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WO2013047153A1 - 可変ノズル機構の開度規制構造および可変容量型ターボチャージャ - Google Patents

可変ノズル機構の開度規制構造および可変容量型ターボチャージャ Download PDF

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WO2013047153A1
WO2013047153A1 PCT/JP2012/072887 JP2012072887W WO2013047153A1 WO 2013047153 A1 WO2013047153 A1 WO 2013047153A1 JP 2012072887 W JP2012072887 W JP 2012072887W WO 2013047153 A1 WO2013047153 A1 WO 2013047153A1
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WO
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nozzle
inner peripheral
peripheral side
connecting member
side end
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Ceased
Application number
PCT/JP2012/072887
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English (en)
French (fr)
Inventor
直人 田代
陣内　靖明
大之 有水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Priority to US14/232,515 priority patent/US9784119B2/en
Priority to EP12836744.8A priority patent/EP2762700B1/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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
    • F02B37/04—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
    • 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
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    • 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
    • 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
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/60—Fluid transfer
    • F05D2260/607—Preventing clogging or obstruction of flow paths by dirt, dust, or foreign particles
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a variable displacement turbocharger having a variable nozzle mechanism configured to be able to change the blade angle of a plurality of nozzle vanes, and more particularly to opening and closing operation and opening of the variable nozzle mechanism by accumulation of soot contained in engine exhaust gas.
  • the present invention relates to an opening restriction structure of a variable nozzle mechanism that is not adversely affected by the restriction, and a variable displacement turbocharger including the opening restriction structure.
  • exhaust gas from the engine is filled into a scroll formed in a turbine housing and passed through a plurality of nozzle vanes provided on the inner peripheral side of the scroll.
  • a structure that acts on a turbine rotor provided on the inner peripheral side of the nozzle vane is employed.
  • a variable displacement turbocharger having a variable nozzle mechanism configured such that the blade angles of a plurality of nozzle vanes can be changed is often used.
  • variable nozzle mechanism In this variable nozzle mechanism, the angle of the nozzle vane is changed, but the fully closed position (minimum use opening position) or the fully open position (maximum use opening position) of the nozzle vane It is set from the viewpoint of safety, and its fully open position or fully closed position is generally regulated by providing a stopper mechanism.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-199433
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-199433
  • a large-diameter disk portion of a roller pin member that is a stopper pin is formed on both sides of the roller pin member.
  • the configuration is shown in which the full opening angle of the nozzle vane is controlled by contacting one side of the open / close lever of the open / close lever, and the full closing angle of the nozzle vane is controlled by contacting the one side of the other open / close lever.
  • the full opening angle of the nozzle vane is controlled by contacting one side of the open / close lever.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-256877
  • angle control is performed without providing a stopper pin.
  • FIG. 9 of the present application in a variable nozzle mechanism in a variable capacity turbine, At least two adjacent lever plates 01 are formed with two full-opening side locking surfaces 03 that come into contact with each other by movement in the nozzle vane opening direction to lock the nozzle vanes in the fully open position. Between the nozzle mount side locking surface 07 formed on the mount 05, a closing side locking surface 07 for contacting each other at the minimum opening position of the nozzle vane and locking the nozzle vane at the minimum opening position is formed. It is shown.
  • the stopper pin is provided to determine whether the nozzle vane opening degree is fully open or fully closed as shown in Patent Document 1 and the open / close lever is in contact with the pin, accuracy is required for the stopper pin fixing position.
  • the restriction opening is likely to change due to wear of the stopper pin with the link that comes into contact with the stopper pin, and changes to the restriction opening when the lever and the link that the stopper pin does not come into contact with are worn. There are problems such as being easy to occur.
  • the present invention has been made in view of such problems, and is less susceptible to the accumulation of soot contained in the exhaust gas, and the opening restriction structure of the variable nozzle mechanism that enables reliable restriction of the nozzle vane opening, Another object of the present invention is to provide a variable capacity turbocharger provided with the opening restriction structure.
  • the present invention provides a variable nozzle vane having a nozzle shaft rotatably supported by a nozzle mount fixed inside a housing and a plurality of nozzle vanes disposed along the circumferential direction of the turbine.
  • An annular nozzle driving member that is rotated about a turbine shaft center by an actuator and rotationally drives the nozzle shaft portion of the nozzle vane; and the nozzle shaft portions of the plurality of nozzle vanes and the nozzle driving member are connected to drive the nozzle.
  • a variable nozzle mechanism having the same number of connecting members as the nozzle vanes that rotate the nozzle shaft portion by being swung by a member, an inner cylinder outer peripheral surface of a housing to which the nozzle mount is fixed, and the connecting members Opening restriction means for restricting the angle of the nozzle vane by bringing the inner peripheral side end surfaces into contact with each other, and the opening restriction means It accumulates in the gap between the inner peripheral side end of the connecting member and the nozzle mount and the housing on the periphery and at least one of the inner peripheral side end of the connecting member, the nozzle mount, and the housing. The discharge part of this was formed.
  • the opening degree regulating means for regulating the angle of the nozzle vane is configured by bringing the outer peripheral surface of the inner cylinder of the housing and the inner peripheral side end surface of the connecting member into contact with each other. Since the discharge part for discharging the soot accumulated in the gap between the side end part and the nozzle mount and the housing is formed in at least one member of the inner peripheral side end part of the connecting member, the nozzle mount and the housing, Soot contained in the exhaust gas is difficult to be deposited in the gap between the inner peripheral side end of the connecting member and the nozzle mount and the housing. As a result, the opening degree (full opening and full closing) restriction can be reliably restricted with high accuracy without the nozzle vane opening degree restriction being adversely affected by the accumulation of soot.
  • the discharge portion is a discharge recess formed on an inner peripheral side end surface of the connection member, and the recess is formed in the connection member when the connection member rotates in a direction in contact with the housing. It is good to be formed so that the deposition soot may be discharged by the peripheral side end face.
  • soot accumulated in the gap between the inner peripheral end surface of the connecting member and the outer peripheral surface of the inner cylinder of the housing is discharged so as to spout or push out, so that the inner peripheral side of the connecting member Accumulation of soot in the gap between the end surface and the outer peripheral surface of the inner cylinder of the housing can be effectively prevented.
  • the discharge portion is a discharge groove portion formed along the circumferential direction on the outer peripheral surface of the inner cylinder of the housing on the inner peripheral side of the gap between the connecting member and the nozzle mount.
  • soot that accumulates in the gap between the nozzle mount side surface of the inner peripheral side end of the connecting member and the nozzle mount is discharged in the turbine circumferential direction by the discharge groove portion. Accumulation of soot in the gap between the inner peripheral end surface and the inner cylinder outer peripheral surface of the housing can be effectively prevented.
  • the groove is formed to a range wider than the contact surface of the inner peripheral side end of the connecting member in the turbine circumferential direction, and the inner peripheral side end of the connecting member in the turbine axial direction. It is good to form to the position of about half of the contact surface of a part.
  • the discharge portion is a thin plate portion in which the thickness of the abutting portion of the inner peripheral side end portion of the connecting member is thinner than that of the other portion.
  • soot accumulated in the gap between the nozzle mount side surface of the inner peripheral side end of the connecting member and the nozzle mount is effectively discharged in the turbine axial direction.
  • Accumulation of soot in the gap between the inner peripheral side end surface of the member and the inner cylinder outer peripheral surface of the housing can be effectively prevented.
  • the contact area is small and soot accumulation is less likely to occur.
  • variable capacity turbocharger is configured by including the opening restriction structure of the variable nozzle mechanism.
  • the opening degree regulating means for regulating the angle of the nozzle vane is a variable nozzle mechanism configured by bringing the outer peripheral surface of the inner cylinder of the housing and the inner peripheral side end surface of the connecting member into contact with each other.
  • the soot contained in the exhaust gas is less likely to be accumulated in the gap between the inner peripheral end of the connecting member and the nozzle mount and the housing, the degree of opening is ensured with high accuracy without being adversely affected by soot accumulation.
  • a variable capacity turbocharger that can be regulated (fully open and fully closed) can be obtained.
  • the opening degree regulating means for regulating the angle of the nozzle vane is configured by bringing the inner cylinder outer circumferential surface of the housing and the inner circumferential side end surface of the coupling member into contact with each other, and the inner circumference of the coupling member Since the discharge part for discharging the soot accumulated in the gap between the side end part and the nozzle mount and the housing is formed in at least one member of the inner peripheral side end part of the connecting member, the nozzle mount and the housing, Soot contained in the exhaust gas is prevented from being deposited in the gap between the inner peripheral end of the connecting member and the nozzle mount and the housing.
  • the opening degree (full opening and full closing) restriction can be reliably restricted with high accuracy without the nozzle vane opening degree restriction being adversely affected by the accumulation of soot.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2. It is an expansion perspective view of the discharge part of a 1st embodiment. It is principal part sectional drawing of the discharge part of 2nd Embodiment. It is principal part sectional drawing of the discharge part of 3rd Embodiment. It is principal part sectional drawing of the discharge part of a comparative example. It is explanatory drawing of 2nd Embodiment. It is explanatory drawing which shows a prior art.
  • FIG. 1 shows an example of a variable capacity exhaust turbocharger (hereinafter referred to as an exhaust turbocharger) 1, which is a partial cross-sectional view along the rotation axis, and shows only the upper half of the rotation axis.
  • the exhaust turbocharger 1 is provided with a thick cylindrical turbine housing 3, and a scroll 5 is formed in a spiral shape on the outer peripheral portion on the upstream side of the turbine housing 3.
  • a radial turbine rotor 7 is provided on the inner peripheral portion of the turbine housing 3 on the upstream side.
  • a turbine shaft (not shown) to which the turbine rotor 7 is attached has a rotation center at a rotation axis K in the figure, and a compressor is provided on the opposite side of the turbine rotor 7.
  • the turbine shaft is rotatably supported by the bearing housing 13 via a bearing (not shown).
  • An annular recess 17 is formed in the back surface 15 of the bearing housing 13, and a variable nozzle mechanism 23, which is a nozzle assembly including a nozzle 19 and a nozzle mount 21, is accommodated in the recess 17. Further, between the back surface of the radiant flow type turbine rotor 7 and the bearing housing 13, the exhaust gas passing through the turbine rotor 7 does not leak to the concave portion 17 side of the bearing housing 13, and for the heat shielding function, the turbine A back plate 18 is provided.
  • a plurality of nozzles 19 are provided at equal intervals around the rotation axis K, and are located on the inner peripheral side of the scroll 5 at a radial position of the turbine.
  • the nozzle 19 has a nozzle vane 19a and a nozzle shaft 19b.
  • the nozzle shaft 19b is rotatably supported by a nozzle mount 21 fixed to the bearing housing 13, and a plurality of support portions for the nozzle shaft 19b are provided around the rotation axis K at equal intervals.
  • the variable nozzle mechanism 23 can change the blade angle of the nozzle vane 19a.
  • the nozzle vane 19a is disposed between the nozzle mount 21 and an annular nozzle plate 27 connected to the nozzle mount 21 so as to face the turbine shaft direction at a predetermined interval by a nozzle support (not shown).
  • the plate 27 is fitted to the distal end side of the inner cylinder portion of the turbine housing 3.
  • a seal ring 28 is disposed at a fitting portion of the turbine housing 3 on the distal end side of the inner cylinder portion
  • a seal ring 30 is disposed at a fitting portion between the bearing housing 13 and the turbine housing 3.
  • the nozzle mount 21 is provided with a step portion 29 in the radial direction, and an annular drive ring 31 is fitted to the step portion 29 so as to be rotatable concentrically with the rotation axis K.
  • a plurality of gourd-shaped lever plates 33 are engaged with the drive ring 31 side by side in the circumferential direction.
  • One end of the lever plate 33 is attached to the drive ring 31.
  • the other end of the nozzle mount 21 is connected to the end of the nozzle shaft 19b that penetrates the nozzle mount 21 in the same direction as the rotation axis K.
  • the nozzle shaft 19b rotates according to the angle at which the drive ring 31 rotates around the rotation axis K, and the nozzle vane 19a rotates according to the angle. That is, the opening degree of the nozzle 19 is adjusted by rotating the drive ring 31.
  • twelve nozzle vanes 19a are installed in the circumferential direction, and twelve lever plates 33 are provided around the rotation axis K correspondingly.
  • a collar 34 (see FIG. 3) is provided slightly below (near the center) the step portion 29 of the nozzle mount 21 where the drive ring 31 is provided.
  • the flange-shaped head portion of the flange 34 holds the ring-shaped inner peripheral portion of the drive ring 31 so as not to drop off from the step portion 29.
  • the nozzle 19 (19a, 19b), the nozzle mount 21, the nozzle plate 27, the drive ring 31, and the lever plate 33 described above are assembled into a variable nozzle mechanism 23. Further, a rotation shaft of a link mechanism (not shown) is provided through the back surface 15 of the bearing housing 13, and the rotation force obtained by converting the reciprocating displacement from the actuator into the rotation displacement is an engagement portion of the drive ring 31. 36 (see FIG. 2).
  • exhaust gas from the engine enters the scroll 5 and flows into the nozzle vane 19a while circling along the spiral of the scroll 5. Then, the exhaust gas passes between the blades of the nozzle vane 19a, flows into the turbine rotor 7 from the outer peripheral side, flows in the radial direction toward the center side, performs expansion work on the turbine rotor 7, and then along the axial direction. Then, it is guided to the gas outlet and sent out of the machine.
  • the blade angle of the nozzle vane 19a is set so that the exhaust gas flowing through the nozzle vane 19a has a required flow velocity, and the blade angle is changed by blade angle control means (not shown).
  • the reciprocating displacement of the actuator corresponding to the blade angle is transmitted to the drive ring 31, and the drive ring 31 is rotationally driven.
  • the drive ring 31 rotates, the lever plate 33 rotates and the nozzle shaft 19b fixed to the other end of the lever plate 33 rotates, and the nozzle vane 19a rotates due to the rotation of the nozzle shaft 19b. Then the wing angle changes.
  • one end of the substantially gourd-shaped lever plate 33 is attached to the drive ring 31, and the other end is a nozzle shaft that penetrates the inside of the nozzle mount 21 in the same direction as the rotation axis K. It connects with the end of 19b.
  • the end surface on the inner peripheral side of the lever plate 33 is formed in a gently curved shape, and the outer peripheral surface of the inner cylinder of the bearing housing 13 to which the nozzle mount 21 is fixed when the lever plate 33 rotates in the fully open direction of the nozzle vane 19a.
  • This contact portion forms an opening degree restricting portion (opening degree restricting means) 43 for restricting the angle of the nozzle vane 19a to a predetermined opening degree.
  • the nozzle vane 19a acts as the opening degree restricting portion 43 when the nozzle vane 19a is fully opened.
  • limiting part at the time of full closure is performed by making the side surface of the lever plate 33 contact
  • an opening degree restricting portion 43 is formed in a shape in which the lower end corner of the lever plate 33 protrudes.
  • a discharge recess 47 is continuously formed along the circumferential direction of the inner end surface of the lever plate 33 in the direction in which the lever plate 33 moves from the degree restricting portion 43 in the fully open direction of the nozzle vane 19a (in the direction of arrow P in FIG. 3).
  • the shape of the discharge recess 47 may be set to a gap shape that easily discharges the accumulated soot along the inner peripheral end surface of the lever plate 33.
  • the shape that the gap ⁇ (FIG. 4) increases along the rotation direction. It is good to do.
  • the discharge recess 47 does not have a shape in which all end surfaces are cut as shown in FIG. 4, and is formed in a plurality of strips in the circumferential direction on the inner peripheral side end surface of the lever plate 33 as long as the spout discharge function is obtained. It may be a groove shape. *
  • the exhaust gas passing through the turbine rotor 7 is a sliding portion between the nozzle shaft 19b and the nozzle mount 21, a fitting portion between the nozzle mount 21 and the bearing housing 13, a turbine back plate 18, the nozzle mount 21 and the bearing housing. 13 leaks to the concave portion 17 side of the bearing housing 13 through the fitting portion with 13, and soot in the exhaust gas accumulates in the concave portion 17. In particular, it tends to deposit in the gap A between the lever plate 33 and the nozzle mount 21 and in the gap B between the inner peripheral side end surface of the lever plate 33 and the inner cylinder outer peripheral surface 41 of the bearing housing 13.
  • the lever plate is in the fully open direction.
  • the inner peripheral side end surface of the lever plate 33 and the protrusion-like opening degree restricting portion 43 act so as to discharge accumulated soot, so that the inner peripheral side end surface of the lever plate 33 and the bearing housing 13
  • the accumulation of soot is prevented from increasing in the gap B between the outer peripheral surface 41 of the inner cylinder and the maximum opening degree is always controlled stably by the opening degree restricting part 43.
  • FIG. 5 shows the discharge part 50 of the second embodiment, and is an enlarged view of a cross section taken along the line DD of FIG.
  • the drive ring 31 is held at the position of the DD line cross section by the flange-shaped head of the flange 34 so that it does not fall off from the stepped portion 29 of the nozzle mount 21, and on the circumferential side of the position of the flange 34,
  • the opening degree restricting portion 43 is formed.
  • the discharge portion 50 is on the inner peripheral side of the gap between the lever plate 33 and the nozzle mount 21, and is a discharge groove portion 52 formed along the circumferential direction on the outer peripheral surface 41 of the inner cylinder of the bearing housing 13. Consists of. In the turbine circumferential direction, the discharge groove portion 52 is formed up to a range wider than the contact surface of the opening restricting portion 43 of the lever plate 33 as indicated by U in FIG. 8, and in the turbine axial direction, W2 in FIG. As shown, the lever plate 33 is formed up to a position approximately half the width W1 of the abutting surface of the inner peripheral side end. In addition, you may form the formation position of the turbine circumferential direction of the discharge groove part 52 not to be a part as shown by U of FIG.
  • the discharge groove portion 52 By configuring the discharge groove portion 52 in this way, the soot accumulated in the gap between the nozzle mount 21 side surface of the inner peripheral side end portion (end surface and side surface on the inner peripheral side) of the lever plate 33 and the nozzle mount 21 is reduced. Since the discharge groove 52 discharges in the turbine circumferential direction, it is possible to effectively prevent wrinkles accumulated in the gap between the inner peripheral side end of the lever plate 33 and the inner cylinder outer peripheral surface 41 of the bearing housing 13 and the nozzle mount 21. If this discharge groove is sufficiently large, the discharge recess of the lever plate shown in the first embodiment can be omitted.
  • the discharge groove 52 is formed up to a position substantially half the width W1 of the contact surface of the inner peripheral side end of the lever plate 33 in the turbine axis direction, so that the inner peripheral side end surface of the lever plate 33 is formed.
  • the width of the contact surface is reduced, whereby the amount of soot accumulated between the inner peripheral side end surface of the lever plate 33 and the inner cylinder outer peripheral surface 41 of the bearing housing 13 can be reduced. If the contact surface is made smaller than about half of the width of the discharge groove 52 in the turbine axial direction, the wear on the inner peripheral side end surface of the lever plate 33 may be increased, making it difficult to accurately control the opening degree. If the contact surface is made larger than half, it will be difficult to obtain the spout discharging function. Therefore, as compared with the thickness W1 of the inner peripheral side end portion of the lever plate 33 as shown in FIG. A discharge groove 52 may be formed.
  • the soot that accumulates in the gap between the nozzle mount 21 side surface of the inner peripheral side end of the lever plate 33 and the nozzle mount 21 is discharged in the turbine circumferential direction by the length U of the discharge groove 52.
  • the position of the discharge groove 52 on the contact surface side of the width W2 in the turbine axial direction to a position about half the plate thickness W1
  • the inner peripheral side end surface of the lever plate 33 and the bearing The amount of soot accumulated between the inner cylinder outer peripheral surface 41 of the housing 13 is reduced, and the soot in the discharge groove 52 is easily discharged also in the turbine axial direction.
  • the soot that tends to accumulate around the opening degree restricting portion 43 at the inner peripheral end of the lever plate 33 can be efficiently discharged.
  • FIG. 6 shows the discharge section 60 of the third embodiment, and is an enlarged view of a cross section taken along the line DD of FIG.
  • the discharge unit 60 sets the thickness of the end portion on the inner peripheral side of the lever plate 62 to W3 by reducing the plate thickness W1 shown in the comparative example of FIG. That is, the discharge portion 60 is configured by a thin plate portion 64 in which the plate thickness W3 of the inner peripheral side end portion of the lever plate 62 is formed thinner than the other portion, that is, one end portion where the drive ring 31 is attached.
  • the contact surface with the inner cylinder outer peripheral surface 41 of the bearing housing 13 decreases, so that the gap between the inner peripheral end surface of the lever plate 62 and the inner cylinder outer peripheral surface 41 of the bearing housing 13 is reduced.
  • the amount of soot that accumulates is reduced, and soot that accumulates in the gap between the nozzle mount 21 side surface of the inner peripheral side end of the lever plate 62 and the nozzle mount 21 depends on the width W3 of the thin plate portion 64 in the turbine axial direction. It becomes easy to discharge to As a result, the soot that tends to accumulate around the opening degree restricting portion 43 at the inner peripheral end of the lever plate 33 can be efficiently discharged.
  • the width W3 needs to be set in consideration of both the point of wear on the inner peripheral side end surface of the lever plate 62 and the ability to discharge soot from the contact surface.
  • the discharge portion that discharges the soot that accumulates in the gap between the inner peripheral end of the connecting member and the nozzle mount and the housing, the inner peripheral end of the connecting member, the nozzle mount, and the housing Since the soot contained in the exhaust gas is less likely to be accumulated in the gap between the inner peripheral end of the connecting member and the nozzle mount and the housing, the opening restriction structure of the variable nozzle mechanism And suitable for use in variable capacity turbochargers.

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Abstract

　可変ノズル機構部(２３)と、ノズルマウント(２１)が固定される軸受ハウジング(１３)の内筒外周面(４１)とレバープレート(３３)の内周側端面とを互いに当接させてノズルベーン(１９ａ)の角度を規制する開度規制手段(４３)と、開度規制手段(４３)の周辺であってレバープレート(３３)の内周側端部に、レバープレート(３３)の内周側端部とノズルマウント(２１)および軸受ハウジング(１３)との隙間に堆積する煤を排出する排出凹部(４７)を設けたことを特徴とする。

Description

可変ノズル機構の開度規制構造および可変容量型ターボチャージャ
　本発明は、複数のノズルベーンの翼角を変化可能に構成した可変ノズル機構を備えた可変容量型ターボチャージに関し、特に、エンジンの排ガスに含まれる煤の堆積によって可変ノズル機構の開閉動作および開度規制に悪影響を受けない可変ノズル機構の開度規制構造、および該開度規制構造を備えた可変容量型ターボチャージャに関する。
　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チャージャでは、エンジンからの排ガスを、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が変化可能に構成された可変ノズル機構を備えた可変容量型ターボチャージャが多く用いられている。
　この可変ノズル機構においては、ノズルベーンの角度が変化せしめられるようなっているが、ノズルベーンの全閉位置（最小使用開度位置）または全開位置（最使用開度位置）は、ターボチャージャの要求性能や安全性の観点から設定されており、その全開開度位置または全閉開度位置は、一般にストッパ機構を設けて規制されている。
　ストッパ機構の例としては、特許文献１（特開２０００－１９９４３３合公報）が知られており、かかる特許文献１によれば、ストッパーピンであるローラピン部材の大径円盤部が、ローラピン部材の両側に位置する開閉レバーの一方の開閉レバーの一側面に接触することでノズルベーンの全開角度を制御する一方、他方の開閉レバーの一側面に接触することでノズルベーンの全閉角度を制御する構成が示されている。
　また、特許文献２（特開２００２－２５６８７７号公報）においては、ストッパーピンを設けることなく角度制御を行わせるものであり、本願の図９に示すように、可変容量タービンにおける可変ノズル機構において、少なくとも相隣る２つのレバープレート０１に、ノズルベーン開方向への移動により互いに当接して該ノズルベーンを全開位置に係止させる２つの全開側係止面０３を形成し、また各レバープレート０１とノズルマウント０５に形成されたノズルマウント側係止面０７との間に、ノズルベーンの最小開度位置において互いに当接してノズルベーンを最小開度位置に係止させる閉止側係止面０７を夫々形成することが示されている。
特開２０００－１９９４３３合公報 特開２００２－２５６８７７号公報
　しかしながら、前記特許文献１に示されるようなノズルベーン開度の全開および全閉を決めるためにストッパーピンを設けて、開閉レバーをピンに当接する構造であると、ストッパーピンの固定位置に精度が要求されること、また、ストッパーピンが該ストッパーピンと当接するリンクとの摩耗により規制開度に変化が生じやすいこと、また、ストッパーピンの当接しないレバー及びリンクが摩耗した際に規制開度に変化が生じやすいなどの問題がある。
　また、特許文献２のようにストッパーピンを用いないものにおいては、ストッパーピンによる位置決め精度の要求やピンの摩耗による影響は受けにくいものの、可変容量型ターボチャージャ内の排ガス通路から漏洩した排ガスによって、軸受ハウジング内に排ガス中の煤が堆積し、その堆積煤の影響で開閉レバーの動きが悪化し、さらに開度規制の位置が変化する問題が生じる。
　すなわち、図９に示すように、レバープレート０１の背面とノズルマウント０５の側面との隙間、さらにレバープレート０１の内周側の端面とノズルマウント０５の段差状の係ノズルマウント側係止面０７との間等に煤が堆積しやすく、これら堆積した煤によって開閉レバーのスムーズな動きが損なわれ、さらに規制角度にずれが生じる。
　そこで、本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、排ガス中に含まれる煤の堆積による影響を受けにくく、確実なノズルベーン開度の規制を可能にする可変ノズル機構の開度規制構造、および該開度規制構造を備えた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。
　前記目的を達成するため、本発明は、ハウジングの内部に固定されるノズルマウントにノズル軸部が回転可能に支持されるとともにタービンの円周方向に沿って複数個配設される可変のノズルベーンと、アクチュエータによってタービン軸心回りに回転可能にされて前記ノズルベーンのノズル軸部を回転駆動する環状のノズル駆動部材と、前記複数のノズルベーンのノズル軸部と前記ノズル駆動部材とを連結し前記ノズル駆動部材によって揺動されることによって前記ノズル軸部を回転させる前記ノズルベーンと同数の連結部材と、を備えた可変ノズル機構と、前記ノズルマウントが固定されるハウジングの内筒外周面と前記連結部材の内周側端面とを互いに当接させて前記ノズルベーンの角度を規制する開度規制手段と、該開度規制手段の周辺であって前記連結部材の内周側端部と前記ノズルマウントと前記ハウジングとの少なくともいずれか一部材に、前記連結部材の内周側端部とノズルマウントおよびハウジングとの隙間に堆積する煤の排出部を形成したことを特徴とする。
　かかる発明によれば、前記ノズルベーンの角度を規制する開度規制手段を、ハウジングの内筒外周面と連結部材の内周側端面とを互いに当接させることで構成して、連結部材の内周側端部とノズルマウントおよびハウジングとの隙間に堆積する煤を排出させる排出部を、前記連結部材の内周側端部と前記ノズルマウントと前記ハウジングとの少なくともいずれか一部材に形成したので、排ガス中に含まれる煤が連結部材の内周側端部とノズルマウントおよびハウジングとの隙間に堆積され難くなる。
　その結果、ノズルベーンの開度規制が煤の堆積によって悪影響を受けることなく開度（全開および全閉）規制が、高い精度で確実に規制することができる。
　また、本発明において好ましくは、前記排出部が、前記連結部材の内周側端面に形成された排出凹部であり、該凹部は前記連結部材がハウジングと当接する方向に回転したとき連結部材の内周側端面によって堆積煤を吐き出すように形成されているとよい。
　このように構成することで、前記連結部材の内周側端面とハウジングの内筒外周面との隙間に堆積する煤を吐き出すように、または押し出すように排出されるため、連結部材の内周側端面とハウジングの内筒外周面との隙間への煤の堆積を効果的に防止できる。
　また、本発明において好ましくは、前記排出部が、前記連結部材とノズルマウントとの隙間の内周側の前記ハウジングの内筒外周面に周方向に沿って形成された排出溝部からなるとよい。
　このように構成することで、連結部材の内周側端部のノズルマウント側の側面と、ノズルマウントとの隙間に堆積する煤は、排出溝部によってタービン周方向に排出されるため、連結部材の内周側端面とハウジングの内筒外周面との隙間への煤の堆積を効果的に防止できる。
　また、本発明において好ましくは、前記溝は、タービン周方向においては前記連結部材の内周側端部の当接面より広い範囲まで形成され、タービン軸方向においては前記連結部材の内周側端部の当接面の略半分の位置まで形成されるとよい。
　このように構成することで、連結部材の内周側端部のノズルマウント側の側面と、ノズルマウントとの隙間に堆積する煤は、排出溝部によってタービン周方向に排出されるのに加えて、排出溝部によってタービン軸方向へも排出されやすくなるため、連結部材の内周側端面とハウジングの内筒外周面との隙間への煤の堆積をより効果的に防止できる。
　また、本発明において好ましくは、前記排出部が、前記連結部材の内周側端部の前記当接させる部分の板厚を他の部分より薄くした薄板部からなるとよい。
　このように構成することで、連結部材の内周側端部のノズルマウント側の側面と、ノズルマウントとの隙間に堆積する煤は、タービン軸方向への排出が効果的になされるため、連結部材の内周側端面とハウジングの内筒外周面との隙間への煤の堆積を効果的に防止できる。さらに、薄板部のため当接面積が小さく煤の堆積も生じにくい。
　また、本発明は、前記の可変ノズル機構の開度規制構造を備えて可変容量型のターボチャージャを構成することを特徴とする。
　このように構成することによって、前記ノズルベーンの角度を規制する開度規制手段を、ハウジングの内筒外周面と連結部材の内周側端面とを互いに当接させることで構成した可変ノズル機構であっても、排ガス中に含まれる煤が連結部材の内周側端部とノズルマウントおよびハウジングとの隙間に堆積され難くなるため、煤の堆積によって悪影響を受けることなく、高い精度で確実に開度（全開および全閉）規制することができる可変容量型のターボチャージャを得ることができる。
　本発明によれば、前記ノズルベーンの角度を規制する開度規制手段を、ハウジングの内筒外周面と連結部材の内周側端面とを互いに当接させることで構成して、連結部材の内周側端部とノズルマウントおよびハウジングとの隙間に堆積する煤を排出させる排出部を、前記連結部材の内周側端部と前記ノズルマウントと前記ハウジングとの少なくともいずれか一部材に形成したので、排ガス中に含まれる煤が連結部材の内周側端部とノズルマウントおよびハウジングとの隙間に堆積されることが防止される。
　その結果、ノズルベーンの開度規制が煤の堆積によって悪影響を受けることなく開度（全開および全閉）規制が、高い精度で確実に規制することができる。
本発明の第１実施形態を示す可変容量型ターボチャージャの全体構成を示す要部断面図である。 第１実施形態の可変ノズル機構部の全体構成を示す斜視説明図である。 図２の要部拡大図である。 第１実施形態の排出部の拡大斜視図である。 第２実施形態の排出部の要部断面図である。 第３実施形態の排出部の要部断面図である。 比較例の排出部の要部断面図である。 第２実施形態の説明図である。 従来技術を示す説明図である。
　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、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
（第１実施形態）
　本発明の第１実施形態について図１～４を参照して説明する。
　図１は、可変容量型排気ターボチャージャ（以下排気ターボチャージャという）１の一例を示し、回転軸線に沿う部分断面図であり、回転軸線より上半分のみを示す。
　図１に示すように、排気ターボチャージャ１には、厚肉筒状のタービンハウジング３が設けられ、このタービンハウジング３の上流側の外周部には渦巻き状にスクロール５が形成されている。一方、タービンハウジング３の上流側の内周部には、輻流型のタービンロータ７が設けられている。
　タービンロータ７が取り付けられている図示しないタービンシャフトは、回転中心が、図中回転軸心Ｋであり、タービンロータ７とは反対側にコンプレッサが設けられている。また、タービンシャフトは、図示しない軸受を介して軸受ハウジング１３に回転自在に支持されている。
　軸受ハウジング１３の背面１５には環状の凹部１７が形成され、この凹部１７にノズル１９及びノズルマウント２１等を備えるノズルアッセンブリである可変ノズル機構部２３が収納される。
　また、輻流型のタービンロータ７の背面と軸受ハウジング１３との間には、タービンロータ７を通過する排ガスが軸受ハウジング１３の凹部１７側へ漏れないように、また遮熱機能のためにタービンバックプレート１８が設けられている。
　ノズル１９は、回転軸心Ｋ回りに等間隔で複数設けられるとともに、タービンのラジアル方向の位置ではスクロール５の内周側に位置している。
　また、ノズル１９は、ノズルベーン１９ａとノズル軸１９ｂを有している。ノズル軸１９ｂは、軸受ハウジング１３に固定されるノズルマウント２１に回動可能に支持され、そのノズル軸１９ｂの支持部は回転軸心Ｋ回りに等間隔に複数設けられている。そして、この可変ノズル機構部２３によって、ノズルベーン１９ａの翼角を変化させることが可能になっている。
　ノズルベーン１９ａは、ノズルマウント２１と、このノズルマウント２１に図示しないノズルサポートにより所定間隔を存してタービン軸方向に対向するように連結された環状のノズルプレート２７との間に配置され、該ノズルプレート２７は、タービンハウジング３の内筒部先端側に嵌合される。さらに、タービンハウジング３の内筒部先端側の嵌合部位にはシールリング２８が配設され、軸受ハウジング１３とタービンハウジング３との嵌合部位にはシールリング３０が配設されている。
　ノズルマウント２１には径方向に段差部２９が設けられ、この段差部２９に円環状のドライブリング３１が回転軸心Ｋと同心状に回動可能に嵌合している。ドライブリング３１には、図２、図３のように、ひょうたん形状のレバープレート３３が複数個、周方向に並んで係合しており、このレバープレート３３の一端部は、ドライブリング３１に取り付けられ、他端部はノズルマウント２１の内部を回転軸心Ｋと同一方向に貫通したノズル軸１９ｂの端部に連結している。
　そして、ドライブリング３１が回転軸心Ｋの回りに回動する角度に応じて、ノズル軸１９ｂが回動して、それ角度に応じてノズルベーン１９ａが回動するようになっている。すなわち、ドライブリング３１を回動させることでノズル１９の開度が調整されるようになっている。ここでは、ノズルベーン１９ａが周方向に１２枚設置され、それに対応してレバープレート３３は回転軸心Ｋの回りに１２個設けられている。
　また、ドライブリング３１が設けられるノズルマウント２１の段差部２９より僅かに下方（中心寄り）に鋲３４（図３参照）が設けられされている。この鋲３４のフランジ状の頭部によりドライブリング３１の環形状の内周部分が段差部２９より脱落しないように保持されている。
　以上説明したノズル１９（１９ａ、１９ｂ）、ノズルマウント２１、ノズルプレート２７、ドライブリング３１、およびレバープレート３３を備えてアセンブリー化されて可変ノズル機構部２３が構成されている。
　また、軸受ハウジング１３の背面１５を貫通して図示しないリンク機構の回転軸が設けられ、この回転軸はアクチュエータからの往復変位を回転変位に変換した回転力が、前記ドライブリング３１の係合部３６（図２参照）に連結するようになっている。
　以上のように構成された排気ターボチャージャ１の作動は、エンジンからの排気ガスはスクロール５に入り、該スクロール５の渦巻に沿って周回しながらノズルベーン１９ａに流入する。そして、この排ガスは、ノズルベーン１９ａの翼間を通過してタービンロータ７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７に膨脹仕事をなした後に、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。
　排気ターボチャージャ１の容量を制御するにあたっては、ノズルベーン１９ａを流れる排ガスが所要の流速になるような該ノズルベーン１９ａの翼角を設定し、翼角制御手段（不図示）により翼角を変更する。かかる翼角に対応するアクチャエータの往復変位はドライブリング３１に伝達され、該ドライブリング３１が回転駆動される。該ドライブリング３１の回動により、レバープレート３３が回動してレバープレート３３の他端部に固定されたノズル軸１９ｂが回動されて、このノズル軸１９ｂの回動によりノズルベーン１９ａが回動して翼角が変化する。
　次に、本発明にかかるノズルベーン１９ａの翼角の開度規制手段および堆積煤の排出構造について説明する。
　図２、３に示すように、略ひょうたん形状のレバープレート３３の一端部は、ドライブリング３１に取り付けられ、他端部はノズルマウント２１の内部を回転軸心Ｋと同一方向に貫通したノズル軸１９ｂの端部に連結している。
　このレバープレート３３の内周側端面は、緩やかな曲面形状に形成されるとともに、レバープレート３３がノズルベーン１９ａの全開方向へ回転したとき、ノズルマウント２１が固定される軸受ハウジング１３の内筒外周面４１と当接するようになっており、この当接箇所がノズルベーン１９ａの角度を所定の開度に規制する開度規制部（開度規制手段）４３を形成している。本実施形態ではノズルベーン１９ａの全開時の開度規制部４３として作用するようになっている。
　なお、全閉時の開度規制部は図３に示すピン４５にレバープレート３３の側面を当接させることで行っている。
　図３の点線円内、および図４に示すように、レバープレート３３の内周側端面には、レバープレート３３の下端角部が突出した形状で、開度規制部４３が形成され、その開度規制部４３からレバープレート３３がノズルベーン１９ａの全開方向に動く向きに（図３の矢印Ｐ方向）、レバープレート３３の内周側端面の周方向に沿って連続的に排出凹部４７が形成され、この排出凹部４７によって、レバープレート３３が軸受ハウジング１３の内筒外周面４１と当接する方向に回転したときレバープレート３３の内周側端面と突起状の開度規制部４３によって堆積煤を吐き出す、もしくは押し出すように作用して、煤が堆積しないようになっている。
　排出凹部４７の形状については、レバープレート３３の内周側端面に沿って堆積煤を吐き出しやすい隙間形状に設定するとよく、例えば、回転方向に沿って隙間δ（図４）が増大するような形状とするとよい。また、この排出凹部４７は、図４のように端面が全て削られている形状でなく、煤の吐き出し機能が得られればレバープレート３３の内周側端面に周方向に複数条に形成される溝形状でもよい。　
　なお、タービンロータ７を通過する排ガスは、ノズル軸１９ｂとノズルマウント２１との摺動部や、ノズルマウント２１と軸受ハウジング１３との嵌合部や、タービンバックプレート１８とノズルマウント２１および軸受ハウジング１３との嵌合部を介して、軸受ハウジング１３の凹部１７側へ漏れるとともに、排ガス中の煤が凹部１７内に堆積していく。
　特に、レバープレート３３とノズルマウント２１との間の隙間Ａ内や、レバープレート３３の内周側端面と軸受ハウジング１３の内筒外周面４１と間の隙間Ｂ内に堆積しやすい。
　そして、この隙間Ａ、Ｂに煤が堆積することによって、ノズルベーンの全開位置が全開まで開かない状態になり、必要以上に過給される問題があるが、本実施形態では、全開方向にレバープレート３３が回転する度に、回転によってレバープレート３３の内周側端面と突起状の開度規制部４３によって堆積煤を吐き出すように作用するため、レバープレート３３の内周側端面と軸受ハウジング１３の内筒外周面４１との間の隙間Ｂへ、煤の堆積が増大することが防止され、開度規制部４３によって常に安定した最大開度の制御がなされる。
（第２実施形態）
　次に、第２実施形態について図５、図８を参照して説明する。
　図５は、第２実施形態の排出部５０を示すものであり、図３のＤ－Ｄ線断面の拡大図である。
　Ｄ－Ｄ線断面の位置には、鋲３４のフランジ状の頭部によりドライブリング３１がノズルマウント２１の段差部２９より脱落しないように保持しており、その鋲３４の位置の周側に、前記開度規制部４３が形成されている。
　図５のように、排出部５０は、レバープレート３３とノズルマウント２１との隙間の内周側であって、軸受ハウジング１３の内筒外周面４１に周方向に沿って形成された排出溝部５２からなる。この排出溝部５２は、タービン周方向においては、図８のＵで示すようにレバープレート３３の開度規制部４３の当接面より広い範囲まで形成され、タービン軸方向においては図５のＷ２で示すようにレバープレート３３の内周側端部の当接面の幅Ｗ１の略半分の位置まで形成されている。
　なお、排出溝部５２のタービン周方向の形成位置は、図８のＵで示すように一部ではなく、全周に連なるように形成してもよい。
　このように排出溝部５２を構成することで、レバープレート３３の内周側端部（内周側の端面および側面）のノズルマウント２１側の側面と、ノズルマウント２１との隙間に堆積する煤は、排出溝部５２によってタービン周方向に吐き出されるため、レバープレート３３の内周側端部と軸受ハウジング１３の内筒外周面４１およびノズルマウント２１との隙間に堆積する煤を効果的に防止できる。この排出溝部が十分大きく確保されていれば、第１実施形態に示すレバープレートの排出凹部を省略できる。
　なお、この排出溝部５２は、タービン軸方向においてはレバープレート３３の内周側端部の当接面の幅Ｗ１の略半分の位置まで形成されることによって、レバープレート３３の内周側端面の当接面幅が縮小し、これによってレバープレート３３の内周側端面と軸受ハウジング１３の内筒外周面４１との間に堆積する煤の量を減少させことができる。
　排出溝部５２のタービン軸方向の幅については約半分より当接面を小さくすると、レバープレート３３の内周側端面の摩耗が大きくなるおそれがあり、正確な開度規制が困難になり、また約半分より当接面を大きくすると煤の吐き出し機能が得にくくなることから、図８に示す比較例のようにレバープレート３３の内周側端部の板厚のＷ１に対してその約半分程度まで排出溝部５２を形成するとよい。
　第２実施形態によると、レバープレート３３の内周側端部のノズルマウント２１側の側面と、ノズルマウント２１との隙間に堆積する煤は、排出溝部５２の長さＵによってタービン周方向に排出されるのに加えて、排出溝部５２のタービン軸方向の幅Ｗ２の当接面側の位置を板厚のＷ１の約半分の位置に設定させることで、レバープレート３３の内周側端面と軸受ハウジング１３の内筒外周面４１との間に堆積する煤の量を減少させるとともに、排出溝部５２内の煤を、タービン軸方向へも排出させやすくなる。これによって、レバープレート３３の内周側端部の開度規制部４３周辺に堆積しやすい煤を効率よく排出できる。
（第３実施形態）
　次に、第３実施形態について図６を参照して説明する。
　図６は、第３実施形態の排出部６０を示すものであり、図３のＤ－Ｄ線断面の拡大図である。
　図６のように、排出部６０は、レバープレート６２の内周側端部の板厚を、図７の比較例で示す板厚Ｗ１に対して、板厚を薄くしてＷ３とする。つまり、排出部６０は、レバープレート６２の内周側端部の板厚Ｗ３を他の部分、つまりドライブリング３１との取り付けを行う一端部分より薄く形成した薄板部６４から構成されている。
　第３実施形態によれば、軸受ハウジング１３の内筒外周面４１との当接面が減少することによって、レバープレート６２の内周側端面と軸受ハウジング１３の内筒外周面４１との間に堆積する煤の量を減少させるとともに、レバープレート６２の内周側端部のノズルマウント２１側の側面と、ノズルマウント２１との隙間に堆積する煤が、薄板部６４の幅Ｗ３によってタービン軸方向への排出が容易となる。
　これによって、レバープレート３３の内周側端部の開度規制部４３周辺に堆積しやすい煤を効率よく排出できる。
　なお、第２実施形態のように、幅Ｗ３についてはレバープレート６２の内周側端面の摩耗の点、および当接面からの煤の吐き出し性能との両方を勘案して設定する必要がある。
　以上の第１実施形態～第３実施形態は、それぞれ単独で構成してもよく、さらに適宜組み合わせて構成してもよいことは勿論である。
　本発明によれば、連結部材の内周側端部とノズルマウントおよびハウジングとの隙間に堆積する煤を排出させる排出部を、前記連結部材の内周側端部と前記ノズルマウントと前記ハウジングとの少なくともいずれか一部材に形成したことによって、排ガス中に含まれる煤が連結部材の内周側端部とノズルマウントおよびハウジングとの隙間に堆積され難くなるので、可変ノズル機構の開度規制構造および可変容量型ターボチャージャへの利用に適している。

Claims (6)

  1. 　ハウジングの内部に固定されるノズルマウントにノズル軸部が回転可能に支持されるとともにタービンの円周方向に沿って複数個配設される可変のノズルベーンと、
    　アクチュエータによってタービン軸心回りに回転可能にされて前記ノズルベーンのノズル軸部を回転駆動する環状のノズル駆動部材と、
    　前記複数のノズルベーンのノズル軸部と前記ノズル駆動部材とを連結し前記ノズル駆動部材によって揺動されることによって前記ノズル軸部を回転させる前記ノズルベーンと同数の連結部材と、を備えた可変ノズル機構と、
    　前記ノズルマウントが固定されるハウジングの内筒外周面と前記連結部材の内周側端面とを互いに当接させて前記ノズルベーンの角度を規制する開度規制手段と、
    　該開度規制手段の周辺であって前記連結部材の内周側端部と前記ノズルマウントと前記ハウジングとの少なくともいずれか一部材に、前記連結部材の内周側端部とノズルマウントおよびハウジングとの隙間に堆積する煤を排出する排出部とを備えたことを特徴とする可変ノズル機構の開度規制構造。
  2. 　前記排出部が、前記連結部材の内周側端面に形成された排出凹部であり、該排出凹部は前記連結部材がハウジングと当接する方向に回転したとき連結部材の内周側端面によって堆積煤を吐き出すように形成されていることを特徴とする請求項１記載の可変ノズル機構の開度規制構造。
  3. 　前記排出部が、前記連結部材とノズルマウントとの隙間の内周側のハウジングの内筒外周面に周方向に沿って形成された排出溝部からなることを特徴とする請求項１記載の可変ノズル機構の開度規制構造。
  4. 　前記溝は、タービン周方向においては前記連結部材の内周側端部の当接面より広い範囲まで形成され、タービン軸方向においては前記連結部材の内周側端部の当接面の略半分の位置まで形成されていることを特徴とする請求項３記載の可変ノズル機構の開度規制構造。
  5. 　前記排出部が、前記連結部材の内周側端部の前記当接させる部分の板厚を他の部分より薄くした薄板部からなることを特徴とする請求項１記載の可変ノズル機構の開度規制構造。
  6. 　前記請求項１ないし５のいずれか一項に記載の可変ノズル機構の開度規制構造を備えたことを特徴とする可変容量型のターボチャージャ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10641125B2 (en) 2016-03-03 2020-05-05 Ihi Corporation Nozzle drive mechanism, turbocharger, and variable-capacity turbocharger
US11585266B2 (en) 2018-10-09 2023-02-21 Ihi Corporation Variable geometry mechanism and turbocharger

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6225515B2 (ja) 2013-07-05 2017-11-08 株式会社Ihi 可変ノズルユニット及び可変容量型過給機
CN106687673B (zh) * 2014-09-12 2019-05-17 株式会社Ihi 可变喷嘴单元及可变容量型增压器
WO2016095940A1 (en) 2014-12-19 2016-06-23 Volvo Truck Corporation A turbocharger, and a method for manufacturing a turbocharger
DE112017001529B4 (de) 2016-03-25 2021-09-23 Ihi Corporation Turbolader
CN109154231B (zh) 2016-03-28 2020-12-29 三菱重工发动机和增压器株式会社 可变容量型涡轮增压器
US11236669B2 (en) 2017-12-20 2022-02-01 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Turbine and turbocharger
US11739655B2 (en) * 2019-06-26 2023-08-29 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Variable nozzle device and variable-displacement type exhaust turbocharger
US12372005B2 (en) 2022-01-18 2025-07-29 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Variable geometry turbine and turbocharger with same
EP4496938B1 (de) * 2022-03-22 2025-11-26 Accelleron Switzerland Ltd. Düsenring für eine radialturbine, abgasturbine und abgasturbolader
DE112022006912T5 (de) * 2022-07-06 2025-01-09 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Turbine und turbolader

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000199433A (ja) 1998-12-28 2000-07-18 Toyota Motor Corp 可変ノズルベ―ン付きタ―ボチャ―ジャ
JP2002256877A (ja) 2001-02-27 2002-09-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 可変ノズル機構のノズル開度規制装置およびその製作方法
JP2005048602A (ja) * 2003-07-29 2005-02-24 Toyota Motor Corp 過給システムのノズル機構
JP2006105017A (ja) * 2004-10-05 2006-04-20 Isuzu Motors Ltd エンジンの制御装置及び制御方法
JP2011106276A (ja) * 2009-11-12 2011-06-02 Toyota Motor Corp 可変容量型過給機

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3842943B2 (ja) 2000-01-24 2006-11-08 三菱重工業株式会社 可変ターボチャージャ
AU2000267060A1 (en) 2000-07-19 2002-01-30 Alliedsignal Turbo S.A. Sliding vane turbocharger with graduated vanes
JP3482196B2 (ja) 2001-03-02 2003-12-22 三菱重工業株式会社 可変容量タービンの組立・調整方法およびその装置
JP4008404B2 (ja) * 2002-10-18 2007-11-14 三菱重工業株式会社 可変容量型排気ターボ過給機
WO2006015613A1 (en) * 2004-08-12 2006-02-16 Honeywell International Inc. Turbocharger
JP2009257090A (ja) 2008-04-11 2009-11-05 Toyota Motor Corp 可変容量型ターボチャージャ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000199433A (ja) 1998-12-28 2000-07-18 Toyota Motor Corp 可変ノズルベ―ン付きタ―ボチャ―ジャ
JP2002256877A (ja) 2001-02-27 2002-09-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 可変ノズル機構のノズル開度規制装置およびその製作方法
JP2005048602A (ja) * 2003-07-29 2005-02-24 Toyota Motor Corp 過給システムのノズル機構
JP2006105017A (ja) * 2004-10-05 2006-04-20 Isuzu Motors Ltd エンジンの制御装置及び制御方法
JP2011106276A (ja) * 2009-11-12 2011-06-02 Toyota Motor Corp 可変容量型過給機

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2762700A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10641125B2 (en) 2016-03-03 2020-05-05 Ihi Corporation Nozzle drive mechanism, turbocharger, and variable-capacity turbocharger
US11585266B2 (en) 2018-10-09 2023-02-21 Ihi Corporation Variable geometry mechanism and turbocharger

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