JPH057462Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、開度調整可能なノズルベーンを備え
た可変ノズル付過給機の構造に関する。

［従来の技術］ 従来から、開度調整の可能な可変ノズルベーン
を、過給機の環状ガス通路内に設けた可変ノズル
付過給機の構造が各種知られている。（たとえば、
実開昭58−82439号公報）。従来構造においては、
通常ノズルベーンは、そのシヤフト部がセンタハ
ウジング側に設けられたブツシユに挿通されると
ともに支持され、ハウジング外に延設されたシヤ
フト部の端部に、シヤフト部を回動させることが
可能なリンク機構が連結されている。このリンク
機構は、過給機の円周方向に複数配設されたノズ
ルベーンのそれぞれに対応させて設けられたリン
ク部材と各リンク部材を同時に回動させるリング
状部材から成つており、リング状部材は、センタ
ハウジングに形成された環状の溝に装着された片
状軸受上に摺接かつ回動可能に支持されている。
このリング状部材を回動させることにより、リン
ク部材、シヤフト部の回動を介してノズルベーン
の開度が調整される。

しかしながら、上記のような構造においては、
リング状部材を回動させるために片状軸受が必要
となり、それだけ部品点数が多くなるという問題
がある。また、各ノズルベーンを円滑に作動させ
るためには、片状軸受の摺接面の中心はノズルベ
ーンのシヤフト部の取付けピツチ中心と同心上に
なければならず、同心にするためには高精度な加
工が必要になるという問題がある。

さらに、上述の機構においては、リンク機構の
取付位置は、センタハウジングに設けられたオイ
ル出口孔との関係から余りコンプレツサ側には寄
せられない。したがつて、ノズルベーンの支持を
確実なものにするためシヤフト部の軸受長さを確
保しようとすると、タービンハウジング側に伸ば
さざるをえず、その分過給機が大きくなるという
問題が生じる。

このような問題を解消するために、ノズルベー
ンを回動させるためのリンク機構に関し、部品点
数が小でかつ長い加工時間および高い加工精度の
不要なしかも過給機全体を大きくすることのない
可変ノズル付過給機が提案されている（実願昭60
−174897号）。

第４図は、上述の実願昭60−174897号に開示さ
れている過給機を示している。第４図に示すよう
に、ノズルベーン１のシヤフト部２を支持するブ
ツシユ３を、ノズルベーン１と反対側にセンタハ
ウジング４よりも突出させ、リンク機構の各リン
ク部材５に連結され各リンク部材５を同時に作動
させるリング状部材６を、各ブツシユ３の突出部
に、該各ブツシユ３の突出部の各外周面に共通に
摺接可能に支持させたものからなつている。

このように機構された可変ノズル付過給機にお
いては、ノズルベーン１のシヤフト部２および各
ブツシユ３はセンタハウジング４に過給機の軸心
に対し同心状に配設されているので、各ブツシユ
３の突出部もまた過給機の軸心に対しては同心に
配設される。そして、リング状部材６は、この各
ブツシユ３の突出部に対し、該各ブツシユ３の突
出部の各外周面に共通に摺接可能に、つまりリン
グ状部材６の内周が各ブツシュ３に対して外接す
るように嵌合され支持されるので、単にリング状
部材６を組付けるだけでリング状部材の軸心は自
然に過給機の軸心と合致する。したがつて、従来
機構のような片状軸受が不要になるとともに特別
な加工部位や高精度な加工も不要となる。

また、ノズルベーン１のシヤフト部２の支持精
度を向上するにはブツシユ３を長くしてシヤフト
部の軸受長を長くとることが望ましいが、リング
状部材６は各ブツシユ３の突出部の各外周面上に
位置されるのでリング状部材６と各ブツシユ３の
突出部とは過給機の軸心方向には並列に位置する
ことになり、ブツシユ３に突出部を設けても過給
機の軸心方向の寸法は増大しない。ブツシユ３に
突出部を設けることによりそれだけシヤフト部２
の軸受長が長くなり、支持精度が向上される。

本考案に関連する別の先行技術として実開昭61
−74637号公報が知られている。本公報に開示さ
れているターボ機械の案内翼は、ターボ機械の動
翼軸を中心とする円周上に等分配置された複数の
案内翼の軸をケーシングに支承するブツシユ、同
ブツシユの外周に回動可能に取付けられたリン
グ、同リングと上記案内翼軸の端部に配設された
レバーとを、ピン結合され上記案内翼の回転角を
同時に駆動するリンクを介して連結したものであ
り、前記過給機とほぼ同様な効果が得られる。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述の実願昭60−174897号、お
よび実開昭61−74637号公報の構造にも、残され
た問題がある。つまり、ブツシユが取り付けられ
環状ガス通路を構成するセンタハウジングの部位
は、エンジン高回転時には高温のガスにより著し
く熱せられ半径方向に熱膨張するので、ブツシユ
も半径方向外方向に移動しマブツシユの取付けピ
ツチ円も大きくなる。しかし、リング状部材は、
一部分のみがブツシユに接触し大部分が大気と接
しているので、リング状部材自体の温度は著しく
高温にならず、熱膨張量は小さい。したがつて、
リング状部材とブツシユの摺接部との間のクリア
ランスは、センタハウジングが最も高温になる時
に合わせて設定する必要があるが、これを基準に
設定すると、ガス温度が低くなるエンジン低回転
域では、ブツシユとリング状部材との間のクリア
ランスが過大となり、リング状部材の回動中心と
ブツシユの取付けピツチ円の中心が一致しなくな
り、各ノズルベーンの開度にバラツキが生じ、過
給機の性能を悪化させるという問題が生じる。

本考案は、エンジンの低回転域におけるノズル
ベーンの開度のバラツキを小に抑え、エンジンの
低回転域における過給性能をより向上させること
を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この目的に沿う本考案の可変ノズル付過給機
は、渦巻室からタービンホイールに通じる環状ガ
ス通路に、開度調整可能な複数個のノズルベーン
を配設し、該ノズルベーンのシヤフト部をセンタ
ハウジングに取付けたブツシユに回動可能に支持
させ、該ブツシユから外部に突出した前記シヤフ
ト部の端部に、前記ノズルベーンを回動させるリ
ンク機構のリンク部材を連結した可変ノズル付過
給機において、前記ブツシユのノズルベーンのシ
ヤフト部が突出する側を前記センタハウジングよ
りも外方に突出させ、前記リンク機構の各リンク
部材と連結され該各リンク部材を同時に回動させ
るリング状部材を、前記各ブツシユの各突出部に
摺接可能に内接させて支持したものからなる。

［作用］ このように構成された可変ノズル付過給機にお
いては、エンジン低回転域では環状ガス通路を通
過する排気ガスの温度は高くならない。そのた
め、リング状部材を各ブツシユの各突出部に摺接
可能に内接させて支持することにより、エンジン
低回転域では、リング状部材とブツシユとの間の
クリアランスを小さくすることが可能となる。こ
れにより、リング状部材の支持精度が高められ、
各ノズルベーンの開度は均一に維持される。した
がつて、エンジン低回転域においては、環状ガス
通路からタービンホイール側に流入されるガスの
流入速度は所望値に制御され、過給性能が向上さ
れる。エンジンが高回転になると、環状ガス通路
を通過する排気ガスの温度は高くなり、ブツシユ
が取付けられるセンタハウジングの半径方向の熱
膨張量が大となる。センタハウジングの熱膨張に
より各ブツシユが半径方向外方に移動した場合
は、当然、リング状部材とブツシユとの間のクリ
アランスが大きくなつて各ノズルベーンの開度の
バラツキが大きくなるが、エンジン高回転域では
ノズルンの開度が大であり、環状ガス通路の流路
面積も大きくなるため、クラアランスによる各ノ
ズルベーンの開度のバラツキは無視できる程度と
なり、過給機の性能に支障をきたすことはない。

［実施例］ 以下に、本考案に係る可変ノズル付過給機の望
ましい実施例を、図面を参照して説明する。

第１実施例 第１図および第２図は、本考案の第１実施例に
係る可変ノズル付過給機を示している。図中、１
０は渦巻室、１１はタービンホイール、１２はタ
ービンハウジングを示しており、タービンハウジ
ング１２とバツクプレート１３により環状ガス通
路１４が構成されている。

この環状ガス通路１４には、渦巻室１０からタ
ービンホイール１１へ流入される排気ガスの流入
速度を調整するノズルベーン１５が設けられてお
り、ノズルベーン１５は回動によりその開度が調
整される。このノズルベーン１５は、過給機の軸
心１６に対し同心状に複数配設されている。ま
た、ノズルベーン１５には、ノズルベーン１５と
一体的に回動可能なシヤフト部１７が設けられて
いる。

シヤフト部１７は、ノズルベーン１５と反対側
に延びている。シヤフト部１７は、センタハウジ
ング１８に取付けられたブツシュ１９に回動可能
に支持されている。ブツシユ１９は、ノズルベー
ン１５のシヤフト部１７が突出する側に延びてお
り、その端部はセンタハウジング１８よりも外方
に突出している。シヤフト部１７は、センタハウ
ジング１８から突出するブツシユ１９の突出部２
０よりもさらに外部に向けて延設されており、シ
ヤフト部１７の端部にノズルベーン１５を回動さ
せるためのリンク機構２１のリンク部材２２が連
結されている。

リンク部材２２は、各シヤフト部１７に対応さ
せてシヤフト部１７の数と同数配設されている。
各リンク部材２２は、リンク機構２１のリング状
部材２３に、第２図に示すようにリング状部材２
３に設けた長穴２４にリンク部材２２に設けたピ
ン２５を摺動かつ回動可能に嵌合させることによ
り、連結されている。したがつて、リング状部材
２３を回動させれば、長穴２４、ピン２５、リン
ク部材２２を介して各シヤフト部１７が回動され
る。

リング状部材２３は、図示の如く円環状の部材
に構成されるが、そのブツシユ１９側部分は過給
機の軸心方向に延び断面形状が円形のフランジ２
３ａに形成されている。リング状部材２３は、フ
ランジ２３ａの外周面が各ブツシユ１９の各突出
部２０の外周面に摺接可能に内接されるように取
付けられている。これにより、リング状部材２３
は、各ブツシユ１９の突出部２０に回動可能に指
示されている。つまり、リング状部材２３と各ブ
ツシユ１９との間のクリアランスは、エンジン低
回転域において、ステイツクしない最小の値に設
定されている。

なお、本実施例ではリング状部材２３は一部品
で構成されているので、センタハウジング１８の
コンプレツサハウジング２６を取付けるフランジ
部２７を別体としてボルト２８により締結するよ
うにしておき、フランジ部２７を取付ける前にリ
ング状部材２３を取付けるようにする。

また、図において、２９はコンプレツサ、３０
はオイル出口孔を示している。

つぎに上記のように構成された第１実施例にお
ける作用について説明する。

ノズルベーン１５、シヤフト部１７およびブツ
シユ１９は、過給機の軸心１６に対し同心状に配
設されているので、ブツシユ１９の突出部２０も
また、当然過給機の軸心１６に対しては同心に配
設されていることになる。ブツシユ１９の突出部
２０には、リング状部材２３のフランジ２３ａが
摺接可能に内接されるので、リング状部材２３は
単に取付けられ各ブツシユ１９の突出部２０に支
持されるだけで、エンジンの低回転域では精度よ
く過給機の軸心１６に対して同心とされる。した
がつて、ノズルベーン１５の開度精度が向上され
た分、過給性能も向上される。

エンジンの高回転域では、ブツシユ１９が熱膨
張により半径方向外方に移動してブツシユ１９と
リング状部材２３との間のクリアランスが大きく
なるが、エンジン高回転域では、ノズルベーン１
５の開度が大きくなり環状ガス通路１４の流路面
積は低回転域に比べて大幅に拡大されるので、こ
のクリアランスによるノズルベーンの開度精度が
低下しても、実質上、過給性能に支障はない。

なお、リング状部材２３の材質を、ブツシユ１
９を取り付けているセンタハウジング１８の熱膨
張率よりも大きな熱膨張率を有する材質、たとえ
ばアルミニウム合金等から構成すれば、エンジン
高回転時におけるリング状部材２３とブツシユ１
９との間のクリアランスを小さくすることが可能
となる。

また、ブツシユ１９の突出部２０は過給機を大
型化する方向に延ばされるのではなくセンタハウ
ジング１８とコンプレツサハウジング２６のフラ
ンジ部２７との間に延ばされ、しかもブツシユ１
９の突出部２０とリング状部材２３は過給機の軸
心１６に沿う方向に対しては並列関係に配設され
ることになるので、過給機の大型化およびリンク
機構２１とオイル出口孔３０との位置の干渉はと
もに防止される。

さらに、ブツシユ１９に突出部２０を設けるこ
とによりそれだけブツシユ１９によるシヤフト部
１７の支持長が長くなり、シヤフト部１７の安定
した回動動作が確保されるとともに支持精度が向
上される。

第２実施例 第３図は、本考案の第２実施例に係る可変ノズ
ル付過給機を示している。第２実施例が第１実施
例と異なるところは、リング状部材の支持構造で
あり、その他の部分は第１実施例に準じるので、
準じる部分に第１実施例と同一の符号を付すこと
により準じる部分の説明を省略し、異なる部分に
ついてのみ説明する。

第３図において、３１はブツシユ１９に支持さ
れるリング状部材を示している。第１実施例で
は、リング状部材２３フランジ２３の断面は均一
な肉厚を有する円形に形成されており、フランジ
２３の外周がすべてのブツシユ１９に内接するよ
うになつているが、本実施例では３個のブツシユ
１９に内接するようになつている。

すなわち、リング状部材３１のフランジ３１ａ
の外周面には、半径方向外方に膨出する摺接部３
１ｂが円周３等分された位置に設けられており、
各摺接部３１ｂが３個のブツシユ１９の外周面に
それぞれ摺接可能に内接されている。なお本実施
例のようにブツシユ１９との摺接箇所を少なくす
る場合は、過給機がエンジンに搭載された時に下
方に位置する部位に、上方よりも多くの摺接箇所
を設けるようにしたほうが摺接箇所の面圧を小さ
くでき、摺接による摩耗が小に抑えられる。

このように、構成された第２実施例では、ブツ
シユ１９とリング状部材３１との摺接箇所が第１
実施例に比べて大幅に少なくなるので、摩擦抵抗
が小さくなり、リング状部材３１の回動抵抗を低
減することが可能となる。

［考案の効果］ 本考案の可変ノズル付過給機によれば、ブツシ
ユのノズルベーンのシヤフト部が突出する側を、
センタハウジングよりも外方に突出させ、リンク
機構の各リンク部材を同時に回動させるリング状
部材を、各ブツシユの各突出部に摺接可能に内接
させて支持するようにしたので、センタハウジン
グの熱膨張量が小であるエンジン低回転域では、
リング状部材とブツシユとの間のクリアランスを
小さくすることが可能となり、リング状部材を精
度よく支持することができる。

したがつて、エンジン低回転時におけるノズル
ベーンの開度のバラツキが小に抑えられ、エンジ
ン低回転域での過給性能を大幅に向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係る可変ノズル
付過給機の縦断面図、第２図は第１図の−線
に沿う部分正面図、第３図は本考案の第２実施例
に係る可変ノズル付過給機のリング状部材の正面
図、第４図は実願昭60−174897号の可変ノズル付
過給機の縦断面図、である。 １０……渦巻室、１１……タービンホイール、
１４……環状ガス通路、１５……ノズルベーン、
１７……シヤフト部、１８……センタハウジン
グ、１９……ブツシユ、２１……リンク機構、２
２……リンク部材、２３，３１……リング状部
材、２３ａ，３１ａ……フランジ、３１ｂ……摺
接部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 渦巻室からタービンホイールに通じる環状ガス
   通路に、開度調整可能な複数個のノズルベーンを
   配設し、該ノズルベーンのシヤフト部をセンタハ
   ウジングに取付けたブツシユに回動可能に支持さ
   せ、該ブツシユから外部に突出した前記シヤフト
   部の端部に、前記ノズルベーンを回動させるリン
   ク機構のリンク部材を連結した可変ノズル付過給
   機において、前記ブツシユのノズルベーンのシヤ
   フト部が突出する側を前記センタハウジングより
   も外方に突出させ、前記リンク機構の各リンク部
   材と連結され該各リンク部材を同時に回動させる
   リング状部材を、前記各ブツシユの各突出部に摺
   接可能に内接させて支持したことを特徴とする可
   変ノズル付過給機。