特許 5796302 可変ノズルユニット及び可変容量型過給機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5796302

(24)【登録日】2015年8月28日

(45)【発行日】2015年10月21日

(54)【発明の名称】可変ノズルユニット及び可変容量型過給機

(51)【国際特許分類】

   F02B 37/24 20060101AFI20151001BHJP

   F02B 39/00 20060101ALI20151001BHJP

【ＦＩ】

   F02B37/24

   F02B39/00 U

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2011-26167(P2011-26167)

(22)【出願日】2011年2月9日

(65)【公開番号】特開2012-163083(P2012-163083A)

(43)【公開日】2012年8月30日

【審査請求日】2013年12月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100100712

【弁理士】

【氏名又は名称】岩▲崎▼ 幸邦

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】鬼束 和宏

(72)【発明者】

【氏名】小林 祐二

(72)【発明者】

【氏名】平井 芳明

(72)【発明者】

【氏名】江口 雅俊

(72)【発明者】

【氏名】徳江 直樹

【審査官】 中川 康文

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３３２８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０４０２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１６２５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３３２８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２５８１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０５６７９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１４４６１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−００１８６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１４７９２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１８５７９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１３２４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０３８９６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｄ １７／００−２１／２０

Ｆ０２Ｂ ３３／００−４１／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

可変容量型過給機におけるタービンインペラ側へ供給される排気ガスの流路面積を可変する可変ノズルユニットにおいて、
離隔対向した状態で一体的に連結され、少なくともいずれかに複数のガイド穴が周方向に等間隔に形成された一対のベースリングと、
一対の前記ベースリングの間に周方向に等間隔に配設され、前記タービンインペラの軸心に平行な軸心周りに回転可能であって、一側面が一方の前記ベースリングの対向面に摺動可能でかつ他側面が他方の前記ベースリングの対向面に摺動可能であって、少なくともいずれかの側面に一体形成されかつ対応する前記ガイド穴に回転可能に支持されるノズル軸を有した複数の可変ノズルと、
複数の前記可変ノズルを開く方向及び絞る方向へ同期して回転させる回転機構と、を具備し、
各ベースリングの対向面、各可変ノズルの一側面、及び各可変ノズルの他側面に窒化処理が施されている一方、各ガイド穴の内周面に窒化処理が施されていない、可変ノズルユニット。

【請求項2】

各可変ノズルの前記ノズル軸の外周面に窒化処理が施されている、請求項１に記載の可変ノズルユニット。

【請求項3】

前記同期回転機構は、
いずれかの前記ベースリングに回転可能に設けられ、内周面がいずれかの前記ベースリングの外周面に摺動可能な駆動リングと、
前記駆動リングに等間隔に設けられた複数の接続片と、
各可変ノズルの前記ノズル軸に一体的に連結され、先端部が対応する前記接続片に係合した伝達リンクと、
前記駆動リングを回転させるアクチュエータと、を備えており、
いずれかの前記ベースリングの外周面及び前記駆動リングの内周面に窒化処理が施されている、請求項１又は請求項２に記載の可変ノズルユニット。

【請求項4】

複数の前記ガイド穴は、一対の前記ベースリングに複数の前記ガイド穴が周方向に等間隔にそれぞれ形成され、前記ノズル軸は、各可変ノズルの両側面にそれぞれ一体形成されている、請求項１から請求項３のうちのいずれかの１項に記載の可変ノズルユニット。

【請求項5】

エンジンからの排気ガスのエネルギーを利用して、前記エンジンに供給される空気を過給する可変容量型過給機において、
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の可変ノズルユニットを具備している、可変容量型過給機。

【請求項6】

少なくともいずれかに複数のガイド穴が周方向に形成された一対のベースリングと、
一対の前記ベースリングの間に配設され、前記ガイド穴に回転可能に支持されるノズル軸を有した可変ノズルと、
前記可変ノズルを回転させる回転機構と、を含む可変ノズルユニットであって、
一対の前記ベースリングの対向面、前記可変ノズルの一側面、及び前記可変ノズルの他側面に窒化処理が施されている一方、前記ガイド穴の内周面に窒化処理が施されない、可変ノズルユニット。

【請求項7】

第１ガイド穴が形成された第１ノズルリングと、
第２ガイド穴が形成されており、前記第１ノズルリングに対向する第２ノズルリングと、
前記第１ノズルリングと前記第２ノズルリングの間に配設され、前記第１ノズルリング及び前記第２ノズルリングに対して摺動可能な可変ノズルと、
前記可変ノズルに形成されると共に前記第１ガイド穴及び前記第２ガイド穴に支持されたノズル軸と、を有し、
前記可変ノズルと前記第１ノズルリングにおいて互いに摺動する面、及び前記可変ノズルと前記第２ノズルリングにおいて互いに摺動する面には窒化物層が形成されている一方、前記第１ガイド穴の内周面及び前記第２ガイド穴の内周面には窒化物層が形成されていない、可変ノズルユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、可変容量型過給機におけるタービンインペラ側へ供給される排気ガスの流路面積（流量）を可変する可変ノズルユニット等に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、可変容量型過給機のタービンに用いられる可変ノズルユニットついて種々の開発がなされている。そして、一般的な可変ノズルユニットの構成等について簡単に説明すると、次のようになる。

【0003】

一般的な可変ノズルユニットは、タービンインペラを覆う第１ベースリングとしてのシュラウドを具備しており、シュラウドには、複数の第１ガイド穴が周方向に等間隔に形成されている。また、シュラウドには、第２ベースリングとしての間隙調整プレートが複数の連結ピンを介して対向離隔した状態で一体的に連結されており、間隙調整プレートには、複数の第２ガイド穴が周方向に等間隔に形成されている。

【0004】

シュラウドと間隙調整プレートの間には、複数の可変ノズルが周方向に等間隔に配設されており、各可変ノズルは、タービンインペラの軸心に平行な軸心周り回転可能である。また、各可変ノズルの一側面は、シュラウドの対向面に摺動可能であって、各可変ノズルの他側面は、間隙調整プレートの対向面に摺動可能である。更に、各可変ノズルの一側面には、第１ノズル軸が一体形成されており、第１ノズル軸は、シュラウドの対応する第１ガイド穴に回転可能に支持されている。同様に、各可変ノズルの他側面には、第２ノズル軸が第１ノズル軸と同心上に一体形成されており、第１ノズル軸は、間隙調整プレートの対応する第２ガイド穴に回転可能に支持されている。そして、シュラウド側の適宜位置には、複数の可変ノズルを開く方向及び絞る方向（閉じる方向）へ同期して回転させる回転機構が設けられている。

【0005】

なお、本発明に関連する先行技術として特許文献１から特許文献３に示すものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００９−１４４６１５号公報

【特許文献2】特開２００６−２５８１０８号公報

【特許文献3】特開２００７−４０２５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、可変ノズルユニットのノズルサイド間隙（具体的には、シュラウドの対向面と可変ノズルの一側面との隙間と、間隙調整プレートの対向面と可変ノズルの他側面との隙間を併せた隙間）を小さくするほど、可変容量型過給機の効率（タービン効率）を高めることが知られている。一方、可変ノズルユニットのノズルサイド間隙を小さくすると、シュラウドの対向面と可変ノズルの一側面との間の摺動抵抗、及び間隙調整プレートの対向面と可変ノズルの他側面との間の摺動抵抗が増大する。そのため、複数の可変ノズルを開く方向へ同期して回転させる時（開動作時）と絞る方向（閉じる方向）へ同期して回転させる時（絞り動作時）との間において、同じノズル開度（複数の可変ノズルの開度）におけるタービン回転速度差（タービン回転速度のヒステリシス）が生じ、可変容量型過給機の制御性能を高いレベルまで確保することが困難になる。

【0008】

そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成の可変ノズルユニット等を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

第１の本発明は、可変容量型過給機におけるタービンインペラ側へ供給される排気ガスの流路面積（流量）を可変する可変ノズルユニットにおいて、離隔対向した状態で一体的に連結され、少なくともいずれかに複数のガイド穴が周方向に等間隔に形成された一対のベースリングと、一対の前記ベースリングの間に周方向に等間隔に配設され、前記タービンインペラの軸心に平行な軸心周りに回転可能であって、一側面が一方の前記ベースリングの対向面に摺動可能でかつ他側面が他方の前記ベースリングの対向面に摺動可能であって、少なくともいずれかの側面に一体形成されかつ対応する前記ガイド穴に回転可能に支持されるノズル軸を有した複数の可変ノズルと、複数の前記可変ノズルを開く方向及び絞る方向（閉じる方向）へ同期して回転させる回転機構（同期回転機構）と、を具備し、各ベースリングの対向面（一方の前記ベースリングの対向面、他方の前記ベースリングの対向面）、各可変ノズルの一側面、及び各可変ノズルの他側面に窒化処理が施されている一方、各ガイド穴の内周面に窒化処理が施されていない。

【0010】

第１の本発明によると、排気ガスの流量が少ない場合（換言すれば、エンジン回転数が低速域にある場合）には、前記回転機構によって複数の前記可変ノズルを絞る方向へ同期して回転させる。これにより、前記タービンインペラ側へ供給される排気ガスのガス流路面積（前記タービンインペラのスロート面積）を小さくして、排気ガスの流速を高めて、前記タービンインペラの仕事量を十分に確保する。

【0011】

また、排気ガスの流量が多い場合（換言すれば、エンジン回転数が高速域にある場合）には、前記回転機構によって複数の前記可変ノズルを開く方向へ同期して回転させる。これにより、前記タービンインペラ側へ供給される排気ガスのガス流路面積を大きくして、多くの排気ガスを供給する（前記可変ノズルユニットの通常の作用）。

【0012】

前記可変ノズルユニットの通常の作用の他に、各ベースリングの対向面、各可変ノズルの一側面、及び各可変ノズルの他側面に窒化処理が施されているため、各ベースリングの対向面、各可変ノズルの一側面、及び各可変ノズルの他側面の表面硬度を十分に高めることができる。これにより、一方の前記ベースリングの対向面と前記可変ノズルの一側面との間の摺動抵抗、及び他方の前記ベースリングの対向面と前記可変ノズルの他側面との間の摺動抵抗を十分に低減することができる（前記可変ノズルユニットの特有の作用）。

【0013】

第２の本発明は、 エンジンからの排気ガスのエネルギーを利用して、前記エンジンに供給される空気を過給する可変容量型過給機において、第１の本発明からなる可変ノズルユニットを具備したことを要旨とする。

【0014】

第２の本発明によると、第１の本発明による作用と同様の作用を奏する。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、一方の前記ベースリングの対向面と前記可変ノズルの一側面との間の摺動抵抗等を十分に低減できるため、複数の前記可変ノズルを開く方向へ同期して回転させる時（開動作時）と絞る方向へ同期して回転させる時（絞り動作時）との間で、同じノズル開度（複数の前記可変ノズルの開度）におけるタービン回転速度差（タービン回転速度のヒステリシス）を０に近づけて、前記可変容量型過給機の制御性能を高いレベルまで確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る可変ノズルユニットの特徴部分を示す図である。

【図2】図２は、図３における矢視部IIの拡大図である。

【図3】図３は、本発明の実施形態に係る可変容量型過給機の正断面図である。

【図4】図４は、図２におけるIV-IV線に沿った図であって、タービンインペラを省略してある。

【図5】図５は、図２におけるV-V線に沿った図であって、タービンインペラを省略してある。

【図6】図６（ａ）は、発明品において、ノズル開度に対するタービン回転速度及びヒステリシスの関係を示す図、図６（ｂ）は、比較品において、ノズル開度に対するタービン回転速度及びヒステリシスの関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明の実施形態について図１から図５を参照して説明する。なお、図中、「ＦＦ」は、前方向、「ＦＲ」は、後方向をそれぞれ指している。

【0018】

図３に示すように、本発明の実施形態に係る車両用の可変容量型の可変容量型過給機１は、エンジン（図示省略）からの排気ガスのエネルギーを利用して、エンジンに供給される空気を過給（圧縮）するものである。そして、可変容量型の可変容量型過給機１の具体的な構成等は、以下のようになる。

【0019】

可変容量型過給機１は、ベアリングハウジング３を具備しており、ベアリングハウジング３内には、複数のラジアルベアリング５及び複数のスラストベアリング７が設けられている。また、複数のベアリング５，７には、前後方向へ延びたロータ軸（タービン軸）９が回転可能に設けられており、換言すれば、ベアリングハウジング３には、ロータ軸９が複数のベアリング５，７を介して回転可能に設けられている。

【0020】

ベアリングハウジング３の後側には、遠心力を利用して空気を圧縮するコンプレッサ１１が配設されており、コンプレッサ１１の具体的な構成は、次のようになる。

【0021】

ベアリングハウジング３の後側には、コンプレッサハウジング１３が設けられており、コンプレッサハウジング１３内には、コンプレッサインペラ１５が軸心（コンプレッサインペラ１５の軸心、換言すれば、ロータ軸９の軸心）周りに回転可能に設けられている。また、コンプレッサインペラ１５は、ロータ軸９の後端部に一体的に連結されたコンプレッサホイール１７と、コンプレッサホイール１７の外周面に周方向に間隔を置いて設けられた数枚のコンプレッサブレード１９とを備えている。

【0022】

コンプレッサハウジング１３におけるコンプレッサインペラ１５の入口側（コンプレッサハウジング１３の前側）には、空気を取入れる空気取入口２１が形成されており、空気取入口２１は、エアクリーナ（図示省略）に接続可能である。また、ベアリングハウジング３とコンプレッサハウジング１３との間におけるコンプレッサインペラ１５の出口側には、圧縮された空気を昇圧する環状のディフューザ流路２３が形成されており、ディフューザ流路２３は、空気取入口２１に連通してある。更に、コンプレッサハウジング１３の内部には、コンプレッサスクロール流路２５が形成されており、コンプレッサスクロール流路２５は、ディフューザ流路２３に連通してある。そして、コンプレッサハウジング１３の適宜位置には、圧縮された空気を排出する空気排出口２７が形成されており、空気排出口２７は、コンプレッサスクロール流路２５に連通してあって、エンジンの吸気マニホールド（図示省略）に接続可能である。

【0023】

ベアリングハウジング３の前側には、排気ガスの圧力エネルギーを利用して回転力（回転トルク）を発生させるタービン２９が配設されており、タービン２９の具体的な構成は、次のようになる。

【0024】

図２及び図３に示すように、ベアリングハウジング３の前側には、タービンハウジング３１が設けられており、タービンハウジング３１は、ベアリングハウジング３の前側に締結ボルト（図示省略）を介して設けられた第１タービンハウジング３３と、第１タービンハウジング３３の前側に締結ボルト（図示省略）を介して設けられた第２タービンハウジング３５を備えている。また、タービンハウジング３１内には、タービンインペラ３７が軸心（タービンインペラ３７の軸心、換言すれば、ロータ軸９の軸心）周りに回転可能に設けられており、タービンインペラ３７は、ロータ軸９の前端部に一体的に形成されたタービンホイール３９と、タービンホイール３９の外周面に周方向に間隔を置いて設けられた複数のタービンブレード４１とを備えている。なお、前述のように、タービンインペラ３７は、ロータ軸９及びコンプレッサインペラ１５と同じ回転速度であって、タービンインペラ３７の回転速度のことをタービン回転速度という。

【0025】

タービンハウジング３１（第１タービンハウジング３３）の適宜位置には、排気ガスを取入れるガス取入口４３が形成されており、ガス取入口４３は、エンジンの排気マニホールド（図示省略）に接続可能である。また、タービンハウジング３１（第１タービンハウジング３３）の内部には、タービンスクロール流路４５が形成されており、タービンスクロール流路４５は、ガス取入口４３に連通してある。更に、タービンハウジング３１（第２タービンハウジング３５）におけるタービンインペラ３７の出口側（タービンハウジング３１の後側）には、排気ガスを排出するガス排出口４７が形成されており、ガス排出口４７は、タービンスクロール流路４５に連通してあって、触媒（図示省略）に接続可能である。

【0026】

タービンハウジング３１内には、タービンインペラ３７側へ供給される排気ガスの流路面積（流量）を可変する可変ノズルユニット４９がタービンインペラ３７を囲むように設けられている。そして、可変ノズルユニット４９の構成は、次のようになる。

【0027】

第２タービンハウジング３５の後側には、第１ベースリングとしてタービンインペラ（複数のタービンブレード４１の外縁）を覆うシュラウド（シュラウドリング）５１が締結ボルト（図示省略）を介して設けられており、シュラウド５１には、複数の第１ガイド穴５３が周方向に等間隔に形成されている。また、シュラウド５１には、第２ベースリングとして間隙調整プレート５５が複数の連結ピン５７を介して対向離隔した状態で一体的に連結されており、間隙調整プレート５５には、複数の第２ガイド穴５９が周方向に等間隔に形成されている。

【0028】

シュラウド５１と間隙調整プレート５５の間には、複数の可変ノズル６１が等間隔に配設されており、各可変ノズル６１は、タービンインペラ３７の軸心に平行な軸心周りに回転可能である。また、各可変ノズル６１の一側面（前側面）は、シュラウド５１の対向面に摺動可能であって、各可変ノズル６１の他側面（後側面）は、間隙調整プレートの対向面に摺動可能である。更に、各可変ノズル６１の一側面には、第１ノズル軸６３が一体形成されており、第１ノズル軸６３は、シュラウド５１の対応する第１ガイド穴５３に支持されている。同様に、各可変ノズル６１の他側面には、第２ノズル軸６５が第１ノズル軸６３と同心上に一体形成されており、第２ノズル軸６５は、間隙調整プレート５５の対応する第２ガイド穴５９に支持されている。

【0029】

可変ノズルユニット４９は、複数の可変ノズル６１を開く方向及び絞る方向（閉じる方向）へ同期して回転させる回転機構（同期回転機構）６７を備えている。

【0030】

具体的には、シュラウド５１には、駆動リング６９がタービンインペラ３７の軸心周りに回転可能に設けられており、駆動リング６９の内周面は、シュラウド５１の外周面の前端側部分に摺動可能である。また、駆動リング６９には、複数の矩形の同期用接続片７１が取付ピン７３のかしめによって周方向に等間隔に一体的に設けられており、駆動リング６９の適宜位置には、矩形の駆動用接続片７５が取付ピン７７のかしめによって一体的に設けられている。そして、各可変ノズル６１の第１ノズル軸６３の先端部（前端部）には、Ｕ字形状の同期用伝達リンク７９が一体的に連結されており、各同期用伝達リンク７９の先端部は、対応する同期用接続片７１に挟むように係合してある。更に、タービンハウジング３１（第２タービンハウジング３５）には、駆動軸８１がタービンインペラ３７の軸心に平行な軸心周りに回転可能に設けられており、駆動軸８１の一端部（前端部）は、駆動軸８１を回転させるステッピングモータ等のアクチュエータ（図示省略）に伝達レバー８３等を介して連動連結されている。また、駆動軸８１の他端部（後端部）には、Ｕ字形状の駆動用伝達リンク８５が一体的に連結されており、駆動用伝達リンク８５の先端部は、駆動用接続片７５に挟むように係合してある。

【0031】

続いて、可変ノズルユニット４９の特徴部分について説明する。

【0032】

シュラウド５１の全表面のうち第１ガイド穴５３の内周面を除く部位（全表面の大部分）には、窒化処理の一例として塩浴軟窒化処理（タフトライド処理）が施されており、換言すれば、塩浴軟窒化処理によって窒化物層が形成されている。また、シュラウド５１の各第１ガイド穴５３は、全表面が塩浴軟窒化処理済みのシュラウド５１に対して機械加工を施すことによって形成されており、換言すれば、シュラウド５１の各第１ガイド穴５３の内周面に対しては塩浴軟窒化処理が省略されている。なお、シュラウド５１の全表面の大部分に塩浴軟窒化処理が施される代わりに、シュラウド５１の対向面（可変ノズル６１の一側面が摺動する面）及び外周面の前端側部分（駆動リング６９の内周面が摺動する面）にのみ塩浴軟窒化処理が施されるようにしても構わない。なお、図１中において、塩浴軟窒化処理を施した部位は、点ハッチング又は太線で示されている。

【0033】

間隙調整プレート５５の全表面のうち第２ガイド穴５９の内周面を除く部位（全表面の大部分）には、塩浴軟窒化処理が施されており、換言すれば、塩浴軟窒化処理によって窒化物層が形成されている。また、間隙調整プレート５５の各第２ガイド穴５９は、全表面が塩浴軟窒化処理済みの間隙調整プレート５５に対して機械加工を施すことによって形成されており、換言すれば、間隙調整プレート５５の各第２ガイド穴５９の内周面に対して塩浴軟窒化処理が省略されている。なお、間隙調整プレート５５の全表面の大部分に塩浴軟窒化処理が施される代わりに、間隙調整プレート５５の対向面（可変ノズル６１の他側面が摺動する面）にのみ塩浴軟窒化処理が施されるようにしても構わない。

【0034】

各可変ノズル６１の全表面（第１ノズル軸６３の外周面及び第２ノズル軸６５の外周面を含む）には、塩浴軟窒化処理が施されており、換言すれば、塩浴軟窒化処理によって窒化物層が形成されている。なお、各可変ノズル６１の全表面に塩浴軟窒化処理が施される代わりに、各可変ノズル６１の一側面、各可変ノズル６１の他側面、各可変ノズル６１の第１ノズル軸６３の外周面、及び各可変ノズル６１の第２ノズル軸６５の外周面にのみ塩浴軟窒化処理が施されるようにしても構わない。

【0035】

駆動リング６９の全表面には、塩浴軟窒化処理が施されており、換言すれば、塩浴軟窒化処理によって窒化物層が形成されている。なお、駆動リング６９の全表面に塩浴軟窒化処理が施される代わりに、駆動リング６９の内周面にのみ塩浴軟窒化処理が施されるようにしても構わない。

【0036】

続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。

【0037】

ガス取入口４３から取入れた排気ガスをタービンスクロール流路４５を経由してタービンインペラ３７の入口側から出口側（排気ガスの流れ方向から見て上流側から下流側）へ流通させることにより、排気ガスの圧力エネルギーを利用して回転力（回転トルク）を発生させて、ロータ軸９及びコンプレッサインペラ１５をタービンインペラ３７と一体的に回転させることができる。これにより、空気取入口２１から取入れた空気を圧縮して、ディフューザ流路２３及びコンプレッサスクロール流路２５を経由して空気排出口２７から排出することができ、エンジンに供給される空気を過給することができる。

【0038】

ここで、排気ガスの流量が少ない場合（換言すれば、エンジン回転数が低速域にある場合）には、アクチュエータによって駆動軸８１を一方向に回転させることにより、駆動用伝達リンク８５及び複数の同期用伝達リンク７９を適宜に揺動させつつ、複数の可変ノズル６１を絞る方向へ同期して回転させる。これにより、タービンインペラ３７側に供給される排気ガスの流路面積（タービンインペラ３７のスロート面積）を小さくして、排気ガスの流速を高め、タービンインペラ３７の仕事を十分に確保する。

【0039】

また、排気ガスの流量が多い場合（換言すれば、エンジン回転数が高速域にある場合）には、アクチュエータによって駆動軸８１を他方向に回転させることにより、駆動用伝達リンク８５及び複数の同期用伝達リンク７９を適宜に揺動させつつ、複数の可変ノズル６１を開く方向へ同期して回転させる。これにより、タービンインペラ３７側に供給される排気ガスの流路面積を大きくして、多くの排気ガスを供給する。（可変容量型過給機１の通常の作用）。

【0040】

可変容量型過給機１の通常の作用の他に、シュラウド５１の対向面、間隙調整プレート５５の対向面、各可変ノズル６１の一側面、各可変ノズル６１の他側面、各可変ノズル６１の第１ノズル軸６３の外周面、及び各可変ノズル６１の第２ノズル軸６５の外周面にそれぞれ塩浴軟窒化処理が施されているため、シュラウド５１の対向面等の表面硬度を十分に高めることができる。これにより、シュラウド５１の対向面と可変ノズル６１の一側面との間の摺動抵抗、間隙調整プレート５５の対向面と可変ノズル６１の他側面との間の摺動抵抗、各可変ノズル６１の第１ノズル軸６３の外周面とシュラウド５１の第１ガイド穴５３の内周面との間の摺動抵抗、及び各可変ノズル６１の第２ノズル軸６５の外周面と間隙調整プレート５５の第２ガイド穴５９の内周面との間の摺動抵抗を十分に低減することができる。

【0041】

また、シュラウド５１の外周面の前端側部分及び駆動リング６９の内周面に対してそれぞれ塩浴軟窒化処理が施されているため、シュラウド５１の外周面の前端側部分及び駆動リング６９の内周面の表面硬度を十分に高めることができる。これにより、シュラウド５１の外周面の前端側部分と駆動リング６９の内周面との間の摺動抵抗を十分に低減することができる。

【0042】

更に、シュラウド５１の各第１ガイド穴５３の内周面及び間隙調整プレート５５の各第２ガイド穴５９の内周面に対してはそれぞれ塩浴軟窒化処理が省略されているため、シュラウド５１の各第１ガイド穴５３及び間隙調整プレート５５の各第２ガイド穴５９の酸化膨張を抑えて、各可変ノズル６１の作動渋りを十分に低減することができる（可変容量型過給機１の特有の作用）。

【0043】

本発明の実施形態によれば、シュラウド５１の対向面と可変ノズル６１の一側面との間の摺動抵抗等を十分に低減できると共に、各可変ノズル６１の作動渋りを十分に低減できるため、複数の可変ノズル６１を開く方向へ同期して回転させる時（開動作時）と絞る方向へ同期して回転させる時（絞り動作時）との間で、同じノズル開度（複数の可変ノズル６１の開度）におけるタービン回転速度差（タービン回転速度のヒステリシス）を０に近づけて、可変容量型過給機１の制御性能を高いレベルまで確保することができる。

【0044】

更に、発明者は、本発明の効果を確認するために、本発明の実施形態に係るタービン２９を発明品として試作し、可変ノズルユニット４９の構成部材（シュラウド５１等）に塩浴軟窒化処理を施していない点のみが本発明の実施形態に係るタービン２９と異なる比較例に係るタービン（図示量略）を比較品として試作し、発明品及び比較品について実際の運転条件を模擬して性能試験を行い、その結果をまとめると、図６（ａ）（ｂ）に示すようになった。即ち、比較品については、同じノズル開度におけるタービン回転速度のヒステリシスが生じるのに対して、発明品については、同じノズル開度におけるタービン回転速度のヒステリシスがほぼ０になるという、予想外の顕著な効果が確認された。

【0045】

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、例えば、次のように種々の態様で実施可能である。即ち、第１ノズル軸６３及び第２ノズル軸６５を有した両端支持タイプの可変ノズル６１を具備した可変ノズルユニット４９にだけでなく、第１ノズル軸６３及び第２ノズル軸６５のうちのいずれかのノズル軸を有した片持ち支持タイプの可変ノズルを具備した可変ノズルユニットに適用しても構わない。また、可変ノズルユニット４９の構成に用いられた塩浴軟窒化処理をガス窒化処理等の別の窒化処理に変更しても構わない。更に、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。

【符号の説明】

【0046】

１ 可変容量型過給機
３ ベアリングハウジング
９ ロータ軸
１１ コンプレッサ
１３ コンプレッサハウジング
１５ コンプレッサインペラ
２９ タービン
３１ タービンハウジング
３３ 第１タービンハウジング
３５ 第２タービンハウジング
３７ タービンインペラ
４９ 可変ノズルユニット
５１ シュラウド
５３ 第１ガイド穴
５５ 間隙調整プレート
５７ 連結ピン
５９ 第２ガイド穴
６１ 可変ノズル
６３ 第１ノズル軸
６５ 第２ノズル軸
６７ 回転機構
６９ 駆動リング
７１ 同期用接続片
７３ 取付ピン
７５ 駆動用接続片
７７ 取付ピン
７９ 同期用伝達リンク
８１ 駆動軸
８３ 伝達レバー
８５ 駆動用伝達リンク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】