JP6175491B2 - 排気ガスターボチャージャ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部に記載の排気ガスターボチャージャに関する。

このような排気ガスターボチャージャの場合、ガイドベーンがユニゾンリングによって調整される可変タービン形状（ＶＴＧ）が設けられるようになっている。最良の制御を提供可能とするために、可能な限り最小のヒステリシス、したがって、システムの可能な限り最小の摩擦が望ましい。例えば、ユニゾンリングの半径方向軸受も、これに対して影響を及ぼす。公知の排気ガスターボチャージャの場合、ピンのローラ、さもなければ回転軸受がこのために設けられる。

このことに鑑みて、本発明の目的は、構造がより単純な、したがって、より費用効果的な設計を有する請求項１の前提部に示したタイプの排気ガスターボチャージャを提供することである。

この目的は請求項１の特徴によって達成される。

このことは、有利には、第一に、例えば公知の軸受の場合に設けられるようなピンのローラ用の構成要素の数の節約をもたらす。

さらに、カムレバーの形態のベーンレバー用に打ち抜かれた及び／又は形成された部品を使用することが可能であるので、製造費が低減される。

軸受力を低く保持することを可能にするために、ベーンシャンク又はベーン軸受リングの孔の中心に可能な限り近接した面に、力が導入されることが好ましく、この結果、縁部の負荷が回避される。

従属請求項は本発明の有利な発展形態を含む。

請求項１１及び１２は、独立して市販することができる対象物として本発明によるＶＴＧカートリッジを規定する。

本発明のさらなる詳細、特徴及び利点は、図面を参照して例示的な実施形態の以下の説明から明らかになる。

本発明による排気ガスターボチャージャの大幅に単純化した概略図である。 本発明によるＶＴＧカートリッジの第１の実施形態の平面斜視図である。 図２に示したＶＴＧカートリッジの拡大部分図である。 本発明によるＶＴＧカートリッジの第２の実施形態の図３に対応する部分図である。

図１は、チャージャ回転軸線Ｌを有する本発明による排気ガスターボチャージャ１の大幅に単純化した基本概略図を示している。

排気ガスターボチャージャ１はまた、いわゆるＶＴＧカートリッジ５が設けられる吸気ダクト４によって取り囲まれたタービンホイール３を備えるタービン２を有する。このＶＴＧカートリッジ５について、図２〜図４を参照して以下に詳細に説明する。

当然、排気ガスターボチャージャ１はまた、排気ガスターボチャージャの他のすべての共通部分、例えば、軸受ハウジング２６に回転可能に取り付けられかつ一方の端部でタービンホイール３及び他方の端部でコンプレッサ２７のコンプレッサホイール２８を支承するロータ２５を有する。これらの部分は、本発明の原理を説明するために重要でないので、同様に、図１に大幅に単純化した概略形態でのみ示されている。

上述したように図２〜図４を参照して以下に詳細に説明するＶＴＧカートリッジは、同様に、大幅に単純化した概略形態で示されている。

ＶＴＧカートリッジは、排気ガスをタービンホイール３に通過させるための吸気ダクト４をベーン軸受リング７と座金６との間で境界付ける構造ユニットを意味すると理解される。さらに、このタイプのＶＴＧカートリッジは、吸気ダクト４に配置される複数のベーンを有し、これらのベーンについて、図４は、対応する参照番号を有するすべてのベーンの代表例として、１つのベーンを参照番号８で示している。ベーン８は、ベーン軸受リング７において閉位置と開位置との間で回転可能に移動させることができる。このために、ベーン８は、各々が回転軸線を有するベーンシャフト９を有する。次に、ベーンシャフト９はベーンレバー１０に接続され、これらのうち、２つのベーンレバーが各々図２の参照番号１０で示されている。図２が示しているように、ここに示した実施形態は、各々同一の設計の好ましくは折り曲げられた１０個のこのようなベーンレバーを有する。

各々のベーンレバー１０は、ユニゾンリング１３の関連の溝１２内に係合するレバーヘッド１１を有する。図２は、この点に関して、ユニゾンリング１３が外側で、すなわちその外周に沿ってベーン軸受リング７を取り囲むことを示している。

ユニゾンリング１３を半径方向に取り付けるために、本発明によればベーンレバー１０によって形成される半径方向軸受が設けられる。このために、ベーンレバー１０はカムレバーとして形成され、これらのレバーヘッド１１はユニゾンリング１３の溝１２に支持される。

図２及び図３は、この点に関して第１の実施形態を示している。この実施形態では、レバーヘッド１１に、各々が丸い形状を有する端面１４が設けられる。これらの丸い端面１４は、各々関連の溝１２の対向面１５と回転接触し、この回転接触は図３の矢印ＫＷで示されている。

図２及び図３に示した実施形態では、溝の対向面１５は平坦形状を各々有する。

図３の２つの別の矢印ＫＳ_１及びＫＳ_２は、レバーヘッド１１と、各々関連の溝１２との間の横方向の接触点を示している。これらの接触点ＫＳ_１及びＫＳ_２は、レバーヘッド１１の側壁１６及び１７と、溝１２の対応する関連の側壁１８及び１９との間に現れ、これらの側壁１８及び１９の各々は対向面１５に隣接する。図２に示したように、溝１２は後壁２４によって各々閉じられ、次に、この後壁２４は側壁１８及び１９に隣接し、対向面１５に対して略平行に延びる。

図４は第２の実施形態を示しており、この実施形態では、好ましくは折り曲げられたベーンレバー１０はカムレバーの形態であり、これらのレバーヘッド１１は溝１２に支持されるが、この支持は、図４から詳細に明らかなように、横方向の回転軸受支点ＫＷ_１及びＫＷ_２に設けられる。レバーヘッド１１のこれらの回転軸受支点ＫＷ_１及びＫＷ_２は、図４から同様に明らかなように溝１２の縁部領域２０、２１に支持される。

さらに、この実施形態のレバーヘッド１１の各々は中央凹部２３を有し、この中央凹部２３内にユニゾンリング１３の関連の突起部２２が係合し、この結果、ベーンを調整するために力が伝達される。

両方の実施形態に共通することは、ベーンレバー１０の各々が、好ましくは折り曲げられたレバーの形態であり、打ち抜かれた又は形成された部品の形態で製造できることである。

さらに、両方の実施形態では、ユニゾンリング１３はベーン軸受リング７を介して軸方向に取り付けられる。このために、ベーン軸受リング７は、ユニゾンリング１３に位置する軸受セグメント２４（図２参照）を有する。

上述の開示に加えて、ここに、本発明の開示を補完するために図１〜図４の本発明の例示的な図面が明示的に参照される。

１ 排気ガスターボチャージャ
２ タービン
３ タービンホイール
４ 吸気ダクト
５ ＶＴＧカートリッジ
６ 座金
７ ベーン軸受リング
８ ベーン
９ ベーンシャフト
１０ ベーンレバー
１１ レバーヘッド
１２ 溝
１３ ユニゾンリング
１４ 丸い端面
１５ 対向面
１６、１７ 側壁
１８、１９ 側壁
２０、２１ 縁部領域
２２ 突起部
２３ 凹部
２４ 軸受セグメント
ＫＳ_１、ＫＳ_２ ベーンを調整するための横方向接触点
ＫＷ 回転軸受用の接触点
ＫＷ_１、ＫＷ_２ 回転軸受用の接触点
Ｌ チャージャの長手方向軸線

Claims (10)

1. タービン（２）であって、
   吸気ダクト（４）によって取り囲まれたタービンホイール（３）を有するタービン（２）を有し、
   ＶＴＧカートリッジ（５）であって、
   前記吸気ダクト（４）を境界付ける座金（６）及びベーン軸受リング（７）を有し、
   前記吸気ダクト（４）に配置され、かつベーンレバー（１０）に接続される回転可能なベーンシャフト（９）を介して前記ベーン軸受リング（７）に取り付けられる複数のベーン（８）であって、前記ベーンレバー（１０）の前記レバーヘッド（１１）が、外側で前記ベーン軸受リング（７）を取り囲むユニゾンリング（１３）の関連の溝（１２）内に係合する複数のベーン（８）を有する、ＶＴＧカートリッジ（５）を有し、
   前記ユニゾンリング（１３）と前記ベーン軸受リング（７）との間に半径方向軸受を有する排気ガスターボチャージャ（１）であって、
   前記半径方向軸受を形成するための前記ベーンレバー（１０）がカムレバーの形態であり、前記ベーンレバー（１０）の前記レバーヘッド（１１）が前記溝（１２）に支持され、
   前記レバーヘッド（１１）の各々が、前記溝（１２）の対向面（１５）と回転接触する（ＫＷ）丸い端面（１４）を有し、
   前記ベーンレバー（１０）が、折り曲げられたレバーの形態である、
   排気ガスターボチャージャ。
2. 前記対向面（１５）が平坦形状を有する請求項１に記載の排気ガスターボチャージャ。
3. 前記レバーヘッド（１１）が、前記対向面（１５）に隣接する前記溝（１２）の関連の側壁（１８、１９）と横方向に接触する（ＫＳ１、ＫＳ２）側壁（１６、１７）を有する請求項１又は２に記載の排気ガスターボチャージャ。
4. 前記レバーヘッド（１１）が、前記溝（１２）の関連の外縁領域（２０、２１）に支持される横方向の回転軸受支点（ＫＷ１、ＫＷ２）を有する請求項１に記載の排気ガスターボチャージャ。
5. 前記レバーヘッド（１１）の各々が中央凹部（２３）を有し、前記中央凹部（２３）内に前記ユニゾンリング（１３）の関連の突起部（２２）が係合する請求項４に記載の排気ガスターボチャージャ。
6. 前記ベーンレバー（１０）が、打ち抜かれた又は形成された部品の形態である請求項１〜５のいずれか一項に記載の排気ガスターボチャージャ。
7. 前記ユニゾンリング（１３）が前記ベーン軸受リング（７）を介して軸方向に取り付けられる請求項１〜６のいずれか一項に記載の排気ガスターボチャージャ。
8. 前記ベーン軸受リング（７）が、前記ユニゾンリング（１３）に位置する軸受セグメント（２４）を有する請求項７に記載の排気ガスターボチャージャ。
9. 吸気ダクト（４）を境界付ける座金（６）及びベーン軸受リング（７）を有し、
   前記吸気ダクト（４）に配置され、かつベーンレバー（１０）に接続される回転可能なベーンシャフト（９）を介して前記ベーン軸受リング（７）に取り付けられる複数のベーン（８）であって、前記ベーンレバー（１０）の前記レバーヘッド（１１）が、外側で前記ベーン軸受リング（７）を取り囲むユニゾンリング（１３）の関連の溝（１２）内に係合する複数のベーン（８）を有し、
   前記ユニゾンリング（１３）と前記ベーン軸受リング（７）との間に半径方向軸受を有する排気ガスターボチャージャ（１）のＶＴＧカートリッジ（５）であって、
   前記半径方向軸受を形成するための前記ベーンレバー（１０）がカムレバーの形態であり、前記ベーンレバー（１０）の前記レバーヘッド（１１）が前記溝（１２）に支持され、
   前記レバーヘッド（１１）の各々が、前記溝（１２）の対向面（１５）と回転接触する（ＫＷ）丸い端面（１４）を有し、
   前記ベーンレバー（１０）が、折り曲げられたレバーの形態である、
   ＶＴＧカートリッジ（５）。
10. 請求項２〜８のいずれか一項を特徴とする請求項９に記載のＶＴＧカートリッジ。

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