JPH0247202Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、可変容量タービン付のターボチヤー
ジヤ（排気過給機）に関する。

〔従来の技術〕

従来、排気過給機は内燃機関のシリンダ容積当
りの出力を増大させるための一手段として使用さ
れることが多い。

この排気過給機は内燃機関の排気マニホルドか
ら供給される高温、高圧の排気をタービンで受
け、このタービンに直結されるブロワを駆動する
ことにより、吸気マニホルドを介し各シリンダに
過給を行なう。

一般に、内燃機関に取り付けられる排気過給機
は、内燃機関の設定運転域に対応し、所定の過給
効果を発揮するように設計されるが、この場合、
内燃機関がその設定運転域の下限側に近づくと、
排気過給機の過給効果は低下することが多い。

このような低速運転域における過給効果を増大
させ、内燃機関の低速トルクの増大をはかるた
め、可変容量タービン付の排気過給機（以後、単
に排気過給機またはターボチヤージヤと記す）が
使用される。

たとえば、このような機能を有する第６図に示
した排気過給機１では、タービン翼車２の回りの
環状入口３に、複数のノズルベーン４が環状に列
設されている。

環状入口３への排気の流入量が多い時は、各ノ
ズルベーン４は隣接する他のノズルベーンとの間
隔を開いており、排気に対して大きな抵抗となら
ぬよう支持される。

一方、環状入口３への排気の流入量が少ない時
は、各ノズルベーン４は回動操作され、互いの間
隔が狭められる。

これにより、排気はその流入量が少なくてもそ
の速度エネルギーをタービン翼車２に有効に作用
させることができるため、内燃機関は低速トルク
を増大できる。

このような排気過給機１は、ノズルベーン４を
操作するための部材として、ベアリングハウジン
グ５に取り付けられたバツクプレート９に枢着さ
れるノズルベーン軸６と、これに固定されるレバ
ー７と、このレバー７の回動端側と連結されるベ
アリングハウジング５に回転可能に支持される回
動リング８とを有する。

これら各ノズルベーン操作部材をそなえた排気
過給機１の組立の際には、まず、ベアリングハウ
ジング５に回動リング８を外嵌し、この後、複数
のノズルベーン４を取り付けたバツクプレート９
をベアリングハウジング５に固定する。さらに、
各ノズルベーン側のレバー７を回動リング８側に
それぞれ連結させる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、このような排気過給機１の組立てに
は、ベアリングハウジング５に、まず、回動リン
グ８を外嵌させる必要があり、このため、ベアリ
ングハウジング５とバツクプレート９とを別体と
し、後に両者を連結する作業が必要となる。

また、レバー７と回動リング８側との連結作業
にも手間がかかる不具合がある。

さらに、上記の不具合の解消をはかるために、
回動リング８を分割した場合には、回動リング８
内周とベアリングハウジング５外周との摺接部
に、潤滑油を供給することは好ましくないので加
えて、排気過給機１の摺接部は、高温で乾燥した
大気中という苛酷な条件下にあり、摩擦抵抗を減
少させる的確な手段がなく、スムーズに容量調整
としてのタービン側排気導入部の開口調整を行な
えない不具合がある。

本考案は、これらの問題点の解決をはかろうと
するもので、組立てを容易に行なえるとともに、
常に高温で乾燥した苛酷な条件下においてもリン
グサポートの動きがスムーズになり、排気過給機
のタービン側開口がスムーズに調整できる排気入
口可変型ターボチヤージヤを提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

このため、本考案の排気入口可変型ターボチヤ
ージヤは、センタシヤフトを支持するベアリング
ハウジングと、同ベアリングハウジングの軸方向
端部に取り付けられたタービンハウジングと、同
タービンハウジング内に配設された上記センタシ
ヤフト端部に取り付けられたタービン翼車と、同
タービン翼車へ上記エンジンの排気を流入させる
べく上記タービンハウジング内において上記ター
ビン翼車の外周に対向するように形成された環状
入口と、同環状入口の周方向に沿い複数個列設さ
れてその回動により上記環状入口の開口面積を変
更しうるノズルベーンと、同ノズルベーンに一端
を固定されるとともに上記ベアリングハウジング
に枢支され他端をレバーの一端に固定された支軸
と、上記レバーの他端に取付けられるとともに内
周部を上記ベアリングハウジングの外周に形成さ
れた環状溝に一対の片状軸受を介して取り付けら
れた一対のリングサポートと、同リングサポート
を回動させる駆動制御機構とをそなえたものにお
いて、上記環状溝の内面と上記リングサポートの
内周面と上記両片状軸受とによつて形成される空
間内に固体潤滑剤が封入され、さらに上記リング
サポートの内周面にガイドが立設されて、同ガイ
ドにより上記固定潤滑剤が上記リングサポートの
回動に伴い上記リングサポートの内周と上記片状
軸受外周との間に案内供給されるようにしたこと
を特徴としている。

〔作用〕

上述の構成により、本考案の排気入口可変型タ
ーボチヤージヤでは、排気過給機の組立てが容易
となるとともに、その運転時には、リングサポー
トの回動に伴つて潤滑剤の供給が的確に行なわれ
るので、リングサポートの動きがスムーズにな
り、その結果排気過給機のタービン側開口がスム
ーズに調整できる。

〔実施例〕

以下、図面により本考案の実施例について説明
すると、第１〜５図は本考案の一実施例としての
排気入口可変型ターボチヤージヤを示すもので、
第１図はその要部模式図、第２図はそのガイドの
斜視図、第３図はその縦断面図、第４図は第３図
の−矢視断面図、第５図は第３図の−矢
視断面図である。

第３〜５図に示すように、排気過給機１０は、
中央のベアリングハウジング１１と、このベアリ
ングハウジングの軸方向両端部にそれぞれ取り付
けられるブロワハウジング１２およびタービンハ
ウジング１３とで、その外枠が形成されている。
ベアリングハウジング１１は、そのほぼ中心部に
フローテイングメタル１４を介しセンタシヤフト
１５を枢支している。

このセンタシヤフト１５は、その左右端に、ブ
ロワ扇車１６とタービン翼車１７とを取り付けら
れている。

フローテイングメタル１４を支持するベアリン
グハウジング１１内の軸受支持部１８には、その
フローテイングメタル１４にオイルを供給する油
路１９を形成されている。なお、符号２０はオイ
ル排出口を示している。

ベアリングハウジング１１とタービンハウジン
グ１３とは環状の連結ベルト２１により締付け固
定されている。そして、その両者の間には、ター
ビン翼車１７が収容され、かつ、このタービン翼
車１７の外周部に対向するタービンハウジング１
３には、環状入口２２が形成されている。

この環状入口２２には図示しないエンジンの排
気マニホルド側から高温高圧の排気が供給され、
この排気の速度エネルギを受けてタービン翼車１
７が回転するようになつている。

ベアリングハウジング１１の右端側には、環状
入口２２の位置における壁部２３に、複数個のノ
ズルベーン２４が枢着されている。

第４図に示すように、複数個のノズルベーン２
４は、環状入口２２の周方向に沿い列設され、そ
の軸方向がタービンの軸方向と一致するように配
設されている。

また、ノズルベーン２４は、それぞれ壁部２３
（第３図参照）を貫通して延在し枢支された支軸
２５の一端に固定されている。各ノズルベーン２
４は支軸２５を回動することにより、互いに隣り
合うノズルベーン２４相互の間隔ｔが変更され、
これにより、環状入口２２の開口量を変更しうる
ように構成されている。

各支軸２５は、スリーブ２６を介し壁部に枢着
されるが、その他端にレバー２７が取り付けられ
ている。

なお、スリーブ２６は押え板３２により確実に
ベアリングハウジング１１に固定してもよいし、
ノズルベーン２４とタービンハウジング１３との
軸方向クリアランスの集積公差を少なくするため
にスリーブ２６と押え板３２との間にはわずかな
〓間をあけ、押え板３２がベアリングハウジング
１１に密着するように構成してもよい。

レバー２７は、各支軸２５にそれぞれ取り付け
られ、かつ、センタシヤフト１５中心に放射状に
配列可能に取り付けられ、その回動端側をリング
３１にそれぞれ連結されている。

このリング３１には、一対のリングサポート２
８が取り付けられている。

各リングサポート２８は、その内側に、ベアリ
ングハウジング１１の外周壁１１１に形成した環
状溝３０に摺接する円弧端２８１が形成され、そ
の外側端２８２は、ボルト３８によりリング３１
に固定されている。

このような一対のリングサポート２８とリング
３１とを一体的に組立てて回動部２９が形成され
ており、この回動部２９が、環状溝３０に外嵌さ
れ、センタシヤフト１５を中心に回動しうるよう
になつている。

さらに、リング３１には、第３図に示すよう
に、センタシヤフト方向Ａと平行な方向に突出す
るピン３３が取り付けられ、この複数個のピン３
３に、スライダ５１を介し各レバー２７の回動端
に形成したＵ字端２７１（第５図参照）が係合し
ている。

そして、リング３１には、その外周面に連結片
３４が突設されており、この連結片３４にはアク
チユエータ３５が連結されている。

このアクチユエータ３５に対し、図示しない駆
動制御機構からの出力信号が加わることにより、
回動部２９のリング３１が所定量回動される。

このように、リング３１、リングサポート２
８、ピン３３、レバー２７、スライダ５１、支軸
２５、連結片３４およびアクチユエータ３５によ
り、ノズルベーン２４の回動機構が構成されてい
る。

ところで、符号３６は、環状溝３０内に配設さ
れ、環状溝３０底部に圧入されるとともに、リン
グサポートの円弧端２８１に摺接する軸受面３６
１を形成された、片状軸受としてのリングベアリ
ングを示しており、このリングベアリング３６を
環状溝３０に４個取り付けることにより、回動部
２９におけるリングサポート２８の軸受を構成し
ている。

環状溝３０とリングサポート２８の円弧端２８
１内周との間には、第１図に示すように、固定潤
滑剤としての二硫化モリブデンＳが封入されてお
り、リングベアリング３６外周と円弧端２８１内
周との摺動部におけるリングサポート２８回動時
の摩擦抵抗を減少させるようになついる。

また円弧端２８１には、一対のリングベアリン
グ３６，３６間ごとにそれぞれ１個、第２図に示
すようなガイド５０が、その基部５０ａを圧入さ
れ取り付けられている。

これにより、リングサポート２８の回動に伴い
ガイド５０が駆動され、ガイド５０の平板部分に
より、円弧端２８１内周とリングベアリング３６
外周との間に、二硫化モリブデンＳを案内供給で
きるようになつている。

本考案の一実施例としての排気入口可変型ター
ボチヤージヤは、上述のごとく構成されているの
で、第３図に示した排気過給機１０の組立作業
は、以下のように行なわれる。

まず、ベアリングハウジング１１を図示しない
受台上に載置する。

このとき、ベアリングハウジング１１はその壁
部２３を上側に向け、かつ、この壁部２３にはノ
ズルベーン２４を全て枢着する。

つづいて、ノズルベーン２４側の全てのレバー
２７をセンタシヤフト中心線ｌに対し放射状とな
るよう並べる。

ついで、リングサポート２８を環状溝３０に挿
入し、円弧端２８１内周をリングベアリング３６
に当接させる。

そして、リングサポート２８の外側端２８２
を、ボルト３８によりリング３１に組付け一体に
する。このとき、リング３１に枢支されたスライ
ダ５１をレバー２７のＵ字端２７１に係合させる
ようにする。

これにより環状溝３０にリングサポート２８お
よびリング３１が外嵌され、かつ、回動部２９と
複数個のノズルベーン２４とが連結される。

つぎに、タービン翼車１７を取り付けられたセ
ンタシヤフト１５を軸受支持部１８に嵌挿し、さ
らにタービンハウジング１３をベアリングハウジ
ング１１に重ね、連結ベルト２１で両者を固定す
る。

この後、ベアリングハウジング１１側を反転
し、上向きのセンタシヤフト１５にブロワ扇車１
６を嵌め込みナツト止めする。

つづいて、ブロワハウジング１２をベアリング
ハウジング１１に重ね合わせ、連結ベルト３７で
両者を固定し排気過給機１０の組立てをほぼ完了
する。なお、センタシヤフト１５は、ノズルベー
ン２４組付けの前に取り付けるようにしてもよ
い。

このような排気過給機１０は図示しないエンジ
ンに取り付けられ、排気を受け駆動されるが、こ
のとき、タービン翼車１７には環状入口２２側の
各ノズルベーン側の間隔ｔを通つて排気が流入す
る。

ここで、排気の流入量が設定量を超えていれ
ば、ブロワ扇車１６側が適正過給作動する。

これに対し、排気の流入量が設定量を下回る
と、図示しない駆動制御機構により回動部２９が
働き、回動部２９はアクチユエータ３５によりセ
ンタシヤフト１５を中心に回動し、これと連動す
る各ノズルベーン２４を回動する。

これにより、各ノズルベーン間の間隔ｔが決め
られ、環状入口２２の開口量が減少するから、こ
の環状入口２２へ流入する排気の量が低減してい
ても、排気の速度エネルギを所定のレベルに保持
できる。

すなわち、低速運転時において排気量がある程
度低減しても、環状入口２２の開口量をしぼるこ
とにより、過給効果を得るだけの速度エネルギを
排気からタービン翼車１７が受けるようになり、
これにより、内燃機関の低速トルクを増大でき
る。

ところで、回動部２９の回動に際し、リングサ
ポート２８の円弧端２８１は、円弧端２８１内周
とリングベアリング３６外周との間に供給される
二硫化モリブデンＳにより、スムーズに摺動し、
回動部２９の回動がスムーズに行なわれる。

すなわち、回動部２９が回動すると、リングサ
ポート２８の回動によりガイド５０が駆動され
て、ガイド５０が二硫化モリブデンＳを円弧端２
８１内周とリングベアリング３６外周との間の摺
動部隙間に案内供給し、摺動部隙間には、常時十
分な二硫化モリブデンＳが供給される。

なお、リングベアリング３６表面には、あらか
じめ二硫化モリブデンＳが塗布される。

このように、第３図に示した本考案の一実施例
としての排気過給機１０によれば、ノズルベーン
２４を操作する各部材の組立てが従来より簡略化
される。すなわち、ノズルベーン２４を枢着する
壁部２３は、ベアリングハウジング１１として形
成され、従来のような、壁部２３に相当する部分
とベアリングハウジング１１との組立作業を必要
としない。

このような効果を得ることのできるよう、回動
部２９を、リング３１と一対のリングサポート２
８との組立てにより形成しているが、これらの組
立作業も、単に、ボルト止め作業で完了する。

さらに、リング３１とレバー２７との連結も、
単に、リング３１側のスライダ５１とレバー２７
のＵ字端２７１との嵌め込みにより係合させる作
業であり、これら組立作業は容易に行なうことが
できる。

〔考案の効果〕

以上詳述したように、本考案の排気入口可変型
ターボチヤージヤによれば、次のような効果ない
し利点がある。

(1) 回動部が回動すると、リングサポートの回動
によりガイドが駆動されて、ガイドが二硫化モ
リブデンを円弧端内周とリングベアリング外周
との間の摺動部〓間に案内供給し、摺動部〓間
には、常時十分な二硫化モリブデンが供給され
る。

(2) 上記(1)の理由により、回動部の回動がスムー
ズに行なわれる。

(3) 上記(1)，(2)の理由により、高温で乾燥した大
気中という苛酷な条件下にあつても、そのター
ビン側排気導入部開口の調整をスムーズに行な
えるようになり、十分な過給効果が的確に得ら
れるようになる。

(4) 排気入口可変型ターボチヤージヤの組立ても
容易に行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は本考案の一実施例としての排気入
口可変型ターボチヤージヤを示すもので、第１図
はその要部模式図、第２図はそのガイドの斜視
図、第３図はその縦断面図、第４図は第３図の
−矢視断面図、第５図は第３図の−矢視断
面図であり、第６図は従来の可変容量式排気過給
機を示す要部破断側面図である。 １０……排気過給機（ターボチヤージヤ）、１
１……ベアリングハウジング、１２……ブロワハ
ウジング、１３……タービンハウジング、１４…
…フローテイングメタル、１５……センタシヤフ
ト、１６……ブロワ扇車、１７……タービン翼
車、１８……軸受支持部、１９……油路、２０…
…オイル排出口、２１……連結ベルト、２２……
環状入口、２３……壁部、２４……ノズルベー
ン、２５……支軸、２６……スリーブ、２７……
レバー、２８……リングサポート、２９……回動
部、３０……環状溝、３１……リング、３２……
押え板、３３……ピン、３４……連結片、３５…
…アクチユエータ、３６……リングベアリング、
３７……連結ベルト、３８……ボルト、５０……
ガイド、５０ａ……基部、５１……スライダ、１
１１……外周壁、２７１……Ｕ字端、２８１……
円弧端、２８２……外側端、３６１……軸受面、
ｌ……センタシヤフト中心線、Ｓ……固定潤滑剤
としての二硫化モリブデン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. センタシヤフトを支持するベアリングハウジン
   グと、同ベアリングハウジングの軸方向端部に取
   り付けられたタービンハウジングと、同タービン
   ハウジング内に配設され上記センタシヤフト端部
   に取り付けられたタービン翼車と、同タービン翼
   車へ上記エンジンの排気を流入させるべく上記タ
   ービンハウジング内において上記タービン翼車の
   外周に対向するように形成された環状入口と、同
   環状入口の周方向に沿い複数個列設されてその回
   動により上記環状入口の開口面積を変更しうるノ
   ズルベーンと、同ノズルベーンに一端を固定され
   るとともに上記ベアリングハウジングに枢支され
   他端をレバーの一端に固定された支軸と、上記レ
   バーの他端に取付けられるとともに内周部を上記
   ベアリングハウジングの外周に形成された環状溝
   に一対の片状軸受を介して取り付けられた一対の
   リングサポートと、同リングサポートを回動させ
   る駆動制御機構とをそなえたものにおいて、上記
   環状溝の内面と上記リングサポートの内周面と上
   記両片状軸受とによつて形成される空間内に固体
   潤滑剤が封入され、さらに上記リングサポートの
   内周面にガイドが立設されて、同ガイドにより上
   記固定潤滑剤が上記リングサポートの回動に伴い
   上記リングサポートの内周と上記片状軸受外周と
   の間に案内供給されるようにしたことを特徴とす
   る、排気入口可変型ターボチヤージヤ。