具え、少ない排気流量を可変翼によって絞り
込み、排気の速度を増し、低速回転時にも高出力を発揮
できるようにしたＶＧＳタイプのターボチャージャにお
ける排気ガイドアッセンブリの構成部材に表面処理を施
す方法において、前記排気ガイドアッセンブリを構成す
る高ニッケル−高クロム耐熱部材の表面を、減圧下、プ
ラズマ状態での炭素原子のイオン化、次いで部材を電極
としたイオン化状炭素原子の非平衡・固溶状態での部材
への侵炭処理の後、クロム炭化物で被膜することを特徴
として成るものである。
【０００６】また請求項２記載の前記表面改質方法を施
した排気ガイドアッセンブリは、エンジンから排出され
る排気ガスの流量を適宜調節して排気タービンを回転さ
せる可変翼と、この可変翼を排気タービンの外周部にお
いて回動自在に支持するタービンフレームと、この可変
翼を適宜回動させ、排気ガスの流量を調節する可変機構
とを具え、少ない排気流量を可変翼によって絞り込み、
排気の速度を増し、低速回転時にも高出力を発揮できる
ようにしたＶＧＳタイプのターボチャージャにおける排
気ガイドアッセンブリにおいて、請求項１記載の方法に
より、表面を炭化物で被膜された高ニッケル−高クロム
耐熱部材を構成素材とすることを特徴として成るもので
ある。なおここで、高ニッケル−高クロム耐熱部材と
は、ニッケルを８％以上、クロムを１８％以上含有する
耐熱部材を言い、具体的には、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３
１６、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＨ３１０、ＳＵＨ６６０、
ＳＵＨ６６１、ＳＣＨ２１、ＳＣＨ２２、Ｉｎｃｏｌｏ
ｙ８００Ｈ、Ｉｎｃｏｎｅｌ６２５、Ｉｎｃｏｎｅｌ７
１３Ｃ等を挙げることができる。また被膜成分の炭化物
としては、Cr23C6、Cr7C3 、Cr3C2 、VC、TiC 、MoC 、
WC、HfC 、NbC 等を挙げることができる。
した排気ガイドアッセンブリは、エンジンから排出され
る排気ガスの流量を適宜調節して排気タービンを回転さ
せる可変翼と、この可変翼を排気タービンの外周部にお
いて回動自在に支持するタービンフレームと、この可変
翼を適宜回動させ、排気ガスの流量を調節する可変機構
とを具え、少ない排気流量を可変翼によって絞り込み、
排気の速度を増し、低速回転時にも高出力を発揮できる
ようにしたＶＧＳタイプのターボチャージャにおける排
気ガイドアッセンブリにおいて、請求項１記載の方法に
より、表面を炭化物で被膜された高ニッケル−高クロム
耐熱部材を構成素材とすることを特徴として成るもので
ある。なおここで、高ニッケル−高クロム耐熱部材と
は、ニッケルを８％以上、クロムを１８％以上含有する
耐熱部材を言い、具体的には、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３
１６、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＨ３１０、ＳＵＨ６６０、
ＳＵＨ６６１、ＳＣＨ２１、ＳＣＨ２２、Ｉｎｃｏｌｏ
ｙ８００Ｈ、Ｉｎｃｏｎｅｌ６２５、Ｉｎｃｏｎｅｌ７
１３Ｃ等を挙げることができる。また被膜成分の炭化物
としては、Cr23C6、Cr7C3 、Cr3C2 、VC、TiC 、MoC 、
WC、HfC 、NbC 等を挙げることができる。
【０００７】次に表面改質方法について説明する。前記
表面改質方法を施した排気ガイドアッセンブリを構成す
る高ニッケル−高クロム耐熱部材を侵炭するにあたって
は、１０-4〜１０-6 Torr の高真空下、まず侵炭処理を
行う際、結晶粒内外の炭化物析出を抑制するため、クロ
ム含有量が２５％以上から成る材料においては、場合に
よって解離アンモニアガスを表層に流して侵窒処理を行
う。
表面改質方法を施した排気ガイドアッセンブリを構成す
る高ニッケル−高クロム耐熱部材を侵炭するにあたって
は、１０-4〜１０-6 Torr の高真空下、まず侵炭処理を
行う際、結晶粒内外の炭化物析出を抑制するため、クロ
ム含有量が２５％以上から成る材料においては、場合に
よって解離アンモニアガスを表層に流して侵窒処理を行
う。
【０００８】次に炭素原子をプラズマ状態でイオン化
し、材料を一方の電極として炭素を侵入させた後、当該
高ニッケル−高クロム耐熱部材の表面層を固溶炭化物で
濃化することができる。この発明により実質的に完全に
近い非平衡過飽和固溶状態で侵炭した炭素原子が大量に
存在して自由に拡散し、炭化物層になり得るという特徴
的なイオン化侵炭による当該部材の表面の被膜が可能と
なった。なお表面成膜方法は、従来法（塩浴法等）によ
る。またこのような表面改質は、排気ガイドアッセンブ
リすべての構成部材に施すことが好ましいが、必ずしも
その必要はなく、例えば部材の摺動状態等に応じて必要
部位のみに施すことが可能である。
し、材料を一方の電極として炭素を侵入させた後、当該
高ニッケル−高クロム耐熱部材の表面層を固溶炭化物で
濃化することができる。この発明により実質的に完全に
近い非平衡過飽和固溶状態で侵炭した炭素原子が大量に
存在して自由に拡散し、炭化物層になり得るという特徴
的なイオン化侵炭による当該部材の表面の被膜が可能と
なった。なお表面成膜方法は、従来法（塩浴法等）によ
る。またこのような表面改質は、排気ガイドアッセンブ
リすべての構成部材に施すことが好ましいが、必ずしも
その必要はなく、例えば部材の摺動状態等に応じて必要
部位のみに施すことが可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下本発明について具体的に説明
する。説明にあたっては、本発明に係るＶＧＳタイプの
ターボチャージャにおける排気ガイドアッセンブリにつ
いて説明し、その後、排気ガイドアッセンブリ摺動部の
構成部材の表面を改質する方法について説明する。
する。説明にあたっては、本発明に係るＶＧＳタイプの
ターボチャージャにおける排気ガイドアッセンブリにつ
いて説明し、その後、排気ガイドアッセンブリ摺動部の
構成部材の表面を改質する方法について説明する。
【００１０】〔１〕排気ガイドアッセンブリ 排気ガイドアッセンブリＡは、特にエンジンの低速回転
時において排気ガスＧを適宜絞り込んで排気流量を調節
するものであり、一例として図１に示すように、排気タ
ービンＴの外周に設けられ実質的に排気流量を設定する
複数の可変翼１と、可変翼１を回動自在に保持するター
ビンフレーム２と、排気ガスＧの流量を適宜設定すべく
可変翼１を一定角度回動させる可変機構３とを具えて成
るものである。
時において排気ガスＧを適宜絞り込んで排気流量を調節
するものであり、一例として図１に示すように、排気タ
ービンＴの外周に設けられ実質的に排気流量を設定する
複数の可変翼１と、可変翼１を回動自在に保持するター
ビンフレーム２と、排気ガスＧの流量を適宜設定すべく
可変翼１を一定角度回動させる可変機構３とを具えて成
るものである。
【００１１】まず可変翼１について説明する。このもの
は一例として図１に示すように排気タービンＴの外周に
沿って円弧状に複数（一基の排気ガイドアッセンブリＡ
に対して概ね１０個から１５個程度）配設され、そのそ
れぞれが、ほぼ同程度づつ回動して排気流量を適宜調節
するものである。そして各可変翼１は、翼部１１と、軸
部１２とを具えて成る。翼部１１は、主に排気タービン
Ｔの幅寸法に応じて一定幅を有するように形成されるも
のであり、その幅方向における断面が概ね翼状に形成さ
れ、排気ガスＧが効果的に排気タービンＴに向かうよう
に構成されている。なおここで翼部１１の幅寸法を便宜
上、羽根高さｈとする。軸部１２は、翼部１１と一体で
連続するように形成されるものであり、翼部１１を動か
す際の回動軸に相当する部位となる。
は一例として図１に示すように排気タービンＴの外周に
沿って円弧状に複数（一基の排気ガイドアッセンブリＡ
に対して概ね１０個から１５個程度）配設され、そのそ
れぞれが、ほぼ同程度づつ回動して排気流量を適宜調節
するものである。そして各可変翼１は、翼部１１と、軸
部１２とを具えて成る。翼部１１は、主に排気タービン
Ｔの幅寸法に応じて一定幅を有するように形成されるも
のであり、その幅方向における断面が概ね翼状に形成さ
れ、排気ガスＧが効果的に排気タービンＴに向かうよう
に構成されている。なおここで翼部１１の幅寸法を便宜
上、羽根高さｈとする。軸部１２は、翼部１１と一体で
連続するように形成されるものであり、翼部１１を動か
す際の回動軸に相当する部位となる。
【００１２】また翼部１１と軸部１２との接続部位に
は、軸部１２から翼部１１に向かって窄まるようなテー
パ部１３と、軸部１２より幾分大径の鍔部１４とが連な
るように形成されている。なお鍔部１４の底面は、翼部
１１の軸部１２側の端面と、ほぼ同一平面上に形成さ
れ、この平面によって、可変翼１をタービンフレーム２
に取り付けた状態において円滑な回動状態を確保してい
る。更に軸部１２の先端部には、可変翼１の取付状態の
基準となる基準面１５が形成される。この基準面１５
は、後述する可変機構３に対しカシメ等によって固定さ
れる部位であり、一例として図１に示すように、軸部１
２を対向的に切り欠いた平面が、翼部１１に対してほぼ
一定の傾斜状態に形成されて成るものである。
は、軸部１２から翼部１１に向かって窄まるようなテー
パ部１３と、軸部１２より幾分大径の鍔部１４とが連な
るように形成されている。なお鍔部１４の底面は、翼部
１１の軸部１２側の端面と、ほぼ同一平面上に形成さ
れ、この平面によって、可変翼１をタービンフレーム２
に取り付けた状態において円滑な回動状態を確保してい
る。更に軸部１２の先端部には、可変翼１の取付状態の
基準となる基準面１５が形成される。この基準面１５
は、後述する可変機構３に対しカシメ等によって固定さ
れる部位であり、一例として図１に示すように、軸部１
２を対向的に切り欠いた平面が、翼部１１に対してほぼ
一定の傾斜状態に形成されて成るものである。
【００１３】次に本発明を実質的に適用したタービンフ
レーム２について説明する。このものは、複数の可変翼
１を回動自在に保持するフレーム部材として構成される
ものであって、一例として図１に示すように、フレーム
セグメント２１と保持部材２２とによって可変翼１を挟
み込むように構成される。そしてフレームセグメント２
１は、可変翼１の軸部１２を受け入れるフランジ部２３
と、後述する可変機構３を外周に嵌めるボス部２４とを
具えて成る。なおこのような構造からフランジ部２３に
は、周縁部分に可変翼１と同数の受入孔２５が等間隔で
形成されるものであり、本発明では特に、この受入孔２
５を高効率に形成し、また高精度に仕上げるものであ
る。このため本発明の実質的な適用対象物は、フレーム
セグメント２１となる。
レーム２について説明する。このものは、複数の可変翼
１を回動自在に保持するフレーム部材として構成される
ものであって、一例として図１に示すように、フレーム
セグメント２１と保持部材２２とによって可変翼１を挟
み込むように構成される。そしてフレームセグメント２
１は、可変翼１の軸部１２を受け入れるフランジ部２３
と、後述する可変機構３を外周に嵌めるボス部２４とを
具えて成る。なおこのような構造からフランジ部２３に
は、周縁部分に可変翼１と同数の受入孔２５が等間隔で
形成されるものであり、本発明では特に、この受入孔２
５を高効率に形成し、また高精度に仕上げるものであ
る。このため本発明の実質的な適用対象物は、フレーム
セグメント２１となる。
【００１４】また保持部材２２は、図１に示すように中
央部分が開口された円板状に形成されている。そしてこ
れらフレームセグメント２１と保持部材２２とによって
挟み込まれた可変翼１の翼部１１を、常に円滑に回動さ
せ得るように、両部材間の寸法は、ほぼ一定（概ね可変
翼１の翼幅寸法程度）に維持されるものであり、一例と
して受入孔２５の外周部分に、四カ所設けられたカシメ
ピン２６によって両部材間の寸法が維持されている。こ
こで上記カシメピン２６を受け入れるためにフレームセ
グメント２１及び保持部材２２に開口される孔をピン孔
２７とする。
央部分が開口された円板状に形成されている。そしてこ
れらフレームセグメント２１と保持部材２２とによって
挟み込まれた可変翼１の翼部１１を、常に円滑に回動さ
せ得るように、両部材間の寸法は、ほぼ一定（概ね可変
翼１の翼幅寸法程度）に維持されるものであり、一例と
して受入孔２５の外周部分に、四カ所設けられたカシメ
ピン２６によって両部材間の寸法が維持されている。こ
こで上記カシメピン２６を受け入れるためにフレームセ
グメント２１及び保持部材２２に開口される孔をピン孔
２７とする。
【００１５】なおこの実施の形態では、フレームセグメ
ント２１のフランジ部２３は、保持部材２２とほぼ同径
のフランジ部２３Ａと、保持部材２２より幾分大きい径
のフランジ部２３Ｂとの二つのフランジ部分から成るも
のであり、これらを同一部材で形成するものであるが、
同一部材での加工が複雑になる場合等にあっては、径の
異なる二つのフランジ部を分割して形成し、後にカシメ
加工やブレージング加工等によって接合することも可能
である。
ント２１のフランジ部２３は、保持部材２２とほぼ同径
のフランジ部２３Ａと、保持部材２２より幾分大きい径
のフランジ部２３Ｂとの二つのフランジ部分から成るも
のであり、これらを同一部材で形成するものであるが、
同一部材での加工が複雑になる場合等にあっては、径の
異なる二つのフランジ部を分割して形成し、後にカシメ
加工やブレージング加工等によって接合することも可能
である。
【００１６】次に可変機構３について説明する。このも
のはタービンフレーム２のボス部２４の外周側に設けら
れ、排気流量を調節するために可変翼１を回動させるも
のであり、一例として図１に示すように、アッセンブリ
内において実質的に可変翼１の回動を生起する回動部材
３１と、この回動を可変翼１に伝える伝達部材３２とを
具えて成るものである。回動部材３１は、図示するよう
に中央部分が開口された略円板状に形成され、その周縁
部分に可変翼１と同数の伝達部材３２を等間隔で設ける
ものである。なおこの伝達部材３２は、回動部材３１に
回転自在に取り付けられる駆動要素３２Ａと、可変翼１
の基準面１５に固定状態に取り付けられる受動要素３２
Ｂとを具えて成るものであり、これら駆動要素３２Ａと
受動要素３２Ｂとが接続された状態で、回動が伝達され
る。具体的には四角片状の駆動要素３２Ａを、回動部材
３１に対して回転自在にピン止めするとともに、この駆
動要素３２Ａを受け入れ得るように略Ｕ字状に形成した
受動要素３２Ｂを、可変翼１の先端の基準面１５に固定
し、四角片状の駆動要素３２ＡをＵ字状の受動要素３２
Ｂに嵌め込み、双方を係合させるように、回動部材３１
をボス部２４に取り付けるものである。
のはタービンフレーム２のボス部２４の外周側に設けら
れ、排気流量を調節するために可変翼１を回動させるも
のであり、一例として図１に示すように、アッセンブリ
内において実質的に可変翼１の回動を生起する回動部材
３１と、この回動を可変翼１に伝える伝達部材３２とを
具えて成るものである。回動部材３１は、図示するよう
に中央部分が開口された略円板状に形成され、その周縁
部分に可変翼１と同数の伝達部材３２を等間隔で設ける
ものである。なおこの伝達部材３２は、回動部材３１に
回転自在に取り付けられる駆動要素３２Ａと、可変翼１
の基準面１５に固定状態に取り付けられる受動要素３２
Ｂとを具えて成るものであり、これら駆動要素３２Ａと
受動要素３２Ｂとが接続された状態で、回動が伝達され
る。具体的には四角片状の駆動要素３２Ａを、回動部材
３１に対して回転自在にピン止めするとともに、この駆
動要素３２Ａを受け入れ得るように略Ｕ字状に形成した
受動要素３２Ｂを、可変翼１の先端の基準面１５に固定
し、四角片状の駆動要素３２ＡをＵ字状の受動要素３２
Ｂに嵌め込み、双方を係合させるように、回動部材３１
をボス部２４に取り付けるものである。
【００１７】なお複数の可変翼１を取り付けた初期状態
において、これらを周状に整列させるにあたっては、各
可変翼１と受動要素３２Ｂとが、ほぼ一定の角度で取り
付けられる必要があり、本実施の形態においては、主に
可変翼１の基準面１５がこの作用を担っている。また回
動部材３１を単にボス部２４に嵌め込んだままでは、回
動部材３１がタービンフレーム２と僅かに離反した際、
伝達部材３２の係合が解除されてしまうことが懸念され
るため、これを防止すべく、タービンフレーム２の対向
側から回動部材３１を挟むようにリング３３等を設け、
回動部材３１のタービンフレーム２側への押圧傾向を賦
与するものである。このような構成によって、エンジン
が低速回転を行った際には、可変機構３の回動部材３１
を適宜回動させ、伝達部材３２を介して軸部１２に伝達
し、図１に示すように可変翼１を回動させ、排気ガスＧ
を適宜絞り込んで、排気流量を調節するものである。
において、これらを周状に整列させるにあたっては、各
可変翼１と受動要素３２Ｂとが、ほぼ一定の角度で取り
付けられる必要があり、本実施の形態においては、主に
可変翼１の基準面１５がこの作用を担っている。また回
動部材３１を単にボス部２４に嵌め込んだままでは、回
動部材３１がタービンフレーム２と僅かに離反した際、
伝達部材３２の係合が解除されてしまうことが懸念され
るため、これを防止すべく、タービンフレーム２の対向
側から回動部材３１を挟むようにリング３３等を設け、
回動部材３１のタービンフレーム２側への押圧傾向を賦
与するものである。このような構成によって、エンジン
が低速回転を行った際には、可変機構３の回動部材３１
を適宜回動させ、伝達部材３２を介して軸部１２に伝達
し、図１に示すように可変翼１を回動させ、排気ガスＧ
を適宜絞り込んで、排気流量を調節するものである。
【００１８】〔２〕表面改質 （１）表面改質方法 部材を適当な治具にセットし、高真空下、炭素原子をイ
オン化し（プラズマ状態）、材料を一方の電極として炭
素を侵入させることにより侵炭を行う。次いで当該部材
の表面洗浄後、酸化クロムを含有するホウ砂・塩化物混
合塩浴を１０００℃前後にて浸漬し、炭化物成膜反応を
行った後、中和洗浄することにより、所定の被膜が形成
される。
オン化し（プラズマ状態）、材料を一方の電極として炭
素を侵入させることにより侵炭を行う。次いで当該部材
の表面洗浄後、酸化クロムを含有するホウ砂・塩化物混
合塩浴を１０００℃前後にて浸漬し、炭化物成膜反応を
行った後、中和洗浄することにより、所定の被膜が形成
される。
【００１９】（２）耐久性 ８５０℃における高温摺動摩擦係数が、被膜処理をしな
かった場合に比べ、１／１０以下に激減し、焼きつきも
全く生じなくなり、５０万ｋｍ以上の走行可能性が保証
された。
かった場合に比べ、１／１０以下に激減し、焼きつきも
全く生じなくなり、５０万ｋｍ以上の走行可能性が保証
された。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、容易にＶＧＳタイプの
ターボチャージャにおける排気ガイドアッセンブリを構
成する高ニッケル−高クロム耐熱部材表面を炭化物で被
膜することができ、また当該方法で被膜された高ニッケ
ル−高クロムの耐熱部材を構成素材とするターボチャー
ジャの排気ガイドアッセンブリは、高い耐久性を有する
ものとなる。
ターボチャージャにおける排気ガイドアッセンブリを構
成する高ニッケル−高クロム耐熱部材表面を炭化物で被
膜することができ、また当該方法で被膜された高ニッケ
ル−高クロムの耐熱部材を構成素材とするターボチャー
ジャの排気ガイドアッセンブリは、高い耐久性を有する
ものとなる。
【図１】本発明に係るタービンフレームを組み込んだＶ
ＧＳタイプのターボチャージャを示す斜視図（ａ）、並
びに排気ガイドアッセンブリを示す分解斜視図（ｂ）で
ある。
ＧＳタイプのターボチャージャを示す斜視図（ａ）、並
びに排気ガイドアッセンブリを示す分解斜視図（ｂ）で
ある。
１ 可変翼 ２ タービンフレーム ３ 可変機構 １１ 翼部 １２ 軸部 １３ テーパ部 １４ 鍔部 １５ 基準面 ２１ フレームセグメント ２２ 保持部材 ２３ フランジ部 ２３Ａ フランジ部（小） ２３Ｂ フランジ部（大） ２４ ボス部 ２５ 受入孔 ２６ カシメピン ２７ ピン孔 ３１ 回動部材 ３２ 伝達部材 ３２Ａ 駆動要素 ３２Ｂ 受動要素 ３３ リング Ａ 排気ガイドアッセンブリ ｈ 羽根高さ Ｇ 排気ガス Ｔ 排気タービン
Claims (2)
- 【請求項１】 エンジンから排出される排気ガスの流量
を適宜調節して排気タービンを回転させる可変翼と、 この可変翼を排気タービンの外周部において回動自在に
支持するタービンフレームと、 この可変翼を適宜回動させ、排気ガスの流量を調節する
可変機構とを具え、 少ない排気流量を可変翼によって絞り込み、排気の速度
を増し、低速回転時にも高出力を発揮できるようにした
ＶＧＳタイプのターボチャージャにおける排気ガイドア
ッセンブリの構成部材に表面処理を施す方法において、 前記排気ガイドアッセンブリを構成する高ニッケル−高
クロム耐熱部材の表面を、減圧下、プラズマ状態での炭
素原子のイオン化、次いで部材を電極としたイオン化状
炭素原子の非平衡・固溶状態での部材への侵炭処理の
後、クロム炭化物で被膜することを特徴とするＶＧＳタ
イプターボチャージャにおける排気ガイドアッセンブリ
の構成部材の表面改質方法。 - 【請求項２】 エンジンから排出される排気ガスの流量
を適宜調節して排気タービンを回転させる可変翼と、 この可変翼を排気タービンの外周部において回動自在に
支持するタービンフレームと、 この可変翼を適宜回動させ、排気ガスの流量を調節する
可変機構とを具え、 少ない排気流量を可変翼によって絞り込み、排気の速度
を増し、低速回転時にも高出力を発揮できるようにした
ＶＧＳタイプのターボチャージャにおける排気ガイドア
ッセンブリにおいて、 請求項１記載の方法により、表面を炭化物で被膜された
高ニッケル−高クロム耐熱部材を構成素材とすることを
特徴とする前記表面改質方法を施した排気ガイドアッセ
ンブリ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001139498A JP2002332855A (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | Ｖｇｓタイプターボチャージャにおける排気ガイドアッセンブリの構成部材の表面改質方法並びにこの表面改質方法を施した排気ガイドアッセンブリ |
| CNA028139259A CN1526052A (zh) | 2001-05-10 | 2002-05-10 | 经过表面改性的vgs型涡轮增压器的排气引导器组件及其构成部件的表面改性方法 |
| KR10-2003-7014559A KR20040028752A (ko) | 2001-05-10 | 2002-05-10 | 표면 개질을 실시한 ｖｇｓ 타입 터보 차저의 배기 가이드어셈블리 및 그 구성부재의 표면 개질 방법 |
| PCT/JP2002/004553 WO2002092980A1 (fr) | 2001-05-10 | 2002-05-10 | Ensemble de guidage de gaz d'echappement a surface reformee dans un turbocompresseur de type vgs et procede de reformage de surface des elements constitutifs de cet ensemble |
| EP02769563.4A EP1396621B1 (en) | 2001-05-10 | 2002-05-10 | Surface-reformed exhaust gas guide assembly of vgs type turbo charger, and method of surface-reforming component member thereof |
| US10/477,188 US20050011192A1 (en) | 2001-05-10 | 2002-05-10 | Surface-reformed exhaust gas guide assembly of vgs type turbo charger, and method surface-reforming component member thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001139498A JP2002332855A (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | Ｖｇｓタイプターボチャージャにおける排気ガイドアッセンブリの構成部材の表面改質方法並びにこの表面改質方法を施した排気ガイドアッセンブリ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002332855A true JP2002332855A (ja) | 2002-11-22 |
Family
ID=18986267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001139498A Pending JP2002332855A (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | Ｖｇｓタイプターボチャージャにおける排気ガイドアッセンブリの構成部材の表面改質方法並びにこの表面改質方法を施した排気ガイドアッセンブリ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002332855A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008150706A (ja) * | 2006-11-21 | 2008-07-03 | Akita Fine Blanking:Kk | 高温耐久性を高めたナノ表面改質方法並びにナノ表面改質方法が施された金属部材並びにこれを構成部材に適用したｖｇｓタイプターボチャージャにおける排気ガイドアッセンブリ |
| JP2012163083A (ja) * | 2011-02-09 | 2012-08-30 | Ihi Corp | 可変ノズルユニット及び可変容量型過給機 |
-
2001
- 2001-05-10 JP JP2001139498A patent/JP2002332855A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008150706A (ja) * | 2006-11-21 | 2008-07-03 | Akita Fine Blanking:Kk | 高温耐久性を高めたナノ表面改質方法並びにナノ表面改質方法が施された金属部材並びにこれを構成部材に適用したｖｇｓタイプターボチャージャにおける排気ガイドアッセンブリ |
| JP2012163083A (ja) * | 2011-02-09 | 2012-08-30 | Ihi Corp | 可変ノズルユニット及び可変容量型過給機 |
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