JP2013213494A - 可変ノズルユニット及び可変容量型過給機 - Google Patents

Abstract

【課題】 駆動リング７７の内周面とガイドリング７３の外周面との間の摺動摩耗を十分に低減して、可変容量型過給機１の耐久性を高いレベルで向上させる。
【解決手段】 ノズルリング４９の右側面に３つ以上の取付ピン６７が円周方向に間隔を置いて配設され、各取付ピン６７がノズルリング４９の支持穴５３よりも径方向外側に位置し、複数の取付ピン６７に亘ってガイドリング７３が設けられていること。
【選択図】 図１

Description

本発明は、可変容量型過給機におけるタービンインペラ側へ供給される排気ガスの流路面積（流量）を可変とする可変ノズルユニット等に関する。

近年、可変容量型過給機に装備される可変ノズルユニットについて種々の開発がなされており、本願の出願人も既に可変ノズルユニットについて開発して出願している（特許文献１から特許文献３参照）。そして、その先行技術に係る可変ノズルユニットの具体的な構成は、次のようになる。

可変容量型過給機におけるタービンハウジング内には、ベースリングがタービンインペラと同心状に配設されており、このベースリングには、複数の支持穴が円周方向に等間隔に貫通形成されている。また、ベースリングには、複数の可変ノズルがタービンインペラを囲むように円周方向に等間隔に配設されており、各可変ノズルは、タービンインペラの軸心に平行な軸心周りに回動可能である。更に、各可変ノズルにおけるタービンインペラの軸方向一方側（軸方向の一方側）の側面には、ノズル軸が一体形成されており、各ノズル軸は、ベースリングの対応する支持穴に回動可能に貫通支持されている。

ベースリングの前記軸方向一方側には、複数の可変ノズルを同期して回動させるためのリンク機構が配設されている。具体的には、可変容量型過給機におけるベアリングハウジングの一部であってタービンインペラの背面に対向する部位には、ガイドリンクがベースリングと同心状に設けられている。また、ガイドリングの外周面には、駆動リングが回動可能に設けられており、この駆動リングは、回動アクチュエータの駆動によって正逆方向（開閉方向）へ回動するものであって、駆動リングにおけるタービンインペラの軸方向他方側（軸方向の他方側）の側面には、可変ノズルと同数の係合部が円周方向に等間隔に設けられている。更に、各可変ノズルのノズル軸には、同期リンク部材（ノズルリンク部材）の基端部が一体的に連結されており、各同期リンク部材の先端部（先端側部分）は、駆動リングの対応する係合部に挟むように係合してある。

従って、エンジン回転数が高回転域にあって、排気ガスの流量が多い場合には、回動アクチュエータの駆動によって正方向へ回動させることにより、複数の同期リンク部材を正方向へ揺動させつつ、複数の可変ノズルを正方向（開方向）へ同期して回動させる。これにより、タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流路面積を大きくして、多くの排気ガスを供給する。

一方、エンジン回転数が低回転域にあって、排気ガスの流量が少ない場合には、回動アクチュエータの駆動によって逆方向へ回動させることにより、複数の同期リンク部材を逆方向へ揺動させつつ、複数の可変ノズルを逆方向（閉方向）へ同期して回動させる。これにより、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小さくして、排気ガスの流速を高めて、タービンインペラの仕事量を十分に確保する。

特開２０１０−６５５９１号公報 特開２０１０−７１１３８号公報 特開２０１０−７１１４２号公報

ところで、エンジンの運転状況により、駆動リングの内周面とガイドリングの外周面との間の摺動摩耗が増大すると、同期リンク部材の渋り等の動作不良を招く可能性がある。換言すれば、可変容量型過給機の耐久性の向上を図るには、駆動リングの内周面とガイドリングの外周面との間の摺動摩耗を低減することが有効な手段になる。

そこで、本発明は、駆動リングの内周面とガイドリングの外周面との間の摺動摩耗を低減できる、新規な構成の可変ノズルユニット等を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、可変容量型過給機におけるタービンインペラ側へ供給される排気ガスの流路面積（流量）を可変する可変ノズルユニットにおいて、前記可変容量型過給機におけるタービンハウジング内に前記タービンインペラと同心状に配設され、複数の支持穴が円周方向に等間隔に貫通形成（形成）されたベースリングと、前記ベースリングに前記タービンインペラを囲むように円周方向に等間隔に配設され、前記タービンインペラの軸心に平行な軸心周りに回動可能であって、前記タービンインペラの軸方向一方側（軸方向の一方側）の側面に前記ベースリングの前記支持穴に回動可能に貫通支持（支持）されるノズル軸が一体形成された複数の可変ノズルと、前記ベースリングの前記軸方向一方側に配設され、複数の前記可変ノズルを同期して回動させるためのリンク機構と、を具備し、前記リンク機構は、前記ベースリングの前記軸方向一方側の側面に円周方向に間隔を置いて配設され、前記ベースリングの前記支持穴よりも径方向外側に位置した３つ以上の取付ピンと、複数の前記取付ピンに亘って設けられ、前記ベースリングと同心状に位置したガイドリングと、前記ガイドリングの外周面に回動可能に設けられ、前記タービンインペラの軸方向他方側（軸方向の他方側）の側面に前記可変ノズルと同数の係合部が円周方向に等間隔に設けられ、回動アクチュエータの駆動によって正逆方向に回動する駆動リングと、基端部が各可変ノズルの前記ノズル軸に一体的に連結され、先端部（先端側部分）が前記駆動リングの前記係合部に挟むように係合した同期リンク部材（ノズルリンク部材）と、を備えたことを要旨とする。

なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「配設され」とは、直接的に配設されたことの他に、別部材を介して間接的に配設されたことを含む意であって、「設けられ」とは、直接的に設けられたことの他に、別部材を介して間接的に設けられたことを含む意である。また、「前記ベースリングに前記タービンインペラを囲むように円周方向に等間隔に配設され」とは、前記軸方向に離隔対向した一対のベースリングの間に前記タービンインペラを囲むように円周方向に等間隔に配設されたことを含む意である。

本発明の第１の特徴によると、エンジン回転数が高回転域にあって、排気ガスの流量が多い場合には、前記回動アクチュエータの駆動によって前記駆動リングを正方向へ回動させることにより、複数の前記同期リンク部材を正方向へ揺動させつつ、複数の前記可変ノズルを正方向（開方向）へ同期して回動させる。これにより、前記タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流路面積を大きくして、多くの排気ガスを供給する。

一方、エンジン回転数が低回転域にあって、排気ガスの流量が少ない場合には、前記回動アクチュエータの駆動によって逆方向へ回動させることにより、複数の前記同期リンク部材を逆方向へ揺動させつつ、複数の前記可変ノズルを逆方向（閉方向）へ同期して回動させる。これにより、前記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小さくして、排気ガスの流速を高めて、タービンインペラの仕事量を十分に確保する。

前述の作用の他に、前記ベースリングの前記軸方向一方側の側面に３つ以上の前記取付ピンが円周方向に間隔を置いて配設され、各取付ピンが前記ベースリングの前記支持穴よりも径方向外側に位置し、複数の前記取付ピンに亘って前記ガイドリングが設けられているため、前記ベースリングと前記駆動リングとの間に複数の前記同期リンク部材を揺動させるための揺動スペースを確保しつつ、前記ガイドリングの外周面の半径（換言すれば、前記駆動リングの内周面の半径）を前記可変ノズルの軸心の径方向長さより大きくすることができる。これにより、前記可変容量型過給機の運転中における前記駆動リングと前記同期リンク部材との干渉を回避した上で、前記駆動リングと前記ガイドリングの接触面積を増やすことができる。

本発明の第２の特徴は、エンジンからの排気ガスのエネルギーを利用して、前記エンジン側に供給される空気を過給する可変容量型過給機において、第１の特徴からなる可変ノズルユニットを具備したことを要旨とする。

第２の特徴によると、第１の特徴による作用と同様の作用を奏する。

本発明によれば、前記可変容量型過給機の運転中における前記駆動リングと前記同期リンク部材との干渉を回避した上で、前記駆動リングと前記ガイドリングの接触面積を増やすことができるため、前記駆動リングの内周面と前記ガイドリングの外周面との間の摺動摩耗を十分に低減して、前記可変容量型過給機の耐久性を向上させることができる。

図１は、図６における矢視部Iの拡大図である。 図２は、図１における矢視部IIの拡大図である。 図３は、本発明の第１実施形態に係る可変ノズルユニットにおける複数の取付ピンとガイドリングとストッパとの関係を示す斜視図である。 図４は、図１におけるIV-IV線に沿った図である。 図５は、図１におけるV-V線に沿った図である。 図６は、本発明の実施形態に係る可変容量型過給機の正断面図である。 図７は、本発明の実施形態に係る可変容量型過給機に本発明の第１実施形態に係る可変ノズルユニットに代えて本発明の第２実施形態に係る可変ノズルユニットが装備された状態を示す図であって、図１に相当する図である。 図８は、図７における矢視部VIIIの拡大図である。 図９は、図８におけるIX-IX線に沿った拡大図である。 図１０は、本発明の第２実施形態に係る可変ノズルユニットにおける複数の取付ピンとガイドリングとストッパとの関係を示す斜視図である。 図１１は、図７におけるXI-XI線に沿った図である。 図１２は、図７におけるXII-XII線に沿った図である。

（本発明の第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１から図６を参照して説明する。なお、図面に示すとおり、「Ｒ」は、右方向、「Ｌ」は、左方向である。

図６に示すように、本発明の実施形態に係る可変容量型過給機１は、エンジン（図示省略）からの排気ガスのエネルギーを利用して、エンジンに供給される空気を過給（圧縮）するものである。そして、可変容量型過給機１の具体的な構成等は、以下のようになる。

可変容量型過給機１は、ベアリングハウジング３を具備しており、ベアリングハウジング３内には、ラジアルベアリング５及び一対のスラストベアリング７が設けられている。また、複数のベアリング５，７には、左右方向へ延びたロータ軸（タービン軸）９が回転可能に設けられており、換言すれば、ベアリングハウジング３には、ロータ軸９が複数のベアリング５，７を介して回転可能に設けられている。

ベアリングハウジング３の右側には、コンプレッサハウジング１１が設けられており、このコンプレッサハウジング１１内には、遠心力を利用して空気を圧縮するコンプレッサインペラ１３がその軸心（換言すれば、ロータ軸９の軸心）Ｃ周りに回転可能に設けられている。また、コンプレッサインペラ１３は、ロータ軸９の右端部に一体的に連結されたコンプレッサホイール（コンプレッサディスク）１５と、このコンプレッサホイール１５の外周面に周方向に等間隔に設けられた複数のコンプレッサブレード１７とを備えている。

コンプレッサハウジング１１におけるコンプレッサインペラ１３の入口側（コンプレッサハウジング１１の右側部）には、空気を取入れるための空気取入口１９が形成されており、この空気取入口１９は、空気を浄化するエアクリーナ（図示省略）に接続可能である。また、ベアリングハウジング３とコンプレッサハウジング１１との間におけるコンプレッサインペラ１３の出口側には、圧縮された空気を昇圧する環状のディフューザ流路２１が形成されている。更に、コンプレッサハウジング１１の内部には、渦巻き状のコンプレッサスクロール流路２３が形成されており、このコンプレッサスクロール流路２３は、ディフューザ流路２１に連通してある。そして、コンプレッサハウジング１１の適宜位置には、圧縮された空気を排出するための空気排出口２５が形成されており、この空気排出口２５は、コンプレッサスクロール流路２３に連通してあって、エンジンの吸気マニホールド（図示省略）に接続可能である。

図１及び図６に示すように、ベアリングハウジング３の左側には、タービンハウジング２７が設けられており、このタービンハウジング２７内には、排気ガスの圧力エネルギーを利用して回転力（回転トルク）を発生させるタービンインペラ２９が軸心（タービンインペラ２９の軸心、換言すれば、ロータ軸９の軸心）Ｃ周りに回転可能に設けられている。また、このタービンインペラ２９は、ロータ軸９の左端部に一体的に設けられたタービンホイール（タービンディスク）３１と、このタービンホイール３１の外周面に周方向に等間隔に設けられた複数のタービンブレード３３とを備えている。

タービンハウジング２７の適宜位置には、排気ガスを取入れるためのガス取入口３５が形成されており、このガス取入口３５は、エンジンの排気マニホールド（図示省略）に接続可能である。また、タービンハウジング２７の内部には、渦巻き状のタービンスクロール流路３７が形成されており、このタービンスクロール流路３７は、ガス取入口３５に連通してある。更に、タービンハウジング２７におけるタービンインペラ２９の出口側（タービンハウジング２７の左側部）には、排気ガスを排出するためのガス排出口３９が形成されており、このガス排出口３９は、排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置（図示省略）に接続可能である。

可変容量型過給機１は、タービンインペラ２９側へ供給される排気ガスの流路面積（流量）を可変する可変ノズルユニット４１が装備されており、この可変ノズルユニット４１の構成の詳細は、次のようになる。

図１及び図２に示すように、タービンハウジング２７内には、第１のベースリングとしてのシュラウドリング４３が複数（１つのみ図示）の取付ボルト４５を介してタービンインペラ２９と同心状に配設されており、このシュラウドリング４３は、複数のタービンブレード３３の外縁（先端縁）を覆うようになっている。また、シュラウドリング４３は、例えば精密鋳造と機械加工によって製作されるものであって、シュラウドリング４３には、複数（１つのみ図示）の支持穴４７が円周方向に等間隔に貫通形成（形成）されている。

シュラウドリング４３に対して左右方向（タービンインペラ２９の軸方向）に離隔対向した位置には、第２のベースリングとしてのノズルリング４９が複数（１つのみ図示）の連結ピン５１を介してシュラウドリング４３と一体的かつ同心状に設けられており、このノズルリング４９は、例えば精密鋳造と機械加工によって製作されるものである。また、ノズルリング４９には、複数の支持穴５３がシュラウドリング４３の複数の支持穴４７に整合するように円周方向に等間隔に貫通形成（形成）されており、ノズルリング４９における支持穴５３の径方向外側には、３つ以上（本発明の第１実施形態にあっては３つ（１つのみ図示））のノズルリング用の取付穴５５が円周方向に間隔を置いて貫通形成（形成）されている。なお、複数の連結ピン５１は、シュラウドリング４３とノズルリング４９との間隔を設定する機能を有している。

シュラウドリング４３とノズルリング４９との間には、複数の可変ノズル５７がタービンインペラ２９を囲むように円周方向に等間隔に配設されており、各可変ノズル５７は、タービンインペラ２９の軸心Ｃに平行な軸心周りに正逆方向（開閉方向）へ回動可能である。また、各可変ノズル５７は、例えば精密鋳造と機械加工によって製作されるものである。そして、各可変ノズル５７の右側面（タービンインペラ２９の軸方向一方側の側面）には、ノズル軸５９が一体形成されており、各ノズル軸５９は、ノズルリング４９の対応する支持穴５３に回動可能に支持されている。更に、各可変ノズル５７の左側面（タービンインペラ２９の軸方向他方側の側面）には、別のノズル軸６１が一体形成されており、各別のノズル軸６１は、シュラウドリング４３の対応する支持穴４７に回動可能に支持されている。なお、各可変ノズル５７は、ノズル軸５９と別のノズル軸６１を備えた両持ちタイプであるが、別のノズル軸６１を省略して片持ちタイプにしても構わない。

ノズルリング４９の右側面（前記軸方向一方側の側面）側には、環状のリンク室６３が区画形成（形成）されており、このリンク室６３内には、複数の可変ノズル５７を同期して正逆方向へ回動させるためのリンク機構６５が配設されている。そして、可変ノズルユニット４１におけるリンク機構６５の具体的な構成は、次のようになる。

図１から図３に示すように、ノズルリング４９の右側面には、３つ以上（本発明の第１実施形態にあっては３つ）の取付ピン６７が円周方向に間隔を置いて配設されており、各取付ピン６７は、ノズルリング４９の支持穴５３よりも径方向外側に位置している。また、各取付ピン６７は、例えば機械加工によって製作されるものであって、軸対称構造に構成されている。更に、各取付ピン６７の左側面（前記軸方向他方側の側面）には、ノズルリング４９の対応する取付穴５５に挿通（貫通）する取付軸６９が一体形成されており、各取付ピン６７の右側面（前記軸方向一方側の側面）には、別の取付軸７１が一体形成されている。

複数の取付ピン６７の右側面（前記軸方向一方側の側面）に亘って、ガイドリング７３が設けられており、このガイドリング７３は、ノズルリング４９と同心状に位置してある。また、ガイドリング７３は、例えばファインブランキング加工（精密プレス加工）と機械加工によって製作されるものであって、ガイドリング７３には、取付ピン６７の別の取付軸７１を挿通（貫通）させるための３つ以上（本発明の第１実施形態にあっては３つ）のガイドリング用の取付穴７５が円周方向に間隔を置いて貫通形成（形成）されている。

図１、図２、図４、及び図５に示すように、ガイドリング７３の外周面には、駆動リング７７が回動可能に設けられており、この駆動リング７７は、電動モータ又は負圧シリンダ等の回動アクチュエータ７９の駆動によって正逆方向へ回動するものである。また、駆動リング７７は、例えばファインブランキング加工によって製作されるものである。

駆動リング７７の左側面には、可変ノズル５７と同数の矩形の係合ジョイント（係合部）８１が連結ピン８３及び座金８５を介して円周方向に沿って等間隔に設けられており、各係合ジョイント８１は、例えば精密鋳造と機械加工によって製作されるものである。また、駆動リング７７の右側面には、矩形の別の係合ジョイント（別の係合部）８７が連結ピン８９及び座金９１を介して設けられており、別の係合ジョイント８７は、例えば精密鋳造と機械加工によって製作されるものである。

図１及び図３に示すように、ガイドリング７３の右側面には、複数の取付ピン６７の右側面と協働して駆動リング７７の左右方向の移動を規制するＣ字状のストッパ９３が設けられている。また、ストッパ９３は、例えばプレス加工によって製作されるものであって、ストッパ９３には、取付ピン６７の別の取付軸７１を挿通（貫通）させるための３つ以上（本発明の第１実施形態にあっては３つ）のストッパ用の取付穴９５が円周方向に間隔を置いて貫通形成（形成）されている。なお、ストッパ９３は、Ｃ字状を呈しているが、環状を呈するようにしても構わない。

図１、図２、図４、及び図５に示すように、各可変ノズル５７のノズル軸５９の先端部（右端部）には、同期リンク部材（ノズルリンク部材）９７の基端部が一体的に連結されている。また、各同期リンク部材９７の先端側は、二股に分岐してあって、各同期リンク部材９７の先端部（先端側部分）は、駆動リング７７の対応する係合ジョイント８１を挟むように係合してある。更に、各同期リンク部材９７は、例えば精密鋳造と機械加工によって製作されるものである。

可変容量型過給機１の固定部としてのベアリングハウジング３の左側部には、駆動軸９９がタービンインペラ２９の軸心Ｃに平行な軸心周りに回動可能にブッシュ１０１を介して設けられており、この駆動軸９９の右端部（一端部）は、動力伝達機構１０３を介して回動アクチュエータ７９に接続されている。そして、駆動軸９９の左端部（他端部）には、駆動リンク部材１０５の基端部が一体的に連結されている。また、駆動リンク部材１０５の先端側は、二股に分岐してあって、駆動リンク部材１０５の先端部（先端側部分）は、駆動リング７７の別の係合ジョイント８７を挟むように係合してある。更に、駆動リンク部材１０５は、例えば精密鋳造と機械加工によって製作されるものである。

続いて、本発明の第１実施形態の作用及び効果について説明する。

ガス取入口３５から取入れた排気ガスがタービンスクロール流路３７を経由してタービンインペラ２９の入口側から出口側へ流通することにより、排気ガスの圧力エネルギーを利用して回転力（回転トルク）を発生させて、ロータ軸９及びコンプレッサインペラ１３をタービンインペラ２９と一体的に回転させることができる。これにより、空気取入口１９から取入れた空気を圧縮して、ディフューザ流路２１及びコンプレッサスクロール流路２３を経由して空気排出口２５から排出することができ、エンジンに供給される空気を過給（圧縮）することができる。

エンジン回転数が高回転域にある場合には、回動アクチュエータ７９の駆動によって駆動軸９９を一方向（図５において時計回り方向）へ回動させて、駆動リンク部材１０５を一方向へ揺動させつつ、駆動リング７７を正方向（図４において反時計回り方向、図５において時計回り方向）へ回動させる。これにより、複数の同期リンク部材９７を正方向へ揺動させながら、複数の可変ノズル５７を同期して正方向（開方向）へ回動させて、複数の可変ノズル５７の開度を大きくすることができる。よって、タービンインペラ２９側に供給される排気ガスの流路面積（流量）を大きくして、タービンインペラ２９側に多くの排気ガスを供給することができる。

エンジン回転数が低回転域にある場合には、回動アクチュエータ７９の駆動によって駆動軸９９を他方向（図５において反時計回り方向）へ回動させて、駆動リンク部材１０５を他方向へ揺動させつつ、駆動リング７７を逆方向（図４において時計回り方向、図５において反時計回り方向）へ回動させる。これにより、複数の同期リンク部材９７を逆方向へ揺動させながら、複数の可変ノズル５７を同期して逆方向（閉方向）へ回動させて、複数の可変ノズル５７の開度を小さくすることができる。よって、タービンインペラ２９側に供給される排気ガスの流路面積を小さくして、排気ガスの流速を高くして、タービンインペラ２９の仕事量を十分に確保することができる（可変容量型過給機１の通常の作用）。

前述の作用の他に、ノズルリング４９の右側面に３つ以上の取付ピン６７が円周方向に間隔を置いて配設され、各取付ピン６７がノズルリング４９の支持穴５３よりも径方向外側に位置し、複数の取付ピン６７の右側面に亘ってガイドリング７３が設けられているため、ノズルリング４９とガイドリング７３との間に同期リンク部材９７を揺動させるための揺動スペースを確保しつつ、ガイドリング７３の外周面の半径（換言すれば、駆動リング７７の内周面の半径）を可変ノズル５７（可変ノズル５７の軸心）の径方向長さより大きくすることができる。これにより、可変容量型過給機１の運転中における駆動リング７７と同期リンク部材９７との干渉を回避した上で、駆動リング７７とガイドリング７３の接触面積を増やすことができる。

ガイドリング７３の右側面に複数の取付ピン６７の右側面と協働して駆動リング７７の左右方向の移動を規制するストッパ９３が設けられているため、可変容量型過給機１の運転中における駆動リング７７の左右方向のがたつきを抑えることができる。

各取付ピン６７が軸対称構造に構成され、各取付ピン６７の左側面にノズルリング４９の対応する取付穴５５を挿通する取付軸６９が一体形成されているため、各取付ピン６７の軸心周りの方向性（取付位相）を考慮することなく、取付軸６９をノズルリング４９の対応する取付穴５５に挿通させた状態でかしめることにより、各取付ピン６７をノズルリング４９の右側面に容易に取付けることができる。また、ガイドリング７３及びストッパ９３に取付ピン６７の別の取付軸７１を挿通させる複数の取付穴７５及び複数の取付穴９５が円周方向に間隔を置いてそれぞれ形成されているため、各取付ピン６７の別の取付軸７１をガイドリング７３の対応する取付穴７５及びストッパ９３の対応する取付穴９５に挿通させた状態でかしめることにより、ガイドリング７３を複数の取付ピン６７の右側面に亘って、ストッパ９３をガイドリング７３の右側面にそれぞれ容易に取付けることができる（可変容量型過給機１の特有の作用）。

従って、本発明の第１実施形態によれば、可変容量型過給機１の運転中における駆動リング７７と同期リンク部材９７との干渉を回避した上で、駆動リング７７とガイドリング７３の接触面積を増やすと共に、可変容量型過給機１の運転中における駆動リング７７の左右方向のがたつきを抑えることができるため、駆動リング７７の内周面とガイドリング７３の外周面との間の摺動摩耗を十分に低減して、可変容量型過給機１の耐久性を向上させることができる。

各取付ピン６７をノズルリング４９の右側面に、ガイドリング７３を複数の取付ピン６７の右側面に亘って、ストッパ９３をガイドリング７３の右側面にそれぞれ容易に取付けることができるため、可変ノズルユニット４１の組立性を向上させることができる。

（本発明の第２実施形態）
本発明の第２実施形態について図７から図１２を参照して説明する。なお、図面に示すとおり、「Ｒ」は、右方向、「Ｌ」は、左方向である。

図７に示すように、本発明の第２実施形態にあっては、可変容量型過給機１（図６参照）に可変ノズルユニット４１（図１参照）に代えて、可変ノズルユニット１０７が装備されている。また、本発明の第２実施形態に係る可変ノズルユニット１０７は、可変ノズルユニット４１と同様の構成を有しており、可変ノズルユニット１０７の構成のうち、可変ノズルユニット４１と異なる部分についてのみ説明する。なお、可変ノズルユニット１０７における複数の構成要素のうち、可変ノズルユニット４１における構成要素と対応するものについては、図面中に同一番号を付してある。

図８から図１０に示すように、ガイドリング７３に複数の取付穴７５（図３参照）が貫通形成される代わりに、ガイドリング７３の外周面には、取付ピン６７の別の取付軸７１を係合させるための３つ以上（本発明の第２実施形態にあっては３つ）の係合凹部１０９が円周方向に間隔を置いて形成されており、ガイドリング７３の各係合凹部１０９は、径方向内側へ窪んでいる。また、ガイドリング７３の各係合凹部１０９の底側部分（底面）１０９ｂの曲率半径は、取付ピン６７の別の取付軸７１の半径と同じ大きさに設定されている。更に、ガイドリング７３の各係合凹部１０９の肩側部分１０９ｓは、Ｒ形状を呈しており、ガイドリング７３の各係合凹部１０９の肩側部分１０９ｓの曲率半径は、取付ピン６７の別の取付軸７１の半径よりも大きく設定されている。そして、ガイドリング７３の各係合凹部１０９の広がり角度θ（底側部分１０９ｂから肩側部分１０９ｓに向かって広がる角度）は、３０〜５０度に設定されている。ここで、ガイドリング７３の各係合凹部１０９の広がり角度θが３０度以上に設定されるようにしたのは、ガイドリング７３をファインブランキング加工によって製作する際にプレスダレが発生しないようにするためである。ガイドリング７３の各係合凹部１０９の広がり角度θが５０度以下に設定されるようにしたのは、ガイドリング７３の外周面の面積を十分に確保して、ガイドリング７３によって駆動リング７７を安定的に案内支持するためである。

なお、ガイドリング７３の外周面に３つ以上の係合凹部１０９が形成される代わりに、ガイドリング７３の内周面に取付ピン６７の別の取付軸７１を係合させるための径方向外側へ窪んだ３つ以上（本発明の第２実施形態にあっては３つ）の別の係合凹部（図示省略）が円周方向に間隔を置いて形成されるようにしても構わない。

図１１及び図１２に示すように、駆動リング７７の軽量化を図るために、駆動リング７７の外周面には、複数の切欠１１１が円周方向に間隔を置いて形成されており、換言すれば、駆動リング７７の外周部は、ギア状に形成（成形）されている。また、駆動リング７７の各切欠１１１は、円周方向に隣接する係合ジョイント８１（連結ピン８３）の間に位置するようになっている。

そして、本発明の第２実施形態によれば、本発明の第１実施形態と同様の作用を奏する他に、次のような作用を奏する。

ガイドリング７３の外周面に複数の係合凹部１０９が円周方向に間隔を置いて形成されているため、ガイドリング７３に複数の取付穴７５（図３参照）を形成することなく、ガイドリング７３を複数の取付ピン６７の右側面に亘って取付けることができる。これにより、ガイドリング７３のリング幅（ガイドリング７３における内周面と外周面との間隔）の増大を抑えつつ、ガイドリング７３における係合凹部１０９の底側部分１０９ｂと内周面との間隔寸法、換言すれば、ガイドリング７３における切欠部分と内周面を繋ぐ部位の寸法をガイドリング７３の厚み寸法に近づけるか又はガイドリング７３の厚み寸法よりも大きくすることができる。

ガイドリング７３の各係合凹部１０９の底側部分１０９ｂの曲率半径が取付ピン６７の別の取付軸７１の半径と同じ大きさに設定されているため、各取付ピン６７の別の取付軸７１とガイドリング７３の対応する係合凹部１０９との係合状態を安定させることができる。これにより、各取付ピン６７の別の取付軸７１をガイドリング７３の対応する係合凹部１０９に係合させかつストッパ９３の対応する取付穴９５に挿通させた状態でかしめることにより、ガイドリング７３を複数の取付ピン６７の右側面に亘って、ストッパ９３をガイドリング７３の右側面にそれぞれ容易に取付けることができる。

ガイドリング７３の各係合凹部１０９の肩側部分１０９ｓがＲ形状を呈し、ガイドリング７３の各係合凹部１０９の広がり角度θが５０度以下に設定されているため、駆動リング７７とガイドリング７３の係合凹部１０９の肩側部分１０９ｓとの引っかかりを抑えつつ、ガイドリング７３の外周面の面積を十分に確保して、ガイドリング７３によって駆動リング７７を安定的に案内支持することができる。

従って、本発明の第２実施形態によれば、本発明の第１実施形態と同様の効果を奏する他に、ガイドリング７３のリング幅の増大を抑えつつ、ガイドリング７３における切欠部分と内周面を繋ぐ部位の寸法をガイドリング７３の厚み寸法に近づけるか又はガイドリング７３の厚み寸法よりも大きくすることができるため、ガイドリング７３の重量増大を抑えつつ、機械加工を用いることなく、ファインブランキング加工のみによって素材からプレスダレのないガイドリング７３を製作できる。つまり、ガイドリング７３の重量増大を抑えつつ、ガイドリング７３の製作時間を大幅に短縮化して、可変ノズルユニット１０７の量産性、換言すれば、可変容量型過給機１の量産性を向上させることができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限るものでなく、例えば、次のように種々の態様で実施可能である。即ち、シュラウドリング４３を第１のベースリングとしかつノズルリング４９を第２のベースリングとする代わりに、ノズルリング４９を第１のベースリングとしかつシュラウドリング４３を第２のベースリングとしても構わない。この場合には、駆動軸９９がタービンハウジング２７にタービンインペラ２９の軸心Ｃに平行な軸心周りに正逆方向へ回動可能に設けられることになる。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。

１ 可変容量型過給機
３ ベアリングハウジング（可変容量型過給機の固定部）
９ ロータ軸（タービン軸）
１１ コンプレッサハウジング
１３ コンプレッサインペラ
２７ タービンハウジング
２９ タービンインペラ
４１ 可変ノズルユニット
４３ シュラウドリング（第１のベースリング）
４９ ノズルリング（第２のベースリング）
５３ ノズルリングの支持穴
５５ ノズルリングの取付穴
５７ 可変ノズル
５９ 可変ノズルのノズル軸
６１ 可変ノズルの別のノズル軸
６３ リンク室
６５ リンク機構
６７ 取付ピン
６９ 取付ピンの取付軸
７１ 取付ピンの別の取付軸
７３ ガイドリング
７５ ガイドリング用の取付穴
７７ 駆動リング
７９ 回動アクチュエータ
８１ 係合ジョイント（係合部）
８７ 別の係合ジョイント（別の係合部）
９３ ストッパ
９５ ストッパ用の取付穴
９７ 同期リンク部材
９９ 駆動軸
１０５ 駆動リンク部材
１０７ 可変ノズルユニット
１０９ ガイドリングの係合凹部
１０９ｂ ガイドリングの係合凹部の底側部分
１０９ｓ ガイドリングの係合凹部の肩側部分
θ ガイドリングの係合凹部の広がり角度

Claims (9)

1. 可変容量型過給機におけるタービンインペラ側へ供給される排気ガスの流路面積を可変する可変ノズルユニットにおいて、
   前記可変容量型過給機におけるタービンハウジング内に前記タービンインペラと同心状に配設され、複数の支持穴が円周方向に等間隔に貫通形成されたベースリングと、
   前記ベースリングに前記タービンインペラを囲むように円周方向に等間隔に配設され、前記タービンインペラの軸心に平行な軸心周りに回動可能であって、前記タービンインペラの軸方向一方側の側面に前記ベースリングの前記支持穴に回動可能に貫通支持されるノズル軸が一体形成された複数の可変ノズルと、
   前記ベースリングの前記軸方向一方側に配設され、複数の前記可変ノズルを同期して回動させるためのリンク機構と、を具備し、
   前記リンク機構は、
   前記ベースリングの前記軸方向一方側の側面に円周方向に間隔を置いて配設され、前記ベースリングの前記支持穴よりも径方向外側に位置した３つ以上の取付ピンと、
   複数の前記取付ピンに亘って設けられ、前記ベースリングと同心状に位置したガイドリングと、
   前記ガイドリングの外周面に回動可能に設けられ、前記軸方向他方側の側面に前記可変ノズルと同数の係合部が円周方向に等間隔に設けられ、回動アクチュエータの駆動によって正逆方向に回動する駆動リングと、
   基端部が各可変ノズルの前記ノズル軸に一体的に連結され、先端部が前記駆動リングの前記係合部に挟むように係合した同期リンク部材と、を備えたことを特徴とする可変ノズルユニット。
2. 前記リンク機構は、前記ガイドリングの前記軸方向一方側の側面に設けられかつ複数の取付ピンの前記軸方向一方側の側面と協働して前記駆動リングの前記軸方向の移動を規制するストッパを備えたことを特徴とする請求項１に記載の可変ノズルユニット。
3. 前記ベースリングに３つ以上のベースリング用の取付穴が円周方向に間隔を置いて形成され、各取付ピンは、軸対称構造に構成され、各取付ピンの前記軸方向他方側の側面に前記ベースリングの前記取付穴に挿通する取付軸が一体形成され、各取付ピンの前記軸方向一方側の側面に別の取付軸が一体形成され、前記ガイドリングに、前記取付ピンの前記別の取付軸を挿通させるための３つ以上のガイドリング用の取付穴が円周方向に間隔を置いて貫通形成され、前記ストッパはＣ字状又は環状を呈してあって、前記ストッパに前記取付ピンの前記別の取付軸を挿通させるための３つ以上のストッパ用の取付穴が円周方向に間隔を置いて形成されていることを特徴とする請求項２に記載の可変ノズルユニット。
4. 前記ベースリングに、３つ以上のベースリング用の取付穴が円周方向に間隔を置いて形成され、各取付ピンは、軸対称構造に構成され、各取付ピンの前記軸方向他方側の側面に前記ベースリングの前記取付穴に挿通する取付軸が一体形成され、各取付ピンの前記軸方向一方側の側面に別の取付軸が一体形成され、前記ガイドリングの外周面又は内周面に前記取付ピンの前記別の取付軸を係合させるための径方向内側又は径方向外側へ窪んだ３つ以上の係合凹部が円周方向に間隔を置いて形成され、前記ストッパはＣ字状又は環状を呈してあって、前記ストッパに前記取付ピンの前記別の取付軸を挿通させるための３つ以上のストッパ用の取付穴が円周方向に間隔を置いて形成されていることを特徴とする請求項２に記載の可変ノズルユニット。
5. 前記ガイドリングの各係合凹部の底側部分の曲率半径は、前記取付ピンの前記別の取付軸の半径と同じ大きさに設定されていることを特徴とする請求項４に記載の可変ノズルユニット。
6. 各係合凹部が前記ガイドリングの外周面に形成されかつ径方向内側へ窪んである場合に、前記ガイドリングの各係合部の肩側部分は、Ｒ形状を呈していることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の可変ノズルユニット。
7. 各係合凹部が前記ガイドリングの外周面に形成されかつ径方向内側へ窪んである場合に、前記ガイドリングの各係合部の広がり角度は、３０〜５０度に設定されていることを特徴とする請求項４から請求項６のうちのいずれか１項に記載の可変ノズルユニット。
8. 前記駆動リングの前記軸方向一方側の側面に前記可変ノズルと同数の前記係合部の他に別の係合部が設けられ、
   前記リンク機構は、
   前記可変容量型過給機の固定部に前記タービンインペラの軸心に平行な軸心周りに回動可能に設けられ、一端部が前記回動アクチュエータに接続された駆動軸と、
   基端部が前記駆動軸の他端部に一体的に連結され、先端部が前記駆動リングの前記別の係合部に挟むように係合した駆動リンク部材と、を備えたことを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項に記載の可変ノズルユニット。
9. エンジンからの排気ガスのエネルギーを利用して、前記エンジン側に供給される空気を過給する可変容量型過給機において、
   請求項１から請求項８のうちのいずれか１項に記載の可変ノズルユニットを具備したことを特徴とする可変容量型過給機。

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