JP2013072401A - 可変ノズル機構を備えた可変容量型排気ターボ過給機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ノズルマウント5に回動可能に支持される複数のノズルベーンと、アクチュエータに連動されノズルマウント5のガイド部5aに嵌合するドライブリング3と、一端をドライブリング3に、他端をノズルベーンに連結したレバープレートと、ドライブリング3の回動によりノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構とを備え、ガイド部5aの僅かに回転軸線寄りにノズルマウント5の軸線方向に沿って穿設された圧入孔5bにネイルピン20を圧入することによりガイド部5aの外周面に生起される膨出部を吸収する膨出抑制部5eを設けたとを特徴とする。
【選択図】図3
Description
嵌入部081の翼部064と逆側には、突出部085が設けられている。突出部085は第1リンク部材074の孔部074aを貫通したあとに、中心軸線S方向に押圧されてカシメ部となる。
一方、切欠き部082と平行し且つ中心軸線Sと直交する方向での圧入部086の長さは、孔部074aの上記直交方向での長さと同一か僅かに小さく設定されている。
従って、切欠き部082は先端に向かうに従い圧入部086から非圧入部087及び突出部085へと縮小する形状となっている。
従って、第1リンク部材074の孔部074aに圧入する圧入部086による、第1リンク部材074の膨出を抑制する技術開示が何等されていない。
アクチュエータに連動され前記ノズルマウントの中央部に軸線方向に突出した環状のガイド部に嵌合するドライブリングと、
一端側を前記ドライブリングに設けた溝部に連結ピン部を介して嵌合し、他端側を前記ノズルベーンに連結したレバープレートと、
前記ドライブリングの回動により前記各レバープレートを揺動させ、該レバープレートの揺動により前記複数のノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構と、を備え、
前記環状のガイド部より僅かに回転軸線寄りのノズルマウント側面に圧入される圧入ピンが設けられ、該圧入ピンを前記ノズルマウントの軸線方向に沿って穿設された圧入孔に圧入することにより生起される前記環状のガイド部の外周面の膨出部を吸収して生じないようにする膨出抑制部を、前記圧入ピンもしくは前記圧入孔の少なくとも何れか一方に設けられることを特徴とする。
また、ピンの形成が旋盤で精密に加工できるので、コスト低減が可能となる。
従って、筒状スプリングピン及び、ピン圧入する際の方向性を規制する必要がないので、圧入作業の容易化が図れる。
また、ピンの方向性を規制する必要がないので、圧入作業の容易化が図れると伴に、
ピン全周において圧入されるので、ピンのノズルマウントに対する直角度が安定すると共に、ノズルマウントに対するピンの固定力が向上する。
また、膨出抑制部をネイルピンの外周部を前記圧入孔の径より小径にすることにより、ピンの形成が旋盤で精密に加工できるので、コスト低減が可能となる。
更に、ノズルベーンの開度操作を行うレバープレートの揺動規制をするストッパピンに採用することにより、構造の簡素化とコスト低減が可能となる。
但し、この実施例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く、単なる説明例にすぎない。
図1において、30はタービンケーシング、38は該タービンケーシング30の外周部に渦巻き状に形成されたスクロール部である。34はラジアル流型のタービンロータ、35はコンプレッサ、32は該タービンロータ34とコンプレッサ35とを連結するタービンシャフト、31はコンプレッサハウジング、36は軸受ハウジングである。
該タービンロータ34とコンプレッサ35とを連結するタービンシャフト32は、2個の軸受37,37を介して軸受ハウジング36に回転自在に支持されている。8は排ガス出口、CLは該排気ターボ過給機の回転軸線である。
ノズル軸2aの前記翼端部の反対側にはノズル軸2aを回転させてノズルベーン2の翼角を変化させるドライブリング3にレバープレート1を介して連結されている。
33はアクチュエータ(図示省略)からの往復運動を伝えるアクチュエータロッドで、該アクチュエータロッド33の往復運動を回転軸15aに固着されたリンク15を介して回転運動に変換し、該回転運動を回転軸15aに固着されたレバー15bの他端部に配置の駆動ピン15cをドライブリング3の外周部に形成されて係合溝3z(図2参照)に係合させて、ドライブリング3を回転駆動する駆動機構39である。
一点差線で囲んだ部分は前記ノズルベーン2の翼角を変化せしめる可変ノズル機構100である。
該該ドライブリング3の回転により、後述する連結ピン10を介してレバープレート1が前記ノズル軸2a廻りに回動せしめられ、該ノズル軸2aの回動によりノズルベーン2が回動してアクチュエータによって設定された翼角に変化せしめられ、翼間(開口)の大きさが変化する。
100は前記ノズルベーン2の翼角を変化せしめる可変ノズル機構で、次のように構成されている。
3は円盤状に形成されたドライブリングで、前記ノズルマウント5の軸線CL(排気ターボ過給機の回転軸線に同じ)方向に突出した円筒状(環状)のガイド部5aに外嵌して回転可能に支持されると共に、外周側に後述する連結ピン10が係合される溝3yが円周方向等間隔に形成されている。3zは前記駆動機構39のアクチュエータロッド33が係合する駆動溝である。
そして、各レバープレート1は、外周側(一端側)がドライブリング3に設けられた溝部3yに連結ピン10を介して嵌合し、内周側(他端側)をノズルベーン2と固着したノズル軸2aが連結されている。
尚、ノズル軸2aはノズルマウント5に対し回転可能に軸支されている。
6は環状に形成されたノズルプレート、61は該ノズルプレート6と前記ノズルマウント5とを連結する複数のノズルサポートである。
そして、ストッパピン7はドライブリング3の回動に伴い、ノズル軸2aを中心に揺動するレバープレート1をノズルベーン2の翼間(開口)の閉塞位置で揺動を規制する所謂開度規制部材である。
前記連結ピン10は、前記各レバープレート1の一側面をプレスによって加圧して、該一側面側に矩形状の凹部10aを形成すると共に、反対側の側面を矩形状に突出させる押出し成形によって母材と一体で形成される。
該隙間が規定値より大きい場合、ドライブリング3はノズルマウント5の軸線方向に振れるため、ガイド部51とドライブリング3の摺動面のスラスト方向端部が片あたり(片側接触)となり固着の原因になる。
一方、隙間が規定値より小さい場合、ノズルマウント5との摺動抵抗が大きくなり、摺動部の固着の原因になる。
その固着を防止するために、ノズルマウント5とドライブリング3のスラスト方向の隙間を適性量に確保するために、ガイド部51の端面の外周縁部にラジアル方向へ延在した鍔を有した圧入ピンであるネイルピンをスラスト方向圧入して、該隙間を該鍔によって適正に維持するようになっている。
図3(A)は図2のB−B断面で本発明の第1実施形態にかかるノズルマウント5に圧入ピンであるネイルピンを圧入した部分の拡大断面図、(B)はノズルマウント側の圧入孔拡大図、(C)は(B)の圧入孔に圧入されるネイルピンの概略図を示す。
図3(A)において、ノズルマウント5の軸線方向に突出した円筒状(環状)のガイド部5aに円板状のドライブリング3が若干の隙間を有して外嵌している。
ドライブリング3が回動するときにノズルマウント5の軸線CL方向に振れるのを防止する鍔部20aを有したネイルピン20が圧入孔5bに圧入されている。
従って、ネイルピン20の圧入位置は、円筒状ガイド部5aの端面の外周縁より僅かにノズルマウント5の軸線CL寄り部分に周方向へ等間隔に配設されている。
している。
圧入孔5bはガイド部51aの端面の外周縁部に周方向へ等間隔で且つ、ノズルマウント5の軸線CLに沿った方向に複数穿設されている。
圧入孔5bは孔の軸線に沿って孔径が2段階に変化しており、ネイルピン20の挿入口
側がΦ1、続いてその奥がΦ2の径になっている。孔径Φ1の長さL1はドライブリング3の摺動面幅T(軸線方向板厚)より若干長くL3、即ち、ドライブリング3の摺動面幅(T)がL1の範囲内に維持されるようになっている。
但し、ネイルピン20は図3(C)に示すように、ピン径は先端から鍔部20aまでφ
3の同形状になっている。
また、圧入孔5bにネイルピン20を圧入した時に、該ネイルピン20の鍔部20aとドライブリング3との適正隙間L4が確保されるようにガイド部5aの高さL7は設定されている。
更に、ドライブリング3の摺動面幅(T)が位置する部分は、ネイルピン20とピン圧入孔5bのL1部分には膨出抑制部である空間部5eが形成される。
従って、ノズルマウント5の圧入孔5bのドライブリング3側部分は肉厚が薄く剛性が低いにも係わらず、ネイルピン20の圧入による当該部の外方への膨出を防止できる。
これはドライブリング3の摺動面全域にわたってガイド部5aに接するようにすることにより、ドライブリング3の回動時にスラスト方向の触れを少なくすることで、ドライブリング3の摺動面幅の端縁とガイド部5aとの固着を防止するものである。
また、突出部52は、該側面の逃げRの外周側に円板状に形成されており、ドライブリング3のラジアル方向側面が接触する面が形成されており、ノズルマウント5の側面とドライブリング3のラジアル方向側面との摩擦抵抗を軽減させ、ドライブリング3の回動を円滑にするものである。
また、圧入孔5bのL1部分の径を大きくする構造なので、圧入作業が容易になる。
図4に基づいて本実施形態について説明する。
尚、本実施形態はノズルマウント5の外周部に軸受ハウジングとノズルマウントの間の位置決めを行う圧入ピンであるロックピンを圧入する構造以外は、第1実施形態に同じなので、可変ノズル機構等の説明は省略する。
更に、同一形状で、同じ作用をする部品については、同一符号を付して、その説明は省略する。
尚、図2は軸受ハウジング36を省略してあるが、図4ではロックピン9の配設状態を明確にするため付加した図にしてある。
5はノズルマウント、該ノズルマウント5のガイド部5aにドライブリング3が外嵌している。ドライブリング3の外周部に形成された凹部10aに、レバープレート1に形成された連結ピン10が係合し、レバープレート1を回動させてノズルベーン2の開度を調整する。
圧入孔5hは、ガイド部5aの先端部分〔図3(B)のL1相当部分〕にロックピン9の圧入によってガイド部5aの外周部が膨出するのを防止する膨出抑制部である空間部5eが生起される孔径になっている。
そして、空間部5eより更に深い部分〔図3(B)のL2相当部分〕にロックピン9が圧入嵌合される部分となっている。
圧入されたロックピン9の圧入部と反対側部分は軸受ハウジング36と嵌合して、ノズルマウント5の位置を精度よく組付けることができる。
また、圧入孔5bのL1部分の径を大きくする構造なので、圧入作業が容易になる。
更に、軸受ハウジング36とノズルマウント5との組付け精度が向上することにより、アクチュエータの駆動量に対しドライブリング3の駆動量が正確に伝わり、ノズルベーン2の開度が精度よく制御されてターボチャージャの性能を十分に発揮させることができる。
尚、ノズルベーン2の開度を規制するストッパピン7についても前述のロックピン9と同様に形成されるので説明は省略する。
図5に基づいて本実施形態について説明する。
尚、本実施形態はノズルマウント51にネイルピン21を圧入する構造以外は、第1実施形態に同じなので、可変ノズル機構等の説明は省略する。
更に、同一形状で、同じ作用をする部品については、同一符号を付して、その説明は省略する。
図5(A)において、51はガイド部51aにドライブリング3を外嵌するノズルマウントで、1はレバープレートである。
図5(B)はネイルピン21が圧入される圧入孔51b、図5(C)は該圧入孔51bに圧入されるネイルピン21である。
圧入孔51bの径φ2はガイド部51aの端面の外周縁部に周方向へ等間隔で且つ、ノズルマウント51の軸線CLに沿った方向に複数穿設されている。
そして、縮径部21cの径φ4部分の長さL1は、ドライブリング3の側面と鍔部21aとの隙間L4(適正隙間L1=t+L4)を確保するように決められている。
先端部21bの径φ3の長さL5(圧入代)は、圧入孔51bにネイルピン21を圧入した時に、該ネイルピン21がドライブリング3の操作時に圧入孔51bから容易に抜けないような長さL5になっている。
また、ネイルピン21を圧入孔51bに圧入する際、該圧入孔51bのドライブリング3と対向する部分(L1)が塑性変形しないようにするため、ネイルピン21の先端部21b及び、圧入孔51b夫々が弾性変形領域内のシマリバメ寸法に形成されている。
更に、ネイルピン21は旋盤加工で段差部等が形成でき、コスト低減が可能となる。
この実施形態はネイルピンのみならず、ロックピンやノズルベーンの開度規制を行うストッパピンなど他のピン状の部品をノズルマウントに圧入する形態に対しても適用できる。
図6に基づいて本実施形態について説明する。
尚、本実施形態は第2実施形態に対し、ネイルピンの形状が異なる以外は同じなので、ネイルピン以外の説明は省略する。
更に、同一形状で、同じ作用をする部品については同一符号を付して、その説明は省略する。
図6(A)は本発明の第3実施形態にかかるノズルマウントに対しネイルピンの切欠き部の方向を示した概略図、(B)は切欠き部を有したネイルピン概略図、(C)は(B)のY矢視図,(D)は圧入孔に圧入ピンであるネイルピンが圧入した状態の概略図を示す。
本実施形態のネイルピン22は、図6(B)及び(C)に示すように、ピン部22bに該ピン部22bの軸線に沿って帯状の切欠き部22cが形成されている。
ノズルマウント51の圧入孔51bはガイド部51aの端面の外周縁部に周方向へ等間隔で且つ、ノズルマウント51の軸線CLに沿った方向に複数穿設されている。
図6(D)は圧入孔51bにネイルピン22が圧入された状態を示し、ドライブリング3側に膨出抑制部22eが形成されている。
更に、圧入範囲がピン部22bの全域で長くなるので、ネイルピンのノズルマウントに対する直角度が安定する。
この実施形態はネイルピンのみならず、ロックピンやノズルベーンの開度規制を行うストッパピンなど他のピン状の部品をノズルマウントに圧入する形態に対しても適用できる。
図7に基づいて本実施形態について説明する。
尚、本実施形態はノズルマウントの圧入孔に筒状スプリングピンを介してネイルピン21を圧入する構造以外は、第2実施形態に同じなので、可変ノズル機構等の説明は省略する。
更に、同一形状で、同じ作用をする部品については、同一符号を付して、その説明は省略する。
図7(A)において、24は円筒形状を該円筒形状の軸線に沿って切欠いた切欠き部24aを備え、該軸線に直角方向の断面が略C字形状に形成された筒状スプリングピンである。
図7(B)において、23は圧入孔51bに圧入されるピン部23bと、ドライブリング3の振れを規制する鍔部23aと、圧入時に圧入工具の受部となる突起23cを備えたネイルピンである。
図7(C)は圧入孔51bに筒状スプリングピン24を介してネイルピン23を圧入した状態を示す。
筒状スプリングピン24は圧入孔51bの径φ2に対し外径がシバリバメの状態で、圧入孔51bに圧入される。
圧入ピンであるネイルピン23は筒状スプリングピン24の内筒部24bにシバリバメの状態で圧入される。
尚、ネイルピン23のピン部23bの長さL7及び、筒状スプリングピン24の長さL8夫々は、伴にドライブリング3の摺動面幅T(厚さ)より長くなっていることが好ましい。
これは、筒状スプリングピン24及び、ネイルピン23の圧入によりガイド部51aの外周部に作用する圧力をスラスト方向において均一化することで、ガイド部51a外周面とドライブリング3の内周面の隙間がスラスト方向で変化しないようにする。
これは、筒状スプリングピン24の内筒部24bにネイルピン23を圧入しても筒状スプリングピン24が変形し、その変形を切欠き部24aが吸収するようになっている。
従って、切欠き部24aが膨出抑制部24eの作用をしている。
従って、筒状スプリングピン及び、ネイルピン圧入する際の方向性を規制する必要がなくなり、圧入作業の容易化が図れ、コスト軽減が可能となる。
この実施形態はネイルピンのみならず、ロックピンやノズルベーンの開度規制を行うストッパピンなど他のピン状の部品をノズルマウントに圧入する形態に対しても適用できる。
図8に基づいて本実施形態について説明する。
尚、本実施形態は第1実施形態に対し、ノズルマウントの形状が異なる以外は同じなので、ノズルマウント以外の説明は省略する。
更に、同一形状で、同じ作用をする部品については同一符号を付して、その説明は省略する。
図8(A)は本発明の第5実施形態にかかるネイルピンをノズルマウントに圧入した状態の部分拡大図、(B)はノズルマウントにネイルピン圧入前のレバープレート側から視た部分拡大図、(C)はノズルマウントにネイルピン圧入後のレバープレート側から視た部分拡大図を示す。
図8(B)に示すように、ノズルマウント53のガイド部53aの外周面は、圧入孔53bとドライブリング3の摺動面側とが対向する部位を、圧入ピンであるネイルピン20が圧入されることによりガイド部53aの外方へ膨出する膨出部を見込んで、当該膨出部に相当する形状を予め切削して膨出抑制部である切欠き部53cを形成したものである。
従って、図8(A)に示すように示すように、圧入孔53bにネイルピン20を圧入することにより、ガイド部53aの外周面は切欠き部53cがラジアル方向に膨出して、滑らかな円弧面〔図8(C)参照)になると伴に、ガイド部53aの外周面とドライブリング3の内周面との隙間を適正隙間になるようにしてある。
また、ネイルピン20を圧入する際の方向性を規制する必要がなくなり、圧入作業の容易化が図れ、コスト軽減が可能となる。
更に、また、ネイルピン20のピン全長(20b)において圧入されるので、ネイルピン20のノズルマウント53に対する直角度が安定すると共に、ネイルピン20の固定性が向上する。
即ち、外周部端縁にピンを圧入する構造を採用し、且つ滑らかな外周面を必要とする場合に広く適用することが可能である。
この実施形態はネイルピンのみならず、ロックピンやノズルベーンの開度規制を行うストッパピンなど他のピン状の部品をノズルマウントに圧入する形態に対しても適用できる。
2 ノズルベーン
3 ドライブリング
5 ノズルマウント
5a、51a、53a ガイド部
5b、51b、53b 圧入孔
5e、21e、22c、24e、53e 膨出抑制部
7 ストッパピン
10 連結ピン
20、21,22,23 ネイルピン
20a 鍔部
20b ピン部
24 筒状スプリングピン
嵌入部081の翼部064と逆側には、突出部085が設けられている。突出部085は第1リンク部材074の孔部074aを貫通したあとに、中心軸線S方向に押圧されてカシメ部となる。
一方、切欠き部082と平行し且つ中心軸線Sと直交する方向での圧入部086の長さは、孔部074aの上記直交方向での長さと同一か僅かに小さく設定されている。
従って、切欠き部082は先端に向かうに従い圧入部086から非圧入部087及び突出部085へと縮小する形状となっている。
従って、第1リンク部材074の孔部074aに圧入する圧入部086による、第1リンク部材074の膨出を抑制する技術開示が何等されていない。
アクチュエータに連動され前記ノズルマウントの中央部に軸線方向に突出した環状のガイド部の外周面に隙間を有して外嵌するドライブリングと、
一端側を前記ドライブリングに設けた溝部に連結ピン部を介して嵌合し、他端側を前記ノズルベーンに連結したレバープレートと、
前記ドライブリングの回動により前記各レバープレートを揺動させ、該レバープレートの揺動により前記複数のノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構と、を備え、
前記環状のガイド部の外周面より僅かに回転軸線寄りのノズルマウント側面に圧入される圧入ピンが設けられ、該圧入ピンを前記ノズルマウントの軸線方向に沿って穿設された圧入孔に圧入することにより生起される前記環状のガイド部の外周面の膨出を吸収する膨出抑制部を、前記圧入孔に設け、
前記圧入孔は前記環状のガイド部の前記軸線方向の厚さより深く形成されると共に、前記膨出抑制部は、前記圧入孔の孔径を前記圧入ピン外径より拡径する拡径部により形成され、該拡径部は圧入側から前記ドライブリングの摺動面幅が位置する部分を超える位置まで形成されることを特徴とする。
また、ピンの形成が旋盤で精密に加工できるので、コスト低減が可能となる。
従って、筒状スプリングピンに対してピンを圧入する際の方向性を規制する必要がないので、圧入作業の容易化が図れる。
また、ピンの方向性を規制する必要がないので、圧入作業の容易化が図れると伴に、
ピン全周において圧入されるので、ピンのノズルマウントに対する直角度が安定すると共に、ノズルマウントに対するピンの固定力が向上する。
また、膨出抑制部をネイルピンの外周部を前記圧入孔の径より小径にすることにより、ピンの形成が旋盤で精密に加工できるので、コスト低減が可能となる。
更に、ノズルベーンの開度操作を行うレバープレートの揺動規制をするストッパピンに採用することにより、構造の簡素化とコスト低減が可能となる。
但し、この実施例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く、単なる説明例にすぎない。
図1において、30はタービンケーシング、38は該タービンケーシング30の外周部に渦巻き状に形成されたスクロール部である。34はラジアル流型のタービンロータ、35はコンプレッサ、32は該タービンロータ34とコンプレッサ35とを連結するタービンシャフト、31はコンプレッサハウジング、36は軸受ハウジングである。
該タービンロータ34とコンプレッサ35とを連結するタービンシャフト32は、2個の軸受37,37を介して軸受ハウジング36に回転自在に支持されている。8は排ガス出口、CLは該排気ターボ過給機の回転軸線である。
ノズル軸2aの前記翼端部の反対側にはノズル軸2aを回転させてノズルベーン2の翼角を変化させるドライブリング3にレバープレート1を介して連結されている。
33はアクチュエータ(図示省略)からの往復運動を伝えるアクチュエータロッドで、該アクチュエータロッド33の往復運動を回転軸15aに固着されたリンク15を介して回転運動に変換し、該回転運動を回転軸15aに固着されたレバー15bの他端部に配置の駆動ピン15cをドライブリング3の外周部に形成されて係合溝3z(図2参照)に係合させて、ドライブリング3を回転駆動する駆動機構39である。
一点差線で囲んだ部分は前記ノズルベーン2の翼角を変化せしめる可変ノズル機構100である。
該該ドライブリング3の回転により、後述する連結ピン10を介してレバープレート1が前記ノズル軸2a廻りに回動せしめられ、該ノズル軸2aの回動によりノズルベーン2が回動してアクチュエータによって設定された翼角に変化せしめられ、翼間(開口)の大きさが変化する。
100は前記ノズルベーン2の翼角を変化せしめる可変ノズル機構で、次のように構成されている。
3は円盤状に形成されたドライブリングで、前記ノズルマウント5の軸線CL(排気ターボ過給機の回転軸線に同じ)方向に突出した円筒状(環状)のガイド部5aに外嵌して回転可能に支持されると共に、外周側に後述する連結ピン10が係合される溝3yが円周方向等間隔に形成されている。3zは前記駆動機構39のアクチュエータロッド33が係合する駆動溝である。
そして、各レバープレート1は、外周側(一端側)がドライブリング3に設けられた溝部3yに連結ピン10を介して嵌合し、内周側(他端側)をノズルベーン2と固着したノズル軸2aが連結されている。
尚、ノズル軸2aはノズルマウント5に対し回転可能に軸支されている。
6は環状に形成されたノズルプレート、61は該ノズルプレート6と前記ノズルマウント5とを連結する複数のノズルサポートである。
そして、ストッパピン7はドライブリング3の回動に伴い、ノズル軸2aを中心に揺動するレバープレート1をノズルベーン2の翼間(開口)の閉塞位置で揺動を規制する所謂開度規制部材である。
前記連結ピン10は、前記各レバープレート1の一側面をプレスによって加圧して、該一側面側に矩形状の凹部10aを形成すると共に、反対側の側面を矩形状に突出させる押出し成形によって母材と一体で形成される。
該隙間が規定値より大きい場合、ドライブリング3はノズルマウント5の軸線方向に振れるため、ガイド部51とドライブリング3の摺動面のスラスト方向端部が片あたり(片側接触)となり固着の原因になる。
一方、隙間が規定値より小さい場合、ノズルマウント5との摺動抵抗が大きくなり、摺動部の固着の原因になる。
その固着を防止するために、ノズルマウント5とドライブリング3のスラスト方向の隙間を適性量に確保するために、ガイド部51の端面の外周縁部にラジアル方向へ延在した鍔を有した圧入ピンであるネイルピンをスラスト方向圧入して、該隙間を該鍔によって適正に維持するようになっている。
図3(A)は図2のB−B断面で本発明の第1実施形態にかかるノズルマウント5に圧入ピンであるネイルピンを圧入した部分の拡大断面図、(B)はノズルマウント側の圧入孔拡大図、(C)は(B)の圧入孔に圧入されるネイルピンの概略図を示す。
図3(A)において、ノズルマウント5の軸線方向に突出した円筒状(環状)のガイド部5aに円板状のドライブリング3が若干の隙間を有して外嵌している。
ドライブリング3が回動するときにノズルマウント5の軸線CL方向に振れるのを防止する鍔部20aを有したネイルピン20が圧入孔5bに圧入されている。
従って、ネイルピン20の圧入位置は、円筒状ガイド部5aの端面の外周縁より僅かにノズルマウント5の軸線CL寄り部分に周方向へ等間隔に配設されている。
している。
圧入孔5bはガイド部51aの端面の外周縁部に周方向へ等間隔で且つ、ノズルマウント5の軸線CLに沿った方向に複数穿設されている。
圧入孔5bは孔の軸線に沿って孔径が2段階に変化しており、ネイルピン20の挿入口
側がΦ1、続いてその奥がΦ2の径になっている。孔径Φ1の長さL1はドライブリング3の摺動面幅T(軸線方向板厚)より若干長くL3、即ち、ドライブリング3の摺動面幅(T)がL1の範囲内に維持されるようになっている。
但し、ネイルピン20は図3(C)に示すように、ピン径は先端から鍔部20aまでφ
3の同形状になっている。
また、圧入孔5bにネイルピン20を圧入した時に、該ネイルピン20の鍔部20aとドライブリング3との適正隙間L4が確保されるようにガイド部5aの高さL7は設定されている。
更に、ドライブリング3の摺動面幅(T)が位置する部分は、ネイルピン20とピン圧入孔5bのL1部分には膨出抑制部である空間部5eが形成される。
従って、ノズルマウント5の圧入孔5bのドライブリング3側部分は肉厚が薄く剛性が低いにも係わらず、ネイルピン20の圧入による当該部の外方への膨出を防止できる。
これはドライブリング3の摺動面全域にわたってガイド部5aに接するようにすることにより、ドライブリング3の回動時にスラスト方向の触れを少なくすることで、ドライブリング3の摺動面幅の端縁とガイド部5aとの固着を防止するものである。
また、突出部52は、該側面の逃げRの外周側に円板状に形成されており、ドライブリング3のラジアル方向側面が接触する面が形成されており、ノズルマウント5の側面とドライブリング3のラジアル方向側面との摩擦抵抗を軽減させ、ドライブリング3の回動を円滑にするものである。
また、圧入孔5bのL1部分の径を大きくする構造なので、圧入作業が容易になる。
図4に基づいて本実施形態について説明する。
尚、本実施形態はノズルマウント5の外周部に軸受ハウジングとノズルマウントの間の位置決めを行う圧入ピンであるロックピンを圧入する構造以外は、第1実施形態に同じなので、可変ノズル機構等の説明は省略する。
更に、同一形状で、同じ作用をする部品については、同一符号を付して、その説明は省略する。
尚、図2は軸受ハウジング36を省略してあるが、図4ではロックピン9の配設状態を明確にするため付加した図にしてある。
5はノズルマウント、該ノズルマウント5のガイド部5aにドライブリング3が外嵌している。ドライブリング3の外周部に形成された凹部10aに、レバープレート1に形成された連結ピン10が係合し、レバープレート1を回動させてノズルベーン2の開度を調整する。
圧入孔5hは、ガイド部5aの先端部分〔図3(B)のL1相当部分〕にロックピン9の圧入によってガイド部5aの外周部が膨出するのを防止する膨出抑制部である空間部5eが生起される孔径になっている。
そして、空間部5eより更に深い部分〔図3(B)のL2相当部分〕にロックピン9が圧入嵌合される部分となっている。
圧入されたロックピン9の圧入部と反対側部分は軸受ハウジング36と嵌合して、ノズルマウント5の位置を精度よく組付けることができる。
また、圧入孔5bのL1部分の径を大きくする構造なので、圧入作業が容易になる。
更に、軸受ハウジング36とノズルマウント5との組付け精度が向上することにより、アクチュエータの駆動量に対しドライブリング3の駆動量が正確に伝わり、ノズルベーン2の開度が精度よく制御されてターボチャージャの性能を十分に発揮させることができる。
尚、ノズルベーン2の開度を規制するストッパピン7についても前述のロックピン9と同様に形成されるので説明は省略する。
図5に基づいて本実施形態について説明する。
尚、本実施形態はノズルマウント51にネイルピン21を圧入する構造以外は、第1実施形態に同じなので、可変ノズル機構等の説明は省略する。
更に、同一形状で、同じ作用をする部品については、同一符号を付して、その説明は省略する。
図5(A)において、51はガイド部51aにドライブリング3を外嵌するノズルマウントで、1はレバープレートである。
図5(B)はネイルピン21が圧入される圧入孔51b、図5(C)は該圧入孔51bに圧入されるネイルピン21である。
圧入孔51bの径φ2はガイド部51aの端面の外周縁部に周方向へ等間隔で且つ、ノズルマウント51の軸線CLに沿った方向に複数穿設されている。
そして、縮径部21cの径φ4部分の長さL1は、ドライブリング3の側面と鍔部21aとの隙間L4(適正隙間L1=t+L4)を確保するように決められている。
先端部21bの径φ3の長さL5(圧入代)は、圧入孔51bにネイルピン21を圧入した時に、該ネイルピン21がドライブリング3の操作時に圧入孔51bから容易に抜けないような長さL5になっている。
また、ネイルピン21を圧入孔51bに圧入する際、該圧入孔51bのドライブリング3と対向する部分(L1)が塑性変形しないようにするため、ネイルピン21の先端部21b及び、圧入孔51b夫々が弾性変形領域内のシマリバメ寸法に形成されている。
更に、ネイルピン21は旋盤加工で段差部等が形成でき、コスト低減が可能となる。
この実施形態はネイルピンのみならず、ロックピンやノズルベーンの開度規制を行うストッパピンなど他のピン状の部品をノズルマウントに圧入する形態に対しても適用できる。
図6に基づいて本実施形態について説明する。
尚、本実施形態は第2実施形態に対し、ネイルピンの形状が異なる以外は同じなので、ネイルピン以外の説明は省略する。
更に、同一形状で、同じ作用をする部品については同一符号を付して、その説明は省略する。
図6(A)は本発明の第3実施形態にかかるノズルマウントに対しネイルピンの切欠き部の方向を示した概略図、(B)は切欠き部を有したネイルピン概略図、(C)は(B)のY矢視図,(D)は圧入孔に圧入ピンであるネイルピンが圧入した状態の概略図を示す。
本実施形態のネイルピン22は、図6(B)及び(C)に示すように、ピン部22bに該ピン部22bの軸線に沿って帯状の切欠き部22cが形成されている。
ノズルマウント51の圧入孔51bはガイド部51aの端面の外周縁部に周方向へ等間隔で且つ、ノズルマウント51の軸線CLに沿った方向に複数穿設されている。
図6(D)は圧入孔51bにネイルピン22が圧入された状態を示し、ドライブリング3側に膨出抑制部22eが形成されている。
更に、圧入範囲がピン部22bの全域で長くなるので、ネイルピンのノズルマウントに対する直角度が安定する。
この実施形態はネイルピンのみならず、ロックピンやノズルベーンの開度規制を行うストッパピンなど他のピン状の部品をノズルマウントに圧入する形態に対しても適用できる。
図7に基づいて本実施形態について説明する。
尚、本実施形態はノズルマウントの圧入孔に筒状スプリングピンを介してネイルピン21を圧入する構造以外は、第2実施形態に同じなので、可変ノズル機構等の説明は省略する。
更に、同一形状で、同じ作用をする部品については、同一符号を付して、その説明は省略する。
図7(A)において、24は円筒形状を該円筒形状の軸線に沿って切欠いた切欠き部24aを備え、該軸線に直角方向の断面が略C字形状に形成された筒状スプリングピンである。
図7(B)において、23は圧入孔51bに圧入されるピン部23bと、ドライブリング3の振れを規制する鍔部23aと、圧入時に圧入工具の受部となる突起23cを備えたネイルピンである。
図7(C)は圧入孔51bに筒状スプリングピン24を介してネイルピン23を圧入した状態を示す。
筒状スプリングピン24は圧入孔51bの径φ2に対し外径がシバリバメの状態で、圧入孔51bに圧入される。
圧入ピンであるネイルピン23は筒状スプリングピン24の内筒部24bにシバリバメの状態で圧入される。
尚、ネイルピン23のピン部23bの長さL7及び、筒状スプリングピン24の長さL8夫々は、伴にドライブリング3の摺動面幅T(厚さ)より長くなっていることが好ましい。
これは、筒状スプリングピン24及び、ネイルピン23の圧入によりガイド部51aの外周部に作用する圧力をスラスト方向において均一化することで、ガイド部51a外周面とドライブリング3の内周面の隙間がスラスト方向で変化しないようにする。
これは、筒状スプリングピン24の内筒部24bにネイルピン23を圧入しても筒状スプリングピン24が変形し、その変形を切欠き部24aが吸収するようになっている。
従って、切欠き部24aが膨出抑制部24eの作用をしている。
従って、筒状スプリングピン及び、ネイルピン圧入する際の方向性を規制する必要がなくなり、圧入作業の容易化が図れ、コスト軽減が可能となる。
この実施形態はネイルピンのみならず、ロックピンやノズルベーンの開度規制を行うストッパピンなど他のピン状の部品をノズルマウントに圧入する形態に対しても適用できる。
図8に基づいて本実施形態について説明する。
尚、本実施形態は第1実施形態に対し、ノズルマウントの形状が異なる以外は同じなので、ノズルマウント以外の説明は省略する。
更に、同一形状で、同じ作用をする部品については同一符号を付して、その説明は省略する。
図8(A)は本発明の第5実施形態にかかるネイルピンをノズルマウントに圧入した状態の部分拡大図、(B)はノズルマウントにネイルピン圧入前のレバープレート側から視た部分拡大図、(C)はノズルマウントにネイルピン圧入後のレバープレート側から視た部分拡大図を示す。
図8(B)に示すように、ノズルマウント53のガイド部53aの外周面は、圧入孔53bとドライブリング3の摺動面側とが対向する部位を、圧入ピンであるネイルピン20が圧入されることによりガイド部53aの外方へ膨出する膨出部を見込んで、当該膨出部に相当する形状を予め切削して膨出抑制部である切欠き部53cを形成したものである。
従って、図8(A)に示すように示すように、圧入孔53bにネイルピン20を圧入することにより、ガイド部53aの外周面は切欠き部53cがラジアル方向に膨出して、滑らかな円弧面〔図8(C)参照)になると伴に、ガイド部53aの外周面とドライブリング3の内周面との隙間を適正隙間になるようにしてある。
また、ネイルピン20を圧入する際の方向性を規制する必要がなくなり、圧入作業の容易化が図れ、コスト軽減が可能となる。
更に、また、ネイルピン20のピン全長(20b)において圧入されるので、ネイルピン20のノズルマウント53に対する直角度が安定すると共に、ネイルピン20の固定性が向上する。
即ち、外周部端縁にピンを圧入する構造を採用し、且つ滑らかな外周面を必要とする場合に広く適用することが可能である。
この実施形態はネイルピンのみならず、ロックピンやノズルベーンの開度規制を行うストッパピンなど他のピン状の部品をノズルマウントに圧入する形態に対しても適用できる。
2 ノズルベーン
3 ドライブリング
5 ノズルマウント
5a、51a、53a ガイド部
5b、51b、53b 圧入孔
5e、21e、22c、24e、53e 膨出抑制部
7 ストッパピン
10 連結ピン
20、21,22,23 ネイルピン
20a 鍔部
20b ピン部
24 筒状スプリングピン
Claims (9)
- エンジンの排気ガスにより駆動される可変容量型排気ターボ過給機のタービンケーシングを含むケースに固定されたノズルマウントに回動可能に支持される複数のノズルベーンと、
アクチュエータに連動され前記ノズルマウントの中央部に軸線方向に突出した環状のガイド部に嵌合するドライブリングと、
一端側を前記ドライブリングに設けた溝部に連結ピン部を介して嵌合し、他端側を前記ノズルベーンに連結したレバープレートと、
前記ドライブリングの回動により前記各レバープレートを揺動させ、該レバープレートの揺動により前記複数のノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構と、を備え、
前記環状のガイド部より僅かに回転軸線寄りのノズルマウント側面に圧入される圧入ピンが設けられ、該圧入ピンを前記ノズルマウントの軸線方向に沿って穿設された圧入孔に圧入することにより生起される前記環状のガイド部の外周面の膨出部を吸収して生じないようにする膨出抑制部を、前記圧入ピンもしくは前記圧入孔の少なくとも何れか一方に設けられることを特徴とする可燃ノズル機構を備えた可変容量型排気ターボ過給機。 - 前記圧入孔は前記環状のガイド部の前記軸線方向の厚さより深く形成されると共に、前記膨出抑制部は、前記圧入孔の孔径を前記圧入ピン外径より拡径する拡径部を、圧入側から少なくとも前記環状のガイド部の前記軸線方向の厚さに相当する範囲に形成されることを特徴とする請求項1記載の可燃ノズル機構を備えた可変容量型排気ターボ過給機。
- 前記圧入孔は前記環状のガイド部の前記軸線方向の厚さより深く形成されると共に、前記膨出抑制部は、前記圧入ピンの外周部を前記圧入孔の径より小径にする小径部を、前記ピン基部から先端方向へ少なくとも前記環状のガイド部の前記軸線方向の厚さに相当する範囲に形成されることを特徴とする請求項1記載の可燃ノズル機構を備えた可変容量型排気ターボ過給機。
- 前記膨出抑制部は、前記ピンの軸線方向に沿った切欠き部を有し、該切欠き部を前記環状のガイド部の外周面側に位置させて形成されることを特徴とする請求項1記載の可燃ノズル機構を備えた可変容量型排気ターボ過給機。
- 前記膨出抑制部は、前記圧入孔に圧入される断面形状がC形の筒状スプリングピンと、該筒状スプリングピンの内筒部に圧入されるピンとで形成されることを特徴とする請求項1記載の可燃ノズル機構を備えた可変容量型排気ターボ過給機。
- 前記膨出抑制部は、前記ガイド部外周面の前記圧入孔部分を予め膨出量相当分を削除して形成されることを特徴とする請求項1記載の可燃ノズル機構を備えた可変容量型排気ターボ過給機。
- 前記圧入ピンが、フランジ状の頭部により前記ドライブリングの内周部分が前記ガイド部より脱落しないように保持する頭付ピンであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の可変容量型排気ターボ過給機。
- 前記圧入ピンが、前記レバープレートの側面と当接して前記ノズルベーンの開度規制を行うストッパピンであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の可変容量型排気ターボ過給機。
- 前記圧入ピンが、前記軸受ハウジングと前記ノズルマウントの間の位置決めを行うロックピンであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の可変容量型排気ターボ過給機。
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