JP3842998B2 - 可変容量タービンのアクチュエータ調整装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の過給機（排気ターボチャージャ）等に用いられ、アクチュエータの出力端のアクチュエータロッドにノズルベーンに連結される回転軸と該回転軸に固定されたレバーとを備えたレバー組立品を連結し、前記アクチュエータロッドの往復動により前記レバー組立品を介してノズルベーンの翼角を変化するように構成された可変容量タービンにおけるアクチュエータ調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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からタービンロータ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タービンを備えた過給機が、近年多く用いられている。
かかる可変容量タービンを備えた過給機は、図７に示されるような基本構造をそなえており、同図において、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、４４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はコンプレッサケーシング、３６は該コンプレッサケーシング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。
【０００３】
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。
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ピンが前記タービンケーシング３０に固定されたノズル組立品を構成しているノズルマウントに回動可能に支持され、その可変ノズル機構１００によりその翼角が変化せしめられるようになっている。
【０００４】
１００は可変ノズル機構、５０はアクチュエータで、該アクチュエータ５０の駆動力がアクチュエータロッド５１及びレバー組立品０４２を介して前記タービンシャフト３３の回転軸心廻りに回転駆動せしめられるリング組立品（図示省略）を回転させることにより前記ノズルベーン４０を回転させてその翼角を変化させるようになっている。該アクチュエータ５０はアクチュエータブラケット５４を介してボルト０５４により前記コンプレッサケーシング３１に固定されている。
【０００５】
図８はかかる可変容量タービンを備えた過給機における可変ノズル機構駆動用アクチュエータ装置におけるアクチュエータロッドとレバー組立品との連結部の従来の１例を示し、図において、５０はアクチュエータ、５１は該アクチュエータにより往復動せしめられるアクチュエータロッドである。０４２はレバー組立品で、前記アクチュエータロッド５１の出力端部にピン５６を介して連結されるレバー４２、該レバー４２の根元部に固定された回転軸５５（図２参照）等からなる。該レバー組立品０４２の回転軸５５は前記可変ノズル機構１００に連結されている。
６０は前記アクチュエータロッド５１とレバー組立品０４２との間に介装された中間継手で、左右逆ねじを有するターンバックル６１を備えている。
【０００６】
かかる可変容量タービンを備えた過給機とこれが搭載されるエンジン（内燃機関）との性能のマッチングを行うにあたっては、該過給機を生産現場で組み立てる際、図８に示されるように、過給機の単体状態にて前記アクチュエータ５０に空気圧を与え、該アクチュエータ５０の空気圧と前記ノズルベーン４０の開度（翼角）との関係を空力的な要求仕様に合わせて、前記アクチュエータロッド５１とレバー組立品０４２との間に介装された中間継手６０のターンバックル６１によりアクチュエータロッド５１とレバー組立品０４２側のリンク６３との間の長さを調整し、ロックナット６２を締め付けて仮止めを施す。
そしてエンジンに搭載する際に、エンジン性能に合わせ前記中間継手６０によって前記と同様にアクチュエータロッド５１とレバー組立品０４２側のリンク６３との間の長さ調整を行い、最終的にロックナット６２で固定する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図８に示されるような従来のアクチュエータ調整装置にあっては、前記のように、可変容量タービンを備えた過給機とエンジンとの性能マッチングを行うにあたっては、該過給機を生産現場で組み立てる際に過給機の単体状態にて空力的な要求仕様に合わせて中間継手６０のターンバックル６１によりアクチュエータロッド５１側とレバー組立品０４２側との長さ調整を行って仮止めし、エンジンに搭載する際にエンジン性能に合わせ前記中間継手６０によって、エンジン性能に合わせたアクチュエータロッド５１とレバー組立品０４２側のリンク６３との間の最終的な長さ調整を行いロックナット６２で固定している。
【０００８】
即ち、かかる従来技術にあっては、過給機とエンジンとの性能マッチングを行う際に、左右逆ねじを有するターンバックル６１を備えた中間継手６０によって、つまりバックラッシュの大きいねじ結合部を有するターンバックル式の中間継手６０によって過給機の単体状態での空力的な要求仕様による仮止めとエンジン搭載時の最終的な長さ調整及び固定とを行っているため、エンジン搭載後の最終設定時に過給機単体での空力的な要求仕様に基づく仮止め設定時とのバックラッシュによる差異が生じ、かかる差異を修正するため、つまり前記バックラッシュを吸収するため、過給機のエンジン搭載時における最終的な長さ調整の際に空力的な要求仕様に合わせた長さ調整を繰り返さざるを得なくなる。
このため、かかる従来技術にあっては、前記過給機とエンジンとの性能マッチングのためのアクチュエータ５０位置とノズルベーン４０開度との調整が煩雑で組付け調整工数が増大する。
等の問題点を有している。
【０００９】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、アクチュエータ側とレバー組立品側との連結部におけるバックラッシュを減少あるいはその形成を回避して、可変容量タービン付き過給機とエンジンとの性能マッチングのためのアクチュエータ位置とノズルベーン開度との調整作業を簡単化し組付け調整工数を低減し、さらには調整精度を向上し得る可変容量タービンのアクチュエータ調整装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するため、請求項１記載の発明として、アクチュエータの駆動力を出力するアクチュエータロッドに、ノズルベーンに連結される回転軸と該回転軸に固定されたレバーとを備えたレバー組立品を連結し、前記アクチュエータロッドの往復動により前記レバー組立品を介して前記ノズルベーンの翼角を変化するように構成された可変容量タービンのアクチュエータ装置において、前記アクチュエータロッドの前記レバー組立品への連結部側の部位にねじを形成するとともに、該アクチュエータロッドのねじ部外周に該アクチュエータロッドの軸線方向に移動自在に嵌合された調整リンクを備え、該調整リンクはＵ字状に形成されるとともに、Ｕ字状の根元部には前記レバー組立品への連結部が設けられ二股部には前記アクチュエータロッドが遊合される嵌合穴が穿孔されてなり、前記二股部の内側に配置され前記ねじに螺合され該ねじに沿って進むことにより前記調整リンクを移動する調整ナットと、前記二股部の一方の外側に配置され前記調整ナットとの共働により二股部の一方側を挟み込むことにより前記調整リンクを前記アクチュエータロッド上の所定位置に固定する固定用ナットとを備えてなることを特徴とする可変容量タービンのアクチュエータ調整装置を提案する。
【００１１】
【００１２】
請求項２ないし６記載の発明は、前記調整リンクと調整ナットとの連結部の具体的構成に係り、請求項２記載の発明は請求項１において、Ｕ字状に形成された前記調整リンクの前記レバー組立品への連結部をタービンケーシングとは反対側の外側に向けて配置して該レバー組立品に連結することにより、前記アクチュエータロッドを前記レバー組立品よりもタービンケーシング寄りの内側に配置したことを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は請求項１において、Ｕ字状に形成された前記調整リンクの前記レバー組立品への連結部を前記回転軸側に向けて配置するとともに、前記レバー組立品のレバーをその中心が前記アクチュエータロッドの軸心のタービンケーシングに対する距離とほぼ等距離になるように前記調整リンクの回転軸側部位に配置して該レバーと調整リンクとを連結したことを特徴とする。
請求項３において、好ましくは請求項４記載のように、前記調整リンクとレバーとを球面継手を介して連結するのがよい。
【００１４】
請求項５記載の発明は請求項１において、Ｕ字状に形成された前記調整リンクの前記レバー組立品への連結部を前記回転軸側に向けて配置するとともに、レバー組立品のレバーをその中心が前記アクチュエータロッドの軸心のタービンケーシングに対する距離とほぼ等距離になるように前記調整リンクの回転軸側部位に配置し、前記調整リンクの連結部と前記レバーの反回転軸側の端部とを両者間に前記アクチュエータロッドの軸心と直角方向に貫設されたピンを介して揺動可能に連結したことを特徴とする。
【００１５】
かかる発明によれば、前記構成を備えた可変容量タービン付きの過給機とエンジンとの性能マッチングを行うにあたっては、該過給機を生産現場で組み立てる際に過給機の単体状態にて、前記調整ナットを前記アクチュエータロッドのねじ部に沿って進めることにより一端側が前記レバー組立品に連結された調整リンクを該アクチュエータロッドの軸線方向に移動させ、空力的な要求仕様に合わせた前記アクチュエータ位置とノズルベーン開度になるような、つまり前記アクチュエータロッドとレバー組立品との関係位置になるような調整リンク位置において、前記調整ナットと固定用ナットとで前記ねじ部を利用してＵ字状に形成された前記調整リンクの二股部の一方側を挟み込んで締め付けることにより、アクチュエータロッドを調整リンクに固定する。
【００１６】
そして前記可変容量タービン付きの過給機をエンジンに搭載する際に、エンジン性能に合わせ前記調整ナット及び調整リンクをアクチュエータロッドの軸線方向に移動させ、最適マッチング位置にて調整ナットと固定用ナットとで調整リンクを締め付けることによりアクチュエータロッドを調整リンクに固定し、アクチュエータ位置とノズルベーン開度とを最終設定する。
【００１７】
従ってかかる発明によれば、アクチュエータロッドのねじ部に螺合された調整ナットと固定用ナットとによって調整リンクを締め付けることにより該アクチュエータロッドを調整リンクに固定するため、レバー組立品側の調整リンクとアクチュエータロッドとは調整ナットと固定用ナットとによって常時片側に寄せられた状態にて固定されることとなり、ねじ部のバックラッシュの影響がねじの片側分のみとなって、該バックラッシュの吸収が容易であり、前記過給機のエンジン搭載時における空力的な要求仕様に合わせた最終的な長さ調整作業が容易化される。
【００１８】
これにより前記過給機とエンジンとの性能マッチングのためのアクチュエータ位置とノズルベーンの開度との調整作業を簡単化することができ、過給機のエンジンへの組付け調整工数を低減できる。
また、前記過給機のエンジン搭載時における最適マッチング位置での調整リンクと調整ナット及び固定用ナットとによるアクチュエータロッド側とレバー組立品側との位置調整がノズルベーンに直結されるレバー組立品の至近位置で行われることとなるので、前記位置調整の精度が向上する。
【００１９】
また請求項２のように構成すれば、アクチュエータロッドをレバー組立品よりもタービンケーシング寄りの内側に配置したので、レバー組立品よりも内側にあるアクチュエータロッドから調整リンクを介してレバー組立品に駆動力が伝達されることとなって、駆動力の伝達効率が向上する。
【００２０】
また請求項３ないし４のように構成すれば、レバー組立品のレバーの中心がアクチュエータロッドの軸心のタービンケーシングに対する距離とほぼ等距離になるように配置したので、アクチュエータロッドの軸心とレバー組立品のレバーの中心とのタービンケーシング側に対するオフセット量がほぼ０（ゼロ）となって駆動力の伝達効率が向上するとともに、アクチュエータロッド及びレバー組立品の幅方向寸法が減少し、アクチュエータ装置がコンパクト化される。
【００２１】
また請求項５のように構成すれば、レバー組立品のレバーの中心がアクチュエータロッドの軸心のタービンケーシングに対する距離とほぼ等距離になるように配置したので、アクチュエータロッドの軸心とレバー組立品のレバーの中心とのタービンケーシング側に対するオフセット量がほぼ０（ゼロ）となって駆動力の伝達効率が向上するとともに、調整リンクの連結部とレバー組立品のレバーとをアクチュエータロッドの軸心と直角方向に貫設されたピンを介してのピン結合にて連結したので、かかる連結部を構成する前記レバー、ピン等の連結部材の加工が簡単で部品コストが低減され、寸法精度も向上する。
【００２２】
請求項６記載の発明は、請求項１、２、３、５の何れかの項において、前記調整ナット及び固定用ナットにて前記ねじ部を利用して前記調整リンクの二股部の一方側を挟み込み、前記アクチュエータロッドを該調整ナットに固定した状態において前記二股部の他方側内面と調整ナットの端面との間に形成される隙間に樹脂材を充填したことを特徴とする。
【００２３】
請求項６の発明によれば、調整ナット及び固定用ナットに調整リンクとアクチュエータロッドとを片寄せて固定し、この状態で調整リンクと調整ナットとの間に形成される隙間に樹脂材を充填するので、ねじ部のバックラッシュが実質的に０（ゼロ）となり、アクチュエータ装置の調整をさらに容易化できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
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。
【００２５】
図１は本発明の第１実施例に係る可変容量タービン用アクチュエータ装置の平面図、図２は図１のＡ矢視図（正面図）、図３は図１のＺ部拡大断面図である。図４は本発明の第２実施例を示し、（Ａ）はアクチュエータ調整装置近傍の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図である。図５は本発明の第３実施例を示し、（Ａ）はアクチュエータ調整装置近傍の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＣ矢視図である。図６は本発明の第４実施例を示し、（Ａ）はアクチュエータ調整装置近傍の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＤ―Ｄ断面図である。図７は本発明が適用される可変容量タービンを備えた過給機の軸線方向断面図である。
【００２６】
本発明が適用される可変容量タービン付き過給機の構造を示す図７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、４４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はコンプレッサケーシング、３６は該コンプレッサケーシング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。
【００２７】
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。
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ピンが前記タービンケーシング３０に固定されたノズル組立品を構成しているノズルマウントに回動可能に支持され、その可変ノズル機構１００によりその翼角が変化せしめられるようになっている。
【００２８】
１００は可変ノズル機構、５０はアクチュエータで、該アクチュエータ５０の駆動力がアクチュエータロッド５１及びレバー組立品０４２を介して前記タービンシャフト３３の回転軸心廻りに回転駆動せしめられるリング組立品（図示省略）を回転させることにより前記ノズルベーン４０を回転させてその翼角を変化させるようになっている。該アクチュエータ５０はアクチュエータブラケット５４を介してボルト０５４により前記コンプレッサケーシング３１に固定されている。
【００２９】
以上の構成は従来技術と同様である。本発明においては、前記アクチュエータ５０及び前記アクチュエータ５０とレバー組立品０４２との間の位置調整手段を改良している。
【００３０】
即ち本発明の第１実施例を示す図１ないし３において、５０はアクチュエータで、アクチュエータブラケット５４を介してボルト０５４により前記コンプレッサケーシング３１に固定されている。５１は該アクチュエータ５０により往復動せしめられるアクチュエータロッドである。
０４２はレバー４２、該レバー４２の根元部に固定された回転軸５５等からなるレバー組立品である。図２に示すように、該レバー組立品０４２のレバー４２は前記回転軸５５の軸心廻りに該回転軸５５とともに揺動（回動）可能となっている。また前記回転軸５５は前記可変ノズル機構１００に連結されている
【００３１】
前記アクチュエータロッド５１の前記レバー組立品０４２への連結部側の部位にはねじ部５１ａが形成されている。１は調整リンクで、Ｕ字状に形成され前記タービンケーシング３０側に向けられた根元部がレバー組立品０４２のレバー４２にピン５６を介して連結されている。
また図３に示すように、前記調整リンク１の二股部には前記アクチュエータロッド５１が遊合される嵌合穴１ａが穿孔されて、嵌合穴１ａ内には該調整リンク１がアクチュエータロッドの軸線方向に移動自在に遊合（嵌合）されている。
【００３２】
前記調整リンク１の二股部の内側にはアクチュエータロッド５１のねじ部５１ａに螺合された調整ナット２が配設されており、該調整ナット２によって前記調整リンク１を前記ねじ部５１ａに沿って進めることにより、該調整リンク１を前記調整ナット２と一体的にアクチュエータロッド５１の軸線方向に移動せしめるようになっている。
３は前記アクチュエータロッド５１のねじ部５１ａの端部に螺合された固定ナットで、前記調整ナット２及び該固定用ナット３にて前記ねじ部５１ａを利用して前記調整リンク１の二股部の一方側を挟み込むことにより前記アクチュエータロッド５１を前記調整リンク１に固定するようになっている。
【００３３】
かかる構成からなるアクチュエータ装置を備えた可変容量タービン付き過給機において、前記アクチュエータ５０のダイヤフラム（図示省略）によって区画されたダイヤフラム室（図示省略）には機関により駆動される負圧ポンプ等から負圧が供給されている。そして該負圧が前記ダイヤフラムに作用すると該ダイヤフラムによりアクチュエータロッド５１が往復動せしめられ、該アクチュエータロッド５１の往復動により前記レバー組立品０４２のレバー４２が回転軸５５（図２参照）廻りに揺動し、該レバー４２の根元部に固定された前記回転軸５５が回転し、該回転軸５５の回転が前記可変ノズル機構１００に伝達され、該可変ノズル機構１００によって前記ノズルベーン４０を回転させその翼角を変化させる。
【００３４】
かかる可変容量タービン付きの過給機において、該過給機とエンジンとの性能マッチングを行うにあたっては、該過給機を生産現場で組み立てる際に、過給機の単体状態にて前記調整ナット２を前記アクチュエータロッド５１のねじ部５１ａに沿って進めることにより前記レバー組立品０４２のレバー４２に連結された調整リンク１を該アクチュエータロッド５１の軸線方向に移動させる。
そして、該過給機の空力的な要求仕様に合わせた前記アクチュエータ５０の位置とノズルベーン４０の開度関係になるような、つまり前記アクチュエータロッド５１とレバー組立品０４２との関係位置になるような調整リンク１の位置において、前記調整ナット２と固定用ナット３とで前記ねじ部５１ａを利用してＵ字状に形成された前記調整リンク１の二股部を当接させ締め付けることにより（０２は当接面）、前記調整ナット２、調整リンク１の二股部及び固定用ナット３を前記アクチュエータロッド５１のねじ部５１ａに対して調整リンク１に片寄せた形態にて一体化し、前記アクチュエータロッド５１を前記調整リンク１に仮固定する。
【００３５】
そして、前記仮固定がなされた可変容量タービン付きの過給機をエンジンに搭載する際には、エンジン性能に合わせて前記調整ナット２及び調整リンク１を該アクチュエータロッド５１の軸線方向に移動させ、過給機とエンジンとの最適マッチング位置にて前記調整ナット２と固定用ナット３とで前記調整リンク１を締め付けることにより、前記アクチュエータロッド５１側とレバー組立品０４２側との位置、つまりアクチュエータ５０位置とノズルベーン４０の開度とを最終設定する。
【００３６】
かかる実施例によれば、前記アクチュエータロッド５１のねじ部５１ａに螺合された調整ナット２と固定用ナット３とによって調整リンク１を締め付けることにより前記アクチュエータロッド５１を前記調整リンク１に固定するため、レバー組立品０４２側の調整リンク１とアクチュエータロッド５１とは前記調整ナット２と固定用ナット３とによって常時片側に寄せられた状態にて固定されることとなり、前記ねじ部５１ａのバックラッシュの影響がねじの片側分のみとなって、該バックラッシュの吸収が容易となる。
【００３７】
これにより、過給機のエンジン搭載時における空力的な要求仕様に合わせた最終的な長さ調整作業が容易化される。
また、前記過給機のエンジン搭載時における最適マッチング位置での調整リンク１と調整ナット２及び固定用ナット３とによるアクチュエータロッド５１側とレバー組立品４２側との位置調整がノズルベーンに直結されるレバー組立品の至近位置で行われることとなるので、前記位置調整の精度が向上する。
【００３８】
図４に示される第２実施例においては、Ｕ字状に形成された前記調整リンク１を、該調整リンク１と前記レバー組立品０４２のレバー４２への連結部であるピン５６をタービンケーシングとは反対側の外側に向けて配置し、その外側にレバー組立品０４２を配置して該該調整リンク１に連結している。これにより、前記アクチュエータロッド５１は（５１ｂはアクチュエータロッドの軸心）前記レバー組立品０４２よりもＳだけタービンケーシング３０寄りの内側に配置されることとなる。
その他の構成は前記第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【００３９】
かかる実施例においては、前記アクチュエータロッド５１をレバー組立品０４２よりもタービンケーシング３０寄りの内側に配置したので、該レバー組立品よりも内側にあるアクチュエータロッド５１から調整リンク１を介してレバー組立品０４２側に駆動力が伝達されることとなって、前記第１実施例よりも駆動力の伝達効率が向上する。
【００４０】
図５に示される第３実施例においては、Ｕ字状に形成された前記調整リンク１の前記レバー組立品０４２のレバー５への連結部を該レバー組立品０４２の回転軸５５側に向けて配置し、該調整リンク１の根元部に球面継手６を溶接している（９は溶接部）。そして、該球面継手６に前記レバー５の揺動端部に形成された球状部７を嵌合することにより、前記アクチュエータロッド５１の往復動により該レバー５が回転軸５５とともにこれの軸心廻りに揺動可能となっている。
また、前記レバー組立品０４２のレバー５を、その肉厚方向の中心が前記アクチュエータロッド５１の軸心５１ｂとタービンケーシング３０からの距離がほぼ等距離になるように前記調整リンク１の前記回転軸５５側部位に配置している。
その他の構成は前記第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【００４１】
かかる実施例においては、前記レバー組立品０４２のレバー５の中心がアクチュエータロッド５１の軸心５１ｂとタービンケーシング３０からほぼ等距離になるように配置しているので、アクチュエータロッド５１の軸心５１ｂと前記レバー組立品０４２のレバー５の中心とのタービンケーシング３０側に対するオフセット量がほぼ０（ゼロ）となる。
これにより、アクチュエータ５０からの駆動力の伝達効率が向上するとともに、アクチュエータロッド５１及びレバー組立品０４２の取付状態での幅方向寸法が減少し、アクチュエータ装置がコンパクト化される。
【００４２】
図６に示される第４実施例においては、Ｕ字状に形成された前記調整リンク１の前記レバー組立品０４２のレバー１２への連結部を該レバー組立品０４２の回転軸５５側に向けて配置し、該調整リンク１の根元部に連結部材を溶接している（９は溶接部）。
そして、前記連結部材１１は前記アクチュエータロッド５１とは反対側に開いた二股状に形成されるとともに、前記アクチュエータロッド５１の軸心５１ｂと直角方向に嵌合穴５３が穿孔され、該嵌合穴５３に挿通されたピン１３に前記レバー１２の端部が揺動可能に嵌合されて、前記レバー１２と連結部材１１とを連結している。
また、前記レバー１２を、その肉厚方向の中心が前記アクチュエータロッド５１の軸心５１ｂとタービンケーシング３０からの距離がほぼ等距離になるように、前記調整リンク１の前記回転軸５５側部位に配置している。
その他の構成は前記第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【００４３】
かかる実施例においては、前記第３実施例と同様に、前記レバー組立品０４２のレバー１２の中心がアクチュエータロッド５１の軸心５１ｂとタービンケーシング３０からほぼ等距離になるように配置しているので、アクチュエータロッド５１の軸心５１ｂと前記レバー組立品０４２のレバー１２の中心とのタービンケーシング３０側に対するオフセット量がほぼ０（ゼロ）となる。
これにより、アクチュエータ５０からの駆動力の伝達効率が向上するとともに、アクチュエータロッド５１及びレバー組立品０４２の取付状態での幅方向寸法が減少し、アクチュエータ装置がコンパクト化される。
【００４４】
また、かかる実施例においては、前記調整リンク１の連結部とレバー組立品０４２のレバー１２とを前記アクチュエータロッド５１の軸心軸心５１ｂと直角方向に貫設されたピン１３を介してのピン結合にて連結したので、かかる連結部を構成する前記レバー１２、ピン１３等の連結部材の加工が簡単で調整も容易であり、寸法精度も向上する。
【００４５】
さらに第５実施例においては、前記第１ないし第４実施例において、前記調整ナット２及び固定用ナット３にて前記アクチュエータロッド５１のねじ部５１ｂを利用して前記調整リンク１二股部の一方側を挟み込み、前記アクチュエータロッド５１を該調整ナット２に固定した状態において、図３に示すように、前記二股部の他方側内面と該調整ナット２の端面との間に形成される隙間Ｃに樹脂材１４を充填する。
【００４６】
かかる実施例によれば、前記調整ナット２及び固定用ナット３に調整リンク１とアクチュエータロッド５１とを片寄せて固定し、この状態で調整リンク１と調整ナット２との間に形成される隙間Ｃに樹脂材１４を充填するので、前記アクチュエータロッド５１のねじ部５１ｂのバックラッシュが実質的に０（ゼロ）となり、アクチュエータ装置の調整をさらに容易化できる。
【００４７】
【発明の効果】
以上記載の如く本発明によれば、アクチュエータロッドのねじ部に螺合された調整ナットと固定用ナットとによって調整リンクを締め付けることにより前記アクチュエータロッドを前記調整リンクに固定するため、レバー組立品側の調整リンクとアクチュエータロッドとは前記調整ナットと固定用ナットとによって常時片側に寄せられた状態にて固定されることとなり、ねじ部のバックラッシュの影響がねじの片側分のみとなって該バックラッシュの吸収が容易となり、過給機のエンジン搭載時における空力的な要求仕様に合わせた最終的な長さ調整作業を容易化できる。
【００４８】
これにより、過給機とエンジンとの性能マッチングのためのアクチュエータ位置とノズルベーンの開度との調整作業を簡単化することができ、過給機のエンジンへの組付け調整工数を低減できる。
また、過給機のエンジン搭載時における最適マッチング位置での調整リンクと調整ナット及び固定用ナットとによるアクチュエータロッド側とレバー組立品側との位置調整がノズルベーンに直結されるレバー組立品の至近位置で行われることとなるので、前記位置調整の精度が向上する。
【００４９】
また請求項２のように構成すれば、アクチュエータロッドをレバー組立品よりもタービンケーシング寄りの内側に配置したので、レバー組立品よりも内側にあるアクチュエータロッドから調整リンクを介してレバー組立品に駆動力が伝達されることとなって、駆動力の伝達効率が向上する。
【００５０】
また請求項３ないし４のように構成すれば、レバー組立品のレバーの中心がアクチュエータロッドの軸心のタービンケーシングに対する距離とほぼ等距離になるように配置したので、アクチュエータロッドの軸心と前記レバー組立品のレバーの中心とのタービンケーシング側に対するオフセット量がほぼ０（ゼロ）となって駆動力の伝達効率が向上するとともに、アクチュエータロッド及びレバー組立品の幅方向寸法が減少し、アクチュエータ装置がコンパクト化される。
【００５１】
また請求項５のように構成すれば、レバー組立品のレバーの中心がアクチュエータロッドの軸心のタービンケーシングに対する距離とほぼ等距離になるように配置したので、アクチュエータロッドの軸心と前記レバー組立品のレバーの中心とのタービンケーシング側に対するオフセット量がほぼ０（ゼロ）となって駆動力の伝達効率が向上する。
また、調整リンクの連結部とレバー組立品のレバーとを前記アクチュエータロッドの軸心と直角方向に貫設されたピンを介してのピン結合にて連結したので、かかる連結部を構成する前記レバー、ピン等の連結部材の加工が簡単で部品コストが低減され、寸法精度も向上する。
【００５２】
さらに請求項６のように構成すれば、調整ナット及び固定用ナットに調整リンクとアクチュエータロッドとを片寄せて固定し、この状態で調整リンクと調整ナットとの間に形成される隙間に樹脂材を充填するので、ねじ部のバックラッシュが実質的に０（ゼロ）となり、アクチュエータ装置の調整をさらに容易化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例に係る可変容量タービン用アクチュエータ装置の平面図である。
【図２】 図１のＡ矢視図（正面図）である。
【図３】 図１のＺ部拡大断面図である。
【図４】 本発明の第２実施例を示し、（Ａ）はアクチュエータ調整装置近傍の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図である。
【図５】 本発明の第３実施例を示し、（Ａ）はアクチュエータ調整装置近傍の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＣ矢視図である。
【図６】 本発明の第４実施例を示し、（Ａ）はアクチュエータ調整装置近傍の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＤ―Ｄ断面図である。
【図７】 本発明が適用される可変容量タービンを備えた過給機の断面図である。対応図である。
【図８】 従来技術を示す図１対応図である。
【符号の説明】
１ 調整リンク
２ 調整ナット
Ｃ 隙間
３ 固定用ナット
５、１２、４２ レバー
６ 球面継手
１１ 連結部材
１３ ピン
１４ 樹脂材
３０ タービンケーシング
３１ コンプレッサケーシング
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
３６ 軸受ハウジング
３８ スクロール
４０ ノズルベーン
５０ アクチュエータ
０５０ アクチュエータケース
５１ アクチュエータロッド
５１ａ ねじ部
５５ 回転軸
５６ ピン
１００ 可変ノズル機構
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の過給機（排気ターボチャージャ）等に用いられ、アクチュエータの出力端のアクチュエータロッドにノズルベーンに連結される回転軸と該回転軸に固定されたレバーとを備えたレバー組立品を連結し、前記アクチュエータロッドの往復動により前記レバー組立品を介してノズルベーンの翼角を変化するように構成された可変容量タービンにおけるアクチュエータ調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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からタービンロータ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タービンを備えた過給機が、近年多く用いられている。
かかる可変容量タービンを備えた過給機は、図７に示されるような基本構造をそなえており、同図において、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、４４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はコンプレッサケーシング、３６は該コンプレッサケーシング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。
【０００３】
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。
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ピンが前記タービンケーシング３０に固定されたノズル組立品を構成しているノズルマウントに回動可能に支持され、その可変ノズル機構１００によりその翼角が変化せしめられるようになっている。
【０００４】
１００は可変ノズル機構、５０はアクチュエータで、該アクチュエータ５０の駆動力がアクチュエータロッド５１及びレバー組立品０４２を介して前記タービンシャフト３３の回転軸心廻りに回転駆動せしめられるリング組立品（図示省略）を回転させることにより前記ノズルベーン４０を回転させてその翼角を変化させるようになっている。該アクチュエータ５０はアクチュエータブラケット５４を介してボルト０５４により前記コンプレッサケーシング３１に固定されている。
【０００５】
図８はかかる可変容量タービンを備えた過給機における可変ノズル機構駆動用アクチュエータ装置におけるアクチュエータロッドとレバー組立品との連結部の従来の１例を示し、図において、５０はアクチュエータ、５１は該アクチュエータにより往復動せしめられるアクチュエータロッドである。０４２はレバー組立品で、前記アクチュエータロッド５１の出力端部にピン５６を介して連結されるレバー４２、該レバー４２の根元部に固定された回転軸５５（図２参照）等からなる。該レバー組立品０４２の回転軸５５は前記可変ノズル機構１００に連結されている。
６０は前記アクチュエータロッド５１とレバー組立品０４２との間に介装された中間継手で、左右逆ねじを有するターンバックル６１を備えている。
【０００６】
かかる可変容量タービンを備えた過給機とこれが搭載されるエンジン（内燃機関）との性能のマッチングを行うにあたっては、該過給機を生産現場で組み立てる際、図８に示されるように、過給機の単体状態にて前記アクチュエータ５０に空気圧を与え、該アクチュエータ５０の空気圧と前記ノズルベーン４０の開度（翼角）との関係を空力的な要求仕様に合わせて、前記アクチュエータロッド５１とレバー組立品０４２との間に介装された中間継手６０のターンバックル６１によりアクチュエータロッド５１とレバー組立品０４２側のリンク６３との間の長さを調整し、ロックナット６２を締め付けて仮止めを施す。
そしてエンジンに搭載する際に、エンジン性能に合わせ前記中間継手６０によって前記と同様にアクチュエータロッド５１とレバー組立品０４２側のリンク６３との間の長さ調整を行い、最終的にロックナット６２で固定する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図８に示されるような従来のアクチュエータ調整装置にあっては、前記のように、可変容量タービンを備えた過給機とエンジンとの性能マッチングを行うにあたっては、該過給機を生産現場で組み立てる際に過給機の単体状態にて空力的な要求仕様に合わせて中間継手６０のターンバックル６１によりアクチュエータロッド５１側とレバー組立品０４２側との長さ調整を行って仮止めし、エンジンに搭載する際にエンジン性能に合わせ前記中間継手６０によって、エンジン性能に合わせたアクチュエータロッド５１とレバー組立品０４２側のリンク６３との間の最終的な長さ調整を行いロックナット６２で固定している。
【０００８】
即ち、かかる従来技術にあっては、過給機とエンジンとの性能マッチングを行う際に、左右逆ねじを有するターンバックル６１を備えた中間継手６０によって、つまりバックラッシュの大きいねじ結合部を有するターンバックル式の中間継手６０によって過給機の単体状態での空力的な要求仕様による仮止めとエンジン搭載時の最終的な長さ調整及び固定とを行っているため、エンジン搭載後の最終設定時に過給機単体での空力的な要求仕様に基づく仮止め設定時とのバックラッシュによる差異が生じ、かかる差異を修正するため、つまり前記バックラッシュを吸収するため、過給機のエンジン搭載時における最終的な長さ調整の際に空力的な要求仕様に合わせた長さ調整を繰り返さざるを得なくなる。
このため、かかる従来技術にあっては、前記過給機とエンジンとの性能マッチングのためのアクチュエータ５０位置とノズルベーン４０開度との調整が煩雑で組付け調整工数が増大する。
等の問題点を有している。
【０００９】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、アクチュエータ側とレバー組立品側との連結部におけるバックラッシュを減少あるいはその形成を回避して、可変容量タービン付き過給機とエンジンとの性能マッチングのためのアクチュエータ位置とノズルベーン開度との調整作業を簡単化し組付け調整工数を低減し、さらには調整精度を向上し得る可変容量タービンのアクチュエータ調整装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するため、請求項１記載の発明として、アクチュエータの駆動力を出力するアクチュエータロッドに、ノズルベーンに連結される回転軸と該回転軸に固定されたレバーとを備えたレバー組立品を連結し、前記アクチュエータロッドの往復動により前記レバー組立品を介して前記ノズルベーンの翼角を変化するように構成された可変容量タービンのアクチュエータ装置において、前記アクチュエータロッドの前記レバー組立品への連結部側の部位にねじを形成するとともに、該アクチュエータロッドのねじ部外周に該アクチュエータロッドの軸線方向に移動自在に嵌合された調整リンクを備え、該調整リンクはＵ字状に形成されるとともに、Ｕ字状の根元部には前記レバー組立品への連結部が設けられ二股部には前記アクチュエータロッドが遊合される嵌合穴が穿孔されてなり、前記二股部の内側に配置され前記ねじに螺合され該ねじに沿って進むことにより前記調整リンクを移動する調整ナットと、前記二股部の一方の外側に配置され前記調整ナットとの共働により二股部の一方側を挟み込むことにより前記調整リンクを前記アクチュエータロッド上の所定位置に固定する固定用ナットとを備えてなることを特徴とする可変容量タービンのアクチュエータ調整装置を提案する。
【００１１】
【００１２】
請求項２ないし６記載の発明は、前記調整リンクと調整ナットとの連結部の具体的構成に係り、請求項２記載の発明は請求項１において、Ｕ字状に形成された前記調整リンクの前記レバー組立品への連結部をタービンケーシングとは反対側の外側に向けて配置して該レバー組立品に連結することにより、前記アクチュエータロッドを前記レバー組立品よりもタービンケーシング寄りの内側に配置したことを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は請求項１において、Ｕ字状に形成された前記調整リンクの前記レバー組立品への連結部を前記回転軸側に向けて配置するとともに、前記レバー組立品のレバーをその中心が前記アクチュエータロッドの軸心のタービンケーシングに対する距離とほぼ等距離になるように前記調整リンクの回転軸側部位に配置して該レバーと調整リンクとを連結したことを特徴とする。
請求項３において、好ましくは請求項４記載のように、前記調整リンクとレバーとを球面継手を介して連結するのがよい。
【００１４】
請求項５記載の発明は請求項１において、Ｕ字状に形成された前記調整リンクの前記レバー組立品への連結部を前記回転軸側に向けて配置するとともに、レバー組立品のレバーをその中心が前記アクチュエータロッドの軸心のタービンケーシングに対する距離とほぼ等距離になるように前記調整リンクの回転軸側部位に配置し、前記調整リンクの連結部と前記レバーの反回転軸側の端部とを両者間に前記アクチュエータロッドの軸心と直角方向に貫設されたピンを介して揺動可能に連結したことを特徴とする。
【００１５】
かかる発明によれば、前記構成を備えた可変容量タービン付きの過給機とエンジンとの性能マッチングを行うにあたっては、該過給機を生産現場で組み立てる際に過給機の単体状態にて、前記調整ナットを前記アクチュエータロッドのねじ部に沿って進めることにより一端側が前記レバー組立品に連結された調整リンクを該アクチュエータロッドの軸線方向に移動させ、空力的な要求仕様に合わせた前記アクチュエータ位置とノズルベーン開度になるような、つまり前記アクチュエータロッドとレバー組立品との関係位置になるような調整リンク位置において、前記調整ナットと固定用ナットとで前記ねじ部を利用してＵ字状に形成された前記調整リンクの二股部の一方側を挟み込んで締め付けることにより、アクチュエータロッドを調整リンクに固定する。
【００１６】
そして前記可変容量タービン付きの過給機をエンジンに搭載する際に、エンジン性能に合わせ前記調整ナット及び調整リンクをアクチュエータロッドの軸線方向に移動させ、最適マッチング位置にて調整ナットと固定用ナットとで調整リンクを締め付けることによりアクチュエータロッドを調整リンクに固定し、アクチュエータ位置とノズルベーン開度とを最終設定する。
【００１７】
従ってかかる発明によれば、アクチュエータロッドのねじ部に螺合された調整ナットと固定用ナットとによって調整リンクを締め付けることにより該アクチュエータロッドを調整リンクに固定するため、レバー組立品側の調整リンクとアクチュエータロッドとは調整ナットと固定用ナットとによって常時片側に寄せられた状態にて固定されることとなり、ねじ部のバックラッシュの影響がねじの片側分のみとなって、該バックラッシュの吸収が容易であり、前記過給機のエンジン搭載時における空力的な要求仕様に合わせた最終的な長さ調整作業が容易化される。
【００１８】
これにより前記過給機とエンジンとの性能マッチングのためのアクチュエータ位置とノズルベーンの開度との調整作業を簡単化することができ、過給機のエンジンへの組付け調整工数を低減できる。
また、前記過給機のエンジン搭載時における最適マッチング位置での調整リンクと調整ナット及び固定用ナットとによるアクチュエータロッド側とレバー組立品側との位置調整がノズルベーンに直結されるレバー組立品の至近位置で行われることとなるので、前記位置調整の精度が向上する。
【００１９】
また請求項２のように構成すれば、アクチュエータロッドをレバー組立品よりもタービンケーシング寄りの内側に配置したので、レバー組立品よりも内側にあるアクチュエータロッドから調整リンクを介してレバー組立品に駆動力が伝達されることとなって、駆動力の伝達効率が向上する。
【００２０】
また請求項３ないし４のように構成すれば、レバー組立品のレバーの中心がアクチュエータロッドの軸心のタービンケーシングに対する距離とほぼ等距離になるように配置したので、アクチュエータロッドの軸心とレバー組立品のレバーの中心とのタービンケーシング側に対するオフセット量がほぼ０（ゼロ）となって駆動力の伝達効率が向上するとともに、アクチュエータロッド及びレバー組立品の幅方向寸法が減少し、アクチュエータ装置がコンパクト化される。
【００２１】
また請求項５のように構成すれば、レバー組立品のレバーの中心がアクチュエータロッドの軸心のタービンケーシングに対する距離とほぼ等距離になるように配置したので、アクチュエータロッドの軸心とレバー組立品のレバーの中心とのタービンケーシング側に対するオフセット量がほぼ０（ゼロ）となって駆動力の伝達効率が向上するとともに、調整リンクの連結部とレバー組立品のレバーとをアクチュエータロッドの軸心と直角方向に貫設されたピンを介してのピン結合にて連結したので、かかる連結部を構成する前記レバー、ピン等の連結部材の加工が簡単で部品コストが低減され、寸法精度も向上する。
【００２２】
請求項６記載の発明は、請求項１、２、３、５の何れかの項において、前記調整ナット及び固定用ナットにて前記ねじ部を利用して前記調整リンクの二股部の一方側を挟み込み、前記アクチュエータロッドを該調整ナットに固定した状態において前記二股部の他方側内面と調整ナットの端面との間に形成される隙間に樹脂材を充填したことを特徴とする。
【００２３】
請求項６の発明によれば、調整ナット及び固定用ナットに調整リンクとアクチュエータロッドとを片寄せて固定し、この状態で調整リンクと調整ナットとの間に形成される隙間に樹脂材を充填するので、ねじ部のバックラッシュが実質的に０（ゼロ）となり、アクチュエータ装置の調整をさらに容易化できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
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。
【００２５】
図１は本発明の第１実施例に係る可変容量タービン用アクチュエータ装置の平面図、図２は図１のＡ矢視図（正面図）、図３は図１のＺ部拡大断面図である。図４は本発明の第２実施例を示し、（Ａ）はアクチュエータ調整装置近傍の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図である。図５は本発明の第３実施例を示し、（Ａ）はアクチュエータ調整装置近傍の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＣ矢視図である。図６は本発明の第４実施例を示し、（Ａ）はアクチュエータ調整装置近傍の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＤ―Ｄ断面図である。図７は本発明が適用される可変容量タービンを備えた過給機の軸線方向断面図である。
【００２６】
本発明が適用される可変容量タービン付き過給機の構造を示す図７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、４４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はコンプレッサケーシング、３６は該コンプレッサケーシング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。
【００２７】
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。
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ピンが前記タービンケーシング３０に固定されたノズル組立品を構成しているノズルマウントに回動可能に支持され、その可変ノズル機構１００によりその翼角が変化せしめられるようになっている。
【００２８】
１００は可変ノズル機構、５０はアクチュエータで、該アクチュエータ５０の駆動力がアクチュエータロッド５１及びレバー組立品０４２を介して前記タービンシャフト３３の回転軸心廻りに回転駆動せしめられるリング組立品（図示省略）を回転させることにより前記ノズルベーン４０を回転させてその翼角を変化させるようになっている。該アクチュエータ５０はアクチュエータブラケット５４を介してボルト０５４により前記コンプレッサケーシング３１に固定されている。
【００２９】
以上の構成は従来技術と同様である。本発明においては、前記アクチュエータ５０及び前記アクチュエータ５０とレバー組立品０４２との間の位置調整手段を改良している。
【００３０】
即ち本発明の第１実施例を示す図１ないし３において、５０はアクチュエータで、アクチュエータブラケット５４を介してボルト０５４により前記コンプレッサケーシング３１に固定されている。５１は該アクチュエータ５０により往復動せしめられるアクチュエータロッドである。
０４２はレバー４２、該レバー４２の根元部に固定された回転軸５５等からなるレバー組立品である。図２に示すように、該レバー組立品０４２のレバー４２は前記回転軸５５の軸心廻りに該回転軸５５とともに揺動（回動）可能となっている。また前記回転軸５５は前記可変ノズル機構１００に連結されている
【００３１】
前記アクチュエータロッド５１の前記レバー組立品０４２への連結部側の部位にはねじ部５１ａが形成されている。１は調整リンクで、Ｕ字状に形成され前記タービンケーシング３０側に向けられた根元部がレバー組立品０４２のレバー４２にピン５６を介して連結されている。
また図３に示すように、前記調整リンク１の二股部には前記アクチュエータロッド５１が遊合される嵌合穴１ａが穿孔されて、嵌合穴１ａ内には該調整リンク１がアクチュエータロッドの軸線方向に移動自在に遊合（嵌合）されている。
【００３２】
前記調整リンク１の二股部の内側にはアクチュエータロッド５１のねじ部５１ａに螺合された調整ナット２が配設されており、該調整ナット２によって前記調整リンク１を前記ねじ部５１ａに沿って進めることにより、該調整リンク１を前記調整ナット２と一体的にアクチュエータロッド５１の軸線方向に移動せしめるようになっている。
３は前記アクチュエータロッド５１のねじ部５１ａの端部に螺合された固定ナットで、前記調整ナット２及び該固定用ナット３にて前記ねじ部５１ａを利用して前記調整リンク１の二股部の一方側を挟み込むことにより前記アクチュエータロッド５１を前記調整リンク１に固定するようになっている。
【００３３】
かかる構成からなるアクチュエータ装置を備えた可変容量タービン付き過給機において、前記アクチュエータ５０のダイヤフラム（図示省略）によって区画されたダイヤフラム室（図示省略）には機関により駆動される負圧ポンプ等から負圧が供給されている。そして該負圧が前記ダイヤフラムに作用すると該ダイヤフラムによりアクチュエータロッド５１が往復動せしめられ、該アクチュエータロッド５１の往復動により前記レバー組立品０４２のレバー４２が回転軸５５（図２参照）廻りに揺動し、該レバー４２の根元部に固定された前記回転軸５５が回転し、該回転軸５５の回転が前記可変ノズル機構１００に伝達され、該可変ノズル機構１００によって前記ノズルベーン４０を回転させその翼角を変化させる。
【００３４】
かかる可変容量タービン付きの過給機において、該過給機とエンジンとの性能マッチングを行うにあたっては、該過給機を生産現場で組み立てる際に、過給機の単体状態にて前記調整ナット２を前記アクチュエータロッド５１のねじ部５１ａに沿って進めることにより前記レバー組立品０４２のレバー４２に連結された調整リンク１を該アクチュエータロッド５１の軸線方向に移動させる。
そして、該過給機の空力的な要求仕様に合わせた前記アクチュエータ５０の位置とノズルベーン４０の開度関係になるような、つまり前記アクチュエータロッド５１とレバー組立品０４２との関係位置になるような調整リンク１の位置において、前記調整ナット２と固定用ナット３とで前記ねじ部５１ａを利用してＵ字状に形成された前記調整リンク１の二股部を当接させ締め付けることにより（０２は当接面）、前記調整ナット２、調整リンク１の二股部及び固定用ナット３を前記アクチュエータロッド５１のねじ部５１ａに対して調整リンク１に片寄せた形態にて一体化し、前記アクチュエータロッド５１を前記調整リンク１に仮固定する。
【００３５】
そして、前記仮固定がなされた可変容量タービン付きの過給機をエンジンに搭載する際には、エンジン性能に合わせて前記調整ナット２及び調整リンク１を該アクチュエータロッド５１の軸線方向に移動させ、過給機とエンジンとの最適マッチング位置にて前記調整ナット２と固定用ナット３とで前記調整リンク１を締め付けることにより、前記アクチュエータロッド５１側とレバー組立品０４２側との位置、つまりアクチュエータ５０位置とノズルベーン４０の開度とを最終設定する。
【００３６】
かかる実施例によれば、前記アクチュエータロッド５１のねじ部５１ａに螺合された調整ナット２と固定用ナット３とによって調整リンク１を締め付けることにより前記アクチュエータロッド５１を前記調整リンク１に固定するため、レバー組立品０４２側の調整リンク１とアクチュエータロッド５１とは前記調整ナット２と固定用ナット３とによって常時片側に寄せられた状態にて固定されることとなり、前記ねじ部５１ａのバックラッシュの影響がねじの片側分のみとなって、該バックラッシュの吸収が容易となる。
【００３７】
これにより、過給機のエンジン搭載時における空力的な要求仕様に合わせた最終的な長さ調整作業が容易化される。
また、前記過給機のエンジン搭載時における最適マッチング位置での調整リンク１と調整ナット２及び固定用ナット３とによるアクチュエータロッド５１側とレバー組立品４２側との位置調整がノズルベーンに直結されるレバー組立品の至近位置で行われることとなるので、前記位置調整の精度が向上する。
【００３８】
図４に示される第２実施例においては、Ｕ字状に形成された前記調整リンク１を、該調整リンク１と前記レバー組立品０４２のレバー４２への連結部であるピン５６をタービンケーシングとは反対側の外側に向けて配置し、その外側にレバー組立品０４２を配置して該該調整リンク１に連結している。これにより、前記アクチュエータロッド５１は（５１ｂはアクチュエータロッドの軸心）前記レバー組立品０４２よりもＳだけタービンケーシング３０寄りの内側に配置されることとなる。
その他の構成は前記第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【００３９】
かかる実施例においては、前記アクチュエータロッド５１をレバー組立品０４２よりもタービンケーシング３０寄りの内側に配置したので、該レバー組立品よりも内側にあるアクチュエータロッド５１から調整リンク１を介してレバー組立品０４２側に駆動力が伝達されることとなって、前記第１実施例よりも駆動力の伝達効率が向上する。
【００４０】
図５に示される第３実施例においては、Ｕ字状に形成された前記調整リンク１の前記レバー組立品０４２のレバー５への連結部を該レバー組立品０４２の回転軸５５側に向けて配置し、該調整リンク１の根元部に球面継手６を溶接している（９は溶接部）。そして、該球面継手６に前記レバー５の揺動端部に形成された球状部７を嵌合することにより、前記アクチュエータロッド５１の往復動により該レバー５が回転軸５５とともにこれの軸心廻りに揺動可能となっている。
また、前記レバー組立品０４２のレバー５を、その肉厚方向の中心が前記アクチュエータロッド５１の軸心５１ｂとタービンケーシング３０からの距離がほぼ等距離になるように前記調整リンク１の前記回転軸５５側部位に配置している。
その他の構成は前記第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【００４１】
かかる実施例においては、前記レバー組立品０４２のレバー５の中心がアクチュエータロッド５１の軸心５１ｂとタービンケーシング３０からほぼ等距離になるように配置しているので、アクチュエータロッド５１の軸心５１ｂと前記レバー組立品０４２のレバー５の中心とのタービンケーシング３０側に対するオフセット量がほぼ０（ゼロ）となる。
これにより、アクチュエータ５０からの駆動力の伝達効率が向上するとともに、アクチュエータロッド５１及びレバー組立品０４２の取付状態での幅方向寸法が減少し、アクチュエータ装置がコンパクト化される。
【００４２】
図６に示される第４実施例においては、Ｕ字状に形成された前記調整リンク１の前記レバー組立品０４２のレバー１２への連結部を該レバー組立品０４２の回転軸５５側に向けて配置し、該調整リンク１の根元部に連結部材を溶接している（９は溶接部）。
そして、前記連結部材１１は前記アクチュエータロッド５１とは反対側に開いた二股状に形成されるとともに、前記アクチュエータロッド５１の軸心５１ｂと直角方向に嵌合穴５３が穿孔され、該嵌合穴５３に挿通されたピン１３に前記レバー１２の端部が揺動可能に嵌合されて、前記レバー１２と連結部材１１とを連結している。
また、前記レバー１２を、その肉厚方向の中心が前記アクチュエータロッド５１の軸心５１ｂとタービンケーシング３０からの距離がほぼ等距離になるように、前記調整リンク１の前記回転軸５５側部位に配置している。
その他の構成は前記第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【００４３】
かかる実施例においては、前記第３実施例と同様に、前記レバー組立品０４２のレバー１２の中心がアクチュエータロッド５１の軸心５１ｂとタービンケーシング３０からほぼ等距離になるように配置しているので、アクチュエータロッド５１の軸心５１ｂと前記レバー組立品０４２のレバー１２の中心とのタービンケーシング３０側に対するオフセット量がほぼ０（ゼロ）となる。
これにより、アクチュエータ５０からの駆動力の伝達効率が向上するとともに、アクチュエータロッド５１及びレバー組立品０４２の取付状態での幅方向寸法が減少し、アクチュエータ装置がコンパクト化される。
【００４４】
また、かかる実施例においては、前記調整リンク１の連結部とレバー組立品０４２のレバー１２とを前記アクチュエータロッド５１の軸心軸心５１ｂと直角方向に貫設されたピン１３を介してのピン結合にて連結したので、かかる連結部を構成する前記レバー１２、ピン１３等の連結部材の加工が簡単で調整も容易であり、寸法精度も向上する。
【００４５】
さらに第５実施例においては、前記第１ないし第４実施例において、前記調整ナット２及び固定用ナット３にて前記アクチュエータロッド５１のねじ部５１ｂを利用して前記調整リンク１二股部の一方側を挟み込み、前記アクチュエータロッド５１を該調整ナット２に固定した状態において、図３に示すように、前記二股部の他方側内面と該調整ナット２の端面との間に形成される隙間Ｃに樹脂材１４を充填する。
【００４６】
かかる実施例によれば、前記調整ナット２及び固定用ナット３に調整リンク１とアクチュエータロッド５１とを片寄せて固定し、この状態で調整リンク１と調整ナット２との間に形成される隙間Ｃに樹脂材１４を充填するので、前記アクチュエータロッド５１のねじ部５１ｂのバックラッシュが実質的に０（ゼロ）となり、アクチュエータ装置の調整をさらに容易化できる。
【００４７】
【発明の効果】
以上記載の如く本発明によれば、アクチュエータロッドのねじ部に螺合された調整ナットと固定用ナットとによって調整リンクを締め付けることにより前記アクチュエータロッドを前記調整リンクに固定するため、レバー組立品側の調整リンクとアクチュエータロッドとは前記調整ナットと固定用ナットとによって常時片側に寄せられた状態にて固定されることとなり、ねじ部のバックラッシュの影響がねじの片側分のみとなって該バックラッシュの吸収が容易となり、過給機のエンジン搭載時における空力的な要求仕様に合わせた最終的な長さ調整作業を容易化できる。
【００４８】
これにより、過給機とエンジンとの性能マッチングのためのアクチュエータ位置とノズルベーンの開度との調整作業を簡単化することができ、過給機のエンジンへの組付け調整工数を低減できる。
また、過給機のエンジン搭載時における最適マッチング位置での調整リンクと調整ナット及び固定用ナットとによるアクチュエータロッド側とレバー組立品側との位置調整がノズルベーンに直結されるレバー組立品の至近位置で行われることとなるので、前記位置調整の精度が向上する。
【００４９】
また請求項２のように構成すれば、アクチュエータロッドをレバー組立品よりもタービンケーシング寄りの内側に配置したので、レバー組立品よりも内側にあるアクチュエータロッドから調整リンクを介してレバー組立品に駆動力が伝達されることとなって、駆動力の伝達効率が向上する。
【００５０】
また請求項３ないし４のように構成すれば、レバー組立品のレバーの中心がアクチュエータロッドの軸心のタービンケーシングに対する距離とほぼ等距離になるように配置したので、アクチュエータロッドの軸心と前記レバー組立品のレバーの中心とのタービンケーシング側に対するオフセット量がほぼ０（ゼロ）となって駆動力の伝達効率が向上するとともに、アクチュエータロッド及びレバー組立品の幅方向寸法が減少し、アクチュエータ装置がコンパクト化される。
【００５１】
また請求項５のように構成すれば、レバー組立品のレバーの中心がアクチュエータロッドの軸心のタービンケーシングに対する距離とほぼ等距離になるように配置したので、アクチュエータロッドの軸心と前記レバー組立品のレバーの中心とのタービンケーシング側に対するオフセット量がほぼ０（ゼロ）となって駆動力の伝達効率が向上する。
また、調整リンクの連結部とレバー組立品のレバーとを前記アクチュエータロッドの軸心と直角方向に貫設されたピンを介してのピン結合にて連結したので、かかる連結部を構成する前記レバー、ピン等の連結部材の加工が簡単で部品コストが低減され、寸法精度も向上する。
【００５２】
さらに請求項６のように構成すれば、調整ナット及び固定用ナットに調整リンクとアクチュエータロッドとを片寄せて固定し、この状態で調整リンクと調整ナットとの間に形成される隙間に樹脂材を充填するので、ねじ部のバックラッシュが実質的に０（ゼロ）となり、アクチュエータ装置の調整をさらに容易化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例に係る可変容量タービン用アクチュエータ装置の平面図である。
【図２】 図１のＡ矢視図（正面図）である。
【図３】 図１のＺ部拡大断面図である。
【図４】 本発明の第２実施例を示し、（Ａ）はアクチュエータ調整装置近傍の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図である。
【図５】 本発明の第３実施例を示し、（Ａ）はアクチュエータ調整装置近傍の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＣ矢視図である。
【図６】 本発明の第４実施例を示し、（Ａ）はアクチュエータ調整装置近傍の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＤ―Ｄ断面図である。
【図７】 本発明が適用される可変容量タービンを備えた過給機の断面図である。対応図である。
【図８】 従来技術を示す図１対応図である。
【符号の説明】
１ 調整リンク
２ 調整ナット
Ｃ 隙間
３ 固定用ナット
５、１２、４２ レバー
６ 球面継手
１１ 連結部材
１３ ピン
１４ 樹脂材
３０ タービンケーシング
３１ コンプレッサケーシング
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
３６ 軸受ハウジング
３８ スクロール
４０ ノズルベーン
５０ アクチュエータ
０５０ アクチュエータケース
５１ アクチュエータロッド
５１ａ ねじ部
５５ 回転軸
５６ ピン
１００ 可変ノズル機構
Claims (6)
- アクチュエータの駆動力を出力するアクチュエータロッドに、ノズルベーンに連結される回転軸と該回転軸に固定されたレバーとを備えたレバー組立品を連結し、前記アクチュエータロッドの往復動により前記レバー組立品を介して前記ノズルベーンの翼角を変化するように構成された可変容量タービンのアクチュエータ装置において、前記アクチュエータロッドの前記レバー組立品への連結部側の部位にねじを形成するとともに、該アクチュエータロッドのねじ部外周に該アクチュエータロッドの軸線方向に移動自在に嵌合された調整リンクを備え、該調整リンクはＵ字状に形成されるとともに、Ｕ字状の根元部には前記レバー組立品への連結部が設けられ二股部には前記アクチュエータロッドが遊合される嵌合穴が穿孔されてなり、前記二股部の内側に配置され前記ねじに螺合され該ねじに沿って進むことにより前記調整リンクを移動する調整ナットと、前記二股部の一方の外側に配置され前記調整ナットとの共働により二股部の一方側を挟み込むことにより前記調整リンクを前記アクチュエータロッド上の所定位置に固定する固定用ナットとを備えてなることを特徴とする可変容量タービンのアクチュエータ調整装置。
- Ｕ字状に形成された前記調整リンクの前記レバー組立品への連結部をタービンケーシングとは反対側の外側に向けて配置して該レバー組立品に連結することにより、前記アクチュエータロッドを前記レバー組立品よりもタービンケーシング寄りの内側に配置したことを特徴とする請求項１記載の可変容量タービンのアクチュエータ調整装置。
- Ｕ字状に形成された前記調整リンクの前記レバー組立品への連結部を前記回転軸側に向けて配置するとともに、前記レバー組立品のレバーをその中心が前記アクチュエータロッドの軸心のタービンケーシングに対する距離とほぼ等距離になるように前記調整リンクの回転軸側部位に配置して該レバーと調整リンクとを連結したことを特徴とする請求項１記載の可変容量タービンのアクチュエータ調整装置。
- 前記調整リンクとレバーとを球面継手を介して連結したことを特徴とする請求項３記載の可変容量タービンのアクチュエータ調整装置。
- Ｕ字状に形成された前記調整リンクの前記レバー組立品への連結部を前記回転軸側に向けて配置するとともに、前記レバー組立品のレバーをその中心が前記アクチュエータロッドの軸心のタービンケーシングに対する距離とほぼ等距離になるように前記調整リンクの回転軸側部位に配置し、前記調整リンクの連結部と前記レバーの反回転軸側の端部とを両者間に前記アクチュエータロッドの軸心と直角方向に貫設されたピンを介して揺動可能に連結したことを特徴とする請求項１記載の可変容量タービンのアクチュエータ調整装置。
- 前記調整ナット及び固定用ナットにて前記ねじ部を利用して前記二股部の一方側を挟み込み、前記アクチュエータロッドを該調整ナットに固定した状態において前記二股部の他方側内面と該調整ナットの端面との間に形成される隙間に樹脂材を充填したことを特徴とする請求項１、２、３、５の何れかの項に記載の可変容量タービンのアクチュエータ調整装置。
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