(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】
(24)【登録日】2022-10-07
(45)【発行日】2022-10-18
(54)【発明の名称】可変ノズル装置および可変容量型排気ターボ過給機
(51)【国際特許分類】
F02B 37/24 20060101AFI20221011BHJP
F01D 17/16 20060101ALI20221011BHJP
【ＦＩ】
F02B37/24
F01D17/16 C
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2021528731
(86)(22)【出願日】2019-06-26
(86)【国際出願番号】 JP2019025333
(87)【国際公開番号】W WO2020261417
(87)【国際公開日】2020-12-30
【審査請求日】2021-11-15
(73)【特許権者】
【識別番号】316015888
【氏名又は名称】三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000785
【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】サンブハブ ジェイン
(72)【発明者】
【氏名】段本 洋輔
(72)【発明者】
【氏名】秋山 洋二
【審査官】家喜 健太
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１９／０６９６７８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】独国特許出願公開第１０２００７０２２３５６（ＤＥ，Ａ１）
【文献】独国特許出願公開第１０２００４０４３９２８（ＤＥ，Ａ１）
【文献】実開昭５９－７００３５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平１０－６１４５０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０２Ｂ ３７／２４
Ｆ０１Ｄ １７／１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ノズルマウントと、前記ノズルマウントに回動可能に支持される複数のノズルベーンと、
前記ノズルマウントの軸線回りに回動可能に設けられるドライブリングであって、周方向に沿った複数箇所に被嵌合部を有するドライブリングと、
各々が、前記複数のノズルベーンのうちの一つに固定される固定部と、前記ドライブリングの複数の前記被嵌合部のうちの一つに嵌合する嵌合部と、を含む複数のレバープレートと、を備え、
前記被嵌合部は、一方側案内面と、他方側案内面と、を含み、
前記嵌合部は、前記一方側案内面に接触可能な一方側転動面と、前記他方側案内面に接触可能な他方側転動面と、を含み、
前記一方側転動面は、前記一方側案内面と接触する範囲の少なくとも一部において直線状に延在するレバープレート側直線部を含み、
前記一方側案内面は、前記一方側転動面と接触する範囲の少なくとも一部において凸曲線状に延在するドライブリング側凸曲面部を含む
可変ノズル装置。
【請求項2】
前記レバープレート側直線部は、前記レバープレートの長手方向軸線に沿って延在するように構成された請求項１に記載の可変ノズル装置。
【請求項3】
前記ドライブリング側凸曲面部は、前記一方側転動面と接触する範囲における径方向外側の限界接触位置における接線に対して、径方向内側に向かうにつれて距離が徐々に長くなるように構成された請求項２に記載の可変ノズル装置。
【請求項4】
前記他方側案内面は、前記他方側転動面と接触する範囲において直線状に延在するドライブリング側直線部を含み、前記他方側転動面は、前記他方側案内面と接触する範囲において凸曲線状に延在するレバープレート側凸曲面部を含む
請求項１乃至３の何れか１項に記載の可変ノズル装置。
【請求項5】
前記ドライブリング側直線部は、径方向外側が径方向内側よりも前記レバープレートの長手方向軸線に対する距離が短くなるように傾斜しており、前記レバープレート側凸曲面部は、前記他方側案内面と接触する範囲における径方向外側の限界接触位置における接線に対して、径方向内側に向かうにつれて距離が徐々に長くなるように構成された
請求項４に記載の可変ノズル装置。
【請求項6】
前記一方側転動面は、前記レバープレート側直線部よりも径方向内側に連なる内側凸曲面部であって、前記一方側案内面と接触する範囲において凸曲線状に延在する内側凸曲面部をさらに含み、前記内側凸曲面部は、前記レバープレートの長手方向軸線に対して、径方向内側に向かうにつれて距離が徐々に短くなるように構成された
請求項１乃至５の何れか１項に記載の可変ノズル装置。
【請求項7】
前記一方側案内面および前記一方側転動面の夫々は、前記ドライブリングが閉方向に回転する際に互いに接触するように構成された請求項１乃至６の何れか１項に記載の可変ノズル装置。
【請求項8】
請求項１乃至７の何れか１項に記載の可変ノズル装置を備える可変容量型排気ターボ過給機。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ノズルベーンの翼角を可変可能に可能に構成された可変ノズル装置、および上記可変ノズル装置を備える可変容量型排気ターボ過給機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、エンジンの排ガスのエネルギを利用してエンジンの吸気を過給する排気ターボ過給機として、可変容量型排気ターボ過給機が知られている（例えば特許文献１参照）。可変容量型排気ターボ過給機は、タービンハウジングのスクロール流路からタービンホイールに排ガスを送るノズル流路の断面積を、可変ノズル装置により調整することで、タービンホイールへ送られる排ガスの流速や圧力を変化させて過給効果を高めるものである。
【0003】
特許文献１には、ノズルベーンに支軸により一体に連結される軸支端と、ドライブリング（ユニゾンリング）に形成された溝に嵌合する自由端と、を有するレバープレート（アーム）、を備える可変ノズル装置が開示されている。上記レバープレートは、ドライブリングがノズル流路の断面積を減少させる閉方向に回転した際に、直線状に形成された閉側溝壁面に接触する閉側凸曲面と、ドライブリングがノズル流路の断面積を増大させる開方向に回転した際に、上記閉側溝壁面に対して平行に設けられた開側溝壁面に接触する開側凸曲面と、を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１７－１８０４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１には、可変ノズル装置のレバープレートが閉側凸曲面と開側凸曲面を有することにより、レバープレートとドライブリングとの嵌合部分における応力を低減し、上記嵌合部分における摩耗を低減することが開示されている。しかし、可変ノズル装置には、ノズルベーンの位置精度を長期間にわたり安定させるために、上記嵌合部分における摩耗のさらなる低減が求められている。
【0006】
上述した事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態の目的は、レバープレートとドライブリングとが嵌合する嵌合部分における摩耗を抑制することができる可変ノズル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
（１）本発明の少なくとも一実施形態にかかる可変ノズル装置は、
ノズルマウントと、
上記ノズルマウントに回動可能に支持される複数のノズルベーンと、
上記ノズルマウントの軸線回りに回動可能に設けられるドライブリングであって、周方向に沿った複数箇所に被嵌合部を有するドライブリングと、
各々が、上記複数のノズルベーンのうちの一つに固定される固定部と、上記ドライブリングの複数の上記被嵌合部のうちの一つに嵌合する嵌合部と、を含む複数のレバープレートと、を備え、
上記被嵌合部は、一方側案内面と、他方側案内面と、を含み、
上記嵌合部は、上記一方側案内面に接触可能な一方側転動面と、上記他方側案内面に接触可能な他方側転動面と、を含み、
上記一方側転動面は、上記一方側案内面と接触する範囲の少なくとも一部において直線状に延在するレバープレート側直線部を含み、
上記一方側案内面は、上記一方側転動面と接触する範囲の少なくとも一部において凸曲線状に延在するドライブリング側凸曲面部を含む。
ノズルマウントと、
上記ノズルマウントに回動可能に支持される複数のノズルベーンと、
上記ノズルマウントの軸線回りに回動可能に設けられるドライブリングであって、周方向に沿った複数箇所に被嵌合部を有するドライブリングと、
各々が、上記複数のノズルベーンのうちの一つに固定される固定部と、上記ドライブリングの複数の上記被嵌合部のうちの一つに嵌合する嵌合部と、を含む複数のレバープレートと、を備え、
上記被嵌合部は、一方側案内面と、他方側案内面と、を含み、
上記嵌合部は、上記一方側案内面に接触可能な一方側転動面と、上記他方側案内面に接触可能な他方側転動面と、を含み、
上記一方側転動面は、上記一方側案内面と接触する範囲の少なくとも一部において直線状に延在するレバープレート側直線部を含み、
上記一方側案内面は、上記一方側転動面と接触する範囲の少なくとも一部において凸曲線状に延在するドライブリング側凸曲面部を含む。
【0008】
上記（１）の構成によれば、レバープレートに直線状に延在するレバープレート側直線部が設けられ、ドライブリングに凸曲線状に延在するドライブリング側凸曲面部が設けられている。ここで、ドライブリングの回転半径は、レバープレートの回転半径よりも大きいため、ドライブリング側凸曲面部は、仮にドライブリングに直線状に延在する直線部を設け、且つ、レバープレートに凸曲面状に延在する凸曲面部を設ける場合に比べて、凸曲面部の形状を緩やかな形状にすることができる。ドライブリング側凸曲面部を緩やかな形状にすることで、レバープレートとドライブリングとの接触部分にかかる応力を低減させることができる。上記接触部分にかかる応力を低減させることで、レバープレートとドライブリングとの嵌合部分の摩耗を抑制することができる。
【0009】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の可変ノズル装置であって、上記レバープレート側直線部は、上記レバープレートの長手方向軸線に沿って延在するように構成された。
【0010】
上記（２）の構成によれば、レバープレート側直線部は、レバープレートの長手方向軸線に沿って延在しているので、レバープレートのドライブリングとの接触部分にかかる応力を低減させることができる。このため、レバープレートの摩耗を抑制することができる。
【0011】
（３）幾つかの実施形態では、上記（２）に記載の可変ノズル装置であって、上記ドライブリング側凸曲面部は、上記一方側転動面と接触する範囲における径方向外側の限界接触位置における接線に対して、径方向内側に向かうにつれて距離が徐々に長くなるように構成された。
【0012】
上記（３）の構成によれば、ドライブリング側凸曲面部は、一方側転動面と接触する範囲における径方向外側の限界接触位置における接線に対して、径方向内側に向かうにつれて距離が徐々に長くなるように構成されている。この場合には、ドライブリングが周方向における一方側に回転すると、ドライブリング側凸曲面部の一方側転動面（レバープレート側直線部を含む）に対する接触部分が、一方側転動面のドライブリング側凸曲面部に対する接触部分と同じ径方向内側に向かって移動する。このため、ドライブリング側凸曲面部と一方側転動面との接触部分における摩擦抵抗を低減することができる。上記接触部分における摩擦抵抗を低減することで、レバープレートとドライブリングとの嵌合部分の摩耗を抑制することができる。
【0013】
（４）幾つかの実施形態では、上記（１）～（３）の何れかに記載の可変ノズル装置であって、上記他方側案内面は、上記他方側転動面と接触する範囲において直線状に延在するドライブリング側直線部を含み、上記他方側転動面は、上記他方側案内面と接触する範囲において凸曲線状に延在するレバープレート側凸曲面部を含む。
【0014】
レバープレートとドライブリングとの嵌合部分におけるクリアランスが大きいと、振動によりレバープレートの嵌合部が大きく揺れ動き、ドライブリングの被嵌合部に繰り返し衝突するため、上記嵌合部分のクリアランスは小さい方が好ましい。上記（４）の構成によれば、レバープレートの一方側にレバープレート側直線部が、他方側にレバープレート側凸曲面部が設けられている。ドライブリングの一方側にドライブリング側凸曲面部が、他方側にドライブリング側直線部が設けられている。この場合には、レバープレートの一方側および他方側の夫々に直線部を設け、且つ、ドライブリングの一方側および他方側の夫々に凸曲面部を設ける場合に比べて、ドライブリングの回動範囲の全範囲のレバープレートとドライブリングとの嵌合部分のクリアランスの最大値を小さくすることができる。上記の構成によれば、上記嵌合部分のクリアランスの最大値を小さくすることができるので、上記嵌合部分の振動による摩耗を抑制することができる。
【0015】
（５）幾つかの実施形態では、上記（４）に記載の可変ノズル装置であって、上記ドライブリング側直線部は、径方向外側が径方向内側よりも前記レバープレートの長手方向軸線に対する距離が短くなるように傾斜しており、上記レバープレート側凸曲面部は、上記他方側案内面と接触する範囲における径方向外側の限界接触位置における接線に対して、径方向内側に向かうにつれて距離が徐々に長くなるように構成された。
【0016】
上記（５）の構成によれば、ドライブリング側直線部は、径方向外側が径方向内側よりも長手方向軸線に対する距離が短くなるように傾斜している。そして、レバープレート側凸曲面部は、他方側案内面と接触する範囲における径方向外側の限界接触位置における接線に対して、径方向内側に向かうにつれて距離が徐々に長くなるように構成されている。この場合には、ドライブリングが周方向における他方側に回転すると、レバープレート側凸曲面部の他方側案内面（ドライブリング側直線部を含む）に対する接触部分が、他方側案内面のレバープレート側凸曲面部に対する接触部分と同じ径方向内側に移動する。このため、レバープレート側凸曲面部と一方側転動面との接触部分における摩擦抵抗を低減することができる。上記接触部分における摩擦抵抗を低減することで、レバープレートとドライブリングとの嵌合部分の摩耗を抑制することができる。
【0017】
（６）幾つかの実施形態では、上記（１）～（５）の何れかに記載の可変ノズル装置であって、上記一方側転動面は、上記レバープレート側直線部よりも径方向内側に連なる内側凸曲面部であって、上記一方側案内面と接触する範囲において凸曲線状に延在する内側凸曲面部をさらに含み、上記内側凸曲面部は、上記レバープレートの長手方向軸線に対して、径方向内側に向かうにつれて距離が徐々に短くなるように構成された。
【0018】
上記（６）の構成によれば、一方側転動面は、上述したレバープレート側直線部と、レバープレート側直線部よりも径方向内側に連なる内側凸曲面部であって、一方側案内面と接触する範囲において凸曲線状に延在する内側凸曲面部と、を含んでいる。上記内側凸曲面部は、レバープレートの長手方向軸線に対して、径方向内側に向かうにつれて距離が徐々に短くなるように構成されている。このため、ドライブリング側凸曲面部は、ドライブリングが回転した際に、レバープレート側直線部および内側凸曲面部に接触するようになっている。この場合には、ドライブリング側凸曲面部は、一方側転動面がレバープレート側直線部のみを含む場合に比べて、緩やかな形状にすることができる。ドライブリング側凸曲面部を緩やかな形状にすることで、レバープレートとドライブリングとの接触部分にかかる応力を低減させることができ、ひいてはレバープレートとドライブリングとの嵌合部分の摩耗を抑制することができる。
【0019】
（７）幾つかの実施形態では、上記（１）～（６）の何れかに記載の可変ノズル装置であって、上記一方側案内面および上記一方側転動面の夫々は、上記ドライブリングが閉方向に回転する際に互いに接触するように構成された。
【0020】
ドライブリングを閉方向に回転させる際には、ノズルベーンによりノズル流路の流路断面積を小さくするため、ノズル流路を流れる排ガスからノズルベーンに加えられる圧力が大きくなる。このため、ドライブリングを開方向に回転させる際に比べて、レバープレートとドライブリングとの接触部分にかかる応力が大きい。上記（７）の構成によれば、一方側案内面および一方側転動面の夫々は、ドライブリングが閉方向に回転する際に互いに接触するように構成されている。この場合には、上記接触部分に大きな応力がかかる回転方向である閉方向に、ドライブリングを回転させる際の上記接触部分にかかる応力を低減させることができるため、上記嵌合部分の摩耗を効果的に抑制することができる。
【0021】
（８）本発明の少なくとも一実施形態にかかる可変容量側排気ターボ過給機は、
上記（１）～（７）の何れかに記載の可変ノズル装置を備える。
上記（１）～（７）の何れかに記載の可変ノズル装置を備える。
【0022】
上記（８）の構成によれば、レバープレートに直線状に延在するレバープレート側直線部が設けられ、ドライブリングに凸曲線状に延在するドライブリング側凸曲面部が設けられているため、レバープレートとドライブリングとの嵌合部分の摩耗を抑制することができる。レバープレートとドライブリングとの嵌合部分の摩耗を抑制することで、ノズルベーンを長期間にわたり精度良く動作させることができるため、可変容量側排気ターボ過給機は、エンジンに供給される燃焼用気体の過給圧を長期間にわたり精度良く調整することができる。
【発明の効果】
【0023】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、レバープレートとドライブリングとが嵌合する嵌合部分における摩耗を抑制することができる可変ノズル装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の一実施形態にかかる可変ノズル装置、を備える可変容量型排気ターボ過給機を概略的に示す断面図である。
【図2】本発明の一実施形態にかかる可変容量型排気ターボ過給機を備えるエンジンの構成を概略的に示す概略図である。
【図4】可変ノズル装置の概略断面図である。
【図5】本発明の第１の実施形態におけるレバープレートの概略図である。
【図6】本発明の第１の実施形態におけるドライブリングとレバープレートとの関係を説明するための模式図であって、ドライブリングが閉方向に回動するときのドライブリングとレバープレートの接触部分を説明するための模式図である。
【図7】本発明の第１の実施形態におけるドライブリングとレバープレートとの関係を説明するための模式図であって、ドライブリングが開方向に回動するときのドライブリングとレバープレートの接触部分を説明するための模式図である。
【図8】比較例におけるドライブリングとレバープレートとの関係を説明するための模式図である。
【図9】凸曲面部に近似する近似円の半径と応力の変化量との関係を示すグラフである。
【図10】第２の比較例におけるドライブリングとレバープレートとの関係を説明するための模式図である。
【図11】レバープレート側凸曲面部の形状を説明するための模式図である。
【図12】本発明の第２の実施形態におけるドライブリングとレバープレートとの関係を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。
【0026】
図１は、本発明の一実施形態にかかる可変ノズル装置、を備える可変容量型排気ターボ過給機を概略的に示す断面図である。図２は、本発明の一実施形態にかかる可変容量型排気ターボ過給機を備えるエンジンの構成を概略的に示す概略図である。図３は、図１に示すＡ－Ａ線矢視の概略断面図である。図４は、可変ノズル装置の概略断面図である。
幾つかの実施形態にかかる可変ノズル装置１は、図１に示されるように、排気ターボ過給機２のハウジング２１の内部に搭載される。図示される実施形態では、可変ノズル装置１は、タービンハウジング２１Ａと軸受ハウジング２１Ｃを組み合わせたものの内部に取付けられている。
幾つかの実施形態にかかる可変ノズル装置１は、図１に示されるように、排気ターボ過給機２のハウジング２１の内部に搭載される。図示される実施形態では、可変ノズル装置１は、タービンハウジング２１Ａと軸受ハウジング２１Ｃを組み合わせたものの内部に取付けられている。
【0027】
幾つかの実施形態にかかる排気ターボ過給機２（可変容量型排気ターボ過給機）は、図２に示されるように、回転シャフト２２と、回転シャフト２２の一端部に機械的に連結されるタービンホイール２３と、回転シャフト２２の他端部に機械的に連結されるコンプレッサロータ２４と、回転シャフト２２を回転可能に支持する軸受２５と、これらを収容する上述したハウジング２１と、を備える。
【0028】
図示される実施形態では、ハウジング２１は、タービンホイール２３を収容するタービンハウジング２１Ａと、コンプレッサロータ２４を収容するコンプレッサハウジング２１Ｂと、軸受２５を収容する軸受ハウジング２１Ｃと、を含む。軸受ハウジング２１Ｃは、タービンハウジング２１Ａとコンプレッサハウジング２１Ｂとの間に設けられ、タービンハウジング２１Ａ及びコンプレッサハウジング２１Ｂの夫々に、例えばボルトなどの締結部材により締結されている。
【0029】
コンプレッサロータ２４は、図２に示されるように、エンジン本体２６（燃焼装置）に空気（燃焼用気体）を供給する供給ライン２７に設けられている。タービンホイール２３は、エンジン本体２６から排ガスを排出する排出ライン２８に設けられている。
【0030】
排気ターボ過給機２は、図２に示されるように、エンジン本体２６から排出ライン２８を通って、タービンハウジング２１Ａの内部に導入された排ガスにより、タービンホイール２３を回転させるように構成されている。コンプレッサロータ２４は、回転シャフト２２を介してタービンホイール２３に機械的に連結されているので、タービンホイール２３の回転に連動して回転する。排気ターボ過給機２は、コンプレッサロータ２４の回転により、供給ライン２７を通ってコンプレッサハウジング２１Ｂの内部に導入された空気（燃焼用気体）を圧縮してエンジン本体２６に送るように構成されている。
【0031】
タービンハウジング２１Ａには、例えば図１に示されるように、排ガス導入口３１からタービンハウジング２１Ａの内部に導入された排ガスを、タービンホイール２３に送るためのスクロール状の排ガス流路３２であるスクロール流路３２Ａと、タービンホイール２３から排ガス排出口３３に排ガスを送るための排ガス流路３２である排ガス排出流路３２Ｂと、が形成されている。
【0032】
以下、例えば図１に示されるように、可変ノズル装置１の軸線ＬＡが延在する方向を軸方向Ｘとし、軸線ＬＡに直交する方向を径方向Ｙとする。軸方向Ｘのうち、軸受ハウジング２１Ｃに対してタービンハウジング２１Ａが位置する側（図１中右側）を一方側Ｘ１とし、タービンハウジング２１Ａに対して軸受ハウジング２１Ｃが位置する側（図１中左側）を他方側Ｘ２とする。図示される実施形態では、可変ノズル装置１の軸線ＬＡは、タービンホイール２３の軸線と同一直線上に延在している。
【0033】
可変ノズル装置１は、図１に示されるように、タービンホイール２３の周囲を囲むように、タービンホイール２３の径方向外側に配置される。可変ノズル装置１は、スクロール流路３２Ａとタービンホイール２３との間に、排ガス流路３２であるノズル流路３２Ｃを画定するように構成されている。また、可変ノズル装置１は、ノズルベーン５のベーン翼５２の翼角を変化させることで、ノズル流路３２Ｃの断面積を調整可能に構成されている。ノズル流路３２Ｃの断面積を増減させることにより、スクロール流路３２Ａからタービンホイール２３に流れる排ガスの流速や圧力を変化させることができる。
【0034】
排ガス導入口３１からタービンハウジング２１Ａの内部に導入された排ガスは、スクロール流路３２Ａを通り、その次にノズル流路３２Ｃを通った後に、タービンホイール２３に送られて、タービンホイール２３を回転させる。タービンホイール２３を回転させた排ガスは、排ガス排出流路３２Ｂを通った後に、排ガス排出口３３からタービンハウジング２１Ａの外部に排出される。
【0035】
可変ノズル装置１は、図１に示されるように、ノズルマウント４を備える。ノズルマウント４は、軸線ＬＡに交差（直交）する方向に沿って延在する環状板部４１を含む。ノズルマウント４は、ハウジング２１の内部に支持されるように構成されている。
【0036】
図示される実施形態では、図１に示されるように、ノズルマウント４は、環状板部４１の外周縁部４２が、タービンハウジング２１Ａおよび軸受ハウジング２１Ｃに挟持されることで、ハウジング２１の内部に支持されている。可変ノズル装置１は、ノズルマウント４がハウジング２１の内部に支持されることで、ハウジング２１の内部に支持されている。ノズルマウント４の環状板部４１の軸方向他方側の背面４１３と、軸受ハウジング２１Ｃに形成された環状の溝部２１１と、により、それらの内部に内部空間４３が画定されている。
【0037】
図示される実施形態では、可変ノズル装置１は、例えば図１に示されるように、上述したノズルマウント４と、少なくとも一つのノズルベーン５と、ドライブリング６と、少なくとも一つのレバープレート７と、ノズルプレート８と、少なくとも一つのノズルサポート９と、を備える。ドライブリング６およびレバープレート７は、図１に示されるように、内部空間４３の内部に配置される。
【0038】
ノズルプレート８は、図４に示されるように、軸線ＬＡに交差（直交）する方向に沿って延在するプレート側環状板部８１と、プレート側環状板部８１の内周縁部８２から軸方向の一方側に突出する突出部８３と、を含む。
【0039】
少なくとも一つのノズルサポート９は、図４に示されるように、ノズルプレート８をノズルマウント４から離間して支持するように構成されている。図示される実施形態では、ノズルサポート９は、長手方向を有し、長手方向の一端部９１が環状板部４１（ノズルマウント４）に機械的に連結され、長手方向の他端部９２が、プレート側環状板部８１（ノズルプレート８）に機械的に連結されている。
【0040】
或る実施形態では、少なくとも一つのノズルサポート９は、軸線ＬＡの回りに周方向に沿って互いに間隔をおいて配置される複数のノズルサポート９からなる。この場合には、複数のノズルサポート９の夫々が、ノズルマウント４及びノズルプレート８の夫々に機械的に連結される。
【0041】
上述したノズル流路３２Ｃは、図４に示されるように、ノズルマウント４とノズルプレート８とにより画定される。図示される実施形態では、上述したノズル流路３２Ｃは、環状板部４１の軸方向の一方側に位置するマウント側流路壁面４１１と、プレート側環状板部８１の軸方向の他方側に位置するプレート側流路壁面８１１と、により画定される。プレート側流路壁面８１１は、マウント側流路壁面４１１に対向している。
【0042】
少なくとも一つのノズルベーン５は、図４に示されるように、ノズルマウント４に回動可能に支持されている。少なくとも一つのノズルベーン５は、長手方向を有するベーンシャフト５１と、ベーンシャフト５１の長手方向の一端部に設けられるベーン翼５２と、を含む。ベーン翼５２は、ノズル流路３２Ｃ、すなわちノズルマウント４とノズルプレート８の間に配置されている。図示される実施形態では、ノズルベーン５は、ベーンシャフト５１が環状板部４１に形成された挿通孔４１２に、ベーンシャフト５１が回転可能に支持されることにより、ベーンシャフト５１の軸線ＬＢをノズルベーン５の回転中心として回転可能となっている。
【0043】
図示される実施形態では、少なくとも一つのノズルベーン５は、図３に示されるように、複数のノズルベーン５からなる。上述した挿通孔４１２は、ノズルベーン５と同数形成されている。複数の挿通孔４１２の夫々は、軸線ＬＡ周りの周方向に沿って互いに間隔をおいた離れた位置に形成されている。複数のノズルベーン５の夫々は、ベーンシャフト５１が複数の挿通孔４１２のうちの一つに挿通するようになっている。
【0044】
ドライブリング６は、図４に示されるように、ノズルマウント４の軸線ＬＣ回りに回動可能に設けられている。ドライブリング６は、レバープレート７の嵌合部７１が転動可能に緩く嵌合するように構成された少なくとも一つの被嵌合部６１を有している。ノズルマウント４の軸線ＬＣは、可変ノズル装置１の軸線ＬＡに沿って延在している。図示される実施形態では、軸線ＬＣは、軸線ＬＡと同一直線上に延在している。
【0045】
図示される実施形態では、ノズルマウント４の環状板部４１は、図４に示されるように、上述した挿通孔４１２が形成された内周側部分４４と、内周側部分４４よりも径方向外側に位置する外周側部分４５と、を含む。内周側部分４４は、外周側部分４５よりも肉厚に形成されている。ドライブリング６は、軸線ＬＡに交差（直交）する方向に沿って延在するリング側環状板部６２を含む。リング側環状板部６２の内周面６２１が、ノズルマウント４の内周側部分４４と外周側部分４５との境界に形成された段差面４３１に対向するように配置されている。ドライブリング６は、リング側環状板部６２の内周端部６３が、ノズルマウント４の内周側部分４４の外周端部４６に対して回転可能に支持されるようになっている。
【0046】
図５は、本発明の第１の実施形態におけるレバープレートの概略図である。
少なくとも一つのレバープレート７は、図４に示されるように、ドライブリング６の被嵌合部６１に嵌合する上述した嵌合部７１と、ノズルベーン５に固定される固定部７２と、を含む。図示される実施形態では、少なくとも一つのレバープレート７は、図５に示されるように、レバープレート７の長手方向軸線ＬＬに沿って長手方向を有している。レバープレート７は、長手方向の一端部７３に上述した嵌合部７１が設けられ、長手方向の他端部７４に上述した固定部７２が設けられている。レバープレート７は、一端部７３と他端部７４との間に、一端部７３および他端部７４よりも幅が狭い幅狭部７５が設けられている。
少なくとも一つのレバープレート７は、図４に示されるように、ドライブリング６の被嵌合部６１に嵌合する上述した嵌合部７１と、ノズルベーン５に固定される固定部７２と、を含む。図示される実施形態では、少なくとも一つのレバープレート７は、図５に示されるように、レバープレート７の長手方向軸線ＬＬに沿って長手方向を有している。レバープレート７は、長手方向の一端部７３に上述した嵌合部７１が設けられ、長手方向の他端部７４に上述した固定部７２が設けられている。レバープレート７は、一端部７３と他端部７４との間に、一端部７３および他端部７４よりも幅が狭い幅狭部７５が設けられている。
【0047】
長手方向軸線ＬＬは、レバープレート７の長手方向に沿って軸線である。長手方向軸線ＬＬは、長手方向の他端部７４を左右対称に二分割するような設計線であってもよいし、レバープレート７の面積を二等分する面積二等分線などであってもよい。
【0048】
レバープレート７の固定部７２は、図４に示されるように、ノズルベーン５のベーンシャフト５１に機械的に連結されている。このため、ノズルベーン５のベーン翼５２およびレバープレート７は、ベーンシャフト５１の軸線ＬＢを回転中心として一体的に回転可能となっている。
【0049】
図示される実施形態では、ノズルベーン５のベーンシャフト５１は、ノズルマウント４の挿通孔４１２を挿通し、内周側部分４４よりも軸方向の他方側に突出した一端部５３を含む。レバープレート７の固定部７２は、ベーンシャフト５１の一端部５３が嵌入することで、一端部５３に機械的に連結される貫通孔７２１を含む。
【0050】
図示される実施形態では、ドライブリング６の被嵌合部６１は、リング側環状板部６２の外周縁部６４に形成される溝部６５を含む。レバープレート７の嵌合部７１は、溝部６５の内部に収容され、溝部６５に緩く嵌合するように構成されている。
【0051】
図示される実施形態では、少なくとも一つのレバープレート７は、図３に示されるように、ノズルベーン５と同数設けられている。また、ドライブリング６の少なくとも一つの被嵌合部６１は、レバープレート７と同数形成されている。複数の被嵌合部６１の夫々は、軸線ＬＡ周りの周方向に沿って互いに間隔をおいた離れた位置に形成されている。複数のレバープレート７の夫々は、固定部７２が、複数のノズルベーン５のうちの一つに固定されるとともに、嵌合部７１が、複数の被嵌合部６１のうちの一つに嵌合するようになっている。複数のレバープレート７の夫々は、嵌合部７１が、固定部７２よりも径方向外側に位置するように配置される。
【0052】
図示される実施形態では、図１に示されるように、排気ターボ過給機２は、ドライブリング６を軸線ＬＣ回りに回動させるように構成されたアクチュエータ２９と、アクチュエータ２９の駆動シャフト２９１の駆動（軸線ＬＣ回りの周方向に沿った移動量）を制御するように構成されたコントローラ３０（制御装置）と、を備える。アクチュエータ２９は、電動モータやエアシリンダなどを含む。アクチュエータ２９の駆動シャフト２９１は、ドライブリング６に機械的に連結されている。
【0053】
アクチュエータ２９からノズルベーン５までの動力伝達経路では、アクチュエータ２９の駆動シャフト２９１とドライブリング６、ドライブリング６の被嵌合部６１とレバープレート７の嵌合部７１、レバープレート７の固定部７２とノズルベーン５のベーンシャフト５１の夫々が、互いに連結し合うように構成されている。
【0054】
コントローラ３０によりアクチュエータ２９が駆動されると、アクチュエータ２９の駆動シャフト２９１の移動に伴い、ドライブリング６が軸線ＬＣを回転中心として回動され、ドライブリング６の回動に伴い、複数のレバープレート７が同期的に回動される。
【0055】
図３に示されるような、ドライブリング６が周方向における一方側（図３中時計回り方向、閉方向）に回転すると、全てのレバープレート７は、ベーンシャフト５１の軸線ＬＢを中心に上記周方向における一方側に回転される。この際に、周方向において隣接するベーン翼５２同士が互いに離れる方向に移動する。上記ベーン翼５２の移動に伴い、周方向において隣接するベーン翼５２間の排ガスの流路、すなわち、ノズル流路３２Ｃの断面積が大きくなる。ノズル流路３２Ｃの断面積を大きくする回転方向を、閉方向とする。
【0056】
図３に示されるような、ドライブリング６が周方向における他方側（図３中時計回り方向、開方向）に回転すると、全てのレバープレート７は、ベーンシャフト５１の軸線ＬＢを中心に上記周方向における他方側に回転される。この際に、周方向において隣接するベーン翼５２同士が互いに近づく方向に移動する。上記ベーン翼５２の移動に伴い、周方向において隣接するベーン翼５２間の排ガスの流路、すなわち、ノズル流路３２Ｃの断面積が小さくなる。ノズル流路３２Ｃの断面積を小さくする回転方向を、閉方向とする。
【0057】
なお、他の幾つかの実施形態では、ドライブリング６が周方向における一方側に回転すると、ノズル流路３２Ｃの断面積が小さくなり、ドライブリング６が周方向における他方側に回転すると、ノズル流路３２Ｃの断面積が大きくなるように構成されていてもよい。
【0058】
図６は、本発明の第１の実施形態におけるドライブリングとレバープレートとの関係を説明するための模式図であって、ドライブリングが閉方向に回動するときのドライブリングとレバープレートの接触部分を説明するための模式図である。図７は、本発明の第１の実施形態におけるドライブリングとレバープレートとの関係を説明するための模式図であって、ドライブリングが開方向に回動するときのドライブリングとレバープレートの接触部分を説明するための模式図である。
【0059】
ドライブリング６の被嵌合部６１は、図６、７に示されるように、一方側案内面６６と、一方側案内面６６に対向する他方側案内面６７と、を含む。図示される実施形態では、一方側案内面６６は、上述した溝部６５の周方向他方側の壁面６５１を含み、他方側案内面６７は、上述した溝部６５の周方向一方側の壁面６５２を含む。
【0060】
レバープレート７の嵌合部７１は、図６、７に示されるように、ドライブリング６が回動すると、ドライブリング６の被嵌合部６１に対して転動する。つまり、ドライブリング６が回転するにつれて、ドライブリング６とレバープレート７の接触部分ＣＡが徐々に移動する。
【0061】
レバープレート７の嵌合部７１は、図６、７に示されるように、一方側案内面６６に接触可能な一方側転動面７６と、他方側案内面６７に接触可能な他方側転動面７７と、を含む。一方側転動面７６は、図６に示されるように、ドライブリング６が閉方向（周方向における一方側）に回転しているときに、一方側案内面６６に接触する。他方側転動面７７は、図７に示されるように、ドライブリング６が開方向（周方向における他方側）に回転しているときに、他方側案内面６７に接触する。図示される実施形態では、一方側転動面７６は、上述した嵌合部７１の一面７１１（周方向他方側の面）を含み、他方側転動面７７は、上述した嵌合部７１の、一面７１１とは長手方向軸線ＬＬを挟んで反対側に設けられる他面７１２（周方向一方側の面）を含む。
【0062】
図６に示されるように、ドライブリング６の一方側案内面６６は、径方向外側の限界接触位置ＰＲ１から径方向内側の限界接触位置ＰＲ２までの範囲において、レバープレート７の一方側転動面７６に接触する。一方側案内面６６の一方側転動面７６と接触する範囲をＡＲ１とする。レバープレート７の一方側転動面７６は、径方向外側の限界接触位置ＰＬ１から径方向内側の限界接触位置ＰＬ２までの範囲において、ドライブリング６の一方側案内面６６に接触する。一方側転動面７６の一方側案内面６６と接触する範囲をＡＬ１とする。
【0063】
図６に示されるように、ドライブリング６が閉方向（周方向における一方側）に回転しているときに、ドライブリング６とレバープレート７の接触部分ＣＡは、径方向外側から径方向内側に向かって移動する。この際、ドライブリング６のレバープレート７に対する接触部分は、限界接触位置ＰＲ１から径方向内側に向かって限界接触位置ＰＲ２まで移動する。また、レバープレート７のドライブリング６に対する接触部分は、限界接触位置ＰＬ１から径方向内側に向かって限界接触位置ＰＬ２まで移動する。つまり、ドライブリング６およびレバープレート７の夫々の接触部分ＣＡＲ，ＣＡＬは、同じ径方向内側に向かって移動する。
【0064】
図７に示されるように、ドライブリング６の他方側案内面６７は、径方向外側の限界接触位置ＰＲ３から径方向内側の限界接触位置ＰＲ４までの範囲において、レバープレート７の他方側転動面７７に接触する。他方側案内面６７の他方側転動面７７と接触する範囲をＡＲ２とする。レバープレート７の他方側転動面７７は、径方向外側の限界接触位置ＰＬ３から径方向内側の限界接触位置ＰＬ４までの範囲において、ドライブリング６の他方側案内面６７に接触する。他方側転動面７７の他方側案内面６７と接触する範囲をＡＬ２とする。
【0065】
図７に示されるように、ドライブリング６が開方向（周方向における他方側）に回転しているときに、ドライブリング６とレバープレート７の接触部分ＣＡは、径方向内側から径方向外側に向かって移動する。この際、ドライブリング６のレバープレート７に対する接触部分は、限界接触位置ＰＲ４から径方向外側に向かって限界接触位置ＰＲ３まで移動する。また、レバープレート７のドライブリング６に対する接触部分は、限界接触位置ＰＬ４から径方向外側に向かって限界接触位置ＰＬ３まで移動する。つまり、ドライブリング６およびレバープレート７の夫々の接触部分ＣＡＲ，ＣＡＬは、同じ径方向外側に向かって移動する。
【0066】
幾つかの実施形態にかかる可変ノズル装置１は、図６に示されるように、上述した被嵌合部６１を含むドライブリング６と、上述した嵌合部７１を含むレバープレート７と、を備える。被嵌合部６１は、上述した一方側案内面６６と、上述した他方側案内面６７と、を含み、嵌合部７１は、上述した一方側転動面７６と、上述した他方側転動面７７と、を含む。一方側転動面７６は、一方側案内面６６と接触する範囲ＡＬ１の少なくとも一部において直線状に延在するレバープレート側直線部７８を含み、一方側案内面６６は、一方側転動面７６と接触する範囲ＡＲ１の少なくとも一部において凸曲線状に延在するドライブリング側凸曲面部６８を含む。
【0067】
図示される実施形態では、図６に示されるように、レバープレート側直線部７８は、上記範囲ＡＬ１の全範囲にわたり直線状に延在しており、ドライブリング側凸曲面部６８は、上記範囲ＡＲ１の全範囲にわたり凸曲線状に延在している。図６に示されるように、ドライブリング側凸曲面部６８の上記範囲ＡＲ１に近似する近似円の半径（曲率半径）をＲ１とする。
【0068】
図８は、比較例におけるドライブリングとレバープレートとの関係を説明するための模式図である。
比較例におけるドライブリング６Ａの一方側案内面６６Ａおよび他方側案内面６７Ａの夫々は、直線状に延在している。比較例におけるレバープレート７Ａの一方側転動面７６Ａおよび他方側転動面７７Ａの夫々は、凸曲線状に延在している。一方側転動面７６Ａに近似する近似円の半径（曲率半径）をＲ２とする。一方側転動面７６Ａの上記半径Ｒ２は、上述したドライブリング側凸曲面部６８の上記半径Ｒ１よりも小さくなっている。図３に示されるように、ドライブリング６の回転半径ＴＲ１は、レバープレート７の回転半径ＴＲ２よりも大きいので、ドライブリング６が軸線ＬＡを中心として所定角度回転した際に、レバープレート７は、軸線ＬＢを中心として上記所定角度よりも大きな角度だけ回転する。このため、一方側転動面７６Ａを緩やかな形状にすると、一方側転動面７６Ａの一方側案内面６６Ａと接触する範囲が、上述した範囲ＡＲ１よりも大きくなり、動作効率の低下を招く虞がある。よって、一方側転動面７６Ａを緩やかな形状にすることは設計上困難である。
比較例におけるドライブリング６Ａの一方側案内面６６Ａおよび他方側案内面６７Ａの夫々は、直線状に延在している。比較例におけるレバープレート７Ａの一方側転動面７６Ａおよび他方側転動面７７Ａの夫々は、凸曲線状に延在している。一方側転動面７６Ａに近似する近似円の半径（曲率半径）をＲ２とする。一方側転動面７６Ａの上記半径Ｒ２は、上述したドライブリング側凸曲面部６８の上記半径Ｒ１よりも小さくなっている。図３に示されるように、ドライブリング６の回転半径ＴＲ１は、レバープレート７の回転半径ＴＲ２よりも大きいので、ドライブリング６が軸線ＬＡを中心として所定角度回転した際に、レバープレート７は、軸線ＬＢを中心として上記所定角度よりも大きな角度だけ回転する。このため、一方側転動面７６Ａを緩やかな形状にすると、一方側転動面７６Ａの一方側案内面６６Ａと接触する範囲が、上述した範囲ＡＲ１よりも大きくなり、動作効率の低下を招く虞がある。よって、一方側転動面７６Ａを緩やかな形状にすることは設計上困難である。
【0069】
図９は、凸曲面部に近似する近似円の半径と応力の変化量との関係を示すグラフである。図９においては、凸曲面部（ドライブリング側凸曲面部６８や一方側転動面７６Ａ）に近似する近似円の半径を横軸にし、レバープレート７とドライブリング６との接触部分ＣＡにかかる応力の、上記半径Ｒ２における応力に対する変化量を縦軸にしている。ドライブリング側凸曲面部６８の上記半径Ｒ１は、一方側転動面７６Ａの上記半径Ｒ２よりも大きいため、ドライブリング側凸曲面部６８は、レバープレート７とドライブリング６との接触部分ＣＡにかかる応力を、上記半径Ｒ２において接触部分ＣＡにかかる応力に比べて、２０％程度、低減させることができる。
【0070】
上記の構成によれば、レバープレート７に直線状に延在するレバープレート側直線部７８が設けられ、ドライブリング６に凸曲線状に延在するドライブリング側凸曲面部６８が設けられている。上述したように、ドライブリング６の回転半径ＴＲ１は、レバープレート７の回転半径ＴＲ２よりも大きいため、ドライブリング側凸曲面部６８は、仮に上記比較例のように、ドライブリング６に直線状に延在する直線部（一方側案内面６６Ａ）を設け、且つ、レバープレート７に凸曲面状に延在する凸曲面部（一方側転動面７６Ａ）を設ける場合に比べて、凸曲面部の形状を緩やかな形状にすることができる。ドライブリング側凸曲面部６８を緩やかな形状にすることで、レバープレート７とドライブリング６との接触部分ＣＡにかかる応力を低減させることができる。上記接触部分ＣＡにかかる応力を低減させることで、レバープレート７とドライブリング６との嵌合部分６０（嵌合部７１および被嵌合部６１を含む）の摩耗を抑制することができる。
【0071】
幾つかの実施形態では、上述した可変ノズル装置１のレバープレート側直線部７８は、例えば図５に示されるように、レバープレート７の長手方向軸線ＬＬに沿って延在するように構成されている。この場合には、レバープレート側直線部７８は、レバープレート７の長手方向軸線ＬＬに沿って延在しているので、レバープレート７のドライブリング６との接触部分ＣＡにかかる応力を低減させることができる。このため、レバープレート７の摩耗を抑制することができる。
【0072】
幾つかの実施形態では、上述した可変ノズル装置１のドライブリング側凸曲面部６８は、図６に示されるように、一方側転動面７６と接触する範囲ＡＲ１における径方向外側の限界接触位置ＰＲ１における接線Ｔ１に対して、径方向内側に向かうにつれて距離が徐々に長くなるように構成されている。この場合には、ドライブリング６が周方向における一方側に回転すると、ドライブリング側凸曲面部６８の一方側転動面７６（レバープレート側直線部７８を含む）に対する接触部分ＣＡＲが、一方側転動面７６のドライブリング側凸曲面部６８に対する接触部分ＣＡＬと同じ径方向内側に向かって移動する。仮に、特許文献１の図６に示されるような、上記接触部分ＣＡＲが径方向内側に向かって移動するのに対して、上記接触部分ＣＡＬが径方向外側に向かって移動するように構成されていると、ドライブリング側凸曲面部６８と一方側転動面７６との接触部分ＣＡにおける摩擦抵抗が増大する。このため、ドライブリング側凸曲面部６８と一方側転動面７６との接触部分ＣＡにおける摩擦抵抗を低減することができる。よって、上記接触部分ＣＡにおける摩擦抵抗を低減することで、レバープレートとドライブリングとの嵌合部分６０の摩耗を抑制することができる。
【0073】
幾つかの実施形態では、上述したドライブリング側凸曲面部６８は、ドライブリング側凸曲面部６８は、図６に示されるように、径方向内側に向かうにつれて徐々に曲率が小さくなるように構成されている。図６に示される実施形態では、径方向外側の限界接触位置ＰＲ１において曲率が最大となり、径方向内側の限界接触位置ＰＲ２において曲率が最小となるように構成されている。この場合には、ドライブリング側凸曲面部６８と一方側転動面７６との接触部分ＣＡにおける摩擦抵抗を効果的に低減することができる。上記接触部分ＣＡにおける摩擦抵抗を効果的に低減することで、レバープレート７とドライブリング６との嵌合部分６０の摩耗を抑制することができる。
【0074】
幾つかの実施形態では、上述した可変ノズル装置１の他方側案内面６７は、図７に示されるように、上述した他方側転動面７７と接触する範囲ＡＲ２において直線状に延在するドライブリング側直線部６９を含む。上述した他方側転動面７７は、上述した他方側案内面６７と接触する範囲ＡＬ２において凸曲線状に延在するレバープレート側凸曲面部７９を含む。
【0075】
図１０は、第２の比較例におけるドライブリングとレバープレートとの関係を説明するための模式図である。
第２の比較例におけるレバープレート７Ｂの一方側転動面７６Ｂおよび他方側転動面７７Ｂの夫々は、直線状に延在している。第２の比較例におけるドライブリング６Ｂの一方側案内面６６Ｂおよび他方側案内面６７Ｂの夫々は、凸曲面状に延在している。この場合には、図１０に示されるような、レバープレート７Ｂとドライブリング６Ｂとの嵌合部分６０ＢのクリアランスＣは、図６に示されるような、上述したレバープレート７とドライブリング６との嵌合部分６０のクリアランスＣ３よりも大きくなる。ここで、上記クリアランスＣは、一方側案内面６６Ｂと一方側転動面７６ＢとのクリアランスＣ１と、他方側転動面７７Ｂと他方側案内面６７ＢとのクリアランスＣ２と、の合計である。また、上記クリアランスＣ３は、一方側案内面６６と一方側転動面７６とのクリアランスと、他方側転動面７７と他方側案内面６７とのクリアランスと、の合計である。
第２の比較例におけるレバープレート７Ｂの一方側転動面７６Ｂおよび他方側転動面７７Ｂの夫々は、直線状に延在している。第２の比較例におけるドライブリング６Ｂの一方側案内面６６Ｂおよび他方側案内面６７Ｂの夫々は、凸曲面状に延在している。この場合には、図１０に示されるような、レバープレート７Ｂとドライブリング６Ｂとの嵌合部分６０ＢのクリアランスＣは、図６に示されるような、上述したレバープレート７とドライブリング６との嵌合部分６０のクリアランスＣ３よりも大きくなる。ここで、上記クリアランスＣは、一方側案内面６６Ｂと一方側転動面７６ＢとのクリアランスＣ１と、他方側転動面７７Ｂと他方側案内面６７ＢとのクリアランスＣ２と、の合計である。また、上記クリアランスＣ３は、一方側案内面６６と一方側転動面７６とのクリアランスと、他方側転動面７７と他方側案内面６７とのクリアランスと、の合計である。
【0076】
レバープレート７とドライブリング６との嵌合部分６０におけるクリアランスが大きいと、振動によりレバープレート７の嵌合部７１が大きく揺れ動き、ドライブリング６の被嵌合部６１に繰り返し衝突するため、上記嵌合部分６０のクリアランスＣ３は小さい方が好ましい。上記の構成によれば、レバープレート７の一方側にレバープレート側直線部７８が、他方側にレバープレート側凸曲面部７９が設けられている。ドライブリング６の一方側にドライブリング側凸曲面部６８が、他方側にドライブリング側直線部６９が設けられている。この場合には、図１０に示されるような、レバープレート７Ｂの一方側および他方側の夫々に直線部（一方側転動面７６Ｂ，他方側転動面７７Ｂ）を設け、且つ、ドライブリング６Ｂの一方側および他方側の夫々に凸曲面部（一方側案内面６６Ｂ，他方側案内面６７Ｂ）を設ける場合に比べて、レバープレート７とドライブリング６との嵌合部分６０のクリアランスＣ３の最大値を小さくすることができる。上記の構成によれば、上記嵌合部分６０のクリアランスＣ３の最大値を小さくすることができるので、上記嵌合部分６０の振動による摩耗を抑制することができる。
【0077】
図１１は、レバープレート側凸曲面部の形状を説明するための模式図である。
幾つかの実施形態では、上述したレバープレート側凸曲面部７９は、以下の方法により特定される形状を有している。まず、ドライブリング側直線部６９の形状を任意の直線ＳＬにより描く。任意の直線ＳＬからクリアランスＣ４だけ長手方向軸線ＬＬに向かってずれた直線ＯＬを描く。ここで、クリアランスＣ４は、ドライブリング６が回動する際に必要とするクリアランスである。全開から全閉までの各動作状態における直線ＯＬをまとめて重ね合わせた直線群ＯＤを設ける。直線群ＯＤにおいて重ね合わされた直線ＯＬに対して、長手方向軸線ＬＬが位置する側から上記重ね合わされた直線ＯＬに内接する内接円ＩＣを描写する。上記内接円ＩＣの円弧形状が、レバープレート側凸曲面部７９の形状となる。この場合には、レバープレート側凸曲面部７９の形状を上記内接円ＩＣの円弧形状とすることで、レバープレート７とドライブリング６との嵌合部分６０のクリアランスを、上記クリアランスＣ４（ドライブリング６が回動する際に必要とするクリアランス）にすることができる。上記の構成によれば、上記嵌合部分６０のクリアランスＣ３（図６参照）の最大値をクリアランスＣ４とすることができるので、上記嵌合部分６０の振動による摩耗を抑制することができる。
幾つかの実施形態では、上述したレバープレート側凸曲面部７９は、以下の方法により特定される形状を有している。まず、ドライブリング側直線部６９の形状を任意の直線ＳＬにより描く。任意の直線ＳＬからクリアランスＣ４だけ長手方向軸線ＬＬに向かってずれた直線ＯＬを描く。ここで、クリアランスＣ４は、ドライブリング６が回動する際に必要とするクリアランスである。全開から全閉までの各動作状態における直線ＯＬをまとめて重ね合わせた直線群ＯＤを設ける。直線群ＯＤにおいて重ね合わされた直線ＯＬに対して、長手方向軸線ＬＬが位置する側から上記重ね合わされた直線ＯＬに内接する内接円ＩＣを描写する。上記内接円ＩＣの円弧形状が、レバープレート側凸曲面部７９の形状となる。この場合には、レバープレート側凸曲面部７９の形状を上記内接円ＩＣの円弧形状とすることで、レバープレート７とドライブリング６との嵌合部分６０のクリアランスを、上記クリアランスＣ４（ドライブリング６が回動する際に必要とするクリアランス）にすることができる。上記の構成によれば、上記嵌合部分６０のクリアランスＣ３（図６参照）の最大値をクリアランスＣ４とすることができるので、上記嵌合部分６０の振動による摩耗を抑制することができる。
【0078】
幾つかの実施形態では、図７に示されるように、上述したドライブリング側直線部６９は、径方向外側が径方向内側よりもレバープレート７の長手方向軸線ＬＬに対する距離が短くなるように傾斜している。上述したレバープレート側凸曲面部７９は、上述した他方側案内面６７と接触する範囲ＡＬ２における径方向外側の限界接触位置ＰＬ３における接線Ｔ２に対して、径方向内側に向かうにつれて距離が徐々に長くなるように構成された。
【0079】
上記の構成によれば、ドライブリング側直線部６９は、径方向外側が径方向内側よりも長手方向軸線ＬＬに対する距離が短くなるように傾斜している。そして、レバープレート側凸曲面部７９は、他方側案内面６７と接触する範囲ＡＬ２における径方向外側の限界接触位置ＰＬ３における接線Ｔ２に対して、径方向内側に向かうにつれて距離が徐々に長くなるように構成されている。この場合には、ドライブリング６が周方向における他方側に回転すると、レバープレート側凸曲面部７９の他方側案内面６７（ドライブリング側直線部６９を含む）に対する接触部分ＣＡＬが、他方側案内面６７のレバープレート側凸曲面部７９に対する接触部分ＣＡＲと同じ径方向内側に移動する。このため、レバープレート側凸曲面部７９と他方側案内面６７との接触部分ＣＡにおける摩擦抵抗を低減することができる。上記接触部分ＣＡにおける摩擦抵抗を低減することで、レバープレート７とドライブリング６との嵌合部分６０の摩耗を抑制することができる。
【0080】
図１２は、本発明の第２の実施形態におけるドライブリングとレバープレートとの関係を説明するための模式図である。
幾つかの実施形態では、上述した一方側転動面７６は、上述したレバープレート側直線部７８よりも径方向内側に連なる内側凸曲面部７０であって、一方側案内面６６と接触する範囲ＡＲ１において凸曲線状に延在する内側凸曲面部７０をさらに含んでいる。つまり、一方側転動面７６は、レバープレート側直線部７８と、内側凸曲面部７０と、を含む。上述した内側凸曲面部７０は、レバープレート７の長手方向軸線ＬＬに対して、径方向内側に向かうにつれて距離が徐々に短くなるように構成された。この場合には、一方側案内面６６をより緩やかな形状にすることができる。
幾つかの実施形態では、上述した一方側転動面７６は、上述したレバープレート側直線部７８よりも径方向内側に連なる内側凸曲面部７０であって、一方側案内面６６と接触する範囲ＡＲ１において凸曲線状に延在する内側凸曲面部７０をさらに含んでいる。つまり、一方側転動面７６は、レバープレート側直線部７８と、内側凸曲面部７０と、を含む。上述した内側凸曲面部７０は、レバープレート７の長手方向軸線ＬＬに対して、径方向内側に向かうにつれて距離が徐々に短くなるように構成された。この場合には、一方側案内面６６をより緩やかな形状にすることができる。
【0081】
図示される実施形態では、上述した一方側案内面６６は、上記範囲ＡＲ１の全範囲にわたり凸曲線状に延在しているドライブリング側凸曲面部６８Ａを含む。図１２に示されるように、ドライブリング側凸曲面部６８Ａの上記範囲ＡＲ１に近似する近似円の半径（曲率半径）をＲ３とする。ドライブリング側凸曲面部６８Ａの上記半径Ｒ３は、ドライブリング側凸曲面部６８の上記半径Ｒ１よりも大きいため、ドライブリング側凸曲面部６８Ａは、レバープレート７とドライブリング６との接触部分ＣＡにかかる応力を、上記半径Ｒ１において接触部分ＣＡにかかる応力に比べて、低減させることができる。
【0082】
上記の構成によれば、一方側転動面７６は、上述したレバープレート側直線部７８と、レバープレート側直線部７８よりも径方向内側に連なる内側凸曲面部７０であって、一方側案内面６６と接触する範囲ＡＲ１において凸曲線状に延在する内側凸曲面部７０と、を含んでいる。上記内側凸曲面部７０は、レバープレート７の長手方向軸線ＬＬに対して、径方向内側に向かうにつれて距離が徐々に短くなるように構成されている。このため、ドライブリング側凸曲面部６８Ａは、ドライブリング６が回転した際に、レバープレート側直線部７８および内側凸曲面部７０に接触するようになっている。この場合には、ドライブリング側凸曲面部６８Ａは、一方側転動面７６がレバープレート側直線部７８のみを含む場合に比べて、緩やかな形状にすることができる。ドライブリング側凸曲面部６８Ａを緩やかな形状にすることで、レバープレート７とドライブリング６との接触部分ＣＡにかかる応力を低減させることができ、ひいてはレバープレート７とドライブリング６との嵌合部分６０の摩耗を抑制することができる。
【0083】
幾つかの実施形態では、図６に示されるように、上述した可変ノズル装置１の一方側案内面６６および一方側転動面７６の夫々は、ドライブリング６が閉方向に回転する際に互いに接触するように構成された。ドライブリング６を閉方向に回転させる際には、ノズルベーン５によりノズル流路３２Ｃの流路断面積を小さくするため、ノズル流路３２Ｃを流れる排ガスからノズルベーン５に加えられる圧力が大きくなる。このため、ドライブリング６を開方向に回転させる際に比べて、レバープレート７とドライブリング６との接触部分ＣＡにかかる応力が大きい。上記の構成によれば、一方側案内面６６および一方側転動面７６の夫々は、ドライブリング６が閉方向に回転する際に互いに接触するように構成されている。この場合には、上記接触部分ＣＡに大きな応力がかかる回転方向である閉方向に、ドライブリング６を回転させる際の上記接触部分ＣＡにかかる応力を低減させることができるため、上記嵌合部分６０の摩耗を効果的に抑制することができる。
【0084】
幾つかの実施形態にかかる排気ターボ過給機２（可変容量側排気ターボ過給機）は、図１に示されるように、上述した可変ノズル装置１を備える。この場合には、レバープレート７に直線状に延在するレバープレート側直線部７８が設けられ、ドライブリング６に凸曲線状に延在するドライブリング側凸曲面部６８が設けられている。このため、レバープレート７とドライブリング６との嵌合部分６０の摩耗を抑制することができる。上記嵌合部分６０の摩耗を抑制することで、ノズルベーン５を長期間にわたり精度良く動作させることができるため、可変容量側排気ターボ過給機２は、エンジン（エンジン本体２６）に供給される燃焼用気体の過給圧を長期間にわたり精度良く調整することができる。
【0085】
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【符号の説明】
【0086】
１ 可変ノズル装置
２ 排気ターボ過給機
４ ノズルマウント
５ ノズルベーン
６ ドライブリング
６Ａ，６Ｂ 比較例のドライブリング
７ レバープレート
７Ａ，７Ｂ 比較例のレバープレート
８ ノズルプレート
９ ノズルサポート
２１ ハウジング
２１Ａ タービンハウジング
２１Ｂ コンプレッサハウジング
２１Ｃ 軸受ハウジング
２２ 回転シャフト
２３ タービンホイール
２４ コンプレッサロータ
２５ 軸受
２６ エンジン本体
２７ 供給ライン
２８ 排出ライン
２９ アクチュエータ
３０ コントローラ
３１ 排ガス導入口
３２ 排ガス流路
３２Ａ スクロール流路
３２Ｂ 排ガス排出流路
３２Ｃ ノズル流路
３３ 排ガス排出口
４１ 環状板部
４２ 外周縁部
４３ 内部空間
４４ 内周側部分
４５ 外周側部分
４６ 外周端部
５１ ベーンシャフト
５２ ベーン翼
５３ 一端部
６０ 嵌合部分
６１ 被嵌合部
６２ リング側環状板部
６３ 内周端部
６４ 外周縁部
６５ 溝部
６６ 一方側案内面
６７ 他方側案内面
６８ ドライブリング側凸曲面部
６９ ドライブリング側直線部
７０ 内側凸曲面図
７１ 嵌合部
７２ 固定部
７３ 一端部
７４ 他端部
７５ 幅狭部
７６ 一方側転動面
７７ 他方側転動面
７８ レバープレート側直線部
７９ レバープレート側凸曲面部
８１ プレート側環状板部
８２ 内周縁部
８３ 突出部
ＡＬ１，ＡＬ２，ＡＲ１，ＡＲ２ 範囲
Ｃ，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４ クリアランス
ＣＡ，ＣＡＬ，ＣＡＲ 接触部分
ＩＣ 内接円
ＯＤ 直線群
ＯＬ，ＳＬ 直線
ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３，ＰＬ４，ＰＲ１，ＰＲ２，ＰＲ３，ＰＲ４ 限界接触位置
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ 半径
Ｔ１，Ｔ２ 接線
ＴＲ１，ＴＲ２ 回転半径
Ｘ 軸方向
Ｘ１ 一方側
Ｘ２ 他方側
Ｙ 径方向
２ 排気ターボ過給機
４ ノズルマウント
５ ノズルベーン
６ ドライブリング
６Ａ，６Ｂ 比較例のドライブリング
７ レバープレート
７Ａ，７Ｂ 比較例のレバープレート
８ ノズルプレート
９ ノズルサポート
２１ ハウジング
２１Ａ タービンハウジング
２１Ｂ コンプレッサハウジング
２１Ｃ 軸受ハウジング
２２ 回転シャフト
２３ タービンホイール
２４ コンプレッサロータ
２５ 軸受
２６ エンジン本体
２７ 供給ライン
２８ 排出ライン
２９ アクチュエータ
３０ コントローラ
３１ 排ガス導入口
３２ 排ガス流路
３２Ａ スクロール流路
３２Ｂ 排ガス排出流路
３２Ｃ ノズル流路
３３ 排ガス排出口
４１ 環状板部
４２ 外周縁部
４３ 内部空間
４４ 内周側部分
４５ 外周側部分
４６ 外周端部
５１ ベーンシャフト
５２ ベーン翼
５３ 一端部
６０ 嵌合部分
６１ 被嵌合部
６２ リング側環状板部
６３ 内周端部
６４ 外周縁部
６５ 溝部
６６ 一方側案内面
６７ 他方側案内面
６８ ドライブリング側凸曲面部
６９ ドライブリング側直線部
７０ 内側凸曲面図
７１ 嵌合部
７２ 固定部
７３ 一端部
７４ 他端部
７５ 幅狭部
７６ 一方側転動面
７７ 他方側転動面
７８ レバープレート側直線部
７９ レバープレート側凸曲面部
８１ プレート側環状板部
８２ 内周縁部
８３ 突出部
ＡＬ１，ＡＬ２，ＡＲ１，ＡＲ２ 範囲
Ｃ，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４ クリアランス
ＣＡ，ＣＡＬ，ＣＡＲ 接触部分
ＩＣ 内接円
ＯＤ 直線群
ＯＬ，ＳＬ 直線
ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３，ＰＬ４，ＰＲ１，ＰＲ２，ＰＲ３，ＰＲ４ 限界接触位置
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ 半径
Ｔ１，Ｔ２ 接線
ＴＲ１，ＴＲ２ 回転半径
Ｘ 軸方向
Ｘ１ 一方側
Ｘ２ 他方側
Ｙ 径方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】