[实用新型]一种导向叶片笼，一种增压装置和一种可变几何涡轮机/压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于增压装置的可变几何涡轮机或压缩机的导向叶片笼，其具有内环和与内环相对轴向偏移的外环，内环和外环经由至少两个臂被保持在彼此之上。本发明另外还涉及具有这种导向叶片笼的可变几何涡轮机或压缩机，以及涉及一种具有这种可变几何涡轮机或压缩机的增压装置，特别是内燃机的废气涡轮增压器的增压装置。 

背景技术

WO2010/082119A2公开了一种普通的导向叶片笼，沿着周界方向相对于内环（具有连接到外环的臂）偏移的导向叶片笼包括通孔，该通孔特别意在减少导向叶片笼的重量。通孔在此情况下形成为环形段状。 

WO2004/022926A1公开了另一普通的导向叶片笼，其包括以常规方式经由三个臂保持在外环上的内环。 

在现代内燃机中，通常采用用于涡轮增压的增压装置，其中这类增压装置常常具有可变几何涡轮机/压缩机，以便能够使充气的供应精确地适应于内燃机的相应需求。在此，可变几何涡轮机/压缩机包括导向叶片，导向叶片通过调节环可调节，该导向叶片能够根据废气涡轮增压器或增压装置的所需输出功率同时进行调节。 

在各个导向叶片与增压装置的实际外壳之间，导向叶片笼通常被布置在这里，导向叶片笼的内环包围涡轮机或压缩机轮，相对于内环轴向偏移的外环包围导向叶片。尤其在涡轮机侧，这种导向叶片笼暴露于高温负载，特别地在臂（内环经由该臂被连接到外环）的区域中，高温负载能够导致裂缝，因而在不利情况下能够导致导向叶片笼失效。 

发明内容

本发明因此说明一种一种普通类型的导向叶片笼的改进实施例，其特征在于具有较高的耐磨性。 

根据本发明，该问题通过各独立权利要求的主题得以解决。各有利实施例为各从属权利要求的主题。 

本发明基于这样一种总体构思，在内环的臂的连接区域中在一般已知的导向叶片笼上提供轴向槽部形式的凹部，结果，能够明显减少通过热应力导致的裂缝形成，并由此增加导向叶片笼的耐磨性。在此，根据本发明的所述导向叶片笼被设计用于特别是废气系统涡轮增压器中的增压装置的可变几何涡轮机/压缩机，并包括所描述的内环和相对于内环轴向偏移的外环，所述内环和所述外环经由至少两个臂，优选地经由三个臂被保持在彼此之上并彼此连接。根据本发明，在所述臂的连接区域中，在所述内环上设置了轴向槽部形式的至少一个凹部，由于其中材料去除，这使得所述臂相对于所述内环的可动性成为可能，并且因此使裂缝的发生最小化。另外，所述凹部使得重量减少，当在机动车辆中使用这种导向叶片笼时，这导致减少的燃料消耗，并因而导致长期更好的环境适应性。通过设置这种凹部，在相关调查中惊奇地发现，在所述臂的区域中，特别是在这些臂到所述内环的连接区域中，裂缝明显减少。 

根据本发明的进一步改进的技术方案，所述导向叶片笼至少在一些区域中在其表面上被氮化。氮化是用于表面硬化的流行方法，氮的目的是用于氮化硬化。这产生了可抵抗高达近似500℃的表面层。在此，氮化能够例如通过电解液氮化、气体氮化或离子氮化而实现。一般来说，氮化自身通常在近似500-520℃的温度中1至100个小时的处理时间下实现，其中材料，即导向叶片笼的芯部保持铁素体，而在表面附近的奥氏体的形成通过氮扩散到该材料中而被避免。通过将氮或碳扩散到工件中，即，扩散到导 向叶片笼中，在工件表面上形成非常硬的表面连接层，根据处理时间，这能够为10和30μm厚，并且在该表面上具有更高或更低程度上更为明显的多孔区域，这又能够被用作例如滑动介质的载体。另外，例如稍后对于化学或流电涂覆，不具有连接层的氮化也是可以想到的。为了增加腐蚀性保护，另外可以想到对该连接层进行氧化。通过氮化所述导向叶片笼的表面，能够增加其耐磨性。 

根据本发明的技术方案的另一有利实施例，所述臂对称地形成，和/或至少在一个凹部为环形段的形式。所述至少一个凹部的环形段形式特别使得各个凹部在所述内环的周界上的对称分布成为可能，而所述臂的对称形成对于生产特别简单，这是由于不用设置有利于流动的轮廓，并且后者在某些情况下甚至必须专门对齐。实际凹陷在此情况下例如在铸造所述导向叶片笼时共同产生，从而不再需要额外操作来产生凹部。显然，这种凹陷的后续铣削也是可以想到的。 

本发明的进一步的重要特征和优点根据各从属权利要求、附图及相关附图说明而获得。 

应理解的是，在不背离本发明的范围的情况下，上文中提及的各特征以及仍待在下文中解释的那些特征不仅能够以所提及的相应组合使用，而且能够通过其他组合或者单独使用。 

附图说明