(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受ハウジングに固定される環状の第１板部を有する第１板状部材と、
前記第１板部との間にノズル流路を画定する環状の第２板部を有する第２板状部材であって、前記第２板部の一面が前記第１板部に対向して配置されるとともに、前記第２板部の他面の少なくとも一部がタービンハウジング内に形成されるスクロール流路に面して配置される第２板状部材と、
前記第１板部にその軸方向の一端が連結されるとともに、前記第２板部にその軸方向の他端が連結される少なくとも一つのノズルサポートと、
前記第１板部と前記第２板部の間に回転可能に支持される少なくとも一つのノズルベーンと、
前記ノズルベーンの翼角を変化させる可変ノズル機構と、を備え、
前記第２板部は、前記第１板部よりも肉厚に形成されるとともに、
前記第１板部は、前記ノズルベーンを支持する内周側部分と、前記内周側部分よりも外周側に位置する外周側部分とを含み、
前記内周側部分は、前記外周側部分よりも肉厚に形成され、
前記第２板部は、前記第１板部の前記内周側部分よりも肉厚に形成されることを特徴とする可変ノズル装置。
【請求項２】
前記第２板部の厚さ寸法をＴ１とし、前記第１板部の厚さ寸法をＴ２としたときに、厚さ寸法比Ｔ１／Ｔ２が１．３〜１．８であることを特徴とする請求項１に記載の可変ノズル装置。
【請求項３】
前記ノズルサポートは、前記第１板状部材と前記第２板状部材の間に位置する胴体部において軸方向の中央に前記胴体部の両端部より軸径が小さく形成されている小径部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の可変ノズル装置。
【請求項４】
前記小径部は、軸方向の中央側から両端部側に向かうにつれて軸径が大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項３に記載の可変ノズル装置。
【請求項５】
前記ノズルサポートは、
前記第２板状部材側において前記小径部に連続して設けられて、前記第２板状部材に連結される第２板状部材側連結部よりも径が大きく形成されている第２板状部材側大径部を有し、
前記小径部の最小径をＤ３とし、前記第２板状部材側大径部の径をＤ２としたときに、軸径比Ｄ３／Ｄ２が０．６〜０．９であることを特徴とする請求項３に記載の可変ノズル装置。
【請求項６】
前記ノズルサポートは、
前記第１板状部材側において前記小径部に連続して設けられて、前記第１板状部材に連結される第１板状部材側連結部よりも径が大きく形成されている第１板状部材側大径部を有し、
前記第２板状部材側大径部の軸方向における長さ寸法をＨとし、前記第１板状部材側大径部、前記第２板状部材側大径部及び前記小径部の軸方向における長さ寸法の合計をＬとしたときに、長さ寸法比Ｈ／Ｌが０．１〜０．３であり、
前記第２板状部材側連結部の径をＤ１としたときに、軸径比Ｄ１／Ｄ２が０．６〜０．８であることを特徴とする請求項５に記載の可変ノズル装置。
【請求項７】
請求項１から６の何れか1項に記載の可変ノズル装置を備えることを特徴とす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、可変ノズル装置及び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】
排気ターボ過給機は、エンジンから排出される排気ガスのエネルギを利用して、該エンジンに供給される空気を過給するものである。従来、排気ターボ過給機には、例えば車両用のディーゼルエンジンに用いられるような、可変ノズル装置を備える可変容量型のものがある（特許文献１、２参照）。【０００３】
可変容量型排気ターボ過給機は、タービンハウジング、軸受ハウジング及びこれらを組み合わせたものの内部に取付けられる可変ノズル装置などを備えるものである。そして、可変容量型排気ターボ過給機は、エンジンから排出される排気ガスのエネルギが、タービンハウジングの中心に回転可能に配置されるタービンロータを回転させる動力になり、タービンロータの回転を利用してエンジンに供給される空気が過給される。ここで、上述した排気ガスは、タービンハウジング内に形成されるスクロール状の排気ガス流路であるスクロール流路を通り、その次に可変ノズル装置により画定された排気ガス流路であるノズル流路を通った後に、タービンロータに供給される。【０００４】
可変ノズル装置は、ノズルマウントとノズルプレートとがノズルサポートによって互いに離間した状態で支持されており、ノズルマウントとノズルプレートとの間に形成される空間が上述したノズル流路になる。そして、可変ノズル装置は、ノズルマウントとノズルプレートとの間に複数のノズルベーンが回転可能に支持されており、可変ノズル機構によりノズルベーンの翼角を変化させることが可能になっている。さらに、可変ノズル装置は、ノズルベーンの翼角を変化させることで、タービンロータに供給される排気ガスの流路面積を拡大縮小させることができ、これに伴いタービンロータに供給される排気ガスの流速やタービンロータへの供給量を調整して、エンジンに供給される空気の過給圧を調整することができる。【０００５】
なお、従来の可変ノズル装置におけるノズルサポートは、特許文献２のノズルサポート（特許文献２の図３参照）のように、ノズルマウントとノズルプレートの間に位置する胴体部は円柱状に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１５２６２９号公報
【特許文献２】特開２０１４−３４９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の可変容量型排気ターボ過給機は、ディーゼルエンジンから排出される排気ガスが約８５０℃の高温となる場合があり、可変ノズル装置に用いられるノズルマウント、ノズルプレート及びノズルサポートなどの各部品に熱変形が生じて可変ノズル装置の性能の低下や作動不良が生じるおそれがある。また、可変ノズル装置を備えた可変容量型排気ターボ過給機をガソリンエンジンに対して適用した場合には、ガソリンエンジンから排出される排気ガスが約９５０℃の高温となる場合があり、可変ノズル装置の各部品に熱変形が生じて可変ノズル装置の性能の低下や作動不良が生じるおそれがさらに高まる。【０００８】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、高温下における可変ノズル装置に用いられる各部品の熱変形による可変ノズル装置の性能低下や作動不良を防止することができる可変ノズル装置、及び該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提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る可変ノズル装置は、
軸受ハウジングに固定される環状の第１板部を有する第１板状部材と、
前記第１板部との間にノズル流路を画定する環状の第２板部を有する第２板状部材であって、前記第２板部の一面が前記第１板部に対向して配置されるとともに、前記第２板部の他面の少なくとも一部がタービンハウジング内に形成されるスクロール流路に面して配置される第２板状部材と、
前記第１板部にその軸方向の一端が連結されるとともに、前記第２板部にその軸方向の他端が連結される少なくとも一つのノズルサポートと、
前記第１板部と前記第２板部の間に回転可能に支持される少なくとも一つのノズルベーンと、
前記ノズルベーンの翼角を変化させる可変ノズル機構と、を備え、
前記第２板部は、前記第１板部よりも肉厚に形成される。【００１０】
上記（１）の構成によれば、第２板状部材は、第１板状部材の第１板部と対向する第２板部の一面がノズル流路を通る高温の排気ガスに接するとともに、第２板部の他面の少なくとも一部がタービンハウジング内に形成されるスクロール流路を通る高温の排気ガスに接するものである。この第２板状部材の第２板部を第１板状部材の第１板部よりも肉厚に形成することで、第２板部の熱容量を大きくすることができ、かつ、第２板部の剛性を高くすることができる。そして、第２板部の熱容量が大きく、剛性が高いことにより、第２板部の波打ち変形を防止することができるとともに、第２板部の排気ガスによる熱変形量を小さくすることができる。第２板部の排気ガスによる熱変形量を小さくすることにより、第２板部に連結されるノズルサポートに作用するせん断力や曲げモーメントを小さくすることができ、第２板状部材やノズルサポートの損傷を防止することができるとともに、可変ノズル装置の性能低下や作動不良を防止することができる。また、第１板状部材や第２板状部材などの可変ノズル装置の部品に、高価な耐熱合金ではなくステンレス鋼を用いることができるので、可変ノズル装置の製作に掛かる費用を低減することができる。【００１１】
したがって、上記の構成によれば、高温下における可変ノズル装置に用いられる各部品の熱変形による可変ノズル装置の性能低下や作動不良を防止することができる。【００１２】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記第２板部の厚さ寸法をＴ１とし、前記第１板部の厚さ寸法をＴ２としたときに、厚さ寸法比Ｔ１／Ｔ２が１．３〜１．８である。【００１３】
上記（２）の構成によれば、第２板部の厚さ寸法をＴ１とし、第１板部の厚さ寸法をＴ２としたときに、厚さ寸法比Ｔ１／Ｔ２が１．３〜１．８である。ここで、第１板部と第２板部の厚さ寸法比Ｔ１／Ｔ２が１．３より小さい場合には、第２板部の肉厚が薄いので、高温下における第２板部の熱変形量を小さくできないおそれがある。また、第１板部と第２板部の厚さ寸法比Ｔ１／Ｔ２が１．８より大きい場合には、第２板部の肉厚が厚いので、第２板部を有する第２板状部材の重量化や高価格化を招くおそれがある。これに対して、第１板部と第２板部の厚さ寸法比Ｔ１／Ｔ２が１．３〜１．８である場合には、高温下における第２板部の熱変形量を小さくすることができ、かつ、第２板部を有する第２板状部材の重量化や高価格化を防止することができる。【００１４】
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、
前記第１板部は、前記ノズルベーンを支持する内周側部分と、前記内周側部分よりも外周側に位置する外周側部分とを含み、
前記内周側部分は、前記外周側部分よりも肉厚に形成され、
前記第２板部は、前記第１板部の前記内周側部分よりも肉厚に形成される。
上記（３）の構成によれば、第２板状部材の第２板部は、第１板状部材の第１板部の内周側部分よりも肉厚に形成されるので、第２板部の熱容量を大きくすることができ、かつ、第２板部の剛性を高くすることができる。【００１５】
（４）本発明の少なくとも一実施形態に係る可変ノズル装置は、
軸受ハウジングに固定される環状の第１板部を有する第１板状部材と、
前記第１板部との間にノズル流路を画定する環状の第２板部を有する第２板状部材であって、前記第２板部の一面が前記第１板部に対向して配置されるとともに、前記第２板部の他面の少なくとも一部がタービンハウジング内に形成されるスクロール流路に面して配置される第２板状部材と、
前記第１板部にその軸方向の一端が連結されるとともに、前記第２板部にその軸方向の他端が連結される少なくとも一つのノズルサポートと、
前記第１板部と前記第２板部の間に回転可能に支持される少なくとも一つのノズルベーンと、
前記ノズルベーンの翼角を変化させる可変ノズル機構と、を備え、
前記ノズルサポートは、前記第１板状部材と前記第２板状部材の間に位置する胴体部において軸方向の中央部に前記胴体部の両端部より軸径が小さく形成されている小径部を有する。【００１６】
上記（４）の構成によれば、ノズルサポートは、第１板状部材と第２板状部材の間に位置する胴体部において、軸方向の中央部に胴体部の両端部より軸径が小さい小径部を有する。すなわち、ノズルサポートの胴体部は、中央部に小径部を有するとともに、両端部に小径部よりも径が大きい大径部を有する。そして、ノズルサポートの胴体部の両端部に大径部を有することにより、ノズルサポートの曲げ剛性が低下することを防止することができる。また、ノズルサポートの胴体部の中央部に小径部を有することにより、ノズルサポートの熱容量を小さくすることができ、高温下におけるノズルサポートの昇温速度を上昇させることができる。さらに、高温下におけるノズルサポートの昇温速度を上昇させることにより、過渡加熱時におけるノズルサポートとノズルベーンの熱伸び量の差を小さくすることができ、ノズルベーンと第２板状部材との間の隙間が狭くなったり、ノズルベーンが第２板状部材に接触したりすることによる可変ノズル装置の作動不良を防止することができる。【００１７】
したがって、上記の構成によれば、高温下における可変ノズル装置に用いられる各部品の熱変形による可変ノズル装置の性能低下や作動不良を防止することができる。【００１８】
（５）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（３）の構成において、
前記ノズルサポートは、前記第１板状部材と前記第２板状部材の間に位置する胴体部において軸方向の中央に前記胴体部の両端部より軸径が小さく形成されている小径部を有する。【００１９】
上記（５）の構成によれば、ノズルサポートは、第１板状部材と第２板状部材の間に位置する胴体部において、軸方向の中央部に胴体部の両端部より軸径が小さい小径部を有する。すなわち、ノズルサポートの胴体部は、中央部に小径部を有するとともに、両端部に小径部よりも径が大きい大径部を有する。そして、ノズルサポートの胴体部の両端部に大径部を有することにより、ノズルサポートの曲げ剛性が低下することを防止することができる。また、ノズルサポートの胴体部の中央部に小径部を有することにより、ノズルサポートの熱容量を小さくすることができ、高温下におけるノズルサポートの昇温速度を上昇させることができる。さらに、高温下におけるノズルサポートの昇温速度を上昇させることにより、過渡加熱時におけるノズルサポートとノズルベーンの熱伸び量の差を小さくすることができ、ノズルベーンと第２板状部材との間の隙間が狭くなったり、ノズルベーンが第２板状部材に接触したりすることによる可変ノズル装置の作動不良を防止することができる。【００２０】
（６）幾つかの実施形態では、上記（４）又は（５）の構成において、
前記小径部は、軸方向の中央側から両端部側に向かうにつれて軸径が大きくなるように形成されている。
上記（６）の構成によれば、小径部は、軸方向の中央側から両端部側に向かうにつれて軸径が大きくなるように形成されているので、軸方向の中央部が円柱状に形成されている場合に比べて、ノズルサポートの曲げ剛性の低下を防止しつつ、ノズルサポートの小径部の軸径を小さくすることができる。このため、このようなノズルサポートは、熱容量をより小さなものにすることができる。【００２１】
（７）幾つかの実施形態では、上記（４）〜（６）の構成において、
前記ノズルサポートは、
前記第２板状部材側において前記小径部に連続して設けられて、前記第２板状部材に連結される第２板状部材側連結部よりも径が大きく形成されている第２板状部材側大径部を有し、
前記小径部の最小径をＤ３とし、前記第２板状部材側大径部の径をＤ２としたときに、軸径比Ｄ３／Ｄ２が０．６〜０．９である。【００２２】
上記（７）の構成によれば、ノズルサポートは、小径部の最小径をＤ３とし、第２板状部材側大径部の径をＤ２としたときに、軸径比Ｄ３／Ｄ２が０．６〜０．９である。ここで、ノズルサポートの軸径比Ｄ３／Ｄ２が０．６より小さい場合には、ノズルサポートの曲げ剛性の低下を防止できないおそれがある。また、ノズルサポートの軸径比Ｄ３／Ｄ２が０．９より大きい場合には、高温下におけるノズルサポートの昇温速度を上昇させる程、ノズルサポートの熱容量を小さくできないおそれがある。これに対して、ノズルサポートの軸径比Ｄ３／Ｄ２が０．６〜０．９である場合には、ノズルサポートの曲げ剛性の低下を防止しつつ、ノズルサポートの熱容量を小さくすることができる。【００２３】
（８）幾つかの実施形態では、上記（７）の構成において、
前記ノズルサポートは、
前記第１板状部材側において前記小径部に連続して設けられて、前記第１板状部材に連結される第１板状部材側連結部よりも径が大きく形成されている第１板状部材側大径部を有し、
前記第２板状部材側大径部の軸方向における長さ寸法をＨとし、前記第１板状部材側大径部、前記第２板状部材側大径部及び前記小径部の軸方向における長さ寸法の合計をＬとしたときに、長さ寸法比Ｈ／Ｌが０．１〜０．３であり、
前記第２板状部材側連結部の径をＤ１としたときに、軸径比Ｄ１／Ｄ２が０．６〜０．８である。【００２４】
上記（８）の構成によれば、ノズルサポートは、第２板状部材側大径部の軸方向における長さ寸法をＨとし、第１板状部材側大径部、第２板状部材側大径部及び小径部の軸方向における長さ寸法の合計をＬとしたときに、長さ寸法比Ｈ／Ｌが０．１〜０．３である。ここで、ノズルサポートの長さ寸法比Ｈ／Ｌが０．１より小さい場合には、ノズルサポートの曲げ剛性の低下を防止できないおそれがある。また、ノズルサポートの長さ寸法比Ｈ／Ｌが０．３より大きい場合には、高温下におけるノズルサポートの昇温速度を上昇させる程、ノズルサポートの熱容量を小さくできないおそれがある。これに対して、ノズルサポートの長さ寸法比Ｈ／Ｌが０．１〜０．３である場合には、ノズルサポートの曲げ剛性の低下を防止しつつ、ノズルサポートの熱容量を小さくすることができる。
また、ノズルサポートは、第２板状部材側連結部の径をＤ１とし、第２板状部材側大径部の径をＤ２としたときに、軸径比Ｄ１／Ｄ２が０．６〜０．８である。ここで、ノズルサポートの軸径比Ｄ１／Ｄ２が０．６より小さい場合には、高温下におけるノズルサポートの昇温速度を上昇させる程、ノズルサポートの熱容量を小さくできないおそれがある。また、ノズルサポートの軸径比Ｄ１／Ｄ２が０．８より大きい場合には、ノズルサポートの曲げ剛性の低下を防止できないおそれがある。これに対して、ノズルサポートの軸径比Ｄ１／Ｄ２が０．６〜０．８である場合には、ノズルサポートの曲げ剛性の低下を防止しつつ、ノズルサポートの熱容量を小さくすることができる。【００２５】
（９）本発明の少なくとも一実施形態に係る可変容量型排気ターボ過給機は、
上記（１）から（８）のいずれか一つに記載の構成を有する可変ノズル装置を備える。
上記（９）の構成によれば、可変容量型排気ターボ過給機は、上記（１）から（８）のいずれか一つに記載の構成を有する可変ノズル装置を備えるので、高温下における可変ノズル装置に用いられる各部品の熱変形による可変ノズル装置の性能低下や作動不良を防止することができる。このため、可変容量型排気ターボ過給機は、高温下において可変ノズル装置の性能が維持されるので、高温下においてエンジンに供給される空気の過給圧を調整することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、高温下における可変ノズル装置に用いられる各部品の熱変形による可変ノズル装置の性能低下や作動不良を防止することができる可変ノズル装置、及び該可変ノズル装置を備える可変容量型排気ターボ過給機が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【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】図１に示すＡ−Ａ線矢視の概略断面図である。
【図３】図２に示すＢ−Ｂ線矢視の概略断面図である。
【図４】ノズルマウント及びノズルプレートが伸び変形し、これらを連結するノズルサポートにせん断力や曲げモーメントが作用した状態を説明するための説明図である。
【図５】本発明の他の一実施形態にかかる可変ノズル装置を概略的に示す図であって、図２に示すＢ−Ｂ線矢視に相当する概略断面図である。
【図６】本発明の他の一実施形態におけるノズルサポートを示す図であって、胴体部に円柱状に形成されている小径部を有するノズルサポートの正面図である。
【図７】本発明の他の一実施形態におけるノズルサポートを示す図であって、胴体部に括れが形成されている小径部を有するノズルサポートの正面図である。
【図８】図６又は図７に示すノズルサポートにおける実施例を例示する表である。
【図９】本発明におけるノズルサポートが異なる他の一実施形態にかかる可変ノズル装置を概略的に示す図であって、図２に示すＢ−Ｂ線矢視に相当する概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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」、「具える」、「具備する」、「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。
【００２９】
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、図１に示すＡ−Ａ線矢視の概略断面図である。図３は、図２に示すＢ−Ｂ線矢視の概略断面図である。図４は、ノズルマウント及びノズルプレートが伸び変形し、これらを連結するノズルサポートにせん断力や曲げモーメントが作用した状態を説明するための説明図である。図５は、本発明の他の一実施形態にかかる可変ノズル装置を概略的に示す図であって、図２に示すＢ−Ｂ線矢視に相当する概略断面図である。図６は、本発明の他の一実施形態におけるノズルサポートを示す図であって、胴体部に円柱状に形成されている小径部を有するノズルサポートの正面図である。図７は、本発明の他の一実施形態におけるノズルサポートを示す図であって、胴体部に括れが形成されている小径部を有するノズルサポートの正面図である。図８は、図６又は図７に示すノズルサポートにおける実施例を例示する表である。図９は、本発明におけるノズルサポートが異なる他の一実施形態にかかる可変ノズル装置を概略的に示す図であって、図２に示すＢ−Ｂ線矢視に相当する概略断面図である。
以下、可変ノズル装置１、及び、可変ノズル装置１を備える可変容量型排気ターボ過給機２が備える各々の構成について、それぞれ説明する。
【００３０】
図１〜図９に示される実施形態では、可変容量型排気ターボ過給機２は、図１に示されるような、タービンロータ２１を内部に収納するタービンハウジング２２と、タービンロータ２１の回転軸２１ａを回転可能に支持する軸受２３を内部に収納する軸受ハウジング２４と、これらを組み合わせたものの内部に取付けられる可変ノズル装置１と、を備えるものである。タービンハウジング２２と軸受ハウジング２４は、図１に示されるように、後述するノズルマウント１１の第１板部１１ａの外周縁部を同図中左右方向から挟み込んだ状態で、例えばボルトなどの締結手段により互いに締結されている。
【００３１】
また、図示してはいないが、可変容量型排気ターボ過給機２は、軸受ハウジング２４を挟んでタービンハウジング２２とは反対側の位置にコンプレッサハウジングをさらに備えるものである。このコンプレッサハウジングは、軸受ハウジング２４に連結されており、その内部にコンプレッサロータを収納するものである。そして、コンプレッサロータは、タービンロータ２１の回転軸２１ａに連結されており、回転軸２１ａの回転に連動して回転してエンジンに供給される空気を過給するものである。また、タービンハウジング２２の外周側には、不図示の排気マニホールドと連通し、エンジンから排出された排気ガスが流れるスクロール状の排気ガス流路２５であるスクロール流路２５ａが形成されている。
【００３２】
可変ノズル装置１は、図１に示すように、その軸線１ａがタービンロータ２１の軸線に対して同一直線状になるように配置されており、タービンロータ２１に対して、タービンロータ２１の軸線（図１の軸線１ａと同一直線上の線）に垂直方向（図１中上下方向）外側に配置されている。そして、可変ノズル装置１は、スクロール流路２５ａとタービンロータ２１との間に、排気ガス流路２５であるノズル流路２５ｂを形成するものである。図１、４における矢印ｆは、排気ガスの流れを示すためのものである。エンジンから排出される排気ガスは、スクロール流路２５ａを通り、その次に可変ノズル装置１により画定されたノズル流路２５ｂを通った後に、タービンロータ２１に供給される。そして、排気ガスは、タービンロータ２１に供給された後に排気出口２６からタービンハウジング２２の外部に排出される。
【００３３】
可変ノズル装置１は、図１、２、３、４、５、９に示されるような、ノズルマウント１１（第１板状部材）と、ノズルプレート１２（第２板状部材）と、少なくとも一つのノズルサポート１３と、少なくとも一つのノズルベーン１４と、可変ノズル機構１５と、を備えるものである。
【００３４】
ノズルマウント１１は、環状かつ略板状に形成されている。より詳細には、ノズルマウント１１は、図１、３、５、９に示されるような、環状の第１板部１１ａを有している。この第１板部１１ａは、図３、５、９に示されるような、ノズルベーン１４を支持する内周側部分１１ｃと、内周側部分１１ｃよりも外周側に位置する外周側部分１１ｂと、を有するものであり、これらは一体的に形成されている。そして、内周側部分１１ｃは、外周側部分１１ｂよりも肉厚に形成されている。
【００３５】
また、図１、３、５、９に示されるように、ノズルマウント１１の外周側部分１１ｂには、ノズルサポート１３のノズルマウント連結部１３ａを係止するための貫通孔１１ｆがノズルサポート１３の数だけ形成されている。この貫通孔１１ｆは、軸受ハウジング２４側の面１１ｅ側に、貫通孔１１ｆの軸方向において面１１ｅに近づくにつれて徐々に軸径が大きくなる拡径部を有している。ノズルサポート１３が複数設けられる場合には、第１板部１１ａの面１１ｅを正面から見た際に、複数の貫通孔１１ｆは円周上に互いに間隔をおいて設けられている。
【００３６】
そして、図１、３、５、９に示されるように、ノズルマウント１１の内周側部分１１ｃには、ノズルベーン１４のノズル軸１４ａを回転可能に支持するための円柱状の貫通孔１１ｇがノズルベーン１４の数だけ形成されている。ノズルベーン１４が複数設けられる場合には、第１板部１１ａの面１１ｅを正面から見た際に、複数の貫通孔１１ｇは円周上に互いに間隔をおいて設けられている。
【００３７】
ノズルマウント１１は、図１に示すように、その第１板部１１ａの外周縁部がタービンハウジング２２と軸受ハウジング２４との間に挟まれた状態で、タービンハウジング２２と軸受ハウジング２４とを例えばボルトなどの締結手段により締結することにより、軸受ハウジング２４に固定されている。このため、ノズルマウント１１を備える可変ノズル装置１もまた、軸受ハウジング２４に固定されている。そして、ノズルマウント１１の第１板部１１ａの面１１ｅと、軸受ハウジング２４に形成されている環状の溝部とにより、それらの内部に内部空間２４ａが画定されている。さらに、図１に示すように、ノズルマウント１１の内周側の縁部と軸受ハウジング２４との間には環状のバックプレート２７が配置されている。
【００３８】
ノズルプレート１２は、環状かつ略板状に形成されている。より詳細には、ノズルプレート１２は、図１、３、５、９に示されるような、環状かつ板状の第２板部１２ａと、第２板部１２ａの内周縁部よりタービンロータ２１の外周形状に沿うように、ノズルマウント１１とは反対側（図１中右側）に延在する延在部１２ｅと、を有するものであり、これらは一体的に形成されている。また、図１、３、５、９に示されるように、ノズルプレート１２の第２板部１２ａには、ノズルサポート１３のノズルプレート連結部１３ｂを係止するための貫通孔１２ｄがノズルサポート１３の数だけ形成されている。この貫通孔１２ｄは、ノズルマウント１１の貫通孔１１ｆに対応する位置に配置されており、ノズルマウント１１とは反対側の面１２ｃ側に、貫通孔１２ｄの軸方向において面１２ｃに近づくにつれて徐々に軸径が大きくなる拡径部を有している。
【００３９】
ノズルプレート１２は、図１、３、５、９に示されるように、第２板部１２ａの対向面１２ｂがノズルマウント１１の第１板部１１ａの対向面１１ｄに対向するように配置されており、ノズルサポート１３によりノズルマウント１１から離間して支持されている。このため、図１に示されるように、ノズルマウント１１の第１板部１１ａとノズルプレート１２の第２板部１２ａとの間にノズル流路２５ｂが画定されている。また、図１に示されるように、ノズルプレート１２は、第２板部１２ａの対向面１２ｂとは反対側の面１２ｃの少なくとも一部が、上述したスクロール流路２５ａに面して配置されている。より具体的には、ノズルプレート１２は、反対側の面１２ｃの、ノズルプレート１２の径方向（図１中左右方向）における長さ寸法の半分以上がスクロール流路２５ａに面して配置されている。
【００４０】
ノズルサポート１３は、図１、３、５、６、７、９に示されるような、ノズルマウント１１の第１板部１１ａに連結されるノズルマウント連結部１３ａと、ノズルプレート１２の第２板部１２ａに連結されるノズルプレート連結部１３ｂと、ノズルマウント連結部１３ａとノズルプレート連結部１３ｂの間にこれらに連続して設けられる胴体部１３ｃと、を有するものであり、これらは一体的に形成されている。
【００４１】
ノズルサポート１３のノズルマウント連結部１３ａは、図６、７に示されるような、胴体部１３ｃ側に設けられて、その軸方向に延在する円柱状の第１小径部１３ｄと、第１小径部１３ｄに連続して設けられて、第１小径部１３ｄからその軸方向に離れるにつれて徐々に軸径が大きくなるように形成されている第１拡径部１３ｅと、を有するものであり、これらは一体的に形成されている。また、ノズルサポート１３のノズルプレート連結部１３ｂは、図６、７に示されるような、胴体部１３ｃ側に設けられて、その軸方向に延在する円柱状の第２小径部１３ｆと、第２小径部１３ｆに連続して設けられて、第２小径部１３ｆからその軸方向に離れるにつれて徐々に軸径が大きくなるように形成されている第２拡径部１３ｇと、を有するものであり、これらは一体的に形成されている。
【００４２】
そして、ノズルサポート１３の軸方向の一端に設けられるノズルマウント連結部１３ａは、図１、３、５、９に示されるように、ノズルマウント１１の第１板部１１ａに形成されている貫通孔１１ｆに、その第１小径部１３ｄ及び第１拡径部１３ｅが係止されることにより、第１板部１１ａに連結されている。また、ノズルサポート１３の軸方向の他端に設けられるノズルプレート連結部１３ｂは、図１、３、５、９に示されるように、ノズルプレート１２の第２板部１２ａに形成されている貫通孔１２ｄに、その第２小径部１３ｆ及び第２拡径部１３ｇが係止されることにより、第２板部１２ａに連結されている。
【００４３】
なお、ノズルマウント連結部１３ａの第１拡径部１３ｅ及びノズルプレート連結部１３ｂの第２拡径部１３ｇの少なくとも一方は、ノズルマウント１１、ノズルプレート１２に連結される際に形成されるようになっていてもよく、連結される前は形成されていなくても構わない。
【００４４】
幾つかの実施形態においては、ノズルサポート１３の胴体部１３ｃは、図１、３に示されるような、その軸方向の全域にわたって、ノズルマウント連結部１３ａの第１小径部１３ｄ及びノズルプレート連結部１３ｂの第２小径部１３ｆよりも軸径が大きく形成されているとともに、その軸方向に延在する円柱状に形成されている。
【００４５】
また、他の幾つかの実施形態においては、ノズルサポート１３の胴体部１３ｃは、図５、６、７、９に示されるような、ノズルマウント連結部１３ａ側においてその軸方向に延在する円柱状に形成されている第１大径部１３ｈと、ノズルプレート連結部１３ｂ側においてその軸方向に延在する円柱状に形成されている第２大径部１３ｉと、第１大径部１３ｈと第２大径部１３ｉの間にこれらに連続して設けられる第３小径部１３ｊと、を有するものであり、これらは一体的に形成されている。そして、第１大径部１３ｈは、ノズルマウント連結部１３ａの第１小径部１３ｄよりも径が大きく形成されている。また、第２大径部１３ｉは、ノズルプレート連結部１３ｂの第２小径部１３ｆよりも径が大きく形成されている。また、第３小径部１３ｊは、その最小径が第１大径部１３ｈ及び第２大径部１３ｉよりも径が小さく形成されている。
【００４６】
ノズルベーン１４は、図１、３、５、９に示されるように、そのノズル軸１４ａがノズルマウント１１の貫通孔１１ｆに挿通して回転可能に支持されている。また、ノズルベーン１４は、図１、３、５、９に示されるように、その先端部１４ｂがノズルマウント１１とノズルプレート１２の間に配置されており、先端部１４ｂとノズルプレート１２との間に隙間が形成されている。
【００４７】
可変ノズル機構１５は、図１〜３、５、９に示されるような、少なくとも一つのレバープレート１６と、ドライブリング１７と、を備えるものであり、内部空間２４ａ内に配置されている。レバープレート１６は、ノズルベーン１４と同じ数だけ設けられており、複数の場合には、図２に示すように、円周上に互いに間隔をおいて離れて配置されている。また、レバープレート１６は、一端が内部空間２４ａ内に突出するノズル軸１４ａの突出部に連結されており、他端はドライブリング１７に連結されている。ドライブリング１７は、環状かつ板状に形成されており、その内周面が、ノズルマウント１１の外周側部分１１ｂと内周側部分１１ｃとの間に形成された段差面に対向するように配置されている。また、ドライブリング１７は、ノズルマウント１１に対して回転可能に設けられている。
【００４８】
このため、可変ノズル機構１５は、ドライブリング１７を所定角度回転させることで、レバープレート１６が連動して動作して、ノズルベーン１４の翼角を変化させることが可能になっている。さらに、可変ノズル装置１は、ノズルベーン１４の翼角を変化させることで、タービンロータ２１に供給される排気ガスの流路面積を拡大縮小させることができ、これに伴いタービンロータ２１に供給される排気ガスの流速やタービンロータ２１への供給量を調整して、エンジンに供給される空気の過給圧を調整することができる。
【００４９】
なお、可変ノズル機構１５は、ノズルベーン１４の翼角を変化させることができるようになっていればよく、上述した実施形態にのみ限定されるものではない。
【００５０】
次に、可変ノズル装置の各部品に熱変形が生じて可変ノズル装置の性能が低下する一例を本発明の図を用いて示す。
従来の可変ノズル装置は、例えば、図４に示すように、排気ガスによりステンレス鋼などで形成されているノズルマウント１１及びノズルプレート１２に熱変形が生じる。この際、軸受ハウジング２４に固定されて、ノズルプレート１２と対向する対向面１１ｄだけがノズル流路２５ｂを通る高温の排気ガスに接するとともに、低温である軸受ハウジング２４に熱が移動するノズルマウント１１と、ノズルマウント１１と対向する対向面１２ｂがノズル流路２５ｂを通る高温の排気ガスに接するとともに、対向面１２ｂとは反対側の面１２ｃがスクロール流路２５ａを通る高温の排気ガスに接するノズルプレート１２とでは、排気ガスから加えられる熱エネルギが異なるので、熱変形量もその分異なる。そして、可変ノズル装置１は、ノズルマウント１１とノズルプレート１２との熱変形量の違いから、ノズルプレート１２におけるノズルサポート１３と連結される第２板部１２ａが波打ち変形して、ノズルマウント１１、ノズルプレート１２及びこれらを連結するノズルサポート１３にせん断力や曲げモーメントが作用して、ノズルサポート１３のノズルプレート連結部１３ｂに係止されるノズルプレート１２の貫通孔１２ｄや、ノズルサポート１３のノズルマウント連結部１３ａ、ノズルプレート連結部１３ｂに、せん断荷重や曲げ荷重が加えられることにより、ノズルプレート１２やノズルサポート１３が損傷するおそれがあり、これらが損傷すると可変ノズル装置１の性能が低下する。
【００５１】
以下の幾つかの実施形態は、ノズルプレート１２やノズルサポート１３の損傷を防止するためのものである。
【００５２】
幾つかの実施形態では、可変ノズル装置１は、図１、２、３、５、９に示されるような、上述したノズルマウント１１と、上述したノズルプレート１２と、上述した少なくとも一つのノズルサポート１３と、上述した少なくとも一つのノズルベーン１４と、上述した可変ノズル機構１５と、を備えている。また、可変ノズル装置１は、図３、９に示されるように、ノズルプレート１２の第２板部１２ａは、ノズルマウント１１の第１板部１１ａよりも肉厚に形成されている。すなわち、ノズルプレート１２の第２板部１２ａの厚さ寸法をＴ１は、ノズルマウント１１の第１板部１１ａの厚さ寸法をＴ２より大きく形成されている。
【００５３】
上記の構成によれば、ノズルプレート１２は、ノズルマウント１１の第１板部１１ａと対向する第２板部１２ａの対向面１２ｂがノズル流路２５ｂを通る高温の排気ガスに接するとともに、第２板部１２ａの面１２ｃの少なくとも一部がタービンハウジング２２内に形成されるスクロール流路２５ａを通る高温の排気ガスに接するものである。このノズルプレート１２の第２板部１２ａをノズルマウント１１の第１板部１１ａよりも肉厚に形成することで、第２板部１２ａの熱容量を大きくすることができ、かつ、第２板部１２ａの剛性を高くすることができる。そして、第２板部１２ａの熱容量が大きく、剛性が高いことにより、第２板部１２ａの波打ち変形を防止することができるとともに、第２板部１２ａの排気ガスによる熱変形量を小さくすることができる。第２板部１２ａの排気ガスによる熱変形量を小さくすることにより、第２板部１２ａに連結されるノズルサポート１３に作用するせん断力や曲げモーメントを小さくすることができ、ノズルプレート１２やノズルサポート１３の損傷を防止することができるとともに、可変ノズル装置１の性能低下や作動不良を防止することができる。また、ノズルマウント１１やノズルプレート１２などの可変ノズル装置１の部品に、高価な耐熱合金ではなくステンレス鋼を用いることができるので、可変ノズル装置１の製作に掛かる費用を低減することができる。
【００５４】
したがって、上記の構成によれば、高温下における可変ノズル装置１に用いられる各部品の熱変形による可変ノズル装置１の性能低下や作動不良を防止することができる。
【００５５】
また、他の幾つかの実施形態では、可変ノズル装置１は、図３、９に示されるように、ノズルプレート１２の第２板部１２ａの厚さ寸法をＴ１とし、ノズルマウント１１の第１板部１１ａの厚さ寸法をＴ２としたときに厚さ寸法比Ｔ１／Ｔ２が１．３〜１．８になるものである。
【００５６】
上記の構成によれば、第２板部１２ａの厚さ寸法をＴ１とし、第１板部１１ａの厚さ寸法をＴ２としたときに、厚さ寸法比Ｔ１／Ｔ２が１．３〜１．８である。ここで、第１板部１１ａと第２板部１２ａの厚さ寸法比Ｔ１／Ｔ２が１．３より小さい場合には、第２板部１２ａの肉厚が薄いので、高温下における第２板部１２ａの熱変形量を小さくできないおそれがある。また、第１板部１１ａと第２板部１２ａの厚さ寸法比Ｔ１／Ｔ２が１．８より大きい場合には、第２板部１２ａの肉厚が厚いので、第２板部１２ａを有するノズルプレート１２の重量化や高価格化を招くおそれがある。これに対して、第１板部１１ａと第２板部１２ａの厚さ寸法比Ｔ１／Ｔ２が１．３〜１．８である場合には、高温下における第２板部１２ａの熱変形量を小さくすることができ、かつ、第２板部１２ａを有するノズルプレート１２の重量化や高価格化を防止することができる。
【００５７】
また、他の幾つかの実施形態では、可変ノズル装置１は、図９に示されるように、ノズルプレート１２の第２板部１２ａが、ノズルマウント１１の内周側部分１１ｃよりも肉厚に形成されている。すなわち、図９に示されるように、ノズルプレート１２の第２板部１２ａの厚さ寸法をＴ１は、ノズルマウント１１の内周側部分１１ｃの厚さ寸法Ｔ３よりも大きく形成されている。この場合には、ノズルプレート１２の第２板部１２ａは、ノズルマウント１１の第１板部１１ａの内周側部分１１ｃよりも肉厚に形成されるので、第２板部１２ａの熱容量を大きくすることができ、かつ、第２板部１２ａの剛性を高くすることができる。
【００５８】
次に、可変ノズル装置の各部品に熱変形が生じて可変ノズル装置の性能が低下する他の一例を本発明の図を用いて示す。
従来の可変ノズル装置は、可変ノズル装置が動作し始めた時期である過渡加熱時において作動不良が発生していた。本発明者らは、作動不良の結果を追求した結果、過渡加熱時におけるノズルサポート１３と、ノズルベーン１４との昇温速度の差が原因であることを見出した。まず、図３、５、９に示されるように、ノズルベーン１４は、円滑に回転できるようにノズルプレート１２との間に隙間が設けられており、この隙間が大きい場合には隙間を排気ガスが通るので、可変ノズル装置の性能低下を招くことになる。このため、ノズルベーン１４とノズルプレート１２との間の隙間はできる限り小さく形成されている。排気ガスの熱エネルギを受けたノズルベーン１４は、同じく排気ガスの熱エネルギを受けたノズルサポート１３よりも昇温速度が速く、先に高温になり自身の長さ寸法を大きくするように図１中左右方向に伸びる。ここで、ノズルサポート１３も自身の長さ寸法を大きくするように図１中左右方向に伸びるが、ノズルベーン１４との間に熱伸び量の差がある。このため、過渡加熱時において、ノズルベーン１４とノズルプレート１２との間の隙間が狭くなったり、ノズルベーン１４の先端がノズルプレート１２に接触したりするので、ノズルベーン１４の回転動作が妨げられて、可変ノズル装置１は作動不良を生じる。
【００５９】
以下の幾つかの実施形態は、過渡加熱時における可変ノズル装置１の作動不良を防止するためのものである。
【００６０】
幾つかの実施形態では、可変ノズル装置１は、図１、２、３、５、９に示されるような、上述したノズルマウント１１と、上述したノズルプレート１２と、上述した少なくとも一つのノズルサポート１３と、上述した少なくとも一つのノズルベーン１４と、上述した可変ノズル機構１５と、を備えている。また、ノズルサポート１３は、図５、９に示されるような、ノズルマウント１１とノズルプレート１２の間に位置する胴体部１３ｃにおいて軸方向の中央部に胴体部１３ｃの両端部（第１大径部１３ｈ、第２大径部１３ｉ）より軸径が小さく形成されている第３小径部１３ｊを有するものである。すなわち、ノズルサポートの胴体部は、中央部に第３小径部１３ｊを有するとともに、両端部に第３小径部１３ｊよりも径が大きい第１大径部１３ｈ及び第２大径部１３ｉを有するものである。
【００６１】
ここで、図８における試料３１〜３５のそれぞれは、上述した第１大径部１３ｈ、第２大径部１３ｉ及び第３小径部１３ｊを有するノズルサポート１３である。そして、図８における試料３１は、第３小径部１３ｊが円柱状に形成されているノズルサポート１３であり、また、図８における試料３２〜３５のそれぞれは、第３小径部１３ｊに括れ部１３ｋが形成されているノズルサポート１３である。試料３１〜３５のそれぞれについて、本発明者らが非定常熱伝導解析を行った結果、胴体部１３ｃが円柱状に形成されているノズルサポート１３に比べて、昇温速度が向上することが確認されている。また、試料３２〜３４のそれぞれは、試料３１に比べて、昇温速度が向上することが確認されている。
【００６２】
上記の構成によれば、ノズルサポート１３の胴体部１３ｃの両端部に第１大径部１３ｈ、第２大径部１３ｉを有することにより、ノズルサポート１３の曲げ剛性が低下することを防止することができる。また、ノズルサポート１３の胴体部１３ｃの中央部に第３小径部１３ｊを有することにより、ノズルサポート１３の熱容量を小さくすることができ、高温下におけるノズルサポート１３の昇温速度を上昇させることができる。さらに、高温下におけるノズルサポート１３の昇温速度を上昇させることにより、過渡加熱時におけるノズルサポート１３とノズルベーン１４の熱伸び量の差を小さくすることができ、ノズルベーン１４とノズルプレート１２との間の隙間が狭くなったり、ノズルベーン１４がノズルプレート１２に接触したりすることによる可変ノズル装置１の作動不良を防止することができる。
【００６３】
したがって、上記の構成によれば、高温下における可変ノズル装置１に用いられる各部品の熱変形による可変ノズル装置１の性能低下や作動不良を防止することができる。
【００６４】
なお、上述した幾つかの実施形態を組み合わせて新たな実施形態にしてもよい。例えば、可変ノズル装置１は、図９に示されるように、ノズルプレート１２の第２板部１２ａが、ノズルマウント１１の第１板部１１ａよりも肉厚に形成されており、かつ、ノズルサポート１３が、その胴体部１３ｃに第１大径部１３ｈ、第２大径部１３ｉ及び第３小径部１３ｊを有するものであってもよい。この場合には、ノズルプレート１２やノズルサポート１３の損傷を防止することができるとともに、可変ノズル装置１の作動不良を防止することができる。
【００６５】
また、上述した幾つかの実施形態においては、ノズルサポート１３とノズルベーン１４の材質については特に言及してはいないが、ノズルサポート１３は、ノズルベーン１４よりも線膨張係数が高い材料を用いることが好ましい。過渡加熱時におけるノズルサポート１３とノズルベーン１４の熱伸び量の差を小さくすることができるからである。
【００６６】
また、他の幾つかの実施形態では、ノズルサポート１３は、図９に示されるような、その第３小径部１３ｊに括れ部１３ｋが形成されている。より具体的には、ノズルサポート１３は、その第３小径部１３ｊが、軸方向の中央側から両端部側に向かうにつれて軸径が大きくなるように形成されている。この場合には、第３小径部１３ｊは、軸方向の中央側から両端部側に向かうにつれて軸径が大きくなるように形成されているので、軸方向の中央部が円柱状に形成されている場合に比べて、ノズルサポート１３の曲げ剛性の低下を防止しつつ、ノズルサポート１３の第３小径部１３ｊの軸径を小さくすることができる。このため、このようなノズルサポート１３は、熱容量をより小さなものにすることができる。
【００６７】
なお、ノズルサポート１３は、括れ部１３ｋと第１大径部１３ｈとの間、及び、括れ部１３ｋと第２大径部１３ｉとの間、に段差面が形成されない形状が好ましい。段差面が形成されている場合には、括れ部１３ｋと、第１大径部１３ｈ又は第２大径部１３ｉと、の接続部に局所的に応力が集中するおそれがあるからである。
【００６８】
また、他の幾つかの実施形態では、ノズルサポート１３は、上述した第１大径部１３ｈと、上述した第２大径部１３ｉと、上述した第３小径部１３ｊと、を有している。そして、ノズルサポート１３は、第３小径部１３ｊの最小径をＤ３とし、第２大径部１３ｉの径をＤ２としたときに、軸径比Ｄ３／Ｄ２が０．６〜０．９になるものである。ここで、ノズルサポート１３の軸径比Ｄ３／Ｄ２が０．６より小さい場合には、ノズルサポート１３の曲げ剛性の低下を防止できないおそれがある。また、ノズルサポート１３の軸径比Ｄ３／Ｄ２が０．９より大きい場合には、高温下におけるノズルサポート１３の昇温速度を上昇させる程、ノズルサポート１３の熱容量を小さくできないおそれがある。これに対して、ノズルサポート１３の軸径比Ｄ３／Ｄ２が０．６〜０．９である場合には、ノズルサポート１３の曲げ剛性の低下を防止しつつ、ノズルサポート１３の熱容量を小さくすることができる。
【００６９】
また、他の幾つかの実施形態では、ノズルサポート１３は、上述した第１大径部１３ｈと、上述した第２大径部１３ｉと、上述した第３小径部１３ｊと、を有している。そして、ノズルサポート１３は、第２大径部１３ｉの軸方向における長さ寸法をＨとし、第１大径部１３ｈ、第２大径部１３ｉ及び第３小径部１３ｊの軸方向における長さ寸法の合計（胴体部１３ｃの軸方向における長さ寸法）をＬとしたときに、長さ寸法比Ｈ／Ｌが０．１〜０．３になるものである。ここで、ノズルサポート１３の長さ寸法比Ｈ／Ｌが０．１より小さい場合には、ノズルサポート１３の曲げ剛性の低下を防止できないおそれがある。また、ノズルサポート１３の長さ寸法比Ｈ／Ｌが０．３より大きい場合には、高温下におけるノズルサポート１３の昇温速度を上昇させる程、ノズルサポート１３の熱容量を小さくできないおそれがある。これに対して、ノズルサポート１３の長さ寸法比Ｈ／Ｌが０．１〜０．３である場合には、ノズルサポート１３の曲げ剛性の低下を防止しつつ、ノズルサポート１３の熱容量を小さくすることができる。
【００７０】
また、他の幾つかの実施形態では、ノズルサポート１３は、上述した第１大径部１３ｈと、上述した第２大径部１３ｉと、上述した第３小径部１３ｊと、上述した第２小径部１３ｆと、を有している。そして、ノズルサポート１３は、第２小径部１３ｆの軸径をＤ１とし、第２大径部１３ｉの軸径をＤ２としたときに、軸径比Ｄ１／Ｄ２が０．６〜０．８になるものである。ここで、ノズルサポート１３の軸径比Ｄ１／Ｄ２が０．６より小さい場合には、高温下におけるノズルサポート１３の昇温速度を上昇させる程、ノズルサポート１３の熱容量を小さくできないおそれがある。また、ノズルサポート１３の軸径比Ｄ１／Ｄ２が０．８より大きい場合には、ノズルサポート１３の曲げ剛性の低下を防止できないおそれがある。これに対して、ノズルサポート１３の軸径比Ｄ１／Ｄ２が０．６〜０．８である場合には、ノズルサポート１３の曲げ剛性の低下を防止しつつ、ノズルサポートの熱容量を小さくすることができる。
【００７１】
また、他の幾つかの実施形態では、可変容量型排気ターボ過給機２は、上述した各々の実施形態（図１〜図９参照）のいずれか一つに記載された構成を有する可変ノズル装置１を備えている。
【００７２】
上記の構成によれば、可変容量型排気ターボ過給機２は、上述した各々の実施形態（図１〜図９参照）のいずれか一つに記載された構成を有する可変ノズル装置１を備えているので、高温下における可変ノズル装置１に用いられる各部品の熱変形による可変ノズル装置１の性能低下や作動不良を防止することができる。このため、可変容量型排気ターボ過給機２は、高温下において可変ノズル装置１の性能が維持されるので、高温下においてエンジンに供給される空気の過給圧を調整することができる。
【００７３】
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】
【００７４】
１      可変ノズル装置
１ａ    軸線
１１    ノズルマウント
１１ａ  第１板部
１１ｂ  外周側部分
１１ｃ  内周側部分
１１ｄ  対向面
１１ｅ  面
１１ｆ，１１ｇ  貫通孔
１２    ノズルプレート
１２ａ  第２板部
１２ｂ  対向面
１２ｃ  面
１２ｄ  貫通孔
１２ｅ  延在部
１３    ノズルサポート
１３ａ  ノズルマウント連結部
１３ｂ  ノズルプレート連結部
１３ｃ  胴体部
１３ｄ  第１小径部
１３ｅ  第１拡径部
１３ｆ  第２小径部
１３ｇ  第２拡径部
１３ｈ  第１大径部
１３ｉ  第２大径部
１３ｊ  第３小径部
１３ｋ  括れ部
１４    ノズルベーン
１４ａ  ノズル軸
１５    可変ノズル機構
１６    レバープレート
１７    ドライブリング
２      可変容量型排気ターボ過給機
２１    タービンロータ
２１ａ  回転軸
２２    タービンハウジング
２３    軸受
２４    軸受ハウジング
２４ａ  内部空間
２５    排気ガス流路
２５ａ  スクロール流路
２５ｂ  ノズル流路
２６    排気出口
２７    バックプレート
３１，３２，３３，３４，３５  試料
Ｄ１    第２小径部の軸径
Ｄ２    第２大径部の軸径
Ｄ３    第３小径部の最小径
Ｈ，Ｌ  長さ寸法
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３  厚さ寸法
【図１】
0006655755.tif 000002
【図２】
0006655755.tif 000003
【図３】
0006655755.tif 000004
【図４】
0006655755.tif 000005
【図５】
0006655755.tif 000006
【図６】
0006655755.tif 000007
【図７】
0006655755.tif 000008
【図８】
0006655755.tif 000009
【図９】
0006655755.tif 000010