可変タービンジオメトリを有するターボチャージャのブレード支持リング組立体
本発明は、可変タービンジオメトリを有するターボチャージャに関する。前記ターボチャージャは、ブレード支持リング（２）と、流路（４）を形成するようにブレード支持リング（２）に固定されることが可能なディスク（３）と、を有するブレード支持リング組立体（１）を備え、また、少なくとも１つの支持ピン（５）を備え、その１つの第１端部（６）はブレード支持リング（２）に接続され、その第２端部（７）はディスク（３）に接続される。支持ピンの両端は、ブレード支持リング（２）及びディスク（３）に突き合せ溶接される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載の可変タービンジオメトリ（ＶＴＧ）を有するターボチャージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＰ−Ａ−１ ２３６ ８６６号明細書から既知であるこのタイプのターボチャージャのＶＴＧカートリッジは、タービンハウジング側に、ブレード（羽根）及びレバーを有する固定子ユニットとディスクとを備える。一般的なタイプのターボチャージャでは、ディスクは、ねじ又は溶接によりブレード支持リング組立体のブレード支持リングに締結される。ブレード支持リングとディスクとの間に形成されかつＶＴＧのブレードが位置する流路に対し、所定の幅を設定するのを可能にするために、溶接接続の場合、溶接後に再び取り除くことができるスペーサスリーブが必要である。しかしながら、顕著な熱の導入の結果として、溶接によりディスクの歪みがもたらされる可能性がある。ディスクの歪みにより、それによってブレードとディスクとの間にもたらされる局部的な間隙低減の結果として、ブレードが詰まって動かなくなる可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、本発明の目的は、請求項１の前文において規定されるタイプのターボチャージャであって、可能な限り歪みなしにディスクをブレード支持リングに接続する溶接接続をもたらすことが可能であり、その結果、ねじによる接続の場合と同様に常に一定の間隔がもたらされる、ターボチャージャを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は、請求項１の特徴によって達成される。
【０００５】
本発明によるブレード支持リング組立体は、従属請求項２によって定義される。
【０００６】
本発明によるターボチャージャ用のブレード支持リング組立体を製造するための、本発明による方法は、請求項３〜請求項５において規定される。
【０００７】
保持ピンは、それらによって生じる流れ断面を低減するとともに関連する流れの渦を最小限に留めるために、数ミリメートルの非常に小さい径を有することが好ましい。
【０００８】
本発明のさらなる詳細、利点及び特徴は、添付図面を使用して例示的な実施形態の以下の説明からもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
可変タービンジオメトリを有するターボチャージャの構造詳細すべての完全な説明は、本発明による構造原理の以下の説明に対して必要ではないため、図１には、本発明によるターボチャージャ１５の基本構成要素のみを示し、そのターボチャージャ１５は、従来のように、コンプレッサハウジング１７内のコンプレッサインペラ１６と、シャフト１９に対し必要な軸受を備えた軸受ハウジング１８と、タービンハウジング２１内のタービンホイール２０と、を有する。残りの部品は、本発明の原理を完全に説明するために、本発明の説明には必要ではないが、当然ながら設けられる。
【００１０】
したがって、図２は、本発明によるターボチャージャのブレード支持装置１のみを示す。ブレード支持組立体１は、ブレード支持リング２を有し、その上には、ディスク３が所定の間隔で配置される。ディスク３は、ブレード支持リング２と同じ材料から構成されることが好ましく、上述したように、流路４を画定することが可能であるように、正確な軸方向間隙を設定する役割を果たす。
【００１１】
ディスク３をブレード支持リング２に締結するために、少なくとも１つ、しかしながら一般に複数の保持ピンが設けられ、図２にはそのうちの１つの保持ピン５を示す。保持ピン５は、第１端部６及び第２端部７を有する。流路４に配置されるシャンク部９は、取付状態において端部６と端部７との間に配置される。
【００１２】
本発明による方法によれば、本発明による上述したブレード支持リング組立体１を製造するために、ブレード支持リング２、ブレードシャフト、レバー、及び通常提供される他の部品に対する従来の製造ステップに加えて、ブレード支持リング２及びディスク３に、各場合、１つ又は複数の保持ピン５に対し好ましくは平坦な締結領域１２及び１３が設けられる。
【００１３】
その後、ディスク３をブレード支持リング２に固定するために、まず、保持ピン５の第１端部６がブレード支持リング２に突き合せて接続され、すなわち、ほぼ平坦な端部６が、好ましくは平坦な締結領域１２の上に、好ましくは位置決め器具８を用いて配置され（図３Ａ）、その後、締結領域１２に接続、好ましくは溶接される（図３Ｂ）。そして、ブレード支持リング２とディスク３との間の所定の間隔を設定することが可能になるように、図３Ｂに示す１つ又は複数の間隔体１１が、ブレード支持リング２とディスク３との間に挿入される。そして、保持ピン５の第２のほぼ平坦な端部７が、ディスク３の関連する好ましくは平坦な締結領域１３に接続、好ましくは溶接され、１つ又は複数の間隔体１１が除去される。ここでは、本発明によれば、まずブレード支持リング又はディスク３のいずれかが保持ピン端部のうちの一方に接続され、その後、他方の保持ピン端部がそれぞれの他方の側（すなわち、ディスク又はブレード支持リングのいずれか）に接続されることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるターボチャージャの斜視図を示す。
【図２】本発明によるターボチャージャ用のブレード支持組立体の断面図を示す。
【図３Ａ】本発明による方法を説明するために図２の細部Ｘを拡大図で示す。
【図３Ｂ】本発明による方法を説明するために図２の細部Ｘを拡大図で示す。
【図３Ｃ】本発明による方法を説明するために図２の細部Ｘを拡大図で示す。
【符号の説明】
【００１５】
１ ブレード支持リング組立体
２ ブレード支持リング
３ ディスク
４ 流路
５ １つ又は複数の保持ピン
６ 保持ピン５の第１端部
７ 保持ピン５の溶接されるべき第２端部
８ 位置決め器具
９ シャンク部
１０
１１ スペーサ片／体
１２ ２の平坦締結領域
１３ ３の平坦締結領域
１４、１４’ 溶接ゾーン
１５ ターボチャージャ
１６ コンプレッサインペラ
１７ コンプレッサハウジング
１８ 軸受ハウジング
１９ シャフト
２０ タービンホイール
２１ タービンハウジング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載の可変タービンジオメトリ（ＶＴＧ）を有するターボチャージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＰ−Ａ−１ ２３６ ８６６号明細書から既知であるこのタイプのターボチャージャのＶＴＧカートリッジは、タービンハウジング側に、ブレード（羽根）及びレバーを有する固定子ユニットとディスクとを備える。一般的なタイプのターボチャージャでは、ディスクは、ねじ又は溶接によりブレード支持リング組立体のブレード支持リングに締結される。ブレード支持リングとディスクとの間に形成されかつＶＴＧのブレードが位置する流路に対し、所定の幅を設定するのを可能にするために、溶接接続の場合、溶接後に再び取り除くことができるスペーサスリーブが必要である。しかしながら、顕著な熱の導入の結果として、溶接によりディスクの歪みがもたらされる可能性がある。ディスクの歪みにより、それによってブレードとディスクとの間にもたらされる局部的な間隙低減の結果として、ブレードが詰まって動かなくなる可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、本発明の目的は、請求項１の前文において規定されるタイプのターボチャージャであって、可能な限り歪みなしにディスクをブレード支持リングに接続する溶接接続をもたらすことが可能であり、その結果、ねじによる接続の場合と同様に常に一定の間隔がもたらされる、ターボチャージャを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は、請求項１の特徴によって達成される。
【０００５】
本発明によるブレード支持リング組立体は、従属請求項２によって定義される。
【０００６】
本発明によるターボチャージャ用のブレード支持リング組立体を製造するための、本発明による方法は、請求項３〜請求項５において規定される。
【０００７】
保持ピンは、それらによって生じる流れ断面を低減するとともに関連する流れの渦を最小限に留めるために、数ミリメートルの非常に小さい径を有することが好ましい。
【０００８】
本発明のさらなる詳細、利点及び特徴は、添付図面を使用して例示的な実施形態の以下の説明からもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
可変タービンジオメトリを有するターボチャージャの構造詳細すべての完全な説明は、本発明による構造原理の以下の説明に対して必要ではないため、図１には、本発明によるターボチャージャ１５の基本構成要素のみを示し、そのターボチャージャ１５は、従来のように、コンプレッサハウジング１７内のコンプレッサインペラ１６と、シャフト１９に対し必要な軸受を備えた軸受ハウジング１８と、タービンハウジング２１内のタービンホイール２０と、を有する。残りの部品は、本発明の原理を完全に説明するために、本発明の説明には必要ではないが、当然ながら設けられる。
【００１０】
したがって、図２は、本発明によるターボチャージャのブレード支持装置１のみを示す。ブレード支持組立体１は、ブレード支持リング２を有し、その上には、ディスク３が所定の間隔で配置される。ディスク３は、ブレード支持リング２と同じ材料から構成されることが好ましく、上述したように、流路４を画定することが可能であるように、正確な軸方向間隙を設定する役割を果たす。
【００１１】
ディスク３をブレード支持リング２に締結するために、少なくとも１つ、しかしながら一般に複数の保持ピンが設けられ、図２にはそのうちの１つの保持ピン５を示す。保持ピン５は、第１端部６及び第２端部７を有する。流路４に配置されるシャンク部９は、取付状態において端部６と端部７との間に配置される。
【００１２】
本発明による方法によれば、本発明による上述したブレード支持リング組立体１を製造するために、ブレード支持リング２、ブレードシャフト、レバー、及び通常提供される他の部品に対する従来の製造ステップに加えて、ブレード支持リング２及びディスク３に、各場合、１つ又は複数の保持ピン５に対し好ましくは平坦な締結領域１２及び１３が設けられる。
【００１３】
その後、ディスク３をブレード支持リング２に固定するために、まず、保持ピン５の第１端部６がブレード支持リング２に突き合せて接続され、すなわち、ほぼ平坦な端部６が、好ましくは平坦な締結領域１２の上に、好ましくは位置決め器具８を用いて配置され（図３Ａ）、その後、締結領域１２に接続、好ましくは溶接される（図３Ｂ）。そして、ブレード支持リング２とディスク３との間の所定の間隔を設定することが可能になるように、図３Ｂに示す１つ又は複数の間隔体１１が、ブレード支持リング２とディスク３との間に挿入される。そして、保持ピン５の第２のほぼ平坦な端部７が、ディスク３の関連する好ましくは平坦な締結領域１３に接続、好ましくは溶接され、１つ又は複数の間隔体１１が除去される。ここでは、本発明によれば、まずブレード支持リング又はディスク３のいずれかが保持ピン端部のうちの一方に接続され、その後、他方の保持ピン端部がそれぞれの他方の側（すなわち、ディスク又はブレード支持リングのいずれか）に接続されることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明によるターボチャージャの斜視図を示す。
【図２】本発明によるターボチャージャ用のブレード支持組立体の断面図を示す。
【図３Ａ】本発明による方法を説明するために図２の細部Ｘを拡大図で示す。
【図３Ｂ】本発明による方法を説明するために図２の細部Ｘを拡大図で示す。
【図３Ｃ】本発明による方法を説明するために図２の細部Ｘを拡大図で示す。
【符号の説明】
【００１５】
１ ブレード支持リング組立体
２ ブレード支持リング
３ ディスク
４ 流路
５ １つ又は複数の保持ピン
６ 保持ピン５の第１端部
７ 保持ピン５の溶接されるべき第２端部
８ 位置決め器具
９ シャンク部
１０
１１ スペーサ片／体
１２ ２の平坦締結領域
１３ ３の平坦締結領域
１４、１４’ 溶接ゾーン
１５ ターボチャージャ
１６ コンプレッサインペラ
１７ コンプレッサハウジング
１８ 軸受ハウジング
１９ シャフト
２０ タービンホイール
２１ タービンハウジング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−ブレード支持リング（２）と、流路（４）を形成するために前記ブレード支持リング（２）に固定されることが可能なディスク（３）と、を有するブレード支持リング組立体（１）と、
−前記ブレード支持リング（２）に第１端部（６）によって接続され、かつ前記ディスク（３）に第２端部（７）によって接続される、少なくとも１つの保持ピン（５）と
を有する、可変タービンジオメトリを有するターボチャージャであって、
前記保持ピン（５）の両端部（６、７）が、それぞれ前記ブレード支持リング（２）及び前記ディスク（３）に突き合せて溶接されることを特徴とする、ターボチャージャ。
【請求項２】
−ブレード支持リング（２）と、流路（４）を形成するために前記ブレード支持リング（２）に固定されることが可能なディスク（３）と、
−前記ブレード支持リング（２）に第１端部（６）によって接続され、かつ前記ディスク（３）に第２端部（７）によって接続される、少なくとも１つの保持ピン（５）と
を有する、可変タービンジオメトリを有するターボチャージャ用のブレード支持リング組立体（１）であって、
前記保持ピン（５）の両端部（６、７）が、それぞれ前記ブレード支持リング（２）及び前記ディスク（３）に突き合せて溶接されることを特徴とする、ブレード支持リング組立体。
【請求項３】
ターボチャージャ用のブレード支持リング組立体（１）を製造する方法であって、
−１つ又は複数の保持ピン（５）の第１端部（６）を、ブレード支持リング（２）の好ましくは平坦な締結領域（１２）に、又はディスクに、材料間接続によって締結するステップと、
−前記ブレード支持リング（２）と前記ディスク（３）との間にスペーサ体（１１）を配置するステップと、
−前記保持ピン（５）の第２端部（７）を、前記ディスク（３）の同様に好ましくは平坦な締結領域（１３）に、又は前記ブレード支持リング（２）に、材料間接続によって締結するステップと、
−前記保持ピン（５）の前記端部（６、７）の締結後に前記スペーサ体（１１）を除去するステップと
を特徴とする方法。
【請求項４】
溶接部（１４、１４’）が、材料間接続として使用されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
熱伝導性でないスペーサ体（１１）が使用されることを特徴とする、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項１】
−ブレード支持リング（２）と、流路（４）を形成するために前記ブレード支持リング（２）に固定されることが可能なディスク（３）と、を有するブレード支持リング組立体（１）と、
−前記ブレード支持リング（２）に第１端部（６）によって接続され、かつ前記ディスク（３）に第２端部（７）によって接続される、少なくとも１つの保持ピン（５）と
を有する、可変タービンジオメトリを有するターボチャージャであって、
前記保持ピン（５）の両端部（６、７）が、それぞれ前記ブレード支持リング（２）及び前記ディスク（３）に突き合せて溶接されることを特徴とする、ターボチャージャ。
【請求項２】
−ブレード支持リング（２）と、流路（４）を形成するために前記ブレード支持リング（２）に固定されることが可能なディスク（３）と、
−前記ブレード支持リング（２）に第１端部（６）によって接続され、かつ前記ディスク（３）に第２端部（７）によって接続される、少なくとも１つの保持ピン（５）と
を有する、可変タービンジオメトリを有するターボチャージャ用のブレード支持リング組立体（１）であって、
前記保持ピン（５）の両端部（６、７）が、それぞれ前記ブレード支持リング（２）及び前記ディスク（３）に突き合せて溶接されることを特徴とする、ブレード支持リング組立体。
【請求項３】
ターボチャージャ用のブレード支持リング組立体（１）を製造する方法であって、
−１つ又は複数の保持ピン（５）の第１端部（６）を、ブレード支持リング（２）の好ましくは平坦な締結領域（１２）に、又はディスクに、材料間接続によって締結するステップと、
−前記ブレード支持リング（２）と前記ディスク（３）との間にスペーサ体（１１）を配置するステップと、
−前記保持ピン（５）の第２端部（７）を、前記ディスク（３）の同様に好ましくは平坦な締結領域（１３）に、又は前記ブレード支持リング（２）に、材料間接続によって締結するステップと、
−前記保持ピン（５）の前記端部（６、７）の締結後に前記スペーサ体（１１）を除去するステップと
を特徴とする方法。
【請求項４】
溶接部（１４、１４’）が、材料間接続として使用されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
熱伝導性でないスペーサ体（１１）が使用されることを特徴とする、請求項３又は４に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【公表番号】特表２００９−５２６９３８（Ｐ２００９−５２６９３８Ａ）
【公表日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５５４６７２（Ｐ２００８−５５４６７２）
【出願日】平成１９年２月１４日（２００７．２．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／００１２９１
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０９３４０６
【国際公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【出願人】（５００１２４３７８）ボーグワーナー・インコーポレーテッド (302)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１４日（２００７．２．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００７／００１２９１
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０９３４０６
【国際公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【出願人】（５００１２４３７８）ボーグワーナー・インコーポレーテッド (302)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]