CN109854309B - 可变喷嘴机构以及具有该可变喷嘴机构的旋转机械 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可变喷嘴机构以及具有该可变喷嘴机构的旋转机械。可变喷嘴机构的喷嘴底座(31)在轴线的方向上与杆体侧对置面(901)对置的对置区域，具有：第一面(61)，其与杆体侧对置面(901)之间的轴线方向上的空隙最小；以及第二面(71)，其与第一面(61)在喷嘴底座31的周向上相邻，与杆体侧对置面(901)之间的轴线方向上的空隙大于第一面(61)与杆体侧对置面(901)之间的轴线方向上的空隙。

Description

可变喷嘴机构以及具有该可变喷嘴机构的旋转机械
技术领域
本发明涉及可变喷嘴机构以及具有该可变喷嘴机构的旋转机械。
背景技术
可变喷嘴机构设置在接受流体的动压而工作的涡轮增压器(可变容量型涡轮增压器)等的旋转机械中，为了控制对工作提供的流体流量而被应用。
例如在涡轮增压器中应用的可变喷嘴机构能够根据发动机的输出变化，使增压压力发生变化。作为用来改变涡轮增压器的增压压力的机构，已知一种机构，其主要利用阀或喷嘴，调节由涡轮机回收的排放气体流所具有的能量，其中，使用可变喷嘴机构的机构具有控制性良好这样的优点。
在上述涡轮增压器中应用的可变喷嘴机构因为由同时驱动多枚喷嘴翼片的可动部构成，所以，容易产生磨损及粘滞的问题。虽然上述问题可以通过利用耐磨损性良好的原材料进行制造来解决，但从制造成本的角度出发，希望通过结构上的改良来解决。作为上述可变喷嘴机构的一个例子，例如，已知具有专利文献1所述的结构的机构。
专利文献1：美国专利申请公开第2015/0132111号说明书
发明内容
可是，上述喷嘴配件在喷嘴大范围打开时特别被磨损。在发动机以高旋转数进行运转的情况下进行上述运行，随着发动机旋转数的增大，强烈的振动与高温的排放气体成为磨损的原因。
然而，在上述专利文献1所述的压缩机的可变喷嘴机构中，在以恒定且较大开度运行时机构的磨损这一方面上，耐磨损性可能不足。
本发明提供一种可变喷嘴机构以及具有该可变喷嘴机构的旋转机械，其抑制成本，并且耐磨损性更优。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的一个方式的可变喷嘴机构具有：第一环状部件；多个喷嘴叶片，其构成为，与所述第一环状部件对置而设置，配置在用来从在涡轮机转子的外周侧形成的涡旋流路向所述涡轮机转子引导工作流体的环状流体流路内且可相对于所述第一环状部件进行转动，并且可调节所述流体流路的流路面积；多个叶片轴，其在贯通所述第一环状部件的支承孔中插通，逐个支承各所述喷嘴叶片；多个杆体，其配置在所述流体流路外，从各所述叶片轴向所述第一环状部件的径向外侧延伸；第二环状部件，其围绕所述第一环状部件的中心轴，相对于该第一环状部件可旋转地设置并支承所述多个杆体，使所述喷嘴叶片与所述杆体一起相对于所述第一环状部件旋转。各所述杆体具有在所述中心轴的方向上与所述第一环状部件对置的杆体侧对置面，所述第一环状部件在所述中心轴的方向上与所述杆体侧对置面对置的对置区域，具有：第一面，其与所述杆体侧对置面之间的所述中心轴的方向上的空隙最小；以及第二面，其在所述第一环状部件的周向上与该第一面相邻，与所述杆体侧对置面之间的所述中心轴的方向上的空隙大于所述第一面与所述杆体侧对置面之间的所述中心轴的方向上的空隙。
根据该结构，当将多个喷嘴叶片在使流体流路的流路面积最大的位置、即开度全开的位置进行配置时，利用第一面，能够使第一环状部件与杆体侧对置面的空隙最小。由此，能够将喷嘴叶片由于接受流体的作用力而产生、并通过叶片轴传递的振动至少在开度全开的位置上控制在上述第一面。作为结果，在特别容易磨损的情况、即以最大开度运行时，通过减少第二环状部件支承杆体的部分的滑动量，能够抑制第二环状部件与杆体之间的磨损。此外，利用与第一面相邻的第二面，能够增大杆体侧对置面与第一环状部件的空隙，所以，能够至少在开度全开以外的其它位置上降低第一环状部件与杆体之间的粘附的风险。
另外，在上述可变喷嘴机构中，所述第一面与所述第二面可以在所述周向上交替排列而配置，形成环状。
根据上述结构，在与杆体侧对置面对置的第一环状部件上的对置区域，通过更简单的工序，能够对用来减小第一环状部件与杆体侧对置面之间的空隙的区域进行加工。
另外，在上述的可变喷嘴机构中，可以在所述第一环状部件的所述对置区域设有在所述中心轴的方向上凹陷的凹部，在所述凹部的内表面设置所述第二面。
根据上述结构，能够不必增加新部件，只通过在第一环状部件设置槽的加工，在第一环状部件设置第二面。其结果是，能够在没有凹部的位置上，在第一环状部件容易地设置第一面，能够至少在开度全开的位置上减小第一环状部件与杆体侧对置面之间的空隙。
另外，在上述的可变喷嘴机构中，可以在所述第一环状部件的所述对置区域，设置在所述中心轴的方向上突出、且与所述第一环状部件分体或一体的凸部，在所述凸部的表面设置所述第一面。
根据该结构，因为可以将设有第一面的凸部作为与第一环状部件分体的配件进行制造，所以，在该情况下，即使在凸部的磨损有所发展的情况下，也能够通过只更换该凸部，来恢复性能。
另外，在上述的可变喷嘴机构中，所述杆体此外具有卡合部，其在所述径向的外侧的端部，与所述第二环状部件卡合并被支承，所述杆体侧对置面可以设置于所述卡合部。
根据该结构，能够有效地抑制杆体之中振动的振幅最大的位置即卡合部的振动。
另外，在上述的可变喷嘴机构中，所述杆体此外具有：在所述径向的外侧的端部与所述第二环状部件卡合并被支承的卡合部、以及在所述径向的内侧的端部固定所述叶片轴的固定部，所述杆体侧对置面可以设置在所述卡合部与所述固定部之间。
根据该结构，因为与卡合部相比，将杆体侧对置面设置在杆体的径向内侧，所以，相对地减小为了抑制通过叶片轴传递的振动而设置的第一面的加工区域(设置面积)。因此，只通过相对更小的区域的加工，能够得到耐磨损的效果。
另外，在上述的可变喷嘴机构中，可以使所述第一面沿所述杆体侧对置面进行设置，使所述第二面随着朝向所述喷嘴叶片的开度增大的方向即所述第二环状部件的旋转方向的前方，逐渐接近所述杆体侧对置面并与所述第一面连接。
根据该结构，因为能够使第一面与第二面连续地连接，所以，杆体侧对置面不会卡在第一环状部件，能够使机构更平稳地工作。
本发明的一个方式的旋转机械具有上述的可变喷嘴机构。
发明的效果
根据本发明的可变喷嘴机构以及具有该可变喷嘴机构的旋转机械，能够抑制成本，并且进一步提高耐磨损性。
附图说明
图1是具有本发明第一实施方式的可变喷嘴机构的涡轮增压器的纵向剖视图。
图2是本发明第一实施方式的可变喷嘴机构的俯视图。
图3是本发明第一实施方式的可变喷嘴机构的图2的A-A的剖视图。
图4是本发明第一实施方式的可变喷嘴机构的图2的B-B的剖视图。
图5是本发明第一实施方式的喷嘴底座的俯视图。
图6是本发明第二实施方式的可变喷嘴机构的、相当于图2的A-A的剖视图的图。
图7是本发明第三实施方式的可变喷嘴机构的、相当于图2的A-A的剖视图的图。
图8是具有本发明第四实施方式的可变喷嘴机构的涡轮增压器的纵向剖视图。
附图标记说明
1，2，3涡轮增压器(旋转机械)；4，4X涡轮机部；5压缩机部；6，6X轴部；8，8X排放气体出口部；9，9X叶片部；10操作部；11，12，13，11X可变喷嘴机构；14，14X涡轮机壳体；14A涡轮机壳体第一隔壁；14B涡轮机壳体第二隔壁；15压缩机壳体；16，16X轴承箱；17，17X涡管；18，18X排放气体出口；24，24X涡轮机转子；25压缩机叶轮；26，26X涡轮轴；31，32，33，31X喷嘴底座(第一环状部件)；40，40X驱动环(第二环状部件)；41，41X支承孔；42销；43卡合部；44凹部；45固定部；61，62，63第一面；71，72，73第二面；91叶片轴；92喷嘴叶片；93杆体；110促动器；111促动器杆；112，112X变换机构；131，132，133第一盘面；141第二盘面；151凹部；151A斜坡部；152，153凸部；901，903杆体侧对置面；F排放气体流；O1轴线；S空间。
具体实施方式
(第一实施方式)
下面，参照附图，针对本发明第一实施方式的可变喷嘴机构11以及具有该可变喷嘴机构11的旋转机械即可变容量型涡轮增压器1(下面简称为涡轮增压器1)详细地进行说明。
首先，针对本发明第一实施方式的涡轮增压器1的结构进行说明。图1是表示具有本实施方式的可变喷嘴机构11的涡轮增压器1的整体结构图。
本实施方式的涡轮增压器1具有：具有涡轮机壳体14以及涡轮机壳体14内的涡轮机转子24的涡轮机部4、具有压缩机壳体15以及压缩机壳体15内的压缩机叶轮25的压缩机部5、具有轴承箱16以及轴承箱16内的涡轮轴26的轴部6、以及对涡轮机部4内的机构进行操作的操作部10。
涡轮轴26可围绕旋转轴心(轴线O1)进行旋转地支承于轴承箱16。在涡轮轴26的两端固定并连接有涡轮机转子24以及压缩机叶轮25，涡轮机转子24与压缩机叶轮25联动，同时且在同方向上旋转。作为一个例子，涡轮机转子24为径向流动型。
涡轮机壳体14覆盖涡轮机转子24的周围而设置，与轴承箱16一体地连接。
同样地，压缩机壳体15也覆盖压缩机叶轮25的周围而设置，在轴承箱16之中与涡轮机壳体14连接的一侧的轴线O1方向的相反一侧与轴承箱16一体地连接。
涡轮机部4除了涡轮机转子24以外，还具有：与涡轮机壳体14一体形成的涡管(スクロール)17、排放气体出口部8、以及此外在涡轮机壳体14的内部设置的可变喷嘴机构11。
涡管17从外周包围涡轮机转子24，在涡轮机转子24的周向上延伸而设置，在构成涡管17的涡轮机壳体14的壁与涡轮机转子24之间形成有规定容积的空间(涡旋流路)S。涡管17具有排放气体(工作流体)的入口(未图示)，将从排放气体入口导入的排放气体向在涡轮机转子24的外周的周向上延伸的空间S引导。由此，涡轮机转子24在周向的整个周，围绕轴线O1进行回旋，并且接受被送入的排放气体流F。
排放气体出口部8在涡轮机壳体14，设置在轴线O1方向上与压缩机叶轮25相反的一侧。排放气体流F从涡轮机转子24的外周侧流入，朝向中心侧，在径向上流动，并且相对于涡轮机转子24进行膨胀做功，之后向轴线O1方向流出，由排放气体出口部8向排放气体出口18引导，向机外送出。
下面，参照图1及图2，针对可变喷嘴机构11的结构进行详细的说明。
可变喷嘴机构11具有：喷嘴底座(第一环状部件)31、驱动环(第二环状部件)40、以及叶片部9。
喷嘴底座31为大致圆盘状，并且形成为在中央部具有圆形开口部的环状。喷嘴底座31将涡轮机壳体14之中作为构成涡管17的部件的一部分的涡轮机壳体第一隔壁14A与构成排放气体出口部8的涡轮机壳体第二隔壁14B双方进行连接而设置。也就是说，排放气体流F的通路(流体流路)构成为，依次连续连接涡管17内壁面、喷嘴底座31的排放气体流F的通路侧的壁面(第二盘面141)、以及排放气体出口部8内壁面。
另外，在喷嘴底座31，从作为与排放气体出口部8连接的盘面的第一盘面131至其背侧的盘面的第二盘面141连续排列并开通有在喷嘴底座31的厚度方向上贯通的多个支承孔41。本实施方式中的该支承孔41作为一个例子，设置有九个支承孔。
驱动环40支承在第一盘面131上，设置在未曝露于排放气体中的空间内。驱动环40为环状的部件，与喷嘴底座31共用中心轴(轴线O1)。此外，驱动环40可相对于喷嘴底座31，围绕中心轴相对地旋转。
叶片部9具有：多个叶片轴91、多个喷嘴叶片92、以及多个杆体93。
叶片轴91逐个插入支承孔41中，由此，通过喷嘴底座31的支承孔41，从第一盘面131侧贯通至第二盘面141侧而设置。各个叶片轴91将支承孔41的中心轴作为旋转轴(轴旋转轴)，可相对于喷嘴底座31相对旋转地支承于支承孔41。
各喷嘴叶片92固定在各叶片轴91的一端，并设置在喷嘴底座31的第二盘面141侧。如上所述，因为喷嘴底座31的第二盘面141形成喷嘴底座31的排放气体流F的通路侧的壁面，所以，喷嘴叶片92设置在排放气体流F的通路的中途。因为喷嘴叶片92与各叶片轴91以一对一的关系进行固定，所以，在本实施方式中具有九个喷嘴叶片92。该九个喷嘴叶片92包围涡轮机转子24的外周而设置，从涡管17空间输送的排放气体流F穿过上述喷嘴叶片92之间，流向涡轮机转子24。喷嘴叶片92相对于喷嘴底座31可转动地进行设置，能够调节排放气体流F的流路面积。
各杆体93是在喷嘴底座31的径向上延伸的板状部件，一端与驱动环40在卡合部43进行卡合，并且另一端固定在叶片轴91的另一端。由此，杆体93使驱动环40的相对旋转与叶片轴91的相对旋转联动。
卡合部43设置在杆体93的径向外侧的端部，以与在驱动环40设置的凹部44卡合。凹部44从驱动环40的外周侧向径向内侧而形成，在驱动环40的周向上大约等间隔地设置有与杆体93对应的数量。更具体而言，卡合部43在杆体93之中未设有叶片轴91的一侧的端部，向第一盘面131突出而设置。卡合该卡合部43，以使之容纳在上述凹部44中，相互限制驱动环40的旋转方向(周向)的运动。
针对相对于卡合部43的第一盘面131的结构，将在后面叙述。
下面，参照图2，针对驱动环40与杆体93联动的机制更详细地进行说明。在喷嘴底座31的第一盘面131的俯视中，在驱动环40顺时针相对旋转的情况下，杆体93的卡合部43被驱动环40牵拉，由此，杆体93也围绕叶片轴91的旋转轴顺时针旋转并倾斜。由此，在杆体93固定的叶片轴91以及在叶片轴91固定的喷嘴叶片92也顺时针旋转。因为九个叶片部9都具有相同的结构，所以，九个叶片部9都产生相同的行为。
如上所述，本实施方式的可变喷嘴机构11通过驱动环40的相对旋转运动，使在涡轮机转子24的外周设置的多个喷嘴叶片92同时旋转，具有在涡轮机转子24的外周的整个周均匀地调节排放气体流F的流量(流路的开度)的功能。
操作部10为了从涡轮机壳体14的外部对上述的可变喷嘴机构11进行操作而设置。操作部10由促动器110、促动器杆111、以及变换机构112构成。
促动器110是利用电磁力等使促动器杆111在轴线O1方向上往复运动的驱动装置，促动器杆111也同样在轴线O1方向上延伸而设置。在促动器杆111的、与促动器110连接的一侧的相反一侧的前端连接有变换机构112。
变换机构112在设置于涡轮机壳体14的间隙中插入一部分而设置，经由销与涡轮机壳体14的内侧的驱动环40连接。变换机构112将促动器110的轴线O1方向上的往复运动变换为推拉销42的运动，被销42牵引，驱动环40相对于喷嘴底座31进行相对旋转。作为结果，通过调整促动器110的往复运动，可变喷嘴机构11工作，进行排放气体流F量的调整。
在此，在本实施方式中，杆体93具有与喷嘴底座31的第一盘面131对置的杆体侧对置面901。在杆体侧对置面901所对置的喷嘴底座31的第一盘面131的对置区域设有第一面61及第二面71。
下面，参照图3、图4以及图5，针对本实施方式的可变喷嘴机构11的主要部件进行详细的说明。
如图3及图4所示，杆体侧对置面901在向第一盘面131突出的卡合部43的第一盘面131侧，设置于卡合部43。杆体侧对置面901与第一盘面131之间设有规定的空隙。
如图5所示，在第一盘面131的上述对置区域设有在周向上相互隔着间隔排列、且自第一盘面131凹陷的多个凹部151，以在其俯视中，使杆体侧对置面901包括在第一盘面131上随着机构的工作(驱动环40的旋转)而通过的区域。在成为凹部151的内表面的底面设有第二面71。另外，第一面61是在凹部151彼此之间设置的第一盘面131上的面。由此，第一面61与第二面71在周向上交替排列而配置，形成环状。
如图4所示，第一面61是比第二面71在轴线O1的方向上更接近杆体侧对置面901而设置的面。第一面61及第二面71在周向上相互相邻而排列，只设置与叶片部9相同的数量。第一面61在随着驱动环40向利用喷嘴叶片92使排放气体流F的流路面积进一步增大的方向的相对旋转运动、而与杆体侧对置面901接近的位置上进行设置。换言之，在将喷嘴叶片92配置在至少使排气流路的流路面积最大的开度全开的位置时，在与杆体侧对置面901之间的轴线O1方向上的空隙最小的位置上设置第一面61。在本实施方式中，在也是凹部151内的底面的第二面71，通过朝向使排放气体流F的流路的开度增大的开度全开的方向、逐渐靠近杆体侧对置面901地与第一面61连接，形成相对于第一盘面131倾斜的斜坡部151A，使机构在工作时，在杆体侧对置面901所通过的喷嘴底座31的对置区域内，在第一面61与第二面71之间不会形成台阶。
在上述结构的可变喷嘴机构11以及具有该可变喷嘴机构的涡轮增压器1中，当为了使排放气体流F的流路进一步较大地开口而使机构工作、在开度全开的位置配置喷嘴叶片92时，杆体侧对置面901与空隙最小的第一面61对置。由此，在开度全开的位置上，由于杆体侧对置面901的第一盘面131而使物理上的限制增强，所以能够减少杆体93整体的晃动。因此，通过减少卡合部43相对于驱动环40的滑动量，能够减少在驱动环40与卡合部43之间的磨损。
另外，上述的可变喷嘴机构11为了在喷嘴底座31与杆体93之间产生空隙差，而在凹部151的内部设置第二面71。因此，利用相对于由锻造等形成的喷嘴底座31的盘面进行切割加工等比较单纯的工序，能够对在周向上空隙不同的区域进行加工，也不需要添加新的部件。
此外，为了在第一面61与第二面71不会形成台阶而形成有斜坡部151A，所以，能够使机构顺畅地工作。
根据上述的作用效果，在本发明第一实施方式的可变喷嘴机构11以及具有该可变喷嘴机构的涡轮增压器1中，特别在开度全开的位置配置有喷嘴叶片92时，能够提高耐磨损性。
(第二实施方式)
接着，参照图6，针对第二实施方式进行说明。在第二实施方式中，对于与第一实施方式相同的结构主要部件使用相同的标记，省略详细的说明。
第二实施方式与第一实施方式相比，喷嘴底座32的结构有所不同。
在第一盘面132上设有在周向上相互隔着间隔排列的多个凸部152。在凸部152的顶面(表面)设有在上述对置区域中与杆体侧对置面901最接近的第一面62。在凸部152彼此之间设有第二面72。
在上述结构的可变喷嘴机构12以及具有该可变喷嘴结构的涡轮增压器2中，为了设置用来减小空隙的第一面62而必要的凸部152不只是在与喷嘴底座32作为一体进行设置的情况、在作为与喷嘴底座32分体的配件也能够进行设计/制造。因此，即使在凸部152的磨损有所发展的情况下，通过只更换凸部152，就能够恢复性能。
(第三实施方式)
接着，参照图7，针对第三实施方式进行说明。在第三实施方式中，对于与第一实施方式及第二实施方式相同的结构主要部件，使用相同的标记，省略详细的说明。
第三实施方式与第一实施方式相比，杆体93及喷嘴底座33的结构有所不同。
本实施方式的杆体93在卡合部43与在径向的内侧的端部固定叶片轴91的固定部45之间具有杆体侧对置面903。朝向该杆体侧对置面903，在比第一盘面133更靠近径向的内侧，从喷嘴底座33突出设置具有与凸部152相同的结构的凸部153。也就是说，与第二实施方式相比，在喷嘴底座33中更靠近径向内侧设有多个凸部153。在凸部153的顶面设有第一面63，在凸部153彼此之间设有第二面73。
在上述结构的可变喷嘴机构13以及具有该可变喷嘴结构的涡轮增压器3中，因为将杆体侧对置面903设置在喷嘴底座33的径向内侧，所以，能够减小为了抑制通过叶片轴91传递的振动而设置的第一面63的面积。即，相对减小第一面63的加工区域(凸部153的设置面积)。因此，与第一实施方式及第二实施方式相比，只通过在相对更狭窄的区域上喷嘴底座31的加工，能够得到在卡合部43的耐磨损效果。
(第四实施方式)
接着，参照图8，针对第四实施方式进行说明。在第四实施方式中，对于与第一实施方式相同的结构主要部件使用相同的标记，省略其详细说明。
第四实施方式的涡轮增压器1X与第一实施方式相比较，可变喷嘴机构的配置有所不同。涡轮增压器1X具有：具有涡轮机壳体14X及涡轮机壳体14X内的涡轮机转子24X的涡轮机部4X、压缩机部5(在图8中未图示)、具有轴承箱16X及轴承箱16X内的涡轮轴26X的轴部6X、以及操作部10(在图8中未图示)。
涡轮轴26X围绕旋转轴心(轴线O1)可旋转地支承于轴承箱16X。涡轮机壳体14X覆盖涡轮机转子24X的周围而设置。涡轮机壳体14X与轴承箱16X一体地连接。
涡轮机部4X除了涡轮机转子24X以外，还具有：与涡轮机壳体14X一体地形成的涡管17X、形成有排放气体出口18X的排放气体出口部8X、以及设置于涡轮机壳体14X的内部的可变喷嘴机构11X。
可变喷嘴机构11X具有：喷嘴底座(第一环状部件)31X、驱动环(第二环状部件)40X、以及叶片部9X。
喷嘴底座31X为大致圆盘状，并且在中央部形成具有圆形开口部的环状。喷嘴底座31X在涡轮机壳体14X中，设置在相对于涡管17X而靠近轴线O1方向的轴承箱16X的位置。也就是说，喷嘴底座31X配置在隔着排放气体流F的通路(流体流路)而与第一实施方式的喷嘴底座31的轴线O1方向的相反一侧。另外，在喷嘴底座31X连续排列并开通有在喷嘴底座31X的厚度方向上贯通的多个支承孔41X。
驱动环40X支承于喷嘴底座31X，设置在未曝露于排放气体中的空间内。具体而言，驱动环40X配置在由喷嘴底座31X、涡轮机壳体14X、以及轴承箱16X包围的空间。
另外，驱动环40X经由销等而与变换机构112X连接。变换机构112X是从涡轮机壳体14X的外部对可变喷嘴机构11X进行操作的操作部10的一部分。
叶片部9X具有：多个叶片轴91X、多个喷嘴叶片92X、以及多个杆体93X。
叶片轴91X逐个插入支承孔41X中。各个叶片轴91X将支承孔41X的中心轴作为旋转轴(轴旋转轴)，相对于喷嘴底座31X可相对旋转地支承于支承孔41X。
各个喷嘴叶片92X固定于各个叶片轴91X的一端。喷嘴叶片92X配置在排放气体流F的通路(流体流路)的中途。也就是说，配置有喷嘴叶片92X的位置与第一实施方式的喷嘴叶片92相同，是面对排放气体流F的区域。喷嘴叶片92X以一对一的关系与各叶片轴91X进行固定。从涡管17X的空间S输送的排放气体流F穿过上述喷嘴叶片92X之间而流向涡轮机转子24X。喷嘴叶片92X相对于喷嘴底座31X可转动地进行设置，能够调节排放气体流F的流路面积。
各个杆体93X为在喷嘴底座31X的径向延伸的板状部件。杆体93X的一端与驱动环40X卡合。杆体93X的另一端固定在叶片轴91X的另一端。
在上述结构的第四实施方式的可变喷嘴机构11X以及具有该可变喷嘴机构的涡轮增压器1X中，也与第一实施方式相同，能够抑制成本，进一步提高耐磨损性。
上面，参照附图，针对本发明的第一实施方式至第四实施方式进行了详细的说明，但具体的结构不限于上述实施方式，也包含不脱离本发明主旨范围内的设计变更等。
例如，各实施方式的斜坡部151A与第一面61、62、63也可以由平滑的曲面连接，多个第一面61、62、63与多个第二面71、72、73也可以分别连接而设置。另外，也可以不必设置斜坡部151A。在该情况下，在沿着第一盘面131(132、133)的平面上的第一面与第二面在周向上交替排列而设置为凸凹状。
另外，第一实施方式的凹部151、第二实施方式的凸部152、以及第三实施方式的凸部153既可以在喷嘴底座31直接形成，与喷嘴底座31一体地设置，也可以作为与喷嘴底座31分体的配件来设置。在第二实施方式的凸部152的表面不但设置第一面62，也可以设置第二面72。第三实施方式的凸部153也是同样的。
此外，在上述的实施方式中，作为旋转机械的一个例子，针对在可变容量型涡轮增压器1(2、3)中应用了可变喷嘴机构11(12、13)的情况进行了说明。但是，可变喷嘴机构11(12、13)也可以应用在压缩机的进口导叶等其它的旋转机械中。
可变喷嘴机构11、12、13、11X只要配置在涡轮机壳体14的内部即可，其位置不限于上述实施方式的位置。例如，可变喷嘴机构11、12、13也可以隔着叶片92而配置在涡轮机壳体14内相对于喷嘴底座91可拆装地固定的独立的其它部件与喷嘴底座31。

Claims (20)

1.一种可变喷嘴机构，具有：
第一环状部件；
多个喷嘴叶片，其构成为，与所述第一环状部件对置而设置，配置在用来从在涡轮机转子的外周侧形成的涡旋流路向所述涡轮机转子引导工作流体的环状的流体流路内且可相对于所述第一环状部件进行转动，并且可调整所述流体流路的流路面积；
多个叶片轴，其在贯通所述第一环状部件的支承孔中插通，逐个支承各所述喷嘴叶片；
多个杆体，其配置在所述流体流路外，并从各所述叶片轴向所述第一环状部件的径向外侧延伸；
第二环状部件，其围绕所述第一环状部件的中心轴，相对于所述第一环状部件可旋转地设置并支承所述多个杆体，使所述喷嘴叶片与所述杆体一起相对于所述第一环状部件旋转；
各所述杆体具有在所述中心轴的方向上与所述第一环状部件对置的杆体侧对置面，
所述可变喷嘴机构的特征在于，
所述第一环状部件在所述中心轴的方向上与所述杆体侧对置面对置的对置区域，具有：第一面，其与所述杆体侧对置面之间的所述中心轴的方向上的空隙最小；以及第二面，其在所述第一环状部件的周向上与所述第一面相邻，与所述杆体侧对置面之间的所述中心轴的方向上的空隙大于所述第一面与所述杆体侧对置面之间的所述中心轴的方向上的空隙。
2.如权利要求1所述的可变喷嘴机构，其特征在于，
所述第一面与所述第二面在所述周向上交替排列而配置，形成环状。
3.如权利要求1或2所述的可变喷嘴机构，其特征在于，
在所述第一环状部件的所述对置区域，设有在所述中心轴的方向上凹陷的凹部，
在所述凹部的内表面设有所述第二面。
4.权利要求1或2所述的可变喷嘴机构，其特征在于，
在所述第一环状部件的所述对置区域设有在所述中心轴的方向上突出、且与所述第一环状部件分体或一体的凸部，
在所述凸部的表面设有所述第一面。
5.如权利要求1或2所述的可变喷嘴机构，其特征在于，
所述杆体此外具有卡合部，其在所述径向的外侧的端部与所述第二环状部件卡合并被支承，
所述杆体侧对置面设置于所述卡合部。
6.如权利要求3所述的可变喷嘴机构，其特征在于，
所述杆体此外具有卡合部，其在所述径向的外侧的端部与所述第二环状部件卡合并被支承，
所述杆体侧对置面设置于所述卡合部。
7.如权利要求4所述的可变喷嘴机构，其特征在于，
所述杆体此外具有卡合部，其在所述径向的外侧的端部与所述第二环状部件卡合并被支承，
所述杆体侧对置面设置于所述卡合部。
8.如权利要求1或2所述的可变喷嘴机构，其特征在于，
所述杆体此外具有：卡合部，其在所述径向的外侧的端部与所述第二环状部件卡合并被支承；固定部，其在所述径向的内侧的端部固定所述叶片轴，
所述杆体侧对置面设置在所述卡合部与所述固定部之间。
9.如权利要求3所述的可变喷嘴机构，其特征在于，
所述杆体此外具有：卡合部，其在所述径向的外侧的端部与所述第二环状部件卡合并被支承；固定部，其在所述径向的内侧的端部固定所述叶片轴，
所述杆体侧对置面设置在所述卡合部与所述固定部之间。
10.如权利要求4所述的可变喷嘴机构，其特征在于，
所述杆体此外具有：卡合部，其在所述径向的外侧的端部与所述第二环状部件卡合并被支承；固定部，其在所述径向的内侧的端部固定所述叶片轴，
所述杆体侧对置面设置在所述卡合部与所述固定部之间。
11.如权利要求1或2所述的可变喷嘴机构，其特征在于，
所述第一面沿所述杆体侧对置面进行设置，
所述第二面随着朝向所述喷嘴叶片的开度增大的方向即所述第二环状部件的旋转方向的前方，逐渐靠近所述杆体侧对置面并与所述第一面连接。
12.权利要求3所述的可变喷嘴机构，其特征在于，
所述第一面沿所述杆体侧对置面进行设置，
所述第二面随着朝向所述喷嘴叶片的开度增大的方向即所述第二环状部件的旋转方向的前方，逐渐靠近所述杆体侧对置面并与所述第一面连接。
13.如权利要求4所述的可变喷嘴机构，其特征在于，
所述第一面沿所述杆体侧对置面进行设置，
所述第二面随着朝向所述喷嘴叶片的开度增大的方向即所述第二环状部件的旋转方向的前方，逐渐靠近所述杆体侧对置面并与所述第一面连接。
14.如权利要求5所述的可变喷嘴机构，其特征在于，
所述第一面沿所述杆体侧对置面进行设置，
所述第二面随着朝向所述喷嘴叶片的开度增大的方向即所述第二环状部件的旋转方向的前方，逐渐靠近所述杆体侧对置面并与所述第一面连接。
15.如权利要求6所述的可变喷嘴机构，其特征在于，
所述第一面沿所述杆体侧对置面进行设置，
所述第二面随着朝向所述喷嘴叶片的开度增大的方向即所述第二环状部件的旋转方向的前方，逐渐靠近所述杆体侧对置面并与所述第一面连接。
16.如权利要求7所述的可变喷嘴机构，其特征在于，
所述第一面沿所述杆体侧对置面进行设置，
所述第二面随着朝向所述喷嘴叶片的开度增大的方向即所述第二环状部件的旋转方向的前方，逐渐靠近所述杆体侧对置面并与所述第一面连接。
17.如权利要求8所述的可变喷嘴机构，其特征在于，
所述第一面沿所述杆体侧对置面进行设置，
所述第二面随着朝向所述喷嘴叶片的开度增大的方向即所述第二环状部件的旋转方向的前方，逐渐靠近所述杆体侧对置面并与所述第一面连接。
18.如权利要求9所述的可变喷嘴机构，其特征在于，
所述第一面沿所述杆体侧对置面进行设置，
所述第二面随着朝向所述喷嘴叶片的开度增大的方向即所述第二环状部件的旋转方向的前方，逐渐靠近所述杆体侧对置面并与所述第一面连接。
19.如权利要求10所述的可变喷嘴机构，其特征在于，
所述第一面沿所述杆体侧对置面进行设置，
所述第二面随着朝向所述喷嘴叶片的开度增大的方向即所述第二环状部件的旋转方向的前方，逐渐靠近所述杆体侧对置面并与所述第一面连接。
20.一种旋转机械，其特征在于，
具有权利要求1至19中任一项所述的可变喷嘴机构。
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