JP7105935B2

JP7105935B2 - supercharger

Info

Publication number: JP7105935B2
Application number: JP2020570321A
Authority: JP
Inventors: 達也石崎; 慎之林; 洋二秋山
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Engine and Turbocharger Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Engine and Turbocharger Ltd
Priority date: 2019-02-08
Filing date: 2019-02-08
Publication date: 2022-07-25
Anticipated expiration: 2039-02-08
Also published as: WO2020161896A1; JPWO2020161896A1

Description

本開示は、過給機の構造に関する。 The present disclosure relates to turbocharger structures.

タービン翼入口に存在するベーンの開度を制御し、低速域から高速域の広い範囲でタービン翼性能を向上した可変容量型過給機などの過給機が知られている。より詳細には、この可変容量型過給機では、ベアリングハウジング側のノズルマウントとタービンハウジング側のノズルプレートとの間にベーンが複数存在し、ベーンシャフトの先に取り付けられたドライブリングを回転駆動することで、ベーンの開度の調節が可能となっている。そして、ベーンの開度を制御することで、タービン翼に供給する排ガスの流速や圧力を変化させて過給効果を高める。 2. Description of the Related Art There are known superchargers such as variable capacity superchargers that control the opening of vanes present at turbine blade inlets to improve turbine blade performance over a wide range from low speeds to high speeds. More specifically, in this variable displacement turbocharger, a plurality of vanes exist between the nozzle mount on the bearing housing side and the nozzle plate on the turbine housing side, and drive a drive ring attached to the end of the vane shaft to rotate. By doing so, it is possible to adjust the opening of the vane. By controlling the opening of the vanes, the flow velocity and pressure of the exhaust gas supplied to the turbine blades are changed to enhance the supercharging effect.

このような可変容量型過給機などの過給機では、エンジン始動時の温度上昇の差等により、タービンハウジングやノズルプレート等の熱伸びに差が生じることから、タービンハウジングとノズルプレートとの間には隙間が設けられている。この隙間によって、スクロール流路とタービンの出口とが直接接続されるなど、ベーンやタービンロータを通過することなく排ガスが流れられる空間が形成されてしまう。例えば特許文献１では、上記の隙間を形成するタービンハウジングの内壁面とシュラウド（ノズルプレート）の端面との間などにＣリング状の部材を波ワッシャと共に設置し、この隙間を密封している。また、特許文献２では、タービンハウジングおよびノズルプレートの異なる位置から突出する２つの支持部材の間に円環状でＶ字型の断面形状を有するシール材を設置し、シール性能を確保している。 In a turbocharger such as a variable displacement turbocharger, a difference in thermal elongation of the turbine housing and nozzle plate occurs due to a difference in temperature rise when the engine is started. A gap is provided between them. This gap forms a space through which the exhaust gas can flow without passing through the vanes or the turbine rotor, such as direct connection between the scroll passage and the outlet of the turbine. For example, in Patent Literature 1, a C-ring-shaped member is installed together with a wave washer between the inner wall surface of the turbine housing and the end surface of the shroud (nozzle plate) that forms the above-mentioned gap to seal the gap. Further, in Patent Document 2, a sealing material having an annular V-shaped cross-sectional shape is installed between two support members protruding from different positions of a turbine housing and a nozzle plate to ensure sealing performance.

特許第４７２９９０１号公報Japanese Patent No. 4729901 特開２００７－３０９１３９号公報JP 2007-309139 A

特許文献１～２のように、タービンハウジングの内壁面とノズルプレートとの間に形成された隙間からの排ガスのガス漏れを低減できると、タービンの排ガス出口付近の乱れが抑制され、タービン翼性能向上を図ることが可能となる。本発明者らは、上記の隙間からの排ガスの漏れを低減できる新たな手法を発明した。また、熱伸び等によるノズルプレートの動きを抑制できると、ノズルプレートとノズルマウントの間にあるノズルサポートに作用する力が低減し、安価な材料の適用や構造見直を通して、ノズルサポートの部品重量の低減等を図ることが可能となる。 As in Patent Documents 1 and 2, if the gas leakage of the exhaust gas from the gap formed between the inner wall surface of the turbine housing and the nozzle plate can be reduced, the turbulence near the exhaust gas outlet of the turbine can be suppressed, and the performance of the turbine blades can be improved. Improvement can be achieved. The present inventors have invented a new technique that can reduce the leakage of exhaust gas from the above gap. In addition, if the movement of the nozzle plate due to thermal elongation can be suppressed, the force acting on the nozzle support between the nozzle plate and the nozzle mount can be reduced. can be reduced.

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、タービンハウジングの内壁面とノズルプレートとの間に形成される隙間からの排ガスの漏れを低減可能な過給機を提供することを目的とする。 In view of the circumstances described above, at least one embodiment of the present invention aims to provide a supercharger capable of reducing leakage of exhaust gas from a gap formed between an inner wall surface of a turbine housing and a nozzle plate. and

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る過給機は、
エンジンからの排ガスにより回転駆動されるタービンロータと、
前記タービンロータを収容すると共に、前記タービンロータの外周側にスクロール流路を形成するタービンハウジングと、
前記スクロール流路を通過後の前記排ガスを前記タービンロータに導く導入路内に設けられた複数のノズルベーンと、
前記導入路を形成するように互いに対向して配置される一対の導入路形成部材であって、ノズルマウント、および前記タービンハウジングの内壁面との間に隙間を設けて設置されるノズルプレート、を含む一対の導入路形成部材と、を備え、
前記隙間には、前記タービンロータの回転方向と逆方向に延在する螺旋状の隙間空間が形成されている。(1) A turbocharger according to at least one embodiment of the present invention,
a turbine rotor rotationally driven by exhaust gas from an engine;
a turbine housing that accommodates the turbine rotor and forms a scroll passage on the outer peripheral side of the turbine rotor;
a plurality of nozzle vanes provided in an introduction passage for guiding the exhaust gas after passing through the scroll passage to the turbine rotor;
A pair of introduction path forming members arranged to face each other so as to form the introduction path, comprising a nozzle mount and a nozzle plate installed with a gap from the inner wall surface of the turbine housing. a pair of introduction path forming members including,
A spiral clearance space extending in a direction opposite to the rotation direction of the turbine rotor is formed in the clearance.

上記（１）の構成によれば、タービンハウジングの内壁面とノズルプレートとの間の隙間には、タービンロータの回転方向と逆方向に延在する螺旋状の隙間空間が形成されている。このため、上記の隙間を旋回しながら流れようとする排ガスに対して流路抵抗を設けることができる。よって、上記の隙間を通過することにより、スクロール流路を通過後の排ガスをタービンロータに導く導入路を通過することなく、スクロール流路からタービンロータの下流（排ガス出口）に直接漏れる排ガスの量（漏れ量）を低減することができる。したがって、タービンの排ガス出口付近における排ガスの流れの乱れを抑制することができ、過給機の性能の向上を図ることができる。 According to the above configuration (1), a spiral clearance space extending in the direction opposite to the rotation direction of the turbine rotor is formed in the clearance between the inner wall surface of the turbine housing and the nozzle plate. Therefore, it is possible to provide a flow path resistance to the exhaust gas that tries to flow while swirling in the gap. Therefore, the amount of exhaust gas that directly leaks from the scroll passage to the downstream side (exhaust gas outlet) of the turbine rotor without passing through the introduction passage that guides the exhaust gas after passing through the scroll passage to the turbine rotor by passing through the gap. (leakage amount) can be reduced. Therefore, it is possible to suppress the turbulence of the exhaust gas flow near the exhaust gas outlet of the turbine, and to improve the performance of the supercharger.

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記タービンロータの回転方向と逆方向に巻回された形状を有する金属線材を、さらに備え、
前記隙間空間は、
前記隙間を形成する前記タービンハウジングおよび前記ノズルプレートと、前記隙間に設置された前記金属線材とにより形成されている。(2) In some embodiments, in the configuration of (1) above,
further comprising a metal wire having a shape wound in a direction opposite to the direction of rotation of the turbine rotor;
The gap space is
It is formed by the turbine housing and the nozzle plate that form the gap, and the metal wire installed in the gap.

上記（２）の構成によれば、タービンロータの回転方向と逆方向に巻回した形状を有する金属線材を、タービンハウジングの内壁面とノズルプレートとの間に形成される隙間に設置することにより、上記隙間に、タービンロータの回転方向と逆方向に延在する螺旋状の隙間空間を形成することができる。 According to the above configuration (2), the metal wire having a shape wound in the direction opposite to the rotation direction of the turbine rotor is installed in the gap formed between the inner wall surface of the turbine housing and the nozzle plate. , a spiral clearance space extending in a direction opposite to the direction of rotation of the turbine rotor may be formed in the clearance.

（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、
前記金属線材の断面形状は、Ｖ字状またはＵ字状である。(3) In some embodiments, in the configuration of (2) above,
The cross-sectional shape of the metal wire is V-shaped or U-shaped.

上記（３）の構成によれば、タービンロータの回転軸の延在方向（軸方向）に沿って螺旋状に巻回された金属線材の断面形状は、Ｕ字状またはＶ字状である。そして、このような断面を有する金属線材を、径方向（軸方向に直交する方向）に押された時に、径方向に構造的に伸縮するような向きで設置すれば、上記の隙間を形成するタービンハウジングの内壁面やノズルプレートとの接触部における接触力を増加させることができる。よって、金属線材と、タービンハウジングの内壁面やノズルプレート４の間から漏れる排ガスの量をより少なくすることができる。したがって、排ガスが隙間空間を漏れることなく流れるようにできるので、タービンハウジングの内壁面とノズルプレートとの間に形成される隙間を通過する排ガスの量をより低減することができる。 According to the above configuration (3), the cross-sectional shape of the metal wire spirally wound along the extending direction (axial direction) of the rotating shaft of the turbine rotor is U-shaped or V-shaped. When the metal wire rod having such a cross section is placed in an orientation such that it structurally expands and contracts in the radial direction when pushed in the radial direction (direction perpendicular to the axial direction), the above gap is formed. It is possible to increase the contact force at the contact portion with the inner wall surface of the turbine housing and the nozzle plate. Therefore, the amount of exhaust gas leaking from between the metal wire and the inner wall surface of the turbine housing or the nozzle plate 4 can be further reduced. Therefore, the exhaust gas can flow through the gap without leaking, so that the amount of exhaust gas passing through the gap formed between the inner wall surface of the turbine housing and the nozzle plate can be further reduced.

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記隙間空間は、前記ノズルプレートに形成された前記螺旋状の溝により形成されている。
上記（４）の構成によれば、ノズルプレートに螺旋状の溝を形成することにより、タービンハウジングの内壁面とノズルプレートとの間に形成される隙間に、タービンロータの回転方向と逆方向に延在する螺旋状の隙間空間を形成することができる。(4) In some embodiments, in the configuration of (1) above,
The clearance space is formed by the spiral groove formed in the nozzle plate.
According to the above configuration (4), by forming the spiral groove in the nozzle plate, the gap formed between the inner wall surface of the turbine housing and the nozzle plate is filled with air in the direction opposite to the rotating direction of the turbine rotor. An extending helical interstitial space can be formed.

（５）本発明の少なくとも一実施形態に係る過給機は、
エンジンからの排ガスにより回転駆動されるタービンロータと、
前記タービンロータを収容すると共に、前記タービンロータの外周側にスクロール流路を形成するタービンハウジングと、
前記スクロール流路を通過後の前記排ガスを前記タービンロータに導く導入路内に設けられた複数のノズルベーンと、
前記導入路を形成するように互いに対向して配置される一対の導入路形成部材であって、ノズルマウント、および前記タービンハウジングの内壁面との間に隙間を設けて設置されるノズルプレート、を含む一対の導入路形成部材と、
前記隙間に設置される筒状の流路抵抗部材と、
を備え、
前記ノズルプレートは、
前記ノズルマウントに対向して設置される円環状のプレート部と、
前記タービンロータの軸方向に沿って前記プレート部から立設し、外周面に段部が形成された筒状の筒状部と、を有し、
前記タービンハウジングは、
前記筒状部の外周面との間に、前記タービンロータの軸方向に沿って延在する前記隙間の一部を構成する部分隙間を形成する第１内壁面と、
前記筒状部の端面との間に、前記タービンロータの径方向に沿って延在する前記隙間の他の一部を構成する部分隙間を形成する第２内壁面と、を有し、
前記流路抵抗部材は、一端が前記筒状部の段部に当接し、他端が前記第２内壁面に当接した状態で、前記筒状部の段部と前記第２内壁面との間に前記軸方向に沿って延在するように設置される。(5) A turbocharger according to at least one embodiment of the present invention,
a turbine rotor rotationally driven by exhaust gas from an engine;
a turbine housing housing the turbine rotor and forming a scroll passage on the outer peripheral side of the turbine rotor;
a plurality of nozzle vanes provided in an introduction passage for guiding the exhaust gas after passing through the scroll passage to the turbine rotor;
A pair of introduction passage forming members arranged to face each other so as to form the introduction passage, comprising a nozzle mount and a nozzle plate installed with a gap from the inner wall surface of the turbine housing. a pair of introduction path forming members including
a tubular flow path resistance member installed in the gap;
with
The nozzle plate is
an annular plate portion installed facing the nozzle mount;
a tubular portion erected from the plate portion along the axial direction of the turbine rotor and having a stepped portion formed on an outer peripheral surface thereof;
The turbine housing is
a first inner wall surface forming a partial gap forming a part of the gap extending along the axial direction of the turbine rotor between itself and the outer peripheral surface of the tubular portion;
a second inner wall surface forming a partial gap forming another part of the gap extending along the radial direction of the turbine rotor between itself and the end surface of the cylindrical portion;
The flow resistance member has one end in contact with the stepped portion of the cylindrical portion and the other end in contact with the second inner wall surface, and the stepped portion of the cylindrical portion and the second inner wall surface are in contact with each other. It is installed so as to extend along the axial direction between them.

上記（５）の構成によれば、流路抵抗部材は、タービンハウジングの内壁面（第１内壁面）とノズルプレートとの間に形成される隙間（軸方向隙間）に設置された際に、一端が筒状部の段部に当接し、他端がタービンハウジングの第２内壁面に当接した状態で、上記の段部と上記の第２内壁面との間にタービンロータの軸方向に沿って延在する。これによって、上記の隙間を流れようとする排ガスに対して流路抵抗を設けつつ、高温の排ガスによる熱伸び差による、タービンハウジングに対するノズルプレートの相対的な軸方向への移動量を低減することができる。また、流路抵抗部材が、タービンハウジングの第１内壁面にも当接するように構成すれば、ノズルプレートの径方向への移動量も低減することができる。 According to the above configuration (5), when the flow resistance member is installed in the gap (axial gap) formed between the inner wall surface (first inner wall surface) of the turbine housing and the nozzle plate, With one end in contact with the stepped portion of the cylindrical portion and the other end in contact with the second inner wall surface of the turbine housing, the axial direction of the turbine rotor is extended between the stepped portion and the second inner wall surface of the turbine housing. extend along. As a result, while providing flow path resistance to the exhaust gas trying to flow through the gap, it is possible to reduce the relative axial movement of the nozzle plate with respect to the turbine housing due to the difference in thermal elongation due to the high-temperature exhaust gas. can be done. Moreover, if the flow path resistance member is configured to abut also on the first inner wall surface of the turbine housing, it is possible to reduce the amount of movement of the nozzle plate in the radial direction.

よって、スクロール流路を通過後の排ガスをタービンロータに導く導入路を通過することなく上記の隙間を通過することにより、スクロール流路からタービンロータの下流に直接漏れる排ガスの量（漏れ量）を低減することができる。したがって、タービンの排ガス出口付近における排ガスの流れの乱れを抑制することができ、過給機の性能の向上を図ることができる。さらに、ノズルプレートの移動を抑制することにより、ノズルプレートとノズルマウントとの間にあるノズルサポートに作用する力が低減されるので、より安価な材料によるノズルサポートの製造や、ノズルサポートの構造見直しによる部品重量の低減を図ることができる。 Therefore, the amount of exhaust gas (leakage amount) that directly leaks from the scroll passage to the downstream of the turbine rotor by passing through the gap without passing through the introduction passage that guides the exhaust gas after passing through the scroll passage to the turbine rotor. can be reduced. Therefore, it is possible to suppress the turbulence of the exhaust gas flow near the exhaust gas outlet of the turbine, and to improve the performance of the supercharger. Furthermore, by suppressing the movement of the nozzle plate, the force acting on the nozzle support between the nozzle plate and the nozzle mount is reduced. It is possible to reduce the weight of the parts by.

（６）幾つかの実施形態では、上記（５）の構成において、
前記流路抵抗部材は、
前記筒状部の段部に当接する第１径を有する小径筒部と、
前記第１内壁面および前記第２内壁面に当接する、前記第１径よりも大きい第２径を有する大径筒部と、
前記小径筒部と前記大径筒部とを接続する接続筒部と、を有する。(6) In some embodiments, in the configuration of (5) above,
The flow path resistance member is
a small-diameter cylindrical portion having a first diameter that abuts on the stepped portion of the cylindrical portion;
a large-diameter tubular portion having a second diameter larger than the first diameter and abutting against the first inner wall surface and the second inner wall surface;
and a connection tube portion that connects the small diameter tube portion and the large diameter tube portion.

上記（６）の構成によれば、流路抵抗部材が小径筒部、大径筒部、および接続筒部を有するように構成することで、タービンハウジングの内壁面とノズルプレートとの間に形成される隙間から漏れる排ガスの漏れ量を低減しつつ、ノズルプレートの移動を抑制することが可能な流路抵抗部材を上記の隙間に適切に設置することができる。 According to the above configuration (6), the flow path resistance member is configured to have a small-diameter cylindrical portion, a large-diameter cylindrical portion, and a connection cylindrical portion, so that the flow path resistance member is formed between the inner wall surface of the turbine housing and the nozzle plate. A flow path resistance member capable of suppressing the movement of the nozzle plate can be appropriately installed in the gap while reducing the amount of exhaust gas leaking from the gap.

（７）幾つかの実施形態では、上記（６）の構成において、
前記接続筒部の少なくとも一部にはベローズが形成されている。
上記（７）の構成によれば、流路抵抗部材の接続筒部は、ベローズによりバネの役割を担うように構成される。このため、タービンハウジングに対するノズルプレートの相対的な移動を抑制しつつ、移動量に応じて筒状部の段部やベアリングハウジングの内壁面との接触部分の荷重が増加させることができるので、流路抵抗部材と接触部分とに不可避的に生じる間隙からの排気ガスの漏れを低減することができる。(7) In some embodiments, in the configuration of (6) above,
A bellows is formed on at least a part of the connecting tube portion.
According to the configuration (7) above, the connection tube portion of the flow path resistance member is configured to act as a spring by means of the bellows. Therefore, while suppressing the relative movement of the nozzle plate with respect to the turbine housing, the load on the stepped portion of the cylindrical portion and the portion of contact with the inner wall surface of the bearing housing can be increased according to the amount of movement. It is possible to reduce the leakage of exhaust gas from the gap that inevitably occurs between the road resistance member and the contact portion.

（８）幾つかの実施形態では、上記（５）の構成において、
前記流路抵抗部材の少なくとも一部にはベローズが形成されている。
上記（８）の構成によれば、流路抵抗部材は、ベローズによりバネの役割を担うように構成される。このため、ノズルプレートの移動を抑制しつつ、移動量に応じて筒状部の段部やベアリングハウジングの内壁面との接触部分の荷重が増加させることができるので、流路抵抗部材と接触部分とに不可避的に生じる間隙からの排気ガスの漏れを低減することができる。よって、タービンハウジングの内壁面とノズルプレートとの間に形成される隙間から漏れる排ガスの漏れ量を低減しつつ、ノズルプレートの移動を抑制することが可能な流路抵抗部材を上記の隙間に適切に設置することができる。(8) In some embodiments, in the configuration of (5) above,
A bellows is formed on at least part of the flow path resistance member.
According to the configuration (8) above, the flow path resistance member is configured to act as a spring by means of the bellows. Therefore, while suppressing the movement of the nozzle plate, the load on the stepped portion of the cylindrical portion and the contact portion with the inner wall surface of the bearing housing can be increased according to the amount of movement. It is possible to reduce the leakage of exhaust gas from the gap that is unavoidably generated between the two. Therefore, a flow path resistance member capable of suppressing the movement of the nozzle plate while reducing the amount of exhaust gas leaking from the gap formed between the inner wall surface of the turbine housing and the nozzle plate is suitable for the above gap. can be installed in

（９）幾つかの実施形態では、上記（５）の構成において、
前記流路抵抗部材は、ウール状の材料で形成されている。
上記（９）の構成によれば、例えばセラミックウールなどのウール状の材料で流路抵抗部材を形成する。これによって、タービンハウジングの内壁面とノズルプレートとの間に形成される隙間から漏れる排ガスの漏れ量を低減しつつ、ノズルプレートの移動を抑制することが可能な流路抵抗部材を上記の隙間に適切に設置することができる。(9) In some embodiments, in the configuration of (5) above,
The flow resistance member is made of a wool-like material.
According to the configuration (9) above, the flow path resistance member is made of a wool-like material such as ceramic wool. As a result, the flow path resistance member capable of suppressing the movement of the nozzle plate while reducing the amount of exhaust gas leaking from the gap formed between the inner wall surface of the turbine housing and the nozzle plate is placed in the gap. can be installed properly.

本発明の少なくとも一実施形態によれば、タービンハウジングの内壁面とノズルプレートとの間に形成される隙間からの排ガスの漏れを低減可能な過給機が提供される。 According to at least one embodiment of the present invention, there is provided a turbocharger capable of reducing leakage of exhaust gas from a gap formed between an inner wall surface of a turbine housing and a nozzle plate.

本発明の一実施形態に係る過給機におけるタービンの軸方向に沿った断面を概略的に示す図である。1 is a diagram schematically showing a cross section along the axial direction of a turbine in a supercharger according to one embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施形態に係る可変ノズル機構を概略的に示す図である。It is a figure showing roughly a variable nozzle mechanism concerning one embodiment of the present invention. 図１に示すタービンロータの回転方向と螺旋状の隙間空間の巻回向きとの関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the direction of rotation of the turbine rotor shown in FIG. 1 and the direction of winding of the spiral clearance space; 本発明の一実施形態に係るタービンロータ付近の断面を概略的に示す図であり、金属線材により螺旋状の隙間空間が隙間に形成されている。FIG. 4 is a diagram schematically showing a cross section near a turbine rotor according to an embodiment of the present invention, in which a spiral gap space is formed in the gap by a metal wire. 本発明の他の実施形態に係る隙間に形成された隙間空間を示す断面図であり、金属線材はＶ字状の断面を有する。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a gap space formed in a gap according to another embodiment of the present invention, wherein the metal wire has a V-shaped cross section; 本発明の一実施形態に係る隙間に形成された隙間空間を示す断面図であり、金属線材は円形の断面を有する。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a gap space formed in the gap according to one embodiment of the present invention, wherein the metal wire has a circular cross section; 本発明のその他の実施形態に係る隙間に形成された隙間空間を示す断面図であり、金属線材はＶ字状の断面を有する。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a gap space formed in a gap according to another embodiment of the present invention, wherein the metal wire has a V-shaped cross section; 本発明の一実施形態に係る円錐状の流路抵抗部材の断面を概略的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a cross section of a conical flow resistance member according to one embodiment of the present invention; 本発明の他の一実施形態に係る円錐状の流路抵抗部材の断面を概略的に示す図である。FIG. 6 is a diagram schematically showing a cross section of a conical flow resistance member according to another embodiment of the invention; 本発明の他の一実施形態に係るベローズ状の流路抵抗部材の断面を概略的に示す図である。FIG. 6 is a diagram schematically showing a cross section of a bellows-shaped flow resistance member according to another embodiment of the present invention; 本発明の他の一実施形態に係るウール状の流路抵抗部材の断面を概略的に示す図である。FIG. 6 is a diagram schematically showing a cross section of a wool-like flow resistance member according to another embodiment of the present invention;

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。Several embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described as embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention, and are merely illustrative examples. do not have.
For example, expressions denoting relative or absolute arrangements such as "in a direction", "along a direction", "parallel", "perpendicular", "center", "concentric" or "coaxial" are strictly not only represents such an arrangement, but also represents a state of relative displacement with a tolerance or an angle or distance to the extent that the same function can be obtained.
For example, expressions such as "identical", "equal", and "homogeneous", which express that things are in the same state, not only express the state of being strictly equal, but also have tolerances or differences to the extent that the same function can be obtained. It shall also represent the existing state.
For example, expressions that express shapes such as squares and cylinders do not only represent shapes such as squares and cylinders in a geometrically strict sense. The shape including the part etc. shall also be represented.
On the other hand, the expressions "comprising", "comprising", "having", "including", or "having" one component are not exclusive expressions excluding the presence of other components.

図１は、本発明の一実施形態に係る可変容量型過給機の軸方向Ｄｓに沿った断面を概略的に示す図である。図２は、本発明の一実施形態に係る可変ノズル機構１０を概略的に示す図である。また、図３は、図１に示すタービンロータ１２の回転方向Ｗと螺旋状の隙間空間Ｇｐの巻回向きＷｉとの関係を示す図である。
なお、以下の説明では、後述するタービンロータ１２の回転軸１５の延在方向を軸方向Ｄｓと呼び、軸方向Ｄｓに直交する方向を径方向Ｄｒと呼ぶものとする。FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross section along an axial direction Ds of a variable displacement supercharger according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram schematically showing the variable nozzle mechanism 10 according to one embodiment of the invention. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the rotation direction W of the turbine rotor 12 shown in FIG. 1 and the winding direction Wi of the spiral gap Gp.
In the following description, the direction in which the rotating shaft 15 of the turbine rotor 12 extends will be referred to as the axial direction Ds, and the direction orthogonal to the axial direction Ds will be referred to as the radial direction Dr.

図１に示すように、過給機（以下、ターボチャージャ１という。）は、例えば可変容量型過給機であり、不図示のエンジンから排出された排ガスにより回転駆動されるように構成されたタービンロータ１２を含むタービン１３と、回転軸１５を介してタービンロータ１２に接続されたコンプレッサロータ（不図示）を含むコンプレッサ（不図示）と、を備える。コンプレッサロータ（不図示）は、タービンロータ１２の回転により同軸駆動されて、エンジン（不図示）への吸気を圧縮するように構成される。また、回転軸１５は軸受２２によって回転可能に支持される。なお、図中の一点鎖線で示す軸線１０ａは、回転軸１５の回転中心を通る軸方向Ｄｓに沿った仮想の線である。 As shown in FIG. 1, a supercharger (hereinafter referred to as a turbocharger 1) is, for example, a variable displacement supercharger, and is configured to be rotationally driven by exhaust gas discharged from an engine (not shown). A turbine 13 including a turbine rotor 12 and a compressor (not illustrated) including a compressor rotor (not illustrated) connected to the turbine rotor 12 via a rotating shaft 15 are provided. A compressor rotor (not shown) is coaxially driven by the rotation of the turbine rotor 12 and is configured to compress intake air to the engine (not shown). Also, the rotary shaft 15 is rotatably supported by bearings 22 . An axis line 10a indicated by a dashed line in the drawing is an imaginary line passing through the center of rotation of the rotating shaft 15 along the axial direction Ds.

上記のタービンロータ１２、軸受２２、コンプレッサロータ（不図示）は、それぞれ、タービンハウジング１６、軸受ハウジング１８及びコンプレッサハウジング（不図示）に収容される。そして、タービンハウジング１６および軸受ハウジング１８、及び、軸受ハウジング１８およびコンプレッサハウジング（不図示）は、それぞれ、例えばボルトによって締結される。 The turbine rotor 12, bearings 22, and compressor rotor (not shown) are housed in a turbine housing 16, bearing housing 18, and compressor housing (not shown), respectively. The turbine housing 16 and the bearing housing 18, and the bearing housing 18 and the compressor housing (not shown) are respectively fastened with bolts, for example.

また、タービンハウジング１６におけるタービンロータ１２の外周側には、不図示の排気マニホールドと連通し、エンジン（不図示）から排出された排ガスが流れるスクロール状のスクロール流路２０（排ガス通路）が形成される。そして、スクロール流路２０とタービンロータ１２との間には、タービンロータ１２に作用する排ガスの流れを制御する可変ノズル機構１０が配置される。 A scroll-shaped scroll passage 20 (exhaust gas passage) is formed on the outer peripheral side of the turbine rotor 12 in the turbine housing 16 and communicates with an exhaust manifold (not shown) through which exhaust gas discharged from an engine (not shown) flows. be. A variable nozzle mechanism 10 that controls the flow of exhaust gas acting on the turbine rotor 12 is arranged between the scroll passage 20 and the turbine rotor 12 .

この可変ノズル機構１０は、図１に示す実施形態では、ノズルベーン８と、ノズルベーン８が取り付けられるノズルマウント２と、ノズルマウント２に対向するように設けられたノズルプレート４と、ノズルマウント２とノズルプレート４との間に設けられるノズルサポート６と、を有する。ノズルマウント２は、タービンハウジング１６と軸受ハウジング１８との間に挟まれた状態で、例えばボルトで締結されることによって固定されている。 In the embodiment shown in FIG. 1, the variable nozzle mechanism 10 includes a nozzle vane 8, a nozzle mount 2 to which the nozzle vane 8 is attached, a nozzle plate 4 provided to face the nozzle mount 2, the nozzle mount 2 and the nozzle. and a nozzle support 6 provided between the plate 4 . The nozzle mount 2 is sandwiched between the turbine housing 16 and the bearing housing 18 and fixed by, for example, bolting.

より詳細には、図２に示すように、ノズルサポート６の一端は、ノズルマウント２の一面２ａに連結され、他端は、ノズルプレート４の一面４ａが連結されている。ノズルサポート６は、回転軸１５（図１参照）の周方向に沿って複数配置されおり、ノズルプレート４は、ノズルサポート６によって、ノズルマウント２の一面２ａから離間して支持されている。これによって、ノズルマウント２およびノズルプレート４を一対の導入路形成部材として、ノズルマウント２とノズルプレート４との間に、タービンロータ１２に流入される排ガスが流れる流路（導入路９）が形成されている。すなわち、この導入路９は、上記のスクロール流路２０を通過後の排ガスをタービンロータ１２に導く排ガスの流路であり、ノズルマウント２の一面２ａ及びノズルプレート４の一面４ａは、上述した導入路９を形成するように互いに対向して配置される一対の流路形成壁面を構成する。なお、後述する隙間Ｇは、ノズルプレート４の他面４ｂとタービンハウジング１６とによって形成される。 More specifically, as shown in FIG. 2, one end of the nozzle support 6 is connected to one surface 2a of the nozzle mount 2, and the other end is connected to one surface 4a of the nozzle plate 4. As shown in FIG. A plurality of nozzle supports 6 are arranged along the circumferential direction of the rotating shaft 15 (see FIG. 1), and the nozzle plate 4 is supported by the nozzle supports 6 while being separated from the one surface 2a of the nozzle mount 2 . As a result, the nozzle mount 2 and the nozzle plate 4 are used as a pair of introduction path forming members, and a flow path (introduction path 9) is formed between the nozzle mount 2 and the nozzle plate 4 through which the exhaust gas flowing into the turbine rotor 12 flows. It is That is, the introduction path 9 is a flow path for introducing the exhaust gas that has passed through the scroll flow path 20 to the turbine rotor 12, and the one surface 2a of the nozzle mount 2 and the one surface 4a of the nozzle plate 4 are the introduction A pair of channel-forming wall surfaces are arranged opposite each other to form a channel 9 . A gap G, which will be described later, is formed by the other surface 4 b of the nozzle plate 4 and the turbine housing 16 .

また、図２に示すように、ノズルベーン８は、導入路９内に設けられており、ノズル軸８ｃを介してレバープレート３の一端側に連結されている。また、レバープレート３の他端側は、ドライブリング５に連結されている。ドライブリング５は、円盤状に形成されており、ノズルマウント２の他面２ｂに回転可能に配置されている。このドライブリング５は不図示のアクチュエータなどにより駆動されて回転可能になっている。ドライブリング５が回転すると、各レバープレート３が回転し、ノズル軸８ｃを介してノズルベーン８の開度（翼角）が変化するように構成されている。 Further, as shown in FIG. 2, the nozzle vane 8 is provided in the introduction passage 9 and is connected to one end side of the lever plate 3 via the nozzle shaft 8c. Further, the other end side of the lever plate 3 is connected to the drive ring 5 . The drive ring 5 is disc-shaped and is rotatably arranged on the other surface 2 b of the nozzle mount 2 . The drive ring 5 is rotatable by being driven by an actuator (not shown) or the like. When the drive ring 5 rotates, each lever plate 3 rotates, and the opening degree (blade angle) of the nozzle vane 8 changes via the nozzle shaft 8c.

また、図１に示すように、エンジン始動時の温度上昇の差等による熱伸びを考慮して、ノズルサポート６により支持された状態においてタービンハウジング１６の内壁面１７との間に隙間Ｇを設けて設置される。図１に示す実施形態では、この隙間Ｇによって、スクロール流路２０と、タービン１３の出口（排ガス出口２４）とが直接接続されており、ノズルベーン８やタービンロータ１２を通過することなく排ガスが流れるような円筒状の空間が形成されている。 In addition, as shown in FIG. 1, a gap G is provided between the inner wall surface 17 of the turbine housing 16 and the inner wall surface 17 of the turbine housing 16 in a state supported by the nozzle support 6, considering thermal expansion due to differences in temperature rise when the engine is started. installed. In the embodiment shown in FIG. 1, the scroll passage 20 and the outlet of the turbine 13 (exhaust gas outlet 24) are directly connected by the gap G, and the exhaust gas flows without passing through the nozzle vane 8 or the turbine rotor 12. A cylindrical space like this is formed.

より詳細には、図１～図２に示すように（後述する図４も同様）、ノズルプレート４は、上述したノズルマウント２に対向して設置される、中心に所定の半径の穴が形成された円環状のプレート部４１と、タービンロータ１２の軸方向Ｄｓに沿ってプレート部４１から立設される筒状の筒状部４２と、を有する。このため、上記の隙間Ｇは、プレート部４１（外周面４ｂ）と、このプレート部４１の外周面４ｂに対向するタービンハウジング１６の内壁面１７との間に形成された、タービンロータ１２の軸方向Ｄｓに径方向Ｄｒに延在する円環状に形成された第１径方向隙間Ｇａと、第１径方向隙間Ｇａの下流側（第１径方向隙間Ｇａよりも排ガス出口２４側）に接続（連通）され、筒状部４２の外周面４ｂと、この外周面４ｂに対向するタービンハウジング１６の内壁面１７（第１内壁面１７ａ。後述する図５～図７参照）との間に円筒状に形成された軸方向隙間Ｇｂと、軸方向隙間Ｇｂの下流側（軸方向隙間Ｇｂよりも排ガス出口２４側）に接続（連通）され、筒状部４２の端面４２ｅと、この端面４２ｅに対向するタービンハウジング１６の内壁面１７（第２内壁面１７ｂ。後述する図５～図７参照）との間に円環状に形成された第２径方向隙間Ｇｃと、を含む。 More specifically, as shown in FIGS. 1 and 2 (as well as FIG. 4 to be described later), the nozzle plate 4 has a hole with a predetermined radius formed in the center thereof, which is installed opposite the nozzle mount 2 described above. and a tubular portion 42 erected from the plate portion 41 along the axial direction Ds of the turbine rotor 12 . Therefore, the gap G is formed between the plate portion 41 (the outer peripheral surface 4b) and the inner wall surface 17 of the turbine housing 16 facing the outer peripheral surface 4b of the plate portion 41. The first radial gap Ga formed in an annular shape extending in the radial direction Dr in the direction Ds is connected ( A cylindrical portion is formed between the outer peripheral surface 4b of the tubular portion 42 and the inner wall surface 17 (first inner wall surface 17a; see FIGS. 5 to 7 described later) of the turbine housing 16 facing the outer peripheral surface 4b. and the downstream side of the axial gap Gb (the side of the exhaust gas outlet 24 from the axial gap Gb). and a second radial gap Gc formed in an annular shape with the inner wall surface 17 of the turbine housing 16 (second inner wall surface 17b; see FIGS. 5 to 7, which will be described later).

上述したような構成を備える可変ノズル機構１０を備えたターボチャージャ１では、スクロール流路２０を流れた排ガスは、図１の矢印ｆで示したように、ノズルマウント２とノズルプレート４との間の導入路９に流れ込み、ノズルベーン８によって流れ方向が制御されて、タービンハウジング１６の中心部へと流れる。そして、タービンロータ１２に作用した後に、排ガス出口２４から外部に排出される。 In the turbocharger 1 equipped with the variable nozzle mechanism 10 having the configuration described above, the exhaust gas flowing through the scroll passage 20 flows between the nozzle mount 2 and the nozzle plate 4 as indicated by the arrow f in FIG. The flow direction is controlled by the nozzle vanes 8 and flows to the center of the turbine housing 16 . After acting on the turbine rotor 12 , the exhaust gas is discharged to the outside from the exhaust gas outlet 24 .

また、上記のスクロール流路２０などから上記の隙間Ｇに流入する排ガスも存在する。このような排ガスは、上記の導入路９を通過することなく、上記の隙間Ｇを通って、タービンロータ１２の下流の排ガス出口２４に直接流れようとする。このような隙間Ｇを通過した排ガスは、排ガス出口２４付近の乱れとなるため、タービン翼性能向上を図るためには、隙間Ｇを通過して排ガス出口２４に流れる排ガスの量（漏れ量）を低減する必要がある。 In addition, there is exhaust gas that flows into the gap G from the scroll passage 20 and the like. Such exhaust gas tries to flow directly to the exhaust gas outlet 24 downstream of the turbine rotor 12 through the gap G without passing through the introduction passage 9 . Since the exhaust gas passing through the gap G becomes turbulent near the exhaust gas outlet 24, in order to improve the performance of the turbine blades, the amount of exhaust gas (leakage amount) flowing through the gap G to the exhaust gas outlet 24 must be reduced. need to be reduced.

このため、上述したような、タービンハウジング１６の内壁面１７とノズルプレート４とによって形成される隙間Ｇには、図１に示すような位置に、後述する図５～図７に示すような、隙間Ｇに延在する螺旋状の隙間空間Ｇｐが形成されている。この隙間空間Ｇｐの螺旋の向きは、図３に示すように、タービンロータ１２の回転方向Ｗと逆方向となっている。上記の隙間Ｇに流入する排ガスは、スクロール流路２０を通ることから、タービンロータ１２の回転方向Ｗと同じ方向に旋回しつつ、上記の隙間Ｇに形成された隙間空間Ｇｐを通って排ガス出口２４に向かう。この際、隙間空間Ｇｐは、排ガスの旋回方向と逆向きの螺旋状の流路となっているため、タービンロータ１２の回転方向Ｗと同じ方向に旋回しながら流れる排ガスの流れを妨げるように機能する。よって、上記の隙間空間Ｇｐにより、隙間Ｇを流れる排ガスに対して高い流路抵抗を設けることが可能となる。なお、隙間空間Ｇｐの形成手法については、後述する。 For this reason, in the gap G formed between the inner wall surface 17 of the turbine housing 16 and the nozzle plate 4 as described above, the positions shown in FIG. A spiral clearance space Gp extending to the clearance G is formed. The spiral direction of this gap space Gp is opposite to the rotational direction W of the turbine rotor 12, as shown in FIG. Since the exhaust gas flowing into the gap G passes through the scroll passage 20, it turns in the same direction as the rotation direction W of the turbine rotor 12 and passes through the gap space Gp formed in the gap G to the exhaust gas outlet. Go to 24. At this time, since the gap space Gp forms a helical flow path opposite to the swirling direction of the exhaust gas, it functions to block the flow of the exhaust gas that swirls in the same direction as the rotation direction W of the turbine rotor 12. do. Therefore, it is possible to provide a high flow path resistance to the exhaust gas flowing through the gap G by the gap space Gp. A method for forming the gap space Gp will be described later.

上記の構成によれば、タービンハウジング１６の内壁面１７とノズルプレート４との間の隙間Ｇには、タービンロータ１２の回転方向Ｗと逆方向に延在する螺旋状の隙間空間Ｇｐが形成されている。このため、上記の隙間Ｇを旋回しながら流れようとする排ガスに対して流路抵抗を設けることができる。よって、上記の隙間Ｇを通過することにより、スクロール流路２０を通過後の排ガスをタービンロータ１２に導く導入路９を通過することなく、スクロール流路２０からタービンロータ１２の下流（タービン１３の排ガス出口２４）に直接漏れる排ガスの量（漏れ量）を低減することができる。したがって、タービン１３の排ガス出口２４付近における排ガスの流れの乱れを抑制することができ、ターボチャージャ１の性能の向上を図ることができる。 According to the above configuration, a spiral clearance space Gp extending in the direction opposite to the rotation direction W of the turbine rotor 12 is formed in the clearance G between the inner wall surface 17 of the turbine housing 16 and the nozzle plate 4 . ing. Therefore, it is possible to provide a flow path resistance to the exhaust gas that is about to flow while swirling in the gap G described above. Therefore, by passing through the gap G, exhaust gas that has passed through the scroll passage 20 does not pass through the introduction passage 9 that guides the exhaust gas to the turbine rotor 12, and the exhaust gas is discharged from the scroll passage 20 downstream of the turbine rotor 12 (of the turbine 13). The amount of exhaust gas (leakage amount) that directly leaks to the exhaust gas outlet 24) can be reduced. Therefore, turbulence in the exhaust gas flow near the exhaust gas outlet 24 of the turbine 13 can be suppressed, and the performance of the turbocharger 1 can be improved.

次に、上述したタービンハウジング１６の内壁面１７との間の隙間Ｇへの隙間空間Ｇｐの形成手法に関する幾つかの実施形態について、図４～７を用いて説明する。
図４は、本発明の一実施形態に係るタービンロータ１２付近の断面を概略的に示す図であり、金属線材７１により螺旋状の隙間空間Ｇｐが隙間Ｇに形成されている。図５は、本発明の他の実施形態に係る隙間Ｇに形成された隙間空間Ｇｐを示す断面図であり、金属線材７１はＶ字状の断面を有する。図６は、本発明の一実施形態に係る隙間Ｇに形成された隙間空間Ｇｐを示す断面図であり、金属線材７１は円形の断面を有する。また、図７は、本発明のその他の実施形態に係る隙間Ｇに形成された隙間空間Ｇｐを示す断面図であり、金属線材７１はＶ字状の断面を有する。Next, several embodiments of methods for forming the gap space Gp in the gap G between the turbine housing 16 and the inner wall surface 17 will be described with reference to FIGS. 4 to 7. FIG.
FIG. 4 is a diagram schematically showing a cross section near the turbine rotor 12 according to one embodiment of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the gap space Gp formed in the gap G according to another embodiment of the invention, and the metal wire rod 71 has a V-shaped cross section. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the gap space Gp formed in the gap G according to one embodiment of the present invention, and the metal wire rod 71 has a circular cross section. Moreover, FIG. 7 is a cross-sectional view showing a gap space Gp formed in the gap G according to another embodiment of the present invention, and the metal wire 71 has a V-shaped cross section.

幾つかの実施形態では、図４～図６に示すように、ターボチャージャ１は、タービンロータ１２の回転方向Ｗと逆方向に巻回された形状を有する金属線材７１を、さらに備えていても良い。そして、上記の隙間空間Ｇｐは、隙間Ｇを形成するノズルプレート４およびタービンハウジング１６と、タービンロータ１２の回転方向Ｗと逆方向に巻回されて隙間Ｇに設置された金属線材７１と、により形成されている。図４～図６に示すように、金属線材７１がノズルプレート４などに軸方向Ｄｓに沿って複数回巻回された状態においては、隙間空間Ｇｐは、軸方向Ｄｓで隣接する金属線材７１同士の各間と、ノズルプレート４と、タービンハウジング１６とにより囲まれることで画定される。 In some embodiments, as shown in FIGS. 4 to 6, the turbocharger 1 may further include a metal wire 71 wound in a direction opposite to the rotation direction W of the turbine rotor 12. good. The clearance space Gp is formed by the nozzle plate 4 and the turbine housing 16 forming the clearance G, and the metal wire 71 wound in the direction opposite to the rotation direction W of the turbine rotor 12 and installed in the clearance G. formed. As shown in FIGS. 4 to 6, when the metal wire 71 is wound around the nozzle plate 4 or the like a plurality of times along the axial direction Ds, the gap Gp is formed between the metal wires 71 adjacent in the axial direction Ds. , the nozzle plate 4 and the turbine housing 16 .

より詳細には、上記の金属線材７１は、上記の隙間Ｇを構成する上述した軸方向隙間Ｇｂに設置される。例えば、金属線材７１は、筒状部４２の外周面４ｂの少なくとも一部に軸方向Ｄｓに沿って巻き付けることで、軸方向隙間Ｇｂに設置しても良い。あるいは、金属線材７１はコイルバネであり、筒状部４２に嵌め込むことで、筒状部４２の少なくとも一部に設置しても良い。 More specifically, the metal wire rod 71 is placed in the axial gap Gb that constitutes the gap G. For example, the metal wire 71 may be installed in the axial gap Gb by winding it around at least a portion of the outer peripheral surface 4b of the cylindrical portion 42 along the axial direction Ds. Alternatively, the metal wire 71 may be a coil spring and may be installed in at least a part of the tubular portion 42 by being fitted into the tubular portion 42 .

上記の構成によれば、タービンロータ１２の回転方向Ｗと逆方向に巻回した形状を有する金属線材７１を、タービンハウジング１６の内壁面１７とノズルプレート４との間に形成される隙間Ｇに設置することにより、上記隙間Ｇに、タービンロータ１２の回転方向Ｗと逆方向に延在する螺旋状の隙間空間Ｇｐを形成することができる。 According to the above configuration, the metal wire 71 having a shape wound in the direction opposite to the rotation direction W of the turbine rotor 12 is inserted into the gap G formed between the inner wall surface 17 of the turbine housing 16 and the nozzle plate 4 . By installing, a spiral gap space Gp extending in the direction opposite to the rotation direction W of the turbine rotor 12 can be formed in the gap G. As shown in FIG.

また、上述した金属線材７１の断面形状は、幾つかの実施形態では、図５に示すように、Ｖ字状またはＵ字状（以下、Ｖ字状等）であっても良い。金属線材７１がＶ字状等の断面を有する場合には、筒状部４２が熱伸び差により、タービンハウジング１６に対して相対的に径方向Ｄｒに動く場合には、タービンハウジング１６とノズルプレート４との間に挟まれて押されることで、構造的に径方向に縮むことが可能である。よって、熱伸び差により生じる応力を適切に吸収することが可能となる。また、ノズルプレート４の径方向Ｄｒの相対的な移動量に応じて、金属線材７１とノズルプレート４との接触力、および、金属線材７１とタービンハウジング１６の内壁面１７との接触力が増加するので、タービンハウジング１６の内壁面１７と金属線材７１との間、あるいは、ノズルプレート４と金属線材７１との間を排ガスが漏れるのを防ぐことが可能となる。 Moreover, in some embodiments, the cross-sectional shape of the metal wire rod 71 described above may be V-shaped or U-shaped (hereinafter, V-shaped, etc.) as shown in FIG. If the metal wire rod 71 has a V-shaped cross section or the like, and if the cylindrical portion 42 moves in the radial direction Dr relative to the turbine housing 16 due to the difference in thermal expansion, the turbine housing 16 and the nozzle plate 4, it can structurally shrink in the radial direction. Therefore, it is possible to appropriately absorb the stress caused by the difference in thermal elongation. In addition, the contact force between the metal wire 71 and the nozzle plate 4 and the contact force between the metal wire 71 and the inner wall surface 17 of the turbine housing 16 increase according to the amount of relative movement of the nozzle plate 4 in the radial direction Dr. Therefore, exhaust gas can be prevented from leaking between the inner wall surface 17 of the turbine housing 16 and the metal wire 71 or between the nozzle plate 4 and the metal wire 71 .

図５に示す実施形態では、筒状部４２には段部４２ｓが形成されている。また、タービンハウジング１６は、筒状部４２の外周面４ｂとの間に、上述した軸方向隙間Ｇｂの一部を形成する第１内壁面１７ａと、筒状部４２の端面４２ｅとの間に上述した第２径方向隙間Ｇｃを形成する第２内壁面１７ｂと、を有している。そして、金属線材７１は、上記の隙間Ｇに設置された状態において、上述したノズルプレート４の段部４２ｓと、上述したタービンハウジング１６の第２内壁面１７ｂとの間に設置されている。この際、金属線材７１は、Ｖ字状の断面の開口側がノズルプレート４側を向き、Ｖ字状の折れ曲がり部分の側がタービンハウジング１６側を向くように設置されている。このように、金属線材７１を、Ｖ字状の断面の開口側がノズルプレート４側になる向きに設置することにより、段部４２ｓにより良く引っ掛かるようになっている。このため、ノズルプレート４が熱伸び差等により移動した場合に、金属線材７１が上記の段部４２ｓ、および上記の第２内壁面１７ｂに当接することで、ノズルプレート４の移動が抑制されるようになっている。 In the embodiment shown in FIG. 5, the tubular portion 42 is formed with a stepped portion 42s. Further, the turbine housing 16 is arranged between the outer peripheral surface 4b of the cylindrical portion 42 and between the first inner wall surface 17a forming part of the above-described axial gap Gb and the end surface 42e of the cylindrical portion 42. and a second inner wall surface 17b that forms the above-described second radial gap Gc. The metal wire rod 71 is installed between the stepped portion 42s of the nozzle plate 4 described above and the second inner wall surface 17b of the turbine housing 16 described above in the state of being installed in the gap G described above. At this time, the metal wire rod 71 is installed so that the opening side of the V-shaped cross section faces the nozzle plate 4 side, and the V-shaped bent portion side faces the turbine housing 16 side. By arranging the metal wire rod 71 in such a manner that the opening side of the V-shaped cross section faces the nozzle plate 4 side, the metal wire rod 71 is better hooked on the step portion 42s. Therefore, when the nozzle plate 4 moves due to a difference in thermal elongation or the like, the metal wire rod 71 abuts against the stepped portion 42s and the second inner wall surface 17b, thereby suppressing the movement of the nozzle plate 4. It's like

また、図５に示す実施形態では、筒状部４２は、所定の径の外周面４ｂを形成する筒壁である大径部４２ａと、大径部４２ａよりもプレート部４１から離れた位置（下流側）に設けられ、上記の所定の径よりも小さい径の外周面４ｂを形成する筒壁である小径部４２ｂと、を有している。そして、これらの大径部４２ａと小径部４２ｂとの境界によって、段部４２ｓが形成されている。 Further, in the embodiment shown in FIG. 5, the tubular portion 42 includes a large diameter portion 42a which is a tubular wall forming the outer peripheral surface 4b with a predetermined diameter, and a position ( and a small-diameter portion 42b which is a cylindrical wall forming the outer peripheral surface 4b having a diameter smaller than the predetermined diameter. A step portion 42s is formed by a boundary between the large diameter portion 42a and the small diameter portion 42b.

なお、金属線材７１は、エンジンの停止時においても、上記の段部４２ｓおよび上記の第２内壁面１７ｂに当接していても良い。金属線材７１は、エンジンの停止時において、Ｖ字状等の形状が、タービンハウジング１６とノズルプレート４とに押された状態（不勢状態）で上記の隙間Ｇに設置されていても良い。後述する図７に示すように、段部４２ｓは形成されていなくても良い。金属線材７１のＶ字状等の向きは、図５に示す実施形態に限定されず、Ｖ字状等の開口側の一方の端部が段部４２ｓと当接するような向きや、Ｖ字状等の開口側がタービンハウジング１６側を向くような図５の反対向きであっても良い。 The metal wire rod 71 may be in contact with the stepped portion 42s and the second inner wall surface 17b even when the engine is stopped. The metal wire rod 71 may be placed in the gap G in a state in which the V-shape or the like is pushed by the turbine housing 16 and the nozzle plate 4 (depressed state) when the engine is stopped. As shown in later-described FIG. 7, the stepped portion 42s may not be formed. The direction of the V-shape of the metal wire 71 is not limited to the embodiment shown in FIG. 5, such that the opening side faces the turbine housing 16 side.

上記の構成によれば、タービンロータ１２の軸方向Ｄｓに沿って螺旋状に巻回された金属線材７１の断面形状は、Ｕ字状またはＶ字状である。そして、このような断面を有する金属線材７１を、径方向Ｄｒに押された時に、径方向Ｄｒに構造的に伸縮するような向きで設置すれば、上記の隙間Ｇを形成するタービンハウジング１６の内壁面１７やノズルプレート４との接触部における接触力を増加させることができる。よって、金属線材７１と、タービンハウジング１６の内壁面１７やノズルプレート４との間から漏れる排ガスの量をより少なくすることができる。したがって、排ガスが隙間空間Ｇｐから漏れることなく流れるようにできるので、タービンハウジング１６の内壁面１７とノズルプレート４との間に形成される隙間Ｇを通過する排ガスの量をより低減することができる。 According to the above configuration, the cross-sectional shape of the metal wire rod 71 spirally wound along the axial direction Ds of the turbine rotor 12 is U-shaped or V-shaped. If the metal wire rod 71 having such a cross section is installed in such a direction as to structurally expand and contract in the radial direction Dr when pushed in the radial direction Dr, the turbine housing 16 forming the gap G can be formed. The contact force at the contact portion with the inner wall surface 17 and the nozzle plate 4 can be increased. Therefore, the amount of exhaust gas leaking from between the metal wire rod 71 and the inner wall surface 17 of the turbine housing 16 or the nozzle plate 4 can be further reduced. Therefore, exhaust gas can flow through the clearance space Gp without leaking, so that the amount of exhaust gas passing through the gap G formed between the inner wall surface 17 of the turbine housing 16 and the nozzle plate 4 can be further reduced. .

なお、他の幾つかの実施形態では、図６に示すように、金属線材７１の断面形状は、円形であっても良い。図６に示す実施形態では、ノズルプレート４（筒状部４２）に段部４２ｓが形成されていないが、他の幾つかの実施形態では、上述した段部４２ｓが形成されていても良い。 In some other embodiments, as shown in FIG. 6, the cross-sectional shape of the metal wire 71 may be circular. In the embodiment shown in FIG. 6, the stepped portion 42s is not formed in the nozzle plate 4 (cylindrical portion 42), but in some other embodiments, the above-described stepped portion 42s may be formed.

また、幾つかの実施形態では、図７に示すように、上述した隙間空間Ｇｐは、ノズルプレート４に形成された、タービンロータ１２の回転方向Ｗと逆方向に延在する螺旋状の溝（以下、プレート溝４２ｎ）により形成されても良い。このプレート溝４２ｎは、ノズルプレート４の筒状部４２の外周面４ｂの少なくとも一部に形成されており、筒状部４２の外周面４ｂに凹凸を形成している。そして、隙間空間Ｇｐは、このプレート溝４２ｎ（凹部）の内側に形成される。 In some embodiments, as shown in FIG. 7, the above-described gap space Gp is a spiral groove ( Hereinafter, it may be formed by a plate groove 42n). The plate groove 42n is formed in at least a part of the outer peripheral surface 4b of the tubular portion 42 of the nozzle plate 4, and forms unevenness on the outer peripheral surface 4b of the tubular portion 42. As shown in FIG. The gap space Gp is formed inside the plate groove 42n (recess).

図７に示す実施形態では、タービンハウジング１６の第１内壁面１７ａは、第２内壁面１７ｂ側において回転軸１５に向けて突出している部分を有している。この第１内壁面１７ａの突出面を形成するタービンハウジング１６の内壁には、ノズルプレート４のプレート溝４２ｎの離接する溝４２間（凸部）に対向する部分に溝（ハウジング溝１６ｎ）が形成されている。そして、第１内壁面１７ａの突出面は、このタービンハウジング１６のハウジング溝１６ｎ（凹部）にノズルプレート４のプレート溝４２ｎ間（凸部）の先端が入るぐらいまで、回転軸１５に向けて突出している。すなわち、隙間空間Ｇｐは、ノズルプレート４のプレート溝４２ｎと、このプレート溝４２ｎの開口を覆うように位置するタービンハウジング１６の第１内壁面１７ａの突出面１６ｓとで形成されている。 In the embodiment shown in FIG. 7, the first inner wall surface 17a of the turbine housing 16 has a portion protruding toward the rotating shaft 15 on the second inner wall surface 17b side. Grooves (housing grooves 16n) are formed in the inner wall of the turbine housing 16, which forms the projecting surface of the first inner wall surface 17a, in a portion facing between the plate grooves 42n of the nozzle plate 4 (projections) between the plate grooves 42n. It is The protruding surface of the first inner wall surface 17a protrudes toward the rotary shaft 15 until the tip of the plate groove 42n (convex portion) of the nozzle plate 4 enters the housing groove 16n (concave portion) of the turbine housing 16. ing. That is, the gap space Gp is formed by the plate groove 42n of the nozzle plate 4 and the projecting surface 16s of the first inner wall surface 17a of the turbine housing 16 located so as to cover the opening of the plate groove 42n.

上記の構成によれば、ノズルプレート４に螺旋状のプレート溝４２ｎを形成することにより、タービンハウジング１６の内壁面１７とノズルプレート４との間に形成される隙間Ｇに、タービンロータ１２の回転方向Ｗと逆方向に延在する螺旋状の隙間空間Ｇｐを形成することができる。 According to the above configuration, by forming the spiral plate groove 42n in the nozzle plate 4, the gap G formed between the inner wall surface 17 of the turbine housing 16 and the nozzle plate 4 is filled with the rotation of the turbine rotor 12. A spiral gap space Gp extending in a direction opposite to the direction W can be formed.

次に、上述したタービンハウジング１６の内壁面１７とノズルプレート４とによって形成される上記の隙間Ｇから排ガス出口２４に直接漏れる排ガスの漏れ量を低減するための、他の実施形態について、図８～図１１を用いて説明する。
図８は、本発明の一実施形態に係る円錐状の流路抵抗部材７の断面を概略的に示す図である。図９は、本発明の他の一実施形態に係る円錐状の流路抵抗部材７の断面を概略的に示す図である。図１０は、本発明の他の一実施形態に係るベローズ状の流路抵抗部材７の断面を概略的に示す図である。図１１は、本発明の他の一実施形態に係るウール状の流路抵抗部材７の断面を概略的に示す図である。Next, another embodiment for reducing the amount of exhaust gas leaking directly to the exhaust gas outlet 24 from the gap G formed by the inner wall surface 17 of the turbine housing 16 and the nozzle plate 4 will be described with reference to FIG. 11 will be described.
FIG. 8 is a diagram schematically showing a cross section of a conical flow resistance member 7 according to one embodiment of the invention. FIG. 9 is a diagram schematically showing a cross section of a conical flow resistance member 7 according to another embodiment of the invention. FIG. 10 is a diagram schematically showing a cross section of a bellows-shaped flow resistance member 7 according to another embodiment of the present invention. FIG. 11 is a diagram schematically showing a cross section of a wool-like flow resistance member 7 according to another embodiment of the invention.

既に図１～図２を用いて説明したように、ターボチャージャ１は、タービンロータ１２と、タービンハウジング１６と、複数のノズルベーン８と、ノズルマウント２およびノズルプレート４を含む一対の導入路形成部材と、を備える。また、図８～図１１に示すように、ノズルプレート４は、既に説明したように、ノズルマウント２に対向して設置される円環状のプレート部４１と、タービンロータ１２の軸方向Ｄｓに沿ってプレート部４１から立設し、外周面に段部４２ｓが形成された筒状の筒状部４２と、を有する。他方、図８～図１１に示すように、タービンハウジング１６は、上記の筒状部４２の外周面との間に、タービンロータ１２の軸方向Ｄｓに沿って延在する上記の隙間Ｇの一部を構成する部分隙間（軸方向隙間Ｇｂ）を形成する第１内壁面１７ａと、上記の筒状部４２の端面４２ｅとの間に、タービンロータ１２の径方向に沿って延在する上記の隙間Ｇの他の一部を構成する部分隙間（第２径方向隙間Ｇｃ）を形成する第２内壁面１７ｂと、を有する。 As already described with reference to FIGS. 1 and 2, the turbocharger 1 includes a pair of introduction passage forming members including a turbine rotor 12, a turbine housing 16, a plurality of nozzle vanes 8, a nozzle mount 2 and a nozzle plate 4. And prepare. Further, as shown in FIGS. 8 to 11, the nozzle plate 4 includes an annular plate portion 41 installed facing the nozzle mount 2 and an annular plate portion 41 installed along the axial direction Ds of the turbine rotor 12, as already described. and a tubular portion 42 which is erected from the plate portion 41 and has a stepped portion 42s formed on the outer peripheral surface thereof. On the other hand, as shown in FIGS. 8 to 11, the turbine housing 16 is part of the gap G extending along the axial direction Ds of the turbine rotor 12 between the turbine housing 16 and the outer peripheral surface of the tubular portion 42. Between the first inner wall surface 17a forming a partial gap (axial gap Gb) and the end surface 42e of the cylindrical portion 42, the above-described gap extending along the radial direction of the turbine rotor 12 and a second inner wall surface 17b forming a partial gap (second radial gap Gc) that constitutes another part of the gap G.

そして、上述した構成を備えるターボチャージャ１は、図８～図１１に示すように、上述したような、タービンハウジング１６の内壁面１７とノズルプレート４との間に形成される隙間Ｇに設置される筒状の流路抵抗部材７を、さらに備える。そして、この流路抵抗部材７は、その一端が上記の筒状部４２の段部４２ｓに当接し、その他端が第２内壁面１７ｂに当接した状態で、筒状部４２の段部４２ｓと第２内壁面１７ｂとの間に軸方向Ｄｓに沿って延在するように設置される。つまり、流路抵抗部材７は、軸方向隙間Ｇｂと第２径方向隙間Ｇｃが接続された隙間Ｇを２つの部分に分断するように、上記の隙間Ｇに設置される。 8 to 11, the turbocharger 1 having the structure described above is installed in the gap G formed between the inner wall surface 17 of the turbine housing 16 and the nozzle plate 4 as described above. A tubular flow resistance member 7 is further provided. One end of the flow path resistance member 7 is in contact with the stepped portion 42s of the cylindrical portion 42, and the other end is in contact with the second inner wall surface 17b. and the second inner wall surface 17b along the axial direction Ds. In other words, the flow path resistance member 7 is installed in the gap G so as to divide the gap G, which is formed by connecting the axial gap Gb and the second radial gap Gc, into two parts.

具体的には、幾つかの実施形態では、図８～図９に示すように、上述した筒状の形状を有する流路抵抗部材７は、ノズルプレート４の筒状部４２の段部４２ｓに当接する第１径Ｒ１を有する小径筒部７４ａと、第１内壁面および第２内壁面に当接する、上記の第１径Ｒ１よりも大きい第２径Ｒ２（Ｒ１＜Ｒ２）を有する大径筒部７４ｃと、小径筒部７４ａと大径筒部７４ｃとを接続する接続筒部７４ｂと、を有する。 Specifically, in some embodiments, as shown in FIGS. 8 and 9, the flow path resistance member 7 having the tubular shape described above is attached to the stepped portion 42s of the tubular portion 42 of the nozzle plate 4. A small-diameter tubular portion 74a having a first diameter R1 that abuts thereon, and a large-diameter tubular portion 74a that abuts against the first inner wall surface and the second inner wall surface and has a second diameter R2 larger than the first diameter R1 (R1<R2). It has a portion 74c and a connection tube portion 74b that connects the small diameter tube portion 74a and the large diameter tube portion 74c.

図８～図９に示す実施形態では、接続筒部７４ｂは、相対的に径が小さい小径筒部７４ａと、相対的に径が大きい大径筒部７４ｃとを接続筒部７４ｂによって直線状に接続することで、全体として円錐状（図８～図９の断面では直線状）の形状を有している。また、大径筒部７４ｃが、小径筒部７４ａよりも上流側（プレート部４１側）に位置するので、接続筒部７４ｂは、軸方向Ｄｓに沿って下流に行くほど径が大きくなるようになっている。そして、大径筒部７４ｃは、タービンハウジング１６の第１内壁面１７ａおよび第２内壁面１７ｂに当接されている。 In the embodiment shown in FIGS. 8 and 9, the connecting tube portion 74b has a small-diameter tube portion 74a with a relatively small diameter and a large-diameter tube portion 74c with a relatively large diameter that are linearly connected by the connecting tube portion 74b. By connecting them, they have a conical shape as a whole (linear shape in the cross section of FIGS. 8 and 9). Further, since the large-diameter tubular portion 74c is located upstream (the plate portion 41 side) of the small-diameter tubular portion 74a, the diameter of the connecting tubular portion 74b increases as it goes downstream along the axial direction Ds. It's becoming The large-diameter tubular portion 74 c abuts against the first inner wall surface 17 a and the second inner wall surface 17 b of the turbine housing 16 .

このように流路抵抗部材７を構成することで、隙間Ｇを、流路抵抗部材７の外周面側と内周面側との２つの部分に分断するようなっている。つまり、上記の隙間Ｇに流入した排ガスを、タービンハウジング１６の第１内壁面１７ａと、ノズルプレート４の筒状部４２（大径部４２ａ）の外周面４ｂと、流路抵抗部材７の外周面とで画定されている部分に閉じ込めるようになっている。また、流路抵抗部材７が、ノズルプレート４の段部４２ｓとタービンハウジング１６の第１内壁面１７ａおよび第２内壁面１７ｂに当接することによって、ノズルプレート４の軸方向および径方向での移動を抑制するようになっている。 By configuring the flow path resistance member 7 in this way, the gap G is divided into two parts, the outer peripheral surface side and the inner peripheral surface side of the flow path resistance member 7 . That is, the exhaust gas that has flowed into the gap G passes through the first inner wall surface 17 a of the turbine housing 16 , the outer peripheral surface 4 b of the tubular portion 42 (large diameter portion 42 a ) of the nozzle plate 4 , and the outer periphery of the flow resistance member 7 . It is designed to be confined in the part defined by the plane and. In addition, the movement of the nozzle plate 4 in the axial direction and the radial direction is caused by the contact of the flow resistance member 7 with the stepped portion 42s of the nozzle plate 4 and the first inner wall surface 17a and the second inner wall surface 17b of the turbine housing 16. is designed to suppress

また、図９に示すように、上述した接続筒部７４ｂの少なくとも一部には、ベローズが形成されていても良い。このベローズにより、接続筒部７４ｂはバネの役割を担うように構成される。このため、タービンハウジング１６に対するノズルプレート４の相対的な移動を抑制しつつ、移動量に応じて筒状部４２の段部４２ｓやタービンハウジング１６の内壁面１７との接触部分の荷重が増加させることができるので、流路抵抗部材７と接触部分（小径筒部７４ａとノズルプレート４との接触部分、大径筒部７４ｃとタービンハウジング１６との接触部分）とに不可避的に生じる間隙からの排気ガスの漏れを低減することが可能となる。 Moreover, as shown in FIG. 9, a bellows may be formed on at least a part of the connecting tube portion 74b. Due to this bellows, the connecting tubular portion 74b is configured to act as a spring. Therefore, while suppressing the relative movement of the nozzle plate 4 with respect to the turbine housing 16, the load on the stepped portion 42s of the cylindrical portion 42 and the contact portion with the inner wall surface 17 of the turbine housing 16 is increased according to the amount of movement. Therefore, the gaps that inevitably occur between the flow path resistance member 7 and the contact portions (the contact portion between the small-diameter cylindrical portion 74a and the nozzle plate 4, and the contact portion between the large-diameter cylindrical portion 74c and the turbine housing 16). It is possible to reduce leakage of exhaust gas.

他の幾つかの実施形態では、図１０に示すように、上述した筒状の形状を有する流路抵抗部材７の少なくとも一部にはベローズが形成されていても良い。図１０に示す実施形態では、流路抵抗部材７はベローズ構造を有しており、軸方向Ｄｓに沿った断面視において、波状の形状を有している。そして、ベローズの波状の径方向Ｄｒ外側の端部（凸部）がタービンハウジング１６の第１内壁面１７ａに当接し、径方向Ｄｒ内側の端部がノズルプレート４（筒状部４２）の外周面に当接するようになっている。このため、排ガスが上記の隙間Ｇを流れるためには、ベローズにより形成される複数の障壁を越えていかなくてはならず、流路抵抗を設けることが可能となる。また、ノズルプレート４が軸方向Ｄｓに移動する場合には、ベローズが径方向Ｄｒに伸びることで、ベローズと、タービンハウジング１６およびノズルプレート４との各々の接触部における接触力が増加するので、排ガスが接触部から漏れにくくなる。 In some other embodiments, as shown in FIG. 10, a bellows may be formed on at least a portion of the flow resistance member 7 having the cylindrical shape described above. In the embodiment shown in FIG. 10, the flow resistance member 7 has a bellows structure, and has a wavy shape in a cross-sectional view along the axial direction Ds. Then, the wave-shaped radially outer end (convex portion) of the bellows contacts the first inner wall surface 17a of the turbine housing 16, and the radially inner end of the bellows contacts the outer periphery of the nozzle plate 4 (cylindrical portion 42). It comes into contact with the surface. For this reason, in order for the exhaust gas to flow through the gap G, it has to go over a plurality of barriers formed by the bellows, making it possible to provide flow resistance. Further, when the nozzle plate 4 moves in the axial direction Ds, the bellows expands in the radial direction Dr, increasing the contact force at each contact portion between the bellows, the turbine housing 16, and the nozzle plate 4. Exhaust gas is less likely to leak from the contact portion.

このように、流路抵抗部材７は、ベローズによりバネの役割を担うように構成される。このため、ノズルプレート４の移動を抑制しつつ、移動量に応じて筒状部４２の段部４２ｓやタービンハウジング１６の内壁面１７との接触部分（同上）の荷重が増加させることができるので、流路抵抗部材７と接触部分とに不可避的に生じる間隙からの排気ガスの漏れを低減することが可能となる。 In this manner, the flow resistance member 7 is configured to act as a spring by means of the bellows. Therefore, while suppressing the movement of the nozzle plate 4, the load on the stepped portion 42s of the cylindrical portion 42 and the contact portion (same as above) with the inner wall surface 17 of the turbine housing 16 can be increased according to the amount of movement. , it is possible to reduce the leakage of exhaust gas from the gap that inevitably occurs between the flow path resistance member 7 and the contact portion.

その他の幾つかの実施形態では、図１１に示すように、上述した筒状の形状を有する流路抵抗部材７は、ウール状の材料で形成されていても良い。より具体的には、流路抵抗部材７はセラミックウールで形成されていても良い。これによって、タービンハウジング１６の内壁面１７とノズルプレート４との間に形成される隙間Ｇから漏れる排ガスの漏れ量を低減しつつ、ノズルプレート４の移動を抑制することが可能な流路抵抗部材７を上記の隙間Ｇに適切に設置することが可能となる。 In some other embodiments, as shown in FIG. 11, the channel resistance member 7 having the cylindrical shape described above may be made of a wool-like material. More specifically, the flow path resistance member 7 may be made of ceramic wool. As a result, the flow path resistance member can suppress the movement of the nozzle plate 4 while reducing the amount of exhaust gas leaking from the gap G formed between the inner wall surface 17 of the turbine housing 16 and the nozzle plate 4. 7 can be appropriately installed in the gap G described above.

上記の構成によれば、流路抵抗部材７は、タービンハウジング１６の内壁面１７（第１内壁面１７ａ）とノズルプレート４との間に形成される隙間Ｇ（軸方向隙間Ｇｂ）に設置された際に、一端が筒状部４２の段部４２ｓに当接し、他端がタービンハウジング１６の第２内壁面１７ｂに当接した状態で、上記の段部４２ｓと上記の第２内壁面１７ｂとの間にタービンロータ１２の軸方向Ｄｓに沿って延在する。これによって、上記の隙間Ｇを流れようとする排ガスに対して流路抵抗を設けつつ、高温の排ガスによる熱伸び差によるタービンハウジング１６に対するノズルプレート４の相対的な軸方向Ｄｓへの移動量を低減することができる。また、流路抵抗部材７が、タービンハウジング１６の第１内壁面１７ａにも当接するように構成すれば、ノズルプレート４の径方向への移動量も低減することができる。 According to the above configuration, the flow resistance member 7 is installed in the gap G (axial gap Gb) formed between the inner wall surface 17 (first inner wall surface 17a) of the turbine housing 16 and the nozzle plate 4. One end abuts against the stepped portion 42s of the tubular portion 42 and the other end abuts against the second inner wall surface 17b of the turbine housing 16, and the stepped portion 42s and the second inner wall surface 17b are brought into contact with each other. and along the axial direction Ds of the turbine rotor 12 . As a result, the amount of movement of the nozzle plate 4 relative to the turbine housing 16 in the axial direction Ds due to the difference in thermal elongation due to the high-temperature exhaust gas is reduced while providing flow path resistance to the exhaust gas trying to flow through the gap G. can be reduced. Further, if the flow path resistance member 7 is configured to contact the first inner wall surface 17a of the turbine housing 16, the amount of movement of the nozzle plate 4 in the radial direction can also be reduced.

よって、スクロール流路２０を通過後の排ガスをタービンロータ１２に導く導入路９を通過することなく上記の隙間Ｇを通過することにより、スクロール流路２０からタービンロータ１２の下流に直接漏れる排ガスの量（漏れ量）を低減することができる。したがって、タービン１３の排ガス出口２４付近における排ガスの流れの乱れを抑制することができ、ターボチャージャ１の性能の向上を図ることができる。さらに、ノズルプレート４の移動を抑制することにより、ノズルプレート４とノズルマウント２との間にあるノズルサポート６に作用する力が低減されるので、より安価な材料によるノズルサポート６の製造や、ノズルサポート６の構造見直しによる部品重量の低減を図ることができる。 Therefore, the exhaust gas that has passed through the scroll passage 20 passes through the gap G without passing through the introduction passage 9 that guides the exhaust gas to the turbine rotor 12, so that the exhaust gas that directly leaks from the scroll passage 20 to the downstream side of the turbine rotor 12 is eliminated. The amount (leakage amount) can be reduced. Therefore, turbulence in the exhaust gas flow near the exhaust gas outlet 24 of the turbine 13 can be suppressed, and the performance of the turbocharger 1 can be improved. Furthermore, by suppressing the movement of the nozzle plate 4, the force acting on the nozzle support 6 between the nozzle plate 4 and the nozzle mount 2 is reduced. The weight of the parts can be reduced by reviewing the structure of the nozzle support 6 .

以上、可変容量型過給機を例に本発明のターボチャージャ１を説明した。ただし、上述した可変容量型過給機に本発明は限定さない。本発明は、例えばノズルベーン８が固定されたような過給機など、可変容量型ではない過給機にも適用可能である。
また、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。The turbocharger 1 of the present invention has been described above using a variable displacement supercharger as an example. However, the present invention is not limited to the variable displacement supercharger described above. The present invention is also applicable to non-variable displacement turbochargers such as turbochargers in which the nozzle vanes 8 are fixed.
Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes modifications of the above-described embodiments and modes in which these modes are combined as appropriate.

１ターボチャージャ（過給機）
１０可変ノズル機構
１０ａ軸線
１２タービンロータ
１３タービン
１５回転軸
１６タービンハウジング
１７タービンハウジングの内壁面
１７ａ第１内壁面
１７ｂ第２内壁面
１６ｎハウジング溝
１６ｓタービンハウジングの内壁面の突出面
１８軸受ハウジング
２ノズルマウント
２ａノズルマウントの一面
２ｂノズルマウントの他面
２０スクロール流路
２２軸受
２４排ガス出口
３レバープレート
４ノズルプレート
４ａノズルプレートの一面
４ｂノズルプレートの他面（外周面）
４１プレート部
４２筒状部
４２ａ大径部
４２ｂ小径部
４２ｅ端面
４２ｓ段部
４２ｎプレート溝
５ドライブリング
６ノズルサポート
７流路抵抗部材
７１金属線材
７４ａ小径筒部
７４ｂ接続筒部
７４ｃ大径筒部
８ノズルベーン
８ｃノズル軸
９導入路
Ｗタービンロータの回転方向
Ｗｉ隙間空間の巻回向き
Ｇ隙間
Ｇａ第１径方向隙間
Ｇｂ軸方向隙間
Ｇｃ第２径方向隙間
Ｇｐ隙間空間
Ｒ１第１径
Ｒ２第２径
ｆ排ガスの流れ1 turbocharger (supercharger)
10 variable nozzle mechanism 10a axis 12 turbine rotor 13 turbine 15 rotating shaft 16 turbine housing 17 inner wall surface 17a of turbine housing first inner wall surface 17b second inner wall surface 16n housing groove 16s protruding surface 18 of inner wall surface of turbine housing bearing housing 2 nozzle Mount 2a One surface 2b of nozzle mount Other surface 20 of nozzle mount Scroll channel 22 Bearing 24 Exhaust gas outlet 3 Lever plate 4 Nozzle plate 4a One surface 4b of nozzle plate Other surface of nozzle plate (outer peripheral surface)
41 Plate portion 42 Cylindrical portion 42a Large diameter portion 42b Small diameter portion 42e End surface 42s Stepped portion 42n Plate groove 5 Drive ring 6 Nozzle support 7 Flow resistance member 71 Metal wire rod 74a Small diameter tubular portion 74b Connection tubular portion 74c Large diameter tubular portion 8 Nozzle vane 8c Nozzle shaft 9 Introduction path W Turbine rotor rotation direction Wi Winding direction of gap space G Gap Ga First radial gap Gb Axial gap Gc Second radial gap Gp Gap space R1 First diameter R2 Second diameter f Exhaust gas flow

Claims

a turbine rotor rotationally driven by exhaust gas from an engine;
a turbine housing housing the turbine rotor and forming a scroll passage on the outer peripheral side of the turbine rotor;
a plurality of nozzle vanes provided in an introduction passage for guiding the exhaust gas after passing through the scroll passage to the turbine rotor;
A pair of introduction passage forming members arranged to face each other so as to form the introduction passage, comprising a nozzle mount and a nozzle plate installed with a gap from the inner wall surface of the turbine housing. a pair of introduction path forming members including,
A supercharger, wherein a spiral clearance space extending in a direction opposite to a rotating direction of the turbine rotor is formed in the clearance.

further comprising a metal wire having a shape wound in a direction opposite to the direction of rotation of the turbine rotor;
The gap space is
2. The turbocharger according to claim 1, wherein the turbocharger is formed by the turbine housing and the nozzle plate forming the gap, and the metal wire installed in the gap.

3. The turbocharger according to claim 2, wherein the cross-sectional shape of the metal wire is V-shaped or U-shaped.

2. The turbocharger according to claim 1, wherein the clearance space is formed by the spiral groove formed in the nozzle plate.

a turbine rotor rotationally driven by exhaust gas from an engine;
a turbine housing housing the turbine rotor and forming a scroll passage on the outer peripheral side of the turbine rotor;
a plurality of nozzle vanes provided in an introduction passage for guiding the exhaust gas after passing through the scroll passage to the turbine rotor;
A pair of introduction passage forming members arranged to face each other so as to form the introduction passage, comprising a nozzle mount and a nozzle plate installed with a gap from the inner wall surface of the turbine housing. a pair of introduction path forming members including
a tubular flow path resistance member installed in the gap;
with
The nozzle plate is
an annular plate portion installed facing the nozzle mount;
a tubular portion erected from the plate portion along the axial direction of the turbine rotor and having a stepped portion formed on an outer peripheral surface thereof;
The turbine housing is
a first inner wall surface forming a partial gap forming a part of the gap extending along the axial direction of the turbine rotor between itself and the outer peripheral surface of the tubular portion;
a second inner wall surface forming a partial gap forming another part of the gap extending along the radial direction of the turbine rotor between itself and the end surface of the cylindrical portion;
The flow path resistance member has one end in contact with the stepped portion of the tubular portion and the other end in contact with the second inner wall surface, and the stepped portion of the tubular portion and the second inner wall surface are in contact with each other. is installed so as to extend along the axial direction between
The one end is
an end surface located away from the second inner wall surface and in contact with a radial surface of the stepped portion of the cylindrical portion;
an inner peripheral surface continuous with the end face and in contact with an axial surface of the stepped portion of the tubular portion;
A supercharger characterized by:

a small-diameter cylindrical portion having a first diameter that abuts on the stepped portion of the cylindrical portion;
a large-diameter tubular portion having a second diameter larger than the first diameter and abutting against the first inner wall surface and the second inner wall surface;
6. The turbocharger according to claim 5, further comprising a connecting tubular portion that connects the small-diameter tubular portion and the large-diameter tubular portion.

7. The turbocharger according to claim 6, wherein a bellows is formed on at least a part of said connecting tube portion.

The supercharger according to claim 5, wherein a bellows is formed on at least part of the flow resistance member.

a turbine rotor rotationally driven by exhaust gas from an engine;
a turbine housing housing the turbine rotor and forming a scroll passage on the outer peripheral side of the turbine rotor;
a plurality of nozzle vanes provided in an introduction passage for guiding the exhaust gas after passing through the scroll passage to the turbine rotor;
A pair of introduction passage forming members arranged to face each other so as to form the introduction passage, comprising a nozzle mount and a nozzle plate installed with a gap from the inner wall surface of the turbine housing. a pair of introduction path forming members including
a tubular flow path resistance member installed in the gap;
with
The nozzle plate is
an annular plate portion installed facing the nozzle mount;
a tubular portion erected from the plate portion along the axial direction of the turbine rotor and having a stepped portion formed on an outer peripheral surface thereof;
The turbine housing is
a first inner wall surface forming a partial gap forming a part of the gap extending along the axial direction of the turbine rotor between itself and the outer peripheral surface of the tubular portion;
a second inner wall surface forming a partial gap forming another part of the gap extending along the radial direction of the turbine rotor between itself and the end surface of the cylindrical portion;
The flow resistance member has one end in contact with the stepped portion of the cylindrical portion and the other end in contact with the second inner wall surface, and the stepped portion of the cylindrical portion and the second inner wall surface are in contact with each other. installed to extend along the axial direction between
The supercharger , wherein the flow resistance member is made of a wool-like material.