CN105723067A - 可变喷嘴组件及可变容量型增压器 - Google Patents

可变喷嘴组件及可变容量型增压器 Download PDF

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Abstract

各可变喷嘴(61)的第二喷嘴轴(65)的外径尺寸比第一喷嘴轴(63)的外径尺寸小。在各可变喷嘴(61)的一侧面上一体形成有第一喷嘴轴(63)。在各可变喷嘴(61)的另一侧面上设置部位(61e)。部位(61e)包围第二喷嘴轴(65)的周围，且能够与第二喷嘴环(51)接触。在各可变喷嘴(61)的翼面(61i)及翼面(61o)上的第一喷嘴轴(63)的基部侧，分别一体形成能够与第一喷嘴环(43)接触的内喷嘴边缘(73)及外喷嘴边缘(75)。

Description

可变喷嘴组件及可变容量型增压器
技术领域
本发明涉及可变喷嘴组件等，其对向可变容量型增压器的涡轮叶轮侧供给的排放气体的流路面积(喉管面积)进行调整。
背景技术
近年来，对于可变容量型增压器中使用的可变喷嘴组件进行了各种研发(参照专利文献1及专利文献2)。以往的可变喷嘴组件的具体结构如下。
在可变容量型增压器中的涡轮罩内配设有第一喷嘴环。在第一喷嘴环上沿圆周方向(预定的圆周方向)隔开间隔地形成多个无底(贯通)的第一支撑孔在。与第一喷嘴环一体地设有第二喷嘴环。第二喷嘴环相对于第一喷嘴环在轴向(涡轮叶轮的轴向)上隔离且设置在相对的位置上。另外，第二喷嘴环与第一喷嘴环相比位于相对于可变容量型增压器的轴承罩远离的一侧(轴承罩的相反侧)。另外，在第二喷嘴环上能够与第一喷嘴环的多个第一支撑孔匹配地形成有多个无底(贯通)的第二支撑孔。
第一喷嘴环和第二喷嘴环分别具有彼此相对的相对面。在第一喷嘴环的相对面与第二喷嘴环的相对面之间，沿圆周方向(预定的圆周方向)隔开间隔地配设有多个可变喷嘴。各可变喷嘴能够绕与涡轮叶轮的轴心平行的轴心向开闭方向(正反方向)转动。在各可变喷嘴的一侧面(一端面)上一体形成有第一喷嘴轴。第一喷嘴轴被支撑为能够在第一喷嘴环的对应的第一支撑孔中转动。另外，在各可变喷嘴的另一侧面(另一端面)上一体形成有第二喷嘴轴。第二喷嘴轴被支撑为能够在第二喷嘴环的对应的第二支撑孔中转动。另外，在各可变喷嘴的翼面(半径方向内侧的翼面及半径方向外侧的翼面)上的第一喷嘴轴的基端侧一体形成有第一喷嘴边缘(第一内喷嘴边缘及第一外喷嘴边缘)。另外，在各可变喷嘴的翼面上的第二喷嘴轴的基端侧一体形成有第二喷嘴边缘(第二内喷嘴边缘及第二外喷嘴边缘)。
各可变喷嘴的第一喷嘴边缘能够与第一喷嘴环的相对面接触。因此，能够封闭第一喷嘴环的第一支撑孔的内周面与可变喷嘴的第一喷嘴轴的外周面的间隙，抑制煤等异物进入到第一喷嘴环的第一支撑孔中。另外，各可变喷嘴的第二喷嘴边缘能够与第二喷嘴环的相对面接触。因此，能够封闭第二喷嘴环的第二支撑孔的内周面与可变喷嘴的第二喷嘴轴的外周面的间隙，抑制异物进入到第二喷嘴环的第二支撑孔中。另外，各可变喷嘴的第一喷嘴边缘及第二喷嘴边缘能够分别与第一喷嘴环及第二喷嘴环的相对面接触。因此，能够使第一喷嘴环的相对面及第二喷嘴环的相对面对可变喷嘴的支撑状态稳定，抑制可变喷嘴(可变喷嘴的轴心)的倾动。
在第一喷嘴环的相对面的相反面一侧配设有连杆机构，其用于使多个可变喷嘴同步地转动。若连杆机构使多个可变喷嘴向正方向(开方向)同步地转动，则向涡轮叶轮侧供给的排放气体的流路面积(喉管面积)增大。若连杆机构使多个可变喷嘴向反方向(闭方向)同步地转动，则向涡轮叶轮侧供给的排放气体的流路面积减小。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013－2293号公报
专利文献2：日本特开2011－247189号公报
发明内容
发明所要解决的课题
如上所述，可变喷嘴的第一喷嘴边缘及第二喷嘴边缘对于抑制异物进入第一喷嘴环的第一支撑孔等中等情况是必要的。但是另一方面，可变喷嘴的第一喷嘴边缘及第二喷嘴边缘会在局部妨碍排放气体主流的流动。因此，有可能会因可变容量型增压器的运转状况而导致可变喷嘴间的压力损失增大、可变容量型增压器的涡轮效率降低，因此希望能够进一步提高可变容量型增压器的涡轮效率。
为此，本发明目的是提供能够解决上述课题的可变喷嘴组件及可变容量型增压器。
用于解决课题的方法
本发明的第一方案是一种可变喷嘴组件，其配设在可变容量型增压器的涡轮罩内的涡轮涡管流路和涡轮叶轮之间，对向上述涡轮叶轮侧供给的排放气体的流路面积(喉管面积)进行调整，上述可变喷嘴组件的要点在于，具备：第一喷嘴环，其配设在上述涡轮罩内，且在圆周方向(预定的圆周方向)上隔开间隔地形成有多个第一支撑孔；第二喷嘴环，其与上述第一喷嘴环一体地设置在相对于上述第一喷嘴环在轴向上隔离相对的位置上，且以与上述第一喷嘴环的多个上述第一支撑孔匹配的方式形成有多个第二支撑孔；多个可变喷嘴，其沿圆周方向(预定的圆周方向)隔开间隔地配设在上述第一喷嘴环与上述第二喷嘴环之间，能够绕与上述涡轮叶轮的轴心平行的轴心向正反方向(开闭方向)转动，且在一侧面(一端面)上一体形成有第一喷嘴轴，在另一侧面(另一端面)上一体形成有第二喷嘴轴，该第一喷嘴轴能够转动地被支撑在上述第一喷嘴环的对应的上述第一支撑孔中，该第二喷嘴轴能够转动地被支撑在上述第二喷嘴环的对应的上述第二支撑孔中；以及连杆机构，其用于使多个上述可变喷嘴同步地向正反方向转动，各可变喷嘴的上述第一喷嘴轴及上述第二喷嘴轴中一方的喷嘴轴的外径尺寸比另一方的喷嘴轴的外径尺寸小，各可变喷嘴的一侧面及另一侧面中一方的侧面上的包围上述一方的喷嘴轴周围的部位能够与上述第一喷嘴环或上述第二喷嘴环中一方的喷嘴环接触，在各可变喷嘴的翼面(半径方向内侧的翼面及半径方向外侧的翼面)上的另一方的喷嘴轴的基部侧，一体形成有能够与另一方的喷嘴环接触的喷嘴边缘(内喷嘴边缘及外喷嘴边缘)。
另外，在本申请的说明书及专利请求范围中，所谓“配设”除了直接地配设之外也包含介由其它部件间接地配设之意，所谓“设置”除了直接地设置之外也包含介由其它部件间接地设置之意。另外，所谓“轴向”是指涡轮叶轮的轴向(换言之即第一喷嘴环或第二喷嘴环的轴向)。另外，所谓“半径方向”是指涡轮叶轮的半径方向(换言之即第一喷嘴环或第二喷嘴环的半径方向)。
本发明的第二特征要点是在利用来自发动机的排放气体的能量对向上述发动机侧供给的空气进行增压的可变容量型增压器中具备第一方式的可变喷嘴组件。
发明的效果
根据本发明，即使从各可变喷嘴的上述一方的喷嘴轴的基端侧省略妨碍排放气体主流的流动的喷嘴边缘，也能够抑制异物进入到上述第一喷嘴环的上述第一支撑孔等中或者上述可变喷嘴的倾动。因此，能够减少上述可变容量型增压器运转中的上述可变喷嘴间的压力损失，进一步提高上述可变容量型增压器的涡轮效率。
附图说明
图1是图2中的向视部I的放大图。
图2是图7中的向视部II的放大图。
图3是沿图2中的III-III线的放大剖视图，示出多个可变喷嘴敞开的状态。
图4是沿图2中的IV-IV线的放大剖视图，示出多个可变喷嘴敞开的状态。
图5(a)是图3中的向视部VA的放大图，图5(b)是图4中的向视部VB的放大图。
图6(a)及图6(b)是本发明实施方式的可变喷嘴组件中的可变喷嘴的立体图，图6(a)示出从可变喷嘴的半径方向内侧的翼面侧观察的状态，图6(b)示出从半径方向外侧的翼面侧观察可变喷嘴的状态。
图7是本发明实施方式的可变容量型增压器的正剖视图。
具体实施方式
参照图1至图7对本发明的实施方式进行说明。另外，图中“L”表示左方向、“R”表示右方向、“D1”表示轴向、“D2”表示半径方向、“D3”表示涡轮叶轮的旋转方向。
如图7所示，本实施方式的可变容量型增压器1是利用来自发动机(省略图示)的排放气体的能量对向发动机供给的空气进行增压(压缩)的装置。
可变容量型增压器1具备轴承罩3。在轴承罩3内设有径向轴承5及一对推力轴承7。另外，在多个轴承5、7上能够旋转地设有向左右方向延伸的转子轴(涡轮轴)9。换言之，在轴承罩3上介由多个轴承5、7能够旋转地设有转子轴9。
在轴承罩3的右侧设有压缩机罩11。压缩机罩11在内侧具有护罩11s。另外，在压缩机罩11内将利用离心力压缩空气的压缩机叶轮13绕其轴心(换言之即转子轴9的轴心)C能够旋转地设置。另外，压缩机叶轮13具备在转子轴9的右端部上一体地连结的压缩机盘15。压缩机盘15的毂面15h朝左侧向半径方向外侧(压缩机叶轮13的半径方向外侧)延伸。另外，在压缩机盘15的毂面15h上在周向上隔开间隔一体地设置有多个压缩机叶片17。各压缩机叶片17的前端缘(外缘)17t沿着压缩机罩11的护罩11s延伸。另外，除了多个压缩机叶片17之外，还可以使用轴长比压缩机叶片17短的多个其它的压缩机叶片(省略图示)。此时，在压缩机盘15的毂面15h上将压缩机叶片17和轴长比压缩机叶片17短的压缩机叶片在周向上交替地一体设置。
在压缩机罩11中的压缩机叶轮13的入口侧(从空气主流的流动方向观察是上游侧)形成有用于引入空气的空气引入口19。空气引入口19与净化空气的空气净化器(省略图示)连接。另外，在轴承罩3与压缩机罩11之间的压缩机叶轮13的出口侧(空气流动方向的下游侧)形成有使压缩后的空气升压的环状的扩散器流路21。另外，在压缩机罩11内部形成有涡旋状的压缩机涡管流路23。压缩机涡管流路23与扩散器流路21连通。另外，在压缩机罩11的适当位置形成有空气排出口25，其用于将压缩后的空气(压缩空气)排出。空气排出口25与压缩机涡管流路23连通，并与发动机的吸气歧管(省略图示)连接。
如图2及图7所示，在轴承罩3的左侧设有涡轮罩27。涡轮罩27在内侧具有护罩27s。另外，在涡轮罩27内设有涡轮叶轮29。涡轮叶轮29绕轴心(涡轮叶轮29的轴心，换言之即转子轴9的轴心)C能够旋转地设置，利用排放气体的压力能量产生旋转力(旋转力矩)。另外，涡轮叶轮29具备在转子轴9的左端部上一体地设置的涡轮盘31。涡轮盘31的毂面31h朝右侧(涡轮叶轮29的轴向一方侧)向半径方向外侧(涡轮叶轮29的半径方向外侧)延伸。另外，在涡轮盘31的毂面31h上将多个涡轮叶片33在周向上隔开间隔一体地设置。各涡轮叶片33的前端缘(外缘)33t沿着涡轮罩27的护罩27s延伸。
在涡轮罩27的适当位置形成有用于引入排放气体的气体引入口35。气体引入口35与发动机的排气歧管(省略图示)连接。另外，在涡轮罩27内部的涡轮叶轮29的入口侧(从排放气体主流的流动方向观察是上游侧)形成有涡旋状的涡轮涡管流路37。涡轮涡管流路37与气体引入口35连通。另外，在涡轮罩27中的涡轮叶轮29的出口侧(从排放气体主流的流动方向观察是下游侧)形成有用于排出排放气体的气体排出口39。气体排出口39与净化排放气体的排放气体净化装置(省略图示)连接。
可变容量型增压器1具备使向涡轮叶轮29侧供给的排放气体的流路面积(喉管面积)可变的可变喷嘴组件41。可变喷嘴组件41配设在涡轮罩27内的涡轮涡管流路37与涡轮叶轮29之间。
接下来，对可变喷嘴组件41的具体结构进行说明。
如图1及图2所示，在涡轮罩27内的涡轮涡管流路37与涡轮叶轮29之间配设有第一喷嘴环43。第一喷嘴环43介由杯状的支撑环45与涡轮叶轮29配设为同心状。另外，在第一喷嘴环43上将多个第一支撑孔47等间隔地形成于圆周方向(预定的圆周方向)。第一支撑孔47是无底的孔即通孔。在第一喷嘴环43的内周面形成有第一台阶部49。
第一台阶部49形成为环状且向半径方向外侧凹陷。另外，支撑环45的外周缘部被轴承罩3的左侧部和涡轮罩27的右侧部夹持。多个第一支撑孔47既可以配合增压器的规格(性能)在圆周方向上等间隔地排列，也可以非等间隔地排列。
在相对于第一喷嘴环43在轴向(涡轮叶轮29的轴向，换言之即左右方向)上隔离且相对的位置设有第二喷嘴环51。第二喷嘴环51介由多个连结销53与第一喷嘴环43一体地且同心状设置。另外，第二喷嘴环51在涡轮罩27内的涡轮涡管流路37与涡轮叶轮29之间围绕向右侧方向(轴向一方侧)突出地形成的环状的凸部55。换言之，第二喷嘴环51位于涡轮罩27的环状的凸部55的半径方向外侧。另外，第二喷嘴环51与第一喷嘴环43相比位于相对于轴承罩3远离的一侧(左侧)。第二喷嘴环51隔着环状的凸部55围绕多个涡轮叶片33的前端缘33t的一部分。另外，在第二喷嘴环51上以与第一喷嘴环43的多个第一支撑孔47匹配的方式形成了有底的多个(仅图示一个)的第二支撑孔57。在第二喷嘴环51的内周面形成有第二台阶部59。第二台阶部59形成为环状，且向半径方向外侧凹陷。这里，多个连结销53具有设定第一喷嘴环43的相对面与第二喷嘴环51的相对面的间隔的功能。另外，第二喷嘴环51也可以如专利文献1及专利文献2所示那样，形成为具有围绕多个涡轮叶片33的前端缘33t的整个区域的圆筒部。
如图1至图5(b)所示，在第一喷嘴环43的相对面(左侧面)与第二喷嘴环51的相对面(右侧面)之间配设有多个可变喷嘴61。多个可变喷嘴61在圆周方向(预定的圆周方向)上等间隔地配设。各可变喷嘴61能够绕与涡轮叶轮29的轴心C平行的轴心向开闭方向(正反方向)转动。另外，在各可变喷嘴61的一侧面(右侧面、第一侧面)上一体形成有第一喷嘴轴63。各第一喷嘴轴63被支撑为能够在第一喷嘴环43的对应的第一支撑孔47中转动。另外，在各可变喷嘴61的另一侧面(左侧面、第二侧面)上与第一喷嘴轴63呈同心状地一体形成有第二喷嘴轴65。各第二喷嘴轴65被支撑为能够在第二喷嘴环51的对应的第二支撑孔57中转动。另外，多个可变喷嘴61既可以在圆周方向上等间隔地排列，也可以非等间隔地排列。各第一喷嘴轴63及各第二喷嘴轴65的轴心也可以偏向可变喷嘴61的半径方向内侧的翼面(内侧翼面)61i或半径方向外侧的翼面(外侧翼面)61o的任一方。
如图1及图2所示，在第一喷嘴环43的相对面的相反面一侧形成有环状的连杆室67。在连杆室67内配设有连杆机构69，其用于使多个可变喷嘴61同步地向开闭方向转动。连杆机构69以多个可变喷嘴61的第一喷嘴轴63联动的方式与各第一喷嘴轴63连结。另外，连杆机构69例如是日本特开2009－243300号公报及特开2009－243431号公报等所示的公知结构，介由传动机构71与使多个可变喷嘴61向开闭方向转动的转动马达或转动缸等转动驱动器(省略图示)连接。另外，也可以不是将连杆机构69配设在第一喷嘴环43的相对面的相反面一侧(连杆室67内)，而是配设在第二喷嘴环51的相对面的相反面一侧。
接下来，对可变喷嘴组件41的特征部分进行说明。
如图1、图5(a)、图5(b)、图6(a)及图6(b)所示，第一喷嘴环43的相对面的相反面(右侧面)侧介由形成在支撑环45上的通孔(省略图示)与涡轮涡管流路37连通。另外，各可变喷嘴61的第二喷嘴轴65的外径尺寸设定为比第一喷嘴轴63的外径尺寸小。各可变喷嘴61的另一侧面(左侧面)上的包围第二喷嘴轴65周围的部位61e能够与第二喷嘴环51的相对面接触。另外，在各可变喷嘴61的半径方向内侧的翼面(一方的翼面)61i上的第一喷嘴轴63的基部侧一体形成有能够与第一喷嘴环43的相对面接触的内喷嘴边缘(喷嘴边缘的一个)73。另外，在各可变喷嘴61的半径方向外侧翼面(另一方的翼面)61o上的第一喷嘴轴63的基部侧一体形成有能够与第一喷嘴环43的相对面接触的外喷嘴边缘(喷嘴边缘的一个)75。另外，本实施方式的部位61e包围第二喷嘴轴65的全周。但是，例如在第二喷嘴轴65的外径尺寸比可变喷嘴61的厚度尺寸(翼厚尺寸)大的情况下，也可以不包围第二喷嘴轴65的周向的一部分。
接下来，对可变喷嘴组件41的周边结构进行说明。
如图1所示，在轴承罩3的与涡轮盘31的背面31b相对的侧面的中央部设有隔热板77。隔热板77形成为环状，遮蔽来自涡轮叶轮29侧的热。隔热板77利用作为安装部件的多个埋头螺栓79固定在轴承罩3上。另外，隔热板77与涡轮叶轮29同心状配置。隔热板77的外周面与第一喷嘴环43的内周面嵌合。另外，在隔热板77的内周缘部上向右侧方向突出地形成有环状的嵌合边缘81。另一方面，嵌合周槽83形成在轴承罩3的与涡轮盘31的背面31b相对的侧面的中央部上。嵌合周槽83与涡轮叶轮29形成为同心状。隔热板77的嵌合边缘81嵌合到该嵌合周槽83中。另外，在隔热板77的外周面形成有嵌入周槽85。
在第一喷嘴环43的第一台阶部49的底面49u上将多个第一密封环87利用自身的弹性力(第一密封环87的弹性力)压接设置。第一密封环87抑制排放气体从第一喷嘴环43的相对面的相反面一侧向涡轮叶轮29的入口侧泄漏。另外，各第一密封环87的内周缘部嵌入隔热板77的嵌入周槽85。
另外，隔热板77也可以例如像日本特开2013－194546号公报等所示这样与轴承罩3的突出部(省略图示)的外周面嵌合地设置。该情况下，省略多个第一密封环87而在轴承罩3的突出部的适当位置上设置波形垫圈等施力部件(省略图示)，其向使隔热板77压接于第一喷嘴环43的内周缘部的方向施力。
在涡轮罩27的凸部55的外周面形成有嵌入周槽89。另外，在第二喷嘴环51的第二台阶部59的底面59u上将多个第二密封环91利用自身的弹性力(第二密封环91的弹性力)压接设置。第二密封环91抑制排放气体从第二喷嘴环51的相对面的相反面一侧向涡轮叶轮29的入口侧泄漏。另外，各第二密封环91的内周缘部嵌入涡轮罩27的凸部55的嵌入周槽89。
接下来，对本发明实施方式的作用及效果进行说明。
通过使从气体引入口35引入的排放气体经由涡轮涡管流路37从涡轮叶轮29的入口侧向出口侧流通，能够利用排放气体的压力能量产生旋转力(旋转力矩)，使转子轴9及压缩机叶轮13与涡轮叶轮29一体地旋转。由此，对从空气引入口19引入的空气进行压缩，经由扩散器流路21及压缩机涡管流路23从空气排出口25排出，对向发动机供给的空气进行增压(压缩)。
在可变容量型增压器1的运转中，在发动机转速处于高转速范围而排放气体流量多的情况下，则会因转动驱动器的驱动而使连杆机构69动作，并使多个可变喷嘴61向正方向(开方向)同步地转动。由此，能够增大向涡轮叶轮29侧供给的排放气体的流路面积(喉管面积)，向涡轮叶轮29侧供给大量的排放气体。
在发动机转速处于低转速范围而排放气体流量少的情况下，则会因转动驱动器的驱动而使连杆机构69动作，并使多个可变喷嘴61向反方向(闭方向)同步地转动。由此，能够减小向涡轮叶轮29侧供给的排放气体的流路面积，提高排放气体流速而充分确保涡轮叶轮29的作功量。
各可变喷嘴61的另一侧面上的上述进行包围的部位61e能够与第二喷嘴环51的相对面接触，因此能够封闭第二喷嘴环51的第二支撑孔57的内周面与可变喷嘴61的第二喷嘴轴65的外周面的间隙，抑制煤等异物进入到第二喷嘴环51的第二支撑孔57中。另外，各可变喷嘴61的内喷嘴边缘73及外喷嘴边缘75能够与第一喷嘴环43的相对面接触，因此能够封闭第一喷嘴环43的第一支撑孔47的内周面与可变喷嘴61的第一喷嘴轴63的外周面的间隙，抑制异物进入到第一喷嘴环43的第一支撑孔47中。另外，各可变喷嘴61的另一侧面上的上述进行包围的部位61e能够与第二喷嘴环51的相对面接触，并且各可变喷嘴61的内喷嘴边缘73及外喷嘴边缘75能够与第一喷嘴环43的相对面接触，因此能够使第一喷嘴环43的相对面及第二喷嘴环51的相对面对可变喷嘴61的支撑状态稳定，抑制可变喷嘴61(可变喷嘴61的轴心)的倾动。即，即使从各可变喷嘴61的第二喷嘴轴65的基端侧省略妨碍排放气体主流的流动的喷嘴边缘(内喷嘴边缘及び外喷嘴边缘)，也能够抑制异物进入到第一喷嘴环43的第一支撑孔47等中以及可变喷嘴61的倾动。
第一喷嘴环43的各第一支撑孔47是无底的(通孔)，第一喷嘴环43的相对面的相反面一侧与涡轮涡管流路37连通，第二喷嘴环51的各第二支撑孔57是有底的，因此在可变容量型增压器1的运转中，能够使在各可变喷嘴61上的第一喷嘴轴63的端面上作用的压力与在第二喷嘴轴65的端面上作用的压力相比足够大。由此，在可变容量型增压器1的运转中，能够利用各可变喷嘴61的压力差使其靠近第二喷嘴环51的相对面侧，减少来自可变喷嘴61的左侧面与第二喷嘴环51的相对面之间的间隙的漏流。
如以上这样，根据本发明的实施方式，即使从各可变喷嘴61的第二喷嘴轴65的基端侧省略妨碍排放气体主流的流动的喷嘴边缘，也能够抑制异物进入到第一喷嘴环43的第一支撑孔47等中以及可变喷嘴61的倾动，因此能够使第二喷嘴环51的相对面侧的排放气体流动稳定，并减少可变容量型增压器1运转中的可变喷嘴61间的压力损失，进一步提高可变容量型增压器1的涡轮效率。
尤其是在可变容量型增压器1的运转中，能够减少来自可变喷嘴61的左侧面与第二喷嘴环51的相对面之间的间隙的漏流，因此能够使涡轮叶轮29内的涡轮罩27的护罩27s侧的排放气体流动稳定，进一步提高可变容量型增压器1的涡轮效率。
另外，本发明不限于上述实施方式的说明，例如能够按照下面的各种方式实施。
即，不是设定各可变喷嘴61的第二喷嘴轴65的外径尺寸比第一喷嘴轴63的外径尺寸小，而可以设定各可变喷嘴61的第一喷嘴轴63的外径尺寸比第二喷嘴轴65的外径尺寸小。该情况下，各可变喷嘴61的一侧面(右侧面)上的包围第一喷嘴轴63周围的部位能够与第一喷嘴环43的相对面接触。另外，在各可变喷嘴61的半径方向内侧的翼面61i及半径方向外侧的翼面61o上的第二喷嘴轴65的基部侧分别形成能够与第二喷嘴环51的相对面接触的另一喷嘴边缘(省略图示)。另外，可变喷嘴61是喷嘴形状(翼形状)沿轴向保持一定的所谓二维喷嘴，但是也可以代替可变喷嘴61而采用喷嘴形状沿轴向并非恒定的所谓三维喷嘴(例如参照日本特开2012－246807号公报等)等。
本发明包含的保护范围不限于上述实施方式，涉及具备可变喷嘴61等二维喷嘴及三维喷嘴等的各种可变容量型增压器。

Claims (4)

1.一种可变喷嘴组件，其配设在可变容量型增压器的涡轮罩内的涡轮涡管流路和涡轮叶轮之间，对向上述涡轮叶轮侧供给的排放气体的流路面积进行调整，上述可变喷嘴组件的特征在于，具备：
第一喷嘴环，其配设在上述涡轮罩内，且在圆周方向上隔开间隔地形成有多个第一支撑孔；
第二喷嘴环，其与上述第一喷嘴环一体地设置在相对于上述第一喷嘴环在轴向上隔离相对的位置上，且以与上述第一喷嘴环的多个上述第一支撑孔匹配的方式形成有多个第二支撑孔；
多个可变喷嘴，其沿圆周方向隔开间隔地配设在上述第一喷嘴环与上述第二喷嘴环之间，能够绕与上述涡轮叶轮的轴心平行的轴心向正反方向转动，且在一侧面上一体形成有第一喷嘴轴，在另一侧面上一体形成有第二喷嘴轴，该第一喷嘴轴能够转动地被支撑在上述第一喷嘴环的对应的上述第一支撑孔中，该第二喷嘴轴能够转动地被支撑在上述第二喷嘴环的对应的上述第二支撑孔中；以及
连杆机构，其用于使多个上述可变喷嘴同步地向正反方向转动，
各可变喷嘴的上述第一喷嘴轴及上述第二喷嘴轴中一方的喷嘴轴的外径尺寸比另一方的喷嘴轴的外径尺寸小，
各可变喷嘴的一侧面及另一侧面中一方的侧面上的包围上述一方的喷嘴轴周围的部位能够与上述第一喷嘴环或上述第二喷嘴环中一方的喷嘴环接触，
在各可变喷嘴的翼面上的另一方的喷嘴轴的基部侧，一体形成有能够与另一方的喷嘴环接触的喷嘴边缘。
2.根据权利要求1所述的可变喷嘴组件，其特征在于，上述第二喷嘴环与上述第一喷嘴环相比位于相对于上述可变容量型增压器的轴承罩远离的一侧，上述一方的喷嘴轴是上述第二喷嘴轴，上述另一方的喷嘴轴是上述第一喷嘴轴，上述一方的喷嘴环是上述第二喷嘴环，上述另一方的喷嘴环是上述第一喷嘴环。
3.根据权利要求1或2所述的可变喷嘴组件，其特征在于，上述第一喷嘴环的相对面的相反面一侧与上述涡轮涡管流路连通，上述第一喷嘴环的各第一支撑孔是无底的，上述第二喷嘴环的各第二支撑孔是有底的。
4.一种可变容量型增压器，其利用来自发动机的排放气体的能量，对向上述发动机侧供给的空气进行增压，上述可变容量型增压器的特征在于，具备：
权利要求1至3中任一项所述的可变喷嘴组件。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018090307A1 (en) * 2016-11-18 2018-05-24 Air Liquide (China) Holding Co., Ltd. A low friction inlet nozzle for a turbo expander

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6331423B2 (ja) * 2014-01-29 2018-05-30 株式会社Ihi 可変容量型過給機
JP6542246B2 (ja) * 2014-10-02 2019-07-10 株式会社Ihi 可変容量型過給機
US9732633B2 (en) * 2015-03-09 2017-08-15 Caterpillar Inc. Turbocharger turbine assembly
DE112016003647B4 (de) 2015-08-11 2024-05-08 Ihi Corporation Lagerstruktur und Turbolader
JP6477898B2 (ja) * 2015-09-14 2019-03-06 株式会社Ihi 可変ノズルユニット及び可変容量型過給機
US10890109B2 (en) 2016-03-30 2021-01-12 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Turbocharger
DE112017001922B4 (de) 2016-04-05 2024-05-29 Ihi Corporation Turbolader
DE102017108057A1 (de) 2017-04-13 2018-10-18 Abb Turbo Systems Ag Düsenring für einen abgasturbolader

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1918373A (zh) * 2004-03-09 2007-02-21 株式会社日立制作所 径流式涡轮机及其喷嘴的冷却方法
JP2009243431A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Ihi Corp 可変ノズルユニット及び可変容量型ターボチャージャ
JP2010013983A (ja) * 2008-07-02 2010-01-21 Ihi Corp ターボチャージャ
JP2010090713A (ja) * 2008-10-03 2010-04-22 Ihi Corp ターボチャージャ

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6314843U (zh) * 1986-07-14 1988-01-30
JP4065114B2 (ja) 2001-08-03 2008-03-19 株式会社アキタファインブランキング Ｖｇｓタイプターボチャージャにおける排気ガイドアッセンブリに適用される可変翼の軸部の転造方法
DE102005001864B3 (de) * 2004-12-10 2006-01-12 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Turbinengehäuse eines Abgasturboladers mit verstellbarer Turbinengeometrie
JP4490881B2 (ja) 2005-07-13 2010-06-30 株式会社アキタファインブランキング Ｖｇｓタイプターボチャージャにおける可変翼の製造方法
JP4745847B2 (ja) * 2006-02-03 2011-08-10 株式会社アキタファインブランキング Ｖｇｓタイプターボチャージャの排気ガイドアッセンブリにおいて可変翼を回動自在に保持するタービンフレーム
JP4098822B1 (ja) 2007-06-07 2008-06-11 株式会社アキタファインブランキング Ｖｇｓタイプターボチャージャにおけるタービンフレーム並びにこのタービンフレームを組み込んだ排気ガイドアッセンブリ
JP4631921B2 (ja) * 2008-03-26 2011-02-16 ソニー株式会社 圧電素子の駆動装置および圧電素子駆動周波数の制御方法
US8485778B2 (en) * 2010-01-29 2013-07-16 United Technologies Corporation Rotatable vaned nozzle for a radial inflow turbine
JP5440390B2 (ja) 2010-05-27 2014-03-12 株式会社Ｉｈｉ シール構造及び可変容量型過給機
JP5866802B2 (ja) 2011-05-26 2016-02-17 株式会社Ihi ノズル翼
JP5849445B2 (ja) 2011-06-13 2016-01-27 株式会社Ihi 可変ノズルユニット及び可変容量型過給機

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1918373A (zh) * 2004-03-09 2007-02-21 株式会社日立制作所 径流式涡轮机及其喷嘴的冷却方法
JP2009243431A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Ihi Corp 可変ノズルユニット及び可変容量型ターボチャージャ
JP2010013983A (ja) * 2008-07-02 2010-01-21 Ihi Corp ターボチャージャ
JP2010090713A (ja) * 2008-10-03 2010-04-22 Ihi Corp ターボチャージャ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018090307A1 (en) * 2016-11-18 2018-05-24 Air Liquide (China) Holding Co., Ltd. A low friction inlet nozzle for a turbo expander
US11143053B2 (en) 2016-11-18 2021-10-12 L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Low friction inlet nozzle for a turbo expander

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Publication number Publication date
US20160245160A1 (en) 2016-08-25
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DE112014006295T5 (de) 2016-11-03
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