JPWO2017175615A1 - 可変ノズルユニット、過給機、及び、可変ノズルユニットの製造方法 - Google Patents

Abstract

可変ノズルユニットは、軸体を含む連結ピンと、第１挿通孔が形成されたサポートリングと、第２挿通孔が形成されたノズルリングと、を備え、軸体は、第１挿通孔と第２挿通孔とに挿通されており、軸体の一端には、第２挿通孔よりも径の大きなフランジ部が形成され、軸体の他端には、第１挿通孔よりも径の大きな頭部が形成されており、フランジ部は、ノズルリングに当接されており、頭部とサポートリングとの間には、サポートリングをノズルリング側に付勢する弾性部材が配置されている。

Description

本開示は、可変ノズルユニット、過給機、及び、可変ノズルユニットの製造方法に関する。

従来、過給機に供給される排気ガスの流路面積を可変する可変ノズルユニットとして、サポートリングとノズルリングとを備える可変ノズルユニットが知られている。例えば、特許文献１に記載された可変ノズルユニットは、第１ベースリングと、第１ベースリングに対して複数の連結ピンによって一体的に設けられた第２ベースリングと、第１ベースリング及び第２ベースリング間に配置された複数の可変ノズルと、第１ベースリングにおける第２ベースリングに対向する面と反対側の面に設けられたサポートリングとを備えている。このサポートリングは、第１ベースリングに対して、複数の連結ピンのカシメ結合によって一体的に接合されている。また、サポートリングの外縁は、ベアリングハウジングとタービンハウジングとによって挟持されている。

特開２０１４−１６９６４０号公報

一般に、可変ノズルユニットでは、内燃機関からの排熱によって各部材の温度が高くなる。各部材の温度が過度に高くなると、可変ノズルユニットが熱膨張（径方向への膨張）による変形を生じる虞がある。特に、第１ベースリングは、排熱の影響を受けやすく高温になりやすい。例えば、特許文献１の構成では、第１ベースリング（ノズルリング）とサポートリングとが連結ピンのカシメ結合によって一体的に接合されているので、第１ベースリングとサポートリングとが略一体的に変形する。この場合、ベアリングハウジング及びタービンハウジングに対してサポートリングを径方向に摺動させることによって、膨張による変形が吸収され得る。ここで、内燃機関として、例えば車両用ガソリンエンジンを想定すると、今後、さらに排熱温度が高まっていく可能性がある。これに対応して、熱膨張による変形を安定して吸収する可変ノズルユニットが希求されている。

本開示は、熱膨張による変形を安定して吸収する可変ノズルユニットを説明する。

本開示の一態様による可変ノズルユニットは、軸体を含む連結ピンと、第１挿通孔が形成されたサポートリングと、第２挿通孔が形成されたノズルリングと、を備え、軸体は、第１挿通孔と第２挿通孔とに挿通されており、軸体の一端には、第２挿通孔よりも径の大きなフランジ部が形成され、軸体の他端には、第１挿通孔よりも径の大きな頭部が形成されており、フランジ部は、ノズルリングに当接されており、頭部とサポートリングとの間には、サポートリングをノズルリング側に付勢する弾性部材が配置されている。

本開示の可変ノズルユニットによれば、熱膨張による変形を安定して吸収することができる。

図１は、車両用の過給機を示す断面図である。 図２は、ノズルリングを示す平面図である。 図３は、サポートリングを示す平面図である。 図４は、可変ノズルユニットの部分拡大模式図であり、（ａ）〜（ｃ）は可変ノズルユニットの製造工程を示す図である。

本開示の一態様による可変ノズルユニットは、軸体を含む連結ピンと、第１挿通孔が形成されたサポートリングと、第２挿通孔が形成されたノズルリングと、を備え、軸体は、第１挿通孔と第２挿通孔とに挿通されており、軸体の一端には、第２挿通孔よりも径の大きなフランジ部が形成され、軸体の他端には、第１挿通孔よりも径の大きな頭部が形成されており、フランジ部は、ノズルリングに当接されており、頭部とサポートリングとの間には、サポートリングをノズルリング側に付勢する弾性部材が配置されている。

このような可変ノズルユニットでは、重なり合った状態のサポートリング及びノズルリングが連結ピンのフランジ部と頭部との間で挟持されている。このフランジ部と頭部とによるサポートリング及びノズルリングを締め付ける力（以下、「軸力」という）は、頭部とサポートリングとの間に配置された弾性部材の付勢力によってコントロールされている。このように軸力がコントロールされることによって、サポートリングとノズルリングとの間の摩擦力がコントロールされる。これにより、ノズルリングが熱膨張した場合には、サポートリングに対して相対的にノズルリングが径方向外側に摺動することによって、熱膨張による変形を吸収することができる。したがって、熱膨張による不具合を抑制することができる。

また、頭部は、カシメ構造によって形成されている構成でもよい。このような構成によれば、サポートリングとノズルリングとの挟持に別部材を必要とすることなく、挟持による接合の信頼性を高めることができる。

また、弾性部材は、軸体が挿通された弾性座金である構成でもよい。本明細書において、弾性座金とは、軸方向に所定の弾性を生じる形状を有した座金状体であって、例えば、ばね座金、皿ばね座金、波形座金等を意味する。

また、第１挿通孔及び第２挿通孔のうち少なくとも一方は、ノズルリングの径方向に長い長孔である構成でもよい。この場合、サポートリングに対してノズルリングが径方向外側に摺動する際に、連結ピンが第１挿通孔及び第２挿通孔と干渉することを抑制することができる。

可変ノズルユニットの製造方法は、サポートリングに形成された第１挿通孔とノズルリングに形成された第２挿通孔とに対して、サポートリングとノズルリングとが重なり合った状態で、一端にノズルリングよりも径の大きなフランジ部が形成された軸体を含む連結ピンの軸体の他端をノズルリング側から挿通し、第１挿通孔から突出する軸体の他端に弾性部材を配置するとともに、フランジ部とノズルリングとの間、ノズルリングとサポートリングとの間、及び、サポートリングと弾性部材との間のうち少なくとも一カ所にスペーサを配置する工程と、この工程のあとに、連結ピンの他端をカシメることによって頭部を形成し、頭部とフランジ部とによって弾性部材、サポートリング及びノズルリングを挟持させる工程とを含む。

このような製造方法では、フランジ部とノズルリングとの間、ノズルリングとサポートリングとの間、及び、サポートリングと弾性部材との間のうち少なくとも一カ所にスペーサが配置された状態で、連結ピンの他端がカシメられる。そのため、頭部とフランジ部とによって弾性部材、サポートリング及びノズルリングのみが挟持された状態では、カシメ時に押圧されていた弾性部材がスペーサの厚さの分だけ復元する。これにより、サポートリング及びノズルリングは、弾性部材に付勢された状態で、連結ピンのフランジ部と頭部との間で挟持されることになる。このように、スペーサを所定の位置に配置することによって、可変ノズルユニットを容易に製造することができる。

また、スペーサは、所定温度で消失可能な材料から成る構成でもよい。この構成によれば、連結ピンの他端をカシメたあとに、容易にスペーサを消失させることができる。特に、内燃機関の排熱によってスペーサが消失する場合には、製造工程からスペーサを除く工程を省くことができる。

以下、本開示に係る実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。便宜上、実質的に同一の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。なお、各図面においては、構成要素の特徴を誇張して描写する場合があるため、図面上の各部位の寸法比は必ずしも実物とは一致しない。

図１に示される可変容量型の過給機１は、例えば、船舶や車両の内燃機関に適用される。図１に示されるように、過給機１は、タービン２とコンプレッサ３とを備えている。タービン２は、タービンハウジング４と、タービンハウジング４に収納されたタービン翼車６と、を備えている。タービンハウジング４は、タービン翼車６の周囲において周方向に延びるスクロール流路１６を有している。コンプレッサ３は、コンプレッサハウジング５と、コンプレッサハウジング５に収納されたコンプレッサ翼車７と、を備えている。コンプレッサハウジング５は、コンプレッサ翼車７の周囲において周方向に延びるスクロール流路１７を有している。

タービン翼車６は回転軸１４の一端に設けられており、コンプレッサ翼車７は回転軸１４の他端に設けられている。タービンハウジング４とコンプレッサハウジング５との間には、軸受ハウジング１３が設けられている。回転軸１４は、軸受１５を介して軸受ハウジング１３に回転可能に支持されており、回転軸１４、タービン翼車６及びコンプレッサ翼車７が一体の回転体１２として回転軸線Ｈ回りに回転する。

タービンハウジング４には、排気ガス流入口（図示せず）及び排気ガス流出口１０が設けられている。内燃機関（図示せず）から排出された排気ガスが、排気ガス流入口を通じてタービンハウジング４内に流入し、スクロール流路１６を通じてタービン翼車６に流入し、タービン翼車６を回転させる。その後、排気ガスは、排気ガス流出口１０を通じてタービンハウジング４外に流出する。

コンプレッサハウジング５には、吸入口９及び吐出口（図示せず）が設けられている。上記のようにタービン翼車６が回転すると、回転軸１４を介してコンプレッサ翼車７が回転する。回転するコンプレッサ翼車７は、吸入口９を通じて外部の空気を吸入し、圧縮して、スクロール流路１７を通じて吐出口から吐出する。吐出口から吐出された圧縮空気は、前述の内燃機関に供給される。

続いて、タービン２について更に詳細に説明する。タービン２は可変容量型タービンである。スクロール流路１６とタービン翼車６とを接続するガス流入路２１には、可動のノズルベーン２３が設けられている。複数のノズルベーン２３が回転軸線Ｈを中心とする円周上に配置されている。各々のノズルベーン２３は回転軸線Ｈに平行な軸線回りに回動する。上記のようにノズルベーン２３が回動することによって、タービン２に導入される排気ガスの流量に応じてガス流路の断面積が最適に調整される。上記のようにノズルベーン２３を回動させるための駆動機構として、タービン２は可変ノズルユニット２５を備えている。可変ノズルユニット２５は、タービンハウジング４の内側に嵌め込まれており、タービンハウジング４と軸受ハウジング１３とで挟み込まれて固定される。

以下、図１〜図４を参照しながら、可変ノズルユニット２５について更に詳細に説明する。以下の説明において、単に「軸線方向」、「径方向」、「周方向」等というときには、それぞれ、タービン翼車６の回転軸線Ｈ方向、回転径方向、回転周方向を意味するものとする。また、回転軸線Ｈ方向において、タービン２に近い側（図１において左側）を単に「タービン側」といい、コンプレッサ３に近い側（図１において右側）を単に「コンプレッサ側」という場合がある。

可変ノズルユニット２５は、上記の複数のノズルベーン２３と、ノズルベーン２３を軸線方向に挟む第１ノズルリング３１及び第２ノズルリング３２と、を有している。また、第１ノズルリング３１のコンプレッサ側には、サポートリング４１が固定されている。第１ノズルリング３１及び第２ノズルリング３２は、それぞれ回転軸線Ｈを中心とするリング状を成しており、タービン翼車６を周方向に囲むように配置されている。

図２に示すように、第１ノズルリング３１の径方向の内側は軸線方向の厚さが大きい厚肉部３１ａとなっている。第１ノズルリング３１の径方向の外側は厚肉部３１ａよりも軸線方向の厚さが小さい薄肉部３１ｂとなっている。厚肉部３１ａには、回転軸線Ｈを中心として複数の軸受孔３１ｃが周方向に略等間隔で形成されている。図示例では、周方向の１０カ所に軸受孔３１ｃが形成されている。また、薄肉部３１ｂには、回転軸線Ｈを中心として複数のピン孔（第２挿通孔）３１ｄが周方向に略等間隔で形成されている。図示例では、ピン孔３１ｄは、周方向の３カ所に形成されており、回転軸線Ｈを中心とした径方向に長いトラック形状の長孔となっている。第１ノズルリング３１の軸受孔３１ｃには、各ノズルベーン２３の回動軸２３ａが回転可能に挿通されている。第１ノズルリング３１は各ノズルベーン２３を片持ちで軸支している。なお、各ノズルベーン２３が第１ノズルリング３１と第２ノズルリング３２とによって両持ちで軸支される形態であってもよい。

第２ノズルリング３２は、第１ノズルリング３１に対して軸線方向に沿って離間して設けられている。第２ノズルリング３２には、第１ノズルリング３１のピン孔３１ｄに対応した位置に複数のピン孔３２ａ（図１参照）が形成されている。第１ノズルリング３１のピン孔３１ｄと第２ノズルリング３２のピン孔３２ａには、連結ピン３５が挿通されている。この連結ピン３５の軸方向の一端側には、ピン孔３１ｄに挿通される円柱状の軸体３５ａが形成されている。連結ピン３５の軸方向の他端側には、ピン孔３２ａに挿通される円柱状の軸体３５ｂが形成されている。また、軸体３５ａと軸体３５ｂとは、軸体３５ａ，３５ｂ及びピン孔３１ｄ，３２ａよりも径が大きなフランジ部３５ｃによって接続されている。なお、本実施形態では、軸体３５ａ，３５ｂ及びフランジ部３５ｃが一体的に形成されている。第１ノズルリング３１と第２ノズルリング３２とは、フランジ部３５ｃを挟み込むことによって、回転軸線Ｈ方向に所定の距離離間した状態で接続される。第１ノズルリング３１と第２ノズルリング３２とで挟まれた領域は前述のガス流入路２１を構成している。

図３に示されるように、サポートリング４１は、第１ノズルリング３１よりも外径の大きな円環板状をなしている。サポートリング４１には、第１ノズルリング３１のピン孔３１ｄに対応した複数のピン孔（第１挿通孔）４１ａが周方向に略等間隔で形成されている。図示例のピン孔４１ａは、回転軸線Ｈを中心とした径方向に長いトラック形状の長孔となっている。サポートリング４１は、連結ピン３５によって第１ノズルリング３１のコンプレッサ側に接合されている。サポートリング４１の外周部分がタービンハウジング４と軸受ハウジング１３とで軸線方向に挟み込まれることにより、可変ノズルユニット２５全体がタービンハウジング４及び軸受ハウジング１３に対して固定される。

サポートリング４１のコンプレッサ側には、駆動リング２８（図１参照）が回転軸線Ｈ回りで回動可能に支持される。駆動リング２８は、外部から入力されるノズルベーン２３への駆動力を伝達する部材である。駆動リング２８は、例えば金属材料により一部材で形成されている。駆動リング２８は、回転軸線Ｈを中心とする円周上に延在するリング状をなしており、外部からの駆動力を受けて回転軸線Ｈ回りに回動する。各ノズルベーン２３の回動軸２３ａにはレバー２９が取り付けられている。タービン２の外部からの駆動力が駆動リング２８に入力されると、駆動リング２８が回転軸線Ｈ回りに回動し、それに伴って各レバー２９が回動し、回動軸２３ａを介して各ノズルベーン２３が回動する。

次に、このような可変ノズルユニット２５のうち、第１ノズルリング（ノズルリング）３１及びサポートリング４１の接合構造について説明する。

前述のように、サポートリング４１と第１ノズルリング３１とは連結ピン３５によって接合されている。図１、図４（ｃ）に示されるように、連結ピン３５の軸体３５ａは、サポートリング４１と第１ノズルリング３１とが重なり合った状態でピン孔４１ａとピン孔３１ｄとに挿通されている。連結ピン３５のフランジ部３５ｃの径は、ピン孔３１ｄの短径よりも大きく形成されている。第１ノズルリング３１のタービン側の側面はフランジ部３５ｃに当接されている。また、軸体３５ａのコンプレッサ側の端部には、ピン孔４１ａの短径よりも大きな径を備える頭部３５ｄが形成されている。

頭部３５ｄとサポートリング４１のコンプレッサ側の側面との間には、弾性部材としてのスプリングワッシャ（弾性座金）３６が配置されている。本実施形態におけるスプリングワッシャ３６は、径方向に湾曲した皿バネ形状をなし、中央に挿通孔３６ａを備えている。すなわち、スプリングワッシャ３６は、外縁側に形成される円環状の外環部３６ｂと、外環部３６ｂの内縁から内側に向かって傾斜しながら立ち上がる傾斜部３６ｃと、傾斜部３６ｃの内縁からさらに内側に延びる円環状の内環部３６ｄとを含んでいる。外環部３６ｂは、例えば、断面視において湾曲した波形状をなしており、波の谷に相当する部分がサポートリング４１に接触している。また、外環部３６ｂの外縁は、サポートリング４１から離間している。傾斜部３６ｃと内環部３６ｄとの移行部分は、頭部３５ｄの外縁よりも外側に形成されている。内環部３６ｄは、サポートリング４１と略平行に延在している。

スプリングワッシャ３６の挿通孔３６ａには軸体３５ａが挿通されている。スプリングワッシャ３６は、頭部３５ｄとサポートリング４１のコンプレッサ側の側面とによって挟持されている。これにより、スプリングワッシャ３６は、サポートリング４１を第１ノズルリング３１側に付勢している。

次に、図４を参照して、可変ノズルユニットにおける第１ノズルリング３１及びサポートリング４１の接合方法の各工程について説明する。本実施形態においては、軸体３５ａがカシメられることによって頭部３５ｄが形成される。そのため、図４（ａ）に示されるように、製造工程の初期においては軸体３５ａの端部に頭部は形成されていない。

図４（ａ）に示されるように、まず、連結ピン３５の軸体３５ａが、サポートリング４１のピン孔４１ａ、スペーサ３７、及び、第１ノズルリング３１のピン孔３１ｄに対して、第１ノズルリング３１側から挿通される。この状態では、サポートリング４１と第１ノズルリング３１とがスペーサ３７を挟んで重なり合っている。スペーサ３７は、軸体３５ａが挿通可能な挿通孔が形成されたシート体である。スペーサ３７の厚さは略均一であり、サポートリング４１と第１ノズルリング３１との距離を一定に保持する。例えばスペーサ３７は、サポートリング４１と第１ノズルリング３１との対向面全体で挟持され得る。スペーサ３７は、サポートリング４１と第１ノズルリング３１との対向面のみに配置されるように周方向の３か所に別々に設けられてもよい。また、１枚の環状のスペーサ３７が当該対向面を横断するように設けられてもよい。スペーサ３７は紙製であり、所定の温度で消失可能（例えば４００℃で炭化する）となっている。ピン孔４１ａから突出する軸体３５ａは、スプリングワッシャ３６の挿通孔３６ａに挿通される。スプリングワッシャ３６の外環部３６ｂは、サポートリング４１に接している。

続く工程では、軸体３５ａの端部がフランジ部３５ｃ側に押圧されることによって、図４（ｂ）に示されるように、軸体３５ａの端部にカシメ構造による頭部３５ｄが形成される。この状態では、連結ピン３５の頭部３５ｄとフランジ部３５ｃとによってスプリングワッシャ３６、サポートリング４１、スペーサ３７及び第１ノズルリング３１が挟持されている。また、スプリングワッシャ３６の内環部３６ｄは頭部３５ｄとサポートリング４１とによって押し潰されている。

続いて、スペーサ３７がサポートリング４１と第１ノズルリング３１との間から除かれる。例えば、図４（ｂ）の状態で、内燃機関を動作させると、内燃機関からの排熱によって紙製のスペーサ３７が炭化して焼失する。スペーサ３７が除かれると、図４（ｃ）に示されるように、頭部３５ｄからフランジ部３５ｃまでの間にスペーサ３７の厚さ分の間隙が生じる。これにより、スプリングワッシャ３６がスペーサ３７の厚さ分だけ復元する。スプリングワッシャ３６は、復元することにより、サポートリング４１を第１ノズルリング３１側に付勢する。以上の工程によって、サポートリング４１及び第１ノズルリング３１が連結ピン３５及びスプリングワッシャ３６によって接合される。なお、内燃機関の排熱とは別の手段によってスペーサ３７を消失させてもよい。

ここで、前述のようにスプリングワッシャ３６は、スペーサ３７の厚さ分だけ復元することによって、サポートリング４１を第１ノズルリング３１側に付勢する。所定の押圧力を発揮できるように復元するためには、頭部３５ｄとサポートリング４１とによってスプリングワッシャ３６が押し潰されたときに、スプリングワッシャ３６が異常変形しないように留意する必要がある。なお、「異常変形」とは、例えば、スペーサ３７が消失した際に、サポートリング４１を第１ノズルリング３１側に付勢することができない程にスプリングワッシャ３６が変形することである。

本実施形態のスプリングワッシャ３６では、一例として、傾斜部３６ｃの外縁に波形状の外環部３６ｂが設けられている。そのため、サポートリング４１との接触によってスプリングワッシャ３６に生じる力を径方向に逃がすことができる。これによって、サポートリング４１との接触によるスプリングワッシャ３６の異常変形を抑えることができる。図４では、外環部３６ｂに形成される波の数が１つである例を説明しているが、複数の波が形成されてもよい。この場合にも、サポートリング４１との接触によるスプリングワッシャ３６の異常変形を抑えることができる。また、本実施形態のスプリングワッシャ３６では、一例として、傾斜部３６ｃの内縁にサポートリング４１と略平行の内環部３６ｄが設けられている。これによって、頭部３５ｄとの局所接触によるスプリングワッシャ３６の異常変形を抑えることができる。図４では、内環部３６ｄと傾斜部３６ｃとの移行部（接続部）が、頭部３５ｄの外縁よりも外側に形成される例を説明したが、移行部は頭部３５ｄの外縁と同じ位置に形成されてもよい。また、移行部は頭部３５ｄの外縁よりも内側に形成されてもよい。ただし、内環部３６ｄと傾斜部３６ｃとの移行部が、頭部３５ｄの外縁よりも外側に形成される場合には、内環部３６ｄと傾斜部３６ｃとの移行部と頭部３５ｄとの局所接触を避けることができる。これによって、スプリングワッシャ３６の異常変形を安定して抑えることができる。

以上説明した可変ノズルユニット２５では、重なり合った状態のサポートリング４１及び第１ノズルリング３１が連結ピン３５のフランジ部３５ｃと頭部３５ｄとの間で挟持されている。このフランジ部３５ｃと頭部３５ｄとによる軸力は、頭部３５ｄとサポートリング４１との間に配置されたスプリングワッシャ３６の付勢力によってコントロールされている。

そのため、スプリングワッシャ３６の付勢力を調整することで、サポートリング４１と第１ノズルリング３１との間の摩擦力がコントロールされる。これにより、今後、さらに排熱温度が高まっていくことによって、第１ノズルリング３１が熱膨張した場合にも、サポートリング４１に対して相対的に第１ノズルリング３１を径方向外側に摺動させることによって、熱膨張による変形を安定して吸収することができる。

また、頭部３５ｄは、カシメ構造によって形成されているので、サポートリング４１と第１ノズルリング３１との挟持に別部材を必要とすることなく、挟持による接合の信頼性を高めることができる。

また、ピン孔３１ｄ及びピン孔４１ａが、径方向に長い長孔となっており、ピン孔３１ｄ及びピン孔４１ａに挿通された軸体３５ａの径方向の動きを許容している。これにより、サポートリング４１に対して第１ノズルリング３１が径方向外側に摺動する際に、連結ピン３５がピン孔３１ｄ及びピン孔４１ａと干渉することを抑制することができる。

また、上記のような製造方法では、第１ノズルリング３１とサポートリング４１との間にスペーサ３７が配置された状態で、連結ピン３５の他端がカシメられている。そのため、スペーサ３７が除かれて、頭部３５ｄとフランジ部３５ｃとによってスプリングワッシャ３６、サポートリング４１及び第１ノズルリング３１のみが挟持された状態では、スペーサ３７の厚さの分だけスプリングワッシャ３６が復元する。このように、スペーサ３７を所定の位置に配置することによって、可変ノズルユニット２５を容易に製造することができる。

また、スペーサ３７が紙製であるため、連結ピン３５をカシメたあとに、容易にスペーサ３７を消失させることができる。特に、上記したように、内燃機関の排熱によってスペーサ３７を消失させる場合には、製造工程からスペーサ３７を除く工程を省くことができる。すなわち、製造後の最初の内燃機関の動作によってスペーサ３７を消失させることとしてもよい。

以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではない。例えば、シート状からなる紙製のスペーサ３７を例示したがこれに限定されない。スペーサは、所定の厚さを備えており、軸体３５ａがカシメられる際に所定の厚さを保持できればよく、シート状以外の形状であってもよい。また、スペーサは、紙以外の材料であっても、所定の温度（例えば内燃機関の排気温度）で消失する材料であればよい。消失とは、燃焼（炭化）によって焼失する場合だけでなく、例えば液化、気化、昇華等の概念を含む。さらに、消失とは、スペーサが完全に失われる状態のみならず、スプリングワッシャが復元する程度にスペーサの厚さが小さくなる状態も含む。また、スペーサは、所定の温度によって消失する材料以外であってもよい。例えば、金属箔などによってスペーサを形成し、頭部をカシメたあとに、スペーサを引き抜くことによって、可変ノズルユニットを製造してもよい。なお、スペーサとして、所定の温度によって消失する材料を用いた場合、その材料や過給機の使用状況によってはスペーサが消失した後であっても、製造工程においてスペーサが配置されていたことが視認可能な場合がある。

また、カシメ時にスペーサ３７に過度に圧力が加わらないように、広い面積を有する第１ノズルリング３１とサポートリング４１との間にスペーサ３７が配置される例を示したがこれに限定されない。例えば、スペーサは、フランジ部３５ｃと第１ノズルリング３１との間に配置されてもよい。フランジ部３５ｃ及び第１ノズルリング３１は、内燃機関による排気の熱の影響を受けて高温になり易いため、スペーサが紙等によって形成される場合には、その消失が効率的に行われ得る。また、スペーサは、サポートリング４１とスプリングワッシャ３６との間に配置されてもよい。

また、サポートリング４１のピン孔４１ａと第１ノズルリング３１のピン孔３１ｄとがいずれも長孔である例を示したが、これに限定されない。ピン孔４１ａ及びピン孔３１ｄは、例えばその一方が丸孔であってもよい。この場合、丸孔によって連結ピンの径方向の移動が規制されるので、連結ピンの位置決めを行い易い。また、ピン孔４１ａ及びピン孔３１ｄの両方が長孔ではなく丸孔であってもよい。この場合、少なくともサポートリング４１に対する第１ノズルリングの相対的な摺動を許容するように、ピン孔４１ａ及びピン孔３１ｄの少なくとも一方に対して軸体３５ａが径方向に移動可能な間隙が設けられている。

また、弾性部材として、弾性座金の一形態であるスプリングワッシャを示したが、これに限定されない。弾性座金としては、スプリングワッシャ以外にも、例えば、ばね座金、皿ばね座金、波形座金等を採用可能であり、軸方向に所定の弾性を生じるものであれば典型的な座金の形状以外にも多様な形状を採り得る。さらに、弾性部材として、所定の弾性を備えた耐熱性樹脂を使用してもよい。

また、軸体３５ａがカシメられることによって頭部３５ｄが形成される例を示したが、これに限定されない。例えば、頭部をナット等によって構成し、軸体に対していわゆるボルト・ナット接合によって頭部を形成してもよい。また、頭部を別部材によって構成し、溶接等によって軸体に固定してもよい。これらの場合、スペーサを用いることなく製造することも可能である。

本開示の可変ノズルユニットによれば、熱膨張による変形を安定して吸収することができる。

１ 過給機
２５ 可変ノズルユニット
３１ 第１ノズルリング（ノズルリング）
３１ｄ ピン孔（第２挿通孔）
３５ 連結ピン
３５ａ 軸体
３５ｃ フランジ部
３５ｄ 頭部
３６ スプリングワッシャ（弾性部材）
３７ スペーサ
４１ サポートリング
４１ａ ピン孔（第１挿通孔）

Claims (7)

1. 軸体を含む連結ピンと、第１挿通孔が形成されたサポートリングと、第２挿通孔が形成されたノズルリングと、を備え、
   前記軸体は、前記第１挿通孔と前記第２挿通孔とに挿通されており、
   前記軸体の一端には、前記第２挿通孔よりも径の大きなフランジ部が形成され、前記軸体の他端には、前記第１挿通孔よりも径の大きな頭部が形成されており、
   前記フランジ部は、前記ノズルリングに当接されており、
   前記頭部と前記サポートリングとの間には、前記サポートリングを前記ノズルリング側に付勢する弾性部材が配置されている、可変ノズルユニット。
2. 前記頭部は、カシメ構造によって形成されている、請求項１に記載の可変ノズルユニット。
3. 前記弾性部材は、前記軸体が挿通された弾性座金である、請求項１又は２に記載の可変ノズルユニット。
4. 前記第１挿通孔及び前記第２挿通孔のうち少なくとも一方は、前記ノズルリングの径方向に長い長孔である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の可変ノズルユニット。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の可変ノズルユニットを備える過給機。
6. サポートリングに形成された第１挿通孔とノズルリングに形成された第２挿通孔とに対して、前記サポートリングと前記ノズルリングとが重なり合った状態で、一端に前記ノズルリングよりも径の大きなフランジ部が形成された軸体を含む連結ピンの前記軸体の他端を前記ノズルリング側から挿通し、前記第１挿通孔から突出する前記軸体の前記他端に弾性部材を配置するとともに、前記フランジ部と前記ノズルリングとの間、前記ノズルリングと前記サポートリングとの間、及び、前記サポートリングと前記弾性部材との間のうち少なくとも一カ所にスペーサを配置する工程と、
   前記工程のあとに、前記連結ピンの他端をカシメることによって頭部を形成し、前記頭部と前記フランジ部とによって前記弾性部材、前記サポートリング及び前記ノズルリングを挟持させる工程とを含む、可変ノズルユニットの製造方法。
7. 前記スペーサは、所定温度で消失可能な材料から成る、請求項６に記載の可変ノズルユニットの製造方法。

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