JP5082991B2 - Turbocharger - Google Patents

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Description

本発明は、過給機に関する。   The present invention relates to a supercharger.

自動車の排ガスと環境の問題が世界的にクローズアップされているなか、乗用車クラスの小型ディーゼルエンジン市場をはじめとして、エミッション規制への対応と低燃費化、性能向上のため過給機の使用が必須となりつつあり、低速から高速域まで広い範囲での性能向上を図ることができる可変容量型過給機が注目されている。   With the exhaust gas and environmental issues of automobiles being highlighted worldwide, the use of turbochargers is essential to comply with emissions regulations, reduce fuel consumption, and improve performance, including the passenger car class small diesel engine market. Accordingly, variable capacity turbochargers that can improve performance in a wide range from a low speed to a high speed range are attracting attention.

従来の可変容量型過給機100について、図12を参照しつつ説明する。
可変容量型過給機100は、タービンインペラ115とタービンハウジング121との間に形成されるガス流路125内で可変するノズルベーン(ノズル翼)129と、タービンハウジング121のガス流路125の一部を形成するタービンハウジング121の突出部121Aの内壁面121aに沿って設けられて、表面133aにノズルベーン129を回転可能に支持するノズル支持リング(取付部)133と、を有する可変容量装置127を備えている。
A conventional variable capacity supercharger 100 will be described with reference to FIG.
The variable displacement supercharger 100 includes a nozzle vane (nozzle blade) 129 that changes in a gas flow path 125 formed between the turbine impeller 115 and the turbine housing 121, and a part of the gas flow path 125 of the turbine housing 121. A variable capacity device 127 having a nozzle support ring (mounting portion) 133 that is provided along the inner wall surface 121a of the projecting portion 121A of the turbine housing 121 and that rotatably supports the nozzle vane 129 on the surface 133a. ing.

ノズル支持リング133は、支持部材139の他端139B側と接続されて、支持部材139を介してハウジング103に支持されている。
支持部材139は、図12に示すように、薄い板状の素材によって環状に形成されて外周端となる一端139A側と内周端となる他端139B側とを有し、支持部材139の一端139A側は、回転中心軸線CL1と直交するようにベアリングハウジング117とタービンハウジング121との間に挟持されて固定されている。
The nozzle support ring 133 is connected to the other end 139 </ b> B side of the support member 139 and supported by the housing 103 via the support member 139.
As shown in FIG. 12, the support member 139 is formed of a thin plate-like material in an annular shape, and has one end 139 </ b> A side serving as an outer peripheral end and the other end 139 </ b> B serving as an inner peripheral end. The 139A side is sandwiched and fixed between the bearing housing 117 and the turbine housing 121 so as to be orthogonal to the rotation center axis CL1.

この可変容量型過給機100内のスクロール通路123、ガス流路125を通って、自動車のエンジンから出てきた排ガスは、タービンインペラ115に供給されてタービンインペラ115が回転し、回転軸部材9を介してコンプレッサインペラ13を回転し、空気を圧縮するようになっている。   The exhaust gas emitted from the engine of the automobile through the scroll passage 123 and the gas passage 125 in the variable capacity supercharger 100 is supplied to the turbine impeller 115, and the turbine impeller 115 rotates, so that the rotary shaft member 9 is rotated. The compressor impeller 13 is rotated via the compressor to compress the air.

タービンインペラ115を回転駆動した後のガスは、タービンハウジング121の中心部(上記ベアリングハウジング117とは反対側に位置している中心部)に形成されたガス出口(不図示)から排出されるようになっている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2006−125588号公報
The gas after rotationally driving the turbine impeller 115 is discharged from a gas outlet (not shown) formed at the center of the turbine housing 121 (the center located on the opposite side of the bearing housing 117). (For example, refer to Patent Document 1).
JP 2006-125588 A

しかしながら、上記従来の可変容量型過給機100では、支持部材139の一端139A側では、ハウジング103の半径方向及び軸方向への変形及び移動が規制されている。そのため、ノズル支持リング133が熱膨張した際、支持部材139が一端139Aを中心としてベアリングハウジング117とタービンハウジング121とに対して位置ずれしてしまい、ノズルベーン129が回動しない又は回動しづらくなる(ノズル支持リング133がノズルベーン129に対して傾いて当接したり抉れたりする)場合があるという問題がある。   However, in the conventional variable displacement supercharger 100, the deformation and movement of the housing 103 in the radial direction and the axial direction are restricted on the one end 139A side of the support member 139. Therefore, when the nozzle support ring 133 is thermally expanded, the support member 139 is displaced with respect to the bearing housing 117 and the turbine housing 121 around the one end 139A, and the nozzle vane 129 does not rotate or is difficult to rotate. There is a problem that the nozzle support ring 133 may come into contact with the nozzle vane 129 or may be twisted.

また、支持部材139の位置ずれにともない、隙間S1が増大して作動ガスが隙間S1から外部に漏れてしまい、所定の流量をタービンインペラ115に供給することができないという問題がある。   In addition, with the displacement of the support member 139, the gap S1 increases and the working gas leaks outside through the gap S1, and there is a problem that a predetermined flow rate cannot be supplied to the turbine impeller 115.

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、内部を流通する作動ガスの外部への漏洩を抑えるとともに、可変容量装置を安定して作動させることができ、安定した出力を維持することができる過給機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and can suppress the leakage of the working gas flowing through the inside to the outside, and can stably operate the variable capacity device and maintain a stable output. The purpose is to provide a supercharger capable of

本発明に係る過給機では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
本発明は、タービンインペラとタービンハウジングとの間に形成されるガス流路内で可変するノズル翼と、前記ガス流路の一部を形成する前記タービンハウジングの内壁面に沿って設けられて、表面に前記ノズル翼を回転可能に支持する取付部と、を有する可変容量装置を備えた過給機であって、一端側及び他端側を有し、ベアリングハウジングと前記タービンハウジングとの間に前記一端側が配置されて前記取付部を前記他端側で支持する支持部と、該支持部の前記一端側を前記ベアリングハウジング又は前記タービンハウジングに押圧する付勢部と、を備え、前記タービンハウジングと前記取付部とが、前記ガス流路を拡開させる方向に摺動可能に接触していることを特徴とする。
The turbocharger according to the present invention employs the following means in order to solve the above problems.
The present invention is provided along a nozzle blade that is variable in a gas flow path formed between a turbine impeller and a turbine housing, and an inner wall surface of the turbine housing that forms a part of the gas flow path. A turbocharger comprising a variable capacity device having a mounting portion for rotatably supporting the nozzle blade on a surface, the turbocharger having one end side and the other end side, between the bearing housing and the turbine housing The turbine housing, comprising: a support portion that is disposed on the one end side and supports the attachment portion on the other end side; and a biasing portion that presses the one end side of the support portion against the bearing housing or the turbine housing. And the attachment portion are slidably in contact with each other in the direction of expanding the gas flow path.

この発明は、ベアリングハウジング及びタービンハウジングに対して、支持部の一端側が付勢部を介して押圧されているので、付勢部が弾性変形することで、支持部の一端側は、ベアリングハウジング及びタービンハウジングに対して相対移動が可能となる。そのため、ベアリングハウジング及びタービンハウジングに対して支持部材が熱膨張変形しても、付勢部の付勢力とのバランスによってこれを好適に吸収することができる。
このとき、タービンハウジングと取付部とが、前記ガス流路を拡開させる方向に摺動可能に接触しているので、タービンハウジングに対して取付部が相対的に変形又は変位しようとしても、タービンハウジングに対して取付部が離間するのを抑え、かつ、十分なガス流路を確保することができる。
In the present invention, since one end side of the support portion is pressed via the biasing portion with respect to the bearing housing and the turbine housing, the biasing portion is elastically deformed, so that one end side of the support portion is Relative movement with respect to the turbine housing is possible. Therefore, even if the support member is thermally expanded and deformed with respect to the bearing housing and the turbine housing, it can be suitably absorbed by the balance with the urging force of the urging portion.
At this time, since the turbine housing and the mounting portion are slidably in contact with each other in the direction of expanding the gas flow path, the turbine housing and the mounting portion can be deformed or displaced relative to the turbine housing. It is possible to suppress the attachment portion from being separated from the housing and to secure a sufficient gas flow path.

また、本発明に係る過給機は、前記内壁面に隣接して前記取付部と対向する第一対向面が、前記タービンハウジングに設けられ、前記表面に隣接して前記タービンハウジングと対向する第二対向面が、前記取付部に設けられ、前記第一対向面に接する第一接平面及び前記第二対向面に接する第二接平面が、前記内壁面に対して前記ガス流路の上流側に鋭角となる方向に交差していることを特徴とする。   In the turbocharger according to the present invention, a first facing surface that faces the mounting portion adjacent to the inner wall surface is provided in the turbine housing, and the first facing surface that faces the turbine housing is adjacent to the surface. Two opposing surfaces are provided in the mounting portion, and a first tangential plane in contact with the first opposing surface and a second tangential plane in contact with the second opposing surface are upstream of the gas flow path with respect to the inner wall surface. It intersects in the direction which becomes an acute angle.

この発明は、タービンハウジングと取付部とが互いに熱膨張して変形する際、タービンハウジングの内壁面よりも取付部をガス流路内に相対的に突出させることなく、ガス流路を相対的に広げる方向に取付部を移動させることができる。そのため、ガス流路内における作動ガスの流れをスムーズな状態に維持することができる。   In the present invention, when the turbine housing and the mounting portion are thermally expanded and deformed with each other, the gas flow path is relatively moved without causing the mounting portion to protrude relatively into the gas flow path from the inner wall surface of the turbine housing. The mounting portion can be moved in the direction of spreading. Therefore, the flow of the working gas in the gas flow path can be maintained in a smooth state.

また、本発明に係る過給機は、前記第一対向面と前記第二対向面とが、線接触していることを特徴とする。   The supercharger according to the present invention is characterized in that the first facing surface and the second facing surface are in line contact.

この発明は、タービンハウジングと取付部とが熱膨張した際、第一対向面及び第二対向面間における摺動抵抗をより好適に抑えることができる。   According to the present invention, when the turbine housing and the mounting portion are thermally expanded, the sliding resistance between the first facing surface and the second facing surface can be more suitably suppressed.

また、本発明に係る過給機は、前記付勢部が弾性体であることを特徴とする。   The supercharger according to the present invention is characterized in that the urging portion is an elastic body.

この発明は、付勢部が弾性変形することによって、支持部の移動又は変形を好適に吸収することができる。   According to the present invention, the movement or deformation of the support portion can be suitably absorbed by the elastic deformation of the urging portion.

本発明によれば、内部を流通する作動ガスの外部への漏洩を抑えるとともに、可変容量装置を安定して作動させることができ、安定した出力を維持することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to suppress the leakage to the exterior of the working gas which distribute | circulates an inside, a variable capacity apparatus can be operated stably and the stable output can be maintained.

以下、本発明に係る過給機の実施形態について、図1から図6を参照して説明する。
可変容量型過給機1は、ハウジング3を備え、このハウジング3の一端部側には遠心式コンプレッサ5が設けられ、他端部側には遠心式タービン7が設けられている。
Hereinafter, an embodiment of a supercharger according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
The variable capacity supercharger 1 includes a housing 3, a centrifugal compressor 5 is provided on one end side of the housing 3, and a centrifugal turbine 7 is provided on the other end side.

タービン7とコンプレッサ5との間には、ハウジング3に対して回転自在に、回転軸部材9がたとえば流体軸受11を介して設けられている。回転軸部材9の一端部には、コンプレッサ5を構成しているコンプレッサインペラ13が一体的に固定されており、回転軸部材9の他端部には、タービン7を構成しているタービンインペラ15が一体的に固定されている。   A rotating shaft member 9 is provided between the turbine 7 and the compressor 5 via a fluid bearing 11 so as to be rotatable with respect to the housing 3. A compressor impeller 13 constituting the compressor 5 is integrally fixed to one end of the rotating shaft member 9, and a turbine impeller 15 constituting the turbine 7 is fixed to the other end of the rotating shaft member 9. Are integrally fixed.

ハウジング3は、回転軸部材9を支持するベアリングハウジング17と、コンプレッサインペラ13を囲んでコンプレッサインペラ13側でベアリングハウジング17に一体的に設けられたコンプレッサハウジング19と、タービンインペラ15を囲んでタービンインペラ15側のベアリングハウジング17に一体に設けられたタービンハウジング21と、を備えている。   The housing 3 includes a bearing housing 17 that supports the rotating shaft member 9, a compressor housing 19 that surrounds the compressor impeller 13 and is provided integrally with the bearing housing 17 on the compressor impeller 13 side, and a turbine impeller that surrounds the turbine impeller 15. And a turbine housing 21 provided integrally with the bearing housing 17 on the 15 side.

タービンハウジング21には、一端にガス入口(図示せず)を供えたスクロール通路23が設けられており、このスクロール通路23の内周部のタービンインペラ15との間には、環状のガス流路125が形成されている。タービンハウジング21には、ガス流路25を形成するタービンハウジング21の内壁面21aに沿って突出した突出部21Aが設けられている。   The turbine housing 21 is provided with a scroll passage 23 provided with a gas inlet (not shown) at one end. An annular gas passage is provided between the turbine housing 21 and the turbine impeller 15 at the inner periphery of the scroll passage 23. 125 is formed. The turbine housing 21 is provided with a protruding portion 21A that protrudes along the inner wall surface 21a of the turbine housing 21 that forms the gas flow path 25.

環状のガス流路25におけるタービンインペラ15の先端部側(コンプレッサ5とは反対側)には、マルチベーンノズル方式の可変容量装置27が設けられている。
このマルチベーンノズル方式の可変容量装置27は、図2(図1のII−II断面図)に示すように、上記環状のガス流路25の円周上に配置された複数のノズルベーン29によって構成されたベーンノズル31と、回転軸部材9の回転中心軸線CL1と平行な中心軸線を回動中心にして各ノズルベーン29を回動可能に支持する環状のノズル支持リング33と、を備えている。
A multi-vane nozzle type variable capacity device 27 is provided on the annular gas flow path 25 on the tip side (the side opposite to the compressor 5) of the turbine impeller 15.
As shown in FIG. 2 (II-II sectional view of FIG. 1), the multi-vane nozzle type variable capacity device 27 is constituted by a plurality of nozzle vanes 29 arranged on the circumference of the annular gas flow path 25. And the annular nozzle support ring 33 that rotatably supports each nozzle vane 29 with a central axis parallel to the rotation center axis CL1 of the rotation shaft member 9 as a rotation center.

このノズルベーン29は、ノズル支持リング33から所定の間隔をあけてタービンインペラ15とタービンハウジング21との間に設けられた環状のシュラウド35にも回動可能に支持されている。そして、ガス流路125は、ノズル支持リング33とシュラウド35との間に形成されている。   The nozzle vane 29 is also rotatably supported by an annular shroud 35 provided between the turbine impeller 15 and the turbine housing 21 at a predetermined interval from the nozzle support ring 33. The gas flow path 125 is formed between the nozzle support ring 33 and the shroud 35.

ノズルベーン29は、スライドジョイント方式などの方式で構成されたベーンノズル駆動機構37を介して、たとえば、図2に実線で示す姿勢から破線で示す姿勢の間で回動するようになっている。
なお、図2に実線で示す姿勢に各ノズルベーン29があるときには、ベーンノズル31におけるガス流路の幅W1が最も狭くなっており、図2に破線で示す姿勢に各ノズルベーン29があるときには、ベーンノズル31におけるガス流路の幅W3が最も広くなっている。すなわち、各ノズルベーン29のそれぞれを同一方向に回動することで、ベーンノズル31の流路の大きさを変え、タービン107(タービンインペラ15)に供給されるガスの流速を変える。
The nozzle vane 29 is rotated, for example, between a posture shown by a solid line and a posture shown by a broken line in FIG. 2 via a vane nozzle drive mechanism 37 configured by a slide joint method or the like.
In addition, when each nozzle vane 29 exists in the attitude | position shown as a continuous line in FIG. 2, the width W1 of the gas flow path in the vane nozzle 31 is the narrowest, and when each nozzle vane 29 exists in the attitude | position shown as a broken line in FIG. The width W3 of the gas flow path in FIG. That is, by rotating each nozzle vane 29 in the same direction, the size of the flow path of the vane nozzle 31 is changed, and the flow rate of the gas supplied to the turbine 107 (turbine impeller 15) is changed.

ノズル支持リング33は、所定のシート厚さを備えてリング状に形成されており、表面33aは、突出部21Aの内壁面21aとともにガス流路125を形成している。また、ノズル支持リング33は、スクロール通路23の内径よりも僅かに大きな外径、かつタービンインペラ15の外径よりも僅かに大きな内径を備えている。
さらに、ノズル支持リング33は、中心軸線が回転軸部材9の回転中心軸線CL1と一致するように、タービンインペラ15の背面側(コンプレッサ5側)でタービンインペラ15の近傍に設置されている。
The nozzle support ring 33 is formed in a ring shape with a predetermined sheet thickness, and the surface 33a forms a gas flow path 125 together with the inner wall surface 21a of the protruding portion 21A. The nozzle support ring 33 has an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the scroll passage 23 and an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the turbine impeller 15.
Furthermore, the nozzle support ring 33 is installed in the vicinity of the turbine impeller 15 on the back side (compressor 5 side) of the turbine impeller 15 so that the center axis coincides with the rotation center axis CL1 of the rotary shaft member 9.

可変容量型過給機1は、図1から図3に示すように、タービンインペラ15とタービンハウジング21との間に形成されるガス流路25内で可変するノズルベーン(ノズル翼)29と、タービンハウジング21のガス流路25の一部を形成するタービンハウジング21の突出部21Aの内壁面21aに沿って設けられて、表面33aにノズルベーン29を回転可能に支持するノズル支持リング(取付部)33と、を有する可変容量装置27を備えている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the variable displacement supercharger 1 includes a nozzle vane (nozzle blade) 29 that is variable in a gas flow path 25 formed between the turbine impeller 15 and the turbine housing 21, and a turbine. A nozzle support ring (mounting portion) 33 provided along the inner wall surface 21a of the protruding portion 21A of the turbine housing 21 that forms a part of the gas flow path 25 of the housing 21 and rotatably supporting the nozzle vane 29 on the surface 33a. And a variable capacitance device 27 having

タービンハウジング21の突出部21Aの内壁面21aと、ノズル支持リング33の表面33aとが略同一平面上となるように、タービンハウジング21に対するノズル支持リング33が位置決めされている。ノズル支持リング33の表面33aも、ガス流路25の一部を形成している。   The nozzle support ring 33 is positioned with respect to the turbine housing 21 such that the inner wall surface 21a of the protruding portion 21A of the turbine housing 21 and the surface 33a of the nozzle support ring 33 are substantially on the same plane. The surface 33 a of the nozzle support ring 33 also forms part of the gas flow path 25.

タービンハウジング21の突出部21Aの内壁面21aに隣接して第一対向面21bがタービンハウジング21に設けられ、ノズル支持リング33の表面33aに隣接して第二対向面33bがノズル支持リング33の外周端面に設けられている。   A first facing surface 21 b is provided on the turbine housing 21 adjacent to the inner wall surface 21 a of the projecting portion 21 </ b> A of the turbine housing 21, and a second facing surface 33 b is adjacent to the surface 33 a of the nozzle support ring 33. It is provided on the outer peripheral end face.

第一対向面21b及び第二対向面33bは、第一対向面21bに接する第一接平面P1及び第二対向面33bに接する第二接平面P2が、内壁面21aに対してガス流路25の上流側に鋭角に交差するようにして形成されている。
すなわち、第一接平面P1及び第二接平面P2と内壁面21aとが交差する角度をθ1としたとき、0<θ1<90度に交差した状態で、第一対向面21b及び第二対向面33bが、ガス流路25を拡開させる方向に摺動可能に面接触している。
なお、この傾斜は、例えば、図4に示すように、θ2>θ1でも90度以下であれば構わない。
The first opposed surface 21b and the second opposed surface 33b are configured such that the first tangential plane P1 in contact with the first opposed surface 21b and the second tangential plane P2 in contact with the second opposed surface 33b are gas flow paths 25 with respect to the inner wall surface 21a. Is formed so as to intersect at an acute angle on the upstream side.
That is, when the angle at which the first tangent plane P1 and the second tangent plane P2 intersect with the inner wall surface 21a is θ1, the first facing surface 21b and the second facing surface are crossed at 0 <θ1 <90 degrees. 33b is in surface contact so as to be slidable in the direction of expanding the gas flow path 25.
For example, as shown in FIG. 4, this inclination may be 90 degrees or less even if θ2> θ1.

支持部材(支持部)39の一端39A側は、回転中心軸線CL1と直交するようにベアリングハウジング17とタービンハウジング21との間に配置されている。なお、ベアリングハウジング17とタービンハウジング21とは、一端39Aの近傍において、回転中心軸線CL1の方向に当接して固定されている(図3、図11参照)。
また、一端39Aは、タービンハウジング21やベアリングハウジング17に対して結合(固定)はされておらず、軸方向や径方向において(後述する波ワッシャ41の弾性力や摩擦力に抗して)移動可能に設けられている。図示の例では、一端39Aはタービンハウジング21の内側面に沿って接触している。
なお、一端39Aは、径方向においてはタービンハウジング21に接触させないようにしても良い。すなわち、図3に示すように、一端39Aとタービンハウジング21の内面との間に隙間が形成された状態にしても良い。このようにすると、ノズル支持リング33や支持部材39が後述するように径方向において熱膨張した際に、一端39Aが径方向に移動(膨張)しやすくなる。これにより、ノズル支持リング33や支持部材39の変形(傾きや捩れ)を防止できる。
One end 39A side of the support member (support portion) 39 is disposed between the bearing housing 17 and the turbine housing 21 so as to be orthogonal to the rotation center axis CL1. The bearing housing 17 and the turbine housing 21 are fixed in contact with each other in the direction of the rotation center axis CL1 in the vicinity of the one end 39A (see FIGS. 3 and 11).
The one end 39A is not coupled (fixed) to the turbine housing 21 or the bearing housing 17 and moves in the axial direction or the radial direction (against the elastic force or frictional force of the wave washer 41 described later). It is provided as possible. In the illustrated example, one end 39 </ b> A is in contact with the inner surface of the turbine housing 21.
The one end 39A may not be brought into contact with the turbine housing 21 in the radial direction. That is, as shown in FIG. 3, a gap may be formed between the one end 39 </ b> A and the inner surface of the turbine housing 21. In this way, when the nozzle support ring 33 and the support member 39 are thermally expanded in the radial direction as will be described later, the one end 39A is likely to move (expand) in the radial direction. Thereby, deformation (inclination and twisting) of the nozzle support ring 33 and the support member 39 can be prevented.

そして、ベアリングハウジング17とタービンハウジング21との間には、支持部材39の一端39Aとともに、支持部材39の一端39Aをベアリングハウジング17又はタービンハウジング21に押圧する波ワッシャ(付勢部)41が配されている。図示の例では、波ワッシャ41は、一端39Aとベアリングハウジング17との間に備えられている。また、ベアリングハウジング17に対して結合(固定)はされておらず、一端39Aとベアリングハウジング17の間に挟まれることにより保持されている。
この波ワッシャ41は、耐熱性を備え金属等で構成されており、図5に示すように、平ワッシャ状の部材に周方向で波状の凹凸が繰り返されるようにして形成されている。この凹凸は、波ワッシャ41が挟み込まれる方向に対して凹凸になるよう形成されている。
なお、波ワッシャ41の幅、凹凸の数や大きさは、適宜、変更可能である。例えば、波ワッシャ41は幅2mm程度、凹凸の数が2つ程度であってもよい。また、一端39Aと波ワッシャ41は、結合(固定)はさせずに、径方向において互いにスライド可能な状態としても良い。このようにすると、ノズル支持リング33や支持部材39が後述するように径方向において熱膨張した際に、一端39Aが径方向に移動(膨張)しやすくなる。従って、ノズル支持リング33や支持部材39の変形(傾きや捩れ)を効果的に抑制できる。
Between the bearing housing 17 and the turbine housing 21, a wave washer (biasing part) 41 that presses the one end 39 A of the support member 39 against the bearing housing 17 or the turbine housing 21 is arranged together with the one end 39 A of the support member 39. Has been. In the illustrated example, the wave washer 41 is provided between the one end 39 </ b> A and the bearing housing 17. Further, it is not coupled (fixed) to the bearing housing 17 and is held by being sandwiched between the one end 39 </ b> A and the bearing housing 17.
The wave washer 41 is made of metal or the like with heat resistance, and is formed such that wave-shaped irregularities are repeated in the circumferential direction on a flat washer-like member as shown in FIG. The unevenness is formed to be uneven with respect to the direction in which the wave washer 41 is sandwiched.
The width of the wave washer 41 and the number and size of the irregularities can be changed as appropriate. For example, the wave washer 41 may have a width of about 2 mm and the number of irregularities of about two. Further, the one end 39A and the wave washer 41 may be slidable in the radial direction without being coupled (fixed). In this way, when the nozzle support ring 33 and the support member 39 are thermally expanded in the radial direction as will be described later, the one end 39A is likely to move (expand) in the radial direction. Therefore, deformation (tilt and twist) of the nozzle support ring 33 and the support member 39 can be effectively suppressed.

次に、本実施形態に係る可変容量型過給機1の作用について説明する。
可変容量型過給機1の稼動時には、エンジンからの排ガスが、スクロール通路23、ガス流路25を通って、タービンインペラ15に供給され、タービンインペラ15が回転している。
このとき、タービンハウジング21及びノズル支持リング33とも加熱されて熱膨張する。
Next, the operation of the variable capacity supercharger 1 according to this embodiment will be described.
During operation of the variable displacement supercharger 1, exhaust gas from the engine is supplied to the turbine impeller 15 through the scroll passage 23 and the gas passage 25, and the turbine impeller 15 is rotating.
At this time, the turbine housing 21 and the nozzle support ring 33 are also heated and thermally expanded.

ここで、ガス流路25に対して第一対向面21bと第二対向面33bとが、何れも角度θにて傾斜した状態で面接触している。そのため、両者が接触した状態で、ノズル支持リング33が、図6に示すように、タービンハウジング21に対してガス流路25の流路幅を広げる方向に相対的に変形及び移動しようとする。   Here, the first opposed surface 21b and the second opposed surface 33b are in surface contact with the gas flow path 25 in a state where both are inclined at an angle θ. Therefore, the nozzle support ring 33 tends to be deformed and moved relative to the turbine housing 21 in the direction of widening the channel width of the gas channel 25 as shown in FIG.

このノズル支持リング33の半径方向及び軸方向の変形及び移動にともない、支持部材39が押圧されて一端39Aに負荷が集中する。このとき、支持部材39の一端39Aが、波ワッシャ41によって押圧されているので、波ワッシャ41の弾性変形によって負荷が緩和され、支持部材39の変形が規制される。   As the nozzle support ring 33 is deformed and moved in the radial direction and the axial direction, the support member 39 is pressed and the load is concentrated on the one end 39A. At this time, since one end 39A of the support member 39 is pressed by the wave washer 41, the load is relieved by the elastic deformation of the wave washer 41, and the deformation of the support member 39 is restricted.

こうして、第一対向面21bと第二対向面33bとが過度に接触、又は離間することなく、突出部21Aとノズル支持リング33との接触状態が維持され、ガス流路25と外部との遮断状態が維持される。   Thus, the contact state between the projecting portion 21A and the nozzle support ring 33 is maintained without excessive contact or separation between the first facing surface 21b and the second facing surface 33b, and the gas flow path 25 and the outside are blocked. State is maintained.

この可変容量型過給機1によれば、ベアリングハウジング17及びタービンハウジング21に対して、支持部材39の一端39A側が波ワッシャ41を介して押圧されているので、ベアリングハウジング17及びタービンハウジング21に対して、支持部材39の一端39A側は相対移動が可能となる。そのため、ベアリングハウジング17及びタービンハウジング21に対して支持部材39が熱膨張変形しても、波ワッシャ41の付勢力とのバランスによってこれを好適に吸収することができる。   According to the variable capacity supercharger 1, the one end 39 </ b> A side of the support member 39 is pressed against the bearing housing 17 and the turbine housing 21 via the wave washer 41. On the other hand, the one end 39A side of the support member 39 can be relatively moved. Therefore, even if the support member 39 is thermally expanded and deformed with respect to the bearing housing 17 and the turbine housing 21, it can be suitably absorbed by the balance with the urging force of the wave washer 41.

このとき、タービンハウジング21とノズル支持リング33とが摺動可能に接触しているので、タービンハウジング21に対してノズル支持リング33が相対的に変形又は変位しようとしても、タービンハウジング21に対してノズル支持リング33が離間するのを抑え、かつ、十分なガス流路25を確保することができる。したがって、内部を流通する作動ガスの外部への漏洩を抑えるとともに、可変容量装置27を安定して作動させることができ、安定した出力を維持することができる。   At this time, since the turbine housing 21 and the nozzle support ring 33 are slidably in contact with each other, even if the nozzle support ring 33 is relatively deformed or displaced with respect to the turbine housing 21, It is possible to prevent the nozzle support ring 33 from separating and to secure a sufficient gas flow path 25. Therefore, leakage of the working gas flowing through the inside can be suppressed and the variable capacity device 27 can be stably operated, and a stable output can be maintained.

特に、第一対向面21bの第一接平面P1及び第二対向面33bの第二接平面P2が、内壁面21aに対してガス流路の上流側にθ1で交差している。そのため、タービンハウジング21とノズル支持リング33とが互いに熱膨張して変形する際、ノズル支持リング33をタービンハウジング21の内壁面21aよりもガス流路25内に相対的に突出するのを規制して、ガス流路25を相対的に広げる方向に移動させることができる。そのため、ガス流路25内における作動ガスの流れをスムーズな状態に維持することができる。   In particular, the first tangent plane P1 of the first facing surface 21b and the second tangent plane P2 of the second facing surface 33b intersect the inner wall surface 21a upstream of the gas flow path at θ1. For this reason, when the turbine housing 21 and the nozzle support ring 33 are thermally expanded and deformed, the nozzle support ring 33 is restricted from projecting into the gas flow path 25 relative to the inner wall surface 21a of the turbine housing 21. Thus, the gas flow path 25 can be moved in a relatively widening direction. Therefore, the flow of the working gas in the gas flow path 25 can be maintained in a smooth state.

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。   The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、図7に示すように、突出部51Aの第一対向面51b及びノズル支持リング53の第二対向面53bが、互いに対向する側に凸の曲面に形成され、又は、図8に示すように、突出部55Aの第一対向面55bのみが第二対向面33bに対向する側に凸の曲面に形成されていてもよい。
また、第二対向面のみが第一対向面側に凸の曲面に形成されていてもよい。この場合、第一対向面及び第二対向を線接触させることができ、しかも線接触位置を変化させながら両者の接触状態を好適に維持させることができる。
したがって、シール性を維持しつつ摺動抵抗をより減らすことができる。
For example, as shown in FIG. 7, the first opposing surface 51b of the protruding portion 51A and the second opposing surface 53b of the nozzle support ring 53 are formed as curved surfaces that are convex toward each other, or as shown in FIG. In addition, only the first facing surface 55b of the protruding portion 55A may be formed in a curved surface that is convex on the side facing the second facing surface 33b.
Further, only the second facing surface may be formed as a curved surface convex toward the first facing surface. In this case, the first facing surface and the second facing can be brought into line contact, and the contact state between the two can be suitably maintained while changing the line contact position.
Therefore, sliding resistance can be further reduced while maintaining sealing performance.

さらに、図9及び図10に示すように、突出部59A及びノズル支持リング61が歯車状に形成され、第一対向面59b及び第二対向面61bが対向した状態で凹凸嵌合されていてもよい。   Further, as shown in FIGS. 9 and 10, even if the projecting portion 59A and the nozzle support ring 61 are formed in a gear shape and the first opposed surface 59b and the second opposed surface 61b are opposed to each other, the concave and convex portions are fitted. Good.

また、支持部材39と付勢部である波ワッシャ41とが別部材とされているが、これに限らず、図11に示すように、支持部材63の一端63Aが、回転中心軸線CL1に直交する方向L2に対して鋭角となる角度θ3で折り曲げられた状態でタービンハウジング21とベアリングハウジング17との間に配置されているとしてもよい。
この場合、支持部材63の一端63Aとタービンハウジング21及びベアリングハウジング17との間に、支持部材63の一端63Aの変形代Sが形成されている。そのため、熱膨張の際には、変形代S間で支持部材63の一端63Aが弾性変形して熱膨張を吸収することができる。
Further, the support member 39 and the wave washer 41 as the urging portion are separate members. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 11, one end 63A of the support member 63 is orthogonal to the rotation center axis CL1. It is good also as arrange | positioning between the turbine housing 21 and the bearing housing 17 in the state bent by angle (theta) 3 used as an acute angle with respect to the direction L2 to perform.
In this case, a deformation margin S of the one end 63A of the support member 63 is formed between the one end 63A of the support member 63 and the turbine housing 21 and the bearing housing 17. Therefore, during thermal expansion, the one end 63A of the support member 63 can be elastically deformed between the deformation margins S to absorb the thermal expansion.

また、付勢部とは波ワッシャには限定されず、付勢が可能なもの(弾性体など)であれば適用可能であるが、波ワッシャは耐熱性、製作容易性などが優れており、好適に用いることができる。   In addition, the urging part is not limited to the wave washer, and can be applied as long as it can be urged (such as an elastic body), but the wave washer has excellent heat resistance, ease of manufacture, It can be used suitably.

本発明の一実施形態に係る可変容量型過給機を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing a variable capacity type supercharger concerning one embodiment of the present invention. 可変容量装置を示す図(図1のII−II断面)である。It is a figure (II-II section of Drawing 1) showing a variable capacity device. タービンハウジングと可変容量装置の連結部近傍を示す図(図1のIII拡大)である。It is a figure (III expansion of FIG. 1) which shows the connection part vicinity of a turbine housing and a variable capacity apparatus. タービンハウジングと可変容量装置の連結部の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the connection part of a turbine housing and a variable capacity apparatus. 波ワッシャの斜視図である。It is a perspective view of a wave washer. 本発明の一実施形態に係る可変容量型過給機が熱変形する状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which the thermal displacement of the variable capacity | capacitance supercharger which concerns on one Embodiment of this invention. タービンハウジングと可変容量装置の連結部の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the connection part of a turbine housing and a variable capacity apparatus. タービンハウジングと可変容量装置の連結部の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the connection part of a turbine housing and a variable capacity apparatus. タービンハウジングと可変容量装置の連結部の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the connection part of a turbine housing and a variable capacity apparatus. タービンハウジングと可変容量装置の連結部の他の例を示す図(図9のIV矢視)である。It is a figure (IV arrow view of FIG. 9) which shows the other example of the connection part of a turbine housing and a variable capacity apparatus. 支持部の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a support part. 従来の可変容量型過給機の要部を示す図である。It is a figure which shows the principal part of the conventional variable capacity | capacitance supercharger.

符号の説明Explanation of symbols

1…可変容量型過給機(過給機)、 15…タービンインペラ、 17…ベアリングハウジング、 21…タービンハウジング、 21A,51A,53A,55A,59A…突出部、 21a…内壁面、 21b,51b,55b,59b…第一対向面、 25…ガス流路、 27…可変容量装置、 29…ノズルベーン(ノズル翼)、 33,53,61…ノズル支持リング(取付部)、 33a…表面、 33b,53b,61b…第二対向面、 39,63…支持部材、 39A…一端、 39B…他端、 41…波ワッシャ(付勢部)、 P1…第一接平面、 P2…第二接平面   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Variable capacity type | mold supercharger (supercharger), 15 ... Turbine impeller, 17 ... Bearing housing, 21 ... Turbine housing, 21A, 51A, 53A, 55A, 59A ... Projection part, 21a ... Inner wall surface, 21b, 51b , 55b, 59b ... first facing surface, 25 ... gas flow path, 27 ... variable capacity device, 29 ... nozzle vane (nozzle blade), 33, 53, 61 ... nozzle support ring (mounting part), 33a ... surface, 33b, 53b, 61b ... second opposing surface, 39, 63 ... support member, 39A ... one end, 39B ... other end, 41 ... wave washer (biasing part), P1 ... first tangential plane, P2 ... second tangential plane

Claims (2)

タービンインペラとタービンハウジングとの間に形成されるガス流路内で可変するノズル翼と、前記ガス流路の一部を形成する前記タービンハウジングの内壁面に沿って設けられて、表面に前記ノズル翼を回転可能に支持する取付部と、を有する可変容量装置を備えた過給機であって、
一端側及び他端側を有し、ベアリングハウジングと前記タービンハウジングとの間に前記一端側が配置されて前記取付部を前記他端側で支持する支持部と、
該支持部の前記一端側を前記ベアリングハウジング又は前記タービンハウジングに押圧する付勢部と、
を備え、
前記内壁面に隣接して前記取付部と対向する第一対向面が、前記タービンハウジングに設けられ、
前記表面に隣接して前記タービンハウジングと対向する第二対向面が、前記取付部に設けられ、
前記第一対向面に接する第一接平面及び前記第二対向面に接する第二接平面が、前記内壁面に対して前記ガス流路の上流側に鋭角となる方向に交差しており、
前記第一対向面と前記第二対向面とが線接触していることを特徴とする過給機。
A nozzle blade that is variable in a gas flow path formed between the turbine impeller and the turbine housing, and an inner wall surface of the turbine housing that forms a part of the gas flow path, and the nozzle on the surface A turbocharger comprising a variable capacity device having a mounting portion for rotatably supporting a wing,
A support portion having one end side and the other end side, the one end side being disposed between a bearing housing and the turbine housing, and supporting the attachment portion on the other end side;
An urging portion that presses the one end side of the support portion against the bearing housing or the turbine housing;
With
A first facing surface that is adjacent to the inner wall surface and faces the mounting portion is provided in the turbine housing,
A second facing surface facing the turbine housing adjacent to the surface is provided on the mounting portion;
A first tangential plane in contact with the first opposed surface and a second tangential plane in contact with the second opposed surface intersect with each other in a direction that forms an acute angle upstream of the gas flow path with respect to the inner wall surface;
The supercharger, wherein the first facing surface and the second facing surface are in line contact .
前記付勢部が弾性体であることを特徴とする請求項1に記載の過給機。
The supercharger according to claim 1, wherein the urging portion is an elastic body .
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