具体实施方式

以下，参照附图对本发明的几个实施方式进行说明。但是，作为实施方式而记载的或附图所示的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等，其主旨并非将本发明的范围限定于此，只不过是说明例。

例如，“在某一个方向上”、“沿着某一个方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或者“同轴”等表示相对或者绝对的配置的表述，不仅严格地表示上述那样的配置，而且也表示以公差或能得到相同功能这种程度的角度或距离相对位移的状态。

另外，例如，四边形或圆筒形状等表示形状的表述，不仅表示在几何学方面严格意义上的四边形或圆筒形状等形状，而且也表示在能得到相同效果的范围内包括凹凸部或倒角部等的形状。

另一方面，“配备”、“备有”、“具备”、“包括”或者“具有”一个结构部件这种表述并非是排除其他结构部件的存在的排他性的表述。

如图1及图2所示，一实施方式的可变容量型排气涡轮增压器40具备：在内部收纳涡轮转子42的涡轮壳体44；在内部收纳将涡轮转子42的旋转轴42a支承为能够旋转的轴承46的轴承壳体48；以及安装于将这些壳体组合而成的组合体的内部的可变喷嘴装置10。作为涡轮壳体44与轴承壳体48的连结构件，例如在图1所示的例子中，在将后述的喷嘴装配部14的外周缘部在图1中从左右方向夹入的状态下，例如通过螺栓等紧固构件相互紧固。由喷嘴装配部14和形成于轴承壳体48的环形的槽部形成内部空间Si。

并且，在隔着轴承壳体48与涡轮壳体44相反的一侧的位置具备压缩机壳体(未图示)。该压缩机壳体与轴承壳体48连结，在其内部收容有压缩机转子(未图示)。该压缩机转子与涡轮转子42的旋转轴42a连结，与旋转轴42a的旋转连动地旋转，对向发动机供给的空气进行增压。另外，在涡轮壳体44的内部形成有废气流路F，在涡轮壳体44内的外周侧形成有与排气歧管(未图示)连通且供从发动机排出的废气流动的涡旋流路F(F₁)。

可变喷嘴装置10以其轴线10a相对于涡轮转子42的轴线成为同一直线状的方式配置，相对于涡轮转子42配置在与涡轮转子42的轴线(与图1的轴线10a同一直线上的线)垂直的方向(图1中上下方向)外侧。而且，可变喷嘴装置10在涡旋流路F(F₁)与涡轮转子42之间形成有供废气流动的喷嘴流路F(F₂)。图1中的箭头f表示废气的流动。从发动机排出的废气通过涡旋流路F(F₁)，然后通过由可变喷嘴装置10划定的喷嘴流路F(F₂)后，向涡轮转子42供给。之后，废气从排气出口50向涡轮壳体44的外部排出。

如图3所示，一实施方式的可变喷嘴装置10具备环形的喷嘴板12和在与喷嘴板12的一面12a之间划定喷嘴流路F(F₂)的环形的喷嘴装配部14。喷嘴板12与喷嘴装配部14通过喷嘴支承件16连结。喷嘴支承件16至少铆接固定于喷嘴板12，且至少一个喷嘴叶片18配置在喷嘴板12与喷嘴装配部14之间。

如图5所示，喷嘴板12具有供至少一个喷嘴支承件16的端部(在图5中相当于喷嘴板连结部16a)插入的贯通孔13，贯通孔13具有：从喷嘴板12的一面12a(喷嘴装配部14侧的面)朝向另一面12b延伸的直线部13a；在喷嘴板12的另一面12b侧形成的、具有比直线部13a大的直径的扩径部13b；以及在与扩径部13b相连的直线部13a的一部分形成的退避加工部13c。退避加工部13c具有比没有形成退避加工部13c的直线部13a的其他部分大的直径。因此，在喷嘴板12形成有直线部形成面13as、扩径部形成面13bs以及退避加工部形成面13cs。图5中，13cs'表示没有形成退避加工部13c时的贯通孔形成面。

喷嘴板连结部16a被插入到贯通孔13中，喷嘴板连结部16a的端部从贯通孔13的面12b侧的开口突出，在该突出部承接铆接载荷G而进行铆接加工。通过铆接加工，喷嘴板连结部16a的端部变形至与扩径部形成面13bs接触而形成铆接部16f。贯通孔13在与扩径部13b相连的直线部13a的一部分形成有退避加工部13c，因此，即便在铆接加工时与铆接部16f相连的喷嘴板连结部16a的一部分(非铆接部16g)向贯通孔13的退避加工部形成面13cs侧变形，也不与退避加工部形成面13cs接触。因此，由于不存在成为产生微动疲劳的起点的接触部，所以能够抑制在喷嘴支承件16产生微动疲劳。

需要说明的是，在图5所示的实施方式中，铆接部16f的一部分呈从喷嘴板12的面12b突出的形状。在另一实施方式中，铆接部16f形成与面12b连续的平滑面。

图8表示在以往的可变喷嘴装置中，喷嘴支承件100铆接固定于喷嘴板104的情况。形成于喷嘴板104的贯通孔106包括直线部106a和形成于开口部的扩径部106b。在喷嘴板104形成有直线部形成面106as以及扩径部形成面106bs。喷嘴板连结部102被插入到贯通孔106中，在喷嘴板连结部102的前端部承接铆接载荷G而进行铆接加工。通过铆接加工形成铆接部102a，铆接部102a变形(扩径)而成为与扩径部106b接触的状态。在贯通孔106，并未如上述实施方式那样形成退避加工部13c，因此，存在通过铆接加工而与铆接部102a相连的喷嘴板连结部102的一部分(非铆接部102b)变形而与直线部形成面106as的一部分接触的情况。若非铆接部102b与直线部形成面106as的一部分接触，振动载荷L从喷嘴板104施加于非铆接部102b，有可能以非铆接部102b的端部为起点而产生微动疲劳裂纹c。若产生微动疲劳裂纹c，则疲劳极限大幅降低。

在一实施方式中，如图3所示，喷嘴支承件16基本上具有圆筒形，喷嘴板连结部16a以及喷嘴装配部连结部16b形成为最小直径。面向喷嘴流路F(F₂)的轴向中央部16c形成为直径比喷嘴板连结部16a以及喷嘴装配部连结部16b的直径大。喷嘴板12以及喷嘴装配部14卡定于在轴向中央部16c与喷嘴板连结部16a以及喷嘴装配部连结部16b之间形成的台阶，喷嘴板12以及喷嘴装配部14被定位。

在一实施方式中，在中央部16c的轴向两侧部形成有直径大于中央部16c的凸缘部16d以及16e，喷嘴板12以及喷嘴装配部14卡定于凸缘部16d以及16e而被定位。

上述实施方式是将喷嘴支承件16铆接固定于喷嘴板12的例子，但也可以如图3所示，将喷嘴支承件16铆接固定于喷嘴装配部14。在该情况下，喷嘴装配部连结部16b被插入到形成于喷嘴装配部14的贯通孔14b中，喷嘴装配部连结部16b的前端部被铆接加工而形成铆接部16h。铆接部16h成为与形成于贯通孔14b的出口开口的扩径部形成面接触的状态。

在一实施方式中，如图3所示，喷嘴板12形成为环形且大致板状。更详细地说，具有：环形且板状的主体部分；以及从该主体部分的内周缘部以沿着涡轮转子42的外周形状的方式向与喷嘴装配部14相反的一侧(图1中右侧)延伸的延伸部12c。延伸部12c与该主体部分一体地形成。另外，在该主体部分，用于卡定喷嘴板连结部16a的贯通孔13与喷嘴支承件16的数量相应地形成。在图4所示的实施方式中，在喷嘴板12的周向上以90°间隔形成有4个贯通孔13。

在一实施方式中，如图3所示，喷嘴装配部14形成为环形且大致板状，在内周侧部分支承喷嘴叶片18，在外周侧部分连结有喷嘴支承件16。即，在内周侧部分，用于将喷嘴叶片18的喷嘴轴18a支承为能够转动的圆柱状的贯通孔14a与喷嘴叶片18的数量相应地形成，在外周侧部分，用于卡定喷嘴装配部连结部16b的贯通孔14b与喷嘴支承件16的数量相应地形成。该贯通孔14b配置在与喷嘴板12的贯通孔13对应的周向位置。

在一实施方式中，如图3所示，可变喷嘴装置10具备喷嘴叶片可变部20。喷嘴叶片可变部20具备至少一个杆板22和驱动环24，配置于内部空间Si。杆板22设置有与喷嘴叶片18相同的数量，在设置有多个的情况下，如图2所示，在圆周上相互隔开间隔分离地配置。另外，杆板22的一端与向内部空间Si内突出的喷嘴轴18a的突出部连结，另一端与驱动环24连结。驱动环24形成为环形且板状，其内周面以与形成在喷嘴装配部14的外周侧部分与内周侧部分之间的台阶面相向的方式配置。另外，驱动环24设置成能够相对于喷嘴装配部14旋转。

因此，喷嘴叶片可变部20通过使驱动环24旋转规定角度，从而杆板22连动地动作，能够使喷嘴叶片18的叶片角变化。并且，可变喷嘴装置10通过使喷嘴叶片18的叶片角变化，能够使向涡轮转子42供给的废气的流路面积扩大缩小，伴随于此，能够调整向涡轮转子42供给的废气的流速、向涡轮转子42的供给量，从而调整向发动机供给的空气的增压压力。

在一实施方式中，如图5所示，扩径部形成面13bs形成相对于喷嘴板连结部16a的轴向倾斜的锥面。另外，在其他实施方式中，如图6所示，扩径部形成面13bs也可以形成具有相对于喷嘴板连结部16a的轴向成直角以及平行的面的方形截面。或者，扩径部形成面13bs也可以形成圆形、椭圆形等其他截面形状。

图7所示的实施方式使具有图5所示的锥面的扩径部形成面13bs的倒角部d(铆接部16f与扩径部形成面13bs的接触部)的接触面积扩大。由此，能够增加倒角部d相对于从喷嘴板12施加于喷嘴板连结部16a的振动载荷L的强度。

在一实施方式中，如图4所示，退避加工部13c形成为，对于贯通孔13的中心O₁与形成退避加工部13c的面之间的距离L₁以及L₂而言，径向内侧距离L₂比喷嘴板12的径向外侧距离L₁大(L₁<L₂)。根据该实施方式，即便在高温环境下喷嘴支承件16进行热延伸而直径扩大的情况下，非铆接部16g也不与贯通孔13的直线部形成面13as接触。因此，能够抑制在喷嘴支承件16产生微动疲劳。

在一实施方式中，如图4所示，退避加工部13c形成为，退避加工部13c的中心O₂位于相对于贯通孔13的中心O₁向喷嘴板12的径向内侧偏移的位置。根据该实施方式，在加工退避加工部13c的情况下，通过将切削刃的中心轴定位在从贯通孔13的中心O₁偏移至中心O₂的位置，能够容易地加工退避加工部13c。

在一实施方式中，如图5所示，退避加工部13c的内径A₂相对于喷嘴板连结部16a的外径A₁为A₂＝1.1×A₁～1.5×A₁的关系。根据该实施方式，通过设为A₂/A₁＝1.1～1.5，能够在不过度地扩大形成退避加工部13c的情况下抑制非铆接部16g与直线部形成面13as的一部分接触。由此，能够抑制在喷嘴支承件16产生微动疲劳。

在一实施方式中，以使退避加工部13c的内径A₂比扩径部13b的最大直径小的方式形成退避加工部13c。由此，在从面12b侧切削加工退避加工部13c的情况下，退避加工部13c的加工变得容易。

在一实施方式中，如图5以及图7所示，喷嘴支承件16的喷嘴板连结部16a构成为包括：与扩径部形成面13bs抵接的铆接部16f；以及在与相连于扩径部形成面13bs的直线部形成面13as之间具有间隙s地设置的非铆接部16g。根据该实施方式，在非铆接部16g与面对非铆接部16g的直线部形成面13as的一部分之间存在间隙s，不存在成为产生微动疲劳的起点的接触部，因此，能够抑制在喷嘴板连结部16a产生的微动疲劳。

在一实施方式中，如图5以及图7所示，扩径部形成面13bs形成为锥状。根据该实施方式，由于扩径部形成面13bs形成为锥状，因此，能够使在铆接加工时形成于喷嘴板连结部16a的铆接部16f沿着扩径部形成面13bs的锥面扩径。由此，能够降低在铆接加工时附加于喷嘴支承件16的铆接加工所需的载荷，因此，能够抑制非铆接部16g向退避加工部形成面13cs侧变形。

在一实施方式中，构成喷嘴板12的材料选择具有比构成喷嘴支承件16的材料的热膨胀系数大的热膨胀系数的材料。由此，在可变喷嘴装置10处于高温环境下而升温时，能够抑制在喷嘴板12与喷嘴支承件16之间产生的松动。

在一实施方式中，在将喷嘴装配部14与喷嘴支承件16铆接固定时，构成喷嘴装配部14的材料选择具有比构成喷嘴支承件16的材料的热膨胀系数大的热膨胀系数的材料。由此，在可变喷嘴装置10处于高温环境下而升温时，能够抑制在喷嘴装配部14与喷嘴支承件16之间产生的松动。

排气涡轮增压器40具备上述几个实施方式的可变喷嘴装置10，因此，能够抑制在将喷嘴板连结部16a或喷嘴装配部连结部16b铆接固定于喷嘴板12或喷嘴装配部14的铆接部产生的微动疲劳。由此，能够抑制喷嘴支承件16的微动疲劳裂纹，防止疲劳破坏。

上述实施方式应用于能够改变喷嘴叶片18的叶片角的可变喷嘴装置10、以及具备可变喷嘴装置10的可变容量型排气涡轮增压器40，但在其他实施方式中，能够应用于喷嘴叶片18的叶片角被固定的固定喷嘴装置、以及具备该固定喷嘴装置的固定容量型排气涡轮增压器。

工业实用性

根据几个实施方式，在喷嘴装置中，能够抑制在铆接固定于喷嘴板、喷嘴装配部的喷嘴支承件产生微动疲劳。

附图标记说明

10可变喷嘴装置

10a轴线

12、104喷嘴板

12c延伸部

13、106贯通孔

13a、106a直线部

13b、106b扩径部

13c退避加工部

13as、106as直线部形成面

13bs、106bs扩径部形成面

13cs退避加工形成面

14喷嘴装配部

14a、14b贯通孔

16、100喷嘴支承件

16a、102喷嘴板连结部

16f、16h、102a铆接部

16b喷嘴装配部连结部

16c轴向中央部

16d、16e凸缘部

16g、102b非铆接部

18喷嘴叶片

18a喷嘴轴

20喷嘴叶片可变部

22杆板

24驱动环

40可变容量型排气涡轮增压器

42涡轮转子

42a旋转轴

44涡轮壳体

46轴承

48轴承壳体

50排气出口

F废气流路

F(F₁)涡旋流路

F(F₂)喷嘴流路

G铆接载荷

L振动载荷

O₁、O₂中心

Si内部空间

d倒角部

f废气的流动

s间隙。