JP2014169643A

JP2014169643A - 可変容量型過給機

Info

Publication number: JP2014169643A
Application number: JP2013040744A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Inoue; 智裕井上; Kenichi Segawa; 健一瀬川; Takao Asakawa; 貴男淺川
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2013-03-01
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2014-09-18
Anticipated expiration: 2033-03-01
Also published as: JP6149426B2

Abstract

【課題】可変容量型過給機１の耐久性及び信頼性を十分に確保しつつ、可変容量型過給機１のタービン効率を向上させること。
【解決手段】第１ノズルリング４７の対向面の反対面側に複数の可変ノズル６１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、第１ノズルリング４７の対向面の反対面に環状のサポート部材７７が一体的に設けられ、ベアリングハウジング３の左側部にリンク機構６５を収容する環状の収容凹部９３が形成され、サポート部材７７の内側にタービンスクロール流路３７とベアリングハウジング３の収容凹部９３を連通させるための連絡通路１０１が形成されたこと。
【選択図】図１

Description

本発明は、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を装備し、エンジンからの排気ガスのエネルギーを利用して、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関する。

近年、可変容量型過給機におけるタービンハウジングとベアリングハウジングとの挟持（締結）によってタービンハウジング内に配設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及び特許文献２等参照）。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。

タービンハウジング内におけるタービンスクロール流路とタービンインペラとの間には、第１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いる。また、第１ベースリングに対してタービンインペラの軸方向に離隔した位置には、第２ベースリングが第１ベースリングと一体的に設けられている。

第１ベースリングの対向面と第２ベースリングの対向面との間には、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正逆方向（開閉方向）へ回動可能である。また、第１ベースリングの対向面の反対面側には、複数の可変ノズルを正逆方向へ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。ここで、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と、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）が大きくなると共に、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と、タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流路面積が小さくなるようになっている。

第１ベースリングの対向面の反対面には、お椀状のサポート部材が一体的に設けられており、このサポート部材は、リンク機構を収容する円筒部を有している。また、サポート部材の円筒部の前記軸方向の一方側には、径方向外側へ突出した外フランジ部（外縁部）が一体形成されており、サポート部材の円筒部の前記軸方向の他方側には、径方向内側へ突出した内フランジ部（内縁部）が一体形成されている。ここで、サポート部材の内フランジ部は、第１ベースリングの対向面に一体的に接合されており、サポート部材の外フランジ部は、タービンハウジングの前記軸方向の一側部とベアリングハウジングの前記軸方向の他側部とにより挟持されている。なお、サポート部材の外フランジ部がタービンハウジングの前記軸方向の一側部とベアリングハウジングの前記軸方向の他側部とにより挟持されることにより、可変ノズルユニットがタービンハウジング内に配設されるようになっている。

特開２００９−２４３４３１号公報特開２００９−２４３３００号公報

ところで、可変容量型過給機の運転中、サポート部材の内フランジ部（内縁部）の部材温度がノズルリングからの入熱によって高く、サポート部材の外フランジ部（外縁部）の部材温度がベアリングハウジングからの吸熱によって低くなっており、サポート部材は温度分布を持つことになる。また、サポート部材によりリンク機構をタービンスクロール流路内の排気ガスの熱から保護して、可変容量型過給機の耐久性を十分に確保するには、前述のように、サポート部材がリンク機構を収容する円筒部を有する必要があり、サポート部材の形状が複雑化する傾向にある。一方、サポート部材の形状が複雑化し、可変容量型過給機の運転中におけるサポート部材の温度分布も複雑化すると、可変容量型過給機の運転中におけるサポート部材の熱変形が大きくなり、それに伴って第１ベースリングの追従変形が大きくなって、第１ベースリングの対向面と第２ベースリングの対向面の平行度が低下し、第１ベースリングの対向面と第２ベースリングの対向面の間隔が局所的に狭くなる。

そのため、複数の可変ノズルの渋り等の動作不良を抑えて、可変容量型過給機の信頼性（動作の信頼性）を十分に確保するには、通常、ノズルサイドクリアランスを大きめに設定して、可変容量型過給機の運転中における第１ベースリングの対向面と第２ベースリングの対向面の最小間隔を可変ノズルの幅（前記軸方向の長さ）よりも大きくしている。一方、ノズルサイドクリアランスを大きめに設定すると、ノズルサイドクリアランスからの漏れ流れが増大して、可変容量型過給機のタービン効率が低下する。なお、ノズルサイドクリアランスとは、第１ベースリングの対向面と可変ノズルの前記軸方向の一方側の側面との隙間、又は第２ベースリングの対向面と可変ノズルの前記軸方向の他方側の側面との隙間のことをいう。

つまり、可変容量型過給機の耐久性及び信頼性を十分に確保しつつ、可変容量型過給機のタービン効率を向上させることが困難であるという問題がある。

そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、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。

本発明の特徴は、タービンハウジングとベアリングハウジングとの挟持（締結）によって前記タービンハウジング内に配設されかつ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を装備し、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、前記可変ノズルユニットは、前記タービンハウジング内におけるタービンスクロール流路と前記タービンインペラとの間に前記タービンインペラと同心状に配設された第１ベースリングと、前記第１ベースリングに対して前記タービンインペラの軸方向に離隔対向した位置に前記第１ベースリングと一体的に設けられた第２ベースリングと、前記第１ベースリングの対向面と前記第２ベースリングの対向面との間に前記タービンハウジング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正逆方向（開閉方向）へ回動可能な複数の可変ノズルと、前記第１ベースリングの対向面の反対面側（前記軸方向の一方側）に配設され、複数の前記可変ノズルを同期して開閉方向へ回動させるためのリンク機構と、前記第１ベースリングの対向面の反対面に一体的に設けられ、内縁部（内周縁部）が前記第１ベースリングの対向面の反対面に一体的に接合され、外縁部（外周縁部）が前記タービンハウジングの前記軸方向の一側部と前記タービンハウジングの前記軸方向の他側部によって挟持された環状のサポート部材と、を具備し、前記ベアリングハウジングの前記軸方向の他側部（他側面）に前記リンク機構を収容する環状の収容凹部が形成されていることを要旨とする。

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。

本発明の特徴によると、前記可変容量型過給機の運転中、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、前記リンク機構を作動させつつ、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ガス流路面積（スロート面積）を大きくする。

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、前記リンク機構を作動させつつ、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する。

前述の作用の他に、前記ベアリングハウジングの前記軸方向の他側部に前記リンク機構を収容する環状の前記収容凹部が形成されているため、前記サポート部材を円筒部を有した複雑な形状にしなくても、前記サポート部材により前記リンク機構を前記タービンスクロール流路内の排気ガスの熱から保護することができる。換言すれば、前記サポート部材を簡単な形状にすることにより、前記可変容量型過給機の運転中における前記サポート部材の温度分布を簡単化することができる。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サポート部材の熱変形、及びそれに伴う前記第１ベースリングの追従変形を小さくすることができる。

本発明によれば、前記サポート部材により前記リンク機構を前記タービンスクロール流路内の排気ガスの熱から保護した上で、前記可変容量型過給機の運転中における前記第１ベースリングの追従変形を小さくできるため、前記可変容量型過給機の運転中における前記第１ベースリングの対向面と前記第２ベースリングの対向面の平行度を十分に確保しつつ、ノズルサイドクリアランスを小さくすることができる。そのため、前記可変容量型過給機の耐久性及び信頼性を十分に確保しつつ、ノズルサイドクリアランスからの漏れ流れを低減して、前記可変容量型過給機のタービン効率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、本発明の実施形態に係る可変ノズルユニットの大部分を示す図である。図４（ａ）は、本発明の実施形態に係る可変ノズルユニットにおけるサポート部材を示す図、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるIVB-IVB線に沿った断面図である。図５（ａ）は、本発明の実施形態に係る可変ノズルユニットにおけるノズルリングを示す図、図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるVB-VB線に沿った断面図である。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。

本発明の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）Ｓ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（空気の流れ方向の上流側）には、空気を導入するための空気導入口１９が形成されており、この空気導入口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（空気の流れ方向の下流側）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）Ｓ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。ここで、複数のタービンブレード３３の先端縁３３ｔは、タービンハウジング２７のシュラウド壁２７ｆに覆われている。

タービンハウジング２７の適宜位置には、排気ガスを導入するためのガス導入口３５が形成されており、このガス導入口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の内部におけるタービンインペラ２９の入口側（排気ガスの流れ方向の上流側）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、ガス導入口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（排気ガスの流れ方向の下流側）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。

なお、ベアリングハウジング３の左側面には、タービンインペラ２９側からの熱を遮蔽する環状の遮熱板４１が設けられており、ベアリングハウジング３の左側面と遮熱板４１の右側面との間には、皿バネ４３が設けられている。

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４５を装備しており、この可変ノズルユニット４５は、タービンハウジング２７とベアリングハウジング３との挟持（締結）によってタービンハウジング２７内に配設されている。

続いて、可変ノズルユニット４５の構成の詳細について説明する。

図１、図２、図３、及び図５（ａ）（ｂ）に示すように、タービンハウジング２７内におけるタービンスクロール流路３７とタービンインペラ２９との間には、第１ベースリングとしての第１ノズルリング４７がタービンインペラ２９と同心状に配設されている。また、第１ノズルリング４７には、複数の支持穴４９が円周方向に等間隔に貫通形成されており、第１ノズルリング４７の内縁部は、遮熱板４１の外縁部（外縁側の段部）に嵌合してある。

第１ノズルリング４７の右側面（タービンインペラ２９の軸方向の一方側の側面）における支持穴４９の径方向外側には、複数のガイド爪５１が円周方向に間隔を置いて放射状に一体形成されており、各ガイド爪５１は、先端側（径方向外側）に、断面Ｕ字状のガイド溝５３を有している。また、第１ノズルリング４７の右側面の内縁部（内周面側）には、右方向（前記軸方向の一方側）へ突出した環状の連結凸部５５が複数のガイド爪５１の基部を連結するように形成されている。

図１から図３に示すように、第１ノズルリング４７に左右方向（前記軸方向）に離隔対向した位置には、第２ベースリングとしての第２ノズルリング５７が円周方向に並んだ複数（３つ以上）の連結ピン５９を介して第１ノズルリング４７と一体的かつ同心状に設けられている。ここで、複数の連結ピン５９は、第１ノズルリング４７の対向面（前記軸方向の他方側の側面）と第２ノズルリング５７の対向面（前記軸方向の一方側の側面）との間隔を設定する機能を有している。なお、前述の特許文献１及び特許文献２に示すように、第２ノズルリング５７が複数のタービンブレード３３の先端縁３３ｔを覆うシュラウド部を有するようにしても構わない。

図１及び図２に示すように、第１ノズルリング４７の対向面と第２ノズルリング５７の対向面との間には、複数の可変ノズル６１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６１は、タービンインペラ２９の軸心Ｓ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６１の右側面（前記軸方向の一方側の側面）には、ノズル軸６３が一体形成されており、各ノズル軸６３は、第１ノズルリング４７の対応する支持穴４９に回動可能に支持されている。更に、第１ノズルリング４７の対向面と第２ノズルリング５７の対向面との間の適宜位置には、複数の可変ノズル６１が所定の回動位置を越えて正方向（開方向）へ回動することを規制するストッパピン（図示省略）が設けられている。なお、各可変ノズル６１は１つのノズル軸６３を有してあるが、各可変ノズル６１の左側面（前記軸方向の他方側の側面）に別のノズル軸（図示省略）が一体形成され、各別のノズル軸が第２ノズルリング５７の別の支持穴（図示省略）に回動可能に支持されるようにしても構わない。

第１ノズルリング４７の対向面の反対面側（前記軸方向の一方側）には、複数の可変ノズル６１を同期して正逆方向（開閉方向）へ回動させるためのリンク機構６５が配設されており、このリンク機構６５は、複数の可変ノズル６１のノズル軸６３に連動連結してある。そして、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、第１ノズルリング４７の複数のガイド爪５１のガイド溝５３には、駆動リング６７がタービンインペラ２９の軸心（第１ノズルリング４７の軸心）Ｓ周りに正逆方向へ回動可能に案内支持されており、この駆動リング６７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６９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６７の内縁部には、径方向外側へ窪みかつ可変ノズル６１と同数の係合凹部（係合部）７１が等間隔に形成されており、駆動リング６７の内縁部の適宜位置には、径方向外側へ窪んだ別の係合凹部（別の係合部）７３が等間隔に形成されている。更に、各可変ノズル６１のノズル軸６３には、同期リンク部材（ノズルリンク部材）７５の基部が一体的に連結されており、各同期リンク部材７５の先端部は、駆動リング６７の対応する係合凹部７１に係合してある。なお、駆動リング６７が第１ノズルリング４７の複数のガイド爪５１のガイド溝５３に正逆方向へ回動可能に案内支持される代わりに、特許文献１及び特許文献２に示すように、第１ノズルリング４７の対向面の反対面に設けられたガイドリング（図示省略）に正逆方向へ回動可能に案内支持されるようにしても構わない。

図１から図４（ａ）（ｂ）に示すように、第１ノズルリング４７の対向面の反対面（前記軸方向の一方側の側面）には、環状のサポート部材７７が一体的に設けられており、このサポート部材７７の内縁部（内周縁部）は、複数の連結ピン５９の右端部（一端部）のかしめ結合によって第１ノズルリング４７の対向面の反対面に一体的に接合されている。また、サポート部材７７の内周面には、第１ノズルリング４７の対向面の反対面に一体的に接合するための複数の接合片７９が径方向内側へ突出しかつ円周方向に間隔を置いて一体形成されており、各接合片７９には、連結ピン５９の左端部を挿通させるための挿通穴８１が貫通形成されている。更に、サポート部材７７の外縁部は、タービンハウジング２７の右側部（前記軸方向の一側部）とベアリングハウジング３の左側部（前記軸方向の他側部）によって挟持されている。なお、サポート部材７７の外縁部がベアリングハウジング３に取付けられることにより、可変ノズルユニット４５がタービンハウジング２７内に配設されるようになっている。

図１に示すように、ベアリングハウジング３の左側部には、リンク機構６５を作動させるための駆動機構８３が設けられており、この駆動機構８３は、具体的な構成は、次のようになる。

ベアリングハウジング３の左側部には、駆動軸８５がタービンインペラ２９の軸心に平行な軸心周りに回動可能にブッシュ８７を介して設けられており、この駆動軸８５の右端部（一端部）は、動力伝達部材８９を介して回動アクチュエータ６９に接続されている。また、駆動軸８５の左端部（他端部）には、駆動リンク部材９１の基端部が一体的に連結されており、この駆動リンク部材９１の先端部は、駆動リング６７の別の係合凹部（別の係合部）７３に係合してある。

続いて、可変ノズルユニット４５に関連する本発明の実施形態の要部について説明する。

図１及び図２に示すように、ベアリングハウジング３の左側部（左側面）には、リンク機構６５を収容する環状の収容凹部９３が形成されている。また、タービンハウジング２７の内部における第１ノズルリング４７の径方向外側には、タービンスクロール流路３７内の排気ガスの熱からサポート部材７７を保護する環状の保護壁９５が形成されており、タービンハウジング２７の保護壁９５における左側面の内縁側には、環状の凹段部９７が形成されている。更に、サポート部材７７のうち複数の接合片７９のみが第１ノズルリング４７に接触するように、第１ノズルリング４７の対向面の反対面の外縁側には、環状の凹段部９９が形成されている。なお、タービンハウジング２７の保護壁９５、タービンハウジング２７の保護壁９５の凹段部９７、及び第１ノズルリング４７の凹段部９９は、連続した環状を呈してあるが、不連続な環状を呈してあっても構わない。

図２及び図４（ａ）に示すように、サポート部材７７の内側（内周面側）における円周方向に隣接する接合片７９の間には、タービンスクロール流路３７とベアリングハウジング３の収容凹部９３を連通させるための不連続な環状の連絡通路１０１が形成されている。なお、サポート部材７７の内側における円周方向に隣接する接合片７９の間に連絡通路１０１が形成される代わりに或いは形成される他に、サポート部材７７にタービンスクロール流路３７とベアリングハウジング３の収容凹部９３を連通させるための円形状、矩形状、又はスリット状等の連絡穴（図示省略）が貫通形成されても構わない。

なお、図１及び図２に示すように、第２ノズルリング５７の内周面とタービンハウジング２７の適宜箇所との間には、第２ノズルリング５７の対向面の反対面側からの排気ガスの漏れを抑える複数のシールリング１０３が設けられている。

続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。

ガス導入口３５から導入した排気ガスを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させることにより、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、空気導入口１９から導入した空気を圧縮して、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。

可変容量型過給機１の運転中に、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６９の駆動によって駆動軸８５を一方向へ回動させて、駆動リンク部材９１を一方向へ揺動させつつ、駆動リング６７を正方向へ回動させる。これにより、複数の同期リンク部材７５を正方向へ揺動させながら、複数の可変ノズル６１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６１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側に多量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６９の駆動によって駆動軸８５を他方向へ回動させて、駆動リンク部材９１を他方向へ揺動させつつ、駆動リング６７を逆方向へ回動させる。これにより、複数の同期リンク部材７５を逆方向へ揺動させながら、複数の可変ノズル６１を同期して逆方向へ回動させて、複数の可変ノズル６１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、ベアリングハウジング３の左側部にリンク機構６５を収容する環状の収容凹部９３が形成されているため、サポート部材７７を円筒部を有した複雑な形状にしなくても、サポート部材７７によりリンク機構６５をタービンスクロール流路３７内の排気ガスの熱から保護することができる。換言すれば、サポート部材７７を簡単な形状にすることにより、可変容量型過給機１の運転中におけるサポート部材７７の温度分布を簡単化することができる。これにより、可変容量型過給機１の運転中におけるサポート部材７７の熱変形、及びそれに伴う第１ノズルリング４７の追従変形を小さくすることができる。

サポート部材７７の内周面に複数の接合片７９が円周方向に間隔を置いて一体形成され、第１ノズルリング４７の対向面の反対面の外縁側に環状の凹段部９９が形成されているため、サポート部材７７と第１ノズルリング４７の伝熱面積を小さくすることができる。また、タービンハウジング２７の保護壁９５における左側面の内縁側に環状の凹段部９７が形成されているため、サポート部材７７とタービンハウジング２７の伝熱面積を小さくすることができる。これにより、可変容量型過給機１の運転中におけるサポート部材７７の温度上昇を抑えて、サポート部材７７の熱変形、及びそれに伴う第１ノズルリング４７の追従変形を極力小さくすることができる。

サポート部材７７の内側における円周方向に隣接する接合片７９の間にタービンスクロール流路３７とベアリングハウジング３の収容凹部９３を連通させるための不連続な環状の連絡通路１０１が形成されているため、可変容量型過給機１の運転中、ベアリングハウジング３の収容凹部９３内の圧力を高くして、各可変ノズル６１を第２ノズルリング５７の対向面側へ寄せることができる（可変容量型過給機１の特有の作用）。

以上の如き、本発明の実施形態によれば、サポート部材７７によりリンク機構６５をタービンスクロール流路３７内の排気ガスの熱から保護した上で、可変容量型過給機１の運転中における第１ノズルリング４７の追従変形を極力小さくできるため、可変容量型過給機１の運転中における第１ノズルリング４７の対向面と第２ノズルリング５７の対向面の平行度を十分に確保しつつ、ノズルサイドクリアランスを極力小さくすることができる。そのため、可変容量型過給機１の耐久性及び信頼性を十分に確保しつつ、ノズルサイドクリアランスからの漏れ流れを低減して、可変容量型過給機１のタービン効率を向上させることができる。なお、ノズルサイドクリアランスとは、第１ノズルリング４７の対向面と可変ノズル６１の右側面との隙間、又は第２ノズルリング５７の対向面と可変ノズル６１の左側面との隙間のことをいう。

特に、可変容量型過給機１の運転中、各可変ノズル６１を第２ノズルリング５７の対向面側へ寄せることができるため、各可変ノズル６１の左側面と第２ノズルリング５７の対向面との隙間からの漏れ流れを抑えて、タービンブレード３３の先端縁３３ｔ側部分（ミッドスパン側から先端縁３３ｔ側にかけての部分）に沿う排気ガスの流れを安定させて、可変容量型過給機１のタービン効率をより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られるものではなく、種々の態様で実施可能である。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
９ロータ軸
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
３７タービンスクロール流路
４５可変ノズルユニット
４７第１ノズルリング（第１ベースリング）
５７第２ノズルリング（第２ベースリング）
６１可変ノズル
６５リンク機構
７７サポート部材
７９接合片
９３ベアリングハウジングの収容凹部
９５タービンハウジングの保護壁
９７タービンハウジングの保護壁の凹段部
９９第１ノズルリングの凹段部（第１ベースリングの凹段部）
１０１連絡通路

Claims

タービンハウジングとベアリングハウジングとの挟持によって前記タービンハウジング内に配設されかつ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とする可変ノズルユニットを装備し、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、
前記可変ノズルユニットは、
前記タービンハウジング内におけるタービンスクロール流路と前記タービンインペラとの間に前記タービンインペラと同心状に配設された第１ベースリングと、
前記第１ベースリングに対して前記タービンインペラの軸方向に離隔対向した位置に前記第１ベースリングと一体的に設けられた第２ベースリングと、
前記第１ベースリングの対向面と前記第２ベースリングの対向面との間に前記タービンハウジング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正逆方向へ回動可能な複数の可変ノズルと、
前記第１ベースリングの対向面の反対面側に配設され、複数の前記可変ノズルを同期して開閉方向へ回動させるためのリンク機構と、
前記第１ベースリングの対向面の反対面に一体的に設けられ、内縁部が前記第１ベースリングの対向面の反対面に一体的に接合され、外縁部が前記タービンハウジングの前記軸方向の一側部と前記タービンハウジングの前記軸方向の他側部によって挟持された環状のサポート部材と、を具備し、
前記ベアリングハウジングの前記軸方向の他側部に前記リンク機構を収容する環状の収容凹部が形成されていることを特徴とする可変容量型過給機。
前記サポート部材の内側に前記タービンスクロール流路と前記ベアリングハウジングの前記収容凹部を連通させるための連絡通路が形成されるか、或いは前記サポート部材に前記タービンスクロール流路と前記ベアリングハウジングの前記収容凹部を連通させるための連絡穴が貫通形成されていることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型過給機。
前記サポート部材の内周面に前記第１ベースリングの対向面の反対面に一体的に接合するための複数の接合片が径方向内側へ突出しかつ円周方向に間隔を置いて一体形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の可変容量型過給機。
前記タービンハウジングの内部における前記第１ベースリングの径方向外側に前記タービンスクロール流路内の排気ガスの熱から前記サポート部材を保護する環状の保護壁が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の可変容量型過給機。
前記タービンハウジングの前記保護壁における前記軸方向の一方側の側面の内縁側に環状の凹段部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の可変容量型過給機。