CN109312658B - 可变容量型涡轮增压器 - Google Patents

可变容量型涡轮增压器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可变容量型涡轮增压器。具有：涡轮转子、以及用来调整排气从形成于涡轮转子外周侧的涡旋流路向涡轮转子的流动的可变喷嘴机构，可变喷嘴机构包括：在用来从涡旋流路向涡轮转子引导排气的排气流路设置的喷嘴叶片、形成排气流路之中涡轮转子的轴向一侧的流路壁且可转动地悬臂支承喷嘴叶片的支承壁、以及形成排气流路之中轴向另一侧的流路壁的非支承壁，喷嘴叶片的非支承壁侧的端面之中压力面侧的缘部具有形成为直线状的非支承壁侧直线状部。

Description

可变容量型涡轮增压器
技术领域
本公开涉及可变容量型涡轮增压器。
背景技术
可变容量型涡轮增压器利用可变喷嘴机构，调整排气从涡轮壳体内的涡旋流路向涡轮转子的流动，由此，改变流向涡轮叶片的排放气体的流速及压力，提高增压效果。
近年来，通过增强排气限制等，正在着重改善发动机低速区域的响应，期待涡轮增压器的高响应化。在发动机加速时，减小可变喷嘴机构的喷嘴叶片的开度，使排气压力升高，由此，涡轮转子的旋转数增大。如图21所示，在喷嘴叶片的开度较小的情况下，从喷嘴叶片的端面与流路壁的间隙漏出的泄漏流(以下称为间隙流)的损失增大，效率降低，所以，会延迟旋转数的增大。
另一方面，虽然只要减小喷嘴叶片的端面与流路壁的间隙就可提高效率，但如果过度减小间隙，则喷嘴叶片阻滞(粘连、不转动)。这是因为流路壁的周围配件因排气而产生热变形。
在专利文献1中已经公开一种可变喷嘴机构，其以抑制间隙流为目的。在专利文献1所述的可变喷嘴机构中，喷嘴叶片的两端部形成得厚于中央部，另外，两端部的端面与流路壁平行地形成。在专利文献1中，说明了通过这样增大喷嘴叶片的端面的厚度方向的尺寸、能够得到足够的密封长度、并能够抑制间隙流的主旨。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开平11-229815号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，根据本申请发明者的意见，在可变容量涡轮增压器中，在可变喷嘴机构的喷嘴叶片悬臂支承在相邻的流路壁一侧的情况下，当该涡轮增压器运转时，喷嘴叶片由于排气的流体力而倾斜微小角度，有时会使间隙流增大。
对于这一点，在专利文献1中未公开针对用来抑制基于排气的流体力的喷嘴叶片的倾斜所产生的间隙流的意见。
本发明是鉴于上述现有的问题而提出的，其目的在于提供一种可变容量型涡轮增压器，其能够抑制喷嘴叶片倾斜时的间隙流。
用于解决技术问题的技术方案
(1)本发明的至少一个实施方式的可变容量型涡轮增压器为一种可变容量型涡轮增压器，其具有：涡轮转子、以及用来调整排气从形成于所述涡轮转子外周侧的涡旋流路向所述涡轮转子的流动的可变喷嘴机构，所述可变喷嘴机构包括：喷嘴叶片，其设置在用来从所述涡旋流路向所述涡轮转子引导所述排气的排气流路；支承壁，其形成所述排气流路之中所述涡轮转子的轴向一侧的流路壁，并且可转动地悬臂支承所述喷嘴叶片；非支承壁，其形成所述排气流路之中所述轴向另一侧的流路壁。所述喷嘴叶片的所述非支承壁侧的端面之中压力面侧的缘部具有形成为直线状的非支承壁侧直线状部。
根据上述(1)所述的可变容量型涡轮增压器，因为喷嘴叶片的非支承壁侧的端面之中压力面侧的缘部具有形成为直线状的非支承壁侧直线状部，所以，在喷嘴叶片因流体力而倾斜时，能够均匀地减小喷嘴叶片的非支承壁侧的端面与非支承壁的间隙。由此，能够抑制在喷嘴叶片的非支承壁侧的端面与非支承壁之间流动的间隙流，降低因间隙流而产生的损失。特别是能够提高喷嘴叶片的开度较小时的涡轮性能。另外，因为能够确保喷嘴叶片未倾斜时喷嘴叶片的非支承壁侧的端面与非支承壁的间隙，所以，能够抑制喷嘴叶片发生阻滞。
(2)在几个实施方式中，基于上述(1)所述的可变容量型涡轮增压器，所述非支承壁侧直线状部在包括所述压力面侧的所述缘部之中、与所述喷嘴叶片后缘的弦向距离为所述喷嘴叶片的弦长的1/4的位置在内的范围内形成。
根据上述(2)所述的可变容量型涡轮增压器，因为在包括翼片厚度较小、间隙流容易成为问题的后缘侧在内的范围内形成非支承壁侧直线状部，所以，能够有效地抑制喷嘴叶片的非支承壁侧的端面与非支承壁之间的间隙流。
(3)在几个实施方式中，基于上述(1)或者(2)所述的可变容量型涡轮增压器，所述非支承壁侧直线状部的长度为所述喷嘴叶片的弦长的一半以上。
根据上述(3)所述的可变容量型涡轮增压器，因为在压力面侧的缘部之中弦向的大部分设有非支承壁侧直线状部，所以，能够有效地抑制喷嘴叶片的非支承壁侧的端面与非支承壁之间的间隙流。
(4)在几个实施方式中，基于上述(1)至(3)中任一项所述的可变容量型涡轮增压器，所述喷嘴叶片的所述非支承壁侧的端部包括向所述喷嘴叶片的压力面侧突出的非支承壁侧肋状部，所述非支承壁侧直线状部形成于所述非支承壁侧肋状部。
根据上述(4)所述的可变容量型涡轮增压器，通过设置非支承壁侧肋状部，以形成非支承壁侧直线状部，喷嘴叶片在翼片高度方向的中央位置的翼片轮廓能够维持空气动力性能良好的形状，并且能够通过非支承壁侧直线状部获得减小间隙流的效果。
(5)在几个实施方式中，基于上述(1)至(3)中任一项所述的可变容量型涡轮增压器，所述喷嘴叶片的所述非支承壁侧的端部包括连接所述喷嘴叶片的所述非支承壁侧的端面与所述压力面的非支承壁侧倾斜面，所述非支承壁侧倾斜面倾斜，以随着与所述非支承壁的接近，使之与所述喷嘴叶片的负压面的距离减小，所述非支承壁侧直线状部形成在所述非支承壁侧倾斜面与所述非支承壁侧的所述端面的边界位置。
根据上述(5)所述的可变容量型涡轮增压器，因为在非支承壁侧倾斜面与非支承壁侧的端面的边界位置形成有非支承壁侧直线状部，所以，在喷嘴叶片因流体力而倾斜时，能够均匀地减小喷嘴叶片的支承壁侧的端面与支承壁的间隙。由此，能够抑制在喷嘴叶片的支承壁侧的端面与支承壁之间流动的间隙流，降低因间隙流而产生的损失。特别是能够提高喷嘴叶片的开度较小时的涡轮性能。另外，因为能够确保喷嘴叶片未倾斜时喷嘴叶片的支承壁侧的端面与支承壁的间隙，所以，能够抑制喷嘴叶片发生阻滞。
(6)在几个实施方式中，基于上述(1)至(5)中任一项所述的可变容量型涡轮增压器，所述喷嘴叶片的所述支承壁侧的端面之中负压面侧的缘部具有形成为直线状的支承壁侧直线状部。
根据上述(6)所述的可变容量型涡轮增压器，因为喷嘴叶片的支承壁侧的端面之中负压面侧的缘部具有形成为直线状的支承壁侧直线状部，所以，在喷嘴叶片因流体力而倾斜时，能够均匀地减小喷嘴叶片的支承壁侧的端面与支承壁的间隙。由此，能够抑制在喷嘴叶片的支承壁侧的端面与支承壁之间流动的间隙流，降低因间隙流而产生的损失。特别是能够提高喷嘴叶片的开度较小时的涡轮性能。另外，因为能够确保喷嘴叶片未倾斜时喷嘴叶片的支承壁侧的端面与支承壁的间隙，所以，能够抑制喷嘴叶片发生阻滞。
(7)在几个实施方式中，基于上述(6)所述的可变容量型涡轮增压器，所述支承壁侧直线状部与所述非支承壁侧直线状部平行地形成。
根据上述(7)所述，针对平行地形成的支承壁与非支承壁，能够均匀地减小喷嘴叶片的非支承壁侧的端面与非支承壁18的间隙、以及喷嘴叶片的支承壁侧的端面与支承壁的间隙双方。由此，能够有效地抑制在喷嘴叶片的非支承壁侧的端面与非支承壁之间流动的间隙流、以及在喷嘴叶片的支承壁侧的端面与支承壁之间流动的间隙流双方，有效地降低因间隙流而产生的损失。
(8)在几个实施方式中，基于上述(6)或(7)所述的可变容量型涡轮增压器，所述支承壁侧直线状部在包括与所述喷嘴叶片的后缘的弦向距离为所述喷嘴叶片的弦长的1/4的位置在内的范围内形成。
根据上述(8)所述的可变容量型涡轮增压器，因为在包括翼片厚度较小、间隙流容易成为问题的后缘侧在内的范围内形成有支承壁侧直线状部，所以，能够有效地抑制喷嘴叶片的支承壁侧的端面与支承壁之间的间隙流。
(9)在几个实施方式中，基于上述(6)至(8)中任一项所述的可变容量型涡轮增压器，所述支承壁侧直线状部的长度为所述喷嘴叶片的弦长的一半以上。
根据上述(9)所述的可变容量型涡轮增压器，因为在负压面侧的缘部之中弦向的大部分设有支承壁侧直线状部，所以，能够有效地抑制喷嘴叶片的支承壁侧的端面与支承壁之间的间隙流。
(10)在几个实施方式中，基于上述(6)至(9)中任一项所述的可变容量型涡轮增压器，所述非支承壁侧直线状部比所述支承壁侧直线状部长。
根据上述(10)所述的可变容量型涡轮增压器，在喷嘴叶片倾斜时，提高在间隙流容易成为问题的非支承壁侧均匀地减小间隙的效果，由此而能够以简单的结构有效地降低因间隙流而产生的损失。
(11)在几个实施方式中，基于上述(6)至(10)中任一项所述的可变容量型涡轮增压器，所述喷嘴叶片的所述支承壁侧的端部包括向所述喷嘴叶片的负压面侧突出的支承壁侧肋状部，所述支承壁侧直线状部形成于所述支承壁侧肋状部。
根据上述(11)所述的可变容量型涡轮增压器，通过设置支承壁侧肋状部，以形成支承壁侧直线状部，喷嘴叶片在翼片高度方向的中央位置的翼片轮廓能够维持空气动力性能良好的形状，并能够通过设置支承壁侧直线状部获得减小间隙流的效果。
(12)在几个实施方式中，基于上述(6)至(10)所述的可变容量型涡轮增压器，所述喷嘴叶片的所述支承壁侧的端部包括连接所述喷嘴叶片的所述支承壁侧的端面与所述压力面的支承壁侧倾斜面，所述支承壁侧倾斜面倾斜，以随着与所述支承壁的接近，使之与所述喷嘴叶片的压力面的距离减小，所述支承壁侧直线状部形成在所述支承壁侧倾斜面与所述支承壁侧的所述端面的边界位置。
根据上述(12)所述的可变容量型涡轮增压器，因为在支承壁侧倾斜面与支承壁侧的端面的边界位置形成有支承壁侧直线状部，所以，在喷嘴叶片因流体力而倾斜时，能够均匀地减小喷嘴叶片的支承壁侧的端面与支承壁的间隙。由此，能够抑制在喷嘴叶片的支承壁侧的端面与支承壁之间流动的间隙流，降低因间隙流而产生的损失。特别是能够提高喷嘴叶片的开度较小时的涡轮性能。另外，因为能够确保喷嘴叶片未倾斜时喷嘴叶片的支承壁侧的端面与支承壁的间隙，所以，能够抑制喷嘴叶片发生阻滞。
发明的效果
根据本发明的至少一个实施方式，能够提供一种可变容量型涡轮增压器，其能够抑制喷嘴叶片倾斜时的间隙流。
附图说明
图1是沿本发明的一个实施方式的可变容量型涡轮增压器100的旋转轴线的剖视概况图。
图2是一个实施方式的喷嘴叶片14(14A)的立体概况图。
图3是表示在喷嘴叶片14(14A)的翼片高度方向的中央位置的翼片轮廓36的图。
图4是表示喷嘴叶片14(14A)的非支承壁18侧的端面38的形状的图。
图5是表示喷嘴叶片14(14A)的支承壁16侧的端面54的形状的图。
图6表示图3的A-A线剖面，是表示喷嘴叶片14(14A)未因流体力而倾斜的状态的图。
图7表示图3的B-B线剖面，是表示喷嘴叶片14(14A)未因流体力而倾斜的状态的图。
图8表示图3的A-A线剖面，是表示喷嘴叶片14(14A)因流体力而倾斜的状态的图。
图9表示图3的B-B线剖面，是表示喷嘴叶片14(14A)因流体力而倾斜的状态的图。
图10是一个实施方式的喷嘴叶片14(14B)的立体概况图。
图11是表示喷嘴叶片14(14B)在翼片高度方向的中央位置的翼片轮廓36的图。
图12是表示喷嘴叶片14(14B)的非支承壁18侧的端面38的形状的图。
图13是表示喷嘴叶片14(14B)的支承壁16侧的端面54的形状的图。
图14表示图11的A-A线剖面，是表示喷嘴叶片14(14B)未因流体力而倾斜的状态的图。
图15表示图11的B-B线剖面，是表示喷嘴叶片14(14B)未因流体力而倾斜的状态的图。
图16表示图11的A-A线剖面，是表示喷嘴叶片14(14B)因流体力而倾斜的状态的图。
图17表示图11的B-B线剖面，是表示喷嘴叶片14(14B)因流体力而倾斜的状态的图。
图18是用来说明支承壁侧倾斜面68的图。
图19是一个实施方式的喷嘴叶片14(14C)的立体概况图。
图20是表示喷嘴叶片14(14C)在翼片高度方向的中央位置的翼片轮廓36的图。
图21是用来说明间隙流的图。
具体实施方式
下面，参照附图，针对本发明的几个实施方式进行说明。但是，作为实施方式而记载的或附图所示的结构部件的尺寸、材质、形状、及其相对的配置等不是将本发明的范围限制于此的主旨，只是单纯的说明例。
例如，表示“某方向”、“沿某方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或“同轴”等相对或绝对配置的表达，不只是表示严格意义上那样的配置，也表示以公差、或得到相同功能程度的角度及距离进行相对位移的状态。
例如，表示“一样”、“相同”以及“均匀”等的事物为相同状态的表达不只表示严格意义上相同的状态，也表示公差、或可得到相同功能程度的差别存在的状态。
例如，表示四边形状或圆筒形状等形状的表达，不只表示几何学方面严格意义上的四边形状或圆筒形状等形状，也表示在可获得相同效果的范围内、包括凹凸部或倒角部等在内的形状。
另一方面，“配置”、“配备”、“具备”、“包括”或“具有”一个构成主要部件这样的表达不是排除其他构成主要部件存在的排他性表达。
图1是沿本发明的一个实施方式的可变容量型涡轮增压器100的旋转轴线的剖视概况图。
可变容量型涡轮增压器100具有：涡轮转子2，其与未图示的压缩机同轴进行设置；涡轮壳体6，其收纳涡轮转子2，在涡轮转子2的外周侧形成涡旋流路4；轴承壳体10，其收纳可旋转地支承涡轮转子2的轴承8，与涡轮壳体6连结；可变喷嘴机构12，其设置于涡轮壳体6与轴承壳体10之间，用来调整排气从涡旋流路4向涡轮转子2的流动。
在下面，在未特别说明的情况下，将涡轮转子2的轴向简单称为“轴向”，将涡轮转子2的径向简单称为“径向”，将涡轮转子2的周向简单称为“周向”。
可变喷嘴机构12具有：多个喷嘴叶片14、支承壁16(喷嘴底座)、非支承壁18(喷嘴板)、多个杠杆板20、驱动环22、多个喷嘴支架24。
多个喷嘴叶片14在周向上隔着间隔设置在用来从涡旋流路4向涡轮转子2引导排气的排气流路26。
支承壁16是在涡轮转子2的外周侧设置的环状板部件，形成排气流路26之中轴向一侧(在图示的方式中为轴承壳体10侧)的流路壁28。在支承壁16设有多个支承孔30(贯通孔)，其用来分别可转动地悬臂支承多个喷嘴叶片14的轴部15。
非支承壁18是在涡轮转子2的外周侧与支承壁16对置而设置的环状板。非支承壁18形成排气流路26之中轴向另一侧(在图示的方式中为与轴承壳体10相反的一侧)的流路壁32，未支承各个喷嘴叶片14。另外，非支承壁18在流路壁32的下游侧形成与涡轮转子2的叶片的尖端侧端经由间隙而对置的罩壁34。支承壁16与非支承壁18由多个喷嘴支架24连结。
在涡轮转子2的背面与轴承壳体10之间设有背板23，以使从排气流路26向涡轮转子2流动的排气不会通过支承壁16的内周侧向支承壁16的背侧(与排气流路26相反的一侧)泄漏。背板23在轴向的一端侧与支承壁16抵接、在轴向的另一端侧与轴承壳体10抵接而设置。
在上述可变喷嘴机构12中，利用从未图示的促动器传递的驱动力，旋转驱动驱动环22。当驱动环22转动，则与驱动环22卡合的杠杆板20使喷嘴叶片14的轴部15转动，其结果是，喷嘴叶片14转动，该喷嘴叶片14的翼角发生变化，调整排气从涡旋流路4向涡轮转子2的流动。
图2是一个实施方式的喷嘴叶片14(14A)的立体概况图。图3是表示喷嘴叶片14(14A)在翼片高度方向的中央位置的翼片轮廓36的图。图4是表示喷嘴叶片14(14A)的非支承壁18侧的端面38的形状的图。图5是表示喷嘴叶片14(14A)的支承壁16侧的端面54的形状的图。需要说明的是，在图2及图5中，为方便起见，省略了喷嘴叶片14的轴部15的表示。图6表示图3的A-A线剖面，是表示喷嘴叶片14(14A)未因流体力而倾斜的状态的图。图7表示图3的B-B线剖面，是表示喷嘴叶片14(14A)未因流体力而倾斜的状态的图。图8表示图3的A-A线剖面，是表示喷嘴叶片14(14A)因流体力而倾斜的状态的图。图9表示图3的B-B线剖面，是表示喷嘴叶片14(14A)因流体力而倾斜的状态的图。
在一个实施方式中，例如如图2、图4、图6及图7所示，喷嘴叶片14(14A)的非支承壁18侧的端面38之中压力面42侧的缘部44具有形成为直线状的非支承壁侧直线状部46。
根据上述结构，因为喷嘴叶片14(14A)的非支承壁18侧的端面38之中压力面42侧的缘部44具有形成为直线状的非支承壁侧直线状部46，所以，当喷嘴叶片14因流体力而倾斜时(参照图8及图9)，遍及非支承壁侧直线状部46的全长，能够均匀地减小喷嘴叶片14的非支承壁18侧的端面38与非支承壁18的间隙。由此，能够抑制在喷嘴叶片14的非支承壁18侧的端面38与非支承壁18之间流动的间隙流，降低因间隙流而产生的损失。特别是能够提高喷嘴叶片14的开度较小时的涡轮性能。另外，如图6及图7所示，因为能够确保喷嘴叶片14未倾斜时喷嘴叶片14的非支承壁18侧的端面38与非支承壁18的间隙，所以，能够抑制喷嘴叶片14发生阻滞。
在一个实施方式中，例如如图4所示，非支承壁侧直线状部46在包括压力面42侧的缘部44之中、与喷嘴叶片14的后缘48的弦向距离x为喷嘴叶片14的弦长C的1/4的位置P在内的范围内形成。在图示的例示的方式中，非支承壁侧直线状部46遍及压力面42侧的缘部44的整体而形成。
根据上述结构，因为在包括翼片厚度较小、间隙流容易成为问题的后缘48侧在内的范围内形成有非支承壁侧直线状部46，所以，能够有效地抑制喷嘴叶片14的非支承壁18侧的端面38与非支承壁18之间的间隙流。
在一个实施方式中，例如如图4所示，非支承壁侧直线状部46的长度L为喷嘴叶片14的弦长C(叶片长度)的一半以上。在图示的例示的方式中，长度L与弦长C相等。
根据上述结构，因为在压力面42侧的缘部44之中弦向的大部分设有非支承壁侧直线状部46，所以，能够有效地抑制喷嘴叶片14的非支承壁18侧的端面38与非支承壁18之间的间隙流。
在一个实施方式中，例如如图2、图6及图7所示，喷嘴叶片14的非支承壁18侧的端部50包括向喷嘴叶片14的压力面42侧突出的非支承壁侧肋状部52，非支承壁侧直线状部46形成于非支承壁侧肋状部52的前端。
根据上述结构，通过设置非支承壁侧肋状部52，以形成非支承壁侧直线状部46，如图3所示，喷嘴叶片14在翼片高度方向的中央位置的翼片轮廓能够维持空气动力性能良好的形状，并且能够通过非支承壁侧直线状部46获得减小间隙流的效果。
在一个实施方式中，例如如图2及图3所示，非支承壁侧肋状部52突出而设置，以在喷嘴叶片14的旋转轴线方向观察时，使非支承壁侧直线状部46在向喷嘴叶片14的压力面42的切线上延伸。
根据上述结构，不过度增大非支承壁侧肋状部52，而以简单的结构，能够通过非支承壁侧直线状部46获得减小间隙流的效果。
在一个实施方式中，例如如图2、图5～图7所示，喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54之中负压面56侧的缘部58具有形成为直线状的支承壁侧直线状部60。
根据上述结构，因为喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54之中负压面56侧的缘部58形成为直线状，所以，如图8及图9所示，在喷嘴叶片14因流体力而倾斜时，能够均匀地减小喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54与支承壁16的间隙。由此，能够抑制在喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54与支承壁16之间流动的间隙流，降低因间隙流而产生的损失。特别是能够提高喷嘴叶片14的开度较小时的涡轮性能。另外，如图6及图7所示，因为能够确保喷嘴叶片14未倾斜时喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54与支承壁16的间隙，所以，能够抑制喷嘴叶片14发生阻滞。
需要说明的是，在图8及图9所示的例示的方式中，构成为，当喷嘴叶片14因流体力而倾斜时，在非支承壁侧直线状部46与非支承壁18抵接之前，使支承壁侧直线状部60与支承壁16抵接。因此，利用喷嘴叶片14的转动中心与支承壁侧直线状部60的距离，能够设定喷嘴叶片14整体伴随喷嘴叶片14的倾斜的轴向移动量。另外，利用喷嘴叶片14的转动中心与非支承壁侧直线状部46的距离，能够设定喷嘴叶片14倾斜状态下的喷嘴叶片14的非支承壁18侧的端面54与非支承壁18的间隙量。
在一个实施方式中，例如如图2所示，支承壁侧直线状部60与非支承壁侧直线状部46平行地形成。
根据上述结构，例如如图8及图9所示，针对平行地形成的支承壁16与非支承壁18，能够均匀地减小喷嘴叶片14的非支承壁18侧的端面38与非支承壁18的间隙、以及喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54与支承壁16的间隙双方。由此，能够有效地抑制在喷嘴叶片14的非支承壁18侧的端面38与非支承壁18之间流动的间隙流、以及在喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54与支承壁16之间流动的间隙流双方，有效地降低因间隙流而产生的损失。
在一个实施方式中，例如如图5所示，支承壁侧直线状部60在包括与喷嘴叶片14的后缘48的弦向距离x为喷嘴叶片14的弦长C的1/4的位置P在内的范围内形成。
根据上述结构，因为在翼片厚度较小、间隙流容易成为问题的后缘48侧形成有支承壁侧直线状部60，所以，能够有效地抑制在喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54与支承壁16之间的间隙流。
在一个实施方式中，例如在图5中，支承壁侧直线状部60的长度M为喷嘴叶片14的弦长C(叶片长度)的一半以上。在图示的例示的方式中，满足0.8C＜M＜C。
根据上述结构，因为在负压面56侧的缘部58之中弦向的大部分设有支承壁侧直线状部60，所以，能够有效地抑制喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54与支承壁16之间的间隙流。
在一个实施方式中，例如在图4及图5中，非支承壁侧直线状部46的长度L大于支承壁侧直线状部60的长度M。
根据上述结构，在喷嘴叶片14倾斜时，提高在间隙流容易成为问题的非支承壁18侧均匀地减小间隙的效果，由此而能够以简单的结构有效地降低因间隙流而产生的损失。
在一个实施方式中，例如如图2所示，喷嘴叶片14的支承壁16侧的端部62包括向喷嘴叶片14的负压面56侧突出的支承壁侧肋状部64，支承壁侧直线状部60形成于支承壁侧肋状部64的前端。
根据上述结构，通过设置支承壁侧肋状部64，以形成支承壁侧直线状部60，如图3所示，喷嘴叶片14在翼片高度方向的中央位置的翼片轮廓能够维持空气动力性能良好的形状，并且能够通过设有支承壁侧直线状部60而获得减小间隙流的效果。
在一个实施方式中，例如如图2及图3所示，支承壁侧肋状部64突出设置，以在喷嘴叶片14的旋转轴线方向观察时，使支承壁侧直线状部60在向喷嘴叶片14的负压面56的切线上延伸。
根据上述结构，不过度增大支承壁侧肋状部64，而以简单的结构，能够通过支承壁侧直线状部60获得减小间隙流的效果。
图10是一个实施方式的喷嘴叶片14(14B)的立体概况图。图11是表示喷嘴叶片14(14B)在翼片高度方向的中央位置的翼片轮廓36的图。图12是表示喷嘴叶片14(14B)的非支承壁18侧的端面38的形状的图。图13是表示喷嘴叶片14(14B)的支承壁16侧的端面54的形状的图。图14表示图11的A-A线剖面，是表示喷嘴叶片14(14B)未因流体力而倾斜的状态的图。图15表示图11的B-B线剖面，是表示喷嘴叶片14(14B)未因流体力而倾斜的状态的图。图16表示图11的A-A线剖面，是表示喷嘴叶片14(14B)因流体力而倾斜的状态的图。图17表示图11的B-B线剖面，是表示喷嘴叶片14(14B)因流体力而倾斜的状态的图。
在一个实施方式中，例如如图10及图15所示，喷嘴叶片14的非支承壁18侧的端部50包括连接喷嘴叶片14的非支承壁18侧的端面38与压力面42的非支承壁侧倾斜面66，非支承壁侧倾斜面66倾斜，以随着与非支承壁18的接近，使之与喷嘴叶片14的负压面56的距离减小，非支承壁侧直线状部46形成在非支承壁侧倾斜面66与非支承壁18侧的端面38的边界位置。在图示的例示的方式中，非支承壁侧倾斜面66为平面。
即使在上述结构中，也因为在非支承壁侧倾斜面66与非支承壁18侧的端面38的边界位置形成有非支承壁侧直线状部46，所以，如图16及图17所示，当喷嘴叶片14因流体力而倾斜时，能够均匀地减小喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54与支承壁16的间隙。由此，能够抑制在喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54与支承壁16之间流动的间隙流，降低因间隙流而产生的损失。特别是能够提高喷嘴叶片14的开度较小时的涡轮性能。另外，如图16及图17所示，因为能够确保喷嘴叶片14未倾斜时喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54与支承壁16的间隙，所以，能够抑制喷嘴叶片14发生阻滞。
在一个实施方式中，例如如图12所示，非支承壁侧直线状部46在包括压力面42侧的缘部44之中、与喷嘴叶片14的后缘48的弦向距离x为喷嘴叶片14的弦长C的1/4的位置P在内的范围内形成。在图示的例示的方式中，非支承壁侧直线状部46遍及压力面42侧的缘部44整体而形成。
根据上述结构，与针对图4的上述说明相同，能够在后缘48侧有效地抑制喷嘴叶片14的非支承壁18侧的端面38与非支承壁18之间的间隙流。
在一个实施方式中，例如如图12所示，非支承壁侧直线状部46的长度L为喷嘴叶片14的弦长C(叶片长度)的一半以上。在图示的例示的方式中，满足0.8C＜L＜C。
根据上述结构，因为在压力面42侧的缘部44之中弦向的大部分设有非支承壁侧直线状部46，所以，能够有效地抑制喷嘴叶片14的非支承壁18侧的端面38与非支承壁18之间的间隙流。
在一个实施方式中，例如如图10、图13～图15所示，喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54之中负压面56侧的缘部58具有形成为直线状的支承壁侧直线状部60。
根据上述结构，因为喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54之中负压面56侧的缘部58形成为直线状，所以，如图16及图17所示，当喷嘴叶片14因流体力而倾斜时，能够均匀地减小喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54与支承壁16的间隙。由此，能够抑制在喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54与支承壁16之间流动的间隙流，降低因间隙流而产生的损失。特别是能够提高喷嘴叶片14的开度较小时的涡轮性能。另外，如图14及图15所示，因为能够确保喷嘴叶片14未倾斜时喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54与支承壁16的间隙，所以，能够抑制喷嘴叶片14发生阻滞。
在一个实施方式中，例如在图10中，支承壁侧直线状部60与非支承壁侧直线状部46平行地形成。
根据上述结构，如图16及图17所示，当喷嘴叶片14倾斜时，针对平行地形成的支承壁16与非支承壁18，能够均匀地减小喷嘴叶片14的非支承壁18侧的端面38与非支承壁18的间隙、以及喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54与支承壁16的间隙双方。由此，能够有效地抑制在喷嘴叶片14的非支承壁18侧的端面38与非支承壁18之间流动的间隙流、以及在喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54与支承壁16之间流动的间隙流双方，有效地降低因间隙流而产生的损失。
在一个实施方式中，例如如图13所示，支承壁侧直线状部60在包括与喷嘴叶片14的后缘48的弦向距离x为喷嘴叶片14的弦长C的1/4的位置P在内的范围内形成。
根据上述结构，与针对图5的上述说明相同，能够在后缘48侧有效地抑制喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54与支承壁16之间的间隙流。
在一个实施方式中，例如在图13中，支承壁侧直线状部60的长度M为喷嘴叶片14的弦长C(叶片长度)的一半以上。
根据上述结构，因为在负压面56侧的缘部58之中弦向的大部分设有支承壁侧直线状部60，所以，能够有效地抑制喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54与支承壁16之间的间隙流。
在一个实施方式中，例如在图12及图13中，非支承壁侧直线状部46的长度L大于支承壁侧直线状部60的长度M。
根据上述结构，在喷嘴叶片14倾斜时，提高在间隙流容易成为问题的非支承壁18侧均匀地减小间隙的效果，由此而能够以简单的结构有效地降低因间隙流而产生的损失。
在一个实施方式中，例如如图10、图14及图15所示，喷嘴叶片14的支承壁16侧的端部62包括向喷嘴叶片14的负压面56侧突出的支承壁侧肋状部64，支承壁侧直线状部60形成在支承壁侧肋状部64的前端。
根据上述结构，通过设置支承壁侧肋状部64，以形成支承壁侧直线状部60，如图11所示，喷嘴叶片14在翼片高度方向的中央位置的翼片轮廓能够维持空气动力性能良好的形状，并且能够通过设置支承壁侧直线状部60而获得减小间隙流的效果。
本发明不限于上述实施方式，也包括在上述实施方式中增加了变形的方式、以及适当组合上述方式的方式。
例如，在图15等中，虽然表示了喷嘴叶片14具有非支承壁侧倾斜面66的例子，但在一个实施方式中，如图18所示，喷嘴叶片14也可以具有支承壁侧倾斜面68。在图18所示的方式中，喷嘴叶片14的支承壁16侧的端部62包括连接喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54与负压面56的支承壁侧倾斜面68，支承壁侧倾斜面68倾斜，以随着与支承壁16的接近而使之与喷嘴叶片14的压力面42的距离减小。另外，支承壁侧直线状部60形成在支承壁侧倾斜面68与支承壁16侧的端面54的边界位置。
即使在上述结构中，当喷嘴叶片14因流体力而倾斜时，也能够均匀地减小喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54与支承壁16的间隙。由此，能够抑制在喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54与支承壁16之间流动的间隙流，降低因间隙流而产生的损失。特别是能够提高喷嘴叶片14的开度较小时的涡轮性能。另外，因为能够确保喷嘴叶片14未倾斜时喷嘴叶片14的支承壁16侧的端面54与支承壁16的间隙，所以，能够抑制喷嘴叶片14发生阻滞。但是，与图示的方式相比，从抑制喷嘴叶片14倾斜本身的角度出发，更希望如图所示设置支承壁侧肋状部。
另外，在图2及图3等所示的例示的方式中，非支承壁侧肋状部52突出设置，以在喷嘴叶片14的旋转轴线方向观察时，使非支承壁侧直线状部46在向喷嘴叶片14的压力面42的切线上延伸。然而，本发明不限于此，例如如图19及图20所示，也可以突出设置非支承壁侧肋状部52，以在喷嘴叶片14的旋转轴线方向观察时，使非支承壁侧直线状部46在与喷嘴叶片14的压力面42分离的直线上延伸。
另外，在图2及图3等所示的例示的方式中，突出设置了支承壁侧肋状部64，以在喷嘴叶片14的旋转轴线方向观察时，使支承壁侧直线状部60在向喷嘴叶片14的负压面56的切线上延伸。然而，本发明不限于此，例如如图19及图20所示，也可以突出设置支承壁侧肋状部64，以在喷嘴叶片14的旋转轴线方向观察时，使支承壁侧直线状部60在与喷嘴叶片14的负压面56分离的直线上延伸。
另外，在上述各方式中，喷嘴叶片14悬臂支承在排气流路26之中轴向的轴承壳体10侧的流路壁28。然而，本发明不限于此，喷嘴叶片14也可以悬臂支承在排气流路26之中、轴向上与轴承壳体10相反一侧的流路壁32。即，可转动地悬臂支承喷嘴叶片的支承壁也可以为排气流路之中轴向上与轴承壳体相反一侧的流路壁。
附图标记说明
2涡轮转子；4涡旋流路；6涡轮壳体；8轴承；10轴承壳体；12可变喷嘴机构；14喷嘴叶片；15轴部；16支承壁；18非支承壁；20杠杆板；22驱动环；23背板；24喷嘴支架；26排气流路；28流路壁；30支承孔；32流路壁；34罩壁；36翼片轮廓；38端面；42压力面；44缘部；46非支承壁侧直线状部；48后缘；50端部；52非支承壁侧肋状部；54端面；56负压面；58缘部；60支承壁侧直线状部；62端部；64支承壁侧肋状部；66非支承壁侧倾斜面；68支承壁侧倾斜面；100可变容量型涡轮增压器；C弦长；P位置；x弦向距离。

Claims (11)

1.一种可变容量型涡轮增压器，具有：涡轮转子、以及用来调整排气从形成于所述涡轮转子的外周侧的涡旋流路向所述涡轮转子的流动的可变喷嘴机构，其特征在于，
所述可变喷嘴机构包括：
喷嘴叶片，其设置在用来从所述涡旋流路向所述涡轮转子引导所述排气的排气流路；
支承壁，其形成所述排气流路之中所述涡轮转子的轴向的一侧的流路壁，并且可转动地悬臂支承所述喷嘴叶片；
非支承壁，其形成所述排气流路之中所述轴向的另一侧的流路壁；
所述喷嘴叶片的所述非支承壁侧的端面之中压力面侧的缘部具有形成为直线状的非支承壁侧直线状部，
所述喷嘴叶片的所述非支承壁侧的端部包括连接所述喷嘴叶片的所述非支承壁侧的端面与所述压力面的非支承壁侧倾斜面，
所述非支承壁侧倾斜面倾斜，以随着与所述非支承壁的接近而使之与所述喷嘴叶片的负压面的距离减小，
所述非支承壁侧直线状部形成在所述非支承壁侧倾斜面与所述非支承壁侧的所述端面的边界位置。
2.如权利要求1所述的可变容量型涡轮增压器，其特征在于，
所述非支承壁侧直线状部在包括所述压力面侧的所述缘部之中、与所述喷嘴叶片的后缘的弦向距离为所述喷嘴叶片的弦长的1/4的位置在内的范围内形成。
3.如权利要求1或2所述的可变容量型涡轮增压器，其特征在于，
所述非支承壁侧直线状部的长度为所述喷嘴叶片的弦长的一半以上。
4.如权利要求1或2所述的可变容量型涡轮增压器，其特征在于，
所述喷嘴叶片的所述支承壁侧的端面之中负压面侧的缘部具有形成为直线状的支承壁侧直线状部。
5.如权利要求4所述的可变容量型涡轮增压器，其特征在于，
所述支承壁侧直线状部与所述非支承壁侧直线状部平行地形成。
6.如权利要求4所述的可变容量型涡轮增压器，其特征在于，
所述支承壁侧直线状部在包括与所述喷嘴叶片的后缘的弦向距离为所述喷嘴叶片的弦长的1/4的位置在内的范围内形成。
7.如权利要求4所述的可变容量型涡轮增压器，其特征在于，
所述支承壁侧直线状部的长度为所述喷嘴叶片的弦长的一半以上。
8.如权利要求4所述的可变容量型涡轮增压器，其特征在于，
所述非支承壁侧直线状部比所述支承壁侧直线状部长。
9.如权利要求4所述的可变容量型涡轮增压器，其特征在于，
所述喷嘴叶片的所述支承壁侧的端部包括向所述喷嘴叶片的负压面侧突出的支承壁侧肋状部，
所述支承壁侧直线状部形成于所述支承壁侧肋状部。
10.如权利要求4所述的可变容量型涡轮增压器，其特征在于，
所述喷嘴叶片构成为，当因流体力而倾斜时，在所述非支承壁侧直线状部与所述非支承壁抵接之前，所述支承壁侧直线状部与所述支承壁抵接。
11.一种可变容量型涡轮增压器，具有：涡轮转子、以及用来调整排气从形成于所述涡轮转子的外周侧的涡旋流路向所述涡轮转子的流动的可变喷嘴机构，其特征在于，
所述可变喷嘴机构包括：
喷嘴叶片，其设置在用来从所述涡旋流路向所述涡轮转子引导所述排气的排气流路；
支承壁，其形成所述排气流路之中所述涡轮转子的轴向的一侧的流路壁，并且可转动地悬臂支承所述喷嘴叶片；
非支承壁，其形成所述排气流路之中所述轴向的另一侧的流路壁；
所述喷嘴叶片的所述非支承壁侧的端面之中压力面侧的缘部具有形成为直线状的非支承壁侧直线状部，
所述喷嘴叶片的所述支承壁侧的端面之中负压面侧的缘部具有形成为直线状的支承壁侧直线状部，
所述喷嘴叶片的所述支承壁侧的端部包括连接所述喷嘴叶片的所述支承壁侧的端面与所述负压面的支承壁侧倾斜面，
所述支承壁侧倾斜面倾斜，以随着与所述支承壁的接近而使之与所述喷嘴叶片的压力面的距离减小，
所述支承壁侧直线状部形成在所述支承壁侧倾斜面与所述支承壁侧的所述端面的边界位置。
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