WO2020012731A1 - 過給機 - Google Patents

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WO2020012731A1
WO2020012731A1 PCT/JP2019/014534 JP2019014534W WO2020012731A1 WO 2020012731 A1 WO2020012731 A1 WO 2020012731A1 JP 2019014534 W JP2019014534 W JP 2019014534W WO 2020012731 A1 WO2020012731 A1 WO 2020012731A1
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WO
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plate
hole
thickness
shaft portion
nozzle
Prior art date
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PCT/JP2019/014534
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English (en)
French (fr)
Inventor
貴男 淺川
Original Assignee
株式会社Ihi
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Publication date
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Priority to DE112019003480.4T priority patent/DE112019003480B4/de
Priority to JP2020529989A priority patent/JP7001161B2/ja
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Priority to US17/133,630 priority patent/US11326514B2/en

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10Final actuators
    • F01D17/12Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/16Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
    • F01D17/165Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for radial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially parallel to the rotor centre line
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/16Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
    • F01D25/162Bearing supports
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/24Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas- turbine plants for special use
    • F02C6/04Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/10Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
    • F02C6/12Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/40Application in turbochargers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/10Stators
    • F05D2240/12Fluid guiding means, e.g. vanes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/30Retaining components in desired mutual position

Definitions

  • the present disclosure relates to a supercharger.
  • Patent Document 1 describes a variable displacement turbocharger including a base member and a shroud.
  • the base member and the shroud are interconnected by a clear run spin while maintaining a predetermined gap.
  • a connecting means such as caulking is used for connecting the clear run spin with the base member and the shroud.
  • the length of the first portion inserted into the base member of the clear run spin is determined by the thickness of the base member
  • the length of the second portion inserted into the clear run spin shroud is determined by the shroud thickness.
  • the length of the second portion may be different from each other. In such a case, in the assembling process, there is a possibility that the operator may mistake the direction of the clear run spin, insert the second part into the base member, and insert the first part into the shroud. As a result, erroneous assembly of the clear run spin occurs. Thereby, productivity may be reduced.
  • This disclosure describes a turbocharger that can achieve both reliability and productivity.
  • a supercharger includes a turbine wheel having a rotation axis, a turbine having a turbine housing that houses the turbine wheel, and a bearing housing arranged to be adjacent to the turbine in the rotation axis direction. And a variable displacement mechanism attached to the turbine housing, wherein the variable displacement mechanism is disposed so as to face the first plate, the first plate having the first through-hole formed therein, and the first through-hole.
  • a second plate formed with a second through hole having the same axis, and arranged along the axis to connect the first plate and the second plate and to define a distance between the first plate and the second plate;
  • a connecting member wherein the connecting member is provided between the first plate and the second plate, and is provided at a first end of the main body, and is provided in the first through hole.
  • a first shaft portion, and a second shaft portion provided at a second end of the main body portion and disposed in the second through hole, wherein the first shaft portion is fixed to the first plate by caulking.
  • the second shaft portion includes a second fixing portion fixed to the second plate by caulking, and the first plate is disposed on a side opposite to the bearing housing with respect to the second plate.
  • the thickness of the first plate is greater than the thickness of the second plate, and the length of the first shaft is the same as the length of the second shaft.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a supercharger according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 2A and 2B are perspective views of the variable displacement mechanism in FIG.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG.
  • FIG. 4 is a side view of the connecting member in FIG. 1 before fixing.
  • FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating a method of manufacturing the variable capacitance mechanism in FIG.
  • FIGS. 6A and 6B are diagrams illustrating a method of manufacturing the variable capacitance mechanism in FIG.
  • a turbocharger includes a turbine wheel having a rotation axis, a turbine having a turbine housing that houses the turbine wheel, and a bearing housing that is arranged to be adjacent to the turbine in the rotation axis direction. And a variable displacement mechanism attached to the turbine housing, wherein the variable displacement mechanism is disposed so as to face the first plate, the first plate having the first through-hole formed therein, and the first through-hole.
  • a second plate formed with a second through hole having the same axis, and arranged along the axis to connect the first plate and the second plate and to define a distance between the first plate and the second plate;
  • a connecting member wherein the connecting member is provided between the first plate and the second plate, and is provided at a first end of the main body, and is provided in the first through hole.
  • a first shaft portion, and a second shaft portion provided at a second end of the main body portion and disposed in the second through hole, wherein the first shaft portion is fixed to the first plate by caulking.
  • the second shaft portion includes a second fixing portion fixed to the second plate by caulking, and the first plate is disposed on a side opposite to the bearing housing with respect to the second plate.
  • the thickness of the first plate is greater than the thickness of the second plate, and the length of the first shaft is the same as the length of the second shaft.
  • the first plate is disposed on the opposite side of the second plate from the bearing housing. That is, the first plate is located closer to the exhaust gas flowing inside the turbine housing than the second plate. As a result, the first plate is exposed to a higher temperature environment than the second plate, so that thermal deformation may increase.
  • the thickness of the first plate is larger than the thickness of the second plate. This suppresses the thermal deformation of the first plate from becoming larger than the thermal deformation of the second plate. Therefore, it is possible to suppress a load from being applied to the connecting member due to a large difference in the amount of deformation between the first plate and the second plate. Therefore, according to this turbocharger, reliability can be ensured.
  • the first shaft of the connecting member is arranged in the first through hole, and the second shaft of the connecting member is arranged in the second through hole.
  • the first shaft portion includes a first fixing portion fixed to the first plate by caulking, and the second shaft portion includes a second fixing portion fixed to the second plate by caulking.
  • the connecting member connects the first plate and the second plate and defines the distance between the first plate and the second plate.
  • the length of the first shaft portion is the same as the length of the second shaft portion. Therefore, even if the direction of the connecting member is reversed, that is, even if the first shaft portion is disposed in the second through-hole and the second shaft portion is disposed in the first through-hole, the connection is performed.
  • the member connects the first plate and the second plate and can define a distance between the first plate and the second plate. Therefore, according to this supercharger, erroneous assembly of the connecting member is prevented, and productivity is improved. As described above, according to this turbocharger, it is possible to ensure both reliability and improvement in productivity.
  • the first plate includes a first inner surface facing the second plate, and a first outer surface opposite the first inner surface, wherein the first outer surface of the first plate includes: A depression communicating with the first through hole is formed, and the thickness between the bottom surface of the depression and the first inner surface is the same as the thickness of the second plate. In this case, it is easy to form the first fixed portion and the second fixed portion in the first shaft portion and the second shaft portion.
  • the second plate includes a second inner surface facing the first plate, and a second outer surface opposite the second inner surface, wherein the second outer surface has a second through hole.
  • a spacer is provided so as to surround the opening on the second outer surface side, and the thickness of the first plate is the same as the sum of the thickness of the second plate and the thickness of the spacer. In this case, it is easy to form the first fixed portion and the second fixed portion in the first shaft portion and the second shaft portion.
  • the supercharger 1 shown in FIG. 1 is, for example, a supercharger for a ship or a vehicle, and compresses air supplied to the engine using exhaust gas discharged from an engine (not shown).
  • the turbocharger 1 includes a turbine 2, a compressor 3, and a bearing housing 4 provided between the turbine 2 and the compressor 3.
  • the turbine 2 has a turbine wheel 5 having a rotation axis X, and a turbine housing 6 that houses the turbine wheel 5.
  • the turbine housing 6 has a turbine scroll flow path 6 a extending in the circumferential direction around the turbine wheel 5.
  • the compressor 3 has a compressor wheel 7 and a compressor housing 8 that houses the compressor wheel 7.
  • the compressor housing 8 has a compressor scroll flow path 8c extending in the circumferential direction around the compressor wheel 7.
  • the turbine wheel 5 is provided at a first end of the rotating shaft 9, and the compressor wheel 7 is provided at a second end of the rotating shaft 9.
  • the bearing housing 4 is disposed between the turbine 2 and the compressor 3 in the rotation axis X direction.
  • the bearing housing 4 is arranged so as to be adjacent to the turbine 2 and the compressor 3 in the rotation axis X direction.
  • the rotating shaft 9 is rotatably supported by the bearing housing 4 via a bearing 41.
  • the rotating shaft 9, the turbine wheel 5 and the compressor wheel 7 rotate around the rotation axis X as an integral rotating body 42.
  • the turbine housing 6 has an inlet (not shown) through which exhaust gas flows into the turbine scroll channel 6a, an outlet channel 6b communicating with the turbine scroll channel 6a, and an outlet through which exhaust gas flows out of the outlet channel 6b. 6c is provided.
  • the turbine wheel 5 is arranged in the outflow channel 6b. The exhaust gas discharged from the engine flows into the turbine scroll passage 6a through the exhaust gas inlet. Then, the exhaust gas flows into the outflow channel 6b, rotates the turbine wheel 5, and then flows out of the turbine housing 6 through the outlet 6c.
  • the compressor housing 8 is provided with a suction port 8a through which air is sucked, an inflow channel 8b communicating with the compressor scroll channel 8c, and a discharge port (not shown) through which compressed air is discharged from the compressor scroll channel 8c. ing.
  • the compressor wheel 7 is arranged in the inflow passage 8b. When the turbine wheel 5 rotates as described above, the rotating shaft 9 and the compressor wheel 7 rotate. The rotating compressor wheel 7 compresses the air sucked from the inlet 8a and the inflow passage 8b. The compressed air passes through the compressor scroll passage 8c and is discharged from the discharge port. The compressed air discharged from the protrusion is supplied to the engine.
  • the supercharger 1 has a variable displacement mechanism 10 attached to the turbine housing 6. That is, the turbine 2 is a variable displacement turbine. As shown in FIGS. 1 and 2, the variable displacement mechanism 10 includes a CC plate (Clearance Control Plate) (first plate) 11 and a nozzle ring (second plate) arranged to face the CC plate 11. And a plurality (here, three) of CC pins (Clearance Control Pin) (connection member) 13 for connecting the CC plate 11 and the nozzle ring 12.
  • the variable capacity mechanism 10 further includes a plurality of (here, 11) nozzle vanes 14 attached to the nozzle ring 12 and a plurality (here, 11) arranged on the side opposite to the CC plate 11 with respect to the nozzle ring 12. (11) nozzle link plates 15 and a drive ring 16 for rotating the nozzle link plates 15.
  • the CC plate 11 and the nozzle ring 12 each have a ring shape centered on the rotation axis X.
  • the CC plate 11 and the nozzle ring 12 are arranged so as to surround the turbine wheel 5 in a circumferential direction (a circumferential direction around the rotation axis X).
  • the CC plate 11 and the nozzle ring 12 are arranged between the turbine scroll channel 6a and the outflow channel 6b.
  • the CC plate 11 and the nozzle ring 12 are arranged in parallel with each other, and are separated from each other in the direction of the rotation axis X.
  • a connection flow path S is formed between the CC plate 11 and the nozzle ring 12. The connection flow path S connects the turbine scroll flow path 6a and the outflow flow path 6b.
  • the CC plate 11 is disposed on the opposite side of the nozzle ring 12 from the bearing housing 4. That is, the CC plate 11 is located closer to the exhaust gas than the nozzle ring 12. During operation of the supercharger 1, the CC plate 11 is exposed to a higher temperature environment than the nozzle ring 12.
  • the CC plate 11 includes a first inner surface 11a facing the nozzle ring 12, and a first outer surface 11b located on a side opposite to the first inner surface 11a.
  • a plurality (here, three) of first through holes 11c are formed.
  • the plurality of first through holes 11c are formed at equal intervals in the circumferential direction.
  • the diameter of the recess 11d is larger than the diameter of the first through hole 11c.
  • the recess 11d includes a bottom surface 11e.
  • a first chamfered portion 11f communicating with the first through hole 11c is formed.
  • the first through hole 11c includes a first chamfer 11f.
  • the nozzle ring 12 includes a second inner surface 12a facing the CC plate 11, and a second outer surface 12b located on the opposite side of the second inner surface 12a.
  • the nozzle ring 12 has a plurality (here, three) of second through holes 12c.
  • the plurality of second through holes 12c are formed at equal intervals in the circumferential direction.
  • the second through holes 12c respectively correspond to the first through holes 11c.
  • the second through hole 12c has the same axis X1 as the first through hole 11c.
  • the axis X1 is parallel to the rotation axis X.
  • the second through hole 12c includes a second chamfer 12f.
  • the nozzle ring 12 has a projection 121 projecting from the second outer surface 12b.
  • the protruding portion 121 has a column shape centered on the rotation axis X.
  • the outer diameter of the protrusion 121 is smaller than the outer diameter of the entire nozzle ring 12.
  • the nozzle ring 12 is formed with a plurality of (here, eleven) third through holes 12 g penetrating through the protruding portion 121.
  • the plurality of third through holes 12g are formed at equal intervals in the circumferential direction.
  • the third through-hole 12g is formed radially inside the nozzle ring 12 with respect to the second through-hole 12c.
  • the thickness T1 of the CC plate 11 is larger than the thickness T2 of the nozzle ring 12.
  • the thickness of the CC plate 11 refers to the thickness of a portion where the first through hole 11c is formed.
  • the thickness T1 of the CC plate 11 is a distance between the first inner surface 11a and the first outer surface 11b.
  • the thickness of the nozzle ring 12 refers to the thickness of the portion where the second through-hole 12c is formed.
  • the thickness T2 of the nozzle ring 12 is a distance between the second inner surface 12a and the second outer surface 12b.
  • the thickness T3 between the bottom surface 11e of the recess 11d and the first inner surface 11a is the same as the thickness T2 of the nozzle ring 12.
  • the depth T4 of the first chamfer 11f is the same as the depth T5 of the second chamfer 12f.
  • the CC pin 13 is arranged along the axis X1. That is, the CC pin 13 has the same axis X1 as the first through hole 11c and the second through hole 12c.
  • the CC pin 13 includes a main body 17 disposed between the CC plate 11 and the nozzle ring 12, and a first shaft portion 18 provided on a first end (an end surface facing the CC plate 11) 17 a of the main body 17. And a second shaft portion 19 provided at a second end (an end surface facing the nozzle ring 12) 17 b of the main body portion 17.
  • the first end 17 a of the main body 17 is in contact with the first inner surface 11 a of the CC plate 11.
  • the second end 17 b of the main body 17 is in contact with the second inner surface 12 a of the nozzle ring 12. That is, the length T6 of the main body 17 is the same as the distance D between the CC plate 11 and the nozzle ring 12 (the distance between the first inner surface 11a and the second inner surface 12a).
  • the first shaft portion 18 is disposed in the first through hole 11c.
  • the length T7 of the first shaft portion 18 is the same as the thickness T3 between the bottom surface 11e of the recess 11d and the first inner surface 11a.
  • the first shaft portion 18 includes a first support portion 181 provided at a first end 17 a of the main body portion 17, a first fixing portion 182 provided on a side of the first support portion 181 opposite to the main body portion 17, Contains.
  • the first fixing part 182 is arranged in the first chamfered part 11f.
  • the outer diameter of the first fixing part 182 is larger than the outer diameter of the first support part 181.
  • the first fixing portion 182 is fixed to the CC plate 11 by caulking.
  • the first fixing portion 182 is formed by squeezing an end of the first support portion 181 by caulking.
  • the second shaft portion 19 is arranged in the second through hole 12c.
  • the length T8 of the second shaft portion 19 is the same as the thickness T2 of the nozzle ring 12. That is, the length T8 of the second shaft portion 19 is the same as the length T7 of the first shaft portion 18.
  • the second shaft portion 19 includes a second support portion 191 provided on the second end 17 b of the main body portion 17, a second fixing portion 192 provided on the opposite side of the main body portion 17 of the second support portion 191, Contains.
  • the second fixing part 192 is arranged in the second chamfered part 12f.
  • the outer diameter of the second fixing portion 192 is larger than the outer diameter of the second support portion 191.
  • the second fixing portion 192 is fixed to the nozzle ring 12 by caulking.
  • the second fixing portion 192 is formed by squeezing the end of the second support portion 191 by caulking.
  • the CC pin 13 connects the CC plate 11 and the nozzle ring 12, and defines the distance D between the CC plate 11 and the nozzle ring 12.
  • the plurality of nozzle vanes 14 are arranged on a circumference around the rotation axis X.
  • the nozzle vane 14 has a nozzle body 141 and a nozzle shaft 142 protruding from the nozzle body 141.
  • the nozzle shaft 142 is inserted into the third through-hole 12g of the nozzle ring 12 such that the nozzle body 141 is disposed between the CC plate 11 and the nozzle ring 12 (the connection flow path S).
  • the nozzle shaft 142 is inserted into the third through hole 12 g such that the end opposite to the nozzle body 141 projects from the protrusion 121 of the nozzle ring 12.
  • the nozzle shaft 142 is rotatably supported by the nozzle ring 12.
  • the nozzle body 141 rotates with the rotation of the nozzle shaft 142.
  • the sectional area of the connection flow path S is adjusted optimally, and the flow rate of the exhaust gas flowing from the turbine scroll flow path 6 a to the outflow flow path 6 b is controlled. Thereby, the rotation speed of the turbine wheel 5 is optimally controlled.
  • the drive ring 16 is disposed between the nozzle ring 12 and the nozzle link plate 15.
  • the drive ring 16 has a ring shape about the rotation axis X.
  • the drive ring 16 is rotatable about a rotation axis X.
  • the drive ring 16 has a main body 161 and a plurality of (here, 11) mounting portions 162 protruding from the main body 161.
  • the mounting portions 162 are formed at equal intervals in the circumferential direction.
  • the mounting portion 162 has two mounting members that are separated from each other in the circumferential direction.
  • the nozzle link plate 15 has a bar shape. A first end of the nozzle link plate 15 is attached to an end of the nozzle shaft 142. The second end of the nozzle link plate 15 is attached to an attachment portion 162 of the drive ring 16. The second end of the nozzle link plate 15 is disposed between two mounting members of the mounting portion 162. When the drive ring 16 receives a driving force from the outside and rotates about the rotation axis X, the second end of the nozzle link plate 15 attached to the attachment portion 162 moves along the circumferential direction with the rotation of the drive ring 16. Move. Thus, the nozzle link plate 15 rotates about the axis X2 of the nozzle shaft 142.
  • the nozzle shaft 142 attached to the first end of the nozzle link plate 15 rotates about the axis X2.
  • the nozzle main body 141 attached to the first end of the nozzle shaft 142 rotates.
  • the CC plate 11 is disposed on the side opposite to the bearing housing 4 with respect to the nozzle ring 12. That is, the CC plate 11 is disposed at a position closer to the exhaust gas flowing inside the turbine housing 6 than the nozzle ring 12 is. As a result, the CC plate 11 is exposed to a higher temperature environment than the nozzle ring 12, so that thermal deformation may increase.
  • the thickness T1 of the CC plate 11 is larger than the thickness T2 of the nozzle ring 12.
  • the thermal deformation of the CC plate 11 is suppressed from becoming larger than the thermal deformation of the nozzle ring 12. Accordingly, the load on the CC pin 13 due to the large difference in the deformation amount between the CC plate 11 and the nozzle ring 12 is suppressed. Therefore, according to the turbocharger 1, reliability can be ensured.
  • the first shaft 18 of the CC pin 13 is disposed in the first through hole 11c, and the second shaft 19 of the CC pin 13 is disposed in the second through hole 12c.
  • the first shaft portion 18 includes a first fixing portion 182 fixed to the CC plate 11 by caulking, and the second shaft portion 19 includes a second fixing portion 192 fixed to the nozzle ring 12 by caulking. I have.
  • the CC pin 13 connects the CC plate 11 and the nozzle ring 12 and defines the distance D between the CC plate 11 and the nozzle ring 12.
  • the length T8 of the first shaft portion 18 is the same as the length T9 of the second shaft portion 19.
  • the turbocharger 1 erroneous assembly of the CC pin 13 is prevented, and productivity is improved. As described above, according to the turbocharger 1, it is possible to ensure both reliability and improvement in productivity.
  • the ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ CC plate 11 includes a first inner surface 11a facing the nozzle ring 12, and a first outer surface 11b located on the opposite side of the first inner surface 11a.
  • a recess 11d communicating with the first through hole 11c is formed on the first outer surface 11b of the CC plate 11.
  • the thickness T3 between the bottom surface 11e of the recess 11d and the first inner surface 11a is the same as the thickness T2 of the nozzle ring 12. Therefore, it is easy to form the first fixing portion 182 and the second fixing portion 192 in the first shaft portion 18 and the second shaft portion 19.
  • a CC plate 11, a nozzle ring 12, and a CC pin 13 are prepared (first step). Specifically, as shown in FIG. 4, first, the CC pin 13 is prepared. At this time, the first fixing portion 182 and the second fixing portion 192 of the CC pin 13 are not formed. That is, the first shaft portion 18 and the second shaft portion 19 are not crushed by caulking. At this time, the length of the first shaft portion 18 is the same as the length of the second shaft portion 19.
  • a CC plate 11 (not shown) and a nozzle ring 12 are prepared.
  • the first shaft portion 18 is inserted into the first through hole 11c, the first shaft portion 18 is fixed to the CC plate 11, the second shaft portion 19 is inserted into the second through hole 12c, The two shaft portions 19 are fixed to the nozzle ring 12 (second step).
  • the CC plate 11 and the nozzle ring 12 are connected, and the distance D between the CC plate 11 and the nozzle ring 12 is defined.
  • the CC pin 13 is attached to the nozzle ring 12.
  • the second shaft portion 19 of the CC pin 13 is inserted into the second through hole 12c of the nozzle ring 12.
  • the second shaft portion 19 is inserted into the second through hole 12c such that the second end 17b of the main body portion 17 contacts the second inner surface 12a of the nozzle ring 12 (see FIG. 3).
  • the nozzle vanes 14 are attached to the nozzle ring 12. Specifically, the nozzle shaft 142 (see FIG. 3) of the nozzle vane 14 is inserted into the third through hole 12g of the nozzle ring 12. The nozzle shaft 142 is inserted into the third through-hole 12g such that the nozzle body 141 is located on the second inner surface 12a side of the nozzle ring 12 (see FIG. 3).
  • the CC plate 11 is attached to the CC pins 13. Specifically, the first inner surface 11a of the CC plate 11 faces the second inner surface 12a of the nozzle ring 12 such that the first shaft portion 18 of the CC pin 13 is inserted into the first through hole 11c of the CC plate 11. Let it.
  • the CC plate 11 is arranged such that the first inner surface 11a is in contact with the first end 17a of the main body 17 of the CC pin 13 (see FIG. 3).
  • the first fixing portion 182 (see FIG. 3) is formed by crushing the end of the first shaft portion 18 of the CC pin 13 by caulking. Subsequently, the end of the second shaft portion 19 of the CC pin 13 is crushed by caulking to form the second fixing portion 192 (see FIG. 3).
  • the CC pin 13 connects the CC plate 11 and the nozzle ring 12, and defines the distance D (see FIG. 3) between the CC plate 11 and the nozzle ring 12.
  • the drive ring 16 is attached to the nozzle ring 12 (see FIG. 3). Specifically, the drive ring 16 is arranged on the side opposite to the CC plate 11 with respect to the nozzle ring 12 such that the drive ring 16 surrounds the protrusion 121 of the nozzle ring 12 in the circumferential direction. At this time, the mounting portion 162 of the drive ring 16 is disposed on the side opposite to the nozzle ring 12 with respect to the main body 161 of the drive ring 16. Subsequently, the nozzle link plate 15 is attached to the drive ring 16 and the nozzle vanes 14 (see FIG. 3). Specifically, after disposing the second end of the nozzle link plate 15 between the two attachment members of the attachment portion 162, the first end of the nozzle link plate 15 is attached to the end of the nozzle shaft 142 of the nozzle vane 14.
  • the length of the first shaft portion 18 is the same as the length of the second shaft portion 19. Therefore, even if the direction of the CC pin 13 is reversed, that is, in the second step, the first shaft portion 18 is inserted into the second through hole 12c, and the second shaft portion 19 is inserted into the first through hole 11c.
  • the CC pin 13 can connect the CC plate 11 and the nozzle ring 12 and can define the distance D between the CC plate 11 and the nozzle ring 12. Therefore, according to the method of manufacturing the variable capacitance mechanism 10, erroneous assembly of the CC pin 13 is prevented, and productivity is improved.
  • the first fixing portion 182 is formed by fixing the first shaft portion 18 to the CC plate 11 by caulking, and the second fixing process is performed by fixing the second shaft portion 19 to the nozzle ring 12 by caulking.
  • the length of the first shaft portion 18 forming the portion 192 and including the first fixing portion 182 is the same as the length of the second shaft portion 19 including the second fixing portion 192.
  • the first fixing portion 182 and the second fixing portion under the same conditions. 192 are formed. This improves product reliability.
  • the first outer surface 11b of the CC plate 11 may not have the recess 11d.
  • a spacer may be provided on the second outer surface 12b of the nozzle ring 12 so as to surround the opening of the second through hole 12c on the second outer surface 12b side.
  • the thickness T1 of the CC plate 11 is equal to the sum of the thickness T2 of the nozzle ring 12 and the thickness of the spacer. Even in such a case, similarly to the above-described embodiment, erroneous assembly of the CC pin 13 is prevented, and productivity is improved. Further, in the first shaft portion 18 and the second shaft portion 19, the first fixing portion 182 and the second fixing portion 192 are easily formed.
  • the first outer surface 11b of the CC plate 11 may not have the depression 11d formed thereon, and the second outer surface 12b of the nozzle ring 12 may not have the spacer.
  • the first through hole 11c may extend from the first inner surface 11a of the CC plate 11 to the first outer surface 11b, and the first chamfered portion 11f may be formed on the first outer surface 11b.
  • the first fixing portion 182 may be formed closer to the first inner surface 11a than the first chamfered portion 11f.
  • the CC pin 13 may be attached to the CC plate 11 first.
  • the first shaft portion 18 of the CC pin 13 is inserted into the first through hole 11c of the CC plate 11.
  • the first shaft portion 18 is inserted into the first through hole 11c such that the first end 17a of the main body portion 17 contacts the first inner surface 11a of the CC plate 11.
  • the CC pin 13 may be attached to the CC plate 11 and the nozzle ring 12 at the same time.
  • the first shaft portion 18 is first penetrated so that the first end 17 a of the main body portion 17 contacts the first inner surface 11 a of the CC plate 11.
  • the second shaft portion 19 may be inserted into the second through hole 12c such that the second end 17b of the main body portion 17 contacts the second inner surface 12a of the nozzle ring 12.
  • the example in which the first fixed portion 182 is formed and then the second fixed portion 192 is formed has been described. However, after the second fixed portion 192 is formed, the first fixed portion 182 is formed. May be. Further, the first fixing portion 182 and the second fixing portion 192 may be formed at the same time.

Abstract

過給機は、タービンと、ベアリングハウジングと、可変容量機構と、を備える。可変容量機構は、第1プレートおよび第2プレートと、第1プレートと第2プレートとを連結する連結部材を有する。連結部材は、第1プレートと第2プレートとの間に配置された本体部と、第1プレートの第1貫通孔内に配置された第1軸部と、第2プレートの第2貫通孔内に配置された第2軸部と、を含む。第1プレートは、第2プレートに対してベアリングハウジングとは反対側に配置される。第1プレートの厚さは、第2プレートの厚さよりも大きく、第1軸部の長さは、第2軸部の長さと同一である。

Description

過給機
 本開示は、過給機に関する。
 特許文献1には、ベース部材及びシュラウドを備える可変容量型ターボチャージャが記載されている。ベース部材とシュラウドとは、クリアランスピンにより所定の隙間を保ちつつ相互に連結されている。クリアランスピンとベース部材及びシュラウドとの連結には、例えばカシメ等の連結手段が用いられている。
特開2007-187015号公報
 上述したように、クリアランスピンとベース部材及びシュラウドとの連結に、カシメが用いられる場合には、クリアランスピンのベース部材に挿入される第1部分の長さは、ベース部材の厚さによって決められ、クリアランスピンのシュラウドに挿入される第2部分の長さは、シュラウドの厚さによって決められる。一方で、例えば信頼性等を確保するために、ベース部材の厚さ及びシュラウドの厚さが互いに相違するように設計することが求められる場合があり、これに伴って、第1部分の長さ及び第2部分の長さも、互いに相違する場合がある。このような場合には、組立工程において、作業者がクリアランスピンの方向を見誤り、第2部分をベース部材に挿入し、第1部分をシュラウドに挿入する可能性がある。その結果、クリアランスピンの誤組付けが発生する。これにより、生産性が低下するおそれがある。
 本開示は、信頼性の確保及び生産性の向上を両立させることができる過給機を説明する。
 本開示の一態様に係る過給機は、回転軸線を有するタービン翼車、及び、タービン翼車を収容するタービンハウジングを有するタービンと、回転軸線方向においてタービンに隣接するように配置されたベアリングハウジングと、タービンハウジングに取り付けられた可変容量機構と、を備え、可変容量機構は、第1貫通孔が形成された第1プレートと、第1プレートと対面するように配置され、第1貫通孔と同一の軸線を有する第2貫通孔が形成された第2プレートと、軸線に沿って配置され、第1プレートと第2プレートとを連結すると共に、第1プレートと第2プレートとの距離を規定する連結部材と、を有し、連結部材は、第1プレートと第2プレートとの間に配置された本体部と、本体部の第1端に設けられ、第1貫通孔内に配置された第1軸部と、本体部の第2端に設けられ、第2貫通孔内に配置された第2軸部と、を含み、第1軸部は、カシメにより第1プレートに固定された第1固定部を含み、第2軸部は、カシメにより第2プレートに固定された第2固定部を含み、第1プレートは、第2プレートに対してベアリングハウジングとは反対側に配置され、第1プレートの厚さは、第2プレートの厚さよりも大きく、第1軸部の長さは、第2軸部の長さと同一である。
 本開示によれば、信頼性の確保及び生産性の向上を両立させることができる。
図1は、本開示の一実施形態に係る過給機を示す断面図である。 図2(a)及び図2(b)は、それぞれ図1中の可変容量機構の斜視図である。 図3は、図1の一部拡大図である。 図4は、図1中の連結部材の固定前の側面図である。 図5(a)及び図5(b)は、それぞれ図1中の可変容量機構の製造方法を示す図である。 図6(a)及び図6(b)は、それぞれ図1中の可変容量機構の製造方法を示す図である。
 本開示の一態様に係る過給機は、回転軸線を有するタービン翼車、及び、タービン翼車を収容するタービンハウジングを有するタービンと、回転軸線方向においてタービンに隣接するように配置されたベアリングハウジングと、タービンハウジングに取り付けられた可変容量機構と、を備え、可変容量機構は、第1貫通孔が形成された第1プレートと、第1プレートと対面するように配置され、第1貫通孔と同一の軸線を有する第2貫通孔が形成された第2プレートと、軸線に沿って配置され、第1プレートと第2プレートとを連結すると共に、第1プレートと第2プレートとの距離を規定する連結部材と、を有し、連結部材は、第1プレートと第2プレートとの間に配置された本体部と、本体部の第1端に設けられ、第1貫通孔内に配置された第1軸部と、本体部の第2端に設けられ、第2貫通孔内に配置された第2軸部と、を含み、第1軸部は、カシメにより第1プレートに固定された第1固定部を含み、第2軸部は、カシメにより第2プレートに固定された第2固定部を含み、第1プレートは、第2プレートに対してベアリングハウジングとは反対側に配置され、第1プレートの厚さは、第2プレートの厚さよりも大きく、第1軸部の長さは、第2軸部の長さと同一である。
 この過給機では、第1プレートは、第2プレートに対してベアリングハウジングとは反対側に配置されている。つまり、第1プレートは、第2プレートに比べて、タービンハウジングの内部を流れる排気ガスと近い位置に配置されている。これにより、第1プレートは、第2プレートに比べて、より高温の環境に曝されているため、熱変形が大きくなる場合がある。ここで、第1プレートの厚さは、第2プレートの厚さよりも大きい。これにより、第1プレートの熱変形が第2プレートの熱変形よりも大きくなることが抑制される。従って、第1プレートと第2プレートとの変形量の差が大きくなることに起因して、連結部材に荷重が掛かることが抑制される。よって、この過給機によれば、信頼性を確保することができる。また、連結部材の第1軸部は、第1貫通孔内に配置され、連結部材の第2軸部は、第2貫通孔内に配置されている。そして、第1軸部は、カシメにより第1プレートに固定された第1固定部を含み、第2軸部は、カシメにより第2プレートに固定された第2固定部を含んでいる。これにより、連結部材は、第1プレートと第2プレートとを連結すると共に、第1プレートと第2プレートとの距離を規定している。ここで、第1軸部の長さは、第2軸部の長さと同一である。従って、たとえ、連結部材の方向が逆になったとしても、つまり、第1軸部が第2貫通孔内に配置され、第2軸部が第1貫通孔内に配置されたとしても、連結部材は、第1プレートと第2プレートとを連結すると共に、第1プレートと第2プレートとの距離を規定することができる。よって、この過給機によれば、連結部材の誤組付けが防止され、生産性が向上される。以上により、この過給機によれば、信頼性の確保及び生産性の向上を両立させることができる。
 いくつかの態様において、第1プレートは、第2プレートに対面する第1内面と、第1内面とは反対側に位置する第1外面と、を含み、第1プレートの第1外面には、第1貫通孔に連通する窪み部が形成されており、窪み部の底面と第1内面との間の厚さは、第2プレートの厚さと同一である。この場合、第1軸部及び第2軸部において、第1固定部及び第2固定部を形成し易い。
 いくつかの態様において、第2プレートは、第1プレートに対面する第2内面と、第2内面とは反対側に位置する第2外面と、を含み、第2外面には、第2貫通孔の第2外面側の開口を囲むようにスペーサが設けられており、第1プレートの厚さは、第2プレートの厚さ及びスペーサの厚さの合計と同一である。この場合、第1軸部及び第2軸部において、第1固定部及び第2固定部を形成し易い。
 以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
 図1に示される過給機1は、例えば、船舶や車両用の過給機であり、図示しないエンジンから排出された排気ガスを利用して、エンジンに供給される空気を圧縮するものである。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、タービン2とコンプレッサ3との間に設けられたベアリングハウジング4と、を備えている。タービン2は、回転軸線Xを有するタービン翼車5と、タービン翼車5を収容するタービンハウジング6と、を有している。タービンハウジング6は、タービン翼車5の周囲において周方向に延びるタービンスクロール流路6aを有している。コンプレッサ3は、コンプレッサ翼車7と、コンプレッサ翼車7を収容するコンプレッサハウジング8と、を有している。コンプレッサハウジング8は、コンプレッサ翼車7の周囲において周方向に延びるコンプレッサスクロール流路8cを有している。
 タービン翼車5は、回転軸9の第1端に設けられており、コンプレッサ翼車7は回転軸9の第2端に設けられている。ベアリングハウジング4は、回転軸線X方向において、タービン2とコンプレッサ3との間に配置されている。ベアリングハウジング4は、回転軸線X方向において、タービン2及びコンプレッサ3に隣接するように配置されている。回転軸9は、軸受41を介してベアリングハウジング4に回転可能に支持されている。回転軸9、タービン翼車5及びコンプレッサ翼車7が一体の回転体42として回転軸線X周りに回転する。
 タービンハウジング6には、排気ガスがタービンスクロール流路6aに流入する流入口(図示省略)、タービンスクロール流路6aに連通する流出流路6b、及び排気ガスが流出流路6bから流出する流出口6cが設けられている。タービン翼車5は、流出流路6b内に配置されている。エンジンから排出された排気ガスは、排気ガス流入口を通じてタービンスクロール流路6aに流入する。そして、排気ガスは、流出流路6bに流入し、タービン翼車5を回転させ、その後、流出口6cを通じてタービンハウジング6外に流出する。
 コンプレッサハウジング8には、空気が吸入される吸入口8a、コンプレッサスクロール流路8cに連通する流入流路8b、及び圧縮空気がコンプレッサスクロール流路8cから吐出される吐出口(図示省略)が設けられている。コンプレッサ翼車7は、流入流路8b内に配置されている。上記のようにタービン翼車5が回転すると、回転軸9及びコンプレッサ翼車7が回転する。回転するコンプレッサ翼車7は、吸入口8a及び流入流路8bから吸入した空気を圧縮する。圧縮空気は、コンプレッサスクロール流路8cを通過し、吐出口から吐出される。突出口から吐出された圧縮空気は、エンジンに供給される。
 続いて、タービン2について更に詳細に説明する。過給機1は、タービンハウジング6に取り付けられた可変容量機構10を備えている。つまり、タービン2は、可変容量型タービンである。図1及び図2に示されるように、可変容量機構10は、CCプレート(Clearance Control Plate)(第1プレート)11と、CCプレート11と対面するように配置されたノズルリング(第2プレート)12と、CCプレート11とノズルリング12とを連結する複数(ここでは、3つ)のCCピン(Clearance Control Pin)(連結部材)13と、を有している。可変容量機構10は、更に、ノズルリング12に取り付けられた複数(ここでは、11個)のノズルベーン14と、ノズルリング12に対してCCプレート11とは反対側に配置された複数(ここでは、11個)のノズルリンク板15と、ノズルリンク板15を回転させる駆動リング16と、を有している。
 CCプレート11及びノズルリング12は、それぞれ回転軸線Xを中心とするリング状を呈している。CCプレート11及びノズルリング12は、タービン翼車5を周方向(回転軸線Xを中心とする周方向)に囲むように配置されている。CCプレート11及びノズルリング12は、タービンスクロール流路6aと流出流路6bとの間に配置されている。CCプレート11とノズルリング12とは、互いに平行に配置され、回転軸線X方向において互いに離間している。CCプレート11とノズルリング12との間には、接続流路Sが形成されている。接続流路Sは、タービンスクロール流路6aと流出流路6bとを接続する。
 CCプレート11は、ノズルリング12に対してベアリングハウジング4とは反対側に配置されている。つまり、CCプレート11は、ノズルリング12に比べて、排気ガスと近い位置に配置されている。過給機1の稼働時に、CCプレート11は、ノズルリング12に比べて、より高温の環境に曝されている。
 図3に示されるように、CCプレート11は、ノズルリング12に対面する第1内面11aと、第1内面11aとは反対側に位置する第1外面11bと、を含んでいる。CCプレート11には、複数(ここでは、3つ)の第1貫通孔11cが形成されている。複数の第1貫通孔11cは、周方向において、互いに同間隔に形成されている。CCプレート11の第1外面11bには、例えば、第1貫通孔11cに連通する窪み部(座繰り)11dが形成されている。窪み部11dの直径は、第1貫通孔11cの直径よりも大きい。窪み部11dは、底面11eを含んでいる。底面11eには、第1貫通孔11cに連通する第1面取り部11fが形成されている。第1貫通孔11cは、第1面取り部11fを含んでいる。
 ノズルリング12は、CCプレート11に対面する第2内面12aと、第2内面12aとは反対側に位置する第2外面12bと、を含んでいる。ノズルリング12には、複数(ここでは、3つ)の第2貫通孔12cが形成されている。複数の第2貫通孔12cは、周方向において、互いに同間隔に形成されている。第2貫通孔12cは、それぞれ第1貫通孔11cに対応している。第2貫通孔12cは、第1貫通孔11cと同一の軸線X1を有している。軸線X1は、回転軸線Xと平行である。ノズルリング12の第2外面12bには、第2貫通孔12cに連通する第2面取り部12fが形成されている。第2貫通孔12cは、第2面取り部12fを含んでいる。
 ノズルリング12は、第2外面12bから突出する突出部121を有している。突出部121は、回転軸線Xを中心とする円柱状を呈している。突出部121の外径は、ノズルリング12全体の外径よりも小さい。ノズルリング12には、突出部121を貫通する複数(ここでは、11個)の第3貫通孔12gが形成されている。複数の第3貫通孔12gは、周方向において、互いに同間隔に形成されている。第3貫通孔12gは、第2貫通孔12cよりもノズルリング12の径方向の内側に形成されている。
 CCプレート11の厚さT1は、ノズルリング12の厚さT2よりも大きい。CCプレート11の厚さとは、第1貫通孔11cが形成された部分の厚さのことをいう。CCプレート11の厚さT1は、第1内面11aと第1外面11bとの距離である。ノズルリング12の厚さとは、第2貫通孔12cが形成された部分の厚さのことをいう。ノズルリング12の厚さT2は、第2内面12aと第2外面12bとの距離である。窪み部11dの底面11eと第1内面11aとの間の厚さT3は、ノズルリング12の厚さT2と同一である。第1面取り部11fの深さT4は、第2面取り部12fの深さT5と同一である。
 CCピン13は、軸線X1に沿って配置されている。つまり、CCピン13は、第1貫通孔11c及び第2貫通孔12cと同一の軸線X1を有している。CCピン13は、CCプレート11とノズルリング12との間に配置された本体部17と、本体部17の第1端(CCプレート11に対面する端面)17aに設けられた第1軸部18と、本体部17の第2端(ノズルリング12に対面する端面)17bに設けられた第2軸部19と、を含んでいる。本体部17の第1端17aは、CCプレート11の第1内面11aに接している。本体部17の第2端17bは、ノズルリング12の第2内面12aに接している。つまり、本体部17の長さT6は、CCプレート11とノズルリング12との距離(第1内面11aと第2内面12aとの距離)Dと同一である。
 第1軸部18は、第1貫通孔11c内に配置されている。第1軸部18の長さT7は、窪み部11dの底面11eと第1内面11aとの間の厚さT3と同一である。第1軸部18は、本体部17の第1端17aに設けられた第1支持部181と、第1支持部181の本体部17とは反対側に設けられた第1固定部182と、を含んでいる。第1固定部182は、第1面取り部11f内に配置されている。第1固定部182の外径は、第1支持部181の外径よりも大きい。第1固定部182は、カシメによりCCプレート11に固定されている。第1固定部182は、カシメにより第1支持部181の端部を押し潰すことによって形成されている。
 第2軸部19は、第2貫通孔12c内に配置されている。第2軸部19の長さT8は、ノズルリング12の厚さT2と同一である。つまり、第2軸部19の長さT8は、第1軸部18の長さT7と同一である。第2軸部19は、本体部17の第2端17bに設けられた第2支持部191と、第2支持部191の本体部17とは反対側に設けられた第2固定部192と、を含んでいる。第2固定部192は、第2面取り部12f内に配置されている。第2固定部192の外径は、第2支持部191の外径よりも大きい。第2固定部192は、カシメによりノズルリング12に固定されている。第2固定部192は、カシメにより第2支持部191の端部を押し潰すことによって形成されている。以上のように、CCピン13は、CCプレート11とノズルリング12とを連結すると共に、CCプレート11とノズルリング12との距離Dを規定する。
 複数のノズルベーン14は、回転軸線Xを中心とする円周上に配置されている。ノズルベーン14は、ノズル本体141と、ノズル本体141から突出するノズル軸142と、を有している。ノズル軸142は、ノズル本体141がCCプレート11とノズルリング12との間(接続流路S)に配置されるように、ノズルリング12の第3貫通孔12gに挿入されている。ノズル軸142は、ノズル本体141とは反対側の端部がノズルリング12の突出部121から突出するように第3貫通孔12gに挿入されている。ノズル軸142は、ノズルリング12に回転可能に支持されている。ノズル本体141は、ノズル軸142の回転に伴って回転する。可変容量機構10では、ノズル本体141を回転させることによって、接続流路Sの断面積を最適に調整し、タービンスクロール流路6aから流出流路6bに流入する排気ガスの流速を制御する。これにより、タービン翼車5の回転数が最適に制御される。
 駆動リング16は、ノズルリング12とノズルリンク板15との間に配置されている。駆動リング16は、回転軸線Xを中心とするリング状を呈している。駆動リング16は、回転軸線Xを中心に回転可能である。駆動リング16は、本体部161と、本体部161から突出する複数(ここでは、11個)の取付部162と、を有している。取付部162は、周方向において互いに同間隔に形成されている。取付部162は、周方向において互いに離間している2つの取付部材を有している。
 ノズルリンク板15は、バー状を呈している。ノズルリンク板15の第1端は、ノズル軸142の端部に取り付けられている。ノズルリンク板15の第2端は、駆動リング16の取付部162に取り付けられている。ノズルリンク板15の第2端は、取付部162の2つの取付部材の間に配置されている。駆動リング16が外部から駆動力を受けて、回転軸線Xを中心に回転すると、取付部162に取り付けられたノズルリンク板15の第2端は、駆動リング16の回転に伴って周方向に沿って移動する。これにより、ノズルリンク板15は、ノズル軸142の軸線X2を中心に回転する。ノズルリンク板15が回転すると、ノズルリンク板15の第1端に取り付けられたノズル軸142が軸線X2を中心に回転する。これに伴って、ノズル軸142の第1端に取り付けられたノズル本体141が回転する。
 以上説明したように、過給機1では、CCプレート11は、ノズルリング12に対してベアリングハウジング4とは反対側に配置されている。つまり、CCプレート11は、ノズルリング12に比べて、タービンハウジング6の内部を流れる排気ガスと近い位置に配置されている。これにより、CCプレート11は、ノズルリング12に比べて、より高温の環境に曝されているため、熱変形が大きくなる場合がある。ここで、CCプレート11の厚さT1は、ノズルリング12の厚さT2よりも大きい。これにより、CCプレート11の熱変形がノズルリング12の熱変形よりも大きくなることが抑制される。従って、CCプレート11とノズルリング12との変形量の差が大きくなることに起因して、CCピン13に荷重が掛かることが抑制される。よって、過給機1によれば、信頼性を確保することができる。
 また、CCピン13の第1軸部18は、第1貫通孔11c内に配置され、CCピン13の第2軸部19は、第2貫通孔12c内に配置されている。そして、第1軸部18は、カシメによりCCプレート11に固定された第1固定部182を含み、第2軸部19は、カシメによりノズルリング12に固定された第2固定部192を含んでいる。これにより、CCピン13は、CCプレート11とノズルリング12とを連結すると共に、CCプレート11とノズルリング12との距離Dを規定している。ここで、第1軸部18の長さT8は、第2軸部19の長さT9と同一である。従って、たとえ、CCピン13の方向が逆になったとしても、つまり、第1軸部18が第2貫通孔12c内に配置され、第2軸部19が第1貫通孔11c内に配置されたとしても、CCピン13は、CCプレート11とノズルリング12とを連結すると共に、CCプレート11とノズルリング12との距離Dを規定することができる。よって、過給機1によれば、CCピン13の誤組付けが防止され、生産性が向上される。以上により、過給機1によれば、信頼性の確保及び生産性の向上を両立させることができる。
 CCプレート11は、ノズルリング12に対面する第1内面11aと、第1内面11aとは反対側に位置する第1外面11bと、を含んでいる。CCプレート11の第1外面11bには、第1貫通孔11cに連通する窪み部11dが形成されている。窪み部11dの底面11eと第1内面11aとの間の厚さT3は、ノズルリング12の厚さT2と同一である。このため、第1軸部18及び第2軸部19において、第1固定部182及び第2固定部192を形成し易い。
 続いて、図4~図6を参照して、可変容量機構10の製造方法について説明する。まず、CCプレート11、ノズルリング12、及び、CCピン13を用意する(第1工程)。具体的には、図4に示されるように、まず、CCピン13を用意する。このとき、CCピン13の第1固定部182及び第2固定部192は、形成されていない。つまり、第1軸部18及び第2軸部19は、カシメにより押し潰されていない。このときの第1軸部18の長さは、第2軸部19の長さと同一である。
 続いて、図5の(a)に示されるように、CCプレート11(図示省略)及びノズルリング12を用意する。第1工程の後、第1軸部18を第1貫通孔11cに挿入し、第1軸部18をCCプレート11に固定し、第2軸部19を第2貫通孔12cに挿入し、第2軸部19をノズルリング12に固定する(第2工程)。これよって、CCプレート11とノズルリング12とを連結すると共に、CCプレート11とノズルリング12との距離Dを規定する。
 具体的には、図5の(b)に示されるように、まず、CCピン13をノズルリング12に取り付ける。CCピン13の第2軸部19は、ノズルリング12の第2貫通孔12cに挿入される。第2軸部19は、本体部17の第2端17bがノズルリング12の第2内面12aに接するように(図3参照)、第2貫通孔12cに挿入される。
 続いて、図6の(a)に示されるように、ノズルベーン14をノズルリング12に取り付ける。具体的には、ノズルベーン14のノズル軸142(図3参照)は、ノズルリング12の第3貫通孔12gに挿入される。ノズル軸142は、ノズル本体141がノズルリング12の第2内面12a側に位置するように(図3参照)、第3貫通孔12gに挿入される。
 続いて、図6の(b)に示されるように、CCプレート11をCCピン13に取り付ける。具体的には、CCピン13の第1軸部18がCCプレート11の第1貫通孔11cに挿入されるように、CCプレート11の第1内面11aをノズルリング12の第2内面12aに対面させる。CCプレート11は、第1内面11aがCCピン13の本体部17の第1端17aに接するよう(図3参照)に配置される。
 続いて、カシメによりCCピン13の第1軸部18の端部を押し潰すことによって、第1固定部182(図3参照)を形成する。続いて、カシメによりCCピン13の第2軸部19の端部を押し潰すことによって、第2固定部192(図3参照)を形成する。これにより、CCピン13によって、CCプレート11とノズルリング12とを連結すると共に、CCプレート11とノズルリング12との距離D(図3参照)を規定する。
 続いて、駆動リング16をノズルリング12に取り付ける(図3参照)。具体的には、駆動リング16が周方向においてノズルリング12の突出部121を囲むように、駆動リング16をノズルリング12に対してCCプレート11とは反対側に配置する。このとき、駆動リング16の取付部162は、駆動リング16の本体部161に対してノズルリング12とは反対側に配置される。続いて、ノズルリンク板15を駆動リング16及びノズルベーン14に取り付ける(図3参照)。具体的には、ノズルリンク板15の第2端を取付部162の2つの取付部材の間に配置した後、ノズルリンク板15の第1端をノズルベーン14のノズル軸142の端部に取り付ける。
 以上説明したように、可変容量機構10の製造方法では、第1工程において、第1軸部18の長さが、第2軸部19の長さと同一である。従って、たとえ、CCピン13の方向が逆になったとしても、つまり、第2工程において、第1軸部18が第2貫通孔12cに挿入され、第2軸部19が第1貫通孔11cに挿入されても、CCピン13は、CCプレート11とノズルリング12とを連結すると共に、CCプレート11とノズルリング12との距離Dを規定することができる。よって、可変容量機構10の製造方法によれば、CCピン13の誤組付けが防止され、生産性が向上される。
 第2工程においては、カシメにより第1軸部18をCCプレート11に固定することによって第1固定部182を形成し、カシメにより第2軸部19をノズルリング12に固定することによって第2固定部192を形成し、第1固定部182を含む第1軸部18の長さが、第2固定部192を含む第2軸部19の長さと同一である。この場合、カシメ前(第1工程)において、CCピン13の誤組付けが防止されるだけではなく、カシメ後(第2工程)においても、同じ条件で第1固定部182及び第2固定部192が形成される。このことは、製品の信頼性を向上させる。
 以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は、上述した実施形態に限定されるものではない。
 CCプレート11の第1外面11bには、窪み部11dが形成されていなくてもよい。例えば、ノズルリング12の第2外面12bには、第2貫通孔12cの第2外面12b側の開口を囲むように、スペーサが設けられていてもよい。CCプレート11の厚さT1は、ノズルリング12の厚さT2及びスペーサの厚さの合計と同一である。このような場合においても、上述した実施形態と同様に、CCピン13の誤組付けが防止され、生産性が向上される。また、第1軸部18及び第2軸部19において、第1固定部182及び第2固定部192を形成し易い。
 CCプレート11の第1外面11bに窪み部11dが形成されていなく、且つ、ノズルリング12の第2外面12bに上記スペーサが設けられていなくてもよい。例えば、第1貫通孔11cがCCプレート11の第1内面11aから第1外面11bまで延在し、第1面取り部11fが第1外面11bに形成されていてもよい。この場合、第1固定部182は、第1面取り部11fよりも第1内面11a側に形成されていてもよい。
 可変容量機構10の製造方法において、まず、CCピン13をノズルリング12に取り付ける例を示したが、まず、CCピン13をCCプレート11に取り付けてもよい。具体的には、CCピン13の第1軸部18は、CCプレート11の第1貫通孔11cに挿入される。第1軸部18は、本体部17の第1端17aがCCプレート11の第1内面11aに接するように、第1貫通孔11cに挿入される。また、CCピン13は、同時にCCプレート11及びノズルリング12に取り付けられてもよい。具体的には、まず、ノズルベーン14をノズルリング12に取り付けた後、第1軸部18を、本体部17の第1端17aがCCプレート11の第1内面11aに接するように、第1貫通孔11cに挿入すると同時に、第2軸部19を、本体部17の第2端17bがノズルリング12の第2内面12aに接するように、第2貫通孔12cに挿入してもよい。
 可変容量機構10の製造方法において、第1固定部182を形成した後、第2固定部192を形成する例を示したが、第2固定部192を形成した後、第1固定部182を形成してもよい。また、第1固定部182と第2固定部192とを、同時に形成してもよい。
 本開示によれば、信頼性の確保及び生産性の向上を両立させることができる。
1 過給機
2 タービン
4 ベアリングハウジング
5 タービン翼車
6 タービンハウジング
10 可変容量機構
11 CCプレート(第1プレート)
11a 第1内面
11b 第1外面
11c 第1貫通孔
11d 窪み部
11e 底面
12 ノズルリング(第2プレート)
12a 第2内面
12b 第2外面
12c 第2貫通孔
13 CCピン(連結部材)
17 本体部
17a 第1端
17b 第2端
18 第1軸部
182 第1固定部
19 第2軸部
192 第2固定部
T1 厚さ
T2 厚さ
T3 厚さ
T7 長さ
T8 長さ
D 距離
X 回転軸線
X1 軸線
 

Claims (3)

  1.  回転軸線を有するタービン翼車、及び、前記タービン翼車を収容するタービンハウジングを有するタービンと、
     前記回転軸線方向において前記タービンに隣接するように配置されたベアリングハウジングと、
     前記タービンハウジングに取り付けられた可変容量機構と、を備え、
     前記可変容量機構は、
     第1貫通孔が形成された第1プレートと、
     前記第1プレートと対面するように配置され、前記第1貫通孔と同一の軸線を有する第2貫通孔が形成された第2プレートと、
     前記軸線に沿って配置され、前記第1プレートと前記第2プレートとを連結すると共に、前記第1プレートと前記第2プレートとの距離を規定する連結部材と、を有し、
     前記連結部材は、前記第1プレートと前記第2プレートとの間に配置された本体部と、前記本体部の第1端に設けられ、前記第1貫通孔内に配置された第1軸部と、前記本体部の第2端に設けられ、前記第2貫通孔内に配置された第2軸部と、を含み、
     前記第1軸部は、カシメにより前記第1プレートに固定された第1固定部を含み、
     前記第2軸部は、カシメにより前記第2プレートに固定された第2固定部を含み、
     前記第1プレートは、前記第2プレートに対して前記ベアリングハウジングとは反対側に配置され、
     前記第1プレートの厚さは、前記第2プレートの厚さよりも大きく、
     前記第1軸部の長さは、前記第2軸部の長さと同一である、過給機。
  2.  前記第1プレートは、前記第2プレートに対面する第1内面と、前記第1内面とは反対側に位置する第1外面と、を含み、
     前記第1プレートの前記第1外面には、前記第1貫通孔に連通する窪み部が形成されており、前記窪み部の底面と前記第1内面との間の厚さは、前記第2プレートの厚さと同一である、請求項1に記載の過給機。
  3.  前記第2プレートは、前記第1プレートに対面する第2内面と、前記第2内面とは反対側に位置する第2外面と、を含み、
     前記第2外面には、前記第2貫通孔の前記第2外面側の開口を囲むようにスペーサが設けられており、
     前記第1プレートの厚さは、前記第2プレートの厚さ及び前記スペーサの厚さの合計と同一である、請求項1に記載の過給機。
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