JP3473469B2 - 可変ノズルベーン付きターボチャージャ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の過給シ
ステムに用いられるターボチャージャに係り、詳しくは
タービンホイールに吹き付けられる排気ガスの流速を可
変とするためのノズルベーンが設けられた可変ノズルベ
ーン付きターボチャージャに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用エンジン等の内燃機関
は、内燃機関の出力向上のためには、燃焼室に充填され
る混合ガスの量を増やすことが好ましい。そこで従来
は、ピストンの移動に伴って燃焼室内に発生する負圧で
混合ガスを燃焼室に充填するだけでなく、その混合ガス
を強制的に燃焼室へ送り込んで、同燃焼室への混合ガス
の充填効率を高める過給システムが提案され、実用され
ている。こうした過給システムには、内燃機関の吸気通
路を流れる空気を強制的に燃焼室へ送り込むために、タ
ーボチャージャ等の過給機が設けられている。こうした
過給機としては、例えば可変ノズルベーン付きターボチ
ャージャが知られている。

【０００３】この種のターボチャージャは、内燃機関の
排気通路を流れる排気ガスによって回転するタービンホ
イールと、同機関の吸気通路内の空気を強制的に燃焼室
側へ送り込むコンプレッサホイールとを備えている。こ
れらタービンホイールとコンプレッサホイールとは、ロ
ータシャフトを介して一体回転可能に連結されている。
そして、タービンホイールに排気ガスが吹き付けられて
同ホイールが回転すると、その回転はロータシャフトを
介してコンプレッサホイールに伝達される。こうしてコ
ンプレッサホイールが回転することにより、吸気通路内
の空気が強制的に燃焼室に送り込まれるようになる。

【０００４】また、上記ターボチャージャには、タービ
ンホイールに吹き付けられる排気ガスが通過する排気ガ
ス流路を備え、同流路はタービンホイールの外周を囲う
ように同ホイールの回転方向に沿って形成される。従っ
て、排気ガス流路を通過した排気ガスは、タービンホイ
ールの軸線へ向かって吹き付けられることになる。この
ような排気ガス流路には、タービンホイールに吹き付け
られる排気ガスの流速を可変とするための複数のノズル
ベーンが設けられている。これらノズルベーンは、ター
ビンホイールの軸線を中心として等角度毎に位置し、互
いに同期した状態で開閉動作する。

【０００５】タービンホイールに吹き付けられる排気ガ
スの流速は、上記ノズルベーンを同期して開閉動作さ
せ、隣合うノズルベーン間の隙間の大きさを変化させる
ことによって調整される。こうしてノズルベーンを開閉
させて上記排気ガスの流速調整を行うことにより、ター
ビンホイールの回転速度が調整され、ひいては燃焼室に
強制的に送り込まれる空気の量が調整される。こうした
燃焼室への吸入空気量の調整を行うことにより、内燃機
関の出力向上と燃焼室内の過剰圧防止との両立が図られ
るようになる。なお、従来、ノズルベーンを開閉動作さ
せるための機構である可変ノズル機構は図５及び図６に
示すように構成されている。

【０００６】詳述すると、これらの図に示されるよう
に、可変ノズル機構６１は、タービンハウジング（図示
せず）に取り付けられたリング状のノズルバックプレー
ト６２を備えている。ノズルバックプレート６２には、
複数の軸６３が同プレート６２の中心軸線を中心として
一般に等角度毎に設けられている。これら軸６３はノズ
ルバックプレート６２の厚さ方向に同プレート６２を貫
通して回動可能に支持され、軸６３の一端部にはノズル
ベーン６４（破線で示す）が固定されている。また、軸
６３の他端部には、同軸６３と直交してノズルバックプ
レート６２の外縁部へ延びる開閉レバー６５が固定され
ている。

【０００７】また、ノズルバックプレート６２の上に
は、リングプレート６６が中心軸線を中心に周方向へ回
動可能に支持されている。リングプレート６６の内周部
には、前記軸６３の他端部に固定された開閉レバー６５
が連結されている。そして、開閉レバー６５はリングプ
レート６６の回動に基づいて軸６３を回動させ、その軸
６３の回動によってノズルベーン６４が開閉動作するよ
うになる。

【０００８】さらに、ノズルバックプレート６２の上に
は、同プレート６２の中心軸線を中心として等角度毎に
３個のストッパローラ６７が設けられている。リングプ
レート６６の回動に基づいて回動される開閉レバー６５
は、そのストッパローラ６７と当接することによって、
その回動範囲（図５において反時計回り方向の範囲）が
規制される。つまり、隣合うノズルベーン６４間の隙間
の大きさ（図５においてノズルベーン６４の全閉角度）
が制御される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図６に示す
ように、ストッパローラ６７の外周面の曲率半径は、開
閉レバー６５のストッパローラ当接部の曲率半径とは一
致していないため、ストッパローラ６７と開閉レバー６
５との当接はほぼ線接触である。従って、ストッパロー
ラ６７と開閉レバー６５との当接面圧が高くなり、スト
ッパローラ６７と開閉レバー６５との摩耗が多くなる。
この摩耗により、開閉レバー６５の回動範囲、つまりノ
ズルベーン６４の全閉角度を正確に制御することができ
なくなるとともに、ノズルベーン６４同士間の衝突を招
く。つまり、可変ノズルベーン付きターボチャージャの
過給性能の確保及び可変ノズルベーン付きターボチャー
ジャの信頼性の向上を図る上の問題点となった。

【００１０】また、図５に示すように、ストッパローラ
６７は、開閉レバー６５の反時計回り方向（即ち、ノズ
ルベーン６４の全閉角度）のみを規制している。そし
て、開閉レバー６５の時計回り方向（即ち、ノズルベー
ン６４の全開角度）に対する規制は、外部（図示せず）
に設けられた全開ストッパによって行われるようになっ
ている。これは、可変ノズルベーン付きターボチャージ
ャの部品点数を削減することによって可変ノズルベーン
付きターボチャージャのコスト低減を図る上の問題点と
なった。

【００１１】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
ものであって、その第１の目的は、過給性能の確保及び
信頼性の向上を図ることができる可変ノズルベーン付き
ターボチャージャを提供することにある。その第２の目
的は、過給性能の確保及び信頼性の向上を図ることがで
きるとともに、コスト低減を図ることができる可変ノズ
ルベーン付きターボチャージャを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、タービンホイールに吹
き付けられる排気ガスが通過する排気ガス流路に第１の
プレートを配設し、その第１のプレートに回転可能に支
持した回転軸の排気ガス通路側端部にノズルベーンを設
け、前記回転軸との排気ガス通路側端部と反対側端部に
開閉レバーを設けるとともに、前記第１のプレートと相
対回動する第２のプレートを設け、その両プレートの相
対回動に基づいて前記第２のプレートに設けた係合部材
にて前記開閉レバーを回動させて前記ノズルベーンの開
閉角度を制御して前記排気ガスの流速を可変するように
した可変ノズルベーン付きターボチャージャにおいて、
前記第１のプレートには、前記開閉レバーと面接触して
開閉レバーの少なくとも一方向の回動範囲を規制する円
盤状のストッパが設けられ、前記開閉レバーのストッパ
との当接部が円弧状に形成されるとともに、前記開閉レ
バーとの当接部となる前記ストッパの外周面の曲率半径
を前記開閉レバーの円弧状当接部の曲率半径と等しくし
て、前記外周面と前記円弧状当接部とが当接したときに
これらがぴったりと合うようにしたことを要旨とする。

【００１３】

【００１４】請求項２に記載の発明は、タービンホイー
ルに吹き付けられる排気ガスが通過する排気ガス流路に
第１のプレートを配設し、その第１のプレートに回転可
能に支持した回転軸の排気ガス通路側端部にノズルベー
ンを設け、前記回転軸との排気ガス通路側端部と反対側
端部に開閉レバーを設けるとともに、前記第１のプレー
トと相対回動する第２のプレートを設け、その両プレー
トの相対回動に基づいて前記第２のプレートに設けた係
合部材にて前記開閉レバーを回動させて前記ノズルベー
ンの開閉角度を制御して前記排気ガスの流速を可変する
ようにした可変ノズルベーン付きターボチャージャにお
いて、前記第１のプレートには、前記開閉レバーと面接
触して開閉レバーの少なくとも一方向の回動範囲を規制
するストッパが設けられ、前記ストッパは、回動が同期
した隣合う両開閉レバーの一方の開閉レバーと当接する
ことによってノズルベーンの全開角度を制御する一方、
該両開閉レバーの他方の開閉レバーと当接することによ
ってノズルベーンの全閉角度を制御するように該両開閉
レバー間に設けられていることを要旨とする。請求項３
に記載の発明は、請求項２記載の可変ノズルベーン付き
ターボチャージャにおいて、前記ストッパは円盤状に形
成され、前記開閉レバーのストッパとの当接部が円弧状
に形成されるとともに、前記開閉レバーとの当接部とな
る前記ストッパの外周面の曲率半径を前記開閉レバーの
円弧状当接部の曲率半径と等しくなるようにしたことを
要旨とする。

【００１５】（作用）従って、請求項１に記載の発明に
よれば、ストッパは、開閉レバーと面接触して開閉レバ
ーの少なくとも一方向の回動範囲を規制するように設け
られたため、従来技術に比べて、ストッパと開閉レバー
との間の当接面圧が低くなり、ストッパと開閉レバーと
の摩耗が低減される。従って、長期にわたり、開閉レバ
ーの回動範囲、つまりノズルベーンの開閉角度を正確に
制御することができるとともに、ノズルベーン同士間の
衝突を避けその衝突による損壊を未然に防止することが
できる。その結果、可変ノズルベーン付きターボチャー
ジャの過給性能の向上を図ることができるとともに、可
変ノズルベーン付きターボチャージャの信頼性を向上す
ることができる。

【００１６】さらに、ストッパと開閉レバーとは当接す
るとき、ストッパの外周面と開閉レバーの円弧状当接部
とは、ピッタリに合うように面接触するようになるた
め、従来技術に比べて、ストッパと開閉レバーとの間の
当接面圧が低くなり、ストッパと開閉レバーとの摩耗が
低減される。従って、長期にわたり、開閉レバーの回動
範囲、つまりノズルベーンの開閉角度を正確に制御する
ことができるとともに、ノズルベーン同士間の衝突を避
けその衝突による損壊を未然に防止することができる。
その結果、可変ノズルベーン付きターボチャージャの性
能向上を図ることができるとともに、可変ノズルベーン
付きターボチャージャの信頼性を向上することができ
る。

【００１７】請求項２に記載の発明によれば、ストッパ
は、回動が同期した隣合う両開閉レバーの一方の開閉レ
バーと当接することによってノズルベーンの全開角度を
制御する一方、該両開閉レバーの他方の開閉レバーと当
接することによってノズルベーンの全閉角度を制御する
ように該両開閉レバー間に設けられている。従って、ノ
ズルベーンの全閉角度を制御するため外部に全閉ストッ
パを設ける必要があった従来技術に比べて、部品点数が
削減される。その結果、可変ノズルベーン付きターボチ
ャージャのコスト低減を図ることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図１〜図４に従って説明する。図１に示すよう
に、可変ノズルベーン付きターボチャージャ１１は、セ
ンタハウジング１２、コンプレッサハウジング１３及び
タービンハウジング１４を備えている。センタハウジン
グ１２には、ロータシャフト１５がその中心軸線Ｌを中
心に回転可能に支持されている。このロータシャフト１
５の一端部（図中左端部）には、複数の羽根１６ａを備
えたコンプレッサホイール１６が取り付けられている。
また、ロータシャフト１５の他端部（図中右端部）に
は、同じく複数の羽根１７ａを備えたタービンホイール
１７が取り付けられている。

【００１９】センタハウジング１２の一端側には、コン
プレッサホイール１６の外周を囲うように、しかも渦巻
き状に延びるかたちで上記コンプレッサハウジング１３
が取り付けられている。コンプレッサハウジング１３に
おいて、センタハウジング１２の反対側に位置する部分
には、内燃機関の燃焼室（図示せず）に供給される空気
が導入される吸気入口１３ａが設けられている。また、
コンプレッサハウジング１３の内部には、同ハウジング
１３と同じく渦巻き状に延びて上記燃焼室と連通するコ
ンプレッサ通路１８が設けられている。更に、コンプレ
ッサハウジング１３には、吸気入口１３ａを介して同ハ
ウジング１３内に導入された空気をコンプレッサ通路１
８へ送り出すための送出通路１９が設けられている。こ
の送出通路１９は、コンプレッサ通路１８に沿って設け
られている。そして、ロータシャフト１５の回転に基づ
きコンプレッサホイール１６が中心軸線Ｌを中心に回転
すると、空気が吸気入口１３ａ、送出通路１９及びコン
プレッサ通路１８を介して燃焼室へ強制的に送り込まれ
るようになる。

【００２０】一方、センタハウジング１２の他端側に
は、タービンホイール１７の外周を囲うように、しかも
渦巻き状に延びるかたちで上記タービンハウジング１４
が取り付けられている。タービンハウジング１４内に
は、同ハウジング１４と同じく渦巻き状に延びるスクロ
ール通路２０が設けられている。このスクロール通路２
０は、内燃機関の排気通路（図示せず）と連通し、内燃
機関からの排気ガスが同排気通路を介して送り込まれ
る。

【００２１】また、タービンハウジング１４内には、ス
クロール通路２０内の排気ガスをタービンホイール１７
へ向けて吹き付けるための排気ガス流路２１が、そのス
クロール通路２０に沿って設けられている。この排気ガ
ス流路２１からのタービンホイール１７への排気ガスの
吹き付けにより、タービンホイール１７が中心軸線Ｌを
中心に回転するようになる。なお、タービンホイール１
７に吹き付けられた後の排気ガスは、タービンハウジン
グ１４においてセンタハウジング１２と反対側に位置す
る部分に設けられた排気出口１４ａを介して触媒（図示
せず）へ送り出される。

【００２２】次に、センタハウジング１２とタービンハ
ウジング１４との間に設けられて、上記排気ガス流路２
１を介してタービンホイール１７に吹き付けられる排気
ガスの流速を調整する可変ノズル機構３１について、図
２及び図３を参照して説明する。なお、図２は同機構３
１の正面図であり、図３は同機構３１の図２におけるＡ
−Ａ線側断面図である。

【００２３】図２及び図３に示すように、可変ノズル機
構３１は、第１プレートとしてのノズルバックプレート
３２を備えている。図３に示すように、このノズルバッ
クプレート３２は、リング状に形成されリング中央に貫
通孔３２ａが設けられている。また、ノズルバックプレ
ート３２は、その外周面が段差状に形成され、外径の違
う大径部３２ｂと小径部３２ｃの二部分とから構成され
ている。小径部３２ｃには、ノズルバックプレート３２
をその厚さ方向に貫通する複数の小貫通孔３２ｄが同プ
レート３２の中心軸線Ｌ１を中心として等角度毎に設け
られている。本実施形態では、１２個の小貫通孔３２ｄ
が設けられている。また、大径部３２ｂと小径部３２ｃ
との境界上に位置する段差部分には、３個の円形凹部３
２ｅがノズルバックプレート３２の中心軸線Ｌ１を中心
として等角度毎に前記小径部３２ｃの外周を削るように
設けられている。その各凹部３２ｅは、ノズルバックプ
レート３２の周方向において、隣合う前記小貫通孔３２
ｄの中間に位置するようになっている。各凹部３２ｅの
中央には、螺孔３２ｆが設けられている。

【００２４】そして、前記各凹部３２ｅ内には、筒状の
ローラ３３が配置されている。そのローラ３３は、筒体
部３３ａと、その筒体部３３ａの一端部に形成されたリ
ング状鍔部３３ｂとから構成されている。その鍔部３３
ｂは、その外径が前記凹部３２ｅの直径と同じなるよう
に形成されているとともに、ローラ３３の中央に設けら
れた貫通孔３３ｃは、前記螺孔３２ｆよりやや大径に形
成されている。また、鍔部３３ｂの厚さは、ローラ３３
を図３に示すように前記凹部３２ｅ内に配置するとき鍔
部３３ｂの上表面が前記大径部３２ｂの上表面と一致す
るように設定されている。そして、図３に示すようにロ
ーラ３３を前記凹部３２ｅ内に配置した状態から、環状
の第２プレートとしてのリングプレート３４が環状シー
ト３５を介して鍔部３３ｂと大径部３２ｂとの上表面に
配置されている。

【００２５】前記リングプレート３４は、その外径が前
記大径部３２ｂと等しくなるとともに、その内周面が前
記凹部３２ｅ内に配置されたローラ３３の筒体部３３ａ
の外周面と当接するように形成されている。つまり、リ
ングプレート３４の内周面は、各凹部３２ｅ内に配置さ
れた各ローラ３３の筒体部３３ａの外周面における接線
上に位置されている。また、リングプレート３４の上表
面には、その中心軸線Ｌ２を中心として等角度毎に前記
小貫通孔３２ｄと同じ数の１２個の係合部材としてのピ
ン３６が設けられている。そして、図３に示すように、
ローラ３３及びリングプレート３４は、ノズルバックプ
レート３２から抜けないようにローラピン部材３７より
保持されている。

【００２６】ローラピン部材３７は、前記ローラ３３の
貫通孔３３ｃを貫挿支持するピン部３７ａと、該ピン部
３７ａの一端（図３において下端）に形成された小径固
定部３７ｂ及び該ピン部３７ａの他端（図３において上
端）に形成されたストッパとしての大径円盤部３７ｃと
を備えている。そして、小径固定部３７ｂを前記螺孔３
２ｆ内に螺合することによって、ローラピン部材３７の
大径円盤部３７ｃがローラ３３及びリングプレート３４
と係合しノズルバックプレート３２から抜けないように
同ローラ３３及びリングプレート３４を規制する。この
とき、ローラ３３は、ローラピン部材３７より該ローラ
ピン部材３７の中心軸線に対して回動可能に保持される
とともに、リングプレート３４は、ローラピン部材３７
より自身の中心軸線Ｌ２（つまりノズルバックプレート
３２の中心軸線Ｌ１）に対して回動可能に保持される。

【００２７】また、前記ノズルバックプレート３２の各
小貫通孔３２ｄ内には、それぞれ回転軸としての軸３８
が貫挿して回動可能に支持されている。これら軸３８の
一端部（図３において下端部）には、ノズルベーン３９
が固定されている。また、軸３８の他端部（図３におい
て上端部）には、同軸３８と直交してノズルバックプレ
ート３２の外縁部へ延びる開閉レバー４０が固定されて
いる。開閉レバー４０の基端は軸３８と固着され、開閉
レバー４０の先端部は二股に分岐した一対の挟持部４０
ａが形成されている。そして、各開閉レバー４０の挟持
部４０ａ間に、前記ピン３６を回動可能な状態で挟持す
ることによって、各開閉レバー４０とリングプレート３
４とは連結されている。

【００２８】従って、リングプレート３４がその中心軸
線Ｌ２（つまり中心軸線Ｌ１）を中心に回動されると、
各ピン３６が各開閉レバー４０の挟持部４０ａをリング
プレート３４の回動方向へ押す。その結果、それら開閉
レバー４０は軸３８を回動させることとなり、軸３８の
回動に伴い各ノズルベーン３９は同軸３８を中心にして
各々同期して開閉動作する。また、隣合うノズルベーン
３９間の隙間の大きさは、それらノズルベーン３９の同
期した開閉動作に基づき変化する。このとき、ローラピ
ン部材３７を挟んだ両開閉レバー４０は、その当接部と
してのアーム４０ｂがそれぞれ前記ローラピン部材３７
の大径円盤部３７ｃに当接するによって、その両方向
（一方の開閉レバー４０の時計回り方向と他方の開閉レ
バー４０の反時計回り方向）の回動が規制される。つま
り、大径円盤部３７ｃは、両開閉レバー４０のそれぞれ
の回動を規制するストッパとなっている。両開閉レバー
４０のそれぞれの回動が大径円盤部３７ｃにより規制さ
れることによって、隣合うノズルベーン３９間の隙間の
大きさ範囲（ノズルベーン３９の全閉又は全開の角度）
が制御されるとともに、それらノズルベーン３９の同期
した閉動作時のベーン同士の衝突が防止される。

【００２９】前記アーム４０ｂは、図２及び図４に示す
ように、その両側面が互いに対称的に円弧状に形成され
ている。本実施形態では、そのアーム４０ｂの円弧状両
側面の曲率半径ｒ１は、前記大径円盤部３７ｃの外周面
の曲率半径（即ち、大径円盤部３７ｃの半径）ｒ２と等
しくなるように設定されている。また、図４に示すよう
に、前記ローラピン部材３７の両側に配置された開閉レ
バー４０は、その基端（即ち軸３８）がローラピン部材
３７の大径円盤部３７ｃに対してそれぞれ等角度（図４
においてθ１＝θ２）に設けられている。

【００３０】従って、各開閉レバー４０がリングプレー
ト３４の回動により回転角度θ３を持って時計回り方向
に回動されるとき、図４において実線で示すように、前
記両開閉レバー４０のうちの一方（図４において下側）
の開閉レバー４０は、そのアーム４０ｂの一側面（図４
において上側面）が前記大径円盤部３７ｃの外周面に当
接する。それとともに、他方（図４において上側）の開
閉レバー４０は、前記大径円盤部３７ｃから離れるよう
になっている。一方、各開閉レバー４０がリングプレー
ト３４の回動により回転角度θ４を持って反時計回り方
向に回動されるとき、図４において２点鎖線で示すよう
に、前記両開閉レバー４０のうちの一方（図４において
上側）の開閉レバー４０は、そのアーム４０ｂの一側面
（図４において下側面）が前記大径円盤部３７ｃの外周
面に当接する。それとともに、他方（図４において下
側）の開閉レバー４０は、前記大径円盤部３７ｃから離
れるようになっている。

【００３１】このいずれの当接においても、大径円盤部
３７ｃの外周面はアーム４０ｂの一側面とはぴったりに
合うようになっている。つまり、開閉レバー４０と大径
円盤部３７ｃとの当接は、開閉レバー４０のアーム４０
ｂの一側面と大径円盤部３７ｃの外周面との面接触であ
る。

【００３２】上記構成の可変ノズル機構３１は、ノズル
バックプレート３２を図示しないボルトでタービンハウ
ジング１４に固定することで、図１に示すように同ハウ
ジング１４に取り付けられる。こうしてタービンハウジ
ング１４に取り付けられた可変ノズル機構３１は、セン
タハウジング１２とタービンハウジング１４との間に位
置することとなる。この状態において、リングプレート
３４は、可変ノズル機構３１を駆動するための図示しな
い駆動機構と連結されている。その駆動機構の駆動によ
りリングプレート３４が周方向に押され、中心軸線Ｌ２
（つまり中心軸線Ｌ１，Ｌ）を中心に回動することとな
る。そして、このリングプレート３４の回動により、隣
合うノズルベーン３９間の隙間の大きさが調整され、当
該隙間の調整に基づきスクロール通路２０から排気ガス
流路２１を介してタービンホイール１７へ吹き付けられ
る排気ガスの流速が調節される。

【００３３】更に、タービンホイール１７へ吹き付けら
れる排気ガスの流速を調節することにより、タービンホ
イール１７、ロータシャフト１５及びコンプレッサホイ
ール１６の回転速度が適宜に調節され、ひいては燃焼室
へ強制的に送り込まれる空気の量が調節される。こうし
た燃焼室への吸入空気量の調整を行うことにより、内燃
機関の出力向上と燃焼室内の過剰圧防止との両立が図ら
れるようになる。

【００３４】次に、本実施形態の可変ノズルベーン付き
ターボチャージャ１１の特徴を以下に記載する。 （１）本実施形態では、ストッパとしてのローラピン部
材３７の大径円盤部３７ｃは、その外周面の曲率半径ｒ
２（つまり大径円盤部３７ｃの半径）が開閉レバー４０
のアーム４０ｂの両側面の曲率半径ｒ１と等しくなるよ
うに形成されている。そして、開閉レバー４０と大径円
盤部３７ｃとは当接するとき、大径円盤部３７ｃの外周
面はアーム４０ｂの一側面とはぴったりに合うようにな
っている。つまり、開閉レバー４０と大径円盤部３７ｃ
との当接は、開閉レバー４０のアーム４０ｂの一側面と
大径円盤部３７ｃの外周面との面接触である。

【００３５】従って、従来技術に比べて、大径円盤部３
７ｃと開閉レバー４０との間の当接面圧が低くなり、大
径円盤部３７ｃと開閉レバー４０との摩耗が低減され
る。その結果、長期にわたり、開閉レバー４０の回動範
囲、つまりノズルベーン３９の開閉角度を正確に制御す
ることができるとともに、ノズルベーン同士間の衝突を
避けその衝突による損壊を未然に防止することができ
る。つまり、可変ノズルベーン付きターボチャージャ１
１の過給性能の向上を図ることができるとともに、可変
ノズルベーン付きターボチャージャ１１の信頼性を向上
することができる。

【００３６】（２）本実施形態では、ストッパとしての
ローラピン部材３７の大径円盤部３７ｃは、回動が同期
した隣合う両開閉レバー４０の一方の開閉レバー４０と
当接することによってノズルベーン３９の全開角度を制
御する一方、該両開閉レバー４０の他方の開閉レバー４
０と当接することによってノズルベーン３９の全閉角度
を制御するように該両開閉レバー４０間に設けられてい
る。従って、ノズルベーンの全閉角度を制御するため外
部に全閉ストッパを設ける必要があった従来技術に比べ
て、可変ノズルベーン付きターボチャージャ１１の部品
点数が低減される。その結果、可変ノズルベーン付きタ
ーボチャージャ１１のコスト低減を図ることができる。

【００３７】なお、上記実施形態は、例えば以下のよう
に変更することもできる。 ○上記実施形態では、ローラピン部材３７を挟んだ両開
閉レバー４０は、その基端（即ち軸３８）がローラピン
部材３７の大径円盤部３７ｃに対してそれぞれ等角度
（図４においてθ１＝θ２、よってθ３＝θ４）に配設
されるように実施したが、ローラピン部材３７を挟んだ
両開閉レバー４０は、その基端（即ち軸３８）がローラ
ピン部材３７の大径円盤部３７ｃに対してそれぞれ非等
角度（つまり、θ１≠θ２、よってθ３≠θ４）に配設
されるように実施してもよい。この場合、上記実施形態
の特徴（１）及び（２）と同様な効果を得ることができ
る。

【００３８】○上記実施形態では、ノズルベーン３９と
開閉レバー４０はそれぞれ１２個にて実施したが、ノズ
ルベーン３９と開閉レバー４０の数は１２個に限定され
ず、例えば８個〜１６個にて実施してもよい。この場
合、上記実施形態の特徴（１）及び（２）と同様な効果
を得ることができる。

【００３９】○また、上記実施形態では、ストッパとし
てのローラピン部材３７の大径円盤部３７ｃは３個にて
実施したが、ストッパの数は３個に限定されず、４個以
上例えば６個、８個などの数にて実施してもよい。この
場合、上記実施形態の特徴（１）及び（２）と同様な効
果を得ることができる。

【００４０】

【発明の効果】請求項１乃至３記載の発明によれば、可
変ノズルベーン付きターボチャージャの過給性能の向上
を図ることができるとともに、可変ノズルベーン付きタ
ーボチャージャの信頼性を向上することができる。

【００４１】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は２に記載の発明の効果に加えて、可変ノズルベーン
付きターボチャージャのコスト低減を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の可変ノズルベーン付きターボチャージ
ャの一実施形態を示す断面図。

【図２】ノズルベーンを開閉動作させるための本実施形
態の可変ノズル機構を示す底面図。

【図３】同可変ノズル機構の図２におけるＡ−Ａ線断面
図。

【図４】同可変ノズル機構のストッパ構造を説明する説
明図。

【図５】従来の可変ノズルベーン付きターボチャージャ
の可変ノズル機構を示す底面図。

【図６】従来の可変ノズルベーン付きターボチャージャ
の可変ノズル機構を示す要部拡大図。

【符号の説明】

１１…可変ノズルベーン付きターボチャージャ、１７…
タービンホイール、２１…排気ガス流路、３２…第１プ
レートとしてのノズルバックプレート、３４…第２プレ
ートとしてのリングプレート、３６…係合部材としての
ピン、３７ｃ…ストッパとしての大径円盤部、３８…回
転軸としての軸、３９…ノズルベーン、４０…開閉レバ
ー。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タービンホイールに吹き付けられる排気
   ガスが通過する排気ガス流路に第１のプレートを配設
   し、その第１のプレートに回転可能に支持した回転軸の
   排気ガス通路側端部にノズルベーンを設け、前記回転軸
   との排気ガス通路側端部と反対側端部に開閉レバーを設
   けるとともに、前記第１のプレートと相対回動する第２
   のプレートを設け、その両プレートの相対回動に基づい
   て前記第２のプレートに設けた係合部材にて前記開閉レ
   バーを回動させて前記ノズルベーンの開閉角度を制御し
   て前記排気ガスの流速を可変するようにした可変ノズル
   ベーン付きターボチャージャにおいて、 前記第１のプレートには、前記開閉レバーと面接触して
   開閉レバーの少なくとも一方向の回動範囲を規制する円
   盤状のストッパが設けられ、 前記開閉レバーのストッパとの当接部が円弧状に形成さ
   れるとともに、前記開閉レバーとの当接部となる前記ス
   トッパの外周面の曲率半径を前記開閉レバーの円弧状当
   接部の曲率半径と等しくして、前記外周面と前記円弧状
   当接部とが当接したときにこれらがぴったりと合うよう
   にした ことを特徴とする可変ノズルベーン付きターボチ
   ャージャ。
2. 【請求項２】 タービンホイールに吹き付けられる排気
   ガスが通過する排気ガス流路に第１のプレートを配設
   し、その第１のプレートに回転可能に支持した回転軸の
   排気ガス通路側端部にノズルベーンを設け、前記回転軸
   との排気ガス通路側端部と反対側端部に開閉レバーを設
   けるとともに、前記第１のプレートと相対回動する第２
   のプレートを設け、その両プレートの相対回動に基づい
   て前記第２のプレートに設けた係合部材にて前記開閉レ
   バーを回動させて前記ノズルベーンの開閉角度を制御し
   て前記排気ガスの流速を可変するようにした可変ノズル
   ベーン付きターボチャージャにおいて、 前記第１のプレートには、前記開閉レバーと面接触して
   開閉レバーの少なくとも一方向の回動範囲を規制するス
   トッパが設けられ、 前記ストッパは、回動が同期した隣合う両開閉レバーの
   一方の開閉レバーと当接することによってノズルベーン
   の全開角度を制御する一方、該両開閉レバーの他方の開
   閉レバーと当接することによってノズルベーンの全閉角
   度を制御するよ うに該両開閉レバー間に設けられている
   ことを特徴とする可変ノズルベーン付きターボチャージ
   ャ。
3. 【請求項３】 請求項２記載の可変ノズルベーン付きタ
   ーボチャージャにおいて、 前記ストッパは円盤状に形成され、前記開閉レバーのス
   トッパとの当接部が円弧状に形成されるとともに、前記
   開閉レバーとの当接部となる前記ストッパの外周面の曲
   率半径を前記開閉レバーの円弧状当接部の曲率半径と等
   しくなるようにしたことを特徴とする可変ノズルベーン
   付きターボチャージャ。