JPH0247201Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、可変容量タービン付のターボチヤー
ジヤ（排気過給機）に関する。

〔従来の技術〕

従来、排気過給機は内燃機関のシリンダ容積当
りの出力を増大させるための一手段として使用さ
れることが多い。

この排気過給機は内燃機関の排気マニホルドか
ら供給される高温、高圧の排気をタービンで受
け、このタービンに直結されるブロワを駆動する
ことにより、吸気マニホルドを介し各シリンダに
過給を行なう。

一般に、内燃機関に取り付けられる排気過給機
は、内燃機関の設定運転域に対応し、所定の過給
効果を発揮するように設計されるが、この場合、
内燃機関がその設定運転域の下限側に近づくと、
排気過給機の過給効果は低下することが多い。

このような低速運転域における過給効果を増大
させ、内燃機関の低速トルクの増大をはかるた
め、可変容量タービン付の排気過給機（以後排気
過給機またはターボチヤージヤと記す）が使用さ
れる。

たとえば、このような機能を有する第６図に示
した排気過給機１では、タービン翼車２の回りの
環状入口３に、複数のノズルベーン４が環状に列
設されている。

環状入口３への排気の流入量が多い時は、各ノ
ズルベーン４は隣接する他のノズルベーンとの間
隔を開いており、排気に対して大きな抵抗となら
ぬよう支持される。

一方、環状入口３への排気の流入量が少ない時
は、各ノズルベーン４は回動操作され、互いの間
隔が狭められる。

これにより、排気はその流入量が少なくてもそ
の速度エネルギーをタービン翼車２に有効に作用
させることができるため、内燃機関は低速トルク
を増大できる。

このような排気過給機１は、ノズルベーン４を
操作するための部材として、ベアリングハウジン
グ５に取り付けられたバツクプレート９に枢着さ
れるノズルベーン軸６と、これに固定されるレバ
ー７と、このレバー７の回動端側と連結されベア
リングハウジング５に回転可能に支持される回動
リング８とを有する。

これら各ノズルベーン操作部材をそなえた排気
過給機１の組立の際には、まず、ベアリングハウ
ジング５に回動リング８を外嵌し、この後、複数
のノズルベーン４を取り付けたバツクプレート９
をベアリングハウジング５に固定する。さらに、
各ノズルベーン側のレバー７を回動リング８側に
それぞれ連結させる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、このような排気過給機１の組立てに
は、ベアリングハウジング５に、まず、回動リン
グ８を外嵌させる必要があり、このため、ベアリ
ングハウジング５とバツクプレート９とを別体と
し、後に両者を連結する作業が必要となる。

また、レバー７と回動リング８側との連結作業
にも手間がかかる不具合がある。

さらに、上記の不具合の解消をはかるために、
回動リング８を分割した場合には、回動リング８
内周とベアリングハウジング５外周との摺接部
に、潤滑油を供給することは好ましくないのに加
えて、排気過給機１の摺接部は、高温で乾燥した
大気中という苛酷な条件下にあり、摩擦抵抗を減
少させる的確な手段がなく、スムーズに容量調整
としてのタービン側排気導入部の開口調整を行な
えない不具合がある。

本考案は、これらの問題点の解決をはかろうと
するもので、組立てを容易に行なえるとともに、
常に高温で乾燥した苛酷な条件下においてもリン
グサポートの動きがスムーズになり、排気過給機
のタービン側開口がスムーズに調整できる排気入
口可変型ターボチヤージヤを提供することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本考案の排気入口可変型ターボチヤ
ージヤは、センタシヤフトを支持するベアリング
ハウジングと、同ベアリングハウジングの軸方向
端部に取り付けられたタービンハウジングと、同
タービンハウジング内に配設され上記センタシヤ
フト端部に取り付けられたタービン翼車と、同タ
ービン翼車へ上記エンジンの排気を流入させるべ
く上記タービンハウジング内において上記タービ
ン翼車の外周に対向するように形成された環状入
口と、同環状入口の周方向に沿い複数個列設され
てその回動により上記環状入口の開口面積を変更
しうるノズルベーンと、同ノズルベーンに一端を
固定されるとともに上記ベアリングハウジングに
枢支され他端をレバーの一端に固定された支軸
と、上記レバーの他端に取付けられるとともに内
周部を上記ベアリングハウジングの外周に形成さ
れた環状溝に一対の片状軸受を介して取り付けら
れた一対のリングサポートと、同リングサポート
を回動させる駆動制御機構とを備えたものにおい
て、上記環状溝の内面と上記リングサポートの内
周面と上記両片状軸受とによつて形成される空間
内に固体潤滑剤が封入され、さらに上記リングサ
ポートの内周面および上記片状軸受外周面に固体
潤滑剤が塗布されたことを特徴としている。

〔作用〕

上述の構成により、本考案の排気入口可変型タ
ーボチヤージヤでは、排気過給機の組立てが容易
となるとともに、その運転時には、各潤滑剤によ
る潤滑作用によつて、リングサポートの動きがス
ムーズになり、その結果排気過給機のタービン側
開口がスムーズに調整できる。

〔実施例〕

以下、図面により本考案の実施例について説明
すると、第１〜５図は本考案の一実施例としての
排気入口可変型ターボチヤージヤを示すもので、
第１図はそのリングサポート要部模式図、第２図
はそのリングベアリングの模式図、第３図はその
縦断面図、第４図は第３図の−矢視断面図、
第５図は第３図の−矢視断面図である。

第３〜５図に示すように、排気過給機１０は中
央のベアリングハウジング１１と、このベアリン
グハウジングの軸方向両端部にそれぞれ取り付け
られるブロワハウジング１２およびタービンハウ
ジング１３とで、その外枠が形成されている。ベ
アリングハウジング１１は、そのほぼ中心部にフ
ローテイングメタル１４を介しセンタシヤフト１
５を枢支している。

このセンタシヤフト１５は、その左右端に、ブ
ロワ扇車１６とタービン翼車１７とを取り付けら
れている。

フローテイングメタル１４を支持するベアリン
グハウジング１１内の軸受支持部１８には、その
フローテイングメタル１４にオイルを供給する油
路１９を形成されている。なお、符号２０はオイ
ル排出口を示している。

ベアリングハウジング１１とタービンハウジン
グ１３とは環状の連結ベルト２１により締付け固
定されている。そして、その両者の間には、ター
ビン翼車１７が収容され、かつ、このタービン翼
車１７の外周部に対向するタービンハウジング１
３には、環状入口２２が形成されている。

この環状入口２２には図示しないエンジンの排
気マニホルド側から高温高圧の排気が供給され、
この排気の速度エネルギを受けてタービン翼車１
７が回転するようになつている。

ベアリングハウジング１１の右端側には、環状
入口２２の位置における壁部２３に、複数個のノ
ズルベーン２４が枢着されている。

第４図に示すように、複数個のノズルベーン２
４は、環状入口２２の周方向に沿い列設され、そ
の軸方向がタービンの軸方向と一致するように配
設されている。

また、ノズルベーン２４は、それぞれ壁部２３
（第３図参照）を貫通して延在し枢支された支軸
２５の一端に固定されている。各ノズルベーン２
４は支軸２５を回動することにより、互いに隣り
合うノズルベーン２４相互の間隔ｔが変更され、
これにより、環状入口２２の開口量を変更しうる
ように構成されている。

各支軸２５は、スリーブ２６を介し壁部に枢着
されるが、その他端にレバー２７が取り付けられ
ている。

なお、スリーブ２６は押え板３２により確実に
ベアリングハウジング１１に固定してもよいし、
ノズルベーン２４とタービンハウジング１３との
軸方向クリアランスの集積公差を少なくするため
にスリーブ２６と押え板３２との間にはわずかな
すき間をあけ、押え板３２がベアリングハウジン
グ１１に密着するように構成してもよい。

レバー２７は、各支軸２５にそれぞれ取り付け
られ、かつ、センタシヤフト１５中心に放射状に
配列可能に取り付けられ、その回動端側をリング
３１にそれぞれ連結されている。

このリング３１には、一対のリングサポート２
８が取り付けられている。

各リングサポート２８は、その内側に、ベアリ
ングハウジング１１の外周壁１１１に形成した環
状溝３０に摺接する円弧端２８１が形成され、そ
の外側端２８２は、ボルト３８によりリング３１
に固定されている。

このような一対のリングサポート２８とリング
３１とを一体的に組立てて回動部２９が形成され
ており、この回動部２９が、環状溝３０に外嵌さ
れ、センタシヤフト１５を中心に回動しうるよう
になつている。

さらに、リング３１には、第３図に示すよう
に、センタシヤフト方向Ａと平行な方向に突出す
るピン３３が取り付けられ、この複数個のピン３
３に、スライダ５１を介し各レバー２７の回動端
に形成したＵ字端２７１（第５図参照）が係合し
ている。

そして、リング３１には、その外周面に連結片
３４が突設されており、この連結片３４にはアク
チユエータ３５が連結されている。

このアクチユエータ３５に対し、図示しない駆
動制御機構からの出力信号が加わることにより、
回動部２９のリング３１が所定量回動される。

このように、リング３１、リングサポート２
８、ピン３３、レバー２７、スライダ５１、支軸
２５、連結片３４およびアクチユエータ３５によ
り、ノズルベーン２４の回動機構が構成されてい
る。

ところで、符号３６は、環状溝３０内に配設さ
れ、環状溝３０底部に圧入されるとともに、リン
グサポートの円弧端２８１に摺接する軸受面３６
１を形成された、片状軸受としてのリングベアリ
ングを示しており、このリングベアリング３６を
環状溝３０に４個取り付けることにより、回動部
２９におけるリングサポート２８の軸受を構成し
ている。

環状溝３０の内面とリングサポート２８の円弧
端２８１内周と両片状軸受としてのベアリング３
６とで形成される空間内には、固定潤滑剤として
の粉末状二硫化モリブデンＳが封入されており、
リングベアリング３６外周と円弧端２８１内周と
の摺動部におけるリングサポート２８回動時の摩
擦抵抗を減少させるようになつている。

また、円弧端２８１の内周面およびリングベア
リング３６外周の軸受面には、十分脱脂処理を行
なつた後、二硫化モリブデンＳをスプレーにて塗
布し、第１，２図に示すように、二硫化モリブデ
ン塗布層Sa，Sbを形成させる。

これにより、リングベアリング３６外周と円弧
端２８１内周との摺動部におけるリングサポート
２８回動時の摩擦抵抗が十分に減少される。

なお、封入される二硫化モリブデンＳおよび二
硫化モリブデン塗布層Sa，Sbを形成する二硫化
モリブデンＳは、ペースト状のものを用いてもよ
い。

そして、二硫化モリブデン塗布層Sa，Sbを加
熱して硬化させるようにすれば、摩擦抵抗がさら
に減少するとともに、回動部２９の耐久性が向上
する。

本考案の一実施例としての排気入口可変型ター
ボチヤージヤは、上述のごとく構成されているの
で、第３図に示した排気過給機１０の組立作業
は、以下のように行なわれる。

まず、ベアリングハウジング１１を図示しない
受台上に載置する。

このとき、ベアリングハウジング１１はその壁
部２３を上側に向け、かつ、この壁部２３にはノ
ズルベーン２４を全て枢着する。

つづいて、ノズルベーン２４側の全てのレバー
２７をセンタシヤフト中心線ｌに対し放射状とな
るよう並べる。

ついで、リングサポート２８を環状溝３０に挿
入し、円弧端２８１内周をリングベアリング３６
に当接させる。

そして、リングサポート２８の外側端２８２
を、ボルト３８によりリング３１に組付け一体に
する。このとき、リング３１に枢支されたスライ
ダ５１をレバー２７のＵ字端２７１に係合させる
ようにする。

これにより環状溝３０にリングサポート２８お
よびリング３１が外嵌され、かつ、回動部２９と
複数のノズルベーン２４とが連結される。

つぎに、タービン翼車１７を取り付けられたセ
ンタシヤフト１５を軸受支持部１８に嵌挿し、さ
らにタービンハウジング１３をベアリングハウジ
ング１１に重ね、連結ベルト２１で両者を固定す
る。

この後、ベアリングハウジング１１側を反転
し、上向きのセンタシヤフト１５にブロワ扇車１
６を嵌め込みナツト止めする。

つづいて、ブロワハウジング１２をベアリング
ハウジング１１に重ね合わせ、連結ベルト３７で
両者を固定し排気過給機１０の組立てをほぼ完了
する。なお、センタシヤフト１５は、ノズルベー
ン２４組付けの前に取り付けるようにしてもよ
い。

このような排気過給機１０は図示しないエンジ
ンに取り付けられ、排気を受け駆動されるが、こ
のとき、タービン翼車１７には環状入口２２側の
各ノズルベーン側の間隔ｔを通つて排気が流入す
る。

ここで、排気の流入量が設定量を超えていれ
ば、ブロワ扇車１６側が適正過給作動する。

これに対し、排気の流入量が設定量を下回る
と、図示しない駆動制御機構により回動部２９が
働き、回動部２９はアクチユエータ３５によりセ
ンタシヤフト１５を中心に回動し、これと連動す
る各ノズルベーン２４を回動する。

これにより、各ノズルベーン間の間隔ｔが狭め
られ、環状入口２２の開口量が減少するから、こ
の環状入口２２へ流入する排気の量が低減してい
ても、排気の速度エネルギを所定のレベルに保持
できる。

すなわち、低速運転時において排気量がある程
度低減しても、環状入口２２の開口量をしぼるこ
とにより、過給効果を得るだけの速度エネルギを
排気からタービン翼車１７が受けるようになり、
これにより、内燃機関の低速トルクを増大でき
る。

ところで、回動部２９の回動に際し、リングサ
ポート２８の円弧端２８１とリングベアリング３
６の摺動部は、円弧端２８１内周とリングベアリ
ング３６外周との間に供給される粉末状二硫化モ
リブデンＳと、円弧端２８１内周とリングベアリ
ング３６外周とにそれぞれ形成された二硫化モリ
ブデン塗布層Sa，Sbとにより潤滑されるため、
リングサポート２８の円弧端２８１がスムーズに
摺動し、回動部２９の回動がスムーズに行なわれ
る。すなわち、環状溝３０の内面とリングサポー
ト２８の円弧端２８１内周と両片状軸受としての
ベアリング３６とで形成される空間内に封入され
た固定潤滑剤が徐々にリングサポート２８の内周
面と軸受３６の外周面との摺動部分へ供給され
て、同摺動部分の長期間にわたる潤滑作用が効果
的に行なわれる。さらに、リングサポート２８の
内周面と軸受３６の外周面とのそれぞれの摺動面
に塗布された固定潤滑剤によつて、潤滑作用が一
層向上されることになる。

このように、第３図に示した本考案の一実施例
としての排気過給機１０によれば、ノズルベーン
２４を操作する各部材の組立てが従来より簡略化
される。すなわち、ノズルベーン２４を枢着する
壁部２３は、ベアリングハウジング１１として形
成され、従来のような、壁部２３に相当する部分
とベアリングハウジング１１との組立作業を必要
としない。

このような効果を得ることのできるよう、回動
部２９を、リング３１と一対のリングサポート２
８との組立てにより形成しているが、これらの組
立作業も、単に、ボルト止め作業で完了する。

さらに、リング３１とレバー２７との連結も、
単に、リング３１側のスライダ５１とレバー２７
のＵ字端２７１との嵌め込みにより係合させる作
業であり、これら組立作業は容易に行なうことが
できる。

〔考案の効果〕

以上詳述したように、本考案の排気入口可変型
ターボチヤージヤによれば、次のような効果ない
し利点が得られる。

(1) 環状溝３０の内面とリングサポート２８の円
弧端２８１内周と両片状軸受としてのベアリン
グ３６とで形成される空間内に封入された固定
潤滑剤が徐々にリングサポート２８の内周面と
軸受３６の外周面との摺動部分へ供給されて、
同摺動部分の長期間にわたる潤滑作用が効果的
に行なわれる。

(2) リングサポート２８の内周面と軸受３６の外
周面とのそれぞれの摺動面に塗布された固定潤
滑剤によつて潤滑作用が一層向上されることに
なる。

(3) 上記(1)，(2)の理由により、常に高温で乾燥し
た苛酷な条件下においてもリングサポートの動
きがスムーズになり、排気過給機のタービン側
開口がスムーズに調整できる。

(4) 排気入口可変型ターボチヤージヤの組立ても
容易に行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は本考案の一実施例としての排気入
口可変型ターボチヤージヤを示すもので、第１図
はそのリングサポート要部模式図、第２図はその
リングベアリングの模式図、第３図はその縦断面
図、第４図は第３図の−矢視断面図、第５図
は第３図の−矢視断面図であり、第６図は従
来の可変容量式排気過給機を示す要部破断側面図
である。 １０……排気過給機（ターボチヤージヤ）、１
１……ベアリングハウジング、１２……ブロワハ
ウジング、１３……タービンハウジング、１４…
…フローテイングメタル、１５……センタシヤフ
ト、１６……ブロワ扇車、１７……タービン翼
車、１８……軸受支持部、１９……油路、２０…
…オイル排出口、２１……連結ベルト、２２……
環状入口、２３……壁部、２４……ノズルベー
ン、２５……支軸、２６……スリーブ、２７……
レバー、２８……リングサポート、２９……回動
部、３０……環状溝、３１……リング、３２……
押え板、３３……ピン、３４……連結片、３５…
…アクチユエータ、３６……リングベアリング、
３７……連結ベルト、３８……ボルト、５０……
ガイド、５０ａ……基部、５１……スライダ、１
１１……外周壁、２７１……Ｕ字端、２８１……
円弧端、２８２……外側端、３６１……軸受面、
ｌ……センタシヤフト中心線、Ｓ……固定潤滑剤
としての二硫化モリブデン、Sa，Sb……二硫化
モリブデン塗布層。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. センタシヤフトを支持するベアリングハウジン
   グと、同ベアリングハウジングの軸方向端部に取
   り付けられたタービンハウジングと、同タービン
   ハウジング内に配設され上記センタシヤフト端部
   に取り付けられたタービン翼車と、同タービン翼
   車へ上記エンジンの排気を流入させるべく上記タ
   ービンハウジング内において上記タービン翼車の
   外周に対向するように形成された環状入口と、同
   環状入口の周方向に沿い複数個列設されてその回
   動により上記環状入口の開口面積を変更しうるノ
   ズルベーンと、同ノズルベーンに一端を固定され
   るとともに上記ベアリングハウジングに枢支され
   他端をレバーの一端に固定された支軸と、上記レ
   バーの他端に取付けられるとともに内周部を上記
   ベアリングハウジングの外周に形成された環状溝
   に一対の片状軸受を介して取り付けられた一対の
   リングサポートと、同リングサポートを回動させ
   る駆動制御機構とを備えたものにおいて、上記環
   状溝の内面と上記リングサポートの内周面と上記
   両片状軸受とによつて形成される空間内に固体潤
   滑剤が封入され、さらに上記リングサポートの内
   周面および上記片状軸受外周面に固体潤滑剤が塗
   布されたことを特徴とする、排気入口可変型ター
   ボチヤージヤ。