JP6583534B2 - ノズル駆動機構、過給機、および、可変容量型過給機 - Google Patents

Description

本開示は、複数のノズルベーンをリンク板によって変位させるノズル駆動機構、過給機、および、可変容量型過給機に関する。

従来、可変容量型の過給機が普及している。このような過給機では、例えば、特許文献１に示されるように、タービン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、複数のノズルベーンが環状に整列配置される。ノズルベーンは翼軸に取り付けられる。翼軸がアクチュエータの動力によって回転すると、翼軸の回転に伴ってノズルベーンの角度が流路内で変化する。流路幅（所謂ノズルスロート幅）が変化して、流路を流通する排気ガスの流量が制御される。

翼軸は、ノズルリングに設けられた軸孔に支持されている。ノズルリングから突出した翼軸の端部には、リンク板が取り付けられている。そして、アクチュエータの動力でリンク板が揺動することで、翼軸およびノズルベーンが回転する。また、ノズルリングには、位置決めピンの一端が圧入されている。位置決めピンの他端がハウジングに挿通される。この位置決めピンによって、ノズルリングやノズルリングに設けられたリンク板などの部材が、ハウジングに対して位置決めされている。また、位置決めピンは、リンク板が所定位置より翼軸回りに回転しないように規制する。

特許第５３５３６３５号公報

ところで、位置決めピンのノズルリングへの圧入は、ノズルベーンをノズルリングに取り付けた後に行われる場合がある。これは、別部材の組付け時などの工具との干渉を避けるためである。このとき、ノズルベーンに組み付けられた部材に過度な荷重が作用しないように、圧入時の圧入深さや荷重の管理が必要となる。そこで、例えば、組み付け時に圧入装置などを用いて細かい精度での圧入荷重や深さの位置管理を行うと、生産性に影響を招くおそれがある。

本開示の目的は、生産性を向上することができるノズル駆動機構、過給機、および、可変容量型過給機を提供することである。

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係るノズル駆動機構は、複数のノズルベーンの軸部にそれぞれ設けられた複数のリンク板と、ノズルベーンの軸部を軸支する軸孔が設けられた環状の本体部を有し、リンク板とノズルベーンとの間に配されるノズルリングと、ノズルリングの本体部に一端側が取り付けられ、リンク板のうち、ノズルリングとの対向面よりも他端が突出する規制ピンと、規制ピンと別に設けられ、リンク板を挟んでノズルリングと反対側に位置する壁部に、ノズルリングが回転すると接触する位置に組み付けられた位置決めピンと、ノズルリングの本体部に形成され、位置決めピンが挿通される孔または溝からなり、位置決めピンよりも本体部の径方向内側に位置する内壁面が、位置決めピンから離隔する位置決め部と、を備える。

ノズルリングの本体部を貫通し、規制ピンの一端が、ノズルリングのうち、リンク板と反対側に位置する開口面と面一な位置まで圧入されるリング孔を備えてもよい。

壁部に形成され、位置決めピンが挿入される挿入穴を備えてもよい。

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る過給機は、上記のノズル駆動機構を備える。

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る可変容量型過給機は、複数のノズルベーンの軸部にそれぞれ固定された複数のリンク板を有するノズル駆動機構と、ノズルベーンの軸部を軸支する軸孔が設けられた環状の本体部と、リンク板とノズルベーンとの間に配されるノズルリングと、ノズルリングの本体部に一端が固定され、リンク板のうち、ノズルリングとの対向面よりも他端が突出する規制ピンと、規制ピンと別に設けられ、ハウジングのうち、リンク板を挟んでノズルリングと反対側に位置する壁部に、ノズルリングが回転すると接触する位置に組み付けられた位置決めピンと、壁部に形成され、位置決めピンが挿入されるハウジング穴と、ノズルリングの本体部に形成され、位置決めピンが挿通される孔または溝からなり、位置決めピンよりも本体部の径方向内側に位置する内壁面が、位置決めピンから離隔する位置決め部と、を備える。

本開示によれば、生産性を向上することができる。

可変容量型過給機（過給機）の概略断面図である。 ノズル駆動機構の分解斜視図である。 ノズル駆動機構の組み付け後の斜視図である。 図４（ａ）は、図１中、破線部分を抽出した図である。図４（ｂ）は、シャフトの回転方向の位置を異にする図４（ａ）に対応する部位の断面図である。 ノズル駆動機構のうち、ノズルリング、規制ピン、位置決めピン、および、リンク板を抽出した図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、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、本開示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する。また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、可変容量型過給機Ｃ（過給機）の概略断面図である。以下では、図１に示す矢印Ｌ方向を可変容量型過給機Ｃの左側として説明する。図１に示す矢印Ｒ方向を可変容量型過給機Ｃの右側として説明する。図１に示すように、可変容量型過給機Ｃは、過給機本体１を備える。過給機本体１は、ベアリングハウジング２（ハウジング）を備える。ベアリングハウジング２の左側には、締結ボルト３によってタービンハウジング４（ハウジング）が連結される。ベアリングハウジング２の右側には、締結ボルト５によってコンプレッサハウジング６が連結される。ベアリングハウジング２、タービンハウジング４、コンプレッサハウジング６は、一体化されている。

ベアリングハウジング２には、収容孔２ａが形成されている。収容孔２ａは、可変容量型過給機Ｃの左右方向に貫通する。収容孔２ａに収容されたラジアル軸受７（本実施形態では一例として、セミフローティング軸受を図１に示す）によって、シャフト８が回転自在に軸支されている。シャフト８の左端部にはタービンインペラ９が設けられる。タービンインペラ９が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、シャフト８の右端部にはコンプレッサインペラ１０が設けられる。コンプレッサインペラ１０が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１１が形成されている。吸気口１１は、可変容量型過給機Ｃの右側に開口する。吸気口１１は、不図示のエアクリーナに接続される。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、ディフューザ流路１２が形成される。ディフューザ流路１２は、ベアリングハウジング２とコンプレッサハウジング６の対向面によって形成される。ディフューザ流路１２は、空気を昇圧する。ディフューザ流路１２は、シャフト８の径方向内側から外側に向けて環状に形成される。ディフューザ流路１２は、シャフト８の径方向内側において、コンプレッサインペラ１０を介して吸気口１１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１３が設けられている。コンプレッサスクロール流路１３は環状である。コンプレッサスクロール流路１３は、ディフューザ流路１２よりもシャフト８の径方向外側に位置する。コンプレッサスクロール流路１３は、不図示のエンジンの吸気口と連通する。コンプレッサスクロール流路１３は、ディフューザ流路１２にも連通している。したがって、コンプレッサインペラ１０が回転すると、吸気口１１からコンプレッサハウジング６内に空気が吸気される。当該吸気された空気は、コンプレッサインペラ１０の翼間を流通する過程において増速増圧される。増速増圧された空気は、ディフューザ流路１２およびコンプレッサスクロール流路１３で昇圧（圧力回復）される。昇圧された空気は、エンジンに導かれる。

また、締結ボルト３によってベアリングハウジング２とタービンハウジング４とが連結された状態では、ベアリングハウジング２とタービンハウジング４の対向面間に間隙１４が形成される。この間隙１４は、流路ｘが構成される部分である。流路ｘには、後述するノズルベーン２６が配置される。流路ｘを排気ガスが流通する。間隙１４は、シャフト８（タービンインペラ９）の径方向内側から外側に向けて環状に形成されている。

また、タービンハウジング４には、排気口１６が形成されている。排気口１６は、タービンインペラ９を介してタービンスクロール流路１５に連通する。排気口１６は、タービンインペラ９の正面に臨む。排気口１６は、不図示の排気ガス浄化装置に接続される。

タービンスクロール流路１５は、不図示のガス流入口と連通する。ガス流入口には、エンジンから排出される排気ガスが導かれる。タービンスクロール流路１５は、上記の流路ｘにも連通している。したがって、ガス流入口からタービンスクロール流路１５に導かれた排気ガスは、流路ｘおよびタービンインペラ９を介して排気口１６に導かれる。すなわち、流路ｘは、タービンスクロール流路１５からタービンインペラ９に向かう流路となっている。排気ガスは、流路ｘから排気口１６への流通過程においてタービンインペラ９を回転させる。そして、上記のタービンインペラ９の回転力は、シャフト８を介してコンプレッサインペラ１０に伝達される。空気は、コンプレッサインペラ１０の回転力によって、昇圧されて、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９およびコンプレッサインペラ１０の回転量が変化する。エンジンの運転状況によっては、所望の圧力に昇圧された空気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、可変容量型過給機Ｃには、ノズル駆動機構２０が設けられている。

ノズル駆動機構２０は、タービンハウジング４の流路ｘの流路幅（後述するノズルスロート幅）を変化させる。ノズル駆動機構２０は、排気ガスの流量に応じて、タービンインペラ９に導かれる排気ガスの流速を変化させる。具体的に、ノズル駆動機構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、流路ｘのノズル開度を小さくしてタービンインペラ９に導かれる排気ガスの流速を向上させる。こうして、ノズル駆動機構２０は、少ない流量でもタービンインペラ９を回転させることができるようにする。以下に、ノズル駆動機構２０の構成について説明する。

図２は、ノズル駆動機構２０の分解斜視図である。図２に示すように、ノズル駆動機構２０は、ＣＣプレート２１を有する。ＣＣプレート２１には、プレート軸孔２１ａが形成される。プレート軸孔２１ａは、シャフト８の軸方向に貫通する。ＣＣプレート２１は、例えば、シャフト８の軸方向に垂直な断面形状が円となる平板形状となっている。ＣＣプレート２１における外周面側には、プレートピン孔２１ｂが設けられている。プレートピン孔２１ｂは、ＣＣプレート２１をシャフト８の軸方向（以下、軸方向と称す）に貫通する。

プレートピン孔２１ｂは、ＣＣプレート２１の周方向に離隔して複数（ここでは３つ）設けられている。プレートピン孔２１ｂには、それぞれ、ＣＣピン２２の一端が挿通されている。

ノズルリング２３は、ＣＣプレート２１に対してコンプレッサインペラ１０側（図１中、右側）に位置する。ノズルリング２３は、環状の本体部２３ｂを有する。本体部２３ｂには、リング軸孔２３ａが形成される。リング軸孔２３ａは、本体部２３ｂをシャフト８の軸方向に貫通する。本体部２３ｂのうち、ＣＣプレート２１側には、環状のフランジ部２３ｃが設けられる。フランジ部２３ｃは、本体部２３ｂから径方向外側に突出する。すなわち、本体部２３ｂの径方向外側にはフランジ部２３ｃがある。段差面２３ｃ_１は、本体部２３ｂとフランジ部２３ｃの段差を接続する。段差面２３ｃ_１は径方向に延伸している。フランジ部２３ｃのうち、ＣＣプレート２１のプレートピン孔２１ｂとの対向部には、リングピン孔２３ｄが形成される。リングピン孔２３ｄは、フランジ部２３ｃを軸方向に貫通する。リングピン孔２３ｄにＣＣピン２２が挿通される。

ＣＣピン２２は、第１環状突起２２ａを有する。第１環状突起２２ａは、径方向に突出する。第１環状突起２２ａの外径はプレートピン孔２１ｂの内径よりも大きい。そのため、ＣＣピン２２がプレートピン孔２１ｂに挿通されると、ＣＣプレート２１におけるノズルリング２３との対向面に、第１環状突起２２ａが当接する。こうして、ＣＣピン２２のプレートピン孔２１ｂへの挿通位置が定まる。

同様に、ＣＣピン２２は、第２環状突起２２ｂを有する。第２環状突起２２ｂは、径方向に突出する。第２環状突起２２ｂは、第１環状突起２２ａより他端側に位置する。第２環状突起２２ｂの外径はリングピン孔２３ｄの内径よりも大きい。そのため、ＣＣピン２２がリングピン孔２３ｄに挿通されると、ノズルリング２３におけるＣＣプレート２１との対向面に、第２環状突起２２ｂが当接する。こうして、ＣＣピン２２のリングピン孔２３ｄへの挿通位置が定まる。

このように、ＣＣピン２２によって、ＣＣプレート２１とノズルリング２３との対向間隔が規定される。上記の流路ｘは、ＣＣプレート２１とノズルリング２３が対向する隙間によって形成される。ＣＣピン２２によって流路ｘの軸方向の長さが規定される。

また、ノズルリング２３のフランジ部２３ｃには、リング孔２３ｅが設けられている。リング孔２３ｅは、リングピン孔２３ｄと周方向の位置を異にする。リング孔２３ｅは、フランジ部２３ｃを軸方向に貫通する。リング孔２３ｅに規制ピン２４が圧入される。

本体部２３ｂの外周面２３ｆには、位置決め部２３ｇが設けられている。位置決め部２３ｇは、径方向内側に窪んだ溝（切欠き）で構成される。位置決め部２３ｇに、規制ピン２４と別に設けられた位置決めピン２５が挿通される。

位置決め部２３ｇは、リング孔２３ｅと本体部２３ｂの周方向の位置を異にする。位置決め部２３ｇは、リング孔２３ｅより、本体部２３ｂの径方向内側まで延在する。リング孔２３ｅは、位置決め部２３ｇより、本体部２３ｂの径方向外側まで延在する。ただし、位置決め部２３ｇは、リング孔２３ｅより、本体部２３ｂの径方向外側まで延在してもよい。リング孔２３ｅは、位置決め部２３ｇより、本体部２３ｂの径方向内側まで延在してもよい。規制ピン２４および位置決めピン２５については後に詳述する。

本体部２３ｂには、翼軸孔２３ｈ（軸孔）が形成される。翼軸孔２３ｈは、位置決め部２３ｇから周方向に離隔した位置に形成される。翼軸孔２３ｈは、本体部２３ｂを軸方向に貫通する。翼軸孔２３ｈは、タービンインペラ９の回転方向（本体部２３ｂの周方向）に離隔して複数（ここでは１１個）設けられている。

ノズルベーン２６は、翼軸孔２３ｈと同様、タービンインペラ９の回転方向に離隔して複数（ここでは１１個）設けられている。ここで、タービンインペラ９の回転方向は、ＣＣプレート２１の周方向、または、ノズルリング２３の本体部２３ｂの周方向と略同一の方向となる。略同一とは、すなわち、タービンインペラ９の回転方向が、ＣＣプレート２１の周方向、または、ノズルリング２３の本体部２３ｂの周方向に対し、ずれる場合も含まれる。このずれは、例えば、タービンインペラ９の回転時の振れ回りや、部材の組み付けまたは部材寸法の精度など、構造上生じるばらつきによって生じる場合がある。

翼体２６ｂは、ＣＣプレート２１とノズルリング２３との隙間（すなわち、流路ｘ）に位置している。翼体２６ｂからノズルリング２３側に突出した軸部２６ａが翼軸孔２３ｈに軸支される（片軸持ち）。ここでは、軸部２６ａがノズルリング２３によって軸支される場合について説明した。ただし、ＣＣプレート２１にも軸部２６ａを軸支する孔を形成してもよい。

サポートリング２７は、環状部材である。サポートリング２７は、サポート軸孔２７ａを有する。サポート軸孔２７ａには、ノズルリング２３の本体部２３ｂが、図２中、左側から挿通される。規制ピン２４および位置決めピン２５は、サポート軸孔２７ａの内側に挿通される。サポート軸孔２７ａの内周面には、突起部２７ｂが形成される。突起部２７ｂは、サポート軸孔２７ａの内周面から径方向内側に突出する。突起部２７ｂは、リングピン孔２３ｄに合わせて複数（ここでは３つ）形成されている。突起部２７ｂには、サポートピン孔２７ｃが設けられている。サポートピン孔２７ｃは、リングピン孔２３ｄと対向する位置に設けられる。サポートピン孔２７ｃは、突起部２７ｂを軸方向に貫通する。ベアリングハウジング２とタービンハウジング４とが締結された状態で、例えば、サポートリング２７の外周部は、ベアリングハウジング２とタービンハウジング４との間に挟持されている。

駆動リングサポート２８は、環状部材である。駆動リングサポート２８は、サポートリング２７に対してノズルリング２３のフランジ部２３ｃと反対側に位置する。駆動リングサポート２８には、サポートリング２７と同様、駆動サポート軸孔２８ａが形成される。駆動サポート軸孔２８ａには、ノズルリング２３の本体部２３ｂが、図２中、左側から挿通される。また、駆動リングサポート２８には、駆動サポートピン孔２８ｂが設けられている。駆動サポートピン孔２８ｂは、サポートピン孔２７ｃと対向する位置に設けられる。駆動サポートピン孔２８ｂは、駆動リングサポート２８を軸方向に貫通する。また、駆動サポート軸孔２８ａの内周面には、溝２８ｃが設けられている。溝２８ｃは、駆動サポート軸孔２８ａの内周面から径方向外側に窪んでいる。溝２８ｃに規制ピン２４が挿通される（進入する）。また、駆動サポート軸孔２８ａの内周面には、位置決めピン２５が挿通される溝は形成されていない。位置決めピン２５は、駆動サポート軸孔２８ａの内側に挿通される。

駆動リングサポート２８の外周には、係止部２８ｄが設けられている。係止部２８ｄは、軸方向に、図２中、右側（サポートリング２７から離隔する側）に突出する。係止部２８ｄの先端には、屈曲部２８ｅが形成されている。屈曲部２８ｅは、駆動リングサポート２８の径方向外側に屈曲する。

図３は、ノズル駆動機構２０の組み付け後の斜視図である。図３に示すように、プレートピン孔２１ｂ、リングピン孔２３ｄ、サポートピン孔２７ｃ、駆動サポートピン孔２８ｂ（図２参照）にＣＣピン２２が挿通され、ＣＣピン２２の両端がかしめられる。こうして、ＣＣプレート２１、ノズルリング２３、サポートリング２７、駆動リングサポート２８が組み付けられる。このようにして、ノズル駆動機構２０は、例えば、サポートリング２７を介して、ベアリングハウジング２とタービンハウジング４の内部に保持される。

駆動リング２９は、環状部材である。駆動リング２９は、駆動軸孔２９ａを有する。駆動軸孔２９ａは、駆動リング２９を軸方向に貫通する。駆動軸孔２９ａの内径は、駆動リングサポート２８の係止部２８ｄよりも大径である。駆動リング２９は、駆動リング２９の駆動軸孔２９ａに、図２中、右側から、駆動リングサポート２８が挿通される。駆動リングサポート２８の係止部２８ｄが駆動軸孔２９ａの内側に位置する。屈曲部２８ｅが駆動リング２９よりも、図２中、右側に位置している。駆動リング２９は、サポートリング２７と屈曲部２８ｅに挟まれる。駆動リング２９は、径方向内側から係止部２８ｄに支持される。

ノズルベーン２６の軸部２６ａのうち、先端部２６ｃは、ノズルリング２３の翼軸孔２３ｈから突出する。軸部２６ａの先端部２６ｃは、サポートリング２７のサポート軸孔２７ａ、駆動リングサポート２８の駆動サポート軸孔２８ａ、駆動リング２９の駆動軸孔２９ａに挿通される。軸部２６ａの先端部２６ｃは、リンク板３０に挿通される。

リンク板３０は、ノズルベーン２６と同数設けられる。複数のリンク板３０は、それぞれ、本体３０ｂを有する。本体３０ｂには、板孔３０ａ（図２参照）が形成される。板孔３０ａには、軸部２６ａの先端部２６ｃが挿通される。本体３０ｂは、駆動リング２９の駆動軸孔２９ａ内に配されている。本体３０ｂには、リンク突起３０ｃが形成されている。リンク突起３０ｃは、本体３０ｂから駆動軸孔２９ａの内周面に向かって突出する。

駆動リング２９のうち、駆動軸孔２９ａの内周には、嵌合溝２９ｂが設けられる。嵌合溝２９ｂは、径方向外側に窪んでいる。嵌合溝２９ｂは、駆動軸孔２９ａの周方向に離隔してノズルベーン２６と同数設けられている。嵌合溝２９ｂそれぞれにリンク突起３０ｃが嵌合している。リンク板３０には、本体３０ｂの板孔３０ａに挿通された軸部２６ａの先端部２６ｃがかしめられている。リンク板３０と軸部２６ａは一体回転する。

ここで、駆動リング２９には、駆動軸孔２９ａの内周に、駆動溝２９ｃが設けられている。駆動溝２９ｃは、嵌合溝２９ｂと大凡同形である。駆動溝２９ｃは、嵌合溝２９ｂと周方向の位置を異にする。駆動溝２９ｃには、駆動リンク（不図示）の一端側が嵌合される。駆動リンクは、リンク板３０と大凡同形である。駆動リンクの他端側は、例えば、軸部材の一端側にかしめられる。軸部材は、ベアリングハウジング２に取り付けられた円筒状の軸受部材に支持される。また、軸部材の他端側は、連結部材に溶接される。連結部材は、平板状である。連結部材は、アクチュエータに連結する。連結部材は、ベアリングハウジングの外部に突出する。駆動リング２９には、駆動リンクを介して不図示のアクチュエータの動力が伝達される。その結果、駆動リング２９は、駆動リングサポート２８の係止部２８ｄに支持されて回転（摺動）する。

駆動リング２９が回転すると、嵌合溝２９ｂに嵌合するリンク突起３０ｃが駆動リング２９に回転方向に押圧される。リンク板３０が軸部２６ａの軸心周りに回転（揺動）する。その結果、リンク板３０に固定された軸部２６ａが回転する。複数のノズルベーン２６の翼体２６ｂが同期して、軸部２６ａとともに回転する。こうして、流路ｘ内で隣り合う翼体２６ｂ同士の流路幅（所謂ノズルスロート幅）が変化する。すなわち、ノズルベーン２６の開度が変化する。流路ｘの流路面積が変化する。

図４（ａ）は、図１中、破線部分を抽出した図である。図４（ｂ）は、シャフト８の回転方向の位置を異にする図４（ａ）に対応する部位の断面図である。図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、ノズルリング２３は、リンク板３０と流路ｘとの間に配される。

また、図４（ａ）に示すように、規制ピン２４の一端２４ａは、ノズルリング２３のリング孔２３ｅに圧入されて取り付けられている。また、本体部２３ｂの外周面２３ｆには、溝２３ｉ（図２参照）が形成される。溝２３ｉは、リング孔２３ｅに対して本体部２３ｂの径方向内側に位置する。溝２３ｉ、すなわち切欠きは、軸方向に延在している。規制ピン２４は、溝２３ｉと軸方向の位置が重なっている。

規制ピン２４の他端２４ｂは、リンク板３０のうち、ノズルリング２３との対向面３０ｄよりも突出している。規制ピン２４の他端２４ｂは、対向面３０ｄと反対側の裏面３０ｅと大凡面一である。

また、規制ピン２４は、ノズルリング２３の本体部２３ｂに対して、径方向外側に離隔して配される。すなわち、規制ピン２４とノズルリング２３の本体部２３ｂとの間に隙間Ｓａが形成される。ノズルリング２３のフランジ部２３ｃは、サポートリング２７に対して、軸方向に離隔して配される。ノズルリング２３のフランジ部２３ｃと、サポートリング２７との間に隙間Ｓｂが形成される。

図５は、ノズル駆動機構２０のうち、ノズルリング２３、規制ピン２４、位置決めピン２５、および、リンク板３０を抽出した図である。ただし、リンク板３０は、規制ピン２４近傍の一つを除いて図示を省略する。

図５に示すように、規制ピン２４の他端２４ｂは、複数のリンク板３０のうち、所定のリンク板３０の近くに配される。リンク板３０は、軸部２６ａの軸心周りの回転方向に規制ピン２４に対向している。具体的には、リンク板３０が軸部２６ａの軸心周りに開く方向に回転すると、所定の位置でリンク板３０が規制ピン２４に当接する。そのため、リンク板３０は、規制ピン２４によって回転方向の移動が規制される。ここで、規制ピン２４は、リンク板３０が軸部２６ａの軸心周りに閉じる方向に回転した場合に、所定の位置でリンク板３０が規制ピン２４に当接するように配置されてもよい。

また、図４（ｂ）に示すように、ベアリングハウジング２の壁部２ｂには、挿入穴２ｃが形成されている。壁部２ｂは、リンク板３０を挟んでノズルリング２３と反対側に位置する。リンク板３０は、ノズルリング２３と壁部２ｂとの間に配されている。ここで、挿入穴２ｃには、位置決めピン２５の一端２５ａが、例えば圧入されている。図４（ｂ）、図５に示すように、位置決めピン２５の他端２５ｂは、位置決め部２３ｇに挿通されている。すなわち、位置決めピン２５は、位置決め部２３ｇと軸方向の位置が重なっている。

また、位置決めピン２５は、規制ピン２４と、ノズルリング２３の本体部２３ｂの周方向の位置を異にする。位置決めピン２５は、規制ピン２４より本体部２３ｂの径方向内側に位置する。位置決めピン２５を規制ピン２４より径方向内側に配置すると、ベアリングハウジング２内部に形成される冷却水の水室や潤滑油の油室に対して、位置決めピン２５の干渉を避けることが容易となる。また、位置決めピン２５を規制ピン２４より径方向外側に配置すると、リンク板３０のうち、側面の平坦部３０ｆ（図５参照）と当接する位置へ、規制ピン２４を容易に配置することができる。位置決めピン２５を平坦部３０ｆへ確実に接触させることで、ノズルベーン２６の開度設計の複雑化を避けることができる。ただし、位置決めピン２５は、規制ピン２４に対して、本体部２３ｂの径方向外側に位置してもよい。位置決めピン２５は、規制ピン２４に対して、本体部２３ｂの径方向の位置が同じであってもよい。位置決めピン２５の一部は、規制ピン２４に対して、本体部２３ｂの径方向の位置が重なっていてもよい。

また、位置決めピン２５は、駆動リング２９の径方向内側に位置する。位置決めピン２５は、駆動リングサポート２８の駆動サポート軸孔２８ａに挿通される。位置決めピン２５は、駆動サポート軸孔２８ａの内周面に対して、径方向内側に離隔して配される。位置決めピン２５と駆動サポート軸孔２８ａの内周面との間に隙間Ｓｃが形成される。また、上記のように、サポートリング２７とノズルリング２３のフランジ部２３ｃとの間に隙間Ｓｂが形成される。

例えば、ノズルリング２３が、ベアリングハウジング２に対して、相対的に回転方向に姿勢がずれた場合、位置決めピン２５に位置決め部２３ｇが当接する。すなわち、位置決めピン２５はノズルリング２３が回転すると接触する位置に設けられている。そのため、位置決めピン２５によって、ベアリングハウジング２の壁部２ｂに対するノズルリング２３の回転が規制される。位置決めピン２５によって、ノズルリング２３の周方向の位置決めが為される。このように、ノズル駆動機構２０では、規制ピン２４および位置決めピン２５の２つのピンが別々に組み付けられる。

例えば、位置決めピン２５に規制ピン２４としての機能も持たせる場合、位置決めピン２５の他端２５ｂを、規制ピン２４と同様、ノズルリング２３に圧入することが考えられる。この場合、位置決めピン２５は、リンク板３０の回転方向の移動を規制するため、リンク板３０近傍に配置しなければならない。そのため、ノズルベーン２６の軸部２６ａをかしめる際に、位置決めピン２５との干渉を避ける必要がある。

上記のように、本実施形態では、規制ピン２４と位置決めピン２５の２つのピンが別々に設けられる。規制ピン２４は、リンク板３０に対して、ベアリングハウジング２側（図４（ａ）中、右側）に突出していない。そのため、例えば、リンク板３０への軸部２６ａのかしめ処理を行う際に、かしめ工具との干渉を防止することができる。また、ノズルリング２３にノズルベーン２６などを組み付ける前に、ノズルリング２３単体の状態で、規制ピン２４の圧入が可能となる。この場合、後述のように、規制ピン２４を圧入する際の圧入荷重の管理、または、圧入深さの位置管理が行われなくてもよい。その結果、生産性を向上することが可能となる。

また、規制ピン２４の一端２４ａは、ノズルリング２３のうち、リング孔２３ｅの開口面２３ｊと面一な位置まで、リング孔２３ｅに圧入されてもよい。開口面２３ｊは、リンク板３０と反対側に位置する（ＣＣプレート２１と対向する）。

この場合、リング孔２３ｅに規制ピン２４を圧入する際、例えば所定の平面精度を有した対向面を持つ治具などが用いられる。この治具を用いることで、開口面２３ｊを治具の対向面に広い面積に亘って当接させることができる。この場合、安定した姿勢で規制ピン２４をノズルリング２３に圧入することができる。そのため、圧入時の荷重管理が行われなくてもよい。また、規制ピン２４の一端２４ａが所定の治具の対向面と連続する同一平面に当接するまで、規制ピン２４を圧入することで、一端２４ａの圧入深さを決めることができる。そのため、この場合、圧入深さの位置管理が行われなくてもよい。

また、図４（ｂ）、図５に示すように、内壁面２３ｋは、位置決め部２３ｇのうち、位置決めピン２５よりもノズルリング２３の本体部２３ｂの径方向内側に位置する。内壁面２３ｋは、位置決めピン２５から、本体部２３ｂの径方向に隙間を有して（径方向に離隔して）形成されてもよい。この場合、例えば、運転時のノズルリング２３とベアリングハウジング２の熱膨張差によって、内壁面２３ｋが本体部２３ｂの径方向外側に相対変位しても、位置決めピン２５が内壁面２３ｋに当接することを防止することができる。

以上、添付図面を参照しながら実施形態について説明したが、本開示は上記の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技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した実施形態では、規制ピン２４の一端２４ａは、ノズルリング２３の開口面２３ｊと面一な位置までリング孔２３ｅに圧入される場合について説明した。ただし、規制ピン２４の一端２４ａは、ノズルリング２３の開口面２３ｊと面一な位置ではなくてもよい。例えば、規制ピン２４の一端２４ａは、ノズルリング２３の開口面２３ｊよりＣＣプレート２１側まで圧入されてもよい。規制ピン２４の一端２４ａは、リング孔２３ｅの途中まで圧入されてもよい。

また、上述した実施形態では、リンク板３０のノズルリング２３と反対側の面（裏面３０ｅ、図４（ａ）中、右側面）は、規制ピン２４の他端２４ｂと概ね面一に配される場合について説明した。ただし、リンク板３０のノズルリング２３と反対側の面は、規制ピン２４の他端２４ｂと概ね面一でなくてもよい。規制ピン２４は、リンク板３０の回転を規制する程度に、リンク板３０の側面に対向していればよい。規制ピン２４の他端２４ｂは、例えば、リンク板３０のノズルリング２３側の面（対向面３０ｄ、図４（ａ）中、左側面）よりわずかに突出した位置（図４（ａ）中、右側）としてもよい。すなわち、規制ピン２４の他端２４ｂは、リンク板３０のノズルベーン２６と反対側の面よりベアリングハウジング２側へ突出しない位置であれば、リンク板３０の側面と対向する範囲内の位置に、各部材の材質や運転条件などに応じて任意に配置することができる。

また、上述した実施形態では、壁部２ｂには、位置決めピン２５が圧入される挿入穴２ｃが形成される場合について説明した。ただし、壁部２ｂには、挿入穴２ｃに限らず、例えば、溝や切欠きなどが形成されてもよい。ここで、位置決めピン２５は、ノズルリング２３の組付け時に壁部２ｂに対するノズルリング２３の回転を規制する程度に、ノズルリング２３がベアリングハウジング２に対して相対回転してずれたときに、ベアリングハウジング２に形成された穴、溝、または、切欠きなどの内周面に当接する関係にあればよい。ただし、例えば、挿入穴２ｃを設けることで、ノズルリング２３を安定してベアリングハウジング２に組み付けることができる。また、挿入穴２ｃに位置決めピン２５が圧入されずに、隙間嵌めされてもよい。また、この場合、ノズルリング２３に位置決めピン２５が圧入されてもよい。また、ノズルリング２３とベアリングハウジング２のどちらか一方と位置決めピン２５との間に、位置決めピン２５に対して径方向内側または径方向外側に、隙間が設けられてもよい。この場合、各部材の線膨張係数に応じて、運転時のノズルリング２３とベアリングハウジング２との熱膨張差による相対変位を吸収することができる。

また、上述した実施形態では、位置決め部２３ｇが溝で構成される場合について説明した。ただし、位置決め部２３ｇは、溝に限らず、例えば、本体部２３ｂを軸方向に貫通する孔や切欠きで構成されてもよい。

また、上述した実施形態では、位置決め部２３ｇの内壁面２３ｋが、位置決めピン２５から、本体部２３ｂの径方向に離隔している場合について説明した。ただし、内壁面２３ｋは、位置決めピン２５に当接してもよい。また、内壁面２３ｋが、位置決めピン２５から本体部２３ｂの径方向に離隔している場合、ノズルベーンの作動性に悪影響を与えない範囲内であれば、運転時の熱膨張差によって、内壁面２３ｋが本体部２３ｂの径方向外側に相対変位し、位置決めピン２５が内壁面２３ｋにわずかに当接し押圧してもよい。

また、上述した実施形態では、位置決め部２３ｇの内壁面２３ｋが、位置決めピン２５から、本体部２３ｂの径方向内側に離隔している場合について説明した。ただし、各部材の線膨張係数に応じて、位置決めピン２５から、図４（ｂ）に示す位置より本体部２３ｂの径方向外側に離隔するように内壁面２３ｋを形成してもよい。

また、上述した実施形態では、ベアリングハウジング２にラジアル軸受７を設ける場合について説明した。ただし、ラジアル軸受７は、図１に示すセミフローティング軸受に限られない。ラジアル軸受７は、例えば、フルフローティング軸受などの任意のすべり軸受けや、玉軸受などの任意の転がり軸受であってもよい。

また、上述した実施形態では、平板状のサポートリング２７が設けられる場合について説明した。しかし、例えば、特開２０１１−８５０５４号公報に示されるように、サポートリングを円筒状とし、サポートリングの内側に駆動リングおよびガイドリングが配置されてもよい。この場合、ガイドリングの外周に、径方向外側に突出する突出片が周方向に離隔して複数設けられ、突出片によって駆動リングが径方向内側から支持される。そして、サポートリングの外周面に形成されたフランジ部が、ベアリングハウジングとタービンハウジングの間に挟持される。

また、上述した実施形態では、ノズル駆動機構２０は、一例として、サポートリング２７を介して、ベアリングハウジング２とタービンハウジング４の内部に保持される場合について説明した。しかし、ノズル駆動機構を保持する構成はこれに限らず、適宜、任意に設定することができる。

例えば、サポートリングを設けずに、ノズル駆動機構の一部をベアリングハウジングの壁面に押圧する押圧部材を設け、ノズル駆動機構を軸方向に移動可能な状態でハウジング内に保持してもよい。この場合、押圧部材は、例えば、ノズルリングにタービンハウジング側から対向して配され、ノズルリングをベアリングハウジング側に押圧する。また、押圧部材は、ノズル駆動機構の一部を、タービンハウジングの壁面に押圧してもよい。この場合、押圧部材は、例えば、ノズルリングにベアリングハウジング側から対向して配され、ノズルリングをタービンハウジング側に押圧する。また、押圧部材は、ノズルリングの代わりにＣＣプレートを押圧してもよい。

本開示は、複数のノズルベーンをリンク板によって変位させるノズル駆動機構、過給機、および、可変容量型過給機に利用することができる。

Ｃ 可変容量型過給機（過給機）
ｘ 流路
２ｂ 壁部
２ｃ 挿入穴
２０ ノズル駆動機構
２３ ノズルリング
２３ｂ 本体部
２３ｅ リング孔
２３ｇ 位置決め部
２３ｈ 翼軸孔（軸孔）
２３ｊ 開口面
２３ｋ 内壁面
２４ 規制ピン
２４ａ 一端
２４ｂ 他端
２５ 位置決めピン
２５ａ 一端
２５ｂ 他端
２６ ノズルベーン
２６ａ 軸部
３０ リンク板

Claims (5)

1. 複数のノズルベーンの軸部にそれぞれ設けられた複数のリンク板と、
   前記ノズルベーンの軸部を軸支する軸孔が設けられた環状の本体部を有し、前記リンク板と前記ノズルベーンとの間に配されるノズルリングと、
   前記ノズルリングの本体部に一端側が取り付けられ、前記リンク板のうち、前記ノズルリングとの対向面よりも他端が突出する規制ピンと、
   前記規制ピンと別に設けられ、前記リンク板を挟んで前記ノズルリングと反対側に位置する壁部に、前記ノズルリングが回転すると接触する位置に組み付けられた位置決めピンと、
   前記ノズルリングの本体部に形成され、前記位置決めピンが挿通される孔または溝からなり、前記位置決めピンよりも前記本体部の径方向内側に位置する内壁面が、前記位置決めピンから離隔する位置決め部と、
   を備えるノズル駆動機構。
2. 前記ノズルリングの本体部を貫通し、前記規制ピンの一端が、前記ノズルリングのうち、前記リンク板と反対側に位置する開口面と面一な位置まで圧入されるリング孔を備える請求項１に記載のノズル駆動機構。
3. 前記壁部に形成され、前記位置決めピンが挿入される挿入穴を備える請求項１または２に記載のノズル駆動機構。
4. 前記請求項１から３のいずれか１項に記載のノズル駆動機構を備える過給機。
5. 複数のノズルベーンの軸部にそれぞれ固定された複数のリンク板を有するノズル駆動機構と、
   前記ノズルベーンの軸部を軸支する軸孔が設けられた環状の本体部と、
   前記リンク板と前記ノズルベーンとの間に配されるノズルリングと、
   前記ノズルリングの本体部に一端が固定され、前記リンク板のうち、前記ノズルリングとの対向面よりも他端が突出する規制ピンと、
   前記規制ピンと別に設けられ、ハウジングのうち、前記リンク板を挟んで前記ノズルリングと反対側に位置する壁部に、前記ノズルリングが回転すると接触する位置に組み付けられた位置決めピンと、
   前記壁部に形成され、前記位置決めピンが挿入されるハウジング穴と、
   前記ノズルリングの本体部に形成され、前記位置決めピンが挿通される孔または溝からなり、前記位置決めピンよりも前記本体部の径方向内側に位置する内壁面が、前記位置決めピンから離隔する位置決め部と、
   を備える可変容量型過給機。

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