JP2004138006A - 可変容量型過給機の表面処理構造及び表面処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】可変ノズル機構の摺動部における潤滑性を向上して該摺動部の摺動抵抗を低減し、可変ノズル機構構成部材における間隙部のクリアランスを摩擦抵抗を増大せず最小限に保持することでタービン効率の低下、過渡期の加速性の低下、排煙の悪化等の不具合を防止し得る可変容量型過給機の表面処理構造及び表面処理方法の提供。
【解決手段】アクチュエータの駆動力をドライブリング、リンクプレート、レバープレート等により構成されるリング組立品を介してタービンケーシング内のスクロール通路に設けられたノズルベーンに伝達し該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型過給機において、前記リング組立品の構成部材のうち相手部材に摺接する摺動部材の表面及び微小間隙部を形成する２部材の何れか一方または双方に炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成した炭素系乾性膜を形成してなる。
【選択図】 図１
【解決手段】アクチュエータの駆動力をドライブリング、リンクプレート、レバープレート等により構成されるリング組立品を介してタービンケーシング内のスクロール通路に設けられたノズルベーンに伝達し該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型過給機において、前記リング組立品の構成部材のうち相手部材に摺接する摺動部材の表面及び微小間隙部を形成する２部材の何れか一方または双方に炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成した炭素系乾性膜を形成してなる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクチュエータの駆動力をリンク部を介してノズルベーンに伝達し該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型過給機における構成部材の表面処理構造及び表面処理方法に関する。
【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通路からタービン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型過給機が、近年多く用いられている。
【０００３】
かかる可変容量型過給機においては、前記特許文献１あるいは特許文献２に示されるように、空気圧式、電動モータ式等のアクチュエータからの駆動力をリンク部を介してノズルベーンに伝達し該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構を設けており、該可変ノズル機構は、高温の排気ガスが流過するタービンケーシング内のスクロール通路の出口部に設置された前記ノズルベーン、該ノズルベーンを支持するノズルマウント、該ノズルベーンを回転駆動するリング組立品等が、高温のタービンケーシング内において無潤滑の状態で作動さしめられる構造となっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２６０２８号公報の図１
【特許文献２】特開２００１−３２９８５０号公報の図１、図２
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、特許文献１あるいは特許文献２に示される可変容量型過給機においては、ノズルベーン、該ノズルベーンを支持するノズルマウント、該ノズルベーンを回転駆動するリング組立品等が、高温のタービンケーシング内において無潤滑の状態で作動さしめられる構造となっている。
したがってかかる可変容量型過給機においては、可変ノズル機構構成部材の摺動部が高温雰囲気中において無潤滑の状態で、ノズルベーン全閉〜ノズルベーン全開〜ノズルベーン全閉という摺動運動を繰り返し行うこととなり、該摺動部の初期なじみが良好でなく作動中における摺動抵抗が極めて大きくなる。
【０００６】
このため、かかる従来技術にあっては、ノズルベーンの支持部やリング組立品等の摺動部における摺動抵抗が極めて大きい状態下において、ノズルベーンの全閉と全開との間を繰り返すことから、該ノズルベーンの作動特性のヒステリシスが増大し過給機性能が不安定となって、変速時等の過渡期における給気圧力（過給圧力）の一次的な低下による加速性の低下や排煙の悪化を誘発し易い。
【０００７】
また、特許文献１あるいは特許文献２に示される可変容量型過給機においては、ノズルベーン、該ノズルベーンを支持するノズルマウント、リング組立品等の可変ノズル機構構成部材の間隙部は、対向する２部材の金属面が臨むように構成されるとともに該間隙部のクリアランスをある程度大きく採って金属面同士の接触を回避しているため、該間隙部にガスが侵入するような場合には該間隙部からのガス漏れ量が増大してタービン効率が低下する。
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、可変ノズル機構を構成するノズルベーン、該ノズルベーンを支持するノズルマウント、該ノズルベーンを回転駆動するリング組立品等の摺動部における潤滑性を向上することにより該摺動部の摺動抵抗を低減し、また前記可変ノズル機構構成部材における間隙部のクリアランスを摩擦抵抗を増大することなく最小限に保持することにより、タービン効率の低下、過渡期における加速性の低下、排煙の悪化等の不具合の発生を防止し、さらには外部へのガス漏れによる汚染を防止し得る可変容量型過給機の表面処理構造及び表面処理方法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、アクチュエータの駆動力をドライブリング、リンクプレート、レバープレート等により構成されるリング組立品を介してタービンケーシング内のスクロール通路に設けられたノズルベーンに伝達し該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型過給機において、前記リング組立品の構成部材のうち相手部材に摺接する摺動部材の表面及び微小間隙部を形成する２部材の何れか一方または双方に、炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成した炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする可変容量型過給機の表面処理構造を提案する。
【００１０】
請求項２ないし４記載の発明は、前記リング組立品における炭素系乾性膜による表面処理構造の具体的構成に係り、請求項２の発明は請求項１において、前記リンクプレートとレバープレートとを連結するピン及び該ピンが回動可能に嵌合されるピン孔の表面に前記炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は請求項１において、前記ドライブリングとリンクプレートとを連結するピン及び該ピンが回動可能に嵌合されるピン孔の表面に前記炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明は請求項１において、前記レバープレートに固定されるとともに端部に前記ノズルベーンが固定されたノズルシャフトの外周面及び該ノズルシャフトが回動可能に嵌合されるブッシュ等の嵌挿部材の内面に前記炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする。尚、ブッシュが無くノズルマウントの貫通穴をあけることにより前記ブッシュと同様の機能を持たせた場合にも、本発明は適用される。
【００１３】
また、請求項５記載の発明は、アクチュエータの駆動力をドライブリング、リンクプレート、レバープレート等により構成されるリング組立品を介してタービンケーシング内のスクロール通路に設けられたノズルベーンに伝達し該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型過給機において、前記アクチュエータの出力軸を構成するアクチュエータロッドと前記リング組立品とを連結する連結リンク機構の構成部材のうち相手部材に摺接する摺動部材の表面及び微小間隙部を形成する２部材何れか一方または双方に、炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成した炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする。
【００１４】
請求項６ないし８記載の発明は、前記連結リンク機構における炭素系乾性膜による表面処理構造の具体的構成に係り、請求項６の発明は請求項５において、前記連結リンク機構を構成するクランクコントロール部のピンの外周面及び該ピンが回動可能に嵌合されるローラの内面に前記炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする。
【００１５】
請求項７の発明は請求項５において、前記連結リンク機構を構成するクランクコントロール部の軸部外周に配置されたブッシュ及び前記軸部外周に嵌挿されたシールリングの外周シール面に前記炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする。
【００１６】
請求項８の発明は請求項５において、前記連結リンク機構を構成するクランクコントロール部と前記アクチュエータの出力軸を構成するアクチュエータロッドとを連結するリンクあるいは駆動レバーの連結部に介装されるピン及び該ピンが回動可能に嵌合されるピン孔の表面に前記炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする。
【００１７】
かかる発明によれば、請求項１ないし４記載のリング組立品における摺動部材及び相手部材との間の微小間隙部に、具体的には請求項２のようにリンクプレートとレバープレートとを連結するピン及び該ピンが嵌合されるピン孔の表面に、あるいは請求項３のようにドライブリングとリンクプレートとを連結するピン及び該ピンが嵌合されるピン孔の表面に、あるいは請求項４のようにノズルベーンが固定されたノズルシャフトの外周面及び該ノズルシャフトが嵌合されるブッシュ等の嵌挿部材の内面に、炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成した炭素系乾性膜をそれぞれ形成する。
【００１８】
また、請求項５ないし８記載のアクチュエータロッドと前記リング組立品とを連結する連結リンク機構における摺動部材及び相手部材との間の微小間隙部に、具体的には請求項６のようにクランクコントロール部のピンの外周面及び該ピンが嵌合されるローラの内面に、請求項７のように前記クランクコントロール部の軸部外周に嵌挿されたシールリングの外周シール面に、請求項８のように前記クランクコントロール部とアクチュエータロッドとを連結するリンクあるいは駆動レバーの連結部に介装されるピン及び該ピンが嵌合されるピン孔の表面に、炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成した炭素系乾性膜をそれぞれ形成する。
【００１９】
従ってかかる発明によれば、前記リング組立品、アクチュエータロッドと前記リング組立品とを連結する前記連結リンク機構等の、摺動部材の摺動面に炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成した炭素系乾性膜からなる固体潤滑材の被膜を形成したので、高温雰囲気中で作動する前記摺動部材の摺動抵抗を、前記特許文献１あるいは特許文献２にて提供されている従来技術のように該摺動部材を無潤滑の状態で作動せしめるものに比べて大幅に低減することができる。
これにより、前記ノズルベーンの開閉作動に伴う作動特性のヒステリシスが減少して過給機性能が安定するとともに、過給機運転の過渡期における給気圧力（過給圧力）の一次的な低下の発生が回避されて加速性が向上し、排煙の状態も常時良好な状態を保持することができる。
【００２０】
またかかる発明によれば、前記リング組立品及び連結リンク機構における微小間隙部を形成する２部材の表面に炭素系乾性膜を充填形態にて形成して該微小間隙部のクリアランスを実質的にゼロ（０）として、潤滑機能を有する前記被膜の表面同士を摺接させて過給機の運転に入ることが可能となる。
従って、前記微小間隙部に潤滑機能を有する前記炭素系乾性膜が形成されているため前記２部材間の金属面同士の接触が回避されて、小さい摩擦抵抗で以ってクリアランスを最小値に保持して過給機の運転を行うことができ、該微小間隙部からのガス漏れ量が低減されて高いタービン効率を維持できるとともに、過給機内部から外部にわたって配置されている摺動部材の表面に前記炭素系乾性膜を形成することで、過給機外部へのガス漏れによる汚染が防止できる。
【００２１】
請求項９ないし１０記載の発明は、前記可変ノズル機構構成部材の表面処理方法に係り、請求項９の発明は、アクチュエータの駆動力をドライブリング、リンクプレート、レバープレート等により構成されるリング組立品を介してタービンケーシング内のスクロール通路に設けられたノズルベーンに伝達し該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型過給機における前記可変ノズル機構構成部材の表面処理方法において、前記リング組立品または該リング組立品の構成部材を、炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成してなる溶液中に浸漬した後乾燥させて該可変ノズル組立品構成部材の表面に炭素系乾性膜を形成し、次いで該リング組立品または該リング組立品の構成部材を前記過給機に組み込むことを特徴とする。
【００２２】
かかる発明によれば、前記リング組立品または該リング組立品の構成部材を、前記炭素超微粉体が溶融している溶媒中に浸漬した後乾燥させるという、極めて簡単な手法かつ少ない工程で以って複数の部品からなる前記リング組立品に炭素系乾性膜を形成することができる。
【００２３】
また、請求項１０の発明は、アクチュエータの駆動力をドライブリング、リンクプレート、レバープレート等により構成されるリング組立品を介してタービンケーシング内のスクロール通路に設けられたノズルベーンに伝達し該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型過給機における可変ノズル機構構成部材の表面処理方法において、前記アクチュエータの出力軸を構成するアクチュエータロッドと前記リング組立品とを連結する連結リンク機構の構成部材のうち相手部材に摺接する摺動部材の表面及び微小間隙部を形成する２部材の何れか一方または双方に、炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成してなる溶液を塗布して乾燥させた後、これらの部材を前記過給機に組み込むことを特徴とする。
【００２４】
かかる発明によれば、前記リング組立品及び連結リンク機構を構成する摺動部材の表面に炭素超微粉体が溶融している溶液を刷毛等により塗布して乾燥させ、あるいは前記リング組立品及び連結リンク機構を構成する２部材間に形成された微小間隙部に前記溶液を充填して乾燥させるという、極めて簡単な手法かつ少ない工程で以って前記可変ノズル組立品に正確な厚さの炭素系乾性膜を形成することができる。
【００２５】
【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。
【００２６】
図１は本発明の第１実施例に係る可変容量型過給機のリング組立品を示し、（Ａ）は要部正面図（図６のＥ矢視図）、（Ｂ）はＡのＡ−Ａ線断面図である。図２は第２実施例を示し、（Ａ）はリング組立品駆動部の要部正面図、（Ｂ）はＡのＢ−Ｂ線断面図である。図３は第３実施例を示すアクチュエータ出力レバーの正面図（図６のＣ矢視図）である。図４は第４実施例を示すクランクコントロール部の要部正面図、図５は図４のＤ―Ｄ線断面図である。図６は本発明が適用される可変容量型過給機の縦断面図である。
【００２７】
本発明が適用される可変容量タービン付き過給機の構造を示す図６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通路、４４はタービンロータ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。
【００２８】
３４はタービンホイール、３５はコンプレッサホイール、３３は該タービンホイール３４とコンプレッサホイール３５とを連結するタービンシャフト、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シャフト３３を支持する軸受である。０１は該タービンシャフト３３の回転軸心である。
４０はノズルベーンで、前記スクロール通路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シャフト４３が前記タービンケーシング３０に取り付けられたノズルマウント４１に回動可能に支持され、該ノズルシャフト４３の回転により翼角が変化せしめられるようになっている。
【００２９】
１００は可変ノズル機構、５０は該可変ノズル機構１００のアクチュエータで、該アクチュエータ５０の駆動力がアクチュエータロッド５１、クランクコントロール部９（図４、５参照）及びリング組立品４２を介して前記タービンシャフト３３の回転軸心廻りに回転駆動せしめられるドライブリング１１（図１参照）を回転させることにより前記ノズルベーン４０を回転させてその翼角を変化させるようになっている。該アクチュエータ５０はアクチュエータブラケット５４を介してボルト５５により前記コンプレッサケーシング３１に固定されている。
【００３０】
本発明は、図６に示される可変容量型過給機の可変ノズル機構１００構成部材の表面処理構造及び表面処理方法に関するものである。
即ち本発明の第１実施例を示す図１において、４２はリング組立品であり、次のように構成されている。
１１は前記アクチュエータロッド５１（図６参照）により前記クランクコントロール部９を介して回転駆動されるドライブリングである。１３は複数のリンクプレートで、一端部が前記ドライブリング１１の円周方向に沿って設けられたピン１２に連結されている。１５は前記リンクプレート１３の他端部にピン１４を介して連結されたレバープレートで、該レバープレート１５の他端部（出力端側）には図６に示したノズルシャフト４３が固定されている。
【００３１】
また、図２に示す第２実施例において、１１はドライブリング、１３はリンクプレート、１５はレバープレートで、該レバープレート１５の一端部にはノズルシャフト４３及びノズルベーン４０が固定されている。該ノズルシャフト４３はノズルマウント４１内に固定されたブッシュ４３ａに回動可能に支持されている。前記レバープレート１５の他端部は前記リンクプレートの長孔１６にピン１５ａを介して連結されている。
【００３２】
以上に示されるリング組立品４２の構造自体は、通常の可変容量型過給機の可変ノズル機構用リング組立品と同様である。
前記第１実施例及び第２実施例における可変ノズル機構１００構成部材の表面処理の第１の方法においては、前記リング組立品４２の構成部材であるドライブリング１１、リンクプレート１３、ピン１２、ピン１４、レバープレート１５等の部材を部品単体あるいは部分組立の状態で、あるいは前記リング組立品４２を一体に組み立てた後、炭素を主成分とする炭素超微粉体をキシレン液等（溶媒）に溶融させて生成してなる溶液中に浸漬せしめる。
次いで、該リング組立品４２を前記溶液から取り出して一定時間自然乾燥せしめる。これにより、前記リング組立品４２構成部材の表面全面に炭素系乾性被膜が形成される。
そして前記炭素系乾性被膜が形成された一体組立品からなるリング組立品４２を前記タービンケーシング３０（図６参照）に組み付ける。
【００３３】
また前記リング組立品４２構成部材の表面処理の第２の方法は、該リング組立品４２を組み立てる前に、これの構成部材のうち、相手部材に摺接して潤滑を必要とする摺動部材の摺動面及び相手部材との間に微小間隙を存して組み付けられる部材の表面に、前記のような、炭素を主成分とする炭素超微粉体をキシレン液等（溶媒）に溶融させて生成してなる溶液を刷毛等を用いて塗布し、一定時間自然乾燥せしめる。これにより、前記リング組立品４２の摺動部材の摺動面あるいは相手部材との間に微小間隙を存して組み付けられる部材の表面に炭素系乾性被膜が形成される。
そして前記炭素系乾性被膜が形成されたリング組立品４２をタービンケーシング３０に組み付ける。
【００３４】
前記リング組立品４２構成部材のうち、前記炭素系乾性被膜形成の表面処理は次の部材に施工する。
図１に示されるようにリンクプレート１３とレバープレート１５とを連結するピン１４の外面及び該ピン１４が嵌合されるピン孔１３ｂの内面に施工する。あるいは図２に示されるようにリンクプレート１３とレバープレート１５とを連結するピン１５ａの外面及び該ピン１５ａが嵌合される長孔１６の内面に施工する。
また、ドライブリング１１とリンクプレート１３とを連結するピン１２の外面及び該ピン１２が嵌合されるリンクプレート１３のピン孔１３ａ（図１参照）の内面に施工する。
また、ノズルベーン４０が固定されたノズルシャフト４３の外周面及び該ノズルシャフトが嵌合されるブッシュ４３ａ（図２参照）の内面に施工する。
【００３５】
図３に示す第３実施例において、３２は前記アクチュエータ５０側に連結される駆動部材で次のように構成されている。２０はアクチュエータロッド５１に連結されるジョイント、２４は前記クランクコントロール部９のクランク２７（図４参照）にピン２５を介して連結されるレバーで、２３は該レバー２４と前記ジョイント２１とをピン２２及びピン２１を介して連結する連結リンクである。
【００３６】
また、図４〜５に示す第４実施例において、９は前記アクチュエータロッド５１側のレバー２４と前記リング組立品４２のドライブリング１１との間に介装されたクランクコントロール部９であり、次のように構成されている。
２７は該クランクコントロール部９のクランク、２５は該クランク２７に固着されたピンである。該ピン２５は一端側（入力側）をレバー２４に固定されるとともに前記タービンケーシング３０にシールリング２９を介して回動可能に支持されており、前記アクチュエータロッド５１の移動に伴う前記レバー２４の連結リンク２３を介した揺動により該ピン２５が回動し、クランク２７を介して前記ドライブリング１１を回動させるようになっている。
２６は前記ドライブリング１１にピン２８を介して支持された案内用のローラである。
【００３７】
かかる第３実施例及び第４実施例における可変ノズル機構１００構成部材の表面処理の第１の方法においては、図３の第３実施例におけるジョイント２０、レバー２４、連結リンク２３、連結用のピン２１、２２等の駆動部材３２を部品単体の状態で炭素を主成分とする炭素超微粉体をキシレン液等（溶媒）に溶融させて生成してなる溶液中に浸漬せしめる。
また、図４、５の第４実施例におけるクランクコントロール部９の構成部材であるクランク２７、ピン２５、シールリング２９、ローラ２６、ピン２８部品単体あるいは部分組立の状態で、前記溶液中に浸漬せしめる。
次いで、前記溶液中から、前記駆動部材３２及びクランクコントロール部９の構成部材を取り出して一定時間自然乾燥せしめる。これにより、前記駆動部材３２及びクランクコントロール部９の表面全面に炭素系乾性被膜が形成される。
そして前記炭素系乾性被膜が形成された前記駆動部材３２及びクランクコントロール部９の構成部材をタービンケーシング３０に組み付ける。
【００３８】
また、かかる第３実施例及び第４実施例における可変ノズル機構１００構成部材の表面処理の第２の方法においては、図３の第３実施例における駆動部材３２のうち摺動部を構成するジョイント２０及び連結リンク２３の嵌合孔の内面とピン２１の外周面との嵌合部、及び連結リンク２３及びレバー２４嵌合孔の内面とピン２２の外周面との嵌合部に、前記のような、炭素を主成分とする炭素超微粉体をキシレン液等（溶媒）に溶融させて生成してなる溶液を刷毛等を用いて塗布し、一定時間自然乾燥せしめる。これにより、前記駆動部材３２の表面に炭素系乾性被膜が形成される。そして前記炭素系乾性被膜が形成された摺動部を構成する駆動部材３２を、タービンケーシング３０に組み付ける。
【００３９】
また、図４、５の第４実施例において、前記クランクコントロール部９における、ピン２５の外周面とこれに摺接されるシールリング２９の内面、ピン２５の端部が嵌合されるレバー２４の内面、及び前記ピン２８の外周面とこれが嵌合されるローラ２６の内面に、前記のような、炭素を主成分とする炭素超微粉体をキシレン液等（溶媒）に溶融させて生成してなる溶液を刷毛等を用いて塗布し、一定時間自然乾燥せしめる。これにより、前記クランクコントロール部９の表面に炭素系乾性被膜が形成される。
そして前記炭素系乾性被膜が形成された摺動部を構成するクランクコントロール部９を、タービンケーシング３０に組み付ける。
【００４０】
かかる実施例によれば、前記リング組立品４２、アクチュエータロッド５１と前記リング組立品４２とを連結する駆動部材３２、及びクランクコントロール部９を構成する摺動部材の摺動面に炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成した炭素系乾性膜からなる固体潤滑材の被膜を形成したので、高温雰囲気中で作動する前記摺動部材の摺動抵抗を大幅に低減することができる。
また前記リング組立品４２、駆動部材３２、及びクランクコントロール部９における微小間隙部を形成する２部材の表面に炭素系乾性膜を充填形態にて形成して該微小間隙部のクリアランスを実質的にゼロ（０）として、潤滑機能を有する前記被膜の表面同士を摺接させて過給機の運転に入ることが可能となり、前記２部材間の金属面同士の接触が回避されて、小さい摩擦抵抗で以ってクリアランスを最小値に保持して過給機の運転を行うことができ、該微小間隙部からのガス漏れ量が低減される。また、クランクコントロールのシャフトからのガス漏れ量低減により、過給機外部への排気ガスによる汚染も防止できる。また、クランクコントローをガイドするブッシュ（図示省略）内面やシールリング２９に炭素系乾性膜を形成しても同様の効果を得ることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上記載の如く本発明によれば、リング組立品、アクチュエータロッドとリング組立品とを連結する連結リンク機構等の、摺動部材の摺動面に炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成した炭素系乾性膜からなる固体潤滑材の被膜を形成したので、高温雰囲気中で作動する前記摺動部材の摺動抵抗を、前記特許文献１あるいは特許文献２にて提供されている従来技術のように該摺動部材を無潤滑の状態で作動せしめるものに比べて大幅に低減することができる。
これにより、ノズルベーンの開閉作動に伴う作動特性のヒステリシスが減少して過給機性能が安定するとともに、過給機運転の過渡期における給気圧力（過給圧力）の一次的な低下の発生が回避されて加速性が向上し、排煙の状態も常時良好な状態を保持することができる。
【００４２】
また、前記リング組立品及び連結リンク機構における微小間隙部を形成する２部材の表面に炭素系乾性膜を充填形態にて形成して該微小間隙部のクリアランスを実質的にゼロ（０）として、潤滑機能を有する前記被膜の表面同士を摺接させて過給機の運転に入ることが可能となる。
従って、前記微小間隙部に潤滑機能を有する前記炭素系乾性膜が形成されているため前記２部材間の金属面同士の接触が回避されて、小さい摩擦抵抗で以ってクリアランスを最小値に保持して過給機の運転を行うことができ、該微小間隙部からのガス漏れ量が低減されて高いタービン効率を維持できる。
【００４３】
また請求項９のように構成すれば、前記リング組立品または該リング組立品の構成部材を、前記炭素超微粉体が溶融している溶媒中に浸漬した後乾燥させるという、極めて簡単な手法かつ少ない工程で以って複数の部品からなる前記リング組立品に炭素系乾性膜を形成することができる。
【００４４】
また請求項１０ように構成すれば、リング組立品及び連結リンク機構を構成する摺動部材の表面に炭素超微粉体が溶融している溶液を刷毛等により塗布して乾燥させ、あるいは前記リング組立品及び連結リンク機構を構成する２部材間に形成された微小間隙部に前記溶液を充填して乾燥させるという、極めて簡単な手法かつ少ない工程で以って前記可変ノズル組立品に正確な厚さの炭素系乾性膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る可変容量型過給機のリング組立品を示し、（Ａ）は要部正面図（図６のＥ矢視図）、（Ｂ）はＡのＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本発明の第２実施例を示し、（Ａ）はリング組立品駆動部の要部正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】本発明の第３実施例を示すアクチュエータ出力レバーの正面図（図６のＣ矢視図）である。
【図４】本発明の第４実施例を示すクランクコントロール部の要部正面図である。
【図５】図４のＤ―Ｄ線断面図である。
【図６】本発明が適用される可変容量型過給機の縦断面図である。
【符号の説明】
１ 可変ノズル組立品
２ リンク部
７ スリーブコントロール部
８ リングコントロール部
９ クランクコントロール部
１１ ドライブリング
１２、１４ ピン
１３ リンクプレート
１５ レバープレート
２３ 連結リンク
３２ 駆動部材
２４ レバー
２５、２８ ピン
２６ ローラ
２７ クランク
２９ シールリング
３０ タービンケーシング
３１ コンプレッサケーシング
３３ タービンシャフト
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 スクロール通路
４０ ノズルベーン
４２ リング組立品
４３ ノズルシャフト
４３ａ ブッシュ
５０ アクチュエータ
５１ アクチュエータロッド
１００ 可変ノズル機構
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクチュエータの駆動力をリンク部を介してノズルベーンに伝達し該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型過給機における構成部材の表面処理構造及び表面処理方法に関する。
【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通路からタービン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型過給機が、近年多く用いられている。
【０００３】
かかる可変容量型過給機においては、前記特許文献１あるいは特許文献２に示されるように、空気圧式、電動モータ式等のアクチュエータからの駆動力をリンク部を介してノズルベーンに伝達し該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構を設けており、該可変ノズル機構は、高温の排気ガスが流過するタービンケーシング内のスクロール通路の出口部に設置された前記ノズルベーン、該ノズルベーンを支持するノズルマウント、該ノズルベーンを回転駆動するリング組立品等が、高温のタービンケーシング内において無潤滑の状態で作動さしめられる構造となっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２６０２８号公報の図１
【特許文献２】特開２００１−３２９８５０号公報の図１、図２
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、特許文献１あるいは特許文献２に示される可変容量型過給機においては、ノズルベーン、該ノズルベーンを支持するノズルマウント、該ノズルベーンを回転駆動するリング組立品等が、高温のタービンケーシング内において無潤滑の状態で作動さしめられる構造となっている。
したがってかかる可変容量型過給機においては、可変ノズル機構構成部材の摺動部が高温雰囲気中において無潤滑の状態で、ノズルベーン全閉〜ノズルベーン全開〜ノズルベーン全閉という摺動運動を繰り返し行うこととなり、該摺動部の初期なじみが良好でなく作動中における摺動抵抗が極めて大きくなる。
【０００６】
このため、かかる従来技術にあっては、ノズルベーンの支持部やリング組立品等の摺動部における摺動抵抗が極めて大きい状態下において、ノズルベーンの全閉と全開との間を繰り返すことから、該ノズルベーンの作動特性のヒステリシスが増大し過給機性能が不安定となって、変速時等の過渡期における給気圧力（過給圧力）の一次的な低下による加速性の低下や排煙の悪化を誘発し易い。
【０００７】
また、特許文献１あるいは特許文献２に示される可変容量型過給機においては、ノズルベーン、該ノズルベーンを支持するノズルマウント、リング組立品等の可変ノズル機構構成部材の間隙部は、対向する２部材の金属面が臨むように構成されるとともに該間隙部のクリアランスをある程度大きく採って金属面同士の接触を回避しているため、該間隙部にガスが侵入するような場合には該間隙部からのガス漏れ量が増大してタービン効率が低下する。
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、可変ノズル機構を構成するノズルベーン、該ノズルベーンを支持するノズルマウント、該ノズルベーンを回転駆動するリング組立品等の摺動部における潤滑性を向上することにより該摺動部の摺動抵抗を低減し、また前記可変ノズル機構構成部材における間隙部のクリアランスを摩擦抵抗を増大することなく最小限に保持することにより、タービン効率の低下、過渡期における加速性の低下、排煙の悪化等の不具合の発生を防止し、さらには外部へのガス漏れによる汚染を防止し得る可変容量型過給機の表面処理構造及び表面処理方法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、アクチュエータの駆動力をドライブリング、リンクプレート、レバープレート等により構成されるリング組立品を介してタービンケーシング内のスクロール通路に設けられたノズルベーンに伝達し該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型過給機において、前記リング組立品の構成部材のうち相手部材に摺接する摺動部材の表面及び微小間隙部を形成する２部材の何れか一方または双方に、炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成した炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする可変容量型過給機の表面処理構造を提案する。
【００１０】
請求項２ないし４記載の発明は、前記リング組立品における炭素系乾性膜による表面処理構造の具体的構成に係り、請求項２の発明は請求項１において、前記リンクプレートとレバープレートとを連結するピン及び該ピンが回動可能に嵌合されるピン孔の表面に前記炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は請求項１において、前記ドライブリングとリンクプレートとを連結するピン及び該ピンが回動可能に嵌合されるピン孔の表面に前記炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明は請求項１において、前記レバープレートに固定されるとともに端部に前記ノズルベーンが固定されたノズルシャフトの外周面及び該ノズルシャフトが回動可能に嵌合されるブッシュ等の嵌挿部材の内面に前記炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする。尚、ブッシュが無くノズルマウントの貫通穴をあけることにより前記ブッシュと同様の機能を持たせた場合にも、本発明は適用される。
【００１３】
また、請求項５記載の発明は、アクチュエータの駆動力をドライブリング、リンクプレート、レバープレート等により構成されるリング組立品を介してタービンケーシング内のスクロール通路に設けられたノズルベーンに伝達し該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型過給機において、前記アクチュエータの出力軸を構成するアクチュエータロッドと前記リング組立品とを連結する連結リンク機構の構成部材のうち相手部材に摺接する摺動部材の表面及び微小間隙部を形成する２部材何れか一方または双方に、炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成した炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする。
【００１４】
請求項６ないし８記載の発明は、前記連結リンク機構における炭素系乾性膜による表面処理構造の具体的構成に係り、請求項６の発明は請求項５において、前記連結リンク機構を構成するクランクコントロール部のピンの外周面及び該ピンが回動可能に嵌合されるローラの内面に前記炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする。
【００１５】
請求項７の発明は請求項５において、前記連結リンク機構を構成するクランクコントロール部の軸部外周に配置されたブッシュ及び前記軸部外周に嵌挿されたシールリングの外周シール面に前記炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする。
【００１６】
請求項８の発明は請求項５において、前記連結リンク機構を構成するクランクコントロール部と前記アクチュエータの出力軸を構成するアクチュエータロッドとを連結するリンクあるいは駆動レバーの連結部に介装されるピン及び該ピンが回動可能に嵌合されるピン孔の表面に前記炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする。
【００１７】
かかる発明によれば、請求項１ないし４記載のリング組立品における摺動部材及び相手部材との間の微小間隙部に、具体的には請求項２のようにリンクプレートとレバープレートとを連結するピン及び該ピンが嵌合されるピン孔の表面に、あるいは請求項３のようにドライブリングとリンクプレートとを連結するピン及び該ピンが嵌合されるピン孔の表面に、あるいは請求項４のようにノズルベーンが固定されたノズルシャフトの外周面及び該ノズルシャフトが嵌合されるブッシュ等の嵌挿部材の内面に、炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成した炭素系乾性膜をそれぞれ形成する。
【００１８】
また、請求項５ないし８記載のアクチュエータロッドと前記リング組立品とを連結する連結リンク機構における摺動部材及び相手部材との間の微小間隙部に、具体的には請求項６のようにクランクコントロール部のピンの外周面及び該ピンが嵌合されるローラの内面に、請求項７のように前記クランクコントロール部の軸部外周に嵌挿されたシールリングの外周シール面に、請求項８のように前記クランクコントロール部とアクチュエータロッドとを連結するリンクあるいは駆動レバーの連結部に介装されるピン及び該ピンが嵌合されるピン孔の表面に、炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成した炭素系乾性膜をそれぞれ形成する。
【００１９】
従ってかかる発明によれば、前記リング組立品、アクチュエータロッドと前記リング組立品とを連結する前記連結リンク機構等の、摺動部材の摺動面に炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成した炭素系乾性膜からなる固体潤滑材の被膜を形成したので、高温雰囲気中で作動する前記摺動部材の摺動抵抗を、前記特許文献１あるいは特許文献２にて提供されている従来技術のように該摺動部材を無潤滑の状態で作動せしめるものに比べて大幅に低減することができる。
これにより、前記ノズルベーンの開閉作動に伴う作動特性のヒステリシスが減少して過給機性能が安定するとともに、過給機運転の過渡期における給気圧力（過給圧力）の一次的な低下の発生が回避されて加速性が向上し、排煙の状態も常時良好な状態を保持することができる。
【００２０】
またかかる発明によれば、前記リング組立品及び連結リンク機構における微小間隙部を形成する２部材の表面に炭素系乾性膜を充填形態にて形成して該微小間隙部のクリアランスを実質的にゼロ（０）として、潤滑機能を有する前記被膜の表面同士を摺接させて過給機の運転に入ることが可能となる。
従って、前記微小間隙部に潤滑機能を有する前記炭素系乾性膜が形成されているため前記２部材間の金属面同士の接触が回避されて、小さい摩擦抵抗で以ってクリアランスを最小値に保持して過給機の運転を行うことができ、該微小間隙部からのガス漏れ量が低減されて高いタービン効率を維持できるとともに、過給機内部から外部にわたって配置されている摺動部材の表面に前記炭素系乾性膜を形成することで、過給機外部へのガス漏れによる汚染が防止できる。
【００２１】
請求項９ないし１０記載の発明は、前記可変ノズル機構構成部材の表面処理方法に係り、請求項９の発明は、アクチュエータの駆動力をドライブリング、リンクプレート、レバープレート等により構成されるリング組立品を介してタービンケーシング内のスクロール通路に設けられたノズルベーンに伝達し該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型過給機における前記可変ノズル機構構成部材の表面処理方法において、前記リング組立品または該リング組立品の構成部材を、炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成してなる溶液中に浸漬した後乾燥させて該可変ノズル組立品構成部材の表面に炭素系乾性膜を形成し、次いで該リング組立品または該リング組立品の構成部材を前記過給機に組み込むことを特徴とする。
【００２２】
かかる発明によれば、前記リング組立品または該リング組立品の構成部材を、前記炭素超微粉体が溶融している溶媒中に浸漬した後乾燥させるという、極めて簡単な手法かつ少ない工程で以って複数の部品からなる前記リング組立品に炭素系乾性膜を形成することができる。
【００２３】
また、請求項１０の発明は、アクチュエータの駆動力をドライブリング、リンクプレート、レバープレート等により構成されるリング組立品を介してタービンケーシング内のスクロール通路に設けられたノズルベーンに伝達し該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型過給機における可変ノズル機構構成部材の表面処理方法において、前記アクチュエータの出力軸を構成するアクチュエータロッドと前記リング組立品とを連結する連結リンク機構の構成部材のうち相手部材に摺接する摺動部材の表面及び微小間隙部を形成する２部材の何れか一方または双方に、炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成してなる溶液を塗布して乾燥させた後、これらの部材を前記過給機に組み込むことを特徴とする。
【００２４】
かかる発明によれば、前記リング組立品及び連結リンク機構を構成する摺動部材の表面に炭素超微粉体が溶融している溶液を刷毛等により塗布して乾燥させ、あるいは前記リング組立品及び連結リンク機構を構成する２部材間に形成された微小間隙部に前記溶液を充填して乾燥させるという、極めて簡単な手法かつ少ない工程で以って前記可変ノズル組立品に正確な厚さの炭素系乾性膜を形成することができる。
【００２５】
【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。
【００２６】
図１は本発明の第１実施例に係る可変容量型過給機のリング組立品を示し、（Ａ）は要部正面図（図６のＥ矢視図）、（Ｂ）はＡのＡ−Ａ線断面図である。図２は第２実施例を示し、（Ａ）はリング組立品駆動部の要部正面図、（Ｂ）はＡのＢ−Ｂ線断面図である。図３は第３実施例を示すアクチュエータ出力レバーの正面図（図６のＣ矢視図）である。図４は第４実施例を示すクランクコントロール部の要部正面図、図５は図４のＤ―Ｄ線断面図である。図６は本発明が適用される可変容量型過給機の縦断面図である。
【００２７】
本発明が適用される可変容量タービン付き過給機の構造を示す図６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通路、４４はタービンロータ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。
【００２８】
３４はタービンホイール、３５はコンプレッサホイール、３３は該タービンホイール３４とコンプレッサホイール３５とを連結するタービンシャフト、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シャフト３３を支持する軸受である。０１は該タービンシャフト３３の回転軸心である。
４０はノズルベーンで、前記スクロール通路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シャフト４３が前記タービンケーシング３０に取り付けられたノズルマウント４１に回動可能に支持され、該ノズルシャフト４３の回転により翼角が変化せしめられるようになっている。
【００２９】
１００は可変ノズル機構、５０は該可変ノズル機構１００のアクチュエータで、該アクチュエータ５０の駆動力がアクチュエータロッド５１、クランクコントロール部９（図４、５参照）及びリング組立品４２を介して前記タービンシャフト３３の回転軸心廻りに回転駆動せしめられるドライブリング１１（図１参照）を回転させることにより前記ノズルベーン４０を回転させてその翼角を変化させるようになっている。該アクチュエータ５０はアクチュエータブラケット５４を介してボルト５５により前記コンプレッサケーシング３１に固定されている。
【００３０】
本発明は、図６に示される可変容量型過給機の可変ノズル機構１００構成部材の表面処理構造及び表面処理方法に関するものである。
即ち本発明の第１実施例を示す図１において、４２はリング組立品であり、次のように構成されている。
１１は前記アクチュエータロッド５１（図６参照）により前記クランクコントロール部９を介して回転駆動されるドライブリングである。１３は複数のリンクプレートで、一端部が前記ドライブリング１１の円周方向に沿って設けられたピン１２に連結されている。１５は前記リンクプレート１３の他端部にピン１４を介して連結されたレバープレートで、該レバープレート１５の他端部（出力端側）には図６に示したノズルシャフト４３が固定されている。
【００３１】
また、図２に示す第２実施例において、１１はドライブリング、１３はリンクプレート、１５はレバープレートで、該レバープレート１５の一端部にはノズルシャフト４３及びノズルベーン４０が固定されている。該ノズルシャフト４３はノズルマウント４１内に固定されたブッシュ４３ａに回動可能に支持されている。前記レバープレート１５の他端部は前記リンクプレートの長孔１６にピン１５ａを介して連結されている。
【００３２】
以上に示されるリング組立品４２の構造自体は、通常の可変容量型過給機の可変ノズル機構用リング組立品と同様である。
前記第１実施例及び第２実施例における可変ノズル機構１００構成部材の表面処理の第１の方法においては、前記リング組立品４２の構成部材であるドライブリング１１、リンクプレート１３、ピン１２、ピン１４、レバープレート１５等の部材を部品単体あるいは部分組立の状態で、あるいは前記リング組立品４２を一体に組み立てた後、炭素を主成分とする炭素超微粉体をキシレン液等（溶媒）に溶融させて生成してなる溶液中に浸漬せしめる。
次いで、該リング組立品４２を前記溶液から取り出して一定時間自然乾燥せしめる。これにより、前記リング組立品４２構成部材の表面全面に炭素系乾性被膜が形成される。
そして前記炭素系乾性被膜が形成された一体組立品からなるリング組立品４２を前記タービンケーシング３０（図６参照）に組み付ける。
【００３３】
また前記リング組立品４２構成部材の表面処理の第２の方法は、該リング組立品４２を組み立てる前に、これの構成部材のうち、相手部材に摺接して潤滑を必要とする摺動部材の摺動面及び相手部材との間に微小間隙を存して組み付けられる部材の表面に、前記のような、炭素を主成分とする炭素超微粉体をキシレン液等（溶媒）に溶融させて生成してなる溶液を刷毛等を用いて塗布し、一定時間自然乾燥せしめる。これにより、前記リング組立品４２の摺動部材の摺動面あるいは相手部材との間に微小間隙を存して組み付けられる部材の表面に炭素系乾性被膜が形成される。
そして前記炭素系乾性被膜が形成されたリング組立品４２をタービンケーシング３０に組み付ける。
【００３４】
前記リング組立品４２構成部材のうち、前記炭素系乾性被膜形成の表面処理は次の部材に施工する。
図１に示されるようにリンクプレート１３とレバープレート１５とを連結するピン１４の外面及び該ピン１４が嵌合されるピン孔１３ｂの内面に施工する。あるいは図２に示されるようにリンクプレート１３とレバープレート１５とを連結するピン１５ａの外面及び該ピン１５ａが嵌合される長孔１６の内面に施工する。
また、ドライブリング１１とリンクプレート１３とを連結するピン１２の外面及び該ピン１２が嵌合されるリンクプレート１３のピン孔１３ａ（図１参照）の内面に施工する。
また、ノズルベーン４０が固定されたノズルシャフト４３の外周面及び該ノズルシャフトが嵌合されるブッシュ４３ａ（図２参照）の内面に施工する。
【００３５】
図３に示す第３実施例において、３２は前記アクチュエータ５０側に連結される駆動部材で次のように構成されている。２０はアクチュエータロッド５１に連結されるジョイント、２４は前記クランクコントロール部９のクランク２７（図４参照）にピン２５を介して連結されるレバーで、２３は該レバー２４と前記ジョイント２１とをピン２２及びピン２１を介して連結する連結リンクである。
【００３６】
また、図４〜５に示す第４実施例において、９は前記アクチュエータロッド５１側のレバー２４と前記リング組立品４２のドライブリング１１との間に介装されたクランクコントロール部９であり、次のように構成されている。
２７は該クランクコントロール部９のクランク、２５は該クランク２７に固着されたピンである。該ピン２５は一端側（入力側）をレバー２４に固定されるとともに前記タービンケーシング３０にシールリング２９を介して回動可能に支持されており、前記アクチュエータロッド５１の移動に伴う前記レバー２４の連結リンク２３を介した揺動により該ピン２５が回動し、クランク２７を介して前記ドライブリング１１を回動させるようになっている。
２６は前記ドライブリング１１にピン２８を介して支持された案内用のローラである。
【００３７】
かかる第３実施例及び第４実施例における可変ノズル機構１００構成部材の表面処理の第１の方法においては、図３の第３実施例におけるジョイント２０、レバー２４、連結リンク２３、連結用のピン２１、２２等の駆動部材３２を部品単体の状態で炭素を主成分とする炭素超微粉体をキシレン液等（溶媒）に溶融させて生成してなる溶液中に浸漬せしめる。
また、図４、５の第４実施例におけるクランクコントロール部９の構成部材であるクランク２７、ピン２５、シールリング２９、ローラ２６、ピン２８部品単体あるいは部分組立の状態で、前記溶液中に浸漬せしめる。
次いで、前記溶液中から、前記駆動部材３２及びクランクコントロール部９の構成部材を取り出して一定時間自然乾燥せしめる。これにより、前記駆動部材３２及びクランクコントロール部９の表面全面に炭素系乾性被膜が形成される。
そして前記炭素系乾性被膜が形成された前記駆動部材３２及びクランクコントロール部９の構成部材をタービンケーシング３０に組み付ける。
【００３８】
また、かかる第３実施例及び第４実施例における可変ノズル機構１００構成部材の表面処理の第２の方法においては、図３の第３実施例における駆動部材３２のうち摺動部を構成するジョイント２０及び連結リンク２３の嵌合孔の内面とピン２１の外周面との嵌合部、及び連結リンク２３及びレバー２４嵌合孔の内面とピン２２の外周面との嵌合部に、前記のような、炭素を主成分とする炭素超微粉体をキシレン液等（溶媒）に溶融させて生成してなる溶液を刷毛等を用いて塗布し、一定時間自然乾燥せしめる。これにより、前記駆動部材３２の表面に炭素系乾性被膜が形成される。そして前記炭素系乾性被膜が形成された摺動部を構成する駆動部材３２を、タービンケーシング３０に組み付ける。
【００３９】
また、図４、５の第４実施例において、前記クランクコントロール部９における、ピン２５の外周面とこれに摺接されるシールリング２９の内面、ピン２５の端部が嵌合されるレバー２４の内面、及び前記ピン２８の外周面とこれが嵌合されるローラ２６の内面に、前記のような、炭素を主成分とする炭素超微粉体をキシレン液等（溶媒）に溶融させて生成してなる溶液を刷毛等を用いて塗布し、一定時間自然乾燥せしめる。これにより、前記クランクコントロール部９の表面に炭素系乾性被膜が形成される。
そして前記炭素系乾性被膜が形成された摺動部を構成するクランクコントロール部９を、タービンケーシング３０に組み付ける。
【００４０】
かかる実施例によれば、前記リング組立品４２、アクチュエータロッド５１と前記リング組立品４２とを連結する駆動部材３２、及びクランクコントロール部９を構成する摺動部材の摺動面に炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成した炭素系乾性膜からなる固体潤滑材の被膜を形成したので、高温雰囲気中で作動する前記摺動部材の摺動抵抗を大幅に低減することができる。
また前記リング組立品４２、駆動部材３２、及びクランクコントロール部９における微小間隙部を形成する２部材の表面に炭素系乾性膜を充填形態にて形成して該微小間隙部のクリアランスを実質的にゼロ（０）として、潤滑機能を有する前記被膜の表面同士を摺接させて過給機の運転に入ることが可能となり、前記２部材間の金属面同士の接触が回避されて、小さい摩擦抵抗で以ってクリアランスを最小値に保持して過給機の運転を行うことができ、該微小間隙部からのガス漏れ量が低減される。また、クランクコントロールのシャフトからのガス漏れ量低減により、過給機外部への排気ガスによる汚染も防止できる。また、クランクコントローをガイドするブッシュ（図示省略）内面やシールリング２９に炭素系乾性膜を形成しても同様の効果を得ることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上記載の如く本発明によれば、リング組立品、アクチュエータロッドとリング組立品とを連結する連結リンク機構等の、摺動部材の摺動面に炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成した炭素系乾性膜からなる固体潤滑材の被膜を形成したので、高温雰囲気中で作動する前記摺動部材の摺動抵抗を、前記特許文献１あるいは特許文献２にて提供されている従来技術のように該摺動部材を無潤滑の状態で作動せしめるものに比べて大幅に低減することができる。
これにより、ノズルベーンの開閉作動に伴う作動特性のヒステリシスが減少して過給機性能が安定するとともに、過給機運転の過渡期における給気圧力（過給圧力）の一次的な低下の発生が回避されて加速性が向上し、排煙の状態も常時良好な状態を保持することができる。
【００４２】
また、前記リング組立品及び連結リンク機構における微小間隙部を形成する２部材の表面に炭素系乾性膜を充填形態にて形成して該微小間隙部のクリアランスを実質的にゼロ（０）として、潤滑機能を有する前記被膜の表面同士を摺接させて過給機の運転に入ることが可能となる。
従って、前記微小間隙部に潤滑機能を有する前記炭素系乾性膜が形成されているため前記２部材間の金属面同士の接触が回避されて、小さい摩擦抵抗で以ってクリアランスを最小値に保持して過給機の運転を行うことができ、該微小間隙部からのガス漏れ量が低減されて高いタービン効率を維持できる。
【００４３】
また請求項９のように構成すれば、前記リング組立品または該リング組立品の構成部材を、前記炭素超微粉体が溶融している溶媒中に浸漬した後乾燥させるという、極めて簡単な手法かつ少ない工程で以って複数の部品からなる前記リング組立品に炭素系乾性膜を形成することができる。
【００４４】
また請求項１０ように構成すれば、リング組立品及び連結リンク機構を構成する摺動部材の表面に炭素超微粉体が溶融している溶液を刷毛等により塗布して乾燥させ、あるいは前記リング組立品及び連結リンク機構を構成する２部材間に形成された微小間隙部に前記溶液を充填して乾燥させるという、極めて簡単な手法かつ少ない工程で以って前記可変ノズル組立品に正確な厚さの炭素系乾性膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る可変容量型過給機のリング組立品を示し、（Ａ）は要部正面図（図６のＥ矢視図）、（Ｂ）はＡのＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本発明の第２実施例を示し、（Ａ）はリング組立品駆動部の要部正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】本発明の第３実施例を示すアクチュエータ出力レバーの正面図（図６のＣ矢視図）である。
【図４】本発明の第４実施例を示すクランクコントロール部の要部正面図である。
【図５】図４のＤ―Ｄ線断面図である。
【図６】本発明が適用される可変容量型過給機の縦断面図である。
【符号の説明】
１ 可変ノズル組立品
２ リンク部
７ スリーブコントロール部
８ リングコントロール部
９ クランクコントロール部
１１ ドライブリング
１２、１４ ピン
１３ リンクプレート
１５ レバープレート
２３ 連結リンク
３２ 駆動部材
２４ レバー
２５、２８ ピン
２６ ローラ
２７ クランク
２９ シールリング
３０ タービンケーシング
３１ コンプレッサケーシング
３３ タービンシャフト
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 スクロール通路
４０ ノズルベーン
４２ リング組立品
４３ ノズルシャフト
４３ａ ブッシュ
５０ アクチュエータ
５１ アクチュエータロッド
１００ 可変ノズル機構
Claims (10)
- アクチュエータの駆動力をドライブリング、リンクプレート、レバープレート等により構成されるリング組立品を介してタービンケーシング内のスクロール通路に設けられたノズルベーンに伝達し該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型過給機において、前記リング組立品の構成部材のうち相手部材に摺接する摺動部材の表面及び微小間隙部を形成する２部材の何れか一方または双方に、炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成した炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする可変容量型過給機の表面処理構造。
- 前記リンクプレートとレバープレートとを連結するピン及び該ピンが回動可能に嵌合されるピン孔の表面に前記炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする請求項１記載の可変容量型過給機の表面処理構造。
- 前記ドライブリングとリンクプレートとを連結するピン及び該ピンが回動可能に嵌合されるピン孔の表面に前記炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする請求項１記載の可変容量型過給機の表面処理構造。
- 前記レバープレートに固定されるとともに端部に前記ノズルベーンが固定されたノズルシャフトの外周面及び該ノズルシャフトが回動可能に嵌合されるブッシュ等の嵌挿部材の内面に前記炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする請求項１記載の可変容量型過給機の表面処理構造。
- アクチュエータの駆動力をドライブリング、リンクプレート、レバープレート等により構成されるリング組立品を介してタービンケーシング内のスクロール通路に設けられたノズルベーンに伝達し該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型過給機において、前記アクチュエータの出力軸を構成するアクチュエータロッドと前記リング組立品とを連結する連結リンク機構の構成部材のうち相手部材に摺接する摺動部材の表面及び微小間隙部を形成する２部材の何れか一方または双方に、炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成した炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする可変容量型過給機の表面処理構造。
- 前記連結リンク機構を構成するクランクコントロール部のピンの外周面及び該ピンが回動可能に嵌合されるローラの内面に前記炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする請求項５記載の可変容量型過給機の表面処理構造。
- 前記連結リンク機構を構成するクランクコントロール部の軸部外周に嵌挿されたシールリングの外周シール面に前記炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする請求項５記載の可変容量型過給機の表面処理構造。
- 前記連結リンク機構を構成するクランクコントロール部と前記アクチュエータの出力軸を構成するアクチュエータロッドとを連結するリンクあるいは駆動レバーの連結部に介装されるピン及び該ピンが回動可能に嵌合されるピン孔の表面に前記炭素系乾性膜を形成してなることを特徴とする請求項５記載の可変容量型過給機の表面処理構造。
- アクチュエータの駆動力をドライブリング、リンクプレート、レバープレート等により構成されるリング組立品を介してタービンケーシング内のスクロール通路に設けられたノズルベーンに伝達し該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型過給機における前記可変ノズル機構構成部材の表面処理方法において、前記リング組立品または該リング組立品の構成部材を、炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成してなる溶液中に浸漬した後乾燥させて該可変ノズル組立品構成部材の表面に炭素系乾性膜を形成し、次いで該リング組立品または該リング組立品の構成部材を前記過給機に組み込むことを特徴とする可変容量型過給機の表面処理方法。
- アクチュエータの駆動力をドライブリング、リンクプレート、レバープレート等により構成されるリング組立品を介してタービンケーシング内のスクロール通路に設けられたノズルベーンに伝達し該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型過給機における可変ノズル機構構成部材の表面処理方法において、前記アクチュエータの出力軸を構成するアクチュエータロッドと前記リング組立品とを連結する連結リンク機構の構成部材のうち相手部材に摺接する摺動部材の表面及び微小間隙部を形成する２部材の何れか一方または双方に、炭素を主成分とする炭素超微粉体を溶媒に溶融させて生成してなる溶液を塗布して乾燥させた後、これらの部材を前記過給機に組み込むことを特徴とする可変容量型過給機の表面処理方法。
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008019798A (ja) * | 2006-07-13 | 2008-01-31 | Ihi Corp | 過給機 |
| WO2010103867A1 (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-16 | 株式会社アキタファインブランキング | Ｖｇｓタイプターボチャージャにおけるレバープレート並びにその製造法 |
| WO2011068267A1 (ko) * | 2009-12-04 | 2011-06-09 | (주)계양정밀 | 터보차져의 가변노즐장치 |
| JP2012149611A (ja) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Isuzu Motors Ltd | 可変容量ターボチャージャ及びその製造方法 |
| JP2012149612A (ja) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Isuzu Motors Ltd | 可変容量ターボチャージャ及びその製造方法 |
| JP2012149613A (ja) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Isuzu Motors Ltd | 可変容量ターボチャージャ及びその製造方法 |
| WO2014081577A1 (en) * | 2012-11-20 | 2014-05-30 | Borgwarner Inc. | Exhaust-gas turbocharger |
| KR200480297Y1 (ko) | 2014-12-19 | 2016-05-10 | 한전케이피에스 주식회사 | 펌프터빈 |
| WO2016120945A1 (ja) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | 川崎重工業株式会社 | 舶用排気タービン |
| WO2019077962A1 (ja) * | 2017-10-16 | 2019-04-25 | 株式会社Ihi | 過給機のシール構造 |
| US10578106B2 (en) | 2014-12-12 | 2020-03-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Compressor |
-
2002
- 2002-10-18 JP JP2002304824A patent/JP3876213B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008019798A (ja) * | 2006-07-13 | 2008-01-31 | Ihi Corp | 過給機 |
| WO2010103867A1 (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-16 | 株式会社アキタファインブランキング | Ｖｇｓタイプターボチャージャにおけるレバープレート並びにその製造法 |
| JP4560589B1 (ja) * | 2009-03-13 | 2010-10-13 | 株式会社アキタファインブランキング | Ｖｇｓタイプターボチャージャにおけるレバープレート並びにその製造法 |
| CN102149913A (zh) * | 2009-03-13 | 2011-08-10 | 株式会社秋田精密冲压 | Vgs型涡轮增压器中的杆板及其制造方法 |
| US8104280B2 (en) | 2009-03-13 | 2012-01-31 | Akita Fine Blanking Co., Ltd. | Lever plate in VGS type turbocharger and method of manufacturing the same |
| US8286458B2 (en) | 2009-03-13 | 2012-10-16 | Akita Fine Blanking Co., Ltd. | Lever plate in VGS type turbocharger and method of manufacturing the same |
| WO2011068267A1 (ko) * | 2009-12-04 | 2011-06-09 | (주)계양정밀 | 터보차져의 가변노즐장치 |
| JP2012149611A (ja) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Isuzu Motors Ltd | 可変容量ターボチャージャ及びその製造方法 |
| JP2012149612A (ja) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Isuzu Motors Ltd | 可変容量ターボチャージャ及びその製造方法 |
| JP2012149613A (ja) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Isuzu Motors Ltd | 可変容量ターボチャージャ及びその製造方法 |
| WO2014081577A1 (en) * | 2012-11-20 | 2014-05-30 | Borgwarner Inc. | Exhaust-gas turbocharger |
| CN104769251A (zh) * | 2012-11-20 | 2015-07-08 | 博格华纳公司 | 排气涡轮增压器 |
| US9745861B2 (en) | 2012-11-20 | 2017-08-29 | Borgwarner Inc. | Exhaust-gas turbocharger |
| US10578106B2 (en) | 2014-12-12 | 2020-03-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Compressor |
| KR200480297Y1 (ko) | 2014-12-19 | 2016-05-10 | 한전케이피에스 주식회사 | 펌프터빈 |
| WO2016120945A1 (ja) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | 川崎重工業株式会社 | 舶用排気タービン |
| JP2016138492A (ja) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | 川崎重工業株式会社 | 舶用排気タービン |
| KR20170102505A (ko) * | 2015-01-27 | 2017-09-11 | 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 | 선박용 배기터빈 |
| KR20190007526A (ko) * | 2015-01-27 | 2019-01-22 | 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 | 선박용 배기터빈 |
| KR102218632B1 (ko) * | 2015-01-27 | 2021-02-22 | 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 | 선박용 배기터빈 |
| WO2019077962A1 (ja) * | 2017-10-16 | 2019-04-25 | 株式会社Ihi | 過給機のシール構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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