JP2009243374A - 過給機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】過給機1は、一端39A側及び他端39B側を有し、ベアリングハウジング17とタービンハウジング21との間に一端39A側が配置されてノズル支持リング33を他端39B側で支持する支持部材39と、支持部材の一端39A側をベアリングハウジング17又はタービンハウジング21に押圧する波リング41と、を備え、タービンハウジング21とノズル支持リング33とが、ガス流路25を拡開させる方向に摺動可能に接触している。
【選択図】図3
Description
可変容量型過給機100は、タービンインペラ115とタービンハウジング121との間に形成されるガス流路125内で可変するノズルベーン(ノズル翼)129と、タービンハウジング121のガス流路125の一部を形成するタービンハウジング121の突出部121Aの内壁面121aに沿って設けられて、表面133aにノズルベーン129を回転可能に支持するノズル支持リング(取付部)133と、を有する可変容量装置127を備えている。
支持部材139は、図12に示すように、薄い板状の素材によって環状に形成されて外周端となる一端139A側と内周端となる他端139B側とを有し、支持部材139の一端139A側は、回転中心軸線CL1と直交するようにベアリングハウジング117とタービンハウジング121との間に挟持されて固定されている。
本発明は、タービンインペラとタービンハウジングとの間に形成されるガス流路内で可変するノズル翼と、前記ガス流路の一部を形成する前記タービンハウジングの内壁面に沿って設けられて、表面に前記ノズル翼を回転可能に支持する取付部と、を有する可変容量装置を備えた過給機であって、一端側及び他端側を有し、ベアリングハウジングと前記タービンハウジングとの間に前記一端側が配置されて前記取付部を前記他端側で支持する支持部と、該支持部の前記一端側を前記ベアリングハウジング又は前記タービンハウジングに押圧する付勢部と、を備え、前記タービンハウジングと前記取付部とが、前記ガス流路を拡開させる方向に摺動可能に接触していることを特徴とする。
このとき、タービンハウジングと取付部とが、前記ガス流路を拡開させる方向に摺動可能に接触しているので、タービンハウジングに対して取付部が相対的に変形又は変位しようとしても、タービンハウジングに対して取付部が離間するのを抑え、かつ、十分なガス流路を確保することができる。
可変容量型過給機1は、ハウジング3を備え、このハウジング3の一端部側には遠心式コンプレッサ5が設けられ、他端部側には遠心式タービン7が設けられている。
このマルチベーンノズル方式の可変容量装置27は、図2(図1のII−II断面図)に示すように、上記環状のガス流路25の円周上に配置された複数のノズルベーン29によって構成されたベーンノズル31と、回転軸部材9の回転中心軸線CL1と平行な中心軸線を回動中心にして各ノズルベーン29を回動可能に支持する環状のノズル支持リング33と、を備えている。
なお、図2に実線で示す姿勢に各ノズルベーン29があるときには、ベーンノズル31におけるガス流路の幅W1が最も狭くなっており、図2に破線で示す姿勢に各ノズルベーン29があるときには、ベーンノズル31におけるガス流路の幅W3が最も広くなっている。すなわち、各ノズルベーン29のそれぞれを同一方向に回動することで、ベーンノズル31の流路の大きさを変え、タービン107(タービンインペラ15)に供給されるガスの流速を変える。
さらに、ノズル支持リング33は、中心軸線が回転軸部材9の回転中心軸線CL1と一致するように、タービンインペラ15の背面側(コンプレッサ5側)でタービンインペラ15の近傍に設置されている。
すなわち、第一接平面P1及び第二接平面P2と内壁面21aとが交差する角度をθ1としたとき、0<θ1<90度に交差した状態で、第一対向面21b及び第二対向面33bが、ガス流路25を拡開させる方向に摺動可能に面接触している。
なお、この傾斜は、例えば、図4に示すように、θ2>θ1でも90度以下であれば構わない。
また、一端39Aは、タービンハウジング21やベアリングハウジング17に対して結合(固定)はされておらず、軸方向や径方向において(後述する波ワッシャ41の弾性力や摩擦力に抗して)移動可能に設けられている。図示の例では、一端39Aはタービンハウジング21の内側面に沿って接触している。
なお、一端39Aは、径方向においてはタービンハウジング21に接触させないようにしても良い。すなわち、図3に示すように、一端39Aとタービンハウジング21の内面との間に隙間が形成された状態にしても良い。このようにすると、ノズル支持リング33や支持部材39が後述するように径方向において熱膨張した際に、一端39Aが径方向に移動(膨張)しやすくなる。これにより、ノズル支持リング33や支持部材39の変形(傾きや捩れ)を防止できる。
この波ワッシャ41は、耐熱性を備え金属等で構成されており、図5に示すように、平ワッシャ状の部材に周方向で波状の凹凸が繰り返されるようにして形成されている。この凹凸は、波ワッシャ41が挟み込まれる方向に対して凹凸になるよう形成されている。
なお、波ワッシャ41の幅、凹凸の数や大きさは、適宜、変更可能である。例えば、波ワッシャ41は幅2mm程度、凹凸の数が2つ程度であってもよい。また、一端39Aと波ワッシャ41は、結合(固定)はさせずに、径方向において互いにスライド可能な状態としても良い。このようにすると、ノズル支持リング33や支持部材39が後述するように径方向において熱膨張した際に、一端39Aが径方向に移動(膨張)しやすくなる。従って、ノズル支持リング33や支持部材39の変形(傾きや捩れ)を効果的に抑制できる。
可変容量型過給機1の稼動時には、エンジンからの排ガスが、スクロール通路23、ガス流路25を通って、タービンインペラ15に供給され、タービンインペラ15が回転している。
このとき、タービンハウジング21及びノズル支持リング33とも加熱されて熱膨張する。
また、第二対向面のみが第一対向面側に凸の曲面に形成されていてもよい。この場合、第一対向面及び第二対向を線接触させることができ、しかも線接触位置を変化させながら両者の接触状態を好適に維持させることができる。
したがって、シール性を維持しつつ摺動抵抗をより減らすことができる。
この場合、支持部材63の一端63Aとタービンハウジング21及びベアリングハウジング17との間に、支持部材63の一端63Aの変形代Sが形成されている。そのため、熱膨張の際には、変形代S間で支持部材63の一端63Aが弾性変形して熱膨張を吸収することができる。
Claims (4)
- タービンインペラとタービンハウジングとの間に形成されるガス流路内で可変するノズル翼と、前記ガス流路の一部を形成する前記タービンハウジングの内壁面に沿って設けられて、表面に前記ノズル翼を回転可能に支持する取付部と、を有する可変容量装置を備えた過給機であって、
一端側及び他端側を有し、ベアリングハウジングと前記タービンハウジングとの間に前記一端側が配置されて前記取付部を前記他端側で支持する支持部と、
該支持部の前記一端側を前記ベアリングハウジング又は前記タービンハウジングに押圧する付勢部と、
を備え、
前記タービンハウジングと前記取付部とが、前記ガス流路を拡開させる方向に摺動可能に接触していることを特徴とする過給機。 - 前記内壁面に隣接して前記取付部と対向する第一対向面が、前記タービンハウジングに設けられ、
前記表面に隣接して前記タービンハウジングと対向する第二対向面が、前記取付部に設けられ、
前記第一対向面に接する第一接平面及び前記第二対向面に接する第二接平面が、前記内壁面に対して前記ガス流路の上流側に鋭角となる方向に交差していることを特徴とする請求項1に記載の過給機。 - 前記第一対向面と前記第二対向面とが、線接触していることを特徴とする請求項2に記載の過給機。
- 前記付勢部が弾性体であることを特徴とする請求項1から3のうちいずれか一項の過給機。
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