JP3085210B2 - 可変容量ターボチャージャの組立方法 - Google Patents
可変容量ターボチャージャの組立方法Info
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- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Control Of Turbines (AREA)
Description
の可変容量ターボチャージャの組立方法に関する。
可変容量ターボチャージャでは、可変ノズルの開度を変
化させタービンホイールに流入する排気ガス速度を変え
てタービン回転速度を制御し、タービンの仕事量を制御
する。一般の可変ノズルの構造については、特開昭62
−139931号公報に示されているように、あるい
は、図6、図7に示すように、タービンハウジング1と
ノズル支持プレート2(以下、プレートという)との間
に形成されたタービンホイール入口側通路3に、複数の
ノズルベーン4が回動可能に配置されている。ノズルベ
ーン4と一体に回動するノズルベーンシャフト5はプレ
ート2を貫通しており、ノズルベーンシャフト5のノズ
ルベーン取付け側と反対側の端部にはアーム6が溶接に
て取り付けられている。タービン7と同心状にユニゾン
リング8が回動可能に配置されており、ユニゾンリング
8に回転可能に連結された複数のヨーク部材9がそれぞ
れアーム6にスライド可能に係合している。この構造に
よって、ユニゾンリング8が図示略のアクチュエータに
よって回動されたときに、ヨーク部材9を介してアーム
6、ノズルベーンシャフト5、ノズルベーン4がノズル
ベーンシャフトの軸芯まわりに回動し、全ノズルベーン
4が同時に開閉する。ノズルベーン4の使用域における
開閉位置への位置決めは、プレート2に固定されたスト
ッパピン10をユニゾンリング8に形成された弧状のス
トッパ溝11に通し、ユニゾンリング8が回動された時
にストッパ溝11の端部をストッパピン10に当てるこ
とにより行う。この場合、ストッパ溝11の一端がスト
ッパピン10に当たった時がノズルベーン4の開で、ス
トッパ溝11の他端がストッパピン10に当たった時が
ノズルベーン4の閉となる。ノズルベーン4の閉位置で
も、ノズルベーン4間のスロート面積は零ではなくエン
ジン排気ガスが流れるようになっている。
については、先行資料には開示がない。ノズルベーン間
のスロート面積は、使用域において零にならず、閉から
開までの全域において、ノズルベーン同士は離れた状態
にあるため、使用域の任意の開閉位置において全ノズル
ベーン間スロート面積が均一になるようにノズルベーン
開閉機構を組み立てることは容易ではない。何故なら
ば、ノズルベーンを基準位置無しの状態(宙ぶらりんの
状態)で組付けなければならず、各部品の製作公差、ク
リアランスなどは当然にばらつくため宙ぶらりんの状態
ではそれらを吸収した組付けができないからである。各
ノズルベーン間のスロート面積がばらつくと、タービン
ホイール全周のガス流入速度がばらつき、タービンホイ
ールの回転が滑らかとならないため損失となる。本発明
の目的は、各ノズルベーン間のスロート面積を均一にす
るための可変容量ターボチャージャの組立方法を提供す
ることにある。
明はつぎの通りである。 (1) プレートに回動可能に支持されたノズルベーン
を全開状態かノズルベーン同士がスロート面積が零で接
触する全閉状態かの何れかの状態に保持するとともに、
そのノズルベーン開閉状態に対応する位相にてユニゾン
リングの位相をプレートに対して固定する工程と、ノズ
ルベーンシャフトとアームとを溶接する工程と、からな
る可変容量ターボチャージャの組立方法。 (2) ノズルベーンをスロート面積が零となるように
互いに接触させて全閉状態とするとともに、そのノズル
ベーン全閉状態に対応する位相にてユニゾンリングの位
相合わせ穴にプレート側に固定される位相合わせピンを
通してユニゾンリングの位相をプレートに対して固定す
る工程と、ノズルベーンシャフトとアームとを溶接する
工程と、位相合わせ穴に通した位相合わせピンを抜く工
程と、ストッパピンをユニゾンリングのストッパ溝を通
してプレートに打ち込む工程と、からなる可変容量ター
ボチャージャの組立方法。 (3) 全開時のノズルベーンの内接円と同径の外径を
もつ治具とプレートとを同芯状にし、ノズルベーンの内
接円側の端部を治具の外周面に当ててノズルベーンを全
開状態にし、そのノズルベーン全開状態に対応する位相
にてストッパピンをユニゾンリングのストッパ溝を通し
てプレートにうち込みストッパ溝の全開側端部をストッ
パピンに当ててユニゾンリングの位相をプレートに対し
て固定する工程と、ノズルベーンシャフトとアームとを
溶接する工程と、からなる可変容量ターボチャージャの
組立方法。
基準位置が出せるノズルベーンの全閉または全開状態
で、ノズルベーン開度とユニゾンリングの位相を固定
し、その状態を保持したままノズルベーンシャフトとア
ームとを溶接するので、任意のノズルベーン開閉角度に
おいて、各ノズルベーンの開度を同じにでき(全ノズル
ベーンの開度を均一にでき)、全ノズルベーン間スロー
ト面積を均一にすることができる。
を示し、図5は本発明の第2実施例を示している。本発
明方法により組み立てた後の構造は、図6、図7の従来
装置と同じである。本発明の第1実施例と第2実施例に
おいて、図6、図7の従来装置に準じる構造部分につい
ては、全図にわたって同じ符号を付してある。
可変容量ターボチャージャの組立方法に共通する部分を
説明する。本発明の第1実施例と第2実施例に共通する
可変容量ターボチャージャの組立方法は、(イ)ノズル
ベーンシャフト5とアーム6とを溶接していない状態
で、プレート2に回動可能に支持されたノズルベーン4
をノズルベーン4同士がスロート面積が零で接触する全
閉状態(図1の状態)か、全開状態(図5の状態)か、
の何れかの状態に保持するとともに、そのノズルベーン
開閉状態に対応する位相にてユニゾンリング8の位相を
プレート2に対して固定する工程と、(ロ)上記(イ)
の状態を保持したままノズルベーンシャフト5とアーム
6とを溶接する工程と、からなる。ノズルベーン4をノ
ズルベーン4同士がスロート面積が零で接触する全閉状
態か、全開状態か、の何れかの状態に保持することと、
そのノズルベーン開閉状態に対応する位相にてユニゾン
リング8の位相をプレート2に対して固定することと
は、何れが先に行われてもよいしあるいは同時に行われ
てもよい。
アーム6とを溶接する前に、ノズルベーン4が互いに接
触する全閉位置(作動時の閉位置よりもさらに閉側にベ
ーンが回動してベーン同士が接触した位置)または全開
位置とし、ユニゾンリング8の位相をノズルベーン4の
全閉、全開に対応する回転位相でプレート2に対して固
定するので、ノズルベーン4もユニゾンリング8も位置
出しの基準があり、従来のような宙ぶらりんでの位置決
めを行わなくて済み、、高精度の位置出しとその位置で
の保持が可能になる。その結果、ノズルベーン間のスロ
ート面積が全ノズルベーン間スロートについて同じとな
り(均一となり)、ノズルベーン間スロートを通ってタ
ービンホイール4に流入するエンジン排気ガス量がター
ビンホイール4の全周にわたって均一になり、それが不
均一である場合に生じる損失がなくなる。
説明する。本発明の第1実施例の可変容量ターボチャー
ジャの組立方法は、図1〜図4に示すように、(イ)ノ
ズルベーン4をスロート面積が零となるように互いに接
触させて全閉状態とするとともに、そのノズルベーン全
閉状態に対応する位相にてユニゾンリング8の位相合わ
せ穴12にプレート側に固定される位相合わせピン13
を通してユニゾンリング8の位相をプレート2に対して
固定する工程と、(ロ)ノズルベーンシャフト5とアー
ム6とを溶接する工程と、(ハ)位相合わせ穴12に通
した位相合わせピン13を抜く工程と、(ニ)ストッパ
ピン10をユニゾンリング8のストッパ溝11を通して
プレート2に打ち込む工程と、からなる。ノズルベーン
4を全閉状態とすることと、ユニゾンリング8の位相を
プレート2に対して固定することとは、何れが先に行わ
れてもよいしあるいは同時に行われてもよい。
たストッパ溝11の中のストッパピン10は、ユニゾン
リング8が時計まわり方向に回転した時ストッパ溝11
の反時計まわり側の壁と接触し、その時、作動時のノズ
ル全閉状態となる。作動時のノズル全開状態では、ノズ
ルベーン間スロート面積は零ではなくノズルベーン4間
には隙間があり、エンジンからの排気ガスはスロート間
を流れる。図3はユニゾンリング8を反時計まわり方向
に回転した時で、ストッパピン10がストッパ溝11の
時計まわり側の壁と接触して時に、作動時のノズル全開
状態となる。
各ノズルベーン4間のスロート面積を零にした状態であ
り、ストッパ溝11からストッパピン10がはみ出した
状態に対応する。この状態では、ストッパピン10を使
用せず(抜いた状態)、ユニゾンリング8に予め形成し
ておいた位相合わせ穴12と不動部分(たとえば、プレ
ート2)に植え込んだ位相合わせピン13との位相を合
わせ、この状態でノズルベーンシャフト5とアーム6と
を溶接する。溶接固定後、位相合わせピン13を抜き、
ユニゾンリング8を反時計まわり方向に少し回転させ、
ストッパ溝11の中にストッパピン10を挿通させてス
トッパピン10をプレート2に固定し、組立が完了す
る。
ング8の位置決めに、図1に示した位相合わせ穴12と
位相合わせピン13とによる位相合わせの代わりに、図
4に示した段付きの位相合わせピン14とストッパ溝1
1(この場合はストッパ溝11が、ストッパ溝兼位相合
わせ穴として機能する)とによる位相合わせを用いても
よい。図4の実施例では、位相合わせピン14は、小径
部14aと大径部14bを有し、大径部14bの径はス
トッパピン10の径と同じでストッパピン固定用穴に嵌
着することができ、小径部14aの径は位相差分(作動
時閉時のユニゾンリング8の位相と、ノズルベーン4が
互いに接触する全閉時のユニゾンリング8の位相と、の
差)、大径部14bより半径が小になっている。そし
て、組立時、ピン14の大径部14bを、プレート2の
ストッパピン取付け穴に嵌着しユニゾンリング8をベー
ン閉側に回動させてストッパ溝11の閉側の壁をピン1
4の小径部14aに当てて、ユニゾンリング8の位相を
出すとともにその位置でユニゾンリング8を固定する。
一方、各ノズルベーン4を、各ノズルベーン4間のスロ
ート面積を零にした状態にしておき、この状態で、ノズ
ルベーンシャフト5とアーム6とを溶接する。溶接固定
後、位相合わせピン14を抜き、ユニゾンリング8を反
時計まわり方向に少し回転させ、ストッパ溝11の中に
ストッパピン10を挿通させてストッパピン10をプレ
ート2に固定し、組立が完了する。
3の方法であっても、図4の方法であっても、組立時、
全ノズルベーン4がスロート間面積零の全閉位置で互い
に接触されてその位置で保持されるので、位置出し用に
基準位置(ベーンの回動の閉側の終端位置、ベーン同士
が接触してそれ以上閉側に回らない)が存在し、かつそ
の基準位置に全ノズルベーンを自動的に同時に位置出し
できる。その結果、ノズルベーンの全閉、全開を含む開
閉位置を、全ノズルベーンについて同じにでき、ノズル
ベーン間スロート面積を、全ノズルベーン間スロートに
ついて均一にすることができる。
ージャの組立方法は、図5に示すように、(イ)全開時
(図5の状態)のノズルベーン4の内接円と同径の外径
をもつ治具15とプレート2とを同芯状にし、ノズルベ
ーン4の内接円側の端部を治具15の外周面に当ててノ
ズルベーンを全開状態に位置出しし、そのノズルベーン
全開状態に対応する位相にてストッパピン10をユニゾ
ンリング8のストッパ溝11を通してプレート2にうち
込みストッパ溝11の全開側端部をストッパピン10に
当ててユニゾンリング8の位相をプレート2に対して固
定する工程と、(ロ)ノズルベーンシャフト5とアーム
6とを溶接する工程と、からなる。この全開位置を利用
する方法では、ストッパ溝11とストッパピン10のベ
ーン全開位置での当接を、組立時のユニゾンリング位置
出しに、そのまま利用することができる。ただし、治具
15を作製しておいて、組立時プレート2に固定するこ
とが必要となる。治具15は、ノズルベーン組立後、プ
レート2から取り外される。本実施例においては、ベー
ン全開位置での治具15による位置出しを行うものにつ
いて説明したが、ベーン全閉位置においても同様の治具
により位置出しを行うこともできる。
全ノズルベーン4が治具15に接触されてその位置で保
持されるので、位置出し用に基準位置が存在し、かつそ
の基準位置に全ノズルベーンを自動的に同時に位置出し
できる。その結果、ノズルベーンの全閉、全開を含む開
閉位置を、全ノズルベーンについて同じにでき、ノズル
ベーン間スロート面積を、全ノズルベーン間スロートに
ついて均一にすることができる。
ルベーンの接触全閉時または全開時を基準にしてノズル
ベーンを位置出しし、それに対応させてユニゾンリング
を位相合わせし固定して、その状態でノズルベーンシャ
フトとアームを溶接固定するので、ノズルベーンの開閉
角度を全ノズルベーンについて均一にかつ精度よく出す
ことができ、ノズルベーン間スロート面積を全ノズルベ
ーン間スロートについて均一にすることができる。請求
項2の方法によれば、ノズルベーンの位置出しにノズル
ベーンの接触全閉状態を利用するので、位置出しの精度
が高く、かつ位置出しが容易である。請求項3の方法に
よれば、ノズルベーンの位置出しにノズルベーンの全開
状態を利用するので、位置出しが容易である。
ャの組立方法における、ノズルベーン接触全閉状態の正
面図である。
ャの組立方法で組み立てられたノズルベーンの作動時全
閉状態の正面図である。
ャの組立方法で組み立てられたノズルベーンの作動時全
開状態の正面図である。
ャの組立方法において段付き位相合わせピンを用いる場
合の、位相合わせピン近傍の正面図である。
ャの組立方法における、ノズルベーン全開状態の正面図
である。
ベーンが表れる部位の横断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 プレートに回動可能に支持されたノズル
ベーンを全開状態かノズルベーン同士がスロート面積が
零で接触する全閉状態かの何れかの状態に保持するとと
もに、そのノズルベーン開閉状態に対応する位相にてユ
ニゾンリングの位相をプレートに対して固定する工程
と、 ノズルベーンシャフトとアームとを溶接する工程と、か
らなる可変容量ターボチャージャの組立方法。 - 【請求項2】 ノズルベーンをスロート面積が零となる
ように互いに接触させて全閉状態とするとともに、その
ノズルベーン全閉状態に対応する位相にてユニゾンリン
グの位相合わせ穴またはストッパ溝にプレート側に固定
される位相合わせピンを通してユニゾンリングの位相を
プレートに対して固定する工程と、 ノズルベーンシャフトとアームとを溶接する工程と、 位相合わせ穴に通した位相合わせピンを抜く工程と、 ストッパピンをユニゾンリングのストッパ溝を通してプ
レートに打ち込む工程と、からなる可変容量ターボチャ
ージャの組立方法。 - 【請求項3】 全開時のノズルベーンの内接円と同径の
外径をもつ治具とプレートとを同芯状にし、ノズルベー
ンの内接円側の端部を治具の外周面に当ててノズルベー
ンを全開状態にし、そのノズルベーン全開状態に対応す
る位相にてストッパピンをユニゾンリングのストッパ溝
を通してプレートにうち込みストッパ溝の全開側端部を
ストッパピンに当ててユニゾンリングの位相をプレート
に対して固定する工程と、 ノズルベーンシャフトとアームとを溶接する工程と、か
らなる可変容量ターボチャージャの組立方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08250004A JP3085210B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 可変容量ターボチャージャの組立方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08250004A JP3085210B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 可変容量ターボチャージャの組立方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1089082A JPH1089082A (ja) | 1998-04-07 |
JP3085210B2 true JP3085210B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=17201423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08250004A Expired - Fee Related JP3085210B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 可変容量ターボチャージャの組立方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3085210B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1236867A3 (en) * | 2001-03-02 | 2005-09-21 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method and device for assembling and adjusting pivotable nozzle vanes of variable capacity turbine |
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JP3764653B2 (ja) * | 2001-02-27 | 2006-04-12 | 三菱重工業株式会社 | 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 |
JP3933455B2 (ja) * | 2001-11-30 | 2007-06-20 | 株式会社小松製作所 | 可変ターボ過給機 |
JP2010255483A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Ihi Corp | ターボチャージャ |
JP5353635B2 (ja) * | 2009-10-27 | 2013-11-27 | 株式会社Ihi | ベーン整列装置及びベーン整列方法 |
JP5407814B2 (ja) * | 2009-12-01 | 2014-02-05 | 株式会社Ihi | ベーン整列装置 |
DE112017001114B4 (de) | 2016-03-03 | 2022-10-27 | Ihi Corporation | Düsenantriebsmechanismus, Turbolader und Turbolader mit variabler Kapazität |
-
1996
- 1996-09-20 JP JP08250004A patent/JP3085210B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1236867A3 (en) * | 2001-03-02 | 2005-09-21 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method and device for assembling and adjusting pivotable nozzle vanes of variable capacity turbine |
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JPH1089082A (ja) | 1998-04-07 |
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