WO2020049950A1 - Variable capacity mechanism and variable capacity-type supercharger - Google Patents
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Abstract
This variable capacity mechanism is provided with: a drive ring rotating by means of a driving force from the outside; a nozzle joint part provided to the drive ring; and a nozzle link plate which has a recess groove fitted to the nozzle joint part and rotates with a nozzle vane due to a displacement of the nozzle joint part, wherein the nozzle joint part has a shape that covers the gap between the nozzle joint part and the recess groove when viewed in the radial direction of the rotating drive link.
Description
本開示は、可変容量機構及び可変容量型過給機に関するものである。
The present disclosure relates to a variable displacement mechanism and a variable displacement supercharger.
従来、このような分野の技術として、下記特許文献１に記載の可変容量機構が知られている。この可変容量機構は、外部からの駆動力によって回動する駆動リングと、ノズルベーンと一緒に回動するノズルリンク板と、を備えている。駆動リングからノズルリンク板に駆動力を伝達するために、駆動リングにはジョイント部が設けられ、ノズルリンク板には上記ジョイント部に嵌合する凹溝が設けられている。この可変容量機構では、上記のようなジョイント部と凹溝との嵌合部を介して駆動力が伝達される。
Conventionally, as a technique in such a field, a variable displacement mechanism described in Patent Document 1 below is known. This variable capacity mechanism includes a drive ring that rotates by an external driving force, and a nozzle link plate that rotates together with the nozzle vane. In order to transmit a driving force from the drive ring to the nozzle link plate, the drive ring is provided with a joint portion, and the nozzle link plate is provided with a concave groove fitted into the joint portion. In this variable displacement mechanism, the driving force is transmitted through the fitting portion between the joint portion and the concave groove as described above.
このような可変容量機構において、ジョイント部と凹溝との隙間に異物が侵入すると、ジョイント部と凹溝との摩耗の原因になる。そして、摩耗により可変容量機構の正確な動作に支障が出る可能性もある。また、摩耗により可変容量機構の寿命が短くなる可能性がある。例えば、タービンハウジングの材料は鉄を含み、また、タービンの運転時にはタービンハウジングが７００～８００℃の高温になる。このため、タービンハウジングには錆が発生する可能性があり、この錆が運転時の振動等によって脱落し上記の異物になり得る。このような問題に鑑み、本開示は、ジョイント部と凹溝との摩耗を抑制する可変容量機構及び過給機を説明する。
異物 In such a variable displacement mechanism, if foreign matter enters the gap between the joint and the groove, it causes wear of the joint and the groove. In addition, the accurate operation of the variable displacement mechanism may be hindered by wear. Further, the life of the variable displacement mechanism may be shortened due to wear. For example, the material of the turbine housing includes iron, and the temperature of the turbine housing becomes 700-800 ° C. during operation of the turbine. For this reason, rust may be generated in the turbine housing, and the rust may fall off due to vibration during operation or the like and become the above-described foreign matter. In view of such a problem, the present disclosure describes a variable displacement mechanism and a supercharger that suppress wear of a joint portion and a groove.
本開示の一態様に係る可変容量機構は、外部からの駆動力によって複数のノズルベーンを回動させる可変容量機構であって、駆動力によって回動する駆動リングと、駆動リングに設けられたノズルジョイント部と、ノズルジョイント部と嵌合する凹溝を有しノズルジョイント部の変位によってノズルベーンと一緒に回動するノズルリンク板と、を備え、ノズルジョイント部は、駆動リングの回動径方向の視線で見て凹溝との隙間を覆い隠す形状をなす、可変容量機構である。
A variable capacity mechanism according to an aspect of the present disclosure is a variable capacity mechanism that rotates a plurality of nozzle vanes by an external driving force, a driving ring that is rotated by a driving force, and a nozzle joint provided on the driving ring. And a nozzle link plate having a concave groove fitted with the nozzle joint portion and rotating together with the nozzle vane by displacement of the nozzle joint portion, wherein the nozzle joint portion is viewed in the rotational radial direction of the drive ring. This is a variable capacity mechanism having a shape that covers the gap with the concave groove as seen in FIG.
本開示の可変容量機構及び可変容量型過給機によれば、ジョイント部と凹溝との摩耗を抑制することができる。
According to the variable displacement mechanism and the variable displacement supercharger of the present disclosure, it is possible to suppress wear of the joint portion and the groove.
本開示の一態様に係る可変容量機構は、外部からの駆動力によって複数のノズルベーンを回動させる可変容量機構であって、駆動力によって回動する駆動リングと、駆動リングに設けられたノズルジョイント部と、ノズルジョイント部と嵌合する凹溝を有しノズルジョイント部の変位によってノズルベーンと一緒に回動するノズルリンク板と、を備え、ノズルジョイント部は、駆動リングの回動径方向の視線で見て凹溝との隙間を覆い隠す形状をなす、可変容量機構である。
A variable capacity mechanism according to an aspect of the present disclosure is a variable capacity mechanism that rotates a plurality of nozzle vanes by an external driving force, a driving ring that is rotated by a driving force, and a nozzle joint provided on the driving ring. And a nozzle link plate having a concave groove fitted with the nozzle joint portion and rotating together with the nozzle vane by displacement of the nozzle joint portion, wherein the nozzle joint portion is viewed in the rotational radial direction of the drive ring. This is a variable capacity mechanism having a shape that covers the gap with the concave groove as seen in FIG.
ノズルジョイント部は、隙間をあけて凹溝の内側面に対面する一対の外側面と、凹溝の深さ方向において凹溝からはみ出す先端部に形成され凹溝の幅方向において内側面の位置を越えて張出す張出部を有することとしてもよい。
The nozzle joint portion has a pair of outer surfaces facing the inner surface of the groove with a gap, and a position of the inner surface in the width direction of the groove formed at a tip portion protruding from the groove in the depth direction of the groove. It is good also as having an overhang part which overhangs.
本開示の可変容量機構は、外部からの駆動力によって複数のノズルベーンを回動させる可変容量機構であって、駆動力によって回動する駆動リンク板と、駆動リンク板に設けられた凹溝と、凹溝に嵌合する駆動ジョイント部を有し凹溝の変位によって回動する駆動リングと、駆動リングの回動に起因してノズルベーンと一緒に回動するノズルリンク板と、を備え、駆動ジョイント部は、駆動リングの回動径方向の視線で見て凹溝との隙間を覆い隠す形状をなす、可変容量機構である。
The variable capacity mechanism of the present disclosure is a variable capacity mechanism that rotates a plurality of nozzle vanes by an external driving force, a driving link plate that rotates by a driving force, a concave groove provided in the driving link plate, A drive ring having a drive joint portion fitted into the concave groove and rotating by the displacement of the concave groove; and a nozzle link plate rotating together with the nozzle vane due to the rotation of the drive ring; The portion is a variable displacement mechanism that has a shape that covers a gap with the concave groove when viewed from the line of sight in the rotation radial direction of the drive ring.
駆動ジョイント部は、隙間をあけて凹溝の内側面に対面する一対の外側面と、凹溝の深さ方向において凹溝からはみ出す先端部に形成され凹溝の幅方向において内側面の位置を越えて張出す張出部を有することとしてもよい。
The drive joint portion has a pair of outer surfaces facing the inner surface of the groove with a gap, and a position of the inner surface in the width direction of the groove formed at a tip portion protruding from the groove in the depth direction of the groove. It is good also as having an overhang part which overhangs.
本開示の過給機は、上記の何れかの可変容量機構を備える可変容量型過給機である。
過 A supercharger according to the present disclosure is a variable displacement supercharger including any of the above-described variable displacement mechanisms.
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の可変容量型過給機１の回転軸線Ｈを含む断面を取った断面図である。過給機１は、可変容量機構を備えた可変容量型過給機である。 (1st Embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a section including the rotation axis H of the variable displacement supercharger 1 of the present embodiment. The supercharger 1 is a variable displacement supercharger having a variable displacement mechanism.
図１は、本実施形態の可変容量型過給機１の回転軸線Ｈを含む断面を取った断面図である。過給機１は、可変容量機構を備えた可変容量型過給機である。 (1st Embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a section including the rotation axis H of the variable displacement supercharger 1 of the present embodiment. The supercharger 1 is a variable displacement supercharger having a variable displacement mechanism.
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、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。
The supercharger 1 is applied to, for example, an internal combustion engine of a ship or a vehicle. As shown in FIG. 1, the 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 in the circumferential direction around the turbine wheel 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 in the circumferential direction around the compressor wheel 7.
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。
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 a 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.
タービンハウジング４には、排気ガス流入口（図示せず）及び排気ガス流出口１０が設けられている。内燃機関（図示せず）から排出された排気ガスが、排気ガス流入口を通じてタービンハウジング４内に流入し、スクロール流路１６を通じてタービン翼車６に流入し、タービン翼車６を回転させる。その後、排気ガスは、排気ガス流出口１０を通じてタービンハウジング４外に流出する。
An exhaust gas inlet (not shown) and an exhaust gas outlet 10 are provided in the turbine housing 4. Exhaust gas discharged from an internal combustion engine (not shown) flows into the turbine housing 4 through the exhaust gas inlet, flows into the turbine wheel 6 through the scroll passage 16, and rotates the turbine wheel 6. After that, the exhaust gas flows out of the turbine housing 4 through the exhaust gas outlet 10.
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する。この空気が、コンプレッサ翼車７及びスクロール流路１７を通過して圧縮され吐出口から吐出される。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。
The compressor housing 5 is provided with a suction port 9 and a discharge port (not shown). When the turbine wheel 6 rotates as described above, the compressor wheel 7 rotates via the rotating shaft 14. The rotating compressor wheel 7 sucks outside air through the suction port 9. This air is compressed through the compressor wheel 7 and the scroll flow path 17 and is discharged from the discharge port. The compressed air discharged from the discharge port is supplied to the above-described internal combustion engine.
過給機１のタービン２において、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１９には、可動のノズルベーン２１が設けられている。図２にも示されるように、複数のノズルベーン２１が回転軸線Ｈを中心とする円周上に等間隔に配置されている。各々のノズルベーン２１は同期して回転軸線Ｈに平行な軸線周りに回動する。複数のノズルベーン２１が上記のように回動することで、タービン２のノズルが開閉されガス流路の断面積が調整される。ノズルベーン２１を上記のように駆動するために、タービン２は可変容量機構２０を備えている。
に お い て In the turbine 2 of the supercharger 1, a movable nozzle vane 21 is provided in a gas inflow path 19 connecting the scroll flow path 16 and the turbine wheel 6. As shown in FIG. 2, a plurality of nozzle vanes 21 are arranged at equal intervals on a circumference around the rotation axis H. Each nozzle vane 21 rotates synchronously around an axis parallel to the rotation axis H. By rotating the plurality of nozzle vanes 21 as described above, the nozzles of the turbine 2 are opened and closed, and the cross-sectional area of the gas flow path is adjusted. In order to drive the nozzle vanes 21 as described above, the turbine 2 includes a variable displacement mechanism 20.
以下、可変容量機構２０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、軸方向において、タービン２に近い側（図１において左側）を単に「タービン側」と言い、コンプレッサ３に近い側（図１において右側）を単に「コンプレッサ側」と言う場合がある。
Hereinafter, the variable capacity mechanism 20 will be described in more detail. In the following description, the terms “axial direction”, “radial direction”, “circumferential direction”, and the like mean the rotational axis H direction, the rotational radial direction, and the rotational circumferential direction of the turbine wheel 6, respectively. . Further, the terms “upstream” and “downstream” mean upstream and downstream of the exhaust gas in the scroll flow path 16. In the axial direction, a side closer to the turbine 2 (left side in FIG. 1) may be simply referred to as “turbine side”, and a side closer to the compressor 3 (right side in FIG. 1) may be simply referred to as “compressor side”.
図２は、可変容量機構２０を軸方向から見た図を示す図である。図２に示されるように、可変容量機構２０は、複数（図の例では１５個）のノズルベーン２１と、機構本体部２９と、駆動リンク板３１と、駆動リング３３と、複数のノズルリンク板３５と、を有している。機構本体部２９は、タービンハウジング４に対して固定されている。
FIG. 2 is a diagram showing the variable displacement mechanism 20 as viewed from the axial direction. As shown in FIG. 2, the variable capacity mechanism 20 includes a plurality of (five in the example in the figure) nozzle vanes 21, a mechanism main body 29, a drive link plate 31, a drive ring 33, and a plurality of nozzle link plates. 35. The mechanism body 29 is fixed to the turbine housing 4.
ノズルベーン２１は回動軸２１ａを備えている。機構本体部２９には、軸方向に延びる軸受孔２３（図１参照）がノズルベーン２１と同数設けられている。軸受孔２３は、回転軸線Ｈを中心とする円周上に等間隔に配置されている。各ノズルベーン２１の回動軸２１ａがそれぞれ上記軸受孔２３に挿入される。各ノズルベーン２１は回動軸２１ａを中心としてガス流入路１９（図１参照）内で回動可能である。
The nozzle vane 21 has a rotating shaft 21a. The mechanism main body 29 is provided with the same number of bearing holes 23 (see FIG. 1) extending in the axial direction as the nozzle vanes 21. The bearing holes 23 are arranged at equal intervals on a circumference around the rotation axis H. The rotating shaft 21a of each nozzle vane 21 is inserted into the bearing hole 23, respectively. Each nozzle vane 21 is rotatable about a rotation shaft 21a in the gas inflow path 19 (see FIG. 1).
駆動リンク板３１には、タービン２の外部のアクチュエータ（図示せず）から駆動力が付与される。上記駆動力によって、駆動リンク板３１は、機構本体部２９に対し、回転軸線Ｈに平行な回動軸線Ｊ周りに両方向に回動する。駆動リンク板３１の先端には、径方向内側に向けて開口した凹溝３２が形成されている。
駆 動 A drive force is applied to the drive link plate 31 from an actuator (not shown) outside the turbine 2. By the driving force, the drive link plate 31 rotates in both directions around the rotation axis J parallel to the rotation axis H with respect to the mechanism main body 29. At the tip of the drive link plate 31, a concave groove 32 that opens toward the inside in the radial direction is formed.
駆動リング３３は、機構本体部２９に取付けられ、機構本体部２９に対して回転軸線Ｈ周りに回動可能である。駆動リング３３は回転軸線Ｈを中心とするリング状をなすと共に、径方向外側に張出した張出部３４を備えている。張出部３４には駆動ジョイント部７１が設けられている。駆動ジョイント部７１は、コンプレッサ３側に突出し前述の凹溝３２と嵌合されている。
The drive ring 33 is attached to the mechanism main body 29 and is rotatable around the rotation axis H with respect to the mechanism main body 29. The drive ring 33 has a ring shape centered on the rotation axis H, and includes a projecting portion 34 projecting radially outward. The projecting portion 34 is provided with a drive joint portion 71. The drive joint portion 71 protrudes toward the compressor 3 and is fitted in the above-described concave groove 32.
また、駆動リング３３はノズルジョイント部５１を有している。ノズルジョイント部５１は、ノズルベーン２１と同数存在し、周方向に等間隔で配列され、コンプレッサ３側に突出している。
駆 動 The drive ring 33 has a nozzle joint 51. The nozzle joints 51 are provided in the same number as the nozzle vanes 21, are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and protrude toward the compressor 3.
ノズルリンク板３５は、ノズルベーン２１と同数存在している。各ノズルリンク板３５の基端はノズルベーン２１の回動軸２１ａに接合されている。ノズルリンク板３５の先端には凹溝３６が形成されている。凹溝３６は径方向外側に向けて開口している。凹溝３６は、上記ノズルジョイント部５１と嵌合されている。
The same number of nozzle link plates 35 as the nozzle vanes 21 exist. The base end of each nozzle link plate 35 is joined to the rotation shaft 21 a of the nozzle vane 21. A concave groove 36 is formed at the tip of the nozzle link plate 35. The concave groove 36 is open radially outward. The concave groove 36 is fitted with the nozzle joint portion 51.
上記の構成に基づいて、可変容量機構２０の各部は次のように動作する。外部からの駆動力によって駆動リンク板３１が回動軸線Ｊ周りに回動すると、凹溝３２の変位に伴って駆動ジョイント部７１が周方向に押される。その結果、駆動リング３３が機構本体部２９に対して回転軸線Ｈ周りに回動する。そして、駆動リング３３が回転軸線Ｈ周りに回動すると、ノズルジョイント部５１の変位に伴って凹溝３６が周方向に押される。これにより、各ノズルリンク板３５は、各ノズルベーン２１と一緒に、機構本体部２９に対して回動軸２１ａを中心として回動する。
各 Based on the above configuration, each part of the variable capacity mechanism 20 operates as follows. When the driving link plate 31 is rotated around the rotation axis J by an external driving force, the driving joint 71 is pushed in the circumferential direction with the displacement of the concave groove 32. As a result, the drive ring 33 rotates around the rotation axis H with respect to the mechanism main body 29. When the drive ring 33 rotates around the rotation axis H, the concave groove 36 is pressed in the circumferential direction with the displacement of the nozzle joint portion 51. Accordingly, each nozzle link plate 35 rotates together with each nozzle vane 21 with respect to the mechanism main body 29 about the rotation shaft 21 a.
続いて、図３を参照しながら、ノズルジョイント部５１と凹溝３６との嵌合部５０の詳細について説明する。嵌合部５０において、凹溝３６は、略径方向に延びると共に互いに平行な一対の内側面５７を有している。ノズルジョイント部５１は、駆動リング３３に固定された丸ピン５３と、丸ピン５３に対して回転自在に取付けられた回転部材５５とを有している。回転部材５５は、略径方向に延びると共に互いに平行な一対の外側面５９を有している。回転部材５５の各外側面５９と、凹溝３６の各内側面５７と、が僅かの隙間５８をあけて対面している。なお、図面では隙間５８の大きさが誇張して描写されているが、隙間５８はノズルジョイント部５１とノズルリンク板３５との遊びに相当するものであり、実際の寸法比は図面の通りではない。
Next, the details of the fitting portion 50 between the nozzle joint portion 51 and the concave groove 36 will be described with reference to FIG. In the fitting portion 50, the concave groove 36 has a pair of inner side surfaces 57 extending substantially in the radial direction and parallel to each other. The nozzle joint portion 51 has a round pin 53 fixed to the drive ring 33 and a rotating member 55 rotatably attached to the round pin 53. The rotating member 55 has a pair of outer surfaces 59 extending substantially in the radial direction and parallel to each other. Each outer surface 59 of the rotating member 55 and each inner surface 57 of the concave groove 36 face each other with a slight gap 58 therebetween. Although the size of the gap 58 is exaggeratedly illustrated in the drawing, the gap 58 corresponds to the play between the nozzle joint portion 51 and the nozzle link plate 35, and the actual dimensional ratio is as shown in the drawing. Absent.
この構成によれば、駆動リング３３が回動したときに、外側面５９が内側面５７を周方向に押し、ノズルリンク板３５が回動する。このとき、回転部材５５は丸ピン５３に対して僅かに回動する。また、ノズルジョイント部５１が、ノズルリンク板３５に対して、凹溝３６の深さ方向に相対的にスライドし、回転部材５５の外側面５９と凹溝３６の内側面５７とが摺動する。
According to this configuration, when the drive ring 33 rotates, the outer surface 59 pushes the inner surface 57 in the circumferential direction, and the nozzle link plate 35 rotates. At this time, the rotating member 55 slightly rotates with respect to the round pin 53. Further, the nozzle joint portion 51 slides relative to the nozzle link plate 35 in the depth direction of the concave groove 36, and the outer surface 59 of the rotating member 55 and the inner surface 57 of the concave groove 36 slide. .
ここで、可変容量機構２０では、ゴミや錆などの異物が凹溝３６とノズルジョイント部５１との隙間５８に侵入する可能性がある。そうすると、可変容量機構２０の駆動時には、回転部材５５の外側面５９と凹溝３６の内側面５７とが、異物を噛み込んで摺動することになり、外側面５９と内側面５７との摩耗の原因になる。このような摩耗は、ノズルリンク板３５及びノズルジョイント部５１の寿命を短くすると共に、可変容量機構２０の正確な動作に支障を与える可能性もある。
Here, in the variable capacity mechanism 20, there is a possibility that foreign matter such as dust and rust may enter the gap 58 between the concave groove 36 and the nozzle joint portion 51. Then, when the variable displacement mechanism 20 is driven, the outer surface 59 of the rotating member 55 and the inner surface 57 of the concave groove 36 slide by biting foreign matter, and the outer surface 59 and the inner surface 57 are worn. Cause Such wear may shorten the life of the nozzle link plate 35 and the nozzle joint portion 51, and may hinder accurate operation of the variable displacement mechanism 20.
また、この種の過給機１は、回転軸線Ｈを水平にする姿勢で運転される場合が一般的に多い。この場合、一部のノズルリンク板３５においては、凹溝３６が上方に向けて開口することになる。従って、重力によって上方から落下してきた異物が隙間５８に侵入することが特に懸念される。また、タービンハウジング４の材料は鉄を含み、また、タービン２の運転時にはタービンハウジング４が７００～８００℃の高温になるため、タービンハウジング４には錆が発生する可能性がある。このような錆が、運転時の振動によって脱落し、上記の異物になる可能性もある。
In addition, this type of supercharger 1 is generally operated in a posture in which the rotation axis H is horizontal. In this case, in some of the nozzle link plates 35, the concave grooves 36 are opened upward. Therefore, there is a particular concern that foreign matter that has fallen from above due to gravity will enter the gap 58. Further, since the material of the turbine housing 4 includes iron, and the temperature of the turbine housing 4 becomes 700 to 800 ° C. during operation of the turbine 2, rust may be generated in the turbine housing 4. Such rust may fall off due to vibration during operation and become the above-mentioned foreign matter.
この対策として、隙間５８への異物の侵入を抑制すべく、回転部材５５は、径方向の視線で径方向外側から見て、隙間５８を覆い隠す形状をなしている。具体的な形状として、回転部材５５の先端部５５ａは、凹溝３６の深さ方向において、当該凹溝３６から径方向外側にはみ出している。そして、先端部５５ａには張出部６３が形成され、張出部６３は凹溝３６の幅方向に内側面５７の位置を越えて張出している。凹溝３６の内側面５７に平行な視線で見て、張出部６３は、ノズルリンク板３５の径方向外側の先端面６１を覆い隠している。なお、張出部６３を含めた先端部５５ａの幅は、ノズルリンク板３５の先端面６１の幅と略等しい。回転部材５５は全体としてＴ字型の形状をなしている。上記のような張出部６３は、回転部材５５の本体と一体的に形成されてもよく、別体として本体に接合されてもよい。
As a countermeasure, the rotating member 55 has a shape that covers the gap 58 when viewed from the outside in the radial direction with a line of sight in the radial direction in order to suppress the entry of foreign matter into the gap 58. As a specific shape, the distal end portion 55 a of the rotating member 55 protrudes radially outward from the concave groove 36 in the depth direction of the concave groove 36. A projecting portion 63 is formed at the distal end portion 55a, and the projecting portion 63 projects beyond the inner surface 57 in the width direction of the concave groove 36. When viewed in a line of sight parallel to the inner side surface 57 of the concave groove 36, the projecting portion 63 covers and covers a radially outer end surface 61 of the nozzle link plate 35. Note that the width of the distal end portion 55a including the overhang portion 63 is substantially equal to the width of the distal end surface 61 of the nozzle link plate 35. The rotating member 55 has a T-shape as a whole. The overhang portion 63 as described above may be formed integrally with the main body of the rotating member 55, or may be separately joined to the main body.
なお、可変容量機構２０の駆動においては、ノズルリンク板３５は回動軸２１ａを中心に回動するので、径方向に対するノズルリンク板３５の姿勢は変動する。このようなノズルリンク板３５の可動範囲内のすべての姿勢において、回転部材５５は、径方向の視線で径方向外側から見て、隙間５８を覆い隠す。
In driving the variable capacity mechanism 20, since the nozzle link plate 35 rotates around the rotation shaft 21a, the attitude of the nozzle link plate 35 in the radial direction changes. In all postures within the movable range of the nozzle link plate 35, the rotating member 55 covers the gap 58 when viewed from the outside in the radial direction as viewed from the radial direction.
上記の構成によれば、ノズルジョイント部５１の張出部６３が、径方向外側から見て、隙間５８を覆い隠しているので、異物は隙間５８に侵入し難い。特に、径方向から隙間５８に侵入しようとする異物が抑制される。よって、隙間５８に対する異物の侵入が抑制され上記の摩耗が抑制される。これにより、ノズルリンク板３５及びノズルジョイント部５１の長寿命化が図られ、また、可変容量機構２０の正確な動作が確保される。
According to the above configuration, since the projecting portion 63 of the nozzle joint portion 51 covers and covers the gap 58 when viewed from the outside in the radial direction, foreign matter hardly enters the gap 58. In particular, foreign substances that try to enter the gap 58 from the radial direction are suppressed. Therefore, intrusion of foreign matter into the gap 58 is suppressed, and the above-described wear is suppressed. Thus, the service life of the nozzle link plate 35 and the nozzle joint portion 51 is extended, and the accurate operation of the variable displacement mechanism 20 is ensured.
上記のような嵌合部５０と同様の知見に基づいて、駆動ジョイント部７１と凹溝３２との嵌合部７０も、嵌合部５０と同様の構成を備えている。すなわち、図４に示されるように、嵌合部７０において、凹溝３２は、略径方向に延びると共に互いに平行な一対の内側面７７を有している。駆動ジョイント部７１は、駆動リング３３に固定された丸ピン７３と、丸ピン７３に対して回転自在に取付けられた回転部材７５とを有している。回転部材７５は、略径方向に延びると共に互いに平行な一対の外側面７９を有している。回転部材７５の各外側面７９と、凹溝３２の各内側面７７と、が僅かの隙間７８をあけて対面している。なお、図面では隙間７８の大きさが誇張して描写されているが、隙間７８は駆動ジョイント部７１と駆動リンク板３１との遊びに相当するものであり、実際の寸法比は図面の通りではない。
嵌合 Based on the same knowledge as the fitting portion 50 described above, the fitting portion 70 between the drive joint portion 71 and the concave groove 32 has the same configuration as the fitting portion 50. That is, as shown in FIG. 4, in the fitting portion 70, the concave groove 32 has a pair of inner side surfaces 77 extending substantially in the radial direction and parallel to each other. The drive joint 71 has a round pin 73 fixed to the drive ring 33 and a rotating member 75 rotatably attached to the round pin 73. The rotating member 75 has a pair of outer surfaces 79 extending substantially in the radial direction and parallel to each other. Each outer surface 79 of the rotating member 75 and each inner surface 77 of the concave groove 32 face each other with a slight gap 78 therebetween. Although the size of the gap 78 is exaggeratedly illustrated in the drawing, the gap 78 corresponds to a play between the drive joint portion 71 and the drive link plate 31, and the actual dimensional ratio is as shown in the drawing. Absent.
この構成によれば、駆動リンク板３１が回動したときに、内側面７７が外側面７９を周方向に押し、駆動リング３３が回動する。このとき、回転部材７５は丸ピン７３に対して僅かに回動する。また、駆動ジョイント部７１が、駆動リンク板３１に対して、凹溝３２の深さ方向に相対的にスライドし、回転部材７５の外側面７９と凹溝３２の内側面７７とが摺動する。
According to this configuration, when the drive link plate 31 rotates, the inner surface 77 pushes the outer surface 79 in the circumferential direction, and the drive ring 33 rotates. At this time, the rotating member 75 slightly rotates with respect to the round pin 73. Further, the drive joint portion 71 slides relative to the drive link plate 31 in the depth direction of the groove 32, and the outer surface 79 of the rotating member 75 and the inner surface 77 of the groove 32 slide. .
そして、隙間７８への異物侵入を抑制する構成として、回転部材７５は、径方向の視線で径方向外側から見て、隙間７８を覆い隠す形状をなしている。具体的な形状として、回転部材７５の先端部７５ａは、凹溝３２の深さ方向において、当該凹溝３２から径方向内側にはみ出している。そして、先端部７５ａには張出部８３が形成され、張出部８３は凹溝３２の幅方向に内側面７７の位置を越えて張出している。凹溝３２の内側面７７に平行な視線で見て、張出部８３は、駆動リンク板３１の径方向外側の先端面８１を覆い隠している。張出部８３を含めた先端部７５ａの幅は、駆動リンク板３１の先端面８１の幅と略等しい。回転部材７５は全体としてＴ字型の形状をなしている。上記のような張出部８３は、回転部材７５の本体と一体的に形成されてもよく、別体として本体に接合されてもよい。
(4) As a configuration for preventing foreign matter from entering the gap 78, the rotating member 75 has a shape that covers the gap 78 when viewed from the outside in the radial direction with a line of sight in the radial direction. As a specific shape, the tip end portion 75a of the rotating member 75 protrudes radially inward from the groove 32 in the depth direction of the groove 32. A projecting portion 83 is formed at the tip end portion 75a, and the projecting portion 83 projects beyond the inner surface 77 in the width direction of the concave groove 32. As viewed in a line of sight parallel to the inner side surface 77 of the concave groove 32, the overhang portion 83 covers and covers the radially outer end surface 81 of the drive link plate 31. The width of the distal end portion 75 a including the overhang portion 83 is substantially equal to the width of the distal end surface 81 of the drive link plate 31. The rotating member 75 has a T-shape as a whole. The overhang portion 83 as described above may be formed integrally with the main body of the rotating member 75, or may be separately joined to the main body.
なお、可変容量機構２０の駆動においては、駆動リンク板３１は回動軸線Jを中心に回動するので、径方向に対する駆動リンク板３１の姿勢は変動する。このような駆動リンク板３１の可動範囲内のすべての姿勢において、回転部材７５は、径方向の視線で径方向外側から見て、隙間７８を覆い隠す。
In driving the variable capacity mechanism 20, since the drive link plate 31 rotates about the rotation axis J, the attitude of the drive link plate 31 in the radial direction changes. In all postures within the movable range of the drive link plate 31, the rotating member 75 covers the gap 78 when viewed from the outside in the radial direction as viewed from the radial direction.
上記の構成によれば、駆動ジョイント部７１の張出部８３が、径方向外側から見て、隙間７８を覆い隠しているので、異物は隙間７８に侵入し難い。特に、径方向から隙間７８に侵入しようとする異物が抑制される。よって、隙間７８に対する異物の侵入が抑制され上記の摩耗が抑制される。これにより、駆動リンク板３１及び駆動ジョイント部７１の長寿命化が図られ、また、可変容量機構２０の正確な動作が確保される。
According to the above configuration, since the projecting portion 83 of the drive joint 71 covers and covers the gap 78 when viewed from the outside in the radial direction, foreign matter is unlikely to enter the gap 78. In particular, foreign substances that try to enter the gap 78 from the radial direction are suppressed. Therefore, intrusion of foreign matter into the gap 78 is suppressed, and the above-described wear is suppressed. As a result, the life of the drive link plate 31 and the drive joint part 71 is extended, and accurate operation of the variable displacement mechanism 20 is ensured.
本開示は、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、実施例の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。
The present disclosure can be implemented in various forms including various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art, including the above-described embodiments. Further, it is also possible to configure a modified example of the embodiment using the technical matters described in the above-described embodiment. The configurations of the embodiments may be appropriately combined and used.
上述の実施形態では、嵌合部５０と嵌合部７０の両方が、前述したような異物侵入抑制の構成を備えているが、当該構成を嵌合部５０と嵌合部７０の何れか一方のみが備えるようにしてもよい。また、すべての嵌合部５０が上記の異物侵入抑制の構成を備えることも必須ではなく、一部の嵌合部５０のみが当該構成を備えるようにしてもよい。例えば、重力によって上方から落下してくる異物への対策として、凹溝３６が上方又は斜め上方に向けて開口している嵌合部５０（例えば、回転軸線Ｈよりも上方に位置する嵌合部５０）のみが上記の異物侵入抑制の構成を備えるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, both the fitting portion 50 and the fitting portion 70 have the above-described configuration for suppressing foreign matter intrusion, but the configuration is changed to one of the fitting portion 50 and the fitting portion 70. Only one may be provided. Further, it is not essential that all the fitting portions 50 have the above-described configuration for suppressing foreign matter intrusion, and only some of the fitting portions 50 may have the configuration. For example, as a countermeasure against foreign matter falling from above due to gravity, the fitting portion 50 (for example, the fitting portion located above the rotation axis H) in which the concave groove 36 opens upward or obliquely upward. Only 50) may be provided with the above-described configuration for suppressing foreign matter intrusion.
上述の実施形態の嵌合部５０は径方向外側に向けて開口する凹溝３６を備えるが、径方向内側に向けて開口する凹溝を備えるような嵌合部に対して、上記の異物侵入抑制の構成が適用されてもよい。また、上述の実施形態の嵌合部７０は径方向内側に向けて開口する凹溝３２を備えるが、径方向外側に向けて開口する凹溝を備えるような嵌合部に対して、上記の異物侵入抑制の構成が適用されてもよい。
The fitting portion 50 of the above-described embodiment includes the concave groove 36 that opens outward in the radial direction. A configuration of suppression may be applied. The fitting portion 70 of the above-described embodiment includes the concave groove 32 that opens radially inward, but the fitting portion 70 that includes a concave groove that opens radially outward has A configuration for suppressing foreign matter intrusion may be applied.
［参考形態］
その他、この種の可変容量機構において、リンク同士の嵌合部への異物侵入を抑制する構造としては、図５（ａ）、図５（ｂ）及び図６のようなものも考えられる。 [Reference form]
In addition, in such a variable capacity mechanism of this type, a structure as shown in FIG. 5A, FIG. 5B and FIG. 6 can be considered as a structure for preventing foreign matter from entering the fitting portion between the links.
その他、この種の可変容量機構において、リンク同士の嵌合部への異物侵入を抑制する構造としては、図５（ａ）、図５（ｂ）及び図６のようなものも考えられる。 [Reference form]
In addition, in such a variable capacity mechanism of this type, a structure as shown in FIG. 5A, FIG. 5B and FIG. 6 can be considered as a structure for preventing foreign matter from entering the fitting portion between the links.
図５（ａ）に示される可変容量機構の嵌合部１１０では、ノズルリンク板１１１の径方向外側の先端部に一対の張出部１１３が形成され、各張出部１１３は凹溝１１２の内側に向けて周方向に張出している。径方向の視線で径方向外側から見て、凹溝１１２とノズルジョイント部１１５との隙間１１６が、上記の張出部１１３によって覆い隠されている。この構成により、隙間１１６に異物が侵入し難い。また、図５（ｂ）に示される嵌合部１２０のように、上記の一対の張出部１１３に代えて接続部１１７が形成されてもよい。接続部１１７はノズルリンク板１１１の先端部同士を周方向に接続する。
In the fitting portion 110 of the variable displacement mechanism shown in FIG. 5A, a pair of overhangs 113 are formed at the radially outer end of the nozzle link plate 111. It protrudes inward in the circumferential direction. The gap 116 between the concave groove 112 and the nozzle joint 115 is covered and covered by the overhang 113 when viewed from the outside in the radial direction. This configuration makes it difficult for foreign matter to enter the gap 116. Further, as in the case of the fitting portion 120 shown in FIG. 5B, a connection portion 117 may be formed instead of the pair of overhang portions 113. The connection part 117 connects the front ends of the nozzle link plates 111 in the circumferential direction.
図６に示される可変容量機構の嵌合部１３０は、Ｕ字状の壁１３２を備えている。壁１３２は、駆動リング３３から軸方向に立ち上がり径方向内側に向けて開口している。また、壁１３２は、略径方向に延びる一対の壁面１３３を有している。ノズルリンク板１３１の先端部１３１ａが、一対の壁面１３３同士の間に挟まれて位置している。この構造により、駆動リング３３が回動すると、壁１３２の移動に追従して先端部１３１ａが周方向に移動する。その結果、ノズルリンク板１３１及びノズルベーンが回動軸２１ａを中心にして回動する。径方向の視線で径方向外側から見て、先端部１３１ａと壁面１３３との隙間は、壁１３２によって覆い隠されている。従って、当該隙間に異物が侵入し難い。
The fitting portion 130 of the variable capacity mechanism shown in FIG. 6 has a U-shaped wall 132. The wall 132 rises in the axial direction from the drive ring 33 and opens inward in the radial direction. The wall 132 has a pair of wall surfaces 133 extending substantially in the radial direction. The tip portion 131a of the nozzle link plate 131 is located between the pair of wall surfaces 133. With this structure, when the drive ring 33 rotates, the distal end 131a moves in the circumferential direction following the movement of the wall 132. As a result, the nozzle link plate 131 and the nozzle vanes rotate around the rotation shaft 21a. When viewed from the outside in the radial direction as viewed in the radial direction, the gap between the distal end portion 131a and the wall surface 133 is covered by the wall 132. Therefore, foreign matter is unlikely to enter the gap.
図５（ａ）、図５（ｂ）及び図６の構造は、駆動リンク板と駆動ジョイント部との嵌合部にも同様に適用可能である。
5A, 5B, and 6 can be similarly applied to the fitting portion between the drive link plate and the drive joint.
１ 可変容量型過給機
２１ ノズルベーン
２０ 可変容量機構
３１ 駆動リンク板
３２ 凹溝
３３ 駆動リング
３５ ノズルリンク板
３６ 凹溝
５１ ノズルジョイント部
５７ 内側面
５９ 外側面
５８ 隙間
６３ 張出部
７１ 駆動ジョイント部
７７ 内側面
７９ 外側面
７８ 隙間
８３ 張出部
Ｈ 回転軸線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Variable-capacity supercharger 21 Nozzle vane 20 Variable-capacity mechanism 31 Drive link plate 32 Groove 33 Drive ring 35 Nozzle link plate 36 Groove 51 Nozzle joint part 57 Inner side face 59 Outer side face 58 Gap 63 Projection part 71 Drive joint part 77 Inside surface 79 Outside surface 78 Gap 83 Overhang H Rotation axis
２１ ノズルベーン
２０ 可変容量機構
３１ 駆動リンク板
３２ 凹溝
３３ 駆動リング
３５ ノズルリンク板
３６ 凹溝
５１ ノズルジョイント部
５７ 内側面
５９ 外側面
５８ 隙間
６３ 張出部
７１ 駆動ジョイント部
７７ 内側面
７９ 外側面
７８ 隙間
８３ 張出部
Ｈ 回転軸線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Variable-
Claims (5)
- 外部からの駆動力によって複数のノズルベーンを回動させる可変容量機構であって、
前記駆動力によって回動する駆動リングと、
前記駆動リングに設けられたノズルジョイント部と、
前記ノズルジョイント部と嵌合する凹溝を有し前記ノズルジョイント部の変位によって前記ノズルベーンと一緒に回動するノズルリンク板と、を備え、
前記ノズルジョイント部は、
前記駆動リングの回動径方向の視線で見て前記凹溝との隙間を覆い隠す形状をなす、可変容量機構。 A variable capacity mechanism for rotating a plurality of nozzle vanes by an external driving force,
A driving ring that is rotated by the driving force,
A nozzle joint provided on the drive ring;
A nozzle link plate having a concave groove fitted with the nozzle joint portion and rotating together with the nozzle vane by displacement of the nozzle joint portion,
The nozzle joint section includes:
A variable displacement mechanism having a shape that covers a gap between the drive ring and the concave groove when viewed from a line of sight in a rotation radial direction of the drive ring. - 前記ノズルジョイント部は、
前記隙間をあけて前記凹溝の内側面に対面する一対の外側面と、
前記凹溝の深さ方向において前記凹溝からはみ出す先端部に形成され前記凹溝の幅方向において前記内側面の位置を越えて張出す張出部を有する、請求項１に記載の可変容量機構。 The nozzle joint section includes:
A pair of outer surfaces facing the inner surface of the groove with the gap,
2. The variable capacitance mechanism according to claim 1, further comprising a projecting portion formed at a tip portion of the groove protruding from the groove in a depth direction and extending beyond a position of the inner surface in a width direction of the groove. 3. . - 外部からの駆動力によって複数のノズルベーンを回動させる可変容量機構であって、
前記駆動力によって回動する駆動リンク板と、
前記駆動リンク板に設けられた凹溝と、
前記凹溝に嵌合する駆動ジョイント部を有し前記凹溝の変位によって回動する駆動リングと、
前記駆動リングの回動に起因して前記ノズルベーンと一緒に回動するノズルリンク板と、を備え、
前記駆動ジョイント部は、
前記駆動リングの回動径方向の視線で見て前記凹溝との隙間を覆い隠す形状をなす、可変容量機構。 A variable capacity mechanism for rotating a plurality of nozzle vanes by an external driving force,
A driving link plate that is rotated by the driving force,
A concave groove provided in the drive link plate;
A drive ring that has a drive joint portion that fits into the groove, and that rotates by displacement of the groove,
A nozzle link plate that rotates together with the nozzle vanes due to rotation of the drive ring,
The drive joint unit includes:
A variable displacement mechanism having a shape that covers a gap between the drive ring and the concave groove when viewed from a line of sight in a rotation radial direction of the drive ring. - 前記駆動ジョイント部は、
前記隙間をあけて前記凹溝の内側面に対面する一対の外側面と、
前記凹溝の深さ方向において前記凹溝からはみ出す先端部に形成され前記凹溝の幅方向において前記内側面の位置を越えて張出す張出部を有する、請求項３に記載の可変容量機構。 The drive joint unit includes:
A pair of outer surfaces facing the inner surface of the groove with the gap,
4. The variable capacitance mechanism according to claim 3, further comprising a projecting portion formed at a front end portion of the groove protruding from the groove in a depth direction and extending beyond a position of the inner surface in a width direction of the groove. 5. . - 請求項１～４の何れか１項に記載の可変容量機構を備える可変容量型過給機。 <5> A variable displacement supercharger comprising the variable displacement mechanism according to any one of claims 1 to 4.
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2019
- 2019-08-08 WO PCT/JP2019/031434 patent/WO2020049950A1/en active Application Filing
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