JP5984789B2 - Exhaust guide assembly for VGS type turbocharger - Google Patents

Exhaust guide assembly for VGS type turbocharger Download PDF

Info

Publication number
JP5984789B2
JP5984789B2 JP2013259027A JP2013259027A JP5984789B2 JP 5984789 B2 JP5984789 B2 JP 5984789B2 JP 2013259027 A JP2013259027 A JP 2013259027A JP 2013259027 A JP2013259027 A JP 2013259027A JP 5984789 B2 JP5984789 B2 JP 5984789B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drive ring
variable
rotation
lever plate
guide assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013259027A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015113824A (en
Inventor
隆弘 秋田
隆弘 秋田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Akita Fine Blanking Co Ltd
Original Assignee
Akita Fine Blanking Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Akita Fine Blanking Co Ltd filed Critical Akita Fine Blanking Co Ltd
Priority to JP2013259027A priority Critical patent/JP5984789B2/en
Publication of JP2015113824A publication Critical patent/JP2015113824A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5984789B2 publication Critical patent/JP5984789B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Supercharger (AREA)

Description

本発明は、自動車用エンジン等に用いられるVGSタイプターボチャージャ〔VGSはVariable Geometry Systemの略〕において、可変翼を適宜回動させタービンロータに送り込む排気ガスの流量を調整する可変機構に関するものであって、特に可変翼を回動させる駆動伝達用のドライブリングの作動機構を見直すことにより、当該作動のシンプル化を図り、もって構成部材の削減化(コスト低減化)や軽量化に寄与するようにした新規な排気ガイドアッセンブリに係るものである。   The present invention relates to a variable mechanism for adjusting the flow rate of exhaust gas fed to a turbine rotor by appropriately rotating variable blades in a VGS type turbocharger (VGS is an abbreviation of Variable Geometry System) used for an engine for an automobile or the like. In particular, by reviewing the operating mechanism of the drive ring for driving transmission that rotates the variable wing, the operation is simplified, so that it contributes to the reduction of components (cost reduction) and weight reduction. It relates to the new exhaust guide assembly.

自動車用エンジンの高出力化、高性能化の一手段として用いられる過給機としてターボチャージャが知られており、このものはエンジンの排気エネルギによってタービンロータを駆動し、このタービンロータの出力によってコンプレッサを回転させ、エンジンに自然吸気以上の過給状態をもたらす装置である。このターボチャージャは、エンジンが低速回転しているときには、排気流量の低下によりタービンロータがほとんど働かず、従って高回転域まで回るエンジンにあってはタービンロータが効率的に回るまでのもたつき感と、その後の一挙に吹き上がるまでの所要時間いわゆるターボラグ等が生ずることを免れないものであった。また、もともとエンジンの回転数が低いディーゼルエンジンでは、ターボ効果を得にくいという欠点があった。   A turbocharger is known as a turbocharger used as a means for increasing the output and performance of an automobile engine. The turbocharger drives a turbine rotor by the exhaust energy of the engine, and a compressor is output by the output of the turbine rotor. Is a device that brings the engine to a supercharged state that is higher than that of natural intake. When the engine is rotating at a low speed, this turbocharger has a feeling of stickiness until the turbine rotor rotates efficiently in an engine that rotates to a high rotation range because the turbine rotor hardly works due to a decrease in the exhaust flow rate. It was inevitable that so-called turbo lag, etc. would be required for the subsequent blow-up. In addition, a diesel engine having a low engine speed originally has a drawback that it is difficult to obtain a turbo effect.

このため低回転域からでも効率的に作動するVGSタイプのターボチャージャが開発されてきている。このものは、組み込まれている排気ガイドアッセンブリにより、少ない排気流量を可変翼(羽)で適宜絞り込み、排気の速度を増し、タービンロータの仕事量を大きくすることで、低速回転時でも高出力を発揮できるようにしたものである。
このため排気ガイドアッセンブリにあっては、別途可変翼の可変機構等を必要とするものであって、円環状のフレーム基材に周状に等配された複数の可変翼と、これらを一斉に且つ均等に開閉させるためのドライブリングを含む可変駆動機構が設けられている。そして、外部に設けられたアクチュエータからのシフト駆動を受けて、まずドライブリングが回動し、この回動動作をレバープレートを介して可変翼に伝え、最終的に複数の可変翼が一斉に且つ均等に開閉(回動)するものである。なお、本出願人も、この種のVGSタイプターボチャージャに関し、鋭意研究や開発を重ね、多くの特許出願に至っている(例えば特許文献1参照)。とりわけ、この特許文献1は、ドライブリングに関する発明であって、既に特許査定に至っている(特許第4098821号)。
For this reason, VGS type turbochargers have been developed that operate efficiently even in the low rotation range. With this built-in exhaust guide assembly, a small exhaust flow rate is appropriately throttled with variable blades (wings), the exhaust speed is increased, and the work of the turbine rotor is increased, resulting in high output even at low speeds. It is something that can be demonstrated.
For this reason, the exhaust guide assembly requires a variable mechanism of a variable blade separately, and a plurality of variable blades arranged circumferentially on an annular frame base material, and these together. A variable drive mechanism including a drive ring for evenly opening and closing is provided. Then, in response to the shift drive from the externally provided actuator, the drive ring first rotates, and this rotational operation is transmitted to the variable wings via the lever plate. It opens and closes (turns) evenly. The present applicant has also conducted extensive research and development on this type of VGS type turbocharger and has led to numerous patent applications (see, for example, Patent Document 1). In particular, this Patent Document 1 is an invention related to a drive ring, and has already been evaluated (Patent No. 4098821).

ここでドライブリング31′は、例えば図8に示すように、タービンロータの外側を回動(回転)して可変翼1′に回動を伝達するものであり、このためドライブリング31′の周辺には、ドライブリング31′を円滑に作動させるためのガイド部材(規制部材)が径方向及び軸方向に設けられるのが一般的であった。すなわち、本図では符号Grが、ドライブリング31′の内周側に設けられたガイド部材(径方向ガイド)であり、これはドライブリング31′の内周側と幾らかのクリアランス(間隙)CLrをあけて設けられ、このガイド部材Grによってドライブリング31′は、周方向の回動がある一定の円周上に規制される(ガイドされる)。
また、図中符号Gjは、フレーム基材2′(可変翼支持フレーム基材21′)に対しドライブリング31′を挟み込むように設けられたピン状のガイド部材(軸方向ガイド)であり、これはドライブリング31′の端面と幾らかのクリアランス(間隙)CLjをあけて設けられ、これによってドライブリング31′は軸方向の移動が規制される(言わば抜け止め)。そして、ドライブリング31′は、これら径方向と軸方向とにおいて確保された両方のクリアランスCLr、CLjによって回動自在に保持される。
Here, for example, as shown in FIG. 8, the drive ring 31 ′ rotates (rotates) the outside of the turbine rotor and transmits the rotation to the variable blade 1 ′. In general, a guide member (regulating member) for smoothly operating the drive ring 31 ′ is provided in the radial direction and the axial direction. That is, in this figure, the symbol Gr is a guide member (radial direction guide) provided on the inner peripheral side of the drive ring 31 ', which has some clearance (gap) CLr from the inner peripheral side of the drive ring 31'. The drive ring 31 ′ is regulated (guided) on a certain circumference with a circumferential rotation by the guide member Gr.
Reference numeral Gj in the figure denotes a pin-shaped guide member (axial guide) provided so as to sandwich the drive ring 31 ′ with respect to the frame base material 2 ′ (variable blade support frame base material 21 ′). Is provided with some clearance (gap) CLj from the end face of the drive ring 31 ', whereby the drive ring 31' is restricted from moving in the axial direction (to prevent it from coming off). The drive ring 31 'is rotatably held by both clearances CLr and CLj secured in the radial direction and the axial direction.

なお、このようなガイド部材Gr、Gjは、単なる規制部材(ガイド部材)ではなく、作動中、可変翼1′等の排気ガイドアッセンブリAS′の構成部材が、高温・排ガスに曝されることを考慮すると、熱膨張(熱変形)を生じても、ある程度のクリアランスを維持し、ドライブリング31′が円滑に作動できるように構成する必要がある。
このようにVGSタイプの排気ガイドアッセンブリAS′は、可変機構3′だけをとっても、通常のものよりも構造や形状を複雑化させなければならず、VGSタイプでは、このような複雑化構造が半ば既成概念と考えられていた。しかし、この種の自動車業界・自動車関連部品業界にあっては、軽量化やコスト低減化は常に求められる至上命題(課題)であり、価格競争は日々熾烈になる一方である。このようなことからVGSタイプの可変機構3′であっても、構造のシンプル化、構成部材の削減化(コスト低減)、軽量化などにおいて更なる改善が求められていた。
Such guide members Gr and Gj are not mere restriction members (guide members), but the components of the exhaust guide assembly AS ′ such as the variable blade 1 ′ are exposed to high temperatures and exhaust gases during operation. Considering this, even if thermal expansion (thermal deformation) occurs, it is necessary to maintain a certain degree of clearance so that the drive ring 31 ′ can operate smoothly.
As described above, the VGS type exhaust guide assembly AS ′ must have a more complicated structure and shape than a normal one even if only the variable mechanism 3 ′ is used. In the VGS type, such a complicated structure is halfway. It was considered an established concept. However, in this type of automobile industry and automobile-related parts industry, weight reduction and cost reduction are always the most important issues (issues), and price competition is becoming more intense every day. For this reason, even with the VGS type variable mechanism 3 ′, further improvements have been demanded in terms of simplification of the structure, reduction in the number of components (cost reduction), weight reduction, and the like.

このようなことから、本出願人は上記径方向及び軸方向のガイド部材Gr、Gjを特に要しない排気ガイドアッセンブリAS′の開発を試み、特許出願及び特許取得に至っている(例えば特許文献2参照)。この特許文献2では、ドライブリング31′の径方向及び軸方向ガイドを、他の構成部材に担わせる思想であるが、この特許文献2でも、以下のような点でまだ改善の余地があった。
すなわち、特許文献2では、上記レバープレート35′は全体的に細長状に形成されるものの、ドライブリング31′との係合端部(回動入力端38′)では、この係合のためにドライブリング31′側に折り返される形状であった(上記図8参照)。もとよりレバープレート35′はドライブリング31′の回動を可変翼1′に伝達する部材であり、可変翼1′に固定される端部(回動出力端39′)を軸芯として回動するものであるから、回動入力端38′が折り返し状に形成されると、回動中心から最も離れた部位に、レバープレート35′の重心が偏ることとなり、絶えず回動作動を受けるレバープレート35′としては、耐久性の観点から、必ずしも好ましい構造ではなかった。
もちろん、レバープレート35′が上記のような折り返しを有していても、本出願人は充分な試験を行った上で採用した構造(形状)であるため、実使用には耐え得るものの、長時間の使用、過酷な環境下での使用を考慮すると、レバープレート35′の形状や、これに見合ったドライブリング31′の規制(特に軸方向規制)等においてまだ改善の余地があった。
For this reason, the present applicant has attempted to develop an exhaust guide assembly AS ′ that does not require the radial and axial guide members Gr and Gj, and has obtained a patent application and patent acquisition (see, for example, Patent Document 2). ). In this Patent Document 2, it is an idea that the radial direction and axial direction guide of the drive ring 31 ′ are carried by other constituent members, but this Patent Document 2 still has room for improvement in the following points. .
That is, in Patent Document 2, the lever plate 35 'is formed in an elongated shape as a whole, but the engagement end (rotation input end 38') with the drive ring 31 'is used for this engagement. The shape was folded back to the drive ring 31 'side (see FIG. 8 above). The lever plate 35 ′ is a member that transmits the rotation of the drive ring 31 ′ to the variable wing 1 ′, and rotates around the end (rotation output end 39 ′) fixed to the variable wing 1 ′. Therefore, when the rotation input end 38 ′ is formed in a folded shape, the center of gravity of the lever plate 35 ′ is biased away from the center of rotation, and the lever plate 35 that continuously receives the rotation operation. ′ Was not necessarily a preferable structure from the viewpoint of durability.
Of course, even if the lever plate 35 ′ has the above-described folding, the present applicant has adopted a structure (shape) that has been adopted after sufficient tests, but it can withstand actual use. Considering use of time and use in a harsh environment, there is still room for improvement in the shape of the lever plate 35 ′ and the regulation (particularly axial regulation) of the drive ring 31 ′ corresponding thereto.

特開2008−303790号公報(特許第4098821号)JP 2008-303790 A (Patent No. 40987821) 特開2012−17705号公報(特許第4741709号)JP 2012-17705 A (Patent No. 4771709)

本発明は、このような背景を認識してなされたものであって、ドライブリングの回動を可変翼に伝達するレバープレートの形状を見直し、更には当該レバープレートにドライブリングの軸方向の移動を規制する作用(ガイド作用)も担わせ、レバープレートや可変機構のシンプル化、あるいは排気ガイドアッセンブリの軽量化やコスト低減化等を達成するようにした新規な排気ガイドアッセンブリの開発を試みたものである。   The present invention has been made in view of such a background. The shape of the lever plate that transmits the rotation of the drive ring to the variable wing is reviewed, and further, the axial movement of the drive ring to the lever plate is performed. This is an attempt to develop a new exhaust guide assembly that also achieves the simplification of the lever plate and variable mechanism, or the weight reduction and cost reduction of the exhaust guide assembly. It is.

すなわち請求項1記載の排気ガイドアッセンブリは、
タービンロータの外周位置に配置された複数の可変翼を、レバープレートを介してドライブリングのシフトにより回動させ、
エンジンから排出された比較的少ない排気ガスを、この可変翼によって適宜絞り込み、排気ガスの速度を増幅させ、排気ガスのエネルギでタービンロータを回し、タービンロータに直結されたコンプレッサで自然吸気以上の空気をエンジンに送り込み、低速回転時であってもエンジンが高出力を発揮できるようにしたVGSタイプのターボチャージャに組み込まれる排気ガイドアッセンブリであって、
前記ドライブリングは、可変翼の軸方向に段差を有するように形成される一方、前記レバープレートは、当該軸方向に段差や折り返しを有することなく形成され、
且つ当該レバープレートは、一方の端部が前記ドライブリングに係合してドライブリングからの回動が入力される回動入力端を有するとともに、反対側の端部が可変翼の軸部に固定されドライブリングからの回動を可変翼に出力する回動出力端を有するものであり、
なお且つレバープレートは、前記回動入力端と回動出力端との間においてドライブリングに臨むほぼフラットな面をドライブリングに当接させることにより、ドライブリングの軸方向の移動を規制する構成であり、
更に前記ドライブリングとレバープレートとの係合は、ドライブリングに開口した孔にレバープレートの回動入力端を収め、回動伝達時には双方を互いに回転滑り接触させるようにした係合であり、
また前記ドライブリングは、可変翼の軸方向に形成される段差を境に小円板部と大円板部とを具えて成り、
前記ドライブリングに形成される係合用の孔は、当該段差を跨いで小円板部と大円板部とに到達するように開口されることを特徴として成るものである。
That is, the exhaust guide assembly according to claim 1 is:
A plurality of variable blades arranged at the outer peripheral position of the turbine rotor are rotated by a drive ring shift through a lever plate,
A relatively small amount of exhaust gas discharged from the engine is appropriately throttled by the variable blades, the speed of the exhaust gas is amplified, the turbine rotor is rotated by the energy of the exhaust gas, and the air directly above the natural intake air by the compressor directly connected to the turbine rotor Is an exhaust guide assembly built into a VGS type turbocharger that allows the engine to exhibit high output even during low-speed rotation,
The drive ring is formed to have a step in the axial direction of the variable wing, while the lever plate is formed without a step or a turn in the axial direction,
In addition, the lever plate has a rotation input end where one end engages with the drive ring and the rotation from the drive ring is input, and the opposite end is fixed to the shaft portion of the variable blade. And a rotation output end that outputs rotation from the drive ring to the variable wing,
The lever plate is configured to restrict axial movement of the drive ring by causing a substantially flat surface facing the drive ring to abut the drive ring between the rotation input end and the rotation output end. Oh it is,
Further, the engagement between the drive ring and the lever plate is an engagement in which the rotation input end of the lever plate is accommodated in a hole opened in the drive ring, and both are rotated and brought into sliding contact with each other when the rotation is transmitted.
The drive ring comprises a small disc portion and a large disc portion with a step formed in the axial direction of the variable wing as a boundary,
The engagement hole formed in the drive ring is characterized by being opened so as to reach the small disc portion and the large disc portion across the step .

また請求項記載の排気ガイドアッセンブリは、前記請求項記載の要件に加え、
前記排気ガイドアッセンブリは、可変翼を回動自在に支持するフレーム基材を有し、このフレーム基材の一部に前記ドライブリングを外嵌めすることにより、ドライブリングの径方向の移動を規制するようにしたことを特徴として成るものである。
Further, the exhaust guide assembly according to claim 2 is in addition to the requirements of claim 1 ,
The exhaust guide assembly includes a frame base material that rotatably supports the variable blades, and the drive ring is externally fitted to a part of the frame base material to restrict movement of the drive ring in the radial direction. This is what makes it a feature.

これら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
すなわち請求項1記載の発明によれば、レバープレートは、可変翼の軸方向に段差や折り返しを有することなく形成されるため、極めてシンプルな形状に形成でき、絶えず回動作動を受けるレバープレート、ひいては可変機構の耐久性を向上させることができる。またレバープレートは、本来、ドライブリングの回動を可変翼に伝達するものであるが、このレバープレートにドライブリングの軸方向の移動を規制する作用も担わせるため、当該規制作用を担うための専用の部材が不要となる。このため排気ガイドアッセンブリの軽量化やコストダウンという効果も併せて奏する。
また本発明によれば、駆動係合部としてドライブリングに開口した孔にレバープレートの回動入力端を収め、双方の回転滑り接触によってドライブリングの回動をレバープレートに伝えるものである。このためドライブリングは駆動係合部として開口された孔によって、リング内周縁またはリング外周縁が切り離し状(切り欠き状)に形成されることなく、リング周縁部が内外周ともに連続した状態に形成され、ドライブリングとしての剛性が向上し、可変機構ひいては排気ガイドアッセンブリの耐久性をより一層向上させることができる。
また本発明によれば、ドライブリングに開口する孔(駆動係合部)は、段差を跨いで大円板部と小円板部とに至るように形成されるため、この孔開け加工をファインブランキング加工で行った場合には、ドライブリングを平面部分つまり大円板部と小円板部とで確実に且つ堅固に固定することができ、精度の高い孔開け加工が行える。逆に言えば、開口加工時の孔の端が段差等の傾斜部に掛かった場合には、孔開け対象となるドライブリングを強く押さえることが難しくなり、精度の高い孔開け加工(ファインブランキング加工)が行い難くなる。
なお、段差を跨いで大円板部と小円板部との双方に至るように孔開け加工を施すことで、ドライブリング及びレバープレートの回動時における双方の接触を確実に回避でき、可変機構としての作動の安定性、確実性、信頼性等を担保するものである。すなわち、回動時におけるドライブリングとレバープレートとの接触を回避するだけなら、ドライブリングにおける非干渉部位(例えば小円板部)まで開口する必要はないが、ここまで開口することにより、両部材の接触を完全に回避し、高温・排ガスという過酷な環境下での安定した回動作動が確保できるものである。
The above-described problems can be solved by using the configuration of the invention described in each of the claims.
That is, according to the invention described in claim 1, since the lever plate is formed without having a step or a turn in the axial direction of the variable wing, the lever plate can be formed in a very simple shape, and continuously receives a rotation operation. As a result, the durability of the variable mechanism can be improved. In addition, the lever plate originally transmits the rotation of the drive ring to the variable wing, but this lever plate is also responsible for regulating the axial movement of the drive ring. A dedicated member becomes unnecessary. For this reason, the effects of reducing the weight and cost of the exhaust guide assembly are also achieved.
Further, according to the present invention, the rotation input end of the lever plate is accommodated in a hole opened in the drive ring as the drive engagement portion, and the rotation of the drive ring is transmitted to the lever plate by both rotational sliding contact. For this reason, the drive ring is formed by a hole opened as a drive engagement part so that the inner peripheral edge of the ring or the outer peripheral edge of the ring is not separated (notched) and the peripheral edge of the ring is continuous with the inner and outer periphery. As a result, the rigidity of the drive ring is improved, and the durability of the variable mechanism and thus the exhaust guide assembly can be further improved.
In addition, according to the present invention, the hole (drive engagement portion) opened in the drive ring is formed so as to reach the large disc portion and the small disc portion across the step, so that the drilling process is fine. When the blanking process is performed, the drive ring can be securely and firmly fixed to the flat part, that is, the large disk part and the small disk part, and a highly accurate drilling process can be performed. In other words, if the end of the hole in the opening process hits an inclined part such as a step, it becomes difficult to hold down the drive ring to be drilled strongly, and high-precision drilling (fine blanking) Processing) is difficult to perform.
It is possible to reliably avoid contact between the drive ring and the lever plate during rotation by performing drilling so as to reach both the large and small disk parts across the step. This ensures the stability, certainty, reliability, etc. of the operation as a mechanism. That is, if it is only necessary to avoid contact between the drive ring and the lever plate at the time of rotation, it is not necessary to open to a non-interfering part (for example, a small disk portion) in the drive ring. It is possible to completely prevent the contact and secure a stable rotation operation under a severe environment of high temperature and exhaust gas.

また請求項記載の発明によれば、本来、可変翼を回動自在に支持するフレーム基材に、ドライブリングの径方向の移動を規制する作用も担わせるため、当該作用を担うための専用の部材が不要となる。すなわち、本発明では、ドライブリングの径方向及び軸方向の移動を規制するガイド部材を別途要することがないものであり、より一層の軽量化やコスト低減化を奏する。 In addition, according to the invention described in claim 2, the frame base material that originally supports the variable wing in a freely rotatable manner also has an action of restricting the movement of the drive ring in the radial direction. This member becomes unnecessary. That is, in the present invention, there is no need for a separate guide member for restricting the radial and axial movements of the drive ring, and further weight reduction and cost reduction can be achieved.

本発明に係る排気ガイドアッセンブリを具えて成るVGSタイプターボチャージャの一例を示す斜視図(a)、並びに排気ガイドアッセンブリの一例を示す分解斜視図(b)、並びに可変翼、レバープレート、ドライブリングの関係を示す部分的な拡大斜視図(c)である。The perspective view (a) which shows an example of the VGS type turbocharger provided with the exhaust guide assembly which concerns on this invention, the exploded perspective view (b) which shows an example of an exhaust guide assembly, and a variable wing | blade, a lever plate, and a drive ring It is a partial expansion perspective view (c) which shows a relationship. 可変翼、レバープレート、ドライブリングの組付状態を拡大して示す側面断面図(a)、並びに部分的な正面図(b)である。It is side surface sectional drawing (a) which expands and shows the assembly | attachment state of a variable wing | blade, a lever plate, and a drive ring, and a partial front view (b). ドライブリングを示す正面図(a)、並びに本図(a)のA−A線における断面図(b)である。It is the front view (a) which shows a drive ring, and sectional drawing (b) in the AA line of this figure (a). 可変翼を最大限まで開放させた際のドライブリングやレバープレートの回動状況の一例を示す説明図(a)、並びに可変翼を限界まで閉鎖した際のドライブリングやレバープレートの回動状況の一例を示す説明図(b)である。An explanatory diagram (a) showing an example of the rotation state of the drive ring and the lever plate when the variable blade is opened to the maximum, and the rotation state of the drive ring and the lever plate when the variable blade is closed to the limit It is explanatory drawing (b) which shows an example. 上記図1、2等に対応したドライブリングを骨格的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows the drive ring corresponding to the said FIG. 図5のドライブリングに対し、レバープレートとの係合部(駆動係合部)の形状を異ならせた参考例(本発明に関連する参考例)を骨格的に示す斜視図(a)、並びに断面図(b)である。FIG. 5A is a perspective view skeletally showing a reference example (reference example related to the present invention ) in which the shape of the engagement portion (drive engagement portion) with the lever plate is different from the drive ring of FIG. It is sectional drawing (b). ドライブリングを可変翼の内周側に位置させるようにした改変例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification which made the drive ring located in the inner peripheral side of a variable wing | blade. 従来の排気ガイドアッセンブリにおけるレバープレートの形状や、ドライブリングの径方向及び軸方向の動きをどのように規制(ガイド)していたのかを示す斜視図並びに断面図である。It is the perspective view and sectional drawing which show how the shape of the lever plate in the conventional exhaust guide assembly and the movement of the radial direction and the axial direction of the drive ring were regulated (guide).

本発明を実施するための形態は、以下の実施例に述べるものをその一つとするとともに、更にその技術思想内において改良し得る種々の手法を含むものである。   The mode for carrying out the present invention includes one described in the following embodiments, and further includes various methods that can be improved within the technical idea.

本発明は、ドライブリング31の回動を可変翼1に伝達するレバープレート35の形状をシンプル化し、またこのレバープレート35に、ドライブリング31の軸方向の移動を規制する作用も担わせるようにしたことが大きな特徴である。これによりレバープレート35はもちろん、これを含む可変機構3の作動をより円滑に且つ確実に行わせ、レバープレート35や可変機構3ひいては排気ガイドアッセンブリASの耐久性をも向上させるようにしたものである。
以下、これらを組み込んで成る排気ガイドアッセンブリASから概略的に説明する。
The present invention simplifies the shape of the lever plate 35 that transmits the rotation of the drive ring 31 to the variable wing 1, and also makes the lever plate 35 have the function of regulating the axial movement of the drive ring 31. This is a major feature. As a result, not only the lever plate 35 but also the variable mechanism 3 including this is operated more smoothly and reliably, and the durability of the lever plate 35 and the variable mechanism 3 and thus the exhaust guide assembly AS is improved. is there.
Hereinafter, the exhaust guide assembly AS incorporating these components will be schematically described.

排気ガイドアッセンブリASは、特にエンジンの低速回転時において排気ガスGを適宜絞り込んで排気流量を調節するものであり、一例として図1に示すように、ターボチャージャCにおけるタービンロータTの外周に設けられ実質的に排気流量を設定する複数の可変翼1と、可変翼1を回動自在に保持するフレーム基材2と、排気ガスGの流量を適宜設定すべく可変翼1を一定角度回動させる可変機構3とを具えて成るものである。以下各構成部について説明する。   The exhaust guide assembly AS adjusts the exhaust flow rate by appropriately narrowing the exhaust gas G particularly when the engine rotates at a low speed, and is provided on the outer periphery of the turbine rotor T in the turbocharger C as an example, as shown in FIG. A plurality of variable blades 1 that substantially set the exhaust flow rate, a frame base material 2 that rotatably holds the variable blades 1, and the variable blades 1 are rotated by a certain angle so as to appropriately set the flow rate of the exhaust gas G. The variable mechanism 3 is provided. Each component will be described below.

まず可変翼1について説明する。このものは一例として図1に示すように、タービンロータTの外周に沿って円弧状に複数(一基の排気ガイドアッセンブリASに対して概ね10〜15個程度)配設され、そのそれぞれが、均等に且つ一斉に回動して排気流量を調節するものである。また可変翼1は、翼部11と、軸部12とを具えて成り、以下、これらについて説明する。   First, the variable blade 1 will be described. As an example, as shown in FIG. 1, a plurality of these are arranged in an arc shape along the outer periphery of the turbine rotor T (approximately 10 to 15 with respect to one exhaust guide assembly AS). The exhaust flow rate is adjusted by rotating uniformly and simultaneously. Moreover, the variable wing | blade 1 comprises the wing | blade part 11 and the axial part 12, and these are demonstrated below.

翼部11は、主にタービンロータTの幅寸法に応じた幅を有するように形成されるものであり、その幅方向における断面が翼形に形成され、排気ガスGが効果的にタービンロータTに向かうように構成される。ここで図1(b)に示すように、翼部11の幅寸法を便宜上、翼幅hとする。
また、翼部11には、軸部12との境界部(接続部)に、軸部12より幾分大径の鍔部13が形成される。なお鍔部13の底面(座面)は、翼部11の端面と、ほぼ同一平面上に形成され、この平面が可変翼1をフレーム基材2に挿入した際の座面となり、タービンロータTにおける幅方向(翼幅hの方向)の位置規制を図る作用を担っている。
The blade portion 11 is mainly formed to have a width corresponding to the width dimension of the turbine rotor T, and the cross section in the width direction is formed into an airfoil shape so that the exhaust gas G can be effectively transferred to the turbine rotor T. Configured to head towards. Here, as shown in FIG. 1 (b), the width dimension of the wing part 11 is referred to as a wing width h for convenience.
Further, the wing portion 11 is formed with a flange portion 13 having a diameter slightly larger than that of the shaft portion 12 at a boundary portion (connecting portion) with the shaft portion 12. The bottom surface (seat surface) of the flange portion 13 is formed on substantially the same plane as the end surface of the blade portion 11, and this plane becomes a seat surface when the variable blade 1 is inserted into the frame base material 2. Is responsible for regulating the position in the width direction (direction of the blade width h).

一方、軸部12は、翼部11と一体的に連続形成されるものであり、翼部11を動かす際の回動軸となる。そして、この軸部12の先端には、可変翼1の取付状態の基準となる基準面14が形成される。なお、基準面14は、後述する可変機構3に対しカシメ等によって固定される部位であり、一例として図1に示すように、軸部12を対向的に切り欠いた二平面として形成される。   On the other hand, the shaft portion 12 is formed integrally and continuously with the wing portion 11 and serves as a rotation shaft when the wing portion 11 is moved. A reference surface 14 serving as a reference for the mounting state of the variable wing 1 is formed at the tip of the shaft portion 12. The reference surface 14 is a portion fixed by caulking or the like to the variable mechanism 3 described later, and as an example, as shown in FIG. 1, is formed as two planes with the shaft portion 12 cut away.

ここで図1に示した可変翼1は、翼部11の一方のみに軸部12が形成された、いわゆる片軸タイプのものである。しかしながら、可変翼1としては、翼部11の両側に軸部12が形成された両軸タイプのものでも構わない。
また軸部12には、通常の軸径よりも一回り大きな径寸法を有する段差部を形成し、後述するフレーム基材2の軸受部23に対し、可変翼1(軸部12)を部分接触(部分摺動)させることが可能である。
Here, the variable wing 1 shown in FIG. 1 is of a so-called single-shaft type in which the shaft portion 12 is formed on only one of the wing portions 11. However, the variable wing 1 may be a double-shaft type in which the shaft portions 12 are formed on both sides of the wing portion 11.
Further, a step portion having a diameter that is slightly larger than the normal shaft diameter is formed on the shaft portion 12, and the variable blade 1 (shaft portion 12) is partially brought into contact with a bearing portion 23 of the frame base material 2 described later. (Partial sliding) is possible.

次に、フレーム基材2について説明する。フレーム基材2は、複数の可変翼1を回動自在に保持するフレーム部材として構成されるものであって、一例として図1に示すように、ともにほぼリング状を成す可変翼支持フレーム基材21と対向側フレーム基材22とによって可変翼1(翼部11)を挟み込むように構成される。とりわけ可変翼支持フレーム基材21は、実質的に可変翼1を回動自在に支持(保持)する部材であって、中央部分が開口状態に形成され、その周縁部分に可変翼1の軸部12を受け入れる軸受部23が等配されて成るものである。また、可変翼支持フレーム基材21は、その周縁部分で、後述する可変機構3を支持するものである。   Next, the frame base material 2 will be described. The frame base material 2 is configured as a frame member that rotatably holds a plurality of variable blades 1, and as an example, as shown in FIG. 1, the variable blade support frame base material that substantially forms a ring shape. 21 and the opposite side frame base material 22 are configured to sandwich the variable blade 1 (wing portion 11). In particular, the variable wing support frame base material 21 is a member that substantially supports (holds) the variable wing 1 such that the central portion is formed in an open state, and the shaft portion of the variable wing 1 is formed at the peripheral portion thereof. The bearing parts 23 that receive the twelve are arranged equally. Further, the variable blade support frame base material 21 supports the variable mechanism 3 described later at the peripheral portion thereof.

一方、上記可変翼支持フレーム基材21に対向して設けられるフレーム基材2が対向側フレーム基材22であり、このものにはタービンロータTのシュラウドの一部となる案内筒部を一体に形成することが可能である(図示略)。ここで図1の実施例では、可変翼支持フレーム基材21のみに軸受部23が形成されたものを示したが、例えば図2(a)に示すように、可変翼1が翼部11の両側に軸部12を有する両軸タイプのものである場合には、対向側フレーム基材22にも軸受部23が形成される。
そして、これら可変翼支持フレーム基材21と対向側フレーム基材22とによって挟み込まれた可変翼1(翼部11)を常に円滑に回動させるには、両部材間の寸法をほぼ一定(概ね可変翼1の翼幅h程度)に維持することが肝要であり、そのため本実施例では一例として軸受部23の外周部分に、四カ所設けられたカシメピン24によって両部材間の寸法を維持している。また、このカシメピン24を受け入れるために可変翼支持フレーム基材21及び対向側フレーム基材22に開孔される孔をピン孔24Pとする。
On the other hand, the frame base material 2 provided to face the variable blade support frame base material 21 is a counter-side frame base material 22, and a guide tube portion that becomes a part of the shroud of the turbine rotor T is integrated with this frame base material 22. It can be formed (not shown). Here, in the embodiment of FIG. 1, the one in which the bearing portion 23 is formed only on the variable blade support frame base material 21 is shown. However, for example, as shown in FIG. In the case of the double shaft type having the shaft portions 12 on both sides, the bearing portion 23 is also formed on the opposite side frame base material 22.
And in order to always rotate the variable wing | blade 1 (wing | blade part 11) pinched | interposed by these variable wing | blade support frame base materials 21 and the opposing side frame base material 22, the dimension between both members is substantially constant (generally). Therefore, in this embodiment, as an example, the dimensions between the two members are maintained by the caulking pins 24 provided at four locations on the outer peripheral portion of the bearing portion 23. Yes. Further, a hole opened in the variable blade support frame base material 21 and the opposed frame base material 22 to receive the caulking pin 24 is defined as a pin hole 24P.

また可変翼支持フレーム基材21には、後述するドライブリング31に向かって突出するボス部25が設けられ、例えばこのボス部25にドライブリング31の内周縁(後述する小円板部31S)を外嵌めすることで、ドライブリング31を可変翼支持フレーム基材21上で回動自在に保持するものである。すなわち、当該ボス部25は、ドライブリング31を一定の円周上で回動(回転)させる規制部材(ガイド部位)となるものである。
なお、ボス部25は、可変翼支持フレーム基材21と予め一体で形成しても構わないし、可変翼支持フレーム基材21とは別体のリング状部材として形成しておき、後から可変翼支持フレーム基材21に固定しても構わない。
また、可変翼支持フレーム基材21上においてドライブリング31の回動をよりスムーズに行わせるにあたっては、例えば図2に示すように、可変翼支持フレーム基材21上(上記ボス部25に対してフランジ部26とする)に、ドライブリング31と部分接触を図る突出部27を形成しておくことが好ましい。なお、このような突出部27を付加形成する部材も、可変翼支持フレーム基材21(フランジ部26)に対し一体または別体で形成することが可能である。因みに、上記突出部27を具える部材を、可変翼支持フレーム基材21と別体で形成した場合には、当該部材を可変翼支持フレーム基材21上において常に定位置に取り付けるべく、位置決め構造を採用することが好ましい。
Further, the variable wing support frame base material 21 is provided with a boss portion 25 that protrudes toward a drive ring 31 described later. For example, an inner peripheral edge (small disk portion 31S described later) of the drive ring 31 is provided on the boss portion 25. The drive ring 31 is rotatably held on the variable blade support frame base material 21 by being externally fitted. That is, the boss portion 25 serves as a regulating member (guide portion) that rotates (rotates) the drive ring 31 on a certain circumference.
The boss portion 25 may be formed integrally with the variable wing support frame base material 21 in advance, or may be formed as a ring-shaped member separate from the variable wing support frame base material 21, and then the variable wing support frame base material 21. You may fix to the support frame base material 21. FIG.
Further, in order to smoothly rotate the drive ring 31 on the variable blade support frame base material 21, as shown in FIG. 2, for example, on the variable blade support frame base material 21 (with respect to the boss portion 25). It is preferable to form a protrusion 27 that makes partial contact with the drive ring 31 on the flange portion 26). It is to be noted that the member for additionally forming such a protruding portion 27 can also be formed integrally or separately from the variable blade support frame base 21 (flange portion 26). Incidentally, when the member having the projecting portion 27 is formed separately from the variable wing support frame base material 21, a positioning structure is provided so that the member is always attached at a fixed position on the variable wing support frame base material 21. Is preferably adopted.

次に、本発明に係る可変機構3について説明する。可変機構3は、排気流量を調節するために可変翼1を適宜回動させるものであり、一例として図1に示すように、排気ガイドアッセンブリAS内において可変翼1の回動を生起するドライブリング31と、該ドライブリング31の回動を、自身の回動によって可変翼1に伝達するレバープレート35とを主な構成部材とする。
なお、本発明では、ドライブリング31については可変翼1の軸方向に段差を有するように形成する一方、レバープレート35については、当該軸方向に段差や折り返しを有することなく形成するものであり、例えば図1に示す実施例では、ほぼ径方向にストレート状に延びる細長状部材としてレバープレート35を形成し、且つ軸方向の肉厚寸法もほぼ一定となるように形成している。
以下、ドライブリング31とレバープレート35について更に説明する。
Next, the variable mechanism 3 according to the present invention will be described. The variable mechanism 3 rotates the variable blade 1 as appropriate in order to adjust the exhaust flow rate. As an example, as shown in FIG. 1, a drive ring that causes the variable blade 1 to rotate in the exhaust guide assembly AS. 31 and a lever plate 35 that transmits the rotation of the drive ring 31 to the variable wing 1 by its own rotation are main components.
In the present invention, the drive ring 31 is formed to have a step in the axial direction of the variable wing 1, while the lever plate 35 is formed without a step or folding in the axial direction. For example, in the embodiment shown in FIG. 1, the lever plate 35 is formed as an elongated member extending substantially straight in the radial direction, and the axial thickness is also substantially constant.
Hereinafter, the drive ring 31 and the lever plate 35 will be further described.

まずドライブリング31について説明する。ドライブリング31は、例えば図1〜3、5に示すように中央部が開口され、その周縁部が可変翼1の軸方向に段差を有するように形成される。ここで当該段差部に「31D」の符号を付し、この段差部31Dを境にして外周側に位置する部位を「大円板部31L」、内周側に位置する部位を「小円板部31S」とするものである。すなわち、本実施例では段差部31Dの存在により小円板部31Sが大円板部31Lに対し可変翼支持フレーム基材21に向けて突出するように形成される。逆に言えば、図2(a)に示すように、大円板部31Lが可変翼支持フレーム基材21(フランジ部26)から幾分離開した状態に形成される。   First, the drive ring 31 will be described. For example, as shown in FIGS. 1 to 5, the drive ring 31 is formed such that a central portion is opened and a peripheral portion thereof has a step in the axial direction of the variable blade 1. Here, a reference numeral “31D” is attached to the stepped portion, a portion positioned on the outer peripheral side with the stepped portion 31D as a boundary is referred to as “large disc portion 31L”, and a portion positioned on the inner peripheral side is referred to as “small disc”. Part 31S ". That is, in the present embodiment, the small disc portion 31S is formed to protrude toward the variable blade support frame base material 21 with respect to the large disc portion 31L due to the presence of the step portion 31D. In other words, as shown in FIG. 2A, the large disc portion 31L is formed in a state of being separated and opened from the variable blade support frame base material 21 (flange portion 26).

なお、本実施例では段差部31Dが、一例として図2(a)に併せ示すように、側面断面視で緩やかな曲線や直線を描く段差(小円板部31Sから大円板部31Lまで径寸法が徐々に増加して行く段差)として形成されるが、段差部31Dは必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば図3(b)の部分図に併せ示すように、ほぼ直角に屈曲する段差として形成することも可能である(いわゆるクランク状)。   In this embodiment, as shown in FIG. 2A as an example, the step portion 31D has a step that draws a gentle curve or straight line when viewed from the side sectional view (diameter from the small disc portion 31S to the large disc portion 31L). However, the stepped portion 31D is not necessarily limited to this. For example, as shown in the partial view of FIG. 3B, the stepped portion 31D is bent substantially at a right angle. It can also be formed as a step (so-called crank shape).

またドライブリング31には、一例として図3に示すように、正面から視て略矩形状を成す孔(駆動係合部32とする)が放射状に多数開口され、ここに前記レバープレート35の一端を係合させて、ドライブリング31の回動をレバープレート35自身の回動として伝えるものである。
なお、ドライブリング31とレバープレート35との係合は、ドライブリング31に形成した駆動係合部32(ここでは孔)にレバープレート35の一端(後述する回動入力端38)を収め、回動伝達時には例えば図4に示すように、双方を互いに回転滑り接触させるものである。
また、本実施例では、駆動係合部32としての孔を、段差部31Dを跨いで小円板部31Sと大円板部31Lとに至る(到達する)ように形成しており、これについては後述する。
Further, as shown in FIG. 3 as an example, the drive ring 31 has a large number of holes (referred to as drive engagement portions 32) that are substantially rectangular when viewed from the front. And the rotation of the drive ring 31 is transmitted as the rotation of the lever plate 35 itself.
The drive ring 31 and the lever plate 35 are engaged with each other by placing one end (a rotation input end 38 described later) of the lever plate 35 in a drive engagement portion 32 (here, a hole) formed in the drive ring 31. For example, as shown in FIG. 4, both of them are brought into rotational and sliding contact with each other at the time of motion transmission.
In this embodiment, the hole as the drive engagement portion 32 is formed so as to reach (reached) the small disc portion 31S and the large disc portion 31L across the step portion 31D. Will be described later.

またドライブリング31には、アクチュエータACからのシフト駆動が入力される入力部33が形成され、本実施例では図1(c)に併せ示すように、上記駆動係合部32とほぼ同じ孔形状として形成される(図3(a)では、ほぼ真下に位置する孔が入力部33となる)。
なお、図3に示すドライブリング31には、小円板部31Sにおいて、ある程度の角度で切り欠かれている部位があるが、これは一例として図4(a)に示すように、可変翼支持フレーム基材21から立設したピンPに、当該切り欠き部の一端を当接させて、ドライブリング31の回動限界、特にここでは可変翼1の開放限界を規制するものである。因みに、本実施例における可変翼1の閉鎖限界は、一例として図4(b)に示すように、上記図4(a)とは逆方向にドライブリング31を回動させ、これに伴い適宜回動したレバープレート35を上記ピンPに当接させて規制している。このように、本実施例では、切り欠き部の一端またはレバープレート35をピンPに当てて可変翼1の回動限界を規制しているが、このような回動限界規制においては、例えば上記切り欠き部の両サイドに、ピンPを当接させる等の改変も可能である。
Further, the drive ring 31 is formed with an input portion 33 to which the shift drive from the actuator AC is inputted. In this embodiment, as shown in FIG. (In FIG. 3 (a), the hole located almost directly below is the input portion 33).
Note that the drive ring 31 shown in FIG. 3 has a portion cut out at a certain angle in the small disc portion 31S. As shown in FIG. One end of the notch is brought into contact with the pin P standing from the frame base material 21 to regulate the rotation limit of the drive ring 31, in particular, the open limit of the variable blade 1 here. Incidentally, as shown in FIG. 4B as an example, the closing limit of the variable wing 1 in this embodiment is such that the drive ring 31 is rotated in the direction opposite to that shown in FIG. The lever plate 35 that has moved is brought into contact with the pin P to be regulated. As described above, in this embodiment, one end of the notch or the lever plate 35 is applied to the pin P to restrict the rotation limit of the variable wing 1. Modifications such as bringing the pin P into contact with both sides of the notch are also possible.

ここで、上記駆動係合部32としての孔を、段差部31Dを跨いで小円板部31Sと大円板部31Lとに到達するように開口した経緯(理由)について説明する。
上記ドライブリング31に孔開け加工を施す場合、孔が段差部31Dを跨ぎ大円板部31Lと小円板部31Sとに至るように孔開け加工を行うと、平面部分での孔開け加工となるので、例えばこの孔開け加工をファインブランキング加工で行えば、ドライブリング31をより確実に且つ堅固に固定することができ、精度の高い孔開け加工が行えるものである。逆に言えば、開口加工時の孔の端が段差部31Dの傾斜に掛かった場合には、孔開け対象となるドライブリング31を強く押さえることが難しくなり、精度の高い孔開け加工(ファインブランキング加工)が行い難くなるため、本実施例では上記のような孔開け態様を採ったものである。
もちろん、段差部31Dを跨いで大円板部31Lと小円板部31Sとの双方に至るように孔開け加工を施すことで、ドライブリング31及びレバープレート35の回動時における双方の接触を確実に回避でき、可変機構3としての作動の安定性・確実性を担保することができる。すなわち、回動時におけるドライブリング31とレバープレート35との接触を回避するだけなら、ドライブリング31における非干渉部位(図1では小円板部31S)まで開口する必要はないが、ここまで開口することで、両部材の接触を完全に回避し、高温・排ガス下という過酷な環境下での安定した作動を確保するものである。
Here, the background (reason) of opening the hole as the drive engagement portion 32 so as to reach the small disc portion 31S and the large disc portion 31L across the step portion 31D will be described.
When the drilling process is performed on the drive ring 31, if the drilling process is performed so that the hole straddles the step part 31D and reaches the large disk part 31L and the small disk part 31S, Therefore, for example, if this drilling process is performed by fine blanking process, the drive ring 31 can be more securely and firmly fixed, and a highly accurate drilling process can be performed. In other words, when the end of the hole at the time of opening processing is inclined to the stepped portion 31D, it becomes difficult to strongly press the drive ring 31 to be drilled, and a highly accurate drilling process (fine In this embodiment, the perforation mode as described above is employed.
Of course, both the contact at the time of rotation of the drive ring 31 and the lever plate 35 are performed by punching so as to reach both the large disc portion 31L and the small disc portion 31S across the step portion 31D. This can be reliably avoided, and the stability and certainty of operation as the variable mechanism 3 can be ensured. That is, if only the contact between the drive ring 31 and the lever plate 35 during the rotation is avoided, it is not necessary to open to the non-interfering portion (the small disk portion 31S in FIG. 1) in the drive ring 31, but the opening is thus far. By doing so, contact between both members is completely avoided, and stable operation is ensured in a harsh environment of high temperature and exhaust gas.

次に、レバープレート35について説明する。レバープレート35は、ドライブリング31と可変翼1(軸部12)との間に介在して、可変翼1にドライブリング31の回動を伝達するものである。
レバープレート35は、一例として図1に示すように、概ね径方向に真っ直ぐ延びた細長いプレート部36の一端に、可変翼1の軸部12(基準面14)を嵌め込むための嵌込孔37を具えるとともに、その反対側の端部に、前記ドライブリング31の駆動係合部32(ここでは矩形の孔形状)に係合する回動入力端38を具えるものである。
ここでレバープレート35においてドライブリング31(駆動係合部32)に係合する端部を回動入力端38と称したのは、レバープレート35において、この端部からドライブリング31の回動が入力されるためであり、その意味で、可変翼1の軸部12に固定される反対側の端部(嵌込孔37が形成される部位)は、回動出力端39となる。
Next, the lever plate 35 will be described. The lever plate 35 is interposed between the drive ring 31 and the variable blade 1 (shaft portion 12), and transmits the rotation of the drive ring 31 to the variable blade 1.
As an example, as shown in FIG. 1, the lever plate 35 has a fitting hole 37 for fitting the shaft portion 12 (reference surface 14) of the variable wing 1 into one end of an elongated plate portion 36 that extends substantially straight in the radial direction. And a rotation input end 38 that engages with the drive engagement portion 32 (here, rectangular hole shape) of the drive ring 31 at the opposite end.
Here, the end portion of the lever plate 35 that engages with the drive ring 31 (drive engagement portion 32) is referred to as a rotation input end 38. In the lever plate 35, the drive ring 31 rotates from this end portion. In this sense, the opposite end portion (the portion where the fitting hole 37 is formed) fixed to the shaft portion 12 of the variable wing 1 becomes the rotation output end 39.

また、プレート部36における回動入力端38〜回動出力端39までの間は、平面視形状としては種々の形状が採り得るものの(例えば図1、2では瓢箪形に形成)、ドライブリング31(小円板部31S)に臨む端面はほぼフラットな面として形成される。因みに、従来のレバープレート35は、例えば上記図8に示すように、回動入力端38においてドライブリング31に向かう折り返しが形成されていたが(ドライブリング31との係合のため)、本発明では上述したように、軸方向への折り返しや段差等がないため、レバープレート35を過酷な環境下で長時間繰り返し回動させても、レバープレート35ひいては可変機構3を円滑に且つ確実に作動させることができるものである。   Also, the drive ring 31 may have various shapes as a plan view between the rotation input end 38 and the rotation output end 39 of the plate portion 36 (for example, formed in a bowl shape in FIGS. 1 and 2). The end face facing the (small disk portion 31S) is formed as a substantially flat surface. Incidentally, the conventional lever plate 35 is formed with a turn toward the drive ring 31 at the rotation input end 38 (for engagement with the drive ring 31), for example, as shown in FIG. As described above, since there is no folding or step in the axial direction, even if the lever plate 35 is repeatedly rotated for a long time in a harsh environment, the lever plate 35 and the variable mechanism 3 operate smoothly and reliably. It can be made to.

また、本実施例では、本来はドライブリング31の回動を可変翼1に伝達するレバープレート35に、ドライブリング31の軸方向の移動を規制する作用(ガイド作用)も担わせている。具体的には、レバープレート35における回動入力端38〜回動出力端39までのほぼフラットな面(端面)でドライブリング31(小円板部31S)を押さえるようにして、ドライブリング31の軸方向移動を規制している(言わば抜け止め)。因みに、本明細書の「軸方向」とは、タービンロータTの軸に沿った方向を意味し、これは可変翼1の軸方向にも相当する(つまり「軸」はタービンロータTの軸を指す)。また「径方向」についても、タービンロータTのロータ軸を基準とした径方向(半径方向)を指すものである。   In this embodiment, the lever plate 35 that originally transmits the rotation of the drive ring 31 to the variable wing 1 also has an action (guide action) for restricting the movement of the drive ring 31 in the axial direction. Specifically, the drive ring 31 (small disk portion 31S) is pressed by a substantially flat surface (end surface) from the rotation input end 38 to the rotation output end 39 of the lever plate 35 so that the drive ring 31 Axial movement is restricted (to prevent it from coming off). Incidentally, the “axial direction” in the present specification means a direction along the axis of the turbine rotor T, and this also corresponds to the axial direction of the variable blade 1 (that is, the “axis” refers to the axis of the turbine rotor T). Point). The “radial direction” also refers to the radial direction (radial direction) based on the rotor shaft of the turbine rotor T.

また、レバープレート35によりドライブリング31の軸方向の規制(ガイド)を行うようにしたことにより、当該作用を担う専用部材(上記図8では軸方向ガイド部材Gjとしての押さえピン)が不要となるものであり、可変機構3の構造簡素化、構成部材の削減化、排気ガイドアッセンブリASとしての軽量化等に寄与するものである。
更に本実施例では、上述したようにドライブリング31の小円板部31Sを可変翼支持フレーム21のボス部25に外嵌めして、ドライブリング31の径方向の移動を規制するものである(ガイド作用)。つまり、本来は可変翼1を回動自在に支持するフレーム基材2(可変翼支持フレーム21)に、ドライブリング31の径方向の移動を規制する作用も担わせるため、当該作用を担うための専用の部材が不要となる。
これにより、本実施例では、ドライブリング31の径方向及び軸方向の移動を規制するガイド部材を別途要することがないものであり、より一層の軽量化やコスト低減化を奏するものである。
Further, since the lever plate 35 controls (guides) the drive ring 31 in the axial direction, a dedicated member (the pressing pin as the axial guide member Gj in FIG. 8) that takes this action becomes unnecessary. This contributes to simplifying the structure of the variable mechanism 3, reducing the number of components, reducing the weight of the exhaust guide assembly AS, and the like.
Further, in the present embodiment, as described above, the small disc portion 31S of the drive ring 31 is fitted on the boss portion 25 of the variable blade support frame 21 to restrict the radial movement of the drive ring 31 ( Guide action). In other words, the frame base 2 (variable blade support frame 21) that originally supports the variable blade 1 so as to freely rotate also has the function of restricting the movement of the drive ring 31 in the radial direction. A dedicated member becomes unnecessary.
As a result, in this embodiment, there is no need for a separate guide member for restricting the radial and axial movements of the drive ring 31, and further weight reduction and cost reduction are achieved.

なお、本明細書では、レバープレート35におけるドライブリング31に臨む端面を「ほぼフラットな面」と記載しており、以下、この「ほぼ」について説明する。
レバープレート35におけるドライブリング31に臨む端面は、必ずしも完全なフラット面として形成される必要はなく、そのために特許請求の範囲でも「ほぼ」を付したものである。すなわち、例えばレバープレート35におけるドライブリング31側の面に、接触面積を減少させるべく部分接触を図る突起が形成されても構わず、要はドライブリング31の円滑な回動作動を妨げることなく、且つドライブリング31の軸方向の移動が規制できるものであれば、種々の形態が採り得るものである。もちろん、レバープレート35においてドライブリング31の反対側の面に緩やかな傾斜が付加されても構わないものである。
なお、本実施例では、このような可変機構3を、可変翼支持フレーム基材21側に設けたが、反対側の対向側フレーム基材22側に設けることももとより差し支えない。
In the present specification, the end face of the lever plate 35 facing the drive ring 31 is described as a “substantially flat surface”, and this “substantially” will be described below.
The end face of the lever plate 35 facing the drive ring 31 does not necessarily have to be formed as a completely flat face, and therefore “substantially” is given in the scope of claims. That is, for example, a protrusion for partial contact may be formed on the surface of the lever plate 35 on the side of the drive ring 31 so as to reduce the contact area, and in summary, the smooth rotation operation of the drive ring 31 is not hindered. Various forms can be adopted as long as the movement of the drive ring 31 in the axial direction can be restricted. Of course, a gentle slope may be added to the opposite surface of the drive ring 31 in the lever plate 35.
In the present embodiment, such a variable mechanism 3 is provided on the variable blade support frame base material 21 side, but may be provided on the opposite side frame base material 22 side.

〔他の実施例〕
本発明は以上述べた実施例を基本的な技術思想とするものであるが、更に次のような改変が考えられる。
なお、図6に示す形態は、レバープレート35の回動入力端38と係合する駆動係合部32を、溝状の切り欠きとしたものであり、これは本発明に関連する参考例である。この場合、駆動係合部32としての切り欠きは、例えば上記図6に併せ示すように、ドライブリング31の外周縁を貫通するように形成される。
[Other Examples]
The present invention is based on the above-described embodiment as a basic technical idea, but the following modifications can be considered.
In the embodiment shown in FIG. 6, the drive engagement portion 32 that engages with the rotation input end 38 of the lever plate 35 is a groove-shaped notch , which is a reference example related to the present invention. is there. In this case, the notch as the drive engagement portion 32 is formed so as to penetrate the outer peripheral edge of the drive ring 31 as shown in FIG.

に述べた実施例では、ドライブリング31は可変翼1の外周側に位置する形態を基本的に示したが(図1、5参照)、ドライブリング31は必ずしもこのような設置態様に限定されるものではなく、例えば図7(a)に示すように、ドライブリング31を可変翼1の内周側に位置させることも可能である。つまり、この場合には、先に述べた基本の実施例に対し、ドライブリング31と可変翼1との位置関係が逆になる。また、この場合、図7(b)に示すように、ドライブリング31の大円板部31Lが、可変翼支持フレーム基材21に対し接触しながらすり動く摺動面となる。 In the embodiment described above , the drive ring 31 is basically shown on the outer peripheral side of the variable blade 1 (see FIGS. 1 and 5), but the drive ring 31 is not necessarily limited to such an installation mode. For example, as shown in FIG. 7A, the drive ring 31 can be positioned on the inner peripheral side of the variable blade 1. That is, in this case, the positional relationship between the drive ring 31 and the variable blade 1 is reversed with respect to the basic embodiment described above. Further, in this case, as shown in FIG. 7B, the large disc portion 31 </ b> L of the drive ring 31 becomes a sliding surface that slides while contacting the variable blade support frame base material 21.

1 可変翼
2 フレーム基材
3 可変機構

1 可変翼
11 翼部
12 軸部
13 鍔部
14 基準面

2 フレーム基材
21 可変翼支持フレーム基材
22 対向側フレーム基材
23 軸受部
24 カシメピン
24P ピン孔
25 ボス部
26 フランジ部
27 突出部

3 可変機構
31 ドライブリング
35 レバープレート

31 ドライブリング
31D 段差部
31L 大円板部
31S 小円板部
32 駆動係合部
33 入力部

35 レバープレート
36 プレート部
37 嵌込孔
38 回動入力端
39 回動出力端

h 翼幅
AC アクチュエータ
AS 排気ガイドアッセンブリ
C ターボチャージャ
P ピン
T タービンロータ
G 排気ガス
Gr ガイド部材(径方向)
Gj ガイド部材(軸方向)
CLr クリアランス(径方向)
CLj クリアランス(軸方向)
1 variable wing 2 frame base material 3 variable mechanism

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Variable wing | blade 11 Blade | wing part 12 Shaft part 13 ridge part 14 Reference plane

2 Frame base material 21 Variable blade support frame base material 22 Opposite side frame base material 23 Bearing part 24 Caulking pin 24P Pin hole 25 Boss part 26 Flange part 27 Protrusion part

3 Variable mechanism 31 Drive ring 35 Lever plate

31 Drive ring 31D Step part 31L Large disk part 31S Small disk part 32 Drive engagement part 33 Input part

35 Lever plate 36 Plate part 37 Insertion hole 38 Rotation input end 39 Rotation output end

h Blade width AC Actuator AS Exhaust guide assembly C Turbocharger P Pin T Turbine rotor G Exhaust gas Gr Guide member (radial direction)
Gj guide member (axial direction)
CLr clearance (radial direction)
CLj clearance (axial direction)

Claims (2)

タービンロータの外周位置に配置された複数の可変翼を、レバープレートを介してドライブリングのシフトにより回動させ、
エンジンから排出された比較的少ない排気ガスを、この可変翼によって適宜絞り込み、排気ガスの速度を増幅させ、排気ガスのエネルギでタービンロータを回し、タービンロータに直結されたコンプレッサで自然吸気以上の空気をエンジンに送り込み、低速回転時であってもエンジンが高出力を発揮できるようにしたVGSタイプのターボチャージャに組み込まれる排気ガイドアッセンブリであって、
前記ドライブリングは、可変翼の軸方向に段差を有するように形成される一方、前記レバープレートは、当該軸方向に段差や折り返しを有することなく形成され、
且つ当該レバープレートは、一方の端部が前記ドライブリングに係合してドライブリングからの回動が入力される回動入力端を有するとともに、反対側の端部が可変翼の軸部に固定されドライブリングからの回動を可変翼に出力する回動出力端を有するものであり、
なお且つレバープレートは、前記回動入力端と回動出力端との間においてドライブリングに臨むほぼフラットな面をドライブリングに当接させることにより、ドライブリングの軸方向の移動を規制する構成であり、
更に前記ドライブリングとレバープレートとの係合は、ドライブリングに開口した孔にレバープレートの回動入力端を収め、回動伝達時には双方を互いに回転滑り接触させるようにした係合であり、
また前記ドライブリングは、可変翼の軸方向に形成される段差を境に小円板部と大円板部とを具えて成り、
前記ドライブリングに形成される係合用の孔は、当該段差を跨いで小円板部と大円板部とに到達するように開口されることを特徴とする排気ガイドアッセンブリ。
A plurality of variable blades arranged at the outer peripheral position of the turbine rotor are rotated by a drive ring shift through a lever plate,
A relatively small amount of exhaust gas discharged from the engine is appropriately throttled by the variable blades, the speed of the exhaust gas is amplified, the turbine rotor is rotated by the energy of the exhaust gas, and the air directly above the natural intake air by the compressor directly connected to the turbine rotor Is an exhaust guide assembly built into a VGS type turbocharger that allows the engine to exhibit high output even during low-speed rotation,
The drive ring is formed to have a step in the axial direction of the variable wing, while the lever plate is formed without a step or a turn in the axial direction,
In addition, the lever plate has a rotation input end where one end engages with the drive ring and the rotation from the drive ring is input, and the opposite end is fixed to the shaft portion of the variable blade. And a rotation output end that outputs rotation from the drive ring to the variable wing,
The lever plate is configured to restrict axial movement of the drive ring by causing a substantially flat surface facing the drive ring to abut the drive ring between the rotation input end and the rotation output end. Oh it is,
Further, the engagement between the drive ring and the lever plate is an engagement in which the rotation input end of the lever plate is accommodated in a hole opened in the drive ring, and both are rotated and brought into sliding contact with each other when the rotation is transmitted.
The drive ring comprises a small disc portion and a large disc portion with a step formed in the axial direction of the variable wing as a boundary,
The exhaust guide assembly is characterized in that the engagement hole formed in the drive ring is opened so as to reach the small disc portion and the large disc portion across the step .
前記排気ガイドアッセンブリは、可変翼を回動自在に支持するフレーム基材を有し、このフレーム基材の一部に前記ドライブリングを外嵌めすることにより、ドライブリングの径方向の移動を規制するようにしたことを特徴とする請求項記載の排気ガイドアッセンブリ。 The exhaust guide assembly includes a frame base material that rotatably supports the variable blades, and the drive ring is externally fitted to a part of the frame base material to restrict movement of the drive ring in the radial direction. The exhaust guide assembly according to claim 1 , wherein the exhaust guide assembly is configured as described above.
JP2013259027A 2013-12-16 2013-12-16 Exhaust guide assembly for VGS type turbocharger Active JP5984789B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013259027A JP5984789B2 (en) 2013-12-16 2013-12-16 Exhaust guide assembly for VGS type turbocharger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013259027A JP5984789B2 (en) 2013-12-16 2013-12-16 Exhaust guide assembly for VGS type turbocharger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015113824A JP2015113824A (en) 2015-06-22
JP5984789B2 true JP5984789B2 (en) 2016-09-06

Family

ID=53527847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013259027A Active JP5984789B2 (en) 2013-12-16 2013-12-16 Exhaust guide assembly for VGS type turbocharger

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5984789B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6583534B2 (en) * 2016-03-03 2019-10-02 株式会社Ihi Nozzle drive mechanism, supercharger, and variable capacity supercharger
CN106437870B (en) * 2016-08-31 2018-09-11 中车大连机车研究所有限公司 Axial flow turbine booster adjustable nozzle assembly
JP6651599B2 (en) * 2017-11-30 2020-02-19 三菱重工業株式会社 Variable nozzle mechanism and rotating machine equipped with the same
EP3640451B1 (en) * 2018-10-19 2023-10-18 Borgwarner Inc. Turbocharger with variable turbine geometry and method of manufacturing an adjustment ring

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10104176A1 (en) * 2001-01-24 2002-07-25 Mahle Gmbh Guide blade adjusting device for turbocharger ha adjusting ring with projecting noses for axial guidance of ring on blade carrier plate
US8328520B2 (en) * 2006-05-19 2012-12-11 Borgwarner Inc. Turbocharger with separately formed vane lever stops
DE102012106789B4 (en) * 2012-07-26 2022-10-27 Ihi Charging Systems International Gmbh Adjustable diffuser for a turbine, turbine for an exhaust gas turbocharger and exhaust gas turbocharger

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015113824A (en) 2015-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4741709B1 (en) Exhaust guide assembly for VGS type turbocharger
US7771161B2 (en) Adjustable guide device
JP5134717B1 (en) Variable capacity turbocharger and variable nozzle mechanism assembly method
JP5984789B2 (en) Exhaust guide assembly for VGS type turbocharger
CN101943030B (en) Variable geometry vane assembly for a turbocharger
JP6483074B2 (en) Method for adapting the air flow of a turbine engine with a centrifugal compressor and a diffuser for its implementation
JP4768416B2 (en) Exhaust gas turbocharger, guide device for exhaust gas turbocharger, and vane lever for guide device
KR101146641B1 (en) Variable capacity-type exhaust turbo supercharger equipped with variable nozzle mechanism
JP2019505726A (en) Guide device for turbocharger including vane lever integrated adjustment ring axial movement stopper
KR20160074552A (en) Actuation pivot shaft face seal with u seal
JP4179666B2 (en) Static seal
JP2007192222A (en) Controller for variable stator blade
JP2012072764A (en) Attachment stud for variable vane assembly of turbine compressor
CN101050728A (en) Synchronous ring type variable vane synchronizing mechanism for inner diameter side vane shroud
CA2552655A1 (en) Inner diameter variable vane actuation mechanism
JP2001329850A (en) Variable displacement turbine
JP6442389B2 (en) Turbocharger
JP2004190660A (en) Torque tube bearing assembly
JP5675282B2 (en) Rotor body and rotating machine
JP5863894B2 (en) Rotor body and rotating machine
JP2010216281A (en) Exhaust guide assembly in vgs type turbocharger
JP2010216283A (en) Variable blade of vgs type turbocharger
JP2004084545A (en) Variable turbo supercharger
JP2005539177A (en) Variable nozzle device for turbocharger and method of operating the same
KR102102334B1 (en) Integrated vane stops for variable-geometry turbocharger mechanism

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150714

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160411

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160419

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160527

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160705

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160802

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5984789

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250