WO2015114965A1

WO2015114965A1 - 可変容量型過給機

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Publication number: WO2015114965A1
Application number: PCT/JP2014/083079
Authority: WO
Inventors: 隆文植田; 岩上　玲
Original assignee: 株式会社Ihi
Priority date: 2014-01-29
Filing date: 2014-12-15
Publication date: 2015-08-06
Also published as: US20160258316A1; US10309248B2; CN105745415A; JP6331423B2; CN105745415B; DE112014006298T5; DE112014006298B4; JP2015140739A

Abstract

　可変容量型過給機（１）は、タービンインペラ（２９）側からの熱を遮蔽する環状の遮熱板（７３）を備える。遮熱板（７３）は、ベアリングハウジング（３）におけるタービンディスク（３１）の背面（３１ｂ）に対向する側面の中央部に一体的に設けられている。第１ノズルリング（４３）の内周面と遮熱板（７３）の外周面との間には、第１シールリング（８３）が設けられている。第２ノズルリング（５１）の内周面とタービンハウジング（２７）の凸部（５５）の外周面との間には、第２シールリング（８７）が設けられている。

Description

可変容量型過給機

　本発明は、タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流路面積（スロート面積）を調整する可変ノズルユニットを装備した可変容量型過給機に関する。

　可変容量型過給機は、タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流路面積（スロート面積）を調整する可変ノズルユニットを装備している（特許文献１及び特許文献２参照）。可変ノズルユニットは、ベアリングハウジングに隣接したタービンハウジング内におけるタービンスクロール流路とタービンインペラとの間に配設されている。従来の可変ノズルユニット及びその周辺の構成は、次の通りである。

　タービンハウジング内には、第１ノズルリングが配設されている。第１ノズルリングに対して軸方向（タービンインペラの軸方向）に離隔した位置には、第２ノズルリングが第１ノズルリングと一体的に設けられている。第１ノズルリングは第２ノズルリングに対向する面（対向面）を有する。同様に、第２ノズルリングは第１ノズルリングに対向する面（対向面）を有する。そして、第１ノズルリングの対向面と第２ノズルリングの対向面との間には、複数の可変ノズルが配設されている。可変ノズルは、円周方向（所定の円周方向）に間隔を置いて配設されている。各可変ノズルは、タービンインペラの軸心に平行な軸心周りに正逆方向（開閉方向）へ回動可能である。第１ノズルリングの対向面の反対面側にはリンク機構が配設されている。リンク機構は、複数の可変ノズルを正逆方向へ同期して回動させる。リンク機構が複数の可変ノズルを正方向（開方向）へ同期して回動させると、タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流路面積（スロート面積）が大きくなる。一方、リンク機構が複数の可変ノズルを逆方向（閉方向）へ同期して回動させると、この流路面積が小さくなる。

　ベアリングハウジングは、タービンインペラの背面に対向する側面を有する。この側面の中央部には、環状の突出部が形成されている。突出部は、タービンインペラの背面側へ突出している。また、ベアリングハウジングの突出部の外周面には環状の遮熱板が嵌合している。遮熱板は、タービンインペラの背面側からの熱を遮蔽する。ベアリングハウジングの突出部の外周面における遮熱板に隣接する位置には付勢部材が設けられている。付勢部材は波ワッシャ等からなり、遮熱板を第１ノズルリングの内周縁部に圧接させる方向へ付勢する。ここで、第１ノズルリングと遮熱板との圧接部は、第１ノズルリングの対向面の反対面側からタービンインペラの入口側への排気ガスの漏れを抑えるためのシール部になっている。

特開２０１３－１３０１１６号公報特開２０１３－１９４５４６号公報

　上述の排気ガスの漏れを抑えるには、波ワッシャ等の付勢部材が必要である。しかしながら、これは、付勢部材の付勢力が軸方向の力として可変ノズルユニットに働くことを意味する。従って、この付勢力は、可変容量型過給機の運転中における可変ノズルユニットの熱変形を複雑にする傾向がある。すると、エンジン運転状況によっては、可変容量型過給機の運転中における第１ノズルリング及び第２ノズルリングの各対向面の平行度が低下する可能性がある。そのため、この平行度が低下しても、可変ノズルの動作安定性、換言すれば、可変容量型過給機の動作信頼性を十分に確保できるように、通常、ノズルサイドクリアランスを大きめに設定している。

　一方、ノズルサイドクリアランスを大きめに設定すると、ノズルサイドクリアランスからの漏れ流れ（クリアランスフロー）が増大して、可変容量型過給機のタービン効率が低下することが懸念される。このような懸念がある場合には、可変容量型過給機のタービン効率の更なる向上が望まれる。なお、ノズルサイドクリアランスとは、第１ノズルリングと可変ノズルとの隙間、又は第２ノズルリングと可変ノズルとの隙間との隙間をいう。より具体的には、ノズルサイドクリアランスは、第１ノズルリングの対向面と可変ノズルの軸方向一方側の側面との隙間、又は第２ノズルリングの対向面と可変ノズルの軸方向他方側の側面との隙間のことをいう。前者は第１ノズルリング側のノズルサイドクリアランス、後者を第２ノズルリング側のノズルサイドクリアランスという。

　本発明は、前述の課題を解決することができる可変容量型過給機を提供することを目的とする。

　本発明の態様は、ベアリングハウジング（センターハウジング）に隣接したタービンハウジング内におけるタービンスクロール流路とタービンインペラとの間に配設されかつ前記タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流路面積（スロート面積）を調整する可変ノズルユニットを装備した可変容量型過給機であって、前記可変ノズルユニットは、前記タービンハウジング内に配設された第１ノズルリングと、前記第１ノズルリングに対して軸方向に離隔対向した位置に前記第１ノズルリングと一体的に設けられた第２ノズルリングと、前記第１ノズルリングと前記第２ノズルリングとの間に円周方向（所定の円周方向）に間隔を置いて配設され、前記タービンインペラの軸心に平行な軸心周りに正逆方向（開閉方向）へ回動可能な複数の可変ノズルと、複数の前記可変ノズルを同期して開閉方向へ回動させるためのリンク機構と、前記ベアリングハウジングにおける前記タービンインペラの背面（前記タービンインペラにおけるタービンディスクの背面）に対向する側面に設けられ（固定され）、前記タービンインペラの背面側からの熱を遮蔽する環状の遮熱板と、前記第１ノズルリングの内周面と前記遮熱板の外周面との間に設けられるシール部材とを具備することを要旨とする。

　なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「配設され」とは、直接的に配設されたことの他に、別部材を介して間接的に配設されたことを含む意であって、「設けられ」とは、直接的に設けられたことの他に、別部材を介して間接的に設けられたことを含む意である。また、「軸方向」とは、タービンインペラの軸方向（換言すれば、第１ノズルリング又は第２ノズルリングの軸方向）のことをいう。更に、「取付ボルト」とは、皿ボルト、ボタンボルト、又は六角穴付きボルト等を含む意である。なお、「半径方向」とは、タービンインペラの半径方向（換言すれば、第１ノズルリング又は第２ノズルリングの半径方向）のことをいう。

　本発明によれば、第１ノズルリングとの対向面の反対面側から前記タービンインペラの入口側への排気ガスの漏れを抑えた上で、前記可変容量型過給機の運転中における前記第１ノズルリングの対向面と前記第２ノズルリングの対向面の平行度を十分に確保しつつ、ノズルサイドクリアランスを小さく設定できるため、前記可変容量型過給機の動作信頼性を十分に確保しつつ、ノズルサイドクリアランスからの漏れ流れを低減して、前記可変容量型過給機のタービン効率の更なる向上を図ることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る可変容量型過給機の特徴部分を示す断面図である。図２は、図３における矢視部IIの拡大図である。図３は、本発明の実施形態に係る可変容量型過給機の正断面図である。図４は、本発明の実施形態の変形例１に係る可変容量型過給機の特徴部分を示す断面図である。図５は、本発明の実施形態の変形例２に係る可変容量型過給機の特徴部分を示す断面図である。

　本発明の実施形態について図１から図３を参照して説明する。なお、図面に示すとおり、「Ｌ」は左方向、「Ｒ」は右方向、「Ｄ１」は軸方向、「Ｄ２」は半径方向を示す。

　図３に示すように、本発明の実施形態に係る可変容量型過給機１は、エンジン（図示省略）からの排気ガスのエネルギーを利用して、エンジンに供給される空気を過給（圧縮）する。

　可変容量型過給機１は、ベアリングハウジング（センターハウジング）３を具備している。ベアリングハウジング３内には、ラジアルベアリング５及び一対のスラストベアリング７が設けられている。また、複数のベアリング５，７には、左右方向へ延びたロータ軸（タービン軸）９が回転可能に設けられている。換言すれば、ベアリングハウジング３には、ロータ軸９が複数のベアリング５，７を介して回転可能に設けられている。

　ベアリングハウジング３の右側には、コンプレッサハウジング１１が隣接して設けられている。コンプレッサハウジング１１は、内側に、シュラウド１１ｓを有している。コンプレッサハウジング１１内には、コンプレッサインペラ１３が設けられている。コンプレッサインペラ１３は、その軸心（換言すれば、ロータ軸９の軸心）Ｃ周りに回転可能に設けられ、遠心力を利用して空気を圧縮する。また、コンプレッサインペラ１３は、ロータ軸９の右端部に一体的に連結されたコンプレッサディスク１５を備えている。コンプレッサディスク１５のハブ面１５ｈは、左側に向かって半径方向外側（コンプレッサインペラ１３の半径方向外側）へ延びている。更に、コンプレッサディスク１５のハブ面１５ｈには、複数のコンプレッサブレード１７が周方向に間隔を置いて一体的に設けられている。各コンプレッサブレード１７の先端縁（外縁）１７ｔは、コンプレッサハウジング１１のシュラウド１１ｓに沿って延びている。なお、複数のコンプレッサブレード１７に加えて、コンプレッサブレード１７よりも軸長の短い複数の別のコンプレッサブレード（図示省略）を用いてもよい。この場合、別のコンプレッサブレード（図示省略）は、コンプレッサディスク１５のハブ面１５ｈに一体的に設けられ、コンプレッサブレード１７と交互に配列する。

　コンプレッサハウジング１１におけるコンプレッサインペラ１３の入口側（空気の主流の流れ方向から見て上流側）には、空気を取入れるための空気取入口１９が形成されている。空気取入口１９は、空気を浄化するエアクリーナ（図示省略）に接続する。また、ベアリングハウジング３とコンプレッサハウジング１１との間におけるコンプレッサインペラ１３の出口側（空気の流れ方向の下流側）には、圧縮された空気を昇圧する環状のディフューザ流路２１が形成されている。更に、コンプレッサハウジング１１の内部には、渦巻き状のコンプレッサスクロール流路２３が形成されている。コンプレッサスクロール流路２３は、ディフューザ流路２１に連通している。そして、コンプレッサハウジング１１の適宜位置には、圧縮された空気（圧縮空気）を排出するための空気排出口２５が形成されている。空気排出口２５は、コンプレッサスクロール流路２３に連通し、エンジンの吸気マニホールド（図示省略）に接続する。

　図２及び図３に示すように、ベアリングハウジング３の左側には、タービンハウジング２７が隣接して設けられている。タービンハウジング２７は、内側に、シュラウド２７ｓを有している。そして、タービンハウジング２７内には、タービンインペラ２９が設けられている。タービンインペラ２９は、タービンインペラ２９がその軸心（換言すれば、ロータ軸９の軸心）Ｃ周りに回転可能に設けられ、排気ガスの圧力エネルギーを利用して回転力（回転トルク）を発生させる。タービンインペラ２９は、ロータ軸９の左端部に一体的に設けられたタービンディスク３１を備えている。タービンディスク３１のハブ面３１ｈは、右側（タービンインペラ２９の軸方向一方側）に向かって半径方向外側（タービンインペラ２９の半径方向外側）へ延びている。更に、タービンディスク３１のハブ面３１ｈには、複数のタービンブレード３３が周方向に間隔を置いて一体的に設けられている。各タービンブレード３３の先端縁（外縁）３３ｔは、タービンハウジング２７のシュラウド２７ｓに沿って延びている。

　タービンハウジング２７の適宜位置には、排気ガスを取入れるためのガス取入口３５が形成されている。ガス取入口３５は、エンジンの排気マニホールド（図示省略）に接続する。タービンハウジング２７の内部におけるタービンインペラ２９の入口側（排気ガスの主流の流れ方向から見て上流側）には、渦巻き状のタービンスクロール流路３７が形成されている。タービンスクロール流路３７は、ガス取入口３５に連通している。更に、タービンハウジング２７におけるタービンインペラ２９の出口側（排気ガスの主流の流れ方向から見て下流側）には、排気ガスを排出するためのガス排出口３９が形成されている。ガス排出口３９は、排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置（図示省略）に接続する。

　可変容量型過給機１は、タービンインペラ２９側へ供給される排気ガスの流路面積（スロート面積）を調整する可変ノズルユニット４１を装備している。可変ノズルユニット４１は、タービンハウジング２７内におけるタービンスクロール流路３７とタービンインペラ２９との間に配設されている。

　続いて、可変ノズルユニット４１の具体的な構成について説明する。

　図１及び図２に示すように、タービンハウジング２７内におけるタービンスクロール流路３７とタービンインペラ２９との間には、第１ノズルリング４３が配設されている。第１ノズルリング４３は、カップ状のサポートリング４５を介してタービンインペラ２９と同心状に配設されている。また、第１ノズルリング４３には、無底（貫通）の複数（１つのみ図示）の第１支持穴４７が円周方向（所定の円周方向）に等間隔に形成されている。第１ノズルリング４３の内周面には、環状の第１段差部４９が半径方向外側へ窪んで形成されている。なお、サポートリング４５の外周縁部は、ベアリングハウジング３の左側部とタービンハウジング２７の右側部によって挟持されている。複数の第１支持穴４７は円周方向に等間隔に並んでいる。しかしながら、この間隔は等しくなくてもよい。

　第１ノズルリング４３に対して軸方向（タービンインペラ２９の軸方向、換言すれば、左右方向）に離隔対向した位置には第２ノズルリング５１が設けられている。第２ノズルリング５１は、複数（１つのみ図示）の連結ピン５３を介して第１ノズルリング４３と一体的かつ同心状に設けられている。第２ノズルリング５１は、環状の凸部５５を囲んでいる。なお、凸部５５は、タービンハウジング２７内におけるタービンスクロール流路３７とタービンインペラ２９の間で、右方向（軸方向一方側）へ突出して形成されている。換言すれば、第２ノズルリング５１は、タービンハウジング２７の環状の凸部５５の半径方向外側に位置している。第２ノズルリング５１には、有底の複数（１つのみ図示）の第２支持穴５７が、第１ノズルリング４３の複数の第１支持穴４７に整合するように形成されている。第２ノズルリング５１の内周面には、環状の第２段差部５９が半径方向外側へ窪んで形成されている。第１ノズルリング４３は第２ノズルリング５１に対向する面（対向面）を有する。同様に、第２ノズルリング５１は第１ノズルリング４３に対向する面（対向面）を有する。複数の連結ピン５３は、第１ノズルリング４３の対向面と第２ノズルリング５１の対向面との間隔を設定する機能を有している。

　ここで、第１ノズルリング４３の対向面の反対面（右側面）側は、サポートリング４５に形成した通孔（図示省略）を介してタービンスクロール流路３７に連通している。また、第１ノズルリング４３の内径と第２ノズルリング５１の内径、及び第１ノズルリング４３の外径と第２ノズルリング５１の外径は、それぞれ同一の寸法に設定されている。なお、用語「同一」は実質的に同一を意味し、構造上及び動作上、支障のない程度の誤差を含む。誤差は、例えば±５ｍｍである。

　第１ノズルリング４３の対向面（左側面）と第２ノズルリング５１の対向面（右側面）との間には、複数の可変ノズル６１が配設されている。複数の可変ノズル６１は、タービンインペラ２９の入口側を囲むように円周方向（所定の円周方向）に等間隔に配設されている。各可変ノズル６１は、タービンインペラ２９の軸心Ｃに平行な軸心周りに開閉方向（正逆方向）へ回動可能である。各可変ノズル６１の右側面（軸方向一方側の側面）には、第１ノズル軸６３が一体形成されている。各第１ノズル軸６３は、第１ノズルリング４３の対応する第１支持穴４７に回動可能に支持されている。更に、各可変ノズル６１の左側面（軸方向他方側の側面）には、第２ノズル軸６５が第１ノズル軸６３と同心状に一体形成されている。各第２ノズル軸６５は、第２ノズルリング５１の対応する第２支持穴５７に回動可能に支持されている。なお、複数の可変ノズル６１が円周方向に等間隔に並んでいる。しかしながら、この間隔は等しくなくてもよい。各可変ノズル６１は、その両側から支えられるように第１ノズル軸６３と第２ノズル軸６５を備えてもよく、片側から支えられるように第２ノズル軸６５を省略してもよい。

　第１ノズルリング４３の対向面の反対面側に形成した環状のリンク室６７内にはリンク機構６９が配設されている。リンク機構６９は、リンク機構６９は、各可変ノズル６１の第１ノズル軸６３に連結し、これらの可変ノズル６１を開方向或いは閉方向へ同期して回動させる。また、リンク機構６９は、例えば２００９－２４３３００号公報及び特開２００９－２４３４３２号公報等に示す公知の構成からなるものである。リンク機構６９は、複数の可変ノズル６１を開方向或いは閉方向へ回動させる回動モータ又は回動シリンダ等の回動アクチュエータ（図示省略）に動力伝達機構７１を介して接続されている。なお、リンク機構６９は、第１ノズルリング４３の対向面の反対面側（リンク室６７内）に配設される代わりに、第２ノズルリング５１の対向面の反対面側に配設されてもよい。

　続いて、可変ノズルユニット４１の周辺の構成について説明する。

　図１に示すように、ベアリングハウジング３は、タービンディスク３１の背面３１ｂに対向する側面を有する。この側面の中央部には、環状の遮熱板７３が複数（１つのみ図示）の皿ボルト７５による締結によって一体的に設けられ、タービンインペラ２９側からの熱を遮蔽する。遮熱板７３は、タービンインペラ２９と同心状に配置されている。遮熱板７３の外周面は、第１ノズルリング４３の内周面に嵌合している。遮熱板７３の内周縁部には、環状の嵌合鍔７７が右方向へ突出して形成されている。嵌合鍔７７は、上述したベアリングハウジング３の側面の中央部に形成された嵌合周溝７９に嵌合している。なお、嵌合周溝７９は、タービンインペラ２９と同心状に形成されている。更に、遮熱板７３は、タービンディスク３１の背面３１に対向する側面を有する。この側面には、環状の収容凹部（収容段差部）８０が形成されている。収容凹部８０は右方向（軸方向一方側）へ窪んで形成され、タービンディスク３１の外縁部分（タービンインペラ２９の一部分）を収容する。遮熱板７３の外周面には、嵌入周溝８１が形成されている。ここで、ベアリングハウジング３と遮熱板７３との締結部Ｆは、遮熱板７３の背面７３ｂ側からタービンディスク３１の背面３１ｂ側への排気ガスの漏れを抑える環状のシール部になっている。即ち、締結部Ｆは、締結によりベアリングハウジング３と遮熱板７３とが接触する部分で構成され、この接触によって排気ガスの漏れを抑えている。

　第１ノズルリング４３の第１段差部４９の底面４９ｕ（第１ノズルリング４３の内周面の一部）には、シール部材の一例としての２つの第１シールリング８３が自己の弾性力によって圧接されている。第１シールリング８３は、第１ノズルリング４３の対向面の反対面側からタービンインペラ２９の入口側への排気ガスの漏れを抑えている。また、各第１シールリング８３の内周縁部は、遮熱板７３の嵌入周溝８１に嵌入している。換言すれば、第１ノズルリング４３の内周面と遮熱板７３の外周面との間には、複数の第１シールリング８３が自己の弾性力によって保持されている。

　タービンハウジング２７の凸部５５の外周面には、嵌入周溝８５が形成されている。第２ノズルリング５１の第２段差部５９の底面５９ｕ（第２ノズルリング５１の内周面の一部）には、別のシール部材の一例としての２つの第２シールリング８７（別のシール部材の一例）が自己の弾性力によって圧接されている。第２シールリング８７は、第２ノズルリング５１の対向面の反対面側からタービンインペラ２９の入口側への排気ガスの漏れを抑えている。また、各第２シールリング８７の内周縁部は、タービンハウジング２７の凸部５５の嵌入周溝８５に嵌入している。換言すれば、第２ノズルリング５１の内周面とタービンハウジング２７の凸部５５の外周面との間には、複数の第２シールリング８７が自己の弾性力によって保持されている。

　続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。

　排気ガスは、ガス取入口３５から取入れられ、タービンスクロール流路３７を経由してタービンインペラ２９の入口側から出口側へ流通する。この排気ガスの流通において、排気ガスの圧力エネルギーを利用した回転力（回転トルク）が発生し、ロータ軸９及びコンプレッサインペラ１３をタービンインペラ２９と一体的に回転させることができる。これにより、空気取入口１９から取入れた空気を圧縮して、ディフューザ流路２１及びコンプレッサスクロール流路２３を経由して空気排出口２５から排出することができ、エンジンに供給される空気を過給（圧縮）することができる。

　可変容量型過給機１の運転中に、エンジン回転数が高回転域にあって、排気ガスの流量が多い場合には、回動アクチュエータの駆動によりリンク機構６９を作動させつつ、複数の可変ノズル６１を正方向（開方向）へ同期して回動させる。これにより、タービンインペラ２９側に供給される排気ガスの流路面積（スロート面積）を大きくして、タービンインペラ２９側に多量の排気ガスを供給することができる。

　エンジン回転数が低回転域にあって、排気ガスの流量が少ない場合には、回動アクチュエータの駆動によりリンク機構６９を作動させつつ、複数の可変ノズル６１を逆方向（閉方向）へ同期して回動させる。これにより、タービンインペラ２９側に供給される排気ガスの流路面積を小さくして、排気ガスの流速を高くして、タービンインペラ２９の仕事量を十分に確保することができる。

　ベアリングハウジング３におけるタービンディスク３１の背面３１ｂに対向する側面に遮熱板７３が皿ボルト７５による締結によって一体的に設けられ、第１ノズルリング４３の内周面と遮熱板７３の外周面との間に２つの第１シールリング８３が設けられている。従って、波ワッシャ等の付勢部材を用いることなく、換言すれば、可変ノズルユニット４１に軸方向の力を常に与えることなく、第１ノズルリング４３の対向面の反対面側からタービンインペラ２９の入口側への排気ガスの漏れを抑えることができる。これにより、可変容量型過給機１の運転中における可変ノズルユニット４１の熱変形の複雑化を抑えて、第１ノズルリング４３の対向面と第２ノズルリング５１の対向面の平行度を十分に確保しつつ、ノズルサイドクリアランスを小さく設定することができる。

　第１ノズルリング４３の内径と第２ノズルリング５１の内径、及び第１ノズルリング４３の外径と第２ノズルリング５１の外径がそれぞれ同一の寸法に設定されている。従って、可変容量型過給機１の運転中における第１ノズルリング４３と第２ノズルリング５１の半径方向の熱膨張差を低減して、第１ノズルリング４３の各第１支持穴４７と第２ノズルリング５１の各第２支持穴５７とのミスアライメントを抑えることができる。また、第２ノズルリング５１の内周面とタービンハウジング２７の凸部５５の外周面との間に２つの第２シールリング８７が設けられているため、第２ノズルリング５１の対向面の反対面側からタービンインペラ２９の入口側への排気ガスの漏れを抑えることができる。

　タービンディスク３１の外縁部分が遮熱板７３の環状の収容凹部８０に収容されている。従って、可変ノズル６１側からタービンディスク３１の背面３１ｂ側への排気ガスの漏れを抑えることができる。また、ベアリングハウジング３と遮熱板７３との締結部Ｆが環状のシール部になっている。従って、遮熱板７３の背面７３ｂ側からタービンディスク３１の背面３１ｂ側への排気ガスの漏れを抑えることができる。

　第１ノズルリング４３の各第１支持穴４７が無底（貫通穴）であって、第１ノズルリング４３の対向面の反対面側がタービンスクロール流路３７に連通し、第２ノズルリング５１の各第２支持穴５７が有底である。従って、可変容量型過給機１の運転中、各可変ノズル６１における第１ノズル軸６３の端面に働く圧力を第２ノズル軸６５の端面に働く圧力よりも十分に大きくすることができる。これにより、可変容量型過給機１の運転中に、各可変ノズル６１をその圧力差によって第２ノズルリング５１の対向面側に寄せて、第２ノズルリング５１の対向面側のノズルサイドクリアランスからの漏れ流れを低減することができる。

　本実施形態によれば、第１ノズルリング４３の対向面の反対面側等からタービンインペラ２９の入口側への排気ガスの漏れを抑えた上で、可変容量型過給機１の運転中における第１ノズルリング４３の対向面と第２ノズルリング５１の対向面の平行度を十分に確保しつつ、ノズルサイドクリアランスを小さく設定できる。従って、可変容量型過給機１の動作信頼性を十分に確保しつつ、ノズルサイドクリアランスからの漏れ流れを低減して、可変容量型過給機１のタービン効率の更なる向上を図ることができる。

　可変容量型過給機１の運転中における第１ノズルリング４３の各第１支持穴４７と第２ノズルリング５１の各第２支持穴５７とのミスアライメントを抑えることができる。従って、可変容量型過給機１の動作信頼性をより十分に確保することができる。また、可変ノズル６１側等からタービンディスク３１の背面３１ｂ側への排気ガスの漏れを抑えつつ、第２ノズルリング５１の対向面側のノズルサイドクリアランスからの漏れ流れを低減できる。従って、タービンインペラ２９内におけるタービンハウジング２７のシュラウド２７ｓ側の排気ガスの流れを安定させて、可変容量型過給機１のタービン効率のより一層の向上を図ることができる。

（変形例１）
　本発明の実施形態の変形例１について図４を参照して説明する。なお、図面に示すとおり、「Ｌ」は左方向、「Ｒ」は右方向、「Ｄ１」は軸方向、「Ｄ２」は半径方向を示す。

　図４に示すように、ベアリングハウジング３の側面の中央部に遮熱板７３を一体的に設ける締結部材として、皿ボルト７５（図１参照）の代わりに、ボタンボルト８９を用いてもよい。この場合には、遮熱板７３がボタンボルト８９等に対して半径方向へ僅かに変位が許容されることになる。このように、ボルトヘッドの形状は特に限定されない。例えば、図示は省略するが、六角ボルト、六角穴付ボルト、又は星型穴付ボルト等を用いてもよい。

　そして、本発明の実施形態の変形例１においても、前述の本発明の実施形態と同様の作用及び効果を奏する。

（変形例２）
　本発明の実施形態の変形例２について図５を参照して説明する。なお、図面に示すとおり、「Ｌ」は左方向、「Ｒ」は右方向、「Ｄ１」は軸方向、「Ｄ２」は半径方向を示す。

　また、ベアリングハウジング３の側面の中央部に遮熱板７３を一体的に設けるための締結部材を省略してもよい。この場合、図５に示すように、環状の遮熱板９１がレーザ溶接によってベアリングハウジング３の側面の中央部に一体的に設けられる。遮熱板９１は、タービンインペラ２９と同心状に配置されており、遮熱板９１の外周面は、第１ノズルリング４３の内周面に嵌合している。ここで、ベアリングハウジング３と遮熱板９１との溶接部Ｗは、遮熱板９１の背面９１ｂ側からタービンディスク３１の背面３１ｂ側への排気ガスの漏れを抑える環状のシール部になっている。なお、レーザ溶接に代えて、ＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接、電子ビーム溶接、又は摩擦溶接等の別の溶接手法を用いてもよい。

　遮熱板９１の内周縁部には、環状の嵌合鍔９３が半径方向内側へ突出して形成されている。遮熱板９１の嵌合鍔９３は、嵌合凸部９５の外周面に嵌合している。嵌合凸部９５は、ベアリングハウジング３におけるタービンディスク３１の背面３１ｂに対向する側面の中央部にタービンディスク３１側へ突出して形成されている。また、遮熱板９１の外周面には、嵌入周溝９７が形成されている。各第１シールリング８３の内周縁部は、遮熱板９１の嵌入周溝９７に嵌入している。

　そして、本発明の実施形態の変形例２においても、前述の本発明の実施形態と同様の作用及び効果を奏する。

　なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、例えば、次のように、種々の態様で実施可能である。

　即ち、ベアリングハウジング３におけるタービンディスク３１の背面３１ｂに対向する側面の中央部に遮熱板７３が取付ボルトによる締結又は溶接によって一体的に設けられる代わりに、ベアリングハウジング３又は遮熱板７３の一方に形成された圧入用の凹部と、ベアリングハウジング３又は遮熱板７３の他方に形成された圧入用の凸部とによる圧入作用によって一体的に設けられてもよい。また、第１シールリング８３又は第２シールリング８７の個数を１つ又は３つ以上に変更してもよい。第１シールリング８３又は第２シールリング８７の合口形状はストレートカット、ステップカット、又はアングルカット等のいずれでもよい。更に、シール部材又は別のシール部材として、第１シールリング８３又は第２シールリング８７の代わりに、メタルＯリング又はメタルガスケット（断面Ｕ字形状のメタルガスケット、断面Ｖ字形状のメタルガスケット、断面Ｃ字形状のメタルガスケット等）を用いてもよい。

　なお、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されない。

Claims

　ベアリングハウジングに隣接したタービンハウジング内におけるタービンスクロール流路とタービンインペラとの間に配設されかつ前記タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流路面積を調整する可変ノズルユニットを装備した可変容量型過給機において、
　前記可変ノズルユニットは、
　前記タービンハウジング内に配設された第１ノズルリングと、
　前記第１ノズルリングに対して軸方向に離隔対向した位置に前記第１ノズルリングと一体的に設けられた第２ノズルリングと、
　前記第１ノズルリングと前記第２ノズルリングとの間に円周方向に間隔を置いて配設され、前記タービンインペラの軸心に平行な軸心周りに正逆方向へ回動可能な複数の可変ノズルと、
　複数の前記可変ノズルを同期して開閉方向へ回動させるためのリンク機構と、
　前記ベアリングハウジングにおける前記タービンインペラの背面に対向する側面に設けられ、前記タービンインペラ側からの熱を遮蔽する環状の遮熱板と、
　前記第１ノズルリングの内周面と前記遮熱板の外周面との間に設けられるシール部材と
を具備することを特徴とする可変容量型過給機。
　前記遮熱板は、前記ベアリングハウジングに取付ボルトによる締結によって一体的に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型過給機。
　前記ベアリングハウジングと前記遮熱板との締結部が、前記遮熱板の背面側から前記タービンインペラの背面側への排気ガスの漏れを抑える環状のシール部になっていることを特徴とする請求項２に記載の可変容量型過給機。
　前記第２ノズルリングが、前記タービンハウジング内における前記タービンスクロール流路と前記タービンインペラの間に軸方向一方側へ突出して形成した環状の凸部を囲んでおり、
　前記第２ノズルリングの内周面と前記タービンハウジングの前記凸部の外周面との間に別のシール部材が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の可変容量型過給機。
　前記シール部材がシールリングであって、前記別のシール部材が別のシールリングであることを特徴とする請求項４に記載の可変容量型過給機。
　前記第１ノズルリングに無底の複数の第１支持穴が円周方向に間隔を置いて形成され、
　前記第１ノズルリングの対向面の反対面側が前記タービンスクロール流路に連通し、
　前記第２ノズルリングに有底の複数の第２支持穴が複数の前記第１支持穴に整合するように形成され、
　各可変ノズルの軸方向一方側の側面に、前記第１ノズルリングの対応する前記第１支持穴に回動可能に支持される第１ノズル軸が一体形成され、
　各可変ノズルの軸方向他方側の側面に、前記第２ノズルリングの対応する前記第２支持穴に回動可能に支持される第２ノズル軸が一体形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の可変容量型過給機。
　前記遮熱板における前記タービンインペラの背面に対向する側面に、前記タービンインペラの一部分を収容する環状の収容凹部が軸方向一方側へ窪んで形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の可変容量型過給機。
　前記第１ノズルリングの内径と前記第２ノズルリングの内径、及び前記第１ノズルリングの外径と前記第２ノズルリングの外径がそれぞれ同一の寸法に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項に記載の可変容量型過給機。