(57)【要約】  本発明のキャンバー翼は、ベーン付きターボチャージャー内で使用するために構成され、タービンホイールに隣接して配置された内側翼面と、内側翼面の反対側に配置された外側翼面とを備える。内側及び外側翼面は、翼厚を形成する。キャンバー翼の前縁即ちノーズは、内側及び外側翼面の第１の接合部に沿って配置され、翼の後縁は、内側及び外側翼面の第２の接合部に沿って配置される。翼の内側及び外側翼面は、湾曲部分を有する翼のキャンバー線を備えるように特別に形成される。特に、翼のキャンバー線の湾曲部は、改善されたガス流れ分布を与え、それによりターボチャージャーの有効な運転範囲を増加するために、普通、ターボチャージャーに取付けられた翼の、直径方向反対側の翼の間で測定される翼の配置直径又はピボット直径により一定の公差内で定義される、曲率寸法を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変形状ターボチャージャーに使用するためのキャンバー翼であって、
内側翼面と、
内側翼面の反対側に配置された外側翼面とを備え、
内側及び外側翼面が、翼厚を形成し、
更に、内側及び外側翼面の第１の接合部に沿った前縁と、
内側及び外側翼面の第２の接合部に沿った後縁とを備え、
翼がターボチャージャーのタービンホイールの周りに同心に配置され、内側及び外側翼面が、翼面間に位置し翼の前縁からの後縁に延びるキャンバー線を定義し、キャンバー線が前縁と後縁の間の翼の実質的な長さに沿った湾曲部を備え、湾曲部が、タービンホイール周りの翼の同心配置によって定義される翼配置直径の75から125パーセント内の曲率寸法を有する、
キャンバー翼。
【請求項２】
前記翼のキャンバー線の湾曲部の曲率寸法が、翼配置直径の90から110パーセントの範囲内である、請求項１に記載の翼。
【請求項３】
外側翼面が連続する凸形状を備え、内側翼面が連続する凹形状を備える、請求項１に記載の翼。
【請求項４】
外側翼面が連続する凸形状を備え、内側翼面が翼の前縁に隣接する平らな部分を備える、請求項１に記載の翼。
【請求項５】
前記平らな部分が、翼の前縁と後縁の間に引いた直線により測定した全翼長の約35パーセントを越えない、請求項４に記載の翼。
【請求項６】
排気ガス入口と排気ガス出口と、入口に接続されたボリュートとを有するタービンハウジングと、
タービンハウジング内に担持され、軸に取り付けられるタービンホイールと、
タービンハウジング内に、排気ガス入口とタービンホイールの間に旋回できるように配置される複数の翼とを備え、
更に、各翼が、
タービンホイールに隣接して配置された内側翼面と、
内側翼面の反対側に配置された外側翼面とを備え、
内側及び外側翼面が、翼厚を形成し、
更に、内側及び外側翼面の第１の接合部に沿った前縁と、
内側及び外側翼面の第２の接合部に沿った後縁とを備え、
内側及び外側翼面が、前縁と後縁の間に延びる翼長に沿って延びる翼のキャンバー線を定義し、翼のキャンバー線が翼の実質的な長さに沿った湾曲部を備え、湾曲部が、直径の反対側に配置された翼間で定義される翼配置直径の75から125パーセント内の曲率寸法を有する、ターボチャージャー組立体。
【請求項７】
前記翼のキャンバー線の湾曲部の曲率寸法が、翼配置直径の90から110パーセントの範囲内である、請求項６に記載のターボチャージャー組立体。
【請求項８】
外側翼面が連続する凸形状を備え、内側翼面が連続する凹形状を備える、請求項６に記載のターボチャージャー組立体。
【請求項９】
外側翼面が連続する凸形状を備え、内側翼面が翼の前縁に隣接する平らな部分を備える、請求項６に記載のターボチャージャー組立体。
【請求項１０】
前記平らな部分が、翼の前縁と後縁の間を接続する直線により測定した全翼長の約35パーセントを越えない、請求項９に記載のターボチャージャー組立体。
【請求項１１】
ターボチャージャー内で使用するための空力翼を製造する方法であって、
前記空力翼が、翼の前縁と後縁の間の長さと、翼の外側翼面と内側翼面の間で定義される翼厚とを備え、
前記方法が、
配置位置がタービンホイール周りの配置直径を定義するように、ターボチャージャー内に配置されたタービンホイール周りに同心に、多数の空力翼の配置位置を決定する工程と、
外側翼面と内側翼面の間に位置し、前縁と後縁の間に延びる、キャンバー線の実質的な部分が、配置直径の75から125パーセント内の曲率寸法を有するように、翼の外側翼面と内側翼面を形成する工程とを備える、方法。
【請求項１２】
前記翼を形成する工程において、キャンバー線が、翼配置直径の90から110パーセントの範囲内の曲率寸法を有するように湾曲された、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記翼がターボチャージャーに、支柱によって旋回できるように取り付けられ、取付け直径が、ターボチャージャーにおける支柱の配置位置に一致する、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にターボチャージャーの分野に関し、特に、ターボチャージャー内の運転領域を広げ流れ効率を最大にする目的のために特別な形状にした可動翼を使用する、可変形状ターボチャージャーに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリン及びディーゼル内燃エンジンのためのターボチャージャーは、エンジンから出る排気ガスの熱と体積流量を利用して、エンジンの燃焼室へ送られる吸込空気流を加圧又は昇圧するために使用される技術において、公知の装置である。特に、エンジンから出る排気ガスは、排気ガス駆動タービンの回転をハウジング内で発生させる態様で、ターボチャージャーのタービンハウジングに送られる。排気ガス駆動タービンは、半径流空気圧縮機と共通の軸の一方の端部に取り付けられ、半径流空気圧縮機は軸の反対側の端部に取り付けられ、圧縮機ハウジング内に収容される。従って、タービンの回転運動はまた、タービンハウジングとは分離されているターボチャージャーの圧縮機ハウジング内での空気圧縮機の回転も起こさせる。空気圧縮機の回転運動は、吸込空気がエンジンの燃焼室内で燃料と混合され燃焼する前に、吸込空気が圧縮機ハウジングに入り、所望の値まで加圧され又は昇圧されるようにする。
【０００３】
ターボチャージャーでは、ターボチャージャーの効率又は運転範囲を改善するために、タービンに入る排気ガスの流れを制御することが好ましいことがしばしばある。可変形状ターボチャージャー（ＶＧＴ）はこの要求に応えるために構成された。このようなＶＧＴのタイプは、可変又は調整可能な排気ガスノズルを備え、可変ノズルターボチャージャーと呼ばれる。可変ノズルターボチャージャーでは排気ガス流れを制御するために、可変ノズルの異なった構成が採用されてきた。そのようなＶＧＴで排気ガス流れの制御をするためにとられる１つの方法は、多数の翼の使用を含み、翼はタービン入口周りに環状に配置され、旋回又はスライドするように固定することができる。翼は普通、翼間の流路のスロート面積を変えるように制御され、それによりタービンに入る排気ガスの流れを制御するように機能する。
【０００４】
ＶＧＴで使用される従来の翼は、直線翼のプロファイルを有する形状をしており、閉じた位置に配置された場合に隣接する翼と相補的に重なるように、かつ開いた位置に配置された場合にタービンハウジング内にタービンホイールに入る排気ガスの流路を形成するようにされた翼型を備えるように設計される。従って、そのような直線翼の使用は、タービンハウジングのスロート面積を制御するように機能し、それによりターボチャージャーにより加えられる昇圧を制御するように作動する。しかし、このような直線翼は、全使用範囲のうちの小さな範囲内で、良い分布の排気ガスの流れをタービンホイールに与えることができるのみで、それにより最も効率の良いターボチャージャーの運転を与えることはない。
【０００５】
従って、可変形状ターボチャージャーに使用される翼は、好ましいガス流れの分配領域を広げ、それにより効率のよいターボチャージャーの運転を容易にするように特別に形成されることが好ましい。またそのような翼は、最小限の調整と部品交換で同一の可変形状ターボチャージャーが使用ができるように設計されることが好ましい。
【０００６】
本発明のキャンバー翼は、ＶＧＴを含むがこれに限定されないベーン付きターボチャージャー内で使用されるように構成される。ＶＧＴは、排気ガス入口と出口と、入口に接続されたボリュートと、ボリュートに隣接したノズル壁とを有する、タービンハウジングを備える。タービンホイールは、タービンハウジング内に担持され、軸に取り付けられる。そのような多数のキャンバー翼は、タービンハウジング内の排気ガス入口とタービンホイールの間に配置される。
【０００７】
各キャンバー翼は、タービンホイールに隣接配置された内側翼面と、内側翼面の反対側に配置された外側翼面とを備える。内側及び外側翼面は、翼厚を形成する。キャンバー翼の前縁即ちノーズは、内側及び外側翼面の第１の接合部に沿った位置であり、翼の後縁は、内側及び外側翼面の第２の接合部に沿った位置である。
【０００８】
翼の内側及び外側翼面は特に、翼面間に位置し翼の長さに沿って延びる翼のキャンバー線を与え、翼の長さは、キャンバー線の実際の長さに沿ってカーブしている。キャンバー線のカーブ部分は、直径方向反対側の翼と翼の間で測定された翼配置直径により一定の公差範囲内で定義される、一定の曲率寸法を有する。１実施例では、キャンバー線は、翼配置直径の75から125パーセント内の曲率寸法を有する。
【０００９】
このように構成された翼は、タービンハウジング内の改善したガス流れ分布を与え、それによりターボチャージャーの効率の良い運転範囲を増加するように作動する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の原理により構成された発明は、可変形状ターボチャージャー（ＶＧＴ）を含みこれに限定されないベーン付きターボチャージャーで使用するためのキャンバー翼を備える。簡単のために、ＶＧＴを使用する１実施例が本明細書を通して記載される。しかし、本発明と関連する技術の分野における通常の知識を有する者により、本発明の改良された翼は、固定ベーンターボチャージャー及びスライド式及び／又は旋回式のベーンタイプのターボチャージャーを含む様々なターボチャージャーの構成に使用することができることが、容易に理解されるであろう。
【００１１】
一般的に言って、キャンバー付き翼型を有するベーンは、ターボチャージャー内の好ましいガス流れの分配領域を広げ、それによりタービンハウジング内の好ましくない空力効果を最小とし、従来のターボチャージャーベーン設計と比較した場合にターボチャージャーの運転効率を改善するように操作する目的のために形成される。
【００１２】
図１を参照すると、ターボチャージャー１０は、普通、１端部に取付けられたタービンハウジング１４を有するセンターハウジング１２と、反対側の端部に取付けられた圧縮機ハウジング１６とを備える。図２を参照すると、軸１８はセンターハウジング１２内に備えられた軸受組立体２０内に回転できるように配置される。タービン又はタービンホイール２２は、軸の１端部に取り付けられ、タービンハウジング内に配置され、圧縮機インペラー２４は、軸の反対側の端部に取り付けられ、圧縮機ハウジング内に配置される。タービンハウジング及び圧縮機ハウジングは、例えば隣接するハウジング間に延びるボルトによってセンターハウジングに取り付けられる。
【００１３】
図１に戻って、タービンハウジングは、排気ガスをタービンホイールに半径方向に導くようにされた排気ガス入口２６と、排気ガスをタービンホイール及びタービンハウジングから軸方向に導き出すようにされた排気ガス出口２８とを有するように形成される。ボリュート（図示せず）が排気ガス入口に接続され、外側のノズル壁がボリュートに隣接してタービンハウジングに組み込まれている。ターボチャージャーに供給する排気ガス即ち高エネルギーガスは、入口２６を通ってタービンハウジングに入り、タービンハウジング内のボリュートを通り、円周ノズル入口を介して略半径方向にタービンホイールに供給されるために送られる。圧縮機ハウジング１６は、空気を圧縮機インペラーに軸方向に導くために空気入口３０を有し、圧縮された空気を圧縮機ハウジングの外に半径方向に導き、それに続く燃焼のためにエンジン入口システムへ導くために、空気出口（図示せず）を有する。
【００１４】
図３Ａは、タービンハウジング内に配置され、タービンホイール周りに半径方向に配置されたノズル及びユニゾンリング組立体３２の前側表面を示す。一般的に言って、ノズルとユニゾンリング組立体は、タービンハウジングに入りタービンホイールに入る排気ガスの流れを制御するために作動し、それによりターボチャージャーの運転を調整する。組立体３２は、ノズルリング３４を備え、ノズルリングは例えばタービンハウジングのノズル壁に隣接して配置され、タービンホイール周りに同心に配置される。多数の可動な、例えば旋回できる翼３６がノズルリング３４に、動けるように取り付けられる。翼３６は、タービンホイール周りに配置され、タービンホイールへの排気ガス流れを制御するように作動する。ユニゾンリング（図３Ｂの符号３８参照）は、多数の翼３６が一斉に動くようにノズルリング３４の反対側表面上に動くように結合される。
【００１５】
図３Ｂは、ノズルとユニゾンリング組立体３２の反対側表面を示し、周囲に配置されたノズルリング３４とユニゾンリング３８を示す。多数のアーム４０がユニゾンリングを翼に接続する目的で、ノズルリング３４とユニゾンリング３８との間に隣接して配置される。各アーム４０はユニゾンリング内に配置されたそれぞれの相補的な空隙部又はスロット４４内に可動に嵌るように設計された外側端部４２と、それぞれの翼に取り付くように設計された内側端部４６とを有する。図３Ｃは、ノズルとユニゾンリングの組立体３２を図３Ｂと同一の方向から見た図であり、ＶＧＴのタービンハウジング１４内に配置された状態を示す図である。
【００１６】
ユニゾンリングは、固定されたノズルリングに関してタービンハウジング内で回転するように、このように構成され、この回転がノズルリングに関しアーム４０を動かすように作動し、それにより翼を動かす。駆動機組立体（図示せず）がユニゾンリング３８に接続され、必要に応じて翼を半径方向内側又は外側に動かすために、ユニゾンリングを一方向又は他の方向に回転し、タービンに導かれる排気ガスの圧力及び／又は体積流量を制御するように構成される。
【００１７】
図４Ａ及び４Ｂはアーム４０とそれぞれの翼３６が相互にノズルリング３４を介してどのように協働するかを示す。各翼３６は、ノズルリングに例えばピン４８により動けるように取り付けられ、ピン４８は、その端部の１つが翼の軸方向の面に取り付けられ、反対側の端部でアーム４０の端部４６に取り付けられる。ピンはノズルリングの開口部５０を通って突き出し、翼とアームはそれぞれのピンの端部に固定される。このように構成され、ノズルリングの１つの面上で各アームが回転する動きは、ノズルリングの反対側の面上の翼の旋回する動きをもたらす。
【００１８】
図５Ａは、上述のようにＶＧＴに使用されることが公知の、従来の「直線」翼５０を示す。この特別な翼は内側の翼面５２と外側の翼面５４とを備え、それらはそれぞれ平面の設計である。各内側及び外側の翼面は、第１の曲率半径を有する翼前縁即ちノーズ５６から、おおむねそれより小さい曲率半径を有する翼後縁即ちテール５８に延びる。この従来の翼設計は、翼を通って前縁から後縁に向かう軸に関して対称な形状を有することにより特徴付けられる。即ち、内側翼面５２及び外側翼面５４が互いに関して対称であり、平らな又は直線のキャンバー線となる。
【００１９】
この最初の伝統的な翼設計の対称形は、翼のキャンバー線を図示する図５Ｂに示されている。翼のキャンバー線は普通、中心線とも呼ばれ、翼の内側と外側の翼面の間の中点を通り、翼の前縁と後縁の間を延びる線である。その意味は、この発明に関連する技術の分野における通常の知識を有する者によって良く理解されている。
【００２０】
キャンバー線の数学的表現は、比較的複雑な一連の関数であるが、これらの関数もまたこの発明に関連する技術の分野における通常の知識を有する者によって良く理解されている。実用上は、翼のキャンバー線は翼の前縁と後縁の間で定義された翼長に沿って一定の間隔で延びる内側と外側の翼面の間の中点のプロットにより表される。キャンバー線はまた、内側と外側の翼面両方に接する翼内に描かれた多数の円の中心のプロットにより表される。
【００２１】
ここで使用するように、翼長は翼の固有の特徴であり、翼の前縁と後縁との間に延びる直線の長さとして定義される。図５Ｂ、６Ｂ、及び７Ｂに含まれるプロットに対して、ｘ軸は翼長のパーセンテージで測定された翼に沿った距離を示す。ｙ軸は、ｘ軸と平行な任意の基準線からの距離を表し、ここでは簡単に、翼の前縁と後縁それぞれが、ゼロに設定されたｙ座標を有し、従ってｘ軸はこれら２つの点を通って延びる。図５Ｂの場合は、この伝統的な翼設計のキャンバー線グラフは、基本的に平らで、翼に曲率変化がなく、伝統的な翼が直線翼と呼ばれる理由を表している。
【００２２】
ＶＧＴでのこの直線翼の使用は、タービンハウジング内で好ましくない空力的効果を示した。特に、この翼設計は、タービンハウジング内で排気ガスが翼ノーズを越え、残りの翼面に沿って通過する場合の加速の減少率によって発生すると考えられる好ましくない逆圧を発生し、これによりこの翼がガス流れをタービンホイールに良好に分配できる範囲を制限する作用をする。また、この翼設計の前縁形状は、最適空力効率を与えない。更に、内側と外側の翼面の直線設計は、翼が閉鎖位置に配置された場合に滑らかな空力面を与えるように作用せず、例えば空気が１つの翼のテールを越えて隣接する翼のノーズに流れるような空気の移動は空力的に好ましくない。
【００２３】
図６Ａは、全般的に凸形状で、連続するカーブ又は一連の複合カーブで定義される外側翼面６２と、凹形状で、連続するカーブ又は一連の複合カーブで定義される反対側の内側翼面６４とを備えた、本発明の第１の実施例のキャンバー翼６０を示す。前縁６６即ちノーズは、翼の１端部で内側と外側の翼面の間に配置され、後縁６８即ちテールは、翼の反対側の端部で内側と外側の翼面の間に配置される。
【００２４】
図６Ａ及び６Ｂを参照すると、本発明のキャンバー翼のキーとなる特徴は、キャンバー線７０、即ち内側と外側の翼面の間に位置する中心線を有し、それがカーブし、直線でなく、キャンバー線長さの実質的な長さに沿っていることである。特に、本発明のキャンバー翼は、ターボチャージャーのノズル壁に沿ったターボチャージャー内の翼の配置によって形成される直径の大きさに等しい、曲率寸法を有するカーブで特徴付けられるキャンバー線７０を有する。
【００２５】
上述のように、ターボチャージャーはタービンホイールを同心に囲むターボチャージャーノズル壁に沿って配置された多数の翼を有する。翼がノズル壁に沿って旋回する翼上の点とタービンホイールの中心の間の距離は、翼のピボット半径と呼ばれる。図３Ａに戻り、ノズル壁に沿った全ピボットポイントを接続して形成される円６９の直径は、翼ピボット直径と呼ばれる。従って、そのような翼のピボット直径は、翼の位置、例えば、翼が開位置にあるか又は閉位置にあるか、に独立で、翼のノズル壁に対する取り付け位置に一致する。本発明のキャンバー翼は、前縁から後縁に翼を通って延び、両翼面の間を通って延びるキャンバー線７０又即ち中心線を有し、ピボット直径に非常に近い寸法の曲率寸法、即ち、曲率において翼のピボット直径に一致する湾曲部を有することが好ましい。
【００２６】
本発明のコンセプトは、ノズル壁周りを旋回するようにされた翼を備えるターボチャージャーの背景技術で開示され、説明されたが、本発明の一般的なコンセプトは動かない翼又は上述と異なった方法で動くようにされた翼を有するターボチャージャーにもまた適用されることが理解されなければならない。そのような場合には、そのような翼のキャンバー線は、タービンホイール周りの翼の配置直径に非常に近い寸法となろう。一般的に言って、翼ピボット直径は、特定のタイプの翼配置直径、即ち旋回できるように取り付けられた翼を使用するための１つの特性であると理解されている。
【００２７】
１実施例では、翼は動かないようにされ、又は上述と異なった方法で動くようにされ、本発明のキャンバー翼は翼のピボット直径よりむしろ翼の配置直径により定義される曲率寸法を有するキャンバー線湾曲部を備える。そのような翼の実施例では、翼配置直径は、タービンホイールの周りに配置された、翼の最も外側部分、例えば外側の翼面に沿った各翼の前縁の一部、に接する第１の円、を形成し、第１の円の内側で翼の最も内側の部分、例えば内側の翼面に沿った各翼の後縁の一部、に接する同心に配置された第２の円、を形成することにより導かれる。この技術は、翼が開位置にあるか閉位置にあるかにかかわらずあてはまる。そのような翼の翼配置直径は、第１と第２の円の間の中ほどに配置される。
【００２８】
１実施例では、本発明のキャンバー翼はキャンバー線を有し、その実質的な長さは特定のターボチャージャーに対して翼ピボット又は翼配置直径の約75から125パーセントの範囲内、より好ましくは翼ピボット又は翼配置直径の約90から100パーセントの範囲内、より好ましくは翼ピボット又は配値直径の100パーセントにある曲率寸法を有する湾曲部又は円弧により定義される。
【００２９】
以上で使用された「実質的な」という用語は、例えば一方又は両方の翼面が互いに対称でない翼部品、又は単一の曲率半径により定義される湾曲形状を有しない翼部品である場合を反映し、本発明の特定の翼のキャンバー線が、好ましいピボット又は配置直径により特徴付けられない、１以上の湾曲部を備えることができるという事実を説明するために使用される。しかし、そのような場合は、キャンバー線の湾曲部分の実質的な部分即ち主要部は、翼ピボット又は配置直径の好ましい範囲内の曲率寸法を有することがわかる。
【００３０】
翼ピボット又は配置直径の約75パーセントより小さい曲率寸法を有するキャンバー線の湾曲部を有するキャンバー翼は、タービン上流のタービンハウジング内にハイレベルの旋回を発生し、大きな摩擦損失を生じるので、一般に好ましくない。これはタービンに供給されるエネルギーの量を減少させ、それによりターボチャージャー効率を減少させる恐れがある。翼ピボット又は配置直径の約125パーセントより大きい曲率寸法を有するキャンバー線の湾曲部を有するキャンバー翼は、タービンハウジング内でわずかの旋回しか発生せず、先行技術の直線翼に非常によく似た翼性能を発揮するため一般に好ましくない。
【００３１】
キャンバー翼６０は、それぞれの半径面によりそれぞれ定義される前縁６６即ちノーズ、及び後縁６８即ちテールを有し、そこでは前縁は普通後縁の曲率半径より大きな曲率半径により形成される。キャンバー翼６０はまた、内側及び外側翼面６２と６４の間に形成される変化する翼厚を有する。特に、この特定の実施例のキャンバー翼は、前縁６６から後縁６８向かって漸次減少する厚さを有する。
【００３２】
１実施例では、上述のキャンバー翼は約59mmの翼ピボット直径及び（翼前縁と後縁の間を延びる直線で測って）18mmの翼長により形成されるキャンバー線を有する。
【００３３】
図７Ａは、本発明の他のキャンバー翼７２を示し、それは全般的に凸状の外側翼面７４を有し、翼ピボット直径と所定の関係を有する翼を通って延びるキャンバー線７６又は中心線を有する点で、上述し図６に示したキャンバー翼に幾分類似する。しかし、この特定の実施例では、内側翼面７８は２つの異なった構成部分の複合を備える。即ち、前縁８１から一定の距離延伸し、平らな外形を有する第１の部分８０と、第１の部分から後縁に延伸し、凹状の外形を有する第２の部分８２を備える。
【００３４】
図７Ｂを参照すると、この特定の翼の実施例は平らな導入部８０を有する内側翼面を備えるが、それにもかかわらず翼を通って延びるキャンバー線の実質的な長さは翼ピボット直径により上述の範囲内に形成されるカーブで特徴付けられる。
【００３５】
このキャンバー翼の実施例では、内側翼面の平らな導入部は、タービンホイールに向かう排気ガスを導くのを助ける目的のために備えられ、それにより翼を越えタービンホイールに至るガス流れの空力効率を増加させる作用をする。特に、この特定の内側翼面形状は、翼を閉じた位置から最初に開く位置におけるタービンハウジングのスロートに入る排気ガスの効率的な流れを促進するように作用する。
【００３６】
このキャンバー翼の実施例は内側翼面の平らな導入部を有するように描かれているが、内側翼面のこの部分は、同様な所望の翼の空力効果を備えるために異なった形状にすることができることが理解されなければならない。例えば、内側翼面の導入部は、同様の空力的効果を備えるために平らな表面形状に加え、又は平らな表面形状に代えて、やや凹状の又は凸状の表面形状を備えることができる。
【００３７】
１実施例では、内側翼面の導入部即ち第１の部分８０は全翼長の約35パーセントより多くを占めないことが好ましい。好ましい実施例では、翼面の第１の部分８０は、前縁８１から測った全翼長の約25パーセントを占める。全翼長の約35パーセントより大きな内側翼面の第１の部分を有するキャンバー翼は、翼がノズルリングに配置された場合に、平らな部分が大きすぎるので、翼が平らでない場合に閉じた翼組立を与えるために必要な翼の数よりも、大きな数の翼を使用しなければならない結果となるので、好ましくない。翼が平らでない場合に必要とされる翼数より多くの翼を使用することは、使用される追加の翼それぞれが、適切な翼の操作のための機械的な複雑さを増加し、タービンハウジング内で発生する好ましくない空力摩擦の量を増加し、及び／又は、コストを増加するので、好ましくない。
【００３８】
１実施例では、上述の２番目に記載したキャンバー翼は、約59mmの翼ピボット直径により定義されたキャンバー線、（翼前縁と後縁の間を延びる直線で測って）約22mmの翼長、及び約5mmの内側翼面の導入部即ち第１の部分を有する。
【００３９】
本発明のキャンバー翼は、タービンハウジング内のタービンホイールへの排気ガスの流路に関して改善された空力効率を与える目的で特に設計される。翼の外側及び内側翼面はカーブし、好ましい公差の範囲内で翼ピボット直径により定義される翼キャンバー線即ち中心線を与えるために形成される。本発明のキャンバー翼は、このように形成され、タービンハウジング内のよい分布をしたガス流れの範囲を増加するために作用し、これによりターボチャージャーの有効な運転領域を増加する。
【００４０】
本発明のキャンバー翼は、伝統的な従来技術の翼を形成するのに使用されるのと同一のタイプの材料、同一の方法、例えば鋳造、折り曲げ、又は機械加工、から形成することができる。本発明のキャンバー翼は、特定の用途に従い、ほぼ中実の設計又は中空又は芯を抜いた設計とすることができる。１実施例では、本発明の改善された翼は、中実の軸方向表面を有する。
【００４１】
特許法に要求されるように詳細に本発明を記述したので、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者は、ここに開示された特定の実施例に対する修正、代案を理解できるであろう。そのような修正は、本発明の範囲と目的の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の多数の旋回翼を備えた可変形状ターボチャージャーの立面の側面図である。
【図２】図１の可変形状ターボチャージャーの側面の断面図である。
【図３Ａ】図１の可変形状ターボチャージャーのタービンハウジング内に配置されたノズルリングの前側表面の平面図である。
【図３Ｂ】図１の可変形状ターボチャージャーのタービンハウジング内に配置されたノズルリングの反対側表面の平面図である。
【図３Ｃ】図３Ｂのノズルリングが、タービンハウジング内に配置された状態を示す図である。
【図４Ａ】図３Ａ及び図３Ｂのノズルリングを有する旋回翼の配置を説明する側面の断面図である。
【図４Ｂ】図３Ａ及び図３Ｂのノズルリングを有する旋回翼の配置を説明する上から見た平面図である。
【図５Ａ】可変形状ターボチャージャーに使用する第１の従来技術の翼設計の側面図である。
【図５Ｂ】可変形状ターボチャージャーに使用する第１の従来技術の翼設計のキャンバー線図である。
【図６Ａ】本発明の第１の実施例のキャンバー翼の側面図である。
【図６Ｂ】本発明の第１の実施例のキャンバー翼のキャンバー線図である。
【図７Ａ】本発明の第２の実施例のキャンバー翼の側面図である。
【図７Ｂ】本発明の第２の実施例のキャンバー翼のキャンバー線図である。
【図１】
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【図２】
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【図６】
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【国際調査報告】
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