JP5039730B2

JP5039730B2 - Variable displacement exhaust turbocharger

Info

Publication number: JP5039730B2
Application number: JP2009044697A
Authority: JP
Inventors: 慎之林; 靖明陣内; 正希東條; 陽一上野
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2009-02-26
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2029-02-26
Also published as: JP2010196653A

Description

本発明は、ノズルベーンの翼角を変化可能に構成された可変容量型排気ターボ過給機に関する。 The present invention relates to a variable displacement exhaust turbocharger configured to be able to change the blade angle of a nozzle vane.

従来、車両用内燃機関等に用いられる比較的小型の排気ターボ過給機では、エンジンからの排気ガスを、タービンハウジングに形成されたスクロール内に充填し、該スクロールの内周側に設けられた複数のノズルベーンに通して、該ノズルベーンの内周側に設けられたタービンロータに作用させる構造が採用されている。また、複数のノズルベーンの翼角は変化可能に構成されている。このような可変ノズル機構を備えた輻流型可変容量排気ターボ過給機は多く用いられている（例えば、特許文献１ないし３参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a relatively small exhaust turbocharger used for a vehicle internal combustion engine or the like, exhaust gas from the engine is filled in a scroll formed in a turbine housing and provided on the inner peripheral side of the scroll. A structure is adopted in which a plurality of nozzle vanes are allowed to act on a turbine rotor provided on the inner peripheral side of the nozzle vanes. The blade angles of the plurality of nozzle vanes are configured to be variable. A radial variable displacement exhaust turbocharger having such a variable nozzle mechanism is often used (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

図１１は、従来の可変ノズル機構付き排気ターボ過給機の一例を示している。この図は回転軸線に沿う部分断面図である。図に示すように、ターボ過給機には、厚肉多筒状のタービンハウジング１が設けられており、このタービンハウジング１の上流側の外周部には渦巻き状にスクロール２が形成されている。一方、タービンハウジング１の上流側の内周部には、輻流型のタービンロータ３が設けられている。タービンロータ３が取り付けられているタービンシャフト３Ａは、回転中心が図中、回転軸心Ｋであり、コンプレッサ（図示省略）と同軸である。また、タービンシャフト３Ａは、軸受５を介して軸受ハウジング４に回転自在に支持されている。 FIG. 11 shows an example of a conventional exhaust turbocharger with a variable nozzle mechanism. This figure is a partial cross-sectional view along the rotational axis. As shown in the figure, a turbocharger is provided with a thick-walled and multi-tubular turbine housing 1, and a scroll 2 is formed in a spiral shape on the outer peripheral portion on the upstream side of the turbine housing 1. . On the other hand, a radial turbine rotor 3 is provided on the inner peripheral portion of the turbine housing 1 on the upstream side. In the turbine shaft 3A to which the turbine rotor 3 is attached, the center of rotation is a rotation axis K in the drawing, and is coaxial with a compressor (not shown). Further, the turbine shaft 3 </ b> A is rotatably supported by the bearing housing 4 via the bearing 5.

軸受ハウジング４の背面には輪環状の凹部が形成され、この凹部にノズル６及びノズルマウント７などを備えるノズルアッセンブリである可変ノズル機構８が収納されている。ここでノズル６は、回転軸心Ｋ回りに等間隔で複数設けられている。また、ノズル６は、タービンのラジアル方向の位置ではスクロール２の内周側に位置している。ノズル６はノズルべーン６ａとノズル軸６ｂを有している。ノズル軸６ｂは、軸受ハウジング４に固定されたノズルマウント７に回動可能に支持されている。そして、この可変ノズル機構８ではノズルベーン６ａの翼角を変化させることが可能となっている。 An annular recess is formed on the back surface of the bearing housing 4, and a variable nozzle mechanism 8 that is a nozzle assembly including a nozzle 6 and a nozzle mount 7 is accommodated in the recess. Here, a plurality of nozzles 6 are provided around the rotation axis K at equal intervals. The nozzle 6 is located on the inner peripheral side of the scroll 2 at the radial position of the turbine. The nozzle 6 has a nozzle vane 6a and a nozzle shaft 6b. The nozzle shaft 6 b is rotatably supported by a nozzle mount 7 fixed to the bearing housing 4. The variable nozzle mechanism 8 can change the blade angle of the nozzle vane 6a.

ノズルベーン６ａは、ノズルマウント７と、このノズルマウント７に連結された環状のノズルプレート９との間に配置され、該ノズルプレート９はタービンハウジング１の内筒部先端側に外嵌されている。
ノズルマウント７の先端側の隆起部には、円盤状のドライブリング１０が回動可能に設けられている。このドライブリング１０には、レバープレート１１が係合している。このレバープレート１１は、図１２に拡大して示すように、湾曲部１１ａと係合用突起１１ｂを有し、この係合用突起１１ｂはドライブリング１０の溝部１０ａに係合している。
また、レバープレート１１の内周側には回転軸心Ｋに沿った貫通穴が形成され、この貫通穴に、ノズル軸６ｂの先端側に形成された固定部６ｃが挿入されている。 The nozzle vane 6 a is disposed between the nozzle mount 7 and an annular nozzle plate 9 connected to the nozzle mount 7, and the nozzle plate 9 is fitted on the distal end side of the inner cylinder portion of the turbine housing 1.
A disk-shaped drive ring 10 is rotatably provided on the raised portion on the tip end side of the nozzle mount 7. A lever plate 11 is engaged with the drive ring 10. As shown in an enlarged view in FIG. 12, the lever plate 11 has a curved portion 11 a and an engaging protrusion 11 b, and the engaging protrusion 11 b is engaged with the groove portion 10 a of the drive ring 10.
Further, a through hole is formed along the rotation axis K on the inner peripheral side of the lever plate 11, and a fixing portion 6c formed on the tip side of the nozzle shaft 6b is inserted into the through hole.

図１３は、図１２の矢視Ａから見た形状である。図に示すように、円盤状のノズルマウント７には、そのラジアル方向中央付近にドライブリング１０が設けられている。このドライブリング１０にはレバープレート１１が連結されており、レバープレート１１の回転軸心Ｋ側にはノズル６の固定部６ｃが係合している。図では、レバープレート１１は回転軸心Ｋ回りに１２個設けられている。そして、ドライブリング１０を回動させることでノズル６の開度を調整することができる。 FIG. 13 shows the shape seen from the direction of arrow A in FIG. As shown in the figure, the disk-shaped nozzle mount 7 is provided with a drive ring 10 near the center in the radial direction. A lever plate 11 is coupled to the drive ring 10, and a fixing portion 6 c of the nozzle 6 is engaged with the rotation axis K side of the lever plate 11. In the figure, twelve lever plates 11 are provided around the rotation axis K. Then, the opening degree of the nozzle 6 can be adjusted by rotating the drive ring 10.

上記図１１ないし図１３で説明した構成からなる可変ノズル機構付き可変容量型排気ターボ過給機の作動時において、エンジン（図示省略）からの排気ガスはスクロール２に入り、該スクロール２の渦巻きに沿って周回しながらノズルベーン６ａに流入する。そして、この排気ガスは、ノズルベーン６ａの翼間を通過してタービンロータ３にその外周側から流入し、中心側に向かい半径方向に流れてタービンロータ３に膨張仕事をなした後、軸方向に沿って流れ、ガス出口に案内されて機外に送出される。 During operation of the variable displacement exhaust turbocharger with a variable nozzle mechanism having the configuration described with reference to FIGS. 11 to 13, exhaust gas from the engine (not shown) enters the scroll 2 and swirls in the scroll 2. It flows into the nozzle vane 6a while circling along. The exhaust gas passes between the blades of the nozzle vane 6a, flows into the turbine rotor 3 from the outer peripheral side, flows radially toward the center side, and performs expansion work on the turbine rotor 3, and then in the axial direction. It flows along, is guided to the gas outlet, and is sent out of the machine.

かかる可変容量型排気ターボ過給機の容量を制御するにあたっては、ノズルベーン６ａを流れる排気ガスが所要の流速になるような該ノズルベーン６ａの翼角を設定し、翼角制御手段（図示省略）により翼角を変更する。かかる翼角に対応するアクチュエータの往復変位はドライブリング１０に伝達され、該ドライブリング１０が回動駆動される。
該ドライブリング１０の回動により、該ドライブリング１０に形成された溝部１０ａに係合されている係合用突起１１ｂを介してレバープレート１１がノズル軸６ｂ回りに回動し、該ノズル軸６ｂの回動によりノズルベーン６ａが回動して、翼角が変化する。 In controlling the capacity of the variable displacement exhaust turbocharger, the blade angle of the nozzle vane 6a is set so that the exhaust gas flowing through the nozzle vane 6a has a required flow velocity, and the blade angle control means (not shown) is used. Change the wing angle. The reciprocating displacement of the actuator corresponding to the blade angle is transmitted to the drive ring 10, and the drive ring 10 is rotationally driven.
The rotation of the drive ring 10 causes the lever plate 11 to rotate about the nozzle shaft 6b via the engaging protrusion 11b engaged with the groove portion 10a formed on the drive ring 10, and the nozzle shaft 6b The nozzle vane 6a is rotated by the rotation, and the blade angle is changed.

特開２００８−１２８０６５号公報JP 2008-128065 A 特開２００８−２１５０８３号公報JP 2008-215083 A 米国特許２８６０８２７号公報US Pat. No. 2,860,827

しかし、図１１ないし図１３に示した可変容量型排気ターボ過給機では、ノズルマウント７の外周部近傍に設けた締結ボルトＢにより、可変ノズル機構８が軸受ハウジング４に固定されているため、エンジン振動が過大な場合には、締結ボルトＢが緩み、その結果可変ノズル機構８の動揺が大きくなり、可変ノズル機構８の構成部品が破損するおそれがある。
また、従来の構造は締結ボルトがタービンハウジング１と軸受ハウジング４とで内包される空間に存在するため、締結ボルトが高温となり、熱伸びによるボルト緩みが発生する危険があり、さらに、温度上昇による強度低下に伴うボルト破損の危険がある。締結ボルトに緩みや破損が生じると、可変ノズル機構８の動揺が増大するため、可変ノズル機構８の破損に繋がる可能性がある。 However, in the variable displacement exhaust turbocharger shown in FIGS. 11 to 13, the variable nozzle mechanism 8 is fixed to the bearing housing 4 by the fastening bolt B provided near the outer periphery of the nozzle mount 7. When the engine vibration is excessive, the fastening bolt B is loosened. As a result, the fluctuation of the variable nozzle mechanism 8 is increased, and the components of the variable nozzle mechanism 8 may be damaged.
Further, in the conventional structure, since the fastening bolt exists in the space enclosed by the turbine housing 1 and the bearing housing 4, there is a risk that the fastening bolt becomes high temperature and the bolt is loosened due to thermal elongation. There is a risk of bolt breakage due to strength reduction. If the fastening bolt is loosened or damaged, the fluctuation of the variable nozzle mechanism 8 increases, which may lead to the damage of the variable nozzle mechanism 8.

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、過大なエンジン振動が作用しても可変ノズル機構の固定部品などの破損のリスクがなく、可変ノズル機構を軸受ハウジングに締結するボルトに緩みや破損が発生しない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。 In view of the problems of the prior art, the present invention has no risk of damage to the fixed parts of the variable nozzle mechanism even if excessive engine vibration is applied, and the bolts that fasten the variable nozzle mechanism to the bearing housing are not loosened or damaged. An object of the present invention is to provide a variable displacement exhaust turbocharger that does not occur.

本発明はかかる課題を解決する手段としてなされたものである。
本発明は、内燃機関の排気ガスが内部に導入されるタービンハウジングと、該タービンハウジング内に設けられて排気ガスによって回転駆動されるタービンロータと、一端が前記タービンハウジング内に挿入され、該一端に前記タービンロータが取り付けられるタービンシャフトと、該タービンシャフトを支持する軸受と、前記タービンハウジングに連結されて内部に前記軸受が収納される軸受ハウジングと、該軸受ハウジングに固定され、排気ガスの流れを調整する可変ノズル機構と、を備え、前記可変ノズル機構は、ノズルと、該ノズルを保持するノズルマウントと、該ノズルと係合するレバープレートと、該レバープレートと係合するドライブリングと、を備える可変容量型排気ターボ過給機であって、前記ノズルマウントは、単一の部材で形成されるとともに、該ノズルマウントのタービンハウジング側主面の外周側が前記軸受ハウジングと前記タービンハウジングにより挟み込まれて、前記軸受ハウジングと前記タービンハウジングとで内包されるチャージャ室内で軸受ハウジングに固定され、さらに、前記ノズルマウントと前記軸受ハウジングとを連結するスプリングピンが設けられていることを特徴とする。
かかる発明では、ノズルマウントは、単一の部材で形成されるとともに、該ノズルマウントのタービンハウジング側主面の外周側が軸受ハウジングとタービンハウジングにより挟み込まれて、チャージャ室内で軸受ハウジングに固定されているので、軸受ハウジングとノズルマウント、及びノズルマウントとタービンハウジングが接触し、タービンハウジングから軸受ハウジングへノズルマウントを介して力が伝達される。そのため、可変ノズル機構の構成部品に撓みなどの弾性変形が生じ難く、また、軸受ハウジングとタービンハウジングとの強固な締結が可能である。従って、過大なエンジン振動が作用しても可変ノズル機構の固定部品などに破損のリスクがなく、可変ノズル機構を軸受ハウジングに締結するボルトに緩みや破損が発生しない。なお、本発明でタービンハウジング主面とは、ノズルマウントのタービンハウジング側の面をいい、主面と表現しているのは、外周端側が例えば、軸受ハウジング側に折曲した形状（例えば、特許文献３の図３参照）、を除く趣旨である。勿論、立体模様などの浅い段差のみがタービンハウジング側の面に形成されていても、タービンハウジング側の全面が主面となる。 The present invention has been made as a means for solving such a problem.
The present invention includes a turbine housing into which exhaust gas of an internal combustion engine is introduced, a turbine rotor provided in the turbine housing and driven to rotate by the exhaust gas, and one end inserted into the turbine housing. A turbine shaft to which the turbine rotor is attached, a bearing that supports the turbine shaft, a bearing housing that is connected to the turbine housing and accommodates the bearing therein, and is fixed to the bearing housing, and the flow of exhaust gas A variable nozzle mechanism that adjusts the nozzle, a nozzle mount that holds the nozzle, a lever plate that engages with the nozzle, and a drive ring that engages with the lever plate; A variable displacement exhaust turbocharger comprising: a single nozzle mount; Together are formed by members, and the outer peripheral side of the turbine housing side main surface of the nozzle mount sandwiched by the turbine housing and the bearing housing, fixed to the bearing housing in a charger chamber which is enclosed by said bearing housing and said turbine housing Furthermore, a spring pin for connecting the nozzle mount and the bearing housing is provided .
In such an invention, the nozzle mount is formed by a single member, and the outer peripheral side of the turbine housing side main surface of the nozzle mount is sandwiched between the bearing housing and the turbine housing and fixed to the bearing housing in the charger chamber. Therefore, the bearing housing and the nozzle mount, and the nozzle mount and the turbine housing come into contact with each other, and the force is transmitted from the turbine housing to the bearing housing via the nozzle mount. Therefore, elastic deformation such as bending hardly occurs in the components of the variable nozzle mechanism, and the bearing housing and the turbine housing can be firmly fastened. Therefore, even if excessive engine vibration is applied, there is no risk of damage to the fixed parts of the variable nozzle mechanism and the bolts that fasten the variable nozzle mechanism to the bearing housing do not loosen or break. In the present invention, the turbine housing main surface refers to the surface of the nozzle mount on the turbine housing side, and the main surface is expressed as a shape in which the outer peripheral end side is bent toward the bearing housing side (for example, a patent (See FIG. 3 of Document 3). Of course, even if only a shallow step such as a three-dimensional pattern is formed on the surface on the turbine housing side, the entire surface on the turbine housing side becomes the main surface.

本発明は、さらに、前記ノズルマウントは単一の部材で形成されていることを特徴とする。
かかる発明では、ノズルマウントは単一の部材で形成されているので、複数の部材を結合したときに必要となる締結部分の外力（振動など）による緩みや破損が発生し難い。 The present invention is further characterized in that the nozzle mount is formed of a single member.
In this invention, since the nozzle mount is formed of a single member, loosening or breakage due to external force (vibration or the like) of the fastening portion that is necessary when a plurality of members are combined is unlikely to occur.

本発明は、さらに、前記軸受ハウジングの鍔部外周近傍に貫通穴が形成され、該貫通穴に締結ボルトが挿通されて前記軸受ハウジングと前記タービンハウジングとの締結が行われていることを特徴とする。
かかる発明では、締結ボルトの座面の接触面積が十分に確保されるので、ボルト座面の陥没が抑制され、ボルトの軸力の低下を抑制することができる。 The present invention is further characterized in that a through hole is formed in the vicinity of the outer periphery of the flange portion of the bearing housing, and a fastening bolt is inserted into the through hole so that the bearing housing and the turbine housing are fastened. To do.
In this invention, since the contact area of the seat surface of a fastening bolt is fully ensured, the depression of a bolt seat surface is suppressed and the fall of the axial force of a bolt can be suppressed.

本発明は、さらに、前記ノズルマウントは、前記軸受ハウジングの貫通穴よりもラジアル方向外方まで延設され、前記ノズルマウントには前記軸受ハウジングの貫通穴と連通する貫通穴が形成され、前記締結ボルトは前記軸受ハウジング及び前記ノズルマウントの貫通穴に挿通されて前記タービンハウジングに螺合されていることを特徴とする。
かかる発明では、ノズルマウントが軸受ハウジングの貫通穴よりもラジアル方向外方まで延設されているので、軸受ハウジングの鍔部が変形し難く、ボルトの締結力をより大きくすることができる。 According to the present invention, the nozzle mount is further extended radially outward from the through hole of the bearing housing, and the nozzle mount is formed with a through hole communicating with the through hole of the bearing housing. The bolt is inserted into a through hole of the bearing housing and the nozzle mount and is screwed into the turbine housing.
In this invention, since the nozzle mount is extended radially outward from the through hole of the bearing housing, the flange portion of the bearing housing is hardly deformed, and the fastening force of the bolt can be increased.

本発明は、さらに、前記ノズルマウントの外周端部側に周方向に沿って複数の座繰り貫通穴が形成され、該座繰り貫通穴に対応させて前記軸受ハウジングに螺子穴が形成され、前記ノズルマウントの座繰り貫通穴及び前記軸受ハウジングの螺子穴にタービンハウジング側からボルトが挿入されていることを特徴とする。
かかる発明では、予め可変ノズル機構を軸受ハウジングに取り付けることができるため、ターボ過給機組立時に可変ノズル機構が落下するのが防止され、組立性が向上する。また、ボルトが可変ノズル機構の位置決め機能を果たすため、別途位置決め用のピンなどを設置する必要がない。 In the present invention, a plurality of countersunk through holes are formed along the circumferential direction on the outer peripheral end side of the nozzle mount, and screw holes are formed in the bearing housing in correspondence with the countersink through holes, Bolts are inserted from the turbine housing side into the counterbore through hole of the nozzle mount and the screw hole of the bearing housing.
In this invention, since the variable nozzle mechanism can be attached to the bearing housing in advance, the variable nozzle mechanism is prevented from dropping during assembly of the turbocharger, and the assemblability is improved. Moreover, since the bolt fulfills the positioning function of the variable nozzle mechanism, it is not necessary to install a positioning pin or the like separately.

本発明は、さらに、前記ノズルマウントと前記軸受ハウジングとを連結するスプリングピンが設けられていることを特徴とする。
かかる発明では、スプリングピンの存在により軸受ハウジングと可変ノズル機構の相対的位置決めが容易になる。また、軸受ハウジングがノズルマウントから落下し難く、組立性が向上する。 The present invention is further characterized in that a spring pin for connecting the nozzle mount and the bearing housing is provided.
In such an invention, the relative positioning of the bearing housing and the variable nozzle mechanism is facilitated by the presence of the spring pin. In addition, the bearing housing is unlikely to drop from the nozzle mount, and the assemblability is improved.

本発明は、さらに、前記スプリングピンには、前記軸受ハウジングと前記ノズルマウントとの間の部分にピン軸方向及びピン軸周回方向のスリットが形成されていることを特徴とする。
かかる発明では、スプリングピンにピン軸方向及びピン軸周回方向にスリットが形成されているので、軸受ハウジングとノズルマウントとでピン穴の径が異なる場合であっても、締付け力が十分に発揮され、軸受ハウジングとノズルマウントが確実に連結される。また、ピンを用いるので、螺子を用いる場合のような螺子切り作業が不要である。 The present invention is further characterized in that the spring pin is formed with a slit in a pin axis direction and a pin axis rotation direction in a portion between the bearing housing and the nozzle mount.
In this invention, since the spring pin is formed with slits in the pin axis direction and the pin axis circumferential direction, the tightening force is sufficiently exerted even when the diameter of the pin hole is different between the bearing housing and the nozzle mount. The bearing housing and the nozzle mount are securely connected. Moreover, since a pin is used, the screw cutting operation | work like the case where a screw is used is unnecessary.

本発明は、さらに、前記ノズルマウントの内周面にリング溝が形成され、該リング溝に弾性変形可能なリング部材が嵌め込まれ、前記ノズルマウントが嵌め込まれる前記軸受ハウジングの外周面に段差が形成され、前記リング部材が前記リング溝に嵌め込まれると、前記リング部材は前記段差に係止されることを特徴とする。
かかる発明では、可変ノズル機構が軸受ハウジングから脱落しないので、ターボ過給機の組立性が向上する。また、リング部材を用いる場合、圧入が不要であるため、スプリングピンを用いる場合と比べて、組立性がやや向上する。 In the present invention, a ring groove is formed on the inner peripheral surface of the nozzle mount, a ring member that can be elastically deformed is fitted into the ring groove, and a step is formed on the outer peripheral surface of the bearing housing into which the nozzle mount is fitted. When the ring member is fitted into the ring groove, the ring member is locked to the step.
In this invention, since the variable nozzle mechanism does not fall off from the bearing housing, the assembling property of the turbocharger is improved. In addition, when the ring member is used, press-fitting is not necessary, so that the assemblability is slightly improved as compared with the case where the spring pin is used.

本発明は、さらに、前記軸受ハウジングの外周面にリング溝が形成され、該リング溝に弾性変形可能なリング部材が嵌め込まれ、前記軸受ハウジングに嵌め込まれる前記ノズルマウントの内周面に段差が形成され、前記リング部材が前記リング溝に嵌め込まれると、前記リング部材は前記段差に係止されることを特徴とする。
かかる発明では、可変ノズル機構が軸受ハウジングから脱落しないので、ターボ過給機の組立性が向上する。また、リング部材を用いる場合、圧入が不要であるため、スプリングピンを用いる場合と比べて、組立性がやや向上する。 According to the present invention, a ring groove is formed on the outer peripheral surface of the bearing housing, a ring member that can be elastically deformed is fitted into the ring groove, and a step is formed on the inner peripheral surface of the nozzle mount that is fitted into the bearing housing. When the ring member is fitted into the ring groove, the ring member is locked to the step.
In this invention, since the variable nozzle mechanism does not fall off from the bearing housing, the assembling property of the turbocharger is improved. In addition, when the ring member is used, press-fitting is not necessary, so that the assemblability is slightly improved as compared with the case where the spring pin is used.

本発明は、さらに、前記ノズルマウントの外周端側両面であって、前記軸受ハウジング及び前記タービンハウジングと接していない部分に、それぞれ溝が形成されていることを特徴とする。
かかる発明では、ノズルマウントの両面に溝が形成されているため、ノズルマウントが昇温しても、ノズルマウントは当該両面の溝間を中心に傾斜して折れ曲がるため、主にノズルマウントの内周側（溝間より内周側）に反りが発生し、ノズルマウントの全体的な反りを抑制することができる。 The present invention is further characterized in that grooves are formed in both the outer peripheral end side surfaces of the nozzle mount and in portions not in contact with the bearing housing and the turbine housing.
In this invention, since the grooves are formed on both surfaces of the nozzle mount, even if the nozzle mount is heated, the nozzle mount bends with an inclination between the grooves on both surfaces. Warpage occurs on the side (inner circumferential side from between the grooves), and overall warpage of the nozzle mount can be suppressed.

本発明は、さらに、前記ノズルマウントの両面に形成された溝は、ラジアル方向の位置が相互にずらされており、軸受ハウジング側の溝の方が反対側の面の溝よりもノズルマウント外周端側に形成されていることを特徴とする。
かかる発明では、ノズルマウントの熱変形時にノズルマウントが軸受ハウジングに押し付けられる側に変形するため、可変ノズル機構の軸受ハウジングに対する締結が強固となり、エンジン振動などの外力の作用時に可変ノズル機構の動きを抑制することができ、製品の信頼性の向上に繋がる。 Further, according to the present invention, the grooves formed on both surfaces of the nozzle mount are shifted in the radial direction from each other, and the groove on the bearing housing side is the outer peripheral end of the nozzle mount than the groove on the opposite surface. It is formed in the side.
In this invention, when the nozzle mount is thermally deformed, the nozzle mount is deformed to the side pressed against the bearing housing, so that the fastening of the variable nozzle mechanism to the bearing housing is strengthened, and the movement of the variable nozzle mechanism is caused when an external force such as engine vibration is applied. This can be suppressed, leading to an improvement in product reliability.

本発明は、さらに、前記溝は、ノズルマウントの全周に渡って形成されていることを特徴とする。
かかる発明では、間歇的な溝を形成したときに発生し得るノズルマウントの花びら状の熱変形を防止することができる。 The present invention is further characterized in that the groove is formed over the entire circumference of the nozzle mount.
In this invention, the petal-like thermal deformation of the nozzle mount that can occur when intermittent grooves are formed can be prevented.

本発明は、さらに、前記タービンハウジングと前記ノズルマウント、及び前記軸受ハウジングと前記ノズルマウントの合わせ面は、ガスシール可能に研磨加工が施されていることを特徴とする。
かかる発明では、シールリングが不要となり、部品点数が削減される。また、シールリング用の溝の形成が不要となり、加工の手間の軽減、及びコスト低減を図ることができる。さらに、シールリングやシールリング用の溝が不要となることで、タービンハウジングの外径を小さくすることができる。これにより、ターボ過給機の軽量化が図られ、ターボ過給機の固有振動数が増加し、外部からエンジン振動などが加わった際の信頼性が向上する。 The present invention is further characterized in that the turbine housing and the nozzle mount, and the mating surfaces of the bearing housing and the nozzle mount are polished so as to enable gas sealing.
In such an invention, a seal ring is not required, and the number of parts is reduced. Further, it is not necessary to form a groove for the seal ring, so that it is possible to reduce processing time and cost. Furthermore, since the seal ring and the groove for the seal ring are not required, the outer diameter of the turbine housing can be reduced. This reduces the weight of the turbocharger, increases the natural frequency of the turbocharger, and improves the reliability when engine vibration is applied from the outside.

本発明は、さらに、前記レバープレートは、板部材又は棒部材を折り曲げた形状であることを特徴とする。
かかる発明では、レバープレートを折り曲げた形状にすることで、ノズル軸に加わるオーバーハング荷重を低減させることができ、ノズル軸の摩擦抵抗の低減及び摩耗低減を図ることができる。また、従来のような複雑形状のレバープレートでなくなり、小型化を図ることができ、これに伴い、軸受ハウジングとタービンハウジングの外径を小さくすることができ、ターボ過給機の軽量化が図られる。そして、エンジンからの振動がターボ過給機に作用しているときの動荷重が低減され、損傷に対する信頼性を向上させることができる。 The present invention is further characterized in that the lever plate has a shape obtained by bending a plate member or a bar member.
In this invention, by making the lever plate into a bent shape, the overhang load applied to the nozzle shaft can be reduced, and the frictional resistance and wear of the nozzle shaft can be reduced. In addition, the lever plate is not complicated in shape as in the prior art, and the size can be reduced. Accordingly, the outer diameter of the bearing housing and the turbine housing can be reduced, and the turbocharger can be reduced in weight. It is done. And the dynamic load when the vibration from an engine is acting on a turbocharger is reduced, and the reliability with respect to damage can be improved.

本発明の可変容量型排気ターボ過給機では、過大なエンジン振動が作用しても可変ノズル機構の固定部品などの破損のリスクがなく、可変ノズル機構を軸受ハウジングに締結するボルトに緩みや破損が発生しない。 In the variable displacement exhaust turbocharger of the present invention, there is no risk of damage to the fixed parts of the variable nozzle mechanism even if excessive engine vibration is applied, and the bolts that fasten the variable nozzle mechanism to the bearing housing are loosened or damaged. Does not occur.

図１は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第１実施形態を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory view showing a first embodiment of a variable capacity exhaust turbocharger of the present invention. 図２は、図１の矢視Ａから見た形態を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing a form viewed from the direction of arrow A in FIG. 図３は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第２実施形態を示す説明図である。図３（ａ）は軸受ハウジングの鍔部外周近傍で軸受ハウジングとタービンハウジングを締結している点を特徴としている。図３（ｂ）は、ノズルマウントをラジアル方向に延設して軸受ハウジング、ノズルマウント及びタービンハウジングを締結している点を特徴としている。FIG. 3 is an explanatory view showing a second embodiment of the variable displacement exhaust turbocharger of the present invention. FIG. 3A is characterized in that the bearing housing and the turbine housing are fastened in the vicinity of the outer periphery of the flange portion of the bearing housing. FIG. 3B is characterized in that the nozzle mount is extended in the radial direction to fasten the bearing housing, the nozzle mount, and the turbine housing. 図４は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第３実施形態を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing a third embodiment of the variable displacement exhaust turbocharger of the present invention. 図５は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第４実施形態を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory view showing a fourth embodiment of the variable displacement exhaust turbocharger of the present invention. 図６は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第５実施形態を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory view showing a fifth embodiment of the variable displacement exhaust turbocharger of the present invention. 図７は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第６実施形態を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory view showing a sixth embodiment of the variable displacement exhaust turbocharger of the present invention. 図８は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の参考例を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory view showing a reference example of the variable displacement exhaust turbocharger of the present invention. 図９は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第７実施形態を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory view showing a seventh embodiment of the variable displacement exhaust turbocharger of the present invention. 図１０は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第８実施形態を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory view showing an eighth embodiment of the variable displacement exhaust turbocharger of the present invention. 図１１は、従来の可変容量型排気ターボ過給機を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory view showing a conventional variable displacement exhaust turbocharger. 図１２は、図１１のノズルマウント付近を示す拡大図である。FIG. 12 is an enlarged view showing the vicinity of the nozzle mount of FIG. 図１３は、図１２の矢視Ａから見た形態を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a form viewed from the direction of arrow A in FIG.

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置などは特に記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative positions, and the like of the component parts described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to that unless otherwise specified.

[第１実施形態]
図１及び図２は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第１実施形態を示している。この図は回転軸心Ｋに沿う部分断面図である。図に示すように、ターボ過給機には、内燃機関の排気ガスが内部に導入される厚肉多筒状のタービンハウジング１が設けられており、このタービンハウジング１の上流側の外周部には渦巻き状にスクロール２が形成されている。一方、タービンハウジング１の上流側の内周部には、排気ガスによって回転駆動される輻流型のタービンロータ３が設けられている。このタービンロータ３は、タービンシャフト３Ａの一端に設けられている。タービンシャフト３Ａの一端は、タービンハウジング１内に挿入されている。タービンシャフト３Ａは、回転中心が図中、回転軸心Ｋであり、コンプレッサ（図示省略）と同軸である。また、タービンシャフト３Ａは、軸受５を介して軸受ハウジング４に回転自在に支持されている。 [First embodiment]
1 and 2 show a first embodiment of a variable displacement exhaust turbocharger according to the present invention. This figure is a partial cross-sectional view along the rotational axis K. As shown in the figure, a turbocharger is provided with a thick multi-cylinder turbine housing 1 into which exhaust gas of an internal combustion engine is introduced, and an upstream outer peripheral portion of the turbine housing 1 is provided. The scroll 2 is formed in a spiral shape. On the other hand, a radial turbine rotor 3 that is rotationally driven by exhaust gas is provided on the inner peripheral portion on the upstream side of the turbine housing 1. The turbine rotor 3 is provided at one end of the turbine shaft 3A. One end of the turbine shaft 3 </ b> A is inserted into the turbine housing 1. The rotation center of the turbine shaft 3A is a rotation axis K in the drawing, and is coaxial with a compressor (not shown). Further, the turbine shaft 3 </ b> A is rotatably supported by the bearing housing 4 via the bearing 5.

軸受ハウジング４の背面には輪環状の凹部が形成され、この凹部に、ノズル６、ノズル６を保持するノズルマウント７、ノズルプレート９、ドライブリング１０、及びノズル６やドライブリング１０と係合するレバープレート１１などを備えるノズルアッセンブリとして可変ノズル機構８が設けられている。この可変ノズル機構８は、軸受ハウジング４に固定され、排気ガスの流れを調整する機能を有する。
ノズル６は、回転軸心Ｋ回りに等間隔で複数設けられている。また、ノズル６は、ターボ過給機のラジアル方向の位置ではスクロール２の内周側に位置している。ノズル６はノズルべーン６ａとノズル軸６ｂを有している。ノズル軸６ｂは、軸受ハウジング４に固定されたノズルマウント７に回動可能に支持されている。そして、この可変ノズル機構８では、ノズルベーン６ａの翼角を変化させることが可能となっている。 An annular recess is formed on the back surface of the bearing housing 4, and the nozzle 6, the nozzle mount 7 that holds the nozzle 6, the nozzle plate 9, the drive ring 10, and the nozzle 6 and the drive ring 10 are engaged with the recess. A variable nozzle mechanism 8 is provided as a nozzle assembly including the lever plate 11 and the like. The variable nozzle mechanism 8 is fixed to the bearing housing 4 and has a function of adjusting the flow of exhaust gas.
A plurality of nozzles 6 are provided around the rotation axis K at equal intervals. The nozzle 6 is located on the inner peripheral side of the scroll 2 at the radial position of the turbocharger. The nozzle 6 has a nozzle vane 6a and a nozzle shaft 6b. The nozzle shaft 6 b is rotatably supported by a nozzle mount 7 fixed to the bearing housing 4. In the variable nozzle mechanism 8, the blade angle of the nozzle vane 6a can be changed.

ノズルベーン６ａは、ノズルマウント７と、このノズルマウント７に結合された環状のノズルプレート９との間に配置され、該ノズルプレート９はタービンハウジング１の内筒部１ａの先端側に外嵌されている。
ノズルマウント７の先端側の隆起部には、円盤状のドライブリング１０が回動可能に設けられている。このドライブリング１０には、レバープレート１１が係合している。
また、レバープレート１１の内周側には回転軸心Ｋに沿った貫通穴が形成され、この貫通穴に、ノズル軸６ｂの先端側に形成されたカシメ部６ｃが挿入されている。 The nozzle vane 6 a is disposed between the nozzle mount 7 and an annular nozzle plate 9 coupled to the nozzle mount 7, and the nozzle plate 9 is fitted on the distal end side of the inner cylinder portion 1 a of the turbine housing 1. Yes.
A disk-shaped drive ring 10 is rotatably provided on the raised portion on the tip end side of the nozzle mount 7. A lever plate 11 is engaged with the drive ring 10.
Further, a through hole along the rotation axis K is formed on the inner peripheral side of the lever plate 11, and a caulking portion 6c formed on the tip side of the nozzle shaft 6b is inserted into the through hole.

上記構成からなる可変ノズル機構付き可変容量型排気ターボ過給機の作動時において、エンジン（図示省略）からの排気ガスはスクロール２に入り、該スクロール２の渦巻きに沿って周回しながらノズルベーン６に流入する。そして、この排気ガスは、ノズルベーン６の翼間を通過してタービンロータ３にその外周側から流入し、中心側に向かい半径方向に流れてタービンロータ３に膨張仕事をなした後、軸方向に沿って流れ、ガス出口に案内されて機外に送出される。 When the variable displacement exhaust turbocharger with the variable nozzle mechanism having the above-described configuration is operated, exhaust gas from the engine (not shown) enters the scroll 2 and circulates along the spiral of the scroll 2 to the nozzle vane 6. Inflow. Then, the exhaust gas passes between the blades of the nozzle vane 6 and flows into the turbine rotor 3 from the outer peripheral side thereof, flows radially toward the center side and performs expansion work on the turbine rotor 3, and then in the axial direction. It flows along, is guided to the gas outlet, and is sent out of the machine.

かかる可変容量型排気ターボ過給機の容量を制御するにあたっては、ノズルベーン６ａを流れる排気ガスが所要の流速になるような該ノズルベーン６ａの翼角を設定し、翼角制御手段（図示省略）により翼角を変更する。かかる翼角に対応するアクチュエータの往復変位はドライブリング１０に伝達され、該ドライブリング１０が回動駆動される。
該ドライブリング１０の回動により、該ドライブリング１０に係合されているレバープレート１１をノズル軸６ｂ回りに回動させ、該ノズル軸６ｂの回動によりノズルベーン６ａが回動して、翼角が変化する。 In controlling the capacity of the variable displacement exhaust turbocharger, the blade angle of the nozzle vane 6a is set so that the exhaust gas flowing through the nozzle vane 6a has a required flow velocity, and the blade angle control means (not shown) is used. Change the wing angle. The reciprocating displacement of the actuator corresponding to the blade angle is transmitted to the drive ring 10, and the drive ring 10 is rotationally driven.
The lever ring 11 engaged with the drive ring 10 is rotated about the nozzle shaft 6b by the rotation of the drive ring 10, and the nozzle vane 6a is rotated by the rotation of the nozzle shaft 6b. Changes.

そして、本実施形態では、ノズルマウント７は、タービンハウジング側主面７ｅの外周側が軸受ハウジング４とタービンハウジング１により挟み込まれて、チャージャ室内で軸受ハウジング４に固定されている。なお、本実施形態でタービンハウジング主面７ｅとは、ノズルマウント７のタービンハウジング側の面をいい、主面と表現しているのは、外周端側が例えば、軸受ハウジング側に折曲した形状（例えば、特許文献３の図３参照）、を除く趣旨である。勿論、立体模様などの浅い段差のみがタービンハウジング側の面に形成されていても、タービンハウジング側の全面が主面となる。
この構成では、軸受ハウジング４とノズルマウント７、及びノズルマウント７とタービンハウジング１が接触し、タービンハウジング１から軸受ハウジング４へノズルマウント７を介して力が伝達される。そのため、可変ノズル機構８の構成部品に撓みなどの弾性変形が生じ難く、また、軸受ハウジング４とタービンハウジング１との強固な締結が可能である。従って、過大なエンジン振動が作用しても可変ノズル機構８の固定部品などに破損のリスクがなく、可変ノズル機構８を軸受ハウジング４に締結するボルトに緩みや破損が発生しない。 In this embodiment, the nozzle mount 7 is fixed to the bearing housing 4 in the charger chamber, with the outer peripheral side of the turbine housing side main surface 7e sandwiched between the bearing housing 4 and the turbine housing 1. In the present embodiment, the turbine housing main surface 7e refers to the surface of the nozzle mount 7 on the turbine housing side, and the main surface is expressed as a shape in which the outer peripheral end side is bent toward the bearing housing side (for example) For example, refer to FIG. 3 of Patent Document 3). Of course, even if only a shallow step such as a three-dimensional pattern is formed on the surface on the turbine housing side, the entire surface on the turbine housing side becomes the main surface.
In this configuration, the bearing housing 4 and the nozzle mount 7 and the nozzle mount 7 and the turbine housing 1 are in contact with each other, and the force is transmitted from the turbine housing 1 to the bearing housing 4 via the nozzle mount 7. Therefore, elastic deformation such as bending hardly occurs in the components of the variable nozzle mechanism 8, and the bearing housing 4 and the turbine housing 1 can be firmly fastened. Therefore, even if excessive engine vibration is applied, there is no risk of damage to the fixed parts of the variable nozzle mechanism 8 and the bolts that fasten the variable nozzle mechanism 8 to the bearing housing 4 are not loosened or damaged.

また、本実施形態では、軸受ハウジング４とタービンハウジング１との固定は、チャージャ室の外側に設けた締結ボルトＢによって行われている。この締結ボルトＢは、比較的温度の低いチャージャ室外方にあるため、締結ボルトＢに熱伸びや緩みなどが発生し難い。
また、本実施形態では、ノズルマウント７は単一の部材で形成されているので、複数の部材を結合したときに必要となる締結部分の外力（振動など）による緩みや破損が発生し難い。 In the present embodiment, the bearing housing 4 and the turbine housing 1 are fixed by the fastening bolts B provided outside the charger chamber. Since the fastening bolt B is located outside the charger room having a relatively low temperature, the fastening bolt B is unlikely to be thermally stretched or loosened.
In this embodiment, since the nozzle mount 7 is formed of a single member, it is difficult for loosening or breakage due to external force (vibration or the like) of the fastening portion that is required when a plurality of members are coupled.

[第２実施形態]
図３は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第２実施形態を示している。なお、この第２実施形態では、第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態では、図３（ａ）に示すように、軸受ハウジング４の鍔部４ａの外周近傍に貫通穴が形成され、該貫通穴に締結ボルトＢが挿通され、軸受ハウジング４とタービンハウジング１との締結が行われている。そのため、締結ボルトＢの座面の接触面積が十分に確保され、ボルト座面の陥没が抑制され、ボルトの軸力の低下を抑制することができる。 [Second Embodiment]
FIG. 3 shows a second embodiment of the variable displacement exhaust turbocharger of the present invention. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In this embodiment, as shown in FIG. 3A, a through hole is formed in the vicinity of the outer periphery of the flange portion 4a of the bearing housing 4, and a fastening bolt B is inserted into the through hole. The conclusion is made. Therefore, the contact area of the seating surface of the fastening bolt B is sufficiently secured, the depression of the bolt seating surface is suppressed, and the decrease in the axial force of the bolt can be suppressed.

また、ノズルマウント７は、図３（ｂ）に示すように、軸受ハウジング４の貫通穴４ａ１よりもラジアル方向外方まで延設されていてもよい。本実施形態のノズルマウント７には、軸受ハウジング４の貫通穴４ａ１と連通する貫通穴７ａが形成され、締結ボルトＢは軸受ハウジング４及びノズルマウント７の貫通穴４ａ１，７ａに挿通されてタービンハウジング１に螺合されている。
かかる発明では、ノズルマウント７が軸受ハウジング４の貫通穴４ａ１よりもラジアル方向外方まで延設されているので、軸受ハウジング４の鍔部４ａが変形し難く、締結ボルトＢの締結力をより大きくすることができる。 Further, as shown in FIG. 3B, the nozzle mount 7 may be extended outward in the radial direction from the through hole 4 a 1 of the bearing housing 4. In the nozzle mount 7 of the present embodiment, a through hole 7a communicating with the through hole 4a1 of the bearing housing 4 is formed, and the fastening bolt B is inserted into the bearing housing 4 and the through holes 4a1 and 7a of the nozzle mount 7 to be connected to the turbine housing. 1 is screwed together.
In this invention, since the nozzle mount 7 extends radially outward from the through hole 4a1 of the bearing housing 4, the flange portion 4a of the bearing housing 4 is not easily deformed, and the fastening force of the fastening bolt B is increased. can do.

[第３実施形態]
図４は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第３実施形態を示している。なお、この第３実施形態では、第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態では、ノズルマウント７の外周端部側に周方向に沿って複数の座繰り貫通穴７ｂが形成され、該座繰り貫通穴７ｂに対応させて軸受ハウジング４に螺子穴４ｂが形成されている。また、ノズルマウント７の座繰り貫通穴７ｂ及び軸受ハウジング４の螺子穴４ｂにタービンハウジング１側からボルトＢ１が挿入されている。
本実施形態では、予め可変ノズル機構８を軸受ハウジング４に取り付けることができるため、ターボ過給機組立時に可変ノズル機構８が落下するのが防止され、組立性が向上する。また、ボルトＢ１が可変ノズル機構８の位置決め機能を果たすため、別途位置決め用のピンなどを設置する必要がない。
なお、図４において、ボルトＢ１の後端面Ｂ１ａはノズルマウント７のタービンハウジング側主面７ｅと面一にされ、ボルトＢ１の後端面Ｂ１ａも、本発明のノズルマウントのタービンハウジング側主面に含まれるものとする。 [Third embodiment]
FIG. 4 shows a third embodiment of the variable displacement exhaust turbocharger of the present invention. In the third embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the present embodiment, a plurality of countersunk through holes 7b are formed along the circumferential direction on the outer peripheral end side of the nozzle mount 7, and screw holes 4b are formed in the bearing housing 4 so as to correspond to the countersink through holes 7b. ing. A bolt B <b> 1 is inserted into the countersink through hole 7 b of the nozzle mount 7 and the screw hole 4 b of the bearing housing 4 from the turbine housing 1 side.
In the present embodiment, since the variable nozzle mechanism 8 can be attached to the bearing housing 4 in advance, the variable nozzle mechanism 8 is prevented from dropping during assembly of the turbocharger, and the assemblability is improved. Further, since the bolt B1 fulfills the positioning function of the variable nozzle mechanism 8, it is not necessary to install a positioning pin or the like separately.
In FIG. 4, the rear end surface B1a of the bolt B1 is flush with the turbine housing side main surface 7e of the nozzle mount 7, and the rear end surface B1a of the bolt B1 is also included in the turbine housing side main surface of the nozzle mount of the present invention. Shall be.

[第４実施形態]
図５は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第４実施形態を示している。なお、この第４実施形態では、第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態では、ノズルマウント７と軸受ハウジング４とを連結するスプリングピンＰ２が設けられている。そのため、スプリングピンＰ２の存在により軸受ハウジング４と可変ノズル機構８の相対的位置決めが容易になる。また、軸受ハウジング４がノズルマウント７から落下し難く、組立性が向上する。 [Fourth embodiment]
FIG. 5 shows a fourth embodiment of the variable displacement exhaust turbocharger of the present invention. In the fourth embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the present embodiment, a spring pin P2 that connects the nozzle mount 7 and the bearing housing 4 is provided. Therefore, the relative positioning of the bearing housing 4 and the variable nozzle mechanism 8 is facilitated by the presence of the spring pin P2. In addition, the bearing housing 4 is unlikely to drop from the nozzle mount 7 and the assemblability is improved.

また、スプリングピンＰ２には、軸受ハウジング４とノズルマウント７との間の部分にピン軸方向及びピン軸周回方向のスリットＰ２ａ，Ｐ２ｂが形成されている。ピン軸方向のスリットＰ２ａはピン軸周回方向に沿って９０度間隔で４箇所に形成され、ピン軸周回方向のスリットＰ２ｂは、ピンの両端側及び中央付近の３箇所に形成されている。勿論、スプリングピンＰ２は、ピン穴に圧入したときにピン径が変化するものであればよく、スリットの位置、大きさ、範囲及び向きなどは自由に設定することができる。 The spring pin P2 is formed with slits P2a and P2b in the pin axis direction and the pin axis circumferential direction in a portion between the bearing housing 4 and the nozzle mount 7. The slits P2a in the pin axis direction are formed at four places at intervals of 90 degrees along the pin axis rotation direction, and the slits P2b in the pin axis rotation direction are formed at three positions near both ends and the center of the pin. Of course, the spring pin P2 only needs to change its pin diameter when it is press-fitted into the pin hole, and the position, size, range and orientation of the slit can be freely set.

本実施形態では、スプリングピンＰ２にスリットＰ２ａ，Ｐ２ｂが形成されているので、軸受ハウジング４とノズルマウント７でピン穴の径が異なる場合であっても、締付け力が十分に発揮され、軸受ハウジング４とノズルマウント７が確実に連結される。また、ピンを用いるので、螺子を用いる場合のような螺子切り作業が不要である。 In this embodiment, since the slits P2a and P2b are formed in the spring pin P2, even if the diameters of the pin holes are different between the bearing housing 4 and the nozzle mount 7, the tightening force is sufficiently exerted, and the bearing housing 4 and the nozzle mount 7 are securely connected. Moreover, since a pin is used, the screw cutting operation | work like the case where a screw is used is unnecessary.

[第５実施形態]
図６は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第５実施形態を示している。なお、この第５実施形態では、第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態では、図６に示すように、ノズルマウント７の内周面にリング溝７ｃが形成され、該リング溝７ｃの部分に弾性変形可能なリング部材１２が嵌め込まれている。また、ノズルマウント７が嵌め込まれる軸受ハウジング４の外周面に段差としてリング溝４ｃが形成され、リング部材１２がリング溝７ｃに嵌め込まれると、リング部材１２は段差（リング溝４ｃ）に係止される。ここで、段差がリング溝４ｃであるため、リング部材１２はリング溝４ｃ，７ｃに嵌め込まれることになる。 [Fifth Embodiment]
FIG. 6 shows a fifth embodiment of the variable displacement exhaust turbocharger of the present invention. In the fifth embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In this embodiment, as shown in FIG. 6, a ring groove 7 c is formed on the inner peripheral surface of the nozzle mount 7, and a ring member 12 that can be elastically deformed is fitted into the ring groove 7 c. Further, a ring groove 4c is formed as a step on the outer peripheral surface of the bearing housing 4 into which the nozzle mount 7 is fitted. When the ring member 12 is fitted into the ring groove 7c, the ring member 12 is locked to the step (ring groove 4c). The Here, since the step is the ring groove 4c, the ring member 12 is fitted into the ring grooves 4c and 7c.

なお、この構成とは反対に、軸受ハウジング４の外周面にリング溝４ｃが形成され、該リング溝４ｃの部分に弾性変形可能なリング部材１２を嵌め込むようにしてもよい。この場合、軸受ハウジング４に嵌め込まれるノズルマウント７の内周面に段差を形成し、リング部材１２がリング溝７ｃに嵌め込まれると、リング部材１２が前記段差に係止されるようにする。 In contrast to this configuration, a ring groove 4c may be formed on the outer peripheral surface of the bearing housing 4, and a ring member 12 that can be elastically deformed may be fitted into the ring groove 4c. In this case, a step is formed on the inner peripheral surface of the nozzle mount 7 fitted into the bearing housing 4, and when the ring member 12 is fitted into the ring groove 7c, the ring member 12 is locked to the step.

本実施形態では、可変ノズル機構８が軸受ハウジング４から脱落しないので、ターボ過給機の組立性が向上する。また、リング部材１２を用いる場合、圧入が不要であるため、スプリングピンを用いる場合と比べて、組立性がやや向上する。 In this embodiment, since the variable nozzle mechanism 8 does not fall off from the bearing housing 4, the assemblability of the turbocharger is improved. Further, when the ring member 12 is used, press-fitting is not required, so that the assemblability is slightly improved as compared with the case where a spring pin is used.

[第６実施形態]
図７は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第６実施形態を示している。なお、この第６実施形態では、第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態では、ノズルマウント７の外周端側両面であって、軸受ハウジング４及びタービンハウジング１と接していない部分に、それぞれ溝７ｄが形成されている。本実施形態では、ノズルマウント７の両面に溝７ｄが形成されているため、ノズルマウント７が昇温しても、ノズルマウント７は当該両面の溝間を中心に傾斜して折れ曲がるため、主にノズルマウント７の内周側（溝間より内周側）に反りが発生し、ノズルマウント７の全体的な反りを抑制することができる。 [Sixth Embodiment]
FIG. 7 shows a sixth embodiment of the variable displacement exhaust turbocharger of the present invention. In the sixth embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the present embodiment, grooves 7d are formed in both the outer peripheral end side surfaces of the nozzle mount 7 and in portions not in contact with the bearing housing 4 and the turbine housing 1. In this embodiment, since the grooves 7d are formed on both surfaces of the nozzle mount 7, even if the nozzle mount 7 is heated, the nozzle mount 7 is bent with an inclination between the grooves on both surfaces. Warpage occurs on the inner peripheral side of the nozzle mount 7 (inner peripheral side from between the grooves), and the overall warpage of the nozzle mount 7 can be suppressed.

また、本実施形態では、ノズルマウント７の両面に形成された溝７ｄは、ラジアル方向の位置が相互にずらされており、軸受ハウジング４側の断面弧状溝７ｄの方が反対側の面の断面弧状溝７ｄよりもノズルマウント外周端側に形成されている。また、溝７ｄは、全周に渡って形成されている。
なお、軸受ハウジング４と反対側の面の溝７ｄは、ノズルマウント７と軸受ハウジング４の接触面より内側、かつノズルマウント７とノズルプレート９の間に存在するサポートブッシュ１３より外側に形成され、かつ溝７ｄの深さは、強度への影響を考え、ノズルマウント７の外周部の板厚の３分の１以下程度であることが望ましい。 Further, in this embodiment, the grooves 7d formed on both surfaces of the nozzle mount 7 are displaced in the radial direction from each other, and the cross-section arc-shaped groove 7d on the bearing housing 4 side is a cross-section on the opposite side. It is formed on the outer peripheral end side of the nozzle mount with respect to the arc-shaped groove 7d. The groove 7d is formed over the entire circumference.
The groove 7d on the surface opposite to the bearing housing 4 is formed inside the contact surface between the nozzle mount 7 and the bearing housing 4 and outside the support bush 13 existing between the nozzle mount 7 and the nozzle plate 9. The depth of the groove 7d is desirably about one third or less of the plate thickness of the outer peripheral portion of the nozzle mount 7 in consideration of the influence on the strength.

このような構成では、ノズルマウント７の熱変形時にノズルマウント７が軸受ハウジング４に押し付けられる側に変形するため、可変ノズル機構８の軸受ハウジング４に対する締結が強固となり、エンジン振動などの外力の作用時に可変ノズル機構８の動きを抑制することができ、製品の信頼性の向上に繋がる。
また、本実施形態では、間歇的な溝を形成したときに発生し得るノズルマウント７の花びら状の熱変形を防止することができる。 In such a configuration, when the nozzle mount 7 is thermally deformed, the nozzle mount 7 is deformed to the side pressed against the bearing housing 4, so that the variable nozzle mechanism 8 is firmly fastened to the bearing housing 4, and an external force such as engine vibration acts. Sometimes, the movement of the variable nozzle mechanism 8 can be suppressed, leading to an improvement in product reliability.
Moreover, in this embodiment, the petal-like thermal deformation of the nozzle mount 7 that can occur when intermittent grooves are formed can be prevented.

[参考例]
図８は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の参考例を示している。なお、この参考例では、第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本参考例では、ノズルマウント７は、過給機の回転軸心Ｋ方向に段差が形成された輪環状の薄板７１をノズルマウント本体７２に取り付けて構成されている。また、薄板７１の内周側が外周側よりも軸受ハウジング４側に配置されるように、前記段差が形成されている。
なお、図８において、薄板７１の外周側のタービンハウジング側の面７１ａはノズルマウント７のタービンハウジング側主面７ｅと面一にされ、薄板７１の面７１ａも、本発明のノズルマウントのタービンハウジング側主面に含まれるものとする。 [ Reference example ]
FIG. 8 shows a reference example of the variable displacement exhaust turbocharger of the present invention. In this reference example , the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In this reference example , the nozzle mount 7 is configured by attaching an annular thin plate 71 formed with a step in the direction of the rotation axis K of the supercharger to the nozzle mount main body 72. Further, the step is formed so that the inner peripheral side of the thin plate 71 is disposed closer to the bearing housing 4 than the outer peripheral side.
In FIG. 8, the turbine housing side surface 71a on the outer peripheral side of the thin plate 71 is flush with the turbine housing side main surface 7e of the nozzle mount 7, and the surface 71a of the thin plate 71 is also the turbine housing of the nozzle mount of the present invention. It shall be included in the side main surface.

本参考例では、ノズルマウント本体７２の外周に、ノズルマウント本体７２より剛性の低い薄板７１を設けることで、ノズルマウント本体７２の熱伸びを吸収し、ノズルマウント全体として反りの発生が抑制される。その結果、ノズルマウント全体としての変形によるノズル端面の隙間低減が抑制され、ノズルマウント７の固着の危険が低減される。
また、本参考例では、薄板７１が熱伸びしたときに可変ノズル機構８が軸受ハウジング４に押し付けられる方向に変形するため、可変ノズル機構８の軸受ハウジング４に対する締結が強固となり、エンジン振動などの外力の作用時に可変ノズル機構８の動きを抑制することができ、製品の信頼性の向上に繋がる。 In this reference example , by providing a thin plate 71 having a lower rigidity than the nozzle mount main body 72 on the outer periphery of the nozzle mount main body 72, the thermal expansion of the nozzle mount main body 72 is absorbed, and the occurrence of warpage is suppressed as a whole of the nozzle mount. . As a result, the reduction of the gap at the nozzle end surface due to the deformation of the entire nozzle mount is suppressed, and the risk of sticking of the nozzle mount 7 is reduced.
Further, in this reference example , when the thin plate 71 is thermally expanded, the variable nozzle mechanism 8 is deformed in a direction in which it is pressed against the bearing housing 4, so that the fastening of the variable nozzle mechanism 8 to the bearing housing 4 becomes strong, and engine vibration or the like The movement of the variable nozzle mechanism 8 can be suppressed when an external force is applied, leading to an improvement in product reliability.

[第７実施形態]
図９は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第７実施形態を示している。なお、この第７実施形態では、第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態では、タービンハウジング１とノズルマウント７、及び軸受ハウジング４とノズルマウント７の合わせ面は、ガスシール可能に研磨加工が施されている。そのため、シールリングが不要となり、部品点数が削減される。また、シールリング用の溝の形成が不要となり、加工の手間の軽減、及びコスト低減を図ることができる。さらに、シールリングやシールリング用の溝が不要となることで、タービンハウジング１の外径を小さくすることができる。これにより、ターボ過給機の軽量化が図られ、ターボ過給機の固有振動数が増加し、外部からエンジン振動などが加わった際の信頼性が向上する。 [ Seventh embodiment]
FIG. 9 shows a seventh embodiment of the variable displacement exhaust turbocharger of the present invention. In the seventh embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the present embodiment, the mating surfaces of the turbine housing 1 and the nozzle mount 7 and the bearing housing 4 and the nozzle mount 7 are polished so as to be gas-sealable. This eliminates the need for a seal ring and reduces the number of parts. Further, it is not necessary to form a groove for the seal ring, so that it is possible to reduce processing time and cost. Furthermore, since the seal ring and the groove for the seal ring are not required, the outer diameter of the turbine housing 1 can be reduced. This reduces the weight of the turbocharger, increases the natural frequency of the turbocharger, and improves the reliability when engine vibration is applied from the outside.

[第８実施形態]
図１０は、本発明の可変容量型排気ターボ過給機の第８実施形態を示している。なお、この第８実施形態では、第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態では、レバープレート１１は、板部材を折り曲げた形状である。勿論、板部材の他、棒部材などを折り曲げた形状であってもよい。 [ Eighth embodiment]
FIG. 10 shows an eighth embodiment of the variable displacement exhaust turbocharger of the present invention. In the eighth embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the present embodiment, the lever plate 11 has a shape obtained by bending a plate member. Of course, it may be a shape obtained by bending a bar member or the like in addition to the plate member.

本実施形態では、レバープレート１１を折り曲げた形状にすることで、ノズル軸６ｂに加わるオーバーハング荷重を低減させることができ、ノズル軸６ｂの摩擦抵抗の低減及び摩耗低減を図ることができる。また、従来のような複雑形状のレバープレートでなくなり、小型化を図ることができ、これに伴い、軸受ハウジング４とタービンハウジング１の外径を小さくすることができ、ターボ過給機の軽量化が図られる。そして、エンジンからの振動がターボ過給機に作用しているときの動荷重が低減され、損傷に対する信頼性を向上させることができる。
なお、図１０において、ボルトＢ１の後端面Ｂ１ａはノズルマウント７のタービンハウジング側主面７ｅと面一にされ、ボルトＢ１の後端面Ｂ１ａも、本発明のノズルマウントのタービンハウジング側主面に含まれるものとする。 In this embodiment, by making the lever plate 11 into a bent shape, the overhang load applied to the nozzle shaft 6b can be reduced, and the frictional resistance and wear of the nozzle shaft 6b can be reduced. Further, the lever plate is not complicated in shape as in the prior art, and the size can be reduced. Accordingly, the outer diameters of the bearing housing 4 and the turbine housing 1 can be reduced, and the turbocharger can be reduced in weight. Is planned. And the dynamic load when the vibration from an engine is acting on a turbocharger is reduced, and the reliability with respect to damage can be improved.
In FIG. 10, the rear end surface B1a of the bolt B1 is flush with the turbine housing side main surface 7e of the nozzle mount 7, and the rear end surface B1a of the bolt B1 is also included in the turbine housing side main surface of the nozzle mount of the present invention. Shall be.

以上、本発明を説明してきたが、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、その本質を逸脱しない範囲で、他の種々の変形が可能であることはいうまでもない。 Although the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that other various modifications are possible without departing from the essence thereof.

本発明の可変容量型排気ターボ過給機では、過大なエンジン振動が作用しても可変ノズル機構の固定部品などに破損のリスクがなく、可変ノズル機構を軸受ハウジングに締結するボルトに緩みや破損が発生しない。本発明の特徴部分の構成は、タービンハウジング、軸受ハウジング及びノズルマウントを備える過給機全体に適用することが可能である。 In the variable displacement exhaust turbocharger of the present invention, there is no risk of damage to the fixed parts of the variable nozzle mechanism even if excessive engine vibration is applied, and the bolts that fasten the variable nozzle mechanism to the bearing housing are loosened or damaged. Does not occur. The configuration of the characterizing portion of the present invention can be applied to the entire turbocharger including the turbine housing, the bearing housing, and the nozzle mount.

１タービンハウジング
１ａ内筒部
２スクロール
３タービンロータ
３Ａタービンシャフト
４軸受ハウジング
４ａ鍔部
４ａ１貫通穴
４ｂ螺子穴
４ｃリング溝
５軸受
６ノズル
６ａノズルべーン
６ｂノズル軸
６ｃカシメ部
７ノズルマウント
７ａ貫通穴
７ｂ座繰り貫通穴
７ｃリング溝
７ｄ溝
７１薄板
７１ａ外周側のタービンハウジング側の面
７２ノズルマウント本体
７ｅタービンハウジング側主面
８可変ノズル機構
９ノズルプレート
１０ドライブリング
１０ａ溝部
１１レバープレート
１１ａ湾曲部
１１ｂ係合用突起
１２リング部材
１３サポートブッシュ
Ｂ締結ボルト
Ｂａ後端面
Ｂ１ボルト
Ｂ１ａ後端面
Ｋ回転軸心
Ｎナット
Ｐ１ネイルピン
Ｐ２スプリングピン
Ｐ２ａ，Ｐ２ｂスリット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Turbine housing 1a Inner cylinder part 2 Scroll 3 Turbine rotor 3A Turbine shaft 4 Bearing housing 4a Eaves part 4a1 Through hole 4b Screw hole 4c Ring groove 5 Bearing 6 Nozzle 6a Nozzle vane 6b Nozzle shaft 6c Caulking part 7 Nozzle mount 7a Through Hole 7b Countersink through-hole 7c Ring groove 7d groove 71 Thin plate 71a Surface on the turbine housing side on the outer peripheral side 72 Nozzle mount body 7e Main surface on the turbine housing side 8 Variable nozzle mechanism 9 Nozzle plate 10 Drive ring 10a Groove portion 11 Lever plate 11a Curved portion 11b Engaging projection 12 Ring member 13 Support bush B Fastening bolt Ba Rear end face B1 Bolt B1a Rear end face K Rotating shaft center N Nut P1 Nail pin P2 Spring pin P2a, P2b Slit

Claims

A turbine housing into which exhaust gas of the internal combustion engine is introduced;
A turbine rotor provided in the turbine housing and driven to rotate by exhaust gas;
A turbine shaft having one end inserted into the turbine housing and the turbine rotor attached to the one end;
A bearing supporting the turbine shaft;
A bearing housing connected to the turbine housing and housing the bearing therein;
A variable nozzle mechanism fixed to the bearing housing for adjusting the flow of exhaust gas;
With
The variable nozzle mechanism includes a nozzle, a nozzle mount that holds the nozzle, a lever plate that engages with the nozzle,
A drive ring engaged with the lever plate;
A variable capacity exhaust turbocharger comprising:
The nozzle mount is formed of a single member, and an outer peripheral side of a turbine housing side main surface of the nozzle mount is sandwiched between the bearing housing and the turbine housing, and is enclosed by the bearing housing and the turbine housing. Fixed to the bearing housing in the charger chamber ,
The variable capacity exhaust turbocharger further includes a spring pin that connects the nozzle mount and the bearing housing .

The through hole is formed near the flange outer periphery of the bearing housing, and a fastening bolt is inserted through the through hole, and the bearing housing and the turbine housing are fastened. Variable capacity exhaust turbocharger.

The nozzle mount extends radially outward from the through hole of the bearing housing, the nozzle mount has a through hole communicating with the through hole of the bearing housing, and the fastening bolt includes the bearing housing and The variable capacity exhaust turbocharger according to claim 2 , wherein the variable capacity exhaust turbocharger is inserted into a through hole of the nozzle mount and screwed into the turbine housing .

A plurality of counterbored through holes are formed along the circumferential direction on the outer peripheral end portion side of the nozzle mount,
A screw hole is formed in the bearing housing in correspondence with the counterbore through hole,
2. The variable displacement exhaust turbocharger according to claim 1 , wherein bolts are inserted from a turbine housing side into a counterbore through hole of the nozzle mount and a screw hole of the bearing housing .

2. The variable displacement exhaust turbo according to claim 1, wherein the spring pin is formed with a slit in a pin axis direction and a pin axis circumferential direction in a portion between the bearing housing and the nozzle mount. Turbocharger.

A ring groove is formed on the inner peripheral surface of the nozzle mount, and a ring member that can be elastically deformed is fitted into the ring groove,
The step according to claim 1 , wherein a step is formed on an outer peripheral surface of the bearing housing into which the nozzle mount is fitted, and the ring member is locked to the step when the ring member is fitted into the ring groove. The variable displacement exhaust turbocharger described.

A ring groove is formed on the outer peripheral surface of the bearing housing, and a ring member that can be elastically deformed is fitted into the ring groove.
2. A step is formed on an inner peripheral surface of the nozzle mount that is fitted into the bearing housing, and the ring member is locked to the step when the ring member is fitted into the ring groove. The variable capacity exhaust turbocharger described in 1.

2. The variable displacement exhaust turbopass according to claim 1 , wherein grooves are formed in both of the outer peripheral end side surfaces of the nozzle mount at portions not in contact with the bearing housing and the turbine housing. Feeder.

The grooves formed on both surfaces of the nozzle mount are shifted in the radial direction from each other, and the groove on the bearing housing side is formed closer to the outer peripheral end of the nozzle mount than the groove on the opposite surface. The variable displacement exhaust turbocharger according to claim 8 .

The variable capacity exhaust turbocharger according to claim 6 or 7 , wherein the groove is formed over the entire circumference of the nozzle mount .

2. The variable displacement exhaust turbocharger according to claim 1 , wherein the turbine housing and the nozzle mount and the mating surfaces of the bearing housing and the nozzle mount are polished so as to enable gas sealing. Machine.

The variable capacity exhaust turbocharger according to claim 1 , wherein the lever plate has a shape obtained by bending a plate member or a bar member .