JPH09296731A - 可変容量過給機 - Google Patents
可変容量過給機Info
- Publication number
- JPH09296731A JPH09296731A JP8111493A JP11149396A JPH09296731A JP H09296731 A JPH09296731 A JP H09296731A JP 8111493 A JP8111493 A JP 8111493A JP 11149396 A JP11149396 A JP 11149396A JP H09296731 A JPH09296731 A JP H09296731A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- actuator
- ring member
- exhaust gas
- vane
- variable
- Prior art date
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-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Supercharger (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 可変容量過給機の搭載性上の問題を解決する
ため、タービン翼車の軸線方向にアクチュエータを配置
することができる可変容量過給機を提供することを目的
とする。 【解決手段】 タービン翼車が配置される排ガス流入口
３の周囲に回動自在なベーン５を多数配置すると共に、
該ベーン５をアクチュエータ１６により回動させて流入
面積を可変とした可変容量過給機において、前記アクチ
ュエータ１６と前記ベーン５との間にクランク機構８，
１２，１４を介在させて、前記アクチュエータ１６を前
記タービン翼車の軸線方向と平行方向に配置したことを
特徴とする。
ため、タービン翼車の軸線方向にアクチュエータを配置
することができる可変容量過給機を提供することを目的
とする。 【解決手段】 タービン翼車が配置される排ガス流入口
３の周囲に回動自在なベーン５を多数配置すると共に、
該ベーン５をアクチュエータ１６により回動させて流入
面積を可変とした可変容量過給機において、前記アクチ
ュエータ１６と前記ベーン５との間にクランク機構８，
１２，１４を介在させて、前記アクチュエータ１６を前
記タービン翼車の軸線方向と平行方向に配置したことを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、搭載性を改良した
可変容量過給機に関する。
可変容量過給機に関する。
【０００２】
【背景技術】内燃機関は、シリンダ容積や機関回転数を
増すことなく、過給により出力を増大することが可能で
あり、排気ガスのエネルギーによって空気圧縮機の駆動
仕事をまかなう排気ターボ過給機が用いられている。
増すことなく、過給により出力を増大することが可能で
あり、排気ガスのエネルギーによって空気圧縮機の駆動
仕事をまかなう排気ターボ過給機が用いられている。
【０００３】排気ターボ過給機は、圧縮機とタービンと
によって構成され、排気ガスのエネルギーの有効活用の
ため、圧縮機のディフューザ若しくはタービンの排気ガ
ス流入部のベーンを可動にして流路面積を可変とした可
変容量過給機が開発されている。
によって構成され、排気ガスのエネルギーの有効活用の
ため、圧縮機のディフューザ若しくはタービンの排気ガ
ス流入部のベーンを可動にして流路面積を可変とした可
変容量過給機が開発されている。
【０００４】図５〜図９に可変容量過給機の一例を示
す。同図に示すように可変容量過給機の排気ガス流入部
において、ケーシング２１には流体流入部としての排気
ガス通路２２が形成され、排気ガス流入口２３に対向し
てタービン翼車２４が設けられている。
す。同図に示すように可変容量過給機の排気ガス流入部
において、ケーシング２１には流体流入部としての排気
ガス通路２２が形成され、排気ガス流入口２３に対向し
てタービン翼車２４が設けられている。
【０００５】排気ガス流入口２３にはベーン２５が周方
向に多数配置され、それぞれのベーン２５の支持軸２６
はベーン支持体２７に回動自在に支持されている。従っ
て、支持軸２６を介してベーン２５を回動させることに
より、排気ガス流入口２３の流路面積が可変にされる。
向に多数配置され、それぞれのベーン２５の支持軸２６
はベーン支持体２７に回動自在に支持されている。従っ
て、支持軸２６を介してベーン２５を回動させることに
より、排気ガス流入口２３の流路面積が可変にされる。
【０００６】そのため、図示しない排気管を介して導入
された排気ガスは、排気ガス通路２２を通ってベーン２
５により加速されてタービン翼車２４を駆動する。
された排気ガスは、排気ガス通路２２を通ってベーン２
５により加速されてタービン翼車２４を駆動する。
【０００７】ベーン支持体２７にはリング部材２８が回
動自在に支持されており、リング部材２８には多数のベ
ーン２５に対応してリンク２９の一端が回動自在に支持
されている。
動自在に支持されており、リング部材２８には多数のベ
ーン２５に対応してリンク２９の一端が回動自在に支持
されている。
【０００８】それぞれのリンク２９の他端には回動中心
軸としての中心ピン３０を介してレバー３１の一端が回
動自在に支持され、レバー３１の他端は支持軸２６の端
部に回動自在に支持されている。リング部材２８にはプ
レート３２が設けられており、プレート３２にはレバー
３３を介してアクチュエータ３４が連結されている。レ
バー３３は軸３５にて回動自在に支持され、アクチュエ
ータ３４の直線的な動きをプレート３２及びリング部材
２８の回転方向の動きに変換する。
軸としての中心ピン３０を介してレバー３１の一端が回
動自在に支持され、レバー３１の他端は支持軸２６の端
部に回動自在に支持されている。リング部材２８にはプ
レート３２が設けられており、プレート３２にはレバー
３３を介してアクチュエータ３４が連結されている。レ
バー３３は軸３５にて回動自在に支持され、アクチュエ
ータ３４の直線的な動きをプレート３２及びリング部材
２８の回転方向の動きに変換する。
【０００９】従って、アクチュエータ３４の駆動により
プレート３２を介してリング部材２８がベーン支持体２
７に対して回動し、リング部材２８の回動によりリンク
２９及びレバー３１を介してそれぞれの支持軸２６が回
動する。これにより、それぞれのベーン２５が回動して
排気ガス流入口２３の流路面積が可変となる。
プレート３２を介してリング部材２８がベーン支持体２
７に対して回動し、リング部材２８の回動によりリンク
２９及びレバー３１を介してそれぞれの支持軸２６が回
動する。これにより、それぞれのベーン２５が回動して
排気ガス流入口２３の流路面積が可変となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述した可変容量過給
機は、小型軽量であることが望ましいと共に、出っ張り
が小さいことが望ましい。特に、過給機がタービン翼車
２４の軸線からの距離によって大きさが特定されること
から、上述した「出っ張り」とは、タービン翼車２４の
軸線から大きく張り出す部分が問題となる。
機は、小型軽量であることが望ましいと共に、出っ張り
が小さいことが望ましい。特に、過給機がタービン翼車
２４の軸線からの距離によって大きさが特定されること
から、上述した「出っ張り」とは、タービン翼車２４の
軸線から大きく張り出す部分が問題となる。
【００１１】ところが、上述した可変容量過給機では、
図９に示すように、ベーン２５を回動させるためのアク
チュエータ３４がタービン翼車２４の軸線方向と直角方
向に配置されるため、比較的大きく出っ張るという不都
合があった。
図９に示すように、ベーン２５を回動させるためのアク
チュエータ３４がタービン翼車２４の軸線方向と直角方
向に配置されるため、比較的大きく出っ張るという不都
合があった。
【００１２】即ち、図９に可変容量過給機をタービン翼
車２４の軸線方向から見た状態を示すように、アクチュ
エータ３４を図中略左右方向（タービン翼車の軸線に対
して垂直方向）に駆動すると、これと連動してレバー３
３が軸３５を中心に回動し、更に、これに連結したプレ
ート３２及びリング部材２８がタービン翼車４の軸線の
周囲で一定範囲で回動することとなる。
車２４の軸線方向から見た状態を示すように、アクチュ
エータ３４を図中略左右方向（タービン翼車の軸線に対
して垂直方向）に駆動すると、これと連動してレバー３
３が軸３５を中心に回動し、更に、これに連結したプレ
ート３２及びリング部材２８がタービン翼車４の軸線の
周囲で一定範囲で回動することとなる。
【００１３】このように、従来では、プレート３２及び
リング部材２８の回動する面に対し、アクチュエータ３
４の直線的な動きの面を同一面としていたため、アクチ
ュエータ３４をタービン翼車２４の軸線方向に対し直角
方向に配置していたのである。
リング部材２８の回動する面に対し、アクチュエータ３
４の直線的な動きの面を同一面としていたため、アクチ
ュエータ３４をタービン翼車２４の軸線方向に対し直角
方向に配置していたのである。
【００１４】しかしながら、アクチュエータ３４が可変
容量過給機より比較的大きく出っ張ると、内燃機関に搭
載する場合に邪魔となり易く、エンジンルームが広いト
ラック等は良いとしても、エンジンルームが狭い乗用車
においては、特に搭載上の問題があった。
容量過給機より比較的大きく出っ張ると、内燃機関に搭
載する場合に邪魔となり易く、エンジンルームが広いト
ラック等は良いとしても、エンジンルームが狭い乗用車
においては、特に搭載上の問題があった。
【００１５】本発明は、上記従来技術に鑑みてなされた
ものであり、可変容量過給機の搭載性上の問題を解決す
るため、タービン翼車の軸線方向にアクチュエータを配
置することができる可変容量過給機を提供することを目
的とする。
ものであり、可変容量過給機の搭載性上の問題を解決す
るため、タービン翼車の軸線方向にアクチュエータを配
置することができる可変容量過給機を提供することを目
的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の請求項１に係る可変容量過給機は、タービン翼車
が配置される排ガス流入口の周囲に回動自在なベーンを
多数配置すると共に、該ベーンをアクチュエータにより
回動させて流入面積を可変とした可変容量過給機におい
て、前記アクチュエータと前記ベーンとの間にクランク
機構を介在させて、前記アクチュエータを前記タービン
翼車の軸線方向と平行方向に配置したことを特徴とす
る。
発明の請求項１に係る可変容量過給機は、タービン翼車
が配置される排ガス流入口の周囲に回動自在なベーンを
多数配置すると共に、該ベーンをアクチュエータにより
回動させて流入面積を可変とした可変容量過給機におい
て、前記アクチュエータと前記ベーンとの間にクランク
機構を介在させて、前記アクチュエータを前記タービン
翼車の軸線方向と平行方向に配置したことを特徴とす
る。
【００１７】また、上記目的を達成する本発明の請求項
２に係る可変容量過給機は、請求項１における前記クラ
ンク機構が、前記排ガス流入口の周囲に回転可能に配置
されたリング部材と、前記リング部材の回動を全ての前
記ベーンの回動へと変換するリンク機構と、前記リング
部材に偏心軸を介して連結したクランク軸と、該クラン
ク軸と前記アクチュエータとを結合するロッドとから構
成されることを特徴とする。
２に係る可変容量過給機は、請求項１における前記クラ
ンク機構が、前記排ガス流入口の周囲に回転可能に配置
されたリング部材と、前記リング部材の回動を全ての前
記ベーンの回動へと変換するリンク機構と、前記リング
部材に偏心軸を介して連結したクランク軸と、該クラン
ク軸と前記アクチュエータとを結合するロッドとから構
成されることを特徴とする。
【００１８】更に、上記目的を達成する本発明の請求項
３に係る可変容量過給機は、請求項２における前記リン
グ部材と前記偏心軸との間に、角度変化を吸収し得るス
リーブを遊嵌状態で介設したことを特徴とする。
３に係る可変容量過給機は、請求項２における前記リン
グ部材と前記偏心軸との間に、角度変化を吸収し得るス
リーブを遊嵌状態で介設したことを特徴とする。
【００１９】
【実施例】以下、本発明について、図面に示す実施例を
参照して詳細に説明する。本発明の一実施例に係る可変
容量過給機を図１〜図４に示す。図１は全体図、図２は
要部詳細図、図３は図２中のＡ−Ａ線矢視断面図、図４
（ａ）は図２中のＢ−Ｂ矢視断面図である。
参照して詳細に説明する。本発明の一実施例に係る可変
容量過給機を図１〜図４に示す。図１は全体図、図２は
要部詳細図、図３は図２中のＡ−Ａ線矢視断面図、図４
（ａ）は図２中のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【００２０】同図に示すように可変容量過給機の排気ガ
ス流入部において、ケーシング１には流体流入部として
の排気ガス通路２が形成され、排気ガス流入口３に対向
してタービン翼車（図示省略）が設けられる。排気ガス
流入口３にはベーン５が周方向に多数配置され、それぞ
れのベーン５の支持軸６はベーン支持体７に回動自在に
支持されている。
ス流入部において、ケーシング１には流体流入部として
の排気ガス通路２が形成され、排気ガス流入口３に対向
してタービン翼車（図示省略）が設けられる。排気ガス
流入口３にはベーン５が周方向に多数配置され、それぞ
れのベーン５の支持軸６はベーン支持体７に回動自在に
支持されている。
【００２１】従って、支持軸６を介してベーン５を回動
させることにより、排気ガス流入口３の流路面積が可変
にされる。そのため、図示しない排気管を介して導入さ
れた排気ガスは、排気ガス通路２を通ってベーン５によ
り加速されてタービン翼車を駆動する。
させることにより、排気ガス流入口３の流路面積が可変
にされる。そのため、図示しない排気管を介して導入さ
れた排気ガスは、排気ガス通路２を通ってベーン５によ
り加速されてタービン翼車を駆動する。
【００２２】ベーン支持体７にはリング部材８が回動自
在に支持されており、リング部材８には多数のベーン５
に対応してリンク９の一端が回動自在に支持されてい
る。それぞれのリンク９の他端には回動中心軸としての
中心ピン１０を介してレバー１１の一端が回動自在に支
持され、レバー１１の他端は支持軸６の端部に回動自在
に支持されている。
在に支持されており、リング部材８には多数のベーン５
に対応してリンク９の一端が回動自在に支持されてい
る。それぞれのリンク９の他端には回動中心軸としての
中心ピン１０を介してレバー１１の一端が回動自在に支
持され、レバー１１の他端は支持軸６の端部に回動自在
に支持されている。
【００２３】リング部材８には、スリーブ１２が回動自
在に装着されており、スリーブ１２には凹部１２ａが形
成されている。一方、ケーシング１をブシュ１３を介し
てクランク軸１４が回転自在に貫通しており、そのクラ
ンク軸１４の内部軸端には偏心軸１４ａが突出し、この
偏心軸１４ａは前記スリーブ１２の凹部１２ａに遊嵌状
態で係合している。
在に装着されており、スリーブ１２には凹部１２ａが形
成されている。一方、ケーシング１をブシュ１３を介し
てクランク軸１４が回転自在に貫通しており、そのクラ
ンク軸１４の内部軸端には偏心軸１４ａが突出し、この
偏心軸１４ａは前記スリーブ１２の凹部１２ａに遊嵌状
態で係合している。
【００２４】クランク軸１４の外部軸端にはレバー１５
が径方向に突設され、このレバー１５とエアシリンダ１
６とがロット１７を介して連結されている。エアシリン
ダ１６は、タービン翼車の軸線方向と同方向に配設され
ている。従って、エアシリンダ１６を伸縮させて、図４
（ａ）中に示すように、ロッド１７を上下に直線的に移
動させることにより、レバー１５を介してクランク軸１
４がブッシュ１３内で回動し、図４（ｃ）中矢印で示す
ように、偏心軸１４ａもクランク軸１４と一体に回動す
ることとなる。
が径方向に突設され、このレバー１５とエアシリンダ１
６とがロット１７を介して連結されている。エアシリン
ダ１６は、タービン翼車の軸線方向と同方向に配設され
ている。従って、エアシリンダ１６を伸縮させて、図４
（ａ）中に示すように、ロッド１７を上下に直線的に移
動させることにより、レバー１５を介してクランク軸１
４がブッシュ１３内で回動し、図４（ｃ）中矢印で示す
ように、偏心軸１４ａもクランク軸１４と一体に回動す
ることとなる。
【００２５】但し、クランク軸１４の回動角は小さいた
め、偏心軸１４ａはほぼ直線的に移動すると考えて良
い。そのため、偏心軸１４ａに係合したスリーブ１２も
図４（ｂ）もほぼ直線的に移動し、これにより、リング
部材８がタービン翼車の軸線を中心として一定角度回動
することとなる。
め、偏心軸１４ａはほぼ直線的に移動すると考えて良
い。そのため、偏心軸１４ａに係合したスリーブ１２も
図４（ｂ）もほぼ直線的に移動し、これにより、リング
部材８がタービン翼車の軸線を中心として一定角度回動
することとなる。
【００２６】ここで、リング部材８は回転運動であるの
に対して、偏心軸１４ａはほぼ直線運動であるが、スリ
ーブ１２がリング部材８に回転自在に装着され且つスリ
ーブ１２の凹部１２ａに偏心軸１４ａが遊嵌されている
ことから、角度変化が吸収され不適合な動作は起こらな
い。
に対して、偏心軸１４ａはほぼ直線運動であるが、スリ
ーブ１２がリング部材８に回転自在に装着され且つスリ
ーブ１２の凹部１２ａに偏心軸１４ａが遊嵌されている
ことから、角度変化が吸収され不適合な動作は起こらな
い。
【００２７】このように本実施例では、エアシリンダ１
６の直線的動作をクランク軸１４等により直角方向に変
換して回転運動とすることができたため、エアシリンダ
１６をタービン翼車の軸線方向と平行に配置することが
可能となった。これにより、エアシリンダ１６がタービ
ン翼車の軸線から大きく出っ張ることがなくなり、エン
ジンに対する搭載性が向上する。そのため、特に、エン
ジンルームの狭い乗用車に対して好適である。更に、エ
アシリンダ１６をコンプレッサ側に配置することができ
るため、熱的影響を排除できるという利点もある。
６の直線的動作をクランク軸１４等により直角方向に変
換して回転運動とすることができたため、エアシリンダ
１６をタービン翼車の軸線方向と平行に配置することが
可能となった。これにより、エアシリンダ１６がタービ
ン翼車の軸線から大きく出っ張ることがなくなり、エン
ジンに対する搭載性が向上する。そのため、特に、エン
ジンルームの狭い乗用車に対して好適である。更に、エ
アシリンダ１６をコンプレッサ側に配置することができ
るため、熱的影響を排除できるという利点もある。
【００２８】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明はクランク機構を採用することによ
り、アクチュエータの直線的動作をクランク機構により
直角方向に変換して伝達するため、アクチュエータをタ
ービン翼車の軸線方向に対して平行に配置することが可
能となった。そのため、本発明では、可変容量過給機と
して出っ張りが小さくなり、内燃機関に対する搭載性が
向上し、特に、エンジンルームの小さい乗用車に適用し
て好適である。
たように、本発明はクランク機構を採用することによ
り、アクチュエータの直線的動作をクランク機構により
直角方向に変換して伝達するため、アクチュエータをタ
ービン翼車の軸線方向に対して平行に配置することが可
能となった。そのため、本発明では、可変容量過給機と
して出っ張りが小さくなり、内燃機関に対する搭載性が
向上し、特に、エンジンルームの小さい乗用車に適用し
て好適である。
【図１】本発明の一実施例に係る可変容量過給機の全体
図である。
図である。
【図２】本発明の一実施例に係る可変容量過給機の要部
を一部破断して示す説明図である。
を一部破断して示す説明図である。
【図３】図２中のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図４】図４（ａ）は図２中のＢ−Ｂ線矢視断面図、図
４（ｂ）は偏心軸とスリーブとの関係を示す説明図、図
４（ｃ）はクランク軸の説明図である。
４（ｂ）は偏心軸とスリーブとの関係を示す説明図、図
４（ｃ）はクランク軸の説明図である。
【図５】先行する可変容量過給機の要部断面図である。
【図６】図５中のVI−VI線矢視図である。
【図７】図５中のVII−VII線矢視図である。
【図８】図５中の矢印VIII部の詳細図である。
【図９】従来のアクチュエータの配置図である。
１ ケーシング ２ 排ガス通路 ３ 排ガス流入口 ５ ベーン ６ 支持軸 ７ ベーン支持体 ８ リング部材 ９ リンク １０ 中心ピン １１ レバー １２ スリーブ １３ ブシュ １４ クランク軸 １５ レバー １６ エアシリンダ １７ ロッド
Claims (3)
- 【請求項１】 タービン翼車が配置される排ガス流入口
の周囲に回動自在なベーンを多数配置すると共に、該ベ
ーンをアクチュエータにより回動させて流入面積を可変
とした可変容量過給機において、前記アクチュエータと
前記ベーンとの間にクランク機構を介在させて、前記ア
クチュエータを前記タービン翼車の軸線方向と平行方向
に配置したことを特徴とする可変容量過給機。 - 【請求項２】 前記クランク機構は、前記排ガス流入口
の周囲に回転可能に配置されたリング部材と、前記リン
グ部材の回動を全ての前記ベーンの回動へと変換するリ
ンク機構と、前記リング部材に偏心軸を介して連結した
クランク軸と、該クランク軸と前記アクチュエータとを
結合するロッドとから構成されることを特徴とする請求
項１記載の可変容量過給機。 - 【請求項３】 前記リング部材と前記偏心軸との間に
は、角度変化を吸収し得るスリーブを遊嵌状態で介設し
たことを特徴とする請求項２記載の可変容量過給機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11149396A JP3372422B2 (ja) | 1996-05-02 | 1996-05-02 | 可変容量過給機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11149396A JP3372422B2 (ja) | 1996-05-02 | 1996-05-02 | 可変容量過給機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09296731A true JPH09296731A (ja) | 1997-11-18 |
| JP3372422B2 JP3372422B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=14562681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11149396A Expired - Lifetime JP3372422B2 (ja) | 1996-05-02 | 1996-05-02 | 可変容量過給機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3372422B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6312217B1 (en) | 1999-03-11 | 2001-11-06 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Variable capacity supercharger |
| US6543994B2 (en) * | 2000-01-24 | 2003-04-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Variable-capacity turbine |
| US6779971B2 (en) | 2000-10-12 | 2004-08-24 | Holset Engineering Company, Limited | Turbine |
| JP2012102642A (ja) * | 2010-11-09 | 2012-05-31 | Ihi Corp | 可変ノズル付きタービン |
| WO2015026654A1 (en) * | 2013-08-19 | 2015-02-26 | Borgwarner Inc. | Exhaust-gas turbocharger |
| JP2018048633A (ja) * | 2016-09-15 | 2018-03-29 | マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー | ターボチャージャーのラジアルタービンおよびターボチャージャー |
-
1996
- 1996-05-02 JP JP11149396A patent/JP3372422B2/ja not_active Expired - Lifetime
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