專利名稱：制造可變喉部廢氣渦輪增壓器和可變喉部機(jī)構(gòu)的構(gòu)成部件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造內(nèi)燃機(jī)的可變喉部廢氣渦輪增壓器的方法，所述內(nèi)燃機(jī)具有噴嘴喉部面積改變機(jī)構(gòu)(以下稱為可變喉部機(jī)構(gòu))，用于改變多個噴嘴葉片的葉片角，所述噴嘴葉片通過渦輪殼內(nèi)的部件可旋轉(zhuǎn)地被支撐，并且涉及一種用于制造可變喉部機(jī)構(gòu)的構(gòu)成部件的方法。
背景技術(shù)：
在內(nèi)燃機(jī)的廢氣渦輪增壓器領(lǐng)域中，尤其是用于車輛內(nèi)燃機(jī)的小的廢氣渦輪增壓器，日本未審查專利公開No.59-78983(以下稱為專利文獻(xiàn)1)公開了一種廢氣渦輪增壓器，該廢氣渦輪增壓器的構(gòu)成為在高溫下操作的由陶瓷材料制成的廢氣渦輪和在低溫下操作的由金屬制成的壓縮機(jī)通過釬焊接相連。
在這種廢氣渦輪增壓器中，陶瓷渦輪轉(zhuǎn)子的軸部分的端部為錐形，且錐形孔設(shè)置在金屬增壓器葉輪內(nèi)以便與所述渦輪轉(zhuǎn)子的所述錐形部分緊緊地接合，由此凹陷部分設(shè)置在錐形的軸部分和錐形孔中的一個的表面上或設(shè)置在二者的表面上，從而錐形軸部分通過將要填充在凹陷部分內(nèi)的焊料介質(zhì)與錐形孔相連。由此，在陶瓷材料和金屬材料之間實(shí)現(xiàn)了高精度的連接，通過焊料的媒介性陶瓷渦輪轉(zhuǎn)子和金屬增壓器葉輪之間的連接剛度增加。
在內(nèi)燃機(jī)的廢氣渦輪增壓器領(lǐng)域中，尤其是用于車輛內(nèi)燃機(jī)的小的廢氣渦輪增壓器，可變喉部廢氣渦輪增壓器近年來得到廣泛的發(fā)展，所述可變喉部廢氣渦輪增壓器裝備有可變喉部渦輪，通過該可變喉部渦輪，通過渦輪殼的渦旋進(jìn)入渦輪轉(zhuǎn)子的廢氣的流量能夠根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件變化，從而廢氣流與渦輪增壓器的最佳操作條件匹配。
在像這種的可變喉部渦輪增壓器內(nèi)，在用于改變多個噴嘴葉片的葉片角的可變喉部機(jī)構(gòu)的構(gòu)成部件中，驅(qū)動銷與驅(qū)動環(huán)相連，驅(qū)動環(huán)與杠桿板接合，杠桿板通過噴嘴軸的媒介與噴嘴葉片相連，且與驅(qū)動環(huán)接合的控制套筒與杠桿相連，該杠桿與致動器相連，并且這些連接通常以這樣的方式進(jìn)行，即，驅(qū)動銷和控制套筒通過焊接或壓緊(caulking)固定到驅(qū)動環(huán)和杠桿，所述驅(qū)動銷和控制套筒為軸部件，所述驅(qū)動環(huán)和杠桿是具有孔的部件。
作為連接廢氣渦輪增壓器的構(gòu)成部件的方法，盡管專利文獻(xiàn)1公開了如上所述的方法用于通過釬焊連接陶瓷渦輪轉(zhuǎn)子和由金屬制成的增壓器葉輪，然而，這種連接方法存在如下所述的問題，因此它不能適用于連接可變喉部機(jī)構(gòu)的構(gòu)成部件。
通過專利文獻(xiàn)1中提出的通過釬焊接連接的方法應(yīng)用于連接增壓器葉輪和渦輪轉(zhuǎn)子，其中高的扭矩在高溫下加載到所述渦輪轉(zhuǎn)子上，且凹陷部分設(shè)置在渦輪轉(zhuǎn)子軸的錐形部分的表面上和增壓器葉輪的錐形孔的表面上，以便將焊料填充其中。在焊料沒有很好地填充到凹陷內(nèi)的情況下，在該部分可能發(fā)生破裂。
因此，在這種連接渦輪轉(zhuǎn)子和增壓器葉輪的方法中，必須的是在凹陷范圍內(nèi)的釬焊是均勻和可靠的，并且需要花費(fèi)大量的處理時間、通過釬焊接將渦輪轉(zhuǎn)子和增壓器葉輪連接起來。
進(jìn)而，在連接渦輪轉(zhuǎn)子和增壓器葉輪的方法中，難以確認(rèn)焊料向遠(yuǎn)側(cè)范圍的凹陷朝著增壓器葉輪內(nèi)的孔的底部的滲透和擴(kuò)散。因此，就難以探測連接中的缺陷，并且無法保持渦輪增壓器的穩(wěn)定質(zhì)量。
因此，專利文獻(xiàn)1中的通過釬焊的連接方法不適用于連接可變喉部機(jī)構(gòu)的構(gòu)成部件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種廢氣渦輪增壓器，該廢氣渦輪增壓器裝備有可變喉部機(jī)構(gòu)，其中利用小量的工時和低的成本實(shí)現(xiàn)釬焊，并且其質(zhì)量穩(wěn)定、在構(gòu)成部件的釬焊部分沒有破裂。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種可變喉部廢氣渦輪增壓器，該可變喉部廢氣渦輪增壓器裝備了可變喉部機(jī)構(gòu)，用于改變多個噴嘴葉片的葉片角，所述噴嘴葉片通過包括渦輪殼的部件被可旋轉(zhuǎn)地支撐，其中所述可變喉部機(jī)構(gòu)的構(gòu)成部件中，具有通孔的部件和插入通孔內(nèi)以便固定在其中的軸部件通過釬焊連接。
在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，通孔和軸部件的連接部分形成為軸部件插入通孔內(nèi)且在正常溫度下在軸和孔之間設(shè)置過盈，在孔的插入軸的進(jìn)口側(cè)形成有錐形部分，從而焊料從錐形部分朝著通孔流動，并且軸部件牢固地固定在通孔內(nèi)。
進(jìn)而，本發(fā)明提供一種用于制造可變喉部廢氣渦輪增壓器的可變喉部機(jī)構(gòu)的構(gòu)成部件的方法，所述可變喉部機(jī)構(gòu)用于改變多個噴嘴葉片的葉片角，所述多個噴嘴葉片通過包括渦輪殼的部件而被可旋轉(zhuǎn)地支撐，其中在噴嘴面積改變機(jī)構(gòu)的構(gòu)成部件中，錐形部分形成在具有通孔的部件的孔的、插入軸部件的進(jìn)口處，一塊或幾塊焊料放置在圓錐形面上，軸部件插入通孔內(nèi)且在正常溫度下在軸部件和孔之間設(shè)置過盈，然后具有通孔的部件和軸部件的一體部件在真空爐內(nèi)被加熱到1000℃～1100℃，從而焊料滲透到在孔的內(nèi)周和軸的外周之間通過加熱產(chǎn)生的微小的間隙內(nèi)，然后緩慢地冷卻一體部件并且軸部件被牢固地固定到具有通孔的部件內(nèi)。
優(yōu)選的是，本發(fā)明適用于驅(qū)動環(huán)和驅(qū)動銷的連接部分或控制套筒與杠桿的連接部分中的任一個連接部分或這兩個連接部分。
本發(fā)明通過將注意力給予通過釬焊可變喉部機(jī)構(gòu)的構(gòu)成部件的連接而被提出，其中可靠地通過簡單的方法，當(dāng)大的扭矩施加到動力傳輸部件上時，大的扭矩沒有施加到可變喉部機(jī)構(gòu)上。根據(jù)本發(fā)明，與專利文獻(xiàn)1公開的傳統(tǒng)技術(shù)相比，通過將一塊或幾塊焊料放置在錐形部分的圓周面的點(diǎn)上，可變喉部機(jī)構(gòu)的構(gòu)成部件中，具有通孔的驅(qū)動環(huán)和驅(qū)動銷能夠牢固地、非常容易地連接和固定到一起，其中錐形部分形成在驅(qū)動環(huán)的每個通孔的進(jìn)口側(cè)，驅(qū)動銷插入所述孔內(nèi)且在正常溫度下在銷和孔之間設(shè)置了過盈，驅(qū)動環(huán)和驅(qū)動銷的一體部件在真空爐內(nèi)被加熱到1000℃～1100℃的高溫。
這樣，將軸部件與具有通孔的部件焊接在一起的釬焊能夠利用非常少的工時和以低的成本實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)軸部件配合到具有通孔的部件的通孔內(nèi)時，且一塊或幾塊焊料在用于插入軸部件以便獲得具有通孔的部件和軸部件的一體部件的通孔的進(jìn)口被放置在圓周錐形面的點(diǎn)上，且然后一體部件被在真空爐內(nèi)加熱到1000℃～1100℃的高溫，焊料能夠滲透到在孔的內(nèi)周和軸部件的外周之間通過加熱產(chǎn)生的間隙中，并且僅僅通過將一塊和幾塊焊料放置在錐形部分的圓周面上，焊料在整個間隙上均勻地?cái)U(kuò)散，由此實(shí)現(xiàn)非常牢固的釬焊連接。
進(jìn)而，當(dāng)驅(qū)動銷焊接到通孔內(nèi)時，從孔的進(jìn)口側(cè)到其另一側(cè)的整個區(qū)域內(nèi)的焊料滲透能夠被容易地確認(rèn)，因此在釬焊部分內(nèi)具有缺陷的一體部件能夠被容易地發(fā)現(xiàn)和選出，并且能夠維持部件的穩(wěn)定的質(zhì)量。
因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠得到由通過高連接剛度的釬焊與驅(qū)動銷連接的驅(qū)動環(huán)構(gòu)成的一體部件。
在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，具有通孔的部件和軸部件的每個連接部分構(gòu)造為在通孔的內(nèi)周上形成有間隙，以便沿通孔的軸向方向延伸且從通孔的內(nèi)周起的深度為0.05～0.5毫米，從而允許焊料滲透到所述間隙內(nèi)。
利用這種構(gòu)造，即使由于具有通孔的部件和軸部件的熱膨脹系數(shù)的差異小，在當(dāng)具有通孔的部件和軸部件的一體部件被在真空爐內(nèi)加熱到高溫時在具有通孔的部件的通孔的內(nèi)周和軸部件的外周之間產(chǎn)生的小間隙太小的情況下，焊料也能夠侵入到形成為從通孔的內(nèi)周凹入的凹陷的間隙內(nèi)，從而在具有通孔的部件的內(nèi)周和軸部件的外周之間的整個區(qū)域焊料能夠均勻地滲透。因此，即使具有通孔的部件和軸部件的熱膨脹系數(shù)存在差異，它們的連接部分也能夠牢固地、可靠地被釬焊。
當(dāng)將驅(qū)動銷壓入驅(qū)動環(huán)的通孔內(nèi)時，高的內(nèi)部壓力施加到通孔上，并且可能產(chǎn)生表面的疤痕、破裂或粗糙化。
例如，當(dāng)意欲確保用于壓入的充分的過盈或者表面被進(jìn)行諸如滲鉻處理等表面處理并且壓入的表面趨于被壓配合影響并且變得粗糙時，從強(qiáng)度的觀點(diǎn)看，容易產(chǎn)生小小的缺點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明，設(shè)置間隙用于允許焊料侵入并且焊料進(jìn)入間隙，間隙的表面沒有被刮傷，從而能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)的連接。
在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，所述間隙是深度為0.2～1毫米的半圓形凹槽。
例如這種構(gòu)造，在具有通孔的部件的熱膨脹系數(shù)非常大以及軸部件的熱膨脹系數(shù)非常小的情況下，因此具有通孔的部件和軸部件之間的熱膨脹系數(shù)的差別大，當(dāng)一體部件被加熱到高溫后被冷卻時在被焊接部分產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力通過半圓形間隙而被消除，從而防止由于在焊接部分發(fā)生的過大拉伸應(yīng)力造成釬焊部分的破裂。
根據(jù)本發(fā)明，諸如驅(qū)動銷等軸部件與諸如驅(qū)動環(huán)等具有通孔的部件的連接，和諸如控制套筒等軸部件和諸如杠桿等具有通孔的部件的連接，能夠通過簡單的方法容易地進(jìn)行，其中上述部件都是噴嘴喉部變化機(jī)構(gòu)的構(gòu)成部件，且在所述簡單的方法中，將一塊或幾塊焊料放置在設(shè)置于用于插入軸部件的通孔的進(jìn)口處的圓錐形面上的點(diǎn)上，軸部件插入到通孔內(nèi)且在正常溫度下在軸部件和通孔之間設(shè)置有過盈，且然后具有通孔的部件和軸部件的一體部件被加熱到高溫。
這樣，軸部件和具有通孔的部件的釬焊能夠以非常少的工時和低的成本進(jìn)行。
進(jìn)而，軸部件配合到具有通孔的部件的通孔內(nèi)且一塊或幾塊焊料放置到用于插入軸部件以便獲得具有通孔的部件和軸部件的一體部件的通孔的進(jìn)口處的圓周錐形面的點(diǎn)上，且然后一體部件被在真空爐內(nèi)加熱到1000℃～1100℃的高溫，焊料能夠滲透到通孔的內(nèi)周和軸部件的外周之間通過加熱產(chǎn)生的間隙內(nèi)，并且僅僅通過將一塊或幾塊焊料放置到通孔的錐形部分的圓周面的點(diǎn)上，焊料就能夠在整個間隙上均勻地?cái)U(kuò)散，結(jié)果能夠?qū)崿F(xiàn)非常牢固的釬焊連接并且能夠獲得可變喉部機(jī)構(gòu)，該可變喉部機(jī)構(gòu)的釬焊部分的連接強(qiáng)度非常高且具有穩(wěn)定的質(zhì)量。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的裝備有可變喉部機(jī)構(gòu)的可變喉部廢氣渦輪增壓器的相關(guān)部分的縱向截面圖；圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的代表視圖，其中圖2A是驅(qū)動環(huán)的主視圖，圖2B是沿圖2A截取的截面圖；圖3是示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的驅(qū)動銷和驅(qū)動環(huán)的連接部分(對應(yīng)圖2B中箭頭Z所示的部分)的細(xì)節(jié)的放大截面圖；圖4是第一實(shí)施例的驅(qū)動環(huán)內(nèi)的通孔的放大主視圖；圖5是示出本發(fā)明第二實(shí)施例的驅(qū)動環(huán)內(nèi)的通孔的放大主視圖；
圖6是示出本發(fā)明第三實(shí)施例的驅(qū)動環(huán)內(nèi)的通孔的放大主視圖；圖7示出了本發(fā)明第四實(shí)施例，其中圖7A是驅(qū)動環(huán)的主視圖，圖7B是示出了控制套筒和杠桿的連接部分的細(xì)節(jié)的放大截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，除非特別說明，實(shí)施例中的構(gòu)成部件的尺寸、材料和相對位置應(yīng)解釋為示例性的，而非對本發(fā)明范圍的限制。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的裝備有可變喉部機(jī)構(gòu)的可變喉部廢氣渦輪增壓器的相關(guān)部分的縱向截面圖。
參考圖1，標(biāo)號10為渦輪殼，11為形成在渦輪殼10內(nèi)的渦室。標(biāo)號12為徑向流動型渦輪轉(zhuǎn)子，其與未示出的增壓器葉輪同軸連接且其渦輪軸12a利用軸承13a通過軸承殼13被支承用于旋轉(zhuǎn)。標(biāo)號100a示出了廢氣渦輪增壓器的旋轉(zhuǎn)中心。
標(biāo)號2是噴嘴葉片，多個噴嘴葉片沿圓周等間隔布置在用于形成在渦室11內(nèi)側(cè)的廢氣的環(huán)形流動通道內(nèi)，且每個噴嘴葉片的噴嘴軸02由固定到渦輪殼10的噴嘴安裝件4可旋轉(zhuǎn)地支撐，從而噴嘴葉片2的葉片角能夠利用可變喉部機(jī)構(gòu)而被改變。
標(biāo)號3是驅(qū)動環(huán)，該驅(qū)動環(huán)3形成在環(huán)形板內(nèi)并且被可旋轉(zhuǎn)地支撐在噴嘴安裝件4的周邊的一部分上。多個驅(qū)動銷32沿圓周等間隔地固定在驅(qū)動環(huán)3上。標(biāo)號1是杠桿板，每個杠桿板與驅(qū)動銷32接合，設(shè)置在其輸入側(cè)(外側(cè)端部)的凹槽與驅(qū)動銷32接合而噴嘴軸02固定到其輸出側(cè)(中心側(cè)端部)。
標(biāo)號8是與未示出的致動器相連的曲柄機(jī)構(gòu)，其將驅(qū)動噴嘴葉片2，標(biāo)號5是與曲柄機(jī)構(gòu)8相連的杠桿，且6是固定到杠桿5并與驅(qū)動環(huán)3接合以便旋轉(zhuǎn)驅(qū)動環(huán)3的控制套筒。
在具有可變喉部機(jī)構(gòu)的可變喉部廢氣渦輪增壓器中，進(jìn)入到渦室11內(nèi)的未示出的內(nèi)燃機(jī)的廢氣進(jìn)入環(huán)形流動通道，同時沿渦室11的渦旋渦旋流動。廢氣流動通過噴嘴葉片之間的空間以便從其周邊進(jìn)入渦輪轉(zhuǎn)子12，在徑向方向朝著中心流動并且沿軸線方向流出，同時在渦輪轉(zhuǎn)子12上施加膨脹功。然后，從渦輪轉(zhuǎn)子流出的廢氣流動通過渦輪殼的出口通道10a并且被排出到外面。
當(dāng)控制通過廢氣渦輪的廢氣流動時，噴嘴葉片2的葉片角通過未示出的葉片角控制裝置確定，從而流動通過噴嘴葉片之間的空間的廢氣的流量為期望的流量。未示出的致動器旋轉(zhuǎn)驅(qū)動環(huán)3，以便將噴嘴葉片2通過曲柄機(jī)構(gòu)8、杠桿5和控制套筒6旋轉(zhuǎn)到由葉片角控制裝置確定的角度。
當(dāng)驅(qū)動環(huán)3被旋轉(zhuǎn)時，通過沿圓周等間隔固定到驅(qū)動環(huán)3的每個驅(qū)動銷32，每個杠桿板1繞每個噴嘴軸02的中心軸線擺動，噴嘴軸02被可旋轉(zhuǎn)地支撐在噴嘴安裝件內(nèi)。固定到每個杠桿板的每個噴嘴軸02被旋轉(zhuǎn)，并且與每個噴嘴軸02成一體的每個噴嘴葉片2被旋轉(zhuǎn)，由此改變噴嘴葉片的葉片角。
本發(fā)明涉及諸如軸部件與具有通孔的部件之間的連接的改進(jìn)，如裝備有如上所述構(gòu)造的可變喉部機(jī)構(gòu)的可變喉部廢氣渦輪增壓器中的驅(qū)動銷和驅(qū)動環(huán)的連接，控制套筒與杠桿的連接。
圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的代表視圖，其中圖2A是驅(qū)動環(huán)的主視圖，圖2B是沿圖2A截取的截面圖，圖3是示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的驅(qū)動銷和驅(qū)動環(huán)的連接部分(對應(yīng)圖2B中箭頭Z所示的部分)的細(xì)節(jié)的放大截面圖，圖4是第一實(shí)施例的驅(qū)動環(huán)內(nèi)的通孔的放大主視圖。
參考圖2到圖4，標(biāo)號3為可變喉部機(jī)構(gòu)100的驅(qū)動環(huán)(具有孔的部件)(見圖1)，31是沿圓周等間隔設(shè)置用于容納驅(qū)動銷32的通孔。每個驅(qū)動銷(軸部件)32通過釬焊固定到每個通孔31。錐形部分31a形成在通孔31的一端，用于插入驅(qū)動銷。
下面將描述第一實(shí)施例中連接驅(qū)動銷32和驅(qū)動環(huán)3的方法。
首先，將用于容納驅(qū)動銷3的通孔31鉆成直徑為D1的良好圓，然后在用于容納驅(qū)動銷32的通孔31的進(jìn)口側(cè)端處形成錐形部分31a。將一塊或幾塊焊料31b放置在錐形部分31a的圓周表面的點(diǎn)上，并且將驅(qū)動銷32插入通孔31內(nèi)且在正常溫度下在驅(qū)動銷32和通孔31之間設(shè)置過盈(驅(qū)動銷和通孔被加工成驅(qū)動銷32的直徑D2稍微大于通孔31的內(nèi)側(cè)直徑)。由此，獲得驅(qū)動環(huán)3和沿圓周布置的驅(qū)動銷32的一體部件。
然后，將一體部件在真空爐內(nèi)加熱到1000℃～1100℃。真空爐用于防止驅(qū)動環(huán)3和驅(qū)動銷32氧化。
通過在真空爐內(nèi)加熱到高溫，驅(qū)動環(huán)3的通孔31的內(nèi)徑D1變得大于驅(qū)動銷32的直徑D21，在通孔31的內(nèi)周與驅(qū)動銷32的外周之間產(chǎn)生非常小的間隙，焊料31b從錐形部分滲透到非常小的間隙內(nèi)。
然后，一體部件被緩慢地冷卻以便在爐內(nèi)固化焊料31b，由此驅(qū)動銷32被牢固地固定到驅(qū)動環(huán)3的通孔31內(nèi)。
當(dāng)驅(qū)動環(huán)3被處理用于滲鉻等時，其已經(jīng)經(jīng)歷了高溫，因此不會發(fā)生由于釬焊時加熱導(dǎo)致的材料性能的惡化。
本發(fā)明通過將注意力給予連接可變喉部機(jī)構(gòu)100的構(gòu)成部件而被提出，可靠地通過簡單地方法進(jìn)行釬焊，當(dāng)大的扭矩施加到動力傳輸部件上時，沒有大的扭矩施加到可變喉部機(jī)構(gòu)100上。根據(jù)第一實(shí)施例，與專利文獻(xiàn)1公開的傳統(tǒng)技術(shù)相比，通過將一塊或幾塊焊料放置在形成于驅(qū)動環(huán)3的通孔31的進(jìn)口側(cè)的錐形部分31a的圓周面的點(diǎn)上，在可變喉部機(jī)構(gòu)100的構(gòu)成部件中，具有通孔的驅(qū)動環(huán)3和驅(qū)動銷32能夠非常容易地、牢固地連接和固定到一起，驅(qū)動銷插入通孔31內(nèi)，且在驅(qū)動銷32和通孔31之間在常溫下設(shè)置過盈，驅(qū)動環(huán)3和驅(qū)動銷32的一體部件被在真空爐內(nèi)加熱到1000℃～1100℃的高溫。
這樣，利用非常小的工時數(shù)就能夠進(jìn)行驅(qū)動銷32和驅(qū)動環(huán)3的釬焊。
當(dāng)驅(qū)動銷32配合到驅(qū)動環(huán)3的通孔31內(nèi)且一塊或幾塊焊料被放置在設(shè)置于每個通孔31的進(jìn)口處的圓周錐形面的點(diǎn)上，其中所述通孔31用于插入每個驅(qū)動銷32以便獲得驅(qū)動銷和驅(qū)動環(huán)的一體部件，且然后一體部件在真空爐內(nèi)被加熱到1000℃～1100℃的高溫，焊料31b能夠滲透到通過加熱在通孔31的內(nèi)周和驅(qū)動銷32的外周之間產(chǎn)生的間隙內(nèi)，且僅僅通過將一塊或幾塊焊料放置在錐形部分31a的圓周面的點(diǎn)上，焊料就能夠在整個間隙上均勻地?cái)U(kuò)散，結(jié)果能夠?qū)崿F(xiàn)非常牢固的釬焊連接。
進(jìn)而，當(dāng)驅(qū)動銷32焊接到通孔31內(nèi)，能夠容易地確認(rèn)從通孔31的進(jìn)口側(cè)到其另一側(cè)整個區(qū)域上的焊料的滲透，因此，在釬焊部分具有缺陷的一體部件能夠容易被發(fā)現(xiàn)和選出，從而能夠維持所述部件的穩(wěn)定的質(zhì)量。因此，能夠得到連接部分的強(qiáng)度非常高且質(zhì)量穩(wěn)定的、由通過釬焊與驅(qū)動銷32相連的驅(qū)動環(huán)3構(gòu)成的一體部件。
圖5是示出本發(fā)明第二實(shí)施例的驅(qū)動環(huán)的通孔的放大主視圖。
在第二實(shí)施例中，通過在通孔31的內(nèi)周上設(shè)置一個多個凹陷用于焊料滲透，一個或多個間隙31c(本實(shí)施例中為6個間隙)設(shè)置在驅(qū)動環(huán)3的通孔31的內(nèi)周(其內(nèi)徑為D2)和驅(qū)動銷32的外周之間，從而間隙的深度a1為0.05～0.5毫米(優(yōu)選為0.05～0.1毫米)。
根據(jù)第二實(shí)施例，即使在當(dāng)驅(qū)動環(huán)3和驅(qū)動銷32的一體部件在真空爐內(nèi)被加熱到高溫時，由于驅(qū)動環(huán)3和驅(qū)動銷32之間的熱膨脹系數(shù)的微小差異，通孔31的內(nèi)周和驅(qū)動銷32的外周之間的間隙很小的情況下，焊料31b也能夠侵入從通孔31的內(nèi)周凹入a1的間隙31c內(nèi)。這樣，焊料能夠均勻地滲透驅(qū)動環(huán)的內(nèi)周和驅(qū)動銷32的外周之間的部分。因此，即使驅(qū)動環(huán)3和驅(qū)動銷32之間的熱膨脹系數(shù)的差異很小，也能夠牢固地、可靠地釬焊驅(qū)動環(huán)3和驅(qū)動銷32的連接部分。
圖6是示出本發(fā)明第三實(shí)施例的驅(qū)動環(huán)的通孔的放大主視圖。
在第三實(shí)施例中，通過在通孔31的內(nèi)周上設(shè)置一個或多個半圓形凹槽以用于焊料滲透，一個或多個間隙31d(本實(shí)施例中為6個間隙)設(shè)置在驅(qū)動環(huán)3的通孔31的內(nèi)周(其內(nèi)徑為D3)和驅(qū)動銷32的外周之間，從而間隙的深度a2為0.2～0.5毫米。
根據(jù)第三實(shí)施例，在驅(qū)動環(huán)3的熱膨脹系數(shù)非常大，而驅(qū)動銷32的熱膨脹系數(shù)非常小的情況下，由此驅(qū)動環(huán)3和驅(qū)動銷32之間的熱膨脹系數(shù)的差異大，通過設(shè)置半圓形間隙31d，當(dāng)一體部件被加熱到高溫后被冷卻時，在焊接部分產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力被消除，從而防止由于在焊接部分產(chǎn)生的過大拉伸應(yīng)力導(dǎo)致的釬焊部分的破裂。
圖7示出了本發(fā)明第四實(shí)施例，其中圖7A是驅(qū)動環(huán)的主視圖，圖7B是示出了控制套筒和杠桿的連接部分的細(xì)節(jié)的放大截面圖。
在第四實(shí)施例中，杠桿5與曲柄機(jī)構(gòu)8和控制套筒6相連，曲柄機(jī)構(gòu)8與未示出的致動器接合，控制套筒6在設(shè)置于驅(qū)動環(huán)3的周邊部分上的凹槽3d處與驅(qū)動環(huán)3接合，以便旋轉(zhuǎn)驅(qū)動環(huán)3。杠桿5的連接通過利用釬焊以與第一實(shí)施例相似的方式(除第一實(shí)施例的錐形部分沒有設(shè)置在第四實(shí)施例中以外)將控制套筒6固定到杠桿5上實(shí)現(xiàn)。
在圖7B中，釬焊部分通過如箭頭Z所示由符號6b指示。
第四實(shí)施例的效果與第一實(shí)施例的效果相似。
盡管在上述實(shí)施例中解釋了驅(qū)動環(huán)3和驅(qū)動銷32的連接以及控制套筒6和杠桿5的連接，然而，需要理解的是，本發(fā)明并不陷于這些實(shí)施例，本發(fā)明可應(yīng)用于可變喉部機(jī)構(gòu)100的構(gòu)成部件中具有通孔的部件和將插入通孔內(nèi)以便固定在其中的軸部件的連接。
根據(jù)本發(fā)明，利用少量的工時和低的成本就能實(shí)現(xiàn)釬焊，并且能夠提供裝備有可變喉部機(jī)構(gòu)的廢氣渦輪增壓器，其質(zhì)量穩(wěn)定并且沒有構(gòu)成部件的釬焊部分破裂的危險。
權(quán)利要求
1.一種裝備有噴嘴喉部面積改變機(jī)構(gòu)的可變喉部廢氣渦輪增壓器，所述噴嘴喉部面積改變機(jī)構(gòu)用于改變多個噴嘴葉片的葉片角，多個噴嘴葉片通過包括渦輪殼的部件被可旋轉(zhuǎn)地支撐，其中在所述噴嘴喉部面積改變機(jī)構(gòu)的構(gòu)成部件中，具有至少一個通孔的部件和至少一個軸部件通過釬焊被連接，所述至少一個軸部件將被插入所述通孔內(nèi)并被固定在所述通孔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變喉部廢氣渦輪增壓器，其中通孔和軸部件的連接部分形成為軸部件插入到通孔內(nèi)，且在常溫下在軸和通孔之間設(shè)置過盈，在軸插入的通孔的進(jìn)口側(cè)設(shè)置了錐形部分，從而焊料從錐形部分朝著通孔流動，并且軸部件被牢固地固定在通孔內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變喉部廢氣渦輪增壓器，其中具有至少一個通孔的部件和軸部件的每個連接部分構(gòu)造為在所述通孔的內(nèi)周形成有間隙，所述間隙沿通孔的軸向延伸并且從通孔的內(nèi)周起具有0.05～0.5毫米的深度，用于允許焊料滲透到所述間隙內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可變喉部廢氣渦輪增壓器，其中所述間隙是深度為0.2～1毫米的半圓形凹槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的可變喉部廢氣渦輪增壓器，其中所述具有通孔的部件和所述軸部件的所述連接部分是驅(qū)動環(huán)和驅(qū)動銷的連接部分或控制套筒和杠桿的連接部分的任一個或者是這兩個連接部分。
6.一種用于制造可變喉部廢氣渦輪增壓器的噴嘴喉部面積改變機(jī)構(gòu)的構(gòu)成部件的方法，所述噴嘴喉部面積改變機(jī)構(gòu)用于改變多個噴嘴葉片的葉片角，所述多個噴嘴葉片通過包括渦輪殼的部件被可旋轉(zhuǎn)地支撐，其中在噴嘴喉部面積改變機(jī)構(gòu)的構(gòu)成部件中，具有至少一個用于插入至少一個軸部件的通孔的部件的通孔的進(jìn)口處形成有錐形部分，至少一塊焊料放置在圓錐形面上，所述軸部件插入通孔內(nèi)，且在常溫下在軸和通孔之間設(shè)置了過盈，然后具有至少一個通孔的部件和軸部件的一體部件在真空爐內(nèi)被加熱到1000℃～1100℃的溫度，從而焊料滲透到通過加熱在通孔的內(nèi)周和軸的外周之間產(chǎn)生的微小間隙內(nèi)，然后所述一體部件被緩慢冷卻并且所述軸部件被牢固地固定到具有至少一個通孔的部件上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于制造可變喉部廢氣渦輪增壓器的噴嘴喉部面積改變機(jī)構(gòu)的構(gòu)成部件的方法，其中具有通孔的部件為噴嘴喉部面積改變機(jī)構(gòu)的驅(qū)動環(huán)，而軸部件為噴嘴喉部面積改變機(jī)構(gòu)的驅(qū)動銷。
全文摘要
本發(fā)明提供一種裝備有噴嘴喉部面積改變機(jī)構(gòu)的廢氣渦輪增壓器，其中利用少量的工時和低的成本實(shí)現(xiàn)釬焊，所述廢氣渦輪增壓器質(zhì)量穩(wěn)定并且沒有在構(gòu)成部件的釬焊部分發(fā)生破裂的危險。裝備有噴嘴喉部面積改變機(jī)構(gòu)的可變喉部廢氣渦輪增壓器，其中所述噴嘴喉部面積改變機(jī)構(gòu)用于改變多個噴嘴葉片的葉片角，多個噴嘴葉片通過包括渦輪殼的部件被可旋轉(zhuǎn)地支撐，其特征是在噴嘴喉部面積改變機(jī)構(gòu)的構(gòu)成部件中具有至少一個通孔的部件和將插入所述通孔內(nèi)并被固定在其中的軸部件通過釬焊被連接。
文檔編號F01D17/16GK1821552SQ200610005039
公開日2006年8月23日 申請日期2006年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月31日
發(fā)明者陣內(nèi)靖明, 中川大志, 稻村勇 申請人:三菱重工業(yè)株式會社