專利名稱：可變噴嘴機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種培養(yǎng)處理裝置以及自動(dòng)培養(yǎng)裝置。
背景技術(shù)：
作為用于可變?nèi)萘繙u輪的可變噴嘴機(jī)構(gòu)例如已知專利文獻(xiàn)1、2所公開的方案。
專利文獻(xiàn)1 :日本特開2006-161811號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2 :日本特開2004-270472號(hào)公報(bào) 在上述專利文獻(xiàn)所公開的發(fā)明中，傳動(dòng)環(huán)(卜"，< 7" 'J >夕')的內(nèi)徑以比支架 (支承部件)的外徑稍大的方式構(gòu)成。 另一方面，渦輪增壓機(jī)由于被安置在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)上，所以從發(fā)動(dòng)機(jī)受到振動(dòng)。傳動(dòng)環(huán) 由于需要順暢的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以與例如支架等的周囲部件留有間隙地組裝，但當(dāng)從外部受到振 動(dòng)，沖擊到留有間隙地相接的周囲部件，產(chǎn)生沖擊負(fù)載。若發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)變得過(guò)大，則接觸負(fù) 載過(guò)大，結(jié)果會(huì)使傳動(dòng)環(huán)破損。 對(duì)傳動(dòng)環(huán)產(chǎn)生的沖擊負(fù)載，與傳動(dòng)環(huán)的質(zhì)量有關(guān)，傳動(dòng)環(huán)的輕量化對(duì)沖擊負(fù)載的 降低是有效的。作為傳動(dòng)環(huán)的輕量化的方法，考慮有在傳動(dòng)環(huán)的內(nèi)徑側(cè)設(shè)置切口部的方法。 但是，考慮到若在內(nèi)徑側(cè)設(shè)置切口部，則內(nèi)徑側(cè)的加工精度降低。內(nèi)徑側(cè)的加工精度變差， 則當(dāng)要轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)環(huán)的力作用時(shí)，傳動(dòng)環(huán)以與支架的間隙量移動(dòng)時(shí)，有可能出現(xiàn)傳動(dòng)環(huán)內(nèi)周 面將支架外周面以打進(jìn)楔子的形狀?yuàn)A持的現(xiàn)象，其結(jié)果，即使對(duì)于用于轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)環(huán)的小驅(qū) 動(dòng)力，在傳動(dòng)環(huán)和支架之間也會(huì)產(chǎn)生大的接觸力。其結(jié)果，伴隨轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦阻抗過(guò)大，也有 會(huì)陷入轉(zhuǎn)動(dòng)困難的狀態(tài)的可能性。這樣的狀態(tài)容易在接觸相對(duì)于驅(qū)動(dòng)力的作用方向構(gòu)成傾 斜的角度的兩面的情況下產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而研發(fā)的，其目的在于提供一種能夠降低使傳動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)并 使噴嘴葉片角變化時(shí)，在傳動(dòng)環(huán)的內(nèi)周面與支架的外周面之間產(chǎn)生的接觸負(fù)載的增加，能 夠使傳動(dòng)環(huán)順暢地轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠防止伴隨接觸負(fù)載增加的摩耗量以及驅(qū)動(dòng)力的增加的可變噴 嘴機(jī)構(gòu)。 本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題采用以下的手段。 本發(fā)明所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)，通過(guò)使噴嘴轉(zhuǎn)動(dòng)并使噴嘴葉片角變化，從而使流
體向渦輪轉(zhuǎn)子的流速變化，其中，具有傳動(dòng)環(huán)，該傳動(dòng)環(huán)被支承在支架上，該支架被固定在 支承所述渦輪轉(zhuǎn)子的軸承座上，并且該傳動(dòng)環(huán)的內(nèi)周面的一部分與所述支架的外周面的一 部分抵接，同時(shí)相對(duì)于所述支架轉(zhuǎn)動(dòng)，在所述傳動(dòng)環(huán)的內(nèi)側(cè)周緣部沿周向設(shè)有多個(gè)切口部， 并且形成位，位于所述切口部與切口部之間的內(nèi)周面中的、在輸入使所述傳動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)
3動(dòng)力時(shí)與所述外周面的接觸負(fù)載能夠變大的區(qū)域的內(nèi)徑大于其他內(nèi)周面內(nèi)徑。 在上述可變噴嘴機(jī)構(gòu)中，傳動(dòng)環(huán)的內(nèi)周面中的、與所述外周面的接觸負(fù)載能夠變
大的區(qū)域是大致通過(guò)所述內(nèi)周面中心且與大致平行于使所述傳動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力的作用
線的線不相交的區(qū)域，并且是通過(guò)所述內(nèi)周面中心且與大致垂直于使所述傳動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)
動(dòng)力的作用線的線不相交的區(qū)域，即、內(nèi)周面中的、周向的切線相對(duì)于驅(qū)動(dòng)力的作用方向構(gòu)
成傾斜的角度的區(qū)域。 根據(jù)本發(fā)明所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)，能夠降低在傳動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)傳動(dòng)環(huán)的內(nèi)周面與 支架的外周面之間產(chǎn)生的接觸負(fù)載，能夠更加使傳動(dòng)環(huán)順暢地轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠降低摩耗量以及 驅(qū)動(dòng)力。即，能夠?qū)崿F(xiàn)傳動(dòng)環(huán)以及支架的長(zhǎng)壽命化(延命化)，能夠提高機(jī)構(gòu)整體(可變噴 嘴機(jī)構(gòu))的可靠性。 另外，由于在傳動(dòng)環(huán)的內(nèi)側(cè)周緣部沿周向設(shè)置多個(gè)切口部，所以能夠使傳動(dòng)環(huán)輕 量化，能夠降低外力作用時(shí)的破損風(fēng)險(xiǎn)。 在上述可變噴嘴機(jī)構(gòu)中，在與所述外周面的接觸負(fù)載能夠變大的區(qū)域還適當(dāng)設(shè)置 使板厚增加的厚壁部。 根據(jù)這樣的可變噴嘴機(jī)構(gòu)，與支架的外周面的接觸負(fù)載能夠變大的區(qū)域的板厚被 增加，實(shí)現(xiàn)了與支架的外周面的接觸面積的增加，所以能夠降低每單位面積的接觸負(fù)載，能 夠降低傳動(dòng)環(huán)的摩耗量，能夠?qū)崿F(xiàn)傳動(dòng)環(huán)的長(zhǎng)壽命化(延命化)，能夠進(jìn)一步提高機(jī)構(gòu)整體 (可變噴嘴機(jī)構(gòu))的可靠性。 另外，在本發(fā)明所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)中，防止伴隨發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)大振動(dòng)的傳動(dòng)環(huán)的
破損成為其一個(gè)目的，破損在傳動(dòng)環(huán)上產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力時(shí)產(chǎn)生。應(yīng)力也依存于傳動(dòng)環(huán)的板
厚，所以在傳動(dòng)環(huán)重量沒(méi)用過(guò)大的范圍內(nèi)增加板厚對(duì)于破損防止是有效的。 傳動(dòng)環(huán)的內(nèi)周面的內(nèi)徑增大的部分，其內(nèi)周面不與支架直接接觸，所以不要求內(nèi)
周面的加工精度。因此，例如通過(guò)實(shí)施板的折曲等來(lái)局部設(shè)置厚壁部，能夠降低傳動(dòng)環(huán)的產(chǎn)
生應(yīng)力，能夠提高相對(duì)于傳動(dòng)環(huán)破損的可靠性。 在上述可變噴嘴機(jī)構(gòu)中，在輸入所述驅(qū)動(dòng)力的部位的周邊區(qū)域，還適當(dāng)設(shè)置有使 板厚增加的厚壁部。 根據(jù)這樣的可變噴嘴機(jī)構(gòu)，由于輸入使傳動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力的部分的板厚被增 加，實(shí)現(xiàn)了與傳遞驅(qū)動(dòng)力的構(gòu)件的接觸面積的增加，所以能夠降低每單位面積的接觸負(fù)載， 能夠降低與傳遞驅(qū)動(dòng)力的構(gòu)件接觸的部分的摩耗量，所以能夠?qū)崿F(xiàn)傳動(dòng)環(huán)的長(zhǎng)壽命化(延 命化)，能夠進(jìn)一步提高機(jī)構(gòu)整體(可變噴嘴機(jī)構(gòu))的可靠性。 在上述可變噴嘴機(jī)構(gòu)中，在與所述外周面的接觸負(fù)載變大的區(qū)域上，還適當(dāng)設(shè)置 與用于防止所述傳動(dòng)環(huán)從所述支架脫落的止脫銷的頭部抵接的突出部。 根據(jù)這樣的可變噴嘴機(jī)構(gòu)，通過(guò)設(shè)置突出部，能夠降低傳動(dòng)環(huán)與支架及止脫銷的 間隙，能夠降低在發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)等的外力作用時(shí)產(chǎn)生的沖擊力，能夠降低傳動(dòng)環(huán)的破損的風(fēng) 險(xiǎn)。 上述可變噴嘴機(jī)構(gòu)中，還適當(dāng)在所述止脫銷的頭部與所述傳動(dòng)環(huán)以及所述支架之 間配置有沖擊吸收構(gòu)件。 根據(jù)這樣的可變噴嘴機(jī)構(gòu)，由于沒(méi)有必要將突出部等例如通過(guò)壓出成形等進(jìn)行加 工，所以能夠?qū)崿F(xiàn)制造工序的簡(jiǎn)略化，能夠降低制造成本，并且與在設(shè)置有突出部的情況相同地能夠降低發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)等的外力作用時(shí)產(chǎn)生的沖擊力，能夠降低傳動(dòng)環(huán)的破損的風(fēng)險(xiǎn)。
在上述可變噴嘴機(jī)構(gòu)中，還適當(dāng)在所述突出部的表面以及/或者所述止脫銷的頭 部的背面整體上實(shí)施表面硬化加工。 根據(jù)這樣的可變噴嘴機(jī)構(gòu)，能夠防止突出部的表面以及/或者頭部的背面上產(chǎn)生 抓傷。 另外，由于能夠提高傳動(dòng)環(huán)以及止脫銷的耐摩耗性，所以能夠?qū)崿F(xiàn)傳動(dòng)環(huán)以及止 脫銷的長(zhǎng)壽命化(延命化)，能夠進(jìn)一步提高機(jī)構(gòu)整體(可變噴嘴機(jī)構(gòu))的可靠性。
在上述可變噴嘴機(jī)構(gòu)中，還適當(dāng)在所述傳動(dòng)環(huán)的外側(cè)周緣部沿周向設(shè)置多個(gè)收容 對(duì)所述噴嘴的噴嘴葉片角進(jìn)行操作的杠桿板的切口部或者貫通孔。 根據(jù)這樣的可變噴嘴機(jī)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)傳動(dòng)環(huán)的輕量化，并且能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)構(gòu)整體 (可變噴嘴機(jī)構(gòu))的輕量化。 另外，由于傳動(dòng)環(huán)得以輕量化，并且，傳動(dòng)環(huán)更順暢地轉(zhuǎn)動(dòng)，所以能夠降低驅(qū)動(dòng)傳 動(dòng)環(huán)的驅(qū)動(dòng)力，能夠降低運(yùn)行費(fèi)用。 本發(fā)明所涉及的可變?nèi)萘繙u輪增壓機(jī)，設(shè)置有能夠降低傳動(dòng)環(huán)的外力導(dǎo)致的破損 風(fēng)險(xiǎn)，并且降低傳動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)在傳動(dòng)環(huán)的內(nèi)周面與支架的外周面之間產(chǎn)生的接觸負(fù)載，能 夠更順暢地轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)環(huán)，能夠降低摩耗量以及驅(qū)動(dòng)力的可變噴嘴機(jī)構(gòu)。 根據(jù)本發(fā)明所涉及的可變?nèi)萘繙u輪增壓機(jī)，由于延長(zhǎng)可變噴嘴機(jī)構(gòu)的保守檢查 (維修)或者更換的間隔，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置整體(可變?nèi)萘繙u輪以及可變?nèi)萘繙u輪增壓機(jī))的 保守檢查費(fèi)用的降低。 另外，根據(jù)具有本發(fā)明所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的可變?nèi)萘繙u輪以及可變?nèi)萘繙u輪 增壓機(jī)，隨著可變噴嘴機(jī)構(gòu)的可靠性的提高，裝置整體的可靠性也提高。 進(jìn)而，根據(jù)具有本發(fā)明所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的可變?nèi)萘繙u輪以及可變?nèi)萘繙u輪 增壓機(jī)，隨著可變噴嘴機(jī)構(gòu)的輕量化，也實(shí)現(xiàn)裝置整體的輕量化。 進(jìn)而，根據(jù)具有本發(fā)明所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的可變?nèi)萘繙u輪以及可變?nèi)萘繙u輪
增壓機(jī)，由于驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)環(huán)的驅(qū)動(dòng)力小即可，所以也能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)行費(fèi)用的降低。 根據(jù)本發(fā)明所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)，由傳動(dòng)環(huán)的輕量化，起到能夠降低外力作用
時(shí)的破損風(fēng)險(xiǎn)，并且在使傳動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)并使噴嘴葉片角變化時(shí)，能夠降低傳動(dòng)環(huán)的內(nèi)周面與
支架的外周面之間產(chǎn)生的接觸負(fù)載，傳動(dòng)環(huán)能夠順暢地轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠降低摩耗量以及驅(qū)動(dòng)力
的效果。


圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的要部平面圖。
圖2是構(gòu)成本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)環(huán)的平面圖。 圖3是構(gòu)成本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)環(huán)的平面圖。 圖4A是表示構(gòu)成本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)環(huán)的平面圖。 圖4B是表示構(gòu)成本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)環(huán)的圖 示、圖4A的IV-IV向視剖視圖。 圖5是構(gòu)成本發(fā)明的第四實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)環(huán)的平面圖。
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圖6A是表示構(gòu)成本發(fā)明的第五實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)環(huán)的平面 圖。 圖6B是表示構(gòu)成本發(fā)明的第五實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)環(huán)的圖 示、圖6A的VI-VI向視剖視圖。 圖7A是表示本發(fā)明的第6實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的要部平面圖。
圖7B是表示本發(fā)明的第6實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的圖示、圖7A的 VII-VII向視剖視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照?qǐng)D1以及圖2說(shuō)明本發(fā)明所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的第一実施形。
圖1是本實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的要部平面圖，圖2是構(gòu)成本實(shí)施方式 所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)環(huán)的平面圖。 可變噴嘴機(jī)構(gòu)具有通過(guò)使噴嘴轉(zhuǎn)動(dòng)并使噴嘴葉片角變化，從而使燃燒氣體(流 體)向渦輪轉(zhuǎn)子的流速變化的功能，用于構(gòu)成未圖示的可變?nèi)萘繙u輪增壓機(jī)(例如排氣渦 輪增壓器)的可變?nèi)萘繙u輪。 可變?nèi)萘繙u輪增壓機(jī)是以可變?nèi)萘繙u輪(Variable Geometry Turbine)和壓縮機(jī) 為主要要素構(gòu)成的部件。 可變?nèi)萘繙u輪與壓縮機(jī)經(jīng)由軸承座連結(jié)，并且在該軸承座內(nèi)插通有由軸承旋轉(zhuǎn)支 承的渦輪轉(zhuǎn)子。 壓縮機(jī)是以安置在渦輪轉(zhuǎn)子的一端側(cè)的壓縮機(jī)葉輪(- > :/ ^ 7寸* < 一A )和 圍繞覆蓋該壓縮機(jī)葉輪而設(shè)置的壓縮機(jī)箱為主要要素而構(gòu)成的部件。 另一方面，可變?nèi)萘繙u輪具有安置在渦輪轉(zhuǎn)子的另一端側(cè)的渦輪轉(zhuǎn)輪、圍繞覆蓋 該渦輪轉(zhuǎn)輪而設(shè)置的渦輪箱和使流入渦輪轉(zhuǎn)輪的燃燒氣體的流速變化的可變噴嘴機(jī)構(gòu)。
本實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)10具有支架11、葉片12、杠桿板13、傳動(dòng)環(huán)14 和止脫銷(鉚釘)15 (參照?qǐng)D7B)。 支架11是呈現(xiàn)平面視環(huán)狀的板狀的構(gòu)件，在其外側(cè)周緣部上形成有向一側(cè)(圖1 中紙面跟前側(cè))突出，呈現(xiàn)平面視環(huán)狀的突出部(厚壁部)16(參照?qǐng)D7B)。另外，該支架 11經(jīng)由未圖示的固定結(jié)構(gòu)固定在軸承座上。 葉片12沿著支架11的周向等間隔(在本實(shí)施方式中間隔30度)配置，并且經(jīng)由 未圖示的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(樞軸)轉(zhuǎn)動(dòng)自如地安裝在支架ll上。 杠桿板13是伴隨傳動(dòng)環(huán)14的轉(zhuǎn)動(dòng)而使葉片12繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件，在其一端部 (半徑方向內(nèi)側(cè)的端部)上連接(連結(jié))葉片12的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，在其另一端部(半徑方向外側(cè) 的端部)上連接(連結(jié))向另一側(cè)(圖1中紙面里側(cè))延伸，嵌入形成在傳動(dòng)環(huán)14的外側(cè) 周緣部上的第一凹處(切口部)17內(nèi)的銷18。 如圖2所示，傳動(dòng)環(huán)14具有在其外側(cè)周緣部上形成的多個(gè)(在本實(shí)施方式中為12 個(gè))的第一凹處17和在其內(nèi)側(cè)周緣部上形成的多個(gè)(在本實(shí)施方式中為ll個(gè))的第二凹 處(切口部)19。 第一凹處17是呈現(xiàn)平面視大致正方形狀的切口 ，沿著周向等間隔(在本實(shí)施方式 中間隔30度)配置，在各第一凹處17內(nèi)嵌入對(duì)應(yīng)的杠桿板13的銷18。
另外，在這些第一凹處17中、在一個(gè)第一凹處17a和與其相鄰的其他第一凹處17b的中間部形成有第三凹處20。第三凹處20是呈現(xiàn)平面視大致長(zhǎng)方形狀的切口 ，在該第三凹處20內(nèi)嵌入使傳動(dòng)環(huán)14在周向上轉(zhuǎn)動(dòng)的、未圖示的曲軸的一端部。
另外，圖2中的實(shí)線箭頭A表示曲軸的移動(dòng)方向(g卩，驅(qū)動(dòng)力的作用方向)。
第二凹處19是呈現(xiàn)平面視半圓形狀的切口 (缺口 )，在第一凹處17與第一凹處17的中間部且未形成第三凹處20的部分(場(chǎng)所)上沿周向等間隔(在本實(shí)施方式中間隔30度)形成。 另外，在本實(shí)施方式中，位于第三凹處20的半徑方向內(nèi)側(cè)的傳動(dòng)環(huán)14的內(nèi)周面14a，以及位于從第三凹處20 (輸入驅(qū)動(dòng)力的部位)在周向偏離90度、180度、270度的部分(場(chǎng)所)(即，位于通過(guò)傳動(dòng)環(huán)中心且與曲軸的移動(dòng)方向A平行的線上以及通過(guò)傳動(dòng)環(huán)中心且與曲軸的移動(dòng)方向A垂直的線上)的第二凹處19的相鄰兩側(cè)上形成的傳動(dòng)環(huán)14的內(nèi)周面14b、14c、14d，相對(duì)于支架11的突出部16的外周面16a以能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的程度抵接(接觸)而設(shè)置。即，該內(nèi)周面14b、14c、14d的內(nèi)徑以與外周面16a的外徑(大致)相等的方式形成。相對(duì)于此，位于從第三凹處20在周向偏離45度、135度、225度、315度的部分(場(chǎng)所)的傳動(dòng)環(huán)14的內(nèi)周面14e、14f、14g、14h，相對(duì)于支架11的突出部16的外周面16a不抵接(接觸)而設(shè)置。即，該內(nèi)周面14e、14f、14g、14h的內(nèi)徑以比內(nèi)周面14b、14c、14d大的方式(比外周面16a的外徑大的方式)形成。作為基準(zhǔn)，還適當(dāng)將傳動(dòng)環(huán)14的內(nèi)周面中的、位于相對(duì)于通過(guò)內(nèi)周面中心C且與使傳動(dòng)環(huán)14轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力的作用方向(作用線)A平行的線以大致30度的角度交叉的線和以大致60度的角度交叉的線之間的區(qū)域的內(nèi)徑比其以外的區(qū)域的內(nèi)徑大的方式形成。 另外，在本實(shí)施方式中，在從第三凹處20在周向上偏離90度、180度、270度的部分不存在內(nèi)周面，所以位于從第三凹處20在周向偏離90度、180度、270度的部分上的第二凹處19的相鄰兩側(cè)上形成的傳動(dòng)環(huán)14的內(nèi)周面14b、14c、14d與支架11的突出部16的外周面16a抵接(接觸)。但是，當(dāng)從第三凹處20在周向偏離90度、180度、270度的部分上存在內(nèi)周面的情況下，其內(nèi)周面與支架11的突出部16的外周面16a抵接(接觸)。
止脫銷15是用于防止傳動(dòng)環(huán)14從支架11脫落的構(gòu)件，具有圓盤狀的頭部15a和圓棒狀的軸部15b(圖7B參照)。止脫銷15沿周向等間隔(在本實(shí)施方式中間隔90度)配置，軸部15b的一端部固定在支架11上。 根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)10，對(duì)第三凹處20輸入驅(qū)動(dòng)力(使傳動(dòng)環(huán)14轉(zhuǎn)動(dòng)的力)時(shí)，若傳動(dòng)環(huán)14的內(nèi)周面14e、 14f 、 14g、 14h的內(nèi)徑比14a、 14b、 14c、 14d的內(nèi)徑小，則有可能傳動(dòng)環(huán)14的內(nèi)周面14e、14f、14g、14h先接觸支架ll，變?yōu)閭鲃?dòng)環(huán)14夾持支架11的狀態(tài)，產(chǎn)生過(guò)大負(fù)載，所以支架11的與突出部16的外周面16a的接觸負(fù)載會(huì)增高的傳動(dòng)環(huán)14的內(nèi)周面14e、14f、14g、14h的內(nèi)徑以比外周面16a的外徑大的方式形成。
由此，傳動(dòng)環(huán)14轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，能夠降低傳動(dòng)環(huán)14的內(nèi)周面與支架11的突出部16的外周面16a之間產(chǎn)生的接觸負(fù)載，能夠使傳動(dòng)環(huán)14更順暢地轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠降低摩耗量以及驅(qū)動(dòng)力。即，能夠?qū)崿F(xiàn)傳動(dòng)環(huán)14以及支架11的長(zhǎng)壽命化(延命化)，能夠提高機(jī)構(gòu)整體(可變噴嘴機(jī)構(gòu)10)的可靠性。 另外，在傳動(dòng)環(huán)14的內(nèi)側(cè)周緣部沿周向設(shè)置多個(gè)切口部19，所以能夠使傳動(dòng)環(huán)14輕量化，能夠降低外力作用時(shí)的破損的風(fēng)險(xiǎn)。
進(jìn)而，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)IO，在傳動(dòng)環(huán)14的外側(cè)周緣部形成多個(gè)第一凹處17，在內(nèi)側(cè)周緣部形成多個(gè)第二凹處19，所以能夠?qū)崿F(xiàn)傳動(dòng)環(huán)14的輕量化，所以能夠降低伴隨外力作用時(shí)產(chǎn)生的部件間的沖擊的沖擊負(fù)載，并且能夠?qū)崿F(xiàn)可變噴嘴機(jī)構(gòu)10整體的輕量化。 另外，根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)IO，傳動(dòng)環(huán)14得以輕量化，并且，傳
動(dòng)環(huán)14更順暢地轉(zhuǎn)動(dòng)，所以能夠降低驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)環(huán)14的驅(qū)動(dòng)力，能夠降低運(yùn)行費(fèi)用。 根據(jù)具有本實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)10的可變?nèi)萘繙u輪以及可變?nèi)萘繙u
輪增壓機(jī)，可變噴嘴機(jī)構(gòu)10的保守檢查(維修)或者更換間隔延長(zhǎng)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)裝置整
體(可變?nèi)萘繙u輪以及可變?nèi)萘繙u輪增壓機(jī))的保守檢查費(fèi)用的降低化。 另外，根據(jù)具有本實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)10的可變?nèi)萘繙u輪以及可變
容量渦輪增壓機(jī)，伴隨可變噴嘴機(jī)構(gòu)10的可靠性的提高，也能夠提高裝置整體的可靠性。 進(jìn)而，根據(jù)具有本實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)10的可變?nèi)萘繙u輪以及可變
容量渦輪增壓機(jī)，伴隨可變噴嘴機(jī)構(gòu)10的輕量化，也能夠?qū)崿F(xiàn)裝置整體的輕量化。 另外，根據(jù)具有本實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)10的可變?nèi)萘繙u輪以及可變
容量渦輪增壓機(jī)，由于驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)環(huán)14的驅(qū)動(dòng)力少即可，所以也能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)行費(fèi)用的降低化。 參照?qǐng)D3說(shuō)明本發(fā)明所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的第二實(shí)施方式。 如圖3所示，本實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)30，在取代傳動(dòng)環(huán)14，設(shè)置傳動(dòng)環(huán)
31的方面與上述的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)不同。由于其他的構(gòu)成要素，與上述的第一實(shí)施方
式相同，所以關(guān)于這些構(gòu)成要素，其說(shuō)明省略。 傳動(dòng)環(huán)31，以形成其內(nèi)周面14e、 14f 、 14g、 14h并且位于這些內(nèi)周面14e、 14f 、 14g、14h與第一凹處17之間的部分的板厚分別厚于形成其他內(nèi)周面14a，14b、14c、14d并且位于這些內(nèi)周面14a， 14b、 14c、 14d與第一凹處17、 17a、 17b以及第三凹處20之間的部分的板厚的方式形成，從而構(gòu)成厚壁部32。 另外，作為增加板厚的方法，例如能夠例舉將向半徑方向內(nèi)側(cè)伸出制作的部分向半徑方向外側(cè)折回的方法、在制作傳動(dòng)環(huán)31時(shí)作為臺(tái)階部形成的方法。
根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)30，由于能夠降低在板厚增加部32中沖擊力作用時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力，所以能夠降低傳動(dòng)環(huán)31的破損風(fēng)險(xiǎn)，能夠進(jìn)一步提高機(jī)構(gòu)整體(可變噴嘴機(jī)構(gòu)30)的可靠性。 另外，在本實(shí)施方式中，還適當(dāng)以止脫銷15的頭部15a的背面(下面)與厚壁部32的表面(上面)相對(duì)的方式配置止脫銷15。 根據(jù)這樣的可變噴嘴機(jī)構(gòu)30，止脫銷15與傳動(dòng)環(huán)31之間的間隙減少，傳動(dòng)環(huán)31沖擊時(shí)產(chǎn)生的沖擊力降低，能夠降低傳動(dòng)環(huán)31的破損的風(fēng)險(xiǎn)。 根據(jù)具有本實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)30的可變?nèi)萘繙u輪以及可變?nèi)萘繙u輪增壓機(jī)，由于傳動(dòng)環(huán)31的振動(dòng)得以降低，所以能夠防止傳動(dòng)環(huán)31的損傷，能夠進(jìn)一步提高機(jī)構(gòu)整體(可變噴嘴機(jī)構(gòu)30)的可靠性。 其他的作用效果與上述的第一實(shí)施方式相同，所以在此其說(shuō)明省略。
參照?qǐng)D4A以及圖4B，說(shuō)明本發(fā)明所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的第三實(shí)施方式。
如圖4A以及圖4B所示，本實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)40，在取代傳動(dòng)環(huán)14，設(shè)置傳動(dòng)環(huán)41的方面，與上述的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)不同。由于其他的構(gòu)成要素，與上述的第一實(shí)施方式相同，所以關(guān)于這些構(gòu)成要素，其說(shuō)明省略。 傳動(dòng)環(huán)41以形成第三凹處20的內(nèi)周面并且包圍第三凹處20的部分的板厚大于其他的部分的板厚的方式形成，構(gòu)成厚壁部42。 另外，作為使板厚增加的方法，例如能夠例舉將向半徑方向內(nèi)側(cè)伸出制作的部分
向半徑方向外側(cè)折回的方法(參照?qǐng)D4A)、在制作傳動(dòng)環(huán)41時(shí)作為臺(tái)階部形成的方法。 根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)40，使傳動(dòng)環(huán)41轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與曲軸的一端部
接觸而摩耗(假設(shè)發(fā)生摩耗)的部分的板厚增加，由于實(shí)現(xiàn)了接觸面積的增加，能夠降低每
單位面積的接觸負(fù)載，能夠降低與曲軸的一端部接觸的部分的摩耗量，并且能夠?qū)崿F(xiàn)傳動(dòng)
環(huán)41的長(zhǎng)壽命化(延命化)，能夠進(jìn)一步提高機(jī)構(gòu)整體(可變噴嘴機(jī)構(gòu)40)的可靠性。 其他的作用效果由于與上述的第一實(shí)施方式相同，所以在此其說(shuō)明省略。 參照?qǐng)D5，說(shuō)明本發(fā)明所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的第四實(shí)施方式。 如圖5所示，本實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)60，在取代傳動(dòng)環(huán)14，設(shè)置傳動(dòng)環(huán)
61的方面，與上述的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)不同。由于關(guān)于其他的構(gòu)成要素，與上述的第一實(shí)
施方式相同，所以關(guān)于這些構(gòu)成要素，其說(shuō)明省略。 傳動(dòng)環(huán)61在形成其內(nèi)周面14e、14f、14g、14h并且位于內(nèi)周面14e、 14f 、 14g、 14h與第一凹處17之間的部分上分別設(shè)置有突出部62。突出部62例如呈現(xiàn)直徑lmm 3mm程度的半球形狀，通過(guò)從背面(下面)側(cè)壓出而形成。 在本實(shí)施方式中，以止脫銷15的頭部15a的背面(下面)與突出部62的表面(上面)相對(duì)并且抵接(接觸)的方式配置有止脫銷15。 根據(jù)這樣的可變噴嘴機(jī)構(gòu)60，傳動(dòng)環(huán)61沖擊時(shí)產(chǎn)生的沖擊力得以降低，能夠降低傳動(dòng)環(huán)61的破損的風(fēng)險(xiǎn)。 根據(jù)具有本實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)60的可變?nèi)萘繙u輪以及可變?nèi)萘繙u輪增壓機(jī)，由于傳動(dòng)環(huán)61的振動(dòng)得以降低，所以能夠防止傳動(dòng)環(huán)61的損傷，能夠進(jìn)一步提高機(jī)構(gòu)整體(可變噴嘴機(jī)構(gòu)60)的可靠性。 其他的作用效果由于與上述的第一實(shí)施方式相同，所以在此其說(shuō)明省略。
參照?qǐng)D6A以及圖6B，說(shuō)明本發(fā)明所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的第五實(shí)施方式。
圖6A以及圖6B所示，本實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)70，在取代傳動(dòng)環(huán)14，設(shè)置傳動(dòng)環(huán)71的方面上，與上述的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)不同。由于其他的構(gòu)成要素，與上述的第一實(shí)施方式相同，所以關(guān)于這些構(gòu)成要素，其說(shuō)明省略。 傳動(dòng)環(huán)71在形成其內(nèi)周面14e、14f、14g、14h并且位于這些內(nèi)周面14e、14f、14g、14h與第一凹處17之間的部分上分別設(shè)置有突出部72。突出部72呈現(xiàn)圖6B所示，例如高度為lmm 3mm程度的斷面視山形形狀，通過(guò)從背面(下面)側(cè)壓出(或位于內(nèi)周面14e、14f、14g、14h與第一凹處17之間的部分折曲(彎曲))而形成。 在本實(shí)施方式中，以止脫銷15的頭部15a的背面(下面)與突出部72的表面(上面)相對(duì)并且抵接(接觸)的方式配置止脫銷15。 根據(jù)這樣的可變噴嘴機(jī)構(gòu)70，傳動(dòng)環(huán)71沖擊時(shí)產(chǎn)生的沖擊力得以降低，能夠降低傳動(dòng)環(huán)71的破損的風(fēng)險(xiǎn)。 根據(jù)具有本實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)70的可變?nèi)萘繙u輪以及可變?nèi)萘繙u
9輪增壓機(jī)，由于傳動(dòng)環(huán)71的振動(dòng)得以降低，所以能夠防止傳動(dòng)環(huán)71的損傷，能夠進(jìn)一步提 高機(jī)構(gòu)整體(可變噴嘴機(jī)構(gòu)70)的可靠性。 其他的作用效果由于與上述的第一實(shí)施方式相同，所以在此其說(shuō)明省略。
參照?qǐng)D7A以及圖7B，說(shuō)明本發(fā)明所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的第6實(shí)施方式。
如圖7A以及圖7B所示，本實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)80，在取代突出部62、 72，在止脫銷15的頭部15a的背面(下面)和傳動(dòng)環(huán)14的表面(上面)以及支架11的突 出部16的表面(上面)之間配置沖擊吸收構(gòu)件(彈性構(gòu)件)81的方面上，與上述的第四實(shí) 施方式的結(jié)構(gòu)不同。由于其他的構(gòu)成要素，與上述的第四以及第五實(shí)施方式相同，所以關(guān)于 這些構(gòu)成要素，其說(shuō)明省略。 作為沖擊吸收構(gòu)件81，還適合例如能夠適用于盤簧或墊圈等。另外，作為沖擊吸收 構(gòu)件81使用墊圈的情況下，能夠使用由膨脹石墨等軟質(zhì)材料構(gòu)成的部件。
根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)80，由于不需要位于內(nèi)周面14e、14f、 14g、14h與第一凹處17之間的部分的加工(例如壓出成形)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)制造工序的簡(jiǎn) 略化，能夠?qū)崿F(xiàn)制造成本的降低。 其他的作用效果與上述的第四實(shí)施方式以及第五實(shí)施方式相同，所以在此其說(shuō)明 省略。 關(guān)于本發(fā)明所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的第7實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。 本實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)，在突出部62，72的表面以及/或者止脫銷15
的頭部15a的背面(下面)整體上實(shí)施表面硬化加工的方面，與上述第四實(shí)施方式以及第
五實(shí)施方式不同。關(guān)于其他的構(gòu)成要素，由于與上述的第四實(shí)施方式以及第五實(shí)施方式相
同，所以在此關(guān)于這些構(gòu)成要素其說(shuō)明省略。 作為表面硬化處理，例如能夠使用耐熱性優(yōu)良的CrN等的氮類PVD (Physical Vapor D印osition :物理氣相沉積)涂料等。 根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的可變噴嘴機(jī)構(gòu)，能夠防止在突出部62，72的表面以及/ 或者頭部15a的背面上抓傷。 另外，由于能夠提高傳動(dòng)環(huán)61，71以及止脫銷15的耐摩耗性，所以能夠?qū)崿F(xiàn)傳動(dòng) 環(huán)61， 71以及止脫銷15的長(zhǎng)壽命化(延命化)，能夠進(jìn)一步提高機(jī)構(gòu)整體(可變噴嘴機(jī)構(gòu) 60,70)的可靠性。 其他的作用效果與上述的第四實(shí)施方式以及第五實(shí)施方式相同，所以在此其說(shuō)明 省略。 另外，本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)的思想的范圍內(nèi)，能 夠根據(jù)需要適當(dāng)進(jìn)行變形實(shí)施、變更實(shí)施、組合實(shí)施。
權(quán)利要求
一種可變噴嘴機(jī)構(gòu)，其通過(guò)使噴嘴轉(zhuǎn)動(dòng)并使噴嘴葉片角變化，從而使流體向渦輪轉(zhuǎn)子的流速變化，其特征在于，所述可變噴嘴機(jī)構(gòu)具有傳動(dòng)環(huán)，該傳動(dòng)環(huán)被支承在支架上，該支架被固定在支承所述渦輪轉(zhuǎn)子的軸承座上，并且該傳動(dòng)環(huán)的內(nèi)周面的一部分與所述支架的外周面的一部分抵接，同時(shí)相對(duì)于所述支架轉(zhuǎn)動(dòng)，在所述傳動(dòng)環(huán)的內(nèi)側(cè)周緣部沿周向設(shè)有多個(gè)切口部，并且形成為，位于所述切口部與切口部之間的內(nèi)周面中的、在輸入使所述傳動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力時(shí)與所述外周面的接觸負(fù)載能夠變大的區(qū)域的內(nèi)徑大于其他內(nèi)周面的內(nèi)徑。
2. 如權(quán)利要求l所述的可變噴嘴機(jī)構(gòu)，其特征在于，與所述外周面的接觸負(fù)載能夠變大的區(qū)域是通過(guò)所述內(nèi)周面中心且與大致平行于使 所述傳動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力的作用線的線不相交的區(qū)域，并且是通過(guò)所述內(nèi)周面中心且與大 致垂直于使所述傳動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力的作用線的線不相交的區(qū)域。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的可變噴嘴機(jī)構(gòu)，其特征在于， 在與所述外周面的接觸負(fù)載能夠變大的區(qū)域設(shè)有多個(gè)使板厚增加的厚壁部。
4. 如權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的可變噴嘴機(jī)構(gòu)，其特征在于， 在輸入所述驅(qū)動(dòng)力的部位的周邊區(qū)域設(shè)有使板厚增加的厚壁部。
5. 如權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的可變噴嘴機(jī)構(gòu)，其特征在于，在與所述外周面的接觸負(fù)載能夠變大的區(qū)域設(shè)有突出部，該突出部與防止所述傳動(dòng)環(huán) 從所述支架脫落的止脫銷的頭部抵接。
6. 如權(quán)利要求5所述的可變噴嘴機(jī)構(gòu)，其特征在于，在所述止脫銷的頭部和所述傳動(dòng)環(huán)及所述支架之間配置有沖擊吸收構(gòu)件。
7. 如權(quán)利要求5所述的可變噴嘴機(jī)構(gòu)，其特征在于，在所述突出部的表面及/或所述止脫銷的頭部的背面整體上實(shí)施表面硬化加工。
8. 如權(quán)利要求1 7任一項(xiàng)所述的可變噴嘴機(jī)構(gòu)，其特征在于，在所述傳動(dòng)環(huán)的外側(cè)周緣部沿周向設(shè)有多個(gè)收容對(duì)所述噴嘴的噴嘴葉片角進(jìn)行操作 的杠桿板的切口部或者貫通孔。
9. 一種可變?nèi)萘繙u輪增壓機(jī)，其特征在于， 具有權(quán)利要求1 8任一項(xiàng)所述的可變噴嘴機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可變噴嘴機(jī)構(gòu)，能夠降低當(dāng)使傳動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)并使噴嘴葉片角變化時(shí)在傳動(dòng)環(huán)的內(nèi)周面與支架的外周面之間產(chǎn)生的接觸負(fù)載，能夠使傳動(dòng)環(huán)順暢地轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠降低摩耗量以及驅(qū)動(dòng)力。另外，能夠降低發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)等的外力作用時(shí)對(duì)傳動(dòng)環(huán)產(chǎn)生的沖擊力，降低破損的風(fēng)險(xiǎn)。在傳動(dòng)環(huán)(14)的內(nèi)側(cè)周緣部沿周向設(shè)有多個(gè)切口部(19)，并且形成為，位于所述切口部(19)與切口部(19)之間的內(nèi)周面(14a，14b、14c、14d，14e、14f、14g、14h)中的、在輸入使所述傳動(dòng)環(huán)(14)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力時(shí)與支架的外周面的接觸負(fù)載變大的內(nèi)周面(14e、14f、14g、14h)的內(nèi)徑大于所述外周面的外徑。
文檔編號(hào)F02B37/24GK101796279SQ20088002549
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2008年10月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者林慎之, 石井佑樹, 鈴木浩, 陣內(nèi)靖明 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社