(57)【要約】【課題】排気ガスの低温時のシール性を確保するとともに、作動応答性の悪化を未然に防止することができる可変容量型ターボチャージャを提供すること。【解決手段】複数のベーン９１の間を通る排気ガスの流入容量を可変にするベーンノズル４５ａと、アクチュエータ４４によって駆動される駆動リンク１０１と、ベーン９１を回動するようベーン９１に連結され、駆動リンク１０１によって駆動される従動リンク９７と、駆動リンク１０１の駆動力を従動リンク９７に伝達するリンクシャフト９６と、リンクシャフト９６を回動可能に支持するブッシュ９８と、従動リンク９７とブッシュ９８との間に設けられたシールリング９９とを備え、シールリング９９が、低温時にブッシュ９８に当接する第１の状態と、高温時にブッシュ９８から離隔する第２の状態との間で変形することにより、ブッシュ９８とシールリング９９の間の隙間を調整することを特徴とする。【選択図】図２
2009257090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のベーンを回動することによって前記ベーンの間を通る排気ガスの流入容量を可変にするベーンノズルと、アクチュエータによって駆動される駆動リンクと、前記ベーンを回動するよう前記ベーンに連結され、前記駆動リンクによって駆動される従動リンクと、前記駆動リンクの駆動力を前記従動リンクに伝達するリンクシャフトと、前記リンクシャフトを回動可能に支持するブッシュとを備えた可変容量型ターボチャージャにおいて、
前記従動リンクと前記ブッシュとの間に設けられ前記リンクシャフトが貫通する貫通孔を有し、前記ブッシュに当接することにより、前記排気ガスが前記ブッシュと前記リンクシャフトとの間の隙間から流出するのを抑制する環状のシールリングを備え、
前記シールリングが、低温時に前記ブッシュに当接する第１の状態と、高温時に前記ブッシュから離隔する第２の状態との間で変形することにより、前記ブッシュと前記シールリングの間の隙間を調整することを特徴とする可変容量型ターボチャージャ。
【請求項２】
前記シールリングが、低温時に前記第１の状態に変形し、高温時に前記第２の状態に変形するよう形状記憶処理された形状記憶材料で構成されたことを特徴とする請求項１に記載の可変容量型ターボチャージャ。
【請求項３】
前記温シールリングが、互いに異なる線膨張係数を有する２つの金属より形成されたバイメタルで構成されたことを特徴とする請求項１に記載の可変容量型ターボチャージャ。
【請求項４】
前記バイメタルは、前記ブッシュに対面する第１金属板と、前記従動リンクに対面する第２金属板とを有し、第１金属板の線膨張係数が第２金属板の線膨張係数よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の可変容量型ターボチャージャ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関から排出される排気ガスの流入容量を調整することにより過給圧を可変にする可変容量型ターボチャージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の可変容量型ターボチャージャとして、複数のベーンを回動することによってベーンの間を通る排気ガスの流入容量を可変にするベーンノズルと、アクチュエータによって駆動される駆動リンクと、ベーンを回動するようベーンに連結され駆動リンクによって駆動される従動リンクと、駆動リンクの駆動力を従動リンクに伝達するリンクシャフトと、リンクシャフトを回動可能に支持するブッシュとを備え、ブッシュと駆動リンクとの間に波ワッシャからなる付勢手段を設けたものが知られている(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
この可変容量型ターボチャージャにおいては、ブッシュと駆動リンクとの間の隙間を波ワッシャによりシールするとともに、駆動機構設置室内の排気ガスの圧力が可変容量型ターボチャージャの外部の大気圧よりも高くなることを利用して、ブッシュを駆動リンク側に押圧してシール性を高め、ブッシュおよびリンクシャフトを収容する駆動機構設置室内の排気ガスが、ブッシュと駆動リンクとの間の隙間から可変容量型ターボチャージャの外部に流出する量を極力少なくしている。
【特許文献１】特開２００５−３５１０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述のような従来の可変容量型ターボチャージャにあっては、内燃機関から排出される排気ガスの温度が比較的低温のときには、駆動機構設置室内の排気ガスの圧力が可変容量型ターボチャージャの外部の大気圧よりもさほど高くはならず、ブッシュを駆動リンク側に押圧する押圧力が十分でなかった。この場合には、波ワッシャの凹凸により形成されてしまうブッシュと駆動リンクとの間の隙間から可変容量型ターボチャージャの外部に流出する排気ガスの量を十分に低減できず、過給効率が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
また、排気ガスが低温のときに、駆動機構設置室内に流入する排気ガスに含まれている未燃ＨＣ（Ｈｙｄｒｏ  Ｃａｒｂｏｎ）が従動リンクとブッシュとの隙間やブッシュとリンクシャフトの隙間に付着し、排気ガスが高温のときに、付着した未燃ＨＣが焼き固められて固着してしまい、リンクシャフトの回動が妨げられていた。すなわち、固着した未燃ＨＣの煤化により駆動リンクのフリクションが増大してしまい、リンク機構の作動応答性が低下して操作性が悪化してしまうという問題があった。
【０００６】
特に、インジェクタにより排気通路内に燃料を噴射するポスト噴射を行い排気ガス後処理装置の温度を上昇させて排気ガスの処理効率を高めるようにした内燃機関では、ポスト噴射によってより多くの未燃ＨＣが生じてしまい、前述の各隙間に、より多くの未燃ＨＣが付着してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、前述の従来の問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。すなわち、本発明は、排気ガスの低温時のシール性を確保するとともに、作動応答性の悪化を未然に防止することができる可変容量型ターボチャージャ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】
【０００８】
本発明に係る可変容量型ターボチャージャは、上記目的達成のため、（１）複数のベーンを回動することによって前記ベーンの間を通る排気ガスの流入容量を可変にするベーンノズルと、アクチュエータによって駆動される駆動リンクと、前記ベーンを回動するよう前記ベーンに連結され、前記駆動リンクによって駆動される従動リンクと、前記駆動リンクの駆動力を前記従動リンクに伝達するリンクシャフトと、前記リンクシャフトを回動可能に支持するブッシュとを備えた可変容量型ターボチャージャにおいて、前記従動リンクと前記ブッシュとの間に設けられ前記リンクシャフトが貫通する貫通孔を有し、前記ブッシュに当接することにより、前記排気ガスが前記ブッシュと前記リンクシャフトとの間の隙間から流出するのを抑制する環状のシールリングを備え、前記シールリングが、低温時に前記ブッシュに当接する第１の状態と、高温時に前記ブッシュから離隔する第２の状態との間で変形することにより、前記ブッシュと前記シールリングの間の隙間を調整することを特徴とする。
【０００９】
この構成により、低温時には、シールリングとブッシュとが当接して、排気ガスが、シールリングによりブッシュとリンクシャフトの隙間へ侵入することが抑制されるので、未燃ＨＣの隙間への堆積が防止される。さらに、低温時に排気ガスが、可変容量型ターボチャージャの外部に流出しないようシールされるので、低温時のシール性が確保され、過給効率の低下が防止されるという効果がある。
【００１０】
他方、高温時には、シールリングとブッシュとの間に隙間ができ、高温の排気ガスが、シールリングとブッシュとの間で流通するので、ブッシュに堆積し煤化した未燃ＨＣを焼ききることができる。シールリングとブッシュとの間にできた隙間から、排気ガスがブッシュとリンクシャフトの隙間に侵入しても、排気ガスが高温であるため排気ガス中の未燃ＨＣは少なく、ブッシュとリンクシャフトの隙間に堆積するおそれはない。すなわち、未燃ＨＣの付着による作動応答性の悪化を未然に防止することができる。また、ブッシュとリンクシャフトの隙間から可変容量型ターボチャージャの外部に僅かに流出しても、排気ガスが高温のときは、エンジンがスロットルバルブの開度が大きい高負荷領域であるため、過給圧への影響は生じない。
【００１１】
ここで高温時とは、スロットルバルブの開度が大きい高負荷領域の排気ガスの温度を表し、低温時とは、内燃機関の始動成功後の最初のアイドル運転や、内燃機関におけるアイドル運転付近の軽負荷時の排気ガスの温度を表している。
【００１２】
上記（１）に記載の可変容量型ターボチャージャにおいては、好ましくは、（２）前記シールリングが、低温時に前記第１の状態に変形し、高温時に前記第２の状態に変形するよう形状記憶処理された形状記憶材料で構成される。
【００１３】
この構成により、シールリングが、形状記憶材料で構成されると、シールリングを簡単な単一構造で形成することができ、省スペース化が図られるとともに、簡単に作製することができる。
【００１４】
上記（１）記載の可変容量型ターボチャージャにおいては、好ましくは、（３）前記シールリングが、互いに異なる線膨張係数を有する２つの金属より形成されたバイメタルで構成される。
【００１５】
この構成により、シールリングが、バイメタルで構成されていると、シールリングを形成する材料について多種類の中から好適なものを選択することができ、車種や可変容量型ターボチャージャの設定条件に適合したシールリングを形成することができる。
【００１６】
上記（２）に記載の可変容量型ターボチャージャにおいては、好ましくは、（４）前記ブッシュに対面する第１金属板と、前記従動リンクに対面する第２金属板とを有し、第１金属板の線膨張係数が第２金属板の線膨張係数よりも大きく形成される。
【００１７】
この構成により、低温時および高温時に温度変化により変形する際に、速やかな変形が得られるとともに、温度変化に応じて速やかに元の形状に復帰することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、排気ガスの低温時のシール性を確保するとともに、作動応答性の悪化を未然に防止することができる可変容量型ターボチャージャを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２０】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ２０が適用されるディーゼルエンジン１の構成図であり、図２は、可変容量型ターボチャージャ２０の断面図であり、図３は、可変ノズル機構を示す側面図であり、（ａ）は、図２中左方より可変ノズル機構を見た側面図を示し、（ｂ）は、図２中右方より可変ノズル機構を見た側面図を示す。図４は、図２の一部を拡大した部分拡大断面図である。また、図５は、シールリングを示し、（ａ）は、シールリングの側面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図であり低温時の形状を示し、（ｃ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図であり高温時の形状を示す。  
【００２１】
まず、構成について説明する。
可変容量型ターボチャージャ２０は、車両に搭載され、内燃機関としてのディーゼルエンジン１の一部を構成している。この内燃機関は、ディーゼルエンジン以外のものでもよく、例えば、ガソリンやエタノールなどの液体を燃料とする内燃機関であってもよい。
【００２２】
図１に示すように、ディーゼルエンジン１は、その種類、型式などのエンジン仕様は任意に選択され、例えば、直列４気筒などの公知のディーゼルエンジンで構成されている。具体的には、ディーゼルエンジン１は、エンジン本体２と、エンジン本体２に燃料を供給する燃料供給装置３と、吸気管４と、吸気管４に設けられたエアクリーナ５と、インタークーラ６およびスロットルバルブ７と、排気管８と、エンジン本体２から排出される排気ガスの一部を吸気管４内に還流させるＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置９と、排気管８に設けられた排気ガス後処理装置１１と、可変容量型ターボチャージャ２０とを含んで構成されている。
【００２３】
エンジン本体２は、シリンダ２１と、吸気装置２２と、排気装置２３と、インジェクタ２４と、コモンレール２５と、排気装置２３内に燃料を噴射する排気用インジェクタ２６とを含んで構成されている。
シリンダ２１は、４個のシリンダ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄから構成されており、シリンダ２１ａ〜２１ｄには、それぞれ図示しない吸気ポートを介して吸気装置２２が接続されるとともに、それぞれ図示しない排気ポートを介して排気装置２３が接続されている。
【００２４】
吸気装置２２は、吸気通路を有するとともに、一端部で４個に分岐された分岐部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを有している。吸気装置２２は、他方端部で吸気管４に連結され、分岐部２２ａ〜２２ｄの各端部でエンジン本体２の各吸気ポートに連結されている。
吸気装置２２においては、吸気管４から供給された空気が分岐部２２ａ〜２２ｄから各吸気ポートを介してシリンダ２１ａ〜２１ｄに供給されるようになっている。
【００２５】
排気装置２３は、一方端部で４個に分岐された分岐部２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄを有するとともに、分岐部２３ａ〜２３ｄの一端がエンジン本体２の各排気ポートに連結され、他方端部で分岐部２３ａ〜２３ｄが集合するとともに可変容量型ターボチャージャ２０に連結される集合管２３ｅを有している。集合管２３ｅには、ＥＧＲ装置９が接続されており、シリンダ２１ａ〜２１ｄから排出される排気ガスの一部がＥＧＲ装置９に流入するようになっている。
【００２６】
インジェクタ２４は、４個のインジェクタ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄから構成さ、それぞれ燃料噴射ノズルを有しシリンダ２１ａ〜２１ｄに設けられており、燃料噴射ノズルからシリンダ２１ａ〜２１ｄ内に燃料を噴射して霧状にするようになっている。
コモンレール２５は、燃料供給装置３から供給された高圧の燃料を蓄圧する図示しない蓄圧部を有し、インジェクタ２４ａ〜２４ｄに連結されており、インジェクタ２４ａ〜２４ｄに高圧燃料を配給するようになっている。
【００２７】
排気用インジェクタ２６は、インジェクタ２４と同様に燃料噴射ノズルを有し、集合管２３ｅ内に設けられており、集合管２３ｅの排気通路内に燃料をポスト噴射して排気ガスに燃料を添加するようになっている。このポスト噴射により、排気ガス後処理装置１１を昇温させて処理効率を高めるとともに、排気ガス後処理装置１１に堆積したＰＭ（Ｐａｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ：粒子状物質）などの堆積物の酸化を促進させ、目詰まりを防止するようにしている。
【００２８】
燃料供給装置３は、図示しない燃料タンクおよび燃料ポンプと、燃料供給管３ａ、３ｂとを含んで構成されており、燃料タンク内の燃料を燃料ポンプにより高圧にしてコモンレール２５および排気用インジェクタ２６に供給するようになっている。
【００２９】
吸気管４は、図示しない吸気口から吸入した新気を吸気装置２２に導入する配管からなり、吸気通路を有しており、可変容量型ターボチャージャ２０に連結され吸気通路内の新気が可変容量型ターボチャージャ２０を経由して吸気装置２２に導入されるようになっている。また、吸気通路内の新気は、吸気管４に設けられたエアクリーナ５により浄化され、さらに吸気管４に設けられたインタークーラ６により冷却されて密度が高められるようになっている。
【００３０】
スロットルバルブ７は、例えば、バタフライバルブなどの絞り弁からなり、インタークーラ６を通過した新気のエンジン内部への流入量を調整するようになっている。
【００３１】
排気管８は、排気装置２３の集合管２３ｅから排出される排気ガスを大気に放出させる配管からなり、排気通路８ａを有し、一端が集合管２３ｅに連結されている。この排気管８には、排気ガス後処理装置１１が設けられており、排気ガス中の有害物質が除去されるようになっている。また、排気管８には、排気ガス後処理装置１１の下流側に図示しないマフラーなどの消音装置が設けられている。
【００３２】
ＥＧＲ装置９は、ＥＧＲ管３１と、ＥＧＲバルブ３２と、ＥＧＲクーラ３３とを含んで構成されており、排気装置２３の排気通路８ａ内の排気ガスを吸気装置２２の吸気通路４ａ内に還流させるようになっている。
ＥＧＲ管３１は、ＥＧＲ通路を有しており、ＥＧＲ管３１の吸気装置２２側には、ＥＧＲバルブ３２が設けられ、ＥＧＲ管３１の排気装置２３側には、ＥＧＲクーラ３３が設けられている。
ＥＧＲバルブ３２は、その開度が図示しない電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）により制御され、吸気通路内に還流される排気ガスの量が調整されるようになっている。また、ＥＧＲクーラ３３により、還流される排気ガスの温度が下げられ、その密度が高められるようになっている。
【００３３】
排気ガス後処理装置１１は、ＮＳＲ触媒（ＮＯｘ  Ｓｔｏｒａｇｅ−ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  Ｃａｔａｌｙｓｔ）５１と、ＤＰＮＲ触媒（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｔｉｃｕｌａｔｅ−ＮＯｘ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｃａｔａｌｙｓｔ）５２と、酸化触媒５３と、排気温センサ５４、差圧センサ５５と、空燃比センサ５６とを含んで構成されている。
ＮＳＲ触媒５１は、ＮＯｘ吸蔵物質を含んで構成されており、排気空燃比がリーンのときに排気ガス中のＮＯｘを吸蔵し、排気空燃比がリッチになったときに吸蔵していたＮＯｘを還元させて排気ガス中のＮＯｘを低減するようになっている。
【００３４】
ＤＰＮＲ触媒５２は、ＰＭを酸化させる性能を有するＮＯｘ吸蔵還元触媒が塗布された多孔質セラミックからなり、排気ガス中のＰＭを捕集し、これを排気ガス中のＮＯｘと同時に浄化させるようになっている。これらの浄化の際には、ＰＭが酸化されるとともに、ＣＯ（一酸化炭素）やＨＣ（炭化水素）も酸化され、ＮＯｘが還元される。
酸化触媒５３は、各種ガスに対して酸化活性のある白金、パラジウムなどの触媒金属からなり、排気ガス中の有害物質、例えば、ＨＣを酸化させ、ＣＯ２（二酸化炭素）およびＨ２Ｏ（水蒸気）に分解処理するようになっている。
【００３５】
排気温センサ５４は、サーミスタなどの検出素子からなり、温度変化を抵抗値変化として検出するようになっている。
差圧センサ５５は、圧力センサからなり、ＮＳＲ触媒５１の上流側の排気ガスの圧力とＤＰＮＲ触媒５２の下流側の排気ガスの圧力との差圧を検出することにより、ＤＰＮＲ触媒５２のＰＭによる目詰まりを検出するようになっている。
【００３６】
空燃比センサ５６は、ジルコニア素子などの検出素子からなり、酸素濃度差に応じた電力を検出することにより排気ガス中の酸素濃度を検出するようになっている。
排気温センサ５４、差圧センサ５５および空燃比センサ５６から検出された情報は、図示しない電子制御ユニットに送られるようになっている。
【００３７】
図２に示すように、可変容量型ターボチャージャ２０は、本体４１と、タービン４２と、コンプレッサ４３と、アクチュエータ４４と、可変ノズル機構４５とを含んで構成されており、排気装置２３から排出される排気ガスのエネルギを利用してタービンを回転させ、その動力でコンプレッサを駆動させて大気圧よりも高い圧力の新気を吸気装置２２内に供給するようになっている。
【００３８】
本体４１は、センターハウジング６１と、タービン４２およびコンプレッサ４３を回転させる回転軸６２とを含んで構成されている。
【００３９】
センターハウジング６１は、タービン４２に連結するフランジ部６１ａとコンプレッサ４３に連結するフランジ部６１ｂと、流体軸受部６１ｃとを含んで構成されている。
センターハウジング６１には、回転軸６２が挿通されるよう軸線方向に貫通する貫通孔６１ｄが形成されており、この貫通孔６１ｄを囲む内壁によって流体軸受部６１ｃが形成されている。この流体軸受部６１ｃには潤滑油が供給されるようになっており、この流体軸受部６１ｃと潤滑油とで流体軸受が構成され、この流体軸受によって支持された回転軸６２が低い回転抵抗でかつ高速で回転するようになっている。また、回転軸６２の一方端部には、タービン４２が連結され、他方端部にはコンプレッサ４３が連結されており、回転軸６２とともにタービン４２およびコンプレッサ４３が回転するようになっている。
また、センターハウジング６１には、ウォータジャケット６１ｅが流体軸受部６１ｃの近傍に設けられており、流体軸受部６１ｃが冷却され、回転軸６２の焼き付きが防止されるようになっている。
【００４０】
タービン４２は、タービンハウジング７１と、複数のタービンインペラ７２と、各タービンインペラ７２を支持し回転軸６２に連結されたタービンホイール７３とを含んで構成されている。タービンハウジング７１には、排気ガスを旋回させるスクロール通路７１ａと、スクロール通路７１ａ内の排気ガスを各タービンインペラ７２に向けて流通させる環状のガス流路７１ｂと、各タービンインペラ７２から排出される排気ガスを通す排気ガス通路７１ｃとを有している。タービンハウジング７１の一方端部は、図１に示す上流側の排気管８と連結されており、上流側の排気管８内の排気通路８ａとスクロール通路７１ａとが連通し、排気通路８ａ内の排気ガスがスクロール通路７１ａ内に流入するようになっている。タービンハウジング７１の他方端部は、図１に示す下流側の排気管８と連結されており、下流側の排気管８内の排気通路８ａと排気ガス通路７１ｃとが連通し、排気ガス通路７１ｃ内の排気ガスが下流側の排気管８内の排気通路８ａに排出されるようになっている。
【００４１】
タービン４２においては、スクロール通路７１ａ内に流入した排気ガスは、ガス流路７１ｂを通って各タービンインペラ７２に導入され、排気ガスの流動圧力により各タービンインペラ７２が押圧されてタービンホイール７３が回転するようになっている。
【００４２】
コンプレッサ４３は、コンプレッサハウジング８１と、複数のコンプレッサインペラ８２と、各コンプレッサインペラ８２を支持し回転軸６２に連結されたコンプレッサホイール８３とを含んで構成されている。コンプレッサハウジング８１には、図１に示すエアフィルタ５を通過し浄化された吸入空気を各コンプレッサインペラ８２に向けて導入させる導入通路８１ａと、各コンプレッサインペラ８２の回転により圧力が高められた吸入空気を吸気管４の吸気通路４ａに排出させる排出通路８１ｂと、各コンプレッサインペラ８２で圧縮された吸入空気を排出通路８１ｂ内に流入させる流入通路８１ｃとを有している。
【００４３】
コンプレッサハウジング８１の一方端部は、図１に示す上流側の吸気管４と連結されており、上流側の吸気管４内の吸気通路４ａと導入通路８１ａとが連通し、吸気通路４ａ内の吸入空気が導入通路８１ａ内に流入するようになっている。コンプレッサハウジング８１の他方端部は、下流側の吸気管４と連結されており、下流側の吸気管４内の吸気通路４ａと排出通路８１ｂとが連通し、排出通路８１ｂ内の吸入空気が下流側の吸気管４内の吸気通路４ａに排出されるようになっている。
コンプレッサ４３においては、導入通路８１ａ内に導入された吸入空気は、各コンプレッサインペラ８２に導入され、各コンプレッサインペラ８２の回転により圧力が高められて、排出通路８１ｂ内に排出されるようになっている。
【００４４】
アクチュエータ４４は、図示しない駆動部と、この駆動部に連結された駆動ロッド４４ａと、駆動ロッド４４ａを可変ノズル機構４５に連結する連結部４４ｂとを含んで構成されており、前述の電子制御ユニットにより車両の運転状態に応じて制御されるようになっている。
【００４５】
図２ないし図４に示すように、可変ノズル機構４５は、タービンハウジング７１のガス流路７１ｂ内に配置された複数のベーン９１と、ベーン９１を軸９２を介して回動可能に支持するノズルプレート９３と、各軸９２の端部に固定されたアーム９４を介して軸９２を回動させるユニゾンリング９５と、一端部でユニゾンリング９５に回動可能に係合し、他端部でリンクシャフト９６に固定された従動リンク９７と、センターハウジング６１に設けられリンクシャフト９６を回動可能に支持するブッシュ９８と、従動リンク９７とブッシュ９８との間でリンクシャフト９６に挿通されて固定されたシールリング９９と、一端部でリンクシャフト９６に固定され、他端部でアクチュエータ４４の連結部４４ｂに固定された駆動リンク１０１とを含んで構成されている。
【００４６】
この可変ノズル機構４５においては、複数のベーン９１により、排気ガスの流入容量を可変にする複数のベーンノズル４５ａが画成されており、この複数のベーンノズル４５ａを通って排気ガスがタービン４２のスクロール通路７１ａから各タービンインペラ７２に向けて流入するようになっている。
【００４７】
また、可変ノズル機構４５においては、ユニゾンリング９５を回動させ、ユニゾンリング９５と係合しているアーム９４を軸９２を中心にして回動させることにより、ベーン９１の開度が変わるよう構成されている。このユニゾンリング９５は、図４に示すように、従動リンク９７、リンクシャフト９６および駆動リンク１０１を介してアクチュエータ４４に連結されており、このアクチュエータ４４の動作によりベーン９１の開度が変わるようになっている。ベーン９１の開度が変わることにより、タービンハウジング７１のガス流路７１ｂに流入し各ベーン９１の間を流通して、各タービンインペラ７２に衝突する排気ガスの流速が変わり、タービンホイール７３の回転速度が変わり、コンプレッサホイール８３の回転速度が変わるので、コンプレッサ４３により圧縮される吸入空気の過給圧が変わるようになっている。
【００４８】
図４に示すように、リンクシャフト９６は、シールリング９９に挿入され従動リンク９７に固定される小径部９６ａと、駆動リンク１０１に固定されブッシュ９８により回動可能に支持される大径部９６ｂとを有している。
【００４９】
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、シールリング９９は、環状に形成された平板状の外周部９９ａと、外周部９９ａの内周端から側方に円錐台形状に傾斜して突出した内周部９９ｂとを有しており、内周部９９ｂには軸線方向に貫通する貫通孔９９ｃが形成されている。
【００５０】
内周部９９ｂの突出側が、図４に示す従動リンク９７に対向するよう、貫通孔９９ｃにリンクシャフト９６の小径部９６ａが挿入されて固定されるようになっている。
シールリング９９は、低温時にブッシュ９８に当接する第１の状態と、高温時にブッシュ９８から離隔する第２の状態との間で変形することにより、ブッシュ９８とシールリング９９の間の隙間を調整するよう構成されている。このシールリング９９は、高温時には、内周部９９ｂの突出側の突出面９９ｄから、突出面９９ｄの反対側の側面９９ｅまでの幅が、小さい幅ＷＳになるよう変形し、低温時には、大きい幅ＷＬになるよう変形する形状記憶材料により構成されている。
【００５１】
このように、低温時におけるブッシュ９８に当接する第１の状態で、排気ガスがブッシュ９８とリンクシャフト９６との間の隙間から流出するのを抑制するようにしている。
また、高温時にブッシュ９８から離隔する第２の状態で、ブッシュ９８に付着して堆積する未燃ＨＣを高温の排気ガスで焼ききることにより除去するようにしている。
【００５２】
前述のように高温時とは、スロットルバルブ７の開度が大きい高負荷領域の排気ガスの温度を表し、低温時とは、内燃機関の始動成功後の最初のアイドル運転や、内燃機関におけるアイドル運転付近の軽負荷時の排気ガスの温度を表している。
【００５３】
形状記憶材料には、例えば、温度変化により結晶構造の変態を伴って変形する材料からなるＮｉ−Ｔｉ合金などが含まれる。この形状記憶材料に対する形状記憶処理は、例えば、摂氏４００度ないし５００度で行われ、冷却時の変態開始温度で変形後、再び変態終了温度以上に加熱すると元の形状に復帰する性質を持つよう加工処理される。すなわち、シールリング９９は、高温時に小さい幅ＷＳの元の形状を有し、低温時に大きい幅ＷＬの変形後の形状を有するよう、形状記憶処理されている。
【００５４】
高温時における幅ＷＳおよび低温時における幅ＷＬは、車種や内燃機関の仕様、可変容量型ターボチャージャの設定条件などに基づいて、適宜選択することができる。
【００５５】
次に、本発明の第１の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ２０の作用について説明する。
【００５６】
図６は、本発明の第１の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ２０の可変ノズル機構４５の部分拡大断面図であり、（ａ）は、低温時のシールリング９９の第１の変形状態を示し、（ｂ）は、高温時のシールリング９９の第２の変形状態を示す。
【００５７】
図２に示すエンジン本体２から排出された排気ガスは、排気通路８ａを通って、図２に示すタービン４２のスクロール通路７１ａ内に流入し、タービンハウジング７１のガス流路７１ｂ内に配置された複数のベーン９１の間を通って流速が高められ、各タービンインペラ７２に衝突して各タービンインペラ７２を押圧し、タービンホイール７３を回転させる。そして、排気ガスは、タービンハウジング７１の排気ガス通路７１ｃを通って、下流側の排気通路８ａ内に流入し、排気ガス後処理装置１１および図示しないマフラーを経由して大気に放出される。
【００５８】
タービンホイール７３が回転すると同時にコンプレッサホイール８３が回転し、各コンプレッサインペラ８２が回転する。各コンプレッサインペラ８２が回転すると、コンプレッサハウジング８１の流入通路８１ｃに負圧が生じ、図１に示す吸気通路４ａに連通している導入通路８１ａから吸入空気が各コンプレッサインペラ８２に向かって吸引されて、流速が高められ、コンプレッサハウジング８１の排出通路８１ｂを通って下流側の吸気通路４ａに流入する。このとき、吸入空気は、各コンプレッサインペラ８２の回転により正圧が生じ過給圧となって吸気装置２２に供給される。
【００５９】
この場合、車両の運転状態に応じて前述の電子制御ユニットの指令により、アクチュエータ４４が駆動すると、図４に示すアクチュエータ４４の駆動ロッド４４ａおよび連結部４４ｂを介して駆動リンク１０１がリンクシャフト９６を中心として回動する。駆動リンク１０１が回動すると、図３（ａ）、（ｂ）に示すリンクシャフト９６を介して従動リンク９７が回動し、従動リンク９７に係合しているユニゾンリング９５が回動する。
【００６０】
ユニゾンリング９５が回動すると、ユニゾンリング９５にそれぞれ係合しているアーム９４が、軸９２を中心として回動し、アーム９４に固定されている軸９２が回動する。軸９２が回動すると、図３（ｂ）に示す各ベーン９１が同時に同じ方向に回動し、各ベーン９１により形成されている排気ガスの流路が可変され、排気ガスの流路を流通する排気ガスの流速が可変される。すなわち、ベーン９１の開度を表すＶＮ開度が制御される。
【００６１】
このＶＮ開度は、車両の運転状態に応じて制御され、例えば、低速走行時に加速するときなどのエンジンの高い出力が要求されるときは、ＶＮ開度を小さく絞って過給圧を高め、高速走行時などのエンジンから排気ガスが多く排出されるときは、ＶＮ開度を大きくして、ベーン９１を通る排気ガスの流動を円滑にしてエンジンの負荷にならないよう制御される。
【００６２】
車両の始動成功後の最初のアイドル運転や、アイドル運転付近の軽負荷時の排気ガスの温度が低い低温時には、図５（ｃ）に示すように、シールリング９９の幅がＷＬとなり変態開始温度以下で変形した状態になるので、図６（ａ）に示すように、シールリング９９の外周部９９ａとブッシュ９８の端部９８ａとが当接する第１の状態となる。この場合、排気ガスが、シールリング９９によりブッシュ９８とリンクシャフト９６の隙間へ侵入することが防止されるので、未燃ＨＣの隙間への堆積が防止される。さらに、排気ガスが、可変ノズル機構４５の外部に流出しないようシールされるので、過給効率の低下が防止される。
【００６３】
他方、スロットルバルブ７の開度が大きい高負荷領域の排気ガスの温度が高い高温時には、図５（ｂ）に示すように、シールリング９９の幅がＷＳとなり変態終了温度以上で元の形状に復帰した状態になるので、図６（ｂ）に示すように、シールリング９９の外周部９９ａとブッシュ９８の端部９８ａとの間に隙間ができる第２の状態になる。このとき、高温の排気ガスが、シールリング９９の外周部９９ａとブッシュ９８の端部９８ａとの間で流通するので、ブッシュ９８の端部９８ａに堆積し煤化した未燃ＨＣを焼ききることができる。
【００６４】
この場合、シールリング９９の貫通孔９９ｃにリンクシャフト９６の小径部９６ａが挿入されて固定されており、シールリング９９とリンクシャフト９６との間の伝熱面積が小さいので、比較的低温のリンクシャフト９６によりシールリング９９の温度が下がることはなく、高温の排気ガスの温度によりシールリング９９も高温となりブッシュ９８の端部９８ａに堆積し煤化した未燃ＨＣの燃焼が促進される。
【００６５】
なお、シールリング９９の外周部９９ａとブッシュ９８の端部９８ａとの間にできた隙間から、排気ガスがブッシュ９８とリンクシャフト９６の隙間に侵入しても、排気ガスが高温であるため排気ガス中の未燃ＨＣは少なく、ブッシュ９８とリンクシャフト９６の隙間に堆積するおそれはない。また、ブッシュ９８とリンクシャフト９６の隙間から可変ノズル機構４５の外部に僅かに流出しても、排気ガスが高温のときは、エンジンがスロットルバルブ７の開度が大きい高負荷領域であるため、過給圧への影響は生じない。
【００６６】
このように、本実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ２０においては、以上に説明したように構成されているので、次の効果が得られる。
【００６７】
すなわち、本実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ２０は、複数のベーン９１を回動することによってベーン９１の間を通る排気ガスの流入容量を可変にするベーンノズル４５ａと、アクチュエータ４４によって駆動される駆動リンク１０１と、ベーン９１を回動するようベーン９１に連結され、駆動リンク１０１によって駆動される従動リンク９７と、駆動リンク１０１の駆動力を従動リンク９７に伝達するリンクシャフト９６と、
リンクシャフト９６を回動可能に支持するブッシュ９８とを含んで構成されている。
【００６８】
さらに、従動リンク９７とブッシュ９８との間に設けられリンクシャフト９６が貫通する貫通孔９９ｃを有し、ブッシュ９８に当接することにより、排気ガスがブッシュ９８とリンクシャフト９６との間の隙間から流出するのを抑制する環状のシールリング９９を備え、シールリング９９が、低温時にブッシュ９８に当接する第１の状態と、高温時にブッシュ９８から離隔する第２の状態との間で変形することにより、ブッシュ９８とシールリング９９の間の隙間を調整するよう温度変化に応じて変形する形状記憶材料により構成されている。
【００６９】
その結果、低温時には、図６（ａ）に示すように、シールリング９９の外周部９９ａとブッシュ９８の端部９８ａとが当接して第１の状態となり、排気ガスが、シールリング９９によりブッシュ９８とリンクシャフト９６の隙間へ侵入することが防止されるので、未燃ＨＣの隙間への堆積が防止される。さらに、排気ガスが、可変ノズル機構４５の外部に流出しないようシールされるので、低温時のシール性が確保され、過給効率の低下が防止されるという効果がある。
【００７０】
他方、高温時には、図６（ｂ）に示すように、シールリング９９の外周部９９ａとブッシュ９８の端部９８ａとの間に隙間ができ第２の状態となり、高温の排気ガスが、シールリング９９の外周部９９ａとブッシュ９８の端部９８ａとの間で流通するので、ブッシュ９８の端部９８ａに堆積し煤化した未燃ＨＣを焼ききることができる。なお、シールリング９９の外周部９９ａとブッシュ９８の端部９８ａとの間にできた隙間から、排気ガスがブッシュ９８とリンクシャフト９６の隙間に侵入しても、排気ガスが高温であるため排気ガス中の未燃ＨＣは少なく、ブッシュ９８とリンクシャフト９６の隙間に堆積するおそれはない。また、ブッシュ９８とリンクシャフト９６の隙間から可変ノズル機構４５の外部に僅かに流出しても、排気ガスが高温のときは、エンジンがスロットルバルブ７の開度が大きい高負荷領域であるため、過給圧への影響は生じない。
【００７１】
その結果、低温時に、可変ノズル機構４５内に流入する排気ガスに含まれている未燃ＨＣが従動リンク９７とブッシュ９８との隙間やブッシュ９８とリンクシャフト９６の隙間に付着し、高温の排気ガスにより、付着した未燃ＨＣが焼き固められて固着してしまいリンクシャフト９６の回動が妨げられるという従来の問題が解消される。すなわち、未燃ＨＣの付着による作動応答性の悪化を未然に防止することができる。
【００７２】
（第２の実施の形態）
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ３０のバイメタル１１０を示し、（ａ）は、バイメタル１１０の側面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す断面図であり低温時の形状を示し、（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す断面図であり高温時の形状を示す。
【００７３】
なお、第２の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ３０においては、第１の実施の形態のシールリング９９が異なっているが、他の構成は第１の実施の形態と同様に構成されている。したがって、同一の構成については、図１から図６に示した第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
【００７４】
まず、本発明の第２の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ３０の構成について説明する。
【００７５】
本実施の形態に係るディーゼルエンジン１０は、図１に示すように、第１の実施の形態と同様に構成されており、エンジン本体２と、燃料供給装置３と、吸気管４と、エアクリーナ５と、インタークーラ６およびスロットルバルブ７と、排気管８と、ＥＧＲ装置９と、排気ガス後処理装置１１と、可変容量型ターボチャージャ３０とを含んで構成されている。
【００７６】
可変容量型ターボチャージャ３０は、図２に示すように、第１の実施の形態と同様に構成されており、本体４１と、タービン４２と、コンプレッサ４３と、アクチュエータ４４と、可変ノズル機構１０５とを含んで構成されており、排気装置２３から排出される排気ガスのエネルギを利用してタービン４２を回転させ、その動力でコンプレッサ４３を駆動させて大気圧よりも高い圧力の新気を吸気装置２２内に供給するようになっている。
【００７７】
可変ノズル機構１０５は、図２ないし図４に示すように、第１の実施の形態と同様に構成されているが、従動リンク９７とブッシュ９８との間でリンクシャフト９６に挿通されて固定されたシールリングとしてのバイメタル１１０が、第１の実施の形態におけるシールリング９９と異なっている。
【００７８】
このバイメタル１１０は、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、従動リンク９７に対面する第１金属板１１１と、ブッシュ９８に対面する第２金属板１１２とを有し、互いに接合手段により接合されている。この接合手段としては、例えば、圧力によって金属と金属が原子間接合される圧延接合などが挙げられる。
【００７９】
第１金属板１１１の線膨張係数は、第２金属板１１２の線膨張係数よりも大きい金属材料で構成されており、バイメタル１１０は、低温時にブッシュ９８に当接する第１の状態と、高温時にブッシュ９８から離隔する第２の状態との間で変形することにより、ブッシュ９８とシールリング９９の間の隙間を調整するよう構成されている。このバイメタル１１０は、高温時には、内周部１１２ｂの突出側の突出面１１２ｄから、突出面１１２ｄの反対側の側面１１１ｄまでの幅が、小さい幅ＷＳになるよう変形し、低温時には、大きい幅ＷＬになるよう変形するようシールリングとしてのバイメタルにより構成されている。
【００８０】
このように、低温時におけるブッシュ９８に当接する第１の状態で、排気ガスがブッシュ９８とリンクシャフト９６との間の隙間から流出するのを抑制するようにしている。
また、高温時にブッシュ９８から離隔する第２の状態で、ブッシュ９８に付着して堆積する未燃ＨＣを高温の排気ガスで焼ききることにより除去するようにしている。
【００８１】
第１金属板１１１は、環状に形成された平板状の外周部１１１ａと、外周部１１１ａの内周端から側方に円錐台形状に傾斜して突出した内周部１１１ｂとを有しており、内周部１１１ｂには軸線方向に貫通する貫通孔１１１ｃが形成されている。
【００８２】
第１金属板１１１の線膨張係数が、第２金属板１１２の線膨張係数よりも大きい金属材料で構成されているので、高温時には、第１金属板１１１が第２金属板１１２よりも大きく膨張し、第１金属板１１１から第２金属板１１２の方向に傾くよう変形するので、小さい幅ＷＳを有する形状になり、低温時には、第１金属板１１１が第２金属板１１２よりも小さく収縮し、第２金属板１１２から第１金属板１１１の方向に傾くよう変形するので、大きい幅ＷＬを有する形状になる。
【００８３】
内周部１１１ｂの突出側が、図４に示す従動リンク９７に対向するよう、貫通孔１１１ｃにリンクシャフト９６の小径部９６ａが挿入されて固定されるようになっている。
第２金属板１１２も、第１金属板１１１と同様、環状に形成された平板状の外周部１１２ａと、外周部１１２ａの内周端から側方に円錐台形状に傾斜して突出した内周部１１２ｂとを有しており、内周部１１２ｂには軸線方向に貫通する貫通孔１１２ｃが形成されている。
【００８４】
内周部１１２ｂの突出側が、図４に示す従動リンク９７に対向するよう、貫通孔１１２ｃにリンクシャフト９６の小径部９６ａが挿入されて固定されるようになっている。
線膨張係数の小さい金属材料として、例えば、ニッケル（Ｎｉ）と鉄（Ｆｅ）からなるメタルや、この材料にさらにニオブ（Ｎｂ）とチタン（Ｔｉ）を含むメタルなどが挙げられる。また、線膨張係数の大きい金属材料として、銅（Ｃｕ）と亜鉛（Ｚｎ）からなるメタルや、マンガン（Ｍｎ）と銅（Ｃｕ）とニッケル（Ｎｉ）からなるメタルなどが挙げられる。
【００８５】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ３０の作用について説明する。
図８は、本発明の第２の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ３０の可変ノズル機構１０５の部分拡大断面図であり、（ａ）は、低温時のバイメタル１１０の第１の変形状態を示し、（ｂ）は、高温時のバイメタル１１０の第２の変形状態を示す。
【００８６】
本実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ３０においても、第１の実施の形態と同様、図２に示すエンジン本体２から排出された排気ガスは、スクロール通路７１ａ内に流入し、タービンハウジング７１のガス流路７１ｂ内に配置された複数のベーン９１の間を通って流速が高められ、各タービンインペラ７２に衝突して各タービンインペラ７２を押圧し、タービンホイール７３を回転させる。そして、排気ガスは、タービンハウジング７１の排気ガス通路７１ｃを通って、下流側の排気通路８ａ内に流入し、排気ガス後処理装置１１および図示しないマフラーを経由して大気に放出される。
【００８７】
タービンホイール７３が回転すると同時にコンプレッサホイール８３が回転し、各コンプレッサインペラ８２が回転する。各コンプレッサインペラ８２が回転すると、コンプレッサハウジング８１の流入通路８１ｃに負圧が生じ、図１に示す吸気通路４ａに連通している導入通路８１ａから吸入空気が各コンプレッサインペラ８２に向かって吸引されて、流速が高められ、コンプレッサハウジング８１の排出通路８１ｂを通って下流側の吸気通路４ａに流入する。このとき、吸入空気は、各コンプレッサインペラ８２の回転により正圧が生じ過給圧となって吸気装置２２に供給される。
【００８８】
この場合、車両の運転状態に応じて前述の電子制御ユニットの指令により、アクチュエータ４４が駆動すると、図４に示すアクチュエータ４４の駆動ロッド４４ａおよび連結部４４ｂを介して駆動リンク１０１がリンクシャフト９６を中心として回動する。駆動リンク１０１が回動すると、図３（ａ）、（ｂ）に示すリンクシャフト９６を介して従動リンク９７が回動し、従動リンク９７に係合しているユニゾンリング９５が回動する。
【００８９】
ユニゾンリング９５が回動すると、ユニゾンリング９５にそれぞれ係合しているアーム９４が、軸９２を中心として回動し、アーム９４に固定されている軸９２が回動する。軸９２が回動すると、図３（ｂ）に示す各ベーン９１が同時に同じ方向に回動し、各ベーン９１により形成されている排気ガスの流路が可変され、排気ガスの流路を流通する排気ガスの流速が可変される。
【００９０】
本実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ３０においては、低温時には、図７（ｃ）に示すように、バイメタル１１０の幅が大きいＷＬとなるので、図８（ａ）に示すように、バイメタル１１０の外周部１１１ａとブッシュ９８の端部９８ａとが当接する第１の状態となる。この場合、排気ガスが、バイメタル１１０によりブッシュ９８とリンクシャフト９６の隙間へ侵入することが防止されるので、未燃ＨＣの隙間への堆積が防止される。さらに、排気ガスが、可変ノズル機構１０５の外部に流出しないようシールされるので、過給効率の低下が防止される。
【００９１】
他方、高温時には、図７（ｂ）に示すように、バイメタル１１０の幅がＷＳとなるので、図８（ｂ）に示すように、バイメタル１１０の外周部１１１ａとブッシュ９８の端部９８ａとの間に隙間ができる第２の状態となる。この場合、高温の排気ガスが、バイメタル１１０の外周部１１１ａとブッシュ９８の端部９８ａとの間で流通するので、例えば、ブッシュ９８の端部９８ａに堆積し煤化した未燃ＨＣを焼ききることができる。この場合、バイメタル１１０の貫通孔１１１ｃ、１１２ｃにリンクシャフト９６の小径部９６ａが挿入されて固定されており、バイメタル１１０とリンクシャフト９６との間の伝熱面積が小さいので、比較的低温のリンクシャフト９６によりバイメタル１１０の温度が下がることはなく、高温の排気ガスの温度によりバイメタル１１０も高温となりブッシュ９８の端部９８ａに堆積し煤化した未燃ＨＣの燃焼が促進される。
【００９２】
なお、本実施の形態においても、バイメタル１１０の外周部１１１ａとブッシュ９８の端部９８ａとの間にできた隙間から、排気ガスがブッシュ９８とリンクシャフト９６の隙間に侵入しても、排気ガスが高温であるため排気ガス中の未燃ＨＣは少なく、ブッシュ９８とリンクシャフト９６の隙間に堆積するおそれはない。また、ブッシュ９８とリンクシャフト９６の隙間から可変ノズル機構１０５の外部に僅かに流出しても、排気ガスが高温のときは、エンジンがスロットルバルブ７の開度が大きい高負荷領域であるため、過給圧への影響は生じない。
【００９３】
このように、本実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ３０においては、以上に説明したように構成されているので、次の効果が得られる。
【００９４】
すなわち、本実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ３０は、複数のベーン９１を回動することによってベーン９１の間を通る排気ガスの流入容量を可変にするベーンノズル４５ａと、アクチュエータ４４によって駆動される駆動リンク１０１と、ベーン９１を回動するようベーン９１に連結され、駆動リンク１０１によって駆動される従動リンク９７と、駆動リンク１０１の駆動力を従動リンク９７に伝達するリンクシャフト９６と、
リンクシャフト９６を回動可能に支持するブッシュ９８とを含んで構成されている。
【００９５】
さらに、従動リンク９７とブッシュ９８との間に設けられリンクシャフト９６が貫通する貫通孔１１１ｃ、１１２ｃを有し、ブッシュ９８に当接することにより、排気ガスがブッシュ９８とリンクシャフト９６との間の隙間から流出するのを抑制する環状のバイメタル１１０を備え、バイメタル１１０が、低温時にブッシュ９８に当接する第１の状態と、高温時にブッシュ９８から離隔する第２の状態との間で変形することにより、ブッシュ９８とシールリング９９の間の隙間を調整するよう温度変化に応じて変形する異なった線膨張係数を有する金属により構成されている。
【００９６】
その結果、低温時には、図８（ａ）に示すように、バイメタル１１０の外周部１１１ａとブッシュ９８の端部９８ａとが当接して第１の状態となり、排気ガスが、バイメタル１１０によりブッシュ９８とリンクシャフト９６の隙間へ侵入することが防止されるので、未燃ＨＣの隙間への堆積が防止される。さらに、排気ガスが、可変ノズル機構１０５の外部に流出しないようシールされるので、低温時のシール性が確保され、過給効率の低下が防止されるという効果がある。
【００９７】
他方、高温時には、図８（ｂ）に示すように、バイメタル１１０の外周部１１１ａとブッシュ９８の端部９８ａとの間に隙間ができる第２の状態となり、高温の排気ガスが、バイメタル１１０の外周部１１１ａとブッシュ９８の端部９８ａとの間で流通するので、ブッシュ９８の端部９８ａに堆積し煤化した未燃ＨＣを焼ききることができる。なお、バイメタル１１０の外周部１１１ａとブッシュ９８の端部９８ａとの間にできた隙間から、排気ガスがブッシュ９８とリンクシャフト９６の隙間に侵入しても、排気ガスが高温であるため排気ガス中の未燃ＨＣは少なく、ブッシュ９８とリンクシャフト９６の隙間に堆積するおそれはない。また、ブッシュ９８とリンクシャフト９６の隙間から可変ノズル機構１０５の外部に僅かに流出しても、排気ガスが高温のときは、エンジンがスロットルバルブ７の開度が大きい高負荷領域であるため、過給圧への影響は生じない。
【００９８】
その結果、低温時に、可変ノズル機構１０５内に流入する排気ガスに含まれている未燃ＨＣが従動リンク９７とブッシュ９８との隙間やブッシュ９８とリンクシャフト９６の隙間に付着し、高温の排気ガスにより、付着した未燃ＨＣが焼き固められて固着してしまいリンクシャフト９６の回動が妨げられるという従来の問題が解消される。すなわち、未燃ＨＣの付着による作動応答性の悪化を未然に防止することができる。
【００９９】
また、本実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ３０においては、シールリングがバイメタルで構成されているので、第１の実施の形態における形状記憶材料よりも、材料の種類が多いので材料の選択の自由度が大きくなるという利点がある。
【０１００】
次いで、本発明に係る可変容量型ターボチャージャの変形例について、説明する。
図９は、本発明の変形例に係る可変容量型ターボチャージャのバイメタル１２０を示し、（ａ）は、バイメタル１２０の側面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣ−Ｃ断面を示す断面図であり低温時の形状を示し、（ｃ）は、（ａ）のＣ−Ｃ断面を示す断面図であり高温時の形状を示す。
【０１０１】
本実施の形態に可変容量型ターボチャージャ３０においては、バイメタル１１０の第１金属板１１１および第２金属板１１２の平板状の外周部１１１ａ、１１２ａを平坦な面で形成した場合について説明した。しかしながら、本発明に係る可変容量型ターボチャージャにおいては、バイメタルを他の形状で形成してもよい。
【０１０２】
例えば、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、従動リンク９７に対面する第１金属板１２１と、ブッシュ９８に対面する第２金属板１２２とを有し、互いに接合手段により接合されるバイメタル１２０で構成してもよい。
【０１０３】
この第１金属板１２１の線膨張係数は、第２金属板１２２の線膨張係数よりも大きい金属材料で構成されており、低温時にブッシュ９８に当接する第１の状態と、高温時にブッシュ９８から離隔する第２の状態との間で変形することにより、ブッシュ９８とシールリング９９の間の隙間を調整するよう構成されている。このバイメタル１２０は、高温時には、内周部１２２ｂの突出側の突出面１２２ｅから、突出面１２２ｅの反対側の側面１２１ｅまでの幅が、小さい幅ＷＳになるよう変形し、低温時には、大きい幅ＷＬになるよう変形するシールリングとしてのバイメタル１２０により構成されている。
第２の実施の形態と同様に、低温時におけるブッシュ９８に当接する第１の状態で、排気ガスがブッシュ９８とリンクシャフト９６との間の隙間から流出するのを抑制するようにしている。また、高温時にブッシュ９８から離隔する第２の状態で、ブッシュ９８に付着して堆積する未燃ＨＣを高温の排気ガスで焼ききることにより除去するようにしている。
【０１０４】
第２の実施の形態と異なり、第１金属板１２１は、環状に形成されるとともに、放射内方に延在して円周方向に等間隔に配置された複数のスリット１２１ｄを有する平板状の外周部１２１ａと、外周部１２１ａの内周端から側方に円錐台形状に傾斜して突出した内周部１２１ｂとを有しており、内周部１２１ｂには軸線方向に貫通する貫通孔１２１ｃが形成されている。
【０１０５】
第１金属板１２１の線膨張係数が、第２金属板１２２の線膨張係数よりも大きい金属材料で構成されているので、高温時には、第１金属板１２１が第２金属板１２２よりも大きく膨張し、第１金属板１２１から第２金属板１２２の方向に傾くよう変形するので、小さい幅ＷＳを有する形状になり、低温時には、第１金属板１２１が第２金属板１２２よりも小さく収縮し、第２金属板１２２から第１金属板１２１の方向に傾くよう変形するので、大きい幅ＷＬを有する形状になる。
【０１０６】
内周部１２１ｂの突出側が、図４に示す従動リンク９７に対向するよう、貫通孔１２１ｃにリンクシャフト９６の小径部９６ａが挿入されて固定されるよう構成される。
また、第２金属板１２２も、第１金属板１２１と同様、環状に形成され、放射内方に延在して円周方向に等間隔に配置された複数のスリット１２２ｄを有する平板状の外周部１２２ａと、外周部１２２ａの内周端から側方に円錐台形状に傾斜して突出した内周部１２２ｂとを有しており、内周部１２２ｂには軸線方向に貫通する貫通孔１２２ｃが形成されている。
【０１０７】
内周部１２２ｂの突出側が、図４に示す従動リンク９７に対向するよう、貫通孔１２２ｃにリンクシャフト９６の小径部９６ａが挿入されて固定されるよう構成される。
第１金属板１２１と、第２金属板１２２とは、図９（ａ）に示すように、外周部１２１ａに形成されたスリット１２１ｄと、外周部１２２ａに形成されたスリット１２２ｄが、互いに重ならないよう配置され接合されている。
【０１０８】
本発明に係る可変容量型ターボチャージャの変形例においては、第２の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ３０と同様に作用し、同様の効果が得られる。さらに、バイメタル１２０の外周部１２１ａ、１２２ａにスリット１２１ｄ、１２２ｄが形成されているので、熱変化による変形がし易くなり、熱変化に対する変形応答性が向上する効果もある。
【０１０９】
図１０は、本発明の変形例に係る可変容量型ターボチャージャのシールリング１３０を示し、（ａ）は、シールリング１３０の側面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＤ−Ｄ断面を示す断面図であり低温時の形状を示し、（ｃ）は、（ａ）のＤ−Ｄ断面を示す断面図であり高温時の形状を示す。また、図１１は、本発明の変形例に係る可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構の部分拡大断面図であり、（ａ）は、低温時のシールリング１３０の第１の変形状態を示し、（ｂ）は、高温時のシールリング１３０の第２の変形状態を示す。
【０１１０】
本第１および第２の実施の形態に可変容量型ターボチャージャ２０、３０においては、シールリングをシールリング９９、バイメタル１１０により構成した場合について説明した。しかしながら、本発明に係る可変容量型ターボチャージャにおいては、シールリングを他の構造のもので構成するようにしてもよい。
【０１１１】
例えば、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、ブッシュ９８に対面するシール板１３０ａと、従動リンク９７に対面する形状記憶ばね１３０ｃ、１３０ｄ、１３０ｅ、１３０ｆとを有するシールリング１３０で構成してもよい。
シール板１３０ａには、貫通孔１３０ｂが軸線方向に貫通して形成されており、この貫通孔１３０ｂには、リンクシャフト９６の小径部９６ａが摺動可能に挿通されるようになっている。
【０１１２】
形状記憶ばね１３０ｃは、低温時には、シールリング１３０が、大きい幅ＷＬを有し、シール板１３０ａとブッシュ９８とが当接する第１の状態となり、高温時には、シールリング１３０が、小さい幅ＷＳを有し、シール板１３０ａとブッシュ９８とが離隔する第２の状態になるよう温度変化に応じて変形する形状記憶材料で形成されており、形状記憶ばね１３０ｄ、１３０ｅ、１３０ｆも同様に形成されている。
【０１１３】
形状記憶材料には、例えば、温度変化により結晶構造の変態を伴って変形する材料からなるＮｉ−Ｔｉ合金などが含まれる。この形状記憶材料に対する形状記憶処理は、例えば、摂氏４００度ないし５００度で行われ、冷却時の変態開始温度で変形後、再び変態終了温度以上に加熱すると元の形状に復帰する性質を持つよう加工処理される。すなわち、形状記憶ばね１３０ｃないし１３０ｆは、シールリング１３０が、高温時に小さい幅ＷＳの元の形状を有し、低温時に大きい幅ＷＬの変形後の形状を有するよう、形状記憶処理されている。
【０１１４】
本発明に係る可変容量型ターボチャージャの変形例においては、第２の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャ３０と同様に作用し、同様の効果が得られる。さらに、シールリング１３０のシール板１３０ａが平坦に形成されるとともに、形状記憶ばね１３０ｄ、１３０ｅ、１３０ｆがシール板１３０ａに円周上で等間隔に配置されているので、低温時に、形状記憶ばね１３０ｃないし１３０ｆが変形した際、シール板１３０ａとブッシュ９８の端部９８ａとが、密着するので、よりシール性が高まり、過給効率が向上する。また、シール板１３０ａとブッシュ９８の端部９８ａとが密着すると、ブッシュ９８とリンクシャフト９６との隙間に排気ガスが侵入するのを防止することがより確実となる効果が得られる。
【０１１５】
以上説明したように、本発明に係る可変容量型ターボチャージャは、排気ガスの低温時のシール性を確保するとともに、作動応答性の悪化を未然に防止することができる可変容量型ターボチャージャを提供することができるという効果を奏し、ディーゼルエンジンその他の内燃機関の可変容量型ターボチャージャ全般に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャが適用されるディーゼルエンジンの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャの断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構を示し、（ａ）は、従動リンク側の側面図であり、（ｂ）は、ベーンノズル側の側面図である。
【図４】図２の一部を拡大した部分拡大断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャのシールリングを示し、（ａ）は、シールリングの側面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図であり低温時の形状を示し、（ｃ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図であり高温時の形状を示す。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構の部分拡大断面図であり、（ａ）は、低温時のシールリングの第１の変形状態を示し、（ｂ）は、高温時のシールリングの第２の変形状態を示す。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャのバイメタルを示し、（ａ）は、バイメタルの側面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す断面図であり低温時の形状を示し、（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す断面図であり高温時の形状を示す。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構の部分拡大断面図であり、（ａ）は、低温時のバイメタルの第１の変形状態を示し、（ｂ）は、高温時のバイメタルの第２の変形状態を示す。
【図９】本発明の変形例の可変容量型ターボチャージャのシールリングを示し、（ａ）は、シールリングの側面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣ−Ｃ断面を示す断面図であり低温時の形状を示し、（ｃ）は、（ａ）のＣ−Ｃ断面を示す断面図であり高温時の形状を示す。
【図１０】本発明の変形例に係る可変容量型ターボチャージャのシールリングを示し、（ａ）は、シールリングの側面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＤ−Ｄ断面を示す断面図であり低温時の形状を示し、（ｃ）は、（ａ）のＤ−Ｄ断面を示す断面図であり高温時の形状を示す。
【図１１】本発明の変形例に係る可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構の部分拡大断面図であり、（ａ）は、低温時のシールリングの第１の変形状態を示し、（ｂ）は、高温時のシールリングの第２の変形状態を示す。
【符号の説明】
【０１１７】
２０、３０  可変容量型ターボチャージャ
４１  本体
４２  タービン
４３  コンプレッサ
４４  アクチュエータ
４５、１０５  可変ノズル機構
４５ａ  ベーンノズル
６１  センターハウジング
６２  回転軸
７１  タービンハウジング
７２  タービンインペラ
７３  タービンホイール
８１  コンプレッサハウジング
８２  コンプレッサインペラ
８３  コンプレッサホイール
９１  ベーン
９２  軸
９３  ノズルプレート
９４  アーム
９５  ユニゾンリング
９６  リンクシャフト
９７  従動リンク
９８  ブッシュ
９９、１３０  シールリング
１０１  駆動リンク
１１０、１２０  バイメタル（シールリング）
１１１、１２１  第１金属板（シールリング）
１１２、１２２  第２金属板（シールリング）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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