JP2020122443A - Turbocharger - Google Patents

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Abstract

To provide a turbocharger capable of suppressing interference between each plate and a nozzle vane.SOLUTION: A turbocharger 1 includes a turbine housing 22, a bearing housing 32, a variable nozzle unit 100, and an urging member 200. The variable nozzle unit 100 has a first plate 110, a second plate 120, a plurality of nozzle vanes 140, and a plurality of protrusions 180. The urging member 200 has a first urging part 210 that is disposed between the variable nozzle unit 100 and the turbine housing 22 and that urges the variable nozzle unit 100 toward the bearing housing 32, and a second urging part 220 that is disposed between the bearing housing 32 and the respective protrusions 180 and that urges the respective protrusions 180 in a direction opposite to the urging direction of the first urging part 210.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

この発明は、ターボチャージャに関する。 This invention relates to turbochargers.

エンジンに搭載される従来のターボチャージャとして、例えば、特許文献1に示されるターボチャージャが知られている。
特許文献1のターボチャージャは、タービンハウジング内のタービンスクロール流路とタービンホイールとの間に配設されるとともに、タービンホイールへ流入する排ガスの流路面積を変化させる、可変ノズルユニットを備えている。
As a conventional turbocharger mounted on an engine, for example, a turbocharger disclosed in Patent Document 1 is known.
The turbocharger of Patent Document 1 is provided between the turbine scroll passage in the turbine housing and the turbine wheel, and includes a variable nozzle unit that changes the passage area of the exhaust gas flowing into the turbine wheel. ..

この可変ノズルユニットは、シュラウドプレートと、ノズルプレートと、シュラウドプレートとノズルプレートの間に配置された複数の可変ノズルと、各可変ノズルの姿勢を変更するリンク機構と、を有している。ノズルプレートは、シュラウドプレートよりもベアリングハウジングに近い位置に配置されており、ノズルプレートのベアリングハウジング側対向面には、ベアリングハウジングに向かって突出する複数の突部が設けられている。 This variable nozzle unit has a shroud plate, a nozzle plate, a plurality of variable nozzles arranged between the shroud plate and the nozzle plate, and a link mechanism that changes the posture of each variable nozzle. The nozzle plate is arranged at a position closer to the bearing housing than the shroud plate, and a plurality of protrusions projecting toward the bearing housing are provided on a surface of the nozzle plate facing the bearing housing.

また、タービンハウジングとシュラウドプレートとの間には、皿バネが配置されており、皿バネは、ノズルプレートの各突部がベアリングハウジングに押し付けられるようにシュラウドプレートをベアリングハウジングに向けて付勢している。 Further, a disc spring is arranged between the turbine housing and the shroud plate, and the disc spring biases the shroud plate toward the bearing housing so that each protrusion of the nozzle plate is pressed against the bearing housing. ing.

特開2013−104412号公報JP, 2013-104412, A

特許文献1に記載されるターボチャージャでは、突部を含むノズルプレートの公差や、シュラウドプレートの公差等の影響により、シュラウドプレートの表面から各突部の端面までの寸法にバラツキが生じ得る。そうすると、ターボチャージャの運転中にノズルプレートに振動が生じ、これにより各プレートと可変ノズルとが干渉する懸念がある。 In the turbocharger described in Patent Document 1, the dimensions from the surface of the shroud plate to the end faces of the protrusions may vary due to the tolerance of the nozzle plate including the protrusions and the tolerance of the shroud plate. Then, the nozzle plate vibrates during the operation of the turbocharger, which may interfere with each plate and the variable nozzle.

本発明の目的は、各プレートとノズルベーンとの干渉を抑制可能なターボチャージャを提供することである。 An object of the present invention is to provide a turbocharger capable of suppressing the interference between each plate and the nozzle vane.

この発明に従ったターボチャージャは、タービンホイールを収容するタービンハウジングと、前記タービンハウジングに接続されており、前記タービンホイールに接続されたシャフトと前記シャフトを受けるベアリングとを収容するベアリングハウジングと、前記タービンハウジング内に配置されており、排ガスの排気流路の流路面積の大きさを調整可能な可変ノズルユニットと、前記可変ノズルユニットを付勢する付勢部材と、を備える。前記可変ノズルユニットは、円環状に形成された第1プレートと、前記第1プレートよりも前記ベアリングハウジングに近い位置でかつ前記第1プレートと対向する位置に配置されており、円環状に形成された第2プレートであって、前記第1プレートとの間に前記排気流路を形成する前記第2プレートと、前記第1プレートおよび前記第2プレート間に前記第1プレートの周方向に沿って互いに間隔を置いて配置されており、前記排気流路の流路面積の大きさを変更するように姿勢を変更することが可能な複数のノズルベーンと、前記第2プレートのうち前記第2プレートの周方向に沿って互いに間隔を置いた部位に接続されており、前記第2プレートから前記ベアリングハウジングに向かって突出する形状を有する複数の突出部と、を有する。前記付勢部材は、前記可変ノズルユニットと前記タービンハウジングとの間に配置されており、前記複数の突出部が前記ベアリングハウジングに押し付けられるように前記可変ノズルユニットを前記ベアリングハウジングに向けて付勢する第1付勢部と、前記ベアリングハウジングと前記複数の突出部の各突出部との間に配置されており、前記第1付勢部の付勢方向と反対方向に各前記突出部を付勢する第2付勢部と、を有する。 A turbocharger according to the present invention includes a turbine housing that houses a turbine wheel, a bearing housing that is connected to the turbine housing, and that houses a shaft connected to the turbine wheel and a bearing that receives the shaft, and A variable nozzle unit, which is disposed in the turbine housing and is capable of adjusting the size of the flow passage area of the exhaust flow passage of the exhaust gas, and a biasing member that biases the variable nozzle unit. The variable nozzle unit is arranged in a ring-shaped first plate and a position closer to the bearing housing than the first plate and facing the first plate, and is formed in a ring shape. A second plate which forms the exhaust passage between the first plate and the second plate, and between the first plate and the second plate along the circumferential direction of the first plate. A plurality of nozzle vanes that are arranged at intervals from each other and that can be changed in posture so as to change the size of the flow passage area of the exhaust flow passage; A plurality of protrusions connected to portions spaced apart from each other along the circumferential direction and having a shape protruding from the second plate toward the bearing housing. The biasing member is disposed between the variable nozzle unit and the turbine housing, and biases the variable nozzle unit toward the bearing housing so that the plurality of protrusions are pressed against the bearing housing. Is disposed between the bearing housing and the protrusions of the plurality of protrusions, and the protrusions are provided in a direction opposite to the biasing direction of the first biaser. A second urging portion that urges.

本ターボチャージャでは、第1付勢部の付勢方向と反対方向に突出部を付勢する第2付勢部を備えているため、第1プレートや第2プレートの公差に起因して第1プレートの表面から突出部の端面までの寸法にバラツキが生じた場合においても、ベアリングハウジングおよび突出部の端面間への隙間の発生が抑制される。よって、ターボチャージャの運転中における第2プレートの振動が抑制されるため、各プレートと各ノズルベーンとの干渉が抑制される。 Since this turbocharger includes the second biasing portion that biases the protrusion in the direction opposite to the biasing direction of the first biasing portion, the first biasing portion causes the first biasing portion to cause the first biasing portion and the second biasing portion to bias the projecting portion. Even when the dimension from the surface of the plate to the end face of the protrusion varies, the generation of a gap between the bearing housing and the end face of the protrusion is suppressed. Therefore, the vibration of the second plate during the operation of the turbocharger is suppressed, so that the interference between each plate and each nozzle vane is suppressed.

また、前記複数のノズルベーンの各ノズルベーンは、前記第1プレートおよび前記第2プレートに対して相対回転可能となるように前記第1プレートおよび前記第2プレートに保持されており、前記第1プレートから前記第2プレートに向かう向きに沿って前記第2プレートから突出する突部を有する回転軸部と、前記第1プレートおよび前記第2プレート間に配置されており、前記回転軸部の中心軸周りに前記回転軸部とともに回転するように前記回転軸部に接続されており、前記排気流路の流路面積の大きさを変更可能なベーンと、を有し、前記可変ノズルユニットは、前記複数の回転軸部の各回転軸部の前記突部に接続されており、各前記回転軸部をその中心軸周りに回転させる複数のベーンアームと、前記第2プレートに対して前記第2プレートの中心軸周りに相対回転可能となるように前記第2プレートに支持されており、前記第2プレートに対する相対回転に合わせて前記複数のベーンアームの各ベーンアームを各前記回転軸部周りに回転させるユニゾンリングと、をさらに有していてもよい。この場合において、各前記突出部は、前記ユニゾンリングの径方向に前記ユニゾンリングに接触する位置において、前記第2プレートに対して相対回転可能となるように前記第2プレートに接続されており、前記ユニゾンリングの回転時に前記第2プレートに対して相対回転しながら前記ユニゾンリングの回転を案内することが好ましい。 Further, each nozzle vane of the plurality of nozzle vanes is held by the first plate and the second plate so as to be rotatable relative to the first plate and the second plate. A rotation shaft portion having a protrusion protruding from the second plate along a direction toward the second plate, and arranged between the first plate and the second plate, and around a central axis of the rotation shaft portion. A vane that is connected to the rotary shaft portion so as to rotate together with the rotary shaft portion and is capable of changing the size of the flow passage area of the exhaust flow passage. A plurality of vane arms that are connected to the protrusions of the rotary shaft portions of the rotary shaft portion and that rotate the rotary shaft portions around their central axes; and a center of the second plate with respect to the second plate. A unison ring that is supported by the second plate so as to be relatively rotatable about an axis, and that rotates each vane arm of the plurality of vane arms around each of the rotary shaft portions in accordance with relative rotation with respect to the second plate; , May be further included. In this case, each of the protrusions is connected to the second plate so as to be rotatable relative to the second plate at a position where the protrusion contacts the unison ring in the radial direction of the unison ring, It is preferable to guide the rotation of the unison ring while rotating relative to the second plate when the unison ring rotates.

このようにすれば、第1付勢部の付勢力に抗するように第2プレートを支持することと、ユニゾンリングの回転を案内することと、が単一の部材(突出部)で行われるため、部品点数が削減される。 With this configuration, the single member (projecting portion) serves to support the second plate against the urging force of the first urging portion and guide the rotation of the unison ring. Therefore, the number of parts is reduced.

また、前記ターボチャージャは、前記タービンハウジングと前記ベアリングハウジングとの間に配置されており、前記タービンハウジングと前記ベアリングハウジングとの間をシールするガスケットをさらに備えていてもよい。この場合において、前記ガスケットは、前記第2付勢部を有することが好ましい。 Further, the turbocharger may be disposed between the turbine housing and the bearing housing, and may further include a gasket that seals between the turbine housing and the bearing housing. In this case, it is preferable that the gasket has the second urging portion.

このようにすれば、ガスケットと第2付勢部とが一体で構成されるため、換言すれば、タービンハウジングとベアリングハウジングとの間からの排ガスの漏れの抑制と、第1付勢部の付勢方向と反対方向に当接部を付勢することと、が単一の部材(ガスケット)で行われるため、部品点数が削減される。 With this configuration, the gasket and the second urging portion are integrally formed. In other words, the leakage of exhaust gas from between the turbine housing and the bearing housing is suppressed, and the urging of the first urging portion is performed. Since a single member (gasket) is used to urge the contact portion in the direction opposite to the urging direction, the number of parts is reduced.

また、前記第2付勢部の付勢力は、前記第1付勢部の付勢力よりも小さいことが好ましい。 Further, it is preferable that the urging force of the second urging portion is smaller than the urging force of the first urging portion.

このようにすれば、可変ノズルユニットがベアリングハウジングに向けて押し付けられた状態で安定的に保持される。 With this configuration, the variable nozzle unit is stably held while being pressed toward the bearing housing.

以上に説明したように、この発明によれば、各プレートとノズルベーンとの干渉を抑制可能なターボチャージャを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide the turbocharger capable of suppressing the interference between each plate and the nozzle vane.

本発明の一実施形態のターボチャージャの構成を概略的に示す断面図である。It is a sectional view showing roughly the composition of the turbocharger of one embodiment of the present invention. 図1に示されるターボチャージャの可変ノズルユニットの斜視図である。2 is a perspective view of a variable nozzle unit of the turbocharger shown in FIG. 1. FIG. 図1中の実線IIIで囲まれた範囲の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a range surrounded by a solid line III in FIG. 1. ガスケットの平面図である。It is a top view of a gasket. 図4中の実線Vで囲まれた範囲の拡大斜視図である。FIG. 5 is an enlarged perspective view of a range surrounded by a solid line V in FIG. 4.

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the same or corresponding members are designated by the same reference numerals.

図1は、本発明の一実施形態のターボチャージャの構成を概略的に示す断面図である。図1に示されるように、ターボチャージャ1は、コンプレッサインペラ10と、コンプレッサハウジング12と、タービンホイール20と、タービンハウジング22と、シャフト30と、ベアリング31と、ベアリングハウジング32と、可変ノズルユニット100と、付勢部材200と、ガスケット300と、を有している。このターボチャージャ1は、自動車等の車両に搭載されるエンジン(図示略)に設けられる。 FIG. 1 is a sectional view schematically showing the configuration of a turbocharger according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the turbocharger 1 includes a compressor impeller 10, a compressor housing 12, a turbine wheel 20, a turbine housing 22, a shaft 30, a bearing 31, a bearing housing 32, and a variable nozzle unit 100. And a biasing member 200 and a gasket 300. The turbocharger 1 is provided in an engine (not shown) mounted on a vehicle such as an automobile.

タービンハウジング22には、エンジンから排出される排ガスが流入する。タービンハウジング22は、タービンホイール20の周囲を取り囲むスクロール室S1と、タービンホイール20よりも排気流れの下流側に設けられた筒状の吐出通路S2と、を有する。エンジンから排出された排ガスは、スクロール室S1を経由して吐出通路S2に導入される。 Exhaust gas discharged from the engine flows into the turbine housing 22. The turbine housing 22 has a scroll chamber S1 surrounding the turbine wheel 20 and a cylindrical discharge passage S2 provided on the downstream side of the exhaust flow with respect to the turbine wheel 20. The exhaust gas discharged from the engine is introduced into the discharge passage S2 via the scroll chamber S1.

タービンホイール20は、タービンハウジング22に収容されており、排ガスのエネルギーを受けて回転する。タービンホイール20によってそのエネルギーを回収された後の排ガスは、吐出通路S2を介して、排気浄化触媒やDPFなどの排気浄化装置が設けられたエンジンの排気通路に吐出される。 The turbine wheel 20 is housed in a turbine housing 22 and rotates by receiving the energy of exhaust gas. The exhaust gas whose energy has been recovered by the turbine wheel 20 is discharged through the discharge passage S2 to the exhaust passage of the engine provided with an exhaust purification device such as an exhaust purification catalyst or DPF.

シャフト30は、その一端がタービンホイール20に連結されている。ベアリング31は、シャフト30を回転可能に支持している。 The shaft 30 has one end connected to the turbine wheel 20. The bearing 31 rotatably supports the shaft 30.

ベアリングハウジング32は、ベアリング31を収容しており、タービンハウジング22に接続されている。 The bearing housing 32 houses the bearing 31 and is connected to the turbine housing 22.

コンプレッサインペラ10は、シャフト30の他端に連結されている。このため、タービンホイール20の回転駆動力がコンプレッサインペラ10に伝達される。コンプレッサインペラ10が回転することにより圧縮された大気等の吸気ガスは、エンジンに供給される。 The compressor impeller 10 is connected to the other end of the shaft 30. Therefore, the rotational driving force of the turbine wheel 20 is transmitted to the compressor impeller 10. The intake gas such as the atmosphere compressed by the rotation of the compressor impeller 10 is supplied to the engine.

コンプレッサハウジング12は、コンプレッサインペラ10を収容している。コンプレッサハウジング12は、ベアリングハウジング32における、タービンハウジング22と反対側の端部に取り付けられている。 The compressor housing 12 houses the compressor impeller 10. The compressor housing 12 is attached to an end of the bearing housing 32 opposite to the turbine housing 22.

可変ノズルユニット100は、タービンハウジング22内に配置されている。可変ノズルユニット100は、排ガスの排気流路の流路面積の大きさを調整可能である。図2は、図1に示されるターボチャージャの可変ノズルユニットの斜視図である。図3は、図1中の実線IIIで囲まれた範囲の拡大図である。図1〜図3に示されるように、可変ノズルユニット100は、第1プレート110と、第2プレート120と、複数のスペーサ130と、複数のノズルベーン140と、複数のベーンアーム160と、ユニゾンリング170と、複数の(本実施形態では5つの)突出部180と、を有している。 The variable nozzle unit 100 is arranged in the turbine housing 22. The variable nozzle unit 100 can adjust the size of the flow passage area of the exhaust flow passage of the exhaust gas. FIG. 2 is a perspective view of the variable nozzle unit of the turbocharger shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged view of a range surrounded by a solid line III in FIG. As shown in FIGS. 1 to 3, the variable nozzle unit 100 includes a first plate 110, a second plate 120, a plurality of spacers 130, a plurality of nozzle vanes 140, a plurality of vane arms 160, and a unison ring 170. And a plurality of (five in the present embodiment) protrusions 180.

第1プレート110は、円環状に形成されている。第1プレート110は、その中心がシャフト30の中心軸と一致する姿勢でタービンハウジング22内に配置されている。本実施形態では、図3に示されるように、第1プレート110にシュラウド112が一体的に設けられている。ただし、シュラウド112は、第1プレート110とは別の部材で構成されてもよい。 The first plate 110 is formed in an annular shape. The first plate 110 is arranged in the turbine housing 22 in a posture in which the center thereof coincides with the central axis of the shaft 30. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the shroud 112 is integrally provided on the first plate 110. However, the shroud 112 may be configured by a member different from the first plate 110.

第2プレート120は、円環状に形成されている。第2プレート120は、第1プレート110よりもベアリングハウジング32に近い位置で、かつ、第1プレート110と対向する位置に配置されている。第2プレート120は、その中心がシャフト30の中心軸と一致する姿勢でタービンハウジング22内に配置されている。第2プレート120は、第1プレート110と当該第2プレート120との間に排気流路を形成している。図3に示されるように、第2プレート120とベアリングハウジング32との間には、Oリング等のシール部材125が設けられている。第2プレート120は、複数の凹部120bを有している。 The second plate 120 is formed in an annular shape. The second plate 120 is arranged at a position closer to the bearing housing 32 than the first plate 110 and at a position facing the first plate 110. The second plate 120 is arranged inside the turbine housing 22 in a posture in which the center thereof coincides with the central axis of the shaft 30. The second plate 120 forms an exhaust flow path between the first plate 110 and the second plate 120. As shown in FIG. 3, a seal member 125 such as an O-ring is provided between the second plate 120 and the bearing housing 32. The second plate 120 has a plurality of recesses 120b.

各凹部120bは、第2プレート120のうち第1プレート110と対向する対向面(図3の右側の面)の反対側の反対面(図3の左側の面)から対向面に向かって窪む形状を有している。 Each recess 120b is recessed from the opposite surface (the surface on the left side in FIG. 3) opposite to the surface (the surface on the right side in FIG. 3) facing the first plate 110 in the second plate 120 toward the facing surface. It has a shape.

各スペーサ130は、第1プレート110と第2プレート120との間隔を規定する部材である。
スペーサ130は、第1プレート110と第2プレート120との間に配置されている。
Each spacer 130 is a member that defines the distance between the first plate 110 and the second plate 120.
The spacer 130 is arranged between the first plate 110 and the second plate 120.

各ノズルベーン140は、第1プレート110および第2プレート120間に第1プレート110の周方向に沿って互いに間隔を置いて配置されており、排気流路の流路面積の大きさを変更するように姿勢を変更することが可能である。各ノズルベーン140は、回転軸部142と、ベーン144と、を有している。 The nozzle vanes 140 are arranged at intervals between the first plate 110 and the second plate 120 along the circumferential direction of the first plate 110 so as to change the size of the flow passage area of the exhaust flow passage. It is possible to change the posture. Each nozzle vane 140 has a rotating shaft portion 142 and a vane 144.

各回転軸部142は、第1プレート110および第2プレート120に対して相対回転可能となるように第1プレート110および第2プレート120に保持されている。各回転軸部142は、第1プレート110から第2プレート120に向かう向きに沿って第2プレート120から突出する突部143を有している。 Each rotating shaft portion 142 is held by the first plate 110 and the second plate 120 so as to be rotatable relative to the first plate 110 and the second plate 120. Each rotation shaft portion 142 has a protrusion 143 protruding from the second plate 120 along the direction from the first plate 110 to the second plate 120.

各ベーン144は、第1プレート110および第2プレート120間に配置されている。各ベーン144は、排気流路の流路面積の大きさを変更するように姿勢を変更することが可能である。具体的に、各ベーン144は、各回転軸部142の中心軸周りに当該回転軸部142とともに回転するように回転軸部142に接続されている。 Each vane 144 is arranged between the first plate 110 and the second plate 120. Each vane 144 can change its posture so as to change the size of the flow passage area of the exhaust flow passage. Specifically, each vane 144 is connected to the rotary shaft portion 142 so as to rotate together with the rotary shaft portion 142 around the central axis of each rotary shaft portion 142.

各ベーンアーム160は、各突部143に接続(たとえば溶接)されている。各ベーンアーム160は、各回転軸部142をその中心軸周りに回転させる。 Each vane arm 160 is connected (for example, welded) to each protrusion 143. Each vane arm 160 rotates each rotating shaft portion 142 around its central axis.

ユニゾンリング170は、全てのベーンアーム160を同時に各回転軸部142周りに回転させる部材である。ユニゾンリング170は、第2プレート120に対して第2プレート120の中心軸周りに相対回転可能となるように第2プレート120に支持されている。図3に示されるように、ユニゾンリング170には、各ベーンアーム160が係合している。このため、第2プレート120に対してユニゾンリング170が相対回転することにより、各回転軸部142の回転中心軸周りに各ベーンアーム160と回転軸部142とが一体的に回転する。これにより、各ベーン144の姿勢が変更されるため、排気流路の流路面積の大きさが変更される。すなわち、各ベーンアーム160およびユニゾンリング170は、各ノズルベーン150の姿勢を変更する機構を構成している。 The unison ring 170 is a member that rotates all the vane arms 160 around the respective rotary shaft portions 142 at the same time. The unison ring 170 is supported by the second plate 120 so as to be rotatable relative to the second plate 120 about the central axis of the second plate 120. As shown in FIG. 3, each vane arm 160 is engaged with the unison ring 170. Therefore, when the unison ring 170 rotates relative to the second plate 120, the vane arms 160 and the rotary shaft portion 142 integrally rotate around the rotation center axis of the rotary shaft portion 142. As a result, the attitude of each vane 144 is changed, so that the size of the flow passage area of the exhaust flow passage is changed. That is, each vane arm 160 and unison ring 170 constitute a mechanism that changes the posture of each nozzle vane 150.

各突出部180は、第2プレート120のうち当該第2プレート120の周方向に沿って互いに間隔を置いた部位に接続されており、第2プレート120からベアリングハウジング32に向かって突出する形状を有している。本実施形態では、各突出部180は、第2プレート120とは別の部材で構成されており、凹部120bに挿入されている。各突出部180は、ユニゾンリング170の径方向においてユニゾンリング170に接触する位置において、第2プレート120に対して相対回転可能となるように第2プレート120に接続されている。各突出部180は、ユニゾンリング170の回転時に、第2プレート120に対して相対回転しながらユニゾンリング170の回転を案内する。本実施形態では、各突出部180は、ユニゾンリング170の内周部に接触するように配置されている。図3に示されるように、各突出部180は、接触部182と、被接続部184と、支持部186と、を有している。 Each protrusion 180 is connected to a portion of the second plate 120 spaced from each other along the circumferential direction of the second plate 120, and has a shape protruding from the second plate 120 toward the bearing housing 32. Have In the present embodiment, each protrusion 180 is made of a member different from the second plate 120, and is inserted into the recess 120b. Each protrusion 180 is connected to the second plate 120 so as to be rotatable relative to the second plate 120 at a position where the protrusion 180 contacts the unison ring 170 in the radial direction of the unison ring 170. Each protrusion 180 guides the rotation of the unison ring 170 while rotating relative to the second plate 120 when the unison ring 170 rotates. In the present embodiment, each protrusion 180 is arranged so as to contact the inner peripheral portion of the unison ring 170. As shown in FIG. 3, each protruding portion 180 has a contact portion 182, a connected portion 184, and a support portion 186.

接触部182は、ユニゾンリング170の内周部に接触する部位である。接触部182は、円柱状に形成されている。接触部182の外周面は、ユニゾンリング170に接触しながらユニゾンリング170の回転を案内する。 The contact portion 182 is a portion that contacts the inner peripheral portion of the unison ring 170. The contact portion 182 is formed in a cylindrical shape. The outer peripheral surface of the contact portion 182 contacts the unison ring 170 and guides the rotation of the unison ring 170.

被接続部184は、第2プレート120に接続される部位である。被接続部184は、接触部182の一端部(図3の右側の端部)から当該接触部182の軸方向に沿って第2プレート120に向かって突出する形状を有している。被接続部184は、円柱状に形成されている。被接続部184は、凹部120bに挿入されている。被接続部184は、凹部120b内において当該被接続部184の軸周りに回転可能である。 The connected portion 184 is a portion connected to the second plate 120. The connected portion 184 has a shape protruding from one end portion (the end portion on the right side in FIG. 3) of the contact portion 182 toward the second plate 120 along the axial direction of the contact portion 182. The connected portion 184 is formed in a cylindrical shape. The connected portion 184 is inserted into the recess 120b. The connected part 184 is rotatable around the axis of the connected part 184 in the recess 120b.

支持部186は、第2プレート120を支持する部位である。支持部186は、接触部182の他端部(図3の左側の端部)から当該接触部182の軸方向に沿ってベアリングハウジング32に向かって突出する形状を有している。支持部186は、円柱状に形成されている。支持部186の外径は、接触部182の外径よりも大きい。支持部186の一部は、接触部182の軸方向にユニゾンリング170と重なっている。支持部186の端面187は、平坦に形成されている。 The support portion 186 is a portion that supports the second plate 120. The support portion 186 has a shape protruding from the other end portion (the left end portion in FIG. 3) of the contact portion 182 toward the bearing housing 32 along the axial direction of the contact portion 182. The support portion 186 is formed in a cylindrical shape. The outer diameter of the support portion 186 is larger than the outer diameter of the contact portion 182. A part of the support portion 186 overlaps the unison ring 170 in the axial direction of the contact portion 182. The end surface 187 of the support portion 186 is formed flat.

付勢部材200は、可変ノズルユニット100を付勢する部材である。付勢部材200は、第1付勢部210と、第2付勢部220と、を有している。 The biasing member 200 is a member that biases the variable nozzle unit 100. The urging member 200 has a first urging portion 210 and a second urging portion 220.

第1付勢部210は、可変ノズルユニット100とタービンハウジング22との間に配置されている。第1付勢部210は、各突出部180がベアリングハウジング32に押し付けられるように可変ノズルユニット100をベアリングハウジング32に向けて付勢している。第1付勢部210は、皿バネで構成されている。第1付勢部210は、第1プレート110のうちスペーサ130の軸方向にスペーサ130と重なる部位、または、前記部位よりも第1プレート110の径方向における外側の部位をベアリングハウジング32に向けて付勢している。 The first urging portion 210 is arranged between the variable nozzle unit 100 and the turbine housing 22. The first urging portion 210 urges the variable nozzle unit 100 toward the bearing housing 32 so that each protrusion 180 is pressed against the bearing housing 32. The first biasing portion 210 is composed of a disc spring. The first urging portion 210 directs a portion of the first plate 110 that overlaps the spacer 130 in the axial direction of the spacer 130, or a portion of the first plate 110 radially outside the first portion toward the bearing housing 32. I am biased.

図3に示されるように、第2付勢部220は、ベアリングハウジング32と各突出部180の端面187との間に配置されている。第2付勢部220は、複数の(本実施形態では5つの)第2付勢片221を有している。各第2付勢片221は、板バネで構成されている。各第2付勢片221は、第1付勢部210の付勢方向と反対方向に突出部180を付勢している。第2付勢部220の付勢力(5つの第2付勢片221の各付勢力の合計)は、第1付勢部210の付勢力よりも小さい。 As shown in FIG. 3, the second urging portion 220 is arranged between the bearing housing 32 and the end surface 187 of each protrusion 180. The second urging portion 220 has a plurality of (five in this embodiment) second urging pieces 221. Each second biasing piece 221 is composed of a leaf spring. Each second biasing piece 221 biases the protrusion 180 in a direction opposite to the biasing direction of the first biasing portion 210. The urging force of the second urging portion 220 (the total urging force of each of the five second urging pieces 221) is smaller than the urging force of the first urging portion 210.

ガスケット300は、タービンハウジング22とベアリングハウジング32との間に配置されている。ガスケット300は、タービンハウジング22とベアリングハウジング32との間をシールして、両ハウジングの締結面からの排ガスの漏れを抑制する。図4は、ガスケットの平面図である。図5は、図4中の実線Vで囲まれた範囲の拡大斜視図である。図4に示されるように、ガスケット300は、円環状に形成されている。 The gasket 300 is arranged between the turbine housing 22 and the bearing housing 32. The gasket 300 seals between the turbine housing 22 and the bearing housing 32 and suppresses leakage of exhaust gas from the fastening surfaces of both housings. FIG. 4 is a plan view of the gasket. FIG. 5 is an enlarged perspective view of a range surrounded by a solid line V in FIG. As shown in FIG. 4, the gasket 300 is formed in an annular shape.

本実施形態では、図4および図5に示されるように、ガスケット300に第2付勢部220が設けられている。換言すれば、第2付勢部220は、ガスケット300の一部により構成されている。ガスケット300は、ガスケット本体310と、第2付勢部220と、を有している。ガスケット本体310は、平板状に形成されている。図3および図5に示されるように、第2付勢部220の各第2付勢片221は、ガスケット本体310から突出部180に向かって立ち上がる形状を有している。すなわち、各第2付勢片221は、ガスケット本体310に片持ち支持された板バネで構成されている。各第2付勢片221は、たとえばガスケット本体310をプレス加工することにより形成される。なお、第2付勢片221の形状は、上記の例に限られない。 In the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the gasket 300 is provided with the second biasing portion 220. In other words, the second urging portion 220 is composed of a part of the gasket 300. The gasket 300 has a gasket body 310 and a second urging portion 220. The gasket body 310 is formed in a flat plate shape. As shown in FIGS. 3 and 5, each second biasing piece 221 of the second biasing portion 220 has a shape that rises from the gasket body 310 toward the protruding portion 180. That is, each second urging piece 221 is composed of a leaf spring that is cantilevered by the gasket body 310. Each second biasing piece 221 is formed by pressing the gasket body 310, for example. The shape of the second biasing piece 221 is not limited to the above example.

以上に説明したように、本実施形態のターボチャージャ1では、第1付勢部210の付勢方向と反対方向に各突出部180を付勢する第2付勢部220を備えているため、第1プレート110や第2プレート120やスペーサ130の公差に起因して第1プレート110の表面(図3の右側の表面)から各突出部180の端面187までの寸法にバラツキが生じた場合においても、ベアリングハウジング32および端面187間での隙間の発生が抑制される。よって、ターボチャージャ1の運転中における第2プレート120の振動が抑制されるため、各プレート110,120と各ノズルベーン140との干渉が抑制される。 As described above, since the turbocharger 1 of the present embodiment includes the second biasing portion 220 that biases each protrusion 180 in the direction opposite to the biasing direction of the first biasing portion 210, When the dimension from the surface of the first plate 110 (the surface on the right side of FIG. 3) to the end surface 187 of each protrusion 180 varies due to the tolerance of the first plate 110, the second plate 120, and the spacer 130. Also, the generation of a gap between the bearing housing 32 and the end surface 187 is suppressed. Therefore, the vibration of the second plate 120 during the operation of the turbocharger 1 is suppressed, so that the interference between the plates 110 and 120 and the nozzle vanes 140 is suppressed.

また、本実施形態では、ガスケット300に第2付勢部220が設けられているため、タービンハウジング22とベアリングハウジング32との間からの排ガスの漏れの抑制と、第1付勢部210の付勢方向と反対方向に突出部180を付勢することと、が単一の部材(ガスケット300)で行われる。よって、部品点数が削減される。 Further, in the present embodiment, since the gasket 300 is provided with the second urging portion 220, exhaust gas leakage between the turbine housing 22 and the bearing housing 32 is suppressed, and the first urging portion 210 is urged. The biasing of the protrusion 180 in the direction opposite to the biasing direction is performed by a single member (gasket 300). Therefore, the number of parts is reduced.

また、本実施形態では、各突出部180は、ユニゾンリング170の回転時に、第2プレート120に対して相対回転しながらユニゾンリング170の回転を案内する。このため、第1付勢部210の付勢力に抗するように第2プレート120を支持することと、ユニゾンリング170の回転を案内することと、が単一の部材(突出部180)で行われる。よって、部品点数が削減される。 In addition, in the present embodiment, each protrusion 180 guides the rotation of the unison ring 170 while rotating relative to the second plate 120 when the unison ring 170 rotates. Therefore, supporting the second plate 120 against the urging force of the first urging portion 210 and guiding the rotation of the unison ring 170 are performed by a single member (protruding portion 180). Be seen. Therefore, the number of parts is reduced.

また、本実施形態では、第2付勢部220の付勢力が第1付勢部210の付勢力よりも小さいため、可変ノズルユニット100がベアリングハウジング32に向けて押し付けられた状態で安定的に保持される。 Further, in the present embodiment, since the urging force of the second urging portion 220 is smaller than the urging force of the first urging portion 210, the variable nozzle unit 100 is stably pressed toward the bearing housing 32. Retained.

なお、上記実施形態において、第1付勢部210と第2付勢部220との配置は、逆であってもよい。 In addition, in the above-mentioned embodiment, the arrangement of the first urging portion 210 and the second urging portion 220 may be reversed.

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 It should be understood that the embodiments disclosed this time are exemplifications in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

1 ターボチャージャ、10 コンプレッサインペラ、12 コンプレッサハウジング、20 タービンホイール、22 タービンハウジング、30 シャフト、31 ベアリング、32 ベアリングハウジング、100 可変ノズルユニット、110 第1プレート、110h 貫通孔、120 第2プレート、120b 凹部、125 シール部材、130 スペーサ、140 ノズルベーン、142 回転軸部、143 突部、144 ベーン、160 ベーンアーム、170 ユニゾンリング、180 突出部、182 接触部、184 被接続部、186 支持部、187 端面、200 付勢部材、210 第1付勢部、220 第2付勢部、221 第2付勢片、300 ガスケット、310 ガスケット本体。 1 turbocharger, 10 compressor impeller, 12 compressor housing, 20 turbine wheel, 22 turbine housing, 30 shaft, 31 bearing, 32 bearing housing, 100 variable nozzle unit, 110 1st plate, 110h through hole, 120 2nd plate, 120b Recessed portion, 125 seal member, 130 spacer, 140 nozzle vane, 142 rotating shaft portion, 143 protruding portion, 144 vane, 160 vane arm, 170 unison ring, 180 protruding portion, 182 contact portion, 184 connected portion, 186 supporting portion, 187 end surface , 200 urging member, 210 1st urging portion, 220 2nd urging portion, 221 2nd urging piece, 300 gasket, 310 gasket body.

Claims (4)

タービンホイールを収容するタービンハウジングと、
前記タービンハウジングに接続されており、前記タービンホイールに接続されたシャフトと前記シャフトを受けるベアリングとを収容するベアリングハウジングと、
前記タービンハウジング内に配置されており、排ガスの排気流路の流路面積の大きさを調整可能な可変ノズルユニットと、
前記可変ノズルユニットを付勢する付勢部材と、を備え、
前記可変ノズルユニットは、
円環状に形成された第1プレートと、
前記第1プレートよりも前記ベアリングハウジングに近い位置でかつ前記第1プレートと対向する位置に配置されており、円環状に形成された第2プレートであって、前記第1プレートとの間に前記排気流路を形成する前記第2プレートと、
前記第1プレートおよび前記第2プレート間に前記第1プレートの周方向に沿って互いに間隔を置いて配置されており、前記排気流路の流路面積の大きさを変更するように姿勢を変更することが可能な複数のノズルベーンと、
前記第2プレートのうち前記第2プレートの周方向に沿って互いに間隔を置いた部位に接続されており、前記第2プレートから前記ベアリングハウジングに向かって突出する形状を有する複数の突出部と、を有し、
前記付勢部材は、
前記可変ノズルユニットと前記タービンハウジングとの間に配置されており、前記複数の突出部が前記ベアリングハウジングに押し付けられるように前記可変ノズルユニットを前記ベアリングハウジングに向けて付勢する第1付勢部と、
前記ベアリングハウジングと前記複数の突出部の各突出部との間に配置されており、前記第1付勢部の付勢方向と反対方向に各前記突出部を付勢する第2付勢部と、を有する、ターボチャージャ。
A turbine housing containing a turbine wheel;
A bearing housing that is connected to the turbine housing and that houses a shaft connected to the turbine wheel and a bearing that receives the shaft;
A variable nozzle unit that is arranged in the turbine housing and is capable of adjusting the size of the flow passage area of the exhaust flow passage of the exhaust gas,
An urging member for urging the variable nozzle unit,
The variable nozzle unit,
A first plate formed in an annular shape,
A second plate formed in an annular shape, the second plate being arranged at a position closer to the bearing housing than the first plate and facing the first plate, and being formed between the first plate and the second plate. The second plate forming an exhaust flow path;
The first plate and the second plate are arranged at intervals along the circumferential direction of the first plate, and the posture is changed so as to change the size of the flow passage area of the exhaust flow passage. Multiple nozzle vanes that can be
A plurality of protrusions that are connected to portions of the second plate that are spaced apart from each other along the circumferential direction of the second plate, and that have a shape that protrudes from the second plate toward the bearing housing; Have
The biasing member is
A first urging unit that is disposed between the variable nozzle unit and the turbine housing and that urges the variable nozzle unit toward the bearing housing so that the plurality of protrusions are pressed against the bearing housing. When,
A second urging portion that is disposed between the bearing housing and each of the plurality of protruding portions, and that urges each of the protruding portions in a direction opposite to the urging direction of the first urging portion; , With a turbocharger.
前記複数のノズルベーンの各ノズルベーンは、
前記第1プレートおよび前記第2プレートに対して相対回転可能となるように前記第1プレートおよび前記第2プレートに保持されており、前記第1プレートから前記第2プレートに向かう向きに沿って前記第2プレートから突出する突部を有する回転軸部と、
前記第1プレートおよび前記第2プレート間に配置されており、前記回転軸部の中心軸周りに前記回転軸部とともに回転するように前記回転軸部に接続されており、前記排気流路の流路面積の大きさを変更可能なベーンと、を有し、
前記可変ノズルユニットは、
前記複数の回転軸部の各回転軸部の前記突部に接続されており、各前記回転軸部をその中心軸周りに回転させる複数のベーンアームと、
前記第2プレートに対して前記第2プレートの中心軸周りに相対回転可能となるように前記第2プレートに支持されており、前記第2プレートに対する相対回転に合わせて前記複数のベーンアームの各ベーンアームを各前記回転軸部周りに回転させるユニゾンリングと、をさらに有し、
各前記突出部は、前記ユニゾンリングの径方向に前記ユニゾンリングに接触する位置において、前記第2プレートに対して相対回転可能となるように前記第2プレートに接続されており、前記ユニゾンリングの回転時に前記第2プレートに対して相対回転しながら前記ユニゾンリングの回転を案内する、請求項1に記載のターボチャージャ。
Each nozzle vane of the plurality of nozzle vanes,
The first plate and the second plate are held so as to be rotatable relative to the first plate and the second plate, and the first plate and the second plate are held along the direction from the first plate to the second plate. A rotating shaft portion having a protrusion protruding from the second plate;
It is arranged between the first plate and the second plate, is connected to the rotary shaft portion so as to rotate together with the rotary shaft portion around the central axis of the rotary shaft portion, and the flow of the exhaust flow path is With a vane that can change the size of the road area,
The variable nozzle unit,
A plurality of vane arms that are connected to the protrusions of the rotary shafts of the rotary shafts and rotate the rotary shafts around their central axes;
The second plate is supported by the second plate so as to be rotatable relative to the second plate around the central axis of the second plate, and each vane arm of the plurality of vane arms is adapted to the relative rotation with respect to the second plate. Further having a unison ring for rotating each of the rotation shaft portions around,
Each of the protrusions is connected to the second plate so as to be rotatable relative to the second plate at a position where the protrusion contacts the unison ring in the radial direction of the unison ring. The turbocharger according to claim 1, which guides the rotation of the unison ring while rotating relative to the second plate during rotation.
前記タービンハウジングと前記ベアリングハウジングとの間に配置されており、前記タービンハウジングと前記ベアリングハウジングとの間をシールするガスケットをさらに備え、
前記ガスケットは、前記第2付勢部を有する、請求項1または2に記載のターボチャージャ。
A gasket disposed between the turbine housing and the bearing housing and sealing between the turbine housing and the bearing housing,
The turbocharger according to claim 1 or 2, wherein the gasket has the second urging portion.
前記第2付勢部の付勢力は、前記第1付勢部の付勢力よりも小さい、請求項1ないし3のいずれか1項に記載のターボチャージャ。 The turbocharger according to any one of claims 1 to 3, wherein the urging force of the second urging portion is smaller than the urging force of the first urging portion.
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