JP3732724B2

JP3732724B2 - Assembly method of turbocharger with variable nozzle vane

Info

Publication number: JP3732724B2
Application number: JP2000227144A
Authority: JP
Inventors: 晃一神永; 宏鬼頭; 誠一原田
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-07-27
Filing date: 2000-07-27
Publication date: 2006-01-11
Anticipated expiration: 2020-07-27
Also published as: JP2002038964A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タービン容量を可変とする可変ノズルベーン付きターボチャージャの組付け方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、ターボチャージャは、内燃機関の排気系に設けられたタービンと同機関の吸気系に設けられたコンプレッサとを有して構成されている。そして、これらタービン及びコンプレッサにそれぞれ設けられたホイール、すなわちタービンホイールとコンプレッサホイールとは、一体回転可能に、１つのシャフトによって連結されている。すなわち、内燃機関の排気によってタービンホイールが回転駆動されるとき、その回転は上記シャフトを通じ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されることで、内燃機関への吸入空気が圧縮され、この圧縮された吸入空気が同機関の燃焼室へと強制的に圧送される。ターボチャージャでは、こうして排気の持つエネルギを利用した過給を行って、内燃機関の出力向上を図っている。
【０００３】
ところで、このようなターボチャージャにあっては、例えば特開平１０―３７７５４号公報にみられるように、そのタービンホイールにおける排気の入口側の周縁近傍に配設されるノズルベーンの開閉により排気の流路断面積を可変とする可変ノズル機構が設けられることがある。この可変ノズル機構の構造を図６に示す。
【０００４】
図６に示されるように、同公報に記載の可変ノズル機構は、タービンハウジング（図示略）に取り付けられるリング状のプレート１００を備えている。このプレート１００には、複数（同図６においては１２枚）のノズルベーン１０１が同プレート１００の中心軸を中心として等角度間隔で設けられている。そして、これら複数のベーン１０１はそれぞれ、プレート１００の厚さ方向に形成される貫通孔に挿通されるピン１０２によって、回動可能に軸支されている。
【０００５】
また、プレート１００におけるノズルベーン１０１が配設される面の裏面には、リング１０３が配設されている。このリング１０３には、ノズルベーン１０１と同数（同図６においては１２個）の凸部１０４が形成されている。これら凸部１０４は、リング１０３のプレート１００に対向する面とは逆の面から突出するとともに、ベーン１０１のピン１０２に対応するように等角度間隔に形成されている。また、プレート１００におけるリング１０３が配設される面には、ノズルベーン１０１と同数（同図６においては１２個）の断面略Ｙ字形のアーム１０５が配設されている。このアーム１０５は、その一端がノズルベーン１０１のピン１０２に溶接等により固定されるとともに、他端の二股形状の部分でリング１０３の上記凸部１０４を挟むように設けられている。なお、同図６に示す可変ノズル機構においては、リング１０３の上記凸部１０４以外にも１箇所だけ凸部１０６が形成され、その凸部１０６を挟むアーム１０７が設けられているが、これら凸部１０６およびアーム１０７は、図示しないアクチュエータに連結されて、リング１０３を回動させるために設けられている。
【０００６】
上述のように可変ノズル機構を構成することで、アクチュエータを通じてリング１０３を回動させると、これに同期して、アーム１０５およびピン１０２に連結されたベーン１０１も回動する。そして、このようにノズルベーン１０１が回動することで、排気流路の開閉が行われ、その流路断面積が可変となる。このため、内燃機関の運転状態に応じてこの流路断面積を調整することにより、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（過給量）が調整される。そして、こうして過給量が調整されることにより、燃焼室への過剰な過給が抑制されるようになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した可変ノズル機構を備えるターボチャージャ、すなわち可変ノズルベーン付きターボチャージャにあっては、上記ノズルベーンの組付け精度が極めて重要な要素となっている。すなわち、上記ノズルベーンの一つでもその組付け角度に誤差やばらつきが生じると、その開閉に関する制御精度にも支障をきたし、内燃機関のその都度の運転状態に応じて要求される過給圧が適正に得られなくなるおそれがある。特に、その開度を絞って、タービンホイールに吹き付けられる排気ガスの流量を抑える側に同ノズルベーンが制御されるときには、その相対的な流量誤差も大きくなることから、こうした問題も深刻である。
【０００８】
そこで従来、上記ノズルベーンの組付けに際しては、その一つ一つを適宜の治具で角度規制しながら、上記ピンに対するアームの溶接等による固定を行うようにしている。
【０００９】
しかし、上記複数のノズルベーンに対してこのような態様での組付けを行うことは、組付け工数の増大を招くばかりでなく、その作業自体が極めて煩雑なものとなっている。
【００１０】
また、こうした組付けの完了後でも、ノズルベーンプレート自体にそれらベーンの角度を規制する部材が存在しないことから、上記溶接等により固定されたベーン角度の検査や管理も困難なものとなっている。
【００１１】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、上述したノズルベーンの組付けを簡単且つ確実に行うことのできる可変ノズルベーン付きターボチャージャの組付け方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段及びその作用効果について以下に記載する。
請求項１に記載の発明は、円環状のノズルベーンプレートと、各々突出形成されたピンによって該ノズルベーンプレートの一面に回動可能に且つ等間隔に軸支される複数のノズルベーンと、前記ノズルベーンプレートと平行に配される同じく円環状のユニゾンリングと、一端が該ユニゾンリングに等間隔に設けられた複数のピンにそれぞれ回動可能に支持されるとともに他端が前記各ノズルベーンのピンに固定される複数のアームとを備え、前記ユニゾンリングの回動に伴って前記各ノズルベーンがそれぞれ同一方向に回動することによりタービンホイールに吹き付けられる排気ガスの流路面積を可変とする可変ノズルベーン付きターボチャージャの前記各ノズルベーンを前記ノズルベーンプレートに組み付ける方法であって、前記ノズルベーンプレートに軸支された各ノズルベーンを全閉状態としてその外周を円環状の治具で拘束し、前記各ノズルベーンの一端が隣り合うノズルベーンの他端に当接した状態でそれら各ノズルベーンのピンと前記各アームとを固定することを要旨とする。
【００１３】
上記構成によれば、円環状の治具により、各ノズルベーンの外周を覆うように拘束すると、各ノズルベーンは、これに突出するように形成されたピンを中心に回動し、同ノズルベーンの一端がこれに隣り合うノズルベーンの他端に当接するようになる。このため、配設される全てのノズルベーンを一度に全閉となるよう角度規制することが可能となり、少ない組付け工数で確実にその作業を行うことができるようになる。また、ノズルベーンの製造公差等の影響を最小限に抑えることができるため、組付けばらつきを小さくすることができるようになる。また、治具をノズルベーンの外周にはめ込むのみで同ノズルベーンを全閉状態にすることができるため、その作業を簡単に行うことができるようになる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の可変ノズルベーン付きターボチャージャの組付け方法において、前記ノズルベーンプレートは、前記アームの側辺との当接のもとに前記ユニゾンリングの回動角度を規制する少なくとも一つのローラピンを備えるものであり、前記治具によって拘束された各ノズルベーンのピンと前記各アームとの固定が、それらアームの少なくとも一つが前記ローラピンに当接された状態で行われることを要旨とする。
【００１５】
上記構成によれば、アームがローラピンに当接すると、ノズルベーンが全閉状態になるという角度決めが可能となるため、組付け後の製品の検査時において、ノズルベーンが全閉となるようにアームとローラピンとを当接させ、その際の各ノズルベーン間の隙間を測定することで、溶接角度の検査が可能となる。このため、このノズルベーンの溶接角度の検査及びその管理を容易に行うことができるようになる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の可変ノズルベーン付きターボチャージャの組付け方法において、前記治具として、前記各ノズルベーンの拘束面である内周面が鏡面のものを用いることを要旨とする。
【００１７】
上記構成によれば、ノズルベーンプレートに軸支された各ノズルベーンを全閉状態としてその外周を円環状の治具で拘束する際、拘束面である同治具の内周面が鏡面であるため、治具の装着によるノズルベーンの拘束を容易に行うことができるようになる。また、ノズルベーンをアームに固定する際の角度ばらつきを少なくすることもできるようになる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の可変ノズルベーン付きターボチャージャの組付け方法において、前記各ノズルベーンのピンと前記各アームとの固定が溶接によって行われることを要旨とする。
【００１９】
上記構成によれば、各ノズルベーンのピンと各アームとを容易且つ確実に固定することができるようになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の可変ノズルベーン付きターボチャージャの組付け方法を具体化した一実施の形態について、図１〜図５を参照して説明する。
【００２１】
まず、図１〜図４を参照して、本実施の形態の組付け方法において組付け対象となる可変ノズルベーン付きターボチャージャの概略構成について説明する。
図１に示されるように、このターボチャージャは、図示しない内燃機関の排気通路に配設されるタービンハウジング１２と、同機関の吸気通路に配設されるコンプレッサハウジング１３と、これらタービンハウジング１２及びコンプレッサハウジング１３を連結するベアリングハウジング１４とを備えて構成されている。タービンハウジング１２内には、複数の羽根１５ａを備えるとともに、上記機関の燃焼室から排出される排気により回転されるタービンホイール１５が配設され、一方、コンプレッサハウジング１３内には、同じく複数の羽根１６ａを備えるとともに、吸気通路内を流通する吸気を圧縮して燃焼室へと圧送するコンプレッサホイール１６が配設されている。これら両ホイール１５、１６は、ベアリングハウジング１４内にて回転可能に支持されるロータシャフト１７により一体回転可能に連結されている。
【００２２】
タービンハウジング１２は、タービンホイール１５の外周を囲うように、しかも渦巻き状に延びるかたちでベアリングハウジング１４の一端に取り付けられている。タービンハウジング１２内には、同ハウジング１２と同じく渦巻き状に延びるスクロール通路１８が設けられている。このスクロール通路１８は、上記機関の排気通路と連通しており、燃焼室からの排気が排気通路を介してこのスクロール通路１８に送り込まれる。
【００２３】
また、タービンハウジング１２内には、スクロール通路１８内の排気をタービンホイール１５へ向けて吹き付けるための排気流路１９が、スクロール通路１８に沿って設けられている。この排気流路１９からのタービンホイール１５への排気の吹き付けにより、タービンホイール１５が回転される。また、排気流路１９の途中には、複数のノズルベーン２０が配設されている。このノズルベーン２０はそれぞれ、タービンハウジング１２とベアリングハウジング１４と間に設けられる可変ノズル機構３０により開閉され、これによりベーン２０間の流路断面積が可変となっている。なお、可変ノズル機構３０の詳細については後述する。タービンホイール１５に吹き付けられた後の排気は、タービンハウジング１２においてベアリングハウジング１４と反対側に位置する部分に設けられた排気出口１２ａを介して図示しない触媒コンバータへ送り出される。
【００２４】
一方、コンプレッサハウジング１３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ベアリングハウジング１４の他端に取り付けられている。コンプレッサハウジング１３におけるベアリングハウジング１４の反対側に位置する部分には、内燃機関の燃焼室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内には、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２１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２１へ送り出すための送出通路２２が設けられている。この送出通路２２は、コンプレッサ通路２１に沿って設けられている。そして、タービンホイール１５の回転力がロータシャフト１７を介してコンプレッサホイール１６に伝達されて、同ホイール１６が回転するようになる。このようにコンプレッサホイール１６が回転することで、吸気入口１３ａに流入した空気が、送出通路２２及びコンプレッサ通路２１を介して燃焼室へ強制的に送り込まれるようになる。
【００２５】
次に、上記可変ノズル機構３０について、図２〜図４を参照して説明する。なお、図２は同機構３０の正面図、図３は同機構３０の図２における３−３線部に沿った断面図、そして、図４は同機構３０の図２における４−４線部に沿った断面図である。
【００２６】
これら各図に示されるように、可変ノズル機構３０は、上記タービンハウジング１２に固定される円環状のノズルベーンプレート３１を備えている。このプレート３１の一面には、複数（本実施の形態においては１２枚）のノズルベーン２０が同プレート３１の中心軸を中心として同一円周上に等角度間隔で設けられている。これら複数のベーン２０にはそれぞれ、プレート３１の厚さ方向に形成される貫通孔３３に挿通されるピン３４によって、回動可能に軸支されている。
【００２７】
また、プレート３１のノズルベーン２０が配設される面の裏面には、複数（本実施の形態においては６個）のローラピン３５が、プレート３１の貫通孔３３間のほぼ中央に位置するように、且つプレート３１の中心軸を中心として同一円周上に等角度間隔で設けられている。ローラピン３５は、図４にその断面構造が示されるように、ピン３５ａと同ピン３５ａに対して相対回転可能なブッシュ３５ｂとを備えて構成される。また、これら６個のローラピン３５のうち、１つおきの３個のローラピンには、その端部に頭部３５ｃが更に備えられている。そして、これも図４に示されるように、ローラピン３５の頭部３５ｃを有しない３個のピン３５ａはプレート３１に形成された穴３１ａに圧入され、頭部３５ｃを有する３個のピン３５ａは同じくプレート３１に形成された他方の穴３１ｂに圧入されている。
【００２８】
また、プレート３１における上記ローラピン３５が配設される面には、円環状のユニゾンリング３７が同面に対して平行に、且つ各ローラピン３５のブッシュ３５ｂに同リング３７の内周が当接するように配設されている。このリング３７は、上記６個のローラピン３５によりプレート３１の中心軸を中心として回動可能に支持されている。また、同リング３７におけるプレート３１と対向する面の裏面には、同裏面から突出するとともに、リング３７の中心軸を中心として同一円周上に等角度間隔で設けられる複数（本実施の形態においては１２個）のピン３８が設けられている。なお、このユニゾンリング３７には、上記ピン３８以外にも１箇所だけピン３８ａが設けられているが、このピン３８ａは、図１に示したユニゾンリング駆動用アーム４０及び図示しないアクチュエータ等に連結されて、ユニゾンリング３７を回動させるために設けられている。
【００２９】
また、プレート３１の貫通孔３３（図３）に挿通されたノズルベーン２０のピン３４とユニゾンリング３７のピン３８との間にはそれぞれ、略Ｙ字形をした複数（本実施の形態においては１２個）のアーム３９が配設されている。各アーム３９の二股形状を有する一端は、上記ピン３８を挟み込むことで回動可能に支持される。一方、同アーム３９の他端は、同他端近傍に形成される貫通孔３９ａに上記プレート３１の貫通孔３３に挿通されたノズルベーン２０のピン３４の端部が挿通された状態でアーム３９の貫通孔３９ａの近傍が溶接されることで、これらアーム３９とノズルベーン２０とが一体回動可能に固定されている。
【００３０】
このように構成される可変ノズル機構では、次のようにしてノズルベーン２０の開閉が行われる。
すなわち、図示しないアクチュエータ及び図１に示したユニゾンリング駆動用アーム４０等を介してユニゾンリング３７がプレート３１の中心軸を中心として回動される。このユニゾンリング３７の回動に基づいて、全てのアーム３９がノズルベーン２０のピン３４を中心としてリング３７と同方向に回動するとともに、全てのノズルベーン２０も同ピン３４を中心としてリング３７と同方向に回動する。こうして、ノズルベーン２０が回動されることで、これらベーン２０間の隙間、つまり排気の流路断面積が可変とされる。なお、図２に示したように、この可変ノズル機構では、リング３７が同図２の矢印Ａ１の方向に回動されると、ノズルベーン２０は閉じる方向に回動され、一方、リング３７が同矢印Ａ１とは逆の方向に回動されると、ノズルベーン２０は開く方向に回動される。
【００３１】
また、この可変ノズル機構では、上記ローラピン３５は、ユニゾンリング３７を回動可能に支持するのみでなく、アーム３９の回動を規制する役割も担う構成となっている。すなわち、ユニゾンリング３７の回動に基づいてアーム３９が矢印Ａ１の方向（図２参照）に回動され、同アーム３９の一側辺がローラピン３５の頭部３５ｃに当接すると、アーム３９はそれ以上同矢印Ａ１の方向へ回動しなくなるとともに、ノズルベーン２０もそれ以上閉じる方向に回動しなくなる。この際、ノズルベーン２０は、そのベーン間に隙間が形成されない状態、つまり全閉となるように設定されている。
【００３２】
一方、ユニゾンリング３７の回動に基づいてアーム３９が矢印Ａ１とは逆の方向に回動され、同アーム３９の他側辺がローラピン３５の頭部３５ｃに当接すると、アーム３９はそれ以上同方向へ回動しなくなるとともに、ノズルベーン２０もそれ以上開く方向に回動しなくなる。この際、ノズルベーン２０は全開となる。
【００３３】
次に、この可変ノズル機構の組付け手順について説明する。この可変ノズル機構は、次の手順により組付けされる。
（イ）頭部３５ｃを有しないローラピン３５のピン３５ａ（３個）をノズルベーンプレート３１の穴３１ａに圧入する。
【００３４】
（ロ）プレート３１に圧入されたピン３５ａにブッシュ３５ｂ（３個）を挿入する。
（ハ）ピン３５ａに挿入された３個のブッシュ３５ｂがユニゾンリング３７に内接されるように同ユニゾンリング３７を配置する。
【００３５】
この際、ユニゾンリング３７のピン３８ａを、プレート３１の貫通孔３３間の中央部に形成される３個の目印穴３１ｃのいずれか１個に対向するように配置する。
【００３６】
（ニ）頭部３５ｃを有するローラピン３５のピン３５ａ（３個）にブッシュ３５ｂを挿入し、プレート３１の穴３１ｂに仮圧入する。
（ホ）全てのノズルベーン２０（１２個）が同方向を向くように、そのピン３４をプレート３１の貫通孔３３に挿入し、全閉方向にノズルベーン２０を固定する。
【００３７】
この際、ノズルベーン２０の固定は、図５に示される治具５０を用いて行われる。この治具５０は、プレート３１に挿入された全閉状態のベーン２０の外接円の直径と略同寸、あるいは僅かに小さい直径を有する円環状をなしている。治具５０は、その内周面が鏡面に仕上げられるとともに、その周方向の一部が僅かな幅を有して切断されている。そして、その切断部５１の両端には径方向に突出する突出部５２が形成され、この両突出部５２には同軸となるよう周方向に形成される図示しないボルト孔が設けられている。これら両突出部５２のボルト孔には１本のボルト５３が螺入されている。そして、このボルト５３を回動させることにより、突出部５２の対向面間の距離が変更され、治具５０の内径が僅かに変更される。
【００３８】
このような治具５０により、ノズルベーン２０を固定する際には、次のようにして行われる。
すなわち、上述のように、ノズルベーン２０（１２個）をほぼ全閉状態となるように、そのピン３４をプレート３１の貫通孔３３に挿入する。その後、ボルト５３を回動させて僅かに拡径された状態の治具５０を、プレート３１に挿入されたベーン２０の外周を覆うようにはめ込む。そして、ボルト５３を回動して治具５０を縮径させる。このように治具５０を縮径させると、各ノズルベーン２０は同図５に示す矢印Ａ２の方向に回動されて、各ベーン２０の一端が隣り合うベーン２０の他端に当接し、全閉状態となる。
【００３９】
ここで従来、ノズルベーンの角度規制は、例えば、ベーンを治具に形成された穴に一枚一枚挿入することで行われていた。この場合、ノズルベーンの組付け誤差やばらつきを小さくしようとすると、上記治具に形成された穴とベーンとの隙間を小さくする必要があるが、このようにすると、ベーンが上記治具の穴に入りにくくなり、その組付け作業が極めて煩雑ものとなる。
【００４０】
この点、本実施の形態では、円環状の治具５０をプレート３１に挿入されたベーン２０の外周を覆うようにはめ込むのみで全てのノズルベーン２０を一度に全閉となるよう角度規制することが可能となり、少ない組み付け工数で、簡単且つ確実にその作業を行うことができるようになる。また、ノズルベーン２０の製造公差等の影響を最小限に抑えることができるため、組付けばらつきを小さくすることができるようになる。また、治具５０の内周面が鏡面であるため、同治具５０の装着によるノズルベーン２０の拘束を容易に行うことができるようになり、ノズルベーン２０をアーム３９に固定する際の角度ばらつきを少なくすることもできるようになる。
【００４１】
（ヘ）ノズルベーン２０とノズルベーンプレート３１との隙間が所定値となるように、これらノズルベーン２０とノズルベーンプレート３１との間の任意の位置にスペーサ（治具）を挿入する。
【００４２】
（ト）ノズルベーン２０のピン３４及びユニゾンリング３７のピン３８にアーム３９の貫通孔３９ａ及び上記二股形状の一端を係合させる。そして、これらピン３４、３８に係合されたアーム３９を図２に示す矢印Ａ１の方向に回動させて、同アーム３９とローラピン３５の頭部３５ｃとを当接させる。（全閉状態にする）
（チ）アーム３９とローラピン３５の頭部３５ｃとが当接した状態を維持しながら、各ノズルベーン２０のピン３４と各アーム３９とを溶接する。
【００４３】
このように、アーム３９とローラピン３５の頭部３５ｃとが当接した状態でアーム３９とノズルベーン２０のピン３４とを固定するため、ノズルベーン２０が全閉状態になるという角度決めが可能となる。このため、組付け後の可変ノズル機構３０の検査時、ノズルベーン２０が全閉となるようにアーム３９とローラピン３５の頭部３５ｃとを当接させ、その際の各ノズルベーン２０間の隙間を測定することで、溶接角度の検査が可能となる。この結果、ノズルベーン２０の溶接角度の検査及びその管理を容易に行うことができるようになる。また、各ノズルベーン２０のピン３４と各アーム３９とを溶接により固定するため、容易且つ確実にそれらの固定を行うことができるようになる。
【００４４】
（リ）先の工程で仮圧入した頭部３５ｃ付きローラピン３５を圧入する。
このようにして、可変ノズル機構の組み付けが行われる。
以上詳述したように、この実施の形態にかかる可変ノズルベーン付きターボチャージャの組付け方法によれば、以下に示すような優れた効果が得られるようになる。
【００４５】
（１）治具５０により、配設される全てのノズルベーン２０を一度に全閉となるよう角度規制することが可能となり、少ない組み付け工数で確実にその作業を行うことができるようになる。また、ノズルベーン２０の製造公差等の影響を最小限に抑えることができるため、組付けばらつきを小さくすることができるようになる。また、治具５０をノズルベーン２０の外周にはめ込むのみで同ノズルベーン２０を全閉状態にすることができるため、その作業を簡単に行うことができるようになる。
【００４６】
（２）アーム３９とローラピン３５の頭部３５ｃとが当接した状態でアーム３９とノズルベーン２０のピン３４とを固定するため、ノズルベーン２０が全閉状態になるという角度決めが可能となる。このため、組付け後の可変ノズル機構３０の検査時において、ノズルベーン２０が全閉となるようにアーム３９とローラピン３５の頭部３５ｃとを当接させ、その際の各ノズルベーン２０間の隙間を測定することで、溶接角度の検査が可能となる。この結果、ノズルベーン２０の溶接角度の検査及びその管理を容易に行うことができるようになる。
【００４７】
（３）治具５０の内周面が鏡面であるため、ノズルベーンプレート３１に軸支された各ノズルベーン２０を全閉状態としてその外周を治具５０で拘束する際、同治具５０の装着によるノズルベーン２０の拘束を容易に行うことができるようになる。また、ノズルベーン２０をアーム３９に固定する際の角度ばらつきを少なくすることもできるようになる。
【００４８】
（４）各ノズルベーン２０のピン３４と各アーム３９とを溶接により固定するため、容易且つ確実にそれらの固定を行うことができるようになる。
なお、上記実施の形態は例えば、以下のようにその構成を適宜変更することもできる。
【００４９】
・上記実施の形態では、１２個のノズルベーン２０を有する可変ノズル機構を備えるターボチャージャの組付け方法の例を示したが、本発明は複数のノズルベーンを有するターボチャージャであれば適用することができる。
【００５０】
・上記実施の形態では、各ノズルベーン２０のピン３４と各アーム３９との固定を溶接により行うこととしたが、これを例えば、アームに形成された貫通孔にノズルベーンのピンを圧入して固定するようにしてもよい。
【００５１】
・上記実施の形態では、治具５０の内周面を鏡面としたが、その仕上げの度合い等は任意である。要は、溝や凹凸のない滑らかな面であればよい。
・上記実施の形態では、アーム３９の回動を規制する部材である頭部３５ｃを有したローラピン３５を備える構成としたが、このアーム３９の回動を規制する部材を備えない構成としてもよい。
【００５２】
その他、前記実施の形態の記載から把握できる技術的思想について、以下に記載する。
（１）円環状のノズルベーンプレートと、各々突出形成されたピンによって該ノズルベーンプレートの一面に回動可能に且つ等間隔に軸支される複数のノズルベーンと、前記ノズルベーンプレートと平行に配される同じく円環状のユニゾンリングと、一端が該ユニゾンリングに等間隔に設けられた複数のピンにそれぞれ回動可能に支持されるとともに他端が前記各ノズルベーンのピンに固定される複数のアームとを備え、前記ユニゾンリングの回動に伴って前記各ノズルベーンがそれぞれ同一方向に回動することによりタービンホイールに吹き付けられる排気ガスの流路面積を可変とする可変ノズルベーン付きターボチャージャの前記各ノズルベーンを前記ノズルベーンプレートに組み付けるための治具であって、円環形状を有し、前記ノズルベーンプレートに軸支された各ノズルベーンの全閉状態でその外周を拘束する可変ノズルベーン付きターボチャージャの組付け治具。
【００５３】
（２）前記各ノズルベーンの拘束面である内周面が鏡面に仕上げられてなる前記（１）記載の可変ノズルベーン付きターボチャージャの組付け治具。
（３）前記円環形状の内径が調節可能である前記（１）または（２）記載の可変ノズルベーン付きターボチャージャの組付け治具。
【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組付け方法の一実施の形態が適用されるターボチャージャの断面構造を示す断面図。
【図２】同ターボチャージャの可変ノズル機構の正面図。
【図３】図２の３―３線部に沿った断面図。
【図４】図２の４―４線部に沿った断面図。
【図５】ノズルベーンを治具により拘束した状態を示す正面図。
【図６】従来のターボチャージャに採用されている可変ノズル機構の一例を示す正面図。
【符号の説明】
１２…タービンハウジング、１２ａ…排気出口、１３…コンプレッサハウジング、１３ａ…吸気入口、１４…ベアリングハウジング、１５…タービンホイール、１５ａ…羽根、１６…コンプレッサホイール、１６ａ…羽根、１７…ロータシャフト、１８…スクロール通路、１９…排気流路、２０…ノズルベーン、２１…コンプレッサ通路、２２…送出通路、３０…可変ノズル機構、３１…ノズルベーンプレート、３１ａ、３１ｂ…穴、３１ｃ…目印穴、３３…貫通孔、３４…ピン、３５…ローラピン、３５ａ…ピン、３５ｂ…ブッシュ、３５ｃ…頭部、３７…ユニゾンリング、３８、３８ａ…ピン、３９…アーム、３９ａ…貫通孔、４０…ユニゾンリング駆動用アーム、５０…治具、５１…切断部、５２…突出部、５３…ボルト。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of assembling a turbocharger with a variable nozzle vane that makes the turbine capacity variable.
[0002]
[Prior art]
As is well known, a turbocharger includes a turbine provided in an exhaust system of an internal combustion engine and a compressor provided in an intake system of the engine. The wheels provided in each of the turbine and the compressor, that is, the turbine wheel and the compressor wheel are connected by a single shaft so as to be integrally rotatable. That is, when the turbine wheel is rotationally driven by the exhaust of the internal combustion engine, the rotation is transmitted to the compressor wheel through the shaft. By rotating the compressor wheel in this way, the intake air to the internal combustion engine is compressed, and the compressed intake air is forcibly pumped to the combustion chamber of the engine. In the turbocharger, the supercharging using the energy of the exhaust gas is performed in this way to improve the output of the internal combustion engine.
[0003]
By the way, in such a turbocharger, as shown in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-37754, the flow path of the exhaust gas by opening and closing the nozzle vanes disposed in the vicinity of the peripheral edge on the exhaust inlet side in the turbine wheel. A variable nozzle mechanism having a variable cross-sectional area may be provided. The structure of this variable nozzle mechanism is shown in FIG.
[0004]
As shown in FIG. 6, the variable nozzle mechanism described in the publication includes a ring-shaped plate 100 attached to a turbine housing (not shown). A plurality of (12 in FIG. 6) nozzle vanes 101 are provided on the plate 100 at equal angular intervals with the central axis of the plate 100 as the center. Each of the plurality of vanes 101 is pivotally supported by a pin 102 inserted through a through hole formed in the thickness direction of the plate 100.
[0005]
A ring 103 is disposed on the back surface of the plate 100 on which the nozzle vane 101 is disposed. The ring 103 has the same number of convex portions 104 as the nozzle vanes 101 (12 in FIG. 6). These convex portions 104 protrude from a surface opposite to the surface facing the plate 100 of the ring 103 and are formed at equiangular intervals so as to correspond to the pins 102 of the vane 101. Further, on the surface of the plate 100 on which the ring 103 is disposed, the same number (12 in FIG. 6) of arms 105 having a substantially Y-shaped cross section as the nozzle vanes 101 are disposed. One end of the arm 105 is fixed to the pin 102 of the nozzle vane 101 by welding or the like, and the other end of the arm 105 is sandwiched by the bifurcated portion of the ring 103. In the variable nozzle mechanism shown in FIG. 6, only one convex portion 106 is formed in addition to the convex portion 104 of the ring 103, and an arm 107 sandwiching the convex portion 106 is provided. The part 106 and the arm 107 are connected to an actuator (not shown) and are provided to rotate the ring 103.
[0006]
By configuring the variable nozzle mechanism as described above, when the ring 103 is rotated through the actuator, the vane 101 connected to the arm 105 and the pin 102 is also rotated in synchronization therewith. And by rotating the nozzle vane 101 in this way, the exhaust passage is opened and closed, and the sectional area of the passage becomes variable. For this reason, the rotational speed of the turbine wheel is adjusted by adjusting the cross-sectional area of the flow path according to the operating state of the internal combustion engine, thereby adjusting the amount of air forced to the combustion chamber (supercharging amount). Is done. Then, by adjusting the supercharging amount in this way, excessive supercharging to the combustion chamber is suppressed.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the turbocharger having the variable nozzle mechanism described above, that is, the turbocharger with variable nozzle vanes, the assembly accuracy of the nozzle vanes is an extremely important factor. That is, if any one of the nozzle vanes has an error or variation in its assembly angle, the control accuracy relating to the opening and closing of the nozzle vane will be hindered, and the supercharging pressure required in accordance with the respective operating state of the internal combustion engine will be appropriate. May not be obtained. In particular, when the nozzle vane is controlled so as to reduce the flow rate of the exhaust gas blown to the turbine wheel by reducing the opening degree, the relative flow rate error becomes large, and this problem is serious.
[0008]
Therefore, conventionally, when assembling the nozzle vanes, the angle of each nozzle vane is regulated with an appropriate jig, and the arm is fixed to the pin by welding or the like.
[0009]
However, assembling the plurality of nozzle vanes in this manner not only increases the number of assembling processes, but also the work itself is extremely complicated.
[0010]
Further, even after the completion of such assembly, the nozzle vane plate itself does not have a member for regulating the angle of the vanes, so that it is difficult to inspect and manage the vane angles fixed by the welding or the like.
[0011]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a method of assembling a turbocharger with a variable nozzle vane that can easily and reliably perform the above-described assembly of the nozzle vanes.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The means for achieving the above object and the effects thereof will be described below.
The invention according to claim 1 is an annular nozzle vane plate, a plurality of nozzle vanes pivotally supported at equal intervals on one surface of the nozzle vane plate by pins formed to protrude, and the nozzle vane plate An annular unison ring arranged in parallel and one end of which is rotatably supported by a plurality of pins provided at equal intervals on the unison ring, and the other end is fixed to the pin of each nozzle vane. A turbocharger with a variable nozzle vane, wherein the nozzle vane rotates in the same direction as the unison ring rotates, and the flow area of the exhaust gas blown to the turbine wheel is variable. A method of assembling each nozzle vane to the nozzle vane plate, the nozzle vane Each nozzle vanes is supported by a PLATES restraining its periphery with an annular jig as fully closed, One end of each nozzle vane contacts the other end of the adjacent nozzle vane The gist is to fix the pins of the nozzle vanes and the arms in such a state.
[0013]
According to the above configuration, when the annular jig is constrained so as to cover the outer periphery of each nozzle vane, each nozzle vane rotates around the pin formed so as to protrude from the nozzle vane, and one end of the nozzle vane is It comes into contact with the other end of the nozzle vane adjacent to this. For this reason, it is possible to regulate the angle so that all the nozzle vanes arranged are fully closed at a time, and the work can be reliably performed with a small number of assembly steps. Further, since the influence of the manufacturing tolerance of the nozzle vane can be minimized, the assembling variation can be reduced. Further, since the nozzle vane can be fully closed simply by fitting the jig to the outer periphery of the nozzle vane, the operation can be easily performed.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the method of assembling the turbocharger with a variable nozzle vane according to the first aspect, the nozzle vane plate rotates the unison ring based on contact with a side of the arm. At least one roller pin for regulating the angle is provided, and the pin of each nozzle vane constrained by the jig and the arm are fixed in a state where at least one of the arms is in contact with the roller pin. This is the gist.
[0015]
According to the above configuration, since it is possible to determine the angle that the nozzle vane is fully closed when the arm is in contact with the roller pin, the arm and the nozzle vane are fully closed when inspecting the product after assembly. The welding angle can be inspected by bringing the roller pins into contact with each other and measuring the gaps between the nozzle vanes at that time. For this reason, it becomes possible to easily inspect and manage the welding angle of the nozzle vane.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, in the method of assembling the turbocharger with variable nozzle vanes according to the first or second aspect, as the jig, an inner peripheral surface that is a constraining surface of each nozzle vane is a mirror surface. Is the gist.
[0017]
According to the above configuration, when each nozzle vane pivotally supported by the nozzle vane plate is fully closed and its outer periphery is restrained by an annular jig, the inner circumferential surface of the jig, which is the restraint surface, is a mirror surface. It becomes possible to easily restrain the nozzle vane by mounting the tool. Further, it is possible to reduce the angle variation when the nozzle vane is fixed to the arm.
[0018]
A fourth aspect of the present invention is the method for assembling the turbocharger with variable nozzle vanes according to any one of the first to third aspects, wherein the pin of each nozzle vane and each arm are fixed by welding. And
[0019]
According to the said structure, the pin and each arm of each nozzle vane can be fixed easily and reliably now.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which a method for assembling a turbocharger with a variable nozzle vane according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0021]
First, a schematic configuration of a turbocharger with a variable nozzle vane to be assembled in the assembly method of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the turbocharger includes a turbine housing 12 disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine (not shown), a compressor housing 13 disposed in an intake passage of the engine, the turbine housing 12 and A bearing housing 14 for connecting the compressor housing 13 is provided. The turbine housing 12 includes a plurality of blades 15a and a turbine wheel 15 that is rotated by exhaust gas discharged from the combustion chamber of the engine. On the other hand, the compressor housing 13 also has a plurality of blades. A compressor wheel 16 is provided that compresses the intake air flowing through the intake passage and pumps it to the combustion chamber. Both the wheels 15 and 16 are coupled to each other by a rotor shaft 17 that is rotatably supported in the bearing housing 14.
[0022]
The turbine housing 12 is attached to one end of the bearing housing 14 so as to surround the outer periphery of the turbine wheel 15 and extend spirally. In the turbine housing 12, a scroll passage 18 extending in a spiral shape is provided as in the housing 12. The scroll passage 18 communicates with the exhaust passage of the engine, and the exhaust from the combustion chamber is sent to the scroll passage 18 through the exhaust passage.
[0023]
In the turbine housing 12, an exhaust passage 19 for blowing the exhaust in the scroll passage 18 toward the turbine wheel 15 is provided along the scroll passage 18. The turbine wheel 15 is rotated by blowing exhaust gas from the exhaust passage 19 to the turbine wheel 15. A plurality of nozzle vanes 20 are arranged in the middle of the exhaust passage 19. Each of the nozzle vanes 20 is opened and closed by a variable nozzle mechanism 30 provided between the turbine housing 12 and the bearing housing 14, whereby the flow path cross-sectional area between the vanes 20 is variable. Details of the variable nozzle mechanism 30 will be described later. The exhaust gas blown to the turbine wheel 15 is sent to a catalytic converter (not shown) through an exhaust outlet 12a provided in a portion of the turbine housing 12 opposite to the bearing housing 14.
[0024]
On the other hand, the compressor housing 13 is attached to the other end of the bearing housing 14 so as to surround the outer periphery of the compressor wheel 16 and to extend in a spiral shape. An intake inlet 13 a into which air supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine is introduced is provided at a portion of the compressor housing 13 that is located on the opposite side of the bearing housing 14. In the compressor housing 13, a compressor passage 21 extending in a spiral shape and communicating with the combustion chamber is provided as in the housing 13. Further, the compressor housing 13 is provided with a delivery passage 22 for sending the air introduced into the housing 13 through the intake inlet 13a to the compressor passage 21. The delivery passage 22 is provided along the compressor passage 21. Then, the rotational force of the turbine wheel 15 is transmitted to the compressor wheel 16 via the rotor shaft 17 so that the wheel 16 rotates. As the compressor wheel 16 rotates in this way, the air flowing into the intake inlet 13a is forcibly sent into the combustion chamber via the delivery passage 22 and the compressor passage 21.
[0025]
Next, the variable nozzle mechanism 30 will be described with reference to FIGS. 2 is a front view of the mechanism 30, FIG. 3 is a cross-sectional view of the mechanism 30 taken along line 3-3 in FIG. 2, and FIG. 4 is a line 4-4 in FIG. FIG.
[0026]
As shown in these drawings, the variable nozzle mechanism 30 includes an annular nozzle vane plate 31 fixed to the turbine housing 12. On one surface of the plate 31, a plurality (twelve in this embodiment) of nozzle vanes 20 are provided at equal angular intervals on the same circumference with the central axis of the plate 31 as the center. Each of the plurality of vanes 20 is pivotally supported by a pin 34 inserted through a through hole 33 formed in the thickness direction of the plate 31.
[0027]
In addition, on the back surface of the surface of the plate 31 on which the nozzle vanes 20 are disposed, a plurality (six in this embodiment) of roller pins 35 are positioned approximately at the center between the through holes 33 of the plate 31. In addition, they are provided at equal angular intervals on the same circumference with the central axis of the plate 31 as the center. As shown in FIG. 4, the roller pin 35 includes a pin 35 a and a bush 35 b that can rotate relative to the pin 35 a. Of these six roller pins 35, every other three roller pins are further provided with heads 35c at their ends. As shown in FIG. 4, the three pins 35a that do not have the head portion 35c of the roller pin 35 are press-fitted into the holes 31a formed in the plate 31, and the three pins 35a that have the head portion 35c are Similarly, it is press-fitted into the other hole 31 b formed in the plate 31.
[0028]
An annular unison ring 37 is parallel to the surface of the plate 31 on which the roller pin 35 is disposed, and the inner periphery of the ring 37 is in contact with the bush 35b of each roller pin 35. It is arranged. The ring 37 is supported by the six roller pins 35 so as to be rotatable about the central axis of the plate 31. In addition, a plurality of (in the present embodiment) provided on the back surface of the ring 37 facing the plate 31 are projected from the back surface and equiangularly spaced on the same circumference around the central axis of the ring 37. 12 pins 38 are provided. The unison ring 37 is provided with a single pin 38a in addition to the pin 38. The pin 38a is connected to the unison ring driving arm 40 shown in FIG. The unison ring 37 is provided to rotate.
[0029]
In addition, a plurality of substantially Y-shaped pins (12 in this embodiment) are inserted between the pins 34 of the nozzle vane 20 and the pins 38 of the unison ring 37 inserted into the through holes 33 (FIG. 3) of the plate 31. ) Arm 39 is provided. One end of each arm 39 having a bifurcated shape is rotatably supported by sandwiching the pin 38. On the other hand, the other end of the arm 39 is in a state where the end of the pin 34 of the nozzle vane 20 inserted through the through hole 33 of the plate 31 is inserted into the through hole 39a formed in the vicinity of the other end. By welding the vicinity of the through hole 39a, the arm 39 and the nozzle vane 20 are fixed so as to be integrally rotatable.
[0030]
In the variable nozzle mechanism configured as described above, the nozzle vane 20 is opened and closed as follows.
That is, the unison ring 37 is rotated about the central axis of the plate 31 via the actuator (not shown) and the unison ring driving arm 40 shown in FIG. Based on the rotation of the unison ring 37, all the arms 39 are rotated in the same direction as the ring 37 around the pin 34 of the nozzle vane 20, and all the nozzle vanes 20 are the same as the ring 37 around the same pin 34. Rotate in the direction. Thus, by rotating the nozzle vane 20, the gap between the vanes 20, that is, the cross-sectional area of the exhaust passage is variable. As shown in FIG. 2, in this variable nozzle mechanism, when the ring 37 is rotated in the direction of arrow A1 in FIG. 2, the nozzle vane 20 is rotated in the closing direction, while the ring 37 is the same. When rotated in the direction opposite to the arrow A1, the nozzle vane 20 is rotated in the opening direction.
[0031]
In the variable nozzle mechanism, the roller pin 35 is configured not only to support the unison ring 37 so as to be rotatable but also to play a role of restricting the rotation of the arm 39. That is, the arm 39 is rotated in the direction of the arrow A1 (see FIG. 2) based on the rotation of the unison ring 37, and when one side of the arm 39 comes into contact with the head 35c of the roller pin 35, the arm 39 is Further, the nozzle vane 20 does not rotate in the direction of the arrow A1, and the nozzle vane 20 does not rotate further in the closing direction. At this time, the nozzle vane 20 is set so that a gap is not formed between the vanes, that is, the nozzle vane 20 is fully closed.
[0032]
On the other hand, when the arm 39 is rotated in the direction opposite to the arrow A1 based on the rotation of the unison ring 37 and the other side of the arm 39 comes into contact with the head 35c of the roller pin 35, the arm 39 is further moved. The nozzle vane 20 does not rotate in the opening direction any more while it does not rotate in the same direction. At this time, the nozzle vane 20 is fully opened.
[0033]
Next, the procedure for assembling this variable nozzle mechanism will be described. This variable nozzle mechanism is assembled by the following procedure.
(A) The pins 35 a (three) of the roller pins 35 not having the head portion 35 c are press-fitted into the holes 31 a of the nozzle vane plate 31.
[0034]
(B) The bushes 35b (three pieces) are inserted into the pins 35a press-fitted into the plate 31.
(C) The unison ring 37 is arranged so that the three bushes 35b inserted into the pins 35a are inscribed in the unison ring 37.
[0035]
At this time, the pin 38 a of the unison ring 37 is disposed so as to face any one of the three mark holes 31 c formed in the center portion between the through holes 33 of the plate 31.
[0036]
(D) The bush 35b is inserted into the pins 35a (three) of the roller pin 35 having the head portion 35c and is temporarily press-fitted into the hole 31b of the plate 31.
(E) The pins 34 are inserted into the through holes 33 of the plate 31 so that all the nozzle vanes 20 (12 pieces) face in the same direction, and the nozzle vanes 20 are fixed in the fully closed direction.
[0037]
At this time, the nozzle vane 20 is fixed using a jig 50 shown in FIG. The jig 50 has an annular shape having a diameter substantially the same as or slightly smaller than the diameter of the circumscribed circle of the fully closed vane 20 inserted into the plate 31. The jig 50 has an inner peripheral surface finished as a mirror surface, and a part of the circumferential direction is cut with a slight width. Then, projecting portions 52 projecting in the radial direction are formed at both ends of the cut portion 51, and both projecting portions 52 are provided with bolt holes (not shown) formed in the circumferential direction so as to be coaxial. One bolt 53 is screwed into the bolt holes of both the projecting portions 52. Then, by rotating the bolt 53, the distance between the opposing surfaces of the protrusion 52 is changed, and the inner diameter of the jig 50 is slightly changed.
[0038]
When the nozzle vane 20 is fixed by such a jig 50, it is performed as follows.
That is, as described above, the pins 34 are inserted into the through holes 33 of the plate 31 so that the nozzle vanes 20 (12 pieces) are almost fully closed. Thereafter, the jig 50 that is slightly expanded in diameter by rotating the bolt 53 is fitted so as to cover the outer periphery of the vane 20 inserted in the plate 31. Then, the bolt 53 is rotated to reduce the diameter of the jig 50. When the diameter of the jig 50 is thus reduced, each nozzle vane 20 is rotated in the direction of arrow A2 shown in FIG. 5 so that one end of each vane 20 comes into contact with the other end of the adjacent vane 20 and is fully closed. It becomes a state.
[0039]
Here, conventionally, the angle regulation of the nozzle vanes has been performed by inserting the vanes one by one into a hole formed in the jig. In this case, in order to reduce the assembly error and variation of the nozzle vane, it is necessary to reduce the gap between the hole formed in the jig and the vane. However, in this case, the vane is placed in the hole of the jig. It becomes difficult to enter, and the assembling work becomes extremely complicated.
[0040]
In this regard, in the present embodiment, the angle can be regulated so that all the nozzle vanes 20 are fully closed at a time only by fitting the annular jig 50 so as to cover the outer periphery of the vane 20 inserted into the plate 31. It becomes possible, and the work can be performed easily and reliably with a small number of assembly steps. Moreover, since the influence of the manufacturing tolerance etc. of the nozzle vane 20 can be suppressed to the minimum, the assembling variation can be reduced. Further, since the inner peripheral surface of the jig 50 is a mirror surface, the nozzle vane 20 can be easily restrained by mounting the jig 50, and the angle variation when the nozzle vane 20 is fixed to the arm 39 is reduced. You can also do it.
[0041]
(F) A spacer (jig) is inserted at an arbitrary position between the nozzle vane 20 and the nozzle vane plate 31 so that the gap between the nozzle vane 20 and the nozzle vane plate 31 becomes a predetermined value.
[0042]
(G) The pin 34 of the nozzle vane 20 and the pin 38 of the unison ring 37 are engaged with the through hole 39a of the arm 39 and one end of the forked shape. Then, the arm 39 engaged with the pins 34 and 38 is rotated in the direction of the arrow A1 shown in FIG. 2 so that the arm 39 and the head portion 35c of the roller pin 35 are brought into contact with each other. (Fully closed)
(H) While maintaining the state where the arm 39 and the head portion 35c of the roller pin 35 are in contact with each other, the pin 34 of each nozzle vane 20 and each arm 39 are welded.
[0043]
Thus, since the arm 39 and the pin 34 of the nozzle vane 20 are fixed in a state where the arm 39 and the head portion 35c of the roller pin 35 are in contact with each other, it is possible to determine the angle at which the nozzle vane 20 is fully closed. Therefore, when inspecting the variable nozzle mechanism 30 after assembly, the arm 39 and the head portion 35c of the roller pin 35 are brought into contact with each other so that the nozzle vane 20 is fully closed, and the gaps between the nozzle vanes 20 at that time are measured. This makes it possible to inspect the welding angle. As a result, the inspection and management of the welding angle of the nozzle vane 20 can be easily performed. In addition, since the pins 34 and the arms 39 of the nozzle vanes 20 are fixed by welding, they can be fixed easily and reliably.
[0044]
(I) The roller pin 35 with the head 35c that has been temporarily press-fitted in the previous step is press-fitted.
In this way, the variable nozzle mechanism is assembled.
As described above in detail, according to the method for assembling the turbocharger with variable nozzle vanes according to this embodiment, the following excellent effects can be obtained.
[0045]
(1) With the jig 50, it becomes possible to restrict the angle of all the nozzle vanes 20 to be fully closed at a time, and the work can be reliably performed with a small number of assembly steps. Moreover, since the influence of the manufacturing tolerance etc. of the nozzle vane 20 can be suppressed to the minimum, the assembling variation can be reduced. Further, since the nozzle vane 20 can be fully closed simply by fitting the jig 50 to the outer periphery of the nozzle vane 20, the operation can be easily performed.
[0046]
(2) Since the arm 39 and the pin 34 of the nozzle vane 20 are fixed in a state where the arm 39 and the head portion 35c of the roller pin 35 are in contact with each other, it is possible to determine the angle at which the nozzle vane 20 is fully closed. For this reason, at the time of inspection of the variable nozzle mechanism 30 after assembly, the arm 39 and the head portion 35c of the roller pin 35 are brought into contact with each other so that the nozzle vane 20 is fully closed, and gaps between the nozzle vanes 20 at that time are formed. By measuring, the welding angle can be inspected. As a result, the inspection and management of the welding angle of the nozzle vane 20 can be easily performed.
[0047]
(3) Since the inner peripheral surface of the jig 50 is a mirror surface, when the nozzle vanes 20 pivotally supported by the nozzle vane plate 31 are fully closed and the outer periphery thereof is restrained by the jig 50, the nozzle vanes are attached by mounting the jig 50. 20 can be easily restrained. Further, it is possible to reduce the angle variation when the nozzle vane 20 is fixed to the arm 39.
[0048]
(4) Since the pin 34 and each arm 39 of each nozzle vane 20 are fixed by welding, they can be fixed easily and reliably.
In addition, the said embodiment can also change the structure suitably as follows, for example.
[0049]
In the above embodiment, an example of a method of assembling a turbocharger having a variable nozzle mechanism having 12 nozzle vanes 20 has been shown, but the present invention can be applied to any turbocharger having a plurality of nozzle vanes. .
[0050]
In the above-described embodiment, the pin 34 and each arm 39 of each nozzle vane 20 are fixed by welding. For example, the nozzle vane pin is press-fitted into a through hole formed in the arm and fixed. You may do it.
[0051]
In the above embodiment, the inner peripheral surface of the jig 50 is a mirror surface, but the degree of finishing or the like is arbitrary. In short, any smooth surface with no grooves or irregularities may be used.
In the above-described embodiment, the roller pin 35 having the head 35c that is a member that restricts the rotation of the arm 39 is provided. However, the member that restricts the rotation of the arm 39 may not be provided. .
[0052]
Other technical ideas that can be grasped from the description of the embodiment will be described below.
(1) An annular nozzle vane plate, a plurality of nozzle vanes that are pivotally supported on one surface of the nozzle vane plate by respective protruding pins, and are supported in parallel with the nozzle vane plate. An annular unison ring and a plurality of arms, one end of which is rotatably supported by a plurality of pins provided at equal intervals on the unison ring and the other end of which is fixed to the pin of each nozzle vane. The nozzle vanes of the turbocharger with variable nozzle vanes that vary the flow area of the exhaust gas blown to the turbine wheel by rotating the nozzle vanes in the same direction as the unison ring rotates. A jig for assembling to a plate, having an annular shape, Variable nozzle vane turbocharger assembling jig restrains an outer periphery thereof in a fully closed state of the nozzle vanes is supported by a vane plate.
[0053]
(2) The assembling jig of the turbocharger with variable nozzle vanes according to (1), wherein an inner peripheral surface which is a restraining surface of each nozzle vane is finished to a mirror surface.
(3) The assembling jig for the turbocharger with variable nozzle vanes according to (1) or (2), wherein an inner diameter of the annular shape is adjustable.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a turbocharger to which an embodiment of a method of assembling a turbocharger with variable nozzle vanes of the present invention is applied.
FIG. 2 is a front view of a variable nozzle mechanism of the turbocharger.
3 is a cross-sectional view taken along a line 3-3 in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along a line 4-4 in FIG. 2;
FIG. 5 is a front view showing a state in which a nozzle vane is restrained by a jig.
FIG. 6 is a front view showing an example of a variable nozzle mechanism employed in a conventional turbocharger.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Turbine housing, 12a ... Exhaust outlet, 13 ... Compressor housing, 13a ... Intake inlet, 14 ... Bearing housing, 15 ... Turbine wheel, 15a ... Blade, 16 ... Compressor wheel, 16a ... Blade, 17 ... Rotor shaft, 18 ... Scroll passage, 19 ... exhaust passage, 20 ... nozzle vane, 21 ... compressor passage, 22 ... delivery passage, 30 ... variable nozzle mechanism, 31 ... nozzle vane plate, 31a, 31b ... hole, 31c ... mark hole, 33 ... through hole, 34 ... pin, 35 ... roller pin, 35a ... pin, 35b ... bush, 35c ... head, 37 ... unison ring, 38, 38a ... pin, 39 ... arm, 39a ... through hole, 40 ... unison ring drive arm, 50 ... Jig, 51 ... Cutting part, 52 ... Projection part, 53 ... Bolt.

Claims

An annular nozzle vane plate, a plurality of nozzle vanes pivotally supported at equal intervals on one surface of the nozzle vane plate by pins formed to protrude from each other, and an annular shape arranged in parallel with the nozzle vane plate A unison ring, and a plurality of arms, one end of which is rotatably supported by a plurality of pins provided at equal intervals on the unison ring and the other end of which is fixed to the pin of each nozzle vane. Each nozzle vane of a turbocharger with a variable nozzle vane that makes the flow area of exhaust gas blown to the turbine wheel variable by rotating each nozzle vane in the same direction as the ring rotates is assembled to the nozzle vane plate. A method,
Each nozzle vanes are rotatably supported on the nozzle vane plate to restrain the outer periphery in an annular jig as fully closed, the pin of their respective nozzle vanes in a state where one end of each nozzle vane is in contact to the other end of the adjacent nozzle vanes A method of assembling a turbocharger with a variable nozzle vane, wherein the arms are fixed.

The nozzle vane plate includes at least one roller pin that regulates a rotation angle of the unison ring based on contact with a side of the arm, and the pin of each nozzle vane restrained by the jig and the pin The method of assembling a turbocharger with a variable nozzle vane according to claim 1, wherein the fixing with each arm is performed in a state where at least one of the arms is in contact with the roller pin.

The method for assembling the turbocharger with variable nozzle vanes according to claim 1 or 2, wherein the jig has a mirror-like inner peripheral surface as a constraining surface of each nozzle vane.

The method of assembling a turbocharger with a variable nozzle vane according to any one of claims 1 to 3, wherein the pin of each nozzle vane and each arm are fixed by welding.