特許 5849445 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】5849445

(24)【登録日】2015年12月11日

(45)【発行日】2016年1月27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 20060101AFI20160107BHJP

【ＦＩ】

   F02B37/24

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2011-131128(P2011-131128)

(22)【出願日】2011年6月13日

(65)【公開番号】特開2013-2293(P2013-2293A)

(43)【公開日】2013年1月7日

【審査請求日】2014年4月24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】植田 隆文

【審査官】 中川 康文

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１４４５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２３３９４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５０−１５５４０３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００７−２０５３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−１０５８３５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６１−０３６１０４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６３−０５７３２７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６３−０７５５３４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００９−０４７０２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１３８５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１９７６３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｂ ３３／００−４１／１０

Ｆ１６Ｂ ９／００−１１／００

Ｆ１６Ｃ １７／００−１７／２６

Ｆ１６Ｃ ３３／００−３３／２８

Ｆ１６Ｃ ３３／７２−３３／８２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

可変容量型過給機のタービンハウジング内におけるタービンスクロール流路とタービンインペラとの間に配設され、前記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、
前記タービンハウジング内に配設され、複数の第１支持穴が円周方向に沿って貫通形成され、背面側が前記タービンスクロール流路に連通したノズルリングと、
前記ノズルリングに離隔対向して設けられ、前記ノズルリングの各第１支持穴に整合する複数の第２支持穴が円周方向に沿って貫通形成され、正面側が前記タービンインペラの出口側に連通し、前記タービンインペラを囲むシュラウドリングと、
前記ノズルリングの対向面と前記シュラウドリングの対向面との間に円周方向に沿って配設され、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、一側に前記ノズルリングの対応する前記第１支持穴に回転可能に支持される第１ノズル軸を有し、他側に前記シュラウドリングの対応する前記第２支持穴に回転可能に支持される第２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の回転動作を同期させるリンク機構と、を具備し、
前記シュラウドリングの各第２支持穴の内周面に環状の穴側段差部が形成され、各可変ノズルの前記第２ノズル軸の外周面に環状の軸側段差部が形成されている、可変ノズルユニット。

【請求項2】

可変容量型過給機のタービンハウジング内におけるタービンスクロール流路とタービンインペラとの間に配設され、前記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、
前記タービンハウジング内に配設され、複数の第１支持穴が円周方向に沿って貫通形成され、背面側が前記タービンスクロール流路に連通したノズルリングと、
前記ノズルリングに離隔対向して設けられ、前記ノズルリングの各第１支持穴に整合する複数の第２支持穴が円周方向に沿って貫通形成され、正面側が前記タービンインペラの出口側に連通し、前記タービンインペラを囲むシュラウドリングと、
前記ノズルリングの対向面と前記シュラウドリングの対向面との間に円周方向に沿って配設され、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、一側に前記ノズルリングの対応する前記第１支持穴に回転可能に支持される第１ノズル軸を有し、他側に前記シュラウドリングの対応する前記第２支持穴に回転可能に支持される第２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の回転動作を同期させるリンク機構と、を具備し、
前記シュラウドリングの各第２支持穴の内周面に環状の穴側段差部が形成され、各可変ノズルの前記第２ノズル軸の先端面が球面状を呈している、可変ノズルユニット。

【請求項3】

可変容量型過給機のタービンハウジング内におけるタービンスクロール流路とタービンインペラとの間に配設され、前記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、
前記タービンハウジング内に配設され、複数の第１支持穴が円周方向に沿って貫通形成され、背面側が前記タービンスクロール流路に連通したノズルリングと、
前記ノズルリングに離隔対向して設けられ、前記ノズルリングの各第１支持穴に整合する複数の第２支持穴が円周方向に沿って貫通形成され、正面側が前記タービンインペラの出口側に連通し、前記タービンインペラを囲むシュラウドリングと、
前記ノズルリングの対向面と前記シュラウドリングの対向面との間に円周方向に沿って配設され、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、一側に前記ノズルリングの対応する前記第１支持穴に回転可能に支持される第１ノズル軸を有し、他側に前記シュラウドリングの対応する前記第２支持穴に回転可能に支持される第２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の回転動作を同期させるリンク機構と、を具備し、
前記シュラウドリングの各第２支持穴の内周面がテーパ状を呈し、前記シュラウドリングの各第２支持穴の内径が前記シュラウドリングの正面側に向かって縮径し、各可変ノズルの前記第２ノズル軸の先端部の外周面がテーパ状を呈し、各可変ノズルの前記第２ノズル軸の先端部の外径が先端方向へ向かって縮径している、可変ノズルユニット。

【請求項4】

前記スクロール流路と前記シュラウドリングの正面側との間を気密にシールするシールカバーを具備した、請求項１から請求項３のうちのいずれか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、前記エンジン側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た、可変容量型過給機。

【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】

可変容量型過給機に用いられる一般的な可変ノズルユニットは、タービンハウジング内におけるタービンスクロール流路とタービンインペラとの間に配設されており、一般的な可変ノズルユニットの具体的な構成は、次のようになる。

【0003】

タービンハウジング内には、ノズルリングが配設されており、このノズルリングには、複数の第１支持穴が円周方向に等間隔に貫通形成されている。また、ノズルリングには、タービンインペラを囲むシュラウドリングが離隔対向して設けられており、このシュラウドリングには、ノズルリングの各第１支持穴に整合する複数の第２支持穴が円周方向に等間隔に貫通形成されている。

【0004】

ノズルリングの対向面とシュラウドリングの対向面との間には、複数の可変ノズルが円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に回転可能である。また、各可変ノズルは、一側に、ノズルリングの対応する第１支持穴に回転可能に支持される第１ノズル軸を有してあって、他側に、シュラウドリングの対応する第２支持穴に回転可能に支持される第２ノズル軸を有している。そして、タービンハウジング内の適宜位置には、複数の可変ノズルの回転動作を同期させるリンク機構（同期機構）が配設されている。ここで、複数の可変ノズルを開く方向へ同期して回転させると、タービンインペラ側へ供給される排気ガスの流路面積が大きくなると共に、複数の可変ノズルを絞る方向へ同期して回転させると、前記排気ガスの流路面積が小さくなるようになっている。

【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、可変ノズルの安定した回転動作を確保するために、通常、可変ノズルの第１ノズル軸の外周面とノズルリングの第１支持穴の内周面との間、及び可変ノズルの第２ノズル穴の外周面とシュラウドリングの第２支持穴の内周面との間に隙間がそれぞれ設けられており、可変容量型過給機の運転中に、排気ガスが前記隙間から可変ノズルユニットの外側へ漏れることがある。そのため、前記隙間からの排気ガスの漏れ流量（リーク流量）が増大すると、可変容量型過給機のタービン効率の低下を招くという問題がある。

【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】

本発明の第１の実施形態は、可変容量型過給機のタービンハウジング内におけるタービンスクロール流路とタービンインペラとの間に配設され、前記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、前記タービンハウジング内に配設され、複数の第１支持穴が円周方向に沿って貫通形成され、背面側が前記タービンスクロール流路に連通したノズルリングと、前記ノズルリングに離隔対向して設けられ、前記ノズルリングの各第１支持穴に整合する複数の第２支持穴が円周方向に沿って貫通形成され、正面側が前記タービンインペラの出口側に連通し、前記タービンインペラを囲むシュラウドリングと、前記ノズルリングの対向面と前記シュラウドリングの対向面との間に円周方向に沿って配設され、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、一側に前記ノズルリングの対応する前記第１支持穴に回転可能に支持される第１ノズル軸を有し、他側に前記シュラウドリングの対応する前記第２支持穴に回転可能に支持される第２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の回転動作を同期させるリンク機構（同期機構）と、を具備し、前記シュラウドリングの各第２支持穴の内周面に環状の穴側段差部が形成され、各可変ノズルの前記第２ノズル軸の外周面に環状の軸側段差部が形成されている。
本発明の第２の実施形態は、可変容量型過給機のタービンハウジング内におけるタービンスクロール流路とタービンインペラとの間に配設され、前記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、前記タービンハウジング内に配設され、複数の第１支持穴が円周方向に沿って貫通形成され、背面側が前記タービンスクロール流路に連通したノズルリングと、前記ノズルリングに離隔対向して設けられ、前記ノズルリングの各第１支持穴に整合する複数の第２支持穴が円周方向に沿って貫通形成され、正面側が前記タービンインペラの出口側に連通し、前記タービンインペラを囲むシュラウドリングと、前記ノズルリングの対向面と前記シュラウドリングの対向面との間に円周方向に沿って配設され、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、一側に前記ノズルリングの対応する前記第１支持穴に回転可能に支持される第１ノズル軸を有し、他側に前記シュラウドリングの対応する前記第２支持穴に回転可能に支持される第２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の回転動作を同期させるリンク機構と、を具備し、前記シュラウドリングの各第２支持穴の内周面に環状の穴側段差部が形成され、各可変ノズルの前記第２ノズル軸の先端面が球面状を呈している。
本発明の第３の実施形態は、可変容量型過給機のタービンハウジング内におけるタービンスクロール流路とタービンインペラとの間に配設され、前記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、前記タービンハウジング内に配設され、複数の第１支持穴が円周方向に沿って貫通形成され、背面側が前記タービンスクロール流路に連通したノズルリングと、前記ノズルリングに離隔対向して設けられ、前記ノズルリングの各第１支持穴に整合する複数の第２支持穴が円周方向に沿って貫通形成され、正面側が前記タービンインペラの出口側に連通し、前記タービンインペラを囲むシュラウドリングと、前記ノズルリングの対向面と前記シュラウドリングの対向面との間に円周方向に沿って配設され、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、一側に前記ノズルリングの対応する前記第１支持穴に回転可能に支持される第１ノズル軸を有し、他側に前記シュラウドリングの対応する前記第２支持穴に回転可能に支持される第２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の回転動作を同期させるリンク機構と、を具備し、前記シュラウドリングの各第２支持穴の内周面がテーパ状を呈し、前記シュラウドリングの各第２支持穴の内径が前記シュラウドリングの正面側に向かって縮径し、各可変ノズルの前記第２ノズル軸の先端部の外周面がテーパ状を呈し、各可変ノズルの前記第２ノズル軸の先端部の外径が先端方向へ向かって縮径している。

【0010】

なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「設けられ」とは、直接的に設けられたことの他に、別部材を介して間接的に設けられたことを含む意であって、同様に、「配設され」とは、直接的に配設されたことの他に、別部材を介して間接的に配設されたことを含む意である。また、「前記ノズルリングの背面側」とは、前記ノズルリングの対向面の反対側のことをいい、「前記シュラウドリングの正面側」とは、前記シュラウドリングの対向面の反対側のことをいう。

【0011】

本発明の第１から第３の実施形態によると、エンジン回転数が低速域にあって、排気ガスの流量が少ない場合には、前記リンク機構を作動させつつ、適宜のアクチュエータ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とにより、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。一方、エンジン回転数が高速域にあって、排気ガスの流量が多い場合には、前記リンク機構を作動させつつ、適宜の前記アクチュエータによって複数の可変ノズルを開く方向へ同期して回転させることにより、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。これにより、排気ガスの流量の多少に関係なく、前記タービンインペラによって回転力を十分かつ安定的に発生させることができる。

【0012】

前述の作用の他に、前記ノズルリングの背面側が前記タービンスクロール流路に連通してあって、前記シュラウドリングの正面側が前記タービンインペラの出口側に連通してあるため、前記ノズルリングの背面側の圧力が前記シュラウドリングの正面側の圧力よりも十分に高くなっており、前記可変ノズルの前記第１ノズル軸の外周面と前記ノズルリングの前記第１支持穴の内周面との間の隙間から前記可変ノズルユニットの外側への排気ガスの漏れを十分に抑制することができる。

【0013】

また、前記可変容量型過給機の運転中における前記ノズルリングの背面側と前記シュラウドリングの正面側との圧力差によって各可変ノズルの前記第２ノズル軸と前記シュラウドリングの対応する前記第２支持穴との間に面圧又は線圧が働くようになっているため、前記可変ノズルの前記第２ノズル軸の外周面と前記シュラウドリングの前記第２支持穴の内周面との間のシール性を十分に確保することができる。

【0014】

本発明の第４の実施形態は、エンジンからの排気ガスのエネルギーを利用して、前記エンジン側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、本発明の第１から第３の実施形態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。

【0015】

本発明の第４の実施形態によると、本発明の第１から第３の実施形態のうちのいずれかの実施形態による作用と同様の作用を奏する。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、前記可変ノズルの前記第１ノズル軸の外周面と前記ノズルリングの前記第１支持穴の内周面との間の隙間から前記可変ノズルユニットの外側への排気ガスの漏れを十分に抑制した上で、前記可変ノズルの前記第２ノズル軸の外周面と前記シュラウドリングの前記第２支持穴の内周面との間のシール性を十分に確保できるため、前記可変ノズルの前記第２ノズル軸の外周面と前記シュラウドリングの前記第２支持穴の内周面との間の隙間からの排気ガスの漏れ流量を低減して、前記可変容量型過給機のタービン効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、図２における矢視部Iの拡大図である。

【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、本発明の第１実施形態に係る車両用の可変容量型過給機の側断面図である。

【図4】図４は、本発明の第２実施形態に係る可変ノズルユニットの要部を示す側断面図であって、図１に相当する図である。

【図5】図５は、本発明の第３実施形態に係る可変ノズルユニットの要部を示す側断面図であって、図１に相当する図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１から図３を参照して説明する。
なお、図面中、「ＦＦ」は、前方向を指し、「ＦＲ」は、後方向を指してある。

【0019】

図３に示すように、本発明の第１実施形態に係る車両用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、可変容量型過給機１の具体的な構成等は、以下のようになる。

【0020】

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、ラジアルベアリング５及び一対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。

【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１１が設けられており、コンプレッサハウジング１１内には、遠心力を利用して空気を圧縮するコンプレッサインペラ１３が回転可能に設けられている。そして、コンプレッサインペラ１３の構成要素について説明すると、コンプレッサハウジング１１内には、コンプレッサホイール１５が設けられており、コンプレッサホイール１５は、ロータ軸９の後端部に固定ナット１７を介して一体的に連結されてあって、コンプレッサインペラ１３の軸心（換言すれば、ロータ軸９の軸心）Ｃ周りに回転可能である。また、コンプレッサホイール１５の外周面は、コンプレッサインペラ１３の軸方向から径方向外側に向かって延びている。更に、コンプレッサホイール１５の外周面には、複数のコンプレッサブレード１９が周方向に等間隔に設けられている。

【0022】

コンプレッサハウジング１１におけるコンプレッサインペラ１３の入口側（コンプレッサハウジング１１の後側）には、空気を取入れる空気取入口２１が形成されており、この空気取入口２１は、空気を浄化するエアクリーナー（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１１との間におけるコンプレッサインペラ１３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、このディフューザ流路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１１の内部には、渦巻き状のコンプレッサスクロール流路２５がコンプレッサインペラ１３を囲むように形成されており、この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１１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、この空気排出口２７は、コンプレッサスクロール流路２５に連通してあって、エンジンの給気マニホールド（図示省略）に接続可能である。

【0023】

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２９が設けられており、このタービンハウジング２９内には、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インペラ３１が回転可能に設けられている。そして、タービンインペラ３１の構成要素について説明すると、タービンハウジング２９内には、タービンホイール３３が設けられており、このタービンホイール３３は、ロータ軸９の前端部に一体的に連結されてあって、タービンインペラ３１の軸心Ｃ周りに回転可能である。また、タービンホイール３３の外周面は、タービンインペラ３１の軸方向から径方向外側に向かって延びている。更に、タービンホイール３３の外周面には、複数のタービンブレード３５が周方向に等間隔に設けられている。

【0024】

タービンハウジング２９の適宜位置には、排気ガスを取入れるガス取入口３７が形成されており、このガス取入口３７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２９の内部には、渦巻き状のタービンスクロール流路３９がタービンインペラ３１を囲むように形成されており、このタービンスクロール流路３９は、ガス取入口３７に連通してある。更に、タービンハウジング２９におけるタービンインペラ３１の出口側（タービンハウジング２９の前側）には、排気ガスを排出するガス排出口４１が形成されており、このガス排出口４１は、タービンスクロール流路３９に連通してあって、排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置（図示省略）に接続可能である。

【0025】

タービンハウジング２９内におけるタービンスクロール流路３９とタービンインペラ３１との間には、タービンインペラ３１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４３が配設されており、この可変ノズルユニット４３の具体的な構成は、次のようになる。

【0026】

図１及び図２に示すように、タービンハウジング２９内におけるタービンインペラ３１の径方向外側（入口側）には、ノズルリング４５が取付リング４７を介して設けられており、このノズルリング４５には、複数の第１支持穴５１が円周方向に等間隔に貫通形成されている。また、ノズルリング４５の背面側（後面側）は、取付リング４７に貫通形成された複数の連通穴５３を介してタービンスクロール流路３９に連通してある。

【0027】

ノズルリング４５には、タービンブレード３５の先端縁を囲むシュラウドリング５５が複数（１つのみ図示）の連結ピン５７を介して前後に離隔対向して設けられており、このシュラウドリング５５は、中央側に、前方向へ突出した円筒部５９を有している。また、シュラウドリング５５には、ノズルリング４５の各第１支持穴５１に整合する複数の第２支持穴６１が円周方向に等間隔に貫通形成されており、シュラウドリング５５の正面側は、タービンインペラ３１の出口側に連通してある。そして、シュラウドリング５５の外縁部には、タービンスクロール流路３９とシュラウドリング５５の正面側との間を気密にシールするシールカバー６３が設けられており、換言すれば、シュラウドリング５５の正面側は、シールカバー６３によってタービンスクロール流路３９と遮断されている。

【0028】

ノズルリング４５の対向面４５ｆとシュラウドリング５５の対向面５５ｆとの間には、複数の可変ノズル６５が円周方向に等間隔に配設されており、各可変ノズル６５は、タービンインペラ３１の軸心Ｃに平行な軸心周りに回転可能（揺動可能）である。また、各可変ノズル６５は、一側（後側）に、ノズルリング４５の対応する第１支持穴５１に回転可能に支持される第１ノズル軸６７を有してあって、他側（前側）に、シュラウドリング５５の対応する第２支持穴６１に回転可能に支持される第２ノズル軸６９を有してあって、各可変ノズル６５の第１ノズル軸６７及び第２ノズル軸６９は、同心上に位置している。更に、各可変ノズル６５の第１ノズル軸６７の基端付近には、ノズルリング４５の対向面４５ｆに接触可能な第１鍔部７１が形成されており、各可変ノズル６５の第２ノズル軸６９の基端付近には、シュラウドリング５５の対向面５５ｆに接触可能な第２鍔部７３が形成されている。

【0029】

タービンハウジング２９内におけるベアリングハウジング３の前部とノズルリング４５の背部（後部）との間には、リンク室７５が区画形成されており、このリンク室７５には、複数の可変ノズル６５の回転動作（開く方向及び絞る方向の回転動作）を同期させるリンク機構（同期機構）７７が配設されている。また、リンク機構７７は、特開２００９−２４３４３１号公報又は特開２００９−２４３３００号公報に示す公知の構成からなるものであって、複数の可変ノズル６５を開く方向及び絞る方向へ回転させるモータ又はシリンダ等のアクチュエータ（図示省略）に動力伝達機構７９を介して連動連結されている。

【0030】

シュラウドリング５５の各第２支持穴６１の内周面には、環状の穴側段差部８１が形成されており、各可変ノズル６５の第２ノズル軸６９の外周面には、環状の軸側段差部８３が形成されている。また、可変容量型過給機１の運転中におけるノズルリング４５の背面側とシュラウドリング５５の正面側との圧力差によって、各可変ノズル６５の第２ノズル軸６９の軸側段差部８３とシュラウドリング５５の対応する第２支持穴６１の穴側段差部８１との間にタービンインペラ３１の軸心に平行な方向の面圧が働くようになっている。

【0031】

続いて、本発明の第１実施形態の作用及び効果について説明する。

【0032】

ガス取入口３７から取入れた排気ガスをタービンスクロール流路３９を経由してタービンインペラ３１の入口側から出口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１３をタービンインペラ３１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（圧縮）することができる。

【0033】

ここで、エンジン回転数が低速域にあって、排気ガスの流量が少ない場合には、リンク機構７７を作動させつつ、アクチュエータによって複数の可変ノズル６５を絞る方向（閉じる方向）へ同期して回転させることにより、タービンインペラ３１側に供給される排気ガスの流路面積（可変ノズル６５のスロート面積）を小さくして、排気ガスの流速を高くして、タービンインペラ３１の仕事量を確保する。一方、エンジン回転数が高速域にあって、排気ガスの流量が多い場合には、リンク機構７７を作動させつつ、アクチュエータによって複数の可変ノズル６５を開く方向へ同期して回転させることにより、可変ノズル６５のスロート面積を大きくして、タービンインペラ３１側に多くの排気ガスを供給する。これにより、排気ガスの流量の多少に関係なく、タービンインペラ３１によって回転力を十分かつ安定的に発生させることができる。

【0034】

前述の作用の他に、ノズルリング４５の背面側（換言すれば、リンク室７５）が取付リング４７の複数の連通穴５３を介してタービンスクロール流路３９に連通してあって、シュラウドリング５５の正面側がタービンインペラ３１の出口側に連通してあるため、ノズルリング４５の背面側の圧力がシュラウドリング５５の正面側の圧力よりも十分に高くなっており、可変ノズル６５の第１ノズル軸６７の外周面とノズルリング４５の第１支持穴５１の内周面との間の隙間から可変ノズルユニット４３の外側への排気ガスの漏れを十分に抑制することができる。

【0035】

また、可変容量型過給機１の運転中におけるノズルリング４５の背面側とシュラウドリング５５の正面側との圧力差によって、各可変ノズル６５の第２ノズル軸６９の軸側段差部８３とシュラウドリング５５の対応する第２支持穴６１の穴側段差部８１との間に面圧が働くようになっているため、可変ノズル６５の第２ノズル軸６９の外周面とシュラウドリング５５の第２支持穴６１の内周面との間のシール性を十分に確保することができる。

【0036】

本発明の第１実施形態によれば、可変ノズル６５の第１ノズル軸６７の外周面とノズルリング４５の第１支持穴５１の内周面との間の隙間から可変ノズルユニット４３の外側への排気ガスの漏れを十分に抑制した上で、可変ノズル６５の第２ノズル軸６９の外周面とシュラウドリング５５の第２支持穴６１の内周面との間のシール性を十分に確保できるため、可変ノズル６５の第２ノズル軸６９の外周面とシュラウドリング５５の第２支持穴６１の内周面との間の隙間からの排気ガスの漏れ流量を低減して、可変容量型過給機１のタービン効率を向上させることができる。

【0037】

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について図４を参照して説明する。なお、図面中、「ＦＦ」は、前方向を指し、「ＦＲ」は、後方向を指してある。

【0038】

図４に示すように、本発明の第２実施形態にあっては、可変容量型過給機１（図３参照）に可変ノズルユニット４３（図１参照）に代えて、可変ノズルユニット８５を用いている。また、本発明の第２実施形態に係る可変ノズルユニット８５は、可変ノズルユニット４３と同様の構成を有しており、可変ノズルユニット８５の構成のうち、可変ノズルユニット４３と異なる部分についてのみ説明する。なお、可変ノズルユニット８５における複数の構成要素のうち、可変ノズルユニット４３における構成要素と対応するものについては、図面中に同一番号を付してある。

【0039】

各可変ノズル６５の第２ノズル軸６９の先端面は、球面状を呈している。また、可変容量型過給機１の運転中におけるノズルリング４５の背面側とシュラウドリング５５の正面側との圧力差によって、各可変ノズル６５の第２ノズル軸６９の先端面とシュラウドリング５５の対応する第２支持穴６１の穴側段差部８１との間にタービンインペラ３１の軸心に平行な方向の線圧が働くようになっている。

【0040】

そして、本発明の第２実施形態においても、本発明の第１実施形態と同様の作用及び効果を奏するものである。

【0041】

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について図５を参照して説明する。なお、図面中、「ＦＦ」は、前方向を指し、「ＦＲ」は、後方向を指してある。

【0042】

図５に示すように、本発明の第３実施形態にあっては、可変容量型過給機１（図３参照）に可変ノズルユニット４３（図１参照）に代えて、可変ノズルユニット８７を用いている。また、本発明の第３実施形態に係る可変ノズルユニット８７は、可変ノズルユニット４３と同様の構成を有しており、可変ノズルユニット８７の構成のうち、可変ノズルユニット４３と異なる部分についてのみ説明する。なお、可変ノズルユニット８７における複数の構成要素のうち、可変ノズルユニット４３における構成要素と対応するものについては、図面中に同一番号を付する。

【0043】

シュラウドリング５５の各第２支持穴６１の内周面は、テーパ状を呈してあって、シュラウドリング５５の各第２支持穴６１の内径は、前方向へ向かって縮径してある。また、各可変ノズル６５の第２ノズル軸６９の外周面の一部（先端部）は、テーパ状を呈してあって、各可変ノズル６５の第２ノズル軸６９の先端部の外径は、前方向へ向かって縮径してある。換言すれば、各可変ノズル６５の第２ノズル軸６９の外周面は、シュラウドリング５５の第２支持穴６１の内周面の相補形状になっている。そして、可変容量型過給機１の運転中におけるノズルリング４５の背面側とシュラウドリング５５の正面側との圧力差によって、各可変ノズル６５の第２ノズル軸６９の外周面とシュラウドリング５５の対応する第２支持穴６１の内周面との間にタービンインペラ３１の軸心に平行な方向の面圧が働くようになっている。

【0044】

なお、シュラウドリング５５の各第２支持穴６１の内周面及び各可変ノズル６５の第２ノズル軸６９の外周面の一部のうちのいずれかがテーパ状を呈するようにしても構わない。この場合には、可変容量型過給機１の運転中におけるノズルリング４５の背面側とシュラウドリング５５の正面側との圧力差によって、各可変ノズル６５の第２ノズル軸６９の外周面とシュラウドリング５５の対応する第２支持穴６１の内周面との間にタービンインペラ３１の軸心に平行な方向の線圧が働くことになる。

【0045】

そして、本発明の第３実施形態においても、本発明の第１実施形態と同様の作用及び効果を奏するものである。

【0046】

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、適宜の変更を行うことにより、種々の態様で実施可能である。また、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】

【0047】

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 コンプレッサハウジング
１３ コンプレッサインペラ
２９ タービンハウジング
３１ タービンインペラ
３３ タービンホイール
３５ タービンブレード
３９ タービンスクロール流路
４３ 可変ノズルユニット
４５ ノズルリング
４５ｆ ノズルリングの対向面
５１ 第１支持穴
５５ シュラウドリング
５５ｆ シュラウドリングの対向面
６１ 第２支持穴
６３ シールカバー
６５ 可変ノズル
６７ 第１ノズル軸
６９ 第２ノズル軸
７５ リンク室
７７ リンク機構
８１ 穴側段差部
８３ 軸側段差部
８５ 可変ノズルユニット
８７ 可変ノズルユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】