JPS63143323A - タ−ボチヤ−ジヤの可動ベ−ン駆動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はターボチャージャの可動ベーン駆動機構に関す
る。

（従来の技術） タービンホイール内の排気通路に可変絞り部を設けた可
変容量式のターボチャージャは公知である。この種の可
変容量式のターボチャージャは特公昭３８−７［ｉ５３
号公報に記載されているように、複数の可動ベーン　（
ノズル羽根）をタービンホイール外周部を臨む排気通路
の喉部に配設して可変絞り部を設定し、これらベーンを
アクチュエータにより駆動してエンジンの低速運転時に
可変絞り部を絞り、エンジンの低速運転時の過給効果を
増大させるものである。このターボチャージャは、可動
ベーンに固着されたてこ部片とタービンホイールに同心
的に配設されたリング状の駆動環とを係合させてベーン
の駆動機構を構成し、駆動環に円周方向変位を与えるこ
とで可動ベーンを駆動する。

しかしながら、上述したようなターボチャージャは、ベ
ーンの駆動機構にタービンホイールに同心的に配設され
た駆動環が不可欠であるため、小型化が困難で、また、
部品に高い精度が必要で製造コストが大きいという欠点
があった。

そこで、本出願人は、特願昭８１−１２５０００号明細
書　（昭和６１年５月３０日出願）において、小型化と
ともに安価に製造され得るターボチャージャを提案して
いる。

この先願に係るターボチャージャは、再訪ベーンを一端
に固着した軸と、該軸の可動ベーンとは反対側に固着し
たレバー部材と、端部に形成したスリットが前記レバー
部材に設けたピンに係合し、アクチュエーターにより駆
動されてレバー部材を揺動させるシーソ一部材等とから
リンク機構を構成し、レバー部材の揺動により可動ベー
ンを駆動して可変絞り部の開度を調整するようにしてい
る。

（本発明が解決しようとする問題点） しかしながら斯るターボチャージャに於いては、シーソ
一部材に設けたスリットとレバー部材に設けたビンとの
間には製作公差があるため、排気ガスの脈動、エンジン
の振動等により可動ベーンが振動し、これにより例えば
可変絞り部を微小に問いた場合には可動ベーンがベーン
ストッパーに断続的に当たり騒音を発生するという不具
合があった。

本発明は斯る不具合に鑑み成されたものであって、その
目的とする処は可動ベーンの振動を抑えて騒音の発生を
防止できるようにしたターボチャージャの可動ベーン駆
動機構を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 前記問題点を解決するため本発明は、タービンハウジン
グ内に回転自在にタービンホイールを設け、該タービン
ホイールへ排気を導く排気通路に可動ベーンを設けて可
変絞り部を設定し、前記可動ベーンの傾動により前記可
変絞り部の開度を調整するターボチャージャに於いて、
前記タービンハウジングに、該タービンハウジングを貫
通して設けられ、タービンハウジング内部側端部に可動
ベーンを固着した回動軸と、該回動軸のタービンハウジ
ング外部側端部に固着されるアーム部材と、端部が前記
アーム部材アーム部材に係合し、アクチュエーターによ
り駆動されて前記アーム部材を揺動させ、可動ベーンを
傾動せしめるレバー部材と、前記アーム部材と前記レバ
ー部材との係合部に設けられ、該係合部に摺動抵抗を付
与する摩擦力付与手段とからターボチャージャの可動ベ
ーン駆動機構を構成したことを特徴とする。

（作用） アーム部材とレバー部材との係合部に摩擦力付与手段を
設けて係合部に摺動抵抗を与えるようにしたので、可動
ベーンが振動するのを防止でき、可変絞り部を微小に開
いた場合でも騒音の発生を防止することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はターボチャージャの縦断面図、第２図は第１図
のＴＩ　−ＩＩ矢視断面図、第３図は可動ベーン駆動機
構の詳細図、第４図は可動ベーン駆動機構の要部を示す
図、第５図は第３図の要部断面図である。

図中、（１１）はコンプレッサケーシング、（１２）は
タービンケーシング、　　（１３）はコンプレッサイン
ペラとタービンホイールとを連結するシャフトを支持し
たセンタケーシングであり、コンプレッサケーシング（
１１）とタービンケーシング（１２）とはセンタケーシ
ング（１３）を介して一体的に接合されている。コンプ
レッサケーシング（１１）には、図中左方の開口端に背
板（１４）が固着され、コンプレッサケーシング（１１
）内部には軸方向通路（１７）およびスクロール通路（
１８）が画成されている。又背板（１４）はボルト（１
９）によってセンタケーシング（１３）と結合されてい
る。この背板（１４）およびコンプレッサケーシング（
工１）にてコンプレッサハウジングを構成する。軸方向
通路（１７）は図中左端部がスクロール通路（１８）の
中心部と連通し、これら通路（１７）。

（１８）の連通ずる部分にシャフト（２０）の図中右端
に取り付けられたコンプレッサインペラ（２１）が回転
自在に収容されそいる。軸方向通路（１７）は図中右端
に図外の気化器に連絡された吸気導入口（１７ａ）が開
口し、また、スクロール通路（１８）は上方に図外のエ
ンジンの燃焼室に連絡された吸気導出口（図示せず）が
開口している。

センタケーシング（１３）には内部に２つの軸受部（２
２）　、　（２３）が形成され、これら軸受部（２２）
　、　（２３）にフロートベアリング（２４）　、　（
２５）を介してシャフト（２０）が回転自在に支持され
ている。シャフト（２０）は、図中右端が背板（１４）
を回転自在に貫通してコンプレッサインペラ（２１）と
結合され、図中左端がタービンホイールに結合されてい
る。

（３０）は給油通路、（３１）は排油通路であり、これ
ら給油通路（３０）および排油通路（３１）は、潤滑油
供給源から供給される潤滑油をベアリング（２４）。

（２５）等に導いて潤滑とともに冷却を行い、この後、
この潤滑油をりザーバタンクへ還流させて回収する。な
お、（３２）は給油通路（３０）および排油通路（３１
）のタービンケーシング（１２）側に形成された冷却水
のつオータジ、ヤケットであり、このクォータジャケッ
ト（３２）は、タービンケーシング（１２）からの伝熱
を阻止し、また、ヒートソークパック時に冷却水を蒸発
させてその気化熱で軸受部（２２）。

（２３）を冷却する。

タービンケーシング（１２）は、スタッドボルト（３３
）が螺着され、このスタッドボルト（３３）にナツト（
３４）により締結された取付板（３５）によってセンタ
ケーシング（１３）に固定されている。このタービンケ
ーシング（１２）は、図中右方の開口端がタービンケー
シング（１２）とセンタケーシング（１３）との間に外
周縁を挟着されたベーン保持部材（３６）により閉止さ
れ、また、ベーン保持部材（３６）にボルト（３７）に
よって固定されたトッププレート（３８）が内周部に嵌
合している。これらタービンケーシング（１２）、ベー
ン保持部材（３６）およびトッププレート（３８）がタ
ービンハウジングに相当する。タービンケーシング（１
２）には、内部にスクロール通路（３９）と出口通路（
４０）とが画成され、また、スクロール通路（３９）に
接線方向を指向して開口する排気導入口（３９ａ）およ
び出口通路（４０）の左端に開口する排気排出口（４０
ａ）が形成されている。スクロール通路（３９）の中央
部と出口通路（４０）の右端部とは連通し、これら通路
（３９）　、　（４０）が連通ずる部分にシャフト（２
０）の左端部に固設されたタービンホイール（４１）が
回転自在に配置されている。

トッププレート（３８）は、タービンケーシング（１２
）の出口通路（４０）の内端部にシールリング（４２）
を介して嵌入した円筒部（３８ａ）と、該円筒部（３８
ａ）の外周の軸方向中央部から径方向に一体に延出した
円板部（３８ｂ）とから構成されている。円筒部（３８
ａ）内には前述したタービンホイール（４１）が所定の
クリアランスをもって回転自在に配置され、また、円板
部（３８ｂ）はスクロール通路（３９）を外周路（３９
ｂ）と内周路（３９ｃ）とに区画している。

このトッププレート（３８）は、タービンケーシング（
１２）側から円板部（３８ｂ）およびベーン保持部材（
３６）を貫通して遮熱板　（後述）に螺合した前述のボ
ルト（３７）によってベーン保持部材（３６）に固定さ
れている。

ベーン保持部材（３６）は、シャフト（２０）が回転自
在に貫通した円板部（３６ａ　）と、該円板部（３８ａ
）の外周部から軸線方向にトッププレート（３８）側に
向かフで一体に延出した４つの固定ベーン（４３）とか
ら構成されている。このベーン保持部材（３６）には、
センタケーシング（１３）側の端面に遮熱板（４４）が
嵌着され、この遮熱板（４４）と円板部（３６ａ　）と
の間にセンタケーシング（１３）への伝達を阻止する断
熱層（４４ａ　）が形成されている。固定ベーン（４３
）は、第２図に示すように、部分円弧状を成し、タービ
ンホイール（４１）と同心状に回転方向等間隔に配設さ
れている。これら固定ベーン（４３）の間には、それぞ
れ、部分円弧状の４つの可動ベーン（４５）が配置され
、これら固定ベーン（４３）と可動ベーン（４５）とに
よってスクロール通路（３９）の外周路（３９ｂ）と内
周路（３９ｃ）との間に可変絞り（４６）が構成されて
いる。可動ベーン（４５）は、それぞれベーン保持部材
（３６）の円板部（３６ａ）に形成された孔（３８ｂ）
及び遮熱板（４４）の孔部（４４ｂ）を回転自在に貫通
した回動軸（４７）に一端が固設され、回動軸（４７）
の回動にともない傾動して可変絞り（４６）の流路面積
（開度）を変更する。回動軸（４７）は、センタケーシ
ング（１３）側に突出した端部が遮熱板（４４）とセン
ターケーシング（１３）との間に画成された左右の空間
部（Ｓ）　、　（Ｓ）内に配置されたリンク機構（５０
）を介してアクチュエータ（５１）に接続されている。

第３図、第４図及び第５図に示すように、回動軸（４７
）は、それぞれ２つで２つの組を成し、これら２組の回
動軸（４７）がそれぞれリンク機構（５０）。

（５０）を介して並列的にアクチュエータ（５１）に連
結されている。又、２つのリンク機構（５０）　、　（
５０）は同一構成であり、一方のみを説明して他方の説
明を省略する。

リンク機構（５０）は、組を成す２つの回動軸（４７）
のセンタケーシング（１３）側に突出した端部にそれぞ
れ固設されたアーム部材（５２）　、　（５２）を、レ
バー部材（５３）およびリンク部材（５４）によってア
クチュエータ（５１）のロッド（５１ａ　）に連結して
いる。レバー部材（５３）は、略くの字形状を成し、中
央の屈曲部が支持軸（５５）と固着している。支持軸（
５５）は、第４図、第５図に詳伝するように、センタケ
ーシング（１３）の孔（１３ａ）に嵌合した軸受（８０
）を回転自在に貫通し、また、タービンケーシング（１
２）側の一方の端部が前述のように、レバー部材（５３
）に固着される。支持軸（５５）の他方の端部にはリン
ク部材（５４）の一方の端部が固定され、このリンク部
材（５４）の他方の端部は第３図に示すようにアジャス
トリンク（５６）に回動自在にビン結合されている。

アジャストリンク（５６）は、略り字状のアーム（５７
）と、このアーム（５７）の短辺先端部に植設されたア
ンカボルト（５８）と、このアンカボルト（５８）に基
端のめねじ部（５９ａ）が螺合長さを変更可能に螺着し
たアジャストロッド（５９）と、このアジャストロッド
（５９）を摺動自在に外挿したホルダ（６０）と、アジ
ャストロッド（５９）の先端のおねじ部（５９ｂ）に螺
着したナツト（６１）と、ホルダ（６０）とアジャスト
ロッド（５９）の外壁段部との間に縮装されてホルダ（
６０）をナツト（６１）に向けて付勢するスプリング（
６１）と、を備えている。このアジャストリンク（５６
）は、前述のようにアーム（５７）の短辺先端部に一方
のリンク機構（５０）のリンク部材（５４）が回動自在
にピン結合し、ホルダ（６０）に他方のリンク機構（５
０）のリンク部材（５４）が回動自在に結合し、これら
リンク部材（５４）　、　（５４）の結合部間の距離が
アジャストロッド（５９）の螺合長さを変えることで調
整される。このアジャストリンク（５６）のアーム（５
７）は、その長辺基端部がアクチュエータ（５１）のロ
ッド（５１ａ　）にジヨイント（６２）を介して結合さ
れたアジャストスクリュ（６３）に一対のナツト（８４
）　、　（６４）によって固定され、アクチュエータ（
５１）によって駆動される。アクチュエータ（５１）は
、タービンケーシング（１２）に固定され、エンジンの
回転速度等に応じ制御されて作動する。

ところで第３図、第４図、第６図に示すようにレバー部
材（５３）の両端には大部（５３ａ）が形成されており
、又アーム部材（５２）には係合ビン（５２ａ）が植設
され、 このアーム部材（５２）の係合ビン（５２ａ）　とレバ
ー部材（５３）の大部（５３ａ）　とによりレバー部材
（５３）端部とアーム部材（５２）１部が係合している
。又、レバー部材（５３）端部には、大部（５３ａ）の
縁部（Ｓ３ｂ）とは反対側に、板ばね（９０）がボルト
（９１）により取付けられ、この板ばね（９０）により
係合ビン（５２ａ）と縁部（５３ｂ）が押しつけられて
この部分に摺動抵抗が付与されている。而してこの摺動
抵抗により排気ガスの脈動、エンジンの振動があフても
可動ベーン（４５）は振動せず、可変絞り（４６）を微
小に開いた場合でも可動ベーン（４５）はベーン保持部
材（３６）のベーンストッパー（３８ｄ）、トッププレ
ート（３８）のストッパ等に断続的に当たることがなく
、騒音が発生することがない。

一方、板ばね（９０）は、可動ベーン（４５）を開く方
向に駆動する際にビン（５２ａ）と当接する側に配置さ
れ、従って可動ベーン（４５）を開く際には板ばね（９
０）にビン（５２ａ）が当接し、可動ベーン（４５）が
閉じる際には縁部（５３ｂ）がビン（５，２ａ）に当接
するようになっている。ところで可動ベーン（４５）に
は排気が衝当して常に開く方向に付勢されているため、
可動ベーン（４５）を開く際に板ばね（９ｏ）にはほと
んど力が作用ｉず、板ばね（９０）の剛性を特別に考慮
しなくてもすむという利点を生ずる。

尚、板ばね（９０）は耐熱性を考えてセラミック製造材
料、インコネル等の耐熱側等で構成することが好ましい
。

（発明の効果） 以上述べたように本発明によれば、アーム部材とレバー
部材との係合部に摩擦力付与手段を設けて係合部に摺動
抵抗を与えるようにしたので、可動ベーンが振動するの
を防止でき、可変絞り部を微小に開いた場合でも騒音の
発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はターボチャージャの縦断面図、第２図は第１図
のＩＩ　−Ｉ！矢視断面図、第３図は可動ベーン駆動機
構の詳細図、第４図はベーン駆動機構の要部を示す図、
第５図は第３図の要部断面図、第６図はアーム部材とレ
バー部材との係合部分の一部断面図を示す。 尚、図面中（１２）はタービンハウジング、（３９）。 （４０）は排気通路、（４５）は可動ベーン、（４７）
は回動軸、（５２）はアーム部材、（５３）はレバー部
材、（９０）は摩擦力付与手段たる板ばねである。 特　許　出　願　人　　　　本田技研工業株式会社代理
人　　弁理士　　　　　下　　１）　容−即問　　　　
弁理士　　　　　　　大　　橋　　邦　　産量　　　弁
理士　　　　　小　　山　　　　有向　　　弁理士　　
　　　野　　１）　　　茂第２図 手続補正書印発） 昭和６２年　５月２７日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）タービンハウジング内に回転自在にタービンホイ
   ールを設け、該タービンホイールへ排気を導く排気通路
   に可動ベーンを設けて、可変絞り部を設定し、前記可動
   ベーンの傾動により前記可変絞り部の開度を調整するタ
   ーボチャージャに於いて、 前記タービンハウジングに、該タービンハウジングを貫
   通して設けられ、タービンハウジング内部側端部に可動
   ベーンを固着した回動軸と、該回動軸のタービンハウジ
   ング外部側端部に固着されるアーム部材と、 端部が前記アーム部材に係合し、アクチュエーターによ
   り駆動されて前記アーム部材を揺動させ、可動ベーンを
   傾動せしめるレバー部材と、前記アーム部材と前記レバ
   ー部材との係合部に設けられ、該係合部に摺動抵抗を付
   与する摩擦力付与手段とを備えたターボチャージャの可
   動ベーン駆動機構。
2. （２）前記アーム部材に植設されたピンと、該ピンと摺
   動可能に前記レバー部材の端部に形成された欠部とによ
   って前記アーム部材と前記レバー部材とを係合させると
   ともに、前記摩擦力付与手段を前記レバー部材の端部に
   前記可動ベーンを開く方向で前記ピンを前記欠部の縁部
   に向けて付勢する板ばねにて構成したことを特徴とする
   前記第１項記載のターボチャージャの可動ベーン駆動機
   構。