JP4956675B2 - スライドノズル形可変ターボ過給機 - Google Patents
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Description
本発明は、スライドノズル形可変ターボ過給機に関する。
近年では、ディーゼルエンジンの排気経路中に排気ガス浄化装置を取り付けることが知られている。排気ガス浄化装置としては、排気ガス中に含まれるパーティキュレート・マター(particulate matter:PM)を捕捉するスーツフィルタ(soot filter)を備えたものがある。
スーツフィルタでは、PMの捕捉量が所定量を超えると目詰まりが生じ、フィルタとして機能しなくなるため、このような状況に近づくと、捕捉されたPMを排気ガスの熱を利用して燃焼、除去し、目詰まりが生じていない状態に再生することが行われる。
PMを確実に燃焼させるのに必要な再生温度は通常、エンジンが中負荷以上で運転されている場合には容易に得られるが、無負荷あるいは低負荷運転の場合には低温度となり、再生温度に達しない場合がある。
スーツフィルタでは、PMの捕捉量が所定量を超えると目詰まりが生じ、フィルタとして機能しなくなるため、このような状況に近づくと、捕捉されたPMを排気ガスの熱を利用して燃焼、除去し、目詰まりが生じていない状態に再生することが行われる。
PMを確実に燃焼させるのに必要な再生温度は通常、エンジンが中負荷以上で運転されている場合には容易に得られるが、無負荷あるいは低負荷運転の場合には低温度となり、再生温度に達しない場合がある。
一方、従来、排気ガスの流体エネルギを利用して吸気を過給するターボ過給機が知られている。また、このようなターボ過給機として、排気タービンへの排気ガスの流路面積を可変にすることができるようにした可変ターボ過給機も知られている。
そこで、過給を必要としない無負荷あるいは低負荷運転の状態において、排気タービンへの排気ガスの開口量を通常の運転時よりも意図的に少なくし、排圧を上昇させて同時に排気温度も上昇させ、このことによって排気ガス温度を再生温度以上に上昇させることが提案されている。
そこで、過給を必要としない無負荷あるいは低負荷運転の状態において、排気タービンへの排気ガスの開口量を通常の運転時よりも意図的に少なくし、排圧を上昇させて同時に排気温度も上昇させ、このことによって排気ガス温度を再生温度以上に上昇させることが提案されている。
例えば、可変ターボ過給機として、排気ガスを排気タービンに噴出するノズル部の構造を、互いに対向する一対の排気導入壁で形成するとともに、一方の排気導入壁を他方の排気導入壁に対して進退させることにより、排気導入壁の隙間(ノズル部の開口面積)を調整できるようにしたものがある。このような可変ターボ過給機では、一方の排気導入壁を他方へ向けて最大近接位置まで移動させることにより、排気ガスの流れを抑制して排気温度を再生温度まで上昇させる(特許文献1)。
ところが、排気ガスの流れを抑制することにより、可変ターボ過給機の上流側での排圧も上昇するため、排圧が必要以上に高くなってしまうと、エンジンの排気バルブの動きに異常が生じる可能性がある。そして、エンジン側での異常発生を回避する必要性から、排気ガスの温度が再生温度に達する前に排圧が上がり過ぎると、ノズル部の開口面積を広げる方向に戻さざるを得ず、排気ガス温度を再生温度まで上昇させることができない状態となる。
このため、特許文献1では、排気導入壁を最大近接位置に位置させている状態では、排気導入路に導かれた排気ガスがノズル部の下流側にバイパスする構造を採用しており、排気ガスをバイパスさせることで、上流側での排圧が過剰に上昇するのを防止しつつ、排気ガスの温度を再生温度に確実に上昇させている。
具体的に排気導入壁は、摺動自在なノズルリングを備えて構成されており、ノズルリングと周囲のタービンハウジングとの間は、タービンハウジングの内面に設けられたシールリングによってシールされている。また、ノズルリングには、排気ガスをバイパスさせるためのスリットが設けられている。
可変ターボ過給機の通常作動時においてノズルリングは、スリットがシールリングを越えない範囲で進退方向に摺動するため、排気導入路とノズル部の下流側とはスリットによって連通されることはない。これに対して、排気温度を上昇させるためにノズルリングを最大に進出させると、スリットがシールリングよりもノズル部側に移動し、スリットを介して排気導入路とノズル部の下流側とが連通し、排気ガスがバイパスする。
しかしながら、特許文献1では、排気ガスがノズルリングの摺動部分を通してバイパスするようになっており、バイパスするかしないかは、シールリングに対するノズルリングの位置によって決まるため、シールリングの摩耗やノズルリングのシール面の摩耗等によって、シールリングとノズルリングとの間に微小な隙間が生じると、互いの位置に関係なくその隙間を通して排気ガスが常時バイパスすることになり、可変ターボ過給機の通常作動時の性能が低下するといった懸念がある。
本発明の目的は、構成部材の経年的な摩耗等によって通常作動時に排気ガスがバイパスするのを防止でき、性能を良好に維持できる可変ターボ過給機を提供することにある。
本発明のスライドノズル形可変ターボ過給機は、互いに対向する一対の排気導入壁により形成されたノズル部と、一方の前記排気導入壁を形成するノズルリングと、前記ノズルリングを他方の前記排気導入壁に対して進退させるスライド機構と、前記ノズル部とタービンホイールの下流に排気ガスを排出する排気出口とを連通させるバイパス流路と、前記バイパス流路を連通遮断する弁部材と、前記ノズルリングに設けられた押圧部と、を備え、前記押圧部で前記弁部材を押圧しているときに前記バイバス流路を連通することを特徴とする。
本発明のスライドノズル形可変ターボ過給機では、前記バイパス流路は、前記ノズル部を収容する環状の凹部に構成されていることが好ましい。
本発明のスライドノズル形可変ターボ過給機では、前記ノズルリングには、周方向に沿って複数のノズルベーンが設けられ、前記ノズルベーンの進出方向に突出した前記押圧部が設けられていることが好ましい。
本発明のスライドノズル形可変ターボ過給機では、前記スライド機構は、前記ノズルリングに接続されて当該ノズルリングを進退させる支持ロッドが設けられ、前記弁部材は前記支持ロッドに対応した位置に配置されていることが好ましい。
本発明のスライドノズル形可変ターボ過給機では、前記スライド機構は、油圧アクチュエータによって駆動されることが好ましい。
以上の発明によれば、ノズルリングを他方の排気導入壁に対して最大に近接させた位置で、押圧部により弁部材を開閉させる設定とすればよい。このような設定により、排気ガスをノズル部からタービンホイールに対して有効に噴射させることなく排気出口側にバイパスでき、排気ガス温度がスーツフィルタの再生温度に達する以前に、ノズル部上流側での排圧が過剰に上昇するのを防止できる。そして、弁部材は、ノズルリングと共に進退する押圧部によって開閉動作するため、摺動部分の摩耗等に影響される心配がなく、エンジンの定常運転時に排気ガスがバイパスするのを防止でき、性能を良好に維持できる。
なお、タービンホイールに仕事させることのない多くの排気ガスは、その温度を再生温度以上に維持したままスーツフィルタに流入することになり、スーツフィルタでの再生を確実に実施できる。
なお、タービンホイールに仕事させることのない多くの排気ガスは、その温度を再生温度以上に維持したままスーツフィルタに流入することになり、スーツフィルタでの再生を確実に実施できる。
また、バイパス流路を凹部を含んで構成した場合には、周方向の多くの位置から排気ガスをパイパス流路に導くことができ、排気ガスを効率よく排出できる。
そして、押圧部をノズルリングに設けることで、押圧部としてはその長さ寸法を短くでき、押圧部の強度を容易に確保できて耐久性を向上させることができる。
さらに、スライド機構の支持ロッドに対応した位置に弁部材を設けることで、押圧部で弁部材を押圧している間、ノズルリングに歪み等が生じるのを防止でき、やはり耐久性を向上させることができ、また、ノズルリングの位置制御をより正確にできる。
さらに、スライド機構を油圧アクチュエータにて駆動する構成では、より大きな押圧力にて押圧部を押圧できる。換言すれば、弁部材による大きな力でバイパス流路を遮断した場合でも、弁部材を油圧アクチュエータにより確実に開閉できる。すなわち、弁部材の大きな力でバイパス流路を塞いでおくことができるため、バイパス流路を介して排気ガスを逃がしたくない場合など、排気ガスの圧力で開閉弁が開く心配がなく、当該バイパス流路を確実に遮断できる。
なお、油圧アクチュエータとしては、ノズルリングの位置を油圧サーボ機構によってフィードバック制御したりする構成の他、油圧サーボ機構を用いることなく、フィードフォワード制御したりする構成であってもよい。
なお、油圧アクチュエータとしては、ノズルリングの位置を油圧サーボ機構によってフィードバック制御したりする構成の他、油圧サーボ機構を用いることなく、フィードフォワード制御したりする構成であってもよい。
〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態に係るスライドノズル形の可変ターボ過給機1の斜視図、図2は可変ターボ過給機1の断面図であり、図1の矢印II−II断面図である。
図1、図2において、可変ターボ過給機1は、図中右側のタービン2と、左側のコンプレッサ3と、タービン2およびコンプレッサ3間の油圧サーボ駆動装置40とを備えた構成であり、図示しないエンジン本体に取り付けられる。また、本実施形態の可変ターボ過給機1を備えたエンジンの排気経路途中には、PM捕捉用のスーツフィルタを有した図示しない排気ガス浄化装置が設けられる。
図1は、本発明の第1実施形態に係るスライドノズル形の可変ターボ過給機1の斜視図、図2は可変ターボ過給機1の断面図であり、図1の矢印II−II断面図である。
図1、図2において、可変ターボ過給機1は、図中右側のタービン2と、左側のコンプレッサ3と、タービン2およびコンプレッサ3間の油圧サーボ駆動装置40とを備えた構成であり、図示しないエンジン本体に取り付けられる。また、本実施形態の可変ターボ過給機1を備えたエンジンの排気経路途中には、PM捕捉用のスーツフィルタを有した図示しない排気ガス浄化装置が設けられる。
タービン2側のタービンハウジング4内にはタービンホイール5が収容され、コンプレッサ3側のコンプレッサハウジング6内にはコンプレッサインペラ7が収容されている。タービンホイール5にはシャフト8が一体に設けられ、シャフト8の先端にコンプレッサインペラ7が取り付けられている。シャフト8はセンターハウジング9に回転自在に支持されている。このため、排気ガスによって回転するタービンホイール5の回転が、シャフト8を介してコンプレッサインペラ7に伝達され、コンプレッサインペラ7の回転によって吸気が圧縮過給される。
タービンハウジング4には、エンジン本体からの排気ガスを導入するボリュート状の排気導入路11が設けられている。排気導入路11には、排気ガスをタービンホイール5側に噴出するためのノズル部12が周方向に連続して設けられており、ノズル部12から噴出した排気ガスがタービンホイール5を回転させた後に排気出口13から排気される。ノズル部12は、互いに対向する一対の排気導入壁14,15によって形成されている。
一方の排気導入壁14は、断面コ字形で環状とされたノズルリング16の側面17によって形成されている。ノズルリング16は、センターハウジング9に設けられた環状の収容空間18内に収容されている。収容空間18とノズル部12側とは、センターハウジング9に設けられた一対のシールリング18A,18Bにてシールされている。ノズルリング16の側面17には、他方の排気導入壁15側に向けて突出した複数のノズルベーン19が等周間隔で取り付けられている。
他方の排気導入壁15は、シュラウドプレート22に形成されている。シュラウドプレート22には、ノズルリング16のノズルベーン19を挿通させる複数の切欠孔23が周方向に沿って形成され、各ノズルベーン19が切欠孔23に挿通されることで、各ノズルベーン19の先端がシュラウドプレート22裏側の環状の凹部21内に収容される。このような構造においては、ノズルリング16をスライド機構20によって進退させることにより、排気導入壁14を排気導入壁15に対して近接離間させ、ノズル部12のノズル開度としての開口面積を変更する。
なお、コンプレッサ3側の構成は、通常のターボ過給機と同じであり、公知であるため、ここでの詳細な説明を省略する。以下には、スライド機構20について詳説する。
図3は、スライド機構20の要部を示す断面図であり、図2の矢印III−III断面図である。図4は、図2の矢印IV−IV断面図である。
図3、図4において、スライド機構20は、センターハウジング9の下部側に挿通された駆動シャフト24を回動駆動することで、ノズルリング16を進退させる構造である。駆動シャフト24の軸方向の途中位置には、上方に向かって円弧状に延設された一対のアーム25,25が固定されている。各アーム25の先端側には、水平方向外側に突出したピン26が取り付けられ、このピン26にはスライダ27が嵌め込まれている。スライダ27は、前述のシャフト8と平行な支持ロッド28の基端側の摺動溝29に摺動自在に嵌合している。支持ロッド28の先端はノズルリング16の裏面側に接合されている。
図3、図4において、スライド機構20は、センターハウジング9の下部側に挿通された駆動シャフト24を回動駆動することで、ノズルリング16を進退させる構造である。駆動シャフト24の軸方向の途中位置には、上方に向かって円弧状に延設された一対のアーム25,25が固定されている。各アーム25の先端側には、水平方向外側に突出したピン26が取り付けられ、このピン26にはスライダ27が嵌め込まれている。スライダ27は、前述のシャフト8と平行な支持ロッド28の基端側の摺動溝29に摺動自在に嵌合している。支持ロッド28の先端はノズルリング16の裏面側に接合されている。
駆動シャフト24が回動すると、アーム25がシャフト8の軸方向に沿って揺動し、支持ロッド28が移動してノズルリング16を動かし、一方の排気導入壁14が他方の排気導入壁15に対して進退することになる。すなわち、ノズルリング16は、シュラウドプレート22に対して近接離間する。
スライド機構20の駆動シャフト24は、その端部に設けられたアーム31を介して油圧サーボ駆動装置40によって回動駆動される。油圧サーボ駆動装置40は、サーボピストン41を上下に進退運動させることで駆動シャフト24を回動させる構造である。このためにサーボピストン41の外周には、軸方向に対して直交した摺動溝33が設けられ、駆動シャフト24側のアーム31には、摺動溝33側に突出したピン34が設けられ、このピン34にスライダ35が嵌め込まれ、スライダ35が摺動溝33に対して摺動自在に嵌合している。
つまり、サーボピストン41を上下動させると、それに伴ってスライダ35が上下動するとともに摺動溝33に沿って(図3の紙面表裏方向に沿って)摺動し、このスライダ35の動きとピン34の回動とによりアーム31の円弧動を許容し、アーム31を回動させることが可能である。この駆動シャフト24の回動によって、前述したようにスライド機構20が駆動され、支持ロッド28が移動し、ノズルリング16がシュラウドプレート22に対して進退することで、可変ターボ過給機1のノズル部12のノズル開度が調整されるようになっている。
ここで、ノズルリング16の側面17には、ノズル部12と収容空間18とを連通させる連通開口16A(図2)が設けられている。連通開口16Aにより、ノズルリング16の進退時には、収容空間18内の内圧と側面17に作用する静圧とが等しくなり、ノズルリング16の摺動がスムースに行われるようになっている。
図5は、本実施形態の要部を拡大して示す断面図である。図6は、図5の矢印VI−VI断面図、図7は、図6の矢印VII−VII断面図、図8は、図5の矢印VIII−VIIIから見た図である。なお、図8において、シュラウドプレート22の図示を省略してある。
図5〜図8において、凹部21内には、ノズルリング16の進出方向に窪んだ中空部51が設けられている。中空部51は長孔形状とされ、支持ロッド28(図4)に対応した位置に一対設けられている。
図5〜図8において、凹部21内には、ノズルリング16の進出方向に窪んだ中空部51が設けられている。中空部51は長孔形状とされ、支持ロッド28(図4)に対応した位置に一対設けられている。
また、図6、図7において、タービンハウジング4の排気出口13の内周部分には、周方向に沿って連続した連通溝52が設けられている。連通溝52と中空部51とは、一対の連通孔53によって連通している。中空部51のシュラウドプレート22側の開口部分は、凹部21の形状に対応して湾曲したカバープレート54で塞がれている。ただし、カバープレート54には、四角形状の開口55が設けられており、この開口55の位置には、少なくとも1つのノズルベーン19が対向するようになっている。
中空部51内には、バネ材料で形成された弁部材60が収容されている。従って、中空部51内の弁部材60も、スライド機構20の支持ロッド28に対応した位置に配置されることになる。弁部材60の幅寸法は、中空部51の溝幅寸法とほぼ同じで、弁部材60が中空部51内に収容された状態では、幅方向に位置ずれする心配がない。
このような弁部材60は、図9に拡大して示すように、V字形状に形成された板バネ部61と、板バネ部61の一方の片に固定された開閉片62とで構成されている。
このような弁部材60は、図9に拡大して示すように、V字形状に形成された板バネ部61と、板バネ部61の一方の片に固定された開閉片62とで構成されている。
板バネ部61の他方の片の先端側には丸孔63が設けられている。丸孔63は、一方の片の先端よりも延出した位置に設けられている。丸孔63に対応した位置には、一方の片および開閉片62と干渉しないようにスリーブ64が配置される。弁部材60は、カバープレート54の挿通孔56、スリーブ64、および丸孔63を貫通し、かつ中空部51奥側のネジ穴57に螺合するスクリュー65にて中空部51内に固定される。
さらに、板バネ部61の他方の片には一対の流通孔66が設けられている。図6、図7および図9に示すように、これらの流通孔66は、中空部51と連通溝52とを連通させる前述した連通孔53に対応している。流通孔66が設けられることにより、板バネ部61が連通孔53を塞ぐ心配がなく、中空部51と連通溝52との連通状態が良好に確保される。
このように、弁部材60が中空部51内に収容、固定されると、開閉片62は、板バネ部61で付勢された状態でカバープレート54に当接され、その開口55を塞ぐ。
このように、弁部材60が中空部51内に収容、固定されると、開閉片62は、板バネ部61で付勢された状態でカバープレート54に当接され、その開口55を塞ぐ。
一方、開口55に対向して位置するノズルベーン19の先端には、ノズルリング16の進出方向に沿って突出した押圧部58が設けられている。押圧部58としては、ノズルベーン19とは別体に設けておき、適宜な接合手段でノズルベーン19に接合してもよく、初めからノズルベーン19と一体に作製してもよい。このような押圧部58は、ノズルリング16が図5、図6中の2点鎖線位置に示すように、排気導入壁15に対する最大近接位置まで摺動した位置では、弁部材60の開閉片62を板バネ部61の付勢力に抗して押圧し(図9中の2点鎖線)、カバープレート54の開口55を開放させる。
開口55が開放されると、ノズル部12は、シュラウドプレート22とノズルベーン19との間の隙間、凹部21、中空部51、連通孔53、および連通溝52を介して排気出口13側と連通し、殆どの排気ガスがタービンホイール5に噴射されることなくノズル部12をバイパスして排出される。すなわち、本実施形態では、凹部21を含んで本発明のバイパス流路50が形成され、このバイパス流路50を連通遮断するように弁部材60が配置されている。
以上の可変ターボ過給機1において、定常運転時にはノズルリング16が最大近接位置に到達しない範囲で摺動し、エンジンの回転数や負荷に応じてノズル部12の開口面積が調整される。
これに対して、エンジンの無負荷運転あるいは低負荷運転時において、スーツフィルタの再生を行う場合には、ノズルリング16を最大近接位置まで摺動させ、ノズル部12の開口面積を最小にして排圧を上昇さる。この際、ノズルリング16を最大近接位置に達した時点では、所定のノズルベーン19に設けられた押圧部58を弁部材60に当接させて押圧し、開口55を開放して排気ガスをノズル部12を通さずに排気出口13にバイパスする。
このことにより、排気ガス温度を確実に再生温度まで上昇させるとともに、排気ガス温度が再生温度に達する前に排気圧が上がり過ぎるのを防止でき、エンジンの排気バルブの動きなどに支障を来すのを防ぐことができる。
しかも、本実施形態では、特許文献1に記載されている構造とは異なって、シールリングやこれと接触する部分の摩耗度合いに影響されることなく、ノズルベーン19が最大近接位置に達した場合に排気ガスをバイパスさせることができ、定常運転時で排気ガスがバイパスすることによるターボ性能の低下を抑制できる。
しかも、本実施形態では、特許文献1に記載されている構造とは異なって、シールリングやこれと接触する部分の摩耗度合いに影響されることなく、ノズルベーン19が最大近接位置に達した場合に排気ガスをバイパスさせることができ、定常運転時で排気ガスがバイパスすることによるターボ性能の低下を抑制できる。
また、ノズルリング16は、大きな駆動力を発生させることができる油圧式のサーボ駆動装置40にて駆動されるので、ノズルリング16を摺動させながら開口55を開放させる場合でも、弁部材60の付勢力に抗した十分な押圧力で弁部材60を押圧でき、開口55を確実に開放させることができる。
さらに、大きな駆動力を生じさせる油圧アクチュエータとしての油圧サーボ駆動装置40を用いると、ノズルリング16を最大近接位置まで摺動させて、この当該近接位置にて停止させる場合には、例えば、ノズルリング16側に図5に示すように突起状のストッパ16Bを設け、このストッパ16Bをシュラウドプレート22に当接させることで停止させる必要がある。この場合、本実施形態のような弁部材60を設けていないと、ストッパ16Bが油圧サーボ駆動装置40による大きな駆動力を保持したままシュラウドプレート22に当接することになるので、当接時に衝撃等が発生し易く、耐久性やノズルリング16の位置制御に影響を及ぼしかねない。これに対して本実施形態では、ノズルリング16が最大近接位置に近づくと、ノズルベーン19の押圧部58が弁部材60を押圧し始めるので、油圧サーボ駆動装置40の駆動力の一部がその押圧力として利用されるようになり、ストッパ16Bのシュラウドプレート22への当接時の駆動力を低減させて衝撃をなくすことができ、耐久性や位置制御時の精度を向上させることができる。
〔第2実施形態〕
図10には、本発明の第2実施形態が示されている。前記第1実施形態での弁部材60は、V字形状の板バネ部61を備えていたが、本実施形態の弁部材70は、全体がバネ材料からなる平板状とされ、カバープレート54に固定されてリード弁として機能する。そして、この弁部材70がノズルベーン19に設けられた押圧部58によって圧されることになる。
なお、図10で示した例は、中空部51と排気出口13とを連通孔53にて直接連通させていたが、第1実施形態と同様に排気出口13に連通溝52を設け、この連通溝52に連通孔53を連通させてもよい。
図10には、本発明の第2実施形態が示されている。前記第1実施形態での弁部材60は、V字形状の板バネ部61を備えていたが、本実施形態の弁部材70は、全体がバネ材料からなる平板状とされ、カバープレート54に固定されてリード弁として機能する。そして、この弁部材70がノズルベーン19に設けられた押圧部58によって圧されることになる。
なお、図10で示した例は、中空部51と排気出口13とを連通孔53にて直接連通させていたが、第1実施形態と同様に排気出口13に連通溝52を設け、この連通溝52に連通孔53を連通させてもよい。
なお、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
従って、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
例えば、前記各実施形態では、弁部材60,70がノズルベーン19に設けられた押圧部58によって押圧される構造であったが、そのような押圧部58をノズルリング16に直接設けた場合でも本発明に含まれる。
このような構成は、ノズルベーン19がノズルリング16側ではなく、シュラウドプレート22側に設けられている場合に適用できる。つまり、ノズルリング16側には、ノズルベーン19との干渉を避けるための切欠孔が設けられ、ノズルリング16の進退動作に伴ってノズルベーン19が当該切欠孔を貫通して収容空間18内に入り込む構造の場合である。
このような構成は、ノズルベーン19がノズルリング16側ではなく、シュラウドプレート22側に設けられている場合に適用できる。つまり、ノズルリング16側には、ノズルベーン19との干渉を避けるための切欠孔が設けられ、ノズルリング16の進退動作に伴ってノズルベーン19が当該切欠孔を貫通して収容空間18内に入り込む構造の場合である。
また、弁部材60,70は、凹部21内に設けられた中空部51に収容される構造に限らず、タービンハウジング4内のノズルリング16と対向する任意の位置に中空部51を設け、このような中空部51内に弁部材60,70を収容してもよい。
ただし、凹部21には、全てのノズルベーン19周りから排気ガスが流入するため、このような凹部21内に中空部51(バイパス流路50)を設けることで、排気ガスをバイパスさせた際の排気効率を良好にできるという効果がある。
ただし、凹部21には、全てのノズルベーン19周りから排気ガスが流入するため、このような凹部21内に中空部51(バイパス流路50)を設けることで、排気ガスをバイパスさせた際の排気効率を良好にできるという効果がある。
前記各実施形態では、一対の弁部材60,70が支持ロッド28に対応した位置に設けられた例で説明したが、弁部材60,70の個数や配置位置は、その実施にあたって適宜決められてよく、前記各実施形態での例に限定されない。
本発明は、建設機械、土木機械、輸送車両、鉄道車両に搭載されるエンジンで、特にスーツフィルタを有した排気ガス浄化装置と組み合わせて用いられるエンジンの可変ターボ過給機として有効に利用できる。
1…可変ターボ過給機、12…ノズル部、13…排気出口、14,15…排気導入壁、16…ノズルリング、19…ノズルベーン、20…スライド機構、21…凹部、28…支持ロッド、40…油圧サーボ駆動装置、50…バイパス流路、58…押圧部、60,70弁部材。
Claims (5)
- 互いに対向する一対の排気導入壁により形成されたノズル部と、
一方の前記排気導入壁を形成するノズルリングと、
前記ノズルリングを他方の前記排気導入壁に対して進退させるスライド機構と、
前記ノズル部とタービンホイールの下流に排気ガスを排出する排気出口とを連通させるバイパス流路と、
前記バイパス流路を連通遮断する弁部材と、
前記ノズルリングに設けられた押圧部と、を備え、
前記押圧部で前記弁部材を押圧しているときに前記バイバス流路を連通する
ことを特徴とするスライドノズル形可変ターボ過給機。 - 請求項1に記載のスライドノズル形可変ターボ過給機において、
前記バイパス流路は、前記ノズル部を収容する環状の凹部に構成されている
ことを特徴とするスライドノズル形可変ターボ過給機。 - 請求項1または請求項2に記載のスライドノズル形可変ターボ過給機において、
前記ノズルリングには、周方向に沿って複数のノズルベーンが設けられ、
前記ノズルベーンの進出方向に突出した前記押圧部が設けられている
ことを特徴とするスライドノズル形可変ターボ過給機。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のスライドノズル形可変ターボ過給機において、
前記スライド機構は、前記ノズルリングに接続されて当該ノズルリングを進退させる支持ロッドが設けられ、
前記弁部材は前記支持ロッドに対応した位置に配置されている
ことを特徴とするスライドノズル形可変ターボ過給機。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のスライドノズル形可変ターボ過給機において、
前記スライド機構は、油圧アクチュエータによって駆動される
ことを特徴とするスライドノズル形可変ターボ過給機。
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