JPH0433385Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、開度調整可能なノズルベーンを備え
た可変ノズル付過給機に関し、とくにノズルベー
ンまわりの壁部を構成するタービンハウジングの
構造に関する。

〔従来の技術〕

従来から、タービンハウジング内のタービンス
クロールからタービンホイールに通じるガス通路
に、開度調整可能なノズルベーンを設けた過給機
の構造は、たとえば実開昭58−82439号公報等に
より公知である。

第２図は、従来の可変ノズル付過給機の一例を
示している。図に示すように、機関から排出され
た排気ガスは、タービンハウジング１内のタービ
ンスクロール２からガス通路３に配置されるノズ
ルベーン４に送られる。ここで、排気ガスはノズ
ルベーン４より加速あるいは方向制御されてター
ビンホイール５側に流入し、タービンホイール５
が回転駆動される。これにより、軸６によつてタ
ービンホイール５と連結されたコンプレツサ側の
インペラ７が回転され、圧縮した空気が機関の吸
気系へと送られる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述のような可変ノズル付過給
機においては、第３図に拡大して示すように、タ
ービンスクロール２内、ガス通路３およびタービ
ンホイール５には高温の排気ガスが流れるため、
これらに囲まれるタービンハウジング１の一部分
が相当高温になる。すなわち、ノズルベーン４に
対向しタービンハウジング１のガス通路３を形成
するシユラウド部１ａがとくに高温となる。その
ため、熱膨張によるシユラウド部１ａの伸び（と
くにノズルベーン４に近づく方向への伸び）が、
外側が常温の雰囲気にさらされるタービンハウジ
ング１の外周側部位１ｂの伸びよりも大きくなる
おそれがある。図におけるＸ−Ｘ方向の寸法がシ
ユラウド部１ａよりも部位１ｂの方が大きいにも
かかわらず、シユラウド部１ａのＸ−Ｘ方向の熱
膨張量が部位１ｂのそれよりも大きくなると、ノ
ズルベーン４がセンタハウジング８とシユラウド
部１ａの壁面間に挟まれるおそれがある。そうな
ると、ノズルベーン４はいわゆるステツクした状
態となり、その開度調整機能が損われるという問
題を招く。

本考案は、このような問題点に着目し、タービ
ンハウジングの熱膨張に起因するガス通路壁面と
可変ノズルベーンの接触を防止し、可変ノズル付
過給機の信頼性を向上させることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的に沿う本考案の可変ノズル付過給機
は、タービンハウジングにより形成されたタービ
ンスクロールからタービンホイールへと通じるガ
ス通路に、開度調整可能なノズルベーンを設けた
可変ノズル付過給機において、前記タービンハウ
ジングを、前記タービンスクロールを形成するハ
ウジング外周部と、前記ノズルベーンと対向し前
記ガス通路の壁面の一部を形成するシユラウド部
とに分割し、前記ハウジング外周部の内周側に、
前記シユラウド部の材質よりも熱膨張率の大きい
高熱膨張部材を配置し、該高熱膨張部材の一方を
前記ハウジング外周部に固定するとともに、他方
を前記シユラウド部に連結し、前記シユラウド部
を、前記高熱膨張部材の伸縮に応じて前記ノズル
ベーンの軸心方向に移動可能としたものから成
る。

〔作用〕

このように構成された可変ノズル付過給機にお
いては、高熱膨張部材は、一方がタービンハウジ
ングのハウジング外周部に固定されているので、
ハウジング外周部が高温になれば、ハウジング外
周部からの伝熱により高熱膨張部材も高温とな
り、ハウジング外周部に固定されない自由端は他
方へ伸びる。自由端となる高熱膨張部材の他方に
は、ノズルベーンと対向しガス通路の壁面を形成
するシユラウド部が連結されているので、シユラ
ウド部ば高熱膨張部材の伸縮に応じて、ノズルベ
ーンの軸心方向に移動される。すなわち、ノズル
ベーンとシユラウド部自体が膨張する高温時に
は、シユラウド部はノズルベーンから離れる方向
に移動し、逆にシユラウド部とノズルベーンが収
縮する低温時になるとシユラウド部は高熱膨張部
材によつてノズルベーン側に移動される。

したがつて、シユラウド部の移動により、ノズ
ルベーンとガス通路壁面との間のクリアランスは
常に適切な値に保たれ、ノズルベーンとガス通路
壁面との接触は確実に防止される。

〔実施例〕

以下に、本考案の可変ノズル付過給機の望まし
い実施例を、図面を参照して説明する。

第１図は、本考案の一実施例に係る可変ノズル
付過給機を示しており、とくにノズルベーンまわ
りの断面を示している。可変ノズル付過給機とし
ての全体構造は、第２図に示した構造に準じるの
で、詳細な説明は省略する。図において、１１は
タービンハウジングを示しており、１２はタービ
ンホイールを示している。タービンハウジング１
１は、機関からの排気ガスが導かれるタービンス
クロール１３、タービンスクロール１３からのタ
ービンホイール１２側へと通じるガス通路１４、
タービンホイール１２を収容したガス通路１５を
構成している。ガス通路１４には、開度調整が可
能なノズルベーン１６が設けられており、ノズル
ベーン１６によつて速度制御、方向制御された排
気ガスがタービンホイール１２のブレード１２ａ
に当てられる。ノズルベーン１６は、タービンの
円周方向に適当数配設されており、その軸部１６
ａはバツクプレート１７側に設けられたブツシユ
２６に回動可能に支持されている。この軸部１６
ａは、適当なリンク機構（図示略）に連結されて
おり、このリンク機構に連動してノズルベーン１
６が開度調整されるようになつている。

タービンハウジング１１は、タービンスクロー
ル１３を形成するハウジング外周部１８と、ノズ
ルベーン１６に対向しガス通路１４の壁面の一部
を形成するシユラウド部１９とに分割されてい
る。つまり、シユラウド部１９は、ハウジング外
周部１８の内周側に嵌合され、タービンホイール
１２の軸心方向（ノズルベーン１６の軸心Ａ方
向）に移動可能となつている。ハウジング外周部
１８の内周側には、周方向に延びる段部２０が形
成されており、段部２０にはハウジング外周部１
８の材質よりも熱膨張率の大きい高熱膨張部材２
１が配置されている。高熱膨張部材２１は、リン
ク状に形成され、材質は、たとえば亜鉛合金等か
ら構成されている。

高熱膨張部材２１の外周面２１ａは伝熱面とな
つており、ハウジング外周部１８に密着されてい
る。高熱膨張部材２１の内周面２１ｂは〓間２２
をもつてシユラウド部１９の外周面１９ａと対向
している。高熱膨張部材２１のノズルベーン１６
側は、ボルト２３によつてハウジング外周部１８
に固定されており、高熱膨張部材２１の他方は自
由端となつている。この自由端となつている高熱
膨張部材２１の他方は、プレート２４、ボルト２
５を介してシユラウド部１９のノズルベーン１６
と対向する壁面１９ｂと反対側の端面１９ｃに連
結されている。これにより、シユラウド部１９
は、高熱膨張部材２１の伸縮に応じてノズルベー
ン１６の軸心Ａ方向に移動可能になつている。

つぎに、上記の可変ノズル付過給機における作
用について説明する。

タービンハウジング１１のタービンスクロール
１３、ガス通路１４、タービンロータ側のガス通
路１５によつて囲まれたシユラウド部１９は、周
囲から高温の排気ガスが直接接触するため相当高
温になり、Ｘ−Ｘ方向、つまりノズルベーン１６
に接近する方向に熱膨張する。しかし、シユラウ
ド部１９は、プレート２４を介して高熱膨張部材
２１の他方と連結されているので、高温時にはノ
ズルベン１６から離れる方向にも移動する。この
場合、シユラウド部１９自体が熱膨張してノズル
ベーン１６側に伸びる量よりも、高熱膨張部材２
１の自由端が反対方向（タービン出口側）に伸び
る量が大となるので、ノズルベーン１６と対向す
るガス通路１５の壁面１９ｂは、結果的にはノズ
ルベーン１６から離れる方向に移動する。この状
態では、上述したようにノズルベーン１６もガス
通路１４の壁面１９ｂ側に延びるので、シユラウ
ド部１９が移動してもノズルベーン１６と壁面１
９ｂとの間のクリアランスは、低温時に比べて大
幅に変化することはなく、このクリアランスから
のガス漏れにより過給性能が実質的に低下するこ
とはない。

タービンハウジング１１のハウジング外周部１
９の温度が低くなると、高熱膨張部材２１が収縮
してシユラウド部１９がノズルベーン１６側に移
動するが、この場合は、シユラウド部１９自体と
ノズルベーン１６が収縮するので、ノズルベーン
１６とガス通路１４の壁面１９ｂとの間のクリア
ランスは、ほぼ高温時に近い値に保たれる。

このように、ハウジング外周部１８に固定され
た高熱膨張部材２１の伸縮によつて、ガス通路１
４の壁面１９ｂを形成するシユラウド部１９を移
動させることが可能となり、ノズルベーン１６が
ガス通路１４の両壁面と接触してステイツクする
ことは防止される。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案の可変ノズル付過
給機によるときは、タービンハウジングを、ター
ビンスクロールを形成するハウジング外周部と、
ノズルベーンと対向しガス通路の壁面の一部を形
成するシユラウド部とに分割し、このシユラウド
部を、一方がハウジング外周部に固定された高熱
膨張部材の伸縮に応じてノズルベーンの軸心方向
に移動可能としたので、シユラウド部が熱膨張し
た際には、シユラウド部のノズルベーン側の伸び
量を高熱膨張部材の反対方向への伸び量によつて
吸収することが可能となり、ノズルベーンとガス
通路壁面との接触が確実に防止される。

その結果、ノズルベーンの円滑な作動が確保さ
れ、可変ノズル付過給機の信頼性を高めることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る可変ノズル付
過給機のタービンハウジングの部分断面図、第２
図は従来の可変ノズル付過給機の全体縦断面図、
第３図は従来のタービンハウジングの部分断面
図、である。 １１……タービンハウジング、１２……タービ
ンホイール、１３……タービンスクロール、１４
……ガス通路、１６……ノズルベーン、１８……
ハウジング外周部、１９……シユラウド部、２１
……高熱膨張部材、２４……プレート。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. タービンハウジングにより形成されたタービン
   スクロールからタービンホールへと通じるガス通
   路に、開度調整可能なノズルベーンを設けた可変
   ノズル付過給機において、前記タービンハウジン
   グを、前記タービンスクロールを形成するハウジ
   ング外周部と、前記ノズルベーンと対向し前記ガ
   ス通路の壁面の一部を形成するシユラウド部とに
   分割し、前記ハウジング外周部の内周側に、前記
   シユラウド部の材質よりも熱膨張率の大きい高熱
   膨張部材を配置し、該高熱膨張部材の一方を前記
   ハウジング外周部に固定するとともに、他方を前
   記シユラウド部に連結し、前記シユラウド部を、
   前記高熱膨張部材の伸縮に応じて前記ノズルベー
   ンの軸心方向に移動可能としたことを特徴とする
   可変ノズル付過給機。