JP7052263B2 - Variable nozzle turbocharger - Google Patents
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Description
本発明は可変ノズルターボチャージャに関する。 The present invention relates to a variable nozzle turbocharger.
従来、エンジンの排気のエネルギを利用して吸気を過給するターボチャージャとして、可変ノズルターボチャージャが知られている(例えば特許文献1参照)。具体的には、特許文献1には、タービンスクロール部の排気をタービンに導入するスクロール流路を画定するノズルリングと、このスクロール流路に配置された可変ノズル(ノズルベーン)と、この可変ノズルの回転軸であるノズル軸と、を備える可変ノズルターボチャージャ(可変容量型過給機)が開示されている。なお、この可変ノズルのノズル軸は、ノズルリングに設けられたノズル軸孔に挿通されており、このノズル軸孔によって回転可能に軸支されている。 Conventionally, a variable nozzle turbocharger is known as a turbocharger that supercharges intake air by using the energy of the exhaust gas of an engine (see, for example, Patent Document 1). Specifically, Patent Document 1 describes a nozzle ring that defines a scroll flow path that introduces the exhaust of the turbine scroll portion into the turbine, a variable nozzle (nozzle vane) arranged in the scroll flow path, and the variable nozzle. A variable nozzle turbocharger (variable capacity turbocharger) including a nozzle shaft which is a rotating shaft is disclosed. The nozzle shaft of this variable nozzle is inserted into a nozzle shaft hole provided in the nozzle ring, and is rotatably supported by the nozzle shaft hole.
上記のような可変ノズルターボチャージャにおいて、ノズル軸孔の径はノズル軸の径よりも大きいので、ノズル軸孔の内周面と、この内周面に対向するノズル軸の外周面との間には隙間が存在する。このため、スクロール流路の排気の一部が、この隙間にリークする可能性がある。この場合、タービンに流入する排気流量が減少するので、可変ノズルターボチャージャのタービン効率が低下してしまう。 In the variable nozzle turbocharger as described above, since the diameter of the nozzle shaft hole is larger than the diameter of the nozzle shaft, it is between the inner peripheral surface of the nozzle shaft hole and the outer peripheral surface of the nozzle shaft facing the inner peripheral surface. There is a gap. Therefore, a part of the exhaust gas of the scroll flow path may leak into this gap. In this case, the flow rate of the exhaust gas flowing into the turbine decreases, so that the turbine efficiency of the variable nozzle turbocharger decreases.
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、タービン効率を向上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である。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a variable nozzle turbocharger capable of improving turbine efficiency.
上記の目的を達成するため、本発明に係る可変ノズルターボチャージャは、タービンスクロール部の排気をタービンに導入するスクロール流路を画定するノズルリングと、前記スクロール流路に配置された可変ノズルと、前記可変ノズルの回転軸であるノズル軸と、を備え、前記ノズル軸が前記ノズルリングに設けられたノズル軸孔に挿通された、可変ノズルターボチャージャにおいて、前記ノズル軸孔は、前記ノズル軸を軸支する部分である軸支孔部と、前記ノズル軸孔のうち前記スクロール流路の側の端部に配置されて、前記軸支孔部よりも径の大きい大径孔部と、前記軸支孔部および前記大径孔部の境界部分で前記ノズル軸孔の軸方向に対向する段差部と、を有し、前記可変ノズルターボチャージャは、前記ノズル軸に嵌められるとともに前記大径孔部に収容される平板状のリング部材で構成されたシール部材を備え、前記シール部材は、前記シール部材の内周孔および前記ノズル軸の外周面の隙間を非接触でシールするとともに、排気の圧力を受けて前記段差部に接することを特徴とする。
上記の目的を達成するため、本発明に係る可変ノズルターボチャージャは、タービンスクロール部の排気をタービンに導入するスクロール流路を画定するノズルリングと、前記スクロール流路に配置された可変ノズルと、前記可変ノズルの回転軸であるノズル軸と、を備え、前記ノズル軸が前記ノズルリングに設けられたノズル軸孔に挿通された、可変ノズルターボチャージャにおいて、前記ノズル軸孔は、前記ノズル軸を軸支する部分である軸支孔部と、前記ノズル軸孔のうち前記スクロール流路の側の端部に配置されて、前記軸支孔部よりも径の大きい大径孔部と、前記軸支孔部および前記大径孔部の境界部分で前記ノズル軸孔の軸方向に対向する段差部と、を有し、前記可変ノズルターボチャージャは、前記ノズル軸に嵌められるとともに前記大径孔部に収容されて、前記可変ノズルから前記ノズル軸の軸方に向かって拡径する円錐状で厚み方向に対して圧縮力が付与された場合に前記圧縮力に対向する力を生じさせるシール部材を備え、前記シール部材は、排気の圧力を受けて前記圧縮力が付与された場合に、前記シール部材の内周穴および前記ノズル軸の外周面の密着度を高めるとともに、前記シール部材の外周縁および前記段差部の密着度を高めることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the variable nozzle turbocharger according to the present invention includes a nozzle ring defining a scroll flow path for introducing the exhaust of the turbine scroll portion into the turbine, a variable nozzle arranged in the scroll flow path, and a variable nozzle. In a variable nozzle turbocharger comprising a nozzle shaft which is a rotation shaft of the variable nozzle and having the nozzle shaft inserted into a nozzle shaft hole provided in the nozzle ring, the nozzle shaft hole has the nozzle shaft. A shaft support hole portion that supports the shaft, a large-diameter hole portion that is arranged at the end of the nozzle shaft hole on the side of the scroll flow path and has a larger diameter than the shaft support hole portion, and the above- mentioned The variable nozzle turbocharger has a step portion that faces the nozzle shaft hole in the axial direction at the boundary portion between the shaft support hole portion and the large diameter hole portion, and the variable nozzle turbocharger is fitted to the nozzle shaft and the large diameter hole. A sealing member composed of a flat plate-shaped ring member housed in the portion is provided , and the sealing member seals the inner peripheral hole of the sealing member and the gap on the outer peripheral surface of the nozzle shaft in a non-contact manner. It is characterized in that it receives the pressure of the exhaust and comes into contact with the step portion .
In order to achieve the above object, the variable nozzle turbocharger according to the present invention includes a nozzle ring defining a scroll flow path for introducing the exhaust of the turbine scroll portion into the turbine, a variable nozzle arranged in the scroll flow path, and a variable nozzle. In a variable nozzle turbocharger comprising a nozzle shaft which is a rotation shaft of the variable nozzle and having the nozzle shaft inserted into a nozzle shaft hole provided in the nozzle ring, the nozzle shaft hole has the nozzle shaft. A shaft support hole portion that supports the shaft, a large-diameter hole portion that is arranged at the end of the nozzle shaft hole on the side of the scroll flow path and has a larger diameter than the shaft support hole portion, and the shaft. The variable nozzle turbocharger has a step portion facing the axial direction of the nozzle shaft hole at the boundary portion between the support hole portion and the large diameter hole portion, and the variable nozzle turbocharger is fitted to the nozzle shaft and the large diameter hole portion. A sealing member accommodated in a conical shape that expands in diameter from the variable nozzle toward the axis of the nozzle shaft and generates a force opposed to the compressive force when a compressive force is applied in the thickness direction. When the compression force is applied by receiving the pressure of the exhaust, the seal member enhances the degree of adhesion between the inner peripheral hole of the seal member and the outer peripheral surface of the nozzle shaft, and the outer peripheral edge of the seal member. It is characterized by increasing the degree of adhesion of the stepped portion.
本発明によれば、ノズルリングの大径孔部に収容されたシール部材によって、スクロール流路の排気がノズル軸孔の軸支孔部の内周面とこの内周面に対向するノズル軸の外周面との隙間にリークすることを抑制することができる。したがって、タービン効率を向上させることができる。 According to the present invention, due to the sealing member housed in the large-diameter hole portion of the nozzle ring, the exhaust of the scroll flow path is the inner peripheral surface of the shaft support hole portion of the nozzle shaft hole and the nozzle shaft facing the inner peripheral surface. Leakage to the gap with the outer peripheral surface can be suppressed. Therefore, the turbine efficiency can be improved.
(実施形態)
以下、実施形態に係る可変ノズルターボチャージャ1について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面に関しては、構成が分かり易いように模式的に図示されており、図面上の各部位の寸法比は必ずしも実物とは一致しない。図1は、本実施形態に係る可変ノズルターボチャージャ1の構成を模式的に示す模式的断面図である。なお、図1は、可変ノズルターボチャージャ1のうちターボ軸線6(これは後述するターボ軸4の軸線である)よりも一方の側が模式的に断面図示されている。また、図1には、参考用としてX-Y-Zの直交座標が設けられている。このY軸はターボ軸線6に平行な軸である。
(Embodiment)
Hereinafter, the variable nozzle turbocharger 1 according to the embodiment will be described with reference to the drawings. It should be noted that the drawings are schematically shown schematically so that the configuration is easy to understand, and the dimensional ratios of each part on the drawings do not always match the actual ones. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing the configuration of the variable nozzle turbocharger 1 according to the present embodiment. Note that FIG. 1 schematically shows a cross section of one side of the variable nozzle turbocharger 1 with respect to the turbo axis 6 (this is the axis of the
可変ノズルターボチャージャ1は、排気管や吸気管等の配管を介して、車両のエンジンに接続されている。このエンジンの一例として、本実施形態では、ディーゼルエンジンを用いている。可変ノズルターボチャージャ1は、タービン2と、コンプレッサ3と、ターボ軸4と、ターボ軸受5と、タービンハウジング7と、コンプレッサハウジング8と、軸受ハウジング9と、可変ノズルユニット20とを備えている。
The variable nozzle turbocharger 1 is connected to the engine of the vehicle via pipes such as an exhaust pipe and an intake pipe. As an example of this engine, a diesel engine is used in this embodiment. The variable nozzle turbocharger 1 includes a
タービン2及びコンプレッサ3は、ターボ軸4によって接続されている。タービン2は、複数枚のタービン翼を有するタービン翼車によって構成されている。コンプレッサ3は、複数枚のコンプレッサ翼を有するコンプレッサ翼車によって構成されている。ターボ軸受5は、ターボ軸4を軸支する軸受であり、軸受ハウジング9に収容されている。
The
タービンハウジング7は、その内部にタービン2を収容している。コンプレッサハウジング8は、その内部にコンプレッサ3を収容している。タービンハウジング7には、タービンスクロール部10及び排気出口11が設けられている。コンプレッサハウジング8には、吸気入口12及びコンプレッサスクロール部13が設けられている。エンジンから排出された排気(E)は、タービンスクロール部10に流入し、次いで、タービン2に当接し、その後、排気出口11から排出される。コンプレッサハウジング8の吸気入口12には、可変ノズルターボチャージャ1よりも上流側の吸気(A)が流入する。
The turbine housing 7 houses the
タービン2は、タービンスクロール部10から流入した排気のエネルギを受けて、ターボ軸線6を回転中心として回転する。タービン2が回転すると、ターボ軸4を介してタービン2に接続されたコンプレッサ3も回転する。コンプレッサ3が回転することにより、コンプレッサ3は吸気を過給する。この過給された吸気はコンプレッサスクロール部13から排出されてエンジンに供給される。このようにして可変ノズルターボチャージャ1は、排気のエネルギを利用して吸気を過給している。
The
続いて、可変ノズルユニット20について説明する。図2(a)は、可変ノズルターボチャージャ1の可変ノズルユニット20の一部を拡大して模式的に示す模式的拡大断面図である。図1及び図2(a)を参照して、可変ノズルユニット20は、一対のノズルリング(第1ノズルリング21及び第2ノズルリング22)と、可変ノズル30と、ノズル軸40と、可変ノズル駆動機構80と、シール部材の一例としてのシールワッシャ50と、を備えている。
Subsequently, the
第1ノズルリング21及び第2ノズルリング22は、それぞれ、ターボ軸線6を中心軸
とするリング状の部材によって構成されている。具体的には、第1ノズルリング21及び第2ノズルリング22は、タービン2の周囲を囲むようなリング状の部材によって構成されている。
The
第1ノズルリング21の第2ノズルリング22に対向する対向面と、第2ノズルリング22の第1ノズルリング21に対向する対向面との間には、スクロール流路23が画定されている。このスクロール流路23は、タービンスクロール部10の排気をタービン2に導入するための内部排気流路である。
A
可変ノズル30は、タービンスクロール部10に配置されている。なお、図1や図2には、1個の可変ノズル30のみが図示されているが、実際には、可変ノズルユニット20は複数個の可変ノズル30を備えている。具体的には、可変ノズル30は、隣接する可変ノズル30との間に所定間隔を有しつつ、ターボ軸線6を中心軸として円周状に複数個、配置されている。
The
ノズル軸40は、可変ノズル30の回転軸である。なお、図2(a)には、ノズル軸40の軸線であるノズル軸線41が図示されている。各々の可変ノズル30は、ノズル軸線41を回転中心として回転する。なお、本実施形態に係るノズル軸線41は、X-Y-Zの直交座標のY軸に平行な軸線となっている。
The
図1を参照して、可変ノズル駆動機構80は、可変ノズル30を回転させるための回転駆動機構である(なお、図1において、可変ノズル駆動機構80の各構成部材の図示は省略されている)。可変ノズル駆動機構80は、軸受ハウジング9に設けられた可変ノズル駆動室14に配置されている。可変ノズル駆動機構80は、ノズル軸40のスクロール流路23の側とは反対側の端部(Y方向側の端部)に接続されており、ノズル軸40を回転させることで、可変ノズル30を回転させる。なお、この可変ノズル駆動機構80は、例えば特許文献1に例示されているような公知の可変ノズルターボチャージャに用いられている、公知の可変ノズル駆動機構を適用することができるので、この詳細な構成の説明は省略する。
With reference to FIG. 1, the variable
可変ノズル駆動機構80によって各々の可変ノズル30が回転することで、互いに隣接する可変ノズル30同士の間隔(この間隔は、一般に、ベーン間隔と称されている)が変化する。このベーン間隔が狭くなった場合、スクロール流路23の排気が絞られるので、スクロール流路23を通過してタービン2に流入する排気流速が増大する。この結果、タービン2の回転速度を増大させることができる。このように、可変ノズルターボチャージャ1は、可変ノズル30の回転角度を調整することで、タービン2の回転数を調整することができる。
The rotation of each
図2(b)は、図2(a)の可変ノズルユニット20のうち第1ノズルリング21及び第2ノズルリング22を抜粋した模式的拡大断面図である。図2(c)は、図2(a)の可変ノズルユニット20のうち、可変ノズル30、ノズル軸40、及びシールワッシャ50を抜粋した模式的拡大断面図である。
FIG. 2B is a schematic enlarged cross-sectional view of the
図2(a)及び図2(c)に示すように、本実施形態に係るノズル軸40は、一様な外径を有する軸本体部42によって構成されている。また、ノズル軸40の軸本体部42には、シールワッシャ50(すなわち、シール部材)が嵌められている。具体的には、本実施形態に係るシールワッシャ50は、平板状のリング部材によって構成されている。そして、シールワッシャ50の内周孔52(リングの内周側の孔)が軸本体部42の外周面43に嵌められている。
As shown in FIGS. 2A and 2C, the
図2(b)に示すように、第1ノズルリング21には、ノズル軸孔60が設けられている。本実施形態に係るノズル軸孔60は、ノズル軸線41の方向(Y軸に沿った方向)に貫通した貫通孔によって構成されている。前述したノズル軸40は、このノズル軸孔60に挿通されている。
As shown in FIG. 2B, the
具体的には、ノズル軸孔60は、ノズル軸40を回転可能に軸支する軸支孔部61と、この軸支孔部61よりも径の大きい大径孔部62と、を有している。大径孔部62は、ノズル軸孔60のうちスクロール流路23の側の端部(ノズル軸孔60の-Y方向側の端部)に設けられている。軸支孔部61は、大径孔部62のY方向側の端部に接続されている。これにより、ノズル軸孔60は、大径孔部62と軸支孔部61との境界部分に段差部63を有している。
Specifically, the
軸支孔部61の径は、ノズル軸40の軸本体部42の径よりも僅かに大きく設定されている。これにより、ノズル軸40が回転する場合には、ノズル軸40の軸本体部42の外周面43が軸支孔部61の内周面64に摺動しながら回転する。
The diameter of the shaft
大径孔部62の径は、シールワッシャ50の外径よりも大きく設定されている。そして、ノズル軸40に嵌合されたシールワッシャ50は、スクロール流路23にはみ出さないように、大径孔部62に収容されている。具体的には、本実施形態に係るシールワッシャ50の厚み(ノズル軸線41の方向の長さ)は、大径孔部62の厚み以下に設定されており、これにより、シールワッシャ50の-Y方向側の端面はスクロール流路23にはみ出さないように(換言すると、第1ノズルリング21の-Y方向側の端面よりも-Y方向側に突出しないように)設定されている。
The diameter of the large-
そして、この大径孔部62に収容されたシールワッシャ50は、ノズル軸孔60の軸支孔部61の内周面64とこの内周面64に対向するノズル軸40の外周面43との隙間をシールしている。
The
具体的には、本実施形態に係るシールワッシャ50の内周孔52とノズル軸40の軸本体部42の外周面43との隙間は、スクロール流路23の排気がこの隙間を通過し難いように、微小に設定されている。したがって、この隙間によるラビリンス効果によって、スクロール流路23の排気が、この隙間を通過して軸支孔部61の内周面64と内周面64に対向するノズル軸40の外周面43との隙間にリークすることが抑制されている。
Specifically, the gap between the inner
また、スクロール流路23の排気の圧力を受けて、シールワッシャ50がY方向に押圧されることで、シールワッシャ50はノズル軸孔60の段差部63に接するようになる。これにより、シールワッシャ50と段差部63との隙間は略ゼロになる。また、大径孔部62の内周面65とシールワッシャ50の外周面51との隙間は、スクロール流路23の排気がこの隙間に流入し難いように、微小に設定されている。したがって、これらの隙間によるラビリンス効果によって、スクロール流路23の排気が、大径孔部62の内周面65とシールワッシャ50の外周面51との隙間、及び、シールワッシャ50と段差部63との隙間を通過して、軸支孔部61の内周面64と内周面64に対向するノズル軸40の軸本体部42の外周面43との隙間にリークすることも抑制されている。
Further, the
すなわち、本実施形態によれば、大径孔部62に収容されたシールワッシャ50によってラビリンスシール構造が形成されており、これにより、スクロール流路23の排気がノズル軸孔60の軸支孔部61の内周面64と内周面64に対向するノズル軸40の外周面43との隙間にリークすることが抑制されている。
That is, according to the present embodiment, the labyrinth seal structure is formed by the
なお、図2(a)及び図2(c)に示すように、本実施形態に係るノズル軸40の軸本
体部42は、可変ノズル30よりもさらに-Y方向側に突出した構造になっている。このため、図2(b)に示すように、本実施形態に係る第2ノズルリング22には、軸本体部42の可変ノズル30よりも-Y方向側に突出した部位が挿入されるノズル軸孔70が形成されている。仮に、軸本体部42が可変ノズル30よりも-Y方向側に突出した部位を有さない構造の場合には、第2ノズルリング22のノズル軸孔70は不要である。
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (c), the shaft
続いて、本実施形態の作用効果について説明する。まず、比較例として、シールワッシャ50及び大径孔部62を有していない可変ノズルターボチャージャを想定する。この比較例に係る可変ノズルターボチャージャの場合、スクロール流路の排気の一部が、ノズル軸孔の軸支孔部の内周面とこの内周面に対向するノズル軸の外周面との隙間にリークする可能性がある。この場合、このリークした排気の分だけ、タービンに流入する排気流量が減少するので、可変ノズルターボチャージャのタービン効率は低下してしまう。具体的には、比較例の場合、特に低速域におけるタービン効率が低下してしまう。
Subsequently, the action and effect of this embodiment will be described. First, as a comparative example, a variable nozzle turbocharger having no
これに対して、本実施形態に係る可変ノズルターボチャージャ1によれば、大径孔部62に収容されたシールワッシャ50によって、スクロール流路23の排気がノズル軸孔60の軸支孔部61の内周面64と内周面64に対向するノズル軸40の外周面43との隙間にリークすることを抑制することができる。また、シールワッシャ50が、スクロール流路23にはみ出さないように大径孔部62に収容されているので、スクロール流路23にはみ出したシールワッシャ50によってスクロール流路23の排気の流動が阻害されることも抑制されている。したがって、本実施形態によれば、タービン効率を向上させることができる。特に、低速域におけるタービン効率を向上させることができる。
On the other hand, according to the variable nozzle turbocharger 1 according to the present embodiment, the exhaust of the
なお、本実施形態において、シールワッシャ50はスクロール流路23にはみ出さないように大径孔部62に収容されているが、この構成に限定されるものではない。シールワッシャ50は、その一部がスクロール流路23にはみ出していてもよい。この場合においても、シールワッシャ50のシール機能によって、スクロール流路23の排気がノズル軸孔60の軸支孔部61の内周面64と内周面64に対向するノズル軸40の外周面43との隙間にリークすることを抑制することは可能である。但し、本実施形態のように、シールワッシャ50が、スクロール流路23にはみ出さないように大径孔部62に収容されている場合の方が、スクロール流路23にはみ出したシールワッシャ50によってスクロール流路23の排気の流動が阻害されることを抑制できる点で、タービン効率を効果的に向上させることができる。この点において、シールワッシャ50はスクロール流路23にはみ出さないことが好ましい。
In the present embodiment, the
(実施形態の変形例)
続いて、上述した実施形態の変形例に係る可変ノズルターボチャージャ1aについて説明する。本変形例に係る可変ノズルターボチャージャ1aは、可変ノズルユニット20に代えて可変ノズルユニット20aを備える点において、前述した実施形態に係る可変ノズルターボチャージャ1と異なっている。図3(a)は、本変形例に係る可変ノズルユニット20aの一部を拡大して模式的に示す模式的拡大断面図である。図3(b)は、図3(a)の可変ノズルユニット20aのうち第1ノズルリング21及び第2ノズルリング22を抜粋した模式的拡大断面図である。図3(c)は、図3(a)の可変ノズルユニット20aのうち、可変ノズル30、ノズル軸40、及びシールワッシャ50aを抜粋した模式的拡大断面図である。図3(d)は、シールワッシャ50aの模式的斜視図である。
(Modified example of the embodiment)
Subsequently, the
本変形例に係る可変ノズルユニット20aは、シール部材の一例として、シールワッシャ50に代えて、シールワッシャ50aを備える点において、前述した実施形態に係る可変ノズルユニット20と異なっている。このシールワッシャ50aは、シールワッシャ50aの厚み方向に対して圧縮力が付与された場合に、この圧縮力に対抗する力を生じさせるシールワッシャである。
The
このような機能を有するものであれば、シールワッシャ50aの具体的な形状は特に限定されるものではないが、本変形例に係るシールワッシャ50aは、一例として、シールワッシャ50aの径方向の中央部がシールワッシャ50aの外周部に対して一方の側(具体的には-Y方向側)に突出した、円錐状の皿バネタイプのシールワッシャによって構成されている(図3(c)及び図3(d)参照)。この場合、シールワッシャ50aの厚み方向(Y軸に沿った方向)に対して圧縮力が付与された場合、シールワッシャ50aは圧縮力に対抗する力(具体的にはバネ力)を生じさせる。
The specific shape of the
本変形例によれば、上述した実施形態の作用効果に加えて、以下の作用効果を奏することができる。具体的には、スクロール流路23の排気の圧力によって、シールワッシャ50aに対して圧縮力が付与された場合に、シールワッシャ50aの内周孔52とノズル軸40との密着度を高めることができ、また、シールワッシャ50aの外周縁53とノズル軸孔60の段差部63との密着度を高めることもできる。これにより、スクロール流路23の排気がシールワッシャ50aの内周孔52とノズル軸40との隙間、及び、シールワッシャ50aの外周縁53とノズル軸孔60の段差部63との隙間を通過することを効果的に抑制することができる。この結果、スクロール流路23の排気が軸支孔部61の内周面64と内周面64に対向するノズル軸40の外周面43との隙間にリークすることを効果的に抑制することができるので、タービン効率の低下を効果的に抑制することができる。
According to this modification, the following effects can be obtained in addition to the effects of the above-described embodiment. Specifically, when a compressive force is applied to the
なお、シールワッシャ50aは、ノズル軸40及び大径孔部62への組み付け時(すなわち、製造工程時)において、厚み方向に所定量圧縮されるような圧縮力が付与された状態で、組み付けられていることが好ましい。なお、この場合、ノズル軸40の外周面43には、シールワッシャ50aの内周孔52が引っかかるような部位(例えば溝等)が形成されていると、シールワッシャ50aに圧縮力を付与した状態でノズル軸40及び大径孔部62へ容易に組み付けられる点で好ましい。
The
このように、シールワッシャ50aに圧縮力が付与された状態でシールワッシャ50aがノズル軸40及び大径孔部62へ組み付けられることで、シールワッシャ50aのバネ力を常時発生させることができるので、シールワッシャ50aの内周孔52とノズル軸40との密着度を向上させ、シールワッシャ50aの外周縁53とノズル軸孔60の段差部63との密着度を向上させることができる。この結果、スクロール流路23の排気のリークを効果的に抑制することができるので、タービン効率の低下を効果的に抑制することができる。
In this way, by assembling the
また、上述したようにシールワッシャ50aに圧縮力が付与された状態でシールワッシャ50aがノズル軸40及び大径孔部62へ組み付けられることで、仮にスクロール流路23の排気に圧力脈動(圧力の変動)が生じた場合であっても、この圧力脈動によってシールワッシャ50aが-Y方向に変位して(シールワッシャ50aが浮き上がって)、シールワッシャ50aの外周縁53が段差部63から離れることを効果的に抑制することができる。この点においても、タービン効率の低下を効果的に抑制することができる。
Further, as described above, when the
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to such a specific embodiment, and various modifications and modifications are made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Is possible.
1,1a 可変ノズルターボチャージャ
2 タービン
3 コンプレッサ
10 タービンスクロール部
20,20a 可変ノズルユニット
21 第1ノズルリング
22 第2ノズルリング
23 スクロール流路
30 可変ノズル
40 ノズル軸
42 軸本体部
43 外周面
50,50a シールワッシャ(シール部材)
60 ノズル軸孔
61 軸支孔部
62 大径孔部
63 段差部
64 内周面
1,1a
60
Claims (3)
前記ノズル軸孔は、前記ノズル軸を軸支する部分である軸支孔部と、前記ノズル軸孔のうち前記スクロール流路の側の端部に配置されて、前記軸支孔部よりも径の大きい大径孔部と、前記軸支孔部および前記大径孔部の境界部分で前記ノズル軸孔の軸方向に対向する段差部と、を有し、
前記可変ノズルターボチャージャは、前記ノズル軸に嵌められるとともに前記大径孔部に収容される平板状のリング部材で構成されたシール部材を備え、
前記シール部材は、前記シール部材の内周孔および前記ノズル軸の外周面の隙間を非接触でシールするとともに、排気の圧力を受けて前記段差部に接することを特徴とする可変ノズルターボチャージャ。 The nozzle shaft is provided with a nozzle ring that defines a scroll flow path that introduces the exhaust of the turbine scroll portion into the turbine, a variable nozzle arranged in the scroll flow path, and a nozzle shaft that is a rotation axis of the variable nozzle. In the variable nozzle turbocharger inserted into the nozzle shaft hole provided in the nozzle ring.
The nozzle shaft hole is arranged at a shaft support hole portion that is a portion that pivotally supports the nozzle shaft and an end portion of the nozzle shaft hole on the scroll flow path side, and has a diameter larger than that of the shaft support hole portion. It has a large-diameter hole portion having a large diameter, and a step portion facing the nozzle shaft hole in the axial direction at the boundary portion between the shaft support hole portion and the large-diameter hole portion.
The variable nozzle turbocharger includes a sealing member made of a flat plate-shaped ring member that is fitted to the nozzle shaft and is accommodated in the large-diameter hole portion.
The seal member is a variable nozzle turbocharger characterized in that a gap between an inner peripheral hole of the seal member and an outer peripheral surface of the nozzle shaft is non-contactly sealed and is in contact with the step portion by receiving exhaust pressure.
前記ノズル軸孔は、前記ノズル軸を軸支する部分である軸支孔部と、前記ノズル軸孔のうち前記スクロール流路の側の端部に配置されて、前記軸支孔部よりも径の大きい大径孔部と、前記軸支孔部および前記大径孔部の境界部分で前記ノズル軸孔の軸方向に対向する段差部と、を有し、
前記可変ノズルターボチャージャは、前記ノズル軸に嵌められるとともに前記大径孔部に収容されて、前記可変ノズルから前記ノズル軸の軸方に向かって拡径する円錐状で厚み方向に対して圧縮力が付与された場合に前記圧縮力に対向する力を生じさせるシール部材を備え、
前記シール部材は、排気の圧力を受けて前記圧縮力が付与された場合に、前記シール部材の内周穴および前記ノズル軸の外周面の密着度を高めるとともに、前記シール部材の外周縁および前記段差部の密着度を高めることを特徴とする可変ノズルターボチャージャ。 The nozzle shaft is provided with a nozzle ring that defines a scroll flow path that introduces the exhaust of the turbine scroll portion into the turbine, a variable nozzle arranged in the scroll flow path, and a nozzle shaft that is a rotation axis of the variable nozzle. In the variable nozzle turbocharger inserted into the nozzle shaft hole provided in the nozzle ring.
The nozzle shaft hole is arranged at a shaft support hole portion that is a portion that pivotally supports the nozzle shaft and an end portion of the nozzle shaft hole on the scroll flow path side, and has a diameter larger than that of the shaft support hole portion. It has a large-diameter hole portion having a large diameter, and a step portion facing the nozzle shaft hole in the axial direction at the boundary portion between the shaft support hole portion and the large-diameter hole portion.
The variable nozzle turbocharger is fitted in the nozzle shaft and is housed in the large-diameter hole portion, and has a conical shape that expands in diameter from the variable nozzle toward the axis of the nozzle shaft, and has a compressive force in the thickness direction. A sealing member that generates a force opposed to the compressive force when the is applied is provided.
When the compressive force is applied by receiving the exhaust pressure, the seal member enhances the degree of adhesion between the inner peripheral hole of the seal member and the outer peripheral surface of the nozzle shaft, and also increases the degree of adhesion to the outer peripheral edge of the seal member and the seal member. A variable nozzle turbocharger characterized by increasing the degree of adhesion of the stepped portion.
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