JP2011094499A - ベーン整列装置及びベーン整列方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数枚のノズルベーン２３の整列作業の煩雑化を抑えて、複数枚のノズルベーン２３の整列作業に要する時間を大幅に短縮すること。
【解決手段】支持フレーム４９の外側近傍には、内端調節領域ＴＡに割出したノズルベーン２３の内端の位置を第１仮想円ＶＣ１上に合わせる内端調節機構６５、押圧領域ＰＡに割出したノズルベーン２３を径方向外側から押圧するプッシャ機構９１、姿勢変更領域ＣＡに割出したノズルベーン２３をプッシャ機構９１により押圧される姿勢に変更する姿勢変更機構１０５、及び準押圧領域ＱＡに割出したノズルベーン２３を径方向外側から押圧する準プッシャ機構１１９が配設されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ベースリング部材に円周方向に等間隔に形成した複数の支持穴にそれぞれ回転可能に支持されかつ内端長さが外端長さよりも長い複数枚のベーンをベースリング部材の軸心に対して同じ方向を向くように整列するベーン整列装置及びベーン整列方法に関する。

近年、可変容量型ターボチャージャに可変ノズルベーンユニットを装備することが多くなってきており、この可変ノズルベーンユニットは、可変容量型ターボチャージャにおけるタービンインペラ側へ供給される排気ガスのガス流路面積を可変するものである（特許文献１参照）。また、可変ノズルベーンユニットは、同心状に一体的に連結した一対のベースリング部材と、一対のベースリング部材の間に等間隔に配設されかつベースリング部材の軸心に平行な軸心周りに回転可能な複数枚のノズルベーン（ベーンの一例）と、いずれかのベースリング部材に設けられかつ複数枚のノズルベーンの回転動作を同期させる同期機構とを備えている。そして、通常、可変ノズルベーンユニットを組み立てる際には、複数枚のノズルベーンを同期機構に連結できるように、適宜のベースリング部材に等間隔に形成した複数の支持穴にそれぞれ回転可能に支持された複数枚のノズルベーンの内側に整列治具をハンドリング（移送）して、複数枚のノズルベーンをベースリング部材の軸心に対して同じ方向を向くように整列している。

特開２００８−１８４９７１号公報

ところで、一般に、ロボットによって整列治具のハンドリングを高精度に行うことは容易でなく、通常、人手によって整列治具のハンドリングは行われている。そのため、複数枚のノズルベーンの整列時間が長くなって、複数枚のノズルベーンの整列作業が煩雑化するという問題がある。なお、前述の問題は、可変容量型ターボチャージャの可変ノズルベーンユニットにおける複数枚のノズルベーンを整列する場合だけでなく、その他種々の複数枚のベーンを整列する場合にも生じるものである
そこで、本発明は、前述の従来の問題点を解決することができる、新規な構成のベーン整列装置及びベーン整列方法を提供することを目的とする。

本発明の特徴は、ベースリング部材に円周方向に等間隔に形成した複数の支持穴にそれぞれ回転可能に支持されかつ内端長さが外端長さよりも長い複数枚のベーンを前記ベースリング部材の軸心に対して同じ方向を向くように整列するベーン整列装置において、支持フレームに軸心周りに回転可能に設けられ、その回転によって角度間隔を置いて設定された姿勢変更領域、押圧領域、及び内端調節領域に複数枚の前記ベーンを順次割出し（順次位置決め）できるように構成され、前記ベースリング部材を支持する（換言すれば、セット可能な）インデックステーブルと、前記内端調節領域に割出した前記ベーンの内端に径方向内側から当接する内端調節用爪を備えてあって、前記ベースリング部材の軸心から前記ベーンの回転中心までのベーン設置半径より短くかつ前記ベーン設置半径から前記ベーンの前記内端長さを引いた長さよりも長い半径を有した仮想の円周上に前記ベーンの内端の位置を合わせる内端調節機構と、前記押圧領域に割出した前記ベーンを径方向外側から押圧するプッシャ機構（押圧機構）と、前記姿勢変更領域に割出した前記ベーンの内端に径方向外側から当接する姿勢変更用爪を備えてあって、前記ベーンを前記プッシャ機構により押圧される姿勢に変更する姿勢変更機構と、を具備したことを要旨とする。

ここで、内端長さとは、ベーンの回転中心から内端までの長さのことをいい、外端長さとは、ベーンの回転中心から外端までの長さのことをいう。また、本発明のベーン整列装置による整列の対象は、前述のように、内端長さが外端長さよりも長い複数枚のベーンに限られる。

なお、本願の明細書又は特許請求の範囲において、「設けられ」とは、直接的に設けられたことの他に、介在部材等を介して間接的に設けられたことを含む意である。

本発明の特徴によると、まず、前記ベースリング部材を前記インデックステーブルにセットして、複数枚の前記ベーンの整列作業の準備を行う。

前記ベーンの整列作業の準備終了後に、前記インデックステーブルを回転させて、複数枚の前記ベーンを前記姿勢変更領域に順次割出すことにより、複数枚の前記ベーンの内端を前記姿勢変更用爪に径方向外側から当接させて、前記姿勢変更機構によって複数枚の前記ベーンを前記プッシャにより押圧される姿勢に変更する。なお、前記ベーンを前記姿勢変更領域に割出しても、前記ベーンの内端が前記姿勢変更用爪に当接しないこともある。

また、前記インデックステーブルを回転させて、前記姿勢変更領域に割出し済みの複数枚の前記ベーンを前記押圧領域に割出す。そして、前記プッシャ機構によって複数枚の前記ベーンを径方向外側から押圧して、複数枚の前記ベーンの内端を前記仮想の円の内側に位置させる。なお、前記ベーンを前記押圧領域に割出しても、前記ベーンが前記プッシャ機構によって押圧されないこともある。

また、前記インデックステーブルを回転させて、前記姿勢変更領域及び前記押圧領域に割出し済みの複数枚の前記ベーンを前記内端調節領域に割出すことにより、複数枚の前記ベーンの内端を前記内端調節用爪に径方向内側から当接させて、前記内端調節機構によって複数枚の前記ベーンの内端を前記仮想の円周上に位置合わせする。

以上により、前述の整列治具を用いることなく、前記ベースリング部材の複数の前記支持穴にそれぞれ回転可能に支持された複数枚の前記ベーンを前記ベースリング部材の軸心に対して同じ方向を向くように自動的に整列することができる。

本発明の第２の特徴は、第１の特徴からなるベーン整列装置を用い、ベースリング部材に円周方向に等間隔に形成した複数の支持穴にそれぞれ回転可能に支持されかつ内端長さが外端長さよりも長い複数枚のベーンを前記ベースリング部材の軸心に対して同じ方向を向くように整列するベーン整列方法において、前記ベースリング部材を前記インデックステーブルにセットして、前記ベーンの整列作業の準備を行う準備工程と、前記準備工程の終了後に、前記インデックステーブルを回転させて、複数枚の前記ベーンを前記姿勢変更領域に順次割出すことにより、複数枚の前記ベーンの内端を前記姿勢変更用爪に径方向外側から当接させて、前記姿勢変更機構によって複数枚の前記ベーンを前記プッシャにより押圧される姿勢に変更する姿勢変更工程と、前記準備工程の終了後に、前記インデックステーブルを回転させて、前記姿勢変更領域に割出し済みの複数枚の前記ベーンを前記押圧領域に順次割出し、前記プッシャ機構によって所定の前記ベーンを径方向外側から押圧して、複数枚の前記ベーンの内端を前記仮想の円の内側に位置させる押圧工程と、前記準備工程の終了後に、前記インデックステーブルを回転させて、前記姿勢変更領域及び前記押圧領域に割出し済みの複数枚の前記ベーンを前記内端調節領域に割出すことにより、複数枚の前記ベーンの内端を前記内端調節用爪に径方向内側から当接させて、前記内端調節機構によって複数枚の前記ベーンの内端を前記仮想の円周上に位置合わせする内端調節工程と、を具備したことを要旨とする。

なお、前記姿勢変更工程、前記押圧工程、及び前記内端調節工程の処理は、並行して実行しても構わない。

第２の特徴によると、前記準備工程、前記姿勢変更工程、前記押圧工程、及び前記内端調節工程の処理を実行することにより、前述の整列治具を用いることなく、前記ベースリング部材の複数の前記支持穴にそれぞれ回転可能に支持された複数枚の前記ベーンを前記ベースリング部材の軸心に対して同じ方向を向くように自動的に整列することができる。

本発明によれば、前記整列治具を用いることなく、複数枚の前記ベーンを前記ベースリング部材の軸心に対して同じ方向を向くように自動的に整列できるため、前記整列治具のハンドリング等、人手による作業を極力減らして、複数枚の前記ベーンの整列時間を短縮して、複数枚の前記ベーンの整列作業の能率を高めることができる。

本発明の実施形態に係るベーン整列装置の平面図であって、可変ノズルベーンユニットの一部を省略している。 図１における矢視部IIを示す図であって、可変ノズルベーンユニットの一部を省略している。 図１におけるIII-III線に沿った拡大断面図であって、可変ノズルベーンユニットの一部を省略している。 本発明の実施形態に係るベーン整列装置の動作を示す模式的な平面図である。 本発明の実施形態に係るベーン整列装置の動作を示す模式的な平面図である。 図６（ａ）は、可変ノズルベーンユニットの組立作業中における、複数枚のベーンの第２ベーン軸に伝達レバーを取付ける前の状態を示す斜視図、図６（ｂ）は、可変ノズルベーンユニットの組立作業中における、複数枚のベーンの第２ベーン軸に伝達レバーを取付けた後の状態を示す斜視図である。 図９におけるVII-VII線に沿った図である。 本発明の実施形態に係る可変ノズルベーンユニットの背面図である。 本発明の実施形態に係る可変ノズルベーンユニットを装備したターボチャージャの部分断面図である。

本発明の実施形態について図１から図９を参照して説明する。

まず、本発明の実施形態に係る可変ノズルベーンユニットの構成等について説明する。

図７から図９に示すように、本発明の実施形態に係る可変ノズルベーンユニット１は、可変容量型ターボチャージャ３におけるタービンハウジング５内に装備（配設）されており、可変容量型ターボチャージャ３におけるタービンインペラ７に供給される排気ガスのガス流路面積を可変するものである。また、可変ノズルベーンユニット１は、タービンインペラ７を囲むシュラウドリング（第１ベースリング部材）９を備えており、シュラウドリング９には、複数の支持穴１１が等間隔に形成されている。更に、シュラウドリング９に対向する位置には、ベーンリング（第２ベースリング部材）１３が複数の連結ピン１５を介して同心状に一体的に連結されており、ベーンリング１３には、複数の支持穴１７が等間隔に形成されてあって、ベーンリング１３の各支持穴１７は、シュラウドリング９の対応する支持穴１１と整合関係にある。

ベーンリング１３におけるシュラウドリング９の反対側には、サポートリング１９が複数の連結ピン１５を介して一体的に設けられており、このサポートリング１９の周縁部は、可変容量型ターボチャージャ３におけるベアリングハウジング２１とタービンハウジング５に狭持されるようになっている。換言すれば、ベーンリング１３は、サポートリング１９を介してベアリングハウジング２１に対して固定され、タービンハウジング５内に配設されるようになっている。

シュラウドリング９とベーンリング１３の間には、複数枚のノズルベーン２３（ベーンの一例）が円周方向に等間隔に配設されており、各ノズルベーン２３は、シュラウドリング９の軸心（換言すれば、ベーンリング１３の軸心）に平行な軸心周りに回転可能である。また、各ノズルベーン２３の一端面には、第１ベーン軸２５が形成されており、各ノズルベーン２３の第１ベーン軸２５は、シュラウドリング９の対応する支持穴１１に回転可能に支持されている。更に、各ノズルベーン２３の他端面には、第２ベーン軸２７が第１ベーン軸２５と同心状に形成されており、各ノズルベーン２３の第２ベーン軸２７は、ベーンリング１３の対応する支持穴１７に回転可能に支持されている。ここで、各ノズルベーン２３は、内端長さ（ノズルベーン２３の回転中心から内端２３ａまでの長さ）Ｌａが外端長さ（ノズルベーン２３の回転中心から外端２３ｂまでの長さ）Ｌｂよりも長くなっている。

ベーンリング１３におけるシュラウドリング９の反対側には、複数枚のノズルベーン２３の回転動作を同期させる同期機構２９が設けられている。

具体的には、ベーンリング１３におけるシュラウドリング９の反対側には、ガイドリング３１が複数本の連結ピン１５を介して同心状に設けられており、このガイドリング３１の外周縁には、径方向外側へ突出した複数の突出片３３が円周方向へ間隔を置いて形成されている。また、ガイドリング３１の複数の突出片３３には、可動リング３５がガイドリング３１の軸心（可動リング３５の軸心）周りに回転可能に配設されており、この可動リング３５の径方向内側の周縁には、複数（ノズルベーン２３の枚数と同数）の係合凹部３７が円周方向に等間隔に形成されている。そして、各第２ベーン軸２７には、伝達レバー３９の基端部が一体的に固定されており、各伝達レバー３９の先端部は、可動リング３５の対応する係合凹部３７に係合してある。なお、可動リング３５の内側には、複数の係合凹部３７の他に、駆動用係合凹部４１が形成されており、可動リング３５の駆動用係合凹部４１は、ベアリングハウジング２１の適宜位置にベーンリング１３の軸心に平行な軸心周りに回転可能に設けられた駆動レバー４３の先端部と係合するようになっている。

ベーンリング１３の適宜位置には、ストッパピン４５がガイドリング３１及びサポートリング１９を貫通して設けられており、このストッパピン４５は、伝達レバー３９に当接して複数枚のノズルベーン２３の開方向の回転動作を規制するものである。

従って、タービンハウジング５内に流入する排気ガスの流量が少ない場合（換言すれば、エンジン回転数が低速域にある場合）には、アクチュエータ（図示省略）によって駆動レバー４３を一方向へ回転させることにより、同期機構２９を作動させつつ、複数枚のノズルベーン２３を絞る方向へ同期して回転させる。これにより、タービンインペラ７側へ供給される排気ガスのガス流路面積を小さくして、排気ガスの流速を高くし、タービンインペラ７の仕事量を十分に確保する。

一方、タービンハウジング５内に流入する排気ガスの流量が多い場合（換言すれば、エンジン回転数が高速域にある場合）には、アクチュエータによって駆動レバー４３を他方向へ回転させることにより、同期機構２９を作動させつつ、複数枚のノズルベーン２３を開く方向へ同期して回転させる。これにより、タービンインペラ７側へ供給される排気ガスのガス流路面積を大きくして、タービンインペラ７側へ多くの排気ガスを供給する。

続いて、本発明の実施形態に係るベーン整列装置４７について説明する。

図１から図３に示すように、本発明の実施形態に係るベーン整列装置４７は、前述の可変ノズルベーンユニット１を組み立てる際に用いられ、シュラウドリング９の複数の支持穴１１にそれぞれ回転自在に支持された複数枚のノズルベーン２３の第２ベーン軸２７に伝達レバー３９を取付けることができるように（図６（ａ）（ｂ）参照）、複数枚のノズルベーン２３をシュラウドリング９の軸心（換言すれば、ベーンリング１３の軸心）に対して同じ方向を向くように整列する装置である。ここで、ベーン整列装置４７による整列の対象は、シュラウドリング９の複数の支持穴１１及びベーンリング１３の複数の支持穴１７にそれぞれ回転可能に支持されかつ内端長さＬａが外端長さＬｂよりも長い複数枚のノズルベーン２３に限られる（図７参照）。

ベーン整列装置４７は、支持フレーム（装置本体）４９を具備しており、この支持フレーム４９は、複数本（本発明の実施形態にあっては、４本）の脚５１を備えている。また、支持フレーム４９には、シュラウドリング９を支持する（換言すれば、セット可能な）インデックステーブル５３がベアリング５５を介して回転可能に設けられており、このインデックステーブル５３の中央には、シュラウドリング９の内周面（内側面）に嵌合可能な円形の嵌合凸部５７が形成されている。また、インデックステーブル５３は、その回転（インデックステーブル５３の回転）によって３６０度／（ノズルベーン２３の枚数）の整数倍の角度間隔を置いて設定された準押圧領域ＱＡ、姿勢変更領域ＣＡ、押圧領域ＰＡ、及び内端調節領域ＴＡに複数枚のノズルベーン２３を順次割出しできるように構成されている。そして、支持フレーム４９の適宜位置には、インデックステーブル５３を回転させる回転モータ５９が設けられており、この回転モータ５９の出力軸には、主動ギア６１が一体的に設けられており、インデックステーブル５３の下部の外周には、主動ギア６１に噛合した従動ギア６３が一体的に設けられている。なお、準押圧領域ＱＡ、姿勢変更領域ＣＡ、押圧領域ＰＡ、及び内端調節領域ＴＡは、３６０度／（ノズルベーン２３の枚数）の整数倍の角度間隔を置いて設定された領域に限るものでなく、角度間隔を置いて設定された領域であれば構わない。

支持フレーム４９の外側近傍には、内端調節領域ＴＡに割出したノズルベーン２３の内端２３ａの位置を第１仮想円ＶＣ１上に合わせる内端調節機構６５が配設されており、この内端調節機構６５の具体的な構成は、次のようになる。なお、第１仮想円ＶＣ１とは、シュラウドリング９の軸心からノズルベーン２３の回転中心（第１ベーン軸２５及び第２ベーン軸２７の軸心）までのベーン設置半径Ｒ（複数枚のベーン２３の回転中心を通る設置円Ｃの半径）より短くかつベーン設置半径Ｒからノズルベーン２３の内端長Ｌａさを引いた長さよりも長い半径Ｒａを有した円のことをいう（図４（ａ）及び図５（ｂ）参照）。

即ち、支持フレーム４９の外側近傍には、支柱６７が配設されており、この支柱６７の上部には、水平移動電動シリンダ（内端調節用水平移動アクチュエータの一例）６９がブラケット７１を介して設けられており、この水平移動電動シリンダ６９は、シリンダ本体７３と、このシリンダ本体７３に水平方向へ移動可能に設けられた可動子７５とを備えている。また、水平移動電動シリンダ６９における可動子７５には、スライダ７７が設けられている。

スライダ７７には、昇降エアシリンダ（内端調節用昇降アクチュエータの一例）７９が設けられており、この昇降エアシリンダ７９は、シリンダ本体８１と、このシリンダ本体８１に昇降可能（上下方向へ移動可能）に設けられたピストンロッド８３とを備えている。また、昇降エアシリンダ７９におけるピストンロッド８３の先端部には、昇降体８５が設けられており、この昇降体８５には、内端調節領域ＴＡに割出したノズルベーン２３の内端２３ａに径方向内側から当接する内端調節用爪８７が連結部材８９を介して設けられている。ここで、内端調節用爪８７の先端は、昇降エアシリンダ７９及び水平移動電動シリンダ６９の駆動により第１仮想円ＶＣ１上に位置させることができるようになっている。

支持フレーム４９の外側近傍には、押圧領域ＰＡに割出したノズルベーン２３を径方向外側から押圧するプッシャ機構（押圧機構）９１が配設されており、このプッシャ機構９１の具体的な構成は、次のようになる。

即ち、支持フレーム４９の外側近傍には、支柱９３が配設されており、この支柱９３の上部には、水平移動エアシリンダ（押圧用水平移動アクチュエータの一例）９５がブラケット９７を介して設けられており、この水平移動エアシリンダ９５は、シリンダ本体９９と、このシリンダ本体９９に水平方向へ移動可能に設けられたピストンロッド１０１とを備えている。また、水平移動エアシリンダ９５におけるピストンロッド１０１の先端には、ノズルベーン２３を径方向外側から押圧する押圧ピン１０３が設けられている。

支持フレーム４９の外側近傍には、姿勢変更領域ＣＡに割出したノズルベーン２３をプッシャ機構９１により押圧される姿勢に変更する姿勢変更機構１０５が配設されており、この姿勢変更機構１０５の具体的な構成は、次のようになる。

即ち、支持フレーム４９の外側近傍には、支柱１０７が配設されており、この支柱１０７の上部には、水平移動エアシリンダ（姿勢変更用水平移動アクチュエータの一例）１０９がブラケット１１１を介して設けられており、この水平移動エアシリンダ１０９は、シリンダ本体１１３と、このシリンダ本体１１３に水平方向へ移動可能に設けられたピストンロッド１１５とを備えている。また、水平移動エアシリンダ１０９におけるピストンロッド１１５の先端には、姿勢変更領域ＣＡに割出したノズルベーン２３の内端２３ａに径方向外側から当接する姿勢変更用爪１１７が設けられている。ここで、姿勢変更用爪１１７の先端は、水平移動エアシリンダ１０９の駆動により第２仮想円ＶＣ２上に位置させることができるようになっている。なお、第２仮想円ＶＣ２とは、ベーン設置半径Ｒより長くかつベーン設置半径Ｒからノズルベーン２３の外端長さＬｂを足した長さよりも短い半径Ｒｂを有した円のことをいう（図４（ａ）（ｂ）参照）。

支持フレーム４９の外側近傍には、準押圧領域ＱＡに割出したノズルベーン２３を径方向外側から押圧する準プッシャ機構（準押圧機構）１１９が配設されており、この準プッシャ機構１１９の具体的な構成は、次のようになる。

即ち、支持フレーム４９の外側近傍には、支柱１２１が配設されており、この支柱１２１の上部には、水平移動エアシリンダ（準押圧用水平移動アクチュエータの一例）１２３がブラケット１２５を介して設けられており、この水平移動エアシリンダ１２３は、シリンダ本体１２７と、このシリンダ本体１２７に水平方向へ移動可能に設けられたピストンロッド１２９とを備えている。また、水平移動エアシリンダ１２３におけるピストンロッド１２９の先端には、径方向外側からノズルベーン２３を押圧する準押圧ピン１３１が設けられている。

続いて、本発明の実施形態に係るベーン整列方法について本発明の実施形態の作用を含めて説明する。

本発明の実施形態に係るベーン整列方法は、ベーン整列装置４７を用いて、シュラウドリング９の複数の支持穴１１にそれぞれ回転自在に支持された複数枚のノズルベーン２３をシュラウドリング９の軸心に対して同じ方向を向くように整列する方法であって、準備工程、準押圧工程、姿勢変更工程、押圧工程、及び内端調節工程を具備している。そして、本発明の実施形態に係るベーン整列方法における各工程の具体的な内容は、次のようになる。

準備工程
シュラウドリング９の内周面をインデックステーブル５３の嵌合凸部５７に嵌合させて、シュラウドリング９をインデックステーブル５３にセットする。次に、水平移動電動シリンダ６９の駆動により内端調節用爪８７をインデックステーブル５３の嵌合凸部５７の上方までスライダ７７と一体的に一旦水平移動させて、昇降エアシリンダ７９の駆動により内端調節用爪８７をノズルベーン２３に対応する高さ位置まで昇降体８５と一体的に下降させ、水平移動電動シリンダ６９の駆動により内端調節用爪８７の先端をシュラウドリング９とベーンリング１３の間から（径方向内側から）第１仮想円ＶＣ１上に位置させる。また、水平移動エアシリンダ１０９の駆動により姿勢変更用爪１１７の先端をシュラウドリング９とベーンリング１３の間から（径方向外側から）第２仮想円ＶＣ２上に位置させる。これにより、複数枚のノズルベーン２３の整列作業の準備を行うことができる。

準押圧工程
準備工程の終了後に、図４（ａ）に示すように、回転モータ５９の駆動によりインデックステーブル５３を回転させて、複数枚のノズルベーン２３を準押圧領域ＱＡに順次割出す（図４（ａ）においては、所定のノズルベーン２３Ｐを準押圧領域ＱＡに割出した状態を代表的に示してある）。そして、水平移動エアシリンダ１２３の駆動により準押圧ピン１３１を図４（ａ）において二点差線で示す準退避位置（第２仮想円ＶＣ２の径方向外側の位置）から図４（ａ）において実線で示す準押圧位置（設置円Ｃの径方向内側に進入する位置）に移動させて、準押圧ピン１３１によってノズルベーン２３を径方向外側から押圧する。ここで、準押圧ピン１３１の移動方向は、シュラウドリング９の径方向（インデックステーブル５３の径方向）に対して傾斜してあって、準押圧ピン１３１によるノズルベーン２３の被押圧箇所は、シュラウドリング９の回転方向（インデックステーブル５３の回転方向）Ｄから見てノズルベーン２３の軸心よりも後側部分になっている。

なお、ノズルベーン２３を準押圧領域ＱＡに割出しても、ノズルベーン２３の一部が準押圧ピン１３１の移動範囲内に位置していない場合には、ノズルベーン２３の準押圧ピン１３１によって押圧されない。

姿勢変更工程
また、準備工程の終了後に、図４（ｂ）に示すように、回転モータ５９の駆動によりインデックステーブル５３を回転させて、複数枚のノズルベーン２３を姿勢変更領域ＣＡに順次割出す（図４（ｂ）においては、所定のノズルベーン２３Ｐを姿勢変更領域ＣＡに割出した状態を代表的に示してある）。これにより、準押圧領域ＱＡに割出し済みの複数枚のノズルベーン２３の内端２３ａを姿勢変更用爪１１７に径方向外側から当接させて、姿勢変更機構１０５によって複数枚のノズルベーン２３をプッシャ機構９１（押圧ピン１０３）により押圧される姿勢（具体的には、ノズルベーン２３の内端２３ａが第２仮想円ＶＣ周上又は第２仮想円ＶＣの径方向内側に位置する姿勢）に変更する。

なお、ノズルベーン２３Ｐを姿勢変更領域ＣＡに割出しても、ノズルベーン２３の内端２３ａが第２仮想円ＶＣ２の径方向内側に位置している場合には、ノズルベーン２３の内端２３ａが姿勢変更用爪１１７に当接しない。

押圧工程
また、準備工程の終了後に、図５（ａ）に示すように、回転モータ５９の駆動によりインデックステーブル５３を回転させて、準押圧領域ＱＡ及び姿勢変更領域ＣＡに割出し済みの複数枚のノズルベーン２３を押圧領域ＰＡに順次割出す（図５（ａ）においては、所定のノズルベーン２３Ｐを押圧領域ＰＡに割出した状態を代表的に示してある）。そして、水平移動エアシリンダ９５の駆動により押圧ピン１０３を図５（ａ）において二点差線で示す退避位置（第２仮想円ＶＣ２の径方向外側の位置）から図５（ａ）において実線で示す押圧位置（設置円Ｃの径方向内側に進入する位置）に移動させて、押圧ピン１０３によって複数枚のノズルベーン２３を径方向外側から押圧する。ここで、押圧ピン１０３の移動方向は、シュラウドリング９の径方向（インデックステーブル５３の径方向）に対して傾斜してあって、押圧ピン１０３によるノズルベーン２３の被押圧箇所は、シュラウドリング９の回転方向（インデックステーブル５３の回転方向）Ｄから見てノズルベーン２３の軸心よりも後側部分になっている。

なお、ノズルベーン２３を押圧領域ＰＡに割出しても、ノズルベーン２３の一部が押圧ピン１０３の移動範囲内に位置していない場合には、ノズルベーン２３の押圧ピン１０３によって押圧されない。

内端調節工程
また、図５（ｂ）に示すように、回転モータ５９の駆動によりインデックステーブル５３を回転させて、複数枚のノズルベーン２３を内端調節領域ＴＡに割出す（図５（ｂ）においては、所定のノズルベーン２３Ｐを内端調節領域ＴＡに割出した状態を代表的に示してある）。これにより、準押圧領域ＱＡ、姿勢変更領域ＣＡ、及び押圧領域ＰＡに割出し済みの複数枚のノズルベーン２３の内端２３ａを内端調節用爪８７に径方向内側から当接させて、内端調節機構６５によって複数枚のノズルベーン２３の内端２３ａを第１仮想円ＶＣ１周上に位置合わせする。

本発明の実施形態において、準備工程、準押圧工程、姿勢変更工程、押圧工程、及び内端調節工程の処理を実行することにより、前述の整列治具を用いることなく、シュラウドリング９の複数の支持穴１１にそれぞれ回転自在に支持された複数枚のノズルベーン２３をシュラウドリング９の軸心に対して同じ方向を向くように自動的に整列することができる。

なお、準押圧工程、姿勢変更工程、押圧工程、及び内端調節工程の処理を並行して実行することにより、インデックステーブル５３を１回転又は数回転させる間に複数枚のノズルベーン２３の整列作業を終了することができる。

従って、本発明の実施形態によれば、整列治具のハンドリング等、人手による作業を極力減らして、複数枚のノズルベーン２３の整列時間を短縮して、複数枚のノズルベーン２３の整列作業の能率を高めることができる。

なお、本発明に包含される権利範囲は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、例えば、次のように種々の態様で実施可能である。

即ち、内端調節領域ＴＡの数、内端調節領域ＴＡに伴う内端調節機構６５の数、押圧領域ＰＡの数、押圧領域ＰＡに伴うプッシャ機構９１の数、姿勢変更領域ＣＡの数、姿勢変更領域ＣＡに伴う姿勢変更機構１０５の数、準押圧領域ＱＡの数、準押圧領域ＱＡに伴う準プッシャ機構１１９の数は、それぞれ１つに限るものでなく、複数にしても構わない。また、本発明の実施形態に係るベーン整列装置４７及びベーン整列方法は、複数枚のノズルベーン２３の整列作業に適用するだけでなく、複数枚のディフューザベーン等の他のベーン（図示省略）の整列作業に適用しても構わない。

ＣＡ 姿勢変更領域
ＰＡ 押圧領域
ＱＡ 準押圧領域
ＴＡ 内端調節領域
１ 可変ノズルベーンユニット
３ 可変容量型ターボチャージャ
９ シュラウドリング
１１ 支持穴
１３ ベーンリング
１７ 支持穴
２３ ノズルベーン
２５ 第１ベーン軸
２７ 第２ベーン軸
２９ 同期機構
３９ 伝達レバー
４７ ベーン整列装置
４９ 支持フレーム
５３ インデックステーブル
５７ 嵌合凸部
５９ 回転モータ
６５ 内端調節機構
６７ 支柱
６９ 水平移動電動シリンダ
７７ スライダ
７９ 昇降エアシリンダ
８５ 昇降体
８７ 内端調節用爪
９１ プッシャ機構
９３ 支柱
９５ 水平移動エアシリンダ
１０３ 押圧ピン
１０５ 姿勢変更機構
１０７ 支柱
１０９ 水平移動エアシリンダ
１１７ 姿勢変更用爪
１１９ 準プッシャ機構
１２１ 支柱
１２３ 水平移動エアシリンダ
１３１ 準押圧ピン

Claims (4)

1. ベースリング部材に円周方向に等間隔に形成した複数の支持穴にそれぞれ回転可能に支持されかつ内端長さが外端長さよりも長い複数枚のベーンを前記ベースリング部材の軸心に対して同じ方向を向くように整列するベーン整列装置において、
   支持フレームに軸心周りに回転可能に設けられ、その回転によって角度間隔を置いて設定された姿勢変更領域、押圧領域、及び内端調節領域に複数枚の前記ベーンを順次割出しできるように構成され、前記ベースリング部材を支持するインデックステーブルと、
   前記内端調節領域に割出した前記ベーンの内端に径方向内側から当接する内端調節用爪を備えてあって、前記ベースリング部材の軸心から前記ベーンの回転中心までのベーン設置半径より短くかつ前記ベーン設置半径から前記ベーンの前記内端長さを引いた長さよりも長い半径を有した仮想の円周上に前記ベーンの内端の位置を合わせる内端調節機構と、
   前記押圧領域に割出した前記ベーンを径方向外側から押圧するプッシャ機構と、
   前記姿勢変更領域に割出した前記ベーンの内端に径方向外側から当接する姿勢変更用爪を備えてあって、前記ベーンを前記プッシャ機構により押圧される姿勢に変更する姿勢変更機構と、を具備したことを特徴とするベーン整列装置。
2. 前記内端調節機構は、前記インデックステーブルの外側に水平方向へ移動可能に設けられた内端調節用スライダ、及び前記内端調節用スライダに昇降可能に設けられた昇降体を備え、前記昇降体に前記内端調節用爪が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のベーン整列装置。
3. 前記姿勢変更機構は、前記インデックステーブルの外側に水平方向へ移動可能に設けられた姿勢変更用スライダを備え、前記姿勢変更用スライダに前記姿勢変更用爪が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のベーン整列装置。
4. 請求項１に記載のベーン整列装置を用い、ベースリング部材に円周方向に等間隔に形成した複数の支持穴にそれぞれ回転可能に支持されかつ内端長さが外端長さよりも長い複数枚のベーンを前記ベースリング部材の軸心に対して同じ方向を向くように整列するベーン整列方法において、
   前記ベースリング部材を前記インデックステーブルにセットして、前記ベーンの整列作業の準備を行う準備工程と、
   前記準備工程の終了後に、前記インデックステーブルを回転させて、複数枚の前記ベーンを前記姿勢変更領域に順次割出すことにより、複数枚の前記ベーンの内端を前記姿勢変更用爪に径方向外側から当接させて、前記姿勢変更機構によって複数枚の前記ベーンを前記プッシャにより押圧される姿勢に変更する姿勢変更工程と、
   前記準備工程の終了後に、前記インデックステーブルを回転させて、前記姿勢変更領域に割出し済みの複数枚の前記ベーンを前記押圧領域に順次割出し、前記プッシャ機構によって所定の前記ベーンを径方向外側から押圧して、複数枚の前記ベーンの内端を前記仮想の円の内側に位置させる押圧工程と、
   前記準備工程の終了後に、前記インデックステーブルを回転させて、前記押圧領域に割出し済みの複数枚の前記ベーンを前記内端調節領域に割出すことにより、複数枚の前記ベーンの内端を前記内端調節用爪に径方向内側から当接させて、前記内端調節機構によって複数枚の前記ベーンの内端を前記仮想の円周上に位置合わせする内端調節工程と、を具備したことを特徴とするベーン整列方法。

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