可変容量型排気ターボ過給機
【課題】可変ノズル機構を締結するボルトに緩みが発生しない可変容量型排気ターボ過給機を提供する。
【解決手段】タービンハウジング１、タービンロータ３、タービンシャフト３Ａ、これを支持する軸受５、軸受ハウジング４、及び排気ガスの流れを調整する可変ノズル機構８を備え、可変ノズル機構８は、ノズル６、ノズルマウント７、レバープレート１１及びドライブリング１０を備える可変容量型排気ターボ過給機であって、タービンハウジング１の内筒部１ａには、ノズル６の先端が当接するノズルプレート９が設けられ、ノズルマウント７とノズルプレート９との間には、貫通穴７ａ及び貫通螺子穴９ａと同軸上にスリーブ部材１２が設けられ、ノズルマウント７とノズルプレート９とは貫通穴７ａ、スリーブ部材１２及び貫通螺子穴９ａの順に挿通された締結ボルトＢにより連結され、スリーブ部材１２はノズルマウント７及びノズルプレート９と接する部分の肉厚が中央部の肉厚より厚くされている。
【解決手段】タービンハウジング１、タービンロータ３、タービンシャフト３Ａ、これを支持する軸受５、軸受ハウジング４、及び排気ガスの流れを調整する可変ノズル機構８を備え、可変ノズル機構８は、ノズル６、ノズルマウント７、レバープレート１１及びドライブリング１０を備える可変容量型排気ターボ過給機であって、タービンハウジング１の内筒部１ａには、ノズル６の先端が当接するノズルプレート９が設けられ、ノズルマウント７とノズルプレート９との間には、貫通穴７ａ及び貫通螺子穴９ａと同軸上にスリーブ部材１２が設けられ、ノズルマウント７とノズルプレート９とは貫通穴７ａ、スリーブ部材１２及び貫通螺子穴９ａの順に挿通された締結ボルトＢにより連結され、スリーブ部材１２はノズルマウント７及びノズルプレート９と接する部分の肉厚が中央部の肉厚より厚くされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルベーンの翼角を変化可能に構成された可変容量型排気ターボ過給機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用内燃機関等に用いられる比較的小型の排気ターボ過給機では、エンジンからの排気ガスを、タービンハウジングに形成されたスクロール内に充填し、該スクロールの内周側に設けられた複数のノズルベーンに通して、該ノズルベーンの内周側に設けられたタービンロータに作用させる構造が採用されている。また、複数のノズルベーンの翼角は変化可能に構成されている。このような可変ノズル機構を備えた輻流型可変容量排気ターボ過給機は多く用いられている（例えば、特許文献１ないし３参照）。
【０００３】
図５は、従来の可変ノズル機構付き排気ターボ過給機の一例を示している。この図は回転軸線に沿う部分断面図である。図に示すように、ターボ過給機には、厚肉多筒状のタービンハウジング１が設けられており、このタービンハウジング１の上流側の外周部には渦巻き状にスクロール２が形成されている。一方、タービンハウジング１の上流側の内周部には、輻流型のタービンロータ３が設けられている。タービンロータ３が取り付けられているタービンシャフト３Ａは、回転中心が図中、回転軸心Ｋであり、コンプレッサ（図示省略）と同軸である。また、タービンシャフト３Ａは、軸受５を介して軸受ハウジング４に回転自在に支持されている。
【０００４】
軸受ハウジング４の背面には輪環状の凹部が形成され、この凹部にノズル６及びノズルマウント７などを備えるノズルアッセンブリである可変ノズル機構８が収納されている。ここでノズル６は、回転軸心Ｋ回りに等間隔で複数設けられている。また、ノズル６は、タービンのラジアル方向の位置ではスクロール２の内周側に位置している。ノズル６はノズルべーン６ａとノズル軸６ｂを有している。ノズル軸６ｂは、軸受ハウジング４に固定されたノズルマウント７に回動可能に支持されている。そして、この可変ノズル機構８ではノズルベーン６ａの翼角を変化させることが可能となっている。
【０００５】
ノズルベーン６ａは、ノズルマウント７と、このノズルマウント７に連結された環状のノズルプレート９との間に配置され、該ノズルプレート９はタービンハウジング１の内筒部先端側に外嵌されている。
ノズルマウント７の先端側の隆起部には、円盤状のドライブリング１０が回動可能に設けられている。このドライブリング１０には、レバープレート１１が係合している。このレバープレート１１は、図６に拡大して示すように、湾曲部１１ａと係合用突起１１ｂを有し、この係合用突起１１ｂはドライブリング１０の溝部１０ａに係合している。
また、レバープレート１１の内周側には回転軸心Ｋに沿った貫通穴が形成され、この貫通穴に、ノズル軸６ｂの先端側に形成された固定部６ｃが挿入されている。
【０００６】
図７は、図６の矢視Ａから見た形状である。図に示すように、円盤状のノズルマウント７には、そのラジアル方向中央付近にドライブリング１０が設けられている。このドライブリング１０にはレバーブレート１１が連結されており、レバープレート１１の回転軸心Ｋ側にはノズル６の固定部６ｃが係合している。図では、レバープレート１１は回転軸心Ｋ回りに１２個設けられている。そして、ドライブリング１０を回動させることでノズル６の開度を調整することができる。
【０００７】
上記図５ないし図７で説明した構成からなる可変ノズル機構付き可変容量型排気ターボ過給機の作動時において、エンジン（図示省略）からの排気ガスはスクロール２に入り、該スクロール２の渦巻きに沿って周回しながらノズルベーン６ａに流入する。そして、この排気ガスは、ノズルベーン６ａの翼間を通過してタービンロータ３にその外周側から流入し、中心側に向かい半径方向に流れてタービンロータ３に膨張仕事をなした後、軸方向に沿って流れ、ガス出口に案内されて機外に送出される。
【０００８】
かかる可変容量型排気ターボ過給機の容量を制御するにあたっては、ノズルベーン６ａを流れる排気ガスが所要の流速になるような該ノズルベーン６ａの翼角を設定し、翼角制御手段（図示省略）により翼角を変更する。かかる翼角に対応するアクチュエータの往復変位はドライブリング１０に伝達され、該ドライブリング１０が回動駆動される。
該ドライブリング１０の回動により、該ドライブリング１０に形成された溝部１０ａに係合されている係合用突起１１ｂを介してレバープレート１１がノズル軸６ｂ回りに回動し、該ノズル軸６ｂの回動によりノズルベーン６ａが回動して、翼角が変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−１２８０６５号公報
【特許文献２】特開２００８−２１５０８３号公報
【特許文献３】米国特許２８６０８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、図５ないし図７に示した従来の可変容量型排気ターボ過給機では、可変ノズル機構が高温に晒されることにより、可変ノズル機構の内部部品が熱変形することがある。その際にスリーブ部材１２が圧縮変形したり、スリーブ部材１２と、ノズルプレート９又はノズルマウント７との接触面が陥没したり、ノズルプレート９が反るような変形をしたりすることにより、ノズルベーン６ａと、ノズルマウント７又はノズルプレート９との隙間が減少することがある。もし、隙間が過小になると、ノズルベーン６ａが作動不良を起こすことがある。また、締結ボルトＢ（図５記載）が、タービンハウジング１と軸受ハウジング４とで内包される空間に存在するため、締結ボルトＢが高温となり、熱伸びやエンジン振動によるボルト緩みが発生する危険があった。
【００１１】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、可変ノズル機構の内部部品の変形に起因した作動不良が発生しない、及び可変ノズル機構を締結するボルトに緩みが発生しない、可変容量型排気ターボ過給機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】
【００１２】
本発明はかかる課題を解決する手段としてなされたものである。
本発明は、内燃機関の排気ガスが内部に導入されるタービンハウジングと、該タービンハウジング内に設けられて排気ガスによって回転駆動されるタービンロータと、一端が前記タービンハウジング内に挿入され、該一端に前記タービンロータが取り付けられるタービンシャフトと、該タービンシャフトを支持する軸受と、前記タービンハウジングに連結されて内部に前記軸受が収納される軸受ハウジングと、該軸受ハウジングに固定され、前記タービンロータへの排気ガスの流れを調整する可変ノズル機構と、を備え、前記可変ノズル機構は、ノズルと、該ノズルを保持するノズルマウントと、該ノズルと係合するレバープレートと、該レバープレートと係合するドライブリングと、を備える可変容量型排気ターボ過給機であって、前記タービンハウジングは内筒部と外筒部とを有する２重筒構造にされ、前記内筒部には、前記ノズルの先端が当接する輪環状のノズルプレートが設けられ、前記ノズルマウントと前記ノズルプレートとにはそれぞれ同軸上に貫通穴及び貫通螺子穴が形成され、前記ノズルマウントと前記ノズルプレートとの間には、前記貫通穴及び前記貫通螺子穴と同軸上にスリーブ部材が設けられ、前記ノズルマウントと前記ノズルプレートとは前記貫通穴、前記スリーブ部材及び前記貫通螺子穴の順に挿通された締結ボルトにより連結され、前記スリーブ部材は、前記ノズルマウント及び前記ノズルプレートと接する部分の肉厚が中央部の肉厚より厚くされていることを特徴とする。
かかる発明では、スリーブ部材の端部と、ノズルマウント及びノズルプレートとの接触面積が拡大するため、単位面積当たりの接触面圧が低減され、接触面の陥没などの塑性変形の発生を抑制することができる。なお、接触面の陥没はノズル端面の隙間低減に繋がる可能性があり、ノズル固着の原因となり得る。また、ガス流路に晒されるスリーブ中央部が比較的細径であるため、排気ガスの流れの乱れが抑制され、タービン性能の低下を抑えることができる。
【００１３】
本発明は、さらに、前記スリーブ部材の端部はフランジ状にされ、かつフランジ外周端側に近づくに連れてフランジの厚さが薄くなる形状にされていることを特徴とする。
かかる発明では、フランジ外周端側に近づくに連れて弾性変形が容易となり、スリーブ部材と、ノズルマウント及びノズルプレートとの接触面圧の分布が均一に近づく。その結果、フランジ外周端近傍での強い当たりとそれに伴う塑性変形を抑止することができる。
【００１４】
本発明は、さらに、前記スリーブ部材は、前記ノズルマウント、前記ノズルプレート及び前記締結ボルトより低剛性の部材であることを特徴とする。
かかる発明では、スリーブ部材がノズルマウント及びノズルプレートより先に変形するため、スリーブ部材と、ノズルマウント及びノズルプレートとの接触面の面圧低減効果が大きく、結果としてノズル端面とノズルプレート表面との隙間の変化をより抑制することができる。
【００１５】
本発明は、さらに、前記スリーブ部材には、前記締結ボルトより低線膨脹係数の材料が用いられていることを特徴とする。
かかる発明では、ターボ過給機の運転中は、排気ガスに直接晒されるスリーブ部材の方が締結ボルトより高温になるため、スリーブ部材の熱伸びが大きくなって、スリーブ部材とノズルマウント及びノズルプレートとの接触面圧が高くなり易い。スリーブ部材に線膨脹係数の低い材料を用いることで、接触面圧が高くなる現象が抑制され、接触面の塑性変形によるノズル端面の隙間低減を抑制することができる。
【００１６】
本発明は、さらに、前記ノズルプレート表面から突出した前記締結ボルトの先端は、かしめられていることを特徴とする。
かかる発明では、ノズルプレートの貫通螺子穴に締結ボルトが螺合されるので、ボルト緩みによるノズルプレートの振動過大を抑止することができる。また、ノズルマウントとノズルプレートとの締結部品の破損のリスクを低減することができる。締結ボルトの先端がかしめられているため、可変ノズル機構を締結するボルトの緩みを確実に防止することができる。
【００１７】
本発明は、さらに、前記ノズルプレートの過給機下流側の面にはリブが設けられていることを特徴とする。
かかる発明では、ノズルプレートにリブを設けることにより、運転中のノズルプレートの熱変形が抑制され、ノズル端面の隙間の低減を抑制することができる。また、リブを設けずに板厚を増加させる場合と比べて、ノズルプレートが軽量化され、エンジンなどの高周波数の振動外力を受けた場合にノズルマウントとノズルプレートとを締結するボルトに発生する動荷重を低減することができ、締結ボルトの破損に対する信頼性が高まる。
【００１８】
本発明は、さらに、前記リブは、円周方向、半径方向又はこれらの両方向に沿って形成されていることを特徴とする。
かかる発明では、円周方向のリブによりノズルプレートの周方向の変形の均一化及び変形の抑止が図られると共に、半径方向のリブによりノズルプレートの半径方向での湾曲を抑止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の可変容量型排気ターボ過給機では、可変ノズル機構の内部部品の変形に起因した作動不良が発生しない。また、可変ノズル機構を締結するボルトに緩みが発生しない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第１実施形態を示す説明図である。図１（Ａ）は、可変容量型排気ターボ過給機の要部の断面を示しており、図１（Ｂ）は、スリーブ部材を拡大して示している。
【図２】図２は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第２実施形態を示す説明図である。
【図３】図３は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第３実施形態を示す説明図である。
【図４】図４は、ノズルプレートに形成されたリブを示す説明図である。図４（ａ）は、円周方向のリブが形成されたノズルプレートを示している。図４（ｂ）は、円周方向のリブと半径方向のリブとが形成されたノズルプレートを示している。図４（ｃ）は、図４（ｂ）に対し、円周方向のリブを１つ増やしたノズルプレートを示している。
【図５】図５は、従来の可変容量型排気ターボ過給機を示す説明図である。
【図６】図６は、図５のノズルマウント付近を示す拡大図である。
【図７】図７は、図６の矢視Ａから見た形態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置などは特に記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００２２】
[第１実施形態]
図１は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第１実施形態を示している。この図は回転軸心Ｋに沿う部分断面図である。図に示すように、ターボ過給機には、内燃機関の排気ガスが内部に導入される厚肉多筒状のタービンハウジング１が設けられており、このタービンハウジング１の上流側の外周部には渦巻き状にスクロール２が形成されている。一方、タービンハウジング１の上流側の内周部には、排気ガスによって回転駆動される輻流型のタービンロータ３が設けられている。このタービンロータ３は、タービンシャフト３Ａの一端に設けられている。タービンシャフト３Ａの一端は、タービンハウジング１内に挿入されている。タービンシャフト３Ａは、回転中心が図中、回転軸心Ｋであり、コンプレッサ（図示省略）と同軸である。また、タービンシャフト３Ａは、軸受５を介して軸受ハウジング４に回転自在に支持されている。
【００２３】
軸受ハウジング４の背面には輪環状の凹部が形成され、この凹部に、ノズル６、ノズル６を保持するノズルマウント７、ノズルプレート９、ドライブリング１０、及びノズル６やドライブリング１０と係合するレバープレート１１などを備えるノズルアッセンブリとして可変ノズル機構８が設けられている。この可変ノズル機構８は、軸受ハウジング４に固定され、排気ガスの流れを調整する機能を有する。
ノズル６は、回転軸心Ｋ回りに等間隔で複数設けられている。また、ノズル６は、ターボ過給機のラジアル方向の位置ではスクロール２の内周側に位置している。ノズル６はノズルべーン６ａとノズル軸６ｂを有している。ノズル軸６ｂは、軸受ハウジング４に固定されたノズルマウント７に回動可能に支持されている。そして、この可変ノズル機構８では、ノズルベーン６ａの翼角を変化させることが可能となっている。
【００２４】
ノズルベーン６ａは、ノズルマウント７と、このノズルマウント７に結合された環状のノズルプレート９との間に配置され、該ノズルプレート９はタービンハウジング１の内筒部１ａの先端側に外嵌されている。
ノズルマウント７の先端側の隆起部には、円盤状のドライブリング１０が回転可能に設けられている。このドライブリング１０には、レバープレート１１が係合している。
また、レバープレート１１の内周側には回転軸心Ｋに沿った貫通穴が形成され、この貫通穴に、ノズル軸６ｂの先端側に形成された固定部６ｃが挿入されている。
【００２５】
上記構成からなる可変ノズル機構付き可変容量型排気ターボ過給機の作動時において、エンジン（図示省略）からの排気ガスはスクロール２に入り、該スクロール２の渦巻きに沿って周回しながらノズルベーン６ａに流入する。そして、この排気ガスは、ノズルベーン６ａの翼間を通過してタービンロータ３にその外周側から流入し、中心側に向かい半径方向に流れてタービンロータ３に膨張仕事をなした後、軸方向に沿って流れ、ガス出口に案内されて機外に送出される。
【００２６】
かかる可変容量型排気ターボ過給機の容量を制御するにあたっては、ノズルベーン６ａを流れる排気ガスが所要の流速になるような該ノズルベーン６ａの翼角を設定し、翼角制御手段（図示省略）により翼角を変更する。かかる翼角に対応するアクチュエータの往復変位はドライブリング１０に伝達され、該ドライブリング１０が回動駆動される。
該ドライブリング１０の回動により、該ドライブリング１０に係合されているレバープレート１１をノズル軸６ｂ回りに回動させ、該ノズル軸６ｂの回動によりノズルベーン６ａが回動して、翼角が変化する。
【００２７】
そして、本実施形態では、タービンハウジング１は内筒部１ａと外筒部１ｂとを有する２重筒構造にされている。この内筒部１ａには、ノズル６の先端が当接する輪環状のノズルプレート９が設けられている。また、ノズルマウント７とノズルプレート９とには、それぞれ同軸上に貫通穴７ａ及び貫通螺子穴９ａが形成されている。また、ノズルマウント７とノズルプレート９との間には、貫通穴７ａ及び貫通螺子穴９ａと同軸上にスリーブ部材１２が設けられている。そして、ノズルマウント７とノズルプレート９とは貫通穴７ａ、スリーブ部材１２及び貫通螺子穴９ａの順に挿通された締結ボルトＢにより連結され、スリーブ部材１２は、ノズルマウント７及びノズルプレート９と接する部分の径方向の肉厚が中央部の肉厚より厚くされている。そのため、スリーブ部材１２の端部と、ノズルマウント７及びノズルプレート９との接触面積が拡大するため、単位面積当たりの接触面圧が低減され、接触面の陥没などの塑性変形の発生を抑制することができる。なお、接触面の陥没はノズル端面の隙間低減に繋がる可能性があり、ノズル固着の原因となり得る。また、ガス流路に晒されるスリーブ中央部が比較的細径であるため、排気ガスの流れの乱れが抑制され、タービン性能の低下を抑えることができる。
【００２８】
また、本実施形態では、スリーブ部材１２の端部は軸方向を中心にフランジ状にされ、かつフランジ外周端側に近づくに連れてフランジの厚さが薄くなる形状にされている。そのため、フランジ外周端側に近づくに連れて弾性変形が容易となり、スリーブ部材１２と、ノズルマウント７及びノズルプレート９との接触面圧の分布が均一に近づく。その結果、フランジ外周端近傍での強い当たりとそれに伴う塑性変形を抑止することができる。
なお、スリーブ部材１２は、ノズルマウント７、ノズルプレート９及び締結ボルトＢより低剛性の部材であることが好ましい。スリーブ部材１２がノズルマウント７及びノズルプレート９より先に変形すれば、スリーブ部材１２とノズルマウント７及びノズルプレート９との接触面の面圧低減効果が大きく、結果としてノズル端面とノズルプレート表面との隙間の変化をより抑制することができるからである。
具体的には、締結ボルトＢとスリーブ部材１２の材料の組み合わせとしては、例えば、締結ボルトＢにＮｉ基耐熱合金又は析出硬化型耐熱鋼を用い、スリーブ部材１２にオーステナイト系ステンレス鋼を用いる組み合わせが挙げられる。
【００２９】
また、スリーブ部材１２には、締結ボルトＢより低線膨脹係数の材料を用いることが好ましい。ターボ過給機の運転中は、排気ガスに直接晒されるスリーブ部材１２の方が締結ボルトＢより高温になるため、スリーブ部材１２の熱伸びが大きくなって、スリーブ部材１２とノズルマウント７及びノズルプレート９との接触面圧が高くなり易いからである。スリーブ部材１２に線膨脹係数の低い材料を用いることで、接触面圧が高くなる現象が抑制され、接触面の塑性変形によるノズル端面の隙間低減を抑制することができる。
締結ボルトＢとスリーブ部材１２の材料の組み合わせとしては、例えば、締結ボルトＢにオーステナイト系ステンレス鋼を用い、スリーブ部材１２にフェライト系ステンレス鋼を用いる組み合わせが挙げられる。又は、線膨張係数の差を考慮してステンレス鋼同士の組み合わせにすることも可能である。
【００３０】
［第２実施形態]
図２は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第２実施形態を示している。なお、この第２実施形態では、第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態では、ノズルプレート９の表面から突出した該締結ボルトＢの先端は、かしめられている。
この構成では、ノズルプレート９の貫通螺子穴９ａに締結ボルトＢが螺合されるので、ボルト緩みによるノズルプレート９の振動過大を抑止することができる。また、ノズルマウント７とノズルプレート９との締結部品の破損のリスクを低減することができる。また、締結ボルトＢの先端がかしめられているため、可変ノズル機構８を締結する締結ボルトＢの緩みを確実に防止することができる。また、この方法を第１実施形態と併用すると、締結ボルトＢ先端のかしめ時に加わる加工荷重に起因したスリーブ部材１２と、ノズルプレート９又はノズルマウント７との接触面の変形も抑制でき、効果的である。
【００３１】
［第３実施形態]
図３は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第３実施形態を示している。なお、この第３実施形態では、第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態では、ノズルプレート９の過給機下流側の面にはリブ９ｂが形成されている。より具体的には、図４（ａ）に示すように、円盤状のノズルプレート９の内周端部に円環状のリブ９ｂが形成されている。ここでリブ９ｂは、ノズルプレート９の一部として形成されているが、別部材として取り付けるようにしてもよい。
【００３２】
本実施形態のように、ノズルプレート９にリブ９ｂを設けることにより、運転中のノズルプレート９の熱変形が抑制され、ノズル端面の隙間の低減を抑制することができる。また、リブ９ｂを設けずに板厚を増加させる場合と比べて、ノズルプレート９が軽量化され、エンジンなどの高周波数の振動外力を受けた場合にノズルマウント７とノズルプレート９とを締結する締結ボルトＢに発生する動荷重を低減することができ、締結ボルトＢの破損に対する信頼性が高まる。
【００３３】
なお、本実施形態では、リブ９ｂが円周方向に沿って形成されている例について説明したが、リブ９ｂの形成方法は特に限定されない。例えば、図４（ｂ）に示すように、円周方向と半径方向との両方向に沿ったリブ９ｂ，９ｃを形成してもよい。このようにすると、円周方向のリブ９ｂによりノズルプレート９の周方向の変形の均一化及び変形の抑止が図られると共に、半径方向のリブ９ｂによりノズルプレート９の半径方向での湾曲を抑止することができる。
さらに、図４（ｃ）に示すように円周方向のリブ９ｂを同心円状に増やすと、さらにノズルプレート９の強度が向上する。
【００３４】
以上、本発明を説明してきたが、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、その本質を逸脱しない範囲で、他の種々の変形が可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の可変容量型排気ターボ過給機では、可変ノズル機構内部部品の変形に起因した作動不良が発生しない。また、可変ノズル機構を締結するボルトに緩みや破損が発生しない。本発明の特徴部分の構成は、タービンハウジング、軸受ハウジング及びノズルマウントを備える過給機全体に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１ タービンハウジング
１ａ 内筒部
１ｂ 外筒部
２ スクロール
３ タービンロータ
３Ａ タービンシャフト
４ 軸受ハウジング
５ 軸受
６ ノズル
６ａ ノズルべーン
６ｂ ノズル軸
６ｃ 固定部
７ ノズルマウント
７ａ 貫通穴
８ 可変ノズル機構
９ ノズルプレート
９ａ 貫通螺子穴
９ｂ，９ｃ リブ
１０ ドライブリング
１０ａ 溝部
１１ レバープレート
１１ａ 湾曲部
１１ｂ 係合用突起
１２ スリーブ部材
Ｂ 締結ボルト
Ｋ 回転軸心
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルベーンの翼角を変化可能に構成された可変容量型排気ターボ過給機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用内燃機関等に用いられる比較的小型の排気ターボ過給機では、エンジンからの排気ガスを、タービンハウジングに形成されたスクロール内に充填し、該スクロールの内周側に設けられた複数のノズルベーンに通して、該ノズルベーンの内周側に設けられたタービンロータに作用させる構造が採用されている。また、複数のノズルベーンの翼角は変化可能に構成されている。このような可変ノズル機構を備えた輻流型可変容量排気ターボ過給機は多く用いられている（例えば、特許文献１ないし３参照）。
【０００３】
図５は、従来の可変ノズル機構付き排気ターボ過給機の一例を示している。この図は回転軸線に沿う部分断面図である。図に示すように、ターボ過給機には、厚肉多筒状のタービンハウジング１が設けられており、このタービンハウジング１の上流側の外周部には渦巻き状にスクロール２が形成されている。一方、タービンハウジング１の上流側の内周部には、輻流型のタービンロータ３が設けられている。タービンロータ３が取り付けられているタービンシャフト３Ａは、回転中心が図中、回転軸心Ｋであり、コンプレッサ（図示省略）と同軸である。また、タービンシャフト３Ａは、軸受５を介して軸受ハウジング４に回転自在に支持されている。
【０００４】
軸受ハウジング４の背面には輪環状の凹部が形成され、この凹部にノズル６及びノズルマウント７などを備えるノズルアッセンブリである可変ノズル機構８が収納されている。ここでノズル６は、回転軸心Ｋ回りに等間隔で複数設けられている。また、ノズル６は、タービンのラジアル方向の位置ではスクロール２の内周側に位置している。ノズル６はノズルべーン６ａとノズル軸６ｂを有している。ノズル軸６ｂは、軸受ハウジング４に固定されたノズルマウント７に回動可能に支持されている。そして、この可変ノズル機構８ではノズルベーン６ａの翼角を変化させることが可能となっている。
【０００５】
ノズルベーン６ａは、ノズルマウント７と、このノズルマウント７に連結された環状のノズルプレート９との間に配置され、該ノズルプレート９はタービンハウジング１の内筒部先端側に外嵌されている。
ノズルマウント７の先端側の隆起部には、円盤状のドライブリング１０が回動可能に設けられている。このドライブリング１０には、レバープレート１１が係合している。このレバープレート１１は、図６に拡大して示すように、湾曲部１１ａと係合用突起１１ｂを有し、この係合用突起１１ｂはドライブリング１０の溝部１０ａに係合している。
また、レバープレート１１の内周側には回転軸心Ｋに沿った貫通穴が形成され、この貫通穴に、ノズル軸６ｂの先端側に形成された固定部６ｃが挿入されている。
【０００６】
図７は、図６の矢視Ａから見た形状である。図に示すように、円盤状のノズルマウント７には、そのラジアル方向中央付近にドライブリング１０が設けられている。このドライブリング１０にはレバーブレート１１が連結されており、レバープレート１１の回転軸心Ｋ側にはノズル６の固定部６ｃが係合している。図では、レバープレート１１は回転軸心Ｋ回りに１２個設けられている。そして、ドライブリング１０を回動させることでノズル６の開度を調整することができる。
【０００７】
上記図５ないし図７で説明した構成からなる可変ノズル機構付き可変容量型排気ターボ過給機の作動時において、エンジン（図示省略）からの排気ガスはスクロール２に入り、該スクロール２の渦巻きに沿って周回しながらノズルベーン６ａに流入する。そして、この排気ガスは、ノズルベーン６ａの翼間を通過してタービンロータ３にその外周側から流入し、中心側に向かい半径方向に流れてタービンロータ３に膨張仕事をなした後、軸方向に沿って流れ、ガス出口に案内されて機外に送出される。
【０００８】
かかる可変容量型排気ターボ過給機の容量を制御するにあたっては、ノズルベーン６ａを流れる排気ガスが所要の流速になるような該ノズルベーン６ａの翼角を設定し、翼角制御手段（図示省略）により翼角を変更する。かかる翼角に対応するアクチュエータの往復変位はドライブリング１０に伝達され、該ドライブリング１０が回動駆動される。
該ドライブリング１０の回動により、該ドライブリング１０に形成された溝部１０ａに係合されている係合用突起１１ｂを介してレバープレート１１がノズル軸６ｂ回りに回動し、該ノズル軸６ｂの回動によりノズルベーン６ａが回動して、翼角が変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−１２８０６５号公報
【特許文献２】特開２００８−２１５０８３号公報
【特許文献３】米国特許２８６０８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、図５ないし図７に示した従来の可変容量型排気ターボ過給機では、可変ノズル機構が高温に晒されることにより、可変ノズル機構の内部部品が熱変形することがある。その際にスリーブ部材１２が圧縮変形したり、スリーブ部材１２と、ノズルプレート９又はノズルマウント７との接触面が陥没したり、ノズルプレート９が反るような変形をしたりすることにより、ノズルベーン６ａと、ノズルマウント７又はノズルプレート９との隙間が減少することがある。もし、隙間が過小になると、ノズルベーン６ａが作動不良を起こすことがある。また、締結ボルトＢ（図５記載）が、タービンハウジング１と軸受ハウジング４とで内包される空間に存在するため、締結ボルトＢが高温となり、熱伸びやエンジン振動によるボルト緩みが発生する危険があった。
【００１１】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、可変ノズル機構の内部部品の変形に起因した作動不良が発生しない、及び可変ノズル機構を締結するボルトに緩みが発生しない、可変容量型排気ターボ過給機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】
【００１２】
本発明はかかる課題を解決する手段としてなされたものである。
本発明は、内燃機関の排気ガスが内部に導入されるタービンハウジングと、該タービンハウジング内に設けられて排気ガスによって回転駆動されるタービンロータと、一端が前記タービンハウジング内に挿入され、該一端に前記タービンロータが取り付けられるタービンシャフトと、該タービンシャフトを支持する軸受と、前記タービンハウジングに連結されて内部に前記軸受が収納される軸受ハウジングと、該軸受ハウジングに固定され、前記タービンロータへの排気ガスの流れを調整する可変ノズル機構と、を備え、前記可変ノズル機構は、ノズルと、該ノズルを保持するノズルマウントと、該ノズルと係合するレバープレートと、該レバープレートと係合するドライブリングと、を備える可変容量型排気ターボ過給機であって、前記タービンハウジングは内筒部と外筒部とを有する２重筒構造にされ、前記内筒部には、前記ノズルの先端が当接する輪環状のノズルプレートが設けられ、前記ノズルマウントと前記ノズルプレートとにはそれぞれ同軸上に貫通穴及び貫通螺子穴が形成され、前記ノズルマウントと前記ノズルプレートとの間には、前記貫通穴及び前記貫通螺子穴と同軸上にスリーブ部材が設けられ、前記ノズルマウントと前記ノズルプレートとは前記貫通穴、前記スリーブ部材及び前記貫通螺子穴の順に挿通された締結ボルトにより連結され、前記スリーブ部材は、前記ノズルマウント及び前記ノズルプレートと接する部分の肉厚が中央部の肉厚より厚くされていることを特徴とする。
かかる発明では、スリーブ部材の端部と、ノズルマウント及びノズルプレートとの接触面積が拡大するため、単位面積当たりの接触面圧が低減され、接触面の陥没などの塑性変形の発生を抑制することができる。なお、接触面の陥没はノズル端面の隙間低減に繋がる可能性があり、ノズル固着の原因となり得る。また、ガス流路に晒されるスリーブ中央部が比較的細径であるため、排気ガスの流れの乱れが抑制され、タービン性能の低下を抑えることができる。
【００１３】
本発明は、さらに、前記スリーブ部材の端部はフランジ状にされ、かつフランジ外周端側に近づくに連れてフランジの厚さが薄くなる形状にされていることを特徴とする。
かかる発明では、フランジ外周端側に近づくに連れて弾性変形が容易となり、スリーブ部材と、ノズルマウント及びノズルプレートとの接触面圧の分布が均一に近づく。その結果、フランジ外周端近傍での強い当たりとそれに伴う塑性変形を抑止することができる。
【００１４】
本発明は、さらに、前記スリーブ部材は、前記ノズルマウント、前記ノズルプレート及び前記締結ボルトより低剛性の部材であることを特徴とする。
かかる発明では、スリーブ部材がノズルマウント及びノズルプレートより先に変形するため、スリーブ部材と、ノズルマウント及びノズルプレートとの接触面の面圧低減効果が大きく、結果としてノズル端面とノズルプレート表面との隙間の変化をより抑制することができる。
【００１５】
本発明は、さらに、前記スリーブ部材には、前記締結ボルトより低線膨脹係数の材料が用いられていることを特徴とする。
かかる発明では、ターボ過給機の運転中は、排気ガスに直接晒されるスリーブ部材の方が締結ボルトより高温になるため、スリーブ部材の熱伸びが大きくなって、スリーブ部材とノズルマウント及びノズルプレートとの接触面圧が高くなり易い。スリーブ部材に線膨脹係数の低い材料を用いることで、接触面圧が高くなる現象が抑制され、接触面の塑性変形によるノズル端面の隙間低減を抑制することができる。
【００１６】
本発明は、さらに、前記ノズルプレート表面から突出した前記締結ボルトの先端は、かしめられていることを特徴とする。
かかる発明では、ノズルプレートの貫通螺子穴に締結ボルトが螺合されるので、ボルト緩みによるノズルプレートの振動過大を抑止することができる。また、ノズルマウントとノズルプレートとの締結部品の破損のリスクを低減することができる。締結ボルトの先端がかしめられているため、可変ノズル機構を締結するボルトの緩みを確実に防止することができる。
【００１７】
本発明は、さらに、前記ノズルプレートの過給機下流側の面にはリブが設けられていることを特徴とする。
かかる発明では、ノズルプレートにリブを設けることにより、運転中のノズルプレートの熱変形が抑制され、ノズル端面の隙間の低減を抑制することができる。また、リブを設けずに板厚を増加させる場合と比べて、ノズルプレートが軽量化され、エンジンなどの高周波数の振動外力を受けた場合にノズルマウントとノズルプレートとを締結するボルトに発生する動荷重を低減することができ、締結ボルトの破損に対する信頼性が高まる。
【００１８】
本発明は、さらに、前記リブは、円周方向、半径方向又はこれらの両方向に沿って形成されていることを特徴とする。
かかる発明では、円周方向のリブによりノズルプレートの周方向の変形の均一化及び変形の抑止が図られると共に、半径方向のリブによりノズルプレートの半径方向での湾曲を抑止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の可変容量型排気ターボ過給機では、可変ノズル機構の内部部品の変形に起因した作動不良が発生しない。また、可変ノズル機構を締結するボルトに緩みが発生しない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第１実施形態を示す説明図である。図１（Ａ）は、可変容量型排気ターボ過給機の要部の断面を示しており、図１（Ｂ）は、スリーブ部材を拡大して示している。
【図２】図２は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第２実施形態を示す説明図である。
【図３】図３は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第３実施形態を示す説明図である。
【図４】図４は、ノズルプレートに形成されたリブを示す説明図である。図４（ａ）は、円周方向のリブが形成されたノズルプレートを示している。図４（ｂ）は、円周方向のリブと半径方向のリブとが形成されたノズルプレートを示している。図４（ｃ）は、図４（ｂ）に対し、円周方向のリブを１つ増やしたノズルプレートを示している。
【図５】図５は、従来の可変容量型排気ターボ過給機を示す説明図である。
【図６】図６は、図５のノズルマウント付近を示す拡大図である。
【図７】図７は、図６の矢視Ａから見た形態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置などは特に記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００２２】
[第１実施形態]
図１は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第１実施形態を示している。この図は回転軸心Ｋに沿う部分断面図である。図に示すように、ターボ過給機には、内燃機関の排気ガスが内部に導入される厚肉多筒状のタービンハウジング１が設けられており、このタービンハウジング１の上流側の外周部には渦巻き状にスクロール２が形成されている。一方、タービンハウジング１の上流側の内周部には、排気ガスによって回転駆動される輻流型のタービンロータ３が設けられている。このタービンロータ３は、タービンシャフト３Ａの一端に設けられている。タービンシャフト３Ａの一端は、タービンハウジング１内に挿入されている。タービンシャフト３Ａは、回転中心が図中、回転軸心Ｋであり、コンプレッサ（図示省略）と同軸である。また、タービンシャフト３Ａは、軸受５を介して軸受ハウジング４に回転自在に支持されている。
【００２３】
軸受ハウジング４の背面には輪環状の凹部が形成され、この凹部に、ノズル６、ノズル６を保持するノズルマウント７、ノズルプレート９、ドライブリング１０、及びノズル６やドライブリング１０と係合するレバープレート１１などを備えるノズルアッセンブリとして可変ノズル機構８が設けられている。この可変ノズル機構８は、軸受ハウジング４に固定され、排気ガスの流れを調整する機能を有する。
ノズル６は、回転軸心Ｋ回りに等間隔で複数設けられている。また、ノズル６は、ターボ過給機のラジアル方向の位置ではスクロール２の内周側に位置している。ノズル６はノズルべーン６ａとノズル軸６ｂを有している。ノズル軸６ｂは、軸受ハウジング４に固定されたノズルマウント７に回動可能に支持されている。そして、この可変ノズル機構８では、ノズルベーン６ａの翼角を変化させることが可能となっている。
【００２４】
ノズルベーン６ａは、ノズルマウント７と、このノズルマウント７に結合された環状のノズルプレート９との間に配置され、該ノズルプレート９はタービンハウジング１の内筒部１ａの先端側に外嵌されている。
ノズルマウント７の先端側の隆起部には、円盤状のドライブリング１０が回転可能に設けられている。このドライブリング１０には、レバープレート１１が係合している。
また、レバープレート１１の内周側には回転軸心Ｋに沿った貫通穴が形成され、この貫通穴に、ノズル軸６ｂの先端側に形成された固定部６ｃが挿入されている。
【００２５】
上記構成からなる可変ノズル機構付き可変容量型排気ターボ過給機の作動時において、エンジン（図示省略）からの排気ガスはスクロール２に入り、該スクロール２の渦巻きに沿って周回しながらノズルベーン６ａに流入する。そして、この排気ガスは、ノズルベーン６ａの翼間を通過してタービンロータ３にその外周側から流入し、中心側に向かい半径方向に流れてタービンロータ３に膨張仕事をなした後、軸方向に沿って流れ、ガス出口に案内されて機外に送出される。
【００２６】
かかる可変容量型排気ターボ過給機の容量を制御するにあたっては、ノズルベーン６ａを流れる排気ガスが所要の流速になるような該ノズルベーン６ａの翼角を設定し、翼角制御手段（図示省略）により翼角を変更する。かかる翼角に対応するアクチュエータの往復変位はドライブリング１０に伝達され、該ドライブリング１０が回動駆動される。
該ドライブリング１０の回動により、該ドライブリング１０に係合されているレバープレート１１をノズル軸６ｂ回りに回動させ、該ノズル軸６ｂの回動によりノズルベーン６ａが回動して、翼角が変化する。
【００２７】
そして、本実施形態では、タービンハウジング１は内筒部１ａと外筒部１ｂとを有する２重筒構造にされている。この内筒部１ａには、ノズル６の先端が当接する輪環状のノズルプレート９が設けられている。また、ノズルマウント７とノズルプレート９とには、それぞれ同軸上に貫通穴７ａ及び貫通螺子穴９ａが形成されている。また、ノズルマウント７とノズルプレート９との間には、貫通穴７ａ及び貫通螺子穴９ａと同軸上にスリーブ部材１２が設けられている。そして、ノズルマウント７とノズルプレート９とは貫通穴７ａ、スリーブ部材１２及び貫通螺子穴９ａの順に挿通された締結ボルトＢにより連結され、スリーブ部材１２は、ノズルマウント７及びノズルプレート９と接する部分の径方向の肉厚が中央部の肉厚より厚くされている。そのため、スリーブ部材１２の端部と、ノズルマウント７及びノズルプレート９との接触面積が拡大するため、単位面積当たりの接触面圧が低減され、接触面の陥没などの塑性変形の発生を抑制することができる。なお、接触面の陥没はノズル端面の隙間低減に繋がる可能性があり、ノズル固着の原因となり得る。また、ガス流路に晒されるスリーブ中央部が比較的細径であるため、排気ガスの流れの乱れが抑制され、タービン性能の低下を抑えることができる。
【００２８】
また、本実施形態では、スリーブ部材１２の端部は軸方向を中心にフランジ状にされ、かつフランジ外周端側に近づくに連れてフランジの厚さが薄くなる形状にされている。そのため、フランジ外周端側に近づくに連れて弾性変形が容易となり、スリーブ部材１２と、ノズルマウント７及びノズルプレート９との接触面圧の分布が均一に近づく。その結果、フランジ外周端近傍での強い当たりとそれに伴う塑性変形を抑止することができる。
なお、スリーブ部材１２は、ノズルマウント７、ノズルプレート９及び締結ボルトＢより低剛性の部材であることが好ましい。スリーブ部材１２がノズルマウント７及びノズルプレート９より先に変形すれば、スリーブ部材１２とノズルマウント７及びノズルプレート９との接触面の面圧低減効果が大きく、結果としてノズル端面とノズルプレート表面との隙間の変化をより抑制することができるからである。
具体的には、締結ボルトＢとスリーブ部材１２の材料の組み合わせとしては、例えば、締結ボルトＢにＮｉ基耐熱合金又は析出硬化型耐熱鋼を用い、スリーブ部材１２にオーステナイト系ステンレス鋼を用いる組み合わせが挙げられる。
【００２９】
また、スリーブ部材１２には、締結ボルトＢより低線膨脹係数の材料を用いることが好ましい。ターボ過給機の運転中は、排気ガスに直接晒されるスリーブ部材１２の方が締結ボルトＢより高温になるため、スリーブ部材１２の熱伸びが大きくなって、スリーブ部材１２とノズルマウント７及びノズルプレート９との接触面圧が高くなり易いからである。スリーブ部材１２に線膨脹係数の低い材料を用いることで、接触面圧が高くなる現象が抑制され、接触面の塑性変形によるノズル端面の隙間低減を抑制することができる。
締結ボルトＢとスリーブ部材１２の材料の組み合わせとしては、例えば、締結ボルトＢにオーステナイト系ステンレス鋼を用い、スリーブ部材１２にフェライト系ステンレス鋼を用いる組み合わせが挙げられる。又は、線膨張係数の差を考慮してステンレス鋼同士の組み合わせにすることも可能である。
【００３０】
［第２実施形態]
図２は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第２実施形態を示している。なお、この第２実施形態では、第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態では、ノズルプレート９の表面から突出した該締結ボルトＢの先端は、かしめられている。
この構成では、ノズルプレート９の貫通螺子穴９ａに締結ボルトＢが螺合されるので、ボルト緩みによるノズルプレート９の振動過大を抑止することができる。また、ノズルマウント７とノズルプレート９との締結部品の破損のリスクを低減することができる。また、締結ボルトＢの先端がかしめられているため、可変ノズル機構８を締結する締結ボルトＢの緩みを確実に防止することができる。また、この方法を第１実施形態と併用すると、締結ボルトＢ先端のかしめ時に加わる加工荷重に起因したスリーブ部材１２と、ノズルプレート９又はノズルマウント７との接触面の変形も抑制でき、効果的である。
【００３１】
［第３実施形態]
図３は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第３実施形態を示している。なお、この第３実施形態では、第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態では、ノズルプレート９の過給機下流側の面にはリブ９ｂが形成されている。より具体的には、図４（ａ）に示すように、円盤状のノズルプレート９の内周端部に円環状のリブ９ｂが形成されている。ここでリブ９ｂは、ノズルプレート９の一部として形成されているが、別部材として取り付けるようにしてもよい。
【００３２】
本実施形態のように、ノズルプレート９にリブ９ｂを設けることにより、運転中のノズルプレート９の熱変形が抑制され、ノズル端面の隙間の低減を抑制することができる。また、リブ９ｂを設けずに板厚を増加させる場合と比べて、ノズルプレート９が軽量化され、エンジンなどの高周波数の振動外力を受けた場合にノズルマウント７とノズルプレート９とを締結する締結ボルトＢに発生する動荷重を低減することができ、締結ボルトＢの破損に対する信頼性が高まる。
【００３３】
なお、本実施形態では、リブ９ｂが円周方向に沿って形成されている例について説明したが、リブ９ｂの形成方法は特に限定されない。例えば、図４（ｂ）に示すように、円周方向と半径方向との両方向に沿ったリブ９ｂ，９ｃを形成してもよい。このようにすると、円周方向のリブ９ｂによりノズルプレート９の周方向の変形の均一化及び変形の抑止が図られると共に、半径方向のリブ９ｂによりノズルプレート９の半径方向での湾曲を抑止することができる。
さらに、図４（ｃ）に示すように円周方向のリブ９ｂを同心円状に増やすと、さらにノズルプレート９の強度が向上する。
【００３４】
以上、本発明を説明してきたが、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、その本質を逸脱しない範囲で、他の種々の変形が可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の可変容量型排気ターボ過給機では、可変ノズル機構内部部品の変形に起因した作動不良が発生しない。また、可変ノズル機構を締結するボルトに緩みや破損が発生しない。本発明の特徴部分の構成は、タービンハウジング、軸受ハウジング及びノズルマウントを備える過給機全体に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１ タービンハウジング
１ａ 内筒部
１ｂ 外筒部
２ スクロール
３ タービンロータ
３Ａ タービンシャフト
４ 軸受ハウジング
５ 軸受
６ ノズル
６ａ ノズルべーン
６ｂ ノズル軸
６ｃ 固定部
７ ノズルマウント
７ａ 貫通穴
８ 可変ノズル機構
９ ノズルプレート
９ａ 貫通螺子穴
９ｂ，９ｃ リブ
１０ ドライブリング
１０ａ 溝部
１１ レバープレート
１１ａ 湾曲部
１１ｂ 係合用突起
１２ スリーブ部材
Ｂ 締結ボルト
Ｋ 回転軸心
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気ガスが内部に導入されるタービンハウジングと、
該タービンハウジング内に設けられて排気ガスによって回転駆動されるタービンロータと、
一端が前記タービンハウジング内に挿入され、該一端に前記タービンロータが取り付けられるタービンシャフトと、
該タービンシャフトを支持する軸受と、
前記タービンハウジングに連結されて内部に前記軸受が収納される軸受ハウジングと、
該軸受ハウジングに固定され、前記タービンロータへの排気ガスの流れを調整する可変ノズル機構と、
を備え、
前記可変ノズル機構は、ノズルと、該ノズルを保持するノズルマウントと、該ノズルと係合するレバープレートと、
該レバープレートと係合するドライブリングと、
を備える可変容量型排気ターボ過給機であって、
前記タービンハウジングは内筒部と外筒部とを有する２重筒構造にされ、
前記内筒部には、前記ノズルの先端が当接する輪環状のノズルプレートが設けられ、
前記ノズルマウントと前記ノズルプレートとにはそれぞれ同軸上に貫通穴及び貫通螺子穴が形成され、
前記ノズルマウントと前記ノズルプレートとの間には、前記貫通穴及び前記貫通螺子穴と同軸上にスリーブ部材が設けられ、
前記ノズルマウントと前記ノズルプレートとは前記貫通穴、前記スリーブ部材及び前記貫通螺子穴の順に挿通された締結ボルトにより連結され、
前記スリーブ部材は、前記ノズルマウント及び前記ノズルプレートと接する部分の肉厚が中央部の肉厚より厚くされていることを特徴とする可変容量型排気ターボ過給機。
【請求項２】
前記スリーブ部材の端部はフランジ状にされ、かつフランジ外周端側に近づくに連れてフランジの厚さが薄くなる形状にされていることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型排気ターボ過給機。
【請求項３】
前記スリーブ部材は、前記ノズルマウント、前記ノズルプレート及び前記締結ボルトより低剛性の部材であることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型排気ターボ過給機。
【請求項４】
前記スリーブ部材には、前記締結ボルトより低線膨脹係数の材料が用いられていることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型排気ターボ過給機。
【請求項５】
前記ノズルプレート表面から突出した前記締結ボルトの先端は、かしめられていることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型排気ターボ過給機。
【請求項６】
前記ノズルプレートの過給機下流側の面にはリブが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型排気ターボ過給機。
【請求項７】
前記リブは、円周方向、半径方向又はこれらの両方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項６に記載の可変容量型排気ターボ過給機。
【請求項１】
内燃機関の排気ガスが内部に導入されるタービンハウジングと、
該タービンハウジング内に設けられて排気ガスによって回転駆動されるタービンロータと、
一端が前記タービンハウジング内に挿入され、該一端に前記タービンロータが取り付けられるタービンシャフトと、
該タービンシャフトを支持する軸受と、
前記タービンハウジングに連結されて内部に前記軸受が収納される軸受ハウジングと、
該軸受ハウジングに固定され、前記タービンロータへの排気ガスの流れを調整する可変ノズル機構と、
を備え、
前記可変ノズル機構は、ノズルと、該ノズルを保持するノズルマウントと、該ノズルと係合するレバープレートと、
該レバープレートと係合するドライブリングと、
を備える可変容量型排気ターボ過給機であって、
前記タービンハウジングは内筒部と外筒部とを有する２重筒構造にされ、
前記内筒部には、前記ノズルの先端が当接する輪環状のノズルプレートが設けられ、
前記ノズルマウントと前記ノズルプレートとにはそれぞれ同軸上に貫通穴及び貫通螺子穴が形成され、
前記ノズルマウントと前記ノズルプレートとの間には、前記貫通穴及び前記貫通螺子穴と同軸上にスリーブ部材が設けられ、
前記ノズルマウントと前記ノズルプレートとは前記貫通穴、前記スリーブ部材及び前記貫通螺子穴の順に挿通された締結ボルトにより連結され、
前記スリーブ部材は、前記ノズルマウント及び前記ノズルプレートと接する部分の肉厚が中央部の肉厚より厚くされていることを特徴とする可変容量型排気ターボ過給機。
【請求項２】
前記スリーブ部材の端部はフランジ状にされ、かつフランジ外周端側に近づくに連れてフランジの厚さが薄くなる形状にされていることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型排気ターボ過給機。
【請求項３】
前記スリーブ部材は、前記ノズルマウント、前記ノズルプレート及び前記締結ボルトより低剛性の部材であることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型排気ターボ過給機。
【請求項４】
前記スリーブ部材には、前記締結ボルトより低線膨脹係数の材料が用いられていることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型排気ターボ過給機。
【請求項５】
前記ノズルプレート表面から突出した前記締結ボルトの先端は、かしめられていることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型排気ターボ過給機。
【請求項６】
前記ノズルプレートの過給機下流側の面にはリブが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の可変容量型排気ターボ過給機。
【請求項７】
前記リブは、円周方向、半径方向又はこれらの両方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項６に記載の可変容量型排気ターボ過給機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１９６６５７（Ｐ２０１０−１９６６５７Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４４７２２（Ｐ２００９−４４７２２）
【出願日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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