JPWO2018235857A1 - 可変ノズルユニットおよび可変容量型過給機 - Google Patents

可変ノズルユニットおよび可変容量型過給機 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2018235857A1
JPWO2018235857A1 JP2019525657A JP2019525657A JPWO2018235857A1 JP WO2018235857 A1 JPWO2018235857 A1 JP WO2018235857A1 JP 2019525657 A JP2019525657 A JP 2019525657A JP 2019525657 A JP2019525657 A JP 2019525657A JP WO2018235857 A1 JPWO2018235857 A1 JP WO2018235857A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
plate
variable
turbine
shaft
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.)
Withdrawn
Application number
JP2019525657A
Other languages
English (en)
Inventor
ジェミン 許
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Publication of JPWO2018235857A1 publication Critical patent/JPWO2018235857A1/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10Final actuators
    • F01D17/12Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/16Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/24Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/28Arrangement of seals
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

可変ノズルユニットは、タービンのガス流入路内に配置される翼部を含むノズル本体と、ノズル本体からタービンの回転軸線の方向に突出するノズル軸と、をそれぞれ有する複数の可動のノズルベーンと、ノズル軸が挿通される複数の軸受孔が形成された円環状のプレートと、を備える。ノズルベーンおよびプレートのいずれか一方は、ノズル軸の軸方向に突出する凸部を含み、ノズルベーンおよびプレートのいずれか他方は、軸方向に凹む凹部を含む。ノズルベーンとプレートとの間には、凹部と凹部に嵌入された凸部とによって形成されたガスシール部が設けられている。

Description

本開示は、可変ノズルユニットおよび可変容量型過給機に関する。
特許文献1に示されるように、複数のノズルベーンを備えた可変容量型過給機が知られている。複数のノズルベーンは、タービンの第1の環状側壁面(シュラウド)と第2の環状側壁面(ノズル支持リング)とによって画定されたガス入口空間に設けられている。各ノズルベーンは、シュラウドおよびノズル支持リングに形成された2つの軸受孔にそれぞれ嵌合する2つの支持軸を有する。各ノズルベーンは、第1の環状側壁面と第2の環状側壁面との間に配置されて、回動可能である。
特開2008−184971号公報
上記した従来の可変ノズルユニットでは、ノズルベーンを駆動(すなわち開閉)すると、ノズルベーンと第1の環状側壁面および/または第2の環状側壁面との間に隙間が発生する。この隙間を経由して、支持軸と軸受孔との間にガスが流入し得る。このガスの流入は、ガスの漏れ(すなわち有効なガス流量の低下)につながる。ガスの漏れは、性能劣化を招き得る。またガスの漏れは、支持軸の温度増加を招いたり、ノズルベーンの挙動を不安定にしたりする。本開示は、ノズル軸と軸受孔との間の隙間へのガスの漏れを抑制することができる可変ノズルユニットおよび可変容量型過給機を説明する。
本開示の一態様に係る可変ノズルユニットは、タービンのガス流入路内に配置される翼部を含むノズル本体と、ノズル本体からタービンの回転軸線の方向に突出するノズル軸と、をそれぞれ有する複数の可動のノズルベーンと、ガス流入路に対面し、ノズル軸が挿通される複数の軸受孔が形成された円環状のプレートと、を備え、ノズルベーンおよびプレートのいずれか一方は、ノズル軸の軸方向に突出する凸部を含み、ノズルベーンおよびプレートのいずれか他方は、凸部に対応する位置に設けられて軸方向に凹む凹部を含み、ノズルベーンに含まれる凸部または凹部は、ノズル本体またはノズル軸の少なくとも一方に一体的に形成されており、ノズルベーンとプレートとの間には、凹部と凹部に嵌入された凸部とによって形成されたガスシール部が設けられている。
本開示の一態様によれば、ノズル軸と軸受孔との間の隙間へのガスの漏れが抑制される。
図1は、本開示の一実施形態に係る可変容量型過給機を示す断面図である。 図2は、図1中の可変ノズルユニットにおけるノズルベーンの取付構造を示す断面図である。 図3は、ノズルベーンを翼部側から見て示す斜視図である。 図4は、ノズルベーンをノズル軸側から見て示す斜視図である。 図5は、プレートの軸受孔を示す図である。 図6は、別の実施形態の可変ノズルユニットにおけるノズルベーンの取付構造を示す断面図である。
本開示の一態様に係る可変ノズルユニットは、タービンのガス流入路内に配置される翼部を含むノズル本体と、ノズル本体からタービンの回転軸線の方向に突出するノズル軸と、をそれぞれ有する複数の可動のノズルベーンと、ガス流入路に対面し、ノズル軸が挿通される複数の軸受孔が形成された円環状のプレートと、を備え、ノズルベーンおよびプレートのいずれか一方は、ノズル軸の軸方向に突出する凸部を含み、ノズルベーンおよびプレートのいずれか他方は、凸部に対応する位置に設けられて軸方向に凹む凹部を含み、ノズルベーンに含まれる凸部または凹部は、ノズル本体またはノズル軸に一体的に形成されており、ノズルベーンとプレートとの間には、凹部と凹部に嵌入された凸部とによって形成されたガスシール部が設けられている。
この可変ノズルユニットによれば、プレートの軸受孔にノズルベーンのノズル軸が挿通され、ノズルベーンが支持される。ノズルベーンはノズル軸の周りで可動(回動可能)である。ガス流入路内に配置された翼部が回動することで、ガス流路の断面積が調整される。ノズルベーンとプレートとの間には、凹部と凸部とによって形成されたガスシール部が設けられる。このガスシール部は、ラビリンスシールとして機能する。したがって、ノズル軸と軸受孔との間の隙間へのガスの漏れが抑制される。その結果として、たとえば、ノズル軸の温度増加を防止することができる。また、たとえば、ノズルベーンの挙動が安定する。
いくつかの態様において、ノズル本体は、翼部の軸方向におけるプレート側の端部に形成された円板部を含み、円板部に凸部が設けられている。円板部は軸受孔を覆うので、シール性が向上する。
いくつかの態様において、凹部は、軸受孔を中心とした円弧状に延びる溝部である。この溝部は、ラビリンスシールとしての機能を向上させ得る。また、ノズルベーンが回動する際、凸部が溝部内を移動する。円弧状の溝部によれば、ノズルベーンの挙動がより一層安定する。
いくつかの態様において、凸部はノズル軸を中心とした円筒状であり、溝部は軸受孔を中心とした円環状である。このように凹凸が全周にわたって設けられることにより、ラビリンスシールとしての機能が十分に発揮され得る。また、ノズルベーンの可動範囲には制限がない。
いくつかの態様において、プレートには円板部の全部または一部を収容する窪み部が形成されており、凹部は窪み部に連通している。この場合、プレートの窪み部に円板部の全部または一部が収容されるので、円板部がガスの流れを妨げることを抑制できる。
いくつかの態様において、回転軸線の方向においてプレートに離間して配置された別のプレートを更に備え、プレートおよび別のプレートが、互いに対面するプレートの第1表面および別のプレートの第2表面の間にガス流入路を画成しており、第1表面および第2表面の間でノズル本体が軸方向に移動可能な長さは、凸部が凹部に対して軸方向に嵌入可能な長さよりも小さい。ノズル本体は2枚のプレートの間で軸方向に動くことができる。言い換えれば、ノズル本体といずれかのプレートとの間にクリアランスが形成され得る。その場合でも、凸部は凹部に嵌入された状態が常に維持されるので、ガスシール部におけるラビリンスシールとしての機能が失われることはない。
本開示の別の態様に係る可変容量型過給機は、回転軸線に沿って配置されたタービン翼車と、タービン翼車の周囲に配置されるスクロール流路が形成されたタービンハウジングと、スクロール流路からタービン翼車へのガス流入路においてタービン翼車の周囲に配置されたノズルベーンを含む上記のいずれかの可変ノズルユニットと、を有するタービンと、タービン翼車に回転軸を介して接続されると共に回転軸線に沿って配置されたコンプレッサ翼車を有するコンプレッサと、を備える。この可変容量型過給機によれば、ノズル軸と軸受孔との間の隙間へのガスの漏れが抑制される。その結果として、タービン性能の低下が抑制され得る。
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
図1に示される可変容量型過給機1は、例えば、船舶や車両の内燃機関に適用されるものである。図1に示されるように、可変容量型過給機1は、タービン2とコンプレッサ3とを備えている。タービン2は、タービンハウジング4と、タービンハウジング4に収納されたタービン翼車6と、を備えている。タービンハウジング4は、タービン翼車6の周囲において周方向に延びるスクロール流路16を有している。コンプレッサ3は、コンプレッサハウジング5と、コンプレッサハウジング5に収納されたコンプレッサ翼車7と、を備えている。コンプレッサハウジング5は、コンプレッサ翼車7の周囲において周方向に延びるスクロール流路17を有している。
タービン翼車6は回転軸14の一端に設けられており、コンプレッサ翼車7は回転軸14の他端に設けられている。すなわち、コンプレッサ翼車7は、回転軸14を介して、タービン翼車6に接続されている。タービン翼車6およびコンプレッサ翼車7は、回転軸線Hに沿って配置されている。タービンハウジング4とコンプレッサハウジング5との間には、軸受ハウジング13が設けられている。回転軸14は、軸受15を介して軸受ハウジング13に回転可能に支持されており、回転軸14、タービン翼車6およびコンプレッサ翼車7が一体の回転体12として回転軸線Hの周りに回転する。
タービンハウジング4には、排気ガス流入口(図示せず)および排気ガス流出口10が設けられている。内燃機関(図示せず)から排出された排気ガスが、排気ガス流入口を通じてタービンハウジング4内に流入し、スクロール流路16を通じてタービン翼車6に流入し、タービン翼車6を回転させる。その後、排気ガスは、排気ガス流出口10を通じてタービンハウジング4外に流出する。
コンプレッサハウジング5には、吸入口9および吐出口(図示せず)が設けられている。上記のようにタービン翼車6が回転すると、回転軸14を介してコンプレッサ翼車7が回転する。回転するコンプレッサ翼車7は、吸入口9を通じて外部の空気を吸入し、圧縮して、スクロール流路17を通じて吐出口から吐出する。吐出口から吐出された圧縮空気は、前述の内燃機関に供給される。
続いて、タービン2について更に説明する。タービン2は可変容量型タービンであり、スクロール流路16とタービン翼車6とを接続するガス流入路21には、複数の可動のノズルベーン23が設けられている。複数のノズルベーン23が回転軸線Hを中心とする円周上に配置されており、各々のノズルベーン23は回転軸線Hに平行な回動軸線の周りに回動する。ガス流入路21は、スクロール流路16からタービン翼車6に流入するガスを通過させる。上記のようにノズルベーン23が回動することで、タービン2に導入される排気ガスの流量に応じてガス流路の断面積(スロート面積)が最適に調整される。
上記のようにノズルベーン23を回動させるための駆動機構として、タービン2は、可変ノズルユニット(可変容量機構)25を備えている。可変ノズルユニット25は、たとえば、タービンハウジング4の内側に嵌め込まれており、タービンハウジング4と軸受ハウジング13とで挟み込まれて保持される。
可変ノズルユニット25は、複数のノズルベーン23と、第1プレート(プレート)31および第2プレート(別のプレート)32と、を有している。
図2、図3および図4に示されるように、各ノズルベーン23は、ガス流入路21内に配置される翼部53を含むノズル本体51と、ノズル本体51から回転軸線Hの方向(コンプレッサ3側)に突出するノズル軸52と、を有する。各ノズル軸52の回動軸線は、たとえば回転軸線Hに平行である。
図1および図2に示されるように、第1プレート31と第2プレート32とは、それぞれ回転軸線Hを中心とするリング状を成しており、タービン翼車6を周方向に囲むように配置されている。第1プレート31および第2プレート32は、回転軸線Hの方向に離間して配置されている。第1プレート31および第2プレート32は、ガス流入路21に対面している。より詳細には、第1プレート31の第1表面31aと第2プレート32の第2表面32aとは互いに対面している。第1プレート31および第2プレート32は、第1表面31aおよび第2表面32aの間にガス流入路21を画成している。なお、第2プレート32の外周面はスクロール流路16の内壁の一部を形成してもよい。
図2に示されるように、第1プレート31および第2プレート32の間に、複数のノズルベーン23が配置されている。第1プレート31には、複数のノズルベーン23に対応して、回転軸線Hを中心とする円周上に配置された複数の軸受孔31bが形成されている。第1プレート31の軸受孔31bには、各ノズルベーン23のノズル軸52が回転可能に挿通されている。第1プレート31は各ノズルベーン23を片持ちで軸支している。
図1に示されるように、第1プレート31のコンプレッサ側には、円環板状のサポートリング41が固定され、更にサポートリング41のコンプレッサ側には、リング状をなす駆動リングサポート部材43が固定されている。第1プレート31、第2プレート32、サポートリング41および駆動リングサポート部材43は、連結ピン35により互いに連結される。駆動リングサポート部材43に駆動リング28が取り付けられることで、駆動リング28が回転軸線Hの周りで回動可能に支持される。
続いて、図2、図3および図4を参照して、各ノズルベーン23の取付構造とガスシール構造について詳細に説明する。図2、図3および図4に示されるように、ノズルベーン23のノズル本体51は、ノズル軸52の軸方向における翼部53の第1プレート31側の端部に形成された円板部54を含む。円板部54は、ノズル軸52と同心状に形成されている。円板部54の直径は、軸受孔31bの直径よりも大きい。円板部54の裏面54aは、第1プレート31の第1表面31aに対面する。裏面54aは、軸受孔31bの開口部を覆ってもよい。翼部53および円板部54は、ガス流入路21内に配置される。なお、翼部53の基部は、円板部54の厚み(ノズル軸52の軸方向の厚み)の一部または全部に重複するように設けられてもよい(図3、図4参照)。すなわち、翼部53の第1端面53bは、円板部54の厚みの範囲内に位置するか、または凸部56に達してもよい。
円板部54は、その裏面54aからノズル軸52の軸方向のコンプレッサ3側に突出する凸部56を含む。すなわち、ノズルベーン23のノズル本体51は、ノズル軸52の軸方向に突出する凸部56を含む。より詳細には、凸部56は、たとえば、ノズル軸52を中心とした円筒状である。凸部56は、円板部54の外周縁に一体的に成形されている。
ノズルベーン23において、凸部56を含むノズル本体51は、ノズル軸52に一体的に形成されてもよい。凸部56を含む円板部54は、ノズル軸52に一体的に形成されてもよい。これらの場合、ノズルベーン23を容易に製作することができる。また、複数の部材を組み合わせる場合と比べて、溝部31cと凸部56との間の隙間(凹凸嵌合構造)を精度よく形成できる。部材同士の干渉を避けて、凹凸嵌合構造におけるその隙間を小さくすることができる。凸部56を含む円板部54は、翼部53の基部に一体的に形成されてもよい。上記のような構造により、凸部56(円板部54)は、ノズル軸52に対して回転軸線Hの方向に移動不能である。凸部56(円板部54)は、翼部53に対して回転軸線Hの方向に移動不能である。ノズルベーン23は、一体成形され得る。
一方、図2および図5に示されるように、第1プレート31には、凸部56に対応する位置において、ノズル軸52の軸方向のコンプレッサ3側に凹む溝部(凹部)31cが形成されている。より詳細には、溝部31cは、たとえば、軸受孔31bを中心とした円環状である。溝部31cは、第1表面31aよりも所定の深さだけ凹んでいる。溝部31cの深さは、円板部54の裏面54aから凸部56が突出する突出長さよりも大きい。
そして、図2に示されるように、第1プレート31の溝部31cにはノズルベーン23の凸部56が嵌入されている。これにより、各ノズルベーン23と第1プレート31との間には、凹凸嵌合によるガスシール部60が形成されている。ガスシール部60は、凸部56と溝部31cとを含む。ガスシール部60は、ラビリンスシールとして機能し、ガス流入路21から軸受孔31b内へのガスの侵入を防止する。
ノズルベーン23のノズル本体51は、第1プレート31の第1表面31aと第2プレート32の第2表面32aとの間で、ノズル軸52の軸方向に移動可能である。言い換えれば、ノズル本体51と第1プレート31および第2プレート32のいずれかとの間には、クリアランスが形成されている。
ノズル本体51が軸方向に移動可能な長さは、凸部56が溝部31cに対して軸方向に嵌入可能な長さ(すなわち上記の突出長さ)よりも小さい。これにより、たとえば翼部53の第2端面53aが第2プレート32の第2表面32aに当接すると共に円板部54の裏面54aが第1表面31aから離間した状態でも、凸部56の先端は溝部31c内に配置されている。すなわち、その状態でも、凹凸嵌合によるガスシール部60は、ラビリンスシールとして機能する。
本実施形態の可変ノズルユニット25によれば、ガス流入路21内に配置された翼部53が回動することで、ガス流路の断面積が調整される。ノズルベーン23と第1プレート31との間には、溝部31cと凸部56とによって形成されたガスシール部60が設けられる。このガスシール部60は、ラビリンスシールとして機能する。したがって、ノズル軸52と軸受孔31bとの間の隙間へのガスの漏れが抑制される。その結果として、たとえば、ノズル軸52の温度増加を防止することができる。また、たとえば、ノズルベーン23の回動時の挙動が安定する。
ノズル本体51の円板部54は軸受孔31bを覆うので、シール性が向上する。
円環状の溝部31cと、円筒状の凸部56とが設けられる。このように凹凸が全周にわたって設けられることにより、ラビリンスシールとしての機能が十分に発揮され得る。また、ノズルベーン23の可動範囲には制限がない。
ノズル本体51は第1プレート31および第2プレート32の間で軸方向に動くことができる。言い換えれば、ノズル本体51といずれかのプレートとの間にクリアランスが形成され得る。その場合でも、凸部56は溝部31cに嵌入された状態が常に維持されるので、ガスシール部60におけるラビリンスシールとしての機能が失われることはない。
本実施形態の可変容量型過給機1によれば、ノズル軸52と軸受孔31bとの間の隙間へのガスの漏れが抑制される。その結果として、タービン性能の低下が抑制され得る。タービン2の性能アップを見込むことができる。
続いて、図6を参照して、別の実施形態に係る可変ノズルユニットについて説明する。図6に示されるように、第1プレート31Aには、円板部54の厚み(ノズル軸52の軸方向の厚み)の全部または一部を収容する窪み部31dが形成されている。窪み部31dは、たとえば円板形状である。この窪み部31dの中心に、軸受孔31bの開口部が位置する。溝部31cは、窪み部31dに連通している。ガスシール部60Aは、窪み部31dと、溝部31cと、凸部56とを含む。この場合、第1プレート31の窪み部31dに円板部54の全部または一部が収容されるので、円板部54がガスの流れを妨げることを抑制できる。窪み部31dが形成されているため、溝部31cと凸部56との凹凸嵌合は、第1プレート31の第1表面31aからより深い部位に位置する。これにより、ラビリンスシールの機能がより効果的に発揮され得る。
また、円板部54の厚みの全部が窪み部31dに収容されていれば、円板部54の表面54bは、第1表面31aと面一になり得る。その場合、円板部54はガス流入路21内に突出しないので、ガスの流れの観点で良好な構造が実現される。
以上、本開示のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。
たとえば、凸部は円筒状に限られない。凸部は、周方向の一部または複数の部分に設けられ、円弧状であってもよい。その場合に、凸部は、回転軸線Hを基準とする翼部53の径方向外側のみに設けられてもよい。凸部はノズル軸52の周方向に離間する1つ又は複数の突起等であってもよい。
凹部は円環状に限られない。たとえば、凹部は、軸受孔31bの周方向に離間する1つ又は複数の円弧状の溝部であってもよい。凹部は、円弧状に限られない。凹部は、ノズルベーン23の回動を許容する大きさに形成された凹部または窪み部であってもよい。
凹凸嵌合構造が上記実施形態とは逆であってもよい。すなわち、第1プレート31に、ノズル本体51に向けて(すなわち第2プレート32に向けて)突出する凸部が設けられ、ノズル本体51に、その凸部に対応する溝部(凹部)が設けられてもよい。
ノズル本体51において、円板部54は省略されてもよい。翼部53に凸部または凹部が形成されてもよい。
ノズルベーンに含まれる凸部または凹部が、ノズル本体またはノズル軸に一体的に形成されてもよい。すなわち、ノズルベーンが凸部を含み、その凸部が、ノズル本体に一体的に形成されてもよく、ノズル軸に一体的に形成されてもよい。その凸部が、ノズル本体およびノズル軸に対して一体的に形成されてもよい。ノズルベーンが凹部を含み、その凹部が、ノズル本体に一体的に形成されてもよく、ノズル軸に一体的に形成されてもよい。その凹部が、ノズル本体およびノズル軸に対して一体的に形成されてもよい。
ノズルベーン23は、両持ちタイプであってもよい。すなわち、第1プレート31および第2プレート32の両方に軸受孔が形成され、翼部53の軸方向の両側にノズル軸が設けられてもよい。その場合に、円板部54が、第1プレート31側および第2プレート32側の両方に設けられてもよく、それらのいずれか一方のみに設けられてもよい。
ノズルベーン23は、第1プレート31側ではなく第2プレート32側で支持されてもよい。すなわち、翼部53の軸方向の第2プレート32側にのみノズル軸が設けられ、第2プレート32にのみ軸受孔が形成されてもよい。その場合、可変ノズルユニット25の駆動機構(サポートリング41、駆動リングサポート部材43、駆動リング28等)は、回転軸線Hの方向においてコンプレッサ3とは反対側に設けられ得る。
第2プレート32側でノズルベーン23が支持される場合でも、上記したように、凹凸嵌合構造が上記実施形態とは逆であってもよい。
本開示のいくつかの態様によれば、ノズル軸と軸受孔との間の隙間へのガスの漏れが抑制される。
1 可変容量型過給機
2 タービン
3 コンプレッサ
4 タービンハウジング
6 タービン翼車
7 コンプレッサ翼車
14 回転軸
21 ガス流入路
23 ノズルベーン
25 可変ノズルユニット
31、31A 第1プレート(プレート)
31a 第1表面
31b 軸受孔
31c 溝部(凹部)
31d 窪み部
32 第2プレート(別のプレート)
32a 第2表面
51 ノズル本体
52 ノズル軸
53 翼部
53a 第2端面
53b 第1端面
54 円板部
54a 裏面
54b 表面
56 凸部
60、60A ガスシール部
H 回転軸線

Claims (8)

  1. タービンのガス流入路内に配置される翼部を含むノズル本体と、前記ノズル本体から前記タービンの回転軸線の方向に突出するノズル軸と、をそれぞれ有する複数の可動のノズルベーンと、
    前記ガス流入路に対面し、前記ノズル軸が挿通される複数の軸受孔が形成された円環状のプレートと、を備え、
    前記ノズルベーンおよび前記プレートのいずれか一方は、前記ノズル軸の軸方向に突出する凸部を含み、
    前記ノズルベーンおよび前記プレートのいずれか他方は、前記凸部に対応する位置に設けられて前記軸方向に凹む凹部を含み、
    前記ノズルベーンに含まれる前記凸部または前記凹部は、前記ノズル本体または前記ノズル軸の少なくとも一方に一体的に形成されており、
    前記ノズルベーンと前記プレートとの間には、前記凹部と前記凹部に嵌入された前記凸部とによって形成されたガスシール部が設けられている、可変ノズルユニット。
  2. 前記ノズル本体は、前記翼部の前記軸方向における前記プレート側の端部に形成された円板部を含み、
    前記円板部に前記凸部が設けられている、請求項1に記載の可変ノズルユニット。
  3. 前記凹部は、前記軸受孔を中心とした円弧状に延びる溝部である、請求項1に記載の可変ノズルユニット。
  4. 前記凹部は、前記軸受孔を中心とした円弧状に延びる溝部である、請求項2に記載の可変ノズルユニット。
  5. 前記凸部は前記ノズル軸を中心とした円筒状であり、
    前記溝部は前記軸受孔を中心とした円環状である、請求項4に記載の可変ノズルユニット。
  6. 前記プレートには前記円板部の全部または一部を収容する窪み部が形成されており、前記凹部は前記窪み部に連通している、請求項2、4または5に記載の可変ノズルユニット。
  7. 前記回転軸線の前記方向において前記プレートに離間して配置された別のプレートを更に備え、
    前記プレートおよび前記別のプレートが、互いに対面する前記プレートの第1表面および前記別のプレートの第2表面の間に前記ガス流入路を画成しており、
    前記第1表面および前記第2表面の間で前記ノズル本体が前記軸方向に移動可能な長さは、前記凸部が前記凹部に対して前記軸方向に嵌入可能な長さよりも小さい、請求項1〜6のいずれか一項に記載の可変ノズルユニット。
  8. 前記回転軸線に沿って配置されたタービン翼車と、前記タービン翼車の周囲に配置されるスクロール流路が形成されたタービンハウジングと、前記スクロール流路から前記タービン翼車への前記ガス流入路において前記タービン翼車の周囲に配置された前記ノズルベーンを含む請求項1〜7のいずれか一項に記載の可変ノズルユニットと、を有する前記タービンと、
    前記タービン翼車に回転軸を介して接続されると共に前記回転軸線に沿って配置されたコンプレッサ翼車を有するコンプレッサと、を備える、可変容量型過給機。
JP2019525657A 2017-06-20 2018-06-20 可変ノズルユニットおよび可変容量型過給機 Withdrawn JPWO2018235857A1 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017120661 2017-06-20
JP2017120661 2017-06-20
PCT/JP2018/023431 WO2018235857A1 (ja) 2017-06-20 2018-06-20 可変ノズルユニットおよび可変容量型過給機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2018235857A1 true JPWO2018235857A1 (ja) 2019-11-07

Family

ID=64737150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019525657A Withdrawn JPWO2018235857A1 (ja) 2017-06-20 2018-06-20 可変ノズルユニットおよび可変容量型過給機

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPWO2018235857A1 (ja)
CN (1) CN110312851A (ja)
WO (1) WO2018235857A1 (ja)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5757204U (ja) * 1980-09-19 1982-04-03
JPH0350242Y2 (ja) * 1985-12-25 1991-10-28
JPS6314843U (ja) * 1986-07-14 1988-01-30
JPH1054206A (ja) * 1996-08-09 1998-02-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 可変翼の支持軸受装置
DE102007031647A1 (de) * 2007-07-06 2009-01-22 Voith Patent Gmbh Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine
JP5964081B2 (ja) * 2012-02-29 2016-08-03 三菱重工業株式会社 可変容量ターボチャージャ
DE112015002061B4 (de) * 2014-04-30 2021-07-22 Borgwarner Inc. Blockierungsverhinderungsschaufel für einen turbolader mit verstellbarer geometrie
US10465550B2 (en) * 2015-06-09 2019-11-05 Ihi Corporation Variable geometry turbocharger

Also Published As

Publication number Publication date
CN110312851A (zh) 2019-10-08
WO2018235857A1 (ja) 2018-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10125673B2 (en) Variable nozzle unit and variable geometry turbocharger
JP5966786B2 (ja) 可変容量型過給機
JP6349745B2 (ja) 可変ノズルユニット及び可変容量型過給機
JP4807271B2 (ja) 可変容量型過給機
JP2012077661A (ja) 可変容量タービン
JP2015194092A (ja) 可変ノズルユニット及び可変容量型過給機
WO2015121945A1 (ja) 多段電動遠心圧縮機
US11459907B2 (en) Variable capacity turbocharger
WO2014033920A1 (ja) 過給機用軸流タービン
WO2020115941A1 (ja) 可変容量型過給機
JPWO2018235857A1 (ja) 可変ノズルユニットおよび可変容量型過給機
JPH11343996A (ja) 流体機械のラビリンスシール構造
US11572823B2 (en) Variable capacity turbocharger
JP5667039B2 (ja) 圧縮機及びこれに用いる可変静翼
JP5811593B2 (ja) ガイドベーンユニットの軸受構造、及び過給機
JP7302738B2 (ja) 可変容量型過給機
JPWO2019077962A1 (ja) 過給機のシール構造
US11746694B2 (en) Compressor and gas turbine
WO2020049950A1 (ja) 可変容量機構及び可変容量型過給機
JP5365528B2 (ja) ベーン機構
WO2019225163A1 (ja) 遠心圧縮機
JP2011047322A (ja) ベーンポンプ
JP2020067074A (ja) 遠心圧縮機及びシールユニット
CN113958536A (zh) 离心压缩机
JP2013015100A (ja) 可変ノズルユニット及び可変容量型過給機

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190610

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20190906