(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンハウジングに形成されたスクロールの内周側であって、タービンホイールの外周側を囲むようにタービンホイールの回転軸心回りにノズルベーンを設け、該ノズルベーンの翼角が変化可能に構成される可変ノズル機構を備えた可変容量ターボチャージャにおいて、
前記ノズルベーンの回動中心軸に直角方向の翼断面形状が、該回動中心より後縁側であって圧力面側の少なくとも一部に凹状に湾曲した凹部が設けられ、該回動中心より前縁側は凸状に形成され圧力面側の表面形状が前記回動中心の位置を境として略Ｓ字形状に形成され、
前記凹状に湾曲した凹部によって、隣の前記ノズルベーンとの間に形成されるノズルスロートの流路面積が拡大されるように構成され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】
前縁部分に流入する排ガスが衝突して排ガス流が前縁部分でよどむよどみ点において、該排ガス流の衝突によって前記ノズルベーンは前記回動中心周りに閉じる方向のモーメントが低減するように前記よどみ点の翼面の傾斜角度が設定されていることを特徴とする請求項１記載の可変容量ターボチャージャ。
【請求項３】
前記よどみ点と前記回動中心とを結ぶ線に対する翼面の接線方向の傾斜角度を、前縁と後縁とを結ぶ翼弦長方向で前記回動中心から前縁までの距離を１としたとき、０．７以上の位置において３０度より大きく設定されていることを特徴とする請求項２記載の可変容量ターボチャージャ。
【請求項４】
前縁と後縁とを結ぶ翼弦長方向で前記回動中心から前縁までの距離の１／２における翼厚さＹと、前記翼弦長方向で前記回動中心から後縁までの距離の１／２における翼厚さＸとの比Ｔ（Ｔ＝Ｙ／Ｘ）が２を超えるように前縁側の翼厚が厚く設定されて圧力面側の形状が前記略Ｓ字形状に形成されることを特徴とする請求項１記載の可変容量ターボチャージャ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンなどの内燃機関に用いられる可変容量ターボチャージャに関し、特に、可変ノズル機構を構成する可変翼の翼形状に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用内燃機関等に用いられる比較的小型の排気ターボ過給機では、エンジンからの排気ガスを、タービンハウジングに形成されたスクロール内に充填し、該スクロールの内周側に設けられた複数のノズルベーンに通して、該ノズルベーンの内周側に設けられたタービンロータに作用させる構造が採用されている。そして、複数のノズルベーンの翼角が変化可能に構成されている可変ノズル機構を備えた可変容量ターボ過給機は多く用いられている。
【０００３】
図８は、可変ノズル機構付きの可変容量ターボチャージャの一例を示している。この図８は回転軸心Ｋに沿う部分断面図である。図に示すように、可変容量ターボチャージャ１には、タービンハウジング３が設けられており、このタービンハウジング３の上流側の外周部には渦巻き状にスクロール５が形成されている。一方、タービンハウジング３の内周部には、タービンホイール７が設けられている。タービンホイール７が取り付けられているタービンシャフト９は、回転中心が図中、回転軸心Ｋであり、コンプレッサ（図示省略）と同軸である。また、タービンシャフト９は、軸受１１を介して軸受ハウジング１３に回転自在に支持されている。
【０００４】
軸受ハウジング１３の背面には輪環状の凹部が形成され、この凹部にノズル１５、ノズルマウント１７およびノズルプレート１８などを備えるノズルアッセンブリである可変ノズル機構１９が収納されている。このノズル１５は、ノズルべーン１５ａとノズル軸１５ｂを有している。ノズルベーン１５ａはタービンのラジアル方向の位置ではタービンホイール７の外周を囲むように、且つスクロール５の内周側に位置して回転軸心Ｋ回りに等間隔で複数設けられている。また、ノズル軸１５ｂは、軸受ハウジング１３に固定されたノズルマウント１７に可動中心Ｃ回りに回動可能に支持されている。そして、この可変ノズル機構１９はリンク機構２１を介してアクチュエータからの回動力を受けてノズルベーン１５ａの翼角が変化されるようになっている。
【０００５】
図８のＡ−Ａ矢視断面を示す図９に示す。図９のように、ノズルベーン１５ａは隣り合うノズルベーン１５ａとの間にノズルスロート２３を形成し、該ノズルスロート２３からタービンホイール７へ排気ガスＧが流入し、ノズルスロート２３はその流路の開度がノズルベーン１５ａのノズル軸１５ｂの回動により制御される。排気ガスの小流量時にはノズルスロート２３を閉じる方向へ、また、排気ガスの大流量時にはノズルスロート２３を開く方向へと回動制御される。
【０００６】
また、図９に示すように、ノズルベーン１５ａとそのノズルベーン間に形成されるノズルスロート２３とを挟んで、外周側のスクロール５側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Ｈとなり、内周側のタービンホイール７側は低圧側Ｕとなっている。
従って、高圧側Ｈに接するノズルベーン１５ａの圧力面２５にかかる静圧と、低圧側Ｕに接する負圧面２７にかかる静圧の圧力差によって、ノズルベーン１５ａにはノズル軸１５ｂを回動中心としてノズルベーン１５ａの前縁２９側においては、ノズルスロート２３の閉方向のモーメントＭ（−）を発生させ、後縁３１側においては開方向モーメントＭ（＋）が発生する。
【０００７】
前縁２９側に働く静圧による閉方向のモーメントＭ（−）と後縁３１側に働く開方向モーメントＭ（＋）とのバランスが変動して、ノズルベーン１５ａに働くモーメントの方向が入れ替わると、可変ノズル機構１９を作動するリンク機構２１等が有するバックラッシュによってヒステリシスが生じ、それによってノズル制御の精度に問題を生じる。また、閉方向モーメントＭ（−）が強い場合には、万一、可変ノズル機構１９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、可変ノズル機構１９の作動が停止するという問題があった。
【０００８】
このような問題に対して、ベーンの上面、下面の形状を工夫して、ベーンの上下面に作用する作動流体の圧力によるノズルベーンに作用する回転モーメントを調整するものとして、特表２００９−５１７５７８号公報（特許文献１）、特開２００３−２５４０７４号公報（特許文献２）を挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特表２００９−５１７５７８号公報
【特許文献２】特開２００３−２５４０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
低速度でのタービン効率を向上するためにノズルベーンの翼長を延長することが考えられるが、このような場合、翼長の延長に対して回動中心位置を前縁側に移動すれば、開方向のモーメントを強めることができるようになるが、回動中心の位置を変えると駆動リンク機構の変更が必要になり、設計変更が大掛かりになる。このため、ノズルベーンの回動中心位置を変えることなく翼長の延長に対しても充分なブレードの開方向のモーメントが得られるようにする必要がある。
また、ノズルベーンに働くモーメントの方向が入れ替わると、可変ノズル機構のコントロールにヒステリシスを生じノズル制御の精度及び安定性に問題を生じやすいため、モーメント特性に優れたブレード形状にする必要がある。
【００１１】
前記特許文献１には、図１０に示すようにブレード０１に開方向のモーメントを発生されるためにブレード０１の断面中心線０２を波上に形成することが開示さている。ブレード０１は断面下側０３及び断面上側０５によって画定され、それらの間をブレード前縁からブレード後縁まで延在する断面中心線０２を備え、ブレード０１の断面中心線０２の輪郭が、２つの対向する波腹０２Ａ、０２Ｂを伴う波形状であり、Ｘ−Ｙ座標系でプロットすると、前記断面中心線０２の第１の波腹０２Ａが、前記ブレード前縁０７で始まり、該前縁０７とＸ軸を通過する断面中心線０２のゼロ通過点との間では負のＹ値を有する範囲０９であり、第２の波腹０２Ｂが、前記Ｘ軸を通過する前記断面中心線０２の前記ゼロ通過点から前記ブレード後縁０１１まで、常に正のＹ値を有する範囲０１３とすることが開示されている。
【００１２】
しかし、ブレード上側の後縁０１１側の範囲は、常に正のＹ値を有する範囲０１３となっており、すなわち凸状に湾曲する形状になっている。このため、このブレード上側の後縁０１１側においては、隣接のブレードとの間に形成されるノズルスロートの流路が縮小されてノズルスロートを流れる排ガスの流速が速くなり静圧が低下して後縁を押し下げる力が減少し、ブレードの開方向のモーメントが充分得られ難い。
【００１３】
また、特許文献２には、図１１に示すように、ノズルベーン０２０の前縁０２１から所定の距離Ｑにわたり負圧面０２２側を切削して翼厚を薄くした形状とすることが示され、ノズルベーン０２０の負圧面０２２の前縁０２１側の変更形状部０２３に面するノズルスロートが拡大されて、それによってノズルスロートにおける駆動流体の流速が遅くなり、静圧が上昇することとなり、前縁を押し上げる力が増加し、前縁０２１側に働く閉方向のモーメントを減少させることが示されている。
しかし、ノズルベーン０２０の負圧面０２２の前縁０２１側の形状を調整するものであり、圧力面側の後縁側を調整することは開示されていない。また負圧面側の形状を調整するため圧力面側の形状変化に比べてノズルベーンのモーメントへの影響は効果的には得られない。
【００１４】
そこで、本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、可変ノズル機構を備えた可変容量ターボチャージャにおいて、ノズルベーンの形状を低速効率向上のために延長してもノズルベーンに作用するモーメントを開方向に確実かつ安定的に作用させて、可変ノズル機構の故障時の安全性を高めるとともに、可変ノズル機構の制御精度の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明は、タービンハウジングに形成されたスクロールの内周側であって、タービンホイールの外周側を囲むようにタービンホイールの回転軸心回りにノズルベーンを設け、該ノズルベーンの翼角が変化可能に構成される可変ノズル機構を備えた可変容量ターボチャージャにおいて、前記ノズルベーンの回動中心軸に直角方向の翼断面形状が、該回動中心より後縁側であって圧力面側の少なくとも一部に凹状に湾曲した凹部が設けられ、該回動中心より前縁側は凸状に形成され圧力面側の表面形状が前記回動中心の位置を境として略Ｓ字形状に形成され、前記凹状に湾曲した凹部によって、隣の前記ノズルベーンとの間に形成されるノズルスロートの流路面積が拡大されるように構成されることを特徴とする。
【００１６】
かかる発明によれば、前記ノズルベーンの回動中心軸に直角方向の翼断面形状が、該回動中心より後縁側であって圧力面側の少なくとも一部に凹状に湾曲した凹部が設けられているため、隣のノズルベーンとの間に形成されるノズルスロートの流路面積が拡大して排ガスの流れが減速し静圧が上昇することによって、すなわち、ノズルベーンに作用する負荷を増やして回動中心より後縁側の圧力面側に、ノズルベーンを開方向に作用するモーメントを増大する。
【００１７】
また、該回動中心より前縁側は凸状に形成され圧力面側の表面形状が前記回動中心の位置を境として略Ｓ字形状に形成されるため、後縁側の前記凹部によって負荷を増やして圧力を増大させるとともに、前縁側に形成される凸状の部分によって、ノズルスロート内の排ガスの流れは、転向角度の増大によって、およびノズルスロートの流路面積の減少によって圧力が低下する。その結果、ノズルベーンを開方向に作用するモーメントを増大することができる。
【００１８】
以上より、ノズルベーンに作用するモーメントを開方向に確実に作用させて、可変ノズル機構の故障時の安全性を高めることができるとともに、常にノズルベーに開側のモーメントを掛けるようにできるため、ノズルベーンに働くモーメントの方向が入れ替わることで、可変ノズル機構のコントロールにヒステリシスを生じノズル制御の精度に問題が生じることも解消される。
【００１９】
また、本発明において好ましくは、前縁部分に流入する排ガスが衝突して排ガス流が前縁部分でよどむよどみ点において、該排ガス流の衝突によって前記ノズルベーンは前記回動中心周りに閉じる方向のモーメントが低減するように前記よどみ点の翼面の傾斜角度が設定されるとよい。
【００２０】
このように構成することによって、前記の圧力面側の形状によるノズルベーンのモーメント特性の改善のみならず、排ガス流の衝突によるエネルギーをノズルベーンが閉方向に作用するモーメントを低減するように作用することによって、一層ノズルベーンの開方向のモーメントを確実に作用させて、可変ノズル機構の故障時の安全性を高めることができるとともに、常にノズルベーに開側のモーメントを掛けることができる。
【００２１】
また、本発明において好ましくは、前記よどみ点と前記回動中心とを結ぶ線に対する翼面の接線方向の傾斜角度を、前縁と後縁とを結ぶ翼弦長方向で前記回動中心から前縁までの距離を１としたとき、０．７以上の位置において３０度より大きく設定するとよい。
【００２２】
このように設定することで、排ガス流の衝突によってノズルベーンが閉方向に作用するモーメントを低減して、開方向のモーメントを確実に作用させ強めることができる。
【００２３】
また、本発明において好ましくは、前縁と後縁とを結ぶ翼弦長方向で前記回動中心から前縁までの距離の１／２における翼厚さＹと、前記翼弦長方向で前記回動中心から後縁までの距離の１／２における翼厚さＸとの比Ｔ（Ｔ＝Ｙ／Ｘ）が２を超えるように前縁側の翼厚が厚く設定されて圧力面側の形状が前記略Ｓ字形状に形成されるとよい。
【００２４】
このように、前縁と後縁とを結ぶ翼弦長方向で前記回動中心から前縁までの距離の１／２における翼厚さＹと、前記翼弦長方向で前記回動中心から後縁までの距離の１／２における翼厚さＸとの比Ｔ（Ｔ＝Ｙ／Ｘ）が２を超えるように前縁側の翼厚が厚く設定されて圧力面側の形状が前記略Ｓ字形状に形成することによって、前述したようにノズルスロート内の排ガスの流れの転向角度の増大を生じるとともに、ノズルスロートの流路面積の減少によって前縁の圧力面側の圧力が低下して、その結果、ノズルベーンを開方向に作用するモーメントが効果的に得られる。
【発明の効果】
【００２７】
以上記載のごとく本発明によれば、可変ノズル機構を備えた可変容量ターボチャージャにおいて、ノズルベーンの形状を低速効率向上のために延長してもノズルベーンに作用するモーメントを開方向に確実かつ安定的に作用させて、可変ノズル機構の故障時の安全性を高めるとともに、可変ノズル機構の制御精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態におけるノズルベーンの断面形状と圧力作用の説明図である。
【図２】第１実施形態におけるノズルベーンの断面形状の説明図である。
【図３】第１実施形態におけるモーメント特性の従来形状との比較グラフである。
【図４】ノズルベーンの中空構造の説明図である。
【図５】第２実施形態におけるノズルベーンの断面形状の説明図である。
【図６】第２実施形態における回動中心からよどみ点までの距離と翼面の傾斜角度との関係を示すグラフである。
【図７】第３実施形態におけるノズルベーンの断面形状の説明図である。
【図８】可変容量ターボチャージャにかかる全体構成図である。
【図９】図８のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図１０】従来技術を示すノズルベーの断面形状図である。
【図１１】従来技術を示すノズルベーンの断面形状図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００３０】
（第１実施形態）
図８は、可変ノズル機構付きの可変容量ターボチャージャの一例を示している。この図８は回転軸心Ｋに沿う部分断面図である。図に示すように、可変容量ターボチャージャ１には、タービンハウジング３が設けられており、このタービンハウジング３の上流側の外周部には渦巻き状にスクロール５が形成されている。一方、タービンハウジング３の内周部には、タービンホイール７が設けられている。タービンホイール７が取り付けられているタービンシャフト９は、回転中心が図中、回転軸心Ｋであり、コンプレッサ（図示省略）と同軸である。また、タービンシャフト９は、軸受１１を介して軸受ハウジング１３に回転自在に支持されている。
【００３１】
軸受ハウジング１３の背面には輪環状の凹部が形成され、この凹部にノズル１５、ノズルマウント１７およびノズルプレート１８などを備えるノズルアッセンブリである可変ノズル機構１９が収納されている。このノズル１５は、ノズルべーン１５ａとノズル軸１５ｂを有している。ノズルベーン１５ａはタービンのラジアル方向の位置ではタービンホイール７の外周を囲むように、且つスクロール５の内周側に位置して回転軸心Ｋ回りに等間隔で複数設けられている。また、ノズル軸１５ｂは、軸受ハウジング１３に固定されたノズルマウント１７に可動中心Ｃ回りに回動可能に支持されている。そして、この可変ノズル機構１９はリンク機構２１を介してアクチュエータからの回動力を受けてノズルベーン１５ａの翼角が変化されるようになっている。
以上の第１実施形態の可変容量ターボチャージャの全体構成の説明は従来技術として説明した構造と同様である。
【００３２】
次に本実施形態のノズルベーン４１ａについて説明する。図８のＡ−Ａ矢視断面であって、ノズルベーンが本実施形態のものを図１に示す。
図１のように、ノズルベーン４１ａは隣り合うノズルベーン４１ａとの間にノズルスロート４３を形成し、該ノズルスロート４３からタービンホイール７へ排気ガスＧが流入し、ノズルスロート４３はその流路の開度がノズルベーン４１ａのノズル軸４１ｂの回動により制御される。排気ガスの小流量時にはノズルスロート４３を閉じる方向へ、また、排気ガスの大流量時にはノズルスロート４３を開く方向へと回動制御される。
【００３３】
また、図１に示すように、ノズルベーン４１ａとその間に形成されるノズルスロート４３とを挟んで、外周側のスクロール５側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Ｈとなり、内周側のタービンホイール７側は低圧側Ｕとなっている。
従って、高圧側Ｈに接するノズルベーン４１ａの圧力面４５にかかる静圧と、低圧側Ｕに接する負圧面４７にかかる静圧の圧力差によって、ノズルベーン４１ａにはノズル軸４１ｂを回動中心としてノズルベーン４１ａの前縁４９側においては、ノズルスロート４３の閉方向のモーメントＭ（−）を発生させ、後縁５１側においては開方向モーメントＭ（＋）が発生する。
【００３４】
図２に、ノズル軸４１bの回動中心Ｃを通り、前縁４９と後縁５１とを結ぶ翼弦長Ｌの方向に並行に横軸Ｘと、横軸Ｘに対して直角方向に縦軸Ｙをとってその座標系において、ノズルベーン４１ａの断面形状を表わす。
【００３５】
圧力面４５側の少なくとも一部、本実施形態では図のように、後縁までの距離を１とした場合に、回動中心Ｃから約０．５までの範囲に凹状に湾曲した凹部５３が設けられている。そして、回動中心Ｃを境にして、前縁４９側は凸状に形成されている。そして、圧力面４５側の表面形状は、前記回動中心Ｃの位置を境として略Ｓ字形状（図２の太点線で示すＳ字形状）に形成されている。
【００３６】
このように、凹状に湾曲した凹部５３が設けられているため、隣のノズルベーンとの間に形成されるノズルスロート４３の流路面積が拡大して排ガスの流れが減速し静圧が上昇することによって、回動中心Ｃより後縁５１側の圧力面４５側に、ノズルベーン４１ａを開方向に作用するモーメントＭ（＋）が作用する。
【００３７】
この凹部５３の形成範囲は０．７まで、または０．９まで形成するようにしてもよいが、この凹部５３の範囲は長いと凹部５３によって流速を減速して負荷を増やして静圧を増大させる作用が薄れるため０．５の範囲内に形成するのが好ましい。
【００３８】
また、回動中心Ｃより前縁４９側は凸状に形成された凸部５５によって圧力面側の表面形状が前記回動中心Ｃの位置を境として略Ｓ字形状に形成されるため、後縁５１側の凹部５３によって負荷を増やして圧力を増大させるとともに、前縁４９側に形成される凸状の凸部５５によって、ノズルスロート４３内の排ガスの流れは、転向角度の増大、およびノズルスロート４３の流路面積の減少によって圧力が低下する。その結果、ノズルベーン４１ａを開方向に働くモーメントが作用する。
【００３９】
本実施形態によれば、後縁５１側の凹部５３および前縁４９側の凸部５５による略Ｓ字形状の圧力面４５の形状によって、ノズルベーン４１ａに作用するモーメントを開方向に確実に作用させて、可変ノズル機構１９の故障時の安全性を高めることができるとともに、常にノズルベーン４１ａに開側のモーメントを掛けるようにできるため、ノズルベーン４１ａに働くモーメントの方向が入れ替わることで、可変ノズル機構１９をコントロールするリンク機構２１等が有するバックラッシュによるヒステリシスによってノズル制御の精度に問題を生じることも解消される。
【００４０】
図３に、モーメント特性の比較グラフを示す。従来形状の場合（実線で示す）に比べて、本実施形態の形状（点線で示す）の方が、低流量側から高流量側の全域に亘って、開方向に作用するモーメントＭ（＋）が増大していることが分かる。
なお横軸が排ガス流量で、縦軸がモーメントの大きさである。またプラス側とマイナス側とは、モーメントの方向が反転することを示しており、大流量側でモーメントの反転が見られるがほぼ全域で一方向のモーメントとなることが示されている。
【００４１】
なお、本実施形態のような前縁４９側の翼厚が厚いノズルベーン４１ａは、中実部材で形成すると重量およびコスト増大を招く問題があるため、図４(Ａ)に示すようにノズルベーン５７のように中空構造として、重量低減および材料費低コスト化できる。精密鋳造によって製造するとよい。
また、図４（Ｂ）に示すノズルベーン５９のように板金製にすることで、板金を折り曲げ溶接等によって簡単に組み立てることで容易に形成できる。
【００４２】
（第２実施形態）
次に、図５、６を参照して、第２実施形態について説明する。
第２実施形態は、図５に示すように前縁４９部の翼面の形状について、よどみ点における翼面の傾斜角度を設定するものである。
【００４３】
図５のように、前縁４９の部分に流入する排ガスは、翼面に衝突して排ガス流が前縁４９部分によどむよどみ点Ｐにおいて、排ガス流の衝突エネルギーによってノズルベーン４１ａは回動中心Ｃの周りに閉じる方向のモーメントＭ（−）が低減するようによどみ点Ｐの翼面の傾斜角度γが設定されている。
すなわち、よどみ点Ｐと回動中心Ｃとを結ぶ線に対する翼面の接線方向の傾斜角度γを、前縁４９と後縁５１とを結ぶ翼弦長Ｌの方向と平行に前記回動中心Ｃから前縁４９までの距離Ｚを１としたとき、Ｚ＞０．７の位置においてγが３０°より大きく設定される。
【００４４】
特に、傾斜感度γをＺに応じて段階的に設定するとよい。つまり、Ｚ＞０．７でγ＞３０°、Ｚ＞０．８でγ＞３５°、Ｚ＞０．９でγ＞４０°、Ｚ＞０．９５でγ＞５０°のように設定するとよい。
【００４５】
このように、傾斜角度γをＺが０．７を超える範囲において設定するのは、よどみ点Ｐはノズルベーン４１ａの回動に伴って移動するが、Ｚが略０．７を越える範囲においてよどみ点Ｐが生じることに対応している。
【００４６】
また、各Ｚ位置における傾斜角度γの設定は、試験結果を基になされたものであり、図６に示すように傾斜角度γを有するノズルベーンの形状を基に設定されたものであり、距離Ｚに応じて段階的な角度設定がなされることで、排ガス流の衝突によってノズルベーンが閉方向に作用するモーメントを低減することによって、一層、ノズルベーンの開方向のモーメントを確実に作用させて、可変ノズル機構の故障時の安全性を高めることができるとともに、常にノズルベーに開側のモーメントを掛けるようにできるようになる。
【００４７】
図６は、点線が従来のオリジナル形状を示し、実線が本実施形態の閉じる方向のモーメントが低減するようによどみ点Ｐの翼面の傾斜角度γが設定された供試体を示し、距離Ｚの各区間において、望ましい傾斜角度γの領域が矢印で示す範囲として設定されている。
【００４８】
なお、この図６においてモーメント特性が改善されたものとして説明した実施形態のノズルベーンの形状は、前記第１実施形態で説明した後縁５１側に凹部５３が設けられ形状であるが、本第２実施形態の傾斜角度γの設定についてだけでも勿論モーメント特性の改善は得られる。
【００４９】
（第３実施形態）
次に、図７を参照して、第３実施形態について説明する。
第３実施形態は、図７に示すように前縁４９と後縁５１とを結ぶ翼弦長Ｌの方向で回動中心Ｃから後縁５１までの距離Ｌ１の１／２における翼厚さＸと、前記翼弦長Ｌの方向で回動中心Ｃから前縁４９までの距離Ｌ２の１／２における翼厚さＹとの比Ｔ（Ｔ＝Ｙ／Ｘ）を設定するものである。
【００５０】
図７のように、前縁４９と後縁５１とを結ぶ翼弦長Ｌ方向において、回動中心Ｃから前縁４９までの距離の１／２における翼厚さＹと、翼弦長Ｌ方向において、回動中心Ｃから後縁５１までの距離の１／２における翼厚さＸとの比Ｔ（Ｔ＝Ｙ／Ｘ）が２を超えるように前縁４９側の翼厚が厚く凸部５５が設けられるように設定されている。その結果、圧力面４５側の形状が、第１実施形態で説明した後縁５１側の凹部５３と繋がって、略Ｓ字形状に形成される。
これによって、前述したようにノズルスロート４３内の排ガスの流れの転向角度が増大し、およびノズルスロート４３の流路面積の減少によって圧力が低下し、その結果、ノズルベーン４１ａを開方向に作用するモーメントが確実に生じる。
【００５１】
なお、Ｔ（Ｔ＝Ｙ／Ｘ）の値は、２を超えるように設定されるのが好ましいが、６を超えるようだと前縁４９側が厚くなりすぎ、前縁４９側と後縁５１側との重量バランスが不均衡となり、ノズルベーン４１ａの回動が不安定となるとともに、ノズルスロート４３内の排ガス流れに対しても流路抵抗が生じるようになる。
また、以上の第１実施形態〜第３実施形態は適宜組み合わせて実施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明によれば、可変ノズル機構を備えた可変容量ターボチャージャにおいて、ノズルベーンの形状を低速効率向上のために延長してもノズルベーンに作用するモーメントを開方向に確実かつ安定的に作用させて、可変ノズル機構の故障時の安全性を高めるとともに、可変ノズル機構の制御精度の向上を図ることができるので、車両用内燃機関等に用いられる比較的小型の排気ターボチャージャへの利用に適している。
【符号の説明】
【００５３】
１  可変容量ターボチャージャ
３  タービンハウジング
５  スクロール
７  タービンホイール
１３  軸受ハウジング
１５  ノズル
１５ａ、５７、５９  ノズルベーン
１５ｂ  ノズル軸
１９  可変ノズル機構
４５  圧力面
４７  負圧面
４９  前縁
５１  後縁
５３  凹部
５５  凸部
Ｃ  回動中心
Ｐ  よどみ点
Ｋ  回転軸心
Ｌ  翼弦長
Ｍ（＋）開方向のモーメント
Ｍ（−）閉方向のモーメント
γ  傾斜角度
【図１】
0005964081.tif 000002
【図２】
0005964081.tif 000003
【図３】
0005964081.tif 000004
【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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【図１１】
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