JP6056973B2 - アクチュエータの動力伝達機構および過給機 - Google Patents
アクチュエータの動力伝達機構および過給機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6056973B2 JP6056973B2 JP2015525119A JP2015525119A JP6056973B2 JP 6056973 B2 JP6056973 B2 JP 6056973B2 JP 2015525119 A JP2015525119 A JP 2015525119A JP 2015525119 A JP2015525119 A JP 2015525119A JP 6056973 B2 JP6056973 B2 JP 6056973B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- drive shaft
- rotating plate
- power transmission
- transmission mechanism
- 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
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims description 56
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims description 49
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 40
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 11
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 11
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 claims description 3
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 11
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 9
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/24—Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
- F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
- F01D17/16—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
- F01D17/165—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for radial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially parallel to the rotor centre line
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Description
本発明は、流体の流れ方向に対する傾斜角度を調整するアクチュエータの動力伝達機構および過給機に関する。
従来、可変容量型のタービンが過給機等に採用されている。こうしたタービンでは、例えば、特開平10−213102号公報(特許文献1)に示されるように、タービン側のスクロール流路からタービンインペラに排気ガスを導く流路に環状に整列配置された複数のノズルベーンが、それぞれ軸(翼軸)に固定されている。この軸は、流路壁面に形成された軸孔に回転自在に支持されている。そして、軸の回転に伴ってノズルベーンが流路内で角度を変えると、流路面積が変化して流路を流通する流体の流量が制御される。
上記の軸はアクチュエータの動力によって回転する。アクチュエータと軸との間には動力伝達機構が配されており、動力伝達機構を介して、アクチュエータの動力が軸を回転させる向きの力に変換される。アクチュエータは過給機のハウジング外部に設けられており、ハウジング内部に位置する軸に動力を伝達するため、動力伝達機構は、ハウジングを貫通する貫通孔に圧入された軸受と、当該軸受によって支持される駆動軸を有する。
特許文献1に記載のアクチュエータの動力伝達機構のように、ハウジング外部からハウジング内部に動力を伝達する場合、ハウジングを貫通する貫通孔を設け、軸受が圧入される。過給機の搭載状況によっては、この軸受と、軸受によって支持されている駆動軸との間に水が浸入するおそれがある。さらに、エンジンの特定の使用条件が重なると、錆が発生して駆動軸と軸受が固着する状況に発展し、動力伝達に支障が生じるなど、アクチュエータの動力伝達機構や、アクチュエータの動力伝達機構を搭載した過給機の耐久性の低下を招く可能性があった。
そこで、本発明の目的は、耐久性を向上させたアクチュエータの動力伝達機構および過給機を提供することである。
本発明の第1の態様はアクチュエータの動力伝達機構であって、アクチュエータの動力で回転する回転板と、一端が回転板に固定され、回転板と一体回転する駆動軸と、駆動軸が挿通される挿通孔を有し、駆動軸を回転自在に支持する軸受と、を備え、軸受の外周面には、軸受の外周面を伝った挿通孔への水の浸入を抑える抑止部が設けられ、前記軸受はその一部がハウジングに圧入される筒状に形成され、回転板には、駆動軸の他端側に向かって突出し、該駆動軸の径方向外側に位置する回転板突出部が設けられ、前記軸受の前記外周面は、前記ハウジングと前記回転板の間で露出していることを要旨とする。
抑止部は、軸受の外周面から駆動軸の径方向に突出する軸受突出部で構成されてもよい。
軸受突出部は、駆動軸の周方向に亘って環状に延在してもよい。
軸受の外周面には軸受の周方向に延在する溝が形成され、軸受突出部は、前記溝に嵌合してもよい。
回転板には、駆動軸の他端側に向かって突出し、駆動軸の径方向外側に位置する回転板突出部が設けられていてもよい。
軸受突出部と、回転板突出部とは、駆動軸の径方向から見て少なくとも一部が重なっていてもよい。
前記軸受突出部は、前記軸受の前記外周面と当接する筒部と、前記筒部に接続し、前記軸受が貫通する円盤状に形成される板部とを有してもよい。
前記軸受突出部は、さらに、前記筒部よりも外径及び内径が大きい筒部を有してもよい。この場合、前記板部はこれらの筒部の間に設けられ、これらの筒部を連結する。
前記軸受突出部は前記軸受の外周面に巻き付けられたステンレスウールまたはグラスウールであってもよい。
前記軸受突出部は、前記回転板側に傾斜面が形成されてもよく、前記傾斜面は前記回転板突出部の径方向内側に位置してもよく、前記傾斜面は前記駆動軸の軸方向において前記回転板から離隔するほど外径が大きくなっていてもよい。
前記抑止部は、前記軸受の外周面に形成されたネジ溝または一または複数の環状の溝であってもよい。
前記軸受突出部は前記軸受の外周面に巻き付けられたステンレスウールまたはグラスウールであってもよい。
前記軸受突出部は、前記回転板側に傾斜面が形成されてもよく、前記傾斜面は前記回転板突出部の径方向内側に位置してもよく、前記傾斜面は前記駆動軸の軸方向において前記回転板から離隔するほど外径が大きくなっていてもよい。
前記抑止部は、前記軸受の外周面に形成されたネジ溝または一または複数の環状の溝であってもよい。
本発明の第2の態様はアクチュエータの動力伝達機構であって、アクチュエータに接続された回転板と、一端が前記回転板に固定された駆動軸と、一部がハウジングに圧入され、前記駆動軸が挿通される挿通孔を有し、前記駆動軸を回転自在に支持する軸受と、前記回転板に設けられ、前記駆動軸の他端側に向かって突出し、該駆動軸の径方向外側に位置する回転板突出部と、を備え、前記軸受の外周面には、前記駆動軸の径方向に突出する軸受突出部が設けられ、前記軸受の前記外周面は、前記ハウジングと前記回転板の間で前記ハウジングの外部に露出していることを要旨とする。
本発明の第3の態様は、上記のアクチュエータの動力伝達機構を備えた過給機である。
本発明の第3の態様は、上記のアクチュエータの動力伝達機構を備えた過給機である。
本発明によれば、耐久性を向上させたアクチュエータの動力伝達機構および過給機を提供できる。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
以下では、本実施形態にかかるアクチュエータの動力伝達機構を、排気ガスの流路断面積を調整する可変静翼機構に適用した過給機について説明する。しかし、本実施形態にかかるアクチュエータの動力伝達機構の適用範囲はこれに限らず、アクチュエータの動力伝達が行われる過給機に広く適用可能である。本実施形態にかかるアクチュエータの動力伝達機構を適用可能な他の例として、タービンインペラを迂回するバイパス流路への排気ガスの流入量(流出量)を調整するウェイストゲートバルブ(調整部)や、コンプレッサインペラを迂回するバイパス流路への流体の流入量(流出量)を調整するバルブ(調整部)を備えた過給機が考えられる。
また、複数の過給機を連設する多段式過給機において、上流段や下流段の過給機に流入する排気ガスの流量を調整するバルブ(調整部)をアクチュエータで開閉する過給機や、排気ガスが2つのスクロール流路に分流するツインスクロール型の過給機において、両スクロール流路への排気ガスの流入比率を調整するバルブ(調整部)を備えた過給機にも適用可能である。さらには、過給機に限らず、他の装置に搭載されるアクチュエータの動力を伝達する動力伝達機構としても適用可能である。
ここでは、まず、アクチュエータの動力伝達機構を備えた過給機の構成について説明し、その後、本実施形態のアクチュエータの動力伝達機構の構成について具体的に説明する。
図1は、過給機Cの概略断面図である。以下では、図1に示す矢印L方向を過給機Cの左側とし、矢印R方向を過給機Cの右側として説明する。図1に示すように、過給機Cは、過給機本体1を備えて構成される。この過給機本体1は、ベアリングハウジング2と、ベアリングハウジング2の左側に締結機構3によって連結されるタービンハウジング4と、ベアリングハウジング2の右側に締結ボルト5によって連結されるコンプレッサハウジング6と、が一体化されて形成されている。
ベアリングハウジング2のタービンハウジング4近傍の外周面には突起2aが設けられている。突起2aは、ベアリングハウジング2の径方向に突出する。また、タービンハウジング4のベアリングハウジング2近傍の外周面には突起4aが設けられている。突起4aは、タービンハウジング4の径方向に突出する。ベアリングハウジング2とタービンハウジング4は、突起2a、4aを締結機構3によってバンド締結して固定される。締結機構3は、突起2a、4aを挟持するカップリング(所謂Gカップリング)で構成される。
ベアリングハウジング2には、過給機Cの左右方向に貫通する孔(軸受孔)2bが形成されている。タービン軸7は孔2bに挿通され、ベアリングを介して回転自在に支持されている。タービン軸7の一端にはタービンインペラ8が一体的に連結されている。タービンインペラ8は、タービンハウジング4内に回転自在に収容されている。また、タービン軸7の他端にはコンプレッサインペラ9が一体的に連結されている。コンプレッサインペラ9はコンプレッサハウジング6内に回転自在に収容されている。
コンプレッサハウジング6には吸気口10が形成されている。吸気口10は、過給機Cの右側に開口し、エアクリーナ(図示せず)に接続する。また、締結ボルト5によってベアリングハウジング2とコンプレッサハウジング6とが連結された状態では、これら両ハウジング2、6の対向面が、流体を昇圧するディフューザ流路11を形成する。ディフューザ流路11は、タービン軸7(コンプレッサインペラ9)の径方向内側から外側に向けて環状に形成されており、上記の径方向内側において、コンプレッサインペラ9を介して吸気口10に連通している。
また、コンプレッサハウジング6にはコンプレッサスクロール流路12が設けられている。コンプレッサスクロール流路12は、ディフューザ流路11よりもタービン軸7(コンプレッサインペラ9)の径方向外側に位置し、環状に形成される。コンプレッサスクロール流路12は、エンジン(図示せず)の吸気口と連通する。また、コンプレッサスクロール流路12は、ディフューザ流路11にも連通している。したがって、コンプレッサインペラ9が回転すると、吸気口10からコンプレッサハウジング6内に流体が吸気され、当該吸気された流体は、ディフューザ流路11およびコンプレッサスクロール流路12で昇圧されてエンジンの吸気口に導かれる。
タービンハウジング4にはタービンスクロール流路13が設けられている。タービンスクロール流路13は、タービンインペラ8よりもタービン軸7の径方向外側に位置し、環状に形成されている。タービンインペラ8とタービンスクロール流路13の間には、ノズルベーン(後述)23が配置されて流体が流通する可変流路xが構成されている。可変流路xは、タービン軸7(タービンインペラ8)の径方向内側から外側に向けて環状に形成されている。
また、タービンハウジング4には吐出口14が形成されている。吐出口14は、タービンインペラ8を介してタービンスクロール流路13に連通する。また、吐出口14は、タービンインペラ8の正面に臨み、排気ガス浄化装置(図示せず)に接続する。
タービンスクロール流路13は、エンジンから排出される排気ガスが導かれるガス流入口(図示せず)と連通する。また、タービンスクロール流路13は、上記の可変流路xにも連通している。したがって、排気ガスは、ガス流入口からタービンスクロール流路13に導かれ、その後、可変流路xおよびタービンインペラ8を介して吐出口14に導かれる。この流通過程において排気ガスはタービンインペラ8を回転させる。タービンインペラ8の回転力は、タービン軸7を介してコンプレッサインペラ9に伝達される。伝達したコンプレッサインペラ9の回転力によって、流体は昇圧され、エンジンの吸気口に導かれる。
このとき、タービンハウジング4に導かれる排気ガスの流量が変化すると、タービンインペラ8およびコンプレッサインペラ9の回転量が変化する。エンジンの運転状況によっては、所望の昇圧された流体をエンジンの吸気口に十分に導くことができなくなる場合がある。そこで、タービンハウジング4の可変流路xには、タービンスクロール流路13と吐出口14との連通開度を調整する可変静翼機構20が設けられている。
可変静翼機構20は、排気ガスの流量に応じて、タービンインペラ8に導かれる排気ガスの流速を変化させる。具体的には、可変静翼機構20は、エンジンの回転数が低く排気ガスの流量が少ない場合には、可変流路xの開度を小さくしてタービンインペラ8に導かれる排気ガスの流速を向上させる。これにより、少ない流量でもタービンインペラ8を回転させることができる。以下に、可変静翼機構20の構成について説明する。
図1に示すように、可変静翼機構20は、可変流路xの左側の壁面をなすシュラウド板21と、可変流路xの右側の壁面をなす対向板22とを備えている。シュラウド板21と対向板22は、それぞれ環状部材であって、互いにタービン軸7の軸方向に対向している。すなわち、シュラウド板21と対向板22のタービン軸7における軸方向の隙間が可変流路xを構成する。
また、シュラウド板21は、対向板22と対向するフランジ部分から吐出口14に向かって延在する環状の筒部21bを有する。フランジ部分から筒部21bに連続する部分が、タービンインペラ8の径方向外側に対向するシュラウド壁と形成されている。
シュラウド板21には、タービン軸7の軸方向に貫通する孔(シュラウド孔)21aが形成される。対向板22において孔21aに対向する位置には、タービン軸7の軸方向に貫通する孔(対向孔)22aが形成されている。孔21aと孔22aは、タービン軸7の周方向に、それぞれ複数、等間隔に配されている。
ノズルベーン23(調整部)は、タービン軸7における軸方向の長さが、タービン軸7における軸方向の可変流路xの間隔より僅かに小さい部材であって、2つの軸(翼軸)23a、23bを有する。軸23a、23bは、それぞれ、シュラウド板21の孔21aと、対向板22の孔22aとにおいて回転自在に支持されている。可変流路xには、孔21a(孔22a)ごとに1つずつ、複数のノズルベーン23が配されている。
駆動リング24は、シュラウド板21の筒部21bの径方向外側に配されている。駆動リング24は、環状の筒部24aを有する。駆動リング24は、筒部24aの内周面がシュラウド板21の筒部21bの外周面と径方向に対向している。すなわち、駆動リング24の筒部24aに、シュラウド板21の筒部21bが挿通されており、駆動リング24は、シュラウド板21に対して相対回転可能となっている。
図2は、駆動リング24を図1の左側から見た平面図である。図2に示すように、駆動リング24は、筒部24aよりも外径が大きく環状のフランジ部24bを有する。フランジ部24bは、筒部24aの端部から径方向外側に延在しており、周方向に等間隔に複数の孔(リング孔)24cが形成されている。
また、駆動リング24のうち、図2中、上側には駆動リング24の径方向に突出する突出部24dが形成されている。突出部24dには、タービン軸7の軸方向に貫通する孔(リング孔)24eが形成されている。
図1に示すように、シュラウド板21のフランジ部24bと駆動リング24のタービン軸7における軸方向の隙間には、連結部25が配されている。連結部25は、駆動リング24の筒部24aの周方向に複数配されている。
図3は、駆動リング24および連結部25を図1の右側から見た平面図である。図3に示すように、連結部25は、2本のアームを有する所謂U字型(Y字型)の部材である。連結部25には、タービン軸7の軸方向に貫通する孔(連結孔)25aが形成されている。孔25aには、軸23a(図1参照)の一端が右側から挿通され固定されている。
連結部25は、孔25aが形成された一端側が駆動リング24の筒部24aの径方向内側に向くように配されている。連結部25の他端側の二股に分岐した両部分(アーム)の隙間25bには、連結ピン26(図1参照)が位置する。連結ピン26の一端は、孔24cに挿通されている。
駆動リング24が筒部24aの周方向に揺動すると、孔24cに挿通された連結ピン26が連結部25に接触する。上記したように、連結部25の孔25aには軸23aが固定されている。また、軸23aは、孔21aおよび孔22aによって回転自在に支持されている。そのため、連結ピン26が連結部25に当接し、さらに同じ方向に揺動すると、連結部25は連結ピン26に押されて、軸23aを中心に回転する。そして、連結部25の孔25aに固定された軸23aが連動して回転し、ノズルベーン23の流体の流れ方向に対する傾斜角度が変化する。つまり、ノズルベーン23の流れ方向に対する傾斜角度は可変である。
また、図1に示すように、駆動リング24の孔24eには右側から突出ピン27の一端が挿通されている。駆動リング24の突出部24dの右側には、連動板28が配されている。連動板28は、動力伝達機構29を構成する駆動軸30の他端が挿通されており、駆動軸30と一体に回転する。
図3に破線で示すように、連動板28は、図3中、下側に切り欠きが形成されている。この切り欠き部分の隙間28bに突出ピン27が位置する。そして、駆動軸30の回転に伴って連動板28が回転すると、連動板28に押されて突出ピン27が揺動する。それと連動して、突出ピン27が固定された駆動リング24を揺動させる。一方、駆動リング24の筒部24aは、シュラウド板21の孔21aに挿通されている。そのため、駆動リング24は、筒部24aの周方向に回転する。その結果、上記のように、連結部25を介し、ノズルベーン23が軸23a周りに回転する。
図4は、動力伝達機構29を説明するための説明図であり、図1の破線部分の抽出図である。図4に示すように、動力伝達機構29は、駆動軸30の他端が固定された第1レバー31(回転板)を有する。第1レバー31は、一端側に駆動軸30の軸方向に貫通するレバー孔31aが形成されるとともに、他端側に駆動軸30の軸方向に貫通する駆動孔31bが形成されている。駆動孔31bには、駆動軸30の一端が左側から挿通され、右側から溶接して閉塞されて、駆動軸30の一端が第1レバー31に固定される。すなわち、第1レバー31は、駆動軸30と一体回転する。
図5は、過給機Cの外観図であり、図5(a)には過給機Cの正面図を示し、図5(b)には過給機Cの右側面図を示す。図5(a)に示すように、過給機Cにはハウジング外部にアクチュエータ32が設けられている。
アクチュエータ32は、モータなどで構成され、制御部(図示せず)の制御に応じ、図5(b)に示す第2レバー33の一端に固定された固定軸34を回転させる。第2レバー33の他端は、可動軸35を介してロッド36の一端が回転自在に連結されている。ロッド36の他端と第1レバー31は、可動軸37を介して回転自在に連結されている。また、上記のレバー孔31aには、可動軸37が挿通される。
そして、アクチュエータ32の動力は、第2レバー33、固定軸34、可動軸35、ロッド36、可動軸37を介して、第1レバー31に伝達され、第1レバー31は、駆動軸30を中心に回転する。第1レバー31は、駆動軸30の一端に固定されているため、アクチュエータ32の動力によって第1レバー31が回転すると、駆動軸30も回転する。その結果、上記のように、軸23aの回転に伴ってノズルベーン23が可変流路x内で角度を変える。
換言すれば、ノズルベーン23は、駆動軸30の他端側に間接的に連結され、駆動軸30と連動して回転し、流体の流れ方向に対する傾斜角度が変化する。こうして、可変流路xの面積が変化する。
図4に示すように、軸受38は長手方向を有する筒状に形成される。軸受38は、この長手方向に延伸する挿通孔38aを有する。挿通孔38aには駆動軸30が挿通され、軸受38は駆動軸30を回転自在に支持する。タービンハウジング4には孔(ハウジング孔)4bが形成されている。孔4bは、タービンハウジング4をタービン軸7の軸方向に貫通する。軸受38の一部は、この孔4bに圧入されて固定され、残りの一部はタービンハウジング4から外部に露出している。即ち、軸受38の外周面(後述)38bは、タービンハウジング4と第1レバー31の間で露出している。
過給機Cの搭載状況によっては、この軸受38と駆動軸30との間に水が浸入するおそれがある。さらに、エンジンの特定の使用条件が重なると、錆が発生し、錆によって駆動軸30と軸受38が固着するおそれがあり、耐久性の低下を招く可能性がある。そこで、軸受38の外周面38bには、軸受38の外周面38bを伝った挿通孔38aへの水の浸入を抑える抑止部39が設けられている。
抑止部39は、軸受38の外周面38bから駆動軸30の径方向に突出する軸受突出部39aで構成される。軸受38の外周面38bには環状の溝38cが形成されている。溝38cは軸受38の径方向内側に窪んでいる。また、溝38cは、軸受38の周方向に延在している。一方、軸受突出部39aは、駆動軸30の周方向に亘って環状に延在する環状部材で構成されている。軸受突出部39aは、この溝38cに嵌合する。
軸受突出部39aの内径は、溝38cの外径よりも大きい。軸受突出部39aの外径は、軸受38の外径よりも大きい。ここでは、軸受突出部39aは、溝38cへの取り付けが容易となるよう、例えば、一部に切り欠きが形成されている。
抑止部39は、タービンハウジング4から軸受38を伝って、図4中、右側に向かう水の進行を抑止する。さらに、抑止部39は、軸受38と第1レバー31の隙間から軸受38の挿通孔38aと駆動軸30の隙間への水の浸入を抑制する。そのため、錆の発生が抑制され、過給機Cや動力伝達機構29の耐久性を向上させることができる。
また、抑止部39を、軸受38の外周面38bから駆動軸30の径方向に突出する軸受突出部39aで構成するため、単純な構造であり、設計が容易である。
また、軸受突出部39aは、駆動軸30の周方向に亘って環状に延在するため、軸受38の外周面38bの周方向のどの位置から水が伝ってきても、軸受突出部39aによって水の進行を阻むことが可能となる。さらに、軸受38の外周面38bを伝う水は、溝38cの溝底を伝って、溝38cに沿って鉛直下方に導かれる。このように、溝38cによっても、軸受38の挿通孔38aと駆動軸30の隙間への水の進行を阻むことが可能となる。
また、軸受突出部39aを溝38cに嵌合する環状部材としているため、軸受38の外周面38bを削り出して軸受突出部を形成する場合に比べ、軸受38の加工が容易となる。
また、第1レバー31には回転板突出部31dが設けられている。回転板突出部31dは、駆動軸30の他端側に向かって軸方向に突出し、駆動軸30の径方向外側に位置する。そのため、第1レバー31を伝って、軸受38の挿通孔38aと駆動軸30の隙間へ水が向かったり、飛散した水が直接、軸受38と駆動軸30の隙間に向かったりする場合であっても、回転板突出部31dによって水の進行を阻むことができる。すなわち、回転板突出部31dを抑止部39と合わせて設置することで、挿通孔38aと駆動軸30の隙間に向かう水の進行を、いずれの方向からも抑止することが可能となる。
図6は、本実施形態の変形例としての動力伝達機構29a〜29dを説明するための説明図である。図6(a)に示す第1変形例の動力伝達機構29aは、軸受突出部49aで構成される抑止部49を有する。軸受突出部49aは、環状部材であって、軸受38が挿通されて軸受38の外周面38bと当接する小径部(筒部)49bと、小径部49bから第1レバー31側に連続して形成され、小径部49bよりも外径および内径が大きい大径部(筒部)49cを有する。換言すれば、小径部(筒部)49bと大径部(筒部)49cは、その間に設けられた板部(連結部)49dによって互いに連結されている。板部49dは、軸受38が貫通する円盤状に形成される。板部49dは、その径方向における内側の端部において小径部49bに接続している。また、板部49dは、その径方向における外側の端部において大径部49cに接続している。
大径部49cの内径は、第1レバー31の回転板突出部31dの外径よりも大きい。大径部49cの径方向内側には、回転板突出部31dの先端側が位置している。すなわち、軸受突出部49aと、回転板突出部31dとは、駆動軸30の径方向から見て少なくとも一部が重なっている。なお、軸受突出部49a及び回転板突出部31dにおいて互いに重なる部分は、駆動軸30の径方向において所定の間隔をおいて離間してもよく、接触していてもよい。
このように、軸受突出部49aと回転板突出部31dを重なるように配することで、水が、軸受突出部49aの大径部49cの第1レバー31側の端部まで到達したとしても、回転板突出部31dが、軸受38内部への水の進行を阻止する。
ここでは、軸受突出部49aの大径部49cが回転板突出部31dの径方向外側に位置する場合について説明した。しかしながら、回転板突出部31dが、軸受突出部49aの大径部49cの径方向外側に位置していてもよい。この場合、回転板突出部31dの突出方向の先端部分まで水が到達したとしても、軸受突出部49aの大径部49cによって、軸受38内部への水の進行を阻止できる。
なお、第1レバー31の構造(例えば回転板突出部31dが省略された場合)や動力伝達機構29aの使用環境などに応じて、大径部49cを省略してもよい。この場合、抑止部49は小径部49bと、小径部49bの一端に連結する板部49dのみを有する。
また、図6(b)に示す第2変形例の動力伝達機構29bは、軸受突出部59aで構成される抑止部59を有する。軸受突出部59aは、軸受38の外周面38bに巻き付けられた、ステンレスウール、または、グラスウールである。軸受突出部59aは、回転板突出部31dと軸受38の外周面38bの隙間を埋めたり、隙間を狭くしたりすることで、軸受38内部への水の進行を阻止できる。
また、図6(c)に示す第3変形例の動力伝達機構29cは、軸受突出部69aで構成される抑止部69を有する。軸受突出部69aは、上述した実施形態と同様、溝38cに嵌合する環状部材で構成されるが、第1レバー31側に傾斜面69bが形成されている。傾斜面69bは、駆動軸30の軸方向において、第1レバー31側から離隔するほど、外径が大きくなる面であって、傾斜面69bは、回転板突出部31dの径方向内側に位置している。軸受突出部69aの最大外径は回転板突出部31dの内周側に嵌合する寸法となっており、軸受38内部への水の進行を阻むことが可能となる。さらに、仮に回転板突出部31dの内周側に水が浸入したとしても、軸受突出部69aの径方向の中心位置よりも鉛直下方において、傾斜面69bが水を、第1レバー31側から離隔する方向(図3(c)中、左側)に導く。そのため、水が外部に抜け易くなっている。
そして、軸受突出部69aを回転板突出部31dの内周側に嵌合させていることから、軸受38内部への水の進行を阻止できる。
また、図6(d)に示す第4変形例の動力伝達機構29dは、抑止部79を有する。抑止部79は、軸受38の第1レバー31側の端部における外周面38bに形成されたネジ溝であって、回転板突出部31dの径方向内側に位置する。このように、抑止部79を設ける構成によって、軸受38を伝う水を、ネジ溝に沿って鉛直下方に導き、軸受38内部への水の進行を阻止できる。
ここでは、抑止部79が軸受38の外周面38bに形成されたネジ溝で構成される場合について説明したが、抑止部は、軸受38の外周面38bに形成された、1または複数の環状の溝であってもよい。
また、上述した実施形態では、軸受突出部39aは、溝38cに嵌合する環状部材である場合について説明したが、軸受突出部は、軸受38の外周面38bに一体形成された環状の突起であってもよい。
また、上述した実施形態および変形例では、調整部(ノズルベーン23)は、駆動軸30との間に複数の部材を介して間接的に連結される場合について説明したが、調整部が駆動軸30と直接連結されてもよい。
また、上述した実施形態および変形例のアクチュエータ32の動力伝達機構29、29a〜29dを、過給機のウェイストゲートバルブの開度を調整するアクチュエータの動力伝達機構に適用してもよい。
また、上述した実施形態および変形例のアクチュエータ32の動力伝達機構29、29a〜29dを、複数の過給機を連設する多段式過給機において、上流段や下流段の過給機に流入する排気ガスの流量を調整するバルブの開度を調整するアクチュエータの動力伝達機構に適用してもよい。
また、上述した実施形態および変形例のアクチュエータ32の動力伝達機構29、29a〜29dを、排気ガスが2つのスクロール流路に分流するツインスクロール型の過給機において、両スクロール流路への排気ガスの流入比率を調整するバルブの開度を調整するアクチュエータの動力伝達機構に適用してもよい。
いずれの場合であっても、バルブの弁体が、上述した調整部(ノズルベーン23)に対応する。また、タービンハウジングに設けられた貫通孔に圧入される軸受が、上述した軸受38に対応する。軸受に支持されるステムが上述した駆動軸30に対応する。タービンハウジング外に突出したステムの端部に連結され、アクチュエータの動力で回転するリンク板が、上述した回転板(第1レバー31)に対応する。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
Claims (12)
- アクチュエータの動力で回転する回転板と、
一端が前記回転板に固定され、該回転板と一体回転する駆動軸と、
前記駆動軸が挿通される挿通孔を有し、該駆動軸を回転自在に支持する軸受と、
を備え、
前記軸受の外周面には、該軸受の外周面を伝った前記挿通孔への水の浸入を抑える抑止部が設けられ、
前記軸受はその一部がハウジングに圧入される筒状に形成され、
前記回転板には、前記駆動軸の他端側に向かって突出し、該駆動軸の径方向外側に位置する回転板突出部が設けられている一方で、前記軸受の前記外周面は、前記ハウジングと前記回転板の間で前記ハウジングの外部に露出しているアクチュエータの動力伝達機構。 - 前記抑止部は、前記軸受の外周面から前記駆動軸の径方向に突出する軸受突出部で構成される請求項1に記載のアクチュエータの動力伝達機構。
- 前記軸受突出部は、前記駆動軸の周方向に亘って環状に延在する請求項2に記載のアクチュエータの動力伝達機構。
- 前記軸受の外周面には該軸受の周方向に延在する溝が形成され、
前記軸受突出部は、前記溝に嵌合する請求項3に記載のアクチュエータの動力伝達機構。 - 前記軸受突出部と、前記回転板突出部とは、前記駆動軸の径方向から見て少なくとも一部が重なる請求項1に記載のアクチュエータの動力伝達機構。
- 前記軸受突出部は、
前記軸受の前記外周面と当接する筒部と、
前記筒部に接続し、前記軸受が貫通する円盤状に形成される板部と
を有する請求項2に記載のアクチュエータの動力伝達機構。 - 前記軸受突出部は、さらに、
前記筒部よりも外径及び内径が大きい筒部を有し、
前記板部はこれらの筒部の間に設けられ、これらの筒部を連結する請求項6に記載のアクチュエータの動力伝達機構。 - 前記軸受突出部は前記軸受の外周面に巻き付けられたステンレスウールまたはグラスウールである、請求項2に記載のアクチュエータの動力伝達機構。
- 前記軸受突出部は、前記回転板側に傾斜面が形成されており、前記傾斜面は前記回転板突出部の径方向内側に位置し、前記傾斜面は前記駆動軸の軸方向において前記回転板から離隔するほど外径が大きくなる、請求項2に記載のアクチュエータの動力伝達機構。
- 前記抑止部は、前記軸受の外周面に形成されたネジ溝または一または複数の環状の溝である、請求項1に記載のアクチュエータの動力伝達機構。
- アクチュエータに接続された回転板と、
一端が前記回転板に固定された駆動軸と、
一部がハウジングに圧入され、前記駆動軸が挿通される挿通孔を有し、前記駆動軸を回転自在に支持する軸受と、
前記回転板に設けられ、前記駆動軸の他端側に向かって突出し、該駆動軸の径方向外側に位置する回転板突出部と、
を備え、
前記軸受の外周面には、前記駆動軸の径方向に突出する軸受突出部が設けられ、前記軸受の前記外周面は、前記ハウジングと前記回転板の間で前記ハウジングの外部に露出している、アクチュエータの動力伝達機構。 - 請求項1から11のいずれか1項に記載のアクチュエータの動力伝達機構を備えた過給機。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013141002 | 2013-07-04 | ||
JP2013141002 | 2013-07-04 | ||
PCT/JP2014/065441 WO2015001927A1 (ja) | 2013-07-04 | 2014-06-11 | アクチュエータの動力伝達機構および過給機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6056973B2 true JP6056973B2 (ja) | 2017-01-11 |
JPWO2015001927A1 JPWO2015001927A1 (ja) | 2017-02-23 |
Family
ID=52143511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015525119A Active JP6056973B2 (ja) | 2013-07-04 | 2014-06-11 | アクチュエータの動力伝達機構および過給機 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10107186B2 (ja) |
JP (1) | JP6056973B2 (ja) |
KR (1) | KR101958897B1 (ja) |
CN (1) | CN105283647B (ja) |
WO (1) | WO2015001927A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10718261B2 (en) * | 2014-12-19 | 2020-07-21 | Volvo Truck Corporation | Turbocharger, and a method for manufacturing a turbocharger |
US9964010B2 (en) * | 2016-05-11 | 2018-05-08 | GM Global Technology Operations LLC | Turbocharger actuation shaft exhaust leakage containment method |
DE112017004220T5 (de) * | 2016-08-24 | 2019-05-09 | Ihi Corporation | Turbolader mit variabler Verdrängung |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62183032U (ja) * | 1986-05-13 | 1987-11-20 | ||
JPH0335203U (ja) * | 1989-08-11 | 1991-04-05 | ||
JP2005113797A (ja) * | 2003-10-08 | 2005-04-28 | Aisin Seiki Co Ltd | ターボチャージャの排気ガスシール構造 |
JP2008309111A (ja) * | 2007-06-15 | 2008-12-25 | Toyota Motor Corp | 可変ノズル機構 |
JP2011513620A (ja) * | 2008-02-27 | 2011-04-28 | コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ウェイストゲートダクトの開放及び閉鎖のための操作装置を備えたターボチャージャ |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3826088A (en) * | 1973-02-01 | 1974-07-30 | Gen Electric | Gas turbine engine augmenter cooling liner stabilizers and supports |
JPS6170629U (ja) | 1984-10-16 | 1986-05-14 | ||
US5799953A (en) * | 1995-05-25 | 1998-09-01 | American Variseal | Capped spring-energized seal |
JPH10213102A (ja) | 1997-01-31 | 1998-08-11 | Toyota Motor Corp | アクチュエータの駆動力伝達装置 |
JP2002349466A (ja) | 2001-03-23 | 2002-12-04 | Tochigi Fuji Ind Co Ltd | 過給機の軸受装置 |
US7644583B2 (en) * | 2003-07-11 | 2010-01-12 | Malcolm George Leavesley | Turbocharger apparatus having an exhaust gas sealing system for preventing gas leakage from the turbocharger apparatus |
JP4205069B2 (ja) | 2005-03-04 | 2009-01-07 | 株式会社日立製作所 | 可変翼型タービンを備えた自動車用内燃機関の可変容量ターボチャージャ |
JP4545068B2 (ja) * | 2005-08-25 | 2010-09-15 | 三菱重工業株式会社 | 可変容量型排気ターボ過給機及び可変ノズル機構構成部材の製造方法 |
US8684677B1 (en) * | 2009-07-02 | 2014-04-01 | Cummins Turbo Technologies Limited | Turbocharger |
US8579579B2 (en) * | 2009-11-10 | 2013-11-12 | Honeywell International Inc. | Sealed shaft assembly for exhaust turbines |
JP2011112020A (ja) | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Volvo Powertrain Ab | シール構造 |
KR101827450B1 (ko) * | 2011-01-07 | 2018-02-08 | 보르그워너 인코퍼레이티드 | 작동샤프트의 스프링 편향형 밀봉 방법 |
CN102822472B (zh) * | 2011-03-31 | 2015-01-28 | 丰田自动车株式会社 | 涡轮增压器 |
JP2013053580A (ja) | 2011-09-05 | 2013-03-21 | Toyota Motor Corp | ターボチャージャ |
DE202012004719U1 (de) * | 2012-05-11 | 2012-05-29 | Borgwarner Inc. | Regelklappenanordnung eines Abgasturboladers |
-
2014
- 2014-06-11 CN CN201480033070.5A patent/CN105283647B/zh active Active
- 2014-06-11 KR KR1020157028011A patent/KR101958897B1/ko active IP Right Grant
- 2014-06-11 JP JP2015525119A patent/JP6056973B2/ja active Active
- 2014-06-11 WO PCT/JP2014/065441 patent/WO2015001927A1/ja active Application Filing
-
2015
- 2015-09-17 US US14/857,154 patent/US10107186B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62183032U (ja) * | 1986-05-13 | 1987-11-20 | ||
JPH0335203U (ja) * | 1989-08-11 | 1991-04-05 | ||
JP2005113797A (ja) * | 2003-10-08 | 2005-04-28 | Aisin Seiki Co Ltd | ターボチャージャの排気ガスシール構造 |
JP2008309111A (ja) * | 2007-06-15 | 2008-12-25 | Toyota Motor Corp | 可変ノズル機構 |
JP2011513620A (ja) * | 2008-02-27 | 2011-04-28 | コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ウェイストゲートダクトの開放及び閉鎖のための操作装置を備えたターボチャージャ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105283647A (zh) | 2016-01-27 |
US20160003138A1 (en) | 2016-01-07 |
KR101958897B1 (ko) | 2019-03-15 |
CN105283647B (zh) | 2017-11-21 |
US10107186B2 (en) | 2018-10-23 |
KR20150122251A (ko) | 2015-10-30 |
WO2015001927A1 (ja) | 2015-01-08 |
JPWO2015001927A1 (ja) | 2017-02-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9618005B2 (en) | Variable nozzle unit and variable-geometry turbocharger | |
US10208660B2 (en) | Variable nozzle unit and variable geometry turbocharger | |
US9593624B2 (en) | Variable flow valve mechanism and vehicle turbocharger | |
JP6331736B2 (ja) | 可変ノズルユニット及び可変容量型過給機 | |
JP6642586B2 (ja) | 軸受構造、および、過給機 | |
JP6056973B2 (ja) | アクチュエータの動力伝達機構および過給機 | |
CN106121737A (zh) | 带有一体式旁通机构的可变叶片涡轮机喷嘴的涡轮增压器 | |
WO2017026270A1 (ja) | 軸受構造、および、過給機 | |
WO2015186527A1 (ja) | 軸受の排油構造 | |
JP6217391B2 (ja) | 軸受構造および過給機 | |
KR20130058689A (ko) | 배기가스 터보차저의 압축기 | |
JP6372576B2 (ja) | 過給機 | |
JP5974501B2 (ja) | ターボ機械の可変静翼機構 | |
US12078097B2 (en) | Turbine and turbocharger | |
JP5915394B2 (ja) | 可変ノズルユニット及び可変容量型過給機 | |
JP6390703B2 (ja) | 過給機 | |
JP7485020B2 (ja) | 遠心圧縮機 | |
JP2016148344A (ja) | 可変ノズルユニット及び可変容量型過給機 | |
JPWO2019077962A1 (ja) | 過給機のシール構造 | |
JP7377369B2 (ja) | ウェストゲートバルブ装置、タービン及びターボチャージャ | |
WO2024095525A1 (ja) | タービン | |
JP2012002146A (ja) | 可変容量タービン | |
CN116848326A (zh) | 离心压缩机以及增压器 | |
JP2008163761A (ja) | ラジアルタービン | |
JP2009138588A (ja) | 可変容量型タービン |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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: 20161108 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161121 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6056973 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |