專利名稱：可變渦輪增壓機和從液壓驅(qū)動裝置回油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可變渦輪增壓機和從設(shè)置在該可變渦輪增壓機上的液壓驅(qū) 動裝置回油的方法。
背景技術(shù)：
目前，已知有一種可變渦輪增壓機，其調(diào)整將排出氣體向排氣渦輪噴 出的噴嘴部的開口面積。根據(jù)該可變渦輪增壓機，在排氣量少的發(fā)動機低 速旋轉(zhuǎn)區(qū)域，只要縮小形成有噴嘴部的排氣導(dǎo)入壁之間的間隙、從而減少 開口面積便可，由此使流入到排氣渦輪的排出氣體的流速增加，所以，能 夠使渦輪的旋轉(zhuǎn)能量變大，能夠提高供氣壓縮機的增壓能力。
作為調(diào)整排氣導(dǎo)入壁之間間隙的結(jié)構(gòu)，采用的是使排氣導(dǎo)入壁的一側(cè) 向另一側(cè)滑動的滑動機構(gòu)，利用氣壓作動器來驅(qū)動該滑動機構(gòu)(例如專利 文獻1)。在此，作為氣壓作動器， 一般是由氣缸和在該氣缸內(nèi)滑動的活塞 構(gòu)成，為了使活塞向一個方向滑動而利用壓縮空氣的氣壓，為了使活塞向 另一個方向滑動則利用將活塞向該方向施力的螺旋彈簧。在使活塞向另一 個方向滑動時則切斷氣壓的供給。
另外，根據(jù)專利文獻l，是利用氣壓和彈簧力這樣的機構(gòu)來使活塞往復(fù) 運動，出于實現(xiàn)噴嘴部的開度控制的目的，提出了代替氣壓作動器而使用
液壓驅(qū)動裝置的方案(專利文獻2)。即，由液壓驅(qū)動裝置來驅(qū)動噴嘴部的 開口面積可變化的滑動機構(gòu)。該液壓驅(qū)動裝置使用液壓伺服活塞，而且對 于該伺服活塞兩側(cè)的液壓室的油的供給進行切換，由此來使伺服活塞往復(fù) 運動，通過將該往復(fù)運動傳遞到滑動機構(gòu)就能夠進行開度控制。
專利文獻l:(日本)特開平11-72008號公報
專利文獻2:(曰本)特表2003-527522號公報
但是，在使用液壓驅(qū)動裝置的情況下，或者需要用供油用配管將液壓 驅(qū)動裝置與油箱等油源之間連接，或者進而還需要用使油排出的配管來連 接，存在配管變多且復(fù)雜的問題。另外，液壓驅(qū)動裝置的驅(qū)動力要經(jīng)由某個驅(qū)動力傳遞機構(gòu)向調(diào)整噴嘴 部開口面積的機構(gòu)(例如上述滑動機構(gòu))傳遞，該驅(qū)動力傳遞機構(gòu)的潤滑 也使用潤滑渦輪主體可動部分的、來自發(fā)動機主體的油，有可能無法充分潤滑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的在于提供一種可變渦輪增壓機和從液壓驅(qū)動裝置回 油的方法，能夠省略從液壓驅(qū)動裝置排油用的配管。
本發(fā)明的第二目的在于提供一種可變渦輪增壓機和從液壓驅(qū)動裝置回 油的方法，能夠有效地對傳遞液壓驅(qū)動裝置動力的部件進^f亍潤滑。
本發(fā)明的可變渦輪增壓機具備改變噴嘴開度的開度改變機構(gòu)、利用 液壓來驅(qū)動開度改變機構(gòu)的液壓驅(qū)動裝置、使從所述液壓驅(qū)動裝置被排出 的油流向渦輪主體的排油流路。
本發(fā)明的液壓驅(qū)動裝置回油方法是在由液壓驅(qū)動裝置驅(qū)動開度改變機 構(gòu)時，使向該液壓驅(qū)動裝置供給的油流向渦輪主體側(cè)后，從渦輪主體被排 出；該開度改變機構(gòu)設(shè)置于可變渦輪增壓機，用于改變噴嘴開度。
根據(jù)以上的本發(fā)明，使來自液壓驅(qū)動裝置的油通過排油流路流向渦輪 主體側(cè)，并從這里被排出，因此，不需要用于從液壓驅(qū)動裝置向油箱或油 盤等排油的配管。
利用通過排油流路的油能夠有效潤滑設(shè)置在該排油流路周圍的動力傳 遞用部件，能夠良好地防止這些部件的磨損。
渦輪主體是指，構(gòu)成可變渦輪增壓機的各種零件和裝置中，除去所述 液壓驅(qū)動裝置以外的結(jié)構(gòu)部分。
本發(fā)明的可變渦輪增壓機中，所述開度改變機構(gòu)具備由液壓驅(qū)動裝置 驅(qū)動的驅(qū)動軸，所述排油流路設(shè)置于所述驅(qū)動軸。
根據(jù)本發(fā)明，由于排油流路設(shè)置于驅(qū)動軸，所以能夠使油經(jīng)由驅(qū)動軸 可靠地流向渦輪主體側(cè)。
本發(fā)明的可變渦輪增壓機中，所述開度改變機構(gòu)具備被軸承部支承且 由液壓驅(qū)動裝置驅(qū)動的驅(qū)動軸，所述排油流路由所述軸承部側(cè)與所述驅(qū)動 軸之間的間隙所形成。
4根據(jù)本發(fā)明，在具備驅(qū)動軸的情況下，由于在該驅(qū)動軸周圍有油在流 動，所以能夠更良好地潤滑驅(qū)動軸。
本發(fā)明的可變渦輪增壓機中，具備在內(nèi)部設(shè)置有所述開度改變機構(gòu)的 殼體，所述排油流路是將所述殼體的內(nèi)外連通的孔。
根據(jù)本發(fā)明，能夠不會太受其他部件限制地、比較容易地在殼體的適 當(dāng)位置、設(shè)置適當(dāng)流路徑的排油流路，加工也容易。
本發(fā)明的可變渦輪增壓機中，所述排油流路將所述可變渦輪主體內(nèi)部 與所述液壓驅(qū)動裝置的儲油室連通。
根據(jù)本發(fā)明，由于渦輪主體內(nèi)部與液壓驅(qū)動裝置側(cè)的儲油室被排油流 路連通，所以能夠?qū)⒂统掷m(xù)儲存在儲油室內(nèi)，即使在來自液壓驅(qū)動裝置的 油急劇增加的情況下，也能夠使油可靠地流向渦輪主體。


圖1是表示本發(fā)明第一實施例的可變渦輪增壓機的剖面圖2是表示可變渦輪增壓機的滑動機構(gòu)的圖，是圖1的n-n向視圖;
圖3是表示滑動機構(gòu)主要部分的剖視圖4是表示滑動機構(gòu)與液壓伺服驅(qū)動裝置之間連結(jié)部的立體圖5是表示滑動機構(gòu)與液壓伺服驅(qū)動裝置之間連結(jié)部的剖視圖6是表示液壓伺服驅(qū)動裝置的剖視圖7是用于說明液壓伺服驅(qū)動裝置動作的剖視圖8是用于說明液壓伺服驅(qū)動裝置動作的其他剖視圖9是表示發(fā)動機潤滑回路的示意圖IO是表示本發(fā)明第二實施例的圖11是表示本發(fā)明第三實施例的剖視圖12是表示本發(fā)明第三實施例的潤滑回路的示意圖。
附圖標(biāo)記說明
1可變渦輪增壓機 7中心殼體(殼體)7A、 21A、 21B排油流路 20滑動一幾構(gòu)(開度改變^/L構(gòu)) 21驅(qū)動軸
30液壓伺服驅(qū)動裝置(液壓驅(qū)動裝置) 117回油室 119軸承部
具體實施例方式
5[第一實施例]
下面根據(jù)

本發(fā)明的第 一實施例。
圖1是本實施例的可變渦輪增壓機1的剖視圖。可變渦輪增壓機1構(gòu) 成為在圖中的右側(cè)具備渦輪，在左側(cè)具備壓縮機，設(shè)置于省略圖示的發(fā)動
機主體。渦輪3被收容在渦輪側(cè)的渦輪殼體2內(nèi)，壓縮機葉輪5被收容在 壓縮機側(cè)的壓縮機殼體4內(nèi)。軸6 —體地設(shè)置在渦輪3上，在軸6的前端 安裝有壓縮機葉輪5。因此，由排出氣體而旋轉(zhuǎn)的渦輪3的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由軸6向 壓縮機葉輪5傳遞，利用壓縮機葉輪5的旋轉(zhuǎn)而將進氣進行壓縮增壓。
渦輪殼體2設(shè)置有螺旋狀排氣導(dǎo)入路10,其導(dǎo)入來自發(fā)動機主體的排 出氣體。用于將排出氣體向渦輪3側(cè)噴出的噴嘴部ll在周向上連續(xù)地設(shè)置 在排氣導(dǎo)入路10，從噴嘴部11噴出的排出氣體在使渦輪3旋轉(zhuǎn)后從排氣出 口 12被排出。噴嘴部11由彼此相對向的一對排氣導(dǎo)入壁13、 14形成。
一個排氣導(dǎo)入壁13是由截面為3字形、呈環(huán)狀的可動環(huán)15的側(cè)面16 而形成?？蓜迎h(huán)15被收容在中心殼體7中設(shè)置的環(huán)狀收容部8內(nèi)。在可動 環(huán)15的側(cè)面16，周向等間隔地安裝有多個向另一個排氣導(dǎo)入壁14側(cè)突出 的噴嘴葉片17。排氣導(dǎo)入壁14上設(shè)置有在周向上連續(xù)的凹部18,各噴嘴 葉片17的前端側(cè)被收容在該凹部18內(nèi)。在該結(jié)構(gòu)中，通過由后述的滑動 機構(gòu)20使可動環(huán)15進退，使排氣導(dǎo)入壁13相對于排氣導(dǎo)入壁14接近或 離開，來改變噴嘴部11的開口面積。
在中心殼體7的內(nèi)部，設(shè)置有支承軸6的軸承部110，軸6經(jīng)由徑向軸 承111而被插入到該軸承部110內(nèi)并被支承在此。在軸承部110的圖中上方， 設(shè)置有從發(fā)動機主體側(cè)輸入油的油流入部112。流入到油流入部112的油通 過中心殼體7內(nèi)的內(nèi)部流路113，其一部分進一步從分支流路114供給到軸 承部110內(nèi)，對軸6的旋轉(zhuǎn)部分進行潤滑和冷卻。另外一部分被送至渦輪 側(cè)的隔壁部分，來抑制渦輪側(cè)的熱向中心殼體7側(cè)傳遞，而且，該另外一 部分在潤滑了滑動軸承115后流入軸承部110內(nèi)。這樣，例如對軸承部110 內(nèi)進行了潤滑和冷卻的油通過軸承部110上設(shè)置的流出口 116等，流到中心 殼體7內(nèi)的回油室117并落入其中，并從該回油室117底部設(shè)置的回油口 118向發(fā)動機主體被排出。
由于壓縮機側(cè)的結(jié)構(gòu)與通常的滿輪增壓機相同而為公知，所以在此省 略詳細(xì)的i兌明。下面詳細(xì)i兌明滑動4幾構(gòu)20?；瑒訖C構(gòu)20是通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動插入在中心殼體7下部側(cè)的驅(qū)動軸21而 使所述可動環(huán)15進退的結(jié)構(gòu)。圖2、圖3表示這種滑動機構(gòu)20的主要部分。 圖2、圖3中，在驅(qū)動軸21的中途位置固定有向上方圓弧狀延伸的一對臂 22、 22。向水平方向外側(cè)突出的銷23被安裝在各臂22的前端側(cè)，滑塊24 嵌在該銷23上?；瑝K24滑動自如地嵌合在與所述軸6平行的支承桿25根 端側(cè)的滑動槽26內(nèi)。支承桿25的前端與可動環(huán)15的背面?zhèn)鹊纸印?br> 因此，當(dāng)使驅(qū)動軸21轉(zhuǎn)動時，臂22就沿軸6的軸向擺動，由此，支 承桿25移動而使可動環(huán)15運動， 一個排氣導(dǎo)入壁13相對于另一個排氣導(dǎo) 入壁14進退。該滑動機構(gòu)20中，由臂22、銷23、滑塊24和具有滑動槽 26的支承桿25構(gòu)成將驅(qū)動軸21的轉(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn)換成排氣導(dǎo)入壁13的進退運 動的轉(zhuǎn)換機構(gòu)。
滑動機構(gòu)20的驅(qū)動軸21經(jīng)由設(shè)置在其端部的臂27而由液壓伺服驅(qū)動 裝置30轉(zhuǎn)動驅(qū)動。下面詳細(xì)說明液壓伺服驅(qū)動裝置30。
如圖4、圖5所示，液壓伺服驅(qū)動裝置30基本上是通過使伺服活塞31 上下進退運動而使驅(qū)動軸21轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)。因此，在伺服活塞31的外周設(shè) 置與其軸向正交的滑動槽32，在驅(qū)動軸21側(cè)的臂27上設(shè)置向滑動槽32側(cè) 突出的銷28,該銷28嵌入到滑塊29中?；瑝K29滑動自如地嵌合在所述滑 動槽32內(nèi)。
即，本實施例中，包括滑動槽32、滑塊29、銷28、臂27在內(nèi)，構(gòu)成 將伺服活塞31的進退運動轉(zhuǎn)換成驅(qū)動軸21的轉(zhuǎn)動運動的其他轉(zhuǎn)換^/L構(gòu)。 當(dāng)伺服活塞31上下運動時，滑塊29隨之進行上下運動并同時沿滑動槽32 滑動，通過該滑塊29的運動和銷28的轉(zhuǎn)動，容許臂27進行圓弧運動，能 夠使臂27轉(zhuǎn)動。
在此，所述轉(zhuǎn)換機構(gòu)被收容在液壓伺服驅(qū)動裝置30的殼體32內(nèi)所設(shè) 置的儲油室33B內(nèi)。該儲油室33B是伺服活塞31進行動作所使用的油被排 出后進行儲存的空間，以規(guī)定寬度圍繞在伺服活塞31外周的方式在殼體33 的周向上連續(xù)形成。
該儲油室33B和中心殼體7內(nèi)的回油室117由穿透中心殼體7而設(shè)置 的排油流路7A連通。即，排油流路7A的一端側(cè)在儲油室33B開口 ，另一 端側(cè)在回油室117開口 。因此，向儲油室33B流出的油通過排油流路7A向 中心殼體7內(nèi)流出，并從返回口 118通過排油回路75向發(fā)動機主體排出。該排油流路7A是為了使來自儲油室33B的油經(jīng)由渦輪主體返回而設(shè)置的結(jié) 構(gòu)，加工簡單，且有流路徑等的設(shè)計自由度大的優(yōu)點。
驅(qū)動軸21通過開口部33A而進入4渚油室33B內(nèi)。驅(qū)動軸21凈皮中心殼 體7的其他軸承部119所支承。軸承部119內(nèi)配置有襯套120,驅(qū)動軸21 以貫通該襯套120的狀態(tài);故支承。村套120以壓入等方式進入到軸承部119 內(nèi)，與此相對，在襯套120與驅(qū)動軸21之間存在有間隙，該間隙的大小程 度為能夠形成油膜。即，由于該間隙具有作為另外的排油流路21B的功能， 所以儲油室33B的油通過排油流路21B也會向中心殼體7側(cè)流動，能夠良 好地潤滑驅(qū)動軸21的周圍。
圖6表示液壓伺服驅(qū)動裝置30整體的縱向剖面圖。圖6中，液壓伺服 驅(qū)動裝置30具備所述伺服活塞31、滑動自如地收容該伺服活塞31且在 局部具有開口部33A的所述殼體33、控制滑閥36，該控制滑閥36被收容 在沿伺服活塞31的軸向貫通的中心孔34內(nèi)并通過控制壓進行滑動；該液 壓伺服驅(qū)動裝置30經(jīng)由將開口部33A周圍密封的O型環(huán)100而被安裝在可 變渦輪增壓機l的中心殼體7上。
首先，殼體33的內(nèi)部設(shè)置有上下貫通的圓筒狀缸體35，伺服活塞31 被收容在該缸體35內(nèi)。缸體35的上下端側(cè)經(jīng)由0型環(huán)101、 102而^皮封閉 部件37、 38密閉。在與殼體33的開口部33A對應(yīng)的位置，設(shè)置驅(qū)動軸21 與伺服活塞31的連結(jié)部39。因此，考慮伺服活塞31和滑塊29的滑動量以 及被排出的油的流量等來設(shè)定開口部33A和儲油室33B的大小。
殼體33中，在與開口部33A相反一側(cè)的側(cè)面例如設(shè)置從處于與可變 渦輪增壓機1分離位置的比例電磁閥95 (圖9)供給控制壓的控制口 41、 從升壓泵92 (圖9)供給油的泵口 42。升壓泵92和比例電磁閥95被設(shè)置 在裝配本實施例的可變渦輪增壓機1的、未圖示的同一個發(fā)動機主體上。
殼體33的缸體35被分隔部件44分隔成伺服活塞31滑動的部分和該 部分上方的部分。該分隔部件44與缸體35的內(nèi)周面上設(shè)置的臺階部分抵 接，在抵接部分附近，設(shè)置有用于將被分隔部件44分隔的部位密封的O型 環(huán)103。分隔部件44上設(shè)置向下方垂下的筒部45，該筒部45進入到伺服 活塞31的中心孔34的上方側(cè)。被分隔部件44分隔的上方空間作為控制液 壓室46,該控制液壓室46與控制口 41連通。
與此相對，；陂分隔部件44分隔的下方空間中，在該分隔部件44與伺
8服活塞31上端面之間形成第一液壓室47。即所述控制液壓室46相對第一 液壓室47而向軸向外側(cè)(本實施例中為上側(cè))偏移，通過該配置抑制了液 壓伺服驅(qū)動裝置30整體的大型化。進而，在伺服活塞31的下端面與下側(cè) 封閉部件38之間形成第二液壓室48。
接下來，說明伺服活塞31。伺服活塞31上設(shè)置壓力口 51，該壓力口 51使中心孔34與殼體33的泵口 42連通，使來自泵的油流入到中心孔34 內(nèi)。該壓力口 51的外側(cè)在徑向相對而形成的槽部分開口，且槽部分具有規(guī) 定的上下尺寸，這樣在伺服活塞31的行程內(nèi)，壓力口 51與泵口 42總是連 通。
并且，伺服活塞31上設(shè)置有回油口 52,該回油口 52將中心孔34與殼 體33的所述儲油室33B連通，使中心孔34內(nèi)的油流向渦輪主體的中心殼 體7內(nèi)。該回油口 52的外側(cè)在伺服活塞31的外周形成的槽部分開口，在 伺服活塞31的行程內(nèi)仍然是使回油口 52與儲油室33B總是連通。本實施 例中，將回油口 52設(shè)置成在徑向貫通伺服活塞31，使被排出的油的一部分 直接從嵌入有滑塊29的滑動槽32側(cè)向儲油室33B流出。
如圖6中的虛線所示，伺服活塞31上還設(shè)置有將中心孔34與上方 的第一液壓室47連通的第一活塞口 53、將中心孔34與下方的第二液壓室 48連通的第二活塞口 54。這時，第一活塞口 53在中心孔34側(cè)的開口部分 位于壓力口 51的開口部分下方，第二活塞口 54的中心孔34側(cè)的開口部分 位于壓力口 51的開口部分上方。第一、第二活塞口 53、 54分別錯開設(shè)置 在與壓力口 51和回油口 52不連通的位置。
抵接部件55經(jīng)由O型環(huán)104而螺紋連接在伺服活塞31上，由此將中 心孔34的下方側(cè)密閉，經(jīng)由該抵接部件55而使伺服活塞31與封閉部件38 抵接，該抵接位置成為伺服活塞31的最下方的位置。在第二液壓室48中， 在封閉部件38與抵接部件55之間配置有螺旋彈簧56,以輔助伺服活塞31 向上方側(cè)的移動。即使在由于升壓泵92的故障等原因而與液壓伺服驅(qū)動裝 置30連接的配管內(nèi)沒有油時，也能夠利用螺旋彈簧56的彈簧力而將可變 渦輪增壓機1的噴嘴開度維持在打開側(cè)(理想是全開)。
控制滑閥36在大致中央部分具備兩個滑閥臺肩，即第一滑閥臺肩61、 第二滑閥臺肩62。在控制滑閥36的內(nèi)部設(shè)置有向下方開口的回油流^各63， 第 一滑閥臺肩61上側(cè)的槽部分與回油流路63連通，第二滑閥臺肩62下側(cè)的槽部分同樣地與回油流路63連通。并且，由于回油流路63的下側(cè)被開
口而使該回油流^各63、回油口 52、儲油室33B相互連通。
控制滑閥36通過分隔部件44的筒部45而能夠在伺服活塞31的中心 孔34內(nèi)上下滑動，其上端部分與配置在控制液壓室46內(nèi)的保持部件64旋 合而被保持。在控制液壓室46內(nèi)保持部件64被螺旋彈簧65向上方施力， 利用抵抗螺旋彈簧65作用力的控制壓力來使控制滑閥36向下方移動，通 過控制油的回油(雖然未圖示排油流路，但在電-茲閥95側(cè)向油盤80排油)， 利用螺旋彈簧65的作用力而向上方移動。
這種結(jié)構(gòu)的液壓伺服驅(qū)動裝置30中，當(dāng)控制滑閥36相對于伺服活塞 31上升時，則伺服活塞31也隨之上升，當(dāng)控制滑閥36下降時，則伺服活 塞31也隨之下降。這時，由于控制滑閥36在伺服活塞31內(nèi)僅是在軸向上 滑動，所以可動環(huán)15進退時的驅(qū)動負(fù)載經(jīng)由滑動才幾構(gòu)20一皮作用到伺服活 塞31上，但完全沒有作用在控制滑閥36上。
因此，本實施例中，對控制滑閥36的位置進行控制并由此來對伺服活 塞31的位置進行控制，進而使可動環(huán)15進退來改變噴嘴部11的開口面積， 這時，能夠不被驅(qū)動負(fù)載左右地來進行控制滑閥36的位置控制，能夠消除 負(fù)載漂移。因此，即使在由于排出氣體而導(dǎo)致流體壓不固定的排氣渦輪、 即本實施例的可變渦輪增壓機1的情況下，也能夠容易地調(diào)節(jié)噴嘴部11的 開口面積，能夠準(zhǔn)確地噴射。另外，由于能夠準(zhǔn)確地進行位置控制，能夠 將控制方式例如從反饋控制變成前饋控制從而縮短響應(yīng)時間，在瞬態(tài)也能 夠高精度地應(yīng)對。
下面參照圖6至圖8具體說明液壓伺服驅(qū)動裝置30的運轉(zhuǎn)。圖6中， 通過供給超越螺旋彈簧65作用力的控制壓力而使控制滑閥36和伺服活塞 31這兩者都位于最下方的位置。因此，在該狀態(tài)中，控制滑閥36的下端與 抵接部件55的上端抵接，且抵接部件55的下端與封閉部件38抵接。而且 在該位置，控制滑閥36上側(cè)的第一滑閥臺肩61從第二活塞口 54向下方偏 移，使第二活塞口 54通過回油流路63而與回油口 52連通，第二液壓室48 內(nèi)的油初。棑出。
另一方面，下側(cè)的第二滑閥臺肩62也相對于第一活塞口 53向下方偏 移，使壓力口 51與第一活塞口 53連通。因此，通過壓力口51和第一活塞 口 53而向第一液壓室47供給油。
10向控制液壓室46供給的油的一部分通過分隔部件44的筒部45與保持 部件64之間形成的微小間隙、以及筒部45與控制滑閥36的上端側(cè)外周部 分之間形成的微小間隙，進入到在控制液壓室46下方被劃分出的空間，即 由伺服活塞31的中心孔34內(nèi)周、控制滑閥36的外周和筒部45的下端所 劃分的空間。
如圖7所示，當(dāng)從該狀態(tài)使控制液壓室46內(nèi)的油返回而下降到規(guī)定的 控制壓力，則控制滑閥36上升到控制壓力與螺旋彈簧65的作用力平衡的 位置。這時，由于上側(cè)的第一滑闊臺肩61向第二活塞口 54的上方偏移， 所以第二活塞口 54與壓力口 51連通而向第二液壓室48供給油。
與此同時，由于下側(cè)的第二滑閥臺肩62也向第一活塞口 53的上方偏 移，所以第一活塞口 53與回油流^各63連通而4吏處于第一液壓室47內(nèi)的油 的一部分被排出，由此而使伺服活塞31追隨控制滑閥36而上升。該伺服 活塞31的上升在由第一、第二滑閥臺肩61、 62將第一、第二活塞口 53、 54關(guān)閉的時刻終止，伺服活塞31同樣地在與控制滑閥36的停止位置相對 應(yīng)的位置停止。伺服活塞31不會超越控制滑閥36而上升。
接著如圖8所示，在完全撤消控制壓力的狀態(tài)下，控制滑閥36向上方 移動直到成為保持部件64的上端與控制液壓室46的頂面抵接的狀態(tài)，伺 服活塞31則追隨該移動而上升到上端與分隔部件44抵接。該狀態(tài)下，控 制滑閥36和伺服活塞31都處于最上方的位置，以第二液壓室48內(nèi)充滿油 的狀態(tài)由第一、第二滑閥臺肩61、 62分別將第一、第二活塞口 53、 54關(guān) 閉。位于第一液壓室47的油凈皮^^回油口 52向^f諸油室33B排出，并經(jīng)由中 心殼體7上設(shè)置的排油流路7A和由驅(qū)動軸21周圍的間隙而形成的排油流 路21B，向中心殼體7的回油室117流出，從這里向發(fā)動機主體的油盤80 排出。
這時，進入到由伺服活塞31的中心孔34內(nèi)周、控制滑閥36的外周和 筒部45的下端所劃分的空間內(nèi)的油則通過上述間隙而返回到控制液壓室 46。
在使伺服活塞31移動到下方的規(guī)定位置時，供給控制壓力而使控制滑 閥36下降到規(guī)定位置。這樣就再次使第二活塞口 54與回油流路63連通而 將第二液壓室48內(nèi)的油的一部分排出，伺服活塞31下降。該下降仍然是 在由第一、第二滑閥臺肩61、 62將第一、第二活塞口 53、 54關(guān)閉的時刻終止，伺服活塞31同樣地在與控制滑閥36的停止位置相對應(yīng)的位置停止。 當(dāng)然伺服活塞31也不會超越控制滑閥36而下降。第二液壓室48內(nèi)的油仍 然是從回油口 52向儲油室33B流出后，通過排油流路7A， 21B流向回油 室117，并從這里向發(fā)動機主體排出。
根據(jù)進行以上動作的液壓伺服驅(qū)動裝置30，伴隨伺服活塞31的動作而 被排出的油一邊潤滑驅(qū)動軸21的周圍一邊經(jīng)由渦輪主體被排出，所以能夠 良好地防止驅(qū)動軸21的燒結(jié)或磨損，還能夠提高襯套120的耐久性。另夕卜， 由于不需要將液壓伺服驅(qū)動裝置30與油盤80之間相互直接連通的排油回 路，所以能夠容易地在像建筑工程機械那樣的、狹窄的發(fā)動機室內(nèi)排布液 壓回路用配管。
圖9示意地表示安裝有本實施例的可變渦輪增壓機1的發(fā)動機潤滑油 路70 。潤滑油路70被形成為由油泵81將油盤80內(nèi)的潤滑油吸上來并經(jīng) 由油冷卻器82和油過濾器83向主油道84供給。由來自該主油道84的潤 滑油主要來潤滑曲柄軸85和凸輪軸86。
潤滑油路70中，從主油道84分別分支而設(shè)置有潤滑燃料噴射裝置 87內(nèi)的凸輪驅(qū)動部等的噴射裝置側(cè)回路71、潤滑包括定時齒輪在內(nèi)的動力 傳遞機構(gòu)88的傳遞才幾構(gòu)側(cè)回路72 、潤滑搖臂89的搖臂側(cè)回路73 、潤滑對 可變渦輪增壓機1中的軸6進行支承的軸承部110的增壓機側(cè)回路74、用 于使?jié)櫥蛷目勺儨u輪增壓機1和燃料噴射裝置87向油盤80返回的排油 回路75。進而，本實施例中，與潤滑油路70分開而設(shè)置有將潤滑油的一 部分作為驅(qū)動油而向液壓伺服驅(qū)動裝置30供給的供油回路90，而且如前所 述，設(shè)置有用于使油從液壓伺服驅(qū)動裝置30的儲油室33B流向渦輪主體的 排油流路7A、 21B。這樣，該排油流路7A、 21B與排油回路75匯合。
即，本實施例中將用于驅(qū)動液壓伺服驅(qū)動裝置30的油由發(fā)動機潤滑油 的 一部分來供應(yīng)，而用于供給該油的回路是從主油道84跟前分支的供油回 路90。且在供油回路90的根端側(cè)設(shè)置升壓泵92,被升壓的油通過前端側(cè) 的驅(qū)動壓回路93而向液壓伺服驅(qū)動裝置30的泵口 42供給。油泵81的輸 出壓約是196 294kN/m2 (2~3kg/cm2)，被升壓泵92升壓后的輸出壓約 是1470kN/m2 ( 15kg/cm2)。且供油回路90的前端側(cè)被分支為向泵口 42側(cè)供給的所述驅(qū)動壓力回路93、向液壓伺服驅(qū)動裝置30的控制口 41供 給控制壓力的控制壓力回路94，因此，在控制壓力回路94中設(shè)置生成控制
12壓力的比例電^t閥95。通過向電；茲閥95通過^見定的電流，則產(chǎn)生與電流相
對應(yīng)的0 1470kN / m2 ( 0 15kg / cm2 )的控制壓力，能夠使控制滑閥36移 動到與控制壓力相應(yīng)的位置。
雖然圖示省略，但渦輪主體還與水冷回路連接，利用該水冷回路中流 動的冷卻水進行冷卻。圖9表示的是排油回路75的返回側(cè)端部與油盤80 連接，但實際上是與發(fā)動機主體連接，油經(jīng)由該發(fā)動機主體返回到油盤80。
圖IO表示本發(fā)明的第二實施例。上述第一實施例中，中心殼體7中設(shè) 置了排油流路7A，本實施例中，代替排油流路7A而在驅(qū)動軸21中設(shè)置排 油流路21A。具體地說，在驅(qū)動軸21的內(nèi)部，將臂27貫通的排油流路21A 一直設(shè)置到驅(qū)動軸21長度方向的中途位置。但也可以使排油流路21A不是 形成為貫通孔，而是由設(shè)置在驅(qū)動軸21表面的槽來形成。該排油流路21A 也是一端側(cè)在儲油室33B開口 ，另 一端側(cè)在中心殼體7的回油室117開口 。
圖11、圖12表示本發(fā)明的第三實施例。
本實施例中，不像第一、第二實施例那樣設(shè)置排油流路7A、 21A，而 是以驅(qū)動軸21周圍的間隙作為排油流路21B,使流向渦輪主體側(cè)的油流過 該間隙。本實施例的殼體33中設(shè)置有與回油口 52連通的排油口 43，被排 出的油的一部分從該排油口 43、通過其他的排油回路91 (圖12)返回油盤 80。其他的結(jié)構(gòu)與第一實施例相同。通過這種結(jié)構(gòu)也能夠良好地潤滑驅(qū)動 軸21的周圍，能夠達到本發(fā)明的第二目的。
用于實施本發(fā)明的最佳結(jié)構(gòu)、方法等在以上的記載中被公開，但本發(fā) 明并不限于此。即本發(fā)明主要對特定的實施例特別進行了圖示和說明，但 在不脫離本發(fā)明的技術(shù)思想和目的范圍的情況下，對于以上敘述的實施例， 在形狀、數(shù)量以及其他詳細(xì)結(jié)構(gòu)方面，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠加以各種變形。
因此，限定為上述公開的形狀、數(shù)量等的記載是為了容易理解本發(fā)明 所例示的記載，并非限定本發(fā)明，所以以去除這些形狀、數(shù)量等限定的一 部分或全部的部件名稱所進行的記載也^皮本發(fā)明包含。
例如上述第一實施例中，經(jīng)由貫通中心殼體7而設(shè)置的排油流路7A, 將渦輪主體側(cè)的回油室117與液壓伺服驅(qū)動裝置30的儲油室33B連通，但 在將中心殼體7與殼體33分離設(shè)置的結(jié)構(gòu)中，也可以從排油流路7A延伸
13設(shè)置配管，經(jīng)由該配管與儲油室33B連通。通過使用這樣的配管，增加了 液壓伺服驅(qū)動裝置30的布局自由度。另外，與目前這樣將排油用配管直接 與油盤80連接的情況相比，能夠顯著縮短配管的長度，所以還有難以出現(xiàn) 由于振動造成配管破損的優(yōu)點。
也可以將上述各實施例中說明的排油流路7A、 21A、 21B任意組合而 設(shè)置，在該組合的基礎(chǔ)上排油口 43的設(shè)置也是任意的。相反地，單獨設(shè)置 排油流路7A、 21A、 21B中任一個的情況也被本發(fā)明所包含。可以在考慮 油的流量等的基礎(chǔ)上，來適當(dāng)決定是否設(shè)置某一個排油流路。但是，由于 通過設(shè)置排油流路7A和排油流路21A,能夠不設(shè)置排油口 43就使足夠流 量的油經(jīng)由渦輪主體返回，由此而能夠不需要排油回路91，所以優(yōu)選如此 設(shè)定。
本發(fā)明并不限于通過使相對向的排氣導(dǎo)入壁中的一個相對另一個接近 或離開而改變噴嘴開度的可變渦輪，也能夠適用于通過改變噴嘴方向來改 變噴嘴開度的可變渦輪增壓機。
本發(fā)明的液壓驅(qū)動裝置只要是能夠利用液壓來驅(qū)動噴嘴部的開度調(diào)整 機構(gòu)即可，未使用伺服來進行自動控制的情況也包含在本發(fā)明中。
本發(fā)明的液壓驅(qū)動裝置除了安裝在渦輪主體外部之外，也可以是一體 設(shè)置在中心殼體內(nèi)部的情況，這種情況下，只要是使從液壓驅(qū)動裝置排出 的油向中心殼體內(nèi)的回油室返回的結(jié)構(gòu)，即包含在本發(fā)明中。
工業(yè)實用性
本發(fā)明作為使用液壓驅(qū)動裝置來控制噴嘴部開度的可變渦輪增壓機能 夠被恰當(dāng)?shù)乩谩?br> 權(quán)利要求
1、一種可變渦輪增壓機，其特征在于，具備改變噴嘴開度的開度改變機構(gòu)、利用液壓來驅(qū)動開度改變機構(gòu)的液壓驅(qū)動裝置、使從所述液壓驅(qū)動裝置排出的油流向渦輪主體的排油流路。
1、 一種可變渦輪增壓機，其特征在于，具備改變噴嘴開度的開度改變機構(gòu)、利用液壓來驅(qū)動開度改變機構(gòu)的液壓驅(qū)動裝置、使從所述液壓驅(qū)動裝置排出的油流向渦輪主體的排油流路。
2、 如權(quán)利要求1所述的可變渦輪增壓機，其特征在于， 所述開度改變機構(gòu)具備由液壓驅(qū)動裝置驅(qū)動的驅(qū)動軸， 所述排油流路設(shè)置于所述驅(qū)動軸。
3、 如權(quán)利要求1所述的可變渦輪增壓機，其特征在于，.承且由液壓驅(qū)動裝置驅(qū)動的驅(qū)動所述排油流路由所述軸承部側(cè)與所述驅(qū)動軸之間的間隙所形成。
4、 如權(quán)利要求1所述的可變渦輪增壓機，其特征在于， 具備在內(nèi)部設(shè)置有所述開度改變機構(gòu)的殼體， 所述排油流路是將所述殼體的內(nèi)外連通的孔。
5、 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的可變渦輪增壓機，其特征在于， 所述排油流路將所述可變渦輪主體內(nèi)部與所述液壓驅(qū)動裝置的儲油室連通。
6、 一種從液壓驅(qū)動裝置回油的方法，其特征在于， 在由液壓驅(qū)動裝置驅(qū)動開度改變機構(gòu)時，使向該液壓驅(qū)動裝置供給的油流向渦輪主體側(cè)后，從渦輪主體被排出；該開度改變機構(gòu)設(shè)置于可變渦 輪增壓機，用于改變噴嘴開度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可變渦輪增壓機和從液壓驅(qū)動裝置回油的方法。該可變渦輪增壓機(1)，能夠省略從液壓伺服驅(qū)動裝置(30)排油用的配管，能夠有效地對傳遞液壓伺服驅(qū)動裝置(30)動力的部件進行潤滑。可變渦輪增壓機(1)具備改變噴嘴開度的搖擺機構(gòu)(20)、利用液壓來驅(qū)動搖擺機構(gòu)(20)的液壓伺服驅(qū)動裝置(30)，而且，可變渦輪增壓機(1)設(shè)置有排油流路(7)、(21B)，使從液壓伺服驅(qū)動裝置(30)排出的油流向渦輪主體側(cè)的回油室(117)。
文檔編號F02B39/14GK101529064SQ20078004004
公開日2009年9月9日 申請日期2007年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月27日
發(fā)明者堀秀司, 小塚大輔, 西山利彥, 飯野任久 申請人:株式會社小松制作所