JPH0264203A - バリアブルジオメトリタービン - Google Patents
バリアブルジオメトリタービンInfo
- Publication number
- JPH0264203A JPH0264203A JP1121635A JP12163589A JPH0264203A JP H0264203 A JPH0264203 A JP H0264203A JP 1121635 A JP1121635 A JP 1121635A JP 12163589 A JP12163589 A JP 12163589A JP H0264203 A JPH0264203 A JP H0264203A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wall member
- annular wall
- movable annular
- inlet
- turbine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000003570 air Substances 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
- F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
- F01D17/141—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path
- F01D17/143—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path the shiftable member being a wall, or part thereof of a radial diffuser
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
- F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
- F01D17/16—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
- F01D17/167—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes of vanes moving in translation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はバリアブルジオメトリタービンに関し、より詳
細には内燃機関のターボチャージャに使用されるのに適
したタイプのタービンに関する。
細には内燃機関のターボチャージャに使用されるのに適
したタイプのタービンに関する。
バリアブルジオメトリタービンは公知であって、概して
、タービンを取りつけたタービン室と、タービン室の周
りに配置される環状の入口通路と、入口通路の周りに配
置される入口室と、タービン室から延びる出口通路とを
備え、これらの両通路及び両室が入口室に供給された圧
力ガスが入口通路を通ってタービン室を介して出口通路
へ流れるように連通ずるようになっている。入口通路の
一壁が可動の環状壁メンバによって形成され、該可動の
環状壁メンバの入口通路の対面壁に対する位置が入口通
路の幅を制御するために調節可能である。入口通路の幅
及びそれによるタービンのジオメ） ＩＪが、タービン
を通るガスの流量が減少するにつれて入口通路の幅を減
少してガス流速及びタービン効率を維持するように、変
化される。
、タービンを取りつけたタービン室と、タービン室の周
りに配置される環状の入口通路と、入口通路の周りに配
置される入口室と、タービン室から延びる出口通路とを
備え、これらの両通路及び両室が入口室に供給された圧
力ガスが入口通路を通ってタービン室を介して出口通路
へ流れるように連通ずるようになっている。入口通路の
一壁が可動の環状壁メンバによって形成され、該可動の
環状壁メンバの入口通路の対面壁に対する位置が入口通
路の幅を制御するために調節可能である。入口通路の幅
及びそれによるタービンのジオメ） ＩＪが、タービン
を通るガスの流量が減少するにつれて入口通路の幅を減
少してガス流速及びタービン効率を維持するように、変
化される。
さらに、入口通路を通るガスの流れをタービン効率を最
適にする方向に偏流させるように入口通路にノズルベー
ンを配置することも公知である。
適にする方向に偏流させるように入口通路にノズルベー
ンを配置することも公知である。
そのようなノズルベーンを設けることはタービンのを効
面積を減少させて、タービンを通る最大のガス流量がノ
ズルベーンがないときよりも小さくなる。さらに、ノズ
ルベーンを設けることは信頼性のある且つ有効なバリア
プルジオメトリ構造を提供することをより困難にする。
面積を減少させて、タービンを通る最大のガス流量がノ
ズルベーンがないときよりも小さくなる。さらに、ノズ
ルベーンを設けることは信頼性のある且つ有効なバリア
プルジオメトリ構造を提供することをより困難にする。
公知のバリアプルジオメトリ構造の１例は英国特許明細
書第８７４０８５号に記載されている。この構造におい
ては、入口通路の一壁が固定のベーンを支持し、他の壁
構造がスロットを支持し、入口通路の幅が最小値に減少
したときにそれらのベーンがこのスロットに嵌合するよ
うになっている。入口通路の幅が最大値に増加したとき
にはベーンはその入口通路の全幅を横切らない。
書第８７４０８５号に記載されている。この構造におい
ては、入口通路の一壁が固定のベーンを支持し、他の壁
構造がスロットを支持し、入口通路の幅が最小値に減少
したときにそれらのベーンがこのスロットに嵌合するよ
うになっている。入口通路の幅が最大値に増加したとき
にはベーンはその入口通路の全幅を横切らない。
その他のバリアプルジオメトリ構造が例えば、米国特許
明細書第４２９２８０７号、及び英国特許明細書第１１
３８９４１号、同第２０４４８６０号に記載されている
。それらの明細書は、ベーンが入口通路の全幅を横切っ
て突出し、対面する入口通路壁に設けられたソケットに
受けられる種々の構成を開示している。そのような構成
は、入口通路が全開されたときでさえベーンが入口通路
の全幅を横切って延びることを保証するものであるが、
ソケットは凹部を形成するものであってその中に汚物が
たまり、つまりの危険性を増大させる。
明細書第４２９２８０７号、及び英国特許明細書第１１
３８９４１号、同第２０４４８６０号に記載されている
。それらの明細書は、ベーンが入口通路の全幅を横切っ
て突出し、対面する入口通路壁に設けられたソケットに
受けられる種々の構成を開示している。そのような構成
は、入口通路が全開されたときでさえベーンが入口通路
の全幅を横切って延びることを保証するものであるが、
ソケットは凹部を形成するものであってその中に汚物が
たまり、つまりの危険性を増大させる。
ヨーロッパ特許明細書第００８０８１０号はもう１つの
バリアブルジオメ） ＩＪ構造を開示しており、ベーン
がシート材料で作られた可動の壁メンバのスロットを通
って延びるようになっている。従って、可動の壁メンバ
が動くときにベーンは動かず、ベーンは常に入口通路の
全幅を横切って延びる。
バリアブルジオメ） ＩＪ構造を開示しており、ベーン
がシート材料で作られた可動の壁メンバのスロットを通
って延びるようになっている。従って、可動の壁メンバ
が動くときにベーンは動かず、ベーンは常に入口通路の
全幅を横切って延びる。
上記したように、入口通路にベーンがあると、タービン
ステージの最大有効面積が減少する。従って、入口通路
からベーンを除くことができるのが有効である場合があ
ることになる。しかし、タービンの作動領域を増加させ
るために入口通路の幅を調節できることがより重要であ
り、このタービンの基本的なジオメトリの特徴を変化さ
せることのできる信頼性のある構造を生成する上でこれ
まで困難があったのである。入口通路の一壁に付加して
、入口通路のベーンを動かすことのできる機構を追加す
ることはさらに困難な信頼性の問題を生じさせることに
なる。さらに、そのような機構に利用できるスペースは
非常に制限されているのである。
ステージの最大有効面積が減少する。従って、入口通路
からベーンを除くことができるのが有効である場合があ
ることになる。しかし、タービンの作動領域を増加させ
るために入口通路の幅を調節できることがより重要であ
り、このタービンの基本的なジオメトリの特徴を変化さ
せることのできる信頼性のある構造を生成する上でこれ
まで困難があったのである。入口通路の一壁に付加して
、入口通路のベーンを動かすことのできる機構を追加す
ることはさらに困難な信頼性の問題を生じさせることに
なる。さらに、そのような機構に利用できるスペースは
非常に制限されているのである。
本発明の目的は上記問題点を解消し、又は緩和すること
のできるバリアブルジオメトリタービンを提供すること
である。
のできるバリアブルジオメトリタービンを提供すること
である。
本発明によれば、タービン室に配置されるタービンと、
タービン室の周りに配置される環状の入口通路と、入口
通路の周りに配置される入口室と、タービン室から延び
る出口通路とを備え、該両通路及び該両室が入口室に供
給された圧力ガスが入口通路を通ってタービン室を介し
て出口通路へ流れるように連通し、入口通路の一壁が環
状壁メンバによって形成され、該可動の環状壁メンバの
入口通路の対面壁に対する位置が入口通路の幅を制御す
るために調節可能であり、そしてノズルベーンが入口通
路を横切るように該可動の環状壁メンバに設けられたス
ロットを通って延びるようにしたバリアブルジオメトリ
タービンにおいて、上記ノズルベーンが前記可動の環状
壁メンバの入口通路から遠い側に配置された可動のノズ
ルサポートから延び、該ノズルサポートが、前記可動の
環状壁メンバが前記対面壁からの距離が所定の距離より
も小さいときに前記ノズルベーンの自由端部が前記対面
壁と当接するように、且つ前記可動の環状壁メンバが前
記対面壁からの距離が前記所定の距離よりも大きいとき
に前記ノズルサポートが前記可動の環状壁メンバととも
に動くように配置され、よって前記可動の環状壁メンバ
が前記所定の位置を越えて前記対面壁から遠ざかるにつ
れて前記ノズルベーンの自由端部が前記対面壁から遠ざ
かるようにしたバリアブルジオメトリタービンが提供さ
れる。
タービン室の周りに配置される環状の入口通路と、入口
通路の周りに配置される入口室と、タービン室から延び
る出口通路とを備え、該両通路及び該両室が入口室に供
給された圧力ガスが入口通路を通ってタービン室を介し
て出口通路へ流れるように連通し、入口通路の一壁が環
状壁メンバによって形成され、該可動の環状壁メンバの
入口通路の対面壁に対する位置が入口通路の幅を制御す
るために調節可能であり、そしてノズルベーンが入口通
路を横切るように該可動の環状壁メンバに設けられたス
ロットを通って延びるようにしたバリアブルジオメトリ
タービンにおいて、上記ノズルベーンが前記可動の環状
壁メンバの入口通路から遠い側に配置された可動のノズ
ルサポートから延び、該ノズルサポートが、前記可動の
環状壁メンバが前記対面壁からの距離が所定の距離より
も小さいときに前記ノズルベーンの自由端部が前記対面
壁と当接するように、且つ前記可動の環状壁メンバが前
記対面壁からの距離が前記所定の距離よりも大きいとき
に前記ノズルサポートが前記可動の環状壁メンバととも
に動くように配置され、よって前記可動の環状壁メンバ
が前記所定の位置を越えて前記対面壁から遠ざかるにつ
れて前記ノズルベーンの自由端部が前記対面壁から遠ざ
かるようにしたバリアブルジオメトリタービンが提供さ
れる。
好ましくは、前記可動の環状壁メンバが、該可動の環状
壁メンバと前記対面壁との間のギャップが、前記可動の
環状壁メンバと隣接し且つ該可動の環状壁メンバの下流
側になる前記入口通路の壁の連続を形成する仮想表面と
前記対面壁との間隔よりも大きい全開位置へ動くことが
できる。全開位置における前記ギャップが前記仮想表面
と前記対面壁との間の前記間隔の約（１＋２／３）倍大
きい。
壁メンバと前記対面壁との間のギャップが、前記可動の
環状壁メンバと隣接し且つ該可動の環状壁メンバの下流
側になる前記入口通路の壁の連続を形成する仮想表面と
前記対面壁との間隔よりも大きい全開位置へ動くことが
できる。全開位置における前記ギャップが前記仮想表面
と前記対面壁との間の前記間隔の約（１＋２／３）倍大
きい。
タービンに対する所定の位置の配置は、前記可動の環状
壁メンバが前記所定位置にあるときの前記ギャップが前
記間隔よりも大きいようにしたものである。前記可動の
環状壁メンバが前記所定位置にあるときに前記ギャップ
が前記間隔の例えば約（１＋１／３）倍大きい。
壁メンバが前記所定位置にあるときの前記ギャップが前
記間隔よりも大きいようにしたものである。前記可動の
環状壁メンバが前記所定位置にあるときに前記ギャップ
が前記間隔の例えば約（１＋１／３）倍大きい。
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
〔実施例〕
第１図から第４図を参照すると、図示のバリアブルジオ
メトリタービンはポリュート又は入口室２を形成したタ
ービンハウジング１を具備し、内燃機関（図示せず）か
らの排気ガスがこの入口室２に送られる。排気ガスは、
入口室２から、−側において可動の環状壁メンバ４によ
って形成され且つ他側において可動の環状壁メンバ４と
対面する対面壁５によって形成される入口通路を介して
、出口通路３へ流れる。ノズルサポートリング７によっ
て支持された一連のノズルベーン６が入口通路を横切っ
て延びる。入口室２からの出口通路３へ流れる排気ガス
はタービンホイール８を通過し、その結果、ターボチャ
ージャシャフト９にトルクが与えられ、コンプレッサホ
イール１０を駆動する。コンプレッサホイール１０の回
転は空気入口の周囲空気を加圧し、加圧された空気をポ
リュート又は空気出口１２へ送る。加圧空気は内燃機関
（図示せず）へ供給される。
メトリタービンはポリュート又は入口室２を形成したタ
ービンハウジング１を具備し、内燃機関（図示せず）か
らの排気ガスがこの入口室２に送られる。排気ガスは、
入口室２から、−側において可動の環状壁メンバ４によ
って形成され且つ他側において可動の環状壁メンバ４と
対面する対面壁５によって形成される入口通路を介して
、出口通路３へ流れる。ノズルサポートリング７によっ
て支持された一連のノズルベーン６が入口通路を横切っ
て延びる。入口室２からの出口通路３へ流れる排気ガス
はタービンホイール８を通過し、その結果、ターボチャ
ージャシャフト９にトルクが与えられ、コンプレッサホ
イール１０を駆動する。コンプレッサホイール１０の回
転は空気入口の周囲空気を加圧し、加圧された空気をポ
リュート又は空気出口１２へ送る。加圧空気は内燃機関
（図示せず）へ供給される。
可動の環状壁メンバ４はシールリング１３に接触される
。可動の環状壁メンバ４は、半径方向内方管状壁１４と
、半径方向に延びる環状部分１５と、シールリング１３
に当接する半径方向外方管状部分１６と、半径方向に延
びるフランジ１７とからなり、半径方向に延びる環状部
分１５にはノズルベーン６を通すスロットが形成されて
いる。
。可動の環状壁メンバ４は、半径方向内方管状壁１４と
、半径方向に延びる環状部分１５と、シールリング１３
に当接する半径方向外方管状部分１６と、半径方向に延
びるフランジ１７とからなり、半径方向に延びる環状部
分１５にはノズルベーン６を通すスロットが形成されて
いる。
半径方向外方管状部分１６は直径方向に対向して配置さ
れた２個のメンバ（ブリッジリンクプレート） １８に
係合され、これらのメンバ１８はそれぞれのガイドピン
１９に支持されている。
れた２個のメンバ（ブリッジリンクプレート） １８に
係合され、これらのメンバ１８はそれぞれのガイドピン
１９に支持されている。
ノズルサポートリング７はターボチャージャの回転軸線
き平行に動くことができるように４個のガイドピン２０
に取りつけられる。ガイドピン２０の各々は圧縮ばね２
１によって第２図から第４図で右方向に付勢されている
。よってノズルサポートリング７及びそれに支持された
ノズルベーン６が第２図から第４図で右方向に付勢され
、よって常時第２図に示される位置を占め、ノズルベー
ン６の自由端部が入口通路の対面壁５と当接する。
き平行に動くことができるように４個のガイドピン２０
に取りつけられる。ガイドピン２０の各々は圧縮ばね２
１によって第２図から第４図で右方向に付勢されている
。よってノズルサポートリング７及びそれに支持された
ノズルベーン６が第２図から第４図で右方向に付勢され
、よって常時第２図に示される位置を占め、ノズルベー
ン６の自由端部が入口通路の対面壁５と当接する。
空気圧作動式のアクチュエータ２２がそのアウトプット
シャフト２３の位置を制御可能に設けられ、このアウト
プットシャフト２３がガイドピン１９の各々と係合する
あぶみメンバ２４と連結される。従って、アクチユエー
タ２２を制御することによって、ガイドピン１９及び可
動の環状壁メンバ４の軸線方向の位置を制御することが
できる。
シャフト２３の位置を制御可能に設けられ、このアウト
プットシャフト２３がガイドピン１９の各々と係合する
あぶみメンバ２４と連結される。従って、アクチユエー
タ２２を制御することによって、ガイドピン１９及び可
動の環状壁メンバ４の軸線方向の位置を制御することが
できる。
第２図は可動の環状壁メンバ４が全閉位置にある状態を
示し、この可動の環状壁メンバ４の半径方向に延びる環
状部分１５が入口通路の対面壁５と当接する。第３図は
可動の環状壁メンバ４が半開位置にある状態を示し、第
４図は可動の環状壁メンバ４が全開位置にある状態を示
している。アクチユエータ２２はタービンの軸線からか
なりの距離のところに配置されるので、スペースの問題
はない。さらに、アウトプットシャフト２３の正確な半
径方向の位置は重要ではなく、公差の増加を許容するよ
うになっている。同様に、熱ひずみによる半径方向の膨
張は重要な問題ではない。
示し、この可動の環状壁メンバ４の半径方向に延びる環
状部分１５が入口通路の対面壁５と当接する。第３図は
可動の環状壁メンバ４が半開位置にある状態を示し、第
４図は可動の環状壁メンバ４が全開位置にある状態を示
している。アクチユエータ２２はタービンの軸線からか
なりの距離のところに配置されるので、スペースの問題
はない。さらに、アウトプットシャフト２３の正確な半
径方向の位置は重要ではなく、公差の増加を許容するよ
うになっている。同様に、熱ひずみによる半径方向の膨
張は重要な問題ではない。
第４図を参照すると、−点鎖線２５は可動の環状壁メン
バ４の下流側に位置し且つタービンホイール８と隣接す
るタービンハウジング１の端面と同一面となる仮想表面
を示す。この表面は実際上タービン室への入口通路の一
側を形成する。可動の環状壁メンバ４によって形成され
る入口通路の壁が仮想表面２５と整列するときには、可
動の環状壁メンバ４と対面壁５との間の間隔はこの説明
の目的のためにノズルベーン６の下流の入口通路の入口
幅に対応するとみなされる。この状態は以下１００パー
セントの公称入口幅と呼ばれる。可動の環状壁メンバ４
が１００パーセントの公称入口幅の位置にあるときには
、ノズルベーン６はまだ対面壁５と接触している。可動
の環状壁メンバ４がさらに対面壁５から離れるように動
くと、可動の環状壁メンバ４の後面とノズルサポートリ
ング７との間のギャップが、この両者が接触するように
なるまで減少する。これは、可動の環状壁メンバ４と対
面壁５との間の間隔が１３５パーセントの公称入口幅に
相当するときに生じる。可動の環状壁メンバ４がさらに
対面壁５から離れるように動くと、ノズルサポートリン
グ７が可動の環状壁メンバ４とともに動くようになる。
バ４の下流側に位置し且つタービンホイール８と隣接す
るタービンハウジング１の端面と同一面となる仮想表面
を示す。この表面は実際上タービン室への入口通路の一
側を形成する。可動の環状壁メンバ４によって形成され
る入口通路の壁が仮想表面２５と整列するときには、可
動の環状壁メンバ４と対面壁５との間の間隔はこの説明
の目的のためにノズルベーン６の下流の入口通路の入口
幅に対応するとみなされる。この状態は以下１００パー
セントの公称入口幅と呼ばれる。可動の環状壁メンバ４
が１００パーセントの公称入口幅の位置にあるときには
、ノズルベーン６はまだ対面壁５と接触している。可動
の環状壁メンバ４がさらに対面壁５から離れるように動
くと、可動の環状壁メンバ４の後面とノズルサポートリ
ング７との間のギャップが、この両者が接触するように
なるまで減少する。これは、可動の環状壁メンバ４と対
面壁５との間の間隔が１３５パーセントの公称入口幅に
相当するときに生じる。可動の環状壁メンバ４がさらに
対面壁５から離れるように動くと、ノズルサポートリン
グ７が可動の環状壁メンバ４とともに動くようになる。
従って、ノズルベーン６の自由端部は対面壁５から離れ
、よって入口通路のノズルベーン６の自由端部と対面壁
５との間のギャップが広がる。これは入口通路の有効面
積を増加させる。可動の環状壁メンバ４が完全に引き戻
された（第４図）ときに、その位置は１６５パーセント
の公称入口幅に相当する。
、よって入口通路のノズルベーン６の自由端部と対面壁
５との間のギャップが広がる。これは入口通路の有効面
積を増加させる。可動の環状壁メンバ４が完全に引き戻
された（第４図）ときに、その位置は１６５パーセント
の公称入口幅に相当する。
第５図を参照すると、これは可動の環状壁メンバ４とノ
ズルサポートリング７の運動のタービン効率の効果を示
すものである。１００パーセントの公称入口幅に相当す
る曲線上の点は、参照数字２６によって示されている。
ズルサポートリング７の運動のタービン効率の効果を示
すものである。１００パーセントの公称入口幅に相当す
る曲線上の点は、参照数字２６によって示されている。
１３５パーセント及び１６５パーセントの公称入口幅に
相当する曲線上の点は、参照数字２７．２８によって示
されている。このように、可動の環状壁メンバ４を１０
０パーセントの公称入口幅の位置を大分越えて開くこと
によって、且つ少なくともノズルベーン６の部分的な引
き戻しを行うことによって、作動特性曲線の高い効率の
部分を向上させるようにタービンの作動特性を改善する
ことができる。基本的には、与えられた流量領域（流れ
の軸線と平行に固定された距離に相当する）について、
特性曲線を点２８へ延ばす能力は第５図の特性曲線の左
端部に示される低効率領域でタービンを作動させること
誓防止することによって平均的なタービン効率を向上さ
せる。
相当する曲線上の点は、参照数字２７．２８によって示
されている。このように、可動の環状壁メンバ４を１０
０パーセントの公称入口幅の位置を大分越えて開くこと
によって、且つ少なくともノズルベーン６の部分的な引
き戻しを行うことによって、作動特性曲線の高い効率の
部分を向上させるようにタービンの作動特性を改善する
ことができる。基本的には、与えられた流量領域（流れ
の軸線と平行に固定された距離に相当する）について、
特性曲線を点２８へ延ばす能力は第５図の特性曲線の左
端部に示される低効率領域でタービンを作動させること
誓防止することによって平均的なタービン効率を向上さ
せる。
第６図を参照すると、これはあぶみメンバ２４と可動の
環状壁メンバ４が取りつけられたガイドピン１９の１つ
との関係を示すものである。あぶみメンバ２４の２端部
はガイドピン１９の側面に設けられた名ロットと係合す
る。このスロットと当接するあぶみメンバ２４の２端部
のエツジは、各あぶみメンバ２４の端部とスロットの端
部との間のクリアランスが常に一定になるように丸くさ
れている。あぶみメンバ２４はピボットピン２９（第２
図）に枢着されてガイドピン１９を精密に配置させるよ
うに動かされることができるレバーを形成する。あぶみ
メンバ２４はシート状鋼によって形成され、ガイドピン
１９の軸線に平行な方向には比較的に岡１１性があるが
、ガイドピン１９の直角方向には比較的にフレキシブル
になるように配置される。よ−って、ガイドピン１９に
かかる横方向の力は最小になり、よってガイドピン１９
がそれを収めたベアリング内でつまるようになるのを低
減する。さらに、あぶみメンバ２４はガイドピン１９の
中央部分に係合し、ガイドピン１９がそれを収めたベア
リングが比較的に広く間隔を開けて配置される。
環状壁メンバ４が取りつけられたガイドピン１９の１つ
との関係を示すものである。あぶみメンバ２４の２端部
はガイドピン１９の側面に設けられた名ロットと係合す
る。このスロットと当接するあぶみメンバ２４の２端部
のエツジは、各あぶみメンバ２４の端部とスロットの端
部との間のクリアランスが常に一定になるように丸くさ
れている。あぶみメンバ２４はピボットピン２９（第２
図）に枢着されてガイドピン１９を精密に配置させるよ
うに動かされることができるレバーを形成する。あぶみ
メンバ２４はシート状鋼によって形成され、ガイドピン
１９の軸線に平行な方向には比較的に岡１１性があるが
、ガイドピン１９の直角方向には比較的にフレキシブル
になるように配置される。よ−って、ガイドピン１９に
かかる横方向の力は最小になり、よってガイドピン１９
がそれを収めたベアリング内でつまるようになるのを低
減する。さらに、あぶみメンバ２４はガイドピン１９の
中央部分に係合し、ガイドピン１９がそれを収めたベア
リングが比較的に広く間隔を開けて配置される。
第７図はガイドピン１９と可動の環状壁メンバ４の関係
を示す図である。可動の環状壁メンバ４は温度及び圧力
の大きな変化にさらされ、よって大きくゆがむことがで
きる。もしガイドピン１９と可動の環状壁メンバ４との
連結が剛性のものであればそのようなゆがみはガイドピ
ン１９にかなりの横方向の力を与えるであろう。従って
、ガイドピン１９と可動の環状壁メンバ４との連結は、
可動の環状壁メンバ４のゆがみがガイドピン１９に横方
向の力を与えることのないように収容されるようにした
ものである。
を示す図である。可動の環状壁メンバ４は温度及び圧力
の大きな変化にさらされ、よって大きくゆがむことがで
きる。もしガイドピン１９と可動の環状壁メンバ４との
連結が剛性のものであればそのようなゆがみはガイドピ
ン１９にかなりの横方向の力を与えるであろう。従って
、ガイドピン１９と可動の環状壁メンバ４との連結は、
可動の環状壁メンバ４のゆがみがガイドピン１９に横方
向の力を与えることのないように収容されるようにした
ものである。
第７図に示されるように、これは、各ガイドピン１９の
端部にブリッジリンクプレート１８を固定することによ
って達成される。ブリッジリンクプレート１８の２個の
脚部３０は可動の環状壁メンバ４の半径方向に延びるフ
ランジ１７に隣接する半径方向外方管状部分１６に形成
されたスロット３１内に係合する。その結果得られた構
造は、ガイドピン１９の軸線方向に適切に剛性があって
可動の環状壁メンバ４の軸線方向の位置の密接な制御を
保証するが、半径方向及び周方向には可動の環状壁メン
バ４のゆがみを吸収できるほどに十分にゆるいものであ
る。可動の環状壁メンバ４は実際上ノズルベーン６上に
配置され、よってゆるい取りつけにもかかわらず所定の
位置に維持される。
端部にブリッジリンクプレート１８を固定することによ
って達成される。ブリッジリンクプレート１８の２個の
脚部３０は可動の環状壁メンバ４の半径方向に延びるフ
ランジ１７に隣接する半径方向外方管状部分１６に形成
されたスロット３１内に係合する。その結果得られた構
造は、ガイドピン１９の軸線方向に適切に剛性があって
可動の環状壁メンバ４の軸線方向の位置の密接な制御を
保証するが、半径方向及び周方向には可動の環状壁メン
バ４のゆがみを吸収できるほどに十分にゆるいものであ
る。可動の環状壁メンバ４は実際上ノズルベーン６上に
配置され、よってゆるい取りつけにもかかわらず所定の
位置に維持される。
ブリッジリンクプレート１８は軸線方向の硬い結合を維
持するためにフランジ１７よりも厚くされることができ
、ブリッジリンクプレート１８の厚さは可動の環状壁メ
ンバ４のタービン軸線に対するチルトに対して良好な抵
抗を維持する。
持するためにフランジ１７よりも厚くされることができ
、ブリッジリンクプレート１８の厚さは可動の環状壁メ
ンバ４のタービン軸線に対するチルトに対して良好な抵
抗を維持する。
第８図を参照すると、これはばねによって付勢されたガ
イドピン２０とノズルベーン６を取りつけたノズルサポ
ートリング７との関係を示す図である。各ガイドピン２
０はその先端に固定したブラケット３２を有し、ブラケ
ット３２がノズルサポートリング７の後側と係合する平
坦な表面と、ノズルサポートリング７の半径方向内方エ
ツジと係合するフランジ状の内方エツジとを有する。
イドピン２０とノズルベーン６を取りつけたノズルサポ
ートリング７との関係を示す図である。各ガイドピン２
０はその先端に固定したブラケット３２を有し、ブラケ
ット３２がノズルサポートリング７の後側と係合する平
坦な表面と、ノズルサポートリング７の半径方向内方エ
ツジと係合するフランジ状の内方エツジとを有する。
図示の構成は、可動の環状壁メンバ４の半径方向外側に
配置されたシールリング１３を有するものである。しか
し、その他のシール構成をとることができる。例えば、
可動の環状壁メンバ４のそれぞれ半径方向外側及び内側
の部分に一対のシールを設けることもできる。
配置されたシールリング１３を有するものである。しか
し、その他のシール構成をとることができる。例えば、
可動の環状壁メンバ４のそれぞれ半径方向外側及び内側
の部分に一対のシールを設けることもできる。
第１図は本発明によるバリアブルジオメトリタービンの
軸線方向の特徴を示す軸線方向に見た破断断面図、第２
図から第４図はそれぞれ全開位置、半閉位置、及び全開
位置にある第１図の線Ｘ−Ｘに沿って見た断面図、第５
図は一定の膨張比でのタービン効率と第１図のタービン
を通る流量との関係を示す図、第６図は第１図から第４
図の構成の可動の環状壁メンバを支持するガイドピンと
それらのガイドピンの位置を制御するあぶみメンバとの
関係を示す図、第７図は第６図に示されるタイプのガイ
ドピンと可動の環状壁メンバの関係を示す図、第８図は
第１図から第４図の構成に設けられるノズルベーンサポ
ートリングの取りつけを示す図である。 １・・・タービンハウジング、 ２・・・入口室、 ３・・・出口室、４・・・
可動の環状壁メンバ、 ５・・・対面壁、 ６・・・ノズルベーン、７
・・・ノズルサポートリング、 ８・・・タービンホイーノぺ １４・・・内方管状壁、 １５・・・環状部分、１６・
・・外方管状部分、１７・・・フランジ、１８・・・ブ
リッジリンクプレート、 １９．２０・・・ガイドピン、２２・・・アクチュエー
タ、２４・・・あぶみメンバ、２９・・・枢着ビン。 図面の浄側内容に変更なし） 手 続 補 正 書（方式） ％式％ 事件の表示 平成１年特許願第１２１６３５号 発明の名称 バリアブルジオメトリタービン 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 ホルセット エンジニアリングカンパニー リ
ミティド ４、代理人 住所 〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番ＩＯ号静光
虎ノ門ビル 電話５０４−０７２１６、補正の対象 （１１願書の「出願人の代表者」の欄 （２）委任状 （３）図面 ７、補正の内容 （１） （２１別紙の通り （３）図面の浄書（内容に変更なし） ８、添附書類の目録 （１１訂正願書 （２）委任状及び訳文 （３）浄書図面 １通 各１通 １通
軸線方向の特徴を示す軸線方向に見た破断断面図、第２
図から第４図はそれぞれ全開位置、半閉位置、及び全開
位置にある第１図の線Ｘ−Ｘに沿って見た断面図、第５
図は一定の膨張比でのタービン効率と第１図のタービン
を通る流量との関係を示す図、第６図は第１図から第４
図の構成の可動の環状壁メンバを支持するガイドピンと
それらのガイドピンの位置を制御するあぶみメンバとの
関係を示す図、第７図は第６図に示されるタイプのガイ
ドピンと可動の環状壁メンバの関係を示す図、第８図は
第１図から第４図の構成に設けられるノズルベーンサポ
ートリングの取りつけを示す図である。 １・・・タービンハウジング、 ２・・・入口室、 ３・・・出口室、４・・・
可動の環状壁メンバ、 ５・・・対面壁、 ６・・・ノズルベーン、７
・・・ノズルサポートリング、 ８・・・タービンホイーノぺ １４・・・内方管状壁、 １５・・・環状部分、１６・
・・外方管状部分、１７・・・フランジ、１８・・・ブ
リッジリンクプレート、 １９．２０・・・ガイドピン、２２・・・アクチュエー
タ、２４・・・あぶみメンバ、２９・・・枢着ビン。 図面の浄側内容に変更なし） 手 続 補 正 書（方式） ％式％ 事件の表示 平成１年特許願第１２１６３５号 発明の名称 バリアブルジオメトリタービン 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 ホルセット エンジニアリングカンパニー リ
ミティド ４、代理人 住所 〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番ＩＯ号静光
虎ノ門ビル 電話５０４−０７２１６、補正の対象 （１１願書の「出願人の代表者」の欄 （２）委任状 （３）図面 ７、補正の内容 （１） （２１別紙の通り （３）図面の浄書（内容に変更なし） ８、添附書類の目録 （１１訂正願書 （２）委任状及び訳文 （３）浄書図面 １通 各１通 １通
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、タービン室に配置されるタービンと、タービン室の
周りに配置される環状の入口通路と、入口通路の周りに
配置される入口室と、タービン室から延びる出口通路と
を備え、該両通路及び該両室が入口室に供給された圧力
ガスが入口通路を通ってタービン室を介して出口通路へ
流れるように連通し、入口通路の一壁が可動の環状壁メ
ンバによって形成され、該可動の環状壁メンバの入口通
路の対面壁に対する位置が入口通路の幅を制御するため
に調節可能であり、そしてノズルベーンが入口通路を横
切るように該可動の環状壁メンバに設けられたスロット
を通って延びるようにしたバリアブルジオメトリタービ
ンにおいて、前記ノズルベーンが前記可動の環状壁メン
バの入口通路から遠い側に配置された可動のノズルサポ
ートから延び、該ノズルサポートが、前記可動の環状壁
メンバが前記対面壁からの距離が所定の距離よりも小さ
いときに前記ノズルベーンの自由端部が前記対面壁と当
接するように、且つ前記可動の環状壁メンバが前記対面
壁からの距離が前記所定の距離よりも大きいときに前記
ノズルサポートが前記可動の環状壁メンバとともに動く
ように配置され、よって前記可動の環状壁メンバが前記
所定の位置を越えて前記対面壁から遠ざかるにつれて前
記ノズルベーンの自由端部が前記対面壁から遠ざかるよ
うにしたバリアブルジオメトリタービン。 ２、前記可動の環状壁メンバが、該可動の環状壁メンバ
と前記対面壁との間のギャップが、前記可動の環状壁メ
ンバと隣接し且つ該可動の環状壁メンバの下流側になる
前記入口通路の壁の連続を形成する仮想表面と前記対面
壁との間隔よりも大きい全開位置へ動くことができるこ
とを特徴とする請求項１に記載のバリアブルジオメトリ
タービン。 ３、全開位置における前記ギャップが前記仮想表面と前
記対面壁との間の前記間隔の約（１＋２／３）倍大きい
ことを特徴とする請求項２に記載のバリアブルジオメト
リタービン。 ４、前記可動の環状壁メンバが前記所定位置にあるとき
の前記ギャップが前記間隔よりも大きいことを特徴とす
る請求項２又は３に記載のバリアブルジオメトリタービ
ン。 ５、前記可動の環状壁メンバが前記所定位置にあるとき
の前記ギャップが前記間隔の約（１＋１／３）倍大きい
ことを特徴とする請求項４に記載のバリアブルジオメト
リタービン。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8811623A GB2218744B (en) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | Variable geometry turbine |
| GB8811623.1 | 1988-05-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0264203A true JPH0264203A (ja) | 1990-03-05 |
| JP2730968B2 JP2730968B2 (ja) | 1998-03-25 |
Family
ID=10637018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1121635A Expired - Lifetime JP2730968B2 (ja) | 1988-05-17 | 1989-05-17 | バリアブルジオメトリタービン |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4973223A (ja) |
| EP (1) | EP0342889B1 (ja) |
| JP (1) | JP2730968B2 (ja) |
| BR (1) | BR8902302A (ja) |
| DE (1) | DE68901360D1 (ja) |
| ES (1) | ES2030973T3 (ja) |
| GB (1) | GB2218744B (ja) |
| MX (1) | MX171870B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8704619B2 (en) | 2008-05-28 | 2014-04-22 | Kyocera Corporation | Bandpass filter and radio communication module and radio communication device using the same |
| US8710942B2 (en) | 2008-05-28 | 2014-04-29 | Kyocera Corporation | Bandpass filter and radio communication module and radio communication device using the same |
| JP2021060004A (ja) * | 2019-10-07 | 2021-04-15 | トヨタ自動車株式会社 | ターボチャージャ |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PT8409T (pt) * | 1991-12-09 | 1993-06-30 | Antonio Manuel Da Costa Lage | Greencar |
| EP0571205B1 (en) * | 1992-05-21 | 1997-03-05 | Alliedsignal Limited | Variable exhaust driven turbochargers |
| GB9711893D0 (en) | 1997-06-10 | 1997-08-06 | Holset Engineering Co | Variable geometry turbine |
| GB2326198A (en) | 1997-06-10 | 1998-12-16 | Holset Engineering Co | Variable geometry turbine |
| US6652224B2 (en) * | 2002-04-08 | 2003-11-25 | Holset Engineering Company Ltd. | Variable geometry turbine |
| US6941755B2 (en) * | 2003-10-28 | 2005-09-13 | Daimlerchrysler Corporation | Integrated bypass and variable geometry configuration for an exhaust gas turbocharger |
| WO2005059317A1 (en) * | 2003-12-10 | 2005-06-30 | Honeywell International Inc. | Variable nozzle device for a turbocharger |
| US7165936B2 (en) * | 2004-08-16 | 2007-01-23 | Honeywell International, Inc. | Adjustable flow turbine nozzle |
| KR101070903B1 (ko) * | 2004-08-19 | 2011-10-06 | 삼성테크윈 주식회사 | 가변 베인형 터빈 |
| US20070089413A1 (en) * | 2005-10-21 | 2007-04-26 | Edward Green | Turbo catalyst light-off device |
| US8480350B2 (en) * | 2006-10-12 | 2013-07-09 | United Technologies Corporation | Turbofan engine with variable bypass nozzle exit area and method of operation |
| JP2008215083A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 可変容量型排気ターボ過給機における可変ノズル機構部取付構造 |
| US20100172745A1 (en) * | 2007-04-10 | 2010-07-08 | Elliott Company | Centrifugal compressor having adjustable inlet guide vanes |
| US8608434B2 (en) | 2008-04-01 | 2013-12-17 | Cummins Turbo Technologies Limited | Variable geometry turbine |
| DE102009004890A1 (de) * | 2009-01-16 | 2010-07-22 | Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg | Ladeeinrichtung |
| GB2468871B (en) * | 2009-03-25 | 2015-03-18 | Cummins Turbo Tech Ltd | Turbocharger |
| US20110173973A1 (en) * | 2010-01-20 | 2011-07-21 | International Engine Intellectrual Property Company, LLC | Turbine inlet flow modulator |
| US8967956B2 (en) * | 2011-09-26 | 2015-03-03 | Honeywell International Inc. | Turbocharger variable-nozzle assembly with vane sealing arrangement |
| US8967955B2 (en) * | 2011-09-26 | 2015-03-03 | Honeywell International Inc. | Turbocharger with variable nozzle having labyrinth seal for vanes |
| US9932888B2 (en) | 2016-03-24 | 2018-04-03 | Borgwarner Inc. | Variable geometry turbocharger |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1322810A (en) * | 1919-11-25 | Rotary pump with adjustable gate | ||
| US1656012A (en) * | 1928-01-10 | Hydraulic machine | ||
| GB691144A (en) * | 1950-02-16 | 1953-05-06 | Alfred Buechi | Inlet control device for radial flow turbine wheels |
| US2861774A (en) * | 1950-02-16 | 1958-11-25 | Alfred J Buchi | Inlet control for radial flow turbines |
| US2846185A (en) * | 1955-02-22 | 1958-08-05 | Sfindex | Full admission impulse turbine |
| NL225232A (ja) * | 1958-01-20 | |||
| NL139802B (nl) * | 1968-05-31 | 1973-09-17 | Stork Koninklijke Maschf | Turbine voor een compressibel medium. |
| GB1473248A (en) * | 1975-01-04 | 1977-05-11 | G Sojuz Ni Traktor I | Turbochargers |
| JPS58594B2 (ja) * | 1978-03-31 | 1983-01-07 | 日立造船株式会社 | 遠心圧縮機 |
| US4403914A (en) * | 1981-07-13 | 1983-09-13 | Teledyne Industries, Inc. | Variable geometry device for turbomachinery |
| US4527949A (en) * | 1983-09-12 | 1985-07-09 | Carrier Corporation | Variable width diffuser |
| EP0161559A3 (en) * | 1984-05-15 | 1987-05-13 | A. S. Kongsberg Väpenfabrikk | Insertably adjustable and angulary adjustable inlet guide vane apparatus for a compressor |
| US4643639A (en) * | 1984-12-24 | 1987-02-17 | Sundstrand Corporation | Adjustable centrifugal pump |
| US4802817A (en) * | 1987-12-23 | 1989-02-07 | Sundstrand Corporation | Centrifugal pump with self-regulating impeller discharge shutter |
-
1988
- 1988-05-17 GB GB8811623A patent/GB2218744B/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-05-15 US US07/352,095 patent/US4973223A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-05-15 ES ES198989304869T patent/ES2030973T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-05-15 DE DE8989304869T patent/DE68901360D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-05-15 EP EP89304869A patent/EP0342889B1/en not_active Expired
- 1989-05-17 MX MX016080A patent/MX171870B/es unknown
- 1989-05-17 BR BR898902302A patent/BR8902302A/pt not_active IP Right Cessation
- 1989-05-17 JP JP1121635A patent/JP2730968B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8704619B2 (en) | 2008-05-28 | 2014-04-22 | Kyocera Corporation | Bandpass filter and radio communication module and radio communication device using the same |
| US8710942B2 (en) | 2008-05-28 | 2014-04-29 | Kyocera Corporation | Bandpass filter and radio communication module and radio communication device using the same |
| JP2021060004A (ja) * | 2019-10-07 | 2021-04-15 | トヨタ自動車株式会社 | ターボチャージャ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2218744A (en) | 1989-11-22 |
| DE68901360D1 (de) | 1992-06-04 |
| EP0342889B1 (en) | 1992-04-29 |
| BR8902302A (pt) | 1990-01-09 |
| ES2030973T3 (es) | 1992-11-16 |
| EP0342889A1 (en) | 1989-11-23 |
| GB8811623D0 (en) | 1988-06-22 |
| GB2218744B (en) | 1992-03-18 |
| MX171870B (es) | 1993-11-22 |
| JP2730968B2 (ja) | 1998-03-25 |
| US4973223A (en) | 1990-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0264203A (ja) | バリアブルジオメトリタービン | |
| EP0342890B1 (en) | Variable geometry turbine actuator assembly | |
| JP4927731B2 (ja) | リーフシール装置 | |
| US8172516B2 (en) | Variable geometry turbine | |
| EP1584796B1 (en) | Variable geometry turbine | |
| EP0654587B1 (en) | Turbine with variable inlet geometry | |
| US6543992B2 (en) | Control arrangement | |
| MXPA05000037A (es) | Turbocargador de geometria variable que tiene un flujo de gas de escape de desvio interno. | |
| EP0342888B1 (en) | Variable geometry turbine inlet wall mounting assembly | |
| US11371369B2 (en) | Vanes and shrouds for a turbo-machine | |
| US9163524B2 (en) | Variable geometry turbine seal | |
| EP3542031B1 (en) | Vane arrangement for a turbo-machine | |
| JPH0610403B2 (ja) | ラジアルタ−ビンの可変ノズル | |
| US20110020111A1 (en) | Turbocharger | |
| US5183381A (en) | Variable geometry turbine inlet wall mounting assembly | |
| US11697997B2 (en) | Vanes and shrouds for a turbo-machine | |
| US8684677B1 (en) | Turbocharger | |
| JPH0350242Y2 (ja) | ||
| JPH0426659Y2 (ja) | ||
| CN116464573B (zh) | 密封组件和密封方法 | |
| JPH11190219A (ja) | ターボチャージャの可変容量タービン | |
| JP3341806B2 (ja) | 可変容量型過給機 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071219 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081219 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091219 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091219 Year of fee payment: 12 |