JP5141405B2 - ターボチャージャ - Google Patents
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Description
このターボチャージャは、タービンハウジング5とコンプレッサハウジング7とがベアリングハウジング(軸受けハウジング)3を介して締結ボルト3a,3bにより一体的に組み立てられており、タービンハウジング5内に配置されるタービンインペラ4とコンプレッサハウジング7内に配置されるコンプレッサインペラ15が、ベアリングハウジング3にベアリング9を介して回転自在に支持されたタービン軸11により連結されている。
本発明のターボチャージャは、タービンインペラを回転可能に支持する軸受けハウジングと、前記タービンインペラに排気ガスを供給するスクロール流路が形成されたタービンハウジングと、前記スクロール流路内から前記タービンインペラ側に供給される前記排気ガスの圧力を可変とする排気ノズルと、を備える可変容量型のターボチャージャにおいて、前記排気ノズルは、前記タービンハウジング側に設けられる第1の排気導入壁と、該第1の排気導入壁に対向配置される第2の排気導入壁との間に複数のノズルベーンをそれぞれ回動可能に支持しており、前記各ノズルベーンは、前記排気ガスから受ける力を利用して前記第1の排気導入壁側に当該各ノズルベーンを変位させるノズルベーン変位手段を備えることを特徴とする。
具体的には、ノズルリング29の後側には、ガイドリング45が複数の連結ピン33を介して設けられており、このガイドリング45には、可動リング47が回動可能に設けられている。また、可動リング47は、ノズルリング29と同心上に位置してあって、可動リング47の内側には、ノズルベーン37と同数の同期用係合凹部49が周方向に沿って等間隔に形成されている。そして、各第2のベーン軸39には、同期用伝達リンク51の基端部が一体的にそれぞれ連結されており、各同期用伝達リンク51の先端部は、対応する同期用係合凹部49にそれぞれ係合してある。
したがって、本実施形態に係るターボチャージャ1によれば、各ノズルベーン37とシュラウドリング31との間のクリアランスを極めて小さなものとすることができる。
このことは、本発明のターボチャージャ1は従来のターボチャージャに比して、タービンインペラ出口19における排気ガスの乱れが小さいことを意味している。
すると、タービンインペラ出口19における径方向位置での排気ガスの速度分布が平坦化されてタービンインペラ出口19での排気ガスの乱れが減少し、これによってタービンの効率が向上したと考えることができることから、上記各ノズルベーン37とシュラウドリング31との間のクリアランスがタービンインペラ出口19での排気ガスの乱れに影響を及ぼし、タービンの効率に影響を与える要因の1つであることが判明した。なお、本発明の形態では、各ノズルベーン37とノズルリング29との間のクリアランスは、所定量だけ増える(すなわち、ノズルベーン37とシュラウドリング31との間におけるクリアランスが減少した分だけ増える)が、そのような場合でも、ノズルベーン37とノズルリング29との間のクリアランスはタービンインペラ出口19での排気ガスの乱れ、さらにはタービン効率に対して殆ど影響を及ぼさないことが判明した。
続いて、上記実施形態に係るターボチャージャ1の変形例に係る構成について図面を参照にしながら説明する。
上記実施形態では、各ノズルベーン37における第1、第2のベーン軸41,39の基端部のそれぞれに鍔36を設ける構成としたが、本発明においては図11に示されるように、シュラウドリング31側に対応する第1のベーン軸41の基端部側のみに鍔36(すなわち、上記実施形態における第1の鍔36bに相当)を設けることでノズルベーン変位手段を構成してもよい。なお、図11及び以下で説明する変形例に係る構成を示す図12乃至14においては、簡単のため、可変ノズルユニット27のうち、一つのノズルベーンの周辺構造のみを図示する。
Claims (3)
- タービンインペラを回転可能に支持する軸受けハウジングと、前記タービンインペラに排気ガスを供給するスクロール流路が形成されたタービンハウジングと、前記スクロール流路内から前記タービンインペラ側に供給される前記排気ガスの圧力を可変とする排気ノズルと、を備える可変容量型のターボチャージャにおいて、
前記排気ノズルは、前記タービンインペラの出口側に設けられる第1の排気導入壁と、該第1の排気導入壁に対向するように前記軸受けハウジング側に配置される第2の排気導入壁との間に複数のノズルベーンをそれぞれ回動可能に支持しており、
前記各ノズルベーンは、前記排気ガスから受ける力を利用して前記第1の排気導入壁側に当該各ノズルベーンを変位させるノズルベーン変位手段と、前記第1および第2の排気導入壁にそれぞれ軸支される支持軸と、少なくとも前記第1の排気導入壁に対応する第1の支持軸の基端部に設けられる鍔と、を有し、該鍔が前記ノズルベーン変位手段を構成し、
前記鍔が前記第2の排気導入壁に対応する第2の支持軸の基端部にも設けられており、前記第1の排気導入壁に対応する前記鍔が、前記第2の排気導入壁に対応する前記鍔よりも大きく構成されることを特徴とするターボチャージャ。 - タービンインペラを回転可能に支持する軸受けハウジングと、前記タービンインペラに排気ガスを供給するスクロール流路が形成されたタービンハウジングと、前記スクロール流路内から前記タービンインペラ側に供給される前記排気ガスの圧力を可変とする排気ノズルと、を備える可変容量型のターボチャージャにおいて、
前記排気ノズルは、前記タービンインペラの出口側に設けられる第1の排気導入壁と、該第1の排気導入壁に対向するように前記軸受けハウジング側に配置される第2の排気導入壁との間に複数のノズルベーンをそれぞれ回動可能に支持しており、
前記各ノズルベーンは、前記排気ガスから受ける力を利用して前記第1の排気導入壁側に当該各ノズルベーンを変位させるノズルベーン変位手段と、前記第1および第2の排気導入壁にそれぞれ軸支される第1の支持軸及び第2の支持軸とを有し、前記ノズルベーン変位手段が、前記第1の支持軸における軸径を第2の支持軸における軸径よりも大きくした構成からなることを特徴とするターボチャージャ。 - タービンインペラを回転可能に支持する軸受けハウジングと、前記タービンインペラに排気ガスを供給するスクロール流路が形成されたタービンハウジングと、前記スクロール流路内から前記タービンインペラ側に供給される前記排気ガスの圧力を可変とする排気ノズルと、を備える可変容量型のターボチャージャにおいて、
前記排気ノズルは、前記タービンインペラの出口側に設けられる第1の排気導入壁と、該第1の排気導入壁に対向するように前記軸受けハウジング側に配置される第2の排気導入壁との間に複数のノズルベーンをそれぞれ回動可能に支持しており、
前記各ノズルベーンは、前記排気ガスから受ける力を利用して前記第1の排気導入壁側に当該各ノズルベーンを変位させるノズルベーン変位手段と、前記第1および第2の排気導入壁にそれぞれ軸支される支持軸とを有し、該支持軸の軸心方向における断面がテーパ形状となっており、該テーパ形状が前記ノズルベーン変位手段を構成することを特徴とするターボチャージャ。
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