CN116761932A - 可变容量涡轮及增压器 - Google Patents

Abstract

可变容量涡轮具备用于调整用于向涡轮转子引导废气的废气流路中的废气的流动的可变喷嘴单元。可变喷嘴单元包含在废气流路上沿涡轮转子的周向隔开间隔地配置的多个喷嘴叶片。在将废气流路区分为位于涡旋流路的舌部附近的舌部附近区域和舌部附近区域以外的区域即舌部远方区域时，多个喷嘴叶片包含至少一个位于舌部附近区域的舌部附近喷嘴叶片和至少一个位于舌部远方区域的舌部远方喷嘴叶片，至少一个舌部附近喷嘴叶片在舌部附近喷嘴叶片的前缘端或后缘端中的至少一方具有比舌部远方喷嘴叶片的前缘端或后缘端切得大的切口部。

Description

可变容量涡轮及增压器

技术领域

本公开涉及可变容量涡轮及具备该可变容量涡轮的增压器。

本申请基于2021年1月21日在日本专利局申请的日本特愿2021－008254号主张优先权，在此援用其内容。

背景技术

作为利用内燃机(发动机)的废气的能量对内燃机的进气进行增压的废气涡轮增压器，已知有具备可变容量涡轮的可变容量型废气涡轮增压器(例如，参照专利文献1)。可变容量涡轮在用于从该涡轮的涡旋流路向涡轮转子输送的废气流路上沿周向并排配置有多个喷嘴叶片，通过从外部利用致动器改变这些喷嘴叶片的叶角，能够调整废气流路的流路截面积(相邻的喷嘴叶片间的流路)。可变容量涡轮通过调整废气流路的流路截面积，改变向转子引导的废气的流速或压力，提高增压效果。

在专利文献1中公开有通过利用设置于喷嘴叶片的后缘的叶高方向的中央部的切口部提前排出废气流路的中间位置附近的废气，降低基于压力差的间隙流动。

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

发明所要解决的问题

然而，喷嘴叶片随着内燃机(发动机)的脉动而被施加的负载发生变化。由于作用于喷嘴叶片的负载，从而固定于喷嘴叶片的叶片轴和支承喷嘴叶片的其它部件之间的余隙变窄，存在接触的情况。在可变容量涡轮的运转中，如果频繁地产生叶片轴和上述其它部件的接触，则可能在叶片轴上产生磨损而成为损伤的原因。

在内燃机的1脉动周期左右的短期内，在作用于叶片轴的负载的作用方向逆转的情况下，频繁地产生上述接触而在叶片轴上产生磨损的风险高，因此需要采取对策。特别是配置于涡旋流路的舌部附近的喷嘴叶片由于在废气流动时在舌部产生的斜度(流动形变)的影响，从而在内燃机的1脉动周期左右的短期内，存在作用于叶片轴的负载的作用方向逆转的情况。需要说明的是，专利文献1并不着眼于抑制伴随内燃机(发动机)的脉动的叶片轴的磨损的技术问题。

鉴于上述的情况，本公开的至少一实施方式的目的在于提供能够通过抑制叶片轴的磨损来使可变容量涡轮的可靠性及耐久性提高的可变容量涡轮、及具备该可变容量涡轮的增压器。

用于解决问题的技术方案

本公开的一实施方式提供一种可变容量涡轮，其具备：

涡轮转子；

涡旋流路形成部，其在所述涡轮转子的外周侧形成涡旋流路；

废气流路形成部，其形成用于从所述涡旋流路向所述涡轮转子引导废气的废气流路；

可变喷嘴单元，其用于调整所述废气流路中的所述废气的流动，

所述可变喷嘴单元包含：

多个喷嘴叶片，它们在所述废气流路上沿所述涡轮转子的周向隔开间隔地配置；

转动机构部，其构成为使所述多个喷嘴叶片绕各自的旋转中心转动，

在将所述废气流路区分为位于所述涡旋流路的舌部附近的舌部附近区域和所述舌部附近区域以外的区域即舌部远方区域时，所述多个喷嘴叶片包含位于所述舌部附近区域的至少一个舌部附近喷嘴叶片、和位于所述舌部远方区域的至少一个舌部远方喷嘴叶片，

所述至少一个舌部附近喷嘴叶片在所述舌部附近喷嘴叶片的前缘端或后缘端中的至少一方，具有比所述舌部远方喷嘴叶片的前缘端或后缘端切得大的切口部。

本公开的一实施方式提供一种增压器，其具备：

所述可变容量涡轮；

离心压缩机，其构成为由所述可变容量涡轮驱动。

发明效果

根据本公开的至少一实施方式，提供能够通过抑制叶片轴的磨损来使可变容量涡轮的可靠性及耐久性提高的可变容量涡轮、及具备该可变容量涡轮的增压器。

附图说明

图1是概略性表示具备本公开的一实施方式的增压器的内燃机系统的结构的概略结构图。

图2是概略性表示具备本公开的一实施方式的可变容量涡轮的增压器的涡轮侧的概略剖视图。

图3是用于说明本公开的一实施方式的可变喷嘴单元的说明图。

图4是用于说明一实施方式的喷嘴叶片的配置的说明图。

图5是用于说明模拟内燃机的脉动条件的CFD解析条件的说明图。

图6是用于说明比较例的舌部附近喷嘴叶片的负载评价结果的说明图。

图7是用于说明比较例的舌部远方喷嘴叶片的负载评价结果的说明图。

图8是表示一实施方式的舌部远方喷嘴叶片的负压面的图。

图9是表示一实施方式的舌部附近喷嘴叶片的负压面的图。

图10是表示一实施方式的舌部附近喷嘴叶片的负压面的图。

图11是表示一实施方式的舌部附近喷嘴叶片的负压面的图。

图12是表示一实施方式的舌部远方喷嘴叶片的负压面的图。

图13是用于说明图9所示的舌部附近喷嘴叶片的负载评价结果的说明图。

图14是表示一实施方式的舌部附近喷嘴叶片的负压面的图。

图15是表示一实施方式的舌部附近喷嘴叶片的负压面的图。

图16是表示一实施方式的舌部附近喷嘴叶片的负压面的图。

图17是表示一实施方式的舌部附近喷嘴叶片的负压面的图。

图18是表示一实施方式的舌部附近喷嘴叶片的负压面的图。

图19是表示一实施方式的舌部附近喷嘴叶片的负压面的图。

图20是用于说明图17所示的舌部附近喷嘴叶片的负载评价结果的说明图。

图21是表示一实施方式的舌部附近喷嘴叶片的负压面的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的一些实施方式进行说明。其中，作为实施方式记载的或附图所示的构成零件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并不旨在限定本公开的范围，仅是单纯的说明例。

例如，“在某方向上”、“沿着某方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或者“同轴”等表示相对的或者绝对的配置的表达不仅严格地表示这样的配置，还表示存在公差、或者获得相同功能程度的角度或距离而相对位移的状态。

例如，“相同”、“相等”及“均质”等表示事物相等的状态的表达不仅严格地表示相等的状态，还表示存在公差、或者获得相同功能程度的差的状态。

例如，四边形状或圆筒形状等表示形状的表达不仅在几何学上表示严格的意义上的四边形状或圆筒形状等形状，还在获得相同效果的范围内表示包括凹凸部或倒角部等的形状。

另一方面，“具备”、“包含”、或“具有”一构成要素的表达不是排除其它构成要素存在的排他性表达。

需要说明的是，存在对同样的结构标注相同符号并省略说明的情况。

(增压器)

图1是概略性表示具备本公开的一实施方式的增压器的内燃机系统的结构的概略结构图。在以下的各实施方式中，列举废气涡轮增压器1A为例进行说明，但本公开能够应用于废气涡轮增压器1A以外的增压器1。

如图1所示，一些实施方式的增压器1包含构成为通过从内燃机10(发动机)排出的废气的能量而驱动，对流体(例如空气)进行压缩的废气涡轮增压器1A。如图1所示，增压器1(废气涡轮增压器1A)具备可变容量涡轮2和构成为通过可变容量涡轮2驱动的离心压缩机3。

如图1所示，增压器1具备旋转轴11、设置于旋转轴11的一侧(图1中的右侧)的涡轮转子21、设置于旋转轴11的另一侧(图1中的左侧)的叶轮31、构成为将旋转轴11支承为能够旋转的轴承12、以及构成为容纳它们(旋转轴11、涡轮转子21、叶轮31及轴承12)的外壳13。

在图示的实施方式中，外壳13包含构成为容纳涡轮转子21的涡轮外壳22、构成为容纳叶轮31的压缩机外壳32、以及构成为容纳轴承12的轴承外壳14。可变容量涡轮2具备上述的涡轮转子21和上述的涡轮外壳22。离心压缩机3具备上述的叶轮31和上述的压缩机外壳32。

以下，将旋转轴11的轴线LA延伸的方向设为旋转轴11的轴向X，将与轴线LA正交的方向定义为径向Y。将轴向X中的涡轮转子21相对于叶轮31所在的一侧设为涡轮侧XT，将与涡轮侧XT相反侧、即叶轮31相对于涡轮转子21所在的一侧定义为压缩机侧XC。另外，存在将径向Y上的外侧简单地表示为外周侧，将径向Y上的内侧简单地表示为内周侧的情况。

轴承外壳14在轴向X上配置于涡轮外壳22和压缩机外壳32之间。轴承12在轴向X上位于涡轮转子21和叶轮31之间，被轴承外壳14支承。轴承外壳14也可以通过未图示的紧固部件(例如螺栓)分别紧固于涡轮外壳22及压缩机外壳32。

压缩机外壳32具有用于向其内部导入气体的气体导入口33和用于将通过了叶轮31的气体向外部排出的气体排出口34。气体导入口33形成于轴向X上的增压器1的一端部(压缩机侧XC的端部)，朝向压缩机侧XC开口。

在压缩机外壳32的内部形成有用于将通过气体导入口33从压缩机外壳32的外部导入的气体向叶轮31引导的气体导入路35、和用于将通过了叶轮31的气体通过气体排出口34向外部排出的涡旋状的涡旋流路37。气体导入路35沿着轴向X延伸。涡旋流路37形成于叶轮31的外周侧。

压缩机外壳32具有形成气体导入路35的气体导入路形成部36和形成涡旋流路37的涡旋流路形成部38。气体导入口33形成于气体导入路形成部36的上游端，气体排出口34形成于涡旋流路形成部38的下游端。叶轮31构成为将沿着轴向X从压缩机侧XC导入的气体向径向Y上的外侧引导。

涡轮外壳22具有用于向其内部导入废气的废气导入口23和用于将通过了涡轮转子21的废气向外部排出的废气排出口24。废气排出口24形成于轴向X上的增压器1的另一端部(涡轮侧XT的端部)，朝向涡轮侧XT开口。

在涡轮外壳22的内部形成有用于将通过废气导入口23从涡轮外壳22的外部导入的废气向涡轮转子21引导的涡旋状的涡旋流路25、和用于将通过涡轮转子21并通过废气排出口24的废气向外部排出的废气排出路27。废气排出路27沿着轴向X延伸。涡旋流路25形成于涡轮转子21的外周侧。

涡轮外壳22具有形成涡旋流路25的涡旋流路形成部26和形成废气排出路27的废气排出路形成部28。废气排出口24形成于废气排出路形成部28的下游端。涡轮转子21构成为沿着轴向X向涡轮侧XT引导从径向Y的外侧导入的废气。

增压器1具备用于从离心压缩机3向内燃机10引导气体的气体管路15和用于从内燃机10向可变容量涡轮2引导废气的废气管路16。气体管路15包含管路151，对于该管路151来说，其一侧与内燃机10连接，且其另一侧与离心压缩机3的气体排出口34连接。废气管路16包含管路161，该管路161的一侧与内燃机10连接，且其另一侧与可变容量涡轮2的废气导入口23连接。

通过了离心压缩机3的叶轮31及涡旋流路37的气体穿过气体管路15被引导至内燃机10(发动机)，用于内燃机10中的燃烧。由于内燃机10中的燃烧而产生的废气穿过废气管路16并通过可变容量涡轮2的涡旋流路25被引导至涡轮转子21。

增压器1构成为通过从内燃机10排出的废气的能量使涡轮转子21旋转。叶轮31因为经由旋转轴11与涡轮转子21机械连结，所以与涡轮转子21的旋转连动地旋转。增压器1构成为通过叶轮31的旋转来压缩通过叶轮31的气体，提高上述气体的密度并将其向内燃机10输送。

(可变容量涡轮)

图2是概略性表示具备本公开的一实施方式的可变容量涡轮的增压器的涡轮侧的概略剖视图。在图2中，概略性表示增压器1的沿着旋转轴11的轴线LA的截面。

如图2所示，可变容量涡轮2具备上述的涡轮转子21、在涡轮转子21的外周侧形成涡旋流路25的上述的涡旋流路形成部26、形成用于从涡旋流路25向涡轮转子21引导废气的废气流路(喷嘴流路)40的废气流路形成部4、以及用于调整废气流路40中的废气流动的可变喷嘴单元5。废气流路40以包围涡轮转子21的周围(径向Y的外侧)的方式形成于涡旋流路25和涡轮转子21之间。

(废气流路形成部)

如图2所示，废气流路形成部4包含固定于外壳13的喷嘴座41、和配置于比喷嘴座41靠涡轮侧XT且在与喷嘴座41之间划定废气流路40的喷嘴板42。以下，存在将废气流路40中的压缩机侧XC称为轮毂侧，将废气流路40中的涡轮侧XT称为护罩侧的情况。

喷嘴座41包含在涡轮转子21的外周侧沿着涡轮转子21的周向延伸的环状板部43。喷嘴座41具有形成于环状板部43的涡轮侧XT的轮毂侧流路面44。在图示的实施方式中，喷嘴座41通过环状板部43的外周缘部夹持于涡轮外壳22和轴承外壳14之间而固定于外壳13。

喷嘴板42包含在涡轮转子21的外周侧沿着涡轮转子21的周向延伸的环状板部45和从环状板部45的内周缘部沿着轴向X向涡轮侧XT突出的突出部46。喷嘴板42具有形成于环状板部45的压缩机侧XC的护罩侧流路面47和与护罩侧流路面47相连且弯曲成凸状的护罩面48。护罩面48形成于环状板部45的内周缘部，在与涡轮转子21的叶前端之间形成有间隙(余隙)。

废气流路40划定于轮毂侧流路面44和护罩侧流路面47之间。轮毂侧流路面44及护罩侧流路面47分别沿着与旋转轴11的轴线LA交叉(例如正交)的方向延伸。护罩侧流路面47与轮毂侧流路面44相比位于靠涡轮侧XT，与轮毂侧流路面44对置。

废气流路形成部4还可以包含将喷嘴座41和喷嘴板42以相互分离的状态支承的至少一个喷嘴支承件49。对于至少一个喷嘴支承件49来说，其一侧固定于喷嘴座41的环状板部43，其另一侧固定于喷嘴板42的环状板部45。喷嘴板42由至少一个喷嘴支承件49从喷嘴座41沿轴向X分离地支承。在图示的实施方式中，至少一个喷嘴支承件49包含沿涡轮转子21的周向分别隔开间隔地配置的多个喷嘴支承件49。即，废气流路形成部4包含多个喷嘴支承件49。

导入到涡轮外壳22的内部的废气穿过涡旋流路25，然后穿过废气流路40，之后被引导至涡轮转子21，使涡轮转子21旋转。通过了涡轮转子21的废气在穿过废气排出路27之后，从废气排出口24向涡轮外壳22的外部排出。

(可变喷嘴单元)

如图2所示，可变喷嘴单元5包含在上述的废气流路40中沿涡轮转子21的周向隔开间隔地配置的多个喷嘴叶片6、和构成为使多个喷嘴叶片6绕各自的旋转中心RC转动的转动机构部51。可变喷嘴单元5通过转动机构部51改变配置于废气流路40的多个喷嘴叶片的叶角，由此，能够调整废气流路40的流路截面积。可变容量涡轮2通过可变喷嘴单元5增减废气流路40的流路截面积，由此，能够改变向涡轮转子21引导的废气的流速或压力，由此，能够控制可变容量涡轮2的增压压力。

如图2所示，转动机构部51包含被设置为能够相对于喷嘴座41沿着涡轮转子21的周向旋转的环状的驱动环52、多个叶片轴53、多个杆板54、构成为使驱动环52绕其轴线LC转动的致动器55、以及构成为控制致动器55的驱动轴56的驱动(即，沿着绕轴线LC的周向的移动量)的控制器57(控制装置)。

图3是用于说明本公开的一实施方式的可变喷嘴单元的说明图。在图3中，概略性地表示从轴向X的压缩机侧XC观察的可变喷嘴单元5状态。

如图3所示，转动机构部51以与可变喷嘴单元5所包含的喷嘴叶片6的数量相同的数量分别包含叶片轴53及杆板54。对于叶片轴53来说，其一侧固定于喷嘴叶片6，其另一侧与杆板54的一侧机械连结。杆板54的另一侧与驱动环52机械连结。致动器55包含电动马达或气缸等。致动器55的驱动轴56与驱动环52机械连结。

多个杆板54分别包含与形成于驱动环52的被嵌合部521嵌合的嵌合部541。被嵌合部521包含形成于驱动环52的外周缘部的槽部522，嵌合部541构成为容纳于槽部522的内部，且与槽部522松弛地嵌合。

如图3所示，喷嘴座41具有形成于沿着绕轴线LA的周向相互隔开间隔的分离的位置的多个插通孔411。在喷嘴座41上形成有与可变喷嘴单元5所包含的喷嘴叶片6的数量相同的数量的插通孔411。多个叶片轴53分别能够旋转地插通于多个插通孔411中的一个。

如图2所示，由喷嘴座41的环状板部43中的位于与轮毂侧流路面44相反侧(压缩机侧XC)的背面412和形成于轴承外壳14的涡轮侧XT的环状的槽部141在它们的内部形成有环状的内部空间17。驱动环52及多个杆板54容纳在形成于外壳13的内部的上述内部空间17。

在从致动器55至多个喷嘴叶片6的动力传递路径中，构成为驱动轴56和驱动环52、驱动环52和杆板54、杆板54和叶片轴53分别相互连结结合。如果通过控制器57驱动致动器55，则驱动环52随着致动器55的驱动轴56的移动而以轴线LC为旋转中心进行转动。如果驱动环52转动，则多个喷嘴叶片6经由杆板54及叶片轴53与驱动环52的转动连动地绕各自的旋转中心RC转动，改变其叶角。

如果使驱动环52向周向上的一侧旋转，则在周向上相邻的喷嘴叶片6彼此向相互分离的方向移动，喷嘴叶片6间的废气流路40、即废气流路40的流路截面积变大。另外，如果使驱动环52向周向上的另一侧旋转，则在周向上相邻的喷嘴叶片6彼此向相互靠近的方向移动，喷嘴叶片6间的废气流路40、即废气流路40的流路截面积变小。将增大废气流路40的流路截面积的旋转方向设为打开方向，将减小废气流路40的流路截面积的旋转方向设为关闭方向。

图4是用于说明一实施方式的喷嘴叶片的配置的说明图。在图4中，概略性表示从轴向X上的涡轮侧XT观察可变容量涡轮2的状态。

如图4所示，多个喷嘴叶片6(7、8)分别具有包含在前缘端61(71、81)与后缘端62(72、82)之间延伸的一面即压力面60A(70A、80A)和在前缘端61与后缘端62之间延伸的另一面即负压面60B(70B、80B)的叶面60(70、80)。负压面60B与压力面60A相比位于径向Y的内侧。后缘端62与前缘端61相比位于废气的流动方向上的下游侧。需要说明的是，多个喷嘴叶片6的压力面60A及负压面60B也可以具有弯曲形状。

如图2所示，多个喷嘴叶片6(7、8)分别具有在与喷嘴座41的轮毂侧流路面44之间形成有间隙(余隙)的轮毂侧端63(73、83)、和在与喷嘴板42的护罩侧流路面47之间形成有间隙(余隙)的护罩侧端64(74、84)。

涡旋流路形成部26具有舌部29，舌部在如图4所示的、从旋转轴11的轴向X的一侧(涡轮侧XT)目视确认的平面中朝向涡旋流路25突出。舌部29是指涡旋流路形成部26中的卷绕开始261和卷绕结束262的连接点。

在如图4所示的、早从旋转轴11的轴向X的一侧(例如涡轮侧XT)目视确认的平面中，将废气流路40区分为位于涡旋流路25的舌部29附近的舌部附近区域40A和舌部附近区域40A以外的区域即舌部远方区域40B。舌部附近区域40A被设定为区域内至少存在最靠近舌部29的喷嘴叶片6(7A)，舌部远方区域40B被设定为区域内至少存在最远离舌部29的喷嘴叶片6(8B)。

多个喷嘴叶片6包含至少一个位于舌部附近区域40A的舌部附近喷嘴叶片7和至少一个位于舌部远方区域40B的舌部远方喷嘴叶片8。舌部附近喷嘴叶片7包含上述喷嘴叶片7A，舌部远方喷嘴叶片8包含上述喷嘴叶片8B。

(叶片轴的磨损)

图5是用于说明模拟内燃机的脉动条件的CFD解析条件的说明图。如图5所示，模拟内燃机10的脉动条件，于在内燃机10的1周期T1中可变容量涡轮2的入口压力在压力下限值PL和压力上限值PU之间增减的压力条件下，进行CFD解析，调查作用于喷嘴叶片6的负载的变化。

图6是用于说明比较例的舌部附近喷嘴叶片的负载评价结果的说明图。图7是用于说明比较例的舌部远方喷嘴叶片的负载评价结果的说明图。图8是表示一实施方式的舌部远方喷嘴叶片的负压面的图。图6、图7中的负载评价对象即喷嘴叶片成为与图8所示的喷嘴叶片6(舌部远方喷嘴叶片8)相同的形状，在将其负压面60B(80B)设为正面的俯视时，前缘端61(81)及后缘端62(82)分别从轮毂侧端63(83)到护罩侧端64(84)沿着旋转中心RC延伸的方向以直线状延伸。

在图6及图7中，以将某作用方向(正方向)的最大负载设为100％的比率评价作用于喷嘴叶片的负载VL。在图6中，表示在压力下限值PL的压力条件下作用于最靠近舌部29的喷嘴叶片7A的负载VL1和在压力上限值PU的压力条件下作用于喷嘴叶片7A的负载VL2。负载VL2和负载VL1的作用方向逆转。在图7中，表示在压力下限值PL的压力条件下作用于最远离舌部29的喷嘴叶片8B的负载VL3和在压力上限值PU的压力条件下作用于喷嘴叶片7A的负载VL4。负载VL4在与负载VL3相同的方向上起作用，作用方向没有逆转。这样，舌部附近喷嘴叶片7(7A)与舌部远方喷嘴叶片8(8B)不同，存在由于内燃机10的1脉动周期中的废气流路40内的压力变动而产生作用于舌部附近喷嘴叶片7的负载的作用方向的逆转的情况。在内燃机10的1脉动周期程度的短期中，在作用于喷嘴叶片6的负载的作用方向逆转的情况下，存在固定于该喷嘴叶片6的叶片轴53上产生磨损的风险变高的情况。

(切口部)

本发明人等深入探讨的结果发现，由于内燃机10的1脉动周期中的废气流路40内的压力变动，作用于舌部附近喷嘴叶片7的前缘侧或后缘侧的负载大幅变化，前缘侧及后缘侧的负载的变化成为作用于舌部附近喷嘴叶片7的负载的作用方向的逆转的原因之一。

图9～图11分别是表示一实施方式的舌部附近喷嘴叶片的负压面的图。

如图2所示，一些实施方式的可变容量涡轮2(2A)具备上述的涡轮转子21、形成上述的涡旋流路25的涡旋流路形成部26、形成上述的废气流路40的废气流路形成部4、以及包含上述的多个喷嘴叶片6及转动机构部51的可变喷嘴单元5。如图4所示，多个喷嘴叶片6包含至少一个位于舌部附近区域40A的舌部附近喷嘴叶片7和至少一个位于舌部远方区域40B的舌部远方喷嘴叶片8。如图9～图11所示，可变容量涡轮2(2A)中的至少一个舌部附近喷嘴叶片7在舌部附近喷嘴叶片7的前缘端71或后缘端72中的至少一方具有比舌部远方喷嘴叶片8的前缘端81或后缘端82切得更大的切口部75。

在图9所示的实施方式中，位于舌部附近区域40A的全部舌部附近喷嘴叶片7具有形成于前缘端71的切口部75即前缘侧切口部76和形成于后缘端72的切口部75即后缘侧切口部77。

在图10所示的实施方式中，位于舌部附近区域40A的全部舌部附近喷嘴叶片7具有后缘侧切口部77，在前缘端71未形成切口部75(前缘侧切口部76)。在如图10所示的将负压面70B设为正面的俯视时，前缘端71从轮毂侧端73到护罩侧端74沿着旋转中心RC延伸的方向以直线状延伸。

在图11所示的实施方式中，位于舌部附近区域40A的全部舌部附近喷嘴叶片7具有前缘侧切口部76，在后缘端72未形成切口部75(后缘侧切口部77)。如图11所示的将负压面70B设为正面的俯视时，后缘端72从轮毂侧端73到护罩侧端74沿着旋转中心RC延伸的方向以直线状延伸。

图12是表示一实施方式的舌部远方喷嘴叶片的负压面的图。

如图8所示，位于舌部远方区域40B的全部舌部远方喷嘴叶片8也可以不在前缘端81及后缘端82双方形成切口部85。另外，位于舌部远方区域40B的至少一个舌部远方喷嘴叶片8也可以具有如图12所示的形成于前缘端81的切口部85即前缘侧切口部86、或形成于后缘端82的切口部85即后缘侧切口部87中的至少一方。在图12所示的实施方式中，至少一个舌部远方喷嘴叶片8具有前缘侧切口部86及后缘侧切口部87双方。

在图12中，为了对切口部75和切口部85的大小进行比较，用双点划线表示舌部附近喷嘴叶片7的切口部75(前缘侧切口部76、后缘侧切口部77)。如图12所示，舌部附近喷嘴叶片7的前缘侧切口部76比舌部远方喷嘴叶片8的前缘侧切口部86切得大。舌部附近喷嘴叶片7的后缘侧切口部77比舌部远方喷嘴叶片8的后缘侧切口部87切得大。

需要说明的是，后缘侧切口部77、87的大小也可以通过如下方法求出：在如图12所示的将负压面60B设为正面的俯视时，以穿过后缘端62中距旋转中心RC的最短距离最长的最后缘点P1且与旋转中心RC平行的直线LR1为基准，比较通过后缘侧切口部77、87的从上述直线LR1起的叶长方向上的长度的总和求出的面积F1。

另外，前缘侧切口部76、86的大小也可以通过如下方法求出：在如图12所示的将负压面60B设为正面的俯视时，以穿过前缘端61中距旋转中心RC的最短距离最长的最前缘点P2并与旋转中心RC平行的直线LR2为基准，比较通过前缘侧切口部76、86的从上述直线LR2起的叶长方向的长度的总和求出的面积F2而求出。需要说明的是，关于前缘侧切口部76、86和后缘侧切口部77、87的大小，也可以通过比较面积F2和面积F1来求出。

图13是用于说明图9所示的舌部附近喷嘴叶片的负载评价结果的说明图。在图13中，以将某作用方向(正方向)的最大负载设为100％的比率评价作用于喷嘴叶片的负载VL。表示在上述的压力下限值PL的压力条件下作用于具有上述的切口部75的舌部附近喷嘴叶片7(7A)的负载VL5和在上述的压力上限值PU的压力条件下作用于喷嘴叶片7(7A)的负载VL6。负载VL6在与负载VL5相同的方向上起作用，作用方向未逆转。通过这样在舌部附近喷嘴叶片7(7A)上设置切口部75，能够选择性地去除来自在废气流路40中流动的废气的流体力所作用的部分。由此，能够抑制作用于舌部附近喷嘴叶片7的负载的作用方向的逆转。

根据上述的结构，通过在舌部附近喷嘴叶片7的前缘端71或后缘端72中的至少一方设置上述切口部75，能够选择性地去除来自在废气流路40中流动的废气的流体力所作用的部分，能够抑制作用于舌部附近喷嘴叶片7的负载的作用方向的逆转。通过抑制作用于舌部附近喷嘴叶片7的负载的作用方向的逆转，能够减少固定于舌部附近喷嘴叶片7的叶片轴53与其它部件(喷嘴座41)碰撞的次数，因此，能够抑制上述叶片轴53的磨损。

(后缘侧切口部)

在一些实施方式中，如图9、图10所示，对于上述的后缘侧切口部77来说，在将舌部附近喷嘴叶片7的从前缘端71朝向后缘端72的叶长方向WS上的前缘端71的叶长位置PS设为0％，将叶长方向WS上的后缘端72的叶长位置PS设为100％时，后缘侧切口部至少一部分形成于叶长位置PS包含在75％以上100％以下的范围内的区域A1。

就上述的区域A1而言，优选叶长位置PS包含在75％以上90％以下的范围内，更优选叶长位置PS包含在75％以上80％以下的范围内。换言之，优选后缘侧切口部77形成在叶长位置PS为90％以下的范围，更优选形成在叶长位置PS为80％以下的范围。在图9、图10所示的实施方式中，后缘侧切口部77的至少一部分形成在叶长位置PS为75％～100％的范围。

根据上述的结构，舌部附近喷嘴叶片7的后缘侧(叶长位置为75％以上100％以下的范围)由于内燃机10的1脉动周期中的废气流路40内的压力变动而负载大幅变化，上述后缘侧的负载的变化成为作用于舌部附近喷嘴叶片7的负载的作用方向逆转的原因之一。因此，通过在舌部附近喷嘴叶片7的后缘侧、即在叶长位置包含在75％以上100％以下范围内的区域A1形成后缘侧切口部77的至少一部分，能够有效地抑制作用于舌部附近喷嘴叶片7的负载的作用方向的逆转。

在一些实施方式中，如图9、图10所示，上述的后缘侧切口部77在将舌部附近喷嘴叶片7的从轮毂侧端73朝向护罩侧端74的叶高方向WH的轮毂侧端73的叶高位置PH设为0％，将叶高方向WH上的护罩侧端74的叶高位置PH设为100％时，后缘侧切口部至少一部分形成于上述的区域A1中叶高位置PH包含在15％以上85％以下的范围内的区域A11。

上述的区域A11优选包含区域A1中叶高位置PH从40％至60％的范围，更优选包含区域A1中叶高位置PH从20％至80％的范围。在图9、图10所示的实施方式中，后缘侧切口部77的至少一部分形成到叶长位置PS为75％～100％的范围且叶高位置PH为15％～85％的范围。

根据上述的结构，舌部附近喷嘴叶片7的后缘侧的高度中央部(叶高位置为15％以上85％以下的范围)由于内燃机10的1脉动周期中的废气流路40内的压力变动而负载大幅变化，上述后缘侧的高度中央部的负载的变化成为作用于舌部附近喷嘴叶片7的负载的作用方向逆转的原因之一。因此，通过在舌部附近喷嘴叶片7的后缘侧的高度中央部、即在叶高位置包含在15％以上85％以下的范围内的区域A11形成后缘侧切口部77的至少一部分，能够有效地抑制作用于舌部附近喷嘴叶片7的负载的作用方向的逆转。

(前缘侧切口部)

在一些实施方式中，如图9、图11所示，上述的前缘侧切口部76的至少一部分形成于叶长位置PS包含在0％以上25％以下的范围内的区域A2。

就上述的区域A2而言，优选叶长位置PS包含在10％以上25％以下的范围内，更优选叶长位置PS包含在20％以上25％以下的范围内。换言之，优选前缘侧切口部76形成于叶长位置PS为10％以上的范围，更优选形成于叶长位置PS为20％以上的范围。在图9、图11所示的实施方式中，前缘侧切口部76的至少一部分形成于叶长位置PS为0％～25％的范围。

根据上述的结构，舌部附近喷嘴叶片7的前缘侧(叶长位置为0％以上25％以下的范围)由于内燃机10的1脉动周期中的废气流路40内的压力变动而负载大幅变化，上述前缘侧的负载的变化成为作用于舌部附近喷嘴叶片7的负载的作用方向逆转的原因之一。因此，通过在舌部附近喷嘴叶片7的前缘侧、即在叶长位置包含在0％以上25％以下的范围内的区域A2形成前缘侧切口部76的至少一部分，能够有效地抑制作用于舌部附近喷嘴叶片7的负载的作用方向的逆转。

在一些实施方式中，如图9、图11所示，上述的前缘侧切口部76的至少一部分形成于上述的区域A2中叶高位置PH包含在15％以上85％以下的范围的区域A21。

上述的区域A21优选包含区域A2中叶高位置PH从40％至60％的范围，更优选包含区域A2中叶高位置PH从20％至80％的范围。在图9、图11所示的实施方式中，前缘侧切口部76的至少一部分形成于叶长位置PS为0％～25％的范围且叶高位置PH为15％～85％的范围。

根据上述的结构，舌部附近喷嘴叶片7的前缘侧的高度中央部(叶高位置为15％以上85％以下的范围)由于内燃机10的1脉动周期中的废气流路40内的压力变动而负载大幅变化，上述前缘侧的高度中央部的负载的变化成为作用于舌部附近喷嘴叶片7的负载的作用方向逆转的原因之一。因此，通过在舌部附近喷嘴叶片7的前缘侧的高度中央部、即叶高位置包含在15％以上85％以下的范围内的区域A21形成前缘侧切口部76的至少一部分，能够有效地抑制作用于舌部附近喷嘴叶片7的负载的作用方向的逆转。

(前缘侧切口部和后缘侧切口部的大小关系)

在一些实施方式中，如图9所示，上述的可变容量涡轮2(2A)的至少一个舌部附近喷嘴叶片7构成为前缘侧切口部76和后缘侧切口部77的大小相同。在某实施方式中，前缘侧切口部76的面积F2和后缘侧切口部77的面积F1相同。

在图示的实施方式中，前缘侧切口部76和后缘侧切口部77构成为在图9所示的将负压面60B设为正面的俯视时，相对于满足叶长位置PS为50％的条件的假想线LV线对称。

根据上述的结构，在可变容量涡轮2中，从喷嘴叶片6的上游侧流入高速流的流体，喷嘴叶片6通过周围的流体接受流体力。因此，为了使喷嘴叶片6保持为规定的角度，希望对喷嘴叶片6施加的绕旋转中心RC的扭矩小。通过将舌部附近喷嘴叶片的前缘侧切口部76和后缘侧切口部77的大小设为相同，能够使对舌部附近喷嘴叶片7的前缘侧、后缘侧分别施加的流体力均等，因此，能够减小对舌部附近喷嘴叶片施加的绕旋转中心RC的扭矩。需要说明的是，旋转中心RC可以位于比假想线LV靠前缘侧，也可以位于比假想线LV靠后缘侧。

图14是表示一实施方式的舌部附近喷嘴叶片的负压面的图。

在一些实施方式中，如图14所示，上述的可变容量涡轮2(2A)的至少一个舌部附近喷嘴叶片7构成为后缘侧切口部77的大小比前缘侧切口部76大。在某实施方式中，后缘侧切口部77的面积F1比前缘侧切口部76的面积F2大。

根据上述的结构，后缘侧切口部77与前缘侧切口部76相比，对作用于舌部附近喷嘴叶片7的负载的作用方向逆转的抑制效果大。因此，舌部附近喷嘴叶片7通过使其后缘侧切口部77比其前缘侧切口部76大，能够有效地抑制作用于舌部附近喷嘴叶片7的负载的作用方向逆转。

图15及图16分别是表示一实施方式的舌部附近喷嘴叶片的负压面的图。

在一些实施方式中，如图9、图11所示，上述的前缘侧切口部76未形成于叶高位置PH为0％以上且低于15％的范围或超过85％且100％以下的范围。前缘端71具有在如图9、图11所示的将负压面60B设为正面的俯视时从前缘侧切口部76的轮毂侧端沿着与叶高方向WH相反的方向延伸的轮毂侧边711、和从前缘侧切口部76的护罩侧端沿着叶高方向WH延伸的护罩侧边712。轮毂侧边711与轮毂侧端73相连，护罩侧边712与护罩侧端74相连。

在一些实施方式中，如图9、图10所示，上述的后缘侧切口部77未形成于叶高位置PH为0％以上且低于15％的范围或超过85％且100％以下的范围。后缘端72具有在如图9、图10所示的将负压面60B设为正面的俯视时从后缘侧切口部77的轮毂侧端沿着与叶高方向WH相反的方向延伸的轮毂侧边721、和从后缘侧切口部77的护罩侧端沿着叶高方向WH延伸的护罩侧边722。轮毂侧边721与轮毂侧端73相连，护罩侧边722与护罩侧端74相连。

需要说明的是，就前缘侧切口部76及后缘侧切口部77而言，如图15、图16所示，可以是至少一部分形成于叶高位置PH为0％以上且低于15％的范围，也可以是至少一部分形成于叶高位置PH超过85％且100％以下的范围。另外，如图16所示，也可以至少一部分形成于叶长位置PS超过25％且低于75％的范围。

(喷嘴叶片的叶片高度的大小)

图17～图19分别是表示一实施方式的舌部附近喷嘴叶片的负压面的图。

如图2所示，一些实施方式的可变容量涡轮2(2B)具备上述的涡轮转子21、形成上述的涡旋流路25的涡旋流路形成部26、形成上述的废气流路40的废气流路形成部4、以及包含上述的多个喷嘴叶片6及转动机构部51的可变喷嘴单元5。如图4所示，多个喷嘴叶片6包含至少一个位于舌部附近区域40A的舌部附近喷嘴叶片7和至少一个位于舌部远方区域40B的舌部远方喷嘴叶片8。对于可变容量涡轮2(2B)中的至少一个舌部附近喷嘴叶片7来说，如图17～图19所示，舌部附近喷嘴叶片7的从轮毂侧端73朝向护罩侧端74的叶高方向WH的最大长度MH1比上述舌部远方喷嘴叶片8的叶高方向WH的最大长度MH2短。

在图17～图19中的每一图中，将舌部远方喷嘴叶片8的从轮毂侧端83朝向护罩侧端84的叶高方向WH的轮毂侧端83的叶高位置PH设为0％，将叶高方向WH的护罩侧端84的叶高位置PH设为100％。

在图17所示的实施方式中，舌部附近喷嘴叶片7相对于舌部远方喷嘴叶片8，护罩侧的叶片高度降低。舌部附近喷嘴叶片7构成为护罩侧端74的叶高位置PH成为90％以下，护罩侧端74和护罩侧流路面47之间的间隙G2大于舌部远方喷嘴叶片8。

在图18所示的实施方式中，舌部附近喷嘴叶片7相对于舌部远方喷嘴叶片8，轮毂侧的叶片高度降低。舌部附近喷嘴叶片7构成为轮毂侧端73的叶高位置PH成为10％以上，轮毂侧端73和轮毂侧流路面44之间的间隙G1大于舌部远方喷嘴叶片8。

在图19所示的实施方式中，舌部附近喷嘴叶片7相对于舌部远方喷嘴叶片8，轮毂侧及护罩侧的叶片高度降低。舌部附近喷嘴叶片7构成为护罩侧端74的叶高位置PH成为95％以下，且轮毂侧端73的叶高位置PH成为5％以上，上述的间隙G1及间隙G2大于舌部远方喷嘴叶片8。

图20是用于说明图17所示的舌部附近喷嘴叶片的负载评价结果的说明图。在图20中，以将某作用方向(正方向)的最大负载设为100％的比率评价作用于喷嘴叶片的负载VL。表示在上述的压力下限值PL的压力条件下作用于最大长度MH1比最大长度MH2短的舌部附近喷嘴叶片7(7A)的负载VL7和在上述的压力上限值PU的压力条件下作用于最大长度MH1比最大长度MH2短的喷嘴叶片7(7A)的负载VL8。另外，一并表示在上述的压力下限值PL的压力条件下作用于最大长度MH1和最大长度MH2相同的舌部附近喷嘴叶片7(7A)的负载VL1和在上述的压力上限值PU的压力条件下作用于最大长度MH1和最大长度MH2相同的喷嘴叶片7(7A)的负载VL2。负载VL7和负载VL8之间的负载的变动量ΔVL2比负载VL1和负载VL2之间的负载的变动量ΔVL1减少。

根据上述的结构，对喷嘴叶片6的护罩侧及轮毂侧的区域施加二次流引起的流体力。该流体力随着可变容量涡轮2的压力变动而变动。通过使舌部附近喷嘴叶片7的叶高方向的最大长度MH1比舌部远方喷嘴叶片8短，能够减小舌部附近喷嘴叶片7的护罩侧或轮毂侧的区域(即，增大上述间隙G1或G2)，因此，能够减少作用于舌部附近喷嘴叶片7的上述二次流引起的流体力。因此，与舌部附近喷嘴叶片7和舌部远方喷嘴叶片8的叶高方向的最大长度MH1、MH2相同的情况相比，通过使舌部附近喷嘴叶片7的叶高方向的最大长度MH1比舌部远方喷嘴叶片8短，能够在内燃机10的1脉动周期中减少作用于舌部附近喷嘴叶片7的负载的变动量。通过减少作用于舌部附近喷嘴叶片7的负载的变动量，能够抑制固定于舌部附近喷嘴叶片7的叶片轴53的磨损，因此，能够提高可变容量涡轮2的可靠性及耐久性。

在一些实施方式中，如图17～图19所示，在将舌部远方喷嘴叶片8的从轮毂侧端83朝向护罩侧端84的叶高方向WH的最大长度MH2设为100％时，上述的至少一个舌部附近喷嘴叶片7构成为舌部附近喷嘴叶片7的叶高方向WH的最大长度MH1成为90％以下的长度。

根据上述的结构，通过将舌部附近喷嘴叶片7的叶高方向WH的最大长度MH1相对于舌部远方喷嘴叶片8的叶高方向WH的最大长度MH2设为90％以下的长度，能够减小舌部附近喷嘴叶片7的护罩侧或轮毂侧的区域(即，增大上述间隙G1或G2)，因此，能够有效地减少作用于舌部附近喷嘴叶片7的二次流引起的流体力，能够在内燃机10的1脉动周期中有效地减少作用于舌部附近喷嘴叶片7的负载的变动量。由此，能够有效地抑制固定于舌部附近喷嘴叶片7的叶片轴53的磨损。

图21是表示一实施方式的舌部附近喷嘴叶片的负压面的图。

在一些实施方式中，如图21所示，上述的至少一个舌部附近喷嘴叶片7在前缘端71或后缘端72中的至少一方具有比舌部远方喷嘴叶片8的前缘端81或后缘端82切得更大的切口部75，且舌部附近喷嘴叶片7的叶高方向WH的最大长度MH1比上述舌部远方喷嘴叶片8的叶高方向WH的最大长度MH2短。

根据上述的结构，对喷嘴叶片6的护罩侧及轮毂侧的区域施加二次流引起的流体力。该流体力随着可变容量涡轮2的压力变动而变动。通过使舌部附近喷嘴叶片7的叶高方向的最大长度MH1比舌部远方喷嘴叶片8短，能够减小舌部附近喷嘴叶片7的护罩侧或轮毂侧的区域，因此，能够减少作用于舌部附近喷嘴叶片7的二次流引起的流体力。通过减少上述二次流引起的流体力，能够减少在内燃机10的1脉动周期中作用于舌部附近喷嘴叶片7的负载的变动量。通过这样减少作用于舌部附近喷嘴叶片7的负载的变动量，能够有效地抑制固定于具有上述切口部75的舌部附近喷嘴叶片7的叶片轴53的磨损。

在一些实施方式中，如图4所示，关于涡旋流路25中的涡旋中心周围的角度位置，在以将舌部29的角度位置设为0°，且将角度从舌部29朝向涡旋流路25的下游侧逐渐变大的方式定义角度位置α的情况下，舌部附近区域40A满足－90°≤α≤90°的条件。优选舌部附近区域40A满足－60°≤α≤60°的条件。更优选的是，满足－45°≤α≤45°的条件。需要说明的是，喷嘴叶片6是否位于舌部附近区域40A也可以通过喷嘴叶片6的旋转中心RC是否位于舌部附近区域40A来判断。

根据上述的结构，上述角度位置α满足－90°≤α≤90°的条件的舌部附近区域40A与上述角度位置α不满足上述条件的舌部远方区域40B相比，由于内燃机10的1脉动周期中的压力变动而作用于区域内的喷嘴叶片6的负载的作用方向逆转的可能性高，因此，容易在区域内的喷嘴叶片6上产生磨损。通过在位于满足上述条件的舌部附近区域40A的喷嘴叶片6上设置上述切口部75、或者缩短叶高方向WH的最大长度MH1，能够有效地抑制固定于舌部附近喷嘴叶片7的叶片轴53的磨损。

如图2所示，一些实施方式的增压器1具备上述的可变容量涡轮2(2A、2B)和构成为由可变容量涡轮2(2A、2B)驱动的上述的离心压缩机3。

根据上述的结构，因为能够抑制固定于舌部附近喷嘴叶片7的叶片轴53的磨损，所以能够提高可变容量涡轮2、及具备可变容量涡轮2的增压器1的可靠性及耐久性。需要说明的是，通过在舌部附近喷嘴叶片7上设置上述切口部75、或者缩短叶高方向WH的最大长度MH1，可变容量涡轮2的效果不会显著降低。

本公开不限定于上述的实施方式，还包含在上述的实施方式中加以变形的方式及将这些方式适当地组合的方式。

上述的一些实施方式所记载的内容例如可以如下掌握。

1)本公开的至少一实施方式涉及可变容量涡轮(2、2A)，其具备：

涡轮转子(21)；

涡旋流路形成部(26)，其在上述涡轮转子(21)的外周侧形成涡旋流路(25)；

废气流路形成部(4)，其形成用于从上述涡旋流路(25)向上述涡轮转子(21)引导废气的废气流路(40)；

可变喷嘴单元(5)，其用于调整上述废气流路(40)中的上述废气的流动，

上述可变喷嘴单元(5)包含：

多个喷嘴叶片(6)，它们在上述废气流路(40)中沿上述涡轮转子(21)的周向隔开间隔地配置；

转动机构部(51)，其构成为使上述多个喷嘴叶片(6)绕各自的旋转中心(RC)转动，

在将上述废气流路(40)区分为位于上述涡旋流路(25)的舌部(29)附近的舌部附近区域(40A)和上述舌部附近区域(40A)以外的区域即舌部远方区域(40B)时，上述多个喷嘴叶片(6)包含至少一个位于上述舌部附近区域(40A)的舌部附近喷嘴叶片(7)、和至少一个位于上述舌部远方区域(40B)的舌部远方喷嘴叶片(8)，

上述至少一个舌部附近喷嘴叶片(7)在上述舌部附近喷嘴叶片(7)的前缘端(71)或后缘端(72)中的至少一方具有比上述舌部远方喷嘴叶片(8)的前缘端(81)或后缘端(82)切得更大的切口部(75)。

本发明人等发现，舌部附近喷嘴叶片(7)由于内燃机(10)的1脉动周期中的废气流路(40)内的压力变动而作用于其前缘侧或后缘侧的负载大幅变化，前缘侧或后缘侧的负载的变化成为作用于舌部附近喷嘴叶片(7)的负载的作用方向逆转的原因之一。

根据上述1)的结构，通过在舌部附近喷嘴叶片(7)的前缘端(71)或后缘端(72)中的至少一方设置上述切口部(75)，能够选择性地去除来自在废气流路(40)中流动的废气的流体力所作用的部分，能够抑制作用于舌部附近喷嘴叶片(7)的负载的作用方向的逆转。通过抑制作用于舌部附近喷嘴叶片(7)的负载的作用方向的逆转，能够减少固定于舌部附近喷嘴叶片(7)的叶片轴(53)和其它部件碰撞的次数，因此，能够抑制上述叶片轴(53)的磨损。

2)在一些实施方式中，根据上述1)所记载的可变容量涡轮(2、2A)，其中，

上述至少一个舌部附近喷嘴叶片(7)具有形成于上述舌部附近喷嘴叶片(7)的上述后缘端(72)的上述切口部(75)即后缘侧切口部(77)，

上述后缘侧切口部(77)在将上述舌部附近喷嘴叶片(7)的从上述前缘端(71)朝向上述后缘端(72)的叶长方向的上述前缘端(71)的叶长位置设为0％，将上述叶长方向的上述后缘端(72)的叶长位置设为100％时，后缘侧切口部至少一部分形成于叶长位置包含在75％以上100％以下的范围内的区域(A1)。

根据上述2)的结构，舌部附近喷嘴叶片(7)的后缘侧(叶长位置为75％以上100％以下的范围)由于内燃机(10)的1脉动周期中的废气流路(40)内的压力变动而负载大幅变化，上述后缘侧的负载的变化成为作用于舌部附近喷嘴叶片(7)的负载的作用方向逆转的原因之一。因此，通过在舌部附近喷嘴叶片(7)的后缘侧、即在叶长位置包含在75％以上100％以下的范围内的区域(A1)形成后缘侧切口部(77)的至少一部分，能够有效地抑制作用于舌部附近喷嘴叶片(7)的负载的作用方向的逆转。

3)在一些实施方式中，根据上述2)所记载的可变容量涡轮(2、2A)，其中，

上述后缘侧切口部(77)在将上述舌部附近喷嘴叶片(7)的从轮毂侧端(73)朝向护罩侧端(74)的叶高方向的上述轮毂侧端(73)的叶高位置设为0％，将上述叶高方向的上述护罩侧端(74)的叶高位置设为100％时，后缘侧切口部至少一部分形成于叶高位置包含在15％以上85％以下的范围内的区域(A11)。

根据上述3)的结构，舌部附近喷嘴叶片(7)的后缘侧的高度中央部(叶高位置为15％以上85％以下的范围)由于内燃机(10)的1脉动周期中的废气流路(40)内的压力变动而负载大幅变化，上述后缘侧的高度中央部的负载的变化成为作用于舌部附近喷嘴叶片(7)的负载的作用方向逆转的原因之一。因此，通过在舌部附近喷嘴叶片(7)的后缘侧的高度中央部、即在叶高位置包含在15％以上85％以下的范围内的区域(A11)形成后缘侧切口部(77)的至少一部分，能够有效地抑制作用于舌部附近喷嘴叶片(7)的负载的作用方向的逆转。

4)在一些实施方式中，根据上述2)或3)所记载的可变容量涡轮(2、2A)，其中，

上述至少一个舌部附近喷嘴叶片(7)具有形成于上述舌部附近喷嘴叶片(7)的上述前缘端(71)的上述切口部(75)即前缘侧切口部(76)，

上述前缘侧切口部(76)的至少一部分形成于上述叶长位置包含在0％以上25％以下的范围内的区域(A2)。

根据上述4)的结构，舌部附近喷嘴叶片(7)的前缘侧(叶长位置为0％以上25％以下的范围)由于内燃机(10)的1脉动周期中的废气流路(40)内的压力变动而负载大幅变化，上述前缘侧的负载的变化成为作用于舌部附近喷嘴叶片(7)的负载的作用方向逆转的原因之一。因此，通过在舌部附近喷嘴叶片(7)的前缘侧、即在叶长位置包含在0％以上25％以下的范围内的区域(A2)形成前缘侧切口部(76)的至少一部分，能够有效地抑制作用于舌部附近喷嘴叶片(7)的负载的作用方向的逆转。

5)在一些实施方式中，根据上述4)所记载的可变容量涡轮(2、2A)，其中，

对于上述前缘侧切口部(76)来说，在将上述舌部附近喷嘴叶片(7)的从轮毂侧端(73)朝向护罩侧端(74)的叶高方向的上述轮毂侧端(73)的叶高位置设为0％，将上述叶高方向的上述护罩侧端(74)的叶高位置设为100％时，前缘侧切口部至少一部分形成于叶高位置包含在15％以上85％以下的范围内的区域(A21)。

根据上述5)的结构，舌部附近喷嘴叶片(7)的前缘侧的高度中央部(叶高位置为15％以上85％以下的范围)由于内燃机(10)的1脉动周期中的废气流路(40)内的压力变动而负载大幅变化，上述前缘侧的高度中央部的负载的变化成为作用于舌部附近喷嘴叶片(7)的负载的作用方向逆转的原因之一。因此，通过在舌部附近喷嘴叶片(7)的前缘侧的高度中央部、即在叶高位置包含在15％以上85％以下的范围内的区域(A21)形成前缘侧切口部(76)的至少一部分，能够有效地抑制作用于舌部附近喷嘴叶片(7)的负载的作用方向的逆转。

6)在一些实施方式中，根据上述4)或5)所记载的可变容量涡轮(2、2A)，其中，

上述至少一个舌部附近喷嘴叶片(7)构成为上述前缘侧切口部(76)和上述后缘侧切口部(77)的大小相同。

根据上述6)的结构，在可变容量涡轮(2)中，从喷嘴叶片(6)的上游侧流入高速流的流体，喷嘴叶片(6)通过周围的流体而接受流体力。因此，为了将喷嘴叶片(6)保持为规定的角度，希望对喷嘴叶片(6)施加的绕旋转中心(RC)的扭矩小。通过将舌部附近喷嘴叶片的前缘侧切口部(76)和后缘侧切口部(77)的大小设为相同，能够使对舌部附近喷嘴叶片(7)的前缘侧、后缘侧分别施加的流体力均等，因此，能够减小对舌部附近喷嘴叶片施加的绕旋转中心(RC)的扭矩。

7)在一些实施方式中，根据上述4)或5)所记载的可变容量涡轮(2、2A)，其中，

上述至少一个舌部附近喷嘴叶片(7)构成为上述后缘侧切口部(77)的大小比上述前缘侧切口部(76)大。

根据上述7)的结构，后缘侧切口部(77)与前缘侧切口部(76)相比，对作用于舌部附近喷嘴叶片(7)的负载的作用方向逆转的抑制效果好。因此，舌部附近喷嘴叶片(7)通过使其后缘侧切口部(77)比其前缘侧切口部(76)大，能够有效地抑制作用于舌部附近喷嘴叶片(7)的负载的作用方向的逆转。

8)在一些实施方式中，根据上述1)～上述7)中任一项所记载的可变容量涡轮(2、2A)，其中，

上述至少一个舌部附近喷嘴叶片(7)与上述舌部远方喷嘴叶片(8)相比，上述舌部附近喷嘴叶片(7)的从轮毂侧端(73)朝向护罩侧端(74)的叶高方向的最大长度(MH1)短。

根据上述8)的结构，对喷嘴叶片(6)的护罩侧及轮毂侧的区域施加二次流引起的流体力。该流体力随着可变容量涡轮(2)的压力变动而变动。通过使舌部附近喷嘴叶片(7)的叶高方向的最大长度(MH1)比舌部远方喷嘴叶片(8)短，能够减小舌部附近喷嘴叶片(7)的护罩侧或轮毂侧的区域，因此，能够减少作用于舌部附近喷嘴叶片(7)的二次流引起的流体力。通过减少上述二次流引起的流体力，能够在内燃机(10)的1脉动周期中减少作用于舌部附近喷嘴叶片(7)的负载的变动量。通过这样减少作用于舌部附近喷嘴叶片(7)的负载的变动量，能够有效地抑制固定于具有上述切口部(75)的舌部附近喷嘴叶片(7)的叶片轴(53)的磨损。

9)在一些实施方式中，根据上述8)所记载的可变容量涡轮(2、2A)，其中，

在将上述舌部远方喷嘴叶片(8)的从轮毂侧端(83)朝向护罩侧端(84)的叶高方向的最大长度(MH2)设为100％时，上述至少一个舌部附近喷嘴叶片(7)构成为上述舌部附近喷嘴叶片(7)的上述叶高方向的最大长度(MH1)成为90％以下的长度。

根据上述9)的结构，通过将舌部附近喷嘴叶片(7)的叶高方向的最大长度(MH1)相对于舌部远方喷嘴叶片(8)的叶高方向的最大长度(MH2)设为90％以下的长度，能够减小舌部附近喷嘴叶片(7)的护罩侧或轮毂侧的区域，因此，能够有效地减少作用于舌部附近喷嘴叶片(7)的二次流引起的流体力，能够在内燃机(10)的1脉动周期中有效地减少作用于舌部附近喷嘴叶片(7)的负载的变动量。由此，能够有效地抑制固定于舌部附近喷嘴叶片(7)的叶片轴(53)的磨损。

10)在一些实施方式中，根据上述1)～上述9)中任一项所记载的可变容量涡轮(2)，其中，

关于上述涡旋流路(25)中的绕涡旋中心的角度位置，在以将上述舌部(29)的角度位置设为0°，且角度从上述舌部(29)朝向上述涡旋流路(25)的下游侧逐渐变大的方式定义角度位置α的情况下，

上述舌部附近区域(40A)满足－90°≤α≤90°的条件。

根据上述10)的结构，上述角度位置α满足－90°≤α≤90°的条件的舌部附近区域(40A)与上述角度位置α不满足上述条件的舌部远方区域(40B)相比，由于内燃机(10)的1脉动周期中的压力变动而作用于区域内的喷嘴叶片(6)的负载的作用方向逆转的可能性高，因此，通过在区域内的喷嘴叶片(6)上产生磨损。通过在位于满足上述条件的舌部附近区域(40A)的喷嘴叶片(6)上设置上述切口部(75)，能够有效地抑制固定于舌部附近喷嘴叶片(7)的叶片轴(53)的磨损。

11)本公开的至少一实施方式涉及可变容量涡轮(2、2B)，其具备：

涡轮转子(21)；

涡旋流路形成部(26)，其在上述涡轮转子(21)的外周侧形成涡旋流路(25)；

废气流路形成部(4)，其用于形成从上述涡旋流路(25)向上述涡轮转子(21)引导废气的废气流路(40)；

可变喷嘴单元(5)，其用于调整上述废气流路(40)中的上述废气的流动，

上述可变喷嘴单元(5)包含：

多个喷嘴叶片(6)，它们在上述废气流路(40)上沿上述涡轮转子(21)的周向隔开间隔地配置；

转动机构部(51)，其构成为使上述多个喷嘴叶片(6)绕各个旋转中心(RC)转动，

在将上述废气流路(40)区分为位于上述涡旋流路(25)的舌部(29)附近的舌部附近区域(40A)和上述舌部附近区域(40A)以外的区域即舌部远方区域(40B)时，上述多个喷嘴叶片(6)包含至少一个位于上述舌部附近区域(40A)的舌部附近喷嘴叶片(7)和至少一个位于上述舌部远方区域(40B)的舌部远方喷嘴叶片(8)，

上述至少一个舌部附近喷嘴叶片(7)与上述舌部远方喷嘴叶片(8)相比，上述舌部附近喷嘴叶片(7)的从轮毂侧端(73)朝向护罩侧端(74)的叶高方向的最大长度(MH1)短。

根据上述11)的结构，对喷嘴叶片(6)的护罩侧及轮毂侧的区域施加二次流引起的流体力。该流体力随着可变容量涡轮(2)的压力变动而变动。通过使舌部附近喷嘴叶片(7)的叶高方向的最大长度比舌部远方喷嘴叶片(8)短，能够减小舌部附近喷嘴叶片(7)的护罩侧や轮毂侧的区域，因此，能够减少作用于舌部附近喷嘴叶片(7)的上述二次流引起的流体力。因此，通过使舌部附近喷嘴叶片(7)的叶高方向的最大长度(MH1)比舌部远方喷嘴叶片(8)短，与舌部附近喷嘴叶片(7)和舌部远方喷嘴叶片(8)的叶高方向的最大长度(MH1、MH2)相同的情况相比，能够在内燃机(10)的1脉动周期中减少作用于舌部附近喷嘴叶片(7)的负载的变动量。通过减少作用于舌部附近喷嘴叶片(7)的负载的变动量，能够抑制固定于舌部附近喷嘴叶片(7)的叶片轴(53)的磨损，因此，能够提高可变容量涡轮(2)的可靠性及耐久性。

12)本公开的至少一实施方式涉及增压器(1)，其具备：

上述1)～上述10)中任一项所记载的可变容量涡轮(2A)；

离心压缩机(3)，其构成为由上述可变容量涡轮(2A)驱动。

根据上述12)的结构，通过在可变容量涡轮(2A)的舌部附近喷嘴叶片(7)上设置切口部(75)，能够抑制固定于舌部附近喷嘴叶片(7)的叶片轴(53)的磨损，因此，能够提高可变容量涡轮(2A)、及具备可变容量涡轮(2A)的增压器(1)的可靠性及耐久性。

13)本公开的至少一实施方式涉及增压器(1)，其具备：

上述11)所记载的可变容量涡轮(2B)；

离心压缩机(3)，其构成为由上述可变容量涡轮(2B)驱动。

根据上述13)的结构，通过缩短可变容量涡轮(2B)的舌部附近喷嘴叶片(7)的叶高方向的最大长度(MH1)，能够抑制固定于舌部附近喷嘴叶片(7)的叶片轴(53)的磨损，因此，能够提高可变容量涡轮(2B)、及具备可变容量涡轮(2B)的增压器(1)的可靠性及耐久性。

附图标记说明

1增压器

1A废气涡轮增压器

2、2A、2B可变容量涡轮

3 离心压缩机

4 废气流路形成部

5 可变喷嘴单元

6 喷嘴叶片

7、7A舌部附近喷嘴叶片

8、8B舌部远方喷嘴叶片

10 内燃机

11 旋转轴

12 轴承

13 外壳

14 轴承外壳

15 气体管路

16 废气管路

17 内部空间

21 涡轮转子

22 涡轮外壳

23 废气导入口

24 废气排出口

25 涡旋流路

26 涡旋流路形成部

27 废气排出路

28 废气排出路形成部

29 舌部

31 叶轮

32 压缩机外壳

33 气体导入口

34 气体排出口

35 气体导入路

36 气体导入路形成部

37 涡旋流路

38 涡旋流路形成部

40 废气流路

40A舌部附近区域

40B 舌部远方区域

41 喷嘴座

42 喷嘴板

43、45 环状板部

44 轮毂侧流路面

46 突出部

47 护罩侧流路面

48 护罩面

49 喷嘴支承件

51 转动机构部

52 驱动环

53 叶片轴

54 杆板

55 致动器

56 驱动轴

57 控制器

60，70、80叶面

60A、70A、80A压力面

60B、70B、80B负压面

61、71、81前缘端

62、72、82后缘端

63、73、83轮毂侧端

64、74、84护罩侧端

75、85 切口部

76、86 前缘侧切口部

77、87 后缘侧切口部

A1、A2、A11、A21区域

F1、F2面积

G1、G2间隙

LA、LC轴线

LR1、LR2直线

LV 假想线

P1 最后缘点

P2 最前缘点

PH 叶高位置

PL 压力下限值

PS 叶长位置

PU 压力上限值

RC 旋转中心

T1 周期

VL、VL1～VL8负载

WH 叶高方向

WS 叶长方向

X(旋转轴的)轴向

XC 压缩机侧

XT 涡轮侧

Y(旋转轴的)径向

Claims (13)

1.一种可变容量涡轮，其特征在于，具备：

涡轮转子；

涡旋流路形成部，其在所述涡轮转子的外周侧形成涡旋流路；

废气流路形成部，其形成用于从所述涡旋流路向所述涡轮转子引导废气的废气流路；

可变喷嘴单元，其用于调整所述废气流路中的所述废气的流动，

所述可变喷嘴单元包含：

多个喷嘴叶片，它们在所述废气流路上沿所述涡轮转子的周向隔开间隔地配置；

转动机构部，其构成为使所述多个喷嘴叶片绕各自的旋转中心转动，

在将所述废气流路区分为位于所述涡旋流路的舌部附近的舌部附近区域和所述舌部附近区域以外的区域即舌部远方区域时，所述多个喷嘴叶片包含至少一个位于所述舌部附近区域的舌部附近喷嘴叶片.和至少一个位于所述舌部远方区域的舌部远方喷嘴叶片，

所述至少一个舌部附近喷嘴叶片在所述舌部附近喷嘴叶片的前缘端或后缘端中的至少一方具有比所述舌部远方喷嘴叶片的前缘端或后缘端切得更大的切口部。

2.根据权利要求1所述的可变容量涡轮，其中，

所述至少一个舌部附近喷嘴叶片具有形成于所述舌部附近喷嘴叶片的所述后缘端的所述切口部即后缘侧切口部，

所述后缘侧切口部在将所述舌部附近喷嘴叶片的从所述前缘端朝向所述后缘端的叶长方向的所述前缘端的叶长位置设为0％，将所述叶长方向的所述后缘端的叶长位置设为100％时，后缘侧切口部的至少一部分形成于叶长位置包含在75％以上100％以下的范围内的区域。

3.根据权利要求2所述的可变容量涡轮，其中，

所述后缘侧切口部在将所述舌部附近喷嘴叶片的从轮毂侧端朝向护罩侧端的叶高方向的所述轮毂侧端的叶高位置设为0％，将所述叶高方向的所述护罩侧端的叶高位置设为100％时，后缘侧切口部的至少一部分形成于叶高位置包含在15％以上85％以下的范围内的区域。

4.根据权利要求2或3所述的可变容量涡轮，其中，

所述至少一个舌部附近喷嘴叶片具有形成于所述舌部附近喷嘴叶片的所述前缘端的所述切口部即前缘侧切口部，

所述前缘侧切口部的至少一部分形成于所述叶长位置包含在0％以上25％以下的范围内的区域。

5.根据权利要求4所述的可变容量涡轮，其中，

所述前缘侧切口部在将所述舌部附近喷嘴叶片的从轮毂侧端朝向护罩侧端的叶高方向的所述轮毂侧端的叶高位置设为0％，将所述叶高方向的所述护罩侧端的叶高位置设为100％时，前缘侧切口部的至少一部分形成于叶高位置包含在15％以上85％以下的范围内的区域。

6.根据权利要求4或5所述的可变容量涡轮，其中，

所述至少一个舌部附近喷嘴叶片构成为所述前缘侧切口部和所述后缘侧切口部的大小相同。

7.根据权利要求4或5所述的可变容量涡轮，其中，

所述至少一个舌部附近喷嘴叶片构成为所述后缘侧切口部的大小比所述前缘侧切口部大。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的可变容量涡轮，其中，

所述至少一个舌部附近喷嘴叶片与所述舌部远方喷嘴叶片相比，所述舌部附近喷嘴叶片的从轮毂侧端朝向护罩侧端的叶高方向的最大长度短。

9.根据权利要求8所述的可变容量涡轮，其中，

在将所述舌部远方喷嘴叶片的从轮毂侧端朝向护罩侧端的叶高方向的最大长度设为100％时，所述至少一个舌部附近喷嘴叶片构成为所述舌部附近喷嘴叶片的所述叶高方向的最大长度成为90％以下的长度。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的可变容量涡轮，其中，

关于所述涡旋流路中的绕涡旋中心的角度位置，在以将所述舌部的角度位置设为0°，且角度从所述舌部朝向所述涡旋流路的下游侧逐渐变大的方式定义角度位置α的情况下，

所述舌部附近区域满足－90°≤α≤90°的条件。

11.一种可变容量涡轮，其特征在于，具备：

涡轮转子；

涡旋流路形成部，其在所述涡轮转子的外周侧形成涡旋流路；

废气流路形成部，其形成用于从所述涡旋流路向所述涡轮转子引导废气的废气流路；

可变喷嘴单元，其用于调整所述废气流路中的所述废气的流动，

所述可变喷嘴单元包含：

多个喷嘴叶片，它们在所述废气流路上沿所述涡轮转子的周向隔开间隔地配置；

转动机构部，其构成为使所述多个喷嘴叶片绕各自的旋转中心转动，

在将所述废气流路区分为位于所述涡旋流路的舌部附近的舌部附近区域和所述舌部附近区域以外的区域即舌部远方区域时，所述多个喷嘴叶片包含至少一个位于所述舌部附近区域的舌部附近喷嘴叶片和至少一个位于所述舌部远方区域的舌部远方喷嘴叶片，

所述至少一个舌部附近喷嘴叶片与所述舌部远方喷嘴叶片相比，所述舌部附近喷嘴叶片的从轮毂侧端朝向护罩侧端的叶高方向的最大长度短。

12.一种增压器，其具备：

权利要求1～10中任一项所述的可变容量涡轮；

离心压缩机，其构成为由所述可变容量涡轮驱动。

13.一种增压器，其具备：

权利要求11所述的可变容量涡轮；

离心压缩机，其构成为由所述可变容量涡轮驱动。