[发明专利]可变容量排气涡轮增压器

说明书

本申请是于2006年2月10日向知识产权局提交的、申请号为200610004426.X、发明名称为“可变容量排气涡轮增压器”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及内燃机的可变容量排气涡轮增压器的制造方法，所述涡轮增压器具有喷口面积变化机构，所述喷口面积变化机构用于改变由涡轮壳体中的部件可旋转地支撑的多个喷口翼片的叶片角，以及用于制造喷口面积变化机构(此后称为可变喷口机构)的构成部件的制造方法。

背景技术

在用于车辆的内燃机的可变容量排气涡轮增压器中，必须减小可变喷口机构的连杆部件的滑动表面的磨损，该部件在高温和非润滑条件下操作很长的周期，并且其需要采用比传统的用于滑动部件的材料具有更高耐磨性的材料或者对滑动部分进行表面处理以增加耐磨性。

通常，例如钨基、镍基或者钴基合金或者陶瓷等的在高温下具有较高硬度的材料被用作高耐磨性材料。

另一方面，固定所述滑动部件的部件通常由不锈钢所制造，用于减除诸如压力加工的塑料成形。但是，所述用于滑动部件的耐磨材料较硬和较脆，这样诸如堵缝(caulking)的塑性变形不能如传统上所做的那样应用，以通过堵缝将滑动部件固定到将固定所述滑动部件的部件上。

通常，压入或者收缩配合(shrinkage fit)被采用作为两个部件的牢固连接。但是，可变喷口机构的构成部件的温度到达600℃或者之上，这样当驱动销的热膨胀系数小于驱动环的热膨胀系数时，在这样的高温的条件下，在压入部分上不能维持充分的过盈(interference)，驱动销滑落。为了防止这种情况，传统上采用如图7、8所示的驱动销的固定。图7表示现有技术中驱动环与驱动销的连接，(A)是主视图，(B)是在图7(A)中的箭头Z-Z的方向上的截面视图。图8是详细显示了通过图7(B)中的圆圈V所围绕的部分的横截面视图。在图7、8中，由耐磨材料所形成的驱动销032插入到由诸如不锈钢的钢材料所制造的驱动环3的通孔31中，然后其端部032c被焊接以固定到驱动环3。附图标记032是与图中未示出的杠杆板(lever plate)配合的一部分。

此外，通过堵缝而将驱动销牢固地固定到驱动环在日本专利公开出版物No.9-112511(此后称为专利文献1)中公开。

根据此公开，多个切口槽设置在通孔的内周上，并且插入到通孔中的轴的端部通过堵缝而塑性变形，这样外周的变形部分侵入切口槽(notchedgroove)中以用作锁定爪，防止轴旋转。

在用作车辆用的内燃机的小排气涡轮增压器的领域中，排气涡轮增压器在日本专利公开出版物No.59-78983(此后称为专利文献2)中公开，其被构造这样在高温下操作的由陶瓷材料所制造的排气涡轮转子和在低温下操作的由金属制造的压缩机通过铜焊连接。

在此排气涡轮增压器中，陶瓷涡轮转子的轴部分的端部被锥化，并且锥形孔设置在金属压缩机叶轮中以与涡轮转子的所述锥形部分紧密接合，由此凹陷部分设置在锥形轴部和锥形孔之一或者二者的表面上，这样锥形轴部分通过填充凹陷部分的焊料介质而与锥形孔连接。通过这样，在陶瓷材料和金属材料之间实现极高精确的连接，陶瓷涡轮转子和金属压缩机叶轮之间的连接刚度通过焊料的媒介作用增加。

在排气涡轮增压器的领域中，特别是用于车辆的内燃机的较小的类型排气涡轮增压器中，设有可变喷口涡轮的可变容量排气涡轮增压器近年来得到广泛发展，用所述可变喷口涡轮，通过涡轮壳体的卷轴(scroll)进入涡轮转子的排放气体的流速可以根据发动机的操作条件而变化，这样排放气体流与涡轮增压器的最佳操作条件相匹配。

在这种可变喷口涡轮增压器中，在用于改变多个喷口翼片(nozzlevane)的叶片角度的可变喷口机构的构成部件之中，将与杠杆板接合的驱动销固定到驱动环，每个杠杆板通过各喷口轴的介质连接到喷口翼片，如图7、8中所述，或者如专利文献1中所公开。

如图7、8中的现有技术所示，发生的问题是当极高的耐磨金属材料被用作驱动销032时，当焊接时所述材料对裂纹比较敏感，产益率减小。因此，当诸如驱动销032焊接到由诸如奥氏体类型的不锈钢的钢材料所制造的驱动环时，不能够获得包括固定驱动销的驱动环的部件的稳定质量和可靠性，并且由于将驱动销固定到驱动环的过程的较低的产益率，制造成本增加。

当驱动销由耐磨金属材料所制造时，不能应用专利文献1中所公开的方法。