DE112019007145T5

DE112019007145T5 - Aufladegerät mit variabler Leistung

Info

Publication number: DE112019007145T5
Application number: DE112019007145.9T
Authority: DE
Inventors: Kenichi SEGAWA; Kouichi Handa; Ryota SAKISAKA
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2019-04-01
Filing date: 2019-10-23
Publication date: 2021-12-16
Also published as: CN113614344B; US20220010722A1; JPWO2020202613A1; WO2020202613A1; CN113614344A; US11686244B2; JP7107433B2

Abstract

Eine Strömungsdurchgangswandfläche eines Düsenströmungsdurchgangs eines Turboladers hat eine innenumfangsseitige Wandfläche, welche auf einer Innenumfangsseite mit einer ersten Bezugslinie als eine Startposition ausgebildet ist, eine außenumfangsseitige Wandfläche, welche auf einer Außenumfangsseite mit einer zweiten Bezugslinie als eine Startposition ausgebildet ist, und eine Zwischenwandfläche, welche sich von der ersten Bezugslinie zu der zweiten Bezugslinie erstreckt. Die innenumfangsseitige Wandfläche ist eine geneigte Fläche und die außenumfangsseitige Wandfläche und die Zwischenwandfläche sind Ebenen, die zu einer Ebene parallel sind, die senkrecht zu einer Rotationsachse ist. Die erste Bezugslinie ist radial auswärts von einer Linie Q3 gelegen. Die zweite Bezugslinie ist radial einwärts von einer Linie Q2 gelegen, radial auswärts von einer Linie Q5 gelegen und radial einwärts von einer Linie Q1 gelegen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Aufladegerät (einen Turbolader) mit variabler Leistung.
Stand der Technik
Als eine Technologie in einem solchen Gebiet ist herkömmlicherweise ein Turbolader mit variabler Leistung bekannt, der in der nachfolgenden Patentliteratur 1 beschrieben ist. Bei dieser Art von Turbolader rotiert eine Düsenschaufel, während sie auf einer Wandfläche eines Düsenströmungsdurchgangs einer Turbine gleitet. Patentliteratur 1 offenbart, dass eine Wandfläche eines Düsenströmungsdurchgangs abgeschrägt ist, um an Positionen, die jeweils äußeren und inneren Umfangsabschnitten der Düsenschaufel entsprechen, von einer Düsenschaufel beabstandet zu sein. Es wird ferner vorgeschlagen, dass die Wandfläche des Düsenströmungsdurchgangs mit einer Stufenform statt der abgeschrägten Form von der Düsenschaufel beabstandet ist. Auf diese Weise wurde vorgeschlagen, dass die Form der Wandfläche des Düsenströmungsdurchgangs die Zuverlässigkeit des Gleitens der Düsenschaufel und die problemlose Rotation der Düsenschaufel gewährleistet.
Zitatliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Japanische ungeprüfte Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. S61-37404
Patentliteratur 2: Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2009-243375
Patentliteratur 3: Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2008-184971

Zusammenfassung der Erfindung
Technische Aufgabe
Wenn jedoch die Wandfläche des Düsenströmungsdurchgangs mit der Stufenform ausgebildet ist, wie vorstehend beschrieben ist, ist es wahrscheinlich, dass sich eine Strömung eines Gases, das in dem Düsenströmungsdurchgang strömt, an dem Stufenabschnitt ablöst und eine Leistungsverschlechterung der Turbine bewirken kann. Andererseits, wenn die Wandfläche des Düsenströmungsdurchgangs in der abgeschrägten Form ausgebildet ist, ist das Auftreten einer Ablösung einer Strömung eines Gases schwierig im Vergleich mit dem Fall der Stufenform. Jedoch ist es schwierig, einen Verbindungsstift, der die Strömungsdurchgangswandflächen verbindet, so zu montieren, dass er senkrecht zu den Strömungsdurchgangswandflächen ist. Genauer gesagt muss zu der Zeit der Herstellung des Turboladers ein Teil der abgeschrägten Strömungsdurchgangswandfläche bearbeitet werden, um eine Montagesitzfläche für den Verbindungsstift auszubilden. Demgemäß kann nicht behauptet werden, dass die Verarbeitbarkeit zu der Zeit der Herstellung wünschenswert ist, und dies kann eine Abnahme der Herstellungskosten behindern.
Bei der vorliegenden Offenbarung wird ein Turbolader mit variabler Leistung beschrieben, welcher in einer Struktur, die eine problemlose Rotation einer Düsenschaufel sicherstellt, gleichzeitig eine Leistungsverschlechterung einer Turbine und eine Zunahme des Herstellungsaufwands unterdrückt.
Lösung der Aufgabe
Ein Turbolader mit variabler Leistung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Turbolader mit variabler Leistung, der Folgendes hat: einen Düsenströmungsdurchgang, in welchem ein Gas in der Lage ist, von einem Schneckenströmungsdurchgang in Richtung eines Turbinenlaufrads hindurchzuströmen; einen Verbindungsstift, der Strömungsdurchgangswandflächen verbindet, die den Düsenströmungsdurchgang bilden; und Düsenschaufeln, die in einer Rotationsrichtung des Turbinenlaufrads angeordnet sind, wobei die Düsenschaufeln konfiguriert sind, einen Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs einzustellen, indem sie in dem Düsenströmungsdurchgang rotieren, wobei mindestens eine der Strömungsdurchgangswandflächen Folgendes hat: eine innenumfangsseitige Wandfläche, die sich von einer ersten Bezugslinie, die sich in der Rotationsrichtung erstreckt, als eine Startposition radial einwärts erstreckt, wobei die innenumfangsseitige Wandfläche geneigt ist, um sich von den Düsenschaufeln in einer Rotationsachsenrichtung des Turbinenlaufrads weg zu erstrecken, wenn die innere Umfangsseitenwandfläche radial nach innen verläuft; eine außenumfangsseitige Wandfläche, welche eine Ebene ist, die sich von einer zweiten Bezugslinie, die sich in der Rotationsrichtung erstreckt, als eine Startposition radial auswärts erstreckt und zu einer Ebene parallel ist, die zu einer Rotationsachse der Düsenschaufel senkrecht ist, wobei die außenumfangsseitige Wandfläche weiter weg von der Düsenschaufel gelegen ist als ein Randabschnitt der innenumfangsseitigen Wandfläche, wobei die zweite Bezugslinie radial auswärts von der ersten Bezugslinie gelegen ist, und wobei der Randabschnitt auf der ersten Bezugslinie gelegen ist; und eine Zwischenwandfläche, welche eine Ebene ist, die sich von der ersten Bezugslinie zu der zweiten Bezugslinie und parallel zu der Ebene erstreckt, die sich senkrecht zu der Rotationsachse der Düsenschaufel erstreckt, wobei die Zwischenwandfläche die innenumfangsseitige Wandfläche auf der ersten Bezugslinie schneidet, wobei die erste Bezugslinie radial auswärts von einem inneren umfänglichen Kontaktkreis der Düsenschaufeln bei einem maximalen Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs gelegen ist und die zweite Bezugslinie radial einwärts von einem äußeren umfänglichen Kontaktkreis der Düsenschaufeln bei dem maximalen Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs gelegen ist, radial auswärts von einem inneren umfänglichen Kontaktkreis der Düsenschaufeln bei einem minimalen Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs gelegen ist und radial einwärts von einem inneren umfänglichen Kontaktkreis einer Montagesitzfläche des Anschlussstifts gelegen ist.
Wirkungen der Erfindung
Gemäß dem Turbolader mit variabler Leistung der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, in einer Struktur, die eine problemlose Rotation der Düsenschaufel sicherstellt, gleichzeitig die Leistungsverschlechterung der Turbine und die Zunahme des Herstellungsaufwands zu unterdrücken.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht, die einen Querschnitt einschließlich einer Rotationsachse eines Turboladers mit variabler Leistung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt.
2 ist eine Ansicht, die Düsenschaufeln und eine AR-Platte darstellt, betrachtet von einer Sauganschlussseite eines Verdichters in einer axialen Richtung.
3 ist eine Querschnittsansicht in der Umgebung der Düsenschaufel, die einen Querschnitt einschließlich einer Rotationsachse der Düsenschaufel zeigt.
4 ist eine Ansicht, die eine Positionsbeziehung der Düsenschaufeln, eines Anschlussstifts und der AR-Platte darstellt.
5(a) bis 5(c) sind Querschnittsansichten in der Umgebung einer Düsenschaufel gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Ein Turbolader mit variabler Leistung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Turbolader mit variabler Leistung, der Folgendes hat: einen Düsenströmungsdurchgang, in welchem ein Gas in der Lage ist, von einem Schneckenströmungsdurchgang in Richtung eines Turbinenlaufrads hindurchzuströmen; einen Verbindungsstift, der Strömungsdurchgangswandflächen verbindet, die den Düsenströmungsdurchgang bilden; und Düsenschaufeln, die in einer Rotationsrichtung des Turbinenlaufrads angeordnet sind, wobei die Düsenschaufeln konfiguriert sind, einen Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs einzustellen, indem sie in dem Düsenströmungsdurchgang rotieren, wobei mindestens eine der Strömungsdurchgangswandflächen Folgendes hat: eine innenumfangsseitige Wandfläche, die sich von einer ersten Bezugslinie, die sich in der Rotationsrichtung erstreckt, als eine Startposition radial einwärts erstreckt, wobei die innenumfangsseitige Wandfläche geneigt ist, um sich von den Düsenschaufeln in einer Rotationsachsenrichtung des Turbinenlaufrads weg zu erstrecken, wenn die innere Umfangsseitenwandfläche radial nach innen verläuft; eine außenumfangsseitige Wandfläche, welche eine Ebene ist, die sich von einer zweiten Bezugslinie, die sich in der Rotationsrichtung erstreckt, als eine Startposition radial auswärts erstreckt und zu einer Ebene parallel ist, die zu einer Rotationsachse der Düsenschaufel senkrecht ist, wobei die außenumfangsseitige Wandfläche weiter weg von der Düsenschaufel gelegen ist als ein Randabschnitt der innenumfangsseitigen Wandfläche, wobei die zweite Bezugslinie radial auswärts von der ersten Bezugslinie gelegen ist, und wobei der Randabschnitt auf der ersten Bezugslinie gelegen ist; und eine Zwischenwandfläche, welche eine Ebene ist, die sich von der ersten Bezugslinie zu der zweiten Bezugslinie und parallel zu der Ebene erstreckt, die sich senkrecht zu der Rotationsachse der Düsenschaufel erstreckt, wobei die Zwischenwandfläche die innenumfangsseitige Wandfläche auf der ersten Bezugslinie schneidet, wobei die erste Bezugslinie radial auswärts von einem inneren umfänglichen Kontaktkreis der Düsenschaufeln bei einem maximalen Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs gelegen ist und die zweite Bezugslinie radial einwärts von einem äußeren umfänglichen Kontaktkreis der Düsenschaufeln bei dem maximalen Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs gelegen ist, radial auswärts von einem inneren umfänglichen Kontaktkreis der Düsenschaufeln bei einem minimalen Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs gelegen ist und radial einwärts von einem inneren umfänglichen Kontaktkreis einer Montagesitzfläche des Anschlussstifts gelegen ist.
Die erste Bezugslinie kann radial einwärts von dem Kreis gelegen sein, der durch die Rotationsachse der Düsenschaufeln hindurchgeht, und die zweite Bezugslinie kann radial auswärts von einem äußeren umfänglichen Kontaktkreis von Rotationswellen der Düsenschaufeln gelegen sein.
Die erste Bezugslinie kann radial einwärts von dem inneren umfänglichen Kontaktkreis der Düsenschaufeln bei einem minimalen Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs gelegen sein und die zweite Bezugslinie kann radial auswärts von dem äußeren umfänglichen Kontaktkreis der Düsenschaufeln bei einem minimalen Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs gelegen sein.
Ein Turbolader mit variabler Leistung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Turbolader mit variabler Leistung, der Folgendes hat: einen Düsenströmungsdurchgang, in welchem ein Gas in der Lage ist, von einem Schneckenströmungsdurchgang in Richtung eines Turbinenlaufrads hindurchzuströmen; einen Verbindungsstift, der Strömungsdurchgangswandflächen verbindet, die den Düsenströmungsdurchgang bilden; und Düsenschaufeln, die in einer Rotationsrichtung des Turbinenlaufrads angeordnet sind, wobei die Düsenschaufeln konfiguriert sind, einen Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs einzustellen, indem sie in dem Düsenströmungsdurchgang rotieren, wobei mindestens eine der Strömungsdurchgangswandflächen Folgendes hat: eine innenumfangsseitige Wandfläche, die sich von einer ersten Bezugslinie, die sich in der Rotationsrichtung erstreckt, als eine Startposition radial einwärts erstreckt, wobei die innenumfangsseitige Wandfläche geneigt ist, um sich von den Düsenschaufeln in einer Rotationsachsenrichtung des Turbinenlaufrads weg zu erstrecken, wenn die innenumfangsseitige Wandfläche radial nach innen verläuft; eine außenumfangsseitige Wandfläche, welche eine Ebene ist, die sich von der ersten Bezugslinie, die sich in der Rotationsrichtung erstreckt, als eine Startposition radial auswärts erstreckt und zu einer Ebene parallel ist, die zu einer Rotationsachse der Düsenschaufel senkrecht ist, wobei die außenumfangsseitige Wandfläche weiter weg von der Düsenschaufel gelegen ist als ein Randabschnitt der innenumfangsseitigen Wandfläche, und wobei der Randabschnitt auf der ersten Bezugslinie gelegen ist, und wobei die erste Bezugslinie radial einwärts von einem äußeren umfänglichen Kontaktkreis der Düsenschaufeln bei dem maximalen Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs gelegen ist, radial auswärts von einem inneren umfänglichen Kontaktkreis der Düsenschaufeln bei einem minimalen Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs gelegen ist und radial einwärts von einem inneren umfänglichen Kontaktkreis einer Montagesitzfläche des Verbindungsstifts gelegen ist.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine Querschnittsansicht, die einen Querschnitt einschließlich einer Rotationsachse H eines Turboladers 1 mit variabler Leistung zeigt. Der Turbolader 1 wird beispielsweise auf eine Brennkraftmaschine eines Schiffs oder eines Fahrzeugs angewendet.
Wie in 1 dargestellt ist, hat der Turbolader 1 eine Turbine 2 und einen Verdichter 3. Die Turbine 2 hat ein Turbinengehäuse 4 und ein Turbinenlaufrad 6, das in dem Turbinengehäuse 4 aufgenommen ist. Das Turbinengehäuse 4 hat einen Schneckenströmungsdurchgang 16, welcher sich in einer umfänglichen Richtung um das Turbinenlaufrad 6 herum erstreckt. Der Verdichter 3 hat ein Verdichtergehäuse 5 und ein Verdichterlaufrad 7, das in dem Verdichtergehäuse 5 aufgenommen ist. Das Verdichtergehäuse 5 hat einen Schneckenströmungsdurchgang 17, welcher sich in der umfänglichen Richtung um das Verdichterlaufrad 7 herum erstreckt.
Das Turbinenlaufrad 6 ist an einem Ende einer Rotationswelle 14 vorgesehen und das Verdichterlaufrad 7 ist an dem anderen Ende der Rotationswelle 14 vorgesehen. Ein Lagergehäuse 13 ist zwischen dem Turbinengehäuse 4 und dem Verdichtergehäuse 5 vorgesehen. Das Turbinengehäuse 4 und das Verdichtergehäuse 5 sind an dem Lagergehäuse 13 beispielsweise durch Schrauben oder dergleichen befestigt. Die Rotationswelle 14 wird durch das Lagergehäuse 13 mittels eines Lagers 15 rotationsmäßig gestützt und die Rotationswelle 14, das Turbinenlaufrad 6 und das Verdichterlaufrad 7 rotieren als ein einstückiger Rotationskörper 12 um die Rotationsachse H.
Das Turbinengehäuse 4 ist mit einem Abgaseinlass (nicht dargestellt) und einem Abgasauslass 10 versehen. Ein Abgas, das von einer Brennkraftmaschine (nicht dargestellt) abgegeben wird, strömt durch den Abgaseinlass in das Turbinengehäuse 4, strömt durch den Schneckenströmungsdurchgang 16 in das Turbinenlaufrad 6 und lässt das Turbinenlaufrad 6 rotieren. Daraufhin strömt das Abgas durch den Abgasauslass 10 aus dem Turbinengehäuse 4 heraus.
Das Verdichtergehäuse 5 ist mit einem Sauganschluss 9 und einem Abgabeanschluss (nicht dargestellt) versehen. Wenn das Turbinenlaufrad 6 rotiert, wie vorstehend beschrieben ist, rotiert das Verdichterlaufrad 7 mittels der Rotationswelle 14. Das rotierende Verdichterlaufrad 7 saugt externe Luft durch den Sauganschluss 9 an. Diese Luft geht durch das Verdichterlaufrad 7 und den Schneckenströmungsdurchgang 17 hindurch, um verdichtet zu werden, und wird aus dem Abgabeanschluss abgegeben. Die verdichtete Luft, die aus dem Abgabeanschluss abgegeben wird, wird der vorstehend beschriebenen Brennkraftmaschine zugeführt.
Die Turbine 2 des Turboladers 1 wird weiter beschrieben. Bei der folgenden Beschreibung bedeuten die „axiale Richtung“, die „radiale Richtung“ und die „umfängliche Richtung“ einfach jeweils die Rotationsachsenrichtung (die Richtung der Rotationsachse H), die radiale Richtung der Rotation und die Rotationsrichtung des Turbinenlaufrads 6.
Bei der Turbine 2 des Turboladers 1 ist eine bewegliche Düsenschaufel 21 in einem Düsenströmungsdurchgang 19 vorgesehen, der den Schneckenströmungsdurchgang 16 und das Turbinenlaufrad 6 verbindet. Wie in 2 dargestellt ist, ist zudem die Vielzahl von Düsenschaufeln 21 mit gleichen Abständen auf dem Umfang angeordnet, der auf der Rotationsachse H zentriert ist. Jede der Düsenschaufeln 21 rotiert auf eine synchronisierte Weise um eine Rotationsachse J, die parallel zu der Rotationsachse H ist. Mit der wie vorstehend beschrieben rotierenden Vielzahl von Düsenschaufeln 21 wird der Spalt zwischen den benachbarten Düsenschaufeln 21 vergrößert und verkleinert, und dadurch wird der Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs 19 eingestellt.
Um die Düsenschaufel 21 wie vorstehend beschrieben anzutreiben, hat die Turbine 2 einen variablen Düsenmechanismus 20. Der variable Düsenmechanismus 20 ist in dem Turbinengehäuse 4 untergebracht und ist zwischen dem Turbinengehäuse 4 und dem Lagergehäuse 13 angeordnet und fixiert.
Der variable Düsenmechanismus 20 hat die Vielzahl von Düsenschaufeln 21, einen Düsenring 23 und eine Abstandregelplatte 27 (nachfolgend als eine „AR-Platte 27“ bezeichnet). Die Düsenschaufel 21 ist in der axialen Richtung zwischen dem Düsenring 23 und der AR-Platte 27 angeordnet. Der Düsenring 23 und die AR-Platte 27 bilden jeweils eine Ringform, die auf der Rotationsachse H zentriert ist, und sind so angeordnet, dass sie das Turbinenlaufrad 6 in der umfänglichen Richtung umgeben. Der Düsenring 23 ist bei der Betrachtung von der Düsenschaufel 21 auf der Seite des Verdichters 3 gelegen. Die AR-Platte 27 ist bei der Betrachtung von der Düsenschaufel 21 auf der Seite gelegen, die dem Kompressor 3 entgegengesetzt ist.
Ein Bereich, der in der axialen Richtung zwischen dem Düsenring 23 und der AR-Platte 27 angeordnet ist, bildet den Düsenströmungsdurchgang 19. Das heißt, eine Strömungsdurchgangswandfläche 24 des Düsenströmungsdurchgangs 19 wird durch eine Fläche des Düsenrings 23 gebildet. Außerdem wird die andere Strömungsdurchgangswandfläche 28 des Düsenströmungsdurchgangs 19 durch eine Fläche der AR-Platte 27 gebildet, die der Strömungsdurchgangswandfläche 24 zugewandt ist.
Wie in 2 und 3 dargestellt ist, hat die Düsenschaufel 21 eine Schaufelrotationswelle 21a, welche sich in Richtung des Düsenrings 23 erstreckt, und eine Schaufelendfläche 22, welche der Strömungsdurchgangswandfläche 28 der AR-Platte 27 zugewandt ist. Die Schaufelendfläche 22 bildet eine Ebene, die senkrecht zu der Erstreckungsrichtung der Schaufelrotationswelle 21a ist. Wie in 3 dargestellt ist, ist der Düsenring mit Lagerlöchern 23a versehen, wovon so viele vorgesehen sind wie die Düsenschaufeln 21. Die Schaufelrotationswelle 21a jeder Düsenschaufel 21 ist durch das Lagerloch 23a rotierbar eingesetzt und der Düsenring 23 stützt jede Düsenschaufel 21 auf eine freitragende Weise axial ab. Jede Schaufelrotationswelle 21a dringt in den Düsenring 23 ein. Außerdem ist ein Endabschnitt jeder Schaufelrotationswelle 21a mit einem Antriebsmechanismus auf der Hinterflächenseite des Düsenrings 23 verbunden. Eine Antriebskraft wird durch diesen Antriebsmechanismus von einem Stellglied (nicht dargestellt) auf jede Schaufelrotationswelle 21a übertragen. Durch die Antriebskraft rotiert jede Düsenschaufel 21 um die Rotationsachse J, die auf der Schaufelrotationswelle 21a zentriert ist.
Der Düsenring 23 und die AR-Platte 27 sind durch eine Vielzahl von Verbindungsstiften 29, die sich in der axialen Richtung erstrecken, miteinander verbunden. Der Verbindungsstift 29 ist mit zwei Flanschabschnitten 31 und 33 versehen, die senkrecht zu der Achse des Verbindungsstifts 29 sind. Der Flanschabschnitt 31 kommt mit der Strömungsdurchgangswandfläche 24 in Kontakt und der Flanschabschnitt 33 kommt mit der Strömungsdurchgangswandfläche 28 in Kontakt, sodass der Düsenring 23 und die AR-Platte 27 jeweils positioniert werden. Die Abmessungsgenauigkeit des Düsenströmungsdurchgangs 19 in der axialen Richtung wird sichergestellt, indem die Abmessungen zwischen den Flanschabschnitten 31 und 33 mit hoher Genauigkeit hergestellt werden. Der Verbindungsstift 29 wird an einer Position montiert, wo der Verbindungsstift die Rotation der Düsenschaufel 21 nicht beeinträchtigt.
Die Strömungsdurchgangswandfläche 28 der AR-Platte 27 ist in der radialen Richtung mit einer ersten Bezugslinie 41 und einer zweiten Bezugslinie 42 als Grenzlinien in drei Bereiche unterteilt. Sowohl die erste Bezugslinie 41 als auch die zweite Bezugslinie 42 bilden einen Kreis, der auf der Rotationsachse H zentriert ist. Außerdem ist die zweite Bezugslinie 42 radial auswärts von der ersten Bezugslinie 41 gelegen.
Die drei Bereiche werden in dieser Reihenfolge von der Innenumfangsseite aus als ein Innenumfangsbereich 37, ein Zwischenbereich 38 und ein Außenumfangsbereich 39 bezeichnet. Der Innenumfangsbereich 37 ist ein ringförmiger Bereich von der ersten Bezugslinie 41 bis zu einem Innenumfangsrand 27a der AR-Platte 27. Der Zwischenbereich 38 ist ein ringförmiger Bereich von der ersten Bezugslinie 41 bis zu der zweiten Bezugslinie 42. Der Außenumfangsbereich 39 ist ein ringförmiger Bereich von der zweiten Bezugslinie 42 bis zu einem Außenumfangsrand 27b der AR-Platte 27. Bei der Strömungsdurchgangswandfläche 28 wird ein Abschnitt des Innenumfangsbereichs 37 als eine innenumfangsseitige Wandfläche 47 bezeichnet, ein Abschnitt des Zwischenbereichs 38 wird als eine Zwischenwandfläche 48 bezeichnet und ein Abschnitt des Außenumfangsbereichs 39 wird als eine außenumfangsseitige Wandfläche 49 bezeichnet.
Die innenumfangsseitige Wandfläche 47 erstreckt sich radial einwärts von der ersten Bezugslinie 41 als eine Startposition. Außerdem ist die innenumfangsseitige Wandfläche 47 eine geneigte Fläche, welche so geneigt ist, dass sie von der Schaufelendfläche 22 der Düsenschaufel 21 in der axialen Richtung weg beabstandet ist, während sie in der radialen Richtung einwärts verläuft. In einem in 3 dargestellten Querschnitt bildet die innenumfangsseitige Wandfläche 47 eine gerade Linie.
Die außenumfangsseitige Wandfläche 49 erstreckt sich radial auswärts von der zweiten Bezugslinie 42 als eine Startposition. Außerdem ist die außenumfangsseitige Wandfläche 49 eine Ebene, welche zu der Ebene parallel ist, die senkrecht zu der Rotationsachse J der Düsenschaufel 21 ist. Die außenumfangsseitige Wandfläche 49 ist so gelegen, dass sie in der axialen Richtung mit Bezug auf einen Randabschnitt 47b auf der ersten Bezugslinie 41 der innenumfangsseitigen Wandfläche 47 weg von der Schaufelendfläche 22 beabstandet ist.
Die Zwischenwandfläche 48 ist eine Ebene, welche zu einer Ebene parallel ist, die senkrecht zu der Rotationsachse J ist, und schneidet die innenumfangsseitige Wandfläche 47 auf der ersten Bezugslinie 41. Die Zwischenwandfläche 48 ist so gelegen, dass sie in der axialen Richtung mit Bezug auf den Randabschnitt 47b der innenumfangsseitigen Wandfläche 47 auf der ersten Bezugslinie 41 um den gleichen Abstand weg von der Schaufelendfläche 22 beabstandet ist. Im Vergleich mit der Zwischenwandfläche 48 ist die außenumfangsseitige Wandfläche 49 in der axialen Richtung weiter weg von der Schaufelendfläche 22 beabstandet. Dementsprechend existiert ein Stufenabschnitt 51 zwischen der außenumfangsseitigen Wandfläche 49 und der Zwischenwandfläche 48 auf der zweiten Bezugslinie 42.
Unter Verweis auf 4 werden die radialen Positionen der ersten Bezugslinie 41 und der zweiten Bezugslinie 42 beschrieben. 4 ist eine Ansicht, die eine Positionsbeziehung der Düsenschaufeln 21, des Verbindungsstifts 29 und der AR-Platte 27 schematisch darstellt. Die erste Bezugslinie 41 und die zweite Bezugslinie 42, die in 4 dargestellt sind, sind Beispiele, und die radialen Positionen der ersten Bezugslinie 41 und der zweiten Bezugslinie 42 sind nicht auf diejenigen von 4 beschränkt.
Eine Düsenschaufel 21S in 4 zeigt die Düsenschaufel 21, wenn der Düsenströmungsdurchgang 19 einen minimalen Öffnungsgrad hat. Eine Düsenschaufel 21T in 4 zeigt die Düsenschaufel 21, wenn der Düsenströmungsdurchgang 19 einen maximalen Öffnungsgrad hat. Wenn der Düsenströmungsdurchgang 19 einen minimalen Öffnungsgrad hat, ist ein Winkel, der durch die Längsrichtung der Düsenschaufel 21 mit Bezug auf die umfängliche Richtung gebildet wird, am kleinsten und der minimale Spalt (Düsenhals) zwischen den benachbarten Düsenschaufeln 21 ist am engsten. Wenn der Düsenströmungsdurchgang 19 einen maximalen Öffnungsgrad hat, ist ein Winkel, der durch die Längsrichtung der Düsenschaufel 21 mit Bezug auf die umfängliche Richtung gebildet wird, am größten und der minimale Spalt (Düsenhals) zwischen den benachbarten Düsenschaufeln 21 ist am breitesten. Bezugszeichen 29' in 4 zeigt die Montagesitzfläche des Verbindungsstifts 29, welcher unter der Vielzahl von Verbindungsstiften 29 auf der innersten Seite in der radialen Richtung montiert ist. Der Flanschabschnitt 33 des Verbindungsstifts 29 kommt mit dieser Montagesitzfläche 29' in Kontakt.
Eine Linie Q1 in 4 gibt einen inneren umfänglichen Kontaktkreis der Montagesitzfläche 29' an. Das heißt, die Linie Q1 gibt einen einbeschriebenen Kreis an, der auf der Rotationsachse H zentriert ist und durch die Montagesitzfläche 29' einbeschrieben ist.
Eine Linie Q2 in 4 gibt einen äußeren umfänglichen Kontaktkreis der Düsenschaufel 21T an. Das heißt, die Linie Q2 gibt einen umschriebenen Kreis an, der alle Düsenschaufeln 21T umschreibt.
Eine Linie Q3 in 4 gibt einen inneren umfänglichen Kontaktkreis der Düsenschaufeln 21T an. Das heißt, die Linie Q3 gibt einen einbeschriebenen Kreis an, der durch alle Düsenschaufeln 21T einbeschrieben ist.
Eine Linie Q4 in 4 gibt einen äußeren umfänglichen Kontaktkreis der Düsenschaufel 21S an. Das heißt, die Linie Q4 gibt einen umschriebenen Kreis an, der alle Düsenschaufeln 21S umschreibt.
Eine Linie Q5 in 4 gibt einen inneren umfänglichen Kontaktkreis der Düsenschaufeln 21S an. Das heißt, die Linie Q5 gibt einen einbeschriebenen Kreis an, der durch alle Düsenschaufeln 21S einbeschrieben ist.
Eine Linie Q6 in 4 gibt einen äußeren umfänglichen Kontaktkreis der Schaufelrotationswelle 21a an. Das heißt, die Linie Q6 gibt einen umschriebenen Kreis an, der alle Schaufelrotationswellen 21a umschreibt.
Eine Linie Q7 in 4 gibt einen Kreis an, der durch die Rotationsachsen J aller Düsenschaufeln 21 hindurchgeht.
Es ist zu beachten, dass bei dem Beispiel von 4 die Linie Q1 radial auswärts von der Linie Q2 gelegen ist, jedoch kann die Linie Q1 in der radialen Richtung innerhalb der Linie Q2 gelegen sein. Die Linien Q1 bis Q7 sind konzentrische Kreise, die auf der Rotationsachse H zentriert sind. Ferner erstrecken sich alle Linien Q1 bis Q7 in einer Ebene, die senkrecht zu der Rotationsachse H ist.
Bei dem Turbolader 1 dieses Ausführungsbeispiels sind die radialen Positionen der ersten Bezugslinie 41 und der zweiten Bezugslinie 42 so gewählt, dass alle der folgenden Bedingungen C1 bis C4 erfüllt sind.
Bedingung C1: Die erste Bezugslinie 41 ist radial auswärts von der Linie Q3 gelegen.
Bedingung C2: Die zweite Bezugslinie 42 ist radial einwärts von der Linie Q2 gelegen.
Bedingung C3: Die zweite Bezugslinie 42 ist radial auswärts von der Linie Q5 gelegen.
Bedingung C4: Die zweite Bezugslinie 42 ist radial einwärts von der Linie Q1 gelegen.
Ein Betrieb und Wirkungen des vorstehend beschriebenen Turboladers 1 werden beschrieben.
Wenn der Düsenströmungsdurchgang 19 einen maximalen Öffnungsgrad hat, falls die Bedingung C1 erfüllt ist, ist ein radial einwärtiger Endabschnitt 22a der Schaufelendfläche 22 an einer Position gelegen, die der innenumfangsseitigen Wandfläche 47 zugewandt ist, wie in 3 dargestellt ist. Selbst wenn die Schaufelendfläche 22 mit der Zwischenwandfläche 48 in Kontakt kommt, wird somit ein axialer Spalt zwischen dem Endabschnitt 22a und der innenumfangsseitigen Wandfläche 47 gebildet, da die innenumfangsseitige Wandfläche 47 eine geneigte Fläche ist.
Gleichermaßen, wenn der Düsenströmungsdurchgang 19 einen maximalen Öffnungsgrad hat, falls die Bedingung C2 erfüllt ist, ist ein radial äußerer Endabschnitt 22b der Schaufelendfläche 22 an einer Position gelegen, die der außenumfangsseitigen Wandfläche 49 zugewandt ist, wie in 3 dargestellt ist. Da die außenumfangsseitige Wandfläche 49 so gelegen ist, dass sie in der axialen Richtung mit Bezug auf den Randabschnitt 47b von der Schaufelendfläche 22 beabstandet ist, wird somit in der axialen Richtung ein Spalt zwischen dem Endabschnitt 22b und der außenumfangsseitigen Wandfläche 49 gebildet, selbst wenn die Schaufelendfläche 22 mit der Zwischenwandfläche 48 in Kontakt kommt.
Wie vorstehend beschrieben ist, wenn der Düsenströmungsdurchgang 19 einen maximalen Öffnungsgrad hat, falls die Bedingungen C1 und C2 erfüllt sind, wird in der axialen Richtung ein geringfügiger Spalt zwischen den Endabschnitten 22a und 22b der Schaufelendfläche 22 und der Strömungsdurchgangswandfläche 28 gebildet. Demgemäß kann die Wahrscheinlichkeit eines Problems gemindert werden, wonach die Rotation der Düsenschaufel 21 durch die Reibung zwischen den Endabschnitten 22a sowie 22b der Schaufelendfläche 22 und der Strömungsdurchgangswandfläche 28 behindert wird, und der problemlose Betrieb der Düsenschaufel 21 kann sichergestellt werden.
Wenn der Düsenströmungsdurchgang 19 einen minimalen Öffnungsgrad hat, falls die Bedingung C3 nicht erfüllt ist, ist der Endabschnitt 22a der Schaufelendfläche 22 auswärts von dem Stufenabschnitt 51 gelegen. Daher verklemmt sich der Endabschnitt 22a der Schaufelendfläche 22 an dem Stufenabschnitt 51, und die problemlose Rotationsfunktion der Düsenschaufel 21 geht verloren. Demgemäß, falls die Bedingung C3 erfüllt ist, wird das vorstehend beschriebene Problem vermieden.
Falls die Bedingung C4 erfüllt ist, ist der Flanschabschnitt 33 des Verbindungsstifts 29 an der außenumfangsseitigen Wandfläche 49 montiert. Falls die außenumfangsseitige Wandfläche 49 eine geneigte Fläche ähnlich wie die innenumfangsseitige Wandfläche 47 ist, ist es erforderlich, die Montagesitzfläche des Verbindungsstifts 29 mittels einer Senkbohrverarbeitung für die außenumfangsseitige Wandfläche 49 auszubilden, um den Flanschabschnitt 33 senkrecht zu der Achse des Verbindungsstifts 29 zu montieren. Andererseits, da die außenumfangsseitige Wandfläche 49 parallel zu der Ebene ist, die senkrecht zu der Rotationsachse J ist, ist es möglich, den Flanschabschnitt 33 an die außenumfangsseitige Wandfläche 49 zu montieren, ohne die vorstehend beschriebene Bearbeitung durchzuführen. Demgemäß wird eine Zunahme des Aufwands zu der Zeit der Herstellung des Turboladers 1 unterdrückt, und daher wird eine Zunahme der Herstellungskosten unterdrückt.
Die innenumfangsseitige Wandfläche 47 und die Zwischenwandfläche 48 sind ohne eine Stufe an der ersten Bezugslinie 41 miteinander verbunden. Demgemäß wird die Wahrscheinlichkeit der Ablösung der Gasströmung von der Zwischenwandfläche 48 zu der innenumfangsseitigen Wandfläche 47 im Vergleich mit einem Fall reduziert, in dem eine Stufe zwischen der innenumfangsseitigen Wandfläche 47 und der Zwischenwandfläche 48 existiert. Andererseits, da der Stufenabschnitt 51 zwischen der außenumfangsseitigen Wandfläche 49 und der Zwischenwandfläche 48 existiert, ist die Wahrscheinlichkeit der Ablösung der Gasströmung relativ hoch. Da jedoch die außenumfangsseitige Wandfläche 49 mit Bezug auf die innenumfangsseitige Wandfläche 47 auf der stromaufwärtigen Seite des Gases ist und die Strömungsgeschwindigkeit des Gases langsam ist, ist die Leistungsverschlechterung der Turbine 2 relativ klein, selbst wenn die Ablösung auftritt.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist es gemäß dem Turbolader 1 in einer Struktur, die eine problemlose Rotation der Düsenschaufel 21 sicherstellt, möglich, gleichzeitig die Leistungsverschlechterung der Turbine 2 und gleichzeitig die Zunahme des Herstellungsaufwands zu unterdrücken.
Beispielsweise, wie in 5(a) bis 5(c) dargestellt ist, können als ein Ausführungsbeispiel, das in der Lage ist, den gleichen Betrieb und die gleichen Wirkungen wie vorstehend beschrieben zu erzielen, die erste Bezugslinie 41 und die zweite Bezugslinie 42 miteinander übereinstimmen, und der Zwischenbereich 38 und die Zwischenwandfläche 48 können entfallen. Bei den Ausführungsbeispielen der 5(a) bis 5(c) sind alle der Bedingungen C1 bis C4 erfüllt. Falls die Bedingungen C1 bis C4 unter der Bedingung angeordnet werden, dass die erste Bezugslinie 41 und die zweite Bezugslinie 42 miteinander übereinstimmen, sind die miteinander übereinstimmenden ersten und zweiten Bezugslinien 41 und 42 radial einwärts von der Linie Q2 gelegen, radial auswärts von der Linie Q5 gelegen und radial einwärts von der Linie Q1 gelegen.
5(a) stellt ein Ausführungsbeispiel dar, bei welchem die erste Bezugslinie 41 und die zweite Bezugslinie 42 an einer Position miteinander übereinstimmen, die radial einwärts von der Schaufelrotationswelle 21a gelegen ist. In diesem Fall existieren der Zwischenbereich 38 und die Zwischenwandfläche 48 nicht, und ein Stufenabschnitt 52 existiert zwischen der innenumfangsseitigen Wandfläche 47 und der außenumfangsseitigen Wandfläche 49. Wie in 5(b) dargestellt ist, können die erste Bezugslinie 41 und die zweite Bezugslinie 42 an einer Position miteinander übereinstimmen, die radial auswärts von der Schaufelrotationswelle 21a gelegen ist. Wie in 5(c) dargestellt ist, können ferner die erste Bezugslinie 41 und die zweite Bezugslinie 42 an einer Position auf der Schaufelrotationswelle 21a miteinander übereinstimmen. Auch in den Ausführungsbeispielen, die in 5(a) bis 5(c) dargestellt sind, können der gleiche Betrieb und die gleichen Wirkungen wie die vorstehend beschriebenen erzielt werden.
Bei dem Turbolader 1 dieses Ausführungsbeispiels können die folgenden Bedingungen C5 und C6 weiter erfüllt sein.
Bedingung C5: die erste Bezugslinie 41 ist radial einwärts von der Linie Q7 gelegen.
Bedingung C6: die zweite Bezugslinie 42 ist radial auswärts von der Linie Q6 gelegen.
Ein Betrieb und Wirkungen werden beschrieben, wenn die Bedingungen C5 und C6 weiter erfüllt sind. Falls die Bedingungen C5 und C6 erfüllt sind, ist ein Teil eines Abschnitts in der Schaufelendfläche 22, welcher mindestens der Schaufelrotationswelle 21a entspricht, der Zwischenwandfläche 48 zugewandt. Da ein Spalt zwischen der Schaufelendfläche 22 und der Strömungsdurchgangswandfläche 28 in einem Abschnitt, der der Zwischenwandfläche 48 zugewandt ist, klein ist und eine Gasleckage von dem Spalt reduziert wird, wird die Leistungsverschlechterung der Turbine 2 unterdrückt.
Das folgende Vorgehen kann als ein Beispiel des Vorgehens zum Zusammenbauen des variablen Düsenmechanismus 20 angewendet werden. Die Schaufelrotationswelle 21a jeder Düsenschaufel 21 wird in jedes Lagerloch 23a des Düsenrings 23 eingesetzt, und der Düsenring 23 und die AR-Platte 27 werden durch den Verbindungsstift 29 miteinander verbunden. Sodann wird eine Komponente des Antriebsmechanismus an der Hinterflächenseite des Düsenrings 23 an den Endabschnitt jeder Schaufelrotationswelle 21a geheftet. Zu dieser Zeit, falls die Bedingungen C5 und C6 erfüllt sind, ist ein Teil eines Abschnitts in der Schaufelendfläche 22, welcher mindestens der Schaufelrotationswelle 21a entspricht, der Zwischenwandfläche 48 zugewandt. Daher kann die Verarbeitung zum Verstemmen durchgeführt werden, während die Düsenschaufel 21 stabilisiert wird, indem der Abschnitt mit der Zwischenwandfläche 48 in Kontakt gebracht wird, und die Verarbeitbarkeit wird verbessert. Auf diese Weise, wenn das vorstehend beschriebene Zusammenbauvorgehen des variablen Düsenmechanismus 20 angewendet wird, kann die Verarbeitbarkeit verbessert werden, indem die Bedingungen C5 und C6 erfüllt werden.
Bei dem Turbolader 1 dieses Ausführungsbeispiels können ferner die folgenden Bedingungen C7 und C8 erfüllt sein.
Bedingung C7: die erste Bezugslinie 41 ist radial einwärts von der Linie Q5 gelegen.
Bedingung C8: die zweite Bezugslinie 42 ist radial auswärts von der Linie Q4 gelegen.
Falls die Bedingungen C7 und C8 erfüllt sind, ist die gesamte Schaufelendfläche 22 der Zwischenwandfläche 48 zugewandt, wenn der Düsenströmungsdurchgang 19 einen minimalen Öffnungsgrad hat. Daher ist ein Spalt zwischen der Düsenschaufel 21 und der Strömungsdurchgangswandfläche 28 klein und eine Gasleckage von dem Spalt kann reduziert werden. Als ein Ergebnis wird die Leistungsverschlechterung der Turbine 2 bei dem minimalen Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs 19 unterdrückt. Da die Strömungsgeschwindigkeit des Gases schnell ist, wenn der Düsenströmungsdurchgang 19 einen minimalen Öffnungsgrad hat, ist der Einfluss einer Gasleckage von dem Spalt zwischen der Düsenschaufel 21 und der Strömungsdurchgangswandfläche 28 auf die Leistung der Turbine 2 groß. Aus diesem Grund ist es besonders wirksam, den Spalt zwischen der Düsenschaufel 21 und der Strömungsdurchgangswandfläche 28 zu vermindern, wenn der Düsenströmungsdurchgang 19 einen minimalen Öffnungsgrad hat.
Wie in 4 dargestellt ist, wenn alle der Bedingungen C1 bis C8 erfüllt sind, ist die erste Bezugslinie 41 zwischen der Linie Q3 und der Linie Q5 gelegen und die zweite Bezugslinie 42 ist zwischen der Linie Q4 und der einen der Linien Q1 und der Linie Q2 gelegen, welche radial einwärts von der anderen gelegen ist.
Die vorliegende Offenbarung kann auf Grundlage des Wissens des Fachmannes in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen mit unterschiedlichen Änderungen und Verbesserungen umgesetzt werden, einschließlich des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels. Ferner kann ein modifiziertes Beispiel unter Verwendung der bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel beschriebenen technischen Zusammenhänge aufgebaut werden. Die Konfigurationen der jeweiligen Ausführungsbeispiele können wie angemessen miteinander kombiniert und verwendet werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel, obwohl die Düsenschaufel 21 eingesetzt wird, welche durch den Düsenring 23 auf eine freistehende Weise abgestützt wird, kann die vorliegende Offenbarung angewendet werden, selbst wenn die Düsenschaufel angewendet wird, welche auf beiden Seiten durch den Düsenring 23 und die AR-Platte 27 abgestützt wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel sind die innenumfangsseitige Wandfläche 47, die Zwischenwandfläche 48 und die außenumfangsseitige Wandfläche 49 wie vorstehend beschrieben in der Strömungsdurchgangswandfläche 28 ausgebildet, jedoch können die innenumfangsseitige Wandfläche 47, die Zwischenwandfläche 48 und die außenumfangsseitige Wandfläche 49 an der Strömungsdurchgangswandfläche 24 ausgebildet sein. Ferner können die innenumfangsseitige Wandfläche 47, die Zwischenwandfläche 48 und außenumfangsseitige Wandfläche 49 sowohl an der Strömungsdurchgangswandfläche 24 als auch an der Strömungsdurchgangswandfläche 28 ausgebildet sein.
Bei dieser Art von Turbolader 1 kann die Düsenschaufel 21 aufgrund des Druckgleichgewichts zwischen der Düsenschaufel 19 und der Hinterflächenseite des Düsenrings 23 in Richtung der Strömungsdurchgangswandfläche 28 gedrückt werden. In dem Fall eines solchen Druckgleichgewichts, da die Schaufelendfläche 22 in Richtung der Strömungsdurchgangswandfläche 28 gedrückt wird, neigt die Reibung zwischen der Schaufelendfläche 22 und der Strömungsdurchgangswandfläche 28 dazu, ein Problem zu sein. Aus diesem Grund, in dem Fall des vorstehend beschriebenen Druckgleichgewichts existieren die innenumfangsseitige Wandfläche 47, die Zwischenwandfläche 48 und die außenumfangsseitige Wandfläche 49 vorzugsweise an der Strömungsdurchgangswandfläche 28. Andererseits, in dem Fall des Druckgleichgewichts, bei welchem die Düsenschaufel 21 in Richtung der Strömungsdurchgangswandfläche 24 gedrückt wird, existieren aus demselben Grund die innenumfangsseitige Wandfläche 47, die Zwischenwandfläche 48 und die außenumfangsseitige Wandfläche 49 vorzugsweise an der Strömungsdurchgangswandfläche 24.
Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Düsenschaufeln 21 mit gleichen Abständen (gleichen Zwischenräumen) in der umfänglichen Richtung angeordnet, jedoch können die Düsenschaufeln 21 mit ungleichen Zwischenräumen angeordnet sein. Ferner hat der Verbindungsstift 29 des Ausführungsbeispiels die Flanschabschnitte 31 und 33, jedoch kann der Flanschabschnitt weggelassen sein. In diesem Fall hat der Verbindungsstift 29 einen großdurchmessrigen Säulenabschnitt, der sich zwischen den Strömungsdurchgangswandflächen 24 und 28 in der axialen Richtung erstreckt, und kleindurchmessrige Säulenabschnitte, die sich jeweils von beiden Endflächen des großdurchmessrigen Säulenabschnitts in der axialen Richtung erstrecken. Sodann sind die kleindurchmessrigen Säulenabschnitte jeweils in den Düsenring 23 und die AR-Platte 27 eingesetzt. Sodann kommt ein Umfangsrandabschnitt einer Endfläche des großdurchmessrigen Säulenabschnitts des Verbindungsstifts 29 mit der Montagesitzfläche 29' der Strömungsdurchgangswandfläche 28 in Kontakt.
Bezugszeichenliste

1:: Turbolader mit variabler Leistung,
2:: Turbine,
6:: Turbinenlaufrad,
16:: Schneckenströmungsdurchgang,
19:: Düsenströmungsdurchgang,
21:: Düsenschaufel,
21S:: Düsenschaufel (Düsenschaufel bei minimalem Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs),
21T:: Düsenschaufel (Düsenschaufel bei maximalem Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs),
24:: Strömungsdurchgangswandfläche,
28:: Strömungsdurchgangswandfläche,
29:: Verbindungsstift,
29':: Montagesitzfläche,
41:: erste Bezugslinie,
42:: zweite Bezugslinie,
47:: innenumfangsseitige Wandfläche,
47b:: Randabschnitt,
48:: Zwischenwandfläche,
49:: außenumfangsseitige Wandfläche,
J:: Rotationsachse,
Q1:: Linie (innerer umfänglicher Kontaktkreis der Montagesitzfläche des Verbindungsstifts),
Q2:: Linie (äußerer umfänglicher Kontaktkreis der Düsenschaufel bei maximalem Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs),
Q3:: Linie (innerer umfänglicher Kontaktkreis der Düsenschaufel bei maximalem Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs),
Q4:: Linie (äußerer umfänglicher Kontaktkreis der Düsenschaufel bei minimalem Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs),
Q5:: Linie (innerer umfänglicher Kontaktkreis der Düsenschaufel bei minimalem Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs),
Q6:: Linie (äußerer umfänglicher Kontaktkreis der Schaufelrotationswelle),
Q7:: Linie (Kreis, der durch die Rotationsachse der Düsenschaufel hindurchgeht)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP S6137404 [0002]
JP 2009243375 [0002]
JP 2008184971 [0002]

Claims

Turbolader mit variabler Leistung mit: einem Düsenströmungsdurchgang, in welchem ein Gas in der Lage ist, von einem Schneckenströmungsdurchgang in Richtung eines Turbinenlaufrads hindurchzuströmen; einem Verbindungsstift, der Strömungsdurchgangswandflächen verbindet, die den Düsenströmungsdurchgang bilden; und Düsenschaufeln, die in einer Rotationsrichtung des Turbinenlaufrads angeordnet sind, wobei die Düsenschaufeln konfiguriert sind, einen Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs einzustellen, indem sie in dem Düsenströmungsdurchgang rotieren, wobei mindestens eine der Strömungsdurchgangswandflächen Folgendes hat: eine innenumfangsseitige Wandfläche, die sich von einer ersten Bezugslinie, die sich in der Rotationsrichtung erstreckt, als eine Startposition radial einwärts erstreckt, wobei die innenumfangsseitige Wandfläche geneigt ist, um sich von den Düsenschaufeln in einer Rotationsachsenrichtung des Turbinenlaufrads weg zu erstrecken, wenn die innenumfangsseitige Wandfläche radial nach innen verläuft; einer außenumfangsseitigen Wandfläche, welche eine Ebene ist, die sich von einer zweiten Bezugslinie, die sich in der Rotationsrichtung erstreckt, als ein Startposition radial auswärts erstreckt und zu einer Ebene parallel ist, die senkrecht zu einer Rotationsachse der Düsenschaufel ist, wobei die außenumfangsseitige Wandfläche weiter von der Düsenschaufel gelegen ist als ein Randabschnitt der innenumfangsseitigen Wandfläche, wobei die zweite Bezugslinie radial auswärts von der ersten Bezugslinie gelegen ist und der Randabschnitt auf der ersten Bezugslinie gelegen ist; und einer Zwischenwandfläche, welche eine Ebene ist, die sich von der ersten Bezugslinie zu der zweiten Bezugslinie erstreckt und parallel zu der Ebene ist, die sich senkrecht zu der Rotationsachse der Düsenschaufel erstreckt, wobei die Zwischenwandfläche die innenumfangsseitige Wandfläche auf der ersten Bezugslinie schneidet, wobei die erste Bezugslinie radial auswärts von einem inneren umfänglichen Kontaktkreis der Düsenschaufeln bei einem maximalen Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs gelegen ist, und wobei die zweite Bezugslinie radial einwärts von einem äußeren umfänglichen Kontaktkreis der Düsenschaufeln bei dem maximalen Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs gelegen ist, radial auswärts von einem inneren umfänglichen Kontaktkreis der Düsenschaufeln bei einem minimalen Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs gelegen ist und radial einwärts von einem inneren umfänglichen Kontaktkreis einer Montagesitzfläche des Verbindungsstifts gelegen ist.
Turbolader mit variabler Leistung nach Anspruch 1, wobei die erste Bezugslinie radial einwärts von einem Kreis gelegen ist, der durch die Rotationsachse der Düsenschaufeln hindurchgeht, und wobei die zweite Bezugslinie radial auswärts von einem äußeren umfänglichen Kontaktkreis der Rotationswellen der Düsenschaufeln gelegen ist.
Turbolader mit variabler Leistung nach Anspruch 2, wobei die erste Bezugslinie radial einwärts von dem inneren umfänglichen Kontaktkreis der Düsenschaufeln bei dem minimalen Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs gelegen ist, und wobei die zweite Bezugslinie radial auswärts von einem äußeren umfänglichen Kontaktkreis der Düsenschaufeln bei dem minimalen Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs gelegen ist.
Turbolader mit variabler Leistung mit: einem Düsenströmungsdurchgang, in welchem ein Gas in der Lage ist, von einem Schneckenströmungsdurchgang in Richtung eines Turbinenlaufrads hindurchzuströmen; einem Verbindungsstift, der die Strömungsdurchgangswandflächen verbindet, die den Düsenströmungsdurchgang bilden; und Düsenschaufeln, die in einer Rotationsrichtung des Turbinenlaufrads angeordnet sind, wobei die Düsenschaufeln konfiguriert sind, einen Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs einzustellen, indem sie in dem Düsenströmungsdurchgang rotieren, wobei mindestens eine der Strömungsdurchgangswandflächen Folgendes hat: eine innenumfangsseitige Wandfläche, die sich von einer ersten Bezugslinie, die sich in der Rotationsrichtung erstreckt, als eine Startposition radial einwärts erstreckt, wobei die innenumfangsseitige Wandfläche geneigt ist, um sich von den Düsenschaufeln in einer Rotationsachsenrichtung des Turbinenlaufrads weg zu erstrecken, wenn die innenumfangsseitige Wandfläche radial nach innen verläuft; eine außenumfangsseitige Wandfläche, welche eine Ebene ist, die sich radial auswärts von der ersten Bezugslinie, die sich in der Rotationsrichtung erstreckt, als eine Startposition erstreckt und zu einer Ebene parallel ist, die senkrecht zu einer Rotationsachse der Düsenschaufel ist, wobei die außenumfangsseitige Wandfläche weiter von der Düsenschaufel gelegen ist als ein Randabschnitt der innenumfangsseitigen Wandfläche, und der Randabschnitt auf der ersten Bezugslinie gelegen ist, und wobei die erste Bezugslinie radial einwärts von einem äußeren umfänglichen Kontaktkreis der Düsenschaufeln bei dem maximalen Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs gelegen ist, radial auswärts von einem inneren umfänglichen Kontaktkreis der Düsenschaufeln bei einem minimalen Öffnungsgrad des Düsenströmungsdurchgangs gelegen ist und radial einwärts von einem inneren umfänglichen Kontaktkreis einer Montagesitzfläche des Verbindungsstifts gelegen ist.