JP5093758B2 - Variable capacity turbocharger - Google Patents
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Description
本発明は、タービン流量を調整することができる可変容量型過給機に関し、特に可変ノズル機構を備えた可変容量型過給機に関する。 The present invention relates to a variable displacement supercharger capable of adjusting a turbine flow rate, and more particularly to a variable displacement supercharger including a variable nozzle mechanism.
運転状況に応じてタービン流量を変えることができる可変容量型過給機には、例えば、図５に示すような可変ノズル機構を用いたものが知られている。ここで、図５は、従来の可変ノズル機構を備えた可変容量型過給機を示す断面図である。なお、図５に示した可変容量型過給機と同等の過給機は、例えば、特許文献１及び特許文献２に開示されている。 As a variable capacity supercharger capable of changing the turbine flow rate according to the operating condition, for example, a variable capacity turbocharger using a variable nozzle mechanism as shown in FIG. 5 is known. Here, FIG. 5 is a cross-sectional view showing a variable displacement supercharger provided with a conventional variable nozzle mechanism. In addition, the supercharger equivalent to the variable capacity | capacitance supercharger shown in FIG. 5 is disclosed by patent document 1 and patent document 2, for example.
従来の可変容量型過給機は、排気ガスの供給によりタービン動翼５１ａを回転させるガスタービン５１と、タービン動翼５１ａと同軸に連結された羽根車５２ａにより空気を吸入するコンプレッサ５２と、ガスタービン５１の流体供給路５１ｂに断面翼形状のベーン５３ａを回動可能に配置することにより前記流体の供給量を調節可能に構成した可変ノズル機構５３と、を備えている。 A conventional variable capacity turbocharger includes a gas turbine 51 that rotates a turbine blade 51a by supplying exhaust gas, a compressor 52 that sucks air through an impeller 52a that is coaxially connected to the turbine blade 51a, a gas, And a variable nozzle mechanism 53 configured to adjust a supply amount of the fluid by disposing a vane 53a having a blade shape in a cross section in a fluid supply path 51b of the turbine 51 so as to be rotatable.
かかる可変容量型過給機の外形は、タービン５１の筐体を構成するタービンハウジング５１ｃと、コンプレッサ５２の筐体を構成するコンプレッサハウジング５２ｂと、タービン動翼５１ａを有するタービンディスク５１ｄと羽根車５２ａを連結する回転軸５４ａを支持するセンターハウジング５４と、により構成されている。また、流体供給路５１ｂには、タービンハウジング５１ｃの外周に形成されたスクロール部５１ｅから排気ガスが供給されるように構成されている。 The external form of such a variable capacity turbocharger is as follows: a turbine housing 51c that constitutes the casing of the turbine 51, a compressor housing 52b that constitutes the casing of the compressor 52, a turbine disk 51d having turbine rotor blades 51a, and an impeller 52a. And a center housing 54 that supports a rotating shaft 54a that connects the two. Further, exhaust gas is supplied to the fluid supply path 51b from a scroll portion 51e formed on the outer periphery of the turbine housing 51c.
前記可変ノズル機構５３は、タービンハウジング５１ｃに固定された環状のシュラウド５３ｂと、タービンハウジング５１ｃ及びセンターハウジング５４の間に支持された環状の支持リング５３ｃと、シュラウド５３ｂと支持リング５３ｃとの間隔を保持するピン５３ｄと、シュラウド５３ｂ及び支持リング５３ｃの間で回動可能に支持された複数のベーン５３ａと、ベーン５３ａを回動させるベーン駆動機構と、から構成されている。ベーン駆動機構は、ベーン５３ａに接続された回動軸５３ｅと、回動軸５３ｅに連結されたノズルリンク板５３ｆと、センターハウジング５４に回動可能に支持されるとともにノズルリンク板５３ｆに連結された駆動軸５３ｇと、外部のダイヤフラムシリンダ等のピストンロッドと駆動軸５３ｇとを連結する連結部材５３ｈと、から構成されている。また、支持リング５３ｃ及びノズルリンク板５３ｆは、タービンハウジング５１ｃとセンターハウジング５４との間で挟持される環状のサポートリング５５により、その位置や姿勢が保持されている。 The variable nozzle mechanism 53 includes an annular shroud 53b fixed to the turbine housing 51c, an annular support ring 53c supported between the turbine housing 51c and the center housing 54, and an interval between the shroud 53b and the support ring 53c. A pin 53d to be held, a plurality of vanes 53a rotatably supported between the shroud 53b and the support ring 53c, and a vane driving mechanism for rotating the vane 53a are configured. The vane drive mechanism is rotatably supported by the rotation shaft 53e connected to the vane 53a, the nozzle link plate 53f connected to the rotation shaft 53e, the center housing 54, and connected to the nozzle link plate 53f. The drive shaft 53g, and a connecting member 53h for connecting the piston rod such as an external diaphragm cylinder and the drive shaft 53g. The positions and postures of the support ring 53c and the nozzle link plate 53f are held by an annular support ring 55 that is sandwiched between the turbine housing 51c and the center housing 54.
図５に示したように、可変ノズル機構５３とセンターハウジング５４とサポートリング５５との間には一定の空間（以下、リンク室５６という。）が形成される。また、サポートリング５５は、タービンハウジング５１ｃとセンターハウジング５４との間で挟持されているため、リンク室５６の外端部側はシールされた状態になっている。一方、リンク室５６の内端部側は、ベーン５３ａの回動軸５３ｅとノズルリンク板５３ｆとの隙間等からリンク室５６に排気ガスが流入する。そして、排気ガス中の水蒸気が冷却されるとリンク室５６に水が溜まり、場合によっては凍結することもある。このリンク室５６にはベーン駆動機構の一部であるノズルリンク板５３ｆが配置されているため、リンク室５６内に溜まった水が凍結すると、ノズルリンク板５３ｆが動かない、ベーン駆動機構の一部が変形・故障してしまう等の問題を生ずる。 As shown in FIG. 5, a constant space (hereinafter referred to as a link chamber 56) is formed between the variable nozzle mechanism 53, the center housing 54, and the support ring 55. Further, since the support ring 55 is sandwiched between the turbine housing 51c and the center housing 54, the outer end side of the link chamber 56 is sealed. On the other hand, on the inner end side of the link chamber 56, exhaust gas flows into the link chamber 56 through a gap between the rotation shaft 53e of the vane 53a and the nozzle link plate 53f. When the water vapor in the exhaust gas is cooled, water accumulates in the link chamber 56 and may freeze in some cases. Since the nozzle link plate 53f, which is a part of the vane drive mechanism, is disposed in the link chamber 56, the nozzle link plate 53f does not move when water accumulated in the link chamber 56 is frozen. This causes problems such as deformation or failure of the part.
本発明は上述した問題点に鑑み創案されたものであり、リンク室に水が溜まらないようにして凍結を抑制することができる可変容量型過給機を提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a variable capacity supercharger capable of suppressing freezing so that water does not collect in the link chamber.
本発明によれば、タービン流量を調整可能な可変ノズル機構と、ハウジングに挟持されつつ前記可変ノズル機構の一部を支持するサポートリングと、を有する可変容量型過給機において、前記サポートリングは、前記可変容量型過給機を設置したときに、鉛直方向下側となる位置に形成された水抜き孔と、鉛直方向上側となる位置に形成されたガス抜き孔と、を有し、前記水抜き孔及び前記ガス抜き孔の開口面積の総和は、前記可変ノズル機構を構成する回動軸と支持リングとの間に生ずる隙間の開口面積の総和よりも大きく設定されている、ことを特徴とする可変容量型過給機が提供される。 According to the present invention, in the variable capacity supercharger having a variable nozzle mechanism capable of adjusting a turbine flow rate, and a support ring that is supported by a portion of the variable nozzle mechanism while being sandwiched by a housing, the support ring includes: When the variable capacity supercharger is installed, it has a drain hole formed at a position on the lower side in the vertical direction, and a gas vent hole formed at a position on the upper side in the vertical direction, The sum total of the opening areas of the drain holes and the gas vent holes is set to be larger than the sum of the opening areas of the gaps formed between the rotating shaft and the support ring constituting the variable nozzle mechanism. A variable capacity supercharger is provided.
また、前記ガス抜き孔の開口面積の総和は、前記可変ノズル機構を構成する回動軸と支持リングとの間に生ずる隙間の開口面積の総和よりも大きく設定されていることが好ましい。さらに、前記水抜き孔から前記サポートリング外に排出された水を外部に排出する排水孔を前記ハウジングに形成してもよい。 Moreover, it is preferable that the total opening area of the gas vent holes is set larger than the total opening area of the gaps formed between the rotating shaft and the support ring constituting the variable nozzle mechanism . Furthermore, the drainage hole for discharging water discharged out of the support ring from the water drain hole in the outer portion may be formed in the housing.
上述した本発明の可変容量型過給機によれば、水が溜まり易いリンク室（サポートリングとハウジングと可変ノズル機構により形成される空間）の一部を形成するサポートリングに水抜き孔を形成したことにより、リンク室内に溜まった水をリンク室外に排出することができ、リンク室内に水を溜めないようにすることができる。したがって、リンク室内の水の凍結に起因する可変ノズル機構の作動不良や故障を抑制することができる。特に、水抜き孔を鉛直方向下側に配置することにより、重力によってリンク室に溜まった水をリンク室外に容易に排出することができる。 According to the above-described variable capacity supercharger of the present invention, the drain hole is formed in the support ring that forms part of the link chamber (a space formed by the support ring, the housing, and the variable nozzle mechanism) in which water easily collects. As a result, water accumulated in the link chamber can be discharged outside the link chamber, and water can be prevented from collecting in the link chamber. Therefore, the malfunction and failure of the variable nozzle mechanism due to freezing of water in the link chamber can be suppressed. In particular, by arranging the drain hole on the lower side in the vertical direction, water accumulated in the link chamber due to gravity can be easily discharged out of the link chamber.
また、サポートリングにガス抜き孔を形成することにより、可変ノズル機構に排気ガス中の煤を付着し難くすることができ、故障や摩耗の原因を低減することができる。さらに、ガス抜き孔や水抜き孔の開口面積を、可変ノズル機構を構成する回動軸と支持リングとの間に生ずる隙間の開口面積よりも大きく設定することにより、ガス抜き孔又は水抜き孔から積極的に排気ガスを排出させることができる。 In addition, by forming a gas vent hole in the support ring, it is possible to make it difficult for soot in the exhaust gas to adhere to the variable nozzle mechanism, and to reduce the cause of failure and wear. Furthermore, by setting the opening area of the gas vent hole or the water drain hole to be larger than the opening area of the gap formed between the rotating shaft constituting the variable nozzle mechanism and the support ring , the gas vent hole or the water drain hole is formed. The exhaust gas can be actively discharged from.
また、リンク室外に排出した水を排気ガス流路内又は外部に排出する排水孔を形成することにより、より効果的にリンク室に溜まった水をリンク室外に排出させることができる。特に、排気ガス流路内に排水する場合には、過給機の外部と連通する孔を形成する必要がないため、過給機の効率を低下させることなく排水することができる。 Further, by forming a drain hole for discharging the water discharged outside the link chamber to the inside or outside of the exhaust gas passage, the water accumulated in the link chamber can be discharged more effectively to the outside of the link chamber. In particular, when draining into the exhaust gas flow path, it is not necessary to form a hole communicating with the outside of the supercharger, and therefore it is possible to drain without reducing the efficiency of the supercharger.
以下、本発明の実施形態について図１〜図４を用いて説明する。ここで、図１は、本発明に係る可変容量型過給機を示す断面図である。なお、図５に示した従来の可変容量型過給機と同じ構成部品については同じ符号を付し、重複した説明を省略する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a sectional view showing a variable capacity supercharger according to the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same component as the conventional variable capacity | capacitance supercharger shown in FIG. 5, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図１に示した本発明の可変容量型過給機は、タービン流量を調整可能な可変ノズル機構５３と、タービンハウジング５１ｃ及びセンターハウジング５４に挟持されつつ可変ノズル機構５３の一部を支持するサポートリング１と、を有し、サポートリング１には水抜き孔２とガス抜き孔３が形成され、タービンハウジング５１ｃには排水孔４が形成されている。なお、図示した可変容量型過給機は図の上下方向が、可変容量型過給機を車両等に設置したときの鉛直方向と一致するようになっている。 The variable capacity supercharger of the present invention shown in FIG. 1 includes a variable nozzle mechanism 53 capable of adjusting the turbine flow rate, and a support that supports a part of the variable nozzle mechanism 53 while being sandwiched between the turbine housing 51c and the center housing 54. The support ring 1 is formed with a water drain hole 2 and a gas vent hole 3, and the turbine housing 51 c is formed with a drain hole 4. In the illustrated variable capacity supercharger, the vertical direction in the figure matches the vertical direction when the variable capacity supercharger is installed in a vehicle or the like.
図２は、サポートリング１の斜視図である。前記サポートリング１は、タービンハウジング５１ｃ及びセンターハウジング５４に挟持されるフランジ部１ａと、回転軸５４ａの軸方向にタービン５１側に延出された筒部１ｂと、内側に縮径されたサポート部１ｃと、を有する。サポート部１ｃは、段差部１ｄを有し、段差部１ｄの前後のサポート部１ｃにより、支持リング５３ｃ及びノズルリンク板５３ｆを支持している。 FIG. 2 is a perspective view of the support ring 1. The support ring 1 includes a flange portion 1a that is sandwiched between the turbine housing 51c and the center housing 54, a cylindrical portion 1b that extends toward the turbine 51 in the axial direction of the rotating shaft 54a, and a support portion that is reduced in diameter. 1c. The support portion 1c has a step portion 1d, and the support ring 53c and the nozzle link plate 53f are supported by the support portions 1c before and after the step portion 1d.
サポートリング１の筒部１ｂの内側は、リンク室５６の内周面を形成しており、リンク室５６に流入した排気ガスが冷却されたときに生じる水は、この筒部１ｂの内側の鉛直方向下側に溜まり易い。したがって、図１及び図２に示すように、水抜き孔２は、サポートリング１の筒部１ｂの鉛直方向下側となる位置に形成されている。水抜き孔２の半径は、リンク室５６に溜まった水を排出できる大きさであればよい。ただし、水抜き孔２の水の排出速度が遅い場合には、水を排出し切れずに凍結してしまう場合も想定されるため、例えば、１ｍｍ以上に形成される。また、筒部１ｂの鉛直方向下側に水抜き孔２を複数形成するようにしてもよい。 The inner side of the cylindrical portion 1b of the support ring 1 forms the inner peripheral surface of the link chamber 56, and the water generated when the exhaust gas flowing into the link chamber 56 is cooled is vertical inside the cylindrical portion 1b. It tends to collect in the lower direction. Accordingly, as shown in FIGS. 1 and 2, the drain hole 2 is formed at a position on the lower side in the vertical direction of the cylindrical portion 1 b of the support ring 1. The radius of the drain hole 2 may be a size that allows the water accumulated in the link chamber 56 to be discharged. However, when the water discharge speed of the drain hole 2 is slow, it is assumed that the water is frozen without being completely discharged. Further, a plurality of drain holes 2 may be formed on the lower side in the vertical direction of the cylindrical portion 1b.
また、ベーン５３ａの回動軸５３ｅとノズルリンク板５３ｆとの隙間等からリンク室５６に排気ガスが流入した場合に、リンク室５６に排気ガスが滞留すると回動軸５３ｅに排気ガスの煤が付着し、ベーン５３ａの回動に支障を生じたり、回動軸５３ｅの磨耗が早まったりしてしまう。そこで、サポートリング１の筒部１ｂにガス抜き孔３を形成し、リンク室５６に流入した排気ガスを排出できるようにしている。ここでは、ガス抜き孔３を水抜き孔２の反対側（位相差１８０°）となる鉛直方向上側に形成しているが、これに限定されるものではない。ガス抜き孔３から積極的に排気ガスを排出できるように、ガス抜き孔３の開口面積は、理想的には、リンク室５６に生ずる隙間の開口面積の総和よりも大きくなるように設定される。ここで、リンク室５６に生ずる隙間の開口面積の総和をＳとし、ガス抜き孔３の半径をｒとすれば、πｒ２＞Ｓを満たすように、ガス抜き孔３の半径ｒが設定される。例えば、リンク室５６に生ずる隙間の開口面積の総和Ｓが１０ｍｍ２の場合には、半径ｒは２ｍｍ程度に設定される。また、「リンク室５６に生ずる隙間」は、実際には、「回動軸５３ｅと支持リング５３ｃとの間に生ずる隙間」に置き換えることができる。この場合、開口面積の総和Ｓ＝各回動軸５３ｅと支持リング５３ｃとの間に生ずる隙間の開口面積×回動軸５３ｅの本数、と表現することができる。回動軸５３ｅの本数は、例えば、１１本程度であるが、過給機の型式や容量によって異なるものである。 In addition, when exhaust gas flows into the link chamber 56 through a gap between the rotation shaft 53e of the vane 53a and the nozzle link plate 53f or the like, if the exhaust gas stays in the link chamber 56, exhaust gas traps on the rotation shaft 53e. It adheres and causes troubles in the rotation of the vane 53a, or wear of the rotation shaft 53e is accelerated. Therefore, the gas vent hole 3 is formed in the cylindrical portion 1 b of the support ring 1 so that the exhaust gas flowing into the link chamber 56 can be discharged. Here, the gas vent hole 3 is formed on the upper side in the vertical direction which is opposite to the water drain hole 2 (phase difference 180 °), but is not limited thereto. The opening area of the gas vent hole 3 is ideally set to be larger than the sum of the opening areas of the gaps generated in the link chamber 56 so that the exhaust gas can be actively discharged from the gas vent hole 3. . Here, if the sum of the opening areas of the gaps generated in the link chamber 56 is S and the radius of the gas vent hole 3 is r, the radius r of the gas vent hole 3 is set so as to satisfy πr 2 > S. . For example, when the sum S of the opening areas of the gaps generated in the link chamber 56 is 10 mm 2 , the radius r is set to about 2 mm. Further, the “gap generated in the link chamber 56” can be actually replaced with “gap generated between the rotation shaft 53e and the support ring 53c”. In this case, the sum S of the opening areas can be expressed as S = the opening area of the gap formed between each rotation shaft 53e and the support ring 53c × the number of the rotation shafts 53e. The number of rotating shafts 53e is, for example, about 11, but varies depending on the type and capacity of the supercharger.
ところで、可変容量型過給機の通常運転状態では、排気ガスの温度が高いため、リンク室５６に流入した排気ガスは液化し難い。すなわち、リンク室５６に流入した排気ガスの水分が蒸発した状態である場合には、水抜き孔２は水抜き用の孔として機能せず、寧ろガス抜き用の孔として機能させることができる。そこで、水抜き孔２及びガス抜き孔３の開口面積の総和が、リンク室５６に生ずる隙間の開口面積の総和よりも大きくなるように設定することもできる。ここで、リンク室５６に生ずる隙間の開口面積の総和をＳ、水抜き孔２の半径をＲ、ガス抜き孔３の半径をｒとすれば、（πＲ２＋πｒ２）＞Ｓを満たすように、水抜き孔２の半径Ｒ及びガス抜き孔３の半径ｒが設定される。例えば、リンク室５６に生ずる隙間の開口面積の総和Ｓが１０ｍｍ２の場合には、（半径Ｒ，半径ｒ）は、（１．５ｍｍ，１．５ｍｍ）に設定してもよいし、（１ｍｍ，２ｍｍ）に設定してもよいし、（２ｍｍ，１ｍｍ）に設定してもよい。 By the way, in the normal operation state of the variable capacity supercharger, the temperature of the exhaust gas is high, so that the exhaust gas flowing into the link chamber 56 is difficult to liquefy. That is, when the moisture of the exhaust gas flowing into the link chamber 56 is in a evaporated state, the drain hole 2 does not function as a drain hole, but rather can function as a vent hole. Therefore, the sum of the opening areas of the drain holes 2 and the gas vent holes 3 can be set to be larger than the sum of the opening areas of the gaps generated in the link chamber 56. Here, assuming that the sum of the opening areas of the gaps generated in the link chamber 56 is S, the radius of the drain hole 2 is R, and the radius of the gas vent hole 3 is r, (πR 2 + πr 2 )> S is satisfied. The radius R of the water drain hole 2 and the radius r of the gas vent hole 3 are set. For example, when the sum S of the opening areas of the gaps generated in the link chamber 56 is 10 mm 2 , (radius R, radius r) may be set to (1.5 mm, 1.5 mm), or (1 mm , 2 mm), or (2 mm, 1 mm).
ここで、図３は、サポートリング１の筒部１ｂにおける断面図であり、（Ａ）は図２に示した実施形態、（Ｂ）は第一変形例、（Ｃ）は第二変形例を示している。 Here, FIG. 3 is a cross-sectional view of the cylindrical portion 1b of the support ring 1, wherein (A) is the embodiment shown in FIG. 2, (B) is a first modification, and (C) is a second modification. Show.
図３（Ａ）に示すように、図２に示したサポートリング１の筒部１ｂには、鉛直方向下側に１つの水抜き孔２が形成され、鉛直方向上側に１つのガス抜き孔３が形成されている。ここでは、鉛直方向最下部に水抜き孔２を、鉛直方向最上部にガス抜き孔３を形成しているが、本発明において、鉛直方向下側とはサポートリング１の下半分の範囲を意味し、鉛直方向上側とはサポートリング１の上半分の範囲を意味する。したがって、一対の水抜き孔２とガス抜き孔３を形成する場合であっても、必ずしも図３（Ａ）に示した配置に限定されるものではない。 As shown in FIG. 3A, in the cylindrical portion 1b of the support ring 1 shown in FIG. 2, one drain hole 2 is formed on the lower side in the vertical direction, and one gas vent hole 3 is formed on the upper side in the vertical direction. Is formed. Here, the drain hole 2 is formed at the bottom in the vertical direction and the gas vent hole 3 is formed at the top in the vertical direction. In the present invention, the lower side in the vertical direction means the lower half of the support ring 1. The upper side in the vertical direction means the upper half range of the support ring 1. Therefore, even when a pair of drain holes 2 and gas vent holes 3 are formed, the arrangement is not necessarily limited to the arrangement shown in FIG.
図３（Ｂ）に示す第一変形例では、サポートリング１の筒部１ｂの鉛直方向下側に２つの水抜き孔２を形成し、鉛直方向上側に１つのガス抜き孔３を形成している。かかる第一変形例においても、図示した配置に限定されるものではなく、１つの水抜き孔２を鉛直方向最下部に配置されるようにサポートリング１を回転してセンターハウジング５４又はタービンハウジング５１ｃに嵌めるようにしてもよい。また、２つの水抜き孔２の中心角αは、０°＜α＜１８０°の範囲で設定することができるが、図３（Ｂ）では中心角αを１２０°に設定している。なお、排水速度を速めたい場合には、中心角αを０°に近づけるように設定すればよい。 In the first modification shown in FIG. 3B, two drain holes 2 are formed on the lower side in the vertical direction of the cylindrical portion 1b of the support ring 1, and one gas vent hole 3 is formed on the upper side in the vertical direction. Yes. Also in the first modified example, the arrangement is not limited to the illustrated arrangement, and the center ring 54 or the turbine housing 51c is rotated by rotating the support ring 1 so that one drain hole 2 is arranged at the lowest in the vertical direction. You may make it fit in. The central angle α of the two drain holes 2 can be set in a range of 0 ° <α <180 °, but the central angle α is set to 120 ° in FIG. In addition, what is necessary is just to set so that the central angle (alpha) may approach 0 degrees, when wanting to speed up drainage.
図３（Ｃ）に示す第二変形例では、サポートリング１の筒部１ｂの４ヶ所に均等に水抜き孔２及びガス抜き孔３を形成している。この場合、最下部の孔は水抜き孔２、最上部の孔はガス抜き孔３、中間部の２つの孔は基本的にはガス抜き孔３であるが、場合によっては水抜き孔２として機能させることもできる。かかる第二変形例においても、図示した配置に限定されるものではなく、図３（Ｃ）に示した状態からサポートリング１を４５°回転してセンターハウジング５４又はタービンハウジング５１ｃに嵌めるようにしてもよい。この場合には、鉛直方向下側の２つの孔は水抜き孔２として機能し、鉛直方向上側の２つの孔はガス抜き孔３として機能することになる。 In the second modification shown in FIG. 3 (C), the water drain holes 2 and the gas vent holes 3 are formed evenly at the four locations of the cylindrical portion 1b of the support ring 1. In this case, the lowermost hole is the water draining hole 2, the uppermost hole is the gas venting hole 3, and the two holes in the middle are basically the gas venting hole 3. It can also function. Also in the second modified example, the arrangement is not limited to the illustrated arrangement, and the support ring 1 is rotated by 45 ° from the state shown in FIG. 3C so as to be fitted to the center housing 54 or the turbine housing 51c. Also good. In this case, the two holes on the lower side in the vertical direction function as the drain holes 2, and the two holes on the upper side in the vertical direction function as the gas vent holes 3.
上述した第二変形例及び第三変形例のいずれの場合においても、ガス抜き孔３の開口面積の総和がリンク室５６に生ずる隙間の開口面積の総和よりも大きくなるように設定してもよいし、水抜き孔２及びガス抜き孔３の開口面積の総和がリンク室５６に生ずる隙間の開口面積の総和よりも大きくなるように設定してもよい。また、「リンク室５６に生ずる隙間」は、「回動軸５３ｅと支持リング５３ｃとの間に生ずる隙間」に置き換えるようにしてもよい。 In any case of the second modification and the third modification described above, the sum of the opening areas of the gas vent holes 3 may be set to be larger than the sum of the opening areas of the gaps generated in the link chamber 56. Alternatively, the sum of the opening areas of the drain holes 2 and the gas vent holes 3 may be set to be larger than the sum of the opening areas of the gaps generated in the link chamber 56. The “gap generated in the link chamber 56” may be replaced with “gap generated between the rotation shaft 53e and the support ring 53c”.
続いて、排水孔４について説明する。図１に示した排水孔４は、水抜き孔２から排出された水を排気ガス流路内に排出するための孔である。図１では、タービンハウジング５１ｃのスクロール部５１ｅを構成する壁面部に形成された横孔を排水孔４としている。かかる排水孔４を形成することにより、水抜き孔２から排出された水をスクロール部５１ｅ内に排出することができ、スクロール部５１ｅを流れる高温の排気ガスにより気化させることができる。また、水抜き孔２から排出された水を円滑に排水孔４から排出させるためには、排水孔４を水抜き孔２の水平位置と同等又はそれ以下となる位置に形成することが好ましい。排水孔４は複数形成するようにしてもよい。このように水抜き孔２から排出された水を排気ガス流路内に排水する場合には、過給機の外部と連通する孔を形成する必要がないため、過給機の効率を低下させることなく排水することができる。 Next, the drain hole 4 will be described. The drain hole 4 shown in FIG. 1 is a hole for discharging the water discharged from the drain hole 2 into the exhaust gas passage. In FIG. 1, the horizontal hole formed in the wall surface part which comprises the scroll part 51e of the turbine housing 51c is used as the drainage hole 4. FIG. By forming the drain hole 4, the water discharged from the drain hole 2 can be discharged into the scroll part 51e, and can be vaporized by the high-temperature exhaust gas flowing through the scroll part 51e. Further, in order to smoothly discharge the water discharged from the drain hole 2 from the drain hole 4, it is preferable to form the drain hole 4 at a position equal to or less than the horizontal position of the drain hole 2. A plurality of drain holes 4 may be formed. Thus, when draining the water discharged from the drain hole 2 into the exhaust gas flow path, it is not necessary to form a hole communicating with the outside of the supercharger, thereby reducing the efficiency of the supercharger. It can be drained without any problems.
次に、本発明に係る可変容量型過給機の他の実施形態について説明する。ここで、図４は、本発明に係る可変容量型過給機の他の実施形態を示す部分断面図であり、（Ａ）は第二実施形態、（Ｂ）は第三実施形態、（Ｃ）は第四実施形態を示している。なお、図１に示した可変容量型過給機と同じ構成部品については同じ符号を付し、重複した説明を省略する。 Next, another embodiment of the variable capacity supercharger according to the present invention will be described. Here, FIG. 4 is a partial sectional view showing another embodiment of the variable capacity supercharger according to the present invention, (A) is the second embodiment, (B) is the third embodiment, (C ) Shows the fourth embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same component as the variable capacity | capacitance supercharger shown in FIG. 1, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図４（Ａ）に示した第二実施形態は、サポートリング１に水抜き孔２を形成し、図１に示した排水孔４を省略したものである。かかる実施形態では、リンク室５６に溜まった水は、水抜き孔２からサポートリング１の外周面とタービンハウジング５１ｃとにより囲まれる空間４１に排出される。特に、リンク室５６に溜まる水の量が少ない場合に有効な実施形態である。なお、空間４１は高温の排気ガスが流れるスクロール部５１ｅに近いため、空間４１に排出された水は、スクロール部５１ｅに高温の排気ガスが流れることによって気化することとなる。 In the second embodiment shown in FIG. 4A, the drain hole 2 is formed in the support ring 1 and the drain hole 4 shown in FIG. 1 is omitted. In such an embodiment, the water accumulated in the link chamber 56 is discharged from the drain hole 2 into a space 41 surrounded by the outer peripheral surface of the support ring 1 and the turbine housing 51c. In particular, this embodiment is effective when the amount of water accumulated in the link chamber 56 is small. Since the space 41 is close to the scroll part 51e through which the high-temperature exhaust gas flows, the water discharged into the space 41 is vaporized by the high-temperature exhaust gas flowing through the scroll part 51e.
図４（Ｂ）に示した第三実施形態は、図４（Ａ）に示した第二実施形態に空間４１に排出された水を外部に排水するドレン孔（排水孔４２）を形成したものである。かかる実施形態では、排水孔４２は空間４１を形成するタービンハウジング５１ｃに形成されている。排水孔４２は、例えば、図示したように、ドレン溜まり４２ａと細孔４２ｂにより形成される。かかる排水孔４２は、例えば、タービンハウジング５１ｃにドレンボルトを螺合可能な孔を開け、ドレンボルト又はタービンハウジング５１ｃにドレンボルトを螺合したときに排水可能な溝を形成することによって形成される。 In the third embodiment shown in FIG. 4 (B), a drain hole (drain hole 42) for draining water discharged into the space 41 to the outside is formed in the second embodiment shown in FIG. 4 (A). It is. In this embodiment, the drain hole 42 is formed in the turbine housing 51 c that forms the space 41. The drain hole 42 is formed by, for example, a drain reservoir 42a and a pore 42b as illustrated. The drain hole 42 is formed, for example, by forming a hole capable of screwing a drain bolt into the turbine housing 51c and forming a drain bolt or a groove capable of draining when the drain bolt is screwed into the turbine housing 51c. .
図４（Ｃ）に示した第四実施形態は、ドレン孔となる排水孔４２をスクロール部５１ｅを構成するタービンハウジング５１ｃに形成したものである。この位置に排水孔４２を形成することによっても、水抜き孔２から排出された水を外部に排水することができる。なお、図４（Ｃ）に示すように、スクロール部５１ｅが水抜き孔２の水平位置よりも下方に張り出している場合には、排水孔４を下方に向けて斜めに形成してもよい。 In the fourth embodiment shown in FIG. 4C, a drain hole 42 serving as a drain hole is formed in a turbine housing 51c constituting the scroll part 51e. By forming the drain hole 42 at this position, the water discharged from the drain hole 2 can be drained to the outside. As shown in FIG. 4C, when the scroll portion 51e projects downward from the horizontal position of the drain hole 2, the drain hole 4 may be formed obliquely downward.
本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
１ サポートリング
１ａ フランジ部
１ｂ 筒部
１ｃ サポート部
１ｄ 段差部
２ 水抜き孔
３ ガス抜き孔
４，４２ 排水孔
４１ 空間
４２ａ ドレン溜まり
４２ｂ 細孔
５１ タービン
５１ａ タービン動翼
５１ｂ 流体供給路
５１ｃ タービンハウジング
５１ｄ タービンディスク
５１ｅ スクロール部
５２ コンプレッサ
５２ａ 羽根車
５２ｂ コンプレッサハウジング
５３ 可変ノズル機構
５３ａ ベーン
５３ｂ シュラウド
５３ｃ 支持リング
５３ｄ ピン
５３ｅ 回動軸
５３ｆ ノズルリンク板
５３ｇ 駆動軸
５３ｈ 連結部材
５４ センターハウジング
５４ａ 回転軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Support ring 1a Flange part 1b Cylinder part 1c Support part 1d Step part 2 Drain hole 3 Gas vent hole 4,42 Drain hole 41 Space 42a Drain pool 42b Pore 51 Turbine 51a Turbine blade 51b Fluid supply path 51c Turbine housing 51d Turbine disk 51e Scroll part 52 Compressor 52a Impeller 52b Compressor housing 53 Variable nozzle mechanism 53a Vane 53b Shroud 53c Support ring 53d Pin 53e Rotating shaft 53f Nozzle link plate 53g Drive shaft 53h Connecting member 54 Center housing 54a Rotating shaft
Claims (3)
前記サポートリングは、前記可変容量型過給機を設置したときに、鉛直方向下側となる位置に形成された水抜き孔と、鉛直方向上側となる位置に形成されたガス抜き孔と、を有し、
前記水抜き孔及び前記ガス抜き孔の開口面積の総和は、前記可変ノズル機構を構成する回動軸と支持リングとの間に生ずる隙間の開口面積の総和よりも大きく設定されている、
ことを特徴とする可変容量型過給機。 In a variable capacity supercharger having a variable nozzle mechanism capable of adjusting a turbine flow rate, and a support ring that supports a part of the variable nozzle mechanism while being held by a housing,
When the variable capacity turbocharger is installed, the support ring includes a water drain hole formed at a position on the lower side in the vertical direction and a gas vent hole formed at a position on the upper side in the vertical direction. Have
The sum total of the opening areas of the drain holes and the gas vent holes is set larger than the sum of the opening areas of the gaps formed between the rotating shaft and the support ring constituting the variable nozzle mechanism.
This is a variable capacity supercharger.
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