JP5010577B2 - Variable displacement exhaust turbocharger and manufacturing method of variable displacement exhaust turbocharger - Google Patents
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Description
本発明は、タービンの過給圧を制御する可変ノズル機構を備えた可変容量型排気ターボ過給機および可変容量型排気ターボ過給機の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a variable displacement exhaust turbocharger including a variable nozzle mechanism for controlling a turbocharging pressure of a turbine, and a method for manufacturing a variable displacement exhaust turbocharger.
可変容量型排気ターボ過給機は、過給圧を制御する可変ノズル機構を備えている。従来、この可変容量型排気ターボ過給機における可変ノズル機構は、タービンケーシングに固定される環状のノズルマウントと、ノズルマウントの円周方向に沿って複数配置されつつノズルマウントに対して回転軸を挿通して回転可能に支持されたノズルベーンと、ノズルマウントに対して回転可能に設けられた環状のドライブリングと、ドライブリングの円周方向に沿ってノズルベーンと同数配置されつつ一端側がドライブリングに連結ピンを介して係合され、かつ他端側がノズルベーンの回転軸に連結されたレバープレートとを備えている。この可変ノズル機構は、アクチュエータによりドライブリングを円周方向に回転させると、各レバープレートが揺動されることで、各ノズルベーンの翼角が変化する。これにより、タービンの過給圧が制御される(例えば、特許文献1参照)。 The variable displacement exhaust turbocharger includes a variable nozzle mechanism that controls the supercharging pressure. Conventionally, a variable nozzle mechanism in this variable displacement exhaust turbocharger has an annular nozzle mount fixed to a turbine casing, and a plurality of nozzle mounts arranged along the circumferential direction of the nozzle mount, and a rotation axis with respect to the nozzle mount. A nozzle vane that is rotatably inserted and supported, an annular drive ring that is rotatably provided to the nozzle mount, and one end connected to the drive ring while being arranged in the same number as the nozzle vane along the circumferential direction of the drive ring And a lever plate that is engaged through a pin and has the other end connected to the rotating shaft of the nozzle vane. In this variable nozzle mechanism, when the drive ring is rotated in the circumferential direction by the actuator, the blade angle of each nozzle vane is changed by swinging each lever plate. Thereby, the supercharging pressure of a turbine is controlled (for example, refer patent document 1).
上述した特許文献1に示されている可変容量型排気ターボ過給機では、可変ノズル機構は、ノズルマウントに、ドライブリングを回転可能に支持し、かつ回転の軸心に沿う方向への移動を規制するための鋲が固定されている。 In the variable displacement exhaust turbocharger disclosed in Patent Document 1 described above, the variable nozzle mechanism rotatably supports the drive ring on the nozzle mount and moves in the direction along the axis of rotation. The bag for regulation is fixed.
しかし、ドライブリングは、回転移動するために鋲との間にクリアランスが形成されている。このため、内燃機関の振動がタービンを介して可変ノズル機構に伝達されると、ドライブリングに振動が生じて鋲に衝突する場合がある。この場合、ドライブリングに過大な応力が発生して可変ノズル機構が破損するおそれがある。 However, since the drive ring rotates, a clearance is formed between the drive ring. For this reason, when the vibration of the internal combustion engine is transmitted to the variable nozzle mechanism via the turbine, the drive ring may vibrate and collide with the kite. In this case, excessive stress is generated in the drive ring, and the variable nozzle mechanism may be damaged.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、可変ノズル機構に伝達される振動を抑制することのできる可変容量型排気ターボ過給機および可変容量型排気ターボ過給機の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and provides a variable capacity exhaust turbocharger and a method of manufacturing a variable capacity exhaust turbocharger that can suppress vibration transmitted to a variable nozzle mechanism. The purpose is to provide.
上述の目的を達成するために、本発明の可変容量型排気ターボ過給機では、内燃機関から排気ガスが導入されるタービン部、および前記タービン部により駆動されて前記内燃機関に空気を送り込むコンプレッサ部を有する過給機本体と、前記タービン部のタービンケーシング内に配置され、タービンの過給圧を制御する可変ノズル機構と、前記コンプレッサ部におけるコンプレッサハウジングの外側に固定され、前記可変ノズル機構を駆動するアクチュエータと、を備えた可変容量型排気ターボ過給機において、前記過給機本体の固有振動数と前記アクチュエータの固有振動数とを一致させたことを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, in the variable displacement exhaust turbocharger of the present invention, a turbine section into which exhaust gas is introduced from an internal combustion engine, and a compressor that is driven by the turbine section and feeds air into the internal combustion engine A turbocharger main body having a section, a variable nozzle mechanism that is disposed in a turbine casing of the turbine section and controls a supercharging pressure of the turbine, and is fixed to an outside of a compressor housing in the compressor section, and the variable nozzle mechanism In a variable displacement exhaust turbocharger including an actuator to be driven, the natural frequency of the main body of the supercharger is matched with the natural frequency of the actuator .
この可変容量型排気ターボ過給機によれば、内燃機関の振動が過給機本体に伝達されても、この過給機本体の固有振動をアクチュエータの固有振動で打ち消すので、可変ノズル機構に伝達される振動を抑制できる。特に、この可変容量型排気ターボ過給機によれば、過給機本体の固有振動数に対してアクチュエータの固有振動数を一致させたことで、可変容量型排気ターボ過給機の一次共振点における最大加速度を最も低減できる。 According to this variable displacement type exhaust turbocharger, even if the vibration of the internal combustion engine is transmitted to the supercharger body, the natural vibration of the supercharger body is canceled by the natural vibration of the actuator, so that it is transmitted to the variable nozzle mechanism. Vibration can be suppressed. In particular, according to the variable displacement exhaust turbocharger, the primary resonance point of the variable displacement exhaust turbocharger is obtained by matching the natural frequency of the actuator with the natural frequency of the turbocharger body. The maximum acceleration at can be reduced most.
また、本発明の可変容量型排気ターボ過給機では、内燃機関から排気ガスが導入されるタービン部、および前記タービン部により駆動されて前記内燃機関に空気を送り込むコンプレッサ部を有する過給機本体と、前記タービン部のタービンケーシング内に配置され、タービンの過給圧を制御する可変ノズル機構と、前記コンプレッサ部におけるコンプレッサハウジングの外側に固定され、前記可変ノズル機構を駆動するアクチュエータと、を備えた可変容量型排気ターボ過給機において、前記アクチュエータの固有振動数が、前記過給機本体の固有振動数から前記過給機本体の固有振動数の5〜10%ずらした範囲にあることを特徴とする。 In the variable capacity exhaust turbocharger of the present invention, a turbocharger main body having a turbine section into which exhaust gas is introduced from an internal combustion engine, and a compressor section that is driven by the turbine section and feeds air into the internal combustion engine. And a variable nozzle mechanism that is disposed in the turbine casing of the turbine section and controls the supercharging pressure of the turbine, and an actuator that is fixed to the outside of the compressor housing in the compressor section and drives the variable nozzle mechanism. In the variable displacement exhaust turbocharger, the natural frequency of the actuator is in a range shifted from the natural frequency of the supercharger main body by 5 to 10% of the natural frequency of the supercharger main body. Features.
この可変容量型排気ターボ過給機によれば、内燃機関の振動が過給機本体に伝達されても、この過給機本体の固有振動をアクチュエータの固有振動で打ち消すので、可変ノズル機構に伝達される振動を抑制できる。特に、この可変容量型排気ターボ過給機によれば、アクチュエータの固有振動数を過給機本体の固有振動数から過給機本体の固有振動数の5〜10%ずらすことにより、アクチュエータの最大加速度が低減される。このため、アクチュエータから可変ノズル機構へ伝達される振動を抑制できる。 According to this variable displacement type exhaust turbocharger, even if the vibration of the internal combustion engine is transmitted to the supercharger body, the natural vibration of the supercharger body is canceled by the natural vibration of the actuator, so that it is transmitted to the variable nozzle mechanism. Vibration can be suppressed. In particular, according to the variable displacement exhaust turbocharger, the maximum frequency of the actuator can be increased by shifting the natural frequency of the actuator from the natural frequency of the supercharger body by 5 to 10% of the natural frequency of the turbocharger body. The acceleration is reduced. For this reason, the vibration transmitted from the actuator to the variable nozzle mechanism can be suppressed.
上述の目的を達成するために、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の製造方法では、上述の可変容量型排気ターボ過給機の製造方法であって、前記アクチュエータを前記コンプレッサハウジングに固定する固定部材の剛性を変えることにより、前記過給機本体の固有振動数と前記アクチュエータの固有振動数とを一致させる。あるいは、前記アクチュエータを前記コンプレッサハウジングに固定する固定部材の剛性を変えることにより、前記アクチュエータの固有振動数を、前記過給機本体の固有振動数から前記過給機本体の固有振動数の5〜10%ずらした範囲にする。 In order to achieve the above-mentioned object, the variable displacement exhaust turbocharger manufacturing method of the present invention is the above-described variable displacement exhaust turbocharger manufacturing method, wherein the actuator is fixed to the compressor housing. By changing the rigidity of the fixing member, the natural frequency of the supercharger main body and the natural frequency of the actuator are matched . Alternatively, by changing the rigidity of the fixing member that fixes the actuator to the compressor housing, the natural frequency of the actuator is changed from the natural frequency of the supercharger main body to 5 to the natural frequency of the supercharger main body. The range is shifted by 10%.
この可変容量型排気ターボ過給機の製造方法によれば、固定部材は、質量やバネ定数が変えやすく、かつコストが嵩まない部材である。このため、固定部材の剛性を変えることにより、容易かつ安価にアクチュエータの固有振動数を設定でき、可変ノズル機構に伝達される振動を抑制できる。 According to this method for manufacturing a variable displacement exhaust turbocharger, the fixed member is a member whose mass and spring constant are easy to change and whose cost is not increased. For this reason, by changing the rigidity of the fixing member, the natural frequency of the actuator can be set easily and inexpensively, and vibration transmitted to the variable nozzle mechanism can be suppressed.
本発明によれば、可変ノズル機構に伝達される振動を抑制できる。 According to the present invention, vibration transmitted to the variable nozzle mechanism can be suppressed.
以下に、本発明にかかる可変容量型排気ターボ過給機および可変容量型排気ターボ過給機の製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Embodiments of a variable displacement exhaust turbocharger and a method of manufacturing a variable displacement exhaust turbocharger according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.
図1は、本発明の実施の形態にかかる可変容量型排気ターボ過給機の概略構成図、図2は、本発明の実施の形態にかかる可変ノズル機構の概略構成図、図3は、本発明の実施の形態にかかる可変容量型排気ターボ過給機の概略斜視図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a variable displacement exhaust turbocharger according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a variable nozzle mechanism according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a schematic perspective view of a variable capacity exhaust turbocharger according to an embodiment of the invention.
本実施の形態の可変容量型排気ターボ過給機1は、図1に示すように、タービン部2およびコンプレッサ部3を有する過給機本体10と、可変ノズル機構4とを備えている。
As shown in FIG. 1, the variable displacement exhaust turbocharger 1 of the present embodiment includes a
過給機本体10のタービン部2は、内燃機関(図示せず)から導かれた排気ガスによって駆動されるものである。このタービン部2は、タービンケーシング21を有している。タービンケーシング21は、外周部に、渦巻状に形成されたスクロール22が形成されている。このスクロール22は、内燃機関の排気側に接続される。また、スクロール22の中心部には、輻流型のタービンロータ23が配置されている。タービンロータ23は、タービンシャフトSの一端に固定され、タービンシャフトSと共にタービンシャフトSの軸心C廻りに回転可能に設けられている。また、タービンケーシング21の中央には、軸心Cに沿う方向に沿って開口し、排気管(図示せず)が接続される排気ガス出口24が設けられている。
The turbine section 2 of the supercharger
過給機本体10のコンプレッサ部3は、タービン部2の駆動に伴って駆動されて内燃機関に外気を圧送するこのコンプレッサ部3は、コンプレッサハウジング31を有している。コンプレッサハウジング31は、外周部に、渦巻状の空気通路32が形成されている。この空気通路32は、内燃機関の給気側に接続される。また、空気通路32の中心部には、コンプレッサ33が配置されている。コンプレッサ33は、タービンシャフトSの一端に固定され、タービンシャフトSと共にタービンシャフトSの軸心C廻りに回転可能に設けられている。また、コンプレッサハウジング31の中央には、軸心Cに沿う方向に沿って開口し、給気管(図示せず)が接続される空気入口34が設けられている。
The
また、タービンシャフトSは、タービン部2とコンプレッサ部3との間に介在される軸受ハウジング51の内部に配置された軸受52により回転自在に支持されている。
Further, the turbine shaft S is rotatably supported by a
可変ノズル機構4は、タービン部2に導入される排気ガスの容量を制御するものである。この可変ノズル機構4は、図1および図2に示すように、ノズルマウント41と、ノズルベーン42と、ドライブリング43と、レバープレート44とを備えてなる。
The variable nozzle mechanism 4 controls the capacity of the exhaust gas introduced into the turbine unit 2. As shown in FIGS. 1 and 2, the variable nozzle mechanism 4 includes a
ノズルマウント41は、円環状に形成され、タービンケーシング21内であって、軸受ハウジング51側にて、円環状の中心を軸心Cと一致するようにタービンケーシング21に固定されている。ノズルマウント41のドライブリング43側に鋲47が固定されている。鋲47は、細径の鋲本体47aの先端に太径円盤状の頭部47bを有している。鋲47は、ノズルマウント41の周方向に沿って複数箇所(本実施の形態では4箇所)に設けられている。
The
ノズルベーン42は、ノズルマウント41のタービン部2側であって、スクロール22内に設けられている。ノズルベーン42は、ノズル軸42aが一体に形成されており、このノズル軸42aをノズルマウント41に対して挿通することでノズル軸42aを中心に回転可能に支持されている。このノズルベーン42は、ノズルマウント41の円周方向に沿って複数配置されている。
The
ドライブリング43は、円環状に形成され、ノズルマウント41の軸受ハウジング51側にて、円環状の中心を軸心Cと一致するようにドライブリング43に支持されている。このドライブリング43は、ノズルマウント41に対し軸心C廻りに回転可能に設けられている。また、ドライブリング43は、アクチュエータ45の作動部に対し、リンク46を介して接続されている。
The
なお、アクチュエータ45は、図3に示すように、コンプレッサ部3のコンプレッサハウジング31に対し固定部材6により固定されている。固定部材6は、板金からなり、アクチュエータ45に対して溶接やボルトにより固定されていると共に、コンプレッサハウジング31に対してボルトにより固定されている。
As shown in FIG. 3, the actuator 45 is fixed to the
また、ドライブリング43の内周縁には、ノズルマウント41に固定された鋲47の頭部47bを通すための切欠43aが設けられている。切欠43aは、各鋲47に対応する位置に設けられている。すなわち、ドライブリング43は、鋲47の位置に切欠43aを合わせつつノズルマウント41に近づけることで、切欠43aに鋲47の頭部47bが通される。そして、ドライブリング43を軸心C廻りに所定角度回転させることで、切欠43aが鋲47から離隔する。このため、切欠43aのないドライブリング43の内周縁が、鋲47の頭部47bに引っかかることでドライブリング43が軸心Cの延在方向に沿う方向への移動を規制されノズルマウント41から抜け止めされて取り付けられ、かつ切欠43aのないドライブリング43の内周縁が、鋲47の鋲本体47aとの間にクリアランスを有することでドライブリング43の軸心C廻りの回転が支持される。
In addition, a
また、ドライブリング43の外周縁には、レバープレート44の連結ピン44aに係合する連結ピン係合凹部43bが、各レバープレート44に対応して設けられている。さらに、ドライブリング43の外周縁には、アクチュエータ45の作動部に接続されたリンク46に係合するリンク係合凹部43cが設けられている。
Further, on the outer peripheral edge of the
レバープレート44は、ドライブリング43の軸受ハウジング51側に設けられている。レバープレート44は、一端側が自身に固定の連結ピン44aがドライブリング43に係合され、かつ他端側がノズルベーン42のノズル軸42aに連結されている。このノズルベーン42は、ドライブリング43の円周方向に沿ってノズルベーン42と同数配置されている。
The
このような可変容量型排気ターボ過給機1は、タービン部2において、内燃機関からの排気ガスは、タービン部2のスクロール22に導かれ、スクロール22の渦巻きに沿って周回しながら可変ノズル機構4のノズルベーン42の位置に至る。さらに、排気ガスは、各ノズルベーン42の翼間を通過しつつタービンロータ23を回転させ、排気ガス出口24から機外に送出される。一方、コンプレッサ部3において、タービンロータ23の回転に伴い、タービンシャフトSを介してコンプレッサ33が回転する。すると、コンプレッサ33の回転に伴って空気入口34からコンプレッサハウジング31内に空気が導入される。そして、導入された空気は、空気通路32にて圧縮されつつ内燃機関の給気側に過給される。ここで、可変ノズル機構4においては、アクチュエータ45を駆動することによりドライブリング43を回転させると、各レバープレート44が揺動して各ノズルベーン42の翼角が変化する。翼角が変化すると、各ノズルベーン42の翼間が狭くなったり広がったりするので、タービンロータ23に至る排気ガスの容量が制御できる。
In such a variable displacement exhaust turbocharger 1, in the turbine section 2, the exhaust gas from the internal combustion engine is guided to the
上述した可変容量型排気ターボ過給機1においては、内燃機関の振動が過給機本体10を介して可変ノズル機構4に伝達されると、ドライブリング43に振動が生じて鋲47に衝突する場合がある。この場合、ドライブリング43に過大な応力が発生して可変ノズル機構4が破損するおそれがある。
In the variable displacement exhaust turbocharger 1 described above, when the vibration of the internal combustion engine is transmitted to the variable nozzle mechanism 4 via the supercharger
そこで、本実施の形態の可変容量型排気ターボ過給機1では、過給機本体10の固有振動数に対する、アクチュエータ45の固有振動数と過給機本体10とのずれの比を、所定範囲内に設定している。すなわち、内燃機関の振動が過給機本体10に伝達されても、この過給機本体10の固有振動をアクチュエータ45の固有振動で打ち消すので、可変ノズル機構4に伝達される振動を抑制することが可能になる。この結果、ドライブリング43が鋲47に衝突する事態を低減し、ドライブリング43に過大な応力が発生することを抑制することが可能になる。ここで、所定範囲は、アクチュエータの固有振動数が、過給機本体10の固有振動数から過給機本体10の固有振動数の±20%以内のずれの比で可変ノズル機構4に伝達される振動を抑制することが可能であり、±10%以内のずれの比で可変ノズル機構4に伝達される振動をさらに抑制することが可能であり、±5〜10%以内のずれの比で可変ノズル機構4に伝達される振動をさらにまた抑制することが可能であり、0%(一致させること)で可変ノズル機構4に伝達される振動を好適に抑制することが可能である。
Therefore, in the variable displacement exhaust turbocharger 1 of the present embodiment, the ratio of the deviation between the natural frequency of the actuator 45 and the supercharger
過給機本体10の固有振動数とアクチュエータ45の固有振動数とを共に所定範囲内に設定するには、アクチュエータ45側の質量とアクチュエータ45側のバネ定数との関係と、過給機本体10(タービン部やコンプレッサ部や軸受ハウジング51)側の質量と過給機本体10側のバネ定数との関係とを、ほぼ等しくなるように決定する必要がある。
In order to set both the natural frequency of the supercharger
そこで、アクチュエータ45側の質量や、アクチュエータ45側のバネ定数、または過給機本体10(タービン部やコンプレッサ部や軸受ハウジング51)側の質量や、過給機本体10側のバネ定数を変えることが考えられる。本実施の形態では、アクチュエータ45をコンプレッサハウジング31に対して固定する固定部材6の剛性を変えることにより、質量やバネ定数を設定した。この固定部材6は、質量やバネ定数が変えやすく、かつコストが嵩まない部材である。
Therefore, the mass on the actuator 45 side, the spring constant on the actuator 45 side, the mass on the turbocharger main body 10 (turbine section, compressor section, bearing housing 51) side, or the spring constant on the supercharger
固定部材6は、所定の厚さを有する板金であり、通常、剛性を向上するために、その周縁がL字状に折れ曲がったリブ6aが形成されている。そして、この固定部材6のリブ6aの一部または全部を無くして固定部材6の剛性を低下させることにより、アクチュエータ45側に過給機本体10の固有振動を打ち消す固有振動を設定できる。また、固定部材6の厚さを薄くして固定部材6の剛性を低下させることによっても、アクチュエータ45側に過給機本体10の固有振動を打ち消す固有振動を設定できる。
The fixing
図4は、振動数による加速度の関係を示す図である。図4において一点鎖線で示すものは、固有振動数が設定されていない従来の可変容量型排気ターボ過給機のデータである。そして、実線で示すものは、固定部材6を変更し、過給機本体10側の固有振動数(α)に対してアクチュエータ45側の固有振動数を一致させた場合の可変容量型排気ターボ過給機1のデータである。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship of acceleration depending on the frequency. In FIG. 4, what is indicated by a one-dot chain line is data of a conventional variable displacement exhaust turbocharger in which the natural frequency is not set. The solid line shows the variable displacement exhaust turbocharger when the fixed
この図4で示すように、従来の可変容量型排気ターボ過給機の一次共振点における最大加速度(A)に対し、過給機本体10側の固有振動数に対してアクチュエータ45側の固有振動数を一致させた場合の可変容量型排気ターボ過給機1の一次共振点における最大加速度(B)が低減されていることがわかる。このため、内燃機関の振動が過給機本体10側に伝達されても、この過給機本体10側の固有振動をアクチュエータ45側の固有振動で打ち消しているので、可変ノズル機構4に伝達される振動が抑制される。この結果、ドライブリング43が鋲47に衝突する事態を低減し、ドライブリング43に過大な応力が発生することを抑制することが可能になる。
As shown in FIG. 4, with respect to the maximum acceleration (A) at the primary resonance point of the conventional variable displacement exhaust turbocharger, the natural vibration on the actuator 45 side with respect to the natural frequency on the
また、図5は、振動数による加速度の関係を示す図である。図5において二点鎖線で示すものは、固定部材6を図4と同じく変更し、過給機本体10側の固有振動数(α)に対してアクチュエータ45側の固有振動数を一致させた場合のアクチュエータ45側のデータである。また、破線で示すものは、固定部材6をさらに変更し、アクチュエータ45側の固有振動数(β)を過給機本体10側の固有振動数(α)から過給機本体10の固有振動数の5〜10%ずらした場合のアクチュエータ45側のデータである。そして、実線で示すものは、アクチュエータ45側の固有振動数(β)を過給機本体10側の固有振動数(α)から過給機本体10の固有振動数の5〜10%ずらした場合の可変容量型排気ターボ過給機1のデータである。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship of acceleration depending on the frequency. In FIG. 5, what is indicated by a two-dot chain line is the case where the fixing
この図5で示すように、従来の可変容量型排気ターボ過給機の一次共振点における最大加速度(A)に対し、アクチュエータ45側の固有振動数を過給機本体10側の固有振動数から過給機本体10の固有振動数の5〜10%ずらした場合の可変容量型排気ターボ過給機1の一次共振点における最大加速度(B’)が低減されていることがわかる。このため、内燃機関の振動が過給機本体10側に伝達されても、この過給機本体10側の固有振動をアクチュエータ45側の固有振動で打ち消しているので、可変ノズル機構4に伝達される振動が抑制される。この結果、ドライブリング43が鋲47に衝突する事態を低減し、ドライブリング43に過大な応力が発生することを抑制することが可能になる。
As shown in FIG. 5, the natural frequency on the actuator 45 side is determined from the natural frequency on the
しかも、アクチュエータ45側の固有振動数(β)を過給機本体10側の固有振動数(α)から過給機本体10の固有振動数の5〜10%ずらすことにより、過給機本体10側の固有振動数(α)に対してアクチュエータ45側の固有振動数を一致させた場合のアクチュエータ45側の最大加速度(C)に対し、過給機本体10の固有振動数の5〜10%ずらした場合のアクチュエータ45側の最大加速度(C’)が低減されていることがわかる。このため、アクチュエータ45側からリンク46を介して可変ノズル機構4へ伝達される振動が抑制されることになる。この結果、ドライブリング43が鋲47に衝突する事態を低減し、ドライブリング43に過大な応力が発生することを抑制することが可能になる。なお、図5では、アクチュエータ45側の固有振動数(β)を過給機本体10側の固有振動数(α)から過給機本体10の固有振動数の5〜10%ずらした場合を示しているが、アクチュエータ45側の固有振動数(β)を過給機本体10側の固有振動数(α)から過給機本体10の固有振動数の−5〜10%ずらしてもよい。
In addition, by shifting the natural frequency (β) on the actuator 45 side from the natural frequency (α) on the supercharger
そして、本実施の形態の可変容量型排気ターボ過給機1では、可変ノズル機構4の破損がなく耐久性の高い可変容量型排気ターボ過給機1を実現することが可能になる。 In the variable displacement exhaust turbocharger 1 of the present embodiment, it is possible to realize the variable displacement exhaust turbocharger 1 having no durability of the variable nozzle mechanism 4 and high durability.
以上のように、本発明にかかる可変容量型排気ターボ過給機および可変容量型排気ターボ過給機の製造方法は、可変ノズル機構に伝達される振動を抑制することに適している。 As described above, the variable displacement exhaust turbocharger and the variable displacement exhaust turbocharger manufacturing method according to the present invention are suitable for suppressing vibration transmitted to the variable nozzle mechanism.
1 可変容量型排気ターボ過給機
2 タービン部
21 タービンケーシング
22 スクロール
23 タービンロータ
24 排気ガス出口
3 コンプレッサ部
31 コンプレッサハウジング
32 空気通路
33 コンプレッサ
34 空気入口
4 可変ノズル機構
41 ノズルマウント
42 ノズルベーン
42a ノズル軸
43 ドライブリング
43a 切欠
43b 連結ピン係合凹部
43c リンク係合凹部
44 レバープレート
44a 連結ピン
45 アクチュエータ
46 リンク
47 鋲
47a 鋲本体
47b 頭部
51 軸受ハウジング
52 軸受
6 固定部材
6a リブ
C 軸心
S タービンシャフト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Variable capacity type exhaust turbocharger 2
Claims (4)
前記タービン部のタービンケーシング内に配置され、タービンの過給圧を制御する可変ノズル機構と、
前記コンプレッサ部におけるコンプレッサハウジングの外側に固定され、前記可変ノズル機構を駆動するアクチュエータと、
を備えた可変容量型排気ターボ過給機において、
前記過給機本体の固有振動数と前記アクチュエータの固有振動数とを一致させたことを特徴とする可変容量型排気ターボ過給機。 A turbocharger body having a turbine section into which exhaust gas is introduced from an internal combustion engine, and a compressor section that is driven by the turbine section and feeds air into the internal combustion engine;
A variable nozzle mechanism that is disposed in a turbine casing of the turbine section and controls a supercharging pressure of the turbine;
An actuator that is fixed to the outside of the compressor housing in the compressor section and drives the variable nozzle mechanism;
In the variable displacement exhaust turbocharger with
A variable displacement exhaust turbocharger , wherein the natural frequency of the supercharger main body and the natural frequency of the actuator are matched .
前記タービン部のタービンケーシング内に配置され、タービンの過給圧を制御する可変ノズル機構と、
前記コンプレッサ部におけるコンプレッサハウジングの外側に固定され、前記可変ノズル機構を駆動するアクチュエータと、
を備えた可変容量型排気ターボ過給機において、
前記アクチュエータの固有振動数が、前記過給機本体の固有振動数から前記過給機本体の固有振動数の5〜10%ずらした範囲にあることを特徴とする可変容量型排気ターボ過給機。 A turbocharger body having a turbine section into which exhaust gas is introduced from an internal combustion engine, and a compressor section that is driven by the turbine section and feeds air into the internal combustion engine;
A variable nozzle mechanism that is disposed in a turbine casing of the turbine section and controls a supercharging pressure of the turbine;
An actuator that is fixed to the outside of the compressor housing in the compressor section and drives the variable nozzle mechanism;
In the variable displacement exhaust turbocharger with
A variable displacement exhaust turbocharger wherein the natural frequency of the actuator is in a range shifted from the natural frequency of the supercharger main body by 5 to 10% of the natural frequency of the supercharger main body. .
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JP2008335196A JP5010577B2 (en) | 2008-12-26 | 2008-12-26 | Variable displacement exhaust turbocharger and manufacturing method of variable displacement exhaust turbocharger |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008335196A JP5010577B2 (en) | 2008-12-26 | 2008-12-26 | Variable displacement exhaust turbocharger and manufacturing method of variable displacement exhaust turbocharger |
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