JP4008404B2

JP4008404B2 - 可変容量型排気ターボ過給機

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Publication number: JP4008404B2
Application number: JP2003354506A
Authority: JP
Inventors: 白石　　隆; 靖明陣内; 幹恵比寿
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2003-10-15
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2023-10-15
Also published as: EP1552110A2; BR0306617A; CN1692214A; US20050252210A1; WO2004035991A3; KR20050049550A; EP1892382A2; AU2003301328A1; EP1892382A3; JP2004156592A; KR100805971B1; AU2003301328A8; BR0306617B1; US7396204B2; WO2004035991A2; CN100373033C

Description

本発明は、アクチュエータの駆動力をリング組立品を介してノズルベーンに伝達し該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型過給機におけるドライブリング支持部及びリンクプレート支持部のフェールセーフ機構に関する。

過給機付き内燃機関においては、機関からの排ガス流量と過給機の最適作動条件となるガス流量とのマッチングをなすために、渦巻状のスクロール通路からタービンに送られる排ガス流量を機関の運転状態に応じて可変とする可変容量型過給機が、近年多く用いられている。
かかる可変容量型過給機においては、空気圧式、電動モータ式等のアクチュエータからの駆動力をリンク部を介してノズルベーンに伝達し、該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構を設けている。

前記可変ノズル機構にあっては、例えば特許文献１（特開平１１−２２３１２９号公報の図１）あるいは特許文献２（特開平６−１３７１０９号公報の図１）に示されるように、高温の排気ガスが流過するタービンケーシング内のスクロール通路の出口部に設置された前記ノズルベーンを駆動するドライブリング、リンクプレート等の駆動部材が高温のタービンケーシング内あるいは該タービンケーシングに隣接して無潤滑の状態で摺動あるいは転動状態にてノズルマウントに支持され、作動せしめられる構造となっている。

特開平１１−２２３１２９号公報特開平６−１３７１０９号公報

前記のように、特許文献１あるいは特許文献２に示されるような可変容量型過給機の可変ノズル機構にあっては、ノズルベーンを駆動するドライブリング、リンクプレート等の駆動部材が、高温のタービンケーシング内あるいは該タービンケーシングに隣接して無潤滑の状態で、面同士の摺動あるいはローラを介して転動状態にてノズルマウントに支持され、作動せしめられる構造となっている。

従ってかかる可変容量型過給機の可変ノズル機構においては、ドライブリングあるいはリンクプレートをノズルマウントに往復摺動可能に支持する摺動部や転動可能に支持するローラの外周が過大摩耗を発生し易い状態にあるため、かかる過大摩耗による回転偏心や脱落の発生、及びこれらに伴う可変ノズル機構のアクチュエータ出力とノズルベーン開度との間の誤差発生等の、可変ノズル機構の作動不良によるエンジン性能の低下や可変ノズル機構の破損を起こし易い、
等の問題点を有している。

従って、本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、ドライブリングあるいはリンクプレートをノズルマウントに支持する支持部の摩耗が過大になった際において、該支持部と同一機能を有する第２の支持部を追設することにより、該支持部の過大摩耗による前記ドライブリングあるいはリンクプレートの回転偏心や脱落の発生、及びこれらに伴う可変ノズル機構の作動不良によるエンジン性能の低下や該可変ノズル機構の破損の発生を未然に防止し得る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。

本発明はかかる目的を達成するもので、その第１発明は、アクチュエータの駆動力をドライブリング及びレバープレートを含むリング組立品を介してノズルマウントに回動可能に支持されたノズルベーンに伝達し、該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型排気ターボ過給機において、前記ドライブリングを前記ノズルマウントに回動可能に支持する支持部に、該支持部が一定量摩耗したとき前記ドライブリングあるいは該ドライブリングの装着部材を前記ノズルマウントに支持する第２の支持部を追設してなるフェールセーフ機構を備え、前記支持部が前記ドライブリングの内周面と前記ノズルマウントに回転可能に支持されて該ドライブリング内周面に転接されるローラとにより構成され、前記フェールセーフ機構の第２の支持部が前記ドライブリング内周面と前記ノズルマウントに形成されて前記ローラの前記ドライブリング内周面への外接円径よりも小径のインロー部とにより構成されたことを特徴とする。

かかる第１発明によれば、無潤滑、高温下で作動する可変ノズル機構の構成部材のうち、ノズルマウントに回動可能に支持されて、該可変ノズル機構のアクチュエータにより往復回動せしめられるドライブリングの支持部の構成部材は摩耗を生じ易い状態にあるが、該支持部の構成部材の摩耗が一定量に達する、つまり許容摩耗量に達すると、前記支持部と同一の機能を有する第２の支持部の構成部材が前記ドライブリングあるいは該ドライブリングの装着部材に当接して、これらの部材を前記ノズルマウントに支持するフェールセーフ機能を果たす。

従ってかかる第１発明によれば、無潤滑、高温下で往復回動せしめられるドライブリング支持部の摩耗が許容摩耗量に達すると、前記支持部と同一の機能を有する第２の支持部によりドライブリングをノズルマウントに支持するので、前記支持部の摩耗が増大しても第２の支持部によってドライブリングをノズルマウントに支持することにより、該第２の支持部が前記支持部と同一の機能を果たす、つまりフェールセーフ機能を果たすこととなる。
これにより、ドライブリングを常時正常な状態でノズルマウントに支持することが可能となり、前記特許文献１あるいは特許文献２に示される従来技術のような、ドライブリング支持部の摩耗による回転偏心や脱落の発生、及びこれらに伴う可変ノズル機構のアクチュエータ出力とノズルベーン開度との間の誤差発生等の可変ノズル機構の作動不良によるエンジン性能の低下や可変ノズル機構の破損の発生を未然に防止することができる。

かかる第１発明において、具体的には次のように構成する。
即ち第１発明は、前記フェールセーフ機構の第２の支持部が前記ドライブリングの内周面と前記ノズルマウントに回転可能に支持されて該ドライブリング内周面に転接されるローラとにより構成され、前記第２の支持部が前記ドライブリング内周面と前記ノズルマウントに形成されて前記ローラの前記ドライブリング内周面への外接円径よりも小径のインロー部とにより構成される。
このように構成すれば、ノズルマウントに前記インロー部を追加加工するという、きわめて簡単な手段かつ格別な部品を追設することのない低コストの手段で、前記支持部と同一の機能を果たし得る第２の支持部としての前記インロー部を形成できる。

第２発明は、アクチュエータの駆動力をドライブリング及びレバープレートを含むリング組立品を介してノズルマウントに回動可能に支持されたノズルベーンに伝達し、該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型排気ターボ過給機において、前記ドライブリングを前記ノズルマウントに回動可能に支持する支持部に、該支持部が一定量摩耗したとき前記ドライブリングあるいは該ドライブリングの装着部材を前記ノズルマウントに支持する第２の支持部を追設してなるフェールセーフ機構を備え、前記支持部が前記ドライブリングの内周面と前記ノズルマウントに回転可能に支持されて該ドライブリング内周面に転接されるローラとにより構成され、前記フェールセーフ機構の第２の支持部が前記ドライブリング内周面と前記ノズルマウントに回転可能に支持されて取付ピッチ円径を前記ローラの取付ピッチ円径よりも小さく形成してなる前記ローラと同一外径の第２のローラとにより構成する。
このように構成すれば、前記第２の支持部としての第２のローラを前記支持部のローラと同一部品を使用できるので、最小限の部品種類の増加で以って第２の支持部を構成できる。

（削除）

第３発明は、アクチュエータの駆動力をドライブリング及びレバープレートを含むリング組立品を介してノズルマウントに回動可能に支持されたノズルベーンに伝達し、該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型排気ターボ過給機において、前記ドライブリングを前記ノズルマウントに回動可能に支持する支持部に、該支持部が一定量摩耗したとき前記ドライブリングあるいは該ドライブリングの装着部材を前記ノズルマウントに支持する第２の支持部を追設してなるフェールセーフ機構を備え、前記支持部が前記ドライブリングの内周面と前記ノズルマウントに回転可能に支持されて該ドライブリング内周面に転接されるローラとにより構成され、前記フェールセーフ機構の第２の支持部が前記ノズルマウントの外周面と前記ドライブリングから突設されて前記ローラが一定量摩耗したときノズルマウントの外周面に当接可能なピンとにより構成する。

かかる第３発明によれば、前記ピンという、簡単な構造で安価な単一部品を追設するのみで第２の支持部を構成できる。

第４発明は、アクチュエータの駆動力をドライブリング及びリンクプレートを含むリング組立品を介してノズルマウントに回動可能に支持されたノズルベーンに伝達し、該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型排気ターボ過給機において、前記リンクプレートの内周を前記ノズルマウントの外周に支持する支持部に、該支持部が一定量摩耗したとき前記リンクプレートあるいは該リンクプレートの装着部材を前記ノズルマウントに支持する第２の支持部を追設してなるフェールセーフ機構を備え、前記支持部が前記ノズルマウントの外周面と前記リンクプレートに回転自在に支持されてノズルマウント外周面に転接されるローラとにより構成され、前記フェールセーフ機構の第２の支持部が前記リンクプレートの内周面と前記ノズルマウントとの間に所定量の隙間を存して形成されたインロー部とにより構成されたことを特徴とする。

かかる第４発明において、具体的には次のように構成する。
即ち、支持部が前記ノズルマウントの外周面と前記リンクプレートに回転自在に支持されてノズルマウント外周面に転接されるローラとにより構成され、前記フェールセーフ機構の第２の支持部が前記リンクプレートの内周面と前記ノズルマウントとの間に所定量の隙間を存して形成されたインロー部とにより構成される。

（削除）

かかる第４発明によれば、無潤滑、高温下で作動する可変ノズル機構の構成部材のうち、ノズルマウントに回転可能に支持されて、該可変ノズル機構のアクチュエータにより往復回動せしめられるリンクプレートの内周を前記ノズルマウントに支持する支持部の構成部材は摩耗を生じ易い状態にあるが、該支持部の構成部材の摩耗が一定量に達するつまり許容摩耗量に達すると、前記支持部と同一の機能を有する第２の支持部の構成部材が前記リンクプレートあるいは該リンクプレートの装着部材に当接してこれを前記ノズルマウントに支持する。

従って、かかる第４発明によれば、無潤滑、高温下で往復回動せしめられるリンクプレート支持部の摩耗が許容摩耗量に達すると、前記支持部と同一の機能を有する第２の支持部によりリンクプレートをノズルマウントに支持するので、前記支持部の摩耗が増大しても第２の支持部によってリンクプレートをノズルマウントに支持することにより、該第２の支持部が前記支持部と同一の機能を果たす、つまりフェールセーフ機能を果たすこととなる。
これにより、リンクプレートを常時正常な状態でノズルマウントに支持することが可能となり、従来技術のような、前記リンクプレート支持部の摩耗による回転偏心や脱落の発生、及びこれらに伴う可変ノズル機構のアクチュエータ出力とノズルベーン開度との間の誤差発生等の可変ノズル機構の作動不良によるエンジン性能の低下や可変ノズル機構の破損の発生を未然に防止することができる。

第１、２、３発明によれば、無潤滑、高温下で往復回動せしめられるドライブリング支持部の摩耗が許容摩耗量に達すると、前記支持部と同一の機能を有する第２の支持部によりドライブリングをノズルマウントに支持するので、前記支持部の摩耗が増大しても第２の支持部によってドライブリングをノズルマウントに支持することにより、該第２の支持部が前記支持部と同一の機能、つまりフェールセーフ機能を果たすこととなる。
これにより、ドライブリングを常時正常な状態でノズルマウントに支持することが可能となり、従来技術のような、前記ドライブリング支持部の摩耗による回転偏心や脱落の発生、及びこれらに伴う可変ノズル機構のアクチュエータ出力とノズルベーン開度との間の誤差発生等の可変ノズル機構の作動不良によるエンジン性能の低下や可変ノズル機構の破損の発生を未然に防止することができる。

また第４本発明によれば、無潤滑、高温下で往復回動せしめられるリンクプレート支持部の摩耗が許容摩耗量に達すると、前記支持部と同一の機能を有する第２の支持部によりリンクプレートをノズルマウントに支持するので、前記支持部の摩耗が増大しても第２の支持部によってリンクプレートをノズルマウントに支持することにより、該第２の支持部が前記支持部と同一の機能、つまりフェールセーフ機能を果たすこととなる。
これにより、リンクプレートを常時正常な状態でノズルマウントに支持することが可能となり、従来技術のような、前記リンクプレート支持部の摩耗による回転偏心や脱落の発生、及びこれらに伴う可変ノズル機構のアクチュエータ出力とノズルベーン開度との間の誤差発生等の可変ノズル機構の作動不良によるエンジン性能の低下や可変ノズル機構の破損の発生を未然に防止することができる。

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。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は本発明の第１実施例に係るリング組立品を示し、（Ａ）は要部正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図２は本発明の第２実施例に係るリング組立品を示し、（Ａ）は要部正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。図３は第１比較例に係るリング組立品を示し、（Ａ）は要部正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＥ−Ｅ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。
図４は第２比較例に係るリング組立品を示し、（Ａ）は要部正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＪ−Ｊ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＫ−Ｋ線断面図である。図５は第３比較例に係るリング組立品を示し、（Ａ）は要部正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＧ−Ｇ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＨ−Ｈ線断面図である。図６は第３実施例に係るドライブリング支持部の要部断面図である。
図７は第４比較例に係るリンクプレート支持部の要部断面図、図８は第５比較例に係るリンクプレート支持部の要部断面図、図９は第４実施例に係るリンクプレート支持部の要部断面図である。図１０は第６比較例に係るリンクプレート支持部の要部正面図である。図１１は第７比較例に係るリンクプレート支持部の要部断面図、図１２は第８比較例に係るリンクプレート支持部の要部断面図である。
図１３は本発明が適用される可変容量型過給機の縦断面図である。
図１４ないし１６は比較例を示し、図１４はタービンケーシングの一部断面を含む正面図、図１５はリング組立品の要部正面図である。図１６（Ａ）は図１５におけるＺ−Ｚ線断面図、（Ｂ）は図１５におけるＹ−Ｙ線断面図である。

本発明が適用される可変容量型排気ターボ過給機の構造を示す図１３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内の外周部に渦巻状に形成されたスクロール通路、３０ａはタービンロータで膨張仕事をした排ガスを機外に送出するための排気ガス出口である。３１はコンプレッサハウジング、３６は該コンプレッサハウジング３１と前記タービンケーシング３０とを連結する軸受ハウジングである。

３４はタービンホイール、３５はコンプレッサホイール、３３は該タービンホイール３４とコンプレッサホイール３５とを連結するタービンシャフト、３７は前記軸受ハウジング３６に取り付けられて前記タービンシャフト３３を支持する軸受である。０１は該タービンシャフト３３の回転軸心である。
４０はノズルベーンで、前記スクロール通路３８の内周側にタービンの円周方向等間隔に複数個配置されるとともに、これに一体形成されたノズルシャフト４２が前記タービンケーシング３０に取り付けられたノズルマウント４１に回動可能に支持され、該ノズルシャフト４２の回転により該ノズルベーン４０の翼角が変化せしめられるようになっている。４９は一端側が前記ノズルマウント４１の円周方向複数箇所に固着されたノズルサポート、４７は該ノズルサポート４９の他端側に固着されたノズルプレートで、該ノズルプレート４７は前記タービンケーシング３０に形成された嵌合穴４８内に摺動可能に嵌合されている。

１００は前記ノズルベーン４０の翼角を制御する可変ノズル機構で、次のように構成されている。
４３は環状に形成され前記ノズルマウント４１の外周に回動可能に支持されたドライブリング、４４は該ドライブリング４３とノズルシャフト４２及びノズルベーン４０とを連結するレバープレートである。４５はクランクコントロール、４６は駆動レバー組立品で、アクチュエータ（図示省略）の駆動力が該駆動レバー組立品４６及びクランクコントロール４５を介してドライブリング４３に伝達されて、該ドライブリング４３を回動させることにより前記ノズルベーン４０を回動させ、その翼角を変化させるようになっている。

本発明は、図１３に示される可変容量型過給機の可変ノズル機構１００構成部材のフェールセーフ機構に関するものである。
先ず本発明の比較例を示す図１４ないし１６において、３０はタービンケーシング、４０はノズルベーン、４１はノズルマウント、４７はノズルプレート、４４はレバープレート、４３はドライブリング、４４ａは該ドライブリング４３と各レバープレート４４とを連結するピンである。
５１は前記ノズルマウントに円周方向に沿って複数個固定されたローラピン、５０は複数個のローラピン５１に夫々回転自在に嵌挿されたローラであり、後述するように、前記ドライブリング４３は該複数個のローラ５０を介して前記ノズルマウント４１の外周に回動可能に支持されている。

前記ドライブリング４３の支持部を示す図１６（Ａ）において、前記ドライブリング４３はその内周面４３ａを前記ノズルマウント４１の側面に固着されたローラピン５１に嵌挿された複数個のローラ５０を介して回動自在に支持されている。図１６（Ｂ）は、前記ローラ５０が装着されていない部分の断面図であり、Ｄ_０１は内周面４３ａの内径を示す。
かかる比較例においては、前記ローラ５０の外周面あるいは内周面が過大摩耗すると、前記ドライブリング４３の回転偏心や脱落が発生する虞がある。

そこで、本発明においては、第１発明〜第３発明として前記ドライブリング４３のノズルマウント４１への支持部にフェールセーフ機構を設け、第４発明として後述するリンクプレート５５のノズルマウント４１への支持部にフェールセーフ機構を設けている。

第１発明の第１実施例を示す図１において、４１はノズルマウント、４３はドライブリング、４４は該ドライブリング４３と前記各ノズルベーン４０とを連結するレバープレート、４４ａは該ドライブリング４３と各レバープレート４４とを連結するピンである。
５１は前記ノズルマウントに円周方向に沿って複数個固定されたローラピン、５０は複数個のローラピン５１に夫々回転自在に嵌挿されたローラであり、前記ドライブリング４３は該複数個のローラ５０を介して前記ノズルマウント４１の外周に回動可能に支持されている。
以上の構成は前記比較例と同様である。

第１実施例においては、前記ドライブリング４３の内周面４３ａに転接されるローラ５０を備えた支持部に加えて、前記ノズルマウント４１の前記ローラ５０が設けられていない部分の外周面に、前記ドライブリング４３の内周面４３ａに嵌合されるとともに前記ローラ５０の前記ドライブリング内周面４３ａへの外接円径Ｄ_１よりも外径Ｄ_２が小径のインロー部５２（Ｄ_１＞Ｄ_２）を備えた第２の支持部を設けている。

かかる実施例においては、無潤滑、高温下で作動する可変ノズル機構の構成部材であるドライブリング４３のノズルマウント４１への支持部を構成するローラ５０の外周面あるいは内周面が過大摩耗して、前記外接円径Ｄ_１が前記インロー部５２の外径Ｄ_２よりも小さくなると、前記第２の支持部を構成する前記インロー部５２が該ドライブリング４３の内周面４３ａに当接して、これを前記ノズルマウント４１に支持する。

従ってかかる実施例によれば、前記ドライブリング４３の支持部を構成するローラ５０の摩耗が増大しても第２の支持部を構成するインロー部５２によってドライブリング４３をノズルマウント４１に支持することにより、該第２の支持部を構成するインロー部５２が前記支持部と同一の機能を果たすこととなる。
これにより、前記ドライブリング４３を常時正常な状態でノズルマウント４１に支持することが可能となり、従来技術や図１４ないし１６に示される比較例のような、前記ドライブリング支持部の摩耗による回転偏心や脱落の発生等の、不具合の発生を回避することができる。
また、ノズルマウント４１に前記インロー部５２を追加加工するという、きわめて簡単な方法かつ格別な部品を追設することのない低コストの手段で、前記支持部と同一の機能を果たし得る第２の支持部としての前記インロー部５２を形成できる。

図２に示す第２実施例においては、前記ドライブリング４３の内周面４３ａに転接されるローラ５０を備えた支持部に加えて、前記ノズルマウント４１の前記ローラ５０が設けられていない部分の側面の円周方向複数箇所に固定されたローラピン５４に回転自在に支持された前記ローラ５０と同一径の第２のローラ５３を備え、該第２のローラ５３のピッチ円径Ｄ_５を前記ローラ５０のピッチ円径Ｄ_４よりも小さく即ち該第２のローラ５３の前記ドライブリング内周面４３ａへの外接円径Ｄ_３を前記ローラ５０の前記ドライブリング内周面４３ａへの外接円径Ｄ_１１よりも小さく構成された（Ｄ_１１＞Ｄ_３）第２の支持部を設けている。

かかる実施例においては、無潤滑、高温下で作動する可変ノズル機構の構成部材であるドライブリング４３のノズルマウント４１への支持部を構成するローラ５０の外周面あるいは内周面が過大摩耗して、前記外接円径Ｄ_１１が前記第２のローラ５３のドライブリング内周面４３ａへの外接円径Ｄ_３よりも小さくなると、前記第２の支持部を構成する前記第２のローラ５３がドライブリング４３の内周面４３ａに当接してこれを前記ノズルマウント４１に支持する。
これにより、該第２の支持部を構成する第２のローラ５３が前記支持部と同一の機能を果たすこととなり、前記ドライブリング４３を常時正常な状態でノズルマウント４１に支持することが可能となる。

図３に示す第１比較例においては、前記ドライブリング４３の内周面４３ａに転接されるローラ５０を備えた支持部に加えて、前記ノズルマウント４１の前記ローラ５０が設けられていない部分の側面の円周方向複数箇所に固定されたローラピン５４に回転自在に支持された前記ローラ５０の外径ｄ_１よりも小径ｄ_２の第２のローラ５３を備え、該第２のローラ５３の前記ドライブリング内周面４３ａへの外接円径Ｄ_６を前記ローラ５０の前記ドライブリング内周面４３ａへの外接円径Ｄ_１１よりも小さく（Ｄ_１１＞Ｄ_６）構成された第２の支持部を設けている。

かかる比較例においては、前記ドライブリング４３のノズルマウント４１への支持部を構成するローラ５０の外周面あるいは内周面が過大摩耗して、前記外接円径Ｄ_１１が前記第２のローラ５３のドライブリング内周面４３ａへの外接円径Ｄ_６よりも小さくなると、前記第２の支持部を構成する前記第２のローラ５３がドライブリング４３の内周面４３ａに当接してこれを前記ノズルマウント４１に支持する。
これにより、該第２の支持部を構成する第２のローラ５３が前記支持部と同一の機能を果たすこととなり、前記ドライブリング４３を常時正常な状態でノズルマウント４１に支持することが可能となる。

図４に示す第２比較例においては、前記ドライブリング４３の内周面４３ａに転接されるローラ５０を備えた支持部に加えて、前記ノズルマウント４１の前記ローラ５０が設けられていない部分の側面の円周方向複数箇所に固定され前記ローラ５０の外径ｄ_１よりも小径ｄ_４に形成された２段円柱状のボス６０を備え、該ボス６０の前記ドライブリング内周面４３ａへの外接円径Ｄ_７を、前記ドライブリング内周面４３ａへの外接円径Ｄ_１１よりも小さく構成した（Ｄ_１１＞Ｄ_７）第２の支持部を設けている。

かかる比較例においては、前記ドライブリング４３のノズルマウント４１への支持部を構成するローラ５０の外周面あるいは内周面が過大摩耗して、前記外接円径Ｄ_１１が前記ボス６０の前記ドライブリング内周面４３ａへの外接円径Ｄ_７よりも小さくなると、前記第２の支持部を構成する前記ボス６０がドライブリング４３の内周面４３ａに当接してこれを前記ノズルマウント４１に支持する。
これにより、該第２の支持部を構成するボス６０が前記支持部と同一の機能を果たすこととなり、前記ドライブリング４３を常時正常な状態でノズルマウント４１に支持することが可能となる。

図５に示す第３比較例においては、前記ドライブリング４３の内周面４３ａに転接されるローラ５０を備えた支持部に加えて、前記ノズルマウント４１の前記ローラ５０が設けられていない部分の側面の円周方向複数箇所に固定された前記ローラ５０と同一外径で２段円柱状のボス６０を備え、該ボス６０の前記ドライブリング内周面４３ａへの外接円径Ｄ_８を、前記ドライブリング内周面４３ａへの外接円径Ｄ_１１よりも小さく構成した（Ｄ_１１＞Ｄ_８）第２の支持部を設けている。

かかる比較例においては、前記ドライブリング４３のノズルマウント４１への支持部を構成するローラ５０の外周面あるいは内周面が過大摩耗して、前記外接円径Ｄ_１１が前記ボス６０の前記ドライブリング内周面４３ａへの外接円径Ｄ_８よりも小さくなると（Ｄ_１１＜Ｄ_８）、前記第２の支持部を構成する前記ボス６０がドライブリング４３の内周面４３ａに当接してこれを前記ノズルマウント４１に支持する。
これにより、該第２の支持部を構成するボス６０が前記支持部と同一の機能を果たすこととなり、前記ドライブリング４３を常時正常な状態でノズルマウント４１に支持することが可能となる。図１〜図５において、図１４〜図１６と共通の部材はこれと同一の符号で示す。

図６に示す第３実施例においては、前記ドライブリング４３の内周面４３ａに転接されるローラ５０を備えた支持部に加えて、前記ドライブリング４３からノズルマウント４１の外周面４１Ｃに隙間Ｃ_２を形成するようにピン４３ｂを突設した第２の支持部を構成し、前記ドライブリング４３のノズルマウント４１への支持部を構成するローラ５０の外周面あるいは内周面が過大摩耗して隙間Ｃ_２が消滅し、該ドライブリング４３が内周方向に移動した際に、前記ピン４３ｂがノズルマウント４１の外周面４１Ｃに当接して、該ドライブリング４３を前記ノズルマウント４１に支持している。５１は前記ローラ５０を支持するローラピンである。
これにより、該第２の支持部を構成するピン４３ｂ及びノズルマウント４１の外周面４１Ｃが前記支持部と同一の機能を果たすこととなり、前記ドライブリング４３を常時正常な状態でノズルマウント４１に支持することが可能となる。

次に、第４比較例を示す図７おいて、４１はノズルマウント、５５はリンクプレート、４４は該リンクプレート５５と前記各ノズルベーン４０のノズルシャフト４２とを連結するレバープレートである。
かかる第７実施例においては、前記リンクプレート５５を、これの内周面５５ａと前記ノズルマウント４１の外周面４１ｄとの間に微小な隙間Ｃ_１１を存して該ノズルマウント４１により摺動可能に支持する支持部に加えて、前記リンクプレート５５とレバープレート４４とを連結するピン４１を、ノズルマウント４１に形成された段付き部外周面４１ｂまで延設し前記隙間Ｃ_１１よりもやや大きい隙間Ｃ_１を形成した第２の支持部を構成している。

そして、前記リンクプレート５５のノズルマウント４１への支持部を構成するノズルマウント４１の外周面４１ｄあるいはリンクプレート５５の内周面５５ａが過大摩耗して隙間Ｃ_１１が消滅し、該リンクプレート５５が内周方向に移動した際に、前記ピン５６がノズルマウント４１の段付き部外周面４１ｂに当接して、該リンクプレート５５を前記ノズルマウント４１に支持している。
これにより、該第２の支持部を構成するピン５６及びノズルマウント４１の段付き部外周面４１ｂが前記支持部と同一の機能を果たすこととなり、前記リンクプレート５５を常時正常な状態でノズルマウント４１に支持することが可能となる。

図８に示す第５比較例においては、前記リンクプレート５５を、これの内周面５５ａと前記ノズルマウント４１の外周面４１ｄとの間に微小な隙間Ｃ_１１を存して該ノズルマウント４１により摺動可能に支持する支持部に加えて、前記リンクプレート５５から突設されたピン５６に回転自在に嵌挿されたローラ５７を、前記隙間Ｃ_１１よりもやや大きい隙間Ｃ_３を形成して前記ノズルマウント４１に形成された段付き部外周面４１ｂに配設した第２の支持部を構成している。

そして、前記リンクプレート５５のノズルマウント４１への支持部を構成するノズルマウント４１の外周面４１ｄあるいはリンクプレート５５の内周面５５ａが過大摩耗して隙間Ｃ_１１が消滅し、該リンクプレート５５が内周方向に移動した際に、前記ピン５６に回転自在に嵌挿されたローラ５７がノズルマウント４１の段付き部外周面４１ｂに当接して、該リンクプレート５５を前記ノズルマウント４１に支持している。
これにより、該第２の支持部を構成するローラ５７及びノズルマウント４１の段付き部外周面４１ｂが前記支持部と同一の機能を果たすこととなり、前記リンクプレート５５を常時正常な状態でノズルマウント４１に支持することが可能となる。

図９に示す第４実施例においては、前記リンクプレート５５にローラピン６２を介して回転自在に支持されたローラ６１を前記ノズルマウント４１の外周面４１ｄにて転動可能に支持する支持部に加えて、ノズルマウント４１にリンクプレート５５を、該リンクプレート５５の内周面５５ｅと微小隙間Ｃ_５を存して支持するインロー部６４を設けた第２の支持部を構成している。

そして、前記ローラ６１が過大摩耗しリンクプレート５５が内側に移動した際に、前記リンクプレート５５の内周面５５ｅがインロー部６４に当接して、該リンクプレート５５を前記ノズルマウント４１に支持している。
これにより、該第２の支持部を構成するリンクプレート５５の内周面５５ｅ及びインロー部６４が前記支持部と同一の機能を果たすこととなり、前記リンクプレート５５を常時正常な状態でノズルマウント４１に支持することが可能となる。５６はローラ６１支持用のピンである。

図１０に示す第６比較例においては、前記リンクプレート５５にローラピン６２を介して回転自在に支持されたローラ６１を前記ノズルマウント４１の外周面４１ｄにて転動可能に支持する支持部に加えて、該ローラ６１の円周方向に複数個の第２のローラ６３を設けて該第２のローラ６３と前記ノズルマウント４１の外周面４１ｄとの間に微小な隙間Ｃ_１０を形成してなる第２の支持部を備えている。

そして、前記ローラ６１が過大摩耗しリンクプレート５５が内側に移動した際に、前記第２のローラ６３がノズルマウント４１の外周面４１ａに当接して、該リンクプレート５５を前記ノズルマウント４１に支持している。
これにより、該第２の支持部を構成する第２のローラ６３及びノズルマウント４１の外周面４１ａが前記支持部と同一の機能を果たすこととなり、前記リンクプレート５５を常時正常な状態でノズルマウント４１に支持することが可能となる。

図１１に示す第７比較例においては、前記ノズルマウント４１にローラピン６７を介して回転自在に支持されたローラ６５を円柱面部６５ａと円錐面部６５ｂとを備えた段付きローラに構成し、前記リンクプレート５５の内周面を前記円柱面部６５ａ及び円錐面部６５ｂに対応させた円筒内面５５ａ及び円錐内面５５ｂに形成し、前記リンクプレート５５とローラ６５との２つの隙間とを異なる隙間Ｃ_６あるいはＣ_７に形成し、ローラ６５の摩耗により一方側の隙間Ｃ_６（あるいはＣ_７）が消滅したとき、他方側の隙間Ｃ_７（あるいはＣ_６）形成部にてリンクプレート５５を支持するように構成されている。

図１２に示す第８比較例においては、前記ノズルマウント４１にローラピン６７を介して回転自在に支持されたローラ６６を２つの円柱面部６６ａと６６ｂとを備えた段付きローラに構成し、前記リンクプレート５５の内周面５５Ｃと前記ローラ６６の２つの円柱面部６６ａと６６ｂとの２つの隙間を異なる隙間Ｃ_８あるいはＣ_９に形成し、ローラ６６の摩耗により一方側の隙間Ｃ_８が消滅したとき、他方側の隙間Ｃ_９形成部にてリンクプレート５５を支持するように構成されている。

本発明によれば、ドライブリングあるいはリンクプレートをノズルマウントに支持する支持部の摩耗が過大になった際において、該支持部と同一機能を有する第２の支持部を追設することにより、該支持部の過大摩耗による前記ドライブリングあるいはリンクプレートの回転偏心や脱落の発生、及びこれらに伴う可変ノズル機構の作動不良によるエンジン性能の低下や該可変ノズル機構の破損の発生を未然に防止し得る可変容量型排気ターボ過給機を提供できる。

本発明の第１実施例に係るリング組立品を示し、（Ａ）は要部正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。本発明の第２実施例に係るリング組立品を示し、（Ａ）は要部正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。第１比較例に係るリング組立品を示し、（Ａ）は要部正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＥ−Ｅ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。第２比較例に係るリング組立品を示し、（Ａ）は要部正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＪ−Ｊ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＫ−Ｋ線断面図である。第３比較例に係るリング組立品を示し、（Ａ）は要部正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＧ−Ｇ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＨ−Ｈ線断面図である。第３実施例に係るドライブリング支持部の要部断面図である。第４比較例に係るリンクプレート支持部の要部断面図である。第５比較例に係るリンクプレート支持部の要部断面図である。第４実施例に係るリンクプレート支持部の要部断面図である。第６比較例に係るリンクプレート支持部の要部正面図である。第７比較例に係るリンクプレート支持部の要部断面図である。第８比較例に係るリンクプレート支持部の要部断面図である。本発明が適用される可変容量型過給機の縦断面図である。比較例におけるタービンケーシングの一部断面を含む正面図である。比較例におけるリング組立品の要部正面図である。（Ａ）は図１５におけるＺ−Ｚ線断面図、（Ｂ）は図１５におけるＹ−Ｙ線断面図である。

符号の説明

１００可変ノズル機構
３０タービンケーシング
３１コンプレッサハウジング
３３タービンシャフト
３４タービンホイール
３５コンプレッサホイール
４０ノズルベーン
４１ノズルマウント
４３ドライブリング
５５リンクプレート
４３ｂ、５６ピン
４４レバープレート
５０、５７、６５、６６ローラ
５２ａ、６４インロー部
５３、６３第２のローラ
６０ボス

Claims

アクチュエータの駆動力をドライブリング及びレバープレートを含むリング組立品を介してノズルマウントに回動可能に支持されたノズルベーンに伝達し、該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型排気ターボ過給機において、前記ドライブリングを前記ノズルマウントに回動可能に支持する支持部に、該支持部が一定量摩耗したとき前記ドライブリングあるいは該ドライブリングの装着部材を前記ノズルマウントに支持する第２の支持部を追設してなるフェールセーフ機構を備え、前記支持部が前記ドライブリングの内周面と前記ノズルマウントに回転可能に支持されて該ドライブリング内周面に転接されるローラとにより構成され、前記フェールセーフ機構の第２の支持部が前記ドライブリング内周面と前記ノズルマウントに形成されて前記ローラの前記ドライブリング内周面への外接円径よりも小径のインロー部とにより構成されたことを特徴とするたことを特徴とする可変容量型排気ターボ過給機。
アクチュエータの駆動力をドライブリング及びレバープレートを含むリング組立品を介してノズルマウントに回動可能に支持されたノズルベーンに伝達し、該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型排気ターボ過給機において、前記ドライブリングを前記ノズルマウントに回動可能に支持する支持部に、該支持部が一定量摩耗したとき前記ドライブリングあるいは該ドライブリングの装着部材を前記ノズルマウントに支持する第２の支持部を追設してなるフェールセーフ機構を備え、前記支持部が前記ドライブリングの内周面と前記ノズルマウントに回転可能に支持されて該ドライブリング内周面に転接されるローラとにより構成され、前記フェールセーフ機構の第２の支持部が前記ドライブリング内周面と前記ノズルマウントに回転可能に支持されて取付ピッチ円径を前記ローラの取付ピッチ円径よりも小さく形成してなる前記ローラと同一外径の第２のローラとにより構成されたことを特徴とする可変容量型排気ターボ過給機。
アクチュエータの駆動力をドライブリング及びレバープレートを含むリング組立品を介してノズルマウントに回動可能に支持されたノズルベーンに伝達し、該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型排気ターボ過給機において、前記ドライブリングを前記ノズルマウントに回動可能に支持する支持部に、該支持部が一定量摩耗したとき前記ドライブリングあるいは該ドライブリングの装着部材を前記ノズルマウントに支持する第２の支持部を追設してなるフェールセーフ機構を備え、前記支持部が前記ドライブリングの内周面と前記ノズルマウントに回転可能に支持されて該ドライブリング内周面に転接されるローラとにより構成され、前記フェールセーフ機構の第２の支持部が前記ノズルマウントの外周面と前記ドライブリングから突設されて前記ローラが一定量摩耗したときノズルマウントの外周面に当接可能なピンとにより構成されたことを特徴とする可変容量型排気ターボ過給機。
アクチュエータの駆動力をドライブリング及びリンクプレートを含むリング組立品を介してノズルマウントに回動可能に支持されたノズルベーンに伝達し、該ノズルベーンの翼角を変化せしめる可変ノズル機構によりタービンの容量を可変とした可変容量型排気ターボ過給機において、前記リンクプレートの内周を前記ノズルマウントの外周に支持する支持部に、該支持部が一定量摩耗したとき前記リンクプレートあるいは該リンクプレートの装着部材を前記ノズルマウントに支持する第２の支持部を追設してなるフェールセーフ機構を備え、前記支持部が前記ノズルマウントの外周面と前記リンクプレートに回転自在に支持されてノズルマウント外周面に転接されるローラとにより構成され、前記フェールセーフ機構の第２の支持部が前記リンクプレートの内周面と前記ノズルマウントとの間に所定量の隙間を存して形成されたインロー部とにより構成されたことを特徴とする可変容量型排気ターボ過給機。