可変ノズルユニット及び可変容量型ターボチャージャ
【課題】ノズルベーン３７の作動渋りを十分に低減しつつ、ノズルベーン３７の汎用性を高めて、最大容量の異なる複数種の可変容量型ターボチャージャ１を製造する場合に、製造コストを十分に低減すること。
【解決手段】シュラウドリング３１にノズルベーン３７と同数のリング側嵌合穴４３が周方向に沿って等間隔に形成され、各ノズルベーン３７の前端面に対応するリング側嵌合穴４３に整合可能なベーン側嵌合穴４５がベーン軸３９と同心上にそれぞれ形成され、各ベーン側嵌合穴４３に嵌合ピン４７の後端部がそれぞれ嵌合され、各嵌合ピン４３の前端部が対応するリング側嵌合穴４３にそれぞれ嵌合されていること。
【解決手段】シュラウドリング３１にノズルベーン３７と同数のリング側嵌合穴４３が周方向に沿って等間隔に形成され、各ノズルベーン３７の前端面に対応するリング側嵌合穴４３に整合可能なベーン側嵌合穴４５がベーン軸３９と同心上にそれぞれ形成され、各ベーン側嵌合穴４３に嵌合ピン４７の後端部がそれぞれ嵌合され、各嵌合ピン４３の前端部が対応するリング側嵌合穴４３にそれぞれ嵌合されていること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変容量型ターボチャージャにおけるタービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を可変する可変ノズルユニット、及び可変容量型ターボチャージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジン回転数の低速域においても高効率を発揮できるように、タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を可変する可変ノズルユニットを装備した可変容量型ターボチャージャが開発されている（特許文献１及び特許文献２参照）。そして、その先行技術に係る可変容量型ターボチャージャにおける可変ノズルユニットの構成等について簡単に説明すると、次のようになる。
【０００３】
可変容量型ターボチャージャにおけるタービンハウジング内には、第１のベースリング部材としてノズルリングが設けられている。また、ノズルリングに対向する位置には、第２のベースリング部材としてのシュラウドリングがタービンインペラを囲むように設けられており、このシュラウドリングは、ノズルリングと同心上に位置している。また、ノズルリングとシュラウドリングの間には、複数のノズルベーンが周方向に沿って等間隔に設けられており、各ノズルベーンは、シュラウドリングの軸心（換言すれば、ノズルリングの軸心）に平行な軸心周りにそれぞれ回動可能になっている。なお、複数のノズルベーンは、適宜のアクチュエータの駆動によって同期機構を作動させつつ同期して回動するようになっている。
【０００４】
ここで、可変ノズルユニットに構成要素として用いられるノズルベーンは、片端支持タイプのノズルベーンと両端端支持タイプのノズルベーンの２種類に分かれている。そして、片端支持タイプのノズルベーンは、片端面（一端面又は他端面）のみに形成されかつ一方のベースリング部材（ノズルリング又はシュラウドリング）に回動可能に支持された１つのベーン軸を備えている（特許文献１参照）。また、両端支持タイプのノズルベーンは、一端面に形成されかつノズルリングに回動可能に支持された第１のベーン軸、及び他端面に第１のベーン軸と同心上に形成されかつシュラウドリングに回動可能に支持された第２のベーン軸を備えている（特許文献２参照）。
【０００５】
従って、エンジン回転数が高速域にある場合には、適宜のアクチュエータの駆動によって同期機構を作動させつつ、複数のノズルベーンを開く方向へ同期して回動させることにより、タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を多くして、排気ガスの圧力を低くする。一方、エンジン回転数が低速域にある場合には、適宜のアクチュエータの駆動によって同期機構を作動させつつ、複数のノズルベーンを絞る方向へ同期して回動させることにより、タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を少なくして、排気ガスの圧力を高くする。よって、エンジン回転数の低速域においても、タービンインペラの仕事量を十分に確保して高効率を発揮することができる。
【特許文献１】特開２００７−２３１９３４号公報
【特許文献２】特開２００３−２７９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、両端支持タイプのノズルベーンを可変ノズルユニットに用いた場合には、ノズルベーンの支持状態が安定しており、可変容量型ターボチャージャの運転中に可変ノズルユニットに熱変形等が生じても、ノズルベーンの作動渋りを十分に低減することができる。これに対して、片端支持タイプのノズルベーンを可変ノズルユニットに用いた場合には、ノズルベーンの支持状態が不安定で、両端支持タイプのノズルベーンを可変ノズルユニットに用いた場合に比べて、可変容量型ターボチャージャの運転中におけるノズルベーンの作動渋りを避けるための設計上の考慮（例えばノズルリングとシュラウドリングの間隔を拡げる等）が必要になる。
【０００７】
また、片端支持タイプのノズルベーンは、鋳造素材の段階においてベーン軸と反対側の端面に機械加工等を施すことによってベーン高さ（ノズルベーンの両端面間の長さ）を変更することができ、ノズルベーンの汎用性を高めて、最大容量の異なる複数種の可変容量型ターボチャージャを製造する場合に、製造コストを十分に低減することができる。これに対して、両端支持のタイプのノズルベーンは、両端面にベーン軸が形成されてあって、前述の片端支持タイプのノズルベーンのようにベーン高さを変更することができず、最大容量（要求性能）の異なる複数種の可変容量型ターボチャージャを製造する場合に、製造コストを低減することが困難である。
【０００８】
そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成のノズルユニット及び可変容量型ターボチャージャを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の特徴は、可変容量型ターボチャージャにおけるタービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を可変する可変ノズルユニットにおいて、対向して設けられた一対のベースリング部材と、一対の前記ベースリング部材の間に周方向に沿って等間隔に設けられ、前記ベースリング部材の軸心に平行な軸心周りにそれぞれ回動可能であって、一端面に形成されかつ一方の前記ベースリング部材に回動可能に支持されたベーン軸をそれぞれ備えた複数のノズルベーンと、を具備し、他方の前記ベースリング部材に前記ノズルベーンと同数のリング側嵌合穴が周方向に沿って等間隔に形成され、各ノズルベーンの他端面に対応する前記リング側嵌合穴に整合可能なベーン側嵌合穴が前記ベーン軸と同心上にそれぞれ形成され、各ベーン側嵌合穴に嵌合ピンの一端部がそれぞれ嵌合され、各嵌合ピンの他端部が対応する前記リング側嵌合穴にそれぞれ嵌合されていることを要旨とする。
【００１０】
なお、本願の特許請求の範囲及び明細書中において、「設けられ」とは、直接的に設けられたことの他に、中間部材を介して間接的に設けられたことを含む意である。
【００１１】
第１の特徴によると、エンジン回転数が高速域にある場合には、複数の前記ノズルベーンを開く方向へ同期して回動させることにより、前記タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を多くして、排気ガスの圧力を低くする。一方、エンジン回転数が低速域にある場合には、複数の前記ノズルベーンを絞る方向（閉じる方向）へ同期して回動させることにより、前記タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を少なくして、排気ガスの圧力を高くする。よって、エンジン回転数の低速域においても、前記タービンインペラの仕事量を十分に確保して高効率を発揮することができる（前記可変ノズルユニットの一般的な作用）。
【００１２】
各ノズルベーンの一端面に前記ベーン軸がそれぞれ形成され、各ベーン軸が一方の前記ベースリング部材に回動可能にそれぞれ支持されているため、一方の前記ベースリング部材によって各ノズルベーンの一端側を前記ベーン軸を介して回動可能に支持することができる。また、各ベーン側嵌合穴に嵌合ピンの一端部がそれぞれ嵌合され、各嵌合ピンの他端部が対応する前記リング側嵌合穴にそれぞれ嵌合されているため、他方の前記ベースリング部材によって各ノズルベーンの他端側を前記嵌合ピンを介して回動可能に支持することができる。つまり、各ノズルベーンの他端面にベーン軸が形成されなくても、一対の前記ベースリング部材によって各ノズルベーンの両端側を前記ベーン軸及び前記嵌合ピンを介して回動可能に支持することができる（前記可変ノズルユニットの特有の作用）。
【００１３】
本発明の第２の特徴は、可変容量型ターボチャージャにおけるタービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を可変する可変ノズルユニットにおいて、対向して設けられた一対のベースリング部材と、一対の前記ベースリング部材の間に周方向に沿って等間隔に設けられ、前記ベースリング部材の軸心に平行な軸心周りにそれぞれ回動可能であって、一端面に形成されかつ一方の前記ベースリング部材に回動可能に支持されたベーン軸をそれぞれ備えた複数のノズルベーンと、を具備し、他方の前記ベースリング部材の対向面に前記ノズルベーンと同数の嵌合突起が周方向に沿って等間隔に形成され、各ノズルベーンの他端面に対応する前記嵌合突起に嵌合可能な嵌合穴が前記ベーン軸と同心にそれぞれ形成されたことを要旨とする。
【００１４】
第２の特徴によると、エンジン回転数が高速域にある場合には、複数の前記ノズルベーンを開く方向へ同期して回動させることにより、前記タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を多くして、排気ガスの圧力を低くする。一方、エンジン回転数が低速域にある場合には、複数の前記ノズルベーンを絞る方向へ同期して回動させることにより、前記タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を少なくして、排気ガスの圧力を高くする。よって、エンジン回転数の低速域においても、前記タービンインペラの仕事量を十分に確保して高効率を発揮することができる（前記可変ノズルユニットの一般的な作用）。
【００１５】
各ノズルベーンの一端面に前記ベーン軸がそれぞれ形成され、各ベーン軸が一方の前記ベースリング部材に回動可能に支持されているため、一方の前記ベースリング部材によって各ノズルベーンの一端側を前記ベーン軸を介して回動可能に支持することができる。また、他方の前記ベースリング部材の対向面に前記ノズルベーンと同数の嵌合突起が周方向に沿って等間隔に形成され、各ノズルベーンの他端面に対応する前記嵌合突起に嵌合穴が前記ベーン軸と同心に形成されているため、他方の前記ベースリング部材によって各ノズルベーンの他端側を前記嵌合突起を介して回動可能に支持することができる。つまり、各ノズルベーンの他端面にベーン軸が形成されなくても、一対の前記ベースリング部材によって各ノズルベーンの両端側を前記ベーン軸及び前記嵌合突起を介して回動可能に支持することができる（前記可変ノズルユニットの特有の作用）。
【００１６】
本発明の第３の特徴は、エンジンからの排気ガスのエネルギーを利用して、前記エンジンに供給される空気を過給する可変容量型ターボチャージャにおいて、第１の特徴又は第２の特徴からなる可変ノズルユニットを具備したことを要旨とする。
【００１７】
第３の特徴によると、第１の特徴又は第２の特徴による作用と同様の作用を奏する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、前記ノズルベーンの他端面にベーン軸が形成されなくても、一対の前記ベースリング部材によって各ノズルベーンの両端側を回動可能に支持することができるため、各ノズルベーンの支持状態を安定させることがでると共に、前記ノズルベーンの他端面に機械加工等を施すことによってベーン高さ（前記ノズルベーンの両端間の長さ）を変更することができる。そのため、前記可変容量型ターボチャージャの運転中における前記ノズルベーンの作動渋りを十分に低減しつつ、前記ノズルベーンの汎用性を高めて、最大容量の異なる複数種の前記可変容量型ターボチャージャを製造する場合に、製造コストを十分に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施形態について図１から図６を参照して説明する。
【００２０】
ここで、図１は、図２におけるI-I線に沿った断面図、図２は、本発明の実施形態に係る可変ノズルユニットの正面図、図３は、本発明の実施形態に係る可変ノズルユニットの背面図、図４は、本発明の実施形態に係る可変ノズルユニットの変形例を示す図、図５は、図６における矢視部Vの拡大断面図、図６は、本発明の実施形態に係る可変容量型ターボチャージャの断面図である。なお、図面中、「Ｆ」は、前方向を指し、「Ｒ」は、後方向を指してある。
【００２１】
図５及び図６に示すように、本発明の実施形態に係る可変容量型ターボチャージャ１は、エンジン（図示省略）からの排気ガスのエネルギーを利用して、エンジンに供給される空気を過給するものである。また、可変容量型ターボチャージャ１は、ベアリングハウジング３を具備しており、このベアリングハウジング３の前側周縁部には、タービンハウジング５が設けられており、ベアリングハウジング３の後側周縁部には、コンプレッサハウジング７が設けられている。
【００２２】
ベアリングハウジング３内には、複数のベアリング９が設けられており、複数のベアリング９には、前後方向へ延びたタービン軸１１が回転可能に設けられている。また、タービンハウジング５内には、タービンインペラ１３が設けられており、このタービンインペラ１３は、タービン軸１１の前端部に一体的に連結されている。更に、コンプレッサハウジング７内には、コンプレッサインペラ１５が設けられており、このコンプレッサインペラ１５は、タービン軸１１の前端部に一体的に連結されている。
【００２３】
タービンハウジング５の適宜位置には、排気ガスを取り入れるガス取入口（図示省略）が形成されており、このガス取入口は、エンジンのシリンダ（図示省略）に排気管（図示省略）を介して接続可能である。また、タービンハウジング５の内部には、タービンスクロール流路１７がタービンインペラ１３を囲むように形成されており、このタービンスクロール流路１７は、ガス取入口に連通してある。更に、タービンハウジング５の前側（換言すれば、タービンインペラ１３の出口側）には、排気ガスを排出するガス排出口１９が形成されており、このガス排出口１９は、タービンスクロール流路１７に連通してあって、排気ガス浄化装置（図示省略）に接続可能である。
【００２４】
コンプレッサハウジング７の後側（換言すれば、コンプレッサインペラ１５の入口側）には、空気を取り入れる空気取入口２１が形成されており、この空気取入口２１は、エアクリーナー（図示省略）に接続可能である。また、ベアリングハウジング３とコンプレッサハウジング７の間には、圧縮された空気を昇圧する環状のディフューザ流路２３がコンプレッサインペラ１５を囲むように形成されており、このディフューザ流路２３は、空気取入口２１に連通してある。更に、コンプレッサハウジング７の内部には、コンプレッサスクロール流路２５がコンプレッサインペラ１５を囲むように形成されており、このコンプレッサスクロール流路２５は、ディフューザ流路２３に連通してある。そして、コンプレッサハウジング７の適宜位置には、圧縮された空気を排出する空気排出口（図示省略）が形成されており、この空気排出口は、コンプレッサスクロール流路２５に連通してあって、エンジンのシリンダに給気管（図示省略）を介して接続可能である。
【００２５】
従って、ガス取入口から取り入れた排気ガスがタービンスクロール流路１７を経由してタービンインペラ１３側へ供給されると、排気ガスのエネルギーによってタービンインペラ１３を回転駆動させることができ、コンプレッサインペラ１５をタービン軸１１を介して連動して回転駆動させることができる。これにより、空気取入口２１から取り入れた空気をコンプレッサインペラ１５によって圧縮して、ディフューザ流路２３及びコンプレッサスクロール流路２５を経由して空気排出口から排出することができ、エンジンのシリンダへ過給した空気を供給することができる。
【００２６】
タービンハウジング５内には、タービンインペラ１３側へ供給される排気ガスの流量を可変する可変ノズルユニット２７が設けられており、この可変ノズルユニット２７の具体的な構成は、次のようになる。
【００２７】
図１、図２、及び図５に示すように、タービンハウジング５内には、第１のベースリング部材としてノズルリング２９がタービンインペラ１３と同心上に設けられており、このノズルリング２９に前後に対向する位置には、第２のベースリング部材としてのシュラウドリング３１が複数の連結ピン３３を介してタービンインペラ１３を囲むように一体的かつノズルリング２９と同心上に設けられている。
【００２８】
ノズルリング２９の後側には、取付リング３５が複数の連結ピン３３を介して一体的に設けられており、この取付リング３５の外側周縁部は、タービンハウジング５とベアリングハウジング３に狭持されるようになっている。換言すれば、ノズルリング２９は、取付リング３５を介してタービンハウジング５内に設けられるようになっている。
【００２９】
ノズルリング２９とシュラウドリング３１の間には、複数のノズルベーン３７が周方向に沿って等間隔に設けられており、各ノズルベーン３７は、ノズルリング２９の軸心（シュラウドリング３１の軸心）に平行な軸心周りにそれぞれ回動可能である。また、各ノズルベーン３７の一端面（後端面）には、ベーン軸３９がそれぞれ形成されており、各ベーン軸３９は、ノズルリング２９に回動可能にそれぞれ支持されている。なお、各ノズルベーン３７の一端側（後端側）には、ノズルリング２９側からの排気ガスのリークを防止する鍔部４１がそれぞれ形成されている。
【００３０】
シュラウドリング３１には、ノズルベーン３７と同数の有底のリング側嵌合穴４３が周方向に沿って等間隔に形成されている。また、各ノズルベーン３７の他端面（前端面）には、対応するリング側嵌合穴４３に整合可能なベーン側嵌合穴４５がベーン軸３９と同心上にそれぞれ形成されている。そして、各ベーン側嵌合穴４５には、嵌合ピン４７の一端部（後端部）がそれぞれ嵌合されており、各嵌合ピン４７の他端部（前端部）は、対応するリング側嵌合穴４３にそれぞれ嵌合されている。ここで、各嵌合ピン４７は、リング側嵌合穴４３及びベーン側嵌合穴４５に対して軸方向へそれぞれ移動可能であるが、各嵌合ピン４７は、一方の嵌合穴４３（又は４５）に対してのみ軸方向へそれぞれ移動可能であって、他方の嵌合穴４５（又は４３）に対してはネジ止め又は圧入によってそれぞれ固定されても構わない。なお、各嵌合ピン４７における可動側の端部（ネジ止め等されない端部）は、嵌合穴４５（又は４５）の内周面との接触抵抗を下げるために、球形状又はコーン形状をそれぞれ呈してもよい。
【００３１】
複数のリング側嵌合穴４３、複数のベーン側嵌合穴４５、及び複数の嵌合ピン４７を可変ノズルユニット２７の構成要素とする代わりに、図４に示すように、シュラウドリング３１にノズルベーン３７と同数の嵌合突起４９が周方向に沿って等間隔に形成され、各ノズルベーン３７の他端面に対応する嵌合突起４９に嵌合可能な嵌合穴５１がベーン軸３９と同心にそれぞれ形成されるようにしても構わない。
【００３２】
図２、図３、及び図５に示すように、ノズルリング２９の後側には、複数のノズルベーン３７の回動動作を同期させる同期機構５３が設けられている。
【００３３】
具体的には、ノズルリング２９の後側には、ガイドリング５５が複数の連結ピン３３を介して設けられており、このガイドリング５５には、可動リング５７が回動可能に設けられている。また、可動リング５７は、ノズルリング２９と同心上に位置してあって、可動リング５７の内側には、ノズルベーン３７と同数の同期用係合凹部５９が周方向に沿って等間隔に形成されている。そして、各ベーン軸３９には、同期用伝達リンク６１の基端部が一体的にそれぞれ連結されており、各同期用伝達リンク６１の先端部は、対応する同期用係合凹部５９にそれぞれ係合してある。
【００３４】
可動リング５７の内側には、複数の同期用係合凹部５９の他に、駆動用係合凹部６３が形成されている。また、ベアリングハウジング３の前側下部には、ノズルリング２９の軸心に平行な軸心周りに回動可能な駆動軸６５が設けられており、この駆動軸６５の一端部（後端部）には、駆動レバー６７の基端部が一体的に連結されてあって、この駆動レバー６７には、シリンダ等のアクチュエータ（図示省略）が連動連結されている。そして、駆動軸６５の他端部（前端部）には、駆動用伝達リンク６９の基端部が一体的に連結され、駆動用伝達リンク６９の先端部は、駆動用係合凹部６３に係合してある。
【００３５】
続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３６】
エンジン回転数が高速域にある場合には、アクチュエータの駆動によって駆動レバー６７を介して駆動用伝達リンク６９を一方向へ回動させることにより、同期機構５３を作動させつつ、複数のノズルベーン３７を開く方向へ同期して回動させる。これにより、タービンインペラ１３側へ供給される排気ガスの流量を多くして、排気ガスの圧力を低くすることができる。
【００３７】
一方、エンジン回転数が低速域にある場合には、アクチュエータの駆動によって駆動レバー６７を介して駆動用伝達リンク６９を他方向へ回動させることにより、同期機構５３を作動させつつ、複数のノズルベーン３７を絞る方向へ同期して回動させる。これにより、タービンインペラ１３側へ供給される排気ガスの流量を少なくして、排気ガスの圧力を高めることができる。よって、エンジン回転数の低速域においても、タービンインペラ１３の仕事量を十分に確保して高効率を発揮することができる（可変ノズルユニット２７の一般的な作用）。
【００３８】
各ノズルベーン３７の一端面にベーン軸３９がそれぞれ形成され、各ベーン軸３９がノズルリング２９に回動可能にそれぞれ支持されているため、ノズルリング２９によって各ノズルベーン３７の一端側をベーン軸３９を介して回動可能に支持することができる。また、各ベーン側嵌合穴４５に嵌合ピン４７の一端部がそれぞれ嵌合され、各嵌合ピン４７の他端部が対応するリング側嵌合穴４３にそれぞれ嵌合されているため、シュラウドリング３１によって各ノズルベーン３７の他端側を嵌合ピン４７を介して回動可能に支持することができる。更に、シュラウドリング３１にノズルベーン３７と同数の嵌合突起４９が周方向に沿って等間隔に形成され、各ノズルベーン３７の他端面に対応する嵌合突起４９に嵌合可能な嵌合穴５１がベーン軸３９と同心にそれぞれ形成されている場合も、シュラウドリング３１によって各ノズルベーン３７の他端側を嵌合突起４９を介して回動可能に支持することができる。
【００３９】
つまり、各ノズルベーン３７の他端面にベーン軸が形成されなくても、ノズルリング２９とシュラウドリング３１によって各ノズルベーン３７の両端側をベーン軸３９及び嵌合ピン４７を介して回動可能に支持することができる（可変ノズルユニット２７の特有の作用（１））。
【００４０】
また、シュラウドリング３１に貫通穴が形成されなくても、前述のように、シュラウドリング３１によって各ノズルベーン３７の他端側を回動可能に支持することができるため、ノズルベーン３７の他端側（前端側）にシュラウドリング３１側からの排気ガスのリークを防止する鍔部を形成する必要がない（可変ノズルユニット２７の特有の作用（２））。
【００４１】
以上の如き、本発明の実施形態によれば、ノズルベーン３７の他端面にベーン軸が形成されなくても、ノズルリング２９とシュラウドリング３１によって各ノズルベーン３７の両端側を回動可能に支持することができるため、各ノズルベーン３７の支持状態を安定させることがでると共に、ノズルベーン３７の他端面に機械加工等を施すことによってベーン高さ（ノズルベーン３７の両端間の長さ）を変更することができる。そのため、可変容量型ターボチャージャ１の運転中におけるノズルベーン３７の作動渋りを十分に低減しつつ、ノズルベーン３７の汎用性を高めて、最大容量の異なる複数種の可変容量型ターボチャージャ１を製造する場合に、製造コストを十分に低減することができる。
【００４２】
また、ノズルベーン３７の他端側にシュラウドリング３１側からの排気ガスのリークを防止する鍔部を形成する必要がないため、ノズルリング２９とシュラウドリング３１間における排気ガスの圧力損失を低減して、効率をより高めることができる。
【００４３】
なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、その他、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図２におけるI-I線に沿った断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る可変ノズルユニットの正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る可変ノズルユニットの背面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る可変ノズルユニットの変形例を示す図である。
【図５】図６における矢視部Vの拡大断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る可変容量型ターボチャージャの断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 可変容量型ターボチャージャ
１３ タービンインペラ
２７ 可変ノズルユニット
２９ ノズルリング
３１ シュラウドリング
３７ ノズルベーン
３９ ベーン軸
４３ リング側嵌合穴
４５ ベーン側嵌合穴
４７ 嵌合ピン
４９ 嵌合突起
５１ 嵌合穴
５３ 同期機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変容量型ターボチャージャにおけるタービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を可変する可変ノズルユニット、及び可変容量型ターボチャージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジン回転数の低速域においても高効率を発揮できるように、タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を可変する可変ノズルユニットを装備した可変容量型ターボチャージャが開発されている（特許文献１及び特許文献２参照）。そして、その先行技術に係る可変容量型ターボチャージャにおける可変ノズルユニットの構成等について簡単に説明すると、次のようになる。
【０００３】
可変容量型ターボチャージャにおけるタービンハウジング内には、第１のベースリング部材としてノズルリングが設けられている。また、ノズルリングに対向する位置には、第２のベースリング部材としてのシュラウドリングがタービンインペラを囲むように設けられており、このシュラウドリングは、ノズルリングと同心上に位置している。また、ノズルリングとシュラウドリングの間には、複数のノズルベーンが周方向に沿って等間隔に設けられており、各ノズルベーンは、シュラウドリングの軸心（換言すれば、ノズルリングの軸心）に平行な軸心周りにそれぞれ回動可能になっている。なお、複数のノズルベーンは、適宜のアクチュエータの駆動によって同期機構を作動させつつ同期して回動するようになっている。
【０００４】
ここで、可変ノズルユニットに構成要素として用いられるノズルベーンは、片端支持タイプのノズルベーンと両端端支持タイプのノズルベーンの２種類に分かれている。そして、片端支持タイプのノズルベーンは、片端面（一端面又は他端面）のみに形成されかつ一方のベースリング部材（ノズルリング又はシュラウドリング）に回動可能に支持された１つのベーン軸を備えている（特許文献１参照）。また、両端支持タイプのノズルベーンは、一端面に形成されかつノズルリングに回動可能に支持された第１のベーン軸、及び他端面に第１のベーン軸と同心上に形成されかつシュラウドリングに回動可能に支持された第２のベーン軸を備えている（特許文献２参照）。
【０００５】
従って、エンジン回転数が高速域にある場合には、適宜のアクチュエータの駆動によって同期機構を作動させつつ、複数のノズルベーンを開く方向へ同期して回動させることにより、タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を多くして、排気ガスの圧力を低くする。一方、エンジン回転数が低速域にある場合には、適宜のアクチュエータの駆動によって同期機構を作動させつつ、複数のノズルベーンを絞る方向へ同期して回動させることにより、タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を少なくして、排気ガスの圧力を高くする。よって、エンジン回転数の低速域においても、タービンインペラの仕事量を十分に確保して高効率を発揮することができる。
【特許文献１】特開２００７−２３１９３４号公報
【特許文献２】特開２００３−２７９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、両端支持タイプのノズルベーンを可変ノズルユニットに用いた場合には、ノズルベーンの支持状態が安定しており、可変容量型ターボチャージャの運転中に可変ノズルユニットに熱変形等が生じても、ノズルベーンの作動渋りを十分に低減することができる。これに対して、片端支持タイプのノズルベーンを可変ノズルユニットに用いた場合には、ノズルベーンの支持状態が不安定で、両端支持タイプのノズルベーンを可変ノズルユニットに用いた場合に比べて、可変容量型ターボチャージャの運転中におけるノズルベーンの作動渋りを避けるための設計上の考慮（例えばノズルリングとシュラウドリングの間隔を拡げる等）が必要になる。
【０００７】
また、片端支持タイプのノズルベーンは、鋳造素材の段階においてベーン軸と反対側の端面に機械加工等を施すことによってベーン高さ（ノズルベーンの両端面間の長さ）を変更することができ、ノズルベーンの汎用性を高めて、最大容量の異なる複数種の可変容量型ターボチャージャを製造する場合に、製造コストを十分に低減することができる。これに対して、両端支持のタイプのノズルベーンは、両端面にベーン軸が形成されてあって、前述の片端支持タイプのノズルベーンのようにベーン高さを変更することができず、最大容量（要求性能）の異なる複数種の可変容量型ターボチャージャを製造する場合に、製造コストを低減することが困難である。
【０００８】
そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成のノズルユニット及び可変容量型ターボチャージャを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の特徴は、可変容量型ターボチャージャにおけるタービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を可変する可変ノズルユニットにおいて、対向して設けられた一対のベースリング部材と、一対の前記ベースリング部材の間に周方向に沿って等間隔に設けられ、前記ベースリング部材の軸心に平行な軸心周りにそれぞれ回動可能であって、一端面に形成されかつ一方の前記ベースリング部材に回動可能に支持されたベーン軸をそれぞれ備えた複数のノズルベーンと、を具備し、他方の前記ベースリング部材に前記ノズルベーンと同数のリング側嵌合穴が周方向に沿って等間隔に形成され、各ノズルベーンの他端面に対応する前記リング側嵌合穴に整合可能なベーン側嵌合穴が前記ベーン軸と同心上にそれぞれ形成され、各ベーン側嵌合穴に嵌合ピンの一端部がそれぞれ嵌合され、各嵌合ピンの他端部が対応する前記リング側嵌合穴にそれぞれ嵌合されていることを要旨とする。
【００１０】
なお、本願の特許請求の範囲及び明細書中において、「設けられ」とは、直接的に設けられたことの他に、中間部材を介して間接的に設けられたことを含む意である。
【００１１】
第１の特徴によると、エンジン回転数が高速域にある場合には、複数の前記ノズルベーンを開く方向へ同期して回動させることにより、前記タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を多くして、排気ガスの圧力を低くする。一方、エンジン回転数が低速域にある場合には、複数の前記ノズルベーンを絞る方向（閉じる方向）へ同期して回動させることにより、前記タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を少なくして、排気ガスの圧力を高くする。よって、エンジン回転数の低速域においても、前記タービンインペラの仕事量を十分に確保して高効率を発揮することができる（前記可変ノズルユニットの一般的な作用）。
【００１２】
各ノズルベーンの一端面に前記ベーン軸がそれぞれ形成され、各ベーン軸が一方の前記ベースリング部材に回動可能にそれぞれ支持されているため、一方の前記ベースリング部材によって各ノズルベーンの一端側を前記ベーン軸を介して回動可能に支持することができる。また、各ベーン側嵌合穴に嵌合ピンの一端部がそれぞれ嵌合され、各嵌合ピンの他端部が対応する前記リング側嵌合穴にそれぞれ嵌合されているため、他方の前記ベースリング部材によって各ノズルベーンの他端側を前記嵌合ピンを介して回動可能に支持することができる。つまり、各ノズルベーンの他端面にベーン軸が形成されなくても、一対の前記ベースリング部材によって各ノズルベーンの両端側を前記ベーン軸及び前記嵌合ピンを介して回動可能に支持することができる（前記可変ノズルユニットの特有の作用）。
【００１３】
本発明の第２の特徴は、可変容量型ターボチャージャにおけるタービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を可変する可変ノズルユニットにおいて、対向して設けられた一対のベースリング部材と、一対の前記ベースリング部材の間に周方向に沿って等間隔に設けられ、前記ベースリング部材の軸心に平行な軸心周りにそれぞれ回動可能であって、一端面に形成されかつ一方の前記ベースリング部材に回動可能に支持されたベーン軸をそれぞれ備えた複数のノズルベーンと、を具備し、他方の前記ベースリング部材の対向面に前記ノズルベーンと同数の嵌合突起が周方向に沿って等間隔に形成され、各ノズルベーンの他端面に対応する前記嵌合突起に嵌合可能な嵌合穴が前記ベーン軸と同心にそれぞれ形成されたことを要旨とする。
【００１４】
第２の特徴によると、エンジン回転数が高速域にある場合には、複数の前記ノズルベーンを開く方向へ同期して回動させることにより、前記タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を多くして、排気ガスの圧力を低くする。一方、エンジン回転数が低速域にある場合には、複数の前記ノズルベーンを絞る方向へ同期して回動させることにより、前記タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を少なくして、排気ガスの圧力を高くする。よって、エンジン回転数の低速域においても、前記タービンインペラの仕事量を十分に確保して高効率を発揮することができる（前記可変ノズルユニットの一般的な作用）。
【００１５】
各ノズルベーンの一端面に前記ベーン軸がそれぞれ形成され、各ベーン軸が一方の前記ベースリング部材に回動可能に支持されているため、一方の前記ベースリング部材によって各ノズルベーンの一端側を前記ベーン軸を介して回動可能に支持することができる。また、他方の前記ベースリング部材の対向面に前記ノズルベーンと同数の嵌合突起が周方向に沿って等間隔に形成され、各ノズルベーンの他端面に対応する前記嵌合突起に嵌合穴が前記ベーン軸と同心に形成されているため、他方の前記ベースリング部材によって各ノズルベーンの他端側を前記嵌合突起を介して回動可能に支持することができる。つまり、各ノズルベーンの他端面にベーン軸が形成されなくても、一対の前記ベースリング部材によって各ノズルベーンの両端側を前記ベーン軸及び前記嵌合突起を介して回動可能に支持することができる（前記可変ノズルユニットの特有の作用）。
【００１６】
本発明の第３の特徴は、エンジンからの排気ガスのエネルギーを利用して、前記エンジンに供給される空気を過給する可変容量型ターボチャージャにおいて、第１の特徴又は第２の特徴からなる可変ノズルユニットを具備したことを要旨とする。
【００１７】
第３の特徴によると、第１の特徴又は第２の特徴による作用と同様の作用を奏する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、前記ノズルベーンの他端面にベーン軸が形成されなくても、一対の前記ベースリング部材によって各ノズルベーンの両端側を回動可能に支持することができるため、各ノズルベーンの支持状態を安定させることがでると共に、前記ノズルベーンの他端面に機械加工等を施すことによってベーン高さ（前記ノズルベーンの両端間の長さ）を変更することができる。そのため、前記可変容量型ターボチャージャの運転中における前記ノズルベーンの作動渋りを十分に低減しつつ、前記ノズルベーンの汎用性を高めて、最大容量の異なる複数種の前記可変容量型ターボチャージャを製造する場合に、製造コストを十分に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施形態について図１から図６を参照して説明する。
【００２０】
ここで、図１は、図２におけるI-I線に沿った断面図、図２は、本発明の実施形態に係る可変ノズルユニットの正面図、図３は、本発明の実施形態に係る可変ノズルユニットの背面図、図４は、本発明の実施形態に係る可変ノズルユニットの変形例を示す図、図５は、図６における矢視部Vの拡大断面図、図６は、本発明の実施形態に係る可変容量型ターボチャージャの断面図である。なお、図面中、「Ｆ」は、前方向を指し、「Ｒ」は、後方向を指してある。
【００２１】
図５及び図６に示すように、本発明の実施形態に係る可変容量型ターボチャージャ１は、エンジン（図示省略）からの排気ガスのエネルギーを利用して、エンジンに供給される空気を過給するものである。また、可変容量型ターボチャージャ１は、ベアリングハウジング３を具備しており、このベアリングハウジング３の前側周縁部には、タービンハウジング５が設けられており、ベアリングハウジング３の後側周縁部には、コンプレッサハウジング７が設けられている。
【００２２】
ベアリングハウジング３内には、複数のベアリング９が設けられており、複数のベアリング９には、前後方向へ延びたタービン軸１１が回転可能に設けられている。また、タービンハウジング５内には、タービンインペラ１３が設けられており、このタービンインペラ１３は、タービン軸１１の前端部に一体的に連結されている。更に、コンプレッサハウジング７内には、コンプレッサインペラ１５が設けられており、このコンプレッサインペラ１５は、タービン軸１１の前端部に一体的に連結されている。
【００２３】
タービンハウジング５の適宜位置には、排気ガスを取り入れるガス取入口（図示省略）が形成されており、このガス取入口は、エンジンのシリンダ（図示省略）に排気管（図示省略）を介して接続可能である。また、タービンハウジング５の内部には、タービンスクロール流路１７がタービンインペラ１３を囲むように形成されており、このタービンスクロール流路１７は、ガス取入口に連通してある。更に、タービンハウジング５の前側（換言すれば、タービンインペラ１３の出口側）には、排気ガスを排出するガス排出口１９が形成されており、このガス排出口１９は、タービンスクロール流路１７に連通してあって、排気ガス浄化装置（図示省略）に接続可能である。
【００２４】
コンプレッサハウジング７の後側（換言すれば、コンプレッサインペラ１５の入口側）には、空気を取り入れる空気取入口２１が形成されており、この空気取入口２１は、エアクリーナー（図示省略）に接続可能である。また、ベアリングハウジング３とコンプレッサハウジング７の間には、圧縮された空気を昇圧する環状のディフューザ流路２３がコンプレッサインペラ１５を囲むように形成されており、このディフューザ流路２３は、空気取入口２１に連通してある。更に、コンプレッサハウジング７の内部には、コンプレッサスクロール流路２５がコンプレッサインペラ１５を囲むように形成されており、このコンプレッサスクロール流路２５は、ディフューザ流路２３に連通してある。そして、コンプレッサハウジング７の適宜位置には、圧縮された空気を排出する空気排出口（図示省略）が形成されており、この空気排出口は、コンプレッサスクロール流路２５に連通してあって、エンジンのシリンダに給気管（図示省略）を介して接続可能である。
【００２５】
従って、ガス取入口から取り入れた排気ガスがタービンスクロール流路１７を経由してタービンインペラ１３側へ供給されると、排気ガスのエネルギーによってタービンインペラ１３を回転駆動させることができ、コンプレッサインペラ１５をタービン軸１１を介して連動して回転駆動させることができる。これにより、空気取入口２１から取り入れた空気をコンプレッサインペラ１５によって圧縮して、ディフューザ流路２３及びコンプレッサスクロール流路２５を経由して空気排出口から排出することができ、エンジンのシリンダへ過給した空気を供給することができる。
【００２６】
タービンハウジング５内には、タービンインペラ１３側へ供給される排気ガスの流量を可変する可変ノズルユニット２７が設けられており、この可変ノズルユニット２７の具体的な構成は、次のようになる。
【００２７】
図１、図２、及び図５に示すように、タービンハウジング５内には、第１のベースリング部材としてノズルリング２９がタービンインペラ１３と同心上に設けられており、このノズルリング２９に前後に対向する位置には、第２のベースリング部材としてのシュラウドリング３１が複数の連結ピン３３を介してタービンインペラ１３を囲むように一体的かつノズルリング２９と同心上に設けられている。
【００２８】
ノズルリング２９の後側には、取付リング３５が複数の連結ピン３３を介して一体的に設けられており、この取付リング３５の外側周縁部は、タービンハウジング５とベアリングハウジング３に狭持されるようになっている。換言すれば、ノズルリング２９は、取付リング３５を介してタービンハウジング５内に設けられるようになっている。
【００２９】
ノズルリング２９とシュラウドリング３１の間には、複数のノズルベーン３７が周方向に沿って等間隔に設けられており、各ノズルベーン３７は、ノズルリング２９の軸心（シュラウドリング３１の軸心）に平行な軸心周りにそれぞれ回動可能である。また、各ノズルベーン３７の一端面（後端面）には、ベーン軸３９がそれぞれ形成されており、各ベーン軸３９は、ノズルリング２９に回動可能にそれぞれ支持されている。なお、各ノズルベーン３７の一端側（後端側）には、ノズルリング２９側からの排気ガスのリークを防止する鍔部４１がそれぞれ形成されている。
【００３０】
シュラウドリング３１には、ノズルベーン３７と同数の有底のリング側嵌合穴４３が周方向に沿って等間隔に形成されている。また、各ノズルベーン３７の他端面（前端面）には、対応するリング側嵌合穴４３に整合可能なベーン側嵌合穴４５がベーン軸３９と同心上にそれぞれ形成されている。そして、各ベーン側嵌合穴４５には、嵌合ピン４７の一端部（後端部）がそれぞれ嵌合されており、各嵌合ピン４７の他端部（前端部）は、対応するリング側嵌合穴４３にそれぞれ嵌合されている。ここで、各嵌合ピン４７は、リング側嵌合穴４３及びベーン側嵌合穴４５に対して軸方向へそれぞれ移動可能であるが、各嵌合ピン４７は、一方の嵌合穴４３（又は４５）に対してのみ軸方向へそれぞれ移動可能であって、他方の嵌合穴４５（又は４３）に対してはネジ止め又は圧入によってそれぞれ固定されても構わない。なお、各嵌合ピン４７における可動側の端部（ネジ止め等されない端部）は、嵌合穴４５（又は４５）の内周面との接触抵抗を下げるために、球形状又はコーン形状をそれぞれ呈してもよい。
【００３１】
複数のリング側嵌合穴４３、複数のベーン側嵌合穴４５、及び複数の嵌合ピン４７を可変ノズルユニット２７の構成要素とする代わりに、図４に示すように、シュラウドリング３１にノズルベーン３７と同数の嵌合突起４９が周方向に沿って等間隔に形成され、各ノズルベーン３７の他端面に対応する嵌合突起４９に嵌合可能な嵌合穴５１がベーン軸３９と同心にそれぞれ形成されるようにしても構わない。
【００３２】
図２、図３、及び図５に示すように、ノズルリング２９の後側には、複数のノズルベーン３７の回動動作を同期させる同期機構５３が設けられている。
【００３３】
具体的には、ノズルリング２９の後側には、ガイドリング５５が複数の連結ピン３３を介して設けられており、このガイドリング５５には、可動リング５７が回動可能に設けられている。また、可動リング５７は、ノズルリング２９と同心上に位置してあって、可動リング５７の内側には、ノズルベーン３７と同数の同期用係合凹部５９が周方向に沿って等間隔に形成されている。そして、各ベーン軸３９には、同期用伝達リンク６１の基端部が一体的にそれぞれ連結されており、各同期用伝達リンク６１の先端部は、対応する同期用係合凹部５９にそれぞれ係合してある。
【００３４】
可動リング５７の内側には、複数の同期用係合凹部５９の他に、駆動用係合凹部６３が形成されている。また、ベアリングハウジング３の前側下部には、ノズルリング２９の軸心に平行な軸心周りに回動可能な駆動軸６５が設けられており、この駆動軸６５の一端部（後端部）には、駆動レバー６７の基端部が一体的に連結されてあって、この駆動レバー６７には、シリンダ等のアクチュエータ（図示省略）が連動連結されている。そして、駆動軸６５の他端部（前端部）には、駆動用伝達リンク６９の基端部が一体的に連結され、駆動用伝達リンク６９の先端部は、駆動用係合凹部６３に係合してある。
【００３５】
続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３６】
エンジン回転数が高速域にある場合には、アクチュエータの駆動によって駆動レバー６７を介して駆動用伝達リンク６９を一方向へ回動させることにより、同期機構５３を作動させつつ、複数のノズルベーン３７を開く方向へ同期して回動させる。これにより、タービンインペラ１３側へ供給される排気ガスの流量を多くして、排気ガスの圧力を低くすることができる。
【００３７】
一方、エンジン回転数が低速域にある場合には、アクチュエータの駆動によって駆動レバー６７を介して駆動用伝達リンク６９を他方向へ回動させることにより、同期機構５３を作動させつつ、複数のノズルベーン３７を絞る方向へ同期して回動させる。これにより、タービンインペラ１３側へ供給される排気ガスの流量を少なくして、排気ガスの圧力を高めることができる。よって、エンジン回転数の低速域においても、タービンインペラ１３の仕事量を十分に確保して高効率を発揮することができる（可変ノズルユニット２７の一般的な作用）。
【００３８】
各ノズルベーン３７の一端面にベーン軸３９がそれぞれ形成され、各ベーン軸３９がノズルリング２９に回動可能にそれぞれ支持されているため、ノズルリング２９によって各ノズルベーン３７の一端側をベーン軸３９を介して回動可能に支持することができる。また、各ベーン側嵌合穴４５に嵌合ピン４７の一端部がそれぞれ嵌合され、各嵌合ピン４７の他端部が対応するリング側嵌合穴４３にそれぞれ嵌合されているため、シュラウドリング３１によって各ノズルベーン３７の他端側を嵌合ピン４７を介して回動可能に支持することができる。更に、シュラウドリング３１にノズルベーン３７と同数の嵌合突起４９が周方向に沿って等間隔に形成され、各ノズルベーン３７の他端面に対応する嵌合突起４９に嵌合可能な嵌合穴５１がベーン軸３９と同心にそれぞれ形成されている場合も、シュラウドリング３１によって各ノズルベーン３７の他端側を嵌合突起４９を介して回動可能に支持することができる。
【００３９】
つまり、各ノズルベーン３７の他端面にベーン軸が形成されなくても、ノズルリング２９とシュラウドリング３１によって各ノズルベーン３７の両端側をベーン軸３９及び嵌合ピン４７を介して回動可能に支持することができる（可変ノズルユニット２７の特有の作用（１））。
【００４０】
また、シュラウドリング３１に貫通穴が形成されなくても、前述のように、シュラウドリング３１によって各ノズルベーン３７の他端側を回動可能に支持することができるため、ノズルベーン３７の他端側（前端側）にシュラウドリング３１側からの排気ガスのリークを防止する鍔部を形成する必要がない（可変ノズルユニット２７の特有の作用（２））。
【００４１】
以上の如き、本発明の実施形態によれば、ノズルベーン３７の他端面にベーン軸が形成されなくても、ノズルリング２９とシュラウドリング３１によって各ノズルベーン３７の両端側を回動可能に支持することができるため、各ノズルベーン３７の支持状態を安定させることがでると共に、ノズルベーン３７の他端面に機械加工等を施すことによってベーン高さ（ノズルベーン３７の両端間の長さ）を変更することができる。そのため、可変容量型ターボチャージャ１の運転中におけるノズルベーン３７の作動渋りを十分に低減しつつ、ノズルベーン３７の汎用性を高めて、最大容量の異なる複数種の可変容量型ターボチャージャ１を製造する場合に、製造コストを十分に低減することができる。
【００４２】
また、ノズルベーン３７の他端側にシュラウドリング３１側からの排気ガスのリークを防止する鍔部を形成する必要がないため、ノズルリング２９とシュラウドリング３１間における排気ガスの圧力損失を低減して、効率をより高めることができる。
【００４３】
なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、その他、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図２におけるI-I線に沿った断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る可変ノズルユニットの正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る可変ノズルユニットの背面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る可変ノズルユニットの変形例を示す図である。
【図５】図６における矢視部Vの拡大断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る可変容量型ターボチャージャの断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 可変容量型ターボチャージャ
１３ タービンインペラ
２７ 可変ノズルユニット
２９ ノズルリング
３１ シュラウドリング
３７ ノズルベーン
３９ ベーン軸
４３ リング側嵌合穴
４５ ベーン側嵌合穴
４７ 嵌合ピン
４９ 嵌合突起
５１ 嵌合穴
５３ 同期機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変容量型ターボチャージャにおけるタービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を可変する可変ノズルユニットにおいて、
対向して設けられた一対のベースリング部材と、
一対の前記ベースリング部材の間に周方向に沿って等間隔に設けられ、前記ベースリング部材の軸心に平行な軸心周りにそれぞれ回動可能であって、一端面に形成されかつ一方の前記ベースリング部材に回動可能に支持されたベーン軸をそれぞれ備えた複数のノズルベーンと、を具備し、
他方の前記ベースリング部材に前記ノズルベーンと同数のリング側嵌合穴が周方向に沿って等間隔に形成され、
各ノズルベーンの他端面に対応する前記リング側嵌合穴に整合可能なベーン側嵌合穴が前記ベーン軸と同心上にそれぞれ形成され、
各ベーン側嵌合穴に嵌合ピンの一端部がそれぞれ嵌合され、各嵌合ピンの他端部が対応する前記リング側嵌合穴にそれぞれ嵌合されていることを特徴とする可変ノズルユニット。
【請求項２】
各リング側嵌合穴は、有底の穴であることを特徴とする請求項１に記載の可変ノズルユニット。
【請求項３】
可変容量型ターボチャージャにおけるタービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を可変する可変ノズルユニットにおいて、
対向して設けられた一対のベースリング部材と、
一対の前記ベースリング部材の間に周方向に沿って等間隔に設けられ、前記ベースリング部材の軸心に平行な軸心周りにそれぞれ回動可能であって、一端面に形成されかつ一方の前記ベースリング部材に回動可能に支持されたベーン軸をそれぞれ備えた複数のノズルベーンと、を具備し、
他方の前記ベースリング部材の対向面に前記ノズルベーンと同数の嵌合突起が周方向に沿って等間隔に形成され、
各ノズルベーンの他端面に対応する前記嵌合突起に嵌合可能な嵌合穴が前記ベーン軸と同心にそれぞれ形成されたことを特徴とする可変ノズルユニット。
【請求項４】
複数の前記ノズルベーンの回動動作を同期させる同期機構を具備したことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の可変ノズルユニット。
【請求項５】
エンジンからの排気ガスのエネルギーを利用して、前記エンジンに供給される空気を過給する可変容量型ターボチャージャにおいて、
請求項１から請求項４のうちのいずれかの請求項に記載の発明特定事項からなる可変ノズルユニットを具備したことを特徴とする可変容量型ターボチャージャ。
【請求項１】
可変容量型ターボチャージャにおけるタービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を可変する可変ノズルユニットにおいて、
対向して設けられた一対のベースリング部材と、
一対の前記ベースリング部材の間に周方向に沿って等間隔に設けられ、前記ベースリング部材の軸心に平行な軸心周りにそれぞれ回動可能であって、一端面に形成されかつ一方の前記ベースリング部材に回動可能に支持されたベーン軸をそれぞれ備えた複数のノズルベーンと、を具備し、
他方の前記ベースリング部材に前記ノズルベーンと同数のリング側嵌合穴が周方向に沿って等間隔に形成され、
各ノズルベーンの他端面に対応する前記リング側嵌合穴に整合可能なベーン側嵌合穴が前記ベーン軸と同心上にそれぞれ形成され、
各ベーン側嵌合穴に嵌合ピンの一端部がそれぞれ嵌合され、各嵌合ピンの他端部が対応する前記リング側嵌合穴にそれぞれ嵌合されていることを特徴とする可変ノズルユニット。
【請求項２】
各リング側嵌合穴は、有底の穴であることを特徴とする請求項１に記載の可変ノズルユニット。
【請求項３】
可変容量型ターボチャージャにおけるタービンインペラ側へ供給される排気ガスの流量を可変する可変ノズルユニットにおいて、
対向して設けられた一対のベースリング部材と、
一対の前記ベースリング部材の間に周方向に沿って等間隔に設けられ、前記ベースリング部材の軸心に平行な軸心周りにそれぞれ回動可能であって、一端面に形成されかつ一方の前記ベースリング部材に回動可能に支持されたベーン軸をそれぞれ備えた複数のノズルベーンと、を具備し、
他方の前記ベースリング部材の対向面に前記ノズルベーンと同数の嵌合突起が周方向に沿って等間隔に形成され、
各ノズルベーンの他端面に対応する前記嵌合突起に嵌合可能な嵌合穴が前記ベーン軸と同心にそれぞれ形成されたことを特徴とする可変ノズルユニット。
【請求項４】
複数の前記ノズルベーンの回動動作を同期させる同期機構を具備したことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の可変ノズルユニット。
【請求項５】
エンジンからの排気ガスのエネルギーを利用して、前記エンジンに供給される空気を過給する可変容量型ターボチャージャにおいて、
請求項１から請求項４のうちのいずれかの請求項に記載の発明特定事項からなる可変ノズルユニットを具備したことを特徴とする可変容量型ターボチャージャ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２４３４３１（Ｐ２００９−２４３４３１Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９３８３０（Ｐ２００８−９３８３０）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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