JP2004169703A - 可変形態タービン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 可変形態タービンは環状入口通路6を有し、上記通路6は移動可能壁部材の半径方向の壁7とタービンハウジング3の対向壁9との間に形成される。移動可能壁部材は環状キャビティ内に取付けられる。環状キャビティはハウジング内に設けられる。移動可能壁部材の環状フランジ21と、キャビティの隣接する外側表面21との間に、環状シール26が配置される。入口迂回通路32が、環状フランジ21に設けられ、移動可能壁部材が移動するとき、環状シール26と迂回通路32とが軸方向に相対移動する。上記環状壁部材がハウジング3の上記対向壁9に近接するとき、上記各迂回通路32が排ガスを上記キャビティを通ってタービンホイール12に流すように環状シール26と各迂回通路32とが軸方向に配置されていて、これにより環状入口通路6を迂回させる。
【選択図】 図2b
Description
6 環状入口通路
7 壁
8 移動可能壁部材
9 対向壁
10 ノズル羽根
12 タービンホイール
20 内側環状フランジ
21 外側環状フランジ
22 環状キャビティ
26 環状シール
36 環状シール
37 環状シール
39 迂回通路
Claims (18)
- タービン軸の周りに回転するためにハウジング内で支持されているタービンホイールと、
上記タービンホイールに向かって半径方向内側に延在する環状入口通路とを備え、
上記環状入口通路は、移動可能壁部材の半径方向の壁と上記ハウジングの対向壁との間に形成され、
上記移動可能壁部材は、上記ハウジング内に設けられていると共に内側と外側の環状表面を有する環状キャビティの中に取付けられ、
上記壁部材は、上記環状入口通路の幅を変化させるために、第1と第2の位置の間で軸方向に移動可能であり、
上記第2の軸方向位置は、上記第1の軸方向位置よりも上記ハウジングの上記対向壁に近く、
上記移動可能壁部材は、上記半径方向の壁から上記キャビティの中に軸方向に、上記ハウジングの上記対向壁から遠ざかる方向に延在する第1環状フランジを有し、
第1環状シールが、上記第1環状フランジと、上記隣接する内側または外側のキャビティ環状表面との間に配置され、
上記第1環状シールは、上記第1環状フランジまたは上記隣接するキャビティ環状表面のうちの一方に取付けられ、
1つ以上の入口迂回通路が、上記第1環状フランジと上記隣接する環状キャビティ表面とのうちの他方に設けられて、上記移動可能壁部材が上記第1の位置と第2の位置の間を移動するとき、上記第1環状シールと上記迂回通路とは軸方向に相対的に移動し、
上記環状壁部材が上記第1の位置に在る場合、上記シールは排ガスが上記キャビティを通って流れるのを防止するように、上記移動可能壁部材が上記第2の位置に在る場合、上記各迂回通路は排ガスを上記キャビティを通って上記タービンホイールに流し、これによって上記環状入口通路を迂回させるように、上記第1環状シールと上記各迂回通路とが軸方向に配置されていることを特徴とする可変形態タービン。 - 請求項1に記載の可変形態タービンにおいて、
上記環状シールは上記キャビティの上記環状表面に取付けられ、上記各迂回通路は、上記移動可能壁部材の上記第1環状フランジを貫く開口部を備えていることを特徴とする可変形態タービン。 - 請求項2に記載の可変形態タービンにおいて、
上記環状シールは、上記キャビティの上記環状表面内に設けられた環状溝の中に配置されていることを特徴とする可変形態タービン。 - 請求項1に記載の可変形態タービンにおいて、
上記環状シールは上記第1環状フランジに取付けられ、上記各迂回通路は、上記キャビティの上記隣接する環状表面に設けられた凹部を備えていることを特徴とする可変形態タービン。 - 請求項4に記載の可変形態タービンにおいて、
上記環状シールは、上記第1環状フランジの外側表面に設けられた環状溝の中に配置されていることを特徴とする可変形態タービン。 - 請求項1に記載の可変形態タービンにおいて、
上記第1環状フランジは、上記移動可能壁部材の半径方向の壁の半径方向の最外周から軸方向に延在し、上記第1環状シールは上記第1環状フランジと上記キャビティの外側表面との間に配置されていることを特徴とする可変形態タービン。 - 請求項6に記載の可変形態タービンにおいて、
上記移動可能壁部材は、上記半径方向の壁の半径方向の最内周から上記キャビティ内に軸方向に延在する第2環状フランジを備え、第2環状シールが上記第2環状フランジと上記キャビティ内側環状表面のうちの一方に取付けられ、1つ以上の入口迂回通路が上記第2環状フランジと上記キャビティ内側環状表面のうちの他方に設けられていることを特徴とする可変形態タービン。 - 請求項1乃至5のいずれか1つに記載の可変形態タービンにおいて、
上記第1環状フランジは、上記半径方向の壁の半径方向の最内周から上記キャビティ内に軸方向に延在し、上記第1環状シールは上記第1環状フランジと上記キャビティの内側表面との間に配置されていることを特徴とする可変形態タービン。 - 請求項1乃至8のいずれか1つに記載の可変形態タービンにおいて、
開口部が上記移動可能壁部材の上記半径方向の壁を貫いて設けられ、このために、上記キャビティは上記入口通路と流体で連通し、使用中に合成力が上記移動可能壁部材に作用するように上記開口部が配置されていて、上記力は常に単一軸方向に存在することを特徴とする可変形態タービン。 - 請求項1に記載の可変形態タービンにおいて、
上記移動可能壁部材が上記第2の位置に在るとき、上記入口通路の幅が最小となっていることを特徴とする可変形態タービン。 - 請求項1に記載の可変形態タービンにおいて、
上記移動可能壁部材は、上記第1の位置と、上記第1の位置と上記第2の位置との中間の第3の位置との間に在って、上記各シールはガスが上記キャビティを通って上記迂回通路を経て流れるのを防ぎ、上記移動可能壁部材は上記第3の位置と上記第2の位置に在るとき、上記迂回通路は上記キャビティを通ってガスを流し、上記第3の位置は上記第1の位置よりも上記第2の位置に近いことを特徴とする可変形態タービン。 - 請求項11に記載の可変形態タービンにおいて、
上記第1の位置と上記第3の位置との間の位置は、上記タービンの通常の高効率作動モードに対応し、上記第3の位置と上記第2の位置との間の位置は、上記タービンの作動の排ガスブレーキングモードに対応していることを特徴とする可変形態タービン。 - 請求項1に記載の可変形態タービンにおいて、
上記各環状フランジまたは上記環状キャビティ表面の周りに円周方向に配置された上記迂回通路を複数備えていることを特徴とする可変形態タービン。 - 請求項1に記載の可変形態タービンにおいて、
上記入口通路の中に延在するノズル羽根を備えていることを特徴とする可変形態タービン。 - 請求項1に記載の可変形態タービンにおいて、
上記ノズル羽根は上記ノズルリングから延在していることを特徴とする可変形態タービン。 - 請求項1乃至15のいずれか1つに記載の可変形態タービンを備えたことを特徴とするターボチャージャ。
- 請求項16に記載のターボチャージャを備えたことを特徴とする過給内燃機関。
- 請求項17に記載の過給内燃機関を備えた動力付車両において、上記環状壁部材が上記第2の位置またはその近傍に在る場合、上記ターボチャージャの作動が排ガスブレーキング機能の付与となることを特徴とする動力付車両。
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