JPH0545775B2 - - Google Patents

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JPH0545775B2
JPH0545775B2 JP63252191A JP25219188A JPH0545775B2 JP H0545775 B2 JPH0545775 B2 JP H0545775B2 JP 63252191 A JP63252191 A JP 63252191A JP 25219188 A JP25219188 A JP 25219188A JP H0545775 B2 JPH0545775 B2 JP H0545775B2
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JP
Japan
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exhaust gas
ring
gas turbine
casing
sliding sleeve
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Undaaritsuhi Kurausu
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Daimler Benz AG
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Daimler Benz AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/22—Control of the pumps by varying cross-section of exhaust passages or air passages, e.g. by throttling turbine inlets or outlets or by varying effective number of guide conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/141—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path
    • F01D17/143—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path the shiftable member being a wall, or part thereof of a radial diffuser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/02—Gas passages between engine outlet and pump drive, e.g. reservoirs
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関の排気ガスタービン式過給
機に関し、特にその排気ガスの流量調整装置に関
する。
〔従来の技術〕
排気ガスタービンが排気ガスをタービンランナ
に供給するために二つの通路を持つた複流形ケー
シングを有し、その一方の通路が変動する運転パ
ラメータに応じて摺動スリーブによつて遮断で
き、この摺動スリーブがピンと長手溝とのかみ合
い摺動接続の形で軸方向に移動可能にケーシング
に支持されているような内燃機関の排気ガスター
ビン式過給機は、既にドイツ連邦共和国特許第
2633587号公報で公知である。
この公知の排気ガスタービン式過給機の場合、
摺動スリーブの制御は、それに固定されたリング
ピストンを介して行われる。そのリングピストン
は一方ではばねによつて荷重され、他方では過給
空気によつて付勢される。かかる摺動スリーブの
制御において、変動する摩擦力および変化するば
ね力のために、摺動スリーブの位置を制御量にき
つちりと合わせることができず、従つて排気ガス
通路を摺動スリーブによつて望み通りに遮断する
ことができない。その場合リングピストンを荷重
するばねは殊に、それに影響を与える高温により
そのばね特性が急速に変化してしまう。リングピ
ストンの大きな面積の環状シール機能も、高温負
荷およびこれに基づくゆがみによりそのシール作
用が害されるので、リングピストンの背圧室に一
定しない対向圧が生じてしまう。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、内燃機関用の摺動スリーブ付
の排気ガスタービン式過給機を、摺動スリーブの
調整ストロークが制御量にきつちり合わされ、そ
の場合制御装置が排気ガスタービン式過給機の範
囲に生ずる高温にも拘わらず、シール作用に無関
係に完全に機能するように作ることにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明によればこの目的は、冒頭に述べた形式
の排気ガスタービン式過給機において、摺動スリ
ーブが、軸方向に固定され円周方向に回転可能な
連行リングに、摺動スリーブに設けられた長手溝
に係合し摺動スリーブを円周方向に連行する連行
ピンを介して接続され、摺動スリーブにある傾斜
溝にケーシングに固定されたピンが係合し、連行
リングにかみ合い接続部を介して軸が係合してお
り、この軸がケーシング内における軸受を介して
ケーシングから半径方向外側に導き出されている
ことによつて達成される。
〔発明の効果〕
本発明に基づく排気ガスタービン式過給機の場
合、その過給機の外側における低温範囲において
制御量が軸に作用し、この軸の摺動スリーブとの
純粋な機械的接続が、摺動スリーブの位置を制御
量にきつちり合わせることを保証する。摺動スリ
ーブは全面が一様な静圧で付勢されているので、
消費すべき調整力は内部摩擦力だけで決定され
る。その場合摩擦力は摺動スリーブの調整ストロ
ークの精度に影響を与えず、温度の影響を受ける
ばねは不要である。ただそのために軸を軸受ケー
シングから出る部分においてシールしなければな
らないが、これはその軸の直径が小さく軸方向の
移動がないので非常に簡単にできる。
請求項２に基づいた排気ガスタービン式過給機
の実施態様において、軸受および軸封装置が場所
を節約した形にまとめられ、その場合シール作用
は、ラビリンスガスケツトおよびシールリングに
よつて、しかもシール個所の直径が小さいことに
より信頼性が高い。更にシールリングは軸の調整
角度が小さく軸方向の移動がないので、機械的に
僅かしか負荷されない。
請求項３に基づいた排気ガスタービン式過給機
の実施態様によつて、軸と連行リングとの間の精
確で耐熱的なかみ合い接続が場所を節約した状態
で行われる。
請求項４記載の実施態様は、制御装置全体を特
にまとめることができるほかに、可動部品に排気
ガスが直に当てられることが防止される。更に円
周方向に運動する際にケーシングリング内におい
て連行リングを確実に軸方向に固定することがで
きる。
請求項５記載の実施態様の場合、連行リングを
ケーシングリングに接続するピンを同時に、摺動
スリーブに対する連行ピンとして利用することに
よつて、構造が非常に単純にできる。
請求項６記載の実施態様によつて、連行リング
の案内の一層の向上および摩擦の低減が達成され
る。
請求項７記載の実施態様は、スパイラル状通路
内側壁の経過をタービンランナの形状に良好に適
合できるほかに、制御装置の組立を簡単にし、摺
動スリーブの案内を良好にする。
請求項８記載の特徴によつて、コンターリング
が連行リングに対してきつちり限定され、球軸受
の形状が簡単化される。
〔実施例〕
以下図面にした実施例を参照して本発明を詳細
に説明する。
排気ガスタービン２のケーシング１内には、内
燃機関に燃焼用空気を搬送するための送風機羽根
車（図示せず）を駆動する軸３に、タービンラン
ナ４が支持されている。このタービンランナ４に
は二つのスパイラル状通路５，６を介して排気ガ
スが供給され、詳しくは一方の通路５を介して純
粋に半径方向に供給され、他方の通路６を介して
横に半径方向および軸方向の成分をもつて供給さ
れる。所定の運転状態において特に内燃機関の低
回転数においてタービンランナ４を加速するため
に排気ガス全部がスパイラル状通路６を通してタ
ービンランナ４に供給できるようにするために、
純粋に半径方向に供給するスパイラル状通路５
は、タービンランナ４に流入する直前で摺動スリ
ーブ７によつて遮断できる。
摺動スリーブ７はケーシング１とケーシングリ
ング８およびこれに保持ピン９によつて接続され
ているコンターリング１０との間に支持されてお
り、その場合ケーシングリング８はタービンラン
ナ４の下流側にある通路１１の壁を形成し、コン
ターリング１０はスパイラル状通路５の出口にお
いてタービンランナ４の外側輪郭に対応した形を
している。ケーシングリング８上にはセラミツク
ス製の球１２によつて連行リング１３が支持され
ている。そのタービンランナ側の球列はコンター
リング１０の案内肩部２７によつて案内されてい
る。連行リング１３はそこにはめ込まれた連行ピ
ン１４によつて追加的に、これがケーシングリン
グ８上を回転できるが軸方向に固定されるように
案内されている。このために連行ピン１４はケー
シングリング８にある外側円周溝１５に係合して
いる。連行ピン１４は外側に向かつて摺動スリー
ブ７にまで導かれており、そこに加工されている
長手溝１６に係合している。更にコンターリング
１０にはめ込まれたピン１７は、摺動スリーブ７
に加工されている傾斜溝１８に係合している。こ
れによつて連行リング１３が円周方向に動く場
合、連行ピン１４が長手溝１６に係合しているこ
とによつて、摺動スリーブ７は回転され、同時に
固定ピン１７が傾斜溝１８に係合しているために
軸方向に移動され、これによつてスパイラル状通
路５の入口が開閉される。その場合摺動スリーブ
７における傾斜溝１８は、それが摺動スリーブ７
の全調整ストロークにわたつてコンターリング１
０によつて覆われているように下流側に付設され
ている。
連行リング１３はそのスパイラル状通路５と反
対側端面に円周の一部にわたつてはす歯１９を備
えており、このはす歯１９にはケーシング１から
半径方向に導き出されている軸２１に設置された
かさ歯車２２の歯２０がかみ合つている。軸２１
はその外側端に例えばセレーシヨンのようなかみ
合い接続部２３が設けられており、軸２１に回転
運動を導入するための調整駆動装置（図示せず）
がこのかみ合い接続部２３上にはめ込まれる。
軸２１はセラミツクス製の二つの軸受リング２
４で支持され、それらの軸受リング２４間にはシ
ールリング２５が配置されている。これはラビリ
ンスガスケツトのように作用するので、排気ガス
に対して非常に良好なシール作用が生ずる。軸２
１の組み込みを単純にするために、その範囲に二
分割構造の軸受板２６が設けられ、これらの軸受
板２６はケーシングリング８と一緒にケーシング
１にねじ止めされている。
【図面の簡単な説明】
第１図は摺動スリーブを持つた排気ガスタービ
ンの断面図、第２図は摺動スリーブの一部展開図
である。 １…ケーシング、４…タービンランナ、７…摺
動スリーブ、８…ケーシングリング、９…保持ピ
ン、１０…コンターリング、１１…排気ガス通
路、１３…連行リング、１４…連行ピン、１５…
円周溝、１６…長手溝、２０…歯、２１…軸、２
２…かさ歯車、２５…シールリング、２７…案内
肩部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 排気ガスタービンが排気ガスをタービンラン
    ナに供給するために二つの通路を持つた複流形ケ
    ーシングを有し、その一方の通路が変動する運転
    パラメータに応じて摺動スリーブによつて遮断で
    き、この摺動スリーブがピンと長手溝とのかみ合
    い摺動接続の形で軸方向に移動可能にケーシング
    に支持されているような内燃機関の排気ガスター
    ビン式過給機において 摺動スリーブ７が、軸方向に固定され円周方向
    に回転可能な連行リング１３に、摺動スリーブ７
    に設けられた長手溝１６に係合し摺動スリーブ７
    を円周方向に連行する連行ピン１４を介して接続
    され、摺動スリーブ７にある傾斜溝１８にケーシ
    ングに固定されたピン１７が係合し、連行リング
    １３にかみ合い接続部１９，２０を介して軸２１
    が係合しており、この軸２１がケーシング１内に
    おける軸受２４を介してケーシング１から半径方
    向外側に導き出されていることを特徴とする内燃
    機関の排気ガスタービン式過給機。 ２ 軸２１のセラミツクス製の軸受２４がラビリ
    ンスガスケツトとして形成され、その中に追加的
    にシールリング２５がはめ込まれていることを特
    徴とする請求項１記載の排気ガスタービン式過給
    機。 ３ かみ合い接続部が、円周の一部にわたつて歯
    ２０を備えて軸２１に固定されたかさ歯車２２と
    して形成され、そのかさ歯車２２が連行リング１
    ３の横に設けられたはす歯１９にかみ合つている
    ことを特徴とする請求項１又は２記載の排気ガス
    タービン式過給機。 ４ 連行リング１３が、タービンランナ４の下流
    側の排気ガス通路１１内にはめ込まれ通路壁を形
    成するケーシングリング８に支持され、その場合
    連行リング１３にはめ込まれたピンが、ケーシン
    グリング８にある外側円周溝１５に係合している
    ことを特徴とする請求項１ないし３の１つに記載
    の排気ガスタービン式過給機。 ５ 連行リング１３にはめ込まれたピンが連行リ
    ング１３より外側に突出し、滑り座を形成する摺
    動スリーブ７の長手溝１６に連行ピン１４として
    係合していることを特徴とする請求項４記載の排
    気ガスタービン式過給機。 ６ 連行リング１３がセラミツクス製の球１２に
    よつてケーシングリング８上に支持されているこ
    とを特徴とする請求項４又は５記載の排気ガスタ
    ービン式過給機。 ７ ケーシングリング８のタービンランナ側終端
    部に、これに保持ピン９によつて固く接続されタ
    ービンランナ４の外側縁に合わされた形状のコン
    ターリング１０が続いており、このコンターリン
    グ１０上に摺動スリーブ７が補助的に支持されて
    いることを特徴とする請求項１ないし６の１つに
    記載の排気ガスタービン式過給機。 ８ コンターリング１０がタービンランナ軸の軸
    受球１２に対する内側案内肩部２７を形成してい
    ることを特徴とする請求項７記載の排気ガスター
    ビン式過給機。
JP63252191A 1987-10-10 1988-10-07 内燃機関の排気ガスタービン式過給機 Granted JPH01121515A (ja)

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JPH01121515A JPH01121515A (ja) 1989-05-15
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FR (1) FR2621649A1 (ja)
GB (1) GB2210933B (ja)

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