JP2008088851A - 可変ターボ過給機およびその駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】可変ターボ過給機のスイング機構を駆動する油圧サーボ駆動装置30を、スイング機構の駆動シャフト21と連結されたサーボピストン31と、サーボピストン31のセンターホール34内に収容されてパイロット圧によって摺動するパイロットスプール36とで構成し、ハウジング33内には圧油が流入出する第1油圧室47および第2油圧室48をそれぞれ設け、サーボピストン31には、外部からの圧油流入用のプレッシャポート51と、センターホール34および第1油圧室47を連通させる第1ピストンポート53と、センターホール34および第2油圧室48を連通させる第2ピストンポート54と、圧油流出用のリターンポート52とを個別に設けた。
【選択図】図4
Description
なお、パイロットスプールに設けられる切換手段としては、パイロットスプールのスプールランド等で構成することができる。
さらに、パイロットスプールがサーボピストン内を摺動することで、油圧サーボ駆動装置を小型化でき、可変ターボ過給機の大型化を抑制して狭いエンジンルーム内に好適に配置できる。
図1は、本実施形態に係る可変ターボ過給機1の断面図である。可変ターボ過給機1は、図中の右側にタービンを備え、左側にコンプレッサを備えた構成であり、図示略のエンジン本体に設けられている。タービン側のタービンハウジング2内にはタービンホイール3が収容され、コンプレッサ側のコンプレッサハウジング4内にはコンプレッサインペラ5が収容されている。タービンホイール3にはシャフト6が一体に設けられ、シャフト6の先端にコンプレッサインペラ5が取り付けられている。シャフト6はセンターハウジング7に回転自在に支持されている。このため、排気ガスによって回転するタービンホイール3の回転が、シャフト6を介してコンプレッサインペラ5に伝達され、コンプレッサインペラ5の回転によって吸気が圧縮過給される。
従って、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
このような構造では、各油圧室46,47が径方向に重なることにより、ハウジング33の軸方向の寸法を短くでき、油圧サーボ駆動装置30をより小型化できるというメリットがある。
Claims (8)
- 可変ターボ過給機において、
タービンホイール外側のノズル部に互いに対向して設けられた排気導入壁と、
前記排気導入壁の間で前記タービンホイールの周方向に沿って所定間隔をあけて配置された複数のノズルベーンと、
前記複数のノズルベーンを回動させるスイング機構と、
前記スイング機構を駆動する油圧サーボ駆動装置とを備え、
前記油圧サーボ駆動装置は、一部に開口部を有するハウジングと、前記ハウジング内に摺動自在に収容されるとともに、前記開口部を介して前記スイング機構と連結されたサーボピストンと、前記サーボピストンのセンターホール内に収容されてパイロット圧によって摺動するパイロットスプールとを備え、
前記ハウジング内での前記サーボピストンの一端側および他端側には、圧油が流入出する第1油圧室および第2油圧室がそれぞれ設けられており、
前記サーボピストンには、外部からの圧油を前記センターホール内に流入させるプレッシャポートと、前記センターホールおよび前記第1油圧室を連通させる第1ピストンポートと、前記センターホールおよび前記第2油圧室を連通させる第2ピストンポートと、前記第1、第2油圧室の圧油を外部に流出させるリターンポートとが個別に設けられ、
前記パイロットスプールには、前記各ポートの連通形態を切り換える切換手段が設けられている
ことを特徴とする可変ターボ過給機。 - 請求項1に記載の可変ターボ過給機において、
前記ハウジング内での前記サーボピストンの一端側には、前記第1油圧室とは仕切部材で仕切られたパイロット油圧室が設けられ、
前記パイロット油圧室は、前記第1油圧室に対して前記ハウジングの軸方向の外側に位置している
ことを特徴とする可変ターボ過給機。 - 請求項1に記載の可変ターボ過給機において、
前記ハウジング内での前記サーボピストンの一端側には、前記第1油圧室とは仕切部材で仕切られたパイロット油圧室が設けられ、
前記パイロット油圧室は、前記第1油圧室に対して前記ハウジングの径方向の内側に位置している
ことを特徴とする可変ターボ過給機。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の可変ターボ過給機において、
前記サーボピストンには、前記プレッシャポートに対して軸方向にずれた位置に前記スイング機構との連結部が設けられている
ことを特徴とする可変ターボ過給機。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の可変ターボ過給機において、
前記スイング機構は、前記複数のノズルベーンのうち、少なくとも一つのノズルベーンを回動させる駆動シャフトと、このノズルベーンの回動を他のノズルベーンに伝達する連結リングとを備えて構成され、
前記駆動シャフトおよび前記サーボピストンは、当該サーボピストンの進退運動を前記駆動シャフトの回動運動に変換する変換手段を介して連結されている
ことを特徴とする可変ターボ過給機。 - 請求項5に記載の可変ターボ過給機において、
前記変換手段は、前記サーボピストンの外周に軸方向に直交して設けられた摺動溝と、摺動溝内に摺動自在に係合されるスライダと、一端が前記スライダに回動自在に係合し、かつ他端が前記駆動シャフトに連結されたアームとで構成されている
ことを特徴とする可変ターボ過給機。 - 請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の可変ターボ過給機において、
前記第1、第2圧油室の少なくともいずれか一方には、前記サーボピストンを一方向への移動側に付勢するコイルばねが設けられている
ことを特徴とする可変ターボ過給機。 - 請求項1に記載の構成を備えた可変ターボ過給機の駆動方法であって、
パイロット圧を増大させて前記パイロットスプールを一方向に摺動させることにより、前記プレッシャポートと前記第1ピストンポートを連通させるとともに、前記第2ピストンポートと前記リターンポートとを連通させ、よって前記サーボピストンを前記パイロットスプールの前記一方向への摺動に追従させ、
パイロット圧を減少させて前記パイロットスプールを他方向に摺動させることにより、前記プレッシャポートと前記第2ピストンポートを連通させるとともに、前記第1ピストンポートと前記リターンポートとを連通させ、よって前記サーボピストンを前記パイロットスプールの前記他方向への摺動に追従させ、
これらのサーボピストンの摺動により前記スイング機構を駆動して前記複数のノズルベーンを回動させる
ことを特徴とする可変ターボ過給機の駆動方法。
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