JP5966786B2

JP5966786B2 - 可変容量型過給機

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Publication number: JP5966786B2
Application number: JP2012198085A
Authority: JP
Inventors: 隆文植田; 岩上　玲; 玲岩上; 能成吉田; 直樹徳江; 将西岡; 石井　幹人; 幹人石井
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2012-09-10
Filing date: 2012-09-10
Publication date: 2016-08-10
Anticipated expiration: 2032-09-10
Also published as: WO2014038479A1; JP2014051942A; US20150125275A1; CN104471207A; US10030576B2; CN104471207B

Description

本発明は、タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流路面積（流量）を可変とする可変ノズルユニットを装備した可変容量型過給機に関する。

近年、可変容量型過給機のタービンハウジング内におけるタービンスクロール流路とガス排出口との間にタービンインペラを囲むように配設される可変ノズルユニットについて種々の開発がなされており、本願の出願人も既に可変ノズルユニットについて開発して出願している（特許文献１等参照）。そして、その先行技術に係る可変ノズルユニットの具体的な構成は、次のようになる。

タービンハウジング内には、タービンインペラにおける複数のタービンブレードの外縁を覆うシュラウドリングが設けられており、このシュラウドリングには、複数の第１支持穴が円周方向に等間隔に貫通形成されている。また、シュラウドリングに対してタービンインペラの軸方向に離隔対向した位置には、ノズルリングがシュラウドリングと一体的に設けられており、このノズルリングには、複数の第２支持穴がシュラウドリングの複数の第１支持穴に整合するように円周方向に等間隔に貫通形成されている。

シュラウドリングの対向面とノズルリングの対向面との間には、複数の可変ノズルが円周方向に等間隔に配設されており、各可変ノズルは、タービンインペラの軸心に平行な軸心回りに正逆方向（開閉方向）へ回動可能である。また、各可変ノズルの前記軸方向一方側の側面には、第１ノズル軸が一体形成されており、各可変ノズルの第１ノズル軸は、シュラウドリングの対応する第１支持穴に回動可能に支持されている。更に、可変ノズルの前記軸方向他方側の側面には、第２ノズル軸が第１ノズル軸と同軸状に一体形成されており、各可変ノズルの第２ノズル軸は、ノズルリングの対応する第２支持穴に回動可能に支持されている。ここで、複数の可変ノズルを正方向（開方向）へ同期して回動させると、タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流路面積が大きくなると共に、複数の可変ノズルを逆方向（閉方向）へ同期して回動させると、前記排気ガスの流路面積が小さくなるようになっている。

ノズルリングの対向面の反対面側は、タービンスクロール流路に連通してある。また、シュラウドリングの外縁部とタービンハウジングの内壁面との間には、シュラウドリングの対向面の反対面側（各可変ノズルの第１ノズル軸の端面側）とタービンスクロール流路を気密にシール（遮断）する環状のシールカバーが設けられてあって、シュラウドリングの対向面の反対面側は、タービンインペラの出口側に連通してある。

従って、ノズルリングの対向面の反対面側がタービンスクロール流路に連通し、シュラウドリングの対向面の反対面側とタービンスクロール流路をシールカバーによって気密にシール（遮断）した状態で、シュラウドリングの対向面の反対面側がタービンインペラの出口側に連通してあるため、可変容量型過給機の運転中、各可変ノズルにおける第１ノズル軸の端面に働く圧力を第２ノズル軸の端面に働く圧力よりも十分に小さくすることができる。これにより、各可変ノズルをその圧力差によってシュラウドリングの対向面側に寄せて、各可変ノズルの前記軸方向一方側の側面とシュラウドリングの対向面との間のサイドクリアランスを極力小さくすることができる。よって、各可変ノズルの前記軸方向一方側の側面とシュラウドリングの対向面との間からの漏れ流れを抑えて、タービンブレードのチップ側部分（ミッドスパン側からチップ側にかけての部分）に沿う排気ガスの流れを安定させて、可変容量型過給機のタービン効率を十分に高めることができる。

特開２００９−１４４５４５号公報

ところで、先行技術に係る可変ノズルユニットにおいては、前述のように、各可変ノズルをシュラウドリングの対向面側に寄せて、可変容量型過給機のタービン効率を十分に高めることができるものの、シュラウドリングの対向面の反対面側とタービンスクロール流路を気密にシールする環状のシールカバーが可変ノズルユニットの必須の構成要素、換言すれば、可変容量型過給機の必須の構成要素になる。そのため、可変容量型過給機の部品点数が増えて、可変容量型過給機の構成が複雑化すると共に、可変容量型過給機の組立性が低下するという問題がある。つまり、可変容量型過給機の構成の簡略化及び組立性の向上を図りつつ、可変容量型過給機のタービン効率を十分に高めることが困難であるという問題がある。

そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成の可変容量型過給機を提供することを目的とする。

本発明の特徴は、タービンハウジング内におけるタービンスクロール流路とガス排出口との間にタービンインペラを囲むように配設されかつ前記タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流路面積（流量）を可変とする可変ノズルユニットを装備した可変容量型過給機において、前記可変ノズルユニットは、前記タービンハウジングの内壁面（前記タービンハウジング内における前記タービンスクロール流路と前記ガス排出口との間の内壁面）に取付ボルト（締結ボルト）によって一体的に設けられ、複数の第１支持穴が円周方向に等間隔に貫通形成され、前記タービンインペラにおける複数のタービンブレードの外縁を覆うシュラウドリングと、前記シュラウドリングに対して前記タービンインペラの軸方向に離隔した位置に前記シュラウドリングと一体的に設けられ、複数の第２支持穴が前記シュラウドリングの複数の前記第１支持穴に整合するように円周方向に等間隔に貫通形成されたノズルリングと、前記シュラウドリングの対向面と前記ノズルリングの対向面との間に円周方向に等間隔に配設され、前記タービンインペラの軸心に平行な軸心回りに正逆方向（開閉方向）へ回動可能であって、前記軸方向一方側の側面に前記シュラウドリングの対応する前記第１支持穴に回動可能に支持される第１ノズル軸が一体形成され、前記軸方向他方側の側面に前記ノズルリングの対応する前記第２支持穴に回動可能に支持（貫通支持）される第２ノズル軸が前記第１ノズル軸と同軸状に一体形成された複数の可変ノズルと、を備え、前記ノズルリングの対向面の反対面側が前記タービンスクロール流路に連通し、前記タービンハウジングの前記内壁面が前記取付ボルトの締結力によって前記シュラウドリングの対向面の反対面における前記第１支持穴の径方向外側に密着する連続した環状の密着部を有し、前記シュラウドリングの複数の前記第１支持穴が前記タービンインペラの出口側に連通するようなっていることを要旨とする。

なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「配設され」とは、直接的に配設されたことの他に、別部材を介して間接的に配設されたことを含む意であって、「設けられ」とは、直接的に設けられたことの他に、別部材を介して間接的に設けられたことを含む意である。

本発明の特徴によると、エンジン回転数が高回転域にあって、排気ガスの流量が多い場合には、複数の前記可変ノズルを正方向（開方向）へ同期して回動させることにより、前記タービンインペラ側へ供給される排気ガスのガス流路面積を大きくして、多くの排気ガスを供給する。一方、エンジン回転数が低回転域にあって、排気ガスの流量が少ない場合には、複数の前記可変ノズルを逆方向（閉方向）へ同期して回動させることにより、前記タービンインペラ側へ供給される排気ガスのガス流路面積を小さくして、排気ガスの流速を高める。これにより、排気ガスの流量の多少に関係なく、前記タービンインペラによって回転力を十分かつ安定的に発生させることができる。

前述の作用の他に、前記タービンハウジングの前記内壁面が環状の前記密着部を有しているため、前記タービンハウジングの前記密着部、及び前記シュラウドリングの対向面の反対面における前記タービンハウジングの前記密着部に密着（接触）する部位にシール面としての機能を発揮させて、前記シュラウドリングの対向面の反対面における前記密着する部位の径方向内側と前記タービンスクロール流路を気密にシール（遮断）することができる。換言すれば、シールカバーを用いることなく、前記シュラウドリングの対向面の反対面における前記密着する部位（前記密着部）の径方向内側と前記タービンスクロール流路を気密にシールすることができる。そして、前記ノズルリングの対向面の反対面側が前記タービンスクロール流路に連通し、前記シュラウドリングの複数の前記第１支持穴が前記タービンインペラの出口側に連通するようになっているため、前記可変容量型過給機の運転中、各可変ノズルにおける前記第１ノズル軸の端面に働く圧力を前記第２ノズル軸の端面に働く圧力よりも十分に小さくすることができる。これにより、シールカバーを用いることなく、各可変ノズルをその圧力差によって前記シュラウドリングの対向面側に寄せて、各可変ノズルの前記軸方向一方側の側面と前記シュラウドリングの対向面との間のサイドクリアランスを極力小さくすることができる。

本発明によれば、シールカバーを用いることなく、前記可変容量型過給機の運転中、各可変ノズルを前記シュラウドリングの対向面側に寄せて、各可変ノズルの前記軸方向一方側の側面と前記シュラウドリングの対向面との間のサイドクリアランスを極力小さくできるため、前記可変容量型過給機の部品点数を減らしつつ、各可変ノズルの前記軸方向一方側の側面とシュラウドリングの対向面との間からの漏れ流れを抑えることができる。そのため、前記可変容量型過給機の構成の簡略化及び組立性の向上を図りつつ、前記タービンブレードのチップ側部分（ミッドスパン側からチップ側にかけての部分）に沿う排気ガスの流れを安定させて、前記可変容量型過給機のタービン効率を十分に高めることができる。

図１は、図３における矢視部Iの拡大図である。図２は、図１におけるII-II線に沿った図である。図３は、本発明の第１実施形態に係る可変容量型過給機の正断面図である。図４は、複数の取付ピンとガイドリングとストッパとの関係を示す斜視図である。図５は、図１におけるV-V線に沿った図である。図６は、図１におけるVI-VI線に沿った図である。図７は、本発明の第２実施形態に係る可変容量型過給機の部分正断面図である。図８は、図７におけるVIII-VIII線に沿った図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１から図６を参照して説明する。なお、図面に示すとおり、「Ｒ」は、右方向、「Ｌ」は、左方向である。

図３に示すように、本発明の第１実施形態に係る可変容量型過給機１は、エンジン（図示省略）からの排気ガスのエネルギーを利用して、エンジンに供給される空気を過給（圧縮）するものである。そして、可変容量型過給機１の具体的な構成等は、以下のようになる。

可変容量型過給機１は、ベアリングハウジング３を具備しており、ベアリングハウジング３内には、ラジアルベアリング５及び一対のスラストベアリング７が設けられている。また、複数のベアリング５，７には、左右方向へ延びたロータ軸（タービン軸）９が回転可能に設けられており、換言すれば、ベアリングハウジング３には、ロータ軸９が複数のベアリング５，７を介して回転可能に設けられている。

ベアリングハウジング３の右側には、コンプレッサハウジング１１が設けられており、このコンプレッサハウジング１１内には、遠心力を利用して空気を圧縮するコンプレッサインペラ１３がその軸心（換言すれば、ロータ軸９の軸心）Ｃ周りに回転可能に設けられている。また、コンプレッサインペラ１３は、ロータ軸９の右端部に一体的に連結されたコンプレッサホイール（コンプレッサディスク）１５と、このコンプレッサホイール１５の外周面に周方向に等間隔に設けられた数枚のコンプレッサブレード１７とを備えている。

コンプレッサハウジング１１におけるコンプレッサインペラ１３の入口側（コンプレッサハウジング１１の右側部）には、空気を導入するための空気導入口１９が形成されており、この空気導入口１９は、空気を浄化するエアクリーナ（図示省略）に接続可能である。また、ベアリングハウジング３とコンプレッサハウジング１１との間におけるコンプレッサインペラ１３の出口側には、圧縮された空気を昇圧する環状のディフューザ流路２１が形成されている。更に、コンプレッサハウジング１１の内部には、渦巻き状のコンプレッサスクロール流路２３が形成されており、このコンプレッサスクロール流路２３は、ディフューザ流路２１に連通してある。そして、コンプレッサハウジング１１の適宜位置には、圧縮された空気を排出する空気排出口２５が形成されており、この空気排出口２５は、コンプレッサスクロール流路２３に連通してあって、エンジンの吸気マニホールド（図示省略）に接続可能である。

図１及び図３に示すように、ベアリングハウジング３の左側には、タービンハウジング２７が設けられており、このタービンハウジング２７内には、排気ガスの圧力エネルギーを利用して回転力（回転トルク）を発生させるタービンインペラ２９が軸心（タービンインペラ２９の軸心、換言すれば、ロータ軸９の軸心）Ｃ周りに回転可能に設けられている。また、タービンインペラ２９は、ロータ軸９の左端部に一体的に設けられたタービンホイール（タービンディスク）３１と、このタービンホイール３１の外周面に周方向に等間隔に設けられた複数のタービンブレード３３とを備えている。

タービンハウジング２７の適宜位置には、排気ガスを導入するためのガス導入口３５が形成されており、このガス導入口３５は、エンジンの排気マニホールド（図示省略）に接続可能である。また、タービンハウジング２７の内部には、渦巻き状のタービンスクロール流路３７が形成されており、このタービンスクロール流路３７は、ガス導入口３５に連通してある。そして、タービンハウジング２７におけるタービンインペラ２９の出口側（タービンハウジング２７の左側部）には、排気ガスを排出するガス排出口３９が形成されており、このガス排出口３９は、排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置（図示省略）に接続可能である。更に、タービンハウジング２７内におけるタービンスクロール流路３７とガス排出口３９との間には、環状の収容凹部４１が形成されている。

タービンハウジング内におけるタービンスクロール流路３７とガス排出口３９との間には、タービンインペラ２９側へ供給される排気ガスの流路面積（流量）を可変とする可変ノズルユニット４３がタービンインペラを囲むように配設されている。そして、可変容量型過給機１に装備した可変ノズルユニット４３の構成の詳細は、次のようになる。

図１〜図３に示すように、タービンハウジング２７内の収容凹部４１の底面（タービンハウジング２７の内壁面の１つ）４１ｆには、シュラウドリング４５が複数の取付ボルト（締結ボルト）４７によって一体的に設けられており、このシュラウドリング４５は、タービンインペラ２９と同心状に位置してあって、複数のタービンブレード３３の外縁（先端縁）を覆うようになっている。また、シュラウドリング４５には、複数の第１支持穴４９が円周方向に等間隔に貫通形成されている。なお、各取付ボルト４７は、タービンハウジング２７に貫通形成した挿通穴５１に挿通してあって、シュラウドリング４５に形成したねじ穴５３に螺合してある。

シュラウドリング４５に対して左右方向（タービンインペラ２９の軸方向）に離隔対向した位置には、ノズルリング５５が複数の連結ピン５７を介してシュラウドリング４５と一体的かつ同心状に設けられている。また、ノズルリング５５には、複数の第２支持穴５９がシュラウドリング４５の複数の第１支持穴４９に整合するように円周方向に等間隔に貫通形成されている。なお、複数の連結ピン５７は、シュラウドリング４５の対向面とノズルリング５５の対向面との間隔を設定する機能を有している。

シュラウドリング４５の対向面とノズルリング５５の対向面との間には、複数の可変ノズル６１が円周方向に等間隔に配設されており、各可変ノズル６１は、タービンインペラ２９の軸心Ｃに平行な軸心周りに正逆方向（開閉方向）へ回動可能である。また、各可変ノズル６１の左側面（タービンインペラ２９の軸方向一方側の側面）には、第１ノズル軸６３が一体形成されており、各可変ノズル６１の第１ノズル軸６３は、シュラウドリング４５の対応する第１支持穴４９に回動可能に支持されている。更に、各可変ノズル６１の右側面（タービンインペラ２９の軸方向他方側の側面）には、第２ノズル軸６５が第１ノズル軸６３と同心状に一体形成されており、各可変ノズル６１の第２ノズル軸６５は、ノズルリング５５の対応する第２支持穴５９に回動可能に支持（貫通支持）されている。

ノズルリング５５の対向面の反対面側には、環状のリンク室６７が形成されており、このリンク室６７内には、複数の可変ノズル６１を同期して正逆方向（開閉方向）へ回動させるためのリンク機構６９が配設されてあって、リンク機構６９は、複数の可変ノズル６１の第２ノズル軸６５に連動連結してある。そして、可変ノズルユニット４３におけるリンク機構６９の具体的な構成は、次のようになる。

図１及び図４に示すように、ノズルリング５５の対向面の反対面（右側面）には、３つの取付ピン７１が円周方向に間隔を置いて配設されており、各取付ピン７１は、ノズルリング５５の第２支持穴５９よりも径方向外側に位置している。また、複数の取付ピン７１の右端面（タービンインペラ２９の軸方向他方側の端面）に亘って、ガイドリング７３が設けられており、このガイドリング７３は、ノズルリング５５と同心状に位置している。なお、本発明の実施形態にあっては、取付ピン７１の個数は３つであるが、４つ以上であっても構わない。

図１、図５、及び図６に示すように、ガイドリング７３の外周面には、駆動リング７５が回動可能に設けられており、この駆動リング７５は、電動モータ又は負圧シリンダ等の回動アクチュエータ７７の駆動によって正逆方向へ回動するものである。また、駆動リング７５の左側面には、可変ノズル６１と同数の矩形の係合ジョイント（係合部）７９が連結ピン８１を介して円周方向に沿って等間隔に設けられており、駆動リング７５の右側面には、矩形の別の係合ジョイント（別の係合部）８３が連結ピン８５を介して設けられている。

図１及び図４に示すように、ガイドリング７３の右側面には、複数の取付ピン７１の右端面と協働して駆動リング７５の左右方向の移動を規制するＣ字状のストッパ８７が設けられている。なお、ストッパ８７は、Ｃ字状を呈しているが、環状を呈するようにしても構わない。

図１、図５、及び図６に示すように、各可変ノズル６１の第２ノズル軸６５の先端部（右端部）には、同期リンク８９が一体的に設けられており、各同期リンク８９の先端側部分は、二股に分岐してあって、駆動リング７５の対応する係合ジョイント７９を挟むように係合してある。また、ベアリングハウジング３の左側部には、駆動軸９１がタービンインペラ２９の軸心に平行な軸心周りに回動可能にブッシュ９３を介して設けられており、この駆動軸９１の右端部は、動力伝達機構９５を介して回動アクチュエータ７７に接続されている。更に、駆動軸９１の左端部には、駆動リンク９７が一体的に設けられており、この駆動リンク９７の先端側部分は、二股に分岐してあって、駆動リング７５の別の係合ジョイント８３を挟むように係合してある。

続いて、可変ノズルユニット４３の特徴部分を含めて、可変容量型過給機１の要部について説明する。

図１に示すように、ノズルリング５５の外周面とタービンハウジング２７の内壁面（タービンスクロール流路３７とリンク室６７を区画する壁部の内周面）との間には、環状の連絡間隙９９が形成されており、ノズルリング５５の対向面の反対面側は、連絡間隙９９を介してタービンスクロール流路３７に連通するようになっている。また、ベアリングハウジング３の左側には、ハウジング突出部１０１が左方向へ突出して形成されており、このハウジング突出部１０１の先端側は、ノズルリング５５の内側に位置してあって、ハウジング突出部１０１の先端側の外周面には、リング溝１０３が形成されている。更に、ノズルリング５５の内周面には、シールリング１０５が自己の弾性力（シールリング１０５の弾性力）によって圧接して設けられており、シールリング１０５の内周縁部は、ベアリングハウジング３のハウジング突出部１０１のリング溝１０３内に嵌入してある。ここで、シールリング１０５は、ノズルリング５５の対向面の反対面側（リンク室６７側）からタービンインペラ２９の入口側への排気ガスの漏れを防止するシール手段としての機能を持っている。

図１及び図２に示すように、タービンハウジング２７の収容凹部４１の底面４１ｆの中央側（ガス排出口３９の入口側）には、環状の嵌合凹部１０７がタービンインペラ２９と同心状に形成されており、シュラウドリング４５の対向面の反対面の内周縁側には、タービンハウジング２７の嵌合凹部１０７に嵌合する環状の嵌合凸部１０９がガス排出口３９側（タービンインペラ２９の軸方向一方側）へ突出して形成されている。また、タービンハウジング２７の収容凹部４１の底面４１ｆは、嵌合凹部１０７の径方向外側に、複数の取付ボルト４７の締結力によってシュラウドリング４５の対向面の反対面における第１支持穴４９の径方向外側に密着する連続した環状でかつランド状（凸状）の密着部１１１（図２において点ハッチングを施した部位）を有している。更に、タービンハウジング２７の収容凹部４１の底面４１ｆにおける密着部１１１の径方向外側には、対応する連結ピン５７の一端部に形成したかしめ頭５７ａを収容する円形の複数の窪み１１３が円周方向に間隔を置いて形成されている。なお、タービンハウジング２７の密着部１１１がランド状を呈する代わりに、シュラウドリング４５の対向面の反対面におけるタービンハウジング２７の密着部１１１に密着（接触）する部位がランド状を呈するようにしても構わない。

タービンハウジング２７の収容凹部４１の底面４１ｆにおける密着部１１１の径方向内側（径方向内側部分）とシュラウドリング４５の対向面の反対面との間には、環状の連絡通路１１５が区画形成（形成）されており、この連絡通路１１５は、シュラウドリング４５の複数の第１支持穴４９に連通してある。また、タービンハウジング２７の嵌合凹部１０７には、切欠１１７が形成されており、この切欠１１７は、連絡通路１１５及びタービンインペラ２９の出口側に連通してある。換言すれば、シュラウドリング４５の複数の第１支持穴４９は、連絡通路１１５及び切欠１１７を介してタービンインペラ２９の出口側に連通するようになっている。なお、タービンハウジング２７の嵌合凹部１０７に切欠１１７が形成される代わりに又は形成される他に、シュラウドリング４５の嵌合凸部１０９に連絡通路１１５及びタービンインペラ２９の出口側に連通した別の切欠（図示省略）が形成されるようにしても構わない。

続いて、本発明の第１実施形態の作用及び効果について説明する。

ガス導入口３５から導入した排気ガスをタービンスクロール流路３７を経由してタービンインペラ２９の入口側から出口側へ流通させることにより、排気ガスの圧力エネルギーを利用して回転力（回転トルク）を発生させて、ロータ軸９及びコンプレッサインペラ１３をタービンインペラ２９と一体的に回転させることができる。これにより、空気導入口１９から導入した空気を圧縮して、ディフューザ流路２１及びコンプレッサスクロール流路２３を経由して空気排出口２５から排出することができ、エンジンに供給される空気を過給（圧縮）することができる。

エンジン回転数が高回転域にある場合には、回動アクチュエータ７７の駆動によって駆動軸９１を一方向（図６において時計回り方向）へ回動させて、駆動リンク９７を一方向へ揺動させつつ、駆動リング７５を正方向（図５において反時計回り方向、図６において時計回り方向）へ回動させる。これにより、複数の同期リンク８９を正方向へ揺動させながら、複数の可変ノズル６１を同期して正方向（開方向）へ回動させて、複数の可変ノズル６１の開度を大きくすることができる。よって、タービンインペラ２９側に供給される排気ガスの流路面積（流量）を大きくして、タービンインペラ２９側に多くの排気ガスを供給することができる。

エンジン回転数が低回転域にある場合には、回動アクチュエータ７７の駆動によって駆動軸９１を他方向（図６において反時計回り方向）へ回動させて、駆動リンク９７を他方向へ揺動させつつ、駆動リング７５を逆方向（図５において時計回り方向、図６において反時計回り方向）へ回動させる。これにより、複数の同期リンク８９を逆方向へ揺動させながら、複数の可変ノズル６１を同期して逆方向（閉方向）へ回動させて、複数の可変ノズル６１の開度を小さくすることができる。よって、タービンインペラ２９側に供給される排気ガスの流路面積を小さくして、排気ガスの流速を高くして、タービンインペラ２９の仕事量を十分に確保することができる（可変容量型過給機１の通常の作用）。

可変容量型過給機１の通常の作用の他に、タービンハウジング２７の収容凹部４１の底面４１ｆが環状の密着部１１１を有しているため、タービンハウジング２７の密着部１１１、及びシュラウドリング４５の対向面の反対面におけるタービンハウジング２７の密着部１１１に密着（接触）する部位にシール面としての機能を発揮させて、シュラウドリング４５の対向面の反対面における前記密着する部位の径方向内側とタービンスクロール流路３７を気密にシール（遮断）することができる。換言すれば、シールカバーを用いることなく、シュラウドリング４５の対向面の反対面における前記密着する部位の径方向内側とタービンスクロール流路３７を気密にシールすることができる。そして、ノズルリング５５の対向面の反対面側がタービンスクロール流路３７に連通し、シュラウドリング４５の複数の第１支持穴４９がタービンインペラ２９の出口側に連通するようになっているため、可変容量型過給機１の運転中、各可変ノズル６１における第１ノズル軸６３の端面に働く圧力を第２ノズル軸６５の端面に働く圧力よりも十分に小さくすることができる。これにより、シールカバーを用いることなく、各可変ノズル６１をその圧力差によってシュラウドリング４５の対向面側に寄せて、各可変ノズル６１の左側面とシュラウドリング４５の対向面との間のサイドクリアランスを極力小さくすることができる。

また、タービンハウジング２７の収容凹部４１の底面４１ｆの中央側に環状の嵌合凹部１０７がタービンインペラ２９と同心状に形成され、シュラウドリング４５の対向面の反対面の内周縁側にタービンハウジング２７の嵌合凹部１０７に嵌合する環状の嵌合凸部１０９が形成されているため、シュラウドリング４５の軸心とタービンインペラ２９の軸心との芯出し、換言すれば、可変ノズルユニット４３の軸心とタービンインペラ２９の軸心との芯出しが簡単になる。

従って、本発明の第１実施形態によれば、シールカバーを用いることなく、可変容量型過給機１の運転中、各可変ノズル６１をシュラウドリング４５の対向面側に寄せて、各可変ノズル６１の左側面とシュラウドリング４５の対向面との間のサイドクリアランスを極力小さくできるため、可変容量型過給機１の部品点数を減らしつつ、各可変ノズル６１の左側面とシュラウドリング４５の対向面との間からの漏れ流れを抑えることができる。そのため、可変容量型過給機１の構成の簡略化及び組立性の向上を図りつつ、タービンブレード３３のチップ側部分（ミッドスパン側からチップ側にかけての部分）に沿う排気ガスの流れを安定させて、可変容量型過給機１のタービン効率を十分に高めることができる。特に、可変ノズルユニット４３の軸心とタービンインペラ２９の軸心との芯出しが簡単になるため、可変容量型過給機１の構成の組立性の向上をより一層図ることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について図７及び図８を参照して説明する。なお、図面に示すとおり、「Ｒ」は、右方向、「Ｌ」は、左方向である。

図７及び図８に示すように、本発明の第２実施形態に係る可変容量型過給機１１９は、本発明の第１実施形態に係る可変容量型過給機１（図１参照）と同様の構成を有しており、タービンインペラ２９側へ供給される排気ガスの流路面積を可変とする可変ノズルユニット１２１を装備している。以下、可容量型過給機１１９の構成のうち、可変容量型過給機１の構成と異なる部分についてのみ説明する。なお、可変容量型過給機１１９における複数の構成要素のうち、可変容量型過給機１における構成要素と対応するものについては、図面中に同一番号を付してある。

タービンハウジング２７の収容凹部４１の底面４１ｆにおける密着部１１１（図８において点ハッチングを施した部位）の径方向外側には、対応する連結ピン５７のかしめ頭５７ａを収容する円弧状の複数の窪み１２３が円周方向に間隔を置いて形成されている。また、シュラウドリング４５の嵌合凸部１０９には、複数の連絡穴（連通穴）１２５が周方向に間隔を置いて形成されており、各連絡穴１２５は、連絡通路１１５及びタービンインペラ２９の出口側に連通してある。換言すれば、シュラウドリング４５の複数の第１支持穴４９は、連絡通路１１５及びシュラウドリング４５の複数の連絡穴１２５を介してタービンインペラ２９の出口側に連通するようになっている。なお、シュラウドリング４５の嵌合凸部１０９に複数の連絡穴１２５が形成される代わりに又は形成される他に、タービンハウジング２７の嵌合凹部１０７の周縁に連絡通路１１５及びタービンインペラ２９の出口側に連通した複数の別の連絡穴（図示省略）が周方向に間隔を置いて形成されるようにしても構わない。

そして、本発明の第２実施形態においても、本発明の第１実施形態と同様の作用及び効果を奏するものである。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。

１可変容量型過給機
３ベアリングハウジング
９ロータ軸
１１コンプレッサハウジング
１３コンプレッサインペラ
２７タービンハウジング
２９タービンインペラ
４１収容凹部
４１ｆ底面
４３可変ノズルユニット
４５シュラウドリング
４７取付ボルト
４９第１支持穴
５５ノズルリング
５７連結ピン
５９第２支持穴
６１可変ノズル
６３第１ノズル軸
６５第２ノズル軸
９９連絡間隙
１０１ハウジング突出部
１０３リング溝
１０５シールリング
１０７嵌合凹部
１０９嵌合凸部
１１１密着部
１１５連絡通路
１１７切欠
１１９可変容量型過給機
１２１可変ノズルユニット
１２５連絡穴

Claims

タービンハウジング内におけるタービンスクロール流路とガス排出口との間にタービンインペラを囲むように配設されかつ前記タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流路面積を可変とする可変ノズルユニットを装備した可変容量型過給機において、
前記可変ノズルユニットは、
前記タービンハウジングの内壁面に取付ボルトによって一体的に設けられ、複数の第１支持穴が円周方向に等間隔に貫通形成され、前記タービンインペラにおける複数のタービンブレードの外縁を覆うシュラウドリングと、
前記シュラウドリングに対して前記タービンインペラの軸方向に離隔した位置に前記シュラウドリングと一体的に設けられ、複数の第２支持穴が前記シュラウドリングの複数の前記第１支持穴に整合するように円周方向に等間隔に貫通形成されたノズルリングと、
前記シュラウドリングの対向面と前記ノズルリングの対向面との間に円周方向に等間隔に配設され、前記タービンインペラの軸心に平行な軸心回りに正逆方向へ回動可能であって、前記軸方向一方側の側面に前記シュラウドリングの対応する前記第１支持穴に回動可能に支持される第１ノズル軸が一体形成され、前記軸方向他方側の側面に前記ノズルリングの対応する前記第２支持穴に回動可能に支持される第２ノズル軸が前記第１ノズル軸と同軸状に一体形成された複数の可変ノズルと、を備え、
前記ノズルリングの対向面の反対面側が前記タービンスクロール流路に連通し、前記タービンハウジングの前記内壁面が前記取付ボルトの締結力によって前記シュラウドリングの対向面の反対面における前記第１支持穴の径方向外側に密着する連続した環状の密着部を有し、前記シュラウドリングの複数の前記第１支持穴が前記タービンインペラの出口側に連通するようなっていることを特徴とする可変容量型過給機。
前記タービンハウジングの前記内壁面における前記ガス排出口の入口側に環状の嵌合凹部が前記タービンインペラと同心状に形成され、前記シュラウドリングの対向面の反対面の内周縁側に前記タービンハウジングの前記嵌合凹部に嵌合する環状の嵌合凸部が前記ガス排出口側へ突出して形成され、前記タービンハウジングの前記密着部が前記嵌合凹部の径方向外側に位置していることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型過給機。
前記タービンハウジングの前記内壁面における前記密着部の径方向内側と前記シュラウドリングの対向面の反対面との間に前記シュラウドリングの複数の前記第１支持穴に連通した連絡通路が区画形成され、前記タービンハウジングの前記嵌合凹部及び前記シュラウドリングの前記嵌合凸部のうち少なくともいずれかに前記連絡通路及び前記タービンインペラの出口側に連通した切欠が形成されるか、又は前記シュラウドリングの前記嵌合凸部及び前記タービンハウジングの前記嵌合凹部の周縁のうち少なくともいずれかに前記連絡通路及び前記タービンインペラの出口側に連通した連絡穴が形成され、前記シュラウドリングの複数の前記第１支持穴が前記連絡通路及び前記切欠又は前記連絡穴を介して前記タービンインペラの出口側に連通するようになっていることを特徴とする請求項２に記載の可変容量型過給機。
前記ノズルリングの対向面の反対面側から前記タービンインペラの入口側への排気ガスの漏れを抑えるシール手段が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の可変容量型過給機。