JPH02185623A - Nozzle angle adjuster for variable delivery supercharger - Google Patents
Nozzle angle adjuster for variable delivery superchargerInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は可変容量形過給機のノズル角度調整装置に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a nozzle angle adjustment device for a variable displacement supercharger.
[従来の技術]
現在各種原動機の熱効率を向上させるため、原動機の排
気ガスでタービンをまわし、該タービンによりコンプレ
ッサを駆動してコンプレッサで圧縮した空気を原動機に
供給するようにした過給機が用いられている。[Prior Art] Currently, in order to improve the thermal efficiency of various types of prime movers, a supercharger is used in which exhaust gas from the prime mover turns a turbine, the turbine drives a compressor, and air compressed by the compressor is supplied to the prime mover. It is being
上記した過給機には、動力源として用いられる排気ガス
の流量が原動機の負荷状態により変動するため、該負荷
状態に応じて排気ガスをタービン翼車へ案内するノズル
と呼ばれる翼の角度を調整できるようにすることにより
高い過給効率を維持させるようにした可変容量形過給機
がある。In the above-mentioned supercharger, the flow rate of the exhaust gas used as a power source varies depending on the load condition of the prime mover, so the angle of the blade called a nozzle that guides the exhaust gas to the turbine wheel is adjusted depending on the load condition. There is a variable displacement supercharger that maintains high supercharging efficiency by making it possible to maintain high supercharging efficiency.
このような可変容量形過給機のノズルの角度調整装置を
第4図・第5図を用いて説明する。A nozzle angle adjustment device for such a variable displacement supercharger will be explained with reference to FIGS. 4 and 5.
可変容量形過給機はタービン部lとコンプレッサ部2と
を軸受車室3で連結した構成を備えている。The variable displacement supercharger has a configuration in which a turbine section 1 and a compressor section 2 are connected through a bearing casing 3.
タービン部lのケーシングはタービン車室4とガス出口
カバー5でシュラウド6を挾持して構成しである。ノズ
ル軸7が軸受8を介してシュラウド6に回転自在に保持
され、ノズル軸7のタービン車室4側端にはノズル9が
固着され、ガス出口カバー5側端にはノズルリンク10
が固着されている。The casing of the turbine section l is constructed by sandwiching a shroud 6 between a turbine casing 4 and a gas outlet cover 5. A nozzle shaft 7 is rotatably held by the shroud 6 via a bearing 8, a nozzle 9 is fixed to the end of the nozzle shaft 7 on the side of the turbine casing 4, and a nozzle link 10 is fixed on the end of the nozzle shaft 7 on the side of the gas outlet cover 5.
is fixed.
ガス出口カバー5とシュラウド6間にはガス出口11を
囲うドーナッツ状の空間I2が形成され、該空間12に
は前記ノズルリンクlOの他、ノズル駆動リング13が
回転自在に収納されている。ノズル駆動リング13には
ピン14及びスライドジヨイント15が突設されており
、該スライドジヨイント15に前記ノズルリンク10先
端のスライド溝1Bがノズル駆動リング13の半径方向
に摺動自在に嵌合している。又、ノズル駆動リング】3
にはピン17及びスライドジヨイント18が突出されて
おり、該スライドジヨイントI8に駆動リンク19先端
側のスライド溝20がノズル駆動リング13の半径方向
に摺動自在に嵌合しており、駆動リンク19の後端はガ
ス出口カバー5を駆動軸受21を介して貫通する駆動軸
22に固着され、駆動軸22の他端には駆動レバー23
が連結しである。図中24はタービン翼車、25はコン
プレッサ扇車、2Bはタービンシャフト、27はウォー
タージャケット、28は給油孔、29は排油孔、30は
ノズル駆動リング13の回転運動を案内するガイドであ
る。A donut-shaped space I2 surrounding the gas outlet 11 is formed between the gas outlet cover 5 and the shroud 6, and a nozzle drive ring 13 is rotatably housed in the space 12 in addition to the nozzle link IO. A pin 14 and a slide joint 15 are protruded from the nozzle drive ring 13, and the slide groove 1B at the tip of the nozzle link 10 is fitted into the slide joint 15 so as to be slidable in the radial direction of the nozzle drive ring 13. are doing. Also, nozzle drive ring】3
A pin 17 and a slide joint 18 protrude from the nozzle drive ring 13, and a slide groove 20 on the tip side of the drive link 19 is fitted into the slide joint I8 so as to be slidable in the radial direction of the nozzle drive ring 13. The rear end of the link 19 is fixed to a drive shaft 22 that passes through the gas outlet cover 5 via a drive bearing 21, and a drive lever 23 is attached to the other end of the drive shaft 22.
is connected. In the figure, 24 is a turbine wheel, 25 is a compressor fan wheel, 2B is a turbine shaft, 27 is a water jacket, 28 is an oil supply hole, 29 is an oil drain hole, and 30 is a guide that guides the rotational movement of the nozzle drive ring 13. .
外部の駆動源より駆動レバー23を駆動すれば、駆動軸
22、駆動リンク19を介してノズル駆動リング13が
回転し、このノズル駆動リング13の回転により、ノズ
ル駆動リング13の回転量に応じた角度だけノズルリン
ク10を介し各ノズル9が一斉に角度変化する。When the drive lever 23 is driven from an external drive source, the nozzle drive ring 13 rotates via the drive shaft 22 and the drive link 19, and the rotation of the nozzle drive ring 13 causes a rotation amount to be adjusted according to the amount of rotation of the nozzle drive ring 13. The angle of each nozzle 9 changes simultaneously by the angle via the nozzle link 10.
「発明が解決しようとする課題]
しかしながら、上記従来の可変容量形過給機のノズル角
度調整装置では、ノズル角度調整装置を構成するノズル
駆動リング13やノズルリンクlO1駆動リンク19等
が、450℃以上(500℃前後)の高温となり、且つ
該高温により潤滑を行うことのできない(Jll滑油が
高温のため炭化してしまうから)タービン部lに設けら
れるため、上記ノズル角度調整機構の各部が高温酸化と
亭耗の影響を一度に受けて損傷し易く、耐久性や信頼性
がなかった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above conventional nozzle angle adjustment device of a variable displacement supercharger, the nozzle drive ring 13, nozzle link lO1 drive link 19, etc. that constitute the nozzle angle adjustment device are Each part of the above-mentioned nozzle angle adjustment mechanism is They were susceptible to high-temperature oxidation and wear and tear and were easily damaged, lacking durability and reliability.
本発明は上述の実情に鑑み、冷却を行うことができるよ
うにし、且つ低温部に取付けられるようにすることによ
り、高温酸化や摩耗の影響をなくシ、耐久性や信頼性を
向上し得るようにした、可変容量形過給機のノズル角度
調整装置を提供することを目的とするものである。In view of the above-mentioned circumstances, the present invention aims to eliminate the effects of high-temperature oxidation and wear and improve durability and reliability by enabling cooling and being installed in a low-temperature part. The object of the present invention is to provide a nozzle angle adjustment device for a variable displacement supercharger.
【課題を解決するための手段]
本発明は排気ガスをタービン翼車へ案内する複数のノズ
ルの角度を調整できるようにした可変容量形過給機のノ
ズル角度調整装置において、一端を前記ノズルに固着し
たノズル軸を軸受車室のウォータージャケット近傍に回
転自在に保持し、前記ノズル軸の他端にノズル駆動機構
を取り付けたことを特徴とする可変容量形過給機のノズ
ル角度調整装置にかかるものである。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a nozzle angle adjustment device for a variable capacity supercharger that is capable of adjusting the angles of a plurality of nozzles that guide exhaust gas to a turbine wheel. A nozzle angle adjustment device for a variable displacement supercharger, characterized in that a fixed nozzle shaft is rotatably held near a water jacket in a bearing casing, and a nozzle drive mechanism is attached to the other end of the nozzle shaft. It is something.
[作 用]
ノズル軸はウォータージャケットを流れる水により冷却
されるので、ノズルの熱をノズル駆動機構に伝えること
が防止される。[Function] Since the nozzle shaft is cooled by the water flowing through the water jacket, heat from the nozzle is prevented from being transmitted to the nozzle drive mechanism.
【実 施 例] 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。【Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例であり、図中第4図・第5図
と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。FIG. 1 shows one embodiment of the present invention, and the parts in the figure with the same reference numerals as in FIGS. 4 and 5 represent the same parts.
軸受車室3のウォータ−ジャケット27側部に大小の7
ランジ31.:12を形成し、該大きい方のフランジ3
1とタービン車室4間にウォータージャケット27を囲
うドーナッツ状の空間33を形成し、前記小さい方のフ
ランジ32のタービン車室4側の面にリング状の遮熱板
34を固定し、該遮熱板34と小さい方のフランジ32
にタービンシャフト26の軸方向に延びるノズル軸35
を軸受36を介して回転自在に保持し、ノズル軸35の
タービン車室4側端部にノズル9を固着し、ノズル軸3
5の空間33側にノズル駆動機構37を取付ける。A large and small 7 is attached to the side of the water jacket 27 of the bearing chamber 3.
Lunge 31. :12, and the larger flange 3
1 and the turbine casing 4, and a ring-shaped heat shield plate 34 is fixed to the surface of the smaller flange 32 on the turbine casing 4 side. Hot plate 34 and smaller flange 32
a nozzle shaft 35 extending in the axial direction of the turbine shaft 26;
is rotatably held via a bearing 36, and the nozzle 9 is fixed to the end of the nozzle shaft 35 on the turbine chamber 4 side.
A nozzle drive mechanism 37 is attached to the space 33 side of 5.
該ノズル駆動機構37は第2図に示すように、ノズル軸
35の空間33側端部に例えば3つの枢着点を持つ二等
辺三角形状のリンク板38(T字型やY字型等としても
良い)の頂角部を固着し、隣接するノズル軸35に固着
したリンク板38間の頂角部から夫々等しい距離aの位
置にある一方の底角部と他方の底角部の間を、底角部間
が夫々、・隣接するノズル軸3Sの軸間の距離すと等し
い長さとなるように結合板39で連結した平行四辺形状
のリンク構成として、1つのリンク板38を揺動すると
、そのリンク板38に固着したノズル軸35を介して対
応するノズル9の角度が変化し、同時り、:結合板39
を介して他のリンク板38に揺動が伝えられ、それによ
り、全てのノズル9の角度を一斉に調整できるようにな
っている。As shown in FIG. 2, the nozzle drive mechanism 37 has, for example, an isosceles triangular link plate 38 (T-shaped, Y-shaped, etc.) having three pivot points at the end of the nozzle shaft 35 on the side of the space 33. The top corners of the link plates 38 fixed to the adjacent nozzle shafts 35 are fixed, and the distance between one bottom corner and the other bottom corner is the same distance a from the top corner between the link plates 38 fixed to the adjacent nozzle shafts 35. When one link plate 38 is swung as a parallelogram-shaped link structure connected by a connecting plate 39 so that the length between the bottom corners is equal to the distance between the axes of adjacent nozzle shafts 3S, , the angle of the corresponding nozzle 9 changes via the nozzle shaft 35 fixed to the link plate 38, and at the same time: the coupling plate 39
The swinging motion is transmitted to the other link plates 38 through the link plates 38, thereby making it possible to adjust the angles of all the nozzles 9 all at once.
この際、例えばタービン車室4のタービン入口40に近
い、排気ガスの流れの最も上流に位置するノズル9°に
取付けたリンク板38°の他端と最も下流に位置するノ
ズル9”に取付けたリンク板38”の一端間に、連結板
を接続しない未連結部41を形成して、リンク板38や
連結板39等の寸法公差や熱膨張の影響を吸収できるよ
うにする。At this time, for example, the other end of the link plate 38 degrees is attached to the nozzle 9 degrees located most upstream in the flow of exhaust gas, close to the turbine inlet 40 of the turbine casing 4, and the other end of the link plate 38 degrees is attached to the nozzle 9'' located most downstream. An unconnected portion 41 to which no connecting plate is connected is formed between one end of the link plate 38'' to absorb the influence of dimensional tolerances and thermal expansion of the link plate 38, the connecting plate 39, etc.
又、前記タービン人口40に最も近い、排気ガスの流れ
の最も上流に位置するノズル9゛に取付けたリンク板3
8°に外部に突出する駆動レバー42を固着し、駆動レ
バー27の外部に突出した端部にエアシリンダ等の駆動
装置43を接続して、駆動装置143により駆動レバー
42を駆動してリンク板38を揺動できるようにする。Further, a link plate 3 attached to the nozzle 9' located closest to the turbine population 40 and most upstream in the flow of exhaust gas.
A drive lever 42 that projects outward at an angle of 8° is fixed, a drive device 43 such as an air cylinder is connected to the end of the drive lever 27 that projects outside, and the drive lever 42 is driven by the drive device 143 to drive the link plate. 38 to be able to swing.
或いは駆動レバー42°は第1図に仮想線で示すように
ノズル軸35の延長部44に固着しても良い。Alternatively, the drive lever 42° may be fixed to an extension 44 of the nozzle shaft 35, as shown in phantom in FIG.
次に、作動について説明する。Next, the operation will be explained.
ノズル軸35を軸受車室3のウォータ−ジャケット27
側部に保持したので、ノズル軸35はウォータージャケ
ット27を流れる水により冷却され、温度が下げられる
。これによりノズル9の熱がノズル軸35からノズル駆
動装置37に伝えられるのが遮断され、ノズル駆動機構
31の高温化が防止される。The nozzle shaft 35 is connected to the water jacket 27 of the bearing chamber 3.
Since the nozzle shaft 35 is held on the side, the nozzle shaft 35 is cooled by the water flowing through the water jacket 27, and its temperature is lowered. This prevents the heat of the nozzle 9 from being transmitted from the nozzle shaft 35 to the nozzle drive device 37, and prevents the nozzle drive mechanism 31 from increasing in temperature.
又、ノズル駆動機構37自体も、タービン部lに比べて
低温の軸受車室2部分に設けられているので、低い温度
となる。Further, the nozzle drive mechanism 37 itself is also provided in the bearing chamber 2 portion, which is lower in temperature than the turbine portion 1, and therefore has a lower temperature.
従って、ノズル軸35及びノズル駆動機構37は、高温
酸化や摩耗による損傷が抑制され、耐久性や信頼性が向
上する。Therefore, damage to the nozzle shaft 35 and the nozzle drive mechanism 37 due to high temperature oxidation and wear is suppressed, and durability and reliability are improved.
第3図は本発明の他の実施例であり、第1図・第2図と
略同様の構成において、ノズル軸35゜を、コンプレッ
サ部2まで延長して、軸受車室3とコンプレッサ部2と
の間に形成したドーナッツ状の空間33゛内に設けたノ
ズル駆動機構37に連結したものである。FIG. 3 shows another embodiment of the present invention, in which the nozzle shaft 35° is extended to the compressor section 2 in substantially the same configuration as FIGS. The nozzle drive mechanism 37 is connected to a nozzle drive mechanism 37 provided in a donut-shaped space 33 formed between the two.
このようにしても、前記実施例と同様の効果が得られ、
又、ノズル軸35°及び軸受36は冷却されるため延長
しても熱膨張の影響も小さくなりしかもノズル駆動機構
37はコンプレッサ部2で圧縮される空気により冷却さ
れて前記実施例の場合より低い温度(略150℃)とな
るので、高温酸化(略300℃以上で起こる)の問題が
略完全に解消され、且つ潤滑油(略200℃で炭化する
)供給孔45、または45°を設けて潤滑を行うことに
より摩耗の問題が解消され、前記実施例よりも更に大幅
に耐久性と信頼性を向上することができる(供給孔45
は強制潤滑となり、供給孔45°はミスト潤滑となる)
。Even in this case, the same effect as in the above embodiment can be obtained,
Further, since the nozzle shaft 35° and the bearing 36 are cooled, the influence of thermal expansion is reduced even if the extension is extended, and the nozzle drive mechanism 37 is cooled by the air compressed by the compressor section 2, so that the nozzle drive mechanism 37 is lower than in the previous embodiment. temperature (approximately 150°C), the problem of high-temperature oxidation (occurring at approximately 300°C or higher) is almost completely eliminated, and lubricating oil (which carbonizes at approximately 200°C) supply hole 45 or 45° is provided. By performing lubrication, the problem of wear is eliminated, and the durability and reliability can be improved even more than in the previous embodiment (supply hole 45
is forced lubrication, and supply hole 45° is mist lubrication)
.
尚、本発明の可変容量形過給機のノズル角度調整装置は
上述の実施例にのみ限定されるものではなく、ノズル駆
動機構は第4図・第5図の従来例に示すノズル駆動リン
グを用いたもの等としても良いこと、その池水発明の要
旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること
は勿論である。The nozzle angle adjustment device for a variable displacement supercharger of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the nozzle drive mechanism may include a nozzle drive ring shown in the conventional example shown in FIGS. 4 and 5. It goes without saying that various modifications may be made without departing from the gist of the Ikensui invention.
[発明の効果]
以上説明したように、本発明の可変容量形過給機のノズ
ル角度調整装置によれば、ノズル軸を軸受車室のウォー
ターシャケ・ノド近傍に回転自在に保持したので、ノズ
ルの熱をノズル駆動機構に伝えることが防止でき、ノズ
ル軸及びノズル駆動機構の高温酸化や摩耗による損傷が
防止され、耐久性及び信頼性を大幅に向上することがで
きるという優れた効果を奏し得る。[Effects of the Invention] As explained above, according to the nozzle angle adjustment device for a variable displacement supercharger of the present invention, since the nozzle shaft is rotatably held near the water bowl and throat of the bearing chamber, the nozzle This has the excellent effect of preventing heat from being transmitted to the nozzle drive mechanism, preventing damage to the nozzle shaft and nozzle drive mechanism due to high temperature oxidation and wear, and greatly improving durability and reliability. .
第1図は本発明の一実施例の側断面図、第2図は第1図
の■−■矢視図、第3図は本発明の他の実施例の側断面
図、第4図は従来例の側断面図、第5図は第4図のv−
■矢視図である。
図中2はコンプレッサ部、3は軸受車室、9゜9°、9
“はノズル、24はタービン翼車、27はウォータジャ
ケット、28は給油孔、29は排油孔、33゜33°は
空間、35.35°はノズル軸、37はノズル駆動機構
、45.45°は潤滑油供給孔を示す。Fig. 1 is a side sectional view of one embodiment of the present invention, Fig. 2 is a view taken along the -■ arrow in Fig. 1, Fig. 3 is a side sectional view of another embodiment of the invention, and Fig. 4 is A side sectional view of the conventional example, FIG.
■It is an arrow view. In the figure, 2 is the compressor section, 3 is the bearing compartment, 9°9°, 9
" is the nozzle, 24 is the turbine wheel, 27 is the water jacket, 28 is the oil supply hole, 29 is the oil drain hole, 33°33° is the space, 35.35° is the nozzle axis, 37 is the nozzle drive mechanism, 45.45 ° indicates the lubricating oil supply hole.
Claims (1)
角度を調整できるようにした可変容量形過給機のノズル
角度調整装置において、一端を前記ノズルに固着したノ
ズル軸を軸受車室のウォータージャケット近傍に回転自
在に保持し、前記ノズル軸の他端にノズル駆動機構を取
り付けたことを特徴とする可変容量形過給機のノズル角
度調整装置。 2)ノズル駆動機構を、タービン部と軸受車室との間に
形成した空間内に設けた請求項1記載の可変容量形過給
機のノズル角度調整装置。 3)ノズル駆動機構を、軸受車室とコンプレッサ部との
間に形成した空間内に設けた請求項1記載の可変容量形
過給機のノズル角度調整装置。 4)軸受車室とコンプレッサ部との間に形成した空間を
潤滑油供給可能とした請求項3記載の可変容量形過給機
のノズル角度調整装置。[Scope of Claims] 1) In a nozzle angle adjustment device for a variable capacity supercharger that is capable of adjusting the angles of a plurality of nozzles that guide exhaust gas to a turbine wheel, there is provided a nozzle shaft having one end fixed to the nozzle. 1. A nozzle angle adjustment device for a variable displacement supercharger, characterized in that: is rotatably held near a water jacket in a bearing casing, and a nozzle drive mechanism is attached to the other end of the nozzle shaft. 2) The nozzle angle adjusting device for a variable displacement supercharger according to claim 1, wherein the nozzle drive mechanism is provided in a space formed between the turbine section and the bearing chamber. 3) The nozzle angle adjusting device for a variable displacement supercharger according to claim 1, wherein the nozzle drive mechanism is provided in a space formed between the bearing casing and the compressor section. 4) The nozzle angle adjusting device for a variable displacement supercharger according to claim 3, wherein the space formed between the bearing casing and the compressor section can be supplied with lubricating oil.
Priority Applications (4)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH02185623A true JPH02185623A (en) | 1990-07-20 |
Family
ID=11546285
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP1003043A Pending JPH02185623A (en) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | Nozzle angle adjuster for variable delivery supercharger |
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Country | Link |
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