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JP2020105964A - Link mechanism used in turbocharger - Google Patents

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JP2020105964A
JP2020105964A JP2018244762A JP2018244762A JP2020105964A JP 2020105964 A JP2020105964 A JP 2020105964A JP 2018244762 A JP2018244762 A JP 2018244762A JP 2018244762 A JP2018244762 A JP 2018244762A JP 2020105964 A JP2020105964 A JP 2020105964A
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剛 樹杉
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Abstract

To provide a link mechanism used in a turbocharger capable of eliminating a special part for restricting separation of a rod from a link member.SOLUTION: A link mechanism includes a link member 100 rotatable around a drive shaft 32, and a rod 200 for rotating the link member 100 around the drive shaft 32. The link member 100 has a drive shaft connection portion and a rod connection portion 120. The rod 200 has an actuator connection portion, a pin portion 220, a connection portion 230 and an opposing portion 244. The rod connection portion 120 restricts movement in a direction in parallel with an axial direction of the pin portion 220, of the opposing portion 244 when an angle between a first straight line connecting the drive shaft 32 and the pin portion 220 and a second straight line connecting the pin portion 220 and the opposing portion 244 is within a predetermined angle range, and permits the movement in the direction in parallel with the axial direction of the pin portion 220, of the opposing portion 244, when the angle is outside of the angle range.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

この発明は、ターボチャージャに用いられるリンク機構に関する。 The present invention relates to a link mechanism used in a turbocharger.

一般に、ターボチャージャには、種々のリンク機構が用いられている。たとえば、特開２０１８−１３２２７号公報（以下、「特許文献１」という。）には、ターボチャージャのタービンホイールに向かう排ガスの流路面積の大きさを変化させる可変ノズルユニットのユニゾンリングに対し、アクチュエータの回転力を伝達するコントロールリンク（リンク機構）が開示されている。このコントロールリンクは、第１駆動レバーと、第２駆動レバーと、コントロールロッドと、スナップリングと、を有している。第１駆動レバーは、アクチュエータとしてのモータに接続されている。第２駆動レバーは、ユニゾンリングを回転させるクランクレバーに接続されたクランク軸に接続されている。コントロールロッドは、第１駆動レバーと第２駆動レバーとを連結している。具体的に、コントロールロッドは、第１駆動レバーに設けられた穴に連結される第１リンクピンと、第２駆動レバーに設けられた穴に連結される第２リンクピンと、を有している。スナップリングは、第２リンクピンが第２駆動レバーから抜けるのを規制するように当該第２リンクピンに取り付けられている。 In general, various link mechanisms are used in turbochargers. For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2018-13227 (hereinafter, referred to as “Patent Document 1”) describes a unison ring of a variable nozzle unit that changes a size of a flow passage area of exhaust gas toward a turbine wheel of a turbocharger. A control link (link mechanism) that transmits the rotational force of an actuator is disclosed. The control link has a first drive lever, a second drive lever, a control rod, and a snap ring. The first drive lever is connected to a motor as an actuator. The second drive lever is connected to a crank shaft that is connected to a crank lever that rotates the unison ring. The control rod connects the first drive lever and the second drive lever. Specifically, the control rod has a first link pin connected to a hole provided in the first drive lever and a second link pin connected to a hole provided in the second drive lever. The snap ring is attached to the second link pin so as to restrict the second link pin from coming off the second drive lever.

特開２０１８−１３２２７号公報JP, 2018-13227, A

特許文献１に記載されるようなリンク機構では、コントロールロッドが第２駆動レバーから抜けるのを規制するための専用部品（例えば、スナップリング）が必要となる。この課題は、ユニゾンリングに係合したクランクレバーを回転させる駆動軸とアクチュエータとを連結するリンク機構に限らず、ターボチャージャに用いられる他のリンク機構においても同様に生じ得る。 The link mechanism described in Patent Document 1 requires a dedicated part (for example, a snap ring) for restricting the control rod from coming off the second drive lever. This problem is not limited to the link mechanism that connects the drive shaft that rotates the crank lever that engages with the unison ring and the actuator, but may similarly occur in other link mechanisms that are used in turbochargers.

本発明の目的は、リンク部材からロッドが抜けるのを規制するための専用部品を省略することが可能なターボチャージャに用いられるリンク機構を提供することである。 An object of the present invention is to provide a link mechanism used for a turbocharger, which can omit a dedicated part for restricting the rod from coming off the link member.

この発明に従ったターボチャージャに用いられるリンク機構は、駆動軸に接続可能であり、前記駆動軸に接続された状態において前記駆動軸とともに前記駆動軸周りに回転可能なリンク部材と、前記リンク部材とアクチュエータとを連結可能であり、前記リンク部材と前記アクチュエータとを連結した状態において前記リンク部材を前記駆動軸周りに回転させるロッドと、を備える。前記リンク部材は、前記駆動軸が接続される駆動軸接続部と、前記ロッドが接続されるロッド接続部と、を有する。前記ロッドは、前記アクチュエータに接続されるアクチュエータ接続部と、前記ロッド接続部に対して相対回転可能となるように前記ロッド接続部に接続されるピン部と、前記アクチュエータ接続部と前記ピン部とを連結する連結部と、前記ピン部の軸方向と平行な方向に前記連結部と隙間を置いて対向する対向部と、を有する。前記ロッド接続部に前記ピン部が接続された状態において、前記ロッド接続部は、前記駆動軸と前記ピン部とを結ぶ第１直線と前記ピン部と前記対向部とを結ぶ第２直線とのなす角が予め設定された角度範囲内であるときに、前記ロッド部材と前記リンク部材との接続状態が維持されるように前記対向部の前記ピン部の軸方向と平行な方向への移動を規制する。前記ロッド接続部は、前記角が前記角度範囲外であるときに、前記ロッド部材が前記リンク部材に接続された接続状態と前記ロッド部材が前記リンク部材に接続されていない非接続状態との切換えが可能となるように前記対向部の前記ピン部の軸方向と平行な方向への移動を許容する。 A link mechanism used in a turbocharger according to the present invention is connectable to a drive shaft, and in the state of being connected to the drive shaft, the link member is rotatable with the drive shaft around the drive shaft, and the link member. And a rod for rotating the link member around the drive shaft in a state where the link member and the actuator are connected to each other. The link member has a drive shaft connecting portion to which the drive shaft is connected and a rod connecting portion to which the rod is connected. The rod includes an actuator connecting portion connected to the actuator, a pin portion connected to the rod connecting portion so as to be rotatable relative to the rod connecting portion, the actuator connecting portion and the pin portion. And a facing portion that faces the connecting portion with a gap in a direction parallel to the axial direction of the pin portion. In a state in which the pin portion is connected to the rod connecting portion, the rod connecting portion includes a first straight line connecting the drive shaft and the pin portion and a second straight line connecting the pin portion and the facing portion. When the angle formed is within a preset angle range, movement of the facing portion in a direction parallel to the axial direction of the pin portion is maintained so that the connection state between the rod member and the link member is maintained. regulate. The rod connecting portion switches between a connected state in which the rod member is connected to the link member and a non-connected state in which the rod member is not connected to the link member when the angle is out of the angular range. Is allowed to move in a direction parallel to the axial direction of the pin portion.

本リンク機構では、ロッド接続部は、第１直線と第２直線とのなす角が予め設定された角度範囲外であるときに、接続状態と非接続状態との切換えが可能となるようにピン部の軸方向と平行な方向への対向部の移動を許容するため、リンク部材にロッドを組み付ける際、前記角が角度範囲外となる状態において、ピン部の軸方向と平行な方向に沿って対向部にロッド接続部を通過させながらピン部をロッド接続部に接続し、その後、前記角が角度範囲内となるようにピン部を中心としてロッドを回転させることにより、リンク部材にロッドが組み付けられる。この状態において、ロッド接続部は、対向部のピン部の軸方向と平行な方向への移動を規制するため、ロッドのリンク部材からの抜けが防止される。よって、リンク部材からロッドが抜けるのを規制するための専用部品を省略することが可能となる。 In the present link mechanism, the rod connecting portion is configured so that the pin can be switched between the connected state and the non-connected state when the angle formed by the first straight line and the second straight line is outside the preset angle range. In order to allow movement of the facing part in a direction parallel to the axial direction of the part, when assembling the rod to the link member, when the angle is out of the angular range, along the direction parallel to the axial direction of the pin part. The pin is attached to the link member by connecting the pin to the rod connecting part while passing the rod connecting part to the facing part, and then rotating the rod around the pin so that the angle is within the angle range. To be In this state, the rod connecting portion restricts the movement of the pin portion of the facing portion in the direction parallel to the axial direction, so that the rod is prevented from coming off the link member. Therefore, it is possible to omit a dedicated part for restricting the rod from coming off the link member.

前記リンク機構において、前記ロッド接続部は、前記リンク部材に前記ロッドが接続された状態において、前記ピン部が回転可能となるように前記ピン部を保持する保持部と、前記保持部に前記ピン部が保持された状態において、前記角が前記角度範囲内であるときに、前記対向部の前記ピン部の軸方向と平行な方向への移動が阻止されるように前記対向部と前記連結部との間において前記ピン部の軸方向と平行な方向に前記対向部に重なる重なり部と、前記保持部の周方向に関して前記重なり部に隣接する位置に設けられており、前記保持部に前記ピン部が保持された状態において、前記角が前記角度範囲外であるときに、前記対向部の前記ピン部の軸方向と平行な方向への移動を許容する許容部と、を有することが好ましい。 In the link mechanism, the rod connecting portion includes a holding portion that holds the pin portion such that the pin portion is rotatable in a state where the rod is connected to the link member, and the pin is attached to the holding portion. When the angle is within the angle range in the state where the facing portion is held, the facing portion and the connecting portion are blocked so as to prevent the facing portion from moving in a direction parallel to the axial direction of the pin portion. And an overlapping portion that overlaps the facing portion in a direction parallel to the axial direction of the pin portion, and a position that is adjacent to the overlapping portion in the circumferential direction of the holding portion, and the pin is provided in the holding portion. In a state where the portion is held, it is preferable to have a permitting portion that allows the facing portion to move in a direction parallel to the axial direction of the pin portion when the angle is outside the angular range.

この態様では、上記の効果が有効に得られる。 In this aspect, the above effects are effectively obtained.

具体的に、前記ピン部と前記対向部との間の距離は、前記保持部と前記許容部との間の距離以上であり、かつ、前記保持部と前記重なり部との間の距離未満であることが好ましい。 Specifically, the distance between the pin portion and the facing portion is not less than the distance between the holding portion and the allowance portion, and less than the distance between the holding portion and the overlapping portion. It is preferable to have.

この態様では、上記の効果が確実に達成される。 In this aspect, the above-mentioned effects are reliably achieved.

また、前記駆動軸は、排ガスの排気流路の流路面積の大きさを調整可能な可変ノズルユニットのユニゾンリングをその中心軸周りに回転させるクランクレバーに連結されていてもよい。この場合において、前記リンク部材は、前記角が前記角度範囲の最大の角度または最小の角度のときに前記ターボチャージャのハウジング当接するストッパ部をさらに有することが好ましい。 Further, the drive shaft may be connected to a crank lever that rotates a unison ring of a variable nozzle unit capable of adjusting a size of a flow passage area of an exhaust flow passage of exhaust gas around a central axis thereof. In this case, it is preferable that the link member further includes a stopper portion that abuts the housing of the turbocharger when the angle is the maximum angle or the minimum angle of the angle range.

この態様では、前記角が角度範囲の最大の角度または最小の角度であるときに排ガスの排気流路の流路面積の大きさが最大または最小となるように可変ノズルユニットを設計することにより、前記角が最小の角度未満となる、または、最大の角度よりも大きくなるようにリンク部材が回動することが規制されるため、排気流路の流路面積が所望の範囲に維持される。 In this aspect, when the angle is the maximum angle or the minimum angle of the angular range, by designing the variable nozzle unit so that the size of the flow passage area of the exhaust flow passage of the exhaust gas becomes the maximum or the minimum, Since the link member is restricted from rotating so that the angle is less than the minimum angle or greater than the maximum angle, the flow passage area of the exhaust flow passage is maintained in a desired range.

以上に説明したように、この発明によれば、リンク部材からロッドが抜けるのを規制するための専用部品を省略することが可能なターボチャージャに用いられるリンク機構を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide the link mechanism used for the turbocharger, which can omit the dedicated part for restricting the rod from coming off the link member.

本発明の一実施形態のリンク機構を含むターボチャージャの構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the turbocharger containing the link mechanism of one Embodiment of this invention. 図１に示されるリンク機構のリンク部材の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a link member of the link mechanism shown in FIG. 1. 図１に示されるリンク機構のロッドの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a rod of the link mechanism shown in FIG. 1. 第１直線と第２直線とのなす角が最小となった状態のリンク部材およびロッドの正面図である。It is a front view of a link member and a rod in a state where an angle between a first straight line and a second straight line is minimized. 第１直線と第２直線とのなす角が最大となった状態のリンク部材およびロッドの正面図である。It is a front view of a link member and a rod in a state where an angle formed by a first straight line and a second straight line is maximized. リンク部材に対するロッドの組み付け方を説明するための図である。It is a figure for explaining how to assemble a rod to a link member.

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the same or corresponding members are designated by the same reference numerals.

図１は、本発明の一実施形態のリンク機構を含むターボチャージャの構成を概略的に示す図である。図１に示されるように、ターボチャージャ１は、コンプレッサハウジング１０と、タービンホイール１２と、ベアリングハウジング１６と、可変ノズルユニット２０と、クランクレバー３０と、駆動軸３２と、リンク機構４０は、を有している。このターボチャージャ１は、自動車等の車両に搭載される。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a turbocharger including a link mechanism according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the turbocharger 1 includes a compressor housing 10, a turbine wheel 12, a bearing housing 16, a variable nozzle unit 20, a crank lever 30, a drive shaft 32, and a link mechanism 40. Have The turbocharger 1 is mounted on a vehicle such as an automobile.

コンプレッサハウジング１０は、大気等のガスを圧縮するコンプレッサホイール（図示略）を収容している。 The compressor housing 10 houses a compressor wheel (not shown) that compresses gases such as the atmosphere.

タービンホイール１２は、エンジン（図示略）から排出された排ガスによって回転駆動される。このタービンホイール１２は、シャフト（図示略）によってコンプレッサホイールと連結されている。このため、タービンホイール１２の回転駆動力がコンプレッサホイールに伝達される。タービンホイール１２は、タービンハウジング（図示略）に収容されている。 The turbine wheel 12 is rotationally driven by the exhaust gas discharged from the engine (not shown). The turbine wheel 12 is connected to the compressor wheel by a shaft (not shown). Therefore, the rotational driving force of the turbine wheel 12 is transmitted to the compressor wheel. The turbine wheel 12 is housed in a turbine housing (not shown).

ベアリングハウジング１６は、コンプレッサハウジング１０とタービンハウジングとの間に配置されている。ベアリングハウジング１６は、シャフトと、このシャフトを受けるベアリング（図示略）と、を収容している。 The bearing housing 16 is arranged between the compressor housing 10 and the turbine housing. The bearing housing 16 houses a shaft and a bearing (not shown) that receives the shaft.

可変ノズルユニット２０は、タービンハウジング内に配置されている。可変ノズルユニット２０は、排ガスの排気流路の流路面積の大きさを調整可能である。具体的に、可変ノズルユニット２０は、図示略の一対のプレートと、複数のノズルベーン２１と、複数のベーンアーム２３と、ユニゾンリング２４と、複数のスライダー２５と、を有している。 The variable nozzle unit 20 is arranged in the turbine housing. The variable nozzle unit 20 can adjust the size of the flow passage area of the exhaust flow passage of the exhaust gas. Specifically, the variable nozzle unit 20 has a pair of plates (not shown), a plurality of nozzle vanes 21, a plurality of vane arms 23, a unison ring 24, and a plurality of sliders 25.

各ノズルベーン２１は、一対のプレートに対して相対回転可能となるように当該一対のプレートに保持された回転軸部２１ａと、回転軸部２１ａに接続されたベーン２１ｂと、を有している。なお、一対のプレート間に排気流路が形成されている。各ベーン２１ｂは、一対のプレート間に配置されている。各ベーン２１ｂは、回転軸部２１ａの中心軸周りに当該回転軸部２１ａとともに回転することにより、排気流路の流路面積の大きさを変更する。 Each nozzle vane 21 has a rotating shaft portion 21a held by the pair of plates so as to be rotatable relative to the pair of plates, and a vane 21b connected to the rotating shaft portion 21a. An exhaust passage is formed between the pair of plates. Each vane 21b is arranged between a pair of plates. Each vane 21b changes the size of the flow passage area of the exhaust flow passage by rotating together with the rotation shaft portion 21a around the central axis of the rotation shaft portion 21a.

各ベーンアーム２３は、各回転軸部２１ａの端部に接続（たとえば溶接）されている。各ベーンアーム２３は、各回転軸部２１ａをその中心軸周りに回転させる。 Each vane arm 23 is connected (for example, welded) to the end of each rotary shaft 21a. Each vane arm 23 rotates each rotating shaft portion 21a around its central axis.

ユニゾンリング２４は、全てのベーンアーム２３を同時に各回転軸部２１ａ周りに回転させる部材である。ユニゾンリング２４は、一対のプレートに対して当該プレートの中心軸周りに相対回転可能となるようにプレートに支持されている。ユニゾンリング２４には、各ベーンアーム２３が係合している。このため、一対のプレートに対してユニゾンリング２４が相対回転することにより、各回転軸部２１ａの回転中心軸周りに各ベーンアーム２３と回転軸部２１ａとが一体的に回転する。これにより、各ベーン２１ｂの姿勢が変更されるため、排気流路の流路面積の大きさが変更される。 The unison ring 24 is a member that rotates all the vane arms 23 around the respective rotary shaft portions 21a at the same time. The unison ring 24 is supported by the pair of plates so as to be relatively rotatable about the central axis of the plates. Each vane arm 23 is engaged with the unison ring 24. Therefore, by rotating the unison ring 24 relative to the pair of plates, the vane arms 23 and the rotary shaft portion 21a integrally rotate around the rotation center axis of each rotary shaft portion 21a. As a result, the attitude of each vane 21b is changed, so that the size of the flow passage area of the exhaust flow passage is changed.

各スライダー２５は、一対のプレートの一方のプレートに対して相対回転可能となるように当該一方のプレートに接続されている。各スライダー２５は、ユニゾンリング２４の径方向においてユニゾンリング２４の内周部に接触するように配置されている。各スライダー２５は、ユニゾンリング２４の回転時に前記一方のプレートに対して相対回転しながらユニゾンリング２４の回転を案内する。 Each slider 25 is connected to one plate of the pair of plates so as to be rotatable relative to the other plate. Each slider 25 is arranged so as to contact the inner peripheral portion of the unison ring 24 in the radial direction of the unison ring 24. Each slider 25 guides the rotation of the unison ring 24 while rotating relative to the one plate when the unison ring 24 rotates.

クランクレバー３０は、ユニゾンリング２４に係合している。クランクレバー３０は、ユニゾンリング２４をその中心軸周りに回転させる。 The crank lever 30 is engaged with the unison ring 24. The crank lever 30 rotates the unison ring 24 around its central axis.

駆動軸３２は、クランクレバー３０に連結されている。駆動軸３２は、当該駆動軸３２の中心軸周りにクランクレバー３０とともに回転する。つまり、駆動軸３２が回転すると、クランクレバー３０を介してユニゾンリング２４が回転するため、各ノズルベーン２１の姿勢（排気流路の流路面積）が変更される。 The drive shaft 32 is connected to the crank lever 30. The drive shaft 32 rotates around the central axis of the drive shaft 32 together with the crank lever 30. That is, when the drive shaft 32 rotates, the unison ring 24 rotates via the crank lever 30, so that the posture of each nozzle vane 21 (the flow passage area of the exhaust flow passage) is changed.

アクチュエータ３４は、駆動軸３２を回転させる回転力を生じさせる。アクチュエータ３４は、駆動軸３２から当該駆動軸３２の軸方向と直交する方向に離間した位置（本実施形態では、コンプレッサハウジング１０の上方）に配置されている。 The actuator 34 generates a rotational force that rotates the drive shaft 32. The actuator 34 is arranged at a position (above the compressor housing 10 in the present embodiment) separated from the drive shaft 32 in a direction orthogonal to the axial direction of the drive shaft 32.

リンク機構４０は、アクチュエータ３４の回転力を駆動軸３２に伝達する機構である。リンク機構４０は、リンク部材１００と、ロッド２００と、を有している。 The link mechanism 40 is a mechanism that transmits the rotational force of the actuator 34 to the drive shaft 32. The link mechanism 40 has a link member 100 and a rod 200.

リンク部材１００は、駆動軸３２に接続されており、駆動軸３２とともに駆動軸３２周りに回転可能である。図２に示されるように、リンク部材１００は、駆動軸接続部１１０と、ロッド接続部１２０と、ストッパ部１３０と、を有している。 The link member 100 is connected to the drive shaft 32 and is rotatable around the drive shaft 32 together with the drive shaft 32. As shown in FIG. 2, the link member 100 has a drive shaft connecting portion 110, a rod connecting portion 120, and a stopper portion 130.

駆動軸接続部１１０は、駆動軸３２が接続される部位である。駆動軸接続部１１０には、駆動軸３２を接続するための接続孔１１０ｈが設けられている。接続孔１１０ｈは、駆動軸接続部１１０に対する駆動軸３２の相対回転を禁止する形状に設定されている。 The drive shaft connection part 110 is a part to which the drive shaft 32 is connected. The drive shaft connecting portion 110 is provided with a connection hole 110h for connecting the drive shaft 32. The connection hole 110h is set to a shape that prohibits relative rotation of the drive shaft 32 with respect to the drive shaft connection portion 110.

ロッド接続部１２０およびストッパ部１３０については、後述する。 The rod connecting portion 120 and the stopper portion 130 will be described later.

ロッド２００は、アクチュエータ３４とリンク部材１００とを連結している。ロッド２００は、リンク部材１００を駆動軸３２周りに回転させる部材である。ロッド２００は、例えば樹脂により形成される。図３に示されるように、ロッド２００は、アクチュエータ接続部２１０と、ピン部２２０と、連結部２３０と、抜け止め部２４０と、を有している。 The rod 200 connects the actuator 34 and the link member 100. The rod 200 is a member that rotates the link member 100 around the drive shaft 32. The rod 200 is made of resin, for example. As shown in FIG. 3, the rod 200 has an actuator connecting portion 210, a pin portion 220, a connecting portion 230, and a retaining portion 240.

アクチュエータ接続部２１０は、アクチュエータ３４に接続される部位である。アクチュエータ接続部２１０は、アクチュエータ３４に対して相対回転可能となるようにアクチュエータ３４に接続される。アクチュエータ接続部２１０には、円形の孔が形成されている。 The actuator connection part 210 is a part connected to the actuator 34. The actuator connection portion 210 is connected to the actuator 34 so as to be rotatable relative to the actuator 34. A circular hole is formed in the actuator connecting portion 210.

ピン部２２０は、ロッド接続部１２０に対して相対回転可能となるようにロッド接続部１２０に接続される。ピン部２２０は、円柱状に形成されている。 The pin portion 220 is connected to the rod connecting portion 120 so as to be rotatable relative to the rod connecting portion 120. The pin portion 220 is formed in a cylindrical shape.

連結部２３０は、アクチュエータ接続部２１０とピン部２２０とを連結している。具体的に、連結部２３０は、アクチュエータ接続部２１０に設けられた孔の中心軸とピン部２２０の軸方向とが互いに平行となるようにアクチュエータ接続部２１０とピン部２２０とを接続している。 The connecting portion 230 connects the actuator connecting portion 210 and the pin portion 220. Specifically, the connecting portion 230 connects the actuator connecting portion 210 and the pin portion 220 such that the central axis of the hole provided in the actuator connecting portion 210 and the axial direction of the pin portion 220 are parallel to each other. ..

抜け止め部２４０は、ピン部２２０がリンク部材１００から抜けるのを阻止する部位である。抜け止め部２４０は、連結部２３０に接続されている。抜け止め部２４０は、起立部２４２と、対向部２４４と、を有している。 The retaining portion 240 is a portion that prevents the pin portion 220 from coming off the link member 100. The retaining portion 240 is connected to the connecting portion 230. The retaining portion 240 has a standing portion 242 and a facing portion 244.

起立部２４２は、連結部２３０から起立する形状を有している。具体的に、起立部２４２は、連結部２３０からピン部２２０が突出する向きと同じ向きに連結部２３０から突出する形状を有している。 The upright portion 242 has a shape upright from the connecting portion 230. Specifically, the standing portion 242 has a shape protruding from the connecting portion 230 in the same direction as the protruding direction of the pin portion 220 from the connecting portion 230.

対向部２４４は、ピン部２２０の軸方向と平行な方向に連結部２３０と隙間を置いて対向する部位である。対向部２４４は、起立部２４２の先端部（起立部２４２のうち連結部２３０側と反対側の端部）からピン部２２０に向かって突出する形状を有している。具体的に、対向部２４４は、起立部２４２の先端部からピン部２２０の軸方向と直交する方向に沿って延びる形状を有している。対向部２４４の先端部（対向部２４４のうち起立部２４２側と反対側の端部）は、ピン部２２０から離間する方向に凸となるように湾曲する形状を有している。 The facing part 244 is a part facing the connecting part 230 with a gap in a direction parallel to the axial direction of the pin part 220. The facing portion 244 has a shape protruding from the tip portion of the standing portion 242 (the end portion of the standing portion 242 opposite to the connecting portion 230 side) toward the pin portion 220. Specifically, the facing portion 244 has a shape that extends from the tip end portion of the standing portion 242 along a direction orthogonal to the axial direction of the pin portion 220. A tip portion of the facing portion 244 (an end portion of the facing portion 244 opposite to the standing portion 242 side) has a shape that is curved so as to be convex in a direction away from the pin portion 220.

ここで、ロッド接続部１２０について説明する。ロッド接続部１２０は、ロッド２００のピン部２２０が接続される部位である。図４は、第１直線と第２直線とのなす角が最小となった状態のリンク部材およびロッドの正面図である。図５は、第１直線と第２直線とのなす角が最大となった状態のリンク部材およびロッドの正面図である。第１直線Ｌ１は、駆動軸３２とピン部２２０とを結ぶ直線である。第２直線Ｌ２は、ピン部２２０と対向部２４４とを結ぶ直線である。 Here, the rod connecting portion 120 will be described. The rod connecting portion 120 is a portion to which the pin portion 220 of the rod 200 is connected. FIG. 4 is a front view of the link member and the rod in a state where the angle formed by the first straight line and the second straight line is minimized. FIG. 5 is a front view of the link member and the rod in a state where the angle formed by the first straight line and the second straight line is maximized. The first straight line L1 is a straight line connecting the drive shaft 32 and the pin portion 220. The second straight line L2 is a straight line connecting the pin portion 220 and the facing portion 244.

図４及び図５に示されるように、ロッド接続部１２０は、当該ロッド接続部１２０にピン部２２０が接続された状態において、第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２とのなす角θが予め設定された角度範囲内であるときに、対向部２４４と連結部２３０との間に位置する。換言すれば、ロッド接続部１２０は、当該ロッド接続部１２０にピン部２２０が接続された状態において、角θが前記角度範囲内であるときに、ロッド２００とリンク部材１００との接続状態が維持されるように、対向部２４４のピン部２２０の軸方向と平行な方向への移動を規制する。前記角度範囲は、各ノズルベーン２１が全閉となる位置と全開となる位置との間でリンク部材１００が回転する範囲に設定される。本実施形態では、図１および図５に示されるように、角θが前記角度範囲の最大の角度であるときに、各ノズルベーン２１が全閉となり、図４に示されるように、角θが前記角度範囲の最小の角度であるときに、各ノズルベーン２１が全開となる。ただし、角θが前記角度範囲の最小の角度であるときに、各ノズルベーン２１が全閉となり、角θが前記角度範囲の最大の角度であるときに、各ノズルベーン２１が全開となるように構成されてもよい。 As shown in FIGS. 4 and 5, in the rod connecting portion 120, an angle θ formed by the first straight line L1 and the second straight line L2 is preset in a state where the pin portion 220 is connected to the rod connecting portion 120. It is located between the facing portion 244 and the connecting portion 230 when it is within the angle range. In other words, the rod connection part 120 maintains the connection state between the rod 200 and the link member 100 when the angle θ is within the angle range in the state where the pin part 220 is connected to the rod connection part 120. As described above, the movement of the facing portion 244 in the direction parallel to the axial direction of the pin portion 220 is restricted. The angle range is set to a range in which the link member 100 rotates between the position where each nozzle vane 21 is fully closed and the position where it is fully opened. In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 5, when the angle θ is the maximum angle of the angle range, each nozzle vane 21 is fully closed, and as shown in FIG. Each nozzle vane 21 is fully opened when the angle is the minimum angle in the angle range. However, each nozzle vane 21 is fully closed when the angle θ is the minimum angle in the angle range, and each nozzle vane 21 is fully opened when the angle θ is the maximum angle in the angle range. May be done.

ロッド接続部１２０は、角θが前記角度範囲外であるときに、ピン部２２０の軸方向と平行な方向への対向部２４４の通過を許容する。より詳細には、ロッド接続部１２０は、角θが前記角度範囲外であるときに、ロッド２００がリンク部材１００に接続された接続状態とロッド２００がリンク部材１００に接続されていない非接続状態との切換えが可能となるように、対向部２４４のピン部２２０の軸方向と平行な方向への移動を許容する。 The rod connecting portion 120 allows passage of the facing portion 244 in a direction parallel to the axial direction of the pin portion 220 when the angle θ is outside the above-mentioned angle range. More specifically, the rod connecting portion 120 has a connected state in which the rod 200 is connected to the link member 100 and a non-connected state in which the rod 200 is not connected to the link member 100 when the angle θ is outside the angle range. The movement of the facing portion 244 in the direction parallel to the axial direction of the pin portion 220 is allowed so as to enable switching between and.

本実施形態では、ロッド接続部１２０は、保持部１２２と、重なり部１２４と、許容部１２６と、を有している。 In the present embodiment, the rod connecting portion 120 has a holding portion 122, an overlapping portion 124, and a permitting portion 126.

保持部１２２は、ピン部２２０が回転可能となるようにピン部２２０を保持する。保持部１２２は、駆動軸接続部１１０から離間した位置に設けられている。本実施形態では、保持部１２２は、ロッド接続部１２０をその厚さ方向に貫通するとともにピン部２２０の挿通を許容する挿通孔で構成されている。保持部１２２は、円形に形成されている。 The holding portion 122 holds the pin portion 220 so that the pin portion 220 can rotate. The holding portion 122 is provided at a position separated from the drive shaft connecting portion 110. In the present embodiment, the holding portion 122 is formed of an insertion hole that penetrates the rod connecting portion 120 in the thickness direction and allows the pin portion 220 to be inserted. The holding part 122 is formed in a circular shape.

重なり部１２４は、保持部１２２の周囲の一部に設けられている。重なり部１２４は、保持部１２２から当該保持部１２２の径方向の外向きに張り出すとともに、保持部１２２の周方向に沿って延びる形状を有している。重なり部１２４は、ピン部２２０が保持部１２２に保持された状態において角θが前記角度範囲内であるとき（駆動軸３２を回転中心として保持部１２２が回転する範囲内であるとき）に、対向部２４４のピン部２２０の軸方向と平行な方向への移動が阻止されるように、対向部２４４と連結部２３０との間においてピン部２２０の軸方向と平行な方向に対向部２４４に重なる。重なり部１２４の外縁部は、円弧状に形成されている。 The overlapping part 124 is provided in a part of the periphery of the holding part 122. The overlapping portion 124 has a shape that extends from the holding portion 122 outward in the radial direction of the holding portion 122 and extends along the circumferential direction of the holding portion 122. The overlapping portion 124, when the angle θ is within the angle range in the state where the pin portion 220 is held by the holding portion 122 (when the holding portion 122 rotates about the drive shaft 32 as the rotation center), In order to prevent the movement of the facing portion 244 in the direction parallel to the axial direction of the pin portion 220, the facing portion 244 is provided between the facing portion 244 and the connecting portion 230 in the direction parallel to the axial direction of the pin portion 220. Overlap. The outer edge portion of the overlapping portion 124 is formed in an arc shape.

許容部１２６は、ピン部２２０の周方向（保持部１２２の周方向）に関して重なり部１２４に隣接する位置に設けられている。許容部１２６は、保持部１２２から当該保持部１２２の径方向の外向きに張り出すとともに、保持部１２２の周方向に沿って延びる形状を有している。許容部１２６の保持部１２２からの保持部１２２の径方向への張出量は、重なり部１２４のそれよりも小さい。許容部１２６は、ピン部２２０と保持部１２２とがピン部２２０の軸方向に並んだ状態（ピン部２２０が保持部１２２に保持されていない状態）において、角θが前記角度範囲外であるときに、ピン部２２０の軸方向と平行な方向へ対向部２４４が通過するのを許容する。同様に、許容部１２６は、保持部１２２にピン部２２０が保持された状態において、角θが前記角度範囲外であるときに、対向部２４４のピン部２２０の軸方向と平行な方向への移動を許容する。許容部１２６の外縁部は、円弧状に形成されている。 The allowance portion 126 is provided at a position adjacent to the overlapping portion 124 in the circumferential direction of the pin portion 220 (circumferential direction of the holding portion 122). The allowance portion 126 has a shape that extends from the holding portion 122 outward in the radial direction of the holding portion 122 and extends along the circumferential direction of the holding portion 122. The amount of radial extension of the holding portion 122 from the holding portion 122 of the allowance portion 126 is smaller than that of the overlapping portion 124. In the allowance portion 126, the angle θ is out of the angle range when the pin portion 220 and the holding portion 122 are aligned in the axial direction of the pin portion 220 (when the pin portion 220 is not held by the holding portion 122). At times, the facing portion 244 is allowed to pass in a direction parallel to the axial direction of the pin portion 220. Similarly, when the angle θ is out of the above-mentioned range in the state where the pin portion 220 is held by the holding portion 122, the allowance portion 126 extends in a direction parallel to the axial direction of the pin portion 220 of the facing portion 244. Allow movement. The outer edge portion of the allowance portion 126 is formed in an arc shape.

保持部１２２から許容部１２６の外縁部までの距離Ｌ１１は、保持部１２２から重なり部１２４の外縁部までの距離Ｌ１２よりも小さい。距離Ｌ１１は、ピン部２２０と対向部２４４との間の距離Ｌ２１以下である。距離Ｌ１２は、距離Ｌ２１よりも大きく、かつ、ピン部２２０と起立部２４２との間の距離Ｌ２２以下である。 The distance L11 from the holding portion 122 to the outer edge portion of the allowance portion 126 is smaller than the distance L12 from the holding portion 122 to the outer edge portion of the overlapping portion 124. The distance L11 is less than or equal to the distance L21 between the pin portion 220 and the facing portion 244. The distance L12 is larger than the distance L21 and is equal to or less than the distance L22 between the pin portion 220 and the upright portion 242.

次に、ストッパ部１３０について説明する。ストッパ部１３０は、角θが前記角度範囲の最大の角度または最小の角度のときにターボチャージャ１のハウジング当接する。本実施形態では、図４に示されるように、ストッパ部１３０は、角θが前記角度範囲の最小の角度のときに、ベアリングハウジング１６に設けられた受け部１７に当接する。これにより、角θが最小の角度未満となるようにリンク部材１００が回動することが規制されるため、各ノズルベーン２１により調整される排気流路の流路面積が所望の範囲に維持される。 Next, the stopper 130 will be described. The stopper portion 130 abuts the housing of the turbocharger 1 when the angle θ is the maximum angle or the minimum angle in the above angle range. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the stopper portion 130 abuts on the receiving portion 17 provided on the bearing housing 16 when the angle θ is the minimum angle of the angle range. As a result, the rotation of the link member 100 is restricted so that the angle θ is less than the minimum angle, so that the flow passage area of the exhaust flow passage adjusted by each nozzle vane 21 is maintained within a desired range. ..

ここで、リンク部材１００へのロッド２００の組み付け方法について、図６を参照しながら説明する。図６は、リンク部材に対するロッドの組み付け方を説明するための図である。なお、リンク部材１００へのロッド２００の組み付け前に、駆動軸３２にリンク部材１００が接続される。具体的には、駆動軸３２が接続孔１１０ｈに挿通される。 Here, a method of assembling the rod 200 to the link member 100 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining how to assemble the rod to the link member. The link member 100 is connected to the drive shaft 32 before the rod 200 is assembled to the link member 100. Specifically, the drive shaft 32 is inserted into the connection hole 110h.

続いて、抜け止め部２４０がピン部２２０の軸方向に許容部１２６と重なる状態でピン部２２０を保持部１２２に接続する。より詳細には、ピン部２２０の軸方向と平行な方向に沿って対向部２４４を含む抜け止め部２４０に許容部１２６を通過させながら、ピン部２２０を保持部（挿通孔）１２２に挿入する。この工程後のロッド２００は、図６において二点鎖線で示されている。 Subsequently, the pin portion 220 is connected to the holding portion 122 with the retaining portion 240 overlapping the allowance portion 126 in the axial direction of the pin portion 220. More specifically, the pin portion 220 is inserted into the holding portion (insertion hole) 122 while passing the allowance portion 126 through the retaining portion 240 including the facing portion 244 along a direction parallel to the axial direction of the pin portion 220. .. The rod 200 after this step is indicated by a chain double-dashed line in FIG.

その後、対向部２４４がピン部２２０の軸方向に重なり部１２４と重なるように、ピン部２２０を回転中心として、ロッド２００を図６において矢印で示される方向に回転させる。これにより、ピン部２２０の軸方向に対向部２４４と重なり部１２４とが互いに重なり合うため、ロッド２００のリンク部材１００からの抜けが防止される。 After that, the rod 200 is rotated in the direction indicated by the arrow in FIG. 6 with the pin portion 220 as the center of rotation so that the facing portion 244 overlaps the overlapping portion 124 in the axial direction of the pin portion 220. As a result, the facing portion 244 and the overlapping portion 124 overlap each other in the axial direction of the pin portion 220, so that the rod 200 is prevented from coming off from the link member 100.

最後に、アクチュエータ接続部２１０がアクチュエータ３４に接続される。 Finally, the actuator connection 210 is connected to the actuator 34.

以上に説明したように、本実施形態のリンク機構４０では、ピン部２２０の軸方向に対向部２４４と重なり部１２４とが互いに重なり合うことにより、ロッド２００のリンク部材１００からの抜けが防止されるため、リンク部材１００からロッド２００が抜けるのを規制するための専用部品を省略することが可能となる。 As described above, in the link mechanism 40 of the present embodiment, the opposing portion 244 and the overlapping portion 124 overlap each other in the axial direction of the pin portion 220, so that the rod 200 is prevented from coming off from the link member 100. Therefore, it is possible to omit a dedicated part for restricting the rod 200 from coming off from the link member 100.

なお、上記実施形態において、保持部１２２は、ロッド接続部１２０をその厚さ方向に貫通する挿通孔ではなく、ピン部２２０を受け入れ可能となるようにロッド接続部１２０の厚さ方向に窪む凹部で構成されてもよい。 In the above embodiment, the holding portion 122 is recessed in the thickness direction of the rod connecting portion 120 so that the pin portion 220 can be received instead of the insertion hole penetrating the rod connecting portion 120 in the thickness direction. It may be formed of a recess.

また、上記実施形態のリンク機構４０は、ターボチャージャ１のいわゆるウエストゲートバルブ（排ガスの一部を分流させることによって、可変ノズルユニット２０に向かう排ガスの流量を調節するバルブ）の開度を調整する機構として用いられることも可能である。 Further, the link mechanism 40 of the above-described embodiment adjusts the opening degree of a so-called waste gate valve (a valve that adjusts the flow rate of the exhaust gas toward the variable nozzle unit 20 by dividing a part of the exhaust gas) of the turbocharger 1. It can also be used as a mechanism.

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 It should be understood that the embodiments disclosed this time are exemplifications in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

１ ターボチャージャ、１０ コンプレッサハウジング、１２ タービンホイール、１６ ベアリングハウジング、１７ 受け部、２０ 可変ノズルユニット、２１ ノズルベーン、２１ａ 回転軸部、２１ｂ ベーン、２３ ベーンアーム、２４ ユニゾンリング、３０ クランクレバー、３２ 駆動軸、３４ アクチュエータ、４０ リンク機構、１００ リンク部材、１１０ 駆動軸接続部、１１０ｈ 接続孔、１２０ ロッド接続部、１２２ 保持部、１２４ 重なり部、１２６ 許容部、１３０ ストッパ部、２００ ロッド、２１０ アクチュエータ接続部、２２０ ピン部、２３０ 連結部、２４０ 抜け止め部、２４２ 起立部、２４４ 対向部、Ｌ１ 第１直線、Ｌ２ 第２直線。 1 turbocharger, 10 compressor housing, 12 turbine wheel, 16 bearing housing, 17 receiving part, 20 variable nozzle unit, 21 nozzle vane, 21a rotating shaft part, 21b vane, 23 vane arm, 24 unison ring, 30 crank lever, 32 drive shaft , 34 actuator, 40 link mechanism, 100 link member, 110 drive shaft connecting part, 110h connecting hole, 120 rod connecting part, 122 holding part, 124 overlapping part, 126 allowing part, 130 stopper part, 200 rod, 210 actuator connecting part , 220 pin portion, 230 connecting portion, 240 retaining portion, 242 standing portion, 244 facing portion, L1 first straight line, L2 second straight line.

Claims (4)

ターボチャージャに用いられるリンク機構であって、
駆動軸に接続可能であり、前記駆動軸に接続された状態において前記駆動軸とともに前記駆動軸周りに回転可能なリンク部材と、
前記リンク部材とアクチュエータとを連結可能であり、前記リンク部材と前記アクチュエータとを連結した状態において前記リンク部材を前記駆動軸周りに回転させるロッドと、を備え、
前記リンク部材は、
前記駆動軸が接続される駆動軸接続部と、
前記ロッドが接続されるロッド接続部と、を有し、
前記ロッドは、
前記アクチュエータに接続されるアクチュエータ接続部と、
前記ロッド接続部に対して相対回転可能となるように前記ロッド接続部に接続されるピン部と、
前記アクチュエータ接続部と前記ピン部とを連結する連結部と、
前記ピン部の軸方向と平行な方向に前記連結部と隙間を置いて対向する対向部と、を有し、
前記ロッド接続部に前記ピン部が接続された状態において、前記ロッド接続部は、前記駆動軸と前記ピン部とを結ぶ第１直線と前記ピン部と前記対向部とを結ぶ第２直線とのなす角が予め設定された角度範囲内であるときに、前記ロッドと前記リンク部材との接続状態が維持されるように前記対向部の前記ピン部の軸方向と平行な方向への移動を規制し、
前記ロッド接続部は、前記角が前記角度範囲外であるときに、前記ロッドが前記リンク部材に接続された接続状態と前記ロッドが前記リンク部材に接続されていない非接続状態との切換えが可能となるように前記対向部の前記ピン部の軸方向と平行な方向への移動を許容する、リンク機構。 A link mechanism used in a turbocharger,
A link member that is connectable to a drive shaft and is rotatable around the drive shaft together with the drive shaft in a state of being connected to the drive shaft;
A rod that can connect the link member and the actuator, and that rotates the link member around the drive shaft in a state where the link member and the actuator are connected,
The link member is
A drive shaft connecting portion to which the drive shaft is connected,
A rod connecting portion to which the rod is connected,
The rod is
An actuator connecting portion connected to the actuator,
A pin portion connected to the rod connecting portion so as to be rotatable relative to the rod connecting portion;
A connecting portion that connects the actuator connecting portion and the pin portion,
And a facing portion facing the connecting portion with a gap in a direction parallel to the axial direction of the pin portion,
In a state in which the pin portion is connected to the rod connecting portion, the rod connecting portion includes a first straight line connecting the drive shaft and the pin portion and a second straight line connecting the pin portion and the facing portion. When the formed angle is within a preset angle range, the movement of the facing portion in a direction parallel to the axial direction of the pin portion is regulated so that the connection state between the rod and the link member is maintained. Then
The rod connecting portion is capable of switching between a connected state in which the rod is connected to the link member and a non-connected state in which the rod is not connected to the link member when the angle is out of the angular range. A link mechanism that allows movement of the facing portion in a direction parallel to the axial direction of the pin portion. 前記ロッド接続部は、
前記リンク部材に前記ロッドが接続された状態において、前記ピン部が回転可能となるように前記ピン部を保持する保持部と、
前記保持部に前記ピン部が保持された状態において、前記角が前記角度範囲内であるときに、前記対向部の前記ピン部の軸方向えと平行な方向への移動が阻止されるように前記対向部と前記連結部との間において前記ピン部の軸方向と平行な方向に前記対向部に重なる重なり部と、
前記保持部の周方向に関して前記重なり部に隣接する位置に設けられており、前記保持部に前記ピン部が保持された状態において、前記角が前記角度範囲外であるときに、前記対向部の前記ピン部の軸方向と平行な方向への移動を許容する許容部と、を有する、請求項１に記載のリンク機構。 The rod connecting portion is
In a state where the rod is connected to the link member, a holding portion that holds the pin portion such that the pin portion is rotatable,
In a state in which the pin portion is held by the holding portion, when the angle is within the angular range, movement of the facing portion in a direction parallel to the axial direction of the pin portion is blocked. An overlapping portion that overlaps the facing portion in a direction parallel to the axial direction of the pin portion between the facing portion and the connecting portion,
It is provided at a position adjacent to the overlapping portion with respect to the circumferential direction of the holding portion, and in a state where the pin portion is held by the holding portion, when the angle is outside the angular range, the facing portion The link mechanism according to claim 1, further comprising: an allowance part that allows movement of the pin part in a direction parallel to the axial direction. 前記ピン部と前記対向部との間の距離は、前記保持部と前記許容部との間の距離以上であり、かつ、前記保持部と前記重なり部との間の距離未満である、請求項２に記載のリンク機構。 The distance between the pin portion and the facing portion is equal to or more than the distance between the holding portion and the allowance portion, and is less than the distance between the holding portion and the overlapping portion. 2. The link mechanism described in 2. 前記駆動軸は、排ガスの排気流路の流路面積の大きさを調整可能な可変ノズルユニットのユニゾンリングをその中心軸周りに回転させるクランクレバーに連結されており、
前記リンク部材は、前記角が前記角度範囲の最大の角度または最小の角度のときに前記ターボチャージャのハウジング当接するストッパ部をさらに有する、請求項１から３のいずれか１項に記載のリンク機構。 The drive shaft is connected to a crank lever that rotates the unison ring of the variable nozzle unit capable of adjusting the size of the flow passage area of the exhaust flow passage of the exhaust gas around its central axis,
The link mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein the link member further includes a stopper portion that abuts the housing of the turbocharger when the angle is the maximum angle or the minimum angle of the angle range. ..
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