JPH1037754A - Variable nozzle turbocharger - Google Patents
Variable nozzle turbochargerInfo
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- JPH1037754A JPH1037754A JP8194739A JP19473996A JPH1037754A JP H1037754 A JPH1037754 A JP H1037754A JP 8194739 A JP8194739 A JP 8194739A JP 19473996 A JP19473996 A JP 19473996A JP H1037754 A JPH1037754 A JP H1037754A
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- stopper
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- 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
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/24—Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
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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
- 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
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- 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
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、開度可変ノズルを
備えたターボチャージャ(以下、可変ノズルターボチャ
ージャという)に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a turbocharger having a variable opening nozzle (hereinafter referred to as a variable nozzle turbocharger).
【0002】[0002]
【従来の技術】可変ノズルターボチャージャは、たとえ
ば特開昭62−139931号公報により知られてい
る。従来の可変ノズルターボチャージャにおけるノズル
ベーンの開閉構造は、図9に示すように、ユニゾンリン
グ1の回動することにより、ノズルベーンに固定された
アーム2を介してノズルベーン2を回動させ、アーム2
の両側に設けられた、静止部材であるノズルプレートに
固定されたストッパ3、4によりノズルベーンの全開位
置、全閉位置を出すようにしたものからなる。また、ユ
ニゾンリング1は、その内周側に接触させて設けられた
複数のローラ5により回動可能に支持されていると共
に、回転中心が出されている。2. Description of the Related Art A variable nozzle turbocharger is known, for example, from JP-A-62-139931. As shown in FIG. 9, the opening and closing structure of the nozzle vane in the conventional variable nozzle turbocharger rotates the nozzle vane 2 through the arm 2 fixed to the nozzle vane by rotating the unison ring 1,
The nozzle vanes are provided with stoppers 3 and 4 provided on both sides of the nozzle vane and fixed to the nozzle plate, which is a stationary member, so that the nozzle vane can be fully opened and fully closed. The unison ring 1 is rotatably supported by a plurality of rollers 5 provided in contact with the inner peripheral side thereof, and has a center of rotation.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の可変ノ
ズルターボチャージャにはつぎの問題がある。 アームとストッパを当ててノズルベーンの開閉位置
を出しているので、エンジン振動やノズルベーンへの排
気脈動により、アームのストッパに当たる線接触部位が
摩耗しやすく、摩耗するとノズルベーンの開閉位置がく
るってくる。 ユニゾンリングの位置決めとして、ユニゾンリング
の内側をピンまたはローラで支持しているため、ピンま
たはローラ位置とユニゾンリングの内径位置とが熱膨張
差で変化したとき、低温時で隙間小にすると温間時には
隙間が無くなってスティックが懸念され、逆に温間時に
丁度良い隙間にすると低温時には隙間が大きくなり過ぎ
て摩耗の促進、動作の不安定が懸念される。ただし、熱
膨張の関係が逆の場合は、現象も逆となる。 ユニゾンリングのストッパ構造とユニゾンリングの
中心出し支持構造が別々の構造となっているので、部品
点数増、組付工数大、コスト大となる。本発明の目的
は、部材摩耗によるノズルベーン開閉位置のくるいを
すくなくできること、低温時にも温間時にも適当な隙
間が維持できること、同じ部材でストッパとユニゾン
リングの中心出し支持が可能であること、の何れか少な
くとも一つを満足させることができる可変ノズルターボ
チャージャを提供することにある。However, the conventional variable nozzle turbocharger has the following problems. Since the open / close position of the nozzle vane is determined by contacting the arm and the stopper, the line contact portion that hits the stopper of the arm is likely to be worn due to engine vibration or exhaust pulsation to the nozzle vane. As the position of the unison ring is supported by pins or rollers on the inside of the unison ring, when the pin or roller position and the inner diameter position of the unison ring change due to the difference in thermal expansion, if the gap is reduced at low temperatures, warm In some cases, there is no gap and the stick is concerned. Conversely, when the gap is just right during warming, the gap becomes too large at low temperatures to promote wear and unstable operation. However, when the relationship of thermal expansion is reversed, the phenomenon is also reversed. Since the unison ring stopper structure and the unison ring centering support structure are separate structures, the number of parts is increased, the number of assembling steps is increased, and the cost is increased. The object of the present invention is to make it possible to reduce the degree of undulation of the nozzle vane opening / closing position due to wear of members, to maintain an appropriate gap even at low temperatures and at warm times, to be able to support the centering of the stopper and the unison ring with the same member, It is an object of the present invention to provide a variable nozzle turbocharger capable of satisfying at least one of the above.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、ターボチャージャの静止部材に回動可能に支持さ
れた複数のノズルベーンと、ノズルベーンの回動軸にノ
ズルベーンと一体に回転するように固定された複数のア
ームと、リング中心まわりに回動する時にアームを介し
てすべてのノズルベーンの開度を同時に変えるようにア
ームに係合されたユニゾンリングと、前記ユニゾンリン
グに形成された、前記リング中心を弧の中心とする弧状
の穴または溝からなるガイドと、前記ターボチャージャ
の静止部材に固定され前記ガイド内に入る少なくとも1
本のピンを有し、前記ガイドの一端と当たったときに前
記ノズルベーンの全開位置を出し前記ガイドの他端と当
たったときに前記ノズルベーンの全閉位置を出すストッ
パと、を有する可変ノズルターボチャージャからなる。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of nozzle vanes rotatably supported by a stationary member of a turbocharger, and a plurality of nozzle vanes which are rotatable integrally with the nozzle vanes on a rotating shaft of the nozzle vanes. A plurality of fixed arms, a unison ring engaged with the arms so as to simultaneously change the opening of all the nozzle vanes via the arms when rotating about the ring center, and the unison ring formed on the unison ring. A guide formed of an arc-shaped hole or groove having an arc centered on a ring center; and at least one guide fixed to a stationary member of the turbocharger and entering the guide.
A stopper having a plurality of pins, and a stopper for projecting a fully open position of the nozzle vane when hitting one end of the guide and projecting a fully closed position of the nozzle vane when hitting the other end of the guide. Consists of
【0005】上記本発明の可変ノズルターボチャージャ
では、穴または溝からなるガイドの端部とピンを有する
ストッパとの当たりによってノズルベーンの開閉位置を
出すようにしたので、当たり面を従来の線接触から面接
触に変えることができること、およびユニゾンリングの
慣性によって当たり面での衝突速度を低下することがで
きること、により、ガイドのストッパとの当たり部の摩
耗を、従来のアームのストッパとの当たり部の摩耗に比
べて少なくすることができ、摩耗による、ノズルベーン
の開閉位置のくるいが低減される。また、ガイドにスト
ッパが入る構造としたので、低温時にガイドの穴または
溝の、弧中心側の曲辺にストッパが摺動または転動可能
に接触するように、また温間時にガイドの穴または溝
の、弧の外側の曲辺にストッパが摺動または転動可能に
接触するように、ガイドとストッパの隙間を設定してお
くことにより、低温時にも温間時にも、大きな隙間を発
生させずに、ストッパでユニゾンリングを回動可能に支
持することができる。その結果、大きな隙間がある場合
に生じる摩耗の増大、作動不安定が抑制される。また、
ストッパとガイドからなる機構が、ノズルベーンの開閉
の位置出し機構とユニゾンリングの中心位置出し機構と
を兼ねており、従来のように別々の機構を設ける必要が
ないので、部品点数低減、組付性向上、コストダウンが
はかられる。In the variable nozzle turbocharger according to the present invention, the open / close position of the nozzle vane is set by contact between the end of the guide formed of a hole or a groove and the stopper having a pin. The ability to convert to surface contact, and to reduce the collision speed at the contact surface due to the inertia of the unison ring, reduce the wear of the contact portion with the stopper of the guide to the contact portion with the stopper of the conventional arm. Wear can be reduced as compared with wear, and the roundness of the opening / closing position of the nozzle vane due to wear is reduced. In addition, the stopper is inserted into the guide, so that the stopper slides or rolls on the curved side on the arc center side of the guide hole or groove when the temperature is low. By setting the gap between the guide and the stopper so that the stopper slidably or rollably contacts the curved side of the groove outside the arc, a large gap is generated both at low temperature and at warm time. Instead, the unison ring can be rotatably supported by the stopper. As a result, an increase in wear and operation instability caused by a large gap are suppressed. Also,
The mechanism consisting of the stopper and the guide doubles as the nozzle vane opening / closing positioning mechanism and the unison ring center positioning mechanism, eliminating the need for a separate mechanism as in the past, reducing the number of parts and assembling. Improvement and cost reduction can be achieved.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を説明す
る。図1〜図7は本発明の第1実施例を示しており、図
8は本発明の第2実施例のうち本発明の第1実施例と異
なる部分を示している。本発明の第1、第2実施例にわ
たって共通する部分には両実施例にわたって同じ符号を
付してある。Embodiments of the present invention will be described below. 1 to 7 show a first embodiment of the present invention, and FIG. 8 shows a part of the second embodiment of the present invention which is different from the first embodiment of the present invention. Portions common to the first and second embodiments of the present invention are denoted by the same reference numerals in both embodiments.
【0007】まず、本発明の第1、第2実施例に共通す
る部分を、たとえば図1〜図7を参照して説明する。本
発明実施例の可変ノズルターボチャージャは、図1〜図
3に示すように、タービンハウジング10、ベアリング
ハウジング11、ノズルプレート12などを含む静止部
材を含む。タービンハウジング10内にはタービンイン
ペラー18が配置され、コンプレッサーハウジング内に
はコンプレッサーインペラー19が配置されている。タ
ービンインペラー18とコンプレッサーインペラー19
とは回転軸20で連結され、回転軸20はベアリングハ
ウジング11から軸受を介して回転自在に支持されてい
る。First, portions common to the first and second embodiments of the present invention will be described with reference to, for example, FIGS. As shown in FIGS. 1 to 3, the variable nozzle turbocharger according to the embodiment of the present invention includes a stationary member including a turbine housing 10, a bearing housing 11, a nozzle plate 12, and the like. A turbine impeller 18 is arranged in the turbine housing 10, and a compressor impeller 19 is arranged in the compressor housing. Turbine impeller 18 and compressor impeller 19
Are connected by a rotating shaft 20, and the rotating shaft 20 is rotatably supported from a bearing housing 11 via a bearing.
【0008】本発明実施例の可変ノズルターボチャージ
ャは、タービンインペラー18の入口側に配置されター
ボチャージャの静止部材であるノズルプレート12に回
動軸16軸芯まわりに回動可能に支持された複数のノズ
ルベーン17と、ノズルベーン17の回動軸16にノズ
ルベーン17と一体に回転するように固定された複数の
アーム15と、リング中心まわりに回動する時にアーム
15を介してすべてのノズルベーン17の開度を同時に
変えるようにアーム15に摺動および/または回動可能
に係合されたユニゾンリング13と、を有する。ユニゾ
ンリング13には回動片14が回動片回動中心まわりに
回動自在に連結されている。回動片14とアーム15の
何れか一方には二股部が形成されていて、この二股部で
回動片14とアーム15のうち二股部が形成されていな
い方の部材を摺動自在に抱きかかえている。ノズルプレ
ート12は、ノズルベーン17が配置されたエンジン排
気通路と、ユニゾンリング13、アーム15が配置され
た室とを、分けており、回動軸16がノズルプレート1
2を挿通している。The variable nozzle turbocharger according to the embodiment of the present invention is disposed on the inlet side of a turbine impeller 18 and supported by a nozzle plate 12 which is a stationary member of the turbocharger so as to be rotatable around a rotation shaft 16. Nozzle vanes 17, a plurality of arms 15 fixed to the rotation shaft 16 of the nozzle vanes 17 so as to rotate integrally with the nozzle vanes 17, and all the nozzle vanes 17 are opened via the arms 15 when rotating around the center of the ring. And a unison ring 13 slidably and / or rotatably engaged with the arm 15 so as to change the degree simultaneously. A rotating piece 14 is connected to the unison ring 13 so as to be rotatable around a rotating piece rotating center. A forked portion is formed on one of the rotating piece 14 and the arm 15, and the other of the rotating piece 14 and the arm 15 where the forked portion is not formed is slidably held by the forked portion. I have it. The nozzle plate 12 divides an engine exhaust passage in which the nozzle vanes 17 are arranged, and a chamber in which the unison ring 13 and the arm 15 are arranged.
2 is inserted.
【0009】ユニゾンリング13の回動駆動機構は、ベ
アリングハウジング11に回動可能に支持された回動軸
22と、回動軸22の一端に固定され回動軸22と一体
的に回動し図示略のアクチュエータによって回動駆動さ
れる駆動アーム21と、回動軸22の他端に固定され回
動軸22と一体的に回動するアーム15Aと、ユニゾン
リング13に回動可能に連結されアーム15Aと摺動お
よび回動可能に係合する回動片14Aと、を有する。ア
ーム15Aと回動片14Aとの係合は、アーム15と回
動片14との係合に準じる。この機構では、アクチュエ
ータによって回動軸22が回動されアーム15Aが回動
軸22まわりに回動されてユニゾンリング13が回動さ
れる。The rotation drive mechanism of the unison ring 13 has a rotation shaft 22 rotatably supported by the bearing housing 11, and is fixed to one end of the rotation shaft 22 and rotates integrally with the rotation shaft 22. A drive arm 21 that is rotated by an actuator (not shown), an arm 15A that is fixed to the other end of the rotation shaft 22 and rotates integrally with the rotation shaft 22, and is rotatably connected to the unison ring 13. And a turning piece 14A slidably and rotatably engaged with the arm 15A. The engagement between the arm 15A and the rotating piece 14A is based on the engagement between the arm 15 and the rotating piece 14. In this mechanism, the rotation shaft 22 is rotated by the actuator, the arm 15A is rotated about the rotation shaft 22, and the unison ring 13 is rotated.
【0010】本発明実施例の可変ノズルターボチャージ
ャは、さらに、ユニゾンリング13に形成された、ユニ
ゾンリング回転中心(リング中心でもある)を弧の中心
として弧状に延びる穴(ユニゾンリング13を厚さ方向
に貫通しているもの、図示例は穴の場合を示す)または
溝(ユニゾンリング13を厚さ方向に貫通していないも
の)からなるガイド23と、ターボチャージャの静止部
材であるノズルプレート12とベアリングハウジング1
1とに固定されノズルプレート12とベアリングハウジ
ング11との間にわたって延びる少なくとも1本のピン
を有するストッパ24と、を有する。ストッパ24はガ
イド23内に入っており、たとえばガイド23を挿通し
ている。ストッパ24とガイド23の組み合わせは、ユ
ニゾンリング13の周方向に複数セット(たとえば、3
セットまたはそれ以上)設けられている。ストッパ24
は静止部材に固定されて静止しているが、ガイド23は
ストッパ24に対して相対的に動き、その時ガイド23
の穴または溝の辺はストッパ24に摺動可能に接触する
(ガイド23の穴または溝の辺とストッパ24との間に
摺動を許す微小隙間がある場合を含む)。ストッパ24
が、弧状のガイド23の長手方向一端23aと当たった
ときにノズルベーン17の全開位置を出し(図4参
照)、弧状のガイド23の長手方向他端23bと当たっ
たときにノズルベーン17の全閉位置を出す(図5参
照)ように、ガイド23の弧の長さ、位置と、ストッパ
24の位置との関係が予め設定されている。The variable nozzle turbocharger according to the embodiment of the present invention further includes a hole formed in the unison ring 13 and extending in an arc shape with the unison ring rotation center (also the ring center) as the center of the arc (the thickness of the unison ring 13 is set to the thickness). The guide 23 includes a guide plate 23 which penetrates in a direction, a illustrated example shows a hole) or a groove (a plate which does not penetrate the unison ring 13 in a thickness direction), and a nozzle plate 12 which is a stationary member of a turbocharger. And bearing housing 1
1 and a stopper 24 having at least one pin extending between the nozzle plate 12 and the bearing housing 11. The stopper 24 is inserted into the guide 23, and for example, passes through the guide 23. A plurality of combinations of the stopper 24 and the guide 23 are provided in the circumferential direction of the unison ring 13 (for example, 3 sets).
Set or more). Stopper 24
Is fixed to a stationary member and is stationary, but the guide 23 moves relative to the stopper 24,
Side of the hole or groove slidably comes into contact with the stopper 24 (including a case where there is a minute gap allowing sliding between the side of the hole or groove of the guide 23 and the stopper 24). Stopper 24
Is located at the fully open position of the nozzle vane 17 when it comes into contact with one end 23a in the longitudinal direction of the arcuate guide 23 (see FIG. 4), and is fully closed at the other end 23b in the longitudinal direction of the arcuate guide 23. (See FIG. 5), the relationship between the arc length and position of the guide 23 and the position of the stopper 24 is set in advance.
【0011】図6に示すように、1つのガイド23を複
数のストッパ24が挿通していてもよい。こうすること
によって、複数のストッパ24の両端のストッパ24の
間隔を選定することにより、ユニゾンリング13の回動
角を容易に選定でき、その結果、ユニゾンリング13の
回動をノズルベーン17の開閉位置に容易にマッチング
させることができる。As shown in FIG. 6, a plurality of stoppers 24 may be inserted through one guide 23. In this way, the rotation angle of the unison ring 13 can be easily selected by selecting the interval between the stoppers 24 at both ends of the plurality of stoppers 24. As a result, the rotation of the unison ring 13 is changed to the opening / closing position of the nozzle vane 17. Can be easily matched.
【0012】また、図7に示すように、ガイド23の端
部はストッパ24と当たった時にストッパ24と面接触
する形状とされている。たとえば、ストッパ24が断面
円形のピンからなる場合、ガイド23の端部23a、2
3bはストッパ24と同じ半径Rの1/4円周の2つの
弧Ri、Roを長さeの直線部で結んだ形状とされてい
る。この面接触により、線接触の場合に比べて、荷重を
大きな面積で受けることができ、単位面積にかかる荷重
が低減し、ガイド23の摩耗、端部の変形が大幅に低減
される。Further, as shown in FIG. 7, the end of the guide 23 is shaped so as to come into surface contact with the stopper 24 when it comes into contact with the stopper 24. For example, when the stopper 24 is formed of a pin having a circular cross section, the ends 23a, 2
Reference numeral 3b denotes a shape in which two arcs Ri and Ro having the same radius R as the stopper 24 and having a 1/4 circumference are connected by a linear portion having a length e. By this surface contact, a load can be received in a larger area than in the case of line contact, the load applied to a unit area is reduced, and the wear of the guide 23 and the deformation of the end are greatly reduced.
【0013】また、2つの弧Ri、Ro間に直線部eを
設ける理由は、ユニゾンリング13とアーム15の回動
軸15部との熱膨張差によってガイド23とストッパ2
4との間にユニゾンリング半径方向に相対変位するの
で、それを逃がすためである。すなわち、低温時(エン
ジン始動直後でターボチャージャがまだ暖機されていな
い時)にはユニゾンリング13とノズルプレート12は
ほぼ同じ温度にあるが、温間時(エンジンが暖機されタ
ーボチャージャが十分に暖機された時)には高温排気ガ
スに触れるノズルプレート12の方がユニゾンリング1
3よりも高温になり、ストッパ24はガイド23内をユ
ニゾンリング半径方向に外側に変位するので、それを逃
がすためである。The reason why the straight portion e is provided between the two arcs Ri and Ro is that the guide 23 and the stopper 2 are formed by the difference in thermal expansion between the unison ring 13 and the rotating shaft 15 of the arm 15.
This is because the unison ring is relatively displaced in the radial direction between the unison ring 4 and the unison ring 4. That is, when the temperature is low (immediately after the engine is started and the turbocharger is not warmed up yet), the unison ring 13 and the nozzle plate 12 are at substantially the same temperature, but when the engine is warmed up (the turbocharger is sufficiently warmed up). The nozzle plate 12 that comes in contact with the high-temperature exhaust gas is
The temperature is higher than 3, and the stopper 24 is displaced outward in the radial direction of the unison ring in the guide 23, so that the stopper 24 escapes.
【0014】また、図7に示すように、低温時には、ス
トッパ24がガイド23の内側辺23c(ガイドの弧の
弧中心側の辺)に摺動接触(摺動を円滑に行わせるのに
必要な微小隙間がある場合を含む)し、温間時には、ス
トッパ24がガイド23の外側辺23d(ガイドの弧の
弧中心側と反対側の辺)に摺動接触(摺動を円滑に行わ
せるのに必要な微小隙間がある場合を含む)するよう
に、ストッパ24とガイド23との、ユニゾンリング半
径方向位置が設定されている。ただし、熱膨張の関係が
逆の場合には、現象も逆となる。As shown in FIG. 7, when the temperature is low, the stopper 24 is in sliding contact with the inner side 23c of the guide 23 (the side closer to the center of the arc of the guide). In the warm state, the stopper 24 makes sliding contact with the outer side 23d of the guide 23 (the side opposite to the arc center side of the guide arc) (smooth sliding is performed). The position of the stopper 24 and the guide 23 in the unison ring radial direction is set so as to include a minute gap necessary for the operation. However, when the relationship of thermal expansion is reversed, the phenomenon is also reversed.
【0015】つぎに、本発明の各実施例に特有な構成部
分を説明する。本発明の第1実施例においては、ストッ
パ24はピンからなり、このピンはノズルプレート12
とベアリングハウジング11との間にわたって、ターボ
チャージャ軸芯と平行に延びている。ピンの外周面がガ
イド23の内面に摺動可能に接触する。また、本発明の
第2実施例においては、ストッパ24はピンとピンの外
周に回転可能に嵌められたローラ25とからなり、この
うちピンはノズルプレート12とベアリングハウジング
11との間にわたって、ターボチャージャ軸芯と平行に
延びている。ローラ25の外周面がガイド23の内面に
摺動可能に接触する。Next, components specific to each embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment of the present invention, the stopper 24 comprises a pin, which is
And extends between the bearing housing 11 in parallel with the axis of the turbocharger. The outer peripheral surface of the pin slidably contacts the inner surface of the guide 23. In the second embodiment of the present invention, the stopper 24 includes a pin and a roller 25 rotatably fitted on the outer periphery of the pin, and the pin extends between the nozzle plate 12 and the bearing housing 11 so as to be a turbocharger. It extends parallel to the axis. The outer peripheral surface of the roller 25 slidably contacts the inner surface of the guide 23.
【0016】つぎに、作用を説明する。本発明の何れの
実施例にも共通の作用を説明する。本発明の可変ノズル
ターボチャージャでは、穴または溝からなるガイド23
の端部23a、23bとピンを有するストッパ24との
当たりによってノズルベーン17の全開、全閉位置が出
される。そして、当たり面で面接触するように当たり面
の形状が設定されている(図示例では同半径の円弧面)
ので、当たりが、従来の線接触から面接触に変えられ
る。これによって、荷重受け面積が大となり、単位面積
当たりの荷重が小になる。また、ユニゾンリング13の
慣性が大きいことによって当たり面でのガイド23とス
トッパ24との当たりの衝突速度が低下される。これに
よっても、ガイド23のストッパ24との当たり部の摩
耗を、従来のアームのストッパとの当たり部の摩耗に比
べて少なくすることができ、摩耗による、ノズルベーン
の開閉位置のくるいが低減される。Next, the operation will be described. The operation common to both embodiments of the present invention will be described. In the variable nozzle turbocharger according to the present invention, the guide 23 comprising a hole or a groove is used.
The end portions 23a and 23b of the nozzle vane 17 and the stopper 24 having a pin bring the nozzle vane 17 into the fully open and fully closed positions. Then, the shape of the contact surface is set so that the contact surface makes contact with the contact surface (in the illustrated example, an arc surface having the same radius).
Thus, the hit is changed from conventional line contact to surface contact. As a result, the load receiving area increases, and the load per unit area decreases. In addition, since the inertia of the unison ring 13 is large, the collision speed between the guide 23 and the stopper 24 at the contact surface is reduced. This also makes it possible to reduce the wear of the contact portion of the guide 23 with the stopper 24 as compared with the conventional wear of the contact portion with the stopper of the arm, and reduces the roundness of the opening and closing position of the nozzle vane due to the wear. You.
【0017】また、ガイド23にストッパ24を挿通さ
せる構造とし、かつ、低温時にガイド23の穴または溝
の、弧中心側の辺23cにストッパ24が摺動または転
動可能に接触するように、また温間時にガイド23の穴
または溝の、弧の外側の辺23dにストッパ24が摺動
または転動可能に接触するようにしてあるので、低温時
にも温間時にも、ガイド23とストッパ24との間に大
きな隙間を発生させずに(隙間eが小)、したがって安
定的に、ストッパ24でユニゾンリング13を回動可能
に支持することができる。その結果、大きな隙間がある
場合に生じる摩耗の増大、作動不安定が抑制される。Further, the stopper 24 is inserted into the guide 23, and the stopper 24 is slidably or rollably contacted with the side 23c on the arc center side of the hole or groove of the guide 23 at a low temperature. Since the stopper 24 is slidably or rollably in contact with the outer side 23d of the arc of the hole or groove of the guide 23 at the time of warming, the guide 23 and the stopper 24 are kept at the time of low temperature and at the time of warming. The unison ring 13 can be rotatably supported by the stopper 24 stably without generating a large gap between them (the gap e is small). As a result, an increase in wear and operation instability caused by a large gap are suppressed.
【0018】また、ストッパ24とガイド23からなる
単一種類の機構が、ノズルベーン17の全開、全閉の位
置出し機構と、ユニゾンリング13の中心位置出しての
支持機構とを兼ねており、従来のように別々の機構を設
ける必要がないので、部品点数低減、組付性工場、コス
トダウンがはかられている。In addition, a single type of mechanism including the stopper 24 and the guide 23 serves both as a mechanism for positioning the nozzle vane 17 fully open and fully closed and a mechanism for supporting the unison ring 13 at the center position. As described above, there is no need to provide a separate mechanism, so that the number of parts can be reduced, an assembly factory can be reduced, and costs can be reduced.
【0019】本発明の各実施例に特有な作用を説明す
る。本発明の第1実施例では、ストッパ24がピンから
なるので、ピンとローラからなる場合に比べて、ピンと
ローラ間の隙間が無いため、ノズルベーン17の全開、
全閉の位置出し精度は上がる。ただし、ストッパ24と
ガイド23との接触が摺動接触となり、回転接触を伴わ
ないので、ピンとローラからなる場合に比べて、ユニゾ
ンリング13の回動は若干重たくなる。これに対し、本
発明の第2実施例では、ストッパ24がピンとローラ2
5を有するので、ピンのみからなる場合に比べて、ピン
とローラ間の隙間があるため、ノズルベーン17の全
開、全閉の位置出し精度は若干さがる。ただし、ストッ
パ24とガイド23との接触が転動接触となるので、ピ
ンのみからなる場合に比べて、ユニゾンリング13の回
動が軽くなる。The operation unique to each embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment of the present invention, since the stopper 24 is formed of a pin, there is no gap between the pin and the roller as compared with the case where the stopper is formed of a pin and a roller.
The positioning accuracy of the fully closed position increases. However, since the contact between the stopper 24 and the guide 23 becomes a sliding contact and does not involve a rotating contact, the rotation of the unison ring 13 is slightly heavier than in the case of a pin and a roller. On the other hand, in the second embodiment of the present invention, the stopper 24 is
5, there is a gap between the pin and the roller as compared with the case where only the pin is provided, so that the positioning accuracy of the fully opened and fully closed nozzle vanes 17 is slightly reduced. However, since the contact between the stopper 24 and the guide 23 is a rolling contact, the rotation of the unison ring 13 is lighter than in the case where only the pins are used.
【0020】[0020]
【発明の効果】本発明の可変ノズルターボチャージャに
よれば、ユニゾンリングにガイドを形成し静止部材に固
定したストッパがガイドに入る構成としたので、つぎの
何れか少なくとも1つを満足させることができる。 ストッパとガイドの当たりを容易に面接触にすること
ができ、それによって部材摩耗によるノズルベーン開閉
位置のくるいを少なくできること。 低温時にも温間時にも適当な隙間を維持できる構造と
することができ、それによってユニゾンリングの動作を
安定させることができること。 同じ部材でストッパとユニゾンリングの中心出し支持
が可能となりそれによって組付工数の低減等をはかるこ
とができること。According to the variable nozzle turbocharger of the present invention, the guide is formed in the unison ring, and the stopper fixed to the stationary member enters the guide, so that at least one of the following can be satisfied. it can. The contact between the stopper and the guide can be easily brought into surface contact, whereby the roundness of the nozzle vane opening / closing position due to wear of the member can be reduced. A structure that can maintain an appropriate gap at both a low temperature and a warm time, thereby stabilizing the operation of the unison ring. The centering of the stopper and unison ring can be supported by the same member, thereby reducing the number of assembly steps.
【図1】本発明の第1実施例に係る可変ノズルターボチ
ャージャの(図3の1−1線に沿う)断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view (along line 1-1 in FIG. 3) of a variable nozzle turbocharger according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1実施例に係る可変ノズルターボチ
ャージャの(図3の2−2線に沿う)断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view (along line 2-2 in FIG. 3) of the variable nozzle turbocharger according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1実施例に係る可変ノズルターボチ
ャージャの、ノズルベーンの開度が途中段階の、正面図
である。FIG. 3 is a front view of the variable nozzle turbocharger according to the first embodiment of the present invention, in which the opening degree of the nozzle vanes is halfway.
【図4】本発明の第1実施例に係る可変ノズルターボチ
ャージャの、ノズルベーンが全開状態の、正面図であ
る。FIG. 4 is a front view of the variable nozzle turbocharger according to the first embodiment of the present invention with the nozzle vanes fully opened.
【図5】本発明の第1実施例に係る可変ノズルターボチ
ャージャの、ノズルベーンが全閉状態の、正面図であ
る。FIG. 5 is a front view of the variable nozzle turbocharger according to the first embodiment of the present invention with the nozzle vanes fully closed.
【図6】本発明の第1実施例に係る可変ノズルターボチ
ャージャの、1つのガイドにストッパが複数設けられる
場合の、ユニゾンリング、ストッパの正面図である。FIG. 6 is a front view of the unison ring and the stopper of the variable nozzle turbocharger according to the first embodiment of the present invention when a plurality of stoppers are provided in one guide.
【図7】本発明の第1実施例に係る可変ノズルターボチ
ャージャの、ガイド端部とストッパとが当たっている状
態の、ガイド、ストッパの正面図である。FIG. 7 is a front view of the guide and stopper of the variable nozzle turbocharger according to the first embodiment of the present invention, in a state where the guide end and the stopper are in contact with each other.
【図8】本発明の第1実施例に係る可変ノズルターボチ
ャージャの、ストッパの断面図である。FIG. 8 is a sectional view of a stopper of the variable nozzle turbocharger according to the first embodiment of the present invention.
【図9】従来の可変ノズルターボチャージャの、ユニゾ
ンリング、アーム、ストッパの一部正面図である。FIG. 9 is a partial front view of a unison ring, an arm, and a stopper of a conventional variable nozzle turbocharger.
10 タービンハウジング 11 ベアリングハウジング 12 ノズルプレート 13 ユニゾンリング 14 回動片 15 アーム 16 回動軸 17 ノズルベーン 23 ガイド 23a、23b ガイドの端部 24 ストッパ 25 ローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Turbine housing 11 Bearing housing 12 Nozzle plate 13 Unison ring 14 Rotating piece 15 Arm 16 Rotating shaft 17 Nozzle vane 23 Guide 23a, 23b Guide end 24 Stopper 25 Roller
Claims (1)
に支持された複数のノズルベーンと、 ノズルベーンの回動軸にノズルベーンと一体に回転する
ように固定された複数のアームと、 リング中心まわりに回動する時にアームを介してすべて
のノズルベーンの開度を同時に変えるようにアームに係
合されたユニゾンリングと、 前記ユニゾンリングに形成された、前記リング中心を弧
の中心とする弧状の穴または溝からなるガイドと、 前記ターボチャージャの静止部材に固定され前記ガイド
内に入る少なくとも1本のピンを有し、前記ガイドの一
端と当たったときに前記ノズルベーンの全開位置を出し
前記ガイドの他端と当たったときに前記ノズルベーンの
全閉位置を出すストッパと、を有する可変ノズルターボ
チャージャ。A plurality of nozzle vanes rotatably supported by a stationary member of a turbocharger; a plurality of arms fixed to a rotation axis of the nozzle vane so as to rotate integrally with the nozzle vane; A unison ring engaged with the arm so as to simultaneously change the opening of all the nozzle vanes via the arm when moving, an arc-shaped hole or groove formed in the unison ring and having the ring center as the center of the arc A guide comprising at least one pin fixed to a stationary member of the turbocharger and entering the guide, and when hitting one end of the guide, takes out the fully open position of the nozzle vane and the other end of the guide. A variable nozzle turbocharger comprising: a stopper that projects a fully closed position of the nozzle vane when hit.
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