特許 6371760 排気ガスターボチャージャ

(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】6371760

(24)【登録日】2018年7月20日

(45)【発行日】2018年8月8日

(54)【発明の名称】排気ガスターボチャージャ

(51)【国際特許分類】

   F02B 37/24 20060101AFI20180730BHJP

【ＦＩ】

   F02B37/24

【請求項の数】6

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2015-509045(P2015-509045)

(86)(22)【出願日】2013年4月19日

(65)【公表番号】特表2015-514925(P2015-514925A)

(43)【公表日】2015年5月21日

(86)【国際出願番号】US2013037328

(87)【国際公開番号】WO2013163024

(87)【国際公開日】20131031

【審査請求日】2015年12月16日

【審判番号】不服2017-6461(P2017-6461/J1)

【審判請求日】2017年5月8日

(31)【優先権主張番号】102012008588.5

(32)【優先日】2012年4月27日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】500124378

【氏名又は名称】ボーグワーナー インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100093861

【弁理士】

【氏名又は名称】大賀 眞司

(74)【代理人】

【識別番号】100129218

【弁理士】

【氏名又は名称】百本 宏之

(72)【発明者】

【氏名】トーマス・ラム

(72)【発明者】

【氏名】ディートマー・メッツ

(72)【発明者】

【氏名】クリスチャン・ハイビット

(72)【発明者】

【氏名】ユリア・ノール

【合議体】

【審判長】 松下 聡

【審判官】 粟倉 裕二

【審判官】 水野 治彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１８０１１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−６５５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０４７５２７（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

F02B33/00-41/10

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タービン（２）であって、
吸気ダクト（４）によって取り囲まれたタービンホイール（３）を有するタービン（２）を有し、
ＶＴＧカートリッジ（５）であって、
前記吸気ダクト（４）を境界付けるディスク（６）及びベーン軸受リング（７）を有し、
前記吸気ダクト（４）に配置され、かつベーンレバー（１０）に接続される回転可能なベーンシャフト（９）を介して前記ベーン軸受リング（７）に取り付けられる複数のベーン（８）であって、前記ベーンレバー（１０）のレバーヘッド（１１）が、前記ベーン軸受リング（７）をその外周に沿って取り囲むユニゾンリング（１３）の関連の溝（１２）内に係合する、複数のベーン（８）を有し、
調整トルクを前記ユニゾンリング（１３）に伝達するために調整シャフト（１５）に動作可能に接続される調整レバー（１４）を有する、ＶＴＧカートリッジ（５）を有する排気ガスターボチャージャ（１）であって、
前記調整レバー（１４）が平坦な構造であり、
前記調整レバー（１４）が、前記ユニゾンリング（１３）に隣接する第１の端部領域（１４Ａ）に、前記ユニゾンリング（１３）に固定される位置決めピン（１７）の周りに係合する溝（１６）を有し、
前記ベーンレバー（１０）が折り曲げられて、前記ユニゾンリング（１３）の前記溝（１２）内に係合する、
排気ガスターボチャージャ（１）。

【請求項2】

前記溝（１６）が一方の側で開口している請求項１に記載の排気ガスターボチャージャ。

【請求項3】

前記調整レバー（１４）が、前記ベーン軸受リング（７）に隣接する第２の端部領域（１４Ｂ）を有し、前記調整レバー（１４）に、前記調整シャフト（１５）が固定される凹部（１７）が設けられる請求項１又は２に記載の排気ガスターボチャージャ。

【請求項4】

前記位置決めピン（１７）が前記ユニゾンリング（１３）に溶接される請求項１〜３のいずれか一項に記載の排気ガスターボチャージャ。

【請求項5】

吸気ダクト（４）を境界付けるディスク（６）及びベーン軸受リング（７）を有し、
前記吸気ダクト（４）に配置され、かつベーンレバー（１０）に接続される回転可能なベーンシャフト（９）を介して前記ベーン軸受リング（７）に取り付けられる複数のベーン（８）であって、前記ベーンレバー（１０）のレバーヘッド（１１）が、前記ベーン軸受リング（７）をその外周に沿って取り囲むユニゾンリング（１３）の関連の溝（１２）内に係合する、複数のベーン（８）を有し、
調整トルクを前記ユニゾンリング（１３）に伝達するために調整シャフト（１５）に動作可能に接続される調整レバー（１４）を有する排気ガスターボチャージャ（１）のＶＴＧカートリッジ（５）であって、
前記調整レバー（１４）が平坦な構造であり、
前記調整レバー（１４）が、前記ユニゾンリング（１３）に隣接する第１の端部領域（１４Ａ）に、前記ユニゾンリング（１３）に固定される位置決めピン（１７）の周りに係合する溝（１６）を有し、
前記ベーンレバー（１０）が折り曲げられて、前記ユニゾンリング（１３）の前記溝（１２）内に係合する、
ＶＴＧカートリッジ（５）。

【請求項6】

前記排気ガスターボチャージャ（１）が、請求項２〜４のいずれか一項に記載の排気ガスターボチャージャ（１）であることを特徴とする請求項５に記載のＶＴＧカートリッジ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１の前提部に記載の排気ガスターボチャージャに関する。

【背景技術】

【0002】

このような排気ガスターボチャージャの場合、調整シャフトによって回転されることができるユニゾンリングによってガイドベーンが調整される可変タービン形状（ＶＴＧ）が設けられるようになっている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明の目的は、ＶＴＧの、特に調整シャフトのシステム内の軸受力を低減することができる、請求項１の前提部に記載したタイプの排気ガスターボチャージャを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0004】

この目的は請求項１の特徴によって達成される。

【0005】

従属請求項は本発明の有利な発展形態を含む。

【0006】

請求項７及び８は、独立して市販することができる対象物として本発明によるＶＴＧカートリッジを規定している。

【0007】

本発明のさらなる詳細、特徴及び利点は、図面を参照して例示的な実施形態の以下の説明から明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明による排気ガスターボチャージャの大幅に単純化した概略図である。

【図2】本発明によるＶＴＧカートリッジの第１の実施形態の平面斜視図である。

【図3】図２に示したＶＴＧカートリッジの拡大部分図である。

【図4】本発明によるＶＴＧカートリッジの部分側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１は、チャージャの回転軸線Ｌを有する本発明による排気ガスターボチャージャ１の大幅に単純化した基本概略図を示している。

【0010】

排気ガスターボチャージャ１はまた、いわゆるＶＴＧカートリッジ５が設けられる吸気ダクト４によって取り囲まれたタービンホイール３を備えるタービン２を有する。このＶＴＧカートリッジ５について、図２〜図４を参照して以下に詳細に説明する。

【0011】

当然、排気ガスターボチャージャ１はまた、排気ガスターボチャージャの他のすべての共通部分、例えば、軸受ハウジング２１に回転可能に取り付けられかつ一方の端部でタービンホイール３を支承し、他方の端部でコンプレッサ１８のコンプレッサホイール１９を支承するロータ２０を有する。これらの部分は、本発明の原理を説明するために重要でないので、同様に、図１に大幅に単純化した概略形態でのみ示されている。

【0012】

上述したように図２〜図４を参照して以下に詳細に説明するＶＴＧカートリッジは、同様に、大幅に単純化した概略形態で示されている。

【0013】

ＶＴＧカートリッジは、排気ガスをタービンホイール３に通過させるための吸気ダクト４をベーン軸受リング７とディスク６との間で境界付ける構造ユニットを意味すると理解される。さらに、このタイプのＶＴＧカートリッジ５は、吸気ダクト４に配置される複数のベーンを有し、これらのベーンについて、図２及び図４は、対応する参照番号を有するすべてのベーン軸受の代表例として、１つのベーンを参照番号８で示している。ベーン８は、ベーン軸受リング７において閉位置と開位置との間で回転可能に移動させることができる。このために、ベーン８は、各々が回転軸線を有するベーンシャフト９を有する。次に、ベーンシャフト９はベーンレバー１０に接続され、これらの内、２つのベーンレバーが各々図２の参照番号１０で示されている。図２が示すように、ここに示した実施形態は、例えば、各々同一の設計の好ましくは折り曲げられた１０個のベーンレバー、相応して１０個のベーン８を有する。

【0014】

各々のベーンレバー１０は、ユニゾンリング１３の関連の溝１２内に係合するレバーヘッド１１を有する。図２は、この点に関して、ユニゾンリング１３が外側で、すなわちその外周に沿ってベーン軸受リング７を取り囲むことを示している。

【0015】

ユニゾンリング１３を半径方向に取り付けるために、本発明に従ってベーンレバー１０によって形成される半径方向軸受が設けられる。このために、ベーンレバー１０は転がりレバーとして形成され、これらのレバーヘッド１１はユニゾンリング１３の溝１２に支持される。図２及び図４は、溝１２が、ベーン軸受リング７のベーンレバー１０の軸受平面に対してオフセットされる平面に配置されることを示しており、このことが、この実施形態のベーンレバー１０の折り曲げ構造の理由である。

【0016】

図２〜図４を組み合わせて見た場合に理解できるように、本発明による排気ガスターボチャージャ１、又は本発明によるＶＴＧカートリッジ５はまた、調整トルクをユニゾンリング１３に伝達するために調整シャフト１５（図３に見ることができる）に動作可能に接続される調整レバー１４を有する。調整シャフト１５は適切なアクチュエータによって作動させることができ、このアクチュエータはそれ自体公知であり、本発明の原理を説明するために重要でないので、図２〜図４に詳細に図示していない。

【0017】

しかし、図２〜図４は、調整レバー１４が平坦な構造であることを示している。この場合、調整レバー１４は第１の端部領域１４Ａを有し、この端部領域は、組み立てられた状態で調整レバー１３に隣接し、位置決めピン１７の周りに係合する溝１６を有する。位置決めピン１７はユニゾンリング１３に固定され、ユニゾンリング１３に溶接されることが好ましい。

【0018】

図２〜図４からも理解できるように、溝１６は一方の側に開口しており、これにより、図３に示した図面から特に理解できるように、第１の端部領域１４Ａのフォーク状の構造がもたらされる。

【0019】

調整レバー１４はまた第２の端部領域１４Ｂを有し、この端部領域は、ベーン軸受リング７に隣接して、特にベーン軸受リング７の上方に配置され、調整シャフト１５が固定される凹部１７が設けられる。図２には、凹部１７のみを見ることができ、これに対し、図３は、凹部１７における調整シャフト１５の配置を単純化した概略図で示している。調整シャフト１５は例えば凹部１７に溶接してもよい。

【0020】

上述の開示に加えて、本発明の開示を補完するために図１〜図４の本発明の例示的な図面が本明細書に明示的に参照される。

【符号の説明】

【0021】

１ 排気ガスターボチャージャ
２ タービン
３ タービンホイール
４ 吸気ダクト
５ ＶＴＧカートリッジ
６ ディスク
７ ベーン軸受リング
８ ベーン
９ ベーンシャフト
１０ ベーンレバー
１１ レバーヘッド
１２ 溝
１３ ユニゾンリング
１４ 調整レバー
１４Ａ、１４Ｂ ユニゾンリングの端部領域
１５ 調整シャフト
１６ 溝
１７ 位置決めピン
Ｌ チャージャの長手方向軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】