(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンホイールを囲んで駆動流体が導入されるスクロール通路と、同スクロール通路の内周側に周方向に等ピッチで配置され、ピボット回りに回動制御自在に取付けられた複数のノズルベーンを備え、同ノズルベーンが隣り合うノズルベーンとの間に前記スクロール通路から前記タービンホイールへ駆動流体が流入するノズルスロートを形成する可変容量ターボチャージャにおいて、前記ノズルベーンは、同ノズルベーンにおけるピボットの位置を、前記駆動流体が前記スクロール通路に導入されているとき同駆動流体の静圧により同ノズルベーンに働く前記ピボット回りのモーメントが、前記ノズルベーンの前縁を前記スクロール通路側に回動させる方向に働く位置に設定してなることを特徴とする可変容量ターボチャージャ。
【請求項２】
請求項１に記載の可変容量ターボチャージャにおいて、前記ピボットの位置を、前記ノズルベーンの後縁からの距離が同ノズルベーンの翼型断面の全長の５０％から７５％の範囲としてなること特徴とする可変容量ターボチャージャ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、過給機、小型ガスタービン、エキスパンダタービン等の可変容量ターボチャージャに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の可変容量ターボチャージャにつき、図６から図１０に基づき説明する。図６は、一般的な可変容量ターボチャージャの縦断面図であり、図７は図６中Ａ−Ａ矢視によるノズルベーンの操作説明図、図８は図７と同じ面を示すノズルベーンにおける圧力作用の説明図、図９は図７と同じ面を示す従来の流体力学的設計のノズルベーンの断面説明図であり、（ａ）はノズルベーンが閉じた状態、（ｂ）はノズルベーンの断面形状の拡大図である。図１０（ａ）はノズルベーンにおけるピボットの位置の説明図、（ｂ）は従来の流体力学的設計のノズルベーンに作用するピボット回りのモーメントの説明図である。
【０００３】
図６に示すように、一般に可変容量ターボチャージャ３０は、軸受ハウジング３１内に軸受３２に回転支持されたタービンロータ３３を挿通させ、タービンロータ３３の一端側に取り付けられたコンプレッサホイール３４を囲んで覆うようにコンプレッサケーシング３５が軸受ハウジング３１に取り付けられている。一方、タービンロータ３３の他端側には、タービンホイール３６が取り付けられ、タービンホイール３６を囲んで覆うようにタービンケーシング３７が軸受ハウジング３１に取り付けられている。
【０００４】
タービンケーシング３７の内側には、タービンロータ３３の回転軸心４１回りにタービンホイール３６の外周を囲むようにスクロール通路４０が形成されている。また、スクロール通路４０の外周側には概ねスクロール通路４０の接線方向に沿った排気ガス入口３８が設けられ、タービンロータ３３の回転軸心４１に沿って排気ガス出口３９が設けられている。
【０００５】
可変容量ターボチャージャ３０の駆動流体としての排気ガスｇは、排気ガス入口３８からスクロール通路４０に入り、スクロール通路４０を通り、スクロール通路４０の内周側に周方向に等ピッチで設けられたノズルベーン１によって流量を可変に調整されてタービンホイール３６に流入し、タービンホイール３６を回転駆動し、排気ガス出口３９から排出される。一方コンプレッサホイール３４は、タービンホイール３６によって回転駆動され、空気ａ等の圧送に用いられる。
【０００６】
ノズルベーン１はピボット３によってノズルマウント２に回動制御自在に取り付けられており、可変ノズル機構４によって回動制御され、ノズルベーン１が隣り合うノズルベーン１との間にスクロール通路４０からタービンホイールへ排気ガスｇが流入すノズルスロート５を形成し、ノズルスロート５はその流路の開度がノズルベーン１のピボット３回りの回動により制御される。
【０００７】
図６中Ａ−Ａ矢視断面を示す図７に示すように、ノズルベーン１のピボット３は、回転軸心４１回りのピボットピッチサークル６上に等間隔に位置しており、ノズルベーン１はピボット３を回動軸として、排気ガスｇの小流量時には（ａ）に示すようなノズルスロート５を閉じる方向へ、また、排気ガスｇの大流量時には（ｂ）に示すようなノズルスロート５を開く方向へと回動制御される。
【０００８】
図８に示すように、ノズルベーン１とその間に形成されるノズルスロート５とを挟んで、外周側のスクロール通路４０は駆動流体として送り込まれた排気ガスｇにより高圧側Ｚｐとなり、内周側のタービンホイール３６は低圧側Ｚｎとなり、ノズルベーン１の周りには図中の等圧線７に例示するような静圧分布を生じる。
【０００９】
したがって、高圧側Ｚｐに接するノズルベーン１の圧力面１ｐにかかる静圧と、低圧側Ｚｎに接する負圧面１ｎにかかる静圧の圧力差によって、ノズルベーン１のピボット３より前縁１ａ側においては、ノズルスロート５の閉方向のモーメントＭ（−）を発生させ、後縁１ｂ側においては開方向モーメントＭ（＋）が発生する。
【００１０】
一方、図９（ａ）に示すように、ノズルベーン１はノズルスロート５を閉じるために、隣り合うノズルベーン１の前縁１ａ側と後縁１ｂ側とがノズルベーン１の全長Ｌに対してある程度重なるように設けられており、断面における重なり長さＬｏ  は、ノズルベーン１の長さＬ、ノズルベーン１  の枚数、ピボットピッチサークル６の半径、機種等により異なる。
【００１１】
例えば、ノズルベーン長さＬ＝１６ｍｍ、ノズルベーン枚数Ｎ＝１２、ピボットピッチサークル半径Ｒ＝  ２６．２６ｍｍの場合、重なり長さＬｏ  ＝（Ｌ−２πＲ／Ｎ）≒０．１４Ｌ程度である。
【００１２】
また、従来のノズルベーン１は、図９（ｂ）に示すように、流体力学的に圧損ができるだけ小さく効率が高くなるように、前縁１ａは流体の剥離を起こさないために比較的大きな半径で形成され、前縁１ａから後縁１ｂにかけてノズルベーン１の翼型の反り中心線８に沿って滑らかに圧力面１ｐと負圧面１ｎが形成されるように設計されている。
【００１３】
図９（ｂ）に示すノズルベーン１は、翼型の中心線８が曲線のカーブドバックベーンであるが、図示しない翼型の中心線が直線のストレートベーンの場合も同様に、通常行なわれる好ましいとされる標準的設計のノズルベーンのベーン表面形状は、流体力学的に圧損ができるだけ小さく効率が高くなるように、前縁は流体の剥離を起こさないために比較的大きな半径で形成され、前縁から後縁にかけて翼型の中心線に沿って滑らかに圧力面と負圧面が形成されるように設計されている。本明細書において、そのような従来の流体力学的に圧損ができるだけ小さく効率が高くなるように設計したノズルベーンを「流体力学的設計のノズルベーン」という。
【００１４】
ピポット３の位置を決めるにあたっては、下流側のタービンホイール３６との排気ガスｇの流れの流体特性を好ましく維持するために、ピボット３回りの回動による後縁１ｂの移動距離を小さくすることが好ましく、通常、後縁１ｂからピボット３までの距離Ｌｐが、  ０．５Ｌ程度あるいは  ０．５Ｌ以下に設定されることが多い。
【００１５】
しかしながら、従来のそのようなピボット３の位置の流体力学的設計のノズルベーン１においては、前縁１ａ側に働く静圧による閉方向のモーメントＭ（−）と後縁１ｂ側に働く開方向モーメントＭ（＋）とのバランスにおいて、閉方向モーメントＭ（−）が勝る設定となったり、均衡していても、ノズルベーン１の開度により静圧分布やその変動によって、そのバランスが変動して、トータルのモーメントＭの方向が入れ替わるものとなった。
【００１６】
ノズルベーン１に働くモーメントＭの方向が入れ替わるとノズルベーン１を回動制御する可変ノズル機構４の機構的、制御的ヒステリシスのため制御位置、制御特性が一定とならず、可変容量ターボチャージャのノズル制御の精度に問題を生じる恐れがあった。また、閉方向モーメントＭ（−）が勝る設定の場合、万一可変ノズル機構４のアクチュエータ等駆動系の故障が起きた場合は、ノズル流路が閉鎖され、可変容量ターボチャージャの機能が停止するという問題を生じる恐れもあった。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の様な従来の流体力学的設計のノズルベーン１を備えた可変容量ターボチャージャにおける問題を解決するためになされたものであり、本発明のために、本発明者によりなされた従来のノズルベーン１に作用するモーメントＭの状態の検討結果を、図１０に基づき説明する。
【００１８】
図１０（ａ）は、従来の流体力学的設計のノズルベーン１の形状と、試験的に設定したピボット３の位置Ｐ１  〜Ｐ５  を示すものであり、ノズルベーン１の全長をＬとしたとき、ピボット３の位置Ｐ１  〜Ｐ５  の後縁１ｂからの距離Ｌｐは、Ｐ１  でＬｐ≒０．１７Ｌ、Ｐ２  でＬｐ≒０．３７Ｌ、Ｐ３  でＬｐ≒０．５  Ｌ、Ｐ４  でＬｐ≒０．６３Ｌ、Ｐ５  でＬｐ≒０．７５Ｌである。
【００１９】
なお、前述のノズルベーン１の前縁１ａと後縁１ｂの重なり長さＬｏ  のためピボット３の位置は前縁１ａ側も後縁１ｂ側もあまり端部には設けられず、概ね上記のＰ１  〜Ｐ５  の範囲が考えられるものである。
【００２０】
図１０（ｂ）は、上記の従来のノズルベーン１の中程度の開度におけるノズルベーン１に働く、ピボット３（位置Ｐ１  〜Ｐ５  ）  回りのモーメントの試験結果のグラフである。
【００２１】
図１０（ｂ）に示されるように、Ｐ４  （  Ｌｐ≒０．６３Ｌ）  より前縁１ａ側にピボット３  が位置すれば、モーメントＭは正（開方向）となり、ノズルベーン１には開方向のモーメントが働くことになるが、Ｐ４  （  Ｌｐ≒０．６３Ｌ）  近辺では、モーメントＭが正負均衡し不安定の恐れがあり、Ｌｐがそれ以下、例えばＰ３  （  Ｌｐ≒０．５０Ｌ）  では、モーメントＭは常に負（閉方向）となり、それぞれ上記のような問題を有することが判明した。
【００２２】
そこで、ピボット３  を、Ｐ４  （  Ｌｐ≒０．６３Ｌ）  より前縁１ａ側に位置させれば良いが、一方、ピボット３  が後縁１ｂから離れ過ぎると前述のように下流側のタービンホイール３６との排気ガスｇの流れの流体特性上好ましくない。
【００２３】
そのため、より後縁１ｂに近い位置、少なくとＰ３  （  Ｌｐ≒０．５０Ｌ）  にピボット３を設置しても、モーメントＭは常に正（開方向）となりノズルベーン１に開方向のモーメントが働き、モーメントＭが常にノズルベーン１の前縁１ａをスクロール通路４０側に回動する方向に働くようなノズルベーン１を備えた可変容量ターボチャージャ３０が望まれる。
【００２４】
本発明は、かかる知見を得てなされたものであって、ノズルベーンに作用するモーメントを正（開方向）に維持し、ノズルベーンの前縁をスクロール通路側に回動する方向に働くようにしつつ、ピボット位置をより後縁側に近付けることができ、ノズルベーンの操作性、制御性が良く、且つノズルベーンからタービンホイールへの排気ガスの流れの流体特性が良好な可変容量ターボチャージャを提供することを課題とするものである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その第１の手段として、タービンホイールを囲んで駆動流体が導入されるスクロール通路と、同スクロール通路の内周側に周方向に等ピッチで配置され、ピボット回りに回動制御自在に取付けられた複数のノズルベーンを備え、同ノズルベーンが隣り合うノズルベーンとの間に前記スクロール通路から前記タービンホイールへ駆動流体が流入するノズルスロートを形成する可変容量ターボチャージャにおいて、前記ノズルベーンは、同ノズルベーンにおけるピボットの位置を、前記駆動流体が前記スクロール通路に導入されているとき同駆動流体の静圧により同ノズルベーンに働く前記ピボット回りのモーメントが、前記ノズルベーンの前縁を前記スクロール通路側に回動させる方向に働く位置に設定してなることを特徴とする可変容量ターボチャージャを提供する。
【００３４】
第１の手段の可変容量ターボチャージャによれば、ピボットの後縁からの距離を従来より小さく取っても駆動流体の静圧によるモーメントの方向が入れ替わらないようにでき、その場合ノズルベーンの回動制御における制御位置、制御特性が一定化し、また、万一可変ノズル機構のアクチュエータ等駆動系の故障が起きた場合も、ノズル流路が閉鎖され、可変容量ターボチャージャの機能が停止するという問題の恐れがなく、且つ、ノズルベーンの後縁の移動距離を小さくできタービンホイールとの駆動流体の流れの流体特性を好ましく維持できる。
【００３５】
（２）第２の手段として、第１の手段の可変容量ターボチャージャにおいて、前記ピボットの位置を、前記ノズルベーンの後縁からの距離が同ノズルベーンの翼型断面の全長の５０％から７５％の範囲としてなること特徴とする可変容量ターボチャージャを提供する。
【００３６】
第２の手段の可変容量ターボチャージャによれば、第１の手段の作用に加え、ノズルベーンには常に安定して開方向のモーメントが働くようにでき、ノズルベーンの操作性、制御性が良好となり、可変容量ターボチャージャのノズル制御の精度が向上する。
【００３７】
【発明の実施の形態】
図１に基づき、本発明の実施の第１形態に係る可変容量ターボチャージャを説明する。図１は、本実施の形態に係る可変容量ターボチャージャに備えられるノズルベーンの断面図である。本実施の形態の可変容量ターボチャージャはノズルベーンの断面形状が、図６から図１０で説明した従来の可変容量ターボチャージャのノズルベーンと異なり、その結果ノズルベーンにおけるピボットの位置が移動したものとなるが、他は同様に構成されており、本実施の形態において、図６から図１０に示されると同様なものは図示を省略し、また説明を省略して、異なる点を主に説明する。
【００３８】
従って、上記同様な点に関しては本実施の形態の説明においても同じ名称、同じ符号により図６から図１０を参照するものとする。
【００３９】
なお、このことは後述の他の実施の形態において同様である。
【００４０】
図１に示されるように、本実施の形態の可変容量ターボチャージャのノズルベーン１０１は、負圧面１０１ｎの前縁１０１ａ側に、その断面において前縁１０１ａから後方Ｌ１  の距離にわたる領域を、従来の流体力学的設計のノズルベーン１の断面の変更前形状１ｃに対して、最大Ｔ１  の深さを切削し翼厚を薄くした変更形状部１０１ｃを有するものとしている。このことにより、変更形状部１０１ｃに面するノズルスロート５ａが拡大される。なお、１０１ｐは圧力面、１０１ｂは後縁である。
【００４１】
変更形状部１０１ｃの長さＬ１  は、前述の前縁と後縁の重なり長さＬｏ  によって異なるが、重なり長さＬｏ  の考えられる範囲から、ノズルベーン１０１の全長Ｌに対して、Ｌ１  ≒０．１  〜０．３  Ｌである。また、切削深さＴ１  は、翼厚Ｔに対して、Ｔ１  ≒０．１  〜０．５  Ｔ程度である。
【００４２】
以上のような本実施の形態の可変容量ターボチャージャにおいては、従来の変更前形状１ｃの場合に対して、ノズルベーン１０１の負圧面１０１ｎの前縁１０１ａ側の変更形状部１０１ｃに面するノズルスロート５ａが拡大されるため、ノズルスロート５ａにおける排気ガスｇの流速が遅くなり、流速が低下した分、静圧ｐ１  が上昇することになる。
【００４３】
そのため、前縁１０１ａを押上げる力が増加し、発生した正のモーメントΔＭが、前縁１０１ａ側に働く閉方向のモーメントＭ（−）を減少させ、ノズルベーン１０１のピボット３回りのトータルなモーメントＭが正方向に移行するので、モーメントＭが正となるピボット３位置をより後縁１０１ｂ側に近付けることができ、ノズルベーン１０１の操作性、制御性が良く、且つノズルベーン１０１からタービンホイール３６への排気ガスｇの流れの流体特性が良好な可変容量ターボチャージャとなる。
【００４４】
図２に基づき、本発明の実施の第２形態に係る可変容量ターボチャージャを説明する。図２は、本実施の形態に係る可変容量ターボチャージャに備えられるノズルベーンの要部断面図である。
【００４５】
図２に示されるように、本実施の形態の可変容量ターボチャージャのノズルベーン２０１は、圧力面２０１ｐの後縁２０１ｂ側に、その断面において後縁２０１ｂから前方Ｌ２  の距離にわたる領域を、従来の流体力学的設計のノズルベーン１の断面の変更前形状１ｃに対して、最大Ｔ２  の深さを切削し翼厚を薄くした変更形状部２０１ｃを有するものとしている。このことにより、変更形状部２０１ｃに面するノズルスロート５ｂが拡大される。なお、２０１ｎは負圧面である。前縁およびピボットは図１同様であり図示省略する。
【００４６】
変更形状部２０１ｃの長さＬ２  は、前述の前縁と後縁の重なり長さＬｏ  によって異なるが、後縁２０１ｂ側は翼厚が薄いことを考慮して、ノズルベーン２０１の全長Ｌに対して、Ｌ２  ≒０．０５〜０．１５Ｌである。
【００４７】
また、切削深さＴ２  は、翼厚Ｔに対して、Ｔ２  ≒０．１  〜０．５  Ｔ程度である。
【００４８】
以上のような本実施の形態の可変容量ターボチャージャにおいては、従来の変更前形状１ｃの場合に対して、ノズルベーン２０１の圧力面２０１ｐの後縁２０１ｂ側の変更形状部２０１ｃに面するノズルスロート５ｂが拡大されるため、ノズルスロート５ｂにおける排気ガスｇの流速が遅くなり、流速が低下した分、静圧ｐ２  が上昇することになる。
【００４９】
そのため、後縁２０１ｂを押下げる力が増加して、発生した正のモーメントΔＭが、後縁２０１ｂ側に働く開方向のモーメントＭ（＋）を増加させ、ノズルベーン２０１のピボット３回りのトータルなモーメントＭが正方向に移行するので、モーメントＭが正となるピボット３位置をより後縁２０１ｂ側に近付けることができ、ノズルベーン２０１の操作性、制御性が良く、且つノズルベーン２０１からタービンホイール３６への排気ガスｇの流れの流体特性が良好な可変容量ターボチャージャとなる。
【００５０】
図３に基づき、本発明の実施の第３形態に係る可変容量ターボチャージャを説明する。図３は、本実施の形態に係る可変容量ターボチャージャに備えられるノズルベーンの断面図である。
【００５１】
図３に示されるように、本実施の形態の可変容量ターボチャージャのノズルベーン３０１は、圧力面３０１ｐの前縁３０１ａ側に、その断面において前縁３０１ａから後方Ｌ３  の距離にわたる領域を、従来の流体力学的設計のノズルベーン１の断面の変更前形状１ｃに対して、折れ曲がって前後の面と接続する面を形成するように最大Ｔ３  の深さを切削し翼厚を薄くした変更形状部３０１ｃを有するものとしている。このことにより、変更形状部３０１ｃに面するノズルスロート５ｃが不連続的に急拡大される。なお、３０１ｎは負圧面、３０１ｂは後縁である。
【００５２】
変更形状部３０１ｃの長さＬ３  は、前述の前縁と後縁の重なり長さＬｏ  、及び後述の変更形状部３０１ｃに面するノズルスロート５ｃでの有効な排気ガスｇ流れの剥離挙動によって決められるが、ノズルベーン３０１の全長Ｌに対して、Ｌ３  ≒０．１  〜０．３  Ｌである。
【００５３】
また、切削深さＴ３  は、翼厚Ｔに対して、Ｔ３  ≒０．１  〜０．５  Ｔ程度である。
【００５４】
以上のような本実施の形態の可変容量ターボチャージャにおいては、従来の変更前形状１ｃの場合に対して、ノズルベーン３０１の圧力面３０１ｐの前縁３０１ａ側の変更形状部３０１ｃに面するノズルスロート５ｃで不連続的な急激な流路拡大が生じ、排気ガスｇ流れが高速の場合流体の慣性力が高いため、急激な流路拡大で流れを転向させると剥離が生じ、ノズルスロート５ｃの静圧ｐ３  が低下することになる。
【００５５】
剥離による静圧低下は、解析の結果の例によると、排気ガスｇの大流量時（ノズルベーン開度大）の時には、剥離により、前縁３０１ａから０．３４５  Ｌの距離まで、ノズルスロート５出口部の静圧と同じ  １３０ｋＰａの静圧が形成された。このため有効な剥離による静圧低下域を考慮し、変更形状部３０１ｃの長さＬ３  は、ノズルベーン３０１の全長Ｌに対して、Ｌ３  ≒０．１  〜０．３  Ｌ程度とするものである。
【００５６】
そのため、前縁３０１ａを押上げる力が増加して、発生した正のモーメントΔＭが、前縁３０１ａ側に働く閉方向のモーメントＭ（−）を減少させ、ノズルベーン３０１のピボット３回りのトータルなモーメントＭが正方向に移行する。
【００５７】
図４に基づき、本発明の実施の第４形態に係る可変容量ターボチャージャを説明する。図４は、本実施の形態に係る可変容量ターボチャージャに備えられるノズルベーンの要部断面図である。
【００５８】
図４に示されるように、本実施の形態の可変容量ターボチャージャのノズルベーン４０１は、負圧面４０１ｎの後縁４０１ｂ側に、その断面において後縁４０１ｂから前方Ｌ４  の距離にわたる領域を、従来の流体力学的設計のノズルベーン１の断面の変更前形状１ｃに対して、折れ曲がって前後の面と接続する面を形成するように最大Ｔ４  の深さを切削し翼厚を薄くした変更形状部４０１ｃを有するものとしている。このことにより、変更形状部４０１ｃに面するノズルスロート５ｄが不連続的に急拡大される。なお、４０１ｐは圧力面である。前縁およびピボットは図３同様であり図示省略する。
【００５９】
変更形状部４０１ｃの長さＬ４  は、前述の前縁と後縁の重なり長さＬｏ  、及び前述と同様の変更形状部４０１ｃに面するノズルスロート５ｄでの有効な排気ガスｇ流れの剥離挙動によるが、後縁４０１ｂ側は翼厚が薄いことを考慮して、ノズルベーン４０１の全長Ｌに対して、Ｌ４  ≒０．０５〜０．１５Ｌである。また、切削深さＴ４  は、翼厚Ｔに対して、Ｔ４  ≒０．１  〜０．５  Ｔ程度である。
【００６０】
以上のような本実施の形態の可変容量ターボチャージャにおいては、従来の変更前形状１ｃの場合に対して、ノズルベーン４０１の負圧面４０１ｎの後縁４０１ｂ側の変更形状部４０１ｃに面するノズルスロート５ｄで不連続的な急激な流路拡大が生じ、排気ガスｇ流れが高速の場合流体の慣性力が高いので、急激な流路拡大により流れを転向させると剥離が生じ、ノズルスロート５ｄの静圧ｐ４  が低下することになる。
【００６１】
そのため、後縁４０１ｂを押下げる力が増加して、発生した正のモーメントΔＭが、後縁４０１ｂ側に働く開方向のモーメントＭ（＋）を増加させ、ノズルベーン４０１のピボット３回りのトータルなモーメントＭが正方向に移行する。
【００６２】
以上のように、実施の第１形態ないし第４形態の何れにおいても、ノズルベーン１０１ないし４０１のピボット３回りのトータルなモーメントＭが正方向に移行するため、図１０（ａ）で示したと同じピボット３の位置Ｐ１  〜Ｐ５  におけるモーメントＭは何れも、正方向に移行する。
【００６３】
図５は、図１０（ａ）で示したと同様の、ノズルベーンに作用するピボット回りのモーメントの説明図であり、黒四角点は従来の流体力学的設計のノズルベーン１の場合、白四角点は本発明の実施の第１形態のノズルベーン１０１の場合の解析結果を示す。なお、実施の第２形態ないし第４形態の何れの場合も同様な結果である。
【００６４】
図５に示すように、実施の第１形態のピボット３回りのトータルなモーメントＭが正方向にΔＭ移行するため、モーメントＭが０となるピボット３の位置（開方向と閉方向のモーメントが均衡し、その位置より前縁１０１ａ側ではノズルベーン１０１に正（開方向）のモーメントＭがかかった状態となる）は、従来のＰ４  近傍の図中Ｐ０１の位置から、Ｐ３  とＰ２  の間の図中Ｐ０２の位置へ移行する。
【００６５】
従って、実施の第１形態の可変容量ターボチャージャにおいては、モーメントＭが、正（開方向）となり、ノズルベーン１０１の前縁１０１ａをスクロール通路４０側の回動する方向に働くピボット３の後縁１０１ｂからの距離Ｌｐを、０．５  Ｌ以下とすることができ、Ｌｐ＝０．５  〜０．７５Ｌの範囲にピボット３  を位置させれば、ノズルベーン１０１には常に安定して開方向のモーメントが働くようにでき、万一可変ノズル機構４のアクチュエータ等駆動系の故障が起きた場合にも、ノズル流路が閉鎖され、可変容量ターボチャージャの機能が停止するという事故を回避でき、且つノズルベーンの操作性、制御性が良好なものとでき、可変容量ターボチャージャのノズル制御の精度を向上できる。
【００６６】
また、ノズルベーン１０１に常に開方向のモーメントが働く状態が得られるようにする場合でも、ピボット３を従来の流体力学的設計のノズルベーン１に於けるよりはるかに後縁１０１ｂ側、例えばＬｐ＝０．５  の位置（Ｐ３  ）に位置させることができ、その結果、ノズルベーン１０１からタービンホイール３６への排気ガスｇの流れの流体特性を良好に維持でき、可変容量ターボチャージャの効率を高く維持できる。
【００６７】
なお、実施の第１形態を例に説明したが、上述のことは実施の第２形態ないし第４形態の何れにおいても同様である。
【００６８】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
【００６９】
例えば、従来例、実施の形態はともに、ノズルベーンの翼型の中心線８が曲線のカーブドバックベーンを示して説明したが、図示しない翼型の中心線が直線のストレートベーンの場合においても同様の作用効果を奏することができる。
【００７０】
【発明の効果】
（１）請求項１の発明によれば、可変容量ターボチャージャを、タービンホイールを囲んで駆動流体が導入されるスクロール通路と、同スクロール通路の内周側に周方向に等ピッチで配置され、ピボット回りに回動制御自在に取付けられた複数のノズルベーンを備え、同ノズルベーンが隣り合うノズルベーンとの間に前記スクロール通路から前記タービンホイールへ駆動流体が流入するノズルスロートを形成する可変容量ターボチャージャにおいて、前記ノズルベーンは、同ノズルベーンにおけるピボットの位置を、前記駆動流体が前記スクロール通路に導入されているとき同駆動流体の静圧により同ノズルベーンに働く前記ピボット回りのモーメントが、前記ノズルベーンの前縁を前記スクロール通路側に回動させる方向に働く位置に設定してなるように構成したので、ピボットの後縁からの距離を従来より小さく取っても駆動流体の静圧によるモーメントの方向が入れ替わらないようにでき、その場合ノズルベーンの回動制御における制御位置、制御特性が一定化し、可変容量ターボチャージャのノズル制御の精度が向上する。また、万一可変ノズル機構のアクチュエータ等駆動系の故障が起きた場合も、ノズル流路が閉鎖され、可変容量ターボチャージャの機能が停止するという問題の恐れがなくなり、且つ、ノズルベーンの後縁の移動距離を小さくできてとタービンホイールとの駆動流体の流れの流体特性を好ましく維持でき可変容量ターボチャージャの効率を高く維持できる。
【００７５】
（２）請求項２の発明によれば、請求項１に記載の可変容量ターボチャージャにおいて、前記ピボットの位置を、前記ノズルベーンの後縁からの距離が同ノズルベーンの翼型断面の全長の５０％から７５％の範囲としてなるようにしたので、請求項１の発明の効果に加え、ノズルベーンには常に安定して開方向のモーメントが働くようにでき、ノズルベーンの操作性、制御性が良好となり、ノズル制御の精度の高い可変容量ターボチャージャとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態に係る可変容量ターボチャージャに備えられるノズルベーンの断面図である。
【図２】本発明の実施の第２形態に係る可変容量ターボチャージャに備えられるノズルベーンの要部断面図である。
【図３】本発明の実施の第３形態に係る可変容量ターボチャージャに備えられるノズルベーンの断面図である。
【図４】本発明の実施の第４形態に係る可変容量ターボチャージャに備えられるノズルベーンの要部断面図である。
【図５】図１０（ｂ）で示したと同様の、ノズルベーンに作用するピボット回りのモーメントの説明図である。
【図６】一般的な可変容量ターボチャージャの縦断面図である。
【図７】図６中Ａ−Ａ矢視によるノズルベーンの操作説明図である。
【図８】図７と同じ面を示すノズルベーンにおける圧力作用の説明図である。
【図９】図７と同じ面を示す従来のノズルベーンの断面説明図であり、（ａ）はノズルベーンが閉じた状態、（ｂ）はノズルベーンの断面形状の拡大図である。
【図１０】（ａ）はノズルベーンにおけるピボットの位置の説明図、（ｂ）は従来の流体力学的設計のノズルベーンに作用するピボット回りのモーメントの説明図である。
【符号の説明】
１                  ノズルベーン
１ｃ                変更前形状
２                  ノズルマウント
３                  ピボット
４                  可変ノズル機構
５                  ノズルスロート
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ                    ノズルスロート
６                  ピボットピッチサークル
３０                可変容量ターボチャージャ
３３                タービンロータ
３６                タービンホイール
３７                タービンケーシング
３８                排気ガス入口
３９                排気ガス出口
４０                スクロール通路
４１                回転軸心
１０１、２０１、３０１、４０１            ノズルベーン
１０１ａ、３０１ａ                        前縁
１０１ｂ、２０１ｂ、３０１ｂ、４０１ｂ    後縁
１０１ｃ、２０１ｃ、３０１ｃ、４０１ｃ    変更形状部
１０１ｐ、２０１ｐ、３０１ｐ、４０１ｐ    圧力面
１０１ｎ、２０１ｎ、３０１ｎ、４０１ｎ    負圧面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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