(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変型タービン幾何学的構造（ＶＴＧ）を有するターボチャージャ（１）であって、
排気ガス用供給ダクト（９）を有するタービンハウジング（２）を含み、 
前記タービンハウジング（２）内に回転可能に取り付けられるタービンホイール（４）を含み、
前記タービンホイール（４）を外側で放射状に取り囲み、
ベーン軸受リング（６）を有し、
前記ベーン軸受リング（６）内に取り付けられたベーンシャフト（８）をそれぞれ有する複数のガイドベーン（７）を有し、
一端部で前記ベーンシャフト（８）に固定される連関されたベーンレバー（２０）を介して前記ガイドベーン（７）に作動可能に連結される調整リング（５）を有し、ここで、各々のベーンレバー（２０）が他端部で前記調整リング（５）の連関された係合凹部（２４）と係合して配置され得るレバーヘッド（２３）を有するガイド装置（１８）を含み、そして、
前記タービンハウジング（２）内に配置され、調整ピン（２５）によって調整リング（５）に連結されるインナーレバー（２６）を有する作動装置（１１）を含み、
前記調整ピン（２５）は、前記調整リングに溶接され、
前記調整ピン（２５）は、耐磨耗性スリーブ（２８）が配置される熔接ボルト（２７）を有することと、
前記熔接ボルト（２７）は、一端部上で支持ディスク（３０）が備えられる円筒状のボルト本体（２９）を有することと、
前記ボルト本体（２９）は、前記支持ディスク（３０）に対向して配置されるとともに、中央凹部（３３）を有する、露出された端部を含むことと、
前記支持ディスク（３０）は、スタッドピン（３１）の軸方向範囲にわたって、最初には、スタッドピン（３１）の遠位端に向かって急激に狭くなり、その後に、より浅く狭くなる円錐形状および／または直径のスタッドピン（３１）を有することと、
を特徴とする、ターボチャージャ。
【請求項２】
前記熔接ボルト（２７）は、良好な熔接特性を有する材料から製造されることを特徴とする、請求項１に記載のターボチャージャ。
【請求項３】
前記支持ディスク（３０）は、前記ボルト本体（２９）よりも大きい直径を有することを特徴とする、請求項１に記載のターボチャージャ。
【請求項４】
前記調整リング（５）は、前記スタッドピン（３１）のための受容凹部（３２）を有することを特徴とする、請求項１に記載のターボチャージャ。
【請求項５】
前記スリーブ（２８）は、前記ボルト本体（２９）の全長にわたって前記ボルト本体（２９）を取り囲むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のターボチャージャ。
【請求項６】
前記スリーブ（２８）は、前記支持ディスク（３０）に当接されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のターボチャージャ。
【請求項７】
可変型タービン幾何学的構造（ＶＴＧ）を有するターボチャージャ（１）用のガイド装置（１８）であって、前記ガイド装置は、ターボチャージャ（１）のタービンホイール（４）を外側で放射状に取り囲み、
ベーン軸受リング（６）と、
前記ベーン軸受リング（６）内に取り付けられたベーンシャフト（８）をそれぞれ有する複数のガイドベーン（７）と、
端部で前記ベーンシャフト（８）に固定される連関されたベーンレバー（２０）を介して前記ガイドベーン（７）に作動可能に連結される調整リング（５）であって、各ベーンレバー（２０）が他端部で前記調整リング（５）の連関された係合凹部（２４）と係合して配置され得るレバーヘッド（３２）を有する、前記調整リング（５）と
前記調整リングに溶接された調整ピン（２５）と、を有し、
前記調整ピン（２５）は、耐磨耗性スリーブ（２８）が配置される熔接ボルト（２７）を有することと、 
前記熔接ボルト（２７）は、一端部上で支持ディスク（３０）が備えられる円筒状のボルト本体（２９）を有することと、
前記ボルト本体（２９）は、前記支持ディスク（３０）に対向して配置されるとともに、中央凹部（３３）を有する、露出された端部を含むことと、
前記支持ディスク（３０）は、スタッドピン（３１）の軸方向範囲にわたって、最初には、スタッドピン（３１）の遠位端に向かって急激に狭くなり、その後に、より浅く狭くなる円錐形状および／または直径のスタッドピン（３１）を有することとを特徴とする、ガイド装置。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項によって特徴づけられることを特徴とする、請求項7に記載のガイド装置。
【請求項９】
下記のステップを含む排気ガスターボチャージャの調整装置用の調整ピン（２５）を製造するための方法であって、
ａ）焼結工程後に良好な熔接特性を示し、熔接ボルト（２７）の形態である第１の構成要素を射出成形するステップ、
ｂ）焼結工程後に耐磨耗性であり、前記熔接ボルト（２７）を取り囲むスリーブ（２８）の形態である第２の構成要素内に前記熔接ボルト（２７）をインサート成形するステップ、及び、
ｃ）ステップａ）及びｂ）の後に製造されたグリーン製品を加熱によって焼結させるステップ、
を備える前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部によるターボチャージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなタイプのターボチャージャは、ＥＰ１  ５６４  ３８０  Ａ１に知られている。
【０００３】
作動装置のインナーレバーの連結のために、一側で調整リングに連結され、他側でインナーレバーと係合する調整ピンが提供される。摩耗に最適化された表面と共に高級基本材料は、耐久性を保障されなければならない。しかし、一般的なターボチャージャの場合、これは熔接品質の観点から、および／または耐磨耗性の観点からの折衷によってのみ実現され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の目的は、ターボチャージャガイド装置の調整ピンの高い熔接品質及び高い耐磨耗性の両方を実現することができる、請求項１の前提部に特定されたタイプのターボチャージャを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、請求項１の特徴によって達成される。従属請求項などは、各場合において、任意の所望の技術的に便利な方式で互いに組み合わされ得るさらなる他の態様などに関する。特に、図面に関連する説明は、本発明をさらに特徴づけ、特定する。
【０００６】
従って、本発明は、可変型タービン幾何学的構造を有するターボチャージャであって、排気ガス用供給ダクトを有するタービンハウジングを含み；前記タービンハウジング内に回転可能に取り付けられるタービンホイールを含み；前記タービンホイールを外側で放射状に取り囲み、ベーン軸受リングを有し、前記ベーン軸受リング内に取り付けられたベーンシャフトをそれぞれ有する複数のガイドベーンを有し、一端部で前記ベーンシャフトに固定される連関されたベーンレバーを介して前記ガイドベーンに作動可能に連結される調整リングを有し、ここで、各々のベーンレバーが他端部で前記調整リングの連関された係合凹部と係合して配置され得るレバーヘッドを有するガイド装置を含み；また、前記タービンハウジング内に配置され、調整ピンによって調整リングに連結されるインナーレバーを有する作動装置を含み；前記調整ピンは、耐磨耗性スリーブが配置される熔接ボルトを有することを特徴とするターボチャージャを提供する。
【０００７】
一つの改良例において、前記熔接ボルトは、良好な熔接特性を有する材料から形成される。このように、前記熔接ボルトは、大きな努力なしに調整リングに熔接され得る。
【０００８】
一つの改良例において、前記熔接ボルトは、一端部上に支持ディスクが備えられる円筒状のボルト本体を有する。前記支持ディスクは、熔接ボルトと調整リングとの間に地面支台部（ａｒｅａｌ  ａｂｕｔｍｅｎｔ）を形成する。
【０００９】
また他の改良例において、前記支持ディスクは、ボルト本体よりも大きい直径を有する。従って、前記支持ディスクは、スリーブに対する軸方向限界を形成する。支持表面は、実質的に、平面形調整リングに対して直角で調整ピンを位置させる。
【００１０】
また他の改良例において、前記支持ディスクは、スタッドピンを有する。調整リングに対する調整ピンの熔接に、スタッドピンは、調整リングに対して精密な位置決めで調整ピンの中心を合わせる。
【００１１】
前記スタッドピンを受容するために、前記調整リングは、対応的に成形され得る受容凹部を有することができる。さらに、前記スタッドピン及び／または受容凹部は、例えば、スタッドピンの軸方向範囲にわたって、最初には、スタッドピンの円位端に向かって急激に狭くなり、その後に、より浅く狭くなる円錐形状及び／または直径を介してスタッドピンが受容凹部内に容易に挿入され得る形状になり得る。
【００１２】
また他の改良例において、前記ボルト本体は、支持ディスクに対向して配置された端部で露出する。このように、熔接工程中に、導電性を向上させ、熔接電極を位置決めするために、熔接電極が熔接ボルトと直接接触するように配置され得る。
【００１３】
また他の改良例において、前記スリーブは、支持ディスクに当接される。第１の構成要素が熔接ボルトを形成し、第２の構成要素がスリーブを形成する２つの構成要素から以下でさらに説明される方式で調整ピンを製造するためのグリーン製品の１次形成のための金属射出成形工具は、対応して構成される。
【００１４】
調整ピンが２つの材料から形成されるという事実により、熔接ボルトが良好な熔接特性を示す材料から製造される一方、スリーブが耐磨耗性材料から製造され得るので、前記２つの構成要素に対して最適の適合した材料が適用例による方式で選択され得る。
【００１５】
前記調整ピンは、次のステップを有する方法で製造され得る：
ａ）焼結工程後に良好な熔接特性を示し、熔接ボルトの形態である第１の構成要素を射出成形するステップ、
ｂ）焼結工程後に耐磨耗性であり、熔接ボルトを取り囲むスリーブの形態である第２の構成要素内に熔接ボルトをインサート成形（ｉｎｓｅｒｔ−ｍｏｌｄｉｎｇ）するステップ、及び
ｃ）ステップａ）及びｂ）の後に製造されたグリーン製品を加熱によって焼結させるステップ。
【００１６】
このように、調整リングに熔接されることができ、作動中に低い摩耗性を示す調整ピンが形成される。ステップｃ）は、また、圧力作用下で行われることもできる。
【００１７】
本発明の更なる詳細、利点及び特徴は、図面を参照して次の例示的な実施例の説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明によるターボチャージャの基本構成の断面斜視図である。
【図２】本発明によるガイド装置の一部の平面図を示す。
【図３】本発明によるターボチャージャのタービンハウジングの一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、タービンハウジング２、及び軸受ハウジング１９を介して前記タービンハウジングに連結されるコンプレッサーハウジング３を有する本発明によるターボチャージャ１を示している。ハウジング２、３及び１９は、回転軸Ｒに沿って配置される。タービンハウジング２は、円周にわたって分布され、ピボットスピンドルまたはベーンシャフト８を有する複数のガイドベーン７を有する放射状の外側のガイド装置１８の一部として、ベーン軸受リング６の配置を示すために部分的に断面で示されている。このように、ガイドベーン７の位置に応じて、大きいか小さいかなどのノズル交差部が形成され、このノズル交差部を介して、供給ダクト９を介して供給され、中央コネクタパイプ１０を介して排出される内燃機関及び／または燃料電池の排気ガスがタービンホイール４を介して順に回転軸Ｒ上の中心に取り付けられたタービンホイール４に多少間に衝突して、同一のシャフト上に安着されたコンプレッサーホイール１７を駆動させる。
【００２０】
ガイドベーン７の移動及び位置を制御するために、作動装置１１が提供される。前記作動装置は、任意の所望の設計であり得るが、好ましい実施例は、制御ハウジング１２を有し、この制御ハウジング１２は、これに固定されたプランジャ要素１４の制御移動を制御して、前記プランジャ要素の移動がベーン軸受リング６の後方に配置された調整リング５の僅かな回転運動に変換されるようにする。
【００２１】
図２は、拡大されたスケールのガイド装置１８の一部の平面図を示している。
【００２２】
代表的に、前記ガイド装置１８のベーンレバーのすべての場合に、ベーンシャフト８の一端部が固定される凹部２２を有する固定リング２１を一端部で有する一つのベーンレバー２０が示されている。
【００２３】
ベーンレバー２０のレバーヘッド２３が調整リング５の係合凹部２４内に配置され、これによって、調整リング５に係合する。
【００２４】
図２及び図３を共に見ると分かるように、ガイド装置１８は、調整ピン２５を更に有し、前記調整ピン２５は、一側で調整リング５に連結され、他側でインナーレバー２６と係合し、次いで、図３で見られる制御シャフト３４を介してアウターレバー３５に連結され、結局には、図１に示された作動装置１１に作動可能に連結される調整ピン２５を更に有する。このような目的のために、制御シャフト３４は、軸受装置３６によってタービンハウジング２内に回転可能に取り付けられる。
【００２５】
調整ピン２５の構成に関して、図２及び図３は、前記調整ピン２５が良好な熔接特性を有する材料から製造され得る内側熔接ボルト２７を有することを示している。前記内側熔接ボルト２７は、調整リング５に熔接される。このような目的のために、図２及び図３に示された特に好ましい実施形態において、熔接ボルト２７は、円筒状のボルト本体２９を有する。前記円筒状のボルト本体２９は、特に図３から分かるように、耐磨耗性スリーブ２８によってその全長にわたって取り囲まれている。一端部上で、ボルト本体２９は、図２及び図３に示された実施形態でボルト本体２９よりも大きな外径を有する支持ディスク３０を備える。図２及び図３に示された特に好ましい実施形態において、調整リング５に向かう最下側上で、支持ディスク３０は、調整リング５の受容凹部３２内に係合可能なスタッドピン３１を有する。熔接ボルト２７は、調整リング５に熔接され、これは、熔接ボルト２７の材料が特に良好な熔接特性を示す材料として選択され得るので、本発明による実施形態の場合に特に容易に行われることができる。
【００２６】
図２及び図３に示されたように、熔接ボルト２７は、調整リング５から遠く離れたその端部上で、一側上で開放される選択的な中央凹部３３を備える。
【００２７】
導入部で論議された高い耐磨耗性の更なる利点は、スリーブ２８の材料の選択を介して保障される。図３に示されたように、そこに示された実施形態では、スリーブ２８が支持ディスク３０と当接し、適切な方式で、例えば、締まり嵌めまたは類似の適切な連結手段を介して熔接ボルトに固定され得る。熔接ボルト２７及びスリーブ２８から構成された構成要素組立体の製造のための一つの選択事項は、ＭＩＭ化合物鋳造工程である。ここで、“ＭＩＭ”は、金属射出成形（ Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｉｎｇ 、粉末射出成形）を意味する。この場合、結合剤が提供された金属粉末が射出成形工程で処理される。結合剤は、今後に除去され、焼結工程が行われる。
【００２８】
ＭＩＭ化合物鋳造工程において、好ましくは、スリーブ２８及び熔接ボルト２７は、結合剤が提供され、２つの構成要素から構成される金属粉末で成形され、熔接ボルト２７と共にスリーブ２８が単一のグリーン製品を形成することが提供される。結合剤は、グリーン製品から除去される。結合剤が除去されたブラウン製品は、調整ピン２５を製造するために焼結される。
【００２９】
完成されたスリーブ２８の耐磨耗性合金は、好ましくは次を含む：
・２５％〜３５％、好ましくは２８％〜３３％のクロム、及び／または
・３％〜２０％、好ましくは５％〜１５％のタングステン、及び／または
・１％〜４％の炭素、及び／または
・０．５％〜３％のシリコーン。
【００３０】
前記合金は、好ましくは、少なくとも２０％のコバルト含量を有するコバルト系である。
【００３１】
熔接ボルト２７のための良好な熔接特性を有する材料の例は、１．４５７１／Ｘ６ＣｒＮｉＭｏＴｉ１７−１２−２である。
【００３２】
本発明の原理がガイド装置１８の調整ピン２５の例に基づいて前述されたが、基本的に、本発明によるこれらの原理は、摩耗問題と直面する排気ガスターボチャージャの他の領域にもまた適用されることを考慮することができる。これに対する一例が、図３で見られるアウターレバー３５のボルト３７である。
【００３３】
本開示を補充するために、図１〜図３の本発明の例示的な提示を本明細書で明示的に参照している。少なくとも一つの例示的な実施形態が前記説明に提示されている。しかし、また他の変形が可能であることは自明である。また、それぞれの例示的な実施形態は単なる例であるだけであり、本開示の内容の範疇、使用または構成を限定するものとして見なすべきではないことに留意すべきである。むしろ、例示的な実施形態の実施のための少なくとも一つの可能性が前記詳細な説明から当業者に明確に示されるだろう。また、添付の特許請求の範囲及び法的に同等の文書で定義された本発明の保護範疇から逸脱せずに、前記要素など機能及び配置に対して様々な変更が行われることができることは自明である。
【符号の説明】
【００３４】
１            ターボチャージャ／排気ガスターボチャージャ
２            タービンハウジング
３            コンプレッサーハウジング
４            タービンホイール
５            調整リング
６            ベーン軸受リング
７            ガイドベーン
８            ベーンシャフト
９            供給ダクト
１０          軸方向コネクタ
１１          作動装置
１２          制御ハウジング
１４          プランジャ要素
１７          コンプレッサーホイール
１８          ガイド装置
１９          軸受ハウジング
２０          ベーンレバー
２１          固定リング
２２          凹部
２３          レバーヘッド
２４          係合凹部
２５          調整ピン（複合材料ピンまたは２つの材料から構成されたピン）
２６          インナーレバー
２７          熔接ボルト
２８          スリーブ
２９          ボルト本体
３０          支持ディスク
３１          スタッドピン
３２          受容凹部
３３          一側上で開放された凹部
３４          制御シャフト
３５          アウターレバー
３６          軸受装置
３７          ボルト
Ｒ            回転軸
【図１】
0006615127.tif 000002
【図２】
0006615127.tif 000003
【図３】
0006615127.tif 000004