JP2016008575A - 可変容量型過給機 - Google Patents

Abstract

【課題】皿バネによって可変ノズルユニットに軸方向の力を与えることなく、遮熱板をベアリングハウジングに対して固定することで、可変ノズルユニットの熱変形を防止する。
【解決手段】ベアリングハウジング３の左側面に環状の側壁凸部７９が左方向へ突出して形成され、側壁凸部７９の内縁部に環状の嵌合凸部８１が左方向へ突出して形成され、側壁凸部７９の外周面に複数の被係止溝８３が形成され、嵌合凸部８１に環状の遮熱板８５が嵌合して設けられ、遮熱板８５の外縁部に対応する被係止溝８３に係止するためのＬ字形状の複数の係止爪８７が右方向へ突出しかつ周方向に間隔を置いて形成され、側壁凸部７９の先端面７９ｔと遮熱板８５の右側面との間に、各係止爪８７を対応する被係止溝８３に圧接させるように、弾性力によって遮熱板８５を左方向へ押圧する皿バネ９１を設ける。
【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（調整する）可変ノズルユニットを装備した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及びその周辺の構成は、次のようになる。

タービンハウジング内には、環状の第１壁部材としての第１ノズルリングが配設されており、この第１ノズルリングは、タービンハウジングに隣接するベアリングハウジング側に位置している。また、第１ノズルリングに対して軸方向（タービンインペラの軸方向）に離隔した位置には、環状の第２壁部材としての第２ノズルリングが第１ノズルリングと一体的に設けられている。そして、第１ノズルリングの対向面と第２ノズルリングの対向面との間には、複数の可変ノズルが円周方向（所定の円周方向）に間隔を置いて配設されており、各可変ノズルは、タービンインペラの軸心に平行な軸心（可変ノズルのノズル軸の軸心）周りに正逆方向（開閉方向）へ回動可能である。更に、第１ノズル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（スロート面積）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。

ベアリングハウジングにおけるタービンインペラの背面に対向する側面には、環状の嵌合凸部が軸方向一方側（タービンインペラの軸方向の一方側）へ突出して形成されている。また、ベアリングハウジングの嵌合凸部には、タービンインペラの背面側からの熱の一部を遮蔽する環状の遮熱板が嵌合して設けられている。そして、ベアリングハウジングの嵌合凸部の外周面には、波ワッシャ等の環状のバネ部材が設けられており、このバネ部材は、遮熱板の外縁部（外周面側）を第１ノズルリングの内縁部（内周面側）に圧接させるように、その弾性力によって遮熱板を押圧するものである。ここで、遮熱板の外縁部を第１ノズルリングの内縁部に圧接させることによって、遮熱板が第１ノズルリング又はベアリングハウジングに対して固定され、換言すれば、遮熱板が第１ノズルリングを介してベアリングハウジングに対して固定されている。

特開２０１３−１３０１１６号公報 特開２０１３−１９４５４６号公報

ところで、遮熱板をベアリングハウジングに対して固定するには、波ワッシャ等の環状のバネ部材が必要であるものの、バネ部材の弾性力が軸方向の力として可変ノズルユニットに常に働くことになり、可変容量型過給機の運転中における可変ノズルユニットの熱変形が複雑化する傾向にある。すると、エンジン運転状況によっては、可変容量型過給機の運転中における第１ノズルリングの対向面と第２ノズルリングの対向面の平行度が低下して、第１ノズルリングの対向面と第２ノズルリングの対向面の間隔が局所的に狭くなるおそれがある。そのため、前記平行度が低下しても、可変ノズルの動作安定性、換言すれば、可変容量型過給機の動作信頼性を確保できるように、ノズルサイドクリアランスを大きさを設定してある。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傾向になる。なお、ノズルサイドクリアランスとは、第１ノズルリング（環状の第１壁部材）の対向面と可変ノズルの側面との隙間又は第２ノズルリング（環状の第２壁部材）の対向面と可変ノズルの側面との隙間のことをいう。

そこで、本発明は、前述の課題を解決することができる、新規な構成の可変容量型過給機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（調整する）可変ノズルユニットを装備した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配設され、前記タービンハウジングに隣接するベアリングハウジング側に位置した環状の第１壁部材と、前記第１壁部材に対して軸方向に離隔対向した位置に前記第１壁部材と一体的に設けられた環状の第２壁部材と、前記第１壁部材の対向面と前記第２壁部材の対向面との間に円周方向（所定の円周方向）に間隔を置いて配設され、前記タービンインペラの軸心に平行な軸心（可変ノズルのノズル軸の軸心）周りに正逆方向へ回動可能な複数の可変ノズルと、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、を具備し、前記ベアリングハウジングにおける前記タービンインペラの背面に対向する側面（軸方向一方側の側面）に、環状の嵌合凸部が軸方向一方側へ突出して形成され、前記ベアリングハウジングが前記嵌合凸部の径方向外側に被係止部を有し、前記ベアリングハウジングの前記嵌合凸部に環状の遮熱板が設けられ、前記遮熱板に前記ベアリングハウジングの前記被係止部に係止するための係止部が形成され、前記係止部を前記ベアリングハウジングの前記被係止部に圧接させるように前記遮熱板を押圧する押圧部材が設けら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。また、「環状の第１壁部材」及び「環状の第２壁部材」は、前記タービンハウジング等の一部を構成するものであっても構わない。更に、「軸方向」とは、特に断らない限り、タービンインペラの軸方向（換言すれば、第１壁部材、第２壁部材、又は遮熱板の軸方向）のことをいう。「軸方向一方側」とは、軸方向の一方側、具体的には、タービンインペラの背面（タービンディスクの背面）側から先端（タービンディスクの先端）側に向かう方向のことをいい、「軸方向他方側」とは、軸方向の他方側、具体的には、タービンインペラの先端側から背面側に向かう方向のことをいう。そして、「半径方向」とは、特に断らない限り、タービンインペラの半径方向（換言すれば、第１壁部材、第２壁部材、嵌合凸部、又は遮熱板の半径方向）のことをいい、「圧接」とは、圧力を加えた状態で接触することをいう。

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）を大きくして、前記タービンインペラ側に多量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して、排気ガスの流速を高めて、前記タービンインペラの仕事量を十分に確保する（前記可変容量型過給機の通常の作用）。

前記押圧部材が前記遮熱板を押圧することにより、前記係止部を前記ベアリングハウジングの前記被係止部に圧接させて、前記遮熱板を前記ベアリングハウジングに対して固定することができる。換言すれば、前記押圧部材によって前記可変ノズルユニットに軸方向の力を与えることなく、前記遮熱板を前記ベアリングハウジングに対して固定することができる。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可変ノズルユニットの熱変形の複雑化を抑えて、前記第１壁部材の対向面と前記第２壁部材の対向面の平行度を確保することができる。その結果、エンジン仕様の要請に応じて、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（前記可変容量型過給機の特有の作用）。

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第１壁部材の対向面と前記第２壁部材の対向面の平行度を確保しつつ、エンジン仕様の要請に応じて、ノズルサイドクリアランスを極力小さくできるため、前記可変容量型過給機の動作信頼性を十分に確保しつつ、前記可変容量型過給機のタービン効率の維持又は向上を図ることができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る可変容量型過給機の特徴部分を示す断面図である。 図２は、図５における矢視部IIの拡大図である。 図３（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る可変容量型過給機における遮熱板の正断面図、図３（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る可変容量型過給機における遮熱板の右側面図である。 図４（ａ）（ｂ）は、ベアリングハウジングの側壁凸部の外周面の一部を示す平面展開図である。 図５は、本発明の第１実施形態に係る可変容量型過給機の正断面図である。 図６は、本発明の第２実施形態に係る可変容量型過給機の特徴部分を示す断面図である。 図７（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る可変容量型過給機における遮熱板の正断面図、図７（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る可変容量型過給機における遮熱板の右側面図である。 図８は、本発明の第３実施形態に係る可変容量型過給機の特徴部分を示す断面図である。 図９（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る可変容量型過給機における遮熱板の正断面図、図９（ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る可変容量型過給機における遮熱板の右側面図である。

本発明の実施形態について図１から図９（ａ）（ｂ）を参照して説明する。なお、図面に示すとおり、「ＡＤ」は、軸方向、「Ｌ」は、左方向（軸方向一方側）、「Ｒ」は、右方向（軸方向他方側）、「ＢＤ」は、半径方向、「ＢＤｉ」は、半径方向内側、「ＢＤｏ」は、半径方向外側、「ＣＤ」は、ベアリングハウジングの側壁凸部の外周面の周方向である。

（第１実施形態）
図５に示すように、本発明の第１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）からの排気ガスの圧力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、一対の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が設けられている。そして、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（コンプレッサインペラ１３の軸心）Ｃ周りに回転可能に設けられており、この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ている。また、コンプレッサインペラ１３は、コンプレッサディスク１５を備えており、コンプレッサディスク１５のハブ面１５ｈは、右側（先端側）から半径向外側（コンプレッサインペラ１３の半径方向の外側）へ延びている。更に、コンプレッサディスク１５のハブ面１５ｈには、複数のコンプレッサブレード１７が周方向（コンプレッサディスク１５のハブ面１５ｈの周方向）に間隔を置いて一体的に設けられている。

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（空気の主流方向から見て上流側）には、空気をコンプレッサハウジング１１内に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（空気の主流方向から見て下流側）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に連通している。そして、コンプレッサハウジング１１の適宜位置には、圧縮された空気をコンプレッサハウジング１１の外側へ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、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。

なお、ベアリングハウジング３の右側部には、スラストベアリング７側への圧縮空気の漏れを抑える環状のシールプレート２７が設けられている。

図２及び図５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２９が設けられている。そして、タービンハウジング２９内には、排気ガスの圧力エネルギーを利用して回転力を発生させるタービンインペラ３１がその軸心（タービンインペラ３１の軸心）Ｃ周りに回転可能に設けられており、このタービンインペラ３１は、ロータ軸９の左端部に一体的に連結されている。また、タービンインペラ３１は、タービンディスク３３を備えており、このタービンディスク３３のハブ面３３ｈは、左側（先端側）から半径方向外側（タービンインペラ３１の半径方向の外側）へ延びている。更に、タービンディスク３３のハブ面３３ｈには、複数のタービンブレード３５が周方向（タービンディスク３３のハブ面３３ｈの周方向）に間隔を置いて一体的に設けられている。

タービンハウジング２９の適宜位置には、排気ガスをタービンハウジング２９内に取入れるためのガス取入口３７が形成されており、このガス取入口３７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２９の内部におけるタービンインペラ３１の入口側（排気ガスの主流方向から見て上流側）には、渦巻き状のタービンスクロール流路３９が形成されており、このタービンスクロール流路３９は、ガス取入口３７に連通している。そして、タービンハウジング２９におけるタービンインペラ３１の出口側（排気ガスの流れ方向から見て下流側）には、排気ガスを排出するためのガス排出口４１が形成されており、このガス排出口４１は、接続管（図示省略）を介して触媒（図示省略）に接続可能である。

可変容量型過給機１は、タービンハウジング２９内に配設された可変ノズルユニット４３を装備しており、この可変ノズルユニット４３は、タービンインペラ３１側へ供給される排気ガスの流路面積（流量）を可変する（調整する）ものである。そして、可変ノズルユニット４３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２９内には、環状の第１壁部材としての第１ノズルリング４５がカップ状のサポートリング（環状のサポート部材）４７を介してタービンインペラ３１と同心状に配設されており、第１ノズルリング４５は、タービンハウジング２９に隣接するベアリングハウジング３側に位置している。また、第１ノズルリング４５には、無底（貫通）の複数（１つのみ図示）の第１支持穴４９が円周方向（所定の円周方向）に等間隔に形成されており、第１ノズルリング４５の内周面には、環状の第１段差部５１が半径方向外側へ窪んで形成されている。更に、第１ノズルリング４５右側面側は、サポートリング４７に形成した通孔５３を介してタービンスクロール流路３９に連通してある。なお、サポートリング４７の外縁部（外周面側）は、ベアリングハウジング３の左側部とタービンハウジング２９の右側部によって挟持されている。

第１ノズルリング４５に対して軸方向（タービンインペラ３１の軸方向、換言すれば、左右方向）に離隔対向した位置には、環状の第２壁部材としての第２ノズルリング５５が複数（１つのみ図示）の連結ピン５７を介して第１ノズルリング４５と一体的かつ同心状に設けられている。また、第２ノズルリング５５は、タービンハウジング２９内における右方向へ突出して形成した環状の側壁凸部５９の半径方向外側に位置している。そして、第２ノズルリング５５には、有底の複数（１つのみ図示）の第２支持穴６１が第１ノズルリング４５の複数の第１支持穴４９に整合するように形成されており、第２ノズルリング５５の内周面には、環状の第２段差部６３が半径方向外側へ窪んで形成されている。ここで、複数の連結ピン５７は、第１ノズルリング４５の対向面と第２ノズルリング５５の対向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５５が複数のタービンブレード３５のチップ３５ｔを覆う円筒状のシュラウド部（図示省略）を有するようにしても構わない。

第１ノズルリング４５の対向面（左側面）と第２ノズルリング５５の対向面（右側面）との間には、複数の可変ノズル６５がタービンインペラ３１の入口側を囲むように円周方向（所定の円周方向）に等間隔に配設されている。また、各可変ノズル６５は、タービンインペラ３１の軸心Ｃに平行な軸心周りに開閉方向（正逆方向）へ回動可能である。そして、各可変ノズル６５の右側面（第１ノズルリング４５側の側面）には、第１ノズル軸６７が一体的に設けられており、各第１ノズル軸６７は、第１ノズルリング４５の対応する第１支持穴４９に回動可能に支持されている。更に、各可変ノズル６５の左側面（第２ノズルリング５５側の側面）には、第２ノズル軸６９が第１ノズル軸６７と同心状に一体的に設けられており、各第２ノズル軸６９は、第２ノズルリング５５の対応する第２支持穴６１に回動可能に支持されている。なお、複数の可変ノズル６５が円周方向に等間隔に並んでいるが、不等間隔に並んでいても構わない。各可変ノズル６５は、第１ノズル軸６７と第２ノズル軸６９を備えた両持ちタイプであるが、第２ノズル軸６９を省略して片持ちタイプにしても構わない。

第１ノズルリング４５の対向面の反対面側に形成した環状のリンク室７１内には、複数の可変ノズル６５を開閉方向へ同期して回動させるためのリンク機構７３が配設されており、このリンク機構７３は、複数の可変ノズル６５の第１ノズル軸６７に連動連結してある。また、リンク機構７３は、例えば２００９−２４３３００号公報及び特開２００９−２４３４３２号公報等に示す公知の構成からなるものであって、複数の可変ノズル６５を開閉方向へ回動させる回動モータ又は回動シリンダ等の回動アクチュエータ７５に動力伝達機構７７を介して接続されている。なお、リンク機構７３が第１ノズルリング４５の対向面の反対面側（リンク室７１内）に配設される代わりに、第２ノズルリング５５の対向面の反対面側に配設されるようにしても構わない。

続いて、可変ノズルユニット４３の周辺の構成について説明する。

図１に示すように、ベアリングハウジング３の左側面（タービンディスク３３の背面３３ｂに対向する側面）には、環状の側壁凸部７９が左方向（軸方向一方側）へ突出して形成されている。また、ベアリングハウジング３の側壁凸部７９の内縁部（内周面側）には、環状の嵌合凸部８１が左方向へ突出して形成されており、換言すれば、ベアリングハウジング３の左側面には、環状の嵌合凸部８１が側壁凸部７９を介して形成されている。

ベアリングハウジング３の側壁凸部７９の外周面には、被係止部としての複数（本発明の実施形態にあっては、４つ）の被係止溝８３が形成されている。換言すれば、ベアリングハウジング３は、嵌合凸部８１の径方向外側に、複数の被係止溝８３を有している。また、図４（ａ）に示すように、各被係止溝８３は、始端が開口された導入溝部８３ａと、始端が導入溝部８３ａの終端に連通した中間溝部８３ｂと、始端が中間溝部８３ｂの終端に連通した最終溝部８３ｃとからなっている。ここで、導入溝部８３ａは、右方向に向かって軸方向に平行に延びており、中間溝部８３ｂは、ベアリングハウジング３の側壁凸部７９の外周面の周方向に沿って延びており、最終溝部８３ｃは、左方向に向かって軸方向に平行に延びている。なお、導入溝部８３ａが右方向に向かって延びていれば、図４（ｂ）に示すように、軸方向に対して傾斜してあっても構わない。

図１、図３（ａ）（ｂ）、及び図４（ａ）（ｂ）に示すように、ベアリングハウジング３の嵌合凸部８１には、タービンインペラ３１側からの熱の一部を遮蔽する環状の遮熱板８５が嵌合して設けられている。また、遮熱板８５の外縁部（外周面側）には、ベアリングハウジング３の対応する被係止溝８３に係止するための係止部としてのＬ字形状の複数の係止爪８７が右方向へ突出しかつ周方向（遮熱板８５の外縁部の周方向）に間隔を置いて形成されており、遮熱板８５の外周面には、嵌入周溝８９が形成されている。そして、ベアリングハウジング３の側壁凸部７９の先端面７９ｔと遮熱板８５の右側面との間には、環状のバネ部材（押圧部材の一例）としての皿バネ９１が設けられており、この皿バネ９１は、各係止爪８７を対応する被係止溝８３（被係止溝８３の壁面）に圧接させるように、弾性力によって遮熱板８５を左方向へ押圧するものである。更に、皿バネ９１の内縁部は、皿バネ９１の弾性力によってベアリングハウジング３の側壁凸部７９の先端面（左側面）７９ｔに圧接しており、皿バネ９１の外縁部は、皿バネ９１の弾性力によって遮熱板８５の右側面に圧接している。ここで、遮熱板８５は、各係止爪８７の先端部を対応する被係止溝８３の導入溝部８３ａに導入して、ベアリングハウジング３の嵌合凸部８１に嵌合させながら遮熱板８５の軸心周りにベアリングハウジング３に対して相対的に回転させると、皿バネ９１の弾性力によって各係止爪８７の先端部が対応する被係止溝８３の最終溝部８３ｃ（最終溝部８３ｃの壁面）に係止するように構成されている。なお、皿バネ９１の代わりに、合口（切欠部）を有したバネ部材（図示省略）を用いても構わない。

図１に示すように、第１ノズルリング４５の第１段差部５１には、第１ノズルリング４５の対向面の反対面側（右側面側）からタービンインペラ３１側への排気ガスの漏れを抑えるための複数の第１シールリング９３がそれらの弾性力（複数の第１シールリング９３の弾性力）によって圧接して設けられている。また、各第１シールリング９３の内縁部は、遮熱板８５の嵌入周溝８９に嵌入している。換言すれば、第１ノズルリング４５の内周面と遮熱板８５の外周面との間には、複数の第１シールリング９３がそれらの弾性力によって設けられている。

タービンハウジング２９の側壁凸部５９の外周面には、嵌入周溝９５が形成されている。そして、第２ノズルリング５５の第２段差部６３には、第２ノズルリング５５の対向面の反対面側（左側面側）からタービンインペラ３１側への排気ガスの漏れを抑えるための複数の第２シールリング９７がそれらの弾性力（複数の第２シールリング９７の弾性力）によって圧接して設けられている。また、各第２シールリング９７の内縁部は、タービンハウジング２９の嵌入周溝９５に嵌入している。換言すれば、第２ノズルリング５５の内周面とタービンハウジング２９の側壁凸部５９の外周面との間には、複数の第２シールリング９７がそれらの弾性力によって設けられている。

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。

ガス取入口３７から取入れた排気ガスがタービンスクロール流路３９を経由してタービンインペラ３１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３１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。

可変容量型過給機１の運転中、エンジン回転数が高く、排気ガスの流量が多い場合には、回動アクチュエータ７５によってリンク機構７３を作動させつつ、複数の可変ノズル６５を正方向（開方向）へ同期して回動させることにより、タービンインペラ３１側へ供給される排気ガスの流路面積（スロート面積）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く、排気ガスの流量が少ない場合には、回動アクチュエータ７５によってリンク機構７３を作動させつつ、複数の可変ノズル６５を逆方向（閉方向）へ同期して回動させることにより、タービンインペラ３１側へ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めて、タービンインペラ３１の仕事量を十分に確保する。これにより、排気ガスの流量の多少に関係なく、タービンインペラ３１によって回転力を十分かつ安定的に発生させることができる（可変容量型過給機１の通常の作用）。

皿バネ９１がその弾性力によって遮熱板８５を左方向へ押圧することにより、各係止爪８７を対応する被係止溝８３の最終溝部８３ｃに圧接させて、遮熱板８５をベアリングハウジング３に対して固定することができる。換言すれば、皿バネ９１によって可変ノズルユニット４３に軸方向の力を与えることなく、遮熱板８５をベアリングハウジング３に対して固定することができる。これにより、可変容量型過給機１の運転中における可変ノズルユニット４３の熱変形の複雑化を抑えて、第１ノズルリング４５の対向面と第２ノズルリング５５の対向面の平行度を確保することができる。その結果、エンジン仕様の要望に応じて、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。

皿バネ９１の内縁部がベアリングハウジング３の側壁凸部７９の先端面７９ｔに圧接しかつ皿バネ９１の外縁部が遮熱板８５の右側面に圧接した状態で、第１ノズルリング４５の内周面と遮熱板８５の外周面との間に複数の第１シールリング９３が設けられているため、可変容量型過給機１の運転中、第１ノズルリング４５の対向面の反対面側からタービンインペラ３１側への排気ガスの漏れを抑えることができる。また、第２ノズルリング５５の内周面とタービンハウジング２９の側壁凸部５９の外周面との間に複数の第２シールリング９７が設けられているため、可変容量型過給機１の運転中、第２ノズルリング５５の対向面の反対面側からタービンインペラ３１側への排気ガスの漏れを抑えることができる。

第１ノズルリング４５の各第１支持穴４９が無底（貫通穴）であって、第１ノズルリング４５の対向面の反対面側がタービンスクロール流路３９に連通し、第２ノズルリング５５の各第２支持穴６１が有底であるため、可変容量型過給機１の運転中、各可変ノズル６５における第１ノズル軸６７の端面に働く圧力を第２ノズル軸６９の端面に働く圧力よりも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、各可変ノズル６５をその圧力差によって第２ノズルリング５５の対向面側に寄せることができる。

遮熱板８５が前述のようにその軸心周りにベアリングハウジング３に対して相対的に回転させるだけで、皿バネ９１の弾性力によって各係止爪８７の先端部が対応する被係止溝８３の最終溝部８３ｃに係止するように構成されているため、遮熱板８５をベアリングハウジング３に対して簡単に組付けることができる。

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の運転中における第１ノズルリング４５の対向面と第２ノズルリング５５の対向面の平行度を確保しつつ、エンジン仕様の要望に応じて、ノズルサイドクリアランスを極力小さくできるため、可変容量型過給機１の動作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のタービン効率の更なる向上を図ることができる。また、可変容量型過給機１の運転中に、第１ノズルリング４５の対向面の反対面側等からタービンインペラ３１側への排気ガスの漏れを抑えた上で、各可変ノズル６５を第２ノズルリング５５の対向面側に寄せることができるため、タービンブレード３５のチップ３５ｔ側部分（ミッドスパン側からチップ３５ｔ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。

遮熱板８５をベアリングハウジング３に対して簡単に組付けることができるため、可変容量型過給機１の組立時間の短縮化して、可変容量型過給機１の組立性（製造性）を向上させることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について、前述の本発明の第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。なお、本発明の第２実施形態における複数の構成要素のうち、本発明の第１実施形態と対応するものについては、図面中に同一符号を付してある。

図６及び図７（ａ）（ｂ）に示すように、ベアリングハウジング３の嵌合凸部８１の先端側には、突当て部としての環状のフランジ部（鍔部）９９が半径方向外側へ突出して形成されている。換言すれば、ベアリングハウジング３は、嵌合凸部８１の径方向外側に、環状のフランジ部９９を有している。

ベアリングハウジング３の嵌合凸部８１には、遮熱板８５（図１参照）と異なる構成の環状の遮熱板１０１が嵌合して設けられており、この遮熱板１０１の一部である内縁部は、ベアリングハウジング３のフランジ部９９（フランジ部９９の右側面）に接触してある。また、遮熱板１０１は、その周方向（遮熱板１０１の周方向）に沿って分割した２つのセグメント１０１Ｓにより構成されており、一方のセグメント１０１Ｓの各端面（各接合面）には、係合穴１０３が形成され、かつ他方のセグメント１０１Ｓの各端面には、対応する係合穴１０３に係合させるための係合突起１０５が形成されている。更に、遮熱板１０１は、右側面の内縁部側に、楔作用を発揮させるためのテーパ部１０７を有しており、遮熱板１０１の外周面には、嵌入周溝１０９が形成されている。そして、ベアリングハウジング３の側壁凸部７９の先端面７９ｔと遮熱板１０１の右側面との間には、Ｅ形止め輪（押圧部材の一例）１１１が設けられており、このＥ形止め輪１１１は、遮熱板１０１の内縁部をベアリングハウジング３のフランジ部９９（フランジ部９９の右側面）に圧接させるように、楔作用によって遮熱板１０１を左方向へ押圧するものである。なお、遮熱板１０１が右側面の内縁部側にテーパ部１０７を有する代わりに、ベアリングハウジング３の側壁凸部７９が先端面７９ｔの内縁部側に楔作用を発揮させるためのテーパ部（図示省略）を有し、又は遮熱板１０１がいずれかの側面の内縁部側に楔作用を発揮させるためのテーパ部（図示省略）を有しても構わない。

第１ノズルリング４５の第１段差部５１には、複数の第１シールリング９３（図１参照）と同じ構成の複数の第１シールリング１１３がそれらの弾性力（複数の第１シールリング１１３の弾性力）によって圧接して設けられている。また、各第１シールリング１１３の内縁部は、遮熱板１０１の嵌入周溝１０９に嵌入している。換言すれば、第１ノズルリング４５の内周面と遮熱板１０１の外周面との間には、複数の第１シールリング１１３がそれらの弾性力によって設けられている。

続いて、本発明の第２実施形態の作用及び効果について説明する。

Ｅ形止め輪１１１が楔作用によって遮熱板１０１を左方向へ押圧することにより、遮熱板１０１の一部をベアリングハウジング３のフランジ部９９に圧接させて、遮熱板１０１をベアリングハウジング３に対して固定することができる。換言すれば、Ｅ形止め輪１１１によって可変ノズルユニット４３に軸方向の力を与えることなく、遮熱板１０１をベアリングハウジング３に対して固定することができる。これにより、可変容量型過給機１の運転中における可変ノズルユニット４３の熱変形の複雑化を抑えて、第１ノズルリング４５の対向面と第２ノズルリング５５の対向面の平行度を確保しつつ、エンジン仕様の要望に応じて、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。

遮熱板１０１がその周方向に沿って分割した２つのセグメント１０１Ｓにより構成されているため、遮熱板１０１をベアリングハウジング３の嵌合凸部８１に容易に嵌合させて、Ｅ形止め輪１１１による楔作用によって、遮熱板１０１をベアリングハウジング３に対して簡単に組付けることができる。

従って、本発明の第２実施形態においても、本発明の第１実施形態と同様の効果を奏するものである。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について、前述の本発明の第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。なお、本発明の第３実施形態における複数の構成要素のうち、本発明の第１実施形態と対応するものについては、図面中に同一符号を付してある。

図８及び図９（ａ）（ｂ）に示すように、ベアリングハウジング３の側壁凸部７９の先端面７９ｔは、環状の突当て部になっており、換言すれば、ベアリングハウジング３は、嵌合凸部８１の径方向外側に、環状の突当て部を有している。また、ベアリングハウジング３の嵌合凸部８１の先端側には、環状の鍔部（突出部）１１５が半径方向外側へ突出して形成されている。

ベアリングハウジング３の嵌合凸部８１には、遮熱板８５（図１参照）と異なる構成の環状の遮熱板１１７が嵌合して設けられており、この遮熱板１１７の一部である右側面は、環状の突当て部としてのベアリングハウジング３の側壁凸部７９の先端面７９ｔに接触してある。また、遮熱板１１７は、その周方向（遮熱板１１７の周方向）に沿って分割した２つのセグメント１１７Ｓにより構成されており、一方のセグメント１１７Ｓの各端面には、係合穴１１９が形成され、かつ他方のセグメント１１７Ｓの各端面には、対応する係合穴１１９に係合させるための係合突起１２１が形成されている。更に、遮熱板１１７は、左側面の内縁部側に、楔作用を発揮させるためのテーパ部１２３を有しており、遮熱板１１７の外周面には、嵌入周溝１２５が形成されている。そして、ベアリングハウジング３の鍔部１１５（鍔部１１５の右側面）と遮熱板１１７の内縁部との間には、ベベル形止め輪（押圧部材の一例）１２７が設けられており、このベベル形止め輪１２７は、遮熱板１１７の右側面をベアリングハウジング３の側壁凸部７９の先端面７９ｔに圧接させるように、楔作用によって遮熱板１１７を右方向へ押圧するものである。なお、遮熱板１１７が左側面の内縁部側にテーパ部１２３を有する代わりに、ベアリングハウジング３の鍔部１１５が右側面に楔作用を発揮させるためのテーパ部（図示省略）を有しても構わない。

第１ノズルリング４５の第１段差部５１には、複数の第１シールリング９３（図１参照）と同じ構成の複数の第１シールリング１２９がそれらの弾性力によって圧接して設けられている。また、各第１シールリング１２９の内縁部は、遮熱板１１７の嵌入周溝１２５に嵌入している。換言すれば、第１ノズルリング４５の内周面と遮熱板１１７の外周面との間には、複数の第１シールリング１２９がそれらの弾性力によって設けられている。

続いて、本発明の第３実施形態の作用及び効果について説明する。

ベベル形止め輪１２７が楔作用によって遮熱板１１７を右方向へ押圧することにより、遮熱板１１７の右側面をベアリングハウジング３の側壁凸部７９の先端面７９ｔに圧接させて、遮熱板１１７をベアリングハウジング３に対して固定することができる。換言すれば、ベベル形止め輪１２７によって可変ノズルユニット４３に軸方向の力を与えることなく、遮熱板１１７をベアリングハウジング３に対して固定することができる。これにより、可変容量型過給機１の運転中における可変ノズルユニット４３の熱変形の複雑化を抑えて、第１ノズルリング４５の対向面と第２ノズルリング５５の対向面の平行度を確保しつつ、エンジン仕様の要望に応じて、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。

遮熱板１１７がその周方向に沿って分割した２つのセグメント１１７Ｓにより構成されているため、遮熱板１１７をベアリングハウジング３の嵌合凸部８１に容易に嵌合させて、ベベル形止め輪１２７による楔作用によって、遮熱板１１７をベアリングハウジング３に対して簡単に組付けることができる。

従って、本発明の第３実施形態においても、本発明の第１実施形態と同様の効果を奏するものである。

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、次のように種々の態様で実施可能である。

即ち、遮熱板８５の外縁部にＬ字形状の複数の係止爪８７が周方向に間隔を置いて形成される代わりに、遮熱板８５の外縁部に右方向へ突出したスリーブ（図示省略）が形成され、かつスリーブの内周面に係止部としてピン状の複数の係止突起（図示省略）が周方向（スリーブの内周面の周方向）に間隔を置いて形成されるようにしても構わない。又は、遮熱板８５の外縁部に右方向へ突出しかつ複数のスリットを有したスリーブ（図示省略）が形成され、ベアリングハウジング３の側壁凸部７９の外周面に対応するスリットに係止させるための複数の係止突起（図示省略）が周方向（側壁凸部７９の外周面の周方向）に間隔を置いて形成されるようにしても構わない。

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、２９：タービンハウジング、３１：タービンインペラ、３３：タービンディスク、３３ｂ：背面、３３ｈ：ハブ面、３５：タービンブレード、３５ｔ：チップ、３７：ガス取入口、３９：タービンスクロール流路、４１：ガス排出口、４３：可変ノズルユニット、４５：第１ノズルリング（環状の第１壁部材）、４７：サポートリング、４９：第１支持穴、５１：第１段差部、５３：通孔、５５：第２ノズルリング（環状の第２壁部材）、５７：連結ピン、５９：側壁凸部、６１：第２支持穴、６３：第２段差部、６５：可変ノズル、６７：第１ノズル軸、６９：第２ノズル軸、７１：リンク室、７３：リンク機構、７５：回動アクチュエータ、７９：側壁凸部、７９ｔ：先端面、８１：嵌合凸部、８３：被係止溝（被係止部）、８３ａ：導入溝部、８３ｂ：中間溝部、８３ｃ：最終溝部、８５：遮熱板、８７：係止爪（係止部）、９１：皿バネ（環状のバネ部材、押圧部材）、９５：嵌入周溝、９９：フランジ部（突当て部）、１０１：遮熱板、１０１Ｓ：セグメント、１０３：係合穴、１０５：係合突起、１０７：テーパ部、１０９：嵌入周溝、１１１：Ｅ形止め輪（押圧部材）、１１５：環状の鍔部（突出部）、１１５：鍔部、１１７：遮熱板、１１７Ｓ：セグメント、１１９：係合穴、１２１：係合突起、１２３：テーパ部、１２７：ベベル形止め輪（押圧部材）

Claims (5)

1. 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た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配設され、前記タービンハウジングに隣接するベアリングハウジング側に位置した環状の第１壁部材と、
   前記第１壁部材に対して軸方向に離隔対向した位置に前記第１壁部材と一体的に設けられた環状の第２壁部材と、
   前記第１壁部材の対向面と前記第２壁部材の対向面との間に円周方向に間隔を置いて配設され、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、
   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、を具備し、
   前記ベアリングハウジングにおける前記タービンインペラの背面に対向する側面に、環状の嵌合凸部が軸方向一方側へ突出して形成され、前記ベアリングハウジングが前記嵌合凸部の径方向外側に被係止部を有し、前記ベアリングハウジングの前記嵌合凸部に環状の遮熱板が設けられ、前記遮熱板に前記ベアリングハウジングの前記被係止部に係止するための係止部が形成され、前記係止部を前記ベアリングハウジングの前記被係止部に圧接させるように前記遮熱板を押圧する押圧部材が設けられていることを特徴とする可変容量型過給機。
2. 前記ベアリングハウジングにおける前記タービンインペラの背面に対向する側面に、環状の側壁凸部が軸方向一方側へ突出して形成され、前記ベアリングハウジングの前記側壁凸部の内縁部に前記嵌合凸部が形成され、前記ベアリングハウジングの前記側壁凸部の外周面に前記被係止部としての被係止溝が形成され、前記遮熱板の外縁部に前記係止部としての係止爪が軸方向他方側へ突出して形成され、前記ベアリングハウジングの前記側壁凸部の先端面と前記遮熱板の軸方向他方側の側面との間に、前記係止爪を前記被係止溝に圧接させるように弾性力によって前記遮熱板を押圧する前記押圧部材としてバネ部材が設けられ、前記バネ部材の内縁部が前記バネ部材の弾性力によって前記ベアリングハウジングの前記側壁凸部の先端面に圧接し、前記バネ部材の外縁部が前記バネ部材の弾性力によって前記遮熱板の軸方向他方側の側面に圧接し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。
3. 前記被係止溝は、始端が開口されかつ軸方向他方側へ向かって延びた導入溝部と、始端が前記導入溝部の終端に連通しかつ前記ベアリングハウジングの前記側壁凸部の外周面の周方向に沿って延びた中間溝部と、始端が前記中間溝部の終端に連通しかつ軸方向一方側へ向かって延びた最終溝部とからなり、
   前記遮熱板は、前記係止爪の先端部を前記被係止溝の前記導入溝部に導入して、前記ベアリングハウジングの前記嵌合凸部に嵌合させながら前記遮熱板の軸心周りに前記ベアリングハウジングに対して相対的に回転させると、前記バネ部材の弾性力によって前記係止爪の先端部が前記被係止溝の前記最終溝部に係止するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の可変容量型過給機。
4. 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た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配設され、前記タービンハウジングに隣接するベアリングハウジング側に位置した環状の第１壁部材と、
   前記第１壁部材に対して軸方向に離隔対向した位置に前記第１壁部材と一体的に設けられた環状の第２壁部材と、
   前記第１壁部材の対向面と前記第２壁部材の対向面との間に円周方向に間隔を置いて配設され、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、
   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、を具備し、
   前記ベアリングハウジングにおける前記タービンインペラの背面に対向する側面に、環状の嵌合凸部が軸方向一方側へ突出して形成され、前記ベアリングハウジングが前記嵌合凸部の径方向外側に突当て部を有し、前記ベアリングハウジングの前記嵌合凸部に環状の遮熱板が設けられ、前記遮熱板の一部が前記ベアリングハウジングの前記突当て部に接触しており、前記遮熱板の一部を前記ベアリングハウジングの前記突当て部に圧接させるように前記遮熱板を押圧する押圧部材が設けられていることを特徴とする可変容量型過給機。
5. 前記ベアリングハウジングにおける前記タービンインペラの背面に対向する側面に、環状の側壁凸部が軸方向一方側へ突出して形成され、前記ベアリングハウジングの前記側壁凸部の内縁部に前記嵌合凸部が形成され、前記ベアリングハウジングの前記嵌合凸部の先端側に前記突当て部としての環状のフランジ部が半径方向外側へ突出して形成され、前記遮熱板は、その周方向に沿って分割した複数のセグメントにより構成され、前記ベアリングハウジングの前記側壁凸部の先端面と前記遮熱板の軸方向他方側の側面との間に、前記遮熱板の一部を前記ベアリングハウジングの前記フランジ部に圧接させるように楔作用によって前記遮熱板を押圧する前記押圧部材として止め輪が設けら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。

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