KR20010107518A

KR20010107518A - 가변용량 터빈

Info

Publication number: KR20010107518A
Application number: KR1020000083566A
Authority: KR
Inventors: 진나이야스아끼
Original assignee: 마스다 노부유키; 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2001-12-07
Also published as: CN1324980A; CN101737099A; KR100511184B1; JP3659869B2; US6582190B2; BR0102018B1; JP2001329850A; US20010053325A1; EP1158141A3; EP1158141A2; BR0102018A

Abstract

노즐구동부재, 연결부재 및 노즐 베인으로 이루어지는 가변 노즐기구를 터빈케이싱에 형성된 스크롤의 내측에 배치하는 것을 가능하게 하고, 축방향길이가 단축되어 소형 콤팩트화가 이루어지고, 차량으로의 탑재성이 향상됨과 동시에, 센터케이싱부의 구조의 복잡화를 회피하고, 조립, 분해공정 수가 저감되고, 양호한 정비성을 유지할 수 있는 가변용량 터빈을 제공한다.

가변용량 터빈에 있어서, 액추에이터에 의해 터빈축심둘레로 회전 구동이 가능하게 된 노즐구동부재와, 그 노즐구동부재와 상기 복수의 노즐 베인을 각각 연결하는 복수의 연결부재를 포함하는 가변 노즐기구를 구비하고, 상기 노즐구동부재 및 복수의 연결부재를 포함하는 가변 노즐기구를, 상기 스크롤의 내주측에 형성된 링크실내에 상기 노즐 베인에 대해 터빈축방향으로 나열하여 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

가변용량 터빈 {VARIABLE TURBINE}

본 발명은, 내연기관의 과급기 (배기 터빈과급기) 등에 사용되고, 작동가스를 터빈케이싱에 형성된 소용돌이 형상의 스크롤로부터 날개각을 가변으로 한 복수의 노즐 베인을 거쳐 터빈로터로 반경방향으로 유동시켜 그 터빈로터를 회전 구동하도록 구성된 래이디얼류형의 가변용량 터빈에 관한 것이다.

과급기 부착 내연기관에 있어서는, 기관으로부터의 배기가스유량과 과급기의 최적 작동조건이 되는 가스유량과의 매칭을 이루기 위해, 소용돌이 형상의 스크롤로부터 터빈로터로 보내지는 배기가스유량을 기관의 운전상태에 따라 가변으로 되는 가변용량 터빈을 구비한 과급기가 근래 많이 사용되고 있다.

도 5 내지 도 7 은 이러한 가변용량 터빈을 구비한 과급기의 종래기술의 일 예를 나타내고, 동 도면에 있어서, 도면부호 10 은 터빈케이싱, 도면부호 11 은 그 터빈케이싱 (10) 의 외주부에 소용돌이 형상으로 형성된 스크롤이다. 도면부호 12 는 터빈로터로, 도시하지 않은 컴프레서와 동일한 축에 설치되어 센터케이싱에 베어링 (모두 도시 생략) 을 통하여 회전이 자유롭게 지지되고 있다.

도면부호 2 는 노즐 베인으로, 상기 스크롤 (11) 의 내주축에 터빈의 원주방향 등간격으로 복수개 배치됨과 동시에, 이 내주단부에 형성된 노즐축 (02) 이 상기 터빈케이싱 (10) 에 고정된 노즐마운트 (4) 에 회전 구동이 가능하게 지지되고, 그 날개각을 변화시키도록 되어 있다. 도면부호 14 는 상기 터빈케이싱 (10) 에 고정되어 상기 터빈로터 (12) 로 팽창작업을 한 배기가스를 과급기외로 송출하기 위한 안내로를 형성하는 가스출구케이싱이다.

도면부호 3 은 원판 형상으로 형성된 링크플레이트로, 상기 터빈케이싱 (10) 에 회전 구동이능하게 지지됨과 동시에, 후술하는 레버플레이트 (1) 가 끼워 맞춰지는 끼워맞춤구멍 (3a) 이 터빈의 원주방향 등간격으로 설치되어 있다. 도면부호 07 은 상기 링크플레이트 (3) 를 통하여 노즐 베인 (2) 을 구동하는 액추에이터, 도면부호 005 는 그 액추에이터 (07) 의 액추에이터로드 (7) 와 상기 링크플레이트 (3) 를 연결하는 레버이다.

도 6 내지 도 7 은 상기 링크플레이트 (3), 레버플레이트 (1) 및 노즐 베인 (2) 의 연결상태를 나타내고, 도 6 은 그 부분 정면 단면도 (터빈축심에 직각인 단면도), 도 7 은 도 6 의 B-B 선 단면도이다.

도 6 내지 도 7 에 나타낸 바와 같이, 상기 원판 형상의 링크플레이트 (3) 의 내주부에 상기 끼워맞춤구멍 (3a) 이 터빈의 원주방향 등간격으로 형성되고, 그 끼워맞춤구멍 (3a) 의 각각에, 상기 복수의 레버플레이트 (1) 의 외주단에 형성된 보스부 (01) 가 회전, 그리고 슬라이딩이 가능하게 끼워 맞춰져 있다. 그리고, 상기 각 레버플레이트 (1) 의 내주단부에는, 상기 노즐 베인 (2) 의 노즐축 (02) 이 각각 고정되어 있다.

이러한 가변용량 터빈에 있어서, 상기 액추에이터 (07) 의 왕복변위는 액추에이터로드 (7) 및 크랭크기구의 레버 (005) 를 통하여 상기 링크플레이트 (3) 에 전달되고, 그 링크플레이트 (3) 가 회전 구동된다. 그 링크플레이트 (3) 의 회전에 의해, 그 링크플레이트 (3) 의 끼워맞춤구멍 (3a) 에 끼워 맞춰져 있는 상기 각 레버플레이트 (1) 의 보스부 (01) 가 원주방향으로 이동하고, 그 레버플레이트 (1) 의 내주단부에 고정된 노즐축 (02) 이 회전하고, 이에 따라 노즐 베인 (2) 이 회전 구동하여 날개각이 변화시켜진다.

도 5, 도 6 에 나타나는 가변용량 터빈에 있어서는, 원판 형상의 링크플레이트 (3) 의 내주부에 터빈의 원주방향 등간격으로 형성된 끼워맞춤구멍 (3a) 에 레버플레이트 (1) 의 외주단에 형성된 보스부 (01) 를 끼워 맞추고, 상기 각 플레이트 (1) 의 내주단부에 노즐 베인 (2) 의 노즐축 (02) 을 고정하도록 구성되어 있다.

이 때문에, 이러한 종래기술에 있어서는, 링크플레이트 (3), 레버플레이트 (1) 및 노즐 베인 (2) 이 거의 동일한 평면으로 반경방향으로 나열된 구조로 되어 있기 때문에, 그 링크플레이트 (3), 레버플레이트 (1) 및 노즐 베인 (2) 으로 이루어지는 가변 노즐기구의 외경이 커지고, 그 가변 노즐기구를 터빈케이싱 (10) 에 형성된 스크롤 (11) 의 내측에 배치하는 것이 곤란해지는 점으로부터, 그 가변 노즐기구를 터빈로터 (12) 용 베어링이 장착되어 있는 센터케이싱에 설치할 수밖에 없게 되고, 그 가변 노즐기구를 스크롤 (11) 로부터 축방향으로 돌출한 형태로 센터케이싱에 설치한 만큼, 가변용량 터빈의 축방향길이가 길어지고, 그 가변용량 터빈이 대형화하여 차량으로의 탑재성이 저하된다.

또, 이러한 종래기술에 있어서는, 복잡한 링크기구로 이루어지는 상기 가변 노즐기구 및 그 구동기구를, 베어링 및 시일기구가 장착되어 있는 상기 센터케이싱에 설치되어 있기 때문에, 그 센터케이싱부의 구조가 복잡해지고, 조립, 분해공정 수가 많아짐과 동시에, 정비성이 저해된다.

본 발명은 이러한 종래기술의 과제를 감안하고, 노즐구동부재를 구성하는 링크플레이트, 연속부재를 구성하는 레버플레이트 및 노즐 베인으로 이루어지는 가변 노즐기구를 터빈케이싱에 형성된 스크롤의 내측에 배치하는 것을 가능하게 하고, 축방향길이가 단축되어 소형 콤팩트화가 이루어지고, 차량으로의 탑재성이 향상됨과 동시에, 센터케이싱부의 구조의 복잡화를 회피하고, 조립, 분해공정 수가 저감되어, 양호한 정비성을 유지할 수 있는 가변용량 터빈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 가변용량 터빈 부착 과급기의 가변 노즐기구의 주요부 단면도이다.

도 2 는 제 1 실시예에서의 가변용량 터빈의 축심선을 따르는 단면도이다.

도 3 은 도 2 의 A-A 선 단면도이다.

도 4 는 제 2 실시예를 나타낸 도 1 대응도이다.

도 5 는 가변용량 터빈 부착 과급기의 종래기술의 일 예를 나타낸 주요부 사시도이다.

도 6 은 종래기술에서의 가변 노즐기구의 부분 정면 단면도 (터빈축심에 직각인 단면도) 이다.

도 7 은 도 6 의 B-B 선 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 레버플레이트 2: 노즐 베인

02: 노즐축 3: 링크플레이트

03: 기다란 구멍 4: 노즐마운트

05: 연결부 6: 보스부

7: 액추에이터로드 07: 액추에이터

10: 터빈케이싱 11: 스크롤

12: 터빈로터 13: 링크실

100: 가변 노즐기구

본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위해, 청구항 1 에 기재된 발명으로서, 터빈케이싱에 형성된 소용돌이형상의 스크롤과, 그 스크롤의 내주측에 터빈의 원주방향을 따라 배치됨과 동시에 상기 터빈케이싱에 회전 구동이 가능하게 지지되어 날개각을 가변으로 한 복수의 노즐 베인과, 그 노즐 베인의 내주측에 회전이 자유롭게 설치된 터빈로터를 구비하고, 작동가스를 상기 스크롤로부터 노즐 베인을 거쳐 터빈로터와 반경방향으로 유동시켜 그 터빈로터를 회전 구동하도록 구성된 가변용량 터빈에 있어서, 액추에이터에 연결되어 그 액추에이터에 의해 터빈축심둘레로 회전 구동이 가능하게 된 노즐구동부재와, 그 노즐구동부재와 상기 복수의 노즐 베인을 각각 연결하는 복수의 연결부재를 포함하는 가변 노즐기구를 구비하고, 상기 노즐구동부재 및 복수의 연결부재를 포함하는 가변 노즐기구를, 상기 스크롤의 내주측에 형성되어 작동가스실에 대하여 가스시일이 실시된 링크실내에 상기 노즐 베인에 대해 터빈축방향으로 나열하여 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변용량 터빈을 제안한다.

청구항 2 및 청구항 3 에 기재된 발명은, 상기 노즐구동부재 및 복수의 연결부재의 구체적 구성에 관한 것으로, 청구항 2 에 기재된 발명은, 청구항 1 에 있어서, 상기 노즐구동부재는 원판 형상으로 형성되고, 터빈의 축심을 지나는 반경방향선에 대해 일정각도 경사져서 터빈의 원주방향을 따라 형성된 기다란 구멍형상의 끼워맞춤구멍이 설치된 링크플레이트로 이루어지고, 상기 복수의 연결부재는 터빈축방향에 있어서 상기 노즐 베인과 노즐구동부재와의 사이에 배치됨과 동시에, 그 일단측을 상기 노즐 베인에 고정하여 타단측에 설치된 보스부를 상기 노즐구동부재의 끼워맞춤구멍에 회전, 그리고 슬라이딩이 가능하게 끼워 맞춘 레버상부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

청구항 3 에 기재된 발명은, 청구항 1 에 있어서, 상기 노즐구동부재는 원판 형상으로 형성되고, 터빈의 축심을 지나는 반경방향선에 대해 일정각도 경사져서 터빈의 원주방향을 따라 형성된 기다란 구멍형상의 끼워맞춤구멍이 설치된 링크플레이트로 이루어지고, 상기 복수의 연결부재는 터빈축방향에 있어서 상기 노즐 베인에 대해 상기 링크플레이트의 외측에 배치됨과 동시에, 그 일단측을 상기 노즐 베인에 고정하여 타단측을 상기 노즐 베인측을 향하여 돌출설치된 보스부를 통하여 상기 노즐구동부재의 끼워맞춤구멍에 회전, 그리고 슬라이딩이 가능하게 끼워 맞춘 레버상부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이러한 발명에 의하면, 상기 가변 노즐기구를 구성하는 링크플레이트를 포함하는 노즐구동부재 및 레버상부재를 포함하는 복수의 연결부재가, 터빈케이싱의 스크롤보다도 내주측의 링크실내에 배치되고, 노즐 베인에 대해 터빈축방향으로 나열하여 설치되어 있기 때문에, 스크롤의 외경을 증대시키지 않고 그 스크롤보다도 내주측에 상기 가변 노즐기구의 노즐구동부재 및 복수의 연결부재를 배치하는 것이 가능해진다. 이에 따라, 상기 가변 노즐기구의 축방향길이가 상기 스크롤의 축방향 길이 내로 거의 포함되게 되고, 가변용량 터빈의 축방향길이가 단축되어, 과급기가 소형 콤팩트화 된다.

또, 상기와 같이, 가변 노즐기구를 스크롤보다도 내주측에 배치하고 있기 때문에, 종래기술과 같이, 베어링 및 시일기구가 장착되어 있는 센터케이싱에 그 가변 노즐기구를 설치할 필요가 없으며, 이에 따라, 그 센터케이싱부의 구조의 복잡화가 회피되고, 가변용량 터빈의 조립, 분해공정 수가 저감됨과 동시에 정비성이 개선된다.

또한, 청구항 2, 청구항 3 과 같이, 중심선이 터빈의 축심을 지나는 반경방향선에 대해 일정각도 경사져서 형성되어 있는 링크플레이트의 기다란 구멍형상의 끼워맞춤구멍에, 레버상부재의 보스부를 끼워 맞추고 있기 때문에, 상기 노즐 베인에 걸리는 가스압 및 그 가변 노즐기구 구성부재간의 마찰력에 의한 상기 액추에이터로의 반력을, 그 레버상부의 아암길이를 증대시키지 않고 저감시킬 수 있고, 상기와 같이 가변 노즐기구의 축방향길이를 상기 스크롤의 축방향길이 내로 포함시키는 설계를 용이하게 할수 있으며, 가변용량 터빈의 축방향길이의 단축 및 소형 콤팩트화를 더욱 용이하게 실현할 수 있다.

또, 청구항 3 과 같이 구성하면, 링크플레이트를 레버상부재의 내측에 배치하고 있기 때문에, 그 링크플레이트에 연결되는 액추에이터로의 연결링크기구가 터빈축방향에 있어서 노즐 베인측, 즉 내측에 배치되게 되어, 보다 전체 길이가 단축되어 콤팩트한 구조가 된다.

발명의 실시 형태

이하, 본 발명을 도면에 나타낸 실시예를 사용하여 상세히 설명한다. 단, 이 실시예에 기재되어 있는 구성부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대배치 등은 특히 특정적인 기재가 없는 한, 이 발명의 범위를 그것 만으로 한정하는 취지가 아니며, 단순한 설명예에 지나지 않는다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 가변용량 터빈 부착 과급기의 가변 노즐기구의 주요부 단면도, 도 2 는 제 1 실시예에서의 가변용량 터빈의 축심선을 따르는 단면도, 도 3 은 A-A 선 단면도, 도 4 는 제 2 실시예를 나타낸 도 1 대응도이다.

도 2 및 도 3 에 있어서, 도면부호 10 은 터빈케이싱이고, 도면부호 11 은 그 터빈케이싱 (10) 의 외주부에 소용돌이 형상으로 형성된 스크롤이다. 도면부호 12 는 래이디얼류형의 터빈로터이고, 도시하지 않은 컴프레서와 동일한 축에 설치되어 센터케이싱에 베어링 (모두 도시 생략) 을 통하여 회전이 자유롭게 지지되고 있다.

도면부호 2 는 노즐 베인으로, 상기 스크롤 (11) 의 내주측에 터빈의 원주방향 등간격으로 복수개 배치됨과 동시에, 이들 날개단부에 형성된 노즐축 (02) 이 상기 터빈케이싱 (10) 에 고정된 노즐마운트 (4) 에 회전 구동이 가능하게 지지되고, 후술하는 수단에 의해 그 날개각을 변화시키도록 되어 있다. 도면부호 14 는 상기 터빈케이싱 (10) 에 고정되어 상기 터빈로터 (12) 로 팽창작업을 한 배기가스를 과급기외로 송출하기 위한 안내로를 형성하는 가스출구케이싱이고, 도면부호 16 은 가스출구이다.

도면부호 3 은 원판 형상으로 형성된 링크플레이트로, 상기 터빈케이싱 (10) 에 회전이 가능하게 지지됨과 동시에, 후술하는 레버플레이트 (1) 의 보스부 (6) 가 끼워 맞춰지는 기다란 구멍 (03) 이 터빈의 원주방향 등간격으로 설치되어 있다. 그 기다란 구멍 (03) 은, 그 중심선이, 터빈의 축심을 지나는 반경방향선에 대해 일정각도 경사져서 형성되고, 링크플레이트 (3) 로부터 레버플레이트 (1) 로의 구동력의 전달저항을 저감시키고 있다.

도면부호 7 은 상기 노즐 베인 (2) 을 구동하는 액추에이터 (07) (도 5 참조) 의 출력단인 액추에이터로드로, 그 액추에이터로드 (7) 의 왕복운동은 구동레버 (06) 및 크랭크컨트롤 (5) 및 구면 조인트로 이루어지는 연결부 (17) 에 의해 회전운동으로 변환되어 상기 링크플레이트 (3) 로 전달되도록 되어 있다.

본 발명의 특징으로 하는 가변 노즐기구를 나타낸 도 1 에 있어서, 도면부호 100 은 가변 노즐기구로, 다음과 같이 구성되어 있다.

도면부호 3 은 원판 형상으로 형성된 링크플레이트로, 상기와 같이, 액추에이터로드 (7) 에 연결부 (17) 등을 통하여 터빈축심둘레로 회전이 가능하게 연결되고, 터빈의 원주방향 등간격으로 (등간격이 아니어도 됨) 기다란 구멍 (03) 이 천공되어 있다. 도면부호 2 는 상기 스크롤 (11) 의 내주측에 터빈의 원주방향 등간격으로 복수개 배치된 노즐 베인으로, 이들 날개단부에 형성된 노즐축 (02) 이 상기 노즐마운트 (4) 에, 상기 링크실 (13) 내와의 사이의 가스시일용의 시일부 (4a) 를 통하여 회전 구동이 가능하게 지지되어 있다. 상기 각 노즐축 (02) 의 반노즐 베인 (2) 측 단부에는 상기 복수의 레버플레이트 (1) 의 일단부가 코킹 등의 연결부 (05) 로 고정되어 있다. 상기 레버플레이트 (1) 의 타단부에 형성된 보스부 (6) 는 상기 링크플레이트 (3) 의 기다란 구멍 (03) 에 회전, 그리고 슬라이딩이 가능하게 끼워 맞춰져 있다.

그리고, 상기 레버플레이트 (1) 및 링크플레이트 (3) 는, 상기 스크롤 (11) 보다도 내주측에 형성된 링크실 (13) 내에, 상기 노즐 베인 (2) 과 링크플레이트 (3) 와의 사이에 레버플레이트 (1) 가 배치되어, 그 노즐 베인 (2) 에 대해 터빈축방향으로 나열되어 설치되어 있다.

이러한 구성으로 이루어지는 가변용량 터빈 부착 과급기에 있어서, 내연기관 (도시 생략) 으로부터의 배기가스는 상기 스크롤 (11) 로 들어가, 그 스크롤 (11) 의 소용돌이에 따라 원주방향 회전하면서 노즐 베인 (11) 으로 유입된다. 그리고, 그 배기가스는, 상기 노즐 베인 (20 의 날개사이를 유과(流過)하여 상기 터빈로터 (12) 에 그 외주측으로부터 유입하고, 중심측을 향하여 반경방향으로 흘러 그 터빈로터 (12) 에 팽창작업을 이룬 후, 축방향으로 유출하여 가스출구 (16) 로 안내되어 과급기외로 송출된다.

이러한 가변용량 터빈에 있어서, 그 용량을 제어함에 있어서, 상기 액추에이터 (07) 에 대해, 상기 노즐 베인 (2) 을 흐르는 배기가스의 유량이 소요의 유량이 되는 그 노즐 베인 (2) 의 날개각을, 날개각 제어수단 (도시 생략) 에 의해 설정한다. 이러한 날개각에 대응하는 액추에이터 (07) 의 왕복변위는 액추에이터로드 (7), 구동레버 (06), 크랭크컨트롤 (5) 및 구면 조인트로 이루어지는 연결부 (17) 에 의해 회전운동으로 변환되어 상기 링크플레이트 (3) 에 전달되고, 그 링크플레이트 (3) 가 회전 구동된다.

그 링크플레이트 (3) 의 회전에 의해, 그 링크플레이트 (3) 의 기다란 구멍 (03) 에 끼워 맞춰져 있는 상기 각 레버플레이트 (1) 의 보스부 (6) 가 그 기다란 구멍 (03) 내를 회전 구동, 그리고 슬라이딩하면서 원주방향으로 이동시켜진다. 이러한 보스부 (6) 의 이동에 의해, 상기 노즐축 (02) 에 근원부를 고정하고 있는 아암상의 상기 레버플레이트 (1) 를 통하여 그 노즐축 (02) 이 회전시켜지고, 이에 따라 노즐 베인 (2) 이 회전 구동하여 상기 액추에이터 (07) 로 설정된 날개각으로 변화시켜진다.

이러한 실시예에 의하면, 상기 가변 노즐기구 (100) 를 구성하는 레버플레이트 (1) 및 링크플레이트 (3) 가, 상기 스크롤 (11) 보다도 내주측에 형성된 링크실(13) 내에, 노즐 베인 (2) 에 대해 터빈축방향으로 나열하여 설치되어 있기 때문에, 스크롤 (11) 의 외경을 증대시키지 않고 그 스크롤 (11) 보다도 내주측에 가변 노즐기구 (100) 의 레버플레이트 (1) 및 링크플레이트 (3) 를 배치하는 것이 가능해진다. 이에 따라, 상기 가변 노즐기구 (100) 의 축방향길이가 상기 스크롤 (11) 의 축방향길이 내로 거의 포함되게 되어, 가변용량 터빈의 축방향길이가 단축되어, 과급기가 소형 콤팩트화된다.

또, 상기와 같이, 가변 노즐기구 (100) 를 스크롤 (11) 보다도 내주측에 배치하고 있기 때문에, 종래 기술과 같이 베어링 및 시일기구가 장착되어 있는 센터케이싱에 가변 노즐기구 (100) 를 설치할 필요가 없고, 그 센터케이싱부의 구조의 복잡화가 회피되어, 조립, 분해공정 수가 저감됨과 동시에 정비성이 개선된다.

또한, 상기와 같이, 중심선이 터빈의 축심을 지나는 반경방향선에 대해 일정각도 경사지게 형성되어 있는 링크플레이트 (3) 의 기다란 구멍 (03) 에, 아암상의 레버플레이트 (1) 의 보스부 (6) 를 끼워 맞추고 있기 때문에, 상기 노즐 베인 (2) 에 걸리는 가스압 및 그 가변 노즐기구 (100) 구성부재간의 마찰력에 의한 상기 액추에이터 (07) 로의 반력을, 그 레버플레이트 (1) 의 아암길이를 증대시키지 않고 저감시킬 수 있고, 상기와 같이 가변 노즐기구 (100) 의 축방향길이를 상기 스크롤 (11) 의 축방향길이 내에 포함시키는 설계를 용이하게 할 수 있고, 가변용량 터빈의 축방향길이의 단축 및 과급기의 소형 콤팩트화를 더욱 용이하게 실현할 수 있다.

도 4 에 나타낸 본 발명의 제 2 실시예에 있어서는, 레버플레이트 (1) 를 터빈축방향에 있어서 상기 노즐 베인 (2) 에 대해 상기 링크플레이트 (3) 의 외측에 배치하고, 일단측을 상기 노즐 베인 (2) 에 고정한 그 레버플레이트 (1) 의, 타단측의 보스부 (6) 를 상기 링크플레이트 (3) 측, 즉 내측을 향하여 돌출설치하고, 그 링크플레이트 (3) 에 설치된 기다란 구멍 (03) 에 회전, 그리고 슬라이딩이 가능하게 끼워 맞추고 있다.

기타 구성은 상기 제 1 실시예와 동일하고, 이와 동일한 부재는 동일한 부호로 나타낸다.

이 실시예의 경우는, 링크플레이트 (3) 를 레버플레이트 (1) 의 내측의 노즐마운트 (4) 에 접근시켜 배치하고 있기 때문에, 그 링크플레이트 (3) 에 연결되는 구동레버 (06), 크랭크컨트롤 (5), 구면 조인트로 이루어지는 연결부 (17), 액추에이터로드 (7) 등의 액추에이터 (07) 로의 연결링크기구가 터빈축방향에 있어서 내측에 배치되게 되고, 보다 전체 길이가 단축되어 콤팩트한 구조가 된다.

이상 기재한 바와 같이 본 발명에 의하면, 가변 노즐기구를 구성하는 노즐구동부재 및 복수의 연결부재가, 스크롤보다도 내주측의 링크실내에, 노즐 베인에 대해 터빈축방향으로 나열하여 설치되어 있기 때문에, 스크롤의 외경을 증대시키지 않고 그 스크롤보다도 내주측에 상기 가변 노즐기구를 배치하는 것이 가능해지고, 상기 가변 노즐기구의 축방향길이가 상기 스크롤의 축방향길이 내로 거의 포함되게 된다. 이에 따라, 가변용량 터빈의 축방향길이가 단축되고, 가변용량 터빈을 소형 콤팩트화할 수 있으며, 차량으로의 탑재성을 향상시킬 수 있다.

또, 가변 노즐기구를 스크롤보다도 내주측에 배치하고 있기 때문에, 종래기술과 같이, 베어링 및 시일기구가 장착되어 있는 센터케이싱에 가변 노즐기구를 설치할 필요가 없으며, 이에 따라, 그 센터케이싱부의 구조의 복잡화가 회피되고, 가변용량 터빈의 조립, 분해공정 수가 저감됨과 동시에 정비성이 개선된다.

또한, 청구항 2, 청구항 3 과 같이 구성하면, 중심선이 터빈의 축심을 지나는 반경방향선에 대해 일정각도 경사져서 형성되어 있는 링크플레이트의 기다란 구멍형상의 끼워맞춤구멍에, 레버상부재의 보스부를 끼워 맞추고 있기 때문에, 상기 노즐 베인에 걸리는 가스압을 포함하는 가변 노즐기구측으로부터의 액추에이터로의 반력을, 레버상부재의 아암길이를 증대시키지 않고 저감시킬 수 있고, 상기와 같이 가변 노즐기구의 축방향길이를 상기 스크롤의 축방향길이 내로 포함시키는 설계를 용이하게 할 수 있으며, 가변용량 터빈의 축방향길이의 단축 및 소형 콤팩트화를 더욱 용이하게 실현할 수 있다.

또, 청구항 3 과 같이 구성하면, 링크플레이트를 레버상부재의 내측에 배치하고 있기 때문에, 그 링크플레이트에 연결되는 액추에이터로의 연결링크기구가 터빈축방향에 있어서 노즐 베인측, 즉 내측에 배치되게 되고, 보다 전체 길이가 단축되어 콤팩트한 구조의 가변용량 터빈을 얻을 수 있다.

Claims

터빈케이싱에 형성된 소용돌이형상의 스크롤과, 그 스크롤의 내주측에 터빈의 원주방향을 따라 배치됨과 동시에 상기 터빈케이싱에 회전 구동이 가능하게 지지되어 날개각을 가변으로 한 복수의 노즐 베인과, 그 노즐 베인의 내주측에 회전이 자유롭게 설치된 터빈로터를 구비하고, 작동가스를 상기 스크롤로부터 노즐 베인을 거쳐 터빈로터와 반경방향으로 유동시켜 그 터빈로터를 회전 구동하도록 구성된 가변용량 터빈에 있어서, 액추에이터에 연결되어 그 액추에이터에 의해 터빈축심둘레로 회전 구동이 가능하게 된 노즐구동부재와, 그 노즐구동부재와 상기 복수의 노즐 베인을 각각 연결하는 복수의 연결부재를 포함하는 가변 노즐기구를 구비하고, 상기 노즐구동부재 및 복수의 연결부재를 포함하는 가변 노즐기구를, 상기 스크롤의 내주측에 형성되어 작동가스실에 대하여 가스시일이 실시된 링크실내에 상기 노즐 베인에 대해 터빈축방향으로 나열하여 배치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변용량 터빈.
제 1 항에 있어서, 상기 노즐구동부재는 원판 형상으로 형성되고, 터빈의 축심을 지나는 반경방향선에 대해 일정각도 경사져서 터빈의 원주방향을 따라 형성된 기다란 구멍형상의 끼워맞춤구멍이 설치된 링크플레이트로 이루어지고, 상기 복수의 연결부재는 터빈축방향에 있어서 상기 노즐 베인과 노즐구동부재와의 사이에 배치됨과 동시에, 그 일단측을 상기 노즐 베인에 고정하여 타단측에 설치된 보스부를상기 노즐구동부재의 끼워맞춤구멍에 회전, 그리고 슬라이딩이 가능하게 끼워 맞춘 레버상부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변용량 터빈.
제 1 항에 있어서, 상기 노즐구동부재는 원판 형상으로 형성되고, 터빈의 축심을 지나는 반경방향선에 대해 일정각도 경사져서 터빈의 원주방향을 따라 형성된 기다란 구멍형상의 끼워맞춤구멍이 설치된 링크플레이트로 이루어지고, 상기 복수의 연결부재는 터빈축방향에 있어서 상기 노즐 베인에 대해 상기 링크플레이트의 외측에 배치됨과 동시에, 그 일단측을 상기 노즐 베인에 고정하여 타단측을 상기 노즐 베인측을 향하여 돌출설치된 보스부를 통하여 상기 노즐구동부재의 끼워맞춤구멍에 회전, 그리고 슬라이딩이 가능하게 끼워 맞춘 레버상부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변용량 터빈.