JPH1037754A - 可変ノズルターボチャージャ - Google Patents
可変ノズルターボチャージャInfo
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- JPH1037754A JPH1037754A JP8194739A JP19473996A JPH1037754A JP H1037754 A JPH1037754 A JP H1037754A JP 8194739 A JP8194739 A JP 8194739A JP 19473996 A JP19473996 A JP 19473996A JP H1037754 A JPH1037754 A JP H1037754A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- guide
- stopper
- nozzle
- unison ring
- turbocharger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/24—Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
- F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
- F01D17/16—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
- F01D17/165—Final 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/40—Application in turbochargers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 摩耗が少なく、作動が安定したノズルベーン
開閉機構を有する可変ノズルターボチャージャの提供。 【解決手段】 ユニゾンリング１３に形成された弧状の
穴または溝からなるガイド２３と、静止部材に固定され
ガイド２３の中に突入するストッパ２４と、を有する可
変ノズルターボチャージャ。ストッパ２４がガイド２３
の長手方向一端に当たったときにノズルベーン１７の全
開位置を出し、ストッパ２４がガイド２３の長手方向他
端に当たったときにノズルベーン１７の全閉位置を出
す。
開閉機構を有する可変ノズルターボチャージャの提供。 【解決手段】 ユニゾンリング１３に形成された弧状の
穴または溝からなるガイド２３と、静止部材に固定され
ガイド２３の中に突入するストッパ２４と、を有する可
変ノズルターボチャージャ。ストッパ２４がガイド２３
の長手方向一端に当たったときにノズルベーン１７の全
開位置を出し、ストッパ２４がガイド２３の長手方向他
端に当たったときにノズルベーン１７の全閉位置を出
す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、開度可変ノズルを
備えたターボチャージャ（以下、可変ノズルターボチャ
ージャという）に関する。
備えたターボチャージャ（以下、可変ノズルターボチャ
ージャという）に関する。
【０００２】
【従来の技術】可変ノズルターボチャージャは、たとえ
ば特開昭６２−１３９９３１号公報により知られてい
る。従来の可変ノズルターボチャージャにおけるノズル
ベーンの開閉構造は、図９に示すように、ユニゾンリン
グ１の回動することにより、ノズルベーンに固定された
アーム２を介してノズルベーン２を回動させ、アーム２
の両側に設けられた、静止部材であるノズルプレートに
固定されたストッパ３、４によりノズルベーンの全開位
置、全閉位置を出すようにしたものからなる。また、ユ
ニゾンリング１は、その内周側に接触させて設けられた
複数のローラ５により回動可能に支持されていると共
に、回転中心が出されている。
ば特開昭６２−１３９９３１号公報により知られてい
る。従来の可変ノズルターボチャージャにおけるノズル
ベーンの開閉構造は、図９に示すように、ユニゾンリン
グ１の回動することにより、ノズルベーンに固定された
アーム２を介してノズルベーン２を回動させ、アーム２
の両側に設けられた、静止部材であるノズルプレートに
固定されたストッパ３、４によりノズルベーンの全開位
置、全閉位置を出すようにしたものからなる。また、ユ
ニゾンリング１は、その内周側に接触させて設けられた
複数のローラ５により回動可能に支持されていると共
に、回転中心が出されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の可変ノ
ズルターボチャージャにはつぎの問題がある。 アームとストッパを当ててノズルベーンの開閉位置
を出しているので、エンジン振動やノズルベーンへの排
気脈動により、アームのストッパに当たる線接触部位が
摩耗しやすく、摩耗するとノズルベーンの開閉位置がく
るってくる。 ユニゾンリングの位置決めとして、ユニゾンリング
の内側をピンまたはローラで支持しているため、ピンま
たはローラ位置とユニゾンリングの内径位置とが熱膨張
差で変化したとき、低温時で隙間小にすると温間時には
隙間が無くなってスティックが懸念され、逆に温間時に
丁度良い隙間にすると低温時には隙間が大きくなり過ぎ
て摩耗の促進、動作の不安定が懸念される。ただし、熱
膨張の関係が逆の場合は、現象も逆となる。 ユニゾンリングのストッパ構造とユニゾンリングの
中心出し支持構造が別々の構造となっているので、部品
点数増、組付工数大、コスト大となる。本発明の目的
は、部材摩耗によるノズルベーン開閉位置のくるいを
すくなくできること、低温時にも温間時にも適当な隙
間が維持できること、同じ部材でストッパとユニゾン
リングの中心出し支持が可能であること、の何れか少な
くとも一つを満足させることができる可変ノズルターボ
チャージャを提供することにある。
ズルターボチャージャにはつぎの問題がある。 アームとストッパを当ててノズルベーンの開閉位置
を出しているので、エンジン振動やノズルベーンへの排
気脈動により、アームのストッパに当たる線接触部位が
摩耗しやすく、摩耗するとノズルベーンの開閉位置がく
るってくる。 ユニゾンリングの位置決めとして、ユニゾンリング
の内側をピンまたはローラで支持しているため、ピンま
たはローラ位置とユニゾンリングの内径位置とが熱膨張
差で変化したとき、低温時で隙間小にすると温間時には
隙間が無くなってスティックが懸念され、逆に温間時に
丁度良い隙間にすると低温時には隙間が大きくなり過ぎ
て摩耗の促進、動作の不安定が懸念される。ただし、熱
膨張の関係が逆の場合は、現象も逆となる。 ユニゾンリングのストッパ構造とユニゾンリングの
中心出し支持構造が別々の構造となっているので、部品
点数増、組付工数大、コスト大となる。本発明の目的
は、部材摩耗によるノズルベーン開閉位置のくるいを
すくなくできること、低温時にも温間時にも適当な隙
間が維持できること、同じ部材でストッパとユニゾン
リングの中心出し支持が可能であること、の何れか少な
くとも一つを満足させることができる可変ノズルターボ
チャージャを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、ターボチャージャの静止部材に回動可能に支持さ
れた複数のノズルベーンと、ノズルベーンの回動軸にノ
ズルベーンと一体に回転するように固定された複数のア
ームと、リング中心まわりに回動する時にアームを介し
てすべてのノズルベーンの開度を同時に変えるようにア
ームに係合されたユニゾンリングと、前記ユニゾンリン
グに形成された、前記リング中心を弧の中心とする弧状
の穴または溝からなるガイドと、前記ターボチャージャ
の静止部材に固定され前記ガイド内に入る少なくとも１
本のピンを有し、前記ガイドの一端と当たったときに前
記ノズルベーンの全開位置を出し前記ガイドの他端と当
たったときに前記ノズルベーンの全閉位置を出すストッ
パと、を有する可変ノズルターボチャージャからなる。
明は、ターボチャージャの静止部材に回動可能に支持さ
れた複数のノズルベーンと、ノズルベーンの回動軸にノ
ズルベーンと一体に回転するように固定された複数のア
ームと、リング中心まわりに回動する時にアームを介し
てすべてのノズルベーンの開度を同時に変えるようにア
ームに係合されたユニゾンリングと、前記ユニゾンリン
グに形成された、前記リング中心を弧の中心とする弧状
の穴または溝からなるガイドと、前記ターボチャージャ
の静止部材に固定され前記ガイド内に入る少なくとも１
本のピンを有し、前記ガイドの一端と当たったときに前
記ノズルベーンの全開位置を出し前記ガイドの他端と当
たったときに前記ノズルベーンの全閉位置を出すストッ
パと、を有する可変ノズルターボチャージャからなる。
【０００５】上記本発明の可変ノズルターボチャージャ
では、穴または溝からなるガイドの端部とピンを有する
ストッパとの当たりによってノズルベーンの開閉位置を
出すようにしたので、当たり面を従来の線接触から面接
触に変えることができること、およびユニゾンリングの
慣性によって当たり面での衝突速度を低下することがで
きること、により、ガイドのストッパとの当たり部の摩
耗を、従来のアームのストッパとの当たり部の摩耗に比
べて少なくすることができ、摩耗による、ノズルベーン
の開閉位置のくるいが低減される。また、ガイドにスト
ッパが入る構造としたので、低温時にガイドの穴または
溝の、弧中心側の曲辺にストッパが摺動または転動可能
に接触するように、また温間時にガイドの穴または溝
の、弧の外側の曲辺にストッパが摺動または転動可能に
接触するように、ガイドとストッパの隙間を設定してお
くことにより、低温時にも温間時にも、大きな隙間を発
生させずに、ストッパでユニゾンリングを回動可能に支
持することができる。その結果、大きな隙間がある場合
に生じる摩耗の増大、作動不安定が抑制される。また、
ストッパとガイドからなる機構が、ノズルベーンの開閉
の位置出し機構とユニゾンリングの中心位置出し機構と
を兼ねており、従来のように別々の機構を設ける必要が
ないので、部品点数低減、組付性向上、コストダウンが
はかられる。
では、穴または溝からなるガイドの端部とピンを有する
ストッパとの当たりによってノズルベーンの開閉位置を
出すようにしたので、当たり面を従来の線接触から面接
触に変えることができること、およびユニゾンリングの
慣性によって当たり面での衝突速度を低下することがで
きること、により、ガイドのストッパとの当たり部の摩
耗を、従来のアームのストッパとの当たり部の摩耗に比
べて少なくすることができ、摩耗による、ノズルベーン
の開閉位置のくるいが低減される。また、ガイドにスト
ッパが入る構造としたので、低温時にガイドの穴または
溝の、弧中心側の曲辺にストッパが摺動または転動可能
に接触するように、また温間時にガイドの穴または溝
の、弧の外側の曲辺にストッパが摺動または転動可能に
接触するように、ガイドとストッパの隙間を設定してお
くことにより、低温時にも温間時にも、大きな隙間を発
生させずに、ストッパでユニゾンリングを回動可能に支
持することができる。その結果、大きな隙間がある場合
に生じる摩耗の増大、作動不安定が抑制される。また、
ストッパとガイドからなる機構が、ノズルベーンの開閉
の位置出し機構とユニゾンリングの中心位置出し機構と
を兼ねており、従来のように別々の機構を設ける必要が
ないので、部品点数低減、組付性向上、コストダウンが
はかられる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を説明す
る。図１〜図７は本発明の第１実施例を示しており、図
８は本発明の第２実施例のうち本発明の第１実施例と異
なる部分を示している。本発明の第１、第２実施例にわ
たって共通する部分には両実施例にわたって同じ符号を
付してある。
る。図１〜図７は本発明の第１実施例を示しており、図
８は本発明の第２実施例のうち本発明の第１実施例と異
なる部分を示している。本発明の第１、第２実施例にわ
たって共通する部分には両実施例にわたって同じ符号を
付してある。
【０００７】まず、本発明の第１、第２実施例に共通す
る部分を、たとえば図１〜図７を参照して説明する。本
発明実施例の可変ノズルターボチャージャは、図１〜図
３に示すように、タービンハウジング１０、ベアリング
ハウジング１１、ノズルプレート１２などを含む静止部
材を含む。タービンハウジング１０内にはタービンイン
ペラー１８が配置され、コンプレッサーハウジング内に
はコンプレッサーインペラー１９が配置されている。タ
ービンインペラー１８とコンプレッサーインペラー１９
とは回転軸２０で連結され、回転軸２０はベアリングハ
ウジング１１から軸受を介して回転自在に支持されてい
る。
る部分を、たとえば図１〜図７を参照して説明する。本
発明実施例の可変ノズルターボチャージャは、図１〜図
３に示すように、タービンハウジング１０、ベアリング
ハウジング１１、ノズルプレート１２などを含む静止部
材を含む。タービンハウジング１０内にはタービンイン
ペラー１８が配置され、コンプレッサーハウジング内に
はコンプレッサーインペラー１９が配置されている。タ
ービンインペラー１８とコンプレッサーインペラー１９
とは回転軸２０で連結され、回転軸２０はベアリングハ
ウジング１１から軸受を介して回転自在に支持されてい
る。
【０００８】本発明実施例の可変ノズルターボチャージ
ャは、タービンインペラー１８の入口側に配置されター
ボチャージャの静止部材であるノズルプレート１２に回
動軸１６軸芯まわりに回動可能に支持された複数のノズ
ルベーン１７と、ノズルベーン１７の回動軸１６にノズ
ルベーン１７と一体に回転するように固定された複数の
アーム１５と、リング中心まわりに回動する時にアーム
１５を介してすべてのノズルベーン１７の開度を同時に
変えるようにアーム１５に摺動および／または回動可能
に係合されたユニゾンリング１３と、を有する。ユニゾ
ンリング１３には回動片１４が回動片回動中心まわりに
回動自在に連結されている。回動片１４とアーム１５の
何れか一方には二股部が形成されていて、この二股部で
回動片１４とアーム１５のうち二股部が形成されていな
い方の部材を摺動自在に抱きかかえている。ノズルプレ
ート１２は、ノズルベーン１７が配置されたエンジン排
気通路と、ユニゾンリング１３、アーム１５が配置され
た室とを、分けており、回動軸１６がノズルプレート１
２を挿通している。
ャは、タービンインペラー１８の入口側に配置されター
ボチャージャの静止部材であるノズルプレート１２に回
動軸１６軸芯まわりに回動可能に支持された複数のノズ
ルベーン１７と、ノズルベーン１７の回動軸１６にノズ
ルベーン１７と一体に回転するように固定された複数の
アーム１５と、リング中心まわりに回動する時にアーム
１５を介してすべてのノズルベーン１７の開度を同時に
変えるようにアーム１５に摺動および／または回動可能
に係合されたユニゾンリング１３と、を有する。ユニゾ
ンリング１３には回動片１４が回動片回動中心まわりに
回動自在に連結されている。回動片１４とアーム１５の
何れか一方には二股部が形成されていて、この二股部で
回動片１４とアーム１５のうち二股部が形成されていな
い方の部材を摺動自在に抱きかかえている。ノズルプレ
ート１２は、ノズルベーン１７が配置されたエンジン排
気通路と、ユニゾンリング１３、アーム１５が配置され
た室とを、分けており、回動軸１６がノズルプレート１
２を挿通している。
【０００９】ユニゾンリング１３の回動駆動機構は、ベ
アリングハウジング１１に回動可能に支持された回動軸
２２と、回動軸２２の一端に固定され回動軸２２と一体
的に回動し図示略のアクチュエータによって回動駆動さ
れる駆動アーム２１と、回動軸２２の他端に固定され回
動軸２２と一体的に回動するアーム１５Ａと、ユニゾン
リング１３に回動可能に連結されアーム１５Ａと摺動お
よび回動可能に係合する回動片１４Ａと、を有する。ア
ーム１５Ａと回動片１４Ａとの係合は、アーム１５と回
動片１４との係合に準じる。この機構では、アクチュエ
ータによって回動軸２２が回動されアーム１５Ａが回動
軸２２まわりに回動されてユニゾンリング１３が回動さ
れる。
アリングハウジング１１に回動可能に支持された回動軸
２２と、回動軸２２の一端に固定され回動軸２２と一体
的に回動し図示略のアクチュエータによって回動駆動さ
れる駆動アーム２１と、回動軸２２の他端に固定され回
動軸２２と一体的に回動するアーム１５Ａと、ユニゾン
リング１３に回動可能に連結されアーム１５Ａと摺動お
よび回動可能に係合する回動片１４Ａと、を有する。ア
ーム１５Ａと回動片１４Ａとの係合は、アーム１５と回
動片１４との係合に準じる。この機構では、アクチュエ
ータによって回動軸２２が回動されアーム１５Ａが回動
軸２２まわりに回動されてユニゾンリング１３が回動さ
れる。
【００１０】本発明実施例の可変ノズルターボチャージ
ャは、さらに、ユニゾンリング１３に形成された、ユニ
ゾンリング回転中心（リング中心でもある）を弧の中心
として弧状に延びる穴（ユニゾンリング１３を厚さ方向
に貫通しているもの、図示例は穴の場合を示す）または
溝（ユニゾンリング１３を厚さ方向に貫通していないも
の）からなるガイド２３と、ターボチャージャの静止部
材であるノズルプレート１２とベアリングハウジング１
１とに固定されノズルプレート１２とベアリングハウジ
ング１１との間にわたって延びる少なくとも１本のピン
を有するストッパ２４と、を有する。ストッパ２４はガ
イド２３内に入っており、たとえばガイド２３を挿通し
ている。ストッパ２４とガイド２３の組み合わせは、ユ
ニゾンリング１３の周方向に複数セット（たとえば、３
セットまたはそれ以上）設けられている。ストッパ２４
は静止部材に固定されて静止しているが、ガイド２３は
ストッパ２４に対して相対的に動き、その時ガイド２３
の穴または溝の辺はストッパ２４に摺動可能に接触する
（ガイド２３の穴または溝の辺とストッパ２４との間に
摺動を許す微小隙間がある場合を含む）。ストッパ２４
が、弧状のガイド２３の長手方向一端２３ａと当たった
ときにノズルベーン１７の全開位置を出し（図４参
照）、弧状のガイド２３の長手方向他端２３ｂと当たっ
たときにノズルベーン１７の全閉位置を出す（図５参
照）ように、ガイド２３の弧の長さ、位置と、ストッパ
２４の位置との関係が予め設定されている。
ャは、さらに、ユニゾンリング１３に形成された、ユニ
ゾンリング回転中心（リング中心でもある）を弧の中心
として弧状に延びる穴（ユニゾンリング１３を厚さ方向
に貫通しているもの、図示例は穴の場合を示す）または
溝（ユニゾンリング１３を厚さ方向に貫通していないも
の）からなるガイド２３と、ターボチャージャの静止部
材であるノズルプレート１２とベアリングハウジング１
１とに固定されノズルプレート１２とベアリングハウジ
ング１１との間にわたって延びる少なくとも１本のピン
を有するストッパ２４と、を有する。ストッパ２４はガ
イド２３内に入っており、たとえばガイド２３を挿通し
ている。ストッパ２４とガイド２３の組み合わせは、ユ
ニゾンリング１３の周方向に複数セット（たとえば、３
セットまたはそれ以上）設けられている。ストッパ２４
は静止部材に固定されて静止しているが、ガイド２３は
ストッパ２４に対して相対的に動き、その時ガイド２３
の穴または溝の辺はストッパ２４に摺動可能に接触する
（ガイド２３の穴または溝の辺とストッパ２４との間に
摺動を許す微小隙間がある場合を含む）。ストッパ２４
が、弧状のガイド２３の長手方向一端２３ａと当たった
ときにノズルベーン１７の全開位置を出し（図４参
照）、弧状のガイド２３の長手方向他端２３ｂと当たっ
たときにノズルベーン１７の全閉位置を出す（図５参
照）ように、ガイド２３の弧の長さ、位置と、ストッパ
２４の位置との関係が予め設定されている。
【００１１】図６に示すように、１つのガイド２３を複
数のストッパ２４が挿通していてもよい。こうすること
によって、複数のストッパ２４の両端のストッパ２４の
間隔を選定することにより、ユニゾンリング１３の回動
角を容易に選定でき、その結果、ユニゾンリング１３の
回動をノズルベーン１７の開閉位置に容易にマッチング
させることができる。
数のストッパ２４が挿通していてもよい。こうすること
によって、複数のストッパ２４の両端のストッパ２４の
間隔を選定することにより、ユニゾンリング１３の回動
角を容易に選定でき、その結果、ユニゾンリング１３の
回動をノズルベーン１７の開閉位置に容易にマッチング
させることができる。
【００１２】また、図７に示すように、ガイド２３の端
部はストッパ２４と当たった時にストッパ２４と面接触
する形状とされている。たとえば、ストッパ２４が断面
円形のピンからなる場合、ガイド２３の端部２３ａ、２
３ｂはストッパ２４と同じ半径Ｒの１／４円周の２つの
弧Ｒｉ、Ｒｏを長さｅの直線部で結んだ形状とされてい
る。この面接触により、線接触の場合に比べて、荷重を
大きな面積で受けることができ、単位面積にかかる荷重
が低減し、ガイド２３の摩耗、端部の変形が大幅に低減
される。
部はストッパ２４と当たった時にストッパ２４と面接触
する形状とされている。たとえば、ストッパ２４が断面
円形のピンからなる場合、ガイド２３の端部２３ａ、２
３ｂはストッパ２４と同じ半径Ｒの１／４円周の２つの
弧Ｒｉ、Ｒｏを長さｅの直線部で結んだ形状とされてい
る。この面接触により、線接触の場合に比べて、荷重を
大きな面積で受けることができ、単位面積にかかる荷重
が低減し、ガイド２３の摩耗、端部の変形が大幅に低減
される。
【００１３】また、２つの弧Ｒｉ、Ｒｏ間に直線部ｅを
設ける理由は、ユニゾンリング１３とアーム１５の回動
軸１５部との熱膨張差によってガイド２３とストッパ２
４との間にユニゾンリング半径方向に相対変位するの
で、それを逃がすためである。すなわち、低温時（エン
ジン始動直後でターボチャージャがまだ暖機されていな
い時）にはユニゾンリング１３とノズルプレート１２は
ほぼ同じ温度にあるが、温間時（エンジンが暖機されタ
ーボチャージャが十分に暖機された時）には高温排気ガ
スに触れるノズルプレート１２の方がユニゾンリング１
３よりも高温になり、ストッパ２４はガイド２３内をユ
ニゾンリング半径方向に外側に変位するので、それを逃
がすためである。
設ける理由は、ユニゾンリング１３とアーム１５の回動
軸１５部との熱膨張差によってガイド２３とストッパ２
４との間にユニゾンリング半径方向に相対変位するの
で、それを逃がすためである。すなわち、低温時（エン
ジン始動直後でターボチャージャがまだ暖機されていな
い時）にはユニゾンリング１３とノズルプレート１２は
ほぼ同じ温度にあるが、温間時（エンジンが暖機されタ
ーボチャージャが十分に暖機された時）には高温排気ガ
スに触れるノズルプレート１２の方がユニゾンリング１
３よりも高温になり、ストッパ２４はガイド２３内をユ
ニゾンリング半径方向に外側に変位するので、それを逃
がすためである。
【００１４】また、図７に示すように、低温時には、ス
トッパ２４がガイド２３の内側辺２３ｃ（ガイドの弧の
弧中心側の辺）に摺動接触（摺動を円滑に行わせるのに
必要な微小隙間がある場合を含む）し、温間時には、ス
トッパ２４がガイド２３の外側辺２３ｄ（ガイドの弧の
弧中心側と反対側の辺）に摺動接触（摺動を円滑に行わ
せるのに必要な微小隙間がある場合を含む）するよう
に、ストッパ２４とガイド２３との、ユニゾンリング半
径方向位置が設定されている。ただし、熱膨張の関係が
逆の場合には、現象も逆となる。
トッパ２４がガイド２３の内側辺２３ｃ（ガイドの弧の
弧中心側の辺）に摺動接触（摺動を円滑に行わせるのに
必要な微小隙間がある場合を含む）し、温間時には、ス
トッパ２４がガイド２３の外側辺２３ｄ（ガイドの弧の
弧中心側と反対側の辺）に摺動接触（摺動を円滑に行わ
せるのに必要な微小隙間がある場合を含む）するよう
に、ストッパ２４とガイド２３との、ユニゾンリング半
径方向位置が設定されている。ただし、熱膨張の関係が
逆の場合には、現象も逆となる。
【００１５】つぎに、本発明の各実施例に特有な構成部
分を説明する。本発明の第１実施例においては、ストッ
パ２４はピンからなり、このピンはノズルプレート１２
とベアリングハウジング１１との間にわたって、ターボ
チャージャ軸芯と平行に延びている。ピンの外周面がガ
イド２３の内面に摺動可能に接触する。また、本発明の
第２実施例においては、ストッパ２４はピンとピンの外
周に回転可能に嵌められたローラ２５とからなり、この
うちピンはノズルプレート１２とベアリングハウジング
１１との間にわたって、ターボチャージャ軸芯と平行に
延びている。ローラ２５の外周面がガイド２３の内面に
摺動可能に接触する。
分を説明する。本発明の第１実施例においては、ストッ
パ２４はピンからなり、このピンはノズルプレート１２
とベアリングハウジング１１との間にわたって、ターボ
チャージャ軸芯と平行に延びている。ピンの外周面がガ
イド２３の内面に摺動可能に接触する。また、本発明の
第２実施例においては、ストッパ２４はピンとピンの外
周に回転可能に嵌められたローラ２５とからなり、この
うちピンはノズルプレート１２とベアリングハウジング
１１との間にわたって、ターボチャージャ軸芯と平行に
延びている。ローラ２５の外周面がガイド２３の内面に
摺動可能に接触する。
【００１６】つぎに、作用を説明する。本発明の何れの
実施例にも共通の作用を説明する。本発明の可変ノズル
ターボチャージャでは、穴または溝からなるガイド２３
の端部２３ａ、２３ｂとピンを有するストッパ２４との
当たりによってノズルベーン１７の全開、全閉位置が出
される。そして、当たり面で面接触するように当たり面
の形状が設定されている（図示例では同半径の円弧面）
ので、当たりが、従来の線接触から面接触に変えられ
る。これによって、荷重受け面積が大となり、単位面積
当たりの荷重が小になる。また、ユニゾンリング１３の
慣性が大きいことによって当たり面でのガイド２３とス
トッパ２４との当たりの衝突速度が低下される。これに
よっても、ガイド２３のストッパ２４との当たり部の摩
耗を、従来のアームのストッパとの当たり部の摩耗に比
べて少なくすることができ、摩耗による、ノズルベーン
の開閉位置のくるいが低減される。
実施例にも共通の作用を説明する。本発明の可変ノズル
ターボチャージャでは、穴または溝からなるガイド２３
の端部２３ａ、２３ｂとピンを有するストッパ２４との
当たりによってノズルベーン１７の全開、全閉位置が出
される。そして、当たり面で面接触するように当たり面
の形状が設定されている（図示例では同半径の円弧面）
ので、当たりが、従来の線接触から面接触に変えられ
る。これによって、荷重受け面積が大となり、単位面積
当たりの荷重が小になる。また、ユニゾンリング１３の
慣性が大きいことによって当たり面でのガイド２３とス
トッパ２４との当たりの衝突速度が低下される。これに
よっても、ガイド２３のストッパ２４との当たり部の摩
耗を、従来のアームのストッパとの当たり部の摩耗に比
べて少なくすることができ、摩耗による、ノズルベーン
の開閉位置のくるいが低減される。
【００１７】また、ガイド２３にストッパ２４を挿通さ
せる構造とし、かつ、低温時にガイド２３の穴または溝
の、弧中心側の辺２３ｃにストッパ２４が摺動または転
動可能に接触するように、また温間時にガイド２３の穴
または溝の、弧の外側の辺２３ｄにストッパ２４が摺動
または転動可能に接触するようにしてあるので、低温時
にも温間時にも、ガイド２３とストッパ２４との間に大
きな隙間を発生させずに（隙間ｅが小）、したがって安
定的に、ストッパ２４でユニゾンリング１３を回動可能
に支持することができる。その結果、大きな隙間がある
場合に生じる摩耗の増大、作動不安定が抑制される。
せる構造とし、かつ、低温時にガイド２３の穴または溝
の、弧中心側の辺２３ｃにストッパ２４が摺動または転
動可能に接触するように、また温間時にガイド２３の穴
または溝の、弧の外側の辺２３ｄにストッパ２４が摺動
または転動可能に接触するようにしてあるので、低温時
にも温間時にも、ガイド２３とストッパ２４との間に大
きな隙間を発生させずに（隙間ｅが小）、したがって安
定的に、ストッパ２４でユニゾンリング１３を回動可能
に支持することができる。その結果、大きな隙間がある
場合に生じる摩耗の増大、作動不安定が抑制される。
【００１８】また、ストッパ２４とガイド２３からなる
単一種類の機構が、ノズルベーン１７の全開、全閉の位
置出し機構と、ユニゾンリング１３の中心位置出しての
支持機構とを兼ねており、従来のように別々の機構を設
ける必要がないので、部品点数低減、組付性工場、コス
トダウンがはかられている。
単一種類の機構が、ノズルベーン１７の全開、全閉の位
置出し機構と、ユニゾンリング１３の中心位置出しての
支持機構とを兼ねており、従来のように別々の機構を設
ける必要がないので、部品点数低減、組付性工場、コス
トダウンがはかられている。
【００１９】本発明の各実施例に特有な作用を説明す
る。本発明の第１実施例では、ストッパ２４がピンから
なるので、ピンとローラからなる場合に比べて、ピンと
ローラ間の隙間が無いため、ノズルベーン１７の全開、
全閉の位置出し精度は上がる。ただし、ストッパ２４と
ガイド２３との接触が摺動接触となり、回転接触を伴わ
ないので、ピンとローラからなる場合に比べて、ユニゾ
ンリング１３の回動は若干重たくなる。これに対し、本
発明の第２実施例では、ストッパ２４がピンとローラ２
５を有するので、ピンのみからなる場合に比べて、ピン
とローラ間の隙間があるため、ノズルベーン１７の全
開、全閉の位置出し精度は若干さがる。ただし、ストッ
パ２４とガイド２３との接触が転動接触となるので、ピ
ンのみからなる場合に比べて、ユニゾンリング１３の回
動が軽くなる。
る。本発明の第１実施例では、ストッパ２４がピンから
なるので、ピンとローラからなる場合に比べて、ピンと
ローラ間の隙間が無いため、ノズルベーン１７の全開、
全閉の位置出し精度は上がる。ただし、ストッパ２４と
ガイド２３との接触が摺動接触となり、回転接触を伴わ
ないので、ピンとローラからなる場合に比べて、ユニゾ
ンリング１３の回動は若干重たくなる。これに対し、本
発明の第２実施例では、ストッパ２４がピンとローラ２
５を有するので、ピンのみからなる場合に比べて、ピン
とローラ間の隙間があるため、ノズルベーン１７の全
開、全閉の位置出し精度は若干さがる。ただし、ストッ
パ２４とガイド２３との接触が転動接触となるので、ピ
ンのみからなる場合に比べて、ユニゾンリング１３の回
動が軽くなる。
【００２０】
【発明の効果】本発明の可変ノズルターボチャージャに
よれば、ユニゾンリングにガイドを形成し静止部材に固
定したストッパがガイドに入る構成としたので、つぎの
何れか少なくとも１つを満足させることができる。 ストッパとガイドの当たりを容易に面接触にすること
ができ、それによって部材摩耗によるノズルベーン開閉
位置のくるいを少なくできること。 低温時にも温間時にも適当な隙間を維持できる構造と
することができ、それによってユニゾンリングの動作を
安定させることができること。 同じ部材でストッパとユニゾンリングの中心出し支持
が可能となりそれによって組付工数の低減等をはかるこ
とができること。
よれば、ユニゾンリングにガイドを形成し静止部材に固
定したストッパがガイドに入る構成としたので、つぎの
何れか少なくとも１つを満足させることができる。 ストッパとガイドの当たりを容易に面接触にすること
ができ、それによって部材摩耗によるノズルベーン開閉
位置のくるいを少なくできること。 低温時にも温間時にも適当な隙間を維持できる構造と
することができ、それによってユニゾンリングの動作を
安定させることができること。 同じ部材でストッパとユニゾンリングの中心出し支持
が可能となりそれによって組付工数の低減等をはかるこ
とができること。
【図１】本発明の第１実施例に係る可変ノズルターボチ
ャージャの（図３の１−１線に沿う）断面図である。
ャージャの（図３の１−１線に沿う）断面図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る可変ノズルターボチ
ャージャの（図３の２−２線に沿う）断面図である。
ャージャの（図３の２−２線に沿う）断面図である。
【図３】本発明の第１実施例に係る可変ノズルターボチ
ャージャの、ノズルベーンの開度が途中段階の、正面図
である。
ャージャの、ノズルベーンの開度が途中段階の、正面図
である。
【図４】本発明の第１実施例に係る可変ノズルターボチ
ャージャの、ノズルベーンが全開状態の、正面図であ
る。
ャージャの、ノズルベーンが全開状態の、正面図であ
る。
【図５】本発明の第１実施例に係る可変ノズルターボチ
ャージャの、ノズルベーンが全閉状態の、正面図であ
る。
ャージャの、ノズルベーンが全閉状態の、正面図であ
る。
【図６】本発明の第１実施例に係る可変ノズルターボチ
ャージャの、１つのガイドにストッパが複数設けられる
場合の、ユニゾンリング、ストッパの正面図である。
ャージャの、１つのガイドにストッパが複数設けられる
場合の、ユニゾンリング、ストッパの正面図である。
【図７】本発明の第１実施例に係る可変ノズルターボチ
ャージャの、ガイド端部とストッパとが当たっている状
態の、ガイド、ストッパの正面図である。
ャージャの、ガイド端部とストッパとが当たっている状
態の、ガイド、ストッパの正面図である。
【図８】本発明の第１実施例に係る可変ノズルターボチ
ャージャの、ストッパの断面図である。
ャージャの、ストッパの断面図である。
【図９】従来の可変ノズルターボチャージャの、ユニゾ
ンリング、アーム、ストッパの一部正面図である。
ンリング、アーム、ストッパの一部正面図である。
１０ タービンハウジング １１ ベアリングハウジング １２ ノズルプレート １３ ユニゾンリング １４ 回動片 １５ アーム １６ 回動軸 １７ ノズルベーン ２３ ガイド ２３ａ、２３ｂ ガイドの端部 ２４ ストッパ ２５ ローラ
Claims (1)
- 【請求項１】 ターボチャージャの静止部材に回動可能
に支持された複数のノズルベーンと、 ノズルベーンの回動軸にノズルベーンと一体に回転する
ように固定された複数のアームと、 リング中心まわりに回動する時にアームを介してすべて
のノズルベーンの開度を同時に変えるようにアームに係
合されたユニゾンリングと、 前記ユニゾンリングに形成された、前記リング中心を弧
の中心とする弧状の穴または溝からなるガイドと、 前記ターボチャージャの静止部材に固定され前記ガイド
内に入る少なくとも１本のピンを有し、前記ガイドの一
端と当たったときに前記ノズルベーンの全開位置を出し
前記ガイドの他端と当たったときに前記ノズルベーンの
全閉位置を出すストッパと、を有する可変ノズルターボ
チャージャ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8194739A JPH1037754A (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 可変ノズルターボチャージャ |
| DE19731715A DE19731715A1 (de) | 1996-07-24 | 1997-07-23 | Turbolader mit variabler Düse |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8194739A JPH1037754A (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 可変ノズルターボチャージャ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1037754A true JPH1037754A (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=16329431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8194739A Pending JPH1037754A (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 可変ノズルターボチャージャ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1037754A (ja) |
| DE (1) | DE19731715A1 (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100488773B1 (ko) * | 2001-11-09 | 2005-05-12 | 현대자동차주식회사 | 마이크로미터를 스톱퍼로 사용한 가변 터보챠저 |
| KR100504052B1 (ko) * | 2001-03-02 | 2005-07-27 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 가변 용량 터빈의 조립 및 조정 방법 및 그 장치 |
| KR100574310B1 (ko) * | 2001-02-27 | 2006-04-27 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 가변 용량 터빈용 가변 노즐 기구 및 그 제작 방법 |
| JP2007533912A (ja) * | 2004-04-21 | 2007-11-22 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | ターボチャージャ用の改良された可変ジオメトリー組立体 |
| EP2103793A2 (en) | 2008-03-19 | 2009-09-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Flow rate control system for turbocharger |
| US7805938B2 (en) | 2006-11-01 | 2010-10-05 | Hyundai Motor Company | System and method for controlling minimum flow rate of variable geometry turbocharger |
| WO2011066129A3 (en) * | 2009-11-27 | 2011-11-24 | Borgwarner Inc. | Turbocharger |
| WO2011146555A3 (en) * | 2010-05-19 | 2012-02-23 | Borgwarner Inc. | Turbocharger |
| WO2012063359A1 (ja) * | 2010-11-12 | 2012-05-18 | トヨタ自動車株式会社 | ターボチャージャの制御装置 |
| KR20120053517A (ko) * | 2009-09-10 | 2012-05-25 | 보르그워너 인코퍼레이티드 | 배기가스 터보차저의 터빈 휠의 배기가스 공급 장치 |
| JP2014525532A (ja) * | 2011-08-08 | 2014-09-29 | ボーグワーナー インコーポレーテッド | ターボチャージャ |
| JP2015094266A (ja) * | 2013-11-11 | 2015-05-18 | トヨタ自動車株式会社 | 可変ノズルターボチャージャ |
| KR20150088269A (ko) * | 2012-11-23 | 2015-07-31 | 보르그워너 인코퍼레이티드 | 배기가스 터보차저 |
| JP2016510855A (ja) * | 2013-03-11 | 2016-04-11 | ボーグワーナー インコーポレーテッド | 排気ガスターボチャージャ |
| JP2017067051A (ja) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | 株式会社豊田自動織機 | 可変ノズルターボチャージャ |
| WO2017150450A1 (ja) * | 2016-03-03 | 2017-09-08 | 株式会社Ihi | ノズル駆動機構、過給機、および、可変容量型過給機 |
| WO2020075370A1 (ja) * | 2018-10-09 | 2020-04-16 | 株式会社Ihi | 可変容量機構、及び、過給機 |
| WO2026033607A1 (ja) * | 2024-08-05 | 2026-02-12 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | 可変ノズル駆動装置および可変容量タービン |
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| BRPI0709404B1 (pt) * | 2006-05-19 | 2019-08-06 | Borgwarner Inc. | Turboalimentador e grade-guia para turboalimentador |
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| DE102008035749B4 (de) | 2008-07-31 | 2018-05-30 | Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg | Abgasturbolader |
| DE102008049005B4 (de) | 2008-09-25 | 2018-06-14 | Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg | Ladeeinrichtung |
| US8668443B2 (en) | 2010-01-08 | 2014-03-11 | Honeywell International Inc. | Variable-vane assembly having unison ring guided radially by rollers and fixed members, and restrained axially by one or more fixed axial stops |
-
1996
- 1996-07-24 JP JP8194739A patent/JPH1037754A/ja active Pending
-
1997
- 1997-07-23 DE DE19731715A patent/DE19731715A1/de not_active Withdrawn
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