CN111819347B - 涡轮机动叶片及涡轮机 - Google Patents

Abstract

至少一实施方式的涡轮机动叶片与旋转轴连结，并绕轴线的旋转，该涡轮机动叶片具备：轮毂，其在沿着所述轴线的截面上，具有相对于所述轴线倾斜的轮毂面；多个动叶片，其设置于所述轮毂面；就在相邻的两个所述动叶片的叶片间距离最小的喉部中的、某一径向位置处的所述叶片间距离Lt除以该径向位置处的距所述轴线的距离r的值(Lt/r)而言，在如下范围的位置取最大值，该范围是在所述动叶片的翼展方向上将轮毂侧的基端部的位置设为零、将与所述轮毂侧相反一侧的前端部的位置设为1时的无量纲翼展长度为0.2以上0.65以下的范围。

Description

涡轮机动叶片及涡轮机

技术领域

本公开涉及涡轮机动叶片及涡轮机。

背景技术

在用于汽车等的发动机中，为了提高发动机的输出，众所周知的是利用发动机的废气的能量使涡轮机旋转，利用经由旋转轴与涡轮机直接连结的离心压缩机压缩吸入空气，并向发动机供给的废气涡轮增压器。

作为用于这种废气涡轮增压器的涡轮机，例如已知有专利文献1中公开的涡轮机。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:(日本国)特开2003－201802号公报

发明内容

发明要解决的问题

这种涡轮机例如如专利文献1所示，在轮毂的外周放射状地配置有多个叶片。

用于汽车等的废气涡轮增压器为较小型的废气涡轮增压器，工作范围广，转速高。因此，在用于这种废气涡轮增压器的涡轮机中，需要在轮毂侧增加叶片的厚度。其结果，叶片间的距离变窄，因此难以增加叶片的片数。另外，用于汽车等的废气涡轮增压器的涡轮机要求瞬态响应性良好。因此，存在为了抑制惯性力矩而抑制叶片的片数的倾向。

当减少叶片的片数时，相邻的两个叶片的叶片间距离扩大，在叶片间距离最小的喉部，叶片间距离也扩大。

在半径流入式涡轮机中，存在在叶片的前端侧(翼尖侧)损失变大的倾向。因此，如果喉部的翼尖侧的叶片间距离扩大，则翼尖侧的工作流体(废气)的流量增加，损失变大。

在此，喉部形成于相邻的两个动叶片中一方动叶片的某一翼弦方向的位置(下称为第一位置)和另一方动叶片的某一翼弦方向的位置(下称为第二位置)之间。

如果如上述那样抑制叶片的片数，则存在在形成喉部的一方动叶片的第一位置和另一方动叶片的第二位置，翼弦方向的位置的差扩大的倾向。通常叶片角根据翼弦方向的位置不同而不同，因此，如果如上述那样抑制叶片的片数，则存在第一位置和第二位置的翼弦方向的位置的差扩大，从而第一位置处的叶片角和第二位置处的叶片角的差、即喉部中的一方动叶片的叶片角和另一方动叶片的叶片角的差扩大的倾向。

这样，如果喉部中的一方动叶片的叶片角和另一方动叶片的叶片角的差扩大，则叶片的片数减少而相邻的两个动叶片的叶片间距离扩大，由此，喉部的叶片间距离扩大。

因此，如果减少叶片的片数，则翼尖侧的工作流体(废气)的流量进一步增加，损失变得更大。

鉴于上述情况，本发明的至少一实施方式的目的在于，通过抑制喉部的翼尖侧的叶片间距离，来抑制涡轮机的损失。

用于解决问题的技术方案

本发明的至少一实施方式的涡轮机动叶片与旋转轴连结，并绕轴线旋转，该涡轮机动叶片具备：

轮毂，其在沿着所述轴线的截面上，具有相对于所述轴线倾斜的轮毂面；

多个动叶片，其设置于所述轮毂面；

就在相邻的两个所述动叶片的叶片间距离最小的喉部中的、某一径向位置处的所述叶片间距离Lt除以该径向位置处的距所述轴线的距离r的值(Lt/r)而言，在如下范围的位置取最大值，该范围是在所述动叶片的翼展方向上将轮毂侧的基端部的位置设为零、将与所述轮毂侧相反一侧的前端部的位置设为1时的无量纲翼展长度为0.2以上0.65以下的范围。

根据上述(1)的结构，通过喉部的上述的Lt/r的值在无量纲翼展长度为0.2以上0.65以下的范围的位置成为最大，与Lt/r的值在无量纲翼展长度超过0.65的位置成为最大的情况相比，能够抑制翼尖侧的工作流体(废气)的流量。因此，根据上述(1)的结构，能够抑制涡轮机的损失。

(2)本发明的至少一实施方式的涡轮机动叶片与旋转轴连结，并绕轴线旋转，该涡轮机动叶片具备：

轮毂，其在沿着所述轴线的截面上，具有相对于所述轴线倾斜的轮毂面；

多个动叶片，其设置于所述轮毂面；

根据所述动叶片的后缘的前端侧的端部处的叶片角β(度)、该端部处的所述涡轮机动叶片的直径D、所述动叶片的片数n(片)，将I设为如下(1)式所示的值，

I＝D×sin{360/(n×2)}×sinβ···(1)

所述I除以所述端部与所述动叶片的前缘的所述前端侧的端部之间的距离L的值(I/L)为0.3以上0.65以下。

在上述(2)的结构中，I相当于后述的直线上的两点间的距离。在此，该直线是从径向外侧观察动叶片时，通过动叶片的后缘的前端侧的端部、且以与该端部处的叶片角相同的角度延伸的直线。而且，该两点中的一点为该端部，另一点为从在该动叶片的背侧(负压面侧)相邻的动叶片的后缘的前端侧的端部朝向该直线的垂线与该直线的交点。

在上述(2)的结构中，由I/L表示的值变小是指喉部的形成位置接近后缘。

因此，根据上述(2)的结构，因为由I/L表示的值为0.3以上0.65以下，所以与该值超过0.65的情况相比，能够使喉部的形成位置接近后缘。通过使喉部的形成位置接近后缘，形成喉部的一方动叶片的第一位置和另一方动叶片的第二位置的翼弦方向的位置的差变小。因此，通过缩小第一位置处的叶片角和第二位置处的叶片角的差、即，喉部中的一方动叶片的叶片角和另一方动叶片的叶片角的差，来抑制喉部的叶片间距离的扩大。

因此，根据上述(2)的结构，因为能够抑制翼尖侧的工作流体(废气)的流量，所以能够抑制涡轮机的损失。

(3)在一些实施方式中，在上述(1)或(2)的结构中，所述多个动叶片在后缘和从所述后缘沿着翼弦方向朝向前缘侧回溯规定长度的位置之间的范围内，具有无论所述翼弦方向的位置如何，叶片角都为恒定的区域。

在喉部形成于动叶片的后缘附近的情况下，如上述结构(3)，如果在后缘和从后缘沿着翼弦方向朝向前缘侧回溯规定长度的位置之间的范围内，设置无论翼弦方向的位置如何，叶片角都为恒定的区域，则与不设置该区域的情况相比，能够缩小喉部中的一方动叶片的叶片角和另一方动叶片的叶片角的差。因此，根据上述(3)的结构，因为能够抑制喉部的叶片间距离的扩大，而抑制翼尖侧的工作流体(废气)的流量，所以能够抑制涡轮机的损失。

(4)在一些实施方式中，在上述(1)至(3)中任一项的结构中，所述动叶片的片数为12片以下。

如上述那样，如果减少叶片的片数，则相邻的两个叶片的叶片间距离扩大，在叶片间距离最小的喉部，叶片间距离也扩大。另外，叶片片数越少，每1片动叶片的负荷越增加，工作气体的流量也增加，因此，在翼尖侧泄漏的流体的影响变得相对较大。

在这一点上，根据上述(4)的结构，由于涡轮机具有上述(1)至(3)中任一项的结构的同时，具有12片以下的较少片数的动叶片，因此，由上述(1)至(3)中任一项的结构带来的损失抑制效果更显著。

(5)本发明的至少一实施方式的涡轮机具备：

上述结构(1)至(4)中任一项的涡轮机动叶片、和

旋转自如地收纳所述涡轮机动叶片的壳体。

根据上述(5)的结构，因为具有上述(1)至(4)中任一项的涡轮机动叶片，所以能够抑制涡轮机的损失。

(6)在一些实施方式中，在上述(5)的结构中，

还具备调整向所述涡轮机动叶片的工作流体的流动的可变喷嘴机构。

在具有上述可变喷嘴机构的可变容量型的涡轮机中，与不是可变容量型的涡轮机相比，存在工作流体的流量的范围大、叶片的片数少的倾向。

在这一点上，根据上述(6)的结构，因为具有上述(1)至(4)中任一项的涡轮机动叶片，所以涡轮机的损失的抑制效果更显著。

发明效果

根据本发明的至少一实施方式，能够抑制涡轮机的损失。

附图说明

图1是表示一些实施方式的涡轮增压器的一例的剖视图。

图2是一些实施方式的涡轮机动叶片的外观的立体图。

图3是动叶片的前端部的周向展开图，是横轴采用以涡轮机动叶片的轴线为中心的角度位置，纵轴采用沿着涡轮机动叶片的轴线的高度位置的图。

图4是比较现有的涡轮机动叶片的喉部的叶片间距离和一些实施方式的涡轮机动叶片的喉部的叶片间距离的图。

图5是动叶片的前端部的周向展开图，是横轴采用以涡轮机动叶片的轴线为中心的角度位置，纵轴采用沿着涡轮机动叶片的轴线的高度位置的图。

图6是比较现有的涡轮机动叶片的Lt/r的值和一些实施方式的涡轮机动叶片的Lt/r的值的图。

图7是动叶片的前端部的周向展开图，是横轴采用以涡轮机动叶片的轴线为中心的角度位置，纵轴采用沿着涡轮机动叶片的轴线的高度位置的图。

图8是表示具备可变喷嘴机构的一实施方式的可变容量涡轮机的概略剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一些实施方式进行说明。但是，记载为实施方式或附图中所示的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对的配置等不是将本发明的范围限定于此的意思，只不过是说明例。

例如，表示“某一方向”、“沿着某一方向”、“平行”、“垂直”、“中心”、“同心”或“同轴”等相对的或绝对的配置的表达，不仅严格地表示这样的配置，也可以表示为具有公差、或以得到相同功能的程度的角度或距离而相对位移的状态。

例如，表示“同一”、“相等”及“均质”等事物为相等的状态的表达，不仅严格地表示相等的状态，也可以表示存在公差、或存在得到相同功能的程度的差的状态。

例如，表示四边形状或圆柱形状等形状的表达不仅表示几何学意义上的严格的四边形状或圆柱形状等形状，也可以表示在得到相同的效果的范围内包含凹凸部或倒角部等的形状。

另一方面，“设置”、“备置”、“具备”、“包含”、或“具有”一构成要件的表达不是将其他构成要件的存在排除的排他性的表达。

图1是表示一些实施方式的涡轮增压器1的一例的剖视图。

一些实施方式的涡轮增压器1是用于对搭载于例如汽车等车辆的发动机的进气进行增压的废气涡轮增压器。

涡轮增压器1具有：以转子轴2为旋转轴而被连结的涡轮机叶轮(涡轮机动叶片)3及压缩机叶轮4、旋转自如地收纳涡轮机动叶片3的壳体(涡轮机壳体)5、旋转自如地收纳压缩机叶轮4的压缩机壳体6。另外，涡轮机壳体5具有涡旋部7。压缩机壳体6具有涡旋部8。

另外，在涡轮机壳体5的涡轮机动叶片3的外周侧，以覆盖涡轮机动叶片3的方式形成有护罩9。一些实施方式的涡轮机30具备涡轮机动叶片3和壳体5。

图2是一些实施方式的涡轮机动叶片3的外观的立体图。

一些实施方式的涡轮机动叶片3是连结于转子轴(旋转轴)2并绕轴线AX旋转的涡轮机动叶片。一些实施方式的涡轮机动叶片3具有：轮毂31，其在沿着轴线AX的截面上具有相对于轴线AX倾斜的轮毂面32；多个动叶片33，其设置于轮毂面32。需要说明的是，图2所示的涡轮机动叶片3为径流式涡轮机，但也可以为斜流式涡轮机。图2中，箭头R表示涡轮机动叶片3的旋转方向。动叶片33在涡轮机动叶片3的周向上隔开间隔地设置多个。

在这样构成的涡轮增压器1中，作为工作流体的废气从涡轮机动叶片3的前缘36朝向后缘37流动。

如涡轮增压器1那样，用于汽车等的废气涡轮增压器为较小型的增压器，工作范围大，转速高。因此，在涡轮机动叶片3中，需要在轮毂31侧增加动叶片33的厚度。其结果，叶片间的距离变窄，因此难以增加动叶片33的片数。另外，用于汽车等的废气涡轮增压器的涡轮机要求瞬态响应性良好。因此，存在为了抑制惯性力矩而抑制动叶片33的片数的倾向。

如果减少动叶片33的片数，则相邻的两个动叶片33的叶片间距离扩大，在叶片间距离最小的喉部，叶片间距离也扩大。

在涡轮机动叶片3这样的半径流入式涡轮机中，存在损失在涡轮机动叶片3的前端部(翼尖)34侧变大的倾向。因此，如果喉部的翼尖34侧的叶片间距离扩大，则翼尖34侧的工作流体(废气)的流量增加，损失变大。

在此，喉部形成于相邻的两个动叶片中一方动叶片的某一翼弦方向的位置(下称为第一位置)和另一方动叶片的某一翼弦方向的位置(下称为第二位置)之间。需要说明的是，翼弦方向是指沿着将叶片的前缘和后缘连结的线段的方向。

即，在一些实施方式的涡轮机动叶片3中，例如，如图2所示，在相邻的两个动叶片33中的一方动叶片33A的压力面38和另一方动叶片33B的负压面39之间形成有叶片间流路40。而且，叶片间流路40具有叶片间距离最小的喉部41。图2中，喉部41是实施了双点划线的阴影的区域。在一些实施方式的涡轮机动叶片3中，在相邻的两个动叶片33中的一方动叶片33A的后缘37和另一方动叶片33B的负压面39之间划定喉部41。在一些实施方式的涡轮机动叶片3中，上述第一位置存在于一方动叶片33A的后缘37上，上述第二位置存在于另一方动叶片33B的负压面39上。

图3是动叶片33的前端部34的周向展开图，是横轴采用以涡轮机动叶片3的轴线AX为中心的角度位置，纵轴采用沿着涡轮机动叶片3的轴线AX的高度位置的图。需要说明的是，在图3中，动叶片33示意地表示为沿着将动叶片33的压力面38和负压面39的中间点连结的拱起线的线。

如果抑制动叶片33的片数，则存在如图3所示，在形成喉部41(参照图2)的一方动叶片33A的第一位置P1和另一方动叶片33B的第二位置P2，翼弦方向的位置的差扩大的倾向。

例如，如图3所示，当使一方动叶片33A朝向远离另一方动叶片33B的方向从由虚线表示的角度位置如由箭头a所示的那样移动到由实线表示的角度位置时，上述第一位置P1存在于一方动叶片33A的后缘37上，但上述第二位置P2在另一方动叶片33B的负压面39上，如箭头b所示的那样向前缘36侧移动。

由于通常叶片角β根据翼弦方向的位置不同而不同，因此，如果如上述那样抑制动叶片33的片数，则第一位置P1和第二位置P2的翼弦方向的位置的差扩大，从而第一位置P1处的叶片角β和第二位置P2的叶片角β的差、即喉部41的一方动叶片33A的叶片角β和另一方动叶片33B的叶片角β的差有扩大的倾向。

需要说明的是，叶片角β是在动叶片33的某一位置，从径向外侧观察时的轴线AX方向和拱弧线所成的角度β。

这样，如果喉部41的一方动叶片33A的叶片角β和另一方动叶片33B的叶片角β之间的差扩大，则动叶片33的片数减少而相邻的两个动叶片33的叶片间距离扩大，由此，喉部41的叶片间距离Lt扩大。

因此，如果减少动叶片33的片数，则前端(翼尖)34侧的工作流体(废气)的流量进一步增加，损失变得更大。

因此，在一些实施方式的涡轮机动叶片3中，以在后缘37的附近叶片角β的变化量相对于翼弦方向的位置的变化量足够小的方式设定动叶片33的形状。

即，在一些实施方式的涡轮机动叶片3的各动叶片33中，例如，如图2所示，将后缘37和从后缘37沿着翼弦方向朝向前缘36侧回溯规定长度的位置51之间的范围设为范围RA。在一些实施方式的涡轮机动叶片3中，以满足后述的条件的方式设定范围RA的形状。

这样，以满足后述的条件的方式设定范围RA的形状，而以在后缘37的附近叶片角β的变化量相对于翼弦方向的位置的变化量变得足够小的方式设定动叶片33的形状，由此，即使因减少动叶片33的片数而相邻的两个动叶片33的叶片间距离扩大，也能够抑制因动叶片33的叶片间距离扩大引起的喉部41的叶片间距离Lt扩大。

图4是比较现有的涡轮机动叶片的喉部的叶片间距离和一些实施方式的涡轮机动叶片3的喉部41的叶片间距离Lt的图。图4中，纵轴表示喉部的叶片间距离，横轴表示距轴线AX的距离r。图4中的矩形的绘图表示现有的涡轮机动叶片的喉部的叶片间距离，三角的绘图表示一些实施方式的涡轮机动叶片3的喉部41的叶片间距离Lt。

需要说明的是，图4的现有的涡轮机动叶片具备如下动叶片：具有例如图2所示的涡轮机动叶片3中、切掉了上述范围RA的形状。换而言之，图4的涡轮机动叶片3具备动叶片33，该动叶片33具有在现有的涡轮机动叶片的后缘附加了由上述的范围RA表示部分的形状。

图5是动叶片33的前端部34的周向展开图，是横轴采用以涡轮机动叶片3的轴线AX为中心的角度位置，纵轴采用沿着涡轮机动叶片3的轴线AX的高度位置的图。需要说明的是，图5中，动叶片33示意地表示为沿着将动叶片33的压力面38和负压面39的中间点连结的拱弧线的线。图5中，动叶片33中由虚线表示的部分表示与现有的涡轮机动叶片中的动叶片相当的部分，动叶片33中由实线表示的部分为由上述的范围RA表示的部分。

如图5所示，通过在现有的动叶片的后缘37B附加由上述的范围RA表示的部分，而能够使喉部41处的叶片间距离Lt(Lt1)比现有的涡轮机动叶片的喉部处的叶片间距离Lt(Lt2)小。

如图4所示，在一些实施方式的涡轮机动叶片3中，在前端部34，喉部41处的叶片间距离Lt比现有的涡轮机动叶片小。由此，能够抑制前端部34的工作流体(废气)的流量，能够抑制涡轮机30的损失。

另外，如上述那样，通过将涡轮机动叶片3的动叶片33的形状设为如下形状，即在现有的涡轮机动叶片的后缘37B附加了由上述范围RA表示的部分，而能够不大幅改变现有的涡轮机动叶片中的动叶片的形状地，抑制涡轮机30的损失。由此，能够降低动叶片33的形状的设计所需的成本。

以下，对一些实施方式的涡轮机动叶片3，进行更具体地说明。

例如，在一些实施方式的涡轮机动叶片3中，在相邻的两个动叶片33的叶片间距离最小的喉部41，以满足以下条件的方式，形成动叶片33。即，如图2所示，考虑在喉部41，某一径向位置P处的叶片间距离Lt除以该径向位置P处的距轴线AX的距离r的值(Lt/r)。在一些实施方式的涡轮机动叶片3中，Lt/r在如下范围的位置取最大值，该范围是在动叶片33的翼展(スパン)方向上将轮毂31侧的基端部35的位置设为零、将与轮毂31侧相反一侧的前端部34的位置设为1时的无量纲翼展长度为0.2以上0.65以下的范围。

由此，与在无量纲翼展长度超过0.65的位置、Lt/r的值成为最大的情况相比，能够抑制前端部34侧的工作流体(废气)的流量。因此，根据一些实施方式的涡轮机动叶片3，能够抑制涡轮机30的损失。

即，在具有一些实施方式的涡轮机动叶片3的涡轮机30中，能够抑制损失。

图6是比较现有的涡轮机动叶片的Lt/r的值和一些实施方式的涡轮机动叶片3的Lt/r的值的图。图6中，纵轴表示Lt/r的值，横轴表示无量纲翼展长度。图6中的矩形的绘图表示现有的涡轮机动叶片的Lt/r的值，三角的绘图表示一些实施方式的涡轮机动叶片3的Lt/r的值。

需要说明的是，图6的现有的涡轮机动叶片具备如下动叶片：具有例如图2所示的涡轮机动叶片3中、切掉了上述范围RA的形状。换言之，图6的涡轮机动叶片3具备动叶片33，该动叶片33具有如下形状，即，在现有的涡轮机动叶片的后缘附加了由上述范围RA表示的部分。即，图6的现有的涡轮机动叶片与图4的现有的涡轮机动叶片相同。另外，图6的涡轮机动叶片3与图4的涡轮机动叶片3相同。

如图6所示，在现有的涡轮机动叶片中，在无量纲翼展长度取接近1的值时，Lt/r的值成为最大，但在图6的涡轮机动叶片3中，在无量纲翼展长度取从0.4至0.5附近的值时，Lt/r的值成为最大。

另外，例如，在一些实施方式的涡轮机动叶片3中，如下述那样，以下述的值I除以下述的距离L的值(I/L)成为0.3以上0.65以下的方式，形成动叶片33。

需要说明的是，I为由以下的(1)式表示的值。

I＝D×sin{360/(n×2)}×sinβ1···(1)

在此，β1为动叶片33的后缘37的前端部34侧的端部P3处的叶片角β(度)。D为该端部P3处的涡轮机动叶片3的直径。n为动叶片的片数。

L为端部P3与动叶片33的前缘36的前端部34侧的端部P4之间的距离。即，L为动叶片33的前端部34的翼弦长。

参照图7，对上述I进行说明。图7是动叶片33的前端部34的周向展开图，是横轴采用以涡轮机动叶片3的轴线AX为中心的角度位置，纵轴采用沿着涡轮机动叶片3的轴线AX的高度位置的图。

如图7所示，I相当于后述的直线E上的两点间的距离。在此，该直线E为从径向外侧观察动叶片33时，通过动叶片33的后缘37的前端部34侧的端部P3、且以与作为该端部P3的叶片角β的β1(度)相同的角度延伸的直线。而且，该两点中的一点为该端部P3，另一点为从在该动叶片33的背侧(负压面39侧)相邻的动叶片33的后缘37的前端部34侧的端部P3朝向该直线E的垂线F与该直线E的交点P5。

从图7可知，I是相邻的两个动叶片33的后缘37的前端部34侧的端部P3彼此之间的直线距离A与sinβ1的积(A×sinβ1)。

需要说明的是，距离A能够由以下(2)式求出。

A＝D×sin{360/(n×2)}···(2)

由上述I/L表示的值变小是指喉部41的形成位置接近后缘37。

因此，在上述的一些实施方式中，由I/L表示的值为0.3以上0.65以下，因此，与该值超过0.65的情况相比，能够使喉部41的形成位置接近后缘37。通过喉部41的形成位置接近后缘37，形成喉部41的一方动叶片33A的第一位置P1和另一方动叶片33B的第二位置P2的翼弦方向的位置的差变小。因此，通过缩小第一位置P1处的叶片角β和第二位置P2处的叶片角β的差、即喉部41的一方动叶片33A的叶片角β和另一方动叶片33B的叶片角β之间的差，而抑制喉部41的叶片间距离Lt的扩大。

因此，在上述的一些实施方式中，因为能够抑制翼尖34侧的工作流体(废气)的流量，所以能够抑制涡轮机30中的损失。

需要说明的是，在上述的一些实施方式中，动叶片33也可以在后缘37和从后缘37沿着翼弦方向朝向前缘36侧回溯规定长度(例如翼弦长的20％以下的长度)的位置51之间的范围RA内，具有无论翼弦方向的位置如何，叶片角β都为恒定的区域。

在喉部41形成于动叶片33的后缘37附近的情况下，如上述那样，如果在上述范围RA内，设置无论翼弦方向的位置如何叶片角β都为恒定的区域，则与未设置该区域的情况相比，能够缩小喉部41的一方动叶片33A的叶片角β和另一方动叶片33B的叶片角β之间的差。因此，因为能够抑制喉部17的叶片间距离Lt的扩大，从而抑制翼尖34侧的工作流体(废气)的流量，所以能够抑制涡轮机30中的损失。

在上述的一些实施方式中，动叶片33的片数也可以为12片以下。

如上述那样，如果减少动叶片33的片数，则相邻的两个动叶片33的叶片间距离扩大，在叶片间距离最小的喉部41，叶片间距离Lt也扩大。另外，动叶片33的片数越少，每1片动叶片的负荷越增加，工作气体的流量也增加，因此，在翼尖34侧泄漏的流体的影响变得相对较大。

在这一点上，通过将上述的一些实施方式的涡轮机动叶片3的特征应用于具有12片以下的较少的片数的动叶片33的涡轮机动叶片3，涡轮机30中的损失的抑制效果更显著。

需要说明的是，一些实施方式的涡轮机30也可以具备可变喷嘴机构60，该可变喷嘴机构60调整向涡轮机动叶片3的工作流体的流动。

图8是表示具备可变喷嘴机构的一实施方式的可变容量型的涡轮机(可变容量涡轮机)的概略剖视图。

如图8所示，一实施方式的可变容量涡轮机30A具备：上述的一些实施方式的涡轮机动叶片3、旋转自如地收纳涡轮机动叶片3的壳体(涡轮机壳体)5A、用于控制朝向涡轮机动叶片3流动的工作流体的流动方向的可变喷嘴机构60。

在图8所示的实施方式中，可变喷嘴机构60包含喷嘴叶片64。在图8所示的实施方式中，多个喷嘴叶片64在周向上隔开间隔地配置。在相邻的喷嘴叶片64之间形成有喷嘴流路64a。喷嘴叶片64构成为通过驱动机构66使喷嘴轴65绕其轴线转动，从而使其叶片角变化。

在具有上述可变喷嘴机构60的可变容量涡轮机30A中，与不是可变容量型的涡轮机30相比，存在工作流体的流量的范围宽，叶片的片数少的倾向。

在这一点上，在一实施方式的可变容量涡轮机30A中，因为具有上述的一些实施方式的涡轮机动叶片3，所以可变容量涡轮机30A中的损失的抑制效果更显著。

本发明不限定于上述的实施方式，还包含在上述的实施方式中添加变形的实施方式、及适当组合这些实施方式的实施方式。

附图标记说明

1 涡轮增压器

3 涡轮机叶轮(涡轮机动叶片)

5 壳体(涡轮机壳体)

30 涡轮机

30A 可变容量涡轮机

31 轮毂

32 轮毂面

33 动叶片

34 前端部(翼尖(チップ，tip))

35 基端部

36 前缘

37 后缘

41 喉部

60 可变喷嘴机构

Claims (6)

1.一种涡轮机动叶片，其连结于旋转轴，并绕轴线旋转，其中，该涡轮机动叶片具备：

轮毂，其在沿着所述轴线的截面上，具有相对于所述轴线倾斜的轮毂面；

多个动叶片，其设置于所述轮毂面；

就在相邻的两个所述动叶片的叶片间距离最小的喉部中的、某一径向位置处的所述叶片间距离Lt除以该径向位置处的距所述轴线的距离r的值(Lt/r)而言，在如下范围的位置取最大值，该范围是在所述动叶片的翼展方向上将轮毂侧的基端部的位置设为零、将与所述轮毂侧相反一侧的前端部的位置设为1时的无量纲翼展长度为0.2以上0.65以下的范围。

2.一种涡轮机动叶片，其连结于旋转轴，并绕轴线旋转，其中，该涡轮机动叶片具备：

轮毂，其在沿着所述轴线的截面上，具有相对于所述轴线倾斜的轮毂面；

多个动叶片，其设置于所述轮毂面；

根据所述动叶片的后缘的前端侧的端部处的叶片角β(度)、该端部处的所述涡轮机动叶片的直径D、所述动叶片的片数n(片)，将I设为由以下(1)式表示的值，

I＝D×sin{360/(n×2)}×sinβ···(1)

所述I除以所述端部与所述动叶片的前缘的前端侧的端部之间的距离L的值(I/L)为0.3以上0.65以下。

3.如权利要求1或2所述的涡轮机动叶片，其中，

所述多个动叶片在后缘和从所述后缘沿着翼弦方向朝向前缘侧回溯规定长度的位置之间的范围内，具有无论所述翼弦方向的位置如何，叶片角都为恒定的区域。

4.如权利要求1或2所述的涡轮机动叶片，其中，

所述动叶片的片数为12片以下。

5.一种涡轮机，其具备：

权利要求1～4中任一项所述的涡轮机动叶片；

壳体，其旋转自如地收纳所述涡轮机动叶片。

6.如权利要求5所述的涡轮机，其中，

还具备调整向所述涡轮机动叶片的工作流体的流动的可变喷嘴机构。

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