JP2012097710A - Heat transfer inhibition coupling structure and turbine with variable nozzle equipped with the structure - Google Patents

Heat transfer inhibition coupling structure and turbine with variable nozzle equipped with the structure Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat transfer inhibition coupling structure capable of further suppressing the heat transfer between a first member and a second member when both members, each having different temperature, are coupled with a bolt.SOLUTION: The first member 11 has a through hole forming part 11a where a through hole 27 is formed. A heat transfer inhibition coupling structure 30 includes the bolts 19 inserted into the through hole 27 and coupled with the second member 9 in one end side and a nut 21 screwed with another end side of the bolt 19. The though hole forming part 11a is held between the nut 21 and the second member 9 to couple the through hole forming part 11a with the second member 9. The heat transfer inhibition coupling structure 30 is provided with a first heat transfer inhibition member 23 having contact surfaces 23a, 23b in contact with both of the through hole forming part 11a and the second member 9 between both of them and inhibiting the heat transfer between both of them and a second heat transfer inhibition member 25 having contact surfaces 25a, 25b in contact with both of the nut 21 and the through hole forming part 11a between both of them and inhibiting the heat transfer between both of them.

Description

本発明は、温度差がある第１および第２の部材を結合し両者間の熱伝導を抑制する伝熱抑制結合構造に関する。また、本発明は、この伝熱抑制結合構造を備える可変ノズル付きタービンに関する。   The present invention relates to a heat transfer suppressing and coupling structure that couples first and second members having a temperature difference and suppresses heat conduction therebetween. Moreover, this invention relates to the turbine with a variable nozzle provided with this heat-transfer suppression coupling | bonding structure.

第１および第２の部材をボルトで結合させる場合に、両者の伝熱を抑制するために、両者の間に遮熱板を配置することが考えられる。
このような構成は、例えば、可変ノズル付のタービンにおいて用いられる。可変ノズル付きタービンは、タービン翼への駆動ガスの流路を有する高温のタービンハウジング（第１の部材）と、前記流路に設けられタービン翼への駆動ガスの流速を調整するノズルと、ノズルを動作させるアクチュエータと、アクチュエータが結合された取り付け部材（第２の部材）とを備える。取り付け部材は、タービンハウジングにボルトで取り付けられる。高温側のタービンハウジングから低温側の取り付け部材への伝熱を抑制するために、両者の間に遮熱板を設ける。 When the first and second members are coupled with bolts, it is conceivable to arrange a heat shield between them in order to suppress heat transfer between them.
Such a configuration is used, for example, in a turbine with a variable nozzle. A turbine with a variable nozzle includes a high-temperature turbine housing (first member) having a flow path for driving gas to the turbine blades, a nozzle provided in the flow path for adjusting the flow velocity of the driving gas to the turbine blades, and the nozzle And an attachment member (second member) to which the actuator is coupled. The mounting member is bolted to the turbine housing. In order to suppress heat transfer from the turbine housing on the high temperature side to the attachment member on the low temperature side, a heat shield plate is provided between them.

なお、熱伝導を抑制する先行技術文献として、下記の特許文献１がある。特許文献１では、タービンハウジングとシリンダヘッドとの間の熱伝導を防止するため、両者の間にスペーサを配置している。   In addition, there exists the following patent document 1 as a prior art document which suppresses heat conduction. In patent document 1, in order to prevent the heat conduction between a turbine housing and a cylinder head, the spacer is arrange | positioned between both.

特開２００５−３４４６６７号公報JP 2005-344667 A

しかし、従来において、第１の部材（例えば、上述のタービンハウジング）と第２の部材（例えば、上述の取り付け部材）とをボルトにより結合する場合には、ボルトを介して、第１の部材と第２の部材との間で熱伝導が生じる。   However, conventionally, when the first member (for example, the above-described turbine housing) and the second member (for example, the above-described mounting member) are coupled by a bolt, the first member and Thermal conduction occurs with the second member.

そこで、本発明の目的は、温度差がある第１および第２の部材をボルトで結合する場合に、両部材間の伝熱を、一層、抑制できる伝熱抑制結合構造を提供することにある。
また、本発明の目的は、このような伝熱抑制結合構造を備えた可変ノズル付きタービンを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a heat transfer suppression coupling structure that can further suppress heat transfer between both members when the first and second members having a temperature difference are coupled with bolts. .
Moreover, the objective of this invention is providing the turbine with a variable nozzle provided with such a heat-transfer suppression coupling | bonding structure.

上述した目的を達成するため、本発明によると、温度差がある第１および第２の部材を結合し両者間の熱伝導を抑制する伝熱抑制結合構造であって、
第１の部材は、貫通孔が形成されている貫通孔形成部を有し、
前記貫通孔に通され、第２の部材に一端側が結合しているボルトと、
前記ボルトの他端側に螺合しているナットと、を備え、
前記ナットと第２の部材とで貫通孔形成部を挟み込むことにより、貫通孔形成部を第２の部材に結合しており、
前記貫通孔形成部と第２の部材との間で両者に接触する接触面を有し、両者間の熱伝導を抑制する第１の伝熱抑制部材と、
前記ナットと貫通孔形成部との間で両者に接触する接触面を有し、両者間の熱伝導を抑制する第２の伝熱抑制部材と、を備える、ことを特徴とする伝熱抑制結合構造が提供される。 In order to achieve the above-described object, according to the present invention, there is provided a heat transfer suppression coupling structure that couples the first and second members having a temperature difference and suppresses heat conduction between them.
The first member has a through hole forming portion in which a through hole is formed,
A bolt that is passed through the through-hole and has one end coupled to the second member;
A nut screwed to the other end of the bolt,
The through hole forming part is coupled to the second member by sandwiching the through hole forming part between the nut and the second member,
A first heat transfer suppressing member that has a contact surface that contacts both between the through hole forming portion and the second member, and suppresses heat conduction between the two,
A heat transfer suppression coupling, comprising: a second heat transfer suppression member that has a contact surface that contacts both between the nut and the through hole forming portion and suppresses heat conduction between the two. A structure is provided.

本発明の好ましい実施形態によると、第１の伝熱抑制部材若しくは第２の伝熱抑制部材の前記接触面は、または、当該接触面に接触する接触面は、多数の凹凸を有する。   According to a preferred embodiment of the present invention, the contact surface of the first heat transfer suppression member or the second heat transfer suppression member, or the contact surface in contact with the contact surface has a number of irregularities.

好ましくは、第１または第２の伝熱抑制部材は、第１および第２の部材の材料よりも熱伝導率が低い材料で形成されている。   Preferably, the 1st or 2nd heat-transfer suppression member is formed with the material whose heat conductivity is lower than the material of the 1st and 2nd member.

本発明の好ましい実施形態によると、前記ボルトは、前記貫通孔の内周壁に接触することなく前記貫通孔を貫通している。   According to a preferred embodiment of the present invention, the bolt penetrates the through hole without contacting the inner peripheral wall of the through hole.

上述した目的を達成するため、本発明によると、駆動用ガスにより回転駆動されるタービン翼と、タービン翼を内部に収容するとともにタービン翼へ駆動用ガスを供給する流路が内部に形成されたタービンハウジングと、前記流路に設けられた可動翼と、該可動翼を駆動することにより駆動用ガスの流速を調節するアクチュエータと、前記アクチュエータに結合された取り付け部材と、を備え、該取り付け部材は、前記タービンハウジングに取り付けられている可変ノズル付きタービンであって、
上述の伝熱抑制結合構造を備え、
前記取り付け部材と前記アクチュエータのうち、一方は前記第１の部材であり、他方は前記第２の部材である、ことを特徴とする可変ノズル付きタービンが提供される。 In order to achieve the above-described object, according to the present invention, a turbine blade that is rotationally driven by a driving gas, and a flow passage that houses the turbine blade and supplies the driving gas to the turbine blade are formed inside. A turbine housing; movable blades provided in the flow path; an actuator that adjusts the flow velocity of the driving gas by driving the movable blades; and an attachment member coupled to the actuator. Is a turbine with a variable nozzle attached to the turbine housing,
Provided with the above-mentioned heat transfer suppression coupling structure,
One of the attachment member and the actuator is the first member, and the other is the second member. A turbine with a variable nozzle is provided.

上述した本発明によると、貫通孔形成部（第１の部材）と第２の部材との間に伝熱抑制部材を設けることにより、第１および第２の部材との間の直接的な熱伝導を防止できるだけでなく、ボルトに螺合したナットと貫通孔形成部（第１の部材）との間にも伝熱抑制部材を設けることにより、ボルトを介した、第１および第２の部材間の熱伝導も防止できる。よって、第１および第２の部材間の伝熱を、一層、抑制できる。   According to the present invention described above, the direct heat between the first and second members is provided by providing the heat transfer suppressing member between the through hole forming portion (first member) and the second member. In addition to preventing conduction, the first and second members via the bolt are provided by providing a heat transfer suppression member between the nut screwed into the bolt and the through hole forming portion (first member). Heat conduction between them can also be prevented. Therefore, heat transfer between the first and second members can be further suppressed.

本発明の実施形態による可変ノズル付きタービンを備えた過給機を示す。1 shows a turbocharger equipped with a turbine with a variable nozzle according to an embodiment of the present invention. 図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。It is an II-II arrow line view of FIG. 図１の部分拡大図であり、本発明の実施形態による伝熱抑制結合構造を示す。FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1 illustrating a heat transfer suppressing and coupling structure according to an embodiment of the present invention. 図１のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、タービンハウジング近傍を示す。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 1 and shows the vicinity of the turbine housing.

本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。   A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図１は、本発明の実施形態による可変ノズル付きタービン１０を備えた過給機２０を示す。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。   FIG. 1 shows a supercharger 20 including a turbine 10 with a variable nozzle according to an embodiment of the present invention. 2 is a view taken in the direction of arrows II-II in FIG.

可変ノズル付きタービン１０は、駆動用ガスにより回転駆動されるタービン翼３と、タービン翼３を内部に収容するとともにタービン翼３へ駆動用ガスを供給する流路５ａが内部に形成されたタービンハウジング５と、タービン１０の周方向に間隔をおいて流路５ａに設けられ可変ノズルを構成する複数の可動翼７と、該可動翼７を駆動することにより駆動用ガスの流速を調節するアクチュエータ９と、タービンハウジング５に取り付けられた取り付け部材１１と、を備える。取り付け部材１１に、アクチュエータ９を結合している。   A turbine 10 with a variable nozzle includes a turbine blade 3 that is rotationally driven by a driving gas, and a turbine housing that houses therein the turbine blade 3 and a flow path 5a for supplying the driving gas to the turbine blade 3 therein. 5, a plurality of movable blades 7 that are provided in the flow path 5 a at intervals in the circumferential direction of the turbine 10 and constitute a variable nozzle, and an actuator 9 that adjusts the flow velocity of the driving gas by driving the movable blades 7. And an attachment member 11 attached to the turbine housing 5. An actuator 9 is coupled to the attachment member 11.

可変ノズル付きタービン１０は、図１の例では、過給機２０に設けられている。すなわち、複数のタービン翼３により構成されるタービン羽根車１３は、回転シャフト１５を介しコンプレッサ羽根車１７に連結され、コンプレッサ羽根車１７と一体的に回転するようになっている。従って、図示しないエンジンからの駆動用ガス（排ガス）によりタービン羽根車１３が回転駆動されることにより、コンプレッサ羽根車１７は、回転駆動されて吸入空気を圧縮してエンジンへ送出する。   The turbine 10 with a variable nozzle is provided in the supercharger 20 in the example of FIG. That is, the turbine impeller 13 constituted by the plurality of turbine blades 3 is connected to the compressor impeller 17 via the rotary shaft 15 and rotates integrally with the compressor impeller 17. Accordingly, when the turbine impeller 13 is rotationally driven by driving gas (exhaust gas) from an engine (not shown), the compressor impeller 17 is rotationally driven to compress the intake air and send it to the engine.

アクチュエータ９は、複数のボルト１９により取り付け部材１１に結合されている。取り付け部材１１は、タービンハウジング５から受ける熱でアクチュエータ９よりも高温になる。   The actuator 9 is coupled to the mounting member 11 by a plurality of bolts 19. The attachment member 11 becomes hotter than the actuator 9 due to heat received from the turbine housing 5.

図３は、図１の部分拡大図であり、可変ノズル付きタービン１０に設けた伝熱抑制結合構造３０を示す。伝熱抑制結合構造３０は、温度差がある取り付け部材（第１の部材）１１とアクチュエータ（第２の部材）９とを結合しつつ両者間の熱伝導を抑制する。   FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 1 and shows a heat transfer suppressing and coupling structure 30 provided in the turbine 10 with a variable nozzle. The heat transfer suppression coupling structure 30 suppresses heat conduction between the attachment member (first member) 11 and the actuator (second member) 9 having a temperature difference while coupling them.

伝熱抑制結合構造３０は、取り付け部材１１と、アクチュエータ９と、ボルト１９と、ナット２１と、第１および第２の伝熱抑制部材２３、２５とを備える。   The heat transfer suppression coupling structure 30 includes an attachment member 11, an actuator 9, a bolt 19, a nut 21, and first and second heat transfer suppression members 23 and 25.

取り付け部材１１は、貫通孔２７が形成されている貫通孔形成部１１ａを有する。取り付け部材１１は、タービン１０の軸方向に関してタービンハウジング５の一方側（この例では、タービン１０の排気口１２ａ側）に位置する。排気口１２ａは、タービン翼３を駆動した駆動用ガスを排出する。排気口１２ａは、図１の例では、タービンハウジング５に取り付けられた排気口形成部材１２により形成されている。
図１の例では、取り付け部材１１は、タービン１０の軸方向に薄い板状であり、その前後面が該軸方向を向いている。 The attachment member 11 has a through hole forming portion 11a in which a through hole 27 is formed. The attachment member 11 is located on one side of the turbine housing 5 (in this example, on the exhaust port 12a side of the turbine 10) with respect to the axial direction of the turbine 10. The exhaust port 12a discharges the driving gas that has driven the turbine blade 3. In the example of FIG. 1, the exhaust port 12 a is formed by an exhaust port forming member 12 attached to the turbine housing 5.
In the example of FIG. 1, the attachment member 11 has a thin plate shape in the axial direction of the turbine 10, and the front and rear surfaces thereof face the axial direction.

ボルト１９は、貫通孔２７に通され、アクチュエータ９に一端側が結合している。図３の例では、ボルト１９は、一端側がアクチュエータ９のボルト孔に螺合することによりアクチュエータ９に結合している。   The bolt 19 is passed through the through hole 27, and one end side is coupled to the actuator 9. In the example of FIG. 3, the bolt 19 is coupled to the actuator 9 by one end side being screwed into the bolt hole of the actuator 9.

ナット２１は、ボルト１９の他端側に螺合している。ナット２１とアクチュエータ９とで貫通孔形成部１１ａを挟み込むことにより、貫通孔形成部１１ａ（取り付け部材１１）とアクチュエータ９とを結合している。   The nut 21 is screwed to the other end side of the bolt 19. By inserting the through hole forming portion 11 a between the nut 21 and the actuator 9, the through hole forming portion 11 a (attachment member 11) and the actuator 9 are coupled.

第１の伝熱抑制部材２３は、貫通孔形成部１１ａとアクチュエータ９との間に配置され、両者間の熱伝導を抑制する。第１の伝熱抑制部材２３は、貫通孔形成部１１ａに接触する接触面２３ａと、アクチュエータ９のフランジ部９ａに接触する接触面２３ｂとを有する。   The 1st heat-transfer suppression member 23 is arrange | positioned between the through-hole formation part 11a and the actuator 9, and suppresses the heat conduction between both. The first heat transfer suppression member 23 has a contact surface 23 a that contacts the through-hole forming portion 11 a and a contact surface 23 b that contacts the flange portion 9 a of the actuator 9.

第２の伝熱抑制部材２５は、ナット２１と貫通孔形成部１１ａとの間に配置され、両者間の熱伝導を抑制する。第２の伝熱抑制部材２５は、ナット２１に接触する接触面２５ａと、貫通孔形成部１１ａに接触する接触面２５ｂとを有する。   The 2nd heat-transfer suppression member 25 is arrange | positioned between the nut 21 and the through-hole formation part 11a, and suppresses the heat conduction between both. The second heat transfer suppression member 25 has a contact surface 25a that contacts the nut 21 and a contact surface 25b that contacts the through hole forming portion 11a.

第１および第２の伝熱抑制部材２３、２５の接触面２３ａ、２３ｂ、２５ａ、２５ｂは、好ましくは多数の凹凸を有する。これにより、第１および第２の伝熱抑制部材２３、２５の接触面２３ａ、２３ｂ、２５ａ、２５ｂと、相手側部材（すなわち、アクチュエータ９、貫通孔形成部１１ａまたはナット２１）との接触面積を少なくすることができる。例えば、接触面２３ａ、２３ｂ、２５ａ、２５ｂは、相手側部材と、多数の局所部分（点部分）でのみ接触するようにしてよい。   The contact surfaces 23a, 23b, 25a, 25b of the first and second heat transfer suppression members 23, 25 preferably have a large number of irregularities. Thereby, the contact area of contact surface 23a, 23b, 25a, 25b of the 1st and 2nd heat-transfer suppression members 23 and 25 and the other party member (namely, actuator 9, through-hole formation part 11a, or nut 21). Can be reduced. For example, the contact surfaces 23a, 23b, 25a, and 25b may be in contact with the counterpart member only at a large number of local portions (point portions).

この構成により、第１または第２の伝熱抑制部材２３、２５と相手側部材との熱伝導を低減できる。２つの部材間における単位時間当たりの伝熱量ｑは、一般的に以下の式（１）で表される。

ｑ＝λ×Ａ×（Ｔ１−Ｔ２） ・・・（１）

ここで、λは熱伝導率であり，Ａは伝熱面積であり、Ｔ１−Ｔ２は２つの部材間の温度差である。２つの部材間の接触面が多数の凹凸を有した場合、上式（１）のＡが小さくなる。また、熱伝導率が小さい材料を使用した場合、上式（１）のλが小さくなる。従って、第１および第２の伝熱抑制部材２３、２５の接触面２３ａ、２３ｂ、２５ａ、２５ｂが多数の凹凸を有することにより、上式（１）のｑを小さくすることが可能となる。
なお、多数の凹凸を有する接触面２３ａ、２３ｂ、２５ａ、２５ｂの面粗さは、一例では、２５Ｒａ程度である With this configuration, heat conduction between the first or second heat transfer suppressing members 23 and 25 and the counterpart member can be reduced. The heat transfer amount q per unit time between the two members is generally represented by the following formula (1).

q = λ × A × (T1-T2) (1)

Here, λ is the thermal conductivity, A is the heat transfer area, and T1-T2 is the temperature difference between the two members. When the contact surface between two members has many unevenness | corrugations, A of said Formula (1) becomes small. Further, when a material having a low thermal conductivity is used, λ in the above formula (1) becomes small. Therefore, the contact surfaces 23a, 23b, 25a, 25b of the first and second heat transfer suppression members 23, 25 have a large number of irregularities, whereby q in the above formula (1) can be reduced.
In addition, the surface roughness of the contact surfaces 23a, 23b, 25a, and 25b having a large number of irregularities is, for example, about 25Ra.

第１および第２の伝熱抑制部材２３、２５は、本実施形態において、タービンハウジング５の材料（例えば、鋳鉄）および取り付け部材１１の材料（例えば、鋳鉄）よりも熱伝導率が低い材料（例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ））で形成されている。   In the present embodiment, the first and second heat transfer suppressing members 23 and 25 are materials having lower thermal conductivity than the material of the turbine housing 5 (for example, cast iron) and the material of the mounting member 11 (for example, cast iron). For example, it is made of stainless steel (SUS).

第１および第２の伝熱抑制部材２３、２５は、各ボルト１９毎に設けられ、該伝熱抑制部材２３、２５は、該ボルト１９が貫通するようになっている。そのために、伝熱抑制部材２３、２５は、ボルト１９の軸方向から見た場合に、中心部にボルト１９が貫通する環状であってよい。   The first and second heat transfer suppression members 23 and 25 are provided for each bolt 19, and the bolt 19 penetrates the heat transfer suppression members 23 and 25. Therefore, when viewed from the axial direction of the bolt 19, the heat transfer suppression members 23, 25 may be an annular shape through which the bolt 19 passes.

ボルト１９は、貫通孔２７の内周壁に接触することなく貫通孔２７を貫通している。この構成で、貫通孔形成部１１ａとボルト１９との間の熱伝導を抑制できる。   The bolt 19 passes through the through hole 27 without contacting the inner peripheral wall of the through hole 27. With this configuration, heat conduction between the through-hole forming portion 11a and the bolt 19 can be suppressed.

上述した伝熱抑制結合構造３０により、アクチュエータ９の温度を約２％下げることができる。   The temperature of the actuator 9 can be lowered by about 2% by the heat transfer suppressing coupling structure 30 described above.

可変ノズル付きタービン１０は、好ましくは、以下の構成１〜４の少なくともいずれかを有する。すなわち、可変ノズル付きタービン１０は、構成１〜４のいずれかを、または、構成１〜４を任意に組み合わせたものを有する。   The turbine 10 with a variable nozzle preferably has at least one of the following configurations 1 to 4. That is, the variable nozzle-equipped turbine 10 has any one of the configurations 1 to 4 or any combination of the configurations 1 to 4.

（構成１）
タービンハウジング５と取り付け部材１１との間には、図１のように、スペーサ部材２９が設けられる。図１の例では、スペーサ部材２９は、取り付け部材１１をタービンハウジング５に結合させるボルト３１の位置に設けられる。すなわち、各ボルト３１毎に、スペーサ部材２９が設けられ、該スペーサ部材２９には、該ボルト３１が貫通するようになっている。そのために、スペーサ部材２９は、ボルト３１の軸方向から見た場合に、中心部にボルト３１が貫通する環状であってよい。
このようなスペーサ部材２９により、タービンハウジング５と取り付け部材１１が直接接触しないようにすることができる。この構成１により、アクチュエータ９の温度を約４％下げることができる。
なお、図１、図２では、ボルト３１の一端側部分がタービンハウジング５のボルト孔と螺合し、ボルト３１の他端側部分にナット３３を螺合させ、ナット３３を締め付ける。これにより、取り付け部材１１をタービンハウジング５に取り付けている。 (Configuration 1)
A spacer member 29 is provided between the turbine housing 5 and the attachment member 11 as shown in FIG. In the example of FIG. 1, the spacer member 29 is provided at the position of the bolt 31 that couples the attachment member 11 to the turbine housing 5. That is, a spacer member 29 is provided for each bolt 31, and the bolt 31 passes through the spacer member 29. Therefore, when viewed from the axial direction of the bolt 31, the spacer member 29 may have an annular shape through which the bolt 31 passes.
Such a spacer member 29 can prevent the turbine housing 5 and the attachment member 11 from directly contacting each other. With this configuration 1, the temperature of the actuator 9 can be lowered by about 4%.
1 and 2, one end side portion of the bolt 31 is screwed into a bolt hole of the turbine housing 5, and a nut 33 is screwed to the other end side portion of the bolt 31 to tighten the nut 33. Thereby, the attachment member 11 is attached to the turbine housing 5.

（構成２）
取り付け部材１１におけるタービンハウジング５側のタービン軸方向を向く受熱面１１ｂに、インシュレータ（断熱材）３５を設ける。図２において、インシュレータ３５は、破線による斜線部分である。図１、図２の例では、取り付け部材１１がボルト３１でタービンハウジング５に結合されている部位の近傍にわたってインシュレータ３５が存在している。また、インシュレータ３５は、受熱面１１ｂを覆うように受熱面１１ｂに沿って延びている。インシュレータ３５は、タービンハウジング５の材料および取り付け部材１１の材料よりも熱伝導率が低い材料（例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ））で形成されている。
このようなインシュレータ３５により、タービンハウジング５から取り付け部材１１への輻射熱を遮断することができる。この構成２により、アクチュエータ９の温度を約５％下げることができる。 (Configuration 2)
An insulator (heat insulating material) 35 is provided on the heat receiving surface 11 b of the attachment member 11 facing the turbine axis direction on the turbine housing 5 side. In FIG. 2, the insulator 35 is a hatched portion by a broken line. In the example of FIGS. 1 and 2, the insulator 35 exists near the portion where the attachment member 11 is coupled to the turbine housing 5 by the bolt 31. The insulator 35 extends along the heat receiving surface 11b so as to cover the heat receiving surface 11b. The insulator 35 is made of a material (for example, stainless steel (SUS)) having a lower thermal conductivity than the material of the turbine housing 5 and the material of the mounting member 11.
With such an insulator 35, the radiant heat from the turbine housing 5 to the mounting member 11 can be blocked. With this configuration 2, the temperature of the actuator 9 can be lowered by about 5%.

（構成３）
図１、図２のように、取り付け部材１１には、その厚み方向（タービン１０の軸方向）に貫通する空気穴１１ｃが形成されている。この空気穴１１ｃは、タービン１０の半径方向に関してアクチュエータ９とタービンハウジング５との間に存在する空間３７に、タービン１０の軸方向に連通している。これにより、取り付け部材１１を設けても、空間３７は、タービン１０の軸方向両側に開放されるので、当該軸方向に関して、空間３７を通した空気の流れを促進することができる。従って、空間３７の温度を低下させることができる。 (Configuration 3)
As shown in FIGS. 1 and 2, the attachment member 11 is formed with an air hole 11 c penetrating in the thickness direction (the axial direction of the turbine 10). The air hole 11 c communicates in the axial direction of the turbine 10 with a space 37 existing between the actuator 9 and the turbine housing 5 in the radial direction of the turbine 10. Thereby, even if it provides the attachment member 11, since the space 37 is open | released at the axial direction both sides of the turbine 10, the flow of the air through the space 37 can be accelerated | stimulated regarding the said axial direction. Therefore, the temperature of the space 37 can be lowered.

（構成４）
上述の構成３を採用する場合に、図１、図２のように、第１の遮熱板３９が、タービン１０の半径方向に関してタービンハウジング５と空間３７との間に配置される。第１の遮熱板３９は、タービン１０の半径方向に関してタービンハウジング５と空間３７とを遮断する。第１の遮熱板３９は、タービンハウジング５の材料および取り付け部材１１の材料よりも熱伝導率が低い材料（例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ））で形成されている。従って、タービン１０の半径方向に関して、空間３７からアクチュエータ９へ伝わる熱量を減らすことができる。
好ましくは、第２の遮熱板４１が、タービン１０の半径方向に関してアクチュエータ９と空間３７との間に配置される。第２の遮熱板４１は、タービン１０の半径方向に関してアクチュエータ９と空間３７とを遮断する。第２の遮熱板４１は、タービンハウジング５の材料および取り付け部材１１の材料よりも熱伝導率が低い材料（例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ））で形成されている。従って、タービン１０の半径方向に関して空間３７からアクチュエータ９へ伝わる熱量を減らすことができ、その結果、タービン１０の半径方向に関して、タービンハウジング５から空間３７を介してアクチュエータ９に伝わる熱量を減らすことができる。
なお、第１または第２の遮熱板３９、４１を取り付け部材１１に結合するために、例えば、タービン１０の軸方向に薄い板状部分４２（図２を参照）を遮熱板３９、４１に固定し、この板状部分４２をボルトなどで取り付け部材１１に結合してよい。 (Configuration 4)
When the above-described configuration 3 is employed, the first heat shield plate 39 is disposed between the turbine housing 5 and the space 37 in the radial direction of the turbine 10 as illustrated in FIGS. 1 and 2. The first heat shield plate 39 blocks the turbine housing 5 and the space 37 in the radial direction of the turbine 10. The first heat shield plate 39 is formed of a material (for example, stainless steel (SUS)) having a lower thermal conductivity than the material of the turbine housing 5 and the material of the mounting member 11. Therefore, the amount of heat transferred from the space 37 to the actuator 9 in the radial direction of the turbine 10 can be reduced.
Preferably, the second heat shield plate 41 is disposed between the actuator 9 and the space 37 in the radial direction of the turbine 10. The second heat shield plate 41 blocks the actuator 9 and the space 37 in the radial direction of the turbine 10. The second heat shield plate 41 is formed of a material (for example, stainless steel (SUS)) having a lower thermal conductivity than the material of the turbine housing 5 and the material of the mounting member 11. Therefore, the amount of heat transferred from the space 37 to the actuator 9 in the radial direction of the turbine 10 can be reduced. As a result, the amount of heat transferred from the turbine housing 5 to the actuator 9 through the space 37 in the radial direction of the turbine 10 can be reduced. it can.
In order to couple the first or second heat shield plates 39 and 41 to the mounting member 11, for example, a thin plate portion 42 (see FIG. 2) in the axial direction of the turbine 10 is used as the heat shield plates 39 and 41. The plate-like portion 42 may be coupled to the attachment member 11 with a bolt or the like.

可動翼７を動作させる構成について説明する。図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、タービンハウジング５近傍を示す。   A configuration for operating the movable blade 7 will be described. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 1 and shows the vicinity of the turbine housing 5.

上述の実施形態において、アクチュエータ９はサーボモータであり、サーボモータ９の回転駆動力を、伝動機構４３により複数の可動翼７に伝達して、複数の可動翼７を揺動させる。
伝動機構４３は、図１、図２、図４の例では、第１〜３連結部材４５、４７、４９、連結シャフト５１、第１の揺動部材５３、回動リング５５、第２の揺動部材５７、および回動ピン５９を有する。 In the above-described embodiment, the actuator 9 is a servo motor, and the rotational driving force of the servo motor 9 is transmitted to the plurality of movable blades 7 by the transmission mechanism 43 to swing the plurality of movable blades 7.
In the example of FIGS. 1, 2, and 4, the transmission mechanism 43 includes first to third connecting members 45, 47, and 49, a connecting shaft 51, a first swinging member 53, a rotating ring 55, and a second swinging member. A moving member 57 and a rotating pin 59 are provided.

第１の連結部材４５の一端部が、図２のように、タービン１０の軸方向と平行に配置されたサーボモータ９の出力シャフト９ｂに固定される。第１の連結部材４５は、サーボモータ９により、出力シャフト９ｂの中心軸Ｃａを中心に出力シャフト９ｂと一体的に回転駆動される。
第１の連結部材４５の他端部は、第２の連結部材４７に対して中心軸Ｃ１回りに回転可能に、第２の連結部材４７の一端部に連結される。
第２の連結部材４７の他端部は、第３の連結部材４９に対して中心軸Ｃ２回りに回転可能に第３の連結部材４９の一端部に連結される。
第３の連結部材４９の他端部は、図１、図４のように、タービン１０の軸方向と平行に配置された連結シャフト５１の一端部に固定されている。連結シャフト５１は、自身の軸回りに回転自在に取り付け部材１１に支持されている。
連結シャフト５１の他端部は、第１の揺動部材５３の一端部に固定されている。
第１の揺動部材５３の他端部は、回動リング５５に係合している。
回動リング５５は、タービンハウジング５に対しタービン１０の中心軸Ｃｔ回りに回転可能に、タービンハウジング５に取り付けられている。
回動リング５５には、タービン１０の軸方向に延びる複数のピン５５ａが一体的に結合されており、各ピン５５ａには、第２の揺動部材５７の一端部が係合している。
第２の揺動部材５７の他端部には、回動ピン５９の一端部が固定されている。回動ピン５９は、自身の軸周りに回転可能に、タービンハウジング５に支持されている。
回動ピン５９の他端部には可動翼７が固定されている。 One end of the first connecting member 45 is fixed to the output shaft 9b of the servo motor 9 arranged in parallel with the axial direction of the turbine 10, as shown in FIG. The first connecting member 45 is rotationally driven integrally with the output shaft 9b by the servo motor 9 around the central axis Ca of the output shaft 9b.
The other end of the first connecting member 45 is connected to one end of the second connecting member 47 so as to be rotatable around the central axis C <b> 1 with respect to the second connecting member 47.
The other end of the second connecting member 47 is connected to one end of the third connecting member 49 so as to be rotatable about the central axis C <b> 2 with respect to the third connecting member 49.
The other end of the third connecting member 49 is fixed to one end of a connecting shaft 51 arranged in parallel with the axial direction of the turbine 10 as shown in FIGS. The connecting shaft 51 is supported by the mounting member 11 so as to be rotatable about its own axis.
The other end of the connecting shaft 51 is fixed to one end of the first swing member 53.
The other end portion of the first swing member 53 is engaged with the rotation ring 55.
The rotating ring 55 is attached to the turbine housing 5 so as to be rotatable around the central axis Ct of the turbine 10 with respect to the turbine housing 5.
A plurality of pins 55a extending in the axial direction of the turbine 10 are integrally coupled to the rotating ring 55, and one end portion of the second swinging member 57 is engaged with each pin 55a.
One end of the rotation pin 59 is fixed to the other end of the second swing member 57. The rotation pin 59 is supported by the turbine housing 5 so as to be rotatable around its own axis.
The movable wing 7 is fixed to the other end of the rotation pin 59.

上述の構成で、サーボモータ９の出力シャフト９ｂが回転すると、出力シャフト９ｂと一体的に回転する第１の連結部材４５は、第２の連結部材４７を介して第３の連結部材４９を連結シャフト５１の軸回りに回転させる。第２の連結部材４９と一体的に、連結シャフト５１および第１の揺動部材５３も回転する。第１の揺動部材５３が回転すると、第１の揺動部材５３に係合している回動リング５５が、図４の矢印Ａ方向に回動する。この回動により、回動リング５５のピン５５ａに係合している各第２の揺動部材５７は、回動ピン５９と一体的に、回動ピン５９の軸を中心に回動する。その結果、回動ピン５９に固定されている可動翼７は、回動ピン５９の軸を中心に揺動させられる。このような動作により、複数の可動翼７により構成されている可変ノズルを動作させて、タービン翼３へ供給される駆動ガスの流速を調節する。   In the above configuration, when the output shaft 9b of the servo motor 9 rotates, the first connecting member 45 that rotates integrally with the output shaft 9b connects the third connecting member 49 via the second connecting member 47. Rotate around the axis of the shaft 51. The connecting shaft 51 and the first swing member 53 also rotate integrally with the second connecting member 49. When the first swing member 53 rotates, the rotation ring 55 engaged with the first swing member 53 rotates in the direction of arrow A in FIG. By this rotation, each second rocking member 57 engaged with the pin 55 a of the rotation ring 55 rotates around the axis of the rotation pin 59 integrally with the rotation pin 59. As a result, the movable wing 7 fixed to the rotation pin 59 is swung around the axis of the rotation pin 59. With such an operation, the variable nozzle constituted by the plurality of movable blades 7 is operated to adjust the flow velocity of the driving gas supplied to the turbine blade 3.

本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、以下の変更例１〜３の１つまたは複数を採用してもよい。この場合、他の構成は、上述と同様である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention. For example, you may employ | adopt one or more of the following modifications 1-3. In this case, other configurations are the same as described above.

（変更例１）
図３において、取り付け部材１１の代わりに、アクチュエータ９のフランジ部９ａが、貫通孔が形成されている貫通孔形成部を有していてもよい。この場合、ボルト１９は、当該貫通孔に通され、取り付け部材１１に一端側が結合し、ボルト１９の他端側にナット２１が螺合し、ナット２１と取り付け部材１１とでフランジ部９ａの前記貫通孔形成部を挟み込むことにより、当該貫通孔形成部を取り付け部材１１に結合させ、第１の伝熱抑制部材２３は、当該貫通孔形成部と取り付け部材１１との間で両者に接触する接触面を有し両者間の熱伝導を抑制し、第２の伝熱抑制部材２５は、ナット２１と貫通孔形成部との間で両者に接触する接触面を有し両者間の熱伝導を抑制する。 (Modification 1)
In FIG. 3, instead of the attachment member 11, the flange portion 9 a of the actuator 9 may have a through hole forming portion in which a through hole is formed. In this case, the bolt 19 is passed through the through hole, one end side is coupled to the mounting member 11, the nut 21 is screwed to the other end side of the bolt 19, and the nut 21 and the mounting member 11 are connected to the flange portion 9 a. By sandwiching the through-hole forming portion, the through-hole forming portion is coupled to the mounting member 11, and the first heat transfer suppressing member 23 is in contact with both of the through-hole forming portion and the mounting member 11. The second heat transfer suppression member 25 has a contact surface that contacts both between the nut 21 and the through hole forming portion, and suppresses heat conduction between the two. To do.

（変更例２）
上述の実施形態では、第１の部材は、タービンハウジング５であり、第２の部材は、取り付け部材１１であったが、第１および第２の部材は、互いに温度差があり、本発明の伝熱抑制結合構造３０により両者の熱伝導が抑制される他のものであってもよい。 (Modification 2)
In the above-described embodiment, the first member is the turbine housing 5, and the second member is the attachment member 11. However, the first and second members have a temperature difference from each other, and Another structure in which heat conduction between the two is suppressed by the heat transfer suppressing coupling structure 30 may be used.

（変更例３）
第１および第２の伝熱抑制部材２３、２５の接触面２３ａ、２３ｂ、２５ａ、２５ｂが多数の凹凸を有する代わりに、上述の相手側部材が上述した多数の凹凸を有していてもよい。 (Modification 3)
Instead of the contact surfaces 23a, 23b, 25a, 25b of the first and second heat transfer suppression members 23, 25 having a large number of irregularities, the above-described mating member may have the above-described numerous irregularities. .

３ タービン翼、５ タービンハウジング、５ａ 流路、
７ 可動翼、９ アクチュエータ（サーボモータ）、
１０ 可変ノズル付きタービン、１１ 取り付け部材、
１１ａ 貫通孔形成部、１９ ボルト、２０ 過給機、
２１ ナット、２３ 第１の伝熱抑制部材、
２３ａ、２３ｂ 接触面、２５ 第２の伝熱抑制部材、
２５ａ、２５ｂ 接触面、２７ 貫通孔、３０ 伝熱抑制結合構造 3 turbine blade, 5 turbine housing, 5a flow path,
7 Movable wing, 9 Actuator (servo motor),
10 turbine with variable nozzle, 11 mounting member,
11a through-hole formation part, 19 bolt, 20 supercharger,
21 Nut, 23 1st heat-transfer suppression member,
23a, 23b contact surface, 25 second heat transfer suppression member,
25a, 25b contact surface, 27 through-hole, 30 heat transfer suppression coupling structure

Claims (4)

温度差がある第１および第２の部材を結合し両者間の熱伝導を抑制する伝熱抑制結合構造であって、
第１の部材は、貫通孔が形成されている貫通孔形成部を有し、
前記貫通孔に通され、第２の部材に一端側が結合しているボルトと、
前記ボルトの他端側に螺合しているナットと、を備え、
前記ナットと第２の部材とで貫通孔形成部を挟み込むことにより、貫通孔形成部を第２の部材に結合しており、
前記貫通孔形成部と第２の部材との間で両者に接触する接触面を有し、両者間の熱伝導を抑制する第１の伝熱抑制部材と、
前記ナットと貫通孔形成部との間で両者に接触する接触面を有し、両者間の熱伝導を抑制する第２の伝熱抑制部材と、を備える、ことを特徴とする伝熱抑制結合構造。 A heat transfer suppressing coupling structure that couples the first and second members having a temperature difference and suppresses heat conduction therebetween,
The first member has a through hole forming portion in which a through hole is formed,
A bolt that is passed through the through-hole and has one end coupled to the second member;
A nut screwed to the other end of the bolt,
The through hole forming part is coupled to the second member by sandwiching the through hole forming part between the nut and the second member,
A first heat transfer suppressing member that has a contact surface that contacts both between the through hole forming portion and the second member, and suppresses heat conduction between the two,
A heat transfer suppression coupling, comprising: a second heat transfer suppression member that has a contact surface that contacts both between the nut and the through hole forming portion and suppresses heat conduction between the two. Construction. 第１の伝熱抑制部材若しくは第２の伝熱抑制部材の前記接触面は、または、当該接触面に接触する接触面は、多数の凹凸を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の伝熱抑制結合構造。   The contact surface of the first heat transfer suppressing member or the second heat transfer suppressing member, or the contact surface in contact with the contact surface, has a large number of irregularities. Heat transfer suppression joint structure. 第１または第２の伝熱抑制部材は、第１および第２の部材の材料よりも熱伝導率が低い材料で形成されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の伝熱抑制結合構造。   3. The heat transfer according to claim 1, wherein the first or second heat transfer suppression member is formed of a material having a lower thermal conductivity than the material of the first and second members. Inhibiting bond structure. 駆動用ガスにより回転駆動されるタービン翼と、タービン翼を内部に収容するとともにタービン翼へ駆動用ガスを供給する流路が内部に形成されたタービンハウジングと、前記流路に設けられた可動翼と、該可動翼を駆動することにより駆動用ガスの流速を調節するアクチュエータと、前記アクチュエータに結合された取り付け部材と、を備え、該取り付け部材は、前記タービンハウジングに取り付けられている可変ノズル付きタービンであって、
請求項１、２または３に記載の伝熱抑制結合構造を備え、
前記取り付け部材と前記アクチュエータのうち、一方は前記第１の部材であり、他方は前記第２の部材である、ことを特徴とする可変ノズル付きタービン。
A turbine blade that is rotationally driven by a driving gas, a turbine housing that houses the turbine blade and supplies a driving gas to the turbine blade, and a movable blade provided in the flow channel And an actuator that adjusts the flow velocity of the driving gas by driving the movable blade, and an attachment member coupled to the actuator, the attachment member having a variable nozzle attached to the turbine housing A turbine,
Comprising the heat transfer-inhibiting joint structure according to claim 1, 2 or 3,
One of the attachment member and the actuator is the first member, and the other is the second member.
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