WO2021075157A1 - 遠心圧縮機 - Google Patents
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- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Definitions
- a centrifugal compressor is installed in the turbocharger.
- the centrifugal compressor includes a compressor housing and a compressor impeller.
- An intake flow path is formed in the compressor housing.
- the compressor impeller is arranged in the intake flow path.
- the diaphragm device of Patent Document 1 includes a plurality of diaphragm members and a drive mechanism.
- the drive mechanism drives a plurality of throttle members in the radial direction of the compressor impeller. When the plurality of throttle members are driven inward in the radial direction, they abut against each other in the circumferential direction of the compressor impeller to form a ring-shaped plate.
- An object of the present disclosure is to provide a centrifugal compressor capable of reducing air leakage between a plurality of throttle members.
- the centrifugal compressor includes a compressor housing in which an intake flow path is formed, a compressor impeller arranged in the intake flow path, and an upstream of the intake flow path from the compressor impeller.
- a contact portion provided on one end side of each main body and in contact with each other in the circumferential direction of the compressor impeller when both the first drawing member and the second drawing member are in the protruding positions, and the first drawing member and the second drawing member.
- the facing portion of the first drawing member has a first stepped portion including a first protruding portion extending in the circumferential direction on the side separated from the compressor impeller in the rotation axis direction, and the facing portion of the second drawing member rotates.
- a second step portion including a second protrusion extending in the circumferential direction may be provided on the side close to the compressor impeller in the axial direction.
- the facing portion of the first drawing member has a first tapered portion including a first tapered surface that intersects the rotation axis direction and the circumferential direction, and the facing portion of the second drawing member intersects the rotation axis direction and the circumferential direction. It may have a second tapered portion including a second tapered surface.
- the facing portion of the first drawing member may have a covering portion protruding in the rotation axis direction from the main body of the second drawing member.
- An elastic member provided at at least one of the contact portions of the first drawing member and the second drawing member may be provided.
- the facing portions of the first throttle member and the second throttle member are provided with facing surfaces facing each other, and protrusions or grooves extending in the radial direction of the compressor impeller may be formed on at least one of the facing surfaces.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the turbocharger.
- FIG. 2 is an extracted view of the broken line portion of FIG.
- FIG. 3 is an exploded perspective view of the members constituting the link mechanism.
- FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG.
- FIG. 5 is a V arrow view of the first facing portion and the second facing portion shown in FIG.
- FIG. 6 is a first diagram for explaining the operation of the link mechanism.
- FIG. 7 is a second diagram for explaining the operation of the link mechanism.
- FIG. 8 is a third diagram for explaining the operation of the link mechanism.
- FIG. 9 is an extracted view of the alternate long and short dash line portion of FIG.
- FIG. 10 is a diagram for explaining the action of the tapered portion.
- FIG. 11 is a diagram for explaining a first facing portion and a second facing portion of the first modification.
- FIG. 12 is a diagram for explaining a first facing portion and a second facing portion of the second modification.
- FIG. 13 is a diagram for explaining the first facing portion and the second facing portion of the third modification.
- FIG. 14 is a diagram for explaining the link mechanism of the fourth modification.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the turbocharger TC.
- the arrow L direction shown in FIG. 1 will be described as the left side of the turbocharger TC.
- the arrow R direction shown in FIG. 1 will be described as the right side of the turbocharger TC.
- the supercharger TC includes a supercharger main body 1.
- the turbocharger main body 1 includes a bearing housing 2, a turbine housing 4, and a compressor housing 100.
- a turbine housing 4 is connected to the left side of the bearing housing 2 by a fastening bolt 3.
- a compressor housing 100 is connected to the right side of the bearing housing 2 by a fastening bolt 5.
- a housing hole 2a is formed in the bearing housing 2.
- the accommodating hole 2a penetrates the supercharger TC in the left-right direction.
- a bearing 6 is arranged in the accommodating hole 2a.
- FIG. 1 shows a full floating bearing as an example of the bearing 6.
- the bearing 6 may be another radial bearing such as a semi-floating bearing or a rolling bearing.
- a part of the shaft 7 is arranged in the accommodating hole 2a.
- the shaft 7 is rotatably supported by a bearing 6.
- a turbine impeller 8 is provided at the left end of the shaft 7.
- the turbine impeller 8 is rotatably housed in the turbine housing 4.
- a compressor impeller 9 is provided at the right end of the shaft 7.
- the compressor impeller 9 is rotatably housed in the compressor housing 100.
- An intake port 10 is formed in the compressor housing 100.
- the intake port 10 opens on the right side of the turbocharger TC.
- the intake port 10 is connected to an air cleaner (not shown).
- a diffuser flow path 11 is formed between the bearing housing 2 and the compressor housing 100.
- the diffuser flow path 11 boosts air.
- the diffuser flow path 11 is formed in an annular shape from the inside to the outside in the radial direction (hereinafter, simply referred to as the radial direction) of the shaft 7 (compressor impeller 9).
- the diffuser flow path 11 communicates with the intake port 10 via the compressor impeller 9 inside in the radial direction.
- a compressor scroll flow path 12 is formed in the compressor housing 100.
- the compressor scroll flow path 12 is formed in an annular shape.
- the compressor scroll flow path 12 is located, for example, radially outside the compressor impeller 9.
- the compressor scroll flow path 12 communicates with an engine intake port (not shown) and a diffuser flow path 11.
- the intake air is pressurized and accelerated in the process of flowing between the blades of the compressor impeller 9.
- the pressurized and accelerated air is boosted in the diffuser flow path 11 and the compressor scroll flow path 12.
- the boosted air flows out from a discharge port (not shown) and is guided to the intake port of the engine.
- the supercharger TC includes a centrifugal compressor C (compressor).
- the centrifugal compressor C includes a compressor housing 100, a compressor impeller 9, a compressor scroll flow path 12, and a link mechanism 200 described later.
- An exhaust port 13 is formed in the turbine housing 4.
- the exhaust port 13 opens on the left side of the turbocharger TC.
- the exhaust port 13 is connected to an exhaust gas purification device (not shown).
- the turbine housing 4 is formed with a communication flow path 14 and a turbine scroll flow path 15.
- the turbine scroll flow path 15 is located outside the turbine impeller 8 in the radial direction.
- the communication flow path 14 is located between the turbine impeller 8 and the turbine scroll flow path 15.
- the turbine scroll flow path 15 communicates with a gas inflow port (not shown). Exhaust gas discharged from an engine exhaust manifold (not shown) is guided to the gas inlet.
- the communication flow path 14 communicates the turbine scroll flow path 15 with the exhaust port 13.
- the exhaust gas guided from the gas inflow port to the turbine scroll flow path 15 is guided to the exhaust port 13 via the communication flow path 14 and the blades of the turbine impeller 8.
- the exhaust gas guided to the exhaust port 13 rotates the turbine impeller 8 in the distribution process.
- the rotational force of the turbine impeller 8 is transmitted to the compressor impeller 9 via the shaft 7. As described above, the air is boosted by the rotational force of the compressor impeller 9 and guided to the intake port of the engine.
- FIG. 2 is an extracted view of the broken line portion of FIG.
- the compressor housing 100 includes a first housing member 110 and a second housing member 120.
- the first housing member 110 is located on the right side (the side separated from the bearing housing 2) in FIG. 2 with respect to the second housing member 120.
- the first housing member 110 is connected to the second housing member 120.
- the first housing member 110 has a roughly cylindrical shape.
- the first housing member 110 has a small diameter portion 110a, a medium diameter portion 110b, and a large diameter portion 110c.
- the small diameter portion 110a is arranged at the position farthest from the second housing member 120.
- the large diameter portion 110c is arranged at the position closest to the second housing member 120.
- the medium diameter portion 110b is located between the small diameter portion 110a and the large diameter portion 110c.
- the small diameter portion 110a has a smaller outer diameter than the middle diameter portion 110b.
- the medium diameter portion 110b has a smaller outer diameter than the large diameter portion 110c.
- the first housing member 110 does not have to have the small diameter portion 110a, the medium diameter portion 110b, and the large diameter portion 110c.
- the outer diameter of the first housing member 110 may be substantially constant in the direction of the rotation axis of the compressor impeller 9 (hereinafter, simply referred to as the direction of the rotation axis and the direction of the axis).
- a through hole 111 is formed in the first housing member 110.
- the first housing member 110 has an end face 112 on the side close to (connecting) with the second housing member 120.
- the first housing member 110 has an end face 113 on the side separated from the second housing member 120.
- An intake port 10 is formed on the end surface 113.
- the through hole 111 extends from the end face 112 to the end face 113 along the rotation axis direction. That is, the through hole 111 penetrates the first housing member 110 in the rotation axis direction.
- the through hole 111 penetrates the small diameter portion 110a, the medium diameter portion 110b, and the large diameter portion 110c in the rotation axis direction.
- the through hole 111 is connected to the intake port 10 at the end surface 113.
- the through hole 111 has a parallel portion 111a and a reduced diameter portion 111b.
- the parallel portion 111a is located closer to the end face 113 than the reduced diameter portion 111b.
- the inner diameter of the parallel portion 111a is substantially constant over the direction of the rotation axis.
- the reduced diameter portion 111b is located closer to the end face 112 than the parallel portion 111a.
- the reduced diameter portion 111b is continuous with the parallel portion 111a. In the reduced diameter portion 111b, the inner diameter of the portion continuous with the parallel portion 111a is approximately equal to the inner diameter of the parallel portion 111a.
- the inner diameter of the reduced diameter portion 111b becomes smaller as it is separated from the parallel portion 111a (closer to the end face 112).
- a notch 112a is formed on the end face 112.
- the cutout portion 112a is recessed from the end face 112 to the end face 113 side.
- the cutout portion 112a is formed on the outer peripheral portion of the end face 112.
- the cutout portion 112a is, for example, generally annular when viewed from the direction of the rotation axis.
- a housing groove 112b is formed on the end face 112.
- the accommodating groove 112b is located between the notch 112a and the through hole 111.
- the accommodating groove 112b is recessed from the end surface 112 to the end surface 113 side.
- the accommodating groove 112b is, for example, generally annular when viewed from the direction of the rotation axis.
- the accommodating groove 112b communicates with the through hole 111 on the inner side in the radial direction.
- a bearing hole 112d is formed in the wall surface 112c on the end face 113 side of the accommodating groove 112b.
- the bearing hole 112d extends in the rotation axis direction from the wall surface 112c toward the end surface 113 side.
- Two bearing holes 112d are provided so as to be separated from each other in the rotation direction of the compressor impeller 9 (hereinafter, simply referred to as a rotation direction and a circumferential direction).
- the two bearing holes 112d are arranged at positions offset by 180 degrees in the rotational direction.
- a through hole 121 is formed in the second housing member 120.
- the second housing member 120 has an end face 122 on the side close to (connecting) with the first housing member 110. Further, the second housing member 120 has an end surface 123 on the side separated from the first housing member 110 (the side connected to the bearing housing 2).
- the through hole 121 extends from the end face 122 to the end face 123 along the rotation axis direction. That is, the through hole 121 penetrates the second housing member 120 in the rotation axis direction.
- the inner diameter of the end portion of the through hole 121 on the end face 122 side is approximately equal to the inner diameter of the end portion of the through hole 111 on the end face 112 side.
- a shroud portion 121a is formed on the inner wall of the through hole 121.
- the shroud portion 121a faces the compressor impeller 9 from the outside in the radial direction.
- the inner diameter of the shroud portion 121a increases as it approaches the end face 123.
- the end of the shroud portion 121a on the end face 123 side communicates with the diffuser flow path 11.
- a housing groove 122a is formed on the end face 122.
- the accommodating groove 122a is recessed toward the end face 123 with respect to the end face 122.
- the accommodating groove 122a is, for example, generally annular when viewed from the direction of the rotation axis.
- a large diameter portion 110c is inserted into the accommodating groove 122a.
- the end surface 112 of the first housing member 110 comes into contact with the wall surface 122b of the accommodating groove 122a on the end surface 123 side.
- the intake flow path 130 is formed by the through hole 111 of the first housing member 110 and the through hole 121 of the second housing member 120. In this way, the intake flow path 130 is formed in the compressor housing 100.
- the intake flow path 130 communicates with the intake port 10 and the diffuser flow path 11.
- the compressor impeller 9 is provided in the intake flow path 130.
- the intake flow path 130 (through holes 111, 121) has a cross-sectional shape perpendicular to the rotation axis direction, for example, a circle centered on the rotation axis of the compressor impeller 9.
- the cross-sectional shape of the intake flow path 130 is not limited to this, and may be, for example, an elliptical shape.
- a sealing material (not shown) is arranged in the cutout portion 112a of the first housing member 110.
- the sealing material suppresses the flow rate of air flowing through the gap between the first housing member 110 and the second housing member 120.
- the structure of the cutout portion 112a and the sealing material is not essential.
- FIG. 3 is an exploded perspective view of the members constituting the link mechanism 200.
- the link mechanism 200 includes a compressor housing 100, a first drawing member 210, a second drawing member 220, a connecting member 230, and a rod 240.
- the link mechanism 200 is arranged on the intake port 10 side (hereinafter, also referred to as the upstream side) of the intake flow path 130 from the compressor impeller 9 in the direction of the rotation axis.
- the first drawing member 210 is arranged in the accommodating groove 112b. Specifically, the first drawing member 210 is arranged between the wall surface 112c of the accommodating groove 112b and the wall surface 122b of the accommodating groove 122a (see FIG. 2) in the rotation axis direction.
- the first drawing member 210 has a main body B1.
- the main body B1 has a curved portion 211 and an arm portion 212.
- the curved portion 211 has a roughly semi-arc shape.
- the first contact portion 211a is formed on one end side in the circumferential direction of the compressor impeller 9, and the first facing portion 211b is formed on the other end side.
- the first contact portion 211a has a contact surface parallel to the radial direction and the rotation axis direction.
- the first contact portion 211a may have an inclined surface that is inclined with respect to the radial direction and the rotation axis direction, or may have a curved surface or a stepped surface. Details of the first facing portion 211b will be described later.
- An arm portion 212 is provided on the first facing portion 211b side of the curved portion 211.
- the arm portion 212 extends radially outward from the outer peripheral surface 211c of the curved portion 211.
- the arm portion 212 extends in a direction inclined with respect to the radial direction (the side close to the second drawing member 220).
- the second throttle member 220 is arranged in the accommodating groove 112b. Specifically, the first drawing member 210 is arranged between the wall surface 112c of the accommodating groove 112b and the wall surface 122b of the accommodating groove 122a (see FIG. 2) in the rotation axis direction.
- the second diaphragm member 220 has a main body B2.
- the main body B2 has a curved portion 221 and an arm portion 222.
- the curved portion 221 has a roughly semi-arc shape.
- a second contact portion 221a is formed on one end side in the circumferential direction of the compressor impeller 9, and a second facing portion 221b is formed on the other end side.
- the second contact portion 221a has a contact surface parallel to the radial direction and the rotation axis direction.
- the second contact portion 221a may have an inclined surface that is inclined with respect to the radial direction and the rotation axis direction, or may have a curved surface or a stepped surface.
- the second contact portion 221a comes into contact with the first contact portion 211a when the first drawing member 210 and the second drawing member 220 are close to each other. Details of the second facing portion 221b will be described later.
- An arm portion 222 is provided on the second contact portion 221a side of the curved portion 221.
- the arm portion 222 extends radially outward from the outer peripheral surface 221c of the curved portion 221. Further, the arm portion 222 extends in a direction inclined with respect to the radial direction (the first drawing member 210 side).
- the curved portion 211 faces the curved portion 221 with the rotation center (intake flow path 130) of the compressor impeller 9 interposed therebetween.
- the first contact portion 211a faces the second contact portion 221a in the circumferential direction.
- the first facing portion 211b faces the second facing portion 221b in the circumferential direction.
- the connecting member 230 is located closer to the intake port 10 than the first throttle member 210 and the second throttle member 220.
- the connecting member 230 has an approximately arc shape.
- the first bearing hole 231 is formed on one end side in the circumferential direction of the compressor impeller 9, and the second bearing hole 232 is formed on the other end side.
- the first bearing hole 231 and the second bearing hole 232 are opened in the end surface 233 on the side of the first drawing member 210 and the second drawing member 220 of the connecting member 230.
- the first bearing hole 231 and the second bearing hole 232 extend in the rotation axis direction.
- the first bearing hole 231 and the second bearing hole 232 are composed of non-penetrating holes.
- the first bearing hole 231 and the second bearing hole 232 may penetrate the connecting member 230 in the rotation axis direction.
- a rod connecting portion 234 is formed between the first bearing hole 231 and the second bearing hole 232.
- the rod connecting portion 234 is formed on the end surface 235 of the connecting member 230 opposite to the first drawing member 210 and the second drawing member 220.
- the rod connecting portion 234 projects from the end face 235 in the rotation axis direction.
- the rod connecting portion 234 has, for example, a roughly cylindrical shape.
- the rod 240 has a roughly cylindrical shape.
- the rod 240 has a flat surface portion 241 formed at one end and a connecting portion 243 formed at the other end.
- the flat surface portion 241 extends in the plane direction substantially perpendicular to the rotation axis direction.
- a bearing hole 242 is opened in the flat surface portion 241.
- the bearing hole 242 extends in the direction of the rotation axis.
- the connecting portion 243 has a connecting hole 243a.
- An actuator described later is connected to the connecting portion 243 (connecting hole 243a).
- the bearing hole 242 is, for example, an elongated hole whose length in the direction perpendicular to the rotation axis direction and the axis direction of the rod 240 (the left-right direction in FIG. 6 described later) is longer than the length in the axial direction of the rod 240. May be good.
- the rod 240 has a rod large diameter portion 244 and two rod small diameter portions 245 between the flat surface portion 241 and the connecting portion 243.
- the rod large diameter portion 244 is arranged between the two rod small diameter portions 245.
- the rod small diameter portion 245 on the flat surface portion 241 side connects the rod large diameter portion 244 and the flat surface portion 241.
- the rod small diameter portion 245 on the connecting portion 243 side connects the rod large diameter portion 244 and the connecting portion 243.
- the outer diameter of the rod large diameter portion 244 is larger than the outer diameter of the two rod small diameter portions 245.
- An insertion hole 114 is formed in the first housing member 110.
- One end 114a of the insertion hole 114 opens to the outside of the first housing member 110.
- the insertion hole 114 extends in a plane direction perpendicular to the rotation axis direction, for example.
- the insertion hole 114 is located outside the through hole 111 (intake flow path 130) in the radial direction.
- the flat surface portion 241 side of the rod 240 is inserted into the insertion hole 114.
- the rod large diameter portion 244 is guided by the inner wall surface of the insertion hole 114. The movement of the rod 240 other than the central axial direction of the insertion hole 114 (the central axial direction of the rod 240) is restricted.
- a housing hole 115 is formed in the first housing member 110.
- the accommodating hole 115 opens in the wall surface 112c of the accommodating groove 112b.
- the accommodating hole 115 is recessed from the wall surface 112c toward the intake port 10.
- the accommodating hole 115 is located on the side separated from the intake port 10 with respect to the insertion hole 114.
- the accommodating hole 115 has a substantially arc shape when viewed from the direction of the rotation axis.
- the accommodating hole 115 extends longer in the circumferential direction than the connecting member 230.
- a communication hole 116 is formed in the first housing member 110.
- the communication hole 116 communicates the insertion hole 114 and the accommodating hole 115.
- the communication hole 116 is formed in an approximately intermediate portion in the circumferential direction of the accommodating hole 115.
- the communication hole 116 is, for example, an elongated hole extending substantially parallel to the extending direction of the insertion hole 114.
- the width of the communication hole 116 in the longitudinal direction (extending direction) is larger than the width in the lateral direction.
- the width of the insertion hole 114 in the lateral direction is larger than the outer diameter of the rod connecting portion 234 of the connecting member 230.
- the connecting member 230 is accommodated in the accommodating hole 115.
- the accommodation hole 115 has a longer circumferential length and a larger radial width than the connecting member 230. Therefore, the connecting member 230 is allowed to move in the plane direction perpendicular to the rotation axis direction inside the accommodating hole 115.
- the rod connection portion 234 is inserted into the insertion hole 114 from the communication hole 116.
- the flat surface portion 241 of the rod 240 is inserted into the insertion hole 114.
- the bearing hole 242 of the flat surface portion 241 faces the communication hole 116.
- the rod connecting portion 234 is inserted (connected) into the bearing hole 242.
- the rod connecting portion 234 is pivotally supported in the bearing hole 242.
- FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG.
- the first drawing member 210 has a connecting shaft portion 213 and a rotating shaft portion 214.
- the connecting shaft portion 213 and the rotating shaft portion 214 project from the end surface of the first throttle member 210 on the intake port 10 side (the wall surface 112c side of the accommodating groove 112b) in the rotation axis direction.
- the connecting shaft portion 213 and the rotating shaft portion 214 extend to the back side of the paper surface in FIG.
- the rotating shaft portion 214 extends parallel to the connecting shaft portion 213.
- the connecting shaft portion 213 and the rotating shaft portion 214 have a substantially cylindrical shape.
- the outer diameter of the connecting shaft portion 213 is smaller than the inner diameter of the first bearing hole 231 of the connecting member 230.
- the connecting shaft portion 213 is inserted into the first bearing hole 231.
- the connecting shaft portion 213 is pivotally supported by the first bearing hole 231.
- the outer diameter of the rotating shaft portion 214 is smaller than the inner diameter of the bearing hole 112d of the first housing member 110.
- the rotating shaft portion 214 is inserted into the bearing hole 112d on the side of the two bearing holes 112d that is closer to the rod 240.
- the rotating shaft portion 214 is pivotally supported by the bearing hole 112d (see FIG. 2).
- the second drawing member 220 has a connecting shaft portion 223 and a rotating shaft portion 224.
- the connecting shaft portion 223 and the rotating shaft portion 224 project from the end surface of the second throttle member 220 on the intake port 10 side (the wall surface 112c side of the accommodating groove 112b) in the rotation axis direction.
- the connecting shaft portion 223 and the rotating shaft portion 224 extend to the back side of the paper surface in FIG.
- the rotating shaft portion 224 extends parallel to the connecting shaft portion 223.
- the connecting shaft portion 223 and the rotating shaft portion 224 have a substantially cylindrical shape.
- the outer diameter of the connecting shaft portion 223 is smaller than the inner diameter of the second bearing hole 232 of the connecting member 230.
- the connecting shaft portion 223 is inserted into the second bearing hole 232.
- the connecting shaft portion 223 is pivotally supported by the second bearing hole 232.
- the outer diameter of the rotating shaft portion 224 is smaller than the inner diameter of the bearing hole 112d of the first housing member 110.
- the rotating shaft portion 224 is inserted into the bearing hole 112d on the side of the two bearing holes 112d that is separated from the rod 240.
- the rotating shaft portion 224 is pivotally supported by the bearing hole 112d (see FIG. 2).
- the link mechanism 200 is composed of a four-section link mechanism.
- the four links (sections) are a first drawing member 210, a second drawing member 220, a first housing member 110, and a connecting member 230. Since the link mechanism 200 is composed of a four-section link mechanism, it is a limited chain and has one degree of freedom and is easy to control.
- FIG. 5 is a V arrow view of the first facing portion 211b and the second facing portion 221b shown in FIG.
- FIG. 5 shows a state in which the first facing portion 211b and the second facing portion 221b are viewed from the inside in the radial direction.
- the first facing portion 211b has a first protruding portion 211d and a first recessed portion 211e.
- the thickness of the first protrusion 211d in the rotation axis direction is smaller (thinner) than the thickness of the first facing portion 211b (first throttle member 210) in the rotation axis direction.
- the first protrusion 211d is arranged on the side (lower side in FIG. 5) of the first throttle member 210 that is separated from the compressor impeller 9 in the rotation axis direction.
- the first recessed portion 211e is arranged on the side (upper side in FIG. 5) of the first throttle member 210 close to the compressor impeller 9 in the rotation axis direction.
- the first stepped portion D1 is formed by the first protruding portion 211d and the first recessed portion 211e.
- the second facing portion 221b has a second protruding portion 221d and a second recessed portion 221e.
- the thickness of the second protrusion 221d in the rotation axis direction is smaller (thinner) than the thickness of the second facing portion 221b (second throttle member 220) in the rotation axis direction.
- the second protrusion 221d is arranged on the side (upper side in FIG. 5) of the second throttle member 220 close to the compressor impeller 9 in the rotation axis direction.
- the second recessed portion 221e is arranged on the side (lower side in FIG. 5) of the second throttle member 220 that is separated from the compressor impeller 9 in the rotation axis direction.
- the second step portion D2 is formed by the second protrusion 221d and the second recess 221e.
- the first facing portion 211b (first drawing member 210) is arranged substantially on the same plane as the second facing portion 221b (second drawing member 220). That is, the surface of the first aperture member 210 on the side close to the compressor impeller 9 is arranged on substantially the same plane as the surface of the second aperture member 220 on the side close to the compressor impeller 9. The surface of the first throttle member 210 on the side separated from the compressor impeller 9 is arranged on substantially the same plane as the surface of the second throttle member 220 on the side separated from the compressor impeller 9.
- the first protrusion 211d faces the second recess 221e in the circumferential direction.
- the first protrusion 211d is separated from the second recess 221e in the circumferential direction.
- the second protrusion 221d faces the first recess 211e in the circumferential direction.
- the second protrusion 221d is separated from the first recess 211e in the circumferential direction. That is, the first protrusion 211d is not in contact with the second recess 221e.
- the second protrusion 221d is in non-contact with the first recess 211e.
- the thickness of the first protrusion 211d in the rotation axis direction is smaller than the thickness of the second recess 221e in the rotation axis direction.
- the thickness of the second protrusion 221d in the rotation axis direction is smaller than the thickness of the first recess 211e in the rotation axis direction.
- the first protrusion 211d is arranged at a position deviated from the second protrusion 221d in the rotation axis direction.
- the first protrusion 211d faces the second protrusion 221d in the direction of the rotation axis.
- the first protrusion 211d is separated from the second protrusion 221d in the rotation axis direction. That is, the first protrusion 211d is not in contact with the second protrusion 221d in the rotation axis direction. However, the first protrusion 211d may be in contact with the second protrusion 221d in the direction of the rotation axis.
- the first facing portion 211b of the first drawing member 210 is separated from the second facing portion 221b of the second drawing member 220 at least in the circumferential direction.
- the first facing portion 211b faces the second facing portion 221b in the rotation axis direction and the circumferential direction.
- FIG. 6 is a first diagram for explaining the operation of the link mechanism 200.
- FIG. 7 is a second diagram for explaining the operation of the link mechanism 200.
- FIG. 8 is a third diagram for explaining the operation of the link mechanism 200.
- FIGS. 6, 7, and 8 below a diagram of the link mechanism 200 as seen from the intake port 10 side is shown. As shown in FIG. 6, one end of the drive shaft 251 of the actuator 250 is connected to the connecting portion 243 of the rod 240.
- the first drawing member 210 has a protrusion 215 (see FIGS. 2 and 4) inward in the radial direction.
- the protruding portion 215 projects into the intake flow path 130.
- the first throttle member 210 can move to a protruding position where at least a part of the main body B1 is projected into the intake flow path 130.
- the second drawing member 220 has a protruding portion 225 (see FIGS. 2 and 4) inward in the radial direction.
- the protruding portion 225 projects into the intake flow path 130.
- the second throttle member 220 can move to a protruding position where at least a part of the main body B2 protrudes into the intake flow path 130.
- the positions of the first diaphragm member 210 and the second diaphragm member 220 at this time are referred to as diaphragm positions or protrusion positions.
- the first contact portion 211a of the first aperture member 210 abuts with the second contact portion 221a of the second aperture member 220 in the circumferential direction. That is, when both the first drawing member 210 and the second drawing member 220 are in the protruding positions, the first contact portion 211a and the second contact portion 221a come into contact with each other in the circumferential direction.
- the first facing portion 211b of the first drawing member 210 does not come into contact with the second facing portion 221b of the second drawing member 220 in the circumferential direction. That is, when both the first throttle member 210 and the second throttle member 220 are in the protruding positions, the first facing portion 211b and the second facing portion 221b are separated from each other in the circumferential direction.
- the first facing portion 211b faces the second facing portion 221b in a non-contact state in the circumferential direction.
- a part of the first facing portion 211b and the second facing portion 221b face each other in the rotation axis direction.
- the first facing portion 211b faces the second facing portion 221b in a non-contact state in the rotation axis direction.
- the annular hole 260 is formed by the protrusion 215 and the protrusion 225.
- the inner diameter of the annular hole 260 is smaller than the inner diameter of the portion of the intake flow path 130 where the protruding portions 215 and 225 protrude.
- the inner diameter of the annular hole 260 is smaller than, for example, the inner diameter of any portion of the intake flow path 130.
- the actuator 250 linearly moves the rod 240 in a direction intersecting the rotation axis direction (vertical direction in FIGS. 6, 7, and 8).
- 7 and 8 are views showing a state in which the rod 240 is moved upward from the state shown in FIG.
- the amount of movement of the rod 240 with respect to the state shown in FIG. 6 is larger in the arrangement shown in FIG. 8 than in the arrangement shown in FIG.
- the connecting member 230 moves upward in FIGS. 7 and 8 via the rod connecting portion 234. At this time, the connecting member 230 is allowed to rotate around the rod connecting portion 234 as the rotation center. Further, there is a slight play in the inner diameter of the bearing hole 242 of the rod 240 with respect to the outer diameter of the rod connecting portion 234. Therefore, the connecting member 230 is slightly allowed to move in the plane direction perpendicular to the rotation axis direction.
- the link mechanism 200 is a four-section link mechanism.
- the connecting member 230, the first drawing member 210, and the second drawing member 220 exhibit one degree of freedom with respect to the first housing member 110. Specifically, the connecting member 230 slightly swings in the left-right direction while slightly rotating counterclockwise in FIGS. 7 and 8 within the above allowable range.
- the rotating shaft portion 214 of the first drawing member 210 is pivotally supported by the first housing member 110.
- the rotation shaft portion 214 is restricted from moving in the plane direction perpendicular to the rotation axis direction.
- the connecting shaft portion 213 of the first drawing member 210 is pivotally supported by the connecting member 230.
- the connecting shaft portion 213 is provided so as to be movable in the plane direction perpendicular to the rotation axis direction.
- the rotating shaft portion 224 of the second drawing member 220 is pivotally supported by the first housing member 110.
- the rotation shaft portion 224 is restricted from moving in the plane direction perpendicular to the rotation axis direction.
- the connecting shaft portion 223 of the second drawing member 220 is pivotally supported by the connecting member 230.
- the connecting shaft portion 223 is provided so as to be movable in the plane direction perpendicular to the rotation axis direction.
- first drawing member 210 and the second drawing member 220 move in the direction of separating from each other in the order of FIGS. 7 and 8.
- the protrusions 215 and 225 move outward in the radial direction from the aperture position (retracted position).
- the first contact portion 211a is separated from the second contact portion 221a. Further, the first facing portion 211b is separated from the second facing portion 221b. At this time, the first facing portion 211b does not face the second facing portion 221b in the rotation axis direction. That is, the first protrusion 211d (see FIG. 5) does not face the second protrusion 221d (see FIG. 5) in the direction of the rotation axis.
- the protrusions 215 and 225 are flush with the inner wall surface of the intake flow path 130 or are located outside the inner wall surface of the intake flow path 130 in the radial direction.
- the first aperture member 210 and the second aperture member 220 approach each other and come into contact with each other in the order of FIGS. 8, 7, and 6. In this way, the first diaphragm member 210 and the second diaphragm member 220 are switched between the diaphragm position and the retracted position according to the rotation angle centered on the rotation shaft portions 214 and 224.
- the first diaphragm member 210 and the second diaphragm member 220 can be moved between the diaphragm position and the retracted position.
- the link mechanism 200 the structure for changing the flow path cross-sectional area (effective cross-sectional area) of the intake flow path 130 can be simplified.
- the first drawing member 210 has a first contact portion 211a and a first facing portion 211b.
- the second drawing member 220 has a second contact portion 221a and a second facing portion 221b.
- the first contact portion 211a comes into contact with the second contact portion 221a in the circumferential direction.
- the first facing portion 211b is separated from the second facing portion 221b in the circumferential direction (that is, a gap is formed).
- first facing portion 211b and the second facing portion 221b face each other in the rotation axis direction and the circumferential direction. Therefore, it becomes difficult for air to flow through the gap between the first facing portion 211b and the second facing portion 221b. Thereby, air leakage between the first drawing member 210 and the second drawing member 220 can be reduced.
- the first facing portion 211b and the second facing portion 221b are separated from each other (that is, not in contact with each other) when the first contact portion 211a and the second contact portion 221a are brought into contact with each other. Therefore, the link mechanism 200 can always bring the first contact portion 211a and the second contact portion 221a into contact with each other. That is, the first contact portion 211a and the second contact portion 221a come into contact with each other before the first facing portion 211b and the second facing portion 221b come into contact with each other.
- the first contact portion 211a and the second contact portion 221a function as positioning portions for determining the positions of the first throttle member 210 and the second throttle member 220.
- the circle (annular hole 260) formed by the protrusions 215 and 225 can be brought closer to a perfect circle.
- the link mechanism 200 can improve the operability of the first drawing member 210 and the second drawing member 220.
- the first facing portion 211b (first drawing member 210) is arranged substantially on the same plane as the second facing portion 221b (second drawing member 220).
- the wall surface 112c of the accommodating groove 112b (see FIG. 2)
- the wall surface 112c of the accommodating groove 122a (see FIG. 2) in the rotation axis direction.
- the gap between the first drawing member 210 and the second drawing member 220 can be reduced.
- the flow rate of air passing through the gap between the accommodating groove 112b and the first throttle member 210 and the second throttle member 220 is reduced.
- the flow of air flowing through the intake flow path 130 is less likely to be disturbed.
- the connecting member 230 is connected to the connecting shaft portion 213, and the first drawing member 210 is moved (rotated) via the connecting shaft portion 213. As the connecting shaft portion 213 approaches the rotating shaft portion 214, the connecting member 230 can move (rotate) the first throttle member 210 more with a smaller amount of movement.
- the connecting shaft portion 213 is arranged between the rod connecting portion 234 and the rotating shaft portion 214, and is arranged closer to the rotating shaft portion 214 than the intermediate point between the rod connecting portion 234 and the rotating shaft portion 214.
- the connecting member 230 moves with a smaller amount of movement than when the connecting shaft portion 213 is arranged on the side separated from the rotating shaft portion 214 from the intermediate point between the rod connecting portion 234 and the rotating shaft portion 214.
- the first drawing member 210 can be moved greatly. Since the amount of movement of the connecting member 230 can be reduced, the actuator 250 can be miniaturized.
- the connecting member 230 is connected to the connecting shaft portion 223 and moves (rotates) the second throttle member 220 via the connecting shaft portion 223.
- the connecting shaft portion 223 is arranged between the rod connecting portion 234 and the rotating shaft portion 224, and is arranged closer to the rotating shaft portion 224 than the intermediate point between the rod connecting portion 234 and the rotating shaft portion 224.
- the connecting member 230 moves with a smaller amount of movement than when the connecting shaft portion 223 is arranged on the side separated from the rotating shaft portion 224 from the intermediate point between the rod connecting portion 234 and the rotating shaft portion 224.
- the second drawing member 220 can be moved greatly. Since the amount of movement of the connecting member 230 can be reduced, the actuator 250 can be miniaturized.
- the rotation center O of the compressor impeller 9 is located between the rotation shaft portion 214 and the rotation shaft portion 224. Therefore, the protruding portion 215 and the protruding portion 225 move in a point-symmetrical locus with the rotation center O as the center. Further, the distance between the connecting shaft portion 213 and the rotating shaft portion 214 is approximately equal to the distance between the connecting shaft portion 223 and the rotating shaft portion 224. Therefore, the rotation angles of the first drawing member 210 and the second drawing member 220 are approximately equal.
- the protrusions 215 and 225 are arranged point-symmetrically with respect to the center of rotation O regardless of the rotation angle. That is, the amount of protrusion to the intake flow path 130 becomes equal to each other. As a result, the flow of intake air is less likely to be disturbed.
- FIG. 9 is an extracted view of the alternate long and short dash line portion of FIG.
- the protrusion 215 has a surface 215a facing the compressor impeller 9.
- the protrusion 215 has an upstream surface 215b facing the intake port 10 formed on the opposite side of the facing surface 215a.
- the upstream surface 215b is formed with a tapered portion 215c at the inner end in the radial direction. The distance of the tapered portion 215c with respect to the facing surface 215a becomes shorter toward the inner side in the radial direction.
- the tapered portion 215c is separated from the intake port 10 as it goes inward in the radial direction.
- the shape of the cross section including the rotation axis of the compressor impeller 9 (hereinafter, simply referred to as the cross-sectional shape) is curved as shown in FIG.
- the cross-sectional shape of the tapered portion 215c may be a linear shape.
- the tapered portion 215d is also formed on the facing surface 215a of the protruding portion 215.
- the tapered portion 215d is not an essential configuration.
- the tapered portion 215c may extend to the facing surface 215a.
- the tapered portion 225c is also formed on the protruding portion 225 (see FIG. 2).
- FIG. 10 is a diagram for explaining the action of the tapered portions 215c and 225c.
- the horizontal axis represents the flow rate characteristic of the centrifugal compressor C, and the right side indicates that the flow rate is larger.
- the vertical axis shows the pressure characteristics of the centrifugal compressor C, and the upper side indicates that the compression ratio is larger.
- the solid line legend shows a state (retracted position) in which the protruding portions 215 and 225 do not protrude into the intake flow path 130.
- the broken line legend shows a case where the protrusions 215 and 225 are in the throttle position and the taper portions 215c and 225c are formed on the protrusions 215 and 225.
- the legend of the alternate long and short dash line shows a comparative example in which the protrusions 215 and 225 are at the throttle position and the taper portions 215c and 225c are not formed on the protrusions 215 and 225.
- the operating region on the small flow rate side is widened.
- the compression ratio can be increased by not projecting the protruding portions 215 and 225 into the intake flow path 130 as in the solid line legend. Therefore, on the large flow rate side, the protruding portions 215 and 225 do not protrude into the intake flow path 130.
- a control unit for example, an ECU (not shown) controls the actuator 250 and moves the protrusions 215 and 225 to the aperture position.
- a control unit controls the actuator 250 and moves the protrusions 215 and 225 to the aperture position.
- the pressure characteristics with respect to the same flow rate characteristics deviate before and after the movement of the protrusions 215 and 225, the pressure fluctuation during intake becomes large. Therefore, it is desirable to move the protrusions 215 and 225 to the throttle position within the range of the flow rate characteristic in which the legend of the broken line overlaps with the legend of the solid line.
- the alternate long and short dash line legend has a smaller overlapping area than the solid line legend.
- the broken line legend has a large area that overlaps with the solid line legend. That is, by forming the tapered portions 215c and 225c on the protruding portions 215 and 225, it becomes easy to control the pressure fluctuation during intake air.
- FIG. 11 is a diagram for explaining the first facing portion 311b and the second facing portion 321b of the first modification.
- Components that are substantially the same as the turbocharger TC of the above embodiment are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
- the link mechanism 200A of the first modification includes a first drawing member 210A and a second drawing member 220A.
- the first drawing member 210A of the first modification is the same except that the first facing portion 211b of the first drawing member 210 of the above embodiment is changed to the first facing portion 311b. ..
- the second diaphragm member 220A is the same except that the second facing portion 221b of the second diaphragm member 220 of the above embodiment is changed to the second facing portion 321b.
- the first throttle member 210A includes a curved portion 211 (see FIG. 3).
- a first contact portion 211a (not shown in FIG. 11) is formed on one end side, and a first facing portion 311b is formed on the other end side.
- the second drawing member 220A includes a curved portion 221 (see FIG. 3).
- a second contact portion 221a (not shown in FIG. 11) is formed on one end side, and a second facing portion 321b is formed on the other end side.
- FIG. 11 shows a state in which the first facing portion 311b and the second facing portion 321b are viewed from the inside in the radial direction.
- the first facing portion 311b has a first tapered portion T1.
- the thickness of the first tapered portion T1 changes in the circumferential direction. Specifically, the thickness of the first tapered portion T1 becomes smaller (thinner) as it is separated from the first contact portion 211a of the curved portion 211 in the circumferential direction.
- the side of the first tapered portion T1 separated from the compressor impeller 9 in the rotation axis direction (lower side in FIG. 11) is longer in the circumferential direction than the side close to the compressor impeller 9 (upper side in FIG. 11).
- the first tapered portion T1 has a first tapered surface 311c that intersects the rotation axis direction and the circumferential direction.
- the first tapered surface 311c is inclined so as to be closer to the second throttle member 220A (left side in FIG. 11) toward the side separated from the compressor impeller 9 (lower side in FIG. 11).
- the second facing portion 321b has a second tapered portion T2.
- the thickness of the second tapered portion T2 changes in the circumferential direction. Specifically, the thickness of the second tapered portion T2 becomes smaller (thinner) as it is separated from the second contact portion 221a of the curved portion 221 in the circumferential direction.
- the side of the second tapered portion T2 that is close to the compressor impeller 9 in the rotation axis direction is longer in the circumferential direction than the side that is separated from the compressor impeller 9 (lower side in FIG. 11).
- the second tapered portion T2 has a second tapered surface 321c that intersects the rotation axis direction and the circumferential direction.
- the second tapered surface 321c is inclined toward the side closer to the compressor impeller 9 (upper side in FIG. 11) and closer to the first throttle member 210A (right side in FIG. 11).
- the second tapered surface 321c is parallel to the first tapered surface 311c. However, the second tapered surface 321c does not have to be parallel to the first tapered surface 311c.
- the first facing portion 311b (first drawing member 210A) is arranged substantially on the same plane as the second facing portion 321b (second drawing member 220A). That is, the surface of the first aperture member 210A on the side close to the compressor impeller 9 is arranged on substantially the same plane as the surface of the second aperture member 220A on the side close to the compressor impeller 9. The surface of the first throttle member 210A on the side separated from the compressor impeller 9 is arranged on substantially the same plane as the surface of the second throttle member 220A on the side separated from the compressor impeller 9.
- the first tapered portion T1 faces the second tapered portion T2 (second tapered surface 321c) in the rotation axis direction and the circumferential direction.
- the first tapered portion T1 (first tapered surface 311c) is separated from the second tapered portion T2 (second tapered surface 321c) in the rotation axis direction and the circumferential direction. That is, the first tapered portion T1 (first tapered surface 311c) is not in contact with the second tapered portion T2 (second tapered surface 321c).
- the first facing portion 311b of the first drawing member 210A is separated from the second facing portion 321b of the second drawing member 220A in the rotation axis direction and the circumferential direction.
- the first facing portion 311b faces the second facing portion 321b in the rotation axis direction and the circumferential direction.
- the same actions and effects as those of the above embodiment can be obtained. Further, the first opposed portion 311b and the second opposed portion 321b of the first modification are replaced with the first step portion D1 and the second step portion D2 of the above embodiment, and the first tapered portion T1 and the second tapered portion T2. Has. As a result, the strength of the first drawing member 210A and the second drawing member 220A can be increased as compared with the first drawing member 210 and the second drawing member 220 of the above embodiment. The production of the first drawing member 210A and the second drawing member 220A can be facilitated as compared with the first drawing member 210 and the second drawing member 220 of the above embodiment.
- FIG. 12 is a diagram for explaining the first facing portion 211b and the second facing portion 421b of the second modification.
- Components that are substantially the same as the turbocharger TC of the above embodiment are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
- the link mechanism 200B of the second modification includes a first drawing member 210 and a second drawing member 220B.
- the first drawing member 210 of the second modification is the same as the first drawing member 210 of the above embodiment.
- the second throttle member 220B is the same except that the second facing portion 221b of the second throttle member 220 of the above embodiment is changed to the second facing portion 421b.
- the second throttle member 220B includes a curved portion 221.
- a second contact portion 221a (not shown in FIG. 12) is formed on one end side, and a second facing portion 421b is formed on the other end side.
- FIG. 12 shows a state in which the first facing portion 211b and the second facing portion 421b are viewed from the inside in the radial direction.
- the second facing portion 421b has a second protruding portion 421d and a second recessed portion 221e.
- the thickness of the second protrusion 421d in the rotation axis direction is smaller (thinner) than the thickness of the second facing portion 421b (second throttle member 220B) in the rotation axis direction.
- the second protrusion 421d is arranged on the side (upper side in FIG. 12) of the second throttle member 220B close to the compressor impeller 9 in the rotation axis direction.
- the second recessed portion 221e is arranged on the side (lower side in FIG. 12) of the second throttle member 220B that is separated from the compressor impeller 9 in the rotation axis direction.
- the second step portion D2 is formed by the second protrusion 421d and the second recess 221e.
- the first facing portion 211b (first drawing member 210) is arranged substantially on the same plane as the second facing portion 421b (second drawing member 220B). That is, the surface of the first aperture member 210 on the side close to the compressor impeller 9 is arranged on substantially the same plane as the surface of the second aperture member 220B on the side close to the compressor impeller 9. The surface of the first throttle member 210 on the side separated from the compressor impeller 9 is arranged on substantially the same plane as the surface of the second throttle member 220B on the side separated from the compressor impeller 9.
- the first protrusion 211d is separated from the second recess 221e in the circumferential direction.
- the second protrusion 421d is separated from the first recess 211e in the circumferential direction.
- the first protrusion 211d is arranged at a position deviated from the second protrusion 421d in the rotation axis direction.
- the first protrusion 211d faces the second protrusion 421d in the direction of the rotation axis.
- the first protrusion 211d is separated from the second protrusion 421d in the rotation axis direction. That is, the first protrusion 211d is not in contact with the second protrusion 421d in the rotation axis direction. However, the first protrusion 211d may be in contact with the second protrusion 421d in the direction of the rotation axis.
- the second facing portion 421b (second protruding portion 421d) has a plurality of grooves 421e and a plurality of protrusions on the second facing surface F2 facing the first facing portion 211b (first protruding portion 211d). 421f is formed.
- the plurality of grooves 421e and the plurality of protrusions 421f each extend radially.
- the present invention is not limited to this, and the first facing portion 211b (first protruding portion 211d) has a plurality of grooves 421e and a plurality of grooves 421e on the first facing surface F1 facing the second facing portion 421b (second protruding portion 421d).
- the protrusion 421f of the above may be formed.
- a plurality of protrusions 421f and a plurality of grooves 421e may be formed on both the first facing surface F1 and the second facing surface F2. That is, a plurality of grooves 421e and a plurality of protrusions 421f may be formed on at least one of the first facing surface F1 and the second facing surface F2.
- Only one of the plurality of protrusions 421f and the plurality of grooves 421e may be formed on the first facing surface F1 and the second facing surface F2.
- a single (one) protrusion 421f or groove 421e may be formed on the first facing surface F1 and the second facing surface F2.
- the second facing portion 421b of the second modification has a plurality of grooves 421e and a plurality of protrusions 421f (so-called labyrinth structure) on the second facing surface F2.
- the first drawing member 210 and the second drawing member 220B of the second modification are the first drawing member 210 and the second drawing member as compared with the first drawing member 210 and the second drawing member 220 of the above embodiment. Air leakage between 220B can be further reduced.
- FIG. 13 is a diagram for explaining the first facing portion 511b and the second facing portion 521b of the third modification.
- Components that are substantially the same as the turbocharger TC of the above embodiment are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
- the link mechanism 200C of the third modification includes the first drawing member 210C and the second drawing member 220C.
- the first drawing member 210C of the third modification is the same except that the first facing portion 211b of the first drawing member 210 of the above embodiment is changed to the first facing portion 511b. ..
- the second diaphragm member 220C is the same except that the second facing portion 221b of the second diaphragm member 220 of the above embodiment is changed to the second facing portion 521b.
- the first throttle member 210C includes a curved portion 211.
- a first contact portion 211a (not shown) is formed on one end side, and a first facing portion 511b is formed on the other end side.
- the second throttle member 220C includes a curved portion 221.
- the curved portion 221 has a second contact portion 221a (not shown) formed on one end side and a second facing portion 521b formed on the other end side.
- FIG. 13 shows a state in which the first facing portion 511b and the second facing portion 521b are viewed from the inside in the radial direction.
- the first facing portion 211b has a covering portion 511c.
- the covering portion 511c projects in the direction of the rotation axis.
- the covering portion 511c has a first extending portion 511d extending in the rotation axis direction toward a side (upper side in FIG. 13) close to the compressor impeller 9, and a first extending portion 511d to a second. It has a second extending portion 511e extending in the circumferential direction toward the side (left side in FIG. 13) close to the drawing member 220C.
- the covering portion 511c projects toward the compressor impeller 9 closer to the second drawing member 220C (main body B2) at the drawing position.
- the present invention is not limited to this, and the covering portion 511c may project from the second drawing member 220C (main body B2) to the side (lower side in FIG. 13) separated from the compressor impeller 9 at the drawing position.
- the first extending portion 511d may extend in the direction of the rotation axis toward the side separated from the compressor impeller 9.
- the covering portion 511c may project to both the side closer to the compressor impeller 9 and the side separated from the second throttle member 220C. That is, the covering portion 511c may project to at least one of the side closer to the compressor impeller 9 and the side separated from the second throttle member 220C.
- the second facing portion 521b has a constant thickness in the circumferential direction.
- the thickness of the second facing portion 521b in the rotation axis direction is approximately equal to the thickness of the curved portion 221 (second throttle member 220C) in the rotation axis direction.
- the covering portion 511c (second extending portion 511e) is arranged at a different position in the rotation axis direction from the second facing portion 521b (second drawing member 220C).
- the surface of the first drawing member 210C excluding the covering portion 511c on the side close to the compressor impeller 9 is substantially the same plane as the surface of the second drawing member 220 on the side close to the compressor impeller 9.
- the surface of the first throttle member 210 on the side separated from the compressor impeller 9 (lower side in FIG. 13) is arranged on substantially the same plane as the surface of the second throttle member 220 separated from the compressor impeller 9.
- the covering portion 511c (first extending portion 511d) faces the second facing portion 521b in the circumferential direction.
- the covering portion 511c (first extending portion 511d) is separated from the second facing portion 521b in the circumferential direction. That is, the covering portion 511c (first extending portion 511d) is not in contact with the second facing portion 521b.
- the covering portion 511c (second extending portion 511e) faces the second facing portion 521b in the direction of the rotation axis. In this way, the covering portion 511c (second extending portion 511e) covers the second facing portion 521b in the rotation axis direction.
- the covering portion 511c (second extending portion 511e) is separated from the second facing portion 521b in the rotation axis direction. That is, the covering portion 511c (second extending portion 511e) is not in contact with the second facing portion 521b in the rotation axis direction. However, the covering portion 511c (second extending portion 511e) may be in contact with the second facing portion 521b in the rotation axis direction.
- the first facing portion 511b of the first drawing member 210C is separated from the second facing portion 521b of the second drawing member 220C at least in the circumferential direction.
- the first facing portion 511b faces the second facing portion 521b in the rotation axis direction and the circumferential direction.
- the same actions and effects as those of the above embodiment can be obtained.
- the first facing portion 511b of the third modification has a covering portion 511c without forming the first recessed portion 211e.
- the strength of the first drawing member 210C of the third modification can be increased as compared with the first drawing member 210 of the above embodiment.
- FIG. 14 is a diagram for explaining the link mechanism 200D of the fourth modification. Components that are substantially the same as the turbocharger TC of the above embodiment are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
- FIG. 14 shows a diagram of the link mechanism 200D as seen from the intake port 10 side.
- the link mechanism 200D of the fourth modification is different only in that the elastic member 600 is arranged between the first drawing member 210 and the second drawing member 220 of the link mechanism 200 of the above embodiment, and the other parts are the same. is there.
- the elastic member 600 is arranged between the first contact portion 211a of the first drawing member 210 and the second contact portion 221a of the second drawing member 220.
- the elastic member 600 is arranged on the contact surface of the first contact portion 211a that comes into contact with the second contact portion 221a.
- the present invention is not limited to this, and the elastic member 600 may be arranged on the contact surface of the second contact portion 221a that comes into contact with the first contact portion 211a.
- the elastic member 600 may be arranged on both the first contact portion 211a and the second contact portion 221a. That is, the elastic member 600 may be arranged on at least one contact surface of the first contact portion 211a and the second contact portion 221a.
- the elastic member 600 is, for example, a rubber member.
- the link mechanism 200D of the fourth modification has an elastic member 600.
- the elastic member 600 can alleviate the impact when the first contact portion 211a and the second contact portion 221a abut (collision). As a result, the elastic member 600 can reduce the wear of the first contact portion 211a and the second contact portion 221a.
- the elastic member 600 can reduce the noise (collision sound) generated when the first contact portion 211a and the second contact portion 221a abut (collision).
- the elastic member 600 can improve the adhesion between the first contact portion 211a and the second contact portion 221a. Therefore, the link mechanism 200D of the fourth modification has the first drawing member 210 (first contact portion 211a) and the second drawing member 220 as compared with the first drawing member 210 and the second drawing member 220 of the above embodiment. Leakage of air between (second contact portion 221a) can be further reduced.
- the elastic member 600 of the fourth modification can be applied to the link mechanism 200A of the first modification, the link mechanism 200B of the second modification, and the link mechanism 200C of the third modification.
- centrifugal compressor C is incorporated in the turbocharger TC.
- the centrifugal compressor C may be incorporated in a device other than the turbocharger TC, or may be a single unit.
- the link mechanism 200 may include three or more diaphragm members.
- the link mechanism 200 is composed of the four-section link mechanism.
- the link mechanism 200 does not have to be composed of the four-section link mechanism.
- the link mechanism 200 may be configured by a five-section link mechanism.
- the tapered portions 215c and 225c are formed on the protruding portions 215 and 225 has been described.
- the tapered portions 215c and 225c are not essential configurations.
- a labyrinth structure that is, a plurality of grooves 421e and a plurality of protrusions 421f
- This labyrinth structure may be provided on the facing surfaces (first tapered surface 311c, second tapered surface 321c) of the first facing portion 311b and the second facing portion 321b of the first modification.
- the labyrinth structure may be provided on the facing surfaces of the first facing portion 511b and the second facing portion 521b of the third modification.
- This disclosure can be used for centrifugal compressors.
- Compressor impeller 100 Compressor housing 130: Intake flow path 210: First throttle member 211a: First contact portion 211b: First facing portion 220: Second throttle member 221a: Second contact portion 221b: Second facing portion Part 211d: First protrusion 221d: Second protrusion 311b: First facing portion 321b: Second facing portion 311c: First tapered surface 321c: Second tapered surface 421b: Second facing portion 421e: Multiple grooves 421f: Multiple protrusions 511b: 1st facing portion 511c: Covering portion 521b: 2nd facing portion 600: Elastic member B1: Main body B2: Main body C: Centrifugal compressor D1: 1st stepped part D2: 2nd stepped part T1: 1st Tapered part T2: Second tapered part
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Abstract
遠心圧縮機は、第1絞り部材210および第2絞り部材220の双方が突出位置にある場合に、周方向に互いに離隔し、かつ、コンプレッサインペラの回転軸方向に一部が互いに対向する対向部(第1対向部211b、第2対向部221b)を備える。
Description
本開示は、遠心圧縮機に関する。本出願は2019年10月16日に提出された日本特許出願第2019-189119号に基づく優先権の利益を主張するものであり、その内容は本出願に援用される。
過給機には、遠心圧縮機が設けられる。遠心圧縮機は、コンプレッサハウジングと、コンプレッサインペラとを備える。コンプレッサハウジングには、吸気流路が形成される。コンプレッサインペラは、吸気流路に配される。
従来、遠心圧縮機には、コンプレッサインペラより上流側の吸気流路を絞る絞り装置を備えるものがある。特許文献1の絞り装置は、複数の絞り部材と、駆動機構とを備える。駆動機構は、複数の絞り部材をコンプレッサインペラの径方向に駆動させる。複数の絞り部材は、径方向内側に駆動されると、コンプレッサインペラの周方向に互いに当接してリング状の板となる。
しかし、複数の絞り部材を当接させる場合、複数の絞り部材は、コンプレッサインペラの周方向における一端側が当接しても、他端側が絞り部材の寸法公差により隙間が生じる場合がある。隙間が生じると、複数の絞り部材の隙間を通って空気が漏れる。空気が漏れると、コンプレッサインペラの周囲の圧力が不均一になる。圧力が不均一になると、コンプレッサインペラが振動(翼振動)したり、異音が発生したりするおそれがある。
本開示の目的は、複数の絞り部材の間の空気の漏れを低減することが可能な遠心圧縮機を提供することである。
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る遠心圧縮機は、吸気流路が形成されたコンプレッサハウジングと、吸気流路に配されたコンプレッサインペラと、コンプレッサインペラより吸気流路の上流側に配される本体を有し、本体の少なくとも一部を吸気流路内に突出させた突出位置に移動可能な第1絞り部材および第2絞り部材と、第1絞り部材および第2絞り部材それぞれの本体の一端側に設けられ、第1絞り部材および第2絞り部材の双方が突出位置にある場合に、コンプレッサインペラの周方向に互いに当接する当接部と、第1絞り部材および第2絞り部材それぞれの本体の他端側に設けられ、第1絞り部材および第2絞り部材の双方が突出位置にある場合に、周方向に互いに離隔し、かつ、コンプレッサインペラの回転軸方向に一部が互いに対向する対向部と、を備える。
第1絞り部材の対向部は、回転軸方向におけるコンプレッサインペラから離隔する側において周方向に延在する第1突起部を含む第1段差部を有し、第2絞り部材の対向部は、回転軸方向におけるコンプレッサインペラに近接する側において周方向に延在する第2突起部を含む第2段差部を有してもよい。
第1絞り部材の対向部は、回転軸方向および周方向と交差する第1テーパ面を含む第1テーパ部を有し、第2絞り部材の対向部は、回転軸方向および周方向と交差する第2テーパ面を含む第2テーパ部を有してもよい。
第1絞り部材の対向部は、第2絞り部材の本体よりも回転軸方向に突出する被覆部を有してもよい。
第1絞り部材および第2絞り部材の当接部の少なくとも一方に設けられた弾性部材を備えてもよい。
第1絞り部材および第2絞り部材の対向部には、互いに対向する対向面が設けられ、対向面の少なくとも一方に、コンプレッサインペラの径方向に延在する突起または溝が形成されてもよい。
本開示によれば、複数の絞り部材の間の空気の漏れを低減することが可能となる。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の一実施形態について詳細に説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。
図1は、過給機TCの概略断面図である。図1に示す矢印L方向を過給機TCの左側として説明する。図1に示す矢印R方向を過給機TCの右側として説明する。図1に示すように、過給機TCは、過給機本体1を備える。過給機本体1は、ベアリングハウジング2と、タービンハウジング4と、コンプレッサハウジング100とを含む。ベアリングハウジング2の左側には、締結ボルト3によってタービンハウジング4が連結される。ベアリングハウジング2の右側には、締結ボルト5によってコンプレッサハウジング100が連結される。
ベアリングハウジング2には、収容孔2aが形成されている。収容孔2aは、過給機TCの左右方向に貫通する。収容孔2aには、軸受6が配される。図1では、軸受6の一例としてフルフローティング軸受を示す。ただし、軸受6は、セミフローティング軸受や転がり軸受など、他のラジアル軸受であってもよい。収容孔2aには、シャフト7の一部が配される。シャフト7は、軸受6によって回転自在に軸支される。シャフト7の左端部には、タービンインペラ8が設けられる。タービンインペラ8は、タービンハウジング4内に回転自在に収容される。シャフト7の右端部には、コンプレッサインペラ9が設けられる。コンプレッサインペラ9は、コンプレッサハウジング100内に回転自在に収容される。
コンプレッサハウジング100には、吸気口10が形成される。吸気口10は、過給機TCの右側に開口する。吸気口10は、不図示のエアクリーナに接続される。ベアリングハウジング2とコンプレッサハウジング100の間には、ディフューザ流路11が形成される。ディフューザ流路11は、空気を昇圧する。ディフューザ流路11は、シャフト7(コンプレッサインペラ9)の径方向(以下、単に径方向という)の内側から外側に向けて環状に形成される。ディフューザ流路11は、径方向の内側において、コンプレッサインペラ9を介して吸気口10に連通している。
コンプレッサハウジング100には、コンプレッサスクロール流路12が形成される。コンプレッサスクロール流路12は、環状に形成される。コンプレッサスクロール流路12は、例えば、コンプレッサインペラ9よりも径方向の外側に位置する。コンプレッサスクロール流路12は、不図示のエンジンの吸気口、および、ディフューザ流路11と連通している。コンプレッサインペラ9が回転すると、吸気口10からコンプレッサハウジング100内に空気が吸気される。吸気された空気は、コンプレッサインペラ9の翼間を流通する過程において、加圧加速される。加圧加速された空気は、ディフューザ流路11およびコンプレッサスクロール流路12で昇圧される。昇圧された空気は、不図示の吐出口から流出し、エンジンの吸気口に導かれる。
このように、過給機TCは、遠心圧縮機C(コンプレッサ)を備える。遠心圧縮機Cは、コンプレッサハウジング100と、コンプレッサインペラ9と、コンプレッサスクロール流路12と、後述するリンク機構200とを含む。
タービンハウジング4には、排気口13が形成されている。排気口13は、過給機TCの左側に開口する。排気口13は、不図示の排気ガス浄化装置に接続される。また、タービンハウジング4には、連通流路14と、タービンスクロール流路15とが形成されている。タービンスクロール流路15は、タービンインペラ8よりも径方向の外側に位置する。連通流路14は、タービンインペラ8とタービンスクロール流路15との間に位置する。
タービンスクロール流路15は、不図示のガス流入口と連通する。ガス流入口には、不図示のエンジンの排気マニホールドから排出される排気ガスが導かれる。連通流路14は、タービンスクロール流路15と排気口13とを連通させる。ガス流入口からタービンスクロール流路15に導かれた排気ガスは、連通流路14およびタービンインペラ8の翼間を介して排気口13に導かれる。排気口13に導かれた排気ガスは、その流通過程においてタービンインペラ8を回転させる。
タービンインペラ8の回転力は、シャフト7を介してコンプレッサインペラ9に伝達される。上記のとおりに、空気は、コンプレッサインペラ9の回転力によって昇圧されて、エンジンの吸気口に導かれる。
図2は、図1の破線部分の抽出図である。図2に示すように、コンプレッサハウジング100は、第1ハウジング部材110と、第2ハウジング部材120とを含む。第1ハウジング部材110は、第2ハウジング部材120よりも、図2中、右側(ベアリングハウジング2から離隔する側)に位置する。第1ハウジング部材110は、第2ハウジング部材120と接続される。
第1ハウジング部材110は、大凡円筒形状である。第1ハウジング部材110は、小径部110aと、中径部110bと、大径部110cとを有する。小径部110aは、第2ハウジング部材120から最も遠い位置に配される。大径部110cは、第2ハウジング部材120から最も近い位置に配される。中径部110bは、小径部110aと大径部110cの間に位置する。小径部110aは、中径部110bよりも外径が小さい。中径部110bは、大径部110cよりも外径が小さい。ただし、第1ハウジング部材110は、小径部110a、中径部110b、大径部110cを有さなくてもよい。例えば、第1ハウジング部材110は、外径がコンプレッサインペラ9の回転軸方向(以下、単に回転軸方向、軸方向という)に大凡一定であってもよい。
第1ハウジング部材110には、貫通孔111が形成される。第1ハウジング部材110は、第2ハウジング部材120と近接(接続)する側に端面112を有する。第1ハウジング部材110は、第2ハウジング部材120から離隔する側に端面113を有する。端面113には、吸気口10が形成される。貫通孔111は、回転軸方向に沿って、端面112から端面113まで延在する。つまり、貫通孔111は、第1ハウジング部材110を回転軸方向に貫通している。貫通孔111は、小径部110a、中径部110b、大径部110cを回転軸方向に貫通する。貫通孔111は、端面113において吸気口10と接続する。
貫通孔111は、平行部111aと、縮径部111bとを有する。平行部111aは、縮径部111bよりも端面113側に位置する。平行部111aの内径は、回転軸方向に亘って大凡一定である。縮径部111bは、平行部111aよりも端面112側に位置する。縮径部111bは、平行部111aと連続する。縮径部111bは、平行部111aと連続する部位の内径が、平行部111aの内径と大凡等しい。縮径部111bの内径は、平行部111aから離隔するほど(端面112に近づくほど)、小さくなる。
端面112には、切り欠き部112aが形成される。切り欠き部112aは、端面112から端面113側に窪む。切り欠き部112aは、端面112の外周部に形成される。切り欠き部112aは、回転軸方向から見たとき、例えば大凡環状である。
端面112には、収容溝112bが形成される。収容溝112bは、切り欠き部112aと貫通孔111との間に位置する。収容溝112bは、端面112から端面113側に窪む。収容溝112bは、回転軸方向から見たとき、例えば大凡環状である。収容溝112bは、径方向内側において貫通孔111と連通する。
収容溝112bのうち端面113側の壁面112cには、軸受穴112dが形成される。軸受穴112dは、壁面112cから端面113側に向かって回転軸方向に延在する。軸受穴112dは、コンプレッサインペラ9の回転方向(以下、単に回転方向、周方向という)に離隔して2つ設けられる。2つの軸受穴112dは、回転方向に180度ずれた位置に配されている。
第2ハウジング部材120には、貫通孔121が形成される。第2ハウジング部材120は、第1ハウジング部材110と近接(接続)する側に端面122を有する。また、第2ハウジング部材120は、第1ハウジング部材110から離隔する側(ベアリングハウジング2と接続する側)に端面123を有する。貫通孔121は、回転軸方向に沿って、端面122から端面123まで延在する。つまり、貫通孔121は、第2ハウジング部材120を回転軸方向に貫通している。
貫通孔121のうち端面122側の端部の内径は、貫通孔111のうち端面112側の端部の内径と大凡等しい。貫通孔121の内壁には、シュラウド部121aが形成される。シュラウド部121aは、コンプレッサインペラ9に対して径方向の外側から対向する。シュラウド部121aの内径は、端面123に近接するほど大きくなる。シュラウド部121aのうち端面123側の端部は、ディフューザ流路11と連通する。
端面122には、収容溝122aが形成される。収容溝122aは、端面122よりも端面123側に窪む。収容溝122aは、回転軸方向から見たとき、例えば大凡環状である。収容溝122aには、大径部110cが挿入される。収容溝122aのうち端面123側の壁面122bに、第1ハウジング部材110の端面112が当接する。
第1ハウジング部材110の貫通孔111と、第2ハウジング部材120の貫通孔121によって、吸気流路130が形成される。このように、コンプレッサハウジング100には、吸気流路130が形成される。吸気流路130は、吸気口10とディフューザ流路11を連通する。コンプレッサインペラ9は、吸気流路130に設けられる。吸気流路130(貫通孔111、121)は、回転軸方向に垂直な断面形状が、例えば、コンプレッサインペラ9の回転軸を中心とする円形である。ただし、吸気流路130の断面形状は、これに限定されず、例えば、楕円形状であってもよい。
第1ハウジング部材110の切り欠き部112aには、不図示のシール材が配される。シール材により、第1ハウジング部材110と第2ハウジング部材120との隙間を流通する空気の流量が抑制される。ただし、切り欠き部112aおよびシール材の構成は、必須ではない。
図3は、リンク機構200を構成する部材の分解斜視図である。図3では、コンプレッサハウジング100のうち、第1ハウジング部材110のみが示される。図3に示すように、リンク機構200は、コンプレッサハウジング100、第1絞り部材210、第2絞り部材220、連結部材230、ロッド240を有する。リンク機構200は、回転軸方向において、コンプレッサインペラ9より吸気流路130の吸気口10側(以下、上流側ともいう)に配される。
第1絞り部材210は、収容溝112bに配される。具体的には、第1絞り部材210は、回転軸方向において、収容溝112bの壁面112cと、収容溝122aの壁面122b(図2参照)との間に配される。第1絞り部材210は、本体B1を有する。本体B1は、湾曲部211と、アーム部212とを有する。
湾曲部211は、大凡半円弧形状である。湾曲部211は、コンプレッサインペラ9の周方向における一端側に第1当接部211aが形成され、他端側に第1対向部211bが形成される。第1当接部211aは、径方向および回転軸方向に平行な当接面を有する。ただし、第1当接部211aは、径方向および回転軸方向に対し、傾斜する傾斜面を有していてもよいし、曲面や段差面を有してもよい。第1対向部211bの詳細については、後述する。
湾曲部211のうち第1対向部211b側には、アーム部212が設けられる。アーム部212は、湾曲部211の外周面211cから径方向外側に延在する。アーム部212は、径方向に対して傾斜する方向(第2絞り部材220に近接する側)に延在する。
第2絞り部材220は、収容溝112bに配される。具体的には、第1絞り部材210は、回転軸方向において、収容溝112bの壁面112cと、収容溝122aの壁面122b(図2参照)との間に配される。第2絞り部材220は、本体B2を有する。本体B2は、湾曲部221と、アーム部222とを有する。
湾曲部221は、大凡半円弧形状である。湾曲部221は、コンプレッサインペラ9の周方向における一端側に第2当接部221aが形成され、他端側に第2対向部221bが形成される。第2当接部221aは、径方向および回転軸方向に平行な当接面を有する。ただし、第2当接部221aは、径方向および回転軸方向に対し、傾斜する傾斜面を有していてもよいし、曲面や段差面を有してもよい。第2当接部221aは、第1絞り部材210と第2絞り部材220が互いに近接したとき、第1当接部211aと当接する。第2対向部221bの詳細については、後述する。
湾曲部221のうち第2当接部221a側には、アーム部222が設けられる。アーム部222は、湾曲部221の外周面221cから径方向外側に延在する。また、アーム部222は、径方向に対して傾斜する方向(第1絞り部材210側)に延在する。
湾曲部211は、湾曲部221とコンプレッサインペラ9の回転中心(吸気流路130)を挟んで対向する。第1当接部211aは、第2当接部221aと周方向に対向する。第1対向部211bは、第2対向部221bと周方向に対向する。
連結部材230は、第1絞り部材210、第2絞り部材220よりも吸気口10側に位置する。連結部材230は、大凡円弧形状である。連結部材230は、コンプレッサインペラ9の周方向における一端側に第1軸受穴231が形成され、他端側に第2軸受穴232が形成される。第1軸受穴231および第2軸受穴232は、連結部材230のうち、第1絞り部材210、第2絞り部材220側の端面233に開口する。第1軸受穴231および第2軸受穴232は、回転軸方向に延在する。ここでは、第1軸受穴231および第2軸受穴232は、非貫通の穴で構成される。ただし、第1軸受穴231および第2軸受穴232は、連結部材230を回転軸方向に貫通してもよい。
連結部材230は、第1軸受穴231と第2軸受穴232の間に、ロッド接続部234が形成される。ロッド接続部234は、連結部材230のうち、第1絞り部材210、第2絞り部材220と反対側の端面235に形成される。ロッド接続部234は、端面235から回転軸方向に突出する。ロッド接続部234は、例えば、大凡円柱形状である。
ロッド240は、大凡円柱形状である。ロッド240は、一端部に平面部241が形成され、他端部に連結部243が形成される。平面部241は、大凡回転軸方向に垂直な面方向に延在する。平面部241には、軸受穴242が開口する。軸受穴242は、回転軸方向に延在する。連結部243は、連結孔243aを有する。連結部243(連結孔243a)には、後述するアクチュエータが連結される。軸受穴242は、例えば、回転軸方向およびロッド240の軸方向に垂直な方向(後述する図6中、左右方向)の長さが、ロッド240の軸方向の長さよりも長い長穴であってもよい。
ロッド240は、平面部241と連結部243の間に、ロッド大径部244と、2つのロッド小径部245とを有する。ロッド大径部244は、2つのロッド小径部245の間に配される。2つのロッド小径部245のうち平面部241側のロッド小径部245は、ロッド大径部244と平面部241とを接続する。2つのロッド小径部245のうち連結部243側のロッド小径部245は、ロッド大径部244と連結部243とを接続する。ロッド大径部244の外径は、2つのロッド小径部245の外径よりも大きい。
第1ハウジング部材110には、挿通穴114が形成される。挿通穴114の一端114aは、第1ハウジング部材110の外部に開口する。挿通穴114は、例えば、回転軸方向に垂直な面方向に延在する。挿通穴114は、貫通孔111(吸気流路130)よりも径方向の外側に位置する。挿通穴114には、ロッド240の平面部241側が挿通される。ロッド大径部244は、挿通穴114の内壁面によってガイドされる。ロッド240は、挿通穴114の中心軸方向(ロッド240の中心軸方向)以外の移動が規制される。
第1ハウジング部材110には、収容穴115が形成される。収容穴115は、収容溝112bの壁面112cに開口する。収容穴115は、壁面112cから吸気口10側に窪む。収容穴115は、挿通穴114よりも吸気口10から離隔する側に位置する。収容穴115は、回転軸方向から見たとき、大凡円弧形状である。収容穴115は、連結部材230よりも周方向に長く延在する。
第1ハウジング部材110には、連通孔116が形成される。連通孔116は、挿通穴114と収容穴115とを連通させる。連通孔116は、収容穴115のうち、周方向の大凡中間部分に形成される。連通孔116は、例えば、挿通穴114の延在方向に大凡平行に延在する長孔である。連通孔116は、長手方向(延在方向)の幅が、短手方向の幅よりも大きい。挿通穴114の短手方向(延在方向と垂直な方向)の幅は、連結部材230のロッド接続部234の外径よりも大きい。
連結部材230は、収容穴115に収容される。収容穴115は、連結部材230よりも周方向の長さが長く、径方向の幅も大きい。そのため、連結部材230は、収容穴115の内部で、回転軸方向に垂直な面方向への移動が許容される。
ロッド接続部234は、連通孔116から挿通穴114に挿通される。挿通穴114には、ロッド240の平面部241が挿通されている。平面部241の軸受穴242は、連通孔116に対向している。ロッド接続部234は、軸受穴242に挿通される(接続される)。ロッド接続部234は、軸受穴242に軸支される。
図4は、図2のIV-IV線断面図である。図4に破線で示すように、第1絞り部材210は、連結軸部213および回転軸部214を有する。連結軸部213および回転軸部214は、第1絞り部材210のうち、吸気口10側(収容溝112bの壁面112c側)の端面から、回転軸方向に突出する。連結軸部213および回転軸部214は、図4中、紙面奥側に延在する。回転軸部214は、連結軸部213と平行に延在する。連結軸部213および回転軸部214は、大凡円柱形状である。
連結軸部213の外径は、連結部材230の第1軸受穴231の内径よりも小さい。連結軸部213は、第1軸受穴231に挿通される。連結軸部213は、第1軸受穴231に軸支される。回転軸部214の外径は、第1ハウジング部材110の軸受穴112dの内径よりも小さい。回転軸部214は、2つの軸受穴112dのうちロッド240に近接する側の軸受穴112dに挿通される。回転軸部214は、軸受穴112dに軸支される(図2参照)。
第2絞り部材220は、連結軸部223および回転軸部224を有する。連結軸部223および回転軸部224は、第2絞り部材220のうち、吸気口10側(収容溝112bの壁面112c側)の端面から、回転軸方向に突出する。連結軸部223および回転軸部224は、図4中、紙面奥側に延在する。回転軸部224は、連結軸部223と平行に延在する。連結軸部223および回転軸部224は、大凡円柱形状である。
連結軸部223の外径は、連結部材230の第2軸受穴232の内径よりも小さい。連結軸部223は、第2軸受穴232に挿通される。連結軸部223は、第2軸受穴232に軸支される。回転軸部224の外径は、第1ハウジング部材110の軸受穴112dの内径よりも小さい。回転軸部224は、2つの軸受穴112dのうちロッド240から離隔する側の軸受穴112dに挿通される。回転軸部224は、軸受穴112dに軸支される(図2参照)。
このように、リンク機構200は、4節リンク機構により構成される。4つのリンク(節)は、第1絞り部材210、第2絞り部材220、第1ハウジング部材110、連結部材230である。リンク機構200は、4節リンク機構により構成されることから、限定連鎖となり1自由度であって制御が容易である。
図5は、図4に示す第1対向部211bおよび第2対向部221bのV矢視図である。図5では、第1対向部211bと第2対向部221bを径方向内側から見た状態を示している。図5に示すように、第1対向部211bは、第1突起部211dと、第1窪み部211eとを有する。第1突起部211dは、回転軸方向における厚さが、第1対向部211b(第1絞り部材210)の回転軸方向における厚さより小さい(薄い)。
第1突起部211dは、第1絞り部材210のうち、回転軸方向におけるコンプレッサインペラ9から離隔する側(図5中、下側)に配される。第1窪み部211eは、第1絞り部材210のうち、回転軸方向におけるコンプレッサインペラ9に近接する側(図5中、上側)に配される。第1突起部211dと第1窪み部211eにより第1段差部D1が形成される。
第2対向部221bは、第2突起部221dと、第2窪み部221eとを有する。第2突起部221dは、回転軸方向における厚さが、第2対向部221b(第2絞り部材220)の回転軸方向における厚さより小さい(薄い)。第2突起部221dは、第2絞り部材220のうち、回転軸方向におけるコンプレッサインペラ9に近接する側(図5中、上側)に配される。第2窪み部221eは、第2絞り部材220のうち、回転軸方向におけるコンプレッサインペラ9から離隔する側(図5中、下側)に配される。第2突起部221dと第2窪み部221eにより第2段差部D2が形成される。
図5に示すように、第1対向部211b(第1絞り部材210)は、第2対向部221b(第2絞り部材220)と大凡同一平面上に配される。つまり、第1絞り部材210のコンプレッサインペラ9に近接する側の面は、第2絞り部材220のコンプレッサインペラ9に近接する側の面と大凡同一平面上に配される。第1絞り部材210のコンプレッサインペラ9から離隔する側の面は、第2絞り部材220のコンプレッサインペラ9から離隔する側の面と大凡同一平面上に配される。
第1突起部211dは、周方向において第2窪み部221eと対向する。第1突起部211dは、周方向において第2窪み部221eから離隔している。第2突起部221dは、周方向において第1窪み部211eと対向する。第2突起部221dは、周方向において第1窪み部211eから離隔している。つまり、第1突起部211dは、第2窪み部221eと非接触である。第2突起部221dは、第1窪み部211eと非接触である。
第1突起部211dの回転軸方向の厚さは、第2窪み部221eの回転軸方向の厚さより小さい。第2突起部221dの回転軸方向の厚さは、第1窪み部211eの回転軸方向の厚さより小さい。第1突起部211dは、第2突起部221dと、回転軸方向にずれた位置に配される。
第1突起部211dは、第2突起部221dと回転軸方向に対向する。本実施形態では、第1突起部211dは、回転軸方向において第2突起部221dから離隔している。つまり、第1突起部211dは、回転軸方向において第2突起部221dと非接触である。ただし、第1突起部211dは、回転軸方向において第2突起部221dと接触していてもよい。
このように、第1絞り部材210のうち第1対向部211bは、第2絞り部材220のうち第2対向部221bと少なくとも周方向に離隔している。第1対向部211bは、第2対向部221bと回転軸方向および周方向に対向している。
図6は、リンク機構200の動作を説明するための第1の図である。図7は、リンク機構200の動作を説明するための第2の図である。図8は、リンク機構200の動作を説明するための第3の図である。以下の図6、図7、図8では、吸気口10側から見たリンク機構200の図が示される。図6に示すように、ロッド240の連結部243には、アクチュエータ250の駆動シャフト251の一端部が連結される。
第1絞り部材210は、径方向内側に突出部215(図2、図4参照)を有する。突出部215は、吸気流路130内に突出する。換言すれば、第1絞り部材210は、本体B1の少なくとも一部を吸気流路130内に突出させた突出位置に移動可能である。また、第2絞り部材220は、径方向内側に突出部225(図2、図4参照)を有する。突出部225は、吸気流路130内に突出する。換言すれば、第2絞り部材220は、本体B2の少なくとも一部を吸気流路130内に突出させた突出位置に移動可能である。このときの第1絞り部材210、第2絞り部材220の位置を、絞り位置あるいは突出位置という。
図6に示す絞り位置では、第1絞り部材210のうち第1当接部211aは、第2絞り部材220のうち第2当接部221aと互いに周方向に当接する。つまり、第1絞り部材210と第2絞り部材220の双方が突出位置にある場合に、第1当接部211aおよび第2当接部221aは、互いに周方向に当接する。
このとき、第1絞り部材210のうち第1対向部211bは、第2絞り部材220のうち第2対向部221bと互いに周方向に当接しない。つまり、第1絞り部材210と第2絞り部材220の双方が突出位置にある場合に、第1対向部211bおよび第2対向部221bは、互いに周方向に離隔する。第1対向部211bは、第2対向部221bと周方向に非接触状態で対向する。第1絞り部材210と第2絞り部材220の双方が突出位置にある場合に、第1対向部211bおよび第2対向部221bは、互いに一部が回転軸方向に対向する。第1対向部211bは、第2対向部221bと回転軸方向に非接触状態で対向する。
絞り位置では、突出部215と突出部225によって環状孔260が形成される。環状孔260の内径は、吸気流路130のうち、突出部215、225が突出する部位の内径よりも小さい。環状孔260の内径は、例えば、吸気流路130のいずれの部位の内径よりも小さい。
アクチュエータ250は、回転軸方向と交差する方向(図6、図7、図8中、上下方向)にロッド240を直動させる。図7および図8は、ロッド240を図6に示す状態から上側に移動させた状態を示す図である。図6に示す状態に対するロッド240の移動量は、図7の配置よりも図8の配置の方が大きい。
図7および図8に示すように、ロッド240が移動すると、連結部材230は、ロッド接続部234を介して、図7、図8中、上側に移動する。このとき、連結部材230は、ロッド接続部234を回転中心とする回転が許容される。また、ロッド接続部234の外径に対し、ロッド240の軸受穴242の内径に僅かに遊びがある。そのため、連結部材230は、回転軸方向に垂直な面方向の移動が僅かに許容される。
上述したように、リンク機構200は、4節リンク機構である。連結部材230、第1絞り部材210および第2絞り部材220は、第1ハウジング部材110に対して、1自由度の挙動を示す。具体的には、連結部材230は、上記の許容範囲内で、図7、図8中、反時計回りに僅かに回転しつつ、左右方向に僅かに揺れ動く。
第1絞り部材210のうち回転軸部214は、第1ハウジング部材110に軸支される。回転軸部214は、回転軸方向に垂直な面方向の移動が規制される。第1絞り部材210のうち連結軸部213は、連結部材230に軸支される。連結部材230の移動の許容範囲内において、連結軸部213は、回転軸方向に垂直な面方向に移動可能に設けられる。その結果、連結部材230の移動に伴って、第1絞り部材210は、回転軸部214を回転中心として、図7、図8中、時計回り方向に回転する。
同様に、第2絞り部材220のうち回転軸部224は、第1ハウジング部材110に軸支される。回転軸部224は、回転軸方向に垂直な面方向の移動が規制される。第2絞り部材220のうち連結軸部223は、連結部材230に軸支される。連結部材230の移動の許容範囲内において、連結軸部223は、回転軸方向に垂直な面方向へ移動可能に設けられる。その結果、連結部材230の移動に伴って、第2絞り部材220は、回転軸部224を回転中心として、図7、図8中、時計回り方向に回転する。
こうして、第1絞り部材210と第2絞り部材220は、図7、図8の順に、互いに離隔する方向に移動する。突出部215、225は、絞り位置よりも径方向の外側に移動する(退避位置)。
退避位置では、第1当接部211aは、第2当接部221aから離隔する。また、第1対向部211bは、第2対向部221bから離隔する。このとき、第1対向部211bは、第2対向部221bと回転軸方向に対向しなくなる。つまり、第1突起部211d(図5参照)は、第2突起部221d(図5参照)と回転軸方向に対向しなくなる。
退避位置では、例えば、突出部215、225は、吸気流路130の内壁面と面一となるか、吸気流路130の内壁面よりも径方向の外側に位置する。退避位置から絞り位置に移動するときは、図8、図7、図6の順に、第1絞り部材210と第2絞り部材220が互いに近づいて当接する。このように、第1絞り部材210、第2絞り部材220は、回転軸部214、224を回転中心とする回転角度に応じて、絞り位置と退避位置とに切り替わる。
このように、第1絞り部材210と第2絞り部材220は、絞り位置と退避位置との間での移動が可能となる。リンク機構200によれば、吸気流路130の流路断面積(有効断面積)を変える構造を簡略化することができる。
ところで、従来のリンク機構は、吸気流路の流路断面積を小さくする際、第1絞り部材と第2絞り部材を互いに周方向に近接(当接)させる。このとき、第1絞り部材は、第2絞り部材と周方向における一端側が当接しても、他端側が第1絞り部材および第2絞り部材の寸法公差により当接せずに、隙間が生じる場合がある。
隙間が生じると、第1絞り部材と第2絞り部材の隙間を通って空気が漏れる。空気が漏れると、コンプレッサインペラの周囲の圧力が不均一になる。圧力が不均一になると、コンプレッサインペラが振動(翼振動)したり、異音が発生したりするおそれがある。
そこで、本実施形態では、第1絞り部材210は、第1当接部211aと第1対向部211bを有する。第2絞り部材220は、第2当接部221aと第2対向部221bを有する。第1当接部211aは、周方向において第2当接部221aと当接する。第1対向部211bは、周方向において第2対向部221bから離隔している(すなわち、隙間が形成されている)。
ここで、第1対向部211bと第2対向部221bは、互いに回転軸方向および周方向に対向している。そのため、空気は、第1対向部211bと第2対向部221bの間の隙間を流通し難くなる。これにより、第1絞り部材210と第2絞り部材220の間の空気の漏れを低減することができる。
第1対向部211bと第2対向部221bは、第1当接部211aと第2当接部221aが当接される際に、互いに離隔している(つまり、当接していない)。そのため、リンク機構200は、第1当接部211aと第2当接部221aを必ず当接させることができる。つまり、第1当接部211aと第2当接部221aは、第1対向部211bと第2対向部221bが当接する前に当接する。
第1当接部211aと第2当接部221aは、第1絞り部材210と第2絞り部材220の位置を決定する位置決め部として機能する。第1当接部211aと第2当接部221aが当接することで、突出部215、225により形成される円(環状孔260)を真円に近づけることができる。
突出部215、225により形成される円(環状孔260)が真円に近づくほど、吸気流路130を流通する空気(吸気)の流れが乱れ難くなる。また、第1当接部211aと第2当接部221aが当接することで、第1当接部211aと第2当接部221aの間の空気の漏れを低減することができる。
第1対向部211bと第2対向部221bが互いに当接しないため、第1対向部211bと第2対向部221bの間の摩耗が低減する。したがって、リンク機構200は、第1絞り部材210と第2絞り部材220の作動性を向上させることができる。
図5に示すように、第1対向部211b(第1絞り部材210)は、第2対向部221b(第2絞り部材220)と大凡同一平面上に配される。第1絞り部材210と第2絞り部材220が大凡同一平面上に配されると、回転軸方向において、収容溝112bの壁面112c(図2参照)および収容溝122aの壁面112c(図2参照)と、第1絞り部材210および第2絞り部材220との間の隙間を小さくすることができる。これにより、収容溝112bと第1絞り部材210および第2絞り部材220との間の隙間を通過する空気の流量が低減する。その結果、吸気流路130を流通する空気の流れが乱れ難くなる。
図6、図7、図8に示すように、連結部材230は、連結軸部213と接続し、連結軸部213を介して第1絞り部材210を移動(回転)させる。連結軸部213が回転軸部214に近づくほど、連結部材230は、小さな移動量で第1絞り部材210を大きく移動(回転)させることができる。
連結軸部213は、ロッド接続部234と回転軸部214との間に配され、ロッド接続部234と回転軸部214との間の中間点よりも回転軸部214に近接する側に配される。これにより、連結部材230は、連結軸部213がロッド接続部234と回転軸部214との間の中間点よりも回転軸部214から離隔する側に配される場合よりも、小さな移動量で第1絞り部材210を大きく移動させることができる。連結部材230の移動量を小さくできることから、アクチュエータ250の小型化が可能となる。
同様に、連結部材230は、連結軸部223と接続し、連結軸部223を介して第2絞り部材220を移動(回転)させる。連結軸部223が回転軸部224に近づくほど、連結部材230は、小さな移動量で第2絞り部材220を大きく移動(回転)させることができる。
連結軸部223は、ロッド接続部234と回転軸部224との間に配され、ロッド接続部234と回転軸部224との間の中間点よりも回転軸部224に近接する側に配される。これにより、連結部材230は、連結軸部223がロッド接続部234と回転軸部224との間の中間点よりも回転軸部224から離隔する側に配される場合よりも、小さな移動量で第2絞り部材220を大きく移動させることができる。連結部材230の移動量を小さくできることから、アクチュエータ250の小型化が可能となる。
図6、図7、図8に示すように、回転軸部214および回転軸部224の中間には、コンプレッサインペラ9の回転中心Oが位置する。そのため、突出部215と突出部225は、回転中心Oを中心として点対称な軌跡で移動する。また、連結軸部213と回転軸部214との距離は、連結軸部223と回転軸部224との距離と大凡等しい。そのため、第1絞り部材210と第2絞り部材220の回転角度は大凡等しくなる。突出部215、225は、いずれの回転角度にあっても、回転中心Oを中心として点対称な配置となる。すなわち、吸気流路130への突出量が互いに等しくなる。これにより、吸気の流れが乱れ難くなる。
図9は、図2の二点鎖線部分の抽出図である。図9に示すように、突出部215は、コンプレッサインペラ9との対向面215aを有する。突出部215は、対向面215aと反対側に、吸気口10に面する上流面215bが形成される。上流面215bは、径方向の内側の端部に、テーパ部215cが形成される。テーパ部215cは、径方向の内側に向かうほど、対向面215aに対する距離が短くなる。テーパ部215cは、径方向の内側に向かうほど、吸気口10から離隔する。テーパ部215cにおいて、コンプレッサインペラ9の回転軸を含む断面の形状(以下、単に断面形状という)は、図9に示すように湾曲している。ただし、テーパ部215cの断面形状は、直線形状であってもよい。
ここでは、突出部215の対向面215aにも、テーパ部215dが形成される。ただし、テーパ部215dは、必須の構成ではない。テーパ部215cは、対向面215aまで延在していてもよい。また、ここでは、突出部215のテーパ部215cについて詳述したが、突出部225にもテーパ部225cが形成される(図2参照)。
図10は、テーパ部215c、225cの作用を説明するための図である。図10において、横軸は遠心圧縮機Cの流量特性であり、右側ほど流量が大きいことを示す。縦軸は遠心圧縮機Cの圧力特性であり、上側ほど圧縮比が大きいことを示す。図10中、実線の凡例は、突出部215、225が吸気流路130に突出しない状態(退避位置)を示す。図10中、破線の凡例は、突出部215、225が絞り位置にあり、突出部215、225にテーパ部215c、225cが形成されている場合を示す。図10中、一点鎖線の凡例は、突出部215、225が絞り位置にあり、突出部215、225にテーパ部215c、225cが形成されていない比較例を示す。
図10に示すように、突出部215、225を絞り位置に移動させることで、小流量側での作動領域が広がる。大流量側では、実線の凡例のように、突出部215、225を吸気流路130に突出させない方が、圧縮比を高くすることができる。そのため、大流量側では、突出部215、225は、吸気流路130内に突出していない。
大流量側から小流量側に遷移し、例えば、不図示のセンサから取得された圧力特性などのデータが所定条件を満たしたとする。不図示の制御部(例えば、ECU)は、アクチュエータ250を制御し、突出部215、225を絞り位置に移動させる。このとき、突出部215、225の移動前後で、同じ流量特性に対する圧力特性が乖離している場合、吸気中の圧力変動が大きくなってしまう。そのため、実線の凡例に対して、破線の凡例が重なっている流量特性の範囲で、突出部215、225を絞り位置に移動させることが望ましい。
一点鎖線の凡例は、実線の凡例に対して重なる領域が小さい。一方、破線の凡例は、実線の凡例に対して重なる領域が大きい。すなわち、突出部215、225にテーパ部215c、225cを形成することで、吸気中の圧力変動を抑制した制御が容易となる。
図11は、第1変形例の第1対向部311bと第2対向部321bを説明するための図である。上記実施形態の過給機TCと実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。第1変形例のリンク機構200Aは、第1絞り部材210Aと、第2絞り部材220Aとを含む。
第1変形例の第1絞り部材210Aは、上記実施形態の第1絞り部材210の第1対向部211bを、第1対向部311bに変更した点のみが異なって、その他の部分は同じである。第2絞り部材220Aは、上記実施形態の第2絞り部材220の第2対向部221bを、第2対向部321bに変更した点のみが異なって、その他の部分は同じである。
第1絞り部材210Aは、湾曲部211(図3参照)を備える。湾曲部211は、一端側に第1当接部211a(図11では不図示)が形成され、他端側に第1対向部311bが形成される。第2絞り部材220Aは、湾曲部221(図3参照)を備える。湾曲部221は、一端側に第2当接部221a(図11では不図示)が形成され、他端側に第2対向部321bが形成される。図11では、第1対向部311bと第2対向部321bを径方向内側から見た状態を示している。
図11に示すように、第1対向部311bは、第1テーパ部T1を有する。第1テーパ部T1は、周方向において厚さが変化する。具体的に、第1テーパ部T1は、湾曲部211の第1当接部211aから周方向に離隔するほど厚さが小さく(薄く)なる。
第1テーパ部T1は、回転軸方向におけるコンプレッサインペラ9から離隔する側(図11中、下側)が、コンプレッサインペラ9に近接する側(図11中、上側)よりも、周方向に長い。第1テーパ部T1は、回転軸方向および周方向と交差する第1テーパ面311cを有する。第1テーパ面311cは、コンプレッサインペラ9から離隔する側(図11中、下側)ほど、第2絞り部材220Aに近接する側(図11中、左側)となる向きに傾斜する。
第2対向部321bは、第2テーパ部T2を有する。第2テーパ部T2は、周方向において厚さが変化する。具体的に、第2テーパ部T2は、湾曲部221の第2当接部221aから周方向に離隔するほど厚さが小さく(薄く)なる。
第2テーパ部T2は、回転軸方向におけるコンプレッサインペラ9に近接する側(図11中、上側)が、コンプレッサインペラ9から離隔する側(図11中、下側)よりも、周方向に長い。第2テーパ部T2は、回転軸方向および周方向と交差する第2テーパ面321cを有する。第2テーパ面321cは、コンプレッサインペラ9に近接する側(図11中、上側)ほど、第1絞り部材210Aに近接する側(図11中、右側)となる向きに傾斜する。第2テーパ面321cは、第1テーパ面311cと平行である。ただし、第2テーパ面321cは、第1テーパ面311cと平行でなくてもよい。
図11に示すように、第1対向部311b(第1絞り部材210A)は、第2対向部321b(第2絞り部材220A)と大凡同一平面上に配される。つまり、第1絞り部材210Aのコンプレッサインペラ9に近接する側の面は、第2絞り部材220Aのコンプレッサインペラ9に近接する側の面と大凡同一平面上に配される。第1絞り部材210Aのコンプレッサインペラ9から離隔する側の面は、第2絞り部材220Aのコンプレッサインペラ9から離隔する側の面と大凡同一平面上に配される。
第1テーパ部T1(第1テーパ面311c)は、回転軸方向および周方向において第2テーパ部T2(第2テーパ面321c)と対向する。第1テーパ部T1(第1テーパ面311c)は、回転軸方向および周方向において第2テーパ部T2(第2テーパ面321c)から離隔している。つまり、第1テーパ部T1(第1テーパ面311c)は、第2テーパ部T2(第2テーパ面321c)と非接触である。
このように、第1絞り部材210Aのうち第1対向部311bは、第2絞り部材220Aのうち第2対向部321bと回転軸方向および周方向に離隔している。第1対向部311bは、第2対向部321bと回転軸方向および周方向に対向している。
第1変形例によれば、上記実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。また、第1変形例の第1対向部311bおよび第2対向部321bは、上記実施形態の第1段差部D1および第2段差部D2に代えて、第1テーパ部T1および第2テーパ部T2を有する。これにより、上記実施形態の第1絞り部材210および第2絞り部材220よりも、第1絞り部材210Aおよび第2絞り部材220Aの強度を高めることができる。上記実施形態の第1絞り部材210および第2絞り部材220よりも、第1絞り部材210Aおよび第2絞り部材220Aの製造を容易にすることができる。
図12は、第2変形例の第1対向部211bと第2対向部421bを説明するための図である。上記実施形態の過給機TCと実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。第2変形例のリンク機構200Bは、第1絞り部材210と、第2絞り部材220Bとを含む。
第2変形例の第1絞り部材210は、上記実施形態の第1絞り部材210と同じである。また、第2絞り部材220Bは、上記実施形態の第2絞り部材220の第2対向部221bを、第2対向部421bに変更した点のみが異なって、その他の部分は同じである。
第2絞り部材220Bは、湾曲部221を備える。湾曲部221は、一端側に第2当接部221a(図12では不図示)が形成され、他端側に第2対向部421bが形成される。図12では、第1対向部211bと第2対向部421bを径方向内側から見た状態を示している。
第2対向部421bは、第2突起部421dと、第2窪み部221eとを有する。第2突起部421dは、回転軸方向における厚さが、第2対向部421b(第2絞り部材220B)の回転軸方向における厚さより小さい(薄い)。第2突起部421dは、第2絞り部材220Bのうち、回転軸方向におけるコンプレッサインペラ9に近接する側(図12中、上側)に配される。第2窪み部221eは、第2絞り部材220Bのうち、回転軸方向におけるコンプレッサインペラ9から離隔する側(図12中、下側)に配される。第2突起部421dと第2窪み部221eにより第2段差部D2が形成される。
図12に示すように、第1対向部211b(第1絞り部材210)は、第2対向部421b(第2絞り部材220B)と大凡同一平面上に配される。つまり、第1絞り部材210のコンプレッサインペラ9に近接する側の面は、第2絞り部材220Bのコンプレッサインペラ9に近接する側の面と大凡同一平面上に配される。第1絞り部材210のコンプレッサインペラ9から離隔する側の面は、第2絞り部材220Bのコンプレッサインペラ9から離隔する側の面と大凡同一平面上に配される。
第1突起部211dは、周方向において第2窪み部221eから離隔している。第2突起部421dは、周方向において第1窪み部211eから離隔している。第1突起部211dは、第2突起部421dと、回転軸方向にずれた位置に配される。
第1突起部211dは、第2突起部421dと回転軸方向に対向する。第2変形例では、第1突起部211dは、回転軸方向において第2突起部421dから離隔している。つまり、第1突起部211dは、回転軸方向において第2突起部421dと非接触である。ただし、第1突起部211dは、回転軸方向において第2突起部421dと接触していてもよい。
第2変形例では、第2対向部421b(第2突起部421d)は、第1対向部211b(第1突起部211d)と対向する第2対向面F2に、複数の溝421eおよび複数の突起421fが形成されている。複数の溝421eおよび複数の突起421fは、それぞれ径方向に延在する。
ただし、これに限定されず、第1対向部211b(第1突起部211d)は、第2対向部421b(第2突起部421d)と対向する第1対向面F1に、複数の溝421eおよび複数の突起421fが形成されていてもよい。第1対向面F1と第2対向面F2の双方に、複数の突起421fおよび複数の溝421eが形成されていてもよい。つまり、第1対向面F1および第2対向面F2のうち少なくとも一方には、複数の溝421eおよび複数の突起421fが形成されていてもよい。第1対向面F1および第2対向面F2には、複数の突起421fおよび複数の溝421eのうちいずれか一方のみが形成されてもよい。第1対向面F1および第2対向面F2には、単一(1つ)の突起421fまたは溝421eが形成されてもよい。
第2変形例によれば、上記実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。また、第2変形例の第2対向部421bは、上記実施形態の第2対向部221bと異なり、第2対向面F2に複数の溝421eおよび複数の突起421f(所謂、ラビリンス構造)を有する。これにより、第2変形例の第1絞り部材210および第2絞り部材220Bは、上記実施形態の第1絞り部材210および第2絞り部材220に比べて、第1絞り部材210と第2絞り部材220Bの間の空気の漏れをより低減することができる。
図13は、第3変形例の第1対向部511bと第2対向部521bを説明するための図である。上記実施形態の過給機TCと実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。第3変形例のリンク機構200Cは、第1絞り部材210Cと、第2絞り部材220Cとを含む。
第3変形例の第1絞り部材210Cは、上記実施形態の第1絞り部材210の第1対向部211bを、第1対向部511bに変更した点のみが異なって、その他の部分は同じである。第2絞り部材220Cは、上記実施形態の第2絞り部材220の第2対向部221bを、第2対向部521bに変更した点のみが異なって、その他の部分は同じである。
第1絞り部材210Cは、湾曲部211を備える。湾曲部211は、一端側に第1当接部211a(不図示)が形成され、他端側に第1対向部511bが形成される。第2絞り部材220Cは、湾曲部221を備える。湾曲部221は、一端側に第2当接部221a(不図示)が形成され、他端側に第2対向部521bが形成される。図13では、第1対向部511bと第2対向部521bを径方向内側から見た状態を示している。
図13に示すように、第1対向部211bは、被覆部511cを有する。被覆部511cは、回転軸方向に突出する。具体的に、被覆部511cは、コンプレッサインペラ9に近接する側(図13中、上側)に向かって回転軸方向に延在する第1延在部511dと、第1延在部511dから第2絞り部材220Cに近接する側(図13中、左側)に向かって周方向に延在する第2延在部511eとを有する。
このように、被覆部511cは、絞り位置において、第2絞り部材220C(の本体B2)よりもコンプレッサインペラ9に近接する側に突出する。ただし、これに限定されず、被覆部511cは、絞り位置において、第2絞り部材220C(の本体B2)よりもコンプレッサインペラ9から離隔する側(図13中、下側)に突出してもよい。具体的に、第1延在部511dは、コンプレッサインペラ9から離隔する側に向かって回転軸方向に延在してもよい。また、被覆部511cは、第2絞り部材220Cよりもコンプレッサインペラ9に近接する側と離隔する側の双方に突出してもよい。つまり、被覆部511cは、第2絞り部材220Cよりもコンプレッサインペラ9に近接する側および離隔する側の少なくともいずれかに突出してもよい。
第2対向部521bは、周方向に一定の厚さを有する。第2対向部521bは、回転軸方向における厚さが、湾曲部221(第2絞り部材220C)の回転軸方向における厚さと大凡等しい。
図13に示すように、被覆部511c(第2延在部511e)は、第2対向部521b(第2絞り部材220C)と回転軸方向において異なる位置に配される。なお、被覆部511cを除く第1絞り部材210Cのコンプレッサインペラ9に近接する側(図13中、上側)の面は、第2絞り部材220のコンプレッサインペラ9に近接する側の面と大凡同一平面上に配される。第1絞り部材210のコンプレッサインペラ9から離隔する側(図13中、下側)の面は、第2絞り部材220のコンプレッサインペラ9から離隔する側の面と大凡同一平面上に配される。
被覆部511c(第1延在部511d)は、周方向において第2対向部521bと対向する。被覆部511c(第1延在部511d)は、周方向において第2対向部521bから離隔している。つまり、被覆部511c(第1延在部511d)は、第2対向部521bと非接触である。
被覆部511c(第2延在部511e)は、第2対向部521bと回転軸方向に対向する。このように、被覆部511c(第2延在部511e)は、第2対向部521bを回転軸方向に被覆する。第3変形例では、被覆部511c(第2延在部511e)は、回転軸方向において第2対向部521bから離隔している。つまり、被覆部511c(第2延在部511e)は、回転軸方向において第2対向部521bと非接触である。ただし、被覆部511c(第2延在部511e)は、回転軸方向において第2対向部521bと接触していてもよい。
このように、第1絞り部材210Cの第1対向部511bは、第2絞り部材220Cの第2対向部521bと少なくとも周方向に離隔している。第1対向部511bは、第2対向部521bと回転軸方向および周方向に対向している。
第3変形例によれば、上記実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。また、第3変形例の第1対向部511bは、上記実施形態の第1対向部211bと異なり、第1窪み部211eが形成されずに、被覆部511cを有する。これにより、第3変形例の第1絞り部材210Cは、上記実施形態の第1絞り部材210に比べて、強度を高めることができる。
図14は、第4変形例のリンク機構200Dを説明するための図である。上記実施形態の過給機TCと実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。図14では、吸気口10側から見たリンク機構200Dの図が示される。
第4変形例のリンク機構200Dは、上記実施形態のリンク機構200の第1絞り部材210および第2絞り部材220の間に弾性部材600を配した点のみが異なって、その他の部分は同じである。
図14に示すように、リンク機構200Dは、第1絞り部材210の第1当接部211aと、第2絞り部材220の第2当接部221aの間に弾性部材600が配される。弾性部材600は、第1当接部211aのうち、第2当接部221aと当接する当接面に配される。ただし、これに限定されず、弾性部材600は、第2当接部221aのうち、第1当接部211aと当接する当接面に配されてもよい。弾性部材600は、第1当接部211aと第2当接部221aの双方に配されてもよい。つまり、弾性部材600は、第1当接部211aと第2当接部221aの少なくとも一方の当接面に配されればよい。弾性部材600は、例えば、ゴム部材である。
第4変形例によれば、上記実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。また、第4変形例のリンク機構200Dは、弾性部材600を有する。弾性部材600は、第1当接部211aと第2当接部221aが当接(衝突)する際の衝撃を緩和することができる。その結果、弾性部材600は、第1当接部211aと第2当接部221aの摩耗を低減することができる。弾性部材600は、第1当接部211aと第2当接部221aが当接(衝突)する際に発生する騒音(衝突音)を小さくすることができる。
弾性部材600は、第1当接部211aと第2当接部221aの密着性を向上させることができる。したがって、第4変形例のリンク機構200Dは、上記実施形態の第1絞り部材210および第2絞り部材220に比べて、第1絞り部材210(第1当接部211a)と第2絞り部材220(第2当接部221a)の間の空気の漏れをより低減することができる。
なお、第4変形例の弾性部材600は、上記第1変形例のリンク機構200A、第2変形例のリンク機構200B、第3変形例のリンク機構200Cに適用することができる。
以上、添付図面を参照しながら本開示の一実施形態について説明したが、本開示はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
上記実施形態では、遠心圧縮機Cが過給機TCに組み込まれる場合について説明した。しかし、遠心圧縮機Cは、過給機TC以外の装置に組み込まれてもよいし、単体であってもよい。
上記実施形態では、リンク機構200が2つの絞り部材(第1絞り部材210、第2絞り部材220)を備える例について説明した。しかし、リンク機構200は、3つ以上の絞り部材を備えていてもよい。
上記実施形態では、リンク機構200は、4節リンク機構により構成される場合について説明した。しかし、リンク機構200は、4節リンク機構により構成されなくてもよい。例えば、リンク機構200は、5節リンク機構により構成されてもよい。
上記実施形態では、回転軸部214と回転軸部224の中間に、コンプレッサインペラ9の回転中心Oが位置する場合について説明した。ただし、コンプレッサインペラ9の回転中心Oは、回転軸部214と回転軸部224の中間からずれていてもよい。
上記実施形態では、突出部215、225にテーパ部215c、225cが形成される場合について説明した。ただし、テーパ部215c、225cは必須の構成ではない。
上記第2変形例では、第1対向部211bと第2対向部421bの対向面にラビリンス構造(すなわち、複数の溝421eおよび複数の突起421f)を設ける例について説明した。このラビリンス構造は、第1変形例の第1対向部311bと第2対向部321bの対向面(第1テーパ面311c、第2テーパ面321c)に設けられてもよい。また、ラビリンス構造は、第3変形例の第1対向部511bと第2対向部521bの対向面に設けられてもよい。
本開示は、遠心圧縮機に利用することができる。
9:コンプレッサインペラ 100:コンプレッサハウジング 130:吸気流路 210:第1絞り部材 211a:第1当接部 211b:第1対向部 220:第2絞り部材 221a:第2当接部 221b:第2対向部 211d:第1突起部 221d:第2突起部 311b:第1対向部 321b:第2対向部 311c:第1テーパ面 321c:第2テーパ面 421b:第2対向部 421e:複数の溝 421f:複数の突起 511b:第1対向部 511c:被覆部 521b:第2対向部 600:弾性部材 B1:本体 B2:本体 C:遠心圧縮機 D1:第1段差部 D2:第2段差部 T1:第1テーパ部 T2:第2テーパ部
Claims (6)
- 吸気流路が形成されたコンプレッサハウジングと、
前記吸気流路に配されたコンプレッサインペラと、
前記コンプレッサインペラより前記吸気流路の上流側に配される本体を有し、前記本体の少なくとも一部を前記吸気流路内に突出させた突出位置に移動可能な第1絞り部材および第2絞り部材と、
前記第1絞り部材および前記第2絞り部材それぞれの前記本体の一端側に設けられ、前記第1絞り部材および前記第2絞り部材の双方が前記突出位置にある場合に、前記コンプレッサインペラの周方向に互いに当接する当接部と、
前記第1絞り部材および前記第2絞り部材それぞれの前記本体の他端側に設けられ、前記第1絞り部材および前記第2絞り部材の双方が前記突出位置にある場合に、前記周方向に互いに離隔し、かつ、前記コンプレッサインペラの回転軸方向に一部が互いに対向する対向部と、
を備える遠心圧縮機。 - 前記第1絞り部材の前記対向部は、前記回転軸方向における前記コンプレッサインペラから離隔する側において前記周方向に延在する第1突起部を含む第1段差部を有し、
前記第2絞り部材の前記対向部は、前記回転軸方向における前記コンプレッサインペラに近接する側において前記周方向に延在する第2突起部を含む第2段差部を有する
請求項1に記載の遠心圧縮機。 - 前記第1絞り部材の前記対向部は、前記回転軸方向および前記周方向と交差する第1テーパ面を含む第1テーパ部を有し、
前記第2絞り部材の前記対向部は、前記回転軸方向および前記周方向と交差する第2テーパ面を含む第2テーパ部を有する
請求項1に記載の遠心圧縮機。 - 前記第1絞り部材の前記対向部は、前記第2絞り部材の前記本体よりも前記回転軸方向に突出する被覆部を有する
請求項1に記載の遠心圧縮機。 - 前記第1絞り部材および前記第2絞り部材の前記当接部の少なくとも一方に設けられた弾性部材を備える請求項1~4のいずれか1項に記載の遠心圧縮機。
- 前記第1絞り部材および前記第2絞り部材の前記対向部には、互いに対向する対向面が設けられ、前記対向面の少なくとも一方に、前記コンプレッサインペラの径方向に延在する突起または溝が形成される請求項1~5のいずれか1項に記載の遠心圧縮機。
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