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，本发明的范围不限定于以下实施方式。以下的实施方式所记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等，并不是将本发明的范围仅限定于此的意思，只不过是单纯的说明例。

首先，对适用本公开的一个实施方式的喷嘴叶片的可变容量涡轮增压器的概略结构进行说明。

图1是包括本公开的实施方式一的喷嘴叶片的可变容量涡轮增压器的涡轮的剖视图。图2是图1的沿着II－II线的剖视图。

如图1所示，可变容量涡轮增压器1的涡轮2具备：涡轮壳体3，其形成有涡旋状的涡轮涡管4；涡轮叶轮5，其在涡轮壳体3内可转动地设置在涡轮涡管4的径向内侧；可变喷嘴机构6，其控制从涡轮涡管4流通到涡轮叶轮5的废气G的流路面积。

涡轮叶轮5包括可旋转地支承在轴承壳体7上的轮毂23、在轮毂23的外周沿周向隔开间隔地设置的多个动叶片25(涡轮动叶片)。

可变喷嘴机构6具备喷嘴10、固定在轴承壳体7上的喷嘴安装部13、以与喷嘴安装部13隔开间隔地对置的方式配置的喷嘴板14。

需要说明的是，在本公开中，将包围涡轮叶轮5的涡轮壳体3以及包含喷嘴板14的分隔壁部称为护罩，将喷嘴板14的与上述喷嘴安装部13对置的对置面称为护罩面41，将喷嘴安装部13的与喷嘴板14对置的对置面称为轮毂面43。

喷嘴10具有以包围涡轮叶轮5的周围的方式设置的多个喷嘴叶片11、和固定在各喷嘴叶片11上的喷嘴轴12。各喷嘴轴12可转动地支承在喷嘴安装部13上。各喷嘴轴12构成为，经由连杆机构15与促动器(未图示)连结，各喷嘴轴12通过从促动器赋予的转矩而转动，喷嘴叶片11通过各喷嘴轴12的转动而转动。

如图2所示，在相邻的喷嘴叶片11、11之间，形成有供在涡轮涡管4中流通的废气G流通的废气通路16。隔着废气通路16，外周侧的涡轮涡管4侧因废气G而成为高压侧，内周侧的涡轮叶轮5侧成为低压侧。通过了涡轮涡管4的废气G伴随一定的流动角而流入到废气通路16。此时，面向流动的、喷嘴叶片11的压力面32(后述)侧的压力上升，相反，负压面33(后述)侧成为压力低的状态。

接下来，对本公开的一个实施方式的喷嘴叶片11进行详细地说明。

图3是示出一个实施方式的喷嘴叶片的形状的立体图，示出从转动轴侧且前缘侧观察的负压面。图4是用于说明一个实施方式的喷嘴叶片的形状的图，是示出从喷嘴轴侧观察的状态的立体图。

如图3所示，本发明的至少一个实施方式的喷嘴叶片11是可变容量涡轮增压器1的喷嘴叶片11，其具备：喷嘴叶片主体31，其转动自如地设置在划定于护罩面41与轮毂面43之间的废气通路16；凸缘部50，其在喷嘴叶片主体31的护罩侧端面51以及轮毂侧端面52的至少一方，围绕喷嘴叶片主体31的转动中心C而形成。

喷嘴叶片主体31具有由压力面32、面向与该压力面32相反一侧的负压面33、前缘34以及后缘35划定的叶片形状。该喷嘴叶片主体31在其翼弦方向上的前缘34与后缘35之间，经由沿着作为与翼弦方向垂直且与前缘34或后缘35平行的方向(即喷嘴叶片主体31的宽度方向)的转动轴的上述喷嘴轴12可转动地支承在喷嘴安装部13上。

凸缘部50一般设置在喷嘴叶片主体31的轮毂侧端面52侧或护罩侧端面51侧中的、配置有上述连杆机构15乃至喷嘴轴12的一侧，具有防止废气G流入到收容有连杆机构15的空间的盖的功能。

而且，例如如图4所示，本公开的凸缘部50构成为，在相对于转动中心C将到后缘35侧且喷嘴叶片11的负压面33侧(例如设为第一象限)的凸缘部50的外周缘58为止的最短距离设为R1、将到前缘34侧且负压面33侧(例如设为第二象限)的凸缘部50的外周缘58为止的最短距离设为R2、将到前缘34侧且喷嘴叶片11的压力面32侧(例如设为第三象限)的凸缘部50的外周缘58为止的最短距离设为R3、将到后缘35侧且压力面32侧(例如设为第四象限)的凸缘部50的外周缘58为止的最短距离设为R4的情况下，满足下式(i)或(ii)：

R1＜R2···(i)

R4＜R3···(ii)。

即，本公开的凸缘部50构成为，前缘34侧和后缘35侧夹着垂直于喷嘴叶片主体31的翼弦方向且包括喷嘴轴12的轴线的面(垂直于喷嘴叶片主体31的翼弦方向且通过Y轴的面)而不对称地形成，到后缘35侧的凸缘部50的外缘58为止的最短距离比到前缘34侧的凸缘部50的外缘58为止的最短距离小。

如上所述构成的凸缘部50可构成为，例如后缘35侧的负压面33或压力面32与凸缘部50的外周缘58的连接位置乃至边界与前缘34侧的负压面33或压力面32与凸缘部50的外周缘58的连接位置乃至边界相比，离转动中心C的距离变小(例如参照后述的图9中的R1、R2、图10中的R3、R4、图11中的R1、R2以及R3、R4)。

另一方面，凸缘部50可构成为，后缘35侧的负压面33或压力面32与凸缘部50的外周缘58的连接位置乃至边界与前缘34侧的负压面33或压力面32与凸缘部50的外周缘58的连接位置乃至边界相比，离转动中心C的距离变大。在该情况下，凸缘部50也可以形成为，例如在从喷嘴轴12的轴线方向观察时，与其外周缘58的前缘34侧相比，外周缘58的后缘35侧相对于上述翼弦方向具有平缓的倾斜(例如参照图3、图4以及图5(B))。

该凸缘部50也可以构成为，其外周缘58在从喷嘴轴12的轴线方向观察时，分别以平滑的曲线与喷嘴叶片主体31的负压面33或压力面32连续。即，负压面33侧的凸缘部50的外周缘58的前缘34侧以及后缘35侧的端部分别可构成为以朝向各自所面向的废气通路16侧凹陷的平滑曲面与负压面33连续。另外，压力面32侧的凸缘部50的外周缘58的前缘34侧以及后缘35侧的端部分别可构成为以朝向各自所面向的废气通路16侧凹陷的平滑曲面与压力面32连续。

根据上述的结构，R1比R2小，由此，在负压面33中从上游流动并通过转动中心C的附近的废气G在凸缘部50的下游侧容易流入到设置有上述喷嘴轴12(转动轴)的护罩面14或轮毂面43与喷嘴叶片11之间的间隙18中，因此能够改善转动中心C周围的废气G流动。另外，R4比R3小，由此，能够使从负压面33侧流入到间隙18中的废气G在凸缘部50的下游侧顺畅地流出到压力面32侧的废气通路16。这样，由于能够改善喷嘴叶片11的凸缘部50乃至喷嘴轴12周围的废气G流动，因此能够提高可变容量涡轮增压器1的性能(特别是，低输出时的可变容量涡轮增压器1的性能)。

接着，图5是示出一个实施方式的喷嘴叶片的形状的图，(A)是从前缘侧观察的图，(B)是从负压面侧观察的图。

在几个实施方式中，在上述结构中，例如如图5(A)以及图5(B)所示，凸缘部50具有面向废气通路16侧的废气通路侧凸缘面55。该废气通路侧凸缘面55例如也可以具有形成为向废气通路16侧凸出的圆弧状的边缘部56。

边缘部56与例如具有周面部与底面部以规定的角度交叉的棱线乃至边界而形成为圆筒状乃至圆锥台状的现有技术的凸缘部相比，形成为没有棱角(或者由于平滑的曲面而带有圆角)的凸形状。这样的边缘部56形成为，例如随着远离转动中心C，与设置有喷嘴轴12的一侧的喷嘴叶片主体31的端面(例如在喷嘴轴12设置于轮毂面43侧的情况下为轮毂侧端面52，在喷嘴轴12设置于护罩面41的情况下为护罩侧端面51)之间的距离逐渐变小。

上述边缘部56可以在凸缘部50的外周缘58的至少一部分上形成，也可以沿着凸缘部50的外周缘58的整周形成为平滑的曲面状。

凸缘部50的前缘34侧的边缘部56的曲率和该凸缘部50的后缘35侧的边缘部56的曲率可以相同，也可以不同。另外，边缘部56的曲率例如可以在前缘34侧或后缘35侧分别一律相同，也可以在任意的部位局部不同，也可以以各个部位能够平滑地连续形成的方式任意地设定。

在此，参照图6、图7以及图8，对具有上述结构的凸缘部50的作用进行说明。

图6是示出喷嘴叶片的压力面侧的熵的大小的等值线图，(A)示出一个实施方式的喷嘴叶片的情况，(B)示出作为比较例示出的现有技术的喷嘴叶片的情况。图7是示出喷嘴叶片周边的压力的等值线图，(A)示出一个实施方式的喷嘴叶片的情况，(B)示出作为比较例示出的现有技术的喷嘴叶片的情况。图8是示出喷嘴叶片周边的流线的图，(A)示出一个实施方式的喷嘴叶片的情况，(B)示出作为比较例示出的现有技术的喷嘴叶片的情况。

首先，参照图6(A)以及图6(B)可知，在图6(A)所示的本公开的喷嘴叶片11的压力面32侧，位于比喷嘴轴12更靠后缘35侧的区域P1的熵比在图6(B)中作为比较例而示出的现有技术的喷嘴叶片的压力面32侧的位于比喷嘴轴12更靠后缘35侧的区域P2的熵低。上述示出在废气G的流动中产生了何种程度的损失，熵越高意味着损失越大。因此，从图6(A)以及图6(B)可知，通过采用具备上述凸缘部50的本公开的喷嘴叶片11，而能够大幅地降低废气G的流动的损失。

接着，参照图7(A)以及图7(B)可知，在图7(A)所示的本公开的喷嘴叶片11的压力面32侧，位于比喷嘴轴12更靠后缘35侧的区域P3的压力比在图7(B)中作为比较例而示出的现有技术的喷嘴叶片的压力面32侧的位于比喷嘴轴12更靠后缘35侧的区域P4的压力高。即从图7(A)以及图7(B)可知，通过采用具备上述凸缘部50的本公开的喷嘴叶片11，能够大幅地降低通过了凸缘部50周边的废气G的流动的压力损失。

而且，参照图8(A)以及图8(B)可知，在图8(B)中作为比较例而示出的现有技术的喷嘴叶片的压力面32侧的位于比喷嘴轴12更靠后缘35侧的区域P6中，通过该区域P6的废气G的流动的流线少(或者几乎没有)，因此，由于现有技术的凸缘部的形状，废气G的流动产生剥离，凸缘部周边的流动恶化。与此相对，在图8(A)所示的本公开的喷嘴叶片11的压力面32侧，有效地存在表示通过位于比喷嘴轴12更靠后缘35侧的区域P5的废气G的流动的流线。即从图8(A)以及图8(B)可知，通过采用具有上述凸缘部50的本公开的喷嘴叶片11，能够大幅地改善通过凸缘部50周边的废气G的流动。

这样，根据凸缘部50的废气通路侧凸缘面55的边缘部56形成为向废气通路16侧凸出的圆弧状的结构，能够有效地抑制在沿着废气通路侧凸缘面55流动之后流入到喷嘴叶片11的转动轴即喷嘴轴12侧的间隙18中的废气G的流动在通过废气通路侧凸缘面55的边缘部56时发生剥离。即，由于能够抑制因剥离而产生的紊流或涡流的产生，因此能够改善通过间隙18的废气G的流动，能够提高低输出时的可变容量涡轮增压器1的性能。

在几个实施方式中，在上述的任一个结构中，例如如图5(A)以及图5(B)所示，也可以是，凸缘部50形成在喷嘴叶片主体31的轮毂侧端面52上。

根据这样的结构，在喷嘴叶片主体31的轮毂侧端面52具有凸缘部50的喷嘴叶片11中，能够享有上述任一个实施方式所述的效果。

另外，在几个实施方式中，在上述的任一个结构中，也可以是，凸缘部50形成在喷嘴叶片主体31的护罩侧端面51上。需要说明的是，这样，关于由设置在护罩侧端面51上的凸缘部50对废气通路16内的废气G的流动的影响，与上述在轮毂侧端面52侧设置凸缘部50的情况同样地被说明，因此省略说明。

这样，根据在喷嘴叶片主体31的护罩侧端面51设置有凸缘部50的结构，在喷嘴叶片主体31的护罩侧端面51具有凸缘部50的喷嘴叶片11中，能够享有上述任一个实施方式所述的效果。

接着，图9是示例性地示出其他实施方式的喷嘴叶片的形状的立体图。图10是示例性地示出其他实施方式的喷嘴叶片的形状的立体图。

在几个实施方式中，在上述的任一个结构中，例如如图9以及图10所示，也可以是，凸缘部50形成在喷嘴叶片主体31的轮毂侧端面52以及护罩侧端面51上。

即，也可以是，凸缘部50分别设置在喷嘴叶片主体31的宽度方向的两侧。

这样，根据在喷嘴叶片主体31的两侧设置有凸缘部50的结构，在喷嘴叶片主体31的轮毂侧端面52以及护罩侧端面51具有凸缘部的喷嘴叶片中，能够享有上述任一实施方式所述的效果。

在几个实施方式中，在上述的任一个结构中，例如如图9所示，也可以是，凸缘部50满足下式(iii)：

R2＞R3···(iii)。

即，几个实施方式中的凸缘部50可构成为，到前缘34侧且负压面33侧(例如第二象限)的凸缘部50的外周缘58为止的最短距离R2比到前缘34侧且喷嘴叶片11的压力面32侧(例如第三象限)的凸缘部50的外周缘58为止的最短距离R3大。

需要说明的是，在图9所示的例子中，示出了在护罩侧端面51以及轮毂侧端面52双方各自设置有满足式(iii)的凸缘部50的结构例，但也可以是，仅在护罩侧端面51或轮毂侧端面52的任一方设置有满足上述式(iii)的凸缘部50。

这样，根据将到前缘34侧且负压面33侧的凸缘部50的外周缘58为止的最短距离R2设为比到前缘34侧且喷嘴叶片11的压力面32侧的凸缘部50的外周缘58为止的最短距离R3大(R2＞R3)的结构，例如在流入到负压面33的废气G的流量与流入到压力面32的废气G的流量之差较大的状态(例如负压面33侧的废气G的流入量比压力面32侧的废气G的流入量大的情况)下使可变容量涡轮增压器1运转的情况下，能够使凸缘部50周围的废气G高效地流通。

在几个实施方式中，在上述的任一个结构中，例如如图10以及图11所示，也可以是，凸缘部50满足下式(iv)：

R2＜R3···(iv)。

即，几个实施方式中的凸缘部50可构成为，到前缘34侧且负压面33侧(例如第二象限)的凸缘部50的外周缘58为止的最短距离R2比到前缘34侧且喷嘴叶片11的压力面32侧(例如第三象限)的凸缘部50的外周缘58为止的最短距离R3小。

也可以是，例如在图10中所示的例子那样，在护罩侧端面51以及轮毂侧端面52双方设置有凸缘部50。另一方面，也可以是，例如在图11中所示的例子这样，仅在护罩侧端面51或轮毂侧端面52中的任一方设置有凸缘部50。

这样，根据将到前缘34侧且负压面33侧的凸缘部50的外周缘58为止的最短距离R2设为比到前缘34侧且喷嘴叶片11的压力面32侧的凸缘部50的外周缘58为止的最短距离R3小(R2＜R3)的结构，例如在流入到负压面33的废气G的流量与流入到压力面32的废气G的流量之差较大的状态(例如压力面32侧的废气G的流入量比负压面33侧的废气G的流入量大的情况)下使可变容量涡轮增压器1运转的情况下，能够使凸缘部50周围的废气G高效地流通。

根据本公开的至少一个实施方式，能够提供一种喷嘴叶片11，其能够改善在可变容量涡轮增压器1中喷嘴叶片11周围的废气G的流动。

附图标记说明

1 可变容量涡轮增压器

2 涡轮

3 涡轮壳体(护罩)

4 涡轮涡管

5 涡轮叶轮(涡轮转子)

6 可变喷嘴机构

7 轴承壳体

10 喷嘴

11 喷嘴叶片

12 喷嘴轴(转动轴)

13 喷嘴安装部

14 喷嘴板

15 连杆机构

16 废气通路

18 间隙

23 轮毂

25 涡轮动叶片

31 喷嘴叶片主体

32 压力面

33 负压面

34 前缘

35 后缘

41 护罩面

43 轮毂面

50 凸缘部

51 护罩侧端面

52 轮毂侧端面

55 废气通路侧凸缘面

56 边缘部

58 外周缘

L 翼弦长(喷嘴叶片主体)

G 废气

C 喷嘴叶片主体的转动中心