WO2016199600A1 - 可変容量型過給機 - Google Patents

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WO2016199600A1
WO2016199600A1 PCT/JP2016/065797 JP2016065797W WO2016199600A1 WO 2016199600 A1 WO2016199600 A1 WO 2016199600A1 JP 2016065797 W JP2016065797 W JP 2016065797W WO 2016199600 A1 WO2016199600 A1 WO 2016199600A1
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turbine
support member
ring
compressor
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PCT/JP2016/065797
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貴男 淺川
健一 瀬川
高広 小林
亮太 崎坂
和子 竹内
謙治 文野
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株式会社Ihi
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present disclosure relates to a variable displacement feeder.
  • variable displacement turbocharger includes a nozzle drive mechanism for driving a nozzle of a turbine.
  • a nozzle drive mechanism for driving a nozzle of a turbine.
  • a plurality of roller pins are arranged in the circumferential direction and fixed to a nozzle mount.
  • a rotatable roller is attached to each of the roller pins, and each roller is in contact with the inner peripheral edge of the drive ring.
  • the drive ring is a member for transmitting the driving force to the nozzle, and is supported by the plurality of rollers described above.
  • variable displacement supercharger the drive ring is supported by a relatively complicated component group such as installing a plurality of roller pins and a plurality of rollers on the nozzle mount.
  • the present disclosure describes a variable displacement turbocharger that simplifies the structure of the mechanism that drives the nozzle and improves manufacturability.
  • a variable displacement supercharger includes a turbine wheel, a turbine housing that forms a scroll flow passage disposed around the turbine wheel, and a gas inflow from the scroll flow passage to the turbine wheel.
  • a turbine having a variable nozzle unit including a plurality of movable nozzle vanes disposed around a turbine wheel in a road, and a turbine wheel connected to the turbine wheel via a rotation shaft and rotating about the same rotation axis as the turbine wheel
  • a variable nozzle unit which is supported by a turbine housing and rotatably supports a plurality of nozzle vanes, and rotates around a rotation axis with respect to the unit main body Drive ring for transmitting the driving force to multiple nozzle vanes, Fixed to the unit body and rotatable the drive ring A ring support member for supporting the ring support member, the ring support member being formed of one member, a radial direction restricting portion for restricting the radial movement of the drive ring, and a rotational axis of the drive ring to the
  • variable displacement turbocharger of the present disclosure the structure of the mechanism for driving the nozzle can be simplified, and the ease of manufacture can be improved.
  • FIG. 4 It is a sectional view of a variable displacement turbocharger according to an embodiment. It is an exploded perspective view of a variable nozzle unit.
  • A) is a top view of a drive ring support member
  • (b) is a top view of a drive ring. It is a perspective view which shows the state which attached the drive ring to the drive ring support member.
  • (A) is sectional drawing containing the hook part in FIG. 4,
  • (b) is sectional drawing containing a projection part,
  • (c) is the figure which looked at the vicinity of a projection from the radial direction outer side.
  • a variable displacement supercharger includes a turbine wheel, a turbine housing that forms a scroll flow passage disposed around the turbine wheel, and a gas inflow from the scroll flow passage to the turbine wheel.
  • a turbine having a variable nozzle unit including a plurality of movable nozzle vanes disposed around a turbine wheel in a road, and a turbine wheel connected to the turbine wheel via a rotation shaft and rotating about the same rotation axis as the turbine wheel
  • Drive ring for transmitting the driving force to multiple nozzle vanes, Fixed to the unit body and rotatable the drive ring A ring support member for supporting the ring support member, the ring support member being formed of one member, a radial direction restricting portion for restricting the radial movement of the drive ring, and a rotational axis of the drive ring to the compressor
  • the drive ring is supported by the ring support member formed of one member, and the movement of the drive ring in the radial direction, the compressor side, and the turbine side is restricted.
  • the structure of the mechanism for driving the nozzle is simplified and manufactured by realizing the functions of the radial movement restriction necessary for supporting the drive ring, the movement restriction to the compressor side, and the movement restriction to the turbine side with a single member. The ease can be improved.
  • the ring support member includes a plurality of hooks disposed on a circumference centered on the rotation axis and engaged with an edge on the inner peripheral side of the drive ring, and the hooks are of the drive ring As having a radial direction restricting portion positioned radially inward of an edge portion on the inner circumferential side, and a compressor side restricting portion extending radially outward from the radial direction restricting portion and facing an end face of the drive ring on the compressor side It is also good.
  • the turbine-side regulating portion may be provided on a circumference centered on the rotation axis, and may have a plurality of protrusions projecting toward the compressor and facing the end face of the drive ring on the turbine side.
  • the hook portion and the turbine side regulating portion may be provided at mutually different positions in the circumferential direction.
  • variable displacement turbocharger According to the present disclosure, an embodiment of a variable displacement turbocharger according to the present disclosure will be described with reference to the drawings.
  • the characteristic of a component may be exaggerated and described, the dimensional ratio of each part on a drawing does not necessarily correspond with a real thing.
  • variable displacement supercharger 1 shown in FIG. 1 is applied to, for example, an internal combustion engine of a ship or a vehicle.
  • the variable displacement supercharger 1 includes a turbine 2 and a compressor 3.
  • the turbine 2 includes a turbine housing 4 and a turbine wheel 6 housed in the turbine housing 4.
  • the turbine housing 4 has a scroll passage 16 extending circumferentially around the turbine impeller 6.
  • the compressor 3 includes a compressor housing 5 and a compressor wheel 7 housed in the compressor housing 5.
  • the compressor housing 5 has a scroll passage 17 extending circumferentially around the compressor wheel 7.
  • the turbine wheel 6 is provided at one end of the rotating shaft 14, and the compressor wheel 7 is provided at the other end of the rotating shaft 14.
  • a bearing housing 13 is provided between the turbine housing 4 and the compressor housing 5.
  • the rotating shaft 14 is rotatably supported by the bearing housing 13 via a bearing 15, and the rotating shaft 14, the turbine wheel 6 and the compressor wheel 7 rotate around the rotation axis H as an integral rotating body 12.
  • the turbine housing 4 is provided with an exhaust gas inlet (not shown) and an exhaust gas outlet 10. Exhaust gas exhausted from an internal combustion engine (not shown) flows into the turbine housing 4 through an exhaust gas inlet. Then, the exhaust gas flows into the turbine wheel 6 through the scroll passage 16 to rotate the turbine wheel 6. Thereafter, the exhaust gas flows out of the turbine housing 4 through the exhaust gas outlet 10.
  • the compressor housing 5 is provided with a suction port 9 and a discharge port (not shown). As described above, when the turbine wheel 6 rotates, the compressor wheel 7 rotates via the rotation shaft 14. The rotating compressor wheel 7 sucks the external air through the suction port 9, compresses the air, and discharges the air from the discharge port through the scroll passage 17. The compressed air discharged from the discharge port is supplied to the aforementioned internal combustion engine.
  • the turbine 2 is a variable displacement turbine.
  • a movable nozzle vane 23 is provided in the gas inflow path 21 connecting the scroll flow path 16 and the turbine wheel 6.
  • a plurality of nozzle vanes 23 are disposed circumferentially about the rotation axis H. Each nozzle vane 23 pivots about an axis parallel to the axis of rotation H.
  • the turbine 2 includes a variable nozzle unit 25 as a drive mechanism for rotating the nozzle vanes 23 as described above.
  • the variable nozzle unit 25 is fitted inside the turbine housing 4 and is fixed by being sandwiched between the turbine housing 4 and the bearing housing 13.
  • variable nozzle unit 25 when simply referring to “axial direction”, “radial direction”, “circumferential direction”, etc., it means the rotational axis H direction, rotational radial direction, rotational circumferential direction of the turbine wheel 6, respectively. .
  • upstream when saying "upstream”, “downstream” etc., it shall mean the upstream of the exhaust gas in the scroll flow path 16, and the downstream.
  • the side near the turbine 2 left side in FIG. 2
  • the side near the compressor 3 (right side in FIG. 2) may be simply referred to as the “compressor side”.
  • the variable nozzle unit 25 includes the plurality of (11 in the illustrated example) nozzle vanes 23, a first nozzle ring 31, and a second nozzle ring 32.
  • the first nozzle ring 31 and the second nozzle ring 32 are positioned sandwiching the nozzle vanes 23 in the axial direction.
  • Each of the first nozzle ring 31 and the second nozzle ring 32 has a ring shape centered on the rotation axis H, and is disposed so as to surround the turbine wheel 6 in the circumferential direction.
  • the region sandwiched between the first nozzle ring 31 and the second nozzle ring 32 constitutes the aforementioned gas inflow path 21.
  • the second nozzle ring 32 faces the scroll passage 16 (see FIG.
  • each nozzle vane 23 is rotatably inserted in the bearing hole 31a of the first nozzle ring 31, and the first nozzle ring 31 supports the nozzle vanes 23 in a cantilever manner.
  • the nozzle vanes 23 are arranged at equal intervals on the circumference in the example of the drawing, it is not essential to arrange the nozzle vanes 23 at equal intervals.
  • An annular plate-like support ring 41 is fixed to the compressor side of the first nozzle ring 31, and a drive ring support member 43 in a ring shape is fixed to the compressor side of the support ring 41.
  • Each of the first nozzle ring 31, the second nozzle ring 32, the support ring 41, and the drive ring support member 43 is provided with a plurality of (three in the illustrated example) pin holes 35 a.
  • the first nozzle ring 31, the second nozzle ring 32, the support ring 41, and the drive ring support member 43 are connected to one another by the connection pin 35 being inserted into each of the pin holes 35a.
  • the support ring 41 and the drive ring support member 43 are co-caged with the first nozzle ring 31 by a portion of the connection pin 35 on the compressor side.
  • two flanges for positioning the first nozzle ring 31 and the second nozzle ring 32 are provided at a portion of the connection pin 35 on the turbine side.
  • the dimensional accuracy in the axial direction of the gas inflow path 21 is secured by manufacturing the dimension between the two ridges with high accuracy.
  • variable nozzle unit 25 is fixed to the turbine housing 4 and the bearing housing 13 by the peripheral portion of the support ring 41 being axially sandwiched between the turbine housing 4 and the bearing housing 13. That is, the entire variable nozzle unit 25 is held by the turbine housing 4 and the bearing housing 13 by the peripheral portion of the support ring 41 being axially sandwiched between the turbine housing 4 and the bearing housing 13.
  • the drive ring 28 is a member that transmits the driving force to the nozzle vanes 23 input from the outside, and is formed of, for example, a metal material as a single member.
  • the drive ring 28 has a ring shape extending circumferentially around the rotation axis H, and rotates around the rotation axis H in response to an external driving force.
  • the levers 29 are respectively attached to the rotation shafts 23 a of the nozzle vanes 23 and arranged at equal intervals on the circumference inside the drive ring 28.
  • Grooves 28 a are formed at equal intervals at positions corresponding to the respective levers 29 on the inner peripheral side of the drive ring 28.
  • each lever 29 is engaged with each groove 28 a of the drive ring 28, and the other end of each lever 29 is fixed to the pivot shaft 23 a of each nozzle vane 23.
  • the drive ring 28 pivots around the rotation axis H.
  • the levers 29 engaged with the grooves 28a rotate, and the nozzle vanes 23 rotate via the rotation shaft 23a.
  • One input groove 28b is formed on the inner peripheral side of the drive ring 28, and the input groove 28b is disposed between a pair of grooves 28a and 28a.
  • the driving force from the outside to the driving ring 28 described above is input as an external force in the circumferential direction with respect to the input groove 28 b.
  • variable nozzle unit 25 the portion consisting of the first nozzle ring 31, the second nozzle ring 32, the support ring 41, and the connecting pin 35 is fixed to the turbine housing 4 so that the plurality of nozzle vanes 23 can rotate.
  • a unit main body 51 for pivotally supporting is configured. That is, the unit body 51 is supported by the turbine housing 4 and rotatably supports the plurality of nozzle vanes 23.
  • the drive ring support member 43 constitutes a ring support member fixed to the unit main body 51 and rotatably supporting the drive ring 28.
  • the method of fixing the drive ring support member 43 to the unit main body 51 is not limited to the configuration in which the first nozzle ring 31 is co-caged with the support ring 41, and various fixing methods may be adopted. it can.
  • FIG. 3A is a plan view of the drive ring support member 43 viewed from the side of the compressor 3 with a line of sight parallel to the rotation axis H.
  • FIG. 3B is a plan view of the drive ring 28 as viewed from the compressor 3 with a line of sight parallel to the rotation axis H.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the drive ring 28 attached to the drive ring support member 43.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view in FIG. 4 that includes hooks 45 and is parallel to the radial direction.
  • FIG. 5 (b) is a cross-sectional view taken on a cross section parallel to the radial direction including the projection 47 a in FIG. 4.
  • FIG. 5C is a view of the vicinity of the protrusion 47 a viewed from the outer side in the radial direction.
  • the drive ring support member 43 has a flat plate ring-shaped member main body 42, a plurality of hooks 45 rising from the outer peripheral part of the member main body 42 to the compressor side, and radially outward from the outer peripheral part of the member main body 42 And a plurality of turbine side receiving parts 47 (third parts) extending.
  • the drive ring support member 43 is formed of one member, and is manufactured by, for example, pressing.
  • the diameter of the outer periphery of the member main body 42 is slightly smaller than the diameter of the inner periphery of the drive ring.
  • the drive ring support member 43 and the drive ring 28 are, for example, members made of metal.
  • the hook portion 45 and the turbine side receiving portion 47 are respectively disposed at positions corresponding to portions where the groove 28 a of the drive ring 28 does not exist and the input groove 28 b does not exist. Further, a plurality of hook portions 45 and a plurality of turbine side receiving portions 47 are provided at positions which do not overlap each other on the circumference centering on the rotation axis H.
  • a plurality of (six in the illustrated example) hooks 45 are arranged on the circumference of the rotation axis H and are hooked on the inner peripheral edge of the drive ring 28.
  • the hook portion 45 has a proximal end portion 45a (first portion) axially extending from the outer peripheral edge of the member main portion 42, and a distal end portion 45b bent from the proximal end portion 45a and extending radially outward. And the second part).
  • the hook 45 functions as a radial direction restricting part for restricting the movement of the drive ring 28 in the radial direction. It has it.
  • the drive ring support member 43 and the drive ring 28 have the rotation axis H horizontal with, for example, the arrow K direction shown in FIG. It is arranged in the posture to do.
  • the hook portion 45 may be arranged as follows.
  • a part (three out of six in the example of the drawing) of the hook portion 45 is disposed within the range of 180 ° above the rotation axis H (within the range above the one-dot chain line J in the drawing) It may be done.
  • each hook portion 45 is located radially inward of the inner peripheral edge of the drive ring 28 and faces the inner peripheral surface 28 d of the drive ring 28.
  • the proximal end portion 45 a may contact the inner peripheral surface 28 d of the drive ring 28.
  • the plurality of proximal end portions 45 a circumferentially arranged function as a radial direction restricting portion that restricts the movement of the drive ring 28 in the radial direction.
  • the diameter of the imaginary circle passing through the proximal end portions 45a is slightly smaller than the diameter of the imaginary circle passing through the inner peripheral surface 28d of the drive ring 28. Therefore, slight rattling occurs in the radial direction between the drive ring support member 43 and the drive ring 28.
  • each hook portion 45 extends radially outward beyond the position of the inner peripheral surface 28d of the drive ring 28, and faces the end surface 28c on the compressor side.
  • the tip end portion 45b may be in contact with the end face 28c on the compressor side. According to this configuration, the tip end portion 45 b functions as a compressor-side regulating portion that regulates movement of the drive ring 28 in the direction of the rotation axis H toward the compressor.
  • a plurality of (three in the illustrated example) turbine side receiving portions 47 are arranged on a circumference centered on the rotation axis H.
  • the turbine side receiving portion 47 extends radially outward beyond the position of the inner peripheral surface 28 d of the drive ring 28.
  • Each of the turbine side receiving parts 47 has a projection 47 a provided at the tip end thereof and protruding toward the compressor side.
  • the protrusion 47 a is formed by being bent so that the tip of the turbine side receiving portion 47 is pushed out to the compressor side.
  • Each protrusion 47 a faces the end face 28 t on the turbine side of the drive ring 28.
  • Each protrusion 47 a may be in contact with the end face 28 t on the turbine side of the drive ring 28.
  • the turbine side receiving portion 47 functions as a turbine side restricting portion that restricts the movement of the drive ring 28 in the direction of the rotation axis H toward the turbine side. Further, the gap in the axial direction between the tip end portion 45 b and the projection 47 a is formed slightly wider than the thickness of the drive ring 28. For this reason, a slight rattling in the axial direction occurs between the drive ring support member 43 and the drive ring 28.
  • the drive ring support member 43 supports the drive ring 28 so as to restrict movement of the drive ring 28 in the radial direction, the compressor side, and the turbine side. Further, in the drive ring support member 43, a portion for restricting the movement of the drive ring 28 in the circumferential direction is not formed. For this reason, the drive ring 28 is rotatable around the rotation axis H while being supported by the drive ring support member 43.
  • the arrangement interval of the hook portions 45 in the circumferential direction corresponds to the arrangement interval of the grooves 28a. That is, when the drive ring 28 is rotated about the rotation axis H direction by a predetermined amount with respect to the drive ring support member 43, the circumferential phase of all the hook portions 45 corresponds to any corresponding groove 28a (11 in the illustrated example). Of the six, it corresponds to the circumferential phase of six). Further, the diameter of the imaginary circle passing through the tip of each hook 45 is slightly smaller than the diameter of the imaginary circle passing through the deepest part of the groove 28a. Further, the circumferential width of the tip end portion 45b is slightly smaller than the circumferential width of the groove 28a.
  • the size of the distal end side portion 45b of the hook portion 45 is slightly smaller than the size of the groove 28a.
  • the hook portion 45, and the turbine side receiving portion 47 are provided at mutually different positions in the circumferential direction. According to this configuration, for example, by pressing a flat metal plate, the drive ring support member 43 can be relatively easily manufactured with one member.
  • variable nozzle unit 25 of the variable displacement supercharger 1 the drive ring 28 is supported by the drive ring support member 43 formed of one member, and movement of the drive ring 28 in the radial direction, compressor side, and turbine side is It is regulated.
  • the functions of the radial movement restriction, the movement restriction to the compressor side, and the movement restriction to the turbine side necessary for supporting the drive ring 28 are realized by one member. Therefore, the structure of the variable nozzle unit 25 can be simplified and the ease of manufacture can be improved. As a result, the manufacturing cost of the variable displacement turbocharger 1 can be reduced.
  • the present invention can be carried out in various forms including various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art, including the embodiments described above. Moreover, it is also possible to constitute a modification using the technical matters described in the above-described embodiment.
  • the configurations of the respective embodiments may be appropriately combined and used. For example, in the embodiment, an example is described in which the number of hooks 45 disposed in the drive ring support member 43 is larger than the number of turbine side receiving parts 47, but the turbine side receiving parts 47 and the hook parts 45 may have the same number. Alternatively, the number of the turbine side receiving portions 47 may be larger than that of the hook portions 45.
  • a plurality of hook portions 45 are disposed within a range of 180 ° above the rotation axis H in the attitude in a state mounted on an internal combustion engine such as a vehicle.
  • the phase of the circumferential direction which arranges and the turbine side receiving part 47, respectively may be arbitrary.
  • the single hook portion 45 may be disposed within a range of 180 ° above the rotation axis H.

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Abstract

可変容量型過給機は、可変ノズルユニットを有するタービンと、コンプレッサと、を備え、可変ノズルユニットは、タービンハウジングに固定され複数のノズルベーンを回動可能に軸支するユニット本体部と、複数のノズルベーンへの駆動力を伝達する駆動リングと、ユニット本体部に固定されると共に駆動リングを回動可能に支持する駆動リングサポート部材と、を有し、駆動リングサポート部材は、一部材で形成されており、駆動リングの径方向への移動を規制する基端側部分と、コンプレッサ側への移動を規制する先端側部分と、タービン側への回転軸線方向の移動を規制するタービン側受け部と、を有する。

Description

可変容量型過給機
　本開示は、可変容量型過給機に関するものである。
　従来、このような分野の技術として、下記特許文献１に記載の可変容量型過給機が知られている。この可変容量型過給機は、タービンのノズルを駆動するノズル駆動機構を備えており、このノズル駆動機構では、周方向に複数のローラピンが配置されノズルマウントに固定されている。このローラピンの各々に回転自在のローラが取り付けられており、ドライブリングの内周縁に各ローラが接している。ドライブリングは、ノズルへの駆動力を伝達するための部材であり、上記の複数のローラによって支持されている。
特表2006-514191号公報
　しかしながら、上記の可変容量型過給機では、複数のローラピン及び複数のローラをノズルマウントに設置するといったように、比較的複雑な部品群でドライブリングが支持されている。この種の可変容量型過給機においては、製造コストダウンの観点からも、ノズルを駆動する駆動機構の構造をシンプルにして製造容易性を向上することが望まれる。
　本開示は、ノズルを駆動する機構の構造をシンプルにし製造容易性が向上する可変容量型過給機を説明する。
　本開示の一形態に係る可変容量型過給機は、タービン翼車と、タービン翼車の周囲に配置されるスクロール流路を形成するタービンハウジングと、スクロール流路からタービン翼車へのガス流入路においてタービン翼車の周囲に配置された複数の可動のノズルベーンを含む可変ノズルユニットと、を有するタービンと、タービン翼車に回転軸を介して接続されタービン翼車と同一の回転軸線周りに回転するコンプレッサ翼車を有するコンプレッサと、を備え、可変ノズルユニットは、タービンハウジングに保持され複数のノズルベーンを回動可能に軸支するユニット本体部と、ユニット本体部に対して回転軸線周りに回動し複数のノズルベーンへの駆動力を伝達する駆動リングと、ユニット本体部に固定されると共に駆動リングを回動可能に支持するリング支持部材と、を有し、リング支持部材は、一部材で形成されており、駆動リングの径方向への移動を規制する径方向規制部と、駆動リングのコンプレッサ側への回転軸線方向の移動を規制するコンプレッサ側規制部と、駆動リングのタービン側への回転軸線方向の移動を規制するタービン側規制部と、を有する。
　本開示の可変容量型過給機によれば、ノズルを駆動する機構の構造をシンプルにし製造容易性を向上することができる。
実施形態に係る可変容量型過給機の断面図である。 可変ノズルユニットの分解斜視図である。 （ａ）は駆動リングサポート部材の平面図、（ｂ）は駆動リングの平面図である。 駆動リングサポート部材に駆動リングを取り付けた状態を示す斜視図である。 （ａ）は、図４におけるフック部を含む断面図、（ｂ）は、突起部を含む断面図、（ｃ）は、突起の近傍を径方向外側から見た図である。
　本開示の一形態に係る可変容量型過給機は、タービン翼車と、タービン翼車の周囲に配置されるスクロール流路を形成するタービンハウジングと、スクロール流路からタービン翼車へのガス流入路においてタービン翼車の周囲に配置された複数の可動のノズルベーンを含む可変ノズルユニットと、を有するタービンと、タービン翼車に回転軸を介して接続されタービン翼車と同一の回転軸線周りに回転するコンプレッサ翼車を有するコンプレッサと、を備え、可変ノズルユニットは、タービンハウジングに固定され複数のノズルベーンを回動可能に軸支するユニット本体部と、ユニット本体部に対して回転軸線周りに回動し複数のノズルベーンへの駆動力を伝達する駆動リングと、ユニット本体部に固定されると共に駆動リングを回動可能に支持するリング支持部材と、を有し、リング支持部材は、一部材で形成されており、駆動リングの径方向への移動を規制する径方向規制部と、駆動リングのコンプレッサ側への回転軸線方向の移動を規制するコンプレッサ側規制部と、駆動リングのタービン側への回転軸線方向の移動を規制するタービン側規制部と、を有する。
　この可変容量型過給機の可変ノズルユニットでは、一部材で形成されたリング支持部材によって駆動リングが支持され、駆動リングの径方向、コンプレッサ側、及びタービン側への移動が規制される。駆動リングの支持に必要な径方向への移動規制、コンプレッサ側への移動規制、及びタービン側への移動規制の機能を一部材で実現することで、ノズルを駆動する機構の構造をシンプルにし製造容易性の向上を図ることができる。
　具体的な構成として、リング支持部材は、回転軸線を中心とする円周上に配置され駆動リングの内周側の縁部に係合する複数のフック部を備え、フック部は、駆動リングの内周側の縁部よりも径方向内側に位置する径方向規制部と、径方向規制部から径方向外側に延び駆動リングのコンプレッサ側の端面に対面するコンプレッサ側規制部と、を有することとしてもよい。
　また、タービン側規制部は、回転軸線を中心とする円周上に配置されコンプレッサ側に突出し駆動リングのタービン側の端面に対面する複数の突起部を有することとしてもよい。
　また、フック部とタービン側規制部とは、周方向における互いに異なる位置に設けられていることとしてもよい。
　以下、図面を参照しながら、本開示の可変容量型過給機の実施形態について説明する。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過給機１は、例えば、船舶や車両の内燃機関に適用されるものである。図１に示されるように、可変容量型過給機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周りに回転する。
　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内に流入する。そして、排気ガスは、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、この空気を圧縮して、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に平行な軸線周りに回動する。上記のようにノズルベーン２３が回動することで、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及び図２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」等と言うときには、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、「上流」、「下流」などと言うときには、スクロール流路１６における排気ガスの上流、下流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２において左側）を単に「タービン側」と言い、コンプレッサ３に近い側（図２において右側）を単に「コンプレッサ側」と言う場合がある。
　可変ノズルユニット２５は、上記の複数（図の例では１１個）のノズルベーン２３と、第１ノズルリング３１と、第２ノズルリング３２と、を有している。第１ノズルリング３１及び第２ノズルリング３２は、ノズルベーン２３を軸線方向に挟んで位置している。第１ノズルリング３１と第２ノズルリング３２とは、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。第１ノズルリング３１と第２ノズルリング３２とで挟まれた領域が前述のガス流入路２１を構成する。第２ノズルリング３２はスクロール流路１６（図１参照）に面しており、第２ノズルリング３２がスクロール流路１６の内壁の一部を形成している。第１ノズルリング３１の軸受孔３１ａ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おり、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、図の例では、ノズルベーン２３は円周上に等間隔に配置されているが、ノズルベーン２３を等間隔に配置することは必須ではない。
　第１ノズルリング３１のコンプレッサ側には、円環板状のサポートリング４１が固定され、更にサポートリング４１のコンプレッサ側には、リング状をなす駆動リングサポート部材４３が固定されている。第１ノズルリング３１、第２ノズルリング３２、サポートリング４１及び駆動リングサポート部材４３には、それぞれ複数（図の例では３つ）ずつのピン孔３５ａが設けられている。これらの各ピン孔３５ａに連結ピン３５が挿通されることで、第１ノズルリング３１、第２ノズルリング３２、サポートリング４１及び駆動リングサポート部材４３が互いに連結される。
　なお、サポートリング４１及び駆動リングサポート部材４３は、連結ピン３５のコンプレッサ側の部分により、第１ノズルリング３１に対して共カシメされる。また、連結ピン３５のタービン側の部分には、第１ノズルリング３１及び第２ノズルリング３２をそれぞれ位置決めするための２つの鍔部が設けられている。２つの鍔部の間の寸法が高精度に作製されることで、ガス流入路２１の軸線方向の寸法精度が確保されている。駆動リングサポート部材４３に駆動リング２８が取り付けられることで、駆動リング２８が回転軸線Ｈ周りで回動可能に支持される。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。すなわち、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によって保持される。
　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り、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周りに回動する。レバー２９は各ノズルベーン２３の回動軸２３ａにそれぞれ取り付けられ、駆動リング２８の内側で円周上に等間隔に配置されている。駆動リング２８の内周側には、各レバー２９に対応する位置に等間隔で溝２８ａが形成されている。各レバー２９の一端は駆動リング２８の各溝２８ａに噛み合っており、各レバー２９の他端は各ノズルベーン２３の回動軸２３ａに固定されている。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周りに回動する。駆動リング２８の回動に伴って、溝２８ａに噛み合った各レバー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。なお、駆動リング２８の内周側には１つの入力溝２８ｂが形成されており、入力溝２８ｂは、１組の溝２８ａ，２８ａ同士の間に配置されている。前述した外部から駆動リング２８への駆動力は、当該入力溝２８ｂに対する周方向の外力として入力される。
　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３１、第２ノズルリング３２、サポートリング４１、及び連結ピン３５からなる部分が、タービンハウジング４に固定され複数のノズルベーン２３を回動可能に軸支するユニット本体部５１を構成する。すなわち、このユニット本体部５１が、タービンハウジング４に保持され複数のノズルベーン２３を回動可能に軸支している。また、駆動リングサポート部材４３は、上記ユニット本体部５１に固定されると共に駆動リング２８を回動可能に支持するリング支持部材を構成する。なお、ユニット本体部５１に対する駆動リングサポート部材４３の固定方法としては、サポートリング４１と一緒に第１ノズルリング３１に共カシメされる構成には限定されず、種々の固定方法を採用することができる。
　続いて、図２～図５を参照しながら、駆動リングサポート部材４３の構成、及び駆動リングサポート部材４３による駆動リング２８の支持の態様について説明する。図３（ａ）は、回転軸線Ｈに平行な視線でコンプレッサ３側から見た駆動リングサポート部材４３の平面図である。図３（ｂ）は、回転軸線Ｈに平行な視線でコンプレッサ３側から見た駆動リング２８の平面図である。図４は、駆動リングサポート部材４３に駆動リング２８が取り付けられた状態を示す斜視図である。図５（ａ）は、図４において、フック部４５を含み径方向に平行な断面を取った断面図である。図５（ｂ）は、図４において突起部４７ａを含み径方向に平行な断面を取った断面図である。図５（ｃ）は、突起部４７ａの近傍を径方向外側から見た図である。
　駆動リングサポート部材４３は、平板リング状をなす部材本体部４２と、部材本体部４２の外周部からコンプレッサ側に立ち上がった複数のフック部４５と、部材本体部４２の外周部から径方向外側に延びる複数のタービン側受け部４７（第３の部分）と、を備えている。駆動リングサポート部材４３は一部材で形成されており、例えば、プレス加工によって作製されている。部材本体部４２の外周の直径は、駆動リングの内周の直径よりもやや小さい。駆動リングサポート部材４３及び駆動リング２８は、例えば、金属製の部材である。フック部４５及びタービン側受け部４７は、それぞれ、駆動リング２８の溝２８ａが存在せず且つ入力溝２８ｂが存在しない部位に対応する位置に配置されている。また、フック部４５及びタービン側受け部４７は、回転軸線Ｈを中心とする円周上において互いに重複しない位置に複数ずつ設けられている。
　フック部４５は、回転軸線Ｈを中心とする円周上に複数（図の例では６個）配置されており、それぞれ駆動リング２８の内周側の縁部に引っ掛けられている。フック部４５は、部材本体部４２の外周縁部から軸線方向に延びる基端側部分４５ａ（第１の部分）と、基端側部分４５ａから屈曲して径方向外側に延びる先端側部分４５ｂ（第２の部分）とを有している。
　ここで、フック部４５は、後述するように、駆動リング２８の回転軸線方向の移動を規制する機能に加えて、駆動リング２８の径方向への移動を規制する径方向規制部としての機能を兼ね備えている。可変容量型過給機１が車両などの内燃機関に搭載されるときに、駆動リングサポート部材４３及び駆動リング２８は、例えば、図３に示される矢印Ｋ方向を上として回転軸線Ｈを水平とする姿勢で配置される。この姿勢において、駆動リングサポート部材４３が駆動リング２８の自重による移動を規制するため、フック部４５の配置を次のようにしてもよい。すなわち、フック部４５の一部（図の例では６個のうち３個）が、回転軸線Ｈよりも上方の１８０°の範囲内（図中の一点鎖線Ｊよりも上方の範囲内）に配置されるようにしてもよい。
　各フック部４５の基端側部分４５ａは、駆動リング２８の内周側の縁部よりも径方向内側に位置しており、駆動リング２８の内周縁面２８ｄに対面している。基端側部分４５ａが駆動リング２８の内周縁面２８ｄに接触してもよい。この構成により、円周上に配置された複数の基端側部分４５ａが、駆動リング２８の径方向への移動を規制する径方向規制部として機能する。なお、各基端側部分４５ａを通る仮想円の径は駆動リング２８の内周縁面２８ｄを通る仮想円の径よりも僅かに小さい。このため、駆動リングサポート部材４３と駆動リング２８との間には径方向に僅かなガタつきが生じている。
　各フック部４５の先端側部分４５ｂは、駆動リング２８の内周縁面２８ｄの位置を超えて径方向外側に延びており、コンプレッサ側の端面２８ｃに対面している。先端側部分４５ｂはコンプレッサ側の端面２８ｃに接触してもよい。この構成により、先端側部分４５ｂが、駆動リング２８のコンプレッサ側への回転軸線Ｈ方向の移動を規制するコンプレッサ側規制部として機能する。
　タービン側受け部４７は、回転軸線Ｈを中心とする円周上に複数（図の例では３個）配置されている。タービン側受け部４７は、駆動リング２８の内周縁面２８ｄの位置を超えて径方向外側に延びている。各タービン側受け部４７は、その先端に設けられコンプレッサ側に突出した突起部４７ａを有している。突起部４７ａは、タービン側受け部４７の先端部がコンプレッサ側に押し出されるように屈曲されることで形成されている。各突起部４７ａは、駆動リング２８のタービン側の端面２８ｔに対面している。各突起部４７ａは駆動リング２８のタービン側の端面２８ｔに接触してもよい。この構成により、タービン側受け部４７が、駆動リング２８のタービン側への回転軸線Ｈ方向の移動を規制するタービン側規制部として機能する。また、先端側部分４５ｂと突起部４７ａとの間の軸線方向における隙間は、駆動リング２８の厚さよりもやや広く形成されている。このため、駆動リングサポート部材４３と駆動リング２８との間には軸線方向に僅かなガタつきが生じている。
　以上の構成により、駆動リングサポート部材４３は、駆動リング２８の径方向、コンプレッサ側、及びタービン側への移動を規制するように、駆動リング２８を支持する。また、駆動リングサポート部材４３には、駆動リング２８の周方向の移動を規制する部位は形成されていない。このため、駆動リング２８は、駆動リングサポート部材４３に支持された状態で、回転軸線Ｈ周りに回動可能である。
　なお、フック部４５の周方向の配置間隔が、溝２８ａの配置間隔に対応している。すなわち、駆動リング２８を駆動リングサポート部材４３に対して回転軸線Ｈ方向周りに所定量回転させると、すべてのフック部４５の周方向位相が、対応するいずれかの溝２８ａ（図の例では１１個のうち、６個）の周方向位相に一致する。また、各フック部４５の先端を通る仮想円の径は、溝２８ａの最深部を通る仮想円の径よりも僅かに小さい。また、先端側部分４５ｂの周方向の幅は溝２８ａの周方向の幅よりも僅かに小さい。また、フック部４５の先端側部分４５ｂの大きさは、溝２８ａの大きさよりも僅かに小さい。これらの構成により、駆動リング２８を駆動リングサポート部材４３に取り付ける際には、次のようにすることができる。すなわち、すべてのフック部４５が各溝２８ａを通過するように駆動リング２８を所定量回転させて、駆動リング２８をコンプレッサ側から駆動リングサポート部材４３に挿入することができる。その後さらに、駆動リング２８を所定の周方向位相に回転させることで、駆動リング２８は上述するように駆動リングサポート部材４３に支持された状態となる。
　上述のような部材本体部４２と、フック部４５と、タービン側受け部４７と、を備えた駆動リングサポート部材４３を、一部材で容易に形成するために、フック部４５とタービン側受け部４７とは、周方向における互いに異なる位置に設けられている。この構成によれば、例えば、金属平板をプレス加工することにより、比較的容易に一部材で駆動リングサポート部材４３を作製することができる。
　続いて、可変容量型過給機１による作用効果について説明する。可変容量型過給機１の可変ノズルユニット２５では、一部材で形成された駆動リングサポート部材４３によって駆動リング２８が支持され、駆動リング２８の径方向、コンプレッサ側、及びタービン側への移動が規制される。このように駆動リング２８の支持のために必要な径方向への移動規制、コンプレッサ側への移動規制、及びタービン側への移動規制の機能が一部材で実現される。従って、可変ノズルユニット２５の構造をシンプルにし製造容易性の向上を図ることができる。ひいては、可変容量型過給機１の製造コストダウンを図ることができる。
　本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。また、上述した実施形態に記載されている技術的事項を利用して変形例を構成することも可能である。各実施形態の構成を適宜組み合わせて使用してもよい。例えば、実施形態では、駆動リングサポート部材４３に配置するフック部４５の数を、タービン側受け部４７の数よりも多くする例を説明したが、タービン側受け部４７とフック部４５は同数でもよく、タービン側受け部４７をフック部４５よりも多くしても構わない。また同様に，車両などの内燃機関に搭載された状態の姿勢で、フック部４５の一部を回転軸線Ｈよりも上方の１８０°の範囲内に複数配置する例を説明したが、フック部４５とタービン側受け部４７とを各々配置する周方向の位相は、任意で構わない。例えば、回転軸線Ｈよりも上方の１８０°の範囲内に単数のフック部４５を配置してもよい。
１　可変容量型過給機
２　タービン
３　コンプレッサ
４　タービンハウジング
６　タービン翼車
７　コンプレッサ翼車
１４　回転軸
１６　スクロール流路
２１　ガス流入路
２３　ノズルベーン
２５　可変ノズルユニット
２８　駆動リング
２８ｃ　コンプレッサ側の端面
２８ｔ　タービン側の端面
４３　駆動リングサポート部材（リング支持部材）
４５　フック部
４５ａ　基端側部分（径方向規制部）
４５ｂ　先端側部分（コンプレッサ側規制部）
４７　タービン側受け部（タービン側規制部）
４７ａ　突起部
５１　ユニット本体部
Ｈ　回転軸線

Claims (6)

  1. 　タービン翼車と、前記タービン翼車の周囲に配置されるスクロール流路を形成するタービンハウジングと、前記スクロール流路から前記タービン翼車へのガス流入路において前記タービン翼車の周囲に配置された複数の可動のノズルベーンを含む可変ノズルユニットと、を有するタービンと、
    　前記タービン翼車に回転軸を介して接続され前記タービン翼車と同一の回転軸線周りに回転するコンプレッサ翼車を有するコンプレッサと、を備え、
    　前記可変ノズルユニットは、
    　前記タービンハウジングに保持され複数の前記ノズルベーンを回動可能に軸支するユニット本体部と、
    　前記ユニット本体部に対して前記回転軸線周りに回動し複数の前記ノズルベーンへの駆動力を伝達する駆動リングと、
    　前記ユニット本体部に固定されると共に前記駆動リングを回動可能に支持するリング支持部材と、を有し、
    　前記リング支持部材は、
    　一部材で形成されており、
    　前記駆動リングの径方向への移動を規制する径方向規制部と、
    　前記駆動リングの前記コンプレッサ側への前記回転軸線方向の移動を規制するコンプレッサ側規制部と、
    　前記駆動リングの前記タービン側への前記回転軸線方向の移動を規制するタービン側規制部と、を有する、可変容量型過給機。
  2. 　前記リング支持部材は、
    　前記回転軸線を中心とする円周上に配置され前記駆動リングの内周側の縁部に係合する複数のフック部を備え、
    　前記フック部は、
    　前記駆動リングの前記内周側の縁部よりも径方向内側に位置する前記径方向規制部と、
    　前記径方向規制部から径方向外側に延び前記駆動リングの前記コンプレッサ側の端面に対面する前記コンプレッサ側規制部と、を有する請求項１に記載の可変容量型過給機。
  3. 　前記タービン側規制部は、
    　前記回転軸線を中心とする円周上に配置され前記コンプレッサ側に突出し前記駆動リングの前記タービン側の端面に対面する複数の突起部を有する請求項１又は２に記載の可変容量型過給機。
  4. 　前記フック部と前記タービン側規制部とは、周方向における互いに異なる位置に設けられている請求項２に記載の可変容量型過給機。 
  5. 　タービン翼車と、前記タービン翼車の周囲に配置された可動ノズルベーンと、前記可動ノズルベーンに駆動力を伝達する駆動リングと、前記駆動リングを回動可能に保持するリング支持部材と、を備える可変容量型過給機であって、
    　前記リング支持部材が、
    　前記駆動リングの内周縁面と接触可能な第１の部分と、
    　前記駆動リングの軸方向の一方側の端面と接触可能な第２の部分と、
    　前記駆動リングの前記内周縁面よりも径方向外側まで延伸し、前記駆動リングの前記軸方向の他方側の端面と接触可能な第３の部分と、を備え、
    　前記駆動リングは、前記周縁面に設けられた溝部を備え、
    　前記リング支持部材に保持された前記駆動リングを前記リング支持部材に対して所定量回転させたときに、前記リング支持部材の前記第１の部分及び前記第２の部分が、前記駆動リングの前記溝部を前記軸方向に通過可能な状態になる、可変容量型過給機。
  6. 　前記リング支持部材は、屈曲されたフック部を備え、
    　前記フック部のうち、前記屈曲された部分よりも前記軸方向の前記他方側の部分が前記第１の部分であり、
    　前記フック部のうち、前記屈曲された部分よりも前記軸方向の前記一方側の部分が前記第２の部分である、請求項５の可変容量型過給機。
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