[发明专利]具备可变喷嘴机构的可变容量型废气涡轮增压机

说明书

技术领域

本发明涉及一种具备可变喷嘴机构的可变容量型废气涡轮增压机，所 述可变喷嘴机构使用在内燃机的废气涡轮增压机上，并具备能够旋转地被 支承在喷嘴座(nozzlemount)上的多个喷嘴叶片、被旋转驱动的环状的 驱动环以及一端侧与该驱动环卡合且另一端侧固定在喷嘴叶片上的杆板 (lever plate)，通过驱动环的转动使各杆板摆动，由此改变多个喷嘴叶片 的叶片角度。

背景技术

在车辆用内燃机等上使用的比较小型的废气涡轮增压机中，大多使用 具备可变喷嘴机构的辐流型可变容量废气涡轮增压机，其构成为将来自发 动机的废气填充到形成在涡轮机外壳上的涡盘(scroll)内，并通过在该涡 盘的内周侧设置的多个喷嘴叶片，作用到在该喷嘴叶片的内周侧设置的涡 轮转子上，并且构成为能够改变所述多个喷嘴叶片的叶片角度。

图7是示出带可变喷嘴机构的废气涡轮增压机的现有的一个例子的沿 旋转轴线的局部截面图。图8是图7的D-D截面图。图9是图8的C- C截面图。

在图7～图9中，10是涡轮机外壳，11是在该涡轮机外壳10的外周 部形成为螺旋状的涡盘。

12是辐流型的涡轮转子，其与压缩机(省略图示)同轴设置且其涡轮 轴12a旋转自如地被轴承16支承在轴承套13上。另外，100a是该废气涡 轮增压机的旋转轴心。

2是喷嘴叶片，在所述涡盘11的内周侧沿涡轮的圆周方向等间隔地配 置有多个喷嘴叶片2，并且与喷嘴叶片2的叶片端部连结的喷嘴轴02能够 转动地被支承在喷嘴座4上，其中所述喷嘴座4固定在所述涡轮机外壳10 上，通过可变喷嘴机构100改变喷嘴叶片的叶片角度。

在所述可变喷嘴机构100中，在所述喷嘴座4和环状的喷嘴板6之间 配置所述喷嘴叶片2，其中所述喷嘴板6隔着多个喷嘴支架5被结合在该 喷嘴座4上，将该喷嘴板6嵌合在所述涡轮机外壳10的安装部上。

3是形成为圆盘状的驱动环，其能够旋转地被支承在所述喷嘴座4上， 并且沿圆周方向等间隔地固定安装有驱动销22。

1是杆板，输入侧的槽与该驱动销22卡合，输出侧固定在所述喷嘴轴 02上。

15是与作为所述喷嘴叶片2的驱动源的促动器(省略图示)连结的连 杆(リンク)、10s是与该连杆15连结的曲柄销，该曲柄销14与所述驱动 环3卡合而对该驱动环3进行转动驱动。

在由这样结构构成的带可变喷嘴机构的可变容量型废气涡轮增压机 工作时，来自发动机(省略图示)的废气进入所述涡盘11中，沿着该涡 盘11的螺旋一边回转一边向喷嘴叶片2流入。然后，该废气流过所述喷 嘴叶片2的叶片间并从所述涡轮转子12的外周侧向所述涡轮转子12流入， 并向中心侧沿径向流动来对该涡轮转子12膨胀做功，之后沿轴向流出并 被引导到气体出口10b而被送出到设备外部。

在对这样的可变容量涡轮的容量进行控制时，通过叶片角度控制机构 (省略图示)设定该喷嘴叶片2的叶片角度，使得相对于所述促动器来说 使流经所述喷嘴叶片2的废气流量达到所需流量。对应于这样的叶片角度 的促动器的往复变位通过连杆15、曲柄销10s被传递给驱动环3，驱动该 驱动环3转动。

通过该驱动环3的转动，在该驱动环3上沿圆周方向等间隔固定安装 的驱动销22使杆板1绕着所述喷嘴轴02转动，通过该喷嘴轴02的转动 使喷嘴叶片2转动，由此变化成由所述促动器设定的叶片角度。

另外，作为具备这样的可变喷嘴机构的幅流型可变容量废气涡轮增压 机的其它例子，提供有专利文献1(日本特开2007-56791号公报)的技 术。

但是，在图7～9中示出的现有的带可变喷嘴机构的废气涡轮增压机 中存在如下应该解决的问题。

即，在图7～9中示出的可变喷嘴机构中，如图9所示，在轴向上， 在所述杆板1和喷嘴座4之间配置驱动环3，并使固定在该驱动环3上的 驱动销22与杆板1的槽1s嵌合，由该驱动环3通过驱动销22来驱动杆 板1。

因此，在与杆板1同一平面上，驱动销22与杆板1接触，其中所述 杆板1与喷嘴叶片2正交连结，因为由该驱动环3通过驱动销22来驱动 杆板1，所以在驱动销22与杆板1的接触部上产生弯曲力矩。

由此，支承所述喷嘴叶片2的喷嘴轴02部相对于在喷嘴座4上设置 的孔发生倾斜，并且局部产生过大的应力，使喷嘴叶片2不能正常工作， 并且产生喷嘴叶片2～杆板1之间的破损。